ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОАГУЛЯЦИИ И РАССЕЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОГО ИНСТРУМЕНТА
INSTRUMENT FOR COAGULATION AND DISSECTION OF BIOLOGICAL TISSUE AND METHOD OF OPERATION OF SUCH INSTRUMENT

Изобретение относится к инструменту для коагуляции и рассечения биологической ткани.
Такой инструмент известен, например, из ЕР 3132765 А1. Инструмент имеет рабочий орган с режущим электродом и несколькими коагулирующими электродами. Посредством рабочей схемы электродам обеспечена возможность снабжения электрической энергией. Для этого, рабочая схема имеет трансформатор, который во вторичной цепи посредством выключателя нагрузки соединен с режущим электродом. Инструмент имеет переключатель активации резания и переключатель активации коагуляции. Переключатель активации коагуляции механически соединен с выключателем нагрузки. При приведении в действие переключателя активации коагуляции происходит разрыв или переключение электрического соединения между режущим электродом и трансформатором таким образом, что на режущем электроде отсутствует какое-либо режущее напряжение.
Инструменты для коагуляции или же рассечения биологической ткани предлагают как в качестве повторно используемых инструментов, так и в качестве одноразовых инструментов. Прежде всего, для одноразовых инструментов производственные расходы играют большую роль. Поэтому в качестве цели данного изобретения может быть рассмотрено создание инструмента, характеризуемого простотой и надежностью при использовании, а также малыми затратами при производстве.
Эта цель достигнута посредством инструмента с признаками п. 1 формулы изобретения и способа с признаками п. 14 формулы изобретения.
Инструмент выполнен для коагуляции и рассечения биологической ткани. Он имеет рабочий орган по меньшей мере с одним режущим электродом и по меньшей мере с одной парой коагулирующих электродов. Каждая пара коагулирующих электродов имеет первые коагулирующие электроды и вторые коагулирующие электроды. Инструмент имеет рабочую схему. Рабочая схема имеет соединенный с режущим электродом режущий вывод, соединенный по меньшей мере с одним первым коагулирующим электродом первый коагулирующий вывод, и соединенный по меньшей мере с одним вторым коагулирующим электродом второй коагулирующий вывод. Кроме того, рабочая схема имеет питающий разъем, посредством которого обеспечивается питающее напряжение или питающий ток. Кроме того, предусмотрен анализирующий разъем, посредством которого обеспечено предоставление периодического анализирующего сигнала с первыми полуволнами одной полярности и со вторыми полуволнами соответственно другой полярности. Например, первые полуволны являются отрицательными полуволнами, а вторые полуволны - положительными полуволнами анализирующего сигнала. Анализирующий сигнал может быть представлен током или напряжением.
Кроме того, рабочая схема имеет соединенную с анализирующим разъемом анализирующую схему, которая имеет выполненный с возможностью ручного приведения в действие первый переключатель, а также управляющий элемент для формирования управляющего сигнала. Управляющий элемент может быть представлен отдельным компонентом или группой из нескольких отдельных элементов. Анализирующая схема выполнена для того чтобы, во время по меньшей мере одной из первых полуволн анализировать, был ли приведен в действие первый переключатель. В зависимости от этого результата анализа, далее, начиная с одной из последующих вторых полуволн, формируется соответствующий результату анализа управляющий сигнал. Посредством управляющего сигнала управляемое переключающее устройство имеет возможность переключения между первым состоянием переключения и вторым состоянием переключения. Переключающее устройство может быть опосредованно или непосредственно соединено с питающим входом или же с режущим выводом. В предпочтительном варианте осуществления оно может быть расположено в последовательной цепи между питающим разъемом и режущим выводом. В этом случае переключающее устройство может переключаться, например, между проводящим и блокирующим состояниями переключения. Также является возможным переключение переключающего устройства между двумя проводящими состояниями переключения, причем в этом случае режущий вывод получает снабжение различными напряжениями или токами. В первом состоянии переключения переключающего устройства электрическое напряжение может быть приложено к режущему выводу и, тем самым, к режущему электроду, то есть, предоставлен подходящий для рассечения биологической ткани электрический ток. Во втором же состоянии переключения на режущем электроде могут отсутствовать какие-либо достаточные для рассечения биологической ткани электрическое напряжение или электрический ток. Во втором состоянии переключения на режущем электроде либо могут по существу отсутствовать какие-либо напряжение или ток, либо, в качестве альтернативы, могут быть предоставлены напряжение или ток, которые являются недостаточными для рассечения, но, например, подходят для коагуляции.
Анализирующий сигнал по запросу для приведения в действие первого переключателя предоставляют посредством прибора, к которому присоединен инструмент. Состояние приведения в действие первого переключателя обрабатывают во время по меньшей мере одной первой полуволны, и при изменении состояния приведения в действие, во время по меньшей мере одной из последующих вторых полуволн приспосабливают управляющий сигнал по измененному состоянию приведения в действие первого переключателя. Кроме того, при обнаруженном приведении в действие первого переключателя, прибор имеет возможность обеспечения на питающем входе питающего напряжения или питающего тока для инструмента. Прежде всего, при неприведении в действие первого переключателя, переключающее устройство посредством управляющего сигнала переключают во второе состояние переключения, в котором на режущем электроде отсутствует какая-либо электрическая энергия для рассечения. При распознавании приведения в действие первого переключателя формируют управляющий сигнал, который переключает переключающее устройство в первое состояние переключения, в котором на режущий электрод предоставляют электрическую энергию для рассечения.
Технические результаты, достигаемые при осуществлении изобретения, заключаются в упрощении конструкции инструмента и повышении надежности его использования. Так, может быть исключено механическое соединение между переключающим устройством и анализирующей схемой. Обеспечена возможность чрезвычайно простого построения инструмента из стандартных компонентов. Прежде всего, переключающее устройство может быть построено посредством одного или нескольких полупроводниковых переключателей. Механические переключатели могут быть исключены из переключающего устройства. За счет этого достигнуто простое предотвращение искрообразования или образования электрической дуги при изменении состояния переключения. Решение может быть реализовано с малыми затратами также и для одноразовых инструментов.
Является предпочтительным, когда рабочая схема имеет сопрягающее устройство, которое имеет передающий компонент и гальванически развязанный от передающего компонента приемный компонент. Посредством передающего компонента управляющий сигнал анализирующей схемы может быть передан к приемному компоненту, который соединен с переключающим устройством или принадлежит к переключающему устройству.
В одном варианте осуществления передающий компонент образован посредством управляющего элемента. При этом приемный компонент может быть соединен с управляющим входом управляемого полупроводникового переключателя переключающего устройства.
В качестве передающего компонента может быть применен, например, по меньшей мере один светодиод, а в качестве приемного компонента по меньшей мере один фотодиод или по меньшей мере один фототранзистор. Например, передающий компонент и приемный компонент могут располагаться в общем корпусе в виде единой конструктивной группы. Эта конструктивная группа может быть представлена, например, оптроном.
Является предпочтительным, когда приемный компонент соединен по меньшей мере с одним управляющим входом переключающего устройства посредством зарядной и разрядной схемы. Посредством зарядной и разрядной схемы является возможным поддержание первого состояния переключения переключающего устройства при требовании на рассечение (например, при приведении в действие первого переключателя) также во время промежутка времени, во время которого приложена первая полуволна. Предпочтительно, зарядная и разрядная схема выполнена также для уменьшения электрических потенциалов по меньшей мере на одном входе управления переключающего устройства при отсутствии потребности в подаче какого-либо подходящего для рассечения напряжения на режущий электрод, что делает возможным переключение переключающего устройства во второе состояние переключения.
В одном варианте осуществления переключающее устройство может быть выполнено без механических переключателей и иметь при этом исключительно полупроводниковые переключатели, такие как, например, биполярные транзисторы и/или полевые транзисторы и/или биполярные транзисторы с изолированным затвором.
Является предпочтительным, когда первый переключатель и управляющий элемент последовательно включены в первую анализирующая цепь. Первая анализирующая цепь может быть соединена с анализирующим разъемом. За счет этого обеспечена возможность воспрепятствования прохождению тока через управляющий элемент при открытом первом переключателе.
Например, в первой анализирующей цепи может быть предусмотрена однонаправленная токовая цепь, в которой расположен управляющий элемент. В однонаправленной токовой цепи прохождение тока допускается только в одном направлении, прежде всего, в направлении прохождения тока при приложенной второй полуволне вычислительного сигнала. Для этого, в однонаправленной токовой цепи предусмотрен по меньшей мере один компонент с функцией диода. Компонент с функцией диода может быть представлен, например, управляющим элементом как таковым. Альтернативно или дополнительно, в однонаправленной токовой цепи может быть предусмотрен другой компонент с функцией диода, в простейшем случае - диод. Альтернативно диоду, могут быть также применены управляемые полупроводниковые переключатели, которые принимают их проводящее состояние только при прохождении второй полуволны анализирующего сигнала.
В одном варианте осуществления управляющий элемент выполнен как светодиод. Дополнительно к светодиоду, в однонаправленной токовой цепи может быть включен последовательно управляющему элементу отдельный диод, предпочтительно, в направлении прохождения тока к источнику.
Кроме того, является предпочтительным, когда в первой анализирующей цепи параллельно однонаправленной токовой цепи предусмотрена другая параллельная токовая цепь, в которой, например, может быть расположено сопротивление. Когда в данной заявке упоминается сопротивление, подразумевается омическое сопротивление, если явным образом не оговорено иное. Первый переключатель предпочтительно включен последовательно к однонаправленной токовой цепи и к параллельной токовой цепи.
В одном варианте осуществления изобретения в анализирующей схеме предусмотрен выполненный с возможностью ручного приведения в действие второй переключатель. Оба переключателя могут быть выполнены таким образом, что они могут быть приведены в действие независимо друг от друга, то есть, соответственно по отдельности или также оба одновременно. Альтернативно, для этого, оба переключателя могут быть соединены также и механически таким образом, что всегда только один из обоих переключателей может быть приведен в действие, как это происходит, например, при использовании кулисного переключателя. В предпочтительном варианте осуществления первый переключатель и второй переключатель выполнены соответственно в виде клавишных выключателей, которые пребывают в их состоянии покоя в блокирующем состоянии, и могут быть переключены в проводящее состояние вручную.
Кроме того, является предпочтительным, когда второй переключатель расположен во второй анализирующей цепи анализирующей схемы. Вторая анализирующая цепь соединена с анализирующим разъемом. Предпочтительно, сопротивление включено последовательно со вторым переключателем.
В одном варианте осуществления второй переключатель и управляющий элемент соединены посредством соединительной токовой цепи. Например, соединительная токовая цепь может создавать постоянное, неблокируемое электрическое соединение между вторым переключателем и управляющим элементом. Соединительная токовая цепь может быть выполнена свободной от компонентов. Прежде всего, второй переключатель и соединительная токовая цепь включены параллельно управляющему элементу и первому переключателю. При закрытом или же проводящем втором переключателе осуществляется шунтирование с малым омическим сопротивлением управляющего элемента. Таким образом, при проводящем втором переключателе не может быть создано прохождения какого-либо тока через управляющий элемент. Под шунтированием с малым омическим сопротивлением управляющего элемента следует понимать шунтирование, которое имеет настолько незначительное значение сопротивления, что падение напряжения на шунтировании по существу равно нулю, и является меньшим, прежде всего, чем напряжение активации управляющего элемента, например прямое напряжение светодиода.
Кроме того, является предпочтительным, когда первый коагулирующий вывод рабочей схемы соединен с питающим входом без переключателя. В этом соединении может быть расположен, например, конденсатор.
Предпочтительно, рабочая схема имеет трансформаторную схему с трансформатором. Трансформаторная схема соединена в первичной цепи с питающим входом, а во вторичной цепи - с режущим выводом, причем эти соединения могут быть опосредованными или непосредственными. Трансформатор в составе трансформаторной схемы может быть выполнен без гальванической развязки, в виде автотрансформатора. Альтернативно, трансформатор также может иметь гальванически развязанную от вторичной цепи первичную цепь. Трансформаторная схема выполнена, прежде всего, для повышения приложенного к питающему разъему питающего напряжения, например, от примерно 100 вольт до примерно 450 вольт переменного напряжения.
Способ эксплуатации инструмента для коагуляции и рассечения биологической ткани, прежде всего при применении описанного выше инструмента, имеет следующие шаги.
Сначала к анализирующему разъему прикладывают анализирующий сигнал с первыми полуволнами одной полярности и вторыми полуволнами соответственно другой полярности. Затем анализируют, находится ли первый переключатель в его проводящем состоянии или в его блокирующем состоянии. Этот анализ происходит во время по меньшей мере одной из первых полуволн. В зависимости от результата анализа, во время по меньшей мере одной из последующих вторых полуволн формируют управляющий сигнал для переключающего устройства. Прежде всего, при обнаружении ручного приведения в действие первого переключателя к питающему входу прикладывают питающее напряжение. Инструмент формирует управляющий сигнал, который переключает переключающее устройство при приведенном в действие первом переключателе в первое состояние переключения, в котором режущий вывод, предпочтительно посредством трансформаторной схемы, соединен с питающим разъемом таким образом, что подходящие для рассечения электрическое напряжение или электрический ток оказываются обеспеченными на режущем выводе.
Прежде всего, подходящее для рассечения напряжение или подходящий для рассечения ток не прикладывают к режущему электроду, когда было обнаружено приведение в действие второго переключателя инструмента, независимо от состояния приведения в действие первого переключателя. В этом случае, формируют управляющий сигнал, который переключает переключающее устройство во второе состояние переключения.
Выгодные варианты осуществления изобретения могут быть получены из зависимых пунктов формулы изобретения, описания и чертежей. В последующем изложении предпочтительные варианты осуществления изобретения разъяснены в подробностях посредством приложенных чертежей. Показано на:
Фиг. 1 - схематическое представление устройства 20 для коагуляции и рассечения с прибором и с электрически соединенным с прибором инструментом,
Фиг. 2 - перспективное представление части рабочего органа инструмента на фиг. 1,
Фиг. 3 электрическая схема варианта осуществления рабочей схемы инструмента,
Фиг. 4 - схематическое представление характера изменения во времени примерного анализирующего сигнала,
Фиг. 5-12 электрическая схема варианта осуществления анализирующей схемы рабочей схемы на фиг.3 соответственно в различных состояниях,
Фиг. 13 - электрическая схема факультативной цепи повышения напряжения для рабочей схемы на фиг. 3,
Фиг. 14 измененный вариант осуществления для реализации функции диода посредством транзистора, и
Фиг. 15 - электрическая схема для измененного варианта осуществления для переключающего устройства для рабочей схемы на фиг. 3.
На фиг. 1 проиллюстрировано устройство 20 для коагуляции и рассечения. Устройство 20 имеет прибор 21, который предоставляет на первый вывод 22 прибора питающее напряжение UV или питающий ток IV. Второй вывод 23 прибора соединен с массой М. На третьем выводе 24 прибора предоставляется анализирующий сигнал S. В одном варианте осуществления анализирующий сигнал S является периодическим сигналом, например напряжением или током, с первыми полуволнами S1 одной полярности и вторыми полуволнами S2 соответственно другой полярности. В одном варианте осуществления первые полуволны S1 являются отрицательными, а вторые полуволны S2 - положительными, как это схематически проиллюстрировано на фиг. 4. Анализирующий сигнал S проиллюстрирован на фиг. 4 как прямоугольный сигнал. Альтернативно этому, анализирующий сигнал S может также иметь какие-либо иные формы волн, например в форме синуса или треугольную форму волн с положительными и отрицательными полуволнами.
Анализирующий сигнал S предпочтительно является периодическим. Однако, в видоизменении к проиллюстрированному варианту осуществления, анализирующий сигнал S может быть апериодическим. Кроме того, является возможным, что длительность первой полуволны и длительность второй полуволны являются различными. На фиг. 4 первые полуволны S1 и вторые полуволны S2 имеют одинаковые временные протяженности таким образом, что каждая полуволна S1, S2 соответствует половине длительности периода.
К прибору 21 посредством многожильного кабеля 25 присоединен инструмент 26 для коагуляции и рассечения. Инструмент 26 имеет корпус 27 с рукояткой 28, а также рабочий орган 29. В одном варианте осуществления рабочий орган 29 соединен с корпусом 27 посредством соединительной детали 30. Соединительная деталь 30 может быть выполнена стержнеобразной. В рукоятке 28 предусмотрен управляющий элемент 31 для рабочего органа 29. Управляющий элемент 31 служит для механического и электрического приведения в действие рабочего органа 29. На органе 28 управления предусмотрен выполненный с возможностью ручного приведения в действие первый переключатель 32, а также выполненный с возможностью ручного приведения в действие второй переключатель 33. В одном варианте осуществления оба переключателя 32, 33 выполнены в виде клавишных выключателей, и находятся в их неприведенном в действие состоянии покоя в электрически блокирующем состоянии.
На фиг. 2 рабочий орган 29 инструмента 26 на фиг. 1 проиллюстрирован в перспективном частичном представлении. Рабочий орган 29 имеет две подвижные друг относительно друга бранши 34, 35, которые шарнирно-подвижно соединены друг с другом в шарнире 36. Посредством управляющего элемента 31 бранши могут быть повернуты друг относительно друга. На одной бранше расположен по меньшей мере один первый коагулирующий электрод 36, в то время как соответственно на другой бранше предусмотрен по меньшей мере один второй коагулирующий электрод 37. Соответственно, один первый коагулирующий электрод 36 и один второй коагулирующий электрод 37 образуют пару коагулирующих электродов. На браншах 34, 35 могут быть предусмотрены несколько пар коагулирующих электродов.
Кроме того, одна из браншей дополнительно располагает режущим электродом 38. В одном варианте осуществления режущий электрод 38 расположен в виде вставки в подобном пазу углублении в бранше 35, и окружен двумя первыми коагулирующими электродами 36. Режущий электрод 38 расположен на рабочем органе 39 с электрической изоляцией от первых коагулирующих электродов 36. Несколько первых коагулирующих электродов 36 могут быть электрически соединены друг с другом.
На бранше 34 расположен упор 39 для режущего электрода 38. Когда рабочий орган 29 закрывают посредством управляющего элемента 31, соответственно один первый коагулирующий электрод 36 и один второй коагулирующий электрод 37 лежат друг против друга. Режущий электрод 38 прилегает к упору 39 или располагается смежно к нему. Посредством переключателей 32, 33 могут быть обслужены электрические функции электродов 36, 37, 38.
Вариант осуществления рабочей схемы 45 инструмента 26 проиллюстрирован на фиг. 3. Рабочая схема 45 имеет питающий разъем 46, посредством которого рабочая схема 45 может быть присоединена к первому выводу 22 прибора, а также разъем 47 массы, посредством которого рабочая схема 45 может быть соединена с третьим выводом 24 прибора. Анализирующий разъем 48 рабочей схемы 45 может быть соединен с третьим выводом 24 прибора. Вследствие этого, к анализирующему разъему 48 поступает анализирующий сигнал S прибора 21. Посредством разъема 47 массы рабочая схема 45 соединена с массой М. Питающий разъем 46 соединен с источником электропитания высокой частоты или источником напряжения высокой частоты прибора 21 для обеспечения питающего тока IV или питающего напряжения UV для рабочей схемы 45.
Питающий разъем 46 соединен с коагулирующим выводом 50 посредством первого конденсатора 49. Первый коагулирующий вывод 50 соединен по меньшей мере с одним первым коагулирующим электродом 36. Второй коагулирующий вывод 51 соединен по меньшей мере с одним вторым коагулирующим электродом 47. В одном варианте осуществления второй коагулирующий вывод 51 выполнен в виде вывода на массу. Для этого, второй коагулирующий вывод 51 соединен с разъемом 47 массы и, тем самым, с массой М.
Кроме того, рабочая схема 45 имеет переключаемое посредством управляющего сигнала А от управляющего элемента 52 переключающее устройство 53. Переключающее устройство 53 включено в электрическое соединение между питающим разъемом 46 и режущим выводом 54. Переключающее устройство 53 выполнено для обеспечения напряжения и/или тока на режущем выводе 54 в первом состоянии переключения, которое выполнено для рассечения при применении режущего электрода 38, и по существу для прекращения предоставления к режущему выводу 54 какой-либо электрической энергии во втором состоянии переключения. Во втором состоянии переключения, например, прерывается соединение между питающим разъемом 46 и режущим выводом 54.
Переключающее устройство 53 выполнено без механических переключателей и имеет по меньшей мере один полупроводниковый переключатель 55, а в одном варианте осуществления два последовательно включенных полупроводниковых переключателя 55. Например, каждый полупроводниковый переключатель 55 образован посредством полевого транзистора, который проиллюстрирован в данном случае как полевой МОП-транзистор с нормально закрытым n-каналом. Каждый полупроводниковый переключатель 55 имеет управляющий разъем 56, который в одном варианте осуществления образован посредством затвора полевого МОП-транзистора.
Оба управляющих разъема 56, предпочтительно, соединены друг с другом. Кроме того, оба вывода истока полевых МОП-транзисторов могут быть соединены друг с другом (фиг. 13).
Выводы стока обоих полевых МОП-транзисторов образуют соответственно один переключающий разъем 57 переключающего устройства 53. Между обоими переключающими разъемами 57 образован коммутационный участок переключающего устройства 53. Один переключающий разъем 57 переключающего устройства 53 соединен с питающим разъемом 46. Соответственно, другой переключающий разъем 57 соединен с выводом 54 переключения.
Например, переключающее устройство 53 имеет зарядную и разрядную схему 58 по меньшей мере для одного полупроводникового переключателя 55. Зарядная и разрядная схема 58 выполнена для поддержания электрических потенциалов на управляющих разъемах 56 в течение времени, достаточного для поддержания первого состояния переключения переключающего устройства 53 от первой полуволны S1, по меньшей мере, вплоть до последующей первой полуволны S1 на протяжении времени приведения в действие первого переключателя 32. С другой стороны, зарядная и разрядная схема 58 выполнена для отведения имеющихся на управляющих разъемах 56 потенциалов таким образом, что для полупроводниковых переключателей 55 обеспечивается возможность возвратного перехода в их непроводящее состояние, когда первый переключатель 32 оказывается более не приведенным в действие.
В одном варианте осуществления рабочая схема 45 имеет трансформаторную схему с трансформатором 60. Трансформатор 60 имеет первичную обмотку 61 и вторичную обмотку 62. В одном варианте осуществления трансформатор 60 выполнен как автотрансформатор. В таком случае, первичная обмотка 61 и вторичная обмотка 62 включены последовательно, а отвод 63 от средней точки соединен с переключающим разъемом 57 переключающего устройства 53. Исходящая от отвода от средней точки 63 последовательная цепь в составе первичной обмотки 61 и второго конденсатора 64 соединена с массой М. Исходящая от отвода от средней точки 63 последовательная цепь в составе вторичной обмотки 62 и третьего конденсатора 65 соединена с режущим выводом 54. Параллельно третьему конденсатору 65 включено первое сопротивление 66. Параллельная цепь в составе третьего конденсатора 65 и первого сопротивления 66 образует контур обнаружения искрения. При возникновении искрения питающий ток IV или же питающее напряжение UV имеют постоянную составляющую, которая может быть проанализирована и обнаружена в приборе 21. Если такое обнаружение искрения не является желательным, контур обнаружения искрения также может отсутствовать.
Кроме того, рабочая схема 45 имеет анализирующую схему 70, к которой принадлежит управляющий элемент 52. Анализирующая схема 70 посредством сопрягающего устройства 71 соединена с переключающим устройством 53 для передачи управляющего сигнала А от анализирующей схемы 70 к переключающему устройству 53. Для этого сопрягающее устройство 71 имеет по меньшей мере один передающий компонент 72 в анализирующей схеме 70 и по меньшей мере один приемный компонент 73, который соединен по меньшей мере с одним управляющим разъемом 56 переключающего устройства 53. В одном варианте осуществления по меньшей мере один передающий компонент 72 является светодиодом, по меньшей мере один приемный компонент 73 -фотодиодом или, альтернативно, фототранзистором. Тем самым, сопрягающее устройство 71 может быть образовано посредством оптрона 74. В рамках показанного в данном случае варианта осуществления передающий компонент 72 образован посредством управляющего элемента 52.
В показанных на фиг. 3 вариантах осуществления анализирующая схема 70 имеет первую анализирующая цепь 75 с первым переключателем 32, вторую анализирующая цепь 76 со вторым переключателем 33, а также третью анализирующую цепь 77. Три анализирующие цепи 75, 76, 77 включены параллельно друг другу между разъемом 47 массы и анализирующим разъемом 48.
В одном варианте осуществления третья анализирующая цепь 77 образована посредством последовательной цепи в составе первого диода 78 и второго сопротивления 79. Катод первого диода 78 соединен с анализирующим разъемом 48, а анод - со вторым сопротивлением 79. Второе сопротивление 79 его другим разъемом соединено с массой М.
Вторая анализирующая цепь 76, дополнительно ко второму переключателю 33, имеет третье сопротивление 80, которое включено последовательно со вторым переключателем 33.
Первая анализирующая цепь 75 имеет соединенную последовательно с первым переключателем 72 однонаправленную токовую цепь 81, а также подключенную параллельно однонаправленной токовой цепи параллельную токовую цепь 82. В однонаправленной токовой цепи 81 управляющий элемент 52 включен последовательно с первым переключателем 32. Однонаправленная токовая цепь 81 имеет по меньшей мере один компонент с функцией диода таким образом, что ток может протекать через однонаправленную токовую цепь 81 только в одном направлении, например от анализирующего разъема 48 к разъему 47 массы, в том случае, когда первый переключатель 32 закрыт. В представленном здесь варианте осуществления дополнительный компонент с функцией диода включен последовательно с управляющим элементом 52 и представлен, например, вторым диодом 83. Анод второго диода 83 соединен с анализирующим разъемом 48, а катод второго диода 83 соединен с управляющим элементом 52 и, например, с анодом образующего управляющий элемент 52 светодиода.
Кроме того, в проиллюстрированном варианте осуществления точка соединения между вторым диодом 83 и управляющим элементом 52 соединена посредством соединительной токовой цепи 84 со вторым переключателем 33 таким образом, что соединительная токовая цепь 84 и второй переключатель 33 включены параллельно управляющему элементу 52 и первому переключателю 32.
В параллельной токовой цепи 82 четвертое сопротивление 85 включено параллельно второму диоду 83 и управляющему элементу 52.
Принцип работы рабочей схемы 45 разъяснен в последующем изложении посредством фиг. 5-12. При этом, для различения, протекающий через первую анализирующая цепь 75 ток обозначен как первый ток I1, протекающий через вторую анализирующая цепь 76 ток - как второй ток I2, и протекающий через третью анализирующую цепь 77 ток как третий ток I3. Величины сопротивлений 79, 85 и 80 в анализирующих цепях 75, 76, 77 выбраны такими, что прибор 21 по величине токов I1, I2, I3 распознает, какой из переключателей 32, 33 пребывает в его проводящем состоянии, и имеются ли таковые вообще. Прежде всего, величина третьего сопротивления 80 и четвертого сопротивления 85 имеют различные значения. Тем самым, в приборе 21 сделано возможным обнаружение того, какой из переключателей 32, 33 во время первой полуволны S1 проводит, или же какой из переключателей 32, 33 блокирует.
Предполагается, что оба переключателя 32, 33 анализирующей схемы 70 (например, в их соответствующем исходном состоянии) не проводят, как это проиллюстрировано на фиг. 5 и 6. Во время первых полуволн S1 анализирующего сигнала S третий ток протекает 13 лишь через третью анализирующую цепь 77 и, тем самым, через второе сопротивление 79 и первый диод 78 (фиг. 5). Прибор 21 имеет возможность распознавания посредством анализа третьего тока 13 того обстоятельства, что другие две анализирующие цепи 75, 76 разорваны, и таким образом, ни коагуляция, ни разрезание не производятся. Во время вторых полуволн S2 никакой ток не протекает через анализирующую схему 70 (фиг. 6).
Теперь следует предположить, что оператор инструмента приводит в действие первый переключатель 32 таким образом, что он переключается в его проводящее состояние, что проиллюстрировано на фиг. 7 и 8. Во время первых полуволн S1 первый ток I1 протекает через первую анализирующая цепь 75, а третий ток 13 через третью анализирующую цепь 77 (фиг. 7). При этом первый ток I1 протекает через первый переключатель 33 и параллельную токовую цепь 82, то есть, через четвертое сопротивление 85. Поэтому во время одной или нескольких первых полуволн S1 прибор 21 имеет возможность распознавания того, что первый переключатель 32 был приведен в действие и находится в его проводящем состоянии, в то время как второй переключатель 33 не проводит.
После того обнаружения того, что первый переключатель 32 был приведен в действие, питающее напряжение UV или же питающий ток IV предоставляют на первый вывод 22 прибора и, тем самым, на питающий разъем 46.
Во время последующей второй полуволны S2 (положительной полуволны), за счет предусмотрения первого диода 78 через третью анализирующую цепь 77 не способен протекать никакой ток. Первый ток I1 через первую анализирующая цепь 75 имеет частичный ток I11 через однонаправленную токовую цепь 81 и частичный ток I12 через параллельную токовую цепь 82. Частичный ток I11 через однонаправленную токовую цепь 81 значительно превышает частичный ток I12 через параллельную токовую цепь 82 вследствие менее значительного значения соответствующего сопротивления по сравнению с четвертым сопротивлением 85. Частичный ток I11 протекает через управляющий элемент 52, который одновременно представляет собой передающий компонент 72. Управляющий сигнал А передается по меньшей мере на один приемный компонент 73 и переключает переключающее устройство 53 в первое состояние переключения, в котором по меньшей мере один полупроводниковый переключатель 55 находится в проводящем состоянии и создает электрическое соединение между переключающими разъемами 57. Управляющий сигнал А, например, образован посредством передаваемого светодиодом (передающим компонентом 72) в составе оптрона 74 света, который обеспечивает, например, формирование двумя фотодиодами оптрона 74 напряжения, которое служит в качестве источника для формирования напряжения сток-исток или напряжения база-эмиттер посредством зарядной и разрядной схемы 58, и которое, тем самым, переключает по меньшей мере один полупроводниковый переключатель 55 в проводящее состояние. Поэтому питающий разъем 46 соединен с режущим выводом 54 посредством трансформатора 60, и к режущему выводу 54 для рассечения предоставлено повышенное посредством трансформатора 60 напряжение.
По меньшей мере один приемный компонент 73 соединен с управляющим разъемом 56 каждого из полупроводниковых переключателей 55 посредством зарядной и разрядной схемы 58 для обеспечения возможности, с одной стороны, поддержания потенциалов на управляющих разъемах 56 достаточно долгое время (по меньшей мере, во время длительности первой полуволны S1) и, с другой стороны, для обеспечения возможность возвратного отведения имеющихся там потенциалов, когда переключающее устройство 53 подлежит переключению во второе состояние переключения.
В одном варианте осуществления посредством зарядной и разрядной схемы 58 потенциал на выводе затвора полевых МОП-транзисторов поддерживается таким образом, что переключающее устройство 53 остается в его втором состоянии переключения (проводящем состоянии) также и при приложении первой полуволны S1. По меньшей мере, на протяжении длительности первой полуволны S1 потенциал на затворах полевых МОП-транзисторов поддерживают посредством зарядной и разрядной схемы 58, когда фотодиодами оптрона 74 при проводящем первом переключателе 32 во время второй полуволны S2 вновь управляют посредством светодиода оптрона 74.
На фиг. 9 и 10 представлено другое состояние, при котором первый переключатель 32 не проводит, однако второй переключатель 33 был приведен в действие, и находится поэтому в его проводящем состоянии. Во время первых полуволн S1 анализирующего сигнала S второй ток 12 протекает через вторую анализирующая цепь 76, равно как третий ток через третью анализирующую цепь 77 (фиг. 9). Прибор 21 распознает, что при этом токи протекают через второе сопротивление 79 и третье сопротивление 80 и, тем самым, имеет возможность обнаружения того, что второй переключатель 33 является проводящим, а первый переключатель 32, тем не менее, не является проводящим и, тем самым, не является приведенным в действие. Затем, прибор 21 предоставляет на первый вывод 22 прибора и, тем самым, на питающий разъем 46 питающее напряжение UV или же питающий ток IV, которые, таким образом, могут быть поставлены на первый коагулирующий вывод 50.
Переключающее устройство 53 остается в его втором состоянии переключения, в котором на режущем выводе 54 не предоставляется каких-либо напряжений или токов. Этого достигают посредством того, что во время вторых полуволн S2 второй ток I2 протекает через второй переключатель 33, причем частичный ток I21 второго тока I2 протекает через третье сопротивление 80, а другой частичный ток I22 второго тока I2 через второй диод 83 и соединительную токовую цепь 84. Во всяком случае, управляющий элемент 52 или же передающий компонент 72 является обесточенным таким образом, что полупроводниковые переключатели 55 остаются в их непроводящем состоянии (фиг. 10).
Теперь следует предположить, что оператор приводит в действие как первый переключатель 32, так и второй переключатель 33, и поэтому, оба переключателя 32, 33 принимают их проводящие состояния (фиг. 11 и 12). Во время первых полуволн S1 (фиг. 11) первый ток I1 протекает через первую анализирующая цепь 75, причем первый ток I1 протекает через первый переключатель 32 и параллельную токовую цепь 82. Второй ток I2 протекает через вторую анализирующая цепь 76, а третий ток I3 протекает через третью анализирующую цепь 77. Таким образом распознают, что по меньшей мере один из переключателей 32, 33 приведен в действие, и прибор 21 предоставляет на первом выводе 22 прибора питающее напряжение UV или же питающий ток IV.
Во время второй полуволны S2 (фиг. 12) через первый переключатель 33 второй анализирующей цепи 76 протекает второй ток 12, который ток состоит из частичного тока I21 через третье сопротивление 80 и частичного тока I22 через второй диод 83, а также через соединительную токовую цепь 84. Первый ток I1 протекает через параллельную токовую цепь 82 и первый переключатель 32. Управляющий элемент 52 или же передающий элемент 72 является обесточенным, и таким образом, переключающее устройство 53 остается в его первом состоянии переключения, а на режущем выводе 54 не предоставляется какого-либо напряжения или же какого-либо тока для резания. Управляющий элемент 52 или же передающий элемент 72 шунтируют с малым омическим сопротивлением или же замыкают накоротко посредством второго переключателя 33. Таким образом, без механических средств, посредством конструкции анализирующей схемы 70 предотвращено приложение режущего напряжения к режущему электроду 38 при приведении в действие второго переключателя 33. Поэтому ошибочное резание не является возможным при приведении в действие второго переключателя 33 по запросу на коагуляцию.
На фиг. 13 проиллюстрирован вариант осуществления зарядной и разрядной схемы 58. Подразумевается, что могут быть применены также и другие зарядные и разрядные схемы.
По меньшей мере один приемный компонент 73 имеет первый разъем 73а более высокого электрического потенциала (в данном случае: анодную часть по меньшей мере одного фотодиода) и второй разъем 73b более низкого электрического потенциала (в данном случае: катодную часть по меньшей мере одного фотодиода). При управлении посредством передающего компонента 72, к первому разъему 73а приложен более высокий потенциал, чем ко второму разъему 73b.
Параллельно по меньшей мере одному приемному компоненту 73 включено пятое сопротивление 90. К первому разъему 73а подключен анод третьего диода 91, катод которого соединен с четвертым конденсатором 92. Другая сторона четвертого конденсатора 92 соединена со вторым разъемом 73b. Пятое сопротивление 90 подключено параллельно последовательной цепи в составе третьего диода 91 и четвертого конденсатора 92.
Последовательная цепь в составе четвертого диода 93 и пятого конденсатора 94 подключена параллельно третьему диоду 91, причем анод четвертого диода 93 соединен с катодом третьего диода 91. Катод четвертого диода 93 соединен с анодом пятого диода 95. Катод пятого диода 95 соединен с шестым конденсатором 96. Другой разъем шестого конденсатора 96 соединен со вторым разъемом 73b. Кроме того, шестой конденсатор 96 подключен между управляющими разъемами 56 (выводами стока) и точкой соединения между обоими последовательно подключенными полупроводниковыми переключателями 55 (выводами истока). Параллельно шестому конденсатору 96 подключено шестое сопротивление 97.
Несколько каскадов соответственно в составе одного диода 91, 93, 95 и одного последовательно подключенного конденсатора 92, 94, 96 служат для повышения напряжения по меньшей мере на одном приемном компоненте 73 при управлении посредством приложенного к передающему компоненту 72 напряжения. Посредством имеющихся конденсаторов может поддерживаться управление полупроводниковыми переключателями 55 и, например, потенциал на затворах полевых транзисторов, даже если во время первой полуволны S1 по меньшей мере к одному приемному компоненту 73 не приложено кратковременным образом какого-либо напряжения. Тем самым, конденсаторы служат в качестве буферных конденсаторов. Для обеспечения возможности разрядки предусмотрены сопротивления 90, 97 зарядной и разрядной схемы 58. После того, как первый переключатель 32 приведен в разомкнутое состояние, потенциалы на управляющих разъемах 56 могут быть выровнены посредством сопротивлений 90, 97, и полупроводниковым переключателям 55 обеспечена возможность возвращения в их блокирующее состояние. Промежуток времени от переключения первого переключателя 32 в непроводящее состояние до запирания полупроводниковых переключателей 55 зависит от задания размеров имеющихся в зарядной и разрядной схеме 58 компонентов.
В видоизменении к описанной выше зарядной и разрядной схеме 58, также может быть применено большее или меньшее число каскадов из диодов и конденсаторов. Это число зависит от величины требуемого для приведения во включенное состояние полупроводниковых переключателей 55 напряжения.
На фиг. 14 проиллюстрирован измененный вариант осуществления третьей анализирующей цепи 77, в которой вместо первого диода 78 может быть применен транзистор, прежде всего, биполярный транзистор, вывод коллектора которого соединен со вторым сопротивлением 79, а вывод эмиттера которого соединен с анализирующим разъемом 48. Вывод базы транзистора соединен с массой посредством седьмого сопротивления 101.
На фиг. 15 проиллюстрирован измененный вариант осуществления переключающего устройства 53. Полупроводниковые переключатели 55 имеют биполярный транзистор 103 и соответственно управляются посредством полупроводникового переключателя 102. Полупроводниковый переключатель 102 образован посредством полевых транзисторов, например посредством полевых МОП-транзисторов с нормально закрытым n-каналом. Управляющие разъемы 56 полупроводникового переключателя 102 соединены с зарядной и разрядной схемой 58. Кроме того, оба коллектора биполярных транзисторов 103 соединены с зарядной и разрядной схемой 58. Каждый эмиттер биполярного транзистора 103 образует переключающий разъем 57. Кроме того, коллекторы биполярных транзисторов 103 соединены с выводами истока образующих полупроводниковый переключатель 102 полевых транзисторов. База каждого биполярного транзистора 103 соединена с выводом стока соответственно соотнесенного полевого транзистора. Как только напряжение между затвором и истоком достигает достаточной величины, полупроводниковый переключатель 102 становится проводящим таким образом, что ток базы вытекает из биполярных PNP-транзисторов 103, и они переходят в их проводящее состояние.
Изобретение относится к инструменту для выборочной коагуляции и рассечения биологической ткани. Инструмент имеет рабочий орган 29 с коагулирующими электродами 36 и по меньшей мере с одним режущим электродом 38. Электродами 36, 38 управляет рабочая схема 45. Рабочая схема 45 имеет анализирующую схему 70, к которой от внешнего прибора 21 подводят анализирующий сигнал S с первыми полуволнами S1 и вторыми полуволнами S2. Первые полуволны S1 и вторые полуволны S2 имеют противоположные полярности. Во время по меньшей мере одной первой полуволны S1 анализирующая схема 70 проверяет то обстоятельство, приведены ли в действие в инструменте 26 первый переключатель 32 или второй переключатель 33 или оба переключателя 32, 33. В зависимости от результата анализа формируют управляющий сигнал А, и передают его на переключающее устройство 53, прежде всего с применением сопрягающего устройства 71 с гальванической развязкой. В зависимости от управляющего сигнала А, переключающее устройство 53 включается в первое состояние переключения или во второе состояние переключения. Во втором состоянии переключения к режущему электроду 38 не прилагается никакого подходящего для рассечения напряжения или же никакого подходящего для рассечения тока. В первом состоянии переключения к режущему электроду 38 приложены подходящие для рассечения напряжение или же подходящий для рассечения ток. Первое состояние переключения оказывается инициированным посредством управляющего сигнала А, предпочтительно, в том случае, когда анализирующая схема 70 распознает приведение в действие только одного первого переключателя 32.
Список ссылочных обозначений:
20 Устройство для коагуляции и рассечения
21 Прибор
22 Первый вывод прибора
23 Второй вывод прибора
24 Третий вывод прибора
25 Кабель
26 Инструмент
27 Корпус
28 Рукоятка
29 Рабочий орган
30 Соединительная деталь
31 Управляющий элемент
32 Первый переключатель
33 Второй переключатель
34 Бранша
35 Бранша
36 Первые коагулирующие электроды
37 Вторые коагулирующие электроды
38 Режущий электрод
45 Рабочая схема
46 Питающий разъем
47 Разъем массы
48 Анализирующий разъем
49 Первый конденсатор
50 Первый коагулирующий вывод
51 Второй коагулирующий вывод
52 Управляющий элемент
53 Переключающее устройство
54 Режущий вывод
55 Полупроводниковый переключатель
56 Управляющий разъем
57 Переключающий разъем
58 Зарядная и разрядная схема
60 Трансформатор
61 Первичная обмотка
62 Вторичная обмотка
63 Отвод от средней точки
64 Второй конденсатор
65 Третий конденсатор
66 Первое сопротивление
70 Анализирующая схема
71 Сопрягающее устройство
72 Передающий компонент
73 Приемный компонент
73а Первый разъем
73b Второй разъем
74 Оптрон
75 Первая анализирующая цепь
76 Вторая анализирующая цепь
77 Третья анализирующая цепь
78 Первый диод
79 Второе сопротивление
80 Третье сопротивление
81 Однонаправленная токовая цепь
82 Параллельная токовая цепь
83 Второй диод
84 Соединительная токовая цепь
85 Четвертое сопротивление
90 Пятое сопротивление
91 Третий диод
92 Четвертый конденсатор
93 Четвертый диод
94 Пятый конденсатор
95 Пятый диод
96 Шестой конденсатор
97 Шестое сопротивление
100 Транзистор
101 Седьмое сопротивление
102 Полупроводниковый переключатель
103 Биполярный транзистор
А Управляющий сигнал
I Ток
II Первый ток
I11 Частичный ток
I12 Частичный ток
I2 Второй ток
I21 Частичный ток
I22 Частичный ток
I3 Третий ток
IV Питающий ток
М Масса
С Анализирующий сигнал
S1 Первые полуволны
S2 Вторые полуволны
UV Питающее напряжение.