RU2204352C2

RU2204352C2 - Electric surgical apparatus for determining pulse wave phase

Info

Publication number: RU2204352C2
Application number: RU2001117157/14A
Authority: RU
Inventors: Д.В. Белик; А.М. Аронов; А.К. Яковлев
Original assignee: Белик Дмитрий Васильевич; Аронов Анатолий Маркович; Яковлев Александр Карпович
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-05-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has control circuit, oscillator connected to passive electrode and via the first current gage to active electrodes, measuring oscillator connected to passive electrode and via the first current gage to active electrodes in parallel oscillator, the first and the second voltage gages, the first and the second calculating units, low frequency filter and read-only memory. The comparison unit is connected to the read-only memory designed so that it allows entering characteristics of output power to impedance ratio. EFFECT: enhanced effectiveness in reducing blood loss. 1 dwg

Description

Электрохирургический аппарат с определением фазы пульсовой волны относится к медицинской технике, может использоваться в хирургии для создания стабильного гемостаза при коагуляции кровеносных сосудов и дает возможность автоматической подачи электрохирургического воздействия в зону кровоточащего сосуда при минимуме пульсовой волны, что значительно снижает кровопотери при хирургических вмешательствах. An electrosurgical unit with determining the phase of a pulse wave refers to medical equipment, can be used in surgery to create stable hemostasis during coagulation of blood vessels and makes it possible to automatically deliver an electrosurgical effect to the area of a bleeding vessel with a minimum pulse wave, which significantly reduces blood loss during surgical interventions.

Устройство электрохирургического аппарата с определением фазы пульсовой волны состоит из генератора, источника питания, схемы управления, блока сравнения, постоянного запоминающего устройства, вычислителя, датчика тока, датчика напряжения, активного электрода, пассивного электрода, измерительного генератора, датчика тока, датчика напряжения, блока фильтра низких частот, вычислителя, блока компараторов. The device of the electrosurgical apparatus with determining the phase of the pulse wave consists of a generator, a power source, a control circuit, a comparison unit, a read-only memory device, a calculator, a current sensor, a voltage sensor, an active electrode, a passive electrode, a measuring generator, a current sensor, a voltage sensor, a filter unit low frequencies, calculator, block comparators.

Известен электрохирургический аппарат, патент Великобритании 2164473, кл. А 61 В 17/36, 1975 г., взятый в качестве прототипа. Этот электрохирургический аппарат содержит последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания, генератор, электроды, один из которых непосредственно, а другой - через датчик тока подсоединены к выходам генератора, датчик напряжения, подсоединенный своими входами к электродам, вычислитель, подсоединенный своими соответствующими входами к выходам датчика тока и датчика напряжения, схема сравнения, подсоединенная своим первым входом к выходу вычислителя и выходом к схеме управления, и источник сигнала задания, подсоединенный своим выходом ко второму входу схемы управления. Недостатком его является невозможность создания оптимального гемостаза при коагуляции кровеносных сосудов, так как проведение самой коагуляции кровоточащего сосуда чаще всего не фазируется с пульсовой волной организма пациента. Known electrosurgical apparatus, UK patent 2164473, CL. A 61 B 17/36, 1975, taken as a prototype. This electrosurgical apparatus contains a control circuit connected in series, a power source, a generator, electrodes, one of which is directly connected to the generator outputs through a current sensor, a voltage sensor connected to the electrodes by its inputs, and a computer connected by its respective inputs to the outputs of the current sensor and voltage sensor, a comparison circuit connected by its first input to the output of the calculator and the output to the control circuit, and the source of the reference signal, its output coupled to the second input of the control circuit. Its disadvantage is the impossibility of creating optimal hemostasis during coagulation of blood vessels, since the coagulation of a bleeding vessel itself most often does not phase with the pulse wave of the patient's body.

Известен также электрохирургический аппарат (Патент RU 2008830, кл. А 61 В 17/39 от 13 июля 1990 г.), взятый в качестве прототипа, который содержит последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания и генератор, первый электрод, соединенный с выходом генератора, второй электрод, соединенный с генератором через датчик тока, датчик напряжения, параллельно подключенный входами к электродам, вычислитель, соединенный входами с выходом датчика тока и с выходом датчика напряжения, и источник сигнала задания, соединенный выходом с основным входом схемы управления, соединенные между собой аналого-цифровой преобразователь, регистр, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и усилитель, вход которого соединен с дополнительным входом схемы управления, а также инвертор, выход которого соединен со вторым входом регистра, и мультивибратор, выходы которого подключены к входу инвертора и входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя. An electrosurgical apparatus is also known (Patent RU 2008830, class A 61 B 17/39 of July 13, 1990), taken as a prototype, which contains a control circuit connected in series, a power source and a generator, a first electrode connected to the output a generator, a second electrode connected to the generator through a current sensor, a voltage sensor connected in parallel with the inputs to the electrodes, a computer connected to the inputs of the current sensor and the output of the voltage sensor, and a reference signal source connected to the main an input control circuit, interconnected analog-to-digital converter, register, read-only memory, digital-to-analog converter and amplifier, the input of which is connected to an additional input of the control circuit, as well as an inverter whose output is connected to the second input of the register, and a multivibrator, the outputs of which connected to the input of the inverter and the input of the analog-to-digital converter, the second input of which is connected to the output of the calculator.

Недостатком прототипа также является то, что пульсовая волна не фазируется с электрохирургическим воздействием, а это дает возможность пульсовой волне, которая имеет определенное давление крови в сосудах, разрушить структуру гемостаза. Поэтому задача создания электрохирургического аппарата с определением фазы пульсовой волны, позволяющего автоматически проводить фазирование электрохирургического воздействия при коагуляции сосудов и пульсовой волны, является актуальной на сегодняшний день. The disadvantage of the prototype is that the pulse wave does not phase with the electrosurgical effect, and this makes it possible for the pulse wave, which has a certain blood pressure in the vessels, to destroy the structure of hemostasis. Therefore, the task of creating an electrosurgical apparatus with determining the phase of the pulse wave, which allows phasing of the electrosurgical effect during coagulation of blood vessels and the pulse wave, is relevant today.

Целью изобретения является создание электрохирургического аппарата с определением фазы пульсовой волны, позволяющего проводить надежный гемостаз при коагуляции сосудов при хирургическом вмешательстве с минимальными кровопотерями, что улучшает послеоперационную реабилитацию больного. The aim of the invention is the creation of an electrosurgical apparatus with the determination of the phase of the pulse wave, which allows reliable hemostasis during coagulation of blood vessels during surgical intervention with minimal blood loss, which improves postoperative rehabilitation of the patient.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохирургический аппарат с определением фазы пульсовой волны, содержащий схему управления, источник питания, генератор, пассивный и активный электроды, первый датчик тока, первый датчик напряжения, первый вычислитель и постоянное запоминающее устройство, введены измерительный генератор, второй датчик тока, второй датчик напряжения, второй вычислитель, блок фильтра низкой частоты и блок компараторов и блок сравнения, при этом соединенные параллельно генератор и измерительный генератор с одной стороны подключены к пассивному электроду, а с другой - через первый и второй датчики тока - к активному электроду, между датчиками тока и первым датчиком тока и активным электродом включены соответственно входы второго и первого датчиков напряжения, выходы первого датчика тока и первого датчика напряжения подключены ко входам первого вычислителя, а выходы второго датчика тока и второго датчика напряжения - ко входам блока фильтра низкой частоты, выход которого через второй вычислитель и блок компараторов соединен с первым входом схемы управления, ко второму входу которой через первый вход блока сравнения подключен выход первого вычислителя, второй вход блока сравнения связан с постоянным запоминающим устройством, а выход схемы управления через источник питания соединен со входом питания генератора. This goal is achieved by the fact that in the electrosurgical apparatus with the determination of the phase of the pulse wave, containing the control circuit, power source, generator, passive and active electrodes, the first current sensor, the first voltage sensor, the first calculator and read-only memory, a measuring generator, a second sensor are introduced current, a second voltage sensor, a second calculator, a low-pass filter unit and a comparator unit and a comparison unit, while the generator and the measuring generator connected in parallel with one the first side are connected to the passive electrode, and on the other, through the first and second current sensors to the active electrode, the inputs of the second and first voltage sensors are respectively connected between the current sensors and the first current sensor and the active electrode, the outputs of the first current sensor and the first voltage sensor are connected to the inputs of the first calculator, and the outputs of the second current sensor and the second voltage sensor to the inputs of the low-pass filter unit, the output of which is connected through the second calculator and the comparator unit to the first input of the circuit control, to the second input of which, through the first input of the comparison unit, the output of the first calculator is connected, the second input of the comparison unit is connected to a read-only memory, and the output of the control circuit is connected through a power source to the generator power input.

На чертеже представлена функциональная схема такого электрохирургического аппарата с определением фазы пульсовой волны. The drawing shows a functional diagram of such an electrosurgical apparatus with the determination of the phase of the pulse wave.

Электрохирургический аппарат с определением фазы пульсовой волны состоит из генератора 1, источника питания 2, схемы управления 3, блока сравнения 4, постоянного запоминающего устройства 5, первого вычислителя 6, первого датчика напряжения 7, первого датчика тока 8, активного электрода 9, пассивного электрода 10, измерительного генератора 11, второго датчика напряжения 12, второго датчика тока 13, блока фильтра низкой частоты 14, второго вычислителя 15, блока компараторов 16. Генератор и измерительный генератор соединены параллельно и с одной стороны подключены к пассивному электроду, с другой - через первый и второй датчики тока - к активному электроду. Между датчиками тока и первым датчиком тока и активным электродом подключены входы второго и первого датчиков напряжения, выходы датчиков напряжения подключены ко входам первого вычислителя, а выходы второго датчика тока и второго датчика напряжения - ко входам блока фильтра низкой частоты. Его выход через второй вычислитель и блок компараторов соединен с первым входом схемы управления. Ко второму входу схемы управления через первый блок сравнения подключен выход первого вычислителя. Второй вход блока сравнения связан с ПЗУ, а выход схемы управления через источник питания связан со входом питания генератора. Схема управления позволяет хирургу управлять выходной мощностью. Вычислитель вычисляет соотношение токов и вырабатывает сигнал регулирования мощности в зависимости от изменения величины соотношения токов. Блок фильтра низкой частоты отделяет низкую частоту от высокой, и низкочастотный сигнал подается для дальнейшей обработки в блоке компараторов. Блок компараторов проводит дифференцирование сигналов, поступивших с фильтра низкой частоты, что позволяет определить начало минимума пульсовой волны, используемое для управления электрохирургическим аппаратом. The electrosurgical apparatus with the determination of the phase of the pulse wave consists of a generator 1, a power supply 2, a control circuit 3, a comparison unit 4, a read-only memory 5, a first calculator 6, a first voltage sensor 7, a first current sensor 8, an active electrode 9, a passive electrode 10 , a measuring generator 11, a second voltage sensor 12, a second current sensor 13, a low-pass filter unit 14, a second calculator 15, a comparator unit 16. The generator and the measuring generator are connected in parallel and on one side connected to the passive electrode, the other - through the first and second current sensors - the active electrode. The inputs of the second and first voltage sensors are connected between the current sensors and the first current sensor and the active electrode, the outputs of the voltage sensors are connected to the inputs of the first calculator, and the outputs of the second current sensor and the second voltage sensor are connected to the inputs of the low-pass filter unit. Its output through the second computer and the comparator unit is connected to the first input of the control circuit. The output of the first computer is connected to the second input of the control circuit through the first comparison unit. The second input of the comparison unit is connected to the ROM, and the output of the control circuit through the power source is connected to the power input of the generator. The control circuit allows the surgeon to control the output power. The calculator calculates the ratio of currents and generates a power control signal depending on the change in the magnitude of the ratio of currents. The low-pass filter unit separates the low frequency from the high, and a low-frequency signal is supplied for further processing in the comparator unit. The comparator unit differentiates the signals received from the low-pass filter, which allows you to determine the beginning of the minimum pulse wave used to control the electrosurgical apparatus.

Электрохирургический аппарат с определением фазы пульсовой волны работает следующим образом. Генератор 1 через активный электрод 9, пассивный электрод 10 воздействует на биоткань пациента, импеданс которой является его нагрузкой. Датчик тока 8, датчик напряжения 7, вычислитель 6 определяют импеданс биоткани, информация о котором поступает в блок сравнения 4, в который также поступают данные сегмента введенной в постоянное запоминающее устройство 5 характеристики P/Z (отношение выходной мощности к импедансу), результатом чего являются управляющие сигналы, поступающие на схему управления 3 электрохирургического аппарата с определением фазы пульсовой волны. В то же время с измерительного генератора 11 через тот же активный электрод 9, тот же пассивный электрод 10 и биоткань пациента поступает сигнал измерительной частоты, который через датчик тока 13, датчик напряжения 12, блок фильтра низкой частоты 14, вычислитель 15, блок компараторов 16 при минимуме выхода крови из устья сосуда запускает электрохирургическое воздействие через схему управления 3, источник питания 2 и генератор 1, активный электрод 9 и пассивный электрод 10. Тем самым автоматически электрохирургический аппарат с определением фазы пульсовой волны проводит коагуляцию сосуда и обеспечивает стабильный гемостаз. Electrosurgical apparatus with the determination of the phase of the pulse wave operates as follows. The generator 1 through the active electrode 9, the passive electrode 10 acts on the patient’s biological tissue, the impedance of which is its load. Current sensor 8, voltage sensor 7, calculator 6 determine the impedance of the biological tissue, information about which is supplied to the comparison unit 4, which also receives segment data of the P / Z characteristic (ratio of output power to impedance) inserted into the permanent storage device 5, the result of which are control signals supplied to the control circuit 3 of the electrosurgical apparatus with the determination of the phase of the pulse wave. At the same time, a measuring frequency signal is received from the measuring generator 11 through the same active electrode 9, the same passive electrode 10, and the patient’s biological tissue, which, through the current sensor 13, voltage sensor 12, low-pass filter unit 14, calculator 15, comparator unit 16 with a minimum of blood exit from the mouth of the vessel, it triggers an electrosurgical action through control circuit 3, a power source 2 and a generator 1, an active electrode 9 and a passive electrode 10. Thereby, an automatically electrosurgical device with phase detection pu sovoy wave carries the vessel and provides a stable coagulation hemostasis.

Claims

An electrosurgical apparatus for determining the phase of a pulse wave, containing a control circuit connected through a power source to a power input of a generator connected on one side to a passive electrode, and on the other through a first current sensor to an active electrode, between the first current sensor and the active electrode the input of the first voltage sensor is turned on, the outputs of the first current and voltage sensors are connected to the inputs of the first calculator, and a read-only memory device, characterized in that the measuring generator Connected parallel to the generator on one side to the passive electrode, and on the other through the first and second current sensors to the active electrode, between the first and second current sensors the input of the second voltage sensor is connected, the output of which and the output of the second current sensor are connected to the inputs of the low-pass filter unit connected through the second calculator and the comparator unit to the first input of the control circuit, to the second input of which the output of the first calculator is connected through the first input of the comparison unit, the second input of the comparison unit is connected to read-only memory configured to introduce characteristics of the ratio of output power to impedance.