RU2840667C2 - Test device and method for calibrating analysing device for analysing light effects caused by operation of high-frequency surgical instrument, and system for high-frequency surgical intervention on biological tissue - Google Patents
Test device and method for calibrating analysing device for analysing light effects caused by operation of high-frequency surgical instrument, and system for high-frequency surgical intervention on biological tissue Download PDFInfo
- Publication number
- RU2840667C2 RU2840667C2 RU2021129538A RU2021129538A RU2840667C2 RU 2840667 C2 RU2840667 C2 RU 2840667C2 RU 2021129538 A RU2021129538 A RU 2021129538A RU 2021129538 A RU2021129538 A RU 2021129538A RU 2840667 C2 RU2840667 C2 RU 2840667C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test
- light
- electrode
- testing
- frequency surgical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области анализа световых эффектов, вызываемых электрохирургическим воздействием на ткань.The invention relates to the field of analysis of light effects caused by electrosurgical action on tissue.
В опубликованной в научном журнале ʺBiomedical Optics Expressʺ статье Spether и соавт. под названием ʺReal-time tissue differentiation based on optical emission spectroscopy for guided electrosurgical tumor resectionʺ (ʺДифференциация тканей в реальном времени на основании оптической эмиссионной спектроскопии для направляемой электрохирургической резекции опухолейʺ) описано доклиническое исследование, в рамках которого изучался световой эффект, создававшийся между образцом ткани, взятым из оперативно удаленного органа пациента, и инструментом.In a paper published in the scientific journal Biomedical Optics Express, Spether et al., titled “Real-time tissue differentiation based on optical emission spectroscopy for guided electrosurgical tumor resection,” describe a preclinical study that examined the light effect created between a tissue sample taken from a surgically removed patient organ and an instrument.
Из публикации ЕР 2659846 А1 известно хирургическое устройство с инструментом для воздействия на биологическую ткань, сопровождающегося световым эффектом. Известное устройство содержит анализирующее устройство для определения признаков света, возникающего в результате воздействия на биологическую ткань, и дискриминаторное устройство для соотнесения признаков этого света с признаками подвергаемой воздействию биологической ткани. В публикации ЕР 2659846 А1 предлагается сохранять в базе данных эталонные спектры или характерные признаки света от здоровой и больной ткани, различные типы тканей и т.д. Такая база данных может быть заполнена соответствующими данными статически, т.е. до начала операции. Также возможны получение или последующая коррекция данных перед операцией или во время операции. Например, может быть предусмотрен вариант, когда хирург, будучи уверен, что выполняет разрез в определенной ткани (например, в здоровой ткани), сохраняет в памяти в качестве заданного значения по меньшей мере один признак излучаемого при этом света. Обнаруживаемые впоследствии отклонения от этого заданного значения могут регистрироваться дискриминаторным устройством для выработки соответствующего сигнала. Устройство может подвергать этот сигнал последующей обработке и пересылать его. В целом можно сказать, что дискриминаторное устройство сравнивает заранее заданные или полученные индивидуально для соответствующего пациента эталонные спектры или отдельные признаки этих спектров с измеренным спектром или его отдельными признаками и на основании различий между сравниваемыми значениями вырабатывает сигналы, указывающие на изменение вида или структуры ткани. Индивидуальные для пациента признаки света, например индивидуальный для пациента эталонный спектр, можно записывать и сохранять в начале операции, а также однократно или многократно во время операции.From the publication EP 2 659 846 A1 a surgical device with an instrument for acting on biological tissue, accompanied by a light effect, is known. The known device comprises an analyzing device for determining the characteristics of light arising as a result of acting on biological tissue, and a discriminator device for correlating the characteristics of this light with the characteristics of the biological tissue subjected to the action. In the publication EP 2 659 846 A1 it is proposed to store in a database reference spectra or characteristic characteristics of light from healthy and diseased tissue, different types of tissue, etc. Such a database can be filled with the corresponding data statically, i.e. before the start of the operation. It is also possible to obtain or subsequently correct the data before the operation or during the operation. For example, a variant can be envisaged in which the surgeon, being sure that he is making an incision in a certain tissue (for example, in healthy tissue), stores in memory as a specified value at least one characteristic of the light emitted in this case. Deviations from this specified value that are subsequently detected can be recorded by the discriminator device to generate a corresponding signal. The device can subject this signal to subsequent processing and transmit it. In general, it can be said that the discriminator device compares preset or patient-specific reference spectra or individual features of these spectra with the measured spectrum or its individual features and, based on the differences between the compared values, generates signals indicating a change in the type or structure of the tissue. Patient-specific light features, such as the patient-specific reference spectrum, can be recorded and stored at the beginning of the operation, as well as once or repeatedly during the operation.
В публикации US 2009/0088772 А1 раскрыт удерживаемый роботом хирургический инструмент, который может содержать одно или несколько оптических волокон. Оптическое волокно может использоваться для передачи и приема фотонов и может быть выполнено с возможностью как подачи света возбуждения, так и передачи рассеянных фотонов в блок анализа, например в спектрофотометр. Это оптическое волокно позволяет работать в режиме оптической эмиссионной спектроскопии для обнаружения определенных химических веществ. Блок анализа может быть связан с компьютером для ввода параметров с целью калибровки спектроскопической функции инструмента или испытания диагностики. Калибровка спектрофотометра может проводиться с применением определенного стандарта, например стандартных сигналов от известных растворов или химического состава ткани.Publication US 2009/0088772 A1 discloses a robot-held surgical instrument that may comprise one or more optical fibers. The optical fiber may be used to transmit and receive photons and may be configured to both supply excitation light and transmit scattered photons to an analysis unit, such as a spectrophotometer. The optical fiber enables operation in an optical emission spectroscopy mode for detecting certain chemical substances. The analysis unit may be connected to a computer for inputting parameters for calibrating the spectroscopic function of the instrument or for testing diagnostics. The spectrophotometer may be calibrated using a specific standard, such as standard signals from known solutions or chemical composition of tissue.
Из публикации ЕР 2815713 А1 известен инструмент для электрохирургического воздействия на биологическую ткань. Он содержит электрод, а также световод, соединенный с входным окном, образованным телом текучей среды. Световод связан со светоанализирующим устройством для приема света, возникающего на электроде при высокочастотном (ВЧ) хирургическом вмешательстве, и направления этого света в светоанализирующее устройство.From the publication EP 2815713 A1, an instrument for electrosurgical action on biological tissue is known. It contains an electrode, as well as a light guide connected to an input window formed by a body of fluid medium. The light guide is connected to a light-analyzing device for receiving light arising on the electrode during high-frequency (HF) surgical intervention, and directing this light into the light-analyzing device.
Светоприемники, такие, например, как оптические волокна, во время работы могут загрязняться, в частности жидкостями, отложением веществ из дыма и пара, а также частицами. Вдобавок к этому конкретная система, состоящая из анализирующего устройства со светоприемником и блоком анализа, а также инструмента со специальным электродом и ВЧ-генератора, может использоваться впервые при проведении определенной операции.Light receivers, such as optical fibres, can become contaminated during operation, in particular by liquids, deposits of substances from smoke and steam, and particles. In addition, a specific system consisting of an analysis device with a light receiver and an analysis unit, as well as a tool with a special electrode and a high-frequency generator, may be used for the first time in a certain operation.
Для ВЧ-генератора (источник энергии для получения высокочастотного искрового разряда) нормативно допускается, например, стандартное отклонение выходной ВЧ-мощности, составляющее ±20%. Удельное электрическое сопротивление биологической ткани сильно варьируется: для жировой ткани оно составляет 3,3×107 Ом мм2/м, для мышечной ткани - 2,0×106 Ом-мм2/м, тогда как для крови лишь 1,6×106 Ом-мм2/м. Осуществление вмешательств в различных режимах резания или коагуляции, например, при регулировании искровых разрядов, оказывает влияние на световое излучение от высокочастотного искрового разряда на биологической ткани. Таким образом, конкретное световое излучение зависит также от настроек ВЧ-генератора и инструмента и дополнительно от формы электрода.For the RF generator (the energy source for producing the RF spark discharge), the standard deviation of the RF output power is, for example, ±20%. The specific electrical resistance of biological tissue varies greatly: for adipose tissue it is 3.3×10 7 Ohm mm 2 /m, for muscle tissue - 2.0×10 6 Ohm-mm 2 /m, while for blood it is only 1.6×10 6 Ohm-mm 2 /m. Carrying out interventions in different cutting or coagulation modes, for example, when regulating spark discharges, affects the light emission from the RF spark discharge on biological tissue. Thus, the specific light emission also depends on the settings of the RF generator and the instrument and additionally on the shape of the electrode.
Выполнение оптического тракта системы высокочастотной оптической эмиссионной спектроскопии от источника возникновения света до блока анализа является существенным фактором влияния на качество светового сигнала. Оптические интерфейсы в штепсельных соединителях, расположенные вне и внутри анализирующего устройства, могут заметно ухудшать пропускание. Загрязнение оптического волокна, произошедшее, например, в процессе его изготовления, может ухудшить пропускание света или даже полностью воспрепятствовать ему. Заметное ухудшение пропускания может быть вызвано дефектной механической фиксацией оптических волокон. Ошибки при соединении анализирующего устройства с хирургическим инструментом и/или при их ориентации относительно друг друга могут приводить к невозможности получения анализирующим устройством полезного светового сигнала. В клиническом применении системы высокочастотной оптической эмиссионной спектроскопии (ВЧ-ОЭС) качество светового сигнала от высокочастотного искрового разряда также может заметно меняться, например, вследствие загрязнения оптического волокна кровью, что может искажать результаты дифференциации тканей или делать такую дифференциацию невозможной.The implementation of the optical path of the high-frequency optical emission spectroscopy system from the light source to the analysis unit is a significant factor influencing the quality of the light signal. Optical interfaces in plug-in connectors located outside and inside the analyzing device can significantly worsen the transmission. Contamination of the optical fiber, which occurred, for example, during its manufacture, can worsen the transmission of light or even completely prevent it. A noticeable deterioration in transmission can be caused by defective mechanical fixation of the optical fibers. Errors in connecting the analyzing device to the surgical instrument and / or in their orientation relative to each other can lead to the inability of the analyzing device to obtain a useful light signal. In clinical applications of the high-frequency optical emission spectroscopy (HF-OES) system, the quality of the light signal from the high-frequency spark discharge can also change significantly, for example, due to contamination of the optical fiber with blood, which can distort the results of tissue differentiation or make such differentiation impossible.
В случае оптической эмиссионной спектроскопии с применением высокочастотных искровых разрядов для дифференциации тканей подвод энергии может обусловливать большой разброс значений интенсивности света, в частности различие в силе высокочастотных искровых разрядов. Высокая температура в начале искрового разряда приводит к повышению давления, что, в свою очередь, вызывает взрывное увеличение поперечного сечения канала разряда. Из-за этого падает пиковая температура. Температура и давление вокруг плазмы при возбуждении искровых разрядов непостоянны. Импеданс плазмы между электродом и тканью варьируется. Для того чтобы спектры высокочастотной оптической эмиссионной спектроскопии можно было сравнивать друг с другом, каждый из этих спектров должен удовлетворить некоторому критерию качества, чтобы рассортировать спектры тканей на поддающиеся и не поддающиеся оценке. Получают не абсолютные значения качества сигнала, а лишь отношения отдельных спектральных линий друг к другу. Высокочастотный искровой разряд возникает не только между кончиком (острием) электрода и тканью вследствие загрязнения искровые разряды также могут возникать в стороне, за пределами входного окна оптического волокна, в результате чего, например, в стекловолокно вводится меньшая часть светового излучения, чем без загрязнения.In the case of optical emission spectroscopy using high-frequency spark discharges for tissue differentiation, the energy input can cause a large scatter of light intensities, in particular differences in the strength of the high-frequency spark discharges. The high temperature at the beginning of the spark discharge leads to an increase in pressure, which in turn causes an explosive increase in the cross-section of the discharge channel. Because of this, the peak temperature drops. The temperature and pressure around the plasma during excitation of spark discharges are not constant. The plasma impedance between the electrode and the tissue varies. In order for the spectra of high-frequency optical emission spectroscopy to be comparable with each other, each of these spectra must satisfy a quality criterion in order to sort the tissue spectra into assessable and unassessable. What is obtained is not absolute values of signal quality, but only the ratios of individual spectral lines to each other. High-frequency spark discharges occur not only between the tip (point) of the electrode and the tissue; due to contamination, spark discharges can also occur to the side, outside the input window of the optical fiber, as a result of which, for example, a smaller portion of the light radiation is introduced into the glass fiber than without contamination.
Ввиду большого количества возможностей комбинирования электрода, световода, блока анализа, ВЧ-генератора, параметров настройки и т.д. результаты испытаний или калибровок отдельных компонентов системы могут быть информативными лишь в ограниченной мере.Due to the large number of possibilities for combining the electrode, light guide, analysis unit, RF generator, tuning parameters, etc., the test or calibration results of individual system components can be informative only to a limited extent.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить усовершенствованное решение по эксплуатации системы с анализирующим устройством, предназначенным для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента.The objective of the present invention is to provide an improved solution for operating a system with an analyzing device designed to analyze light effects caused by the operation of a high-frequency surgical instrument.
Эта задача решается в испытательном устройстве для калибровки анализирующего устройства, предназначенного для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента (далее для краткости называемого просто инструментом). Предлагаемое в изобретении испытательное устройство содержит испытательное приспособление, выполненное с возможностью создания плазменного испытательного светового эффекта, свет от которого принимается светоприемником, причем испытательное устройство выполнено с возможностью определения калибровки анализирующего устройства по определяемым признакам света от испытательного светового эффекта для калибровки по меньшей мере некоторых частей анализирующего устройства или всего анализирующего устройства. Анализирующее устройство может содержать светоприемник, в частности оптическое волокно, и блок анализа, причем светоприемник связан с блоком анализа. Анализирующее устройство служит, в частности, для проведения различия между видами ткани (дифференциации ткани), например для проведения различия между здоровой и злокачественной тканью.This problem is solved in a testing device for calibrating an analyzing device intended for analyzing light effects caused by the operation of a high-frequency surgical instrument (hereinafter referred to simply as the instrument for brevity). The testing device proposed in the invention comprises a testing fixture configured to create a plasma test light effect, the light from which is received by a light receiver, wherein the testing device is configured to determine the calibration of the analyzing device based on the determined features of the light from the test light effect for calibrating at least some parts of the analyzing device or the entire analyzing device. The analyzing device may comprise a light receiver, in particular an optical fiber, and an analysis unit, wherein the light receiver is connected to the analysis unit. The analyzing device serves, in particular, to differentiate between types of tissue (tissue differentiation), for example to differentiate between healthy and malignant tissue.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении точности определения типа ткани при изменяющихся условиях воздействия на ткань за счет возможности простой в осуществлении калибровки анализирующего устройства как перед вмешательством, так и в процессе его проведения.The technical result achieved by implementing the invention consists in ensuring the accuracy of determining the type of tissue under changing conditions of impact on the tissue due to the possibility of easy-to-implement calibration of the analyzing device both before the intervention and during its implementation.
Испытательное приспособление испытательного устройства имеет испытательную поверхность, чужеродную по отношению к организму (организму человека, животного или иного живого существа, в частности организму пациента, которого предполагается лечить инструментом), так что осуществляемый посредством испытательного устройства способ испытания проводится не на живом организме человека или животного.The test fixture of the test device has a test surface that is foreign to the organism (the organism of a human, animal or other living being, in particular the organism of a patient who is to be treated with the instrument), so that the test method carried out by means of the test device is not carried out on a living organism of a human or animal.
Испытательное приспособление предпочтительно состоит из небиологического материала. В частности, испытательное приспособление предпочтительно не содержит ткани организма человека или животного, и в качестве испытательного приспособления или части испытательного приспособления ткань организма человека или животного предпочтительно не используется. Это, разумеется, не исключает того, что при проведении испытания во время операции испытательное приспособление может загрязняться остатками тканей или иными аналогичными веществами.The test device preferably consists of a non-biological material. In particular, the test device preferably does not contain human or animal tissue, and human or animal tissue is preferably not used as a test device or part of a test device. This, of course, does not exclude the possibility that the test device may become contaminated with tissue residues or other similar substances during the test during the operation.
Под плазменным испытательным световым эффектом (для краткости также называемым просто испытательным световым эффектом), создаваемым посредством испытательного приспособления, понимается, например, искровой разряд или стационарная плазма. Такой световой эффект может включать в себя электромагнитные волны в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой частях электромагнитного спектра. Испытательное устройство может быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивать возможность приема и анализа инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой составляющих спектра испытательного светового эффекта. Светоприемник, принимающий испытательный плазменный световой эффект, может быть испытательным светоприемником, который соединен с блоком анализа анализирующего устройства или может быть соединен с ним при проведении испытания. В предпочтительном же варианте светоприемник является светоприемником анализирующего устройства. Дело в том, что посредством испытательного устройства предпочтительно испытывать анализирующее устройство в комбинации с инструментом, и особенно предпочтительно - с высокочастотным хирургическим аппаратом для питания инструмента высокочастотной энергией, которые также используются при конкретной операции, для подготовки к которой или во время проведения которой анализирующее устройство подвергается испытанию (тестированию), например калибровке.The plasma test light effect (also referred to simply as the test light effect for short) generated by the test device is understood to be, for example, a spark discharge or a stationary plasma. Such a light effect may include electromagnetic waves in the infrared, visible and/or ultraviolet parts of the electromagnetic spectrum. The test device may be designed in such a way as to ensure the possibility of receiving and analyzing the infrared, visible and/or ultraviolet components of the spectrum of the test light effect. The light receiver receiving the test plasma light effect may be a test light receiver that is connected to the analysis unit of the analyzing device or may be connected to it during the test. In a preferred embodiment, the light receiver is a light receiver of the analyzing device. The point is that it is preferable to test the analyzing device by means of a testing device in combination with an instrument, and particularly preferably with a high-frequency surgical apparatus for supplying the instrument with high-frequency energy, which are also used in a specific operation, in preparation for which or during which the analyzing device is subjected to testing, for example calibration.
Предлагаемое в изобретении испытательное устройство предпочтительно позволяет члену операционной бригады с медицинской подготовкой, например операционному ассистенту или хирургу, удостовериться - до или во время операции - в принципиальной работоспособности анализирующего устройства, для чего соответствующий пользователь создает посредством испытательного приспособления испытательный световой эффект, свет от которого принимается светоприемником. Испытательное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы сообщать операционному персоналу результат испытания на работоспособность (функционального теста), например: ʺиспытание прошло успешноʺ, т.е. анализирующее устройство работоспособно, и/или ʺиспытание прошло неудачноʺ, т.е. анализирующее устройство неработоспособно, за счет выдачи соответствующего сигнала или за счет отсутствия сигнала, в частности оптического, акустического или тактильно воспринимаемого сигнала. Такая проверка позволяет, например, выявлять случаи, в которых оптическое волокно анализирующего устройства имеет загрязнения либо дефекты или в которых анализирующее устройство неправильно собрано.The test device according to the invention preferably enables a member of the operating team with medical training, such as an operating assistant or a surgeon, to verify - before or during an operation - the fundamental functionality of the analyzing device, for which purpose the respective user creates a test light effect by means of a test device, the light from which is received by a light receiver. The test device is preferably designed in such a way as to report to the operating personnel the result of the functionality test (functional test), such as "test passed", i.e. the analyzing device is functional, and/or "test failed", i.e. the analyzing device is not functional, by issuing a corresponding signal or by the absence of a signal, in particular an optical, acoustic or tactilely perceptible signal. Such a test makes it possible, for example, to detect cases in which the optical fiber of the analyzing device is contaminated or defective or in which the analyzing device is incorrectly assembled.
Другие целесообразные признаки и примеры выполнения предлагаемого в изобретении испытательного устройства и предлагаемой в изобретении системы, а также осуществления предлагаемого в изобретении способа, рассматриваются в нижеследующем описании:Other suitable features and examples of the implementation of the test device and the system proposed in the invention, as well as the implementation of the method proposed in the invention, are discussed in the following description:
Испытательное приспособление может иметь испытательную поверхность для создания испытательного светового эффекта между электродом, предпочтительно электродом инструмента, и испытательной поверхностью.The test fixture may have a test surface for creating a test light effect between an electrode, preferably a tool electrode, and the test surface.
Испытательная поверхность может быть образована противоэлектродом, функционально связанным с вышеупомянутым электродом. Испытательная поверхность может быть электрически соединена с высокочастотным хирургическим аппаратом и/или нейтральным электродом, если речь идет о монополярном инструменте.The test surface may be formed by a counter electrode operatively connected to the above-mentioned electrode. The test surface may be electrically connected to a high-frequency surgical apparatus and/or a neutral electrode if it is a monopolar instrument.
Испытательное устройство предпочтительно предназначено для клинического применения. Испытательное устройство предпочтительно рассчитано на его применение в интраоперационной фазе операции, проводимой хирургическим инструментом. Особенно предпочтительно, чтобы испытательное приспособление было выполнено с возможностью его расположения и/или было расположено в стерильной операционной зоне. Это особенно упрощает испытание, в частности калибровку, анализирующего устройства посредством испытательного устройства непосредственно до или во время операции.The testing device is preferably intended for clinical use. The testing device is preferably designed for its use in the intraoperative phase of an operation performed with a surgical instrument. It is particularly advantageous for the testing device to be arranged and/or to be arranged in a sterile operating area. This particularly simplifies the testing, in particular the calibration, of the analyzing device by means of the testing device immediately before or during the operation.
Испытательное устройство предпочтительно содержит блок оценки, выполненный таким образом, чтобы на основании признаков (одного признака или нескольких признаков) света, принятого при создании испытательного светового эффекта посредством испытательного приспособления, оценивать, является ли анализирующее устройство работоспособным. Блок оценки может быть, например, частью анализирующего устройства.The testing device preferably comprises an evaluation unit designed in such a way that, based on the characteristics (one characteristic or several characteristics) of the light received when creating the test light effect by means of the testing device, it is possible to evaluate whether the analyzing device is operational. The evaluation unit may be, for example, a part of the analyzing device.
Признаками света, используемыми для оценки того, является ли анализирующее устройство работоспособным, могут быть, например: спектрально-неразрешенная световая мощность, т.е. мощность, проинтегрированная по всем длинам волн принимаемого света, световая мощность на одной длине волны или нескольких отличимых друг от друга длинах волн (отстоящих друг от друга с интервалом, превышающим разрешение испытательного устройства по длинам волн), интенсивности отдельных спектральных линий, интенсивности групп спектральных линий, временная характеристика испытательного светового эффекта, поляризация света от испытательного светового эффекта, типичные спектры, фрагменты спектров, полученные из спектров сигнатуры, и/или сигнатуры, полученные из спектра света от испытательного светового эффекта, фрагментов спектра и/или спектральных линий. Сигнатуры можно получать в виде вычислительных величин, получаемых по определяемым алгоритмам, формулам, справочным таблицам или иным правилам обработки. В частности, сигнатуры могут представлять собой отношения интенсивностей избранных спектральных линий, отношения, суммы и/или разности различных членов, причем эти члены, в свою очередь, являются суммами, разностями, произведениями, интегралами по частичным спектрам и/или другими членами интенсивностей различных спектральный линий или частичных спектров или производными от них признаками света или сигнатурами.The light features used to assess whether the analyzing device is operational may be, for example: spectrally unresolved light power, i.e. the power integrated over all wavelengths of the received light, the light power at one wavelength or several wavelengths distinguishable from one another (spaced at an interval exceeding the wavelength resolution of the testing device), intensities of individual spectral lines, intensities of groups of spectral lines, the time characteristic of the test light effect, the polarization of the light from the test light effect, typical spectra, fragments of spectra obtained from signature spectra, and/or signatures obtained from the spectrum of light from the test light effect, fragments of the spectrum, and/or spectral lines. Signatures may be obtained in the form of computational values obtained by defined algorithms, formulas, lookup tables, or other processing rules. In particular, signatures may be ratios of intensities of selected spectral lines, ratios, sums and/or differences of various terms, where these terms, in turn, are sums, differences, products, integrals over partial spectra and/or other terms of intensities of various spectral lines or partial spectra or light features or signatures derived from them.
Критерием оценки может быть, например, отношение сигнала к шуму или отношение сигнала к фону на одной длине волны, в группах длин волн, на участках спектра, во всем спектре, отношения интенсивностей на различных длинах волн и/или группах длин волн и/или на участках спектра. В простом случае можно, например, по определенной посредством испытательного устройства интенсивности света от испытательного светового эффекта путем ее сравнения с пороговым значением устанавливать, достаточно ли света поступает в светоприемник, что позволяет делать вывод о работоспособности анализирующего устройства.The evaluation criterion may be, for example, the signal-to-noise ratio or the signal-to-background ratio at one wavelength, in groups of wavelengths, in sections of the spectrum, in the entire spectrum, the intensity ratio at different wavelengths and/or groups of wavelengths and/or in sections of the spectrum. In a simple case, it is possible, for example, to determine by means of the test device the light intensity from the test light effect by comparing it with the threshold value whether sufficient light is supplied to the light receiver, which allows a conclusion to be drawn about the operability of the analyzing device.
В качестве альтернативы или дополнения сигнатуру можно вычислять, например, на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий света от испытательного светового эффекта и/или при вычислении сигнатуры можно находить неопределенность на основании, например, шумов или фона. Например, каждую сигнатуру можно вычислять на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих перешедшие в состояние плазмы части материала испытательной поверхности, и/или электрода, и/или атмосферы между электродом и испытательной поверхностью. Если неопределенность, например отношение сигнатуры к неопределенности, превышает пороговое значение, то, например, результат испытания анализирующего устройства можно считать положительным, причем блок оценки генерирует соответствующий сигнал оценки. При отрицательном исходе испытания блок оценки может вырабатывать соответственно другой сигнал оценки либо вообще не вырабатывать сигнала оценки, или же - в качестве альтернативы выдачи сигнала оценки может не происходить при положительном результате испытания. На основании этого сигнала оценки или другого сигнала оценки пользователю хирургического инструмента и/или анализирующего устройства может выдаваться сигнал, в частности акустически, оптически или тактильно воспринимаемый сигнал, и/или сигнал оценки может использоваться для управления системой испытания анализирующего устройства, анализирующим устройством, высокочастотным хирургическим инструментом и/или высокочастотным хирургическим аппаратом. На основании сигнала оценки могут задаваться, например задаваться системой автоматически, значения или диапазоны значений параметров испытательного устройства, анализирующего устройства, высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата. Это означает, что высокочастотная хирургическая система, содержащая высокочастотный хирургический аппарат, высокочастотный хирургический инструмент, испытательное устройство, анализирующее устройство и/или возможно другие устройства, может быть автоматически отъюстирована на основании результатов испытания, проведенного испытательным устройством (с разрешением или без разрешения автоматической юстировки пользователем), за счет того, что на основании результата испытания выбирается или изменяется по меньшей мере одна настройка по меньшей мере одного устройства высокочастотной хирургической системы. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное устройство на основании результата испытания может выдавать пользователю рекомендацию по меньшей мере по одной настройке по меньшей мере одного устройства высокочастотной хирургической системы, после чего пользователь может принять решение отъюстировать высокочастотную хирургическую систему согласно этой рекомендации.Alternatively or additionally, the signature can be calculated, for example, on the basis of the intensity ratios of selected spectral lines of light from the test light effect and/or when calculating the signature, the uncertainty can be found on the basis of, for example, noise or background. For example, each signature can be calculated on the basis of the intensity ratios of selected spectral lines characterizing the parts of the material of the test surface and/or the electrode and/or the atmosphere between the electrode and the test surface that have passed into the plasma state. If the uncertainty, for example the ratio of the signature to the uncertainty, exceeds a threshold value, then, for example, the test result of the analyzing device can be considered positive, whereby the evaluation unit generates a corresponding evaluation signal. In the event of a negative test outcome, the evaluation unit can generate a correspondingly different evaluation signal or not generate an evaluation signal at all, or - as an alternative - the output of an evaluation signal may not occur in the event of a positive test result. On the basis of this evaluation signal or another evaluation signal, a signal, in particular an acoustically, optically or tactilely perceptible signal, can be output to the user of the surgical instrument and/or the analyzing device, and/or the evaluation signal can be used to control the testing system of the analyzing device, the analyzing device, the high-frequency surgical instrument and/or the high-frequency surgical apparatus. On the basis of the evaluation signal, values or value ranges of the parameters of the testing device, the analyzing device, the high-frequency surgical instrument and/or the high-frequency surgical apparatus can be set, for example set automatically by the system. This means that the high-frequency surgical system, comprising the high-frequency surgical apparatus, the high-frequency surgical instrument, the testing device, the analyzing device and/or possibly other devices, can be automatically adjusted on the basis of the results of the test carried out by the testing device (with or without the permission of automatic adjustment by the user), due to the fact that on the basis of the test result at least one setting of at least one device of the high-frequency surgical system is selected or changed. Alternatively or additionally, the testing device may, based on the test result, provide a user with a recommendation for at least one setting of at least one device of the high-frequency surgical system, after which the user may decide to adjust the high-frequency surgical system according to this recommendation.
На основании сигнала оценки может быть, например, заблокирована выдача сигнала анализирующим устройством, и/или, например, может быть выработано и выведено пользователю сообщение относительно точности анализа анализирующего устройства. Таким образом, результатом оценки может быть, например, то, работает ли анализирующее устройство вообще, работает ли оно с достаточной точностью, и/или с какой точностью анализирующее устройство способно работать.Based on the evaluation signal, the signal output of the analyzing device can be, for example, blocked, and/or, for example, a message can be generated and displayed to the user regarding the accuracy of the analysis of the analyzing device. Thus, the result of the evaluation can be, for example, whether the analyzing device works at all, whether it works with sufficient accuracy, and/or with what accuracy the analyzing device is capable of working.
Испытательное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы посредством испытательного светового эффекта определять, а предпочтительно и оценивать, чувствительность анализирующего устройства по меньшей мере на одной длине волны, в группе длин волн, в частичном спектре или во всем спектре и/или коэффициент пропускания анализирующего устройства по меньшей мере на одной длине волны, в группе длин волн, в частичном спектре или во всем спектре. Чувствительностью является отношение величины электрического сигнала, генерируемого в анализирующем устройстве при приеме света от испытательного светового эффекта, к интенсивности этого света. Коэффициентом пропускания является отношение интенсивности на выходе светоприемника (например оптического волокна) к интенсивности на входе светоприемника. На пропускании могут сказываться, например, загрязнение входа, повреждение, например обрыв между входом и выходом светоприемника (там, где световой сигнал преобразуется в электрический сигнал) включительно и/или, например на соединительных элементах между входом и выходом светоприемника. Опорные значения чувствительности и/или коэффициента пропускания, с которыми можно сравнивать найденные испытательным устройством чувствительность и/или коэффициент пропускания, могут быть сохранены в базе данных. Поскольку при определении коэффициента пропускания объектом исследования является светоприемник анализирующего устройства, при определении коэффициента пропускания может использоваться блок анализа анализирующего устройства, или при проведении испытания со светоприемником может быть соединен другой блок анализа.The testing device is preferably designed in such a way that the sensitivity of the analyzing device at least at one wavelength, in a group of wavelengths, in a partial spectrum or in the entire spectrum and/or the transmittance of the analyzing device at least at one wavelength, in a group of wavelengths, in a partial spectrum or in the entire spectrum are determined and preferably evaluated by means of the test light effect. The sensitivity is the ratio of the magnitude of the electrical signal generated in the analyzing device upon reception of light from the test light effect to the intensity of this light. The transmittance is the ratio of the intensity at the output of the light receiver (e.g. an optical fiber) to the intensity at the input of the light receiver. The transmittance can be affected, for example, by contamination of the input, damage, for example a break between the input and output of the light receiver (where the light signal is converted into an electrical signal) inclusively and/or, for example, on the connecting elements between the input and output of the light receiver. Reference values of sensitivity and/or transmittance, with which the sensitivity and/or transmittance found by the testing device can be compared, can be stored in a database. Since the object of study in determining the transmittance is the light detector of the analyzing device, the analysis unit of the analyzing device can be used in determining the transmittance, or another analysis unit can be connected to the light detector during the test.
Испытательное приспособление предпочтительно содержит по меньшей мере одно вещество или по меньшей мере два различных вещества, выбранных на основании эмиссионных спектров. Это позволяет получать результат анализа с высокой информативностью, когда такие вещества могут создавать, например, световые признаки, как химические частицы, предположительно присутствующие в подвергаемой воздействию (лечению) ткани, и/или когда можно определить точность, с которой можно определить признаки создаваемого этими веществами испытательного светового эффекта и/или полученные на их основе сигнатуры, и по этой точности можно судить о точности определения признаков и/или сигнатур сопровождающего воздействие светового эффекта и/или химических частиц, участвующих в создании этого светового эффекта.The test device preferably contains at least one substance or at least two different substances selected on the basis of emission spectra. This allows obtaining an analysis result with high information content when such substances can create, for example, light features, such as chemical particles, presumably present in the tissue being exposed (treated), and/or when it is possible to determine the accuracy with which the features of the test light effect created by these substances and/or the signatures obtained on their basis can be determined, and this accuracy can be used to judge the accuracy of determining the features and/or signatures of the accompanying light effect and/or the chemical particles participating in the creation of this light effect.
Испытательное приспособление может иметь заранее заданный состав материала. Испытательное приспособление, в частности состав и/или форма его испытательной поверхности, предпочтительно выбирается на основании клинического показания для оперативного вмешательства, например (предполагаемой) болезни, (предполагаемой) опухоли и/или подвергаемой воздействию ткани.The test device may have a predetermined material composition. The test device, in particular the composition and/or shape of its test surface, is preferably selected based on the clinical indication for the surgical intervention, such as the (suspected) disease, the (suspected) tumor and/or the tissue to be treated.
В состав испытательного приспособления целенаправленно включены вещества, также встречающиеся и/или предположительно содержащиеся в обследуемой или подвергаемой воздействию ткани, для создания испытательного светового эффекта, с теми же определяемыми признаками, что определяются у светового эффекта, создаваемого воздействием инструмента на ткань при высокочастотном хирургическом вмешательстве (возникающего при вмешательстве светового эффекта).The test device specifically includes substances that are also found and/or are presumed to be contained in the tissue being examined or exposed to the effect, in order to create a test light effect with the same detectable characteristics as those determined for the light effect created by the action of an instrument on tissue during high-frequency surgical intervention (the light effect that occurs during the intervention).
Электрод, который для создания испытательного светового эффекта помещается пользователем вблизи противоэлектрода, предпочтительно целенаправленно выбирается для создания испытательного светового эффекта на основании его состава. Например, этот электрод можно выбирать по ожидаемому вкладу содержащегося в нем вещества или материала в испытательный световой эффект и/или в световой эффект и/или по одному или нескольким признакам света от испытательного светового эффекта и/или светового эффекта, обусловленному(-ым) составом электрода. Электрод можно выбирать в отношении ожидаемых вкладов в испытательный световой эффект и/или световой эффект на основании состава электрода в зависимости от клинического показания для оперативного вмешательства.The electrode, which is placed by the user near the counter electrode to create the test light effect, is preferably specifically selected to create the test light effect based on its composition. For example, this electrode can be selected based on the expected contribution of the substance or material contained therein to the test light effect and/or to the light effect and/or based on one or more features of the light from the test light effect and/or the light effect caused by the composition of the electrode. The electrode can be selected with respect to the expected contributions to the test light effect and/or the light effect based on the composition of the electrode, depending on the clinical indication for the surgical intervention.
Испытательное приспособление может иметь по меньшей мере две разные испытательные поверхности. Испытательные поверхности могут различаться своей формой, составом материала, агрегатным состоянием (твердая, жидкая) и т.д. Составы материалов испытательных поверхностей могут различаться, в частности, видом химических частиц и/или их абсолютными и/или относительными количествами. Это позволяет определять и/или вычислять по результату анализа испытательного светового эффекта и/или возникающего при вмешательстве светового эффекта влияние, оказываемое электродом и/или материалом электрода. Испытательные поверхности могут различаться тем, что они состоят из различных материалов. Например, испытательные поверхности могут содержать различные металлы, в частности чистые металлы или сплавы, различные растворы, в одинаковых или различных материалах, например в губке или в войлочном материале. Испытание может предусматривать последовательное создание испытательного светового эффекта по меньшей мере на двух разных испытательных поверхностях.The test device may have at least two different test surfaces. The test surfaces may differ in their shape, material composition, state of aggregation (solid, liquid), etc. The compositions of the materials of the test surfaces may differ, in particular, in the type of chemical particles and/or their absolute and/or relative quantities. This makes it possible to determine and/or calculate, based on the result of the analysis of the test light effect and/or the light effect arising from the intervention, the influence exerted by the electrode and/or the electrode material. The test surfaces may differ in that they consist of different materials. For example, the test surfaces may contain different metals, in particular pure metals or alloys, different solutions, in the same or different materials, for example in a sponge or in a felt material. The test may provide for the sequential creation of the test light effect on at least two different test surfaces.
Испытательное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы обеспечивать возможность калибровки анализирующего устройства по определяемым признакам света от испытательного светового эффекта. Например, для определения калибровки анализирующего устройства определенные признаки света можно сравнивать с признаками света, сохраненными в базе данных. На основании калибровки предпочтительно выбирают и/или изменяют по меньшей мере один параметр испытательного устройства, анализирующего устройства, в частности светоприемника и/или блока анализа, высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата. Система предпочтительно выполнена таким образом, чтобы на основании калибровки выбирать или изменять по меньшей мере один параметр испытательного устройства, анализирующего устройства, в частности светоприемника и/или блока анализа, высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата либо иного устройства или компонента системы.The testing device is preferably designed in such a way as to provide the possibility of calibrating the analyzing device based on the determined light characteristics from the test light effect. For example, to determine the calibration of the analyzing device, the determined light characteristics can be compared with the light characteristics stored in a database. Based on the calibration, at least one parameter of the testing device, the analyzing device, in particular the light detector and/or the analysis unit, the high-frequency surgical instrument and/or the high-frequency surgical apparatus, or another device or component of the system is preferably selected and/or changed. The system is preferably designed in such a way that based on the calibration, at least one parameter of the testing device, the analyzing device, in particular the light detector and/or the analysis unit, the high-frequency surgical instrument and/or the high-frequency surgical apparatus, or another device or component of the system is selected or changed.
На основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства и посредством испытательного светового эффекта, посредством испытательного устройства предпочтительно задают по меньшей мере одно значение или диапазон значений по меньшей мере одного параметра, например параметра управления и/или оценки, испытательного устройства, испытательного приспособления, анализирующего устройства и/или высокочастотного хирургического устройства, в частности высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата для питания высокочастотного хирургического инструмента. В частности, на основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства и посредством испытательного светового эффекта, можно задавать значение или диапазон значений параметра по меньшей мере одного из вышеназванных устройств системы, оказывающего влияние на работу системы, состоящей из вышеназванных устройств, при воздействии на ткань. Разумеется, в этом случае речь предпочтительно идет о значении или диапазоне значений параметра, обеспечивающем требуемый результат высокочастотного хирургического воздействия (лечения), но и приводящем к улучшению анализа светового эффекта, возникающего при соответствующем вмешательстве, посредством анализирующего устройства.Based on the test carried out with the aid of the test device and by means of the test light effect, at least one value or a range of values of at least one parameter, for example a control and/or evaluation parameter, of the test device, the test fixture, the analyzing device and/or the high-frequency surgical device, in particular the high-frequency surgical instrument and/or the high-frequency surgical apparatus for powering the high-frequency surgical instrument, is preferably set by means of the test device. In particular, based on the test carried out with the aid of the test device and by means of the test light effect, a value or a range of values of a parameter of at least one of the above-mentioned devices of the system can be set, which has an effect on the operation of the system consisting of the above-mentioned devices when acting on the tissue. Naturally, in this case it is preferably a value or a range of values of the parameter that ensures the required result of the high-frequency surgical action (treatment), but also leads to an improvement in the analysis of the light effect that occurs during the corresponding intervention, by means of the analyzing device.
Испытательное приспособление предпочтительно выполнено с возможностью задания минимального расстояния между электродом, помещаемым пользователем испытательного устройства вблизи противоэлектрода для создания испытательного светового эффекта, и испытательной поверхностью испытательного приспособления, между которой и вышеупомянутым электродом должен создаваться испытательный световой эффект.The test device is preferably designed with the possibility of setting a minimum distance between the electrode placed by the user of the test device near the counter electrode to create the test light effect, and the test surface of the test device between which and the above-mentioned electrode the test light effect must be created.
Испытательное приспособление предпочтительно выполнено с возможностью задания атмосферы, в частности ее состава и/или давления, между электродом и испытательной поверхностью и/или противоэлектродом. Например, между электродом и испытательным приспособлением может создаваться аргоновая атмосфера.The test device is preferably designed with the possibility of specifying the atmosphere, in particular its composition and/or pressure, between the electrode and the test surface and/or the counter electrode. For example, an argon atmosphere can be created between the electrode and the test device.
Испытательное приспособление предпочтительно выполнено с возможностью задания ориентации электрода, помещаемого вблизи противоэлектрода для создания испытательного светового эффекта, и/или светоприемника относительно испытательной поверхности. Например, это может быть реализовано за счет выполнения испытательного приспособления таким образом, чтобы направлять движение инструмента и/или светоприемника в испытательное приспособление с обеспечением автоматического занятия инструментом и/или светоприемником своего положения, в котором инструмент и/или светоприемник имеют заданную ориентацию относительно противоэлектрода.The test fixture is preferably designed with the possibility of specifying the orientation of the electrode placed near the counter electrode to create the test light effect, and/or the light receiver relative to the test surface. For example, this can be implemented by designing the test fixture in such a way as to direct the movement of the tool and/or the light receiver into the test fixture, ensuring that the tool and/or the light receiver automatically occupy their position, in which the tool and/or the light receiver have a specified orientation relative to the counter electrode.
Испытательное устройство предпочтительно обеспечивает защиту светоприемника от окружающего света при приеме света от испытательного светового эффекта.The test device preferably provides protection of the light receiver from ambient light when receiving light from the test light effect.
Вышеназванные мероприятия - каждое в отдельности или взятые в любой (под-)комбинации - служат для создания таких условий проведения испытания, при которых получаемый результат испытания является особенно информативным.The above-mentioned measures - each separately or taken in any (sub-)combination - serve to create such conditions for conducting a test under which the obtained test result is particularly informative.
Испытательное устройство предпочтительно предназначено для инструмента и анализирующего устройства, комбинируемых пользователем инструмента, например хирургом, операционным ассистентом или иным членом операционной бригады, для подготовки к выполняемой инструментом операции или во время такой операции. Инструмент и светоприемник анализирующего устройства предпочтительно прикрепляются друг к другу пользователем инструмента до операции и/или во время операции для фиксации положения светоприемника анализирующего устройства относительно инструмента. Именно в такой операционной системе, состоящей из инструмента и анализирующего устройства, прикрепляемых друг к другу пользователем инструмента, неправильное обращение, повреждение, загрязнение, несовместимость инструмента и анализирующего устройства может привести к неработоспособности анализирующего устройства и/или к необходимости особой настройки высокочастотного хирургического устройства и/или анализирующего устройства для обеспечения возможности работы последнего. Такие случаи можно выявлять и исправлять по результатам испытания, проведенного при помощи испытательного устройства.The testing device is preferably intended for an instrument and an analyzing device combined by a user of the instrument, such as a surgeon, an operating assistant or another member of the operating team, in preparation for or during an operation performed by the instrument. The instrument and the light receiver of the analyzing device are preferably attached to each other by the user of the instrument before and/or during the operation to fix the position of the light receiver of the analyzing device relative to the instrument. It is in such an operating system consisting of an instrument and an analyzing device attached to each other by the user of the instrument that improper handling, damage, contamination, incompatibility of the instrument and the analyzing device can lead to the inoperability of the analyzing device and/or to the need for a special adjustment of the high-frequency surgical device and/or the analyzing device to ensure the possibility of operation of the latter. Such cases can be identified and corrected based on the results of the test performed using the testing device.
Соответственно, объектом изобретения также является система для высокочастотного хирургического воздействия на биологическую ткань, содержащая высокочастотный хирургический аппарат, соединяемый с ним высокочастотный хирургический инструмент, предлагаемое в изобретении испытательное устройство, анализирующее устройство для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента и принимаемых светоприемником, и установочное устройство, предназначенное для крепления светоприемника на высокочастотном хирургическом инструменте или на его компоненте пользователем высокочастотного хирургического инструмента или его ассистентом. Такое установочное устройство предпочтительно обеспечивает возможность соединения светоприемника с инструментом пользователем хирургического инструмента или его ассистентом, особенно предпочтительно - с возможностью их соединения во время операции.Accordingly, the subject of the invention is also a system for high-frequency surgical action on biological tissue, comprising a high-frequency surgical apparatus, a high-frequency surgical instrument connected thereto, a testing device proposed in the invention, an analyzing device for analyzing the light effects caused by the operation of the high-frequency surgical instrument and received by a light receiver, and a mounting device intended for fastening the light receiver to the high-frequency surgical instrument or to a component thereof by the user of the high-frequency surgical instrument or his assistant. Such a mounting device preferably provides the possibility of connecting the light receiver to the instrument by the user of the surgical instrument or his assistant, especially preferably with the possibility of connecting them during an operation.
Установочное устройство может представлять собой, например, адаптер, в котором или на котором закреплено или может быть закреплено в качестве светоприемника оптическое волокно. Установочное устройство (в дальнейшем также называемое адаптером) может быть соединено с инструментом, например рукояткой инструмента, для фиксации положения светоприемника относительно электрода инструмента. Посредством испытательного устройства можно проверить, способен ли корректно работать светоприемник, совмещенный таким образом с инструментом.The mounting device may be, for example, an adapter in which or on which an optical fiber is fixed or can be fixed as a light receiver. The mounting device (hereinafter also referred to as an adapter) can be connected to a tool, for example a tool handle, to fix the position of the light receiver relative to the tool electrode. By means of a test device it can be checked whether the light receiver, thus combined with the tool, is capable of functioning correctly.
Объектом изобретения также является способ калибровки анализирующего устройства, предназначенного для анализа световых эффектов, создаваемых при воздействии высокочастотным хирургическим инструментом на биологическую ткань. Предлагаемый в изобретении способ характеризуется тем, что между испытательным приспособлением, которое не относится к организму человека или животного, и электродом создают испытательный световой эффект, свет от которого принимается светоприемником, и по определяемым признакам испытательного светового эффекта определяют калибровку анализирующего устройства. Таким образом, предлагаемый в изобретении способ, в частности, не осуществляется на организме человека или животного. Способ может осуществляться при помощи описанных в настоящем описании испытательного устройства и/или системы, содержащей испытательное устройство и высокочастотное хирургическое устройство. В частности, один или несколько шагов способа может осуществляться описанными в настоящем описании испытательным устройством и/или системой либо посредством них. Пользователь анализирующего устройства, в частности, чтобы убедиться в работоспособности анализирующего устройства или отъюстировать его, может провести испытание путем создания испытательного светового эффекта посредством предназначенного для этого испытательного приспособления, вместо того, чтобы с этой целью брать пробу из организма или даже проводить испытание на пациенте.The invention also provides a method for calibrating an analyzing device intended for analyzing light effects created by the action of a high-frequency surgical instrument on biological tissue. The method proposed in the invention is characterized in that a test light effect is created between a test device that does not relate to a human or animal organism and an electrode, the light from which is received by a light receiver, and the calibration of the analyzing device is determined based on the determined features of the test light effect. Thus, the method proposed in the invention, in particular, is not carried out on a human or animal organism. The method can be carried out using the test device and/or system described in the present description, comprising a test device and a high-frequency surgical device. In particular, one or more steps of the method can be carried out by the test device and/or system described in the present description or by means of them. The user of the analyzing device, in particular in order to verify the functionality of the analyzing device or to adjust it, may carry out a test by creating a test light effect by means of a test device intended for this purpose, instead of taking a sample from the body for this purpose or even carrying out a test on a patient.
Способ может осуществляться для подготовки операции непосредственно до или во время операции, а именно пользователем инструмента, например хирургом или операционным ассистентом. Испытательное устройство, в частности испытательное приспособление, предпочтительно рассчитано на его применение для подготовки операции и/или во время операции врачом, собирающимся провести высокочастотным хирургическим инструментом назначенную (запланированную) операцию, или ассистентом врача.The method can be implemented for preparing an operation immediately before or during an operation, namely by the user of the instrument, for example a surgeon or an operating assistant. The testing device, in particular the testing fixture, is preferably designed for its use for preparing an operation and/or during an operation by a physician who is going to perform a designated (planned) operation with a high-frequency surgical instrument, or by a physician's assistant.
В одном примере осуществления способа по меньшей мере один испытательный световой эффект может создаваться в каждом случае между электродом и по меньшей мере двумя различными испытательными поверхностями с проведением соответствующего анализа этого светового эффекта.In one embodiment of the method, at least one test light effect can be created in each case between the electrode and at least two different test surfaces with a corresponding analysis of this light effect.
Для испытания предпочтительно использовать систему, содержащую высокочастотный хирургический инструмент, высокочастотный хирургический аппарат и анализирующее устройство, и также используемую для проведения операции.For the test, it is preferable to use a system containing a high-frequency surgical instrument, a high-frequency surgical apparatus and an analyzing device, and also used to perform an operation.
Для испытания предпочтительно используют те же настройки инструмента или процесса испытания, что должны использоваться для проведения операции инструментом, и/или производные из них настройки.The same tool or test process settings that are to be used to perform the tool operation and/or settings derived from them are preferably used for testing.
Другие предпочтительные признаки изобретения и варианты его осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения, а также в нижеследующем описании, поясняемом чертежами, на которых схематически и в качестве примера показано:Other preferred features of the invention and embodiments thereof are given in the dependent claims of the invention, as well as in the following description, illustrated by drawings, which show schematically and as an example:
на фиг. 1а - иллюстрация расположения светоприемника относительно электрода или создаваемого светового эффекта при воздействии электрода на ткань,Fig. 1a - illustration of the location of the light receiver relative to the electrode or the light effect created when the electrode acts on the tissue,
на фиг. 1б схематическое изображение кончика электрода в конусе приема света оптическим волокном,Fig. 1b is a schematic representation of the tip of an electrode in the cone of light reception by an optical fiber,
на фиг. 2а - пример выполнения инструмента в виде рукоятки с дистально расположенным электродом, вставленным в адаптер, имеющий светоприемник, выполненный в виде оптического волокна,Fig. 2a - an example of the implementation of the instrument in the form of a handle with a distally located electrode inserted into an adapter having a light receiver made in the form of an optical fiber,
на фиг. 2б - фрагмент комбинации инструмента и адаптера, такого как показан Fig. 2b - a fragment of a combination of a tool and an adapter, such as shown
на фиг. 2а, с другой формой электрода,in Fig. 2a, with a different electrode shape,
на фиг. 3 пример выполнения системы, содержащей высокочастотное хирургическое устройство, анализирующее устройство и испытательное устройство,Fig. 3 shows an example of the implementation of a system containing a high-frequency surgical device, an analyzing device and a testing device,
на фиг. 4 - еще один пример выполнения системы, содержащей высокочастотное хирургическое устройство, анализирующее устройство, а также испытательное устройство,Fig. 4 is another example of the implementation of a system containing a high-frequency surgical device, an analyzing device, and a testing device,
на фиг. 5 пример выполнения испытательного приспособления, Fig. 5 shows an example of the test fixture,
на фиг. 6а еще один пример выполнения испытательного приспособления, Fig. 6a shows another example of the test fixture,
на фиг. 6б1 и 6б2 - примеры выполнения противоэлектрода и электрода, in Fig. 6b1 and 6b2 - examples of the implementation of the counter-electrode and electrode,
на фиг. 6в - пример выполнения противоэлектрода иFig. 6b - an example of the implementation of the counter electrode and
на фиг. 7 пример осуществления предлагаемого в изобретении способа.Fig. 7 shows an example of implementing the method proposed in the invention.
На фиг. 1a показан пример использования электрода 10 в хирургическом инструменте 11. Электрод 10 расположен у подвергаемой воздействию ткани 12 организма пациента. Средства для удерживания электрода 10, такие, например, как рукоятка, на фиг. 1а для наглядности не показаны. Электрод 10 имеет стержень 10а, а также головку или кончик 10b, которые могут состоять, например, из титана или вольфрама. На электрод 10 рядом с головкой или кончиком 10b нанесена изоляция 10 с для более точного выделения тех участков электрода 10, между которыми и тканью 12 генерируется плазма 13, в частности искровые или дуговые разряды. Электрод 10, используемый при возникновении светового эффекта 13, сопровождающего такое плазменное вмешательство, предпочтительно представляет собой частично изолированный режущий электрод, такой, например, как используется в высокочастотной (ВЧ) хирургии. Электрод 10 предпочтительно обладает жаростойкостью к искровым разрядам по меньшей мере в отношении титана или вольфрама.Fig. 1a shows an example of using an
Под острым углом W к электроду 10 расположено оптическое волокно 14, находящееся в шланге 15 или трубке 15. Взаимное положение оптического волокна 14 и шланга 15, с одной стороны, и электрода 10, с другой стороны, является фиксированным. На чертеже показан конус 16 приема света, охватывающий все направления, с которых оптическое волокно 14 может принимать свет и направлять его в блок анализа (на фиг. 1а и 2 не показан) для анализа света. Как показано, кончик или головка 10b электрода 10 расположен(-а) в пределах конуса 16 приема света. Это также видно на схематическом разрезе конуса 16 приема света, приведенном на фиг. 1б. Таким образом, световые эффекты 13, возникающие между электродом 10 и тканью 12, например стационарная плазма, характерная для аргоноплазменной коагуляции, электрический дуговой разряд, или искровые разряды, которые могут образовываться и проходить быстрой последовательностью, оказываются в пределах конуса 16 приема света. Тем самым исходящий от них свет, содержащий инфракрасные, видимые и/или ультрафиолетовые волны, частично поступает в оптическое волокно 14 и направляется в блок анализа.An
Шланг 15 служит для направления текучей среды, в частности газа, например СО2, к дистальному концу шланга 15, где эта среда выходит в направлении электрода 10. Поток текучей среды служит для уменьшения загрязнения оптического волокна 14, очистки оптического волокна 14 и сдува пара или частиц, образующихся при электрохирургическом воздействии на ткань 12.The
Вместе с тем, несмотря на выдув потока СО2, расход которого предпочтительно ограничен максимум 1 литром в минуту во избежание вытеснения подвергаемой воздействию ткани 12, на входе 17 оптического волокна 14 могут оседать частицы или пары, ограничивающие коэффициент пропускания оптического волокна 14. Такое ограничение пропускания может также отмечаться лишь для определенных длин волн, например в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой области электромагнитного спектра. Загрязнение электрода 10 может приводить к частичному затенению входа 17 оптического волокна 14. Из-за загрязнения электрода 10 может частично изменяться форма светового эффекта 13, поскольку такое загрязнение может электрически изолировать часть кончика или головки 10b. Загрязнения могут возникать не только из-за паров или отлетающих частиц. Возможна также ситуация, когда хирург случайно допустит касание ткани 12 электродом 10. Дело в том, что разрядное расстояние (разрядный промежуток) между электродом 10 и тканью 12, превышение которого не позволит зажечь световой эффект, может составлять, например, лишь несколько миллиметров между дистальным концом электрода 10 и тканью 12, если световой эффект зажигается в среде, обогащенной благородным газом, например аргоном, или даже несколько десятых миллиметра, если световой эффект зажигается в среде, обогащенной СО2. Загрязнения также могут приводить к изменению спектра световых эффектов.However, despite the blowing out of the CO2 flow, the flow rate of which is preferably limited to a maximum of 1 liter per minute in order to avoid displacing the
Улавливаемое оптическим волокном 14 количество света от светового эффекта 13 сильно зависит от положения оптического волокна относительно электрода 10. Например, оно зависит от расстояния А от входа 17 оптического волокна до кончика электрода 10 и/или светового эффекта 13, от расположения этого входа 17 вокруг электрода 10, от угла W между оптическим волокном и электродом 10 и других факторов.The amount of light from the
На фиг. 2а показан высокочастотный хирургический инструмент 11 в виде высокочастотного аппликатора с рукояткой 11а и электродом 10, предпочтительно сменным электродом. Аппликатор 11 вставлен в адаптер 19. В качестве альтернативы аппликатор 11 и адаптер 19 могут, например, располагаться рядом друг с другом с возможностью крепления их друг к другу.Fig. 2a shows a high-frequency
Адаптер 19 содержит зафиксированное в нем или на нем оптическое волокно 14 и может образовывать канал 20 для выпуска потока СО2. Адаптер 19 служит для прикрепления оптического волокна 14 и инструмента 11 друг к другу. Хирург или другой член операционной бригады может соединять адаптер 19 с инструментом 11, например во время операции.The
Адаптер 19 обеспечивает фиксацию положения оптического волокна 14 относительно электрода 10. При этом существует множество возможностей варьирования конструкции. Например, электрод 10 предпочтительно является сменным. Возможны различные формы кончика или головки 10b электрода 10. Например, известны электроды 10 игольчатой и шпателеобразной формы. На фиг. 2б в качестве примера показано применение крюкообразного электрода 10 вместо электрода 10, изображенного на фиг. 2а. Кроме того, электроды 10 могут иметь различную длину и, таким образом, могут выступать из адаптера 19 на различное расстояние. Однако от формы и длины выступающего из адаптера 19 участка электрода 10 зависит положение, т.е. удаление и/или ориентация, входа 17 оптического волокна относительно электрода 10, а значит и положение светового эффекта 13 относительно конуса 16 приема света.The
Фиксация положения оптического волокна 14 относительно электрода 10 является особенно надежной, когда высокочастотный аппликатор 11 подходит к адаптеру 19. Однако возможна ситуация, когда случайно или намеренно используется высокочастотный аппликатор 11, к которому адаптер 19 не подходит. В этом случае обеспечение правильного положения оптического волокна 14 относительно электрода 10 может оказаться невозможным.Fixing the position of the
Необходимо также упомянуть возможность повреждения светоприемника, например оптического волокна 14. Кроме того, соединительные элементы, используемые между светоприемником 14 и блоком анализа или между отдельными частями светоприемника 14 при его составном исполнении, также могут оказаться дефектными, что ухудшает передачу света.It is also necessary to mention the possibility of damage to the light receiver, for example the
Электрод 10, или инструмент 11, снабжается электрической энергией от ВЧ-генератора (на фиг. 1а и 2 не показан). Для ВЧ-генераторов нормативно допускается стандартное отклонение выходной высокочастотной мощности, составляющее ±20%. В зависимости от вида требуемого высокочастотного хирургического вмешательства, например рассечения, коагуляции, девитализации, термокоагуляции и т.д., требуются различные мощности, формы сигнала ВЧ-напряжения, подаваемого на электрод 10, и т.д. Свойства ВЧ-напряжения, подаваемого на электрод 10, называют режимом. Режим влияет на эмиссию света от высокочастотного светового эффекта 13, например высокочастотного искрового разряда, у биологической ткани 12.
К тому же удельное электрическое сопротивление биологической ткани 12 сильно варьируется. Для жировой ткани оно составляет примерно 3,3×107 Ом⋅мм2/м, для мышечной ткани - 2,0×10б Ом⋅мм2/м, тогда как для крови - лишь 1,6×106 Ом⋅мм2/м. Кроме того, сильно зависеть от конкретного применения может среда (аэрозоль, воздушная смесь) между электродом 10 и тканью 12. В зависимости от того, проводится ли вмешательство методом открытой хирургии, эндоскопически или лапароскопически, сильно варьироваться может, например, влажность между электродом 10 и тканью 12. На возможность зажигания (ионизацию) плазмы 13 очень сильно влияет наличие влаги или жидкости у активного электрода 10. Атмосфера между электродом 10 и тканью 12 может частично определяться высокочастотным хирургическим устройством, в зависимости от того, например, выпускается ли в область между электродом 10 и тканью газообразный аргон или СО2. От вида газа зависит разрядное напряжение (напряжение пробоя). В аргоновой атмосфере, например, искровой разряд 13 зажигается иначе, чем в сухом воздухе или атмосфере СО2. In addition, the specific electrical resistance of
В качестве резюме можно констатировать, что вид светового эффекта 13 или его признаки, в частности его форма, интенсивность, спектральный состав и т.д., очень сильно зависят от индивидуальных условий конкретного оперативного вмешательства и могут изменяться по ходу вмешательства. От условий проведения операции также сильно зависит доля, в том числе зависящая от длины волны, создаваемого световым эффектом 13 света, улавливаемая оптическим волокном 14 и/или преобразуемая в электрический сигнал в анализирующем устройстве.In summary, it can be stated that the type of
Усовершенствованное в соответствии с изобретением решение системы S для высокочастотного хирургического воздействия на ткань 12 (в частности рассечения и/или коагуляции ткани) с применением оптической эмиссионной спектроскопии, в качестве примера схематически представлено на фиг. 3. Система S (высокочастотная хирургическая система) содержит высокочастотное хирургическое устройство Е, включающее в себя высокочастотный хирургический инструмент 11, в данном случае выполненный в виде аппликатора 11 с рукояткой 11а и электродом 10, закрепленным на дистальном конце рукоятки 11а, и ВЧ-генератор 21 для питания инструмента 11. Высокочастотное хирургическое устройство Е представляет собой устройство для монополярной высокочастотной хирургии, при которой электрическая цепь замыкается посредством нейтрального электрода 22, закрепленного на пациенте. В качестве альтернативы или дополнения, высокочастотное хирургическое устройство Е выполнено для проведения вмешательств методом биполярной высокочастотной хирургии.An improved solution of the system S in accordance with the invention for high-frequency surgical action on tissue 12 (in particular tissue dissection and/or coagulation) using optical emission spectroscopy is shown schematically in Fig. 3 as an example. The system S (high-frequency surgical system) comprises a high-frequency surgical device E, which includes a high-frequency
Система S также содержит анализирующее устройство АЕ для анализа световых эффектов, в частности стационарной плазмы, дуговых разрядов, искровых разрядов, возникающих между электродом 10 и тканью 12 тела пациента, посредством оптической эмиссионной спектроскопии в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой области спектра. Анализирующее устройство АЕ содержит оптическое волокно 14, используемое в качестве светоприемника, и блок 23 анализа, связанный с оптическим волокном 14. Оптическое волокно 14 может быть зафиксировано на инструменте 11 посредством адаптера 19, как показано на фиг. 1а. Световой сигнал, переданный посредством оптического волокна 14 от места, в котором проводится вмешательство, преобразуется системой S в электрический сигнал.The system S also comprises an analyzing device AE for analyzing light effects, in particular stationary plasma, arc discharges, spark discharges, occurring between the
Испытательное устройство ТЕ для испытания, в частности для калибровки, анализирующего устройства АЕ содержит испытательное приспособление 24, образующее противоэлектрод 25 с испытательной поверхностью 26. Посредством инструмента 11 можно создавать испытательный плазменный световой эффект, генерируемый между инструментом 11 и испытательным приспособлением 24, например, в виде искрового разряда или постоянно поддерживаемой плазмы. Таким образом, испытательное приспособление 24 выполнено с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта. На противоэлектроде 25 может быть тот же электрический потенциал, что и на нейтральном электроде 22. Противоэлектрод 25 может быть, например, соединен с ВЧ-генератором 21 через нейтральный электрод 22. Испытательное устройство ТЕ также содержит блок 27 оценки. Этот блок 27 оценки может быть объединен с блоком 23 анализа в одном аппарате или может быть частью блока 23 анализа. Блок 23 анализа и/или блок 27 оценки могут быть встроены в различные аппараты. Блок 23 анализа и/или блок 27 оценки также могут быть распределены по нескольким аппаратам и могут быть образованы, например, одним или несколькими программными модулями, выполняемыми в одном аппарате или в нескольких аппаратах. Испытательное устройство ТЕ также может содержать сигнализирующее устройство 28 для оптической, акустической и/или тактильной выдачи сообщения пользователю системы S. Сигнализирующее устройство 28 связано с блоком 27 оценки для инициирования выдачи поступающих от него сообщений.The testing device TE for testing, in particular for calibration, the analyzing device AE comprises a
Прерывистой линией L обозначена граница, отделяющая стерильную зону 29 операционной от нестерильной зоны. Как показано, испытательное устройство ТЕ частично расположено в стерильной зоне 29. В частности, испытательное приспособление 24 расположено в пределах стерильной зоны 29.The broken line L indicates the boundary separating the
Посредством показанного на фиг .3 испытательного устройства ТЕ можно проверить, является ли система S, в частности анализирующее устройство АЕ, работоспособной(-ым), и/или можно ли систему S, в частности анализирующее устройство АЕ, настроить, чтобы с системой S или анализирующим устройством АЕ можно было работать. В частности, испытательное устройство предпочтительно позволяет проверить, можно ли посредством анализирующего устройства АЕ проводить дифференциацию тканей методом оптической эмиссионной спектроскопии по световым эффектам, вызываемым воздействием электрода 10 на ткань 12. В качестве альтернативы, испытательное устройство ТЕ позволяет посредством испытания (тестирования) найти настройку системы S, в частности анализирующего устройства АЕ, обеспечивающую возможность ее/его работы с заданной точностью.By means of the test device TE shown in Fig. 3 it is possible to check whether the system S, in particular the analyzing device AE, is functional and/or whether the system S, in particular the analyzing device AE, can be adjusted so that it is possible to work with the system S or the analyzing device AE. In particular, the test device preferably makes it possible to check whether it is possible to carry out a differentiation of tissues by means of the analyzing device AE by means of the optical emission spectroscopy method based on the light effects caused by the action of the
На фиг. 4 иллюстрируется система S для высокочастотной хирургии с применением оптической эмиссионной спектроскопии. Показанный на фиг. 4 вариант осуществления изобретения может рассматриваться как конкретизация системы S, показанной на фиг. 3, или как другой вариант выполнения предлагаемой в изобретении системы S. На фиг. 4 обозначены потоки сред, энергий и сигналов (ток Н высокой частоты, свет Li, сигнал состояния Sg и продувочная среда М, например CO2). Высокочастотный электрод 10 питается высокочастотной электрической энергией по линии 31, проходящей в рукоятке, которая связана линией 32 с высокочастотным хирургическим аппаратом 21. Между высокочастотным электродом 10 и телом 12 пациента течет ток высокой частоты. При этом создается световой эффект 13, свет от которого принимается оптическим волокном 14 и направляется в блок 23 анализа. Посредством продувочной системы 33 в место проведения вмешательства между электродом 10 и тканью выпускается продувочная среда, в частности СО2. Управление продувочной системой 33 осуществляется посредством ножного выключателя 34. Управление высокочастотным хирургическим устройством Е осуществляется посредством клавиш 35 (см. фиг. 2а) на рукоятке 11а и/или на хирургическом аппарате 21.Fig. 4 illustrates a system S for high-frequency surgery using optical emission spectroscopy. The embodiment of the invention shown in Fig. 4 can be considered as a specification of the system S shown in Fig. 3 or as another embodiment of the system S proposed in the invention. In Fig. 4, flows of media, energies and signals (high-frequency current H, light Li, state signal Sg and purge medium M, for example CO 2 ) are designated. High-
При проведении испытания посредством испытательного устройства ТЕ между электродом 10 и испытательной поверхностью 26 течет ток. Для создания определенной атмосферы между электродом 10 и испытательной поверхностью 26 может выпускаться продувочная среда. Свет от искрового разряда принимается светоприемником 14 и направляется блок 23 анализа. Блок 23 анализа может выдавать в высокочастотный аппликатор 11 или адаптер 19 сигнал состояния.When testing is carried out by means of the testing device TE, a current flows between the
Как показано на фиг. 4, испытательное устройство ТЕ может иметь несколько испытательных поверхностей 26. Испытательные поверхности 26 могут отличаться друг от друга. Испытательные поверхности 26 могут различаться, в частности, составом своего материала, формой, размером, фазой или агрегатным состоянием испытательной поверхности 26 (например жидкая, твердая) и т.д. Каждая испытательная поверхность 26 может содержать сплав или чистый металл (с чистотой, большей или равной 95%). Отличаться друг от друга могут сплавы различных испытательных поверхностей 26 и/или чистые металлы, содержащиеся в различных испытательных поверхностях 26.As shown in Fig. 4, the testing device TE may have several testing surfaces 26. The testing surfaces 26 may differ from each other. The testing surfaces 26 may differ, in particular, in the composition of their material, shape, size, phase or aggregate state of the testing surface 26 (e.g. liquid, solid), etc. Each
На фиг. 5 в разрезе показан пример выполнения испытательного приспособления 24. Испытательное приспособление 24 может использоваться, например, в системе, показанной на фиг. 3 или 4. Испытательное приспособление 24 содержит дистанционный элемент 36 и держатель 37 испытательной поверхности 26. Испытательная поверхность 26 образована электродом сравнения или противоэлектродом 25. Противоэлектрод 25 может представлять собой, например, металлическую пластину или фольгу.Fig. 5 shows a sectional view of an example of the embodiment of the
Дистанционный элемент 36 имеет отверстие 38, в которое можно ввести адаптер или инструмент 11 либо на котором или у которого можно установить адаптер или инструмент 11. Функция дистанционного элемента заключается в обеспечении того, чтобы расстояние между инструментом 11, рукояткой и/или адаптером, с одной стороны, и испытательной поверхностью 26, с другой стороны, не превышало своего максимально допустимого значения.The
Отверстие 38 предпочтительно выполнено с возможностью направления движения инструмента 11, адаптера 19 и/или электрода 10 и/или светоприемника 14 для фиксации определенного положения электрода 10 и/или светоприемника 14 относительно противоэлектрода 25. Форма отверстия 38, с одной стороны, и форма инструмента 11, электрода 10, светоприемника 14 и/или адаптера 19, с одной стороны, предпочтительно согласованы друг с другом таким образом, чтобы при сопряжении этих форм была обеспечена фиксация положения инструмента 11, светоприемника 14, электрода 10 и/или адаптера 19 относительно испытательной поверхности 26.The
Между отверстием 38 в дистанционном элементе 36 и испытательной поверхностью 26 образована полость 39 для плазмы (плазменная полость). Полость 39 образована электроизолирующими стенками 40 (не считая противоэлектрода 25). Испытательное приспособление 24 имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие 41, через которое может выходить газ, поступающий из адаптера в полость 39, что позволяет поддерживать в полости 39 определенное давление защитного газа Sc, например СО2 или аргона, или исключить превышение определенного давления. Например, в проходящую в адаптере 19 линию 15 для проведения испытания может подаваться аргон. Кроме того, выпускное отверстие 41 обеспечивает постоянство вышеупомянутой атмосферы за счет непрерывного обновления среды в полости 39. Как видно на фиг. 5, электрод 10, который вместе со светоприемником 14 входит в состав высокочастотного инструмента 11, выступает за дистальный конец инструмента 11 или адаптера 19 и входит в полость 39 для плазмы. Вход 17 оптического волокна 14 расположен со смещением вглубь относительно выхода 42 (см. фиг. 2а) адаптера 19 или инструмента 11.Between the
Противоэлектрод 25 может быть соединен через добавочный резистор 43 с ВЧ-генератором 21. Электрод 10 также соединен с ВЧ-генератором 21 для получения от него высокочастотной энергии. Таким образом между кончиком 10b электрода 10 и противоэлектродом 25 создается световой эффект (испытательный световой эффект) 44.The
Материал для противоэлектрода 25 или испытательной поверхности 26 можно целенаправленно выбирать на основании клинического показания для высокочастотного хирургического вмешательства. Например, этот материал может содержать химические частицы, которые также предположительно содержатся в ткани 12, подвергаемой при высокочастотном хирургическом вмешательстве воздействию, в частности рассечению и/или коагуляции.The material for the
На фиг. 6а показан альтернативный вариант выполнения испытательного приспособления 24. Испытательное приспособление 24 может использоваться, например, в системе, показанной на фиг. 3 или 4. Испытательная поверхность 26 в рассматриваемом варианте образована губкой или нетканым материалом 25, пропитанной(-ым) эталонным раствором, в частности солевым раствором. Это позволяет создать испытательную поверхность 26, приближенную к поверхности реальной ткани 12. В раствор можно целенаправленно включить вещества, которые нужно подтвердить и/или выделить при проведении испытания при помощи испытательного устройства ТЕ. Раствор и/или такие вводимые в него вещества могут быть целенаправленно выбраны на основании клинического показания для высокочастотного хирургического вмешательства. Это позволяет, например, дифференцировать химические частицы, а значит, и дифференцировать ʺтканиʺ, при проведении испытания не на теле пациента, а на отличном от него материале. Эталонный раствор может быть целенаправленно выбран на основании медицинского показания для хирургического вмешательства, поскольку определенный эталонный раствор содержит химические частицы, присутствие которых в отдельности или же в конкретном составе также ожидается в ткани 12, которая при высокочастотном хирургическом вмешательстве частично переводится в состояние плазмы и поэтому вносит в возникающий при этом вмешательстве световой эффект 13 определенные признаки света.Fig. 6a shows an alternative embodiment of the
Как это предусмотрено в показанных на фиг. 5 и фиг. 6а примерах, испытательная поверхность 26 может быть по существу плоской. В качестве альтернативы этим примерам, противоэлектрод 25 может иметь кончик или острие 45, как это предусмотрено в примерах, показанных на фиг. 6б1 и 6б2. Электрод 10 может иметь, например, круглую шпателе образную форму, т.е. форму шпателя (фиг. 5), форму острия, или заостренную форму (фиг .6а, фиг. 6б1) или шпателеобразную форму с острыми углами (фиг. 6б2). Электрод 10 может иметь изоляцию, которая оставляет неизолированным(-ой) кончик или головку электрода 10. На фиг. 6в показан пример выполнения противоэлектрода 25 в виде металлической пластины с канавками 46. Посредством формы электрода и формы противоэлектрода можно заранее задать форму испытательного светового эффекта 44, позволяющую получать информативный результат испытания.As provided in the examples shown in Fig. 5 and Fig. 6a, the
Противоэлектрод 25 предпочтительно является жаростойким, если он рассчитан на многократное применение. Однако предпочтительно, чтобы его жаростойкость была ниже жаростойкости электрода 10. Испытательное устройство ТЕ предпочтительно является стерилизуемым. Испытательное устройство ТЕ, в частности испытательное приспособление 24, может быть рассчитано на многократное применение. Если испытательное приспособление 24 или противоэлектрод 25 является изделием одноразового применения, то противоэлектрод 25 предпочтительно образован пропитанной губкой или нетканым материалом.The
При помощи предлагаемой в изобретении системы S по меньшей мере в одном из описанных примеров осуществления изобретения можно работать, например, следующим образом:Using the system S proposed in the invention, in at least one of the described embodiments of the invention, it is possible to work, for example, as follows:
Система S, показанная, например, на фиг. 3 или 4, может быть собрана только операционной бригадой для проведения запланированного вмешательства. В частности, инструмент 11, и/или электрод 10, и/или испытательное приспособление 24, и/или испытательная поверхность 26, или противоэлектрод 25 могут быть выбраны для вмешательства на основании клинического показания. Для подготовки к вмешательству или во время проведения вмешательства пользователь анализирующего устройства АЕ может выполнить функциональный тест анализирующего устройства АЕ, для чего пользователь создает посредством инструмента 11 испытательный световой эффект 44 между электродом 10 инструмента 11 и противоэлектродом 25 (шаг 101 способа 100 в показанном на фиг. 7 примере). Возможными результатами функционального теста могут быть, например, выводы ʺработаетʺ или ʺне работаетʺ. Для этого пользователь может ввести инструмент 11 в отверстие 38 испытательного приспособления 24 или установить на это отверстие 38. В этом отношении испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью распознавания сборки инструмента 11 с испытательным приспособлением 24 с целью создания испытательного светового эффекта 44. Испытательное устройство ТЕ, например, может быть выполнено с возможностью распознавания введения инструмента 11 или адаптера 19 в отверстие 38 или их установки на это отверстие. При распознавании задуманного пользователем испытания испытательное устройство ТЕ предпочтительно может выбрать определенные настройки системы S, в частности высокочастотного хирургического устройства Е. Например, для проведения испытания испытательное устройство ТЕ может блокировать определенные настройки системы S, которые в противном случае являются доступными, или же разрешать настройки, которые в противном случае являются недоступными. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью переключения системы S в режим испытания членом операционной бригады посредством органа управления (на чертежах не показан). Пользователь сам может инициировать создание испытательного светового эффекта 44, или испытание может запускаться испытательным устройством ТЕ автоматически. Испытательное устройство ТЕ может содержать средства (не показаны) для распознавания положения электрода 10, инструмента 11 и/или адаптера на испытательном приспособлении 24 или в испытательном приспособлении 24. Это позволяет, например, автоматически определять, расположен ли электрод 10, инструмент 11 или адаптер на расстоянии от испытательной поверхности 26, в результате чего автоматически инициируется создание испытательного светового эффекта 44 или разрешается запуск создания испытательного светового эффекта вручную. В этом отношении испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью автоматического выбора настройки, подходящей для создания испытательного светового эффекта, на основании условий проведения испытания (например, используемого электрода 10, инструмента 11, высокочастотного хирургического аппарата 21, вида противоэлектрода 25 и т.д.). Настройки или возможности настройки испытания выбираются так, чтобы при испытании не допускать повреждения высокочастотного электрода 10 или оптического волокна 14. Например, предпочтительно, чтобы можно было выбирать высокочастотное напряжение между электродом 10 и противоэлектродом 25. Оно зависит, в частности, от формы электродов 10, от расстояния между электродами 10, от материала электрода 10 и противоэлектрода 25 и от газа, находящегося вокруг электрода 10 и противоэлектрода 25 в испытательном приспособлении 24. В качестве альтернативы или дополнения, для создания испытательного светового эффекта 44 может использоваться по существу та же настройка системы S, что и для собственно высокочастотного хирургического вмешательства.The system S, shown for example in Fig. 3 or 4, can be assembled only by the operating team for carrying out the planned intervention. In particular, the
При запуске испытания между электродом 10 инструмента 11 и противоэлектродом 25 возникает плазменный испытательный световой эффект 44, например стационарная плазма, как в случае аргоноплазменной коагуляции, электрический дуговой разряд или искровой разряд, за счет того, что импульс высокого напряжения ионизирует атмосферу между электродом 10 и испытательной поверхностью 26 и тем самым делает ее электропроводной. За счет этого соответствующий промежуток становится низкоомным с возможностью прохождения через него тока силой несколько ампер. При возбуждении искровых разрядов, например, ток через несколько микросекунд прерывают, возобновляя его подачу после перерыва. Серия искровых разрядов зависит от частоты повторения импульсов генератора, составляющей, например, 20 кГц. Форма кривой тока, выдаваемого источником напряжения, может быть чистой синусоидой с частотой, например, 350 кГц или модулированной (синусоидальной) формой напряжения. Может использоваться одиночный импульс, пакет импульсов с несколькими колебаниями, каждое из которых имеет частоту повторения, что позволяет, например, поддерживать плазму. При создании испытательного светового эффекта 44 или возникающего при вмешательстве светового эффекта 13 (так можно назвать световой эффект, вызываемый собственно вмешательством, выполняемым на ткани 12 пациента посредством электрода 10) можно использовать регулирование напряжения, мощности или параметров плазмы. При регулировании параметров плазмы (также называемом регулированием параметров электрического дугового разряда) осуществляют поддержание одного или нескольких признаков плазмы, например определенных высших гармоник, на постоянном уровне или в пределах определенного диапазона.When starting the test, a plasma test
Свет от испытательного светового эффекта 44 частично принимается светоприемником 14 (шаг 102) и направляется в устройство 23а (см. фиг. 4) блока 23 анализа, выполненное с возможностью преобразования света, переданного по оптическому волокну 14, в электрический сигнал, который направляется в испытательное устройство ТЕ для дальнейшей оценки блоком 27 оценки. Устройство 23а может преобразовывать свет, например подобно спектрометру, в зависимости от длин волн в отдельные составляющие одного или нескольких электрических сигналов.The light from the test
Для оценки работоспособности анализирующего устройства АЕ можно определять, например, мощность сигнала от испытательного светового эффекта 44, поступающую в блок 27 оценки. Блок 27 оценки, например, может сравнивать эту мощность, например суммарную мощность сигнала или значения его интенсивности на заданных длинах волн, с опорными значениями, чтобы проверить передачу света от испытательного светового эффекта 44 в устройство 23а для преобразования светового сигнала в электрический сигнал. При этом может учитываться энергия, подаваемая для создания испытательного светового эффекта 44 посредством напряжения и тока высокой частоты.In order to evaluate the operability of the analyzing device AE, it is possible to determine, for example, the signal power from the test
Испытание является особенно информативным, если испытательное приспособление 24 обеспечивает ориентацию электрода 10 относительно испытательной поверхности 26 или противоэлектрода 25 и/или фиксацию положению электрода 10 относительно испытательной поверхности 26 и/или противоэлектрода 25. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное приспособление может обеспечивать ориентацию адаптера 19 относительно испытательной поверхности 26 или противоэлектрода 25 и/или фиксацию положения адаптера 19 относительно испытательной поверхности 26 и/или противоэлектрода 25. Если испытательный световой эффект оказался, например, слишком слабым, или зажигания разряда вообще не было установлено, это может указывать на ненадлежащее положение оптического волокна 14 относительно электрода 10. Это является примером того, как посредством испытательного устройства ТЕ можно выявлять ошибки в обращении с оборудованием, иные ошибки, допускаемые при совмещении оптического волокна 14 с инструментом 11, или неподходящее для анализа света оснащение инструмента 11 электродом 10.The test is particularly informative if the
Если испытательное приспособление 24 выполнено таким образом, чтобы при испытании защищать вход 17 светоприемника 14 от постороннего света из окружающей среды, это позволяет, дополнительно или в качестве альтернативы, повысить информативность результатов испытания. Таким образом, окружающий свет не примешивается к принимаемому свету, причем это означает, что в светоприемник из окружающей среды в любом случае поступает некоторое количество света, которое не сказывается на проведении испытания при помощи испытательного устройства ТЕ. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное устройство ТЕ может быть настроено на работу с осветителем операционного поля (на чертежах не показан). Блок 23 анализа и/или блок 27 оценки предпочтительно является(-ются) нечувствительным(-и) в том спектральном диапазоне, в котором работает осветитель операционного поля. Таким образом можно обходиться без экранирования блока 27 оценки и/или блока 23 анализа, в частности их дискриминатора (на чертежах не показан), служащего для соотнесения признаков света с признаками ткани с целью обеспечения возможности проведения различия между тканями посредством анализирующего устройства АЕ.If the
Для заданной генерации плазмы, в частности возбуждения искровых разрядов, целесообразно использовать определенную атмосферу, в которой осуществляется возбуждение, такую, например, как атмосферу газообразного аргона высокой чистоты. Присутствие в аргоне нескольких миллионных долей кислорода, а также водяного пара или паров органических соединений, всегда имеющихся в биологической ткани 12, могут создавать заметные помехи разряду. Поэтому посредством испытательного устройства ТЕ предпочтительно задают атмосферу, в которой зажигается плазма для создания испытательного светового эффекта 44. Это относится, в частности, к составу атмосферы и/или давлению в ней. В испытательном приспособлении 24 образована полость зажигания (плазменная полость) 39. Например, во время проведения испытания плазменная полость 39 в испытательном приспособлении 24 заполняется газом, например СО2 и/или аргоном. В полости 39 зажигания может поддерживаться постоянное давление. Если генерацию искровых разрядов проводят в условиях защитного газа (например газообразного аргона), это позволяет практически полностью исключить влияние других факторов окружающей среды (микроклимат при работе инструмента). Применение благородного газа, например аргона, позволяет положительно усилить интенсивность сигнала светового излучения. Испытательное приспособление 24 может иметь, например, присоединение (на чертежах не показано) для питания плазменной полости 39 аргоном, чтобы плазменную полость можно было заполнять благородным газом, в частности аргоном, например для создания испытательного светового эффекта 44, тогда как в других случаях, в частности при высокочастотном хирургическом вмешательстве, продувочное устройство работает на СО2.For a given generation of plasma, in particular the excitation of spark discharges, it is expedient to use a certain atmosphere in which the excitation is carried out, such as, for example, an atmosphere of high-purity gaseous argon. The presence of several parts per million of oxygen in argon, as well as water vapor or vapors of organic compounds, which are always present in
Согласно предлагаемому в изобретении решению испытывать можно конкретное анализирующее устройство АЕ, которое используется или предполагается к использованию при хирургическом вмешательстве. В частности, можно проверять на работоспособность конкретный светоприемник 14 и блок 23 анализа, а именно посредством испытательного плазменного светового эффекта 44, создаваемого между электродом 10, который используется при вмешательстве, и противоэлектродом 25 без воздействия на тело пациента. Таким образом, условия испытания весьма приближены к применению инструмента по его непосредственному назначению благодаря использованию практически идентичных компонентов, а также плазмы, зажигаемой при помощи электрода 10 инструмента 11 так же, как и при собственно вмешательстве. Посредством такого испытания можно исключить ненадлежащее положение оптического волокна 14 относительно электрода 10, например из-за неправильной посадки рукоятки в адаптере, применение ненадлежащего электрода 10, загрязнение или повреждение оптического волокна 14, недостаточное соединение между участками оптического волокна 14 или между оптическим волокном 14 и устройством 23а для преобразования светового сигнала в электрический сигнал. Также можно исключить затенение, обусловленное возможным загрязнением электрода 10, неблагоприятной формой испытательного светового эффекта 44 (а значит, возможно, и возникающего при вмешательстве светового эффекта 13) из-за загрязнения или неблагоприятной формы электрода. При помощи испытательного устройства ТЕ можно проверять, достаточна ли интенсивность светового сигнала, принятого при анализе признаков света от светового эффекта 13, возникшего при высокочастотном вмешательстве на ткани 12, для информативной оценки этого светового сигнала и можно ли использовать результаты этой оценки.According to the solution proposed in the invention, it is possible to test a specific analyzing device AE, which is used or is supposed to be used in a surgical intervention. In particular, it is possible to test the operability of a specific
Для возбуждения испытательного светового эффекта 44 предпочтительно используется высокочастотный хирургический аппарат 21 высокочастотного хирургического устройства Е, который также обеспечивает питание электрода 10 при вмешательстве на ткани 12 пациента. Для этого анализируемый зонд (испытательная поверхность 26, противоэлектрод 25) и высокочастотный электрод соединяют с генератором 21.For exciting the test
Испытательное устройство ТЕ может оптически, акустически и/или тактильно передавать работающему в хирургии пользователю посредством сигнализирующего устройства сигнал состояния (например: ʺанализирующее устройство работоспособноʺ или ʺанализирующее устройство неработоспособноʺ).The TE testing device may optically, acoustically and/or tactilely transmit a status signal (e.g. "analysis device operational" or "analysis device inoperative") to the user working in the surgery via a signaling device.
Испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью, осуществляемой при необходимости выдачи пользователю рекомендаций по принятию мер, которые позволили бы улучшить выполняемый анализирующим устройством АЕ анализ, в частности получить более сильный сигнал. Для этого испытательное устройство ТЕ может определять, например, вероятность того, что одно или несколько ограничений ответственны за возможно отрицательный результат испытания.The testing device TE can be designed with the possibility, when necessary, of issuing recommendations to the user for taking measures that would improve the analysis performed by the analyzing device AE, in particular to obtain a stronger signal. For this purpose, the testing device TE can determine, for example, the probability that one or more limitations are responsible for a possible negative test result.
Посредством способа 100 испытания в рамках калибровки можно определять зависимость коэффициента пропускания светоприемника 14 от длины волны и при необходимости находить одну или несколько поправок (поправочных коэффициентов), которые можно было бы учитывать при оценке сигнала от испытательного светового эффекта 44 и/или сигнала от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Определение вышеупомянутой зависимости, нахождение соответствующих поправок и/или их учет могут автоматически выполняться испытательным устройством ТЕ и/или анализирующим устройством АЕ.By means of the
Для определения зависимости коэффициента пропускания от длины волны, предпочтительно создают испытательный световой эффект 44, в спектре которого имеется по меньшей мере две или более спектральных линий, и/или создают несколько испытательных световых эффектов 44, в спектре каждого из которых имеется по меньшей мере одна спектральная линия, причем по меньшей мере одна спектральная линия одного испытательного светового эффекта 44 отличается от спектральной линии другого испытательного светового эффекта 44. Такие испытательные световые эффекты 44 можно целенаправленно создавать, если состав испытательной поверхности 26 выбран по виду химических частиц в составе ее материала а значит, и по характерным спектральным линиям, - а также соответственно частотности этих химических частиц.In order to determine the dependence of the transmittance on the wavelength, a test
Создание плазмы для получения испытательного светового эффекта между электродом 10 и противоэлектродом 25 приводит к уносу (испарению, атомизации и ионизации) материала противоэлектрода 25 и/или электрода 10, в результате чего материал противоэлектрода 25 и электрода 10 покидают химические частицы (атомы, молекулы, их ионы), переходящие в плазму и обнаруживаемые в ней. Подвод энергии приводит к тому, что эти химические частицы испускают излучение. Возникает свет, спектр которого имеет в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой области составляющие со спектральными линиями, характерными по своему положению и интенсивности для соответствующих химических частиц.The creation of plasma for obtaining the test light effect between the
Это используется анализирующим устройством АЕ для дифференциации тканей, поскольку когда при хирургическом вмешательстве между электродом 10 и тканью 12 зажигается плазма, от ткани 12 отделяются и поступают в плазму химические частицы ее материала, которые за счет этого вносят свой характерный вклад в спектр света от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Для каждого нового клинического показания определяющими в плане возможности проведения дифференциации тканей во время операции являются, как правило, свои микроэлементы.This is used by the AE tissue differentiation analyzer because when plasma is ignited between the
Поэтому предпочтительно целенаправленно выбирать состав испытательной поверхности 26 или противоэлектрода 25 на основании клинического показания для вмешательства, в частности на основании ожидаемого состава ткани 12, которая должна подвергаться воздействию методом высокочастотной хирургии, и/или целенаправленно выбирать состав на основании эмиссионного спектра, получаемого при переводе материала противоэлектрода 25 в плазменную фазу. В качестве материала противоэлектрода 25 или испытательной поверхности 26 можно выбирать вещества, например один или несколько металлов (в частности чистый металл или сплав) или жидкость (эталонный раствор) с содержащимися в ней химическими частицами (эталонные вещества), которые также характерным образом встречаются и/или предположительно содержатся в обследуемой биологической ткани 12, например Са, К, Mg, Na, Р, C1, Cd, Zn, Rb, Cr, Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, F, Si, As, Ni, Sn и V. Это позволяет создавать испытательный световой эффект 44, для которого можно определять признаки света, также генерируемые при возникновении светового эффекта 13, сопровождающего вмешательство путем воздействия инструмента 11 на ткань 12. Испытательное приспособление 24 может целенаправленно выбираться, например, операционной бригадой на основании клинического показания.It is therefore preferable to specifically select the composition of the
Испытательное приспособление 24 может иметь две разные испытательные поверхности 26, различающиеся составом своего материала. Например, может быть предусмотрено несколько металлических пластинок с испытательными поверхностями 26 из различных чистых металлов. Таким образом можно вычислить влияние материала электрода 10, поскольку материал электрода также может вносить вклад в спектр испытательного светового эффекта 44 и/или возникающего при вмешательстве светового эффекта 13.The
Электрод 10 для создания испытательного светового эффекта 44 также можно целенаправленно выбирать на основании его состава, в частности по ожидаемым признакам света, вносимых веществом электрода 10 в испытательный световой эффект 44 и/или световой эффект 13, возникающий при вмешательстве. Спектр вкладов материала электрода 10 в испытательный световой эффект 44 и/или его признаки могут использоваться, например, в качестве эталонного спектра или эталонных световых признаков. Это имеет значение, в частности, когда электрод 10 специально выбран по своему материалу соответственно клиническому показанию для следующей операции, проводимой при помощи системы S. Спектральные линии материала электрода 10 предпочтительно не накладываются на спектральные линии обследуемой ткани 12 и/или материала противоэлектрода 25, чтобы не искажать результаты испытания и/или спектроскопии, полученные посредством света от испытательного светового эффекта 44 или возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Материал электрода и материал испытательной поверхности 26 и/или противоэлектрода 25 могут быть различными для обеспечения возможности соотнесения признаков света, или сигнатур, или микроэлементов.The
В качестве дополнения или альтернативы, испытание анализирующего устройства АЕ на работоспособность, помимо описанного выше испытания для определения интенсивности сигнала, может включать в себя определение точности, например отношения сигнала к шуму, во всем спектре испытательного светового эффекта 44, в избранных областях этого спектра и/или на одной или нескольких определенных спектральных линиях, а именно точности, с которой на одной или нескольких длинах волн можно определять интенсивность сигнала, получаемого от испытательного светового эффекта 44. Точность предпочтительно определять для одной или нескольких спектральных линий, присутствующих как в спектре испытательного светового эффекта 44, так и в спектре возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Дело в том, что возможный способ дифференциации тканей, применяемый посредством блока 23 анализа, основывается на определении по признакам спектра света, исходящего от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13, сигнатуры, посредством которой определяют признаки ткани, обусловившие эту сигнатуру. Для проведения различия между здоровой тканью 12 и патологической тканью 12, например, каждую сигнатуру можно вычислять на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих испарившиеся части биологической ткани 12. По установленной точности при помощи испытательного устройства ТЕ можно определять, возможно ли проведение посредством анализирующего устройства АЕ дифференциации тканей.As a supplement or alternative, the performance test of the analyzing device AE, in addition to the test described above for determining the signal intensity, may include determining the accuracy, for example the signal-to-noise ratio, in the entire spectrum of the test
В качестве дополнения или альтернативы, при проведении испытания можно проводить дифференциацию одного или нескольких веществ, которые целенаправленно используются в составе материала одной или нескольких испытательных поверхностей 26. Испытательное устройство ТЕ может быть выполнено, например, таким образом, чтобы по признакам света от испытательного светового эффекта 44 определять сигнатуры, вычисляемые на основании интенсивностей на нескольких длинах волн или в нескольких частичных спектрах, причем каждая сигнатура предпочтительно вычисляется на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих перешедшие в состояние плазмы части материала испытательной поверхности 26, и/или электрода 10, и/или атмосферы между электродом 10 и испытательной поверхностью 26. Испытательное устройство ТЕ может иметь средства (на чертежах не показаны) для приема информации о составе испытательных поверхностей 26, чтобы передавать такую информацию в испытательное устройство ТЕ. Испытательное устройство ТЕ может сравнивать результат дифференциации, основанной на анализе света от испытательного светового эффекта, с информацией, которую испытательное устройство ТЕ получило при помощи средств для приема информации о составе испытательных поверхностей 26.As a supplement or alternative, when performing the test, it is possible to differentiate one or more substances that are specifically used in the composition of the material of one or more test surfaces 26. The test device TE can be designed, for example, in such a way that, based on the characteristics of the light from the test
На основании результата испытания испытательное устройство ТЕ может выдавать пользователю сигнал о результате испытания и/или идентифицировать одно или несколько возможных мероприятий, направленных на повышение точности или улучшение дифференциации тканей, например путем замены или очистки одного или нескольких выбранных компонентов системы S.Based on the test result, the test device TE may provide the user with a signal about the test result and/or identify one or more possible measures aimed at improving the accuracy or improving tissue differentiation, such as by replacing or cleaning one or more selected components of the system S.
При определении отношения между интенсивностями спектральных линий в свете от испытательного светового эффекта 44 и/или светового эффекта 13, возникающего при вмешательстве, определенную из испытательного светового эффекта 44 зависимость коэффициента пропускания от длины волны можно учитывать посредством поправочного коэффициента.When determining the ratio between the intensities of the spectral lines in the light from the test
Систему S, в частности анализирующее устройство АЕ, можно откалибровать посредством спектра испытательного светового эффекта 44, чтобы тем самым обеспечить возможность учета постоянных факторов, влияющих на прохождение света через вход оптического волокна 14 до устройства, посредством которого свет преобразуется в электрический сигнал. Слишком сильные отклонения световой мощности вверх или вниз распознаются системой S и, например, компенсируются путем коррекции времени интегрирования или, например, посредством поправочного коэффициента блока 23 анализа. Так можно учитывать и корректировать калибровку всей системы S со всеми релевантными узлами и блоками, которые могут оказывать влияние на качество сигнала от искрового разряда. При помощи испытательного устройства ТЕ можно калибровать систему S. Под калибровкой понимается то, что в рамках испытания определяют точность системы S и на основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства ТЕ, предпочтительно находят и задают по меньшей мере одну настройку или параметр системы S, в частности анализирующего устройства АЕ и/или высокочастотного хирургического устройства Е, обеспечивающие достижение требуемой точности работы анализирующего устройства АЕ.The system S, in particular the analyzing device AE, can be calibrated by means of the spectrum of the test
Результат испытания, определенный путем анализа света, принятого при создании испытательного светового эффекта 44, можно получать до или во время операции и сохранять в качестве эталонного значения (опорного значения, или ориентира) для остальных операций. Посредством этого эталонного значения, в частности эталонного сигнала, можно, например, идентифицировать спектральные линии в свете от вызываемого вмешательством светового эффекта 13 между электродом 10 и тканью 12.The test result determined by analyzing the light received when creating the test
Испытательное устройство ТЕ предпочтительно следует применять в стерильной зоне 29, чтобы проверять пропускание света можно было также после применения во время операции. Преимуществом для пользователя является возможность проверки работоспособности системы S до или после применения непосредственно на операционном столе. Испытательное устройство ТЕ может использоваться для проверки качества сигнала от светового эффекта, в частности искрового разряда, для дифференциации тканей для системы и/или для проверки анализирующего устройства АЕ для оптической эмиссионной спектроскопии. Испытательное устройство ТЕ может использоваться для проверки качества сигнала или качества искрового разряда или предполагаемого качества искрового разряда или анализирующего устройства АЕ до и после применения дифференциации тканей.The test device TE is preferably used in the
На основании испытания испытательное устройство ТЕ может автоматически находить одну или несколько настроек для проведения испытания. Например, на основании оценки испытательного светового эффекта можно определить необходимость коррекции настройки ВЧ-генератора для создания испытательного светового эффекта 44, чтобы создавать испытательный световой эффект 44, по результатам анализа которого можно было бы сделать более точное суждение о работоспособности анализирующего устройства AE, а испытание может автоматически повторяться со скорректированной настройкой. Напряжение, выдаваемое ВЧ-генератором 21 является изменяемым для предотвращения выгорания электрода 10 при генерации искрового разряда. Кроме того, выдаваемое ВЧ-генератором 21 напряжение предпочтительно является изменяемым таким образом, чтобы обеспечить возбуждение требуемых элементов и достаточное выделение спектральных линий по интенсивности относительно фонового шума.Based on the test, the testing device TE can automatically find one or more settings for performing the test. For example, based on the evaluation of the test light effect, it is possible to determine the need to correct the setting of the RF generator for creating the test
На основании испытания испытательное устройство ТЕ может автоматически задавать одну или несколько настроек системы S для вмешательства или определять, в частности ограничивать, одну или несколько возможностей такой настройки. Одна или несколько настроек или возможностей настройки предпочтительно определяют на основании результата испытания, полученного при оценке испытательного светового эффекта 44. Система S может быть выполнена таким образом, чтобы на основании оценки сигнала, характеризующего свет от испытательного светового эффекта 44, задавать настройку или возможные настройки создания светового эффекта 13, возникающего при вмешательстве, прием света от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13, преобразование принятого света от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13 в электрический сигнал и/или анализ этого сигнала. Таким образом, на основании результата испытания можно посредством испытательного устройства ТЕ целенаправленно оказывать влияние на выработку и/или анализ сигнала, получаемого от светового эффекта 13, создаваемого при электрохирургическом вмешательстве на теле пациента. Это дает возможность позаботиться о том, чтобы согласно условиям при вмешательстве создавать световые эффекты 13, позволяющие получать результат анализа с определенной информативностью, в частности с определенной точностью.On the basis of the test, the testing device TE can automatically set one or more settings of the system S for the intervention or determine, in particular limit, one or more possibilities of such a setting. The one or more settings or setting possibilities are preferably determined on the basis of the test result obtained during the evaluation of the
В изобретении предложено испытательное устройство ТЕ для испытания, в частности калибровки, анализирующего устройства АЕ, предназначенного для анализа световых эффектов 13, 44, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента 11. Испытательное устройство ТЕ содержит испытательное приспособление 24 (в простых вариантах осуществления изобретения это может означать, что испытательное устройство представляет собой испытательное приспособление), выполненное с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта, свет от которого принимается светоприемником 14. В вариантах осуществления изобретения испытательное приспособление 24 выполнено с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта 44 за счет того, что посредством инструмента 11, располагаемого на разрядном расстоянии от испытательного приспособления 24 или ближе к нему, между испытательным приспособлением 24 и инструментом 11 создается испытательный плазменный световой эффект 44. Испытательное приспособление 24 предпочтительно выполнено и предназначено для того, чтобы его можно было располагать и использовать при подготовке и/или проведении запланированной операции. Испытательное устройство ТЕ предпочтительно входит в состав высокочастотной хирургической системы S, содержащей высокочастотный хирургический инструмент 11 и анализирующее устройство АЕ, предназначенное для анализа световых эффектов 13, 44, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента 11. Испытательное приспособление 24 предпочтительно служит для того, чтобы до и/или во время запланированной операции проводить функциональный тест (испытание на работоспособность) и/или определять подходящую настройку анализирующего устройства АЕ и/или других устройств высокочастотной хирургической системы S за счет создания испытательного светового эффекта 44 на или в испытательном приспособлении 24, предпочтительно у испытательной поверхности 26 испытательного приспособления 24. Это позволяет проверять, является ли анализирующее устройство АЕ готовым к работе при проведении операции и/или тем самым позволяет улучшить готовность анализирующего устройства АЕ к работе. Также предлагается способ 100 испытания, в частности калибровки, анализирующего устройства АЕ, предназначенного для анализа световых эффектов 13, 44, создаваемых высокочастотным хирургическим инструментом 11. Способ 100 включает в себя создание испытательного светового эффекта 44 между испытательным приспособлением 24 и электродом 10. Свет от этого испытательного светового эффекта 44 принимается светоприемником 14. Способ 100 предпочтительно осуществляется членом операционной бригады, в частности хирургом или операционным ассистентом.The invention proposes a testing device TE for testing, in particular calibrating, an analyzing device AE intended for analyzing the
Перечень ссылочных обозначений:List of reference designations:
10 электрод,10 electrode,
10а стержень,10a rod,
10b головка/кончик ,10b head/tip,
10 сизоляция,10 insulation,
11 инструмент,11 tool,
11а рукоятка,11a handle,
12 ткань/организм пациента,12 tissue/patient organism,
13 возникающий(-ая) при вмешательстве световой эффект/плазма,13 light effect/plasma arising from the intervention,
14 оптическое волокно/светоприемник,14 optical fiber/light receiver,
15 шланг/линия,15 hose/line,
16 конус приема света,16 light receiving cone,
17 вход светоприемника,17 light receiver input,
18 разрядное расстояние,18 bit distance,
19 адаптер,19 adapter,
20 канал,
21 высокочастотный генератор/хирургический аппарат,21 high frequency generator/surgical unit,
22 нейтральный электрод,22 neutral electrode,
23 блок анализа, 23 block of analysis,
23а устройство,23a device,
24 испытательное приспособление,24 test fixture,
25 противоэлектрод,25 counter electrode,
26 испытательная поверхность,26 test surface,
27 блок оценки,27 evaluation block,
28 сигнализирующее устройство,28 signaling device,
29 стерильная зона,29 sterile zone,
30 нестерильная зона,30 non-sterile zone,
31 линия,31 line,
32 линия,32 line,
33 продувочная система,33 purge system,
34 ножной выключатель,34 foot switch,
35 клавиши35 keys
36 дистанционный элемент36 spacer element
37 держатель,37 holder,
38 отверстие,38 hole,
39 полость,39 cavity,
40 стенка,40 wall,
41 выпускное отверстие,41 outlets,
42 выход,42 exit,
43 добавочный резистор,43 additional resistor,
44 испытательный световой эффект,44 test light effect,
45 кончик противоэлектрода,45 tip of the counter electrode,
46 канавка ,46 groove,
S система,S system,
Е высокочастотное хирургическое устройство,E high frequency surgical device,
АЕ анализирующее устройство,AE analyzing device,
ТЕ испытательное устройство,TE test device,
W угол,W angle,
А расстояние,And the distance,
MA минимальное расстояние,MA minimum distance,
L линия,L line,
Н ток высокой частоты,H high frequency current,
Li свет,Li light,
Sg сигнал состояния,Sg status signal,
М среда,M Wednesday,
Sc защитный газ,Sc shielding gas,
100 способ,100 way,
101 шаг способа,101 steps of the method,
102 шаг способа,102 step method,
103 шаг способа.Step 103 of the method.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020127424.6 | 2020-10-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021129538A RU2021129538A (en) | 2023-04-11 |
| RU2840667C2 true RU2840667C2 (en) | 2025-05-27 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013164109A1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Erbe Elektromedizin Gmbh | Electrosurgical device with means for generating the appearance of light and for tissue differentiation by means of a light analysis |
| EP1737402B1 (en) * | 2004-03-24 | 2016-05-04 | AMO Manufacturing USA, LLC | Calibrating laser beam position and shape using an image capture device |
| US9486128B1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-11-08 | Verily Life Sciences Llc | Sensing and avoiding surgical equipment |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1737402B1 (en) * | 2004-03-24 | 2016-05-04 | AMO Manufacturing USA, LLC | Calibrating laser beam position and shape using an image capture device |
| WO2013164109A1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Erbe Elektromedizin Gmbh | Electrosurgical device with means for generating the appearance of light and for tissue differentiation by means of a light analysis |
| US9486128B1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-11-08 | Verily Life Sciences Llc | Sensing and avoiding surgical equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011202512B2 (en) | System and method for sensing tissue characteristics | |
| US7785322B2 (en) | Tissue treatment system | |
| EP2531128B1 (en) | Electrosurgical assembly and electrosurgical instrument | |
| EP2682063B1 (en) | Systems of discriminating between Argon and Helium gases for enhanced safety of medical devices | |
| EP2015672B1 (en) | Fiber optic evaluation of tissue modification | |
| EP2709548B1 (en) | Optical recognition of tissue and vessels | |
| EP1693014B1 (en) | Apparatus and method for calibration of thermal energy delivery in plasma tissue surface treatment system | |
| US20060025760A1 (en) | Blood detector for controlling anesu and method therefor | |
| JP2021511931A (en) | Skin condition monitoring equipment and methods for electrosurgical equipment | |
| EP2659846B1 (en) | Electrosurgical apparatus with means for producing a light appearance and for differentiating between tissues through light analysis | |
| RU2840667C2 (en) | Test device and method for calibrating analysing device for analysing light effects caused by operation of high-frequency surgical instrument, and system for high-frequency surgical intervention on biological tissue | |
| US12414833B2 (en) | Test device | |
| US11969155B2 (en) | Electrosurgical instrument, electrosurgical device and method for operating an electrosurgical device | |
| US20180360431A1 (en) | Feedback apparatus | |
| JP7716271B2 (en) | Tissue analysis apparatus and method | |
| RU2813711C2 (en) | Device for biological tissue coagulation | |
| RU2837651C2 (en) | Electrosurgical instrument, electrosurgical unit and method for electrosurgical effect on biological tissue | |
| King | Characterization of surgical plume aerosols and assessment of occupational exposures among operating room personnel |