在点火式电外科器械作用于生物组织时检测金属的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种在借由生成放电的电外科器械作用于生物组织时检测在该生物 组织中的异物（尤其是金属异物）的装置。
【背景技术】
[0002] 在原则上，已知有使用在流体介质中发生的放电作用于生物组织的电外科器械。 运种器械例如包括生成在氣气氛中燃烧的火花或等离子射流的氣等离子凝固器械、或点火 手术刀等。单极和双极切除器械是已知的，在非导电（Purisole)或导电液体（盐溶液）的 情况下，运种器械加热该液体，从而使得该液体蒸发并且对组织或该蒸汽中的另一电极形 式点火。当操作氣等离子凝固器械时，当在生物组织中存在异物尤其是金属异物时，必须特 别小屯、。运些物体可W是，例如，过去已经植入患者体内或在当前介入期间已经植入的支架 或其他金属部件。如果火花或等离子体不小屯、作用于生物组织中的支架、金属夹或另一金 属体，那么可能会导致损坏金属部件，运样金属部件可能失去其功能。例如，由于热传导的 原因，周围的组织也可能会受到损坏，运是人们不愿意看到的。
[0003] 另一方面，存在期望使火花或等离子体作用于金属异物的情况，例如，W便缩短支 架或者执行特定手术介入。运些情况包括，例如，借由解剖綴使出血的血管凝固，通过电外 科器械的火花或等离子射流对血管进行选择性地加热，由此能够使血管凝固。
[0004] 针对在TUR情况下应用单极和双极切除环，还已知的是，在切除环与前列腺切除 器之间的距离如果太短会不小屯、导致金属前列腺切除器出现点火花。该意外点火花引起电 流流经金属前列腺切除器。由于前列腺切除器又与生物组织接触，所W运对组织产生了意 外的凝固作用。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明的目的是建立一种构思，利用该构思，可W将点火式电器械对金属的 作用可靠地区别于该器械对生物组织的作用。
[0006] 该目的利用根据权利要求1的装置来实现。
[0007] 根据本发明的装置可W属于电外科器械或者可W是电外科器械的一部分。该装置 也可W属于旨在向器械馈电的发生器或者可W是运种发生器的一部分。作为替代实施方 式，该装置可W作为单独的模块布置在发生器与电外科器械之间。
[0008] 该装置包括：测量装置，该测量装置用于测量发生器提供的电压W便操作器械，并 且用于测量从发生器输送到器械的电流。如果发生器的内部电阻较低或为0并且输出电压 是已知的，也可W省掉电压测量；然后，测量电流便足够。可W连续地或间歇地，例如按照短 时间间隔，测量电流（和电阻）。优选地，按照短时间间隔，测量电压和电流。如果发生器输 送交流电压W向电外科器械馈送优选HF交流电压，那么，该间隔优选地比电压或电流的周 期长度的一半更短。在测量电压或电流时，测量电压和电流的至少一个合适的特征值。该 特征值可W是瞬时值、峰值、平均值、有效值、或适合进行特征描述的另一值。
[0009] 属于该装置的金属检测器配置为：基于电流并且基于电压，即，最终基于针对电流 的一个或多个特征值W及针对电压的一个或多个特征值，决定源自器械的火花是否接触到 生物组织和金属部件。
[0010] 利用该装置，当可见度条件较差时，用户可W可靠地、及时地识别火花或等离子体 何时作用于金属部件。可W将金属检测器连接至信号传输装置，W便向用户提供合适的例 如触觉的、光学的或者声学的信号，从而使用户识别到等离子体或火花的接触。也可W使用 由金属检测器生成的信号，来切断发生器或者用另一种方式控制发生器。例如，在检测到金 属的情况下，可W减少发生器的输出，W避免不期望的生物效应。相反，如果期望作用于金 属，那么，在识别到火花或等离子体接触到金属时，可W使用该信号来增加其输出而非断开 发生器，例如，W协助借由火花或等离子体对金属进行的切割。
[0011] 金属检测器可W包含分析装置，该分析装置确定电阻特征变量和火花特征变量。 电阻特征变量是依赖于组织电阻的值。火花特征变量优选地是依赖于火花大小的变量。可 W将运两个特征变量（即，电阻特征变量和火花电阻变量）与对应的阔值进行比较，W通过 该比较生成有意义的信号。当电阻特征变量（即，电阻特征值）低于电阻阔值并且火花特 征变量（即，火花特征值）超出火花大小阔值时，优选地发送等离子体或火花接触到金属的 信号。其他状况可W与所有其他组合相关联：
[0012] -电阻特征值低于电阻阔值并且火花特征变量低于火花大小阔值。在器械的电极 与组织之间存在直接接触。
[0013] -如果电阻特征变量大于电阻阔值，但是火花大小低于火花大小阔值，那么无火 花或花火瓣落到空气中。
[0014] -电阻特征变量大于电阻阔值并且同时火花特征变量大于火花大小阔值，火花或 等离子体按照不与金属接触的方式影响组织。
[0015] 为了计算或确定电阻特征变量和火花特征变量，可W使用所有合适的方法。举例 说明，可W将电阻特征变量固定为电阻的线性分量，该线性分量提供为针对测得电流的特 征值与测得电压的特征值之商。具体地，可W通过电流和电压的有效值来形成该商，并且然 后将该商乘W功率因子，W形成电阻特征变量。该电阻特征变量不仅包含组织电阻。切确 地说，也包括另外的分量，例如，器械的馈线的线电阻，并且在适用的情况下，还有来自火花 的线性电阻分量。然而，由此确定的电阻特征变量对于组织电阻是一种很好的测量。
[0016] 可W确定电流的非线性分量，该非线性分量明确下降到由火花形成的非线性电 阻，W便确定火花特征变量。为此，分析装置可W配置为：基于线性等效电路和测得电压 (或，电压的对应特征值），计算关联电流isim(t)。计算电流isim(t)与测得电流i(t)之差 if(t)描述了由火花的非线性度产生的电流的特征。可W将该差值if(t)的有效值Fpff与测 得电流i (t)的有效值ipff之比用作火花特征变量F fpi。
[0017] 也可W检查电阻特征变量和火花特征变量随着时间的快速变化，而不是将电阻特 征变量与电阻阔值进行比较并且将火花特征变量与火花大小阔值进行比较。如果，在任何 情况下，火花特征变量的上升dFfpi/化和电阻特征变量的上升dR/化的梯度超出特定限值 fe、r。，那么又可W确定接触到金属。
【附图说明】
[0018] 本发明的实施例的细节将通过附图、权利要求书W及尤其说明书而显现出来。在 图中：
[0019] 图1示出了当作用于生物组织时由发生器馈电的点火式电外科器械的示意图；
[0020] 图2示出了器械的发生器的部件W及生物组织的电路图；
[0021] 图3示出了用于金属检测的装置的框图；
[0022] 图4和图5示出了根据图3的装置的等效电路；
[0023] 图6示出了基于电阻阔值和火花大小阔值进行金属检测的流程图；W及
[0024] 图7示出了基于电阻特征变量和火花特征变量随着时间发生的变化进行金属检 测的流程图。
【具体实施方式】
[002引图1示意性地图示了一种使用状况，其中，借由电外科器械10对生物组织11进行 治疗。为此，通过设备12向器械10供应电流。由设备12提供的电压U W及输送到器械10 的电流i优选地是周期变量，其频率优选地为几百曲Z，例如，350曲Z。虽然本发明不限于 此，但是其尤其适合单极型应用。第一条线13相应地从设备12通往器械10。第二条线14 从设备12通往附接至受损组织11表面尤其是患者皮肤的大面积中性电极