用于确定中性电极的电极类型的电外科系统和方法与流程

本发明涉及一种用于确定中性电极的电极类型的电外科系统以及方法。电外科系统特别地是具有单极器械和中性电极的系统，该单极器械和中性电极可以连接或连接到电外科系统的电源装置。中性电极构造成以导电的方式(例如借助于粘性连接)附接到患者。该方法可以使用根据本发明的电外科系统来执行。电外科系统可特别地构造成用于执行根据本发明的该方法。

背景技术：

1、在电外科系统中，从电源装置到器械的工作电极并且从该工作电极返回到电源装置的电流电路在患者的处理期间必须闭合。为此，在单极器械中，可以表示为中性电极的附加电极可以附接到患者。因此，电流可以从电源装置流到工作电极，从该工作电极流到患者中，通过患者的组织流到中性电极，并且从该中性电极流回到电源装置。

2、在带有单极器械的电外科系统中可以使用不同种类的电极或中性电极的电极类型。中性电极的不同电极类型可以包括与患者接触的不同大小的至少一个导电的电极部段(接触区域)的表面面积。对于不同的电极类型，中性电极的至少一个导电的电极部段在纵向方向和/或横向方向上也可以具有不同的几何形状或尺寸。

3、在中性电极处的电流密度不必变得太高，以避免在电外科系统的操作期间的内源性烧伤。

4、ep2537479a1描述了依赖于中性电极阻抗的医疗装置的控制。将阻抗与预定义阈值进行比较，并且仅当中性电极的阻抗在预定义范围内，例如最多140欧姆时，才允许电外科系统或处理器械的操作。这样做，可以测试中性电极是否正确地附接到患者并且是否存在至患者的足够好的电连接。

5、生物组织的阻抗的测量在阻抗光谱学的领域是已知的。在阻抗光谱学中，应区分借助于电外科系统的电外科器械进行处理的组织类型。例如，ep1289415a1描述了这样的方法。借助于该器械，在不同的频率下将测试信号施加到被处理的组织，并且基于所测量的阻抗，对组织进行表征。通过这种方式，区别不同的组织类型是可能的。ep0813387a1中也描述了类似的方法。

6、在从wo03/060462a2中已知的方法中，向患者的组织中供应电脉冲，并且检测所供应脉冲的反射。基于该反射，应实时将健康组织与恶性组织区分开来。

7、在ep3496638a1中描述了具有测量单元的电外科系统。其中，借助于测量设备在不同的频率下执行处理过的组织的阻抗测量。可以借助于测量设备将测量信号施加到组织。切换设备用于在用于处理组织的电压和测量信号之间切换。借助于测量信号，在不同频率下确定组织的阻抗。

8、在de102019209333a1中描述了用于确定身体组织的局部组织类型的方法和相应的电外科系统。为了进行组织确定，将测量信号(交流电压或交流电流)耦合到组织中。测量信号的频率可变化。基于此，可以确定阻抗谱，并且由此又可以导出组织类型。

技术实现思路

1、可以认为本发明的目的是提供一种电外科系统和一种改善中性电极的使用并且特别地提高使用中性电极时的安全性的方法。

2、该目的借助于具有权利要求1的特征的电外科系统以及具有权利要求15的特征的方法来解决。

3、根据本发明的电外科系统包括电源装置，该电源装置包括中性连接和连接到该中性连接的中性电极。中性电极构造成以导电的方式连接到患者。为此，中性电极可粘性地连接到患者的皮肤，或者可以其它方式附接。

4、电源装置可以构造成至少在两个不同测量频率下向中性连接施加交流测量信号。测量信号可以为交流电压测量信号或交流电流测量信号。例如，测量信号可以具有正弦或余弦形状、三角形形状、锯齿形状或方波形状。

5、如果测量信号是外加的交流测量电压，由此产生流经中性电极或电极电流电路的交流测量电流。如果测量信号是外加的交流测量电流，由此产生中性电极处或电极电流电路处的交流测量电压。电极电流电路包括从电源装置到中性电极通过患者的组织并返回到电源装置的闭合电流电路。优选地，器械不是电极电流电路的部分，并且电极电流电路借助于中性电极的两个单独的导电电极部段来闭合，所述电极部段在每种情况下以导电的方式连接至电源装置以及患者。这样做，电极电流电路可以从电源装置的中性连接通向第一电极部段，经由患者的组织通向第二电极部段并返回到电源装置的中性连接。

6、交流测量信号可以特别地是周期性变化的测量信号。测量信号可以交替地改变其极性并且因此电流流向。对此备选地，测量信号也可以是正的或总是负的。

7、因此，测量信号在中性电极处或在电源装置的中性连接处产生交流测量电流和交流测量电压，从其中又可以确定中性电极的中性电极阻抗的阻抗绝对值(视在阻抗)和中性电极阻抗的相位值。阻抗绝对值至少针对测量频率中的一个来确定，并且相位值至少针对测量频率中的一个来确定。在所使用的测量频率中的每个下确定阻抗绝对值和/或相位值。

8、基于至少一个阻抗绝对值和至少一个相位值，可以确定或识别所连接的中性电极的电极类型。为此，可以(例如以表格的形式或以一个或多个比较曲线的形式)存储在所使用的测量频率下针对相位值和阻抗绝对值的比较值，使得可以借助于比较来识别中性电极的电极类型。

9、由于对电极类型的识别，电源装置可以优选地自动或备选性地手动切换到与中性电极的电极类型相适配的操作模式中。如果多种操作类型是可能的，它们可以提供给用户来选择，并且/或者一种标准模式可以从中自动地选择。借助于与电极类型相适配的至少一种操作模式，可以例如调整和/或限制电功率或工作电流。中性电极下方的患者的组织中的电流密度取决于电极类型，特别是取决于至少一个导电电极部段的总面积含量。因此，电流密度能够以适配于电极类型的大小和/或几何形状的方式进行限制。例如，取决于所确定的电极类型，可以使用针对电功率和/或流经中性电极的电流的限制值。

10、对于电流密度的确定或限制附加地或备选地，电极类型的确定允许确定在电源装置的操作期间可以使用的至少一个附加参数。例如，至少一个附加参数可以从以下组中来选择：在其中附接中性电极的区域中的患者的组织的温度；中性电极和患者之间有效接触区域的面积含量；中性电极和患者之间接触凝胶的存在。

11、如果电源装置构造成在与至少一个阻抗绝对值不同的测量频率下确定至少一个相位值，则是有利的。

12、如果电源装置构造成针对第一测量频率确定阻抗绝对值和针对第二测量频率确定中性电极阻抗的相位值，则是有利的。第二测量频率低于第一测量频率。第一测量频率优选地从5.0khz至1.0mhz的范围中选择。第二测量频率可以从100hz到5.0khz的范围中选择。可选地，也可以在第二测量频率下确定阻抗绝对值，并且/或者此外，可以在第一测量频率下确定相位值。备选地，也可以专门在第一测量频率下确定阻抗绝对值，并且专门在第二测量频率下确定相位值。

13、特别是在用于确定相位值的测量期间和/或用测量频率中的一个(例如第二测量频率)进行测量期间，可以对测量信号的振幅进行限制。交流测量电压的振幅优选地低于5v。交流电流测量信号的振幅特别地小于1.0ma。

14、电外科系统可以包括不同电极类型的多个中性电极，一种电极类型的中性电极可以从中选择并且连接到电源装置。每种电极类型可以包括多个(例如两个或三个)单独的电极部段。这些电极部段在中性电极中不短路。它们可具有不同的电势。在中性电极内，对于出现的电流和电压，电极部段优选地彼此电绝缘。如果中性电极附接到患者，则两个电极部段之间的电连接特别地仅仅间接地经由患者的组织存在。

15、电极类型可以通过一个或多个类型参数来彼此区分，例如：

16、-本发明的导电电极部段的数量；

17、-所有本发明的导电电极部段的总面积含量；

18、-至少一个导电电极部段的轮廓或几何形状；

19、-用于至少一个电极部段的导电材料；

20、-所提供的两个或更多个电极部段相对于彼此的相对位置。

21、例如，中性电极的至少一种电极类型包括正好两个电导电极部段。中性电极的另一种电极类型包括正好三个导电电极部段。

22、优选地，在每种情况下，本发明的电极部段中的至少两个借助于一个导体与电源装置的中性连接连接或者可以连接。例如，第一电极部段可以经由第一导体与电源装置的中性连接电连接，并且第二电极部段可以经由第二导体与电源装置的中性连接电连接。对于出现的电流和电压，这两个导体彼此电绝缘。

23、至少在电极类型中的一个中或者在所有电极类型中，第一电极部段和第二电极部段可以与基准平面对称地布置。

24、在一个实施例中，第一电极部段和第二电极部段可以具有相等的面积含量和/或相同的几何形状。

25、第一电极部段和第二电极部段可以彼此间隔地布置，并且可以借助于例如中性电极的不导电连结板分离。

26、至少在电极类型中的一个中，中性电极具有导电的第三电极部段。对于出现的电流和电压，第三电极部段与中性电极内的所有其它电极部段(例如与第一电极部段和第二电极部段)电绝缘。

27、在至少一种电极类型中，第三电极部段可以围绕第一电极部段和第二电极部段。第三电极部段在其延伸方向上在多个部分中优选地弯曲和/或弯折。如果第三电极部段在其两个端部之间在其延伸方向上实现为没有中断，则是优选的。例如，第三电极部段可以具有一进展，该进展在一个单一开口部位处开放，由此两个端部在开口部位处彼此相反地布置。例如，第三电极部段可以是u形的或c形的。在第三电极部段的开口部位处，可以为被第三电极部段包围的电极部段提供连接区域，例如，针对第一导体与第一电极部段的连接区域和针对第二导体与第二电极部段的连接区域。

28、第三电极部段的面积含量可以小于任何其它提供的电极部段的(特别是第一电极部段和第二电极部段的)面积含量。第三电极部段在两个端部之间在着其延伸方向上的长度可以优选地比其正交于该延伸方向的最大宽度的幅度(长度)大约10或20倍。

29、不同的电极类型也能以第一电极部段和第二电极部段的外边缘是如何实现的方式彼此区分，其中，该外边缘存在于远离彼此朝向的电极部段的外侧处。在一种电极类型中，这些外边缘能以弧形方式弯曲，并且/或者可以没有直的部段，并且/或者可以没有平行于基准平面延伸的部段，其中，基准平面在两个电极部段之间居中地延伸，并且可以形成对称平面。在另一种电极类型中，外边缘可以有直的部段和/或平行于基准平面延伸的部段。

30、如果电源装置包括电源连接和连接或可以连接到电源连接的器械，则是有利的。连接到电源连接的器械借助于电源装置供应有工作信号和因此电工作功率，其中，工作电压或工作电流可以作为工作信号被外加。器械具有工作电极，工作信号被供应给该工作电极。在电外科系统的使用期间，患者的组织可以借助于器械来凝固、切割、消融或融合。取决于功能，工作信号(工作电压和/或工作电流)例如关于工作频率、振幅、波形或其任意组合可以变化。

31、如果工作电极没被供应有工作电压和/或工作电流,电源装置可以构造成将测量信号仅施加到中性连接。因此，如果没有电流借助于工作电极经由已经供应的中性电极流回到患者的组织中，测量信号仅仅被施加到中性电极。这样做，阻抗绝对值和相位值的确定不受产生流过中性电极的电流的工作电流影响。

32、附加地或备选地，还可能至少分阶段借助于工作电极同时处理组织(电压施加到工作电极和/或电流流过工作电极)，并且将测量信号施加到中性连接。在处理时段和测量信号的施加重叠的阶段或时段中，测量信号的测量频率可以不同于工作信号(工作电压和/或工作电流)的频率。这样做，保证由交流电压测量信号产生的测量电流或由交流电流测量信号产生的测量电压可以与流回经过中性电极的工作电压和/或工作电流区分开来，例如借助于频率的评估。因此，同样在这种情况下，至少一个阻抗绝对值和/或至少一个相位值的充分准确的确定是可能的。

33、根据本发明的方法可以通过使用电外科系统的任何实施例来执行，例如，如上文所描述。首先，将选定的电极类型的中性电极附接到患者，使得在中性电极和患者之间存在导电连接。随后，特别地经由中性电极与电源装置的中性连接的电连接将交流测量信号施加到中性电极。至少在两个不同测量频率下施加测量信号。基于测量信号，至少在测量频率中的一个下确定中性电极的中性电极阻抗的至少一个阻抗绝对值(视在阻抗)。此外，至少在测量频率中的一个下确定中性电极阻抗的相位值。对于每个测量频率，都确定阻抗绝对值和/或相位值。

34、随后，可以基于至少一个阻抗绝对值和至少一个相位值来确定所连接的中性电极的电极类型。