1.本发明涉及一种用于向医疗器械提供治疗电压和治疗电流的发生器、以及一种用于产生这种治疗电压和治疗电流的方法。
背景技术：
2.用于电外科手术中的电外科器械、探针等通常被提供有射频交流电。为了避免神经肌肉刺激，该交流电或所施加的交流电压的频率通常超过100khz。这种发生器的功率通常显著地超过1w，并且可以达到几百瓦。
3.为了产生几百khz范围内的电外科电压，通常使用外部控制的发生器，例如从de 10 2008 039 884 a1中明显的。这种发生器包括至少一个振荡电路，该振荡电路通过有源晶体管电路振荡，并且电外科能量以变压器类型的方式从该振荡电路中提取。不同的构思是已知的，以便调制发生器电压以实现不同组织效果。
4.振荡电路中的振荡的变化受到时间限制，由此也对调制类型施加约束。
技术实现要素：
5.本发明的目的是提供一种发生器，其允许关于所产生的振荡和电压形状的扩展产生可能性。
6.本目的是通过根据权利要求1的发生器以及根据权利要求12的方法来实现的。
7.根据本发明的发生器包括多个脉冲发生器，其分别具有控制输入和脉冲发生器输出。优选地，每个脉冲发生器被配置成使得其在其控制输入处接收到控制脉冲时提供输出脉冲。优选地，脉冲发生器的输出与脉冲发生器所产生的输出脉冲到达的发生器的输出相连接。控制设备与脉冲发生器的控制输入相连接，并协调它们的脉冲输出。以这种方式，可以产生具有相等或不同强度的脉冲以及周期性重复的脉冲的脉冲序列、或者还有具有不同的、变化的时间间隔的脉冲序列。因此，大量的可能的电压和电流形状在发生器的输出处是可能的，这些电压和电流形状不能通过并联振荡电路产生或者以不成比例的努力产生。可以产生具有对称脉冲形状的脉冲序列，然而特别地可以产生具有非对称脉冲形状的脉冲序列。
8.根据本发明的构思将发生器的输出功率分配到多个脉冲发生器上，这些脉冲发生器以这种方式单独地仅分别对由发生器输出的总功率的功率部分贡献作出贡献。这最小化了脉冲发生器中的各个组件的应力，特别是它们的功率开关，并且降低了冷却功率需要。这样做时，功率开关可以被配置为集成的组件，例如配置为晶体管阵列。
9.优选地，脉冲发生器不是能够自己振荡的系统，即，它们优选地不包括与脉冲发生器输出连接的任何谐振组件、谐振电路等（即，输出电路利用微分方程来描述，至少参考具有在输出频率的幅度内的频率的解，该微分方程的阶数小于2）。因此，不出现谐振效应，这就是为什么脉冲发生器可以以受控方式输出脉冲而没有脉冲后振荡。在输出它们的脉冲时，脉冲发生器分别输出全部存储功率作为输出脉冲。
10.这提供了对电压形状和输出到器械并因此到生物组织的功率的发生器的改进控制。
11.优选地，脉冲发生器彼此相比被相同地配置。因此它们在构造上是相同的，并且产生相等幅度的输出脉冲。由于各个脉冲发生器的脉冲输出的定时，可以对输出脉冲序列进行设计。例如，脉冲发生器可以同时激发（递送输出脉冲），使得脉冲发生器的输出脉冲被加在发生器输出处。还可以产生包含以预定义时间方案提供的各个脉冲的脉冲序列。此外，可以提供脉冲发生器，其递送具有不同幅度的输出脉冲，以便例如在发生器的输出处提供由于各个脉冲发生器的输出脉冲的不同组合而具有不同幅度的输出脉冲。
12.控制设备优选地被配置成以可选择的方案输出控制脉冲，所述可选择的方案被分配给不同的操作模式。例如，可以提供一种模式，其中，按时间顺序输出至少两个脉冲发生器的脉冲。以这种方式，可以在发生器的输出处产生由单独的脉冲组成的脉冲序列。作为补充或替选，控制设备可以被配置成同时向至少两个脉冲发生器输出控制脉冲。然后，这些脉冲发生器也在其输出处同时递送输出脉冲，使得它们在发生器的输出处相加。在调节控制设备时，可以以这种方式在发生器的输出处产生高于其他输出脉冲的输出脉冲。可以产生具有变化脉冲高度和/或变化脉冲时间间隙的脉冲的脉冲序列。
13.控制设备可以被配置成在选定的操作模式中以规则的时间间隔输出控制脉冲。然后在发生器的输出处产生规则的输出脉冲序列。为了产生特定的手术效果，控制设备还可以被配置成在其他操作模式中在一个或多个预定义的时间模式之后输出控制脉冲。例如，多个（例如六个）单独脉冲的序列之后可以跟随有较长的暂停，在该暂停之后，继而输出单独脉冲的序列。
14.发生器的脉冲发生器分别包括至少一个能量存储装置，其可以特别地配置为电感器。脉冲发生器输出优选地是以变压器类型方式与电感器耦合的线圈。电感器至少优选地不是能够振荡的系统的一部分，特别地不是并联振荡电路或串联振荡电路的一部分。脉冲发生器输出优选地是由以变压器类型方式与电感器耦合的线圈形成的。脉冲发生器优选地被配置为逆向变换器。它包括电子开关，该电子开关选择性地将电感器与电压源连接以便将能量存储在线圈中，然后将其与电压源分离以便在脉冲发生器输出处提供能量作为具有高电压的脉冲。
15.在发生器的优选实施例中，脉冲发生器的输出串联连接，因此所有脉冲发生器与发生器的输出连接。由此，优选地，形成脉冲发生器输出的线圈分别同向地串联连接，使得具有相同极性的从各个脉冲发生器输出的脉冲到达发生器输出。
16.然而，如果需要，也可以将一个或多个线圈以相反的意义与其他线圈串联连接，以便能够在发生器输出处提供正电压脉冲和负电压脉冲。以这种方式，在发生器的输出处，不仅可以产生非对称的输出脉冲序列，而且也可以产生对称的输出脉冲序列。
17.根据本发明的方法是基于通过在输出侧上彼此连接的多个脉冲发生器来产生电流脉冲序列的。通过使用分别被配置成在接收到控制脉冲时仅输出一个单个输出脉冲的多个脉冲发生器，可以在宽的限制内任意地设计要产生的输出电压以及发生器的所提供的电流，其中，不必考虑振荡电路的瞬态和后脉冲振荡。
附图说明
18.本发明的细节从实施例中明显，这些实施例在参考包括以下附图的以下描述中进行解释：图1是根据本发明的发生器的总体框图；图2和3是用于根据图1的发生器的脉冲发生器的实施例；图4是根据图1的发生器的简化电路图，以及图5至10是根据图1和4的发生器在不同操作模式下的控制信号图和输出电压图。
具体实施方式
19.图1示出了用于外科器械12的电源的发生器11。作为一个示例，图1中示出了用于开放式外科使用的外科器械12，其具有手柄13和电极14。在这种情况下，其为单极器械。为了释放从器械12流向患者的电流，提供了中性电极15，其经由合适的线路与发生器11的输出16连接，就像器械12一样。单极器械12在图1中是作为示例示出的。然而，发生器11也适于双极器械的电源。此外，它还可以被提供用于腹腔镜或内窥镜使用的器械（探针）的电源，而与它们是单极还是双极器械无关。
20.发生器11包括以适当数量（例如4、6、12或还有与其不同数量）的多个脉冲发生器g1、g2、g3、g4…gn
。脉冲发生器g1至gn彼此相比被相同地配置，并且彼此并联连接到操作电压ub以及地17。基本上这不是必需的；脉冲发生器g1至gn也可以在它们的结构和/或尺寸方面被不同地配置，例如以便递送具有不同量的输出脉冲。
21.每个脉冲发生器g1至gn都包括分别与发生器11的输出16连接的脉冲发生器输出a1至an。为此目的，脉冲发生器输出a1至an例如如图1所示彼此串联连接。这是特别可能的，因为脉冲发生器输出a1至an是低欧姆的，即它们能够转发串联连接中的其他脉冲发生器的输出脉冲。如果脉冲发生器输出a1至an是高欧姆的，则它们可以彼此并联连接，并且可以与输出16连接。
22.此外，发生器11包括控制设备18，其具有与脉冲发生器g1至gn的控制信号输入e1至en连接的控制信号输出。控制设备18继而包括控制输入s，控制设备18可经由该控制输入接收激活信号，该激活信号可通过操作元件（例如脚踏开关、手动开关等）来产生。
23.在附图中，脉冲发生器g1被描述为代表所有其他脉冲发生器g2至gn。脉冲发生器g1的以下描述在其配置及其功能方面相应地适用于所有其他脉冲发生器g2至gn。
24.脉冲发生器g1优选地配置为逆向变换器。它包括电感器l1，即例如缠绕在仅具有几个绕组的芯上的线圈或空气线圈，该空气线圈的一端连接到操作电压ub，另一端连接到电子开关t1，该电子开关将电感器l1选择性地与地17连接或中断该连接。保护电容器c1可以被分配给电子开关t1，其并联连接到电子开关的可切换路径。如果电子开关t1是晶体管（例如场效应晶体管），则可切换路径是漏极-源极路径。
25.控制电路v1被分配给电子开关t1，控制电路v1优选在地17和电子开关t1的控制电极21之间有效。控制电路v1可以是有源或无源控制电路。它用于通过在控制电极21处相应提供信号来打开或阻断电子开关t1的受控路径。控制电路v1包括与控制设备18连接的输入e1。
26.操作电压ub是由dc电压源22提供的，优选地经由去耦二极管23。各个发生器g1至gn的输出脉冲而产生的。另外的输出脉冲30、31和32分别是单独的脉冲发生器的单个输出脉冲。在最终输出脉冲32的输出之后，可以跟随任意持续时间的暂停，例如在本例中为15μs。
34.用于解释信号配置的灵活性的另一示例是由示出第三操作模式（第三模式）的图9和10产生的。根据图9，发生器g1和g2被同步提供有控制脉冲i1和i2，因而产生双倍的输出脉冲33。它跟随用于发生器g3的控制脉冲i3，其产生单（一倍）输出脉冲34。脉冲发生器g4、g5和g6继而同时接收它们的控制脉冲i4、i5和i6，因而产生三倍输出脉冲35。
35.显然，由于控制脉冲i1至i6的定时，可以产生不能由谐振发生器产生的不同输出电压形状。在这样做时，所提出的电路原理提供了产生具有生理效应的电压形状的可能性，这是不能由先前的发生器产生的。除了这里明确示出的模式之外，可以产生附加模式，其中，脉冲发生器g1…gn
的控制脉冲i1…in
的定时以及因此输出脉冲a1…an
的定时和/或脉冲发生器g1…gn
和/或多个线圈26-1
…
26-n的数量是变化的。
36.根据本发明的发生器11包括了多个脉冲发生器g1至gn，其通过控制设备18以适时灵活的方式单独控制。因此，对于外科器械12的电源所需的rf电压可以由单独的脉冲组成。这同样适用于在器械12的电极14处流动的电流。由于省略了脉冲发生器g1至gn中的谐振效应，并且省略了能够振荡的系统（二阶系统）中的能量存储装置，用户对提供给器械12的电压和流向器械12的电流的波形的控制程度增加了。
37.参考符号列表：11：发生器12：器械13：手柄14：电极15：中性电极16：输出g1…gn
：脉冲发生器ub：操作电压17：地a1…an
：脉冲发生器输出18：控制设备l1…
ln：电感器e1…
e2：脉冲发生器g1…gn
的控制信号输入i1…in
：用于脉冲发生器g1…gn
的控制脉冲s：控制输入t1…
tn：电子开关c1…cn
：保护电容器v1…vn
：控制电路21：控制电极22：dc电压源23：去耦二极管24：缓冲电容器
26-1
…
26-n：线圈27、28：耦合电容器29
…
35：输出脉冲。