ИМПЕДАНСНЫЙ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ Российский патент 2003 года по МПК A61B18/12 

Импедансный электрохирургический аппарат относится к медицинской технике и может использоваться в хирургии, позволяет во время операции постоянно оценивать структуру биоткани и, на базе измерения коэффициента поляризации (по Тарусову Б.Н.), определять границы здоровой и пораженной биоткани, что дает возможность достоверно удалять патологические фрагменты органов.

Известен электрохирургический аппарат, патент Великобритании 2164473, кл. А 61 В 17/36, 1975 г. Этот электрохирургический аппарат содержит последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания, генератор, электроды, один из которых непосредственно, а другой - через датчик тока, подсоединены к выходам генератора, датчик напряжения, подсоединенный своими входами к электродам, вычислитель, подсоединенный своими соответствующими входами к выходам датчика тока и датчика напряжения, схема сравнения, подсоединенная своим первым входом к выходу вычислителя и выходом к схеме управления, и источник сигнала задания, подсоединенный своим выходом ко второму входу схемы управления. Недостатком его является невозможность оптимизации процесса деструкции биотканей во всем диапазоне изменений импеданса, а также невозможность оценки электрофизических параметров биоткани.

Известен также электрохирургический аппарат (патент 2008830 RU, кл. А 61 В 17/39 от 13 июля 1990 г.), взятый в качестве прототипа, который содержит последовательно соединенные между собой схему управления, источник питания и генератор, первый электрод, соединенный с выходом генератора, второй электрод, соединенный с генератором через датчик тока, датчик напряжения параллельно подключенный входами к электродам, вычислитель, соединенный входами с выходом датчика тока и с выходом датчика напряжения, и источник сигнала задания, соединенный выходом с основным входом схемы управления, соединенные между собой аналого-цифровой преобразователь, регистр, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и усилитель, вход которого соединен с дополнительным входом схемы управления, а также инвертор, выход которого соединен со вторым входом регистра, и мультивибратор, выходы которого подключены к входу инвертора и входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя.

Недостатком прототипа является то, что хирург в процессе хирургического вмешательства не имеет возможности отслеживать границы патологической и здоровой биоткани, что очень актуально для реабилитации больного.

Поэтому задача создания электрохирургического аппарата, позволяющего полностью удалять злокачественные и доброкачественные опухоли и пораженные биоткани, что невозможно отследить визуально хирургу, тем более если конфигурация самой опухоли или внутреннего воспаленного участка (кишечного свища или онкоопухоли в стадии распада) имеет сложную картину как на поверхности, так и в глубине, является актуальной на сегодняшний день.

Целью изобретения является создание импедансного электрохирургического аппарата, позволяющего проводить дифференциацию биотканей на основе вычисления коэффициента поляризации (Кп) и сравнения с накопленной базой данных Кп различных биотканей.

Поставленная цель достигается тем, что в импедансный электрохирургический аппарат, содержащий блок управления, блок управляемого источника питания, генератор высокой частоты, активный и пассивный электроды, первый датчик тока, первый датчик напряжения, блок вычисления импеданса на высокой частоте, постоянное запоминающее устройство, введены соединенные между собой генератор низкой частоты, второй датчик тока и второй датчик напряжения, блок вычисления импеданса на низкой частоте, блок вычисления коэффициента поляризации, блок сравнения и определения уровня электрохирургического воздействия, при этом генератор низкой частоты и генератор высокой частоты соединены с первым и вторым датчиками напряжения, а через первый и второй датчики тока, подключенные ко входам соответствующих датчиков напряжения - с активным и пассивным электродами, выходы первого и второго датчиков тока и первого и второго датчиков напряжения соединены соответственно с входами блоков вычисления импеданса на низкой и высокой частотах, выходы блоков вычисления импеданса ни низкой и высокой частотах подключены ко входу блока вычисления коэффициента поляризации, выход которого соединен через блок сравнения и определения уровня электрохирургического воздействия с монитором, второй вход блока сравнения и определения уровня электрохирургического воздействия связан с постоянным запоминающим устройством, а второй выход - с блоком управления, выход которого через блок управляемого источника питания подключен к генератору высокой частоты.

На чертеже представлена функциональная схема такого импедансного электрохирургического аппарата.

Импедансный электрохирургический аппарат состоит из активного электрода 14, пассивного электрода 15, генератора низкой частоты (2 кГц) 1, генератора высокой частоты 2 электрохирургического воздействия и тестирования (440 кГц), блока управляемого источника питания 3, блока управления 4, блока вычисления коэффициента поляризации по Тарусову (Кп) 5, блока сравнения и определения уровня электрохирургического воздействия 6, блока вычисления импеданса на низкой частоте (2 кГц) 8, блока вычисления импеданса на высокой частоте (440 кГц) 7, датчиков тока низкой 9 и высокой 11 частот, первого 10 и второго 12 датчиков напряжения низкой и высокой частот, монитора 13. Генераторы соединены с первым и вторым датчиками напряжения, а через первый и второй датчики тока, подключенные ко входам соответствующих датчиков напряжения, - с активным и пассивным электродами. Выходы первого и второго датчиков тока и первого и второго датчиков напряжения соединены соответственно с входами блоков вычисления импеданса на низких и высоких частотах. Их выходы подключены ко входам блока вычисления коэффициента поляризации по Тарусову. Его выход соединен через блок сравнения и определения уровня электрохирургического воздействия с монитором. Второй вход блока сравнения 6 связан с ПЗУ, а второй выход - с блоком управления. Выход блока управления через управляемый источник питания подключен к генератору высокой частоты. Блок управления определяет уровень мощности генератора высоких частот на базе вычисления параметров деструкции биоткани в процессе рассечения и коагуляции, а также определяет время включения мощности тока высокой частоты в зависимости от коэффициента поляризации. Блок вычисления коэффициента поляризации по Тарусову представляет собой делитель импеданса и делит импеданс биоткани на низкой частоте на импеданс биоткани на высокой частоте с коэффициентом в случае введения лекарства.

Импедансный электрохирургический аппарат работает следующим образом. Генераторы 1 и 2 через активный электрод и пассивный электрод вырабатывают соответственно сигналы частоты 2 кГц и 440 кГц, нагрузкой которых является биоткань пациента. Датчики тока 9, 11 и напряжения 10, 12 регистрируют величину напряжения и тока соответствующей частоты, после чего в блоках вычисления импеданса 8,7 определяется импеданс Z биоткани на частотах 2 кГц и 440 кГц. После этого в блоке вычисления коэффициента поляризации по Тарусову (Кп) проходит деление импедансов и результат этого деления - Кп, поступает в блок сравнения и определения уровня электрохирургического воздействия, в котором проходит сравнение Кп, измеренного, с Кп, введенными из ПЗУ, которые определялись исследованиями образцов здоровых и патологических биотканей. Результат сравнения поступает на монитор для регистрации хирургом и соответственно выработки решения включения электрохирургического воздействия или перемещения активного электрода по биоткани, а также этот результат сравнения поступает на блок управления, который через блок питания может автоматически включать электрохирургическое воздействие управлением генератора 440 кГц. Таким образом, на выходе электрохирургического аппарата, на активном электроде 14 находится мощность в соответствии с заданными характеристиками Кп в ПЗУ, а также хирург, глядя на монитор, может определить состояние биоткани и время включения электрохирургического воздействия.

Изобретение используется в хирургии. Аппарат содержит блок управления, блок управляемого источника питания, генераторы высокой и низкой частоты, подключенные через первый и второй датчики тока, первый и второй датчики напряжения и блоки вычисления импеданса на высоких и низких частотах к активному и пассивному электродам. Блоки вычисления импеданса соединены с блоком вычисления поляризации по Тарусову, подключенным через блок сравнения к монитору. Второй вход блока сравнения связан с постоянно запоминающим устройством. Изобретение позволяет во время хирургического вмешательства постоянно оценивать структуру биоткани и на базе измерения коэффициента поляризации (по Тарусову Б.Н.) определять границы здоровой и пораженной биоткани. 1 ил.

Импедансный электрохирургический аппарат, содержащий блок управления, подключенный через блок управляемого источника питания к генератору высокой частоты, первые датчик тока и датчик напряжения, выходы которых соединены с входами блока вычисления импеданса на высокой частоте, активный и пассивный электроды и постоянное запоминающее устройство, отличающийся тем, что генераторы высокой и низкой частоты соединены, соответственно, с первым и вторым датчиками напряжения, а через первый и второй датчики тока - с активным и пассивным электродами, при этом выходы второго датчика тока и второго датчика напряжения соединены с входами блока вычисления импеданса на низких частотах, выходы блоков вычисления импеданса на высоких и низких частотах подключены ко входам блока вычисления коэффициента поляризации по Тарусову, выход которого соединен через блок сравнения с монитором, второй вход блока сравнения связан с постоянно запоминающим устройством, а второй его выход - с блоком управления.