Устройство для плазменного воздействия на биологическую ткань и способ управления им Российский патент 2023 года по МПК A61B18/00 

Описание патента на изобретение RU2800584C2

Изобретение относится к устройству для плазменного, в частности аргоноплазменного, воздействия на биологическую ткань с улучшенным манипулированием. Плазменное воздействие может быть представлено коагуляцией, подавлением жизнедеятельности, испарением или разделением ткани. Также является возможной холодное плазменное воздействие, например с целью дезинфекции или лечения ран.

Из публикации DE 69632080 Т2 известен плазменный эндоскопический коагулятор, который имеет гибкий шланг, в люмене которого размещен электрод. Электрод проксимально присоединен посредством линии к генератору высокой частоты, которой подводит к электроду напряжение высокой частоты. Гибкий зонд вставлен в люмен эндоскопа, который имеет на его дистальном конце входящую в состав наблюдательной оптики линзу. Поле обзора линзы направлено таким образом, что место воздействия, и таким образом, исходящие из электрода искры или же плазменный факел располагаются в поле обзора оператора.

Подобным образом выполнено также приспособление для коагуляции согласно публикации WO 98/25530.

Публикация ЕР 2231046 В1 посвящена электропитанию такого аппликатора плазмы, который подлежит введению в рабочий канал гибкого эндоскопа. В качестве критического момента там рассмотрен короткий промежуток времени после воспламенения искры, в течение которого может протекать сильный, нежелательный при такой его величине электрический ток. Для устранения этого к электроду присоединен резистивный элемент.

Из публикации DE 50105427 А1 известен генератор, в котором выдаваемую мощность регулируют посредством изменения формы напряжения, прежде всего модуляции, или же коэффициента заполнения импульсами. Пиковое напряжение, и тем самым, также интенсивность электрической дуги или же искры удерживают постоянными.

Из публикации ЕР 1307154 В1 известен генератор с регулируемым ограничением выходной полезной мощности, в котором для модуляции мощности изменяют коэффициент заполнения импульсами модулированного напряжения высокой частоты.

В принципе, оператор плазменного воздействия желает при активации надежного и немедленного образования искры или же плазмы. Однако нежелательные воздействия от воспламенения плазмы и/или посредством передаваемого плазмой электрического тока должны быть предотвращены или минимизированы. Такие нежелательные воздействия могут быть, например, представлены ослеплением оператора, чрезмерным шумообразованием, слишком сильным, слишком быстрым или слишком обширным тепловым повреждением ткани, перфорированием ее, слишком сильным электромагнитным повреждением или комбинацией из указанных факторов.

Исходя из вышеуказанного, целью изобретения является создание устройства для плазменного воздействия на биологическую ткань с улучшенным манипулированием.

Эта цель достигнута в устройстве по пункту 1 и/или в способе по пункту 14 формулы изобретения.

В состав предлагаемого в изобретении устройства входит генератор, который выполнен для генерации высокочастотного переменного напряжения (напряжения высокой частоты) при различных регулировках. При этих различных регулировках напряжение высокой частоты имеет различные характеристики напряжения и/или генератор имеет различные электрические характеристики. Различные электрические характеристики генератора или же его регулировки могут относиться, например, к его внутреннему сопротивлению, пиковому напряжению, форме модуляции напряжения высокой частоты, частоте модуляции напряжения высокой частоты, максимальному току напряжения высокой частоты и тому подобному. Различные регулировки генератора или же различные характеристики напряжения приводят к различной способности инструмента к воспламенению и/или поддержанию плазмы.

Генератор может быть приведен в действие в начале импульса в режиме воспламенения плазмы (т.е. в режиме поджига), а после этого, во время импульса, может функционировать в соответствующем требуемому эффекту воздействия на ткань рабочем режиме. Например, генератор может быть приведен в действие в начале импульса в немодулированном режиме (непрерывном режиме), а после этого, во время импульса, в другом, например модулированном (пульсирующем), рабочем режиме. Этот рабочий режим может быть ориентирован на достижение требуемого эффекта воздействия на ткань. Например, он может быть желательным для абляции слизистой оболочки и способствовать достижению обширной поверхностной коагуляции.

Однако также является возможным задание режима работы в начале импульса при воспламенении, и последующего режима работы - при поддержании плазмы, для получения эффекта воздействия на ткань по другим критериям. Например, в обеих фазах способность к воспламенению и поддержанию плазмы могут быть выполнены по различным критериям, например минимальному побочному эффекту или другим критериям.

При этом под способностью к воспламенению подразумевают произвольную меру, которая указывает на то, происходит ли при данных соотношениях воспламенение плазмы вообще и, если происходит, как сильно расстояние между электродами (или же расстояние от ткани до электродов) может быть увеличено до тех пор, когда какое-либо воспламенение более не происходит. Под данными соотношениями подразумевают все воздействующие на процесс воспламенения физические величины, такие как, например величина электродов и форма электродов, расстояние между электродами, газовый состав, влажность ткани, разновидность ткани, температура ткани, газа, электрода (электродов) и так далее.

Под способностью к поддержанию плазмы подразумевают произвольную меру, которая указывает на то, обеспечена ли при данных соотношениях возможность поддержания плазмы и, если обеспечена, как сильно расстояние между электродами (или же расстояние от ткани до электродов) может быть увеличено до тех пор, когда плазма гаснет.

Относительно поддержания плазмы, под данными соотношениями подразумевают все воздействующие на поддержание плазмы физические величины, такие как, например величина электродов и форма электродов, расстояние между электродами, газовый состав, влажность ткани, разновидность ткани, температура ткани, газа, электрода (электродов) и так далее.

К генератору снабжаемый рабочим электрическим током инструмент или зонд присоединен или может быть присоединен посредством по меньшей мере одного электрода. Посредством электрода производят питание плазмой, которая служит для воздействия на биологическую ткань или является для этого подходящей.

К генератору и/или инструменту подключен датчик плазмы, посредством которого может быть обнаружена характеристика плазмы. К датчику плазмы и к генератору подключено управляющее устройство для воздействия на регулировку генератора. При этом воздействие на регулировки производят посредством обнаруженной управляющим устройством способности к воспламенению и/или способности к поддержанию плазмы. Управляющее устройство при этом выполнено таким образом, что оно задает подходящую регулировку для генератора на основании регистрируемой датчиком плазмы характеристики плазмы. При этом управляющее устройство, при задании надежного воспламенения и/или надежного поддержания плазмы, пробным образом выбирает регулировку с более низкой способностью к воспламенению и/или более низкой способностью к поддержанию плазмы. Если при этом, при данных условиях применения присоединенного инструмента, искра продолжает надежно воспламеняться и/или плазма поддерживаться, управляющее устройство не переходит обратно к предшествующей регулировке генератора. Кроме того, может быть предусмотрен переход генератора к регулировке с улучшенной способностью к воспламенению или способностью к поддержанию плазмы, например обратно к предшествующей регулировке генератора, если плазма при предпринятой пробным образом регулировке более не может быть надежно зажжена и/или надежно поддержана.

Генератор, в его различных регулировках, выполнен, например, для генерации напряжения высокой частоты с различными формами напряжения. Генератор может быть выполнен при этом таким образом, что он имеет возможность переключения между двумя или несколькими формами напряжения или также плавного изменения формы напряжения. Под формой напряжения может пониматься произвольный признак напряжения высокой частоты, который воздействует на способность к воспламенению и/или на способность к поддержанию плазмы. Прежде всего, форма напряжения может относиться по меньшей мере к одной из указанных ниже величин: частота, пиковое напряжение, среднее значение, эффективное значение, форма кривой, модуляционная огибающая, посредством которой промодулировано напряжение высокой частоты, амплитуда модуляционной огибающей, ее форма и/или частота, коэффициент заполнения импульсами (для напряжения высокой частоты с прямоугольными импульсами) или тому подобная величина. Напряжение высокой частоты может быть однократно или многократно пульсирующим, причем различные формы напряжения могут отличаться длиной импульсов и/или длиной располагающихся между импульсами пауз. Среди различных форм напряжения также может находиться форма напряжения, в которой генератор работает в непульсирующем режиме, то есть с нулевой продолжительностью пауз. Пульсирующие формы напряжения обычно содержат импульс с одним или несколькими высокочастотными колебаниями, которые в конце импульса прекращаются затухающим образом. Перечисленные и другие возможности воздействия посредством формы напряжения на способность к воспламенению и/или на способность к поддержанию плазмы, также могут быть скомбинированы друг с другом.

В принципе, различные предоставляемые генератором при различных регулировках формы напряжения могут отличаться посредством различных признаков, например посредством пикового напряжения, среднего значения, эффективного значения, постоянной составляющей, формы волн, модуляционной огибающей, амплитуды модуляционной огибающей, ее формы, характера изменения во времени, частоты или других электрических и/или временных величин, при использовании прямоугольного напряжения высокой частоты - коэффициентом заполнения импульсами, и/или комбинации из вышеприведенного.

В предпочтительном варианте осуществления напряжение высокой частоты является пульсирующим, а различные формы напряжения отличаются, преимущественно или исключительно, длительностью импульсов и/или длительностью располагающихся между импульсами пауз. При этом частота импульсов может быть постоянной или переменной. В равной мере, коэффициент заполнения импульсами (скважность импульсов) может быть постоянным или переменным и, например, может также охватывать значение коэффициента заполнения импульсами 100:0 ("непрерывная нагрузка").

Различные регулировки генератора обычно обеспечивают получение рабочих электрических токов, с помощью которых обеспечена возможность достижения одинаковых или различных требуемых физиологических воздействий на ткань. В то же время, однако, они приводят к различным побочным эффектам, таким как, например световые эффекты, акустические явления, импульсы давления и тому подобное. Также посредством рабочих электрических токов и различных регулировок генератора может быть оказано целенаправленное воздействие и на температуру плазмы, вплоть до генерации холодной плазмы, которая не оказывает теплового воздействия на ткань.

Входящий в состав устройства инструмент имеет по меньшей мере один электрод, который соединен или может быть соединен с генератором посредством линии. Предусмотренная для воздействия на ткань электропроводная плазма при активации инструмента перекрывает, например, в форме искры, расстояние между электродами или между электродом и биологической тканью, которая, со своей стороны, также может быть соединена с генератором. Соединение ткани с генератором может быть произведено, например, посредством размещенного на пациенте нейтрального электрода, встроенного в инструмент второго электрода, другого плазменного участка или посредством емкостного соединения генератора и пациента с потенциалом Земли. Рабочий электрический ток может протекать также как ток смещения при использовании емкости ткани.

Инструмент может иметь газонаправляющий канал, в котором или на котором размещен электрод. Газонаправляющий канал присоединен на его проксимальном конце к источнику газа, например источнику аргона, таким образом, что на его дистальном конце может вытекать газовая струя, в которой посредством ионизации может быть создана электропроводная плазма, например в форме искры.

Предпочтительно, напряжение высокой частоты пульсирует со средней частотой, которая является, например, меньшей, чем одна пятая часть частоты напряжения высокой частоты, однако, предпочтительно, например, большей, чем ее двадцатая часть. Частота напряжения высокой частоты располагается, например, в полосе частот между 100 кГц и 20 МГц и составляет, например, 350 кГц. Средняя частота располагается, например, в диапазоне от 10 кГц до 100 кГц. Она может составлять, например, 20 кГц, 30 кГц, 45 кГц или 50 кГц. Предоставляемые генератором и выбираемые посредством управляющего устройства формы напряжения могут отличаться, например, при заданной частоте 45 кГц или 50 кГц посредством длительности импульса, причем ассортимент имеющихся в распоряжении форм напряжения может содержать также последовательности импульсов с более низкой или более высокой частотой.

Дополнительно, пульсирующее со средней частотой напряжение высокой частоты может пульсировать с низкой частотой, которая, предпочтительно, составляет по меньшей мере 0,5 Гц, более предпочтительно, самое большее, однако, 200 до максимально 500 Гц. Предпочтительная полоса частот низкой частоты простирается от 1 Гц до 100 Гц. Формы напряжения высокой частоты могут отличаться, при необходимости, также посредством различных длительностей импульсов и/или различных длительностей пауз низкой частоты. Длительность пауз также может быть представлена нулем.

Датчик плазмы служит для обнаружения характеристики плазмы на инструменте. Датчик плазмы, как генератор и управляющее устройство, может также являться составной частью прибора для снабжения инструмента. Датчик плазмы регистрирует по меньшей мере одну величину, характеризующую наличие или отсутствие и/или качество или же стабильность плазмы. Это может быть осуществлено, например, опосредованным способом, посредством того, что датчик плазмы выполнен для регистрации подаваемого на инструмент напряжения и/или протекающего к инструменту тока, а также для контроля этих величин или выводимых из них величин. Например, датчик плазмы имеет возможность вычисления, по измеренному напряжению и измеренному току, действительного для инструмента импеданса, который по существу состоит из импеданса плазмы и импеданса биологической ткани. Этот импеданс и/или его изменение во времени могут быть использованы в качестве индикатора для стабильности плазмы и/или качества плазмы. В других вариантах осуществления в качестве меры для качества или же стабильности плазмы могут быть использованы другие величины и/или их изменения во времени, которые могут быть измерены посредством подходящих датчиков и/или выведены по измеренным значениям. Такими величинами, например, являются электрический ток, электрическая мощность, другие измеренные или рассчитанные свойства электрического тока, электрического напряжения и/или их комбинации, интенсивность и/или спектр оптического светового эффекта, температура газа или же плазмы, электрическое и/или магнитное поле и/или электромагнитное излучение плазмы. Эти или другие подходящие величины могут быть использованы вышеописанным образом, по отдельности или в комбинации, для обнаружения стабильности плазмы и/или качества плазмы.

Присоединенное к датчику плазмы управляющее устройство выполнено для выбора регулировки генератора на основании регистрируемой датчиком плазмы характеристики плазмы и для побуждения генератора к подаче напряжения с заданными характеристиками напряжения. Для этого управляющее устройство может быть, кроме того, выполнено для задания регулировки генератора при активации инструмента посредством эпизодических или непрерывных тестов. Для этого управляющее устройство может быть выполнено для начальной проверки характеристики воспламенения и/или характеристики поддержания плазмы при заданной регулировке генератора, и, если характеристика воспламенения или характеристика поддержания плазмы оказались недостаточными, для выбора регулировки генератора с лучшей способностью к воспламенению и/или способностью к поддержанию плазмы. Кроме того, управляющее устройство может быть выполнено таким образом, что в случае обнаружения им по меньшей мере однократного, а предпочтительно неоднократного, надежного быстрого воспламенения и/или надежного поддержания плазмы, устройство выбирает регулировку генератора с более низкой способностью к воспламенению и/или способностью к поддержанию плазмы, и побуждает генератор к переходу на нее. Может быть предусмотрено изначальное сохранение этой регулировки генератора, если тем самым обеспечивается возможность надежного функционирования. В противном случае, происходит переход к прежней или другой регулировке генератора с лучшей способностью к воспламенению и/или с лучшим поддержанием плазмы.

С одной стороны, при помощи этого устройства сделано возможным надежное воспламенение и поддержание плазмы при коагуляции, без необходимости в работе для этого, по меньшей мере, с временным избытком мощности, пикового напряжения, частоты или одной или нескольких других, характеризующих форму напряжения и относящихся к регулировке генератора величин. Под таким избытком понимается регулировка генератора, при которой способность к воспламенению и/или способность к поддержанию плазмы напряжения высокой частоты превышает необходимую. С другой стороны, посредством воспламенения плазмы без избытка (или лишь с малым, в лучшем случае, наименьшим) избытком, нежелательные побочные эффекты воспламенения плазмы и/или протекающего через плазму тока могут быть в значительной степени подавлены таким образом, что ткань и/или инструмент не получают (больше необходимого) ущерба, а оператор защищен от ослепления и испуга. Такие нежелательные побочные эффекты могут быть представлены, например, генерацией чрезвычайно ярких световых эффектов или возникновением щелчков и тресков, нежелательными повреждениями ткани, повреждениями инструментов и тому подобным. Посредством постепенного приближения регулировки генератора к наинизшей возможной регулировке (то есть, регулировке, которая только еще делает возможным воспламенение и/или стабильное поддержание плазмы) нежелательные побочные эффекты могут быть минимизированы. Тем не менее, желательные эффекты воспламенения плазмы и/или протекающего через плазму тока могут быть максимизированы или иным образом целенаправленно изменены, например посредством соответствующего выбора из находящихся в распоряжении регулировок.

Плазма должна быть зажжена каждый раз в начале активации инструмента, а также, при необходимости, в начале каждого импульса низкочастотной частоты. Каждый импульс низкой частоты может содержать среднечастотную последовательность импульсов высокой частоты. Управляющее устройство, предпочтительно, выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента, то есть во время нагружения его различными высокочастотными формами напряжения, оно приводит в действие генератор с той регулировкой, которая обеспечивает генерацию плазмы при минимальной способности к воспламенению формы напряжения в течение времени попытки воспламенения. За счет этого применяется регулировка, которая имеет по меньшей мере одно воздействующее на воспламенение плазмы свойство, например коэффициент заполнения импульсами, как раз в необходимой мере, но, при этом, без избытка. За счет этого минимизированы сопряженные с воспламенением плазмы нежелательным воздействиям, то есть воздействия воспламенения изменены требуемым образом.

Предпочтительно, управляющее устройство выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента, по истечении времени попытки воспламенения, оно далее приводит в действие генератор с регулировкой с улучшенной способностью к воспламенению, например посредством увеличения коэффициента заполнения импульсами, если посредством датчика плазмы в течение времени попытки воспламенения не была зарегистрирована какая-либо генерация плазмы. За счет этого достигнуто, что воспламенение плазмы осуществляется с помощью такой формы напряжения, которая является как раз достаточно способной воспламенения для осуществления надежного воспламенения, однако, не является излишне способной воспламенения.

Сходная с воспламенением плазмы стратегия может быть применена для ее поддержания во время фазы воздействия на ткань. Для этого, управляющее устройство выполнено таким образом, что во время функционирования системы по истечении фазы воспламенения, оно приводит в действие генератор в фазе воздействия на ткань с той регулировкой, которая обеспечивает поддержание плазмы при минимальной способности к поддержанию плазмы формы напряжения. Другими словами, оно выбирает такую регулировку для функционирования в фазе воздействия на ткань, которая, с одной стороны, обеспечивает поддержание плазмы и, с другой стороны, является, среди регулировок генератора той, при которой выбранный побочный эффект является по возможности малым. Побочный эффект является, например, световым эффектом, возникновением звуков, склонностью к перфорированию ткани, температурой плазмы, прежде всего температурой ее ионов, и тому подобным. Ту же стратегию управления применяют для фазы воспламенения.

Для этого управляющее устройство может быть выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента, после успешного образования плазмы, оно приводит в действие генератор с заданной регулировкой и отслеживает при этом стабильность плазмы. При регистрации угрозы гашения или даже гашения плазмы как такового управляющее устройство переходит к регулировке с лучшим поддержанием плазмы, например посредством большего коэффициента заполнения импульсами напряжения высокой частоты. Альтернативно или дополнительно, управляющее устройство, при срыве или нестабильности плазмы, может задавать после следующей фазы воспламенения регулировку, которая обеспечивает лучшую стабильность плазмы, например на основе большего коэффициента заполнения импульсами напряжения высокой частоты. Если при воздействии на ткань с данной формой напряжения в течение заданного времени не обнаружено какой-либо угрозы гашения, но напротив, обнаружено стабильное поддержание плазмы, управляющее устройство может выбрать для проверки регулировку с более плохой способностью к поддержанию плазмы, например посредством меньшего коэффициента заполнения импульсами, для минимизации световых эффектов и акустических явлений, нагрузки по мощности, воздействия на ткань или других воздействий тока плазмы в пределах фазы воздействия на ткань, и/или для воздействия в требуемом направлении.

Посредством назначения регулировки генератора, при которой средняя частота имеет минимальный коэффициент заполнения импульсами, а напряжение высокой частоты - минимальное пиковое напряжение или другую воздействующую на нагрузку по мощности характеристику, нагрузка по мощности во время фазы воздействия на ткань импульса низкой частоты подвергается воздействию, прежде всего минимизации. Для обеспечения возможности реализации, тем не менее, требуемой средней нагрузки по мощности, управляющее устройство может быть, кроме того, выполнено таким образом, что оно приспосабливает коэффициент заполнения импульсами низкой частоты или другой воздействующий на нагрузку по мощности признак формы напряжения таким образом, что действительно подаваемая на инструмент средняя мощность соответствует заданному значению. Если управляющее устройство выбирает форму напряжения с большей нагрузкой по мощности во время импульса низкой частоты, оно имеет тем самым возможность обратного уменьшения увеличенной нагрузки по мощности, то есть компенсации ее посредством того, что оно, например, уменьшает коэффициент заполнения импульсами низкой частоты и наоборот. За счет этого является возможным обеспечение различных режимов работы, которые имеют различные способности к воспламенению и/или способности к поддержанию плазмы, при этом, однако, одинаковую нагрузку по мощности.

Способ согласно изобретению может быть выполнен, например, таким образом, что мощность высокой частоты ограничивают или минимизируют во время импульса пульсирующего с низкой частотой переменного напряжения высокой частоты. В этом случае, каждый низкочастотный импульс содержит среднечастотную последовательность высокочастотных колебаний. Мощность низкочастотного импульса регулируют, например, на самое низкое значение. Посредством приспособления низкочастотного коэффициента заполнения импульсами, тем не менее, в среднем, может быть предоставлена требуемая должная мощность. Воздействие на ткань происходит с незначительными световыми и шумовыми проявлениями.

Другие подробности выгодных вариантов осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, чертежа, а также сопутствующего описания. На чертеже показано:

Фиг. 1 - предлагаемое в изобретении устройство в сильно схематизированном представлении,

Фиг. 2 - низкочастотная модуляционная огибающая пульсирующего со средней частотой напряжения высокой частоты для иллюстрации функционирования устройства согласно фиг. 1,

Фиг. 3 - импульс последовательности импульсов согласно фиг. 2, в растянутом представлении,

Фиг. 3А-3Г - различные формы напряжения пульсирующего со средней частотой высокочастотного колебания генератора при различных коэффициентах заполнения импульсами в пределах импульса согласно фиг. 3 в качестве формы напряжения для режима воспламенения и/или режима воздействия на ткань,

Фиг. 4 - примерная логическая схема выбора подходящей формы напряжения для режима воспламенения для иллюстрации функционирования управляющего устройства,

Фиг. 5 - примерная логическая схема для иллюстрации функционирования управляющего устройства в режиме воздействия на ткань.

Фиг. 1 иллюстрирует устройство 10 для плазменного воздействия на биологическую ткань И, например, при хирургическом вмешательстве. Инструмент 12 входит с состав устройства 10, например, в форме применяемого открыто-хирургическим способом инструмента или в форме жесткого или гибкого, например вставляемого в эндоскоп, зонда. Для питания инструмента 12, он соединен посредством линии 13 с прибором 14, который содержит генератор 15 для снабжения инструмента 12 высокочастотным током.

Генератор 15 выполнен таким образом, что он подает напряжение высокой частоты на инструмент 12 при активации инструмента 12, причем он имеет возможность функционирования при различных регулировках. В каждой из регулировок генератор отличается по меньшей мере одной своей электрической характеристикой от всех других регулировок. Электрическая характеристика может быть представлена формой, частотой, разновидностью модуляции, амплитудным фактором, коэффициентом заполнения импульсами сгенерированного пульсирующего напряжения высокой частоты, величиной напряжения высокой частоты, внутренним сопротивлением генератора, максимальным током и тому подобными параметрами. Фиг. ЗА-ЗГ иллюстрируют это на примере различных коэффициентов заполнения импульсами пульсирующего напряжения высокой частоты.

Кроме того, прибор 14 может быть соединен посредством нейтральной линии 16 с нейтральным электродом 17, который размещен по большой площади на биологической ткани 11, например на коже пациента. Альтернативно, инструмент 12 может быть выполнен в виде биполярного инструмента, и иметь для этого по меньшей мере два электрода.

Инструмент 12 содержит образованный в жесткой трубе или гибком шланге 18 канал 19, а также электрод 20, который заканчивается непосредственно перед, на или за дистальным концом шланга 18 для генерации перескакивающей к ткани 11 плазмы 21. Канал 19 присоединен к далее не проиллюстрированному источнику газ, и таким образом, получает питание газом, например аргоном, который выходит, например, на дистальном конце шланга 18, и в котором между электродом 20 и тканью 11 образуется плазма 21. Однако изобретение может быть применено и в инструментах без подачи газа.

Прибор 14, наряду с генератором 15, содержит управляющее устройство 22, которое выполнено для задания режима работы генератора 15, и посредством которого генератор 15 может быть включен и выключен. Управляющее устройство 22 выполнено, например, для задания генератору 15 выдаваемой им формы напряжения.

Кроме того, прибор 14 содержит датчик 23 плазмы, который регистрирует напряжение между линией 14 и нейтральной линией 16, а также протекающий в линии 13 и/или в линии 16 ток, и выводит по результатам такой регистрации наличие или отсутствие плазмы, а также характеризующие ее качество величины. В простейшем случае этой величиной является регистрируемый ток как таковой. Однако также является возможным выполнение датчика плазмы таким образом, что он выводит выводимые из регистрируемого напряжения и/или регистрируемого тока для обозначения качества плазмы величины. Такие величины могут быть, например, представлены величиной протекающего тока, скоростью изменения тока, рассчитанным как частное от регистрируемого напряжения и регистрируемого тока импедансом, изменением импеданса (возрастанием импеданса и/или уменьшением импеданса), скоростью изменения импеданса, колебаниями импеданса, показателями искажения тока, содержанием высших гармоник тока, амплитудным фактором тока, разностью между содержанием высших гармоник тока и содержанием высших гармоник напряжения высокой частоты или похожими величинами.

К инструменту 12 для плазменного воздействия, предпочтительно, подводят высокочастотное, сгенерированное генератором 15 напряжение высокой частоты HF, которое, предпочтительно, имеет частоту от 100 кГц до 20 МГц, в предложенном варианте осуществления - 350 кГц. Напряжение высокой частоты HF обычно пульсирует со средней частотой MF, и дополнительно - с низкой частотой NF. Образующиеся, следующие друг за другом с низкой частотой пакеты P1, Р2, Р3 импульсов могут иметь длительность от 2 миллисекунд до 2 секунд. Между пакетами P1, Р2, Р3 импульсов имеются паузы длительностью, в зависимости от коэффициента заполнения импульсами, от почти 2 секунд до почти нуля секунд. В пределах пакетов P1, Р2, Р3 импульсов генератор 15 предоставляет напряжение высокой частоты HF с различными формами напряжения. Его характеристики могут быть отрегулированы или ограничены на генераторе 15 и/или управляющем устройстве 22 посредством имеющегося, при необходимости, пользовательского интерфейса и/или коммуникационного интерфейса для соединения с другими приборами, например мобильными оконечными устройствами. За счет этого могут быть отрегулированы влияющие на воздействие на ткань параметры, такие как, например предельная величина напряжения высокой частоты, максимальный ток, требуемая мощность, длительность воздействия на ткань и тому подобные параметры. Кроме того, при необходимости, могут быть предусмотрены средства для выбора или ограничения выбираемых регулировок генератора, из которых управляющее устройство 22 имеет возможность выбора подходящей для функционирования генератора 15 регулировки и соотнесенной ей формы напряжения.

Проиллюстрированный на фиг. 2 в качестве примера пакет Р1 импульсов в составе следующих друг за другом пакетов P1, Р2, Р3 импульсов проиллюстрирован на фиг. 3 в увеличенном виде. Он подразделяется на фазу Z воспламенения и фазу K воздействия на ткань. Фаза Z воспламенения служит для образования плазмы и для ее стабильной ионизации. Отведенное для этого время tZ может содержать, как иллюстрирует фиг. 3, время tZV попытки воспламенения, которое может быть, например, представлено заданным промежутком времени длительностью, например 1 мс, или заданной частью времени tZ воспламенения. В течение этого времени tZV воспламенения отслеживают, произошло ли при приложении напряжения высокой частоты воспламенение плазмы или же искры.

Во время воспламенения, то есть, по меньшей мере, до истечения времени tZV попытки воспламенения, генератор 15 под управлением управляющего устройства 22 функционирует с первоначальной регулировкой, которая выбрана из нескольких возможных предварительно заданных регулировок. Фиг. 3А-3Г показывают формы напряжения соответствующих регулировок, которые, предпочтительно, имеют согласованные частоту высокой частоты и пиковое напряжение. Они являются пульсирующими со среднечастотным напряжением модуляции. Например, частота импульсов представлена какой-либо частотой от 10 кГц до 70 кГц. После одного или нескольких незатухающих колебаний напряжение высокой частоты затухает, то есть оно понижается затухающим образом. Фиг. 3А иллюстрирует регулировку с большим коэффициентом заполнения импульсами. Среднечастотная частота модуляции составляет в данном случае 50 кГц. Среди предлагаемых к выбору форм напряжения эта форма напряжения имеет лучшие характеристики воспламенения, но также и самые сильные свето- и шумообразование.

Фиг. 3Б иллюстрирует вторую регулировку, при которой задана среднечастотная частота модуляции 40 кГц. Эта форма напряжения имеет хорошие характеристики воспламенения при ослабленном свето- и ослабленном шумообразовании.

Фиг. 3В иллюстрирует третью регулировку, при которой напряжение высокой частоты HF промодулировано со средней частотой MF 30 кГц, вследствие чего коэффициент заполнения импульсами далее уменьшен по сравнению с фиг. 3Б. При несколько ухудшенных характеристиках воспламенения свето- и шумообразование далее уменьшены.

Фиг. 3Г иллюстрирует другую регулировку, которую, при необходимости, выбирает управляющее устройство 22, и которая может быть предоставлена генератору 15. Скважность импульсов и частота средней частоты MF вновь уменьшены. Она все еще располагается в заданном диапазоне от 10 до 70 кГц, и составляет в данном случае, например, 20 кГц.

В фазе Z воспламенения устройство 10 функционирует, как указано ниже.

Управляющее устройство 22 для воспламенения плазмы в начале пакета Р1 импульсов выбирает одну из указанных и разъясненных выше четырех регулировок согласно фиг. 3А-3Г. Этот процесс проиллюстрирован на фиг. 4 в блоке 30. В начале воздействия на ткань управляющее устройство 22 выбирает регулировку, например согласно заданной вручную величине или соответственно последней использованной регулировке. Необходимые в последующем ходе процесса счетчики времени tZUND и tSPFORM первоначально обнуляют. Затем генератор 15 начинает генерацию напряжения высокой частоты (смотри блок 31). В пределах временного интервала tMESS регистрируют измеряемое значение, например ток, напряжение и другие величины, а также рассчитывают выводимые величины, например значение датчика 23 плазмы. Счетчики времени получают соответственно приращение на величину tMESS. Затем проверяют, была ли сгенерирована плазма или нет (блок 32). Если этого не произошло, проверяют, истекло ли время tZV попытки воспламенения (блок 33). В этом случае, попытку воспламенения заканчивают и вводят паузу воспламенения (блок 36). В противном случае, проверяют, истекло ли предусмотренное для формы напряжения время tZV_SPFORM попытки воспламенения, которое является более коротким, чем tZV (например, составляет одну четверть находящегося в распоряжении времени tZV воспламенения или заданное время, например одну миллисекунду), (блок 34). Если одно из обоих времен попытки воспламенения истекло без воспламенения плазмы, управляющее устройство выбирает форму напряжения с более высокой способностью к воспламенению, как иллюстрирует блок 35. Одновременно сбрасывают в исходное положение временной подсчет tSP_FORM для формы напряжения. Если управляющее устройство 22 предварительно назначило в начале, например, форму напряжения согласно фиг. 3В, оно переходит теперь на форму напряжения согласно фиг. 3Б. Теперь, согласно блоку 31, вновь начинают отсчет времени измерения, а после этого, проверяют, была ли зажжена плазма. Если этого не произошло до истечения одного из времен попытки воспламенения, в блоке 35 вновь выбирают форму напряжения с еще более высокой способностью к воспламенению, например, форму напряжения согласно фиг. 3А.

Если плазма была зажжена, регистрируют успешное воспламенение, например, посредством того, что в блоке 37 счетная переменная величина i получает приращение. В блоке 38 проверяют, было ли достигнуто регистрируемое число X успешных попыток воспламенения. Если этот и/или другой критерий стабильности выполнен, управляющее устройство 22 переходит в блоке 39, при сбросе счетной переменной величины i к нулю для следующей фазы воспламенения низкой частоты, пробным образом к форме напряжения с более низкой способностью к воспламенению для испытания того, обеспечена ли возможность осуществления воспламенения также с более низкими свето- и шумообразованием. Затем происходит непосредственный переход к рабочему режиму (блок 40).

К режиму воспламенения примыкает режим K воздействия на ткань, для которого вновь предоставляются различные регулировки согласно фиг. 3А-3Г. Форма напряжения согласно фиг. 3А имеет лучшие характеристики поддержания плазмы, самую большую среднюю мощность и самые сильные свето- и шумообразование. Формы напряжения согласно фиг. 3Б, 3В и 3Г имеют слева направо соответственно худшую способность к поддержанию плазмы, меньшую среднюю мощность и меньшие свето- и шумообразование, чем предшествующая в последовательности форма напряжения.

Для фазы воздействия на ткань может быть применен как тот же, что и в этом примере для фазы воспламенения, так и другой выбор форм напряжения.

В фазе K воздействия на ткань устройство 10, предпочтительно, функционирует, как указано ниже.

В начале фазы воздействия на ткань работают, как символизирует блок 41, с первоначальной формой напряжения. Она может быть, например, задана или унаследована, и соответствуют последней успешно использованной форме напряжения. Необходимые в последующем ходе процесса счетчики времени tPLASMA и tSPFORM первоначально обнуляют. Форму напряжения подают на инструмент 12, как символизирует блок 42. В пределах временного интервала tMess регистрируют, как в и фазе воспламенения, измеренные значения, а также рассчитывают выводимые величины, например значение датчика 23 плазмы.

Счетчики времени получают соответственно приращение на величину tMESS. Затем счетчик времени tPLASMA сравнивают с заданным посредством отрегулированной отдачи мощности временем tPULS (блок 42). Если время tPULS истекло, производят переход к паузе функционирования (блок 49). В противном случае, посредством датчика плазмы запрашивают состояние плазмы. В предпочтительном варианте осуществления датчик 23 плазмы выполнен для регистрации не только прерывания плазмы (блок 43), но и намечающегося прерывания плазмы (блок 44). Для этого он может быть выполнен, например, для отслеживания измеряемых между линиями 13 и 16 импедансов и их характера изменения во времени. Если импеданс в течение заданного промежутка времени поднимается от, например, 200 мкс более чем, например на 10%, или превышает заданное значение, например 200 Ом, это является свидетельством предстоящего прерывания плазмы. Датчик 23 плазмы может быть выполнен для регистрации этого эффекта. Кроме того, управляющее устройство 22 может быть выполнено для незамедлительного выбора регулировки с лучшими характеристиками поддержания плазмы при наличии признака для предстоящего прерывания плазмы согласно блоку 44 (блок 47). Например, оно переходит от формы напряжения согласно фиг. 3Г к форме напряжения согласно фиг. 3В, от формы напряжения согласно фиг. 3В к форме напряжения согласно фиг. 3Б или от формы напряжения согласно фиг. 3Б к форме напряжения согласно фиг. 3А. В конце концов, управляющее устройство 22 перескакивает в блоке 44 в ряду форм напряжения согласно фиг. 3А-3Г соответственно по меньшей мере на одну ступень влево.

Если плазма является стабильной в течение промежутка времени, по меньшей мере, tmin, управляющее устройство выбирает пробным образом форму напряжения с более плохими характеристиками поддержания плазмы посредством того, что оно перескакивает в ряду форм напряжения согласно фиг. 3А-3Г по меньшей мере на одну ступень вправо. При этом время tmin может быть задано индивидуальным образом для каждой формы напряжения. Если воздействия на ткань было успешно выполнено в течение времени tmin, например, с помощью формы напряжения согласно фиг. 3Б, управляющее устройство переходит к форме напряжения согласно фиг. 3В. Если была замечена нестабильность плазмы, происходит возвращение обратно к форме напряжения согласно фиг. 3Б. Если плазма, тем не менее, сохраняется стабильной с формой напряжения согласно фиг. 3В, свето- и шумообразование оказываются минимизированными.

Согласно представленному в данном случае способу управляющее устройство 22 соответственно выбирает форму напряжения для воспламенения и воздействия на ткань, сопряженную, по возможности, с наименьшими нежелательными побочными эффектами, такими как свето- и шумообразование. Управляющее устройство может воздействовать на одно или несколько других проявлений тока воспламенения и/или плазмы в требуемом направлении, причем, с другой стороны, достигают надежного воспламенения и надежного плазменного воздействия. Посредством изменения регулировок генератора 22 во время воспламенения и/или во время воздействия на ткань в пределах или между отдельными пакетами P1, Р2, Р3 импульсов обеспечена возможность воздействия передаваемой мощности на биологическую ткань 11. Цель минимизации управляющего устройства 22 состоит в выборе соответственно располагающейся на фиг. 3А-3Г возможно более далеко справа формы напряжения, то есть формы напряжения со скважностью импульсов, которая является настолько малой, как только возможно. Это сопряжено с уменьшением нагрузки по мощности.

Для обеспечения, тем не менее, требуемой средней нагрузки по мощности PSOLL, управляющее устройство 22 может быть выполнено для продления или укорачивания длительности пакетов P1, Р2, Р3 импульсов для их уравнивания, как это проиллюстрировано на фиг.6 посредством блока 48. Для этого, управляющее устройство 22 может быть выполнено для регистрации переданной до сего времени в пакете импульсов на биологическую ткань энергии и для расчета времени tPULS таким образом, что при сохранении формы напряжения по истечении времени tPULS переданная энергия соответствует произведению заданного значения мощности PSOLL и общего времени tG. Общее время tG является суммой времени tZ воспламенения, времени tK воздействия на ткань и времени tP пауз, и составляет, при заданной низкой частоте, например 50 Гц, 20 мс.

Являются возможным видоизменения фаз воздействия на ткань. Например, управляющее устройство, по истечении заданного времени, например 0,5 мс или части предусмотренной длительности пакета импульсов, может проверять, имеется ли все еще плазма в наличии и, если это так, осуществлять переход к форме напряжения с более плохими характеристиками поддержания плазмы, при этом, однако, с менее значительными шумо- и свето-образованием. Если при этом плазма прерывается или показывает после этого недостаточную стабильность, в пределах той же фазы воздействия на ткань управляющее устройство 22 имеет возможность побуждения к возвращению обратно к форме напряжения с лучшими характеристиками поддержания.

Независимо от этого, во всех представленных вариантах осуществления при каждом изменении формы напряжения длительность пакета P1, Р2 и/или Р3 импульсов может быть приспособлена соответственно характеристикам примененных до сего времени и в настоящее время форм напряжения для поддержания возможно более постоянной подводимой к ткани средней мощности Р.

Выбор регулировок для фазы воспламенения и фазы воздействия на ткань может быть произведен в каждом пакете импульсов таким образом, как он был реализован в предшествующей последней фазе воспламенения и фазе воздействия на ткань. Например, пакет Р2 импульсов может начинаться с регулировки, при которой было осуществлено воспламенение в последнем пакете Р1 импульсов. Соответствующие соображения являются действительными и для формы напряжения для воздействия на ткань.

В то время как согласно вышеприведенному описанию, переходы между различными формами напряжения согласно фиг. 3А-3Г подразумевают в смысле переключений, эти переходы могут быть произведены, при необходимости, также плавным или бесступенчатым образом.

В измененном варианте осуществления прибора 14 управляющее устройство 22 выполнено для проверки измеренного датчиком 23 плазмы импеданса на то, располагается ли он в пределах заданного диапазона значений, например между 100 Ом и 9,5 кОм. В этом случае, управляющее устройство 22 может признавать наличие плазмы. Альтернативно, в качестве индикатора может быть предусмотрена величина измеренного эффективного тока. В этом случае, датчик 23 плазмы выполнен для регистрации того, является ли измеренный эффективный ток большим, чем заданное значение, например 0,1 А. Дополнительно, датчик 23 плазмы может быть выполнен для отслеживания импеданса. Если он не достигает заданного значения, например 3 кОм, это может служить, в комбинации с вышеупомянутым превышением порогового уровня тока, в качестве индикатора наличия плазмы. Также могут быть применены и другие величины и их комбинации, а также другие пороговые уровни.

Представленное устройство 10, во время по меньшей мере одной из фаз для воспламенения и воздействия на ткань динамично приспосабливает применяемую форму напряжения для достижения наилучшего компромисса между воспламенением или же поддержанием плазмы и для минимизации или максимизации желательных или нежелательных воздействий воспламенения и/или тока плазмы. Датчик плазмы отслеживает характеризующие состояние плазмы величины и/или их изменение во время фазы воздействия на ткань для распознавания намечающегося прерывания плазмы и для предотвращения его, в идеальном случае уже заранее, посредством изменения формы напряжения.

Указанные механизмы могут быть использованы управляющим устройством 22 также во время пакета P1, Р2, Р3 импульсов. Длина каждого пакета импульсов приспосабливается при каждом изменении регулировки согласно их свойствам для обеспечения неизменности средней мощности.

Способ плазменного воздействия предназначен для побуждения высокочастотного генератора 15 воспламенения плазмы и поддержания ее на инструменте 12, соответственно к подаче широтно-импульсно модулированного со средней частотой напряжения высокой частоты, скважность импульсов которого является как раз настолько большой, что напряжение является достаточным для воспламенения и поддержания искры, но не более. За счет этого минимизированы шумовые и световые эффекты. Установление скважности импульсов на минимально возможное значение может быть произведено ступенчатым образом, посредством постоянного или эпизодического изменения регулировки при наблюдении за способностями воспламенения и поддержанию плазмы. Оптимизированная посредством способа регулировка скважности импульсов может быть произведена бесступенчатым непрерывным или ступенчатым образом посредством выбора различных форм напряжения из набора форм напряжения. Посредством минимизации скважности импульсов средней частоты достигают требуемых низких уровней шума и света в процессе воздействия на ткань. Посредством противоположной модуляции скважности импульсов низкой частоты регулируют требуемую мощность.

Ссылочные обозначения:

10 - устройство

11 - биологическая ткань

12 - инструмент

13 - линия

14 - прибор

15 - генератор

16 - нейтральная линия

17 - нейтральный электрод

18 - шланг

19 - канал

20 - электрод

21 - плазма

22 - управляющее устройство

p1, р2, р3 - пакеты импульсов

30-46 - блоки

Похожие патенты RU2800584C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ПЛАЗМЫ В ВОДНОМ ОКРУЖЕНИИ 2019
  • Шульц Флориан
  • Заутер Михаэль
RU2772635C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОАГУЛЯЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ 2020
  • Нойгебауэр Александер
  • Вильчес Серхио
  • Фишер Клаус
  • Цаппе Ханс
  • Атаман Чаглар
RU2813711C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОЭНТАЛЬПИЙНОЙ ГАЗОВОЙ СТРУИ НА ОСНОВЕ ИМПУЛЬСНОГО ГАЗОВОГО РАЗРЯДА 2007
  • Стариковский Андрей Юрьевич
RU2343650C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖИ НА ОСНОВЕ МНОГОФОТОННОЙ ИОНИЗАЦИИ 2014
  • Варгиз Бабу
  • Верхаген Рико
  • Юрна Мартин
  • Палеро Йонатхан Аламбра
  • Хортон Маргарет Рют
  • Бонито Валентина
RU2675739C1
ПЛАЗМЕННЫЙ АКТИВАТОР ВОЗДУХА 2018
  • Пономарев Андрей Викторович
RU2677323C1
УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ, ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ, ПЛАЗМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАБОТАВШЕГО ГАЗА, ОЗОНООБРАЗУЮЩЕЕ/СТЕРИЛИЗУЮЩЕЕ/ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ЗАПАХОВ 2006
  • Икеда Юдзи
RU2418978C2
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ 2019
  • Хинкис Александр Викторович
  • Чаплик Никита
RU2758279C2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОГО АППАРАТА И КОНСТРУКЦИЯ ПОСЛЕДНЕГО 1999
  • Нетеса Ю.Д.
  • Грицаенко Д.П.
  • Нетеса А.Д.
RU2204958C2
СИСТЕМА ДЛЯ ДИССОЦИАЦИИ И УДАЛЕНИЯ БЕЛКОВОЙ ТКАНИ 2006
  • Ковальчек Стивен В.
  • Хьюкулак Джон С.
RU2419394C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫМ ПОТОКОМ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ТКАНИ ОРГАНИЗМА 2003
  • Усов В.П.
  • Кабисов Р.К.
  • Можаев О.А.
RU2263485C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 584 C2

Реферат патента 2023 года Устройство для плазменного воздействия на биологическую ткань и способ управления им

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству и способу плазменного воздействия на биологическую ткань. Устройство содержит генератор высокочастотного переменного напряжения (HF) при различных регулировках, инструмент, присоединенный или присоединяемый к генератору и имеющий по меньшей мере один электрод для генерирования на нем плазмы, управляющее устройство. Причем инструмент имеет различную способность к воспламенению плазмы и/или различную способность к поддержанию плазмы. Для обнаружения характеристики плазмы на инструменте к генератору и/или к инструменту присоединен датчик плазмы, который отслеживает характеризующие состояние плазмы величины и/или их изменение для распознавания намечающегося прерывания плазмы и для предотвращения его. Когда характеризуется ненадежный характер воспламенения и/или ненадежное поддержание плазмы, управляющее устройство задает для генератора регулировку, обеспечивающую повышенную способность инструмента к воспламенению плазмы и/или повышенную способность инструмента к поддержанию плазмы, тем самым обеспечивается надежное воспламенение и надежное поддержание плазмы. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 800 584 C2

1. Устройство (10) для плазменного воздействия на биологическую ткань (11), содержащее:

- генератор (15), который выполнен для генерации высокочастотного переменного напряжения (HF) при различных регулировках,

- инструмент (12), присоединенный или присоединяемый к генератору (15) для снабжения рабочим электрическим током и имеющий по меньшей мере один электрод (20), питаемый переменным напряжением (HF) с возможностью генерирования на нем плазмы, причем при подаче на инструмент (12) переменных напряжений, генерируемых при различных регулировках генератора (15), инструмент (12) имеет различную способность к воспламенению плазмы и/или различную способность к поддержанию плазмы,

- управляющее устройство (22), которое присоединено к генератору (15) таким образом, что посредством управляющего устройства (22) обеспечена возможность воздействия на регулировку генератора (15) так, что сначала генератор (15) приводится в действие в режиме воспламенения, а затем - в рабочем режиме, соответствующем требуемому эффекту воздействия на ткань,

причем:

- для обнаружения характеристики плазмы на инструменте (12) к генератору (15) и/или к инструменту (12) присоединен датчик (23) плазмы,

- управляющее устройство (22) присоединено к датчику (23) плазмы таким образом, что посредством управляющего устройства (22) обеспечена возможность воздействия на регулировку генератора (15) на основании регистрируемых датчиком (15) плазмы характеристик плазмы, и

- управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что на основании регистрируемой посредством датчика (23) плазмы характеристики плазмы, когда она характеризует надежный характер воспламенения и/или надежное поддержание плазмы, оно задает для генератора (15) регулировку с уменьшенной способностью к воспламенению и/или уменьшенной способностью к поддержанию плазмы, и/или на основании регистрируемой посредством датчика (23) плазмы характеристики плазмы, когда она характеризует ненадежный характер воспламенения и/или ненадежное поддержание плазмы, оно задает для генератора (15) регулировку, обеспечивающую повышенную способность инструмента (12) к воспламенению плазмы и/или повышенную способность инструмента (12) к поддержанию плазмы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что различные регулировки генератора побуждают его к подаче напряжения с различными характеристиками напряжения и/или к обеспечению напряжения при различных характеристиках генератора, причем различные характеристики напряжения, предпочтительно, относятся к величине напряжения, и/или разновидности модуляции, и/или коэффициенту амплитудной модуляции, и/или форме напряжения, и/или коэффициенту заполнения импульсами, и/или частоте, и/или что к характеристикам генератора относится его внутреннее сопротивление.

3. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что высокочастотное переменное напряжение (HF) пульсирует со средней частотой (MF), которая, предпочтительно, составляет менее одной пятой части частоты высокочастотного переменного напряжения (HF), однако, также предпочтительно, превышает ее двадцатую часть, и что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что характеристики напряжения отличаются посредством различных коэффициентов заполнения импульсами средней частоты (MF).

4. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что высокочастотное переменное напряжение (HF) пульсирует с низкой частотой (NF), которая, предпочтительно, составляет по меньшей мере 0,5 Гц и/или, предпочтительно, составляет самое большее 200 Гц и, прежде всего, предпочтительно, от 1 до 100 Гц.

5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента (12) оно приводит в действие генератор с той среди имеющихся в распоряжении регулировок, которая имеет минимальный побочный эффект и которая обеспечивает генерацию плазмы в течение времени попытки воспламенения.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента (12) оно приводит в действие генератор (15) с регулировкой с увеличенным побочным эффектом по истечении времени попытки воспламенения, если посредством датчика (23) плазмы не была зарегистрирована генерация плазмы в течение времени попытки воспламенения.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что оно приводит в действие генератор во время функционирования инструмента (12) при следующей попытке воспламенения с регулировкой с уменьшенным побочным эффектом после по меньшей мере однократного, предпочтительно неоднократного, успешного образования плазмы в течение времени попытки воспламенения.

8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента (12) оно приводит в действие генератор (15) по истечении фазы воспламенения в фазе плазменного воздействия с той регулировкой, которая обеспечивает получение плазмы при минимальном побочном эффекте.

9. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента (12), после произведенной в фазе воспламенения генерации плазмы, если посредством датчика (23) плазмы были зарегистрированы в течение времени плазменного воздействия гашение или нестабильность плазмы, оно приводит в действие генератор (15) в текущей и/или в последующей фазе плазменного воздействия с регулировкой с более высокой способностью к поддержанию плазмы и/или более высоким побочным эффектом.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что оно изменяет регулировку генератора на регулировку с менее высокой способностью к поддержанию плазмы и/или менее высоким побочным эффектом, если во время функционирования инструмента (12), после произведенного в фазе воспламенения образования плазмы, датчик (23) плазмы в течение времени плазменного воздействия не регистрирует тенденции к гашению плазмы.

11. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что управляющее устройство (22) выполнено таким образом, что во время функционирования инструмента (12), после произведенной в фазе воспламенения генерации плазмы, оно приводит в действие генератор (15) в фазе плазменного воздействия с помощью пульсирующей со средней частотой (MF) формы напряжения с коэффициентом заполнения импульсами, который уменьшается для следующей за фазой воспламенения последующей фазы плазменного воздействия, если по меньшей мере в одной фазе плазменного воздействия, предпочтительно в нескольких следующих друг за другом фазах плазменного воздействия, посредством датчика плазмы в течение времени плазменного воздействия было зарегистрировано стабильное наличие плазмы, и который увеличивается, если была обнаружена тенденция к гашению плазмы.

12. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что датчик (23) плазмы для регистрации стабильности плазмы выполнен для отслеживания электрического параметра, прежде всего характера изменения во времени электрического параметра, причем электрический параметр может быть выведен из подаваемого к инструменту (12) тока и/или подаваемого к инструменту (12) электрического напряжения.

13. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что различные регулировки генератора (15) содержат по меньшей мере две регулировки, которые имеют различные характеристики воспламенения и/или различные характеристики поддержания плазмы и/или вызывают различные эмиссии света и/или звука, при этом, тем не менее, поставляют в плазму и/или в ткань ту же среднюю мощность.

14. Способ управления устройством (10) для плазменного воздействия на биологическую ткань (11), содержащим высокочастотный генератор (15), предназначенный для питания инструмента (12) и приводимый в действие при различных регулировках, при которых подаваемое им переменное напряжение (HF) имеет различные характеристики воспламенения и/или различные характеристики поддержания плазмы и/или образующаяся плазма имеет эмиссии света и звука различной интенсивности, причем высокочастотный генератор (15) приводят в действие для воспламенения плазмы на инструменте (12) и для поддержания ее соответственно с той среди имеющихся в распоряжении регулировок, которая имеет наименьшую эмиссию света и/или звука, при этом, тем не менее, обеспечивает надежное воспламенение и надежное поддержание плазмы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800584C2

US 6210410 B1, 03.04.2001
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЧКИ РОСЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Деревягин А.М.
  • Фомин А.С.
  • Селезнёв С.В.
RU2231046C1
Вакуумный деаэратор 1985
  • Курнык Любомир Николаевич
  • Герлига Владимир Антонович
  • Бараненко Валерий Иванович
  • Мороз Николай Петрович
  • Барбарошие Георгий Иванович
  • Литвинов Евгений Иванович
  • Штехман Борис Вениаминович
SU1307154A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ОТДАЧИ АВИАЦИОННОЙ ПУШКИ 2012
  • Шаньшеров Александр Григорьевич
RU2514380C2
ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИСКРЫ РАДИОЧАСТОТНОГО ЗАЖИГАНИЯ 2008
  • Нувель Клеман
  • Аньерай Андре
  • Жаффрезик Ксавье
RU2456472C2
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА ГОРЕНИЯ В ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2002
  • Пушкин Н.М.
  • Щуров Ю.П.
  • Юлдашев Э.М.
RU2245491C2
Устройство для регулирования напряжения на индуктивно-активной нагрузке постоянного тока 1961
  • Рувинов Б.Я.
  • Иванчук Б.Н.
  • Липман Р.А.
SU149459A1
ЭЛЕКТРОННЫЙ КОАГУЛИРУЮЩИЙ СКАЛЬПЕЛЬ 2004
  • Поццато Джанантонио
RU2304934C2

RU 2 800 584 C2

Авторы

Ценкер Маттиас

Даты

2023-07-24Публикация

2019-11-25Подача