Изобретение относится к области анализа световых эффектов, вызываемых электрохирургическим воздействием на ткань.
В опубликованной в научном журнале ʺBiomedical Optics Expressʺ статье Spether и соавт. под названием ʺReal-time tissue differentiation based on optical emission spectroscopy for guided electrosurgical tumor resectionʺ (ʺДифференциация тканей в реальном времени на основании оптической эмиссионной спектроскопии для направляемой электрохирургической резекции опухолейʺ) описано доклиническое исследование, в рамках которого изучался световой эффект, создававшийся между образцом ткани, взятым из оперативно удаленного органа пациента, и инструментом.
Из публикации ЕР 2659846 А1 известно хирургическое устройство с инструментом для воздействия на биологическую ткань, сопровождающегося световым эффектом. Известное устройство содержит анализирующее устройство для определения признаков света, возникающего в результате воздействия на биологическую ткань, и дискриминаторное устройство для соотнесения признаков этого света с признаками подвергаемой воздействию биологической ткани. В публикации ЕР 2659846 А1 предлагается сохранять в базе данных эталонные спектры или характерные признаки света от здоровой и больной ткани, различные типы тканей и т.д. Такая база данных может быть заполнена соответствующими данными статически, т.е. до начала операции. Также возможны получение или последующая коррекция данных перед операцией или во время операции. Например, может быть предусмотрен вариант, когда хирург, будучи уверен, что выполняет разрез в определенной ткани (например, в здоровой ткани), сохраняет в памяти в качестве заданного значения по меньшей мере один признак излучаемого при этом света. Обнаруживаемые впоследствии отклонения от этого заданного значения могут регистрироваться дискриминаторным устройством для выработки соответствующего сигнала. Устройство может подвергать этот сигнал последующей обработке и пересылать его. В целом можно сказать, что дискриминаторное устройство сравнивает заранее заданные или полученные индивидуально для соответствующего пациента эталонные спектры или отдельные признаки этих спектров с измеренным спектром или его отдельными признаками и на основании различий между сравниваемыми значениями вырабатывает сигналы, указывающие на изменение вида или структуры ткани. Индивидуальные для пациента признаки света, например индивидуальный для пациента эталонный спектр, можно записывать и сохранять в начале операции, а также однократно или многократно во время операции.
В публикации US 2009/0088772 А1 раскрыт удерживаемый роботом хирургический инструмент, который может содержать одно или несколько оптических волокон. Оптическое волокно может использоваться для передачи и приема фотонов и может быть выполнено с возможностью как подачи света возбуждения, так и передачи рассеянных фотонов в блок анализа, например в спектрофотометр. Это оптическое волокно позволяет работать в режиме оптической эмиссионной спектроскопии для обнаружения определенных химических веществ. Блок анализа может быть связан с компьютером для ввода параметров с целью калибровки спектроскопической функции инструмента или испытания диагностики. Калибровка спектрофотометра может проводиться с применением определенного стандарта, например стандартных сигналов от известных растворов или химического состава ткани.
Из публикации ЕР 2815713 А1 известен инструмент для электрохирургического воздействия на биологическую ткань. Он содержит электрод, а также световод, соединенный с входным окном, образованным телом текучей среды. Световод связан со светоанализирующим устройством для приема света, возникающего на электроде при высокочастотном (ВЧ) хирургическом вмешательстве, и направления этого света в светоанализирующее устройство.
Светоприемники, такие, например, как оптические волокна, во время работы могут загрязняться, в частности жидкостями, отложением веществ из дыма и пара, а также частицами. Вдобавок к этому конкретная система, состоящая из анализирующего устройства со светоприемником и блоком анализа, а также инструмента со специальным электродом и ВЧ-генератора, может использоваться впервые при проведении определенной операции.
Для ВЧ-генератора (источник энергии для получения высокочастотного искрового разряда) нормативно допускается, например, стандартное отклонение выходной ВЧ-мощности, составляющее ±20%. Удельное электрическое сопротивление биологической ткани сильно варьируется: для жировой ткани оно составляет 3,3×107 Ом мм2/м, для мышечной ткани - 2,0×106 Ом-мм2/м, тогда как для крови лишь 1,6×106 Ом-мм2/м. Осуществление вмешательств в различных режимах резания или коагуляции, например, при регулировании искровых разрядов, оказывает влияние на световое излучение от высокочастотного искрового разряда на биологической ткани. Таким образом, конкретное световое излучение зависит также от настроек ВЧ-генератора и инструмента и дополнительно от формы электрода.
Выполнение оптического тракта системы высокочастотной оптической эмиссионной спектроскопии от источника возникновения света до блока анализа является существенным фактором влияния на качество светового сигнала. Оптические интерфейсы в штепсельных соединителях, расположенные вне и внутри анализирующего устройства, могут заметно ухудшать пропускание. Загрязнение оптического волокна, произошедшее, например, в процессе его изготовления, может ухудшить пропускание света или даже полностью воспрепятствовать ему. Заметное ухудшение пропускания может быть вызвано дефектной механической фиксацией оптических волокон. Ошибки при соединении анализирующего устройства с хирургическим инструментом и/или при их ориентации относительно друг друга могут приводить к невозможности получения анализирующим устройством полезного светового сигнала. В клиническом применении системы высокочастотной оптической эмиссионной спектроскопии (ВЧ-ОЭС) качество светового сигнала от высокочастотного искрового разряда также может заметно меняться, например, вследствие загрязнения оптического волокна кровью, что может искажать результаты дифференциации тканей или делать такую дифференциацию невозможной.
В случае оптической эмиссионной спектроскопии с применением высокочастотных искровых разрядов для дифференциации тканей подвод энергии может обусловливать большой разброс значений интенсивности света, в частности различие в силе высокочастотных искровых разрядов. Высокая температура в начале искрового разряда приводит к повышению давления, что, в свою очередь, вызывает взрывное увеличение поперечного сечения канала разряда. Из-за этого падает пиковая температура. Температура и давление вокруг плазмы при возбуждении искровых разрядов непостоянны. Импеданс плазмы между электродом и тканью варьируется. Для того чтобы спектры высокочастотной оптической эмиссионной спектроскопии можно было сравнивать друг с другом, каждый из этих спектров должен удовлетворить некоторому критерию качества, чтобы рассортировать спектры тканей на поддающиеся и не поддающиеся оценке. Получают не абсолютные значения качества сигнала, а лишь отношения отдельных спектральных линий друг к другу. Высокочастотный искровой разряд возникает не только между кончиком (острием) электрода и тканью вследствие загрязнения искровые разряды также могут возникать в стороне, за пределами входного окна оптического волокна, в результате чего, например, в стекловолокно вводится меньшая часть светового излучения, чем без загрязнения.
Ввиду большого количества возможностей комбинирования электрода, световода, блока анализа, ВЧ-генератора, параметров настройки и т.д. результаты испытаний или калибровок отдельных компонентов системы могут быть информативными лишь в ограниченной мере.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить усовершенствованное решение по эксплуатации системы с анализирующим устройством, предназначенным для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента.
Эта задача решается в испытательном устройстве для калибровки анализирующего устройства, предназначенного для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента (далее для краткости называемого просто инструментом). Предлагаемое в изобретении испытательное устройство содержит испытательное приспособление, выполненное с возможностью создания плазменного испытательного светового эффекта, свет от которого принимается светоприемником, причем испытательное устройство выполнено с возможностью определения калибровки анализирующего устройства по определяемым признакам света от испытательного светового эффекта для калибровки по меньшей мере некоторых частей анализирующего устройства или всего анализирующего устройства. Анализирующее устройство может содержать светоприемник, в частности оптическое волокно, и блок анализа, причем светоприемник связан с блоком анализа. Анализирующее устройство служит, в частности, для проведения различия между видами ткани (дифференциации ткани), например для проведения различия между здоровой и злокачественной тканью.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении точности определения типа ткани при изменяющихся условиях воздействия на ткань за счет возможности простой в осуществлении калибровки анализирующего устройства как перед вмешательством, так и в процессе его проведения.
Испытательное приспособление испытательного устройства имеет испытательную поверхность, чужеродную по отношению к организму (организму человека, животного или иного живого существа, в частности организму пациента, которого предполагается лечить инструментом), так что осуществляемый посредством испытательного устройства способ испытания проводится не на живом организме человека или животного.
Испытательное приспособление предпочтительно состоит из небиологического материала. В частности, испытательное приспособление предпочтительно не содержит ткани организма человека или животного, и в качестве испытательного приспособления или части испытательного приспособления ткань организма человека или животного предпочтительно не используется. Это, разумеется, не исключает того, что при проведении испытания во время операции испытательное приспособление может загрязняться остатками тканей или иными аналогичными веществами.
Под плазменным испытательным световым эффектом (для краткости также называемым просто испытательным световым эффектом), создаваемым посредством испытательного приспособления, понимается, например, искровой разряд или стационарная плазма. Такой световой эффект может включать в себя электромагнитные волны в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой частях электромагнитного спектра. Испытательное устройство может быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивать возможность приема и анализа инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой составляющих спектра испытательного светового эффекта. Светоприемник, принимающий испытательный плазменный световой эффект, может быть испытательным светоприемником, который соединен с блоком анализа анализирующего устройства или может быть соединен с ним при проведении испытания. В предпочтительном же варианте светоприемник является светоприемником анализирующего устройства. Дело в том, что посредством испытательного устройства предпочтительно испытывать анализирующее устройство в комбинации с инструментом, и особенно предпочтительно - с высокочастотным хирургическим аппаратом для питания инструмента высокочастотной энергией, которые также используются при конкретной операции, для подготовки к которой или во время проведения которой анализирующее устройство подвергается испытанию (тестированию), например калибровке.
Предлагаемое в изобретении испытательное устройство предпочтительно позволяет члену операционной бригады с медицинской подготовкой, например операционному ассистенту или хирургу, удостовериться - до или во время операции - в принципиальной работоспособности анализирующего устройства, для чего соответствующий пользователь создает посредством испытательного приспособления испытательный световой эффект, свет от которого принимается светоприемником. Испытательное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы сообщать операционному персоналу результат испытания на работоспособность (функционального теста), например: ʺиспытание прошло успешноʺ, т.е. анализирующее устройство работоспособно, и/или ʺиспытание прошло неудачноʺ, т.е. анализирующее устройство неработоспособно, за счет выдачи соответствующего сигнала или за счет отсутствия сигнала, в частности оптического, акустического или тактильно воспринимаемого сигнала. Такая проверка позволяет, например, выявлять случаи, в которых оптическое волокно анализирующего устройства имеет загрязнения либо дефекты или в которых анализирующее устройство неправильно собрано.
Другие целесообразные признаки и примеры выполнения предлагаемого в изобретении испытательного устройства и предлагаемой в изобретении системы, а также осуществления предлагаемого в изобретении способа, рассматриваются в нижеследующем описании:
Испытательное приспособление может иметь испытательную поверхность для создания испытательного светового эффекта между электродом, предпочтительно электродом инструмента, и испытательной поверхностью.
Испытательная поверхность может быть образована противоэлектродом, функционально связанным с вышеупомянутым электродом. Испытательная поверхность может быть электрически соединена с высокочастотным хирургическим аппаратом и/или нейтральным электродом, если речь идет о монополярном инструменте.
Испытательное устройство предпочтительно предназначено для клинического применения. Испытательное устройство предпочтительно рассчитано на его применение в интраоперационной фазе операции, проводимой хирургическим инструментом. Особенно предпочтительно, чтобы испытательное приспособление было выполнено с возможностью его расположения и/или было расположено в стерильной операционной зоне. Это особенно упрощает испытание, в частности калибровку, анализирующего устройства посредством испытательного устройства непосредственно до или во время операции.
Испытательное устройство предпочтительно содержит блок оценки, выполненный таким образом, чтобы на основании признаков (одного признака или нескольких признаков) света, принятого при создании испытательного светового эффекта посредством испытательного приспособления, оценивать, является ли анализирующее устройство работоспособным. Блок оценки может быть, например, частью анализирующего устройства.
Признаками света, используемыми для оценки того, является ли анализирующее устройство работоспособным, могут быть, например: спектрально-неразрешенная световая мощность, т.е. мощность, проинтегрированная по всем длинам волн принимаемого света, световая мощность на одной длине волны или нескольких отличимых друг от друга длинах волн (отстоящих друг от друга с интервалом, превышающим разрешение испытательного устройства по длинам волн), интенсивности отдельных спектральных линий, интенсивности групп спектральных линий, временная характеристика испытательного светового эффекта, поляризация света от испытательного светового эффекта, типичные спектры, фрагменты спектров, полученные из спектров сигнатуры, и/или сигнатуры, полученные из спектра света от испытательного светового эффекта, фрагментов спектра и/или спектральных линий. Сигнатуры можно получать в виде вычислительных величин, получаемых по определяемым алгоритмам, формулам, справочным таблицам или иным правилам обработки. В частности, сигнатуры могут представлять собой отношения интенсивностей избранных спектральных линий, отношения, суммы и/или разности различных членов, причем эти члены, в свою очередь, являются суммами, разностями, произведениями, интегралами по частичным спектрам и/или другими членами интенсивностей различных спектральный линий или частичных спектров или производными от них признаками света или сигнатурами.
Критерием оценки может быть, например, отношение сигнала к шуму или отношение сигнала к фону на одной длине волны, в группах длин волн, на участках спектра, во всем спектре, отношения интенсивностей на различных длинах волн и/или группах длин волн и/или на участках спектра. В простом случае можно, например, по определенной посредством испытательного устройства интенсивности света от испытательного светового эффекта путем ее сравнения с пороговым значением устанавливать, достаточно ли света поступает в светоприемник, что позволяет делать вывод о работоспособности анализирующего устройства.
В качестве альтернативы или дополнения сигнатуру можно вычислять, например, на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий света от испытательного светового эффекта и/или при вычислении сигнатуры можно находить неопределенность на основании, например, шумов или фона. Например, каждую сигнатуру можно вычислять на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих перешедшие в состояние плазмы части материала испытательной поверхности, и/или электрода, и/или атмосферы между электродом и испытательной поверхностью. Если неопределенность, например отношение сигнатуры к неопределенности, превышает пороговое значение, то, например, результат испытания анализирующего устройства можно считать положительным, причем блок оценки генерирует соответствующий сигнал оценки. При отрицательном исходе испытания блок оценки может вырабатывать соответственно другой сигнал оценки либо вообще не вырабатывать сигнала оценки, или же - в качестве альтернативы выдачи сигнала оценки может не происходить при положительном результате испытания. На основании этого сигнала оценки или другого сигнала оценки пользователю хирургического инструмента и/или анализирующего устройства может выдаваться сигнал, в частности акустически, оптически или тактильно воспринимаемый сигнал, и/или сигнал оценки может использоваться для управления системой испытания анализирующего устройства, анализирующим устройством, высокочастотным хирургическим инструментом и/или высокочастотным хирургическим аппаратом. На основании сигнала оценки могут задаваться, например задаваться системой автоматически, значения или диапазоны значений параметров испытательного устройства, анализирующего устройства, высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата. Это означает, что высокочастотная хирургическая система, содержащая высокочастотный хирургический аппарат, высокочастотный хирургический инструмент, испытательное устройство, анализирующее устройство и/или возможно другие устройства, может быть автоматически отъюстирована на основании результатов испытания, проведенного испытательным устройством (с разрешением или без разрешения автоматической юстировки пользователем), за счет того, что на основании результата испытания выбирается или изменяется по меньшей мере одна настройка по меньшей мере одного устройства высокочастотной хирургической системы. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное устройство на основании результата испытания может выдавать пользователю рекомендацию по меньшей мере по одной настройке по меньшей мере одного устройства высокочастотной хирургической системы, после чего пользователь может принять решение отъюстировать высокочастотную хирургическую систему согласно этой рекомендации.
На основании сигнала оценки может быть, например, заблокирована выдача сигнала анализирующим устройством, и/или, например, может быть выработано и выведено пользователю сообщение относительно точности анализа анализирующего устройства. Таким образом, результатом оценки может быть, например, то, работает ли анализирующее устройство вообще, работает ли оно с достаточной точностью, и/или с какой точностью анализирующее устройство способно работать.
Испытательное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы посредством испытательного светового эффекта определять, а предпочтительно и оценивать, чувствительность анализирующего устройства по меньшей мере на одной длине волны, в группе длин волн, в частичном спектре или во всем спектре и/или коэффициент пропускания анализирующего устройства по меньшей мере на одной длине волны, в группе длин волн, в частичном спектре или во всем спектре. Чувствительностью является отношение величины электрического сигнала, генерируемого в анализирующем устройстве при приеме света от испытательного светового эффекта, к интенсивности этого света. Коэффициентом пропускания является отношение интенсивности на выходе светоприемника (например оптического волокна) к интенсивности на входе светоприемника. На пропускании могут сказываться, например, загрязнение входа, повреждение, например обрыв между входом и выходом светоприемника (там, где световой сигнал преобразуется в электрический сигнал) включительно и/или, например на соединительных элементах между входом и выходом светоприемника. Опорные значения чувствительности и/или коэффициента пропускания, с которыми можно сравнивать найденные испытательным устройством чувствительность и/или коэффициент пропускания, могут быть сохранены в базе данных. Поскольку при определении коэффициента пропускания объектом исследования является светоприемник анализирующего устройства, при определении коэффициента пропускания может использоваться блок анализа анализирующего устройства, или при проведении испытания со светоприемником может быть соединен другой блок анализа.
Испытательное приспособление предпочтительно содержит по меньшей мере одно вещество или по меньшей мере два различных вещества, выбранных на основании эмиссионных спектров. Это позволяет получать результат анализа с высокой информативностью, когда такие вещества могут создавать, например, световые признаки, как химические частицы, предположительно присутствующие в подвергаемой воздействию (лечению) ткани, и/или когда можно определить точность, с которой можно определить признаки создаваемого этими веществами испытательного светового эффекта и/или полученные на их основе сигнатуры, и по этой точности можно судить о точности определения признаков и/или сигнатур сопровождающего воздействие светового эффекта и/или химических частиц, участвующих в создании этого светового эффекта.
Испытательное приспособление может иметь заранее заданный состав материала. Испытательное приспособление, в частности состав и/или форма его испытательной поверхности, предпочтительно выбирается на основании клинического показания для оперативного вмешательства, например (предполагаемой) болезни, (предполагаемой) опухоли и/или подвергаемой воздействию ткани.
В состав испытательного приспособления целенаправленно включены вещества, также встречающиеся и/или предположительно содержащиеся в обследуемой или подвергаемой воздействию ткани, для создания испытательного светового эффекта, с теми же определяемыми признаками, что определяются у светового эффекта, создаваемого воздействием инструмента на ткань при высокочастотном хирургическом вмешательстве (возникающего при вмешательстве светового эффекта).
Электрод, который для создания испытательного светового эффекта помещается пользователем вблизи противоэлектрода, предпочтительно целенаправленно выбирается для создания испытательного светового эффекта на основании его состава. Например, этот электрод можно выбирать по ожидаемому вкладу содержащегося в нем вещества или материала в испытательный световой эффект и/или в световой эффект и/или по одному или нескольким признакам света от испытательного светового эффекта и/или светового эффекта, обусловленному(-ым) составом электрода. Электрод можно выбирать в отношении ожидаемых вкладов в испытательный световой эффект и/или световой эффект на основании состава электрода в зависимости от клинического показания для оперативного вмешательства.
Испытательное приспособление может иметь по меньшей мере две разные испытательные поверхности. Испытательные поверхности могут различаться своей формой, составом материала, агрегатным состоянием (твердая, жидкая) и т.д. Составы материалов испытательных поверхностей могут различаться, в частности, видом химических частиц и/или их абсолютными и/или относительными количествами. Это позволяет определять и/или вычислять по результату анализа испытательного светового эффекта и/или возникающего при вмешательстве светового эффекта влияние, оказываемое электродом и/или материалом электрода. Испытательные поверхности могут различаться тем, что они состоят из различных материалов. Например, испытательные поверхности могут содержать различные металлы, в частности чистые металлы или сплавы, различные растворы, в одинаковых или различных материалах, например в губке или в войлочном материале. Испытание может предусматривать последовательное создание испытательного светового эффекта по меньшей мере на двух разных испытательных поверхностях.
Испытательное устройство предпочтительно выполнено таким образом, чтобы обеспечивать возможность калибровки анализирующего устройства по определяемым признакам света от испытательного светового эффекта. Например, для определения калибровки анализирующего устройства определенные признаки света можно сравнивать с признаками света, сохраненными в базе данных. На основании калибровки предпочтительно выбирают и/или изменяют по меньшей мере один параметр испытательного устройства, анализирующего устройства, в частности светоприемника и/или блока анализа, высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата. Система предпочтительно выполнена таким образом, чтобы на основании калибровки выбирать или изменять по меньшей мере один параметр испытательного устройства, анализирующего устройства, в частности светоприемника и/или блока анализа, высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата либо иного устройства или компонента системы.
На основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства и посредством испытательного светового эффекта, посредством испытательного устройства предпочтительно задают по меньшей мере одно значение или диапазон значений по меньшей мере одного параметра, например параметра управления и/или оценки, испытательного устройства, испытательного приспособления, анализирующего устройства и/или высокочастотного хирургического устройства, в частности высокочастотного хирургического инструмента и/или высокочастотного хирургического аппарата для питания высокочастотного хирургического инструмента. В частности, на основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства и посредством испытательного светового эффекта, можно задавать значение или диапазон значений параметра по меньшей мере одного из вышеназванных устройств системы, оказывающего влияние на работу системы, состоящей из вышеназванных устройств, при воздействии на ткань. Разумеется, в этом случае речь предпочтительно идет о значении или диапазоне значений параметра, обеспечивающем требуемый результат высокочастотного хирургического воздействия (лечения), но и приводящем к улучшению анализа светового эффекта, возникающего при соответствующем вмешательстве, посредством анализирующего устройства.
Испытательное приспособление предпочтительно выполнено с возможностью задания минимального расстояния между электродом, помещаемым пользователем испытательного устройства вблизи противоэлектрода для создания испытательного светового эффекта, и испытательной поверхностью испытательного приспособления, между которой и вышеупомянутым электродом должен создаваться испытательный световой эффект.
Испытательное приспособление предпочтительно выполнено с возможностью задания атмосферы, в частности ее состава и/или давления, между электродом и испытательной поверхностью и/или противоэлектродом. Например, между электродом и испытательным приспособлением может создаваться аргоновая атмосфера.
Испытательное приспособление предпочтительно выполнено с возможностью задания ориентации электрода, помещаемого вблизи противоэлектрода для создания испытательного светового эффекта, и/или светоприемника относительно испытательной поверхности. Например, это может быть реализовано за счет выполнения испытательного приспособления таким образом, чтобы направлять движение инструмента и/или светоприемника в испытательное приспособление с обеспечением автоматического занятия инструментом и/или светоприемником своего положения, в котором инструмент и/или светоприемник имеют заданную ориентацию относительно противоэлектрода.
Испытательное устройство предпочтительно обеспечивает защиту светоприемника от окружающего света при приеме света от испытательного светового эффекта.
Вышеназванные мероприятия - каждое в отдельности или взятые в любой (под-)комбинации - служат для создания таких условий проведения испытания, при которых получаемый результат испытания является особенно информативным.
Испытательное устройство предпочтительно предназначено для инструмента и анализирующего устройства, комбинируемых пользователем инструмента, например хирургом, операционным ассистентом или иным членом операционной бригады, для подготовки к выполняемой инструментом операции или во время такой операции. Инструмент и светоприемник анализирующего устройства предпочтительно прикрепляются друг к другу пользователем инструмента до операции и/или во время операции для фиксации положения светоприемника анализирующего устройства относительно инструмента. Именно в такой операционной системе, состоящей из инструмента и анализирующего устройства, прикрепляемых друг к другу пользователем инструмента, неправильное обращение, повреждение, загрязнение, несовместимость инструмента и анализирующего устройства может привести к неработоспособности анализирующего устройства и/или к необходимости особой настройки высокочастотного хирургического устройства и/или анализирующего устройства для обеспечения возможности работы последнего. Такие случаи можно выявлять и исправлять по результатам испытания, проведенного при помощи испытательного устройства.
Соответственно, объектом изобретения также является система для высокочастотного хирургического воздействия на биологическую ткань, содержащая высокочастотный хирургический аппарат, соединяемый с ним высокочастотный хирургический инструмент, предлагаемое в изобретении испытательное устройство, анализирующее устройство для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента и принимаемых светоприемником, и установочное устройство, предназначенное для крепления светоприемника на высокочастотном хирургическом инструменте или на его компоненте пользователем высокочастотного хирургического инструмента или его ассистентом. Такое установочное устройство предпочтительно обеспечивает возможность соединения светоприемника с инструментом пользователем хирургического инструмента или его ассистентом, особенно предпочтительно - с возможностью их соединения во время операции.
Установочное устройство может представлять собой, например, адаптер, в котором или на котором закреплено или может быть закреплено в качестве светоприемника оптическое волокно. Установочное устройство (в дальнейшем также называемое адаптером) может быть соединено с инструментом, например рукояткой инструмента, для фиксации положения светоприемника относительно электрода инструмента. Посредством испытательного устройства можно проверить, способен ли корректно работать светоприемник, совмещенный таким образом с инструментом.
Объектом изобретения также является способ калибровки анализирующего устройства, предназначенного для анализа световых эффектов, создаваемых при воздействии высокочастотным хирургическим инструментом на биологическую ткань. Предлагаемый в изобретении способ характеризуется тем, что между испытательным приспособлением, которое не относится к организму человека или животного, и электродом создают испытательный световой эффект, свет от которого принимается светоприемником, и по определяемым признакам испытательного светового эффекта определяют калибровку анализирующего устройства. Таким образом, предлагаемый в изобретении способ, в частности, не осуществляется на организме человека или животного. Способ может осуществляться при помощи описанных в настоящем описании испытательного устройства и/или системы, содержащей испытательное устройство и высокочастотное хирургическое устройство. В частности, один или несколько шагов способа может осуществляться описанными в настоящем описании испытательным устройством и/или системой либо посредством них. Пользователь анализирующего устройства, в частности, чтобы убедиться в работоспособности анализирующего устройства или отъюстировать его, может провести испытание путем создания испытательного светового эффекта посредством предназначенного для этого испытательного приспособления, вместо того, чтобы с этой целью брать пробу из организма или даже проводить испытание на пациенте.
Способ может осуществляться для подготовки операции непосредственно до или во время операции, а именно пользователем инструмента, например хирургом или операционным ассистентом. Испытательное устройство, в частности испытательное приспособление, предпочтительно рассчитано на его применение для подготовки операции и/или во время операции врачом, собирающимся провести высокочастотным хирургическим инструментом назначенную (запланированную) операцию, или ассистентом врача.
В одном примере осуществления способа по меньшей мере один испытательный световой эффект может создаваться в каждом случае между электродом и по меньшей мере двумя различными испытательными поверхностями с проведением соответствующего анализа этого светового эффекта.
Для испытания предпочтительно использовать систему, содержащую высокочастотный хирургический инструмент, высокочастотный хирургический аппарат и анализирующее устройство, и также используемую для проведения операции.
Для испытания предпочтительно используют те же настройки инструмента или процесса испытания, что должны использоваться для проведения операции инструментом, и/или производные из них настройки.
Другие предпочтительные признаки изобретения и варианты его осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения, а также в нижеследующем описании, поясняемом чертежами, на которых схематически и в качестве примера показано:
на фиг. 1а - иллюстрация расположения светоприемника относительно электрода или создаваемого светового эффекта при воздействии электрода на ткань,
на фиг. 1б схематическое изображение кончика электрода в конусе приема света оптическим волокном,
на фиг. 2а - пример выполнения инструмента в виде рукоятки с дистально расположенным электродом, вставленным в адаптер, имеющий светоприемник, выполненный в виде оптического волокна,
на фиг. 2б - фрагмент комбинации инструмента и адаптера, такого как показан
на фиг. 2а, с другой формой электрода,
на фиг. 3 пример выполнения системы, содержащей высокочастотное хирургическое устройство, анализирующее устройство и испытательное устройство,
на фиг. 4 - еще один пример выполнения системы, содержащей высокочастотное хирургическое устройство, анализирующее устройство, а также испытательное устройство,
на фиг. 5 пример выполнения испытательного приспособления,
на фиг. 6а еще один пример выполнения испытательного приспособления,
на фиг. 6б1 и 6б2 - примеры выполнения противоэлектрода и электрода,
на фиг. 6в - пример выполнения противоэлектрода и
на фиг. 7 пример осуществления предлагаемого в изобретении способа.
На фиг. 1a показан пример использования электрода 10 в хирургическом инструменте 11. Электрод 10 расположен у подвергаемой воздействию ткани 12 организма пациента. Средства для удерживания электрода 10, такие, например, как рукоятка, на фиг. 1а для наглядности не показаны. Электрод 10 имеет стержень 10а, а также головку или кончик 10b, которые могут состоять, например, из титана или вольфрама. На электрод 10 рядом с головкой или кончиком 10b нанесена изоляция 10 с для более точного выделения тех участков электрода 10, между которыми и тканью 12 генерируется плазма 13, в частности искровые или дуговые разряды. Электрод 10, используемый при возникновении светового эффекта 13, сопровождающего такое плазменное вмешательство, предпочтительно представляет собой частично изолированный режущий электрод, такой, например, как используется в высокочастотной (ВЧ) хирургии. Электрод 10 предпочтительно обладает жаростойкостью к искровым разрядам по меньшей мере в отношении титана или вольфрама.
Под острым углом W к электроду 10 расположено оптическое волокно 14, находящееся в шланге 15 или трубке 15. Взаимное положение оптического волокна 14 и шланга 15, с одной стороны, и электрода 10, с другой стороны, является фиксированным. На чертеже показан конус 16 приема света, охватывающий все направления, с которых оптическое волокно 14 может принимать свет и направлять его в блок анализа (на фиг. 1а и 2 не показан) для анализа света. Как показано, кончик или головка 10b электрода 10 расположен(-а) в пределах конуса 16 приема света. Это также видно на схематическом разрезе конуса 16 приема света, приведенном на фиг. 1б. Таким образом, световые эффекты 13, возникающие между электродом 10 и тканью 12, например стационарная плазма, характерная для аргоноплазменной коагуляции, электрический дуговой разряд, или искровые разряды, которые могут образовываться и проходить быстрой последовательностью, оказываются в пределах конуса 16 приема света. Тем самым исходящий от них свет, содержащий инфракрасные, видимые и/или ультрафиолетовые волны, частично поступает в оптическое волокно 14 и направляется в блок анализа.
Шланг 15 служит для направления текучей среды, в частности газа, например СО2, к дистальному концу шланга 15, где эта среда выходит в направлении электрода 10. Поток текучей среды служит для уменьшения загрязнения оптического волокна 14, очистки оптического волокна 14 и сдува пара или частиц, образующихся при электрохирургическом воздействии на ткань 12.
Вместе с тем, несмотря на выдув потока СО2, расход которого предпочтительно ограничен максимум 1 литром в минуту во избежание вытеснения подвергаемой воздействию ткани 12, на входе 17 оптического волокна 14 могут оседать частицы или пары, ограничивающие коэффициент пропускания оптического волокна 14. Такое ограничение пропускания может также отмечаться лишь для определенных длин волн, например в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой области электромагнитного спектра. Загрязнение электрода 10 может приводить к частичному затенению входа 17 оптического волокна 14. Из-за загрязнения электрода 10 может частично изменяться форма светового эффекта 13, поскольку такое загрязнение может электрически изолировать часть кончика или головки 10b. Загрязнения могут возникать не только из-за паров или отлетающих частиц. Возможна также ситуация, когда хирург случайно допустит касание ткани 12 электродом 10. Дело в том, что разрядное расстояние (разрядный промежуток) между электродом 10 и тканью 12, превышение которого не позволит зажечь световой эффект, может составлять, например, лишь несколько миллиметров между дистальным концом электрода 10 и тканью 12, если световой эффект зажигается в среде, обогащенной благородным газом, например аргоном, или даже несколько десятых миллиметра, если световой эффект зажигается в среде, обогащенной СО2. Загрязнения также могут приводить к изменению спектра световых эффектов.
Улавливаемое оптическим волокном 14 количество света от светового эффекта 13 сильно зависит от положения оптического волокна относительно электрода 10. Например, оно зависит от расстояния А от входа 17 оптического волокна до кончика электрода 10 и/или светового эффекта 13, от расположения этого входа 17 вокруг электрода 10, от угла W между оптическим волокном и электродом 10 и других факторов.
На фиг. 2а показан высокочастотный хирургический инструмент 11 в виде высокочастотного аппликатора с рукояткой 11а и электродом 10, предпочтительно сменным электродом. Аппликатор 11 вставлен в адаптер 19. В качестве альтернативы аппликатор 11 и адаптер 19 могут, например, располагаться рядом друг с другом с возможностью крепления их друг к другу.
Адаптер 19 содержит зафиксированное в нем или на нем оптическое волокно 14 и может образовывать канал 20 для выпуска потока СО2. Адаптер 19 служит для прикрепления оптического волокна 14 и инструмента 11 друг к другу. Хирург или другой член операционной бригады может соединять адаптер 19 с инструментом 11, например во время операции.
Адаптер 19 обеспечивает фиксацию положения оптического волокна 14 относительно электрода 10. При этом существует множество возможностей варьирования конструкции. Например, электрод 10 предпочтительно является сменным. Возможны различные формы кончика или головки 10b электрода 10. Например, известны электроды 10 игольчатой и шпателеобразной формы. На фиг. 2б в качестве примера показано применение крюкообразного электрода 10 вместо электрода 10, изображенного на фиг. 2а. Кроме того, электроды 10 могут иметь различную длину и, таким образом, могут выступать из адаптера 19 на различное расстояние. Однако от формы и длины выступающего из адаптера 19 участка электрода 10 зависит положение, т.е. удаление и/или ориентация, входа 17 оптического волокна относительно электрода 10, а значит и положение светового эффекта 13 относительно конуса 16 приема света.
Фиксация положения оптического волокна 14 относительно электрода 10 является особенно надежной, когда высокочастотный аппликатор 11 подходит к адаптеру 19. Однако возможна ситуация, когда случайно или намеренно используется высокочастотный аппликатор 11, к которому адаптер 19 не подходит. В этом случае обеспечение правильного положения оптического волокна 14 относительно электрода 10 может оказаться невозможным.
Необходимо также упомянуть возможность повреждения светоприемника, например оптического волокна 14. Кроме того, соединительные элементы, используемые между светоприемником 14 и блоком анализа или между отдельными частями светоприемника 14 при его составном исполнении, также могут оказаться дефектными, что ухудшает передачу света.
Электрод 10, или инструмент 11, снабжается электрической энергией от ВЧ-генератора (на фиг. 1а и 2 не показан). Для ВЧ-генераторов нормативно допускается стандартное отклонение выходной высокочастотной мощности, составляющее ±20%. В зависимости от вида требуемого высокочастотного хирургического вмешательства, например рассечения, коагуляции, девитализации, термокоагуляции и т.д., требуются различные мощности, формы сигнала ВЧ-напряжения, подаваемого на электрод 10, и т.д. Свойства ВЧ-напряжения, подаваемого на электрод 10, называют режимом. Режим влияет на эмиссию света от высокочастотного светового эффекта 13, например высокочастотного искрового разряда, у биологической ткани 12.
К тому же удельное электрическое сопротивление биологической ткани 12 сильно варьируется. Для жировой ткани оно составляет примерно 3,3×107 Ом⋅мм2/м, для мышечной ткани - 2,0×10б Ом⋅мм2/м, тогда как для крови - лишь 1,6×106 Ом⋅мм2/м. Кроме того, сильно зависеть от конкретного применения может среда (аэрозоль, воздушная смесь) между электродом 10 и тканью 12. В зависимости от того, проводится ли вмешательство методом открытой хирургии, эндоскопически или лапароскопически, сильно варьироваться может, например, влажность между электродом 10 и тканью 12. На возможность зажигания (ионизацию) плазмы 13 очень сильно влияет наличие влаги или жидкости у активного электрода 10. Атмосфера между электродом 10 и тканью 12 может частично определяться высокочастотным хирургическим устройством, в зависимости от того, например, выпускается ли в область между электродом 10 и тканью газообразный аргон или СО2. От вида газа зависит разрядное напряжение (напряжение пробоя). В аргоновой атмосфере, например, искровой разряд 13 зажигается иначе, чем в сухом воздухе или атмосфере СО2.
В качестве резюме можно констатировать, что вид светового эффекта 13 или его признаки, в частности его форма, интенсивность, спектральный состав и т.д., очень сильно зависят от индивидуальных условий конкретного оперативного вмешательства и могут изменяться по ходу вмешательства. От условий проведения операции также сильно зависит доля, в том числе зависящая от длины волны, создаваемого световым эффектом 13 света, улавливаемая оптическим волокном 14 и/или преобразуемая в электрический сигнал в анализирующем устройстве.
Усовершенствованное в соответствии с изобретением решение системы S для высокочастотного хирургического воздействия на ткань 12 (в частности рассечения и/или коагуляции ткани) с применением оптической эмиссионной спектроскопии, в качестве примера схематически представлено на фиг. 3. Система S (высокочастотная хирургическая система) содержит высокочастотное хирургическое устройство Е, включающее в себя высокочастотный хирургический инструмент 11, в данном случае выполненный в виде аппликатора 11 с рукояткой 11а и электродом 10, закрепленным на дистальном конце рукоятки 11а, и ВЧ-генератор 21 для питания инструмента 11. Высокочастотное хирургическое устройство Е представляет собой устройство для монополярной высокочастотной хирургии, при которой электрическая цепь замыкается посредством нейтрального электрода 22, закрепленного на пациенте. В качестве альтернативы или дополнения, высокочастотное хирургическое устройство Е выполнено для проведения вмешательств методом биполярной высокочастотной хирургии.
Система S также содержит анализирующее устройство АЕ для анализа световых эффектов, в частности стационарной плазмы, дуговых разрядов, искровых разрядов, возникающих между электродом 10 и тканью 12 тела пациента, посредством оптической эмиссионной спектроскопии в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой области спектра. Анализирующее устройство АЕ содержит оптическое волокно 14, используемое в качестве светоприемника, и блок 23 анализа, связанный с оптическим волокном 14. Оптическое волокно 14 может быть зафиксировано на инструменте 11 посредством адаптера 19, как показано на фиг. 1а. Световой сигнал, переданный посредством оптического волокна 14 от места, в котором проводится вмешательство, преобразуется системой S в электрический сигнал.
Испытательное устройство ТЕ для испытания, в частности для калибровки, анализирующего устройства АЕ содержит испытательное приспособление 24, образующее противоэлектрод 25 с испытательной поверхностью 26. Посредством инструмента 11 можно создавать испытательный плазменный световой эффект, генерируемый между инструментом 11 и испытательным приспособлением 24, например, в виде искрового разряда или постоянно поддерживаемой плазмы. Таким образом, испытательное приспособление 24 выполнено с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта. На противоэлектроде 25 может быть тот же электрический потенциал, что и на нейтральном электроде 22. Противоэлектрод 25 может быть, например, соединен с ВЧ-генератором 21 через нейтральный электрод 22. Испытательное устройство ТЕ также содержит блок 27 оценки. Этот блок 27 оценки может быть объединен с блоком 23 анализа в одном аппарате или может быть частью блока 23 анализа. Блок 23 анализа и/или блок 27 оценки могут быть встроены в различные аппараты. Блок 23 анализа и/или блок 27 оценки также могут быть распределены по нескольким аппаратам и могут быть образованы, например, одним или несколькими программными модулями, выполняемыми в одном аппарате или в нескольких аппаратах. Испытательное устройство ТЕ также может содержать сигнализирующее устройство 28 для оптической, акустической и/или тактильной выдачи сообщения пользователю системы S. Сигнализирующее устройство 28 связано с блоком 27 оценки для инициирования выдачи поступающих от него сообщений.
Прерывистой линией L обозначена граница, отделяющая стерильную зону 29 операционной от нестерильной зоны. Как показано, испытательное устройство ТЕ частично расположено в стерильной зоне 29. В частности, испытательное приспособление 24 расположено в пределах стерильной зоны 29.
Посредством показанного на фиг .3 испытательного устройства ТЕ можно проверить, является ли система S, в частности анализирующее устройство АЕ, работоспособной(-ым), и/или можно ли систему S, в частности анализирующее устройство АЕ, настроить, чтобы с системой S или анализирующим устройством АЕ можно было работать. В частности, испытательное устройство предпочтительно позволяет проверить, можно ли посредством анализирующего устройства АЕ проводить дифференциацию тканей методом оптической эмиссионной спектроскопии по световым эффектам, вызываемым воздействием электрода 10 на ткань 12. В качестве альтернативы, испытательное устройство ТЕ позволяет посредством испытания (тестирования) найти настройку системы S, в частности анализирующего устройства АЕ, обеспечивающую возможность ее/его работы с заданной точностью.
На фиг. 4 иллюстрируется система S для высокочастотной хирургии с применением оптической эмиссионной спектроскопии. Показанный на фиг. 4 вариант осуществления изобретения может рассматриваться как конкретизация системы S, показанной на фиг. 3, или как другой вариант выполнения предлагаемой в изобретении системы S. На фиг. 4 обозначены потоки сред, энергий и сигналов (ток Н высокой частоты, свет Li, сигнал состояния Sg и продувочная среда М, например CO2). Высокочастотный электрод 10 питается высокочастотной электрической энергией по линии 31, проходящей в рукоятке, которая связана линией 32 с высокочастотным хирургическим аппаратом 21. Между высокочастотным электродом 10 и телом 12 пациента течет ток высокой частоты. При этом создается световой эффект 13, свет от которого принимается оптическим волокном 14 и направляется в блок 23 анализа. Посредством продувочной системы 33 в место проведения вмешательства между электродом 10 и тканью выпускается продувочная среда, в частности СО2. Управление продувочной системой 33 осуществляется посредством ножного выключателя 34. Управление высокочастотным хирургическим устройством Е осуществляется посредством клавиш 35 (см. фиг. 2а) на рукоятке 11а и/или на хирургическом аппарате 21.
При проведении испытания посредством испытательного устройства ТЕ между электродом 10 и испытательной поверхностью 26 течет ток. Для создания определенной атмосферы между электродом 10 и испытательной поверхностью 26 может выпускаться продувочная среда. Свет от искрового разряда принимается светоприемником 14 и направляется блок 23 анализа. Блок 23 анализа может выдавать в высокочастотный аппликатор 11 или адаптер 19 сигнал состояния.
Как показано на фиг. 4, испытательное устройство ТЕ может иметь несколько испытательных поверхностей 26. Испытательные поверхности 26 могут отличаться друг от друга. Испытательные поверхности 26 могут различаться, в частности, составом своего материала, формой, размером, фазой или агрегатным состоянием испытательной поверхности 26 (например жидкая, твердая) и т.д. Каждая испытательная поверхность 26 может содержать сплав или чистый металл (с чистотой, большей или равной 95%). Отличаться друг от друга могут сплавы различных испытательных поверхностей 26 и/или чистые металлы, содержащиеся в различных испытательных поверхностях 26.
На фиг. 5 в разрезе показан пример выполнения испытательного приспособления 24. Испытательное приспособление 24 может использоваться, например, в системе, показанной на фиг. 3 или 4. Испытательное приспособление 24 содержит дистанционный элемент 36 и держатель 37 испытательной поверхности 26. Испытательная поверхность 26 образована электродом сравнения или противоэлектродом 25. Противоэлектрод 25 может представлять собой, например, металлическую пластину или фольгу.
Дистанционный элемент 36 имеет отверстие 38, в которое можно ввести адаптер или инструмент 11 либо на котором или у которого можно установить адаптер или инструмент 11. Функция дистанционного элемента заключается в обеспечении того, чтобы расстояние между инструментом 11, рукояткой и/или адаптером, с одной стороны, и испытательной поверхностью 26, с другой стороны, не превышало своего максимально допустимого значения.
Отверстие 38 предпочтительно выполнено с возможностью направления движения инструмента 11, адаптера 19 и/или электрода 10 и/или светоприемника 14 для фиксации определенного положения электрода 10 и/или светоприемника 14 относительно противоэлектрода 25. Форма отверстия 38, с одной стороны, и форма инструмента 11, электрода 10, светоприемника 14 и/или адаптера 19, с одной стороны, предпочтительно согласованы друг с другом таким образом, чтобы при сопряжении этих форм была обеспечена фиксация положения инструмента 11, светоприемника 14, электрода 10 и/или адаптера 19 относительно испытательной поверхности 26.
Между отверстием 38 в дистанционном элементе 36 и испытательной поверхностью 26 образована полость 39 для плазмы (плазменная полость). Полость 39 образована электроизолирующими стенками 40 (не считая противоэлектрода 25). Испытательное приспособление 24 имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие 41, через которое может выходить газ, поступающий из адаптера в полость 39, что позволяет поддерживать в полости 39 определенное давление защитного газа Sc, например СО2 или аргона, или исключить превышение определенного давления. Например, в проходящую в адаптере 19 линию 15 для проведения испытания может подаваться аргон. Кроме того, выпускное отверстие 41 обеспечивает постоянство вышеупомянутой атмосферы за счет непрерывного обновления среды в полости 39. Как видно на фиг. 5, электрод 10, который вместе со светоприемником 14 входит в состав высокочастотного инструмента 11, выступает за дистальный конец инструмента 11 или адаптера 19 и входит в полость 39 для плазмы. Вход 17 оптического волокна 14 расположен со смещением вглубь относительно выхода 42 (см. фиг. 2а) адаптера 19 или инструмента 11.
Противоэлектрод 25 может быть соединен через добавочный резистор 43 с ВЧ-генератором 21. Электрод 10 также соединен с ВЧ-генератором 21 для получения от него высокочастотной энергии. Таким образом между кончиком 10b электрода 10 и противоэлектродом 25 создается световой эффект (испытательный световой эффект) 44.
Материал для противоэлектрода 25 или испытательной поверхности 26 можно целенаправленно выбирать на основании клинического показания для высокочастотного хирургического вмешательства. Например, этот материал может содержать химические частицы, которые также предположительно содержатся в ткани 12, подвергаемой при высокочастотном хирургическом вмешательстве воздействию, в частности рассечению и/или коагуляции.
На фиг. 6а показан альтернативный вариант выполнения испытательного приспособления 24. Испытательное приспособление 24 может использоваться, например, в системе, показанной на фиг. 3 или 4. Испытательная поверхность 26 в рассматриваемом варианте образована губкой или нетканым материалом 25, пропитанной(-ым) эталонным раствором, в частности солевым раствором. Это позволяет создать испытательную поверхность 26, приближенную к поверхности реальной ткани 12. В раствор можно целенаправленно включить вещества, которые нужно подтвердить и/или выделить при проведении испытания при помощи испытательного устройства ТЕ. Раствор и/или такие вводимые в него вещества могут быть целенаправленно выбраны на основании клинического показания для высокочастотного хирургического вмешательства. Это позволяет, например, дифференцировать химические частицы, а значит, и дифференцировать ʺтканиʺ, при проведении испытания не на теле пациента, а на отличном от него материале. Эталонный раствор может быть целенаправленно выбран на основании медицинского показания для хирургического вмешательства, поскольку определенный эталонный раствор содержит химические частицы, присутствие которых в отдельности или же в конкретном составе также ожидается в ткани 12, которая при высокочастотном хирургическом вмешательстве частично переводится в состояние плазмы и поэтому вносит в возникающий при этом вмешательстве световой эффект 13 определенные признаки света.
Как это предусмотрено в показанных на фиг. 5 и фиг. 6а примерах, испытательная поверхность 26 может быть по существу плоской. В качестве альтернативы этим примерам, противоэлектрод 25 может иметь кончик или острие 45, как это предусмотрено в примерах, показанных на фиг. 6б1 и 6б2. Электрод 10 может иметь, например, круглую шпателе образную форму, т.е. форму шпателя (фиг. 5), форму острия, или заостренную форму (фиг .6а, фиг. 6б1) или шпателеобразную форму с острыми углами (фиг. 6б2). Электрод 10 может иметь изоляцию, которая оставляет неизолированным(-ой) кончик или головку электрода 10. На фиг. 6в показан пример выполнения противоэлектрода 25 в виде металлической пластины с канавками 46. Посредством формы электрода и формы противоэлектрода можно заранее задать форму испытательного светового эффекта 44, позволяющую получать информативный результат испытания.
Противоэлектрод 25 предпочтительно является жаростойким, если он рассчитан на многократное применение. Однако предпочтительно, чтобы его жаростойкость была ниже жаростойкости электрода 10. Испытательное устройство ТЕ предпочтительно является стерилизуемым. Испытательное устройство ТЕ, в частности испытательное приспособление 24, может быть рассчитано на многократное применение. Если испытательное приспособление 24 или противоэлектрод 25 является изделием одноразового применения, то противоэлектрод 25 предпочтительно образован пропитанной губкой или нетканым материалом.
При помощи предлагаемой в изобретении системы S по меньшей мере в одном из описанных примеров осуществления изобретения можно работать, например, следующим образом:
Система S, показанная, например, на фиг. 3 или 4, может быть собрана только операционной бригадой для проведения запланированного вмешательства. В частности, инструмент 11, и/или электрод 10, и/или испытательное приспособление 24, и/или испытательная поверхность 26, или противоэлектрод 25 могут быть выбраны для вмешательства на основании клинического показания. Для подготовки к вмешательству или во время проведения вмешательства пользователь анализирующего устройства АЕ может выполнить функциональный тест анализирующего устройства АЕ, для чего пользователь создает посредством инструмента 11 испытательный световой эффект 44 между электродом 10 инструмента 11 и противоэлектродом 25 (шаг 101 способа 100 в показанном на фиг. 7 примере). Возможными результатами функционального теста могут быть, например, выводы ʺработаетʺ или ʺне работаетʺ. Для этого пользователь может ввести инструмент 11 в отверстие 38 испытательного приспособления 24 или установить на это отверстие 38. В этом отношении испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью распознавания сборки инструмента 11 с испытательным приспособлением 24 с целью создания испытательного светового эффекта 44. Испытательное устройство ТЕ, например, может быть выполнено с возможностью распознавания введения инструмента 11 или адаптера 19 в отверстие 38 или их установки на это отверстие. При распознавании задуманного пользователем испытания испытательное устройство ТЕ предпочтительно может выбрать определенные настройки системы S, в частности высокочастотного хирургического устройства Е. Например, для проведения испытания испытательное устройство ТЕ может блокировать определенные настройки системы S, которые в противном случае являются доступными, или же разрешать настройки, которые в противном случае являются недоступными. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью переключения системы S в режим испытания членом операционной бригады посредством органа управления (на чертежах не показан). Пользователь сам может инициировать создание испытательного светового эффекта 44, или испытание может запускаться испытательным устройством ТЕ автоматически. Испытательное устройство ТЕ может содержать средства (не показаны) для распознавания положения электрода 10, инструмента 11 и/или адаптера на испытательном приспособлении 24 или в испытательном приспособлении 24. Это позволяет, например, автоматически определять, расположен ли электрод 10, инструмент 11 или адаптер на расстоянии от испытательной поверхности 26, в результате чего автоматически инициируется создание испытательного светового эффекта 44 или разрешается запуск создания испытательного светового эффекта вручную. В этом отношении испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью автоматического выбора настройки, подходящей для создания испытательного светового эффекта, на основании условий проведения испытания (например, используемого электрода 10, инструмента 11, высокочастотного хирургического аппарата 21, вида противоэлектрода 25 и т.д.). Настройки или возможности настройки испытания выбираются так, чтобы при испытании не допускать повреждения высокочастотного электрода 10 или оптического волокна 14. Например, предпочтительно, чтобы можно было выбирать высокочастотное напряжение между электродом 10 и противоэлектродом 25. Оно зависит, в частности, от формы электродов 10, от расстояния между электродами 10, от материала электрода 10 и противоэлектрода 25 и от газа, находящегося вокруг электрода 10 и противоэлектрода 25 в испытательном приспособлении 24. В качестве альтернативы или дополнения, для создания испытательного светового эффекта 44 может использоваться по существу та же настройка системы S, что и для собственно высокочастотного хирургического вмешательства.
При запуске испытания между электродом 10 инструмента 11 и противоэлектродом 25 возникает плазменный испытательный световой эффект 44, например стационарная плазма, как в случае аргоноплазменной коагуляции, электрический дуговой разряд или искровой разряд, за счет того, что импульс высокого напряжения ионизирует атмосферу между электродом 10 и испытательной поверхностью 26 и тем самым делает ее электропроводной. За счет этого соответствующий промежуток становится низкоомным с возможностью прохождения через него тока силой несколько ампер. При возбуждении искровых разрядов, например, ток через несколько микросекунд прерывают, возобновляя его подачу после перерыва. Серия искровых разрядов зависит от частоты повторения импульсов генератора, составляющей, например, 20 кГц. Форма кривой тока, выдаваемого источником напряжения, может быть чистой синусоидой с частотой, например, 350 кГц или модулированной (синусоидальной) формой напряжения. Может использоваться одиночный импульс, пакет импульсов с несколькими колебаниями, каждое из которых имеет частоту повторения, что позволяет, например, поддерживать плазму. При создании испытательного светового эффекта 44 или возникающего при вмешательстве светового эффекта 13 (так можно назвать световой эффект, вызываемый собственно вмешательством, выполняемым на ткани 12 пациента посредством электрода 10) можно использовать регулирование напряжения, мощности или параметров плазмы. При регулировании параметров плазмы (также называемом регулированием параметров электрического дугового разряда) осуществляют поддержание одного или нескольких признаков плазмы, например определенных высших гармоник, на постоянном уровне или в пределах определенного диапазона.
Свет от испытательного светового эффекта 44 частично принимается светоприемником 14 (шаг 102) и направляется в устройство 23а (см. фиг. 4) блока 23 анализа, выполненное с возможностью преобразования света, переданного по оптическому волокну 14, в электрический сигнал, который направляется в испытательное устройство ТЕ для дальнейшей оценки блоком 27 оценки. Устройство 23а может преобразовывать свет, например подобно спектрометру, в зависимости от длин волн в отдельные составляющие одного или нескольких электрических сигналов.
Для оценки работоспособности анализирующего устройства АЕ можно определять, например, мощность сигнала от испытательного светового эффекта 44, поступающую в блок 27 оценки. Блок 27 оценки, например, может сравнивать эту мощность, например суммарную мощность сигнала или значения его интенсивности на заданных длинах волн, с опорными значениями, чтобы проверить передачу света от испытательного светового эффекта 44 в устройство 23а для преобразования светового сигнала в электрический сигнал. При этом может учитываться энергия, подаваемая для создания испытательного светового эффекта 44 посредством напряжения и тока высокой частоты.
Испытание является особенно информативным, если испытательное приспособление 24 обеспечивает ориентацию электрода 10 относительно испытательной поверхности 26 или противоэлектрода 25 и/или фиксацию положению электрода 10 относительно испытательной поверхности 26 и/или противоэлектрода 25. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное приспособление может обеспечивать ориентацию адаптера 19 относительно испытательной поверхности 26 или противоэлектрода 25 и/или фиксацию положения адаптера 19 относительно испытательной поверхности 26 и/или противоэлектрода 25. Если испытательный световой эффект оказался, например, слишком слабым, или зажигания разряда вообще не было установлено, это может указывать на ненадлежащее положение оптического волокна 14 относительно электрода 10. Это является примером того, как посредством испытательного устройства ТЕ можно выявлять ошибки в обращении с оборудованием, иные ошибки, допускаемые при совмещении оптического волокна 14 с инструментом 11, или неподходящее для анализа света оснащение инструмента 11 электродом 10.
Если испытательное приспособление 24 выполнено таким образом, чтобы при испытании защищать вход 17 светоприемника 14 от постороннего света из окружающей среды, это позволяет, дополнительно или в качестве альтернативы, повысить информативность результатов испытания. Таким образом, окружающий свет не примешивается к принимаемому свету, причем это означает, что в светоприемник из окружающей среды в любом случае поступает некоторое количество света, которое не сказывается на проведении испытания при помощи испытательного устройства ТЕ. В качестве альтернативы или дополнения, испытательное устройство ТЕ может быть настроено на работу с осветителем операционного поля (на чертежах не показан). Блок 23 анализа и/или блок 27 оценки предпочтительно является(-ются) нечувствительным(-и) в том спектральном диапазоне, в котором работает осветитель операционного поля. Таким образом можно обходиться без экранирования блока 27 оценки и/или блока 23 анализа, в частности их дискриминатора (на чертежах не показан), служащего для соотнесения признаков света с признаками ткани с целью обеспечения возможности проведения различия между тканями посредством анализирующего устройства АЕ.
Для заданной генерации плазмы, в частности возбуждения искровых разрядов, целесообразно использовать определенную атмосферу, в которой осуществляется возбуждение, такую, например, как атмосферу газообразного аргона высокой чистоты. Присутствие в аргоне нескольких миллионных долей кислорода, а также водяного пара или паров органических соединений, всегда имеющихся в биологической ткани 12, могут создавать заметные помехи разряду. Поэтому посредством испытательного устройства ТЕ предпочтительно задают атмосферу, в которой зажигается плазма для создания испытательного светового эффекта 44. Это относится, в частности, к составу атмосферы и/или давлению в ней. В испытательном приспособлении 24 образована полость зажигания (плазменная полость) 39. Например, во время проведения испытания плазменная полость 39 в испытательном приспособлении 24 заполняется газом, например СО2 и/или аргоном. В полости 39 зажигания может поддерживаться постоянное давление. Если генерацию искровых разрядов проводят в условиях защитного газа (например газообразного аргона), это позволяет практически полностью исключить влияние других факторов окружающей среды (микроклимат при работе инструмента). Применение благородного газа, например аргона, позволяет положительно усилить интенсивность сигнала светового излучения. Испытательное приспособление 24 может иметь, например, присоединение (на чертежах не показано) для питания плазменной полости 39 аргоном, чтобы плазменную полость можно было заполнять благородным газом, в частности аргоном, например для создания испытательного светового эффекта 44, тогда как в других случаях, в частности при высокочастотном хирургическом вмешательстве, продувочное устройство работает на СО2.
Согласно предлагаемому в изобретении решению испытывать можно конкретное анализирующее устройство АЕ, которое используется или предполагается к использованию при хирургическом вмешательстве. В частности, можно проверять на работоспособность конкретный светоприемник 14 и блок 23 анализа, а именно посредством испытательного плазменного светового эффекта 44, создаваемого между электродом 10, который используется при вмешательстве, и противоэлектродом 25 без воздействия на тело пациента. Таким образом, условия испытания весьма приближены к применению инструмента по его непосредственному назначению благодаря использованию практически идентичных компонентов, а также плазмы, зажигаемой при помощи электрода 10 инструмента 11 так же, как и при собственно вмешательстве. Посредством такого испытания можно исключить ненадлежащее положение оптического волокна 14 относительно электрода 10, например из-за неправильной посадки рукоятки в адаптере, применение ненадлежащего электрода 10, загрязнение или повреждение оптического волокна 14, недостаточное соединение между участками оптического волокна 14 или между оптическим волокном 14 и устройством 23а для преобразования светового сигнала в электрический сигнал. Также можно исключить затенение, обусловленное возможным загрязнением электрода 10, неблагоприятной формой испытательного светового эффекта 44 (а значит, возможно, и возникающего при вмешательстве светового эффекта 13) из-за загрязнения или неблагоприятной формы электрода. При помощи испытательного устройства ТЕ можно проверять, достаточна ли интенсивность светового сигнала, принятого при анализе признаков света от светового эффекта 13, возникшего при высокочастотном вмешательстве на ткани 12, для информативной оценки этого светового сигнала и можно ли использовать результаты этой оценки.
Для возбуждения испытательного светового эффекта 44 предпочтительно используется высокочастотный хирургический аппарат 21 высокочастотного хирургического устройства Е, который также обеспечивает питание электрода 10 при вмешательстве на ткани 12 пациента. Для этого анализируемый зонд (испытательная поверхность 26, противоэлектрод 25) и высокочастотный электрод соединяют с генератором 21.
Испытательное устройство ТЕ может оптически, акустически и/или тактильно передавать работающему в хирургии пользователю посредством сигнализирующего устройства сигнал состояния (например: ʺанализирующее устройство работоспособноʺ или ʺанализирующее устройство неработоспособноʺ).
Испытательное устройство ТЕ может быть выполнено с возможностью, осуществляемой при необходимости выдачи пользователю рекомендаций по принятию мер, которые позволили бы улучшить выполняемый анализирующим устройством АЕ анализ, в частности получить более сильный сигнал. Для этого испытательное устройство ТЕ может определять, например, вероятность того, что одно или несколько ограничений ответственны за возможно отрицательный результат испытания.
Посредством способа 100 испытания в рамках калибровки можно определять зависимость коэффициента пропускания светоприемника 14 от длины волны и при необходимости находить одну или несколько поправок (поправочных коэффициентов), которые можно было бы учитывать при оценке сигнала от испытательного светового эффекта 44 и/или сигнала от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Определение вышеупомянутой зависимости, нахождение соответствующих поправок и/или их учет могут автоматически выполняться испытательным устройством ТЕ и/или анализирующим устройством АЕ.
Для определения зависимости коэффициента пропускания от длины волны, предпочтительно создают испытательный световой эффект 44, в спектре которого имеется по меньшей мере две или более спектральных линий, и/или создают несколько испытательных световых эффектов 44, в спектре каждого из которых имеется по меньшей мере одна спектральная линия, причем по меньшей мере одна спектральная линия одного испытательного светового эффекта 44 отличается от спектральной линии другого испытательного светового эффекта 44. Такие испытательные световые эффекты 44 можно целенаправленно создавать, если состав испытательной поверхности 26 выбран по виду химических частиц в составе ее материала а значит, и по характерным спектральным линиям, - а также соответственно частотности этих химических частиц.
Создание плазмы для получения испытательного светового эффекта между электродом 10 и противоэлектродом 25 приводит к уносу (испарению, атомизации и ионизации) материала противоэлектрода 25 и/или электрода 10, в результате чего материал противоэлектрода 25 и электрода 10 покидают химические частицы (атомы, молекулы, их ионы), переходящие в плазму и обнаруживаемые в ней. Подвод энергии приводит к тому, что эти химические частицы испускают излучение. Возникает свет, спектр которого имеет в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой области составляющие со спектральными линиями, характерными по своему положению и интенсивности для соответствующих химических частиц.
Это используется анализирующим устройством АЕ для дифференциации тканей, поскольку когда при хирургическом вмешательстве между электродом 10 и тканью 12 зажигается плазма, от ткани 12 отделяются и поступают в плазму химические частицы ее материала, которые за счет этого вносят свой характерный вклад в спектр света от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Для каждого нового клинического показания определяющими в плане возможности проведения дифференциации тканей во время операции являются, как правило, свои микроэлементы.
Поэтому предпочтительно целенаправленно выбирать состав испытательной поверхности 26 или противоэлектрода 25 на основании клинического показания для вмешательства, в частности на основании ожидаемого состава ткани 12, которая должна подвергаться воздействию методом высокочастотной хирургии, и/или целенаправленно выбирать состав на основании эмиссионного спектра, получаемого при переводе материала противоэлектрода 25 в плазменную фазу. В качестве материала противоэлектрода 25 или испытательной поверхности 26 можно выбирать вещества, например один или несколько металлов (в частности чистый металл или сплав) или жидкость (эталонный раствор) с содержащимися в ней химическими частицами (эталонные вещества), которые также характерным образом встречаются и/или предположительно содержатся в обследуемой биологической ткани 12, например Са, К, Mg, Na, Р, C1, Cd, Zn, Rb, Cr, Co, Fe, I, Cu, Mn, Mo, Se, F, Si, As, Ni, Sn и V. Это позволяет создавать испытательный световой эффект 44, для которого можно определять признаки света, также генерируемые при возникновении светового эффекта 13, сопровождающего вмешательство путем воздействия инструмента 11 на ткань 12. Испытательное приспособление 24 может целенаправленно выбираться, например, операционной бригадой на основании клинического показания.
Испытательное приспособление 24 может иметь две разные испытательные поверхности 26, различающиеся составом своего материала. Например, может быть предусмотрено несколько металлических пластинок с испытательными поверхностями 26 из различных чистых металлов. Таким образом можно вычислить влияние материала электрода 10, поскольку материал электрода также может вносить вклад в спектр испытательного светового эффекта 44 и/или возникающего при вмешательстве светового эффекта 13.
Электрод 10 для создания испытательного светового эффекта 44 также можно целенаправленно выбирать на основании его состава, в частности по ожидаемым признакам света, вносимых веществом электрода 10 в испытательный световой эффект 44 и/или световой эффект 13, возникающий при вмешательстве. Спектр вкладов материала электрода 10 в испытательный световой эффект 44 и/или его признаки могут использоваться, например, в качестве эталонного спектра или эталонных световых признаков. Это имеет значение, в частности, когда электрод 10 специально выбран по своему материалу соответственно клиническому показанию для следующей операции, проводимой при помощи системы S. Спектральные линии материала электрода 10 предпочтительно не накладываются на спектральные линии обследуемой ткани 12 и/или материала противоэлектрода 25, чтобы не искажать результаты испытания и/или спектроскопии, полученные посредством света от испытательного светового эффекта 44 или возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Материал электрода и материал испытательной поверхности 26 и/или противоэлектрода 25 могут быть различными для обеспечения возможности соотнесения признаков света, или сигнатур, или микроэлементов.
В качестве дополнения или альтернативы, испытание анализирующего устройства АЕ на работоспособность, помимо описанного выше испытания для определения интенсивности сигнала, может включать в себя определение точности, например отношения сигнала к шуму, во всем спектре испытательного светового эффекта 44, в избранных областях этого спектра и/или на одной или нескольких определенных спектральных линиях, а именно точности, с которой на одной или нескольких длинах волн можно определять интенсивность сигнала, получаемого от испытательного светового эффекта 44. Точность предпочтительно определять для одной или нескольких спектральных линий, присутствующих как в спектре испытательного светового эффекта 44, так и в спектре возникающего при вмешательстве светового эффекта 13. Дело в том, что возможный способ дифференциации тканей, применяемый посредством блока 23 анализа, основывается на определении по признакам спектра света, исходящего от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13, сигнатуры, посредством которой определяют признаки ткани, обусловившие эту сигнатуру. Для проведения различия между здоровой тканью 12 и патологической тканью 12, например, каждую сигнатуру можно вычислять на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих испарившиеся части биологической ткани 12. По установленной точности при помощи испытательного устройства ТЕ можно определять, возможно ли проведение посредством анализирующего устройства АЕ дифференциации тканей.
В качестве дополнения или альтернативы, при проведении испытания можно проводить дифференциацию одного или нескольких веществ, которые целенаправленно используются в составе материала одной или нескольких испытательных поверхностей 26. Испытательное устройство ТЕ может быть выполнено, например, таким образом, чтобы по признакам света от испытательного светового эффекта 44 определять сигнатуры, вычисляемые на основании интенсивностей на нескольких длинах волн или в нескольких частичных спектрах, причем каждая сигнатура предпочтительно вычисляется на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих перешедшие в состояние плазмы части материала испытательной поверхности 26, и/или электрода 10, и/или атмосферы между электродом 10 и испытательной поверхностью 26. Испытательное устройство ТЕ может иметь средства (на чертежах не показаны) для приема информации о составе испытательных поверхностей 26, чтобы передавать такую информацию в испытательное устройство ТЕ. Испытательное устройство ТЕ может сравнивать результат дифференциации, основанной на анализе света от испытательного светового эффекта, с информацией, которую испытательное устройство ТЕ получило при помощи средств для приема информации о составе испытательных поверхностей 26.
На основании результата испытания испытательное устройство ТЕ может выдавать пользователю сигнал о результате испытания и/или идентифицировать одно или несколько возможных мероприятий, направленных на повышение точности или улучшение дифференциации тканей, например путем замены или очистки одного или нескольких выбранных компонентов системы S.
При определении отношения между интенсивностями спектральных линий в свете от испытательного светового эффекта 44 и/или светового эффекта 13, возникающего при вмешательстве, определенную из испытательного светового эффекта 44 зависимость коэффициента пропускания от длины волны можно учитывать посредством поправочного коэффициента.
Систему S, в частности анализирующее устройство АЕ, можно откалибровать посредством спектра испытательного светового эффекта 44, чтобы тем самым обеспечить возможность учета постоянных факторов, влияющих на прохождение света через вход оптического волокна 14 до устройства, посредством которого свет преобразуется в электрический сигнал. Слишком сильные отклонения световой мощности вверх или вниз распознаются системой S и, например, компенсируются путем коррекции времени интегрирования или, например, посредством поправочного коэффициента блока 23 анализа. Так можно учитывать и корректировать калибровку всей системы S со всеми релевантными узлами и блоками, которые могут оказывать влияние на качество сигнала от искрового разряда. При помощи испытательного устройства ТЕ можно калибровать систему S. Под калибровкой понимается то, что в рамках испытания определяют точность системы S и на основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства ТЕ, предпочтительно находят и задают по меньшей мере одну настройку или параметр системы S, в частности анализирующего устройства АЕ и/или высокочастотного хирургического устройства Е, обеспечивающие достижение требуемой точности работы анализирующего устройства АЕ.
Результат испытания, определенный путем анализа света, принятого при создании испытательного светового эффекта 44, можно получать до или во время операции и сохранять в качестве эталонного значения (опорного значения, или ориентира) для остальных операций. Посредством этого эталонного значения, в частности эталонного сигнала, можно, например, идентифицировать спектральные линии в свете от вызываемого вмешательством светового эффекта 13 между электродом 10 и тканью 12.
Испытательное устройство ТЕ предпочтительно следует применять в стерильной зоне 29, чтобы проверять пропускание света можно было также после применения во время операции. Преимуществом для пользователя является возможность проверки работоспособности системы S до или после применения непосредственно на операционном столе. Испытательное устройство ТЕ может использоваться для проверки качества сигнала от светового эффекта, в частности искрового разряда, для дифференциации тканей для системы и/или для проверки анализирующего устройства АЕ для оптической эмиссионной спектроскопии. Испытательное устройство ТЕ может использоваться для проверки качества сигнала или качества искрового разряда или предполагаемого качества искрового разряда или анализирующего устройства АЕ до и после применения дифференциации тканей.
На основании испытания испытательное устройство ТЕ может автоматически находить одну или несколько настроек для проведения испытания. Например, на основании оценки испытательного светового эффекта можно определить необходимость коррекции настройки ВЧ-генератора для создания испытательного светового эффекта 44, чтобы создавать испытательный световой эффект 44, по результатам анализа которого можно было бы сделать более точное суждение о работоспособности анализирующего устройства AE, а испытание может автоматически повторяться со скорректированной настройкой. Напряжение, выдаваемое ВЧ-генератором 21 является изменяемым для предотвращения выгорания электрода 10 при генерации искрового разряда. Кроме того, выдаваемое ВЧ-генератором 21 напряжение предпочтительно является изменяемым таким образом, чтобы обеспечить возбуждение требуемых элементов и достаточное выделение спектральных линий по интенсивности относительно фонового шума.
На основании испытания испытательное устройство ТЕ может автоматически задавать одну или несколько настроек системы S для вмешательства или определять, в частности ограничивать, одну или несколько возможностей такой настройки. Одна или несколько настроек или возможностей настройки предпочтительно определяют на основании результата испытания, полученного при оценке испытательного светового эффекта 44. Система S может быть выполнена таким образом, чтобы на основании оценки сигнала, характеризующего свет от испытательного светового эффекта 44, задавать настройку или возможные настройки создания светового эффекта 13, возникающего при вмешательстве, прием света от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13, преобразование принятого света от возникающего при вмешательстве светового эффекта 13 в электрический сигнал и/или анализ этого сигнала. Таким образом, на основании результата испытания можно посредством испытательного устройства ТЕ целенаправленно оказывать влияние на выработку и/или анализ сигнала, получаемого от светового эффекта 13, создаваемого при электрохирургическом вмешательстве на теле пациента. Это дает возможность позаботиться о том, чтобы согласно условиям при вмешательстве создавать световые эффекты 13, позволяющие получать результат анализа с определенной информативностью, в частности с определенной точностью.
В изобретении предложено испытательное устройство ТЕ для испытания, в частности калибровки, анализирующего устройства АЕ, предназначенного для анализа световых эффектов 13, 44, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента 11. Испытательное устройство ТЕ содержит испытательное приспособление 24 (в простых вариантах осуществления изобретения это может означать, что испытательное устройство представляет собой испытательное приспособление), выполненное с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта, свет от которого принимается светоприемником 14. В вариантах осуществления изобретения испытательное приспособление 24 выполнено с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта 44 за счет того, что посредством инструмента 11, располагаемого на разрядном расстоянии от испытательного приспособления 24 или ближе к нему, между испытательным приспособлением 24 и инструментом 11 создается испытательный плазменный световой эффект 44. Испытательное приспособление 24 предпочтительно выполнено и предназначено для того, чтобы его можно было располагать и использовать при подготовке и/или проведении запланированной операции. Испытательное устройство ТЕ предпочтительно входит в состав высокочастотной хирургической системы S, содержащей высокочастотный хирургический инструмент 11 и анализирующее устройство АЕ, предназначенное для анализа световых эффектов 13, 44, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента 11. Испытательное приспособление 24 предпочтительно служит для того, чтобы до и/или во время запланированной операции проводить функциональный тест (испытание на работоспособность) и/или определять подходящую настройку анализирующего устройства АЕ и/или других устройств высокочастотной хирургической системы S за счет создания испытательного светового эффекта 44 на или в испытательном приспособлении 24, предпочтительно у испытательной поверхности 26 испытательного приспособления 24. Это позволяет проверять, является ли анализирующее устройство АЕ готовым к работе при проведении операции и/или тем самым позволяет улучшить готовность анализирующего устройства АЕ к работе. Также предлагается способ 100 испытания, в частности калибровки, анализирующего устройства АЕ, предназначенного для анализа световых эффектов 13, 44, создаваемых высокочастотным хирургическим инструментом 11. Способ 100 включает в себя создание испытательного светового эффекта 44 между испытательным приспособлением 24 и электродом 10. Свет от этого испытательного светового эффекта 44 принимается светоприемником 14. Способ 100 предпочтительно осуществляется членом операционной бригады, в частности хирургом или операционным ассистентом.
Перечень ссылочных обозначений:
10 электрод,
10а стержень,
10b головка/кончик ,
10 сизоляция,
11 инструмент,
11а рукоятка,
12 ткань/организм пациента,
13 возникающий(-ая) при вмешательстве световой эффект/плазма,
14 оптическое волокно/светоприемник,
15 шланг/линия,
16 конус приема света,
17 вход светоприемника,
18 разрядное расстояние,
19 адаптер,
20 канал,
21 высокочастотный генератор/хирургический аппарат,
22 нейтральный электрод,
23 блок анализа,
23а устройство,
24 испытательное приспособление,
25 противоэлектрод,
26 испытательная поверхность,
27 блок оценки,
28 сигнализирующее устройство,
29 стерильная зона,
30 нестерильная зона,
31 линия,
32 линия,
33 продувочная система,
34 ножной выключатель,
35 клавиши
36 дистанционный элемент
37 держатель,
38 отверстие,
39 полость,
40 стенка,
41 выпускное отверстие,
42 выход,
43 добавочный резистор,
44 испытательный световой эффект,
45 кончик противоэлектрода,
46 канавка ,
S система,
Е высокочастотное хирургическое устройство,
АЕ анализирующее устройство,
ТЕ испытательное устройство,
W угол,
А расстояние,
MA минимальное расстояние,
L линия,
Н ток высокой частоты,
Li свет,
Sg сигнал состояния,
М среда,
Sc защитный газ,
100 способ,
101 шаг способа,
102 шаг способа,
103 шаг способа.
Группа изобретений относится к медицине. Испытательное устройство (ТЕ) для испытания, в частности калибровки, анализирующего устройства (АЕ), предназначенного для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента. Испытательное устройство (ТЕ) содержит испытательное приспособление, выполненное с возможностью создания испытательного плазменного светового эффекта, свет от которого принимается светоприемником. Способ испытания, в частности калибровки, анализирующего устройства (АЕ), предназначенного для анализа световых эффектов, создаваемых высокочастотным хирургическим инструментом. Способ включает в себя создание испытательного светового эффекта между испытательным приспособлением и электродом. Свет от этого испытательного светового эффекта принимается светоприемником. Способ предпочтительно осуществляется членом операционной бригады, в частности хирургом или операционным ассистентом. Применение данной группы изобретений позволит усовершенствовать решение по эксплуатации системы с анализирующим устройством, предназначенным для анализа световых эффектов, вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.
1. Испытательное устройство (ТЕ) для калибровки анализирующего устройства (АЕ), предназначенного для анализа световых эффектов (13, 44), вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента (11), содержащее испытательное приспособление (24), выполненное с возможностью создания плазменного испытательного светового эффекта, свет от которого принимается светоприемником (14), причем испытательное устройство (ТЕ) выполнено с возможностью определения калибровки анализирующего устройства (АЕ) по определяемым признакам света от испытательного светового эффекта (44).
2. Испытательное устройство (ТЕ) по п. 1, в котором испытательное приспособление (24) имеет испытательную поверхность (26) для создания испытательного светового эффекта (44) между электродом (10), в частности электродом (10) высокочастотного хирургического инструмента (11) и по меньшей мере одной испытательной поверхностью (26).
3. Испытательное устройство (ТЕ) по одному из предыдущих пунктов, в котором испытательное приспособление (24) выполнено с возможностью его расположения в стерильной операционной области (29).
4. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из предыдущих пунктов, содержащее блок (27) оценки, выполненный таким образом, чтобы на основании признаков света, принятого при создании испытательного светового эффекта (44) посредством испытательного приспособления (24), оценивать, является ли анализирующее устройство (АЕ) работоспособным и/или выдавать пользователю сигнал или значение, по которому пользователь может оценить, является ли анализирующее устройство (АЕ) работоспособным.
5. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из предыдущих пунктов, выполненное таким образом, чтобы посредством испытательного светового эффекта (44) определять чувствительность анализирующего устройства (АЕ) по меньшей мере на одной длине волны и/или коэффициент пропускания анализирующего устройства (АЕ) по меньшей мере на одной длине волны.
6. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из предыдущих пунктов, выполненное таким образом, чтобы по признакам света от испытательного светового эффекта (44) определять сигнатуры, вычисляемые на основании интенсивностей на более чем одной длине волны или в более чем одном частичном спектре.
7. Испытательное устройство (ТЕ) по п. 6, в котором каждая сигнатура вычисляется на основании отношений интенсивностей избранных спектральных линий, характеризующих перешедшие в состояние плазмы части материала испытательной поверхности (26), и/или электрода (10), и/или атмосферы между электродом (10) и испытательной поверхностью (26).
8. Испытательное устройство (ТЕ) по одному из предыдущих пунктов, в котором испытательное приспособление (24) содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное на основании его эмиссионного спектра.
9. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из пп. 2-8, в котором испытательное приспособление (24) имеет по меньшей мере две испытательные поверхности (26).
10. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из предыдущих пунктов, в котором в состав испытательного приспособления (24) целенаправленно включены вещества, также встречающиеся или предположительно содержащиеся в обследуемой или подвергаемой воздействию биологической ткани (12), для создания испытательного светового эффекта (44) с теми же определяемыми признаками, что определяются у светового эффекта (13), создаваемого воздействием высокочастотного хирургического инструмента (11) на биологическую ткань (12).
11. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из предыдущих пунктов, выполненное таким образом, чтобы на основании испытания, проведенного при помощи испытательного устройства (ТЕ) и посредством испытательного светового эффекта (44), задавать значение или диапазон значений по меньшей мере одного параметра - например, параметра управления и/или оценки, в частности параметра для воздействия на биологическую ткань при помощи высокочастотного хирургического инструмента (11) для анализирующего устройства (АЕ), испытательного устройства, испытательного приспособления (24), высокочастотного хирургического инструмента (11) и/или высокочастотного хирургического устройства.
12. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из пп. 2-11, выполненное таким образом, чтобы автоматически распознавать приближение электрода (10) к испытательной поверхности (26) или положение электрода (10) у испытательной поверхности (26) для создания испытательного светового эффекта (44) и на основании этого выбирать или изменять по меньшей мере одну настройку и/или возможность настройки испытательного устройства (ТЕ), анализирующего устройства (АЕ), высокочастотного хирургического инструмента (11) и/или высокочастотного хирургического устройства.
13. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из пп. 2-12, в котором испытательное приспособление (24) выполнено с возможностью задания минимального расстояния (МА) между электродом (10) и испытательной поверхностью (26) испытательного приспособления (24), и/или испытательное устройство (ТЕ) выполнено с возможностью задания атмосферы между электродом (10) и испытательной поверхностью (26) испытательного приспособления (24).
14. Испытательное устройство (ТЕ) по любому из пп. 2-13, в котором испытательное приспособление (24) выполнено с возможностью задания ориентации высокочастотного хирургического инструмента (11), установочного устройства (19) для крепления светоприемника (14) на высокочастотном хирургическом инструменте (11) или на его компоненте (11а), электрода (10) и/или светоприемника относительно испытательной поверхности (26), например за счет выполнения испытательного приспособления (24) таким образом, чтобы направлять движение высокочастотного хирургического инструмента (11), и/или светоприемника при вводе высокочастотного хирургического инструмента (11), и/или светоприемника в испытательное приспособление (24) с обеспечением автоматического занятия высокочастотным хирургическим инструментом (11), и/или светоприемником положения, в котором высокочастотный хирургический инструмент (11), и/или светоприемник имеют заданную ориентацию относительно испытательной поверхности (26), в частности образованной на противоэлектроде (25) испытательного приспособления (24).
15. Система для высокочастотного хирургического воздействия на биологическую ткань (12), содержащая высокочастотный хирургический аппарат (21), соединяемый с ним высокочастотный хирургический инструмент (11), испытательное устройство (ТЕ) по одному из предыдущих пунктов, анализирующее устройство (АЕ) для анализа световых эффектов (13, 44), вызываемых работой высокочастотного хирургического инструмента (11) и принимаемых светоприемником (14), и установочное устройство (19), предназначенное для крепления светоприемника (14) на высокочастотном хирургическом инструменте (11), или на его компоненте (11а) пользователем высокочастотного хирургического инструмента (11), или его ассистентом.
16. Способ (100) калибровки анализирующего устройства (АЕ), предназначенного для анализа световых эффектов (13, 44), создаваемых при воздействии высокочастотным хирургическим инструментом (11) на биологическую ткань (12), характеризующийся тем, что между испытательным приспособлением (24) и электродом (10) создают испытательный световой эффект (44), свет от которого принимается светоприемником (14), и по определяемым признакам испытательного светового эффекта (44) определяют калибровку анализирующего устройства (АЕ).
| US 2019254737 A1, 22.08.2019 | |||
| US 2019254737 A1, 22.08.2019 | |||
| US 9486128 B1, 08.11.2016 | |||
| WO 2013164109 A1, 07.11.2013 | |||
| Устройство для измерения эффективных выдержек шторных затворов | 1989 |
|
SU1737402A1 |
| US 2009088772 A1, 02.04.2009. | |||
