高频外科设备 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的高频外科设备。
高频外科手术已用于人类医学和兽医医学多年，以便凝固和/或切割生物组织。在此借助合适的电外科器具将高频电流引导通过待处理的组织，使得组织由于蛋白质凝固和脱水而改变。在此，组织这样地收缩，使得脉管封闭并且止血。接着电流密度的提高导致组织液体的爆发式蒸发并且细胞膜破裂，其中组织被完全分开。
不仅双极技术而且单极技术都可以应用于生物组织的热处理。在单极装置中，由高频发生器输送给电外科器具的高频电流通过不同的电极施加进待处理的组织中，其中通过病人身体的电流路径一直通向无关的(indifferenten)中性电极并且从那里返回到高频发生器。在不同的电极上设置有对要处理的每个单位面积的高电流密度，而相对于不同电极，在无关电极中每个单位面积的电流密度明显减小。这可以通过将中性电极相对大面积地设计来实现。只有这样保证当电流从组织过渡到中性电极时，在组织上不出现受伤，诸如烧伤。
双极器具也越来越重要，它利用两个彼此电绝缘的电极部分来构造。因此，电极部分之间的电流路径可以被计算，并且不会经过通过病人身体的长距离。由此减小了例如手术期间与病人相连的心脏起搏器或者其它设备的影响。
当均匀地(例如径向对称地)通过待处理的组织、即通过目标组织传播的高频电流对处理是必需的时，单极技术尤其适合于间质凝固(interstitielle Koagulation)。因此，例如肿瘤或者转移性病灶可以被处理，其方式是将适于单极凝固的电外科器具引入(插入)待处理的组织中，即例如引入肿瘤中，并且通过施加高频电流、即通过凝固，开始破坏肿瘤(使肿瘤失去活性)。
为了进行凝固和/或切割过程，使用高频外科设备，这些外科设备具有：高频外科装置，高频外科装置具有用于产生高频电压并且由此产生高频交流电流的高频发生器；以及开关设备和/或控制和调节设备，用于激活或去激活高频发生器。
迄今为止，在单极凝固的情况下，尤其是在间质凝固的情况下，但是也可在切割过程中，借助已公开的高频外科设备还不能预先确定或者估计凝固区的大小，因为凝固在这方面是不可控的。更准确的说，必须根据经验值估计和/或通过成像方法来监控希望的凝固区大小。
然而，仅仅利用经验值的工作要求：关于待引入组织的能量额大小，必须考虑安全因素。只有能量过剩时(与由此引起的目标组织周围的组织的高负荷相联系)才可以避免不完全凝固的风险并且由此避免目标组织的不完全失去活性的风险。成像方法的应用也是不令人满意的解决方案。一方面，成像方法极其复杂并且成本高，另一方面原则上它不能与施加高频电流一起使用。
因此，本发明以这样的任务为基础，即改进上面所述类型的高频外科设备到这样的程度，使得凝固过程和/或切割过程最优化并且可以以最简单的方式监控。
该任务通过一种根据权利要求1的高频外科设备来解决。
尤其是，该任务通过一种用于处理、特别是用于借助高频电流进行生物组织的单极凝固的高频外科设备来解决，其中高频外科设备包括带有凝固电极的电外科器具，以及高频外科装置，该高频外科装置具有用于产生高频电压并将高频电流输送给电外科器具的凝固电极的高频发生器，以及至少一个用于结束凝固过程的控制设备。控制设备分配有测量装置，该测量装置这样地构造，使得其检测至少一个描述进入限定的被测组织区域中的被测组织能量引入(Messgewebeenergieeintrag)的测量值。此外，控制设备还分配有计算设备，该计算设备这样地构造，使得它确定进入限定的被测组织区域中的被测组织能量引入，并且它确定为凝固过程预先给定的、进入目标组织区域的目标组织能量引入的终值和/或采用所预先给定的终值作为存储的终值。控制设备这样地构造，使得其根据终值这样地控制或者调节高频发生器，使得所需的高频电流被输送给目标组织区域，并且当目标组织能量引入达到终值时，该控制设备产生断开信号。
以下，特别是参照单极凝固过程来描述本发明的主题。然而应注意的是，该主题原则上也可以应用在切割过程中，尤其是具有与此相联系的凝固的切割过程中。本发明同样涉及双极技术。
本发明的一个基本点是，提供对于在待处理组织(目标组织区域)中最佳凝固和/或切割结果所需的高频电流以供使用，其方式是测量至少一个表征进入被测组织区域中的被测组织能量引入的测量值，并且由此确定能量引入，以便由此和/或基于经验值这样地控制和/或调节高频发生器，使得通过使实现的能量引入与预先给定的、必要时所确定的进入目标组织区域中的目标组织能量引入的终值相匹配，从而达到对于最佳凝固和/或切割结果所需的能量引入。
被测组织区域与作为最后要处理组织的目标组织区域之间的不同说明，原理上可以在一个区域中测量，而该区域与待处理组织区域不相应。这简化了测量，并且测量装置的接收测量值的组成部分可以与目标组织区域的大小无关地放置在待处理组织上。由于目标组织区域的“测量”相当困难，所以通常在被测组织区域中进行测量。就此而言，在以下说明中区分这两个区域。然而应该指出，原则上当被测组织区域相应于目标组织区域时，也可以提及被测组织区域，因为目标组织区域就是被测组织区域。但是在任何情况下，都在组织中进行测量，即不是(在由于线路阻抗造成失真的情况下等等)在发生器本身上进行。
确定进入被测组织区域中(可能也进入目标组织区域中)的能量引入是必需的，因为几乎不能检测到不可避免的能量损耗，例如通过被测组织区域或目标组织区域周围的组织区域(最后直到无关电极)的热损耗，或者例如由杂散电流引起的电损耗功率。由于这些损耗，通过凝固电极引入的总能量引入不是完全地供目标组织区域使用。在此所示的测量装置基于“测量”至少被测组织区域，使得最后可以评估例如对目标组织区域保留多少能量引入。
于是，进入被测组织区域中的能量引入被确定，以便由此推断进入目标组织区域中的所需能量引入。进入目标组织区域中的所需能量引入例如可以这样被确定，其方式是从已实现的进入被测组织区域中的能量引入“推算”进入目标组织区域中的所需能量引入(在考虑到上述损耗的情况下)。即，测量值用作确定所需能量引入的基础，其中例如根据测量到的值可以推断，在目标组织区域中必须已作用多少能量额和通过周围组织区域损失了多少能量额。在确定进入目标组织区域中的所需能量引入时损耗必须被补偿，而不额外加重组织负荷。但是对目标组织区域所需的能量引入也可以“从外部”预先给定，并且基于测量到的值或者实现的进入被测组织区域中的能量引入，从而可以基于高频发生器的控制或者调节，引入对目标组织区域的最佳处理还需要的能量引入。优选地，进入目标组织区域中的所需能量引入的确定基于经验值来进行，其中上述损耗一同被考虑。
原理上，预先给定目标组织能量引入的终值，因为其例如基于经验值和/或根据当前组织参数来确定。于是被测组织能量引入提供实际值，该实际值通过相应控制或调节来与终值、即额定值相匹配。被测组织能量引入的实际值与测量到的值形成函数关系。更确切地说，即可以由测量到的量的实际值确定被测组织能量引入的实际值。随后，被测组织能量引入的实际值必须与目标组织能量引入的所需的终值相匹配。在此，这样地控制或者调节高频发生器并且由此这样地控制或者调节高频电流，使得实际值(即进入被测组织区域的能量引入)跟随可能变化的终值，确切地说，这样程度地跟随，直到达到对最佳凝固过程所需的目标组织能量引入的终值。一旦达到终值，控制设备就产生断开信号，该断开信号引起或者能够实现凝固过程的结束。当然也可以显示实际值并且手动进行发生器的控制/断开。原则上也可能的是，根据测量值的确定和/或由此可确定的、已经进行的能量引入，进行控制/断开。
原则上，目标组织能量引入的终值可以由在被测组织区域中测量到的值或者由测量到的一些值例如通过外推来确定。也就是说，应根据测量到的值或者根据测量到的一些值来推算，对于目标组织区域需要多少能量引入。这尤其是当被测组织区域相应于目标组织区域时，是容易实现的。然而实际上为了使电流调节精确，适合的是至少附加参考经验值进行终值的确定，经验值例如同时包括上述损耗。经验值例如来自实验或者来自以前的手术，并且考虑到已测量的、与待处理组织尽可能类似的组织类型的组织参数。由此可以将终值作为额定值预先给定，作为暂时存在的实际值的、进入被测组织区域的能量引入通过电流调节(控制)必须与该额定值相匹配，以便最后获得进入目标组织区域中的所需能量引入。当被测组织区域不同于目标组织区域时，后者是特别值得推荐的。
为了确定能量引入，尤其是通过被测组织区域的电流和在被测组织区域上下降的电压必须是已知的。通过被测组织区域的电流与发生器电流相等(在通常用于凝固的电压的情况下，漏电流可以忽略)并且在外科装置中可以用传统的技术来检测。相反，被测组织区域上的电压并非容易地可得到，因为由于上述损耗，该电压与外科装置的输出电压相差这样的电压降，该电压降尤其是在被测组织区域或目标组织区域外的“其它结构”中由高频电流附加引起。例如由病人电阻引起电压降，但是也由凝固电极与目标组织区域(也可以是被测组织区域)之间出现的过渡电阻造成。“病人电阻”的概念在此意为“其它结构”，即不要处理的组织，它在限定的目标组织区域和中性电极之间作为电流路径以供使用，以及必要时作为在组织和安设在病人上的中性电极之间的过渡电阻。
如果除了测量电压和电流之外，还考虑引入目标组织中的功率，则有利的是，还确定施加功率所需的时间，因为该“能量流入”与上述由于周围组织造成的损耗(＝‘能量流出’)一起确定温度梯度的形成。温度梯度又决定最终感兴趣的问题，即足够去活性的温度到达组织中的哪个位置。
在通过高频电流以热方式去活性的情况下，能量额相应于这段时间中累积的、在测量或目标组织区域中转换的电功率。
在第一优选的实施形式中，这样地构造计算设备，使得以时间上限定的间隔重复地再确定目标组织能量引入的终值，使得根据时序控制的确定时间过程预先给定终值。例如当在凝固过程中要观察待处理组织区域并且考虑其组织变化时，或者当根据经验已知在凝固过程中需要持续匹配的额定值时，时序控制才是必需的。因此，凝固过程中变化的组织参数构成进一步的凝固过程的基础。也就是说，在凝固过程中目标组织能量引入的最佳终值可以这样地变化，使得需要重复确定实际值应跟随的终值。
替换地，可以这样地设置时序控制，使得事先例如基于经验值预先给定固定的时序控制，其中在待处理组织中的凝固过程例如不被考虑。也就是说，计算设备这样地构造，使得根据预先给定的额定值分布读入目标组织能量引入的终值。当前组织参数与预给定的经验值的组合也适合实现最佳地将能量引入待处理组织中。
时序控制能够在考虑到组织变化或者期望的组织变化的情况下，以简单的方式实现功率引入或者能量引入的调节。
优选地，被测组织区域小于目标组织区域地构建，使得对于被测组织区域的“测量”所需的测量装置的组成部分可以与目标组织区域的大小无关地定位在待处理组织中。随后，在目标组织区域中形成的损耗的确定可以利用上述经验值来确定。如果被测组织区域与目标组织区域相同，即直接测量目标组织区域，则测量设备的接收测量值的组成部分可以精确地设置在目标组织区域中。这要求目标组织区域的确切膨胀的知识，该知识例如可以通过成像方法确定。
优选地，测量装置包括至少一个以距凝固电极限定的距离设置的测量电极，该测量电极可与被测组织区域中的待处理组织建立导电接触，以及包括至少一个电压测量设备，用于与可能的线路损耗或者类似损耗无关地测量在被测组织区域上下降的电压。因此引入被测组织区域中的功率例如可以根据测量到的值通过计算设备来确定，以便由此又推断出目标组织能量引入的终值。
测量电极用作用于待处理组织的接触面，由此与凝固电极一起至少在一个方向上限定被测组织区域，并且已经在电流路径中朝向中性电极。在凝固电极与测量电极之间这样地连接电压测量设备，使得可确定该被测组织区域上的电压降。于是，接触面通过测量线路与该测量点和凝固电极之间的电压测量设备、即馈送电流的有源电极相连。也就是说，至少可这样检测的在被测组织区域中的电压降由此作为确定进入被测组织区域中的被测组织能量引入的基础，并且必要时作为确定进入确定目标组织区域中的所需能量引入的基础，其方式是基于测量到的值“推算”进入目标组织区域中的所需能量引入。但是，被测组织能量引入也可以仅仅给出这样的指示，即还必须将多少能量引入目标组织区域，以便达到所需的能量引入。也就是说，测量到的值或者确定的被测组织能量引入例如用作比较值。因此，进入目标组织区域中的所需能量引入的值例如“从外部”预给定，其中比较值指示还必须将多少能量引入目标组织区域中。
在这种实施形式中，在等效电路图中通过待处理组织的、即通过限定的目标组织区域确定的电阻可理解成与在凝固电极和目标组织区域之间的上述过渡电阻以及病人电阻串联。优选在小于目标组织区域的被测组织区域中测量之后，限定的目标组织区域的电阻分成被测组织区域电阻和由其余目标组织区域得到的剩余电阻。该实施形式是，仅仅检测由于凝固过程引起的、在被测组织区域上的源电压的电压降，以便由此推断引入的功率，并且最终推断进入目标组织区域中的所需的能量引入，这给出了一种特别简单的测量方法。如果(如上面已经描述的那样)在外科装置中可检测相应的电流，则这是可能的。然而，通常也可以考虑过渡电阻。如果过渡电阻相应地高并且因此不能忽略，则必须引入目标组织能量引入的终值的确定中，用于校正由过渡电阻引起的电压降。
当例如通过冷却电极、通过建立接触的从电极流入组织的液体或者通过电极形状(压力)与组织匹配，确保电极与被测组织区域之间的过渡电阻相对于被测组织电阻保持小时，则被测组织区域上的电压的测量可以限制在峰值的测量，并且可以省去能量引入的终值的确定。在此，充分利用的是，随着限定的被测组织区域的凝固的继续，其电阻变大。限制为峰值的测量具有这样的优点，即尤其是在使用非正弦型凝固电压的情况下，极大地简化了测量设备的开销。
为了测量被测组织区域或目标组织区域上的电压降，替换地可以将单独的测量电流例如通过附加电路(例如多路复用器)导入被测组织区域中，使得由该测量电流引起的、在被测组织区域上的电压降作为被测组织的(由此作为目标组织的)阻抗的尺度可被测量。
优选的是，测量装置此外具有至少一个电流测量设备，用于测量被测组织区域中的高频电流，以通过计算设备确定目标组织能量引入的终值。如上面已描述的那样，通过被测组织区域的电流相应于发生器电流，并且在外科装置中可以用传统的技术检测。为了测量被测组织区域，必要时提供附加的电流测量设备，以便使出现在被测组织区域中的电流的检测容易，并且消除由损耗电流造成的有误差的计算。此外，尤其是由于线路之间的电容性耦合引起的功率损耗可以通过确定相移计算出。
在一种优选的实施形式中，测量装置此外还具有至少一个时间测量设备，用于测量电流流入被测组织区域的持续时间，以通过计算设备确定目标组织能量引入的终值。此外可能的是，测量设备具有至少一个第二时间测量设备，用于测量进入被测组织区域中的被测组织能量引入的持续时间，使得目标组织能量引入的终值可通过计算设备根据被测组织能量引入的持续时间来确定。如上面已描述的那样，可以是有利的是，还确定对于施加功率必需的时间，特别是当并非仅仅要考虑被引入的功的确定时。因此，与在较长时间段上的较低的功率引入相比，在较短持续时间上进入被测组织区域和由此进入目标组织区域中的较高的功率引入例如可能会不同地影响组织的凝固程度，即使这两种功率引入所做的功相同。短持续时间的高功率引入可能导致过强的凝固度，并且由此导致待处理组织或者甚至周围组织的不必要的损伤。相反，即使在长持续时间上发生功率引入，过低的功率引入仍会长久地妨碍充分的凝固程度。因此通过检测发生功率引入的时间，可以更好地计算凝固过程。
必要时，适于间歇地进行凝固，例如在借助微波的解冻过程中所设置的那样。也就是说，短间隔地加热组织并且在凝固过程的中断期间利用剩余热用于进一步凝固。
如上面已提及的那样，进入目标组织区域中的目标组织能量引入的终值例如可以通过推测或者通过利用经验值辅助的推测来确定。经验值也是必需的，以便关于可能的能量损耗方面能够由被测组织区域推断目标组织区域。优选的是，对于类似待处理组织的组织类型，已经有对此所需的经验值。因此，测量装置分配有存储设备，用于存储描述比较样本组织的测量值的、以实验方式确定的测量系列，使得所存储的测量系列可作为通过计算设备确定目标组织能量引入的终值的基础。因此，可以以简单的方式参考实验获得的组织特性的经验值，这些组织特性最后反映确定的组织类型的凝固特性。因此，在考虑到组织大小的情况下，热容量或者导热性可以推断出待处理组织的凝固特性。优选地，各种组织类型的测量系列应供相应手术使用，这些测量系列例如可存储在这里所描述的高频外科装置中。由此，实验获得的数据可以在手术期间引入上述测量装置和计算设备的计算和确定过程中。与通过使用开始所述的经验值而不考虑测量的情况相比，针对终值的确定，这样使用的经验值提供了对于凝固过程的更高精度。
控制设备优选分配有另一测量装置，该测量装置这样地构造，使得描述待处理组织的测量值可被测量以将其作为比较值接收进存储设备中。由此，可在手术之前或者期间必要时在手术之后接收和存储来自待处理组织的这些测量值，并且以这样的方式供其它手术使用。此外，待处理组织可直接用于上述时序控制，使得由凝固期间变化的组织参数得出目标组织能量引入的新终值(额定值)。为了实现组织参数的接收，控制设备分配有输入单元，该输入单元这样地构造，使得用户可以输入描述比较样本组织的测量值和/或已知的组织参数，用于存储进存储设备中。优选地，上述其它测量装置这样地构造，使得在待处理组织上检测到的测量值自动地被接收进存储设备中。
为了跟踪引入被测组织区域中的热量，对被测组织区域中的温度变化的观察可证明是有用的。对此，测量设备还具有至少一个温度测量设备，用于测量在被测组织区域中的组织温度。即测量装置这样地构造，使得可以根据测量到的温度或者根据测量到的温度和存储的测量系列，通过计算设备来确定和/或校正目标组织能量引入的终值。可供用于确定终值的数据越多，则对于最佳凝固所需的能量引入终值可以确定得越精确。尤其是，例如可以通过观察温度推断合适或不合适的功率引入，并且由此推断组织达到足以去活性的温度的何种程度。在使用两个温度测量设备的情况下，可以检测被测组织区域中的温度梯度，以便因此还能更为精确地跟踪凝固过程。
此外可能的是，推断凝固电极上的“情况”，例如推断电极是否足够地没有组织残留物或者类似污物。即只有这样会完全保证充分地将电流引入待处理组织中。于是被测组织区域中的降低的温度可以推断出，尽管高频发生器激活，但可能电流引入减小了。
当在凝固度增加的情况下，(例如通过上述措施如电极形状与组织的配合)不能防止凝固电极与被测组织区域之间的过渡电阻升高时，则在确定目标组织能量引入的终值时，对此必须相应地予以考虑。因此优选地，测量装置具有用于测量该过渡电阻的设备，使得在确定目标组织能量引入的终值时可将相应的校正值计算在内。
如果仅仅被测组织区域上的电压降的检测应该用作进一步计算的基础，则当电极和被测组织之间的过渡电阻是小的，或者可以采取相应的校正措施时，在实际中才应优选应用该方法。只有这样可以保证由于被测组织区域引起的电压降被正确地检测。
一种优选的实施形式是，电流测量设备这样地构造，使得检测到的电流可传输给控制设备，使得控制设备将电压和电流之间的相位关系确定为校正值。在更高频率的情况下，特别是生物组织的电容性无功电阻的影响增加，但是在高频情况下，馈电线的电容和电感也变得明显。电容和电感的影响引起高频发生器电压和高频电流之间的相移，并且由此也引起在测量到的高频电压与高频电流之间的相移。就此而言，除了电压测量之外，通过电流测量可以确定电压与电流之间的相位关系，并且因此进行对于目标组织能量引入的终值的更精确的确定。
此外，在由于组织凝固导致的目标组织区域中的电阻变化的情况下，相移变化。由此，也可以(必要时附加地)通过测量相移来获得在此感兴趣的测量值的数据。
电压测量设备以及电流测量设备在一种优选的实施形式中设置为高频外科设备的模块化的部件。由此，测量设备可以永久地集成进高频外科装置中或者需要时也可暂时去除。
一种优选的实施形式是，控制设备这样地构造，使得其向高频发生器传输断开信号，使得高频发生器断开并且因此断开高频电流。由此实现了用于去激活高频外科设备的特别简单且可靠的构造。
在一种优选的实施形式中，设置有至少一个信号处理设备，断开信号可被输送给该信号处理设备。信号处理设备这样地构造，使得借助断开信号可以这样地控制光学和/声学显示装置，使得可显示根据断开信号的高频电流断开，用于引导用户。借助该显示装置表示了高频外科设备的断开和由此的凝固过程结束。随后，用户例如可以手动地结束凝固过程。基本上可能的是，该显示装置直接由控制设备控制。
光学显示装置例如可以构造为显示器，使得通过显示器指示高频电流的断开。信号处理设备优选也具有存储设备，其存储断开信号，必要时包括以前外科手术的不同边界条件。随后，这些数据可以通过显示器输出。借助所示的经验值，能够对于即将进行的处理更好地评估遇到的组织结构。由此使选择合适的电外科器具变得容易。光学显示装置例如也可以仅仅设置成灯的形式。通过灯的闪烁向用户发出凝固结束的信号，必要时也断开高频电流。纯声学显示向用户指示凝固结束，而随后不必有光学显示。光学和声学显示的结合也是可能的。
有利的是，凝固电极构造为球形电极。它尤其适于间质的凝固，因为尤其是在均匀的组织的情况下，并且当相对于测量组织区域或目标组织区域的膨胀，凝固电极到中性电极的间距大时，球形电极在目标组织区域中发起基本上径向对称的电流密度分布。由此，例如在被测组织区域上的电压降的一维测量可以推断三维凝固区的构造。
凝固电极和测量电极彼此这样地设置，使得它们至少一维地在一个方向上关于其膨胀地测量被测组织区域。也就是说，凝固电极和测量电极之间的距离至少在这一个方向上相应于被测组织区域的大小。如果通过径向对称膨胀的被测组织区域设置三维坐标系，则坐标系的零点相应于凝固电极在待处理组织上的作用点。于是凝固电极位于坐标系的零点，而测量电极例如设置在坐标系的其中一个轴上。由此，例如在检测相应组织区域上的电压降的情况下，被测组织区域基本上在所述一个方向上被测量。
如果被测组织区域与目标组织区域相应，则所希望的凝固区(在径向对称的膨胀的情况下)至少在一个方向上被测量。例如，当例如通过成像方法在实际手术之前准确地确定目标组织区域时，这才是可能的。
在一种优选的实施形式中，测量装置具有两个距凝固电极以限定的距离设置的测量电极，这些测量电极可与待处理组织形成导电接触。在此，测量电极沿着直线与凝固电极一起设置在电外科器具上，其中凝固电极设置在测量电极之间。在假想存在的三维坐标系中，凝固电极又被设置在坐标系零点中，其中零点又相应于凝固电极在被测组织区域上的作用点。因此，第一测量电极例如可能在正轴上，第二电极可能在相应的负轴上。由此，被测组织区域一维地在两个方向上被测量。两个测量电极的使用尤其是适于在非对称的凝固区中，该非对称的凝固区例如通过非球形的凝固电极或者通过改变被测组织区域中的组织结构引起。因此必要时通过两个电压测量设备进行被测组织区域中的测量值的检测、例如电压降的检测。
优选地，测量电极可位置变化地设置在电外科器具上。由此，利用仅仅一个器具就可以测量不同大小的被测组织区域或者目标组织区域。在此，测量电极可以构造得可移动和可卡入，或者它在不同的位置可被容纳到容纳区域中。
如果测量电极固定在电外科器具上，则对于被测组织区域的不同大小，必须有不同电外科器具以供使用。
现在利用这样的装置，可以以最简单的方式使凝固过程最优，并且以必要的措施减小使组织去活性所需的能量。
上面的描述首先适于在被测组织区域上的电压降的检测，以便推断所需的能量引入和由此推断凝固区的大小。然而替换地也可以检测被测组织区域(必要时也或者目标组织区域)的电阻或电阻变化。
本发明的其他实施形式由从属权利要求中得到。
以下参照实施例来描述本发明，参考附图更为详细地阐述这些实施例。在此：
图1示出了功能方框电路图，该图示出根据本发明的高频外科设备的一种实施形式；
图2以简化图示出根据图1的功能方框电路图的一部分，以及
图3示出了等效电路图，该等效电路图借助虚拟的部件描述根据图1和2的装置的工作方式。
在以下说明中，对于相同或者作用相同的部分使用同样的参考数字。
图1示出了根据本发明的装置的一种实施形式。在此，示意性地示出了对本发明的阐述重要的高频外科设备1的组件，即高频外科设备10、单极电外科器具30和中性电极33。
在单极装置的情况下，如图1中所示，由高频发生器11供给电外科器具30的高频电流经不同的电极(这里为单极的凝固电极31)施加进待处理的组织中，其中电流路径穿过病人身体引导到无关的中性电极33。
高频外科装置10具有输入端子12，用于连接具有手指开关和/或脚开关的开关设备。通过这些开关设备，例如能够实现高频电流的激活和/或去激活。这些开关设备在此优选可以通过计算机装置50实现。在输出侧，在高频外科装置10上设置有第一输出端子13和第二输出端子14，通过它们，单极电外科器具30可与所属的中性电极33相连。
根据图1构造了具有球形凝固电极31的电外科器具30，其中以距离凝固电极31限定的距离r在电外科器具上设置可与待处理组织形成导电接触的测量电极32，用于测量被测组织区域。球形电极31通过第一输出端子13与高频发生器11相连。测量电极32也与第一输出端子13相连，其中电压测量设备20并联在凝固电极31与测量电极32之间。中性电极33与第二输出端子14相连，其中电流测量设备21串联在中性电极33与高频发生器11之间。不仅电压测量设备20而且电流测量设备21在此都构造成集成在高频外科装置10中。作为模块化的部件，测量设备可以永久地集成进高频外科装置10中，或者需要时也可以暂时被去除。
高频外科装置10的核心件是可控的高频发生器11，用于产生高频电压，并且用于将高频电流供给电外科器具30的凝固电极31。测量电极32、电压测量设备20、电流测量设备21、时间测量设备22和温度测量设备23与在该实施例中的计算设备16一起构成测量装置，其中电压测量设备20和电流测量设备21通过控制线路U和I而温度测量设备23通过控制线路θ分配给计算设备16。在该实施例中，时间测量设备22与高频发生器11相连，并且通过控制线路T同样分配给计算设备16。计算设备16通过控制线路W与控制设备15相连。高频发生器11通过控制线路C也与控制设备15相连。此外，信号处理设备18通过控制线路C’与控制设备15相连，其中信号处理设备18分配有显示器19。
图2以简化图示出根据图1的功能方框电路图中的一部分，其中还绘出了待处理组织。电外科器具30和待处理组织基本上以截面表示。凝固电极31与测量电极32一同被导入待处理组织，其中这两个电极31和32至少在一个方向上限定被测组织区域40，该被测组织区域表示为目标组织区域41的部分区域。目标组织区域41和由此被测组织区域40也作为待处理组织处于围绕待处理组织的组织42中，组织42应受到尽可能小的电流影响，然而用作至中性电极33的电流路径。由于在该实施例中，凝固电极31球形地构造，所以尤其是在均匀的组织中，并且当相对于测量或目标组织区域的膨胀，凝固电极31距中性电极33的距离大时，根据基本上径向对称的电流密度分布得到基本上径向对称的凝固区41。例如为了肿瘤或者转移性组织的间质失去活性，设置有根据图1的具有球形电极31的单极电外科器具30。例如在处理肝脏肿瘤的情况下将电极插入肿瘤中以便凝固周围的组织。
下面描述根据本发明的高频外科设备1的工作方式。
凝固电极31与测量电极32一起被引入待处理组织中。通过凝固电极31将高频电流输送进待处理组织。在这样的情况下，电流密度基本上径向对称地分布在组织中，因为在此使用球形电极，并且在此测量电极32进行检测。为此构造测量装置，使得其检测至少一个描述通过凝固电极31引起的、进入被测组织区域40中的能量引入的测量值u、i、t、υ，以便由此推断出可能的能量损耗，能量损耗降低了进入待处理组织中的总能量引入。要检测的测量值例如可以作为在被测组织区域40上的可测量的电压降u来检测，其中借助测量电极32和借助测量线路并联在电极31和32之间的电压测量设备20，可检测在凝固电极31与测量电极32之间的组织中的电压降。于是，测量电极32用作用于待处理组织的接触面，由此划定被测组织区域40的界限，并且已在朝着中性电极33的电流路径中。当如上面已描述的那样，利用外科装置中的传统技术能够检测通过被测组织区域40的电流i时，通过电压降u例如可以确定进入被测组织区域中的能量引入。也就是说，借助测量电极32测量被测组织区域40中的电压降u(并且通过电压测量设备20来显示)，其中计算设备16与相应的电流值例如一起确定例如相应的功率引入。由于目标组织区域41的径向对称膨胀，在被测组织区域的仅仅一个所选的区域上的电压降u的检测是可能的。通过功率引入又例如可以推断出对目标组织区域所需的能量引入。
于是通过表征被测组织能量引入的测量值(在此为电压降u)最后确定能量引入，以便据此或者根据经验值这样地控制或者调节高频发生器，使得通过使实现的能量引入与预先给定的(必要时所确定的)进入目标组织区域中的目标组织能量引入的终值相匹配，来达到对最佳的凝固结果所需的、进入目标组织区域中的能量引入。
于是必需确定进入被测组织区域中的能量引入，因为几乎不能检测在围绕被测组织区域或目标组织区域的组织区域(最后直到无关电极)上的不可避免的能量损耗、例如热损耗，或者例如由杂散电流引起的电损耗功率。即由于这些损耗，由凝固电极引起的总能量引入不完全地供目标组织区域使用。在此所示出的测量装置现在适于至少“测量”被测组织区域，使得最后可以评估为目标组织区域保留多少能量引入并且对最佳凝固结果还需多少能量引入。
图3示出了等效电路图，该等效电路图表明了在借助单极凝固对病人进行治疗的情况下的电流路径和在该电流路径中的电阻，除了目标组织区域41之外这些电阻引起上述损耗。目标组织区域41的电阻RZ由被测组织区域的电阻RM和剩余目标组织区域的剩余电阻RR组成。电阻RM和RR理解为与病人电阻RP串联。“病人电阻”在此为不要处理的组织，该组织在目标组织区域与中性电极之间作为电流路径可供使用，以及必要时为该组织与附在病人上的中性电极之间的另一过渡电阻。在不利的凝固条件下，在确定目标组织能量引入的终值w时，也必须考虑凝固电极31与待处理组织之间的过渡电阻R，该过渡电阻引起总能量引入中的其它损耗。对此，高频外科装置10优选具有在此未示出的用于检测过渡电阻R设备。
在明确的被测组织区域40中的测量值的检测(而不是直接在目标组织区域41中)用于简化测量。电极31、32因此可以与目标组织区域41的大小无关地引入待处理组织中，即凝固电极31和测量电极32不必这样彼此间隔地设置，使得它们精确地检测限定的目标组织区域。然而，在特殊情况下，“要测量的”被测组织区域40与目标组织区域41相应，使得能量引入同样与目标组织能量引入相应。
于是，基于至少一个测量值u(和由此检测到的损耗)以及例如根据现有的经验值，应该确定对最佳凝固结果必需的额定值或者进入目标组织区域41中的目标组织能量引入的终值w。对此，例如计算设备16被设计为确定该终值w。也就是说，始终这样地构造测量装置，使得其将对于通过计算设备(必要时根据经验值)计算或确定已实现的和所需的能量引入所需的测量值提供给计算设备使用。原则上预给定目标组织能量引入的终值w，因为终值例如基于经验值或者根据当前的组织参数来确定。基本上，目标组织能量引入的终值可以根据被测组织区域中测量到的值(在此为电压u和已知电流i)例如通过推测来确定。这尤其是当被测组织区域与目标组织区域相应时才是可能的。为了精确表达电流调节，然而在实际中适于至少附加参考经验值进行终值w的确定。例如由以前的手术中得到这些经验值并且考虑已知的组织参数。由此，终值w可以作为额定值来预给定，通过电流调节(控制)使作为当前存在的实际值的、进入被测组织区域中的能量引入与额定值相匹配，其中被测组织能量引入与测量到的量的实际值(由此得到被测组织能量引入的实际值)形成函数关系。尤其是当被测组织区域40不同于目标组织区域41时，后者是值得推荐的。
以所确定的和/或预先给定的终值w为基础，所需的高频电流通过凝固电极31输送给待处理组织，更准确地说，直到达到最佳的进入待处理组织中的能量引入，即终值w。当达到终值w时，控制设备15产生断开信号c，这指示在最佳的时间点结束凝固过程。在最简单的情况下，当测量到的值、即例如电压降达到确定的(基于经验值的)值时，产生断开信号。最简单的是，高频发生器11这样由控制设备15控制，使得其根据断开信号c来关断。对最佳凝固所需的、进入目标组织区域41(在此通过被测组织区域40)中的能量引入的终值w的检测或确定，能够实现精确地处理限定的组织，其中最大程度地保护周围的组织42。
计算设备16优选这样地构造，使得以限定的时间间隔重复地再确定所需的终值w。因此根据时序控制的固定时间顺序预先给定终值w。例如当在凝固过程期间要观察待处理组织区域并且要考虑其组织变换时，或者当根据经验已知凝固期间额定值需要不断的匹配时，才需要时序控制。因此，凝固期间变化的组织参数形成进一步凝固过程的基础。也就是说，目标组织能量引入的最佳终值w可以在凝固过程中这样地变化，使得必需重复确定实际值应跟随的终值。
替换地，可以这样地设置时序控制，使得例如根据经验值事先预给定固定的时序控制，其中例如在待处理组织中的凝固过程不予考虑。当前组织参数与预给定的经验参数的组合也适于实现进入待处理组织中、即进入目标组织区域中的最佳能量引入。
时序控制能够以简单的方式实现功率引入的调节，并且由此能够实现在考虑到组织变化或者希望的组织变化的情况下的能量引入。
如果不仅要确定引入组织中的功率，而且要确定发生功率引入的持续时间t，则可以借助时间测量设备22检测持续时间t。在最简单的情况下，时间测量设备22检测高频发射器11的相应激活阶段，即例如电流输送进待处理组织的持续时间。由此确定将高频电流输送给待处理组织持续多久，使得可以间接由测量到的值(电流、电压和时间)将进入被测组织区域40中的被测组织能量引入确定为这段时间上引入的功率和/或功(在通过高频电流以热的方式失去活性的情况下，能量额相应于在该时间期间所累积的在被测组织区域或目标组织区域中所转换的电功率)。对此，时间测量设备22通过控制线路T将相应的持续时间t提供给计算设备16。能量引入的时间分布的检测也是有利的，因为由此考虑了具有不同时间分布的不同功率引入，即使通过这些功率引入可能做同样的功。于是根据引入的持续时间来安排功率的大小，使得可以更好地计算凝固过程。
为了跟踪引入被测组织区域40中的热量，观察在被测组织区域40中的温度变化会证明是有用的。对此，测量装置具有用于测量在被测组织区域中的组织温度υ的温度测量设备23，组织温度通过控制线路θ传送给计算设备16。在此，测量装置这样地构造，使得被测组织能量引入可根据测量到的温度υ确定和/或校正。尤其是，例如可以通过观察温度来推测合适的或者不合适的功率引入或者能量引入，并且也推测出组织达到对去活性足够的温度的何种程度。这些数据使目标组织能量引入的终值的确定容易和精确。有利的是，使用至少两个温度测量设备，以便能够跟踪待处理组织中的温度梯度。
如已提及的那样，进入目标组织区域中的目标组织能量引入的终值w例如可以通过推断或者通过经验值辅助的推断来确定。经验值也变得必需，以便可以由被测组织区域的可能的能量损耗推断出目标组织区域的可能的能量损耗。因此，测量装置分配有存储设备17，用于存储描述比较试验组织的测量值的实验确定的测量系列。为了确定终值w，除了通常的推断之外还以所存储的测量系列为基础。因此，例如热容量或者导热性允许推断待处理组织的凝固特性。
另一(在此未示出的)同样分配给控制设备15的测量装置替换地能够实现测量待处理组织。由此，表征待处理组织的测量值可以直接接收进存储设备17中。此外，待处理组织可被直接用于上述时序控制，使得从凝固期间变化的组织参数中得出目标组织能量引入的新的终值w(额定值)。为了能够实现接收组织参数，存储设备17同样分配有输入单元50，该输入单元这样地构造，使得使用者可以输入描述比较样本组织的测量值和/或已知组织参数，以存储进存储设备17中。优选地，上述其它测量装置这样地构造，使得在待处理组织上检测到的测量值自动地接收进存储设备17中。
在球形电极并且由此在径向对称的凝固区41的情况下，尤其是被测组织区域40上的电压降的一维的测量(凝固电极31与间隔的测量电极32)可以推断出三维的凝固区41的构造。在例如可通过非球形凝固电极形成的非对称的凝固区中，为了凝固区41的至少一个维度的可靠识别或确定，从凝固电极31出来在两个相反的方向上将至少两个测量电极32、32’设置在电外科器具30上。如图2中所示，对此测量电极32、32’和凝固电极31沿着直线构造，其中凝固电极31设置在测量电极32、32’之间。因此必要时通过两个电压测量设备进行测量值(在此为被测组织区域40上的电压降)的检测。
优选地，测量电极32、32’位置可变地设置在电外科器具30上。由此，利用仅仅一个器具可以测量不同大小的被测组织区域40或目标组织区域41。在此测量电极32、32’可以构造得可移动和可卡入，或者测量电极可以在不同的位置被容纳在容纳区域中。
如果测量电极32、32’固定在电外科器具30上，则对于被测组织区域的不同大小，必须有不同的电外科器具以供使用。
如在图1至3中所示的那样，高频外科设备1具有上面已经描述的电流测量设备21。高频电流的测量能够实现电流与电压之间的相位关系的确定，在此例如借助控制设备15。在更高的频率的情况下，尤其是生物组织的电容性无功电阻的影响增大，但是在高频率的情况下馈电线的电容和电感也变得明显。就此而言，通过确定电压与电流之间的相位关系可以进行目标组织能量引入的终值w的精确确定。
根据图1，高频外科装置10具有上面已提及的信号处理设备18，断开信号c可通过控制线路C’输送给信号控制设备。信号处理设备18这样地构造，使得其传输断开信号c给光学和/或声学的显示装置19，使得可以根据断开信号c显示高频电流的断开，用于引导用户。纯声学显示向用户指示凝固的结束，而随后不必进行光学的显示。光学和声学显示的结合也是可能的。
光学显示装置可以构造为显示器和/或例如构造为灯。信号处理设备18优选具有存储设备(未示出)，存储设备存储断开信号(必要时包括以前的外科手术的各种边界条件)。这些数据可以通过显示器19显示，使得即将进行手术的手术员可以利用以前的处理的经验值。
如已经描述的那样，在被测组织区域40上下降的电压设置为要检测的测量值。然而，也可能的是在被测组织区域40(必要时目标组织区域41)凝固期间检测其电阻或者电阻变化，以便从中确定与凝固区的希望的大小的关系。
本发明不仅可用于凝固过程而且可用于切割过程。尤其有利的是，根据本发明可检测随着切割过程出现的凝固作用。即使在双极装置中，根据本发明的主题也提供电外科处理的可靠的检测和监控。
在此，必须指出，所有上面所描述的部分本身单独地或者任意组合地、特别是附图中所表示的细节、被作为本发明的本质来要求保护。由此的变化对本领域技术人员是熟悉的。
参考标记表
1 高频外科设备
10 高频外科装置
11 高频发生器
12 输入端子
13 第一输出端子
14 第二输出端子
15 控制设备
16 计算设备
17 存储设备
18 信号处理设备
19 显示装置
20 电压测量设备
21 电流测量设备
22 时间测量设备
23 温度测量设备
30 电外科器具
31 凝固电极
32 测量电极
32’ 测量电极
33 中性电极
40 被测组织区域
41 目标组织区域，凝固区
42 周围组织
50 输入单元
r 被测组织区域/目标组织区域的半径、限定的距离
U 控制线路
I 控制线路
T 控制线路
θ 控制线路
W 控制线路
C、C’ 控制线路
u 电压降， 电压
i 电流
t 持续时间
υ 温度
w 所确定的终值
c 断开信号
RZ 目标组织区域电阻
RM 被测组织区域电阻
RR 目标组织区域的剩余电阻
R 过渡电阻
RP 病人电阻