特開 2024-91598 電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイス、電気外科用ジェネレータ、検出方法、および動作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024091598

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイス、電気外科用ジェネレータ、検出方法、および動作方法

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240627BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023216836

(22)【出願日】2023-12-22

(31)【優先権主張番号】63/434,992

(32)【優先日】2022-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】516236908

【氏名又は名称】オリンパス・ヴィンター・ウント・イベ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＯＬＹＭＰＵＳ ＷＩＮＴＥＲ ＆ ＩＢＥ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル ラミン

(72)【発明者】

【氏名】トーマス フェーシング

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770AA05

5H770DA01

5H770DA41

5H770HA02Y

5H770HA19Z

5H770JA06Z

5H770JA17Z

(57)【要約】

【課題】器具切替手段の状態を監視するために使用される電気回路の複雑さを低減する。
【解決手段】少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段で構成され、測定電流を生成するための電力変換器と、第１および第２の器具切替手段とは、第１の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段が導通しているとき、第１の測定電流が第１の電流経路に沿って確立され、第１の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されず、第２の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段が導通しているとき、第２の測定電流が第２の電流経路に沿って確立され、第２の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されないように接続される。評価デバイスは、測定電流が第１または第２の電流経路に沿って確立されているかを検出するように適合される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスであって、
測定電流を生成するための電力変換器であって、少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段で構成される前記電力変換器と、
前記電力変換器の前記少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段を作動させるための制御デバイスと、
前記電力変換器に電気的に接続される第１および第２の器具切替手段と、
前記生成された測定電流を評価するための評価デバイスと、
を備え、
前記電力変換器と前記第１および第２の器具切替手段とは、
（ｉ）前記第１の制御可能な切替手段および前記第１の器具切替手段が導通しているとき、第１の測定電流が前記第１の制御可能な切替手段および前記第１の器具切替手段を通る第１の電流経路に沿って確立され、前記第１の制御可能な切替手段および前記第２の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されず、
（ｉｉ）前記第２の制御可能な切替手段および前記第２の器具切替手段が導通しているとき、第２の測定電流が前記第２の制御可能な切替手段および前記第２の器具切替手段を通る第２の電流経路に沿って確立され、前記第２の制御可能な切替手段および前記第１の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されない
ように接続され、
前記評価デバイスは、前記生成された測定電流が前記第１の電流経路に沿って確立されているか、または前記第２の電流経路に沿って確立されているかを検出するように適合される
ことを特徴とする、デバイス。

【請求項2】

前記第１の器具切替手段および前記第２の器具切替手段は、並列に電気的に接続され、前記第１の器具切替手段は、前記第２の器具切替手段とは異なる導通方向を有する、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記第１の器具切替手段は、第１の作動可能なスイッチおよび第１の導通方向を有する第１のダイオードで形成され、前記第２の器具切替手段は、第２の作動可能なスイッチおよび第２の導通方向を有する第２のダイオードで形成され、前記第１および第２の導通方向は、異なっており、前記第１の器具切替手段は、第１の特定の抵抗もしくは抵抗器で形成され、および／または前記第２の器具切替手段は、第２の特定の抵抗もしくは抵抗器で形成される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項4】

前記電力変換器は、少なくとも４つの制御可能な切替手段を有するＨブリッジで形成され、少なくとも前記第１の器具切替手段および前記第２の器具切替手段は、前記Ｈブリッジの中点に導電的に接続される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

前記制御デバイスは、クロック制御される前記電力変換器の前記少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段を作動させるように構成され、第１の切替段階で少なくとも前記第１の制御可能な切替手段を作動させ、第２の切替段階で少なくとも前記第２の制御可能な切替手段を作動させる、請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

前記制御デバイスは、第１の切替段階で前記第１の制御可能な切替手段および第４の制御可能な切替手段を同時に作動させ、第２の切替段階で前記第２の制御可能な切替手段および第３の制御可能な切替手段を同時に作動させるように構成される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

前記制御デバイスは、２００Ｈｚまたは２５０Ｈｚのクロック周波数でクロック制御される前記電力変換器の前記少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段を作動させるように配置される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項8】

前記評価デバイスは、前記電力変換器の前記少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段の現在の切替段階の評価と前記測定電流とに基づいて、前記第１の器具切替手段の前記起動を検出し、かつ／もしくは前記第２の器具切替手段の前記起動を検出するように構成され、および／または
前記評価デバイスは、第１の切替段階における測定された測定電流と第２の切替段階における測定された測定電流との間の差を計算するように適合され、前記計算された差が所定の閾値を超える場合、前記第１または第２の器具切替手段の起動は、前記評価デバイスを用いて決定され、および／または
前記評価デバイスは、前記電気外科用器具のバイパスを形成する基準切替段階における基準電流を計算するように適合され、前記第１の切替段階における前記測定された測定電流と前記基準電流との間の差、および／もしくは前記第２の切替段階における前記測定された測定電流と前記基準電流との間の差を計算し、それによって高周波ノイズを低減または排除するように適合される、
請求項１に記載のデバイス。

【請求項9】

閾値が、前記第１の測定電流および／または前記第２の測定電流に対して実装され、前記評価デバイスは、前記閾値に達したときに前記第１の器具切替手段および／または前記第２の器具切替手段が起動していると評価する、請求項１に記載のデバイス。

【請求項10】

少なくとも１つのさらなる器具切替手段が、前記第１および第２の器具切替手段に並列に接続され、前記さらなる器具切替手段は、前記第２の器具切替手段および／または前記第１の器具切替手段とは異なる電流通過方向を有する、請求項１に記載のデバイス。

【請求項11】

電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスを備える電気外科用ジェネレータであって、前記デバイスは、請求項１に記載のデバイスであることを特徴とする、電気外科用ジェネレータ。

【請求項12】

電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するための検出方法であって、前記器具切替手段は、少なくとも第１および第２の器具切替手段を備え、前記第１および第２の器具切替手段は、電力変換器に電気的に接続され、
第１の制御可能な切替手段および前記第１の器具切替手段が導通しているとき、第１の測定電流が前記第１の制御可能な切替手段および前記第１の器具切替手段を通る第１の電流経路に沿って確立され、前記第１の制御可能な切替手段および前記第２の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されず、
第２の制御可能な切替手段および前記第２の器具切替手段が導通しているとき、第２の測定電流が前記第２の制御可能な切替手段および前記第２の器具切替手段を通る第２の電流経路に沿って確立され、前記第２の制御可能な切替手段および前記第１の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されず、前記検出方法は、
少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段で構成される前記電力変換器によって測定電流を生成するステップと、
制御デバイスによって前記電力変換器の前記制御可能な切替手段を作動させるステップと、
前記生成された測定電流が、前記生成された測定電流を評価するための評価デバイスによって前記第１の電流経路に沿って確立されているか、または前記第２の電流経路に沿って確立されているかを検出するステップと
を含む、検出方法。

【請求項13】

前記電力変換器の前記少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段の現在の切替段階の評価と前記測定電流とに基づいて、前記第１の器具切替手段の前記起動を検出するステップ、および／または前記第２の器具切替手段の前記起動を検出するステップ
を含む、請求項１２に記載の検出方法。

【請求項14】

電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスを動作させるための動作方法であって、前記デバイスは、請求項１に記載のデバイスであり、前記動作方法は、
すべての制御可能な切替手段が非導通状態に設定されているとき、測定電流としてアイドル電流を測定するステップと、
すべての制御可能な切替手段が導通状態に設定されているとき、測定電流としてノイズ電流を測定するステップと、
前記電力変換器の順モードと逆モードとの切替を繰り返すステップと
を含み、
前記順モードでは、前記電力変換器の少なくとも前記第１の制御可能な切替手段は、導通し、
前記逆モードでは、前記電力変換器の少なくとも前記第２の制御可能な切替手段は、導通する、動作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスに関する。本発明はまた、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスを備える電気外科用ジェネレータに関する。本発明はまた、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するための検出方法に関する。本発明はまた、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスを動作させるための動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電気外科用器具を動作させるための電気外科用ジェネレータが、一般に知られている。そのようなジェネレータは、ジェネレータに接続されたハンドヘルド電気外科用器具用の電源として使用される。そのようなジェネレータはまた、接続された電気外科用器具の正しい動作を監視するために使用される。電気外科用ジェネレータはまた、ジェネレータ自体でのユーザ対話を監視するように適合され、または電気外科用器具もしくはフットスイッチなどのジェネレータに結合された他のユーザ対話手段でのユーザ対話を監視するように適合される。

【0003】

例えば、電気外科用器具は、プッシュボタンまたはハンドスイッチなどの器具切替手段を含むことが知られている。これらの切替手段は、例えば切断モードと凝固モードとを切り替えるために使用される。切断モードでは、電気外科用ジェネレータは、組織を切断するための特定の高周波電流を電気外科用器具に供給する。凝固モードでは、電気外科用ジェネレータは、組織を凝固させるための特定の高周波電流を電気外科用器具に供給する。したがって、電気外科用ジェネレータに接続された電気外科用器具は、切断または凝固などの器具の異なる動作モードを起動するためのプッシュボタンまたはハンドスイッチを有することが多い。

【0004】

器具切替手段は、ジェネレータとの個々の（接続）線、例えば切替手段ごとに１つの線によってジェネレータに接続されることが知られている。あるいは、器具切替手段は、ジェネレータとの器具コネクタを介して共通（接続）線によってジェネレータに接続される。第２の変形例では、共通線が使用される場合、どの切替手段がユーザによって起動されたかを検出するための回路を実装する必要がある。その目的のために、順方向または逆方向に器具の各プッシュボタンまたはハンドスイッチの前にダイオードを実装することが知られている。順方向は、順バイアスとしても知られている。逆方向は、逆バイアスとしても知られている。共通線は、（電気）共通接続線として理解することもできる。

【0005】

器具の切替手段を区別するために、および器具の切替手段が起動されているかどうかを監視するために、既知の解決策では交流電圧が共通線に印加される。例えば、２００ヘルツ程度の周波数で共通線に印加される方形波信号を監視することが知られている。この信号は、基準点としてのグランドに対して正または負の極性を有する。印加される信号の極性が変化することに起因して、かつ各切替手段の前のダイオードの特定の導通方向に起因して、器具のそれぞれの切替手段がユーザによって押圧されると、切替手段への割り当て可能な電流の流れが確立される。

【0006】

例えば、２つの異なる切替手段が器具の一部であり、各切替手段が異なる導通方向を有するダイオードを含む場合、印加された交流信号が正の極性を有するとき、および順バイアスダイオードを有するそれぞれの切替手段がユーザによって起動されたとき、第１の電流の流れが確立される。順バイアスダイオードを有する切替手段を通る電流の流れは、印加された交流信号がダイオードの遮断効果のために負の極性を有するときには確立されない。逆もまた同様であり、印加された交流信号が負の極性を有するとき、および逆バイアスダイオードを有するそれぞれの切替手段がユーザによって起動されたとき、第２の電流の流れが確立される。逆バイアスダイオードを有する切替手段を通る電流の流れは、印加された交流信号がダイオードの遮断効果のために正の極性を有するときには確立されない。

【0007】

したがって、印加された交流信号が正の極性を有するときに電流が検出された場合、順バイアスダイオードを有する切替手段がユーザによって起動されたと結論付けることができる。印加された信号が負の極性を有するときに電流が検出された場合、逆バイアスダイオードを有する切替手段がユーザによって起動されたと結論付けることができる。これにより、１つの共通線を介して接続されているにもかかわらず、２つの手動切替手段を互いに独立して照会することが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】欧州特許出願公開第４１０１４０６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、この原理のための負の電圧の生成および提供は、回路の複雑さを増大させる必要がある。加えて、負の電流または電圧を評価しなければならず、これも回路の労力を増大させる。加えて、評価は、正確に調整および較正されなければならないアナログオプトカプラによって部分的に実施される。

【0010】

要約すると、生成される負の電圧は、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するのに不利である。したがって、電気外科用器具の切替手段の起動を検出するための検出プロセスにおいて、そのような負の電圧または電流の供給を回避することが望ましい。

【0011】

したがって、本発明の目的は、器具切替手段の状態を監視するために使用される電気回路の複雑さを低減する解決策を提供することである。特に、本発明の目的は、器具切替手段の監視プロセスにおいて負の電圧または電流を使用しない解決策を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の第１の態様によれば、請求項１に記載の電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスが提案される。

【0013】

デバイスは、監視ユニットまたは検出システムとして理解することもできる。デバイスは、電気外科用ジェネレータに結合された電気外科用器具の器具切替手段が起動されたかどうかを検出するために使用される。器具切替手段は、例えば、電気外科用器具に配置されたプッシュボタンまたはハンドスイッチである。器具切替手段を用いて、ユーザは、例えば器具の異なる動作モードを選択することができる。したがって、デバイスは、どの特定のスイッチまたはボタンがユーザによって押圧されたかを検出するように構成される。デバイスは、接続線を介して、例えば上述のように共通接続線を介して電気外科用ジェネレータに結合されることが理解される。電気外科用ジェネレータは、電気外科用器具を駆動するために使用される。電気外科用ジェネレータは、例えば、電力供給網から、またはバッテリなどの蓄電デバイスから前記電気外科用器具に電力を供給する。

【0014】

デバイスは、測定電流を生成するための電力変換器を備え、電力変換器は、少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段で構成される。電力変換器は、一般に、制御可能なスイッチによって電気エネルギーを変換するための電気的または電気機械的デバイスとして理解される。例えば、ＤＣ－ＤＣ、ＤＣ－ＡＣ、ＡＣ－ＤＣ、およびＡＣ－ＡＣは、既知の電力変換器である。提案された電力変換器は、制御スイッチとしても理解することができる少なくとも２つの制御可能な切替手段を含む。電力変換器は、例えば、Ｈブリッジトポロジーなどを有するＤＣ－ＡＣ変換器である。制御可能な切替手段は、例えばＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＢＪＴ（バイポーラ接合トランジスタ）、または他の電子スイッチである。電力変換器によって生成される電流は、テスト電流、試験電流、被測定電流、または測定電流として理解することもできる。生成された測定電流に基づいて、少なくとも第１または第２の器具切替手段がユーザによって起動されたかどうかを決定することができる。電力変換器は、好ましくは電気外科用ジェネレータに配置される。電力変換器は、電圧源または電流源によって供給を行われることも理解される。電圧源または電流源は、例えば整流ＤＣ電圧である。電力変換器は、好ましくは１２ボルト以下の電圧で動作する。

【0015】

デバイスは、電力変換器の制御可能な切替手段を作動させるための制御デバイスをさらに備える。制御デバイスは、制御ユニット、ゲートドライバ、ドライバ回路、またはトリガ回路などとして理解することもできる。制御デバイスは、電力変換器の制御可能な切替手段を作動させるための制御信号を提供するように適合される。制御デバイスは、制御信号によって個々に電力変換器の切替手段の各々を制御するように構成される。制御デバイスは、１つまたは複数の共通制御信号を電力変換器の切替手段の１つまたは複数に提供することも可能である。制御デバイスは、クロック制御方式で電力変換器の制御可能なスイッチを作動させる。例えば、第１の制御可能な切替手段は、第１の切替段階で制御デバイスによって作動され、第２の制御可能な切替手段は、異なる時間に第２の切替段階で作動される。切替段階という用語は、クロックサイクルとして理解することもできる。通常動作における制御可能な切替手段のクロック制御中、短絡が回避されるべきであることが理解される。しかしながら、ノイズ電流を決定するために短絡動作が望まれる場合がある。

【0016】

デバイスは、少なくとも第１および第２の器具切替手段をさらに備え、第１および第２の器具切替手段は、電力変換器に電気的に接続される。したがって、電気外科用器具は、少なくとも２つの器具切替手段、例えば電気外科用器具のハンドルに配置された２つの異なるハンドスイッチを含むことが提案される。前述のように、２つの異なる器具切替手段を用いて、例えば、器具のユーザまたはオペレータによって異なる動作モードを選択することができる。好ましくは、器具の切替手段は、共通接続線によって電力変換器と電気的に結合される。

【0017】

デバイスは、生成された測定電流を評価するための評価デバイスをさらに備える。評価デバイスは、測定ユニットまたは測定システムとして理解することもできる。評価デバイスは、電力変換器により生成される電流または電圧を測定または監視するように構成される。

【0018】

本発明の本質的な態様は、前述の構成要素がどのように電気的に相互接続されるかである。

【0019】

電力変換器および器具切替手段は、第１の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段が導通しているとき、第１の測定電流が第１の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段を通る第１の電流経路に沿って確立され、第１の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されないように接続されることが提案される。

【0020】

したがって、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段は、電力変換器の第１の制御可能な切替手段および電気外科用器具の第２の器具切替手段が導通しているが、測定電流が確立されないように第１の電流経路を介して配線されることが提案される。このような挙動を達成する１つの可能性は、例えば、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段が並列に電気的に接続され、第１の器具切替手段が第２の器具切替手段とは異なる導通方向を有することである。したがって、第１の電流経路に沿って流れる第１の測定電流は、電力変換器の第１の制御可能な切替手段および器具の第１の器具切替手段が導通している場合にのみ確立される。このようにして、電力変換器の第１の制御可能なスイッチが導通しているときに測定電流が検出または測定されると、第１の器具切替手段が起動したと結論付けることができる。

【0021】

さらに、電力変換器および器具切替手段は、第２の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段が導通しているとき、第２の測定電流が第２の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段を通る第２の電流経路に沿って確立され、第２の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されないように接続されることが提案される。

【0022】

したがって、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段は、電力変換器の第２の制御可能な切替手段および電気外科用器具の第１の器具切替手段が導通しているが、測定電流が確立されないように第２の電流経路を介して配線されることが提案される。前述したように、このような挙動を達成する１つの可能性は、例えば、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段が並列に電気的に接続され、第１の器具切替手段が第２の器具切替手段とは異なる導通方向を有することである。したがって、第２の電流経路に沿って流れる第２の測定電流は、電力変換器の第２の制御可能な切替手段および器具の第２の器具切替手段が導通している場合にのみ確立される。このようにして、電力変換器の第２の制御可能なスイッチが導通しているときに測定電流が検出または測定されると、第２の器具切替手段が起動したと結論付けることができる。

【0023】

生成された測定電流が第１の電流経路に沿って確立されているか、または第２の電流経路に沿って確立されているかを区別するために、評価デバイスが使用される。評価デバイスは、生成された測定電流が第１の電流経路に沿って確立されているか、または第２の電流経路に沿って確立されているかを検出するように適合されることが提案される。

【0024】

生成された測定電流が第１の電流経路に沿って確立されているか、または第２の電流経路に沿って確立されているかを区別する１つの可能な方法は、電力変換器の制御可能なスイッチの切替段階またはクロックサイクルおよび測定電流を評価することである。例えば、電力変換器の第１の制御可能なスイッチがアクティブであるときに測定電流がクロックサイクルにおいて検出される場合、上述の配線および器具切替手段の異なる導通方向に起因して、第１の器具切替手段が起動されたと結論付けることができる。逆もまた同様であり、電力変換器の第２の制御可能なスイッチがアクティブであるときに測定電流がクロックサイクルにおいてのみ検出される場合、第２の器具切替手段が起動されたと結論付けることができる。

【0025】

前述のような配線トポロジーでは、負の電圧を使用せずに２つの器具切替手段の起動を検出することが可能である。提案されたデバイスは、回路の複雑さを少なくして実装することができ、加えて、負の電圧および電流に適した複雑なアナログ回路を回避することができる。したがって、負の電圧に適した構成要素を回避することができる。

【0026】

好ましくは、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段は、並列に電気的に接続され、第１の器具切替手段は、第２の器具切替手段とは異なる導通方向を有する。導通方向は、順方向または逆方向である。両方の方向は、一般に知られている。順方向は、順バイアスとしても知られている。逆方向は、逆バイアスとして知られている。したがって、２つの器具切替手段を、並列であるが異なる導通方向で接続することが提案される。所定の方向の電圧が２つの並列器具切替手段に印加されると、一方の器具切替手段にのみ電流が流れることが理解される。

【0027】

好ましくは、第１の器具切替手段は、第１の作動可能なスイッチおよび第１の導通方向を有する第１のダイオードで形成され、第２の器具切替手段は、第２の作動可能なスイッチおよび第２の導通方向を有する第２のダイオードで形成され、第１および第２の導通方向は、異なっている。第１の作動可能なスイッチおよび／または第２の作動可能なスイッチは、例えば、トグルスイッチ、プッシュボタン、ハンドスイッチなどである。ダイオードが、一般に知られている。ダイオードは、主に一方向に電流を伝導する電子構成要素である。一方の方向は低抵抗であり、他方の方向は高抵抗である。したがって、第１の導通方向を有する第１のダイオードが第１の器具切替手段に直列に配置され、異なる導通方向を有する第２のダイオードが第２の器具切替手段に直列に配置されることが提案される。例えば、第１のダイオードは順方向に電流を伝導し、第２のダイオードは逆方向に電流を伝導する。

【0028】

加えて、または代替的に、第１の器具切替手段は、第１の特定の抵抗もしくは抵抗器で形成され、および／または第２の器具切替手段は、第２の特定の抵抗もしくは抵抗器で形成される。さらなる器具切替手段が、第１および第２の切替手段と同じ方法で、したがって作動可能なスイッチ、ダイオード、および／または特定の抵抗もしくは抵抗器で形成されることも提案される。特定の抵抗器によって、同じ導通方向を有するダイオードを有する器具切替手段を区別するために、器具切替手段ごとに固有の電流の流れを提供することができる。

【0029】

好ましくは、評価デバイスは、測定電流の電流振幅を評価するように適合される。このようにして、電流振幅を評価し、同じ導通方向を有する器具切替手段を区別することができる。異なる電流振幅を、前記抵抗器で設定することができる。

【0030】

好ましくは、電力変換器は、少なくとも４つの制御可能な切替手段を有するＨブリッジで形成される。Ｈブリッジは一般に知られており、ブリッジ回路と同義であると理解することができる。Ｈブリッジまたはブリッジ回路は、２つの回路分岐（通常は互いに並列）が、それらに沿ったいくつかの中間点で第１の２つの分岐の間に接続された第３の分岐によって「架橋」される電気回路のトポロジーである。Ｈブリッジは、負荷に印加する電圧の極性を切り替える電子回路である。この場合の負荷は、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段である。Ｈブリッジは、４つの制御可能な切替手段を含む。これらの４つの制御可能な切替手段を用いて、一般に５つの異なる切替状態、すなわち、第１および第４の制御可能な切替手段がアクティブである順モード、第２および第３の制御可能な切替手段がアクティブである逆モード、すべての制御可能な切替手段が非アクティブであるか、または４つの制御可能な切替手段のうちの１つのみがアクティブであるアイドルモード、第２および第４の制御可能な切替手段または第１および第３の制御可能な切替手段がアクティブであるブリッジ短絡モード、ならびに第１および第２の制御可能な切替手段ならびに／または第３および第４の制御可能な切替手段がアクティブである短絡モードを設定することができる。

【0031】

したがって、順モードでは、正の電圧を第１および第２の器具切替手段にわたって印加することができ、逆モードでは、負の電圧を第１および第２の器具切替手段にわたって印加することができる。第１および第２の器具切替手段の異なる導通方向に起因して、電流は、器具切替手段の一方にわたってのみ流れる。逆もまた同様であり、Ｈブリッジの他の２つのスイッチが閉じられているとき、反転された電圧が第１および第２の器具切替手段にわたって印加される。やはり、第１および第２の器具切替手段の異なる導通方向に起因して、電流は、切替手段の一方にわたってのみ流れる。

【0032】

Ｈブリッジを使用することによって、正および負の電圧が第１および第２の器具切替手段にわたってのみ印加される。残りの回路は、正の電圧のみで動作する。このようにして、第１および第２の器具切替手段およびダイオードのみが正および負の電圧を受け取るため、負の電圧に対する複雑な回路を回避することができる。

【0033】

特に好ましくは、少なくとも第１の器具切替手段および第２の器具切替手段は、Ｈブリッジの中点に導電的に接続される。したがって、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段を負荷としてＨブリッジに接続することが提案される。したがって、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段は、Ｈブリッジのブリッジ経路に配置される。前述のように、Ｈブリッジまたはブリッジ回路は、２つの回路分岐（通常は互いに並列）が、それらに沿ったいくつかの中間点で第１の２つの分岐の間に接続された第３の分岐によって架橋される電気回路のトポロジーである。前述の専門用語が使用される場合、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段は、２つの他の分岐の間に接続された第３の分岐に配置される。この配置では、制御可能な切替手段のみを作動させることによって、第１の器具切替手段および第２の器具切替手段にわたって正および負の電圧を確立することができる。したがって、負の電圧源は不要である。

【0034】

好ましくは、制御デバイスは、クロック制御される電力変換器の制御可能な切替手段を作動させるように構成され、制御デバイスは、第１の切替段階で少なくとも第１の制御可能な切替手段を作動させ、第２の制御可能な切替段階で少なくとも第２の制御可能な切替手段を作動させる。したがって、制御デバイスは、電力変換器の制御可能な切替手段を繰り返し作動させ、第１の切替段階では電力変換器の少なくとも第１の制御可能な切替手段を、第２の切替段階では電力変換器の第２の制御可能な切替手段を交互に起動させることが提案される。切替段階は、クロックサイクルまたはクロック段階として理解することもできる。

【0035】

好ましくは、制御デバイスは、第１の切替段階で第１の制御可能な切替手段および第４の制御可能な切替手段を同時に作動させ、第２の切替段階で第２の制御可能な切替手段および第３の制御可能な切替手段を同時に作動させるように構成される。したがって、制御デバイスは、順モードと逆モードとの間で電力変換器の４つの制御可能な切替手段を切り替えることが提案される。このようにして、特定の電流の流れ方向を有する第１および第２の器具切替手段にわたって正の電圧が交流的に印加される。したがって、２つのモードを常に交互にすることが提案される。好ましくは、制御デバイスは、経時的に繰り返し電力変換器の制御可能な切替手段を作動させる。したがって、制御デバイスによって電力変換器の順モードと逆モードとの経時的に連続的な切替を適用することが提案される。

【0036】

好ましくは、制御デバイスは、５０Ｈｚ～１ｋＨｚの範囲のクロック周波数、特に好ましくは２００Ｈｚまたは２５０Ｈｚのクロック周波数でクロック制御される電力変換器の制御可能な切替手段を作動させるように適合される。提案された周波数範囲のクロッキング周波数で電力変換器の制御可能な切替手段をクロック制御することは、スイッチの起動の高速検出と良好な電磁両立性（ＥＭＣ）との間の良好なトレードオフを提供する。

【0037】

好ましくは、評価デバイスは、電力変換器の制御可能な切替手段の現在の切替段階の評価と測定電流とに基づいて、第１の器具切替手段の起動を検出し、かつ／または第２の器具切替手段の起動を検出するように構成される。測定電流が電力変換器の特定の切替段階でのみ繰り返し発生する場合、評価デバイスは、どの器具切替手段が起動されたかを結論付けることができる。例えば、第１および第４の制御可能な切替手段がアクティブであり、したがって順モードが設定され、測定電流が検出されると、評価デバイスは、順バイアスダイオードを有する器具切替手段が起動されたと結論付ける。また、評価デバイスは、測定電流が逆モードでのみ流れる場合、逆バイアスダイオードを有する器具切替手段が起動されたと結論付ける。閾値は、デバイスに記憶することができ、または例えば評価デバイスにプログラムすることができる。

【0038】

加えて、または代替的に、評価デバイスは、第１の切替段階における測定された測定電流と第２の切替段階における測定された測定電流との間の差を計算するように適合され、計算された差が所定の閾値を超える場合、第１または第２の器具切替手段の起動は、評価デバイスを用いて決定されることが好ましい。電流についての閾値は、デバイスに記憶することができ、または例えば評価デバイスにプログラムすることができることが理解される。第１の切替段階は、例えば、電力変換器が順モードに設定される切替段階であり、第２の切替段階は、例えば、電力変換器が逆モードに設定される切替段階であり、またはこれらはその逆である。したがって、計算された差が所定の閾値を超える場合、第１の器具切替手段が押圧されるか、または第２の器具切替手段が押圧される。

【0039】

一態様によれば、評価デバイスは、電気外科用器具のバイパスを形成する基準切替段階における基準電流を計算するように適合され、特に、評価デバイスは、第１の切替段階における測定された測定電流と基準電流との間の差、および／または第２の切替段階における測定された測定電流と基準電流との間の差を計算し、それによって高周波ノイズを低減または排除するように適合される。

【0040】

ノイズが発生し得ることが分かった。同様のノイズを有する基準電流との差を計算することによって、ノイズまたはノイズに起因するより高いレベルが低減され、所望の信号がより明確に突出する。

【0041】

好ましくは、閾値が、第１の測定電流および／または第２の測定電流に対して実装され、評価デバイスは、閾値に達したときに第１の器具切替手段および／または第２の器具切替手段が起動していると評価する。器具切替手段の起動の正しく誤りのない検出を保証するために、測定電流閾値が定義される。測定電流が閾値に達するかまたは閾値を超える場合、器具切替手段の起動が想定される。このようにして、回路への寄生電流または電磁結合を抑制することができる。

【0042】

好ましくは、少なくとも１つのさらなる器具切替手段が、第１および第２の器具切替手段に並列に接続され、さらなる器具切替手段は、第２の器具切替手段および／または第１の器具切替手段とは異なる電流通過方向を有する。したがって、器具切替手段は、３つ以上の器具切替手段を含むことが提案される。さらなる器具切替手段は、第１および第２の器具切替手段に並列に接続され、前述のように第１および第２の器具切替手段と同様に構成される。したがって、カスケード回路が提案される。

【0043】

加えて、または代替的に、各々が第１および第２の器具切替手段を通る電流を特定の方向に制限する任意のダイオードは、電気外科用器具における第１および第２の器具切替手段の近くに位置することができ、または電気外科用器具が接続される電気外科用ジェネレータに位置することができる。

【0044】

本発明の第１のさらなる態様によれば、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスを備える電気外科用ジェネレータが提案され、デバイスは、先行する実施形態のうちの１つに従って形成される。このさらなる態様およびその好ましい実施形態の利点、好ましい実施形態、および詳細に関しては、上述の対応する利点、好ましい実施形態、および詳細が参照される。電気外科用ジェネレータは、電気外科用ジェネレータに接続された電気外科用器具用の電源として使用される。電気外科用ジェネレータは、電気外科用器具を接続し電気的に供給を行うための器具端子を備える。器具端子は、コネクタまたはポートとして理解することができる。動作中、電気外科用器具は、電気外科用器具と電気外科用ジェネレータとの間に電気的接続を提供するために端子に接続される。電気外科用ジェネレータは、電気外科用器具に電気的に電流または電圧を供給するように構成される。電気外科用ジェネレータは、その目的のために、例えば電力供給網と接続され、電気外科用器具の電力供給のための電力変換器を含む。

【0045】

本発明の第２のさらなる態様によれば、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するための検出方法が提案され、器具切替手段は、少なくとも第１および第２の器具切替手段を備え、第１および第２の器具切替手段は、電力変換器に電気的に接続され、第１の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段が導通しているとき、第１の測定電流が第１の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段を通る第１の電流経路に沿って確立され、第１の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されず、第２の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段が導通しているとき、第２の測定電流が第２の制御可能な切替手段および第２の器具切替手段を通る第２の電流経路に沿って確立され、第２の制御可能な切替手段および第１の器具切替手段が導通しているとき、測定電流は確立されない。

【0046】

検出方法は、少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段で構成される電力変換器によって測定電流を生成する第１のステップを含む。

【0047】

検出方法は、制御デバイスによって電力変換器の制御可能な切替手段を作動させるさらなるステップを含む。

【0048】

検出方法は、生成された測定電流が、生成された測定電流を評価するための評価デバイスによって第１の電流経路に沿って確立されているか、または第２の電流経路に沿って確立されているかを検出するさらなるステップを含む。

【0049】

このさらなる態様およびその好ましい実施形態の利点、好ましい実施形態、および詳細に関しては、上述の対応する利点、好ましい実施形態、および詳細が参照される。

【0050】

好ましくは、検出するステップは、電力変換器の制御可能な切替手段の現在の切替段階の評価と測定電流とに基づいて、第１の器具切替手段の起動を検出するステップ、および／または第２の器具切替手段の起動を検出するステップを含む。

【0051】

本発明の第３のさらなる態様によれば、電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスを動作させるための動作方法が提案され、デバイスは、先行する実施形態のうちの１つに従って形成される。第１のステップでは、すべての制御可能な切替手段が非導通状態に設定されているとき、測定電流としてのアイドル電流の測定が実施される。このステップは、故障回路を除外するために実施される。アイドル電流は、アイドル電流についての所定の閾値を超えてはならず、そうでなければ回路は故障する。

【0052】

第２のステップでは、すべての制御可能な切替手段が導通状態に設定されているとき、測定電流としてのノイズ電流の測定が実施される。このステップでは、電力変換器のすべての制御可能な切替手段、したがって電力変換器のすべての経路がグランドに引っ張られる。このようにして、ノイズ電流を決定することができる。ノイズ電流が決定された場合、この電流は、より良好な測定結果のためにフィルタリングすることができる。

【0053】

さらなるステップでは、電力変換器の順モードと逆モードとの繰り返しの切替が実施され、順モードでは、電力変換器の少なくとも第１の制御可能な切替手段は、導通し、逆モードでは、電力変換器の少なくとも第２の制御可能な切替手段は、導通する。このさらなる態様およびその好ましい実施形態の利点、好ましい実施形態、および詳細に関しては、上述の対応する利点、好ましい実施形態、および詳細が参照される。

【0054】

ここで、添付の図を参照して、好ましい実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】一実施形態による電気外科用ジェネレータおよび電気外科用ジェネレータに接続された電気外科用器具を示す図である。

【図2】本発明による電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスの概略回路図である。

【図3】器具切替手段の起動が検出されない場合の制御信号が原理的に示される図および電流測定が原理的に示される図である。

【図4】第１の器具切替手段ＳＷ１が起動された場合の概略回路図および第１の電流経路を示す図である。

【図5】第１の器具切替手段ＳＷ１の起動が検出される場合の制御信号が原理的に示される図および電流測定が原理的に示される図である。

【図6】第２の器具切替手段ＳＷ２が起動された場合の概略回路図および第２の電流経路を示す図である。

【図7】第２の器具切替手段ＳＷ２の起動が検出される場合の制御信号が原理的に示される図および電流測定が原理的に示される図である。

【図8】さらなる器具切替手段ＳＷ３が起動された場合の概略回路図およびさらなる電流経路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0056】

図１は、電気外科用ジェネレータ１０、および電気外科用ジェネレータ１０に接続された電気外科用器具２０を示す。電気外科用器具２０は、接続線１３によって器具端子１２で電気外科用ジェネレータ１０と接続される。接続線１３は、図１には示されていない供給線およびデータ転送線を含んでもよい。接続線１３は、電気外科用器具２０と電気外科用ジェネレータ１０を接続するための共通線である。電気外科用ジェネレータ１０はまた、いくつかの器具端子、例えば、中性器具端子、ユニポーラ器具端子、およびバイポーラ器具端子などを含むことができる。電気外科用器具２０はシャフト１５を含み、シャフト１５はその端部に活性電極１６を有する。シャフト１５は、電気外科用器具２０のハンドル１４に取り付けられる。電気外科用ジェネレータ１０は、例えば光学的警告または動作パラメータを表示するために、テキストおよび／またはシンボルおよび／またはグラフィックを表示するためのディスプレイ１１を含む。電気外科用ジェネレータ１０はまた、ディスプレイ１１の下に３つのボタンとして示されている動作デバイスを含む。動作デバイスは、ディスプレイ１１などと組み合わされたタッチディスプレイであってもよい。電気外科用ジェネレータ１０は、電気外科用器具２０を動作させるために使用される。

【0057】

図１はまた、本発明による電気外科用器具の器具切替手段の起動を検出するためのデバイスの部分の配置を示している。図１に見られるように、デバイス１００は、電力変換器１１０と、制御デバイス１２０と、評価デバイス１３０とを含み、これらは以後、例えば以下の図２～図８でより詳細に説明される。電気外科用器具２０は、第１の器具切替手段ＳＷ１と、第２の器具切替手段ＳＷ２とを含む。第１の器具切替手段ＳＷ１または第２の器具切替手段ＳＷ２を起動（押圧）することによって、電気外科用器具２０の切断モードまたは凝固モードを設定し、器具切替手段の目的の例を示すことができる。

【0058】

図２は、電気外科用器具２０の第１の器具切替手段ＳＷ１または第２の器具切替手段ＳＷ２の起動を検出するためのデバイス１００の概略回路図を示す。

【0059】

デバイス１００は、電力変換器１１０と、制御デバイス１２０と、評価デバイス１３０と、少なくとも第１の器具切替手段ＳＷ１および第２の器具切替手段ＳＷ２とを含む。

【0060】

電力変換器１１０は、測定電流Ｉ_Ｍを生成するために使用され、少なくとも第１および第２の制御可能な切替手段、すなわち第１、第２、第３、および第４の制御可能な切替手段Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４で構成される。

【0061】

制御デバイス１２０は、電力変換器１１０の制御可能な切替手段Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４を作動させるために使用される。図２では、制御デバイス１２０は、４つの制御信号ＧＭ１、ＧＭ２、ＧＭ３、およびＧＭ４を制御可能な切替手段Ｍ１～Ｍ４に提供するための４つの出力を有することが分かる。制御デバイス１２０は、クロック制御される電力変換器１１０の制御可能な切替手段Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を作動させるように構成され、例えば図３、図５、または図７に示すように、第１の切替段階ＳＰ１で少なくとも第１の制御可能な切替手段Ｍ１を作動させ、第２の切替段階ＳＰ２で少なくとも第２の制御可能な切替手段Ｍ２を作動させる。

【0062】

制御デバイス１２０は、第１の切替段階ＳＰ１（順モード）で第１の制御可能な切替手段Ｍ１および第４の制御可能な切替手段Ｍ４を同時に作動させ、第２の切替段階ＳＰ２（逆モード）で第２の制御可能な切替手段Ｍ２および第３の制御可能な切替手段Ｍ３を同時に作動させるように構成される。

【0063】

制御デバイス１２０は、図３、図５、または図７に示すように、５０Ｈｚ～１ｋＨｚの範囲のクロック周波数ｆ、特に２００Ｈｚのクロック周波数ｆでクロック制御される電力変換器１１０の制御可能な切替手段Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を作動させるように配置される。

【0064】

制御デバイス１２０の制御原理およびクロック制御を、より詳細に図３、図５、および図７に示す。

【0065】

デバイス１００はまた、少なくとも第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２を含み、第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２は、電力変換器１１０に電気的に接続される。第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２は、例えば、図１に示すように、接続線１３を介して接続される。抵抗器Ｒ４は、接続線１３の線抵抗を示している。

【0066】

デバイス１００はまた、生成された測定電流Ｉ_Ｍを評価するために使用される評価デバイス１３０を含み、これは測定電流Ｉ_Ｍを測定するための測定ユニットとして理解することができる。評価デバイス１３０は、抵抗器Ｒ６および容量Ｃ１で形成された任意選択の信号フィルタ回路を含む。評価デバイス１３０は、生成された測定電流Ｉ_Ｍ、Ｉ_Ｍ１、Ｉ_Ｍ２が第１の電流経路１４０に沿って確立されているか、または第２の電流経路１５０に沿って確立されているかを検出するように適合される。第１の電流経路１４０は、より詳細に図４に示されている。第２の電流経路１５０は、より詳細に図６に示されている。

【0067】

評価デバイス１３０は、電力変換器１１０の制御可能な切替手段Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の現在の切替段階ＳＰ１もしくはＳＰ２の評価と測定電流Ｉ_Ｍとに基づいて、第１の器具切替手段ＳＷ１の起動を検出し、かつ／または第２の器具切替手段ＳＷ２の起動を検出するように構成される。この原理は、例えば図３、図５、および図７に示されている。

【0068】

評価デバイス１３０は、第１の切替段階ＳＰ１における測定された測定電流Ｉ_Ｍ１と第２の切替段階ＳＰ２における測定された測定電流Ｉ_Ｍ２との間の差を計算するように適合され、計算された差が所定の閾値Ｖ１を超える場合、第１または第２の器具切替手段ＳＷ１またはＳＷ２の起動は、評価デバイス１３０を用いて決定される。この原理は、例えば図３、図５、および図７に示されている。

【0069】

電力変換器１１０および器具切替手段ＳＷ１、ＳＷ２は、第１の制御可能な切替手段Ｍ１、第４の制御可能な切替手段Ｍ４、および第１の器具切替手段ＳＷ１が導通しているとき、第１の測定電流Ｉ_Ｍ１が第１の制御可能な切替手段Ｍ１および第４の制御可能な切替手段Ｍ４ならびに第１の器具切替手段ＳＷ１を通る第１の電流経路１４０に沿って確立されるように接続される。図示の実施形態では、ダイオードＤ１が直列に順方向に配置され、器具切替手段ＳＷ１の一部であるボタンまたはプッシュボタンＴ１を切り替える。

【0070】

第１の制御可能な切替手段Ｍ１、第４の制御可能な切替手段Ｍ４、および第２の器具切替手段ＳＷ２が導通しているとき、図示の実施形態では、プッシュボタンまたはハンドスイッチＴ２が起動されて導通していても、ダイオードＤ２が直列に配置され、第２の器具切替手段ＳＷ２の電気経路内の電流を遮断するプッシュボタンまたはハンドスイッチＴ２を切り替えるので、測定電流Ｉ_Ｍは確立されない。

【0071】

電力変換器１１０および器具切替手段ＳＷ１、ＳＷ２はまた、第２の制御可能な切替手段Ｍ２、第３の制御可能な切替手段Ｍ３、および第２の器具切替手段ＳＷ２が導通しているとき、第２の測定電流Ｉ_Ｍ２が第２の制御可能な切替手段Ｍ２、第３の制御可能な切替手段Ｍ３、および第２の器具切替手段ＳＷ２を通る第２の電流経路１５０に沿って確立されるように接続される。

【0072】

第２の制御可能な切替手段Ｍ２、第３の制御可能な切替手段Ｍ３、および第１の器具切替手段ＳＷ１が導通しているとき、図示の実施形態では、プッシュボタンまたはハンドスイッチＴ１が起動されて導通していても、ダイオードＤ１が直列に配置され、第１の器具切替手段ＳＷ１の電気経路内の電流を遮断するプッシュボタンまたはハンドスイッチＴ１を切り替えるので、測定電流Ｉ_Ｍは確立されない。

【0073】

第１の器具切替手段ＳＷ１および第２の器具切替手段ＳＷ２は、並列に電気的に接続され、第１の器具切替手段ＳＷ１は、第２の器具切替手段ＳＷ２とは異なる導通方向を有する。図２では、第１の器具切替手段ＳＷ１は、ダイオードＤ１と、プッシュボタンまたはハンドスイッチＴ１とを含み、第２の器具切替手段ＳＷ２は、ダイオードＤ２と、プッシュボタンまたはハンドスイッチＴ２とを含む。したがって、第１の器具切替手段ＳＷ１は、第１の作動可能なスイッチＴ１および第１の導通方向を有する第１のダイオードＤ１で形成され、第２の器具切替手段ＳＷ２は、第２の作動可能なスイッチＴ２および第２の導通方向を有する第２のダイオードＤ２で形成され、第１および第２の導通方向は、異なっている。

【0074】

図２の電力変換器１１０は、４つの制御可能な切替手段Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を有するＨブリッジで形成され、少なくとも第１の器具切替手段ＳＷ１および第２の器具切替手段ＳＷ２は、Ｈブリッジの中点に導電的に接続される。

【0075】

図３は、器具切替手段の起動が検出されない場合の制御信号が原理的に示される図および電流測定が原理的に示される図を示す。

【0076】

図３の上の図には、制御可能な切替手段Ｍ１～Ｍ４に提供される複数の制御信号またはゲート信号ＧＭ１～ＧＭ４が示されている。信号ＧＭ１～ＧＭ４は、制御デバイス１２０により生成される。信号の矩形形状および経過は、制御可能な切替手段Ｍ１～Ｍ４がスイッチをオンにするために高レベル信号を提供されることを表すにすぎない。制御信号ＧＭ１～ＧＭ４は、デジタル信号として形成することもでき、高レベルは、例えば論理「１」として理解することができる。したがって、上の図は、第１の切替段階ＳＰ１において、第１および第４の制御可能な切替手段Ｍ１およびＭ４に高レベル信号ＧＭ１およびＧＭ４が提供されることを示している。したがって、第１の切替段階ＳＰ１では、第１および第４の制御可能な切替手段Ｍ１およびＭ４は導通している。第２および第３の制御可能な切替手段Ｍ２およびＭ３は、第１の切替段階ＳＰ１において導通していない。信号ＧＭ１およびＧＭ４または信号ＧＭ２およびＧＭ３についての単一の信号のみが示されているが、制御設計に応じて、信号ＧＭ１およびＧＭ４は、４つの信号または２つの共通信号で個々に第１および第４の制御可能な切替手段Ｍ１およびＭ４または第２および第３の制御可能な切替手段Ｍ２およびＭ３に提供され得ることが理解される。したがって、図３の上の図は、制御信号ＧＭ１、ＧＭ４が第１の切替段階ＳＰ１で生成されることを示す。その後、制御信号ＧＭ２、ＧＭ３が第２の切替段階ＳＰ２で生成され、以下同様である。したがって、第１の切替段階ＳＰ１では、以下の制御パターンが制御可能な切替手段に提供される：Ｍ１＝１、Ｍ２＝０、Ｍ３＝０、Ｍ４＝１。第２の切替段階ＳＰ２では、制御パターンは、Ｍ１＝０、Ｍ２＝１、Ｍ３＝１、Ｍ４＝０である。したがって、第１の切替段階ＳＰ１では、電力変換器１１０は、順モードに設定される。第２の切替段階ＳＰ２では、電力変換器１１０は、逆モードに設定される。このパターンは、経時的に繰り返される。したがって、制御デバイス１２０は、順モードと逆モードとの間で電力変換器１１０を時計回りに切り替えることが提案される。この制御パターンは、経時的に制御可能な切替手段に連続的に交互に提供される。図３のｘ軸は、文字「ｔ」で示される時間軸である。制御信号またはゲート信号ＧＭ１～ＧＭ４は、例えば２００Ｈｚの周波数で経時的に繰り返し生成される。

【0077】

図３の下の図には、時間ｔにわたって測定された測定電流Ｉ_Ｍが示されている。閾値Ｖ１が測定電流Ｉ_Ｍに対して実装され、評価デバイス１３０は、測定された測定電流Ｉ_Ｍを実装された閾値Ｖ１と比較することによって、第１の器具切替手段ＳＷ１または第２の器具切替手段ＳＷ２が起動されたかどうかを評価する。図３の下の図に見られるように、測定電流Ｉ_Ｍは検出されず、したがって、例えば図２に示すように、両方の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２は起動されていない（開いている）。

【0078】

図４は、第１の器具切替手段ＳＷ１が起動された場合の概略回路図および第１の電流経路１４０を示す。図４では、電圧源または電流源ＶＤＤが、Ｍ１（第１の制御可能な切替手段）、Ｒ４（線抵抗）、Ｄ１（第１のダイオード）、Ｔ１（第１の作動可能なスイッチ）、Ｍ４（第４の制御可能な切替手段）、およびＲ３（測定抵抗器）を介して破線の電流経路１４０に沿ってグランドに対して引っ張られることが分かる。図４はまた、制御デバイス１２０が、高レベル制御信号ＧＭ１およびＧＭ４で第１および第４の制御可能な切替手段Ｍ１およびＭ４を設定し、低レベル制御信号ＧＭ２およびＧＭ３で第２および第３の制御可能な切替手段Ｍ２およびＭ３を設定することを示し、括弧内に「１」および「０」で示されている。抵抗器Ｒ３の上に黒矢印で示される測定電流Ｉ_Ｍ１は、第１の電流経路１４０に沿って確立される。

【0079】

基準電流を測定するために、第３および第４の制御可能な切替手段Ｍ３およびＭ４を同時に作動することができる。第１の制御可能な切替手段Ｍ１または第２の制御可能な切替手段Ｍ２のいずれかが作動されることに加えて、電気外科用器具、特に両方の第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２はバイパスされ、基準電流につながる。第１の電流経路１４０で測定された電流とこのような基準電流との間の差を計算することで、ノイズレベルが低減された信号がもたらされる。

【0080】

図５は、第１の器具切替手段ＳＷ１の起動が検出される場合の制御信号が原理的に示される図および電流測定が原理的に示される図を示す。図５は、図４の制御原理を示している。図３に関して説明したように、図４では、制御可能な切替手段Ｍ１～Ｍ４には、経時的に制御信号ＧＭ１～ＧＭ４が繰り返し提供される。第１の器具切替手段ＳＷ１が押圧されるため、第１の測定電流Ｉ_Ｍ１は、第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２の異なる導通方向に起因して、１つまたは複数の切替段階ＳＰ１でのみ発生する。電流Ｉ_Ｍ１が閾値Ｖ１に達することにより、評価デバイスは、このようにして第１の器具切替手段ＳＷ１の起動を検出する。

【0081】

図６は、第２の器具切替手段ＳＷ２が起動された場合の概略回路図および第２の電流経路１５０を示す。図６では、電圧源または電流源ＶＤＤが、Ｍ２（第２の制御可能な切替手段）、Ｔ２（第２の作動可能なスイッチ）、Ｄ２（第２のダイオード）、Ｒ４（線抵抗）、Ｍ３（第３の制御可能な切替手段）、およびＲ３（測定抵抗器）を介して破線の電流経路１５０に沿ってグランドに対して引っ張られることが分かる。図６はまた、制御デバイス１２０が、高レベル制御信号ＧＭ２およびＧＭ３で第２および第３の制御可能な切替手段Ｍ２およびＭ３を設定し、低レベル制御信号ＧＭ１およびＧＭ４で第１および第４の制御可能な切替手段Ｍ１およびＭ４を設定することを示し、括弧内に「１」および「０」で示されている。抵抗器Ｒ３の上に黒矢印で示される測定電流Ｉ_Ｍ２は、第２の電流経路１５０に沿って確立される。

【0082】

基準電流を測定するために、第３および第４の制御可能な切替手段Ｍ３およびＭ４を同時に作動することができる。第１の制御可能な切替手段Ｍ１または第２の制御可能な切替手段Ｍ２のいずれかが作動されることに加えて、電気外科用器具、特に両方の第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２はバイパスされ、基準電流につながる。第２の電流経路１５０で測定された電流とこのような基準電流との間の差を計算することで、ノイズレベルが低減された信号がもたらされる。

【0083】

図７は、第２の器具切替手段ＳＷ２の起動が検出される場合の制御信号が原理的に示される図および電流測定が原理的に示される図を示す。図７は、図６の制御原理を示している。図３に関して説明したように、図７では、制御可能な切替手段Ｍ１～Ｍ４には、経時的に制御信号ＧＭ１～ＧＭ４が繰り返し提供される。第２の器具切替手段ＳＷ２が押圧されるため、第２の測定電流Ｉ_Ｍ２は、第１および第２の器具切替手段ＳＷ１およびＳＷ２の異なる導通方向に起因して、１つまたは複数の切替段階ＳＰ２でのみ発生する。電流Ｉ_Ｍ２が閾値Ｖ１に達することにより、評価デバイスは、このようにして第２の器具切替手段ＳＷ２の起動を検出する。

【0084】

図８は、さらなる器具切替手段ＳＷ３が起動された場合の概略回路図およびさらなる電流経路１５５を示す。図８は、少なくとも１つのさらなる器具切替手段ＳＷ３および／またはＳＷ４が、第１および第２の器具切替手段ＳＷ１、ＳＷ２に並列に接続され、さらなる器具切替手段ＳＷ３、ＳＷ４は、第２の器具切替手段ＳＷ２および／または第１の器具切替手段ＳＷ１とは異なる電流通過方向を有することを示す。器具切替手段ＳＷ３およびＳＷ２または器具切替手段ＳＷ４およびＳＷ１の起動を区別するために、特定の抵抗器が、図８には示されていない器具切替手段ＳＷ１～ＳＷ４の一部であってもよい。したがって、特定の量または電流の振幅が生成され、これは評価デバイスによって監視することができる。よって、一般に、評価デバイスは、測定電流Ｉ_Ｍの電流振幅を評価するように適合される。したがって、電流の振幅または大きさによって切替手段を区別することが提案される。

【符号の説明】

【0085】

１０ 電気外科用ジェネレータ
１１ ディスプレイ
１２ 器具端子
１３ 接続線
１４ ハンドル
１５ シャフト
１６ 活性電極
２０ 電気外科用器具
１００ デバイス
１１０ 電力変換器
１２０ 制御デバイス
１３０ 評価デバイス
１４０ 第１の電流経路
１５０ 第２の電流経路
１５５ さらなる電流経路
ｆ クロック周波数
ｔ 時間
Ｃ１ 容量
Ｄ１ 第１のダイオード
Ｄ２ 第２のダイオード
Ｍ１ 第１の制御可能な切替手段
Ｍ２ 第２の制御可能な切替手段
Ｍ３ 第３の制御可能な切替手段
Ｍ４ 第４の制御可能な切替手段
Ｒ３ 測定抵抗器
Ｒ４ 抵抗器
Ｒ６ 抵抗器
Ｔ１ 第１の作動可能なスイッチ
Ｔ２ 第２の作動可能なスイッチ
Ｖ１ 閾値
ＧＭ１，ＧＭ２，ＧＭ３，ＧＭ４ 制御信号
ＳＰ１ 第１の切替段階
ＳＰ２ 第２の切替段階
ＳＷ１ 第１の器具切替手段
ＳＷ２ 第２の器具切替手段
ＳＷ３，ＳＷ４ さらなる器具切替手段
Ｉ_Ｍ 測定電流
Ｉ_Ｍ１ 第１の測定電流
Ｉ_Ｍ２ 第２の測定電流
ＶＤＤ 電圧源／電流源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】