專利名稱：電外科機頭的四位置搖桿開關的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的外科裝置。
背景技術：
在現代外科中使用大量電子組件和電子裝置，以保證可靠并且毫無傷
害地對患者進行手術。例如，高頻外科(high-frequency surgery)已在 人體和獸醫學中使用了多年，用來凝固和/或切割生物組織。在該過程中， 高頻電流流過要治療或者要去除的組織，因而該組織由于蛋白質凝固和脫 水而變性(alter)或者分解。從而，以封閉血管并止住流血的方式使該 組織收縮。隨后增大電流密度使組織液極為J^il地蒸發，并且4吏細胞膜分 開，從而完全切除該組織。與純機械切割過程相比，這種方法有利于在刀 口處止血。
原則上，可以用相同的醫療器械進行凝固和切割。在這兩種手^漠式 下，對器械提供來自高頻發生器的高頻電壓。控制高頻發生器需要大量參 數，必須根據所希望的兩種手^式中的一種、組織的性質和其它標準來 選擇這些參數，以達到凝固或切割的最佳結果。現代器械提供了集合特定 應用場合所需的^t的多種模式。實踐中發現，手術期間需要在特定凝固 模式和特定切割模式之間頻繁切換，而不經常在不同的切割模式或者不同 的凝固模式之間進行這樣的切換。同樣為了滿足后一種需要，申請人提供 了凝固和切割生物組織的器械，該器械被構造為可以使用器械手柄上的兩 個按鈕在預設的凝固模式和預設的切割模式之間直接進行切換，而手柄上 的第三g使得可以針對第一和第二^Li^^適當的模式。這種三g手 柄的缺點在于，為了可靠地操作按鈕，必須牢固地緊握手柄。此外，因為 需要連續地在不同的手指位置之間改變，所以用戶需要相當長的時間來習 慣對這三個鍵的"盲(blind)"操作。也可能發生由于按下錯誤的按鈕或 者同時按下幾個掩組而錯誤地控制該裝置，有時，這會對手術過程產生非 常負面的影響。
發明內容
本發明的目的是開發如上所述種類的外科裝置，通過簡單且可靠的方 式保證用來在控制外科裝置的多個模式之間的切換及執行用于控制外科 裝置的多個模式。
通過根據權利要求1所述的外科設備來達到該目的。
具體地，通過一種外科設備來達到該目的，該外科設備包括電器械，
特別用于切割和/或凝固生物組織，其中，在優選長條形(oblong)的手 柄上設置致動單元和控制單元，并JU吏得可以利用用于控制所述電器械的 至少三種模式，以便可以通過所述致動單元來選擇并因此來執行所述模 式，其特征在于，所述致動單元包括具有長條形操作元件的切換搖桿，所 述操作元件安裝在導向裝置內以使所述操作元件可以圍繞搖桿軸旋轉，所 述搖桿軸可以垂直于所述手柄的表面移動，以這樣的方式從初始位置開 始，通過圍繞所述搖桿軸向前或者向后旋轉可以到達第一或第二功能位 置，通過向內按下所述操作元件可以到達第三功能位置，在所述操作元件 上在所述搖桿軸的左側設置一個傳感器，在所述搖桿軸的右側設置另一個 傳感器，因而控制單元可以通過傳感器來檢測通過所述切換搖桿所選擇的 功能位置。因此，在所述電器械的手柄上存在可以用來間接控制該器械的 搖桿開關。所述控制單元對這種控制提供各種模式，并且這些模式可以通 過所述切換搖桿來被選擇和執行。
因此，本發明的一個優點在于當外科i殳備正在使用中時，不需要到達 器械周圍或者甚至放下器械。這提高了設備操作的容易性，大大排除了由 于操作錯誤的鍵而錯誤地進行控制的可能性，并且由于可以快速地達到各 個模式，因此提高了外科手術的質量和效率。
所述外科i殳備的優點在于，所述控制單元被設計為至少一個功能位置 的設定通過預定的等待時間而,級遲。這意味著當控制單元檢測時，至少 有一個功能位置不立即產生響應。即，控制單元通過電器械延i^式的執 行或者延^^莫式自身的改變。因此，醫師自己有機會獨立#測對切換搖 桿的不良操作并且足夠快地對該不良操作做出反應，以避免餘溪地控制設 備。對于機械結構，通過預定延遲時間得到的延i^具有另一個優點。機 械觸發的傳感器觸發經常伴隨著某些延遲。因此，可能在使用切換搖桿來 選定功能位置的情況下， 一個或兩個傳感器沒有立即進行檢測。如果這種 情況發生，則控制單元可能會#^地檢測功能位置。當檢測功能位置時， 適合于該延遲的延遲時間保證將會檢測到正確的功能位置。
優選地，所述導向裝置被設計為防止在所述功能位置之間直接進行切 換。因此，有機械保護以防止從一個功能位置切換到另一個功能位置，可 以^初始位置開始選擇功能位置之間的切換。這種清楚的事件序列防止 占用"中間位置"(例如，第一和第三功能位置之間的位置)，并保證對外
^H殳備進行明確且可靠的操作。尤其結合該M保護，有助于所述控制單
元被設計為當檢測到從一個功能位置直接切換到另一個功能位置時，
錯誤狀態以便發出信號和/或消除錯誤。因為由于有上述機械保護而不可 能進行直接切換，所以所述控制單元可以診斷是w^錯誤還是致動裝置的 傳感器g，并w目應地通知或者警告該外科設備的用戶。這有助于當該
設備ii7v錯誤狀態時使該電器械進入安全狀態。
優選地，每個所述傳感器包括M。可以將這兩個,設置為在第一 功能位置中電路僅涉及第一掩組，在第二位置中電路僅涉及第二，，在 第三位置中閉合兩個電路。這種非常簡單的結構是魯棒的，然而使得可以 檢測三個功能位置。
優選地，存在固定地連接到長條形操作元件的長條形突出部分，該突
中，并且該突出部分以所述操作元件可以旋轉或者被向內按下的方式與所 述導向裝置的導向開口在功能性上相互作用。該突出部分和該長條形操作 元件形成T形體，其水平部分對應于操作元件，垂直部分對應于突出部分， 從初始狀態開始，可以圍繞搖桿軸旋轉，所述搖桿軸被設置為垂直于該T 形體的水平和垂直部分。然而，如果沒有垂直的力作用在該T形體上，則
該突出部分的至少一部分伸到該導向開口中，阻止圍繞搖桿軸的旋轉。正 是由于這種設置，所以可以防止功能位置之間的直接切換，這也就產生上 述優點。
優選地，以用一只手可以同時操作切換搖桿和引導器械的方式，將切 換搖桿設置在所述手柄處。因此，可以保證舒適且可靠地操作器械。
優選地，所述控制單元被設計為在所述功能位置中的一個，尤其在第 一功能位置，可以使用至少一個模式來切割生物組織。其結杲是，首先， 將切割模式一致分配到一個功能位置，這保證快速地進入切割模式，其次， 避免由于操作器械而產生的餘誤。
另夕卜，其優點在于，所述控制單元^l沒計為在所述功能位置中的一個， 尤其在第二功能位置，可以使用至少一個模式來凝固生物組織。而且，這 種一致分配到特定功能位置提供了快速的進入以及操作的可靠性。
已證明其優點在于，在可以使用例如切割和凝固的兩個主模式并且對 每一個主模式可以使用例如切割肝組織或者切割肌肉組織的幾個子模式 的外科裝置的情況下，兩個功能位置中的每一個用來執行兩個主模式中的 一個，而第三功能位置可以用來在子模式之間進行切換。
優選地，所述切換搖桿包括至少一個彈性元件，以所述操作元件從至 少一個功能位置自動返回到所述初始位置的方式，將所述彈性元件i殳置在 所述操作元件的下方。實踐證明這種結構操作特別便捷并且可靠。
參考附圖，根據下面的示例性實施例的說明，本發明另外的細節、優
點和進一步改善將顯而易見，在附圖中
圖1是外科i殳備的各個組件的示意圖2a至2c示出切換搖桿的結構；
圖3是具有相應的輸入輸出裝置的控制單元的示意圖4a至4c是切換搖桿的初始位置、第一、第二和第三功能位置的示 意圖5a是切割過程的工作圖
圖5b是凝固過程的工作圖 圖5c是模式切換的工作圖
以及
圖5d是用于產生發溪狀態的控制單元的工作圖。
具體實施例方式
在以下說明中，相同的部件或者具有相同動作的部件使用相同的附圖 標記。
圖1示出外^i殳備最重要的組件。這里示出的兩個主要組件包括具有 手柄11的器械10和控制該器械的控制單元30。連接線1將這兩個主要 組件彼此相連。手柄11還包括由控制單元30進行詢問的開關20,并且 開關20間接有助于器械10的控制。控制單元30具有幾個^作模式，例 如，用于切割肝臟組織和肌纖維的模式以及用于進行凝固的模式。通過開 關20可以選擇并執行這些模式。控制單元30根據所選擇的模式來控制該
器械o
圖2a示出集成到手柄11中的開關20。使開關20的長條形操作元件 21定向平行于手柄軸13。圖2b示出沿著手柄軸13通過圖2a所示的開關 20的立體截面圖。搖桿軸28使其軸方向平行于操作元件21的表面且垂 直于手柄軸13。對稱地設置兩個接觸元件29、 29，，在搖桿軸28左右側 的^作元件21的每一端各設置一個，并且突出到開關20內部。圖2c示 出通過圖2a和2b所示的開關20的功能截面圖。開關20包括操作元件 21，所述操作元件21具有伸入到開關內部的接觸元件29、 29，。導向裝 置26以如下方式保持操作元件21:當圍繞搖桿軸28進行旋轉運動時， 接觸元件29、 29，與傳感器22、 23相接觸。如果垂直于搖桿軸28和手 柄軸13的操作元件21被向內按下，則設置在操作元件21下方的突出部 分24進入導向開口 27，并從此刻開始阻止圍繞搖桿軸28的旋轉。如果 操作元件21被按下足夠遠，則接觸元件29、 29， 二者都與傳感器22、 23 接觸。這使得激活與控制單元30(參考圖1)進行通信的傳感器22、 23。
在某種意義上，能夠在操作元件21下方提供彈性元件，以使得只要 沒有另外的力施加給操作元件21，操作元件21就從任何功能位置自動返 回到初始位置。例如，可以在突出部分24周圍設置螺旋形彈簧。只要向 內按下垂直于軸13和28的^作元件21,螺旋形彈簧就壓縮，并且只要 不再施加壓力，就會使操作元件21返回到其初始位置。
圖2c所示的傳感器22、 23可以是簡單的電開關，在接觸元件29、 29，中的一個與傳感器22、 23接觸時閉合電路。這樣，控制單元30可以 確定操作元件21的位置。在可替選的實施例中，傳感器22、 23可以M 力傳感器，所述壓力傳感器確定通過操作元件21對傳感器22、 23中的一 個所施加的力。在這種情況下，控制單元30可以處理由可能的用戶所施 加的壓力量，并相應地控制該器械。
為了說明圖2a至2c所示的開關20的功能，圖4a至4d示意性地示 出操作元件21可以占據的四個可能位置。根據這些位置，傳感器22、 23 被觸發，如上所述，傳感器22、 23和控制單元30通信，傳感器22、 23 用來檢測操作元件的位置。圖4a至4d中的每一個示意性地示出圖2a至 2c中的搖桿軸28、導向裝置26、操作元件21和傳感器22、 23。在圖4a 中，操作元件21位于水平初始位置，且與傳感器22和傳感器23都不接 觸。在圖4b中，操作元件21圍繞搖桿軸28在導向裝置26內順時針旋轉。 其結果是，操作元件21與傳感器23接觸。因此，通知控制單元30第一
功能位置被占據。在圖4c中，操作元件21圍繞搖桿軸28逆時針旋轉。 此時操作元件21與傳感器22接觸，因此控制單元30可以檢測到第二功 能位置。在圖4d中，^Mt元件朝著傳感器22、 23轉移到與圖4a所示的 初始位置平行。此時操作元件21與傳感器22、 23二者接觸。這樣，控制 單元可以檢測到操作元件21的第三功能位置。
圖3給出了與圖1中的控制單元30相對應的控制單元30的可能的輸 入和輸出的詳細視圖。控制單元30接收來自兩個傳感器22、 23的輸入， 通過連接線1控制器械10。控制單元30可以通過警報燈31向該器械的 用戶發出信號。也可以用振動警報、數字顯示等來代替警報燈31。
為了保證可靠地控制醫療器械10(參考圖1)，控制單元30基于從傳 感器22、 23接收到的信號對開關20的操作元件21所占據的位置進行確 定，在優選示例性實施例中，在預定等待時間tL之后，根據該位置控制 該器械。為了幫助理解控制單元30中使用的邏輯，圖5a至5d示出控制 單元30的工作圖。在全部工作圖中，時間軸從上延伸到下。
在圖5a至5c中的每一個中，動作者是傳感器22、傳感器23、控制 單元30、切割以及凝固。
圖5a示出如何進行切割過程。傳感器22被激活。控制單元30檢測 到傳感器的激活，等待預定時間間隔(即所謂的等待時間tL)，然后使得 切割過程被執行，直到控制單元30確定傳感器22不再被激活為止。
圖5b示出凝固過程。激活傳感器23，并且由控制單元30檢測到傳 感器的激活。將控制單元30的響應也延遲等待時間t"然后，僅開始凝 固過程。傳感器23的未激活使得凝固過程通過控制單元30被終止。
圖5c示出切割過程之前控制單元30模式的變化。在這種情況下，控 制單元30檢測以時間間隔L分開的傳感器22和23的連續激活。一方面， 開關20的機制可以產生延遲tn或者另一方面傳感器22、 23本身可以產 生延遲t"因為時間間隔h小于等待時間U，所以兩個傳感器22、 23的 激活導致控制單元30的狀態發生變化。具體地，在本示例中，這意味著 切割模式被改變。如下所示，如果進行新的切割過程，其與圖5a所示的 切割過程不同。例如，圖5c所示的切割過程特別適合于切割肌肉組織， 而圖5a中的切割過程更適合于肝組織。雖然在示出的例子中通過稍微改 變控制單元30的邏輯來使狀態的變化僅對切割過程有效，但是狀態可以 從那時M生變化、或者只從那時M生變化，以引起凝固模式的變化。
在圖5d的工作圖中，動作者是傳感器22、傳感器23、控制單元30、 切割和發溪單元。這里，控制單元檢測傳感器22的激活，等待直到經過 指定等待時間L為止，然后使切割過程被執行。從激活傳感器22開始延 遲間隔"之后，激活傳感器23。控制單元30檢測到時間間隔"大于等待 時間L。因此，控制單元確定發生了錯誤，就停止切割過程，并激活#^ 單元。例如，餘誤單元可以傳送用戶警寺艮或者關于，的性質的信息。因 為將開關20 (參考圖3a至2c)設計為不可以在各個功能位置之間直接進 行切換，所以如上所述控制單元30可以識別機械故障或者傳感器22、 23 處的故障。
附圖標記的列表
1連接線
10器械
11手柄
13手柄軸
20開關
21操作元件
22傳感器l
23傳感器2
24突出部分
26導向裝置
27導向開口
28搖桿軸
29、 29，接觸元件
30控制單元
31警報燈
10
權利要求
1.一種外科設備，包括器械(1)，特別用于切割和/或凝固生物組織，所述器械具有設置在手柄(11)上的致動單元和控制單元(30)，提供至少三種用于控制所述器械(1)的模式，可以通過所述致動單元來選擇和/或執行所述模式，其特征在于，所述致動單元包含切換搖桿(20)，所述切換搖桿(20)具有安裝在導向裝置(26)中使得可以圍繞搖桿軸(28)旋轉的長條形操作元件(21)，所述搖桿軸(28)垂直于所述手柄的表面移動，從初始位置開始，通過圍繞所述搖桿軸(28)向前或者向后旋轉可以到達第一或第二功能位置，通過向內按下所述操作元件(21)可以到達第三功能位置，在所述操作元件(21)上設置兩個傳感器(22，23)，一個在所述搖桿軸(28)的左側，另一個在所述搖桿軸(28)的右側，以這種方式，控制單元(30)可以通過所述傳感器(22，23)來檢測通過所述切換搖桿(20)所選擇的所述功能位置。
2. 根據權利要求1所述的外科設備，其特征在于，所述控制單元(30 )被設計為對至少一個所述功能位置的檢測延遲預 定等待時間(t,)。
3. 根據權利要求1或2所述的外科設備，其特征在于， 所述導向裝置(26 )被設計為防止在所述功能位置之間直接進行切換。
4. 根據前述權利要求中的任一項、尤其是才艮據權利要求3所述的外 ^H殳備，其特征在于，所述控制單元(30)被設計為當檢測到從一個功能位置直接切換到另 一個功能位置時，ii^錯誤狀態以發出信號和/或消除g。
5. 才艮據前述權利要求中的任一項所述的外科i殳備，其特征在于， 所述傳感器(22， 23)中的每個包括開關。
6. 才艮據前述權利要求中的任一項所述的外科設備，其特征在于，所述長條形操作元件(21)包括固定地附著到其上的長條形突出部分 (24)，所述突出部分伸入到基本垂直于所述搖桿軸(28)和所述操作元 件(21)的縱軸的所述手柄(11)中，以所述操作元件(21)可以圍繞所 述搖桿軸(28)旋轉或者被向內按下的方式，將所述突出部分功能上連接 到所述導向裝置(26)中的導向開口 (27)。
7. 根據前述權利要求中的任一項所述的外科設備，其特征在于，以用一只手可以同時操作所述切換搖桿(20)和引導所述器械(10) 的方式，將所述切換搖桿(20)設置在所述手柄(11)上。
8. 根據前述權利要求中的任一項所述的外科設備，其特征在于，所述控制單元(30),皮i殳計為在所述功能位置中的一個，尤其在所述 第一功能位置，可以至少執行一個用于切割生物組織的模式。
9. 根據前述權利要求中的任一項所述的外科設備，其特征在于，所述控制單元(30 )被設計為在所述功能位置中的一個，尤其在所述 第二功能位置，可以至少執行一個用于凝固生物組織的模式。
10. 根據前述權利要求中的任一項、尤其根據權利要求8或9所述的 外科設備，其特征在于，所述控制單元(30),皮設計為在所述功能位置中的一個，尤其在所述 第三功能位置，可以通過另一個功能位置來改變可以執行的所述模式中的 一個。
11. 根據前述權利要求中的任一項所述的外科設備，其特征在于，所述切換搖桿(20)包括至少一個彈性元件(25)，以所述操作元件 (21)從至少一個功能位置自動返回到所述初始位置的方式，將所述彈性 元件(25 )安裝在所述操作元件(21)的下方。
全文摘要
在現代外科中使用大量電子組件和電子裝置，以保證手術可靠并且不傷害患者。本發明的目的是提供一種外科設備，其保證能以簡單且可靠的方式在用于控制外科裝置的多個模式之間進行切換并執行用于控制外科裝置的多個模式。為了達到該目的，該外科設備包括特別用于切割和/或凝固生物組織的電器械，該電器械具有設置在優選地長條形的手柄上的致動單元和提供用來控制電器械的至少三種模式的控制單元，使得通過致動單元來選擇和/或執行這些模式。致動單元包含具有長條形操作元件的切換搖桿，切換搖桿安裝在導向裝置中使得可以圍繞搖桿軸旋轉，搖桿軸可以垂直于手柄的表面移動，從初始位置開始，通過圍繞搖桿軸向前或者向后旋轉可以到達第一或第二功能位置，通過向內按下操作元件可以到達第三功能位置，在操作元件上設置兩個傳感器，一個在搖桿軸的左側，另一個在搖桿軸的右側，以這種方式，控制單元可以通過傳感器來確定由切換搖桿所選擇的功能位置。
文檔編號A61B18/14GK101180003SQ200680017762
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月17日 優先權日2005年5月25日
發明者烏韋·施尼茨勒 申請人:愛爾伯電子醫療設備公司