Bei solchen Einrichtungen besteht dann, wenn die tat- sächliche Kontaktfläche der Neutralelektrode mit dem Körper des Patienten zu klein ist, aufgrund der dann auftretenden großen Stromdichten die Gefahr von Ver- brennungen.

Stand der Technik Einrichtungen zur Überwachung der Applikation von Neu- tralelektroden in der Hochfrequenzchirurgie sind aus der DE 32 39 640 C2 oder der EP 0 390 937 A1 bekannt.

Die DE 32 39 640 C2 offenbart eine solche Einrichtung mit einem Impedanzsensor, der einen Resonanzkreis mit einer Sekundärspule eines Transformators und HF-Ein- koppelkondensatoren vorzugsweise zweier Elektroden- teilflächen aufweist, der in Serie geschaltete Uber- gangsimpedanzen zweier Elektrodenteilflächen zum Pati- entengewebe durch Anlegen eines Patientenhilfsstromes erfaßt und durch die Ubergangsimpedanzen bedämpft ist.

Wenn dieses Resonanznetzwerk genau mit seiner Resonanz- frequenz angeregt wird, wird der Patientenübergangswi- derstand R allein sichtbar. Dieser Arbeitspunkt läßt sich im Prinzip durch eine Spannungsmitkopplung errei- chen. Es zeigt sich jedoch, daß solche Anordnungen an- fällig auf die von HF-Generatoren erzeugten Störsignale reagieren. Eine Spannungsmitkopplung müßte nach einem Filter abgegriffen werden, welches selbst je nach Bau- teiltoleranz zu Phasenfehlern führt. Der Parallelreso- nanzkreis wird dann nicht mehr genau bei seiner Reso- nanzfrequenz angeregt, was zu Meßfehlern führt. Ferner wird ein solches System unübersichtlich aufgrund der Initialtoleranz vieler beteiligter Bauteile.

Darstellung der Erfindung Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zur monopolaren HF-Chirurgie bereitzustellen, die den Reso- nanzkreis in einer Weise anregt, die eine fehlerfreie Messung der Ubergangsimpedanz zum Patientengewebe er- möglicht.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Pa- tentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 20.

Gemäß Anspruch 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Resonanzkreis mit Wechselspannungen variierender Frequenzen im Bereich einer Resonanzfrequenz angeregt wird und daß ein Spitzenwertdetektor vorgesehen ist, der einen bei der Resonanzfrequenz auftretenden Spit- zenwert der Wechselspannung erfaßt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Meßeinrichtungen, die aufgrund von Bauteiltoleranzen mit Phasenfehlern behaf- tet sind, verzichtet die erfindungsgemäße Einrichtung auf die Verwendung jeglicher Ruckkopplungssignale, die durch die großen Störsignale verändert werden könnten.

Statt dessen ermittelt der Spitzenwertdetektor den bei der Resonanzfrequenz auftretenden Spitzenwert der Wech- selspannung. Nährend die Frequenz der anregenden Span- nung fortlaufend verändert, in der Regel in Form eines Frequenz-sweeps wiederholt durchfahren wird, speichert der Spitzenwertdetektor, dessen Zeitkonstante wesent- lich größer als die Dauer einer einzelnen Frequenzva- riation oder eines einzelnen Sweeps ist, den erfaßten Spitzenwert. Dieser entspricht dem Patientenübergangs- widerstand bei der Resonanzfrequenz, die selbst erfin- dungsgemäß überhaupt nicht bestimmt wird. Durch die Auswahl des während der Frequenzvariation erfaßten Spitzenwerts als Patientenübergangswiderstand werden Meßfehler herkömmlicher Vorrichtungen, die die Reso- nanzfrequenz genau zu treffen versuchten, vermieden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Unteransprüche 2 bis 5 werden im Rahmen der Figurenbeschreibung näher erläu- tert.

Damit die Funktion des Impedanzsensors im Selbsttest, d. h. ohne HF-Generator geprüft werden kann, sieht eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 einen Re- ferenzresonanzkreis vor, der über einen Schalter an- stelle des Resonanzkreises angeschlossen werden kann.

Der Referenzwiderstand ist entsprechend Anspruch 7 bei der Resonanzfrequenz vorteilhafterweise größer als der höchste Patientenübergangswiderstand, der noch eine Ak- tivierung der HF-Generatorenleistung erlaubt. Dadurch ist in Verbindung mit den Ausführungsformen der Ansprü- che 7 und 8 sichergestellt, daß bei einem Versagen des Schalters beim Zurückschalten auf das Resonanznetzwerk keine HF-Anwendung möglich ist.

Die aus den genannten Druckschriften bekannten Anord- nungen beziehungsweise Einrichtungen zur Überwachung der Applikation von Neutralelektroden erzeugen ein Si- gnal, wenn die Applikation der Neutralelektrode so schlecht geworden ist, daß der HF-Generator nicht mehr aktiviert werden darf. Bei eingeschaltetem HF-Generator wird aufgrund des zu hohen Übergangswiderstandes der Neutralelektrode plötzlich die HF-Ausgangsleistung ab- geschaltet.

Herkömmliche Einrichtungen sind daher nicht geeignet, den Chirurgen auf das Schlechterwerden der Applikation der Neutralelektrode hinzuweisen oder bereits beim An- legen der Neutralelektrode eine Aussage über die Quali- tät der Applikation zu liefern. Wünschenswert ist daher eine kontinuierliche Überwachung der Applikation sowie eine Feststellung der Güte der Applikation bereits beim Anlegen der Neutralelektrode.

Die in Anspruch 10 vorgeschlagene Weiterbildung der Er- findung bietet daher die Möglichkeit, während des Anle- gens der Neutralelektrode schon festzustellen, wie gut sie plaziert ist. Während der Operation kann zudem festgestellt werden, ob die Stromdichte ansteigt und bald einen kritischen Wert erreichen wird, bei dem der Generator nicht mehr aktiviert werden kann. Darüber hinaus erlaubt diese Weiterbildung festzustellen, ob die Neutralelektrode aufgrund ihrer physikalischen Ei- genschaften, ihrer Ausdehnung und ihrer Plazierung für den geplanten Eingriff geeignet oder zu knapp bemessen ist.

Ausgehend von einem System zur monopolaren HF-Chirurgie mit einer einfachen, geteilten Neutralelektrode kann als Parameter zur Beschreibung der Güte der Applikation außer dem Übergangswiderstand auch die Differenz der Ströme, die durch die beiden Teile der Neutralelektrode fließen, in an sich bekannter Weise ausgewertet werden.

Dementsprechend weisen Weiterbildungen gemäß Anspruch 10 ff außer dem Impedanzsensor, der die in Serie ge- schalteten Ubergangswiderstände der beiden Elektroden- teilflächen durch Anlegen eines Patientenhilfsstromes erfaßt, noch einen Stromasymmetriesensor auf.

Der Stromasymmetriesensor erfaßt bei aktiviertem HF- Ausgangssignal die Differenz zwischen den durch die beiden Elektrodenteilflächen fließenden HF-Ströme und gemäß Anspruch 15 bei nicht aktiviertem HF-Ausgangs- signal den Gleichrichtwert des Patientenhilfsstroms zwischen den beiden Elektrodenteilflächen. Die Aus- gangssignale des Impedanzsensors und gemäß Anspruch 13 auch des Stromasymmetriesensors sind an eine Steuer- und Auswerteelektronik angelegt, die gemäß Anspruch 18 aus den Signalen des Impedanzsensors und des Stromasym- metriesensors ein Signal zur Überwachung der Sensor- funktion ableitet. Hierzu kann die Auswerte-und Steu- ereinheit gemäß Anspruch 16 neben dem momentanen Uber- gangswiderstand auch die momentane Größe der Stromasym- metrie im Verhältnis zu einem HF-Strom sowie die erste Ableitung dieser relativen Stromasymmetrie nach der Zeit als Kriterien benutzen.

Es ist ferner zweckmäßig, daß die Steuer-und Auswer- teelektronik die Ausgangssignale des Impedanzsensors und des Stromasymmetriesensors in Bezug zur gewählten Generatoreinstellung setzt. Für die Beurteilungs-und Verknüpfungsvorgänge kann dabei neben fest vorgegebenen Kriterien für die Ubergangsimpedanz und die Asymmetrie gemäß Anspruch 19 eine Fuzzy-Logic-Funktion eingesetzt werden, die die einzelnen Parameter miteinander ver- knüpft.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann schließlich gemäß Anspruch 20 eine optische und/oder akustische Anzeige- einrichtung, wie beispielsweise eine Balkenanzeige auf- weisen, die die Gü-te der Applikation der Neutralelek- trode anzeigt und den Chirurgen vor einem Ausfall der Neutralelektrode warnt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausfüh- rungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemaßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen : Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des Impedanzsensors, Fig. 2 den Aufbau des Resonanznetzwerkes und der HF- Einkoppelung, Fig. 3 den Aufbau des Bandpaß-Filters, des Spitzen- wertdetektors und des Meßsignalverstarkers, und Fig. 4 den Aufbau des Stromasymmetriesensors.

Darstellung von Ausführungsbeispielen Bei der Realisierung einer Impedanzüberwachung der Neu- tralelektrode NE sind die großen Störsignale bei akti- viertem HF-Generator problematisch. Damit der HF-Strom symmetrisch auf die Elektrodenteilflächen eingespeist werden kann, wird-wie Fig. 2 zeigt-üblicherweise jede Teilfläche der Neutralelektrode über einen Konden- sator 2*CC an den gleichen Pol HFret des HF-Generators angeschlossen.

Die Einrichtung zur Erfassung der Patientenübergangsim- pedanz bzw. des Patentenübergangswiderstandes ist von den Elektrodenteilflächen galvanisch getrennt. Zur gal- vanischen Trennung wird ein Transformator verwendet, dessen Sekundärwicklung LT zwischen die Elektroden- teilflächen geschaltet wird ; die Primärseite liegt auf dem Potential der Steuer-und Auswerteelektronik.

Die Sekundärspule des zur Widerstandstransformation dienenden Transformators bildet mit den Einkoppelkon- densatoren 2*CC eine Parallelresonanz, die durch den Patientenübergangswiderstand R bedämpft wird.

Das Resonanznetzwerk, d. h. die Parallelresonanz aus der Transformatorhauptreaktanz LT und den Einkoppelkonden- satoren 2*CC, wird mit einem Frequenzsweep, d. h. mit variierenden Frequenzen angeregt. Hierzu dient gemäß Figur 1 ein VCO 2, das von einem Rampengenerator 1 an- gesteuert wird, und dessen Ausgangssignal an einem Ver- stärker 3 mit definiertem Innenwiderstand anliegt.

Der VCO 2 muß den gesamten Parallelresonanzfrequenzbe- reich überstreichen, damit die Resonanzfrequenz gefun- den wird. Bevorzugt besteht der VCO 2 aus einer Schal- tung, die keinen Frequenzabgleich erfordert.

Der Rampengenerator 1 wird aus zwei Komparatoren aufge- baut, damit die Minimal-und Maximalspannung der Span- nungsrampe genau eingestellt werden kann.

Der Rampengenerator 1 hat typischerweise eine Anstiegs- und Abfallzeit von ca. 6ms. Die Anstiegszeit entspricht gleichzeitig der Abtastrate, mit der der Patientenüber- gangswiderstand zwischen den Elektrodenteilflächen ge- messen wird.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 3 ist über ein Um- schaltrelais 4 entweder an dem Resonanznetzwerk 5, das in Fig. 2 dargestellt ist, oder an einem Referenzreso- nanznetzwerk 6 angelegt, das an späterer Stelle erläu- tert wird.

Bei der Beaufschlagung der Resonanznetzwerke 5 bzw. 6 ist die Eingangsimpedanz des jeweiligen Netzwerkes im- mer genau bei der Resonanzfrequenz am größten und ent- spricht dem Patientenübergangswiderstand R zwischen den Elektrodenteilflächen. Da das jeweilige Resonanznetz- werk durch eine Spannungsquelle mit definiertem Innen- widerstand, nämlich den Verstärker 3 angeregt wird, liegt immer genau bei der Resonanzfrequenz die größte Spannungsamplitude an der Parallelresonanz an.

Zur Bestimmung der Resonanzfrequenz werden der Bandpaß- filter 7 und der Spitzwertdetektor und Meßsignalver- stärker 8 verwendet, deren Aufbau in Fig. 3 im einzel- nen dargestellt ist.

Das Bandpaßfilter 7 hat einen Durchlaßbereich großer Bandbreite und bietet eine gute Dämpfung gegen Störsi- gnale. Die Bandbreite des Durchlaßbereichs berücksich- tigt beispielsweise Initialtoleranzen verwendeter Bau- teile, Verschiebungen aufgrund von Temperaturänderungen oder Alterungsprozessen sowie einen Sicherheitsabstand, so daß die Resonanzfrequenz in jedem Fall erfaßt wird.

Da erfindungsgemäß nicht die Phase, sondern die größte Spannungsamplitude ausgewertet wird, bestehen keine Anforderungen an den Phasenverlauf.

Die von dem Verstärker 3 erzeugte HF-Spannung UCC, die auch an der Parallelresonanz anliegt, wird über das Bandpaßfilter 7 an den Spitzenwertdetektor 8 angelegt und von diesem gemessen. Die Zeitkonstante des Detek- tors ist viel größer als die Zeit, die ein Fre- quenzsweep benötigt. Dadurch liegt am Detektorausgangs- anschluß eine Spannung NEIMP an, die praktisch nur vom Patientenübergangswiderstand R zwischen den Elektroden- teilflächen, dem Innenwiderstand und der Spannung der anregenden Spannungsquelle 3 abhängt. Die Spannung NE IMP kann dann von einer geeigneten, nicht darge- stellten Auswerteelektronik ausgewertet werden.

Damit die Funktion des Impedanzsensors im Selbsttest, d. h. ohne HF-Generator geprüft werden kann, ist ein Re- ferenzresonanznetzwerk 6 vorhanden, das durch das Um- schaltrelais 4 anstelle des Resonanznetzwerkes 5 auf die Sensorelektronik geschaltet werden kann. Das Refe- renzresonanznetzwerk wird aus einem Parallelresonanz- kreis aus einer kleinen Festinduktivität, einem Konden- sator und einem Referenzwiderstand aufgebaut. Die In- duktivität und die Kapazität entspricht ungefähr den Werten des Resonanznetzwerkes. Der Referenzwiderstand ist größer als der höchste Patientenübergangswider- stand, der noch eine Aktivierung der HF-Generator- leistung erlaubt. Dadurch ist sichergestellt, daß bei einem Versagen des Umschaltrelais 4 beim Zurückschalten auf das Resonanznetzwerk keine Aktivierung möglich ist.

Die Sensorausgangsspannung NE IMP muß also in einem ge- nau vorgegebenen Spannungsfenster liegen, wenn der Im- pedanzsensor auf das Resonanznetzwerk geschaltet ist.

Bei fehlerhaftem Verhalten kann mit dem gleichen Um- schaltrelais der Patientenhilfsstrom abgeschaltet wer- den. NE TEST bezeichnet das Eingangssignal, das das Um- schaltrelais 4 steuert und insbesondere zwischen Selbsttest und Überwachung des Patientenübergangswider- standes bei nicht aktiviertem HF-Generator umschaltet.

Als geeignetes Arbeitsfrequenzband bietet sich 40-80 kHz an. In jedem Fall wird die Bandbreite ausreichend groß gewählt, um die Resonanzfrequenz auch angesichts Initialtoleranzen der verwendeten Bauteile oder Ver- schiebungen durch Temperatureinflüsse oder Alterungs- prozesse sicher zu erfassen. Der Abstand zur HF- Generatorarbeitsfrequenz ist genügend groß ; weiterhin erlaubt diese Arbeitsfrequenz einen wesentlich größeren Patientenhilfsstrom, der die Messung der kleinen Pati- entenübergangswiderstände zwischen den Elektroden- teilflächen vereinfacht.

Damit die Störspannungen am Impedanzsensor bei akti- viertem HF-Generator nicht zu groß werden, müssen aus- reichend große Einkoppelkondensatoren verwendet werden.

Als Bandpaß wird bei dem in Fig. 3 dargestellten Filter wird eine Butterworthkonfiguration 6. Ordnung benutzt.

Sie weist gegenüber der Grundschwingung des HF- Generators eine Dämpfung von etwa 38dB auf.

Das Filter stellt ein T-Glied mit einer Serienresonanz L1, Cl, Rs am Eingangsanschluß, einer Parallelresonanz C2, L2 in der Mitte und einer zweiten Serienresonanz am Ausgangsanschluß L3, C3, R1 dar. Die Filterausgangs- spannung wird dem Spitzenwertdetektor zugeführt, der gleichzeitig um den Faktor Gain verstärkt.

Für die Dimensionierung des Rampengenerators muß die Einschwingzeit des Filters berücksichtigt werden. Sie ist in etwa um einen Faktor 5 kleiner als die Ein- schwingzeit des Resonanznetzwerks.

Fig. 4 zeigt den Stromasymmetriesensor. Die Stromasym- metrie in den beiden Elektrodenteilflächen wird am ein- fachsten mit Hilfe eines Kompensationstransformators KT mit einer Meßwicklung 100 gemessen.

Die Leitungen 1 der Neutralelektrodenteilflächen werden gekreuzt durch die Zentrumsbohrung des Transformators KT gesteckt. Damit heben sich die in gleicher Richtung fließenden Ströme auf. Das resultierende Stromsignal auf der Meßwicklung entspricht gerade dem transformier- ten asymmetrischen Strom in den Elektrodenteilflächen.

Damit das Signal umabhängig von der Polarität der Gene- ratorspannung bleibt, wird es mit einem Brückengleich- richter gleichgerichtet. Nach dem Brückengleichrichter ist der Abschlußwiderstand angebracht. Der zu messende Maximalwert des Stromes beträgt 1.6 A. Dadurch ist der Abschlußwiderstand mit 500 Q bestimmt, damit die Sen- sorspannung beim Maximalstrom 8 V beträgt. Die Spannung an diesem Abschlußwiderstand wird mit einem Kondensator geglättet. Damit stellt die Spannung am Kondensator den Gleichrichtwert des Differenzstromes dar.

Damit der kleine Patientenhilfsstrom im Standby Modus ausgewertet werden kann, wird die Spannung über dem Kondensator durch einen weiteren Verstärker um den Fak- tor 8 verstårkt. Die Ausgangssignale NE SYM A bzw.

NE SYM liegen wiederum an der nicht dargestellten Aus- werteeinheit an.