Current waveform analysis for arc control in electrosurgical devices

Current waveform analysis for arc control in electrosurgical devices

 

Current trends in electrosurgery include digital algorithms and methods to control the effect of delivered energy to the patient. Process control of the delivered radio frequency power is used for various tissue treatments. A control unit in the form of digital signal processor (DSP) or field programmable gate array (FGPA) could be used to automatically supply the appropriate power. During a regular electrosurgical procedure i.e. cutting, coagulation or desiccation, electrical sparks are formed as part of the process. Electrosurgical sparks can create undesirable physiological effects like tissue carbonization and burns. This paper shows an experimental method for high-resolution monitoring of the output current waveform in the process of arcing. The recorded signals provide evidence that current waveform high-pass filtering and amplitude spectrum analysis are meaningful approaches for automatic discrimination between conditions of no arcing, low arcing and high arcing.

 

Съвременните тенденции в електрохирургията включват използването на цифрови алгоритми и методи за контрол на ефекта от приложената енергия върху пациента. Управлението на процеса за прилагане на радио-честотна мощност се използва при различни процедури за третиране на тъкани. Контролиращо устройство от типа на цифров сигнален процесор или чип с програмируема логика може да се използва за автоматично титриране на необходимата мощност. По време на обикновена електрохирургическа процедура, включваща рязане, коагулация и изсушаване, възникват електрически искри. Тези искри могат да причинят нежелани физиологични ефекти, като овъгляване и изгаряне. Това изследване представя експериментален метод за регистриране на изходния ток с висока резолюция по време на искрене. Записаните сигнали доказват, че високочестотна филтрация и анализ на амплитудния спектър на тока при електрохирургия са подходящи за автоматично разпознаване на различни условия на работа, в т.ч. без искрене, ниски и високи нива на искрене.

 

Download PDF full text