外科手术工具、仪器和识别外科手术工具的方法与流程

本发明涉及一种外科手术工具、手持外科手术仪器以及用于识别外科手术工具的方法。在此描述的类型的电外科手术手持仪器(尤其是，电切镜)优选地用于膀胱区(尤其是前列腺区域)的治疗。但是这些仪器的应用领域不限于这些领域，而是优选地还包括位于人体腹部的其他器官的治疗。

背景技术：

1、为了治疗患病器官，手持仪器或电切镜通常具有被插入到患者体内的细长轴。各种外科手术工具可以联接至该轴的远端。例如，用于高频外科手术的电切镜具有可以被施以高频交流电的电极。该电极为了外科手术而被附接于轴状的电极保持部的远端。在此描述的类型的外科手术电极例如可以是圆环、球、半球等形态。经由在电切镜的电极或轴的近端处的电导体，电极可以经由相应的电极触点与射频源或rf发生器接触。

2、用于在单极或双极电切镜上使用的各种传送部是从现有技术中已知的。可能地，在双极电切镜的情况下，高频发生器的两个极被连接至电切镜或传送部。除了传输高频电流的rf线、rf电极或有源电极之外，中性导体、回流电极或回流导体被提供在电切镜上，其在输出电流被引入要治疗的组织后向高频源返回或转移输出电流。有源电极和中性电极的电接触可以通过两个单独的线缆来完成，或者可选地通过可以被连接至所述rf发生器的y型线缆或两端式线缆鞭来完成，或者通过两个触点均位于一个连接器的两芯线缆来完成。

3、用于高频外科手术的工具、高频工具或外科手术工具，尤其是电极，可以被联接或被锁合至传输器或托架。通常，电极是所谓的一次性仪器或一次性电极，在每一次治疗之后必须要被替换。到目前为止，此类电极标记有批号，但这并不使它们被清楚地标识。工具标识直接位于电极上或电极中，通过其可以识别所使用的电极是否为与仪器兼容的电极或是什么类型的电极，该电极是否已经被使用，是在现有技术中所未知的。特别是，电极的唯一标识对于工具的生产以及应用可能都非常有帮助。例如，工具的明确的标识可以能够使未经授权的多次使用被检测和被避免。由于对医疗器械及其尺寸的要求，来自其他技术领域的唯一标识项目的方式不适用。例如，条形码代表唯一标记对象并且通过相应的读取装置来唯一标识对象的实用方式。此种技术方案完全不适合在此描述的工具。除了工具上的有限的空间之外，读取小型化的条形码也会证明在技术上难以实施。

技术实现思路

1、在此基础上，本发明基于创造一种可以以简单且明确的方式标识外科手术工具的外科手术工具、电外科手术手持仪器和用于标识外科手术工具的方法的问题。

2、因此，提供了具有带有工具专用电子签名的电导体元件的外科手术工具。经由该工具专用电子签名，对工具的唯一标识是可能的。所要求保护的类型的每一个外科手术工具因而具有签名，经由该签名，该外科手术工具可以被唯一标识。由于用于电外科手术手持仪器的外科手术工具可以被电接触，所以工具的电导体元件所给出的签名可以以简单的方式被读出。该唯一标识不仅使类型与单独的工具被标识，还标识该工具是否已经被使用过，如果如此，则标识是否已经被再次处理过。因此，可以从技术角度避免不允许的工具的多次使用，这也提升了患者在手术期间的安全性。

3、优选地，可以提供电导体元件被直接设置在工具上，并且优选地被集成在外壁中。在此描述的类型的已知工具至少在某些区域具有金属丝或杆状导体。可设想，电导体元件被设置在金属丝的外壁上。只要工具具有任何盘状或平坦表面，电导体元件则也可以设置在其上。类似地，可设想，电导体元件被集成到工具中；例如，通过使用具有不同的电属性、导电性或电阻的不同的材料。

4、尤其，可设想，电导体元件被集成在电线中，用于给工具供应电能或接触于该线。因而，可设想，电导体具有线，尤其是内部线，在其中，所要求保护的电导体元件被集成并且准许工具的明确的标识。类似地，可设想，电导体元件与用于给工具供电的导电体(优选地，供电线)电接触。这尤其有利，因为工具无论如何都要被供应电能并且与hf(高频)发生器直接接触。电导体元件与供电导电体的无接触式(即电容式或电感式)的耦合也是可设想的。在此情况下，工具经由到hf发生器的供电线或线缆电感式地或电容式地被唯一标识。

5、优选地，又一实施方式示例包括：电导体元件具有弯折结构，其中，所述结构包含单独数量的环路，优选地具有不同的长度和/或距离，并从而获取工具专用电子签名，由此，对工具的唯一标识是可能的。通过针对每一个单独的工具改变弯折部的环路的数量和/或单独的环路的长度和距离，它们可以被唯一标识。由特性电属性所产生的唯一标识在工具制造期间被确定并且被存储在数据库中。当购买工具时，操作人接收该信息。当使用工具时，数据通过操作装置被手动地或自动地读取，该操作装置例如可以是hf发生器。

6、本发明的另一个实施方式可以提供电导体元件在工具上被形成为浮凸纹理，优选为单独的浮凸纹理，并从而获取工具专用电子签名，由此，对工具的唯一标识是可能的。通过浮凸纹理工具，诸如电阻、阻抗之类的电属性可以被改变。这些经改变的电属性可以被读取并且被标识。被标识的属性或签名则可以与存储了所有工具的签名的数据库进行对比。通过稍微改变印记，各种不同的电子签名可以针对相应的各种工具被生产。已经示出了浮凸纹理的最小变化导致不同的电子属性或签名。

7、此外，代表本发明的另一个可能的实施方式的是，电导体元件被设计为具有优选地单独的辐射特性的天线，并从而获取工具专用电子签名，由此，对工具的唯一标识是可能的。该天线例如可以从电外科手术手持仪器或hf发生器接收电磁波。由于工具的可能为几毫米的小尺寸，天线必须要相应地被调整大小。在太赫兹范围内的波可以因此而被视作输入和输出的电磁辐射。由于天线的单独的结构化，其在激励之后发射信号，这可以代表唯一电子签名。由于此类辐射的发送和接收是已知的，外科手术工具的此类标识尤其简单并且可以容易地被集成到既有的系统中。

8、此外，尤其有利的实施方式为电导体元件被设计为无芯片rfid元件。此类rfid元件尤其便宜，容易制造，且可小型化。此类元件例如能够借助激光技术，通过适当的结构化而被应用于模具。最后，无芯片rfid元件也是一种导电元件，像天线那样接收信号并且以经过调制的方式来再次发送它们。由于这种类型的组件是无源的，因此不需要额外的能量存储。通过将导电元件直接集成到工具中，还可以对其进行加工，而不影响导电元件的属性。

9、因此，提供了手持仪器包括上述工具。该工具被可释放地联接至在工具保持部(尤其是外科手术手持仪器的电极保持部)的远端处。此外，手持外科手术仪器可连接至rf发生器以向工具供应高频ac电压。

10、外科手术手持仪器的优选的实施方式可以提供为，工具保持部包括线圈，优选为天线，通过该线圈，电磁脉冲(尤其是激励信号)可以经由控制单元(优选地经由rf发生器)被发射。该线圈被定位为紧邻工具。工具可以具有相应的电导体元件或线圈作为针对线圈的配合元件(counter element)。由于线圈和工具之间的紧靠的临近性，仅需要少量的发送功率来生成可以被工具上的电导体元件所接收的电磁波。在通过来自工具保持部的电磁波激励在工具上的电导体元件或线圈之后，工具生成输出信号，该信号被工具保持部的rf发生器或线圈所接收。工具的导电元件的工具专用电子签名可以被唯一标识。为了该目的，工具的输出信号必须由控制单元进行分析。信号的频谱代表可以与被存储在控制单元中的数据库进行对比的、工具的电子指纹。

11、因此，提供了上述外科手术工具针对上述电外科手术手持仪器来被识别。本发明提供了至少一个电磁脉冲(尤其是激励信号)，由被连接至手持仪器的rf发生器生成，该电磁脉冲被工具的电导体元件所接收并且作为特性或单独的输出信号来被重新反射或被重新发射，输出信号被rf发生器接收。由rf发生器生成的信号被匹配至电导体元件。根据电导体元件的类型，激励信号可以是电脉冲、电流或电磁波。类似地，可设想，具有特定的脉冲宽度的多个连续脉冲由rf发生器发射。由电导体元件反射、返回或发射的信号具有特定光谱或特征光谱。该信号由相应的读取单元或rf发生器的天线接收并分析。例如，频谱分析可以被用以标识工具的单独的签名。

12、将hf发生器所接收的工具的输出或被反射的信号与被存储于数据库的参考数据进行对比。这些参考数据为所使用的工具的被存储识别数据。使得能够直接标识正在使用的工具。根据所存储的数据，诸如运行电压之类的运行参数可以针对工具自动地被设定。类似地，操作人识别该工具是否已经被使用和/或被准备。特殊的实施方式还可以提供为，被存储于电导体元件的、要变更的数据，例如，指示工具的进一步使用的数据。

13、本发明的优选的实施方式可以提供为，至少一个电磁脉冲经由供电导体(尤其是线缆)被供应至工具的电导体元件，并且接收并被分析在电导体元件处被反射的信号，该电导体元件优选地可以是浮凸纹理、弯折结构或无芯片rfid。

14、所述方法的另一个有利的实施方式可以提供为，时域反射术(tdr)的方法被用于确定工具的导电元件的特性属性并将其分配至特定的工具。关于导电元件的属性的确切的陈述可以从以时间间隔被接收并且从导电元件反射的电脉冲中导出。对于每一个电导体结构是单独存在的这些属性有助于对工具的唯一标识。对电导体结构或导电元件类型的最小的改变可以通过tdr以精准方式被确定。

15、还可设想，电外科手术手持仪器的线圈或天线被施以至少一个电磁脉冲并且电磁信号由线圈或天线发射，该电磁信号被电导体元件所接收并且再次被发射。手持仪器的线圈或天线或者与到rf发生器的电导体直接连接，或者还被rf发生器经由电磁波而激励。电磁脉冲或波的特性可以经由hf发生器的控制单元按要求被调整。由导电元件发射的信号反过来被rf发生器的控制单元接收并被分析。通过频谱分析，例如，在信号中传输的信息可以被读出。