CN104254293A - 具有弧形电极段的电外科仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电外科仪器，其包括可相互移动的仪器支腿(4，6)，所述可相互移动的仪器支腿各自包括一个或多个电极面(20-1,20-2,20-3,20-4)，在其之间可夹紧组织并以电热方式处理。所述仪器支腿(4，6)相对于彼此的移动可通过至少两个间隔物(22，23，24)界定，所述至少两个间隔物在所述仪器支腿(4，6)的纵向延伸上彼此间隔开并且作用于所述仪器支腿(4，6)。根据本发明，在所述仪器支腿(4，6)的闭合位置中经受偏转的至少一个电极面部分形成为弓形，具体来说是凹入的，所述曲率与待预期的弯曲方向相反。

Description

具有弧形电极段的电外科仪器
发明领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的电外科仪器，具体来说是用于腹腔镜手术的电外科仪器，并且还涉及如权利要求9的前序部分所述的电极。
背景技术
在手术去除中空脉管部分之后，例如在由于肿瘤已影响肠段而进行肠切除的情况下，两个中空脉管部分必须以产生连续路径的方式在它们的切口末端重新连接。这被称作端对端吻合术。作为标准，用夹子缝合装置将两个切口末端彼此重新连接。
具体来说在关于大肠和小肠的手术情况下，渗漏缝合连接(缝合不充分)时常发生，这也与疾病的严重进展和高死亡率有关。
一种对缝合中空脉管部分的替代方案是热熔融技术(TFT)。借助高频技术(HF)的热熔融技术是基于包含在许多组织类型中的蛋白质的变性。这允许熔接含胶原蛋白的组织。在熔接过程中，将组织加热至高于蛋白质变性温度的温度，并且与细胞内和细胞外基质一起转变成类凝胶状态。在将组织面压缩之后，液化组织冷却成融合块，从而实现组织的可靠连接。
为了熔接中空脉管部分，使夹持在两个夹紧爪之间的组织经受在设置于两个夹紧爪上的电极之间流动的电流。
为了防止所述密封或熔接损坏，必须对作用于组织上的参数进行检测和控制。为此，要求温度、压力、组织阻抗、距离和位置的精准控制。
希望实现对保持在夹紧爪之间的组织的均匀处理，以使得所有区都被可靠地达到并且没有区经受过高的电流。为此，必须确保HF电极均匀地间隔开并且对齐以便彼此平行。
现有技术没有公开任何用于上述中空脉管和组织类型的合适尺寸的仪器。关于更小尺寸的凝结仪器，如例如在EP 1 747 762 A2中所示，在闭合夹紧爪期间由于构造类型而发生HF电极的非平行对齐。
从文件DE 20 2004 009 427 U1和DE 699 29 230 T2获知相关的现有技术状态。
电极之间的距离可通过附接至夹紧爪的间隔物来维持。然而，如果更高数量的间隔物设置在夹紧爪上，如例如在EP 1 656 901 B1、EP1 952 777 A1、EP 1 372 507 A1或US 2004/122423 A1中所示，不可避免地组织被间隔物刺穿，因为它将会在夹紧爪的闭合状态中在间隔物作用下压缩，以致于将存在永久的组织损伤。这对密封过程的结果具有负面影响。
如果降低夹紧爪的接触压力以避免组织的任何刺穿，并且如果组织仅在间隔物作用下夹紧，这会导致夹紧爪的角偏转。
因为间隔物进一步由用于避免HF电极之间短路的不导电材料制成，在所述间隔物的附近形成了所谓的凝结盲区，这就意味着组织部分在间隔物附近或之下被包封，因此不能或仅不足程度地被供给电流，并且将发生脉管部分的不令人满意的熔接。
如果减少间隔物的数量，不可避免地各个间隔物之间的距离增加。如果夹紧爪以高接触压力彼此压紧，那么夹紧爪和电极即使使用坚硬的材料也将会在间隔物之间弯曲，以致于在间隔物之间的电极的距离小于在间隔物处的电极的距离。电极距离的这些差异导致HF能量对组织的非均匀穿透。
在这一背景下，本发明是基于提供一种仪器的目的，所述仪器借助于热熔融技术来改进中空脉管(如大肠和小肠)的端对端吻合术或大体上任何组织连接的结果，并且尤其是确保相对HF电极的均匀距离而不对组织造成损伤。
本发明的另一个目的是提供适用于所述仪器的电极。
发明内容
所述目的就仪器而言通过权利要求1的特征得到实现，就电极而言通过权利要求9的特征得到实现。有利的进一步开发是从属权利要求的主题。
根据本发明的电外科仪器包括可相互移动的仪器支腿，这些仪器支腿各自包括一个或多个电极(电极面)，在其之间可夹紧组织并以电热方式处理。所述仪器支腿相对于彼此的剪刀状移动由至少两个间隔物界定，所述间隔物在仪器支腿的纵向延伸上彼此间隔开并且作用于仪器支腿上。根据本发明，在仪器支腿的闭合位置中经受偏转的至少一个电极面部分在支腿的纵向方向上形成为弓形并且与待预期的弯曲方向相反，具体地说朝向相对支腿是凹入的。
考虑到在仪器支腿的闭合位置中的弯曲负荷，所述电极的特殊形状可确保相对电极面的距离在整个电极长度和全电极面上具有基本相等的尺寸。电极的这种设计形状还确保待连接的组织具有基本恒定的表面压力。这引起用于HF手术的一致的先决条件，特别是就组织阻抗而言。以此方式，可从电控观点来看，更好地监控所密封组织区的质量(quality)。所述电极和间隔物的特殊设计避免了电极之间的短路。而且，所述特殊构形引起电流在组织中的均匀分布。
由于所述电极的弓形曲率(相对于接触侧是凹入的)，间隔物之间的距离可扩大并且因此可减少间隔物的总数量，而不存在电极面落在最小间距以下的危险。
如开始时已经提到的，待密封的组织在过高数量的间隔物存在下会被过度损伤，尤其是在这些间隔物布置或固定在电极面上的情况时。这意味着所述(结节形的(nub-shaped))间隔物将刺穿所夹紧的组织。此外，产生了许多凝结盲区。
根据本发明的电外科仪器和这种电外科仪器的根据本发明的电极，在一方面HF电极的最大平行对齐与另一方面组织的均匀融合以及最小组织损伤之间提供最佳权衡。
由此，通过恒力条件、电极的平行布置、电极的明确限定的距离以及电流在组织中的均匀分布，防止了由于间隔物对所夹紧组织施加的过大的力而引起的任何组织损伤，并且确保了各个组织部件的可靠性融合。电极的特殊形状(即，相对于彼此是凹入的)避免了电极间的短路以及在所密封组织层、具体地是在支腿的纵向中心区中的漏电。
这引起用于HF手术的一致的先决条件，特别是就组织阻抗而言。以此方式，可从电控观点来看，更好地监控所密封组织区的质量。
尤其是对于特别长的仪器支腿或居中支撑在致动杆上的那些仪器支腿，必须确保电极面在中间区中维持所希望的距离并且不会由于弯曲负荷而落在所述距离以下。在中间部分中具有更大间距的所述电极的弓形允许没有将作用于仪器支腿的中间部分上的间隔物，从而可减少所要求的(结节形的)间隔物的总数量。
根据另一个或独立的方面，布置于在仪器支腿的纵向延伸上彼此间隔开的两个间隔物之间的至少一个电极面部分可形成为弓形的或至少在纵向中间部分是凹入的。
一方面，这优选地意味着整个所述电极或其至少面向待处理组织的电极面被预成型为沿着它的整个纵向延伸成弓形(或是凹入的)。由于弓形的预成型，所述电极在被压紧至相对电极时充当一种板簧，这个板簧通过仪器支腿的接触压力被压成平坦形状，并且以此方式实现与另一电极的所希望的平行对齐。
然而，仅对那些经受弯曲负荷的电极面部分，即在电极的两个支撑点或在两个间隔物之间的部分给予所述(凹入)预成型是足够的。
所述电极面部分可根据在仪器支腿的闭合位置中待预期的弯曲负荷以这样一种方式预成型，所述方式是使得所述电极面部分不会落在通过在仪器支腿的闭合位置中间隔物限定的所述电极面之间的最小间距之下。
这确保了所述电极面不会落在对于电流均匀穿透而言必要的最小间距以下(事实上不在任何点)，并且所述电极面在整个长度上相对于彼此具有基本相等的距离。
所述电极面部分可根据在仪器支腿的闭合位置中待预期的弯曲负荷以这样一种方式预成型，所述方式是使得所述电极面部分在仪器支腿的闭合位置中将会弯曲成基本上笔直的。
这确保了电极面相对于彼此的平行对齐，尽管在仪器支腿的闭合位置中间隔物之间具有较大距离。
所述电极面部分可根据间隔物的数量和距离以及根据各自仪器支腿的弹性模量和几何转动惯量来预成型。
如果仪器支腿在闭合位置中被彼此压紧以用于夹持和处理组织，弯曲负荷除了取决于间隔物的数量和距离之外基本上取决于仪器支腿的材料和几何性质，所述仪器支腿通常具有比附接至其上的电极更高的抗挠刚度。在这种背景下，取决于整个仪器支腿的特征确定电极面的预成型是合理的。
代替仅使电极面形成为弓形，可与电极面一起使完整的仪器支腿形成为弓形(根据以上描述的含义为凹入的)。
如果两个仪器支腿具有相似的性质(就抗挠刚度而言)，可使仪器支腿的相互对立的电极面形成为镜面对称的。这有利于电极的制造，因为它们可用于两个仪器支腿中的任一个。
如果间隔物只作用于仪器支腿的近端部分和远端部分，可使电极面的整个中间区形成为弓形的(凹入的)。
这意味着对于组织处理而言必要的电极的中间区可保持没有任何间隔物。这避免了由间隔物诱导的组织损伤和凝结盲区。
作用于仪器支腿的远端部分上的间隔物可由布置在仪器支腿的远端部分上位于两个电极面和点之间朝向另一仪器支腿的突起形成，或由设置(固定)在一个电极面上的一个突起或设置(固定)在不同电极面上的若干突起形成。作用于仪器支腿的近端部分上的间隔物可由一个间隔物模块(部件)形成，所述间隔物模块(部件)与仪器支腿分开形成并且包括在闭合位置中被夹紧在仪器支腿之间的至少一个材料舌片(舌头小片)；或通过设置在仪器支腿之一上的至少一个旋转限制销与形成在致动杆上并且所述旋转限制销在其中被引导的导槽之间的协作来形成。
由于间隔物的这种特殊布置，电极面可保持没有间隔物，从而可进一步将组织损伤和凝结盲区的风险减到最小。
根据本发明的尤其是用于已经描述的电外科仪器的电极形成为弓形的或在纵向方向上至少部分是凹入的并且与待预期的弯曲方向相反。
在电外科仪器中使用根据本发明的电极允许在支腿压缩期间由于电极的特殊(凹入)预成型而待预期的任何弯曲负荷的补偿；以此方式，实现了电极间的均匀距离并且可避免不足最小距离以及短路。
在远端部分和在近端部分，电极可包括各自充当间隔物、尤其是由非导电材料制成的一个突起，并且电极在所述突起之间的部分可形成为弓形的或凹入的。
一方面，这种类型的电极确保在安装状态中，两个仪器支腿沿着支腿的整个长度相对于彼此(由突起预先确定的)保持最小间距，并且另一方面，不管存在任何弯曲负荷，在间隔物之间还维持最小间距，至少不小于所述最小间距。
应注意，上述方面和特征既可独立存在，也可以分组形式组合。
附图简要说明
图1示出了根据本发明的第一个实施方案的电外科仪器；
图2示出了根据本发明的所述第一个实施方案的电外科仪器的两个可相互枢转的仪器支腿的透视图；
图3示出了在打开位置中的图2的两个仪器支腿的侧视图；
图4示出了在非负荷和负荷状态下根据本发明的所述第一个实施方案的电外科仪器的两个相对电极的原理图(未按真实比例)；以及
图5示出了根据本发明的第六个实施方案的电外科仪器。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一个实施方案的腹腔镜电外科仪器或凝结夹具2的透视图，所述腹腔镜电外科仪器或凝结夹具2包括在打开位置中的一对仪器支腿4和6，这对仪器支腿4和6布置在(仪器)轴8的远端，所述(仪器)轴8的部分通过轴旋转装置10可旋转地紧固至操控件或手柄件12。轴旋转装置10允许相对于操控件12绕着轴8的纵向轴线旋转所述轴和布置在其上的仪器支腿4和6。操控件12包括可操作手柄或触发器14，其可相对于牢固地连接至操控件12的第二个手柄(手枪式握把)16移动。以剪刀方式移动的仪器支腿4、6通过(未示出)致动机构(例如拉索或推杆)与手柄14操作性地连接，并且可通过手动地操作手柄14优选连续地从打开位置移动到闭合位置(反之亦然)。借助于线(仅部分示出)或电缆16，操控件12连接至(未示出)HF能量源，以便能够施加HF电压以用于在仪器支腿4和6之间的组织的电热处理。
关于仪器2的基本操作模式和机械结构，参考例如已公布的文件WO2011/097469 A2。
图2仅示出了包括在打开位置中的仪器支腿4和仪6的轴12或仪器夹爪部12的远端。第一个仪器支腿4(根据图2的上部那个)通过在轴12的远端上的近端回转接头17支撑以便能够绕横向轴线A回转。第二个或下部的仪器支腿6部分地接收在伸出超过枢转接头17的轴12的壳状支撑/邻接部分18中，并且以摇杆的方式在它的中心处铰接在其上。一个(未示出)弹簧机制(见WO 2011/097469 A2)将下部仪器支腿6的前部(远侧)尖端在向上方向上偏置，即朝向上部仪器支腿4，以有利于夹持组织的过程。下部仪器支腿6可枢转地支撑在支撑部分18(轴线B)上，仅达到这样的程度：在压缩状态中，上部仪器支腿4与下部仪器支腿6之间的较小角偏移可得到补偿。
仪器支腿4和6中的每一个包括两个电极面20(20-1，20-2，20-3和20-4)，所述电极面20在支腿的横向方向上彼此间隔开、在纵向方向上平行延伸并且可被供给HF电压。如果在它们的闭合位置中在仪器支腿4与仪器支腿6之间存在任何组织，外科医生能够借助于电极面20凝结、切断或熔接这个组织。此外，一个(未示出)特殊的电外科刀或切割装置可布置在电极面20之间。
为了避免在两个仪器支腿4和6的电极面20之间的短路并且为了确保均匀的电流(在纵向方向上均匀)流经夹紧在电极面20之间的组织，电极面20还必须在闭合位置中保持优选相等的间距。为此，仪器2在至少下部和/或上部仪器支腿6、4的远端部分、在两个平行电极面20-3和20-4上设置有(结节形的)突起22，所述突起22伸出超过电极面20-3和20-4对应于电极面20之间所希望距离的一个预先测定的量度，并且与上部仪器支腿4的相应电极面20-1和20-2形成接触，并且以这种方式充当在两个仪器支腿4和6的远端部分上的间隔物。这些突起22、23可通过胶粘、焊接或注射成型来施加，或可以任何其它方式施加为固定的或可拆卸的。
在两个仪器支腿4和6的近端部分，电极面20之间的距离优选通过单独的间隔物模块或部件24完成。这个间隔物模块24是设置在/可旋转地支撑在枢转接头17上或形成枢转接头17的一部分并且能够在仪器支腿4和6之间绕回转轴线A自由地旋转的部件。它接收在上部仪器支腿4的两个铰接凸缘之间。它包括设置有两个材料舌片28的轴承部分或轴承垫块，所述两个材料舌片28朝向支腿4、6延伸，即从回转轴线A径向伸出，并且其各自的高度H(材料厚度)对应于在相对的电极面20-1、20-3和20-2、20-4之间待实现的最小间距S，并且其横向距离和宽度基本对应于电极面20的横向距离和宽度。间隔物模块24或至少材料舌片28由电绝缘材料制成。
在仪器支腿4和6的闭合位置(未示出)中，两个材料舌片28夹紧在电极20-1、20-3和20-2、20-4之间，从而在支腿4、6的近端在一边的电极面20-1和20-2和另一边的电极面20-3和20-4之间维持所述最小间隔。
图3示出了在打开位置中的图2的两个仪器支腿4和6的侧视图。尽管在图3中不能清晰地看出，但上部仪器支腿4的电极面20-1和20-2以及下部仪器支腿6的电极面20-3和20-4各自都具有在它们的整个纵向延伸上的轻微向外凹入的曲率(上部电极面20-1和20-2具有向上的曲率而下部电极面20-3和20-4具有向下的曲率)。
如果仪器支腿4和6是闭合的并被彼此压紧以在其间夹紧的组织上进行电热处理，布置在仪器支腿4和6的远端和近端部分上的间隔物22、23和24首先形成接触，如已经在图3中描述并且还示出的那样，这就是仪器支腿4和6的中间部分由于施加在仪器支腿4和6上的接触压力而朝向彼此弯曲的原因。
所述电极和电极面20的凹入的、弓形的预拉伸/预成型在每种情况下经过选择，以使得它对应于在仪器支腿4和6的闭合位置中待预期的偏转，即，使得在非负荷状态下(仪器支腿4和6的打开位置)轻微地凹入的电极面20在负荷状态下(仪器支腿4和6的闭合位置)弯曲成笔直的或平坦的，这意味着电极面20的原始形式在弯曲负荷下被消除。
图4示出了根据本发明的所述第一个实施方案的电外科仪器的两个相对电极20-1、20-3和20-2、20-4的原理图(未按真实比例)。实线示出了在非负荷状态下(仪器支腿4和6的打开位置或在没有任何接触压力下的闭合位置)电极面的轮廓，而虚线说明在负荷状态下(在接触压力下的闭合位置)电极面20的轮廓。
从这个略图中可得出，电极面20在弯曲负荷下弯曲成笔直的或平坦的，即，如果仪器支腿4和6被彼此压紧，以使得当组织位于仪器支腿4和6之间时，上部电极面20-1、20-2和相对下部电极面20-3、20-4被施加HF电压时，将具有所希望的平行取向以及其间基本均匀的距离。
此外，图4指定了在组织的电热处理期间电极面的所希望最小间距的大小(大约170μm)以及在笔直对齐中电极面的预备弯曲(拱形的高度)(大约80μm)，这些值可取决于仪器的应用和类型而不同。
图5示出了根据第二个实施方案的电外科仪器102，其就仪器类型而言不同于上面描述的仪器2。虽然第一个实施方案已经描述为包括细的、长轴12以及可枢转地铰接在其上的仪器支腿4和6的腹腔镜电外科仪器2，但以上描述的间隔物布置以及电极形状还可结合仪器102来实现，在仪器102中，两个仪器支腿104和106通过可手动操作的滑动元件108和在手柄件112上形成的滑动机构、根据本结构在一种容纳导管中部分地且同步地缩回，从而使两个支腿104、106自动折叠。同样在此，弯曲力被施加到根据图5的在闭合位置中的仪器支腿104和106上，所述弯曲力通过具有初始凹入形状的电极或电极面或可替代地通过凹入地预成型的支腿进行补偿。
本发明不限于以上描述的实施方案。在所附权利要求书的保护范围内存在可能的各种修改。
代替间隔物模块24，还有可能类似于远端，在电极面的近端部分设置突起。
在所述第一个实施方案中，电极面在它们整个纵向延伸上凹入地预成型或弯曲。然而，电极面还可仅在两个邻近的间隔物之间凹入地弯曲。
此外，仅将电极面20-3和20-4或下部仪器支腿6的电极以弓形方式预拉伸是可能的，尤其是当使下部仪器支腿6经受中心弯曲力时，因为它以摇杆的方式居中支撑或悬挂在支撑部分18上。
如果仪器支腿在纵向延伸上设置有若干支撑点或间隔物，电极面20可具有若干弯曲。
电极面20、整个电极或整个仪器支腿4、6的原始形式可不同于凹入弓形(并且例如可为V形)，或单个电极面的原始形式可彼此不同，只要确保在负荷状态下(即，如果相对的仪器支腿彼此压紧)变形的(相对仪器支腿4、6的)电极面20在它们的纵向延伸上相对于彼此具有基本均匀的距离。
如果预期在仪器支腿4和6的闭合位置中，电极面20不是向内弯曲而是在向外方向上弯曲，电极面还可具有向内定向的曲率，例如凸出曲率。

Claims (11)

1.一种电外科仪器(2)，其包括可相互移动的仪器支腿(4，6)，所述可相互移动的仪器支腿(4，6)各自包括一个或多个电极面(20)，在其之间可夹紧组织并以电热方式处理，所述仪器支腿(4，6)相对于彼此的移动通过至少两个间隔物(22，23，24)界定，所述至少两个间隔物(22，23，24)在所述仪器支腿(4，6)的纵向延伸上彼此间隔开并且作用于所述仪器支腿(4，6)，
其特征在于
在所述仪器支腿(4，6)的闭合位置中因为相应的相对仪器支腿(4，6)而经受偏转的至少一个电极面部分、电极部分或支腿部分形成为凹入弓形，具体来说是凹入的，如在所述支腿的纵向方向上所看的，所述曲率与在所述闭合位置中待预期的弯曲方向相反。
2.如权利要求1所述的电外科仪器(2)，其特征在于
布置于在所述仪器支腿(4，6)的纵向延伸上彼此间隔开的所述两个间隔物(22，23，24)之间的至少一个电极面部分形成为弓形。
3.如前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)，其特征在于
所述电极面部分、电极部分或支腿部分根据在所述仪器支腿(4，6)的所述闭合位置中待预期的弯曲负荷以这样一种方式预成型，所述方式是使得它不会落在通过在所述仪器支腿(4，6)的所述闭合位置中所述间隔物(22，23，24)限定的所述电极面之间最小间距之下。
4.如前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)，其特征在于
所述电极面部分、电极部分或支腿部分根据在所述仪器支腿(4，6)的所述闭合位置中待预期的弯曲负荷以这样一种方式预成型，所述方式是使得它将会在所述仪器支腿(4，6)的所述闭合位置中弯曲成基本上笔直的。
5.如前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)，其特征在于
所述电极面部分根据所述间隔物(22，23，24)的数量和距离以及根据各自仪器支腿(4，6)的弹性模量来预成型。
6.如前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)，其特征在于
所述仪器支腿(4，6)与所述电极面(20)一起形成为弓形。
7.如前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)，其特征在于
所述仪器支腿(4，6)的所述相互对立的电极面(20-1，20-3；20-2，20-4)形成为镜面对称。
8.如前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)，其特征在于
所述至少两个间隔物(22，23，24)只作用于所述仪器支腿(4，6)的近端部分和远端部分并且所述电极面(20)的中间区形成为弓形。
9.一种用于具体地根据前述权利要求中任一项所述的电外科仪器(2)的电极，所述电极包括组织接触侧或组织接触面(20)，其特征在于
所述电极整体或至少与所述电极关联并且设置用于组织的电热处理的所述组织接触侧或组织接触面(20)在纵向方向和垂直于所述组织接触面(20)的至少部分中形成为弓形，具体地说是凹入的。
10.如权利要求9所述的用于电外科仪器(2)的电极，其特征在于
在远端部分和近端部分处的所述电极或所述电极面(20)包括在每种情况下作为间隔物的突起(22，23)，并且所述电极在所述突起(22，23)之间形成为弓形，优选为凹入的。
11.如权利要求9或10所述的电极，其特征在于，所述弯曲或曲率与在所述闭合位置中待预期的弯曲方向相反地延伸，以使得在所述闭合位置中将存在基本笔直的电极轮廓。
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