DE102005040386A1

DE102005040386A1 - Electrosurgical forceps, for e.g. laparoscopic operation, has shank with shank tube, where electrical conductor is designed as metal layer between two insulating layers of multi-layer arrangement, which is arranged on surface of tube

Info

Publication number: DE102005040386A1
Application number: DE200510040386
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. Schöler
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-01

Abstract

The forceps has a shank with shank tube (2), which extends over a length of the shank, where electrodes (8,9) are arranged at an end of the tube. One electrode is connected with a proximal end area of the shank by an electrical conductor. The electrical conductor is designed as a metal layer (12) between two insulating layers (15,16) of a multi-layer arrangement, which is arranged on a surface of the tube.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrochirurgisches Instrument der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The The invention relates to an electrosurgical instrument in the preamble of claim 1 type.

Gattungsgemäße elektrochirurgische Instrumente weisen einen zumeist langgestreckten Schaft auf, wie er z.B. für laparoskopische oder endoskopische Arbeiten benötigt wird. Am distalen Ende des Schaftes ist eine Elektrode angeordnet, wobei für einige Anwendungsfälle auch mehrere Elektroden vorgesehen sein können. Am proximalen Ende des Schaftes sitzen ein Griffteil und ein Kabelanschluß, um die Elektrode bzw. die Elektroden an eine externe Stromversorgung anzuschließen. Zwischen dem distalen und proximalen Endbereich des Schaftes verlaufen eine oder mehrere Leitungen zum Anschluß der Elektroden. Solche Instrumente können auch als Zange oder Schere ausgebildet sein, die beispielsweise in moderner Bauart bipolar ausgebildet sind, also Elektroden an den beiden Branchen der Zange oder Schere aufweisen, die jeweils über Leitungen angeschlossen sind.Generic electrosurgical Instruments have a mostly elongated shaft, such as he e.g. For Laparoscopic or endoscopic work is needed. At the distal end of the shaft is arranged an electrode, wherein for some use cases It is also possible to provide a plurality of electrodes. At the proximal end of the shaft sit a handle and a cable connection to the electrode or the To connect electrodes to an external power supply. Between the distal and proximal end portion of the shaft extend one or several lines for connecting the electrodes. Such instruments can also be designed as a pair of pliers or scissors, for example are designed bipolar in modern design, ie electrodes on have the two branches of pliers or scissors, each connected via cables are.

Der Schaft ist meist als Rohrschaft ausgebildet, was schon aus Stabilitäts- und Gewichtsgründen vorteilhaft ist. Im Falle einer Zange oder Schere kommt noch eine Zugstange hinzu, die sich beispielsweise im Rohrinneren befindet und am proximalen Ende des Schaftes an eine Betätigungseinrichtung angeschlossen ist, wobei die Betätigung der Zange oder Schere durch Relativbewegung von Betätigungsstange und Schaft in axialer Richtung erfolgt. Beide Teile bestehen in der Regel aus Metall.Of the Shank is usually designed as a tubular shaft, which is already made of stability and Weight reasons advantageous is. In the case of pliers or scissors is still a pull rod added, which is located for example in the tube interior and at the proximal end of the shaft connected to an actuating device is, where the actuation the pliers or scissors by relative movement of actuating rod and shaft takes place in the axial direction. Both parts exist in usually made of metal.

Bei bekannten gattungsgemäßen Instrumenten sind die Leitungen z.B. als im Inneren des Rohrschaftes verlegte isolierte Kabel ausgebildet. Auch die sich über die Länge des Schaftes erstreckenden Metallteile, wie z.B. das Schaftrohr oder die Betätigungsstange, können als Leitungen verwendet werden. Diese Bauweise beschränkt allerdings die Zahl der Leitungen auf zwei. Außerdem ergeben sich Isolationsprobleme, die z.B. durch Isolierüberzüge gelöst werden müssen. Im Falle der bekannten Ausführung mit Kabeln ergeben sich im sehr engen Schaft Platzprobleme und Probleme mit der Kabelführung.at known generic instruments if the lines are e.g. as laid inside the tubular shaft formed insulated cable. Also, over the length of the shaft extending metal parts, such as. the shaft tube or the actuating rod, as Lines are used. However, this design limits the number of wires on two. In addition, insulation problems arise, the e.g. be solved by insulating coatings have to. In the case of the known design With cables arise in the very narrow shaft space problems and problems with the cable guide.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Instrument mit verbesserter Leitungsanordnung zu schaffen.The Object of the present invention is a generic instrument to create with improved line arrangement.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist ein Metallteil des Schaftes, z.B. das Schaftrohr oder die Betätigungsstange einer Zange mit einer Mehrschichtanordnung aus mehreren Schichten versehen, in der eine Metallschicht zwischen Isolierschichten eingebettet ist. Die Metallschicht dient als Leiter und kann an beiden Enden in geeigneter Weise kontaktiert werden. Die Metallschicht kann großflächig und daher auch bei geringer Schichtdicke, mit gutem Leitvermögen ausgebildet sein. Beschichtungen dieser Art stellen technisch kein Problem dar und sind preisgünstig. Die Mehrschichtanordnung trägt auf der beschichteten Oberfläche nur unwesentlich auf, so dass keinerlei Platzprobleme in dem sehr engen Schaft bestehen. Es ergibt sich eine äußerst vorteilhafte Ausbildung der sich über den Schaft erstrekkenden elektrischen Leitung.According to the invention is a Metal part of the shaft, e.g. the shaft tube or the actuating rod a pliers with a multi-layer arrangement of several layers provided in which a metal layer embedded between insulating layers is. The metal layer serves as a conductor and can be at both ends be contacted in a suitable manner. The metal layer can be large and Therefore, even with a small layer thickness, formed with good conductivity be. Coatings of this type are technically no problem and are cheap. The multi-layer arrangement carries on the coated surface only insignificantly, so no space problems in the very narrow shaft exist. This results in a very advantageous training which is about the shaft extending electrical line.

Es kann nur eine Metallschicht vorgesehen sein, wobei als weitere Leitungen z.B. das beschichtete Metallteil sowie weitere Metallteile dienen. Bei einer Zange kann beispielsweise das Metallrohr des Schaftes eine Leitung bilden, die Betätigungsstange eine weitere Leitung und eine Metallbeschichtung auf dem Schaftrohr oder auf der Stange eine dritte Leitung bilden. Um die Verwendung der Metallteile als Leiter zu vermeiden und um mehrere Elektroden in komplexer Weise anschließen zu können, sind die Merkmale des Anspruches 2 vorteilhaft. Auf diese Weise können in einer Mehrschichtanordnung mehrere Leitungen ausgebildet sein, die den Anschluß mehrerer Elektroden erlauben.It only one metal layer can be provided, wherein as further lines e.g. the coated metal part and other metal parts serve. In a pair of pliers, for example, the metal tube of the shaft form a line, the operating rod a another line and a metal coating on the shaft tube or form a third line on the pole. To use the To avoid metal parts as conductors and to make multiple electrodes in more complex Connect way to be able to the features of claim 2 are advantageous. In this way can be formed in a multilayer arrangement multiple lines the connection of several Allow electrodes.

Vorteilhaft ist gemäß Anspruch 3 die Isolierschicht aus Keramik ausgebildet. Keramik eignet sich vorzüglich zur Beschichtung von Metalloberflächen sowie als Träger für Metallschichten. Keramikschichten zeichnen sich weiterhin durch hohe Abriebfestigkeit und hervorragendes Isolationsvermögen aus. Die Isolierschichten können auch aus Kunststoff bestehen, wobei von Fall zu Fall abzuwägen ist, welches Material besser geeignet ist. Z.B. ist Keramik gut als unterste Schicht auf der Metalloberfläche geeignet, während als äußere Abdeckschicht unter Umständen eine Kunststoffschicht besser ist. Die gemischte Verwendung beider Materialien kann also vorteilhaft sein.Advantageous is according to claim 3, the insulating layer formed of ceramic. Ceramic is excellent for Coating of metal surfaces as well as a carrier for metal layers. Ceramic layers are further characterized by high abrasion resistance and excellent insulation ability. The insulating layers can also made of plastic, weighing up on a case-by-case basis, which material is better suited. For example, Ceramics are good as the lowest Layer on the metal surface suitable while as outer cover layer in certain circumstances a plastic layer is better. The mixed use of both So materials can be beneficial.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing, the invention is for example and shown schematically. Show it:

1: einen Schnitt durch den distalen Endbereich einer erfindungsgemäßen Zange, 1 a section through the distal end region of a forceps according to the invention,

2a: einen Schnitt nach 2–2 durch die Wand des Schaftrohres gemäß 1, 2a : a cut to 2 - 2 through the wall of the shaft tube according to 1 .

2b: die Konstruktion der 2a mit mehreren Metallschichten, 2 B : the construction of the 2a with several metal layers,

3: einen Schnitt durch die Betätigungsstange gemäß 1 in alternativer Ausführungsform und 3 : a section through the operating rod according to 1 in an alternative embodiment and

4: eine alternative Ausführungsform einer Mehrschichtanordnung mit mehreren Metallschichten. 4 FIG. 3: an alternative embodiment of a multilayer arrangement with a plurality of metal layers.

1 zeigt den distalen Endbereich einer elektrochirurgischen Zange 1 mit einem Schaftrohr 2, in dem eine Betätigungsstange 3 in Schaftrichtung längsverschiebbar angeordnet ist. Am nicht dargestellten proximalen Endbereich des Schaftrohres 2 ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, mit der die Betätigungsstange 3 gegenüber dem Schaft 2 relativ verstellt werden kann. 1 shows the distal end region of an electrosurgical forceps 1 with a shaft tube 2 in which an actuating rod 3 Is arranged longitudinally displaceable in the direction of the sheep. At the proximal end portion of the shaft tube, not shown 2 an actuator is provided, with which the actuating rod 3 opposite the shaft 2 can be relatively adjusted.

Am distalen Ende des Schaftrohres 2 ist eine feststehende Zangenbranche 4 befestigt, an der mit einem Gelenk 5 eine bewegliche Zangenbranche 6 gelagert ist. Diese ist exzentrisch zum Gelenk 5 bei 7 am distalen Ende der Betätigungsstange 3 angelenkt. Bei Längsverschiebung der Betätigungsstange 3 gegenüber dem Schaftrohr 2 kann die Zange 4, 6 geöffnet und geschlossen werden.At the distal end of the shaft tube 2 is a fixed pliers industry 4 attached to the one with a joint 5 a movable pliers industry 6 is stored. This is eccentric to the joint 5 at 7 at the distal end of the actuating rod 3 hinged. With longitudinal displacement of the actuating rod 3 opposite the shaft tube 2 can the pliers 4 . 6 be opened and closed.

Bei der dargestellten Zange 1 handelt es sich um eine elektrochirurgische Zange, die im Ausführungsbeispiel zu Koagulations- und Schneidzwecken ausgebildet ist. An der beweglichen Zangenbranche 6 sind, dazu dieser gegenüber in nicht dargestellter Weise isoliert, zwei Elektroden 8, 9 angeordnet, wobei die großflächige Elektrode 8 zur Koagulation und die kleinere Elektrode 9 zum Schneiden dient.In the illustrated pliers 1 it is an electrosurgical forceps, which is formed in the embodiment for coagulation and cutting purposes. At the mobile tongs industry 6 are, in addition to this isolated in a manner not shown, two electrodes 8th . 9 arranged, wherein the large-area electrode 8th for coagulation and the smaller electrode 9 serves for cutting.

Beide Elektroden 8, 9 sind dazu an unterschiedliche Spannungsquellen anzuschließen und koagulieren, beziehungsweise schneiden zwischen den Zangenbranchen 4, 6 angeordnete Gewebeteile gegenüber einem gemeinsamen Masseanschluß, der an der festen Zangenbranche 4 angelegt ist.Both electrodes 8th . 9 are to connect to different voltage sources and coagulate, or cut between the pliers industries 4 . 6 arranged tissue parts against a common ground connection, which is on the fixed pliers industry 4 is created.

Es sind somit drei Leitungen erforderlich, die über die Länge des Schaftrohres 2 zum proximalen Ende des Schaftes geführt werden müssen, um dort mit einem Kabelanschluß oder an einen Stecker verbunden zu sein.There are thus three lines required, over the length of the shaft tube 2 must be guided to the proximal end of the shaft to be connected there with a cable connection or to a plug.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Masse an der festen Zangenbranche 4, welche mit metallischer Verbindung, z.B. durch Verschweißung, mit dem metallischen Schaftrohr 2 verbunden ist. Dieses dient als Leitung zum proximalen Ende des Schaftes und ist dort, wie 1 schematisch darstellt, an Masse M verbunden. Die Schneidelektrode 9 ist über eine Leitung 10 an die Betätigungsstange 3 angeschlossen, welche als Leitung zum proximalen Ende des Schaftes verwendet wird und dort an einen Schneidpol S einer nicht dargestellten Stromversorgung angeschlossen ist.In the illustrated embodiment, the mass is located on the fixed pliers industry 4 , which with metallic connection, eg by welding, with the metallic shaft tube 2 connected is. This serves as a conduit to the proximal end of the shaft and is there as 1 schematically connected to mass M. The cutting electrode 9 is over a line 10 to the operating rod 3 connected, which is used as a line to the proximal end of the shaft and is connected there to a cutting pole S of a power supply, not shown.

Die Koagulationselektrode 8 ist über eine Leitung 11 an eine Metallschicht 12 auf der Außenfläche 13 des Schaftrohres 2 angeschlossen. Diese Metallschicht ist am proximalen Ende des Schaftes an einen Koagulationsanschluß K angeschlossen.The coagulation electrode 8th is over a line 11 to a metal layer 12 on the outside surface 13 of the shaft tube 2 connected. This metal layer is connected to a coagulation terminal K at the proximal end of the shaft.

2a zeigt einen Schnitt durch die Wand des Schaftrohres 2. Auf der Außenfläche 13 des Schaftrohres 2 ist eine Mehrschichtanordnung 14 aufgebracht, bestehend aus einer direkt der Innenfläche 13 anliegenden Isolierschicht 15, der darüber liegenden Metallschicht 12 und einer darauf liegenden Isolierschicht 16. Die Isolierschichten 15 und 16 bestehen vorzugsweise aus Keramik oder z.B. 15 aus Keramik und 16 aus Kunststoff. 2a shows a section through the wall of the shaft tube 2 , On the outside surface 13 of the shaft tube 2 is a multilayer arrangement 14 applied, consisting of a directly the inner surface 13 adjacent insulating layer 15 , the metal layer above it 12 and an insulating layer thereon 16 , The insulating layers 15 and 16 are preferably made of ceramic or eg 15 made of ceramics and 16 made of plastic.

Im distalen Endbereich des Schaftrohres 2 laufen die Schichten 12, 15 und 16, wie in 1 dargestellt, in unterschiedlicher Länge aus, so dass die Metallschicht 12 frei liegt, um mit der Leitung 11 kontaktiert werden zu können, z.B. durch Verlötung. Die Kontaktierung der Metallschicht am proximalen Ende kann in entsprechender Weise erfolgen.In the distal end region of the shaft tube 2 the layers are running 12 . 15 and 16 , as in 1 shown, of varying lengths, leaving the metal layer 12 is free to go with the line 11 to be contacted, for example by soldering. The contacting of the metal layer at the proximal end can take place in a corresponding manner.

Die beiden in 1 dargestellten Leitungen 10 und 11 zur Verbindung der Elektroden 9 und 8 sind als frei außerhalb der Zange 4, 6 verlaufende fliegende Verdrahtung dargestellt. Dies ist nur eine schematische Darstellung. In tatsächlichen Ausführungsfällen würden die Leitungen 10 und 11 nach außen geschützt anzuordnen sein und könnten beispielsweise ebenfalls als Metallbeschichtungen ausgebildet sein.The two in 1 illustrated lines 10 and 11 for connecting the electrodes 9 and 8th are considered free outside the pliers 4 . 6 running flying wiring shown. This is just a schematic illustration. In actual cases, the pipes would 10 and 11 be arranged protected outside and could for example also be designed as metal coatings.

Wie 2a zeigt, liegt die Metallschicht 12 zwischen zwei Isolierschichten 15 und 16. Die innenliegende Isolierschicht 15 dient zur Isolierung gegenüber dem Metallrohr 2, das im Ausführungsbeispiel der 1 ebenfalls als Leitung dient und somit auf einem anderen Potential liegt. Die Deckschicht 16 dient der Isolierung nach außen, beispielsweise gegenüber einer Berührung mit dem Patienten.As 2a shows, lies the metal layer 12 between two insulating layers 15 and 16 , The inner insulating layer 15 serves for insulation against the metal tube 2 that in the embodiment of 1 also serves as a line and thus lies at another potential. The cover layer 16 is used for isolation to the outside, for example, against contact with the patient.

Wie 2b zeigt, kann auf der Außenseite 13 des Schaftrohres 2 alternativ auch eine Mehrschichtanordnung 24 vorgesehen sein, die im Ausführungsbeispiel fünf Schichten aufweist, nämlich drei Isolierschichten 25, 26 und 27 sowie zwei Metallschichten 22 und 22'. Auch hier sind wieder durch die Isolierschichten die beiden Metallschichten gegeneinander sowie gegen das Metallrohr 2 isoliert sowie auch nach außen abgedeckt und isoliert. Die beiden Metallschichten 22 und 22' können zur Versorgung weiterer Elektroden an der Schaftspitze dienen, die z.B. auf unterschiedlichen Potentialen liegen.As 2 B shows, on the outside 13 of the shaft tube 2 alternatively also a multilayer arrangement 24 be provided, which has five layers in the embodiment, namely three insulating layers 25 . 26 and 27 as well as two metal layers 22 and 22 ' , Again, through the insulating layers, the two metal layers against each other and against the metal tube 2 isolated as well as outwardly covered and isolated. The two metal layers 22 and 22 ' can serve to supply further electrodes at the shaft tip, which are for example at different potentials.

Mehrschichtanordnungen 14 oder 24 können alternativ auch auf der Innenfläche des Schaftrohres 2 angeordnet sein, gegbenenfalls auch zusätzlich zu außen angebrachten Mehrschichtanordnungen.Multilayer arrangements 14 or 24 can alternatively also on the inner surface of the shaft tube 2 be arranged, if necessary, in addition to externally mounted multi-layer arrangements.

3 zeigt die aus Metall bestehende Betätigungsstange 3 der 1 in alternativer Ausführungsform mit einer Beschichtung durch eine Mehrschichtanordnung 34, die der Mehrschichtanordnung 14 entspricht, also wiederum zwei Isolierschichten 35 und 36 sowie eine Metallschicht 32 enthält. Die Metallschicht 32 kann als weitere Leitung zum Anschluß einer weiteren Elektrode verwendet werden. 3 shows the metal actuating rod 3 of the 1 in an alternative embodiment with a coating by a multilayer arrangement 34 , that of the multilayer arrangement 14 corresponds, in turn, two insulating layers 35 and 36 and a metal layer 32 contains. The metal layer 32 can be used as another line to connect another electrode.

4 zeigt eine alternative Ausführungsform, die die Mehrschichtanordnung 24 gemäß 2b ersetzen kann. Auf dem metallischen Schaftrohr 2 ist eine Mehrschichtanordnung 44 angeordnet mit einer direkt auf der Innenfläche 13 des Schaftrohres 2 angeordneten Isolierschicht 45, auf der zwei Metallschichten 42 und 42' getrennt voneinander und nebeneinander in Form langgestreckter Leiterbahnen ausgebildet sind, die von einer Isolierschicht 46 abgedeckt sind. Auf diese Weise ist es möglich, in einer Schichtebene mehrere getrennte Leiter 42, 42' nebeneinander anzuordnen. 4 shows an alternative embodiment, the multilayer arrangement 24 according to 2 B can replace. On the metallic shaft tube 2 is a multilayer arrangement 44 arranged with a directly on the inner surface 13 of the shaft tube 2 arranged insulating layer 45 , on the two metal layers 42 and 42 ' are formed separately from each other and side by side in the form of elongated conductor tracks, that of an insulating layer 46 are covered. In this way it is possible to have several separate conductors in one layer plane 42 . 42 ' to arrange next to each other.

In 1 ist als elektrochirurgisches Instrument eine Zange mit Elektroden 8, 9 dargestellt, die über Leitungen anzuschließen sind. Die Erfindung kann auch bei anderen elektrochirurgischen Instrumenten angewendet werden, deren Elektroden auf anderer Weise ausgebildet sind, z.B. als feststehende Spitzen- oder Hakenelektroden, Vielfachelektroden, bipolare Schere oder dergleichen.In 1 is a pliers with electrodes as an electrosurgical instrument 8th . 9 represented, which are to be connected via lines. The invention may also be applied to other electrosurgical instruments whose electrodes are formed in other ways, such as fixed tip or hook electrodes, multiple electrodes, bipolar scissors, or the like.

Claims

Electrosurgical instrument ( 1 ) with a shaft which has a metal part extending over the length of the shaft ( 2 . 3 ), and at its distal end an electrode ( 8th . 9 ) is arranged, which via an electrical line ( 2 . 3 . 12 . 22 . 22 ' . 32 . 42 . 42 ' ) is connected to the proximal end region of the shank, characterized in that the conduit is in the form of a metal layer ( 12 . 22 . 22 ' . 32 . 42 . 42 ' ) between two insulating layers ( 15 . 16 ; 25 . 26 ; 26 . 27 ; 35 . 36 ; 45 . 46 ) of a multilayer arrangement ( 14 . 24 . 34 . 44 ) formed on a surface ( 13 . 17 ) of the metal part ( 2 . 3 ) is arranged.

Instrument according to claim 1, characterized in that the multilayer arrangement ( 24 . 44 ) at least one further between each two insulating layers ( 25 . 26 ; 26 . 27 ; 45 . 46 ) arranged metal layer ( 22 ' . 42 ' ) having.

Instrument according to claim 1, characterized in that the insulating layers ( 15 . 16 . 25 . 26 . 27 . 35 . 36 . 45 . 46 ) consist of ceramic.