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Die
Erfindung betrifft ein elektrochirurgisches Instrument zum Hochfrequenz-Schneiden
und Hochfrequenz-Koagulieren mit zwei durch Isolationsmaterial voneinander
beabstandeten Elektroden, die am proximalen Ende des Instruments
im Gebrauch mit jeweils einem Ausgang eines Hochfrequenz-Versorgungsgeräts
verbunden sind, wobei eine erste Elektrodenfläche einer
ersten Elektrode so gestaltet ist, dass sie mit der zweiten Elektrode
als schneidende Elektrode verwendbar ist.
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Die
schneidende Elektrode wird zuweilen auch als die aktive Elektrode
bezeichnet. Es ist diejenige Elektrode, an welcher bevorzugt der
zum Schneiden erforderliche elektrische Strom durch das Gewebe zündet.
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Elektrochirurgische
Instrumente mit bipolaren Elektroden sind in vielen verschiedenen
Ausführungen bekannt.
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Bereits
seit langem werden sie zum Koagulieren von Gewebe eingesetzt. Dazu
dienen z. B. bipolare Pinzetten oder bipolare Elektroden mit fest
beabstan deten starren Polen, die beide etwa die gleiche Größe,
d. h. Kontaktfläche mit dem Gewebe aufweisen.
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Es
sind auch bipolare Elektroden zum elektrochirurgischen Schneiden
bekannt. Um einen Schnitt zu erzeugen, müssen die beiden,
mit dem Gewebe in Kontakt kommenden Elektroden von ungleicher Größe,
d. h. asymmetrisch ausgeprägt, sein. Bei einer asymmetrischen
Ausprägung entsteht der Schnitt an der kleineren Elektrode,
welche durch die höhere Stromdichte einen Funken erzeugt
und damit den Schnitt in Gang setzt. Eine solche Elektrodenanordnung
ist für die Koagulation schlecht, da durch die Funkenbildung
zu schnell zu hohe Temperaturen erreicht werden. Koagulationselektroden
wiederum sind zum Schneiden ungeeignet, da durch die gleiche Größe
der Elektroden an keiner der beiden Elektroden eine besonders hohe
Stromdichte entsteht und somit auch kein Funken entstehen kann.
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Eine
Elektrode speziell zum bipolaren Schneiden beschreiben z. B. Thorne
et al. in
US 2005/0283149
A1 . Hier ist die Schneidelektrode in Form einer Nadel ausgeprägt,
welche in einem sphärischen, halbkugelförmigen
zweiten Elektrodenelement angebracht und gegen dies isoliert ist.
Ein Schnitt wird mit dieser Anordnung leicht in Gang zu setzen sein,
eine Koagulation eines z. B. in den Schnittrand hineinblutenden
Gefäßes jedoch kaum möglich sein.
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Ebenfalls
zum bipolaren Schneiden beschreibt Goble in
US 6,832,998 B2 eine bipolare Elektrode
in Klingenform. Dort sind eine größere und eine
kleinere Elektrode nebeneinander angeordnet und durch einen Isolator
getrennt. Weiterhin wird ausgeführt, dass die beiden Elektroden
nicht nur hinsichtlich ihrer Größe, sondern auch
hinsichtlich ihrer Beschaffenheit, insbesondere ihrer thermischen
Leitfähigkeit unterschiedlich sein sollen. Dadurch wird die
Einfachheit und Regelmäßigkeit des Schnittes an der
kleineren Elektrode weiter begünstigt. Auch diese Elektrodenanordnung
eignet sich nicht gut zum Koagulieren von Gewebe. Um dies zu überwinden,
wird in der
US 6,832,998
B2 darauf hingewiesen, dass es vorteilhaft sein kann, eine
dritte Elektrode auf der Klinge anzubringen, welche von den anderen
beiden Elektroden elektrisch isoliert ist. Allerdings ist es hierzu
notwendig, dass der Elektrochirurgiegenerator in der Lage ist, zwischen
den Elektroden umzuschalten und so die vormals „aktive"
Elektrode nicht mehr mit Strom zu beaufschlagen, sondern anstatt
dessen die dritte Elektrode mit dem Gegenpol der ersten Elektrode
zu beaufschlagen, um so zwei, in etwa gleich große Elektroden
zur Koagulation zu verwenden.
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In
US 6,942,662 B2 gehen
Goble et al. nochmals auf die Notwendigkeit einer dritten Elektrode ein,
um mit der bipolaren Schneideklinge auch koagulieren zu können.
Wiederum ist hier ein im Generator eingebauter Umschaltmechanismus
zwischen den verschiedenen Elektrodenpaaren Voraussetzung für
den Betrieb dieses Instrumentes.
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In
einer Abwandlung davon geht Goble in
US 7,147,637 B2 auf ein bipolares Fass- oder
Klemminstrument ein, wobei sämtliche Elektroden auf einem der
beiden Maulteile untergebracht sind und das zweite Maulteil an der
Fassfläche elektrisch vollständig isoliert ist.
Wiederum gibt die Anordnung drei Elektroden vor, wobei auch hier
wieder eine entsprechende Vorrichtung im Generator vorhanden sein muss,
um zwischen den Elektroden hin- und herzuschalten.
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Ebbutt
et al. gehen in
US
2005/0283151 A1 auf eine bipolare Schneideklinge ein, welche
einer klassischen Klinge in ihrer Form sehr nahe kommt. Dabei wird
mit einer zirkumferentiell verlaufenden dünnen Elektrode,
welche die aktive darstellt, gegen auf beiden Seiten der Klinge
angeordneten Elektroden, welche die passive darstellen, geschnitten.
Wieder ist hier vorgesehen, eine flächige Koagulation durch
Auflegen einer der beiden Seiten der Klinge auf das Gewebe zu erreichen,
so dass insgesamt drei Elektroden vorhanden sind, wobei wiederum
die zwei auf der Fläche angeordneten Elektroden, welche nicht
mit der dritten Schneideelektrode verbunden sind, aktiviert werden,
was wiederum einen Umschaltmechanismus im Generator bedingt.
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In
US 7,255,696 B2 beschreiben
Goble et al. einen bipolares Schneid- und Koagulationsinstrument
in Hakenform. Wiederum sind drei Elektroden auf dem Instrument untergebracht,
bei denen die gleichen Einschränkungen, wie für
die bereits zitierten ähnlichen Anordnungen gelten. Hinzu
kommt bei dem
US-Patent US 7,255,696 ,
dass ein Flüssigkeitskreislauf innerhalb des Elektrodenkopfes
vorgesehen ist, welcher die beiden großflächigen
Elektroden kühlen soll.
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In
US 6,110,196 beschreiben
Müller et al. ein bipolares Schneidinstrument, wo die beiden
Elektroden hintereinander in einer Achse mit der Schneidrichtung
angeordnet sind. Dies kann z. B. durch eine schlingenförmige
Drahtelektrode, welche an einem in der Schneidrichtung liegenden
Punkt unterbrochen und in zwei Teile elektrisch getrennt ist, geschehen. Es
kann auch durch einen zirkumferentiell um eine Keramikklinge gelegten
Draht geschehen, welcher wiederum an einem Punkt unterbrochen ist,
und die beiden Drahtelemente die beiden Elektroden darstellen. Eine
Koagulation ist mit einer solchen Anordnung kaum zu erzielen, da
die Elektrodenoberfläche sehr klein ist und daher die Stromdichte
an den Elektroden so hoch wird, dass eher ein schneidender als ein
koagulierender Effekt erzielt wird. Außerdem wäre
die Koagulationszone so klein, dass ein ausreichendes Verschließen
von Gefäßen selbst bei relativ geringem Gefäßquerschnitt
nicht möglich wäre. Weiterhin erhitzen sich beim
Schneidevorgang die dünnen Elektroden, was für
den Schneidevorgang an sich nicht hinderlich ist, beim Koagulieren
aber sehr schnell dazu führt, dass sich eine isolierend
wirkende Schicht von denaturiertem Eiweiß auf den Elektroden ablagert
und somit die Wirksamkeit der Koagulation noch weiter verschlechtert.
Um dies zu überwinden, schlagen Müller et al.
vor, z. B. auf dem Rücken eines so genannten Trägerelementes
zwei Elektroden anzuordnen (z. B. durch Metallisieren einer Keramikoberfläche),
um so durch Drehen des Instrumentes und Auflegen dieser Fläche
koagulieren zu können. Wiederum ist zu erwarten, dass durch
die geringe Materialmasse an den Koagulationselektroden bei diesem
Aufbau diese sehr schnell erhitzen und die Koagulation unzureichend
bleibt. Weiterhin ist es notwendig, zusätzliche, nicht
einstückig mit den schneidenden Elektroden verbundene Elektroden
auf einem isolierenden Trägerelement anzuordnen.
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Latterell
et al. schlagen in
US
2003/0040744 A1 ein bipolares Rohrschaftinstrument zum
Schneiden und Koagulieren vor. Wieder kommt eine Anordnung von drei
Elektroden zum Einsatz. Zwei bilden eine Halbkugel mit einem Schlitz
dazwischen und werden zum Koagulieren benutzt. Im Schlitz selbst steckt
verschiebbar eine dritte Elektrode als Haken, der als aktive schneiden
kann, während nun aber die beiden anderen zusammen geschaltet
als neutrale wirken. Innerhalb des Handgriffs findet sich ein Mechanismus
zum Verschieben des Hakens, welcher sich im Rohrschaft fortsetzt.
Bei dieser Lösung muss wiederum ein Umschaltmechanismus
im Generator vorhanden sein, um das Instrument sowohl zum Koagulieren
als auch zum Schneiden einsetzen zu können. Weiterhin ist
es notwendig, den beschriebenen Haken, der als Schneideelektrode
fungiert, zu verschieben. Eine solche Vorrichtung verteuert die
Herstellung des Instruments und bürdet dem Anwender immer
noch eine Manipulation am Instrument auf, um vom Schneiden zum Koagulieren
zu kommen und umgekehrt.
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Rydell
beschreibt in
US 5,282,799 ein
bipolares, tubuläres Schneideinstrument. In einer weiteren beschriebenen
Ausführung ist auch eine Koagulationseinrichtung vorgesehen.
Dabei kommen – anders als bei Müller et al. in
US 6,110,196 – zwei
parallele Schlingen als Elektroden zum Einsatz. Problematisch ist
hierbei, dass nicht klar definiert ist, an welcher der beiden Schlingen
der Schnitt beginnen wird, da aufgrund der Schlingen und damit der
gleichen Stromdichte die beiden Elektroden erst dann, wenn eine
unterschiedliche Feldverteilung erzwungen wird, der Schnitt in Gang
kommt. Dies kann z. B. durch Auflegen zuerst einer der beiden Schlingen
auf das Gewebe und dann Heranführen der zweiten Schlinge geschehen.
Der Schnitt wird sich dann an der zweiten Schlinge ausbilden, da
im Moment des Berührens der zweiten Schlinge am Gewebe
dort die elektrische Feldstärke größer
ist als bei der sich bereits auf dem Gewebe befindlichen Schlinge.
Dies erschwert die Handhabung des Instruments und bedeutet weniger Präzision
beim Arbeiten.
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US-Patent 5,282,799 beschreibt
auch eine Ausführung, wo proximal zu den beiden Schneidschlingen
auf dem Isolator, aus welchem die Schlingen austreten, z. B. durch
Metallisieren einer Keramikoberfläche zusätzliche
größerflächige Koagulationselektroden
aufgebracht sind. Problematisch ist hier bei, dass beim Auflegen
auf die zu koagulierende Stelle die beiden herausstehenden Schlingen
hinderlich sind, solange die Schlingen im distalen Bereich aus diesem
Isolierkörper herausstehen. Das distale Ende eines chirurgischen
Instruments bezeichnet in dieser Schrift das patientenseitige Ende,
während das proximale Ende das anwenderseitige Ende ist. Das
chirurgische Instrument wird in dieser Schrift somit als verlängerter
Arm des Anwenders betrachtet, und die Bezeichnungen proximal und
distal werden in Bezug auf den Rumpf des Anwenders verstanden und
verwendet.
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Weiterhin
sind im
US-Patent 5,282,799 die Schlingen
elektrisch aktiv, und damit entfalten sie entweder einen Koagulations-
oder – wegen ihrer verhältnismäßig
geringen Oberfläche – gar einen Schneideeffekt
an einer anderen Stelle des Gewebes. Um dies zu überwinden,
schlägt
US-Patent 5,282,799 vor,
die Schlingen in den Isolierkörper zurückzuziehen.
Damit wird die Applizierbarkeit der Koagulationselektroden zwar
vereinfacht, die Herstellung aber verteuert und dem Operateur eine
umständlichere Handhabung aufgebürdet. Weiterhin bleibt
der Nachteil, wie auch beim Müller et al.-Patent
US 6,110,196 , bestehen,
dass die Masse der metallisierten Koagulationselektroden sehr gering
ist und sie sich somit wahrscheinlich sehr schnell erhitzen würden
und zu einer insuffizienten Koagulation führen würden.
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Ciarrocca
beschreibt in
US 7,195,630
B2 eine bipolare Koagulations- und Schneideelektrode. Hier
wird durch ein verschiebbares „converter element" die Oberfläche
der beiden bipolaren Elektroden jeweils vergrößert
bzw. verkleinert. So wird zum Koagulieren das „converter
element" in elektrischen Kontakt mit der kleineren der beiden Elektroden
gebracht, um deren Oberfläche zu vergrößern.
Zum Schneiden wird das „con werter element" in elektrischen
Kontakt mit der größeren der beiden Elektroden
gebracht, um diese noch weiter zu vergrößern und
somit eine deutliche Asymmetrie zwischen der einen und der anderen
Elektrode zu erreichen. Damit wird der Schnitt an der kleineren
Elektrode erzeugt. Das
US-Patent
7,195,630 B2 kommt damit mit nur zwei Elektroden aus, die über
eine mechanische Vorrichtung in Koagulations- bzw. Schneideelektroden „verwandelt"
werden. Allerdings ist dafür wiederum eine mechanische
Vorrichtung notwendig, die die Herstellung des Instrumentes verteuert
und gewisse Grenzen hinsichtlich der Miniaturisierung des Instrumentes
setzt. Weiterhin wird ein nur im Wesentlichen tubuläres
Instrument beschrieben.
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Hren
et al. beschreiben in
US 4,202,337 eine bipolare
elektrochirurgische Klinge. Dabei wird ein zirkumferentiell um eine
keramische Klinge angeordneter Pol, die Schneideelektrode, mit einer
relativ geringen Oberfläche, gegen auf den Flanken der
Klinge aufgebrachte Elektrodenelemente, die passive Elektrode, verwendet.
Die passiven Elektroden auf den Flanken der Klinge sind in Bahnen
aufgebracht. Da aber nur zwei Pole vorhanden sind, müssen
entweder sämtliche Elektrodenbahnen auf den Flanken der Klinge
einen elektrischen Pol ausbilden, oder aber eine oder mehrere dieser
Bahnen sind elektrisch mit dem anderen Pol, d. h. der Schneideelektrode
verbunden. In letzterem Fall wiederum wird sich kein elektrochirurgischer
Schnitt ausbilden, da durch Aufschaltung einer der Elektrodenbahnen
auf einer oder beider der Flanken auf die „aktive Elektrode"
deren mit dem Gewebe in Kontakt stehende Oberfläche so groß wird,
dass sich kein Funke mehr bildet, weil die Stromdichte zu gering
wird. In sofern ist diese Elektrodenanordnung zum Schneiden vorteilhaft,
zum Koagulieren aber nicht geeignet, oder umgekehrt.
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Fleenor
et al. beschreiben in
US 5,484,435 ein
tubuläres bipolares Schneideinstrument. Es besteht aus
zwei Elektroden, von denen eine in der Oberfläche kleiner
ist als die zweite, so dass die erste die aktive und die zweite
die passive Elektrode bildet. Bei dieser Lösung ist es
nicht möglich, die Größe einer oder beider
Elektroden zu variieren, wodurch das Instrument auf den elektrochirurgischen
Schnitt begrenzt bleibt, und somit den gleichen Beschränkungen
unterliegt wie z. B. das Instrument, das in
US 2005/0283149 (Thorne et al.)
beschrieben wird. Es ähnelt in dem Aspekt einer beschriebenen
verschiebbaren aktiven Elektrode, die auch als Haken ausgestaltet
sein kann, dem Instrument aus
US 2003/0040744 (Latterell
et al), unterscheidet sich davon allerdings darin, dass eben nur
zwei Elektroden angebracht sind, was den Vorteil hat, dass das Instrument
mit jedem beliebigen Generator betrieben werden kann, aber eben
zur Koagulation von Gewebe nicht gut geeignet ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrochirurgisches Instrument
zu schaffen, mit dem es möglich ist, elektrochirurgisch
zu schneiden und zu koagulieren, wobei es einfach in der Ausführung
ohne mechanische Vorrichtungen, preiswert herzustellen und mit allen
am Markt gängigen Generatorentypen zu betreiben sein soll.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass bei einem elektrochirurgischen
Instrument nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die erste Elektrode eine
zweite Elektrodenfläche umfasst, die mit der zweiten Elektrode
als Koagulationselektrode verwendbar ist und dass die wirksame Fläche
der ersten Elektrodenfläche der ersten Elektrode kleiner
ist als die wirksame Fläche der zweiten Elektrodenfläche der
ersten Elek trode.
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Unter
einer Elektrode werden in dieser Schrift alle elektrisch leitfähigen
Bestandteile des elektrochirurgischen Instruments verstanden, die
mit einem gemeinsamen Anschluss des Instruments elektrisch verbunden
sind. Die Elektroden können somit einstückig oder
mehrstückig ausgebildet sein, wobei die Einzelteile der
mehrstückigen Ausführung elektrisch leitend miteinander
verbunden sind. Unter einer Elektrodenfläche wird in dieser
Schrift allgemein der wirksame Anteil einer elektrisch leitfähigen Oberfläche
einer Elektrode verstanden, wobei die Elektrodenfläche
aus einem oder mehreren getrennten Flächenstücken
gebildet sein kann, die im Falle mehrerer Flächenstücke
elektrisch leitend verbunden sind. Eine Elektrodenfläche
kann als Teil einer flachen Ebene oder als allgemeine, mit Krümmung
behaftete Fläche ausgebildet sein und auch Kanten oder
Ecken umfassen.
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Eine
erste Elektrode weist nach der Erfindung zwei Elektrodenflächen
auf, die jede für sich mit der zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar
bilden. Nach dem Oberbegriff ist das Paar aus erster Elektrodenfläche
der ersten Elektrode und zweiter Elektrode zum Schneiden vorgesehen,
wobei die erste Elektrode die aktive Elektrode ist, also eine kleinere wirksame
Elektrodenfläche aufweist als die der zweiten Elektrode.
Mit der Ausbildung einer zweiten, größeren Elektrodenfläche
an der ersten Elektrode ist nun eine zusätzliche Paarungsmöglichkeit
der ersten Elektrode mit der zweiten Elektrode bereitgestellt, wobei
die Unterschiede der wirksamen Elektrodenflächen geringer
gestaltbar sind als bei der ersten Paarung. Somit ist das zusätzlich
bereitgestellte Paar zum Koagulieren ausbildbar und einsetzbar.
Die Erfindung bietet somit den Vorteil, dass nur zwei Elektroden
benötigt werden, um sowohl das Schneiden als auch das Koagulieren
zu ermög lichen. Mechanische Umschaltungen am Instrument,
durch die ein Benutzer beeinträchtigt wird, oder ein elektronisch aufwendiges
Umschalten der Ausgangsbelegungen am Generator können entfallen,
und es sind insbesondere handelsübliche Generatoren mit
zweipoligem Ausgang einsetzbar. Zum Wechsel zwischen Schneiden und
Koagulieren muss der Benutzer höchstens die Amplitudenverlaufsformen
des Ausgangssignals am Generator ändern, wenn nicht ein gemeinsames
Ausgangssignal für Schneiden und Koagulieren als ausreichend
empfunden werden sollte. Insbesondere liegt somit während
des Schneidens der Schneidestrom auch an dem Elektrodenpaar für
die Koagulation und während des Koagulierens der Koagulationsstrom
an dem Elektrodenpaar für das Schneiden an.
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Günstig
ist es, wenn die zweite Elektrode eine erste Elektrodenfläche
umfasst, deren wirksame Fläche größer
als die wirksame Fläche der ersten Elektrodenfläche
der ersten Elektrode ist und wenn die erste Elektrodenfläche
der zweiten Elektrode mit der ersten Elektrodenfläche der
ersten Elektrode als Neutralelektrode beim Hochfrequenz-Schneiden
verwendbar ist. Die wirksame Fläche an einer Elektrode bezeichnet
den Anteil der Oberfläche der Elektrode, der hauptsächlich
an der Koagulation oder dem Schneiden beteiligt ist, an dem also
der wesentliche Anteil der elektrischen Feldlinien des Koagulations- oder
Schneidestroms beginnt oder endet. Durch die unterschiedliche Gestaltung
der Größen der Elektrodenflächen findet
der Start des Schneidevorgangs an der ersten Elektrode statt, wodurch
die erste Elektrode zu aktiven Elektrode wird und die zweite Elektrode zur
Neutralelektrode.
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Günstige
Koagulationseigenschaften werden erreicht, wenn eine zweite Elektrodenfläche
der zweiten Elektrode eine wirksame Fläche hat, die im Wesentlichen
gleich groß der wirksamen Fläche der zweiten Elektrodenfläche
der ersten Elektrode ist, und wenn diese Elektrodenfläche
der zweiten Elektrode mit der zweiten Elektrodenfläche
der ersten Elektrode als Elektrodenpaar beim Hochfrequenz-Koagulieren
verwendbar ist. Für die Koagulation ist ein flächiger
Kontakt beider Elektroden mit dem Gewebe vorteilhaft, und beide
Elektroden sind im Gegensatz zum Schneiden gleichberechtigt. Wichtig
ist bei Koagulieren eine gute Entwärmung des behandelten
Gewebebereichs, damit die Gewebetemperatur zwischen 60°C
und ungefähr 80°C verbleibt und das Gewebe nicht überhitzt
wird und verkohlt.
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Eine
besonders kompakte Ausführungsform wird erreicht, wenn
erste Elektrodenfläche der zweiten Elektrode und die zweite
Elektrodenfläche der zweiten Elektrode identisch sind.
Vorzugsweise gehen die beiden Elektrodenflächen in diesem
Fall ohne scharfe Trennlinie, wie Kanten oder dergleichen, ineinander über
oder es sind sogar die wirksamen Flächen beim Schneiden
und Koagulieren identisch.
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Eine
besonders robuste Ausführungsform wird erreicht, wenn die
erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode und die zweite
Elektrodenfläche der ersten Elektrode an einem gemeinsamen
Grundkörper ausgebildet sind. Beispielsweise kann dieser Grundkörper
aus einem elektrisch nichtleitenden Material bestehen, auf dessen
Oberfläche in getrennten Bereichen die Elektrodenflächen
aufgebracht sind, beispielsweise durch Aufdampfen oder Beschichten. Eine
Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass der Grundkörper
der ersten Elektrode als elektrisch leitfähiger Elektrodenkörper
ausgebildet ist. Erste und zweite Elektrodenfläche sind
somit zumindest teilweise an demselben elektrisch leitfähigen, vorzugsweise
metallischen, Grundkörper als Oberflächenbereiche
ausgebildet. Besonders günstig ist es, wenn die nicht aktiven
oder wirksamen Oberflächenbereiche des Elektrodenkörpers
durch iso lierendes Material abgedeckt oder durch die Ausbildung
von Kannten von den wirksamen Bereichen abgetrennt sind.
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Eine
robuste Ausführungsform ergibt sich, wenn die erste Elektrodenfläche
der zweiten Elektrode und die zweite Elektrodenfläche der
zweiten Elektrode an einem gemeinsamen Grundkörper ausgebildet
sind. Auch hier ist beispielsweise ein elektrisch nichtleitender,
vorzugsweise keramischer oder aus Kunststoff gefertigter, Elektrodenkörper
vorteilhaft einsetzbar, der in Oberflächenbereichen die
Elektrodenflächen trägt. Der Halt der Elektrodenflächen
auf dem Grundkörper ist durch verbindende Stege, die durch
den Grundkörper verlaufen und einstückig mit den
Elektrodenflächen ausgebildet sind, verbesserbar. Eine
besonders günstige Herstellung des Grundkörpers
der zweiten Elektrode ergibt sich, wenn der Grundkörper
der zweiten Elektrode als elektrisch leitfähiger Elektrodenkörper
ausgebildet ist.
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Bei
einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass die erste Elektrode mit der zweiten Elektrode durch wenigstens
eine elektrisch isolierende Schicht verbunden ist und in Sandwich-Bauweise
eine Klinge des elektrochirurgischen Instruments formt und dass
die Schichten der Sandwich-Bauweise längs zu den Seiten
der Klinge ausgerichtet sind. Unter einer Klinge wird in dieser
Schrift allgemein ein messerklingenförmig geformter Körper verstanden,
dessen der Schneide einer Messerklinge entsprechende Kante auch
stumpf oder abgerundet ausgeführt sein kann. Diese Kante
wird ebenfalls als Schneide bezeichnet, auch wenn sie zum mechanischen
Schneiden nicht oder nur eingeschränkt geeignet ist. Die
Klinge kann mit einer Schneide oder zweischneidig ausgeführt
sein. Diese Schneiden tragen die wirksamen Bereiche, also Elektrodenflächen,
des Schneidevorgangs. Durch die Ausbildung einer Klinge wird dem
Chirurgen oder einem anderen Benutzer ein Instrument zu Hand gegeben,
das dem ihm vertrauten, mechanisch schneidenden Instrument ähnelt.
Somit wird ein Benutzer das Instrument immer intuitiv in der richtigen
Arbeitsposition halten und einsetzen. Durch die Ausbildung wenigstens
einer Schneide ist für den Benutzer unmittelbar der beim Schneiden
aktive Bereich des Instruments ausgezeichnet. Der Zusammenhalt der
Schichten des Sandwichaufbaus kann durch quer zur Schichtrichtung
verlaufende Schrauben, Niete oder Stege verbessert sein. Besonders
günstig ist es, wenn die Stege elektrisch leitfähig
und einstückig mit Elektrodenflächen einer Elektrode
verbunden sind, und die isolierende Schicht um diese Stege herum
vergossen ist.
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Ein
besonders gut universell einsetzbares elektrochirurgisches Instrument
ergibt sich, wenn die Klinge des elektrochirurgischen Instruments
spatelförmig ausgeführt ist.
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Ist
die Klinge des elektrochirurgischen Instruments säbelartig
oder hakenförmig gekrümmt ausgeführt,
so lässt sich mit dem Instrument sogar zusätzlich
Gewebe aufnehmen oder aufladen und anschließend schneiden
oder koagulieren.
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Bei
einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Klinge einen Röcken und eine Schneide hat und dass
der Röcken breiter ist als die Schneide. Die einzelnen
Bereiche der Klinge – Schneide, Seitenflächen
und Rücken – können durch scharfe Kanten
voneinander abgetrennt sein, wodurch sich ein etwa keilförmiger
Querschnitt ergibt, oder auch durch sanfte oder abgerundet Kanten
ineinander über gehen, wodurch ein eiförmiger
Querschnitt gebildet wird. Der Benutzer kann somit leicht anhand
der geometrischen Form des Instruments die gegenüber dem
Rücken schmalere Schneide erkennen, die zum elektrochirurgisch
Schneiden vorgesehen ist. Durch die Ausbildung eines Rückens
ist eine größere Fläche bereitgestellt,
an welcher mit Vorteil die Elektrodenflächen für
das Koagulieren angeordnet werden können.
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Eine
Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die erste
Elektrodenfläche der ersten Elektrode an der Außenkante
der gekrümmten Klinge angeordnet ist. Somit kann der Benutzer
mit der Außenkante durch Ziehen langgestreckte Schnitte
ausführen. Die Innenkante kann als Schneide oder als Koagulationsfläche
ausgebildet sein.
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Eine
weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die erste Elektrodenfläche
der ersten Elektrode an der Innenkante der gekrümmten Klinge
angeordnet ist. Somit kann der Benutzer mit dem Instrument Gewebe,
beispielsweise ein Blutgefäß, aufnehmen oder aufladen
und anschließend elektrochirurgisch schneidend trennen.
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Eine
besonders übersichtliche Handhabung ergibt sich, wenn die
erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode und die zweite
Elektrodenfläche der ersten Elektrode an gegenüberliegenden
Kanten der Klinge angeordnet sind. Die beim Schneiden wirksamen
Bereiche des Instruments sind somit deutlich von den beim Koagulieren
wirksamen Bereichen des Instruments getrennt, und der Benutzer wechselt vom
Schneiden zum Koagulieren, indem er das Instrument um 180° um
seine Längsachse wendet.
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Eine
besonders einfache Handhabung ergibt sich, wenn die zweite Elektrodenfläche
der ersten Elektrode an wenigstens einer Seite der Klinge angeordnet
ist. Der Benutzer kann somit vom Schneiden zum Koagulieren wechseln,
indem er das Instrument von einer gegenüber der Gewebeoberfläche
aufrechten Position in eine seitlich aufliegende Position um die
Längsachse des Instruments, also die gedachte Verbindungslinie zwischen
proximalem und distalem Ende, um ungefähr 90° schwenkt.
Somit ist das Schneidinstrument durch eine einfache, kurze Handbewegung,
verbunden gegebenenfalls mit einer Fußbedienung des Generators,
in ein Koagulationsinstrument umwandelbar und umgekehrt. Hierdurch
wird dem Benutzer ein schnelles, fehlerarmes, intuitives Reagieren
während eines Eingriffs ermöglicht.
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Eine
besonders robuste Anordnung ergibt sich, wenn die Seitenflächen
der Klinge zumindest teilweise durch Elektrodenkörper der
zweiten Elektrode gebildet werden, da in diesem Fall die vorzugsweise
metallischen Elektrodenkörper der zweiten Elektrode die
zwischen ihnen liegende Isolationsschicht, die beispielsweise die
empfindlicheren Bestandteile der ersten Elektrode tragen, schützend aufnehmen
können.
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Ein
besonders einfach herstellbarer Aufbau ergibt sich, wenn die zweite
Elektrode zwei vorzugsweise bezüglich einer Ebene spiegelsymmetrisch
zueinander geformte Elektrodenkörper hat und wenn die beiden
Elektrodenkörper der zweiten Elektrode quer zur Instrumentenlängsrichtung
beidseits der ersten Elektrode angeordnet sind. Die zweite Elektrode
bildet somit eine Aufnahme für die erste Elektroden mit
dem Isolierkörper. Durch die im Querschnitt spiegelsymmetrische
Ausbildung wird erreicht, dass keine der beiden Seiten des Instruments
bevorzugt ist, sondern dass vielmehr beide Seite des Instruments
gleichermaßen wirksam sind. Somit muss sich der Benutzer
nicht einprägen, welche der äußerlich gleichartigen
Seiten welche Funktionseigenschaften aufweist.
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Ein
besonders belastbarer Zusammenhalt des Instrumentenaufbaus wird
erreicht, wenn die Elektrodenkörper der zweiten Elektrode
jeweils einen Zinken eines einstückigen, stimmgabelförmigen
elektrisch leitfähigen Körpers bilden. Unter stimmgabelförmig
wird allgemein ein Körper verstanden, an dem zwei Schenkel
an einem Ende verbunden sind, wobei die Schenkel etwa parallel verlaufen
wie die Zinken einer Stimmgabel. Vorzugsweise sind die freien Enden
der Zinken oder Schenkel des stimmgabelförmigen Körpers
am distalen Ende angeordnet, während der die Zinken oder
Schenkel verbindende Bereich und eventuell ein Griff im proximalen
Endbereich des Instruments ausgebildet sind. Der verbindende Bereich
ist mechanisch belastbar und hält die beiden Elektrodenkörper
der zweiten Elektrode zusammen, wodurch eine Aufnahme für
den filigraner geformten Elektrodenkörper der ersten Elektrode,
der die aktive Elektrode beim Schneiden darstellt, gebildet wird.
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Eine
besonders günstige Anordnung wird erreicht, wenn die erste
Elektrode im Querschnitt den Umriss eines Keils beschreibt, wenn
ein Bereich um die spitze Kante des Keils die erste Elektrodenfläche der
ersten Elektrode bildet, wenn der Rücken des Keils die
zweite Elektrodenfläche bildet und wenn die erste Elektrode
zwischen zwei Elektrodenkörpern der zweiten Elektrode angeordnet
ist. Somit ist das erfindungsgemäße Größenverhältnis
zwischen erster und zweiter Elektrodenfläche der ersten
Elektrode gebildet. Die erste Elektrode kann aus elektrisch leitfähigen
und elektrisch nicht leitfähigen Bereichen zusammengesetzt
sein zu Bildung des keilförmigen Querschnitts. Eine besonders
einfach herstellbare Ausführungsform ergibt sich, wenn
die Elektrodenkörper der zweiten Elektrode einstückig
verbunden sind, also aus einem metallisch oder zumindest elektrisch
leitfähigen Material gefertigt sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass das Instrument zwei einander gegenüberliegende
Schmalseiten und zwei einander gegenüberliegende an geordnete Flachseiten
hat, dass eine erste Schmalseite mit einer ersten Flachseite einen
Winkel von 90° oder weniger, vorzugsweise weniger als 80°,
einschließt, dass die Flachseiten von jeweils einem Elektrodenkörper
der zweiten Elektrode gebildet werden, dass diese Elektrodenkörper
jeweils Elektrodenflächen aufweisen, die sich teilweise
in die Schmalseiten erstrecken, dass die erste Elektrode einen Elektrodenkörper
hat, der im Querschnitt einen keilförmigen Umriss beschreibt,
dass der Elektrodenkörper der ersten Elektrode zwischen
den Elektrodenkörpern der zweiten Elektrode angeordnet
und von diesen durch Isolationsmaterial beabstandet ist, dass eine spitze
Kante des im Querschnitt keilförmigen Elektrodenkörpers
aus einer Schmalseite hervorsteht und der Rücken des im
Querschnitt keilförmigen Elektrodenkörpers einen
Teil der gegenüberliegenden Schmalseite bildet, so dass
mit einer Schmalseite geschnitten und mit der anderen Schmalseite
koaguliert werden kann. Die Elektroden bilden somit jeweils ein Elektrodenpaar,
wobei die Verbindungslinien innerhalb der Paare gegeneinander um
eine Vierteldrehung versetzt sind. Durch die Ausbildung eines Winkels
von weniger als 90° zwischen einer Schmalseite und einer
Flachseite wird bei einem bezüglich einer die Schmalseiten
schneidenden Mittelebene symmetrischen Aufbau ein sich im Querschnitt
zu der anderen Schmalseite hin vorzugsweise konisch verjüngender
Verlauf der Flachseiten erreicht, durch welchen die Klingenform
eines mechanisch schneidenden Messers nachempfunden wird. Dadurch,
dass sich die zweiten Elektrode in die Schmalseiten hinein erstrecken,
in denen auch die Elektrodenflächen der ersten Elektrode
angeordnet sind, wird der elektrochirurgisch wirksame Bereich auf
die Schneide und den Rücken des Instruments begrenzt, und
der Benutzer kann einerseits den Schnitt genau platzieren und andererseits
zum Koagulieren eine große Fläche, den Rücken,
nutzen.
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Besonders
günstig ist es hierbei, wenn der Elektrodenkörper
der ersten Elektrode einstückig ausgebildet ist und im
Querschnitt den keilförmigen Umriss ausfüllt.
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Ein
besonders gut handhabbares Instrument mit besonders guten Schneideigenschaften
ergibt sich, wenn die Flachseiten einen Winkel von weniger als 45°,
vorzugsweise weniger als 25°, zueinander aufweisen. Vorzugsweise
ist der Rücken des keilförmigen Elektrodenkörpers
der ersten Elektrode an der ersten Schmalseite angeordnet, da diese
gegenüber der ersten Schmalseite die breitere Seite darstellt, und
zum Koagulieren ein möglichst großflächiges Aufliegen
und Wirken vorteilhaft ist.
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Ein
Elektrodenpaar mit besonders guten Schneideigenschaften ergibt sich,
wenn die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode im
Querschnitt eine wenigstens bereichsweise gekrümmte Kontur beschreibt.
Die gekrümmte Kontur sammelt einlaufende elektrische Feldlinien
in einem kleinen Bereich, wodurch große elektrische Felddichten
erzeugt werden, die ein zuverlässiges Zünden des
Schneidstroms bewirken. Vorzugsweise ist die erste Elektrodenfläche
der ersten Elektrode an einem in einen Isolierkörper eingelassenen
Draht ausgebildet oder als Spitze eines keilförmigen Grundkörpers.
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Die
Schneideigenschaften sind nochmals verbesserbar, wenn die erste
Elektrode mit ihrer ersten Elektrodenfläche über
die beim Hochfrequenz-Schneiden verwendete Elektrodenfläche
der zweiten Elektrode aus dem Instrumentenkörper hervorsteht,
beispielsweise als Spitze, scharfe Kante oder runder Draht.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die zweite Elektrode aus einem Grundkörper gebildet
ist, der im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Rechtecks
hat, dass dieser Grundkörper an wenigs tens einer Kante
eine Ausnehmung aufweist, dass in diese Ausnehmungen ein durch eine
Isolationsschicht von der zweiten Elektrode getrennter Elektrodenkörper der
ersten Elektrode eingelassen ist, dass dieser Elektrodenkörper
der ersten Elektrode eine erste Elektrodenfläche hat, die
entlang der kürzeren Seite des Rechtecks mit einer Seite
des Grundkörpers der zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar
zum Hochfrequenz-Schneiden bildet, und dass der Elektrodenkörper
der ersten Elektrode eine zweite Elektrodenfläche hat,
die entlang der längeren Seite des Rechtecks mit einer
weiteren Seite des Grundkörpers der zweiten Elektrode ein
Elektrodenpaar zum Hochfrequenz-Koagulieren bildet.
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Ein
mit allen vier Seitenflächen nutzbares Instrument ergibt
sich, wenn das Instrument zwei einander gegenüberliegende
Schmalseiten und zwei einander gegenüberliegende, rechtwinklig
dazu versetzt angeordnete Flachseiten hat, die jeweils zumindest
teilweise von der Schmalseite und der Flachseite eines schmalen
Elektrodenkörpers der ersten, schneidenden Elektrode gebildet
werden, wenn zwei derartige schmale Elektrodenkörper gegeneinander versetzt
sind angeordnet sind und wenn der Elektrodenkörper der
zweiten, neutralen Elektrode zwischen den schmalen Elektrodenkörpern
etwa Z-förmig verläuft und durch Isolationsmaterial
von diesen beabstandet ist, so dass mit beiden Schmalseiten geschnitten
und mit beiden Flachseiten koaguliert werden kann. Der im Querschnitt
Z-förmige Elektrodenkörper der zweiten Elektrode
ist vorzugsweise einstückig aus einem metallischen Werkstoff
gefertigt und stabilisiert den Aufbau des Instruments bei mechanischen
Belastungen.
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Ein
besonders robuster Halt der Elektrodenflächen der ersten
Elektrode ergibt sich, wenn alternativ oder zusätzlich
zu die Isolationsschicht durchmessenden, verbindenden Stegen, Nieten,
Schrauben oder dergleichen die Elektrodenkörper der ersten
Elektrode am proximalen Ende einstückig verbunden sind.
Somit ist am proximalen Ende durch eine massivere Ausbildung genügend
Stabilität bewirkt, während am distalen Ende eine
platzsparende, filigrane und leichte Ausführung der Elektrodenflächen
eine besonders gute Handhabung gewährleistet ist.
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Besonders
gute Koagulationseigenschaften ergeben sich, wenn die beim Koagulieren
wirksame Elektrodenfläche der ersten Elektrode einen Flächeninhalt
hat, der zwischen zwei Dritteln und dem Anderthalbfachen des Flächeninhalts
der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der zweiten Elektrode
beträgt. Vorzugsweise liegt der Flächeninhalt
der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der ersten
Elektrode zwischen dem 0,9fachen und dem 1,1fachen des Flächeninhalts
der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der zweiten Elektrode,
wobei sich Abweichungen hiervon durch eine unterschiedliche Materialwahl,
insbesondere hinsichtlich der Wärmeleitungseigenschaften,
ergeben können. Besonders vorzugsweise hat die beim Koagulieren
wirksame Elektrodenfläche der ersten Elektrode einen Flächeninhalt,
der gleich dem Flächeninhalt der beim Koagulieren wirksamen
Elektrodenfläche der zweiten Elektrode ist.
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Besonders
günstige Verhältnisse beim Schneiden ergeben sich,
wenn die beim Schneiden wirksame Elektrodenfläche der zweiten
Elektrode einen Flächeninhalt hat, der wenigstens das Anderthalbfache
des Flächeninhalts der beim Schneiden wirksamen Elektrodenfläche
der ersten Elektrode beträgt. Als allgemeine Regel gilt,
dass die Schneideigenschaften, insbesondere die Zuverlässigkeit
des Zündens des Schneidstroms an der aktiven Elektrode,
desto größer ist, je größer
das Verhältnis der Flächeninhalte ist. Abweichungen
können sich insbesondere durch die Ausformung der ersten
Elektrodenfläche der ersten Elektrode oder durch die Materialwahl
bei den Elektroden ergeben.
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Die
Erfindung wird nun anhand der Figuren näher beschreiben,
wobei funktionell einander entsprechende oder ähnlich wirkende
Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden.
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Es
zeigt im Einzelnen
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1 ein
erfindungsgemäßes elektrochirurgisches Instrument,
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2a einen
spatelförmigen Instrumenteneinsatz für das Instrument
gemäß 1,
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2b einen
säbelartig gekrümmten Instrumenteneinsatz für
das Instrument gemäß 1,
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2c einen
hakenförmigen Instrumenteneinsatz für das Instrument
gemäß 1,
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3a einen
spatelförmigen Instrumenteneinsatz gemäß 2a,
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3b den
Instrumenteneinsatz gemäß 3a in
Seitenansicht,
-
3c einen Querschnitt entlang A-A in 3b,
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4a eine
Ausführungsformen eines gebogen ausgeführten Instrumenteneinsatzes
mit schneidender Außenkante,
-
4b eine
weitere Ausführungsformen eines gebogen ausgeführten
Instrumenteneinsatzes mit schneidender Innenkante,
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5a einen
Instrumenteneinsatz mit verlängerten Flachseiten,
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5b den
Instrumenteneinsatz gemäß 5a in
Seitenansicht,
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5c einen
Querschnitt entlang B-B in 5b,
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6a einen
Instrumenteneinsatz mit geteilter erster Elektrode,
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6b den
Instrumenteneinsatz gemäß 6a in
Seitenansicht,
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6c einen
Querschnitt entlang C-C in 6b,
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7a einen
Instrumenteneinsatz mit eingelegtem Schneiddraht im Detail,
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7b den
Instrumenteneinsatz gemäß 7a in
Seitenansicht,
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7c einen
Querschnitt entlang E-E in 7b,
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8a einen
Instrumenteneinsatz mit Z-förmigem Elektrodenkörper,
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8b den
Instrumenteneinsatz gemäß 8a in
Seitenansicht,
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8c einen
Querschnitt entlang D-D in 8b,
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9a einen
Instrumenteneinsatz mit stimmgabelförmigem Elektrodenkörper,
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9b den
Instrumenteneinsatz gemäß 9a in
Seitenansicht,
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9c einen
Querschnitt am distalen Ende entlang A-A in 9b und
-
9d einen
Querschnitt am proximalen Ende entlang B-B in 9b.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes elektrochirurgisches Instrument 1.
Das Instrument 1 hat einen Instrumentenkörper 2 mit
einem Griff 3 und einer Einsatzaufnahme 4. In
die Einsatzaufnahme 4 ist der Schaft 5 eines Instrumenteneinsatzes 6 gesteckt
und verrastet. An dem distalen Ende 7 des Instruments 1 ist
der Wirkbereich 8 des Instrumenteneinsatzes 6 ausgebildet,
mit dem das Instrument 1 koaguliert und schneidet.
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Am
proximalen Ende 9 des Instruments 1 in 1 ist
ein zweipoliges, geschirmtes Anschlusskabel 10 befestigt, über welches
das Instrument 1 an einen nicht weiter dargestellten Generator
angeschlossen und aus diesem mit einer hochfrequenten Schneid- beziehungsweise
Koagulationsspannung versorgt wird. Der Generator verfügt über
einen zweipoligen Ausgang, an den die Adern des Anschlusskabels 10 angeschlossen
sind. Vorzugsweise werden hier Frequenzen in einem Bereich zwischen
300 kHz und 2000 kHz oder darüber eingesetzt und Spannungen
von einigen Hundert Volt angelegt, so dass im Betrieb eine Leistung
von bis zu einigen Hundert Watt verbraucht wird.
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Die
Ansteuerung des Generators geschieht über Fußtasten.
Am Instrument sind elektrische Tastschalter 11 für
eine zusätzliche Ansteuerung des Generators, beispielsweise über
einen erzwungenen Kurzschluss, vorgesehen und mechanische Tastschalter 12 zum
Verriegeln oder Auswerfen des Instrumenteneinsatzes 6.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel sind beide Tastschalter 11, 12 elektrisch
wirkende Tastschalter, und der Tastschalter 11 ist für
die Aktivierung des Schneidstroms und der Tastschalter 12 für die
Aktivierung des Koagulationsstroms vorgesehen.
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2a zeigt
einen Instrumenteneinsatz 6, bei dem der Wirkbereich als
spatelförmige Klinge 13 ausgebildet ist. Die Klinge 9 ist
in Sandwichbauweise aus drei Elektrodenkörpern 14, 15 und 16 mit
dazwischenliegenden elektrisch isolierenden Schichten 17 gebildet.
Diese Elektrodenkörper 14, 15 und 16 setzen
sich in den Bereich des Schafts 5 fort, in welchem sie
von einer Kunststoffhülle 42 umwickelt, also ummantelt,
und zusammengehalten werden. Der mittlere Elektrodenkörper 15 ist
im Inneren des Instrumentenkörpers 2 mit einer
Ader des Anschlusskabels 10 elektrisch verbunden und bildet
die erste Elektrode des Instruments 1. Die außenliegenden Elektroden körper 14 und 16 sind
im Bereich des Schafts 5 miteinander und im Inneren des
Instrumentenkörpers 2 mit der zweiten Ader des
Anschlusskabels 10 elektrisch verbunden. Die außenliegenden Elektrodenkörper 14 und 16 bilden
somit gemeinsam die zweite Elektrode des Instruments 1.
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2b zeigt
einen weiteren Instrumenteinsatz 6, bei dem der Wirkbereich 8 als
säbelartig gekrümmte, also gebogen geführte,
Klinge 11 ausgebildet ist. Durch die Krümmung
bildet die Klinge 11 eine Außenkante 18 und
eine Innenkante 19, die jeweils durch die Seitenflächen 20 der
Klinge 11 verbunden sind. Die Klinge 11 ist wie
in 2a sandwichartig aus drei Elektrodenkörpern 14, 15 und 16 mit
zwischenliegender Isolationsschicht 17 aufgebaut, die durch
die Kunststoffhülle 18 des Schafts 5 zusammengehalten
werden. Auch bei dem Instrumenteneinsatz 6 gemäß 2b ist
der mittlere Elektrodenkörper 15 mit einer Ader
des Anschlusskabels 10 verbunden, während beide äußere
Elektrodenkörper 14 und 16 mit der anderen
Ader des Anschlusskabels 10 verbunden sind.
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2c zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6,
bei dem der Wirkbereich 8 als hakenförmig gekrümmt
Klinge 11 ausgebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 2b dadurch,
dass der gekrümmte Bereich der Klinge 11 mehr
als einen Viertelkreisbogen beschreibt, wodurch das distale Ende 7 der
Klinge 11 zum proximalen Ende 9 des Instruments 1 in 1 weist.
Der Aufbau der Klinge 11 ist wie unter 2a und 2b beschrieben.
Durch die Hakenform ist auf das aufgenommene Gewebe eine Kraft durch Ziehend
es Instruments 1 in Richtung des Schafts 5 einbringbar.
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3a zeigt
eine Seitenansicht des spatelförmig, also gerade, ausgeführten
Instrumenteneinsatzes 6 nach 2a.
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3b zeigt
einen Querschnitt durch die Klinge 11 des Instrumenteneinsatzes 6 gemäß 3a entlang
der Schnittlinie A-A.
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Der
Elektrodenkörper 15 ist im Querschnitt keilförmig
ausgebildet und hat einen Rücken 21 und eine spitze
Kante 22. Der Elektrodenkörper 15 trägt an
seinen Seitenflächen jeweils eine Isolationsschicht 17,
die eine gleichbleibende Dicke aufweist und so bemessen ist, dass
bei Spannungen von einigen Hundert Volt, insbesondere bei ungefähr
400 bis 1500 V, keine Durchschläge auftreten. An die Isolationsschichten 17 schließt
sich nach außen jeweils ein weiterer Elektrodenkörper 14 und 16 an.
Die Elektrodenkörper 14 und 16 sind elektrisch
verbunden. Die erste Elektrode wird somit durch den Elektrodenkörper 15 gebildet
und ist in der 3b und in den folgenden Figuren
jeweils mit „+" gekennzeichnet, die zweite Elektrode wird
gemeinsam von den Elektrodenkörpern 14 und 16 gebildet
und ist in der 3b und in den folgenden Figuren
jeweils mit „–" gekennzeichnet. Die Keilform der
Elektrode 15 wird von den Elektroden 14 und 16 jeweils
nachgebildet, so dass die Klinge 11 zwei Flachseiten 23 als
Seitenflächen aufweist, die in Richtung der Keilform des
Elektrodenkörpers 15 konisch aufeinander zu laufen.
Die Klinge 11 ist somit in der 3b an
der oberen Seite breiter als an der unteren. Zusätzlich
ist die Breite der Klinge 11 in 3b geringer
als die Höhe, so dass an der Ober- und Unterseite jeweils
eine Schmalseite 24 ausgebildet wird. Die Klinge 11 weist
somit eine Form auf, die der Form eines mechanisch schneidenden Messers ähnelt,
wobei die Schmalseiten 24 der Schneide beziehungsweise
dem Rücken dieses Messers entsprechen und die Flachseiten 23 den Seitenflächen
der Messerklinge. Durch die Form bedingt haben die Flachseiten 23 eine
von 0° verschiedene Neigung zueinander, so dass sich die Verlängerungen
der Flachseiten 23 treffen, und die in 3c obere
Schmalseite 24 schließt mit jeder der Flachseiten 23 einen
Winkel ein, der kleiner ist als 90°.
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Die
Elektrodenkörper 14, 15 und 16 sind
aus Edelstahl geformt. Die Anhaftung von Gewebe an der metallischen
Oberfläche kann durch eine bereichsweise aufgetragene Silberauflage
oder eine Auflage oder Beschichtung mit einer Silberlegierung vermieden
werden. Die Elektrodenkörper könnten auch vollständig
aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit,
z. B. Gold, Silber, Platin oder einer Legierung aus einem dieser
Materialien, aus Nickel oder einer Nickellegierung oder aus Kupfer
oder einer Kupferlegierung hergestellt sein. Insbesondere Elektrodenkörper
aus Kupfer müssten an ihrer Oberfläche, dort wo
sie mit Gewebe in Kontakt kommt, mit einer biokompatiblen Schicht
versehen sein. Es könnte auch vorteilhaft sein, nur die
Elektrodenkörper 14 und 16 aus einem
Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit herzustellen,
um ein Anhaften von Gewebe an den Außenkanten zu reduzieren
und die Funktion des Schneidens im Allgemeinen zu verbessern. Die
Ausführungen dieses Absatzes zur Materialwahl gelten entsprechend
für sämtliche in dieser Anmeldung beschriebene
Elektrodenkörper, insbesondere also für die Elektrodenkörper 14, 15, 16, 32, 34 und 36 in
den Figurenbeschreibungen.
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An
den Außenflächen der Elektrodenkörper 14, 15 und 16 sind
somit Elektrodenflächen 25, 26, 27 und 28 ausgebildet,
die Kontaktflächen für einen durch anliegendes
Gewebe fließenden Schneid- oder Koagulationsstrom darstellen.
Wie aus der 3b ersichtlich ist, ist die
Fläche der ersten Elektrodenfläche 25 des
mittleren, ersten Elektrodenkörpers 15, die im
Wesentlichen durch die beiden Seitenflächen der aus dem
Körper des Instrumenteneinsatzes 6 über
die ersten Elektrodenflächen 26 der äußeren,
zweiten Elektrodenkörper 14 und 16 herausstehenden
spitzen Kante 22 gebildet wird, deutlich kleiner als die
benachbarten ersten Elektrodenflächen 26 der sich
in die untere Schmalseite 24 erstreckenden zweiten Elektrodenkörper 14 und 16 zusammengenommen.
Zudem weist der Querschnitt der spitzen Kante 22 an ihrer
Spitze eine stark gekrümmte Kontur auf, an der die elektrischen
Feldlinien sternförmig oder strahlenförmig aufeinander
zu laufen. Somit ist an der unteren Schmalseite ein ungleiches Elektrodenpaar
gebildet, bei dem die wirksame Elektrodenfläche 25 des
ersten, mittleren Elektrodenkörpers 15 den bevorzugte
Startpunkt für die Ausbildung eines Schneidestroms darstellt.
Somit ist die untere Schmalseite 24 zum Schneiden ausgebildet.
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Die
Fläche der zweiten Elektrodenflächen 28 zusammen
ist dagegen etwa so groß wie die Fläche der zweiten
Elektrodenfläche 27. Somit ist die obere Schmalseite 24 zum
Koagulieren geeignet.
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Die
Instrumenteneinsätze gemäß 2b und 2c weisen
im Bereich ihrer Klingen jeweils einen Querschnitt auf, der dem
Querschnitt gemäß 3c gleicht.
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4a zeigt
den Instrumenteneinsatz 6 gemäß 2b mit
säbelartig gekrümmter Klinge 11. Die
Elektrodenkörper 14, 15 und 16 formen
im Bereich der Klinge 11 mit den dazwischen angeordneten
Isolationsschichten 17 ein Aufschichtungspaket in Sandwichbauweise.
Der keilförmige Elektrodenkörper 15 ist
mit seiner spitzen Kante 22 nach außen, also nach
der vom gedachten Krümmungsmittelpunkt der Klinge 11 wegweisenden
Seite, orientiert. Die Elektrodenkörper 14 und 16 weisen
dagegen einen Querschnitt auf, der sich zwar nach innen, also zum
Krümmungsmittelpunkt der Klinge 11 hin, verjüngt,
insgesamt ergibt sich aber eine nach außen abnehmende Breite
der Klinge 11, so dass die spitze Kante 22 mit
den benachbarten Elektrodenkörpern 14 und 16 an
der Außenkante 18 die Schneide der Klinge 11 formen,
während an der Innenkante 19 durch den breiteren
Rücken 21 des Elektrodenkörpers 15 und
die sich auf die Innenkante 19 erstreckenden Elektrodenflächen
der Elektrodenkörper 14 und 16 eine breitere
Auflage gebildet ist, die gute Koagulationseigenschaften aufweist.
Durch die säbelartige Klingenform, die dem Instrumenteneinsatz 6 insgesamt
die Form eines beim Bandyspiel verwendeten Hockeyschlägers
gibt, sind Gewebelagen trennbar und separat aufnehmbar für
eine Behandlung.
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4b zeigt
einen Instrumenteneinsatz 6 mit umgewendeter Orientierung
der Klinge 11. Nun ist das breitere Ende des Klingenquerschnitts
an der Außenkante 18 angeordnet, während
die Schneide der Klinge 11, also das schmalere Ende des
Klingenquerschnitts, an der Innenkante 19 ausgebildet ist. Der
Instrumenteneinsatz 6 gemäß 4b unterscheidet
sich von dem Instrumenteneinsatz 6 gemäß 4a also
lediglich dadurch, dass die gebogene Gestalt der Klinge 11 zur
Schneidseite hin ausgeführt ist, dass also der gedachte
Krümmungsmittelpunkt auf der Seite liegt, zu welcher der
Rücken 21 des mittleren, keilförmigen
Elektrodenkörpers 15 zeigt. Somit lässt
sich mit diesem Instrumenteneinsatz 6 Gewebe, beispielsweise
Körperflüssigkeitsgefäße, aufnehmen
und elektrochirurgisch schneiden oder trennen, während
eine Koagulation durch Bewegungen, die einem Tupfen ähneln,
ausführbar ist.
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5a zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6.
Am distalen Ende des Schafts 5 ist ein Vorsprung 29 ausgebildet, der
die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach 2a quer
zur Längsrichtung des Schafts 5 vergrößerte
Seitenfläche 20 aufnimmt. Wie an 5c,
die einen Querschnitt durch die Klinge 11 entlang der Ebene
B-B in 5b wiedergibt, erkennbar ist,
ist durch diese ver größerte Seitenfläche 20 der
zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildeten Elektroden 14 und 16 die
Breite der Schmalseiten 24 im Verhältnis zu der
Breite der Flachseiten 23 verkleinert, und es ergibt sich
eine einer Messerklinge noch ähnlichere Form, wobei die
beiden Flachseiten 23 die Seitenflächen des Klingenblatts
bilden, während die beiden Schmalseiten 24 Schneide
und Rücken der Messerklinge formen. Die ersten Elektrodenflächen 26 und die
zweiten Elektrodenflächen 28 der zweiten Elektrodenkörper 14 und 16 erstrecken
sich über die Kanten 43 in die Schmalseiten 24 der
Klinge 11 hinein und bilden jeweils mit der ersten Elektrodenfläche 25 an
der spitzen Kante 22 beziehungsweise der zweiten Elektrodenfläche 27 am
Rücken 21 des ersten Elektrodenkörpers 15 ein
Elektrodenpaar, dass zum Schneiden beziehungsweise zum Koagulieren
vorgesehen ist.
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Die
Anschlüsse im Schaft 5 des Instrumenteneinsatzes 6 gemäß 5a bis 5c sind
so geführt, dass dieser Instrumenteneinsatz 6 in
dieselbe Einsatzaufnahme 4 steckbar ist, in welche auch
beispielsweise der Instrumenteneinsatz 6 gemäß 3a bis 3c passt.
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6a zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6 mit
spatelförmiger Klinge 11. An der Stirnseite 30 des
distalen Endes 7 ist ersichtlich, dass der mittlere, den
Rücken 21 bildende, erste Elektrodenkörper 15 sich
nicht über die gesamte Querausdehnung, also Höhe,
der Klinge 11 erstreckt. Die in 6c dargestellte
Schnittansicht entlang der Ebene C-C in 6b zeigt,
dass die Isolationsschicht 17 einstückig mit einem
etwa H-förmigen Querschnitt ausgeführt ist und
die erste Elektrode 31, also die den mittleren, ersten
Elektrodenkörper 15 umfassende Elektrode, durch
die Isolationsschicht 17 in zwei Teile unterteilt wird.
Der zweite Teil der ersten Elektrode 31 wird von der Spitze 32 gebildet,
die sich in Längsrichtung der Klinge 11 fortsetzt
und mit dem ersten Elektrodenkörper 15 am proximalen
Ende elektrisch verbunden ist. Diese Spitze 31 steht über
die sich in die Schmalseiten erstreckenden Elektrodenflächen 28 der
die zweite Elektrode 33 bildenden Elektrodenkörper 14 und 16 hervor
und bildet so den bevorzugten Startpunkt für die Ausbildung
des Schneidstroms.
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Wie
in 7c dargestellt, ist statt der Spitze 32 gemäß 6c auch
ein runder Draht 34 verwendbar, der entlang eines einen
Halbkreis nicht überschreitenden Umfangssegments in die
Isolationsschicht 17 eingebettet ist. Dieser Draht bietet
somit eine erste Elektrodenfläche 25 der ersten
Elektrode 31, die im Querschnitt eine gekrümmt
verlaufende Kontur aufweist und somit die ein- beziehungsweise auslaufenden
elektrischen Feldlinien bündelt oder konzentriert. Es sind
also bei den Ausführungsbeispielen gemäß 6a, 6b und 6c beziehungsweise 7a, 7b und 7c sowohl
erste als auch zweite Elektrode zweiteilig ausgeführt, wobei
die Bestandteile, also die Elektrodenkörper 14 und 16 beziehungsweise 15 und 32 am
proximalen Ende elektrisch verbunden sind.
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8a zeigt
ein Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6,
bei dem die Klinge 11 von einer zweiteilig ausgeführten
ersten Elektrode 31 und einer einteilig ausgeführten
zweiten Elektrode 33 gebildet ist. Die zweite Elektrode
wird somit von einem Elektrodenkörper 14 mit im
Querschnitt rechteckigem Grundkörper, in den an zwei diagonal
gegenüberliegenden Kanten 42 zueinander versetzt
jeweils im Querschnitt rechteckige, längs der Klinge verlaufende
Ausnehmungen 35 eingebracht sind, gebildet. Der Elektrodenkörper 14 weist
somit im Querschnitt einen etwa Z-förmigen Verlauf auf.
In die Ausnehmungen 35 ist jeweils ein Elektrodenkörper 15 und 36 eingesetzt,
der durch eine Isolationsschicht 27 von dem Elektrodenkörper 14 der
zweiten Elektrode 33 elektrisch getrennt ist.
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Der
Elektrodenkörper 15 ist am proximalen Ende mit
dem Elektrodenkörper 36 elektrisch leitend verbunden,
und beide Elektrodenkörper 15 und 36 bilden
somit eine gemeinsame Elektrode. Durch die schmale Form und die
Anordnung des Elektrodenkörpers 15 wird erreicht,
dass dessen Schmalseite an der Schmalseite 24 der Klinge 11 eine
erste Elektrodenfläche 25 bildet und dessen eine
Flachseite an der Flachseite 23 der Klinge 11 eine
zweite Elektrodenfläche 27 bildet, wobei letztere
ungefähr die Hälfte der Flachseite 23 einnimmt
und um ein Mehrfaches größer ist als die erste
Elektrodenfläche 25. Die erste Elektrodenfläche 25 des
Elektrodenkörpers 15 ist weiter um ein Mehrfaches
kleiner als die von dem verbleibenden Grundkörper des Elektrodenkörpers 14 auf
einer, in 8c der oberen, Schmalseite 24 gebildeten
ersten Elektrodenfläche 26, wodurch diese erste
Elektrodenfläche 26 mit der ersten Elektrodenfläche 25 des
ersten Elektrodenkörpers 15 ein Elektrodenpaar
zum Schneiden bilden.
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Die
in der 8c linke Flachseite 23 wird
dagegen ungefähr in der Hälfte durch die austretende Isolationsschicht 17 längs
unterteilt, wodurch die zweite Elektrodenfläche 27 des
Elektrodenkörpers 15 etwa genauso groß wie
die an der gleichen Flachseite 23 gebildete, zweite Elektrodenfläche 28 des Elektrodenkörpers 14 ist.
Hierdurch ist somit ein Elektrodenpaar gebildet mit guten Koagulationseigenschaften.
Erste und zweite Elektrodenflächen 25 und 27 beziehungsweise 26 und 28 werden
jeweils durch längs verlaufende Kanten 42 voneinander
getrennt.
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Der
Elektrodenkörper 36 ist derart analog zum Elektrodenkörper 15 geformt
und angeordnet, dass sich insgesamt ein um 180° drehsymmetrischer Querschnitt
ergibt, wodurch wie beschrieben zwei weitere Elektrodenpaare, eins
zum Schneiden und eins zum Koagulieren, gebildet werden.
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Die
Klinge 11 verfügt daher über zwei Schneiden,
und ein Koagulieren wird durch Kippen des Instruments um eine Längsachse
der Klinge 11 um einen Viertelkreis, also dem Auflegen
einer Flachseite 23 der Klinge 11 auf das Gewebe,
durchgeführt.
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Die
Anschlüsse im Schaft 5 des Instrumenteneinsatzes 6 gemäß 8a bis 8c sind
so geführt, dass dieser Instrumenteneinsatz 6 in
dieselbe Einsatzaufnahme 4 steckbar ist, in welche auch
beispielsweise der Instrumenteneinsatz 6 gemäß 3a bis 3c passt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß 9a wird
die zweite Elektrode 33 von einem einstückig ausgeführten
Elektrodenkörper 37 gebildet, der im Bereich der
Klinge 11 in zwei Elektrodenkörper bildende Schenkel 14 und 16 ausläuft.
Diese Schenkel 14 und 16 sind wie die Zinken einer
Stimmgabel angeordnet und im Bereich des Schafts 5 in einem
dem Griff der Stimmgabel entsprechenden Verbindungsabschnitt 38 verbunden.
Durch diesen Verbindungsabschnitt 38 werden die Elektrodenkörper 14 und 16 quer
zu Längsrichtung, also in Richtung der Schichtabfolge des
Sandwichaufbaus zusammengehalten. Zusätzliche Schrauben,
Niete oder Stege sind verzichtbar, können aber die Stabilität
gegen mechanische Biegebelastung oder Stöße nochmals
erhöhen.
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Die
Elektrodenkörper 14 und 16 sparen zwischen
sich einen Zwischenraum mit ungefähr V-förmigen
Querschnitt aus, in den der keilförmige Elektrodenkörper 15 einlegt
ist, wobei zwischen den Elektrodenkörpern 14 und 16 einerseits
und dem Elektrodenkörper 15 andererseits eine
Isolationsschicht 17 vorgesehen ist. Die spitze Kante 22 des
Elektrodenkörpers steht aus der ansonsten eben ausgeführten Unterseite
der Klinge 11 etwas heraus und bildet die elektrochirurgisch
wirksame Schneide, insbesondere die aktive, schneidende Elektrode.
Auf der Oberseite, also dem Rücken der Klinge, wird die
Oberfläche des Klingenkörpers durch die Isolationsschicht 17 in
Bereiche aufgeteilt, welche die Elektrodenflächen 27 und 28 eines
weiteren Elektrodenpaars bilden. Da die Summe der Elektrodenflächen 28 flächeninhaltsgleich
der Elektrodenfläche 27 ist, ist mit diesem Elektrodenpaar
eine Koagulation durchführbar. Die Elektrodenflächen 27 und 28 fluchten
miteinander und schließen mit der Isolationsschicht 17 ab,
so dass sich, wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen
nach 2a bis 7c entsprechend,
insgesamt zum Koagulieren eine glatte Oberseite des Rückens
der Klinge 11 ergibt.
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9c zeigt
einen Querschnitt entlang der Ebene A-A. Durch Vergleich mit 5c, 6c, 7c ist
ersichtlich, dass die Instrumenteneinsätze gemäß 2a bis 7c ebenfalls
mit einem stimmgabelförmigen Grundkörper ausrüstbar
sind, der die Elektrodenkörper 14 und 16 der
zweiten Elektrode 33 umfasst.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß 9a bis 9d ist
im Bereich des Schafts 5, wie in 9d ersichtlich
ist, in die Oberseite, also in die von der Schneide abgewandte Seite
oder die Verlängerung des Rückens der Klinge 11 eine
Nut 39 eingebracht, welche die in eine Isolationshülle 40 eingeschlossene
Anschlussleitung 41 für die erste Elektrode aufnimmt.
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Den
Ausführungsbeispielen nach 2a bis 9c ist
gemein, dass das distale Ende 7 des Wirkbereichs 8,
also der Klinge 11, jeweils abgerundet ausgeführt
ist, wobei die durch die Abrundungen gebogene Stirnseite 30 des
distalen Endes von den jeweiligen Elektrodenkörpern 14, 15, 16 beziehungsweise 36 und
den Isolationsschichten 17 derart durchsetzt ist, dass
der Querschnitt der jeweiligen Klinge 11 wiedergegeben
wird. Mit der Stirnseite 30 des distalen Endes ist somit
in gewissem Umfang ein Koagulieren durchführbar.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 8a bis 8c sind
zur Fertigung eines weiteren Ausführungsbeispiels die Elektrodenkörper 15 und 36 an
einem gemeinsamen, stimmgabelförmigen Grundkörper
ausbildbar, wobei die Anschlussleitung für die zweite Elektrode 33 an
diesem Grundkörper entlang in einer Nut geführt
wird.
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Bei
weiteren Ausführungsbeispielen ist jeweils ein beschriebener
Instrumenteneinsatz 6 fest und unlösbar mit dem
Instrumentenkörper 2 verbunden.
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Bei
dem elektrochirurgischen Instrument 1 werden an einer ersten
Elektrode zwei Elektrodenflächen 25, 27 unterschiedlicher
Größe ausgebildet, die jeweils mit Elektrodenflächen 26, 28 einer
zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar bilden, wobei die kleinere
Elektrodenfläche 25 der ersten Elektrode als aktive
Elektrode beim Schneiden und die größere Elektrodenfläche 27 der
ersten Elektrode beim Koagulieren verwendbar ist. Die Elektroden
sind im Betrieb an einen zweipoligen Ausgang eines handelsüblichen Generators
angeschlossen, der zwischen zwei Ausgangssignalen zum Schneiden
und Koagulieren umschalten kann. Ein schichtartig gestapelter Aufbau des
Wirkbereichs des Instruments aus Elektrodenkörpern mit
zwischenliegenden Isolationsschichten ermöglicht eine Formgebung,
die der Form eines Messers, eines Spatels oder einer Klinge nachempfunden
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2005/0283149
A1 [0006]
- - US 6832998 B2 [0007, 0007]
- - US 6942662 B2 [0008]
- - US 7147637 B2 [0009]
- - US 2005/0283151 A1 [0010]
- - US 7255696 B2 [0011]
- - US 7255696 [0011]
- - US 6110196 [0012, 0014, 0016]
- - US 2003/0040744 A1 [0013]
- - US 5282799 [0014, 0015, 0016, 0016]
- - US 7195630 B2 [0017, 0017]
- - US 4202337 [0018]
- - US 5484435 [0019]
- - US 2005/0283149 [0019]
- - US 2003/0040744 [0019]