DE102010025742B4

DE102010025742B4 - Bipolare Pinzette

Info

Publication number: DE102010025742B4
Application number: DE102010025742A
Authority: DE
Inventors: Thomas Butsch
Original assignee: HEBUMEDICAL GmbH
Current assignee: HEBUMEDICAL GmbH
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: US20120004653A1; DE102010025742A1; US9242351B2

Abstract

Bipolare Pinzette für die HF-Koagulation mit zwei Schenkeln (16) aus einem elastisch federnden Metall, mit an den distalen Enden (26) der Schenkel (16) angeordneten Elektroden (30), deren Berührungsfläche (32) aus einem biokompatiblen Metall mit einer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit gebildet ist, und mit einem am proximalen Ende (22) der Pinzette angeordneten elektrischen Steckverbinder (38), dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (16) jeweils zumindest in ihren distalen Endbereichen (26) aus einem Bimetall-Material bestehen, welches auf den voneinander abgewandten Außenseiten der Schenkel (16) eine erste Schicht (18), die durch das elastisch federnde Metall gebildet ist, und auf den einander zugewandten Innenseiten der Schenkel (16) eine zweite Schicht (20) aus dem Metall mit der hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit aufweist, und dass die Elektroden (30) jeweils aus der zweiten Schicht (20) geformt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine bipolare Pinzette, für die HF-Koagulation gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bipolare Pinzetten werden in der Chirurgie zur Koagulation des Gewebes eines Patienten verwendet. Hierzu wird in der Regel ein hochfrequenter Wechselstrom durch das Gewebe geleitet, um dieses zu erwärmen und zu koagulieren. Die hierzu verwendeten Pinzetten haben je nach Verwendungszweck unterschiedlich geformte Schenkel, wobei an den distalen Spitzen der beiden Schenkel jeweils eine Elektrode ausgebildet ist. Das zu koagulierende Gewebe wird zwischen die Elektroden gebracht. Der HF-Strom wird über einen proximal an der Pinzette angebrachten Steckverbinder zugeführt und über die Elektroden durch das Gewebe geleitet.
Bei diesen bipolaren Pinzetten besteht ein Problem darin, dass der HF-Strom nicht nur das sich zwischen den Elektroden befindende Gewebe erwärmt. Der elektrische Übergangswiderstand zwischen dem Gewebe und den an dem Gewebe anliegenden Berührungsflächen der Elektroden führt auch zu einer Erwärmung der Elektroden. Die Erwärmung der Elektroden kann dazu führen, dass das Gewebe an der Berührungsfläche der Elektroden anhaftet. Dies führt zum einen zu einem Verschmutzen der Berührungsflächen durch das anhaftende Gewebe, was den Übergangswiderstand für nachfolgende Koagulationen erhöht. Außerdem kann das Anhaften des Gewebes bewirken, dass beim Entfernen der Pinzette anhaftende Gewebeteile mitgenommen werden und dadurch das Gewebe geschädigt wird.
Um diesem Anhaften des Gewebes entgegenzuwirken, ist es bekannt, die Erwärmung der Elektroden dadurch zu reduzieren, dass die Elektroden mit einem Metall versehen sind, welches eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, um die Wärme von der Berührungsfläche der Elektroden abzuführen. Außerdem muss dieses Metall eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen, um den HF-Strom zu leiten. Schließlich muss das Metall biokompatibel sein, also das Gewebe nicht chemisch schädigen. Geeignete Metalle mit diesen Eigenschaften sind insbesondere die Edelmetalle Silber und Gold, wobei Silber insbesondere auch aus Kostengrunden zu bevorzugen ist. Bei einer aus der EP 1 210 022 B1 bekannten bipolaren Pinzette werden hierzu die distalen Spitzen der aus Edelstahl bestehenden Schenkel der Pinzette mit einer Schicht aus Silber oder Gold umschlossen. Diese Schicht bildet die Elektroden mit ihren Berührungsflächen und gleichzeitig ein Wärmereservoir mit größerer Wärmekapazität zur Aufnahme der von der Berührungsfläche abgeleiteten Wärme. Bei einer aus der DE 10 2008 022 898 A1 bekannten bipolaren Pinzette ist in den distalen Enden der aus Edelstahl bestehenden Schenkel der Pinzette eine zur Berührungsfläche der Elektroden führende Rinne eingearbeitet, die mit Silber ausgefüllt wird, um einen Wärmeleitkanal zur Abfuhr der Wärme von den Berührungsflächen zu bilden. Bei diesen bekannten bipolaren Pinzetten ist die Ausbildung der Wärmeabführung mit zusätzlichen Arbeitsschritten bei der Herstellung der Pinzette verbunden.
Als weiterer Stand der Technik werden die DE 600 27 311 T2 , WO 2008/103671 A2 und US 3 685 518 genannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer bipolaren Pinzette gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine bipolare Pinzette mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß wird eine solche Pinzette hergestellt mit einem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 9.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen bipolaren Pinzette werden die zwei Schenkel der Pinzette jeweils aus einem Bimetall-Material hergestellt, das aus einer ersten Schicht eines elastisch federnden Metalls und einer zweiten Schicht aus einem Metall mit einer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit besteht. Das Bimetall-Material wird in an sich bekannter Weise dadurch erzeugt, dass ein Streifen aus dem elastisch federnden Metall und ein Streifen aus dem Metall mit der hohen Leitfähigkeit flächig aufeinander gelegt und stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Die stoffschlüssige Verbindung wird üblicherweise durch Kaltverschweißung unter Druck, insbesondere durch Walzen bewirkt. Aus dem so erzeugten Bimetallstreifen werden die Schenkel der Pinzette durch Verformen hergestellt. Hierzu werden aus dem vorzugsweise in Form eines großflächigen Blechbandes vorliegenden Bimetallstreifen die Schenkel der Pinzette ausgestanzt und unter Druck umgeformt. Dadurch ist es möglich, mittels einer Presse in einem einzigen Arbeitsschritt durch Stanzen und Druckumformen aus dem Bimetallstreifen die Rohlinge der Schenkel der Pinzette herzustellen.
Die erste Schicht aus dem elastisch federnden Metall bildet dabei die Außenseite der Schenkel, während die zweite Schicht aus dem Metall mit der hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit die einander zugewandten Innenseiten der Schenkel bildet. Die erste Schicht gibt dabei den Schenkeln der Pinzette die mechanische Festigkeit und die federnden Eigenschaften zum Öffnen und Schließen der Pinzette. Aus dem Metall der zweiten Schicht werden am distalen Ende der Schenkel die Elektroden geformt. Die zweite Schicht weist aufgrund ihrer Flächenausdehnung eine große Wärmekapazität auf, wobei die hohe thermische Leitfähigkeit ein schnelles Abführen der Wärme von den Elektroden in das Volumen der zweiten Schicht gewährleistet.
Die erste Schicht, die die Außenseite der Schenkel der Pinzette bildet, besteht vorzugsweise aus Edelstahl. Als biokompatibles Metall mit hoher thermischer und elektrischer Leitfähigkeit für die zweite Schicht wird vorzugsweise Silber oder eine Silberlegierung gewählt.
Die zweite Schicht sollte sich vorzugsweise am distalen Ende der Schenkel zumindest über die halbe Länge der Schenkel erstrecken, um ein ausreichendes Volumen dieser Schicht und damit eine ausreichende Wärmekapazität zur Aufnahme der abgeführten Wärme zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise erstreckt sich jedoch die zweite Schicht über die gesamte Innenfläche der Schenkel. Dies hat zum einen den Vorteil einer besonders hohen Wärmekapazität und vereinfacht insbesondere die Herstellung, da die Rohlinge der Schenkel aus einem durchgehend zweischichtigen Bimetallstreifen ausgestanzt werden können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Bimetallstreifen als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Schenkel einer bipolaren Pinzette,
2 einen Schnitt durch den Bimetallstreifen,
3 einen aus dem Bimetallstreifen geformten Rohling eines Schenkels der Pinzette in einer Ansicht von der Außenseite und von der Innenseite,
4 eine Seitenansicht des Schenkels,
5 in vergrößerter Darstellung das distale Ende des Schenkels,
6 perspektivisch die bipolare Pinzette und
7 eine Seitenansicht dieser Pinzette.
In der Zeichnung ist eine bipolare Pinzette für die HF-Koagulation als Beispiel in einer Ausführung mit geraden Schenkeln dargestellt. Pinzetten mit anderen Schenkelformen, z. B. gekrümmten Schenkeln, sind ebenfalls üblich. Da die Erfindung den Aufbau der Schenkel der Pinzette und nicht deren Form betrifft, fallen alle Pinzettenformen unter die Erfindung, die den nachfolgend erläuterten Aufbau aufweisen.
Zur Herstellung der Pinzette wird zunächst ein Bimetallstreifen 10 als Ausgangsmaterial hergestellt. Hierzu werden ein Streifen 12 eines Bleches aus einem elastisch federnden Metall und ein Streifen 14 aus einem Blech eines biokompatiblen Metalls hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit flächig aufeinander gelegt. Der Streifen 12 besteht vorzugsweise aus Edelstahl. Der Streifen 14 besteht vorzugsweise aus Silber oder einer Silberlegierung, insbesondere aus AgNiO.15. Der Streifen 12 weist beispielsweise eine Materialstärke von 1,5 mm auf und der Streifen 14 beispielsweise eine Materialstärke von 1 mm. Die flächig aufeinander liegenden Streifen 12 und 14 werden unter Druck aufeinander gewalzt oder aufeinander gepresst, wodurch in der Kontaktzone durch Kaltverschweißung eine unlösbare stoffschlüssige Verbindung entsteht und der Bimetallstreifen 10 gebildet wird.
Aus dem Bimetallstreifen 10 wird in einer Presse ein Rohling eines Schenkels 16 der Pinzette in einem einzigen Arbeitshub der Presse ausgestanzt und unter Druck umgeformt. Je nach den Flächendimensionen des Bimetallstreifens 10 können dabei ein oder mehrere Schenkel 16 in einem Arbeitshub der Presse erzeugt werden.
Wie die 3 bis 5 zeigen, weist der Schenkel 16 dabei eine erste Schicht 18 auf, die die Außenseite des Schenkels 16 bildet und aus dem umgeformten Streifen 12 z. B. aus Edelstahl gebildet ist. Die Innenseite des Schenkels 16 wird durch eine zweite Schicht 20 gebildet, die aus dem Streifen 14 z. B. aus einer Silberlegierung geformt ist. Die erste Schicht 18 und die zweite Schicht 20 erstrecken sich im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen flächenparallel über die gesamte Länge und Breite des Schenkels 16.
Der Schenkel 16 weist in Längsrichtung einen proximalen Endbereich 22, einen mittleren Bereich 24 und einen distalen Endbereich 26 auf. Im proximalen Endbereich 22 weist der Schenkel 16 eine reduzierte Breite auf und ist auf eine geringe Materialstärke verformt, wobei die Materialstärke der äußeren ersten Schicht 18 und der inneren zweiten Schicht 20 etwa gleich ist. Der mittlere Bereich 24 weist eine größere Breite auf, wobei die äußere erste Schicht 18 zu einer geriffelten Griffmulde 28 geformt ist. Die innere zweite Schicht 20 ist in diesem Bereich nicht verformt, so dass die Materialstärke der inneren zweiten Schicht 20 in Verbindung mit der Breite des mittleren Bereichs 24 ein großes Volumen mit einer großen Wärmekapazität bildet.
Der distale Endbereich 26 des Schenkels 16 ist mit einer geringen Breite ausgebildet und verjüngt sich gegen die distale Spitze des Schenkels 16. Im Bereich der distalen Spitze ist die zweite Schicht 20 zu einer Elektrode 30 ausgeformt. Im Bereich dieser Elektrode 30 ist die Materialstärke der zweiten Schicht 20 vergrößert, so dass die Elektrode 30 mit einer erhabenen Berührungsfläche 32 über die Ebene der Innenseite des Schenkels 16 übersteht. Die zweite Schicht 20 gewährleistet eine gut wärmeleitende Verbindung zwischen der Elektrode 30 und dem Volumen der zweiten Schicht 20 im Bereich der Griffmulde 28, so dass eine schnelle Wärmeabfuhr von der Elektrode 30 zu der Wärmekapazität der zweiten Schicht 20 im Bereich der Griffmulde 28 sichergestellt ist. Abgesehen von der erhabenen Elektrode 30 bildet die zweite Schicht 20 eine über die gesamte Innenseite des Schenkels 16 durchgehende ebene Fläche.
Wie die 6 und 7 zeigen, werden zwei Schenkel 16 spiegelsymmetrisch mit einander zugewandten Innenseiten zu der Pinzette zusammengefügt. Dabei werden die proximalen Endbereiche 22 der beiden Schenkel mit einem isolierenden Kunststoffmaterial umspritzt. Dieses Kunststoffmaterial. bildet zwischen den einander zugewandten Innenflächen der proximalen Endbereiche 22 der beiden Schenkel 16 eine elektrische Isolation 34. weiter wird durch das Kunststoffmaterial ein Außenbund 36 gebildet, der die proximalen Endbereiche 22 der beiden Schenkel 16 umschließt und mechanisch zusammen hält. Das über den Außenbund 36 in proximaler Richtung überstehende Ende der Schenken 16 bildet mit den jeweils an der Außenseite frei liegenden ersten Schichten 18 einen Stecker 38 eines Steckverbinders für eine HF-Stromversorgung. Distal von dem Außenbund 36 sind die Schenkel 16 mit einer Kunststoffisolierung beschichtet, die selbstverständlich zumindest die Berührungsflächen 32 der Elektroden 30 frei lässt.
Beim Gebrauch wird die Pinzette über den Stecker 38 an eine HF-Stromversorgung angeschlossen. Zur Gewebekoagulation wird das zu koagulierende Gewebe mit der distalen Spitze der Pinzette erfasst, so dass die beiden Schenkel 16 der Pinzette jeweils mit den Berührungsflächen 32 der Elektroden 30 an dem zu koagulierenden Gewebe anliegen. Es kann nun über die Elektroden 30 ein Hochfrequenzstrom durch das Gewebe geleitet werden, wodurch das Gewebe zwischen den Elektroden 30 erwärmt wird und koaguliert. An den Berührungsflächen 32 entstehende Wärme wird von der Elektrode 30 aufgenommen und aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit der zweiten Schicht 20 und deren relativ großem Querschnitt sehr schnell von der Elektrode 30 zu dem großen Volumen der zweiten Schicht 20 abgeführt. Dadurch kann eine Erwärmung der Berührungsflächen 32 und ein dadurch verursachtes Anhaften des Gewebes an den Berührungsflächen 32 verhindert werden.
Bezugszeichenliste

10: Bimetallstreifen
12: Edelstahl-Streifen
14: Silber-Streifen
16: Schenkel
18: erste Schicht
20: zweite Schicht
22: proximaler Endbereich
24: mittlerer Bereich
26: distaler Endbereich
28: Griffmulde
30: Elektrode
32: Berührungsfläche
34: Isolation
36: Außenbund
38: Stecker

Claims

Bipolare Pinzette für die HF-Koagulation mit zwei Schenkeln (16) aus einem elastisch federnden Metall, mit an den distalen Enden (26) der Schenkel (16) angeordneten Elektroden (30), deren Berührungsfläche (32) aus einem biokompatiblen Metall mit einer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit gebildet ist, und mit einem am proximalen Ende (22) der Pinzette angeordneten elektrischen Steckverbinder (38), dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (16) jeweils zumindest in ihren distalen Endbereichen (26) aus einem Bimetall-Material bestehen, welches auf den voneinander abgewandten Außenseiten der Schenkel (16) eine erste Schicht (18), die durch das elastisch federnde Metall gebildet ist, und auf den einander zugewandten Innenseiten der Schenkel (16) eine zweite Schicht (20) aus dem Metall mit der hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit aufweist, und dass die Elektroden (30) jeweils aus der zweiten Schicht (20) geformt sind.
Pinzette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (18) aus Edelstahl besteht.
Pinzette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (20) aus Silber oder einer Silberlegierung besteht.
Pinzette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (20) aus AgNiO.15 besteht.
Pinzette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (18) und die zweite Schicht (20) durch Walzen oder Pressen miteinander verbunden sind.
Pinzette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Schicht (20) zumindest über die distale Hälfte der Längserstreckung der Schenkel (16) erstreckt.
Pinzette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Schicht (20) über die gesamte Fläche der Innenseite der Schenkel (16) erstreckt.
Pinzette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel eine isolierende Beschichtung aufweisen, die zumindest die Berührungsfläche (32) der Elektroden (30) frei lässt.
Verfahren zur Herstellung einer bipolaren Pinzette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – flächiges Aufeinanderlegen eines Streifens (12) aus einem elastisch federnden Metall und eines Streifens (14) aus einem biokompatiblen Metall mit einer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, – stoffschlüssiges Verbinden der beiden Streifen (12, 14) an ihrer Kontaktfläche zu einem Bimetallstreifen (10), – Verformen des Bimetallstreifens (10) zu Schenkeln (16) einer Pinzette, wobei der Streifen (14) aus dem Metall mit der hohen Leitfähigkeit die Innenseite des Schenkels (16) bildet, – bei diesem Verformen Erzeugen einer Elektrode (30) am distalen Ende der Innenseite des Schenkels (16) aus dem Metall mit der hohen Leitfähigkeit, – Zusammenfügen von zwei Schenkeln (16) mit einander zugewandten Innenseiten zu der Pinzette.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei großflächige Streifen (12, 14) aufeinander gelegt und zu einem großflächigen Metallstreifen (10) verbunden werden und dass die Schenkel (16) aus dem Bimetallstreifen (10) in einem Stanz- und Druckumform-Schritt geformt werden.