DE102013002163A1 - Surgical instrument for endoscopic- or arthroscopic purposes based on the electrotomy, has active electrode and neutral electrode, where both electrodes are arranged on handle, and active electrode is formed with its effective area - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument für die Elektrotomie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a surgical instrument for the electrotomy according to the preamble of
Das erfindungsgemäße elektrochirurgische Instrument beispielsweise für endoskopische oder arthroskopische Zwecke basiert auf der Elektrotomie. Unter der Elektrotomie ist das Schneiden oder das Koagulieren von biologischem Gewebe zu verstehen. Dabei wird mittels kleinflächiger Elektroden eine hohe Stromdichte an der Übertrittsstelle des Stroms zum Gewebe erzeugt. Die dazu benötigte elektrische Leistung muß dabei ausreichen, um das Gewebe in kürzester Zeit auf über 100°C zu erhitzen. Die extrem schnelle Erhitzung führt zur Vaporisation der Zellflüssigkeit und zur Zellruptur. Das erfindungsgemäße elektrochirurgische Instrument kann gleichermaßen auch zum Koagulieren von biologischem Gewebe eingesetzt werden, hier allerdings bei niedrigeren Temperaturen.The electrosurgical instrument according to the invention, for example for endoscopic or arthroscopic purposes, is based on electrotomy. Electrotomy is the cutting or coagulation of biological tissue. In this case, by means of small-area electrodes, a high current density is generated at the transition point of the current to the tissue. The required electrical power must be sufficient to heat the tissue in a very short time to over 100 ° C. The extremely rapid heating leads to the vaporization of the cell fluid and cell rupture. The electrosurgical instrument according to the invention can equally be used for coagulating biological tissue, but here at lower temperatures.
Das erfindungsgemäße Instrument für die Elektrotomie ist speziell für die endoskopische oder arthroskopische Elektrochirurgie, nämlich für das Behandeln von Gewebe in Körperhöhlen oder Gelenken vorgesehen und wird im Normalfall in Gegenwart eines Dehnmediums, das zum Aufblähen der zu behandelnden Körperstelle dient, oder eines salinen Fluids verwendet. Die Dehnung der Körperhöhle liefert den Raum, um Zugang zur Operationsstelle zu gewinnen, um die Sicht zu verbessern und um die Handhabung der Vorrichtung zu erlauben.The instrument according to the invention for the electrotomy is specifically intended for endoscopic or arthroscopic electrosurgery, namely for the treatment of tissue in body cavities or joints and is normally used in the presence of an expanding medium, which serves to inflate the body site to be treated, or a saline fluid. The stretching of the body cavity provides the space to gain access to the surgical site to improve visibility and allow the device to be handled.
Grundsätzlich ist es bekannt, daß in der Hochfrequenz(HF)-Chirurgie Wechselstrom in der dafür vorgesehenen Frequenz (300 kHz bis 4 MHz) zur Gewebetrennung oder zur Gewebekoagulation Anwendung findet. Man unterscheidet dabei zwei Anwendungstechniken, nämlich zum einen das monopolare Verfahren und zum anderen das bipolare Verfahren. Für jedes dieser beiden Verfahren werden unterschiedliche Elektroden verwendet, die über unterschiedliche Steuerelemente aktiviert werden. Die Erfindung geht dabei sowohl vom monopolaren als auch vom bipolaren Verfahren aus.In principle, it is known that in high-frequency (HF) surgery, alternating current is used in the designated frequency (300 kHz to 4 MHz) for tissue separation or tissue coagulation. A distinction is made between two application techniques, namely the monopolar method and the bipolar method. For each of these two methods different electrodes are used, which are activated via different controls. The invention is based both on the monopolar and the bipolar process.
Das bipolare Verfahren unterscheidet sich von dem monopolaren Verfahren dadurch, daß die Neutralelektrode verkleinert ist und in die Nähe der aktiven Elektrode gebracht wird. Somit befinden sich beide Pole, nämlich die aktive Elektrode sowie die neutrale Elektrode, in einem Instrument. Dadurch fließt der Strom im Gegensatz zum monopolaren Verfahren nicht durch den gesamten Körper, sondern nur zwischen den benachbarten Polen dieser bipolaren Elektrode. Die Stromwege sind kurz und somit definiert. Dadurch ist ebenso wie bei dem monopolaren Verfahren ein Schneiden oder ein Koagulieren des Gewebes möglich.The bipolar method differs from the monopolar method in that the neutral electrode is miniaturized and brought near the active electrode. Thus, both poles, namely the active electrode and the neutral electrode, are located in one instrument. As a result, in contrast to the monopolar method, the current does not flow through the entire body, but only between the adjacent poles of this bipolar electrode. The current paths are short and thus defined. As a result, as in the monopolar method, cutting or coagulation of the tissue is possible.
Bekannte endoskopische oder arthroskopische Instrumente für die Elektrotomie besitzen zunächst einen Handgriff. An diesem Handgriff kann ein stabförmiger Elektrodenhalter angeordnet sein. Dieser Elektrodenhalter trägt am vorderen Ende die aktive Elektrode sowie – beim bipolaren Verfahren – dahinter zusätzlich noch die neutrale Elektrode. Zwischen diesen beiden Elektroden ist ein elektrischer Isolator vorgesehen.Known endoscopic or arthroscopic instruments for the electrotomy initially have a handle. At this handle, a rod-shaped electrode holder may be arranged. This electrode holder carries at the front end the active electrode and - in the bipolar process - behind it additionally the neutral electrode. Between these two electrodes, an electrical insulator is provided.
Ziel bei der aktiven Elektrode ist es, an der Übertrittsstelle des Stroms zum Gewebe eine hohe elektrische Stromdichte zu erzeugen. Dabei muß die zur Verfügung stehende elektrische Leistung ausreichen, um das Gewebe in kürzester Zeit auf über 100°C zu erhitzen. Bei den bisher bekannten elektrischen Instrumenten für die Elektrotomie kann nur mit großem technischen Aufwand erreicht werden, daß die elektrotomisch wirksame Fläche der aktiven Elektrode gering ist, und zwar als Voraussetzung für die hohe elektrische Stromdichte.The aim of the active electrode is to generate a high electrical current density at the crossing point of the current to the tissue. The available electrical power must be sufficient to heat the tissue in a very short time to over 100 ° C. In the previously known electrical instruments for electrotomy can be achieved only with great technical effort that the electrotically effective area of the active electrode is low, and indeed as a prerequisite for the high electrical current density.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein chirurgisches Instrument für die Elektrotomie der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welches auf technisch einfache Weise eine kleinflächige aktive Elektrode für den elektrotomischen Wirkbereich ermöglicht.Based on this, the present invention seeks to provide a surgical instrument for the electrotomy of the type described, which allows a small-area active electrode for the electrotomic effective range in a technically simple manner.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.The technical solution is characterized by the features in the characterizing part of
Dadurch ist ein chirurgisches Instrument für die Elektrochirurgie geschaffen, welches sich durch eine kleinflächige aktive Elektrode auszeichnet, welche den elektrotomischen Wirkbereich definiert. Konkret ist die aktive Elektrode mit ihrem elektrotomischen Wirkbereich ringförmig ausgebildet. Darunter ist zu verstehen, daß der vorderseitige bzw. stirnseitige Arbeitsbereich der aktiven Elektrode einen Ring definiert, welcher im allgemeinsten Sinne zu verstehen ist. Dies bedeutet, daß die Querschnittskontur dieses Ringes beliebig sein kann und insbesondere auf die chirurgischen Erfordernisse abgestimmt ist. Der Vorteil dieser ringförmigen aktiven Elektrode im elektrotomischen Wirkbereich besteht darin, daß die Ringfläche im Vergleich zur gesamten Stirnseite der aktiven Elektrode nur eine sehr geringe Fläche einnimmt. Dies bedeutet, daß dadurch eine hohe Stromdichte an der Übertrittsstelle des Stroms von diesem Ring zum Gewebe erzeugt wird. Dadurch wird mit der vorgegebenen elektrischen Leistung das Gewebe innerhalb kürzester Zeit auf die notwendige Temperatur erhitzt, um die Zellflüssigkeit zu vaporisieren und um eine Zellruptur zu erreichen.This creates a surgical instrument for electrosurgery, which is characterized by a small-area active electrode, which defines the electrotomic effective range. Specifically, the active electrode is ring-shaped with its electrotomic effective range. This is understood to mean that the front side or end-side working region of the active electrode defines a ring, which is to be understood in the most general sense. This means that the cross-sectional contour of this ring can be arbitrary and in particular adapted to the surgical requirements. The advantage of this ring-shaped active electrode in the electrotomic effective range is that the annular surface occupies only a very small area compared to the entire end face of the active electrode. This means that a high current density is thereby generated at the crossing point of the current from this ring to the tissue. As a result, the tissue is heated within the shortest possible time to the necessary temperature with the predetermined electrical power in order to vaporize the cell fluid and to achieve a cell rupture.
Die bevorzugte Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß die Stirnfläche der aktiven Elektrode im Mittelbereich eine Vertiefung aufweist. Dies bedeutet, daß der Umfangsbereich der aktiven Elektrode um diese Vertiefung herum den ringförmigen elektrotomischen Wirkbereich der aktiven Elekrode definiert. Der Vorteil in dieser Ausbildung der aktiven Elektrode besteht darin, daß diese Vertiefung sehr einfach in die aktive Elektrode eingebracht werden kann, so daß sich die erfindungsgemäße aktive Elektrode problemlos herstellen läßt. Denn es ist lediglich notwendig, daß die vorbesagte Vertiefung in die Stirnfläche der aktiven Elektrode eingebracht wird, um dann automatisch um diese Vertiefung herum den ringfömrigen elektrotomischen Wirkbereich zu definieren. The preferred embodiment according to
Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 kann die Vertiefung mehrstufig ausgebildet sein. Dies bedeutet, daß ausgehend von dem äußeren Ring radial nach innen gesehen mehrere Vertiefungsstufen vorgesehen sein können. So kann beispielsweise zunächst eine relativ flache Stufe vorgesehen sein, an welche sich im radialen Innenbereich der aktiven Elektrode eine tiefere Vertiefung anschließt.According to the embodiment in
Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 ist im Boden der Vertiefung ein Isolator angeordnet. Dieser Isolator kann aus den unterschiedlichsten Isolationsmaterialien bestehen, beispielsweise aus einer Keramik, aus Kunststoff oder aus einem Metalloxid. Andere Isolatormaterialien sind denkbar. Der Isolator hat den Effekt, daß das Gewebe nicht in Berührung mit dem Boden der Vertiefung gelangen kann. Vielmehr trifft das Gewebe auf den Isolator auf, ohne daß ein Stromfluß zwischen der aktiven Elektrode und dem Gewebe erzeugt wird.According to the embodiment in
Alternativ kann gemäß der Weiterbildung in Anspruch 5 die Vertiefung nach hinten hin auch in einen Abführkanal übergehen. Über diesen Abführkanal können die bei der Elektrotomie anfallenden Überreste des behandelten Gewebes sowie Dampf- und Luftblasen abgepumpt werden.Alternatively, according to the development in
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 schlägt vor, daß die neutrale Elektrode hülsenförmig ausgebildet ist und daß in diese Hülse der neutralen Elektrode die aktive Elektrode mit einem rückseitigen Schaft eingeschoben ist. Dabei sind die beiden Elektroden elektrisch voneinander isoliert.The development according to
Dabei schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 vor, daß die hülsenförmige neutrale Elektrode eine rohrförmige Umfangsisolierung aufweist. Dadurch ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, um eine elektrische Isolation zu realisieren.It proposes the development according to claim 7, that the sleeve-shaped neutral electrode has a tubular peripheral insulation. This creates a simple way to realize an electrical insulation.
Schließlich schlägt eine bevorzugte Weiterbildung gemäß Anspruch 8 vor, daß die aktive Elektrode insbesondere in der neutralen Elektrode auswechselbar angeordnet ist. Dies bedeutet, daß das Instrument im Sinne einer Wiederverwendung mit unterschiedlichen aktiven Elektroden bestückt werden kann.Finally, a preferred development according to claim 8 proposes that the active electrode is arranged exchangeably, in particular in the neutral electrode. This means that the instrument can be equipped with different active electrodes for reuse.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments für die Elektrotomie wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:An embodiment of a surgical instrument according to the invention for the electrotomy will be described below with reference to the drawings. In these shows:
Das elektrochirurgische Instrument für endoskopische oder arthroskopische Zwecke weist an einem – nicht dargestellten – Elektrodenhalter eines Handgriffs zunächst eine rohrförmige neutrale Elektrode
In die vordere Öffnung der rohrförmigen neutralen Elektrode
Die vorbezeichnete Stirnseite der aktiven Elektrode
Der Chirurg arbeitet mit diesem Instrument mit dem vorbeschriebenen ringförmigen Stirnbereich der aktiven Elektrode
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- neutrale Elektrodeneutral electrode
- 22
- elektrischer Isolatorelectrical insulator
- 33
- aktive Elektrodeactive electrode
- 44
- elektrischer Isolatorelectrical insulator
- 55
- Vertiefungdeepening
- 66
- Isolatorinsulator
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201310002163 DE102013002163A1 (en) | 2013-02-07 | 2013-02-07 | Surgical instrument for endoscopic- or arthroscopic purposes based on the electrotomy, has active electrode and neutral electrode, where both electrodes are arranged on handle, and active electrode is formed with its effective area |
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ID=51205895
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DE (1) | DE102013002163A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7481807B2 (en) * | 2002-02-12 | 2009-01-27 | Oratec Interventions, Inc. | Radiofrequency arthroscopic ablation device |
DE102011105404A1 (en) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Alexander Hetzel | Surgical instrument e.g. endoscopic surgical instrument for electrotomy, for treating coagulation of biological tissue, has active electrode whose stem is defined in flowing hole and whose head portion is closely reset on base portion |
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2013
- 2013-02-07 DE DE201310002163 patent/DE102013002163A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7481807B2 (en) * | 2002-02-12 | 2009-01-27 | Oratec Interventions, Inc. | Radiofrequency arthroscopic ablation device |
DE102011105404A1 (en) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Alexander Hetzel | Surgical instrument e.g. endoscopic surgical instrument for electrotomy, for treating coagulation of biological tissue, has active electrode whose stem is defined in flowing hole and whose head portion is closely reset on base portion |
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