DE102021214822A1 - Method of operating an electrosurgical instrument for distinguishing tissue - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments (10) mit einem Maul (5), welches ein erstes Maulteil (5a) und ein zweites Maulteil (5b) aufweist, wobei im ersten Maulteil (5a) ein Magnetfeldgenerator (1) angeordnet ist und wobei im zweiten Maulteil (5b) ein erster Magnetfeldsensor (3) angeordnet ist, und wobei der Magnetfeldgenerator (15) ein Magnetfeld erzeugt und der Magnetfeldsensor (3) das Magnetfeld misst, beschrieben, mit nachfolgenden Schrittena) Messen einer Veränderung des Magnetfelds im Maul (5) des elektrochirurgischen Instruments (10) durch von in dem Maul (5) eingeklemmtem Gewebe (4) mittels des Magnetfeldsensors (3)b) Bestimmen der magnetischen Suszeptibilität des eingeklemmten Gewebes (4) anhand der gemessenen Veränderung des Magnetfelds unter Berücksichtigung des Volumens des eingeklemmten Gewebes (4)c) Unterscheiden verschiedener eingeklemmter Gewebearten voneinander anhand deren magnetischer Suszeptibilität und/oder Rückschließen auf die Gewebeart von in dem Maul eingeklemmtem Gewebe (4) anhand dessen magnetischer Suszeptibilität.A method for operating an electrosurgical instrument (10) with a jaw (5) which has a first jaw part (5a) and a second jaw part (5b), a magnetic field generator (1) being arranged in the first jaw part (5a) and wherein a first magnetic field sensor (3) is arranged in the second jaw part (5b), and wherein the magnetic field generator (15) generates a magnetic field and the magnetic field sensor (3) measures the magnetic field, described with the following stepsa) measuring a change in the magnetic field in the jaw ( 5) the electrosurgical instrument (10) through tissue (4) pinched in the mouth (5) by means of the magnetic field sensor (3) b) determining the magnetic susceptibility of the pinched tissue (4) based on the measured change in the magnetic field, taking into account the volume of pinched tissue (4)c) differentiating between different types of pinched tissue based on their magnetic susceptibility and/or inferring the type of tissue pinched in the jaw (4) based on its magnetic susceptibility.

Description

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments sowie auf ein elektrochirurgisches Instrument gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a method for operating an electrosurgical instrument and to an electrosurgical instrument according to the preamble of the independent patent claims.

Stand der TechnikState of the art

Die WO 2015/047573 A1 beschreibt ein chirurgisches Instrument mit einem Endeffektor, Magnetfeldsensoren und einem Prozessor. Aus einer von den Magnetfeldsensoren gemessenen Änderung des Magnetfelds kann dann die Dicke von in dem Endeffektor eingeklemmtem Gewebe ermittelt werden.The WO 2015/047573 A1 describes a surgical instrument with an end effector, magnetic field sensors and a processor. The thickness of tissue pinched in the end effector can then be determined from a change in the magnetic field measured by the magnetic field sensors.

Die WO 2014/158631 A1 beschreibt einen Endeffektor für ein chirurgisches Instrument. Mittels eines Gewebedickensensors am Endeffektor kann die Dicke des Gewebes gemessen werden.The WO 2014/158631 A1 describes an end effector for a surgical instrument. The thickness of the tissue can be measured using a tissue thickness sensor on the end effector.

In der EP 0630612 A1 wird ein chirurgisches Instrument mit zwei Klemmen beschrieben. Ein elektromagnetischer Sensor am distalen Ende einer Klemme misst das von Magneten erzeugte Magnetfeld und ermittelt daraus den Abstand zwischen den Klemmen.In the EP 0630612 A1 describes a surgical instrument with two clamps. An electromagnetic sensor at the distal end of a clamp measures the magnetic field generated by magnets and uses this to determine the distance between the clamps.

Die US 2013/0023910 A1 beschreibt ein chirurgisches Instrument, welches zur Gewebeerkennung ausgebildet ist. Das chirurgische Instrument weist eine Sensorspitze auf, die in Kontakt mit dem Gewebe gebracht wird. Die Sensorspitze nimmt charakteristische Merkmale des Gewebes auf, anhand derer das Gewebe identifiziert werden kann.The U.S. 2013/0023910 A1 describes a surgical instrument designed for tissue detection. The surgical instrument has a sensor tip that is brought into contact with the tissue. The sensor tip picks up characteristic features of the tissue that can be used to identify the tissue.

Ein Hauptanwendungsgebiet elektrochirurgischer Instrumente besteht in der Präparation des Operationsgebietes, das heißt dem Freilegen der zu operierenden Struktur. Dabei achtet der Operateur darauf, wichtige anatomische Strukturen wie Nerven, Sehnen oder große Blutgefäße womöglich vorsichtig freizulegen und nicht zu durchtrennen, um bleibende Schäden zu vermeiden und eine schnelle Genesung zu ermöglichen. Zur Unterstützung dieser Tätigkeit ist eine Unterscheidung verschiedener Gewebearten voneinander wünschenswert.A main area of application for electrosurgical instruments is the preparation of the operating area, ie exposing the structure to be operated on. The surgeon takes care to carefully expose important anatomical structures such as nerves, tendons or large blood vessels and not to cut them through, in order to avoid permanent damage and enable a speedy recovery. To support this activity, it is desirable to differentiate between different types of tissue.

Im Bereich der Magnet-Resonanz-Tomographie wird die magnetische Suszeptibilität verwendet um mittels Suszeptibilitätsgewichteter Bildgebung (engl. „Susceptibility weighted imaging“) verschiedene Gewebearten voneinander zu unterscheiden. Diese Technologie lässt sich jedoch nicht auf die Anwendung in elektrochirurgischen Verfahren übertragen, beispielsweise aufgrund der geforderten hohen Feldstärken.In the field of magnetic resonance imaging, magnetic susceptibility is used to distinguish different types of tissue from one another using susceptibility-weighted imaging. However, this technology cannot be transferred to use in electrosurgical procedures, for example due to the high field strengths required.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments sowie das elektrochirurgische Instrument selbst, mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüchen zur Verfügung gestellt.In contrast, according to the invention, a method for operating an electrosurgical instrument and the electrosurgical instrument itself are made available with the characterizing features of the independent patent claims.

Die magnetische Suszeptibilität X (Formelzeichen Chi, griech. Buchstabe) ist eine physikalische Größe, welche die Magnetisierbarkeit von Materie in einem externen Magnetfeld beschreibt. Sie gibt somit an, wie gut ein magnetischer Fluss die Materie durchdringen kann. Die Suszeptibilität beschreibt hierbei nur den von der Materie übernommenen Anteil des magnetischen Flusses. Wird in dieser Anmeldung die Bezeichnung magnetische Suszeptibilität verwendet, so ist darunter die magnetische Volumensuszeptibilität Chi (griech. Buchstabe) gemeint, welche im einfachsten Fall eine Proportionalitätskonstante zwischen der Magnetisierung und der magnetischen Feldstärke beschreibt.The magnetic susceptibility X (formula symbol Chi, Greek letter) is a physical quantity that describes the magnetizability of matter in an external magnetic field. It thus indicates how well a magnetic flux can penetrate matter. The susceptibility here only describes the part of the magnetic flux taken over by the matter. If the term magnetic susceptibility is used in this application, this means the magnetic volume susceptibility Chi (Greek letter), which in the simplest case describes a constant of proportionality between the magnetization and the magnetic field strength.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments bereitgestellt mit einem Maul, welches ein erstes Maulteil und ein zweites Maulteil aufweist, wobei im ersten Maulteil ein Magnetfeldgenerator angeordnet ist und wobei im zweiten Maulteil ein erster Magnetfeldsensor angeordnet ist, und wobei der Magnetfeldgenerator ein Magnetfeld erzeugt und der Magnetfeldsensor die magnetische Feldstärke des Magnetfelds misst mit nachfolgenden Schritten

  1. a) Messen einer Veränderung der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds im Maul des elektrochirurgischen Instruments durch von in dem Maul eingeklemmtem Gewebe mittels des Magnetfeldsensors
  2. b) Bestimmen der magnetischen Suszeptibilität des eingeklemmten Gewebes anhand der gemessenen Veränderung der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds unter Berücksichtigung des Volumens des eingeklemmten Gewebes
  3. c) Unterscheiden verschiedener eingeklemmter Gewebearten voneinander anhand deren magnetischer Suszeptibilität und/oder Rückschließen auf die Gewebeart von in dem Maul eingeklemmtem Gewebe anhand dessen magnetischer Suszeptibilität.
According to the invention, a method for operating an electrosurgical instrument is provided with a jaw which has a first jaw part and a second jaw part, a magnetic field generator being arranged in the first jaw part and a first magnetic field sensor being arranged in the second jaw part, and the magnetic field generator generating a magnetic field and the magnetic field sensor measures the magnetic field strength of the magnetic field with subsequent steps
  1. a) Measuring a change in the magnetic field strength of the magnetic field in the mouth of the electrosurgical instrument through tissue pinched in the mouth by means of the magnetic field sensor
  2. b) determining the magnetic susceptibility of the pinched tissue based on the measured change in the magnetic field strength of the magnetic field, taking into account the volume of the pinched tissue
  3. c) differentiating between different pinched tissue types based on their magnetic susceptibility and/or inferring the tissue type of tissue pinched in the mouth based on its magnetic susceptibility.

Vorteilhaft hierbei ist, dass die magnetische Suszeptibilität von in dem Maul des elektrochirurgischen Instruments eingeklemmtem Gewebes in Echtzeit während einer Operation ermittelt werden kann und anhand dieser verschiedene Gewebe aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften während des Operationseingriffs voneinander unterschieden werden können. Dadurch werden wichtige anatomische Strukturen wie beispielsweise Nerven, Sehnen oder große Blutgefäße zuverlässig erkannt und beispielsweise nicht durchtrennt, sodass bleibende Schäden vermieden werden und eine schnelle Genesung ermöglicht wird.It is advantageous here that the magnetic susceptibility of tissue clamped in the mouth of the electrosurgical instrument is determined in real time during an operation and on the basis of this different tissues can be distinguished from one another during the surgical intervention due to their magnetic properties. As a result, important anatomical structures such as nerves, tendons or large blood vessels are reliably identified and, for example, not severed, so that permanent damage is avoided and rapid recovery is made possible.

Gut voneinander zu unterscheiden sind beispielsweise stark und schwach durchblutete Gewebearten, da stark durchblutete Gewebe, aufgrund des hohen Eisenanteils im Blut, eine höhere magnetische Suszeptibilität aufweisen als schwächer durchblutete Gewebe. Je stärker ein Gewebe durchblutet ist, desto paramagnetischer ist es.Tissue types with a high and low blood supply, for example, can be easily distinguished from one another, since tissue with a high blood supply has a higher magnetic susceptibility than tissue with a weaker blood supply, due to the high iron content in the blood. The more blood is supplied to a tissue, the more paramagnetic it is.

Zwar ist das im Blut eingeschlossene Eisen ferromagnetisch, aufgrund der geringen Eisenmenge im Vergleich zu den restlichen Inhaltsstoffen im Blut, ist Blut im Gesamten jedoch paramagnetisch. Je höher zudem die Konzentration an Erythrozyten im Blut ist, desto stärker sind dessen paramagnetische Eigenschaften.Although the iron trapped in the blood is ferromagnetic, due to the small amount of iron compared to the other components in the blood, blood as a whole is paramagnetic. The higher the concentration of erythrocytes in the blood, the stronger are its paramagnetic properties.

Die Dichte an Blutgefäßen variiert stark zwischen verschiedenen Gewebearten.The density of blood vessels varies greatly between different tissue types.

Zudem vorteilhaft ist, dass der Magnetfeldgenerator und der Magnetfeldsensor miniaturisiert entwickelbar sind, und somit platzsparend, sodass sie in das Maul des elektrochirurgischen Instruments integriert werden können.It is also advantageous that the magnetic field generator and the magnetic field sensor can be developed in a miniaturized form, and thus save space, so that they can be integrated into the mouth of the electrosurgical instrument.

Zudem ist die Implementierung der entsprechenden Komponenten im Maul kostengünstig realisierbar.In addition, the implementation of the corresponding components in the mouth can be implemented inexpensively.

Desweiteren vorteilhaft ist, dass keine absolute Messung der Suszeptibilität notwendig ist, wodurch umfangreiche Kalibrationsmessungen mittels eines Gewebekatalogs entfallen.Another advantage is that no absolute measurement of the susceptibility is necessary, which means that extensive calibration measurements using a tissue catalog are no longer necessary.

Aus der Kernspintomographie, welche die Messung der Suszeptibilität von Gewebe als Kontrastmethode in der medizinischen Bildgebung nutzt, sind Materialkataloge verfügbar, welche entsprechende Suszeptibilitätswerte zuverlässig bestimmten Gewebearten zuordnen. Vorteilhaft ist, das entsprechende Materialkataloge zum Rückschließen auf die Gewebeart von in dem Maul eingeklemmtem Gewebe anhand dessen magnetischer Suszeptibilität herangezogen werden können. Hierdurch werden Zeit und Arbeitsschritte zur Ermittlung der Suszeptibilitäterte verschiedener Gewebearten eingespart.Material catalogs are available from magnetic resonance imaging, which uses the measurement of tissue susceptibility as a contrast method in medical imaging, which reliably assign corresponding susceptibility values to specific types of tissue. It is advantageous that corresponding material catalogs can be used to draw conclusions about the tissue type of tissue clamped in the mouth on the basis of its magnetic susceptibility. This saves time and work steps for determining the susceptibility of different types of tissue.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject matter of the dependent claims.

So ist es von Vorteil, wenn das eingeschlossene Volumen des eingeklemmten Gewebes aus der Geometrie des Mauls des chirurgischen Instruments und einem Sensor, welcher detektiert ob das Maul offen oder geschlossen ist, ermittelt wird.It is thus advantageous if the enclosed volume of the pinched tissue is determined from the geometry of the mouth of the surgical instrument and a sensor which detects whether the mouth is open or closed.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass im zweiten Maulteil ein zweiter Magentfeldsensor angeordnet ist.A further advantageous embodiment provides that a second magnetic field sensor is arranged in the second jaw part.

Vorteilhaft hierbei ist, dass das jeweilige im Maul eingeklemmte Gewebe trotz Schwankungen des Magnetfelds zuverlässig und korrekt von anderen Gewebearten unterschieden werden kann und/oder dass die jeweilige Gewebeart korrekt zugeordnet werden kann.The advantage here is that the respective tissue clamped in the mouth can be reliably and correctly distinguished from other types of tissue despite fluctuations in the magnetic field and/or that the respective type of tissue can be correctly assigned.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Magnetfeldgenerator ausgebildet, Wärme zu erzeugen um das eingeklemmte Gewebe zu koagulieren, wobei der Magnetfeldgenerator wechselweise als Magnetfeldquelle oder als Wärmequelle genutzt wird.In a further advantageous embodiment, the magnetic field generator is designed to generate heat in order to coagulate the pinched tissue, the magnetic field generator being used alternately as a magnetic field source or as a heat source.

Bei der Gewebekoagulation wird das Gewebe thermisch durch einen hochfrequenten Stromfluss erhitzt und es kommt zu einem Gerinnen der Eiweiße, sowie einem Wasseraustrieb aus dem betroffenen Gewebeabschnitt. Dadurch ist ein verlässlicher Verschluss von Blutgefäßen vor einem operativen Schnitt möglich und Blutungen werden verhindert.In tissue coagulation, the tissue is thermally heated by a high-frequency current flow and the proteins coagulate and water is expelled from the affected tissue section. This enables blood vessels to be reliably sealed before an operative incision and bleeding is prevented.

Desweiteren von Vorteil ist es, dass der Magnetfeldgenerator eine Doppelfunktion hat und somit Platz eingespart wird.It is also advantageous that the magnetic field generator has a double function and thus space is saved.

Ein weiterer Gegenstand des vorliegenden Verfahrens ist ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens
durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder auf einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens in einem elektrochirurgischen Instrument, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert. Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein Steuergerät eines elektrochirurgischen Instruments, wird ein elektrochirurgisches Instrument erhalten, welches eingerichtet ist, um mittels des beschriebenen Verfahrens betrieben zu werden.A further object of the present method is a computer program which is set up to carry out each step of the method
carried out, especially if it runs on a computing device or on an electronic control unit. It enables different embodiments of the method to be implemented in an electrosurgical instrument without having to make structural changes thereto. For this purpose, it is stored on a machine-readable storage medium. By loading the computer program onto a control unit of an electrosurgical instrument, an electrosurgical instrument is obtained which is set up to be operated using the method described.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das elektrochirurgische Instrument selbst, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.Another object of the present invention is the electrosurgical instrument itself, which is set up to carry out the method according to the invention.

Figurenlistecharacter list

In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1a: eine schematische Schnittdarstellung eines elektrochirurgischen Instruments zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit geöffnetem Maul,
  • 1b: eine schematische Schnittdarstellung des elektrochirurgischen Instruments gemäß 1 mit geschlossenem Maul,
  • 2a: eine schematische Schnittdarstellung des elektrochirurgischen Instruments gemäß 1b, mit in das Maul eingeklemmtem Gewebe mit diamagnetischen Eigenschaften,
  • 2b: eine schematische Schnittdarstellung des elektrochirurgischen Instruments gemäß 1b, mit in das Maul eingeklemmtem Gewebe mit paramagnetischen Eigenschaften, und
  • 3: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Advantageous embodiments of the present invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1a : a schematic sectional view of an electrosurgical instrument for carrying out the method according to the invention with the jaw open,
  • 1b : a schematic sectional view of the electrosurgical instrument according to FIG 1 with closed mouth,
  • 2a : a schematic sectional view of the electrosurgical instrument according to FIG 1b , with tissue with diamagnetic properties clamped in the mouth,
  • 2 B : a schematic sectional view of the electrosurgical instrument according to FIG 1b , with tissue having paramagnetic properties clamped in the mouth, and
  • 3 : a schematic representation of a method according to the present invention.

In 1 ist ein elektrochirurgisches Instrument 10 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das elektrochirurgische Instrument 10 weist ein Maul 5 auf mit einem ersten Maulteil 5a und einem zweiten Maulteil 5b, welche in einem geöffneten Zustand abgebildet sind. Im ersten Maulteil 5a ist ein Magnetfeldgenerator 1 angeordnet, insbesondere eine Spule, welche ausgebildet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen. Durch den Magnetfeldgenerator 1 hindurch und umlaufend im Maul 5 des elektrochirurgischen Instruments 10 ist ein durchgehender magnetischer Kern 2 angeordnet, welcher die Magnetfeldlinien des erzeugten Magnetfelds leitet und im Maul 5 konzentriert, sodass im Maul 5 eine möglichst homogene und hohe Feldstärke vorliegt. Im zweiten Maulteil 5b ist ein Magnetfeldsensor 3 angeordnet, welcher ausgebildet ist, das erzeugte Magnetfeld im Maul 5 zu messen. Der Magnetfeldsensor 3 sollte hierbei so nah wie möglich an dem magnetischen Kern 2 platziert werden, insbesondere grenzt der Magnetfeldsensor 3 direkt an den magnetischen Kern 2 an.In 1 an electrosurgical instrument 10 for carrying out a method according to the invention is shown in an embodiment of the present invention. The electrosurgical instrument 10 has a jaw 5 with a first jaw part 5a and a second jaw part 5b, which are shown in an open state. A magnetic field generator 1 is arranged in the first jaw part 5a, in particular a coil which is designed to generate a magnetic field. A continuous magnetic core 2 is arranged through the magnetic field generator 1 and circumferentially in the mouth 5 of the electrosurgical instrument 10, which conducts the magnetic field lines of the generated magnetic field and concentrates them in the mouth 5 so that the field strength in the mouth 5 is as homogeneous and high as possible. A magnetic field sensor 3 is arranged in the second jaw part 5b and is designed to measure the magnetic field generated in the jaw 5 . In this case, the magnetic field sensor 3 should be placed as close as possible to the magnetic core 2 ; in particular, the magnetic field sensor 3 is directly adjacent to the magnetic core 2 .

In 1b ist das elektrochirurgische Instrument 10 gemäß 1a dargestellt, wobei das Maul 5, mit dem ersten Maulteil 5a und dem zweiten Maulteil 5b, in einem geschlossenen Zustand abgebildet ist. Vom Magnetfeldgenerator 1 wird ein Magnetfeld erzeugt, dessen magnetische Feldlinien 8 vom Magnetfeldgenerator 1 im ersten Maulteil 5a durch den Zwischenraum im Maul 5 zum Magnetfeldsensor 3 im zweiten Maulteil 5b verlaufen und durch den magnetischen Kern 2 wieder zurück zum Magnetfeldgenerator 1. Der Magnetfeldsensor 3 misst die magnetische Feldstärke des Magnetfelds.In 1b is the electrosurgical instrument 10 according to FIG 1a shown, wherein the mouth 5, with the first jaw part 5a and the second jaw part 5b, is shown in a closed state. A magnetic field is generated by the magnetic field generator 1, the magnetic field lines 8 of which run from the magnetic field generator 1 in the first jaw part 5a through the gap in the jaw 5 to the magnetic field sensor 3 in the second jaw part 5b and through the magnetic core 2 back to the magnetic field generator 1. The magnetic field sensor 3 measures the magnetic field strength of the magnetic field.

In 2a ist das elektrochirurgische Instruments 10 gemäß 1b dargestellt. In den Zwischenraum des Mauls 5 zwischen dem ersten Maulteil 5a und dem zweiten Maulteil 5b ist Gewebe 4 mit paramagnetischen Eigenschaften eingeklemmt. Das durch den Magnetfeldgenerator 1 erzeugten Magnetfeld wird durch das in den Zwischenraum des Mauls 5 eingeklemmte paramagnetische Gewebe 4 verstärkt, wodurch eine Zunahme der magnetischen Feldstärke vom Magnetfeldsensor 3 gemessen wird.In 2a is the electrosurgical instrument 10 according to FIG 1b shown. Tissue 4 with paramagnetic properties is clamped in the intermediate space of the jaw 5 between the first jaw part 5a and the second jaw part 5b. The magnetic field generated by the magnetic field generator 1 is intensified by the paramagnetic tissue 4 clamped in the gap between the mouth 5, as a result of which an increase in the magnetic field strength is measured by the magnetic field sensor 3.

Dies ist durch die sich im Inneren des paramagnetischen Gewebes 4 konzentrierenden magnetischen Feldlinien 8 in 2a dargestellt. Die magnetischen Feldlinien 8 des erzeugten Magnetfelds verlaufen also durch das eingeklemmte Gewebe 4 hindurch. Die magnetischen Suszeptibilität des eingeklemmten paramagnetischen Gewebes 4 kann nun anhand der vom Magnetfeldsensor 3 gemessenen Veränderung, hier Verstärkung, der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds im Maul 5 unter Berücksichtigung des Volumens des eingeklemmten Gewebes 4 bestimmt werden.This is due to the magnetic field lines 8 concentrating inside the paramagnetic tissue 4 in 2a shown. The magnetic field lines 8 of the generated magnetic field thus run through the trapped tissue 4 . The magnetic susceptibility of the pinched paramagnetic tissue 4 can now be determined based on the change measured by the magnetic field sensor 3 , here amplification, in the magnetic field strength of the magnetic field in the mouth 5 , taking into account the volume of the pinched tissue 4 .

In 2b ist das elektrochirurgische Instruments 10 gemäß 1b dargestellt. In den Zwischenraum des Mauls 5 zwischen dem ersten Maulteil 5a und dem zweiten Maulteil 5b ist Gewebe 4 mit diamagnetischen Eigenschaften eingeklemmt. Durch die diamagnetischen Eigenschaften des eingeklemmten Gewebes 4 werden die magnetischen Feldlinien aus dem Zwischenraum zwischen dem ersten Maulteil 5a und dem zweiten Maulteil 5b verdrängt, sodass das Magnetfeld im Inneren des in das Maul 5 eingeklemmten diamagnetischen Gewebes 4 abgeschwächt wird, wodurch eine Abnahme der magnetischen Feldstärke vom Magnetfeldsensor 3 gemessen wird.In 2 B is the electrosurgical instrument 10 according to FIG 1b shown. Tissue 4 with diamagnetic properties is clamped in the intermediate space of the mouth 5 between the first jaw part 5a and the second jaw part 5b. Due to the diamagnetic properties of the trapped tissue 4, the magnetic field lines are displaced from the space between the first jaw part 5a and the second jaw part 5b, so that the magnetic field inside the diamagnetic tissue 4 trapped in the jaw 5 is weakened, resulting in a decrease in the magnetic field strength is measured by the magnetic field sensor 3.

Dies ist durch die um das eingeklemmte Gewebe 4 herum verlaufenden magnetischen Feldlinien 8 in 2b dargestellt.This is due to the magnetic field lines 8 running around the pinched tissue 4 in 2 B shown.

Die magnetische Suszeptibilität des eingeklemmten diamagnetischen Gewebes 4 kann nun anhand der vom Magnetfeldsensor 3 gemessenen Veränderung, hier Abschwächung, der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds im Maul 5 unter Berücksichtigung des Volumens des eingeklemmten Gewebes 4 bestimmt werden.The magnetic susceptibility of the pinched diamagnetic tissue 4 can now be determined using the change measured by the magnetic field sensor 3 , here weakening, in the magnetic field strength of the magnetic field in the mouth 5 , taking into account the volume of the pinched tissue 4 .

In 3 ist ein erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments 1 dargestellt.In 3 a method according to the invention for operating an electrosurgical instrument 1 is shown.

In einem ersten Schritt S1 wird vom Magnetfeldgenerator 1 ein Magnetfeld erzeugt. In einem zweiten Schritt S2 wird die magnetische Feldstärke des erzeugten Magnetfelds mittels des Magnetfeldsensors 3 gemessen.In a first step S1, a magnetic field is generated by the magnetic field generator 1. In a second step S2, the magnetic field strength of the generated magnetic field is measured using the magnetic field sensor 3 .

In einem dritten Schritt S3 wird Gewebe 4 in den Zwischenraum des Mauls 5 des elektrochirurgische Instruments 1 zwischen dem ersten Maulteil 5a und dem zweiten Maulteil 5b eingeklemmt.In a third step S3, tissue 4 is clamped in the space between the mouth 5 of the electrosurgical instrument 1 between the first jaw part 5a and the second jaw part 5b.

In einem vierten Schritt S4 wird mittels des Magnetfeldsensors 3 eine Veränderung der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds im Maul 5 des elektrochirurgischen Instruments 1, durch das in das Maul 5 eingeklemmte Gewebe 4, gemessen.In a fourth step S4, the magnetic field sensor 3 is used to measure a change in the magnetic field strength of the magnetic field in the mouth 5 of the electrosurgical instrument 1 through the tissue 4 pinched in the mouth 5.

In einem fünften Schritt S5 wird die magnetische Suszeptibilität des eingeklemmten Gewebes 4 anhand der gemessenen Veränderung der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds unter Berücksichtigung des Volumens des eingeklemmten Gewebes 4 ermittelt.In a fifth step S5, the magnetic susceptibility of the pinched tissue 4 is determined based on the measured change in the magnetic field strength of the magnetic field, taking into account the volume of the pinched tissue 4.

Das eingeschlossene Volumen des eingeklemmten Gewebes 4 wird beispielsweise aus der Geometrie des Mauls 5 und einem weiteren Sensor, welcher detektiert ob das Maul offen oder geschlossen ist, ermittelt.The enclosed volume of the trapped tissue 4 is determined, for example, from the geometry of the mouth 5 and a further sensor which detects whether the mouth is open or closed.

Anhand der ermittelten magnetischen Suszeptibilität des in das Maul 5 eingeklemmten dia- oder paramagnetischen Gewebes 4 kann dieses nun in einem Schritt S6a von anderen, im Laufe des Betreibens des elektrochirurgischen Instruments 1, in das Maul 5 eingeklemmten Gewebearten, unterschieden werden. Hierbei kann beispielsweise stärker durchblutetes Gewebe von schwächer durchblutetem Gewebe unterschieden werden.Based on the determined magnetic susceptibility of the diamagnetic or paramagnetic tissue 4 clamped in the jaw 5, this can now be distinguished in a step S6a from other types of tissue clamped in the jaw 5 during the operation of the electrosurgical instrument 1. In this case, for example, tissue with a stronger blood supply can be differentiated from tissue with a weaker blood supply.

Alternativ oder zusätzlich zu Schritt S6a kann in Schritt S6b anhand der bestimmten magnetischen Suszeptibilität des in das Maul 5 des elektrochirurgischen Instruments 10 eingeklemmten Gewebes 4 auf dessen Gewebeart rückgeschlossen werden. Hierzu kann auf Materialkataloge, beispielsweise aus der Kernspinntomographie, zurückgegriffen werden, welche entsprechende magnetische Suszeptibilitätswerte zuverlässig bestimmten Gewebearten zuordnen.As an alternative or in addition to step S6a, in step S6b, conclusions can be drawn as to the tissue type thereof based on the determined magnetic susceptibility of the tissue 4 clamped in the jaw 5 of the electrosurgical instrument 10. For this purpose, material catalogs, for example from nuclear spin tomography, can be used, which reliably assign corresponding magnetic susceptibility values to specific types of tissue.

In einer nicht in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist im zweiten Maulteil ein zweiter Magnettfeldsensor angeordnet, beisspielsweise um Schwankungen des Magnetfelds zu kompensieren.In an embodiment not shown in the figures, a second magnetic field sensor is arranged in the second jaw part, for example to compensate for fluctuations in the magnetic field.

In einer weiteren nicht in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist der Magnetfeldgenerator 1 ausgebildet Wärme zu erzeugen, um das eingeklemmte Gewebe 4 zu koagulieren, wobei der Magnetfeldgenerator 1 wechselweise als Magnetfeldquelle oder als Wärmequelle genutzt wird.In a further embodiment not shown in the figures, the magnetic field generator 1 is designed to generate heat in order to coagulate the pinched tissue 4, the magnetic field generator 1 being used alternately as a magnetic field source or as a heat source.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2015047573 A1 [0002]WO 2015047573 A1 [0002]
  • WO 2014158631 A1 [0003]WO 2014158631 A1 [0003]
  • EP 0630612 A1 [0004]EP 0630612 A1 [0004]
  • US 20130023910 A1 [0005]US20130023910A1 [0005]

Claims (7)

Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments (10) mit einem Maul, (5) welches ein erstes Maulteil (5a) und ein zweites Maulteil (5b) aufweist, wobei im ersten Maulteil (5a) ein Magnetfeldgenerator (1) angeordnet ist und wobei im zweiten Maulteil (5b) ein erster Magnetfeldsensor (3) angeordnet ist, wobei der Magnetfeldgenerator (1) ein Magnetfeld erzeugt und der Magnetfeldsensor (3) die magnetische Feldstärke des Magnetfelds misst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nachfolgende Schritte umfasst a) Messen einer Veränderung der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds im Maul (5) des elektrochirurgischen Instruments (10) durch von in dem Maul (5) eingeklemmtem Gewebe (4) mittels des Magnetfeldsensors (3) b) Bestimmen der magnetischen Suszeptibilität des eingeklemmten Gewebes (4) anhand der gemessenen Veränderung der magnetischen Feldstärke des Magnetfelds unter Berücksichtigung des Volumens des eingeklemmten Gewebes (4) c) Unterscheiden verschiedener eingeklemmter Gewebearten voneinander anhand deren magnetischer Suszeptibilität und/oder Rückschließen auf die Gewebeart von in dem Maul (5) eingeklemmtem Gewebe (4) anhand dessen magnetischer Suszeptibilität.Method for operating an electrosurgical instrument (10) with a jaw (5) which has a first jaw part (5a) and a second jaw part (5b), with a magnetic field generator (1) being arranged in the first jaw part (5a) and with the second Jaw part (5b) a first magnetic field sensor (3) is arranged, wherein the magnetic field generator (1) generates a magnetic field and the magnetic field sensor (3) measures the magnetic field strength of the magnetic field, characterized in that the method comprises the following steps a) measuring a change in the magnetic field strength of the magnetic field in the mouth (5) of the electrosurgical instrument (10) through tissue (4) pinched in the mouth (5) by means of the magnetic field sensor (3) b) determining the magnetic susceptibility of the pinched tissue (4) based on the measured change the magnetic field strength of the magnetic field, taking into account the volume of the trapped tissue (4) c) differentiating between different types of trapped tissue based on their magnetic susceptibility and/or inferring the tissue type of tissue (4) trapped in the mouth (5) based on its magnetic susceptibility. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das eingeschlossene Volumen des eingeklemmten Gewebes (4) aus der Geometrie des Mauls (5) und einem weiteren Sensor, welcher detektiert ob das Maul (5) offen oder geschlossen ist, ermittelt wird.procedure after claim 1 , the enclosed volume of the trapped tissue (4) being determined from the geometry of the mouth (5) and a further sensor which detects whether the mouth (5) is open or closed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Maulteil (5b) ein zweiter Magentfeldsensor (3) angeordnet ist,Method according to one of the preceding claims, characterized in that a second magnetic field sensor (3) is arranged in the second jaw part (5b), Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldgenerator (1) ausgebildet ist, Wärme zu erzeugen um das eingeklemmte Gewebe (4) zu koagulieren, wobei der Magnetfeldgenerator (1) wechselweise als Magnetfeldquelle oder als Wärmequelle genutzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic field generator (1) is designed to generate heat in order to coagulate the pinched tissue (4), the magnetic field generator (1) being used alternately as a magnetic field source or as a heat source. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4 durchzuführen.Computer program which is set up to carry out each step of a method according to one of Claims 1 - 4 to perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 5 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program claim 5 is saved. Elektrochirurgisches Instrument (1), welches zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4 eingerichtet ist.Electrosurgical instrument (1) which is used to carry out the method according to one of Claims 1 - 4 is set up.
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