DE3223361A1

DE3223361A1 - Hochfrequenzresektoskop mit isolierspitze

Info

Publication number: DE3223361A1
Application number: DE19823223361
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-12-29
Also published as: JPS596045A; JPH0558737B2; US4506668A; DE3223361C2

Description

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UIrL. IiNG. H. dCHALHK Telegrammadresse:patentiwe DIPL. PHYS.K. SCHAEFER _DATUM 15. Juni 1982

UNSER ZEICHEN; K S C K/ E

HATFNTANWALrE SCHAEFER. HOSTFACH 70 15 42, D-2 HAMBURG 70 IHR ZEICHEN·

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Olympus Winter & Ibe GmbH,

Kuehnstraße 61, D-2000 HAMBURG 70. \

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Hochfrequenzresektoskop mit Isolierspitze

Die Erfindung betrifft ein Resektoskop der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Im Verschiebebereich der Hochfrequenzschneidschlinge sind derartige Resektoskope mit einem als Isolierstück ausgebildeten Schaftteil versehen, durch welches Kurzschlüsse bei Berührung des Schaftes durch die hochfrequenzbeaufschlagte Schlinge vermieden werden. In üblicher Weise werden die Isolierstücke aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt, der Formsteifigkeit und Bruchfestigkeit in ausreichendem Maße aufweist.

Nachteilig dabei ist jedoch die geringe Temperaturbeständigkeit dieses Isoliermateriales. Insbesondere am distalen Rand des Isolierstückes, mit dem sehr häufig die noch eingeschaltete Schlinge bei sehr hohen Temperaturen in Kontakt kommt, ergeben sich erhebliche thermische Schäden am Kunststoff, die zu häufigem Ersatz des Isolierstückes zwingen.

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Eine Konstruktion der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 25 02 863 bekannt, an der die erwähnten Beschädigungen durch Vorsehen einer keramischen Einsatzhülse in einem äußeren Kunststoffrohr des Isolierstückes vermieden werden sollen. Das hochwarmfeste Keramikmaterial ist ausreichend temperaturbeständig und soll durch thermische Isolierung den umgebenden, für Bruchfestigkeit sorgenden Kunststoff vor Überhitzung schützen.

IQ Nachteilig bei dieser Konstruktion ist die außerordentlich aufwendige Bauweise. Ferner ist zu beachten, daß das thermische Isoliervermögen von Keramik nicht unter allen Umständen ausreicht, um das umgebende Kunststoffmaterial vor Temperaturschäden zu bewahren. Es kann daher zu einer Lösung des Keramikeinsatzes und damit zur Zerstörung des Isolierstückes kommen. Außerdem ist der Schutz der Festkörperkeramikhülse gegen Splittern nur ungenügend. Bei unsachgemäßer Behandlung, insbesondere beim Zusammendrücken des Isolierstückes, splittert der Keramikeinsatz.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Resektoskop der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Isolierstück bei günstigen Fertigungskosten und hoher Bruchfestigkeit weitgehend unempfindlich gegen Berührungen durch die heiße Hochfrequenzschlinge ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.

Keramikfäden, daraus hergestellte Gewebe oder unverflochtene Fasern lassen sich ähnlich wie entsprechende Glasmaterialien weitgehend problemlos in Kunststoffmatrix zu beliebigen Formkörpern verarbeiten, wobei die Herstellungskosten relativ gering bleiben. Erfindungsgemäß wird hochwarmfeste Keramik hoher thermischer Leitfähigkeit verwendet. Dadurch ergibt sich eine gute Wärme-

leitfähigkeit des Isolierstückes, wodurch von einer mit der heißen Hochfrequenzschneidschlinge in Berührung stehenden Oberflächenstelle die Wärme sofort abgeleitet wird. Temperaturschäden werden dadurch vermieden oder sehr gering und auf den unmittelbaren Oberflächenbereich beschränkt. Es wird hierbei Gebrauch gemacht von der Tatsache, daß die Wärmeleitfähigkeit geeigneter Keramiken umwenigstens eine Größenordnung höher ist als die von Glas und etwa in der Größenordnung von Metallen liegt.

Gegenüber den bekannten Isolierstückausführungen mit glasfaserverstärktem Kunststoff ergibt sich also eine um Größenordnungen geringere Abnutzung durch die heiße Hochfrequenzschlinge. Gegenüber der bekannten Konstruktion mit eingesetztem Keramikschutzrohr ergeben sich die Vorteile der günstigeren Herstellungskosten sowie der größeren Bruchfestigkeit und besseren Temperaturbeständigkeit durch die homogenere Verbindung der Materialien.

Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Resektoskop durch die Merkmale des \nspruches 2 gekennzeichnet. Einer besonderen Abriebsbeanspruchung und insbesondere thermischen Beanspruchung durch die in diesem Bereich bei jedem Schneidvorgang mit hoher Temperatur vorbeigeführte Schneidschlinge ist der distale Randbereich des Isolier-Stückes ausgesetzt. Bei Ausbildung dieses Randbereiches aus schmelzverbundenen Fasern, die miteinander verschmolzen bzw. versintert sein können, ergibt sich dort bei geringerem Kunststoffanteil oder völlig fehlendem Kunststoff eine wesentliche Erhöhung der Festigkeit. Da dieser verschmolzene Randbereich mit dem im restlichen Isolierstück erstreckten Fasern homogen verbunden und relativ schmal ausgebildet ist, ergibt sich auch eine hohe mechanische Festigkeit.

Alternativ kann der verstärkte Rand durch Ansetzen eines an die Fasern angeschmolzenen Keramikringes bzw. Ring-

-δι teiles gemäß Anspruch 3 erhalten werden, der im wesentlichen dieselben Vorteile ergibt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch anhand eines Schnittes durch das distale Endstück eines Resektoskopschaftes dargestellt.

In der Figur ist mit 1 das metallene Schaftrohr des Resektoskopes bezeichnet. An diesem ist in üblicher Technik ein Isolierstück 2 befestigt, das an seinem distalen Ende im dargestellten Ausführungsbeispiel abgeschrägt ist und vorzugsweise dort in üblicher Schnabelform verläuft. Im Inneren des Schaftrohres 1 ist das distale Ende des Schiingenträgers 3 angeordnet, der in einer Isolierung den Zuführungsleiter 4 für die Schlinge 5 aufweist. Diese ist in üblicher Weise halbkreisförmig im wesentlichen dem Innendurchmesser des Schaftrohres angepaßt, so daß sie beim Einziehen in das Isolierstück 2 an dessen Innenwand anliegt. Die Schlinge 5 ist mit Hilfe des Schiingenträgers 3 aus der in der Figur dargestellten proximalen Endstellung weit nach vorn aus dem Isolierstück 2 vorschiebbar ausgebildet.

Die gleitende Anlage der Schlinge an der Innenwand des Isolierstückes 2 ist zum einen erforderlich, um den Innenraum des Schaftrohres für die dort einzuschiebende Optik möglichst freizuhalten. Im wesentlichen aber entsteht bei dieser Ausbildung von Schlinge und Schaft an der distalen Vorderkante 6 des Isolierstückes eine scherenartige Schneidwirkung beim Zurückziehen der Schlinge in das Isolierstück, die zum präzisen Durchtrennen von Gewebestücken ausgenutzt wird.

Hochfrequenzschneidschiingen wie die dargestellte Schlinge 5 werden von einer Hochfrequenzquelle über den Zuführleiter 4 beaufschlagt. Eine Erdung des Patienten stellt

-ΟΙ den Gegenpol dar. Es kommt also zu einem Hf-Stromfluß, ausgehend von der Schlinge 5, wobei der Stromfluß im Abstand von der Schlinge ungefährlich niedrige Werte annimmt, in unmittelbarer Umgebung der Schlinge jedoch stark konzentriert ist und dort eine erhebliche Temperaturerhöhung hervorruft. Es bildet sich um die Oberfläche der Schlinge 5 herum eine Schicht sehr hoher Temperatur mit Ausbildung eines Lichtbogens aus. Auf diese Weise wirkt die Schlinge gewebsschneidend.

Beim Schneiden von Gewebe wird mit der halbkreisförmig gebogenen Schlinge aus dem zu entfernenden Gewebe, z. B. der Prostata, schnitzelartig ein Streifen nach dem anderen entfernt, wobei die Schlinge zunächst weit ausgefahren, dann eingeschaltet und schneidend durch das Gewebe zurückgezogen wird. Die Schlinge kommt dann eng anliegend in Kontakt mit der Vorderkante 6 des Isolierstückes, um dort die beschriebene Schneidwirkung zu entfalten. Anschließend wird der Hochfrequenzstrom wieder abgeschaltet.

Die Vorderkante 6 kommt in einem halbbogenförmigen Bereich, in dem die Schneidschlinge 5 anliegt, somit ständig in Kontakt mit sehr hohen Temperaturen und ist durch diese stark belastet. Wenn die Schneidschlinge 5 in das Isolierstück 2 in die in der Figur dargestellte rückwärtige Endstellung zurückgezogen ist, wird sie bei sachgemäßem Gebrauch abgeschaltet, so daß dort Temperaturbelastung entfällt. Ferner sind in diesem Bereich auch bei eingeschalteter Schlinge die Temperaturen niedriger, da aufgrund eines elektrischen Abschirmungseffektes durch das Isolierstück 2 in diesem Bereich der Hf-Strom niedriger wird.

Erfindungsgemäß wird der hohen Temperaturbelastung des Isolierstückes, die insbesondere an einem halbkreisförmigen Stück 6 des diestalen Randes vorliegt, wie folgt entgegengewirkt:

Das Isolierstück 2 besteht aus einer Kunststoffmatrix 7 mit eingebetteten Fasern 8 aus hochwarmfestem Keramikmaterial hoher thermischer Leitfähigkeit. Die Fasern sind in bekannter Weise, wie dies von Glasfasern her bekannt ist, im Kunststoffmaterial eingebettet und

können in Form von Gewebematten, gewickelten Fäden oder unstrukturiert als Vlies oder in Form beigemengter Fasern vorgesehen sein. Sie ergeben eine erhöhte strukturelle Festigkeit des Kunststoffes, wodurch dieser außer- IQ ordentlich bruchfest und formbeständig wird.

Kommt die heiße Schneidschlinge 5 in Berührung mit dem Isolierstück 2, so wird dort Kunststoff allenfalls im obersten Oberflächenbereich bis hin zur nächsten Keramikfaser beschädigt. Die bei Anlage der Schneidschlinge 5 einwirkende Temperatur wird durch die Keramikfasern außerordentlich effektiv abgeleitet, so daß bereits in sehr geringer Entfernung von der Schneidschlinge im Isolierstück 2 eine niedrigere, für den Matrixkunststoff ungefährliche Temperatur vorliegt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der untere, von der Schneidschlinge beanspruchte Teil des distalen Randes 6 des Isolierstückes 2 im Bereich eines Halbringes (im Schnitt kreuzschraffiert) aus anderem Material gefertigt als der Rest des Isolierstückes 2.

Dieser Halbring 9, der in anderer Ausbildung auch als Ring um den gesamten Rand ausgebildet sein kann, kann im wesentlichen auf zwei Arten ausgebildet sein. Zum einen kann er als Vollkeramikkörper vorgefertigt werden und an die Fasern 8 des Isolierstückes angeschmolzen werden. Daraus ergibt sich ein besonders effektiver Temperaturschutz im vorderen Randbereich des Isolierstückes bei sehr fester mechanischer Verbindung mit dem Isolierstück und hohem Schutz gegen mechanische Beschädigungen.

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-δι In besonders vorteilhafter Weise kann der Halbring 9 durch Verschmelzen bzw. Sintern der distalen Enden der Fasern 8 hergestellt sein. Das verschmolzene bzw. gesinterte Stück 9 kann mehr oder weniger hohlraumreich sein. Vorzugsweise wird ein schmaler hohlraumfrei verschmolzener Randbereich ausgebildet, der dünn und somit von geringer Bruchempfindlichkeit ist und bei großer Abriebfestigkeit hochtemperaturbelastbar ist. Dieser verschmolzene Bereich geht kontinuierlich in die Einzelfasern über und ist dadurch mit hoher Festigkeit an den Rest des Isolierstückes 2 angebunden.

In nicht dargestellter Ausführungsform kann selbstverständlich der gesonderte Halbring 9 entfallen und dieser distale Randbereich aus demselben Material ausgebildet sein wie der Rest des Isolierstückes.

Als Keramikmaterial kommt eine größere Zahl von Materialien in Frage, wie z. B. Siliziumkarbid, Borkarbid und Aluminiumoxyd (Al₂Oj). Diese Materialien sind außerordentlich hart und somit abriebresistent und haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit bei guter Faserflexibilität. In Versuchen hat sich hochreines Aluminiumoxyd als außerordentlich geeignet erwiesen. Derartige Materialien haben einen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten, der in der Größenordnung der Wärmeleitfähigkeit von Metallen liegt und etwa der Wärmeleitfähigkeit von Gußeisen entspricht. Als Matrixkunststoffe haben sich beispielsweise Epoxydharze als geeignet herausgestellt, die thermisch bis etwa ,200° belastbar sind.

Die aus der Figur ersichtliche Anordnung der Keramikfasern bzw. -fäden 8 in der Kunststoffmatrix 7 ist der zeichnerischen Einfachheit halber mit nur wenigen Fäden dargestellt. Vorzugsweise findet bei erheblich größerer Fadenzahl eine dichtere Packung Anwendung.

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ANSPRÜCHE: j

My Hochfrequenzschneidsehlingenresektoskop mit einem Schaft*/dessen distales Ende im Verschiebebereich ■ der Schlinge als Isolierstück ausgebildet ist, welches aus Keramik- und Kunststoffmaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochwarmfestes, abriebfestes !Keramikmaterial hoher thermischer Leitfähigkeit in Gewebeform oder unstrukturierter Faserform (8) in einer Kunststoffmatrix C7) angeordnet ist.
2. Resektoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikfasern wenigstens in Teilen (9) des distalen Randbereiches des Isolierstückes (2) schmelzverbunden sind.
3. Resektoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens Teile des distalen Randbereiches des Isolierstückes (2) aus einem Keramikring (9) bestehen, der an die Keramikfasern (8) im übrigen Teil des Isolierstückes angeschmolzen ist.

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