DE4237321C2 - Instrument für die Hochfrequenzchirurgie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Instrument zum Präparieren, Koagulieren und/oder Tren­ nen biologischer Gewebe mittels hochfrequenten elektrischen Wechselstroms, wel­ ches bei endoskopischen Operationen, insbesondere bei laparoskopische Opera­ tionen, durch eine Trokarhülse oder durch den Arbeitskanal eines Endoskops oder eines anderen Instruments hindurch in eine Körperhöhle eingeführt wird, entspre­ chen dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Instrumente sind beispielsweise in F. Götz et al, Laparoskopische Chir­ urgie, Seite 12, Abbildung 11, Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York, 1991, und in A. Cuschieri, G. Bueß, J. P´rissat, Operative Manual of Endoscopic Sur­ gery, Seite 31, Abbildungen 4, 5, 7, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest, 1992, dargestellt. Diese be­ kannten Instrumente bestehen in der Regel aus einem ca. 20 bis 50 cm langen metallischen Schaft, an dessen distalem Ende eine zum Präparieren, Koagulieren und/oder Trennen biologischer Gewebe mittels HF-Strom geeignete Elektrode und an dessen proximalem Ende eine Anschlußeinrichtung für ein Kabel angeordnet ist, über welches dieses Instrument an ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät anschließ­ bar ist. Der metallische Schaft dient bei bekannten Instrumenten auch als Leiter für den HF-Strom von der Anschlußeinrichtung zur Elektrode. Um zu vermeiden, daß HF-Strom vom metallischen Schaft in mit dem Schaft in Berührung kommendes Gewebe fließen und zu unbeabsichtigten Verbrennungen führen kann, ist der Schaft derartiger Instrumente in der Regel mit einer elektrischen Isolation umhüllt, welche bis an die Elektrode herangeführt ist. Diese elektrische Isolation besteht bei bekannten Instrumenten aus Kunststoff, welcher beispielsweise als Schrumpf­ schlauch oder durch Pulverbeschichtung auf den Schaft aufgebracht wird.

Während der Anwendung, Reinigung und Dampfsterilisation wird diese Isolation sowohl mechanisch als auch thermisch stark beansprucht oder gar beschädigt. Die Isolation der Oberfläche des Schafts ist insbesondere durch Abrieb an scharfen Kanten metallischer Trokarhülsen und/oder deren Ventile beansprucht und kann hierdurch beschädigt werden. Einer besonders hohen thermischen Belastung ist diese Isolation im distalen Grenzbereich zwischen Elektrode und Schaft durch die während Koagulations- und/oder Schneidevorgängen unvermeidlichen elektrische Lichtbogen ausgesetzt. Durch die elektrischen Lichtbogen kann die Elektrode derart hohe Temperaturen annehmen, daß die Isolation aus Kunststoff schmilzt. Durch die sehr hohe Temperatur der elektrischen Lichtbogen brennt die Isolation aus Kunststoff nach und nach weg, wodurch die Instrumente unbrauchbar werden. Außerdem können durch den Abbrand der Kunststoffisolation toxische Substan­ zen entstehen.

Um die mechanische Beanspruchung oder gar Beschädigung der Isolation der Oberfläche des Schafts zu vermeiden, ist es bekannt, diese äußere Isolation durch ein metallisches Rohr zu schützen. So sind beispielsweise für transurethrale Resektionen Schlingen-Elektroden bekannt, deren Schaft aus einem dünnen metalli­ schen Rohr besteht, innerhalb welchem die elektrische Leitung zwischen der An­ schlußeinrichtung am proximalen Ende und der Elektrode am distalen Ende elek­ trisch gegen dieses Rohr isoliert geführt wird (Siehe Urologie Katalog URO 19 der Firma Karl Storz). Hierdurch wird verhindert, daß diese Isolation infolge Reibung innerhalb des Arbeitskanals eines Resektoskops beschädigt wird.

Aus dem Gebrauchsmuster 91 14 125 ist ein monopolares Koagulationsinstrument bekannt, bei welchem die Isolierung des als Schaft dienende Teils des Instruments durch ein Metallrohr gegen mechanische Beschädigung geschützt wird. Ein derar­ tiges Koagulationsinstrument ist insofern problematisch, als durch die unvermeidli­ che elektrische Kapazität zwischen der in dem Inneren eines metallischen Rohrs angeordneten Leitung für den HF-Strom und diesem Rohr ein HF-Strom fließen kann, dessen Höhe von der Frequenz der HF-Spannung, der Kapazität und der Höhe der HF-Spannung proportional abhängig ist. Bei Verwendung konventioneller Hochfrequenz-Chirurgiegeräte sind diesbezüglich auch die harmonischen Frequenzen der Grundfrequenz zu beachten. Berührt der metallische, außen nicht isolierte Schaft eines derartigen Koagulationsinstruments Gewebe, so besteht das Risiko, daß an der Berührungsstelle eine Verbrennung entsteht.

Sowohl bei den Schlingen-Elektroden für transurethrale Resektionen wie auch bei dem aus dem Gebrauchsmuster 9114125 bekannten Koagulationsinstrument ist die aus einem Kunststoff bestehende Isolation über das distale Ende des äußeren Metallrohrs hinaus bis an die aktive Elektrode herangeführt, so daß diese Kunststoffisolation durch die während Schneidevorgängen und insbesondere während forcierter Koagulation unvermeidlichen elektrischen Lichtbogen von distal nach proximal wegbrennt. Da die Elektroden durch die elektrischen Lichtbogen sehr ho­ he Temperaturen annehmen können besteht außerdem das Risiko, daß die Kunstoffisolationen in der Nähe der Elektrode schmilzt und das Instrument unbrauchbar wird.

Es ist ferner bereits ein chirurgisches Elektromesser zum Einführen durch ein Endoskop bekannt (DE 30 13 784 A1), das einen sich zumindest entlang der gesamten Länge des Arbeitskanals erstreckenden Aufbau aufweist, der von einer flexiblen Isolierhülse umgeben ist, von deren distalem Ende das als Elektrode dienende Ende der Leitung vorragt. Um hochfrequente Kriech­ ströme zu verhindern, ist angrenzend an die Innenwand der Isolierhülse eine flexible Metallhülse vorgesehen, die mit einer neutralen Elektrode elektrisch leitend verbunden wird. Bei einem anderen bekannten chirurgischen Instrument dieser Art ist ein Applikationsteil vorgesehen, das einen mit Keramik beschichteten Bereich aufweist, der sich bis kurz vor das Arbeitsende der Elektrode erstreckt (DE 91 02 778 U1).

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Instrument der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß deren sichere Verwendbarkeit weder durch mechanische noch durch thermische Beanspruchungen der elektrischen Isolation durch elektrische Lichtbogen frühzeitig beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßes Instrument für die Hochfrequenzchirurgie besteht aus ei­ nem als Schaft dienenden Rohr, in dessen distales Ende ein Formteil aus einem elektrisch nicht leitfähigen, gegen elektrische Lichtbogen und Abrieb resistenten, temperaturbeständigen Material, beispielsweise aus einem keramische Werkstoff, Glas oder Glaskeramik, eingesetzt ist, in welches die metallische Elektrode zum Präparieren, Schneiden und/oder Koagulieren ohne weitere Zwischenisolation aus Kunststoff, beispielsweise durch eine Metall-Keramik-Verbindung, unmittelbar ein­ geformt ist. Am proximalen Ende dieses Rohrs ist eine elektrische Anschlußvorrich­ tung angeordnet, welche durch eine elektrische Leitung innerhalb des Rohrs mit der Elektrode elektrisch leitfähig verbunden ist. Das Rohr soll möglichst mecha­ nisch steif sein und deswegen vorzugsweise aus einem geeigneten metallischen Werkstoff, aus einem Faserverbundwerkstoff oder aus einem abriebfesten, me­ chanisch stabilen Kunststoff bestehen.

Wird ein Rohr aus einem metallischen Werkstoff verwendet, so muß die elektrische Leitung innerhalb dieses Rohrs sowie der elektrische Anschluß am proximalen En­ de und die Elektrode am distalen Ende dieses Rohrs elektrisch gegen dieses Rohr isoliert sein. Die Isolation zwischen der elektrischen Leitung innerhalb des metalli­ schen Rohrs und diesem Rohr kann durch einen Luftspalt und/oder durch ein ge­ eignetes Isolationsmaterial realisiert werden.

Bei Verwendung eines Rohrs aus einem elektrisch nicht leitfähigen Werkstoff kann auf die Isolation der elektrischen Leitung innerhalb des Rohrs verzichtet werden.

Bei Verwendung eines Rohrs aus einem metallischen Werkstoff ist in einer vorteil­ haften Ausgestaltung der Erfindung dieses metallische Rohr mit einem elektrischen Anschluß ausgestattet, durch welchen es elektrisch leitfähig mit der Neutralelektro­ de des verwendeten Hochfrequenz-Chirurgiegerätes oder mit einer Einrichtung zur Überwachung der Isolation verbunden werden kann. Hierdurch soll verhindert wer­ den, daß im Falle eines Isolationsfehlers zwischen der inneren Leitung oder der Elektrode oder der Anschlußvorrichtung für den HF-Strom einerseits und dem me­ tallischen Rohr andererseits gefährlich hoher HF-Strom von der nicht isolierten Oberfläche des metallischen Rohrs unkontrolliert in das Gewebe des Patienten fließen und Verbrennungen am Patienten verursachen kann. Ein Isolationsfehler kann beispielsweise durch Wasser entstehen, welches während der Sterilisation des Instruments in Wasserdampf bei 134°C in das Innere des Instruments eindrin­ gen kann. Ein derartiger elektrischer Anschluß kann auch zum Ableiten und/oder Überwachen des kapazitiven HF-Stroms, welcher von der innerhalb des Rohrs an­ geordneten elektrischen Leitung kapazitiv in das Rohr und von dort in das mit dem Rohr in Kontakt kommende Gewebe fließen könnte, genutzt werden.

Das Formteil, welches die metallische Elektrode zum Präparieren, Schneiden und/oder Koagulieren hält und außerdem als elektrische Isolation im Bereich zwi­ schen Haken und Rohr dient, besteht aus einem temperaturbeständigen Werkstoff, welcher gegen elektrische Lichtbogen und Abrieb resistent ist. Hierzu eignen sich beispielsweise keramische Werkstoffe, Glas oder Glaskeramik.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbespielen und schemati­ schen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Instruments für die Hoch­ frequenzchirurgie in Schnittdarstellung, bei welchem der Schaft aus einem Rohr aus einem metallischen Werkstoff besteht,

Fig. 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung des in Fig. 1 dargestellten Instruments.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Instruments für die Hochfrequenzchirurgie, bei welchem der Schaft 1 aus einem vorzugsweise runden Rohr aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Edelstahl, be­ steht. In das distale Ende dieses als Schaft dienenden Rohrs ist ein elektrisch iso­ lierendes, gegen elektrische Lichtbogen und Abrieb resistentes Formteil 2 einge­ setzt, in welches die zum Präparieren, Koagulieren und/oder Trennen biologischer Gewebestrukturen mittels HF-Strom dienende Elektrode 3 direkt eingeformt ist. Das Formteil 2 besteht beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff, aus Glas oder Glaskeramik. Die metallische Elektrode 3 ist beispielweise in das keramische Formteil 2 als metallkeramische Verbindung unmittelbar fest eingeformt. Am proxi­ malen Ende des Rohrs 1 ist eine elektrische Anschlußvorrichtung 8 angeordnet, welche durch eine elektrische Leitung 4 innerhalb des Rohrs 1 mit der Elektrode 3 elektrisch leitfähig verbunden ist. Die Leitung 4 ist beispielweise ein metallischer Stab, welcher einstückig aus dem Stiel 5 der Elektrode 3 hervorgeht und koaxial bis an das proximale Ende des Instruments geführt wird, wo er direkt als Anschluß­ vorrichtung 8 für den HF-Strom dient. Die Leitung 4 ist durch einen Luftspalt 10 ge­ gen das elektrische leitfähige Rohr 1 isoliert. Als elektrische Isolation zwischen der Leitung 4 und dem Rohr 1 kann auch ein Isolationsmaterial eingefügt werden. Die Elektrode 3 ist durch das Formteil 2 gegen das metallische Rohr elektrisch isoliert. Der elektrische Anschluß 8 ist durch eine elektrische Isolation 7 gegen das Rohr 1 isoliert. Die Isolation 7 besteht vorzugsweise wie das Formteil 2 aus einem gegen elektrische Lichtbogen resistentem Material, so daß sie bei eventuell vorkommen­ den elektrischen Lichtbogen zwischen der Leitung 4 und dem Rohr 1 nicht ge­ schädigt wird. Das Formteil 2 ist beispielsweise durch eine Lötung mit dem metalli­ schen Rohr verbunden, wozu es im Bereich 6 vor dem Löten metallisiert ist.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Ausgestaltung des in Fig. 1 dargestellten Instruments. Um zu verhindern, daß kapazitiv oder gar im Falle eines Fehlers in der elektrischen Isolation zwischen der Leitung 4 und dem metalli­ schen Rohr 1 oder zwischen der Elektrode 3 und dem metallischen Rohr 1 oder zwischen der Anschlußvorrichtung 8 und dem metallischen Rohr 1 HF-Strom un­ kontrolliert in das Gewebe des Patienten fließen und dort Verbrennungen verursa­ chen kann, ist das metallische Rohr 1 mit einer Anschlußeinrichtung 9 ausgestattet, über welche es mit der Neutralelektrode des verwendeten Hochfrequenz-Chirur­ giegeräts und/oder mit einer Überwachungseinrichtung verbunden werden kann. Im Falle eines Isolationsfehlers wird der HF-Strom vom Rohr 1 zur Neutralelektrode und von dieser zum Hochfrequenz-Chirurgiegerät geleitet ohne den Patienten zu gefährden. Eine Überwachungseinrichtung könnte im Falle eines Isolationsfehlers den HF-Generator des verwendeten Hochfrequenz-Chirurgiegeräts automatisch abschalten und/oder Warnsignale generieren. In gleicher Weise könnte der kapa­ zitive HF-Strom vom Rohr 1 zur Neutralelektrode des Hochfrequenz-Chirurgiegerätes abgeleitet werden und/oder eine Überwachungseinrichtung könnte den HF-Gene­ rator des Hochfrequenz-Chirurgiegerätes automatisch abschalten und oder Warnsi­ gnale generieren, wenn der kapazitive Strom zu groß wird.

Die Anschlußeinrichtung kann beispielsweise, wie in Fig. 2 schematisch darge­ stellt, so gestaltet werden, daß das metallische Rohr 1 an seinem proximalen En­ de direkt als ein Pol 9 eines zweipoligen, koaxialen Steckers ausgebildet ist, wobei der elektrische Anschluß 8 den anderen Pol bildet, an welchen die Elektrode 3 durch die Leitung 4 angeschlossen ist.

Werden erfindungsgemäße Instrumente mit elektrisch leitfähigem bzw. metalli­ schem Rohr 1 aber auch solche mit elektrisch nicht leitfähigen Rohren 1 angewen­ det, so ist es empfehlenswert, das proximale Ende des Rohrs 1 auch bei Instru­ menten mit elektrisch nicht leitfähigem Rohr identisch wie in Fig. 2 dargestellt zu gestalten, so daß am gleichen Kabel sowohl Instrumente mit elektrisch leitfähigem als auch solche mit elektrisch nicht leitfähigem Rohr anwendbar sind.

Claims (10)

1. Instrument für die Hochfrequenzchirurgie, das bei endoskopischen Operationen durch einen Kanal in eine Körperhöhle eingeführt wird, welches Instrument ein als metallische Elektrode ausgebildetes Arbeitsende und einen metallischen Elektrodenstiel aufweist, der bis kurz vor dem Arbeitsende der Elektrode durch eine elektrische Isolation umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Isolation im distalen Endbereich des Instruments durch ein direkt an die metallische Außenfläche des Elektrodenstiels (5) entlang dessen Länge abdichtend angeformtes Formteil (2) aus temperaturbeständigem Material gebildet ist, welches Formteil gegen elektrische Lichtbogen und Abrieb resistent ist.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (2) aus Keramik, Glas oder Glaskeramik besteht.

3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (2) an seinem der Elektrode (3) gegenüberliegenden Ende rohrförmig ausgebildet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der beträchtlich größer als der Außendurchmesser der Leitung (4) ist, die den Elektrodenstiel (5) mit der Anschlußeinrichtung des Instruments verbindet, und daß dieses Ende des Formteils (2) mit einem als Schaft dienenden Rohr (1) zusammengesteckt ist, in dessen Ende ein elektrisch isolierender Stopfen (7) abdichtend eingesetzt ist, durch den die koaxial angeordnete Leitung (4) zu ihrer Anschlußeinrichtung (8; 8, 9) vorragt.

4. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) ein Kunststoffrohr ist.

5. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) ein Metallrohr ist.

6. Instrument nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (6) des rohrförmigen Endes des Formteils (2), mit dem dessen Ende mit dem als Schaft dienenden Rohr (1) zusammengesteckt ist, metallisiert ist und mit dem Einsteckende des Rohrs (1) durch Verlöten abdichtend verbunden ist.

7. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument mit zwei Anschlußeinrichtungen (8, 9) derart ausgestattet ist, daß der mit der Elektrode (3) elektrisch leitfähig verbundene Anschluß (8) an ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät und die mit dem metallischen Rohr (1) elektrisch leitfähig verbundene Anschlußeinrichtung (9) an eine Ein­ richtung zur Überwachung der elektrischen Isolation zwischen dem metallischen Rohr (1) einerseits und der mit dem elektrischen Anschluß (8) leitfähig verbundenen Leitung (4) und Elektrode (3) andererseits angeschlossen ist.

8. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument mit zwei Anschlußeinrichtungen (8, 9) derart ausgestattet ist, daß der mit der Elektrode (3) elektrisch leitfähig verbundene Anschluß (8) an ein Hochfrequenz-Chirurgiegerät und die mit dem metallischen Rohr (1) elektrisch leitfähig verbundene Anschlußeinrichtung (9) an die Neutral­ elektrode des Hochfrequenz-Chirurgiegeräts angeschlossen ist, um HF- Ströme vom metallischen Rohr zur Neutralelektrode abzuleiten.

9. Instrument nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ schlußeinrichtung (8, 9) derart gestaltet ist, daß das metallische Rohr (1) an seinem proximalen Ende direkt als ein Pol (9) eines zweipoligen, koaxialen Steckers ausgebildet ist, wobei der elektrische Anschluß (8) den anderen Pol bildet, an welchen die Elektrode (3) durch die Leitung (4) angeschlossen ist.

10. Instrument nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation zwischen der Leitung (4) und dem metallischen Rohr (1) durch einen Luftspalt (10) gebildet wird.