DE60312348T2

DE60312348T2 - Elektrodenanordnung zum versiegeln und schneiden von gewebe

Info

Publication number: DE60312348T2
Application number: DE60312348T
Authority: DE
Inventors: Kristin D. Louisville JOHNSON; Gary M. Longmont COUTURE
Original assignee: Covidien AG
Current assignee: Covidien AG
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: EP1545360A1; DE60312348D1; AU2008207623A1; EP1795140B1; JP2006501939A; WO2004032777A9; EP1545360B1; JP2009254910A; AU2003270566A1; ES2283808T3; JP2012045405A; WO2004032777A1; EP1795140A2; CA2500593A1; CA2500593C; JP4459814B2; JP4944171B2; AU2003270566B2; AU2008207623B2; EP1795140A3

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung für die Verwendung mit elektro-chirurgischen Instrumenten, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Elektrodenanordnung für die Verwendung mit einem offenen oder einem endoskopischen elektro-chirurgischen Forceps zum Verschließen und Schneiden von Gewebe.
Die technischen Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sind in Kombination miteinander in US-B-6,174,309 offenbart.
Technisches Gebiet
Offene oder endoskopische elektrochirurgische Forceps (Zangen) verwenden sowohl eine mechanische Klemmwirkung als auch elektrische Energie, um eine Hämostase zu bewirken. Die Elektrode jedes zweier gegenüberliegender Klemmbackenelemente wird auf ein unterschiedliches elektrisches Potential aufgeladen, so dass, wenn die Klemmbackenelemente Gewebe ergreifen, elektrische Energie selektiv durch das Gewebe hindurch übertragen werden kann. Ein Chirurg kann entweder verätzen, koagulieren/austrocknen und/oder einfach die Blutung vermindern oder verlangsamen, und zwar indem er die Intensität, Frequenz und Dauer der elektro-chirurgischen Energie steuert, die zwischen den Elektroden und durch das Gewebe hindurch angelegt wird.
Um Gewebe oder Gefäße effektiv dicht zu verschließen, insbesondere dickes Gewebe und große Gefäße, müssen zwei vorherrschende mechanische Parameter genau gesteuert werden: 1) der auf das Gefäß aufgebrachte Druck; und 2) der Spaltabstand zwischen den leitenden Gewebekontaktflächen (Elektroden). Diese beiden Parameter werden natürlich durch die Dicke des zu verschließenden Gefäßes beeinflusst. Das akkurate Aufbringen von Druck ist aus mehreren Gründen wichtig: um die Wände des Gefäßes entgegenzustellen; um die Impedanz des Gewebes auf einen Wert zu vermindern, der gering genug ist, damit genug elektro-chirurgische Energie durch das Gewebe hindurch gelangen kann; um die Kräfte der Ausdehnung während des Erhitzens des Gewebes zu überwinden; und um zu der Enddicke des Gewebes beizutragen, die ein Anzeichen eines guten Verschlusses ist. Es ist festgestellt worden, dass eine typische verschweißte Gefäßwand im optimalen Fall zwischen 0,001 und 0,006 Inches ist. Unterhalb dieses Bereichs wird der Verschluss eventuell zerrissen, und oberhalb dieses Bereichs werden die Lumina eventuell nicht richtig oder effektiv verschlossen.
Mit Bezug auf kleinere Gefäße wird der aufgebrachte Druck weniger relevant und der Spaltabstand zwischen den elektrisch leitenden Oberflächen wird signifikanter für einen effektiven Verschluss. In anderen Worten nimmt die Wahrscheinlichkeit, dass sich die beiden elektrisch leitenden Oberflächen während der Aktivierung berühren, zu, wenn die Gewebedicke und die Gefäße kleiner werden. Der Vorgang des "Koagulierens" von kleinen Gefäßen ist aber fundamental unterschiedlich von dem elektrochirurgischen "Verschließen" von Gefäßen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird die "Koagulation" definiert als der Vorgang zum Austrocknen von Gewebe, worin die Gewebezellen zerrissen und getrocknet werden. Das "Gefäßverschließen" wird definiert als der Vorgang zum Verflüssigen des Collagens in dem Gewebe, so dass es sich in eine verschmolzene Masse mit einer signifikant verminderten Demarkation zwischen den einander gegenüberliegenden Gewebestrukturen (den einander gegenüberliegenden Wänden des Lumens) neu bildet. Die Koagulation von kleinen Gefäßen ist normalerweise ausreichend, um sie permanent zu schließen. Größere Gefäße müssen verschlossen werden, um ein permanentes Schließen sicherzustellen.
Die Patente US 2,175,479 (Willis), US 4,005,714 und 4,031,898 (Hiltebrandt), US 5,827,274 , 5,290,287 und 5,312,433 (Boebel et al.), US 4,370,980 , 4,552,143 , 5,026,370 und 5,116,332 (Lottick), US 5,443,463 (Stern et al.), US 5,484,436 (Eggers et al.) und US 5,951,549 (Richardson et al.) beziehen sich alle auf elektro-chirurgische Instrumente zum Koagulieren und Schneiden von Gefäßen oder Gewebe. Soweit bekannt ist, schafft keine dieser Ausgestaltungen einen gleichmäßig reproduzierbaren Druck auf das Gefäß oder steuert den Spaltabstand zwischen elektrisch leitenden Oberflächen, so dass kein gleichmäßiger, konsistenter oder effektiver dichter Verschluss entsteht.
Viele dieser Instrumente beinhalten Klingenelemente oder Scherelemente, die das Gewebe einfach auf mechanische und/oder elektromechanische Art und Weise schneiden und für die Zwecke des dichten Verschließens von Gefäßen relativ ineffektiv sind. Andere Instrumente verlassen sich auf allein einen Klemmdruck, um eine korrekte Verschlussdichte zu schaffen, und sind nicht dazu ausgestaltet, Spalttoleranzen und/oder Anforderungen an die Parallelität und die Flachheit zu berücksichtigen, welche Parameter sind, die, wenn sie richtig gesteuert werden, einen konsistenten und effektiven dichten Verschluss des Gewebes sicherstellen können. Beispielsweise ist bekannt, dass es schwierig ist, die Dicke des entstehenden dicht verschlossenen Gewebes durch allein die Steuerung des Klemmdrucks zu steuern, und zwar aus zwei Gründen: 1) wenn zu viel Kraft aufgebracht wird, besteht die Möglichkeit, dass die beiden Pole sich berühren werden und keine Energie durch das Gewebe übertragen werden wird, was zu einem ineffektiven dichten Verschluss führt; oder 2) wenn eine zu geringe Kraft aufgebracht wird, bewegt sich das Gewebe eventuell frühreif vor der Aktivierung und dem dichten Verschließen und/oder ein dickerer, weniger verlässlicher dichter Verschluss wird erzeugt.
Typischerweise und insbesondere mit Bezug auf endoskopische elektro-chirurgische Prozeduren muss der Chirurg, wenn ein Gefäß einmal dicht verschlossen worden ist, das Verschließinstrument von der Operationsstelle entfernen, ein neues Instrument stattdessen durch die Kanüle einführen und das Gefäß entlang des neu gebildeten Gewebeverschlusses akkurat abtrennen. Dieser zusätzliche Schritt kann natürlich sowohl zeitaufwändig sein (insbesondere wenn eine signifikante Anzahl von Gefäßen verschlossen wird) und zu einer ungenauen Trennung des Gewebes entlang der Verschlusslinie beitragen, und zwar aufgrund der schlechten Ausrichtung oder schlechten Platzierung des Schneideinstruments entlang der Mitte des Gewebeverschlusses.
Einige Versuche sind gemacht worden, um ein Instrument auszugestalten, das ein Messer oder ein Klingenelement beinhaltet, welches das Gewebe nach dem Ausbilden eines Gewebeverschlusses effektiv zuschneidet. Beispielsweise offenbart das US-Patent 5,674,220 (Fox et al.) ein transparentes Instrument, das ein sich in Längsrichtung hin- und herbewegendes Messer beinhaltet, das das Gewebe zuschneidet, sobald es verschlossen worden ist. Das Instrument beinhaltet mehrere Öffnungen, die die direkte Visualisierung des Gewebes während der Behandlung und während des Zuschneidens ermöglichen. Diese direkte Visualisierung ermöglicht es einem Benutzer, die Verschlusskraft und den Spaltabstand zwischen Klemmbackenelementen visuell und manuell zu regeln, um bestimmte unerwünschte visuelle Effekte zu vermindern und/oder zu begrenzen, von denen bekannt ist, dass sie auftreten, wenn Gefäße behandelt werden, thermische Ausbreitung, Verkohlung, etc.. Der gesamte Erfolg der Ausbildung eines effektiven Gewebeverschlusses mit diesem Instrument ist natürlich stark abhängig von der Erfahrung, der Sehkraft, der Fertigkeit und der Expertise des Benutzers beim Bewerten der geeigneten Verschlusskraft, des geeigneten Spaltabstands und der geeigneten Länge der Hin- und Herbewegung des Messers, um das Gefäß gleichmäßig, konsistent und effektiv zu verschließen und das Gewebe an der Verschlussstelle entlang einer idealen Schneidebene zu trennen.
Das US-Patent 5,702,390 (Austin et al.) offenbart ein Instrument, das eine dreiecksförmige Elektrode beinhaltet, die aus einer ersten Position, um Gewebe zu behandeln, in eine zweite Position verdrehbar ist, um Gewebe zuzuschneiden. Der Benutzer muss sich auch hier auf die direkte Visualisierung und Expertise verlassen, um die verschiedenen Effekte der Behandlung und des Zuschneidens von Gewebe zu steuern.
Es besteht daher eine Notwendigkeit, ein elektro-chirurgisches Instrument zu entwickeln, das eine Elektrodenanordnung beinhaltet, die es dem Chirurgen ermöglicht, sowohl das Gewebe auf effektive und konsistente Art und Weise dicht zu verschließen und anschließend das Gewebe entlang des Gewebeverschlusses zu zertrennen, ohne das Gewebe erneut zu ergreifen oder das Instrument aus der Operationshöhle zu entfernen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung ist im anhängenden Patentanspruch 1 definiert. Die abhängigen Patentansprüche sind auf optionale oder bevorzugte Merkmale gerichtet.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung für die Verwendung mit einem Instrument zum dichten Verschließen von Gefäßen. Die Elektrodenanordnung beinhaltet zwei einander gegenüberliegende erste und zweite Klemmbackenelemente, die relativ zueinander aus einer ersten Position, worin die Klemmbackenelemente in beabstandeter Beziehung relativ zueinander vorgesehen sind, in eine zweite Position beweglich sind, worin die Klemmbackenelemente zusammenwirken, um zwischen sich Gewebe zu ergreifen. Jedes Klemmbackenelement beinhaltet eine elektrisch leitende Gewebekontaktfläche, die mit einem elektro-chirurgischen Generator (ESU) verbunden ist, so dass die Gewebekontaktflächen elektro-chirurgische Energie durch das dazwischen gehaltene Gewebe leiten können, um ein Verschließen des Gewebes zu bewirken.
In vorteilhafter Art und Weise beinhaltet das erste Klemmbackenelemente ein elektrisch leitendes Schneidelement, das dielektrisch innerhalb der ersten Gewebekontaktfläche vorgesehen ist, und das zweite Klemmbackenelemente beinhaltet einen Isolator, der darin gegenüber dem Schneidelement vorgesehen ist. Das Schneidelement erstreckt sich auswärts von der ersten Gewebekontaktfläche in Richtung der zweite Gewebekontaktfläche, um einen Spalt zwischen den Gewebekontaktflächen während des Verschließens zu erzeugen. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Schneidelement und die erste Gewebekontaktfläche unabhängig aktiviert werden können durch den Chirurgen, um das Gewebe selektiv zu "schneiden" oder "abzudichten". Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Schneidelement im Wesentlichen stumpf ist und nur durch elektro-chirurgische Aktivierung das Gewebe schneiden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform beinhaltet die Elektrodenanordnung einen intelligenten Sensor, um die Qualität des dichten Verschlusses insgesamt vor dem Aktivieren des Schneidelements zu bestimmen. Der intelligente Sensor kann einen hörbaren oder visuellen Anzeiger verwenden, abhängig von einem bestimmten Zweck, um dem Chirurgen eine Rückmeldung bezüglich der Qualität des dichten Verschlusses insgesamt zu geben. Es kann vorteilhaft sein, dass der intelligente Sensor die Qualität des dichten Verschlusses dadurch bestimmt, dass er den Stromabfall über das Gewebe hinweg misst, die Gewebeimpedanz über das Gewebe hinweg und/oder die Gewebetemperatur oder den Feuchtigkeitsanteil des Gewebes.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der gleiche oder ein zweiter intelligenter Sensor verwendet werden, um verschiedene Gewebeparameter zu messen oder zu bestimmen, um die elektro-chirurgische Energie zu regeln/zu steuern, die während des Zuschneidens dem Schneidelement zugeleitet wird. Vorzugsweise misst der intelligente Sensor, nachdem ein Gewebeverschluss erzeugt worden ist, die Gewebedicke, die Gewebefeuchtigkeit, die Gewebedichte und/oder die Gewebeimpedanz, um die elektro-chirurgische Energie zu regeln/zu steuern, die während des Zuschneidens dem Schneidelement zugeleitet wird. Vorteilhafterweise kann der ESU dazu ausgestaltet sein, einen Kalibrierimpuls durch das Gewebe hindurch zu schicken, der es dem intelligenten Sensor ermöglicht, verschiedene Gewebeparameter zu messen, um die dem Schneidelement während des Zuschneidens zugeleitete elektro-chirurgische Energie zu steuern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein intelligenter Sensor dazu verwendet, automatisch elektro-chirurgische Energie hin zu dem Zuschneidelement umzuschalten, wenn das Gewebe abgedichtet worden ist. In einer noch anderen besonders nützlichen Ausführungsform ist der ESU dazu ausgestaltet, elektro-chirurgische Energie auf impulsartige Art und Weise zu liefern, um das Zuschneiden und/oder das Verschließen zu bewirken. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform verwendet eine intelligenten Sensor, der einen variablen Widerstand beinhaltet, der die elektro-chirurgische Energie von dem ESU sowohl während des Verschließens als auch während des Zuschneidens automatisch regelt.
Die vorliegende Beschreibung beinhaltet die Offenbarung eines Verfahrens zum Verschließen und Zuschneiden von Gewebe und beinhaltet die folgenden Schritte: Vorsehen einer Elektrodenanordnung mit zwei einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Klemmbackenelementen, die relativ zueinander aus einer ersten Position, worin die Klemmbackenelemente in bezüglich einander beabstandeter Beziehung vorgesehen sind, in eine zweite Position beweglich sind, worin die Klemmbackenelemente zusammenwirken, um Gewebe dazwischen zu ergreifen. Vorzugsweise beinhaltet jedes der Klemmbackenelemente eine elektrisch leitende Gewebekontaktfläche, die mit dem ESU verbunden ist.
Ein elektrisch leitendes Schneidelement ist dielektrisch innerhalb der ersten Gewebekontaktfläche vorgesehen. Das Schneidelement erstreckt sich von der ersten Gewebekontaktfläche in Richtung der zweiten. Vorzugsweise erzeugt, wenn die Gewebekontaktflächen um das Gewebe herum geschlossen sind, das Schneidelement einen Spalt G zwischen den beiden Gewebekontaktflächen. Ein Isolator ist innerhalb der zweiten Gewebekontaktfläche gegenüber dem Schneidelement vorgesehen.
Das Verfahren beinhaltet außerdem die folgenden Schritte: Betätigen der Klemmbackenelemente, um Gewebe zwischen Gewebekontaktflächen zu ergreifen; Aufbringen einer Schließkraft F zwischen Gewebekontaktflächen so, dass das Schneidelement einen Spalt G zwischen den beiden Gewebekontaktflächen erzeugt; Einschalten der beiden Gewebekontaktflächen, um elektro-chirurgische Energie durch das Gewebe hindurch zu liefern, um ein Verschließen des Gewebes zu bewirken; und Einschalten des Schneidelements und der zweiten Gewebekontaktfläche, um elektro-chirurgische Energie durch das Gewebe hindurch zu liefern, um das Gewebe entlang des Gewebeverschlusses effektiv zu schneiden.
Alternativ beinhaltet das Verfahren nach dem Schritt des Einschaltens der beiden Gewebekontaktflächen, um ein Verschließen des Gewebes zu bewirken, den folgenden Schritt: das Verwenden eines intelligenten Sensors, um die Qualität des dichten Verschlusses vor dem Zuschneiden des Gewebes zu bestimmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Instruments werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, worin:
1A eine perspektivische Ansicht eines endoskopischen bipolaren Forceps von links ist, die ein Gehäuse, einen Schaft und eine Elektrodenanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt,
1B ist eine perspektivische Ansicht eines offenen bipolaren Forceps von links, der eine Elektrodenanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung hat,
2 ist eine vergrößerte Ansicht einer selektiv abnehmbaren Elektrodenanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3A ist eine schematische Frontansicht, die ein erstes Klemmbackenelemente mit einer Gewebekontaktfläche mit einem darin vorgesehenen Schneidelement zeigt und ein zweites Klemmbackenelemente mit einer Gewebekontaktfläche mit einem darin gegenüber dem Schneidelement vorgesehenen Isolator,
3B ist eine schematische Frontansicht, die die Gewebekontaktflächen und ihre jeweiligen elektrischen Anschlüsse an eine Schaltsteuerung zeigt, einen elektrischen Sensor und/oder einen elektrochirurgischen Generator,
3C ist eine schematische Frontansicht, die abwechselnde elektrische Anschlüsse an die Schaltsteuerung und den elektro-chirurgischen Generator zeigt,
4A ist eine schematische Frontansicht, die Gewebe zeigt, das zwischen Gewebekontaktflächen abgedichtet wird, und zwar durch eine Kombination des Verklemmens des Gewebes in einem bestimmten Druckbereicht, des Beibehaltens eines gewünschten Spaltbereichs zwischen einander gegenüberliegenden Gewebekontaktflächen während des Verschließens und des Aufbringens eines vorbestimmten Betrags an elektro-chirurgischer Energie durch das Gewebe hindurch,
4B ist eine schematische Frontansicht, die Gewebe zeigt, das durch das Schneidelement zugeschnitten wird, und zwar durch eine Kombination aus dem Aufbringen eines Schneiddrucks innerhalb eines bestimmten Bereichs und dem Anlegen einer elektro-chirurgischen Energie von dem Schneidelement durch das Gewebe hindurch,
4C ist eine vergrößerte schematische Ansicht der 4B und zeigt den Weg des elektro-chirurgischen Stroms von dem Schneidelement durch das Gewebe hindurch und zu der zweiten Gewebekontaktfläche,
5A ist eine schematische Frontansicht einer abwechselnden Klemmbackenkonfiguration für die Elektrodenanordnung, die aber das sich erstreckende Schneidelement des Patentanspruchs 1 nicht aufweist,
5B ist ein Finite-Elemente-Analyse-Modell der Darstellung der Stromdichte während des Schneidens unter Verwendung der abwechselnden Klemmbackenelement-Konfiguration der 5A, und
6A und 6B sind schematische Ansichten einer abwechselnden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, worin die Polaritäten der Elektroden verändert sind, um das Zuschneiden des Gewebes zu bewirken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nun mit Bezug auf die 1A und 1B ist ein bipolarer Forceps (eine bipolare Zange) 10 für die Verwendung mit verschiedenen chirurgischen Prozeduren dargestellt. Der Forceps 10 beinhaltet im Allgemeinen ein Gehäuse 20, eine Handgriffanordnung 30, eine Rotationsanordnung 80, eine Triggeranordnung 70 sowie eine Elektrodenanordnung 110, die wechselseitig zusammenwirken, um röhrenförmige Gefäße und vaskulares Gewebe 400 zu ergreifen, abzudichten und zu zerteilen (siehe 4A). Obwohl die meisten Zeichnungen einen bipolaren Forceps 10 für die Verwendung in Verbindung mit endoskopischen chirurgischen Prozeduren darstellen, wird auch ein offener Forceps 200 für die Verwendung in Verbindung mit traditionellen offenen chirurgischen Prozeduren in Betracht gezogen und ist beispielhaft in 1B dargestellt und wird weiter unten beschrieben. Für die vorliegenden Zwecke kann entweder ein endoskopisches oder ein offenes Instrument mit der hier beschriebenen Elektrodenanordnung verwendet werden. Verschiedene elektrische und mechanische Anschlüsse und Betrachtungen gelten natürlich für jede bestimmte Art von Instrument, die neuartigen Aspekte mit Bezug auf die Elektrodenanordnung und ihre Arbeitsweise verbleiben aber im Allgemeinen konsistent mit Bezug auf sowohl die offene als auch die endoskopische Ausgestaltung.
Insbesondere beinhaltet der Forceps 10 einen Schaft 12, der ein distales Ende 14 hat, das dazu bemessen ist, mechanisch mit der Elektrodenanordnung 110 in Eingriff zu geraten, und ein proximales Ende 16, das mechanisch mit dem Gehäuse 20 in Eingriff gerät. Der Schaft 12 kann am distalen Ende 14 gabelförmig sein, um die Elektrodenanordnung 110 aufzunehmen. Das proximale Ende 16 des Schaftes 12 gerät mechanisch mit der Rotationsanordnung 80 in Eingriff, um die Rotation der Elektrodenanordnung 110 zu vereinfachen. In den Zeichnungen und in den folgenden Beschreibungen wird sich der Ausdruck "proximal", wie es auch gängig ist, auf dasjenige Ende des Forceps 10 beziehen, das sich näher am Benutzer befindet, während sich der Ausdruck "distal" auf dasjenige Ende beziehen wird, das weiter entfernt von Benutzer ist.
Wie es sich am besten aus 1A ergibt, beinhaltet der Forceps 10 auch eine elektrische Schnittstelle oder einen Stecker 300, die bzw. der den Forceps 10 mit einer elektro-chirurgischen Energiequelle verbindet, beispielsweise mit einem elektro-chirurgischen Generator 340 (siehe 3B). Der Stecker 300 beinhaltet zwei Zinkenelemente 302a und 302b, die dazu bemessen sind, mechanisch und elektrisch den Forceps 10 mit dem elektro-chirurgischen Generator 340 zu verbinden. Ein elektrisches Kabel 310 erstreckt sich von dem Stecker 300 zu einer Hülse 99, die das Kabel 310 sicher mit dem Forceps 10 verbindet. Das Kabel 310 ist innen innerhalb des Gehäuses 20 unterteilt, um elektro-chirurgische Energie durch verschiedene elektrische Zuführwege zu der Elektrodenanordnung 110 zu übertragen.
Die Handgriffanordnung 30 beinhaltet einen feststehenden Handgriff 50 und einen beweglichen Handgriff 40. Der feststehende Handgriff 50 ist integral dem Gehäuse 20 zugeordnet, und der Griff 40 ist relativ zu dem feststehenden Griff 50 beweglich, um zwei einander gegenüberliegende Klemmbackenelemente 280 und 282 der Elektrodenanordnung 110 zu betätigen, wie es weiter unten noch genauer erläutert werden wird. Der bewegliche Handgriff 40 und die Triggeranordnung 70 sind vorzugsweise als Einheit ausgestaltet und werden während des Montagevorgangs operativ mit dem Gehäuse 20 und dem feststehenden Handgriff 50 verbunden.
Wie es bereits oben erwähnt ist, ist die Elektrodenanordnung 110 an dem distalen Ende 14 des Schaftes 12 angebracht und beinhaltet zwei einander gegenüberliegende Klemmbackenelemente 280 und 282. Der bewegliche Handgriff 40 der Handgriffanordnung 30 bewirkt eine Bewegung der Klemmbackenelemente 280 und 282 aus einer offenen Position, worin die Klemmbackenelemente 280 und 282 in beabstandeter Beziehung zueinander sind, in eine verklemmte oder geschlossene Position, worin die Klemmbackenelemente 280 und 282 zusammenwirken, um Gewebe 400 dazwischen zu ergreifen (siehe 4A).
Es wird in Betracht gezogen, dass der Forceps 10 so ausgestaltet sein kann, dass er vollständig oder teilweise wegwerfbar ist, und zwar abhängig von einem bestimmten Zweck oder um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen. Beispielsweise kann die Elektrodenanordnung 110 selektiv und lösbar mit dem distalen Ende 14 des Schaftes 12 in Eingriff bringbar sein, und/oder das proximale Ende 16 des Schaftes 12 kann selektiv und lösbar mit dem Gehäuse 20 und der Griffanordnung 30 in Eingriff bringbar sein. In jedem dieser beiden Fälle würde der Forceps 10 als "teilweise entsorgbar" oder "austauschbar" betrachtet werden, d.h. eine neue oder eine andere Elektrodenanordnung 110 (oder Elektrodenanordnung 110 und Schaft 12) ersetzt selektiv die alte Elektrodenanordnung 110, wenn dies notwendig ist.
Nun mit Bezug auf die 1B beinhaltet ein offener Forceps 200 zwei verlängerte Schaftbereiche 212a mit jeweils einem proximalen Ende 216a und 216b und einem distalen Ende 214a und 214b. Der Forceps 200 beinhaltet die Elektrodenanordnung 210, die die an den distalen Enden 214a und b der Schafte 212a bzw. b angebracht ist. Die Elektrodenanordnung 210 beinhaltet einander gegenüberliegende Klemmbackenelemente 280 und 282, die schwenkbar um einen Schwenkstift 219 herum angeschlossen sind.
Vorzugsweise beinhaltet jeder Schaft 212a und b einen Handgriff 217a und b, der am proximalen Ende 216a und b des Schaftes vorgesehen ist, wobei diese Handgriffe jeder ein Fingerloch 218a bzw. b dort hindurch definieren, um einen Finger des Benutzers aufzunehmen. Die Fingerlöcher 218a und b erleichtern die Bewegung der Schafte 212a und b relativ zueinander, was wiederum die Klemmbackenelemente 280 und 282 aus einer offenen Position, worin die Klemmbackenelemente in einer beabstandeten Beziehung relativ zueinander sind, in eine verklemmte oder geschlossene Position bringt, worin die Klemmbackenelemente 280 und 282 zusammenarbeiten, um Gewebe 400 dazwischen zu ergreifen. eine Ratsche 230 ist vorzugsweise beinhaltet, um die Klemmbackenelemente 280 und 282 während des Verschwenkens in verschiedenen Positionen relativ zueinander zu arretieren.
Vorzugsweise hält jede mit den zusammenwirkenden Ratschen-Grenzflächen 230 zusammengehörige Position eine spezifische, d.h. konstante, Beanspruchungsenergie in den Schaftelementen 212a und b, die ihrerseits eine spezifische Schließkraft auf die Klemmbackenelemente 280 und 282 übermittelt. Es wird in Betracht gezogen, dass die Ratsche 230 Gradeinteilungen oder andere visuelle Markierungen beinhalten kann, die es dem Benutzer ermöglichen, den Betrag der Schließkraft, die zwischen den Klemmbackenelementen 280 und 282 gewünscht wird, einfach und schnell zu erfassen und zu steuern.
Einer der Schafte, beispielsweise der Schaft 212b, beinhaltet einen proximalen Schaftanschluss/Flansch 221, der dazu ausgestaltet ist, den Forceps 200 mit einer elektro-chirurgischen Energiequelle wie beispielsweise einem elektro-chirurgischen Generator 342 zu verbinden. Insbesondere sichert der Flansch 221 das elektro-chirurgische Kabel 310 mechanisch an dem Forceps 200, so dass der Benutzer elektro-chirurgische Energie wie gewünscht selektiv anlegen kann. Das proximale Ende des Kabels 310 beinhaltet einen ähnliche Stecker 300 wie oben mit Bezug auf die 1A beschrieben. Das Innere des Kabels 310 beherbergt zwei Leitungen, die verschiedene elektrische Potentiale von dem elektro-chirurgischen Generator 340 zu den Klemmbackenelementen 280 und 282 leiten, wie es weiter unten mit Bezug auf 2 beschrieben wird.
Vorzugsweise sind die Klemmbackenelemente 280 und 282 im Allgemeinen symmetrisch und beinhalten ähnliche Komponentenmerkmale, die zusammenarbeiten, um eine einfache Drehung um den Schwerpunkt 219 herum zu ermöglichen, um das Ergreifen und Verschließen des Gewebes 400 zu bewirken. Jedes Klemmbackenelemente 280 und 282 beinhaltet eine elektrisch leitende Gewebekontaktfläche 284 bzw. 286, die zusammenwirken, um das Gewebe 400 während des Verschließens und Schneidens in Eingriff zu nehmen. Eines der Klemmbackenelemente beinhaltet ein Schneidelement 295, das darin vorgesehen ist und im Detail weiter unten erläutert wird.
Wie es am besten in 2 dargestellt ist, sind die verschiedenen elektrischen Anschlüsse der Elektrodenanordnung 210 vorzugsweise dazu ausgestaltet, eine elektrische Kontinuität für die Gewebekontaktflächen 284 und 286 und das Schneidelement 295 durch die Elektrodenanordnung 210 zu schaffen. Genauer gesagt befinden sich zwei Anschlussstifte 307 und 308 am proximalen Ende der Elektrodenanordnung 210. Anschlüsse 307 und 308 sind vorzugsweise mechanisch und elektrisch mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen (nicht dargestellt) gekoppelt, die innerhalb des Schaftes 212a bzw. b vorgesehen sind. Die elektrischen Anschlüsse 307 und 308 können permanent mit den Schäften 212a und b während des Montagevorgangs eines entsorgbaren Instruments verlötet werden oder alternativ für die Verwendung mit einem erneuerbaren Instrument selektiv entfernbar sein.
Der Anschluss 307 ist innen mit der Leitung 298 verbunden, die innerhalb der Elektrodenanordnung 210 vorgesehen ist, um eine elektrische Kontinuität für die Gewebekontaktfläche 286 des Klemmbackenelementes 282 zu schaffen. In gleicher Art und Weise ist der Anschluss 308 innen mit der Leitung 297 verbunden, die eine elektrische Kontinuität für die Gewebekontaktfläche 284 des Klemmbackenelements 280 bietet.
Der Anschluss 308 beinhaltet auch eine zweite elektrische Schnittstelle 309, die eine elektrische Kontinuität für das Schneidelement 295 durch die Elektrodenanordnung 210 hindurch bietet. Die Schnittstellen 308 und 309 sind vorzugsweise dielektrisch voneinander isoliert, um eine selektive und unabhängige Aktivierung entweder der Gewebekontaktfläche 284 oder des Schneidelements 295 zu ermöglichen.
Vorzugsweise behindern die Leitungen 297, 298 und 299 (und/oder die Leitungswege) die Bewegung der Klemmbackenelemente 280 und 282 relativ zueinander während der Manipulation und des Ergreifens des Gewebes 400 nicht. In gleicher Art und Weise beansprucht die Bewegung der Klemmbackenelemente 280 und 282 nicht unnötig die Leitungsverbindungen.
Wie es am besten aus 2 und 3A–3B hervorgeht, beinhalten die Klemmbackenelemente 280 und 282 beide leitende Gewebekontaktflächen 284 bzw. 286, die entlang im Wesentlichen der gesamten in Längsrichtung verlaufenden Länge vorgesehen sind (d.h. sie erstrecken sich im Wesentlichen von proximalen bis zum distalen Ende des jeweiligen Klemmbackenelements 280 und 282). Es wird in Betracht gezogen, dass Gewebekontaktflächen 284 und 286 an den Klemmbackenelementen 280 und 282 durch Stempeln, Überformen, Gießen, Überformen eines Gussteils, Beschichten eines Gussteils, Überformen einer gestempelten elektrisch leitenden Verschlussplatte und/oder Überformen einer metallspritzgeformten Verschlussplatte angebracht werden können. Alle diese Herstelltechniken können verwendet werden, um das Klemmbackenelement 280 und 282 mit der daran vorgesehenen elektrisch leitenden Gewebekontaktfläche 284 und 286 zum Kontaktieren und Ergreifen des Gewebes zu produzieren.
Vorzugsweise können die elektrisch leitenden Verschlussflächen 284 und 286 auch ein Klemmelement (nicht dargestellt) beinhalten, das den sicheren Eingriff der elektrisch leitenden Flächen 284 und 286 mit den Klemmbackenelementen 280 und 282 erleichtert und auch den Herstellvorgang insgesamt vereinfacht. Es wird in Betracht gezogen, dass jede elektrisch leitende Verschlussfläche 284, 286 auch eine äußere Umfangskante beinhalten kann, die einen Radius hat, und dass das jeweilige Klemmbackenelement 280, 282 die elektrisch leitende Verschlussfläche 284, 286 entlang einer angrenzenden Kante trifft, die im Allgemeinen tangential zum Radius ist, und/oder entlang des Radius'.
Die elektrisch leitenden Gewebekontaktflächen 284 und 286 der Klemmbackenelemente 280 und 282 beinhalten beide einen Isolator oder ein isolierendes Material 290 bzw. 292, das im Wesentlichen entlang der gesamten in Längsrichtung verlaufenden Länge vorgesehen ist. Jeder Isolator 290 und 292 ist im Allgemeinen über die Breite der jeweiligen Gewebekontaktfläche 284 bzw. 286 hinüber zentriert, entlang im Wesentlichen der gesamten Länge der Gewebekontaktfläche 284 und 286, so dass die beiden Isolatoren 290 und 292 im Allgemeinen einander gegenüberliegen.
Vorzugsweise ist zumindest einer der Isolatoren 290, 292 aus einem keramischen Material gemacht, aufgrund seiner Härte und der inhärenten Fähigkeit, hohen Temperaturschwankungen zu widerstehen. Alternativ kann zumindest einer der Isolatoren 290 und 292 aus einem Material mit einem hohen Comparative Tracking Index (CTI) gemacht sein mit einem Wert im Bereich von ungefähr 300 bis ungefähr 600 Volt. Beispiele von Materialien mit einem hohen CTI beinhalten Nylons und syndiotaktische Polystyrene wie beispielsweise das von der DOW Chemical hergestellte QUESTRA^®. Andere Materialien können auch entweder allein oder in Kombination verwendet werden, beispielsweise Nylons, syndiotaktische Polystyrene (SPS), Polybutylenterephthalat (PBT), Polycarbonat (PC), Acrylonitril Butadien Styrene (ABS), Polyphthalamid (PPA), Polymid, Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid-Imid (PAI) Acrylic (PMMA), Polystyren (PS und HIPS), Polyethersulfon (PES), Aliphaticopolyketon, Acetal (POM) Copolymer, Polyurethan (PU und TPU), Nylon mit Polyphenylen-Oxid-Dispersion und Acrylonitril-Styrenacrylat.
Das Klemmbackenelement 280 beinhaltet ein elektrisch leitendes Schneidelement 295, das im Wesentlichen innerhalb des Isolators 190 vorgesehen ist. Wie es weiter unten genauer beschrieben wird, spielt das Schneidelement 295 eine Rolle während des Verschließens und des Schneidens. Vorzugsweise ist das gesamte Schneidelement 295 elektrisch leitend, es wird aber in Betracht gezogen, dass das Schneidelement 295 aus einem isolierenden Material mit einer darauf vorgesehenen leitenden Beschichtung gemacht sein kann. Das Schneidelement 295 ist dazu ausgestaltet, sich von dem Isolatore 290 und der Gewebekontaktfläche 284 um einen Abstand B (siehe 3A) zu erstrecken, so dass das Schneidelement 295 als Spaltstopp wirkt (d.h. einen Spaltabstand G (siehe 4A) zwischen den leitenden Verschlussflächen 284 und 286 erzeugt), der eine akkurate, konsistente und effektive Gewebeabdichtung fördert. Das Schneidelement 295 verhindert übrigens auch, dass sie die beiden Gewebekontaktflächen 284 und 286 berühren, was die Wahrscheinlichkeit eliminiert, dass das Instrument während des Verschließens einen Kurzschluss verursacht.
Wie oben erwähnt, spielen zwei mechanische Faktoren eine wichtige Rolle beim Bestimmen der entstehenden Dicke des verschlossenen Gewebes und der Effektivität eines Gewebeverschlusses 410, d.h. der zwischen einander gegenüberliegenden Klemmbackenelementen 280 und 282 aufgebrachte Druck und der Spaltabstand G zwischen den einander gegenüberliegenden Gewebekontaktflächen 284 und 286 während des Verschließvorgangs. Vorzugsweise erstreckt sich das Schneidelement 295 von der Gewebekontaktfläche 282 um einen vorbestimmten Abstand B gemäß den spezifischen Materialeigenschaften (beispielsweise Druckfestigkeit, thermische Ausdehnung etc.), um einen konsistenten und akkuraten Spaltabstand G während des Verschließens zu ergeben (4A). Vorzugsweise reicht der Spaltabstand G während des Verschließens von ungefähr 25 bis ungefähr 50 μm (ungefähr 0,001 bis ungefähr 0,006 Inches) und noch besser zwischen ungefähr 50 bis ungefähr 70 μm (ungefähr 0,002 und ungefähr 0,003 Inches). Der Klemmdruck zwischen den einander gegenüberliegenden Gewebekontaktflächen 284 und 286 liegt vorzugsweise zwischen Umfangsgeschwindigkeit 3 bis ungefähr 16 kg/cm². Der Druck zwischen dem Schneidelement 295 und dem diesem gegenüberliegenden Isolators 292 ist natürlich aufgrund des kleineren Oberflächenbereichs des Schneidelements 295 gegen den Isolator 292 viel höher.
Wie es am besten in 3A zu sehen ist, ist das leitende Schneidelement 295 in einer gegenüberliegenden, vertikalen Registrierung mit dem Isolator 292 des Klemmbackenelements 282 orientiert. Es wird in Betracht gezogen, dass das Schneidelement 295 im Wesentlichen stumpf ist, was, wie klar sein sollte, den Verschließvorgang nicht behindert (beispielsweise ein verfrühtes Schneiden) während der anfänglichen elektro-chirurgischen Aktivierung. In anderen Worten kann der Chirurg frei das Gewebe 400 zum Zwecke des Verschließens manipulieren, ergreifen und verklemmen, ohne dass das Schneidelement 295 mechanisch in das Gewebe 400 hineinschneidet. Außerdem kann das Schneiden des Gewebes nur durch eine Kombination der mechanischen Verklemmung des Gewebes zwischen dem Schneidelement 295 und dem diesem gegenüberliegenden Isolator 292 und dem Anlegen einer elektro-chirurgischen Energie von dem Schneidelement 295 durch das Gewebe 400 hindurch und zu der Rückführelektrode erzielt werden, d.h. der elektrisch leitenden Gewebekontaktfläche 286.
Es wird angedacht, dass die geometrische Konfiguration des Schneidelements 295 eine wichtige Rolle beim Bestimmen der gesamten Effektivität des Gewebeschnittes spielt. Beispielsweise beruht die Energie/Stromkonzentration um das Schneidelement 295 herum auf der besonderen geometrischen Konfiguration des Schneidelements 295 und der Nähe des Schneidelements 295 zur Rückführelektrode, d.h. zur Gewebekontaktfläche 286. Bestimmte Geometrien an dem Schneidelement erzeugen Flächenbereiche einer hohen Energie/Stromkonzentration. Außerdem bewirkt die Beabstandung der Rückführelektrode 286 zu diesen Energie/Stromkonzentrationen die elektrischen Felder durch das Gewebe 400 hindurch. Daher bleibt, indem das Schneidelement 295 und der Isolator 292 nahe aneinander vorgesehen werden, das elektrische Stromfeld hoch, was ideal für das Schneiden ist, aber das Instrument wird keinen Kurzschluss verursachen aufgrund eines versehentlichen Kontakts zwischen leitenden Oberflächen. Die relative Größe des Schneidelements 295 und/oder die Größe des Isolators 292 können natürlich selektiv verändert werden, um diesen Zweck zu erreichen.
Die 3B und 3C zeigen schematische Beispiele, wie die Gewebekontaktflächen 284 und 286 und das Schneidelement 295 elektrisch mit einem elektro-chirurgischen Generator 340 (ESU) und Umschaltsteuerungen gekoppelt werden können. Insbesondere zeigt die 3B eine elektrische Leitung 297, die sich von der Gewebekontaktfläche 284 aus erstreckt, und eine elektrische Leitung 298, die sich von der Gewebekontaktfläche 286 aus erstreckt. Insbesondere koppelt die Leitung 297 die Gewebekontaktfläche 284 mit einem Schalter 350, die Leitung 352 den Schalter 350 mit einem intelligenten Sensor 255 und die Leitung 342 den intelligenten Sensor 355 mit dem ESU 340. Die Leitung 298 koppelt die Gewebekontaktfläche 286 direkt mit dem ESU 340. Mit Bezug auf das Schneidelement 295 koppelt die Leitung 299 das Schneidelement 295 mit den Schalter 350, die Leitung 354 den Schalter 350 mit dem intelligenten Sensor 355 und die Leitung 342 den intelligenten Sensor 355 mit dem ESU 340.
Diese elektrische Anordnung ermöglicht es dem Chirurgen, die einander gegenüberliegenden beiden Gewebekontaktflächen 284 und 285 anfänglich zu aktivieren, um das Gewebe 400 zu verschließen, und anschließend selektiv und unabhängig das Schneidelement 295 und die Gewebekontaktfläche 286 zu aktivieren, um das Gewebe 400 zu schneiden. Daher wird das Gewebe 400 anfänglich verschlossen bzw. abgedichtet und danach zerschnitten, ohne dass das Gewebe erneut ergriffen wird.
Es wird aber in Betracht gezogen, dass das Schneidelement 295 und die Gewebekontaktfläche 286 auch dazu aktiviert werden können, einfach Gewebe/Gefäße zu schneiden, ohne anfänglich abzudichten. Beispielsweise können die Klemmbackenelemente 280 und 282 geöffnet werden, und das Schneidelement 295 kann selektiv aktiviert werden, um Gewebe 400 auszutrocknen oder zu koagulieren. Diese Art von alternativer Ausführungsform kann besonders nützlich sein während bestimmter endoskopischer Prozeduren, wobei ein elektro-chirurgischer Stift typischerweise eingeführt wird, um Gewebe während der Operation zu koagulieren und/oder auszutrocknen.
Ein Schalter 350 kann verwendet werden, um es dem Chirurgen zu ermöglichen, die Gewebekontaktfläche 284 oder das Schneidelement 295 selektiv unabhängig voneinander zu aktivieren. Dies ermöglicht es dem Chirurgen, das Gewebe 400 anfänglich abzudichten und dann das Schneidelement 295 zu aktivieren, indem einfach der Schalter 350 gedreht wird. Kippschalter, Kipphebelschalter, Flipschalter, Nummernschalter, etc. sind Typen von Schaltern, die gängigerweise verwendet werden können, um diesen Zweck zu erzielen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Schalter 350 mit dem intelligenten Sensor 355 (oder einem intelligenten Schaltkreis, Computer, Rückführschleife, etc.) zusammenwirken kann, welcher automatisch den Schalter 350 dazu triggert, zwischen dem "Verschluss"-Modus und dem "Schneid"-Modus zu wechseln, und zwar wenn ein bestimmter Parameter erfüllt ist. Beispielsweise kann der intelligente Sensor 355 eine Rückführschleife beinhalten, die anzeigt, wann ein Gewebeverschluss fertiggestellt ist, und zwar auf der Grundlage von zumindest einem der folgenden Parameter: Gewebetemperatur, Gewebeimpedanz bei dem Verschluss 410, Veränderung der Impedanz des Gewebes mit der Zeit und/oder Veränderungen in der Energie oder dem Strom, die dem Gewebe zugeführt werden, mit der Zeit. Eine hörbare oder visuelle Rückführüberwachung 360 kann verwendet werden, um dem Chirurgen Informationen bezüglich der Verschlussqualität insgesamt oder bezüglich der Fertigstellung eines effektiven Gewebeverschlusses 410 zur Verfügung zu stellen. Eine separate Leitung 346 kann zwischen dem intelligenten Sensor 355 und dem ESU zu Zwecken der visuellen und/oder hörbaren Rückmeldung angeschlossen sein.
Vorzugsweise liefert der ESU 340 dem Gewebe Energie in impulsartiger Wellenform. Es ist festgestellt worden, dass das Liefern der Energie in Impulsen die Menge der Verschließenergie erhöht, die dem Gewebe effektiv zugeleitet werden kann, und unerwünschte Gewebeeffekte wie beispielsweise eine Verkohlung vermindert. Außerdem kann die Rückführschleife des intelligenten Sensors 355 dazu ausgestaltet werden, verschiedene Gewebeparameter während des Verschließens automatisch zu messen (beispielsweise die Gewebetemperatur, Gewebeimpedanz, Strom durch das Gewebe hindurch) und die Energieintensität und die Anzahl der Impulse automatisch wie benötigt einzustellen, um verschiedene Gewebeeffekte wie beispielsweise Verkohlung und thermische Ausbreitung zu vermindern.
Es ist auch festgestellt worden, dass Radiofrequenzimpulse verwendet werden können, um das Gewebe effektiver zu schneiden. Beispielsweise kann ein anfänglicher Impuls von dem Schneidelement 295 durch das Gewebe 400 hindurch (oder von den Gewebekontaktflächen 284 und 286 durch das Gewebe 400 hindurch) geliefert werden, um den intelligenten Sensor 355 eine Rückmeldung für die Auswahl der idealen Anzahl von anschließenden Impulsen und der anschließenden Impulsintensität zur Verfügung zu stellen, um die Menge oder die Art des Gewebes 400 mit einem minimalen Einfluss auf den Gewebeverschluss 410 effektiv und konsistent zu schneiden. Es wird angenommen, dass das elektrische Schneiden in Spitzen auftritt, die im Allgemeinen innerhalb der ersten 0,01 bis 0,5 Sekunden des Anlegens der Energie stattfinden. Wenn die Energie nicht gepulst wird, wird das Gewebe eventuell nicht anfänglich zerschnitten, sondern ausgetrocknet, da die Gewebeimpedanz während der anfänglichen Stufen des Schneidens hoch bleibt. Indem die Energie in kurzen hoch energetischen Impulsen zugeleitet wird, ist festgestellt worden, dass das Gewebe 400 wahrscheinlicher zerschnitten wird.
Alternativ kann der Schalter 350 dazu ausgestaltet werden, auf der Grundlage eines gewünschten Schneidparameters und/oder nachdem eine effektiver Verschluss erzeugt worden ist oder dies verifiziert worden ist, aktiviert wird. Beispielsweise kann nach dem effektiven verschließen des Gewebes 400 das Schneidelement 295 automatisch auf der Grundlage einer gewünschten Endgewebedicke bei dem Verschluss 410 aktiviert werden.
3C zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die zwei aktive Schalter 350a und b verwendet, um separat und unabhängig die leitenden Elemente, d.h. die Gewebekontaktfläche 284 und das Schneidelement 295, einzuschalten. Der Chirurg drückt aktiv den Schalter 350a, um das Verschließen zu bewirken, und den Schalter 350b, um das Schneiden zu bewirken. Die Gewebekontaktfläche 286 ist direkt mit dem ESU 340 gekoppelt und wirkt als Rückführelektrode, und zwar in beiden Fällen.
Was nun die Arbeitsweise des elektrochirurgischen Instruments 10 (oder 200) angeht, zeigt die 4A den Weg der elektro-chirurgischen Energie 420 von den einander gegenüberliegenden leitenden Oberflächen 284 und 286 und durch das Gewebe 400 hindurch während des Verschließvorgangs, und die 4B und 4C zeigen den Weg der elektro-chirurgischen Energie 420 von dem Schneidelement 295 und durch das Gewebe 400 hindurch während des Schneidvorgangs. Genauer gesagt zeigt 4A das Gewebe 40, wie es zwischen den leitenden Gewebekontaktflächen 284 und 285 der Klemmbackenelemente 280 und 282 unter einem Schließdruck F im Bereich von ungefähr 3 bis ungefähr 16 kg/cm² komprimiert wird. Das Anlegen der richtigen Kraft F ist auch wichtig aus anderen Gründen: um die Wände des Gefäßes einander gegenüber zu bringen; um die Gewebeimpedanz auf einen Wert zu vermindern, der niedrig genug ist, damit genug Strom durch das Gewebe 400 hindurch fließt; und um die Erweiterungskräfte während des Erhitzens des Gewebes zu überwinden, während außerdem dazu beigetragen wird, die erforderliche Endgewebedicke zu erzeugen, die ein Maß für einen guten Gewebeverschluss 410 ist. Gewebedrücke innerhalb eines Arbeitsbereichs von ungefähr 7 bis ungefähr 13 kg/cm² haben sich als besonders effektiv zum Verschließen von Arterien und Gefäßbündeln herausgestellt.
Bei der Komprimierung wirkt das Schneidelement 295 als Stoppelement oder Anschlagelement und erzeugt einen Spalt G zwischen den einander gegenüberliegenden leitenden Gewebekontaktflächen 284 und 286. Vorzugsweise liegt der Spaltabstand im Bereich von ungefähr 25 bis ungefähr 150 μm (ungefähr 0,001 bis ungefähr 0,006 Inches). Wie oben erwähnt, sind das Steuern sowohl des Spaltabstands G als auch des Klemmdrucks F zwischen den leitenden Oberflächen 284 und 286 zwei wichtige mechanische Parameter, die richtig gesteuert werden müssen, um einen konsistenten und effektiven Gewebeverschluss sicherzustellen. Der Chirurg aktiviert den ESU 340 und den Schalter 350 (entweder manuell oder automatisch, wie oben beschrieben), um elektro-chirurgische Energie 420 auf die Gewebekontaktflächen 284 und 286 und durch das Gewebe 400 hindurch zu übertragen, um einen Verschluss 410 zu bewirken. Als Ergebnis der einzigartigen Kombination des Klemmdrucks F, des Spaltabstands G und der elektro-chirurgischen Energie 420 verschmilzt das Gewebe-Collagen in eine geschmolzene Masse mit einer begrenzten Demarkation zwischen einander gegenüberliegenden Gefäßwänden.
Nach dem verschließen aktiviert der Chirurg das Schneidelement 295, wie es in den 4B und 4C dargestellt ist. Genauer gesagt aktiviert der Chirurg den Schalter 350, um das Schneidelement 295 einzuschalten, um das Gewebe 400 zu schneiden. Wie oben erwähnt, braucht der Chirurg das Gewebe 400 zum Schneiden nicht notwendigerweise neu zu ergreifen, d.h. das Schneidelement 295 befindet sich bereits in der Nähe der idealen, mittig verlaufenden Schnittlinie des Verschlusses. Wie es aus 4C am besten hervorgeht, wandert die hoch konzentrierte elektrochirurgische Energie 420 (siehe Stromfeldlinien) von der Spitze des Schneidelements 295 durch das Gewebe 400 hindurch, um das Gewebe 400 in zwei verschiedene Hälften 430a und b zu schneiden. Wie oben erwähnt, können die Anzahl der Impulse, die erforderlich sind, um das Gewebe 400 effektiv zu schneiden, und die Intensität der Schneidenergie 420 durch Messen der Verschlussdicke und/oder Gewebeimpedanz bestimmt werden und/oder auf der Grundlage eines anfänglichen kalibrierenden Energieimpulses, der ähnliche Parameter misst. Ein intelligenter Sensor 355 (siehe 3B) oder eine Rückführschleife kann für diese Zweck verwendet werden.
Wie es sich am besten aus 4C ergibt, kann das Schneidelement 295 einander gegenüberliegende Eckkanten 296 mit im Wesentlichen abgerundeten Ecken beinhalten. Andere Geometrien des Schneidelements 295 sind aber auch möglich, um verschiedene Energiekonzentrationen zu erzeugen, abhängig von einem bestimmten Zweck.
5A zeigt ein alternatives Beispiel einer Elektrodenanordnung 500, nicht in Übereinstimmung mit den anliegenden Patentansprüchen, worin das Klemmbackenelemente 582 eine Gewebekontaktfläche 584 beinhaltet, die einen Isolator 590 hat, der sich entlang der in Längsrichtung verlaufenden Länge erstreckt. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Isolator 590 um einen Abstand E in Richtung der gegenüberliegenden Gewebekontaktfläche 586, um den Anschlagspalt G zwischen den einander gegenüberliegenden Gewebekontaktflächen 584 und 586 während des Verschließens zu erzeugen. Ein Schneidelement 595 ist innerhalb des Isolators 590 um einen Abstand R so ausgenommen, dass das Schneidelement 295 die gegenüberliegende Gewebekontaktfläche 586 während des Verschließens und Schneidens nicht berührt. Die Gewebekontaktfläche 586 beinhaltet keinen Isolator, der gegenüber dem Schneidelement 595 orientiert wäre, so dass der Herstellvorgang insgesamt vereinfacht ist.
In dieser Elektrodenanordnung ist das ausgenommene Schneidelement 595 dazu ausgestaltet, sehr hohe Stromdichten zu erzeugen, und zwar aufgrund der Nähe des Isolators 590 relativ zu der Kante 597 des Schneidelements 595, d.h. hohe Stromdichten werden beim Übergang zwischen dem Isolator und der Elektrode 599 erzeugt. Diese besondere Ausgestaltung der Elektrodenanordnung 510 platziert das Schneidelement 595 neben dem Hochdruckübergang 599 zwischen Isolator und Elektrode (Hochdruckverklemmzone). Wie es sich am besten aus 5B ergibt, zeigt ein Finite-Elemente-Modell eine Konzentration einer hohen Stromdichte in der Nähe des Übergangs 599 zwischen Isolator und Elektrode als Ergebnis der Platzierung des Schneidelements 595 nahe an der Hochdruckklemmzone 598. Es wird in Betracht gezogen, dass diese besondere Ausgestaltung des Schneidelements 595 ein Schneiden mit geringeren Anforderungen an die Energie ermöglicht. Vorzugsweise kann eine gepulste Radiofrequenzausgabe von dem ESU 340 verwendet werden, um das Gewebe 400 effektiver zu schneiden, wie oben beschrieben.
Die 6A und B zeigen ein alternatives Gewebeschneidverfahren, worin die Polaritäten der Verschließelektroden verändert werden nach dem Verschließen, um das Schneiden des Gewebes zu bewirken. Genauer gesagt befinden sich, wie es am besten aus 6A zu sehen ist, zwei erste Verschließelektroden 284a und b mit einer ersten Polarität an dem Klemmbackenelemente 280 und zwei zweite Verschließelektroden 286a und b mit einer zweiten Polarität an dem Klemmbackenelement 282. Mehrere elektrische Anschlüsse 293, 297, 298 und 299 verbinden jede Elektrode 286b, 284b, 286a und 284a mit dem elektrochirurgischen Generator 340. Die Elektroden 284a und 286a und die Elektrode 284b und 286b sind einander gegenüberliegend angeordnet, so dass die elektro-chirurgische Energie 420 effektiv durch das Gewebe 400 hindurch kommuniziert werden kann, wenn dieses zwischen den beiden Klemmbackenelementen 280 und 282 gehalten wird.
Bei der anfänglichen Aktivierung und nachdem das Gewebe 400 zwischen den Klemmbackenelementen 280 und 282 ergriffen worden ist, wird elektro-chirurgische Energie zwischen einander gegenüberliegenden Elektroden 284a und 286a und Elektroden 284b und 286b und durch das Gewebe 400 hindurch im Allgemeinen in der in 6A dargestellten Art und Weise übermittelt. Wie oben erwähnt, wird die Kombination aus elektro-chirurgischer Energie, dem gesteuerten Spaltabstand zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden 284a und 286a und den Elektroden 284b und 286b und der gesteuerte Schließdruck einen konsistenten und effektiven Gewebeverschluss sicherstellen.
Wenn das Gewebe einmal effektiv zwischen den gegenüberliegenden Klemmbackenelementen verschlossen worden ist, kann der Chirurg das Gewebe entlang des Gewebeverschlusses schneiden oder zerteilen. Das Instrument kann dazu ausgestaltet sein, das Gewebe 400 automatisch zu schneiden, wenn es verschlossen worden ist, oder das Instrument kann dazu ausgestaltet sein, es dem Chirurgen zu ermöglichen, das Gewebe 400 selektiv zu zerteilen, wenn es verschlossen worden ist. Außerdem wird in Betracht gezogen, dass ein hörbarer oder visueller Anzeiger (nicht dargestellt) durch einen Sensor (nicht dargestellt) getriggert werden kann, um dem Chirurgen mitzuteilen, wann ein effektiver Verschluss erzeugt worden ist. Der Sensor kann beispielsweise bestimmen, ob ein Verschluss fertiggestellt worden ist, indem er die Gewebeimpedanz, die Gewebe-Opakheit und/oder die Gewebetemperatur misst. Die US-Anmeldung mit er Nr. 10/427,832 ( US 2004015163 ) des gleichen Anmelders beschreibt verschiedene elektrische Systeme, die verwendet werden können, um eine positive Rückmeldung für den Chirurgen zur Verfügung zu stellen, um Gewebeparameter während des Verschließens und danach zu bestimmen und um die Effektivität des Gewebeverschlusses insgesamt zu bestimmen.
Wie es sich am besten aus 6B ergibt, wird während des Schneidens das elektrische Potential zweier der vier Elektroden, beispielsweise der Elektrode 284b und der Elektrode 286a, verändert, was natürlich den Weg der elektro-chirurgischen Energie durch das Gewebe 400 hindurch im aktivierten Zustand verändert. Außerdem kann eine elektrischer oder elektromechanischer Schalter (nicht dargestellt) nach de Verschließen aktiviert werden, um das elektrische Potential zweier der vier Elektroden umzuschalten. Es wird angedacht, dass die elektrischen Potentiale der Elektroden 284a und b und 286a und b auf jede gewünschte Art und Weise neu konfiguriert werden können, um das Schneiden abhängig von einem bestimmten Zweck zu bewirken.
Beispielsweise und wie es in 6B dargestellt ist, sind die elektrischen Potentiale der Elektroden 286a und 284b Veränderung worden, um einen im Wesentlichen diagonalen elektro-chirurgischen Schneideweg durch das Gewebe 400 hindurch zu ermutigen. Außerdem wird, wenn die Gewebeimpedanz zunimmt, die elektro-chirurgische Energie diagonal in Richtung der elektrischen einander gegenüberliegenden Elektroden an dem gegenüberliegenden Klemmbackenelemente gerichtet werden. Es wird angedacht, dass die beiden elektrischen Wege sich kreuzen werden und das Gewebe im Allgemeinen entlang einer Mittellinie C schneiden werden.
Vorzugsweise ist die elektrochirurgische Intensität von jeder der Elektroden 284a und b und 286a und b selektiv oder automatisch steuerbar, um ein konsistentes und akkurates Schneiden entlang der Mittellinie C sicherzustellen, und zwar im Hinblick auf die inhärenten Schwankungen in der Art und/oder der Dicke des Gewebes. Außerdem wird angedacht, dass der gesamte chirurgische Vorgang automatisch gesteuert werden kann, so dass, nachdem das Gewebe anfänglich ergriffen worden ist, der Chirurg einfach den Forceps aktivieren kann, um das Gewebe zu verschließen und anschließend zu schneiden. In diesem Fall kann der Generator 240 dazu konfiguriert werden, mit zumindest einem Sensor (nicht dargestellt) zu kommunizieren, um dem Generator 340 während sowohl des Verschließens als auch des Schneidens eine positive Rückmeldung zu geben, um ein akkurates und konsistentes Verschließen und Zerteilen des Gewebes 400 sicherzustellen. Wie oben erwähnt, offenbart die US-Patentanmeldung mit der Nr. 10/427,832 des gleichen Anmelders verschiedene Rückführmechanismen, die für diesen Zweck verwendet werden können.
Die vorliegende Offenbarung beinhaltet die Offenbarung eines Verfahrens zum Verschließen und Schneiden von Gewebe, das die folgenden Schritte beinhaltet: Vorsehen einer Elektrodenanordnung, beispielsweise 210, mit zwei einander gegenüberliegenden Klemmbackenelementen 280, 282, die relativ zueinander beweglich sich aus einer ersten Position, worin die Klemmbackenelemente 280, 282 voneinander beabstandet sind, in eine zweite Position, worin die Klemmbackenelemente 280, 282 zusammenwirken, um Gewebe 400 dazwischen zu ergreifen. Vorzugsweise beinhaltet jedes der Klemmbackenelemente 280, 282 eine elektrisch leitende Gewebekontaktfläche 284 bzw. 286, die mit dem ESU 340 verbunden ist.
Ein elektrisch leitendes Schneidelement 295 ist dielektrisch innerhalb der ersten Gewebekontaktfläche 284 vorgesehen, und das Schneidelement 295 erstreckt sich von der ersten Gewebekontaktfläche 284 in Richtung der zweiten 286. Vorzugsweise erzeugt, wenn die Gewebekontaktflächen 284, 286 um das Gewebe 400 herum geschlossen sind, das Schneidelement 295 einen Spalt G zwischen den beiden Gewebekontaktflächen 284, 286, der zwischen ungefähr 25 bis ungefähr 150 μm groß ist (ungefähr 0,001 bis ungefähr 0,006 Inches). Ein Isolator befindet sich innerhalb der zweiten Gewebekontaktfläche 286 in einer im Wesentlichen gegenüberliegenden Beziehung zu dem Schneidelement.
Das Verfahren beinhaltet außerdem die folgenden Schritte: Betätigen der Klemmbackenelemente 280, 282, um Gewebe 400 zwischen den Gewebekontaktflächen 284, 286 zu ergreifen; Anlegen einer Schließkraft F zwischen den Gewebekontaktflächen 284, 286 zwischen ungefähr 3 bis ungefähr 16 kg/cm², so dass das Schneidelement 295 einen Spalt G zwischen den beiden Gewebekontaktflächen 284, 286 erzeugt; Einschalten der beiden Gewebekontaktflächen 284, 286, um elektro-chirurgische Energie 420 durch das Gewebe 400 hindurch zu schicken, um einen Gewebeverschluss 410 zu bewirken; und Einschalten des Schneidelements 295 und der zweiten Gewebekontaktfläche 286, um elektrochirurgische Energie 420 durch das Gewebe 400 hindurchzuschicken, um das Gewebe 400 entlang des Gewebeverschlusses 410 effektiv zu schneiden.
Nach dem Schritt des Einschaltens der beiden Gewebekontaktflächen 284, 286, um einen Verschluss 410 zu bewirken, kann das Verfahren den Schritt des Verwendens eines intelligenten Sensors beinhalten, um die Verschlussqualität vor dem Schneiden des Gewebes 400 zu bestimmen.
Aus der eben erfolgten Beschreibung und mit Bezug auf die verschiedenen Zeichnungen werden Fachleute erkennen, dass bestimmte Veränderungen in der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne dass der Bereich der vorliegenden Offenbarung verlassen wird. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, weitere Merkmale dem Forceps 10 oder 200 hinzuzufügen, beispielsweise eine gelenkige Anordnung, um die Elektrodenanordnung 110, 210 relativ zu dem länglichen Schaft 12, 212 axial zu verschieben. Die Gewebekontaktflächen 284 und 286 können abgerundete Kanten beinhalten, um das dichte Verschließen zu erleichtern und mögliche Begleitschäden des Gewebes während des Verschließens zu vermindern.
Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Forceps 10 (und/oder der ESU 340, der in Verbindung damit verwendet wird) einen zweiten intelligenten Sensor oder einen zusätzlichen Rückführmechanismus (nicht dargestellt) beinhalten kann, der automatisch die geeignete Menge an elektro-chirurgischer Energie auswählt, um das auf bestimmte Art und Weise bemessene Gewebe effektiv zu verschließen, das zwischen den Klemmbackenelementen 280 und 282 ergriffen wird.
Es sollte in Betracht gezogen werden, dass die äußere Oberfläche der Klemmbackenelemente 280 und 283 ein Material, eine Beschichtung, eine Stanzung und/oder Metallspritzformung auf Nickelbasis beinhalten kann, das bzw. die dazu ausgestaltet ist, die Anhaftung zwischen den Klemmbackenelementen 280, 282 (oder ihrer Komponenten) an dem umgebenden Gewebe während des Aktivierens, Verschließens und Schneidens zu vermindern. Außerdem können die Gewebekontaktflächen 284 und 286 auch aus einem der folgenden Materialien oder einer Kombination aus mehreren der folgenden Materialien hergestellt sein: Nickelchrom, Chromnitrid, das von The Electrolizing Corporation of OHIO hergestellte MedCoat 2000, Inconel 600 sowie Zinn-Nickel. Die Gewebekontaktflächen 284, 286 oder das Schneidelement 295 können auch mit zumindest einem der obigen Materialien beschichtet werden, um das gleiche Ergebnis, d.h. eine Anti-Haft-Oberfläche, zu erreichen.
Vorzugsweise gehören die Anti-Haft- Materialien zu einer Materialklasse, die eine glatte Oberfläche schaffen, um mechanische Zahnungs-Anhaftungen zu verhindern. Wenn sie an den Verschlussflächen 284 und 286 und/oder dem leitenden Schneidelement 295 verwendet werden, schaffen diese Materialien eine optimale Oberflächenenergie zum Eliminieren des Anhaftens aufgrund teilweise der Oberflächentextur und der Tendenz zu einem Zerbrechen oder Zusammenbrechen der Oberfläche aufgrund elektrischer Effekte und Korrosion in Anwesenheit biologischer Gewebe. Diese Materialien zeigen bessere Anti-Haft-Qualitäten verglichen mit rostfreiem Stahl und sollten an dem Forceps 10, 200 in Bereichen verwendet werden, wo der Druck und die elektro-chirurgische Energie lokalisierte "Hot Spots" erzeugen können, die anfälliger für das Anhaften des Gewebes sind. Das Vermindern der Menge des Gewebes, die während des Verschließens "klebt", verbessert natürlich die Effektivität des Instruments insgesamt.
Wie oben erwähnt, können die Anti-Haft-Materialien aus zumindest einem der folgenden Anti-Haft-Materialien hergestellt werden: Nickelchrom, Chromnitrid, MedCoat 2000, Inconel 600 und Zinn-Nickel. Beispielsweise können Nickelchrom-Hochlegierungen, Ni200, Ni201 (~ 100% Nickel) zu den Verschlussflächen 284, 286 oder dem Schneidelement 295 durch Metallspritzgießen, Stempeln, Bearbeiten oder irgendeinen anderen Vorgang gemacht werden. Wie oben ebenfalls erwähnt, können die Gewebekontaktflächen 284 und 286 und/oder das leitende Schneidelement 295 auch mit zumindest einem der obigen Materialien beschichtet werden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen, nämlich eine Anti-Haft-Oberfläche. Beispielsweise können Nitridbeschichtungen (oder zumindest eines der weiteren oben identifizierten Materialien) als Beschichtung auf einem anderen Grundmaterial (metallisch oder nichtmetallisch) mit einem Dampfabscheideverfahren abgeschieden werden.
Eine bestimmte Klasse von hier offenbarten Materialien hat verbesserte Anti-Haft-Eigenschaften und in manchen Fällen verbesserte Verschluss-Qualität gezeigt. Beispielsweise sind Nitridbeschichtungen, die TiN, ZrN, TiAlN und CrN beinhalten, aber nicht darauf beschränkt sind, bevorzugte Materialien, die für die nicht anhaftenden Zwecke verwendet werden. Es ist außerdem festgestellt worden, dass CrN besonders nützlich für Anti-Haft-Zwecke ist aufgrund seiner Oberflächeneigenschaften insgesamt und der optimalen Leistungsfähigkeit. Für andere Klassen von Materialien hat sich ebenfalls erwiesen, dass sie das Anhaften insgesamt vermindern. Beispielsweise ist festgestellt worden, dass Nickelchrom-Hochlegierungen mit einem Nickelchrom-Verhältnis von ungefähr 5:1 das Anhaften bei bipolaren Instrumentationen signifikant vermindern. Ein besonders nützliches Anti-Haft-Material in dieser Klasse ist Inconel 600. Bipolare Instrumentationen mit Verschlussflächen 284 und 286, die aus Ni200, Ni201 (~ 100% Ni) gemacht sind oder damit beschichtet sind, zeigten ebenfalls verbesserte Anti-Haft-Eigenschaften verglichen mit typischen bipolaren rostfreien Stahlelektroden.
Als Beispiel kann Chromnitrid mit einem PVD-Verfahren aufgebracht werden, das eine dünne gleichmäßige Schicht auf die gesamte leitende Oberfläche aufbringt. Diese Beschichtung produziert mehrere Effekte: 1) die Beschichtung füllt die Mikrostrukturen auf der Metalloberfläche, die zu der mechanischen Anhaftung von Gewebe an den Oberflächen beitragen; 2) die Beschichtung ist sehr hart und ist ein nicht reaktives Material, das die Oxidierung und Korrosion minimiert; und 3) dass die Beschichtung dazu tendiert, widerstandsfähiger als das Grundmaterial zu sein, was eine leitende Oberflächenerhitzung verursacht, die die Austrocknung und die Qualität des Verschlusses weiter verbessert.
Die Beschichtung aus Inconel 600 ist eine sogenannte Superlegierung, die von Special Metals, Inc. in Conroe, Texas hergestellt wird. Die Legierung wird insbesondere in Umgebungen eingesetzt, die eine Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit erfordern. Der hohe Nickelanteil des Inconel macht das Material besonders widerstandsfähig gegen organische Korrosion. Diese Eigenschaften sind natürlich wünschenswert für bipolare elektro-chirurgische Instrumente, die natürlich hohen Temperaturen, einer hohen Radiofrequenzenergie und organischen Stoffen ausgesetzt sind. Außerdem ist die Widerstandsfähigkeit von Inconel typischerweise höher als das leitende Grundmaterial, was die Austrocknung und Verschluss-Qualität weiter verbessert.
Wie hierin offenbart, erleichtert die vorliegende Erfindung den Transfer von elektro-chirurgischer Energie durch einander gegenüberliegende elektrisch leitende Verschlussflächen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen, um einen Gewebeverschluss zu bewirken. Es wird aber auch angedacht, dass die vorliegend offenbarten Ausführungsformen, die hierin diskutiert sind, dazu ausgestaltet sein können, die Gewebestruktur mit einem sogenannten resistiven Erhitzen zu verschließen, wobei die Gewebekontaktflächen 284 und 285 nicht notwendigerweise elektrisch leitende Oberflächen sind. Stattdessen wird jede der beiden Oberflächen 284 und 286 wie eine herkömmliche Heizplatte erhitzt, so dass die Oberflächen 284 und 286 zusammenwirken, um das Gewebe beim Kontakt (oder beim Aktivieren eines Schalters (nicht dargestellt), der jede Oberfläche 284 und 286 selektiv beim Aktivieren erhitzt) zu verschließen.
Vorzugsweise ist der vorliegend offenbarte Forceps 10, 200 dazu ausgestaltet, elektrisch mit einem Fußschalter (nicht dargestellt) gekoppelt zu werden, der es dem Chirurgen ermöglicht, die dem Gewebe zugeleitete elektro-chirurgische Energie selektiv zu steuern, um das Verschließen und/oder Schneiden zu bewirken. Ein Handschalter (nicht dargestellt) kann ebenfalls verwendet werden. Das Vorsehen eines Handschalters an dem Forceps 10, 200 hat natürlich viele Vorteile. Beispielsweise vermindert der Handschalter die Menge der elektrischen Kabel in dem Operationsraum und eliminiert virtuell die Möglichkeit, dass das falsche Instrument oder Merkmal während eines chirurgischen Vorgangs aktiviert wird und zwar aufgrund der "Sehlinien"-Aktivierung.
Es wird auch angedacht, dass das Schneidelement 295 als Schneiddraht dimensioniert werden kann, der von dem Chirurgen selektiv aktiviert werden kann, um das Gewebe 400 nach dem verschließen zu zerteilen. Genauer gesagt ist ein Draht innerhalb des Isolators 92 zwischen den Klemmbackenelementen 280 und 282 montiert und ist beim Aktivieren des Schalters 350 selektiv einschaltbar.
Es wird in Betracht gezogen, dass die Elektrodenanordnung 110, 210 selektiv abnehmbar (d.h. austauschbar) von dem Schaft 12 bzw. 212 sein könnte, und zwar abhängig von einem bestimmten Zweck. Alternativ könnte das gesamte Instrument ein Einweg-Instrument sein. Beispielsweise wird in Betracht gezogen, dass ein spezifischer Forceps 10, 200 für verschiedene Gewebearten oder -Dicken konfiguriert werden könnte. Außerdem wird in Betracht gezogen, dass ein wiederverwendbarer Forceps 10, 200 als Satz mit verschiedenen Elektrodenanordnungen 110, 210 für verschiedene Gewebetypen verkauft werden könnte. Der Chirurg wählt einfach die geeignete Elektrodenanordnung für einen bestimmten Gewebetypen.
Ein variabler Widerstand könnte verwendet werden, um die elektro-chirurgische Energie zu regeln, um das Verschließen und/oder Schneiden eines bestimmten Gewebetypen zu bewirken. Der variable Widerstand könnte mit einem Sensor gekoppelt werden, der die Gewebeart, -impedanz, -feuchtigkeit, -dicke, etc. bestimmt und die geeignete elektro-chirurgische Energieintensität durch automatisches Einstellen des variablen Widerstands regelt, um das Gewebe zu verschließen oder zu schneiden.
Verschiedene Ausführungsformen von Anschlagelement-Konfigurationen und Anschlagspaltstellgliedern sind in den PCT-Anmeldungen PCT/US02/01890 ( WO 02/080799 ) sowie PCT/US01/11413 ( WO 02/080796 ) des gleichen Anmelders offenbart.

Claims

Elektrodenanordnung (110) zur Verwendung mit einem Instrument (10) zum dichten Verschließen von Gefäßen, wobei die Elektrodenanordndung umfasst: ein Paar von gegenüberliegenden ersten (280) und zweiten (282) Klemmbackenelementen, die relativ zueinander aus einer ersten Position, in der die Klemmbackenelemente in beabstandeter Beziehung relativ zueinander angeordnet sind, in eine zweiten Position beweglich sind, bei der die Klemmbackenelemente zusammenwirken, um Gewebe dazwischen zu greifen; wobei jedes Klemmbackenelement eine elektrisch leitende Gewebekontaktfläche (284, 286) umfasst und jede Gewebekontaktfläche mit einer Quelle (240) elektrochirurgischer Energie verbunden ist, so dass die Gewebekontaktflächen in der Lage sind, elektrochirurgische Energie durch das zwischen ihnen gehaltene Gewebe zu leiten und so einen dichten Verschluss zu bewirken; wobei das erste Klemmbackenelement ein elektrisch leitendes Schneidelement (295) in der ersten Gewebekontaktfläche umfasst und das zweite Klemmbackenelement einen darin angeordneten Isolator (292) umfasst, wobei der Isolator in einem im Wesentlichen gegenüberliegenden Verhältnis zum Schneidelement angeordnet ist, wobei das Schneidelement und die erste Gewebekontaktfläche durch den Chirurgen unabhängig voneinander betätigbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement so in einem Isolator (290) eingebettet ist, dass es sich von der ersten Gewebekontaktfläche zur zweiten Gewebekontaktfläche erstreckt, um während des Verschließens einen Spalt (B) zwischen den Gewebekontaktflächen zu erzeugen, wenn die Klemmbackenelemente sich in der zweiten Position befinden.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 1, bei welcher das Schneidelement im Wesentlichen stumpf ist und lediglich durch elektrochirurgische Betätigung in der Lage ist, Gewebe zu schneiden.
Elektrodenanordnung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, weiter mit einem intelligenten Sensor (355) zur Bestimmung der Qualität des dichten Verschlusses vor dem Schneiden.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 3, bei welcher der intelligente Sensor einen hörbaren Indikator (360) zum Anzeigen der Qualität des dichten Verschlusses umfasst.
Elektrodenanordnung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei welcher der intelligente Sensor einen visuellen Indikator (360) zum Anzeigen der Qualität der des dichten Verschlusses umfasst.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 3, 4 oder 5, bei welcher der intelligente Sensor die Qualität des dichten Verschlusses basierend auf einem Abfall des elektrischen Stroms durch das Gewebe bestimmt.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 3, 4 oder 5, bei welcher der intelligente Sensor die Qualität des dichten Verschlusses basierend auf der Gewebeimpendanz bestimmt.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 3, 4 oder 5, bei welcher der intelligente Sensor die Qualität des dichten Verschlusses basierend auf der Gewebetemperatur bestimmt.
Elektrodenanordnung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, weiter mit einem intelligenten Sensor (355) zur Bestimmung von verschiedenen Gewebeparametern, um die dem Schneidelement während des Schneidens zugeführte elektrochirurgische Energie zu steuern.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 9, die so angeordnet ist, dass im Einsatz, nachdem der dichte Gewebeverschluss erzeugt wurde, der intelligente Sensor die Gewebedicke, die Gewebefeuchtigkeit, die Gewebedichte und/oder die Gewebeimpendanz misst, um die dem Schneidelement während des Schneidens zugeführte elektrochirurgische Energie zu steuern.
Elektrodenanordnung nach Patentanspruch 9 oder 10, die so angeordnet ist, dass im Einsatz, nachdem der dichte Gewebeverschluss erzeugt wurde, die elektrochirurgische Energiequelle einen Kalibrierimpuls durch das Gewebe aussendet, um den intelligenten Sensor in die Lage zu versetzen, verschiedene Gewebeparameter zu messen und so die dem Schneidelement während des Schneidens zugeführte elektrochirurgische Energie zu steuern.
Elektrodenanordnung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, bei welcher die elektrochirurgische Energiequelle im Einsatz elektrochirurgische Energie auf impulsartige Weise zuführt, um ein Schneiden und/oder dichtes Verschließen zu bewirken.
Elektrodenanordnung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, weiter mit einem intelligenten Sensor (355), der einen variablen Widerstand aufweist, um die elektrochirurgische Energie sowohl während des dichten Verschließvorgangs als auch des Schneidvorgangs zu regeln.
Elektrodenanordnung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, weiter mit einem ersten Schalter (350a) zur Versorgung der gegenüberliegenden ersten und zweiten. Gewebekontaktfläche mit Energie, um einen dichten Gewebeverschluss zu bewirken, und einem zweiten Schalter (350b) zur Versorgung des Schneidelements und der zweiten Gewebekontaktfläche, um einen Schnitt des Gewebes zu bewirken.