DK151528B - Kirurgisk skaereinstrument med opvarmet aeg - Google Patents

Description

i 151528

Opfindelsen angår et kirurgisk instrument til skæring af væv, således som nærmere angivet i krav l's indledning.

Fra USA-patentskrift nr. 3.768.482 (jfr. fig. 2 heri) 5 kendes et instrument af denne art, hvor de elektriske varmelegemer er forbundet indbyrdes parallelt og med en konstantspændingskilde, idet de elektriske varmelegemer udviser en positiv temperaturkoefficient. Når de enkelte varmelegemer afkøles, f.eks. ved at komme i berøring med 10 det væv, der skal skæres, falder modstandsværdien og var-meeffekten stiger, idet varmeeffekten som bekendt er lig med kvadratet på spændingen divideret med modstandsværdien. Herved opnås en vis temperaturregulering, hvad der er ønskeligt for at opnå de ønskede skære- og koagulerings-15 forhold og for at undgå klæbning.

Det har imidlertid vist sig ønskeligt at kunne opnå en bedre temperaturregulering, end hvad der har været muligt med det ovenfor omtalte skæreinstrument, idet dettes regulering er baseret på en ligevægt, som vil falde 20 inden for et ret bredt temperaturområde, afhængigt af afkølingsgraden .

Med henblik herpå er instrumentet ifølge opfindelsen ejendommeligt ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning. Herved opnås, at det enkelte varmelege-25 mes temperatur kan reguleres uafhængigt af de øvrige temperaturer, og da der benyttes særlige styrekredsløb, kan disse let udformes således, at temperaturen holdes i hovedsagen konstant.

Det er klart, at for at kunne regulere de enkelte 30 varmelegemers temperaturer, skal der til styrekredsløbene på en eller anden måde overføres information om disse temperaturer. Teoretisk kan dette selvsagt gøres ved hjælp af særlige temperaturfølere for hvert enkelt varmelegeme med tilhørende styrekredsløb, men i praksis vil dette i 35 de fleste tilfælde blive alt for indviklet til, at instrumentet kan fremstilles til en rimelig pris. Det er derfor mere hensigtsmæssigt at udforme de enkelte varmelegemer som principielt angivet i krav 1, afsnit d, idet krav 2 angiver en praktisk udføresélsesform.

2 151528

O

tinder henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 i skematisk diagramform viser skærein-strumentet og temperaturstyreanlægget for dette ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen, og 5 fig. 2 og 3 andre udførelsesformer for skærende in strumenter ifølge opfindelsen til anvendelse i forbindelse med kredsløbet ifølge fig. 1.

Fig. 1 viser et kirurgisk skærende instrument 9, der er koblet til et temperaturraåle- og effektstyrings-10 anlæg 11. Det skærende instrument 9 omfatter et tyndt keramisk blad 12 af den ønskede form for et kirurgisk skæreblad, der er aftageligt monteret på et håndtag eller en holder 10. Et elektrisk opvarmet element 13 er anbragt langs den forreste kant af bladet 12 tiL dannelse af dettes skæ-15 rende kant og er elektrisk koblet til styrekredsløbet gennem et kabel 14 og forbindelsesklemmer 16. Elementet 13 kan være en enkelt glødetråd fastgjort til kanten af bladet 12, f.eks. ved anvendelse af konventionelle keramiske svejse-materialer, eller det kan være et lag af elektrisk ledende 20 materiale, der er pådampet langs kanten af bladet 12. Varmeelementet 13 kan også have tilstrækkelig tværsnitsareal til at være selvbærende som vist i fig. 2 således, at bladet helt dannes af elementet 13 alene. Det anvendte materiale i elementet 13 har ideelt negativ modstandstemperaturkoefficient 25 således, at modstanden i valgte dele af elementet, når de køles ved berøring med væv, forøges og derved lokaliserer de dele af elementet 13, hvori yderligere effekt leveret af styreanlægget afsættes. Elementets temperatur kan således holdes i hovedsagen konstant over hele dets længde, når 30 dele af elementet 13 berører væv. Passende materiale, der har negativ modstandstemperaturkoefficient, omfatter sili-ciumcarbid, kul, borsilicat og sådanne halvledermaterialer som silicium og germanium. Naturligvis kan materialer, der har positiv modstandstemperaturkoefficient, også an-35 vendes. Når imidlertid materialer af denne art anvendes, må der drages omsorg for at udforme elementet 13 således, at i 151528

O

3 hovedsagen hele elementet 13's længde er i berøring med væv ved brugen. Dette er påkrævet for at hindre den yderligere effekt, der leveres af styreanlægget 11, i at afsættes i dele af elementet, der ikke køles ved vævskontakt 5 og som følgelig har højere modstand end de koldere dele.

Til anvendelse til skæring, hvor det ikke er bekvemt at udforme elementet 13 således, at hele dets længde er i berøring med væv, hver gang det bruges, kan elementet 13 bestå af et antal elektrisk isolerede elementer 13 og 13', 10 som vist i fig. 3, hvor hvert af elementerne 13 og 13’ er koblet til særskilte temperaturmåle- og effektstyreanlæg af den i fig. 1 viste art.

Elementet 131 s modstand er indeholdt i et brokredsløb 15, der er koblet til modtagelse af et veksel-15 strømssignal, der optræder på linierne 17 og 19, og den til elementet 13 førte effekt er følgelig bestemt af ledningsvinklerne for de styrede ensrettere 21 og 23, der er koblet til ledning i modsatte retninger parallelt over en seriemodstand 25. Der leveres effekt til styreanlægget 11 20 igennem de primære og sekundære viklinger 26 og 27 på en effektindgangstransformator 29. Vekselnetspændingen 28 føres til transformatoren 29 og transformeres ned, typisk til ca. 24 volt af hensyn til patienten og kirurgens sikkerhed, og gennemsnitsstrømmen pr. halvbølge af vekselstrømssignalet 25 bestemmes delvis af seriemodstanden 25 og af de styrede ensrettere 21, 23's ledningsvinkel.

Elementet 13's arbejdstemperatur kan bestemmes ved indstilling af en af modstandene, f.eks. modstanden 31, i brokredsløbet 15. Enhver ændring i elementet 13's arbejds-30 temperatur fra den indstillede værdi bringer broen 15 i ubalance og frembringer over brokredsløbet 15's diagonalterminaler 35, 37 et styresignal, der enten er i fase eller ude af fase med det påførte netsignal, afhængigt af om arbejdstempe-raturen for elementet ligger over eller under den indstillede 35 arbejdstemperaturværdi. Et faseforskydningsnetværk 39 er koblet til brokredsløbet 15's udgangsterminaler til levering af fejlsignalet 44 i forhold til jord til indgangen på en fejl- 4 151528

O

forstærker 41 med en. lille faseforskydning i forhold til det påførte netsignal 28. Dette giver styring af de styrede ensrettere 21, 23*s ledningsvinkel over størstedelen af en halvperiode for det påførte netsignal. Forstær-5 keren 41's udgang er ført til tærskeldetektorer 43, 45, der reagerer på, at det forstærkede fejlsignal antager valgte værdier lidt over eller lidt under 0. Tærskeldetektorerne 47 og 49 aktiverer således triggerimpulsgeneratorer 47 og 49 på det rette tidspunkt i det påførte netsignal 28's veks-10 lende halvperioder for at føre ledningsindledende impulser til de styrede ensrettere 21, 23's styreelektroder 51, 53. Forøget ledningsvinkel for de styrede ensrettere 21 og 23 forøger således den til elementet 13 .førte', effekt for at holde elementet på en forud fastlagt arbejdstemperatur, når 15 elementet har tendens til at nedkøles i berøring med hudvæv. Hvis elementet 13's arbejdstemperatur imidlertid skulle overskride den indstillede værdi, f.eks. på grund af termisk •oversving efter fjernelse af elementet 13 fra berøring med hudvævet, vender fejlsignalet 33's fase i forhold til 20 det påførte netsignal. Dette får triggerimpulsgeneratorerne til at levere ledningsindl'edende impulser til de styrede ensrettere 21, 23's styreelektroder under skiftende halvperioder, hvor disse ensrettere er forspændt i spærreretningen. Dette bevirker en nedgang i effekten, der leveres til 25 elementet 13, med et deraf følgende fald i dettes arbejdstemperatur til"omkring den indstillede arbejdstemperaturværdi.

Når dette sker, genoprettes det rette faseforhold mellem fejlsignal og netsignal, og der leveres atter effekt til elementet 13. Omstilling af styreanlægget 11 til funktion 30 med elementer 13 med negative eller positive temperaturkoefficienter kræver blot, at triggerimpulserne fra generatorerne 47 og 49 tilføres gennem polvenderkontakten 55 til den rette styrede ensretter 21, 23 under den halvperiode af netsignalet 28, der forspænder den i lederetningen.

35 Det er klart, at andre temperaturstyreanlæg kan anvendes til at holde elementet 13's arbejdstemperatur i hoved- 5 151528

O

sagen konstant på en forud valgt værdi. F.eks. kan en termoelementføler være anbragt på bladet 12 i umiddelbar nærhed af elementet 13, eller et termoelement kan dannes på elementet 13 ved anvendelse af et andet materia-5 le med en anden arbejdsfunktion til dannelse af termoelementovergangen. Signalet fra et sådant termoelement kan anvendes til styring af arbejdstemperaturen på elementet 13 ved at styre dentil dette leverede effekt.

to 15 20 25 1 35

Claims (2)

151528 O Patentkrav .

1. Kirurgisk instrument til skæring af væv med samtidig hasmostase, hvilket instrument omfatter a) et bladformet organ (12) med en kant, der udgør instru- 5 mentets vævskærende æg, b) et antal elektriske varmelegemer (13) fordelt langs med den vævskærende æg, idet hvert af dem er indrettet til at tilføres elektrisk energi for derved at hæve det bladformede organs (12) temperatur alene i nærliggende 10 områder af den vævskærende æg, kendetegnet ved c) et antal elektriske styrekredsløb, hvert forbundet med et tilsvarende varmelegeme (13) til indbyrdes uafhængig styring af den elektriske strøm gennem de enkelte varmelegemer på en sådan måde, at disses driftstemperatur holdes i hovedsagen 15 konstant, d) at samtlige elektriske varmelegemers (13) elektriske mod standsværdi varierer som funktion af hvert enkelt varmelegemes temperatur, og at hvert enkelt elektrisk styrekredsløb er indrettet til at påvirkes heraf.

2. Instrument ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den elektriske modstandsværdi varierer i en retning modsat temperaturvariationerne. 25 1 35