KR101883537B1 - 동시의 조직 응고 및 조직 절개를 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

조직의 동시 응고 및 절개를 위해 제공되는 기구(10)는 봉합 처리 동안 조직을 툴 내에 고정하기 위해서 조직 벌지의 형성을 위해 커팅 전극과 봉합 전극 사이에 조직 리셉터클을 갖는다. 커다란 조직 벌지를 형성하는 것 및 조직 벌지의 위축을 방지하는 것을 가능하게 만들기 위해, 커팅 전극은, 바람직하게는 커플링 커패시터의 형태의, 전류 제한 구성요소에 의해 공급받는다. 이에 의해, 특히, 쉽게 갈라질 수 있지만 봉합에 긴 시간을 필요로 하는 조직에서, 고도의 처리 안전성이 달성된다.

Description

동시의 조직 응고 및 조직 절개를 위한 시스템{A SYSTEM FOR SIMULTANEOUS TISSUE COAGULATION AND TISSUE DISSECTION}
조직(tissue)을 커팅(절개)하고 조직을 봉합(응고)하는데 사용될 수 있는 수술 기구가 알려져 있다.
미국 특허 제 8,394,094 B2 호는 그러한 기구를 개시한다. 그것은 2개의 브랜치(branch) 사이에 조직을 파지하기 위한 겸자(forceps)의 일종으로서 설계된다. 브랜치 중 하나에서, 커팅 전극뿐만 아니라 응고 전극이 부착된다. 다른 브랜치는 카운터 전극(counter electrode)으로서의 역할을 한다. 더욱이, 이동가능 카운터 베어링(counter bearing)이 커팅 전극 반대편에 제공된다.
국제 공개 WO 00/47124 호는 이동가능하게 장착된 커팅 전극을 갖는 유사한 기구를 개시한다. 커팅 전극은 홈(groove) 내에 매립된 카운터 전극과 연관된 2개의 봉합 전극 사이에 유지된다. 전기 발전기가 이러한 기구에 전력을 공급하며, 그것의 출력 전압으로부터 커팅 전압뿐만 아니라 응고 전압이 유래된다. 변압기는 1부분 또는 2부분 일차 권선 및 2개의 이차 권선을 갖는다. 변형 실시예에서, 2개의 출력 권선이 하나의 위치에서 서로 연결된다. 그러나, 어느 경우에서도, 일차 권선과 이차 권선 사이에 볼타 분리(voltaic separation)가 존재한다. 이에 의해, 변압기의 코어는 커팅을 위해서뿐만 아니라 응고를 위해서 필요한 전력을 공급하여야 한다.
다양한 기구 구성에 관한 실험은, 봉합 및 커팅이 동시에 일어날 경우, 수술 결과와 기술적 파라미터 사이에 복잡한 의존관계가 존재한다는 것을 보여준다. 응고 및 커팅 전극의 공간적 구성, 그리고 또한 전력 또는 에너지의 제공 유형이 봉합 및 절개의 품질에 대해 상당한 영향을 미친다. 둘 모두의 영향을 미치는 요인은 전류 분배 및 조직 상의 기계적 힘의 분포, 및 이에 따라 생물학적 조직에서 달성되는 결과에 영향을 준다.
전기 에너지에 의한 안전하고 신속한 조직의 분리 및 봉합을 허용하는 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 문제는 청구항 1에 따른 시스템에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 시스템은 생물학적 조직을 치료하기 위한 기구 및 관련 전력 공급 유닛을 포함한다. 기구 및 전력 공급 유닛은 특별한 방식으로 서로 조화된다. 기구는 조직의 공간적으로 멀리 떨어져 있는 위치를 동시에 커팅하고 응고시키거나 봉합하도록 장비된다. 이 때문에, 커팅 전극, 응고 전극 또는 봉합 전극 및 카운터 전극이 제공된다. 커팅 전극과 응고 전극은 서로 거리를 두고 위치되며, 바람직하게는 조직 리셉터클(tissue receptacle)에 의해 분리된다. 전극을 갖는 기구의 브랜치는, 예를 들어, 대응하는 작동 레버에 의해 수동으로 이동, 개방 및 폐쇄될 수 있다. 그러나, 본 발명은 그러한 기구로 제한되지 않으며, 본 발명은 또한 예를 들어 로봇-제어식 브랜치와 같은 모터-구동식 브랜치에 사용될 수 있다. 전력 공급 유닛은 2개의 출구(outlet)를 갖는 변압기를 포함하며, 하나의 출구는 커팅 전극과 연결되고, 다른 출구는 응고 전극과 연결된다. 출구는, 예를 들어 커플링 커패시터(coupling ca-pacitor)의 형태의, 적어도 하나의 전류 제한 요소를 통해 서로 결합해제된다. 전류 제한 요소는 커팅 전극 및/또는 응고 전극으로의 전류 흐름을 제한하여, 커팅 전극에서의 잠재적으로 존재하는 낮은 조직 저항이 응고 결과를 악화시키지 않고, 커팅 전극으로부터 나오는 전류 흐름이 바람직하지 않은 응고 징후로 이어지지 않는다. 반대로, 응고 전극에서의 낮은 조직 저항이 커팅 결과를 악화시키지 않는다.
전류 제한 요소가 제 1 출구와 커팅 전극 사이에 제공되는 것이 가능하다. 이는 유리한 것으로 여겨진다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전류 제한 요소가 제 2 출구와 응고 전극 사이에 제공될 수 있다. 전류 제한 요소의 대응하는 구성에 의해, 응고 전극 및 커팅 전극에서의 치료 전류가 서로 독립적으로 조절될 수 있다. 추가적으로, 응고 결과는 변압기의 출구에 존재하는 전압에 의해 영향을 받을 수 있다. 하나 또는 둘 모두의 전류 제한 요소를 사용함으로써, 고주파 소스의 내부 저항이 각자의 전극의 관점에서 원하는 바에 따라 조절되는 반면, 변압기의 권선에 의해, 무-부하 전압이 적어도 커팅 전극과 연결된 출구에서 원하는 바에 따라 조절된다. 전압과 전류의 독립된 조절의 결과로서, 커팅 전극 및 봉합 전극 또는 응고 전극으로의 전달이 최적화될 수 있다.
바람직하게는, 둘 모두의 브랜치, 즉 제 1 브랜치뿐만 아니라 제 2 브랜치의 단면이 U-형상이고, 그 결과로서 조직 리셉터클이 생성된다. 이러한 조직 리셉터클은, 그것이 제 1 브랜치뿐만 아니라 제 2 브랜치 내로 연장되는 방식으로 위치된다. 브랜치가 폐쇄된 때, 이들 사이에 갭, 즉 스퀴즈 갭(squeeze gap)이 생성될 수 있다. 조직 리셉터클 내에 유지되는 조직은 스퀴즈 갭 뒤에서 맞물리고, 커팅 전극이 그 유지된 조직을 이미 가른 때에도 기구 내의 조직의 형태-고정 유지로 이어진다. 커플링 커패시터 또는 다른 전류 제한 요소에 의한 전류 제한은 커팅 요소의 설계(기하학적 형상, 절연 및 위치선정)와 조합되어 커팅 동안의 조직 시임(seam)의 위축을 방지한다.
커팅 전극의, 그것의 정면(front face)의 영역에서의 설계가 또한 커팅 품질에 영향을 미친다. 이에 의해, 커팅 전극의 정면에서의 절연 영역과 조합된 전도 섹션이 전류 흐름에 의해 마킹된다. 바람직하게는, 커팅 전극은 그것의 작은 측부에서만 전기 전도성이도록 설계된다. 스퀴즈 갭을 향하는 그것의 측부 표면에서, 그것은 가장 큰 정도로 전기 절연성이도록 설계된다. 이는 깔끔한 절개를 가능하게 만든다. 더욱이, 리셉터클 내의 조직의 응고가 스퀴즈 갭 내에 유지된 조직의 응고보다 덜한 것이 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 조직 리셉터클 내의 조직 위축이 최소화되고, 응고 처리 동안 조직을 유지하는 효과가 최대화된다.
그것은 또한 커팅 전극이 그것의 측부 표면에서 부분적으로 전기 전도성이도록 설계될 때 유리할 수 있다. 이에 의해, 이러한 영역은, 정면 측부에서 시작해, 500 ㎛ 미만 바람직하게는 300 ㎛를 포함하여, 정면이 절연부 밖으로 돌출하며, 이때 그것의 측부 표면은 이러한 영역 내에 있다. 그것의 정면에서 작은 전도 섹션을 갖는 커팅 요소의 결과로서, 그에 의해 조직 리셉터클 내의 조직의 너무 많은 위축을 초래함이 없이 충분한 커팅 품질이 보장될 수 있다.
커팅 전극은 전기적으로 절연성인 카운터 베어링 요소에 부착될 수 있다. 이는, 예를 들어 플라스틱, 예를 들어 탄성중합체 또는 세라믹으로 이루어진다. 그러나, 카운터 전극과 연결되거나 전기적으로 절연되어 부착되는 금속 카운터 베어링을 사용하는 것이 또한 가능하다. 카운터 베어링 요소의 이동가능성의 결과로서, 그것은 카운터 베어링 요소와 커팅 전극 사이에 유지된 조직의 변화하는 두께에 대응하여 정렬될 수 있다. 바람직하게는, 카운터 베어링 요소는 스프링-로딩식(spring-loaded)으로 장착된다. 따라서, 커팅 처리 동안, 그것은 클램핑력(clamping force)의 대부분을 응고 전극의 스퀴즈 갭으로 지향시키고 동시에 위축되는 조직을 커팅 전극 상으로 밀착시키는 것에 기여할 수 있으며, 이는 한편으로는 커팅 처리를, 그리고 다른 한편으로는 스퀴즈 갭 내의 조직의 유지를 지원한다.
카운터 베어링 요소의 지지 표면은 부분적으로 또는 전적으로 평평할 수 있다. 특히, 카운터 베어링 요소의 형상은 바람직하게는 커팅 전극의 형상에 맞게 조정되어, 커팅 전극은 바람직하게는 카운터 베어링 요소에서 그것의 전체 길이를 따른 받침대를 발견한다. 응고 전극은 서로 거리를 두고 위치된 일련의 개별 전극에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 동일한 것이 카운터 전극에 적용된다. 응고 전극의, 거리를 두고 위치된 개별 전극은 바람직하게는 서로 전기적으로 연결된다. 마찬가지로, 카운터 전극의 개별 전극이 바람직하게는 서로 전기적으로 연결된다. 그러나, 바람직하게는, 응고 전극 및 카운터 전극의 개별 전극은 서로 중첩되도록 정렬되지 않아, 브랜치가 폐쇄된 때, 브랜치 사이에 조직이 없는 경우에도, 전기 단락이 일어날 수 없다.
바람직하게는, 변압기는 커팅 전극과 연결된 출구가 응고 전극과 연결된 출구보다 더 높은 전압을 공급하는 방식으로 설계된다. 이는 전극의 유형에 의해서뿐만 아니라 전극으로의 전력 공급에 의해서 커팅 전극 및 카운터 전극의 작용을 결정한다.
바람직하게는, 전류 제한 요소의 임피던스는 변압기의 제 1 출구에서의 또는 변압기의 제 2 출구에서의 변압기의 내부 저항보다 크다. 이에 의해, 임피던스는 사용되는 고 주파수를 지칭한다. 따라서, 전류 제한 요소(예를 들어, 커플링 커패시터)는 전류를 제한하여, 연결된 전극에서의 단락의 경우에도, 각각 다른 전극에서의 전압이 붕괴되지 않는다.
바람직하게는, 변압기에는 응고 전압이 공급된다. 또한, 바람직하게는 변압기는 단권 변압기(autotransformer)로서 설계된다. 이에 의해, 변압기의 코어는 그것의 출구 중 하나에서 공급될 전력만을 전송하여야 하고, 다른 출구에서 공급되는 전력은 변압기 코어를 통해 전달되지 않는다. 더욱이, 권선의 개수는 감소되는데, 그 이유는 하나의 권선이 일차 및 이차 측에 의해 공동으로 사용되기 때문이다. 이는 기구 내에 또한 수용될 수 있는, 특히 공간-절약 및 중량-절약 변압기를 만드는 것을 가능하게 한다. 대안적으로, 변압기는 발전기의 이동 코일과 직접 자기적으로 결합될 수 있으며, 이에 의해 변압기의 출구가 적어도 하나의 적합한 전류 제한 요소(예를 들어, 커플링 커패시터, 옴 저항, RC 조합)에 의해 발전기의 출구와 연결된다.
상기에 기술된 본 발명에 따른 기구의 구성과 함께 상기에 기술된 본 발명에 따른 전력 공급 유닛의 구성은 조직의 치료를 허용하고, 이에 의해 조직의 분리 광정, 즉 조직의 커팅이 조직의 봉합 처리가 종료되기 전에 종료되며, 그럼에도 불구하고, 분리된 조직의 임의의 출혈이 회피되거나 거의 회피된다. 이러한 놀라운 결과 - 커팅 처리가 봉합 처리 전에 마무리될지라도 고품질의 조직 분리가 수행될 수 있음 - 는 조직을 봉합하고 조직을 커팅하는 처리의 총 지속 시간이 감소될 수 있다는 결과로 이어지고, 이는 이어서 적용 동안의 절감으로 이어진다. 예를 들어, 총 지속 시간은 전형적으로 커팅 및 봉합의 총 처리에 대해 3초 더 짧으며, 이 중에서, 일반적으로, 0.5초 미만이 조직의 커팅에 적용된다. 나머지 치료 시간이 봉합의 처리에 적용된다.
특수 응용의 경우에, 커팅 요소가 봉합 전극으로서, 또는 전기적 기능 없이 설계된 수동 구성요소로서 기능하는 방식으로 에너지 공급 장치를 구성하는 것이 또한 가능하다. 이를 위해, 스위치가 변압기의 제 1 출구와 커팅 전극, 전위차계 또는 다른 전기적 구성요소 사이에 위치될 수 있다. 기구의 브랜치는 상기에 기술된 특징부와 대응하도록 구성된다. 이러한 방식으로 설계된 시스템은 혈관의 고품질 봉합을 가능하게 만든다.
본 발명의 유리한 실시예의 추가의 상세사항이 도면, 상세한 설명 또는 종속 청구항으로부터 습득될 수 있다.
도 1은 본 시스템을 도식화된 부분 사시도로 보여주는 도면,
도 2는 도 1에 따른 장치에서의 기구의 툴(tool) 구성요소를 부분 단면 사시도로 보여주는 도면,
도 3은 도 2에 따른 툴 구성요소를 조직 없이 수직 단면으로 보여주는 도면,
도 4는 도 2 및 도 3에 따른 기구 또는 그것의 툴 구성요소를 위한 에너지 공급 유닛을 단순화된 회로 다이어그램으로 보여주는 도면,
도 5는 에너지 공급 유닛의 변형 실시예를 단순화된 회로 다이어그램으로서 보여주는 도면,
도 6은 생물학적 조직의 응고 및 절개 동안의 도 3에 따른 기구를 수직 단면도로 보여주는 도면.
도 1은 발전기(9), 및 그것에 의해 공급받는 수술 기구(10)를 포함하는 시스템(8)을 도시한다. 발전기(9)는 샤프트(11)에 유지된 툴(12)에 전달되는 고주파 전압을 기구(10)에 공급한다. 샤프트(11)의 근위 단부(proximal end)는 하우징(13)과 연결되고, 그것에 작동 요소(14)가 위치되어 툴(12)을 이동시키고 작동시킨다. 툴(12)은 나머지 조직 시임(seam)을 봉합하여 조직 및 루멘 내에 포함된 혈관이 그 조직 시임에서 봉합되게 함으로써 조직을 가르는 역할을 한다.
도 2에 도시된 툴(12)은 2개의 브랜치(15, 16)를 가지며, 이들 중 적어도 하나는 피벗축(17) 둘레에 회전가능하게 장착된다. 브랜치(15, 16)는 작동 요소(14)를 작동시킴으로써 서로를 향해 이동되고, 그것을 해제시킴으로써 서로 멀어지는 쪽으로 이동될 수 있다. 브랜치(15, 16)는 또한, 예를 들어 공압, 유압 또는 전기 구동장치(도시되지 않음)와 같은 다른 수단에 의해 이동될 수 있다.
도 3에서, 제 1 상부 브랜치(15)는 금속, 세라믹 등으로 이루어질 수 있다. 그것의 본체(18)는 바람직하게는 단면에 있어서 U 프로파일을 갖고 2개의 평행한 제 1 봉합 전극(19, 20)을 가지며, 이들 전극은 바람직하게는 서로 전기적으로 연결되고 그것들 사이에 공간(21)을 형성한다. 이 공간은 제 1 브랜치(15)의 길이의 상당 부분에 걸쳐 연장되고, 바람직하게는 공간(21) 내에 베이스(base)(23)와 이동불가능하게 수용되는 커팅 전극 지지체(22)를 위한 어댑터로서의 역할을 한다. 제 2 브랜치(16)를 향하고 있는 제 2 베이스 면(23a)으로부터, 바람직하게는 봉합 전극(19, 20)의 하부 단부를 연결하는 가상선 아래에서 끝나는 공간(21) 밖으로 바람직하게 돌출하는 소형의 나이프-유사 연장부(24)가 돌출한다.
바람직하게는, 봉합 전극(19, 20)은 종방향에 있어서 중단되도록 설계되어, 그것들은 각각 본체(18)와 전기적으로 통하도록 연결될 수 있는 단일 전극(25, 26)의 열(row)을 갖는다. 개별 전극은 절연 영역(27, 28)에 의해 서로 분리된다. 이들 절연 영역은 일종의 코팅으로서 봉합 전극(19, 20)에 적용될 수 있거나, 절연체로서 본체(18) 내에 삽입될 수 있다. 더욱이, 브랜치(15)에는 바람직하게는 절연 코팅(29)이 제공되어, 본체(18)는 봉합 전극(19, 20)에서만 전기적 접촉을 가질 수 있고, 임의의 다른 위치에서는 생물학적 조직과의 어떠한 전기적 접촉도 가질 수 없다.
그것의 정면에서, 커팅 전극 지지체(22)에는 커팅 전극(31)이 제공된다. 바람직하게는, 그것은 나이프-유사 연장부(24)의 하부 작은 면의 홈 또는 리세스(recess) 내에 위치되며, 이에 의해 커팅 전극(31)은 정면(32)에서 노출된다. 커팅 전극(31)은, 바람직하게는 대략 커팅 전극(31)의 폭과 동일한 크기인 폭을 갖는 2개의 홈 벽(33, 34) 사이에 파지된다. 커팅 전극(31)의 폭은 0.5 내지 0.25 mm의 범위 내일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 mm이다. 홈 벽(33, 34)은 바람직하게는, 예를 들어 0.15 mm의 두께를 갖는다. 게다가, 커팅 전극(31)은 단지 수 마이크로미터, 예를 들어 500 ㎛, 바람직하게는 300 ㎛, 특히 바람직하게는 200 ㎛, 그리고 특별 설계에서 바람직하게는 0 ㎛ 내지 40 ㎛인, 홈 벽 또는 측벽(33, 34) 위로의 작은 돌출부를 가질 수 있다.
연장부(24)는 바람직하게는 응고 전극(19, 20) 위로 돌출하여, 응고 전극(19, 20)을 연결하는, 기부 면(base face)(23a)에 평행한 가상선은 바람직하게는 연장부(24)와 대략 그것의 높이 절반에서 교차한다.
도 3의 제 2 브랜치(16)는 바람직하게는 U-형상의 단면을 갖는 전기 전도성 재료로 바람직하게 이루어진 본체(35)를 갖는다. 그것의 2개의 측방향 조오(jaw)(36, 37)는 이들 사이의 공간(38)을 둘러싸고, 그것의 상부 섹션에서 그것은 봉합 전극(19, 20)을 위한 그리고 커팅 전극(31)을 위한 전기 전도성 카운터 전극(39, 40)을 형성한다.
그것의 외면에서, 본체(35)는 바람직하게는 주위의 생물학적 조직과의 임의의 전기적 접촉을 방지하는 절연 코팅(41)을 갖는다.
바람직하게는 이동가능하게 장착된 카운터 베어링(42)이 홈(38) 내에 위치되며, 그것은 예를 들어 하나 또는 수개의 스프링으로 이루어진 스프링 장치(43)에 의해 조오(36, 37)에 평행하게 이동가능하게 탄성적으로 유지된다. 카운터 베어링(42)은, 예를 들어 강성 세라믹 피스(piece)이다. 그러나, 그것은 또한 탄성 재료, 특히 탄력 있는 재료, 예를 들어 탄성중합체로 이루어지도록 설계될 수 있다. 그렇다면, 그것은 스프링 장치 자체이다. 어떤 방식으로든 설계되는 스프링 장치(43)의 스윙은 이에 의해, 브랜치의 폐쇄 시에 그리고 이에 따라 카운터 전극(39, 40)의 상부 상에의 응고 전극(19, 20)의 정렬 시에, 0의 스퀴즈 갭(squeeze gap)(45, 46)이 가능하고 이에 따라 탄력성의 최대 경로가 아직 이용되지 않은 방식으로 치수설정된다. 카운터 베어링(42)은 폐쇄된 상태에 - 바람직한 실시예에서, 카운터 전극(39, 40)의 약간 밑에 - 있다.
커팅 전극(31)을 향하는 카운터 베어링 요소(42)의 면은 바람직하게는 평평한 추력 면(44)으로서 형성된다. 커팅 전극(31)의 종방향에 대해, 추력 면(44)은 바람직하게는 커팅 전극(31)의 형상에 대응하도록 설계되어, 그것이 어떤 갭도 없이 추력 면(44)에서 맞닿을 수 있다. 바람직하게는, 추력 면(44)은 카운터 전극(39, 40) 사이에서 연장되며, 브랜치가 (조직 없이) 완전히 폐쇄된 때 커팅 전극(31)의 정면(32)에서 맞닿는다.
추력 면(44)의 설계는 카운터 베어링(42)의 재료의 선택으로 인해 또는 응용에 의해 주어지는 조건으로 인해 상이하게 설계될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 추력 면(44)은, 카운터 베어링 요소(42)가 탄성중합체로 이루어진 때, 커팅 전극(31)의 영역에서만 커팅 전극(31)의 정면(32)의 형상에 대응하도록 설계될 수 있다. 이러한 영역의 밖에서, 추력 면(44)은 - (조직 없이) 완전히 또는 거의 완전히 폐쇄된 브랜치에서 - 커팅 전극(31)의 정면(32)에 대해 융기(raised)되거나 리세스(recessed)되도록 설계될 수 있다(도시되지 않음).
봉합 전극(19, 20) 및 카운터 전극(39, 40)은 공동으로 스퀴즈 갭(45, 46)을 한정하며, 이 스퀴즈 갭은 바람직하게는 도 3의 선(47, 48)이 나타내는 바와 같이 카운터 베어링(42)에 대해 오프-피크(off-peak)로 설계되어, 선(47, 48)이 공동으로 둔각(β)을 둘러싸고 툴(12)이 폐쇄된 때 교차점(S)에서 추력 면(44) 위에서 교차한다.
2개의 조직 리셉터클(receptacle)(53, 54)은 그것의 기능을 결정하는 툴(12)의 기하학적 형상의 일부이다. 이것들은 연장부(24)의 양측에 설계된다. 이것들은 기부(23)와 추력 면(44) 사이에서 수직으로 제한된다. 브랜치가 폐쇄된 때, 수직 연장(V)은 예를 들어 0.7 mm 내지 2.5 mm의 범위 내, 바람직하게는 1.4 mm이다. 2개의 조직 리셉터클(53, 54)은 바람직하게는 동일한 크기를 갖고, 연장부(24)와 각자의 조오(36, 37) 사이의 거리에 의해 한정되는 수평 확장(H)을 갖는다. 바람직하게는, 수평 확장(H)은 커팅 전극(31)의 두께보다 상당히 더 클 뿐만 아니라, 연장부(24) 및/또는 조오(36, 37)의 두께보다 상당히 더 크다. 바람직하게는, 수평 확장(H)은 대략 수직 연장(V)의 0.2 내지 0.6배만큼 크다.
카운터 전극(39, 40)은 조오(36, 37)에서 종방향으로 연속적이도록 설계될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 카운터 전극은 또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 절연 영역(57, 58)에 의해 서로 분리된 봉합 전극(19, 20)의 설계에 대응하는 단일 전극(55, 56)으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 절연 영역(57, 58)은 브랜치의 종방향에서 개별 전극(55, 56)보다 길다. 절연 영역(57, 58)은 절연 코팅에 의해 또는 절연체에 의해 형성될 수 있다. 더욱이, 개별 전극(55, 56)은, 스퀴즈 갭(45, 46)이 0이고 이에 따라 브랜치(15, 16)가 접촉하는 때에도 서로 접촉할 수 없는 방식으로, 개별 전극(25, 26)에 대해 오프셋(offset)된다. 각각의 개별 전극(25, 26)은 이어서 절연 영역(57, 58)과 만난다. 대안적으로, 이 구조물은 반대로 설계될 수 있다. 봉합 전극(19, 20) 및 카운터 전극(39, 40)은 절연 재료와 전기 전도성 개별 전극(55, 56)으로 이루어질 수 있다.
도 4에서, 발전기(9)가 개략적으로 도시된다. 그것은 고주파 발전기(61)에 직류 전압을 제공하는 전력 공급 유닛(60)을 포함한다. 그것은 커패시터(C) 및 코일(L)을 갖는 발진 회로로 이루어지고, 제어 모듈(63)의 사양에 따라 제어식 리피터(controlled repeater) 또는 제어 요소(62)에 의해 여기된다.
코일(L)에서, 커플러 권선(K)이 아웃(out) 고주파 전압과 결합하여, 그것을 라인(64)(도 1)을 통해 기구(10)에 전달한다. 고주파 전압은 봉합 전극(19, 20)뿐만 아니라 커팅 전극(31)에 전류를 제공할 목적에 기여한다. 변압기(T)는 전압을 일차 권선(W1) 및 적어도 하나의 이차 권선(W2)으로 분할하는 데 사용된다. 바람직하게는, 변압기(T)는 단권 변압기(autotransformer)로서 설계된다. 일차 권선(W1)은 고주파 발전기(61)의 출구와, 즉, 예를 들어 그것의 커플링 코일(커플러 권선)(K)과 연결된다. 변압기(T)가 단권 변압기인 경우, 그것의 입구(inlet)(즉, 그것의 일차 권선의 상부 단부)는 동시에 그것의 출구(A2)이다. 이러한 출구(A2) 및 이에 따라 고주파 발전기(61)의 출구로부터, 라인(65)이 봉합 전극(19, 20)으로 이어진다.
권선(W1) 및 커플러 권선(K)의 하부 단부와 연결된 접지 와이어(66)가 카운터 전극(39, 40)으로 이어진다. 그 결과, 봉합 전극(19 및/또는 20)과 카운터 전극(39 및/또는 40) 사이에서, 생물학적 조직이 권선(W1)에 평행하게 회전되고, 고주파 발전기(61)의 출구에 직접 연결된다. 조직은 봉합을 위한 출력 전압(Ua)으로 충전된다.
커팅 전압(Us)을 제공하기 위해, 권선(W2)이 그것의 하부 단부에서 라인(65)과, 그리고 그것의 상부 단부에서 전류 제한 요소(67)와, 바람직하게는 커플링 커패시터(67) 및 라인(68)에 의해 커팅 전극(31)과 연결된다. 이차 권선(W2)은 일차 권선(W1)과 동일한 방향으로 폴링되어(poled), 커팅 전압(Us)은 출력 전압(Ua)과 권선(W2)에 의해 전달되는 전압의 총계이며, 이에 의해 이러한 총계는 출력 전압(Ua)보다 크다. 변압기(T)는 낮은 누설 인덕턴스 및 낮은 내부 저항을 갖는다. 커플링 커패시터(67)는 전류 제한으로 작용하며, 이는 봉합 전극(들)(19, 20)에 낮은 내부 저항이 공급되고 커팅 전극(31)에 상승된 내부 저항이 공급되는 효과를 갖는다.
변압기(T)는 발전기(9)에 또는 대안적으로 기구(10)에 내장될 수 있다. 또한, 대안적으로, 변압기(T)는 라인(64) 내에 또는 그것 상에 제공된 어댑터(69)에 제공될 수 있거나, 어댑터 모듈 - 도시되지 않음 - 에 내장될 수 있다. 도 5가 도시하는 바와 같이, 고주파 발전기(61)의 변압기(T)와 코일(L)을 조합하는 것이 또한 가능하다. 커플러 권선(K)에 더하여, 제 2 커플러 권선(KS)이 이어서 커팅 전압(Us)을 위해 제공되며, 이는 이어서 커플링 커패시터(67)를 통해 고주파 전압을 밖으로 전달한다.
이 경우에, 기술된 시스템(8)은 다음과 같이 기능한다:
중공(hollow) 혈관을 봉합하기 위해, 신체 조직, 특히 혈관을 포함하고 이에 따라 커팅 시임(seam)에서 봉합되어야 하는 조직을 분리하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같은 그러한 조직(30)은 툴(12)에 의해 브랜치(15, 16) 사이에 파지되며, 이에 의해 브랜치가 서로를 향해 이동된다. 툴(12)이 충분히 폐쇄되자마자, 고주파 발전기가 작동되어, 커팅 전극(31)뿐만 아니라 봉합 전극(19, 20)이 카운터 전극(39, 40)에 대해 전압으로 동시에 충전되고, 이에 따라 조직은 전하를 받아들인다. 조직은 스퀴즈 갭(45, 46) 내에서 함께 밀착되고, 봉합 전극(19, 20)으로부터 카운터 전극(39, 40)으로 흐르는 전류에 의해 가열, 변성 및 봉합된다. 조직 리셉터클(53, 54) 내에서, 조직은 보다 덜한 정도로 위축되거나 전혀 위축되지 않는다. 동시 충전된 커팅 전극(31)으로부터 나오는 전류는 정면(32)에서 높은 전류 밀도를 가져, 조직이 급속 건조에 의해, 그리고 커팅 전극(31)에서의 고 전류에 의해 생성되는 커팅 스파크에 의해 그곳에서 분리된다. 그러나, 조직 리셉터클(53, 54) 내의 전류 밀도는 낮아서, 조직 위축이 여기서 거의 전혀 일어나지 않는다. 그곳에 형성되는 조직 벌지(bulge)는, 조직이 봉합 처리의 마무리 전에 갈라지더라도, 조직 시임이 툴(12) 밖으로 미끄러지는 것을 방지한다.
커팅 전류는 커플링 커패시터(67)에 의해 제한된다. 커팅 전류는 높아서, 커팅 전극(31)에서의 커팅 전류에 의한 조직(45)의 건조 및 변성 후에, 조직을 통한 컷을 생성하기 위해 커팅 스파크가 발생될 수 있다. 그러나, 커플링 커패시터(67)는 조직 리셉터클 내의 높은 전류 밀도로 이어질 수준으로의 전류의 증가가 안전하게 배제되는 방식으로 치수설정된다. 이에 의해, 조직 리셉터클(53, 54) 내에 위치된 조직이 과도하게 위축되고 이에 의해 봉합 처리의 마무리 전에 스퀴즈 갭(45, 46) 밖으로 빠져나가는 것이 방지된다.
높은 커팅 전류(Us)와 커플링 커패시터(67)의 상호작용은 커팅 전극의 영역에서 조직의 건조 단계 동안 커팅 전류를 제한하고, 도시된 툴 기하학적 형상과 함께, 고도의 커팅 품질 및 고도의 처리 안전성을 갖고서 생물학적 조직을 신속하고 확실하게 절개하는 비결을 보장한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 커플링 커패시터가 전류를 유도하기 위해 라인(65) 내에 제공될 수 있다. 더욱이, 커플링 커패시터(67) 대신에, 하나 또는 수개의 커패시터를 포함할 수 있는 상이한 전류 제한 구성요소 또는 구성요소의 상호연결이 제공될 수 있다.
조직의 동시 응고 및 절개를 위해 제공되는 기구(10)는 봉합 처리 동안 조직을 툴(12) 내에 고정하기 위해서 조직 벌지를 형성하기 위해 커팅 전극(31)과 봉합 전극(19) 사이에 조직 리셉터클(53)을 갖는다. 커다란 조직 벌지의 형성을 가능하게 만들기 위해, 그리고 조직 벌지의 위축을 방지하기 위해, 커팅 전극(31)은, 바람직하게는 커플링 커패시터(67)의 형태의, 전류 제한 요소에 의해 공급받는다. 이에 의해, 특히, 쉽게 갈라질 수 있지만 봉합에 긴 시간을 필요로 하는 조직의 경우에, 고도의 처리 안전성이 달성될 수 있다.
8 : 시스템 9 : 발전기
10 : 기구 11 : 샤프트
12 : 툴 13 : 하우징
14 : 작동 요소 15, 16 : 브랜치
17 : 피벗축 18 : 본체
19, 20 : 제 1 (상부) 봉합/응고 전극
21 : 봉합 전극(19, 20) 사이의 공간
22 : 커팅 전극 지지체 23 : 커팅 전극 지지체의 기부
23a : 기부 면 24 : 연장부
25, 26 : 봉합 전극(19, 20)의 개별 전극
27, 28 : 절연 영역 29 : 절연 코팅
30 : 조직 31 : 커팅 전극
32 : 정면 33, 34 : 홈 벽
35 : 본체 36, 37 : 본체(35)의 조오
38 : 홈 39, 40 : 카운터 전극
41 : 절연 코팅 42 : 카운터 베어링 요소
43 : 스프링 요소 44 : 추력 면
45, 46 : 스퀴즈 갭 47, 48 : 라인
ß : 둔각 S : 교차점
53, 54 : 조직 리셉터클 V : 조직 리셉터클(53, 54)의 수직 연장
H : 조직 리셉터클(53, 54)의 수평 연장
55, 56 : 개별 전극 57, 58 : 절연 영역
60 : 전력 공급 유닛 61 : 고주파 발전기
C : 커패시터 L : 코일
K : 커플러 권선 62 : 제어 요소
63 : 제어 모듈 T : 변압기
64, 65 : 라인 66 : 접지 와이어
Ua : 출력 전압 67 : 전류 제한 요소, 커플링 커패시터
Us : 커팅 전압 68 : 라인
69 : 어댑터 KS : 커플러 권선

Claims (15)

  1. 시스템(8)에 있어서,
    기구(instrument)(10)로서,
    적어도 하나의 응고 전극(coagulation electrode)(19, 20),
    적어도 하나의 커팅 전극(cutting electrode)(31), 및
    적어도 하나의 카운터 전극(counter electrode)(39, 40)을 갖는, 상기 기구(10)와,
    발전기(9) 및 변압기(T)로 이루어진 에너지 공급 유닛을 포함하고,
    상기 커팅 전극(31)은 전기 전도성 정면(front face)(32)을 갖고, 상기 응고 전극(19, 20)을 향하는 측방향 표면 상에서 가장 큰 정도로 전기적으로 절연되도록 구성되며,
    상기 변압기(T)는,
    상기 커팅 전극(31)과 연결된 제 1 출구(outlet)(A1), 및
    상기 응고 전극(19, 20)과 연결된 제 2 출구(A2)를 가지며,
    상기 커팅 전극(31), 상기 응고 전극(19, 20) 및 상기 카운터 전극(39, 40)은 툴(tool)(12)의 브랜치(branch)(15, 16) 내에 배치되고, 상기 브랜치(15, 16) 중 하나는 다른 하나의 브랜치를 향해, 그리고 다른 하나의 브랜치로부터 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 출구(A1)와 상기 커팅 전극(31) 사이에 적어도 하나의 전류 제한 요소(67)가 위치되고, 상기 전류 제한 요소(67)는 커플링 커패시터에 의해 형성되며,
    상기 제 1 및 제 2 출구(A1, A2)는, 하나의 공통 일차 권선(W1)과 연결되는 적어도 하나의 이차 권선(W2)에 의해 형성되며,
    상기 제 1 출구(A1)에서의 커팅 전압(Us)은 상기 제 2 출구(A2)에서의 응고 전압(Ua)보다 높은 것을 특징으로 하는
    시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커팅 전극(31) 및 상기 카운터 전극(39, 40)은 상기 기구(10)의 2개의 상이한 브랜치(15, 16)에 위치되고, 상기 2개의 상이한 브랜치(15, 16) 중 적어도 하나의 브랜치(15)는 다른 하나의 브랜치를 향해, 그리고 다른 하나의 브랜치로부터 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있으며, 상기 2개의 상이한 브랜치(15, 16)는 조직 리셉터클(tissue receptacle)(53, 54)만큼 상기 커팅 전극(31)으로부터 분리되어 있는 스퀴즈 갭(squeeze gap)(45, 46)을 규정하는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조직 리셉터클(53, 54)은 상기 스퀴즈 캡(45, 46) 위로 브랜치(15, 16) 중 하나 내로뿐만 아니라 상기 스퀴즈 갭(45, 46) 아래로 브랜치(15, 16) 중 다른 하나 내로 연장되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커팅 전극(31)의 반대편에는 절연된 카운터 베어링 요소(counter bearing element)(42)가 위치되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 카운터 베어링 요소(42)는 변위가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카운터 베어링 요소(42)는 탄성적으로 장착되거나 구성되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응고 전극(19, 20)은 서로 거리를 두고 있는 일련의 개별 전극(25, 26)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카운터 전극(39, 40)은 서로 거리를 두고 있는 일련의 개별 전극(55, 56)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응고 전극(19, 20)의 개별 전극(25, 26)과 상기 카운터 전극(39, 40)의 개별 전극(55, 56)은 서로 중첩되지 않도록 배열되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변압기(T)는, 상기 제 1 출구(A1)가 상기 제 2 출구(A2)보다 높은 전압을 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 제한 요소(67)의 임피던스는 상기 변압기(T)의 제 1 출구(A1)에서의 상기 변압기(T)의 내부 저항보다 큰 것을 특징으로 하는
    시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 제한 요소(67)의 임피던스는 상기 변압기(T)의 제 2 출구(A2)에서의 상기 변압기(T)의 내부 저항보다 큰 것을 특징으로 하는
    시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변압기(T)는 응고 전압(Ua)을 공급받는 권선(W1)을 갖고, 출구(A1, A2)에서의 출력 전압은, 커팅이 응고와 동시에 시작되고 응고 처리의 종료 전에 완료되도록 크기 설정되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
  15. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카운터 베어링 요소(42)는 탄성중합체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
    시스템.
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