WO2020126540A1 - Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches instrument, elektrochirurgisches instrument und verfahren zum herstellen einer elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches instrument - Google Patents

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electrode
electrosurgical instrument
oxide
electrode device
platinum wire
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Oliver Kriese
Thomas Loibl
Markus WOHLSCHLOEGEL
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Robert Bosch Gmbh
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    • A61B2218/002—Irrigation

Definitions

  • Electrode device for an electrosurgical instrument
  • the invention is based on a device or a method according to the type of the independent claims.
  • High-frequency electrical alternating current can be used in electrosurgery in order to produce a thermal effect in a targeted manner. This is done by means of an electrode by generating Joule heat as a result of the HF current flowing through the tissue. In this way, for example, bleeding in surgical
  • Tissue cuts can be stopped or prevented.
  • US6013076 describes an electrosurgical instrument for producing the thermal effect in tissue.
  • Electrode touches the tissue US2004054366 describes such a plasma surgical instrument.
  • Electrode device for an electrosurgical instrument a electrosurgical instrument, using an oxide reinforced
  • an electrode which is formed from an oxide-reinforced platinum wire is advantageous for electrosurgical applications due to its mechanical strength, its temperature resistance, its connection properties and its oxidation resistance.
  • the mechanical strength of the oxide-reinforced platinum wire advantageously enables high wire strength, and thus deformation without resetting.
  • the oxidation resistance of the platinum wire is also advantageous with regard to erosion of the electrode, which advantageously increases the service life of the electrode, which means, for example, that no replacement of the electrode is required during a surgical procedure.
  • the electrode device for an electrosurgical instrument.
  • the electrode device comprises an electrode for producing a thermal effect in a tissue.
  • the electrode is formed from an oxide-reinforced platinum wire.
  • electrosurgery can be understood as high-frequency surgery, with plasma surgery as a sub-area of electrosurgery.
  • the electrosurgical instrument can be, for example
  • Loop electrode for tissue resection, or a probe for argon plasma coagulation can be used as
  • electrosurgical instrument or as an electrosurgical
  • Instrument component can be realized.
  • the thermal tissue effect that can be achieved by means of the electrode can have a thermal bandwidth of one Coagulation at temperatures above approx. 60 degrees Celsius, via a separation at temperatures greater than 100 degrees Celsius up to evaporation
  • oxide-reinforced platinum wire can also be referred to as oxide dispersion-hardened platinum wire.
  • the electrode device can be a
  • a cavity can be formed in the insulation element.
  • a first end of the electrode can be in the cavity
  • the insulation element can, for example, be formed from a ceramic material such as aluminum oxide, zirconium oxide or a mixed form thereof. Ceramic components are proven as
  • the cavity can be formed in a ceramic green body, for example by means of injection molding, 3D printing or pressing.
  • Platinum wire by means of the oxide reinforcement can advantageously avoid cracks and unwanted loosening of the components at changing operating temperatures. This enables a stable connection of the ceramic insulation element to the electrode and thereby advantageously increases safety when using the electrode device.
  • the insulation element and the electrode can be non-positively connected. If the insulation element is formed from ceramic, for example, the cavity can have an inner diameter in a green state of the ceramic insulation element, which is around one
  • Isolation element is increased. By shrinking the ceramic
  • the insulation element on the first end of the platinum wire after the thermal manufacturing process can be non-positively connected to the electrode.
  • the frictional connection can, for example, be additionally supported cohesively by placing an order
  • a binder component of the platinum paste can be compatible with a binder component of the ceramic insulation element in the green state.
  • the electrode can be a ceramic
  • the ceramic matrix reinforcement can not only be a local reinforcement, but the electrode can have an entire length via the matrix reinforcement.
  • oxide-ceramic particles for example made of zirconium oxide
  • the oxide-strengthened platinum wire can, for example, consist of over 90 percent, for example 95 percent or 99 percent, of platinum or a platinum alloy, for example with rhodium, gold or palladium.
  • the remaining mass fraction of the oxide-strengthened platinum wire can consist of one or more metals oxidized with oxygen, for example of cerium (Ce), zirconium (Zr), scandium (Sc) or yttrium (Y).
  • Ceramic solidification is advantageous for mechanical solidification of the platinum wire and thus the electrode.
  • the ceramic matrix reinforcement advantageously increases one
  • the diameter of the electrode can be smaller than one millimeter, in particular smaller than 0.6 millimeters.
  • the electrode can have a uniform diameter.
  • the diameter can be, for example, 0.2 millimeters, or 0.3 millimeters or 0.4 millimeters or 0.5 millimeters.
  • the electrode can advantageously be designed as a miniaturized instrument or as a miniaturized instrument component for the field of electrosurgery and plasma surgery.
  • the electrode can be designed as a loop electrode or as a needle electrode or as a leaf electrode or as a knife electrode or as a coagulation electrode.
  • the electrode can thus advantageously be shaped differently depending on the use of the electrode for the electrosurgical instrument.
  • the electrosurgical instrument can be designed, for example, as a resectoscope or as an electrosurgical unit for monopolar or bipolar coagulation be.
  • the electrosurgical can be used as a plasma surgical instrument
  • Instrument can be designed, for example, as a probe for argon plasma coagulation.
  • the plasma device can be used to ignite the plasma without contacting the tissue, thereby causing an undesired
  • Support element can be realized due to the increased strength of the oxide-reinforced platinum wire of the electrode.
  • a method for producing an electrode device for an electrosurgical instrument has at least one step of providing an electrode formed from an oxide-reinforced platinum wire for producing a thermal effect in a tissue. Furthermore, the method has a step of providing an insulation element in which a cavity is formed. The method also includes a step of inserting a first end of the electrode into the cavity. In the insertion step, the electrode is non-positively connected to the insulation element around the electrosurgical instrument
  • Figure 1 is a schematic representation of an electrode device for an electrosurgical instrument according to an embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a part of an electrode made of oxide-reinforced platinum wire according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an electrosurgical instrument with an electrode device according to an exemplary embodiment
  • Fig. 4 is a flowchart of a method for manufacturing a
  • Electrode device for an electrosurgical instrument according to an embodiment.
  • advantageous exemplary embodiments of the present invention are shown in the various figures
  • the electrode device 100 comprises an electrode 105 for producing a thermal effect in a tissue.
  • the electrode 105 is formed from an oxide-reinforced platinum wire.
  • the electrode 105 shown here with the oxide-reinforced platinum wire can be used as in electrosurgery and in plasma surgery.
  • the length of the electrode 105 shown here is an example, the length and the shape of the electrode 105 can be shaped depending on the use of the electrode 105.
  • An exemplary material composition is described with reference to FIG. 2, which shows a section 112 of the electrode 105.
  • the electrode device 100 also has an insulation element 110.
  • a cavity 115 is formed in the insulation element 110.
  • a first end of the electrode 105 is received in the cavity 115.
  • the insulation element 110 is formed here from a ceramic material, for example from aluminum oxide, zirconium oxide or a mixed form from the two ceramics mentioned.
  • the oxide-reinforced platinum wire of the electrode 105 has advantageous connection properties with respect to a connection to the ceramic materials from which the
  • Isolation element 110 is formed according to an embodiment.
  • the oxide reinforcement of the platinum wire makes it possible to use a thermal
  • the outer shape of the Isolation element 110 is exemplary and is used depending on the use of the
  • Electrode 105 and molded the electrosurgical instrument are Electrode 105 and molded the electrosurgical instrument.
  • the use of the oxide-reinforced platinum wire for the electrode 105 is advantageous in electrosurgery or plasma surgery.
  • the use of the electrode 105 shown here made of oxide-reinforced platinum has the advantage of increased high-temperature resistance and increased oxidation resistance. This is particularly advantageous when the electrode device 100 is used in plasma surgery: the resistance to oxidation leads to an improved plasma ignition property, as a result of which tissue contact can be avoided when plasma is ignited, which prevents unwanted tissue damage.
  • the plasma is stable plasma and not pulsating or interrupted, which enables homogeneous operation with the electrode device 100.
  • the oxidation resistance of the platinum reduces erosion, which is advantageous with regard to the period of use of the electrode 105 and helps to avoid changing the electrode 105 during an operation.
  • the electrode 105 can be connected stably to a ceramic component, such as the insulation element 110 formed, for example, from ceramic.
  • the insulation element 110 and the electrode 105 are non-positively connected.
  • the insulation element 110 to connect the insulation element 110 to the electrode in a force-locking manner
  • Ceramic green body produced as the basis for the insulation element 110 is ceramic green body produced as the basis for the insulation element 110.
  • ceramic powder is mixed with binder components in order to obtain a plasticizable mass.
  • the cavity 115 is then formed in the green body, for example by means of pressing, injection molding or 3D printing.
  • the inside diameter of the cavity 115 has a dimension which is increased by a shrinkage factor compared to the dimension of the cavity 115 in the sintered state.
  • the dimension of the inner diameter of the cavity 115 in the sintered state is smaller by a certain value than the dimension of the diameter of the electrode formed from the oxide-reinforced platinum wire at room temperature.
  • the electrode 105 has a diameter that is less than one millimeter, in particular less than 0.6 millimeter.
  • the oxide-reinforced platinum wire of the electrode 105 has, for example, a uniform diameter throughout.
  • the diameter can be 0.2 millimeters, or 0.3 millimeters, or 0.4 millimeters or 0.5 millimeters. This dimension of the diameter advantageously enables the
  • miniaturized instrument or as a miniaturized instrument component for the field of electrical and plasma surgery.
  • the electrode 105 is designed as a needle electrode.
  • the electrode 105 can also be designed as a loop electrode or as a leaf electrode or as a knife electrode.
  • the oxide-reinforced platinum wire is shaped in the appropriate shape to form electrode 105.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a part of an electrode 105 made of oxide-reinforced platinum wire according to an exemplary embodiment.
  • the section 112 of the oxide-reinforced platinum wire marked in FIG. 1 is shown as part of the electrode 105.
  • the electrode 105 has a ceramic matrix reinforcement. The ceramic
  • Matrix reinforcement is shown here by way of example using the cutout 112, but can extend over the entire length of the electrode 105.
  • a mechanical solidification is achieved by admixing oxide-ceramic particles in the platinum matrix, as a result of which the electrode 105 has a high wire strength having. This is advantageous in terms of deformation of the oxide-reinforced platinum wire without resetting.
  • the ceramic matrix reinforcement of the electrode 105 is achieved by admixing oxide particles 205 into a platinum matrix 210.
  • the platinum matrix 210 for example, is admixed with zirconium oxide as oxide particles 205.
  • the electrode 105 consists, for example, of over 90 percent, that is to say 95 percent or 97 percent or 99 percent of platinum or a platinum alloy, for example with rhodium, gold or palladium. This is the mass fraction of the platinum matrix 210.
  • the remaining mass fraction of the electrode 105 consists of the oxide particles 205, that is to say of one or more metals oxidized with oxygen, for example of cerium (Ce), zirconium (Zr), scandium (Sc) or yttrium (Y) ).
  • the admixing of oxide-ceramic particles 205 into the platinum matrix 210 also results in mechanical strengthening
  • the ceramic matrix reinforcement of the platinum matrix 210 is also advantageous for coupling (adherence) of reaction solders, soft and hard solders of different metals to oxide and non-oxide ceramics and the oxide-ceramic-reinforced platinum wire of the electrode 105.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of an electrosurgical
  • Instruments 300 with an electrode device 100 according to one
  • the electrode device 100 shown here is similar or corresponds to the exemplary embodiment described with reference to FIG. 1 and accordingly also includes this in addition to the electrode 105
  • the electrosurgical instrument 300 shown here can also be implemented as a plasma surgical instrument.
  • the electrode 105 is surrounded by a sleeve 320 for conducting a fluid, for example argon.
  • the electrosurgical instrument 300 can also be implemented with the electrode 105 without a further support element, due to the increased strength of the oxide-reinforced platinum wire of the electrode 105.
  • the electrosurgical instrument 300 shown here is also available as
  • the electrosurgical instrument 300 has a housing 330 with electrical connections and optionally a connection for supplying a fluid that can be used for plasma-surgical surgery.
  • 4 shows a flowchart of a method 400 for producing a
  • Electrode device for an electrosurgical instrument according to an embodiment.
  • the method 400 described here is a
  • Embodiment of the above-mentioned electrode device can be produced.
  • the method 400 comprises a step 405 of providing an electrode formed from an oxide-reinforced platinum wire for producing a thermal effect in a tissue.
  • the method 400 comprises a step 410 of providing an insulation element in which a cavity is formed, and a step 415 of inserting a first end of the electrode into the cavity.
  • the electrode is non-positively connected to the insulation element in order to make the electrosurgical

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenvorrichtung (100) für ein elektrochirurgisches Instrument (300). Die Elektrodenvorrichtung (100) umfasst eine Elektrode (105) zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe. Die Elektrode (105) ist aus einem oxidverstärkten Platindraht ausgeformt.

Description

Beschreibung
Titel
Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument,
elektrochirurgisches Instrument und Verfahren zum Herstellen einer
Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
In der Elektrochirurgie kann hochfrequenter elektrischer Wechselstrom (HF- Strom) genutzt werden, um in Gewebe einen thermischen Effekt gezielt herbeizuführen. Dies geschieht mittels einer Elektrode durch die Erzeugung Joulescher Wärme als Resultat des durch das Gewebe fließenden HF-Stroms. Auf diese Weise können beispielsweise Blutungen bei chirurgischen
Gewebeschnitten gestoppt oder verhindert werden. Die US6013076 beschreibt ein elektrochirurgisches Instrument zum Erzeugen des thermischen Effektes in Gewebe.
Zudem ist es möglich, mit Hilfe eines zusätzlichen Fluids, beispielsweise
Argongas oder physiologischer Kochsalzlösung ein Plasma zu erzeugen und damit einen vergleichbaren Gewebeeffekt herbeizuführen, ohne dass die
Elektrode das Gewebe berührt. Die US2004054366 beschreibt ein solches plasmachirurgisches Instrument.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine
Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument, ein elektrochirurgisches Instrument, ein Verwenden eines oxidverstärkten
Platindrahts zum Ausformen einer Elektrode für eine Elektrodenvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenvorrichtung für ein
elektrochirurgisches Instrument gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Elektrode, die aus einem oxidverstärktem Platindraht ausgeformt ist, durch ihre mechanische Festigkeit, ihre Temperaturbeständigkeit, ihre Verbindungseigenschaften und ihre Oxidationsbeständigkeit vorteilhaft für elektrochirurgische Anwendungen ist. Die mechanische Festigkeit des oxidverstärkten Platindrahts ermöglicht vorteilhafterweise eine hohe Drahtfestigkeit, und damit eine Deformation ohne Rückstellung. Zudem ist es vorteilhafterweise möglich, mittels der
Oxidverstärkung des Platindrahts einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Platindrahts einzustellen, was ein stabiles Verbinden mit anderen
Werkstoffen ermöglicht. Die Oxidationsbeständigkeit des Platindrahts ist auch vorteilhaft in Bezug auf eine Erosion der Elektrode, was vorteilhafterweise eine Einsatzdauer der Elektrode erhöht, wodurch beispielsweise kein Auswechseln der Elektrode während eines chirurgischen Eingriffs erforderlich ist.
Es wird eine Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument vorgestellt. Die Elektrodenvorrichtung umfasst eine Elektrode zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe. Die Elektrode ist aus einem oxidverstärktem Platindraht ausgeformt.
Unter dem Begriff Elektrochirurgie kann die Hochfrequenz-Chirurgie verstanden werden, mit der Plasmachirurgie als Teilgebiet der Elektrochirurgie. Bei dem elektrochirurgischen Instrument kann es sich beispielsweise um eine
Schlingenelektrode für eine Geweberesektion handeln, oder um eine Sonde für eine Argonplasma- Koagulation. Die Elektrodenvorrichtung kann als
elektrochirurgisches Instrument oder als elektrochirurgische
Instrumentenkomponente realisiert sein. Der mittels der Elektrode erzielbare thermische Gewebeeffekt kann eine thermische Bandbreite von einer Koagulation bei Temperaturen ab ca. 60 Grad Celsius, über eine Trennung bei Temperaturen größer als 100 Grad Celsius bis zum Verdampfen bei
Temperaturen oberhalb von 200 Grad Celsius aufweisen. Der oxidverstärkte Platindraht kann auch als oxiddispersionsverhärteter Platindraht bezeichnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Elektrodenvorrichtung ein
Isolationselement aufweisen. In dem Isolationselement kann eine Kavität ausgeformt sein. Ein erstes Ende der Elektrode kann in der Kavität
aufgenommen sein. Das Isolationselement kann beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder einer Mischform daraus ausgeformt sein. Keramische Komponenten sind bewährt als
Isolationselement in elektrochirurgischen Geräten. Zum Aufnehmen des ersten Endes der Elektrode kann in einem keramischen Grünkörper beispielsweise mittels Spritzguss, 3D-Drucken oder Pressen die Kavität ausgeformt werden. Durch das Einstellen des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des
Platindrahtes mittels der Oxidverstärkung können vorteilhafterweise Risse und ein ungewolltes Lösen der Komponenten bei wechselnden Einsatztemperaturen vermieden werden. Dies ermöglicht ein stabiles Verbinden des keramischen Isolationselements mit der Elektrode und steigert dadurch vorteilhafterweise eine Sicherheit bei einer Verwendung der Elektrodenvorrichtung.
Das Isolationselement und die Elektrode können gemäß einer Ausführungsform kraftschlüssig verbunden sein. Wenn das Isolationselement beispielsweise aus Keramik ausgeformt ist, kann die Kavität in einem Grünzustand des keramischen Isolationselements einen Innendurchmesser aufweisen, der um einen
Schwindungsfaktor gegenüber einem gesinterten Zustand des
Isolationselements erhöht ist. Durch ein Schrumpfen des keramischen
Isolationselements auf das erste Ende des Platindrahts nach dem thermischen Herstellprozess kann das Isolationselement kraftschlüssig mit der Elektrode verbunden werden. Die kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise zusätzlich stoffschlüssig unterstützt werden, durch ein Aufträgen einer
Platinpaste mit oxidkeramischen Partikeln in der Kavität. Dabei kann eine Binderkomponente der Platinpaste kompatibel mit einer Binderkomponente des keramischen Isolationselements im Grünzustand sein. Die Elektrode kann gemäß einer Ausführungsform eine keramische
Matrixverstärkung aufweisen. Bei der keramischen Matrixverstärkung kann es sich nicht nur um eine lokale Verstärkung handeln, sondern die Elektrode kann über die Matrixverstärkung über eine gesamte Länge aufweisen. Zum Ausformen der keramischen Matrixverstärkung können einer Platinmatrix oxidkeramische Partikel, beispielsweise aus Zirkonoxid, beigemischt werden. Der oxidverfestigte Platindraht kann beispielsweise zu über 90 Prozent, beispielsweise zu 95 Prozent oder zu 99 Prozent aus Platin oder einer Platinlegierung, beispielsweise mit Rhodium, Gold oder Palladium, bestehen. Der verbleibende Masseanteil des oxidverfestigten Platindrahts kann aus einem oder mehreren mit Sauerstoff oxidierten Metallen, beispielsweise aus Cerium (Ce), Zirkonium (Zr), Scandium (Sc) oder Yttrium (Y), bestehen. Die keramische Verfestigung ist für eine mechanische Verfestigung des Platindraht und damit der Elektrode vorteilhaft. Zudem erhöht die keramische Matrixverstärkung vorteilhafterweise eine
Hochtemperaturfestigkeit des Platindrahts.
Ein Durchmesser der Elektrode kann gemäß einer Ausführungsform kleiner sein als ein Millimeter, insbesondere kleiner als 0,6 Millimeter. Die Elektrode kann einen gleichmäßigen Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser kann beispielsweise 0,2 Millimeter betragen, oder 0,3 Millimeter oder 0,4 Millimeter oder 0,5 Millimeter. Vorteilhafterweise kann die Elektrode dadurch als miniaturisiertes Instrument oder als miniaturisierte Instrumentenkomponente für den Bereich der Elektro- und Plasmachirurgie ausgeführt sein.
Zudem kann die Elektrode gemäß einer Ausführungsform als Schlingenelektrode oder als Nadelelektrode oder als Blattelektrode oder als Messerelektrode oder als Koagulationselektrode ausgeführt sein. Vorteilhafterweise kann die Elektrode somit je nach Verwendung der Elektrode für das elektrochirurgische Instrument unterschiedlich ausgeformt sein.
Mit diesem Ansatz wird auch ein elektrochirurgisches Instrument mit einer Ausführungsform der vorstehend genannten Elektrodenvorrichtung vorgestellt. Das elektrochirurgische Instrument kann beispielsweise als Resektoskop oder als Elektrochirurgiegerät für monopolare oder bipolare Koagulation ausgeführt sein. Als plasmachirurgisches Instrument kann das elektrochirurgisches
Instrument beispielsweise als Sonde für die Argonplasma- Koagulation ausgeführt sein. Vorteilhafterweise ist mittels der Elektrodenvorrichtung eine Zündung des Plasmas ohne Gewebekontakt möglich, wodurch eine ungewollte
Gewebeschädigung verhindert werden kann. Zudem ist auch eine Realisierung des elektrochirurgischen Instruments mit der Elektrode ohne weiteres
Stützelement realisierbar, durch die erhöhte Festigkeit des oxidverstärkten Platindrahts der Elektrode.
Es wird zudem ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument vorgestellt. Das Verfahren weist zumindest einen Schritt des Bereitstellens einer aus einem oxidverstärktem Platindraht ausgeformten Elektrode zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe auf. Ferner weist das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines Isolationselements auf, in dem eine Kavität ausgeformt ist. Außerdem weist das Verfahren einen Schritt des Einführens eines ersten Endes der Elektrode in die Kavität auf. Im Schritt des Einführens wird die Elektrode kraftschlüssig mit dem Isolationselement verbunden, um das elektrochirurgische Instrument
herzustellen.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils einer Elektrode aus oxidverstärktem Platindraht gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektrochirurgischen Instruments mit einer Elektrodenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer
Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektrodenvorrichtung 100 für ein elektrochirurgisches Instrument gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Elektrodenvorrichtung 100 umfasst eine Elektrode 105 zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe. Die Elektrode 105 ist aus einem oxidverstärkten Platindraht ausgeformt. Die hier gezeigte Elektrode 105 mit dem oxidverstärkten Platindraht ist zur Verwendung als in der Elektrochirurgie und in der Plasmachirurgie einsetzbar. Die hier gezeigte Länge der Elektrode 105 ist beispielhaft, die Länge und die Form der Elektrode 105 ist je nach Verwendung der Elektrode 105 ausformbar. Eine beispielhafte Materialzusammensetzung ist anhand von Fig. 2 beschrieben, die einen Ausschnitt 112 der Elektrode 105 zeigt.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Elektrodenvorrichtung 100 zudem ein Isolationselement 110 auf. In dem Isolationselement 110 ist eine Kavität 115 ausgeformt. Ein erstes Ende der Elektrode 105 ist in der Kavität 115 aufgenommen. Das Isolationselement 110 ist hier aus einem keramischen Werkstoff ausgeformt, beispielsweise aus Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder einer Mischform aus den beiden genannten Keramiken. Der oxidverstärkte Platindraht der Elektrode 105 weist vorteilhafte Verbindungseigenschaften in Bezug auf eine Verbindung mit den keramischen Werkstoffen auf, aus denen das
Isolationselement 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgeformt ist. Mittels der Oxidverstärkung des Platindrahts ist es möglich, einen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten des Platins der Elektrode 105 an den der Keramik des Isolationselements 110 anzupassen. Dadurch ist eine stabile Verbindung des Isolationselements 110 mit der Elektrode 105 möglich, was eine Zuverlässigkeit des chirurgischen Instruments mit der Elektrode 105 steigert. Zudem werden dadurch vorteilhafterweise Risse sowie ein ungewolltes Lösen der der Elektrode 105 und des Isolationselements voneinander bei wechselnden
Einsatztemperaturen vermieden. Die hier gezeigte äußere Form des Isolationselements 110 ist beispielhaft und wird je nach Verwendung der
Elektrode 105 und Ausformung des elektrochirurgischen Instruments ausgeformt.
Die Verwendung des oxidverstärkten Platindrahtes für die Elektrode 105 ist in der Elektro- bzw. Plasmachirurgie vorteilhaft. Gegenüber einer Verwendung eines Elektrodendrahts aus einem Refraktärmetall wie Wolfram oder Molybdän als Zündelektroden hat die Verwendung der hier gezeigten Elektrode 105 aus oxidverstärktem Platin den Vorteil einer erhöhten Hochtemperaturbeständigkeit und einer erhöhten Oxidationsbeständigkeit. Dies ist insbesondere bei der plasmachirurgischen Verwendung der Elektrodenvorrichtung 100 vorteilhaft: Die Oxidationsbeständigkeit führt zu einer verbesserten Plasma-Zündeigenschaft, wodurch bei einem Zünden von Plasma ein Gewebekontakt vermieden werden kann, was eine ungewollte Gewebeschädigung verhindert. Zudem ist das Plasma stabiles Plasma und nicht pulsierend oder unterbrochen, was ein homogenes Operieren mit der Elektrodenvorrichtung 100 ermöglicht. Zusätzlich verringert die Oxidationsbeständigkeit des Platins eine Erosion, was vorteilhaft bezüglich einer Einsatzdauer der Elektrode 105 ist und zum Vermeiden eines Wechselns der Elektrode 105 während einer Operation beiträgt.
Zudem ist die Elektrode 105 stabil mit einer keramischen Komponente wie dem beispielsweise aus Keramik ausgeformten Isolationselement 110 verbindbar. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Isolationselement 110 und die Elektrode 105 kraftschlüssig verbunden. Zum kraftschlüssigen Verbinden des Isolationselements 110 mit der Elektrode wird beispielsweise ein
keramischer Grünkörper als Basis für das Isolationselement 110 hergestellt.
Dazu wir Keramikpulver mit Binderkomponenten versetzt, um eine plastifizierbare Masse zu erhalten. In dem Grünkörper wird dann die Kavität 115 ausgeformt, beispielsweise mittels Pressen, Spritzguss oder 3D-Druck. Der
Innendurchmesser der Kavität 115 hat im Grünzustand ein Maß, das um einen Schwindungsfaktor gegenüber dem Maß der Kavität 115 im gesinterten Zustand erhöht ist. Dabei ist das Maß des Innendurchmessers der Kavität 115 im gesinterten Zustand um einen bestimmten Wert geringer als das Maß des Durchmessers der aus dem oxidverstärktem Platindraht ausgeformten Elektrode bei Raumtemperatur. Dadurch ergibt sich nach dem thermischen Herstellprozess durch Schrumpfen des keramischen Isolationselements 110 auf das Metall der Elektrode 105 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Isolationselement 110 und der Elektrode 105. Hier ist beispielhaft eine Metall- Keramik- Verbindungszone 120 markiert. Zusätzlich dazu wird optional in die Kavität 115 eine Platinpaste aufgebracht. Die Platinpaste ist mit oxidkeramischen Partikeln vermischt und die Binderkomponenten der Platinpaste sind kompatibel mit den Binderkomponenten des keramischen Grünkörpers. Auf diese Weise kann das Verbinden des Isolationselements 110 mit der Elektrode 105 noch befördert werden.
Die Elektrode 105 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Durchmesser auf, der kleiner ist als ein Millimeter, insbesondere kleiner als 0,6 Millimeter. Der oxidverstärkte Platindraht der Elektrode 105 weist hier beispielhaft einen durchgängig gleichmäßigen Durchmesser auf. Der Durchmesser kann 0,2 Millimeter betragen, oder 0,3 Millimeter, oder 0,4 Millimeter oder 0,5 Millimeter. Diese Abmessung des Durchmessers ermöglicht vorteilhafterweise, die
Elektrode 105 und die hier gezeigte Elektrodenvorrichtung 100 als
miniaturisiertes Instrument oder als miniaturisierte Instrumentenkomponente für den Bereich der Elektro- und Plasmachirurgie auszuführen.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Elektrode 105 als Nadelelektrode ausgeführt. Alternativ dazu kann die Elektrode 105 auch als Schlingenelektrode oder als Blattelektrode oder als Messerelektrode ausgeführt sein. Dazu wird der oxidverstärkte Platindraht in der entsprechenden Form zur Elektrode 105 ausgeformt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Elektrode 105 aus oxidverstärkten Platindraht gemäß einem Ausführungsbeispiel. Als Teil der Elektrode 105 ist der in Fig. 1 markierte Ausschnitt 112 des oxidverstärkten Platindrahts gezeigt. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Elektrode 105 eine keramische Matrixverstärkung auf. Die keramische
Matrixverstärkung ist hier beispielhaft anhand des Ausschnitts 112 gezeigt, kann aber über die gesamte Länge der Elektrode 105 verlaufen. Durch ein Beimischen von oxidkeramischen Partikeln in die Platinmatrix wird eine mechanische Verfestigung erreicht, wodurch die Elektrode 105 eine hohe Drahtfestigkeit aufweist. Dies ist vorteilhaft in Bezug auf eine Deformation des oxidverstärkten Platindrahts ohne Rückstellung.
Die keramische Matrixverstärkung der Elektrode 105 wird durch ein Beimischen von Oxidpartikeln 205 in eine Platinmatrix 210 erreicht. Der Platinmatrix 210 wird beispielsweise Zirkonoxid als Oxidpartikel 205 beigemischt. Dazu besteht die Elektrode 105 beispielsweise zu über 90 Prozent, also zu 95 Prozent oder zu 97 Prozent oder zu 99 Prozent aus Platin oder einer Platinlegierung, beispielsweise mit Rhodium, Gold oder Palladium. Dies ist der Masseanteil der Platinmatrix 210. Der verbleibende Masseanteil der Elektrode 105 besteht aus den Oxidpartikeln 205, also aus einem oder mehreren mit Sauerstoff oxidierten Metallen, beispielsweise aus Cerium (Ce), Zirkonium (Zr), Scandium (Sc) oder Yttrium (Y). Durch das Beimischen von oxidkeramischen Partikeln 205 in die Platinmatrix 210 wird neben der mechanischen Verfestigung auch eine
Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Platins an den der Keramik erreicht. Dies ist vorteilhaft für eine Kompatibilität und Kontrollierbarkeit bei dem Verbinden der Elektrode 105 mit einer keramischen Komponente wie dem Isolationselement. Die keramische Matrixverstärkung der Platinmatrix 210 ist auch vorteilhaft für eine Ankopplung (Adhärenz) von Reaktionsloten, Weich- und Hartloten verschiedener Metalle auf Oxid- und Nichtoxidkeramiken sowie dem oxidkeramikverstärkten Platindraht der Elektrode 105.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrochirurgischen
Instruments 300 mit einer Elektrodenvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Die hier gezeigte Elektrodenvorrichtung 100 ähnelt oder entspricht dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel und umfasst entsprechend neben der Elektrode 105 beispielhaft auch das
Isolationselement 110. Das hier gezeigte elektrochirurgische Instrument 300 ist auch als plasmachirurgisches Instrument ausführbar. In diesem Fall ist die Elektrode 105 von einer Hülse 320 zum Leiten eines Fluids, beispielsweise Argon, umgeben. Zudem ist auch eine Realisierung des elektrochirurgischen Instruments 300 mit der Elektrode 105 ohne weiteres Stützelement realisierbar, durch die erhöhte Festigkeit des oxidverstärkten Platindrahts der Elektrode 105. Das hier gezeigte elektrochirurgischen Instruments 300 ist auch als
miniaturisiertes Instrument oder als Instrumentenkomponente ausformbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das elektrochirurgische Instrument 300 ein Gehäuse 330 mit elektrischen Anschlüssen und optional eines Anschlusses zum Zuleiten eines zur plasmachirurgischen Chirurgie verwendbaren Fluids. Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Herstellen einer
Elektrodenvorrichtung für ein elektrochirurgisches Instrument gemäß einem Ausführungsbeispiel. Mit dem hier beschriebenen Verfahren 400 ist ein
Ausführungsbeispiel der obenstehend genannten Elektrodenvorrichtung herstellbar. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 405 des Bereitstellens einer aus einem oxidverstärktem Platindraht ausgeformten Elektrode zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe. Zudem umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 410 des Bereitstellens eines Isolationselements in dem eine Kavität ausgeformt ist, und einen Schritt 415 des Einführens eines ersten Endes der Elektrode in die Kavität. Im Schritt 415 des Einführens wird die Elektrode kraftschlüssig mit dem Isolationselement verbunden, um das elektrochirurgische
Instrument herzustellen.

Claims

Ansprüche
1. Elektrodenvorrichtung (100) für ein elektrochirurgisches Instrument (300), wobei die Elektrodenvorrichtung (100) folgendes Merkmal aufweist: eine Elektrode (105) zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe, wobei die Elektrode (105) aus einem oxidverstärkten
Platindraht ausgeformt ist.
2. Elektrodenvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, mit einem
Isolationselement (110), in dem eine Kavität (115) ausgeformt ist, wobei ein erstes Ende der Elektrode (105) in der Kavität (115) aufgenommen ist.
3. Elektrodenvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei das
Isolationselement (110) und die Elektrode (105) kraftschlüssig verbunden sind.
4. Elektrodenvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Elektrode (105) eine keramische
Matrixverstärkung aufweist.
5. Elektrodenvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei ein Durchmesser der Elektrode (105) kleiner ist als ein Millimeter, insbesondere kleiner als 0,6 Millimeter.
6. Elektrodenvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Elektrode (105) als Schlingenelektrode oder als Nadelelektrode oder als Blattelektrode oder als Messerelektrode oder als Koagulationselektrode ausgeführt ist.
7. Elektrochirurgisches Instrument (300) mit einer Elektrodenvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
8. Verwenden eines oxidverstärkten Platindrahts zum Ausformen einer Elektrode (105) zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe für eine Elektrodenvorrichtung (100) für ein elektrochirurgisches Instrument (300).
9. Verfahren (400) zum Herstellen einer Elektrodenvorrichtung (100) für ein elektrochirurgisches Instrument (300), wobei das Verfahren (400) folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen (405) einer aus einem oxidverstärktem Platindraht ausgeformten Elektrode (105) zum Erzeugen eines thermischen Effekts in einem Gewebe;
Bereitstellen (410) eines Isolationselements (110) in dem eine Kavität (115) ausgeformt ist; und
Einführen (415) eines ersten Endes der Elektrode (105) in die Kavität (115) und kraftschlüssiges Verbinden der Elektrode (105) mit dem Isolationselement (110), um das elektrochirurgische Instrument (300) herzustellen.
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