WO2022012893A1 - Electro-surgical instrument and method for examining tissue held by the electro-surgical instrument - Google Patents
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Abstract
The invention relates to an electro-surgical instrument (10) comprising jaws having two jaw parts (14, 15), wherein at least one coagulation and/or thermo-fusion electrode (21) is arranged on each jaw part (14, 15) on a tissue-facing side. Multiple sensor electrodes (30) are arranged in a distal end region (22) of each jaw part (14, 15). In a method for examining tissue (40) held by the electro-surgical instrument, an impedance of the tissue (40) is measured by sensor electrodes (30) of only one jaw part (15) and a characteristic tissue impedance is determined from same.
Description
Beschreibung description
Titel title
Elektrochirurgisches Instrument und Verfahren zur Untersuchung von mitels des elektrochirurgischen Instruments gegriffenem Gewebe Electrosurgical instrument and method for examining tissue grasped by the electrosurgical instrument
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrochirurgisches Instrument. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung von mittels des elektrochirurgischen Instruments gegriffenem Gewebe. The present invention relates to an electrosurgical instrument. Furthermore, the present invention relates to a method for examining tissue gripped by means of the electrosurgical instrument.
Stand der Technik State of the art
Bei der minimalinvasiven Chirurgie sind Blutungen nicht akzeptabel, da das Operationsgebiet beispielsweise nicht mit einem Tupfer zugänglich ist. Daher kommt ganz besonders in diesem Bereich die Elektrochirurgie zum Einsatz, bei der das Gewebe mittels einer Koagulation- und/oder Thermofusionselektrode vor dem Schnitt zunächst koaguliert oder thermofusioniert wird. Dabei wird das Gewebe thermisch durch einen hochfrequenten Stromfluss erhitzt und es kommt zu einem Gerinnen der Eiweiße, sowie zu einem Wasseraustrieb aus dem betroffenen Gewebeabschnitt. Dadurch ist ein verlässlicher Verschluss der Blutgefäße vor dem operativen Schnitt möglich. Bleeding is unacceptable in minimally invasive surgery because the surgical site is not accessible with a swab, for example. Electrosurgery is therefore used in this area in particular, in which the tissue is first coagulated or thermofused using a coagulation and/or thermofusion electrode before the cut. The tissue is thermally heated by a high-frequency current flow and the proteins coagulate and water is expelled from the affected tissue section. This enables a reliable closure of the blood vessels before the surgical incision.
Wenn ein elektrochirurgisches Instrument als bipolares Instrument ausgeführt ist, dass in beiden Maulteilen eines Mauls jeweils eine Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode aufweist, so kann die Gewebeimpedanz integral zwischen den beiden Elektroden gemessen werden. Da allerdings Unsicherheit darüber besteht, wieviel Gewebe von dem Maul gegriffen wurde, ist diese Gewebeimpedanz kein aussagekräftiges Maß für den Gewebetyp. Stattdessen wird beispielsweise in der WO 2009/010080 Al beschrieben, dass das Abgreifen einer Messspannung über Messaufnehmer an Koagulations- und/oder Thermofusionselektroden zur Erfassung der Dampfblasenbildung die in Folge der
zunehmenden Erwärmung des behandelten Gewebes auftritt verwendet werden kann. If an electrosurgical instrument is designed as a bipolar instrument that has a coagulation and/or thermofusion electrode in both jaw parts of a jaw, then the tissue impedance can be measured integrally between the two electrodes. However, since there is uncertainty as to how much tissue was grasped by the jaws, this tissue impedance is not a meaningful measure of tissue type. Instead, it is described, for example, in WO 2009/010080 A1 that tapping a measurement voltage via sensors on coagulation and/or thermofusion electrodes for detecting the formation of vapor bubbles as a result of the increasing heating of the tissue being treated can be used.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Das elektrochirurgische Instrument weist ein Maul mit zwei Maulteilen auf. Das Maul kann unter Veränderung des Öffnungswinkels zwischen den Maulteilen geöffnet und geschlossen werden. Zwischen den Maulteilen kann in dem Maul zu behandelndes Gewebe gegriffen werden. Die zur Innenseite des Mauls weisenden Seiten der Maulteile werden deshalb jeweils als Gewebeseite bezeichnet. Das elektrochirurgische Instrument ist als bipolares Instrument ausgeführt. Dies bedeutet, dass an jedem Maulteil an seiner Gewebeseite jeweils mindestens eine Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode angeordnet ist. Unter einer Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode wird dabei eine Elektrode verstanden, die für die Koagulation- und/oder Thermofusion des gegriffenen Gewebes eingerichtet ist. Insbesondere weist jedes Maulteil genau eine Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode auf, die U-förmig ausgeführt ist. The electrosurgical instrument has a jaw with two jaw parts. The mouth can be opened and closed by changing the opening angle between the jaw parts. Tissue to be treated can be gripped in the mouth between the jaw parts. The sides of the jaw parts pointing towards the inside of the mouth are therefore each referred to as the tissue side. The electrosurgical instrument is designed as a bipolar instrument. This means that at least one coagulation and/or thermofusion electrode is arranged on each jaw part on its tissue side. A coagulation and/or thermofusion electrode is understood to mean an electrode which is set up for the coagulation and/or thermofusion of the tissue gripped. In particular, each jaw part has exactly one coagulation and/or thermofusion electrode that is U-shaped.
In einem distalen Endbereich jedes Maulteils sind jeweils mehrere Sensorelektroden angeordnet. Dabei wird unter dem distalen Endbereich insbesondere ein Bereich verstanden, der eine gekrümmte Außenkante aufweist. Wenn die Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode als U-förmige Elektrode ausgeführt ist, dann verläuft der gekrümmte Bereich der Koagulations und/oder Thermofusionselektrode in diesem Endbereich. Die Sensorelektroden können insbesondere mittels Siebdruck oder Inkjet Druck auf ein Keramikträger des Maulteils aufgedruckt werden oder mittels Laserdirektstrukturierung auf einen Kunststoff isolationskörper des Maulteils aufgebracht werden. Auch das Einbringen der Sensoren als Einlegeteil in den Keramikträger oder in den Kunststoffisolationskörper ist möglich. Je nach Präparationsaufgabe des elektrochirurgischen Instruments kann nur eine kleine Gewebemenge an der Spitze des Mauls gefasst werden oder das Maul kann die maximal mögliche Gewebemenge umschließen. Durch die Anordnung der Sensorelektroden in dem Endbereich, ist die Gewebemenge zwischen den Sensorelektroden der beiden Maulteile jedoch immer gleich. Dies ermöglicht eine Impedanzanalyse des
gegriffenen Gewebes, ohne dass Unsicherheiten darüber bestehen, wieviel Gewebe zwischen den Sensorelektroden angeordnet ist. Um einerseits durch eine Auswertung der Impedanz zwischen unterschiedlichen Sensorelektrodenpaaren eine möglichst genaue Untersuchung des gegriffenen Gewebes zu ermöglichen und die Sensorelektroden andererseits im begrenzten Raum des Endbereiches ausreichend groß ausführen zu können, ist eine Anzahl von 2 bis 6 Sensorelektroden in jedem Endbereich bevorzugt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Sensorelektroden zwischen der Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode und einer Außenkante des Maulteils angeordnet sind. Diese Randnahanordnung der Sensorelektroden hat gegenüber einer Anordnung in einem von der Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode umschlossenen Bereich den Vorteil, dass sie weit voneinander beabstandet werden können, um so eine Impedanzanalyse in unterschiedlichen Gewebetiefen durchführen zu können. A plurality of sensor electrodes are arranged in a distal end area of each jaw part. In this case, the distal end area is understood to mean in particular an area which has a curved outer edge. If the coagulation and/or thermofusion electrode is designed as a U-shaped electrode, then the curved area of the coagulation and/or thermofusion electrode runs in this end area. The sensor electrodes can be printed onto a ceramic carrier of the jaw part, in particular by means of screen printing or inkjet printing, or they can be applied to a plastic insulating body of the jaw part by means of direct laser structuring. It is also possible to insert the sensors as inserts into the ceramic carrier or into the plastic insulating body. Depending on the preparation task of the electrosurgical instrument, only a small amount of tissue can be grasped at the tip of the mouth or the mouth can enclose the maximum possible amount of tissue. Due to the arrangement of the sensor electrodes in the end area, however, the amount of tissue between the sensor electrodes of the two jaw parts is always the same. This enables an impedance analysis of the grasped tissue without uncertainties about how much tissue is arranged between the sensor electrodes. In order, on the one hand, to enable the tissue gripped to be examined as precisely as possible by evaluating the impedance between different sensor electrode pairs and, on the other hand, to be able to design the sensor electrodes to be sufficiently large in the limited space of the end area, a number of 2 to 6 sensor electrodes in each end area is preferred. Furthermore, it is preferred that the sensor electrodes are arranged between the coagulation and/or thermofusion electrode and an outer edge of the jaw part. This arrangement of the sensor electrodes close to the edge has the advantage over an arrangement in an area surrounded by the coagulation and/or thermofusion electrode that they can be spaced far apart in order to be able to carry out an impedance analysis at different tissue depths.
Es ist außerdem bevorzugt, dass das elektrochirurgische Instrument weitere Sensorelektroden aufweist, die an der Gewebeseite außerhalb des Endbereichs angeordnet sind. Auch diese weiteren Sensorelektroden sind vorzugsweise jeweils zwischen der Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode und der Außenkante des Maulteils angeordnet. Auch wenn je nach Präparationsaufgabe unsicher ist, ob zwischen diesen weiteren Sensorelektroden überhaupt Gewebe gegriffen wird, können sie doch gegebenenfalls genutzt werden, um große Gewebemengen einer vollständigen räumlichen Analyse zu unterziehen. It is also preferred that the electrosurgical instrument has further sensor electrodes which are arranged on the tissue side outside of the end area. These additional sensor electrodes are also preferably arranged between the coagulation and/or thermofusion electrode and the outer edge of the jaw part. Even if, depending on the preparation task, it is uncertain whether tissue is actually being gripped between these additional sensor electrodes, they can still be used if necessary to subject large amounts of tissue to a complete spatial analysis.
In dem Verfahren zur Untersuchung von mittels des elektrochirurgischen Instruments gegriffenem Gewebe, wird zunächst mittels Sensorelektroden nur eines Maulteils eine Impedanz des Gewebes gemessen und aus dieser eine charakteristische Gewebeimpedanz ermittelt. Diese Messung wird vorzugsweise mehrfach mit unterschiedlichen Paaren von Sensorelektroden wiederholt. Durch die unterschiedlichen Abstände der unterschiedlichen Paare dringt der zwischen ihnen fließender elektrische Strom unterschiedlich tief in das gegriffene Gewebe ein, um so die charakteristische Gewebeimpedanz in unterschiedlichen Gewebetiefen ermitteln zu können. Eine Umrechnung zwischen der gemessenen Impedanz und der charakteristischen Gewebeimpedanz kann dabei in
Abhängigkeit vom Abstand der verwendeten Sensorelektroden zueinander und von der Fläche der Sensorelektroden erfolgen. In the method for examining tissue grasped by means of the electrosurgical instrument, an impedance of the tissue is first measured by means of sensor electrodes of only one jaw part and a characteristic tissue impedance is determined from this. This measurement is preferably repeated several times with different pairs of sensor electrodes. Due to the different distances between the different pairs, the electrical current flowing between them penetrates the gripped tissue to different depths in order to be able to determine the characteristic tissue impedance at different tissue depths. A conversion between the measured impedance and the characteristic tissue impedance can be carried out in Depending on the distance between the sensor electrodes used and on the surface of the sensor electrodes.
Die charakteristische Gewebeimpedanz ist eine charakterisierende Größe für den Typ des gegriffenen Gewebes. Dieser kann daher aus der charakteristischen Gewebeimpedanz ermittelt werden, sodass beispielsweise unterschieden werden kann, ob Bindegewebe, ein Blutgefäß oder einen Nerv gegriffen wurde. The characteristic tissue impedance is a characterizing quantity for the type of tissue grasped. This can therefore be determined from the characteristic tissue impedance, so that it can be distinguished, for example, whether connective tissue, a blood vessel or a nerve has been gripped.
Nachdem die charakteristische Gewebeimpedanz ermittelt wurde, wird vorzugsweise mittels Sensorelektroden beider Maulteile eine Impedanz zwischen den Maulteilen gemessen. Aus dieser Impedanz und der charakteristischen Gewebeimpedanz kann dann ein Öffnungswinkel des Mauls ermittelt werden. Entsprechend dem Ohm’schen Gesetz kann auf die Dicke des gegriffenen Gewebes und daraus auf den Öffnungswinkel des Mauls geschlossen werden. After the characteristic tissue impedance has been determined, an impedance between the jaw parts is preferably measured by means of sensor electrodes of both jaw parts. An opening angle of the mouth can then be determined from this impedance and the characteristic tissue impedance. According to Ohm's law, the thickness of the tissue gripped and the opening angle of the mouth can be deduced from this.
Hierbei ist es bevorzugt, dass jeweils eine Sensorelektrode jedes Maulteils zur Stromführung verwendet wird und jeweils eine Sensorelektrode jedes Maulteils verwendet wird, um ein Spannungspotential im gegriffenen Gewebe zu messen. Durch eine solche tetrapolare Messung können Fehler durch den Kontaktwiderstand zwischen gegriffenem Gewebe und Sensorelektroden ausgeschlossen werden. It is preferred that one sensor electrode of each jaw part is used to conduct current and one sensor electrode of each jaw part is used to measure a voltage potential in the tissue gripped. With such a tetrapolar measurement, errors due to the contact resistance between the tissue being gripped and the sensor electrodes can be ruled out.
Weiterhin ist es möglich, mittels der Sensorelektroden beider Maulteile eine elektrische Impedanztomographie des gegriffenen Gewebes durchzuführen und aus dieser auf einen Koagulations- und/oder Thermofusionsfortschritt bei einer Behandlung des Gewebes mittels der Koagulations- und/oder Thermofusionselektroden zu schließen. Hierbei wird zwischen zwei benachbarten Sensorelektroden ein Messstrom eingeprägt und zwischen allen weiteren Sensorelektrodenpaaren das resultierende elektrische Potential gemessen. Strompfade sowie das reziproke Aufnahmefeld (reciprocal lead field) der Sensorelektroden stellen multipliziert ein Sensitivitätsfeld dar. Unter Kenntnis des Sensitivitätsfeldes jeder im System möglichen Verschaltungs- Kombination der Sensorelektroden kann eine Rückprojektionsmatrix erstellt werden, die aus oberflächlichen Spannungsmessungen die Verteilung der elektrischen Impedanz berechnet. Hieraus kann auf elektrische Inhomogenitäten des gegriffenen
Gewebes geschlossen werden. Auf diese Weise kann eine Darstellung der elektrischen Impedanzverteilung des Querschnitts des gegriffenen Gewebes entlang des Mauls und in der Tiefe zwischen den beiden Maulteilen ermittelt werden. It is also possible to use the sensor electrodes of both jaw parts to carry out an electrical impedance tomography of the tissue gripped and to draw conclusions from this about the progress of coagulation and/or thermofusion when treating the tissue using the coagulation and/or thermofusion electrodes. In this case, a measuring current is impressed between two adjacent sensor electrodes and the resulting electrical potential is measured between all other pairs of sensor electrodes. Current paths as well as the reciprocal recording field (reciprocal lead field) of the sensor electrodes represent a multiplied sensitivity field. Knowing the sensitivity field of each possible wiring combination of the sensor electrodes in the system, a back-projection matrix can be created, which calculates the distribution of the electrical impedance from superficial voltage measurements. This can lead to electrical inhomogeneities of the gripped tissue to be closed. In this way, a representation of the electrical impedance distribution of the cross section of the tissue gripped along the jaw and in the depth between the two jaw parts can be determined.
Das elektrochirurgische Instrument ist vorzugsweise eingerichtet, um gegriffenes Gewebe mittels des Verfahrens zu untersuchen. The electrosurgical instrument is preferably set up to examine grasped tissue using the method.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbespiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description.
Figur 1 zeigt schematisch ein elektrochirurgisches Instrument gemäß einem Ausführungsbespiel der Erfindung. FIG. 1 schematically shows an electrosurgical instrument according to an exemplary embodiment of the invention.
Figur 2 zeigt eine isometrische Darstellung eines Mauls eines elektrochirurgischen Instruments gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 2 shows an isometric representation of a mouth of an electrosurgical instrument according to an exemplary embodiment of the invention.
Figur 3 zeigt wie Gewebe in einem Ausführungsbespiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gegriffen wird. FIG. 3 shows how tissue is gripped in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
Figur 4 zeigt wie Gewebe in einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gegriffen wird. FIG. 4 shows how tissue is gripped in another exemplary embodiment of the method according to the invention.
Figur 5 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eines Mauls die Ermittlung einer charakteristischen Gewebeimpedanz in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. FIG. 5 shows, in a schematic sectional illustration of a mouth, the determination of a characteristic tissue impedance in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
Figuren 6a bis 6c zeigen schematisch unterschiedliche Messungen zur Ermittlung einer charakteristischen Gewebeimpedanz in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 7 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eines Mauls, wie in einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Öffnungswinkel des Mauls ermittelt werden kann. FIGS. 6a to 6c schematically show different measurements for determining a characteristic tissue impedance in an exemplary embodiment of the method according to the invention. FIG. 7 shows, in a schematic sectional illustration of a mouth, how an opening angle of the mouth can be determined in an exemplary embodiment of the method according to the invention.
Figur 8 zeigt eine isometrische Darstellung eines Mauls eines elektrochirurgischen Instruments gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. FIG. 8 shows an isometric representation of a mouth of an electrosurgical instrument according to another exemplary embodiment of the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung Embodiments of the invention
Ein elektrochirurgisches Instrument 10 in Form einer Koagulations- und Thermofusionszange ist in Figur 1 dargestellt. Es weist einen Handgriff 11 und einen Schaft 12 auf, an dessen Ende ein Maul 13 angeordnet ist. Dieses weist zwei Maulteile 14, 15 auf, welche zum Öffnen und Schließen des Mauls 13 aufeinander zu- und voneinander wegbewegt werden können. Der Winkel a zwischen den beiden Maulteilen 14, 15 ist der Öffnungswinkel a des Mauls 13. Das elektrochirurgische Instrument 10 ist mittels einer Leitung 16 mit einem Basisgerät 17 verbunden. Das Basisgerät 17 enthält unter anderem einen Hochfrequenzgenerator, mittels dessen Koagulations- und Thermofusionselektroden in den Maulteilen 14, 15 mit elektrischer Energie versorgt werden können. An electrosurgical instrument 10 in the form of coagulation and thermofusion forceps is shown in FIG. It has a handle 11 and a shaft 12, at the end of which a mouth 13 is arranged. This has two jaw parts 14, 15 which can be moved towards and away from one another in order to open and close the mouth 13. The angle a between the two jaw parts 14, 15 is the opening angle a of the jaw 13. The electrosurgical instrument 10 is connected to a base unit 17 by means of a line 16. The base unit 17 contains, among other things, a high-frequency generator, by means of which coagulation and thermofusion electrodes in the jaw parts 14, 15 can be supplied with electrical energy.
Das Maul eines elektrochirurgischen Instruments 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 2 dargestellt. Jedes Maulteil 14, 15 weist an seiner Gewebeseite eine U-förmige Koagulations- und Thermofusionselektrode 21 auf. In einem distalen Endbereich 22, in dem die Koagulations- und Thermofusionselektrode 21 gekrümmt ist, sind sechs Sensorelektroden 30 zwischen der Koagulations- und Thermofusionselektrode 21 und einer Außenkante 23 eines Maulteils 15 angeordnet. Diese Anordnung von Koagulations- und Thermofusionselektrode 21 und Sensorelektroden 30 ist im anderen Maulteil 14 in derselben Weise vorgesehen. The mouth of an electrosurgical instrument 10 according to a first exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. Each jaw part 14, 15 has a U-shaped coagulation and thermofusion electrode 21 on its tissue side. Six sensor electrodes 30 are arranged between the coagulation and thermofusion electrode 21 and an outer edge 23 of a jaw part 15 in a distal end area 22 in which the coagulation and thermofusion electrode 21 is curved. This arrangement of coagulation and thermofusion electrode 21 and sensor electrodes 30 is provided in the other jaw part 14 in the same way.
Während einer Operation kann Gewebe 40 von dem Maul 13 gegriffen werden. Wie in Figur 3 dargestellt ist, ist es dabei möglich, dass nur eine kleine Menge des Gewebes von den Enden 22 der Maulteile 14, 15 gegriffen wird oder es kann
wie in Figur 4 dargestellt, das gesamte Maul 12 von Gewebe 40 ausgefüllt werden. Auch wenn unsicher ist, wieviel Gewebe 40 sich im Maul 13 befindet, so ist doch auf jeden Fall ein Teil des Gewebes 40 zwischen den Sensorelektroden 30 der beiden Maulteile 14, 15 eingeklemmt. Tissue 40 can be grasped by jaw 13 during an operation. As shown in FIG. 3, it is possible that only a small amount of tissue is or can be grasped by the ends 22 of the jaw parts 14,15 as shown in FIG. 4, the entire mouth 12 can be filled with tissue 40 . Even if it is uncertain how much tissue 40 is in the mouth 13, part of the tissue 40 is definitely clamped between the sensor electrodes 30 of the two jaw parts 14, 15.
In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Untersuchung des gegriffenen Gewebes 40 erfolgt zunächst eine Ermittlung seiner charakteristischen Gewebeimpedanz. Wie in Figur 5 dargestellt ist, werden hierzu nur Sensorelektroden 31, 32 eines Maulteils 14 verwendet, während die Sensorelektroden 33, 34 des anderen Maulteils 15 außer Betrieb bleiben. Durch einen Stromfluss 50 zwischen den beiden Sensorelektroden 31,In an exemplary embodiment of the method according to the invention for examining the gripped tissue 40, its characteristic tissue impedance is first determined. As shown in FIG. 5, only sensor electrodes 31, 32 of one jaw part 14 are used for this purpose, while sensor electrodes 33, 34 of the other jaw part 15 remain inoperative. By a current flow 50 between the two sensor electrodes 31,
32 kann eine Impedanz des Gewebes 40 ermittelt werden. Aus dem bekannten Abstand der Sensorelektroden 31, 32 und ihrer bekannten Fläche wird dann eine charakteristische Gewebeimpedanz berechnet und aus dieser auf den Typ des gegriffenen Gewebes 40 geschlossen. 32 an impedance of the tissue 40 can be determined. A characteristic tissue impedance is then calculated from the known distance between the sensor electrodes 31, 32 and their known area, and from this the type of tissue 40 gripped is inferred.
Wie in den Figuren 6a bis 6c dargestellt ist, kann diese Messung mit mehreren unterschiedlichen Paaren von Sensorelektroden 31, 32 wiederholt werden. Je größer der Abstand der Sensorelektroden 31, 32 dabei ist, desto größer wird auch die Eindringtiefe des Stroms 50 in das Gewebe 40. Dies ermöglicht es, die charakteristische Gewebeimpedanz in unterschiedlichen Gewebetiefen zu ermitteln und so unterschiedliche Gewebetypen zu unterscheiden. So kann beispielsweise erkannt werden, wenn das gegriffene Gewebe 40 oberflächlich aus Bindegewebe besteht, in tieferen Gewebeschichten jedoch einen Nerv oder ein Blutgefäß aufweist. As shown in FIGS. 6a to 6c, this measurement can be repeated with several different pairs of sensor electrodes 31, 32. The greater the distance between the sensor electrodes 31, 32, the greater the penetration depth of the current 50 into the tissue 40. This makes it possible to determine the characteristic tissue impedance at different tissue depths and thus to differentiate between different tissue types. It can thus be recognized, for example, if the tissue 40 gripped consists of connective tissue on the surface, but has a nerve or a blood vessel in the deeper tissue layers.
Nachdem die charakteristische Gewebeimpedanz ermittelt wurde, wird in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die Dicke des gegriffenen Gewebes 40 ermittelt. Hierzu wird nun ein Stromfluss 50 zwischen gegenüberliegenden Paaren von Sensorelektroden 31, 33 oder Sensorelektroden 32, 34 der beiden Maulteile 14, 15 erzeugt. Aus der so gemessenen Impedanz und der bereits bekannten spezifischen Gewebeimpedanz wird auf die Dicke des gegriffenen Gewebes geschlossen. Aus dieser kann wiederum auf dem Öffnungswinkel a des Mauls 13 geschlossen werden.
Indem zwei der Sensorelektroden 30 bis 34 verwendet werden, um einen Messstrom in das gegriffene Gewebe 40 einzuprägen und das resultierende elektrische Potenzial allen weiteren Sensorelektroden 30 bis 34 gemessen wird, kann eine elektrische Impedanztomographie des gegriffenen Gewebes 40 durchgeführt werden. Der elektrische Strom kann dabei auch entlang des gegriffenen Gewebes 40 geführt werden. After the characteristic tissue impedance has been determined, the thickness of the tissue 40 gripped is determined in a further step of the method according to the invention. For this purpose, a current flow 50 is now generated between opposite pairs of sensor electrodes 31, 33 or sensor electrodes 32, 34 of the two jaw parts 14, 15. From the impedance measured in this way and the already known specific tissue impedance, conclusions are drawn about the thickness of the tissue gripped. From this, in turn, the opening angle a of the mouth 13 can be inferred. By using two of the sensor electrodes 30 to 34 to impress a measurement current into the tissue 40 gripped and the resulting electrical potential being measured at all other sensor electrodes 30 to 34, an electrical impedance tomography of the tissue 40 gripped can be performed. The electrical current can also be guided along the tissue 40 that is gripped.
Um mittels der elektrischen Impedanztomographie das gesamte gegriffene Gewebe 40 untersuchen zu können und so ein Koagulations- oderIn order to be able to examine the entire gripped tissue 40 by means of electrical impedance tomography and thus a coagulation or
Thermofusionsfortschritt zu überwachen, ist es in einem zweiten Ausführungsbeispiel des elektrochirurgischen Instruments 10, welches in Figur 8 dargestellt ist, vorgesehen , dass über die gesamte Länge der Koagulations- und Thermofusionselektroden 21 jeweils zwischen diesen und den Außenkanten 23 der Maulteile 14, 15 Sensorelektroden 30 angeordnet sind. To monitor the progress of thermofusion, a second exemplary embodiment of electrosurgical instrument 10, which is shown in FIG are.
Die Impedanzmessungen werden im Basismodul 17 durchgeführt. Hierzu verlaufen in Leitung 16 Koaxial- oder Triaxialkabel mit spannungsfolgendem Schirm, um parasitäre Kabalkapazitäten zu kompensieren. Im Handgriff 11 ist ein Multiplexer angeordnet, welcher den Kabelaufbau zum Basismodul 17 vereinfacht.
The impedance measurements are carried out in the base module 17 . For this purpose, coaxial or triaxial cables with a voltage-following shield run in line 16 in order to compensate for parasitic cable capacitances. A multiplexer is arranged in the handle 11, which simplifies the cable structure to the base module 17.
Claims
Ansprüche Expectations
1. Elektrochirurgisches Instrument (10), aufweisend ein Maul (13) mit zwei Maulteilen (14, 15), wobei an jedem Maulteil (14, 15) an einer Gewebeseite jeweils mindestens eine Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode (21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem distalen Endbereich1. Electrosurgical instrument (10), having a jaw (13) with two jaw parts (14, 15), at least one coagulation and/or thermofusion electrode (21) being arranged on each jaw part (14, 15) on one side of the tissue, characterized in that in a distal end region
(22) jedes Maulteils (14, 15) jeweils mehrere Sensorelektroden (30-34) angeordnet sind. (22) of each jaw part (14, 15) several sensor electrodes (30-34) are arranged.
2. Elektrochirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es in dem Endbereich (21) eine gekrümmte Außenkante (23) aufweist. 2. Electrosurgical instrument (10) according to claim 1, characterized in that it has a curved outer edge (23) in the end region (21).
3. Elektrochirurgisches Instrument (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es in dem Endbereich (21) 2 bis 6 Sensorelektroden (30-34) aufweist. 3. Electrosurgical instrument (10) according to claim 1 or 2, characterized in that it has 2 to 6 sensor electrodes (30-34) in the end region (21).
4. Elektrochirurgisches Instrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelektroden (30-34) zwischen der Koagulations- und/oder Thermofusionselektrode (21) und einer Außenkante4. Electrosurgical instrument (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor electrodes (30-34) between the coagulation and / or thermofusion electrode (21) and an outer edge
(23) des Maulteils (14, 15) angeordnet sind. (23) of the jaw part (14, 15) are arranged.
5. Elektrochirurgisches Instrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es weitere Sensorelektroden (30-34) aufweist, die an der Gewebeseite außerhalb des Endbereichs (21) angeordnet sind.5. Electrosurgical instrument (10) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it has further sensor electrodes (30-34) which are arranged on the tissue side outside of the end region (21).
6. Verfahren zur Untersuchung von mittels eines elektrochirurgischen Instruments (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gegriffenem Gewebe (40), dadurch gekennzeichnet, dass mittels Sensorelektroden (31, 32) nur eines Maulteils (14) eine Impedanz des Gewebes (40) gemessen wird und aus dieser eine charakteristische Gewebeimpedanz ermittelt wird.
6. Method for examining tissue (40) grasped by means of an electrosurgical instrument (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that an impedance of the tissue (40) is measured and from this a characteristic tissue impedance is determined.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung mehrfach mit unterschiedlichen Paaren von Sensorelektroden (31, 32) wiederholt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the measurement is repeated several times with different pairs of sensor electrodes (31, 32).
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus der charakteristischen Gewebeimpedanz ein Typ des gegriffenen Gewebes (40) ermittelt wird. 8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that a type of the gripped tissue (40) is determined from the characteristic tissue impedance.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Sensorelektroden (31, 34) beider Maulteile (14, 15) eine Impedanz zwischen den Maulteilen (14, 15) gemessen wird und aus dieser Impedanz und der charakteristischen Gewebeimpedanz ein Öffnungswinkel (a) des Mauls (13) ermittelt wird. 9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that an impedance between the jaw parts (14, 15) is measured by means of sensor electrodes (31, 34) of both jaw parts (14, 15) and from this impedance and the characteristic tissue impedance Opening angle (a) of the mouth (13) is determined.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Messung der Impedanz zwischen den Maulteilen (14, 15) jeweils eine Sensorelektrode (31-34) jedes Maulteils (14, 15) zur Stromführung verwendet wird und jeweils eine Sensorelektrode (31-34) jedes Maulteils (14, 15) verwendet wird, um ein Spannungspotential im gegriffenen Gewebe zu messen. 10. The method according to claim 9, characterized in that when measuring the impedance between the jaw parts (14, 15), one sensor electrode (31-34) of each jaw part (14, 15) is used to conduct current and one sensor electrode (31- 34) of each jaw (14, 15) is used to measure a voltage potential in the grasped tissue.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensorelektroden (30-34) beider Maulteile (14, 15) eine elektrische Impedanztomographie des gegriffenen Gewebes (40) durchgeführt wird und aus dieser auf einen Koagulations- und/oder Thermofusionsfortschritt geschlossen wird. 11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that by means of the sensor electrodes (30-34) of both jaw parts (14, 15) an electrical impedance tomography of the gripped tissue (40) is carried out and from this on a coagulation and / or thermofusion progress is closed.
12. Elektrochirurgisches Instrument (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eingerichtet ist, um gegriffenes Gewebe (40) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 11 zu untersuchen.
12. Electrosurgical instrument (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is set up to examine gripped tissue (40) by means of a method according to any one of claims 6 to 11.
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