DE69535558T2

DE69535558T2 - Elektrochirurgische, blutstillende Vorrichtung

Info

Publication number: DE69535558T2
Application number: DE69535558T
Authority: DE
Inventors: David C. West Chester Yates; Jesse J. Cincinnati Kuhns; Warren P. IV Loveland Williamson
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Current assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: CA2165715C; DE69529730T2; EP0717960A2; EP0717960A3; AU693959B2; EP1254637A1; JP3803131B2; CA2165715A1; DE69529730D1; AU4057195A; US5709680A; JPH08238255A; EP0717960B1; EP1254637B1; DE69535558D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein elektrochirurgisches Instrument zur Kauterisation, Koagulation und/oder zum Verschweißen von Gewebe zur Anwendung bei chirurgischen Eingriffen, insbesondere bei endoskopischen Eingriffen.
Hintergrund der Erfindung
Chirurgische Eingriffe, die das Schneiden von Gewebe erfordern, können Blutungen an der Stelle des Schnittes verursachen. Es sind verschiedene Verfahren mit unterschiedlichem Erfolg eingeführt worden, um Blutungen zu kontrollieren, beispielsweise das Nähen, das Anbringen von Klemmen an Blutgefäßen und das Klammern, aber auch die Elektrokauterisation und andere Gewebe-Erhitzungsverfahren. Fortschritte beim Verbinden bzw. beim Schweißen von Gewebe, bei der Reparatur von Gewebe und beim Wundverschluß haben auch chirurgische Eingriffe ermöglicht, die vorher nicht möglich oder zu gefährlich waren.
Chirurgische Klammergeräte sind zum Sichern, Verbinden und zum Annähern von Gewebeteilen sowie zur Blutstillung, auch in Verbindung mit dem Schneiden von Gewebe angewandt worden. Solche Vorrichtungen umfassen beispielsweise Linear- sowie Rund-Schneide- und Klammerinstrumente. Typischerweise weist ein Linear-Schneidgerät parallele Reihen von Klammern auf mit einem Schlitz zwischen den Reihen für die Bahn des Schneidgerätes. Dieser Typ eines chirurgischen Klammergerätes sichert das Gewebe zur Durchfüzhrung eines besseren Schnittes, verbindet die Gewebelagen und bewirkt eine Blutstillung durch Anbringung paralleler Reihen von Klammern an den umgebenden Gewebelagen, wenn der Schnitt durch das Schneidgerät zwischen den parallelen Reihen durchgeführt wird.
Elektrokauterisations-Vorrichtungen sind zur Erzielung einer verbesserten Blutstillung durch Erhitzen von Gewebe und von Blutgefäßen, um eine Koagulation oder eine Kauterisation zu erreichen, eingesetzt worden. Monopolare Vorrichtungen verwenden eine mit einem Schneid- oder Kauterisationsinstrument verbundene Elektrode und eine entfernte Rück-Elektrode, die üblicherweise beim Patienten außen angeklebt ist. In der allerletzten Zeit sind bipolare Instrumente eingesetzt worden, weil bei diesen der Kauterisationsstrom grundsätzlich auf das Gewebe zwischen den beiden Elektroden eines Gewebe-Behandlungsteiles des Instrumentes begrenzt ist.
Bipolare Zangen sind bei verschiedenen Verfahren zum Schneiden und/oder zur Koagulation eingesetzt worden. Allgemein ergreifen bipolare Zangen das Gewebe zwischen zwei Polen und leiten einen elektrischen Strom durch das ergriffene Gewebe. Bipolare Zangen haben jedoch gewisse Nachteile, von denen einige die Tendenz zur Entstehung eines Lichtbogens zwischen den Polen aufweisen, wenn das Gewebe zu dünn oder die Zange zu kurz ist, wenn die Pole der Zange das Gewebe berühren. Die Verwendung von Zangen zur Koagulation ist auch sehr vom Verfahren abhängig, und die Zange ist nicht geeignet, einen größeren Bereich des Gewebes gleichzeitig zu kauterisieren. Ferner neigen Zangen dazu, Bereiche der Wärmeausbreitung hervorzurufen, d.h. eine Wärmeableitung außerhalb des Bereiches, der durch die Greif- bzw. Grenzflächen der Zange definiert ist.
Die EP 0 640 317 A1 beschreibt ein elektrochirurgisches Instrument, welches das Gewebe in einer Kompressionszone zwischen einer ersten Grenzfläche und einer zweiten Grenzfläche zusammendrückt. Auf mindestens einer der Grenzflächen befinden sich elektrisch voneinander isolierte erste und zweite Pole, welche die Anwendung elektrischer Energie in der Kompressionszone ermöglichen. Dieses Dokument gehört entsprechend Artikel 54(3) EPÜ zum Stand der Technik.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrochirurgisches Blutstillungs-Instrument zu schaffen, welches die Blutstillung in vielen Gewebetypen und -dicken, wie beispielsweise in fleischigen oder Blutgefäß-Gewebebereichen sowie in Geweben mit hoher, niedriger oder kombinierter Impedanz, wirksam zu realisieren vermag. Der Begriff der Blutstillung wird hier allgemein in dem Sinne des Anhaltens einer Blutung verwendet einschließlich durch Koagulation, Kauterisation und/oder Gewebe-Verschweißung.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blutstillungs-Vorrichtung zu schaffen, welche eingesetzt werden kann, um gleichzeitig größere Flächen oder Langen von Gewebe zu kauterisieren oder zu verschweißen, als dies mit zuvor bekannten Vorrichtungen möglich war.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, durch die Anordnung von Elektroden einen kontrollierten Stromzufuhr-Pfad zu schaffen, um den gewünschten Strompfad vorzugsweise durch eine Zone hoher Kompression des Gewebes zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrokauterisations-Vorrichtung mit langgestreckten oder Stabelektroden zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blutstillungseinrichtung zu schaffen, welche eine Koagulationslinie neben der Schnittbahn einer Schneideinrichtung zum Teilen von Gewebe erzeugt.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneid- und Klammer-Vorrichtung mit einer Elektrokauterisations-Einrichtung zum Gewebe-Verschweißen oder zur Gewebe-Kauterisation entlang einer Schnittbahn zu schaffen.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden an Hand einer elektrochirurgischen Vorrichtung beschrieben, die einen End-Effektor mit einander gegenüberliegenden Grenzflächen zum Erfassen dazwischen befindlichen Gewebes sowie zwei elektrisch entgegengesetzte Elektroden aufweist, die elektrisch entgegengesetzten Polen entsprechen, wobei jede Elektrode auf einer oder auf beiden entgegengesetzten Flächen liegen. Die Elektroden sind in bezug auf die Grenzflächen gegeneinander versetzt, d.h. sie sind derart versetzt, daß sie sich auf Grenzflächen nicht diametral gegenüberliegen. Wenn sich die Elektroden auf der gleichen Fläche befinden, dann sind sie durch ein Isoliermaterial oder einen Isolator (der auch ein Luftspalt sein kann) voneinander getrennt, der die Elektroden elektrisch isoliert.
Ein elektrochirurgisches Instrument einer bevorzugten Ausführungsform drückt das Gewebe in einer Kompressionszone zwischen einer ersten Grenzfläche und einer zweiten Grenzfläche zusammen und leitet elektrische Energie durch diese Kompressionszone. Die erste Grenzfläche besteht aus: einer ersten Elektrode, entsprechend einem ersten Pol einer bipolaren Energiequelle, und ist auf einer Seite seitlich der Kompressionszone gelegen, und einer zweiten Elektrode, entsprechend einem zweiten Pol einer bipolaren Energiequelle, und ist auf der Seite seitlich der Kompressionszone gegenüber der ersten Elektrode gelegen. Die zweite Elektrode befindet sich auf der gleichen Grenzfläche wie die erste Elektrode. Diese Anordnung isoliert die beiden Pole elektrisch und ermöglicht einen Strompfad zwischen der ersten und der zweiten Elektrode durch einen gewünschten Bereich des komprimierten Gewebes hindurch.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kompressionszone durch eine Druckrippe auf einer der Grenzflächen definiert, welche das Gewebe gegen die andere Grenzfläche preßt. Es kann auch sein, daß sich auf beiden Grenzflächen eine Druckrippe befindet. Eine Koagulationszone ist durch die erste Elektrode, die zweite Elektrode und einen Isolator definiert, der die erste von der zweiten Elektrode isoliert.
Es wird angenommen, daß das Zusammendrücken des Gewebes die Impedanz desselben normiert, indem Strukturunterschiede des Gewebes, welche Unterschiede der Impedanz hervorrufen, vermindert werden. Das Zusammendrücken stoppt auch im wesentlichen den Blut strom und quetscht Blut und andere Zwischengewebsflüssigkeiten, die insbesondere, wenn sie durch Venen oder durch andere Gefäße fließen, als Wärmesenke wirken, aus. Es wird ferner angenommen, daß das starke Zusammendrücken eine höhere Stromdichte im Gewebe bewirkt, wobei der Strom von der Energiezufuhr-Elektrode zugeführt wird. Somit wird zusammenfassend angenommen, daß das Zusammendrücken die Energiezufuhr zum Gewebe optimiert, teils indem eine übermäßige Wärmeableitung durch den Blutstrom und durch die angrenzenden Materialien verhindert wird und teils durch den schnelleren Aufbau einer höheren Stromdichte in einem kontrollierten Gewebebereich. Die Anordnung der Elektroden, welche die Pole bilden, ist wichtig, um sicherzustellen, daß der Strom zwischen den beiden Polen die Kompressionszone durchläuft. Die Elektrodenanordnung gestattet auch ein Zusammendrükken des Gewebes, ohne die Pole des Instrumentes kurzzuschließen oder einen elektrischen Lichtbogen auszulösen, was bei bipolaren Instrumenten üblich ist.
Daher ergeben das Zusammendrücken des Gewebes und die Anordnung der Elektroden eine wirksamere Kauterisation und bieten den Vorteil, daß die Blutstillung in einem weiten Bereich der Impedanz des Gewebes, seiner Dicke und seines Gefäßreichtums erzielt wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird auch eine Vorrichtung geschaffen, mit welcher eine Linie oder Bahn von Gewebe seitlich bzw. neben einer Schnittlinie oder Schnittbahn kauterisiert werden kann. Bei einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Elektrode jeweils als langgestreckte Elektroden ausgeführt, die auf entgegengesetzten Seiten und seitlich aneinander angrenzend einen Isolator aufweisen, der eine Rippe zum Zusammendrücken des zu kauterisierenden Gewebes bildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schneideinrichtung zum Schneiden von Gewebe in die Vorrichtung eingebaut, und letztere erzeugt blutgestillte Linien in der Nähe der Bahn der Schneideinrichtung. Selbstverständlich kann der Schnitt jederzeit vor, während und nach der Kauterisation oder Gewebe-Verschweißung erfolgen. Bei einer Variante dieser bevorzugten Ausführungsform ist auf einer oder auf beiden Seite(n) der Schneibahn eine Klammer-Einrichtung vorgesehen.
Bei einer Ausführungsform teilt eine Anzeige-Einrichtung dem Nutzer mit, daß das Gewebe in einem gewünschten oder vorgegebenen Maße kauterisiert worden ist.
Bei einer Ausführungsform wird die elektrochirurgische Energie in Verbindung mit der Anbringung einer oder mehrerer Gewebe-Befestigungseinrichtung(en), wie beispielsweise Klammern, Clips, Fäden, absorbierbaren Befestigungseinrichtungen usw., unter Verwendung einer entsprechenden Anbringungsvorrichtung, wie eines Stößels zum Eintreiben von Klammern, angelegt.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Koagulation vor jedem mechanischen Schneidvorgang, d.h. vor der Betätigung der Schneideinrichtung, abgeschlossen. Wenn eine Anzeige-Einrichtung angewandt wird, kann die Schneideinrichtung betätigt werden, um zwischen den langgestreckten Elektroden einen Schnitt auszuführen und dabei Reihen von Klammern im Gewebe anzubringen, nachdem das Gewebe koaguliert worden ist.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Blutstillungs-Vorrichtung in einem Linear-Schneidgerät, ähnlich einem mechanischen Linear-Schneid- und Klammergerät, eingebaut. Bei dieser Ausführungsform weist die Blutstillungs-Vorrichtung zwei im wesentlichen parallele und verbundene, langgestreckte Stabelektroden auf, die elektrisch entgegengesetzte Pole bilden, sowie einen Schlitz für die Bahn des Schneidgerätes. Wahlweise können eine oder mehrere Reihe(n) von Klammern auf beiden Seiten des Schlitzes und der Stäbe vorgesehen werden, um das Gewebe während des Heilungsprozesses mechanisch zu sichern bzw. die Teile einander anzunähern. In Funktion wird das Gewebe zwischen zwei Klemmbacken eingeklemmt. Die elektrische Energie in Gestalt eines Hochfrequenzstromes wird an das zusammengedrückte Gewebe angelegt, um es entlang der beiden Stäbe zu kauterisieren.
Eine Variante der hier beschriebenen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung zum Verschweißen von Gewebe oder zum Kauterisieren und Schneiden ähnlich einem Intraluminal-Klammergerät vorsehen.
Eine andere Ausführungsform weist Einrichtungen zur Feststellung abnormer Impedanzen oder anderer elektrischer Parameter auf, welche außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegen. Beispielsweise kann diese Einrichtung angewandt werden, um anzuzeigen, wenn das Instrument an Gewebe angelegt wurde, dessen Impedanzen außerhalb des für eine gute Koagulation vorgesehenen Bereiches liegen. Es kann auch zur Feststellung anderer Instrumenten-Abnormitäten angewandt werden. Es ist beispielsweise möglich, einen abnormen Zustand durch Vergleich mit dem normalen Bereich einer anfänglichen Gewebe-Impedanz an einer Elektronik-Schnittstelle festzustellen. Dies könnte in den ersten wenigen Millisekunden der Anwendung von HF-Energie abgefühlt werden und würde noch keine therapeutisch wirksame Energiedosis darstellen, d.h. von Energie, die zum Kauterisieren, Koagulieren oder Verschweißen von Gewebe erforderlich ist. Als Alternative kann ein Niederspannungssignal vor der Zufuhr therapeutischer Energie angelegt werden, um die Gewebe-Impedanz zu messen. Es kann ein Warnmechanismus eingesetzt werden, um den Anwender zu warnen, wenn die Impedanz außerhalb des Bereiches liegt. Nach einer Neu-Positionierung des Instrumentes könnten die gleichen Meßkriterien nochmals angelegt werden, und wenn die Gewebe-Impedanz wiederum außerhalb des Bereiches liegt, würde der Anwender wiederum gewarnt. Dieser Vorgang könnte fortgesetzt werden, bis der normale Impedanzbereich eingehalten wird und eine gute Koagulation zu erwarten ist.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnungen in Verbindung mit der Beschreibung der Erfindung besser verständlich werden.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines endoskopischen Elektrokauterisierungs-Linear-Klammer- und Schneid-Instrumentes entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine geschnittene Seitenansicht des Instrumentes von 1;
3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des distalen Endes des Instrumentes von 1 in einer offenen Position;
4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des distalen Endes des Instrumentes von 1 in einer geschlossen, nicht ausgelösten Position;
5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des distalen Endes des Instrumentes von 1 in einer geschlossen, ausgelösten Position;
6 ist eine Stirnseitenansicht des Instrumentes von 3, geschnitten entlang der Linie 6-6;
7 ist eine Ansicht nur eines Magazins des Instrumentes von 1 von unten;
8 ist eine Draufsicht auf ein Magazin des Instrumentes von 1;
9 ist eine entlang der Linie 9-9 geschnittene Seitenansicht der Klemmbacke von 7;
10 ist ein Flußdiagramm, welches ein Rückmeldesystems nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
11 ist ein stirnseitiger Schnitt des End-Effektors mit einer alternativen Elektrodenanordnung; und
12 ist ein stirnseitiger Schnitt des End-Effektors mit einer alternativen Elektrodenanordnung.
13 veranschaulicht einen stirnseitigen Schnitt des End-Effektors mit einer alternativen Elektrodenanordnung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nun wird auf die 1 bis 9 Bezug genommen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Es ist ein endoskopisches Elektrokauterisations-Linear-Schneid- und Klammerinstrument 10 gezeigt, bei dem ein Grundkörper 16 mit einem Schaft 30 verbunden ist, durch den sich ein Hohlraum erstreckt und bei dem ein End-Effektor 50 sich vom distalen Ende 21 des Schaftes 30 aus erstreckt. Der Schaft 30 ist aus einem isolierenden Material hergestellt und weist eine elektrisch leitfähige Hülse 38 auf, die sich durch sein Lumen erstreckt. Ein Kanal 39, der sich durch die Hülse 38 erstreckt, führt eine koaxiale Bewegung eines Stößels 44 innerhalb des Kanals 39. Bei dieser speziellen Ausführungsform weist der Stößel 44 einen am Grundkörper 16 angebrachten Auslösehebel 14 auf, der an eine flexible Auslösestange 41 gekoppelt ist, welche an einen Block 43 gekoppelt ist. Der Block 43 ist mit einer Schneideinrichtung 11 und einem Klammer-Antriebskeil 13 gekoppelt, welche durch den Stößel 44 über den Block 43 in den End-Effektor 50 vorgeschoben werden.
Der End-Effektor 50 umfaßt zwei sich aneinander anlegende Klemmbacken 32 und 34. Der End-Effektor 50 ist mittels der Klemmbacke 34 am Kanal 39 befestigt. Der Klemmbacken 32 ist beweglich am Klemmbacken 34 angebracht. Der Körper 16 weist einen Klemm-Auslöser 12 zum Schließen der Klemmbacken 32 und 34 auf, welcher einen am proximalen Ende der Hülse 38 angekoppelten Schließrahmen 45 in Längsrichtung vorschiebt. Der Schließrahmen 45 schiebt die Hülse 38 koaxial durch den Schaft 30 vor. Die Hülse 38 gleitet über eine Nockenfläche 27 des Klemmbackens 32 vor, um die Klemmbacken 32 und 34 um das dazwischen liegende Gewebe zu schließen. Wie nachfolgend detallierter beschrieben werden wird, wirkt der Schließrahmen 45 auch als Schalter, um den Stromkreis zu schließen, welcher dem End-Effektor 50 elektrische Energie zuführt.
Nun wird auf die 3 bis 9 Bezug genommen, in denen eine Vergrößerung des End-Effektors 50 des Instrumentes 10 dargestellt ist. Die Klemmbacken 32 und 34 sind in 3 in einer ungeklemmten Position; in 4 in einer geklemmten, nicht ausgelösten Position sowie in 5 in einer geklemmten ausgelösten Position dargestellt. Ein Messerkanal 26 definiert eine Ebene, die die erste und die zweite Grenzfläche 33 bzw. 35 teilt. Die Klemmbacke 32 umfaßt einen Amboß 18. Der Amboß 18 weist eine erste Elektrode 52 auf, die sich in bezug auf die Klemmbacke 32 in Längsrichtung auf einer ersten Seitenfläche 81 des Ambosses 18 in bezug auf die Ebene erstreckt, sowie eine zweite Elektrode 80, die sich in bezug auf die Klemmbacke 32 in Längsrichtung auf der entgegengesetzten Seitenfläche 82 des Ambosses 18 in bezug auf die Ebene erstreckt. Die erste Elektrode 52 und die zweite Elektrode 80 sind durch einen Isolator 55, der sich durch die Mitte des Ambosses 18 erstreckt, elektrisch voneinander isoliert.
Die Klemmbacke 32 hat eine Innenfläche 33, welche der Innenfläche 35 der Klemmbacke 34 zugewandt ist. Die erste und die zweite Elektrode 52 erstrecken sich vom proximalen Ende zum distalen Ende entlang der Grenzflächen und sind durch den Isolator 55 getrennt, der auf der Grenzfläche 33 vom proximalen Ende zum distalen Ende eine Druckrippe 56 bildet. Die Druckrippe 56 erstreckt sich außerhalb des Amboßteiles 33a auf der Innenfläche 33 (6). Der Isolator 55 weist einen Messerkanal 42 auf, der sich in Längsrichtung durch den Isolator erstreckt, um allgemein eine U-Form zu erzeugen und den Durchgang eines Schneidelementes durch den Schlitz 42 zu ermöglichen. Zwei Serien von Taschen 36 und 37, die sich am Amboß 18 befinden, zum Aufnehmen der Enden der Klammern erstrecken sich entlang der Innenfläche 33 auf jeder Seite 81, 82 seitlich zum und außerhalb des Isolator(s) 55. Die Elektroden 52 und 80 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminium, und wirken als entgegengesetzte erste und zweite elektrische Pole.
Die Klemmbacke 34 umfaßt einen Magazinkanal 22 und ein Magazin 23. Das Magazin 23 weist eine Bahn 25 für den Keil 13, einen Messerkanal 26, der sich in Längsrichtung durch die Mitte des Magazins 23 erstreckt, eine Reihe von Stößeln 24, die sich in die Bahn 25 hinein erstrecken sowie Klammern 100 auf, die in zwei einzelnen Reihen angeordnet sind. Wenn Gewebe zwischen den Klemmbacken 32 und 34 erfaßt wird, kann der Stößel 44 unter Benutzung des Abzugshebels 14 betätigt bzw. ausgelöst werden, um die Schneideinrichtung 11 und den Keil 13 durch das erfaßte Gewebe vorzuschieben und es dadurch zu schneiden und zu klammern. Wenn der Auslösemechanismus 14 betätigt wird, wird der Keil 13 in der Bahn 25 vorgeschoben und veranlaßt die Stößel 24, sich zu den Klammern 100 hin zu verlagern und diese dadurch durch das Gewebe hindurch in die Amboß-Taschen 36, 37 zu treiben.
Am distalen Ende des Körpers 16 ist ein Knopf 15 angeordnet, welcher den Schaft 30, die Hülse 38, den Kanal 39 und den End-Effektor 50 dreht, da diese direkt oder indirekt mit dem Knopf 15 gekoppelt sind, so daß der Knopf 15 zur Dreh-Ausrichtung der End-Effektor-Klemmbacken 32 und 34 benutzt werden kann.
Dem End-Effektor 50 wird bipolare elektrische Energie von einem elektrochirurgischen Generator 60 über Drähte 19, 20 zugeführt, die sich durch den Grundkörper 16 des Instrumentes erstrecken. Der Generator 60 kann vom Benutzer mittels eines Fußschalters 65 gesteuert werden.
Der Draht 19, welcher dem ersten Pol elektrischen Strom zuführt, ist über einen Draht oder eine andere elektrische Kontakteinrichtung 61 mit einem elektrischen Kontakt 62 verbunden, der dem ersten Pol zugeordnet ist und sich am distalen Ende des Schließrahmens 45 befindet. Der Draht 20, welcher den Strom des entgegengesetzten Poles führt, ist über einen Draht oder eine andere elektrische Kontakteinrichtung 66 mit einem Scheibenkontakt 67 verbunden, der sich am distalen Ende des Schließrahmens 45 befindet und vom Kontakt 62 elektrisch isoliert ist.
Ein Scheibenkontakt 63, der dem ersten Pol zugeordnet und am distalen Ende des Grundkörpers 16 angeordnet ist, steht mit einem Draht oder einer anderen Kontakteinrichtung 64 in Verbindung. Die Kontakteinrichtung 64 erstreckt sich durch den Kanal 39 zu der End-Effektor-Klemmbacke 32, welche Kontakt zu der ersten Elektrode 52 hat. Der Scheibenkontakt 63 ermöglicht eine Drehung des Knopfes 15, während der Kontakt zwischen dem Scheibenkontakt 63 und der Kontakteinrichtung 64 aufrechterhalten bleibt. Die Kontakteinrichtung 64 ist von der Hülse 38 elektrisch isoliert.
Wenn der Klemmauslöser 12 betätigt wird, dann bewegt sich der Schließrahmen 45 in distaler Richtung, so daß der Kontakt 62 in elektrische Verbindung mit dem Scheibenkontakt 63 kommt, und der mit der zweiten Elektrode in Verbindung stehende Scheibenkontakt 67 kommt in elektrische Verbindung mit der Hülse 38. Die Hülse 38 bewegt sich über die Nockenfläche 27 des elektrisch leitfähigen zweiten Seitenteiles 82 des Ambosses 18. Das erste Seitenteil 81 des Ambosses 18 ist mit einem isolierenden Material 83 beschichtet, mit Ausnahme derjenigen Stelle, wo die Elektrode 52 an der Grenzfläche 33 freiliegt. Somit kommt die Hülse 38 nicht mit der ersten Elektrode 52 in elektrischen Kontakt. Der elektrische Stromkreis wird nur geschlossen, wenn der Klemmauslöser 12 geschlossen wird.
In Funktion wird der End-Effektor 50 des Instrumentes an Stelle des Gewebes plaziert, wo dieses geschnitten werden soll. Die Klemmbacken 32 und 34 werden durch Drücken eines Löseknopfes 70 geöffnet, der eine Knopffeder 71 freigibt und dem Schließrahmen 45 eine Bewegung in proximaler Richtung ermöglicht. Das Gewebe wird dann zwischen inneren Grenzflächen 33, 35 der Klemmbacken 32, 34 plaziert. Der Klemmauslöser 12 wird gedrückt, um die Hülse 38 zu einer Bewegung über die Nockenfläche 27 zu veranlassen und dadurch die Klemmbacken 32 und 34 zu schließen und zugleich den elektrischen Stromkreis, wie oben beschrieben, zu schließen. Der Isolator 55, der die Rippe 56 bildet, drückt das Gewebe gegen die Innenfläche der Klemmbacke 34. Der Benutzer legt dann HF-Energie vom Generator 60 an, indem er den Fußschalter 65 oder einen anderen Schalter betätigt. Der Strom fließt von der ersten Elektrode 52 durch das zusammengedrückte Gewebe zur zweiten Elektrode 80.
Die bipolare Energiequelle ist vorzugsweise eine Energiequelle geringer Impedanz, welche eine Hochfrequenzenergie zwischen 300 kHz und 3 MHz liefert. Der dem Gewebe zugeführte Strom beträgt vorzugsweise 0,1 A bis 1,5 A und die Spannung von 30 V_eff bis 200 V_eff.
Es kann ein hörbares, ein sichtbares, ein fühlbares oder ein anderes Rückmeldesystem angewandt werden, um anzuzeigen, wenn eine ausreichende Kauterisation erreicht ist, so daß die HF-Energie an diesem Punkt abgeschaltet werden kann. Ein Beispiel eines solchen Rückmeldesystems wird nachfolgend beschrieben. Nach der Abschaltung der HF-Energie wird die Schneideinrichtung 11 vorgeschoben, und die Klammern 100 werden durch die Betätigung des Abzugshebels 14 ausgelöst. Das Auslösen erfolgt durch Drehen des Abzugshebels 14, der als ein Hebelarm mit dem Schwenkpunkt 14a ausgebildet ist. Die Stößeleinrichtung 44 schiebt die Schneideinrichtung 11 und den Keil 13 vor. Die Schneideinrichtung 11 schneidet das Gewebe zwischen den Elektroden 52, 80, wo das Gewebe kauterisiert worden ist. Somit befindet sich die Schnittlinie seitlich der von den Elektroden 52, 80 gebildeten Koagulationslinien. Der Keil 13 schiebt zugleich die Stößel 24 in die Klammern 100 hinein, wodurch diese durch das Gewebe hindurch in die Taschen 36, 37 des Ambosses 18 getrieben werden. Die Klammern 100 sind in einer einzigen Längsreihe zu beiden Seiten der Schneideinrichtung 11 angebracht, wenn diese das Gewebe schneidet.
Die Funktionsweise von Linear-Klammergeräten ist der Fachwelt bekannt und beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4.608.981 , 4.633.874 und 5.307.976 beschrieben.
Bei einer Ausführungsform ermöglicht das Magazin eine Mehrfachauslösung der Klammerfunktion bei einer einzigen Reihe von Klammern, im Gegensatz zu der üblichen Doppelreihe von Klammern in den Magazinen der gegenwärtig verwendeten laparoskopischen Klammer- und Schneidvorrichtungen. Um eine bessere Blutstillung zu erreichen, wurde dieser Typ eines Klammergerätes entwickelt, um eine doppelte Reihe von Klammern für jede parallele Reihe zu ermöglichen. Wegen des Ausmaßes des zur Aufnahme einer Doppelreihe von Klammern benötigten Raumes wurde einem wiederauslösbaren Magazin mit gestapelten Klammern nicht der Vorzug gegeben, weil dort zum Stapeln der Klammern weiterer Raum erforderlich wäre. Bei der Ausführungsform mit mehrfacher Klammerauslösung wird eine einzige Reihe von Klammern angewandt. Die Anwendung einer einzelnen Reihe von Klammern gestattet das Stapeln der Klammern in demjenigen Raum, welcher zuvor von der zweiten Reihe von Klammern eingenommen wurde, und schafft auf diese Weise die Eignung zur Mehrfachauslösung. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch, wenn dies gewünscht wird, doppelte, dreifache usw. Klammer-Reihen aufweisen. Auch sind bei einer weiteren Ausführungsform keine Klammern erforderlich, und die elektrischen Koagulationslinien ergeben die notwendige Blutstillung bzw. den Gewebe-Verschweißungseffekt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Rückmeldesystem auf, um anzuzeigen, wenn ein gewünschter oder ein vorgegebener Grad der Koagulation erreicht ist. Dies ist besonders nützlich, wenn die Koagulationszone für den Benutzer nicht einsehbar ist. Bei einer speziellen Ausführungsform mißt das Rückmeldesystem elektrische Parameter des Systems, welche das Koagulationsniveau ausdrücken.
Das Rückmeldesystem kann auch Gewebeeigenschaften in einer Koagulationszone oder in deren Nähe bestimmen, welche den Grad der Koagulation angeben. Die elektrische Impedanz des Gewebes, an welchem elektrische Energie angelegt wird, kann auch zur Anzeige der Koagulation verwendet werden. Wenn Energie an das Gewebe angelegt wird, wird die Impedanz anfangs abfallen und dann ansteigen, wenn die Koagulation erfolgt. Ein Beispiel der Beziehung zwischen der elektrischen Impedanz als Funktion der Zeit und der Koagulation ist in dem Aufsatz von Vaellfors, Bertil und Bergdahl, Bjoern „Automatically controlled Bipolar Electrocoagulation" in Neurosurg. Rev., S. 187 bis 190 (1984) beschrieben. Die Impedanz steigt auch an, wenn eine Entwässerung erfolgt. Die Verkohlung des Gewebes oder ein Ankleben am Instrument als Folge einer Überanwendung von Hochspannung können durch die Anwendung eines Rückmeldesystems vermieden werden, das auf Gewebe-Impedanz-Eigenschaften beruht. Andere Beispiele von Gewebe-Eigenschaften, welche die Koagulation anzeigen, umfassen Temperatur und Lichtreflexion.
Bezug nehmend auf 10 stellt ein Flußdiagramm ein Rückmeldesystem dar, das in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist. Zuerst wird Energie an das Gewebe angelegt. Dann werden Strom und Spannung, die dem Gewebe zugeführt werden, bestimmt. Der Impedanzwert wird berechnet und gespeichert. Auf der Grundlage einer Impedanzfunktion, welche beispielsweise die Impedanz, die Impedanzänderung und/oder die Geschwindigkeit der Impedanzänderung umfassen kann, wird bestimmt, ob die gewünschte Koagulation stattgefunden hat. Wenn eine Koagulation in einem vorgegebenen oder gewünschten Grad stattgefunden hat, zeigt eine Anzeige-Einrichtung an, daß die Energie abgeschaltet werden sollte. Eine solche Anzeige kann ein sichtbares Licht, einen hörbaren Ton oder eine tastbare Anzeige umfassen. Die Rückmelde-Einrichtung kann auch den Generator steuern und die Energie auf einem bestimmten Impedanzniveau abschalten. Bei einer alternativen Ausführungsform ist ein ständiger hörbarer Ton vorgesehen, welcher sich in Abhängigkeit vom Impedanzniveau ändert. Ein zusätzliches Merkmal sieht eine Fehleranzeige vor, um einen Fehler oder eine Fehlfunktion des Instrumentes anzuzeigen, wenn die Impedanz unter einem normalen Minimalwert und/oder über einem Maximalbereich liegt.
Nunmehr Bezug nehmend auf 11 ist eine alternative Ausführungsform eines End-Effektors 150 dargestellt, welche nicht Bestandteil der Erfindung ist. Eine Klemmbacke 132 ist mit einem Amboß 118 dargestellt, einschließlich einer ersten Grenzfläche 133 mit einer ersten Elektrode 152 und einem ersten elektrischen Potential sowie einer zweiten Elektrode 180 mit einem entgegengesetzten elektrischen Potential. Die erste und die zweite Elektrode 152, 180 erstrecken sich von proximal nach distal entlang der Grenzfläche 133 und sind durch einen Isolator 155 getrennt. Eine zweite, entgegengesetzte Grenzfläche 135 weist eine Druckrippe 156 auf, die dort ausgebildet ist und sich von proximal nach distal entlang der Grenzfläche 135 erstreckt. Die Druckrippe 156 ist derart angeordnet, daß sie das Gewebe gegen den isolierten Teil der ersten Grenzfläche drückt und elektrisch von der ersten und zweiten Elektrode isoliert ist. Die erste und die zweite Elektrode 152, 180 sind derart ausgebildet, daß sie in gleicher Weise wie die erste bzw. die zweite Elektrode 52, 80 der 6 Kontakt zu einer elektrischen Energiequelle haben. Eine Isolierung 183 verhindert einen elektrischen Kontakt der Elektrode 152 mit der Hülse 38.
Nunmehr Bezug nehmend auf 12 ist eine andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der End-Effektor 250 weist eine Klemmbacke 232 mit einem Amboß 218 einschließlich einer ersten Grenzfläche 233 auf. Der Amboß 218 umfaßt eine erste Elektrode 252 mit einem ersten elektrischen Potential auf einer ersten Seitenfläche 281 des End-Effektors 250. Die erste Elektrode 252 erstreckt sich von proximal nach distal entlang der Grenzfläche 233. Ein Isolator 255a bildet eine Rippe 256a, die sich von proximal nach distal entlang der Grenzfläche 233 erstreckt und die erste Elektrode 252 von der entgegengesetzten oder zweiten Seitenelektrode 282 des End-Effektors 250 trennt. Der End-Effektor 250 weist eine zweite Grenzfläche 235 entgegengesetzt von der ersten Grenzfläche 233 auf. Die zweite Grenzfläche 235 weist eine zweite Elektrode 280 auf, die auf einer zweiten Seitenfläche 282 des End-Effektors 250 gelegen ist. Ein zweiter Isolator 255b bildet eine Rippe 256b auf der Grenzfläche 235 und erstreckt sich in bezug auf den End-Effektor 250 von proximal nach distal. Die Rippen 256a und 256b liegen einander gegenüber. Bei dieser Ausführungsform wird die elektrische Energie der ersten und zweiten Elektrode in einer Weise zugeführt, welche der Ausführungsform der 6 entspricht, mit der Ausnahme, daß die erste Elektrode 252 elektrischen Kontakt zur Hülse 38 und die Elektrode 280 Kontakt mit einer Kontakteinrichtung 64 hat. Die Isolation 283 verhindert einen elektrischen Kontakt der zweiten Seitenfläche 282 der ersten Klemmbacke 232 mit der Hülse 38 und verhindert somit auch einen Kurzschluß oder eine Lichtbogenbildung zur Elektrode 280.
Nunmehr Bezug nehmend auf 13 ist eine andere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der End-Effektor 350 weist eine Klemmbacke 332 mit einem Amboß 318 aus einem elektrisch isolierenden Material auf, wie beispielsweise einem Keramikisolator. Der Amboß 318 weist eine erste Elektrode 352 mit einem ersten elektrischen Potential auf einer ersten Seitenfläche 381 des End-Effektors 350 auf. Die erste Elektrode 352 befindet sich auf dem Amboß 318 und erstreckt sich von proximal nach distal entlang der Grenzfläche 333. Eine zweite Elektrode 380 ist auf einer zweiten Seitenfläche 382 des Ambosses 318, die entgegengesetzt zur ersten Seitenfläche 381 liegt, angeordnet. Die zweite Elektrode 380 erstreckt sich von proximal nach distal entlang der Grenzfläche 382. Ein Isolator 355 bildet eine Rippe auf der Grenzfläche 333 und ist zwischen der ersten Elektrode 352 auf der ersten Seite 381 und der zweiten Elektrode 380 auf der Seitenfläche 382 des End-Effektors angeordnet.
Es können auch alternative elektrische Verbindungen benutzt werden, um elektrischen Strom von einem elektrochirurgischen Generator und durch den Griff 16 der Vorrichtung den Elektroden des End-Effektors 50, 150, 250 oder 350 zuzuführen. Beispielsweise können Formdrähte, Kontaktblöcke und Rastkontakte mit niedriger Impedanz angewandt werden. Die Vorrichtung kann auch mit einer Blockierung versehen sein, welche die Auslösung von HF-Energie verhindert, bis der Klemmauslöser 12 geschlossen worden ist, und welche die Betätigung des Schneidelementes und der Klammerfunktion verhindert, bis der Klemmauslöser 12 geschlossen und die HF-Energie angelegt wurde. Ein Beispiel für diese Merkmale ist in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung EP-A-0 717 967 beschrieben, für welche die Priorität der US-Anmeldung mit dem Aktenzeichen 363 070 vom 22. Dezember 1994 beansprucht wurde.
Alternative Varianten der beschriebenen Erfindung können beispielsweise Druckrippen auf der ersten oder auf beiden Grenzflächen, Elektroden auf der ersten oder auf beiden Grenzflächen; Elektroden oder Mehrfach-Elektroden, die jedem Pol zugewiesen sind, die sich auf der ersten oder auf beiden Grenzflächen befinden.
Es wurden verschiedene Varianten dieser Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen und in Verbindung mit dem endoskopischen Schneiden und Klammern beschrieben. Selbstverständlich kann die Erfindung in zahlreichen Anwendungsfällen, auch bei Instrumenten ohne Schneiden oder Klammern, benutzt werden, wo eine Blutstillung erwünscht ist. Demzufolge versteht es sich für einen Fachmann, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Elektrochirurgische Vorrichtung mit einem End-Effektor (50), der in der Lage ist, bipolare Energie aufzunehmen, wobei der End-Effektor (50) aufweist: eine erste (33) und eine zweite (35) gegenüberliegende Grenzfläche; einen ersten Pol, welcher eine erste Elektrode (52) aufweist, die sich auf der ersten Grenzfläche befindet; einen zweiten Pol, welcher eine zweite Elektrode (80) aufweist, die sich auf der zweiten Grenzfläche befindet; einen Isolator (55) auf der ersten Grenzfläche, der eine Druckrippe (56) bildet und einen Messerkanal (42) umfaßt, welcher sich längst durch die Druckrippe (56) erstreckt, wobei der Messerkanal (42) eine Längsebene senkrecht zu den Grenzflächen definiert; wobei die erste (33) und die zweite (35) Grenzfläche in der Lage sind, zwischen sich Gewebe zu greifen; wobei die erste Elektrode (52) seitlich nach außen zur Druckrippe (56) auf einer ersten Seite der Längsebene angeordnet ist; wobei die zweite Elektrode (80) seitlich nach außen zur Druckrippe (56) auf der anderen Seite der Längsebene angeordnet ist; wobei die erste (52) und die zweite (80) Elektrode elektrisch entgegengesetzt sind; wobei die erste (52) und die zweite (80) Elektrode voneinander elektrisch isoliert sind; und wobei die erste (52) und die zweite (80) Elektrode in der Lage sind, bipolare Energie zwischen den Polen durch das zusammengedrückte Gewebe hindurchzuleiten.
Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste und zweite Elektrode so angeordnet sind, daß sie einen Stromweg durch Gewebe zur Verfügung stellen, das von der Druckrippe (56) zusammengedrückt ist.
Chirurgische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Vorrichtung ein Schneidelement (11) umfaßt, das auf der Vorrichtung angeordnet ist, um von dem End-Effektor gegriffenes Gewebe zu teilen, durch eine Schneidlinie, wenn das Schneidelement betätigt wird.
Elektrochirurgische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der End-Effektor weiter aufweist: wenigstens ein Gewebefixierelement (100) und wenigstens einen Applikator (13), der dazu ausgelegt ist, das wenigstens eine Gewebefixierelement an Gewebe zu befestigen, das von dem End-Effektor gegriffen wild.
Elektrochirurgische Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der: die Längsebene die erste (33) und die zweite (35) Fläche halbiert; der Isolator (55) sich zwischen der ersten Seite und der anderen Seite der Längsebene befindet.