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Dokumentenidentifikation DE69828506T2 05.01.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000996380
Titel ELEKTROCHIRURGISCHE VORRICHTUNG
Anmelder Medtronic, Inc., Minneapolis, Minn., US
Erfinder MULIER, M., Peter, Stillwater, US;
HOEY, F., Michael, Shoreview, US
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Sonnenberg & Fortmann, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69828506
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.07.1998
EP-Aktenzeichen 989358031
WO-Anmeldetag 20.07.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/US98/14930
WO-Veröffentlichungsnummer 0099003414
WO-Veröffentlichungsdatum 28.01.1999
EP-Offenlegungsdatum 03.05.2000
EP date of grant 05.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.01.2006
IPC-Hauptklasse A61B 18/00(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft medizinische Instrumente und spezieller elektrochirurgische Geräte wie beispielsweise Geräte für die Manipulation von Gewebe wie beispielsweise durch Schneiden des Gewebes.

Hochfrequenzwechselstrom wurde bereits 1911 verwendet, um menschliches Gewebe zu schneiden und zu koagulieren. Stromgeneratoren und Elektroden besetzte Instrumente haben dann derart Fortschritte gemacht, dass elektrochirurgische Instrumente und Stromgeneratoren in einer Vielzahl von Konfigurationen sowohl für offene Verfahren als auch endoskopische Verfahren verfügbar sind, mit Mikroprozessor gesteuerten Strömen, typischerweise in der Größenordnung von 500 kHz. Radiofrequenz (RF)-Katheterablation von Gehirnläsionen begann in den 1960er Jahren und RF-Ablation von Herzgewebe zur Steuerung supraventrikulärer Tachyarrhythmias begann in den 1980er Jahren. Folglich ist elektrische Energie einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf RF Energie, ein bekanntes Werkzeug für eine Vielzahl von Effekten auf das menschliche Gewebe, einschließlich Schneiden, Koagulieren und ablative Nekrose mit und als Teil von elektrisch leitenden Forceps. Bipolare und monopolare Ströme werden beide verwendet mit elektrochirurgischen Forceps. Mit monopolarem Strom wird eine Erdungsmatte unter den Patienten platziert. Ein gegenwärtiges Beispiel einer elektrisch betriebenen elektrochirurgischen Vorrichtung ist im US Patent Nr. 5,403,312, erteilt am 04.04.1995 an Yates et al, offenbart.

Die US-A-5300087 offenbart ein elektrochirurgisches Gewebeversiegelungsgerät, das Infusionsöffnungen in einer ihrer Backen aufweist.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine elektrochirurgische medizinische Vorrichtung bereitzustellen, welche ein Forceps sein oder auch nicht sein kann.

Das Dokument US-A-5,417,709 offenbart eine elektrochirurgische Vorrichtung, umfassend im Wesentlichen zwei Klemmbacken mit Lösungsinfusionsöffnungen, definiert entlang Teilen beider Klemmbacken, wobei die Öffnungen eine elektrisch leitende Lösung von Lösungsversorgungsmitteln empfangen sowie einen elektrischen Leiter, welcher mit den Endspitzen der Klemmbacken verbunden ist. Die Endspitzen sind nicht elektrisch mit den Lösungsversorgungsmitteln verbunden, von welchen die Öffnungen die leitende Lösung empfangen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrochirurgische Vorrichtung, wie beispielsweise einen Forceps bereitzustellen, der Gewebe versiegelt mittels eines einzigartigen Flusses eines Elektrolytfluids oder -lösung an die manipulierenden Teile der Vorrichtung in Kombination mit der Energetisierung der Lösung mit elektrischer Energie.

Die Erfindung stellt eine elektrochirurgische medizinische Vorrichtung bereit, die in Kombination umfasst:

Zusammenwirkende Klemmbacken, wobei jede einen Backenabschnitt für das Manipulieren von Gewebe einschließt;

Lösungsversorgungsmittel für das Liefern einer elektrolytischen Lösung an die Backenabschnitte;

Lösungsinfusionsöffnungen, definiert entlang der Backenabschnitte der Klemmbacken, wobei die Lösungsinfusionsöffnungen derart konstruiert und angeordnet sind, dass sie eine elektrisch leitende Lösung von den Lösungsversorgungsmitteln empfangen und die Lösung durch die Öffnungen und entlang der Backenabschnitte in das Gewebe infundieren, das von den Backenabschnitten manipuliert wird; und

einen elektrischen Leiter, elektrisch mit den Lösungsversorgungsmitteln verbunden, um elektrische Energie zu der elektrisch leitenden Lösung zu leiten, die in Kontakt mit dem manipulierten Gewebe steht.

Der Effekt der Lösung und Energie kann durch Druck gesteigert werden. Die Lösung wird in Kontakt mit dem Gewebe gebracht und infundiert dieses. Die Lösung kann Saline sowie andere nicht toxische und toxische elektrolytische Lösungen beinhalten und kann mit RF-elektrischer Energie energetisiert werden. Der Körper der Vorrichtung selbst kann energetisiert werden oder auch nicht.

Die Lösung stellt zumindest teilweise die vorteilhaften Funktionen und Effekte des Instruments bereit. Wie bevorzugt, wird Druck auf das Gewebe ausgeübt, und am meisten bevorzugt wird der Effekt des Drucks optimiert durch Anlegen von Druck durch das Gewebe, auf welches eingewirkt werden soll, der im Wesentlichen gleichförmig ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, eine elektrochirurgische medizinische Vorrichtung wie beschrieben bereit zu stellen, in welcher Gewebe gegen den Fluss von Fluiden einschließlich der Luft versiegelt werden. Mit der Erfindung wird beispielsweise Lungengewebe aerostatisch und hämostatisch versiegelt, wobei das Gewebe, benachbart zum versiegelten Gewebe, Blut und Luft zurückhält.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, eine elektrochirurgische medizinische Vorrichtung bereit zu stellen, die die Form von offenen Chirurgieforceps von einer Vielzahl von speziellen Formen annehmen kann, oder von endoskopischen Forceps, ebenfalls von einer Vielzahl von Formen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, eine elektrochirurgische medizinische Vorrichtung wie beschrieben bereit zu stellen, in welcher die elektrolytische Lösung, mittels welcher das Instrument funktioniert, von dem Gerät auf und/oder in das Gewebe entlang der operativen Abschnitte der Vorrichtung infundiert wird. Mit und ohne angelegtem Druck koaguliert und versiegelt zusätzlich die Lösung das Gewebe als ein Ergebnis davon, dass sie von RF Energie energetisiert wird, und verhüllt auch die operativen Abschnitte der Vorrichtung in Lösung während der gesamten Manipulation des Gewebes, was im Wesentlichen vollständig ein Anhaften zwischen dem Instrument und dem Gewebe verhindert, im Wesentlichen ohne Spülhandlung.

In einem ersten Aspekt nimmt die Erfindung dann die Form einer verbesserten lösungsgestützten elektrochirurgischen medizinischen Vorrichtung an, umfassend, in Kombination, zusammenwirkende Vorrichtungsbacken, einschließlich Backenabschnitten für das Manipulieren von Gewebe sowie eine Vielzahl von Lösungsinfusionsöffnungen, definiert und beanstandet entlang jedes der Backenabschnitte für das Empfangen von Lösung und Infundieren der Lösung auf und in das Gewebe entlang der Backenabschnitte. Während die Vorrichtung mit und ohne Nuten vorgesehen ist, wie bevorzugt, umfasst die Vorrichtung ferner zumindest eine, und am meisten bevorzugt, viele Längsnuten entlang zumindest eines, und am meisten bevorzugt beider der Backenabschnitte. Ebenfalls am meisten bevorzugt sind die Lösungsinfusionsöffnungen auf den Innenflächen der Backenabschnitte angeordnet, benachbart zu der, und am meisten bevorzugt in der Nut oder den Nuten. Die Lösung, die aus den Öffnungen tritt, trennt im Wesentlichen alle operativen Oberflächen der Vorrichtung vom Gewebe, was im Wesentlichen vollständig eine Anhaftung zwischen den operativen Flächen und dem Gewebe verhindert. Die Lösung hilft ferner bei der Koagulation.

Die Koagulation bei Seite gelassen, verursacht die Erfindung Hämostase, Aerostase und im Allgemeineren „Omnistase" von im Wesentlichen allen beliebigen Flüssigkeiten und Gasen, die im Gewebe, das behandelt wird, gefunden werden, wie beispielsweise lymphatische Fluide und Methan, sowie Blut und Luft. Diese breiteren Effekte werden dahingehend verstanden, dass sie von Handlungen wie beispielsweise der Schrumpfung von Vaskulatur bzw. Gefäßanordnung mit und ohne Koagulation und ohne Desiccation bzw. Austrocknung und Verkohlung bzw. Carbonisation resultieren.

Ebenfalls als bevorzugt können die operativen Abschnitte der Vorrichtung die Form einer kreisförmigen, halbkreisförmigen oder anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen geometrischen Form annehmen, um Gewebe zu enthalten und/oder zu isolieren, das zu behandeln und vielleicht zu resezieren ist. Als ein Beispiel, mit einer geschlossenen geometrischen Form wie beispielsweise einem Kreis, kann Gewebe, das Läsionen und/oder Tumore der Lunge umgibt, aerostatisch und hämostatisch versiegelt werden, was in einer Isolierung der Läsion und/oder des Tumors für die Resektion resultiert. Die Lungenfunktion wird erhalten. Für die Anpassung an einzigartige Gewebegeometrien können die operativen Abschnitte der Vorrichtung verformbar sein, um manipuliert zu werden zu im Wesentlichen jeder benötigten Kontur. Für Verfahren einschließlich Resektion bzw. Entfernung kann die Vorrichtung eine vorschiebbare und zurückziehbare Klinge oder zusätzlich funktionelle Strukturen und Merkmale enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Vielzahl von Längsnuten entlang der Backenabschnitte bereitgestellt; es wird ferner eine Drehachse für eine Schwenkbewegung der Klemmbacken in gegenseitigen Kontakt und aus gegenseitigem Kontakt heraus bereitgestellt;

wobei die Vielzahl von Lösungsinfusionsöffnungen entlang jedes der Backenabschnitte für die Manipulation von Gewebe definiert und beabstandet ist, wobei die Lösungsinfusionsöffnungen in der Vielzahl von Längsnuten angeordnet sind für das Empfangen von Lösung und Infundieren von Lösung in das Gewebe entlang der Backenabschnitte;

eine Lösungsversorgung an die Vielzahl von Lösungsinfusionsöffnungen wird bereitgestellt für das Liefern einer Lösung bei einer Rate im Bereich von 0,01–100 cm3/Minute;

eine elektrische Versorgung von elektrischer Energie an die Lösungsversorgung wird bereitgestellt, die ausreicht, um auf das Gewebe einzuwirken;

und es wird ferner bereitgestellt ein verlängerter Schart, verbunden mit den Klemmbacken, für die endoskopische Verwendung der Vorrichtung.

Diese und andere Gegenstände, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden ersichtlicher werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung vom bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche lediglich beispielhalber angegeben ist, sowie durch Referenz auf die Zeichnungen, welche dieser Beschreibung beiliegen.

Die beiliegenden Zeichnungen beinhalten eine Vielzahl von Figuren, gleiche Nummern beziehen sich auf gleiche Teile durch die Zeichnungen hindurch. In den Zeichnungen gilt:

1 ist ein schematisches Diagramm der Schlüsselelemente einer elektrischen Schaltung gemäß der Erfindung;

2 ist eine perspektivische Ansicht eines endoskopischen Forceps gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

3 ist eine Detailansicht eines Abschnitts des Forceps von 2; und

4 ist eine perspektivische Ansicht einer Modifikation der Ausführungsform von 2;

5 ist eine zweite Modifikation der Ausführungsform von 4, gezeigt teilweise auseinandergebrochen;

6 ist eine perspektivische Ansicht eines offenen Chirurgieforceps gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

7 ist eine Detailansicht eines Abschnitts des Forceps von 6, teilweise auseinander gebrochen;

8 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Salineversorgungsausrüstung für die Erfindung;

9 ist eines perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Klemmbacken einer alternativen Vorrichtung;

10 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich zu 9 von einer weiteren alternativen Vorrichtung;

11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 11-11 von 9; und

12 ist eine perspektivische Ansicht einer noch weiteren alternativen Vorrichtung.

Elektrochirurgie verwendet elektrische Energie, um Gewebe zu erwärmen und eine Vielzahl von Effekten hervorzurufen, wie beispielsweise Schneiden, Koagulation und ablative Nekrosis. Die Hitze tritt auf, wenn die Energie in Widerstand des Gewebes umgewandelt wird. Der Effekt ist abhängig sowohl von der Temperatur als auch der Zeit. Niedrigere Temperaturen über längere Zeiten führen oft zum selben Effekt wie höhere Temperaturen über kürzere Zeiten. Die normale Körpertemperatur ist annähernd 37 °C. Kein signifikanter Langzeiteffekt wird durch Temperaturen im Bereich von 37 °C–40 °C bewirkt. Im Bereich von 41 °C–44 °C ist der Zellenschaden reversibel, für Einwirkungszeiten weniger als einige Stunden. Im Bereich von 45 °C–49 °C wird der Zellenschaden irreversibel bei zunehmend kurzen Intervallen. Die folgende Tabelle führt die erwarteten Effekte bei höheren Temperaturen auf

Diese Tabelle soll nicht als ein Statement von wissenschaftlich präzisen Bereichen gelten, oberhalb und unterhalb welcher keine ähnlichen Effekte gefunden werden, und ist stattdessen als ein Statement von allgemein akzeptierten Werten gedacht, welche Näherungen der Bereiche der behaupteten Effekte bereit stellen.

Als eine Konsequenz der vorherigen Effekte tritt die bevorzugte „weiche" Koagulation bei Temperaturen geringfügig oberhalb 70 °C auf. Die Hitze denaturiert und schrumpft Gewebe und Blutgefäße, wobei dies wie gewünscht zur Steuerung von Blutung führt. Zellen werden im allgemeinen nicht zerrissen. Die „weiche" Koagulation wird im allgemeinen sichergestellt mit Spannungen unterhalb 200 Volt Spitze. Funken werden vermieden. Die „forcierte" Koagulation kann bewerkstelligt werden mit Ausbrüchen von elektrischer Energie. Elektrische Bögen werden erzeugt. Eine tiefere Koagulation wird erreicht auf Kosten einer gewissen Verkohlung und eines gelegentlichen Schneideeffekts. Die Spraykoagulation ist ebenfalls möglich. Das Gewebeschneiden tritt bei Desiccation auf, wenn die Konzentration der elektrischen Energie, auch bezeichnet hier als Energiedichte, akut ist, und die Temperatur des Gewebes auf oberhalb 100 °C erhöht wird.

Sowohl für Koagulation als auch Schneiden mittels elektrischer Energie wird eine Sinuswellen-Wellenform eingesetzt mit einer Frequenz von ca. 500 kHz. Für das Schneiden führt das Erhöhen der Spannung auf Werte wie 600 Volt Spitze zu einer höheren Funkenintensität, was in tieferen Schnitten resultiert. Frequenzen oberhalb von 300 000 Hz vermeiden das Stimulieren von Nerven- und Muskelzellen und stellen im allgemeinen sicher, dass der Effekt auf das Gewebe im Wesentlichen rein thermisch ist.

Im Gegensatz zu den elektrochirurgischen Werkzeugen zum Gewebeschneiden mittels RF-Energie der Vergangenheit sind es signifikante Zwecke der vorliegenden Erfindung, einen Mechanismus der Vermeidung von Desiccation von Gewebe an der Elektroden/Gewebeschnittstelle bereit zu stellen und ein Versiegeln des Gewebes zu erreichen. Mit „Versiegeln" sind die Effekte der Hämostase oder Versperren der Blutung; „Aerostasis" oder Versperrung des Durchtritts von Luft; und das Schließen von Geweben, wie beispielsweise Blutgefäßen, gegen den Durchtritt von Blut in größerem Ausmaß, neben anderen Effekten beabsichtigt. Im Spezielleren ist der Effekt des Versiegelns auf dem zellulären Niveau ein primärer Fokus, wie dies das Versiegeln auf vaskulärem Niveau ist.

Bezugnehmend auf 1, beinhalten die Schlüsselelemente einer bevorzugten elektrischen Schaltung gemäß der Erfindung eine elektrochirurgische Einheit 10, einen Schalter 12 und Elektroden 14, 16. Ein Effekt auf das Gewebe 18 eines Körpers 20 wird erzeugt. Eine Elektrode, wie beispielsweise die Elektrode 14, agiert als eine positive oder aktive Elektrode, während die andere, wie beispielsweise Elektrode 16, als eine negative oder Rückkehrelektrode agiert. Strom fließt direkt von einer Elektrode zu der anderen, primär ausschließlich durch das Gewebe, wie durch die Pfeile 22, 24, 26 , 28, 29 gezeigt. Keine Matte wird unter dem Patienten benötigt. Dies ist eine bipolare Konfiguration.

Bezugnehmend auf 2, ist ein Forceps 30 gemäß der Erfindung ein endoskopischer Forceps und beinhaltet Handgriffe 32, 34, einen verlängerten Schaft 36 und Klemmbacken 38, 40. Die Griffe 32, 34 schwenken zusammen und auseinander und durch einen geeigneten Mechanismus (nicht gezeigt; vorhanden im oben erwähnten Stand der Technik) steuern die Klemmbacken 38, 40, um ebenfalls zusammen und auseinander zu schwenken über eine Drehachsenverbindung 42. Bezugnehmend auf 3, ist jede Klemmbacke 38, 40 in zwei Teilen geformt, die zusammenklappbar sind. Die Klemmbacke 38 beinhaltet einen Verbindungsabschnitt 44, direkt mit dem Forcepsschaft 36 verbunden, und die Klemmbacke 40 beinhaltet einen Verbindungsabschnitt 46, ebenfalls direkt mit dem Forcepsschaft 36 verbunden. Ein Klemmbackenabschnitt 48, klappbar befestigt am Klemmbackenverbindungsabschnitt 44, vervollständigt die Klemmbacke 38; ein Klemmbackenabschnitt 50, klappbar befestigt am Klemmbackenverbindungsabschnitt 46, vervollständigt die Klemmbacke 40.

Wie im Hintergrund der Erfindung aufgeführt ist eine breite Vielfalt von Alternativen bezüglich der Struktur möglich, die in 2 beschrieben und gezeigt ist. Prominente Beispiele von denen, die eingearbeitet sind, beinhalten die Strukturen des US Patents 5,403,312 (Yates et al), erteilt am 04.04.1995; das US Patent 5,395,312 (Desai), erteilt am 07.03.1995 und das US Patent 5,318,589 (Lichtman et al.), erteilt am 07.06.1994.

Immer noch bezugnehmend auf 3, liefert eine Lösungsversorgungsröhre 52 elektrolytische Lösung an den Elektrodenstreifen 47 entlang des Klemmbackenabschnitts 48, wie beschrieben werden wird. Eine Lösungsversorgungsröhre 54 liefert elektrolytische Lösung an einen ähnlichen Streifen 49 entlang des Klemmbackenabschnitts 50. Ein Draht 56 verbindet elektrisch mit der Lösungsversorgungsröhre 52; ein Draht 58 verbindet elektrisch zur Lösungsversorgungsröhre 54. Alle Versorgungen 52, 54, 56, 58, sowohl Lösungs- als auch elektrische, erstrecken sich vom proximalen oder Handgriffende des Schaft 36 und verbinden zu den Lösungs- und elektrischen Quellen.

Bezugnehmend auf 4 und in einer zweiten Form einer Klemmbacke, mit 140 bezeichnet, beinhaltet ein Backenabschnitt 150, ähnlich dem Backenabschnitt 50 in 3, eine Längsdimension in der Richtung von Pfeil 160. Eine Vielzahl von Längsnuten 162 sind Seite an Seite über die Innenfläche 164 des Backenabschnitts 150 beabstandet. Die Nuten 162 erstrecken sich über die volle Längslänge des Backenabschnitts 150. Das gleiche gilt für einen Spiegelbildbackenabschnitt, nicht gezeigt. Beide Backenabschnitte sind in einer Struktur wie in 3 eingearbeitet und könnten als Ersatz für die Backenabschnitte 48, 50 in 3 angeordnet sein. Nuten, nicht gezeigt, erstrecken sich ferner vorzugsweise entlang der korrespondierenden Backenabschnitte 48, 50 der 23. Orientierungen der Nuten anders als längs werden für möglich erachtet innerhalb der Beschränkung der Konstruktion und Anordnung, um im wesentlichen Lösung entlang der operativen Backenabschnitte zurückzuhalten.

Körperliche Gewebe, die zu manipulieren sind, haben eine natürliche Oberflächenrauhigkeit. Diese Rauhigkeit reduziert signifikant den Kontaktbereich zwischen den Forcepsklemmbacken und den manipulierten Geweben. Luftzwischenräume werden zwischen konventionellen Klemmbacken mit glatter Oberfläche und den Geweben erzeugt. Wenn die Klemmbacken in trockenem Zustand energetisiert würden, würde der elektrische Widerstand in den Geweben erhöht und die Stromdichte und Gewebetemperatur würden extrem hoch werden. In der Praxis sind Gewebeoberflächen manchmal nass in Punkten, und den noch ist die Gewebefeuchtigkeit nicht gesteuert, derart, dass elektrische Leistung auf der Annahme zu basieren ist, dass die inneren Klemmbackenflächen trocken sind. Diese Annahme ist notwendig, um ungewollte Lichtbogenbildung, Verkohlen und Rauch zu minimieren.

Im Gegensatz sind in einem Forceps gemäß der Erfindung, ob die Backenabschnitte genutet oder glatt sind, ob die Nuten längs oder anderweitig orientiert sind, die Backenabschnitte einheitlich aus einem Material ausgebildet, wie beispielsweise hohlen Edelstahlnadelröhren, derart, dass die Lösungsinfusionsöffnungen 166 in den Klemmbackeninnenflächen befindlich und ausgebildet sein können, wie beispielsweise die Innenfläche 164, wie in 4. Ferner können sich öffnen und öffnen sich die Lösungsversorgungen 52, 54, gezeigt beispielhalber in 3, in die Öffnungen 166, um Lösung an die Öffnungen 166 zu liefern. Wie am meisten bevorzugt, sind die Öffnungen 166 lasergebohrt und weisen einen Durchmesser auf in einem Bereich, gemittelt um ca. 0,1 mm (4 Tausendstel (0,004) eines Inch), und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 0,05–0,15 mm (2–6 Tausendstel (0,002–0,006) Inches).

Der Zweck der Öffnungen 166 ist, die Lösung auf und oder in das Gewebe, benachbart zu und anderweitig in Kontakt mit den Forcepsbackenabschnitteninnenflächen zu infundieren. Es wird verstanden, dass die Öffnungen annähernd so klein im Durchmesser sind, wie oben beschrieben, um einen gleichmäßigeren Fluss unter den Öffnungen sicher zu stellen, als dies andernfalls auftreten würde. Ferner müssen die Öffnungen so nahe beabstandet sein, um die Oberflächenrauhigkeit der Gewebe zu mimen. Mikroporöse Oberflächen sind möglicherweise akzeptabel, während sie auch nicht notwendig sind. Die Infusion von Fluid durch die Klemmbacken ist aufrecht zu erhalten in einem kontinuierlichen Fluss während der gesamten Anwendung von RF-Energie hinweg, damit der gewünschte Gewebeeffekt erreicht wird.

Mit der beschriebenen Struktur und ähnlichen Strukturen innerhalb des Bereichs der Erfindung werden vielzählige Vorteile erreicht. Eine tiefere und schnellere Koagulation ist möglich. Die leitende Lösung, die auf und in die Gewebe infundiert wird, hält relativ konsistente maximale elektrische Kontaktbereiche aufrecht, was im wesentlichen heiße Punkte verhindert und eine höhere Leistung erlaubt als die weiche Koagulation. Geringe bis gar keine Lichtbogenbildung, Schneiderauch oder Verkohlung wird gebildet. Klemmbacken- und Gewebeoberflächentemperaturen sind niedriger als andernfalls, was in einer signifikant geringeren Adhäsion von Gewebe an den Klemmbackenoberflächen und im wesentlichen keiner Desiccation resultiert. Ein Modus der Koagulation kann verwendet werden anstelle der drei Modi weich, forciert und spray. Die Koagulation ist in der Lage, die am meisten herausfordernden sickernden Gewebe, wie beispielsweise Lungen-, Leber- und Milzgewebe zu ebnen. Die Koagulation ist präziser, wo andere Koagulationsmodi manchmal zu den Seiten funken und eine Koagulation erzeugen, wo sie nicht erwünscht ist.

Auch und wichtig kann ein elektrochirurgisches Schneiden durch Desiccation vermieden werden und eine Gewebeversiegelung erreicht werden. Wie gewünscht, kann die Gewebeversiegelung allein auftreten oder begleitet von mechanischem Schneiden sein, wie durch eine rückziehbare und vorschiebbare Klinge wie in US Patent Nr. 5,458,598, und wie mit einer Klinge 1210 in 12, oder anderweitig. Für die Gewebeversiegelung selbst wird verstanden, dass sie durch einen Fluss von elektrolytischer Lösung zu den manipulierenden Abschnitten des Forceps in Kombination mit der Energetisierung der Lösung mit elektrischer Energie auftritt, und, wenn eingeschlossen, in Kombination mit Druck auf das Gewebe oder Kompression des selben. Für die Kompression von Gewebe wird verstanden, dass sie die Gewebe in Bedingungen der Versiegelung der Gewebe und speziell Vaskulatur deformiert. Für die Kompression von Gewebe, gefolgt von der Anwendung von Lösung und Energie, wird verstanden, dass permanent die komprimierte Deformation von Gewebe aufrecht erhalten wird, wenn vorhanden, und dass Gewebe geschrumpft wird und Proteine veranlasst werden an Ort und Stelle festzusitzen. Ein zusätzliches Verständnis von anderen ist bereitgestellt in oben bezeichnetem Patent von Yates et al.

Der Körper des Forceps selbst kann energetisiert werden oder nicht. Wie am meisten bevorzugt, stellt die Lösung primär die vorteilhaften Funktionen und Effekte des Instruments bereit. Die Effektivität und das Ausmaß der Gewebeversiegelung ist eine Funktion primär vom Typ des Gewebes, das manipuliert wird, der Quantität der elektrolytischen Lösung, die an das Gewebe geliefert wird, und der Leistung der elektrischen Energie, die an die Lösung geliefert wird. Gewebe, die zuvor nicht in Betracht gezogen wurden, für die Manipulation geeignet zu sein, wie durch Schneiden, werden für die Manipulation geeignet gemacht, indem sie gegen den Fluss von Fluiden versiegelt werden, einschließlich körperlicher Fluide und Luft. Mit der Erfindung kann beispielsweise Lungengewebe nach der Versiegelung geschnitten werden, wobei das Gewebe, benachbart zum versiegelten Gewebe, Blut und Luft zurückhält. Beispiele der Prinzipal-Parameter von speziellen Verwendungen der Erfindung werden in der folgenden Tabelle bereit gestellt. Es wird verstanden, dass die kombinierten Konsequenzen der Parameter derart sind, dass die Energiedichte in dem zu behandelnden Gewebe in einem Bereich ist, um das Versiegeln des Gewebes zu bewirken. Es wird jedoch im Allgemeinen eine Leistungsausgabe von 7–150 Watt bevorzugt.

In dem Beispiel, für welches die Tabelle bereitgestellt ist, ist die elektrolytische Lösung eine Saline. Im ersten Beispiel war die in Gebrauch befindliche Vorrichtung eine Vorrichtung wie in 2 mit Elektroden von 16 Maß-Rohrmaterial, 1 cm lang. Das in Gebrauch befindliche Werkzeug in dem zweiten und dritten Beispiel war ein Forceps wie in 6 mit Backenabschnitten 348, 350, um beschrieben zu werden, 4 mm breit und 2,8cm lang. Keine Desiccation wurde an der Gewebe-/Elektrodenschnittstelle beobachtet. Die Vorrichtung von 2 ist bevorzugt für die Gefäßschließung.

Eine breite Vielzahl von gegenwärtig installierten elektrochirurgischen Generatoren kann und wird geeignete Wellenformen und Leistungsniveaus für das Betreiben des beschriebenen Forceps bereitstellen. Die Wellenformen müssen lediglich Sinuswellen bei ca. 500 kHz, und die Leistung muss lediglich ca. 30 oder mehr Watt sein. Als Beispiel von verfügbaren Generatoren sind Valleylab – Generatoren akzeptabel und breit verfügbar.

Die elektrolytische Lösung, die an den Forceps geliefert wird, muss lediglich Saline sein, obwohl eine Vielzahl von nichttoxischen und toxischen Elektrolytlösungen möglich sind. Toxische Fluide können wünschenswert sein, wenn unerwünschte Gewebe herausgeschnitten werden, um einem Säen während der Entfernung vorzubeugen. Die Verwendung eines Druckbulbus ist möglich, wie in 8 gezeigt. Ein flexibles Reservoir, wie beispielsweise eine intravenöse (IV) Tasche 410, wird umgeben mit einem starreren Gummibulbus 412, der mit Luft über einen angebrachten Quetschbulbus 414 mit Druck beaufschlagt wird. Das Reservoir wird mit Lösung über eine Injektionsöffnung 416 gefüllt. Eine Ausflusslinie 418 weist einen Filter 420 und einen kapillaren Röhrenflussrestriktor 422 auf, um den Fluss zu messen. Eine Klammer oder Ventil 424 und ein Verbinder 426 sind ebenfalls bereitgestellt. Eine typische Flussrate ist ein – zwei (1-2) cm3/Minute bei einem Maximaldruck von annähernd 16 Pfund/Quadratinch (16 PSI) (52 mm hg). Ein Beispiel von Öffnungsdurchmessern, Nummern und Flussrate ist wie folgt: Öffnungsdurchmesser, 0,16 mm; Anzahl der Öffnungen, 13/cm; Flussrate, 2cm3/Minute. Ein langer Schlitz wurde ebenfalls verwendet und akzeptabel gefunden. In dieser Ausführungsform sind Flussraten von 0,01–50 cm3/Minute bevorzugt.

Es wird verstanden, dass für die Erfindung die Beabstandung einer Vielzahl von Lösungsöffnungen entlang der Klemmbackeninnenflächen hoch signifikant ist. Einzelne Öffnungen wie in Ohta et al, die effektiv Fluid benachbart zu einem Abschnitt des Forceps ausgießen, werden im Allgemeinen nicht für geeignet oder effektiv gehalten. Öffnungen entlang der Außenflächen der Klemmbacken, gegenüberliegend den Innenflächen, werden ebenfalls im Allgemeinen nicht für geeignet oder effektiv gehalten.

Bezugnehmend auf 4 und 5, sind die Konfigurationen der am meisten bevorzugten Lösungsöffnungen offenbart. Bezugnehmend auf 5, sind in der Klemmbacke 240 längs beabstandete Öffnungen 166 von jenen rotiert, die in 4 gezeigt werden, in einem Backenabschnitt 250, um die Öffnungen weg vom direktesten Kontakt mit Geweben zu drehen und sorgfältiger bzw. vorsichtiger jedes unbeabsichtigte verschließen der Öffnungen zu eliminieren. Elektrische Isolatoren 268 in der Form von verlängerten Streifen erstrecken sich entlang der Röhren, welche die Öffnungen 166 enthalten.

Bezugnehmend auf 6, beinhalten offene chirurgische Forceps 330 Klemmbacken 338, 340 mit Backenabschnitten 348, 350. Wie beim Backenabschnitt 350 in 7, beinhalten die Backenabschnitte 348, 350 beabstandete Lösungsinfusionsöffnungen 166 in der Zentrallängsnut einer Vielzahl von Nuten 162. Ein Zentralkanal 370 von beiden Backenabschnitten 348, 350, wie gezeigt relativ zum Backenabschnitt 350 in 7, liefert Lösung an die Öffnungen 166 von den Lösungsversorgungen 52, 54. Wie mit dem endoskopischen Forceps der 25 profitiert der offene chirurgische Forceps 330 von der einzigartigen Steigerung der elektrochirurgischen Funktionen durch die Infusion von elektrolytischen Lösungen auf und in Gewebe über die beabstandeten, lasergebohrten Lösungsinfusionsöffnungen in den Nuten 162.

Bezugnehmend auf 9 und 10, beinhalten offene chirurgische Vorrichtungen 430 und 530 auch jeweils Klemmbacken 438, 440 und 538, 540. Die Backenabschnitte dieser Vorrichtungen sind gekrümmt und im Fall der Vorrichtung 430 kreisförmig, um die Erfindung an spezialisierte chirurgische Situationen der Gewebemanipulation anzupassen, wie beispielsweise jene, in welchen ein Fluidfluss insgesamt um ein Gewebe herum zu unterbrechen ist, das zu isolieren oder heraus zu schneiden oder zu entfernen ist. Ein Beispiel von solch einem Gewebe ist eine Läsion oder ein Tumor von Lungengewebe. In der endoskopischen oder offenen Chirurgie können solche Läsionen oder Tumore eingekreist und/oder isoliert werden, das umgebende Gewebe versiegelt und die Läsionen oder Tumore danach heraus geschnitten werden. Vorzugsweise wird ein 1 cm Rand um jede beliebige Läsion oder Tumor mit der Läsion oder dem Tumor entfernt. Wie gezeigt, sind die Vorrichtungen 430, 530 aus im wesentlichen Röhren mit quadratischem Querschnitt ausgebildet, am besten gezeigt in der Querschnittszeichnung von 11. Wie am meisten bevorzugt, schließt die Röhre eine zentrale, vertiefte, im Querschnitt rechtwinklige und verlängerte Nut 462 und äquilateral beabstandete, im Querschnitt dreieckige, parallele und verlängerte äußere Nuten 464, 465, ein. Lasergebohrte Öffnungen 466, ähnlich den oben beschriebenen Öffnungen 166, sind innerhalb und beabstandet entlang der Zentralnut 462 angeordnet.

Alternative Querschnittsformen der Röhren können eingesetzt werden, wie beispielhalber in 12 dargestellt. Flachere funktionsfähige, z.B. Innenflächen der Röhren werden innerhalb der Grenzen der Konstruktion und Anordnung der operativen Flächen bevorzugt, um ein festes Ergreifen und Halten von Gewebe zu erleichtern. Nicht operative Flächen, die weniger von Interesse sind, können an eine Vielzahl von Konturen für eine Vielzahl von alternativen Gründen angepasst sein. Ferner können formbare Röhren verwendet werden, um es dem Chirurg zu erlauben, die operativen Abschnitte der erfundenen Vorrichtungen für spezielle physiologische Situationen zu formen.

Die Infusion von leitfähigen Lösungen, hierin auch als elektrolytische Lösungen bezeichnet, simultan mit der Anwendung von RF-Energie an Gewebe ist diskutiert im näheren Detail im US Patent Nr. 5431649 mit dem Titel „Method and Apparatus for R-F Ablation" im Namen von Peter M. J. Mulier und Michael F. Hoey; im US Patent Nr. 5,609,151, mit dem Titel „Method and Apparatus for R-F Ablation" im Namen von Peter M.J. Mulier.

Die bevorzugten Ausführungsformen und die Verfahren der Herstellung und Verwendung derselben werden nun für in derart vollständigen, klaren, präzisen und exakten Begriffen beschrieben gehalten, dass sie einen Fachmann in die Lage versetzen, die selben herzustellen und zu verwenden. Die obige Beschreibung ist lediglich beispielhalber gegeben. Beispielsweise, wenn die erfundene Vorrichtung in Forceps eingearbeitet sind, können die Forceps variiert werden in einem Bereich von Entfernungs- und schneidenden Biopsieforceps, über endoskopische Forceps, sezierende Forceps und traumatische, atraumatische und flexible endoskopisch geifende Forceps. Die Klemmbacken können in vollem und festem Kontakt miteinander schließen, oder sie können in beabstandeter Beziehung zueinander schließen, um Gewebe aufzunehmen für Zwecke anders als Schneiden. Wie oben ausgedrückt, wird die parallel beabstandete Beziehung als am meisten bevorzugt für die Gleichförmigkeit der Anwendung von Druck über das zu behandelnde Gewebe hinweg gehalten.

Eine Vielzahl von Merkmalen, wie beispielsweise Klemmbackenverzahnungen, einzeln agierende und doppelt agierende Klemmbacken, Verschlussfedern, Ratschenverschlüsse, Fingertiprotationsringe, Farbcodierung und Rauchabsaugung können eingeschlossen werden oder auch nicht mit den im Detail beschriebenen Merkmalen. Vorrichtungen gemäß der Erfindung können konstruiert und angeordnet werden, um Organe, Gewebe, Gewebemassen und Objekte zu greifen, zu halten, zu fixieren, zu schneiden, herauszuschneiden, auszusetzen, zu entfernen, zu extrahieren, zu empfangen und anderweitig zu manipulieren und zu behandeln. Endoskopische Forceps gemäß der Erfindung können entworfen werden, um durch einen Trokar verwendet zu werden. Bipolare und monopolare Ströme können beide verwendet werden. Mit monopolarem Strom können Erdungsmatten unter den Patienten platziert werden. Die beschriebenen Nuten können weggelassen werden zugunsten alternativer Nuten.

Für Zwecke der angehängten Ansprüche beinhaltet der Begriff „Manipulieren" die beschriebenen Funktionen von Greifen, Halten, Fixieren, Schneiden, Herausschneiden, Aussetzen, Entfernen, Extrahieren, Empfangen, Koagulieren, Abtragen und anderweitig Manipulieren oder ähnlich Behandeln von Organen, Geweben, Gewebemassen und Objekten. Ebenfalls für Zwecke der angehängten Ansprüche beinhaltet der Begriff „Gewebe" Organe, Gewebe, Gewebemassen und Objekte. Ferner für Zwecke der angehängten Ansprüche beinhaltet der Begriff „elektrische Energie, ausreichend um auf Gewebe einzuwirken", elektrische Energie, ausreichend, um die Gewebetemperatur zu steigern, um einen nicht reversiblen Effekt auf das Gewebe wie oben beschrieben zu verursachen.


Anspruch[de]
  1. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung, folgendes in Kombination umfassend:

    Zusammenwirkende Klemmbacken (38, 40), wobei jede einen Backenabschnitt (48, 50) für das Manipulieren von Gewebe einschließt;

    Lösungsversorgungsmittel (52, 54) für das Liefern einer elektrolytischen Lösung an die Backenabschnitte (48, 50);

    Lösungsinfusionsöffnungen (166), definiert entlang der Backenabschnitte der Klemmbacken (38, 40), wobei die Lösungsinfusionsöffnungen derart konstruiert und angeordnet sind, dass sie eine elektrisch leitende Lösung von den Lösungsversorgungsmitteln empfangen und die Lösung durch die Öffnungen und entlang der Backenabschnitte in das Gewebe einflößen, das von den Backenabschnitten manipuliert wird; und

    einen elektrischen Leiter (56, 58) elektrisch mit den Lösungsversorgungsmitteln verbunden, um elektrische Energie zu der elektrisch leitenden Lösung zu leiten, die sich in Kontakt mit dem manipulierten Gewebe befindet.
  2. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Backenabschnitte (48, 50) gegenüberliegende innere Flächen (164) einschließen, wobei die Lösungsinfusionsöffnungen (166) eine Vielzahl von Öffnungen sind, die entlang der inneren Flächen definiert und verteilt sind.
  3. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend:

    zumindest eine Nut (162) entlang zumindest eines der Backenabschnitte, wobei die Lösungsinfusionsöffnungen in dem zumindest einen Backenabschnitt zumindest eine Öffnung aufweisen, die benachbart zu der zumindest einen Nut angeordnet ist.
  4. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend:

    zumindest eine Nut entlang zumindest eines der Backenabschnitte, wobei die Lösungsinfusionsöffnungen in dem zumindest einen Backenabschnitt zumindest eine Öffnung aufweisen, die in der zumindest einen Nut angeordnet ist.
  5. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Vielzahl von Nuten (162) entlang der Backenabschnitte der zusammenwirkenden Klemmbacken, wobei die Lösungsinfusionsöffnungen in der Vielzahl der Nuten angeordnet sind.
  6. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:

    Kerbverzahnungen an zumindest einem der Backenabschnitte.
  7. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:

    einen proximalen Handgriff (32, 34), einen Stiel (36), der sich vom Griff zu den Klemmbacken (38, 40) erstreckt, wobei die Klemmbacken distal angeordnet sind, sowie einen Mechanismus, verbunden mit dem Griff und den Klemmbacken, wobei der proximale Griff die distalen Klemmbacken manipuliert, für eine endoskopische Verwendung der Vorrichtung.
  8. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:

    eine Drehachse (42) für eine Schwenkbewegung der Klemmbacken (38, 40) in gegenseitigen Kontakt und aus gegenseitigem Kontakt heraus.
  9. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend:

    eine Klinge (1210) entlang zumindest eines der Backenabschnitte für das mechanische Schneiden von Gewebe, wenn die Backenabschnitte in Richtung des gegenseitigen Kontakts geschwenkt werden.
  10. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:

    wobei die Klemmbacken Mittel für das im Wesentlichen gleichförmige Zusammendrücken von Gewebe, das von den Backenabschnitten manipuliert wird, einschließen.
  11. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:

    eine elektrische Versorgung für die Lieferung der elektrischen Energie an die Lösung.
  12. Elektrochirurgische medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend:

    eine Vielzahl von Längsnuten (162) entlang der Backenabschnitte;

    eine Drehachse (42) für eine Schwenkbewegung der Klemmbacken in gegenseitigen Kontakt und aus gegenseitigem Kontakt heraus;

    wobei die Lösungsversorgungsmittel (52, 54) geeignet sind, die Lösung in einer Rate zu liefern, die im Bereich von 0,01 bis 100 cm3/Minute liegt; und

    einen verlängerten Stiel (36), verbunden mit den Klemmbacken, für die endoskopische Verwendung der Vorrichtung; und wobei

    eine Vielzahl von Lösungsinfusionsöffnungen (166) entlang jedes der Backenabschnitte verteilt ist und in der Vielzahl an Längsnuten angeordnet ist.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






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