ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ
SURGICAL INSTRUMENT

Изобретение относится к хирургическому инструменту для запечатывания и рассечения биологической ткани.
Запечатывающие инструменты указанной разновидности употребляются для операций над живыми человеческими или животными пациентами. Они служат для захватывания и запечатывания ткани под воздействием давления и протекания тока, а также выделяющегося вследствие этого тепла. Кроме того, такие инструменты могут служить для рассечения коагулированной или же запечатанной ткани.
US 2007/0078456 А1 раскрывает такой инструмент с двумя подвижными браншами, которые служат для захвата полых сосудов. Обе бранши запитаны электрическим током таким образом, что захваченный и сжатый полый сосуд нагревается между браншами, и стенки сосуда соединяются друг с другом. Таким образом закрытый, и тем самым запечатанный, сосуд можно рассекать тогда в зоне запечатывания посредством передвижного ножа.
Для запечатывания сосуда обе бранши рабочего органа имеют плоские контактные поверхности, между которыми сосуд запечатывается. Контактные поверхности должны иметь значительную минимальную ширину для достижения надежного запечатывания сосуда. Поэтому заданы границы миниатюризации таких рабочих органов.
Кроме того, из US 6113598 А известен инструмент с двумя браншами, причем одна бранша (верхняя) имеет пластинчатый выступ, который заходит в паз нижней бранши, который ограничен двумя упругими половинами бранши.
В таком инструменте возможен упругий зажим концов сосуда во время коагуляции. Тем не менее, также в данном случае заданы границы миниатюризации.
US 2002/0115997 А1 раскрывает инструмент, который предусмотрен, прежде всего, для резекции легочной ткани. Он имеет две подвижные друг к другу и друг от друга бранши с электродными структурами, выполненными на обеих браншах. Электродные структуры профилированы на обеих сторонах шлица для разрезания, через который может быть перемещен разделительный элемент таким образом, что захваченная ткань удерживается с геометрическим замыканием и запечатывается между браншами. При этом как верхняя, так и нижняя бранша содержат на каждой стороне шлица для разрезания соответственно положительный и отрицательный контакт для производства возможно более широкого запечатывающего шва в ткани.
Из US 8394094 известен похожий электрохирургический инструмент, в котором режущий электрод обращен к упруго установленному упору.
Целью изобретения является предоставление запечатывающего инструмента, концепция которого обеспечивает миниатюризацию рабочего органа.
Эта цель достигнута посредством запечатывающего инструмента по п. 1 формулы изобретения и способа по п. 15 формулы изобретения.
Запечатывающий инструмент согласно изобретению для эндоскопической, лапароскопической или открыто-хирургической области применения имеет две бранши. Первая бранша имеет по меньшей мере два запечатывающих электрода, которые, предпочтительно, электрически соединены друг с другом. Вторая бранша также имеет по меньшей мере два запечатывающих электрода, которые, предпочтительно, электрически соединены друг с другом. Одна из бранш (например, верхняя) имеет держатель режущего электрода, выполненный со стенообразным или подобным ножу выступом. Другая бранша имеет соответствующую контропору для режущего электрода. На краях обеих бранш размещены запечатывающие электроды для производства запечатывающих швов в биологической ткани. Между режущим электродом и запечатывающей колодкой выполнены полости для размещения ткани. Они, предпочтительно, имеют такой объем, что встречающаяся там плотность тока значительно меньше, чем между запечатывающими колодками. Ткани, захваченные между режущим электродом и запечатывающей колодкой, то есть, находящиеся в полостях для размещения ткани, подвергаются воздействию электрического тока, и при этом сокращаются, однако, в меньшей степени, чем ткани, захваченные между колодками для образования запечатывающего шва. Ткань образует по меньшей мере одно утолщение, которое при закрытых браншах охватывает приближенно с геометрическим замыканием как первую запечатывающую колодку, так и вторую запечатывающую колодку. Приемная полость для ткани и захваченная в ней ткань действуют, таким образом, в качестве крепления с геометрическим замыканием для захваченной между запечатывающими колодками ткани также и в том случае, когда выполняются только очень тонкий запечатывающий шов и очень тонкое утолщение ткани. Каждая из двух расположенных рядом с выступом полостей для размещения ткани ограничена по вертикали основанием и поверхностью прилегания ткани контропоры, причем основание и поверхность прилегания ткани выполнены электрически изолирующими. Горизонтальная протяженность каждой из двух полостей для размещения ткани, определяемая расстоянием между выступом и соответствующей запечатывающей колодкой, превышает ширину запечатывающих колодок. При этом ткань не может выскользнуть перед открытием рабочего органа из запечатывающего инструмента.
Предпочтительно, полости для размещения ткани имеют прямоугольное поперечное сечение. Поверхность основания и поверхность прилегания ткани, предпочтительно, выполнены соответственно плоскими, и, предпочтительно, простираются соответственно от запечатывающей колодки бранши к другой запечатывающей колодке той же бранши. Предпочтительно, поверхность основания и поверхность прилегания ткани примыкают по существу под прямым углом к соответствующей запечатывающей колодке.
Это решение открывает также возможность работать с режущим электродом, который активирован одновременно с запечатывающими электродами и начинает, таким образом, процесс коагуляции и процесс резания одновременно. Ткань может быть рассечена режущим электродом, прежде чем закончено запечатывание между запечатывающими колодками. Одновременное воздействие режущего электрода и запечатывающей колодки на ткань является не обязательным, но возможным. Временная последовательность разрезания и запечатывания как таковая, предпочтительно, задана посредством прикладываемых к режущему электроду и к запечатывающей колодке напряжений. Вследствие этого может быть достигнуто сокращение времени запечатывания и времени рассечения, а также упрощение рабочего процесса и подачи электрического напряжения на инструмент. Например, напряжение запечатывания (например, 97В) между запечатывающей колодкой и напряжение разрезания (например, 437В) между запечатывающей колодкой и режущим электродом могут быть приложены от схемы питания одновременно. Напряжения могут быть поданы от автотрансформатора. Сначала подача напряжения может производиться с нарастающей токовой характеристикой, а затем - с постоянным напряжением. Кроме того, обработка может производиться управляемо в функции времени. Может быть задано минимальное время 1,4 сек и/или максимальное время, например 2,8 сек. В качестве критерия отключения в таком заданном временном окне может быть задано, что выключение производится, когда после первого падения сопротивления ткани устанавливается повторное его повышение, после чего, в соответствующих случаях, производится еще временное приложение подачи напряжения, например, в течение 0,4 сек. Кроме того, инструмент или питающий прибор может быть снабжен устройством распознавания напряжения выше допустимого и устройством обнаружения искрения. Для устранения обнаруженного искрения может быть выполнено кратковременное понижение напряжения.
Кроме того, указанное решение обеспечивает способность к миниатюризации. Посредством закрепления с геометрическим замыканием концов сосуда или концов ткани в полостях для размещения ткани можно ограничивать зоны запечатывания до очень тонких, почти подобных линиям полос, без возникновения опасности преждевременного выскальзывания незапечатанных кромок ткани из запечатывающего инструмента.
Полости для размещения ткани, которые выполнены по обе стороны режущего электрода, имеют форму, обеспечивающую достижение особо хорошего геометрического замыкания между тканью и закрытым инструментом. Кроме того, является предпочтительным, что ширина полостей для размещения ткани превышает ширину стенообразного выступа, который несет режущий электрод. Кроме того, ширина полостей для размещения ткани, предпочтительно, превышает ширину запечатывающих колодок. Также это способствует надежному геометрическому замыканию и достаточному уменьшению плотности тока в пределах находящейся в приемной полости ткани.
Запечатывающие колодки, предпочтительно, имеют контур поперечного сечения с закругленными переходами. Прежде всего, запечатывающие колодки закруглены к полостям для размещения ткани, вследствие чего избегают концентрации тока. При этом данные скругления выполнены таким образом, что, кроме уменьшения концентрации тока, сделано возможным надежное геометрическое замыкание между тканью и закрытыми браншами. Предпочтительно, запечатывающие колодки обеих бранш задают друг относительно друга зазоры запечатывания, которые образуют друг с другом тупой угол. Вследствие этого, скругление запечатывающих колодок, которые располагаются ближе всего к режущему электроду, может получать больший радиус скругления, вследствие чего именно в этом месте ограничена плотность тока. Если режущий электрод укреплен в верхней бранше, радиусы скругления нижней бранши, которые расположены в направлении полостей для размещения ткани, могут иметь другую величину, чем радиусы скругления верхней бранши. Предпочтительно, эти радиусы имеют, тем не менее, одинаковые величины. Радиусы скругления запечатывающих колодок на внешней стороне бранш имеют большие величины, чем радиусы скругления в направлении полостей для размещения ткани. Вследствие этого воздействие на ткань вне бранш может быть лучше проконтролировано. Посредством наклонного расположения зазоров запечатывания достигнуто самостоятельное центрирование бранш по отношению друг к другу. Кроме того, запечатывающие колодки на их зажимных поверхностях имеют радиусы в направлении полостей для размещения ткани величиной, например, от 0,05 мм до 0,1 мм, выполненные для достижения хорошего геометрического замыкания между тканью и инструментом, и радиусы на внешней стороне бранш величиной, например, от 0,1 мм до 0,3 мм, выполненные для достижения хороших свойств запечатывания. Зажимные поверхности задают друг относительно друга запечатывающий или же зажимной зазор величиной от 0 до 0,1 мм, предпочтительно, от 0 до 0,05 мм, что обеспечивает надежное зажимание также и тонкой ткани.
Запечатывающие колодки имеют основание, выполненное с изолирующими областями, например, из эпоксидной смолы, и с расположенными в ряд запечатывающими электродами, выполненными, например, из материала основания бранши, например из нержавеющей стали. Основание бранш может быть образовано из сплошного материала или из штампованной/гнутой детали. Электроды противоположных запечатывающих колодок, предпочтительно, выполнены или, соответственно расположены без перекрытия друг друга. Изолирующие области могут быть образованы посредством вставленных или сформованных на браншах литых или изготовленных литьем под давлением вкладышей, или посредством нескольких локальных покрытий из изоляционного материала. Альтернативно, бранша может быть образована из керамики, причем в таком случае она выполнена токопроводящей в области запечатывающих электродов, например металлизированой. Также является возможным выполнение бранш из керамических материалов с различными свойствами. Таким образом, бранша может быть образована, например, исключительно из керамики, причем она имеет в таком случае для изолирующих областей непроводящий керамический материал, а для области электродов - проводящий керамический материал. Изолирующие области предотвращают электрическое короткое замыкание между запечатывающими электродами обеих запечатывающих колодок также в случае, когда бранши соприкасаются. Взаимное продольное расстояние между электродами обеих бранш составляет от 0,1 мм до 0,3 мм, предпочтительно 0,25 мм. Кроме того, в биологической ткани возникает протекание тока с компонентом вдоль запечатывающей колодки, то есть, имеет место продление цепи тока с улучшением термического биологического действия. Кроме того, запечатывающие колодки на их обращенных к полостям для размещения ткани сторонах могут быть снабжены неметаллическим материалом, например политетрафторэтиленом, синтетической смолой и тому подобным. Протекание тока разрезания таким образом сконцентрировано, с одной стороны, на режущем электроде и, с другой стороны, на захваченной между запечатывающими колодками области ткани. Опасность прихватывания ткани в полостях для размещения ткани устранена или же существенно минимизирована.
Держатель режущего электрода может быть выполнен из керамики, пластика или покрытого изоляцией металла. Дополнительно, держатель режущего электрода может иметь поверхность, к которой ткань не прихватывается. Для этого поверхность держателя режущего электрода может быть выполнена противоприхватной, например с покрытием. Дополнительно, держатель режущего электрода имеет высокую стойкость к токам утечки и, соответственно, высокое значение СПК (сравнительного показателя пробоя), предпочтительно, более 600. Предпочтительно, режущий электрод выполнен в виде тонкой планки, которая имеет открытую торцовую поверхность и закреплена в электрододержателе или на нем посредством подходящих средств, например нескольких ножек. Таким образом, тепловая инерционность режущего электрода сведена к минимуму. Контропора может быть расположена упруго для предотвращения раздавливания ткани и для проведения разрезания посредством электрического воздействия. Это помогает достижению надежности запечатывания, поскольку таким способом перемещение для разрезания ткани между режущим электродом одной бранши и контропорой другой бранши не приводит к перемещению бранш той же самой величины и тем самым к перемещению между противоположными запечатывающими колодками. Альтернативно или дополнительно, держатель режущего электрода может быть установлен упруго. В этом случае контропора может быть укреплена неподвижно.
Если держатель режущего электрода выполнен из пластика, режущий электрод, предпочтительно, заформован в пластик. Режущий электрод может состоять, например, из листа нержавеющей стали. Ширина режущего электрода, предпочтительно, составляет примерно 0,1 мм. Толщина пластика по обе стороны от режущего электрода, предпочтительно, составляет примерно 0,15 мм. Режущий электрод, предпочтительно, закрыт обеими, покрывающими его стороны пластиковыми стенками вровень (без какого-либо режущего выступания). В качестве пластика, предпочтительно, применен реактопласт. Альтернативно, режущий электрод в неиспользуемом состоянии может незначительно превосходить пластиковые стенки, например, на величину от 0,02 мм до 0,04 мм. Выступание может изменяться в процессе эксплуатации инструмента, например, в результате выгорания держателя режущего электрода.
2
Если держатель режущего электрода изготовлен из керамики, предпочтительно ZrO-керамики, то держатель режущего электрода и режущий электрод изготовляются раздельно, а затем соединяются. Ширина режущего электрода, предпочтительно, составляет от 0,2 до 0,25 мм. Режущий электрод может состоять из металлического листа, прежде всего, из металлического листа нержавеющей стали. Изолирующие стенки по обе стороны от режущего электрода, предпочтительно, имеют толщину 0,15 мм. Предпочтительно, задано режущее выступание величиной от 0,02 мм до 0,04 мм. Режущий электрод может быть соединен с держателем режущего электрода посредством геометрического замыкания, зажимания или материального соединения склеиванием. Обычно, между режущим электродом и тонкими изолирующими стенками держателя режущего электрода существует зазор. Этот зазор может быть заполнен клеем, силиконом или подобным материалом. Альтернативно, режущий электрод может иметь боковую изоляцию, выполненную, например, из лака или покрытия, например парилена. Вследствие этого боковая контактная поверхность режущего электрода изолирована, и воздействие находящейся в зазоре между режущим электродом и держателем режущего электрода текучей среды на режущее действие режущего электрода минимизировано, а предпочтительно, предотвращено.
Расположенная противоположно режущему электроду контропора, предпочтительно, установлена упруго. Упругий ход может быть задан менее 1 мм, предпочтительно 0,5 мм. Контропора служит для поддержания усилия зажима между запечатывающими колодками. Этого достигают посредством механической развязки зажимания ткани в области запечатывающих колодок от зажимания ткани между режущим электродом и контропорой. За счет этого также и усадки ткани при разрезании и при запечатывании развязаны от усилия зажима между запечатывающими колодками. Такой тип действия встречается также в вариантах осуществления с неподвижно расположенной контропорой и упруго установленным режущим электродом.
Верхняя сторона или же поверхность прилегания ткани контропоры располагается при закрытых браншах в другой по отношению к запечатывающим колодкам плоскости. Плоскость резания режущего электрода выступает над запечатывающей колодкой расположенного на той же бранше запечатывающего электрода. За счет этого процесс резания происходит в другой плоскости, чем процесс запечатывания.
В открытом состоянии бранш контропора может выступать над запечатывающими колодками той же бранши. При закрытии бранш упруго-эластичная или упруго-эластично установленная контропора подвергается сжатию и вдавливанию при этом в браншу. Вследствие этого образуется сила упругости, которая противодействует режущему элементу.
Контропора, предпочтительно, состоит из изолятора с противоприхватной поверхностью, например из политетрафторэтилена, и имеет схожие или те же самые свойства в отношении тока утечки, как держатель режущего электрода. Упругая опора контропоры обеспечивает такое прохождение процесса разрезания, при котором разрезной зазор приспосабливается к усадке ткани при разрезании. Продолговатая контропора способна пружинить на ее проксимальном конце независимо от ее дистального конца и, таким образом, задавать клиновидный зазор с режущим электродом также в том случае, когда вдоль режущего электрода наличествуют различные толщины ткани.
Альтернативно, возможна упругая установка режущего элемента. Контропора может быть установлена в этом случае неподвижно или также упруго-подвижно. Также возможна установка одного из элементов с возможностью поворота на поперечной оси и, соответственно, другого элемента - упругим образом, что обеспечивает достижение хорошего приспособления режущего электрода и контропоры к различным значениям прочности ткани вдоль режущего электрода, например, при особо малом упругом ходе, например менее 0,5 мм.
Способ запечатывания и рассечения ткани согласно изобретению, предпочтительно, содержит, по меньшей мере, следующие этапы:
ткань захватывают между двумя браншами таким образом, что она зажимается между запечатывающей колодкой, а также между режущим электродом и поверхностью прилегания ткани, причем между закрытой запечатывающей колодкой и держателем режущего электрода выполнены полости для размещения ткани, которые заполняются, по меньшей мере, частично частями ткани, а подача энергии к запечатывающим колодкам и режущему электроду происходит одновременно.
За счет одновременной подачи энергии на запечатывающие электроды и на режущий электрод процессы запечатывания сосудов и рассечения (разрезания) сосудов происходят одновременно. Рассечение сосудов может быть закончено до окончания запечатывания сосудов. Полости для размещения ткани удерживают во время процесса соединения сосудов кромки ткани в пределах бранш вплоть до полного окончания процесса запечатывания. За счет выполнения бранш согласно изобретению в сочетании со способом подачи энергии соответствующим изобретению обработка, прежде всего рассечение и запечатывание сосудов, может быть выполнена с наивысшим качеством. Весь процесс обработки благодаря синхронному старту запечатывания и разрезания является, в общем, краткосрочным и продолжается, по существу, не дольше только запечатывания как такового.
Дальнейшие подробности выгодных вариантов осуществления изобретения получены из чертежа описания изобретения или пунктов формулы изобретения.
Показано на:
Фиг. 1 - запечатывающий инструмент в схематичном перспективном общем представлении,
Фиг. 2 - рабочий орган запечатывающего инструмента согласно фиг. 1 в увеличенном перспективном частично разрезанном представлении,
Фиг. 3 - рабочий орган согласно фиг. 2 в закрытом состоянии в представлении поперечного сечения,
Фиг. 4 - рабочий орган согласно фиг. 3 при запечатывании и рассечении полого сосуда,
Фиг. 5 - режущий электрод рабочего органа согласно фиг. 2 в перспективном частично разрезанном представлении в первом варианте осуществления,
Фиг. 6 - режущий электрод согласно фиг. 5 в представлении поперечного сечения,
Фиг. 7 - измененный вариант осуществления режущего электрода и держателя режущего электрода в представлении продольного разреза, и
Фиг. 8 - другой измененный вариант осуществления режущего электрода в перспективном представлении.
На фиг. 1 проиллюстрирован инструмент 10 с продолговатым штоком 11, который несет рабочий орган 12 на его дистальном конце. Проксимальный конец штока 11 соединен с корпусом 13, на котором расположены приводные элементы 14 для перемещения и приведения в действие рабочего органа 12. Инструмент 10 представляет собой запечатывающий инструмент. Соответствующим образом, рабочий орган 12 служит для запечатывания и, в соответствующих случаях, для рассечения ткани, причем содержащиеся в ткани сосуды и полости должны быть закрыты в образующейся кромке ткани и, таким образом, уплотнены.
Предусмотренный в инструменте 10 рабочий орган 12 выполнен особым способом. Он имеет первую браншу 15, на фиг. 2 верхнюю браншу, и вторую браншу 16, на фиг. 2 нижнюю браншу, из которых по меньшей мере одна установлена с возможностью поворота на поворотной оси 17. При этом первая бранша 15 или вторая бранша 16 или, в зависимости от прикладного случая, обе бранши 15, 16 могут быть установлены с возможностью поворота на общей или на различных поворотных осях или подвижно в другом месте таким образом, что бранши 15, 16 способны перемещаться друг к другу и друг от друга.
Бранши 15, 16 проиллюстрированы на фиг. 3 и 4 еще раз отдельно в поперечном сечении. Первая бранша 15 может состоять, например, из металла или иного прочного на изгиб материала. Она имеет основание 18 с П-образным поперечным сечением профиля. Основание 18 имеет две параллельные друг другу первые запечатывающие колодки 19, 20, которые, предпочтительно, электрически соединены друг с другом, и ограничивают собой проложенный между ними паз 21. Предпочтительно, паз простирается по большей части длины первой бранши 15 и служит для размещения держателя 22 режущего электрода. Держатель имеет основание 23, которое приспособлено к контуру паза 21 и сидит в нем стационарно и неподвижно. От, например, прямоугольного в поперечном сечении основания 23 простирается стенообразный выступ 24, исходя от поверхности 23а основания, преимущественно центрально между обеими запечатывающими колодками 19, 20, таким образом, что он выступает из паза 21. Паз 21 ограничен краями запечатывающих колодок 19, 20, на которых выполнены запечатывающие электроды 25, 26. Поверхность 23а основания простирается исходя от запечатывающей колодки 19, или же 20 до выступа 24, и расположена по отношению к запечатывающим электродам 25, 26 со сдвигом назад. Запечатывающие электроды 25, 26 могут быть электропроводным образом соединены с основанием 18. Запечатывающие электроды 25, 26 образуют, как, прежде всего, следует из фиг. 2, предпочтительно, ряд отстоящих друг от друга проводящих отдельных поверхностей, отделенных друг от друга посредством изолирующих областей 27, 28. Кроме того, бранша 15 может иметь электрически изолирующий кожух 29, выполненный таким образом, что подаваемый на браншу 15 электрический ток может быть направлен в биологическую ткань 30 только через запечатывающие электроды 25, 26 (фиг. 4). Между изолирующим кожухом 29 и изолирующими областями 27, 28, предпочтительно, имеется такое расстояние, что материал запечатывающих электродов в этой области изолирован. Вследствие этого достигают хорошего качества запечатывания.
Держатель 22 режущего электрода имеет режущий электрод 31, который расположен на его торце. При этом режущий электрод 31 сидит в пазе или выемке стенообразного выступа 24, причем торцовая поверхность 32 режущего электрода 31 простирается свободно. Режущий электрод 31 захвачен между двумя стенками 33, 34 паза. Стенки 33, 34 паза, предпочтительно, имеют ширину, которая столь же велика, например, как ширина режущего электрода 31. Этот предмет показан на фиг. 6. Ширина В режущего электрода 31 может располагаться в диапазоне от 0,05 до 0,25 мм и, предпочтительно, составляет 0,1 мм. Изолирующие стенки 33, 34 паза, предпочтительно, имеют толщину того же самого порядка величины. Например, они имеют толщину 0,15 мм. Они расположены вровень друг с другом вплоть до незначительного выступания. Предпочтительно, выступание U торцовой поверхности 32 режущего электрода 31 над торцовыми поверхностями стенок 33, 34 паза составляет лишь немного десятков мкм, например от 0 до 40 мкм.
Длина стенообразного выступа 24, измеренная от основания 23 до режущего электрода 31, предпочтительно, выполнена таким образом, что торцовая поверхность 32 превосходит запечатывающие колодки 19, 20 на величину примерно от 0,5 до 1 мм, предпочтительно 0,9 мм. Соответствующим образом, поверхность 44 прилегания ткани второй бранши 16 под действием стенообразного выступа 24 первой бранши 15 в закрытом состоянии бранш, в котором запечатывающие колодки 19, 36 и 20, 37 касаются или же почти касаются друг друга, оказывается вдавленной на примерно такое же расстояние внутрь второй бранши 16. Эта величина показана на фиг. 3 справа рядом с рабочим органом 12 как величина Т.
Из фиг. 3 также очевидно, что вторая бранша 16 также имеет основание 35, предпочтительно, выполненное из электропроводного материала. Основание 35 также имеет П-образное поперечное сечение, в котором между двумя вторыми запечатывающими колодками 36, 37 выполнен паз 38. Предпочтительно, на электрически соединенных друг с другом вторых запечатывающих колодках 36, 37 второй бранши 16 также выполнены запечатывающие электроды 39, 40 (фиг. 2), которые расположены в ряд вдоль верхних кромок запечатывающих колодок 36, 37. Запечатывающие электроды 39, 40 при измерении в продольном направлении колодок выполнены более короткими, чем изолирующие области 27, 28 первой бранши 15. Равным образом, запечатывающие электроды 25, 26 первой бранши 15 при измерении в продольном направлении колодок выполнены более короткими, чем изолирующие области 61, 62, то есть, расстояния между вторыми запечатывающими электродами 39, 40 второй бранши 16. Кроме того, первые запечатывающие электроды 25, 26 позиционированы на первой бранше 15 таким образом, что они при закрытии бранш 15, 16 попадают между вторыми запечатывающими электродами 39, 40, то есть, на изолирующие области 61, 62 второй бранши 16. Таким образом, предотвращено электрическое короткое замыкание между первой браншей 15 и второй браншей 16.
Вторая бранша 16 может быть, в свою очередь, снабжена, как показывает фиг. 3, изолирующим кожухом 41. В пазе 38 расположена контропора 42 для режущего электрода 31. Контропора 42 может быть расположена параллельно запечатывающим колодкам 36, 37 подвижным образом и быть вжимаемой, например, против силы упругого элемента 43 в паз 38. Контропора 42 представляет собой состоящий, например, из пластика или керамики или иного электрического диэлектрика пластинчатый элемент, предпочтительно, с плоской поверхностью 44 прилегания ткани, которая образует поверхность прилегания для биологической ткани 30, и в нерабочем положении располагается ниже запечатывающих электродов 39, 40, то есть в пределах паза 38. Поверхность 44 прилегания ткани простирается, исходя от запечатывающей колодки 36, до запечатывающей колодки 37. По мере необходимости, поверхность 44 прилегания ткани также может быть выполнена структурированной или с криволинейной формой или в виде комбинации таких вариантов.
Упругий элемент 43 может быть представлен нажимной пружиной, которая упирается на одном конце в днище паза 38, и на другом конце состоит в функциональном соединении с контропорой 42. Некоторые из таких нажимных пружин также могут быть расположены вдоль бранши 16 в ряд. Альтернативно, в качестве пружины к днищу паза может прилегать или быть укрепленным на нем эластомерный элемент, на который опирается контропора 42. Упругий ход контропоры 42 может быть относительно незначительным и быть ограниченным, например, величиной менее 1 мм, предпочтительно 0,5 мм. Упругий ход контропоры зависит от упругого элемента 43. В предварительно напряженном упругом элементе 43 этот ход уменьшен, например, до 0,5 мм или менее, в предварительно ненапряженном упругом элементе 43 этот ход включает в себя также перемещение, посредством которого производится предварительное напряжение, и может составлять 1 мм или более. Альтернативно, функции контропоры 42 и упругого элемента 43 могут быть реализованы в одном конструктивном элементе, например, в выполненном из эластомера конструктивном элементе.
Запечатывающие колодки 36, 37 выполнены на их верхней стороне закругленными. Они граничат с запечатывающими колодками 19, 20 первой бранши 15 соответственно попарно с зазором 45, 46, ориентация которого обозначена на фиг. 3 посредством штрихпунктирных линий 47, 48. Ориентация зазоров 45, 46 может быть задана посредством предусмотренных на запечатывающих колодках 19, 20, 36, 37 плоских граней 49, 50, 51, 52. Заданные зазорами 45, 46 и обозначенные посредством линий 47, 48 направления образуют тупой угол с вершиной или же точкой пересечения S, которая отмечает вершину угла. Она обращена к режущему электроду 31. Предпочтительно, величина тупого угла располагается в диапазоне от 130 до 150°.
Кроме того, к задающим функциональность геометрическим элементам рабочего органа 12 принадлежат две полости 53, 54 для размещения ткани. Они выполнены по обе стороны стенообразного выступа 24 и содержат области пазов 21 и 38. По вертикали они ограничены между основанием 23 и поверхностью 44 прилегания ткани контропоры 42. Эта вертикальная протяженность V показана на фиг. 3 и располагается при закрытых браншах без ткани, например, в диапазоне от 0,7 мм до 2,5 мм, предпочтительно, 1,4 мм. Зазор 45, 46 расположен примерно центрально относительно вертикальной протяженности V приемной полости 53 или же 54 для ткани или, предпочтительно, с небольшим смещением к поверхности 23а основания.
Обе полости 53, 54 для размещения ткани, предпочтительно, выполнены одинаковыми по размеру. Они имеют горизонтальную протяженность Н, которая задана через расстояние между стенообразным выступом 24 и соответствующими запечатывающими колодками 19, 36 или же 20, 37. Эта горизонтальная протяженность Н, предпочтительно, значительно превышает измеряемую в том же самом направлении толщину выступа 24. Предпочтительно, горизонтальная протяженность одной из этих полостей для размещения ткани составляет примерно от 0,2 до 0,6 от вертикальной протяженности. При закрытых браншах 15, 16 в направлении В перемещения между поверхностью 44 прилегания ткани контропоры 42 и поверхностью 23а основания 23, а также поперечно к направлению В перемещения между выступом 24 и первыми запечатывающими колодками 19, 36, а также между выступом 24 и вторыми запечатывающими колодками 20, 37 образованы, предпочтительно, прямоугольные в поперечном сечении полости 53, 54 для размещения ткани. По вертикали они ограничены между основанием 23 и поверхностью 44 прилегания ткани контропоры 42, а их горизонтальная протяженность Н задана расстоянием между стенообразным выступом 24 и запечатывающими колодками 19, 36; 20, 37.
В такой степени описанный инструмент функционирует, как указано ниже.
Для запечатывания и рассечения тканей, прежде всего полых сосудов или содержащих полые сосуды тканей, они захватываются между браншами 15, 16. Посредством соответствующего приведения в действие приводных элементов 14, бранши 15, 16 перемещаются друг к другу таким образом, что биологическая ткань 30 захвачена согласно фиг. 4. При этом ткань 30 подвергается давлению между запечатывающими колодками 19, 36 и 20, 37, в то время как в полостях 53, 54 для размещения ткани она располагается относительно свободно. Тем не менее, режущий электрод 31 также прикладывает к ткани 30 большое давление.
Для запечатывания ткани между браншами 15, 16 электрическое напряжение, предпочтительно высокочастотное переменное напряжение, прикладывают таким образом, что между электродами 25, 26 первой бранши 15 и электродами 39, 40 второй бранши 16 через биологическую ткань 30 протекает электрический ток для ее нагревания и для обеспечения объединения захваченной ткани. Одновременно активируют режущий электрод 31. К нему также подводят электрическое напряжение, предпочтительно напряжение высокой частоты, опорный потенциал которого располагается на одной из бранш 15, 16, предпочтительно на второй бранше 16, то есть на запечатывающих электродах 39, 40.
2
2
Вследствие незначительной поверхностной площади режущего электрода, предпочтительно, величиной от примерно 1 мм до 3 мм, плотность тока на торцовой поверхности 32 является достаточно высокой для непрерывного рассекания биологической ткани 30. Сокращающаяся под режущим электродом 31 ткань упруго поддержана посредством контропоры 42. Ткань посредством поверхности 44 прилегания ткани прижимается к торцовой поверхности 32 таким образом, что она постоянно остается в контакте с режущим электродом 31. Тем не менее, плотность тока существенно убывает уже на незначительном расстоянии от торцовой поверхности 32. Доступное для протекания тока поперечное сечение изменяется на боковой стенке выступа 24 от узкого поперечного сечения зазора к широкому поперечному сечению приемной полости 53 или же 54 для ткани. Поэтому присутствующая там биологическая ткань нагревается только слабо и сокращается в гораздо меньшей степени, чем ткань под торцовой поверхностью 32. За счет этого между запечатывающими колодками 19, 36 и запечатывающими колодками 20, 37 образуются соответственно запечатывающие швы, в которых все полости в ткани 30 закрыты, и в ткани выполнено подобное сварному шву соединение. Одновременно или позднее, ткань рассекается под режущим электродом 31. До тех пор пока бранши 15, 16 закрыты, находящиеся в полостях для размещения ткани 53, 54 утолщения ткани предотвращают выскальзывание ткани 30 из рабочего органа 12. Только когда бранши открыты, кромки ткани могут быть освобождены и процесс обработки закончен.
Важная роль при обработке ткани 30 отведена режущему электроду 31 и держателю 22 режущего электрода. С одной стороны, для возможно более крупного выполнения полостей 53, 54 для размещения ткани при возможно малой общей ширине рабочего органа 12, общая ширина G (фиг. 6) стенообразного выступа 24 должна быть минимальной. Предпочтительно, она составляет немногие десятые доли миллиметра. Данное обстоятельство приводит также к тому эффекту, что плотность тока имеет достаточную для рассечения ткани величину только под режущим электродом 31, а затем скачкообразно падает для образования находящихся в полостях 53, 54 для размещения ткани утолщений.
Фиг. 5 показывает вариант держателя 22 режущего электрода из керамики. Стенообразный выступ 24 имеет на его торце паз 55, в котором сидит пластинчатый режущий электрод 31. Предпочтительно, он имеет несколько крепежных выступов 56, 57, которые простираются через отверстия держателя 22 режущего электрода. Образованное таким образом электродное приспособление может быть приклеено на выполненный из керамики держатель 22 режущего электрода. На основании 23 один или несколько крепежных выступов 56, 57 могут быть соединены с электрическим проводником 58, который служит для электроснабжения режущего электрода 31.
Держатель 22 режущего электрода осуществляет, независимо от его конкретного выполнения, разделение потенциалов между режущим электродом 31 и запечатывающими электродами 25, 26, 39, 40. В то время как запечатывающие электроды 39 и 40 служат, например, в качестве нейтральных электродов, запечатывающие электроды 25, 26 могут быть запитаны используемым для запечатывания напряжением, которое, предпочтительно, меньше, чем предусмотренное для рассечения ткани, подводимое к режущему электроду 31 напряжение. Запечатывающие электроды 25, 26, 39, 40, предпочтительно, имеют полную площадь электрода, которая более чем десятикратно, а предпочтительно, более чем двадцатикратно превышает площадь торцовой поверхности 32 таким образом, что подача энергии осуществляет разрезание только на торцовой поверхности 32, а на запечатывающих электродах 25, 26, 39, 40 рассечение ткани, однако, отсутствует.
Фиг. 7 иллюстрирует измененный вариант осуществления держателя 22 режущего электрода. Режущий электрод 31 также сидит в пазе держателя режущего электрода и закреплен там упругими ножками 59. Основание держателя 22 режущего электрода может состоять из керамики или из пластика. В качестве пластика подходит реактопласт или силикон, который является, прежде всего, стойким к высокой температуре, не поддерживающим горение и стойким против искровой эрозии, а также имеет СПК более 600. Кроме того, он должен иметь достаточно высокую механическую прочность и теплопроводность более 1 ватт/м*К.
Такой пластик может быть снабжен, прежде всего, электродной накладкой 60 согласно фиг. 8. Режущий электрод 31 может состоять также и в данном случае, как во всех других вариантах осуществления, из металлического листа, например, из нержавеющей стали. Посредством присутствующих в электродной накладке 60 многочисленных окон достигают тесного соединения пластика и электродной накладки 60, а также незначительного теплоподвода в пластик.
Предусмотренный, прежде всего, для тонких работ хирургический инструмент 10 имеет две бранши 15, 16 с запечатывающими колодками 19, 20, 36, 37, на которые является подаваемым напряжение запечатывания, величиной, предпочтительно, от 80 до 120 вольт. Между браншами 15, 16 заданы полости 53, 54 для размещения ткани, которые отделены друг от друга стенообразным выступом 24, который на его нижней кромке несет режущий электрод 31. Между браншей 16 и режущим электродом приложено напряжение разрезания, величиной от 300 до 500 вольт. При закрытии бранш захваченная ткань одновременно запечатывается между запечатывающими колодками 19, 36, а также 20, 37 и рассекается режущим электродом 31. Даже когда ткань полностью рассечена, например, в течение от 0,3 до 0,5 секунд, и запечатывание требует дополнительное время, в общем, примерно от 1,5 до 3,5 секунд, может быть получено рассечение сосудов с закрытыми, запечатанными концами сосуда. При этом полости 53, 54 для размещения ткани действуют в качестве геометрически замыкающих закреплений уже рассеченных концов сосуда и обеспечивают, таким образом, образование в рабочем органе 12 закрытых концов сосуда с кромками ткани. По сравнению с зоной запечатывания концы сосуда являются менее прочными или некоагулированными и, таким образом образуют наплывоподобное утолщение, которое при закрытом инструменте препятствует выскальзыванию из него кромок ткани.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10
Инструмент
11
Шток
12
Рабочий орган
13
Корпус
14
Приводные элементы
15
Первая бранша
16
Вторая бранша
17
Поворотная ось
18
Основание первой бранши 15
19, 20
Первая запечатывающая колодка
21
Паз
22
Держатель режущего электрода
23
Основание держателя режущего электрода
23а
Поверхность основания
24
Стенообразный выступ держателя режущего электрода
25, 26
Запечатывающие электроды первой бранши
27, 28
Изолирующие области дет. 15
29
Электрически изолирующий кожух
30
Биологическая ткань
31
Режущий электрод
32
Торцовая поверхность
33, 34
Стенки паза
В
Ширина режущего электрода
U
Выступание
35
Основание
36, 37
Вторая запечатывающая колодка
38
Паз
39, 40
Запечатывающие электроды второй бранши
41
Изолирующий кожух
42
Контропора
43
Упругий элемент
44
Поверхность прилегания ткани
45
Зазор между запечатывающими колодками 19 и 36
46
Зазор между запечатывающими колодками 20 и 37
47
Линия для иллюстрации ориентации зазора 45
48
Линия для иллюстрации ориентации зазора 46
49-52
Грани
53, 54
Полости для размещения ткани
V
Вертикальная протяженность полостей 53, 54 для размещения ткани
Н
Горизонтальная протяженность полостей 53, 54 для размещения ткани
55
Паз
56, 57
Крепежные выступы
Т
Выступание режущего электрода над запечатывающим электродом
58
Проводник
59
Ножки
60
Электродная накладка
61, 62
Изолирующие области дет. 16