DE2358641C3 - Elektro-chirurgisches Handgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektro-chirurgisches Handgerät dessen Elektrode von einer daran angeschlossenen Arbeitsspule erregbar ist die die Sekundärwicklung eines Transformators ist dessen Primärwicklung als Steuerspule an eine Hochfrequenzenergiequelle anschließbar ist, wobei Erdungsanschlüsse vorgesehen sind.

Die US-PS 36 58 067 beschreibt die transformatorische Auskopplung der Hochfrequenzenergie eines derartigen elektro-chirurgischen Gerätes an ein chirurgisches Instrument in Form einer Elektrode. Bei diesem bekannten Gerät befindet sich der Ausgangstransformator physikalisch innerhalb des Generators, wobei die Primär- und Sekundärwicklungen im wesentlichen eine nicht voneinander lösbare Einheit bildend um einen gemeinsamen Kern herumgewickelt sind. Auf diese Weise besteht nicht die Möglichkeit, gleichzeitig mit dem Austausch der chirurgischen Elektrode auch eine Veränderung des Erregersystems zu erreichen, wie es für viele chirurgische Anwendungszwecke benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

)5 elektro-chirurgisches Handgerät der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß neben einem schnellen Austausch verschiedener chirurgischer Elektroden gegeneinander auch gleichzeitig eine Veränderung des Erregersystems durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße elektro-chirurgische Handgerät dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung einen Teil eines Antriebselementes bildet, das herausnehmbar in eine Aufnahmeöffnung eines Handgriffes eingeschoben ist, der die um die Aufnahmeöffnung herumgelegte Sekundärwicklung enthält, deren eines Ende an die Elektrode und deren anderes Ende an ein im Bereich der Aufnahmeöffnung angeordnetes Kontaktelement angeschlossen ist, das mit einem an die Erdungsanschlüsse angeschlossenen

so und am Antriebselement angebrachten Kontaktelement in elektrisch leitendem Kontakt steht, wenn das Antriebselement in die Aufnahmeöffnung eingeschoben

Der Kerngedanke der Erfindung besteht somit im

« wesentlichen in der speziellen Anordnung von Primär- und Sekundärwicklung des Transformators derart, daß diese beiden Transformatorwicklungen voneinander lösbar sind. Der daraus resultierende Vorteil macht sich im wesentlichen bei der praktischen Anwendung des

«) Gerätes bemerkbar, da in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen und der Entscheidung des das Gerät handhabenden Chirurgen ein schneller Austausch verschiedener chirurgischer Elektroden möglich ist, die jeweils unterschiedliche Erregungscha-

ni rakteristika haben. Für den Anmeldungsgegenstand ist i*s kennzeichnend, daß nicht nur ein Übergang von einer chirurgischen Elektrode auf die andere als solche möglich ist, sondern daß mit dem Austausch der

einzelnen Elektroden gleichzeitig eine Veränderung des Erregersystems Hand in Hand geht, indem die auf die Elektrode einwirkende Arbeitsspule, welche die Sekundärwicklung des Transformators ist, ausgetauscht wird. Durch Austausch einer Sekundärwicklung mit einer bestimmten Windungszahl gegen eine andere Sekundärwicklung mit davon abweichender Windungszahl wird das Windungsverhältnis zwischen den beiden Transformatorwicklungen verändert, wodurch zusammen mit der Ausgangswellenform jeweils der spezielle chirurgisch ä Strom erhalten werden kann, den der Chirurg für den einzelnen speziellen Anwendungsfall benötigt Auch durch unterschiedliche Drahtstärken der Sekundärwicklung werden unterschiedliche Widerstandskomponenten erhalten, die ebenfalls bei verschiedenen chirurgischen Arbeiten Bedeutung haben, so daß beispielsweise ein Wechsel von einem chirurgischen Schneidestrom (hohe Stromstärke — niedrige Spannung mit kontinuierlicher Wellenform) auf einen Fulgurationsstrom (niedrige Stromstärke — hohe Spannung bei gedämpfter oder unterbrochener Wellenform) möglich ist Schneideströme und Fulgurationsströme haben beispielsweise völlig unterschiedliche Auswirkungen auf das behandelte Gewebe. Es ist daher in hohem Grade erwünscht, den angewandten chirurgisehen Strom je nach Bedarf verändern zu können (Schneidestrom, Koagulierungsstrom, Dessikationsstrom oder Fulgurationsstrom), wobei stets unter sterilen Bedingungen gearbeitet werden kann.

Eine abgeschirmte aktive Leitung, die hochfrequenzgeerdet ist, verhindert wirksam über die gesamte Lauge der aktiven Leitung zum Patienten und/oder Bedienungspersonal jedes Hochfrequenzverbrennungspotential.

In der US-PS 32 95 514 ist ein Dentalgerät beschrieben, dem eine Vielzahl unterschiedlicher Dentalinstrumente zugeordnet werden können, für deren Betrieb jeweils unterschiedliche elektrische Ströme benötigt werden. Der Grundgedanke dieser Druckschrift besteht darin, ein Gerät zu schaffen, welches auf verschiedenen Anwendungsgebieten einsetzbar ist, nämlich als Zahnnervprüfgerät, Prüflampe und zusätzlich noch als elektrochirurgisches Gerät Diese Entgegenhaltung enthält keinen Hinweis auf eine Transformatoranordnung, bei der Primär- und Sekundärspule in der im Anspruch 1 beschriebenen Weise einander zugeordnet sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektro-chirurgischen Handgerätes;

Fig.2 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt des in F i g. 1 dargestellten Handgerätes;

Fig.3 eine Draufsicht auf ein Antriebselement des 1 landgerätes;

Fig.4 eine Draufsicht auf den Handgriff des Handgerätes; t>o

Fig.5 in vergrößerter Darstellung eine Schnittansicht gemäß der Linie 5-5 in /1 g. l\

F i g. 6 eine teilweise Schnittansicht gemäß der Linie 6-6 in F i g. 5;

Fi g. 7 eine perspektivische Ansicht eines Kontakt- t>> elementes;

Fig.8 eine schematische Darstellung der Anwendung des erfindungsgemäßen Gerätes an einem Patienten; und

Fig.9 ein schematisches Schaltungsdiagramm des erfindungsgemäßen Handgerätes.

In Fig. 1 ist ein elektro-chirurgisches Handgerät dargestellt das ein Antriebselernent 16 und einen Handgriff 17 umfaßt Das Antriebselement 16 (Fig.3) weist eine äußere dielektrische Röhre 18 und ein Kopfstück 19 auf. Das gemäß den F i g. 1 und 4 links liegende Ende der Röhre 18 liegt gegen eine Schulter 20 (F i g. 2) des Kopfstückes 19 an. Das Kopfstück 19 ist mit einer Längsbohrung 21 versehen, durch die sich ein isoliertes abgeschirmtes Kabel 22 erstreckt Die Bohrung 21 erstreckt sich, bezugnehmend auf die F i g. 2 und 3, von dem linksseitigen Ende des Kopfstückes 19 bis zu einer Öffnung 24, durch die das eine Ende des Kabels 22 in eine offene Kammer 26 innerhalb der Röhre 18 geführt ist Ein Isoliermantel 27 des Kabels 22 endet innerhalb der Kammer 26. Der Mantel kann einen Körper aus gewebtem leitenden Metall od. dgl. haben, und dieser Körper kann von einer geeigneten äußeren Umhüllung aus dielektrischem Material überdeckt sein. Die dielektrische Umhüllung verhindert daß der Patient oder der Operateur mit dem Metall des Mantels in Berührung kommt, um Verletzungen zu verhindern, die bei einem unbeabsichtigten Kontakt mit der leitenden Schicht entstehen können. Der Körper des Isoliermantels 27 ist gemäß Fig.9 innerhalb des elektrischen Teiles des Gerätes an Masse angeschlossen. An das eine Ende des gewebten bzw. geflochtenen Metallkörpers des Isoliermantels 27 ist innerhalb der Kammer 26 eine kurze Leitung 28 (F i g. 2) angeschlossen, die durch eine öffnung 29 in der Röhre 18 nach außen geführt und an ein Kontaktelement 31 in Form eines Metailringes angeschlossen ist, der auf die Röhre 18 aufgeschoben ist.

Das Kontaktelement 31 wird vor dem Zusammenbau gemäß F i g. 7 mit einer öffnung 32 versehen, die, zur Befestigung der Leitung 28 beispielsweise durch Verlöten dient (siehe Fig.2). Das Kontaktelement 31 besteht aus leitendem Material wie Kupfer oder Messing. Das Kontaktelement 31 ist weiterhin mit einer öffnung 33 (Fig. 7) versehen, die zur Aufnahme eines Stiftes 34 (Fig.2) dient, der den Zusammenhalt zwischen dem Kontaktelement 31, der Röhre 18 und dem Kopfstück 19 gewährleistet. In einer Axialbohrung 37 des Kopfstückes 19 ist ein Messingstab 36 gelagert, der sich gemäß Fig.2 von dem Kopfstück 19 nach rechts erstreckt. Auf den Messingstab 36 ist ein rohrförmiger Hochfrequenzeisen-Kern 38 aufgeschoben, auf den eine Primärwicklung eines Transformators als Steuerspule 39 aufgewickelt ist. An das eine Ende der Steuerspule 39 ist eine erste Leitung 41 des abgeschirmten Kabels 22 angeschlossen. Eine Leitung 42 verbindet das entgegengesetzte Ende der Steuerspule 39 mit dem rechts liegenden Ende des Messingstabes 36. Das andere Ende des Stabes 36 ist an eine zweite Leitung 422 des abgeschirmten Kabels 22 angeschlossen. Das linke Ende der Axialbohrung 37 mündet in der dargestellten Weise in die Kammer 26, so daß das links liegende Ende des Messingstabes 36 freiliegt. Das rechts liegende Ende der Röhre 18 ist mittels eines Stöpsels 43 aus dielektrischem Harz verschlossen. Das linksseitige Ende des Kopfstükkes 19 ist mit Umfangsnuten 431 versehen, wodurch das Festhalten dieses Teiles erleichtert wird. Zur Erregung der Steuerspule 39 erzeugen geeignete elektrische Bauelemente ein oszillierendes Hochfrequenzpotential an den Leitungen 41 und 422.

Der Handgriff 17 weist ein Innenrohr 44 aus dielektrischem Material auf, auf das eine Sekundärwick-

lung 46 eines Transformators als Arbeitsspule aufgewikkelt ist. Die Sekundärwicklung 46 ist von einem dielektrischen Außengehäuse 47 umgeben. Der eine, in Fig.2 rechts liegende Endabschnitt 470 des Außengehäuses 47 ist nach innen eingezogen, um das rechts liegende Ende <les Innenrohres 44 zu umgreifen. Das andere Ende des Innenrohres 44 weist einen radial nach außen vorspringenden Rand 471 auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Außengehäuses 47 entspricht. In das rechts liegende Ende des Innenrohres 44 ist ein Stöpsel 48 aus dielektrischem Material gesteckt. In dem Stöpsel 48 ist ein Einspannkörper 49 montiert, der über die Leitung 51 an das rechts liegende Ende der Sekundärwicklung 46 angeschlossen ist. Zum Anbringen einer chirurgischen Elektrode 54 und zum gleichzeitigen elektrischen Anschließen dieser Elektrode an das rechts liegende Ende der Sekundärwicklung 46 werden mittels eines Schraubkopfes 56 Spannbacken 57 um den Schaft dieser Elektrode angezogen. Der Schraubkopf 56 ist von einer dielektrischen Kappe 57 umgeben. Der Zusammenhalt von Außengehäuse 47, Innenrohr 44 und dem Stöpsel 48 wird durch eine Klemmschraube 58 gewährleistet. Das links liegende Ende der Sekundärwicklung 46 ist an eine Leitung 59 angeschlossen. Das Ende 61 dieser Leitung 59 ist an ein Kontaktelement 72 aus Federmessing od. dgl. angeschlossen, das durch öffnungen 73 und 74 des Innenrohres 44 ragt. Die Enden des die Form eines Kontaktbügels aufweisenden Kontaktelementes 72 sind im Bereich der Lötstelle 76 miteinander verlötet und an das Ende 61 der Leitung 59 angeschlossen. Wenn das Antriebselement 16 in die Aufnahmeöffnung 77 des Handgriffs 17 eingesteckt ist, steht das Kontaktelement 72 mit dem Kontaktelement 31 (siehe Fig.6) in Verbindung, so daß das linksseitige Ende der Sekundärwicklung 46 an das Kontaktelement 31 und dadurch an den Isoliermantel bzw. die Abschirmung 27 angeschlossen und an Masse gelegt ist. Das Kontaktelement 31 liegt im Inneren des Innenrohres 44 des Handgriffs gegen eine Ringschulter 78 an, und das Kontaktelement 72 ist im Bereich der Ringschulter 78 mit dem Kontaktelement 31 verklemmt. Das Innenrohr 44 besteht aus elastischem Material und läßt sich, wie bei 79 dargestellt, verformen, so daß eine feste Verbindung zwischen dem Kontaktelement 72 und dem Kontaktelement 31 gewährleistet ist.

Zur Stromversorgung des Handgerätes wird über eine Leitung 220 ein Serienresonanzoszillatorschwingkreis beaufschlagt, der Kondensatoren 221 und 222 und eine Induktivität 223 umfaßt. Die Abgabeleitung 224, die zwischen den Kondensatoren 221 und 222 liegt., führt 711 der einen Seite einer Anpassungsimpedanz 226. Die Leitung 422 vom anderen Ende der Anpassungsimpedanz 226 verläuft durch den geerdeten Mantel bzw. die geerdete Abschirmung 27 und ist an das eine Ende der Steuerspule 39 angeschlossen. Die Leitung 41 verläuft ebenfalls durch die Abschirmung bzw. den Mantel 27 zum entgegengesetzten Ende der Steuerspule 39. Die Leitung 41 ist an das eine Ende einer zweiten Anpassungsimpedanz 234 angeschlossen. Das andere Ende dieser zweiten Anpassungsimpedanz 234 ist an angeschlossen. Auf diese Weise wird in der Handgriffsspule 46 und in der Elektrode 54 ein ungedämpftes Hochfrequenzoszillationspotential erzeugt. Der aus den Kondensatoren 221 und 222 und der s Induktivität 223 bestehende Serienresonanzoszillatorschwingkreis ist über die Anpassungsimpedanzen 226 und 234 an die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung angepaßt, die aus den Leitungen 41 und 422 innerhalb des Mantels bzw. der Abschirmung 27 besteht

Für die Benutzung des Handgerätes wird das Antriebselement 16 (Fig.2) in den Handgriff 17 eingeschoben, wobei das Kontaktelement 72 mit dem Kontaktelement 31 in Berührung kommt. Ein Hauptschalter wird eingeschaltet, und die Elektrode 54 wird an einer Stelle, an der eine elektro-chirurgische Behandlung durchgeführt werden soll, in die Nähe bzw. in Berührung mit der Haut oder dem Zellgewebe (F i g. 8) eines sich auf einen Operationstisch 3011 befindenden Patienten gebracht. Danach wird ein (nicht dargestellter) Schalter betätigt, um einen hochfrequenten Stromfluß in der Primärwicklung (Steuerspule) 39 zu erzeugen, wodurch eine entsprechende Hochfrequenzschwingung in der Sekundärwicklung 46 induziert wird.

Wenn die Elektrode 54 den Körper des Patienten berührt oder sich ihm nähert, wird von der Elektrode eine elektro-chirurgische Aktion durchgeführt, und es bildet sich ein elektrischer Rückweg durch den Körper des Patienten 301 und durch Luftspalt zwischen dem Körper und der Handgriffsspule, wie es in F i g. 8 durch die gestrichelt angedeutete Kapazitanz 302 angedeutet ist.

Bei operativen Behandlungen, bei denen eine geringe oder nur kleine Energie bis 150 Watt benötigt wird, liefert diese Kapazitanz zwischen dem Körper des Patienten und der Sekundärwicklung einen ausreichenden elektrischen Rückweg. Wenn dem Zellgewebe jedoch eine höhere, d.h. über etwa 150 Watt liegende Energie bis zur Maximalenergie von etwa 400 Watt zugeführt werden soll, kann es vorteilhaft sein, eine Hilfs- oder Passiveleklrode 303 zu verwenden, die über eine verhältnismäßig große Fläche in Kontakt mit dem Körper des Patienten ist (siehe F i g. 8) und die über eine Leitung 3031 und eine Kapazitanz 304 (Fig.9) an eine Masseleitung des Gerätes angeschlossen ist. Die charakteristische Impedanz der Übertragungslinie, die aus den Leitungen 41 und 422 innerhalb der Abschirmung bzw. des Mantels 27 besteht, wird so eng wie möglich an die punktförmig auftretende Impedanz der Primärwicklung bzw. Steuerspule 39, der Sekundärwicklung 46 und die durch das Gewebe des Patienten herrührende Belastung angepaßt wenn das Gerät zum Schneiden oder zu Koagulierungs- oder Dessikationszwecken benutzt wird.

Mit der Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, eine Vielzahl von Sonden bzw. Handgriffelementen mit einem einzigen Steuer- bzw. Antriebselement zu benutzen, wobei ein Austausch der Sonde bzw. der Handgriffelemente schnell und einfach durchgeführt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektro-chirurgisches Handgerät, dessen Elektrode von einer daran angeschlossenen Arbeitsspule erregbar ist die die Sekundärwicklung eines Transformators ist, dessen Primärwicklung als Steuerspuie an eine Hochfrequenzenergiequelle anschließbar ist, wobei Erdungsanschlüsse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (39) einen Teil eines Antriebselementes (16) bildet, das herausnehmbar in einer Aufnahmeöffnung (77) eines Handgriffes (17) eingeschoben ist, der die um die Aufnahmeöffnung (77) herumgelegte Sekundärwicklung (46) enthält, deren eines Ende an die Elektrode (54) und deren anderes Ende an ein im Bereich der Aufnahmeöffnung (77) angeordnetes Kontaktelement (72) angeschlossen ist, das mit einem an die Erdungsanschlüsse angeschlossenen und am Antriebselement (16) angebrachten Kontaktelement (31) in elektrisch leitendem Kontakt steht, wenn das Antriebselement (16) in die Aufnahmeöffnung (77) eingeschoben ist.

2. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdungsanschluß des elektrischen Übertragungsweges ein leitender Mantel bzw. eine leitende Abschirmung (27) ist, der bzw. die die Leitungen (41, 422) umgibt und an Masse bzw. Erde angeschlossen ist.

3. Handgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Abschirmung (27) von einer dielektrischen Ummantelung umgeben ist.

4. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement des Antriebselementes (16) ein das Antriebselement umgebender Metallring (31) ist, während das Kontaktelement des Handgriffs (46) ein Kontaktbügel (72) ist, der an die Sekundärwicklung (46) angeschlossen ist und sich durch Öffnungen (73, 74) eines Innenrohres (44) des Handgriffes in die Aufnahmeöffnung (77) erstreckt, wobei das Innenrohr aus elastischem Material besteht, um einen sicheren elektrischen Kontakt zwischen dem Metallring (31) und dem Kontaktbügel (72) zu gewährleisten.

5. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (16) eine Röhre (18) aus dielektrischem Material umfaßt, in deren einem Ende ein dielektrisches Kopfstück (19) montiert ist, das seinerseits einen elektrisch leitenden Stab (36) trägt, der sich im wesentlichen axial durch die Röhre (18) erstreckt und auf dem ein rohrförmiger Hochfrequenzeisen-Kern (38) gelagert ist, auf dem innerhalb der Röhre (18) die Primärwicklung bzw. Steuerspule (39) gewickelt ist, wobei das eine Ende der Primärwicklung bzw. Steuerspule (39) elektrisch mit dem leitenden Stab (36) verbunden ist, daß sich der Übertragungsweg in Form der Leitungen (41, 422) durch eine Öffnung im Kopfstück (19) in das Innere der Röhre (18) erstreckt, und daß die eine Leitung (41) an das zweite Ende der Primärwicklung bzw. Steuerspule (39) angeschlossen ist, während die andere Leitung (422) an den elektrisch leitenden Stab (36) angeschlossen ist.

6. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Übertragungsweg eine charakteristische Impedanz hat, die elektrisch an eine punktförmig verteilte Impedanz der Primärwicklung bzw. Steuerspule (39), der Sekundärwicklung bzw. Arbeitsspule (46) und des Zellgewebes des Patienten angepaßt ist

7. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß es mit einer Hochfreqaenzenergiequelle in Verbindung ist die mittels des elektrischen Übertragungsweges an die Primärwicklung bzw. Steuerspule anschließbar ist