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Die Erfindung betrifft ein elektrochirurgisches Instrument zum Hochfrequenz-Schneiden und Hochfrequenz-Koagulieren mit zwei durch Isolationsmaterial voneinander beabstandeten Elektroden, die am proximalen Ende des Instruments im Gebrauch mit jeweils einem Ausgang eines Hochfrequenz-Versorgungsgeräts verbunden sind, wobei eine erste Elektrodenfläche einer ersten Elektrode so gestaltet ist, dass sie mit der zweiten Elektrode als schneidende Elektrode verwendbar ist.
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Die schneidende Elektrode wird zuweilen auch als die aktive Elektrode bezeichnet. Es ist diejenige Elektrode, an welcher bevorzugt der zum Schneiden erforderliche elektrische Strom durch das Gewebe zündet.
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Elektrochirurgische Instrumente mit bipolaren Elektroden sind in vielen verschiedenen Ausführungen bekannt.
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Bereits seit langem werden sie zum Koagulieren von Gewebe eingesetzt. Dazu dienen z. B. bipolare Pinzetten oder bipolare Elektroden mit fest beabstandeten starren Polen, die beide etwa die gleiche Größe, d. h. Kontaktfläche mit dem Gewebe aufweisen.
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Es sind auch bipolare Elektroden zum elektrochirurgischen Schneiden bekannt. Um einen Schnitt zu erzeugen, müssen die beiden, mit dem Gewebe in Kontakt kommenden Elektroden von ungleicher Größe, d. h. asymmetrisch ausgeprägt, sein. Bei einer asymmetrischen Ausprägung entsteht der Schnitt an der kleineren Elektrode, welche durch die höhere Stromdichte einen Funken erzeugt und damit den Schnitt in Gang setzt. Eine solche Elektrodenanordnung ist für die Koagulation schlecht, da durch die Funkenbildung zu schnell zu hohe Temperaturen erreicht werden. Koagulationselektroden wiederum sind zum Schneiden ungeeignet, da durch die gleiche Größe der Elektroden an keiner der beiden Elektroden eine besonders hohe Stromdichte entsteht und somit auch kein Funken entstehen kann.
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Eine Elektrode speziell zum bipolaren Schneiden beschreiben z. B. Thorne et al. in
US 2005/0283149 A1 . Hier ist die Schneidelektrode in Form einer Nadel ausgeprägt, welche in einem sphärischen, halbkugelförmigen zweiten Elektrodenelement angebracht und gegen dies isoliert ist. Ein Schnitt wird mit dieser Anordnung leicht in Gang zu setzen sein, eine Koagulation eines z. B. in den Schnittrand hineinblutenden Gefäßes jedoch kaum möglich sein.
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Ebenfalls zum bipolaren Schneiden beschreibt Goble in
US 6,832,998 B2 eine bipolare Elektrode in Klingenform. Dort sind eine größere und eine kleinere Elektrode nebeneinander angeordnet und durch einen Isolator getrennt. Weiterhin wird ausgeführt, dass die beiden Elektroden nicht nur hinsichtlich ihrer Größe, sondern auch hinsichtlich ihrer Beschaffenheit, insbesondere ihrer thermischen Leitfähigkeit unterschiedlich sein sollen. Dadurch wird die Einfachheit und Regelmäßigkeit des Schnittes an der kleineren Elektrode weiter begünstigt. Auch diese Elektrodenanordnung eignet sich nicht gut zum Koagulieren von Gewebe. Um dies zu überwinden, wird in der
US 6,832,998 B2 darauf hingewiesen, dass es vorteilhaft sein kann, eine dritte Elektrode auf der Klinge anzubringen, welche von den anderen beiden Elektroden elektrisch isoliert ist. Allerdings ist es hierzu notwendig, dass der Elektrochirurgiegenerator in der Lage ist, zwischen den Elektroden umzuschalten und so die vormals „aktive” Elektrode nicht mehr mit Strom zu beaufschlagen, sondern anstatt dessen die dritte Elektrode mit dem Gegenpol der ersten Elektrode zu beaufschlagen, um so zwei, in etwa gleich große Elektroden zur Koagulation zu verwenden.
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In
US 6,942,662 B2 gehen Goble et al. nochmals auf die Notwendigkeit einer dritten Elektrode ein, um mit der bipolaren Schneideklinge auch koagulieren zu können. Wiederum ist hier ein im Generator eingebauter Umschaltmechanismus zwischen den verschiedenen Elektrodenpaaren Voraussetzung für den Betrieb dieses Instrumentes.
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In einer Abwandlung davon geht Goble in
US 7,147,637 B2 auf ein bipolares Fass- oder Klemminstrument ein, wobei sämtliche Elektroden auf einem der beiden Maulteile untergebracht sind und das zweite Maulteil an der Fassfläche elektrisch vollständig isoliert ist. Wiederum gibt die Anordnung drei Elektroden vor, wobei auch hier wieder eine entsprechende Vorrichtung im Generator vorhanden sein muss, um zwischen den Elektroden hin- und herzuschalten.
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Ebbutt et al. gehen in
US 2005/0283151 A1 auf eine bipolare Schneideklinge ein, welche einer klassischen Klinge in ihrer Form sehr nahe kommt. Dabei wird mit einer zirkumferentiell verlaufenden dünnen Elektrode, welche die aktive darstellt, gegen auf beiden Seiten der Klinge angeordneten Elektroden, welche die passive darstellen, geschnitten. Wieder ist hier vorgesehen, eine flächige Koagulation durch Auflegen einer der beiden Seiten der Klinge auf das Gewebe zu erreichen, so dass insgesamt drei Elektroden vorhanden sind, wobei wiederum die zwei auf der Fläche angeordneten Elektroden, welche nicht mit der dritten Schneideelektrode verbunden sind, aktiviert werden, was wiederum einen Umschaltmechanismus im Generator bedingt.
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In
US 7,255,696 B2 beschreiben Goble et al. einen bipolares Schneid- und Koagulationsinstrument in Hakenform. Wiederum sind drei Elektroden auf dem Instrument untergebracht, bei denen die gleichen Einschränkungen, wie für die bereits zitierten ähnlichen Anordnungen gelten. Hinzu kommt bei dem
US-Patent US 7,255,696 , dass ein Flüssigkeitskreislauf innerhalb des Elektrodenkopfes vorgesehen ist, welcher die beiden großflächigen Elektroden kühlen soll.
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In
US 6,110,196 beschreiben Müller et al. ein bipolares Schneidinstrument, wo die beiden Elektroden hintereinander in einer Achse mit der Schneidrichtung angeordnet sind. Dies kann z. B. durch eine schlingenförmige Drahtelektrode, welche an einem in der Schneidrichtung liegenden Punkt unterbrochen und in zwei Teile elektrisch getrennt ist, geschehen. Es kann auch durch einen zirkumferentiell um eine Keramikklinge gelegten Draht geschehen, welcher wiederum an einem Punkt unterbrochen ist, und die beiden Drahtelemente die beiden Elektroden darstellen. Eine Koagulation ist mit einer solchen Anordnung kaum zu erzielen, da die Elektrodenoberfläche sehr klein ist und daher die Stromdichte an den Elektroden so hoch wird, dass eher ein schneidender als ein koagulierender Effekt erzielt wird. Außerdem wäre die Koagulationszone so klein, dass ein ausreichendes Verschließen von Gefäßen selbst bei relativ geringem Gefäßquerschnitt nicht möglich wäre. Weiterhin erhitzen sich beim Schneidevorgang die dünnen Elektroden, was für den Schneidevorgang an sich nicht hinderlich ist, beim Koagulieren aber sehr schnell dazu führt, dass sich eine isolierend wirkende Schicht von denaturiertem Eiweiß auf den Elektroden ablagert und somit die Wirksamkeit der Koagulation noch weiter verschlechtert. Um dies zu überwinden, schlagen Müller et al. vor, z. B. auf dem Rücken eines so genannten Trägerelementes zwei Elektroden anzuordnen (z. B. durch Metallisieren einer Keramikoberfläche), um so durch Drehen des Instrumentes und Auflegen dieser Fläche koagulieren zu können. Wiederum ist zu erwarten, dass durch die geringe Materialmasse an den Koagulationselektroden bei diesem Aufbau diese sehr schnell erhitzen und die Koagulation unzureichend bleibt. Weiterhin ist es notwendig, zusätzliche, nicht einstückig mit den schneidenden Elektroden verbundene Elektroden auf einem isolierenden Trägerelement anzuordnen.
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Latterell et al. schlagen in
US 2003/0040744 A1 ein bipolares Rohrschaftinstrument zum Schneiden und Koagulieren vor. Wieder kommt eine Anordnung von drei Elektroden zum Einsatz. Zwei bilden eine Halbkugel mit einem Schlitz dazwischen und werden zum Koagulieren benutzt. Im Schlitz selbst steckt verschiebbar eine dritte Elektrode als Haken, der als aktive schneiden kann, während nun aber die beiden anderen zusammen geschaltet als neutrale wirken. Innerhalb des Handgriffs findet sich ein Mechanismus zum Verschieben des Hakens, welcher sich im Rohrschaft fortsetzt. Bei dieser Lösung muss wiederum ein Umschaltmechanismus im Generator vorhanden sein, um das Instrument sowohl zum Koagulieren als auch zum Schneiden einsetzen zu können. Weiterhin ist es notwendig, den beschriebenen Haken, der als Schneideelektrode fungiert, zu verschieben. Eine solche Vorrichtung, verteuert die Herstellung des Instruments und bürdet dem Anwender immer noch eine Manipulation am Instrument auf, um vom Schneiden zum Koagulieren zu kommen und umgekehrt.
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Rydell beschreibt in
US 5,282,799 ein bipolares, tubuläres Schneideinstrument. In einer weiteren beschriebenen Ausführung ist auch eine Koagulationseinrichtung vorgesehen. Dabei kommen – anders als bei Müller et al. in
US 6,110,196 – zwei parallele Schlingen als Elektroden zum Einsatz. Problematisch ist hierbei, dass nicht klar definiert ist, an welcher der beiden Schlingen der Schnitt beginnen wird, da aufgrund der Schlingen und damit der gleichen Stromdichte die beiden Elektroden erst dann, wenn eine unterschiedliche Feldverteilung erzwungen wird, der Schnitt in Gang kommt. Dies kann z. B. durch Auflegen zuerst einer der beiden Schlingen auf das Gewebe und dann Heranführen der zweiten Schlinge geschehen. Der Schnitt wird sich dann an der zweiten Schlinge ausbilden, da im Moment des Berührens der zweiten Schlinge am Gewebe dort die elektrische Feldstärke größer ist als bei der sich bereits auf dem Gewebe befindlichen Schlinge. Dies erschwert die Handhabung des Instruments und bedeutet weniger Präzision beim Arbeiten.
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US-Patent 5,282,799 beschreibt auch eine Ausführung, wo proximal zu den beiden Schneidschlingen auf dem Isolator, aus welchem die Schlingen austreten, z. B. durch Metallisieren einer Keramikoberfläche zusätzliche größerflächige Koagulationselektroden aufgebracht sind. Problematisch ist hierbei, dass beim Auflegen auf die zu koagulierende Stelle die beiden herausstehenden Schlingen hinderlich sind, solange die Schlingen im distalen Bereich aus diesem Isolierkörper herausstehen. Das distale Ende eines chirurgischen Instruments bezeichnet in dieser Schrift das patientenseitige Ende, während das proximale Ende das anwenderseitige Ende ist. Das chirurgische Instrument wird in dieser Schrift somit als verlängerter Arm des Anwenders betrachtet, und die Bezeichnungen proximal und distal werden in Bezug auf den Rumpf des Anwenders verstanden und verwendet.
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Weiterhin sind im
US-Patent 5,282,799 die Schlingen elektrisch aktiv, und damit entfalten sie entweder einen Koagulations- oder – wegen ihrer verhältnismäßig geringen Oberfläche – gar einen Schneideeffekt an einer anderen Stelle des Gewebes. Um dies zu überwinden, schlägt
US-Patent 5,282,799 vor, die Schlingen in den Isolierkörper zurückzuziehen. Damit wird die Applizierbarkeit der Koagulationselektroden zwar vereinfacht, die Herstellung aber verteuert und dem Operateur eine umständlichere Handhabung aufgebürdet. Weiterhin bleibt der Nachteil, wie auch beim Müller et al. -Patent
US 6,110,196 , bestehen, dass die Masse der metallisierten Koagulationselektroden sehr gering ist und sie sich somit wahrscheinlich sehr schnell erhitzen würden und zu einer insuffizienten Koagulation führen würden.
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Ciarrocca beschreibt in
US 7,195,630 B2 eine bipolare Koagulations- und Schneideelektrode. Hier wird durch ein verschiebbares „converter element” die Oberfläche der beiden bipolaren Elektroden jeweils vergrößert bzw. verkleinert. So wird zum Koagulieren das „converter element” in elektrischen Kontakt mit der kleineren der beiden Elektroden gebracht, um deren Oberfläche zu vergrößern. Zum Schneiden wird das „conwerter element” in elektrischen Kontakt mit der größeren der beiden Elektroden gebracht, um diese noch weiter zu vergrößern und somit eine deutliche Asymmetrie zwischen der einen und der anderen Elektrode zu erreichen. Damit wird der Schnitt an der kleineren Elektrode erzeugt. Das
US-Patent 7,195,630 B2 kommt damit mit nur zwei Elektroden aus, die über eine mechanische Vorrichtung in Koagulations- bzw. Schneideelektroden „verwandelt” werden. Allerdings ist dafür wiederum eine mechanische Vorrichtung notwendig, die die Herstellung des Instrumentes verteuert und gewisse Grenzen hinsichtlich der Miniaturisierung des Instrumentes setzt. Weiterhin wird ein nur im Wesentlichen tubuläres Instrument beschrieben.
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Hren et al. beschreiben in
US 4,202,337 eine bipolare elektrochirurgische Klinge. Dabei wird ein zirkumferentiell um eine keramische Klinge angeordneter Pol, die Schneideelektrode, mit einer relativ geringen Oberfläche, gegen auf den Flanken der Klinge aufgebrachte Elektrodenelemente, die passive Elektrode, verwendet. Die passiven Elektroden auf den Flanken der Klinge sind in Bahnen aufgebracht. Da aber nur zwei Pole vorhanden sind, müssen entweder sämtliche Elektrodenbahnen auf den Flanken der Klinge einen elektrischen Pol ausbilden, oder aber eine oder mehrere dieser Bahnen sind elektrisch mit dem anderen Pol, d. h. der Schneideelektrode verbunden. In letzterem Fall wiederum wird sich kein elektrochirurgischer Schnitt ausbilden, da durch Aufschaltung einer der Elektrodenbahnen auf einer oder beider der Flanken auf die „aktive Elektrode” deren mit dem Gewebe in Kontakt stehende Oberfläche so groß wird, dass sich kein Funke mehr bildet, weil die Stromdichte zu gering wird. In sofern ist diese Elektrodenanordnung zum Schneiden vorteilhaft, zum Koagulieren aber nicht geeignet, oder umgekehrt.
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Fleenor et al. beschreiben in
US 5,484,435 ein tubuläres bipolares Schneideinstrument. Es besteht aus zwei Elektroden, von denen eine in der Oberfläche kleiner ist als die zweite, so dass die erste die aktive und die zweite die passive Elektrode bildet. Bei dieser Lösung ist es nicht möglich, die Größe einer oder beider Elektroden zu variieren, wodurch das Instrument auf den elektrochirurgischen Schnitt begrenzt bleibt, und somit den gleichen Beschränkungen unterliegt wie z. B. das Instrument, das in
US 2005/0283149 (Thorne et al.) beschrieben wird. Es ähnelt in dem Aspekt einer beschriebenen verschiebbaren aktiven Elektrode, die auch als Haken ausgestaltet sein kann, dem Instrument aus
US 2003/0040744 (Latterell et al), unterscheidet sich davon allerdings darin, dass eben nur zwei Elektroden angebracht sind, was den Vorteil hat, dass das Instrument mit jedem beliebigen Generator betrieben werden kann, aber eben zur Koagulation von Gewebe nicht gut geeignet ist.
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Aus
DE 10 2004 026 179 A1 ,
DE 201 22 382 U1 und
EP0 795 301 A1 sind elektrochirurgische Instrumente bekannt, bei denen zwei Elektroden gegeneinander scheren- oder zangenartig beweglich sind.
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Aus
DE 433 983 A1 ist ein elektrochirurgisches Hochfrequenz-Instrument bekannt, bei dem eine Arbeitsspitze einen schichtförmigen Aufbau besitzt, wobei die beiden äußeren Schichten aus Metall bestehen und je eine Elektrode bilden und dazwischen eine Isolationsschicht vorgesehen ist, die den gesamten Zwischenraum zwischen den Elektroden ausfüllt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrochirurgisches Instrument zu schaffen, mit dem es möglich ist, elektrochirurgisch zu schneiden und zu koagulieren, wobei es einfach in der Ausführung ohne mechanische Vorrichtungen, preiswert herzustellen und mit allen am Markt gängigen Generatorentypen zu betreiben sein soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere ist somit vorgesehen, dass bei einem elektrochirurgischen Instrument nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die erste Elektrode eine zweite Elektrodenfläche umfasst, die mit der zweiten Elektrode als Koagulationselektrode verwendbar ist und dass die wirksame Fläche der ersten Elektrodenfläche der ersten Elektrode kleiner ist als die wirksame Fläche der zweiten Elektrodenfläche der ersten Elektrode.
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Unter einer Elektrode werden in dieser Schrift alle elektrisch leitfähigen Bestandteile des elektrochirurgischen Instruments verstanden, die mit einem gemeinsamen Anschluss des Instruments elektrisch verbunden sind. Die Elektroden können somit einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein, wobei die Einzelteile der mehrstückigen Ausführung elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Unter einer Elektrodenfläche wird in dieser Schrift allgemein der wirksame Anteil einer elektrisch leitfähigen Oberfläche einer Elektrode verstanden, wobei die Elektrodenfläche aus einem oder mehreren getrennten Flächenstücken gebildet sein kann, die im Falle mehrerer Flächenstücke elektrisch leitend verbunden sind. Eine Elektrodenfläche kann als Teil einer flachen Ebene oder als allgemeine, mit Krümmung behaftete Fläche ausgebildet sein und auch Kanten oder Ecken umfassen.
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Eine erste Elektrode weist nach der Erfindung zwei Elektrodenflächen auf, die jede für sich mit der zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar bilden. Nach dem Oberbegriff ist das Paar aus erster Elektrodenfläche der ersten Elektrode und zweiter Elektrode zum Schneiden vorgesehen, wobei die erste Elektrode die aktive Elektrode ist, also eine kleinere wirksame Elektrodenfläche aufweist als die der zweiten Elektrode. Mit der Ausbildung einer zweiten, größeren Elektrodenfläche an der ersten Elektrode ist nun eine zusätzliche Paarungsmöglichkeit der ersten Elektrode mit der zweiten Elektrode bereitgestellt, wobei die Unterschiede der wirksamen Elektrodenflächen geringer gestaltbar sind als bei der ersten Paarung. Somit ist das zusätzlich bereitgestellte Paar zum Koagulieren ausbildbar und einsetzbar. Die Erfindung bietet somit den Vorteil, dass nur zwei Elektroden benötigt werden, um sowohl das Schneiden als auch das Koagulieren zu ermöglichen. Mechanische Umschaltungen am Instrument, durch die ein Benutzer beeinträchtigt wird, oder ein elektronisch aufwendiges Umschalten der Ausgangsbelegungen am Generator können entfallen, und es sind insbesondere handelsübliche Generatoren mit zweipoligem Ausgang einsetzbar. Zum Wechsel zwischen Schneiden und Koagulieren muss der Benutzer höchstens die Amplitudenverlaufsformen des Ausgangssignals am Generator ändern, wenn nicht ein gemeinsames Ausgangssignal für Schneiden und Koagulieren als ausreichend empfunden werden sollte. Insbesondere liegt somit während des Schneidens der Schneidestrom auch an dem Elektrodenpaar für die Koagulation und während des Koagulierens der Koagulationsstrom an dem Elektrodenpaar für das Schneiden an.
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Somit umfasst die zweite Elektrode eine erste Elektrodenfläche, deren wirksame Fläche größer als die wirksame Fläche der ersten Elektrodenfläche der ersten Elektrode ist und wenn die erste Elektrodenfläche der zweiten Elektrode mit der ersten Elektrodenfläche der ersten Elektrode als Neutralelektrode beim Hochfrequenz-Schneiden verwendbar ist. Die wirksame Fläche an einer Elektrode bezeichnet den Anteil der Oberfläche der Elektrode, der hauptsächlich an der Koagulation oder dem Schneiden beteiligt ist, an dem also der wesentliche Anteil der elektrischen Feldlinien des Koagulations- oder Schneidestroms beginnt oder endet. Durch die unterschiedliche Gestaltung der Größen der Elektrodenflächen findet der Start des Schneidevorgangs an der ersten Elektrode statt, wodurch die erste Elektrode zu aktiven Elektrode wird und die zweite Elektrode zur Neutralelektrode.
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Günstige Koagulationseigenschaften werden erreicht, wenn eine zweite Elektrodenfläche der zweiten Elektrode eine wirksame Fläche hat, die im Wesentlichen gleich groß der wirksamen Fläche der zweiten Elektrodenfläche der ersten Elektrode ist, und wenn diese Elektrodenfläche der zweiten Elektrode mit der zweiten Elektrodenfläche der ersten Elektrode als Elektrodenpaar beim Hochfrequenz-Koagulieren verwendbar ist. Für die Koagulation ist ein flächiger Kontakt beider Elektroden mit dem Gewebe vorteilhaft, und beide Elektroden sind im Gegensatz zum Schneiden gleichberechtigt. Wichtig ist bei Koagulieren eine gute Entwärmung des behandelten Gewebebereichs, damit die Gewebetemperatur zwischen 60°C und ungefähr 80°C verbleibt und das Gewebe nicht überhitzt wird und verkohlt.
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Eine besonders kompakte Ausführungsform wird erreicht, wenn erste Elektrodenfläche der zweiten Elektrode und die zweite Elektrodenfläche der zweiten Elektrode identisch sind. Vorzugsweise gehen die beiden Elektrodenflächen in diesem Fall ohne scharfe Trennlinie, wie Kanten oder dergleichen, ineinander über oder es sind sogar die wirksamen Flächen beim Schneiden und Koagulieren identisch.
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Eine besonders robuste Ausführungsform wird erreicht, wenn die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode und die zweite Elektrodenfläche der ersten Elektrode an einem gemeinsamen Grundkörper ausgebildet sind. Beispielsweise kann dieser Grundkörper aus einem elektrisch nichtleitenden Material bestehen, auf dessen Oberfläche in getrennten Bereichen die Elektrodenflächen aufgebracht sind, beispielsweise durch Aufdampfen oder Beschichten. Eine Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass der Grundkörper der ersten Elektrode als elektrisch leitfähiger Elektrodenkörper ausgebildet ist. Erste und zweite Elektrodenfläche sind somit zumindest teilweise an demselben elektrisch leitfähigen, vorzugsweise metallischen, Grundkörper als Oberflächenbereiche ausgebildet. Besonders günstig ist es, wenn die nicht aktiven oder wirksamen Oberflächenbereiche des Elektrodenkörpers durch isolierendes Material abgedeckt oder durch die Ausbildung von Kannten von den wirksamen Bereichen abgetrennt sind.
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Eine robuste Ausführungsform ergibt sich, wenn die erste Elektrodenfläche der zweiten Elektrode und die zweite Elektrodenfläche der zweiten Elektrode an einem gemeinsamen Grundkörper ausgebildet sind. Auch hier ist beispielsweise ein elektrisch nichtleitender, vorzugsweise keramischer oder aus Kunststoff gefertigter, Elektrodenkörper vorteilhaft einsetzbar, der in Oberflächenbereichen die Elektrodenflächen trägt. Der Halt der Elektrodenflächen auf dem Grundkörper ist durch verbindende Stege, die durch den Grundkörper verlaufen und einstückig mit den Elektrodenflächen ausgebildet sind, verbesserbar. Eine besonders günstige Herstellung des Grundkörpers der zweiten Elektrode ergibt sich, wenn der Grundkörper der zweiten Elektrode als elektrisch leitfähiger Elektrodenkörper ausgebildet ist.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode mit der zweiten Elektrode durch wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht verbunden ist und in Sandwich-Bauweise eine Klinge des elektrochirurgischen Instruments formt und dass die Schichten der Sandwich-Bauweise längs zu den Seiten der Klinge ausgerichtet sind. Unter einer Klinge wird in dieser Schrift allgemein ein messerklingenförmig geformter Körper verstanden, dessen der Schneide einer Messerklinge entsprechende Kante auch stumpf oder abgerundet ausgeführt sein kann. Diese Kante wird ebenfalls als Schneide bezeichnet, auch wenn sie zum mechanischen Schneiden nicht oder nur eingeschränkt geeignet ist. Die Klinge kann mit einer Schneide oder zweischneidig ausgeführt sein. Diese Schneiden tragen die wirksamen Bereiche, also Elektrodenflächen, des Schneidevorgangs. Durch die Ausbildung einer Klinge wird dem Chirurgen oder einem anderen Benutzer ein Instrument zu Hand gegeben, das dem ihm vertrauten, mechanisch schneidenden Instrument ähnelt. Somit wird ein Benutzer das Instrument immer intuitiv in der richtigen Arbeitsposition halten und einsetzen. Durch die Ausbildung wenigstens einer Schneide ist für den Benutzer unmittelbar der beim Schneiden aktive Bereich des Instruments ausgezeichnet. Der Zusammenhalt der Schichten des Sandwichaufbaus kann durch quer zur Schichtrichtung verlaufende Schrauben, Niete oder Stege verbessert sein. Besonders günstig ist es, wenn die Stege elektrisch leitfähig und einstückig mit Elektrodenflächen einer Elektrode verbunden sind, und die isolierende Schicht um diese Stege herum vergossen ist.
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Ein besonders gut universell einsetzbares elektrochirurgisches Instrument ergibt sich, wenn die Klinge des elektrochirurgischen Instruments spatelförmig ausgeführt ist.
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Ist die Klinge des elektrochirurgischen Instruments säbelartig oder hakenförmig gekrümmt ausgeführt, so lässt sich mit dem Instrument sogar zusätzlich Gewebe aufnehmen oder aufladen und anschließend schneiden oder koagulieren.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klinge einen Rücken und eine Schneide hat und dass der Rücken breiter ist als die Schneide. Die einzelnen Bereiche der Klinge – Schneide, Seitenflächen und Rücken – können durch scharfe Kanten voneinander abgetrennt sein, wodurch sich ein etwa keilförmiger Querschnitt ergibt, oder auch durch sanfte oder abgerundet Kanten ineinander über gehen, wodurch ein eiförmiger Querschnitt gebildet wird. Der Benutzer kann somit leicht anhand der geometrischen Form des Instruments die gegenüber dem Rücken schmalere Schneide erkennen, die zum elektrochirurgisch Schneiden vorgesehen ist. Durch die Ausbildung eines Rückens ist eine größere Fläche bereitgestellt, an welcher mit Vorteil die Elektrodenflächen für das Koagulieren angeordnet werden können.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode an der Außenkante der gekrümmten Klinge angeordnet ist. Somit kann der Benutzer mit der Außenkante durch Ziehen langgestreckte Schnitte ausführen. Die Innenkante kann als Schneide oder als Koagulationsfläche ausgebildet sein.
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Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode an der Innenkante der gekrümmten Klinge angeordnet ist. Somit kann der Benutzer mit dem Instrument Gewebe, beispielsweise ein Blutgefäß, aufnehmen oder aufladen und anschließend elektrochirurgisch schneidend trennen.
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Eine besonders übersichtliche Handhabung ergibt sich, wenn die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode und die zweite Elektrodenfläche der ersten Elektrode an gegenüberliegenden Kanten der Klinge angeordnet sind. Die beim Schneiden wirksamen Bereiche des Instruments sind somit deutlich von den beim Koagulieren wirksamen Bereichen des Instruments getrennt, und der Benutzer wechselt vom Schneiden zum Koagulieren, indem er das Instrument um 180° um seine Längsachse wendet.
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Eine besonders einfache Handhabung ergibt sich, wenn die zweite Elektrodenfläche der ersten Elektrode an wenigstens einer Seite der Klinge angeordnet ist. Der Benutzer kann somit vom Schneiden zum Koagulieren wechseln, indem er das Instrument von einer gegenüber der Gewebeoberfläche aufrechten Position in eine seitlich aufliegende Position um die Längsachse des Instruments, also die gedachte Verbindungslinie zwischen proximalem und distalem Ende, um ungefähr 90° schwenkt. Somit ist das Schneidinstrument durch eine einfache, kurze Handbewegung, verbunden gegebenenfalls mit einer Fußbedienung des Generators, in ein Koagulationsinstrument umwandelbar und umgekehrt. Hierdurch wird dem Benutzer ein schnelles, fehlerarmes, intuitives Reagieren während eines Eingriffs ermöglicht.
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Eine besonders robuste Anordnung ergibt sich, wenn die Seitenflächen der Klinge zumindest teilweise durch Elektrodenkörper der zweiten Elektrode gebildet werden, da in diesem Fall die vorzugsweise metallischen Elektrodenkörper der zweiten Elektrode die zwischen ihnen liegende Isolationsschicht, die beispielsweise die empfindlicheren Bestandteile der ersten Elektrode tragen, schützend aufnehmen können.
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Ein besonders einfach herstellbarer Aufbau ergibt sich, wenn die zweite Elektrode zwei vorzugsweise bezüglich einer Ebene spiegelsymmetrisch zueinander geformte Elektrodenkörper hat und wenn die beiden Elektrodenkörper der zweiten Elektrode quer zur Instrumentenlängsrichtung beidseits der ersten Elektrode angeordnet sind. Die zweite Elektrode bildet somit eine Aufnahme für die erste Elektroden mit dem Isolierkörper. Durch die im Querschnitt spiegelsymmetrische Ausbildung wird erreicht, dass keine der beiden Seiten des Instruments bevorzugt ist, sondern dass vielmehr beide Seite des Instruments gleichermaßen wirksam sind. Somit muss sich der Benutzer nicht einprägen, welche der äußerlich gleichartigen Seiten welche Funktionseigenschaften aufweist.
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Ein besonders belastbarer Zusammenhalt des Instrumentenaufbaus wird erreicht, wenn die Elektrodenkörper der zweiten Elektrode jeweils einen Zinken eines einstückigen, stimmgabelförmigen elektrisch leitfähigen Körpers bilden. Unter stimmgabelförmig wird allgemein ein Körper verstanden, an dem zwei Schenkel an einem Ende verbunden sind, wobei die Schenkel etwa parallel verlaufen wie die Zinken einer Stimmgabel. Vorzugsweise sind die freien Enden der Zinken oder Schenkel des stimmgabelförmigen Körpers am distalen Ende angeordnet, während der die Zinken oder Schenkel verbindende Bereich und eventuell ein Griff im proximalen Endbereich des Instruments ausgebildet sind. Der verbindende Bereich ist mechanisch belastbar und hält die beiden Elektrodenkörper der zweiten Elektrode zusammen, wodurch eine Aufnahme für den filigraner geformten Elektrodenkörper der ersten Elektrode, der die aktive Elektrode beim Schneiden darstellt, gebildet wird.
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Eine besonders günstige Anordnung wird erreicht, wenn die erste Elektrode im Querschnitt den Umriss eines Keils beschreibt, wenn ein Bereich um die spitze Kante des Keils die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode bildet, wenn der Rücken des Keils die zweite Elektrodenfläche bildet und wenn die erste Elektrode zwischen zwei Elektrodenkörpern der zweiten Elektrode angeordnet ist. Somit ist das erfindungsgemäße Größenverhältnis zwischen erster und zweiter Elektrodenfläche der ersten Elektrode gebildet. Die erste Elektrode kann aus elektrisch leitfähigen und elektrisch nicht leitfähigen Bereichen zusammengesetzt sein zu Bildung des keilförmigen Querschnitts. Eine besonders einfach herstellbare Ausführungsform ergibt sich, wenn die Elektrodenkörper der zweiten Elektrode einstückig verbunden sind, also aus einem metallisch oder zumindest elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Instrument zwei einander gegenüberliegende Schmalseiten und zwei einander gegenüberliegende angeordnete Flachseiten hat, dass eine erste Schmalseite mit einer ersten Flachseite einen Winkel von 90° oder weniger, vorzugsweise weniger als 80°, einschließt, dass die Flachseiten von jeweils einem Elektrodenkörper der zweiten Elektrode gebildet werden, dass diese Elektrodenkörper jeweils Elektrodenflächen aufweisen, die sich teilweise in die Schmalseiten erstrecken, dass die erste Elektrode einen Elektrodenkörper hat, der im Querschnitt einen keilförmigen Umriss beschreibt, dass der Elektrodenkörper der ersten Elektrode zwischen den Elektrodenkörpern der zweiten Elektrode angeordnet und von diesen durch Isolationsmaterial beabstandet ist, dass eine spitze Kante des im Querschnitt keilförmigen Elektrodenkörpers aus einer Schmalseite hervorsteht und der Rücken des im Querschnitt keilförmigen Elektrodenkörpers einen Teil der gegenüberliegenden Schmalseite bildet, so dass mit einer Schmalseite geschnitten und mit der anderen Schmalseite koaguliert werden kann. Die Elektroden bilden somit jeweils ein Elektrodenpaar, wobei die Verbindungslinien innerhalb der Paare gegeneinander um eine Vierteldrehung versetzt sind. Durch die Ausbildung eines Winkels von weniger als 90° zwischen einer Schmalseite und einer Flachseite wird bei einem bezüglich einer die Schmalseiten schneidenden Mittelebene symmetrischen Aufbau ein sich im Querschnitt zu der anderen Schmalseite hin vorzugsweise konisch verjüngender Verlauf der Flachseiten erreicht, durch welchen die Klingenform eines mechanisch schneidenden Messers nachempfunden wird. Dadurch, dass sich die zweiten Elektrode in die Schmalseiten hinein erstrecken, in denen auch die Elektrodenflächen der ersten Elektrode angeordnet sind, wird der elektrochirurgisch wirksame Bereich auf die Schneide und den Rücken des Instruments begrenzt, und der Benutzer kann einerseits den Schnitt genau platzieren und andererseits zum Koagulieren eine große Fläche, den Rücken, nutzen.
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Besonders günstig ist es hierbei, wenn der Elektrodenkörper der ersten Elektrode einstückig ausgebildet ist und im Querschnitt den keilförmigen Umriss ausfüllt.
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Ein besonders gut handhabbares Instrument mit besonders guten Schneideigenschaften ergibt sich, wenn die Flachseiten einen Winkel von weniger als 45°, vorzugsweise weniger als 25°, zueinander aufweisen. Vorzugsweise ist der Rücken des keilförmigen Elektrodenkörpers der ersten Elektrode an der ersten Schmalseite angeordnet, da diese gegenüber der ersten Schmalseite die breitere Seite darstellt, und zum Koagulieren ein möglichst großflächiges Aufliegen und Wirken vorteilhaft ist.
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Ein Elektrodenpaar mit besonders guten Schneideigenschaften ergibt sich, wenn die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode im Querschnitt eine wenigstens bereichsweise gekrümmte Kontur beschreibt. Die gekrümmte Kontur sammelt einlaufende elektrische Feldlinien in einem kleinen Bereich, wodurch große elektrische Felddichten erzeugt werden, die ein zuverlässiges Zünden des Schneidstroms bewirken. Vorzugsweise ist die erste Elektrodenfläche der ersten Elektrode an einem in einen Isolierkörper eingelassenen Draht ausgebildet oder als Spitze eines keilförmigen Grundkörpers.
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Die Schneideigenschaften sind nochmals verbesserbar, wenn die erste Elektrode mit ihrer ersten Elektrodenfläche über die beim Hochfrequenz-Schneiden verwendete Elektrodenfläche der zweiten Elektrode aus dem Instrumentenkörper hervorsteht, beispielsweise als Spitze, scharfe Kante oder runder Draht.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Elektrode aus einem Grundkörper gebildet ist, der im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Rechtecks hat, dass dieser Grundkörper an wenigstens einer Kante eine Ausnehmung aufweist, dass in diese Ausnehmungen ein durch eine Isolationsschicht von der zweiten Elektrode getrennter Elektrodenkörper der ersten Elektrode eingelassen ist, dass dieser Elektrodenkörper der ersten Elektrode eine erste Elektrodenfläche hat, die entlang der kürzeren Seite des Rechtecks mit einer Seite des Grundkörpers der zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar zum Hochfrequenz-Schneiden bildet, und dass der Elektrodenkörper der ersten Elektrode eine zweite Elektrodenfläche hat, die entlang der längeren Seite des Rechtecks mit einer weiteren Seite des Grundkörpers der zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar zum Hochfrequenz-Koagulieren bildet.
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Ein mit allen vier Seitenflächen nutzbares Instrument ergibt sich, wenn das Instrument zwei einander gegenüberliegende Schmalseiten und zwei einander gegenüberliegende, rechtwinklig dazu versetzt angeordnete Flachseiten hat, die jeweils zumindest teilweise von der Schmalseite und der Flachseite eines schmalen Elektrodenkörpers der ersten, schneidenden Elektrode gebildet werden, wenn zwei derartige schmale Elektrodenkörper gegeneinander versetzt sind angeordnet sind und wenn der Elektrodenkörper der zweiten, neutralen Elektrode zwischen den schmalen Elektrodenkörpern etwa Z-förmig verläuft und durch Isolationsmaterial von diesen beabstandet ist, so dass mit beiden Schmalseiten geschnitten und mit beiden Flachseiten koaguliert werden kann. Der im Querschnitt Z-förmige Elektrodenkörper der zweiten Elektrode ist vorzugsweise einstückig aus einem metallischen Werkstoff gefertigt und stabilisiert den Aufbau des Instruments bei mechanischen Belastungen.
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Ein besonders robuster Halt der Elektrodenflächen der ersten Elektrode ergibt sich, wenn alternativ oder zusätzlich zu die Isolationsschicht durchmessenden, verbindenden Stegen, Nieten, Schrauben oder dergleichen die Elektrodenkörper der ersten Elektrode am proximalen Ende einstückig verbunden sind. Somit ist am proximalen Ende durch eine massivere Ausbildung genügend Stabilität bewirkt, während am distalen Ende eine platzsparende, filigrane und leichte Ausführung der Elektrodenflächen eine besonders gute Handhabung gewährleistet ist.
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Besonders gute Koagulationseigenschaften ergeben sich, wenn die beim Koagulieren wirksame Elektrodenfläche der ersten Elektrode einen Flächeninhalt hat, der zwischen zwei Dritteln und dem Anderthalbfachen des Flächeninhalts der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der zweiten Elektrode beträgt. Vorzugsweise liegt der Flächeninhalt der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der ersten Elektrode zwischen dem 0,9fachen und dem 1,1fachen des Flächeninhalts der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der zweiten Elektrode, wobei sich Abweichungen hiervon durch eine unterschiedliche Materialwahl, insbesondere hinsichtlich der Wärmeleitungseigenschaften, ergeben können. Besonders vorzugsweise hat die beim Koagulieren wirksame Elektrodenfläche der ersten Elektrode einen Flächeninhalt, der gleich dem Flächeninhalt der beim Koagulieren wirksamen Elektrodenfläche der zweiten Elektrode ist.
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Besonders günstige Verhältnisse beim Schneiden ergeben sich, wenn die beim Schneiden wirksame Elektrodenfläche der zweiten Elektrode einen Flächeninhalt hat, der wenigstens das Anderthalbfache des Flächeninhalts der beim Schneiden wirksamen Elektrodenfläche der ersten Elektrode beträgt. Als allgemeine Regel gilt, dass die Schneideigenschaften, insbesondere die Zuverlässigkeit des Zündens des Schneidstroms an der aktiven Elektrode, desto größer ist, je größer das Verhältnis der Flächeninhalte ist. Abweichungen können sich insbesondere durch die Ausformung der ersten Elektrodenfläche der ersten Elektrode oder durch die Materialwahl bei den Elektroden ergeben.
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Die Erfindung wird nun anhand der Figuren näher beschreiben, wobei funktionell einander entsprechende oder ähnlich wirkende Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden.
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Es zeigt im Einzelnen
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1 ein erfindungsgemäßes elektrochirurgisches Instrument,
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2a einen spatelförmigen Instrumenteneinsatz für das Instrument gemäß 1,
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2b einen säbelartig gekrümmten Instrumenteneinsatz für das Instrument gemäß 1,
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2c einen hakenförmigen Instrumenteneinsatz für das Instrument gemäß 1,
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3a einen spatelförmigen Instrumenteneinsatz gemäß 2a,
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3b einen Querschnitt entlang A-A,
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4a eine Ausführungsformen eines gebogen ausgeführten Instrumenteneinsatzes mit schneidender Außenkante,
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4b eine weitere Ausführungsformen eines gebogen ausgeführten Instrumenteneinsatzes mit schneidender Innenkante,
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5a einen Instrumenteneinsatz mit verlängerten Flachseiten,
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5b den Instrumenteneinsatz gemäß 5a in Seitenansicht,
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5c einen Querschnitt entlang B-B in 5b,
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6a einen Instrumenteneinsatz mit geteilter erster Elektrode,
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6b den Instrumenteneinsatz gemäß 6a in Seitenansicht,
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6c einen Querschnitt entlang C-C in 6b,
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7a einen Instrumenteneinsatz mit eingelegtem Schneiddraht im Detail,
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7b den Instrumenteneinsatz gemäß 7a in Seitenansicht,
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7c einen Querschnitt entlang E-E in 7b,
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8a einen Instrumenteneinsatz mit Z-förmigem Elektrodenkörper,
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8b den Instrumenteneinsatz gemäß 8a in Seitenansicht,
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8c einen Querschnitt entlang D-D in 8b,
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9a einen Instrumenteneinsatz mit stimmgabelförmigem Elektrodenkörper,
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9b den Instrumenteneinsatz gemäß 9a in Seitenansicht,
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9c einen Querschnitt am distalen Ende entlang A-A in 9b und
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9d einen Querschnitt am proximalen Ende entlang B-B in 9b.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrochirurgisches Instrument 1. Das Instrument 1 hat einen Instrumentenkörper 2 mit einem Griff 3 und einer Einsatzaufnahme 4. In die Einsatzaufnahme 4 ist der Schaft 5 eines Instrumenteneinsatzes 6 gesteckt und verrastet. An dem distalen Ende 7 des Instruments 1 ist der Wirkbereich 8 des Instrumenteneinsatzes 6 ausgebildet, mit dem das Instrument 1 koaguliert und schneidet.
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Am proximalen Ende 9 des Instruments 1 in 1 ist ein zweipoliges, geschirmtes Anschlusskabel 10 befestigt, über welches das Instrument 1 an einen nicht weiter dargestellten Generator angeschlossen und aus diesem mit einer hochfrequenten Schneid- beziehungsweise Koagulationsspannung versorgt wird. Der Generator verfügt über einen zweipoligen Ausgang, an den die Adern des Anschlusskabels 10 angeschlossen sind. Vorzugsweise werden hier Frequenzen in einem Bereich zwischen 300 kHz und 2000 kHz oder darüber eingesetzt und Spannungen von einigen Hundert Volt angelegt, so dass im Betrieb eine Leistung von bis zu einigen Hundert Watt verbraucht wird.
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Die Ansteuerung des Generators geschieht über Fußtasten. Am Instrument sind elektrische Tastschalter 13 für eine zusätzliche Ansteuerung des Generators, beispielsweise über einen erzwungenen Kurzschluss, vorgesehen und mechanische Tastschalter 12 zum Verriegeln oder Auswerfen des Instrumenteneinsatzes 6.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind beide Tastschalter 12, 13 elektrisch wirkende Tastschalter, und der Tastschalter 13 ist für die Aktivierung des Schneidstroms und der Tastschalter 12 für die Aktivierung des Koagulationsstroms vorgesehen.
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2a zeigt einen Instrumenteneinsatz 6, bei dem der Wirkbereich als spatelförmige Klinge 11 ausgebildet ist. Die Klinge 11 ist in Sandwichbauweise aus drei Elektrodenkörpern 14, 15 und 16 mit dazwischenliegenden elektrisch isolierenden Schichten 17 gebildet. Diese Elektrodenkörper 14, 15 und 16 setzen sich in den Bereich des Schafts 5 fort, in welchem sie von einer Kunststoffhülle 42 umwickelt, also ummantelt, und zusammengehalten werden. Der mittlere Elektrodenkörper 15 ist im Inneren des Instrumentenkörpers 2 mit einer Ader des Anschlusskabels 10 elektrisch verbunden und bildet die erste Elektrode des Instruments 1. Die außenliegenden Elektrodenkörper 14 und 16 sind im Bereich des Schafts 5 miteinander und im Inneren des Instrumentenkörpers 2 mit der zweiten Ader des Anschlusskabels 10 elektrisch verbunden. Die außenliegenden Elektrodenkörper 14 und 16 bilden somit gemeinsam die zweite Elektrode des Instruments 1.
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2b zeigt einen weiteren Instrumenteinsatz 6, bei dem der Wirkbereich 8 als säbelartig gekrümmte, also gebogen geführte, Klinge 11 ausgebildet ist. Durch die Krümmung bildet die Klinge 11 eine Außenkante 18 und eine Innenkante 19, die jeweils durch die Seitenflächen 20 der Klinge 11 verbunden sind. Die Klinge 11 ist wie in 2a sandwichartig aus drei Elektrodenkörpern 14, 15 und 16 mit zwischenliegender Isolationsschicht 17 aufgebaut, die durch die Kunststoffhülle 42 des Schafts 5 zusammengehalten werden. Auch bei dem Instrumenteneinsatz 6 gemäß 2b ist der mittlere Elektrodenkörper 15 mit einer Ader des Anschlusskabels 10 verbunden, während beide äußere Elektrodenkörper 14 und 16 mit der anderen Ader des Anschlusskabels 10 verbunden sind.
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2c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6, bei dem der Wirkbereich 8 als hakenförmig gekrümmt Klinge 11 ausgebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 2b dadurch, dass der gekrümmte Bereich der Klinge 11 mehr als einen Viertelkreisbogen beschreibt, wodurch das distale Ende 7 der Klinge 11 zum proximalen Ende 9 des Instruments 1 in 1 weist. Der Aufbau der Klinge 11 ist wie unter 2a und 2b beschrieben. Durch die Hakenform ist auf das aufgenommene Gewebe eine Kraft durch Ziehend es Instruments 1 in Richtung des Schafts 5 einbringbar.
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3a zeigt eine Seitenansicht des spatelförmig, also gerade, ausgeführten Instrumenteneinsatzes 6 nach 2a.
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3b zeigt einen Querschnitt durch die Klinge 11 des Instrumenteneinsatzes 6 gemäß 3a entlang der Schnittlinie A-A.
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Der Elektrodenkörper 15 ist im Querschnitt keilförmig ausgebildet und hat einen Rücken 21 und eine spitze Kante 22. Der Elektrodenkörper 15 trägt an seinen Seitenflächen jeweils eine Isolationsschicht 17, die eine gleichbleibende Dicke aufweist und so bemessen ist, dass bei Spannungen von einigen Hundert Volt, insbesondere bei ungefähr 400 bis 1500 V, keine Durchschläge auftreten. An die Isolationsschichten 17 schließt sich nach außen jeweils ein weiterer Elektrodenkörper 14 und 16 an. Die Elektrodenkörper 14 und 16 sind elektrisch verbunden. Die erste Elektrode wird somit durch den Elektrodenkörper 15 gebildet und ist in der 3b und in den folgenden Figuren jeweils mit „+” gekennzeichnet, die zweite Elektrode wird gemeinsam von den Elektrodenkörpern 14 und 16 gebildet und ist in der 3b und in den folgenden Figuren jeweils mit „–” gekennzeichnet. Die Keilform der Elektrode 15 wird von den Elektroden 14 und 16 jeweils nachgebildet, so dass die Klinge 11 zwei Flachseiten 23 als Seitenflächen aufweist, die in Richtung der Keilform des Elektrodenkörpers 15 konisch aufeinander zu laufen. Die Klinge 11 ist somit in der 3b an der oberen Seite breiter als an der unteren. Zusätzlich ist die Breite der Klinge 11 in 3b geringer als die Höhe, so dass an der Ober- und Unterseite jeweils eine Schmalseite 24 ausgebildet wird. Die Klinge 11 weist somit eine Form auf, die der Form eines mechanisch schneidenden Messers ähnelt, wobei die Schmalseiten 24 der Schneide beziehungsweise dem Rücken dieses Messers entsprechen und die Flachseiten 23 den Seitenflächen der Messerklinge. Durch die Form bedingt haben die Flachseiten 23 eine von 0° verschiedene Neigung zueinander, so dass sich die Verlängerungen der Flachseiten 23 treffen, und die in 3c obere Schmalseite 24 schließt mit jeder der Flachseiten 23 einen Winkel ein, der kleiner ist als 90°.
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Die Elektrodenkörper 14, 15 und 16 sind aus Edelstahl geformt. Die Anhaftung von Gewebe an der metallischen Oberfläche kann durch eine bereichsweise aufgetragene Silberauflage oder eine Auflage oder Beschichtung mit einer Silberlegierung vermieden werden. Die Elektrodenkörper könnten auch vollständig aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit, z. B. Gold, Silber, Platin oder einer Legierung aus einem dieser Materialien, aus Nickel oder einer Nickellegierung oder aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sein. Insbesondere Elektrodenkörper aus Kupfer müssten an ihrer Oberfläche, dort wo sie mit Gewebe in Kontakt kommt, mit einer biokompatiblen Schicht versehen sein. Es könnte auch vorteilhaft sein, nur die Elektrodenkörper 14 und 16 aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit herzustellen, um ein Anhaften von Gewebe an den Außenkanten zu reduzieren und die Funktion des Schneidens im Allgemeinen zu verbessern. Die Ausführungen dieses Absatzes zur Materialwahl gelten entsprechend für sämtliche in dieser Anmeldung beschriebene Elektrodenkörper, insbesondere also für die Elektrodenkörper 14, 15, 16, 32, 34 und 36 in den Figurenbeschreibungen.
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An den Außenflächen der Elektrodenkörper 14, 15 und 16 sind somit Elektrodenflächen 25, 26, 27 und 28 ausgebildet, die Kontaktflächen für einen durch anliegendes Gewebe fließenden Schneid- oder Koagulationsstrom darstellen. Wie aus der 3b ersichtlich ist, ist die Fläche der ersten Elektrodenfläche 25 des mittleren, ersten Elektrodenkörpers 15, die im Wesentlichen durch die beiden Seitenflächen der aus dem Körper des Instrumenteneinsatzes 6 über die ersten Elektrodenflächen 26 der äußeren, zweiten Elektrodenkörper 14 und 16 herausstehenden spitzen Kante 22 gebildet wird, deutlich kleiner als die benachbarten ersten Elektrodenflächen 26 der sich in die untere Schmalseite 24 erstreckenden zweiten Elektrodenkörper 14 und 16 zusammengenommen. Zudem weist der Querschnitt der spitzen Kante 22 an ihrer Spitze eine stark gekrümmte Kontur auf, an der die elektrischen Feldlinien sternförmig oder strahlenförmig aufeinander zu laufen. Somit ist an der unteren Schmalseite ein ungleiches Elektrodenpaar gebildet, bei dem die wirksame Elektrodenfläche 25 des ersten, mittleren Elektrodenkörpers 15 den bevorzugte Startpunkt für die Ausbildung eines Schneidestroms darstellt. Somit ist die untere Schmalseite 24 zum Schneiden ausgebildet.
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Die Fläche der zweiten Elektrodenflächen 28 zusammen ist dagegen etwa so groß wie die Fläche der zweiten Elektrodenfläche 27. Somit ist die obere Schmalseite 24 zum Koagulieren geeignet.
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Die Instrumenteneinsätze gemäß 2b und 2c weisen im Bereich ihrer Klingen jeweils einen Querschnitt auf, der dem Querschnitt gemäß 3c gleicht.
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4a zeigt den Instrumenteneinsatz 6 gemäß 2b mit säbelartig gekrümmter Klinge 11. Die Elektrodenkörper 14, 15 und 16 formen im Bereich der Klinge 11 mit den dazwischen angeordneten Isolationsschichten 17 ein Aufschichtungspaket in Sandwichbauweise. Der keilförmige Elektrodenkörper 15 ist mit seiner spitzen Kante 22 nach außen, also nach der vom gedachten Krümmungsmittelpunkt der Klinge 11 wegweisenden Seite, orientiert. Die Elektrodenkörper 14 und 16 weisen dagegen einen Querschnitt auf, der sich zwar nach innen, also zum Krümmungsmittelpunkt der Klinge 11 hin, verjüngt, insgesamt ergibt sich aber eine nach außen abnehmende Breite der Klinge 11, so dass die spitze Kante 22 mit den benachbarten Elektrodenkörpern 14 und 16 an der Außenkante 18 die Schneide der Klinge 11 formen, während an der Innenkante 19 durch den breiteren Rücken 21 des Elektrodenkörpers 15 und die sich auf die Innenkante 19 erstreckenden Elektrodenflächen der Elektrodenkörper 14 und 16 eine breitere Auflage gebildet ist, die gute Koagulationseigenschaften aufweist. Durch die säbelartige Klingenform, die dem Instrumenteneinsatz 6 insgesamt die Form eines beim Bandyspiel verwendeten Hockeyschlägers gibt, sind Gewebelagen trennbar und separat aufnehmbar für eine Behandlung.
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4b zeigt einen Instrumenteneinsatz 6 mit umgewendeter Orientierung der Klinge 11. Nun ist das breitere Ende des Klingenquerschnitts an der Außenkante 18 angeordnet, während die Schneide der Klinge 11, also das schmalere Ende des Klingenquerschnitts, an der Innenkante 19 ausgebildet ist. Der Instrumenteneinsatz 6 gemäß 4b unterscheidet sich von dem Instrumenteneinsatz 6 gemäß 4a also lediglich dadurch, dass die gebogene Gestalt der Klinge 11 zur Schneidseite hin ausgeführt ist, dass also der gedachte Krümmungsmittelpunkt auf der Seite liegt, zu welcher der Rücken 21 des mittleren, keilförmigen Elektrodenkörpers 15 zeigt. Somit lässt sich mit diesem Instrumenteneinsatz 6 Gewebe, beispielsweise Körperflüssigkeitsgefäße, aufnehmen und elektrochirurgisch schneiden oder trennen, während eine Koagulation durch Bewegungen, die einem Tupfen ähneln, ausführbar ist.
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5a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6. Am distalen Ende des Schafts 5 ist ein Vorsprung 29 ausgebildet, der die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach 2a quer zur Längsrichtung des Schafts 5 vergrößerte Seitenfläche 20 aufnimmt. Wie an 5c, die einen Querschnitt durch die Klinge 11 entlang der Ebene B-B in 5b wiedergibt, erkennbar ist, ist durch diese vergrößerte Seitenfläche 20 der zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildeten Elektroden 14 und 16 die Breite der Schmalseiten 24 im Verhältnis zu der Breite der Flachseiten 23 verkleinert, und es ergibt sich eine einer Messerklinge noch ähnlichere Form, wobei die beiden Flachseiten 23 die Seitenflächen des Klingenblatts bilden, während die beiden Schmalseiten 24 Schneide und Rücken der Messerklinge formen. Die ersten Elektrodenflächen 26 und die zweiten Elektrodenflächen 28 der zweiten Elektrodenkörper 14 und 16 erstrecken sich über die Kanten 43 in die Schmalseiten 24 der Klinge 11 hinein und bilden jeweils mit der ersten Elektrodenfläche 25 an der spitzen Kante 22 beziehungsweise der zweiten Elektrodenfläche 27 am Rücken 21 des ersten Elektrodenkörpers 15 ein Elektrodenpaar, dass zum Schneiden beziehungsweise zum Koagulieren vorgesehen ist.
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Die Anschlüsse im Schaft 5 des Instrumenteneinsatzes 6 gemäß 5a bis 5c sind so geführt, dass dieser Instrumenteneinsatz 6 in dieselbe Einsatzaufnahme 4 steckbar ist, in welche auch beispielsweise der Instrumenteneinsatz 6 gemäß 3a bis 3c passt.
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6a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6 mit spatelförmiger Klinge 11. An der Stirnseite 30 des distalen Endes 7 ist ersichtlich, dass der mittlere, den Rücken 21 bildende, erste Elektrodenkörper 15 sich nicht über die gesamte Querausdehnung, also Höhe, der Klinge 11 erstreckt. Die in 6c dargestellte Schnittansicht entlang der Ebene C-C in 6b zeigt, dass die Isolationsschicht 17 einstückig mit einem etwa H-förmigen Querschnitt ausgeführt ist und die erste Elektrode 31, also die den mittleren, ersten Elektrodenkörper 15 umfassende Elektrode, durch die Isolationsschicht 17 in zwei Teile unterteilt wird. Der zweite Teil der ersten Elektrode 31 wird von der Spitze 32 gebildet, die sich in Längsrichtung der Klinge 11 fortsetzt und mit dem ersten Elektrodenkörper 15 am proximalen Ende elektrisch verbunden ist. Diese Spitze 31 steht über die sich in die Schmalseiten erstreckenden Elektrodenflächen 28 der die zweite Elektrode 33 bildenden Elektrodenkörper 14 und 16 hervor und bildet so den bevorzugten Startpunkt für die Ausbildung des Schneidstroms.
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Wie in 7c dargestellt, ist statt der Spitze 32 gemäß 6c auch ein runder Draht 34 verwendbar, der entlang eines einen Halbkreis nicht überschreitenden Umfangssegments in die Isolationsschicht 17 eingebettet ist. Dieser Draht bietet somit eine erste Elektrodenfläche 25 der ersten Elektrode 31, die im Querschnitt eine gekrümmt verlaufende Kontur aufweist und somit die ein- beziehungsweise auslaufenden elektrischen Feldlinien bündelt oder konzentriert. Es sind also bei den Ausführungsbeispielen gemäß 6a, 6b und 6c beziehungsweise 7a, 7b und 7c sowohl erste als auch zweite Elektrode zweiteilig ausgeführt, wobei die Bestandteile, also die Elektrodenkörper 14 und 16 beziehungsweise 15 und 32 am proximalen Ende elektrisch verbunden sind.
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8a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Instrumenteneinsatzes 6, bei dem die Klinge 11 von einer zweiteilig ausgeführten ersten Elektrode 31 und einer einteilig ausgeführten zweiten Elektrode 33 gebildet ist. Die zweite Elektrode wird somit von einem Elektrodenkörper 14 mit im Querschnitt rechteckigem Grundkörper, in den an zwei diagonal gegenüberliegenden Kanten 42 zueinander versetzt jeweils im Querschnitt rechteckige, längs der Klinge verlaufende Ausnehmungen 35 eingebracht sind, gebildet. Der Elektrodenkörper 14 weist somit im Querschnitt einen etwa Z-förmigen Verlauf auf. In die Ausnehmungen 35 ist jeweils ein Elektrodenkörper 15 und 36 eingesetzt, der durch eine Isolationsschicht 17 von dem Elektrodenkörper 14 der zweiten Elektrode 33 elektrisch getrennt ist.
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Der Elektrodenkörper 15 ist am proximalen Ende mit dem Elektrodenkörper 36 elektrisch leitend verbunden, und beide Elektrodenkörper 15 und 36 bilden somit eine gemeinsame Elektrode. Durch die schmale Form und die Anordnung des Elektrodenkörpers 15 wird erreicht, dass dessen Schmalseite an der Schmalseite 24 der Klinge 11 eine erste Elektrodenfläche 25 bildet und dessen eine Flachseite an der Flachseite 23 der Klinge 11 eine zweite Elektrodenfläche 27 bildet, wobei letztere ungefähr die Hälfte der Flachseite 23 einnimmt und um ein Mehrfaches größer ist als die erste Elektrodenfläche 25. Die erste Elektrodenfläche 25 des Elektrodenkörpers 15 ist weiter um ein Mehrfaches kleiner als die von dem verbleibenden Grundkörper des Elektrodenkörpers 14 auf einer, in 8c der oberen, Schmalseite 24 gebildeten ersten Elektrodenfläche 26, wodurch diese erste Elektrodenfläche 26 mit der ersten Elektrodenfläche 25 des ersten Elektrodenkörpers 15 ein Elektrodenpaar zum Schneiden bilden.
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Die in der 8c linke Flachseite 23 wird dagegen ungefähr in der Hälfte durch die austretende Isolationsschicht 17 längs unterteilt, wodurch die zweite Elektrodenfläche 27 des Elektrodenkörpers 15 etwa genauso groß wie die an der gleichen Flachseite 23 gebildete, zweite Elektrodenfläche 28 des Elektrodenkörpers 14 ist. Hierdurch ist somit ein Elektrodenpaar gebildet mit guten Koagulationseigenschaften. Erste und zweite Elektrodenflächen 25 und 27 beziehungsweise 26 und 28 werden jeweils durch längs verlaufende Kanten 43 voneinander getrennt.
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Der Elektrodenkörper 36 ist derart analog zum Elektrodenkörper 15 geformt und angeordnet, dass sich insgesamt ein um 180° drehsymmetrischer Querschnitt ergibt, wodurch wie beschrieben zwei weitere Elektrodenpaare, eins zum Schneiden und eins zum Koagulieren, gebildet werden.
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Die Klinge 11 verfügt daher über zwei Schneiden, und ein Koagulieren wird durch Kippen des Instruments um eine Längsachse der Klinge 11 um einen Viertelkreis, also dem Auflegen einer Flachseite 23 der Klinge 11 auf das Gewebe, durchgeführt.
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Die Anschlüsse im Schaft 5 des Instrumenteneinsatzes 6 gemäß 8a bis 8c sind so geführt, dass dieser Instrumenteneinsatz 6 in dieselbe Einsatzaufnahme 4 steckbar ist, in welche auch beispielsweise der Instrumenteneinsatz 6 gemäß 3a bis 3c passt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9a wird die zweite Elektrode 33 von einem einstückig ausgeführten Elektrodenkörper 37 gebildet, der im Bereich der Klinge 11 in zwei Elektrodenkörper bildende Schenkel 14 und 16 ausläuft. Diese Schenkel 14 und 16 sind wie die Zinken einer Stimmgabel angeordnet und im Bereich des Schafts 5 in einem dem Griff der Stimmgabel entsprechenden Verbindungsabschnitt 38 verbunden. Durch diesen Verbindungsabschnitt 38 werden die Elektrodenkörper 14 und 16 quer zu Längsrichtung, also in Richtung der Schichtabfolge des Sandwichaufbaus zusammengehalten. Zusätzliche Schrauben, Niete oder Stege sind verzichtbar, können aber die Stabilität gegen mechanische Biegebelastung oder Stöße nochmals erhöhen.
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Die Elektrodenkörper 14 und 16 sparen zwischen sich einen Zwischenraum mit ungefähr V-förmigen Querschnitt aus, in den der keilförmige Elektrodenkörper 15 einlegt ist, wobei zwischen den Elektrodenkörpern 14 und 16 einerseits und dem Elektrodenkörper 15 andererseits eine Isolationsschicht 17 vorgesehen ist. Die spitze Kante 22 des Elektrodenkörpers steht aus der ansonsten eben ausgeführten Unterseite der Klinge 11 etwas heraus und bildet die elektrochirurgisch wirksame Schneide, insbesondere die aktive, schneidende Elektrode. Auf der Oberseite, also dem Rücken der Klinge, wird die Oberfläche des Klingenkörpers durch die Isolationsschicht 17 in Bereiche aufgeteilt, welche die Elektrodenflächen 27 und 28 eines weiteren Elektrodenpaars bilden. Da die Summe der Elektrodenflächen 28 flächeninhaltsgleich der Elektrodenfläche 27 ist, ist mit diesem Elektrodenpaar eine Koagulation durchführbar. Die Elektrodenflächen 27 und 28 fluchten miteinander und schließen mit der Isolationsschicht 17 ab, so dass sich, wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen nach 2a bis 7c entsprechend, insgesamt zum Koagulieren eine glatte Oberseite des Rückens der Klinge 11 ergibt.
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9c zeigt einen Querschnitt entlang der Ebene A-A. Durch Vergleich mit 5c, 6c, 7c ist ersichtlich, dass die Instrumenteneinsätze gemäß 2a bis 7c ebenfalls mit einem stimmgabelförmigen Grundkörper ausrüstbar sind, der die Elektrodenkörper 14 und 16 der zweiten Elektrode 33 umfasst.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 9a bis 9d ist im Bereich des Schafts 5, wie in 9d ersichtlich ist, in die Oberseite, also in die von der Schneide abgewandte Seite oder die Verlängerung des Rückens der Klinge 11 eine Nut 39 eingebracht, welche die in eine Isolationshülle 40 eingeschlossene Anschlussleitung 41 für die erste Elektrode aufnimmt.
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Den Ausführungsbeispielen nach 2a bis 9c ist gemein, dass das distale Ende 7 des Wirkbereichs 8, also der Klinge 11, jeweils abgerundet ausgeführt ist, wobei die durch die Abrundungen gebogene Stirnseite 30 des distalen Endes von den jeweiligen Elektrodenkörpern 14, 15, 16 beziehungsweise 36 und den Isolationsschichten 17 derart durchsetzt ist, dass der Querschnitt der jeweiligen Klinge 11 wiedergegeben wird. Mit der Stirnseite 30 des distalen Endes ist somit in gewissem Umfang ein Koagulieren durchführbar.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 8a bis 8c sind zur Fertigung eines weiteren Ausführungsbeispiels die Elektrodenkörper 15 und 36 an einem gemeinsamen, stimmgabelförmigen Grundkörper ausbildbar, wobei die Anschlussleitung für die zweite Elektrode 33 an diesem Grundkörper entlang in einer Nut geführt wird.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist jeweils ein beschriebener Instrumenteneinsatz 6 fest und unlösbar mit dem Instrumentenkörper 2 verbunden.
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Bei dem elektrochirurgischen Instrument 1 werden an einer ersten Elektrode zwei Elektrodenflächen 25, 27 unterschiedlicher Größe ausgebildet, die jeweils mit Elektrodenflächen 26, 28 einer zweiten Elektrode ein Elektrodenpaar bilden, wobei die kleinere Elektrodenfläche 25 der ersten Elektrode als aktive Elektrode beim Schneiden und die größere Elektrodenfläche 27 der ersten Elektrode beim Koagulieren verwendbar ist. Die Elektroden sind im Betrieb an einen zweipoligen Ausgang eines handelsüblichen Generators angeschlossen, der zwischen zwei Ausgangssignalen zum Schneiden und Koagulieren umschalten kann. Ein schichtartig gestapelter Aufbau des Wirkbereichs des Instruments aus Elektrodenkörpern mit zwischenliegenden Isolationsschichten ermöglicht eine Formgebung, die der Form eines Messers, eines Spatels oder einer Klinge nachempfunden ist.
