DE69621636T2 - Energiezufuhrsystem zur abdichtung von gefässen - Google Patents
Energiezufuhrsystem zur abdichtung von gefässenInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein medizinisches System zum Abdichten von Blutgefäßen und anderem Gefäßgewebe, und insbesondere ein System zum Aufbringen von Druck in Kombination mit elektrochirurgischer Energie auf das Gewebe eines Patienten, um dauerhaft den Durchfluss durch die Gefäße oder das Gefäßgewebe zu sperren.
- Die Ligation oder oder Occlusion von Gefäßen, Venen, Arterien, Gefäßbündeln oder Blutgefäßen ist in vielen chirurgischen Verfahren gebräuchlich. Größere Strukturen werden typischerweise unter Verwendung von Nähten abgedichtet. Ligationsklemmen werden manchmal bei Verfahren eingesetzt, in denen es schwierig oder zeitaufwändig ist, das Gefäß zu nähen. Das Platzieren und die Unversehrtheit der Klemme muss vom Chirurgen genau überprüft werden. Wenn die Klemme oder Klammer sich verschieben würde, könnte eine unerwünschte Blutung resultieren. Chirurgen verwenden oft einige Klemmen oder Klammern, um den ordnungsgemäßen Zustand des Verschlusses sicherzustellen.
- Einige Einrichtungen zum Klemmen von Gefäßen umfassen die Verwendung von elektrochirurgischer Energie, um das Befestigen der Klemme zu unterstützen. US-Patent 5,207,691 offenbart eine elektrochirurgische Klemmenanbringeinrichtung, bei der elektrochirurgische Energie durch die Klemme auf das Gewebe aufgebracht wird. Die elektrochirurgische Energie lässt die Klemme und das umgebende Gewebe miteinander verschmelzen, was zu einer sichereren Anordnung führt.
- US-Patent 5,201,900 offenbart eine bipolare chirurgische Klemme mit zwei getrennten leitenden Bereichen. Ein bipolares elektrochirurgisches Instrument kann verwendet werden, um auf die Klemme Energie aufzubringen. Eine Zinke der Klemme wird mit der aktiven Elektrode verbunden und die andere Zinke der Elektrode wird mit der Rückführelektrode verbunden.
- Alle o. g. Systeme leiden unter dem Nachteil, dass Fremdmaterial im Patienten zurückbleibt. Andere Verfahren für Dichtaufbauten wurden offenbart, obwohl keine davon eine breite Akzeptanz aufgrund von Problemen mit der Zuverlässigkeit gewonnen hat. Zum Beispiel offenbart US- Patent 5,151,102 eine Vorrichtung zur Koagulation/Abdichtung eines Blutgefäßes, die mit einer bipolaren elektrochirurgischen Energie arbeitet. Die Vorrichtung arbeitet mit einer Zange zum Greifen des Gefäßes und Aufbringen der elektrochirurgischen Energie. Während dieses Verfahrens schrumpfen die Gefäßwände und das Gewebe wird starr. Dieses Verfahren war Unzuverlässig und nicht angemessen zum Abdichten von Strukturen, die größer als etwa 2 mm im Durchmesser sind.
- Einige Zeitschriften-Artikel haben Verfahren zum Abdichten von kleinen Blutgefäßen unter Verwendung der Elektrochirurgie beschrieben. Ein Aufsatz mit dem Titel Studies on Coagulation and the Development of an Automatic Computerized Bipolar Coagulator, J. Neurosurg., Bd. 75, Juli 1991, beschreibt einen bipolaren Coagulator, der zum Abdichten kleiner Blutgefäße eingesetzt wird. Der Aufsatz stellt fest, dass es nicht möglich war, Arterien mit einem Durchmesser größer als 2 bis 2,5 mm zu koagulieren.
- Ein zweiter Aufsatz trägt den Titel "Automatically Controlled Bipolar Electrocoagulation - "COA-COMP", Neurosurg. Rev. (1984), Seiten 187-190. Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren zum Beenden der elektrochirurgischen Leistung auf das Gefäß, so dass ein Verbrennen der Gefäßwände vermieden werden kann. Die elektrochirurgische Leistung wird beendet, wenn die Impedanz der Last auf den Generator ein lokales Minimum erreicht hat. Dieser Aufsatz widmet sich Anwendungen in der Neurochirurgie und Präzisionschirurgie, in denen die Gefäßdurchmesser gering sind.
- WO-A-9424949 entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart ein elektrochirurgisches Impedanz-Feedback-System, das die aufgebrachte elektrochirurgische Energie regeln kann, indem die Gewebeimpedanz auf innerhalb einen vorbestimmten Bereich erfasst und geregelt wird. Das System weist ein elektrochirurgisches Werkzeug auf, das dazu geeignet ist, eine elektrochirurgische Leistung von einer elektrochirurgischen Leistungsquelle zu empfangen und eine Impedanzerfassungseinrichtung in Schaltung mit einem Leistungsregelmodul, um die an das Gewebe durch eine aktive Elektrode abgegebene Energie zu regulieren.
- Die Erfindung umfasst ein elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch 1 mit bevorzugten Ausführungsformen, die in den abhängigen Ansprüchen beansprucht sind. Einer der wichtigen Fortschritte des vorliegenden Systems liegt darin, dass es wirkungsvoll größere Gefäße eines Patienten abdichten kann, ohne jegliches Fremdmaterial im Körper des Patienten zurückzulassen. Das vorliegende System ist in der Lage, Gefäße mit einer Größe von 10 mm im Durchmesser abzudichten. Ein anderer Vorteil des vorliegenden Systems liegt darin, dass der Chirurg visuell den ordnungsgemäßen Zustand der Abdichtung überprüfen kann.
- Die Erfindung arbeitet mit einer Kombination von Druck und einem kontrollierten Aufbringen von elektrochirurgischer Energie, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Daher benötigt das System ein Werkzeug zum Greifen und Aufbringen einer angemessenen Menge an Druck auf das Gewebe des Patienten. Der Begriff "Druck" betrifft die Schließkraft auf die Gefäße oder ein anderes Gewebe, das durch die Endeffektoren des Werkzeugs beaufschlagt werden. Das Werkzeug muss auch dazu in der Lage sein, elektrochirurgische Energie zu dem Gewebe gleichzeitig mit der Anwendung von Druck zu leiten.
- Ein elektrochirurgischer Generator wird eingesetzt, um die elektrochirurgische Energie zu erzeugen. Die elektrochirurgische Energie wird in einer speziellen Weise unter Verwendung eines automatischen Regelsystems aufgebracht. Das Regelsystem reguliert den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung des elektrochirurgischen Generators in einer Weise, die für eine optimale Gefäßabdichtung sorgt.
- Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass auf das Gewebe ein hoher Stromfluss wirkt, um die Proteine zu schmelzen. Der hohe Stromfluss ist für seine Wirkung auf das Gewebe wichtig. In ähnlicher Weise wird die Ausgangsspannung reguliert, um die Funkenbildung und eine örtliche Gewebeerwärmung zu verringern. Die Spannung wird vorzugsweise unter 160 Volt RMS gehalten und in der bevorzugten Ausführungsform unter 120 Volt RMS gehalten.
- Frühere Versuche zum Abdichten von Gefäßen unter Verwendung von Elektrochirurgie waren teilweise erfolglos, weil ein relativ geringer Strom verwendet wurde. Die vorliegende Erfindung kann einen maximalen Strom über zwei Ampere RMS durch das Gewebe ziehen. Dieses Maß von Ausgangsstrom ist höher als die vorgesehenen Fähigkeiten vieler derzeit erhältlicher elektrochirurgischer Generatoren.
- Eine Verbrennung des Gewebes kann vermieden werden, indem der Strom an elektrochirurgischer Energie an das Gewebe zu einem geeigneten Zeitpunkt beendet wird. Es gibt verschiedene Techniken zur Bestimmung, wann die elektrochirurgische Energie zu beenden ist. Eine Technik besteht darin, die Impedanz der Ausgangslast auf den elektrochirurgischen Generator zu überwachen. Wenn die Impedanz ein bestimmtes Maß erreicht, vorzugsweise über 1000 Ohm, sollte die elektrochirurgische Energie beendet werden.
- Eine andere Technik besteht darin, den Phasenwinkel zwischen der Ausgangsspannung und dem Ausgangsstrom zu überwachen. Der Energieaustrag zum chirurgischen Werkzeug sollte vorzugsweise beendet werden, wenn die Ausgangsspannung dem Ausgangsstrom um einen Winkel größer als etwa fünfzig Grad vorauseilt.
- Eine dritte Technik der Bestimmung, wann die elektrochirurgische Energie zu beenden ist, ist das Überwachen des Ausgangsstroms. Weil das Gewebe austrocknet, nimmt die Menge an elektrischem Strom, der durch das Gewebe fließt, ab. Der Generator kann den Energieaustrag zum chirurgischen Werkzeug beenden, wenn der Ausgangsstrom unter etwa 200 Milliampere RMS fällt.
- Es ist bevorzugt, den Druck auf die Gefäße oder das Gewebe das Patienten über eine kurze Zeitspanne beizubehalten, nachdem die elektrochirurgische Energie im wesentlichen beendet wurde. Dies erlaubt es dem Gewebe, in seinem neuen, abgedichteten Zustand abzukühlen. Eine hörbare Tonanzeige im Generator ist vorzugsweise vorhanden, um dem Chirurgen anzuzeigen, wenn es angemessen ist, den Druck auf das Gewebe zu lösen. Diese Zeitverzögerung kann bis zu 5 Sekunden nach dem Beenden des Energieaustrags zum chirurgischen Werkzeug sein.
- Es gibt vier Hauptschritte zur Verwendung des Gewebeabdichtsystems der bevorzugten Ausführungsform. Der erste Schritt kann das Aufbringen und Beibehalten von Druck auf das Gewebe umfassen. Der zweite Schritt kann das schnelle Erhitzen des Gewebes mit elektrochirurgischer Energie umfassen. Der dritte Schritt kann das Absenken der Energie, die an das Gewebe abgegeben wird, umfassen, so dass das Gewebe ohne ein Verkohlen austrocknet. Der abschließende Schritt kann das Beenden des elektrochirurgischen Energieaustrags an das Gewebe umfassen, so dass das Gewebe, während es noch immer unter Druck ist, abkühlen kann.
- Ein automatisches Kontrollsystem ist innerhalb des elektrochirurgischen Generators angeordnet und besitzt, als eines seiner Funktionen, die Fähigkeit eines automatischen Überganges durch die unterschiedlichen Stufen des elektrochirurgischen Energieaustrags. In einer alternativen Ausführungsform kann die Energieabgabe an das chirurgische Werkzeug keine gesonderten, stufenartigen Pegel besitzen. Anstelle dessen kann der Energieaustrag eine glatte Funktion sein, die anfänglich einen hohen Strom abgibt und dann zu einem geringeren Leistungspegel zum Austrocknen des Gewebes übergeht, gefolgt vom Abschluss des Leistungsaustrags, wenn die Impedanz des Gewebes über etwa eintausend Ohm ansteigt.
- Es folgt eine Zusammenfassung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung. Die bevorzugte Ausführungsform des elektrochirurgischen Energieabgabesystems wird zum Abdichten von Gefäßen und anderen Geweben eines Patienten eingesetzt. Das System umfasst einen Generator, ein chirurgisches Werkzeug, und eine Einrichtung zum Regeln des Pegels der an das Gewebe abgegebenen elektrochirurgischen Energie.
- Der Generator ist vorzugsweise in der Lage, ein geregeltes Maß hochfrequenter elektrochirurgischer Energie abzugeben. Der Ausgang des Generators kann dahingehend charakterisiert werden, dass er eine Ausgangsspannung und einen Ausgangsstrom besitzt, die beide in der bevorzugten Ausführungsform reguliert werden. Der Generator im vorliegenden System könnte die Ausgangsspannung auf einen Wert unter 160 Volt RMS begrenzen und wäre am meisten bevorzugt unter 120 Volt RMS begrenzt. Einer der Gründe zum Begrenzen der Ausgangsspannung liegt darin, Funken und einen Überschlag zu verhindern, die lokale hohe Temperaturzonen im Gewebe erzeugen und auch dazu führen können, dass das Gewebe an den Elektroden anhaftet. Ein anderer Nachteil des Überschlags besteht darin, dass er zu einer Gefäßtransection führen kann.
- Das chirurgische Werkzeug ist am meisten bevorzugt mit dem Generatorausgang zum Empfang der elektrochirurgischen Energie verbunden. Das chirurgische Werkzeug kann die Form einer Zange, Klemmen oder von jeglichem Instrument mit schwenkbaren Elementen zum Greifen von Gewebe einnehmen.
- In einer bipolaren Gestaltung wird ein Element des chirurgischen Werkzeugs elektrisch so verbunden, dass es eine aktive Elektrode ist, und ein anderes Element des chirurgischen Werkzeugs wird elektrisch verbunden, um eine Rückführelektrode zu sein. Alternativ kann in einer monopolaren Anordnung das chirurgische Werkzeug nur mit einem elektrischen Pol des Generators elektrisch verbunden sein, während der Patient elektrisch mit dem anderen elektrischen Pol verbunden ist. Während die Elemente Gewebe greifen, wird elektrochirurgische Energie vom Generator im Stromkreis durch das Gewebe fließen.
- In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Einrichtung vorhanden zum Regeln des an das chirurgische Werkzeug ausgegebenen Maßes an elektrochirurgischer Energie. Der Pegel der elektrochirurgischen Energie wird so geregelt, dass die Gefäße und anderen Gewebe abgedichtet werden, wenn sie von den Elementen des chirurgischen Werkzeugs gegriffen werden. Das Maß an elektrochirurgischer Leistung kann sich auf den RMS Leistungsausgang des Generators beziehen, der eine Funktion der Ausgangsspannung, des Ausgangsstroms, der Frequenz und des Lastzyklus ist.
- Das chirurgische Werkzeug besitzt auch eine Einrichtung zum Aufbringen von Druck auf die Gefäße und andere Gewebe zwischen den Elementen gleichzeitig mit der Aufbringung der elektrochirurgischen Energie. Die Druckaufbringeeinrichtung kann die Form einer Klinke oder Vertiefung einnehmen, die eine bekannte Federkraft gegen die Elemente des Werkzeugs hält. Es kann verschiedene auswählbare Druckpegel geben, die von dem chirurgischen Werkzeug erhältlich sind. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, ein hohes Maß an Druck auf Arterien und Gefäßgewebe und ein geringeres Maß an Druck auf Venen auszuüben.
- Während einer Operation kann der Chirurg ein Gefäß mit dem chirurgischen Werkzeug greifen und den Mechanismus auf dem Werkzeug betätigen, um das gewünschte Maß an Druck auf das Gefäß auszuüben. Wenn der Druck auf das Gefäß ausgeübt wurde, kann der Chirurg die elektrochirurgische Energie aktivieren. Der Generator bringt das geeignete Maß an elektrochirurgischer Energie gemäß einer spezifizierten Leistungskurve auf.
- Es gibt verschiedene Verfahren für eine Feedback-Regelung des Generators. Eine Feedback-Regelung ist wichtig, da die Übergangspunkte in der Leistungskurve gemäß dem Zustand des Gewebes auftreten sollen. Zusätzlich wäre es unerwünscht, zu viel Energie auf das Gewebe auszuüben und damit ein Verkohlen und Anhaften zu erzeugen. Einige Parameter können zum Zwecke der Feedback-Regelung überwacht werden. Diese Parameter umfassen die Impedanz des Gewebes, den Phasenwinkel zwischen der Ausgangsspannung und dem Ausgangsstrom, das Maß an Ausgangsstrom, der durch das Gewebe fließt, und die Temperatur des Gewebes.
- Der Generator besitzt eine Einrichtung, um zumindest die Impedanz der Gefäße und anderer Gewebe des Patienten anzunähern, wenn diese durch die Elemente des chirurgischen Werkzeugs gegriffen werden. Zum Beispiel besteht ein Weg zum Schätzen der Gewebeimpedanz darin, anzunehmen, dass das Gewebe weitestgehend mit Widerstand behaftet ist und somit die Schätzung durchzuführen, indem die Ausgangsspannung durch den Ausgangsstrom geteilt wird. Andere numerische Techniken zum Approximieren der Impedanz sind vorhanden, so dass eine lange Division nicht ausgeführt werden muss. Ein solches Schätzverfahren liegt darin, die Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom geeignet zu skalieren, so dass ein Impedanzbereich geschätzt werden kann durch einen bloßen Vergleich und eine Bitverschiebung in einem digitalen Kreis.
- Die Impedanz des Gewebes ist ein guter Indikator für den Zustand an Austrocknung des Gewebes. Ein Grund, eine Schätzung der Impedanz zu besitzen, liegt darin, das Maß an elektrochirurgischer Energie zu regeln, so dass es im wesentlichen endet, wenn die Impedanz der Gefäße oder anderer Gewebe über etwa eintausend Ohm ansteigt. In gewissen Ausführungsformen der Erfindung kann es bequem sein, den Energieaustrag zum chirurgischen Werkzeug zu beenden, wenn der Schätzwert der Impedanz über 2048 Ohm ansteigt.
- Die Einrichtung zum Regeln des Maßes an elektrochirurgischer Energie umfasst verschiedene Stufen. Die erste Stufe ist eine schnelle Leistungsabgabefunktion zum schnellen Erhöhen der Leistungsabgabe auf die Gefäße und andere Gewebe bis ein erster Abbruchpunkt erreicht ist. Die zweite Stufe ist eine konstante Leistungsabgabefunktion zum Beibehalten einer konstanten Leistungsabgabe an die Gefäße und andere Gewebe, bis Proteine in den Gefäßen und anderen Geweben geschmolzen sind. Die dritte Stufe ist eine Funktion mit geringer Energieabgabe, um eine geringe Energieabgabe an die Gefäße und andere Gewebe beizubehalten, bis ein zweiter Impedanz- Abbruchpunkt erreicht ist. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Übergänge zwischen den Stufen automatisch im Generator ohne eine weitere Eingabe vom Chirurgen ausgeführt. Die Impedanz-Abbruchpunkte sind vorzugsweise 16 Ohm für den ersten Abbruchpunkt und 2048 Ohm für den zweiten Abbruchpunkt.
- Ein Verfahren zum Abdichten von Gefäßen und andern Geweben eines Patienten unter Verwendung des Systems der Erfindung umfasst die Schritte: Aufbringen von Druck auf die Gefäße und andere Gewebe des Patienten; Aufbringen eines ersten Pegels an elektrochirurgischer Energie auf die Gefäße und andere Gewebe in ausreichendem Maß, um Proteine in dem Gewebe zu schmelzen; das Aufbringen eines zweiten Maßes an elektrochirurgischer Energie auf die Gefäße und andere Gewebe in ausreichendem Maß, um eine Austrocknung ohne eine Verkohlung zu erzeugen; Verringern der elektrochirurgischen Energie im wesentlichen über eine ausreichende Zeitspanne, um es den Gefäßen und anderen Geweben zu erlauben, in eine neue komprimierte Form abzukühlen; und das Nachlassen des Drucks auf das Gewebe. Der Schritt des Nachlassens des Drucks auf das Gewebe kann nach einer Verzögerung von weniger als fünf Sekunden erfolgen. Zusätzlich kann ein Schritt vorhanden sein des Erzeugens einer hörbaren Anzeige, nachdem die Verzögerung abgelaufen ist.
- Ein zusätzlicher Schritt im Verfahren kann das Annähern der Impedanz der Gefäße und anderer Gewebe sein. Wenn dieser Schritt ausgeführt wird, kann ein anderer Schritt des Beendens des zweiten Pegels an elektrochirurgischer Energie vorhanden sein, nachdem die Impedanz der Gefäße und anderer Gewebe über etwa eintausend Ohm ansteigt.
- Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines elektrochirurgischen Gefäßverschlusssystems.
- Fig. 2 ist ein Satz von Leistungskurven, welche die elektrochirurgische Leistung darstellt, die an das Gewebe als eine Funktion der Gewebeimpedanz abgegeben wird.
- Ein elektrochirurgisches Energieabgabesystem 10 ist in Fig. 1 dargestellt. Das System 1 wird verwendet zum Verschließen von Gefäßen und anderen Geweben eines Patienten 13 einschließlich Ducti, Venen, Arterien und Gefäßgewebe. Das System 10 umfasst einen elektrochirurgischen Generator 11, ein chirurgisches Werkzeug 12 und eine Einrichtung, um den Ausgangs des elektrochirurgischen Generators 11 so zu regeln, dass er mit dem chirurgischen Werkzeug 10 zusammenwirkt, um wirkungsvoll Gefäße und andere Gewebe eines Patienten 13 abzudichten.
- Der elektrochirurgische Generator 11 muss ein kontrolliertes Maß an elektrochirurgischer Ausgangsleistung abgeben können. Die Ausgangsleistung kann durch das Einstellen des Ausgangsstroms und der Ausgangsspannung geregelt werden. Das chirurgische Werkzeug 12 ist elektrisch mit dem Generator 11 zur Aufnahme der elektrochirurgischen Leistung verbunden. Das chirurgische Werkzeug 12 besitzt Elemente 14 oder Endeffektoren, die die Gefäße und andere Gewebe des Patienten 13 greifen können. Die Elemente 14 können auch ein relativ konstantes Maß an Druck auf das Gefäß ausüben und aufrecht erhalten.
- Der elektrochirurgische Generator 11 muss eine Einrichtung zum automatischen Regeln der Höhe der an das chirurgische Werkzeug 12 abgegebenen elektrochirurgischen Leistung besitzen. Dies kann in Form eines Feedback-Regelsystems sein. In der bevorzugten Ausführungsform bestehen auch Schaltungen zum Begrenzen des Ausgangsstroms und der Ausgangsspannung. In einer Ausführungsform wird eine einstellbare Hochvolt- Leistungszufuhr verwendet, um eine RF Ausgangsstufe zum Regeln des elektrochirurgischen Ausgangs einzustellen.
- Der Leistungsausgang des Generators 11 wird in Form einer Leistungskurve beschrieben, und eine bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 2 gezeigt. Die Leistungskurve kann über verschiedene Stufen beschrieben werden. Die Stufen können einzeln sein oder können durch eine glatte kontinuierliche Funktion angenähert sein. In der ersten Stufe der Leistungskurve gibt der elektrochirurgische Generator 11 eine elektrische Leistung bei Impedanzen unter etwa sechzehn Ohm ab und hält ein hohes Leistungsniveau aufrecht, bis die Proteine des Gewebes ausreichend geschmolzen sind. Während dieser ersten Stufe lässt man den Ausgangsstrom zu einer maximalen Amplitude anwachsen, die typischerweise größer als zwei Ampere RMS ist. Es wurde herausgefunden, dass ein hoher Stromfluss für einen wirkungsvollen Gefäßverschluss wichtig ist.
- Nach dieser ersten Stufe wird die elektrochirurgische Leistung auf ein ausreichendes Maß herabgesetzt, um die Gefäße und andere Gewebe auszutrocknen. Die geringere Leistung ermöglicht, dass das Austrocknen ohne ein Verkohlen des Gewebes erfolgt.
- Ein abschließender Schritt beinhaltet es, dass man das Gewebe in seine neue abgedichtete Form abkühlen lässt. Während dieses abschließenden Schritts wird die Anwendung von elektrochirurgischer Leistung auf das Gewebe im wesentlichen beendet. Nachdem das Gewebe abgekühlt ist, wird die Schließkraft gelöst. Die Zeitdauer zum Kühlen ist üblicherweise weniger als fünf Sekunden. In der bevorzugten Ausführungsform würde ein hörbarer Ton dem Chirurgen anzeigen, dass das Abdichtverfahren abgeschlossen ist. Der Chirurg würde danach das Gefäß vom chirurgischen Werkzeug 12 lösen.
- Man geht davon aus, dass der ursprüngliche hohe Stromfluss Proteine im Gewebe schmelzen lässt. Die nachfolgende geringere Leistungsabgabe an das Gewebe lässt die Proteine vernetzen. Wenn das Gewebe abkühlt, werden die neuen vernetzten Gewebe eine dauerhafte Abdichtung des Gefäßes bilden.
- Das chirurgische Werkzeug 12 kann weiterhin einen Index umfassen zum selektiven Aufbringen verschiedener Höhen von Schließkraft zwischen den Elementen 14. Zum Beispiel werden Arterien eine größere Schließkraft benötigen als Venen. Es wurde herausgefunden, dass eine Schließkraft über 1500 Gramm wirksam zum Abdichten von Arterien ist. Eine Schließkraft geringer als 500 Gramm ist wirksam zum Abdichten von Venen.
- In der bevorzugten Ausführungsform wird das chirurgische Werkzeug 12 eine Feder besitzen, die sich zusammendrückt, um eine Schließkraft auf die Elemente 14 zu halten. Der Index ist mechanisch mit der Feder verbunden, so dass jeder nachfolgende Anschlag auf dem Index eine höhere Kompression auf die Feder hält. Die Feder wird sich nicht komprimieren, bis die Elemente 14 auf einen Schließwiderstand treffen.
- Der Generator 11 umfasst weiterhin eine Einrichtung zum Annähern der Impedanz der Gefäße und anderer Gewebe des Patienten 13, wenn diese durch die Elemente 14 des chirurgischen Werkzeugs 12 gegriffen werden. Die Berechnung der Impedanz kann eine lange Division und andere längliche mathematische Vorgänge benötigen. Es gibt eine Vielfalt von Techniken zum Ausführen einer schnellen Annäherung der Impedanz, die ausreichend zum Zwecke der Regelung des Leistungsausgangs des elektrochirurgischen Generators 11 wären. Zum Beispiel kann ein Vergleich der Ausgangsspannung mit dem Ausgangsstrom zu einer Schätzung der Impedanz führen, ohne auf eine lange Division zurückgreifen zu müssen.
- Die Impedanz der Gewebe gibt einen Hinweis auf den Austrocknungszustand des Gewebes. Durch das Überwachen der Impedanz kann der Generator 11 die angemessene Menge an elektrochirurgischer Energie ohne ein Verkohlen des Gewebes bereitstellen. Zum Beispiel weist der Leistungsregelschaltkreis eine Leistungsabschaltfunktion auf, um im wesentlichen den Leistungsaustrag zum chirurgischen Werkzeug 12 zu beenden, wenn die Impedanz der Gefäße und anderer Gewebe über etwa eintausend Ohm ansteigt.
- Die in Fig. 2 dargestellten Leistungsregelkurven stellen den elektrochirurgischen Ausgang des Generators 11 als eine Funktion der Gewebeimpedanz dar. Bei geringen Impedanzen ist die elektrochirurgische Leistung erhöht durch das schnelle Erhöhen des Ausgangsstroms, wie in dem mit A bezeichneten Segment gezeigt ist. Der Anstieg der elektrochirurgischen Leistung wird beendet, nachdem ein erster Impedanzschwellenwert erreicht ist. Der erste Impedanzschwellenwert ist als Punkt 1 in Fig. 2 dargestellt.
- In der bevorzugten Ausführungsform, ist dieser Wert typischerweise unter zwanzig Ohm.
- Nachfolgend wird die elektrochirurgische Leistung etwa konstant gehalten, bis die Proteine in den Gefäßen und anderen Geweben geschmolzen sind. Die Impedanz, bei der dieses Segment endet, wird in Abhängigkeit von der Höhe der RMS Leistung variieren. Wo daher die maximale RMS Leistung etwa 125 Watt ist, wird dieses Segment bei etwa 128 Ohm enden. Dies ist als das mit B bezeichnete Segment in Fig. 2 dargestellt. Wo eine geringere Leistung verwendet wird, wie 75 Watt, kann das Segment bei 256 Ohm enden. Dies ist als das mit C in Fig. 2 bezeichnete Segment gezeigt.
- Nachfolgend wird die Ausgangsleistung auf weniger als die Hälfte ihres Maximalwertes verringert. Die geringe Leistungsabgabe wird beendet, wenn ein zweiter Impedanzschwellenwert erreicht ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist dieser zweite Schwellenwert etwa bei 2048 Ohm.
- Es ist wünschenswert, dass der Generator 11 jederzeit seine Ausgangsspannung auf weniger als 160 Volt RMS begrenzt. Der Grund dafür, die Ausgangsspannung gering zu halten, liegt darin, einen Durchschlag und die daraus folgenden lokalen Gewebebrandpunkte zu verhindern, welche eine Ursache sein könnten, dass die Gefäßabdichtung versagt.
- Ein Verfahren zum Abdichten von Gefäßen und anderen Geweben eines Patienten 13 umfasst die folgenden Schritte. Zunächst ist eine Schließkraft auf die Gefäße und andere Gewebe des Patienten 13 mit ausreichender Höhe anzuwenden, um im wesentlichen die inneren Durchgänge der Gefäße oder des Gewebes abzuschließen. Als zweites ist ein erster Pegel an elektrochirurgischer Energie auf die Gefäße und anderen Gewebe auszuüben, wobei der Spitzenausgangsstrom größer als zwei Ampere und die Spitzenausgangsspannung weniger als 160 Volt RMS ist. Als drittes ist die elektrochirurgische Leistung auf einen zweiten Pegel zu verringern, der weniger als die Hälfte des ersten Pegels ist. Als viertes ist ein zweiter Pegel an elektrischer Leistung auf die Gefäße und das andere Gewebe des Patienten 13 über eine ausreichende Zeitspanne auszuüben, um eine Austrocknung ohne Verkohlung zu erzeugen. Als fünftes ist die elektrochirurgische Leistung im wesentlichen über eine ausreichende Zeitspanne zu verringern, um es den Gefäßen und anderen Geweben zu gestatten, in eine neue, zusammengedrückte Form zu kühlen. Als sechstes ist die Schließkraft auf das Gewebe zu lösen.
- Der fünfte Schritt des Verringerns der elektrochirurgischen Leistung kann bewirkt werden entweder durch das Beenden der Leistung auf das chirurgische Werkzeug 12 oder durch das Verringern der Leistung auf das chirurgische Werkzeug auf ein sehr geringes Maß. In einer Ausführungsform würde die elektrochirurgische Energie vollständig beendet werden, so dass das Gewebe 13 in der schnellstmöglichen Zeit abkühlen würde. In einer alternativen Ausführungsform würde der Generator 11 weiterhin etwa ein Watt an Leistung ausgeben mit dem Zweck, einen geschlossenen Stromkreis mit dem Gewebe 13 aufrecht zu erhalten, bis das Gewebe in die zusammengedrückte Form abgekühlt ist.
- Das Verfahren zum Abdichten von Gefäßen und anderen Geweben kann den zusätzlichen Schritt des periodischen Annäherns der Impedanz der Gefäße und anderen Gewebe besitzen. Dieser Schritt wird es einem Regelsystemgenerator 11 ermöglichen, die Ausgangsleistung in Übereinstimmung mit der Gewebeimpedanz einzustellen. Zum Beispiel würde der Schritt des Aufbringens eines zweiten Pegels an elektrochirurgischer Leistung beendet werden, nachdem die Impedanz der Gefäße und anderen Gewebe über etwa eintausend Ohm ansteigt.
- Alternativ kann der Schritt des wesentlichen Beendens des Leistungsaustrags an das chirurgische Werkzeug 12 auftreten, wenn der Ausgangsstrom der Ausgangsspannung mit einem Winkel größer als etwa 50º vorauseilt. Eine zusätzliche Alternative besteht darin, den Leistungsaustrag an das chirurgische Werkzeug 12 zu beenden, wenn der Ausgangsstrom unter etwa zweihundert Milliampere RMS fällt.
- Es kann auch zusätzliche Schritte des Begrenzens der Ausgangsspannung auf einen Wert unter etwa 160 Volt RMS und der hörbaren Anzeige, wenn die Schließkraft auf die Gefäße und anderen Gewebe entfernt werden sollte, geben. Die hörbare Anzeige tritt nach dem beträchtlichen Verringern der Höhe an elektrochirurgischer Leistung und nach einer weiteren Verzögerung von weniger als fünf Sekunden auf.
- Es sollte deutlich sein, dass die oben beschriebenen Anordnungen nur beispielhaft die Anwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung wiedergeben. Zahlreiche Modifikationen und alternativen Anordnungen können vom Fachmann durchgeführt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen beansprucht wird.
Claims (7)
1. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem (10) zum
Abdichten von Gefäßen und anderen Geweben eines
Patienten (13), mit
einem Generator (11), der ein kontrolliertes Maß an
elektrochirurgischer Leistung abgeben kann, indem eine
Ausgangsspannung und ein Ausgangsstrom erzeugt wird;
ein chirurgisches Werkzeug (12), das elektrisch mit dem
Generator (11) verbunden ist zum Empfang der
elektrochirurgischen Leistung, wobei das chirurgische
Werkzeug (12) elektrisch leitfähige Elemente (14)
besitzt, die angeordnet sind, um die Gefäße und andere
Gewebe des Patienten (13) zu greifen und um die
elektrochirurgische Leistung auf diese zu übertragen,
wobei das chirurgische Werkzeug (12) eine Einrichtung
aufweist, um die elektrochirurgische Leistung auf diese
aufrecht zu erhalten und das chirurgische Werkzeug (12)
eine Einrichtung aufweist, um eine bekannte Schließkraft
zwischen den Elementen (14) aufrecht zu erhalten;
eine Leistungsregelungsschaltung im Generator (11), um
automatisch eine Abfolge des Pegels an
elektrochirurgischer Leistung, die an das chirurgische
Werkzeug (12) abgegeben wird, zu bilden, wobei die
Abfolge das Anheben des Ausgangsstroms auf eine maximale
Amplitude größer als etwa zwei Ampere RMS, während das
chirurgische Werkzeug (12) die Schließkraft aufbringt,
danach das Absenken der elektrochirurgischen Leistung
auf ein ausreichendes Maß, um die Gefäße und andere
Gewebe ohne eine Verkohlung auszutrocknen und danach das
Beenden der Übertragung von elektrochirurgischer Energie
auf das chirurgische Werkzeug (12) umfasst; und
Mittel im Generator (11), um die Impedanz der Gefäße und
anderer Gewebe des Patienten (13) zu nähern, während
diese durch die Elemente (14) des chirurgischen
Werkzeugs (12) gegriffen werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leistungsregelschaltung aufweist:
eine Ausgangsabgabeeigenschaft zum schnellen Erhöhen der
Abgabe von Ausgangsstrom an die Gefäße und andere
Gewebe, bis ein erster Impedanzschwellenwert erreicht
ist;
eine Abgabeeigenschaft mit konstanter Leistung, um eine
konstante Leistungsabgabe an die Gefäße und andere
Gewebe beizubehalten, bis Proteine in den Gefäßen und
anderen Geweben geschmolzen sind; und
eine Abgabeeigenschaft mit geringer Leistung, um eine
geringe Leistungsabgabe an die Gefäße und andere Gewebe
aufrecht zu erhalten, bis ein zweiter
Impedanzschwellenwert erreicht ist.
2. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch
1 oder 2, wobei die Einrichtung zum Aufrechterhalten der
Schließkraft im chirurgischen Werkzeug (12) weiterhin
eine Einrichtung zum selektiven Anwenden verschiedener
Höhen von Schließkraft zwischen den Elementen (14)
umfasst.
3. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch
1 oder 2, wobei die Leistungsregelschaltung eine
Leistungsabschaltefunktion aufweist, um im wesentlichen
die Leistungsabgabe an das chirurgische Werkzeug (12) zu
beenden, wenn die Impedanz der Gefäße und anderer Gewebe
über etwa eintausend Ohm ansteigt.
4. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch
1, 2 oder 3, wobei der erste Impedanzschwellenwert bei
etwa 16 Ohm und der zweite Impedanzschwellenwert bei
etwa 2048 Ohm angesiedelt ist.
5. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch
1, 2, 3 oder 4, wobei der Generator (11) eine
Einrichtung zum im wesentlichen Beenden der
Leistungsabgabe an das chirurgische Werkzeug (12)
aufweist, wenn der Ausgangsstrom der Ausgangsspannung um
einen Winkel größer als etwa fünfzig Grad vorauseilt,
oder wobei der Generator (11) eine Einrichtung zur
Begrenzung der Ausgangsspannung besitzt, um das Maß an
Ausgangsspannung unter etwa 160 Volt RMS zu begrenzen.
6. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch
1, 2, 3, 4 oder 5, wobei der Generator (11) eine
Einrichtung aufweist, um im wesentlichen die
Leistungsabgabe an das chirurgische Werkzeug (12) zu
beenden, wenn der Ausgangsstrom unter etwa 200
Milliampere RMS fällt.
7. Elektrochirurgisches Energieabgabesystem gemäß Anspruch
1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei der Generator (11) weiterhin
eine Einrichtung aufweist, um die Leistungsabgabe an das
chirurgische Werkzeug (12) im wesentlichen zu beenden,
und eine Anzeige, um dem Chirurgen nach dem im
wesentlichen Beenden der Leistungsabgabe an das
chirurgische Werkzeug (12) das Lösen der Schließkraft
auf das Gewebe anzuzeigen.
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: COVIDIEN AG, NEUHAUSEN AM RHEINFALL, CH |