DE202011000742U1 - Electrosurgical bipolar scissors for tissue incisions with pre-coagulation - Google Patents
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Abstract
Elektrochirurgische bipolare Schere für Gewebeinzisionen und Vorkoagulation mit zwei isolierten leitfähigen Branchen (1, 2), wobei die Branchen (1, 2) mittels eines elektrisch isolierten Gelenkes (3) miteinander verbunden sind, wobei die Branchen (1, 2) an ihren proximalen Enden (4) mit Mitteln zur Steuerung der Bewegung der Branchen (1, 2) sowie mit einem Anschluss (6) für Strom versehen sind und wobei jede der Branchen (1, 2) an ihrem distalen Ende (7) eine Verbundstruktur aus einem leitfähigen Teil (9) und einem dielektrischen Teil (8) aufweist und mit einer Schneidekante (14) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schere für Gewebeinzisionen mit Vorkoagulation in einem vorgegebenen Gebiet eines Operationsfeldes rings um die Schnittebene (12) angepasst ist, dass sie am distalen Ende (7) jeder Branche (1, 2) Folgendes aufweist: – einen dielektrischen Teil (8), der in Form einer von einer an der Innenseite des leitfähigen Teils (4) angeordneten Lasche (10) ausgebildet ist,...Electrosurgical bipolar scissors for tissue incisions and precoagulation with two insulated conductive branches (1, 2), the branches (1, 2) being connected to one another by means of an electrically insulated joint (3), the branches (1, 2) at their proximal ends (4) are provided with means for controlling the movement of the branches (1, 2) and with a connection (6) for electricity, and each of the branches (1, 2) has a composite structure made of a conductive part at its distal end (7) (9) and a dielectric part (8) and is provided with a cutting edge (14), characterized in that the scissors are adapted for tissue incisions with precoagulation in a predetermined area of an operating field around the cutting plane (12) that they are adapted to The distal end (7) of each branch (1, 2) has the following: - a dielectric part (8) which is in the form of a tab (10) arranged on the inside of the conductive part (4), ...
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrochirurgische bipolare Schere für Gewebeinzisionen mit Vorkoagulation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrosurgical bipolar scissors for tissue incisions with pre-coagulation according to the preamble of claim 1.
Diese Schere kann bei chirurgischen Eingriffen zur mechanischen Inzision von Biogewebe, zur Inzision mit Blutstillung, zur punktförmigen Koagulation und Dissektion von biologischem Gewebe auf einem offenen Operationsfeld und bei laparoskopischen Operationen angewendet werden.This scissors can be used in surgical procedures for mechanical incision of biologic tissue, incision with hemostasis, punctate coagulation and dissection of biological tissue in an open surgical field, and in laparoscopic surgery.
Bekanntlich werden beim Einsatz von elektrochirurgischen Scheren solche Scheren bevorzugt, die die Inzisionen von Biogewebe mit garantierter Koagulation von Biogewebe in dem zu schneidenden Gebiet gewährleisten. Dabei weist der Arbeitsteil der Schere vorwiegend eine Verbundstruktur aus einem leitfähigen Metallteil und einem dielektrischen Teil auf: Ein Metallteil stellt eine Elektrode dar und sorgt für das Anlegen von elektrischem Strom an das Biogewebe im Schnittbereich. Der dielektrische Teil sorgt für eine elektrische Isolation der Elektroden. Ein HF-Strom wird von einem Stromerzeuger an die metallenen Teile geleitet Bei einer bipolaren elektrochirurgischen Schere fließt der Strom zwischen zwei Elektroden. Zwischen den Kontaktstellen der Elektroden mit dem Biogewebe entsteht ein Koagulationsgebiet. Dabei können die Durchtrennung und die Koagulation des biologischen Gewebes sowohl gleichzeitig als auch zeitlich nacheinander gesetzt erfolgen. Dabei können die Schneidekanten an den Klingen ausgebildet sein, die entweder den Metallteil oder den dielektrischen Teil der Verbundstruktur im Arbeitsteil des Instruments darstellen.As is well known, when using electrosurgical scissors, such scissors are preferred which ensure the incisions of biologic tissue with guaranteed coagulation of biologic tissue in the area to be cut. In this case, the working part of the scissors mainly a composite structure of a conductive metal part and a dielectric part on: A metal part is an electrode and ensures the application of electrical current to the biological tissue in the interface. The dielectric part ensures electrical insulation of the electrodes. An RF current is passed from a generator to the metal parts In bipolar electrosurgical scissors, the current flows between two electrodes. Between the contact points of the electrodes with the biological tissue, a coagulation area is created. The separation and coagulation of the biological tissue can take place both simultaneously and sequentially. In this case, the cutting edges can be formed on the blades, which represent either the metal part or the dielectric part of the composite structure in the working part of the instrument.
Bekanntlich arbeiten die Schneideteile unter den Bedingungen einer chemischen und biologischen Einwirkung sowie unter Einwirkung von den durch den Widerstand des Biogewebes verursachten Belastungen. Die elektrochirurgische Schere ist für die Inzision von Biogewebe im Kontaktbereich von zwei Klingen geeignet, die sich im Schneidebereich gegenläufig bewegen. Es handelt sich z. B. um verschiedene Scheren und insbesondere von Guillotinenscheren. Bei solchen Scheren verursacht der Kontakt der Klingen mittels ihrer Schneidekanten und an der Seitenfläche der Klingen während der Diszisionen eine erhöhte Reibung, eine Vergrößerung der Schneidkraft und eine erhöhte Verformung und Verletzung des geschnittenen biologischen Gewebes. Dabei befinden sich die Klingen und ihre Schneidekanten zusätzlich unter der Einwirkung von elektrischen Feldern.As is known, the cutting parts operate under the conditions of a chemical and biological action and under the influence of the stresses caused by the resistance of the biological tissue. The electrosurgical scissors are suitable for the incision of biological tissue in the contact area of two blades, which move in opposite directions in the cutting area. It is z. As to various shears and guillotine scissors in particular. In such scissors, contact of the blades with their cutting edges and on the side surface of the blades during dissection causes increased friction, increased cutting force, and increased deformation and damage to the cut biological tissue. The blades and their cutting edges are additionally under the influence of electric fields.
Die Anforderungen an die Scheren und Klingen sind durch ihre Anwendungsbedingungen festgelegt: Festigkeit, Härte, chemische Beständigkeit, biologische Verträglichkeit, Antihafteigenschaften, Rissbeständigkeit, Abnutzungsfestigkeit, hohe Oberflächengüte, scharfe Schneidekanten, hohe Technologiegerechtigkeit, Benutzerfreundlichkeit, bequeme Vorsterilisationsreinigung und Sterilisation, Beständigkeit unter den Bedingungen der chemischen und biologischen Einwirkung sowie unter der Einwirkung der elektrischen Felder, niedriger Reibungsbeiwert und eine hohe Verschleißbeständigkeit sind dabei die Voraussetzungen.The requirements for scissors and blades are determined by their conditions of use: strength, hardness, chemical resistance, biocompatibility, non-stick properties, crack resistance, wear resistance, high surface finish, sharp cutting edges, high technology accuracy, ease of use, convenient pre-sterilization and sterilization, resistance under the conditions of chemical and biological effects as well as under the influence of the electric fields, low coefficient of friction and a high wear resistance are the prerequisites.
Dabei sind je nach der Kompliziertheit bei der Ausbildung jenes Teils der Verbundstruktur, der die Schneidekante trägt, zusätzliche Anforderungen an die Klingen gestellt. Eine Möglichkeit der Ausführung der feinen Klingen mit unterschiedlichen Konstruktionsmerkmalen in Mikrongröße, z. B. Aussparungen, Kanäle, Fasen, Rillen, Nuten, Löcher und Schneidekanten in Mikronstärke, muss dabei beachtet werden.In this case, depending on the complexity in the formation of that part of the composite structure that carries the cutting edge, additional demands placed on the blades. One way of designing the fine blades with different micron-size design features, e.g. For example, recesses, channels, chamfers, grooves, grooves, holes and cutting edges in micron thickness must be taken into account.
Aus der
Die Mängel dieser Schere sind: ein schneller Verschleiß der Schneidekanten der Metallklingen und keine 100%ige Garantie einer Gewebekoagulation im Falle einer gegenseitigen Anordnung der Branchen. Der Vorlauf der Koagulation geht mit einer Vergrößerung des Branchen-Öffnungswinkels der Schere zurück.The shortcomings of these scissors are: rapid wear of the cutting edges of the metal blades and no 100% guarantee of tissue coagulation in case of a mutual arrangement of the branches. The flow of coagulation goes back to an increase in the sector opening angle of the scissors.
Aus der
Jedoch stumpfen die Metallklingen sehr schnell ab. Das geschieht sowohl bei einer mehrfachen Sterilisation unter dem Einfluss von Hochtemperaturen und chemischen Substanzen als auch beim Kontakt mit Biogewebe. Für komplizierte Diszisionen sind während einer Operation mehrere Inzisionsinstrumente zu benutzen. Dabei können Unterbrechungen während einer Operation eine Änderung von taktiler Wahrnehmung des Chirurgen sowie eine unerwünschte Durchtrennung der Gewebe verursachen.However, the metal blades dull very quickly. This happens both with a multiple sterilization under the influence of high temperatures and chemical substances as well as with the contact with biological tissue. For complicated dissections, several incision instruments are to be used during surgery. In doing so, interruptions during an operation may involve a change of the surgeon's tactile perception as well cause undesirable tissue division.
Darüber hinaus erlaubt die physikalische Struktur des nichtrostenden Stahls es nicht, eine solche Schärfe der Schneidekante zu erreichen, die für die Ausführung von guten Diszisionen erforderlich ist. Die mechanische Behandlung ermöglicht nur eine sägezahnförmige Schneide. Das oben Dargelegte führt zu wesentlichen Verformungen und Verletzungen der Biogewebe und ihrer Quetschung u. a. m. Dabei verfügt der nichtrostende Stahl über keine Antihafteigenschaften. Deswegen haften die Zersetzungsprodukte des Biogewebes an der Klinge. Dies erschwert die Arbeit während der Operationen und erfordert auch mehr Zeit während der Vorsterilisationsreinigung sowie bei der Sterilisation.Moreover, the physical structure of the stainless steel does not allow to achieve such sharpness of the cutting edge required for the execution of good disciplines. The mechanical treatment allows only a sawtooth cutting edge. The above stated leads to significant deformations and injuries of the biological tissue and its bruising u. a. m. The stainless steel has no non-stick properties. Therefore, the decomposition products of the biotech adhere to the blade. This complicates the work during the operations and also requires more time during the Vorsterilisationsreinigung and sterilization.
Aus dem Stand der Technik sind Klingen aus dielektrischen Stoffen, z. B. aus Keramik, bekannt. Sie beseitigen manche Mängel der Metallklingen und weisen dabei eine hohe Härte auf.From the prior art blades of dielectric materials, eg. B. ceramic, known. They eliminate some defects of metal blades and have a high hardness.
Aus der
Jedoch weisen diese bekannten keramischen Materialien ein körniges Gefüge und eine Porosität auf und sind vorwiegend mittels Sinterns gefertigt. Deswegen können daraus Klingen mit einer sehr kleinen Stärke praktisch überhaupt nicht hergestellt werden. Aus diesem Grund werden dabei Technologien verwendet, bei denen filmartige keramische Beschichtungen erzeugt werden.However, these known ceramic materials have a granular structure and a porosity and are mainly made by sintering. Because of this, blades with a very small thickness can not be produced at all. For this reason, technologies are used in which film-like ceramic coatings are produced.
Die bekannte elektrochirurgische bipolare Schere (Modell Powerstar BP100 der Fa. Eticon, USA) besteht aus gekreuzten isolierten Branchen, die mittels eines elektrisch isolierten Gelenkes verbunden sind. Eine der Branchen weist eine Verbundstruktur Metall-Dielektrikum auf. Die dielektrische Klinge stellt eine keramische Schicht dar, welche auf dem Innenteil einer Branche aufgetragen ist. Die zweite Klinge auf der anderen Branche ist aus Metall ausgebildet. Jedoch erfolgen die Koagulation und die Durchtrennung gleichzeitig beim Schneiden. Das vermindert wesentlich die Effizienz der Blutstillung während der Durchtrennung. Dabei ist keine Symmetrie der Koagulationszonen beidseitig von der Schnittebene sichergestellt. Die Ausbildung der Klingen aus ungleichartigen Metallen im Falle einer Guillotinenschere verursacht eine erhöhte Reibung bei Diszisionen, eine Vergrößerung der Schneidkraft und eine erhöhte Verformung sowie Verletzungen des geschnittenen biologischen Gewebes.The well-known electrosurgical bipolar scissors (model Powerstar BP100 from Eticon, USA) consist of crossed isolated branches, which are connected by means of an electrically isolated joint. One of the branches has a metal-dielectric composite structure. The dielectric blade represents a ceramic layer applied to the inside of an industry. The second blade on the other branch is made of metal. However, coagulation and transection occur simultaneously during cutting. This significantly reduces the efficiency of hemostasis during transection. In this case, no symmetry of the coagulation zones is ensured on both sides of the cutting plane. The formation of the blades of dissimilar metals in the case of guillotine shear causes increased friction in dissections, an increase in cutting force and increased deformation, as well as injuries to the cut biological tissue.
Bei manchen bekannten elektrochirurgischen bipolaren Scheren (
Die Verwendung von Glasklingen ist wegen der zu niedrigen Rissbeständigkeit von Glas nicht möglich, denn dabei entstehen während der Operation Ausbrüche an der Schneidekante.The use of glass blades is not possible due to the low crack resistance of glass, because during the operation, breakouts occur at the cutting edge.
Wenn keramische Klingen eingesetzt sind, die sowohl als feine Platten als auch in Form von Beschichtungen ausgebildet sind, dann trägt ihr poröses körniges Gefüge zu einem beschleunigten Abbau der Schneidekante bei, darunter auch infolge von Spannungsdurchschlägen im Bereich der Schneidekante. Darüber hinaus tragen die Porosität und das körnige Gefüge zur Krustenbildung auf den Schneideebenen der Klingen bei und erschweren den Ablauf bei einer Vorsterilisationsreinigung und einer Sterilisation. Die Anschliffschärfe der Schneidekante ist durch die Größe der Sinterkörner begrenzt. Es ist fast unmöglich, eine abnutzungsfeste Schneidekante zu bekommen, deren Korngröße unter einer maximalen Korngröße liegt.When ceramic blades are used, which are formed both as fine plates and in the form of coatings, then their porous granular structure contributes to an accelerated degradation of the cutting edge, including as a result of voltage breakdowns in the region of the cutting edge. In addition, the porosity and granular structure contribute to encrustation on the cutting planes of the blades and complicate the process in a Vorsterilisationsreinigung and sterilization. The sharpening sharpness of the cutting edge is limited by the size of the sintered grains. It is almost impossible to get a wear resistant cutting edge whose grain size is below a maximum grain size.
Darüber hinaus stellen die oben beschriebenen Scheren keine garantierte Koagulation von Biogewebe bei der Änderung der gegenseitigen Anordnung der Branchen sicher. Der Vorlauf der Koagulation geht mit einer Vergrößerung des Branchen-Öffnungswinkels der Schere zurück.In addition, the scissors described above do not ensure guaranteed coagulation of bio-tissues in changing the mutual arrangement of the branches. The flow of coagulation goes back to an increase in the sector opening angle of the scissors.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektrochirurgische bipolare Schere zu entwickeln, welche einen vorgegebenen garantierten Vorlauf der Koagulation unabhängig von der Öffnung der Schere sicherstellt. Dies soll dank der baulichen Ausbildung der Schneide- und der Koagulationsteile der Branchen bei einer hohen Schärfe der Klingen in Kombination mit einer geringen Breite ihrer Schneidekante und einer kleinen Stärke der Klingen erfolgen, wobei eine hohe Festigkeit, Abnutzungsfestigkeit, Rissbeständigkeit, eine hohe chemische Inaktivität, eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, eine biologische Verträglichkeit mit den Geweben des lebendigen Organismus, ein Röntgenkontrast-Vermögen, eine nicht vorhandene Wechselwirkung mit den elektromagnetischen Feldern infolge der Ausbildung der Klingen aus dem Dielektrikum (welches solche Eigenschaften aufweist) gewährleistet ist.It is an object of the invention to develop an electrosurgical bipolar scissors, which ensures a predetermined guaranteed flow of coagulation regardless of the opening of the scissors. This is due to the structural design of the cutting and coagulation parts of the branches with a high sharpness of the blades combined with a small width of their cutting edge and a small thickness of the blades, with high strength, wear resistance, crack resistance, high chemical inactivity, a low thermal conductivity, a biocompatibility with the tissues of the living organism, an X-ray contrast ability, a non-existent interaction with the electromagnetic fields due to the formation of the blades from the dielectric (which has such properties) is guaranteed.
Bei der Entwicklung der Schere sind zahlreiche Untersuchungen verschiedener Materialien auf der Basis eines teilweise stabilisierten Zirkoniumdioxids (oder PTZ) durchgeführt. Diese Materialien sind bei unterschiedlichen Zustandsführungen einer gerichteten Kristallisation aus einer Zirkoniumdioxid-Schmelze mit einer stabilisierenden Komponente hergestellt. Das Verfahren ist in einem kalten Behälter ausgeführt. (
Das einzigartige Nanodomäne-Gefüge des Monokristalls des teilweise stabilisierten Zirkoniumdioxids ist hochplastisch und gewährleistet Kristalleigenschaften, die sich von den Eigenschaften einer Sinterkeramik mit ähnlicher Zusammensetzung dadurch unterscheiden:
- – eine maximal hohe Dichte des teilweise stabilisierten Zirkoniumdioxids für die genannte Zusammensetzung. Das ist auf eine Aufrechterhaltung der Kontinuität und eine vollständige Porenfreiheit zurückzuführen;
- – eine hohe Festigkeit, die die Festigkeit von Sinterkeramik überschreitet;
- – eine Rissbeständigkeit, welche die von Sinterkeramik und anderen Nichtmetallmaterialien überschreitet;
- – hohe tribotechnische Eigenschaften mit sehr niedriger Reibungszahl und hoher Verschleißfestigkeit;
- – eine Fähigkeit zur Aufrechterhaltung hoher mechanischer Eigenschaften innerhalb eines großen Temperaturbereichs von Minus 140 bis Plus 1400°C;
- – eine chemische Inaktivität und eine biologische Verträglichkeit.
- A maximum density of the partially stabilized zirconia for said composition. This is due to maintaining continuity and complete freedom from pores;
- A high strength exceeding the strength of sintered ceramics;
- A crack resistance exceeding that of sintered ceramics and other non-metallic materials;
- - high tribo-technical properties with very low coefficient of friction and high wear resistance;
- An ability to maintain high mechanical properties over a wide temperature range from minus 140 to plus 1400 ° C;
- - a chemical inactivity and a biocompatibility.
Während der Forschungen über ein teilweise stabilisiertes Zirkoniumdioxid (PSZ) ist festgestellt worden, dass das Gefüge des teilweise stabilisierten Zirkoniumdioxids von der Zusammensetzung der Schmelze und insbesondere von der Art und der Konzentration der Stabilisationskomponenten der Festlösung, vom Temperaturverlauf während der Bildung und von der zusätzlichen Wärmebehandlung abhängig ist. Dabei ermöglicht die Züchtung von einem Kristallblock mit kleiner Geschwindigkeit, in der Anfangsstufe die Kristallanzahl im Block zu vermindern und die Abmessungen einzelner Kristalle zu vergrößern. Eine nachfolgende Steigerung der Wachstumsgeschwindigkeit verursacht das Erreichen von einer mehr homogenen phasenmäßigen Zusammensetzung im Umfang der Kristalle dank einer kürzeren Verweilzeit seiner einzelnen Teile in den verschiedenen Temperaturzonen beim Wachstum.During research on a partially stabilized zirconia (PSZ), it has been found that the microstructure of the partially stabilized zirconia depends on the composition of the melt, and in particular on the nature and concentration of the solid solution stabilizing components, on the temperature profile during formation and on the additional heat treatment is dependent. In this case, the cultivation of a small-speed crystal block makes it possible, in the initial stage, to reduce the number of crystals in the block and to increase the size of individual crystals. A subsequent increase in the growth rate causes the achievement of a more homogeneous phase composition in the periphery of the crystals thanks to a shorter residence time of its individual parts in the different temperature zones during growth.
Darüber hinaus haben die Erfinder die Auslegungsparameter der Schneide- und der Koagulationsteile der Schere untersucht. Diese Auslegungsparameter stellen eine garantierte Koagulation im vorgegebenen Gebiet des Operationsfeldes rings um die Schnittebene sicher.In addition, the inventors have studied the design parameters of the cutting and coagulation parts of the scissors. These design parameters ensure guaranteed coagulation in the predetermined area of the surgical field around the cutting plane.
Die gestellte Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object of the invention is solved by the features of claim 1.
Die elektrochirurgische bipolare Schere weist zwei isolierte leitfähige Branchen auf. Die Branchen sind beweglich miteinander mittels eines elektrisch isolierten Gelenkes verbunden. Die Branchen sind an ihrem proximalen Ende mit einem Mittel zur Steuerung der Branchenbewegung sowie mit einem Stromanschluss versehen. Am distalen Ende hat jede der Branchen eine Verbundstruktur aus einem leitfähigen Teil und einem dielektrischen Teil. Sie ist mit einer Schneidekante versehen. Die Branche zeichnet sich dadurch aus, dass sie für Gewebeinzisionen mit Vorkoagulation im vorgegebenen Gebiet des Operationsfeldes rings um die Schnittebene angepasst ist und am distalen Ende der Branche Folgendes aufweist:
- – einen dielektrischen Teil, der in Form von einer an der Innenseite des leitfähigen Teils angeordneten Lasche ausgebildet ist. Die Lasche ist an die im Voraus ausgebildete Kupferschicht angelötet. Die Lasche ist als eine Klinge ausgebildet, die über ihre gesamte Länge schräg zur Schnittebene mit einer Fase versehen ist. Die Fase stellt die Ausbildung einer von der Schnittebene abstehenden Schneidekante und einer Stumpfkante der Berührung der Schneidekanten der Branchenklingen miteinander in der Schnittebene sicher. Die Oberfläche der der Schnittebene zugewandten Klingenflanke ist von der Schnittebene abgelenkt;
- – einen leitfähigen Teil, der mit einer Druckkante versehen ist. Die Druckkante dient zum Kontakt mit dem Biogewebe, um die Verletzung des Biogewebes zu vermeiden. Die Druckkante tritt in Bezug auf die genannte Schneidekante der Klinge um einen Abstand h vor. Dieser Abstand h stellt je nach dem Öffnungswinkel α der Distalenden der Branche eine vorgegebene Größe L einer Vorlaufkontakt-Zone der Druckkante mit dem Biogewebe bis zur Kontaktstelle der Schneidekante mit dem Biogewebe sicher. Dieser Abstand wird durch folgende Formel ermittelt: h = L·sin0,5α;
- A dielectric part which is in the form of a tab arranged on the inside of the conductive part. The tab is soldered to the pre-formed copper layer. The tab is formed as a blade, which is provided over its entire length obliquely to the cutting plane with a chamfer. The chamfer ensures the formation of a cutting edge projecting from the cutting plane and a stump edge of the contact of the cutting edges of the industry blades with each other in the cutting plane. The surface of the blade plane facing the cutting plane is deflected from the cutting plane;
- - A conductive part, which is provided with a pressure edge. The pressure edge is used for contact with the biological tissue in order to avoid the injury of the biological tissue. The pressure edge occurs with respect to said cutting edge of the blade by a distance h. This distance h, depending on the opening angle α of the distal ends of the industry, a predetermined size L one Lead contact zone of the pressure edge with the bio tissue up to the point of contact of the cutting edge with the bio tissue. This distance is determined by the following formula: h = L · sin0.5α;
Dabei:
- – sind die genannten Laschen aus einem Teil eines Monokristalls eines teilweise stabilisierten Zirkoniumdioxids hergestellt. Der Monokristall ist mittels gerichteter Kristallisation der Zirkoniumdioxid-Schmelze mit einer stabilisierenden Komponente Yttriumoxid in
der Menge von 2,8–3,7 Mol.-% hergestellt. Der Monokristall weist ein untereinander ausgerichtetes Zwillingsgefüge mit dem Winkel von 45° zur Ebene der Verzwilligung auf. Die Zwillingsgefüge sind mittels Kristallen einer Tetragonalphase mit Tetragonalitätsgraden von 1.005–1.007 und 1.014–1.035 ausgebildet. Die Tetragonalitätsachsen der Zwillingsgefüge sind zueinander unter einem Winkel von 85–90° ausgerichtet und nicht kollinear; - – die genannten Schneidekanten der genannten Klingen sind entlang einer der kristallographischen Achsen <100> des Monokristallgitters ausgerichtet. Die Klingen weisen tetragonale Phasenhomogenität wenigstens im Bereich der Schneidekante auf.
- - The said tabs are made of a part of a monocrystal of a partially stabilized zirconia. The monocrystal is made by directionally crystallizing the zirconia melt with a stabilizing component of yttria in the amount of 2.8-3.7 mol%. The monocrystal has an aligned twin structure with the angle of 45 ° to the plane of the twinning. The twin structures are formed by crystals of a tetragonal phase with tetragonal degrees of 1.005-1.007 and 1.014-1.035. The tetragonal axes of the twin structures are oriented at an angle of 85-90 ° to each other and not collinear;
- - said cutting edges of said blades are aligned along one of the crystallographic axes <100> of the monocrystal grating. The blades have tetragonal phase homogeneity at least in the region of the cutting edge.
Dabei können die Schneidekanten gemäß der Erfindung geradlinig ausgebildet sein.In this case, the cutting edges can be formed in a straight line according to the invention.
Dabei ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, dass die genannten Laschen aus einem Stück von einem Monokristall des genannten Zirkoniumdioxids hergestellt sind, der mittels Oxiden von Seltenerdmetallen stabilisiert ist. Dazu zählen Elemente von Zer bis Lutetium mit Anteilen von 0,1–5,0 Mol.-%.It is expedient according to an embodiment of the invention that said tabs are made in one piece by a monocrystal of said zirconia, which is stabilized by means of oxides of rare earth metals. These include elements from zer to lutetium with proportions of 0.1-5.0 mol%.
Dabei können die Laschen nach einer weiteren Ausgestaltung aus einem Stück von einem Monokristall des genannten Zirkoniumdioxids hergestellt sein, der aus einer Schmelze mit Beimischungen hergestellt ist, welche einen Färbungskontrast der Klinge im Hintergrund des Operationsfeldes sicherstellen.In this case, the tabs can be made according to a further embodiment of a single piece of a monocrystal of said zirconia, which is made of a melt with admixtures, which ensure a contrasting contrast of the blade in the background of the surgical field.
Dabei können die genannten Laschen auch aus einem Stück von einem Monokristall des genannten Zirkoniumdioxids hergestellt sein, der mittels einer gerichteten Kristallisation der Schmelze unter ihrer Bewegung in einem HF-Induktionsfeld hergestellt ist. Die Bewegung erfolgt entlang einer senkrechten Wachstumsachse mit einer Geschwindigkeit von 2–4 mm/St. im Laufe von 8–15 Stunden und danach mit einer Geschwindigkeit von 8–15 mm/St. im Laufe von 10–15 Stunden. Danach erfolgt das Glühen des Monokristalls, um eine tetragonale Phasenhomogenität in seinem Umfang sicherzustellen.The tabs mentioned can also be produced in one piece from a monocrystal of said zirconium dioxide, which is produced by means of a directed crystallization of the melt during its movement in an HF induction field. The movement takes place along a vertical growth axis at a speed of 2-4 mm / h. within 8-15 hours and then at a speed of 8-15 mm / h. in the course of 10-15 hours. Thereafter, the annealing of the monocrystal is carried out to ensure a tetragonal phase homogeneity in its circumference.
Dabei kann die tetragonale Phasenhomogenität im Umfang des Monokristalls mittels Glühens des Monokristalls in Luft bei einer Temperatur von 1250–1400°C im Laufe von 10–100 Stunden sichergestellt sein.In this case, the tetragonal phase homogeneity in the periphery of the monocrystal can be ensured by annealing the monocrystal in air at a temperature of 1250-1400 ° C for 10-100 hours.
Darüber hinaus können die tetragonale Phasenhomogenität im Umfang des Monokristalls und die Kontrastfärbung des Monokristalls durch ein Glühen des Monokristalls bei einer Temperatur von 2000–2200°C in verdünnter Luft bei einem Druck ab 10–2–10–4 mm Hg im Laufe von 2–10 Stunden sichergestellt sein.In addition, the tetragonal phase homogeneity in the monocrystal range and the contrast coloration of the monocrystal can be achieved by annealing the monocrystal at a temperature of 2000-2200 ° C in dilute air at a pressure of 10 -2 -10 -4 mm Hg over 2- Be ensured 10 hours.
Dabei kann die genannte tetragonale Phasen-Homogenität des Laschenmaterials zusätzlich durch ein Vor-Reduktionsglühen der Klingen wenigstens im Bereich der Schneidekante und bis zum Einsatz der Klinge im leitfähigen Teil der Branchen sichergestellt sein.The said tetragonal phase homogeneity of the tab material can additionally be ensured by pre-reduction annealing of the blades at least in the area of the cutting edge and until the blade is inserted in the conductive part of the branches.
Dabei können die fertigen Laschen dem Glühen in Luft ausgesetzt sein. Dafür sind sie innerhalb von 2–5 Stunden bei einer Temperatur von 1200–1350°C mit einer Temperaturzunahmegeschwindigkeit von 6–10°C/Min. und mit einer Temperaturabnahmegeschwindigkeit von 6–8°C/Min. gehalten.The finished tabs may be exposed to annealing in air. For this they are within 2-5 hours at a temperature of 1200-1350 ° C with a temperature increase rate of 6-10 ° C / min. and with a temperature decrease rate of 6-8 ° C / min. held.
Dabei ist es zweckmäßig, dass der Abstand der Schneidekante zur Schnittebene 0,5–10 μm beträgt. Die Breite der Schneidekanten kann 0,2–0,5 μm betragen. Die Schneidekanten können über ihre gesamte Länge mit einer Fase schräg (1–20 Grad) zur Schnittebene versehen sein. Die der Schnittebene zugewandte Oberfläche der Laschen kann um 1–2 Grad von der Schnittebene abweichen.It is expedient that the distance of the cutting edge to the cutting plane is 0.5-10 microns. The width of the cutting edges can be 0.2-0.5 microns. The cutting edges can be provided over their entire length with a bevel at an angle (1-20 degrees) to the cutting plane. The surface of the tabs facing the cutting plane may deviate by 1-2 degrees from the cutting plane.
Dabei kann die Größe L des in der Zone des Vorlaufkontakts der Druckkante 1–5 mm und die Laschenstärke 0,1–2,0 mm betragen.In this case, the size L in the zone of the flow contact of the pressure edge can be 1-5 mm and the tab thickness 0.1-2.0 mm.
Dabei ist das Mittel zur Steuerung der Branchenbewegung in Form von für die Finger angepassten Ringen ausgebildet.In this case, the means for controlling the industry movement in the form of adapted for the fingers rings is formed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown schematically in the drawings. Show it:
Die
Die elektrochirurgische bipolare Schere ist für Gewebeinzisionen mit Vorkoagulation angepasst. Diese Schere enthält zwei isolierte leitfähige Branchen
Der dielektrische Teil
Die Laschen können unterschiedliche Gestaltung je nach Ausführung der distalen Teile der Branche aufweisen.The tabs may have different designs depending on the design of the distal parts of the industry.
Der leitfähige Teil
Dabei können die Schneidekanten
Da die Querabmessung L des Koagulationsbereichs von der Stärke des dielektrischen Teils abhängig ist, kann die Stärke der Klingen
Die Laschen
Die
Die Monokristalle sind mittels gerichteter Kristallisation der Zirkoniumdioxid-Schmelze mit einer stabilisierenden Komponente hergestellt. Als stabilisierende Komponente Ist Yttriumoxid mit Anteilen von 2,8–3,7 Mol.-% oder Oxide eines Seltenerdmetalles von Zer bis Lutetium mit einem Anteil von 0,1–5,0 Mol.-% verwendet. Die Schmelze kann auch durch Beimischungen ergänzt sein, welche einen Färbungskontrast der Klingen im Hintergrund des Operationsfeldes sicherstellen. Mögliche Farben sind z. B.: milchweiß, rosig, lila, gelb, rot, orange, hellblau, grünlichgelb, violett, elfenbeinfarbig, nassasphaltgrau oder schwarz.The monocrystals are made by directional crystallization of the zirconia melt with a stabilizing component. As the stabilizing component, yttria having contents of 2.8-3.7 mol% or oxides of a rare earth element of cerium to lutetium is used in a proportion of 0.1-5.0 mol%. The melt can also be supplemented by admixtures, which Ensure a staining contrast of the blades in the background of the surgical field. Possible colors are z. Milk white, rosy, purple, yellow, red, orange, light blue, greenish yellow, violet, ivory, wet asphalt gray or black.
Die Kristallisation erfolgt in einem Behälter, auf dessen Boden eine wärmedämmende Schicht der Ausgangsstoffe angeordnet ist. Die Ausgangsmaterialien sind im Umfang des Behälters als konzentrische Schichten gelegt. In der Mitte befindet sich das metallene Zirkonium, um das Anfangsschmelzen sicherzustellen. Das Abschmelzen der nachfolgenden Schichten wird durch das Schmelzen von Zirkonium ausgelöst. Dies erfolgt in einem HF-Induktionsfeld bei gleichzeitiger Abkühlung der Behälterwände und des Behälterbodens. Die resultierende Schmelze wird 3–4 Stunden lang gehalten. Danach wird eine gerichtete Kristallisation der Schmelze vorgenommen. Dafür wird die Schmelze in einem HF-Induktionsfeld abwärts entlang der senkrechten Wachstumsachse des Kristallblocks bewegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 2–4 mm/St. im Laufe von 8–15 Stunden und danach mit einer Geschwindigkeit von 8–15 mm/St. im Laufe von 10–15 Stunden.The crystallization takes place in a container, on the bottom of which a heat-insulating layer of the starting materials is arranged. The starting materials are placed in the periphery of the container as concentric layers. In the middle is the metal zirconium to ensure the initial melting. The melting of the subsequent layers is triggered by the melting of zirconium. This is done in an RF induction field with simultaneous cooling of the container walls and the container bottom. The resulting melt is held for 3-4 hours. Thereafter, a directed crystallization of the melt is carried out. For this purpose, the melt is moved downwards along the vertical growth axis of the crystal block in an HF induction field, at a rate of 2-4 mm / h. within 8-15 hours and then at a speed of 8-15 mm / h. in the course of 10-15 hours.
Danach wird ein Glühen des Monokristalls vorgenommen, um eine Phasenhomogenität in seinem Umfang und auf der Oberfläche sicherzustellen. Dabei kann das Glühen in Luft bei einer Temperatur von 1250–1400°C im Laufe von 10–100 Stunden oder bei einer Temperatur von 2000–2200°C in verdünnter Luft bei einem Druck ab 10–2–10–4 mm Hg im Laufe von 2–10 Stunden erfolgen (im zweiten Fall wechselt der Monokristall seine Farbe).Thereafter, the monocrystal is annealed to ensure phase homogeneity in its perimeter and on the surface. The annealing in air at a temperature of 1250-1400 ° C in the course of 10-100 hours or at a temperature of 2000-2200 ° C in diluted air at a pressure from 10 -2 -10 -4 mm Hg in the course 2-10 hours (in the second case, the monocrystal changes its color).
Das hergestellte Material weist bei einer Domänengröße von unter 0,2 μm ein Monoblock-Oberflächengefüge und eine tetragonale Phasen-Homogenität im Umfang auf. Seine Mikrohärte beträgt 15,08 GPa, die Biegefestigkeit 800–1200 MPa und die Bruchzähigkeit 10 MPa·M0,5. Das Material ist ein porenfreies, rissbeständiges und abnutzungsfestes Dielektrikum.The produced material has a monoblock surface texture and a tetragonal phase homogeneity at a domain size of less than 0.2 μm. Its microhardness is 15.08 GPa, flexural strength 800-1200 MPa and
Der Fertigungsvorgang der Laschen
- 1. Ausrichtung des Monokristalls gemäß den kristallographischen Achsen <100> des Gitters
- 2. Schneiden des Monokristalls in Platten in vorgegebenen Größen. Dabei ist die Anordnung des vermutlichen Gebiets der Schneidekante
14 der Lasche 10 im Stück des Monokristalls ausgerichtet entlang einer der kristallographischen Achsen <100> des Monokristallgitters sichergestellt. - 3. Die mechanische Bearbeitung umfasst eine Maßbearbeitung, Schleifen, Bohren und einen Anschliff. Die Bohrung dient zur Anordnung von einem Gelenk. Der Anschliff ermöglicht die Herstellung von Klingen mit oben beschriebener Gestaltung.
Dabei kann die
Klinge 11 entlang der Schneidekante 14 eine konstante oder variable Stärke haben.Die Schneidekante 14 kann geradlinig oder krummlinig sein und verschiedene Anschliffwinkel haben. Der Krümmungshalbmesser der Schneidekante14 kann 0,2–0,5 μm betragen. Die Untersuchungen der Oberflächenabschnitte der nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Klingen11 haben gezeigt, dass es im Hintergrund der Hauptausrichtung [001] Abschnitte mit einer Normalen [110] auf der Oberfläche derKlinge 11 gibt. Das zeugt von der vorliegenden Blockbildung auf der Oberfläche des Musters. Der Winkel der Fehlorientierung bei Nachbarblöcken beträgt 90°. - 4. Das Glühen der fertigen
Klinge 11 erfolgt, um dieRissbeständigkeit der Schneidekante 15 zu erhöhen. Das ist dadurch erreicht, dass die während der mechanischen Bearbeitung entstandene monokline Phase auf der Klingenoberfläche beseitigt und die tetragonale Phasenhomogenität mindestens im Bereich der Schneidekante14 wiederhergestellt wird.
- 1. Alignment of the monocrystal according to the crystallographic axes <100> of the lattice
- 2. Cutting the monocrystal in plates in predetermined sizes. Here is the arrangement of the probable area of the
cutting edge 14 thetab 10 in the piece of monocrystal aligned along one of the crystallographic axes <100> of the monocrystal lattice ensured. - 3. Mechanical processing includes custom machining, grinding, drilling and bevelling. The bore is used for the arrangement of a joint. The bevel allows the production of blades with the above-described design. This can be the
blade 11 along thecutting edge 14 have a constant or variable strength. Thecutting edge 14 can be straight or curvilinear and have different bevel angles. The radius of curvature of thecutting edge 14 may be 0.2-0.5 microns. The investigations of the surface sections of the blades produced by the method described above11 have shown that in the background the main alignment [001] sections with a normal [110] on the surface of theblade 11 gives. This testifies to the present blocking on the surface of the pattern. The angle of misorientation in neighboring blocks is 90 °. - 4. The glow of the
finished blade 11 takes place to the crack resistance of thecutting edge 15 to increase. This is achieved by eliminating the monoclinic phase created on the blade surface during mechanical processing and the tetragonal phase homogeneity at least in the area of thecutting edge 14 is restored.
Die Klingen
Die Oberflächengüte der Klingen
Somit ermöglicht die Wärmebehandlung der aus den Monokristallen des teilweise stabilisierten Zirkoniumdioxids hergestellten Klingen, bei dem genannten Temperaturverlauf eine Oberfläche zu bekommen, welche eine hohe Gefüge- und Phasenhomogenität der Oberflächen bei den Schneidekanten aufweist. Die genannte Glüharbeit ergibt eine Erhöhung der Rissbeständigkeit der Schneidekante
Infolge der fehlenden Mikroporosität sind die Antihafteigenschaften der Klingen
Die Funktionsweise der elektrochirurgischen bipolaren Schere nach der Erfindung ist wie folgt.The operation of the electrosurgical bipolar scissors according to the invention is as follows.
Der Strom ist an die leitfähigen Teile
Somit ist eine hohe Qualität der elektrochirurgischen bipolaren Schere durch die einzigartigen Eigenschaften der Klingen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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