DE69434776T2

DE69434776T2 - Ultraschallvorrichtung mit Greifer zur Koagulation oder zum Schneiden

Info

Publication number: DE69434776T2
Application number: DE69434776T
Authority: DE
Inventors: Thomas W. North Attleboro Davison; Stephen Seekonk DIMATTEO; Paul West Warwick Smith; Gary South Attleboro Whipple
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Current assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 1993-01-27
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: EP0681457A4; US5322055A; JPH08505801A; EP1125555B1; EP0681457A1; DE69432741D1; CA2153155C; WO1994016631A1; DE69433704T2; CA2153155A1; EP0681457B1; EP1125555A1; EP1433425B1; DE69434776D1; DE69432741T2; US5322055B1; DE69433704D1; EP1433425A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Ultraschallinstrument zum Schneiden, Koagulieren, Ergreifen und stumpfen Spalten von Gewebe und betrifft insbesondere ein chirurgisches Ultraschallinstrument, das eine Klemme zum Drücken oder Vorspannen des Gewebes gegen eine Ultraschall-Schwingungsklinge zum verbesserten Schneiden und Koagulieren hat. Das vorliegende Instrument ist, bei einer Ausführungsform, spezifisch für die endoskopische (laparoskopische) Chirurgie eingerichtet, obwohl es andere chirurgische Anwendungen hat.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Chirurgische Ultraschall-Schwingungsinstrumente zum Schneiden und Koagulieren von Gewebe sind zuvor in vielen Veröffentlichungen offenbart worden, siehe zum Beispiel das US-Patent Nr. 2, 714,890. Die Vorteile von diesen ultraschallbetriebenen Instrumenten schließen gesteigerte Schneidgeschwindigkeit, gleichzeitiges Blutstillen und Schneiden, Freiheit von elektrischen Gefahren und Rauch und weniger Aufbau von Ätzschorf und anderem Material an der Klinge ein. Nach unserer Kenntnis und mit einer Ausnahme erfordern chirurgische Ultraschallgeräte des Standes der Technik, dass der Bediener die Ultraschall-Schwingungsklinge mit ausreichendem Druck unmittelbar an das Gewebe drückt, um wirksam Ultraschallenergie an dieses Gewebe zu koppeln. Ein bekanntes chirurgisches Ultraschallgerät verwendet eine durch Ultraschall in Schwingung versetzte chirurgische Klinge zum Schneiden und Koagulieren. Das chirurgische Ultraschallinstrument ist für eine endoskopische Verwendung eingerichtet und setzt ein Handstück, welches das Element zum Erzeugen von Ultraschallenergie trägt, eine Klingenkupplung zum Anbringen einer chirurgischen Klinge und eine Klingenkupplungsverlängerung, d.h., einen massiven Schaft, der das Handstück und die Klingenkupplung miteinander verbindet, ein, um Ultraschallenergie von der Energiequelle durch die Klingenkupplungsverlängerung zu der Klingenkupplung und der Klinge zu übertragen. Die Klingenkupplungsverlängerung ist in einer Verlängerungsröhre angeordnet und wird in Längen von ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Frequenz der durch die Energiequelle erzeugten Ultraschallenergie bereitgestellt. Isolationshalterungen sind längs der Klingenkupplungsverlängerung an Positionen einer minimalen axialen Ultraschallaktivität oder Knoten angeordnet, um eine Dissipation oder Dämpfung aus der Ultraschallenergie, die von der Energiequelle zu der Klinge übertragen wird, zu vermeiden.
Während sich solche Instrumente als überaus zufrieden stellend erwiesen haben, gibt es Begrenzungen in Bezug auf ihre Verwendung sowie die Verwendung anderer chirurgischer Ultraschallinstrumente. Zum Beispiel haben chirurgische Ultraschallgeräte des Standes der Technik eine begrenzte Fähigkeit, einen Klinge-Gewebe-Druck auszuüben, wenn das Gewebe weich und lose gestützt ist. Beträchtlicher Druck ist notwendig, um Ultraschallenergie wirksam zu dem Gewebe zu koppeln. Diese Unfähigkeit, das Gewebe zu ergreifen, führt zu einer weiteren Unfähigkeit, Gewebeoberflächen zusammenzukleben, während Ultraschallenergie angewandt wird, was zu einer geringeren Blutstillung und Gewebeverbindung als gewünscht führt.
Die Verwendung eines Klemm-Mechanismus', um Gewebe an eine Ultraschallklinge zu drücken, kann diese Mängel überwinden. Ein Klemm-Mechanismus, der als verwendbar in einem chirurgischen Ultraschallgerät offenbart wird, ist in den US-Patenten Nr. 3,636,943 und 3,862,630 an Balamuth beschrieben worden. Allgemein koaguliert und schneidet das Gerät von Balamuth, wie es in jenen Patenten offenbart wird, jedoch nicht ausreichend schnell, und es mangelt ihm an Vielseitigkeit insofern, als es nicht verwendet werden kann, um ohne die Klemme zu schneiden/koagulieren, weil der Zugang zu der Klinge durch die Klemme blockiert wird, es erfordert, dass die Klinge ausgetauscht wird, um die Mischung von Schneiden gegenüber Koagulieren zu verändern, d.h., zu einer Zeit nur eine Klingenkante verfügbar ist, und es eine große Spitze hat, die seine Verwendbarkeit als Instrument zum Ergreifen und stumpfen Spalten begrenzt.
US 3,636,943 offenbart eine Vorrichtung, welche die Merkmale des Oberbegriffs des hieran angefügten Anspruchs 1 umfasst.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine chirurgische Ultraschallvorrichtung bereit, wie sie in Anspruch 1 definiert wird, mit bevorzugten Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein neuartiges und verbessertes durch Ultraschall betätigtes chirurgisches Instrument zum Schneiden/Koagulieren von Gewebe, insbesondere losem und ungestütztem Gewebe, bereit, wobei die durch Ultraschall betätigte Klinge in Verbindung mit einer Klemme eingesetzt wird, zum Ausüben einer Druck- oder Vorspannkraft auf das Gewebe in einer Richtung senkrecht zur Schwingungsrichtung, wodurch ein schnelleres Koagulieren und Schneiden des Gewebes, mit weniger Dämpfung der Klingenbewegung, erreicht wird. Ferner stellt die vorliegende Erfindung bei einer Ausführungsform derselben die vorstehenden Merkmale als einen Klemmenkoagulatorzusatz für ein standardmäßiges chirurgisches Ultraschallinstrument bereit, wobei das Instrument besonders für die endoskopische Chirurgie eingerichtet sein kann. Ein standardmäßiges chirurgisches Ultraschallinstrument umfasst wesentlich ein Handstück, das eine Energiequelle für die Erzeugung einer elektrischen Ansteuerungssinuswellenform von 55 500 Hz und vorzugsweise einen piezokeramischen Wandler zum Umwandeln eines solchen elektrischen Signals in eine mechanische Schwingung in Längsrichtung zum Koppeln an eine Klingenanordnung enthält. Der Klemmenkoagulatorzusatz richtet diese standardmäßige Ultraschalleinheit für eine Verwendung in Verbindung mit einer Klemmenanordnung ein, wodurch Gewebe, insbesondere loses Gewebe, zwischen eine Klemmbacke und die Klinge geklemmt werden kann, um das Gewebe zu schneiden und zu koagulieren.
Um das Vorstehende zu erzielen, werden bei einer Ausführungsform hiervon ein Handstück, das den Ultraschallgenerator aufnimmt, ein Nasenkegel oder Adapter zum Einrichten des Handstücks zum Aufnehmen des Klemmenkoagulatorzusatzes und eine längliche Klingenanordnung bereitgestellt, die aus einem Klingenextender und einer Klingenkupplung besteht, welche die Klinge trägt und an ein Ende des Klingenextenders gekoppelt ist. Der Nasenkegel ist schraubend an einem Ende des Handstücks befestigt, und die Klingenanordnung ist durch einen Klingenschlüssel, zum Beispiel von der Art, die in den US-Patenten Nr. 5,059,210 und 5,057,199 des gleichen Übertragungsempfängers wie für dieses beschrieben und illustriert wird. Der Klemmenkoagulatorzusatz schließt eine Klemmenanordnung, die aus einer Klemmbacke besteht, die schwenkbar an einem Ende einer Röhre angebracht ist, die an ihrem entgegengesetzten Ende durch einen Klemmenaktivierungsmechanismus, d.h., einen scherenartigen Griff getragen wird, und eine Klemmenanordnungshalterung zum lösbaren Verbinden der Klemmenanordnung mit dem Handstück ein, um eine relative Längs- und Drehbewegung der Klemmenanordnung im Verhältnis zu dem Handstück auszuschließen, wenn das Instrument in Benutzung ist, und um eine ausgewählte Drehung des Handstücks und der Klinge im Verhältnis zu der Klemmenanordnung zu ermöglichen, um eine Klingenkante oder eine ausgewählte Klingenkante einer Mehrkantenklinge in einer Betriebsposition auszurichten.
Wie entwickelt wird, kann die Betriebsposition der Klingenkante unmittelbar in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke, wenn Gewebeklemmen und -schneiden gewünscht werden, oder in einer anderen Winkelposition oder Drehausrichtung im Verhältnis zu der Klemmbacke, z.B. 180° von der Klemmbacke weg zeigend, sein. Die Klemmenanordnungshalterung schließt einen Sperrhebel und ein Kissen ein, wobei der Sperrhebel schwenkbar zwischen Positionen bewegt werden kann, die den Klemmenkoagulatorzusatz und das Handstück im Verhältnis zueinander sperren und entsperren. Der scherenartige Griff des Klemmenaktivierungsmechanismus' schließt diskrete Daumen- und Fingergriffe ein, wobei einer der Griffe, z.B. der Daumengriff an einen Klemmbacken-Betätigungsstab gekoppelt ist, der sich durch die Röhre erstreckt, um die Klemmbacke zwischen Positionen einer offenen Klemme und einer geschlossenen Klemme im Verhältnis zu der Klinge zu schwenken. Daher kann die Klemmbacke, durch Zusammendrücken der scherenartigen Griffe, zu der Position einer geschlossenen Klemme und in einen Eingriff mit der Klinge geschwenkt werden. Durch entgegengesetztes Verschieben der Griffe, d.h., Verschieben des Daumengriffs weg von dem Fingergriff, wird die Klemmbacke sicher schwenkend weg von der Klinge in ihre Position einer offenen Klemme verschoben.
Zusätzlich ist die Klemmenanordnung im Verhältnis zu der Klemmenanordnungshalterung und dem Handstück drehbar, um eine Klingenkante drehend in Betriebsposition, d.h., in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke oder auf andere Weise, auszurichten. Es werden Feststellvorrichtungen bereitgestellt, um dem Benutzer die richtige drehend ausgerichtete Position der Klinge im Verhältnis zu der Klemmbacke anzuzeigen und um die Klinge in dieser Position zu sperren.
Um den Klemmenkoagulatorzusatz an dem Handstück anzubringen, wird der Nasenkegel oder Adapter an das Ende des Handstücks geschraubt. Ein Ende der Klingenanordnung, speziell ein Ende des Klingenextenders, wird danach durch den Nasenkegel eingesetzt und an das Ende des Handstücks geschraubt, wodurch Ultraschallenergie von dem Energieelement in dem Handstück längs des Klingenextenders zu der Klinge an seinem entgegengesetzten Ende übertragen werden kann. Mit dem Sperrhebel der Klemmenanordnungshalterung in einer entsperrten Position nimmt der Klemmenkoagulatorzusatz die Klingenanordnung durch sein proximales Ende auf, d.h., die Klingenanordnung wird innerhalb der Klemmenanordnungshalterung und der Klemmenanordnung einschließlich ihrer Röhre aufgenommen und erstreckt sich durch dieselben. Ein Stift wird durch einen distalen Endabschnitt der Röhre aufgenommen, um einen flachen und einen gerundeten Abschnitt der Klingenkupplung in Eingriff zu nehmen, um eine relative Längs- und Drehausrichtung der Klinge und der Klemmbacke zu ermöglichen. Da die Klingen durch Gewindeverbindungen an dem Handstück befestigt sind und die Klingenauslegungen unterschiedliche Längen haben, ist die Dreh- und Längsausrichtung der Klemmenbaugruppe im Verhältnis zu dem Handstück notwendig, um jegliche Dreh- und Längsabweichungen zu überwinden. Wenn sie ausgerichtet sind, d.h., mit einer der Klingenkanten seitlich in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke am Ende der Klemmenanordnungsröhre, wird der Sperrhebel geschlossen, um das Handstück und den Klemmenkoagulatorzusatz aneinanderzuklemmen, um eine relative Längs- und Drehbewegung dieser Teile auszuschließen.
Die Klemmenanordnung und die Klemmenanordnungshalterung sind gegen eine relative Bewegung in Axialrichtung aneinander befestigt, sind aber im Verhältnis zueinander drehbar zwischen ausgewählten Drehpositionen. Folglich kann durch Drehen der Anordnungen im Verhältnis zueinander eine Klingenkante oder eine ausgewählte Klingenkante einer Mehrkantenklinge in eine ausgewählte festgestellte Betriebsposition im Verhältnis zu der Klemmbacke, d.h., in Gegenüberstellung oder in Drehversetzung im Verhältnis zu der Klemmbacke, z.B. mit 180° Zwischenraum in Umfangsrichtung von der Klemmbacke, gedreht werden.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Klinge eine oder mehrere Kanten haben. Bei einer Ausführungsform wird eine Klinge bereitgestellt, die eine schmale Kante und eine mit Zwischenraum in Umfangsrichtung von der schmalen Kante angeordnete breite Kante hat. Die Klinge und die Klemme sind relativ drehbar um eine Längsachse, um die eine oder die andere der Klingenkanten in Betriebsposition, d.h. in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke oder mit Zwischenraum in Umfangsrichtung von derselben, anzuordnen. Die unterschiedlichen Kanten üben, mit der Klemmbacke oder ohne dieselbe, unterschiedliche Funktionen aus, gewährleisten z.B. mehr oder weniger Schneide- und Koagulationswirkung, in Abhängigkeit von dem zu schneidenden und zu koagulierenden Gewebe. Wenn Gewebe geklemmt wird, wird eine ausgewählte Klingenkante in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke gedreht, und die Klemmbacke wird geschwenkt, um das Gewebe gegen die Klingenkante in einem vollständig geklemmten Zustand in Eingriff zu nehmen. Alternativ dazu kann eine ausgewählte Klinge zum Zwecke des Schneidens und Koagulierens von Gewebe ohne Klemmen zu einer Betriebsposition gedreht werden, die im Verhältnis zu einer Klemmbacke drehversetzt ist. Diese Selektivität ermöglicht es dem Chirurgen, durch unterschiedliche Klingenkantenauswahl unterschiedliche Gewebewirkungen zu erzeugen, ohne die Klinge oder das gesamte Instrument auszutauschen, z.B. koaguliert eine breite Fläche mehr, als sie schneidet, während eine schmale Fläche schneller schneidet, aber noch koaguliert. Die breit gerundete Fläche der Klinge konzentriert den Druck, wenn das Gewebe geklemmt wird, und folglich wird in der Mitte des Berührungsbereichs eine beträchtliche Energie zugeführt, während den Kanten dieses Bereichs noch Energie zugeführt wird. Das Runden beseitigt ebenfalls scharfe Kanten an der Grenze des Koagulationsbereichs. Folglich wird versehentliches Scheren während der Koagulation vermieden.
Für das Schneiden dünnen Gewebes ist die Parallelität der Klemmbacke und der Klingenkante wesentlich. Um dies mit einer Mehrkantenklinge zu erzielen, die breite und schmale Kanten hat, ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass der Abstand vom Rotationsmittelpunkt der Klinge zu der schmalen Kante größer ist als der Abstand zu der breiten Kante. Außerdem wird längs der Länge der Klemmbackenoberfläche eine Nut geformt, die mit der schmalen Kante der Klinge zusammenpasst, so dass dünne Gewebestrukturen, wie beispielsweise Adhäsionen, zuverlässig vollständig durchgeschnitten werden können, weil die Nut die Scherwirkung unterstützt. Diese Geometrie ermöglicht, dass die Kissenoberfläche der Backe parallel zu einer beliebigen benutzten Klingenoberfläche liegt, ungeachtet der Tatsache, dass die Klemmbacke schwenkbar ist. Folglich wird die Klemmbackendrehung durch den Boden der Nut der Klemmbackenoberfläche angehalten, wenn die schmale Klingenkante ausgewählt wird, und wird durch die Spitzen der Rippen an der Klemmbackenoberfläche angehalten, wenn die breite Klingenkante ausgewählt wird. Weil diese Anschläge in unterschiedlichen Ebenen liegen, können die zwei Klingenkanten ohne die unterschiedlichen radialen Abstände zwischen dem Rotationsmittelpunkt der Klinge und den jeweiligen Kanten der Klinge in der geschlossenen Position der Klemmbacke nicht beide parallel zu dem Kissen sein.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf viele unterschiedliche Weisen verwendet werden. Zum Beispiel wird die Klemmbacke zum Klemmen, Schneiden und Koagulieren geöffnet, und die gewünschte Klingenkante wird in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke gedreht. Danach wird das Instrument vorgeschoben, so dass Gewebe zwischen der Klemme und der Klinge in die Backe eintritt, und die Griffe werden aktiviert, um die Klemmbacke zu schließen, d.h., die Klemmbacke zu der Klingenkante hin zu schwenken. Wenn Ultraschallenergie angelegt wird, werden die Klingenschwingungen zu dem Gewebe gekoppelt und bewirken Koagulation und Abschneiden des Gewebes. Es ist bedeutsam, dass die Gewebevorspann- oder -klemmkraft in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Schwingung wirkt. Die Vorrichtung kann ebenfalls zum Gewebeergreifen ohne die Anwendung von Ultraschallenergie verwendet werden. Ferner kann die Vorrichtung zum Koagulieren/Schneiden ohne Klemmen verwendet werden. Das heißt, mit der offenen Klemmbacke kann die gewünschte Klingenkante zu einer Position gedreht werden, die nicht durch die Klemmbacke behindert wird, z.B. von der Klemmbacke weg zeigend. Wenn das Instrument vorgeschoben wird, so dass die Seite oder das Ende der Klinge das Gewebe berührt, kann Ultraschallenergie angelegt werden, was das Gewebe und die Klinge durch Ultraschall koppelt und Koagulation und Schneiden bewirkt. Ferner kann noch eine stumpfe Spaltung erzielt werden. Mit der geschlossenen Klemmbacke können die Klemmbacke und die Klingenspitze zwischen zwei Gewebemassen oder -ebenen eingefügt werden. Durch Öffnen der Klemmbacke trennen die Kräfte die Gewebemassen durch Zerreißen der Bindung zwischen den Massen.
Allgemein klemmt das vorliegende chirurgische Ultraschallinstrument Gewebe gegen eine Klinge ein oder spannt es vor, um die Kopplung der Ultraschallenergie zu dem Gewebe zu verbessern, was die Schneide- und Koagulationswirkung steigert. Es ermöglicht das Schneiden und Koagulieren von Gewebe, das lose oder weniger gestützt ist, d.h., Gewebe, das sich bewegt, wenn darauf nur geringfügiger Druck ausgeübt wird. Durch Bereitstellen einer Klemmoberfläche, Drücken oder Vorspannen des Gewebes in einer Richtung senkrecht zu der Schwingungsrichtung, im Gegensatz zu parallel zu der Schwingungsrichtung, sind Koagulation und Schneiden schneller, bei weniger angelegter Leistung. Die Scherwirkung wird ebenfalls verbessert, und die Dämpfung der Klingenbewegung oder -schwingung ist geringer, wenn der Klemmdruck oder die -vorspannung senkrecht zu der Schwingungsrichtung der Klinge wirkt. Ferner ermöglicht eine scherenartige Backe oder schwenkbare Klemmbacke, dass das Instrument zusätzlich zum Schneiden/Koagulieren mit oder ohne Klemmen zum Ergreifen von Gewebe und zum stumpfen Spalten verwendet wird. Diese Vielseitigkeit ermöglicht schnellere chirurgische Verfahren, weil sie die Notwendigkeit vermeidet, herkömmliche Instrumente auszutauschen. Insbesondere ist zu bemerken, dass die Klemmwirkung zum Schneiden und Koagulieren verwendet werden kann oder eine Schneidewirkung ohne Dämpfung verwendet werden kann, ohne die Klinge oder die Position der Klinge zu verändern. Folglich ist wenigstens eine gesamte aktive Kante der Klinge freigelegt und kann ohne Klemmen unmittelbar an Gewebe verwendet werden. Die Fähigkeit, durch einfaches Drehen eines Knopfes an dem Instrument die Klinge zu drehen, um zusätzliche Klingenkanten in eine Betriebsposition zu bringen, d.h. in Gegenüberstellung zu der Klemme oder auf andere Weise, ermöglicht es dem Chirurgen, unterschiedliche Gewebewirkungen zu erzeugen, ohne die Klinge oder das gesamte Instrument auszutauschen. Ferner kann die Klemmenanordnung leicht zum Reinigen und Austauschen von dem Handstück abgenommen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird eine chirurgische Ultraschallvorrichtung bereitgestellt, umfassend ein Gehäuse, ein von dem Gehäuse getragenes Energieelement zur Erzeugung von Ultraschallenergie, eine chirurgische Klinge, die eine längliche Kante hat, getragen von dem Gehäuse und gekoppelt an das Energieelement, um Ultraschallenergie von demselben und eine Schwingung in einer Längsrichtung parallel zu der Klingenkante zu empfangen, eine Klemme in Gegenüberstellung zu der Klinge und längs deren einer Seite zum Vorspannen von Gewebe zwischen der Klemme und der Klinge für eine Bewegung zu der Klinge hin und im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Schwingung der Klinge und Mittel zum wahlweisen Verstellen der Klemme zu und von der Klinge.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird eine chirurgische Ultraschallvorrichtung bereitgestellt, umfassend ein Handstück, ein von dem Handstück getragenes Energieelement zur Erzeugung von Ultraschallenergie, eine chirurgische Klinge, die eine längliche Kante hat, getragen von dem Handstück und gekoppelt an das Energieelement, um Ultraschallenergie von demselben zu empfangen und in einer Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Klingenkante zu schwingen, und einen Zusatz, der eine Klemmenanordnung, Mittel zum lösbaren Verbinden der Klemmenbaugruppe und des Handstücks miteinander einschließt, wobei die Klemmenanordnung, wenn der Zusatz und das Handstück miteinander verbunden sind, eine in Gegenüberstellung zu der Klinge und längs deren einer Seite angeordnete Klemme zum Vorspannen von Gewebe zwischen der Klemme und der Klinge für eine Bewegung zu der Klinge hin und senkrecht zur Längsrichtung der Schwingung der Klinge zusammen mit Mitteln, die von dem Zusatz getragen werden, zum wahlweisen Verstellen der Klemme zu und von der Klinge einschließt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die chirurgische Ultraschallvorrichtung mit dem Zusatz und dem Handstück bereitgestellt, das ein Energieelement zur Erzeugung von Ultraschallenergie und eine Klinge trägt, die eine längliche Kante hat und an das Energieelement gekoppelt ist, um Ultraschallenergie von demselben und eine Schwingung in einer Längsrichtung parallel zu der Klingenkante zu empfangen. Die Vorrichtung umfasst eine Klemmenanordnung, die eine Klemmbacke, getragen für eine Bewegung zwischen Positionen einer offenen Klemmbacke und einer geschlossenen Klemmbacke, und einen Klemm backenaktivierungsmechanismus zum Bewegen der Klemmbacke von der offenen Position zu der geschlossenen Position umfasst. Durch den Zusatz werden Mittel getragen, um den Zusatz und das Handstück lösbar miteinander zu verbinden, wobei der Zusatz, wenn er mit dem Handstück verbunden ist, konfiguriert ist, um die Klemmbacke in Gegenüberstellung zu der Klinge und längs einer Seite derselben anzuordnen, um Gewebe zwischen der Klemmbacke und der Klinge vorzuspannen für eine Bewegung in einer Richtung zu der Klinge hin und senkrecht zur Schwingungsrichtung der Klinge, wenn die Klemmbacke zu der geschlossenen Klemmbackenposition hin bewegt wird.
Dementsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges und verbessertes chirurgisches Gerät bereitzustellen, das wirksames Schneiden und Koagulieren von weichem, insbesondere losem oder nicht gestütztem, Gewebe gewährleistet, und wobei dieses Instrument die Vielseitigkeit hat, mehrere Funktionen in einem einzigen Gerät zu bieten, wie beispielsweise Gewebeklemmen, Ergreifen, stumpfes Gewebespalten, Schneiden von Gewebe mit gleichzeitiger Koagulation und Koagulation allein, ohne Schneiden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a bis 1c sind schematische Illustrationen des Zusammenbaus eines Klemmenkoagulatorzusatzes und eines chirurgischen Ultraschallinstruments,
2 ist eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht, die den vorliegenden Klemmenkoagulatorzusatz, befestigt an dem Handstück des Ultraschallinstruments, illustriert,
3 ist eine vergrößerte fragmentarische Querschnittsansicht des distalen Endes des Klemmenkoagulatorzusatzes, die das Zusammenwirken der chirurgischen Ultraschallklinge und einer Klemmbacke illustriert, wobei die Klemmbacke in einer offenen Klemmenposition illustriert wird,
4 eine Querschnittsansicht desselben, allgemein an der Linie 4–4 in 3 abgenommen, ist,
5 ist eine vergrößerte fragmentarische Längsschnittansicht des Zusatzes, wobei die Klemmbacke in einer geschlossenen Position illustriert wird,
6 und 7 sind schematische vergrößerte Draufsichten des Zusammenwirkens zwischen der Klemmbacke und einer Mehrkantenklinge, wobei die Klinge jeweils in 180° entfernten Ausrichtungen im Verhältnis zu der Klemmbacke illustriert wird,
8a bis 8j sind schematische Querschnittsansichten durch verschiedene Formen von Klingen und Klemmbacken nach der vorliegenden Erfindung,
8k bis 8o sind Seitenrissansichten zusätzlicher Formen von Klingen in Verbindung mit der Klemmbacke,
8p bis 8s sind perspektivische Ansichten weiterer Formen von Klingen, und
9 und 10 sind Stirnrissansichten der in 8k bzw. 8l illustrierten Klingen.
BESTE WEISE ZUM UMSETZEN DER ERFINDUNG
Es wird nun detailliert Bezug genommen auf eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Beispiel davon in den beigefügten Zeichnungen illustriert wird.
Unter Bezugnahme auf 1a bis 1c wird eine chirurgische Ultraschallvorrichtung illustriert, die nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und ein chirurgisches Ultraschallinstrument, allgemein mit 10 bezeichnet, und einen Klemmenkoagulatorzusatz, allgemein mit 12 bezeichnet, umfasst. Das Ultraschallinstrument 10 umfasst ein Gehäuse oder Handstück 14, das einen Ultraschallenergie-Erzeuger, und einen Wandler, vorzugsweise einen piezokeramischen Wandler zum Umwandeln eines elektrischen Signals, zum Beispiel einer Sinuswellenform von 55 000 Hz in eine mechanische Schwingung in Längsrichtung, aufnimmt. Unter Bezugnahme auf 1a und 2 schließt das Instrument 10 ferner eine Klingenkupplungsverlängerung 16 ein, die eine Klingenkupplung 18 hat, die an das distale Ende der Verlängerung 16 geschraubt ist, wobei die Klingenkupplung 18 eine Klinge 20 trägt. Das proximale Ende der Verlängerung 16 ist, wie in 2 illustriert, an einen Bolzen geschraubt, der von einem Ende des Handstücks 14 vorspringt und mit dem Wandler verbunden ist, wodurch Ultraschallschwingungen in einer Längsrichtung längs des Extenders 16 und der Klingenkupplung 18 zur Klinge 20 übertragen werden.
Der Klemmenkoagulatorzusatz 12 schließt eine Klemmenanordnung ein, die aus einer länglichen Röhre 22 besteht, die schwenkbar eine Klemmbacke 24 an ihrem distalen Ende und einen Klemmbackenaktivierungsmechanismus 26 an ihrem proximalen Ende trägt. Der Zusatz 12 umfasst ebenfalls eine Klemmenbaugruppenhalterung 28, die mit der Klemmenanordnung verbunden ist, sowie einen Adapter oder Nasenkegel 30. Der Nasenkegel 30 wird in 1 und 2 als, vorzugsweise durch Schrauben, am Ende des Handstücks 14 befestigt, illustriert, wobei der Nasenkegel oder Adapter 30 jedoch einen Teil des Klemmenkoagulatorzusatzes zum Einrichten des chirurgischen Instruments 10 für eine Verwendung mit der Klemme des Zusatzes 12 umfasst.
Im Allgemeinen ist erkennbar, dass die Klingenkupplung 18 ohne den Nasenkegel 30 und den Extender 16 unmittelbar mit dem Handstück 14 verbunden werden kann und das Ultraschallinstrument 10 auf eine herkömmliche Weise zum Schneiden und Koagulieren verwendet werden kann. Der Klemmenkoagulatorzusatz 12 kann, in Abhängigkeit von der gewünschten Länge der chirurgischen Vorrichtung, mit oder ohne Extender 16 an dem Handstück 14 angeordnet werden und kann für unterschiedliche chirurgische Zwecke in unterschiedlichen Längen bereitgestellt werden. Für eine endoskopische, insbesondere eine laparoskopische, Verwendung wird der Extender 16 an dem Handstück 14 angebracht, und der Zusatz 12 schließt die längliche Röhre 22 ein, die den Extender 16 aufnimmt. Folglich ist der Klemmenkoagulatorzusatz bei der illustrierten Form besonders für eine laparoskopische Verwendung eingerichtet, obwohl zu erkennen ist, dass der Klemmenzusatz am Handstück oder Gehäuse 14 für andere chirurgische Verwendungen bereitgestellt werden kann.
Wie insbesondere in 2 illustriert, umfasst der Nasenkegel 30 des Zusatzes 12 ein mit Innengewinde versehenes becherförmiges Gehäuse 32 für einen Gewindeeingriff mit Außengewindegängen 34, die am distalen Ende des Handstücks 14 geformt sind. Der Nasenkegel 30 umfasst ebenfalls eine sich in Axialrichtung erstreckende Hülse 36, die eine Mittelbohrung 38 hat. Es ist erkennbar, dass sich der Extender 16 für eine Schraubverbindung mit dem Handstück 14 durch die Bohrung 38 erstreckt. Die Klemmenbaugruppenhalterung 28 umfasst ein allgemein zylindrisches Anschlussstück 40, das eine Axialbohrung zum Aufnehmen der Hülse 36 des Nasenkegels 30 hat. Ein Hebel 42 ist bei 44 schwenkbar an dem Anschlussstück 40 angebracht, wobei der Hebel 42 ein Kissen 46 für einen Eingriff längs der Außenfläche der Hülse 36 trägt, um den Zusatz 12 und das Handstück 14 gegen Längs- und Drehbewegung aneinander zu befestigen. Der Hebel 42 arbeitet als Umschlag-Kniehebel und ist folglich, wie durch die durchgezogenen und gestrichelten Linien in 2 illustriert, im Verhältnis zu dem Handstück 14 schwenkbar zwischen Zusatz-Montage- und – Demontagepositionen.
Wie ferner in 2 illustriert, hat die Röhre 22 ein Paar von Axialbohrungen 48 und 50. Die Bohrung 48 trägt einen Betätigungsstab 52 zum Betätigen der Klemmbacke 24, wie in der folgenden Beschreibung beschrieben wird. Wenn der Zusatz 12 an dem Handstück 14 angebracht ist, nimmt die Bohrung 50 den Extender 16 auf. Wie illustriert, trägt der Extender 16 mehrere mit Längsabstand angeordnete, vorzugsweise aus Silikon geformte, Ringe, die an den Knotenpunkten des Extenders 16 angeordnet sind, um eine Dissipation der Ultraschall-Längsschwingung des Extenders 16 durch eine Berührung mit der Röhre 22 zu minimieren oder zu beseitigen. Die Röhre 22 ist auf geeignete Weise an dem Klemmenaktivierungsmechanismus 26 befestigt.
Der Klemmenaktivierungsmechanismus 26 umfasst ein Gehäuse 58, das einen ringförmigen Flansch 60 hat, der hinter einem entsprechenden ringförmigen Flansch 62 befestigt ist, der an dem Anschlussstück 40 geformt ist. Die zusammenwirkenden Flansche 60 und 62 ermöglichen, dass sich die Klemmenanordnung und die Klemmenanordnungshalterung 28 im Verhältnis zueinander drehen, während sie eine feststehende Axialposition im Verhältnis zueinander beibehalten. Der Rotationsmittelpunkt liegt übereinstimmend mit der Mittelachse des Extenders 16, wenn der Zusatz 12 an dem Instrument 10 angebracht ist. Das Gehäuse 58 umfasst eine Kugel-Feststellvorrichtung 64, die durch eine Feder 66 in eine von mehreren mit Umfangsabstand angeordneten Aussparungen vorgespannt wird, die an der Stirnfläche des Anschlussstücks 40 geformt sind. Demzufolge können das Anschlussstück 40 und die Klemmenanordnung im Verhältnis zueinander in ausgewählte Feststellpositionen gedreht werden. Ein Fingersteuerungsring oder -knopf 61 wird durch das Anschlussstück 40 getragen und ist vorzugsweise integral mit demselben geformt, um die relative Drehung zwischen der Klemmenanordnung und der Klemmenanordnungshalterung zu erleichtern.
Der Mechanismus 26 schließt scherenartige Greifhalter oder Griffe ein, um die Klemmbacke zwischen offenen und geschlossenen Positionen zu schwenken. Im Einzelnen umfasst der Mechanismus 26 einen feststehenden Fingerhalter oder -griff 70 und einen Daumenhalter oder -griff 72, der durch einen Stift 74 schwenkbar mit dem Gehäuse 58 verbunden ist. Der Daumengriff 72 ist ebenfalls an einem Glied 76 befestigt, das einen vorspringenden Knopf 78 hat, der in einer entsprechenden Aussparung längs der Unterseite eines allgemein ringförmigen Rings 80 aufgenommen wird. Der Ring 80 ist im Gehäuse 58 für eine Schwenkbewegung um eine allgemein quer liegende Achse angebracht, welche die Längsachse des Zusatzes und des Handstücks 14 in Kombination schneidet. Geeignete Stifte 82 werden längs seiner seitlichen Seiten bereitgestellt, um den Ring 80 schwenkbar am Gehäuse 58 anzubringen. Der obere Abschnitt des Rings 80 schließt eine Öffnung 84 zum Aufnehmen eines nach oben gebogenen Endes 86 des Betätigungsstabs 52 ein.
Aus dem Vorstehenden und einer Durchsicht von 2 und 5 der Zeichnungen ist zu erkennen, dass, wie in 2 illustriert, ein Schwenken des Daumengriffs 72 um 74 zum Fingergriff 70 hin bewirkt, dass das Glied 76 den Ring 80 mit einer beträchtlichen mechanischen Überhöhung im Uhrzeigersinn dreht. Wie aus der folgenden Beschreibung zu erkennen sein wird, verschiebt die Drehung des Rings 80 im Uhrzeigersinn den Betätigungsstab 52 längs der Röhre 22 nach vorn, um die Klemmbacke 24 in ihre geschlossene Position zu schwenken. Eine Bewegung des Daumengriffs 72 in der entgegengesetzten Richtung dreht, wie in 2 illustriert, den Ring 80 gegen den Uhrzeigersinn um die Gelenkstifte 82, um den Betätigungsstab 52 in der entgegengesetzten Richtung, d.h., nach hinten, zu verschieben und daher die Klemmbacke 24 in ihre offene Klemmenposition zu schwenken. Diese Klemmbackenbewegung ist im Vergleich von 3 und 5 angezeigt.
Die Klemmbacke 24 ist in 3 in einer offenen Klemmenposition illustriert und ist angrenzend an die Basis der Klemmbacke schwenkbar an dem Betätigungsstab 52 befestigt. Die Klemmbacke wird durch einen Stift 90 schwenkbar in einer Aussparung am Ende der Röhre 22 getragen. Es wird zu sehen sein, dass die Backe 24 durch Vorschieben des Betätigungsstabs 52 zur Klemmbacke 24 hin im Uhrzeigersinn um den Stift 90 in die geschlossene Klemmenposition von 5 geschwenkt wird, wobei das Klemmenkissen 110, das im Folgenden beschrieben wird, an der Klinge 18 anliegt. Eine Rückzugsbewegung des Betätigungsstabs 52 schwenkt die Klemmbacke 24 allgemein gegen den Uhrzeigersinn in die in 3 illustrierte offene Klemmenposition.
Angrenzend an das Ende der Röhre 22 wird, wie in 3 illustriert, ein Kissen 94 längs eines Abschnitts 51 mit verringertem Durchmesser der Bohrung 50 bereitgestellt. Das Kissen 94 umfasst vorzugsweise einen radial nach innen gerichteten Vorsprung an einem Ring 96, der innerhalb der Bohrung 51 mit verringertem Durchmesser befestigt ist, und dieser Ring 96, der das Kissen 94 umfasst, ist mit Abstand von der Klingenkupplung 18 angeordnet. In dem Fall, dass ein beträchtlicher Klemmdruck eine seitlich gerichtete Kraft induziert, die dazu neigt, die Klingenkupplung 18 in einer seitlichen Richtung zu verschieben, stellt das Kissen 94 eine Gegenkraft zu diesem seitlichen Spiel bereit. Vorzugsweise ist das Kissen 94 aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten geformt, um im Fall eines Seitenspiels auf Grund des Klemmens eine Ultraschallkopplung der Klingenkupplung zu der Röhre 22 zu hemmen. Sonst berührt das Kissen 94 beim Normalbetrieb des Instruments die Klingenkupplung 18 nicht.
Weil die Klingenkupplung an den Extender 16 oder an das Handstück 14 geschraubt ist und Extender unterschiedlicher Längen bereitgestellt werden, wird eine Ausrichtungsführung bereitgestellt, um eine Dreh- und Längsausrichtung des Zusatzes und des Instruments zu erreichen, wenn der Zusatz an dem Instrument angebracht wird, um Variationen in den Gewindeabmessungen zu berücksichtigen und um die Klinge im Verhältnis zu der Klemmbacke 24 auszurichten. Bei einer Form der Ausrichtungsführung wird ein Stift 98 bereitgestellt, der in einer sich seitlich erstreckenden Öffnung 100 in der Röhre 22 aufgenommen werden kann. Wenn die Klingenkupplung 18 geformt wird, umfasst sie einen Abschnitt 102 mit vergrößertem Durchmesser, der gerundete Kanten 104 und Abflachungen 106, die sich von den Kanten 104 erstrecken, aufweist, die längs entgegen gesetzter Seiten desselben geformt sind. Durch Einsetzen des Stifts 98 durch die Röhre 22 und Einsetzen des Zusatzes über dem Extender 16 und der Klingenkupplung 18 können das Instrument 10 und der Zusatz 12 derart manipuliert werden, dass eine Drehbewegung durch den Eingriff des Stifts längs einer der Abflachungen 106 verhindert wird und eine Längsschließbewegung der zwei Teile durch den Eingriff des Stifts längs einer gerundeten Kante 104 angehalten wird.
Unter Bezugnahme auf 3, 6 und 7 befestigt die Klemmbacke 24 ein Kissen 110 zum Zusammendrücken des Gewebes zwischen der Klinge 20 und der Klemmbacke 24 gegen die Seite der Klinge 20, um die Scherwirkung der Schwingung zu verwenden, um die Gewebeschneide-/-koagulationswirkungen zu steigern. Das Kissen 110 ist vorzugsweise aus einem Polymermaterial geformt und nimmt die Klingenkante in Eingriff, wenn es zu seiner vollständig geschlossenen Position geschwenkt wird. Vorzugsweise ist das Kissen aus einem Material geformt, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, aber eine ausreichende Steifigkeit hat, um eine Gewebegreiffähigkeit zu gewährleisten, wie beispielsweise Teflon. Das Kissen 110 kann durch einen Klebstoff oder ein mechanisches Befestigungselement an der Klemmbacke 24 befestigt sein.
Rippen 112 sind in der Klemmoberfläche des Kissens 110 geformt und erstrecken sich senkrecht zur Klingenachse, um zu ermöglichen, dass Gewebe ergriffen, manipuliert, koaguliert und geschnitten wird, ohne zwischen der Backe und der Klinge herauszurutschen. Während die Backe 24 innerhalb der Aussparung am Ende der Röhre 22 geschwenkt wird, sind die Seiten der Röhre 22 verjüngt, um, in Einklang mit der Notwendigkeit, eine mechanische Stütze für die Klemmbacke bereitzustellen, eine Behinderung der Sicht auf die Klinge und die Backe durch die Röhre zu minimieren. Außerdem wird zu sehen sein, dass das vordere Ende der Röhre 22 einen Gewebeanschlag bereitstellt, um zu verhindern, dass das Gewebe über den ultraschallaktiven Bereich der Klinge hinaus in die Klemmenkoagulatorbacke eintritt. Aus im Folgenden erörterten Gründen hat das Kissen 110 ebenfalls eine sich in Längsrichtung erstreckende Nut 118 (6 und 7), vorzugsweise eine V-förmige Nut, längs seiner Länge und ausgespart zwischen den Rippen 112.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 und nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nun eine Klinge bereitgestellt, die mehrere Klingenkanten hat, was, gekoppelt mit der Fähigkeit, die Klinge und die Klemmbacke im Verhältnis zueinander zu drehen, dem Chirurgen, ohne die Klinge auszutauschen, die Verfügbarkeit mehr als einer Klingencharakteristik und die Verwendung mehrerer Klingenkanten mit oder ohne Klemme ermöglicht. Zum Beispiel kann eine bevorzugte Klingenauslegung eine im Querschnitt allgemein dreieckig geformte Klinge 18a umfassen, mit zwei diskreten Kanten, d.h., einer schmalen Kante 116 zum Konzentrieren der Ultraschallenergie, was schnelles Schneiden/Koagulieren von nicht gestütztem Gewebe mit Klemmen ermöglicht, oder einer breiten Kante oder Fläche 118, um einen breiteren Bereich zusammenklebender Koagulation zu erzeugen. Wie illustriert, ist die bevorzugte Form der breiten Fläche eine konvexe Kurve in einer Ebene senkrecht zur Schwingungsrichtung. Dies konzentriert die Ultraschallenergie in der Mitte der Klemmenbackenfläche und verringert die Gefahr, an der Klingenkante unkoagulierte Gefäße durch Scherung zu zerschneiden.
Da die im Wesentlichen V-förmige Nut 120 in der Kissenoberfläche der Klemmbacke 24 geformt ist, kann die schmale Kante 116 im Scheitel der Nut aufgenommen werden. Dies ermöglicht, dass die schmale Kante 116 der Klinge Gewebe zusätzlich zu der Kompressionsklemmkraft mit etwas Scherkraft zusammendrückt. Die Nut 120 ist vorzugsweise so tief wie die Tiefe der Rippen oder tiefer als dieselbe, so dass die schmale Klingenkante längs ihrer Länge eine volle Kissenberührung herstellt, wenn die Klemmbacke geschlossen wird. Sowohl die Scherwirkung als auch die Berührung über die volle Länge unterstützen das Schneiden von dünnem Gewebe.
Um sich den unterschiedlichen Kanten der illustrierten Klinge 18a anzupassen, ist die Klingengeometrie derart, dass die schmale Kante 116 um ein Maß, das der Tiefe der Längsnut entspricht, weiter von der Rotationsachse der Klinge entfernt ist als die breite Kante 118. Folglich ist, wie in 6 illustriert, X, der Abstand der Kante 116 von der Rotationsachse, größer als Y, der Abstand der Kante 118 von der Rotationsachse, und um einen Abstand, welcher der Tiefe der Nut 120 entspricht. Diese Geometrie ermöglicht, dass die Kissenoberfläche parallel und in Berührung mit der Klingenkante ist, welche auch immer in Benutzung ist, obwohl das Klemmbackenschließen ein Schwenkvorgang ist. Folglich wird die Klemmbackendrehung durch den Boden der Nut 120 angehalten, wenn die schmale Kante 116 zur Benutzung ausgewählt ist, und wird durch die Spitzen der Kissenrippen 112 angrenzend an die Nut 120 angehalten, wenn die breite Kante 118 in Benutzung ist. Weil diese Anschläge in unterschiedlichen Ebenen liegen, würden die zwei Klingenkanten sonst, mit Ausnahme der Variation des Abstandes zwischen der Rotationsachse und der jeweiligen schmalen und breiten Kanten der Klinge, nicht parallel zu dem Kissen 110 sein.
Um das Instrument 10 und den Zusatz 12 zusammenzubauen, wird der Nasenkegel 30 an das Ende des Handstücks 14 geschraubt. Der Extender 16, mit der befestigten Klingenkupplung 18, wird danach in den Außengewindebolzen geschraubt, der von der Stirnfläche des Handstücks 14 vorspringt. Weil die Klinge durch eine Schraubverbindung an dem Handstück 14 befestigt ist, ist die Winkelausrichtung der Klinge im Verhältnis zu dem Handstück veränderlich. Weil der Zusatz 12 ebenfalls im Verhältnis zu dem Handstück ausgerichtet wird, ist die anfängliche Winkelausrichtung der Klinge im Verhältnis zu der Klemmbacke ebenfalls veränderlich. Ferner kann die Längsposition der Klingenspitze im Verhältnis zu der Klemme, auf Grund der Anforderung, jede Klemmenanordnung so zu fertigen, dass ihre Länge ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge ist, ebenfalls variieren. Folglich muss die montierte Klinge in Dreh- und in Längsrichtung ausgerichtet werden, um mit der Klemmbacke zu fluchten. Um dies zu erreichen, wird der Ausrichtungsstift 98 vor dem Befestigen des Zusatzes und des Handstücks aneinander durch die Öffnung 100 in der Röhre 22 geführt. Wenn der Stift an seinem Platz ist, wird der Zusatz teleskopartig über die Klingenkupplung und den Extender geschoben derart, dass die Klingenkupplung und der Extender in der Bohrung 50 der Röhre 22 aufgenommen werden. Durch rotierendes Manipulieren des Zusatzes und des Instruments wird der Stift längs einer Abflachung 106 der Klingenkupplung 18 in Eingriff kommen. Mit einer weiteren Teleskopbewegung des Zusatzes und des Instruments wird die gerundete Kante 104 der Klingenkupplung an dem Stift 98 in Eingriff kommen. Wenn dies geschieht, werden der Zusatz und das Handstück in Längs- und in Drehrichtung ausgerichtet, mit dem Ergebnis, dass die Klinge und die Klemme ausgerichtet werden. Danach wird der Sperrhebel 42 geschwenkt, um den Zusatz 12 an das Handstück 14 zu klemmen, um diese Ausrichtung aufrechtzuerhalten. Danach wird der Ausrichtungsstift 98 entfernt. Es wird zu erkennen sein, dass die Klemmenanordnungshalterung und die Klemmenanordnung im Klemmzustand in einer ausgewählten Drehposition im Verhältnis zueinander festgestellt werden.
Es ist erkennbar, dass beim Verwenden der Vorrichtung, mit dem, wie zuvor beschrieben, an dem Instrument angebrachten Zusatz, die Klemme verwendet werden kann, um mit angelegter Ultraschallenergie zu koagulieren und zu schneiden, verwendet werden kann, um Gewebe ohne Anlegen von Ultraschallenergie zu ergreifen, verwendet werden kann, um mit offener Klemme und nicht geklemmtem Gewebe zu koagulieren/schneiden, verwendet werden kann, um Gewebe ohne Anlegen von Ultraschallenergie zu untersuchen oder zu manipulieren, und, mit der geschlossenen Klemmbacke, für eine stumpfe Spaltung verwendet werden kann. Wenn die Klemme zum Beispiel zum Koagulieren/Schneiden verwendet wird, wird die Klemmbacke durch Öffnen des Finger- bzw. des Daumengriffs 70 und 72 geöffnet. Die gewünschte Klingenkante wird danach so gedreht, dass sie zu der Klemmbackenoberfläche zeigt. Um dies zu erreichen, kann der Knopf 61 gedreht werden, während die Klemmenanordnung festgehalten wird, um dadurch das Handstück 14, den Extender 16, die Klingenkupplung 18 und die Klinge 20 im Verhältnis zu der Klemmenanordnung einschließlich der Röhre 22 und der Klemmbacke 24 in eine Position zu drehen, welche die ausgewählte Klingenkante in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke anordnet. Die durch die federvorgespannte Kugel 64 bereitgestellte Feststellvorrichtung erhält diese ausgewählte Drehausrichtung aufrecht.
Danach kann die Vorrichtung vorgeschoben werden, so dass Gewebe in den Raum zwischen der Klemme und der Klinge eintritt. Die scherenartigen Griffe werden aktiviert, um die Klemme zu schließen, und Ultraschallenergie wird angelegt. Die Klingenlängsschwingung im Verhältnis zu der Klemmbacke wird zu dem Gewebe gekoppelt und bewirkt Koagulation und Gewebeschnitt.
Gewebeergreifen kann durch Befolgen des obigen Verfahrens, aber ohne Anlegen von Ultraschallenergie an das Instrument, ebenfalls ausgeführt werden. Um in einem nicht geklemmten Zustand und mit der offenen Klemmbacke zu koagulieren und zu schneiden, können das Handstück und die Halterung im Verhältnis zu der Klemmenanordnung gedreht werden, um die gewünschte Klingenkante in einem Betriebszustand, d.h., in einer Umfangsposition anders als in Gegenüberstellung zu der Klemmbacke, anzuordnen. Wenn die Vorrichtung vorgeschoben wird, so dass die Klinge das Gewebe berührt, und Ultraschallenergie angelegt wird, wird die Ultraschallenergie zu dem Gewebe gekoppelt und bewirkt Koagulation und Gewebeschnitt. Für eine stumpfe Spaltung können die Klemmbacke geschlossen und die Klemme und die Klingenspitze zwischen zwei Gewebemassen oder -ebenen vorgeschoben werden. Durch Öffnen der Klemmbacke können die Gewebemassen auseinandergedrängt werden.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen von 8a bis einschließlich 8o wird nun eine Zahl unterschiedlicher Klingen- und Backenauslegungen für eine Verwendung mit der chirurgischen Ultraschallvorrichtung der vorliegenden Erfindung illustriert. In 8a hat die Klinge 20 einen allgemein rechteckigen Querschnitt, mit breiten Flächen 127 und schmalen oder mittelgroßen Kanten 129. Die breiten oder schmalen oder mittleren Kantenflächen können durch Drehung um 90° in Ausrichtung mit der Klemmbacke oder in andere Betriebspositionen gebracht werden. In 8b werden vier breite Flächen bereitgestellt, mit einer Klingenauslegung, die einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt hat. Wieder können diese Flächen durch Drehen der Klinge im Verhältnis zu der Klemmbacke um 90° in eine Betriebsposition gebracht werden. 8c illustriert eine Klinge 20c, die einen allgemein dreieckigen Querschnitt hat. Die Klingenkanten an der Verbindung der Seiten der dreieckig geformten Klinge stellen schmale Schneidekanten bereit, während die breiten Flächen zwischen denselben eine Koagulationsfläche bieten. Folglich können die breiten und die schmalen Kanten durch Drehen der Klinge 20c um 60° in Betriebsposition gebracht werden.
In 8d wird eine Klinge 20d bereitgestellt, die einen kreisförmigen Querschnitt hat. Diese Klinge erfordert selbstverständlich keine Drehausrichtung gegenüber der Klemmbacke. Die in 8e illustrierte Klinge hat eine abgestumpfte dreieckige Konfiguration, mit drei verhältnismäßig breiten Flächen 130, 132 und 134, einer mittleren Fläche 136 und schmalen Schneidkanten 138. Wie bei der vorherigen Ausführungsform wird eine Drehung dieser Klinge um 60° jene Kanten nacheinander in einer Betriebsposition anordnen.
In 8f ist eine Klinge 20f ähnlich der in 6 und 7 offenbarten, in Gegenüberstellung zu einer flachen Backe 24f angeordnet. Die breite konvexe Fläche 140 hat die Fähigkeit, der Mitte des Berührungsbereichs längs der flachen Backe 24f mehr Energie zuzuführen. In 8g hat eine Klinge 20g einen kreisförmigen Querschnitt und ist allgemein konzentrisch mit der bogenförmigen Fläche der Backe 24g. Diese Kombination bietet einen gleichmäßigen Druck zwischen der Klingen und der Backe. In 8h hat die Klinge 20h einen kreisförmigen Querschnitt, und die Backe 24h ist flach, was eine Druckkonzentration, insbesondere längs der Verbindungslinie zwischen der Klinge und der Backe, ermöglicht.
In 8i und 8j ist die Klinge wesentlich geradlinig, mit einem Vorsprung zu einer Seite der Klinge. In 8i ist der Vorsprung dreiecksförmig, während der Vorsprung 144 in 8j allgemein von rechteckiger Form ist. Folglich können die unteren breiten Flächen bei 146 und 148 zum Zweck des Koagulierens in Betriebsposition gedreht werden. Die breiten Flächen mit den Vorsprüngen oder Stegen 142 und 144 koagulieren und schneiden, wenn sie in Betriebsposition gegenüber der Klemmbacke gebracht werden. Zusätzlich können die mittleren Flächen längs der Seitenkanten dieser Klingen zum Schneiden und Koagulieren eingesetzt werden. Unter Bezugnahme auf 8k hat die Klinge 20k einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und hat eine kreisförmige Spitze 150. Diese schmale Spitze wird zum Spalten verwendet. In 8l hat die Klinge 20l allgemein eine Tropfenform im Querschnitt, wobei ein Steg 152 von ihrem distalen Ende vorspringt. Diese Klinge kann, ähnlich wie die Klinge in 8k, zum Spalten verwendet werden. In 8m wird eine Klinge 20m bereitgestellt, die einen allgemein kreisförmigen Querschnitt hat, mit einer konischen Spitze 154 zum Punktkoagulieren/schneiden. In 8n hat die Klinge 20n einen allgemein kreisförmigen Querschnitt, wobei sie eine flache, breite und verhältnismäßig schmale Spitze 156 zum Bewirken einer verbesserten Koagulation hat. Die Klinge 20o von 8o hat einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und hat eine knollenförmige Spitze 158, gleichfalls zum Verbessern der Koagulation.
Bei der in 8p illustrierten Kombination von Klinge und Backe hat die Klinge 24p einen allgemein geradlinigen Querschnitt und ist bogenförmig in einer Richtung zu einer ähnlich bogenförmigen Backe 24p. Die Backe 24p hat gleichfalls einen allgemein geradlinigen Querschnitt. Die in 8q illustrierte Klinge 20q ist allgemein lang und schmal, mit einer konkav ausgesparten Seite 160. Die Klinge 20r von 8r hat einen allgemein geradlinigen Querschnitt, wobei sie eine mit einem Haken versehene Klingenspitze 162 hat. In 8s ist die Klinge 20s flach und von allgemein geradlinigem Querschnitt. Bei dieser Form hat die Backe 24s eine mit einem Haken versehene Spitze 164. Die Hakenspitzenbacke bietet eine bessere Greifwirkung während des Spaltens.
Während die Erfindung in Bezug darauf beschrieben worden ist, was gegenwärtig als die zweckmäßigsten Ausführungsformen derselben angesehen wird, wird es sich für Durchschnitts-Fachleute verstehen, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, die dennoch innerhalb des Rahmens der Erfindung bleiben, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert wird.

Claims

Chirurgische Ultraschallvorrichtung, umfassend: ein Handstück (14); ein vom Handstück (14) getragenes Ultraschallelement zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen; eine chirurgische Klinge (20); und eine Klemmanordnung; dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (20) entweder eine gestreckte Klingenkante aufweist oder gestreckt ist, wobei die Klinge oder die Klingenkante mit dem Ultraschallelement zum Empfang von Ultraschallschwingungen von diesem zur Schwingung in einer Längsrichtung, die im wesentlichen parallel zur Klinge (20) oder zur Klingenkante ist, gekoppelt ist, und daß die Vorrichtung einen Zusatz umfaßt, der die Klemmanordnung, Mittel zur lösbaren Verbindung der Klemmanordnung und des Handstücks (14) miteinander umfaßt, wobei die Klemmanordnung eine Klemme (24) umfaßt, die beim Gebrauch gegenüberliegend zur Klinge (20) und entlang einer Seite derselben angeordnet ist, wenn der Zusatz und das Handstück (14) miteinander verbunden sind, um Gewebe zwischen der Klemme (24) und der Klinge (20) für eine Bewegung in einer Richtung zur Klinge (20) und senkrecht zur Längsrichtung der Schwingung der Klinge (20) einzuspannen; und gekennzeichnet durch Mittel, die vom Zusatz getragen werden, zum wahlweisen Verstellen der Klemme (24) zur und von der Klinge (20).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum wahlweisen Verstellen der Klemme (24) ein Mittel zum Schwenken der Klemme (24) zur und von der Klinge (20) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Klinge (20) zumindest zwei gestreckte, getrennte Kanten (131a), die peripher um eine Achse der Klinge (20) voneinander beabstandet sind, die sich im allgemeinen parallel zur Längsrichtung der Schwingung erstreckt, wobei die Klinge (20) und die Klemme (24) für eine Bewegung relativ zueinander montiert sind, um wahlweise eine der Klingenkanten in einer Betriebsposition relativ zur Klinge (24) anzuordnen, und wobei Mittel (60, 62, 68) zum relativen Be wegen der Klinge (20) und der Klemme (24) vom Zusatz getragen werden, um die eine der Klingenkanten in der Betriebsposition anzuordnen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ein Mittel umfaßt, das mit der Klemmenanordnung und dem Verbindungsmittel zusammenwirken kann, um die Klinge (20) und die Klemme (24) wahlweise um eine Achse zu drehen, die sich im allgemeinen parallel zur Schwingungsrichtung erstreckt, um die eine der Klingenkanten in der Betriebsposition anzuordnen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Betriebsposition der Klingenkanten zur Klemme (24) entgegengesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Betriebsposition der Klingenkanten zur Klinge (24) entgegengesetzt ist, die Klingenkanten eine jeweilige erste und zweite Kante für ein Zusammenwirken mit der Klemme (24) umfassen, um jeweilige unterschiedliche Schneide- und Koagulationseigenschaften bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, welche vom Zusatz getragene Mittel zum relativen Drehen der Klinge (20) und der Klemme (24) um eine Achse umfaßt, die sich im allgemeinen parallel zur Schwingungsrichtung erstreckt, zum wahlweisen Anordnen einer der ersten und zweiten Klingenkante in der Betriebsposition, wobei die Drehachse so angeordnet ist, daß der radiale Abstand der ersten Klingenkante von der Achse größer ist als der radiale Abstand der zweiten Klingenkante von der Achse, wobei die Klemme (24) eine Klemmoberfläche (110) mit einer gestreckten Aussparung zur Aufnahme der ersten Klingenkante, wenn sich die Klemme (24) in einer geschlossenen Position befindet, und Oberflächenabschnitte zur Aufnahme der zweiten Klingenkante umfaßt, wenn sich die Klemme (24) in der geschlossenen Position befindet, so daß die Klingenkanten im allgemeinen parallel zur Klemmoberfläche liegen können, wenn sich eine der Klingenkanten in der Betriebsposition befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Klemmoberfläche (110) mehrere Rippen (112) umfaßt, die voneinander in einer Richtung senkrecht zur Drehachse beabstandet sind, und wobei sich die Aussparung innerhalb der Rippen (112) in einer Richtung parallel zur Drehachse erstreckt, wenn sich die Klemme (24) in ihrer geschlossenen Position befindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die für eine laparoskopische Verwendung eingerichtet ist und einen Extender (16), der das Ultraschallelement und die Klinge (20) verbindet, eine vom Zusatz getragene Röhre (22), die sich um den und vom Extender (16) radial beabstandet erstreckt, Mittel (54) zur Isolation der vom Ultraschallelement entlang des Extenders (16) zur Klinge (20) übertragenen Ultraschallschwingung von der Röhre (22) einschließlich eines Mittels umfaßt, das zwischen der Röhre (22) und dem Extender (16) an zumindest einem Schwingungsknoten entlang des Extenders (16) in Eingriff gebracht werden kann, wodurch eine Dissipation der Ultraschallschwingung entlang des Extenders (16) durch Eingriff mit der Röhre (22) im wesentlichen minimiert oder ausgeschlossen wird, wobei das Verstellungsmittel ein Mittel (52) umfaßt, das sich entlang der Röhre (22) erstreckt und vom Handstück (14) zum Verstellen der Klemme (24) zu und von der Klinge (20) bedienbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klinge (20) und die Klemme (24) für eine Bewegung relativ zueinander um eine Achse, die sich parallel zur Längsrichtung der Schwingung der Klinge (20) erstreckt, montiert sind, um die Klingenkante in einer Betriebsposition relativ zu der Klemme (24) anzuordnen, und von der Vorrichtung Mittel (60, 62, 68) zum Bewirken einer relativen Bewegung der Klinge (20) und der Klemme (24), um die Klingenkanten in der Betriebsposition anzuordnen, getragen werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche ein Mittel umfaßt, das mit dem Zusatz und der Klinge (20) zum Drehausrichten der Klingenkante und der Klemme (24) in einer vorbestimmten Orientierung im Verhältnis zueinander zusammenwirken kann, wenn der Zusatz und das Handstück (14) anfangs miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche ein Mittel umfaßt, das mit dem Zusatz und der Klinge (20) zum longitudinalen Ausrichten der Klingenkante und der Klemme (24) in einer vorbestimmten Orientierung relativ zueinander zusammenwirken kann, wenn der Zusatz und das Handstück (14) anfangs miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche ein Mittel umfaßt, das mit dem Zusatz und der Klinge (20) zum Dreh- und Längsausrichten der Klingenkante und der Klemme (24) in einer vorbestimmten Orientierung im Verhältnis zueinander zusammenwirken kann, wenn der Zusatz und das Handstück (14) anfangs miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klemme (24) eine Klemmoberfläche (110) umfaßt, die aus einem Polymermaterial ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Klemmoberfläche (110) eine Nut in der Oberfläche umfaßt, die sich in einer Längsrichtung im allgemeinen parallel zur gestreckten Klingenkante und zur Aufnahme derselben erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klemme (24) eine Klemmoberfläche (110) umfaßt, die aus einem Polymermaterial ausgebildet ist, wobei die Klemmoberfläche (24) mehrere Rippen (112) umfaßt, die voneinander beabstandet sind und sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der gestreckten Klingenkante erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, wobei die Nut eine Tiefe umfaßt, die zumindest so groß ist wie die Rippen (112).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klinge (20) gekrümmt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine gestreckte Klingenkante umfaßt, wobei die Kante gebogen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Polymermaterial ein im wesentlichen steifes Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Polymermaterial Teflon (RTM) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zum wahlweisen Verstellen der Klemme einen Betätigungsstab umfaßt.