RU2193871C2

RU2193871C2 - All-purpose endodissector device

Info

Publication number: RU2193871C2
Application number: RU98116001/14A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Мамаев
Original assignee: Мамаев Геннадий Викторович
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2002-12-10
Also published as: WO2000011927A3; WO2000011927A2

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has hollow casing as reactor chamber one end of which has guiding nozzle connected to reservoir where substrate is available in liquid state and heating element allows heat to be supplied through the casing. EFFECT: reduced risk of traumatic complications in performing surgical intervention. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к хирургическим инструментам, в том числе эндоскопическим, для выполнения операций рассечения тканей, диссекции, захвата тканей, электрокоагуляции. The invention relates to medical equipment, in particular to surgical instruments, including endoscopic, for performing tissue dissection, dissection, tissue capture, electrocoagulation operations.

Известен коагулятор холодной плазмы, который воздействует на ткани высокотемпературным газовым потоком холодной плазмы (EP 0787465 A1, 1997). Недостатком данного устройства является то, что при воздействии плазмы образуется плотный струп, недоступный для расслоения. При этом инструментом ткань доводится до состояния обугливания и невозможно селективное выделение тонких анатомических структур. Known coagulator of cold plasma, which acts on the tissue with a high temperature gas stream of cold plasma (EP 0787465 A1, 1997). The disadvantage of this device is that when exposed to plasma, a dense scab forms, inaccessible to delamination. In this case, the tool brings the tissue to a state of carbonization and it is impossible to selectively select thin anatomical structures.

Цель изобретения - создание устройства, позволяющего использовать другие, более эффективные факторы воздействия на ткани с целью диссекции, с расширенными функциями и возможностями за счет сочетания с режущим устройством. The purpose of the invention is the creation of a device that allows the use of other, more effective factors of influence on the tissue for the purpose of dissection, with advanced functions and capabilities due to the combination with a cutting device.

Поставленная цель достигается тем, что диссекция тканей и последующая коагуляция проводится путем направленной подачи на ткань высокотемпературного паровою потока со скоростью, достаточной для разрыва и расслоения тканей из специального устройства в виде универсального эндодиссектора, содержащего полый корпус в виде реакционной камеры, один конец которой снабжен направляющим соплом, соединенный с резервуаром, где субстрат находится в жидком состоянии, и имеющий нагревательный электрический элемент, который выполнен с возможностью подачи тепла через корпус, а само устройство может быть сопряжено с одним из хирургических режущих инструментов. This goal is achieved by the fact that tissue dissection and subsequent coagulation is carried out by directed supply of high-temperature steam flow to the tissue at a speed sufficient to rupture and stratify the tissues from a special device in the form of a universal endodissector containing a hollow body in the form of a reaction chamber, one end of which is equipped with a guide a nozzle connected to the reservoir, where the substrate is in a liquid state, and having a heating electric element, which is made with the possibility odachi heat through the housing and the device itself can be associated with one of the surgical cutting instruments.

На фиг.1 представлен эндодиссектор, выполненный на одном из хирургических инструментов, в частности на монополярном электроде, рабочая часть которого имеет устройство для разделения тканей паровым потоком с направляющим соплом, реакционной камерой и нагревательным элементом в виде теплового электрического элемента, вид сбоку на разрезе. На фиг.2 представлен вариант выполнения эндодиссектора, где устройство имеет нагревательный электрический элемент в виде источника тока высокой частоты и снабжен резервуаром для субстрата в виде жидкости. На фиг.3. представлен механизм диссекции или разъединения тканей с одновременной коагуляцией при использовании эндодиссектора, вид сбоку на разрезе. На фиг.4 показана отдельно рабочая часть режущего устройства в виде эндоножниц, общий вид. На фиг.5 показан принцип рассечения тканей эндоножницами. На фиг.6 показан общий вид варианта эндодиссектора, сопряженною с хирургическими ножницами. На фиг.7 показан принцип действия универсального эндодиссектора в сочетании с режущим устройством. Figure 1 shows an endodissector made on one of the surgical instruments, in particular, on a monopolar electrode, the working part of which has a device for separating tissues by steam flow with a guide nozzle, a reaction chamber and a heating element in the form of a thermal electric element, a side view in section. Figure 2 presents an embodiment of the endodissector, where the device has a heating electric element in the form of a high-frequency current source and is equipped with a reservoir for the substrate in the form of a liquid. In figure 3. the mechanism of dissection or separation of tissues with simultaneous coagulation when using an endodissector is presented, a side view in section. Figure 4 shows separately the working part of the cutting device in the form of endoscissors, General view. Figure 5 shows the principle of dissection of tissues by endoscissors. Figure 6 shows a General view of a variant of the endodissector associated with surgical scissors. 7 shows the principle of operation of a universal endodissector in combination with a cutting device.

Устройство состоит (фиг. 1) из полого корпуса 1, один конец которого /выход/ выполнен в виде небольшого отверстия или сопла 2, предназначенного для узконаправленного выхода парового потока и представляющего собой устройство 3 с реакционной камерой 4, в которой из субстрата 5 образуется высокотемпературный пар, или где субстрат переводится из одного агрегатного состояния в другое - высокотемпературное газообразное агрегатное состояние. The device consists (Fig. 1) of a hollow body 1, one end of which / outlet / is made in the form of a small hole or nozzle 2, intended for narrowly directed exit of the steam stream and representing a device 3 with a reaction chamber 4, in which a high-temperature is formed from the substrate 5 steam, or where the substrate is transferred from one state of aggregation to another - a high-temperature gaseous state of aggregation.

Полый корпус устройства 1 представляет собой реакционную камеру 4, куда подается жидкий субстрат 5 для получения парового потока. В качестве субстрата 5 используется вещество в жидком состоянии, легко переходящее в другое агрегатное состояние - высокотемпературное парообразное, в том числе и в случае применения смеси жидкостей. В качестве субстрата используются вода, спирт, водно-спиртовый раствор, легко переходящие в горячий пар, а также эфир и другие подобные жидкости, легко образующие при нагревании пар. Таким образом, отличительным признаком данного устройства является то, что в реакционную камеру предварительно вводят жидкий субстрат, а выходит высокотемпературный пар (газообразное агрегатное состояние субстрата). Для осуществления фазового перехода жидкости в пар устройство имеет нагревательный электрический элемент, который выполнен с возможностью подведения тепла или токов высокой частоты к корпусу. The hollow body of the device 1 is a reaction chamber 4, where a liquid substrate 5 is supplied to produce a vapor stream. As a substrate 5, a substance in a liquid state is used, which easily transforms into another aggregate state — a high-temperature vapor state, including when a mixture of liquids is used. As a substrate, water, alcohol, a water-alcohol solution are used that easily turn into hot steam, as well as ether and other similar liquids that easily form steam when heated. Thus, the distinguishing feature of this device is that a liquid substrate is preliminarily introduced into the reaction chamber, and high-temperature vapor (gaseous state of aggregation of the substrate) is released. To carry out a phase transition of a liquid into steam, the device has a heating electric element, which is configured to supply heat or high-frequency currents to the housing.

Для перехода субстрата 5 из одного агрегатного состояния в другое применяется вариант нагревания субстрата (фиг.1) быстронагревающимся электрическим тепловым элементом 6, включенным в электроцепь. Таким элементом может выступать включенный в электрическую цепь специальный нагревательный элемент в виде электроспирали, расположенный внутри или снаружи устройства, а также сам корпус. При его быстром нагревании введенный или перемещенный в реакционную камеру 4 субстрат 5, нагреваясь, быстро переходит в газообразное состояние или пар. Таким образом, электроспираль или корпус устройства выступают в качестве нагревательного элемента устройства 1. Для нагревания субстрата может быть использован (фиг.2) и другой принцип безконтактного нагревания субстрата 5 в устройстве, который используется в инструментах для электрокоагуляции тканей, а именно электрическим током или током высокой частоты, который проходит через введенный в реакционную камеру 4 субстрат 5 в электрической цепи 7, подведенной непосредственно к корпусу устройства 1 или расположенному внутри корпуса изолированному контакту. При замыкании этих контактов субстратом /вода, электролит и т.д./ электрическая цепь замыкается, жидкость, замкнутая в электроцепь, нагревается и переходит в газообразное агрегатное состояние 8. При этом сам корпус устройства выступает только проводником электротока или одним из контактов, но не нагревательным элементом. To transfer the substrate 5 from one state of aggregation to another, the option of heating the substrate (Fig. 1) with a fast-heating electric thermal element 6 included in the electrical circuit is used. A special heating element in the form of an electric coil located inside or outside the device, as well as the case itself, can act as such an element. When it is heated quickly, the substrate 5 introduced or transferred into the reaction chamber 4, when heated, quickly passes into a gaseous state or steam. Thus, the electric coil or the casing of the device acts as a heating element of the device 1. For heating the substrate, (2) another principle of contactless heating of the substrate 5 in the device, which is used in instruments for electrocoagulation of tissues, namely, electric current or current, can be used high frequency, which passes through the substrate 5 introduced into the reaction chamber 4 in an electrical circuit 7, connected directly to the housing of the device 1 or located inside the housing of the isolation bath contact. When these contacts are closed by a substrate / water, electrolyte, etc. / the electric circuit closes, the liquid closed in the electric circuit heats up and passes into a gaseous state of aggregation 8. In this case, the device case itself acts only as an electric current conductor or one of the contacts, but not heating element.

Работа устройства осуществляется (фиг.3) следующим образом. При подаче электрического тока или тока высокой частоты на замкнутый в цепи 7 тепловой элемент 6, непосредственно на корпус устройства, или замыкая электрическую цепь 7 подачей в устройство субстрата в исходно жидком агрегатном состоянии, субстрат 5, нагреваясь, переходит в высокотемпературное газообразное агрегатное состояние 8. Из-за разницы объемов двух агрегатных состояний субстрата в устройстве 1, или точнее в реакционной камере 4 с узким выходным отверстием в виде сопла 2, паровое облако 8 находится под давлением и с большой скоростью начинает выходить из сопла в виде узконаправленного высокотемпературного паровою потока 9. Для обеспечения непрерывного процесса работы в режиме непрерывной или импульсной диссекции без перезарядки устройства, последний снабжен резервуаром 10 с отверстием для заправки 11, соединенным с реакционной камерой 4 12, обеспечивающим подачу субстрата в реакционную камеру, в том числе с использованием клапанного механизма. The operation of the device is carried out (figure 3) as follows. When applying an electric current or a high-frequency current to a thermal element 6 closed in circuit 7, directly to the device body, or closing the electric circuit 7 by feeding a substrate to the device in the initial liquid aggregate state, the substrate 5, heating up, passes into a high-temperature gaseous aggregate state 8. Due to the difference in the volumes of the two aggregate states of the substrate in the device 1, or rather in the reaction chamber 4 with a narrow outlet in the form of a nozzle 2, the steam cloud 8 is under pressure and at a high speed starts to exit the nozzle in the form of a narrowly directed high-temperature vapor stream 9. To ensure a continuous process in continuous or pulsed dissection mode without recharging the device, the latter is equipped with a reservoir 10 with a filling hole 11 connected to the reaction chamber 4 12, which supplies the substrate to the reaction chamber , including using a valve mechanism.

При выполнении операции с помощью устройства последнее подводится (фиг. 3) непосредственно к ткани 13 или на определенном расстоянии и узконаправленным высокотемпературным паровым потоком 9 производится механическое разъединение тканей и одновременная коагуляция. При его применении в первую очередь разрушаются структуры, обладающие слабой механической прочностью, например жировая клетчатка, серозные оболочки, т.е. те структуры, которые обычно разъединяют при выполнении операции, и в то же время исключается повреждение важных анатомических структур, например крупных сосудов, обладающих большей механической прочностью. Кроме того, коагулируются только очень мелкие кровеносные сосуды, так как крупные сосуды практически не повреждаются воздействием парового потока из-за его малой теплоемкости. Направленный паровой поток также отслаивает ткани, действуя по принципу гидравлической препаровки, при этом исключаются кровотечения из мелких разрывов тканей от механического воздействия. При подключении в электрическую цепь корпуса устройства, выполненного в виде изолированного электрического контакта, выход от которого подключается к обычному аппарату для коагуляции тканей, данное устройство может выполнять функции электрокоагуляции тканей. When performing an operation using the device, the latter is brought (Fig. 3) directly to the tissue 13 or at a certain distance and a narrowly directed high-temperature steam stream 9 is used to mechanically separate the tissues and simultaneously coagulate. When it is used, structures with weak mechanical strength, for example, fatty tissue, serous membranes, i.e. those structures that are usually disconnected during the operation, and at the same time, damage to important anatomical structures, such as large vessels with greater mechanical strength, is excluded. In addition, only very small blood vessels are coagulated, since large vessels are practically not damaged by the action of the steam stream due to its low heat capacity. The directed steam flow also exfoliates the tissues, acting on the principle of hydraulic preparation, while bleeding from small ruptures of tissues from mechanical stress is excluded. When connected to the electrical circuit of the device’s body, made in the form of an isolated electrical contact, the output of which is connected to a conventional apparatus for tissue coagulation, this device can perform the functions of tissue electrocoagulation.

В зависимости от скорости потока, формы сопла, температуры, выбора субстрата и т.д. можно регулировать степень механического и температурного воздействия на ткани. Преимуществом данного устройства является одновременность процессов механического разрушения тканей и коагуляции мелких, не доступных визуальному контролю, анатомических структур, щадящий режим механического и теплового воздействия. Depending on the flow rate, nozzle shape, temperature, substrate selection, etc. You can adjust the degree of mechanical and thermal effects on the tissue. The advantage of this device is the simultaneous processes of mechanical destruction of tissues and coagulation of small, not accessible to visual control, anatomical structures, sparing mode of mechanical and thermal effects.

Данное устройство может быть выполнено на любом хирургическом инструменте, например на зажиме, электроде (фиг.2) или ножницах (фиг.4), которыми можно рассекать не разрушенные паровым потоком структуры (крупные сосуды, связки, мышцы). This device can be performed on any surgical instrument, for example, a clamp, an electrode (Fig. 2) or scissors (Fig. 4), which can be used to dissect structures not destroyed by the steam stream (large vessels, ligaments, muscles).

Для сопряженной работы эндодиссектора с ножницами оптимальным является использование одной из бранш ножниц как матрицы для направленного парового потока, что позволит увеличить диаметр сопла и площадь коагуляции. При этом, наряду с "тонкой" диссекцией тканей паровым потоком, появляется возможность грубой диссекции и электрокоагуляции тканей эндоножницами, используя их для рассечения грубых структур. Эндоножницы 14 (фиг.4, где показана рабочая часть инструмента) выполнены с возвратно-поступательным движением изогнутых бранш с режущими кромками 15 и 16, в том числе относительно друг друга, где одна из бранш 17 изогнута в виде крючка с режущей кромкой и может представлять собой электрод для электрокоагуляции с подведенным к ней изолированным контактом 19. Форма изгиба бранши и режущих кромок может быть различной. For the conjugate operation of the endodissector with scissors, it is optimal to use one of the scissors branches as a matrix for the directed steam flow, which will increase the nozzle diameter and the coagulation area. At the same time, along with the “thin” dissection of tissues by the steam flow, there is the possibility of rough dissection and electrocoagulation of tissues by endoscissors, using them for dissection of coarse structures. The endoscissors 14 (Fig. 4, where the working part of the tool is shown) are made with reciprocating movement of curved branches with cutting edges 15 and 16, including with respect to each other, where one of the branches 17 is curved in the form of a hook with a cutting edge and can represent It is an electrode for electrocoagulation with an isolated contact 19 connected to it. The shape of the bending of the jaw and cutting edges can be different.

Вторая бранша 20, как и первая 17, может выполняться подвижной, на торцевой поверхности которой выполнена режущая кромка 16. Подвижная бранша может быть выполнена аналогично первой бранше в виде изогнутой бранши с электроконтактом или иметь только торцевую поверхность (фиг.4), где выполнена изогнутая режущая грань или кромка 16. Таким образом, режущее устройство в виде эндоножниц 14 выполнено с возвратно-поступательным движением изогнутых по отношению к продольной оси 18 режущих кромок, где одна из бранш может быть представлена электродом или эндоскопическим крючком для проведения диссекции, захвата ткани, матрицы для паровой диссекции. Движения бранш осуществляются за счет обычных рукояток или продольных толкателей эндоскопических инструментов. На фиг.5 показан принцип действия эндоножниц с поступательным движением режущих кромок и изогнутой одной из бранш при рассечении ткани 13. The second jaw 20, like the first 17, can be movable, on the end surface of which a cutting edge 16 is made. The movable jaw can be made similar to the first jaw in the form of a curved jaw with electrical contact or have only an end surface (figure 4), where the curved cutting edge or edge 16. Thus, the cutting device in the form of endoscissors 14 is made with reciprocating movement of the cutting edges bent with respect to the longitudinal axis 18, where one of the branches can be represented by an electrode or doskopicheskim hook for dissection, capturing tissue matrix for steam dissection. The movements of the jaws are carried out by conventional handles or longitudinal pushers of endoscopic instruments. Figure 5 shows the principle of operation of endoscissors with translational movement of the cutting edges and curved one of the branches during dissection of the fabric 13.

Для обеспечения возможности многокомпонентного воздействия на ткань 13 при выполнении операции эндоножницы 14, с загнутой одной из бранш (фиг.6, 7, 8), снабжены дополнительной подвижной прижимной браншей 21 по ходу продольной оси 18 изогнутой бранши 17, где на торцевой поверхности выполнено устройство 3 для паровой диссекции. Бранша 21 может соединяться с браншей 20 эндоножниц подпружиненным соединением и тогда движение обеих бранш будет осуществляться одной рукояткой. Таким образом, данный инструмент 22 позволяет сочетать целый комплекс хирургических воздействий на ткань 13, включающих паровую диссекцию и коагуляцию, электрокоагуляцию, рассечение тканей. To enable multicomponent impact on the fabric 13 during the operation of the endoscissor 14, with one of the branches bent (6, 7, 8), equipped with an additional movable clamping branch 21 along the longitudinal axis 18 of the curved branch 17, where the device is made on the end surface 3 for steam dissection. The jaw 21 can be connected to the jaw 20 of the endoscissors with a spring-loaded connection and then the movement of both jaws will be carried out by one handle. Thus, this tool 22 allows you to combine a range of surgical effects on tissue 13, including steam dissection and coagulation, electrocoagulation, tissue dissection.

На фиг.8 показан принцип действия хирургического инструмента при паровой диссекции, где показан дополнительный механизм воздействия на ткань, а именно функция зажима ткани между браншей 17 эндоножниц и подвижной прижимной браншей 21. Данный эффект позволяет "сваривать" и крупные сосуды перед рассечением их ножницами. При необходимости устройство для паровой диссекции может быть выполнено и на одной из бранш эндоножниц. On Fig shows the principle of operation of a surgical instrument in steam dissection, which shows an additional mechanism of action on the tissue, namely the function of clamping tissue between the jaw 17 of the endoscissors and the movable clamping jaw 21. This effect allows you to "weld" and large vessels before dissecting them with scissors. If necessary, a device for steam dissection can be performed on one of the branches of the endoscissors.

Данное устройство найдет широкое применение в хирургии для выполнения диссекции при выделении органов и сосудов и в онкологии - для лимфодиссекции. This device will be widely used in surgery to perform dissection in the excretion of organs and blood vessels and in oncology for lymphodissection.

Claims

1. A universal endodissector for the separation and coagulation of tissues, containing a hollow body in the form of a reaction chamber, one end of which is equipped with a guide nozzle, and a reservoir filled with a substrate connected to the reaction chamber, characterized in that it is in a liquid state in the substrate reservoir, and the heating electric element is configured to supply heat through the housing.

2. The endodissector according to claim 1, characterized in that it is configured to interface with a cutting device in the form of scissors, the branches of which have a reciprocating movement and are equipped with cutting edges curved with respect to the longitudinal axis of the branch.

3. The endodissector according to claim 1, characterized in that water is used as a substrate.