DE2056466A1

DE2056466A1 - Elektrischer Thermokauter

Info

Publication number: DE2056466A1
Application number: DE19702056466
Authority: DE
Inventors: Paul Duxbury Mass Haffey (V St A )
Original assignee: Codman & Shurtleff, Ine , Randolph, Mass (VStA)
Priority date: 1969-11-17
Filing date: 1970-11-17
Publication date: 1971-06-09
Also published as: FR2069552A5; US3662151A; CA948949A; GB1313329A; SE363039B

Description

2058466

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKEl

5 KÖLN-UXEBNTHAl PETER-KXKTQEN-STHA3GE 2

Köln, den 14. November 19?o Eg/Ax/pz/237

Codman & Shurtleff Inc., Randolph, Massachusetts (U.S.A.)

Elektrischer Thermokauter

Beim Gebrauch eines elektrischen Thermokauters muß die aus einer Glühdrahtschleife bestehende Spitze häufig gereinigt werden, um Fleisch, das an der Spitze haften bleibt, zu entfernen. Wenn der Chirurg mit der Spitze über seine Kleidung streift, um die daran haftenden verbrannten Plei3chreste zu entfernen, kannudie Spitze ab·*· brechen, so daß sie ausgewechselt werden muß. Diese Art der Reinigung der Spitze raubt wertvolle Zeit und macht den Chirurgen häufig nervös.

Der Thermokauter gemäß der Erfindung schaltet die vorstehend genannten Nachteile aus und ermöglicht eine schnelle automatische Reinigung der Spitze des Kauters durch eine einfache Manipulation des Kautergriffs.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht ein Quecksilberschalter im Griff eine schnelle und automatische Erhöhung der Temperatur der Qltihdrahtspitze mit Hilfe des elektrischen Stromkreises, an den der Kauter angeschlossen ist, indem lediglich die Glühdrahtspitze des Kauters über die waagerechte Lage angehoben wird, wodurch die an der Spitze haftenden verbrannten Reste abgebrannt werden.

Bei einer anderen AusfUhrungsform der Erfindung ist der

1 0 9 8 2 I, f 1 1 1 0

20164

Quecksilberschalter durch' 'einen drückbetätigten-' iffi Öriff ersetzt« -'^:

Es ist ein Merkmal des Stromkreises, an den d#r Tfitrfflö« kauter angeschlossen ist, daß' der Anstieg der ^ömpferätu der GlühdrahtspitMe für Reinigung szweciee"nur vörüfeir« gehend ist und der normali Ärbeitsströöiiluss sich äütoüiatisch in lehr kürzer Zeit wieder ohne Rücksicht darauf, ob die Spitze de© Kauteri hin angehoben ist öder der drüökbetatigte Söhäit

hin betätigt wird» - .·■.■.·

Ein weiteres Merkßial der elektrischen Schaltung be/stiftt darin, daß die normale B@triebsternperatür der durch einen öleitkoiitalct öder ein Potentiometer ist, dessen Stellung innirlialb eineä gewünschten' den durch die ölüttdrahtspitze fließenden Strom'und dii hierdurch erzeugte Hit^e Mstlßffiat.

Die Erfindung wird nachstellend ausführlich in VeiBifiiung mit den Abbildungen be§©hri@b#n,' '

Pig. 1 zeigt die Kombination des Kauters gemäß der Erfindung mit der elektrischen Schaltung* Der Kauter ist in '. Pig. 1 lediglieh Söh#fflätisöh. in Kästchenform darge'stilit«

Pig* 2 zeigt dit Äm^fter'yögfform des Kauters gümäß Erfindung, bei der ein, Quecksilber schalter im Griff des Kauiters aEigöö^;i*dft@t ist,, um die¹ Tempei-atur der GIiMi*' draht spitze erttoften 2U k©*iÄi#n*

Fig. 3¹ zeigt eine andere ÄUSfuhrungsform des Kauters ge-* miß der Erfindiumg,, wobei di©r in Fig. 2 dargestellte

BAD

1 (J y η 11, f f ? ι ο

20S6466

Quecksilberschalter durch einen drucktaetätigten Schalter ersetzt ist.

In den Abbildungen sind gleiche Teile durch gleiche Bezugs zeichen und--ziffern gekennzeichnet, während Teile, bei denen der Kennzeichnung ein Apostroph zugefügt worden ist, in ihrer Funktion den_; entsprechenden Teilen entsprechen, deren Kennzeichnung lein Apostroph zugefügt wurde.

Der Thermokauter gemäß der Erfindung besteht aus einem Handgriff oder Gehäuse Io mit einem einsteckbaren spitzen Teil 12 an einem Ende. Der Handgriff Io ist ein rohrförmiges Gehäuse aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial und ist innen mit einem druckbetätigten Schalter S2 versehen. Ein Ende (das rechte Ende) des Handgriffs kann mit einer sich verjüngenden Kappe 14 versehen sein, die an der Stirnseite mit einem Loch für die Aufnahme der elektrischen Leiter in Form einer Klinke mit zwei Leitern für den Anschluß der Klemmen des Glühdrahtspitzenteils 12 versehen ist,wie im, der USA-PS 3 461 8-74 beschrieben. Die Konstruktion des auswechselbaren Spitzenteils, die eine be'liebige geeignete Form annehmen kann, wird im Rahmen der Erfindung nicht beansprucht. Das andere Ende des Handgriffs Io ist mit einem abnehmbaren Kunststoff hut 16 versehen. Das geschlossene Ende des Huts ist mit einer Bohrung versehen, durch die ein vieradriges Kabel l8 geführt ist, das die isolierten Leiter 1, 2, 3 und 4 enthält. Die isolierten Leiter 3 und 4 sind an die hlektroden'5 bzw. υ des Quecksilberschalters S3 in dem iu Fi,3. 2 dai'^estellten Kauter angeschlossen, während lii'.i ^leiciien Drähte bei dem in Fig. 3 dargestellten Kauter u,±^J- denKlernraen 5' bzw. θ' des druekbetätit'ten Schal ten- c3' vtrDuridei· sinu. DI<- ioOlifirr..?n Leiter 1 uiiu 2 sind irit

1 O 9 H ? I / 1 1 1 O BAD ORIGINAL

2056461

den Klemmen der Schalter S2 und S2¹ der in Pig. 2 bzw. J5 dargestellten Kauter verbunden.

Zu dem Schalter S2 von Pig. 2 gehört ein Knopf 2o, der auf einer nachgiebigen Kontaktfeder 22 im Innern des Handgriffs Io ruht. Ein Ende der Feder 22 wird von einem Träger 24 gehalten, während das andere Ende der Feder 22 durch Fingerdruck auf den Knopf 2o mit einem Draht-26, der mit einer Klemme des Drahtspitzenteils verbunden ist, in Kontakt gebracht werden kann. Der Quecksilberschalter

W SJ ist so ausgerichtet, daß en "eingeschaltet" ist, wenn das Drahtsohleifenende des Handgriffs Io bis zu einem gewünschten Winkel über die waagerechte Lage angehoben wird. In dieser Lage bewegt sich das Quecksilber M im Schalter und überbrückt die Elektroden 5 und 6 des Schalters. Wenn der Handgriff Io sich in waagerechter Lage befindet oder die Drahtschleifenspitze nach unten geneigt ist, wie es während der Tätigkeit des Chirurgen der Fall ist, ist der Quecksilberschalter SJ des in Fig. 2 dargestellten Kauters in "Aus"-Stellung. In dieser "Aus"-Stellung (die in Fig. 2 dargestellt ist) hat sich das Quecksilber von den Elektroden des Schalters Mnwegbewegt. Die Elek-

fc troden des Schalters sind nicht mehr durch das Quecksilber miteinander verbunden.

Die vier Leiter 1 bis 4 des Kabels 18 können in einem Stecker enden, dessen vier Stifte in vier entsprechend angeordneter.passende öffnungen einer Steckdose! greifen, wie In Fig. 1 dargestellt, Die vier Anschlüsse der Steckdose sind mit der elektrischen Schaltung verbunden, die den Kauterstrom zuführt.

'Zu der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schaltung

gehört ein Stecker P, der in die Steckdose eingeführt werden kann, die mit den Stromleitungen verbunden sind, die den Wechselstrom von beispielsweise Ho bis 115 V zuführen. Dieser Strom fließt durch eine Sicherung F und einen Schalter S 1. Wenn der Schalter Sl geschlossen ist, fließt Wechselstrom durch die Primärwicklung des Aufwärtstransformators T, wodurch der Wechselstrom über die Klemmen AC der Sekundärwicklung weitergeleitet wird. Ein Regelwiderstand R in Form eines Potentiometers oder eines Gleitkontaktes ist mit einem Ende mit einer Zwischenanzapfung B auf der Sekundärwicklung und mit dem anderen Ende über die normalerweise geschlossenen Kontakte NC eines Relais mit dem Leiter 1 des Kauteus in der dargestellten Weise verbunden. Eine elektronische Vorrichtung in Form eines NPN-Transistors 28 mit einem geeigneten Zeitkonstantenkreis ist mit seinem Kollektor an die Klemme A der Sekundärwicklung und den Leiter 2 des Kauters, mit dem Emitter an die Erregerspule W eines Relais und mit der Basis über einen regelbaren Kondensator C an den Lelter 3 des Kauters angeschlossen. Der NPN-Transistor 28 ist so geschaltet, daß er nicht leitend ("aus") ist, wenn nur der Schalter S2 von Fig. 2 oder der Schalter S2^f von Fig. 3 geschlossen ist. Dies ist der Fall, wenn der Chirurg den Kauter bei einem Patienten benutzt, In diesem Zustand fließt kein Strom durch die Erregerspule W eines Relais mit normalerweise geschlossenen Kontakten N.C. und normalerweise" offenen Kontakten N.O. Wenn der Quecksilberschalter S3 von Fig. 2 beispielsweise durch Anheben des die Spitze tragenden Endes des Handgriffs oder der druckbetätigte Schalter S3' von Pig."3 geschlossen wird, wird der Transistor 28¹"eingeschaltet" (leitend.gemacht), so daß Strom durch'den

1 0 9 8 ?Lf1 1 10

2056468

Transistor und in die Erregerspule W des Relais fließen kann. Durch die Erregung der Relaisspule W öffnen sich die normalerweise geschlossenen Kontakte N.C. und schliessen sich die normalerweise offenen Kontakte N.O. Die Folge des Ansprechens des Relais W ist ein verstärkter Stromfluss zur Drahtschleifenspitze durch die Leiter 1 und 2, wodurch die Temperatur der Drahtspitze so stark erhöht wird, daß etwaige an der Spitze haftende Rückstände abgebrannt werden und die ölühdrahtschleife gereinigt wird.

Der Kauter gemäß der Erfindung und die zugehörige Schaltung arbeiten wie folgt:

Während des normalen Brennens oder Schneidens am Patienten durch den Chirurgen unter Verwendung des Kauters ist dieser nach unten geneigt und der Chirurg schließt den Schalter S2 durch Fingerdruck. Der Transistor 28 ist "ausgeschaltet". Die Drahtspitze 12 wird stromführend über die Klemmen A und B, die die Enden des oberen Teils der Sekundärwicklung des Transformators T bilden. Die Stärke des Stromflusses durch die Spitze 12 und die Temperatur der Spitze hängen von der Stellung des Gleitkontaktes des Potentiometers R ab. Durch Änderung der Stellung des Gleitkontaktes auf dem Potentiometer R ändert sich die Stärke des durchfließenden Stroms und damit die Hitze, die durch die erhitzte Drahtspitze 12 erzeugt wird. Der Stromweg für die Drahtspitze verläuft in diesem Zustand von der Klemme A über den Leiter 2, die geschlossenen Kontakte des Schalters S2, die Drahtschleifenspitze 12, den Leiter 1, die normalerweise geschlossenen Kontakte N.C, den Regelwiderstand R und die Anzapfung B. Nur eine verhältnismäßig geringe Spannung, die genügt, urn die Drahtspitze 12 ,des Kauters auf

8?/* /11T0

2056468

eine gewünschte Temperatur von beispielsweise 54o° C zu erhitzen, erscheint an den Klemmen A, B. '.

Wenn der Chirurg die Drahtspitze 12 zu reinigen wünscht, wird der Handgriff des in Fig. 2 dargestellten Kauters so angehoben, daß das Ende des Handgriffs,an dem sich die Spitze befindet, sich über der waagerechten Lage befindet, um den Quecksilberschalter S3 zu schließen, während der Schalter S2 geschlossen bleibt* Bei Verwendung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Kauters wird der mechanische Sehalter S]J¹ durch Druck geschlossen, während der Schalter S2¹ ebenfalls geschlossen bleibt. Wenn der Schalter SJ oder S3¹ geschlossen wird, wird eine Vorspannung in Durchlassrichtung an die Basis des NPN-Transistors 28 gelegt, wodurch dieser leitend wird und die Relaisspule W stromführend macht. Hierdurch spricht das Relais an und öffnet die normalerweise geschlossenen Kontakte N.C. und schließt die normalerweise offenen Kontakte N.O. In diesem Zustand wird die an den Klemmen A, C der gesamten Sekundärwicklung vorhandene Spannung an die Drahtschleifenspitze 12 über einen Weg gelegt, der von der Klemme A über den Leiter 2, den Schalter S2 oder S2¹ (in Abhängigkeit davon, ob die Fig. 2 oder die in Fig. j5 dargestellte Aus führung s form verwendet wird), die Drahtspitze 12, die normalerweise offenen, aber nunmehr geschlossenen Relaiskontakte N.O«, den Widerstand Rl und die Klemme C verläuft. Die Spannung an der Spitze 12 ist nunmehr nur durch den kleinen Widerstand Rl begrenzt, wodurch ein verstärkter Strom durch die Spitze 12 fließt und diese auf eine höhere Temperatur erhitzt. Beispielsweise kann diese erhöhte Temperatur zur Reinigung oder zum Abbrennen von verbranntem Fleisch oder Rückständen, die an der Spitze 12 haften, in der GröSenprdnung von

109 824/1110

7o5°C liegen. Der Temperaturanstieg der Spitze ist nur vorübergehend, und die Temperatur geht automatisch wieder auf die Arbeite- oder Schneidtemperatur zurück. Nach einer sehr kurzen Zeit (z.B. 2 Sekunden), die durch die Zeitkonstante des Transistprkreises bestimmt wird (sehr bald nach dem Ansprechen des Relais W), entlädt sich der Kondensator C durch die Basis-Emitter-Lötstelle des Transistors 28, und der NPN-Transistor wird "abgeschaltet" (gesperrt), gleichgültig, ob der Schalter S;5 oder S^¹ ununterbrochen geschlossen gehalten wird. Der Grund hierfür liegt darin*, daß nach der Entladung des Kondensators C kein Strom mehr durch den Transistor und durch die Relaisspule W fließt. Das Relais fällt ab (geht auf Normalstellung zurück), die Kontakte N.O. nehmen ihre ursprüngliche, normalerweise offene Stellung ein, und die Kontakte N.C. gehen in ihre ursprüngliche gesdiossene Stellung zurück. Wenn dies geschieht, wird wieder die normale Arbeite- oder Schneidspannung an die Drahtspitze gelegt, wobei vorausgesetzt ist, daß der Schalter S2 geschlossen gehalten wird.

Es ist festzustellen, daß die elektrische Schaltung wie |l eine typische monostabiike Kippschaltung wirksam ist, die einen gegebenen Zeitverzug bei Erhalt eines auslösenden Eingangsspannungsimpulses erzeugt und erst dann wieder die Erzeugung eines Zeitverzuges auslöst, wenn ein weiterer gleicher Übergang stattfindet. Die Erfindung ist daher ; nicht auf die hier beschriebene besondere elektrische Schaltung begrenzt.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die ,in der Praxis erfolgreich erprobt wurde, hatten die lediglich als Beispiel genannten Komponenten der elektri-

1 0 9 8 2 L I 1 1 1

2056465

sehen Schaltung die folgenden Wertes

Transformator T 6,JV, CT, ^A Triad

Transistor 28 NPN

Kondensator Cl 2oo/15

Diode Dl loD2/IN 48l6

Diode D2 loD2/lN 48l6

Widerstand R 12,5 W, 3 Ohm

Widerstand Rl 1/4 Ohm, 5 W

Widerstand R2 33o Ohm

Kondensator C 22/15

Der Thermokauter gemäß der Erfindung ermöglicht somit eine fast augenblickliche wirksame Reinigung der Glühdrahtspitze durch eine einfache Manipulation, die dem Chirurgen wertvolle Zeit spart und die Erschwerung ausschaltet, die gewöhnlich mit der Reinigung der bisher bekannten Kauter verbunden ist. Ferner wird dui»<n eine einfache Temperaturregelung für die Spitze die genaue gewünschte Temperatur eingestellt, wodurch zeitraubende Temperatureinstellungen überflüssig und Gewebeschäden weitgehend ausgeschaltet werden. Die Schaltung gemäß der Erfindung'ermöglicht eine automatische Reinigung durch die stark erhöhte Temperatur der Spitze und eine automatische Senkung dieser Temperatur nach sehr kurzer Zeit.

Ί Q9H?£ /1110

Claims

- Io -

Patentansprüche

Kauter, gekennzeichnet durch einen Handgriff (lo) mit einer Drahtspitze (12) an einem Ende, einen ersten Schalter (S2) am Handgriff (lo) für die Zuführung eines elektrischen Stroms durch die Spitze(12) und zum Erhitzen der Spitze auf eine gewünschte Temperatur, und einen zweiten Schalter (S3, S3¹)., der eine plötzliche Verstärkung des durch die Spitze (12) fließenden Stroms und eine Erhöhung der Temperatur der Spitze Ermöglicht.

2'i Kauter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (S2, S2^f) von Hand betätigt werden kann.

3. Kauter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter ein im Handgriff (lo) untergebrachter Quecksilberschalter (S3 M) ist.

4. Kauter, gekennzeichnet durch einen Handgriff (lo) mit einer Drahtspitze (12) von einem Ende,'einem Schalter (S2, S2')j der durch Fingerdruck betätigt werden kann, und es ermöglicht, Strom durch die Spitze (12) zu führen und die Spitze hierdurch zu erhitzen, und einen Regelwiderstand (R) im Weg dieses Stroms zur Regelung der Stärke des durch die Spitze (12) fließenden Stroms und hierdurch der Temperatur der Spitze innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs.

5. Kauter nach Anspruch H-, gekennzeichnet durch einen zweiten Sohalter (S3, S3V), der am Handgriff angeordnet ist und es ermöglicht, den Stromfluß durch die

1 0 9 Γ; 7 i· / 1 1 1 0

Spitze (12) schlagartig erheblich zu steigern und gleichzeitig die Temperatur der Spitze zu erhöhen.

6. Kombination des Kauters nach Anspruch 1 bis 5 mit einer außerhalb des Kauters angeordneten, aber mit beiden Schaltern(S2, S2^f, S3, S3¹) verbundenen elektrischen Schaltung, die so angeordnet und ausgebildet ist, daß sie auf das Schließen des zweiten Schalters (S3, S3¹) so anspricht, daß ein schlagartiger, aber nur vorübergehender, sehr kurzer Stromanstieg für eine vorbestimmten Zeit ohne-j.RÜcksicht auf das fortgesetzte, ununterbrochene Schließen des zweiten Schalters (S3, S^¹) verursacht wird.

7. Kombination des Kauters und der elektrischen Schaltung nach Anspruch 6j gekennzeichnet durch ein Potentiometer (R) in Form eines Regelwiderstandes, der : in den Stromweg der Spitze (12) geschaltet ist und nur zugeschaltet werden kann, wenn der erste Schalter (S2, S2¹) geschlossen wird, um die durch die Spitze (12)"fließende Strommenge innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von der Stellung des Potentiometers (R) zu verändern.

8. Kombination eines Kauters mi υ einer elektrischen Spaltung nach Anspruch.6 und "J₉ dadurch gekennzeichnet, daß als Sehalter, mit dem ein Schlagartiger automatischer, vorübergehender Anstieg des durch die Spitze (12) fließenden Stroms und eine Erhöhung der Temperatur der Spitze bewirkt werden kann, ein Quecksilberschalter (S3) vorgesehen ist, der auf das Anheben der Spitze (12) über 4ie horizontale Lage anspricht.

109824/1 1.10.

9. Kombination nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung außerhalb des Kauters angeordnet und mit ihm durch vier Leiter (1, 2, 3, 4) verbunden ist, von denen zwei (1,2) mit den Kontakten des von Hand zu betätigenden Schalters (S2, S2¹) und zwei O, 4) mit den Kontakten (5, 6) des Quecksilberschälters (Sj) verbunden sind.

10. Kombination nach Anspruch 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine in der elektrischen Schaltung angeordneten elektronischen Vorrichtung (i_28), die leitend^wird, wenn der zweite Schalter (Sj5# S;5') geschlossen wird, und mit einer Erregerspule (W) eines Relais versehen ist, die in Serie mit dem Stromweg der elektronischen Spaltung geschaltet und mit normalerweise offenen, Kontakten (NO) und normalerweise geschlossenen Kontakten (NC) versehen ist, die im Stromweg durch die Spitze (12) angeordnet sind.

11. Kombination nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vorrichtung ein Transistor ist.

10982W1 1 10