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EP3386409A1 - Chirurgische vaporisationselektrode - Google Patents

Chirurgische vaporisationselektrode

Info

Publication number
EP3386409A1
EP3386409A1 EP16828702.7A EP16828702A EP3386409A1 EP 3386409 A1 EP3386409 A1 EP 3386409A1 EP 16828702 A EP16828702 A EP 16828702A EP 3386409 A1 EP3386409 A1 EP 3386409A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
surgical
surgical instrument
electrode head
work surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP16828702.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Brockmann
Thomas Freitag
Christoph Knopf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Winter and Ibe GmbH filed Critical Olympus Winter and Ibe GmbH
Publication of EP3386409A1 publication Critical patent/EP3386409A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1482—Probes or electrodes therefor having a long rigid shaft for accessing the inner body transcutaneously in minimal invasive surgery, e.g. laparoscopy
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    • A61B2018/1497—Electrodes covering only part of the probe circumference
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    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A61B2090/065—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring contact or contact pressure

Definitions

  • the invention relates to a surgical vaporization electrode.
  • Electric surgical resection tools are known from the prior art, in the use of which for resection high-frequency (HF) alternating current is passed through the body part to be treated in order to selectively remove or cut the corresponding tissue locally.
  • HF high-frequency
  • Such resection tools are used in particular to provide e.g. to remove adenomatous tissue by vaporization.
  • an RF voltage is applied to an electrode, which is generated by means of suitable RF generators and connected via appropriate feeds to the working part of the electrode, wherein such electrodes can be operated bipolar or monopolar depending on the training.
  • bipolar technology in contrast to the monopolar technique, the current only flows through a small part of the body.
  • the localized current density at the bipolar electrode causes a rapid heating of the tissue surrounding the electrode head with consecutive vaporization of the tissue water or the rinsing fluid surrounding the tissue (irrigating solution, saline).
  • a thin gas layer forms around the tip of the electrode, which can be ionized at a sufficiently high voltage (plasma ignition) to form a constant plasma.
  • the energy of the plasma is transferred to the cells of the tissue to be resected and leads to its localized vaporization.
  • plasma vaporization can a
  • Tissue can be separated and removed more gently and effectively than with conventional ones Vaporisation (eg by means of monopolar vaporization or by laser evaporation), since the plasma vaporization only requires the contact between electrode and tissue to a minimum and does not require high temperatures ("cold vaporisation").
  • Vaporisation eg by means of monopolar vaporization or by laser evaporation
  • conventional electrodes operate with a quasi-bipolar technique with active (RF-biased) electrode and return electrode.
  • the return electrode is significantly larger than the active electrode, so that the plasma ignites only at the active electrode.
  • the fork tubes holding the electrode head serve as a return electrode while the current is conducted back to the generator via the feed dog.
  • the transporter is an instrument supplement which serves for the controlled guided movement of the electrode.
  • Other conventional bipolar electrodes have a return electrode insulated from the electrode shaft, from which the current is conducted back through the electrode. These electrodes also operate quasi-bipolar, since only one pole is designed as an active electrode applied with HF voltage.
  • Another disadvantage of conventional vaporization electrodes is the size of the active surface (work surface). The larger the surface at which the plasma is ignited, the more heat is given off to the surrounding saline. In order to achieve higher vaporization rates, it is not just possible to increase the active area. A larger active area also leads to a worse ignition behavior.
  • the present invention has the object to provide a device which does not have the disadvantages mentioned or at least to a lesser extent.
  • the invention relates to a surgical vaporization electrode which has an electrode head with at least two electrically conductive working surfaces which are arranged in electrical isolation from one another.
  • the work surfaces that correspond to the poles of the electrode for example, layered by means of etching, sputtering, build-up welding, Soldering, electrochemical coating or other coating technologies are applied to an electrically non-conductive body.
  • the electrode head is composed of a plurality of respectively conductive, mutually insulated partial bodies, each partial body having one of the working surfaces.
  • the work surfaces in particular, the already known from the prior art materials into consideration.
  • each of the working surfaces has at least one substantially annular, circular-sector-shaped, elliptical-ring-shaped or elliptical-sector-shaped surface region in planar projection, and the surface regions in the planar projection are arranged concentrically or approximately concentrically with one another.
  • it is to be regarded as approximately concentric if the circle center or ellipse intersection points of the rings or ring segments do not deviate from one another by more than 20%, preferably not more than 10%, of their respective circle or largest ellipse diameter.
  • substantially annular sector-shaped or elipsenringsektorförmigen surface areas is usually negligible, as the respective outer ring sector defining the circle or Elipsensektor to the respective inner annular sector defining circle or Elipsensektor extending surface edge is arranged exactly.
  • other, elongated, curved surface areas may be provided which at least partially surround each other, in particular crescent-shaped or involute curved surface areas.
  • a surgical instrument which comprises a surgical vaporizing electrode according to the invention having an HF generator, the HF generator being designed and connected to the surgical vaporizing electrode so that the working surfaces can be separately activated and deactivated.
  • Activatable and deactivatable means that it can be acted upon by high-frequency AC voltage or separated from the high-frequency AC voltage.
  • each working surface has a separate electrical supply line, which is connected to a high-frequency AC voltage source via a switch or electronic switching module known per se from electrical engineering, such as a relay.
  • each work surface can be connected via a corresponding supply line with its own on and off switchable high-frequency AC voltage source.
  • the surgical instrument has an electronic control for activating and deactivating the work surfaces.
  • an electronic control for activating and deactivating the work surfaces.
  • suitable for this purpose from the prior art per se known electronic control devices, which are suitable to the work surfaces respectively associated electronic switching modules or the work surfaces each associated high-frequency alternating voltage sources to control.
  • the surgical instrument further comprises movement detection means for detecting a relative movement of the electrode head to a reference system, wherein the electronic control is adapted to activate and / or deactivate at least one of the work surfaces in response to the relative movement of the electrode head.
  • a reference system can serve, for example, the feed dog for this purpose.
  • the relative movement of the electrode head to the feed dog can, for example, be detected indirectly as a relative movement of the electrode shaft to the feed dog.
  • a large number of prior art sensors per se are suitable for detecting movements, for example capacitive, magnetic or optical sensors. It is particularly preferred to arrange the sensors in reusable parts, e.g. in the transporter and not in the electrodes, which are disposable instruments.
  • the electronic control is designed to activate at least one working surface leading in the direction of movement of the electrode head and to deactivate at least one working surface trailing in the direction of movement of the electrode head.
  • the surgical instrument has impedance measuring means, wherein the electronic control is designed to activate and / or deactivate at least one of the work surfaces as a function of impedance measurements.
  • the electronic control is designed to activate and / or deactivate at least one of the work surfaces as a function of impedance measurements.
  • the surgical instrument is configured such that for plasma ignition a predetermined working surface is activated in front of one or more of the remaining working surfaces.
  • Figure 1 a shows an embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention in cross section.
  • FIG. 1b shows the underside of the electrode head of the vaporisation electrode from FIG.
  • FIG. 2 shows a cross-section similar to FIG. 1a of a further embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention, whose plan view resembles FIG. 1b.
  • FIG. 3 shows a cross section similar to FIG. 1a and FIG. 2
  • Exemplary embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention whose plan view Fig. Lb again resembles.
  • FIG. 4a shows an embodiment of the electrode head of another surgical vaporisation electrode according to the invention in cross-section, furthermore the interconnection of the working surfaces with further components of a surgical instrument according to the invention.
  • FIG. 4b shows the underside of the electrode head of the vaporisation electrode from FIG. 4a in plan view (from below), the sectional plane being indicated by the line AA '.
  • FIG. 5 shows the underside of the electrode head of a further vaporization electrode according to the invention in plan view (from below).
  • Fig. La shows an embodiment of the electrode head 1 of a surgical vaporization electrode according to the invention.
  • the sectional plane A-A ' is indicated in the lower-side plan view in Fig. Lb as a dashed line.
  • the electrode head 1 consists of three metallic electrode bodies 2, 3, 4 and a divided into three insulating rings 5a, 5b, 5c insulator body 5.
  • the outer surface of each of the electrode body 2, 3, 4 forms a corresponding working surface 12, 13, 14.
  • the electrical leads 22, 23, 24 pass through a common, outwardly insulating head support 6, but are isolated from each other. This can e.g. be realized by a multi-core cable.
  • the insulating head holder 6 can perform mechanical and insulating functions. But there is also the possibility that such functions are taken over by separate elements. For example, a wire can provide mechanical stability and a PTFE tube can accomplish the insulation.
  • the electrode head 1 can be manufactured by assembling the insulating and electrode rings 5a, 5b, 5c, 2, 3 and the third electrode body 4 closing the body like a cap.
  • the electrode heads shown in Figures 2 and 3 are of similar construction as in Figure 1a and have substantially the same arrangement of the working surfaces 12, 13, 14, as shown in Fig. Lb. However, here is a continuous body as the insulator body 5 is provided.
  • the variant shown in FIG. 2 can be produced, for example, by casting the electrode bodies 2, 3, 4 with a high-temperature-resistant plastic, by inserting electrode bodies 2, 3 divided into a ceramic base body (and placing the cap-like electrode body 4) or by casting the metallic electrode body 2, 3, 4 in a shape having the insulator body 5 as a core.
  • the work surfaces 12, 13, 14 are electrochemically applied to the base body 5 by build-up welding or another coating method.
  • FIG. 4 a shows an exemplary embodiment of the electrode head 1 of a further surgical vaporisation electrode according to the invention.
  • the sectional plane AA ' is indicated in the lower-side plan view in Fig. Lb as a dashed line.
  • the electrode head 1 consists of three metallic electrode bodies 2, 3, 4, which are inserted into the insulator body 5, which in turn is held by an outwardly insulating head holder 6.
  • the respective electrical leads 22, 23, 24 of the electrode body 2, 3, 4 are guided to the control and switching device 9.
  • the control and switching device 9, the supply lines 22, 23, 24 separately interconnect with the RF voltage source 8 or switch floating.
  • the electrode shaft 7 is guided to a feed dog 10. Via the capacitive sensor device 11, the control and switching device 9 can detect the movement of the electrode shaft 7 and thus of the electrode head 1 relative to the feed dog 10.
  • the work surfaces 12, 13, 14 formed by the electrode bodies 2, 3, 4 lie next to or behind each other in this exemplary embodiment.
  • leading working surface 13 can be activated while the trailing work surface 12 can remain floating, so that there is no thermal energy introduced in free saline.
  • the middle working surface 14 can either be switched to the respective leading working surface 13 (or 12 in the opposite direction of movement), or else remain potential-free.
  • such an electrode can also be designed with only two work surfaces. Or the middle working surface 14 is different than shown considerably smaller than the other work surfaces 12, 13 executed and used for plasma ignition.
  • the electrode head 1 shown in FIG. 5 in a bottom plan view has two working surfaces 12, 13 in the sense of a real bipolar electrode. These can be produced, for example, lithographically in complicated outlines. Shown are work surfaces 12, 13, which are structured as in a planar projection circular sector-shaped, concentrically arranged zones. In the center there is another, in plane projection circular disc shaped zone. In space, the illustrated side of the electrode head 1 is in turn hemispherical or curved according to another portion of a spherical surface. The plasma is ignited alternately at both poles 12, 13. If the individual concentric zones are close enough to each other, a continuous plasma layer nevertheless results.

Landscapes

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Abstract

Der halbkugelige Elektrodenkopf (1) weist zwei Arbeitsflächen (12, 13) im Sinne einer real bipolaren Elektrode auf. Diese können beispielsweise lithographisch auch in komplizierten Umrissen erzeugt werden. Dargestellt sind Arbeitsflächen (12, 13), die als in ebener Projektion kreisringsektorförmige, konzentrisch angeordnete Zonen strukturiert sind. Im Zentrum liegt zudem eine weitere, in ebener Projektion kreisscheibenförmige Zone. Das Plasma wird dabei alternierend an beiden Polen (12, 13) gezündet. Liegen die einzelnen konzentrischen Zonen nahe genug beieinander, entsteht dennoch eine durchgängige Plasmaschicht.

Description

CHIRURGISCHE VAPORISATIONSELEKTRODE
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vaporisationselektrode.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind elektrische chirurgische Resektionswerkzeuge bekannt, bei deren Verwendung zum Resezieren Hochfrequenz(HF)-Wechselstrom durch den zu behandelnden Körperteil geleitet wird, um das entsprechende Gewebe gezielt lokal zu entfernen bzw. zu schneiden. Derartige Resektionswerkzeuge werden insbesondere eingesetzt, um z.B. adenomatöses Gewebe durch Vaporisation zu entfernen. Zu diesem Zweck wird an einer Elektrode eine HF-Spannung angelegt, die mittels geeigneter HF-Generatoren erzeugt und über entsprechende Zuführungen auf den Arbeitsteil der Elektrode aufgeschaltet wird, wobei derartige Elektroden je nach Ausbildung bipolar oder monopolar betrieben werden können.
Am häufigsten wird die monopolare Technik angewendet, wobei ein Pol der HF- Spannungsquelle über eine möglichst große Fläche als Neutralelektrode mit dem Patienten verbunden wird und das chirurgische Instrument (aktive Elektrode) den anderen Pol bildet. Der Strom fließt über den Weg des geringsten Widerstandes von der aktiven Elektrode zur Neutralelektrode, so dass in unmittelbarer Nähe der aktiven Elektrode die Stromdichte am höchsten ist. Folglich ist der thermische Effekt hier am ausgeprägtesten, aber auch anliegendes Gewebe wird durch Stromfluss erhitzt.
Bei der bipolaren Technik fließt der Strom im Gegensatz zur monopolaren Technik nur durch einen kleinen Teil des Körpers. Die lokalisierte Stromdichte bei der Bipolarelektrode bedingt eine rasche Erwärmung des den Elektrodenkopf umgebenden Gewebes mit konsekutiver Vaporisation des Gewebewassers oder der das Gewebe umgebenden Spülflüssigkeit (Irrigierlösung, Saline).
Um die Elektrodenspitze bildet sich dabei eine dünne Gasschicht (Dampfpolster), welche bei ausreichend hoher Spannung (Plasmazündung) zu einem konstanten Plasma ionisiert werden kann. Die Energie des Plasmas überträgt sich auf die Zellen des zu resezierenden Gewebes und führt zu dessen lokal begrenzter Vaporisation. Durch Plasmavaporisation kann ein
Gewebe schonender und effektiver getrennt bzw. entfernt werden als mit herkömmlicher Vaporisation (z.B. mittels monopolarer Vaporisation oder mittels Laserverdampfung), da die Plasmavaporisation nur in geringstem Maße den Kontakt zwischen Elektrode und Gewebe erfordert und ohne hohe Temperaturen auskommt („kalte Vaporisation").
Tatsächlich arbeiten herkömmliche Elektroden dabei mit einer quasi-bipolaren Technik mit aktiver (HF-spannungsbeaufschlagter) Elektrode und rückleitender Elektrode. Dabei ist die rückleitende Elektrode deutlich größer als die Aktivelektrode, so dass das Plasma lediglich an der Aktivelektrode zündet. Bei einigen herkömmlichen Elektroden dienen die den Elektrodenkopf haltenden Gabelrohre als rückleitende Elektrode, während der Strom über den Transporteur zurück zum Generator geleitet wird. Wie dem Fachmann geläufig ist, handelt es sich beim Transporteur um einen Instrumentenzusatz, welcher der kontrolliert geführten Bewegung der Elektrode dient. Andere herkömmlich bipolare Elektroden besitzen eine zum Elektrodenschaft isolierte rückleitende Elektrode, von welcher der Strom durch die Elektrode zurück geleitet wird. Auch diese Elektroden arbeiten quasi-bipolar, da lediglich ein Pol als aktive, mit HF-Spannung beaufschlagte Elektrode ausgeführt ist.
Je weiter der Strom außerhalb der Elektrode fließt, desto höher sind grundsätzlich auch die Ströme, die durch den Patienten fließen. Bei quasi-bipolaren Elektroden fließt ein kleiner Teil des Stromes durch den Patienten zurück in den Elektrodenschaft statt über die Saline in die Gabelrohre.
Ein weiterer Nachteil herkömmlich Vaporisationselektroden ist die Größe der aktiven Oberfläche (Arbeitsfläche). Je größer die Oberfläche ist, an der das Plasma gezündet wird, desto mehr Wärme wird an die umgebende Saline abgegeben. Um höhere Vaporisationsraten zu erreichen kann also nicht einfach nur die aktive Fläche vergrößert werden. Eine größere aktive Fläche führt außerdem zu einem schlechteren Zündverhalten.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von den vorgenannten Elektroden des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist.
Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vaporisationselektrode, die einen Elektrodenkopf mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen, gegeneinander elektrisch isoliert angeordneten Arbeitsflächen aufweist. Hierfür können die Arbeitsflächen, welche den Polen der Elektrode entsprechen, beispielsweise schichtartig mittels Ätzverfahren, Sputtern, Auftragschweißen, Löten, elektrochemisches Beschichten oder anderweitige Beschichtungstechnologien auf einen elektrisch nichtleitenden Grundkörper aufgebracht werden. Oder aber der Elektrodenkopf wird aus mehreren jeweils leitfähigen, gegeneinander isolierten Teilkörpern zusammengesetzt, wobei jeder Teilkörper eine der Arbeitsflächen aufweist. Für die Arbeitsflächen kommen insbesondere auch die bereits aus dem Stand der Technik bekannten Materialien in Betracht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist jede der Arbeitsflächen mindestens einen in ebener Projektion im wesentlichen kreisringförmigen, kreisringsektorförmigen, elipsenringförmigen oder elipsenringsektorförmigen Flächenbereich auf, und die Flächenbereiche in der ebenen Projektion sind konzentrisch oder annähernd konzentrisch zueinander angeordnet. Als annähernd konzentrisch ist insbesondere aufzufassen, wenn die Kreismittelpunkt bzw. Elipsenachsenschnittpunkte der Ringe bzw. Ringsegemente nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 10% ihres jeweiligen Kreis- bzw. größten Elipsendurchmessers voneinander abweichen. Bei im wesentlichen kreisringsektorförmigen oder elipsenringsektorförmigen Flächenbereichen ist in der Regel vernachlässigbar, wie der vom jeweiligen äußeren den Ringsektor definierenden Kreis- bzw. Elipsensektor zum jeweiligen inneren den Ringsektor definierenden Kreis- bzw. Elipsensektor verlaufende Flächenrand genau angeordnet ist. Vorteilhaft können auch anderweitige, längliche, gekrümmte Flächenbereiche vorgesehen sein, die einander zumindest teilweise umschließen, insbesondere sichelförmig oder evolventenförmig gekrümmte Flächenbereiche.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein chirurgisches Instrument bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße chirurgische Vaporationselektrode einen HF- Generator aufweist, wobei der HF-Generator so ausgelegt und mit der chirurgischen Vaporationselektrode verschaltet ist, dass die Arbeitsflächen separat von einander aktivierbar und deaktivierbar sind. Aktivierbar und deaktivierbar bedeutet dabei, mit hochfrequenter Wechselspannung beaufschlagbar bzw. von der hochfrequenten Wechselspannung trennbar. Dies kann insbesondere dadurch bewerkstelligt werden, dass jede Arbeitsfläche eine separate elektrische Zuleitung besitzt, die über einen per se aus der Elektrotechnik bekannten Schalter oder elektronischen Schaltbaustein, wie beispielsweise ein Relais, mit einer hochfrequenten Wechselspannungsquelle verbunden ist. Alternativ kann beispielsweise auch jede Arbeitsfläche über eine entsprechende Zuleitung mit einer eigenen an- und ausschaltbaren hochfrequenten Wechselspannungsquelle verbunden sein. Vorzugsweise weist das chirurgische Instrument eine elektronische Steuerung zum Aktivieren und Deaktivieren der Arbeitsflächen auf. Grundsätzlich eignen sich hierfür aus dem Stand der Technik per se bekannte elektronische Steuervorrichtungen, welche geeignet sind, den Arbeitsflächen jeweils zugeordnete elektronische Schaltbausteine bzw. den Arbeitsflächen jeweils zugeordnete hochfrequente Wechselspannungsquellen anzusteuern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das chirurgische Instrument ferner Bewegungserfassungsmittel zum Erfassen einer Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu einem Referenzsystem auf, wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine der Arbeitsflächen in Abhängigkeit der Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Als Referenzsystem kann hierfür beispielsweise der Transporteur dienen. Die Relativbewegung des Elektrodenkopfes zum Tranporteur kann beispielsweise mittelbar als Relativbewegung des Elektrodenschafts zum Transporteur erfasst werden. Hierfür sind eine Vielzahl aus dem Stand der Technik per se für die Erfassung von Bewegungen bekannte Sensoren geeignet, beispielsweise kapazitive, magnetische oder optische Sensoren. Es ist besonders bevorzugt, die Sensoren in wiederverwendbaren Teilen anzuordnen, wie z.B. im Transporteur und nicht in den Elektroden, die Einweg-Instrumente darstellen. Um die Bewegung der Elektrodenspitze zur Optik zu erfassen, kann daher vorteilhaft eine mittelbare Messung des Schlitten des Transporteurs (Teflonkörper) zum starren Grundkörper des Transporteurs (Optikplatte, Konus, Versteifungsrohr, etc.) erfolgen.
Vorzugsweise ist die elektronische Steuerung dazu ausgelegt, mindestens eine in Bewegungsrichtung des Elektrodenkopfes vorlaufende Arbeitsfläche zu aktivieren und mindestens eine in Bewegungsrichtung des Elektrodenkopfes nachlaufende Arbeitsfläche zu deaktivieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das chirurgische Instrument Impedanzmessmittel zur auf, wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine der Arbeitsflächen in Abhängigkeit von Impedanzmessungen zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Mittels per se aus dem Stand der Technik bekannter Sensoren wird hierbei über die Impedanzmessungen bestimmt, welche der Arbeitsflächen Gewebekontakt besitzt. Nicht in Gewebekontakt stehende Arbeitsflächen können deaktiviert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das chirurgische Instrument so konfiguriert, dass zur Plasmazündung eine vorbestimmte Arbeitsfläche vor einer oder mehrerer der übrigen Arbeitsflächen aktiviert wird. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu; insbesondere entsprechen Verhältnisse der einzelnen Abmessungen zueinander aus Gründen der Anschaulichkeit nicht unbedingt den Abmessungsverhältnissen in tatsächlichen technischen Umsetzungen.
Es werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Grundsätzlich kann jede im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschriebene bzw. angedeutete Variante der Erfindung besonders vorteilhaft sein, je nach wirtschaftlichen, technischen und ggf. medizinischen Bedingungen im Einzelfall. Soweit nichts gegenteiliges dargelegt ist, bzw. soweit grundsätzlich technisch realisierbar, sind einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen austauschbar oder miteinander sowie mit per se aus dem Stand der Technik bekannten Merkmalen kombinierbar.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1 a zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode im Querschnitt.
Figur lb zeigt die Unterseite des Elektrodenkopfes der Vaporisationselektrode aus Fig.
la in der Draufsicht (von unten), wobei die Schnittebene durch die Linie A-A' angedeutet ist.
Figur 2 zeigt im Querschnitt ähnlich Fg. la ein weiteres Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode, deren Draufsicht Fig. lb gleicht.
Figur 3 zeigt im Querschnitt ähnlich Fg. la und Fig. 2 ein weiteres
Ausfuhrungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode, deren Draufsicht Fig. lb wiederum gleicht.
Figur 4 a zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer weiteren erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode im Querschnitt, ferner die Verschaltung der Arbeitsflächen mit weiteren Komponenten eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments. Figur 4b zeigt die Unterseite des Elektrodenkopfes der Vaporisationselektrode aus Fig. 4a in der Draufsicht (von unten), wobei die Schnittebene durch die Linie A-A' angedeutet ist.
Figur 5 zeigt die Unterseite des Elektrodenkopfes einer weiteren erfindungsgemäßen Vaporisationselektrode in der Draufsicht (von unten).
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Einander entsprechende Elemente sind in den Zeichnungsfiguren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. la zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes 1 einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode. Die Schnittebene A-A' ist in der unterseitigen Draufsicht in Fig. lb als strichlierte Linie angedeutet. Der Elektrodenkopf 1 besteht aus drei metallischen Elektrodenkörpern 2, 3, 4 und einem in drei Isolierringe 5a, 5b, 5c aufgeteilten Isolatorkörper 5. Die außenliegende Oberfläche jedes der Elektrodenkörper 2, 3, 4 bildet eine entsprechende Arbeitsfläche 12, 13, 14. Über eine jeweilige elektrische Zuleitung 22, 23, 24 kann jeder der Elektrodenkörper 2, 3, 4 und somit jede der entsprechenden Arbeitsfläche 12, 13, 14 mit hochfrequenter Wechselspannung beaufschlagt (aktiviert) oder potentialfrei geschaltet (deaktiviert) werden. Die elektrischen Zuleitungen 22, 23, 24 laufen durch eine gemeinsame, nach außen isolierende Kopfhalterung 6, sind aber gegeneinander isoliert. Dies kann z.B. durch ein mehradriges Kabel realisiert werden. Die isolierende Kopfhalterung 6 kann mechanische und isolierende Funktionen ausüben. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass derartige Funktionen von separaten Elementen übernommen werden. Beispielsweise kann ein Draht die mechanische Stabilität gewährleisten und ein PTFE-Schlauch kann die Isolierung bewerkstelligen.
Zwei der Elektrodenkörper 2, 3 sind als Ringe ausgeführt, so dass die elektrischen Zuleitungen 22, 23, 24 von innen an die Elektrodenkörper 2, 3, 4 herangeführt werden können. Der Elektrodenkopf 1 kann durch Zusammensetzen der Isolier- und Elektrodenringe 5a, 5b, 5c, 2, 3 und des den Körper kappenartig schließenden dritten Elektrodenkörpers 4 hergestellt werden.
Durch die separaten Zuleitungen ist es beispielsweise möglich, zur Plasmazündung nur die mittlere Arbeitsfläche 14 zu aktivieren. Durch zusätzliches Aktivieren einer der anderen Arbeitsflächen 12 oder 13 kann die Gesamtarbeitsfläche jeweils vergrößert werden. Für die in Figuren la, lb dargestellte Elektrode wird auch weiterhin die quasi bipolare Technik eingesetzt. Statt einer statischen Aktivelektrode werden jedoch mehrere Zonen (Arbeitsflächen 12, 13, 14) eingesetzt, die dynamisch mit dem aktiven Potential belegt werden können. So kann, wie oben beschrieben, zum initialen Zünden des Plasmas nur die mittlere Zone 14 genutzt und die äußeren später zugeschaltet werden. Hierfür ist auch eine automatisierte Steuerung über den HF-Generator (in Figuren la, lb nicht dargestellt) möglich. Dieser kann in Abhängigkeit von Impedanzmessungen über geeignete, per se aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren die einzelnen Zonen 12, 13, 14 zu- und abschalten. So können z.B. nur die Zonen gezündet werden, die sich in Gewebekontakt befinden. Der Wärmeeintrag in die Saline reduziert sich dadurch signifikant.
Die in Figuren 2 und 3 dargestellten Elektrodenköpfe sind ähnlich aufgebaut wie in Fig. la und weisen im wesentlichen dieselbe Anordnung der Arbeitsflächen 12, 13, 14 auf, wie in Fig. lb dargestellt. Allerdings ist hier ein durchgehender Grundkörper als Isolatorkörper 5 vorgesehen. Die in Fig. 2 dargestellte Variante lässt sich beispielsweise durch Vergießen der Elektrodenkörper 2, 3, 4 mit einem hochtemperaturfesten Kunststoff herstellen, durch Einsetzen in sich geteilter Elektrodenkörper 2, 3 in einen keramischen Grundkörper (und Aufsetzen des kappenartigen Elektrodenkörpers 4) oder aber durch Gießen der metallischen Elektrodenkörper 2, 3, 4 in eine Form, welche den Isolatorkörper 5 als Kern besitzt. In der Variante der Fig. 3 sind die Arbeitsflächen 12, 13, 14 elektrochemisch, durch Auftragschweißen oder ein anderes Beschichtungsverfahren auf den Grundkörper 5 aufgebracht.
Fig. 4a zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes 1 einer weiteren erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode. Die Schnittebene A-A' ist in der unterseitigen Draufsicht in Fig. lb als strichlierte Linie angedeutet. Der Elektrodenkopf 1 besteht aus drei metallischen Elektrodenkörpern 2, 3, 4, die in den Isolatorkörper 5 eingesetzt sind, der wiederum von einer nach außen isolierenden Kopfhalterung 6 gehalten wird. Durch die Kopfhalterung 6 und den mit dieser starr verbundenen (Verbindung nicht dargestellt) Elektrodenschaft 7 sind die jeweiligen elektrischen Zuleitungen 22, 23, 24 der Elektrodenkörper 2, 3, 4 zur Steuer- und Schaltvorrichtung 9 geführt. Die Steuer- und Schaltvorrichtung 9 kann die Zuleitungen 22, 23, 24 jeweils separat mit der HF- Spannungsquelle 8 verschalten oder potentialfrei schalten. Der Elektrodenschaft 7 ist einem Transporteur 10 geführt. Über die kapazitive Sensorvorrichtung 1 1 kann die Steuer- und Schaltvorrichtung 9 die Bewegung des Elektrodenschafts 7 und somit des Elektrodenkopfs 1 relativ zum Transporteur 10 erfassen.
Die von den Elektrodenkörpern 2, 3, 4 gebildeten Arbeitsflächen 12, 13, 14 liegen in diesem Ausführungsbeispiel neben- bzw. hintereinander. So kann die in Bewegungsrichtung (in Fig. 4a als Pfeil angedeutet) vorlaufende Arbeitsfläche 13 aktiviert werden, während die nachlaufende Arbeitsfläche 12 potentialfrei bleiben kann, so dass dort in freier Saline keine thermische Energie eingebracht wird. Die mittlere Arbeitsfläche 14 kann entweder der jeweils vorlaufenden Arbeitsfläche 13 (bzw. 12 bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung) zugeschaltet werden, oder aber ebenfalls potentialfrei bleiben. Eine derartige Elektrode lässt sich selbstverständlich auch mit nur zwei Arbeitsflächen ausführen. Oder aber die mittlere Arbeitsfläche 14 wird anders als dargestellt erheblich kleiner als die übrigen Arbeitsflächen 12, 13 ausgeführt und zur Plasmazündung eingesetzt.
Generell sind alle beschriebenen Ausführungsbeispiele ähnlich auch abgewandelt mit mehr oder weniger als drei Arbeitsflächen 12, 13, 14 umsetzbar.
Der in Fig. 5 in unterseitiger Draufsicht dargestellte Elektrodenkopf 1 weist zwei Arbeitsflächen 12, 13 im Sinne einer real bipolaren Elektrode auf. Diese können beispielsweise lithographisch auch in komplizierten Umrissen erzeugt werden. Dargestellt sind Arbeitsflächen 12, 13, die als in ebener Projektion kreisringsektorförmige, konzentrisch angeordnete Zonen strukturiert sind. Im Zentrum liegt zudem eine weitere, in ebener Projektion kreisscheibenförmige Zone. Im Raum ist die dargestellte Seite des Elektrodenkopfes 1 wiederum halbkugelig oder entsprechend einem anderweitigen Abschnitt einer Kugeloberfläche gekrümmt. Das Plasma wird dabei alternierend an beiden Polen 12, 13 gezündet. Liegen die einzelnen konzentrischen Zonen nahe genug beieinander, entsteht dennoch eine durchgängige Plasmaschicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Chirurgische Vaporisationselektrode, aufweisend einen Elektrodenkopf mit mindestens zwei elektrisch leitfähigen, gegeneinander elektrisch isoliert angeordneten Arbeitsflächen.
2. Chirurgische Vaporationselektrode gemäß Anspruch 1, wobei jede der Arbeitsflächen mindestens einen in ebener Projektion im wesentlichen kreisringförmigen, kreisringsektorförmigen, elipsenringförmigen oder elipsenringsektorförmigen Flächenbereich aufweist, und die Flächenbereiche in der ebenen Projektion konzentrisch oder annähernd konzentrisch zueinander angeordnet sind.
3. Chirurgische Vaporationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsflächen schichtartig auf einen isolierenden Grundkörper aufgebracht sind.
4. Chirurgische Vaporationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Elektrodenkopf aus elektrisch leitenden und elektrisch nichtleitenden Körpern zusammengesetzt ist.
5. Chirurgisches Instrument, aufweisend eine chirurgische Vaporationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und einen HF-Generator,
wobei der HF-Generator so ausgelegt und mit der chirurgischen Vaporationselektrode verschaltet ist, dass die Arbeitsflächen separat von einander aktivierbar und deaktivierbar sind.
6. Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 5, welches ferner eine elektronische Steuerung zum Aktivieren und Deaktivieren der Arbeitsflächen aufweist.
7. Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 6, welches ferner Bewegungserfassungsmittel zum Erfassen einer Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu einem Referenzsystem aufweist, wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine der Arbeitsflächen in Abhängigkeit der Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
8. Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 7, wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine in Bewegungsrichtung des Elektrodenkopfes vorlaufende Arbeitsfläche zu aktivieren und mindestens eine in Bewegungsrichtung des Elektrodenkopfes nachlaufende Arbeitsfläche zu deaktivieren.
9. Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 6, welches ferner Impedanzmessmittel aufweist, wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine der Arbeitsflächen in Abhängigkeit von Impedanzmessungen zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
10. Chirurgisches Instrument, aufweisend eine chirurgische Vaporationselektrode gemäß einem der Ansprüche 1—4 und einen HF-Generator,
wobei der HF-Generator so ausgelegt und mit der chirurgischen Vaporationselektrode verschaltet ist, dass zwei Arbeitsflächen als alternierende Pole in bipolarer Betriebsweise fungieren.
11. Chirurgisches Instrument gemäß einem der Ansprüche 5-10, welches so konfiguriert ist, dass zur Plasmazündung eine vorbestimmte Arbeitsfläche vor einer oder mehrerer der übrigen Arbeitsflächen aktiviert wird.
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