DE102007061767A1

DE102007061767A1 - Bipolare Elektroden für die Hochfrequenzchirurgie mit leistungsunabhängig justierbarer Gewebeeindringtiefe des Strompfades

Info

Publication number: DE102007061767A1
Application number: DE102007061767A
Authority: DE
Inventors: Jens Peter Wulfsberg; Jörg Lehmann; Rainer Wenzel; Franz-Ludwig Bruhns
Original assignee: Individual
Current assignee: Helmut Schmidt Universitaet
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2008-12-11
Also published as: DE202007019604U1

Abstract

Die Erfindung beschreibt bipolare Elektroden für die Hochfrequenzchirurgie mit leistungsunabhängig justierbarer Gewebeeindringtiefe des sich einstellenden Strompfades zwischen den Elektroden. Im Gegensatz zu klassischen bipolaren Instrumenten der Hochfrequenzchirurgie wird durch Einsatz von zusätzlichen elektromagnetischen Feldern eine Schleifenausformung des Strompfades zwischen den Arbeitselektroden erzeugt, welche den Gewebeabtrag für den Anwender vereinfacht bzw. erhöht. Durch Erzeugung weiterer Felder kann eine räumliche Umsteuerung des Strompfades erreicht und somit im Gegensatz zu den klassischen mono- und bipolaren Instrumenten der Hochfrequenzchirurgie bei jedem Arbeitsschritt ein in Bezug auf die Elektroden definiertes, voreinstellbares Volumen des Gewebes manipuliert werden.

Description

Stand der Technik
Die Verfahren der HF-Chirurgie lassen sich unterteilen in monopolare, bipolare und quasi-bipolare Technik.
Bei der monopolare Technik fließt der hochfrequente Strom vom HF-Chirurgiegerät über eine Elektrode in das Gewebe durch den Körper des Patienten auf eine großflächige Neutralelektrode und zurück in das Gerät. Das Verfahren lebt davon, dass sich die Stromdichte nach dem Eintritt in das Gewebe durch Aufweitung stark verringert. Bei der bipolare Technik fließt der hochfrequente Strom des Hochfrequenzgenerators über Elektrode 1 des Instrumentes durch das zu bearbeitende Gewebe weiter zur Elektrode 2 des Instrumentes und von dort wieder zurück zum Hochfrequenzgenerator, ohne dass der Strom weitere Gewebeteile durchfließt. Bei der quasi-bipolare Technik wird dem hochfrequenten Stromfluß zur Rückführung eine naheliegende neutrale Elektrode angeboten, z. B. der Schaftteil eines Resektoskopes.
In Abhängigkeit von der verwendeten Technik verteilt sich der Stromfluß unterschiedlich im Körper. Die elektrische Stromdichte (Strom pro Fläche) bewirkt dabei im Gewebe eine Erwärmung, die zum Schneiden und Koagulieren verwendet wird. Der Grad der Erwärmung hängt dabei von der Größe und Form der Ausgangsspannung des Hochfrequenzgenerators, der Stromdichte im Gewebe, der Impedanz des Gewebes, von Form und Größe der Elektroden und der Applikationszeit ab.
In der Hochfrequenzchirurgie werden klinisch am häufigsten monopolare Verfahren angewendet. Für monopolare Anwendungen wird im Vergleich zu bipolaren eine höhere Leistungseinstellung am Hochfrequenzgenerator benötigt, da der Strom bei der monopolaren Anwendung quer durch den Körper des Patienten fließen muss und dieser ein schlechter elektrischer Leiter ist. Bei der Anwendung monopolarer Techniken birgt der große Abstand von Elektrode und flächig ausgeführten Neutralelektrode die Verbrennungsgefahr umliegender Strukturen (Haut, Darm usw.).
Bei bipolarer Koagulation ist die thermische Schädigung auf das Gewebe zwischen den Polen begrenzt, da der Strom nur zwischen den Elektroden fließt. Sie wird daher in vielen Studien als die sicherste Methode angesehen.
Problem
Da der hochfrequente Strom bei der Verwendung einer bipolaren Technik in der Regel den geometrisch kürzesten Weg zwischen den beiden Elektroden wählt, dringt er nur wenig in das abzutragende Gewebe ein. Es wird dadurch im Vergleich zur monopolaren Technik unter anderem ein deutlich geringerer Gewebeabtrag pro Arbeitsschritt erzielt.
Erfindung
Die Erfindung nutzt die physikalische Eigenschaft, dass ein stromdurchflossener Leiter von einem Magnetfeld umgeben ist. Weiterhin wird die physikalische Eigenschaft genutzt, dass die umgebenden Magnetfelder von zwei unabhängigen stromdurchflossenen Leiten sich gegenseitig beeinflussen. Sind beide Felder in ihrer Wirkrichtung gleichgerichtet, erfolgt eine Abstoßung, sind die Wirkrichtungen gegeneinander gerichtet, erfolgt eine Anziehung zwischen den Leitern. Ändert sich der Stromfluss durch einen der Leiter, so wird dadurch auch das den Leiter umgebende Magnetfeld verändert und somit die wirkende Kraft zwischen den Leitern beeinflusst. Ist einer der Leiter fixiert und der andere beweglich gelagert, führt diese Kraftänderung zu einer Auslenkung des beweglichen Leiters. Da bei der bipolaren Hochfrequenzchirurgie der Strompfad durch das Gewebe einem beweglich gelagerten elektrischen Leiter entspricht, lassen sich die beschriebenen physikalischen Gegebenheiten zur gezielten Auslenkung des Strompfades im Gewebe erfindungsgemäß nutzen.
Weiterbildung der Erfindung
Anspruch 1 beschreibt den generellen Aufbau der Erfindung, während die vorteilhaften Ausgestaltungen in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben werden.
Darstellung der Erfindung
Parallel zum elektrischen Kreis Hochfrequenzgenerator – Leitung 1 – Elektrode 1 – Strompfad durch das Gewebe – Elektrode 2 – Leitung 2 – Hochfrequenzgenerator werden eine oder mehrere isolierte Steuerspulen zur elektromagnetischen Felderzeugung direkt zwischen den Generatorausgängen geschaltet, über die in Phasenlage und Amplitude einstellbar jeweils ein Teilstrom des Gesamtstromes geleitet wird. Geometrisch liegt die Steuerspule im Bereich zwischen Elektrode 1 und Elektrode 2, ohne diese elektrisch zu berühren (vgl. 1). Das von den Teilströmen durch diese Steuerspule erzeugte elektromagnetische Feld sorgt dafür, dass der durch das abzutragende Gewebe verlaufende Strompfad zwischen den beiden Elektroden je nach Einstellung in die Tiefe des Gewebes verschoben wird. Werden gleichzeitig mehrere isolierte Steuerspulen angebracht und unterschiedlich angesteuert, durchläuft der Strompfad in seiner Auslenkungsbewegung im Gewebe ein Volumen, welches dabei entsprechend der eingestellten Stromstärke z. B. manipuliert wird. Bei Veränderung des durch das Gewebe fließenden Stromes sind die durch die Steuerspulen fließenden Ströme so anzupassen, dass die vorgegebene Auslenkbewegung des Strompfads in das zu manipulierende Gewebe in ihrer Geometrie konstant bleibt.

Claims

Bipolare Elektroden für die Hochfrequenzchirurgie mit leistungsunabhängig justierbarer Gewebeeindringtiefe des Strompfades, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum elektrischen Kreis Hochfrequenzgenerator – Leitung 1 – Elektrode 1 – Strompfad durch das Gewebe – Elektrode 2 – Leitung 2 – Hochfrequenzgenerator eine oder mehrere elektrisch isolierte Steuerspulen zur elektromagnetischen Felderzeugung zwischen Elektrode 1 und Elektrode 2 angebracht werden.
Bipolare Elektroden für die Hochfrequenzchirurgie mit leistungsunabhängig justierbarer Gewebeeindringtiefe des Strompfades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus zusätzlichen Generatorausgängen in Phasenlage und Amplitude einstellbar jeweils ein Teilstrom des Gesamtstromes in die Steuerspulen geleitet wird.
Bipolare Elektroden für die Hochfrequenzchirurgie mit leistungsunabhängig justierbarer Gewebeeindringtiefe des Strompfades nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Steuerspulen über die einzelnen Teilströme derart unterschiedlich angesteuert werden, dass der sich ausbildende Strompfad zwischen den Elektroden in seiner Auslenkungsbewegung im Gewebe ein Volumen durchläuft.
Bipolare Elektroden für die Hochfrequenzchirurgie mit leistungsunabhängig justierbarer Gewebeeindringtiefe des Strompfades nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Veränderung des durch das Gewebe fließenden Stromes die durch die Steuerspulen fließenden Ströme so angepasst werden, dass die vorgegebene Auslenkbewegung des Strompfads in das zu manipulierende Gewebe in ihrer Geometrie konstant bleibt.