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Die Erfindung betrifft ein bipolares elektrochirurgisches Instrument mit einem länglichen Schaft mit einem proximalen und einem distalen Ende und wenigstens einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode am distalen Ende, und mit einem elektrischen Leiter, welcher von der ersten Elektrode zum proximalen Ende des Schafts verläuft, um die erste Elektrode mit einem ersten Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators zu verbinden, und mit einem Kühlflüssigkeitslumen zur Durchführung einer Kühlflüssigkeit, wobei die erste Elektrode gegen die zweite Elektrode und gegen das Kühlflüssigkeitslumen elektrisch isoliert ist.
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Bipolare elektrochirurgische Instrumente sind aus dem Stand der Technik bekannt und kommen insbesondere zur Ablation oder Koagulation von biologischem Gewebe zum Einsatz. Bipolare elektrochirurgische Instrumente können auch als bipolare Applikatoren oder Katheter bezeichnet werden.
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Für die Behandlung wird das biopolare elektrochirurgische Instrument in der Regel in ein Körperlumen, beispielsweise ein Blutgefäß oder die Bronchien, eingeführt und die beiden Elektroden werden mit einer Hochfrequenzspannung beaufschlagt. Ein weiteres Anwendungsgebiet ergibt sich durch den Einsatz bipolarer oder auch multipolarer elektrochirurgischer Instrumente mit starren Applikatoren, meist per Punktion des zu denaturierenden Gewebes.
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Die Hochfrequenzspannung wird in der Regel von einem mit dem biopolaren elektrochirurgischen Instrument verbundenen Hochfrequenz-Generator erzeugt. Die Behandlung erfolgt in der Regel unter Verwendung hochfrequenter Ströme (ca. 0,2 MHz bis 3 MHz). Der Hochfrequenzstrom fließt dabei von der einen Elektrode über das zu behandelnde Gewebe zur anderen Elektrode des biopolaren elektrochirurgischen Instruments.
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Um ungewollte thermische Gewebeschädigungen und auch eine zu starke Erhitzung des elektrochirurgischen Instruments zu vermeiden, werden biopolare elektrochirurgische Instrumente oft mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt, die in einem Kühlflüssigkeitslumen befördert wird. Der Aufbau solcher gekühlter biopolarer elektrochirurgischer Instrumente ist jedoch komplex und der Einsatzbereich aufgrund der Größe der biopolaren elektrochirurgischen Instrumente beschränkt auf Körperlumina, die solche Instrumente aufnehmen können.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes und/oder vereinfachtes biopolares elektrochirurgisches Instrument bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein biopolares elektrochirurgisches Instrument der eingangs genannten Art mit einem vereinfachten Aufbau und/oder erweiterten Einsatzbereich bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein bipolares elektrochirurgisches Instrument mit einem länglichen Schaft mit einem proximalen und einem distalen Ende und wenigstens einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode am distalen Ende, und mit einem elektrischen Leiter, welcher von der ersten Elektrode zum proximalen Ende des Schafts verläuft, um die erste Elektrode mit einem ersten Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators zu verbinden, und mit einem Kühlflüssigkeitslumen zur Durchführung einer Kühlflüssigkeit, wobei die erste Elektrode gegen die zweite Elektrode und gegen das Kühlflüssigkeitslumen elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode mit dem Kühlflüssigkeitslumen verbunden ist, um bei Durchströmen des Kühlflüssigkeitslumens mit einer elektrisch leitfähigen Kühlflüssigkeit die zweite Elektrode über die elektrisch leitfähige Kühlflüssigkeit mit einem zweiten Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators zu verbinden.
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Die Erfindung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, dass die Notwendigkeit von zwei elektrischen Zuleitungen zu den beiden Elektroden eines bipolaren elektrochirurgischen Instruments bei gleichzeitiger Kühlung mit Führung einer Kühlflüssigkeit im Instrument sowohl einen komplexen Aufbau und ferner eine minimale Querschnittsgröße bzw. einen minimalen Durchmesser des biopolaren elektrochirurgischen Instruments bedingt. Neben der elektrischen Isolierung voneinander müssen bei gekühlten bipolaren elektrochirurgischen Instrumenten die beiden Elektroden zusätzlich auch gegenüber der Kühlflüssigkeit im Kühlflüssigkeitslumen isoliert sein, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Zudem reduziert die Verlegung der beiden elektrischen Zuleitungen insbesondere bei dünnen, flexiblen Kathetern den für die Kühlung verfügbaren Querschnitt. Zusätzlich erschwert gerade bei dünnen, flexiblen Kathetern ein komplexer Aufbau die Herstellung besonders.
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Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, lediglich einen elektrischen Leiter zu einer ersten der beiden Elektroden vorzusehen und die elektrische Zuleitung zur zweiten Elektrode über die Kühlflüssigkeit zu realisieren. Auf diese Weise kann einer im Kühlflüssigkeitslumen geführten, elektrisch leitfähigen Kühlflüssigkeit eine Doppelfunktion zukommen, nämlich neben der Kühlung auch die elektrische Zuleitung zu einer der Elektroden. Auf diese Weise kann auf den zweiten elektrischen Leiter und den damit verbundenen Platzbedarf sowie Herstellungsaufwand verzichtet werden.
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Unter einem elektrischen Leiter wird hier ein elektrisch leitendes Element, insbesondere keine Flüssigkeit, verstanden. Ein elektrischer Leiter kann beispielsweise ein draht- oder bandförmiges Element aus einem elektrisch leitenden Material sein. Erfindungsgemäß ist kein solcher elektrischer Leiter für die elektrische Zuleitung zur zweiten Elektrode vorgesehen, d. h. das bipolare elektrochirurgische Instrument weist vorzugsweise genau einen elektrischen Leiter auf, der mit genau einer, nämlich der ersten, Elektrode verbunden ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass mindestens eine Elektrode des bipolaren elektrochirurgischen Instruments über eine in einem Kühlflüssigkeitslumen geführte Kühlflüssigkeit mit einem Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators elektrisch verbindbar ist.
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Der längliche Schaft des biopolaren elektrochirurgischen Instruments weist vorzugsweise einen Mantel und ein vom Mantel begrenztes Lumen auf. Der längliche Schaft kann beispielsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sein. Ein distales Ende des biopolaren elektrochirurgischen Instruments ist vorzugsweise abgerundet oder als punktierende Spitze ausgeführt.
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Die erste Elektrode und/oder der elektrische Leiter sind vorzugsweise gegenüber der Kühlflüssigkeit bzw. dem Kühlflüssigkeitslumen isoliert.
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Die erste und zweite Elektrode des biopolaren elektrochirurgischen Instruments sind in axialer Richtung vorzugsweise hintereinander angeordnet und bilden damit eine proximale und eine distale Elektrode. Es sind jedoch auch andere Anordnungen der Elektroden möglich. Die Elektroden können beispielsweise ringförmig ausgebildet sein und im oder am Mantel des Schafts des bipolaren elektrochirurgischen Instruments angeordnet sein und insbesondere einen Teil der Außenoberfläche des Schafts bilden.
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Die erste Elektrode ist vorzugsweise elektrisch leitend mit dem elektrischen Leiter verbunden. Die zweite Elektrode ist mit dem Kühlflüssigkeitslumen verbunden. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der zweiten Elektrode an das Kühlflüssigkeitslumen angrenzt, so dass eine im Kühlflüssigkeitslumen geführte Kühlflüssigkeit mit der zweiten Elektrode in Kontakt kommt. Insbesondere ist eine elektrisch leitende Verbindung der zweiten Elektrode mit dem Kühlflüssigkeitslumen bevorzugt, d.h. dass die zweite Elektrode vom Kühlflüssigkeitslumen insbesondere nicht, zumindest nicht vollständig, elektrisch isoliert ist, sondern eine elektrische leitende Verbindung zwischen einem im Kühlflüssigkeitslumen geführten, elektrisch leitfähigen Kühlflüssigkeit und der zweiten Elektrode hergestellt werden kann.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der ein Lumen im länglichen Schaft des bipolaren elektrochirurgischen Instruments das Kühlflüssigkeitslumen bildet. In dieser Ausgestaltung dient somit das Lumen im Schaft des biopolaren elektrochirurgischen Instruments gleichzeitig als Kühlflüssigkeitslumen. Die Kühlflüssigkeit fließt direkt im Lumen des Schafts des biopolaren elektrochirurgischen Instruments. Zur Führung der Kühlflüssigkeit kann beispielsweise ein Zufuhrtubus bevorzugt sein, der den Zufluss von Kühlflüssigkeit zu einem distalen Bereich im Lumen des Schafts sicherstellt, wobei vorzugsweise die Abfuhr von Kühlflüssigkeit radial außerhalb des Zufuhrtubus erfolgen kann. Auf diese Weise kann ein besonders einfacher und platzsparender Aufbau des biopolaren elektrochirurgischen Instruments realisiert werden.
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Ferner ist bevorzugt, dass der elektrische Leiter mit einem ersten Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators verbindbar ist. Zudem ist bevorzugt, dass das Kühlflüssigkeitslumen mit einem zweiten Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators verbindbar ist. Auf diese Weise können die beiden Elektroden bei einer Aktivierung des Hochfrequenz-Generators mit einer Hochfrequenzspannung beaufschlagt werden, so dass ein Strom zwischen den beiden Elektroden durch das angrenzende biologische Gewebe fließen kann, wobei einerseits der elektrische Leiter und andererseits die im Kühlflüssigkeitslumen geführte elektrisch leitfähige Kühlflüssigkeit als elektrische Zuleitungen dienen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der mit der ersten Elektrode verbundene elektrische Leiter in oder an einem Mantel des länglichen Schafts des bipolaren elektrochirurgischen Instruments angeordnet ist. Die Ausbildung des elektrischen Leiters in oder an dem Mantel des länglichen Schafts des biopolaren elektrochirurgischen Instruments oder als Teil dieses Mantels hat den Vorteil, dass der lichte Querschnitt des Schafts als Kühlflüssigkeitslumen zur Verfügung steht und auf diese Weise ein besonders kleiner Durchmesser des biopolaren elektrochirurgischen Instruments realisiert werden kann.
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Ferner kann bevorzugt sein, dass der mit der ersten Elektrode verbundene elektrische Leiter an der Außenoberfläche des länglichen Schafts des bipolaren elektrochirurgischen Instruments angeordnet ist. Auch bei dieser Ausgestaltung kann ein besonders kleiner Durchmesser des biopolaren elektrochirurgischen Instruments realisiert werden.
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Der mit der ersten Elektrode verbundene elektrische Leiter ist vorzugsweise als Metalldraht ausgebildet. Der Metalldraht ist vorzugsweise von einem elektrisch isolierenden Material umgeben.
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Ferner ist bevorzugt, dass der mit der ersten Elektrode verbundene elektrische Leiter von einem elektrisch isolierenden Material umgeben ist. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich ferner dadurch, dass das elektrisch isolierende Material gebildet ist vom Material des Mantels oder der Außenoberfläche des länglichen Schafts des biopolaren elektrochirurgischen Instruments. Beispielsweise kann ein, insbesondere als Metalldraht ausgebildeter, elektrischer Leiter so in den Mantel des länglichen Schafts des biopolaren elektrochirurgischen Instruments integriert sein, dass der Mantel des Schafts gleichzeitig die elektrische Isolierung des elektrischen Leiters sowohl gegenüber dem Kühlflüssigkeitslumen als auch gegenüber der Umgebung darstellt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrochirurgisches System bereitgestellt mit einem zuvor beschriebenen bipolaren elektrochirurgischen Instrument und einem Hochfrequenz-Generator, wobei ein erster Ausgangskontakt des Hochfrequenz-Generators mit dem elektrischen Leiter des bipolaren elektrochirurgischen Instruments verbindbar ist und ein zweiter Ausgangskontakt des Hochfrequenz-Generators mit dem Kühlflüssigkeitslumen des bipolaren elektrochirurgischen Instruments verbindbar ist. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des elektrochirurgisches Systems und seiner Fortbildungen wird insbesondere auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen des bipolaren elektrochirurgischen Instruments verwiesen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines zuvor beschriebenen bipolaren elektrochirurgischen Instruments bereitgestellt, umfassend: Verbinden eines ersten Ausgangskontakts eines Hochfrequenz-Generators mit dem elektrischen Leiter des bipolaren elektrochirurgischen Instruments, Verbinden eines zweiten Ausgangskontakts des Hochfrequenz-Generators mit dem Kühlflüssigkeitslumen des bipolaren elektrochirurgischen Instruments, Durchführen einer elektrisch leitfähigen Kühlflüssigkeit durch das Kühlflüssigkeitslumen, Beaufschlagen der ersten und zweiten Elektrode des bipolaren elektrochirurgischen Instruments mit einer Hochfrequenzspannung über den elektrischen Leiter und die im Kühlflüssigkeitslumen geführte elektrisch leitfähige Kühlflüssigkeit.
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Besonders bevorzugt ist es, beim Beaufschlagen der Elektroden Offset-freie Hochfrequenzsignale zu verwenden, um elektrochemische Ablagerungen im oder am biopolaren elektrochirurgischen Instrument zu vermeiden oder zu reduzieren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und seiner Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, mit einem erfindungsgemäßen biopolaren elektrochirurgischen Instrument und seinen Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Verfahrens und seiner Fortbildungen wird daher auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen verwiesen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft anhand der beiliegenden Figur beschrieben. Es zeigt:
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1: eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen biopolaren elektrochirurgischen Instruments.
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1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen biopolaren elektrochirurgischen Instruments 1. Die Darstellung in 1 ist dabei insbesondere nicht maßstabsgetreu, sondern lediglich schematisch.
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Das biopolare elektrochirurgische Instrument 1 weist einen länglichen Schaft 10 auf, dessen distale Spitze 13 abgerundet ist. Der längliche Schaft 10 mit einem distalen Ende 120 und einem proximalen Ende 110 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Mantel 11 auf, der ein Lumen 51 begrenzt. Am Mantel 11 des Schafts 10 ist eine erste Elektrode 20 angeordnet. Die erste Elektrode 20 ist ringförmig ausgebildet und bildet einen Teil der Außenoberfläche des Schafts 10. Die zweite Elektrode 30 ist am distalen Ende 120 des Schafts 10 angeordnet und bildet die distale, abgerundete Spitze 13 des Schafts 10. Die beiden Elektroden 20, 30 sind in axialer Richtung hintereinander angeordnet, wobei die zweite Elektrode 30 die distale Elektrode bildet und die erste Elektrode 20 die proximale Elektrode bildet. Beide Elektroden 20, 30 sind voneinander elektrisch isoliert, insbesondere durch den Isolatorabschnitt 12 des Mantels 11 des Schafts 10.
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Die erste Elektrode 20 ist mit einem elektrischen Leiter 40 elektrisch leitend verbunden. Der elektrische Leiter 40 ist als Metalldraht ausgebildet, der im Mantel 11 des Schafts 10 angeordnet ist. Der Mantel 11 des Schafts 10 ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet, so dass der Schaft 10 den elektrischen Leiter 40 gegenüber dem Lumen 51 wie auch gegenüber der äußeren Umgebung des bipolaren elektrochirurgischen Instruments 1 elektrisch isoliert. Über einen ersten Anschlusskontakt 111 am proximalen Ende 110 ist der elektrische Leiter 40 über einen weitere Leiter 61 mit einem ersten Ausgangskontakt eines Hochfrequenz-Generators 60 verbunden.
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Die erste Elektrode 20 ist ferner gegenüber dem Lumen 51 ebenfalls durch den Mantel 11 des Schafts 10 elektrisch isoliert. Die zweite Elektrode 30 ist mit dem Lumen 51 verbunden.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform dient das Lumen 51 des Schafts 10 gleichzeitig als Kühlflüssigkeitslumen 50, d.h. im Lumen 51 wird eine Kühlflüssigkeit zirkuliert. Diese wird durch einen Kühlflüssigkeits-Zufuhrtubus 52 in den in 1 dargestellten distalen Bereich des Lumens 50 des Schafts 10 eingebracht und fließt von dort radial außerhalb des Kühlflüssigkeits-Zufuhrtubus 52 zum proximalen Ende 110 des Schafts 10 zurück.
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Als Kühlflüssigkeit wird eine elektrisch leitfähige Kühlflüssigkeit eingesetzt, die von einem Kühlsystem 70 am proximalen Ende 110 durch eine Kühlflüssigkeitszuleitung 71 dem Kühlflüssigkeits-Zufuhrtubus 52 zugeführt und aus dem Kühlflüssigkeitslumen 50 über eine Kühlflüssigkeitsableitung 72 wieder abgeführt wird.
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Über einen zweiten Anschlusskontakt 112 am proximalen Ende 110 ist das Kühlflüssigkeitslumen 50 über einen weiteren Leiter 62 mit einem zweiten Ausgangskontakt des Hochfrequenz-Generators 60 verbunden.
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Die elektrisch leitfähige Kühlflüssigkeit kommt durch die Verbindung der zweiten Elektrode 30 mit dem als Kühlflüssigkeitslumen 50 dienenden Lumen 51 mit der zweiten Elektrode 30 in Kontakt. Dadurch wird eine elektrisch leitende Verbindung zu der zweiten Elektrode 30 und der elektrisch leitfähigen Kühlflüssigkeit herstellt. Auf diese Weise kann die im Lumen 51 des Schafts 10 geführte elektrisch leitfähige Kühlflüssigkeit als elektrische Zuleitung zur zweiten Elektrode 30 genutzt werden und somit auf einen zweiten elektrischen Leiter zur zweiten Elektrode 30 verzichtet werden.
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Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem ein elektrischer Leiter 40 im Mantel 11 des Schafts 10 als elektrische Zuleitung für die erste Elektrode 20 eingesetzt wird und bei dem das Lumen 51 des Schafts 10 als Kühlflüssigkeitslumen 50 dient, steht somit im Wesentlichen der gesamte lichte Querschnitt des Schafts 10 für die Zu- und Abfuhr der Kühlflüssigkeit zur Verfügung. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise einerseits ein besonders einfacher Aufbau des bipolaren elektrochirurgischen Instruments 1 als auch ein besonders kleiner Durchmesser des biopolaren elektrochirurgischen Instruments 1 ermöglicht werden.
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Auf diese Weise kann die Herstellung eines biopolaren elektrochirurgischen Instruments vereinfacht werden und gleichzeitig der Anwendungsbereich des biopolaren elektrochirurgischen Instruments 1 vergrößert werden, indem durch die Ausbildung mit einem geringeren Durchmesser auch Körperregionen behandelt werden können, die nur durch Körperlumina mit kleinem Durchmesser zu erreichen sind.
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In der in 1 dargestellten Ausführung mit abgerundeter distaler Spitze 13 ist der Schaft 10 flexibel ausgeführt, um durch gebogene Körperlumina geführt zu werden. Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführung der Erfindung ist die distale Spitze zur Punktion von Gewebe spitz ausgeführt. In dieser Ausführung ist der Schaft bevorzugt starr ausgeführt, um die zur Punktion des Gewebes erforderliche Schubkraft übertragen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrochirurgisches Instrument
- 10
- länglicher Schaft
- 11
- Mantel
- 12
- Isolatorabschnitt
- 13
- Abgerundete distale Spitze
- 20
- erste Elektrode
- 30
- zweite Elektrode
- 40
- Elektrischer Leiter
- 50
- Kühlflüssigkeitslumen
- 51
- Lumen des Schafts
- 52
- Kühlflüssigkeits-Zufuhrtubus
- 60
- Hochfrequenz-Generator
- 61, 62
- weitere Leiter
- 70
- Kühlsystem
- 71
- Kühlflüssigkeitszuleitung
- 72
- Kühlflüssigkeitsableitung
- 110
- proximales Ende
- 111
- erster Anschlusskontakt
- 112
- zweiter Anschlusskontakt
- 120
- distales Ende