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Die Erfindung betrifft einen elektrochirurgischen Applikator für ein elektrochirurgisches Instrument zur Behandlung von menschlichem oder tierischem Gewebe, umfassend einen länglichen Schaft, wenigstens eine Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie, welche mit einem Ausgang eines Hochfrequenz-Generators verbindbar ist, und wenigstens einen Befeuchtungsmedium-Austritt der für den Austritt eines im Applikator geführten Befeuchtungsmediums ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein elektrochirurgisches System sowie ein Verfahren zum Betrieb eines elektrochirurgischen Instruments.
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Elektrochirurgische Applikatoren, Instrumente, Systeme sowie Verfahren zum Betrieb derselben sind bekannt, beispielsweise aus der
EP 0 608 609 A2 und
WO 2006/003216 A1 . Die EP 0 608 609 A2 beschreibt einen Katheter zur Hochfrequenzablation mit einer Elektrode, die von einer runden Spitze an einem distalen Ende des Katheters gebildet wird. Die Elektrode weist Öffnungen auf, durch die gekühlte Flüssigkeit austreten kann. Die WO 2006/003216 A1 beschreibt eine bipolare Koagulationssonde mit einem proximalen und einem distalen Ende. Die Koagulationssonde umfasst eine Temperiereinheit, die ausgebildet ist, die Koagulationssonde im Bereich ihres distalen Endes mittels eines Temperiermediums zu temperieren. An einer Stirnfläche der Koagulationssonde sind Bohrungen vorgesehen, durch die das Temperiermedium austreten kann.
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Die existierenden Applikatoren, Systeme und Verfahren zum Betrieb solcher Applikatoren und Systeme bieten verschiedene Vorteile, jedoch sind weitere Verbesserungen wünschenswert.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrochirurgischen Applikator für ein elektrochirurgisches Instrument, ein elektrochirurgisches System sowie ein Verfahren zum Betrieb eines elektrochirurgischen Instruments anzugeben, welche gegenüber existierenden Applikatoren, Systemen und Verfahren verbessert sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrochirurgischen Applikator für ein elektrochirurgisches Instrument zur Behandlung von menschlichem oder tierischem Gewebe, umfassend einen länglichen Schaft, wenigstens eine Einheit zur Abgabe einer therapeutischen Energie, welche mit einem Ausgang eines Hochfrequenz-Generators verbindbar ist, und wenigstens einen Befeuchtungsmedium-Austritt, der für den Austritt eines im Applikator geführten Befeuchtungsmediums ausgebildet ist, wobei der Befeuchtungsmedium-Austritt ausgebildet ist, das Befeuchtungsmedium per Kapillarfluss austreten zu lassen.
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Der erfindungsgemäße elektrochirurgische Applikator beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass Verbesserungen erzielt werden können, wenn ein Befeuchtungsmedium während des Betriebs des elektrochirurgischen Applikators in kontrolliert geringen Mengen im Bereich des zu behandelnden Gewebes abgegeben wird. Auf diese Weise wird die Abgabe einer unkontrolliert hohen Menge an Befeuchtungsmedium und ein damit einhergehendes unkontrolliertes Abfließen des Mediums, beispielsweise in einen nicht für die Behandlung vorgesehenen Gewebebereich, verhindert. Gleichzeitig wird eine höhere Energiezufuhr in den vorgesehenen Gewebebereich ermöglicht, ohne dass dieser Gewebebereich ungewollt austrocknet. Folglich können die Behandlungszeiten durch die erfindungsgemäße Lösung verkürzt werden. Insbesondere bei der Behandlung von Lungengewebe, welches zu einem schnellen Austrocknen bei der Behandlung mit Hochfrequenzenergie tendiert, können erfindungsgemäß größere Volumina pro Zeiteinheit behandelt werden. Aber auch bei der Behandlung anderer Gewebetypen, wie z. B. Lebergewebe, ist die Erfindung vorteilhaft einsetzbar.
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Bei einer hohen Temperatur des Gewebes oder Befeuchtungsmediums am Austritt, bei vergleichsweise geringen Drücken im Bereich des Austritts und/oder bei geringen Mengen von abgegebenem Befeuchtungsmedium kann die kontrollierte Abgabe zu einem Verdampfen des Befeuchtungsmediums beim Austreten führen. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche Kühlung des Gewebes.
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Der erfindungsgemäße elektrochirurgische Applikator erzielt diese Vorteile insbesondere dadurch, dass das Befeuchtungsmedium kontrolliert, insbesondere in geringen Mengen aus dem Applikator austritt. Dabei wird ein Kapillareffekt, der auf das Befeuchtungsmedium wirkt, ausgenutzt. Hierzu weist der Applikator und insbesondere der Austritt bevorzugt Abmessungen auf, die einen kontrollierten Austritt des Befeuchtungsmediums per Kapillarfluss erlauben.
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Die Einheit zur Abgabe der therapeutischen Energie kann eine Elektrode oder eine Mikrowellenantenne sein, wie weiter unten noch ausgeführt wird.
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Das Befeuchtungsmedium umfasst vorzugsweise eine Flüssigkeit, beispielsweise eine sterile, pyrogen-freie Kochsalzlösung oder besteht aus dieser. Alternativ vorzugsweise umfasst das Befeuchtungsmedium de-ionisiertes Wasser oder besteht aus diesem.
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Der Begriff „Kapillarfluss” ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen als ein Fluss von Befeuchtungsmedium, insbesondere Befeuchtungsflüssigkeit, aus dem Befeuchtungsmedium-Austritt, wobei der Fluss auf der Kapillarität des Befeuchtungsmediums basiert. Die Kapillarität eines Mediums ist die Fähigkeit, in engen Räumen ohne die Unterstützung der Wirkung externer Kräfte und teilweise entgegen der Wirkung dieser externen Kräfte zu fließen. Der Fluss wird durch die Oberflächenspannung des Mediums und die Grenzflächenspannung zwischen dem Medium und der festen Oberfläche des engen Raumes hervorgerufen. Der enge Raum kann beispielsweise eine enge Röhre, eine Spalte oder ein Hohlraum in einem Feststoff sein. Ein entsprechender Effekt tritt in dem Faserzwischenraum in textilen Geweben oder dem Zellzwischenraum in biologischen Geweben auf. In diesem Fall wird auch der Begriff ”Dochtwirkung” verwendet. Ein Vorteil bei der Nutzung der Kapillarwirkung ergibt sich daraus, dass ein kontrollierter Fluss von Befeuchtungsmedium aus dem Applikator unabhängig vom Druck an der Spitze des Applikators erzielt wird.
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Neben der Kapillarwirkung befördern vorzugsweise weitere Effekte, beispielsweise Kontakteffekte sowie Effekte, die auf der Inkompressibilität und/oder Oberflächenspannung des Befeuchtungsmediums beruhen, das Austreten des Befeuchtungsmediums aus dem Applikator.
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Weiter vorzugsweise erfolgt die Bereitstellung des Befeuchtungsmediums an den Applikator in kontrollierter Weise. Hierzu wird das Befeuchtungsmedium an den Applikator beispielsweise mit einem vorbestimmten Druck und in vorbestimmter Menge pro Zeiteinheit bereitgestellt.
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Dabei ist es vorteilhaft wenn das den Befeuchtungsmedium-Austritt bildende Material imkompressibel bzw. kaum kompressibel ist, wie z. B. Glas, Quarz oder Stahl.
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Der Applikator ist vorzugsweise ausgebildet, ein Austreten des Befeuchtungsmediums im Bereich der Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie zu erlauben, insbesondere bei Applikatoren mit einer Hochfrequenzenergie, die an der Einheit bereitgestellt wird. Dadurch wird ein Austrocknen des Gewebes, welches in Kontakt mit der Einheit ist, verhindert.
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Der erfindungsgemäße elektrochirurgische Applikator bildet vorzugsweise einen Teil eines elektrochirurgischen Instruments, insbesondere eines Handinstruments zur Behandlung von menschlichem oder tierischem Gewebe. Der Begriff „Applikator” ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere zu verstehen als Abschnitt des Instruments, welcher zur Behandlung des Gewebes mit diesem in Kontakt tritt. Weiter vorzugsweise werden über den Applikator eine Hochfrequenzenergie und/oder eine Ultraschallvibration in das Gewebe eingebracht. Zudem dient der Applikator vorzugsweise zur Ablation des Gewebes.
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Für das Verständnis der Erfindung wird der erfindungsgemäße Applikator im Folgenden in Bezug auf ein System mit einem Hochfrequenz-Generator und einem von dem Generator betriebenen elektrochirurgischen Instrument, welches den Applikator umfasst beschrieben. Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen für elektrochirurgische Systeme beispielsweise aus kombiniertem Hochfrequenz- und Ultraschall-Generator anwendbar.
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Der Generator zum Betrieb des elektrochirurgischen Instruments umfasst bevorzugt einen Hochfrequenz-Generator zum Bereitstellen einer Hochfrequenz-Energie an zwei Ausgangskontakten des Generators. Zusätzlich kann der Generator auch einen Ultraschallgenerator mit einer Erzeugungseinheit zum Bereitstellen eines Erregersignals aufweisen, mit dem ein Ultraschallwandler eine Ultraschallvibration des Applikators erzeugen kann. Für den Betrieb des elektrochirurgischen Instruments stellt der Generator an seinen Ausgangskontakten ein Betriebssignal zur Verfügung, welches von dem elektrochirurgischen Instrument verarbeitet wird. Die Übertragung des Betriebssignals an das Instrument erfolgt beispielsweise über eine Kabelverbindung des Instruments. Die Kabelverbindung umfasst vorzugsweise einen Stecker, welcher in die Ausgangskontakte eingesteckt werden kann. Das Betriebssignal umfasst vorzugsweise die Hochfrequenzenergie und weiter vorzugsweise das Erregersignal. Das Erregersignal wird mittels eines im Instrument vorhandenen Ultraschallwandlers in eine Ultraschallvibration des Applikators umgewandelt, die zur Behandlung des Gewebes eines Patienten verwendet werden kann.
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Die Hochfrequenz-Energie kann gemäß der vorliegenden Erfindung für monopolare und/oder bipolare Anwendungen bereitgestellt werden. D. h. der erfindungsgemäße Applikator kann von einem monopolaren Applikator (beispielsweise mit einer einzigen Elektrode) oder bevorzugt von einem bipolaren Applikator (beispielsweise mit zwei Elektroden) gebildet sein.
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Der Applikator kann alternativ als Mikrowellenapplikator mit einer Mikrowellenantenne ausgeführt sein.
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Bei monopolaren Anwendungen weist der Applikator vorzugsweise eine (einzige) Elektrode auf, die mit einem der Ausgangskontakte, an welchem die Hochfrequenz-Energie bereitgestellt wird, verbunden ist. Gleichzeitig umfasst das System eine Patientenelektrode, die mit einem anderen der beiden Ausgangskontakte, an welchem Hochfrequenz-Energie bereitgestellt wird, verbunden ist. Während des Betriebes des elektrochirurgischen Instruments, wird die Elektrode mit dem zu behandelnden Gewebe in Kontakt gebracht. Die Patientenelektrode ist beispielsweise mit einem Abschnitt der Haut des Patienten verbunden. Auf diese Weise erzeugt die Hochfrequenz-Energie einen Strom der durch einen Teil des Körpers von der Elektrode zur Patientenelektrode hin- und zurückfließt.
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Bei bipolaren Anwendungen weist der Applikator mindestens zwei Elektroden auf, wobei jede Elektrode mit einem der beiden Ausgangskontakte, an welchem die Hochfrequenz-Energie bereitgestellt wird, verbunden ist. In einer solchen bipolaren Anwendung fließt der elektrische Strom durch das Gewebe, welches zwischen den beiden Elektroden des Applikators und in Kontakt mit diesen liegt. Die beiden Elektroden sind vorzugsweise in axialer Richtung entlang des Schafts beabstandet angeordnet.
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Der erfindungsgemäße Applikator ist vorzugsweise mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende ausgebildet. Im Bereich des distalen Endes weist der Applikator weiter vorzugsweise ein gerundetes freies Ende auf. Der Applikator ist bevorzugt zwischen dem distalen und proximalen Ende zylinderförmig ausgebildet. Der Befeuchtungsmedium-Austritt wird vorzugsweise von einer Öffnung im Schaft gebildet.
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Der Applikator ist bevorzugt als Einweg-Applikator ausgeführt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des elektrochirurgischen Applikators sieht vor, dass der Befeuchtungsmedium-Austritt ein Kapillarrohr in einem Mantel des Schafts umfasst oder aus dieser besteht. Das Kapillarrohr wird vorzugsweise durch eine Bohrung bereitgestellt. Das Kapillarrohr bildet folglich eine Öffnung in dem Schaft. Die Öffnung weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, bei dem das Befeuchtungsmedium unter Ausnutzung der Kapillarität zum Austritt aus dem Schaft angeregt wird. Das Kapillarrohr wird vorzugsweise im Herstellungsprozess mittels Laserbohren erzeugt. Weiter vorzugsweise ist das Kapillarrohr im Wesentlichen radial (zum Inneren des Schafts hin) und/oder parallel zur Längsachse des Schafts (zum proximalen Ende des Schafts hin) ausgerichtet. Der Mantel wird vorzugsweise von einer Außenwandung des Schafts und/oder von einem Applikatorgehäuse gebildet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des elektrochirurgischen Applikators umfasst der Befeuchtungsmedium-Austritt ein Vliesgewebe, ein Textilgewebe und/oder ein poröses Material oder besteht aus diesen.
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Bevorzugt wird der Schaft von dem Vliesgewebe, Textilgewebe und/oder porösen Material zumindest teilweise umgeben. Dies ist derart zu verstehen, dass eine Außenfläche des Schafts von dem Textilgewebe zumindest teilweise bedeckt ist. Weiter vorzugsweise besteht eine Außenwandung des Schafts im Wesentlichen aus dem Vliesgewebe, dem Textilgewebe und/oder aus dem porösen Material. Ferner vorzugsweise besteht die Außenwandung des Schafts und/oder das Applikatorgehäuse aus dem porösen Material und wird gleichzeitig von dem Textilgewebe zumindest teilweise umgeben.
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Weiter bevorzugt wird der gesamte Schaft im Wesentlichen von dem Vliesgewebe, Textilgewebe und/oder dem porösen Material gebildet. Danach ist vorzugsweise auch ein Innenraum des Schafts im Wesentlichen mit Vliesgewebe, Textilgewebe und/oder porösem Material gefüllt oder besteht aus diesem, wobei gleichzeitig ein mit Hochfrequenzenergie beaufschlagter Leiter und ein Befeuchtungsmedium-Zugang Elemente des Schafts bilden.
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Auch bei dieser Ausführungsform werden u. a. Kapillareffekte innerhalb des Vlies-, Textilgewebes und/oder des porösen Materials ausgenutzt, die eine Verteilung des Befeuchtungsmediums in dem Vlies-, Textilgewebe und/oder porösen Material anregen. Folglich besteht ein Vorteil dieser Ausgestaltungsform darin, dass sich das Befeuchtungsmedium während des Austritts in dem Vliesgewebe, Textilgewebe und/oder porösen Material ausbreitet und somit gleichmäßig auf der Oberfläche des Applikators verteilt wird. Dies führt zu einem gleichmäßigen Austritt des Befeuchtungsmediums aus dem Applikator über die Oberfläche des Applikators verteilt. Dadurch wird die Abgabe des Befeuchtungsmediums an die Umgebung des Applikators weiter hinsichtlich der Abgabe an Befeuchtungsmedium pro Oberflächeneinheit des Applikatorgehäuses dosiert und folglich kontrolliert. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltungsform ergibt sich daraus, dass die Verteilung des Befeuchtungsmediums über die Oberfläche des Applikators zu einer Kühlung des Applikators führt. Ein zusätzlicher Kühlkreislauf ist daher nicht mehr erforderlich bzw. kann durch die Befeuchtung unterstützt werden. Hierdurch werden eine Vereinfachung der Konstruktion und/oder eine Verbesserung der Kühlung des Applikators erzielt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Befeuchtungsmedium-Austritt ein Kapillarrohr oder besteht aus diesem, wobei das Kapillarrohr vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Applikators verläuft. Das Kapillarrohr stellt vorzugsweise ein zusätzliches Rohr für den Zugang des Befeuchtungsmediums zum Applikator sowie für den Austritt eines Befeuchtungsmediums aus dem Applikator bereit. Das Kapillarrohr verläuft weiter vorzugsweise außen entlang des Schafts oder im Wesentlichen in einem Innenraum des Schafts.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform ist die Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie eine Mikrowellenantenne, wobei der Befeuchtungsmedium-Austritt in der Nähe der Mikrowellenantenne angeordnet ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestalungsform umfasst die Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie wenigstens eine erste Elektrode, wobei der Befeuchtungsmedium-Austritt in der Nähe der ersten Elektrode angeordnet ist.
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Eine bevorzugte Fortbildung des Applikators umfasst eine zweite Elektrode, wobei mindestens ein Befeuchtungsmedium-Austritt in einem Bereich zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode und/oder in einem Bereich der ersten und/oder zweiten Elektrode angeordnet ist. Weiter bevorzugt sind die beiden Elektroden entlang der Längserstreckung des Applikators beabstandet voneinander an einer Außenfläche des Schafts angeordnet. Ferner bevorzugt sind die Elektroden jeweils ringförmig ausgebildet und umgeben den Schaft.
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Diese Ausgestaltungsform betrifft vorzugsweise den Fall der bipolaren Anwendung, bei der die Hochfrequenzenergie zwischen der ersten und zweiten Elektrode des Applikators bereitgestellt wird. Bei dieser Anwendung tritt das Problem des Austrocknens des zu behandelnden Gewebes insbesondere im Bereich zwischen der ersten und zweiten Elektrode auf. Insofern ist es vorteilhaft, wenn das Befeuchtungsmedium in diesem Bereich zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode austritt. Die Anordnung „zwischen” den Elektroden ist zu verstehen als Anordnung in einem Bereich, welcher in Längsrichtung des Schafts zwischen den Elektroden liegt – insbesondere bei einer Ausbildung der Elektroden als ringförmige, den Schaft umgebende Elemente, die in Längsrichtung des Schafts beabstandet voneinander angeordnet sind.
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Folglich ist diese Ausgestaltungsform derart zu verstehen, dass zumindest ein Teil des Befeuchtungsmedium-Austritts zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist. Bei Kapillarrohren ist vorzugsweise das Austrittsende zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet. Bei einem Vliesgewebe, Textilgewebe und/oder porösen Material ist vorzugsweise zumindest ein Gewebe- bzw. Materialbereich zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet.
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Weiter vorzugsweise ist der Befeuchtungsmedium-Austritts bzw. ein Bereich des Austritts im Bereich der ersten und/oder zweiten Elektrode, insbesondere unterhalb der Elektrode, angeordnet. So weist der Befeuchtungsmedium-Austritt vorzugweise mehrere Kapillarrohre auf, deren Austrittsenden teilweise zwischen und teilweise unterhalb der ersten und/oder zweiten Elektrode angeordnet sind. Bei einer Ausbildung des Austritts als Vliesgewebe, Textilgewebe und/oder poröses Material ist vorzugsweise ein Bereich davon unterhalb der ersten und/oder zweiten Elektrode angeordnet.
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Die Anordnung des Austritts „unterhalb” der Elektrode ist zu verstehen als eine Anordnung radial weiter innenliegend im Vergleich zur Elektrode – insbesondere bei einer Ausbildung der Elektroden als ringförmiges den Schaft umgebendes Element.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des elektrochirurgischen Applikators weist der Befeuchtungsmedium-Austritt eine Öffnung mit einem Durchmesser, insbesondere quer zur Flussrichtung des Befeuchtungsmediums, von weniger als 100 μm, insbesondere etwa 90 μm, vorzugsweise in einem Bereich von 5 μm bis 20 μm, auf. Bevorzugt sind die vorstehend beschriebenen Durchmesser bei der Kapillarbohrung vorgesehen. Es hat sich gezeigt, dass die Kapillarwirkung bei einem Durchmesser im vorstehend genannten Bereich besonders effektiv genutzt werden kann, wobei die Menge des austretenden Befeuchtungsmediums gleichzeitig gering gehalten wird. Die Formulierung des Durchmessers quer zur Flussrichtung des Befeuchtungsmediums ist zu verstehen unter der Annahme einer laminaren Strömung des Befeuchtungsmediums durch die Öffnung, wobei die Flussrichtung im Wesentlichen parallel zu den die Öffnung begrenzenden Innenflächen verläuft. Ein Durchmesser von weniger als 100 μm, insbesondere etwa 90 μm, ist bevorzugt, wenn das Befeuchtungsmedium von einer Befeuchtungseinheit (wie nachfolgend beschrieben) bereitgestellt wird. Weiter bevorzugt beträgt der Durchmesser weniger als 80 μm, 70 μm, 60 μm, 50 μm, 40 μm, 30 μm und/oder liegt in einem Bereich von 10 μm bis 15 μm.
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Nach eine weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des elektrochirurgischen Applikators ist der Befeuchtungsmedium-Austritt ausgebildet, einen Volumenstrom von Befeuchtungsmedium von weniger als 0,25 ml/min, insbesondere von etwa 0,1 ml/min, bereitzustellen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Fortbildung ist der Befeuchtungsmedium-Austritt, insbesondere das Kapillarrohr, ausgebildet, das Befeuchtungsmedium von einer Befeuchtungseinheit zum Befeuchtungsmedium-Austritt zu transportieren. Das Kapillarrohr verläuft vorzugsweise zumindest teilweise parallel zu einer Längsachse des Applikators ausgehend von der Befeuchtungseinheit bis zu einem Kapillarrohrende, welches den Austritt für das Befeuchtungsmedium bildet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform weist der elektrochirurgische Applikator einen Kanal zur Durchleitung eines Temperiermediums auf.
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Gemäß einer bevorzugten Fortbildung steht der Kanal zur Durchleitung eines Temperiermediums mit dem Befeuchtungsmedium-Austritt in fluidischer Verbindung.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Fortbildung des Applikators ist der Befeuchtungsmedium-Austritt für den Austritt des Temperiermediums, welches vorzugsweise als Befeuchtungsmedium dient, ausgebildet.
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Diese Ausgestaltung stellt eine besonders zweckmäßige und vereinfachte Konstruktionsvariante eines elektrochirurgischen Applikators dar, bei der einem Temperiermedium vorzugsweise eine zusätzliche Funktion zukommt, nämlich das Befeuchten der Applikatorumgebung.
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Das Temperiermedium umfasst vorzugsweise eine Flüssigkeit, beispielsweise eine sterile, pyrogen-freie Kochsalzlösung oder besteht aus dieser. Alternativ vorzugsweise umfasst das Temperiermedium de-ionisiertes Wasser oder besteht aus diesem. Das Temperiermedium dient weiter vorzugsweise zur Kühlung des Applikators.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des Applikators ist der Befeuchtungsmedium-Austritt ausgebildet, das Temperiermedium von einem Innenraum des Applikators, insbesondere des Schafts, nach außen zu transportieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein System umfassend ein elektrochirurgisches Instrument mit einem Applikator der vorstehend beschriebenen Art und einen Generator, welcher ausgebildet ist, das elektrochirurgisches Instrument zu betreiben.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des elektrochirurgischen Systems ist eine Steuerungseinheit, welches ausgebildet ist, das Bereitstellen des Befeuchtungsmediums in Abhängigkeit einer Gewebetemperatur oder einer Gewebeimpedanz zwischen der ersten Elektrode und zweiten Elektrode zu steuern, am Generator ausgebildet.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform des elektrochirurgischen Systems umfasst eine Befeuchtungseinheit, die ausgebildet ist, das Befeuchtungsmedium zum Austreten aus dem Befeuchtungsmedium-Austritt bereitzustellen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltungsform liegt darin, dass neben dem Kapillarstrom eine weitere Kontrolle der Befeuchtung vorzugsweise durch die Befeuchtungseinheit erfolgt, indem diese die Zufuhr des Befeuchtungsmediums zum Applikator kontrolliert. Vorzugsweise stellt die Befeuchtungseinheit lediglich einen Nachschub für den Kapillarstrom zu Verfügung. Alternativ bevorzugt stellt die Befeuchtungseinheit das Befeuchtungsmedium mit einem Druck zur Verfügung, der den Kapillarstrom zusätzlich anregt.
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Bevorzugt wird das Befeuchtungsmedium zusätzlich zum und getrennt von einem Temperiermedium im Applikator bereitgestellt. Weiter bevorzugt kommt dem Temperiermedium dabei lediglich die Funktion des Temperierens zu, wobei das Befeuchten der Umgebung des Applikators lediglich mittels des Befeuchtungsmediums erfolgt. Mit anderen Worten: Das Temperiermedium wird vorzugsweise in einem Temperierkreislauf zur Verfügung gestellt, nämlich dem Applikator mittels einer Temperiereinheit (wie weiter unten noch ausgeführt) zunächst zugeführt und zur erneuten Verwendung an die Temperiereinheit abgeführt. Das Befeuchtungsmedium wird mittels einer Befeuchtungseinheit dem Applikator zur Verfügung gestellt und tritt am Befeuchtungsmedium-Austritt aus dem Applikator aus.
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Eine weitere bevorzugte Fortbildung des elektrochirurgischen Systems umfasst eine Steuerungseinheit, welche ausgebildet ist, eine Fördervorrichtung der Befeuchtungseinheit zum Bereitstellen eines Volumenstroms des Befeuchtungsmediums zu steuern. Auf diese Weise wird eine weitere Kontrolle des Austritts des Befeuchtungsmediums geschaffen, indem die Menge an Befeuchtungsmedium, welches zum Befeuchtungsmedium-Austritt gelangt, mittels der Fördervorrichtung gesteuert wird. Die Fördervorrichtung umfasst bevorzugt eine Pumpe.
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Die Steuerungseinheit ist vorzugsweise ausgebildet, den Zufuhrstrom des Befeuchtungsmediums in den Applikator zu steuern. Weiter vorzugsweise ist die Steuerungseinheit ausgebildet, den Zufuhrdruck des Befeuchtungsmediums in den Applikator zu steuern. Die Steuerungseinheit bildet vorzugsweise einen Teil des Applikators. Weiter vorzugsweise ist die Steuerungseinheit an dem Generator ausgebildet. Ferner vorzugsweise bildet die Steuerungseinheit ein separates Element zusätzlich zum Applikator, Instrument und/oder Generator.
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Das Instrument und/oder der Generator umfassen vorzugsweise ein Bedienelement, mittels dessen der Benutzer eine manuelle Steuerung der Fördervorrichtung, vorzugsweise während des Betriebs, durchführen kann. Dadurch wird dem Benutzer eine Möglichkeit an die Hand gegeben, den Austritt des Befeuchtungsmediums an dem Applikator vollständig zu kontrollieren bzw. einzustellen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Fortbildung dieser Ausführungsform ist die Steuerungseinheit ausgebildet, eine Gewebeimpedanz im Bereich der Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie zu bestimmen und das Bereitstellen des Befeuchtungsmediums in Abhängigkeit der Impedanz zu steuern. Dieser Fortbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Impedanz vom Feuchtegrad zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode abhängt. So nimmt der Realteil der Impedanz (Widerstand) bei abfallendem Feuchtegrad in der Regel zu. Bei steigendem Feuchtegrad fällt der Realteil der Impedanz in der Regel. Ein Vorteil dieser Fortbildung liegt darin, dass bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen die Impedanz zwischen den beiden Elektroden des Applikators ohnehin bereits ermittelt wird. So ist beispielsweise die Bereitstellung einer sogenannten widerstandsgesteuerten automatischen Leistung der Hochfrequenzenergie (RCAP: Resistance Controlled Automatic Power) bekannt. Insofern kann die Befeuchtung der Umgebung des Applikators anhand von Signalen bzw. Werten gesteuert werden, die bereits gemäß dem Stand der Technik von dem System ermittelt werden. Eine Umgestaltung einer Impedanz-Messsonde sowie der Signalübertragung ist zumindest in dieser Hinsicht nicht erforderlich. Dies führt zu einer Akzeptanzsteigerung der erfindungsgemäßen Lösung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungform des elektrochirurgischen Systems umfasst der Applikator einen Sensor zur Bestimmung einer Gewebetemperatur im Bereich der Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie, wobei die Steuerungseinheit ausgebildet ist, das Bereitstellen des Befeuchtungsmediums in Abhängigkeit der Gewebetemperatur zu steuern.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform des elektrochirurgischen Systems umfasst eine Temperiereinheit, die ausgebildet ist, den Schaft mittels eines Temperiermediums zu temperieren.
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Die Temperiereinheit ist vorzugsweise ausgebildet, den Zu- und Abfuhrstrom des Temperiermediums in den Applikator und aus dem Applikator heraus zu steuern. Weiter vorzugsweise ist die Temperiereinheit ausgebildet, den Zu- und Abfuhrdruck des Temperiermediums in den Applikator und aus dem Applikator heraus zu steuern. Die gleichzeitige Steuerung von Zu- und Abfuhrstrom hat den Vorteil, dass eine Leckrate, d.h. die Menge des pro Zeiteinheit an dem Befeuchtungsmedium-Austritt abgegebenen Befeuchtungsmediums, kontrolliert werden kann.
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Die Steuerung des Zu- und Abfuhrstroms bzw. des Zu- und Abfuhrdrucks erfolgt vorzugsweise mittels einer vorstehend beschriebenen Steuerungseinheit und/oder Fördervorrichtung.
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Das erfindungsgemäße System und seine Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, mit einem erfindungsgemäßen Applikator für ein elektrochirurgisches Instrument zur Behandlung von menschlichem oder tierischem Gewebe verwendet zu werden. Zu Vorteilen, Ausgestaltungsvarianten und Ausführungsdetails des Systems und seinen Fortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen des Applikators verwiesen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines elektrochirurgischen Instruments, umfassend:
- – Betreiben eines elektrochirurgischen Instruments, insbesondere mit einem zuvor beschriebenen elektrochirurgischen Applikator, mittels eines Generators, wobei das elektrochirurgische Instrument an dem Applikator eine Einheit zur Abgabe einer therapeutischen Energie aufweist,
- – Ermitteln einer Impedanz und/oder einer Temperatur im Bereich der Einheit zur Abgabe therapeutischer Energie, und
- – Bereitstellen eines Befeuchtungsmediums an einem Befeuchtungsmedium-Austritt in Abhängigkeit der Impedanz und/oder Temperatur.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und seine Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, bei einem erfindungsgemäßen elektrochirurgischen Applikator und einem erfindungsgemäßen System und deren Fortbildungen durchgeführt zu werden. Zu Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Verfahrens und seinen Fortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungs- und Systemmerkmalen verwiesen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
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1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer teilweisen Querschnittsansicht,
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2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer teilweisen Querschnittsansicht,
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3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer teilweisen Querschnittsansicht,
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4: ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer teilweisen Querschnittsansicht,
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5: ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer schematischen teilweisen Querschnittsansicht,
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6: ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer schematischen teilweisen Querschnittsansicht,
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7: ein siebtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer schematischen teilweisen Querschnittsansicht,
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8: ein achtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators in einer schematischen teilweisen Querschnittsansicht, und
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9: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems in einer schematischen Darstellung.
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Die Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß den 1–8 und das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems werden im Folgenden in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
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1 zeigt einen Teilabschnitt (Schnittlinie in Betrachtungsrichtung rechts) eines erfindungsgemäßen elektrochirurgischen Applikators 1 für ein elektrochirurgisches Instrument zur Behandlung von menschlichem oder tierischem Gewebe (nicht gezeigt). Der Applikator 1 weist einen Schaft 5 mit einem distalen Ende 10 und ein proximalen Ende 12 auf. Ausgehend von dem proximalen Ende 12 erstreckt sich der Schaft 5 in einer Längsrichtung bis zu dem distalen Ende 10. Im Bereich des distalen Endes weist der Applikator einen abgerundeten Kopfaufsatz 14 auf. Zwischen dem distalen Ende 10 und dem proximalen Ende 12 wird eine Außenfläche des Applikators im Wesentlichen von einem Applikatorgehäuse 15 gebildet. Weiter wird der Applikator 1 teilweise von einer ersten Elektrode 20 und einer zweiten Elektrode 25 umgeben, wobei zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 25 eine Hochfrequenzenergie im Betrieb des Applikators 1 bereitgestellt wird (Verfahrensschritt A). Für den Betrieb des Applikators stellt ein Generator (nicht gezeigt) ein Betriebssignal, welches die Hochfrequenzenergie umfasst, zur Verfügung.
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Anstelle der Elektroden 20, 25 kann der Applikator eine nicht dargestellte Mirkowellenantenne aufweisen.
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In dem Schaft 5 sind mehrere Befeuchtungsmedium-Austritte 30, 32 in Form von Öffnungen ausgebildet, die mittels Laserbohren hergestellt wurden. Die Befeuchtungsmedium-Austritte 30 sind in einem Bereich 27 zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 25 angeordnet. Die Befeuchtungsmedium-Austritte 32 sind in einem Bereich 28 unterhalb der zweiten Elektrode 25 angeordnet.
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Ein Befeuchtungsmedium 40 gelangt über einen Innenraum 17 des Applikators zu den Befeuchtungsmedium-Austritten 30, 32, wo es aus dem Applikatorgehäuse zur Befeuchtung der Umgebung 19 des Applikators 1 austritt.
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Die 2 bis 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Applikators, welche ähnlich zu dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind. Gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators 1 mit einer ersten Elektrode 20 und einer zweiten Elektrode 25, wobei der Schaft 5, insbesondere auch im Innenraum 17 des Applikators 1, im Wesentlichen aus einem porösen Material 60 besteht. Das poröse Material 60 bildet hierbei einen Befeuchtungsmedium-Austritt 34 durch den das Befeuchtungsmedium 40 aus dem Applikator zur Befeuchtung der Umgebung 19 des Applikators 1 austritt.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators 1 bei dem der Befeuchtungsmedium-Austritt 34 von einem Textilgewebe 50 gebildet wird, so dass das Befeuchtungsmedium 40 durch das Textilgewebe 50 in die Umgebung 19 des Applikators austritt. Hierbei besteht der Schaft 5 im Wesentlichen aus dem Textilgewebe 50, oder ist mit dem Textilgewebe 50 überzogen.
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4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators 1, bei dem der Applikator mittels eines Temperiermediums 145 gekühlt wird. Eine Temperiereinheit 140 führt das Temperiermedium 145 über einen Zugang 147 in einen Innenraum 170 des Applikators. Die Befeuchtung der Umgebung 19 des Applikators 1 erfolgt mittels eines Befeuchtungsmediums 40, welches von einer Befeuchtungseinheit 45, die eine Fördervorrichtung 95 in Form einer Injektionspumpe aufweist, über ein Kapillarrohr 80 und ein Kapillarrohr 85 bereitgestellt wird. Ein Austrittsende des Kapillarrohrs 80 ist in Längsrichtung des Applikators zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 25 angeordnet und bildet einen Befeuchtungsmedium-Austritt 82. Ein Austrittsende des Kapillarrohrs 85 ist unterhalb der zweiten Elektrode 25 angeordnet und bildet einen Befeuchtungsmedium-Austritt 87. Eine Steuerungseinheit 75 steuert die Injektionspumpe der Befeuchtungseinheit 45 derart, dass ein Volumenstrom des Befeuchtungsmediums 40 durch das Kapillarrohr 80 bzw. 85 zum Befeuchtungsmedium-Austritt 82 bzw. 87 gelangt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden das Befeuchtungsmedium 40 und das Temperiermedium 145 getrennte Medien, denen jeweils eine Funktion, nämlich Befeuchten oder Temperieren, insbesondere Kühlen, zukommt.
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5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrochirurgischen Applikators 101, bei dem das Befeuchtungsmedium 40 von dem Temperiermedium 145 gebildet wird. Die Temperiereinheit 140 führt dem Innenraum 170 das Temperiermedium 145 zu, welches an Befeuchtungsmedium-Austritten 130 und 132 in die Umgebung 19 des Applikators 101 abgegeben wird. Die Befeuchtungsmedium-Austritte 130 befinden sich zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 25. Die Befeuchtungsmedium-Austritte 132 befinden sich unterhalb der ersten Elektrode 20.
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Die Befeuchtungsmedium-Austritte 132 umfassen jeweils ein Glas-Kapillarrohr 135, welches in das Applikatorgehäuse 15 eingesetzt ist.
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6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators 101. Das Befeuchtungsmedium 40 wird von dem Temperiermedium 145 gebildet, welches mittels der Temperiereinheit 140 dem Innenraum 170 des Applikators 101 zugeführt wird. Der Befeuchtungsmedium-Austritt 34 wird von einem Bereich des Gehäuses selbst gebildet, nämlich einer Gehäusewandung 90, die teilweise aus einem porösen Material 160 besteht. Der Bereich des porösen Materials 160 erstreckt sich in Längsrichtung jeweils unterhalb und zwischen den beiden Elektroden 20 und 25.
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7 zeigt ein siebtes Ausführungsbespiel eines erfindungsgemäßen Applikators 101. Dieser Applikator 101 ist ähnlich zu dem in 6 gezeigten Applikator aufgebaut. Bei dem in 7 gezeigten Applikator 101 ist die Gehäusewandung 90 teilweise von einem Textilgewebe 150 umgeben.
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Bei dem in 8 gezeigten achten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Applikators 101 wird das Applikatorgehäuse 15 ebenfalls von einem Textilgewebe 150 umgeben. Im Unterschied zu den in den 6 und 7 gezeigten Applikatoren weist das in 8 gezeigte Applikatorgehäuse 15 Kapillarbohrungen 152 und 154 auf, welche gemeinsam mit dem Textilgewebe 150 einen Befeuchtungsmedium-Austritt 34 bilden.
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9 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Generator 202, einer Fördervorrichtung und einem Applikator 201. Die Fördervorrichtung 95 stellt im Betrieb des Applikators 201 ein Befeuchtungsmedium 40 zur Verfügung, welches an einem Befeuchtungsmedium-Austritt 30, 32, 34, 82, 87, 130 und/oder 132 des Applikators 201 austritt. Der Pfeil vom Generator 202 zur Fördervorrichtung 95 steht für die Flussratenkontrolle, der Pfeil von der Fördervorrichtung 95 zum Applikator 201 für die Fluidbereitstellung und der Pfeil vom Applikator 201 zum Generator 202 für Information über den Befeuchtungsgrad.
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In einem Verfahrensschritt B wird ein Feuchtegrad im Bereich der ersten Elektrode 20 des Applikators 201 ermittelt. Dies erfolgt durch eine Impedanz-Messung zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 25. Der Generator 202 empfängt ein Signal von dem Applikator 201, welches die gemessene Impedanz als Information über den Feuchtegrad im Bereich der Elektroden 20 und 25 repräsentiert.
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In einem Verfahrensschritt C wird das Befeuchtungsmedium 40 an dem Befeuchtungsmedium-Austritt 30, 32, 34, 82, 87, 130 und/oder 132 in Abhängigkeit der Impedanz bereitgestellt. Dazu steuert der Generator 202 die Fördervorrichtung 95 derart, dass ein gewünschter Volumenstrom an Befeuchtungsmedium 40 an den Applikator 201 bereitgestellt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 101, 201
- Applikator
- 5
- Schaft
- 10
- distales Ende
- 12
- proximales Ende
- 14
- Kopfaufsatz
- 15
- Applikatorgehäuse
- 17
- Innenraum
- 19
- Umgebung
- 20
- erste Elektrode
- 25
- zweite Elektrode
- 27
- Bereich
- 28
- Bereich
- 30, 32, 34, 82, 87, 130, 132
- Befeuchtungsmedium-Austritt
- 40
- Befeuchtungsmedium
- 45
- Befeuchtungseinheit
- 50, 150
- Textilgewebe
- 60, 160
- poröses Material
- 75
- Steuerungseinheit
- 80, 85
- Kapillarrohr
- 90
- Gehäusewandung
- 95
- Fördervorrichtung
- 135
- Glas-Kapillarrohr
- 140
- Temperiereinheit
- 145
- Temperiermedium
- 147
- Zugang
- 152, 154
- Kapillarbohrung
- 170
- Innenraum
- 202
- Generator
- A, B, C
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0608609 A2 [0002]
- WO 2006/003216 A1 [0002]
