-
Die Erfindung betrifft ein endochirurgisches HF-Schlingensystem mit einem endochirurgischen HF-Instrument mit einer distal am HF-Instrument angeordneten und wenigstens teilweise in das HF-Instrument einziehbaren HF-Schlinge, einem Handgriff und einem Bätitigungselement zur Einstellung einer Austrittslänge eines aus dem HF-Instrument herausragenden Teils der HF-Schlinge, wobei das endochirurgische Instrument zur HF-Stromversorgung mit einem HF-Generator verbunden ist, sowie ein entsprechendes endochirurgisches HF-Instrument und ein Verfahren zum Betreiben desselben.
-
Chirurgische und endochirurgische HF-Schlingensysteme werden operativ häufig zur Entfernung von Wucherungen, beispielsweise im gastrointestinalen Trakt oder an anderen Körperstellen, verwendet. Insbesondere bei der Endochirurgie, beispielsweise im Darm, verläuft eine solche Operation häufig im Bereich sehr dünner Gewebeschichten. Zur Resektion von Gewebe werden häufig Drahtschlingen verwendet, wobei es sich um dünne Drahtschleifen mit Durchmessern von wenigen Dutzend bis wenigen 100 μm handelt, die durch einen externen Operator geschlossen werden können, und mit denen das zu resizierende Gewebe ergriffen und resiziert werden kann. Diese Schlingen werden üblicherweise mit hochfrequenten (HF) Wechselströmen betrieben, um ein glattes Schneiden mittels des Drahts mit einer ausreichenden Koagulation zu verbinden, die Ausblutungen verhindert.
-
Spezifische Prozeduren, in denen HF-Schlingen verwendet werden, sind beispielsweise die Polypektomie, EMR („Endoscopic Mucosal Resection“) oder die Resektion von Tumoren u.a. im Dickdarm, Magen, Lunge, Speiseröhre, Zwölffingerdarm oder Dünndarm. Schlingenresektionen werden auch im Uterus und anderen endoskopisch erreichbaren Hohlorganen mit Läsionen durchgeführt.
-
Wenn die Schlinge zusammengezogen wird, verkleinert sich die Elektrodenoberfläche des Schlingendrahts, die die Gewebeoberfläche berührt. Einige HF-Generatormoden haben die Fähigkeit, die Ausgabeleistung zu regeln, indem das Auftreten von Funken oder Plasma zwischen dem Gewebe und dem Instrument beobachtet wird („Fast Spark Monitore“ FSM an den HF-Generatoren ESG-100, ESG-400 der Anmelderin). In diesen Fällen kann der Generator automatisch den Strom durch die Schlinge reduzieren, wenn die Elektrodenoberfläche verkleinert wird und weniger Leistung für das Schneiden benötigt wird.
-
Die Betriebsmodi mit Funken-Spannungs-Detektion (FSM) sind reine Schneidemodi mit geringer Koagulationseignung. Dieses Problem wird durch die Einführung von gepulsten Modi angegangen, in denen eine Schneidemode mit FSM und eine Koagulationsmode bei einem geringeren Stromfluss einander abwechseln. Da viele Ärzte allerdings kontinuierliche HF-Moden mit in-situ hämostatischen Eigenschaften bevorzugen wie beispielsweise Blend-Moden mit erhöhtem Scheitelfaktor („Crest Faktor“), die die Hitze tiefer in das Gewebe einbringen, stellt sich das Problem, dass für diese kontinuierlichen Moden kein FSM verfügbar ist. Der Arzt hat dann visuell nach dem Eingriff die Koagulation bzw. die Koagulations-Marge zu beurteilen und durch seine Erfahrung zu entscheiden, welche Leistungseinstellung für verschiedene Größen der Polypen oder Elektroden angemessen sind.
-
Dabei läuft der Arzt bei einer zu geringen Leistungsabgabe Gefahr, dass der Schnitt nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird. Der Arzt kann dann versucht sein, eine erhöhte Zugkraft anzuwenden, wobei ein hauptsächlich mechanischer Schnitt erfolgt und die Hämostase mangelhaft bleibt. Dies löst eine erhöhte Blutungsgefahr aus.
-
Falls umgekehrt der Arzt einen zu großen Strom bzw. eine zu große Leistung einstellt, kann sich eine verzögerte Perforation speziell bei EMR, ESD und Polypektomie einstellen. Falls zu viel Energie in die Wand eines dünnen Organs, beispielsweise des Dickdarms, eingebracht worden ist, kann die Hitze die tieferliegenden und stützenden Strukturen schädigen wie beispielsweise den Muscularis. Außerdem können sich Infektionen einstellen, da ein größeres Gewebevolumen nekrotisch wird, was das Risiko von Infektionen erhöht.
-
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Eingriffe mit HF-Schlingen sicherer zu gestalten.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein endochirurgisches HF-Schlingensystem mit einem endochirurgischen HF-Instrument mit einer distal am HF-Instrument angeordneten und wenigstens teilweise in das HF-Instrument einziehbaren HF-Schlinge, einem Handgriff und einem Betätigungselement zur Einstellung einer Austrittslänge eines aus dem HF-Instrument herausragenden Teils der HF-Schlinge, wobei das endochirurgische Instrument zur HF-Stromversorgung mit einem HF-Generator verbunden ist, das dadurch weitergebildet ist, dass das HF-Instrument eine Längenmessvorrichtung für die Austrittslänge aufweist, die mit dem HF-Generator verbunden oder verbindbar ist, wobei der HF-Generator ausgebildet ist, die an die HF-Schlinge abgegebene Leistung in Abhängigkeit von der Austrittslänge zu verändern.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass es durch die Messung der Elektrodengröße bzw. Länge des Schlingendrahts und deren Übermittlung an den HF-Generator zur Regelung der Ausgabeleistung möglich ist, die pro Elektrodenoberflächeneinheit abgegebene Leistung im Wesentlichen konstant zu halten und auf diese Weise eine Funken- oder Plasmabildung aufgrund einer bei gleichbleibender Leistung größer werdenden Leistungsdichte pro aktiver Oberflächeneinheit zu vermeiden.
-
Bei einem Durchmesser r des Schlingendrahts beträgt die wirksame Oberfläche S für den offenen Teil der Schlinge, die eine Länge l hat, S = 2 × π × l × r. Bei von rundem Querschnitt abweichenden Geometrien des Schlingendrahts, beispielsweise geflochtenen Schlingen, kann die wirksame Oberfläche S größer sein, aber immer proportional zur Länge l. Bei einer Länge l = l0 ist die Schlinge vollständig geöffnet. Der HF-Generator kann dann die Information über die Elektrodenoberfläche oder Elektrodenlänge mit der auszugebenden Leistung P so regeln, dass eine im Wesentlichen konstante Leistung P, bezogen auf die wirksame Oberfläche der Schlinge, so abgegeben wird, dass die tatsächliche abgegebene Leistung P = Pmax × l/l0 ist. Dabei ist Pmax die maximale Ausgabeleistung, wenn die Schlinge bei maximaler Austrittslänge vollständig geöffnet ist.
-
Diese kann durch den behandelnden Arzt, beispielsweise zu Beginn der Behandlung bzw. des Eingriffs, eingestellt werden. Sie kann auch aufgrund von Eigenschaften des verbundenen HF-Instruments automatisch eingestellt werden. Das HF-Instrument kann beispielsweise über RFID-Tags erkannt werden.
-
Hiermit wird ein konsistentes Schneiden mit dem gewünschten Gewebeeffekt, also ausreichender Koagulation, während des gesamten Eingriffs bei jeder Öffnungseinstellung der Schlinge hergestellt, wenn eine Funkenerkennung nicht verfügbar ist.
-
Die Länge des offenen Schlingendrahts kann durch die Öffnungslänge am Handgriff des Instruments gemessen werden. In einem linearen Fall entspricht die Verschiebung beispielsweise eines Schiebers am Handgriff der Hälfte der entsprechenden Vergrößerung oder Verkleinerung der Länge des Schlingendrahts.
-
Vorzugsweise ist die Abhängigkeit eine lineare Proportionalität zur Austrittslänge und wird eine im Wesentlichen konstante Leistungsabgabe pro exponierter Flächeneinheit der HF-Schlinge eingestellt.
-
Wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung die an die HF-Schlinge abgegebene Leistung zusätzlich unabhängig von der Austrittslänge einstellbar ist, wobei ein Maximalwert und/oder Minimalwert der abgebbaren Leistung von der Austrittslänge abhängt, ist es möglich dass der Arzt während eines Eingriffs die maximale Ausgabeleistung entsprechend geänderter gewünschter Eigenschaften des Schnittes und der Koagulation einstellen kann. Hierbei ist die tatsächlich abgegebene Leistung weiterhin abhängig von der wirksamen Schlingendrahtlänge des offenen Teils der Schlinge, jedoch wird der Proportionalitätsfaktor geändert.
-
Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Längenmessvorrichtung und dem HF-Generator kabelbasiert oder funkbasiert, wobei bei einer kabelbasierten Verbindung insbesondere ein zusätzlicher Signaldraht im Versorgungskabel vorgesehen ist.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch ein endochirurgisches HF-Instrument für ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes endochirurgisches HF-Schlingensystem mit einer distal am HF-Instrument angeordneten und wenigstens teilweise in das HF-Instrument einziehbaren HF-Schlinge, einem Handgriff und einem Betätigungselement zur Einstellung einer Austrittslänge eines aus dem HF-Instrument herausragenden Teils der HF-Schlinge, wobei das endochirurgische HF-Instrument zur HF-Stromversorgung mit einem HF-Generator verbindbar ist, gelöst, das dadurch weitergebildet ist, dass das HF-Instrument eine Längenmessvorrichtung für die Austrittslänge aufweist, die mit dem HF-Generator verbindbar ist.
-
Dieses erfindungsgemäße endochirurgische HF-Instrument umfasst die für das zuvor beschriebene erfindungsgemäße endochirurgische HF-Schlingensystem notwendigen Bestandteile, und zwar ein Betätigungselement und eine Längenmessvorrichtung u.a. sowie die notwendigen Kontakte für kabellose oder kabelgebundene Signalübertragung für das Längensignal.
-
Die Längenmessvorrichtung ist vorzugsweise zur Messung einer Einstellung oder Position des Betätigungselements ausgebildet. Da der Schlingendraht selbst flexibel ist, ist eine Längenmessung außerhalb des Instruments unpraktisch. Die Einstellung des Betätigungselements hingegen steht in den meisten Fällen für eine einfache Messung zur Verfügung.
-
Vorteilhafterweise umfasst die Längenmessvorrichtung als Längenmesselement eine mechanische Feder, einen elektronischen Kraftsensor, einen magnetischen Abstandssensor, einen elektrischen Kodiermechanismus, ein Potentiometer oder einen elektro-optischen oder optischen Sensor.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Betreiben eines zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen endochirurgischen HF-Instruments in einem erfindungsgemäßen zuvor beschriebenen endochirurgischen HF-Schlingensystem gelöst, in dem eine HF-Schlinge des HF-Instruments von einem HF-Generator mit HF-Leistung versorgt wird, das dadurch weitergebildet ist, dass eine Austrittslänge der HF-Schlinge oder ein für die Austrittslänge charakteristisches Signal aus dem HF-Instrument mittels einer Längenmessvorrichtung erfasst und an den HF-Generator übermittelt wird, wobei die an die HF-Schlinge abgegebene Leistung bei einer Änderung der Austrittslänge abhängig von der Änderung der Austrittslänge verändert wird.
-
Hiermit wird der gleiche Effekt erzielt und werden die gleichen Vorteile erreicht, wie mit dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen endochirurgischen HF-Schlingensystem.
-
Vorzugsweise wird die an die HF-Schlinge abgegebene HF-Leistung linear proportional zur Austrittslänge angepasst und die Leistungsabgabe pro exponierter Flächeneinheit der HF-Schlinge im Wesentlichen konstant gehalten.
-
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist oder wird die an die HF-Schlinge abgegebene Leistung zusätzlich unabhängig von der Austrittslänge einstellbar oder eingestellt, wobei ein Maximalwert und/oder Minimalwert der abgebbaren Leistung von der Austrittslänge abhängt.
-
Die erfindungsgemäßen Gegenstände, also das HF-Schlingensystem, das HF-Instrument und das Verfahren beziehen sich aufeinander und weisen die gleichen bzw. einander entsprechende Eigenschaften, Merkmale und Vorteile auf, wie vorstehend beschrieben.
-
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
-
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen HF-Schlingensystems,
-
2 eine schematische Darstellung der funktionellen Abhängigkeit der abgegebenen Leistung von der Länge des offenen Schlingendrahts,
-
3a), 3b) schematische Darstellungen von verschiedenen HF-Schlingen und
-
4 eine schematische Darstellung der Definition der Austrittslänge einer HF-Schlinge.
-
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
-
In 1 ist ein erfindungsgemäßes endochirurgisches HF-Schlingensystem schematisch dargestellt. Die zwei Hauptbestandteile dieses endochirurgischen HF-Schlingensystems 10 bilden ein endochirurgisches HF-Instrument 20 mit einer HF-Schlinge 30 einerseits und einem HF-Generator 40 andererseits. Der HF-Generator 40 ist mit dem HF-Instrument 20 über ein Versorgungskabel 44 verbunden. Dieses weist vorliegend zwei Leitungen auf, nämlich ein HF-Leitungskabel 46 bzw. einen HF-Leitungsdraht und einen Signaldraht 48 bzw. Signalleitung.
-
Das HF-Instrument 20 weist einen Handgriff 22 und einen distal, also vom Operateur weg, verlaufenden Schaft 24 auf, an dessen Spitze eine, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel monopolare, HF-Schlinge 30 austritt, deren offener Querschnitt mittels eines Längenregelungselements bzw. Betätigungselements 26 am Handgriff 22 veränderbar ist. In der in 1 dargestellten Ansicht befindet sich das Betätigungselement 26 in einer vorgeschobenen Position. Entsprechend ist auch die HF-Schlinge 30 mit einem Teil 32 sehr weit ausgefahren und offen.
-
Die beiden HF-Leitungskabel 34 der HF-Schlinge 30 verlaufen zu einem Verbindungselement 36 im Handgriff 22, das mit dem Betätigungselement 26 verbunden und verschiebbar ist.
-
Bei dem HF-Instrument 20 mit der HF-Schlinge 30 handelt es sich in der Regel um einen Einwegartikel.
-
Da es sich um eine monopolare HF-Schlinge 30 handelt, endet der Schlingendraht der HF-Schlinge 30 am bewegbaren Verbindungselement 36. Der zweite Anschluss des HF-Leitungskabels bzw. Schlingendrahts 34 ist mit dem HF-Leitungskabel 46 im Versorgungskabel 44 und somit mit dem Generator 40 verbunden. Im monopolaren Betriebsmodus stellt die HF-Schlinge 30 eine Elektrode dar. Eine Gegenelektrode, nämlich Masse, ist durch eine großflächig am Patienten anliegende leitfähige Gegenelektrode realisiert, die nicht dargestellt ist. Die durch den HF-Strom in der Schlinge 30 eingebrachte Leistung wirkt dabei vor allem unmittelbar im Bereich der Umgebung der HF-Schlinge 30 bzw. des Drahts der Schlinge 30 und fließt dann großvolumig und somit ohne weitere Wirkung durch den Körper des Patienten in Richtung zur Gegenelektrode ab.
-
Im Handgriff 22 des HF-Instruments ist ferner eine Längenmessvorrichtung 28 angeordnet, die die Position der Verbindungsvorrichtung 36 und/oder des Betätigungselements 26 erfasst und somit eine Auslenkung ΔL direkt oder indirekt erfasst. In diesem Fall handelt es sich um eine lineare Bewegung. Dabei entspricht eine Verschiebung des Betätigungselements 26 um den Betrag ΔL einer doppelt so großen Verlängerung der Austrittslänge der HF-Schlinge 30.
-
Die Längenmessvorrichtung 28 ist über den Signaldraht 48 mit dem HF-Generator 40 verbunden, der entsprechend dem Signal die Leistung, die an die HF-Schlinge 30 abgegeben wird, anpasst. Ferner weist der HF-Generator 40 noch einen Leistungsregelschalter 42 oder ein entsprechendes Bedienelement, etwa ein Drehknopf oder ein Touchscreen, auf, mit dem ein Arzt oder Chirurg die maximale Leistung einstellen kann. Hiermit wird in erster Linie der Proportionalitätsfaktor für die Anpassung der Leistung an die Austrittslänge des herausragenden Teils 32 der HF-Schlinge 30 verändert.
-
2 zeigt mehrere mögliche Funktionen zur Regelung der Ausgangsleistung P in Abhängigkeit der Austrittslänge L. Mit einem durchgezogenen Strich ist eine lineare Regelkurve bei maximaler Leistung 60 gezeigt, die zwischen einer minimalen Länge Lmin und einer maximalen Länge Lmax verläuft und entsprechende minimale und maximale Ausgangsleistungen Pmin und Pmax hat. Durch Verstellen des Leistungsregelschalters 42 am HF-Generator 40 gemäß 1 beispielsweise lässt sich der Proportionalitätsfaktor verringern, so dass lineare Regelkurven 62, 62‘, 62‘‘ bei sukzessive stärker abgeregelter Leistung entstehen. Auch hierbei handelt es sich um lineare Regelkurven.
-
Abweichend von einer linearen Regelkurve können auch nicht lineare Regelkurven 64, 64‘ eingestellt werden, wobei beispielsweise bei der nicht linearen Regelkurve 64 bei geringer Austrittslänge eine unterproportionale Leistungsabgabe erfolgt, um in diesem Stadium eines Eingriffs bei sehr stark angezogener Schlinge das Gewebe zu schonen, während bei großer Schlingenlänge die Leistung Pmax angewendet wird. Umgekehrt kann auch eine überproportionale nicht lineare Regelkurve 64‘ angewendet werden, die gerade im Bereich kleinerer Schlingenlängen eine stärkere Leistungsabgabe erlaubt, beispielsweise um hier das Schneiden zu verbessern.
-
In 3a) und 3b) sind zwei Beispiele von HF-Schlingen gezeigt. 3a) zeigt eine monopolare HF-Schlinge 30 wie in 1. Es handelt sich um einen durchgehenden biegsamen monopolaren Elektrodendraht 70, der an seiner Spitze einen Knick aufweist, was das Einfädeln in den Schaft 24 erleichtert. Im Unterschied dazu ist bei einer bipolaren HF-Schlinge 31 der Elektrodendraht nicht durchgängig, sondern es sind zwei biegsame Elektrodendrähte 72, 74 vorhanden, die mit gegenphasigem HF-Strom beaufschlagt werden. Diese werden an der Spitze in einem Isolator-Verbindungsstück 76 zusammengeführt, ohne sich zu berühren. Vorteil der bipolaren Operation ist, dass der Strom nur im unmittelbaren Bereich der bipolaren HF-Schlinge 31 fließt und nicht durch das gesamte Körpervolumen des Patienten und mit einer großflächigen Gegenelektrode abgeleitet werden muss.
-
4 zeigt schematisch die Definition der Austrittslänge 33 eines aus dem Schaft 24 austretenden biegsamen monopolaren Elektrodendrahts 70. Es handelt sich um die gesamte wirksame Länge des Elektrodendrahts außerhalb des Schafts 24, wie durch den gebogenen Doppelpfeil angedeutet ist.
-
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- endochirurgisches HF-Schlingensystem
- 20
- endochirurgisches HF-Instrument
- 22
- Handgriff
- 24
- Schaft
- 26
- Betätigungselement
- 28
- Längenmessvorrichtung
- 30
- monopolare HF-Schlinge
- 31
- bipolare HF-Schlinge
- 32
- herausragender Teil
- 33
- Austrittslänge
- 34
- HF-Leitungskabel
- 36
- Verbindungselement
- 40
- HF-Generator
- 42
- Leistungsregelschalter
- 44
- Versorgungskabel
- 46
- HF-Leitungskabel
- 48
- Signaldraht
- 60
- lineare Regelkurve bei maximaler Leistung
- 62, 62', 62''
- lineare Regelkurve bei abgeregelter Leistung
- 64, 64'
- nichtlineare Regelkurve
- 70
- biegsamer monopolarer Elektrodendraht
- 72, 74
- biegsame Elektrodendrähte
- 76
- Isolator-Verbindungsstück
