-
Die Erfindung betrifft eine Elektrode eines Resektoskopes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
Solche Elektroden, die als Schneide eine von Hochfrequenzstrom erhitze Schlinge aufweisen und mit einem stabilisierenden Tragrohr umgeben sind, sind in der Literatur zum Beispiel in der
US 4 917 082 A , der
US 4 149 538 A und
US 6 113 597 A beschrieben. Das Tragrohr soll dem dünnen, als Draht ausgebildeten Leiter Stabilität geben. Die elektrisch isolierende Umhüllung soll dem mit Hochfrequenz beaufschlagten Leiter gegen die Umgebung isolieren, insbesondere auch gegen das Tragrohr, wenn diese in üblicher Ausbildung geerdet ist.
-
In distaler Richtung wird das Tragrohr von dem distalen Endteil des Leiters überragt, der dort in der üblichen Ausbildung einer U-förmigen sogenannten Schlinge ausgebildet ist. Der Bereich der Schlinge ist nicht isoliert und dient zum Schneiden. Am proximal das Tragrohr überragenden Bereich ist der Leiter mit einer Kontaktstelle versehen, die ebenfalls nicht isoliert ist und die zum Befestigen sowie zum elektrischen Kontaktieren an dem Schlitten des Resektoskopes dient, mit dem die Elektrode bewegt wird.
-
Die erfindungsgemäße Elektrode ist zum Arbeiten in Flüssigkeiten bestimmt, insbesondere innerhalb der mit Spülflüssigkeit gefüllten menschlichen Blase, beim Hauptanwendungsfall eines Resektoskopes, nämlich beim Resezieren der vergrößerten Prostata.
-
Erwartungsgemäß treten bei einem solchen Instrument Probleme mit der elektrischen Isolierung sowie thermische Probleme auf.
-
Die elektrische Isolierung ist sehr kritisch, besonders im Falle der verwendeten Hochfrequenz. Man erkennt in den genannten drei Entgegenhaltungen die große Sorgfalt, mit der Isolierungen ausgeführt sind. Es werden Keramikteile und hochisolierende Kunststoffteile zur Isolierung verwendet. Dennoch kommt es häufig zu Durchschlägen, die zu Beschädigungen des Instrumentes durch Verbrennungen führen.
-
Das zweite große Problem ist die thermische Belastung, da bei einem Resektoskop hohe elektrische Leistungen verwendet werden. Probleme entstehen dabei insbesondere im Bereich der Schlinge. Kunststoffisolierschläuche zum Isolieren des Leiters neigen in der Nähe des nicht-isolierten, elektrisch schneidenden Bereiches der Schlinge zum Verkohlen.
-
Hinzukommen die Probleme mit der neuerdings bevorzugt verwendeten Technik des Schneidens in elektrisch leitfähiger Flüssigkeit, die zu diesem Zweck mit erhöhter Salzkonzentration versehen ist. Vorteilhaft hierbei ist die Möglichkeit, den Strom über einen kurzen Weg von der Schneidschlinge durch die Flüssigkeit zu einer zweiten Elektrode zu führen, die ebenfalls in der Flüssigkeit liegt. Hierdurch kann wirkungsvoll vermieden werden, dass der Strom durch das Gewebe vagabundiert und dort Schäden verursacht. Ein weiterer Vorteil ist, dass hierbei der von der Elektrode in die Flüssigkeit fließende Strom um die Elektrode einen Plasmakanal ausbildet, der eine hervorragende und präzise begrenzte Schneidwirkung entfaltet.
-
Nachteilig hierbei ist aber die enorme Aggressivität des Plasmas, das nicht nur in gewünschter Weise sehr gut durch Gewebe schneidet, sondern auch sehr stark das Material des Leiters angreift, so dass es zu Problemen kommen kann, mit einer Schneidschlinge eine Operation zu überdauern.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Konstruktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 die genannten Probleme zu lösen.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruch 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß ist der Leiter zu seiner Isolierung mit Parylene beschichtet.
-
Als Parylene werden polymerisierte Xylole bezeichnet, wie zum Beispiel p-Xylol, bei dem die beiden Methylgruppen in 1,4-Stellung stehen und das für die vorliegenden Zwecke verwendbar ist. Die monomeren Xylole werden in einem Vakuum aktiviert und auf der zu beschichtenden Oberfläche als Polymere (nun als Parylene bezeichnet), abgeschieden.
-
Es können Wasserstoffe substituiert werden, woraus sich einige Varianten der Parylene ergeben. Insbesondere interessant ist dabei die Hochtemperaturvariante, HT-Parylene, bei der in den beiden Methylgruppen jeweils das H3 durch Fluor ersetzt ist.
-
Die Aufbringung der Beschichtung erfolgt in einem Vakuumprozess. Die so gewonnene Parylenebeschichtung hat erhebliche Vorteile, nämlich:
Unerreicht hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit,
sehr gute Isolation bei extrem dünner Schichtdicke,
hydrophob,
Korrosionsschutz,
glatte Oberfläche,
Abrasionsschutz,
biokompatibel, für medizinische Zwecke geeignet.
-
Überraschenderweise zeigt sich, dass mit Parylene die im vorliegenden Anwendungsfall vorliegenden enormen Probleme hinsichtlich der elektrischen Durchschlagsfestigkeit und der thermischen Widerstandsfähigkeit gelöst werden können, die nach dem Stand der Technik nur unter Verwendung dicker, hochtemperaturgeeigneter Teflonschläuche relativ unbefriedigend oder mit Keramik lösbar waren. Ein hauchdünner Überzug von Parylene ist ausreichend und zeichnet sich zudem noch durch Patientenverträglichkeit, Feuchtigkeitsunempfindlichkeit und eine Reihe weiterer sehr positiver Eigenschaften aus. Die an sich relativ aufwendige Anbringung einer Parylenebeschichtung ist im Falle des als Draht ausgebildeten Leiters eines Resektoskopes sehr unkompliziert, so dass auch die Kosten niedrig sind, insbesondere hinsichtlich der nahezu unbegrenzten Haltbarkeit der Konstruktion.
-
Vorteilhaft gemäß Anspruch 2 ist die Beschichtung als chemische Gasphasenabscheidung ausgebildet. Diese Aufbringungstechnik hat sich bewährt.
-
Vorteilhaft gemäß Anspruch 3 wird Parylene in seiner Hochtemperaturvariante verwendet, also in mit Fluoratomen halogenierter Form. Das erhöht nicht nur die ohnehin schon hohe Temperaturresistenz, sondern ergibt eine allgemeine Verbesserung aller hier interessierenden Parameter.
-
Eine Parylenebeschichtung hilft auch gegen Plasmaangriff, jedoch nur dort, wo die Parylenebeschichtung vorhanden ist. Dort, wo der Leiter nicht beschichtet ist, also im nichtisolierten Oberflächenbereich, z. B. an der Schlinge, muss der zu starke Plasmaangriff auf andere Weise bekämpft werden. Vorzugsweise gemäß Anspruch 4 wird dazu der Leiter mit einem Kern mit einem Überzug ausgebildet. Der Kern wird auf mechanische Stabilität und hohe Temperaturfestigkeit ausgelegt, während der Überzug aus einem elektro-chemisch edlen Metall besteht. Dieses hilft überraschenderweise auch gegen den Plasmaangriff.
-
Vorzugsweise wird gemäß den Ansprüchen 5 bis 7 eine Wolframkern mit einem Überzug aus Platin oder Gold verwendet. Beide Werkstoffpaarungen haben sich in Versuchen bewährt.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Resektoskopes mit eingebauter Elektrode,
-
2 eine Draufsicht auf die in dem Resektoskop der 1 verwendete Elektrode,
-
3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des als Schlinge ausgebildeten distalen Endbereiches der Elektrode und
-
4 einen vergrößerten Schnitt nach Linie 4-4 in 2.
-
1 zeigt zur Erläuterung des Anwendungsgebietes ein Resektoskop 1 in Seitenansicht. Die wesentlichen Bauelemente des Resektoskopes 1 sind ein Rohrschaft 2, der proximal an einem Hauptkörper 3 endet. Von diesem erstreckt sich in proximaler Richtung ein Führungsrohr 4, auf dem ein Schlitten 5 längsverschiebbar gelagert ist. Mit Zwei Fingergriffstücken 6, 7 kann der Schlitten 5 gegen eine Rückstellfeder 8 bewegt werden.
-
In dem distal offenen Rohrschaft 2 ist eine Elektrode 9 gelagert, die an ihrem distalen Ende in abgewinkelter Form als zum Schneiden dienende Schlinge 10 ausgebildet ist. Das proximale Ende der langgestreckten Elektrode 9 ist im Schlitten 5 mit einer Feststelleinrichtung 11 gesichert. Damit kann bei Längsbewegung des Schlittens 5 die Elektrode 9 mitgenommen werden, die im Rohrschaft 2 und dem Hauptkörper 3 längsverschiebbar gelagert ist.
-
Die Elektrode 9 hat an ihrem proximalen Ende eine Kontaktstelle 16, die zum Beispiel von der Feststelleinrichtung 11 geklemmt wird und die auch die elektrische Kontaktierung der Elektrode 9 bewirkt, welche in Standardbauweise über ihre Länge als drahtförmiger elektrischer Leiter mit Isolierung ausgebildet ist.
-
Zur Kontaktierung dient ein Stecker 12 des dargestellten Kabels, das zu einem Hochfrequenzgenerator 13 führt.
-
2 zeigt die Elektrode 9 in Draufsicht. Sie weist einen langgestreckten elektrischen Leiter 14 auf, der fast über die gesamte Länge mit einer grau dargestellten Umhüllung 15 beschichtet ist. Am proximalen Ende ist der als Kontaktstelle 16 dienende Bereich freigelassen, also nicht mit der Umhüllung 15 beschichtet. Ebenso freigelassen ist im distalen Endbereich die Schlinge 10.
-
Da der Leiter 14 ein relativ dünner, leicht verformbarer Draht ist, empfiehlt es sich, in der dargestellten Weise den Leiter 14 mit einem Tragrohr 17 zu umhüllen, das aus isolierendem Material, wie zum Beispiel Keramik oder Kunststoff, bestehen kann, vorzugsweise aber aus Metall, was insbesondere den Vorteil hat, dass das Tragrohr 17 als Gegenelektrode an einen zweiten Pol des Hochfrequenzgenerators 13 angeschlossen ist.
-
Die in 2 dargestellte Elektrode 9 ist in ihrer üblichen Grundkonstruktion im distalen Endbereich mit zwei parallelen Leitern ausgebildet, die in einem gabelförmig ausgebildeten Teil des Tragrohres 17 angeordnet sind.
-
Mit dem dargestellten Resektoskop 1 wird überwiegend in Flüssigkeiten gearbeitet, zum Beispiel in der menschlichen Blase oder zum Beispiel auch bei gynäkologischer Verwendung im Uterus. Die Hohlräume sind mit Flüssigkeit gefüllt, um das Operationsgebiet offen zu halten. In den letzten Jahren setzt sich zunehmend das Arbeiten in elektrisch gut leitfähiger Flüssigkeit durch, was zu einer Reihe erheblicher Vorteile führt.
-
Für die Elektrode 9 bedeutet dies, dass der Leiter 14 vom Hochfrequenzgenerator 13 mit Hochfrequenz beaufschlagt wird und zwar mit einer Spannung gegenüber Masse, auf der aus Sicherheitsgründen die gesamte Umgebung der Elektrode 9 gehalten wird. Die umgebende Flüssigkeit liegt also auf Masse.
-
Bei Verwendung gut leitender Flüssigkeit brennt auf der Oberfläche der Schneidschlinge 10 ein diese schlauchförmig umgebendes Plasma, mit dem sehr gute Schneidwirkung im Gewebe erzielt wird.
-
Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist, dass der Strom auf sehr kurzem Wege durch die Flüssigkeit zwischen zwei Elektroden geführt werden kann, womit schädigende Einwirkung auf durchströmtes Gewebe vermieden wird. Die eine dieser Elektroden bildet der hier geschilderte Leiter 14. Als die andere Elektrode kann vorteilhaft das Tragrohr 17 verwendet werden, das zu diesem Zweck aus leitfähigem Metall besteht und mit einem nicht dargestellten weiteren Kabel an einen weiteren Pol des Generators 13 anzuschließen ist.
-
Man erkennt die Isolationsprobleme, die insbesondere zwischen dem Leiter 14 und dem eng benachbarten Tragrohr 17 bestehen, welches auf jeden Fall auf Masse liegt. Auch gegenüber der umgebenden Flüssigkeit, die ebenfalls auf dem Massepotential liegt, muss der mit Hochfrequenzspannung beaufschlagte Leiter 14 isoliert sein.
-
Dies besorgt die Umhüllung 15. Wenn diese sich durchgängig zwischen den von Isolierung frei bleibenden Stellen 10 und 16 erstreckt, ist der spannungsführende Leiter 14 durchgehend von dem auf anderem Potential liegenden Tragrohr 17 isoliert.
-
3 zeigt in perspektivischer Ausschnittsvergrößerung den distalen Endbereich der Elektrode 9 mit der Schlinge 10. Man kann erkennen, dass die Umhüllung 15 den Leiter 14 bis in das Rohr 17 hinein umgibt. Dadurch wird sichergestellt, dass insbesondere der kritische Anfangsbereich des Rohres gut isoliert ist. Ebenso wichtig ist auch die Isolierung des Abwinkelungsbereiches 18, an dem der parallel zur Achse des Rohrschaftes 2 verlaufende distale Endbereich des Leiters 14 in den um 90° abgewinkelten Bereich der Schlinge 10 übergeht. Dieser Abwinkelungsbereich neigt zu starkem Stromabfluss in die Umgebung und ist daher vorteilhaft isoliert.
-
Die Umhüllung 15 auf dem drahtförmig ausgebildeten Leiter 14 besteht aus Parylene, insbesondere Parylene in der Hochtemperaturvariante.
-
Der Leiter 14 kann in der endgültigen Gebrauchsform, so wie in den Fig. dargestellt, mit Parylene überzogen werden. Er kann aber vorzugsweise auch in einem Endlosprozess von der Rolle beschichtet werden und dann gebogen und abgeschnitten werden.
-
Der Leiter 14 ist sehr hohen Belastungen ausgesetzt und zwar insbesondere in dem in den 2 und 3 dargestellten nichtisolierten Bereich der Schlinge 10. Dort brennt in leitfähiger Flüssigkeit das Plasma, das sehr stark abrasiv wirkt, so dass es schwierig ist, eine ausreichende Lebensdauer für längere Operationszeiten zu gewährleisten.
-
Die hervorragende Isolation mit der Umhüllung 15 aus Parylene ergibt bereits einen gewissen Schutz, insbesondere im den Abwinkelungsbereichen 18. Weiteren Schutz für den Leiter 14 bildet eine geeignete Materialwahl.
-
Ein Überzug 19 aus einem elektro-chemisch edlen Metall widersteht der Plasmaeinwirkung sehr gut. Der Überzug 19 kann, wie in 4 dargestellt, auf einem Kern 20 aus einem Material angeordnet sein, welches insbesondere aus mechanischen Gründen und Gründen der Temperaturfestigkeit gewählt ist. Darüber kann die Umhüllung 15 aus Parylene sitzen.
-
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere ein Kern aus Wolfram mit einem Überzug aus Platin oder Gold geeignet ist. Beide Kombinationen sind außerordentlich langlebig und in Anbetracht der benötigten Mengen kostengünstig.
-
Der Leiter 14, hat eine Dicke von z. B. 0,2 bis 0,5 mm, vorzugsweise von 0,28 bis 0,35 mm aufweist. Die Dicke der Umhüllung 15 beträgt z. B. 10 bis 20 μm. Die Dicke eines aus Platin bestehenden Überzuges 19 beträgt z. B. 1 bis 5 μm, vorzugsweise 2 bis 3 μm.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Resektoskop
- 2
- Rohrschaft
- 3
- Hauptkörper
- 4
- Führungsrohr
- 5
- Schlitten
- 6
- Fingergriffstück
- 7
- Fingergriffstück
- 8
- Rückstellfeder
- 9
- Elektrode
- 10
- Schlinge
- 11
- Feststelleinrichtung
- 12
- Stecker
- 13
- Hochfrequenzgenerator
- 14
- Leiter
- 15
- Umhüllung
- 16
- Kontaktstelle
- 17
- Tragrohr
- 18
- Abwinkelungsbereich
- 19
- Überzug
- 20
- Kern
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 4917082 A [0002]
- US 4149538 A [0002]
- US 6113597 A [0002]
