DE102016124560A1

DE102016124560A1 - Flüssigkeitsgekühlte Sonde

Info

Publication number: DE102016124560A1
Application number: DE102016124560.7A
Authority: DE
Inventors: Dana Willfroth
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Sonde mit einem Schaft, der als Doppelrohr ausgebildet ist, das ein erstes zentrales Lumen und ein zum ersten Lumen koaxiales zweites Lumen einschließt. Am proximalen Ende des Schaftes ist ein Anschlussgehäuse mit Flüssigkeitsanschlüssen zum Zu- und Ableiten von Kühlflüssigkeit vorgesehen. Das Anschlussgehäuse umfasst zwei Hohlkammern. Eine erste der Hohlkammern umschließt einen ersten, proximalen Längsabschnitt des Schaftes und weist einen ersten, integrierten Flüssigkeitsanschluss auf. Die zweite der beiden Hohlkammern umschließt einen vom ersten Längsabschnitt des Schaftes verschiedenen Längsabschnitt des Schaftes nahe dessen proximalen Ende und weist einen zweiten, integrierten Flüssigkeitsanschluss auf. Das erste, zentrale Lumen des Schaftes mündet in die erste Hohlkammer und das zweite, koaxiale Lumen mündet in die zweite Hohlkammer. Die Mündung des ersten Lumens ist somit in Längsrichtung des Schaftes zur Mündung des zweiten Lumens versetzt, sodass das erste Lumen in die weiter vom distalen Ende des Schaftes entfernte erste Hohlkammer mündet, während das zweite Lumen in die dem distalen Ende des Schaftes vergleichsweise näherliegende zweite Hohlkammer mündet.

Description

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Sonde mit einem Schaft, der als Doppelrohr ausgebildet ist, das ein erstes zentrales Lumen und ein zum ersten Lumen koaxiales zweites Lumen einschließt. Am proximalen Ende des Schaftes ist ein Anschlussgehäuse mit Flüssigkeitsanschlüssen zum Zu- und Ableiten von Kühlflüssigkeit vorgesehen.
Derartige Sonden werden beispielsweise für elektrochirurgische Anwendungen wie die interstitielle Thermotherapie angewandt, bei der der Schaft der Sonde in Gewebe eingestochen oder eingeführt wird, um auf diese Weise Energie an umgebendes Gewebe zur Erwärmung desselben abgeben zu können. Hierzu können an dem Schaft beispielsweise ein oder mehrere Elektrodenpole vorgesehen sein, über den oder die hochfrequenter Wechselstrom an anliegendes Gewebe abgegeben werden kann. Aufgrund des elektrischen Widerstands des Gewebes erwärmt sich dieses infolge des Stromflusses. Dies kann für therapeutische Anwendungen genutzt werden, bei denen das Gewebe soweit erwärmt wird, dass es denaturiert. Dies erlaubt beispielsweise die Behandlung von Tumoren.
Typischerweise ist die Stromdichte in der Nähe des Elektrodenpuls oder der Elektrodenpole am höchsten, sodass es in der Nähe der Elektrodenpole zur stärksten Erwärmung des umliegenden Gewebes kommt, während weiter von den Elektrodenpolen entfernte Gewebebereiche weniger stark durch den elektrischen Strom erwärmt werden. Um ein größeres Gewebevolumen behandeln zu können und/oder, um ein Anhaften ausgetrockneten Gewebes an dem Schaft der Sonde zu verhindern, ist es bekannt, den Schaft der Sonde mittels einer Kühlflüssigkeit zu kühlen. Hierzu kann der Schaft zwei Lumina aufweisen, nämlich ein inneres Lumen, das nahe an das distale Ende des Schaftes heranreicht und ein äußeres, das innere Lumen umgebendes zweites Lumen, das vom distalen Ende des Schaftes bis zu dessen proximalen Ende zurückführt. Auf diese Weise kann Kühlflüssigkeit über das innere Lumen bis zum distalen Ende des Schaftes geführt werden. Dort tritt die Kühlflüssigkeit aus dem ersten Lumen aus und wird über das zweite Lumen zurück zum proximalen Ende des Schaftes geführt. Dabei wird der Schaft durch die Kühlflüssigkeit gekühlt.
Das innere Lumen kann in Form eines festen, zentralen Rohres vorgesehen sein, oder aber auch in Form eines in den Schaft eingeführten Schlauches. Für diese beiden oder ähnliche Ausführungsvarianten wird hier der Begriff „Doppelrohr“ verwendet.
Am proximalen Ende des Schaftes muss dem inneren Lumen Kühlflüssigkeit zugeführt werden und zurückströmende Kühlflüssigkeit aus dem äußeren Lumen abgeführt werden. Hierzu sind typischerweise Luer-Locks vorgesehen, mit denen die Sonde an in der Medizintechnik übliche Pumpen angeschlossen werden kann. Zwischen dem jeweiligen Luer-Lock als Flüssigkeitsanschluss und dem jeweiligen Lumen muss eine Flüssigkeitsverbindung hergestellt werden, wobei die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem ersten Flüssigkeitsanschluss und dem ersten Lumen von der Flüssigkeitsverbindung zwischen dem zweiten Flüssigkeitsanschluss und dem zweiten Lumen getrennt sein soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst zuverlässig umzusetzende Lösung für dieses Problem anzubieten.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine flüssigkeitsgekühlte Sonde der eingangs genannten Art vorgesehen, deren Schaft an seinem proximalen Enden ein Anschlussgehäuse mit Flüssigkeitsanschlüssen zum Zu- und Ableiten von Kühlflüssigkeit aufweist, welches zwei Hohlkammern umfasst. Eine erste der Hohlkammern umschließt einen ersten, proximalen Längsabschnitt des Schaftes und weist einen ersten, integrierten Flüssigkeitsanschluss auf. Die zweite der beiden Hohlkammern umschließt einen vom ersten Längsabschnitt des Schaftes verschiedenen Längsabschnitt des Schaftes nahe dessen proximalen Ende und weist einen zweiten, integrierten Flüssigkeitsanschluss auf. Das erste, zentrale Lumen des Schaftes mündet in die erste Hohlkammer und das zweite, koaxiale Lumen mündet in die zweite Hohlkammer. Die Mündung des ersten Lumens ist somit in Längsrichtung des Schaftes zur Mündung des zweiten Lumens versetzt, sodass das erste Lumen in die weiter vom distalen Ende des Schaftes entfernte erste Hohlkammer mündet, während das zweite Lumen in die dem distalen Ende des Schaftes vergleichsweise näherliegende zweite Hohlkammer mündet.
Ein derartiges Anschlussgehäuse kann als integrales Bauteil gefertigt werden. Die beiden Hohlkammern sind durch wenigstens eine Trennwand getrennt, wobei in der Trennwand zwischen den Hohlkammern und in einer im distalen Ende des Schaftes näher liegenden Stirnwand der zweiten Hohlkammer, sind jeweils miteinander fluchtende Bohrungen vorgesehen, sodass der Schaft mit seinem proximalen Ende in diese Bohrungen derart eingeführt werden kann, dass sich die Mündung des inneren Lumens im Ergebnis in der ersten Hohlkammer befindet, während sich die Mündung des äußeren Lumens in der zweiten Hohlkammer befindet. Auf diese Weise ist nur eine minimale Anzahl von Dichtungen erforderlich, sodass eine derartige Sonde eine einfache, kostengünstige Herstellung, eine einfache Montage und einen zuverlässigen Betrieb ermöglicht.
Vorzugsweise weist die Sonde wenigstens einen Elektrodenpol auf, der wenigstens bis nahe an das distale Ende des Schaftes heranreicht und im Betrieb der Sonde zur Abgabe elektrischen Stroms an umgebendes Gewebe dient. Um diesen Elektrodenpol elektrisch zu kontaktieren, ist im Anschlussgehäuse eine elektrische Leitung vorgesehen, die den Elektrodenpol mit einem ebenfalls im Anschlussgehäuse vorgesehenen elektrischen Anschluss elektrisch verbindet. Wenigstens ein Teil dieses Leiters kann von einem metallischen äußeren Mantelrohr des Schaftes gebildet sein, welches auch das zweite Lumen einschließt und an oder nahe seinem proximalen Ende die zweite Mündung aufweist. Alternativ kann auch ein inneres Metallrohr, welches das zentrale Lumen einschließt, vorgesehen sein und als elektrischer Leiter zum Kontaktieren des Elektrodenpols ausgeführt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die flüssigkeitsgekühlte Sonde als bipolare Sonde ausgebildet und weist zwei in Längsrichtung des Schaftes voneinander beabstandete Elektrodenpole auf, nämlich einen distalen Elektrodenpol, der wenigstens bis nahe an das distale Ende des Schaftes heranreicht und einen diesem gegenüber in Längsrichtung des Schaftes versetzten proximalen Elektrodenpol.
Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann der distale Elektrodenpol mit einem metallischen inneren Rohr des Schaftes elektrisch verbunden sein, welches auch das erste Lumen umschließt, während der proximale Elektrodenpol über ein metallisches Mantelrohr des Schaftes elektrisch kontaktiert ist, welches auch das zweite Lumen umschließt. Dies erlaubt einen einfachen und zuverlässigen, insbesondere bruchsicheren Aufbau des Schaftes.
Vorzugsweise ist wenigstens einer der Flüssigkeitsanschlüsse als Luer-Lock ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn beide Flüssigkeitsanschlüsse als Luer-Locks ausgebildet sind. Auf diese Weise stellt das Anschlussgehäuse Standardanschlüsse für in der Medizintechnik übliche Pumpen bereit.
Das Anschlussgehäuse ist vorzugsweise als Kunststoff-Gussteil ausgebildet und lässt sich auf diese Weise günstig und zuverlässig produzieren. Insbesondere lassen sich die Flüssigkeitsanschlüsse in vorteilhafter Weise in das Kunststoff-Gussgehäuse integrieren. Darüber hinaus besitzt ein Anschlussgehäuse aus Kunststoff den Vorteil, dass es nicht elektrisch leitend ist, sodass keine gesonderte elektrische Isolation zwischen elektrischen Anschlüssen für zugegebene ebenfalls vorgesehene Elektrodenpole am Schaft vorgesehen werden müssen.
Der Schaft hat vorzugsweise eine freie Länge von wenigstens 4 Zentimetern.
Darüber hinaus hat der Schaft vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als 4 mm. Ein derartiger Schaft ist dazu geeignet, in Körpergewebe eingestochen zu werden, um auf diese Weise beispielsweise minimalinvasiv Tumore behandeln zu können.
Für eine derartige Anwendung ist es vorteilhaft, wenn das distale Ende des Schaftes zugespitzt ist, um ein Einstechen in Körpergewebe zu erleichtern.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden. Von den Figuren zeigt

1: eine erste Ausführungsvariante, bei der ein Anschlussgehäuse zwei mit Abstand voneinander angeordnete Hohlkammern aufweist;
2: ein Anschlussgehäuse, das zwei unmittelbar aneinandergrenzende Hohlkammern aufweist, und
3: eine Ausführungsvariante, bei der ein Mantelrohr nicht bis in eine erste Hohlkammer hineinreicht.

1 zeigt ein proximales Ende einer flüssigkeitsgekühlten Sonde 10 mit einem Schaft 12 und einem Anschlussgehäuse 14.
Der Schaft 12 schließt ein erstes, zentrales, inneres Lumen 16 ein und ein zum ersten Lumen koaxiales, zweites, äußeres Lumen 18. Ein das äußere Lumen umschließendes Mantelrohr 20 ist wenigstens abschnittsweise von einer elektrischen Isolationsschicht 22 umgeben, die ihrerseits wieder von einem elektrischen Leiter 24 ummantelt ist.
Das Anschlussgehäuse 14 umschließt eine erste, proximale Hohlkammer 26 und eine gegenüber der proximalen Hohlkammer distal versetzte zweite Hohlkammer 28. Das erste, innere Lumen 14 mündet in einer proximalen Mündung 30 in der ersten Hohlkammer 26. Das zweite, äußere Lumen 18 des Schaftes besitzt eine laterale Mündung 32, die in die zweite Hohlkammer 28 mündet. An der ersten Hohlkammer 26 ist ein erster Flüssigkeitsanschluss 34 vorgesehen und an der zweiten Hohlkammer 28 ist ein zweiter Flüssigkeitsanschluss 36 vorgesehen. Der erste Flüssigkeitsanschluss 34 dient dem Zuführen von Kühlflüssigkeit, während der zweite Flüssigkeitsanschluss 36 zum Abführen zurückströmender Kühlflüssigkeiten dient.
Die erste Hohlkammer 26 und die zweite Hohlkammer 28 sind von einem äußeren Gehäuse 38 des Anschlussgehäuses 14 umschlossen.
Um zwei am Schaft 12 vorgesehene, in der Figur nicht dargestellte Elektrodenpole elektrisch zu kontaktieren, sind in dem Anschlussgehäuse zwei elektrische Leitungen 40 vorgesehen, von denen eine erste elektrische Leitung elektrisch mit dem Mantelrohr 20 verbunden ist, während die zweite elektrische Leitung den äußeren Leiter 24 am Schaft 12 der Sonde 10 kontaktiert. Beide elektrischen Leitungen 40 sind mit elektrischen Anschlüssen 42 am Anschlussgehäuse 14 elektrisch verbunden. An die Anschlüsse 40 kann beispielsweise ein Hochfrequenzgenerator für die Elektrochirurgie angeschlossen werden.
Die in 2 dargestellte, alternative Ausführungsvariante einer Sonde 10' unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsvariante der Sonde 10 dadurch, dass das Anschlussgehäuse 14' nicht zwei gänzlich separate Hohlkammern aufweist, sondern vielmehr ein Gehäuse 38 mit einer Trennwand 44, die das Gehäuse 38 in eine erste Hohlkammer 26' und eine zweite Hohlkammer 28' unterteilt. Dies erlaubt einen noch einfacheren Aufbau des Anschlussgehäuses.
Im Übrigen entspricht die in 2 dargestellte alternative Ausführungsvariante im Wesentlichen der in 1 dargestellten ersten Ausführungsvariante. Insbesondere sind in beiden Fällen die Flüssigkeitsanschlüsse 34 und 36 vorzugsweise als Luer-Locks ausgeführt.
3 zeigte ein Ausführungsvariante einer Sonde 10", die im Wesentlichen der in 2 dargestellten Ausführungsvariante entspricht, wobei das Mantelrohr 20 nicht bis in die erste Hohlkammer hineinreicht, sodass sich die zweite Mündung 32' unmittelbar am proximalen Ende des Mantelrohrs 20 befindet.
Bezugszeichenliste

10, 10', 10": Sonde
12: Schaft
14, 14': Anschlussgehäuse
16: inneres Lumen
18: äußeres Lumen
20: Mantelrohr
22: Isolationsschicht
24: Leiter
26, 26': erste Hohlkammer
28, 28': zweite Hohlkammer
30: erste Mündung
32: zweite Mündung
34: erster Flüssigkeitsanschluss
36: zweiter Flüssigkeitsanschluss
38: Gehäuse
40: elektrische Leitung
42: elektrischer Anschluss
44: Trennwand

Claims

Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) mit einem Schaft (12), der als Doppelrohr mit einem ersten, zentralen Lumen (16) und einem zum ersten Lumen koaxialen zweiten Lumen (18) ausgebildet ist, wobei der Schaft (12) an seinem proximalen Ende ein Anschlussgehäuse (14, 14') mit Flüssigkeitsanschlüssen (34, 36) zum Zu- und Ableiten von Kühlflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (14; 14') zwei Hohlkammern (26, 28; 26', 28') umfasst, von denen in eine erste (26; 26') der Hohlkammern (26; 28, 26', 28') ein erster (34) der Flüssigkeitsanschlüsse integriert ist und die erste der Hohlkammern (26; 26') einen ersten proximalen Längsendabschnitt der Schaftes (12) umschließt, und von denen in die zweite (28; 28') der Hohlkammern (26; 28, 26', 28') ein zweiter (36) der Flüssigkeitsanschlüsse integriert ist und die zweite (28; 28') der Hohlkammern (26; 28, 26', 28') einen zweiten, vom ersten Längsendabschnitt verschiedenen proximalen Längsabschnitt der Schaftes (12) umschließt, wobei das erste, zentrale Lumen (16) des Schaftes (12) in die erste Hohlkammer (26; 26') mündet und das zweite, koaxiale Lumen (18) in die zweite Hohlkammer (28; 28') mündet.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (12) wenigstens einen Elektrodenpol bildet oder trägt, der zur Abgabe elektrischer Energie an ein im Betrieb an den Schaft (12) angrenzendes Medium ausgebildet ist und dass das Anschlussgehäuse (14; 14') wenigstens einen elektrischen Anschluss aufweist.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde als bipolare Sonde ausgebildet ist und zwei Elektrodenpole aufweist, von denen ein erster der Elektrodenpole von einem zur Umgebung hin nicht isolierten, äußeren Oberflächenabschnitt des Doppelrohres gebildet wird und ein zweiter der Elektrodenpole außen auf das Doppelrohr und von diesem elektrisch isoliert aufgebracht ist.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektrodenpol als das Doppelrohr vollumfänglich umschließender zylindermantelartiger Leiter (24) ausgebildet ist und durch eine ebenfalls zylindermantelförmige Isolierschicht (22) von dem Doppelrohr elektrisch isoliert ist.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlussgehäuse eine elektrische Leitung (40) vorgesehen ist, die den Elektrodenpol mit einem ebenfalls im Anschlussgehäuse (14, 14') vorgesehenen elektrischen Anschluss elektrisch verbindet.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (32) des zweiten Lumens (18) in die zweite Hohlkammer (28; 28') eine laterale Mündung (32) ist, die von einer seitlichen Öffnung im Mantelrohr (20) gebildet ist.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flüssigkeitsanschlüsse (34, 36) jeweils als Luer-Lock ausgebildet sind.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgehäuse (14, 14') als Kunststoff-Gussteil ausgebildet ist.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammern (26; 28, 26', 28') als Kunststoff-Gussteile mit jeweils integriertem Flüssigkeitsanschluss (34, 36) ausgebildet sind.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (12) eine freie Länge von wenigstens 4 Zentimetern hat.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (12) einen Durchmesser von weniger als 4 mm hat.
Flüssigkeitsgekühlte Sonde (10) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende des Schaftes (12) zugespitzt ist, um ein Einstechen in Körpergewebe zu erleichtern.