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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument mit einer Hochfrequenz (HF) Elektrode gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1, ein elektrochirurgisches System gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 11 und ein Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Systems gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 15.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind elektrische chirurgische Resektionswerkzeuge bekannt, bei deren Verwendung Hochfrequenz-Wechselstrom (ca. 0,2 MHz bis 3 MHz) durch den zu behandelnden Körperteil geleitet wird, um das entsprechende Gewebe gezielt zu entfernen bzw. zu schneiden (Hochfrequenz-Chirurgie, HF-Chirurgie). Das Gewebe wird dabei geschnitten, koaguliert und/oder verdampft (vaporisiert). Derartige Resektionswerkzeuge werden beispielsweise in der Urologie oder Gynäkologie eingesetzt, z.B. um adenomatöses Gewebe durch Vaporisation zu entfernen. Zu diesem Zweck wird an die Elektrode eine Hochfrequenzspannung angelegt, die mittels geeigneter Hochfrequenzgeneratoren erzeugt und dem Arbeitsteil der Elektrode über entsprechende Zuführungen zugeführt wird, wobei die Elektroden je nach Ausbildung bipolar oder monopolar betrieben werden können.
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Bei der monopolaren Technik wird ein Pol der HF-Spannungsquelle mit dem chirurgischen Instrument (Aktivelektrode) verbunden, während der andere Pol mit dem Patienten über eine möglichst große Fläche als Neutralelektrode verbunden wird. Der Strom fließt über den Weg des geringsten Widerstandes von der Aktivelektrode zur Neutralelektrode; folglich ist in der Nähe der Aktivelektrode die Stromdichte am höchsten und das anliegende Gewebe wird durch den Stromfluss erhitzt. Nachteilig fließt bei der monopolaren Technik ein Teil des Stroms unkontrollierbar durch den Körper des Patienten von der Aktivelektrode zur Neutralelektrode. Bei der bipolaren Technik fließt der Strom von der Arbeitsfläche der Aktivelektrode durch die Flüssigkeit zu der in unmittelbarer Nähe angeordneten Rückelektrode (Neutralelektrode) - im Gegensatz zur monopolaren Technik fließt der Strom also nur durch einen kleinen Teil des Körpers des Patienten. Die lokalisierte Stromdichte bei der Bipolarelektrode bedingt eine rasche Erwärmung des die Elektrodenspitze/n umgebenden Gewebes mit konsekutiver Vaporisation des Gewebewassers oder der das Gewebe umgebenden Spülflüssigkeit. Die bipolare Vaporisationstechnik erfordert eine leitende Spülflüssigkeit, z.B. physiologische Kochsalzlösung, in welche die Energie von der Aktivelektrode eingeleitet wird. Durch die zugeführte Energie kommt es zur Verdampfung von Wasser, wobei sich eine die Arbeitsfläche der Aktivelektrode umgebende, dünne Gasschicht (Dampfpolster) bildet. Unter weiterer Energiezufuhr zur Anregung von Ionen wird die Gasphase zu einem Plasma ionisiert (Plasmazündung). Die im so erzeugten Plasma vorhandenen Radikale und andere reaktive Ionenspezies reagieren mit dem benachbarten Gewebe, sodass das Gewebe effektiv geschnitten oder lokal vaporisiert werden kann. Die zur Aufrechterhaltung eines konstanten Plasmas erforderliche Energiemenge liegt dabei weit unter der zur Plasmazündung erforderlichen Energiemenge.
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Das Zünden des Plasmas erfolgt durch einen Lichtbogen, der durch Anlegen der Hochfrequenzspannung an der HF-Elektrode entsteht. Bei Anwendungen in einem Spülfluid, insbesondere einer leitenden Spülflüssigkeit, können unerwünschte Effekte auftreten, welche der Behandler sorgfältig ausgleichen muss: das für das Zünden des Lichtbogens bzw. des Plasmas erforderliche Dampfpolster muss mittels hoher Leistungen und Strömen erzeugt werden, wodurch sich das Spülfluid und das umliegende Gewebe stark erwärmen können. Die hohe Leistungsabgabe kann somit direkt zur thermischen Schädigung des umliegenden Gewebes führen. Die
DE 10 2015 119694 A1 beispielsweise beschreibt ein Elektrochirurgiesystem mit einem Elektrochirurgieinstrument, welches zwei Elektroden und eine Zuführleitung zum Zuführen eines Fluids in die Nähe der ersten Elektrode und des zu behandelnden Gebiets, umfasst. Das Elektrochirurgiesystem ist dabei dazu ausgebildet, mittels des Elektrochirurgieinstruments kurzlebige Gasblasen in einer im Betrieb mit dem Elektrochirurgieinstrument in Kontakt stehenden Flüssigkeit zu erzeugen. Mittels des über die Zufuhrleitung zugeführten Fluids können die Elektroden beispielsweise gekühlt werden, bzw. kann die Leitfähigkeit der mit der ersten Elektrode in Kontakt stehenden Flüssigkeit verändert werden.
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Herkömmliche HF-Elektroden sind durch relativ große, in Kontakt mit Gewebe oder Spülflüssigkeit stehende, elektrisch leitfähige Oberflächen gekennzeichnet. Die Menge an Energie, die aufgewendet werden muss, um an der entsprechenden Oberfläche ein Plasma zünden und stabil halten zu können, steht in direktem Verhältnis zur Größe der Oberfläche. Insbesondere bei großflächigen Elektroden kann es zum Problem der Instabilität des Dampfpolsters kommen, so dass eine erneute Zündung erforderlich ist. Zudem ist der Ort der Plasmabildung an der Oberfläche der Aktivelektrode nicht genau vorherbestimmt, sondern unterliegt einem stochastischen Prozess. Beide Parameter führen zu einem geringeren Wirkungsgrad und zu einer massiven Erhöhung der Temperatur der umgebenden Spülflüssigkeit, was beim Übersteigen gewisser Grenzwerte ein Risiko für den Patienten darstellen.
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Ausgehend von den Vorrichtungen des Standes der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein chirurgisches Instrument mit einer HF-Elektrode zur Behandlung einer Gewebeoberfläche bereitzustellen, wobei die HF-Elektrode die Generation und die Aufrechterhaltung eines Plasmas unter niedriger Energiezufuhr erlaubt, wobei insbesondere das wiederholte Einbringen hoher elektrischer Energien weitgehend vermieden wird; die Aufgabe besteht ferner darin, ein elektrochirurgisches System zur Verwendung der erfindungsgemäßen HF Elektrode bereitzustellen.
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Darstellung der Erfindung
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In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein chirurgisches Instrument mit einer Hochfrequenz (HF) Elektrode, wobei die HF-Elektrode eine elektrische Anschlussleitung zum Anschließen an einen HF-Generator aufweist, und wobei die Anschlussleitung mit mindestens einer elektrisch leitfähigen Arbeitsfläche verbunden ist. Das chirurgische Instrument umfasst zudem mindestens einen, mit einem Fluidreservoir fluidisch verbunden Irrigationskanal, dessen distales Ende unmittelbar proximal zur Arbeitsfläche angeordnet ist, wobei im Betriebszustand ein Irrigationsfluid in einen Arbeitsflächenbereich der HF-Elektrode eingeleitet wird, derart, dass bei Beaufschlagung der HF-Elektrode mit einem HF-Signal ein Zündverhalten der HF-Elektrode verbessert wird. Das chirurgische Instrument kann beispielsweise als Resektoskop ausgebildet sein. Derartige Resektoskope sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise bei minimal-invasiven chirurgischen Eingriffen verwendet. Ein herkömmliches Resektoskop ist mit einem langgestreckten Schaftrohr zum Einführen in den Körper des Patienten ausgebildet. Das Schaftrohr eines Resektoskops umfasst üblicherweise an einem distalen Ende eine oder mehrere Elektroden zur Gewebebearbeitung. Bei der erfindungsgemäßen HF-Elektrode handelt es sich um eine mit Hochfrequenzstrom beaufschlagbare Elektrode, beispielsweise um eine Schlingen- oder Knopfelektrode. In einer Elektrodenanordnung eines herkömmlichen Resektoskops ist eine HF-Elektrode üblicherweise am Ende einer Gabelbaugruppe zum Zuführen des HF-Stroms angeordnet. Der erfindungsgemäße Irrigationskanal dient zum Zuführen eines Irrigationsfluids. Er unterliegt hinsichtlich seiner geometrischen Ausgestaltung keinen besonderen Einschränkungen; vorzugsweise ist der Irrigationskanal an die Geometrie des aufnehmenden chirurgischen Instruments angepasst. Wenn der Irrigationskanal in einem Schaftrohr eines herkömmlichen Resektoskops angeordnet ist, ist er vorzugsweise als zylindrisches Rohr ausgebildet, welches beispielsweise entlang einer ebenfalls im Schaft angeordneten Optik verläuft. Ein Irrigationsfluid ist eine Substanz, die sich unter dem Einfluss von Scherkräften kontinuierlich verformt. Das Irrigationsfluid kann als Gas, wie z. B. Argon, ausgebildet sein oder als Flüssigkeit. Eine Irrigationsflüssigkeit kann z.B. die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen wie die im Behandlungsgebiet verwendete Spülflüssigkeit, oder sie kann sich von der Spülflüssigkeit unterscheiden. Bei einer Irrigationsflüssigkeit kann es sich beispielsweise um eine physiologische Kochsalzlösung handeln (Saline, eine zum Blutplasma iso-osmotische Lösung aus 0,9% Natriumchlorid in injektionsgeeignetem Wasser); bei der Spülflüssigkeit kann es sich beispielsweise um eine physiologische Kochsalzlösung oder um eine hypoosmolare Lösung auf Mannitol-, Sorbitol- oder Glycin-Basis handeln. Der Begriff „proximal“ bezeichnet erfindungsgemäß das dem Operateur zugewandte Ende des chirurgischen Instruments; der Begriff „distal“ dementsprechend das vom Operateur abgewandte Ende und dem zu resezierenden Gewebe unmittelbar zugewandte Ende des chirurgischen Instruments. Der Ausdruck „unmittelbar proximal“ bezeichnet vorliegend eine enge räumliche Beziehung von Irrigationskanal und Arbeitsfläche der HF-Elektrode und umfasst auch das unmittelbare Angrenzen des Irrigationskanals an die Arbeitsfläche bzw. das Abschließen des Irrigationskanals mit der Arbeitsfläche. Im letzteren Fall können das distale Ende des Irrigationskanals und die Arbeitsflächen-Oberfläche in einer Ebene liegen. Die Position „unmittelbar proximal“ umfasst nicht die Position, bei der das distale Ende des Irrigationskanals distal zur Arbeitsfläche angeordnet ist. Der Begriff „Arbeitsflächenbereich“ bezeichnet erfindungsgemäß den die Arbeitsfläche unmittelbar umgebenden Bereich, in welchem im Betriebszustand der Elektrode ein Plasma gezündet wird. Vom Arbeitsflächenbereich ist dementsprechend der Behandlungsbereich zu unterscheiden, welcher den Arbeitsflächenbereich einschließt, der aber auch das die Elektrode führende chirurgische Instrument, sowie das zu behandelnde Gewebe und die Spülflüssigkeit umfasst. Das erfindungsgemäße chirurgische Instrument mit der HF-Elektrode ermöglicht die lokale und effiziente Erzeugung eines stabilen Plasmas lediglich im Arbeitsflächenbereich der Elektrode, während gleichzeitig der Energieeintrag in benachbarte Gewebe minimiert wird. Wenn beispielsweise isotonische Kochsalzlösung als Irrigationsfluid in einem nicht leitenden Umgebungsmedium, wie z.B. einer hypoosmolaren, Glycin-basierten Lösung, verwendet wird, steht im Arbeitsflächenbereich nach der Einspritzung über den Irrigationskanal eine leitende Flüssigkeit bereit, welche die Generation eines stabilen Plasmas erlaubt, indem der Stromfluss lediglich auf die leitende Flüssigkeit begrenzt bleibt. Dadurch ist eine Plasmazündung auch unter ungünstigen Bedingungen möglich, beispielsweise ohne Gewebekontakt in freier Spülflüssigkeit. Der Temperatureintrag in die Umgebung ist somit gering, da mit zunehmender Vermischung der Irrigationsflüssigkeit mit der nicht-leitenden Spüllösung die Leitfähigkeit insgesamt abnimmt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des chirurgischen Instruments kann der Irrigationskanal relativ zur Arbeitsfläche beweglich sein. Beispielsweise kann der Irrigationskanal im Schaftrohr eines herkömmlichen Resektoskops angeordnet sein. Vorliegend kann der Irrigationskanal der Arbeitsfläche angenähert oder von ihr entfernt werden. Die Verschiebbarkeit ermöglicht eine optimale Anpassung an das jeweilige Operationsgebiet und Umgebungsparameter; beispielsweise kann bei Plasmazündung in freier Spülflüssigkeit ohne Gewebekontakt der Abstand des Irrigationskanals zum Arbeitsflächenbereich entsprechend verringert werden, um bei niedriger Energiezufuhr eine zuverlässige Plasmazündung zu erreichen.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die HF-Elektrode als Schlingenelektrode ausgebildet sein. Bei einer zur Vaporisation verwendeten Schlingenelektrode handelt es sich um eine Elektrode bestehend aus einem Halbkreis- bis U-förmigen, leitfähigen Bauteil, welches zwischen zwei Arme (Gabelrohre) montiert ist.
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In einer bevorzugten Implementierung des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments kann die HF-Elektrode mit einem weitgehend konvex gewölbten Elektrodenkopf ausgebildet sein, in welchem der mindestens eine Irrigationskanal verläuft, wobei die mindestens eine Arbeitsfläche von einer Ausnehmung durchbrochen ist, an welche der mindestens eine Irrigationskanal mit seinem distalen Ende anschließt. Vorteilhaft kann die Ausnehmung derart in der mindestens einen Arbeitsfläche angeordnet sein, dass bereits geringe Mengen an aus dem Irrigationskanal austretender Irrigationsfluids die gesamte Arbeitsfläche bedecken, beispielsweise, indem die Ausnehmung im Mittelpunkt einer kreisförmigen Arbeitsfläche angeordnet ist. Durch die lokale Applikation des Irrigationsfluids in unmittelbarer Umgebung der Ausnehmung der Arbeitsfläche kann eine gerichtete Plasmawirkung erzielt werden, da gegenüber anderen Bereichen der Arbeitsfläche die Wahrscheinlichkeit einer Plasmazündung erhöht und die Aufrechterhaltung eines stabilen Plasmas unter niedrigerer Energiezufuhr möglich ist. Insbesondere bevorzugt kann der Irrigationskanal über ein in der Anschlussleitung verlaufendes Irrigationslumen mit dem Fluidreservoir fluidisch verbunden sein. Die so ausgestaltete HF-Elektrode weist eine kompakte Form auf und kann auf einfache Art und Weise in herkömmlichen Resektoskopen angeordnet werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des chirurgischen Instruments kann die HF-Elektrode mit dem konvex gewölbten Elektrodenkopf eine Isolierschicht umfassen, welche die mindestens Arbeitsfläche so einfasst, dass diese jeweils zumindest nicht über die Isolierschicht hinausragt. Die Isolierschicht kann dabei ein- oder mehrteilig ausgeführt sein und dabei die eine oder die mehreren, jeweiligen Arbeitsflächen einfassen; bei einer mit mehreren Arbeitsflächen ausgebildeten HF-Elektrode können einzelne Arbeitsflächen über die Isolierschicht hinausragen (in Abhängigkeit von der Bauform der Arbeitsflächen, die aufgrund voneinander unterschiedlicher Größe, Form, Funktion, Material- oder Oberflächenbeschaffenheit unterschiedliche Eigenschaften aufweisen). Die Isolierschicht trennt einen inneren, leitfähigen Bereich der HF-Elektrode (Grundkörper) von einem äußeren Bereich ab; über die eine oder die mehreren Arbeitsflächen ist dieser leitfähige Bereich im Betriebszustand mit der Spülflüssigkeit verbunden. Dabei kann die Isolierschicht vorteilhafterweise als Beschichtung auf den Grundkörper aufgebracht oder als ein- oder mehrteiliges, den Grundkörper umgebendes Gehäuse ausgeführt sein. Die Arbeitsflächen definierende Aussparungen können beispielsweise vorteilhaft durch Maskieren beim Beschichten oder Umspritzen des Grundkörpers erzeugt werden. Vorteilhafterweise kann die Isolierschicht ein keramisches Material aufweisen. Hierfür eignen sich insbesondere per se bereits aus dem Stand der Technik bekannte keramische Isolationsmaterialien. Durch die Isolierung wird die aktive Oberfläche einer halbkugelförmigen HF-Elektrode signifikant verkleinert, wodurch sich die für die Generation und die Aufrechterhaltung eines Plasmas notwendige Energie reduziert. Die sich durch die lokale Applikation von Irrigationsfluid ergebene gerichtete Plasmawirkung wird durch die Isolierung der Arbeitsflächen gegeneinander verstärkt, da in einem lokal eng umschriebenen Bereich ausreichend hohe Feldstärken für Zündung und Aufrechterhaltung des Plasmas erreicht werden können. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung kann die mindestens eine Arbeitsfläche gegenüber der Isolierung zurückversetzt sein. Durch die Rückversetzung sind beim Anlegen des HF-Signals an die HF-Elektrode die zur Erzeugung des Plasmas notwendigen Komponenten auf einen engen Raum beschränkt, sodass die Energiezufuhr deutlich verringert werden kann. Insbesondere können infolge des kleinen Volumens, in dem sich die Ladungsträger (z. B. Saline als Irrigationsfluid) befinden, in kurzer Zeit eine deutlich verbesserte Gasphase und eine hohe Ladungsdichte im Zündvolumen erreicht werden. Es bildet sich deutlich schneller ein stabiles Dampfpolster durch die geometrische Abgrenzung und die im Vergleich zur Umgebung hohe Konzentration an Ladungsträgern. Durch die verringerte Energiezufuhr ergibt sich eine Steigerung des Wirkungsgrads und damit einhergehend eine geringere Temperaturerhöhung der Spülflüssigkeit.
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In einer weiteren Ausführungsform des chirurgischen Instruments kann der Durchmesser des mindestens einen Irrigationskanals in einer HF-Elektrode mit konvex gewölbtem Elektrodenkopf direkt proportional zur funktionellen Entfernung der an den entsprechenden Irrigationskanal anschließenden, mindestens einen Arbeitsfläche zu einer Rückelektrode sein. Der Ausdruck „funktionelle Entfernung“ bezeichnet dabei den Zusammenhang zwischen der elektrischen Feldstärke an der Arbeitsfläche und der Distanz zur Rückelektrode. Bei HF-Elektroden mit konvex gewölbtem, z.B. halbkugelförmigem Elektrodenkopf weist die herkömmliche, voll metallisch ausgebildete Arbeitsfläche im Übergang der halbkugelförmigen Arbeitsfläche zur planaren Rückfläche des Elektrodenkopfes die höchsten elektrischen Feldstärken und damit die höchste Plasmaaktivität auf. Ursächlich sind sowohl der kleine Radius am beschriebenen Übergang (Kante) als auch der kürzeste Abstand/Strompfad von einem Punkt auf der gekrümmten Arbeitsfläche zur Rückelektrode, verlaufend durch die Spülflüssigkeit (höchster Potentialgradient und damit höchste Feldstärke). Die in der Nähe des Scheitelpunkts des halbkugelförmigen Elektrodenkopf gelegenen Bereiche der Arbeitsfläche weisen dementsprechend die geringsten Feldstärken auf (größte funktionelle Entfernung zur Rückelektrode). Erfindungsgemäß ist der Eintrag von Irrigationsfluid mit zunehmender funktioneller Entfernung infolge des größeren Durchmessers des Irrigationskanals entsprechend größer, um, im Vergleich zu benachbarten Bereichen, die geringeren Feldstärken durch verbesserten Eintrag von Ladungsträgern (z.B. über Saline) auszugleichen.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann eine Rückelektrode der Isolierschicht aufliegen, wobei die Rückelektrode die mindestens eine Arbeitsfläche einfasst. Beispielsweise kann die Rückelektrode konvex ausgebildet sein und der konvexen Wölbung der Isolierschicht der HF-Elektrode aufliegen. Die Rückelektrode und die mindestens eine, von der Isolierung eingefasste Arbeitsfläche befinden sich vorteilhaft in enger räumliche Beziehung, so dass bei kleiner Energiezufuhr hohe elektrische Feldstärken erreicht werden können. Die so ausgebildete Elektrode umfasst damit mindestens drei Schichten: an einen inneren, leitfähigen Bereich, der über die Arbeitsflächen mit der Spülflüssigkeit bzw. dem Irrigationsfluid in Kontakt steht, schließt sich die Isolierschicht an, die wiederum von der Rückelektrode umgeben wird.
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In einer bevorzugten Implementierung kann das chirurgische Instrument einen Spülkanal und/oder einen Absaugkanal umfassen. Beispielsweise können der Spülkanal und der Absaugkanal in einem herkömmlichen Resektoskop im Bereich zwischen dem Schaftrohr und der Optik angeordnet sein. Mittels des Spülkanals kann Spülflüssigkeit in den Behandlungsbereich geleitet werden, mittels des Absaugkanals können Spül- und ein als Flüssigkeit ausgebildetes Irrigationsfluid aus dem Behandlungsgebiet entfernt werden.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein elektrochirurgisches System, umfassend ein chirurgisches Instrument mit einer Hochfrequenz (HF) Elektrode wie vorstehend beschrieben, einen HF-Generator zum Bereitstellen eines HF-Signals an die HF-Elektrode, und eine Fluidreservoir-Vorrichtung zum Bereitstellen eines Irrigationsfluids. Die Fluidreservoir-Vorrichtung kann vorteilhaft dazu eingerichtet sein, ein Zündsignal von dem HF-Generator zu empfangen und in Reaktion auf das Zündsignal die Durchflussmenge des Irrigationsfluids durch den Irrigationskanal zu steuern oder zu regeln. Das Zündsignal indiziert dabei, dass an der HF-Elektrode ein Plasma gezündet werden soll. Die Fluidreservoir-Vorrichtung kann daraufhin über die Bereitstellung eines leitenden Irrigationsfluids die Ladungsdichte an der Arbeitsfläche erhöhen, beispielsweise für die Dauer eines vorgegebenen Zeitintervalls, so dass zur Plasmazündung an der HF-Elektrode im Arbeitsflächenbereich eine ausreichende Menge an Ladungsträgern bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Behandlung in einer nicht-leitenden Spülflüssigkeit vorgesehen ist. Durch die lokalisierte Bereitstellung des leitenden Irrigationsfluids können die Effizienz der Plasmazündung verbessert und die unerwünschte Temperaturerhöhung der Spülflüssigkeit verringert werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des elektrochirurgisches Systems kann die Fluidreservoir-Vorrichtung dazu eingerichtet sein, ein Betriebssignal von dem HF-Generator zu umfangen, wobei das Betriebssignal mit einer Intensität eines an der HF-Elektrode bestehenden Plasmas korreliert, und in Reaktion auf das Betriebssignal die Durchflussmenge des Irrigationsfluids durch den Irrigationskanal zu steuern oder zu regeln. Das Betriebssignal wird dementsprechend als Stellgröße für die Steuerung und/oder Regelung der Durchflussmenge des Irrigationsfluids durch den Irrigationskanal verwendet.
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In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines elektrochirurgischen Systems wie vorstehend beschrieben, wobei das chirurgische Instrument in einem Behandlungsbereich mit einer nicht-leitenden Spülflüssigkeit eingesetzt ist, wobei ein leitendes Irrigationsfluid durch den Irrigationskanal in den Arbeitsflächenbereich geleitet wird und anschließend oder zeitgleich die HF-Elektrode mit einem HF-Signal beaufschlagt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu; insbesondere entsprechen Verhältnisse der einzelnen Abmessungen zueinander aus Gründen der Anschaulichkeit nicht unbedingt den Abmessungsverhältnissen in tatsächlichen technischen Umsetzungen.
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Es werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Grundsätzlich kann jede im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschriebene bzw. angedeutete Variante der Erfindung besonders vorteilhaft sein, je nach wirtschaftlichen technischen und gegebenenfalls medizinischen Bedingungen im Einzelfall. Soweit nichts Gegenteiliges dargelegt ist, bzw. soweit grundsätzlich technisch realisierbar, sind einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen austauschbar oder miteinander sowie mit per se aus dem Stand der Technik bekannten Merkmalen kombinierbar, ebenfalls mit den Merkmalen aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2016 006608 A1 , auf welche dieser Hinsicht Bezug genommen wird, und deren Inhalt hiermit vollständig in dieser Anmeldung aufgenommen wird.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments in einer seitlichen Ansicht seines distalen Endes, wobei die HF-Elektrode als Schlingenelektrode ausgebildet ist.
- 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments, wobei die HF-Elektrode als halbkugelförmige Knopfelektrode ausgebildet ist.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Einander entsprechende Elemente sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt das distale Ende eines chirurgischen Instruments, wobei das chirurgische Instrument als herkömmliches Resektoskop ausgeführt ist. Das Resektoskop 1 umfasst ein lang gestrecktes Schaftrohr 2, welches zum Einführen in den Körper des Patienten ausgebildet ist. Im Schaftrohr 2 ist eine Elektrodenanordnung 3 eingesetzt, welche an ihrem distalen Ende eine bipolare Schlingenelektrode 31 umfasst. Die Schlingenelektrode 31 ist über Gabelrohre 4 und über einen im Schaftrohr 2 verlaufenden Elektrodenschaft (nicht gezeigt) mit einem HF-Generator (nicht gezeigt) verbunden. Benachbart zur Schlingenelektrode 31 ist ein im Schaftrohr 2 verlaufender, zylinderförmiger Irrigationskanal 5 angeordnet, dessen distales Ende zu einer Öffnung 51 ausgebildet ist, die unmittelbar proximal zur Schlingenelektrode 31 in deren Arbeitsflächenbereich (gepunktete Linie) zu liegen kommt. Der Arbeitsflächenbereich bezeichnet den die Arbeitsfläche (Schlinge der Schlingenelektrode 31) unmittelbar umgebenden Bereich, in welchem im Betriebszustand um die Elektrode ein Plasma gezündet wird; der den Arbeitsflächenbereich umgebende, größere Behandlungsbereich bezeichnet den Bereich, der auch das chirurgische Instrument, die Spülflüssigkeit und das zu behandelnde Gewebe mit einschließt. Der Irrigationskanal 5 ist mit einem Fluidreservoirfluidisch verbunden. Aus der Öffnung 51 kann beispielsweise ein leitendes Irrigationsfluid, z. B. Saline oder Argon, in den Arbeitsflächenbereich der Schlingenelektrode 3 geleitet werden. Das erfindungsgemäße chirurgische Instrument umfasst ferner einen Spülkanal 6, durch welchen Spülflüssigkeit, beispielsweise eine nicht leitende, hypoosmolare Glycin-Lösung in das Behandlungsgebiet geleitet wird. Ferner umfasst das erfindungsgemäße chirurgische Element einen im Schaftrohr 2 angeordneten Absaugkanal 7, der eine Mischung aus Irrigationsfluid, Spülflüssigkeit und gegebenenfalls Geweberesten über das Schaftrohr 2 des Resektoskops 1 einer mit dem Kanal verbundenen Abfallaufnahme (nicht gezeigt) zuführen kann. Mittels der erfindungsgemäßen Elektrode kann in deren Arbeitsflächenbereich lokal ein stabiles Plasma effizient erzeugt werden, wobei der Temperatureintrag in die Umgebung, insbesondere in die nicht-leitende Spülflüssigkeit, gering ist.
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In 2 ist die Ansicht auf das als konvex gewölbte Knopfelektrode 32 ausgebildete, distale Ende des erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments beschränkt. Die HF-Elektrode ist im Querschnitt gezeigt. Der konvex gewölbte, hier halbkugelförmige Elektrodenkopf weist einen inneren, leitfähigen Bereich 8 (Grundkörper) auf, wobei die leitenden Abschnitte der Elektrode 3, die von den Arbeitsflächen 33 (dicke Linie) abgewandte, und der Anschlussleitung 41 zugewandte Rückfläche 9 sowie die Anschlussleitung 41 mit einer Isolierschicht 10, beispielsweise aus einem keramischen Material, bedeckt sind. Die Isolierschicht 10 fasst die leitenden Arbeitsflächen 33 jeweils so ein, dass die jeweilige Arbeitsfläche 33 zumindest nicht über die Isolierschicht 10 hinausragt. Wie vorliegend dargestellt, sind die drei dargestellten Arbeitsflächen 33 gegenüber der Isolierschicht 10 zurückversetzt. Beispielsweise kann bei einer von der Isolierschicht 10 eingefassten, kreisförmigen Arbeitsfläche 33 ein zylinder- oder kegelstumpfförmiger Hohlraum 11 entstehen, dessen Mantelfläche von der Isolierschicht 10 und dessen eine Grundfläche von der entsprechenden Arbeitsfläche 33 ausgebildet werden. Der Irrigationskanal 5 schließt mit seinem distalen Ende, welches zu einer Öffnung 51 ausgebildet ist, jeweils an eine in der jeweiligen Arbeitsfläche 33 ausgebildete Ausnehmung 12 an, sodass der Hohlraum 11 im Betriebszustand mit einem Irrigationsfluid, z.B. Saline oder Argon, gefüllt werden kann (Pfeile). Der Irrigationskanal 5 ist über ein in der Anschlussleitung 41 verlaufendes Irrigationslumen 52 mit einem Fluidreservoir (nicht gezeigt) fluidisch verbunden. Die so ausgestaltete HF-Elektrode weist eine kompakte Form auf und kann auf einfache Art und Weise in herkömmlichen Resektoskopen angeordnet werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Irrigationsfluid um eine leitende Flüssigkeit, wie beispielsweise physiologische Kochsalzlösung (Saline); diese wird gezielt in den Hohlraum 11 eingeleitet und verbessert die Zündung und die Aufrechterhaltung eines Plasmas. Gleichzeitig wird der Temperatureintrag in das umgebende Gewebe minimiert, da vorzugsweise im Behandlungsgebiet ein nicht-leitendes Spülfluid, z.B. eine hypoosmolare Lösung auf Glycin-Basis vorherrscht. Durch die Hohlräume 11 und die lokale Applikation von Ladungsträgern (Irrigationsfluid) wird ein gerichtetes Plasma erzeugt. Um die Isolierschicht 10 herum ist eine Rückelektrode 13 (gepunktete Linie) angeordnet (die wiederum mit dem Schaftrohr eines Resektoskops in Verbindung steht; nicht gezeigt). Zwischen der jeweiligen Arbeitsfläche 33 und dem nächstgelegenen Teil der Rückelektrode 13 ist der Abstand daher nur gering, wodurch hohe elektrische Feldstärken erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Resektoskop
- 2
- Schaftrohr des Resektoskops
- 3
- Elektrode
- 31
- Schlingenelektrode
- 32
- konvex gewölbte Knopfelektrode
- 33
- Arbeitsfläche
- 4
- Gabelrohr
- 41
- Anschlussleitung
- 5
- Irrigationskanal
- 51
- Öffnung des Irrigationskanals
- 6
- Spülkanal
- 7
- Absaugkanal
- 8
- innerer, leitfähiger Bereich der konvex gewölbten Knopfelektrode
- 9
- Rückfläche
- 10
- Isolierschicht
- 11
- Hohlraum
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Rückelektrode
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015119694 A1 [0004]
- DE 102016006608 A1 [0019]
