DE202008003862U1

DE202008003862U1 - Multielektroden-Instrumente

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Publication number: DE202008003862U1
Application number: DE202008003862U
Authority: DE
Original assignee: Arthrocare Corp
Current assignee: Arthrocare Corp
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: GB0805061D0; GB201121048D0; GB2447766B; GB2484024B; GB2447766A; US20080234673A1; GB2484024A

Abstract

Ein Gewebebehandlungssystem, mit den folgenden Bestandteilen:
Eine Elektrodeneinheit von einer Größe, die in einen Körperraum eingeführt werden kann und die mindestens eine erste und eine zweite Elektrode hat,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode dazu konfiguriert ist, einen ersten Gewebetyp zu behandeln und
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode dazu konfiguriert ist, einen zweiten Gewebetyp zu behandeln, der sich vom ersten Gewebetyp unterscheidet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrochirurgische Instrumente mit mehreren Elektroden. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung elektrochirurgische Instrumente mit mehreren Elektroden in verschiedenen Konfigurationen, die eine Behandlung verschiedener Gewebetypen mit einem einzigen Instrument ermöglichen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmliche elektrochirurgische Methoden reduzieren im Allgemeinen das Bluten des Patienten, wenn bei einem Eingriff Gewebe durchtrennt wird, und verbessern die Sicht für den Chirurgen. Diese elektrochirurgischen Instrumente und Verfahren sind jedoch mit einer Anzahl von Nachteilen behaftet. Zum Beispiel sind monopolare und bipolare elektrochirurgische Instrumente gewöhnlich zur Behandlung bestimmter Gewebetypen konzipiert. Ein bestimmtes elektrochirurgisches Instrument kann zur Ablation eines ersten Gewebetyps geeignet sein, wie z. B. Knorpel, jedoch bei der Behandlung eines zweiten Gewebetyps, z. B. losem oder elastischem Bindegewebe wie Schleimbeutelgewebe in Gelenken, unwirksam sein.
Desgleichen ist es bei bestimmten elektrochirurgischen Verfahren, wie dem Entfernen oder der Resektion des Meniskus bei einem arthroskopischen Eingriff am Knie, im Allgemeinen notwendig, zwei verschiedene Instrumente zur Gewebeentfernung einzusetzen, nämlich eine Arthroskopie-Stanze und einen Shaver. Der Einsatz mehrer Instrumente bringt Probleme mit sich, nicht nur bei der Vorbereitung und in Form von Kosten, sondern auch durch das Einführen und Entfernen mehrerer Instrumente in den und aus dem Körper des Patienten. Es besteht ein Bedarf für ein elektrochirurgisches Instrument, das die Behandlung von mehr als einem Gewebetyp ermöglicht, wie das Entfernen von fibrocartilaginärem wie auch weicherem Gewebe. Darüber hinaus besteht ein Bedarf für das gleiche Instrument, das dazu geeignet ist, herausgeschnittenes Gewebe, überschüssige Flüssigkeiten und Nebenprodukte der Ablation aus dem Operationsbereich aufzusaugen.
Elektrochirurgische Instrumente, die verschiedene Gewebetypen behandeln können, können mit mehreren Elektroden ausgestattet sein; bezüglich des Erhitzen des Instruments und des Gewebes und bezüglich des Stromverbrauchs kann es jedoch problematisch sein, die Stromzufuhr von einer Stromquelle auf verschiedene Aktivelektrodentypen aufzuteilen. Daher besteht auch ein Bedarf für Methoden und Geräte zur Steuerung der Stromzufuhr solcher Instrumente, die mit mehreren Elektroden ausgestattet sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein einziges elektrochirurgisches Instrument mit mehreren Elektroden in verschiedenen Konfigurationen kann eingesetzt werden, um mehr als einen Gewebetyp zu behandeln, wodurch die Notwendigkeit für mehrere Instrumente oder das Einführen und Entfernen von mehr als einem Instrument in den und aus dem Behandlungsbereich im Körper des Patienten entfällt. Dementsprechend kann ein solches einziges Instrument: (1) volumetrisch Gewebe, Knochen oder Knorpel entfernen (d. h. Ablation oder Moleküldissoziation der Gewebestruktur); (2) Gewebe durchtrennen oder herausschneiden; (3) Kollagenbindegewebe schrumpfen oder zusammenziehen und/oder (4) durchtrennte Blutgefäße koagulieren.
Hohe elektrische Feldstärken können durch das Anlegen einer hohen Frequenzspannung erzeugt werden, die ausreicht, um eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit über mindestens einen Teil der aktiven Elektrode(n) in dem Bereich zwischen der distalen Spitze der aktiven Elektrode(n) und dem Zielgewebe zu verdampfen. Die elektrisch leitfähige Flüssigkeit kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein, wie z. B. isotonische Kochsalzlösung, die an den Zielort geleitet wird, oder eine visköse Flüssigkeit, wie z. B. ein Gel, das sich am Zielort befindet. In der letzteren Ausführungsform ist/sind die aktive(n) Elektrode(n) während des chirurgischen Eingriffs in das elektrisch leitfähige Gel eingetaucht. Da die Dampfschicht oder der verdampfte Bereich eine relativ hohe elektrische Impedanz hat, minimiert sie den Stromfluss in die elektrischleitfähige Flüssigkeit. Diese Ionisation veranlasst unter optimalen Bedingungen die Entladung energetischer Elektronen und Photonen aus der Dampfschicht an die Oberfläche des Zielgewebes. Eine ausführlichere Beschreibung dieses Phänomens, genannt Coblation^®, kann im US-Patent mit dem gleichen Inhaber Nr. 5,697,882 gefunden werden, dessen vollständige Offenlegung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen ist.
Beim Einsatz einer solchen Elektrodeneinheit mit mindestens einer ersten und einer zweiten Elektrode kann jede der beiden Elektroden einzeln über eine gemeinsame oder über eine getrennte Stromquelle angetrieben werden, und sie können jeweils eine eigene Rückführelektrode oder eine gemeinsame Rückführelektrode haben. Es können unabhängig angetriebene Elektroden oder Elektroden mit gemeinsamer Stromzufuhr verwendet werden.
Jede Aktivelektrode und Rückführelektrode kann jeweils durch ein Isoliermaterial wie Keramik oder andere Isoliermaterialien wie Polytetrafluorethylen, Polyimid usw. isoliert sein. Zusätzlich kann mindestens eine Lumenöffnung entlang der Elektrodeneinheit zum Infundieren, Injizieren, Entnehmen oder Absaugen von Flüssigkeit und Rückständen von der Ablationsstelle und durch den Schaft zur Entfernung aus dem Körper ausgebildet sein.
Beispiele für eine Multielektroden-Einheit können mit einer ersten Elektrode ausgestattet sein, die ein eingreifendes Glied bildet, das zwischen die Glieder einer zweiten Elektrode ragt, wobei ein Isoliermaterial die beiden Elektroden voneinander trennt. Als Alternative können die Elektroden nebeneinander entlang einer gemeinsamen Fläche angeordnet sein. In zusätzlichen Varianten kann die Elektrodeneinheit mit einer ersten Elektrode ausgestattet sein, die in einem Winkel von z. B. 90° im Verhältnis zu einer Längsachse des Schafts angeordnet ist. Eine zweite Elektrode kann am distalen Ende der Einheit so angeordnet sein, dass die erste und die zweite Elektrode getrennt sind und in einem Winkel zueinander stehen.
Eine oder beide Elektroden können in verschiedenen Konfigurationen ausgebildet werden, um Behandlungen wie Ablation, Durchtrennen oder Resektion von Gewebe zu bewirken. Zusätzlich können eine oder beide Elektroden über ein Flüssigkeitslumen zur Infusion einer Flüssigkeit wie Kochsalzlösung und/oder Entnahme von Rückständen und Flüssigkeit zurück in die Öffnungen verfügen. Beide Elektroden können sowohl voneinander als auch von einer gemeinsamen Rückführelektrode durch einen Isolator elektrisch isoliert werden. Eine solche Einheit mit mehreren Elektroden in verschiedenen Konfigurationen kann dem Benutzer ermöglichen, ein einziges Instrument zur Behandlung verschiedener Gewebebereiche innerhalb z. B. eines Gelenks mit beschränktem Platz zu verwenden, ohne mehrere Instrumente in den Gewebebereich einführen und wieder aus ihm herausziehen zu müssen.
Beim Einsatz der mindestens zwei Aktivelektroden an einem einzigen elektrochirurgischen Instrument in einer beliebigen hier beschriebenen Variante kann ein Relais oder Schalter verwendet werden, um zu wählen, welche Elektrode angetrieben wird, um die Ausgabeenergie zu liefern. Ein solcher Schalter kann manuell vom Benutzer oder automatisch über eine Steuerung betätigt werden. Da alle Elektroden voneinander und von der Rückführelektrode isoliert sind, wird der Strom, der durch die Elektrodeneinheit fließt auf das zu behandelnde Gewebe angelegt. Jede Elektrode kann in eine der hierin beschriebenen Varianten oder wie in Fachkreisen bekannt und in beliebigen Kombinationen verschiedener Elektrodentypen auf einem einzigen Instrument konfiguriert werden, um die Behandlung mehrerer Gewebetypen zu bewirken und dabei nur ein elektrochirurgisches Instrument zu verwenden.
In weiteren Varianten, bei denen eine Elektrodeneinheit mehr als zwei Elektroden hat, kann jede elektrisch isolierte Elektrode ein individuell betätigbares Relais haben. Die Elektroden können parallel miteinander und mit einer gemeinsamen Rückführelektrode geschaltet sein. Jedes Relais kann einzeln betätigt werden, so dass der Strom zu einer, allen oder einer beliebigen Kombination der Elektroden führt, um die gewünschte Gewebebehandlung zu erzielen.
Jede der isolierten Elektroden kann so konzipiert sein, dass jede über ein Spannungs- und/oder Strommessgerät verfügt, um alle angewendeten Parameter zu messen. Eine solche Konfiguration kann auf alle oder einige der verwendeten Elektroden angewendet werden. Mit diesen gemessenen Werten können die Impedanz und Stromlasten berechnet werden. Wenn an einer bestimmten Elektrode beim Behandeln eines Gewebes eine Ablationswirkung erzielt wurde, steigt die Lastimpedanz gewöhnlich. Wenn die Änderungen der Lastimpedanz festgestellt werden, kann ein Steuerkreis des Generators, z. B. ein Mikroprozessor oder eine Hardwaresteuerung konfiguriert werden, um die Änderungen der Lastimpedanz an einer gegebenen Elektrode zu verfolgen und zu bestimmen, dass folgende Elektroden aktiviert werden.
Bei der Behandlung des Gewebes können der Spannungsmesser und das Amperemeter die jeweiligen Signale überwachen, die zur Berechnung der Lastimpedanz verwendet werden. Das System kann so konfiguriert sein, dass es das Relais zur Aktivierung der Elektrode dann betätigt, wenn die Lastimpedanz einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Dieser Prozess kann wiederholt werden, bis alle Relais betätigt wurden und alle Elektroden aktiviert sind. Als Alternative kann der Prozessor so konfiguriert werden, dass aufeinanderfolgende Elektroden aufgrund des gemessenen Stroms oder der gelieferten Leistung aktiviert werden, um Strom- oder Leistungsspitzen zu minimieren, die zunächst an die Elektroden geliefert werden, um die Ablationswirkung auf das zu behandelnde Gewebe zu erleichtern.
Mit der Möglichkeit, mehrere Elektroden zu aktivieren, ist eine Methode zur Begrenzung des Stroms, der zu jeder Elektrode geführt werden kann, die Einschränkung der Aktivierung einer bestimmten Elektrode während eines Stromzyklus. Jede Aktivelektrode kann über jeweilige Dioden elektrisch mit der Stromquelle verbunden sein. Wenn die Stromquelle aktiviert ist, können die jeweiligen Dioden die Aktivierung jeder Elektrode auf nur die Hälfte der Ausgabenwellenform jedes Zyklus beschränken (oder auf 1/N jedes Zyklus der Ausgabewellenform, wobei N die Anzahl der Aktivelektroden ist, durch die der Strom fließt). Der Einsatz der Dioden kann dazu beitragen, dass die gleichmäßige Verteilung des Stroms zwischen allen Aktivelektroden gewährleistet ist, unabhängig von der Last, die eventuell zwischen jeder Elektrode und der Rückführelektrode besteht.
Während eine einzige Stromquelle von einer Anzahl von Elektroden gemeinsam genutzt werden kann, ist eine andere Variante, jede Elektrode von einer unabhängigen, getrennt gesteuerten Stromquelle zu betreiben. Jede Stromquelle kann abhängig von der gemessenen Stromstärke, die von jeder Elektrodeneinheit empfangen wird, unabhängig eingestellt werden, um eine konstante Stromstärke aufrechtzuerhalten, die von den mehreren Elektroden auf den Gewebebereich angewendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Beispiel für ein elektrochirurgisches System, in dem ein einzelnes Instrument mit mehreren Elektroden so konfiguriert ist, dass verschiedenen Gewebebereiche behandelt werden können.
2 zeigt ein Beispiel für eine elektrochirurgische Sonde, die im Allgemeinen einen langgestreckten Schaft, der flexibel oder starr sein kann, einen Griff, der mit dem proximalen Ende des Schafts verbunden ist, und eine Multielektroden-Einheit beinhaltet.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Variante, bei der die Elektrodeneinheit mindestens eine erste und eine proximal davon angeordnete zweite Elektrode haben kann.
4 zeigt eine weitere Variante einer Multielektroden-Einheit, die auf dem Schaft angebracht ist und über eine erste und eine zweite aktive Elektrode verfügt, die im Verhältnis zur Längsachse des Schaft in einem Winkel angeordnet ist.
5 zeigt eine Stirnansicht eines Alternativbeispiels einer Multielektroden-Einheit mit einer ersten Elektrode, die ein eingreifendes Glied bildet, das zwischen die Glieder der zweiten Elektrode ragt.
6 zeigt eine Stirnansicht eines anderen Beispiels für eine Multielektroden-Einheit, ähnlich 5.
7 zeigt eine andere Konfiguration einer Elektrodeneinheit, bei der die erste und die zweite Elektrode als keilförmige Elektroden geformt sind, die in Apposition zueinander angeordnet sind.
8 zeigt eine andere Variante, bei der die erste und die zweite Elektrode jeweils eine gebogene Verlängerung haben können, die sich umlaufend entlang der Einheit biegt.
9 zeigt eine andere Variante, ähnlich der auf 8, bei der die Elektrodeneinheit jedoch ein nicht kreisförmiges Schnittprofil hat.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Elektrodeneinheit, die mit einer umlaufenden ersten Elektrode ausgestattet ist, die eine zweite Elektrode mindestens teilweise umgibt.
10B und 10C zeigen perspektivische Seiten- bzw. Stirnansichten der Einheit auf 10A.
11A zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer Elektrodeneinheit mit getrennter erster und zweiter Elektrode, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
11B zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer anderen Variante einer Elektrodeneinheit mit verschiedenen Elektrodenkonfigurationen.
11C zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer anderen Variante einer Elektrodeneinheit mit zusätzlichen Elektrodenkonfigurationen.
12A und 12B zeigen schematisch Varianten zur Schaltung zwischen mehreren Elektroden an einem einzigen elektrochirurgischen Instrument.
13 zeigt schematisch eine Elektrodeneinheit mit vier Elektroden, von denen jede einzeln aktiviert werden kann, mit einer gemeinsamen Rückführelektrode.
14 zeigt ein Beispiel für einen Spannungsmesser, der parallel mit einer Stromquelle geschaltet ist und/oder ein Amperemeter, das in Serie mit einer bestimmten Elektrode geschaltet ist, um die angelegte Spannung bzw. den Strom zu messen.
15 zeigt eine andere Variante einer Elektrodeneinheit, die mit mehreren Elektroden in einer Elektrodeneinheit ausgestattet ist.
16 zeigt ein Beispiel für die Einschränkung des Stroms, der an jede Elektrode geliefert werden kann, wenn mehrere Elektroden aktiviert werden.
17A und 17B zeigen Beispiele für Varianten der Stromlieferung an mehrere Elektroden von unabhängigen und getrennt gesteuerten Stromquellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Elektrische Hochfrequenzenergie (HF) kann auf eine oder mehrere Aktivelektroden im Beisein einer elektrisch leitfähiger Flüssigkeit angelegt werden, um Gewebestrukturen zu entfernen und/oder in ihrer Struktur zu verändern. Abhängig von den speziellen Verfahren kann ein einziges Instrument mit mehreren Elektroden mit verschiedenen Konfigurationen eingesetzt werden, um: (1) volumetrisch Gewebe, Knochen oder Knorpel zu entfernen (d. h. Ablation oder Moleküldissoziation der Gewebestruktur); (2) Gewebe zu durchtrennen oder herauszuschneiden; (3) Kollagenbindegewebe zu schrumpfen oder zusammenzuziehen und/oder (4) durchtrennte Blutgefäße zu koagulieren.
Bei diesen Verfahren wird zwischen der(den) Aktivelektrode(n) und einer oder mehreren Rückführelektrode(n) ein Spannungsunterschied angelegt, um in der Umgebung des Zielgewebes hohe elektrische Feldstärken zu entwickeln. Die hohen elektrischen Feldstärken führen zum molekularen Zerfall des Zielgewebes durch Moleküldissoziation (im Gegensatz zu thermaler Evaporation oder Karbonisation), der von einem elektrische Feld verursacht wird. Diese Molekülzersetzung entfernt die Gewebestruktur vollkommen, anstatt das Gewebematerial durch Flüssigkeitsentzug aus den Gewebezellen auszutrocknen, wie es gewöhnlich beim elektrochirurgischen Austrocknen und Verdampfen der Fall ist.
Die hohen elektrische Feldstärken können durch das Anlegen einer hohen Frequenzspannung erzeugt werden, die ausreicht, um eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit über mindestens einen Teil der aktiven Elektrode(n) in dem Bereich zwischen der distalen Spitze der aktiven Elektrode(n) und dem Zielgewebe zu verdampfen. Die elektrisch leitfähige Flüssigkeit kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein, wie z. B. isotonische Kochsalzlösung, die an den Zielort geleitet wird, oder eine visköse Flüssigkeit, wie z. B. ein Gel, das sich am Zielort befindet. In der letzteren Ausführungsform ist/sind die aktive(n) Elektrode(n) während des chirurgischen Eingriffs in das elektrisch leitfähige Gel eingetaucht. Da die Dampfschicht oder der verdampfte Bereich eine relativ hohe elektrische Impedanz hat, minimiert sie den Stromfluss in die elektrischleitfähige Flüssigkeit. Diese Ionisation veranlasst unter optimalen Bedingungen die Entladung energetischer Elektronen und Photonen aus der Dampfschicht an die Oberfläche des Zielgewebes. Eine ausführlichere Beschreibung dieses Phänomens, genannt Coblation^®, kann im US-Patent mit dem gleichen Inhaber Nr. 5,683,366 gefunden werden, dessen vollständige Offenlegung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen ist.
In der Umgebung der Aktivelektrode kann beim Anlegen der Spannung an die Elektroden im Beisein der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit ein Plasma erzeugt werden. Das Plasma enthält energetische Elektronen, Ionen, Photonen und ähnliches, die von einer Dampfschicht der leitfähigen Flüssigkeit abgegeben werden, wie in US-Patent Nr. No. 5,697,882 ausführlicher beschrieben, dessen vollständige Offenlegung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen wird.
Die Systeme und Methoden zur gezielten Anwendung elektrischer Energie auf einen Zielort im oder am Körper eines Patienten können insbesondere bei Verfahren eingesetzt werden, bei denen der Gewebebereich mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit bedeckt oder in diese eingetaucht ist, wie z. B. bei arthroskopischen Eingriffen am Knie, der Schulter, dem Knöchel, der Hüfte, dem Ellbogen, der Hand, dem Fuß usw. Andere Gewebebereiche, die mit dem System und anhand der hier beschriebenen Methoden behandelt werden können, können unter anderem Prostatagewebe und Leiomyomas (Fibroide) im Uterus, Zahnfleischgewebe und Schleimhautgewebe im Mund, Tumoren, Narbengewebe, Myokardgewebe, Kollagengewebe im Auge oder Epiderm- und Dermalgewebe auf der Hautoberfläche usw. sein. Zu weiteren Verfahren, die durchgeführt werden können, können auch Laminektomie-/Disektomie-Verfahren zur Behandlung von Bandscheibenvorfällen, dekompressive Laminektomie für Stenose in der lumbosakralen und zervikalen Wirbelsäule, posteriore Fusion der lumbosakralen und zervikalen Wirbelsäule, Behandlung von Skoliose im Zusammenhang mit Wirbelerkrankungen, Foraminotomien zur Entferung des Dachs des Foramen intervertebrale, um die Kompression der Nervenwurzeln zu beheben, und anteriore zervikale und lumbale Disektomien. Geweberesektionen an zugänglichen Körperstellen, die für die Resektion mit einer Elektrodenschlinge geeignet sind, wie die Resektion von Prostatagewebe, Leiomyomas (Fibroide) im Uterus und andere erkrankte Gewebe im Körper, können ebenfalls durchgeführt werden.
Weitere durchführbare Verfahren, bei denen mehrere Gewebetypen vorhanden sind, können z. B. die Resektion und/oder Ablation des Meniskus und von Schleimbeutelgewebe im Gelenk während eines arthroskopischen Eingriffs sein. Es muss verstanden werden, dass die hierin beschriebenen Systeme und Methoden genauso gut auf Verfahren angewendet werden können, die andere Körpergewebe einbeziehen, sowie auf andere Verfahren, einschließlich offener Verfahren, intravaskulärer Verfahren, Urologie, Laparoskopie, Arthroskopie, Thorakoskopie oder andere kardiale Verfahren, Dermatologie, Orthopädie, Gynäkologie, Oto-Rhino-Laryngologie, spinale und neurologische Verfahren, Onkologie und dergleichen.
Das elektrochirurgische Instrument kann einen Schaft oder ein Handstück mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende aufweisen, der die eine oder mehreren Aktivelektrode(n) hält. Der Schaft oder das Handstück können sehr viele verschiedene Konfigurationen annehmen, mit dem Hauptzweck, die Aktivelektrode mechanisch zu befestigen und dem behandelnden Arzt die Handhabung der Elektroden vom proximalen Ende des Schafts aus zu ermöglichen. Der Schaft kann starr oder flexibel sein, wobei flexible Schäfte optional zur mechanischen Unterstützung mit einer allgemein starren Röhre kombiniert werden können. Das distale Ende des Schafts kann flexibles Material enthalten, wie Kunststoffe, verformbaren Edelstahl usw, so dass der Arzt den distalen Teil für unterschiedliche Anwendungen zu verschiedenen Konfigurationen formen kann. Flexible Schäfte können mit Zugdrähten, Formgedächtnis-Aktoren und anderen bekannten Mechanismen zur Bewirkung einer gezielten Auslenkung des distalen Ende des Schafts kombiniert werden, um das Positionieren der Elektrodenanordnung zu erleichtern. Der Schaft beinhaltet gewöhnlich mehrere Drähte oder andere leitfähige Elemente, die ihn in axialer Richtung durchlaufen, um die Verbindung der Elektrodenanordnung an einen Anschluss am proximalen Ende des Schafts zu ermöglichen. Daher kann der Schaft normalerweise eine Länge von mindestens 5 cm und mindestens 10 cm haben, typischer ist es, dass er für endoskopische Verfahren 20 cm oder länger ist. Der Schaft kann normalerweise einen Durchmesser von mindestens 0,5 mm haben und liegt häufig im Bereich von ca. 1 mm bis 10 mm. Selbstverständlich kann der Schaft für verschiedene Verfahren jede geeignete Länge und jeden geeigneten Durchmesser haben, die die Handhabung vonseiten des Chirurgen erleichtern.
Wie oben erwähnt, wird gewöhnlich ein Gas oder eine Flüssigkeit auf den Bereich des Zielgewebes aufgetragen und bei manchen Verfahren kann es auch wünschenswert sein, die elektrisch leitfähige Flüssigkeit aufzunehmen oder aufzusaugen, nachdem sie an den Zielort geleitet wurde. Außerdem kann es wünschenswert sein, kleine Gewebestückchen aufzusaugen, die von der Hochfrequenzenergie nicht vollständig zersetzt wurden, sowie Luftblasen oder andere Flüssigkeiten am Zielort, wie Blut, Schleim, Gasprodukte der Ablation usw. Dementsprechend kann das hier beschriebene Instrument ein Sauglumen in der Sonde oder an einem anderen Instrument beinhalten, um Flüssigkeiten vom Zielort aufzusaugen.
Bezugnehmend auf 1 wird ein Beispiel für ein elektrochirurgisches System in seiner Anordnung gezeigt, in dem ein einzelnes Instrument mit mehreren Elektroden so konfiguriert sind, dass verschiedene Gewebebereiche behandelt werden können. Wie gezeigt, kann das elektrochirurgische System im Allgemeinen eine elektrochirurgische Sonde 20, angeschlossen an eine Stromquelle 10, zur Bereitstellung von Hochfrequenzspannung für die Aktivelektroden umfassen. Die Sonde 20 verfügt an ihrem proximalen Ende über ein Verbindungsgehäuse 44, das trennbar mit einer Sondenbuchse 32 eines Sondenkabels 22 verbunden ist. Der proximale Teil des Kabels 22 hat einen Anschluss 34, um die Sonde 20 an die Stromquelle 10 anzuschließen, mit der die mehreren Elektroden der Elektrodeneinheit 42 angetrieben werden, die nahe am oder am distalen Ende der Sonde 20 angeordnet ist.
Die Stromquelle 10 hat einen eine vom Benutzer einstellbare Spannungsniveausteuerung 38, mit der das angelegte Spannungsniveau geändert werden kann, das auf einer Spannungsniveauanzeige 40 sichtbar ist. Die Stromquelle 10 kann auch ein oder mehrere Fußpedal(e) 24 und ein Kabel 26 haben, das über einen Kabelanschluss 28 trennbar mit eine Buchse verbunden ist. Das Fußpedal 24 kann auch über ein zweites Pedal verfügen (nicht gezeigt), um das auf die Aktivelektroden angelegte Energieniveau über Fernbedienung zu steuern und ein drittes Pedal (ebenfalls nicht gezeigt), um zwischen einem Ablationsmodus und einem Koagulationsmodus oder zur Aktivierung zwischen Elektroden umzuschalten. Der Betrieb und die Konfigurationen der Stromquelle 10 werden ausführlicher im US-Patent 6,746,447 beschrieben, das hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit einbezogen wird.
Die Spannung, die zwischen den Rückführelektroden und den Aktivelektroden angelegt wird, kann auf einer Hoch- oder Radiofrequenz liegen, normalerweise zwischen ca. 5 kHz und 20 MHz, gewöhnlich zwischen ungefähr 30 kHz and 2,5 MHz, bevorzugt zwischen ungefähr 50 kHz und 500 kHz, besonders bevorzugt unter 350 kHz und ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 100 kHz und 200 kHz. Die angelegte RMS(quadratische Mittel)-Spannung liegt gewöhnlich im Bereich von ca. 5 Volt bis 1000 Volt und bevorzugt zwischen ca. 10 Volt und 500 Volt abhängig von der Größe der Aktivelektrode, der Betriebsfrequenz und dem Betriebsmodus des speziellen Verfahrens oder der gewünschten Wirkung auf das Gewebe (d. h. Kontraktion, Koagulation oder Ablation). Normalerweise liegt die Spitze-Spitze-Spannung im Bereich von 10 bis 2000 Volt, bevorzugt im Bereich von 20 bis 1200 Volt und besonders bevorzugt im Bereich von ungefähr 40 bis 800 Volt (wiederum abhängig von der Elektrodengröße, der Betriebsfrequenz und dem Betriebsmodus).
Die Stromquelle kann strombegrenzt oder auf andere Weise gesteuert sein, so dass kein unerwünschtes Erhitzen des Zielgewebes oder des umgebenden (Nicht-Ziel-)Gewebes auftritt. In einer Variante werden die strombegrenzenden Induktoren in Reihe mit jeder unabhängigen Aktivelektrode geschaltet, wobei die Induktivität des Induktors im Bereich von 10 uH bis 50.000 uH liegt, abhängig von den elektrischen Eigenschaften des Zielgewebes, der gewünschten Erhitzungsgeschwindigkeit für das Gewebe und der Betriebsfrequenz. Alternativ dazu können Kondensator-Induktor(LC)-Schaltstrukturen eingesetzt werden, wie zuvor in PCT-Anmeldung WO 94/026228 beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen wird.
Zusätzlich können strombegrenzende Widerstände gewählt werden. Diese Widerstände haben einen großen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands, so dass mit steigender Stromstärke für jede einzelne Aktivelektrode mit Kontakt zu einem Medium mit geringem Widerstand (z. B. Kochsalzspüllösung oder leitfähiges Gel), der Widerstand des strombeschränkenden Widerstands signifikant ansteigt und damit die Stromzufuhr von der Aktivelektrode in das Medium mit geringem Widerstand (z. B. Kochsalzspüllösung oder leitfähiges Gel) minimiert.
2 zeigt ein Beispiel für eine elektrochirurgische Sonde 20, die im Allgemeinen einen langgezogenen Schaft 50, der flexibel oder starr sein kann, sowie einen Griff 52, verbunden mit dem proximalen Ende des Schafts 50, und eine Multielektroden-Einheit 54 umfasst, die unten ausführlicher beschrieben wird und mit dem distalen Ende von Schaft 50 verbunden ist. Schaft 50 kann elektrisch leitfähiges Material enthalten, wie Metall, das aus der Gruppe bestehend aus z. B. Wolfram, Edelstahllegierungen, Platin oder dessen Legierungen, Titan oder dessen Legierungen, Molybdän oder dessen Legierungen und Nickel oder dessen Legierungen gewählt werden kann. Schaft 50 weist auch einen elektrisch isolierten Mantel auf, der gewöhnlich als eine oder mehrere elektrische Isolierhülse(n) oder -beschichtunge(n) ausgebildet ist, wie Polytetrafluorethylen, Polyimid oder dergleichen. Das Bereitstellen eines Isoliermantels über den Schaft verhindert den direkten elektrischen Kontakt zwischen diesen Metallelementen und allen danebenliegenden Körperstrukturen oder dem Chirurgen. Ein solcher direkter elektrischer Kontakt zwischen einer Körperstruktur (z. B. einem Band) und einer bloßliegenden Elektrode könnte zu einer unerwünschten Erhitzung der Struktur am Kontaktpunkt führen und Nekrose verursachen.
Der Griff 52 weist gewöhnlich ein Kunststoffmaterial auf, das leicht in eine für die Handhabung vonseiten des Chirurgen geeignete Form geformt werden kann. Außerdem kann der distale Teil des Schafts 50 gebogen sein, um den Zugang zur Eingriffstelle, an dem das Gewebe behandelt (z. B. geschrumpft) werden soll, zu verbessern. In alternativen Ausführungsformen enthält der distale Teil von Schaft 50 ein flexibles Material, das im Verhältnis zur Längsachse des Schafts ausgelenkt werden kann. Eine solche Auslenkung kann gezielt, z. B. durch die mechanische Spannung eines Zugdrahts, bewirkt werden oder durch einen Formgedächtnisdraht, der sich aufgrund äußerlich angewendeten Temperaturänderungen dehnt oder zusammenzieht. Eine vollständigere Beschreibung dieser Ausführungsform kann in PTC-Anmeldung WO 94/026228 gefunden werden, die oben durch Bezugnahme einbezogen wurde.
Die Biegung im distalen Teil von Schaft 50 ist besonders bei der arthroskopischen Behandlung von Gelenkgeweben von Vorteil, da sie dem Chirurgen ermöglicht, das Zielgewebe im Gelenk zu erreichen, wenn sich der Schaft 50 durch eine Kanüle oder Pforte erstreckt. Selbstverständlich wird verstanden, dass der Schaft, abhängig vom Verfahren, verschiedene Winkel haben kann. Z. B. kann ein Schaft mit einem Biegungswinkel von 90° besonders nützlich für den Zugriff auf Gewebe im hinteren Teil eines Gelenkkompartiments sein, und ein Schaft mit einem Biegungswinkel von 10° bis 30° kann für den Zugriff auf Gewebe nahe des oder im vorderen Teil des Gelenkkompartiments sein.
Ungeachtet des Biegungswinkels kann eine Elektrodenanordnung mit mehreren, z. B. zwei oder mehr betätigbaren Elektroden verwendet werden, die sich nahe am oder am distalen Ende des Schafts 50 befinden. Zu den allgemeinen Schwierigkeiten beim Konzipieren von elektrochirurgischen Geräten mit relativ großen Aktivelektroden gehören gewöhnlich das Bereitstellen eines relativ hohen Niveaus von HF-Energie bis an den Elektroden die Ablationswirkungen aktiviert werden. Sobald die Ablationswirkungen jedoch aktiviert sind, steigt die Ladungsimpedanz und die Stromzufuhr an das Gewebe nimmt ab. Daher kann eine Einheit mit mehreren Elektroden so konfiguriert werden, dass die Energie wirksam an einen Gewebebereich von Interesse geliefert wird.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer solchen Variante, bei der die Elektrodeneinheit 60 mindestens eine erste 62 und eine proximal davon angeordnete zweite Elektrode 64 haben kann. Jede der beiden Elektroden 62, 64 kann individuell von einer gemeinsamen oder getrennten Stromquelle angetrieben werden, und jede kann jeweils eine eigene oder gemeinsame Rückführelektrode 66 haben, wie in diesem Beispiel dargestellt. Unabhängig angetriebene Elektroden können die Ablationsleistung der Elektrodeneinheit verbessern, da nach Abbau des erzeugten Plasmafelds an einer der Aktivelektroden das System in der Lage sein kann, das Plasmafeld zumindest an der zweiten Elektrode aufrechtzuerhalten. Im Gegensatz dazu liefert eine einzelne Elektrode den größten Teil seines HF-Stroms am Ort der geringsten Impedanz, was dem System eventuell nicht ermöglicht, ein Plasmafeld mit höherer Impedanz an einer anderen Stelle aufrechtzuerhalten. Varianten zum Antrieb und/oder der Steuerung der Aktivierung verschiedener Elektroden werden unten ausführlicher beschrieben.
Jede Aktivelektrode 62, 64 und die Rückführelektrode 66 kann jeweils durch ein Isoliermaterial 68 wie Keramik oder auch, wie oben beschrieben, ein Material wie Polytetrafluorethylen, Polyimid usw. isoliert sein. Zusätzlich kann mindestens eine Lumenöffnung, wie eine erste Öffnung 70 und/oder eine zweite Öffnung 72 entlang der Elektrodeneinheit 60 zum Infundieren, Injizieren, Entnehmen oder Absaugen von Flüssigkeit und Rückständen von der Ablationsstelle und zur Entfernung aus dem Körper durch den Schaft 50 ausgebildet sein. Die erste und zweite Öffnung 70, 72 können getrennt sein oder ein gemeinsames Flüssigkeitslumen haben und sie können über der Einheit 60 ausgebildet sein, zum Beispiel neben den jeweiligen Aktivelektroden 62, 64. Zusätzlich kann eine Flüssigkeit, wie Kochsalzlösung durch den Schaft 50 geleitet werden, um den zu behandelnden Gewebebereich zu überfluten. Auf diese Weise kann Kochsalzlösung über eine sich aufweitende Öffnung 74 zugeführt werden, die um den Schaft 50 proximal der Elektrodeneinheit 60 ausgebildet ist.
Der Bereich der Gewebebehandlungsoberfläche der Elektroden kann sehr unterschiedlich sein und die Oberfläche zur Gewebebehandlung kann eine Anzahl von geometrischen Strukturen annehmen, wobei für spezielle Anwendungen bestimmte Bereiche und geometrische Strukturen gewählt werden. Die Oberflächen von Aktivelektroden können im Bereich von z. B. 0,25 mm² bis 75 mm² liegen, gewöhnlich von ca. 0,5 mm² bis 40 mm². Die geometrischen Strukturen können eben, konkav, konvex, halbkugelförmig, konisch, linear „in Reihe" angeordnet sein oder praktisch jede andere regelmäßige oder unregelmäßige Form annehmen. Am häufigsten wird/werden die Aktivelektrode(n) an der distalen Spitze des elektrochirurgischen Sondenschafts ausgebildet, häufig sind es ebene, scheibenförmige oder halbkugelförmige Oberflächen, die in Umgestaltungsverfahren verwendet werden oder lineare Anordnungen zum Durchtrennen. Als Alternative oder zusätzlich kann/können die Aktivelektrode(n) auf seitlichen Oberflächen des elektrochirurgischen Sondenschafts angeordnet sein (z. B. in der Form eines Spatels), um bei endoskopischen Verfahren den Zugriff auf bestimmte Körperstrukturen zu erleichtern.
Ein anderes Beispiel wird in der perspektivischen Ansicht von 4 dargestellt, die eine weitere Variante einer Multielektroden-Einheit 80 zeigt, die an einem Schaft 50 angebracht ist. In dieser Variante können die erste und die zweite Aktivelektroden 82, 84 im Verhältnis zur Längsachse des Schafts 50 in einem Winkel angeordnet sein, um den Zugriff auf verschiedene Gewebebereiche zu erleichtern. Als Alternative kann die Einheit 80 mit der Längsachse von Schaft 50 ausgerichtet sein, so dass die Aktivelektroden im Verhältnis zum Schaft 50 distal angebracht sind. In allen Fällen können die erste und die zweite Aktivelektroden 82, 84 nebeneinander in einer halbkreisförmigen Konfiguration angeordnet sein und, in diesem Beispiel, ein Flüssigkeitslumen 90 umgeben. Obwohl jede Aktivelektrode 82, 84 eine eigene getrennte Rückführelektrode haben kann, können sie eine gemeinsame Rückführelektrode 86 haben, die durch einen Isolator 88 von den Aktivelektroden 82, 84 getrennt angeordnet ist.
Ein Alternativbeispiel für eine Multielektroden-Einheit wird in der Stirnansicht von Konfiguration 100 auf 5 gezeigt. Wie gezeigt kann die erste Elektrode 102 an der Einheit 100 über eine Halterung 110 so befestigt sein, dass die erste Elektrode 102 ein eingreifendes Glied formt, das zwischen die Glieder einer zweiten Elektrode 104 ragt, die an der Einheit 100 über die Halterungen 112, 114 angebracht sein können. Obwohl die erste Elektrode 102 zwischen die zweite Elektrode 104 ragen kann, können sie voneinander getrennt sein, so dass sie keinen Kontakt haben. Ein Isoliermaterial 108 kann die Elektroden 102, 104 nicht nur voneinander, sondern auch von einer gemeinsamen Rückführelektrode 106 trennen, die sich proximal der Elektroden 102, 104 befindet. Außerdem kann ein Zwischenraum oder ein Freiraum 116 zwischen der zweiten Elektrode 104 und dem Isolator 108 bestehen, um einen ungehinderten Fluss von Kochsalzlösung in den Bereich oder zur Entfernung von Rückständen und Flüssigkeiten in das Flüssigkeitslumen 118 zu ermöglichen, das zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 102, 104 ausgebildet sein kann.
Eine weitere Variante ist auf 6 dargestellt, bei der die erste Elektrode 122, die mit einer Halterung 130 an der Elektrodeneinheit 120 angebracht ist, und die zweite Elektrode 124, mit den Halterungen 132, 134 an Einheit 120 angebracht, in einer ineinandergreifenden Konfiguration in Apposition zueinander liegen können. Ähnlich können die erste und die zweite Elektrode 122, 124 eine gemeinsame Rückführelektrode 126 haben, von dem sie durch einen Isolator 128 getrennt sind. Außerdem kann ein Zwischenraum oder Freiraum 136 zwischen der zweiten Elektrode 124 und dem Isolator 128 ausgebildet sein, um die Infusion von Flüssigkeiten und/oder das Entfernen von Rückständen und Flüssigkeiten an das Lumen 138 zu ermöglichen, das zwischen den Aktivelektroden 122, 124 ausgebildet ist. In dieser Variante können die erste und die zweite Elektrode 122, 124 langgestreckte Glieder bilden, die im Verhältnis zum Ablationsbereich der Einheit 120 eng ineinander greifen. Außerdem kann diese Variante, so wie die auf 5 dargestellte, jeweils einen Schnittbereich oder eine Schnittform bilden, die einer elliptischen Konfiguration ähnelt oder dieser nahe kommt, wie gezeigt. Obwohl eine elliptische Form dargestellt ist, können andere Konfigurationen verwendet werden, wie z. B. Kreise, Dreiecke, Sechsecke usw.
7 zeigt eine weitere Konfiguration der Elektrodeneinheit 140, bei der die erste und die zweite Elektrode 142, 144, die beide an Einheit 140 mit Halterungen 150 bzw. 152 angebracht sind, als keilförmige Elektroden konfiguriert sein können, die in Apposition zueinander angeordnet sind. Jeder keilförmige Teil dieser Elektroden 142, 144 kann im Verhältnis zur Längsachse der Einheit einen Winkel von 90° bilden. Die gemeinsame Rückführelektrode 146 kann proximal zu den Elektroden 142, 144 angeordnet sein, und sie alle können durch einem Isolator 148 voneinander getrennt sein. Die Öffnung des Flüssigkeitslumens 154 kann ebenfalls zwischen den Elektroden 142, 144 ausgebildet sein. In dieser Variante kann die Einheit 140 eine kreisförmige Konfiguration haben, obwohl, wie oben, andere Formen verwendet werden können.
8 zeigt eine andere Variante der Elektrodeneinheit 160, bei der die erste und die zweite Elektrode 162, 164 beide mit Halterungen 170 bzw. 172 an der Einheit 160 angebracht sind. Wie oben kann eine gemeinsame Rückführelektrode 166 durch einen Isolators 168 getrennt werden, und eine Öffnung des Flüssigkeitslumens 174 kann zwischen den Elektroden 162, 164 ausgebildet sein. In dieser Variante können die Elektroden 162, 164 weiterhin über eine gebogenen Verlängerung 176 bzw. 178 verfügen, die sich umlaufend entlang der Einheit 160 biegt.
9 zeigt eine Variante ähnlich der auf 8, bei der die erste und die zweite Elektrode 182, 184 beide mit Halterungen 190 bzw. 192 an der Einheit 180 angebracht sind. Jede Elektrode 182, 184 kann ähnlich über eine gebogene Verlängerung 196, 198 verfügen, die sich umlaufend biegen und dabei eine gemeinsame Rückführelektrode 186 haben, die durch den Isolator 188 getrennt wird. Es kann auch eine Lumenöffnung 194 zwischen den Elektroden 182, 184 zur Infusion von Kochsalzlösung und/oder zum Entfernen von Rückständen und Flüssigkeiten vom behandelten Gewebebereich ausgebildet sein. In dieser speziellen Ausbildung kann, wie gezeigt, eine Schnittform der Einheit 180 eine elliptische Form haben, bei der sich die Hauptachse der Ellipse in einer Linie mit der Anordnung der Elektroden 182, 184 befindet. Wie oben können, abhängig von der gewünschten Wirkung und dem beabsichtigten Gebrauch des Instruments, andere Varianten und Konfigurationen verwendet werden, auch wenn eine elliptische Form gezeigt wird.
In einer weiteren Variante einer Multielektroden-Einheit zeigt 10A eine perspektivische Ansicht einer Einheit 200, die mit einer umlaufend geformten ersten Elektrode 202 ausgestattet ist, die eine zweite Elektrode 206 zumindest teilweise umgibt. Die erste Elektrode 202 kann über ein Kabel oder einen Draht 204 angetrieben werden und die zweite Elektrode 206 kann über ein Kabel oder einen Draht 210 angetrieben werden, wobei jede Elektrode sowie die gemeinsame Rückführelektrode 212 durch einen Isolator 214 voneinander elektrisch isoliert sind, der eine Trennung zwischen den jeweiligen Elementen aufrechterhält. Die zweite Elektrode 206 kann weiterhin über eine oder mehrere Haken oder Glieder 208 verfügen, die sich von der Elektrode 206 radial nach innen erstrecken. Obwohl vier gleichmäßig um einen Umfang der zweiten Elektrode 206 angeordnete Haken 208 gezeigt sind, können weniger oder mehr Haken in verschiedenen Anordnungen verwendet werden. Außerdem kann sich die erste Elektrode 202 vollständig oder, wie gezeigt, teilweise, um den Umfang der zweiten Elektrode 206 erstrecken.
10B zeigt eine andere perspektivische Seitenansicht der Einheit 200 und stellt die erste und zweite Elektrode 202, 206 dar, die sich aus der Einheit 200 erstrecken. Zusätzlich zeigt 10C eine Stirnansicht der Einheit 200 (die Rückführelektrode 212 ist zur besseren Verständlichkeit teilweise entfernt), die die erste und zweite Elektrode 202, 206 und das Flüssigkeitslumen 216 darstellt, das durch die Einheit 200 zur Infusion von Kochsalzlösung und/oder zum Entnehmen von Rückständen und Flüssigkeiten ausgebildet ist.
Obwohl die mehreren Elektroden entlang einer gemeinsamen Oberfläche angeordnet und nebeneinander platziert sein können, können die Elektroden in anderen Beispielen zur Verwendung mehrerer Elektroden in verschiedenen Konfigurationen im Verhältnis zueinander angeordnet sein oder andere Elektrodentypen angeordnet sein, um verschiedene Behandlungen für verschiedene Gewebetypen zu bewirken. Ein Beispiel ist mit der perspektivischen Seitenansicht von 11A gezeigt, die ein elektrochirurgisches Instrument 220 darstellt, an dem, wie oben beschrieben, eine Multielektroden-Einheit 222 am distalen Ende eines Schafts 224 angebracht ist. Die Elektrodeneinheit 222 kann mit einer ersten Elektrode 226 ausgestattet sein, die in einem Winkel von z. B. 90° im Verhältnis zu einer Längsachse 238 des Schafts 224 angeordnet ist. Eine zweite Elektrode 228 kann am distalen Ende der Einheit 222 so angeordnet sein, dass die erste und die zweite Elektrode 226, 228 getrennt und, in diesem Fall senkrechtrecht, zueinander abgewinkelt sind.
Obwohl beide Elektroden 226, 228 als Elektroden des Ringtyps dargestellt sind, die zur Gewebeablation konzipiert sind (z. B. zur Formung bei Schäden der Gelenkknorpel oder Knorpel) können eine oder beide Elektroden 226, 228 als andere Elektrodenkonfigurationen geformt sein, um andere Behandlungen zu bewirken, wie Gewebedurchtrennung oder Resektion. Zusätzlich können jeweils eine oder beide Elektroden 226, 228 über ein Flüssigkeitslumen 234 bzw. 236 zur Infusion einer Flüssigkeit wie Kochsalzlösung und/oder Entnahme von Rückständen und Flüssigkeit zurück in die Öffnungen verfügen. Beide Elektroden 226, 228 können sowohl voneinander als auch von einer gemeinsamen Rückführelektrode 232 durch einen Isolator 230 elektrisch isoliert werden. Eine solche Einheit mit mehreren Elektroden in verschiedenen Konfigurationen kann dem Benutzer ermöglichen, ein einziges Instrument zur Behandlung verschiedener Gewebebereiche innerhalb z. B. eines Gelenks mit beschränktem Platz zu verwenden, ohne mehrere Instrumente in den Gewebebereich einführen und wieder aus ihm herausziehen zu müssen.
11B zeigt eine weitere Variante eines Instruments 240 mit einer Elektrodeneinheit 242 mit mehreren Elektroden, die verschiedene Konfigurationen haben. Die erste Elektrode 226 kann, wie oben, eine Elektrode der Ringtyps zur Ablation von Gewebe sein, während die zweite Elektrode 244 in diesem Beispiel so konfiguriert sein kann, dass sie eine sich verjüngende oder spitze Kante 246 ähnlich einem Meißel hat, um eine aggressivere Gewebebehandlung, wie Durchtrennung oder Resektion zu ermöglichen. Diese Einheit 242 kann demnach dem Benutzer ermöglichen, nicht nur die Ablation von Gewebebereichen, sondern auch das Durchtrennen und die Resektion von Gewebe mit einem einzigen Instrument vorzunehmen und dadurch mehrere getrennte Instrumente oder das Herausziehen und Einführen mehrerer Instrumente unnötig machen.
Eine weitere Variante wird in der perspektivischen Ansicht der Elektrodeneinheit 252 gezeigt, die am Instrument 250 in 11C angebracht ist. In dieser Variante können die erste Elektrode 254 und die zweite Elektrode 256 beide mit sich verjüngenden Kanten konfiguriert sein, z. B. Meißelkonfigurationen, um Schneidkanten zum Durchtrennen oder für die Resektion von Gewebe bereitzustellen. Andere Varianten für die Elektrodenkonfigurationen und Kombinationen verschiedener Typen von Elektrodenkonfigurationen können verwendet werden und es wird bezweckt, dass sie in diese Offenlegung einbezogen sind.
Beim Einsatz der mindestens zwei Aktivelektroden an einem einzigen elektrochirurgischen Instrument in einer beliebigen hier beschriebenen Variante kann ein Relais oder Schalter verwendet werden, um zu wählen, welche Elektrode angetrieben wird, um die Ausgabeenergie zu liefern. Eine Darstellung eines relativ einfachen Schalters ist in der schematischen Darstellung auf 12A gezeigt, die die Stromquelle 260 zeigt, die Energie durch z. B. den Transformator 262 leitet, um die Elektrodeneinheit 264 anzutreiben. Das Relais 272 kann den Strom von entweder der ersten oder der zweiten Elektrode 266, 268 schalten, um die geeignete Elektrode anzutreiben und den Stromfluss an die Rückführelektrode 270 zu ermöglichen. Der Schalter 272 kann manuell vom Benutzer oder automatisch über eine Steuerung betätigt werden. Da alle Elektroden 266, 268 voneinander und von der Rückführelektrode 270 isoliert sind, wird der Strom, der durch die Elektrodeneinheit 264 fließt, wie oben beschrieben auf das zu behandelnde Gewebe angewendet.
Das Beispiel in 12A oder beliebigen schematischen Darstellungen hierin, die Beispiele für die Steuerung und/oder den Antrieb der Elektrodeneinheit darstellen, können auf beliebige hierin beschriebene Elektrodenkonfigurationen angewendet werden, soweit dies praktikabel ist. Die schematischen Darstellungen jeder Elektrode kann in eine der hierin beschriebenen Varianten oder wie in Fachkreisen bekannt und in beliebigen Kombinationen verschiedener Elektrodentypen auf einem einzigen Instrument konfiguriert werden, um die Behandlung mehrerer Gewebetypen zu bewirken und dabei nur ein einziges elektrochirurgisches Instrument zu verwenden.
12B zeigt eine Variante der schematischen Darstellung, bei der eine Steuerspule des Relais 278 über eine Energieausgabe angetrieben werden kann, z. B. HF-Energie, die an die Elektroden geleitet wird. Der Steuerkreis kann verschiedene Gleichrichtungen haben, um die gelieferte Spannung zu regeln. Zum Beispiel können ein Widerstand 274 und eine Diode 276 enthalten sein, um das Relais 278 einzuschalten, wenn ein Spannungsniveau über einer vorbestimmten Schwellenspannung angelegt wird, und damit automatisch Relais 278 betätigen, um zwischen einer der Elektroden 266, 268 umzuschalten.
In weiteren zusätzlichen Varianten, in denen eine Elektrodeneinheit mehr als zwei Elektroden hat, kann jede elektrisch isolierte Elektrode 286, 290, 294, 298 ein individuelles betätigbares Relais 288, 292, 296 bzw. 300 haben, wie in 13 dargestellt. Wie in Schaltbild 280 dargestellt, zeigt diese spezielle Variante ein Beispiel für eine Elektrodeneinheit 284 mit vier Elektroden 286, 290, 294, 298, die über die Stromquelle 282 betätigt werden können. Die Elektroden können parallel miteinander und mit einer gemeinsamen Rückführelektrode 302 geschaltet sein. Jedes Relais 288, 292, 296, 300 kann, wie oben beschrieben, einzeln betätigt werden, so dass der Strom zu einer, allen oder einer beliebigen Kombination der Elektroden führt, um die gewünschte Gewebebehandlung zu erzielen.
Jede der isolierten Elektroden kann so konzipiert sein, dass jede über ein Spannungs- und/oder Strommessgerät verfügt, um alle angewendeten Parameter zu messen. 14 zeigt ein Beispiel dafür, wie ein Spannungsmesser 304 parallel mit einer Stromquelle 282 und/oder ein Amperemeter 306 in Serie 306 mit einer bestimmten Elektrode 286 geschaltet werden kann, um die angelegte Spannung bzw. den Strom zu messen. Eine solche Konfiguration kann auf alle oder einige der verwendeten Elektroden angewendet werden. Mit diesen gemessenen Werten können die Impedanz und Stromlasten gemessen werden. Wenn an einer bestimmten Elektrode beim Behandeln eines Gewebes eine Ablationswirkung erzielt wurde, steigt die Lastimpedanz gewöhnlich. Wenn die Änderungen der Lastimpedanz festgestellt werden, kann ein Steuerkreis des Generators, z. B. ein Mikroprozessor oder eine Hardwaresteuerung konfiguriert werden, um die Änderungen der Lastimpedanz an einer gegebenen Elektrode zu verfolgen und zu bestimmen, dass folgende Elektroden aktiviert werden.
Ein Beispiel für diese Festlegung ist durch die Aktivierung der Elektrode 286 mit dem Relais 288 dargestellt, die den Schaltkreis berührt. Bei der Behandlung des Gewebes können der Spannungsmesser 304 und das Amperemeter 306 ihre jeweiligen Signale überwachen, die zur Berechnung der Ladungsimpedanz verwendet werden. Das System kann so konfiguriert sein, dass es das Relais 292 zur Aktivierung der Elektrode 290 dann betätigt, wenn die Lastimpedanz einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Dieser Prozess kann wiederholt werden, bis alle Relais betätigt wurden und alle Elektroden aktiviert sind. Als Alternative kann der Prozessor so konfiguriert werden, dass aufeinanderfolgende Elektroden aufgrund des gemessenen Stroms oder der gelieferten Leistung aktiviert werden, um Strom- oder Leistungsspitzen zu minimieren, die zunächst an die Elektroden geliefert werden, um die Ablationswirkung auf das zu behandelnde Gewebe zu erleichtern.
15 zeigt eine andere Variante einer Elektrodeneinheit, die mit mehreren Elektroden in einer Elektrodeneinheit 284 ausgestattet ist. In dieser Variante kann Strom von der Stromquelle 260 über den Transformator 262 zu der Multielektroden-Einheit 284 geführt werden. Die Rückführelektrode 302 kann weiterhin einen Kondensator 310 haben, um unerwünschte Stromsignale zu blockieren, wie Gleichstromvorspannung, die zur Behandlungsstelle geführt werden könnte.
Mit der Möglichkeit, mehrere Elektroden zu aktivieren, ist eine Methode zur Begrenzung des Stroms, der zu jeder Elektrode geführt werden kann, in der schematischen Darstellung von 16 gezeigt. Die periodische Wellenform, die gewöhnlich von der Stromquelle 260 geliefert wird, kann dazu verwendet werden, den Strom gleichmäßig an die Anzahl der Elektroden zu liefern, die aktiviert wurden.
Obwohl die Darstellung der Elektrodeneinheit 320 eine erste und eine zweite Elektrode 322, 326 mit einer gemeinsamen Rückführelektrode 330 zeigt, dient dies lediglich der Darstellung und es kann, wie hierin beschrieben, eine beliebige Anzahl von Rückführelektroden verwendet werden. In allen Fällen kann jede aktive Elektrode 322, 326 elektrisch mit der Stromquelle 260 über die entsprechenden Dioden 324, 328 verbunden werden. Wenn die Stromquelle aktiviert ist, können die jeweiligen Dioden 324, 328 die Aktivierung jeder Elektrode 322, 326 auf nur die Hälfte der Ausgabenwellenform jedes Zyklus beschränken (oder auf 1/N jedes Zyklus der Ausgabewellenform, wobei N die Anzahl der Aktivelektroden ist, durch die der Strom fließt). Der Einsatz der Dioden kann dazu beitragen, dass die gleichmäßige Verteilung des Stroms zwischen allen Aktivelektroden gewährleistet ist, unabhängig von der Last, die eventuell zwischen jeder Elektrode und der Rückführelektrode besteht.
Während eine einzige Stromquelle von mehreren Elektroden genutzt werden kann, ist eine andere Variante der Stromzufuhr an mehrere Elektroden auf 17A gezeigt, die mehrere Elektroden 346, 352 zeigt, die von unabhängigen, getrennt gesteuerten Stromquellen 340, 342 angetrieben werden. Jede Elektrodeneinheit 344, 350 (in dieser Variante als zwei Elektroden 346, 352 dargestellt, obwohl in anderen Varianten zusätzliche Elektroden eingesetzt werden können) kann jeweilige Rückführelektroden 348, 354 und jeweilige Stromprüfer 356, 360 haben, die als 358, 362 konfiguriert sind, um die Stromstärke in jeder Elektrodeneinheit 344, 350 zu überwachen. Jede Stromquelle 340, 342 kann abhängig von der gemessenen Stromstärke, die von jeder Elektrodeneinheit 344, 350 empfangen wird, unabhängig eingestellt werden, um eine konstante Stromstärke aufrechtzuerhalten, die von den mehreren Elektroden auf den Gewebebereich angewendet wird.
17B zeigt eine andere Variante mehrerer unabhängiger getrennt gesteuerter Elektroden, die der in 17A beschriebenen ähnelt, wobei diese Variante mit einer Elektrodeneinheit 370 ausgestattet ist, die ähnlich unabhängig steuerbare Stromquellen 340, 342 verwendet, sich jedoch einer gemeinsamen Rückführelektrode 354 für beide Aktivelektroden 346, 352 bedient. Diese spezielle Variante kann für den Einsatz mit größeren Elektroden oder mit Geräten geeignet sein, bei denen es wünschenswert ist, das Profil zu minimieren.
Andere Änderungen und Varianten können an den offengelegten Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind andere Anzahlen und Anordnungen der Aktivelektroden und deren Gebrauchsmethoden möglich. Ähnlich sind dem geschulten Fachmann zahlreiche andere Methoden der Ablation oder sonstigen Behandlung von Gewebe mithilfe elektrochirurgischer Sonden offensichtlich. Außerdem können die hierin beschriebenen Instrumente und Methoden für andere Bereiche des Körpers (z. B. Schulter, Knie usw.) und für andere Gewebebehandlungsverfahren (z. B. Chondroplastie, Menisektomie usw.) eingesetzt werden. Daher sind für Personen mit Fachkenntnissen eine Anzahl von Änderungen, Anpassungen und Modifikationen ersichtlich, wobei die Ausführungsbeispiele anhand von Beispielen und zu Zwecken der Klarheit und des Verständnisses ausführlich beschrieben wurden. Daher ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nur durch die angehängten Ansprüche begrenzt.

Claims

Ein Gewebebehandlungssystem, mit den folgenden Bestandteilen: Eine Elektrodeneinheit von einer Größe, die in einen Körperraum eingeführt werden kann und die mindestens eine erste und eine zweite Elektrode hat, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode dazu konfiguriert ist, einen ersten Gewebetyp zu behandeln und dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode dazu konfiguriert ist, einen zweiten Gewebetyp zu behandeln, der sich vom ersten Gewebetyp unterscheidet.
Das System aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode ineinander greifen.
Das System aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode die zweite Elektrode umlaufend umgibt.
Das System aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode im Verhältnis zur zweiten Elektrode in einem Winkel entlang der Einheit angeordnet ist, so dass die erste Elektrode so ausgerichtet ist, dass sie den ersten Gewebebereich im Körperraum behandelt, und die zweite Elektrode so ausgerichtet ist, dass sie den zweiten Gewebebereich behandelt, der sich vom ersten Gewebebereich im Körperraum unterscheidet.
Das System aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode zur Ablation und Resektion von Gewebe konfiguriert ist.
Das System aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode so konfiguriert sind, dass sie in Folge aktiviert werden.
Das System aus Anspruch 1, das weiterhin mindestens einen Sensor zur Messung eines elektrischen Parameters der ersten und/oder zweiten Elektrode aufweist.
Das System aus Anspruch 1, das weiterhin mindestens eine Rückführelektrode in der Nähe der ersten und/oder zweiten Elektrode aufweist.
Das System aus Anspruch 1, das weiterhin ein Flüssigkeitslumen aufweist, das nahe an der ersten und der zweiten Elektrode ausgebildet ist.