DE60023849T2

DE60023849T2 - Chirurgischer generator mit doppelfrequenz

Info

Publication number: DE60023849T2
Application number: DE60023849T
Authority: DE
Inventors: Colin Charles Owen Pernarth GOBLE; Nigel Mark Goble; Francis Amoah
Original assignee: Gyrus Medical Ltd
Current assignee: Gyrus Medical Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2020-03-04
Also published as: EP1158917B1; AU2925800A; WO2000053112A2; WO2000053112A3; DE60023849D1; EP1158917A2; JP2002537938A; ATE308934T1; ES2250107T3; GB9905210D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzsystem zur Elektrochirurgie. Es wird auch ein Verfahren zum Betrieb eines elektrochirurgischen Instruments mit UHF beschrieben.
Es ist bekannt, zum Schneiden von Gewebe bei der monopolaren Elektrochirurgie bei Frequenzen von 300 kHz bis 3 MHz eine Nadel- oder dünne Stabelektrode zu verwenden. An die Elektrode wird ein elektrochirurgisches Signal in diesem Frequenzbereich angelegt und der elektrische Strompfad wird durch die Leitung durch das Gewebe zu einer anderswo am Patientenkörper befestigten Erdungsplatte vervollständigt. Die an der Elektrode anliegende Spannung muss hinreichend groß sein, um Lichtbogenbildung und daraus folgende thermische Zerstörung zu verursachen, so dass das an die Nadel angrenzende Gewebe abgetragen oder verdampft wird.
Bei niedriger Leistung kann durch thermische Energiedissipation im an die Elektrode angrenzenden Gewebe, d. h. ohne Lichtbogenbildung, Koagulation des Gewebes erreicht werden. Jedoch stellt bei den gewöhnlich zum Gewebeschneiden verwendeten dünnen Elektroden die Austrocknung des unmittelbar an die Elektrode angrenzenden Gewebes und die Ansammlung des getrockneten Materials an der Elektrode selbst eine Barriere mit hoher Impedanz für die weitere Koagulation dar. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurden spachtelförmige Elektroden hergestellt, indem eine Doppelelektrode, d. h. eine die sowohl zum Schneiden als auch zur Koagulation geeignet ist, bereitgestellt wird. Die Intention des Entwicklers ist es, den Rand der Elektrode zum Schneiden zu verwenden, während die flache Seite zur Koagulation benutzt wird. Koagulation mit einer solchen Elek trode neigt jedoch wegen der Größe der flachen Seite zur Ungenauigkeit, mit dem Ergebnis, dass ein breiter thermischer Rand erzeugt wird.
US-A-4712544 (Ensslin) offenbart einen elektrochirurgischen Generator mit ersten Generatormitteln zur Erzeugung eines Hochfrequenzausgangssignals zum Gewebeschneiden und zweiten Generatormitteln zur Erzeugung eines zweiten Hochfrequenzausgangssignals für die Gewebekoagulation. Je nach Stellung eines Schalters wird das Hochfrequenzausgangssignal zum Schneiden an ein Handteil gekoppelt, während das Hochfrequenzausgangssignal für die Koagulation an das andere Handteil gekoppelt ist, oder umgekehrt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel bereitzustellen, mit dem sowohl Gewebeschneiden als auch Koagulation mit einer einzigen Elektrodenbaugruppe erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein elektrochirurgisches System bereitgestellt, umfassend einen elektrochirurgischen Generator, eine Speisestruktur und eine Elektrodenbaugruppe, wobei die Elektrodenbaugruppe mindestens eine aktive Elektrode und mindestens eine benachbarte Rückelektrode besitzt und jede von ihnen an den Generator über die Speisestruktur gekoppelt ist, wobei der Generator und die Speisestruktur Hochfrequenz (HF)-Leistung in einem unteren und einem oberen Frequenzbereich zu der aktiven und der Rückelektrode liefern können, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Bereich Frequenzen beinhaltet, die zumindest das dreifache der Frequenzen des unteren Frequenzbereichs sind und dass der Generator und die Speisestruktur angeordnet sind, um gleichzeitig HF-Leistung im unteren und oberen Frequenzbereich an die Elektroden zu liefern. Der untere Frequenzbereich kann sich von 100 kHz bis 100 MHz, bevorzugt 300 kHz bis 40 MHz, erstrecken, und der obere Frequenzbereich kann sich von 300 MHz bis 10 GHz, bevorzugt oberhalb 1 GHz, erstrecken, wobei die Betriebsfrequenzen des oberen und unteren Be reichs ein Frequenzverhältnis von 5:1 oder größer haben. Typischerweise ist der Generator so angeordnet, dass die im oberen Frequenzbereich abgegebene HF-Leistung eine feste Frequenz hat, die mindestens das Zehnfache der Frequenz der im unteren Frequenzbereich abgegebenen Leistung ist. Bevorzugt wird allerdings eine feste Frequenz von 2,45 GHz im oberen Frequenzbereich.
Die gleichzeitige Abgabe von Anteilen im unteren und oberen Frequenzbereich ermöglicht die Bereitstellung einer Kombination von Gewebeschneiden, Verdampfen oder Abtragen bei mittlerer oder niedriger Frequenz mit der Koagulation des umgebenden Gewebes in einem von der Amplitude des Anteils im oberen Frequenzbereich abhängenden Ausmaß.
Beim Gewebeschneiden, Verdampfen oder Abtragen arbeitet das System bevorzugt in einem monopolaren Modus, wobei eine separate Erdungselektrode außen am Patientenkörper angebracht ist, während Koagulation in einem quasi-bipolaren Modus erfolgt, wobei der Rückstrompfad durch kapazitive Kopplung im oberen Frequenzbereich von dem der Operationsstelle benachbarten Gewebe zur Rückelektrode der Elektrodenanordnung verläuft. Man versteht, dass das System eine Auswahl der Leistungsabgabe im unteren oder im oberen Frequenzbereich je nach der gewünschten Art der Behandlung ermöglichen kann. Diese Auswahl kann manuell vom Chirurgen oder automatisch in der unten beschriebenen Art ausgeführt werden. Außerdem kann gleichzeitig Leistung in beiden Frequenzbereichen abgegeben werden, um eine gemischte Schneid-Koagulationswirkung zu erhalten, wobei die beiden Anteile in einer einzigen Signalspeisestruktur linear addiert oder anderweitig kombiniert werden.
In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der Generator eine Steuerschaltung, die auf die elektrische Last anspricht und so betrieben werden kann, dass sie verursacht, dass die gelieferte Leistung eine überwie gende Frequenzkomponente im unteren Frequenzbereich besitzt, wenn die Lastimpedanz sich in einem oberen Impedanzbereich befindet, und eine überwiegende Frequenzkomponente im oberen Frequenzbereich besitzt, wenn sich die Lastimpedanz in einem unteren Impedanzbereich befindet. So ist es möglich, mit dem unteren Frequenzbereich lebendes Gewebe zu schneiden, abzutragen oder zu verdampfen (d. h. Zellruptur zu verursachen), aber auch eine wirksame Koagulation herbeizuführen, wenn eine sehr geringe Lastimpedanz festgestellt wird, welche die Gegenwart von Elektrolytflüssigkeit wie Blut aus einem Blutgefäß anzeigt, die Koagulation erfordert. Das System kehrt zum vorherrschend niederfrequenten Betrieb zurück, nachdem die Impedanz infolge der Koagulation über eine vorbestimmte Schwelle angestiegen ist.
Wenn als Steuersignal die elektrische Lastimpedanz benutzt wird, wobei ein die Lastimpedanz darstellendes Signal mit einem Bezugssignal verglichen wird, kann das Bezugssignal unterschiedliche Höhe haben, je nach dem, ob der Generator von einer vorherrschend niederfrequenten Komponente zu einer vorherrschend hochfrequenten Komponente oder umgekehrt umgeschaltet werden soll. Mit anderen Worten: Es können unterschiedliche Schwellenwerte für die Lastimpedanz gewählt werden, wenn man im unteren bzw. oberen Frequenzbereich arbeitet.
Ein zusammengesetztes Signal mit Anteilen beider Frequenzbereiche kann durch Kombination (d. h. Addieren) der Signale aus zwei Generatorstufen erzeugt werden, von denen eine im Bereich von, sagen wir, 1 MHz und die andere bei 2,45 GHz arbeitet. Beide Generatorstufen können in einer einzigen Versorgungseinheit sein, die mit einem elektrochirurgischen Instrument gekoppelt ist, das aus einem die Elektrodenbaugruppe tragenden Handstück besteht, sodass beispielsweise die beiden Frequenzkomponenten von der Versorgungseinheit durch gemeinsame Liefermittel, wie flexible Koaxialkabel mit niedrigem Verlust, in das Handstück eingespeist werden. Alternativ kann die die UHF-Frequenzkomponente erzeugende Generatorstufe im Handteil untergebracht sein, um Übertragungsverluste und Störstrahlung zu vermindern, wobei die Kombination der Signale ebenso gut im Handteil durchgeführt werden kann.
Für den Doppelbetrieb, d. h. Schneiden und Koagulieren, wird eine Elektrodenbaugruppe mit nadelartiger aktiver Elektrode bevorzugt.
Typischerweise befindet sich die Elektrodenbaugruppe am distalen Ende einer steifen oder nachgiebigen Koaxialspeiseleitung, welche die oben erwähnte Speisestruktur bildet. Um externe UHF-Strahlung zu vermindern, kann ein isolierendes Drosselelement in Form eines leitfähigen Viertelwellenstumpfs (quarter wave stub) oder einer Hülse auf dem äußeren Versorgungsleiter der Koaxialspeiseleitung im Bereich des distalen Endes angebracht werden. Wie oben festgestellt, kann die aktive Elektrode die Form eines Stabs oder Stifts, der aus dem distalen Ende der Koaxialspeiseleitung herausragt, annehmen. Die Rückelektrode kann eine leitfähige Hülse, Platte oder Matte sein, die mit dem äußeren Versorgungsleiter am distalen Ende der Speiseleitung verbunden ist und sich proximal über den äußeren Leiter erstreckt, aber von diesem beabstandet ist, so dass aktiver Elektrodenstab und Rückelektrodenhülse, -platte oder -matte miteinander bei der Betriebsfrequenz des Generators im oberen Frequenzbereich einen axial ausgerichteten Dipol bilden. Alternativ nimmt die Rückelektrode einfach die Form eines distalen Endabschnitts des äußeren Leiters der Speiseleitung an, der distal von der Drossel gelagert ist. Die Rückelektrode kann mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen sein, damit, wenn die aktive Elektrode am Gewebe angebracht wird, die gegen die aktive Elektrode zurückgesetzte und dadurch normalerweise vom Gewebe beabstandete Rückelektrode als kapazitives Element wirkt, das an einem kapazitiven Rückpfad zwischen behandeltem Gewebe und Rückversorgungsleiter der Speiseleitung beteiligt ist.
In einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Elektrodenbaugruppe einen Durchlass zur Gasversorgung und die aktive Elektrode ist im Durchlass untergebracht, wo sie als gasionisierende Elektrode wirkt. In diesem Fall wirkt die aktive Elektrode bei der Betriebsfrequenz des Generators im oberen Frequenzbereich als Niedrig-zu-Hoch-Impedanzwandler, wobei im Spalt zwischen dem distalen Endabschnitt der aktiven Elektrode und der Rückelektrode ein starkes elektrisches Feld erzeugt wird. Wenn im Durchlass ein ionisierbares Gas vorhanden ist, wird demnach der Hauptteil der an die Elektrodenbaugruppe abgegebenen Leistung im oberen Frequenzbereich im Durchlass verbraucht. Im unteren Frequenzbereich tritt keine Wandlerwirkung auf und die Frequenzkomponente im unteren Frequenzbereich wird stattdessen vom ionisierten Gasplasma, das letztlich als monopolare Gaselektrode wirkt, an das zu behandelnde Gewebe abgegeben. Die Verwendung einer UHF-Frequenzkomponente als Plasmagenerator und einer niedrigerfrequenten Komponente zur Elektrochirurgie ermöglicht eine unabhängige Steuerung der Plasmaerzeugung und der Abgabe elektrochirurgischer Leistung, wodurch man die Nachteile bekannter Gasplasma-Elektrochirurgiegeräte mit nur einer Hochfrequenzquelle vermeidet. Typischerweise ist in einem solchen früheren Gerät die Fähigkeit der Quelle, Strom durch das Plasma abzugeben, bei der Verwendung niedriger Frequenzen (d. h. typischerweise weniger als 1 MHz) durch die Anforderung nach hoher Spitzenspannung stark eingeschränkt.
Die Erfindung wird nun beispielhaft und mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine Zeichnung ist, die das erfindungsgemäße elektrochirurgische System zeigt;
2 ein perspektivischer Teilschnitt einer Elektrodenbaugruppe und der zugehörigen Speisestruktur ist;
3 eine Zeichnung ist, die eine Simulation des mit der Elektrodenbaugruppe nach 2 erhältlichen elektrischen Kraftlinienbildes zeigt;
4 ein elektrisches Blockschaltbild des Systems nach 1 ist;
5 ein Schaltbild des Niedrigfrequenzteils des im System der 4 verwendeten Generators ist;
6 ein Graph ist, der die Änderung der vom Generatorteil nach 5 abgegebenen Leistung und Spannung zeigt;
7 ein Schaltbild eines Generatorsteuerkreises ist;
8 ein Mikrostreifenplan für einen Mischer ist, der die vom Niedrig- und vom Hochfrequenzteil des Generators erhaltenen Signale addiert;
9 ein Schaltbild für einen Leistungssteuerkreis ist, der einen Abschnitt des Hochfrequenzteils des Generators bildet;
10 ein Querschnitt einer alternativen, für die Erzeugung von Gasplasma zusammengestellten Elektrodenbaugruppe ist;
11 ein Querschnitt einer weiteren alternativen, für die Erzeugung von Gasplasma zusammengestellten Elektrodenbaugruppe ist.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind hauptsächlich bei der Ausführung der Elektrochirurgie an Gewebe in einer gasförmigen Umgebung unter Verwendung eines Doppel elektrodeninstruments mit am distalen Ende des Instrumentenschafts gelegener aktiver und Rückelektrode anwendbar. Die aktive Elektrode wird direkt am Gewebe angelegt. Die Rückelektrode berührt das zu behandelnde Gewebe nicht, sondern ist normalerweise der Gewebeoberfläche benachbart, wo sie bei UHF-Frequenzen kapazitiv an das Gewebe gekoppelt ist.
Ein System, das ein solches Instrument enthält, ist in 1 gezeigt. In 1 hat das System eine elektrochirurgische Versorgungseinheit 10 mit einer Ausgangsbuchse 10S, die einen Hochfrequenz(HF)-Ausgang für das elektrochirurgische Instrument 12 über ein flexibles Kabel 14 bereitstellt. Das Instrument 12 hat ein Handteil 12A und, am Handteil angebracht, einen Instrumentenschaft 12B mit einer Elektrodenbaugruppe 16 am distalen Ende. Eine Rückführungsmatte 17 für den Patienten ist auch an die Versorgungseinheit 10 angeschlossen. Die Aktivierung der Versorgungseinheit kann vom Handteil 12A aus über eine Steuerverbindung im Kabel 14 oder mittels eines Fußschalters 18, der mittels eines Fußschalterkabels 20 separat an der Rückseite der Versorgungseinheit 10 angeschlossen ist, erfolgen.
Der Instrumentenschaft 12B bildet eine Speisestruktur für die Elektrodenbaugruppe 16 und hat die Form einer starren koaxialen Speiseleitung mit einem Innenleiter und einem mit starrem Material hergestellten äußeren Versorgungsleiter, der als nachgiebiges Metallrohr oder als metallbeschichtetes Kunststoffrohr aufgebaut ist. Das distale Ende der Speisestruktur erscheint in 2, wo man sieht, dass der Innenleiter 22 eine Verlängerung aufweist, die über den Außenleiter 24 als Stab 26 hinausragt, der eine sich axial erstreckende aktive Elektrode mit einem Durchmesser von typischerweise weniger als 1 mm bildet. Innerer Versorgungsleiter 22 und aktive Elektrode 26 sind, wo sie vom Außenleiter 24 umgeben sind, in einer koaxialen Hülse 28 aus Keramik oder hochtemperaturfestem Kunststoff eingeschlossen, die als Isolator und Dielektrikum wirkt und den Wellenwiderstand der von der koaxialen Speiseleitung gebildeten Übertragungsleitung bestimmt.
Die Rückelektrode ist als koaxiale leitende Hülse 30 ausgebildet, die den distalen Endabschnitt des äußeren Versorgungsleiters 24 mit einem dazwischen liegenden Ringspalt 31 umgibt. Nur an einem Ende der Rückelektrode 30, hier am distalen, ist eine Verbindung zwischen Rückelektrode 30 und äußerem Versorgungsleiter 24 als Ringanschluss 30A ausgebildet, sodass der hervorstehende Abschnitt der aktiven Elektrode 26 und die Rückelektrode 30 miteinander einen sich axial erstreckenden Dipol mit einem Einspeisepunkt (feed point) am äußersten distalen Ende der koaxialen Speiseleitung bilden. Dieser Dipol 26, 30 ist so bemessen, dass er die durch das Gewebe und den Luftstrompfad dargestellte Last an den Wellenwiderstand der Speiseleitung bei oder nahe 2,45 GHz angleicht.
Proximal zu der durch die aktive Elektrode 26 und die Rückelektrode 30 gebildeten Elektrodenbaugruppe angebracht ist eine Entkopplungsdrossel, die von einer zweiten, mit einem ihrer Enden durch einen Ringanschluss 32A am äußeren Versorgungsleiter 24 angeschlossenen leitenden Hülse 32 gebildet wird. In diesem Fall ist der Ringanschluss am proximalen Ende der Hülse. Die Hülse selbst hat eine elektrische Länge von einem Viertel der Wellenlänge (λ/4) bei oder nahe 2,45 GHz, wobei die Hülse als Balun wirkt, der eine zumindest angenähert symmetrische Speisung des Dipols 26, 30 bei dieser Frequenz unterstützt.
Der hervorstehende Abschnitt der aktiven Elektrode 26 hat eine Länge im Bereich von 10 mm, während die Rückelektrode 30 eine etwas größere Länge als 10 mm hat. Der Grund für diesen Längenunterschied ist, dass die relative Dielektrizitätskonstante lebenden Gewebes größer als die von Luft ist, wodurch die elektrische Länge der aktiven Elektrode bei gegebener physikalischer Länge zur Erhöhung neigt. Elektrodenbaugrup pe 16 und Drossel 32 sind so konfiguriert, dass sie eine Angleichung der elektrischen Impedanz an das zu behandelnde Gewebe und vorteilhaft eine Fehlanpassung an die Impedanz des freien Raums ergeben, sodass die Leistungsübertragung von der Elektrodenbaugruppe minimiert wird, wenn die aktive Elektrode vom Gewebe entfernt wird, während bei 2,45 GHz noch eine elektrochirurgische Spannung anliegt.
Die Hülse 32 hat insofern eine wichtige Funktion, als sie als isolierende Falle wirkt, die den äußeren Versorgungsleiter 24 von der Rückelektrode 30 isoliert, wobei HF-Ströme bei 2,45 GHz an der Außenseite des äußeren Versorgungsleiters 24 weitgehend eliminiert werden. Dies hat auch eine einschränkende Wirkung auf das elektrische Feld, das vom Anlegen der Spannung bei 2,45 GHz zwischen der aktiven und der Rückelektrode herrührt, wie in 3 zu sehen.
3 ist eine rechnererzeugte Finite-Element-Simulation des elektrischen (E) Kraftlinienbildes, das von Elektrodenbaugruppe 16 und Drossel 32 in 2 bei Erregung über die koaxiale Speiseleitung 12B bei 2,54 GHz erzeugt wird. Man bemerke, dass die Bauteile der Elektrodenbaugruppe und die Hülse 32 in 3 geviertelt dargestellt sind (d. h. mit einem Querschnitt eines 90°-Sektors). Die aktive Elektrode ist in Berührung ihrer Spitze mit einem Gewebekörper 40 gezeigt. Das elektrische Kraftlinienbild 42 in einer die Achse der Elektrodenbaugruppe enthaltenden Ebene zeigt die ausgeprägte Konzentration des elektrischen Feldes (E-Feld) in dem die aktive Elektrode 26 und den distalen Abschnitt der Rückelektrode 30 umgebenden Raums 44 unmittelbar angrenzend an die Gewebeoberfläche 44S. Proximal zu diesem Raum ist die E-Feldintensität stark vermindert, wie man an dem relativ großen Abstand der Linien sieht. (Man bemerke, dass der Bereich höchster Intensität 44 in der Zeichnung als weißer Bereich erscheint. In diesem und dem unmittelbar umgebenden Bereich sind die Kraftlinien zu dicht für eine separate Darstellung.) Die Gegenwart eines in tensiven E-Feldbereichs zwischen distalem Ende der Rückelektrode 30 und Gewebeoberfläche 40S weist auch auf eine kapazitive Kopplung zwischen diesen beiden Oberflächen bei der Betriebsfrequenz (2,45 GHz in der Simulation der 3) hin. Diese Art der Lokalisierung des E-Felds bewirkt auch eine Verminderung des Strahlungsverlusts im Vergleich zu einer Anordnung, bei der intensive Feldbereiche entfernter von der Gewebeoberfläche 40S vorhanden sind, wodurch Strahlungsverlust minimiert wird.
Zurück zu 2 wird verständlich, dass die Speisestruktur zur Übermittlung der Leistung vom Handteil zur Elektrodenbaugruppe ein Koaxialspeisekabel und keinen Hohlleiter anwendet und, wie in 1 gezeigt, gibt es allerdings ein flexibles Kabel zwischen Handteil 12 und elektrochirurgischer Versorgungseinheit 10. Die Verwendung von Koaxialspeisekabeln anstelle von Hohlleitern ermöglicht in beiden Fällen die Übertragung von Spannungskomponenten mit weit auseinander liegenden Frequenzen in einer einzigen Übertragungsleitung. Dies bietet auch den Vorteil einer flexiblen Verbindung zwischen Handteil 12 und Versorgungseinheit 10. Durch Auswahl eines Kabels mit einer teilweise luftgefüllten dielektrischen Struktur geringer Dichte werden dielektrische Verluste im Kabel 14 gemildert. Eine weitere Verminderung dielektrischer Verluste kann durch Vergrößern des Kabeldurchmessers erzielt werden. Ein solcher vergrößerter Durchmesser braucht nicht über die ganze Länge des Kabels 14 angewendet zu werden. Nahe dem Handstück kann gewiss ein kleinerer Durchmesser beibehalten werden, um die Beweglichkeit zu erhalten.
Die Möglichkeit, unterschiedliche Spannungskomponenten mit unterschiedlichen Frequenzen von der Versorgungseinheit in das Handteil einzuspeisen, hat Vorteile hinsichtlich des Hauptgedankens der vorliegenden Erfindung, nämlich die Bereitstellung von Mitteln zur Abgabe von HF-Leistung im unteren und oberen Frequenzbereich an die Elektrodenbaugruppe, wobei der obere Bereich Frequenzen enthält, die mindestens das Fünffache der Frequenzen des unteren Bereichs betragen. Daher kann die Versorgungseinheit Generatorteile umfassen, die elektrochirurgische Signale bei beispielsweise 1 MHz bzw. 2,45 GHz erzeugen, um unterschiedlichen Bedingungen der Operationsstelle und chirurgischen Anforderungen zu dienen. In den bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden diese unterschiedlichen Komponenten gleichzeitig durch das Kabel 14 zum Handteil 12 und zur Elektrodenbaugruppe 16 abgegeben.
Mit Bezug auf 4 bis 9 werden nun Einzelheiten des elektrochirurgischen Generators zur Abgabe von elektrochirurgischer Leistung auf diese Art beschrieben.
In 4 enthält die Versorgungseinheit 10 separate Synthesizer 50, 52 für 1 MHz und 2,45 GHz, deren Ausgangssignale in einer Addierstufe 54 mit Tief- und Hochpassfiltern, die, wie gezeigt, an Eingänge gekoppelt sind, die zum Empfang von Signalen von 1 MHz bzw. 2,45 GHz eingerichtet sind, summiert werden. Ein zwischen dem 2,45 GHz-Synthesizer 52 und dem Addierer 54 in Reihe geschalteter Zirkulator 56 dient zur Bereitstellung einer Quellenimpedanz von 50 Ω für den Synthesizer 52 bei sich verändernder Lastimpedanz, wobei die Echoleistung (reflected power) von einer 50 Ω Echoenergiesenke 58 geschluckt wird, die ebenfalls an den Zirkulator 56 angeschlossen ist.
Am Ausgang des Addierers 54 wird ein zusammengesetztes Signal, das hauptsächlich aus den beiden Frequenzkomponenten bei 1 MHz und 2,45 GHz besteht, an die Ausgangsbuchse 10S der Versorgungseinheit und weiter über das Kabel 14, das typischerweise etwa 3 m lang ist, an das Handteil, das in 4 durch einen bei 2,45 GHz betreibbaren Impedanzwandler 60 dargestellt ist, und dann an das behandelte Gewebe 40 abgegeben.
In 5 hat der 1 MHz-Synthesizer eine Gegentaktendstufe 69, die einen Ausgangstransformator 66 über eine strombe grenzende Induktionsspule 67 von 3 μH und einen Koppelkondensator 68 von 1 μF in Reihe ansteuert. Der Primärkreis des Transformators 66 umfasst einen Nebenschlussstromwandler 70 mit einer (nicht gezeigten) Ausgangswicklung zur Beobachtung des Ausgangsstroms des Synthesizers bei 1 MHz. Die Sekundärwicklung des Transformators ist an den Ausgang 10S über eine Abstimmspule 72 von 840 μH angeschlossen, die mit der Kapazität des Kabels 14 und den anderen Bauteilen auf der Sekundärseite des Transformators 66 mitschwingt. Bei diesem Beispiel hat das Kabel eine eigene Parallelinduktivität von etwa 80 μH und die Reihenkapazität 78 zwischen Rückelektrode und behandeltem Gewebe liegt im Bereich von 30 pF. Das Gewebe wird als Widerstand 40 dargestellt. Der Fachmann versteht, dass bei 1 MHz die Reiheninduktivität 72 und die Kapazität 78 mitschwingen und so als Kurzschluss wirken können, wodurch die Last (Gewebewiderstand 40) unter abgestimmten Bedingungen direkt an die Sekundärseite des Transformators gekuppelt wird. Die Reiheninduktivität 67 im Primärkreis wirkt begrenzend auf den Sekundärstrom bei 1 MHz, typischerweise auf 50 mA. Die Kapazität 78 ist größer als 30 pF, wenn die am Patienten angebrachte Rückführmatte 17 (siehe 1) so verwendet wird, dass bei 1 MHz das System im monopolaren Modus verwendet wird.
Man versteht, dass zur Klarheit die in 4 gezeigte Filter-Addierer-Schaltung in 5 weggelassen wurde.
Wie man im Graphen der 6 sieht, ergibt die oben anhand von 5 beschriebene Anordnung maximale Leistungsübertragung auf das Gewebe, wenn die Gewebeimpedanz im Bereich von 10 kΩ liegt. Bei 1 kΩ und darunter sind sowohl abgegebene Leistung als auch Ausgangsspannung relativ niedrig, was einen blockierten (stall) Zustand darstellt. Blockade (stalling) tritt typischerweise auf, wenn die Elektrodenbaugruppe einen Elektrolyten antrifft, etwa wenn ein Blutgefäß geschnitten wird. Dieser Zustand wird auf die nun beschriebene Art ermittelt.
In 7 hat der 1 MHz-Blockadedetektor, der ein Teil des in 4 gezeigten 1 MHz-Synthesizers 50 ist, Spannungs- und Stromeingänge 80 bzw. 82. In erster Linie überträgt der Blockadedetektor die Spannung von der Primärspule des Transformators 66 (siehe 5) auf einen Pulsdauermodulationschip 84 zur Erzeugung eines gepulsten Ausgangssignals mit einer Pulsdauer, die sich entsprechend der am Eingang 80 anliegenden Spannung ändert. Am Eingang 82 wird eine Spannung, die proportional zu dem vom Stromwandler 70 ermittelten Strom in der Primärspule des Transformators 66 ist, an einen Spannungsteiler 88A, 88B abgegeben, wobei der Abgriff des Teilers an den Ausgang 86 des Pulsdauermodulationschips 84 angeschlossen ist. Entsprechend ist die durch den Kondensator 89 geglättete, an der Pufferschaltung 90 anliegende Spannung äquivalent zum Pulsdauermodulationsausgang an der Ausgangsleitung 86, die entsprechend der Stärke des Transformatorprimärstroms skaliert ist. Mit anderen Worten stellt das am Puffer 90 anliegende Signal das Produkt aus Primärspannung und Primärstrom des Transformators, d. h. die bei 1 MHz abgegebene Leistung dar.
Daher ist das Signal am Ausgang des Puffers 90 proportional zur Leistung und wird an einen Eingang eines aus den Dioden 92, 94 gebildeten Oder-Gatters abgegeben, das am anderen Eingang die am Eingang 80 anliegende Spannung erhält. Daher ist das Signal am Ausgang 98 des Oder-Gatters nur dann niedrig, wenn sowohl die bei 1 MHz abgegebene Leistung als auch die Spannung bei 1 MHz niedrig sind, d. h. wenn entsprechend den in 6 gezeigten Leistungs- und Spannungskennlinien die Lastimpedanz kleiner als wenige kΩ und typischerweise kleiner als 1 kΩ ist. Zum Vergleich der Ausgangsspannung des Oder-Gatters 92, 94 mit einer am Eingang 102 anliegenden Bezugsspannung, welche einen Bezugswert der vom Gegentaktpaar 64 (siehe 5) im Leerlauf darstellt, wird eine Ausgangskomparatorschaltung 100 verwendet. Das resultierende Ausgangssignal am Detektorausgang 104 ist ein Steuersignal zur Aktivierung des in 4 gezeig ten 2,45 GHz-Synthesizers.
Der Addierer 54 ist als Mikrostreifengerät ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Dies ist ein dreitoriges Gerät mit einem ersten Eingangstor 104 für das UHF-Signal vom 2,45 GHz-Teil des Generators und einem zweiten Eingangstor für das niederfrequente Signal vom 1 MHz-Teil des Generators. Das Gerät gestattet die Übertragung des UHF-Signals an ein Ausgangstor 108 mit geringem Verlust bei gleichzeitiger Trennung vom niederfrequenten Eingangstor 106. Gleichermaßen wird das am Tor 106 anliegende niederfrequente Signal mit geringem Verlust an das Ausgangstor 108 bei gleichzeitiger Trennung vom UHF-Eingangstor 104 übertragen. Ein Viertelwellen(λ/4)-Kurzschlussstumpf (short circuit stub) 110 und ein Reihenkondensator 111 am UHF-Eingangstor 104 sind durchlässig für das am Eingangstor 104 anliegende Signal, das dadurch über ein Ausgangsglied 112 zum Ausgangstor 108 übertragen wird. Zwischen Ausgangsglied 112 und niederfrequentem Eingang 106 befinden sich drei λ/4-Leerlaufstümpfe 114, 116 und 118, wobei deren erster 114 vom Ausgangsglied 112 durch einen λ/4-Abschnitt 120 in Reihe beabstandet ist. Diese Leerlaufstümpfe 114, 116 und 118 dämpfen das 2,45 GHz-Signal reaktiv, um es vom niederfrequenten Eingang 106 zu trennen. Die Basis 122 des Ausgangsglieds bildet eine Summenverbindung und die λ/4-Länge des Leitungsabschnitts 120 erstreckt sich von dieser Verbindung zur Basis 124 des ersten Leerlaufstumpfs 114.
Die Leerlaufstümpfe 114, 116 und 118 sind für das 1 MHz-Signal durchlässig, während die Reihenkapazität 111 und der Kurzschlussstumpf 110 das 1 MHz-Signal reaktiv dämpfen, um das UHF-Eingangstor 104 bei 1 MHz zu isolieren.
Man erkennt, dass die oben beschriebenen λ/4-Komponenten auch eine elektrische Länge von einem ungeradzahligen Vielfachen von λ/4 haben können. Hier ist λ die Wellenlänge des anliegenden UHF-Signal (2,45 GHz) im Medium des Mikrostreifens.
Der 2,45 GHz-Synthesizer umfasst eine Leistungssteuerschaltung wie in 9 gezeigt. In 9 hat die Leistungssteuerschaltung zwei Eingänge 130, 132, die an den Eingang bzw. an den Ausgang für Echoleistung ("reflected" power) des Zirkulators 56 (siehe 4) gekoppelt sind. Die am Eingang 132 anliegende Echospannung wird von der an 130 anliegenden Spannung im Komparator 143 subtrahiert und der resultierende Differenzwert mit einer durch das Potentiometer 138 eingestellten Bezugsspannung verglichen, um ein Schaltsignal für die Begrenzung der Ausgangsleistung auf einen vom Benutzer eingestellten (oder automatisch mittels eines zur Versorgungseinheit gehörenden Mikroprozessorkontroller eingestellten) Schwellenwert zu erzeugen. Je nach Größe der am Handteil angeschlossenen Elektrodenbaugruppe und der Umgebung können unterschiedliche Leistungseinstellungen angewendet werden.
Man erkennt, dass elektrochirurgische Energie von der in 1 gezeigten Versorgungseinheit 10 entweder nur bei 1 MHz oder nur bei 2,45 GHz zur vorwiegenden Gewebeverdampfung bzw. thermischen Gewebekoagulation abgegeben werden kann. Zusätzlich kann Leistung bei beiden Frequenzen gleichzeitig auf der Basis einer benutzerdefinierten Kombination in Abhängigkeit von den Eigenschaften des behandelten Gewebes abgegeben werden. Eine dritte Betriebsart ist ein selbsterkennender Modus unter Anwendung des oben bei 7 beschriebenen Blockadedetektors, sodass entsprechend der Gewebeimpedanz eine der beiden Komponenten in einem zusammengesetzten Ausgangsspannungssignal vorherrscht. Im letzteren Fall wählt der Benutzer typischerweise den Gewebeverdampfungsmodus zur Spaltung oder Verdampfung des Gewebes, wobei die 2,45 GHz-Komponente nur dann aktiviert wird, wenn das behandelte Gewebe eine sehr geringe Impedanz aufweist. Wie oben erwähnt, zeigt dies typischerweise die Anwesenheit eines Elektrolyten wie Blut aus einem Blutgefäß an. Unter diesen Umständen liefert die UHF-Komponente (d. h. die 2,45 GHz-Komponente) des zusammengesetzten Spannungssignals Koagulation und/oder Austrocknung des Gewebes im Bereich des Blutverlustes, der Generator fährt in diesem Modus fort bis die ermittelte Gewebeimpedanz wieder ansteigt, worauf die UHF-Komponente abgeschaltet wird und die Behandlung nur mit 1 MHz weitergeht.
Wie oben beschrieben, kann der Nachweis einer niedrigen Gewebeimpedanz unter diesen Umständen durch Vergleich der Spannungs- und Stromamplituden am Ausgang der 1 MHz-Quelle, vor dem in 4 gezeigten Addierer 54, erreicht werden. Um eine als Ergebnis einer Blindlast zwischen Generator und behandeltem Gewebe auftretende Detektion niedriger Impedanz zu vermeiden, kann die Detektorschaltung modifiziert werden, sodass sie ein Signal erzeugt, das (V cosφ)/I darstellt, wobei V der Betrag der 1 MHz-Spannungskomponente, I der Betrag der 1 MHz-Stromkomponente und φ die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom ist
Es sei bemerkt, dass die oben anhand von 7 beschriebene Ermittlung der niedrigen Leistungsabgabe bei 1 MHz von einem Signal Gebrauch macht, das die an die Last abgegebene Wirkleistung darstellt, skaliert um die Spannung, die man vom 1 MHz-Synthesizer im Leerlauf erhalten würde.
In einer alternativen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform kann der in 4 gezeigte UHF(2,45 GHz)-Synthesizer 52 zusammen mit dem Zirkulator 56, der Energiesenke 58 und dem Addierer 54 im Handteil 12 installiert werden. Das hat den Vorteil, dass das Kabel 14 (siehe 1) zwischen Versorgungseinheit und Handteil 12 ein billiges Bauteil mit kleinerem Durchmesser sein kann. Man braucht auch eine Gleichstromversorgung für den UHF-Synthesizer, die mit einem zusätzlichen Kabel oder weiteren Adern im 1 MHz-Speisekabel geschaffen werden kann, bei Bedarf zusammen mit einer weiteren Ader für Steuerfunktionen. Die zusammengesetzte Ausgangsspannung wird in diesem Fall direkt vom Addierer 54 in die durch den Instrumentenschaft dargestellten Speisestruktur einge speist.
Man erkennt, dass bei dieser Ausführungsform UHF-Verluste stark vermindert sind, sodass die Ausgangsleistung des UHF-Synthesizers reduziert werden kann. Zu den Nachteilen gehören zusätzliche Sperrigkeit und Gewicht des Handteils und die mögliche Notwendigkeit zur Fluid-Zwangskühlung des UHF-Synthesizers, je nach der benötigten Ausgangsleistung. Eine solche Kühlung kann durch Absaugen von Luft von der Operationsstelle in einen Durchlass am distalen Ende des Elektrodenschafts durch ein Filterelement zum UHF-Synthesizer erfolgen, was die Doppelfunktion der Kühlung des Synthesizers und der Entfernung von Rauch oder Dampf von der Operationsstelle für bessere Sichtbarkeit erfüllt.
Die Fähigkeit, elektrochirurgische Spannungen bei weit gespreizten Frequenzen zu liefern, kann auch bei einer weiteren alternativen Ausführungsform angewendet werden, die eine Gasplasmaelektrode verwendet, wie nun mit Bezug auf 10 beschrieben wird.
Es ist wohlbekannt, ein Inertgas wie Argon, das mit einer HF-Spannung ionisiert und durch eine Düse mit einem Durchmesser von typischerweise über 1 mm zugeführt wird zur Erzeugung eines heißen Plasma-"Strahls" zu verwenden. Hinführen dieses Gasplasmas auf das behandelte Gewebe verursacht Koagulation durch Übertragung von Wärmeenergie.
Das Verhalten des Argonplasmas hängt von der einfallenden Energie ab. Je höher die Temperatur des Argons, desto größer die elektrische Leitfähigkeit. Je mehr Energie dem Plasma anfangs mitgegeben wird, desto weniger Energie wird paradoxerweise wegen der geringeren elektrischen Impedanz absorbiert.
Gleichzeitige Einspeisung der hoch- und niedrigfrequenten Komponente in eine plasmaerzeugende Elektrodenbaugruppe hat den Vorteil, dass die Plasmabildung unabhängig von der Energieleitung durch den Plasmastrahl erfolgen kann. Wie oben mit Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben, haben obere und untere Komponente typischerweise Frequenzen von 1 MHz bzw. 2,45 GHz.
Nach 10 besteht die bevorzugte Elektrodenbaugruppe aus einem keramischen Düsenkörper 200, der an einem Ende der koaxialen Speisestruktur angebracht ist, welche den gleichen Aufbau wie die Speisestruktur der oben anhand der 1 bis 9 beschriebenen Ausführungsform hat. Der Düsenkörper 200 weist eine axiale Gasvorratskammer 202 mit einem kommunizierenden seitlichen Gaseinlass 209 auf. Der Düsenkörper ist distal abgeschrägt unter Bildung eines engen Rohrs 206 mit einer axialen Bohrung 208, die einen Auslass aus der Kammer 202 hergibt, wobei die Ausgangsdüse einen Innendurchmesser im Bereich von 50 bis 300 μm hat. Axial in der Gasvorratskammer 202 und der Düsenbohrung 208 ist eine Whiskerelektrode 210 gelagert, die mit dem inneren Versorgungsleiter 22 der Koaxialspeiseleitung verbunden ist. Wie in 10 gezeigt, ist die Whiskerelektrode 210 in der Kammer 202 aufgewickelt und besitzt eine Fortsetzung, die sich axial in die Bohrung 208 erstreckt, sodass die elektrische Gesamtlänge der Elektrode 210 bei der Frequenz der oberen Komponente etwa λ/4 ist.
Auf die seitliche Außenfläche des keramischen Düsenkörpers 200 ist eine leitende Rückelektrode 212 nahe dem äußeren Versorgungsleiter 24 der Speisestruktur 12B plattiert und vom Versorgungsleiter 24 durch einen Spalt 213 beabstandet.
Der Plasmagenerator umfasst dann im Wesentlichen eine Whiskerantenne in einem Keramikrohr mit einem metallisierten Kragen. Die Kapazität zwischen der Whiskerelektrode 210 und der Rückelektrode 212 liegt typischerweise im Bereich von 0,5 bis 5 pF. Dies ist natürlich bei 2,45 GHz eine relativ kleine Impedanz, aber eine große Impedanz bei 1 MHz. Dies bedeutet zusam men mit der Tatsache, dass die λ/4-Länge der Elektrode 210 bewirkt, dass die Elektrode 210 als Impedanzwandler wirkt, der eine hohe Spannung an der Elektrodenspitze erzeugt, dass die 2,45 GHz-Komponente in der Plasmakammer zerstreut wird, wenn durch den Gaseinlass 204 ein ionisierbares Gas eingeführt wird (was Plasmaerzeugung in der Bohrung 208 verursacht), während die niedrigfrequente Komponente bei 1 MHz im Plasmastrahl zum Zielgewebe und über die am Patienten angebrachte Rückführmatte zur Masse geleitet wird (siehe 1).
Der Plasmagenerator ist bei UHF-Frequenzen hochwirksam, was bedeutet, dass das Plasma bei ausreichendem Fluss mit einer Absorption bis zu 100 W erzeugt werden kann. Das ionisierte Gas wird von der Kammer 202 durch die Bohrung 208 gepumpt, die ein Lumen bis hinab zu 0,1 mm haben kann. Da die Hauptmenge der Leistung in der Kammer zerstreut wird, wird wenig oder keine Leistung bei UHF durch das Plasma zur Düsenöffnung geleitet. Stattdessen fließt die UHF-Stromkomponente von der Whiskerelektrode 210 über kapazitive Kopplung zur Rückelektrode 212 und dann weiter über kapazitive Kopplung zum Außenleiter 24 der Speisestruktur 12B.
Bei alleiniger Anwendung der UHF-Quelle wirkt der Plasmastrahl als leistungsfähiges Werkzeug zur Gewebekoagulation, wobei Tiefe und Fläche der Koagulationswirkung durch die Ausbreitung des Gases hinter der Düse bestimmt werden, welche wiederum vom Abstand, in dem die Düse vom Gewebe gehalten wird, abhängt. Dies ist ein rein thermischer Effekt.
Wenn sowohl niedrig- als auch hochfrequente Komponenten geliefert werden, führt, wie oben beschrieben, die niedrigfrequente Komponente bei mittleren Frequenzen wie 1 MHz (in diesem Fall ist ein Bereich von 100 kHz bis 5 MHz anwendbar) zur Leitung der Leistung durch den Plasmastrahl zum Zielgewebe und weiter zur Masse, wobei das Gewebe verdampft wird.
Da die 1 MHz-Komponente bei der Plasmaerzeugung nicht eingekoppelt wird, kann ihre Spannung vergleichsweise niedrig sein, typischerweise bei 300 bis 1000 V_eff. Daraus folgt, dass die Fähigkeit der niedrigfrequenten Quelle zur Unterstützung einer beträchtlichen Stromabgabe bei geringer Leistung jener, die mit bekannten früheren Systemen erreicht werden kann, überlegen ist.
Die Fähigkeit der UHF-Quelle zur Ionisierung ist derart, dass andere Gase als Argon verwendet werden können. Argon wurde im Stand der Technik bevorzugt, weil es ein niedriges Ionisierungspotential hat, ein Inertgas und das häufigste und daher das billigste Edelgas ist. Wenn man die beschriebene Elektrodenbaugruppe mit dem Plasmastrahl als aktive Elektrode, welche die elektrochirurgische gewebeverdampfende Leistung bei 1 MHz überträgt, verwendet, kann jedoch eine beträchtliche Menge Kohlenstoffrückstand erzeugt werden. Dies ist das Ergebnis der Gewebeverdampfung in sauerstofffreier Umgebung.
Die Anwendung eines oxydierenden Plasmas durch Einleiten von Sauerstoff oder einem Stickstoffoxid – Gase, die beide im Operationssaal bereitstehen – wirkt der Kohlenstoffbildung entgegen. Solche Gase haben ein beträchtlich höheres Ionisierungspotential als Argon, wodurch bei ausreichend leitfähigen Plasmaströmen wesentlich höhere Temperaturen erreicht werden, weshalb die Gaszufuhrgeschwindigkeit entsprechend vermindert werden muss. Vor der Plasmaerzeugung kann ein oxydierendes Gas mit dem Argon vermischt und direkt über den Einlass 204 eingeführt werden. Alternativ kann das oxydierende Gas mit dem Argonplasma gemischt werden, indem man eine Elektrode mit einem zweiten Gaseinlass verwendet, wie in 11 gezeigt. Die in 11 gezeigte Ausführungsform verwendet einen Keramikkörper 200 mit einem zweiten seitlichen Gaseinlass 214, der mit der Bohrung 208 des Düsenrohrs 206 kommuniziert.
Die Whiskerelektrode 210 ist bevorzugt Wolfram oder Tantal wegen des hohen Schmelzpunkts dieser Metalle. Wenn in die Plasmaerzeugungskammer ein oxydierendes Gas eingebracht wird, ist eine Platinelektrode oder platinierte Elektrode besser geeignet, um Oxydation der Elektrode zu vermeiden. Die Elektrode kann auch aus einer thoriumhaltigen Legierung wie einer Thorium-Wolfram-Legierung gebaut werden, um die Elektronenemission zu verbessern und eine zuverlässige Ionisierung zu fördern.
Der Doppelfrequenzbetrieb einer Gasplasma-Elektrodenbaugruppe wie oben beschrieben vermeidet die durch die Erzeugung des Plasmas und der Gewebewirkungen aus derselben elektrischen Quelle hervorgerufenen Schwierigkeiten. Folglich wird die Schwierigkeit, ein Plasma aus einer Spannung zu erzeugen, die wegen starker Schwankungen der Lastimpedanz schwankt, vermieden, und die niedrigfrequente HF-Quelle kann zur Stromlieferung durch das Plasma ohne relativ hohe Spitzenspannungen verwendet werden, wenn man niedrige Frequenzen verwendet, was höhere Leistungsanforderungen an den HF-Generator stellt.
Wie oben offenbart, führen enge Strahldurchmesser, wie sie durch hohe Anregungsspannungen und niedrige Impedanzen ermöglicht werden, zu höherer Stromdichte bei Gewebeberührung, was die Gelegenheit zur Ausführung schneller und feiner Gewebeverdampfung eröffnet.

Claims

Elektrochirurgisches System umfassend einen elektrochirurgischen Generator (10), eine Speisestruktur (12B) und eine Elektrodenbaugruppe (16; 210, 212), wobei die Elektrodenbaugruppe wenigstens eine aktive Elektrode (26; 210) und wenigstens eine benachbarte Rückelektrode (30; 212) besitzt und jede von ihnen an den Generator über die Speisestruktur gekoppelt ist, wobei der Generator und die Speisestruktur fähig sind, Hochfrequenz (HF)-Leistung zu der aktiven und der Rückelektrode in einem unteren und einem oberen Frequenzbereich zu liefern, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Bereich Frequenzen beinhaltet, die zumindest das 3-fache der Frequenzen des unteren Frequenzbereichs sind und dass der Generator und die Speisestruktur angeordnet sind, um gleichzeitig HF-Leistung in dem unteren und dem oberen Frequenzbereich an die Elektroden zu liefern.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Frequenzbereich von 100 kHz bis 100 MHz und der obere Frequenzbereich von 300 Mhz bis 10 Ghz verläuft.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Frequenzbereich über 1 GHz liegt und die Betriebsfrequenzen der oberen und unteren Bereiche ein Frequenzverhältnis von 5:1 oder größer haben.
System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator so angeordnet ist, dass die HF-Leistung in dem oberen Frequenzbereich bei ei ner festen Frequenz geliefert wird, die das 10-fache der Frequenz der HF-Leistung ist, welche in dem unteren Frequenzbereich geliefert wird.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Frequenz in dem Umfang festgelegt ist, dass diese innerhalb von 50 MHz bei 2,45 GHz verbleibt.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Steuerschaltung umfasst, die auf die elektrische Last anspricht und verursacht, dass die gelieferte Leistung eine überwiegende Frequenzkomponente im unteren Frequenzbereich besitzt, wenn die Lastimpedanz sich in einem oberen Impedanzbereich befindet und eine überwiegende Frequenzkomponente in dem oberen Frequenzbereich, wenn sich die Lastimpedanz in einem unteren Impedanzbereich befindet.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Versorgungseinheit (10), ein Handteil (12) und ein das Handteil mit der Versorgungseinheit verbindendes Kabel (14), wobei: die Elektrodenbaugruppe (16) an dem Handteil befestigt ist, der Generator eine erste und eine zweite Stufe (50, 52) aufweist zum Erzeugen von Leistung in dem unteren bzw. oberen Frequenzbereich, wobei beide Stufen in der Versorgungseinheit beinhaltet sind, und die Versorgungseinheit und das Kabel so konfiguriert sind, dass die Leistung sowohl in dem unteren als auch in dem oberen Frequenzbereich über das Kabel an das Handteil geliefert wird.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn zeichnet durch eine Versorgungseinheit (10), ein Handteil (12) und ein das Handteil mit der Versorgungseinheit verbindendes Kabel (14), wobei die Elektrodenbaugruppe (16) an dem Handteil befestigt ist, und der Generator eine erste und eine zweite Stufe zum Erzeugen von Leistung in dem unteren bzw. oberen Frequenzbereich besitzt, wobei die erste Stufe in der Versorgungseinheit umfasst ist und die zweite Stufe in der Kombination des Handteils und der Elektrodenbaugruppe eingeschlossen ist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisestruktur umfasst: eine starre oder elastische Koaxialspeisung (12B), welche die Elektroden (16; 210, 212) an einem distalen Ende trägt, wobei die Koaxialspeisung einen inneren Speiseleiter und einen äußeren Speiseleiter aufweist, und ein isolierendes Sperrelement in Form einer leitfähigen Hülse (32), die mit dem äußeren Speiseleiter im Bereich des distalen Endes verbunden ist, und die eine axiale Länge besitzt, welche eine ungradzahlige Vielfache (1, 3, 5, ...) einer ¼ Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz des Generators in dem oberen Frequenzband ist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode eine leitfähige Hülse (30) umfasst.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das die aktive Elektrode einen Stab (26) umfasst, welcher von der leitfähigen Hülse (30) vorsteht; die Speisestruktur eine starre oder elastische Koaxialspeisung (12B) umfasst; und die aktive Elektrode (26) und die Rückelektrode (30) mit dem inneren bzw. äußeren Leiter der Speisung an deren distalem Ende verbunden sind, und sich distal bzw. proximal in Bezug auf die Verbindungen erstrecken, um einen Dipol bei einer Betriebsfrequenz des Generators in dem oberen Frequenzbereich zu bilden.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückelektrode (30) mit einer elektrisch isolierenden Schicht abgedeckt ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenbaugruppe einen Gasspeisedurchgang (202, 208) umfasst und die aktive Elektrode (210) in dem Durchgang angeordnet ist, um als Gasionisierungselektrode zu wirken.
System nach Anspruch 5 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Elektrode (210) ein langgestreckter Leiter mit einer elektrischen Länge im Bereich einer ¼ Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz des Generators in dem oberen Frequenzbereich ist.
System nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Elektrode kapazitiv an die Rückelektrode (212) gekoppelt ist.