DE60030044T2

DE60030044T2 - Elektrochirurgischer Katheter mit mehreren Ballons

Info

Publication number: DE60030044T2
Application number: DE60030044T
Authority: DE
Inventors: Gary L. Cincinnati Long
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Current assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: CA2312539C; AU766781C; EP1064886A1; DE60030044D1; AU766781B2; EP1064886B1; US20010007938A1; JP2001037773A; CA2312539A1; AU4271000A; US6238392B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein elektrochirurgisches Instrument zum Aufheizen des inneren Belages eines Lumens oder eines Hohlraumes innerhalb eines Patienten und genauer ein elektrochirurgisches Instrument mit einem bipolaren HF-Ballon für die Behandlung des Barrett-Ösophagus.
Hintergrund der Erfindung
Der menschliche Körper hat eine Anzahl darin befindlicher interner Körperlumen oder -hohlräume, wobei viele von diesen einen inneren Belag oder eine Schicht haben. Diese inneren Beläge können Krankheiten unterworfen sein. In manchen Fällen kann ein chirurgischer Eingriff erforderlich sein, um den inneren Belag zu entfernen, um das Verbreiten einer Krankheit auf ansonsten gesundes Gewebe, das sich nahe dabei befindet, zu verhindern.
Barrett-Ösophagus ist eine Krankheit, bei der der gesunde innere Schleimhautbelag (geschichtetes schuppenförmiges Epithel) der Speiseröhre durch krankes Gewebe (anomales hochprismatisches Epithel) ersetzt ist. Barrett-Ösophagus ergibt sich aus dem chronischen Aussetzen des Speiseröhrenbelags irritierenden Magenabsonderungen. Bei der Refluxösophagitis (GERD-Gastroesophageal Reflux Disease) shließt sich der untere Speiseröhrenmuskel nicht richtig, und Magensekrete oder Rückfluß wandern nach oben zu den unteren Teilen der Speiseröhre, wobei die Speiseröhre Magenabsonderungen ausgesetzt wird, die Barrett-Ösophagus hervorrufen können. Der gelegentliche Einfluß von Magenabsonderungen auf die Speiseröhre ist nicht schädlich, jedoch kann das chronische Aussetzen die Schleimhaut der Speiseröhre irritieren und anomale Schleimhautzellen erzeugen. Bei einem bestimmten Prozentanteil der Bevölkerung können die anomalen Zellen ein Vorläufer für die Entwicklung von Speiseröhrenkrebs sein. Speiseröhrenkrebs ist eine der tödlichsten aller Krebsarten, und die Anfangsdiagnose ist ohne eine visuelle Überprüfung der Speiseröhre schwierig.
Die Behandlung von GERD reicht von der Verabreichung von Antisäuren in milden Fällen bis zur Chirurgie, so wie einer Fundoplikation nach Nissen. Die Fundoplikation nach Nissen erfordert das chirurgische Öffnen des Patienten und das Einschlagen und Vernähen eines Teiles des Magens um den unteren Bereich der Speiseröhre, um einen Speiseröhrenschließmuskel zu erzeugen. Aufgrund des Alters, der Gesundheit, der Ernsthaftigkeit von GERD und anderen Faktoren sind nicht alle Patienten Kandidaten für eine Chirurgie so wie die Fundoplikation nach Nissen. Als eine Folge hat der medizinische Beruf danach getrachtet, die Symptome von GERD zu behandeln, anstatt die Grundursache auszulöschen.
Wenn ein Patient mit Barrett-Ösophagus diagnostiziert worden ist, bestand die traditionelle Behandlung darin, den Zustand zu überwachen, und als ein letzter Ausweg, das chirurgische Entfernen der erkrankten inneren Schleimhautschicht. Aufgrund des Ortes der Speiseröhre innerhalb des Brustkorbhohlraums und ihrer engen Nähe zu den Lungen, dem Herzen und anderen Gefäßsystemstrukturen ist die offene Chirurgie ein bedeutendes Unterfangen.
Das medizinische Experimentieren hat gezeigt, daß das Erhitzen oder Kochen des inneren Belages eines Organs, einer Körperstruktur oder eines Lumens zum Ablösen des erhitzten inneren Belages und (in vielen Fällen) zum Beseitigen des Krankheitszustands führt. Der innere Belag der Speiseröhre wächst als gesundes Gewebe nach, wenn das daruntergelegene Gewebe nicht erkrankt oder geschädigt ist. Es gibt eine Vielfalt von Verfahren zum Aufheizen oder Kochen des inneren Belages, so wie die Anwendung von Laserlicht, Plasma, Widerstandsheizen, der Anwendung warmer Fluide oder warmer Gegenstände, photodynamische Therapie, Mikrowellen oder die Anwendung von Hochfrequenz(HF)-Energie auf das Gewebe. Ein Überblick mehrerer dieser Behandlungsverfahren kann in einem Artikel von Richard E. Sampliner mit dem Titel „New Treatments for Barett's Esophagus (Neue Behandlungen für Barrett-Ösophagus)" gefunden werden, der in Seminars in Gastrointestinal Disease, Band 8, Nr. 2 (April), 1997: Seiten 68–74 veröffentlicht worden ist.
Bei der obigen Liste der möglichen Verfahren zum Heizen von Gewebe für die Behandlung von Barrett-Ösophagus hat die Anwendung von HF-Energie spezielles Interesse gefunden und insbesondere der Einsatz eines chirurgischen Instrumentes mit einem HF-Ballon, um die Energie an ein Körperlumen oder einen Hohlraum zu liefern. Wie es in dem US-Patent Nr. 2 032 859 an F. C. Wappler beschrieben ist, ist ein HF-Ballon insbesondere effektiv für die oberflächliche Austrocknung oder das Heizen von Gewebe so wie der inneren Schicht oder dem Belag eines Lumens oder eines Hohlraums. Der HF-Ballon, der von F. C. Wappler beschrieben worden ist, hatte eine monopolare Gestaltung. Monopolare HF-Ballonvorrichtungen benutzen einen ersten Pol mit Erdungslage, der sich auf dem Äußeren des Patienten befindet, und eine zweite (Mono)pol-Ballonelektrode, die sich innerhalb des Patienten und in Kontakt mit dem erkrankten Gewebe befindet. Die Ballonelektrode des zweiten Pols hat ein aufweitbares Element, das aus einem dielektrischen oder nicht leitenden Material hergestellt ist, mit einem leitenden Fluid gefüllt ist und eine Elektrode benachbart dem Ballon und in Kontakt mit dem leitenden Fluid hat. Wenn HF-Energie auf den menschlichen Körper mit einer bipolaren elektrochirurgischen Vorrichtung angewendet wird, ist es wichtig, den festen Kontakt mit dem Gewebe einzurichten, um die Möglichkeit von Verbrennungen zu verringern. Die Ballonelektrode, wenn sie innerhalb eines Lumens oder eines Hohlraums im Körper aufgeweitet wird, erweitert sich nach außen, um sich an die unregelmäßigen Konturen des Lumens oder Hohlraums anzupassen und fest in Kontakt mit dem erkrankten Gewebe zu kommen. Die Verwendung eines nicht leitenden Ballons als der Gewebekontaktfläche erlaubt nicht das direkte Koppeln von HF-Energie an das Gewebe, sondern bildet statt dessen eine kapazitive Kopplung mit dem Gewebe. Die kapazitive Kopplung der HF-Energie führt zu einem behutsamen Heizen des Gewebes in Kontakt mit der Ballonelektrode.
Obwohl der bipolare HF-Ballon nach Wappler tatsächlich ein Durchbruch war, erforderte die Erfindung das Einsetzen eines biegsamen oder nicht starren Ballons in ein Körperlumen oder einen Hohlraum. Das Einsetzen eines nicht starren Ballons in einen muskulösen Körperhohlraum oder ein Lumen war sehr schwierig. Geddes u.a. sprachen in dem US-Patent Nr. 4 979 948 dieses Thema an, indem sie einen monopolaren HF-Ballon mit einem starren länglichen Element, das sich längs in den Ballon erstreckt, beschrieben. Das längliche Element ist an der proximalen Basis des Ballons befestigt und erstreckt sich frei in den Rest des Ballons. Dieses längliche Element liefert die notwendige Festigkeit, um den nicht aufgeweiteten Ballon während des Einsetzens in ein Körperlumen oder einen Hohlraum zu unterstützen. Zusätzlich wird die Elektrode des zweitens Pols dieser Erfindung um das längliche Element angeordnet, das sich in dem Ballon erstreckt, für den Kontakt mit dem Elektrolyten oder dem leitfähigen Fluid, das verwendet wird, um den Ballon aufzuweiten.
Die monopolare Erfindung nach Geddes u.a. war tatsächlich einfacher in den Patienten einzusetzen, jedoch ließ die Befestigung des Basis des Ballons an dem länglichen Element das proximale Ende des Ballons frei zur Bewegung relativ zu dem länglichen Element. Wenn das Instrument in ein Körperlumen oder einen Hohlraum gebracht wird, und der Ballon aufgeweitet wird, ist es möglich, das distale Ende des Ballons relativ zu dem distalen Ende des haltenden Elementes vorzubelasten. Dies bewegt die Elektrode des zweiten Pols aus der Mitte relativ zu dem Ballon heraus und kann zu einem ungleichmäßigen Aufheizen des Gewebes, das sich der Elektrode des zweiten Pols am nächsten befindet, führen.
Was benötigt wurde, war ein HF-Balloninstrument, welches die Möglichkeiten des ungleichmäßigen Aufheizens von Gewebe oder des Durchbrennens des Ballons verringert. Das US-Patent Nr. 4 676 258 wurde an Kiyoshi Inokuchi u.a. für einen flexiblen monopolaren Ballon ausgegeben, der sowohl proximal als auch distal an dem distalen Ende einer flexiblen Welle des Instrumentes befestigt war. Während der monopolare Ballon nach Inokuchi u.a. die proximale und distale Befestigung des Ballons an der flexiblen Welle des Instrumentes nutzte, erforderte die monopolare Gestaltung den Einsatz einer zweiten Elektrode, die sich auf dem Außenumfang des Patienten befindet, und den Einsatz eines konstanten Durchflusses des Kühlfluides. Ein längliches nachgiebiges flexibles Elektrodenelement (hergestellt aus leitendem Material), das sich in einen elektrochirurgischen Ballon erstreckt, ist in dem US-Patent Nr. 2 043 083 an F. C. Wappler beschrieben.
Alle Erfindungen mit HF-Ballon, die oben beschrieben sind, sind monopolar und erfordern den Einsatz einer Rückführpol-Elektrode oder einer Anschlußlage, die in Kontakt mit dem Äußeren des Patienten gebracht wird. Das US-Patent Nr. 5 578 008 wurde an Shinji Hara für einen bipolaren Ballonkatheter ausgegeben, bei dem sowohl das proximale als auch das distale Ende des HF-Ballons an dem Katheter (starres Halteelement) befestigt ist und dessen beide (bipolare) Elektroden sich innerhalb des Ballons befinden. Der bipolare HF-Ballon ist fest relativ sowohl zu dem Katheter und verringert die Möglichkeiten des oben beschriebenen ungleichmäßigen Heizens. Die Gestaltung mit bipolarer Elektrode heizt die Kühlflüssigkeit innerhalb des Ballons, und die geheizte Flüssigkeit heizt das Gewebe in Kontakt mit dem Ballon.
Es ist oftmals schwierig für einen Chirurgen, Zugang zu einem Operationsort zu erlangen, insbesondere wem es das Ziel ist, zu dem Operationsort zu gelangen, ohne den Patienten zu schneiden oder zu öffnen. Ein atraumatischer Zugang wird typischerweise erreicht, indem man das chirurgische Instrument in den Patienten durch eine natürliche Körperöffnung zuführt und das chirurgische Element zu dem gewünschten Ort manipuliert oder manövriert. Da der menschliche Körper kaum lineare Durchlässe oder Strukturen hat, kann der Zugang zu einem Operationsort erfordern, daß sich das chirurgische Instrument biegt oder beugt. Wenn der Chirurg das chirurgische Instrument um Ecken bewegt, um Zugang zu dem Operationsort zu erhalten, muß Vorsicht walten gelassen werden, um zu verhindern, daß traumatische Gewebeschädigung von dem Instrument hervorgerufen wird. Somit würde es vorteilhaft sein, einen HF-Ballon-End-Effektor mit einer Einrichtung zu gestalten, die dabei hilft, den End-Effektor um Ecken zu führen, und, genauer, um den End-Effektor um Ecken zu führen, wenn er durch ein verwundenes Lumen oder einen verwundenen Durchgang navigiert. Ein US-Patent Nr. 5 558 672 an Edwards u.a. lehrt einen porösen monopolaren HF-Ballon, der eine Sichtoptik hat, die sich von dem distalen Ende des Ballons erstreckt.
Es würde weiter vorteilhaft sein, den Chirurgen mit einem elektrochirurgischen Instrument mit einem HF-Ballon zu versorgen, der in den Betriebskanal eines Endoskops paßt, was ermöglicht, daß der Chirurg die Ballonelektrode visuell an die Operationsstelle bringt. Shinji Hara im US-Patent Nr. 5 578 008 und Jackson u.a. im US-Patent Nr. 4 676 258 beschreiben den Einsatz von Pulsen oder Stößen, um Energie von dem elektrochirurgischen Generator zu der Ballonelektrode zu liefern. Was in diesen Erfindungen nicht offenbart ist, ist die Zufuhr von gepulster oder stoßartiger elektrischer HF-Energie in einem voreingestellten Muster, um bestimmte Gewebewirkungen zu erzeugen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf ein bipolares elektrochirurgisches Instrument gerichtet, wie es in Anspruch 1 definiert ist, zum Aufheizen des inneren Belages eines Lumens oder Hohlraums innerhalb eines Patienten. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf ein elektrochirurgisches Instrument gerichtet, das einen flexiblen länglichen Schlauch mit einem proximalen und einem distalen Ende umfaßt, wobei eine erste Ballonelektrode an dem distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauches befestigt ist. Die erste Ballonelektrode umfaßt eine erste aufweitbare Hülse, die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist, und ein erstes elektrisch leitendes Fluid in der aufweitbaren Hülse. Eine erste Elektrode befindet sich im elektrischen Kontakt mit dem ersten elektrisch leitenden Fluid. Eine Rück-Ballonelektrode ist proximal von der ersten Ballonelektrode beabstandet, wobei die Rück-Ballonelektrode eine zweite aufweitbare Hülse umfaßt, die aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist, und ein zweites elektrisch leitendes Fluid, das innerhalb der zweiten aufweitbaren Hülse angeord net ist. Eine rückführende Elektrode ist im elektrischen Kontakt mit dem zweiten elektrisch leitenden Fluid angeordnet.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind auf ein bipolares elektrochirurgisches Instrument mit einigen oder allen der folgenden Eigenschaften gerichtet. Die erste aufweitbare Hülse wird derart aufgeweitet, daß ein Teil der ersten aufweitbaren Hülse im Kontakt mit einem ersten Bereich des inneren Belags ist und ein Teil der zweiten aufweitbaren Hülse derart im Kontakt mit einem zweiten Bereich des inneren Belags ist, daß der zweite Bereich des inneren Belags flächenmäßig wenigstens zweimal so groß ist wie der erste Bereich des inneren Belags. Die zweite aufweitbare Hülse hat eine Länge L, wobei ein proximales Ende der ersten aufweitbaren Hülse in einer Entfernung von wenigstens 2L von einem distalen Ende der zweiten aufweitbaren Hülse angeordnet ist. Das elektrisch isolierende Material hat eine niedrigere elektrische Durchlässigkeit als der flexible längliche Schlauch. Ein bipolares elektrochirurgisches Instrument, wobei das Instrument einen nicht leitenden halbstarren Träger umfaßt, welcher sich distal innerhalb der aufweitbaren Hülse von einem distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauchs erstreckt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die neuen Merkmale der Erfindung sind genau in den angefügten Ansprüchen aufgeführt. Die Erfindung selbst jedoch, sowohl was Organisation als auch Operationsverfahren betrifft, zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen, kann am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verstanden werden, in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine isometrische Ansicht eines bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes ist;
2 eine isometrische Ansicht eines bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes ist, bei dem das elektrochirurgische Instrument an einem Endoskop befestigt ist;
3 eine Seitenansicht eines Verriegelungsmechanismus ist, welcher das bipolare elektrochirurgische Instrument um eine Welle des Endoskops verriegelt.
4 ist eine Seitenansicht der Ballonelektrode, die in 3 veranschaulicht ist;
5 ist eine Seitenansicht im Querschnitt, welche die Elemente der Ballonelektrode der 4 zeigt;
6 ist eine isometrische Explosionsansicht der Ballonelektrode, die in 5 veranschaulicht ist;
7 ist eine Seitenansicht, im Querschnitt, der Ballonelektrode der 6, wobei die Ballonelektrode aufgeweitet worden ist;
8 ist eine Seitenansicht im Querschnitt einer alternativen Ausführungsform der Ballonelektrode des zweiten Pols;
9 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der alternativen Ausführungsform der Ballonelektrode des zweiten Pols, welche die Stromflußmuster zeigt;
10 ist eine Seitenansicht der Rück-Ballonelektrode des biopolaren elektrochirurgischen Instrumentes der 1;
11 ist eine Seitenansicht im Querschnitt der Rück-Ballonelektrode der 1, welche eine aufweitbare Hülse in einer aufgeweiteten Position (gestrichelte Linien) und einer nicht aufgeweiteten Position (durchgezogene Linien) zeigt;
12 ist eine Querschnittsansicht des unteren Teiles der Speiseröhre und des oberen Teiles des Magens, welche einen Krankheitszustand zeigt, der Barrett-Osophagus genannt wird;
13 ist eine Querschnittsansicht eines Patienten, bei dem ein Endoskop in den Mund und die Speiseröhre des Patienten eingeführt worden ist, um eine aufgeweitete Ballonelektrode und eine Rück-Ballonelektrode des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes an dem Operationsort zu positionieren;
14 ist eine Querschnittsansicht des unteren Teiles der Speiseröhre und des oberen Teiles des Magens der 12, welche die Anordnung einer aufgeweiteten Ballonelektrode an dem Operationsort vor der Behandlung zeigt;
15 ist eine Querschnittsansicht des unteren Teiles der Speiseröhre und des oberen Teiles der Magens aus 12, welche die Anordnung der Ballonelektrode und der Rück-Ballonelektrode des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes an dem Operationsort vor der Behandlung zeigt;
16 ist eine Querschnittsansicht des unteren Teiles der Speiseröhre und des oberen Teiles des Magens aus 12, welche die Bewegung der Rück-Ballonelektrode des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes in einen bevorzugten Abstand von der Ballonelektrode an dem Operationsort vor der Behandlung zeigt;
17 ist eine Querschnittsansicht einer flexiblen rückführenden Hülse der bipolaren Rückführhülse der 16;
18 ist eine Querschnittsansicht des unteren Teiles der Speiseröhre und des oberen Teiles des Magens aus 12, die die verbesserte Sichtbarkeit zeigt, die eine lichtdurchlässige Ballonelektrode liefert, wenn die Ballonelektrode in eine bevorzugte Position an einem Operationsort visuell positioniert wird;
19 ist eine Querschnittsansicht des unteren Teiles der Speiseröhre und des oberen Teiles des Magens aus 12, welche die verbesserte Sichtbarkeit zeigt, die eine transparente Ballonelektrode liefert, wenn die Ballonelektrode an einer bevorzugten Position an einem Operationsort visuell positioniert wird;
20 ist eine Querschnittsansicht eines distalen Endes einer alternativen Ausführungsform der bipolaren Ballonelektrode, bei der ein Paar Ballone nebeneinander an der Längsachse des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes angeordnet sind;
21 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes mit schaltbaren Ballonen für die selektive Lumen-Ablation.
Die folgenden Figuren bilden keinen Teil der Erfindung:
22 ist eine Ansicht einer typischen sinusartigen HF-Wellenform, die von einem elektrochirurgischen Generator zum Kauterisieren von Gewebe erzeugt wird;
23 veranschaulicht einen Strombereich, der von einer typischen kontinuierlichen sinusartigen Wellenform von dem elektrochirurgischen Generator erzeugt wird; und
24 veranschaulicht eine Stoßmodusausgabe eines elektrochirurgischen Generators, der einzelne Energiestöße bei erhöhtem Strom zeigt.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf ein elektrochirurgisches Instrument zum Heizen eines Lumens oder eines Hohlraums innerhalb eines Patienten gerichtet. Insbesondere ist die varliegende Erfindung auf ein bipolares elektrochirurgisches Instrument für die Behandlung von Barrett-Ösophagus gerichtet. Ein bipolares elektrochirurgisches Instrument nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet eine Vielzahl von HF-Ballonelektroden, um einen inneren Belag oder eine Schicht der Speiseröhre zu heizen, um krankes Gewebe zu zerstören und um das Neuwachstum eines neuen gesunden inneren Belages zu stimulieren. Die veranschaulichte Ausführungsform ist minimal invasiv und erfordert die Anordnung der aufweitbaren HF-Ballonelektroden in Kontakt mit dem inneren Belag der Speiseröhre für die Anwendung von elektrischer HF-Energie. Eine Ausführungsform eines bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes 60 ist in den 1–6 und in den 9–11 gezeigt. Verfahren zum Verwenden eines solchen bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes gemäß der vorliegenden Erfindung sind allgemein in den 13–17 gezeigt.
Wie in 1 veranschaulicht hat das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 ein Paar aufweitbarer Elektroden zum Anordnen innerhalb eines inneren Belages eines Lumens oder eines Hohlraums eines Patienten. Anders als monopolare elektrochirurgische Balloninstrumente haben bipolare elektrochirurgische Instrumente keine rückführenden Elektroden, die auf der Außenseite des Patienten angeordnet sind. Das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 hat zwei unterschiedliche längliche Elemente, ein erstes Polelement 70 und ein zweites Polelement 90, wobei jedes Element eine Ballonelektrode nahe dem distalen Ende hat. Das erste Polelement 70 hat eine Ballonelektrode 70a an dem distalen Ende eines flexiblen länglichen Schlauches 71, und das zweite Polelement 90 hat eine Rück-Ballonelektrode 90a an einem distalen Ende einer flexiblen rückführenden Hülse 92. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Rück-Ballonelektrode 90a wenigstens das Zweifache der Oberfläche der Ballonelektrode 70a, um die Wärmeheizwirkungen auf Gewebe einzugrenzen, das direkt benachbart der Ballonelektrode 70a liegt.
Das zweite Polelement 90 hat einen Rück-Hülsenkörper 100 an dem proximalen Ende der flexiblen Rück-Hülse 92 und der Rück-Ballonelektrode 90a an dem distalen Ende. Der flexible längliche Schlauch 71 des ersten Polelementes 70 ist mit dem Rück-Hülsenkörper 100 des zweiten Polelementes 90 durch einen flexiblen Kopplungsschlauch 104 für den Durchlaß eines leitenden Fluides verbunden und mit einem ersten Poldraht 105 für die Leitung elektrischer Energie.
Die flexible Rück-Hülse 92 und der flexible längliche Schlauch 71 haben hohle Durchlässe für den Durchlaß leitenden Fluides 74 zu den Ballonelektroden (5 und 17) und elektrische Verdrahtungen oder Leiter, um elektrische HF-Energie zu den Ballonelektroden zu führen. Die elektrische Verdrahtung und die hohlen Durchlässe aus den länglichen Elementen werden an dem Rück-Hülsenkörper 100 zusammengebracht. Eine Fluidleitung 103 für die Ballonelektrode und eine Fluidleitung 102 für die Rück-Ballonelektrode sind an dem Rück-Hülsenkörper 100 für den Durchlaß eines leitenden Fluides 74 zu der Ballonelektrode 70a und zu der Rück-Ballonelektrode 90a jeweils für die Aufweitung der Ballonelektroden befestigt. Die proximalen Enden der Fluidleitung 103 für die Ballonelektrode und die Fluidleitung 102 der Rück-Ballonelektrode sind mit einer Quelle 51 für unter Druck stehendes Fluid zum Aufweiten der Ballonelektroden verbunden. Das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 hat ein Verbinderkabel 67 und einen elektrischen Verbinder 66 (1), die elektrisch mit einem HF-Generator 50 (13) verbunden sind. Der elektrochirurgische HF(Hochfrequenz)-Generator 50 liefert HF-Energie an das elektrochirurgische Instrument, bevorzugt mit einer Frequenz in dem Bereich von 0.5 MHz bis 20 MHz. Der Leiterdraht 67 ist elektrisch mit der Ballonelektrode 70a durch einen ersten Poldraht 105 und mit der Rück-Ballonelektrode 90a durch einen ersten Polleiter 94 verbunden.
Wie es in den 2 und 3 veranschaulicht ist, ist das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 für den Einsatz mit einem Endoskop 40 ausgelegt. Das Endoskop 40 ist im Handel erhältlich und hat einen proximalen Endoskopgriff 41, den der Chirurg greifen kann, eine biegbare oder gelenkige Endoskopwelle 42, die sich distal von dem Endoskopgriff 41 zum Einführen in einen Patienten erstreckt, und einen hohlen operativen Kanal 43 innerhalb der Endoskopwelle 42. Der hohle operative Kanal 43 erstreckt sich für die Anordnung von chirurgischen Instrumenten darin von einer Endoskopzugangsöffnung 45 zu einem distalen Ende der Endoskopwelle 42. Das distale Ende der Endoskopwelle 42 hat eine Sichtoptik 44 (14), die sich darin befindet, welche dem Chirurgen eine Ansicht von dem distalen Ende des Endoskops 40 liefert. Es wird empfohlen, daß das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 an dem Endoskop 40 vor dem Einbringen des Endoskops in einen Patienten 33 befestigt wird (13).
Das zweite Polelement 90 des bipolaren elektrochirurgischen Instruments 60 ist verschiebbar an der Außenseite der Endoskopwelle 42 angebracht, indem das distale Ende der endoskopischen Welle 42 in das hohle Lumen 99 der flexiblen Rück-Hülse 92 geführt wird. Ein Befestigungsdrehknopf 101 befindet sich auf dem Rück-Hülsenkörper 100, und die Drehung des Befestigungsdrehknopfes 101 verriegelt das zweite Polelement 90 mit der Endoskopwelle 42. Der Befestigungsdrehknopf 101 ist an einer Gewindewelle 101a (3) befestigt, die sich in einem Gewindeloch 100a in dem Rück-Hülsenkörper 100 dreht. Die Drehung des Drehknopfes 101 bewegt die Gewindewelle 101a nach innen in die Bohrung 106 des Rück-Hülsenkörpers 100 und in Kontakt mit der Außenseite der Endoskopwelle 42. Dieser Kontakt verriegelt das zweite Polelement 90 an der Endoskopswelle 42.
Die Ballonelektrode 70a an dem distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauches 71 wird in die Endoskop-Zugangsöffnung 45 gebracht und tritt aus dem distalen Ende des operativen Kanals 43 (2) der Endoskopwelle 42 aus, um die Ballonelektrode 70a freizulegen. Es ist wichtig anzumerken, daß die Ballonelektrode 70a um einen Abstand „L" von der Rück-Ballonelektrode 90a beabstandet ist, wobei „L" wenigstens das Zweifache der Länge der Ballonelektrode 70a ist. Die Ballonelektroden 70a und 90a können um den Abstand „L" vor dem Einführen in den Patienten oder während sie in dem Patienten sind, beabstandet sein. Dies verteilt die Stromdichte.
Die distale Ballonelektrode 70a und der flexible längliche Schlauch 71 sind in weiteren Einzelheiten in den 4, 5, 6 und 9 gezeigt. Sowohl die Ballonelektrode 70a als auch der flexible längliche Schlauch 71 sind mit einem leitenden Fluid 74 (5) für die Leitung von HF-Energie an Gewebe in Kontakt mit der Ballonelektrode 70a gefüllt. Um den Kontakt zwischen der Ballonelektrode 70a und dem geschädigten inneren Belag der Speiseröhre sicherzu stellen, hat die Ballonelektrode 70a eine aufweitbare Hülse 75, die aufgeweitet wird, indem das leitende Fluid 74 unter Druck gesetzt wird.
Die Elemente der Ballonelektrode 70a und des flexiblen länglichen Schlauches 71 sind in den 4, 5 und 6 veranschaulicht. Die Ballonelektrode 70a der 4 hat die aufweitbare Hülse 75, die sich von dem distalen Ende des flexiblen aufweitbaren Schlauches 71 erstreckt, und eine End-Führungskappe 80, die an dem distalen Ende der aufweitbaren Hülse 75 befestigt ist. Idealerweise ist die aufweitbare Hülse 75 aus Silikon, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Teflon oder irgendeinem aus einer Anzahl elastischer oder halbelastischer technischer Materialien mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit (z.B. wirkt als ein elektrischer Isolator) und Wärmewiderstandseigenschaften gebildet. Der flexible längliche Schlauch 71 ist aus einem flexiblen technischen Thermoplasten, so wie Nylon, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Teflon und dergleichen, gebildet. Die aufweitbare Hülse 75 hat eine niedrigere elektrische Durchlässigkeit als der flexible längliche Schlauch 71. Dies kann durch einen vernünftigen Einsatz von Materialien erreicht werden oder, wenn dasselbe Material für beide Elemente verwendet wird, wird ein dünnerer Querschnitt bei der aufweitbaren Hülse 75 verwendet. Die aufweitbare Hülse 75 ist hermetisch an der End-Führungskappe durch eine distale Rückhaltehülse 77 und an dem flexiblen länglichen Schlauch 21 durch eine proximale Rückhaltehülse 76 befestigt. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform einen Wärmeschrumpfschlauch als die distale Rückhaltehülse 77 und die proximale Rückhaltehülse 76 verwendet, sind andere Verfahren zum hermetischen Befestigen verfügbar, so wie Leim, Heißtreiben, Krimpen und dergleichen. Der flexible längliche Schlauch 71, die aufweitbare Hülse 75 und die End-Führungskappe 80 der veranschaulichten Ausführungsform sind mit einem leitenden Fluid 74 (Figuren), so wie Salzlösung und dergleichen, für die Leitung von Elektrizität von einer ersten Hohlelektrode in die aufweitbare Hülse 75.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die aufweitbare Hülse eine leitende Beschichtung auf einer Innenfläche umfassen.
5 zeigt eine Querschnittsansicht der Ballonelektrode 70a und der Elemente innerhalb des flexiblen länglichen Schlauches 71 und 6 zeigt eine Explosionsansicht dieser Elemente. Ein hohles Abstandhalterrohr 78 ist in Längsrichtung innerhalb des flexiblen länglichen Schlauches 71 befestigt (nicht gezeigt). Eine erste Polelektrode 72 ist fest um das Abstandsrohr 28 befestigt und befindet sich innerhalb und proximal ausgenommen von distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauches 71 und der aufweitbaren Hülse 75. Die erste Polelektrode 72 ist aus Drahtgeflecht gebildet und ist elektrisch mit dem elektrischen Verbinder 66 und dem elektrochirurgischen HF-Generator 50 (13) verbunden.
Ein nicht leitender halbstarrer Träger 73 erstreckt sich von dem flexiblen Abstandhalterrohr 78 und in die End-Führungskappe 80. Der halbstarre Träger 73 der veranschaulichten Ausführungsform ist eine nicht leitende Feder, die vom distalen Ende des Abstandsrohres 78 gebildet ist. Es sollte dem Fachmann deutlich sein, daß der halbstarre Träger 73 als ein getrenntes Teil unterschiedlich vom Abstandhalterrohr 78 gebildet werden kann. Die End-Führungskappe 80 hat einen ringförmigen inneren Ring 81 für die Aufnahme des halbstarren Trägers 73. Der innere Ring 81 ist hermetisch an einem starren oder halbstarren Führungskappenstopfen 82 und die aufweitbare Hülse 75 durch die distale Rückhaltehülse 77 befestigt.
Der Führungskappenstopfen 82 und die distale Rückhaltehülse 77 der End-Führungskappe 80 sind abgerundet, um für eine atraumatische Gewebekontaktfläche am distalen Ende der Ballonelektrode 70a zu sorgen. Der nicht leitende halbstarre Träger 73 befestigt die End-Führungskappe 80 an dem flexiblen länglichen Rohr und biegt sich ab, um ein mögliches Gewebestoßtrauma zu verringern. Zusätzlich biegt der nicht leitende halbstarre Träger 73 die Ballonelektrode in die Form des Lumens oder des Hohlraums und um Ecken, wenn ein verwundendes Lumen oder ein Durchlaß durchlaufen wird.
7 ist eine Querschnittsansicht der Ballonelektrode 70a, die die aufweitbare Hülse 75 in der aufgeweiteten Position zeigt. Das unter Druck setzen des leitenden Fluides 74 mit einer Quelle 51 für unter Druck setzbares Fluid (1 und 2) zwingt zusätzliches leitendes Fluid 74 in den flexiblen länglichen Schlauch 71, und das hohle Abstandsrohr 78 und weitet die aufweitbare Hülse 75 auf. Die Quelle 51 für unter Druck zu setzendes Fluid kann eine Leitung mit unter Druck befindlicher Salzlösung sein, so wie sie in einem Operationssaal zu finden ist, ein mit leitendem Fluid 74 gefüllter hypodermischer Zugang, ein mit leitendem Fluid 74 gefüllter Druckquetschball oder irgendeine andere Vorrichtung oder ein Verfahren zum Liefern zusätzlichen leitenden Fluides an die aufweitbare Hülse 75.
Die 8 und 9 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform der Ballonelektrode 70a, die in 7 gezeigt ist. In 8 ist die mit Ausnehmung versehene erste Polelektrode 72 (7) durch eine isolierte erste Polelektrode 85 innerhalb des nicht leitenden halbstar ren Trägers 73 ersetzt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform der alternativen Gestaltung ist die isolierte erste Polelektrode 85 ein leitendes Material, das an einer Innenfläche 73a des halbstarren Trägers 73 befestigt ist. Die derart isolierte erste Polelektrode 85 kann eine Schicht aus einer leitenden Plattierung oder eine dünne Schicht aus Metall, so wie Silber, Kupfer, Aluminium oder irgendein anderes leitendes Material sein, das an der Innenfläche 73a des halbleitenden Trägers 73 anhaftet oder darin angeordnet ist. Ein isolierter Elektrodendraht 86 verbindet elektrisch die isolierte erste Polelektrode 85 mit dem ersten Poldraht 105 (2). Während der Operation wirkt der halbstarre Träger 73 als ein Schutzisolator für die erste Polelektrode 85 und verhindert ein mögliches Schädigen der aufweitbaren Hülse 75. Es ist auch offensichtlich für einen Fachmann, die leitende Plattierung oder Schicht aus Metall der isolierten ersten Polelektrode 85 durch eine metallische Form zu ersetzen, so wie eine leitende Feder mit geeigneter Länge und Durchmesser, die innerhalb des halbstarren Trägers 73 liegen soll.
9 ist eine Schnittansicht der aufgeweiteten Ballonelektrode 70a der alternativen Ausführungsform, wobei das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 angeregt ist. Es ist wichtig anzumerken, daß die isolierte erste Polelektrode 85 vom proximalen und distalen Ende der aufweitbaren Hülse 75 beabstandet ist und in den Gebieten maximalen Salzlösungsvolumens zentriert ist. Dies wird getan, um den Stromfluß auf die Bereiche benachbart den Bereichen des maximalen Salzlösungsvolumens einzugrenzen und mögliche heiße Flecken in der Ballonelektrode 70a auszuschalten. Ein Stromflußmuster 87 ist gezeigt, das aus der Spiralöffnung 73a des halbstarren Trägers austritt. Wie in dem Querschnitt der 9 gezeigt, wird das Stromflußmuster 87 in der Form eines Kegelstumpfes durch die Spiralöffnung 73b ausgegeben und strömt von der Innenfläche 73a nach außen durch die Spiralöffnung 73b. Die Spiralöffnung 73b in dem nicht leitenden halbstarren Träger 73 leitet die hohe Energiedichte ab, die innerhalb des halbstarren Trägerelementes 73 erzeugt wird. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform eine Spiralöffnung 73b in dem halbstarren Träger 73 hat, liegt es im Umfang der vorliegenden Erfindung, eine Anzahl von Öffnungen ausreichender Größe zu verwenden, um die hohe Energiedichte in der oben beschriebenen Weise abzuleiten.
Die Elemente der aufweitbaren Rück-Ballonelektrode 90a sind in den 10, 11 und 17 gezeigt. Die Rück-Ballonelektrode 90a hat eine äußere aufweitbare Rück-Ballonhülse 95, die eine proximale und eine distale hermetische Dichtung mit der flexiblen Rück-Hülse 92 bildet und einer zweiten Polelektrode 91 darin. Es ist wichtig anzumerken, daß die aufweitbare Rück-Ballonhülse 95 der aufweitbaren Rück-Ballonelektrode 90a wenigstens das Zweifache der Oberfläche der aufweitbaren Hülse 75 der Ballonelektrode 70a hat. Die zweite Polelektrode 91 ist elektrisch vom Kontakt mit dem Patienten 33 durch die aufweitbare Rück-Ballonhülse 95 und die flexible Rück-Hülse 92 isoliert. Die aufweitbare Rück-Ballonhülse 95 aus denselben Materialien gebildet sein, wie die oben beschriebene aufweitbare Hülse 75 und hat eine niedrigere elektrische Durchlässigkeit als der flexible längliche Schlauch 71 und die flexible Rück-Hülse 92. Ein Fluiddurchlaß 93 und ein erster Polleiter 94 laufen in Längsrichtung innerhalb der flexiblen Rück-Hülse 92, die aus einem flexiblen technischen Thermoplast gebildet ist, so wie Nylon, Polyurethan, Polyethylen oder dergleichen (17). Der Fluiddurchlaß 93 verbindet die Rück-Ballonelektrode 90a mit dem Rück-Hülsenkörper 100 und der Rück-Ballonfluidleitung 102 für den Durchlaß von unter Druck stehendem leitenden Fluid 74, um die Rück-Ballonelektrode 90a (gestrichtete Linien in 11) aufzuweiten. Der erste Polleiter 94 ist elektrisch mit dem elektrischen Leiter 66 durch die zweite Polelektrode 91 und das Verbinderkabel 67 für den Durchlaß von HF-Energie verbunden. Eine distale Hülse 98 und eine proximale Hülse 97 werden verwendet, um die aufweitbare Rück-Ballonhülse 95 mit der flexiblen Rück-Hülse 92 zu verbinden und hermetisch abzudichten. Wie die oben beschriebenen Verfahren zum Befestigen der Ballonhülse ist die aufweitbare Rück-Ballonhülse 95 befestigt, indem Wärmeschrumpfschlauch verwendet wird (für die distale Rückhaltehülse 77 und die proximale Rückhaltehülse 76). Andere Verfahren zum hermetischen Befestigen sind verfügbar, so wie Leim, Heißtreiben, Krimpen und dergleichen.
12 ist eine Querschnittsansicht der unteren Speiseröhre 25 und des oberen Teiles des Magens 27, die den erkrankten inneren Belag der Speiseröhre 25 zeigt, hiernach als Barrett-Ösophagus bezeichnet. Barrett-Ösophagus wird durch eine Änderung in der inneren Schleimhaut 29 der Speiseröhre 25 identifiziert. Das chronische Freiligen des inneren Belages 29 zu Magenabscheidungen, hinter einem fehlerhaft arbeitenden unteren Speiseröhrenmuskel 28 laufen, ändert das gesunde Epithel des inneren Belages 29 in ein erkranktes Zylinderepithel 30. Ein mögliches Vorkrebsstadium des schuppenartigen Epithels 31 des inneren Belages 29 ist auch gezeigt. Ein kreisförmiger Speiseröhrenmuskel 32 liegt unterhalb des inneren Belags 29 der Speiseröhre 25.
13 ist eine Schnittansicht des Patienten 33, wobei die Endoskopwelle 42 des Endoskops 40 in den Mund 26 und die Speiseröhre eines Patienten 33 eingesetzt gezeigt ist. Das bipolare elektrochirurgische Instrument 60 ist an dem Endoskop befestigt, und die Ballonelektrode 70a erstreckt sich distal vom operativen Kanal 43 (2) des Endoskops 40. Die aufweitbare Hülse 75 der Ballonelektrode 70a wird in Kontakt dem inneren Belag 29 der Speiseröhre 25 durch die Verbindung der Ballonelektroden-Fluidleitung 103 mit der Quelle 51 für unter Druck stehendes Fluid aufgeweitet. Die Endoskopwelle 42 ist gekrümmt, um die nicht aufgeweitete Rück-Ballonelektrode 90a in Kontakt mit dem inneren Belag 29 der Speiseröhre 25 zu bringen, um einen Rückführweg für die elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. Die Rück-Ballonelektrode 90a ist im Durchmesser größer als die Ballonelektrode 70a und braucht nicht aufgeweitet zu werden, wenn ausreichend Oberfläche der aufweitbaren Rück-Ballonhülse 95 in Kontakt mit Gewebe ist. Der elektrische Verbinder 66 des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes 60 ist mit dem elektrochirurgischen HF-Generator 50 verbunden.
14 zeigt die Anordnung der Ballonelektrode 70a an der Stelle des Zylinderepithels 30 vor dem Aufgeben von HF-Energie an den erkrankten Bereich des inneren Belages 29. Die Ballonelektrode 70a ist in einem Sichtwinkel 46 der Sichtoptik 44 sichtbar, und der Chirurg hat die Ballonelektrode 70a visuell in Kontakt mit dem Zylinderepithel 30 manövriert. Idealerweise geschieht dieses Manövrieren vor dem Aufweiten der aufweitbaren Hülse 75. Die aufweitbare Hülse 75 ist aufgeweitet im Kontakt mit dem erkrankten Zylinderepithel 30 gezeigt.
Die 15 und 16 zeigen die Anordnung der Rück-Ballonelektrode 90a des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes 60 unmittelbar vor dem Aufbringen von HF-Energie. Sowohl die Ballonelektrode 70a als auch die Rück-Ballonelektrode 90a sind aufgeweitet und in Kontakt mit Gewebe. In 16 berührt die Ballonelektrode 70a das Zylinderepithel 30, das auf dem inneren Belag der Speiseröhre 25 gefunden wird, und die Rück-Ballonelektrode 90a bewegt sich aus der in 15 gezeigten Anfangsposition in die in 16 gezeigte Endposition. Diese Bewegung bringt die Rück-Ballonelektrode 90a in den vorbestimmten Abstand „L" von der Ballonelektrode 70a und die Wirkungen dieser Aktion werden nun beschrieben.
Es gibt einen Schwellenwert für die Energiedichte im Gewebe, der gehalten werden muß, bevor Gewebewirkungen auftreten können. Wenn die Energiedichte unterhalb des Schwellenwertes ist, bleibt das Gewebe durch die Aufgabe von Energie unbeeinflußt. Wenn die Energiedichte über den Schwellenwert ansteigt, wird das Gewebe durch die Energie beeinflußt und beginnt aufzuheizen oder zu kochen. Bei dem veranschaulichten bipolaren elektro chirurgischen Instrument 60 wird die Energiedichte zwischen die beiden Ballonelektroden 70a und 90a gestreut, etwa analog zu den magnetischen Kraftlinien zwischen zwei Magneten. Es ist gewünscht, die Energiedichte an der distalen Ballonelektrode 70a zu konzentrieren und die Energiedichte an der größeren proximalen Rück-Ballonelektrode 90a zu senken.
Dies wird auf zwei Wegen erreicht, erstens ist die Rück-Ballonelektrode 90a wenigstens zweimal so groß die die Ballonelektrode 70a und zweitens muß die Rück-Ballonelektrode 90a um wenigstens den Abstand „L" (oben beschrieben) von der distalen Ballonelektrode 70a beabstandet sein. Bei bipolaren Ballonenergievorrichtungen wird die Energiedichte gleichmäßig pro Einheitsfläche auf jedem Ballon und ähnlich innerhalb benachbartem umgebendem Gewebe verteilt. Da die Rück-Ballonelektrode 90a zweimal die Oberfläche der Ballonelektrode 90a hat, ist die Energiedichte in dem Gewebe direkt benachbart der Rück-Ballonelektrode 90a die Hälfte dessen, was nahe der Ballonelektrode 70a gefunden wird und unterhalb des Schwellwertes der Energiedichte, der notwendig ist, um Gewebe aufzuheizen. Die Energiedichte im Gewebe direkt benachbart der kleineren Ballonelektrode 70a ist das Doppelte dessen der Rück-Ballonelektrode 90a und oberhalb des Schwellenwertes für die Energiedichte, um das Gewebe aufzuheizen.
Elektrische Energie sucht den kürzesten Weg, und das Trennen der Ballonelektroden streut die Energiedichten, die im Gewebe gefunden werden, das sich direkt zwischen den beiden Elektroden befindet, auf unterhalb des Schwellenwertes für die Energiedichte. Wenn der Weg zwischen den Ballonelektroden kurz ist, versucht die Energie, von der nächsten Oberfläche zu der nächsten Oberfläche zu fließen, und die Energiedichte wird konzentriert oder in das Gewebe zwischen den beiden Elektroden eingetrichtert. Dies heizt Gewebe direkt in dem Weg zwischen den beiden Ballonelektroden. Das Trennen der Ballonelektroden hat die Wirkung des Streuens der Stromdichte hinaus in das Gewebe direkt zwischen den Ballonelektroden und das Konzentrieren der Energiedichte in dem Gewebe benachbart den Ballonelektroden. Dies stellt sicher, daß die kleinste der beiden Ballonelektroden, die distale Ballonelektrode 70a, die höchste sie umgebende Stromdichte hat, um Wärmeheizwirkungen auf Gewebe direkt benachbart der Ballonelektrode 70a einzugrenzen. Wem die beiden Ballonelektroden um einen Abstand kleiner als „L" beabstandet sind, dann läuft der Chirurg in die Gefahr, die höchste Stromdichte auf das Gewebe zwischen die Ballonelektroden zu verschieben und die Wärmeheizwirkungen weg von der kleineren Ballonelektrode 70a zu bewegen.
Die Ballonelektrode 70a und die Rück-Ballonelektrode 90a sind in dem aufgeweiteten Zustand durch Verbinden der ersten Polfluidleitung (9 und 10) und des flexiblen länglichen Schlauches 71 mit der Quelle 51 unter Druck stehendes Fluid (10) gezeigt. Elektrische Energie wird an die zweite Polelektrode 91 und die erste Polelektrode 72 gegeben, um behutsam (nicht gezeigt) den inneren Belag 29, der die Ballonelektrode 70a umgibt, durch kapazitive Kopplung zu heizen. Nach dem Aufbringen elektrischer Energie, um das Gewebe zu heizen, werden die Ballonelektrode 70a und die Rück-Ballonelektrode 90a entlastet, und das bipolare elektrochirurgische Instrument wird aus dem Patienten entfernt (nicht gezeigt).
Die 18 und 19 zeigen alternative Ausführungsformen der Ballonelektrode 70a des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes 60, bei denen die aufweitbare Hülse 75 aus einem lichtdurchlässigen oder transparenten Material hergestellt ist, so wie Silikon, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Teflon oder dergleichen. Die lichtdurchlässige aufweitbare Hülse 111 (18) bietet erhöhte Sichtbarkeit der Operationsstelle während des Anordnens der Ballonelektrode 70a, indem dem Chirurgen die Sicht durch die lichtdurchlässige aufweitbare Hülse 111 möglich gemacht wird. Zusätzlich können Wärmeheizwirkungen durch die lichtdurchlässige aufweitbare Hülse 111 überwacht werden. Wie in 19 gezeigt würde eine transparente aufweitbare Hülse 110 sogar eine größere Sichtbarkeit gegenüber der lichtdurchlässigen aufweitbaren Hülse 111 bieten und könnte aus denselben Materialien, wie sie oben aufgelistet sind, gebildet werden.
20 ist eine Querschnittsansicht entlang der Längsachse einer alternativen Ausführungsform eines bipolaren Doppelballon-End-Effektors 120. Anstelle einer einzelnen Ballonelektrode 70a an dem distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauches 71 hat der Doppelballon-End-Effektor 120 der alternativen Ausführungsform ein Paar aufweitbarer Elektroden nebeneinander in Längsausrichtung. 20 ist eine Querschnittsansicht senkrecht zu der Längsachse des Doppelballon-End-Effektors 20 und zeigt einen Querschnit einer ersten Polballonelektrode 125 auf der linken und einen Querschnitt einer zweiten Polballenelektrode 130 auf der rechten. Die erste Polballonelektrode 125 und die zweite Polballonelektrode 130 sind von einer Isolatorwand 121 getrennt, um den Kontakt zwischen den Ballonelektroden zu verhindern, und sind mit einer proximalen Endplatte 122 hinterlegt. Jede Ballonelektrode 125, 130 ist identisch der anderen und ein Spiegelbild von dieser. Die erste Polballonelektrode 125 hat eine erste Polballonhülse 126, die durch das Hinzusetzen leitenden Fluides 74 aus der Quelle 51 für unter Druck stehendes Fluid aufweitbar ist. Das leitende Fluid 74 wird in die erste Pol ballonhülse 126 durch einen ersten Polfluiddurchlaß 127 geleitet, der sich durch den flexiblen länglichen Schlauch 71 erstreckt, der mit der Quelle 51 für unter Druck stehendes Fluid verbunden ist. Eine erste Doppelelektrode 128 ist in die proximale Endplatte 122 für das Liefern elektrischer Energie in die erste Polballonelektrode eingelegt. Wie die spiegelbildliche erste Polelektrode 125, die oben beschrieben ist, hat die zweite Polelektrode 130 eine zweite Polballonhülse 131, einen zweiten Polfluiddurchlaß 132 und eine zweite Doppelelektrode 133. Das Aufbringen von HF-Energie auf den bipolaren Doppelballon-End-Effektor 120 heizt das benachbarte Gewebe durch kapazitive Kopplung wie in der oben beschriebenen Weise. Heizwirkungen aus dieser Gestaltung sind entlang einer horizontalen Ebene mehr hervorgehoben, die durch die erste Doppelelektrode 128 und den zweiten Polballonfluiddurchlaß 132 läuft. Weniger Heizen wird entlang einer vertikalen Ebene gefunden, die durch die Isolatorwand 121 gebildet ist. Dieser Typ eines End-Effektors versorgt den Chirurgen mit lokalisierten und gegenüberliegenden Flügeln, die geheizt werden, was gesundes Gewebe zwischen den Flügeln ungeheizt lassen kann.
21 zeigt noch eine andere alternative Ausführungsform eines bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes 140, wobei die alternative Ausführungsform eine Vielzahl von aufweitbaren Elektroden hat, die in Längsrichtung entlang der Längsachse des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes 140 beabstandet sind. In 21 sind drei Ballonelektroden gezeigt, die distale Ballonelektrode 70a, die Rück-Ballonelektrode 90a und eine alternative Ballonelektrode 140, die proximal an der Rück-Ballonelektrode 90a angeordnet ist. Ein Schaltnetzwerk 141 ist zur Verfügung gestellt, um das Aufbringen bipolarer HF-Energie von der distalen Ballonelektrode 70a und der Rück-Ballonelektrode 90a zu der alternativen Ballonelektrode 140 und der Rück-Ballonelektrode 90a zu schalten. Dieses Umschalten ermöglicht es dem Chirurgen in effektiver Weise, das Aufbringen von HF-Energie von der distalsten Ballonelektrode 70a zu der proximalsten alternativen Ballonelektrode 140 zu bewegen, ohne das bipolare elektrochirurgische Instrument 120 zu bewegen. Es ist wichtig anzumerken, daß die mittig liegende Rück-Ballonelektrode 90a wenigstens das Doppelte der Größe der proximalen alternativen Ballonelektrode 140 und der distalen Ballonelektrode 70a hat. Von Bedeutung ist der Abstand „L" zwischen dem Paar von ausgewählten Ballonelektroden mit mindestens dem Doppelten der Länge der Rück-Ballonelektrode 90a oder der alternativen Ballonelektrode 140 in Längsrichtung. Dies stellt sicher, daß die kleinere der beiden ausgewählten Ballonelektroden die höchste Stromdichte hat, die sie umgibt, um Gewebeheizwirkungen auf Gewebe direkt benachbart der kleineren Ballonelektrode einzugrenzen.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform, die keinen Teil der Erfindung bildet und wie sie in den 22–24 gezeigt ist, wird die Ausgabe des elektrochirurgischen HF-Generators 90 an die bipolaren Ballonelektroden von einer kontinuierlichen sinusartigen Ausgabe 150 (22) in einen gepulsten „Stoß"-Modus 155 (24) geändert. Die Ausgabe eines HF-Generators 51 in dem kauterisierenden Modus ist eine kontinuierliche sinusartige Ausgabe 150 einer Frequenz, die von dem Generator abhängt, und mit einem typischen Strom von 0.75 bis 1 Ampere (23). Im „Stoß"-Modus 155 wird die sinusartige Ausgabe 150 des Generators gehalten, jedoch wird die Anwendung der Wellenform auf Gewebe in diskrete „Stöße" oder Pulse aus Energie aufgebrochen, getrennt durch Zeitdauern ohne Energieaufbringen. Die Stöße der Energie 156 werden für ungefähr 2–100 Millisekunden angelegt und am meisten bevorzugt um 10 Millisekunden. Die Energiestöße 156 werden mit einer Rate von 2 bis 500 Hz und am meisten bevorzugt zwischen 50–100 Hz angelegt. Der Strom 151, der während des Pulses angelegt ist, wird auf zwischen 1.5 bis 5 Ampere und am meisten bevorzugt bei 2 Ampere erhöht. Das Bereitstellen von Stößen erhöhten Stromes 151 führt dazu, daß die mittlere Leistung zwischen 2–100 Watt und am meisten bevorzugt unterhalb von 20 Watt gehalten wird. Indem kurze Energiestöße 156 mit höheren Strom 151 geliefert werden, wird die tatsächliche Energie, die auf das Gewebe gegeben wird, weniger oder gleich der Energie, die bei der stationären sinusartigen Ausgabe 150 eines unmodifizierten HF-Generators angewendet wird.
Tests haben gezeigt, daß die Anwendung gepulster HF-Energie in der oben beschrieben Weise zu einem abnehmenden inneren Heizen des leitenden Fluides innerhalb der Ballonelektrode führt und die Tiefe des Eindringens der HF-Energie in die Wand des Lumens beschränkt. Zusätzlich sind die Gewebewirkungen, die von den Energiestößen 156 erzeugt werden, visuell unterschiedlich vom Gewebe, das mit einer kontinuierlichen sinusartigen Ausgangswellenform 150 behandelt wird, und haben mehr eine „Sonnenbrandgewebe"-Wirkung als die typischere Wirkung „gekochten Gewebes", die durch die Anwendung kontinuierlicher sinusartiger HF-Energie erzeugt wird.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin gezeigt und beschrieben sind, wird es den Fachleuten offensichtlich sein, daß solche Ausführungsformen nur beispielhaft gegeben sind. Zahlreiche Variationen, Änderungen und Substitutionen werden nun den Fachleuten einfallen, ohne daß man sich von der Erfindung entfernt. Demgemäß ist es beabsichtigt, daß die Erfindung nur durch den Umfang der angefügten Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) zum Aufheizen des inneren Belages eines Lumen oder eines Hohlraums innerhalb eines Patienten, wobei das elektrochirurgische Instrument (60) aufweist: einen flexiblen länglichen Schlauch (71) mit einem proximalen und einem distalen Ende; eine erste Ballonelektrode (70a, 125), die an dem distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauches (71) befestigt ist, wobei die erste Ballonelektrode (70a, 125) aufweist: eine erste aufweitbare Hülse (75, 126), die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist; und ein erstes elektrisch leitendes Fluid (74) in der aufweitbaren Hülse (75, 126); eine erste Elektrode (72, 85, 128) in elektrischem Kontakt mit dem ersten elektrisch leitenden Fluid (74); eine Rück-Ballonelektrode (90a, 130), die an dem flexiblen länglichen Schlauch (71) befestigt und von der ersten Ballonelektrode (70a, 125) beabstandet ist, wobei die Rück-Ballonelektrode (90a, 130) aufweist: eine zweite aufweitbare Hülse (95, 131), die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist; und ein zweites elektrisch leitendes Fluid (74), das in der zweiten aufweitbaren Hülse (45, 131) angeordnet ist; und eine Rück-Elektrode (91, 133) in elektrischem Kontakt mit dem zweiten elektrisch leitenden Fluid (74).
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach Anspruch 1, bei dem die Rück-Ballonelektrode (90a) proximal von der ersten Ballonelektrode (70a) beabstandet ist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach Anspruch 2, bei dem die erste aufweitbare Hülse (75) derart aufgeweitet ist, daß ein Teil der ersten aufweitbaren Hülse (75) in Kontakt mit einem ersten Teil des inneren Belages ist und ein Teil der zweiten aufweitbaren Hülse (95) in Kontakt mit einem zweiten Teil des inneren Belages ist, wobei der zweite Teil des inneren Belages flächenmäßig wenigstens zweimal so groß ist wie der erste Teil des inneren Belages.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach Anspruch 3, bei dem die zweite aufweitbare Hülse (95) eine Länge L hat und bei dem ein proximales Ende der ersten aufweitbaren Hülse (75) in einer Entfernung von wenigstens 2L von einem distalen Ende der zweiten aufweitbaren Hülse (95) angeordnet ist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, weiter mit einem nicht leitenden halbsteifen Träger (73), der sich distal innerhalb der ersten aufweitbaren Hülse (75) von einem distalen Ende des flexiblen länglichen Schlauches (71) erstreckt.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach Anspruch 5, bei dem die erste Elektrode (85) ein leitendes Material ist, das an einer Innenfläche (73a) des halbsteifen Trägers (73) angebracht ist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem der nicht leitende halbstarre Träger (73) eine Feder ist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, weiter mit einer End-Führungskappe (80), die an einem, distalen Ende der ersten aufweitbaren Hülse (75) und einem distalen Ende des nicht leitenden halbstarren Trägers (73) angebracht ist, wobei die Führungskappe (80) zum Führen des elektrochirurgischen Instrumentes (60) in das Lumen oder den Hohlraum dient.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die erste Elektrode (72) sich innerhalb des distalen Endes des flexiblen länglichen Schlauches (71) befindet und proximal davon zurückgenommen ist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach Anspruch 9, bei dem die erste Elektrode (72) ein geflochtener metallischer Draht ist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem die erste aufweitbare Hülse eine leitende Beschichtung auf einer ihrer Innenflächen aufweist.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (140) nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit einer Vielzahl aufweitbarer Elektroden, die in Längsrichtung entlang der Längsachse des bipolaren elektrochirurgischen Instrumentes (140) beabstandet sind.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (140) nach Anspruch 12, mit einem Schaltnetzwerk (141) zum Schalten des Anlegens bipolarer Hochfrequenzenergie zwischen den mehreren Ballonelektroden (70a, 90a, 140).
Bipolares elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, bei dem die Ballonelektroden ein Paar aufweitbarer Elektroden sind, die nebeneinander in einer Längsausrichtung, beabstandet durch eine Isolationswand (121), angeordnet sind.
Bipolares elektrochirurgisches Instrument (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das elektrisch leitende Material ein geringeres elektrisches Durchdringungsvermögen hat als der flexible längliche Schlauch (71).