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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein medizinische Systeme und
genauer eine Elektrodenanordnung für die medizinische Behandlung
mit einer Möglichkeit,
die Behandlung zu überwachen.
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Hintergrund der Erfindung
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Es
ist eine Elektrodenanordnung für
die medizinische Behandlung bekannt, bei der ein Rohr mit zwei Elektroden
in die Speiseröhre
eines Patienten eingeführt
wird, wobei die beiden Elektroden elektrisch mit einem medizinischen
Hochfrequenz (HF)-Erzeuger verbunden sind und wobei die Elektroden
in Kontakt mit Speiseröhrengewebe
gebracht werden, um die Magen-Speiseröhren-Rückfluß-Krankheit zu behandeln. Bei
einer Prozedur umfaßt
das Überwachen
der Behandlung das Überwachen
der Impedanz des Stromflusses an einer Elektrode.
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Die
US 4 836 214 offenbart eine
Anordnung aus elektrischen Bioimpedanz-Elektroden, die auf einem
Rohr angeordnet sind. Vier Elektroden werden gelehrt, wobei die äußersten
Elektroden so ausgestaltet sind, daß sie einen Konstantstrom durch
das Gewebe leiten, das zwischen den Elektroden angeordnet ist, wobei
die zwei innersten Elektroden so ausgestaltet sind, daß sie die
Spannung über
das Gewebe messen, wenn der Strom fließt. Die beiden innersten Elektroden
sind mit einem Detektor und einer Verarbeitungsschaltung, die die
Impedanz des Gewebes berechnet, verbunden.
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Die
EP 1 402 837 offenbart ein
endoskopisches Ablationssystem, das eine Vielzahl von Elektroden
und ein Sichtfenster, das zwischen den Elektroden angeordnet ist,
aufweist. Gewebe zwischen den beiden Elektroden kann abgetragen
und visuell überwacht
werden.
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Immer
noch suchen Wissenschaftler und Ingenieure nach verbesserten Elektrodenanordnungen für die medizinischen
Behandlung.
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Zusammenfassung
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Ein
erster Aspekt bei einer ersten Ausführungsform einer Elektrodenanordnung
für die
medizinische Behandlung gemäß der Erfindung
umfaßt eine
erste, eine zweite und eine dritte Elektrode zur medizinischen Behandlung,
die beabstandet sind, und eine erste, eine zweite und eine dritte
Leitung. Die erste, die zweite und die dritte Elektrode zur medizinischen
Behandlung haben jeweils eine Kontaktfläche, die mit Gewebe eines Patienten
in Berührung zu
bringen ist. Die zweite Elektrode zur medizinischen Behandlung befindet
sich zwischen der ersten und der dritten Elektrode zur medizinischen
Behandlung und ist näher
an der ersten Elektrode zur medizinischen Behandlung angeordnet
als an der dritten Elektrode zur medizinischen Behandlung. Die Kontaktfläche der
zweiten Elektrode zur medizinischen Behandlung ist kleiner als die
Kontaktfläche
der ersten Elektrode zur medizinischen Behandlung. Die erste Leitung
ist elektrisch mit der ersten Elektrode zur medizinischen Behandlung
verbunden und ist elektrisch mit einem ersten Anschluß eines
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators verbindbar. Die zweite
Leitung ist elektrisch mit der zweiten Elektrode für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit dem ersten Anschluß verbindbar.
Die dritte Leitung ist elektrisch mit der dritten Elektrode für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß des medizinischen
Hochfrequenz (HF)-Generators verbindbar. Die Anordnung umfaßt auch
ein Strommeßgerät, das betrieblich
so geschaltet ist, daß es
einen Strom in einen Teil der zweiten Leitung bestimmt, die nur
zu der zweiten Elektrode für
die medizinische Behandlung führt,
wenn Strom in dem Gewebe des Patienten zwischen der zweiten und
der dritten Elektrode für
die medizinische Behandlung und zwischen der ersten und der dritten
Elektrode für
die medizinische Behandlung fließt.
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Eine
optionale Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung für
die medizinische Behandlung gemäß der Erfindung
umfaßt
eine erste, eine Vielzahl von zweiten und einen dritte Elektrode
für die
medizinische Behandlung und eine erste, eine Vielzahl von zweiten
und eine dritte Leitung. Die erste, die Vielzahl der zweiten und
die dritte Elektrode für
die medizinische Behandlung sind voneinander beabstandet und haben
jede einen Kontaktfläche,
die mit Gewebe eines Patienten in Berührung zu bringen ist. Die Vielzahl
der zweiten Elektroden für
die medizinische Behandlung befindet sich zwischen der ersten und
der dritten Elektrode für
die medizinische Behandlung und ist näher an der ersten Elektrode
für die
medizinische Behandlung angeordnet als an der dritten Elektrode
für die
medizinische Behandlung. Die Kontaktfläche jeder aus der Vielzahl
der zweiten Elektroden für
die medizinische Behandlung ist kleiner als die Kontaktfläche der
dritten Elektrode für
die medizinische Behandlung. Die erste Leitung ist elektrisch mit
der ersten Elektrode für
die medizinische Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem
ersten Anschluß eines
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators
verbindbar. Die Vielzahl der zweiten Leitungen ist mit einer jeden
einer entsprechenden aus der Vielzahl der zweiten Elektroden für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit dem ersten Anschluß verbindbar.
Die dritte Leitung ist elektrisch mit der dritten Elektrode für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß des medizinischen
Hochfrequenz (HF)-Generators verbindbar.
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Eine
weitere optionale Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung für
die medizinische Behandlung umfaßt eine erste, eine Vielzahl
von zweiten, eine dritte und eine Vielzahl von vierten Elektroden
für die
medizinische Behandlung und eine erste, eine Vielzahl von zweiten,
eine dritte und eine Vielzahl von vierten Leitungen. Die erste,
die Vielzahl der zweiten, die dritte und die Vielzahl der vierten
Elektroden für
die medizinische Behandlung sind voneinander beabstandet und haben
jede eine Kontaktfläche,
die mit Gewebe eines Patienten in Berührung zu bringen ist. Die Vielzahl
der zweiten Elektroden für die
medizinische Behandlung befindet sich zwischen der ersten und der
Vielzahl der vierten Elektroden für die medizinische Behandlung
und ist näher
an der ersten Elektrode für
die medizinische Behandlung angeordnet als an der Vielzahl der vierten
Elektroden für
die medizinische Behandlung. Die Vielzahl der vierten Elektroden
für die
medizinische Behandlung befindet sich zwischen der dritten und der
Vielzahl der zweiten Elektroden für die medizinische Behandlung
und ist näher
an der dritten Elektrode für
die medizinische Behandlung angeordnet, als an der Vielzahl der
zweiten Elektroden für
die medizinische Behandlung. Die erste Leitung ist elektrisch mit
der ersten Elektrode für
die medizinische Behandlung verbunden ist und ist elektrisch mit
einem ersten Anschluß eines
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators verbindbar. Die Vielzahl
der zweiten Leitung ist jede elektrisch mit einer entsprechenden
aus der Vielzahl der zweiten Elektroden für die medizinische Behandlung
verbunden und ist elektrisch mit dem ersten Anschluß verbindbar.
Die dritte Leitung ist elektrisch mit der dritten Elektrode für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß des medizinischen
Hochfrequenz (HF)-Generators verbindbar. Die Vielzahl der vierten
Leitungen ist jede elektrisch mit einer entsprechenden aus der Vielzahl
der vierten Elektroden für die
medizinische Behandlung verbunden und ist elektrisch mit dem zweiten
Anschluß verbindbar.
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Mehrere
Nutzen und Vorteile werden aus einem oder mehreren der Aspekte der
Ausführungsformen
der Erfindung erhalten. Bei einer Anwendung des ersten Aspektes
der ersten Ausführungsform wird,
indem der Strom in einem Teil der zweiten Leitung gemessen wird,
der nur zu der zweiten Elektrode für die medizinische Behandlung
führt,
ein verbessertes Überwachen
der Gewebebehandlung erhalten, wie es von den Fachleuten verstanden
werden kann. Bei einer Anwendung des ersten Aspektes der zweiten
und/oder der dritten Ausführungsform
wird durch Messen der getrennten Ströme in jeder aus der Vielzahl
der zweiten Elektroden für
die medizinische Behandlung ein verbessertes Überwachen der Gewebebehandlung
erhalten, wie es von dem Fachmann verstanden werden kann.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 ist
eine schematische, perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung für
die medizinische Behandlung gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine schematische Stirnaufrißansicht
einer zweiten Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung für
die medizinische Behandlung gemäß der Erfindung;
und
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3 ist
eine schematische Stirnaufrißansicht
einer dritten Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung für
die medizinische Behandlung der Erfindung.
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Genaue Beschreibung
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Bevor
mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten erläutert werden, sollte angemerkt
werden, daß jede
Ausführungsform in
ihrer Anwendung oder in ihrem Einsatz nicht auf die Einzelheiten
des Aufbaus und die Anordnung von Teilen und Schritten beschränkt ist,
die in den beigefügten
Zeichnungen und in der Beschreibung veranschaulicht sind. Die veranschaulichenden
Ausführungsformen
der Erfindung können
bei anderen Ausführungsformen,
Abänderungen
und Modifikationen implementiert oder eingebaut werden und können in verschiedener
Weise in die Praxis umgesetzt oder ausgeführt werden. Weiterhin, wenn
nicht anders angegeben, sind die hierin benutzen Wörter und
Ausdrücke
zum Zwecke des Beschreibens der veranschaulichten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung für
die Bequemlichkeit des Lesers ausgewählt worden und dienen nicht
dem Zweck, die Erfindung zu beschränken.
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Es
wird weiter verstanden, daß irgendeine oder
mehrere der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen, Aspekten von
Ausführungsformen, Beispielen
usw. mit irgendeiner oder mehreren der im folgenden beschriebenen
Ausführungsformen,
Aspekten von Ausführungsformen,
Beispielen usw. kombiniert werden kann.
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Eine
erste Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung 10 für die medizinische Behandlung gemäß der Erfindung
ist in 1 gezeigt. Ein erster Aspekt der Ausführungsform
der 1 ist für
eine Elektrodenanordnung 10 für die medizinische Behandlung
gedacht, die eine erste, eine zweite und eine dritte Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung umfaßt,
welche beabstandet sind, wobei jede eine Kontaktfläche hat,
die mit Gewebe 18 eines Patienten in Berührung zu
bringen ist. Die zweite Elektrode 14 für die medizinische Behandlung ist
zwischen der ersten und der dritten Elektrode 12 und 16 für die medizinische
Behandlung angeordnet und ist näher
an der ersten Elektrode 12 für die medizinische Behandlung
angeordnet als an der dritten Elektrode 16 für die medizinische
Behandlung. Die Kontaktfläche
der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
ist kleiner als die Kontaktfläche der
ersten Elektrode 12 für
die medizinische Behandlung. Die Elektrodenanordnung 10 für die medizinische
Behandlung umfaßt
auch eine erste, eine zweite und eine dritte Leitung 20, 22 und 24.
Die erste Leitung 20 ist elektrisch mit der ersten Elektrode 12 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem ersten Anschluß 26 eines
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 28 verbindbar.
Die zweite Leitung 22 ist elektrisch mit der zweiten Elektrode 14 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit dem ersten Anschluß 26 verbindbar.
Die dritte Leitung 24 ist elektrisch mit der dritten Elektrode 16 für die medizinische Behandlung
verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß 30 des
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 28 verbindbar.
Es wird angemerkt, daß eine
Spannungsdifferenz über
dem ersten und dem zweiten Anschluß 26 und 30 vorliegt,
wenn der medizinische Hochfrequenz (HF)-Generator 28 arbeitet.
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Bei
einer Einsatzform des ersten Aspektes der Ausführungsform nach 1 ist
keine Elektrode zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 für die medizinische
Behandlung angeordnet.
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Die
Elektrodenanordnung 10 für die medizinische Behandlung
umfaßt
auch ein Strommeßgerät 32.
Das Strommeßgerät 32 ist
betrieblich so geschaltet, daß es
einen Strom in einem Teil der zweiten Leitung 22 bestimmt,
die nur zu der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
führt,
wenn ein Strom in dem Gewebe 18 des Patienten zwischen der
zweiten und der dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische
Behandlung und zwischen der ersten und der dritten Elektrode 12 und 16 für die medizinische
Behandlung fließt.
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Bei
einer Anordnung des ersten Aspekts der Ausführungsform nach 1 hat
die Kontaktfläche der
ersten, der zweiten und der dritten Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung jeweils eine im wesentlichen rechtwinklige Form, die
eine Länge
und eine Breite umfaßt.
Die Kontaktfläche
in 1 ist die Fläche
unter der ersten, der zweiten und der dritten Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung. Bei einer Abänderung
sind die erste, die zweite und die dritte Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung im wesentlichen parallel und der Breite nach ausgerichtet.
Mit „der
Breite nach ausgerichtet" ist,
mit Bezug auf die drei Elektroden, die in 1 zu sehen
sind, gemeint, daß die Elektroden
im wesentlichen dieselbe Länge
haben, daß die
linke breite Kante irgendeiner Elektrode mit der linken breiten
Kante jeder der anderen Elektroden ausgerichtet ist und daß die rechte
breite Kante mit einer Elektrode mit der rechten breiten Kante jeder
der andere beiden Elektroden ausgerichtet ist.
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Bei
einem Beispiel dieser Anordnung ist die Summe der Breiten der ersten
Elektrode 12 für
die medizinische Behandlung und aller Elektroden für die medizinische
Behandlung (z. B. der Elektrode 14 in 1),
die zwischen der ersten und der dritten Elektrode 12 und 16 für die medizinische
Behandlung angeordnet sind, im wesentlichen gleich der Breite der dritten
Elektrode 16 für
die medizinische Behandlung. Dies bedeutet, daß bei diesem Beispiel der Abstand
zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 für die medizinische
Behandlung recht klein im Vergleich zu der Breite der dritten Elektrode 16 für die medizinische
Behandlung ist.
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Bei
demselben oder einem unterschiedlichen Beispiel ist die Breite der
ersten Elektrode 12 für die
medizinische Behandlung wenigstens fünfundzwanzig Mal größer als
die Breite der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung.
Bei einer Abänderung
ist der Abstand (d. h. der Spalt 38) zwischen der zweiten
und der dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische
Behandlung wenigstens fünfundzwanzig
Mal größer als
die Breite der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung.
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Bei
einer Umsetzung des ersten Aspektes der Ausführungsform nach 1 sind
die erste, die zweite und die dritte Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung in die Speiseröhre
eines Patienten einzusetzen (wobei nur ein Teil des Gewebes 18 des
Patienten in 1 gezeigt ist). Bei einer Veranschaulichung
hat die dritte Elektrode 16 eine Länge von im wesentlichen zwanzig
Millimeter und eine Breite vom im wesentlichen fünf Millimeter, und der Abstand
(d. h. der Spalt 38) zwischen der zweiten Elektrode 14 für die medizinische
Behandlung und der dritten Elektrode 16 für die medizinische
Behandlung beträgt
im wesentlichen zwei Millimeter. Bei dieser Veranschaulichung hat
die erste Elektrode 12 für die medizinische Behandlung
eine Länge
von im wesentlichen zwanzig Millimeter und eine Breite von im wesentlichen
fünf Millimeter,
die zweite Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
hat eine Länge
von im wesentlichen zwanzig Millimeter und eine Breite von im wesentlichen
einem halben Millimeter, wobei der Abstand zwischen der ersten und
der zweiten Elektrode 12 und 14 für die medizinische
Behandlung im wesentlichen einen halben Millimeter beträgt. Die Dicke
jeder der Elektroden 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung ist im wesentlichen zwei Millimeter.
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Bei
einem Aufbau des ersten Aspektes der Ausführungsform nach 1 werden
die Elektroden 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung auf der Außenseite
eines transparenten Rohres (nicht gezeigt) gehalten, das in einen
Patienten einzuführen ist.
Bei einer Abänderung
sind die Elektroden 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung an ein transparentes Substrat (nicht gezeigt) gebunden,
das an der Außenfläche des
transparenten Rohres befestigt ist. Eine Videokamera eines Endoskops
(nicht gezeigt), die in das Rohr eingesetzt ist, kann während der
medizinischen Behandlung visuell das Gewebe des Patienten in dem
Spalt 38 zwischen der ersten und der dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische
Behandlung überwachen.
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Ein
erstes Verfahren zum medizinischen Behandeln von Gewebe 18 eines
Patienten, bei dem die Elektrodenanordnung 10 für die medizinische
Behandlung verwendet wird, umfaßt
die Schritte a) bis d). Der Schritt a) umfaßt das Zusammenbringen des Gewebes 18 des
Patienten mit der ersten, der zweiten und der dritten Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung. Der Schritt b) umfaßt
das Anlegen einer gleichen Spannungsdifferenz zwischen der ersten
und der dritten Elektrode 12 und 16 für die medizinische
Behandlung und zwischen der zweiten und dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische
Behandlung, wobei der medizinische Hochfrequenz (HF)-Generator 28 verwendet
wird. Der Schritt c) umfaßt
das Überwa chen
eines Stromes in einem Teil der zweiten Leitung 22, die
nur zu der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
führt (beispielsweise,
ohne Beschränkung,
indem das Strommeßgerät 32 verwendet
wird). Der Schritt d) umfaßt
das Beenden des Anlegens der Spannungsdifferenz basierend wenigstens
auf dem Schritt c).
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Bei
einer Modifikation des ersten Aspekts der Ausführungsform nach 1 ist,
wenn die erste, die zweite und die dritte Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung in Kontakt mit dem Gewebe 18 des Patienten sind,
das Gewebe 18 des Patienten zwischen der ersten und der
dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische Behandlung
direkt und/oder indirekt visuell beobachtbar.
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Ein
zweites Verfahren zum medizinischen Behandeln von Gewebe 18 eines
Patienten, bei dem die Elektrodenanordnung 10 für die medizinische
Behandlung verwendet wird, abgeändert
für das
visuelle Beobachten zwischen der zweiten und der dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische
Behandlung, umfaßt
den Schritt a) bis Schritt e). Der Schritt a) umfaßt das Zusammenbringen
des Gewebes 18 des Patienten mit der ersten, der zweiten
und der dritten Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung. Der Schritt b) umfaßt
das Anlegen einer gleichen Spannungsdifferenz zwischen der ersten und
der dritten Elektrode 12 und 16 für die medizinische
Behandlung und zwischen der zweiten und der dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische
Behandlung, wobei der medizinische Hochfrequenz (HF)-Generator 28 verwendet
wird. Der Schritt c) umfaßt
das visuelle Überwachen
des Gewebes 18 des Patienten zwischen der zweiten und der
dritten Elektrode 14 und 16 für die medizinische Behandlung. Der
Schritt d) umfaßt
das Überwachen
eines Stroms in einem Teil der zweiten Leitung 22, die
nur zu der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
führt.
Der Schritt e) umfaßt
das Beenden des Anlegens der Spannungsdifferenz basierend wenigstens
auf den Schritten c) und d).
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Ein
zweiter Aspekt der Ausführungsform nach 1 betrifft
eine Elektrodenanordnung 10 für die medizinische Behandlung,
welche eine erste, eine zweite und eine dritte Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung umfaßt,
die beabstandet sind, und eine erste, eine zweite und eine dritte
Leitung 20, 22 und 24 umfaßt. Die
erste, die zweite und die dritte Elektrode für die medizinische Behandlung 12, 14 und 16 haben
jede eine Kontaktfläche,
die mit Gewebe 18 eines Patienten in Berührung zu
bringen ist. Die zweite Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
ist zwischen der ersten und der dritten Elektrode 12 und 16 für die medizinische
Behandlung angeordnet und ist näher
an der ersten Elektrode 12 für die medizinische Behandlung angeordnet
als an der dritten Elektrode 16 für die medizinische Behandlung.
Die Kontaktfläche
der zweiten Elektrode 14 für die medizinische Behandlung
ist kleiner als die Kontaktfläche
der ersten Elektrode 12 für die medizinische Behandlung.
Die erste Leitung 20 ist elektrisch mit der ersten Elektrode 12 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem ersten Anschluß eines
medizinisches Hochfrequenz (HF)-Generators 28 verbunden. Die
zweite Leitung 22 ist elektrisch mit der zweiten Elektrode 14 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit dem ersten Anschluß 26 verbunden.
Die dritte Leitung ist elektrisch mit der dritten Elektrode 16 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß 30 des
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 28 verbunden.
Es wird angemerkt, daß die
erste und die zweite Leitung 20 und 22 so beschrieben
sind, daß sie
elektrisch mit demselben Anschluß verbunden sind, wenn sie
dasselbe elektrische Potential in bezug auf die dritte Leitung 24 haben.
Die Kontaktfläche
der ersten, der zweiten und der dritten Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung hat jeweils eine rechtwinklige Form mit einer Länge und
einer Breite, und die erste, die zweite und die dritte Elektrode 12, 14 und 16 für die medizinische
Behandlung sind im wesentlichen parallel und der Breite nach ausgerichtet.
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Es
wird angemerkt, daß Erweiterungen,
Anordnungen, Beispiele usw. des ersten Aspektes der Ausführungsform
nach 1 gleichermaßen
bei dem zweiten Aspekt der Ausführungsform
nach 1 anwendbar sind.
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Eine
zweite Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung 110 für die medizinische Behandlung gemäß der Erfindung
ist in 2 gezeigt. Ein erstes Aspekt der Ausführungsform
nach 2 betrifft eine Elektrodenanordnung 110 für die medizinische
Behandlung, die eine erste 112, eine Vielzahl 113 zweiter 114 und
eine dritte 116 Elektrode für die medizinische Behandlung
umfaßt,
welche voneinander beabstandet sind und jede eine Kontaktfläche hat,
die mit Gewebe 118 eines Patienten in Berührung zu
bringen ist. Die Vielzahl 113 der zweiten Elektroden 114 für die medizinische
Behandlung ist zwischen der ersten und der dritten Elektrode 112 und 116 für die medizinische
Behandlung angeordnet und ist näher
an der ersten Elektrode 112 für die medizinische Behandlung
angeordnet als an der dritten Elektrode 116 für die medizinische
Behandlung. Die Kontaktfläche
jeder aus der Vielzahl 113 der zweiten Elektroden 114 für die medizinische
Behandlung ist kleiner als die Kontaktfläche der dritten Elektrode 116 für die medizinische
Behandlung. Die Elektrodenanordnung 110 für die medi zinische
Behandlung umfaßt
auch eine erste 120, eine Vielzahl 121 zweiter 122 und
eine dritte Leitung 124. Die erste Leitung 120 ist
elektrisch mit der ersten Elektrode 112 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem ersten Anschluß 126 eines
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 128 verbindbar.
Die Vielzahl 121 der zweiten Leitungen 122 ist
jede elektrisch mit einer entsprechenden aus der Vielzahl 113 der
zweiten Elektroden 114 für die medizinische Behandlung
verbunden und ist elektrisch mit dem ersten Anschluß 126 verbindbar.
Die dritte Leitung 124 ist elektrisch mit der dritten Elektrode 116 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß 130 des
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 128 verbindbar.
Die Kontaktfläche
der ersten 112, jeder aus der Vielzahl 113 der zweiten 114 und
der dritten 116 Elektroden für die medizinische Behandlung
hat jede eine im wesentlichen rechtwinklige Form, die eine Länge und
eine Breite umfaßt.
Die erste 112, jede aus der Vielzahl 113 der zweiten 114 und
die dritte 116 Elektrode für die medizinische Behandlung
sind im wesentlichen parallel und der Breite nach ausgerichtet.
Es wird angemerkt, daß eine
Spannungsdifferenz über
dem ersten und dem zweiten Anschluß 126 und 130 vorliegt,
wenn der medizinische Hochfrequenz (HF)-Generator 128 arbeitet.
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Es
wird angemerkt, daß das
Beschreiben der Vielzahl 113 der zweiten Elektroden 114 für die medizinische
Behandlung als näher
an der ersten Elektrode 112 für die medizinische Behandlung
als an der dritten Elektrode 116 für die medizinische Behandlung
bedeutet, daß die
nächste
der zweiten Elektroden 114 der ersten Elektrode 112 näher an der
ersten Elektrode 112 ist als die nächste der zweiten Elektroden 114 zu
der dritten Elektrode 116 der dritten Elektrode 116 nahe
ist.
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Bei
einem Einsatz des ersten Aspektes der Ausführungsform nach 2 ist
keine Elektrode zwischen der ersten 112 und der Vielzahl 113 der
zweiten 114 Elektroden für die medizinische Behandlung angeordnet.
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Die
Elektrodenanordnung 110 für die medizinische Behandlung
umfaßt
auch ein Strommeßgerät 132.
Das Strommeßgerät 132 ist
betrieblich geschaltet, um getrennte Ströme in jeder der Vielzahl 113 der zweiten
Elektroden 114 für
die medizinische Behandlung zu bestimmen, wenn Strom in dem Gewebe 118 des
Patienten zwischen der Vielzahl 113 der zweiten 114 und
der dritten 116 Elektrode für die medizinische Behandlung
und zwischen der ersten 112 und der dritten 116 Elektrode
für die
medizinische Behandlung fließt.
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Bei
einem Beispiel des zweiten Aspekts der Ausführungsform nach 2 ist
die Summe der Breiten der ersten 112 und der Vielzahl 113 der
zweiten 114 Elektroden für die medizinische Behandlung
im wesentlichen gleich der Breite der dritten Elektrode 116 für die medizinische
Behandlung.
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Bei
demselben oder einem unterschiedlichen Beispiel ist die Breite der
ersten Elektrode 112 für
die medizinische Behandlung wenigstens fünfundzwanzig Mal größer als
die Breite irgendeiner aus der Vielzahl 113 der zweiten 114 Elektroden
für die medizinische
Behandlung. Bei einer Variation ist der Abstand zwischen der Vielzahl 113 der
zweiten 114 und der dritten 116 Elektroden für die medizinische Behandlung
wenigstens fünfundzwanzig
Mal größer als
die Breite irgendeiner aus der Vielzahl 113 der zweiten 114 Elektroden
für die
medizinische Behandlung.
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Eine
dritte Ausführungsform
einer Elektrodenanordnung 210 für die medizinische Behandlung gemäß der Erfindung
ist in 3 gezeigt. Ein erster Aspekt der Ausführungsform
der 3 ist eine Elektrodenanordnung 210 für die medizinische
Behandlung, die eine erste 212, eine Vielzahl 213 von
zweiten 214, eine dritte 216 und eine Vielzahl 233 von vierten 234 Elektroden
für die
medizinische Behandlung umfaßt,
die voneinander beabstandet sind und jede eine Kontaktfläche haben,
die mit Gewebe 218 eines Patienten in Berührung zu
bringen ist. Die Vielzahl 213 der zweiten Elektroden 214 für die medizinische
Behandlung ist zwischen der ersten 212 und der Vielzahl 233 der
vierten 234 Elektroden für die medizinische Behandlung
angeordnet und ist näher
an der ersten Elektrode 212 für die medizinische Behandlung
als an der Vielzahl 233 der vierten 234 Elektroden
für die
medizinische Behandlung angeordnet. Die Vielzahl 233 der
vierten 234 Elektroden für die medizinische Behandlung
ist zwischen der dritten 216 und der Vielzahl 213 der
zweiten 214 Elektroden für die medizinische Behandlung
angeordnet und ist näher
an der dritten 213 Elektrode für die medizinische Behandlung
angeordnet als an der Vielzahl 213 der zweiten 214 Elektrode
für die
medizinische Behandlung. Die Elektrodenanordnung 210 für die medizinische
Behandlung umfaßt
auch eine erste 220, eine Vielzahl 221 von zweiten 222,
eine dritte 224 und eine Vielzahl 235 von vierten 236 Leitungen.
Die erste Leitung 220 ist elektrisch mit der ersten Elektrode 212 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem ersten Anschluß 226 eines
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 228 verbindbar.
Die Vielzahl 221 der zweiten Leitungen 222 ist
jede mit einer aus der Vielzahl 213 der zweiten Elektroden 214 für die medizinische
Behandlung elektrisch verbunden und ist elektrisch mit dem ersten
Anschluß 226 verbindbar.
Die dritte Leitung 224 ist elektrisch mit der dritten Elektrode 216 für die medizinische
Behandlung verbunden und ist elektrisch mit einem zweiten Anschluß 230 des
medizinischen Hochfrequenz (HF)-Generators 228 verbindbar.
Die Vielzahl 235 der vierten 236 Leitungen ist jede
elektrisch mit einer Entsprechenden aus der Vielzahl 233 der
vierten 234 Elektroden für die medizinische Behandlung
verbunden und ist elektrisch mit dem zweiten Anschluß 230 verbindbar.
Es wird angemerkt, daß eine
Spannungsdifferenz über
dem ersten und dem zweiten Anschluß 226 und 230 vorhanden ist,
wenn der medizinische Hochfrequenz (HF)-Generator 228 arbeitet.
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Bei
einer Einsatzform des ersten Aspektes der Ausführungsform nach 3 ist
keine Elektrode zwischen der ersten 112 und der Vielzahl 113 der zweiten 114 Elektroden
für die
medizinische Behandlung angeordnet, und keine Elektrode ist zwischen der
dritten 116 und der Vielzahl 235 und der vierten 236 Elektroden
für die
medizinische Behandlung angeordnet.
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Die
Elektrodenanordnung 210 für die medizinische Behandlung
umfaßt
auch ein Strommeßgerät 232.
Das Strommeßgerät 232 ist
betrieblich geschaltet, um getrennte Ströme in jeder aus der Vielzahl 213 der
zweiten Elektroden 214 für die medizinische Behandlung
zu bestimmen, wenn Strom in dem Gewebe 218 des Patienten
zwischen der Vielzahl 213 der zweiten 214 und
wenigstens einer aus der Vielzahl 233 der vierten 234 Elektroden
für die
medizinische Behandlung fließt.
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Bei
einer Umsetzung des ersten Aspektes der Ausführungsform nach 3 ist
der Abstand zwischen der Vielzahl 213 der zweiten 214 und
der Vielzahl 213 der vierten 234 Elektroden für die medizinische
Behandlung wenigstens fünfundzwanzig
Mal größer als
der Abstand zwischen benachbarten Elektrodenpaaren der Vielzahl 213 der
zweiten Elektroden 214 für die medizinische Behandlung
und ist wenigstens fünfundzwanzig
Mal größer als
der Abstand zwischen benachbarten Elektrodenpaaren der Vielzahl 233 der
vierten Elektroden 234 für die medizinische Behandlung.
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Die
folgenden Absätze
stellen eine Diskussion einer Implementierung einer oder mehrerer
oder aller der ersten, der zweiten und der dritten Ausführungsform
der Elektrodenanordnung 110, 210 und 310 für die medizinische
Behandlung dar.
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In
klinischer Sicht ist es hilfreich, wenn man in der Lage ist, in
einer kontrollierten Weise geringe Tiefen unter einer Gewebefläche abzutragen.
Insbesondere kann dies bei der Behandlung der Barrett-Erkrankung
auf den inneren Belag der Speiseröhre angewendet werden.
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Die
Elektrodenanordnung 110, 210 und 310 für die medizinische
Behandlung erzeugt eine Ablationszone, die in dem Spalt 38, 138 und 238 beginnt. Die
Geometrie der Elektroden und des Spaltes zwischen ihnen sind derart
gewählt,
daß wenn
die Oberfläche
des Gewebes, das in dem Spalt sichtbar ist, koaguliert, das sich
ergebende Ablationsvolumen eine Länge, Breite und Tiefe haben
wird, die in gewünschte
Bereiche fallen.
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Mit
der Ausnahme des Bereiches an den äußeren Enden der Elektroden
können
wir die medizinische Behandlung gut beschreiben, indem wir nur die Elektrodenbreitendimension,
den Spalt und die Gewebetiefe betrachten. Die Elektrodenanordnung
führt zur
Koagulation, die an den äußeren Kanten
des Spaltes beginnt, wobei sie sich auf die Mitte hinzu fortpflanzt,
bis die gesamte sichtbare Fläche
koaguliert ist. Zu diesem Zeitpunkt wird für bestimmte Elektrodenparameter
ein ungefähr
halbkreisförmiges
Ablationsvolumenprofil in dem Gewebe vorliegen, das auf den Spaltbereich
beschränkt
ist und eine Tiefe erreicht, die klinisch gewünscht ist (0.5 bis 1 mm). Es sollte
angemerkt werden, daß etwas
von dem Ablationsvolumen sich weniger als einen Millimeter über den
Spaltbereich genau unter die Gewebefläche erstrecken wird. Eine visueller
Marke wird als Rückkopplung
geliefert, daß die
Ablation auf die gewünschte
Tiefe erreicht worden ist, gut beschränkt auf den Spaltbereich.
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Wenn
Gewebe erwärmt
wird, ändern
sich seine elektrischen und thermischen Eigenschaften. Insbesondere
unterliegt seine elektrische Leitfähigkeit einem wesentlichen
Zuwachs, wenn die Temperatur über
Körpertemperatur
erhöht
wird, bis zu einem Umbruchpunkt in dem Bereich von 70°C bis 80°C, über den
hinaus sie dramatisch abfällt.
In der Umgebung von 100°C
beginnen Phasenübergangsphänomene.
Somit, wenn das volumige Gewebe erhitzt wird, ändert sich seine Fähigkeit,
Strom zu leiten, von Punkt zu Punkt, abhängig von der Temperatur. Dies
führt zu
einer nicht linearen Entwicklung der Verteilung der Stromdichte,
wenn die Ablation fortschreitet. Tatsächlich, wenn die Temperaturen
hoch genug angehoben werden, werden Bereiche des Gewebes aufhören, Strom
zu leiten. Wenn der gesamte Gewebebereich im Kontakt mit den Elektroden
diesen Übergang
zu hoher Impedanz unterliegen sollten, wird der Stromfluß überhaupt
enden, und das System wird kein Gewebe mehr erhitzen.
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Wenn
die Elektrodenanordnung 10, 110 und 210 für die medizinische
Behandlung mit bestimmten Elektrodenparametern betrieben wird, unmittelbar
bis der Spalt koaguliert ist, ist praktisch keine Gewebefläche in Kontakt
mit den Elektroden koaguliert. Wenn somit die HF-Leistung gehalten wird und das Gewebe
dick genug ist, werden tiefere und tiefere Wege für die Strom
verwendet werden, selbst wenn das Gewebe nahe der Oberfläche in dem
Spaltbereich auf den Punkt der Leitfähigkeit Null ablatiert ist. Tatsächlich wird
sich die erscheinende Volumengewebeimpedanz, die mit den Elektroden
gemessen wird, bis weitaus später
in dem Prozeß (wenn
er fortdauern darf), wenn wesentliche Teile der Elektrodenbreite
in Kontakt mit dem abgetragenen Gewebe sein werden, wenig ändern. Dies
würde zu
Ablationsvolumina mit erhöhten
Tiefen führen.
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Die
Steuerung der Ablationstiefen ist basierend auf visuellen und/oder
nicht visuellen Marken für die
Koagulation in dem Spalt erhältlich.
Eine nicht visuelle Marke ist das direkte Messen einer Gewebeeigenschaft,
die sich während
eines Brennens in einer Weise ändert,
die mit der Ablationstiefe korreliert ist. Eine Wahl besteht darin,
die Gewebeimpedanz zu messen. Ohne die zweite oder die Vielzahl
der zweiten Elektroden für
die medizinische Behandlung sind nur Messungen der Volumenimpedanz
erhältlich.
Die Volumenimpedanz ändert
sich sehr wenig, insbesondere während
früher
Stufen.
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Das
Vorliegen der zweiten oder der Vielzahl der zweiten Elektroden für die medizinische
Behandlung erhält
die visuelle Marke in dem Spalt bei (falls gewünscht), wobei eine einfache
Messung der Impedanz möglich
ist, die empfindlicher auf Gewebeänderungen in dem Spaltbereich
ist. Die zweite oder die Vielzahl der zweiten Elektroden benachbart
dem Spalt sind in der Breite sehr schmal, sind voneinander isoliert
und werden während
des Betriebs auch auf demselben elektrischen Potential gehalten.
Der Stromfluß durch
die Leitung der zweiten oder jeder aus der Vielzahl der zweiten
Elektroden ist einzeln meßbar.
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Die
Stromwege, die für
die zweite oder die näher
am Spalt befindliche der Vielzahl der zweiten Elektroden verfügbar sind,
werden sich dramatischer ändern
als diejenigen, die weiter von dem Spalt entfernt sind, da die Gewebeimpedanz
sich in dem Spaltbereich ändert.
Das Messen der Impedanz, die von der zweiten und jeder aus der Vielzahl
der zweiten Elektroden gesehen wird, durch Messen des Stromes, den
sie ziehen, liefert ein empfindlicheres Mittel, um Gewebeänderungen
zu bewerten, insbesondere in dem Spalt. Tatsächlich, wenn die Ablation zu
dem Punkt des Koagulierens der Gewebefläche unter der schmalen zweiten
oder der näher am
Spalt liegenden aus der Vielzahl der zweiten Elektroden fortschreitet,
würde sich
ein nahezu vollständiges
Beenden des Stromflusses zu der zweiten oder der näher am Spalt
liegenden einen aus der Vielzahl der zweiten Elektroden ergeben,
was ein Verfahren zum nicht visuellen Überwachen des Fortschritts
bei der Ablation ergibt.
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Ausgestattet
mit einem empfindlichen Verfahren zum Erfassen von Änderungen
der Gewebeimpedanz kann eine nützliche
Korrelation zwischen der gemessenen Impedanz und der Ablationsvolumentiefe
gefunden werden. Wenn mehrere Segmente (d. h. die Vielzahl der zweiten
und/oder der vierten Elektroden für die medizinische Behandlung) in
den Elektroden gebildet sind (d. h. was zu einer ersten und einer
dritten und einer Vielzahl von zweiten und/oder vierten Elektrode
führt),
werden gemessene Impedanzänderungen
bei den Segmente sich nach außen
von der Kante des Spalts 138 und 238 zeitlich
fortpflanzen, wenn das Ablationsvolumen tiefer wachst.
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Die
Anmelderin hat eine Finite-Element-Analyse eines Modells der Elektrodenanordnung 10 für die medizinische
Behandlung nach 1 durchgeführt. Ein Finite-Element-Modell
dieses Systems zeigt die Empfindlichkeit auf Änderungen der Gewebeimpedanz.
Das Modell wurde mit einer simulierten HF-Generatoreingabe gefahren,
der einem ICC 350 entspricht, der bei 30 Watt arbeitet.
Die Simulationszeit betrug 1.35 Sekunden. Die Impedanz, die gemessen
wurde, indem ein Teil der zweiten Leitung 22 verwendet
wurde, die nur zu der zweiten Elektrode 14 für die medizinische
Behandlung fuhrt, zeigte eine dramatische Änderung im Vergleich zu der
Impedanz, die gemessen wurde, indem ein Teil der ersten Leitung 20 verwendet
wurde, die nur zu der ersten Elektrode 12 für die medizinische
Behandlung führt, oder
im Vergleich zu der Impedanz, die gemessen wurde, indem der gemeinsame
Teil der Leitung 40 verwendet wurde, der sich in die erste
und die zweite Leitung 20 und 22 aufzweigt.
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Mehrere
Nutzen und Vorteile werden aus einem oder mehreren der Aspekte von
Ausführungsformen
der Erfindung erhalten. Bei einer Anwendung des ersten Aspektes
der ersten Ausführungsform,
indem der Strom in einem Teil der zweiten Leitung gemessen wird,
der nur zu der zweiten Elektrode für die medizinische Behandlung
führt,
wird ein verbessertes Überwachen
der Gewebebehandlung erhalten, wie es von den Fachleuten verstanden
werden kann. Bei einer Anwendung des ersten Aspektes der zweiten
und/oder der dritten Ausführungsform
kann, indem die getrennten Ströme
in jeder aus der Vielzahl der zweiten Elektroden für die medizinische
Behandlung gemessen wird, ein verbessertes Überwachen der Gewebebehandlung
erhalten, wie es von dem Fachmann verstanden werden kann.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit einer Beschreibung mehrerer ihrer
Ausführungsformen und
Beispiele usw. veranschaulicht worden ist, ist es nicht die Absicht
der Anmelderin, den Gedanken und Umfang der angefügten Ansprüche auf
solche Einzelheiten einzuschränken
oder zu begrenzen. Zahlreiche weitere Variationen, Änderungen
und Ersetzungen werden den Fachleuten deutlich, ohne daß man sich
vom Umfang der Erfindung entfernt. Es wird verstanden werden, daß die voranstehende
Beschreibung beispielhaft gegeben wird, und daß weitere Modifikationen den
Fachleuten deutlich werden können,
ohne daß man
sich vom Umfang der angefügten
Ansprüche
entfernt.