DE69634014T2

DE69634014T2 - Elektrochirurgisches Gerät

Info

Publication number: DE69634014T2
Application number: DE69634014T
Authority: DE
Inventors: Nigel Mark Castleton Goble; Colin Charles Owen South Glamorgan CF64 1AT Goble
Original assignee: Gyrus Medical Ltd
Current assignee: Gyrus Medical Ltd
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JP3798022B2; WO1997000647A1; BR9609421A; DE69609473T2; EP1025807B1; US6056746A; IL122713A0; US6004319A; CN1095641C; ES2233239T3; MX9800249A; EP0771176A1; CA2224858A1; IL122713A; AU710619B2; ES2150676T5; EP1025807A2; CA2224858C; ES2150676T3; DE69609473T3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine elektrochirurgische Vorrichtung für die Behandlung von Gewebe in der Gegenwart eines elektrisch leitenden Fluids und auf ein eine derartige Vorrichtung einschließendes elektrochirurgisches Apparatesystem.
Die endoskopische Elektrochirurgie ist für das Behandeln von Gewebe in Körperhöhlen brauchbar und wird normalerweise in der Gegenwart eines Dehnmediums ausgeführt. Wenn das Dehnmedium eine Flüssigkeit ist, wird diese gemeinhin als Unterwasserelektrochirurgie bezeichnet, wobei dieser Ausdruck eine Elektrochirurgie bezeichnet, bei der lebendes Gewebe mittels einer elektrochirurgischen Vorrichtung mit einer Behandlungselektrode oder in Flüssigkeit an der Operationsstelle eingetauchten Elektroden behandelt wird. Ein gasförmiges Medium wird gemeinhin eingesetzt, wenn die endoskopische Chirurgie in einer dehnbaren Körperhöhle mit einem größeren möglichen Volumen ausgeführt wird, in der ein flüssiges Medium ungeeignet ist, wie es oft bei der laparoskopischen oder gastroenterologen Chirurgie der Fall ist.
Eine Unterwasserchirurgie wird gemeinhin unter Verwenden endoskopischer Techniken ausgeführt, wobei das Endoskop selbst eine Röhre (gemeinhin als Arbeitskanal bezeichnet) zum Durchführen einer Elektrode bereitstellen kann. Wahlweise kann das Endoskop speziell daran angepasst sein (wie bei einem Resektoskop), Mittel zum Befestigen einer Elektrode einzuschließen, oder die Elektrode kann über ein getrenntes Zugangsmittel unter einem Winkel bezüglich des Endoskops in eine Körperhöhle eingeführt werden – eine Technik, die gemeinhin als Triangulation bezeich net wird. Diese Änderungen bei der Technik können in eine chirurgische Besonderheit unterteilt werden, wo bei einem vorgegebenen Zugangsweg zu der speziellen Körperhöhle die eine oder andere Technik besondere Vorteile aufweist. Endoskope mit integralen Arbeitskanälen oder die als Resektoskope gekennzeichneten werden im allgemeinen eingesetzt, wenn die Körperhöhle durch eine natürliche Körperöffnung zugänglich ist – wie etwa der Zervixkanal zum Zugang zur Endometriumshöhle des Uterus oder die Harnröhre zum Zugang zur Prostata und der Blase. Speziell zur Verwendung in der Endometriumshöhle ausgelegte Endoskope werden als Hysteroskope bezeichnet und die zur Verwendung im Harnweg ausgelegten schließen Zystoskope, Urethroskope und Resektoskope ein. Die Verfahren der transurethalen Resektion oder Verdampfung der Prostata sind als TURP beziehungsweise EVAP bekannt. Wenn es keine natürliche Körperöffnung gibt, durch die ein Endoskop geführt werden kann, wird gemeinhin die Triangulationstechnik eingesetzt. Die Triangulation wird gemeinhin während der endoskopischen Unterwasserchirurgie bei Gelenkhöhlen wie etwa dem Knie und der Schulter verwendet. Das bei diesen Verfahren verwendete Endoskop wird gemeinhin als Arthroskop bezeichnet.
Die Elektrochirurgie wird üblicherweise durch Verwenden entweder einer monopolaren Vorrichtung oder einer bipolaren Vorrichtung durchgeführt. Bei der monopolaren Elektrochirurgie wird im Operationsbereich eine aktive Elektrode verwendet und eine leitfähige Rückführungsplatte wird an der Haut des Patienten befestigt. Bei dieser Anordnung fließt Strom von der aktiven Elektrode durch das Gewebe des Patienten zur äußeren Rückführungsplatte. Da der Patient einen bedeutenden Teil des Stromkreises darstellt, müssen die Stromeingangswerte zum Kompensieren der Widerstandsstrombegrenzung des Patientengewebes und im Falle der Unterwasser-Elekrochirurgie von Stromverlusten aufgrund des Fluids, das durch die Anwesenheit von Blut oder anderen Körperfluiden teilweise leitend gemacht wird, hoch (typischerweise 150 bis 250 Watt) sein. Das Verwenden eines hohen Stromes bei einer monopolaren Anordnung ist ebenfalls gefährlich, was auf die Gewebeerwärmung zurückzuführen ist, die an der Rückführungsplatte auftritt, was schwere Hautverbrennungen verursachen kann. Es besteht ferner das Risiko einer kapazitiven Kopplung zwischen der Vorrichtung und dem Patientengewebe am Eintrittspunkt in die Körperhöhle.
Bei der bipolaren Elektrochirurgie wird ein Elektrodenpaar (eine aktive Elektrode und eine Rückführungselektrode) zusammen an der Gewebeanwendungsstelle verwendet. Diese Anordnung weist aufgrund der relativen Nähe der beiden Elektroden, so dass Hochfrequenzströme auf den Bereich zwischen den Elektroden begrenzt sind, unter dem Sicherheitsstandpunkt Vorteile auf. Die Wirkungstiefe ist jedoch direkt vom Abstand zwischen den beiden Elektroden abhängig und bei Anwendungen, die sehr kleine Elektroden erfordern, wird der Abstand zwischen den Elektroden sehr klein, wodurch die Gewebewirkung und der Ausgangsstrom begrenzt werden. Ein weiteres Auseinanderrücken der Elektroden verdeckt oft die Sicht auf die Anwendungsstelle und erfordert eine Abänderung der chirurgischen Technik, um den direkten Kontakt beider Elektroden mit dem Gewebe sicherzustellen.
Es gibt eine Anzahl Änderungen an der Grundausführung der bipolaren Sonde. Die US-A-4 706 667 beschreibt zum Beispiel eine der Grundausführungen, nämlich dass das Verhältnis der Kontaktflächen der Rückführungselektrode und der aktiven Elektrode zu Schneidzwecken größer als 7:1 und kleiner als 20:1 ist. Dieser Bereich bezieht sich nur auf Schneidelektrodenanordnungen. Wenn eine bipolare Vorrichtung zur Desikkation oder Koagulation verwendet wird, kann das Verhältnis der Kontaktflächen der beiden Elektroden auf ungefähr 1:1 verringert werden, um an der Berührung zwischen dem Gewebe und der Elektrode auftretende unterschiedliche elektrische Belastungen zu vermeiden.
Die elektrische Verbindung zwischen der Rückführungselektrode und dem Gewebe kann durch Anfeuchten des Gewebes durch eine leitfähige Lösung wie etwa normale Kochsalzlösung unterstützt werden. Dies stellt sicher, dass die chirurgische Wirkung auf die Nadel oder aktive Elektrode begrenzt ist, wobei der elektrische Stromkreis zwischen den beiden Elektroden durch das Gewebe vervollständigt wird. Eine offensichtliche Einschränkung der Konstruktion ist, dass die Nadel vollständig im Gewebe verborgen sein muss, damit die Rückführungselektrode den Stromkreis vervollständigen kann. Ein weiteres Problem ist eines der Ausrichtung: selbst eine verhältnismäßig kleine Änderung des Anwendungswinkels vom idealen senkrechten Kontakt bezüglich der Gewebeoberfläche ändert das Verhältnis der Kontaktflächen, so dass bei der Berührung mit der Rückführungselektrode eine chirurgische Wirkung im Gewebe auftreten kann.
Eine Dehnung der Höhle liefert den Raum, um Zugang zur Operationsstelle zu gewinnen, die Sicht zu verbessern und die Handhabung von Vorrichtungen zu erlauben. In Körperhöhlen mit niedrigem Volumen, insbesondere wo es erwünscht ist, die Höhlung unter höherem Druck auszudehnen, wird aufgrund der besseren optischen Eigenschaften und weil sie Blut von der Operationsstelle abwäscht, gebräuchlicher Flüssigkeit statt Gas verwendet.
Die herkömmliche Unterwasser-Elektrochirurgie ist mittels einer nichtleitenden Flüssigkeit (wie etwa 1,5% Glycin) als Spülmittel oder als Dehnmedium zum Ausschalten eines elektrischen Leitungsverlustes ausgeführt worden. Glycin wird in isotonen Konzentrationen verwendet, um im Blut osmotische Änderungen zu verhindern, wenn eine intravaskuläre Absorption auftritt. Im Verlauf einer Operation können Venen mit einer daraus folgenden Infusion der Flüssigkeit in den Kreislauf abgetrennt werden, was unter anderem eine Verdünnung des Natriums im Serum bewirken könnte, was zu einem als Wasserintoxikation bekannten Zustand führen kann.
Die Anmelder haben gefunden, dass es möglich ist, ein leit fähiges, flüssiges Medium wie etwa normale Kochsalzlösung bei der endoskopischen Unterwasser-Elektrochirurgie anstelle nicht-leitender, elektrolytfreier Lösungen zu verwenden. Normale Kochsalzlösung ist das bevorzugte Dehnungsmedium bei der endoskopischen Unterwasser-Chirurgie, wenn keine Elektrochirurgie beabsichtigt wird oder eine nicht-elektrische Gewebewirkung wie etwa eine Laserbehandlung verwendet wird. Obschon normale Kochsalzlösung (0,9% Gew./Vol.; 150 mMol/l) eine etwas größere elektrische Leitfähigkeit als die des meisten Körpergewebes aufweist, hat sie den Vorteil, dass eine Verdrängung von der Operationsstelle durch Absorption oder Extravasion eine geringe physiologische Wirkung erzeugt und die so genannten Wasserintoxikationswirkungen nicht-leitender, elektrolytfreier Lösungen vermieden werden.
Die Anmelder haben eine für die Unterwasser-Elektrochirurgie unter Verwenden eines leitfähigen, flüssigen Mediums geeignete bipolare Vorrichtung entwickelt, wie in dem diese Beschreibung begleitenden Anspruch 1 definiert.
Die Elektrodenstruktur dieser Vorrichtung vermeidet in Kombination mit einem elektrisch leitfähigen Fluid großteils die bei der monopolaren oder bipolaren Elektrochirurgie erfahrenen Probleme. Insbesondere sind die Eingangsstromwerte viel geringer als die, die im allgemeinen bei einer monopolaren Anordnung notwendig sind (typischerweise 100 Watt). Wegen des verhältnismäßig großen Abstands zwischen ihren Elektroden wird weiterhin, verglichen mit herkömmlichen bipolaren Anordnungen, eine verbesserte Wirkungstiefe erhalten.
Die US 4,706,667 und die WO 93/19681 beschreiben elektrochirurgische Instrumente, die jeweils eine aktive Elektrode aufweisen, welche nicht allein zum Schneiden von Gewebe verwendet wird. Keines dieser Instrumente verwendet eine aktive Elektrode zur Trocknung oder Koagulation von Gewebe.
Die Erfindung wird nun durch Beispiele unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, worin:
1 ein Diagramm ist, das ein erfindungsgemäßes elektrochirurgisches System zeigt;
2 eine Seitenansicht eines Teils einer elektrochirurgischen Vorrichtung ist, die einen Teil des Systems von 1 bildet;
3 ein Querschnitt einer alternativen erfindungsgemäßen elektrochirurgischen Vorrichtung ist, wobei die Vorrichtung entlang einer Längsachse angeschnitten ist;
4 eine graphische Darstellung ist, die die Hysterese der elektrischen Lastimpedanz und des in Wärme abgeführten Hochfrequenzstroms veranschaulicht, die zwischen der Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Desikkations- und Verdampfungsmodus auftritt;
5 ein Blockdiagramm des Generators des in 1 dargestellten elektrochirurgischen Systems ist;
6 eine diagrammartige Seitenansicht der Vorrichtung von 3 ist, die die Verwendung der Vorrichtung zur Gewebeentfernung durch Verdampfung zeigt;
7 eine diagrammartige Seitenansicht einer zu der in 6 dargestellten ähnlichen Vorrichtung ist, die die Verwendung der Vorrichtung zur Gewebedesikkation oder -koagulation zeigt und
8, 9 und 10 Seitenansichten weiterer erfindungsgemäßer elektrochirurgischer Vorrichtungen sind, die unterschiedliche Elektroden- und Isolatoranordnungen zeigen.
Unter Bezug auf die Zeichnungen zeigt 1 eine elektrochirurgische Apparatur, die einen elektrochirurgischen Generator 10 mit einem Ausgangssockel 10S, der einen Hochfrequenzausgang (HF) für eine bipolare Vorrichtung bereitstellt, in Form eines Handstücks 12 und eine abnehmbare Elektrodeneinheit 28 über ein Verbindungskabel 14 einschließt. Die Aktivierung des Generators 10 kann vom Handteil 12 über einen Kontrollanschluss im Kabel 14 oder mittels einer dargestellten Fußschaltereinheit 16, die durch ein Fußschalterverbindungskabel 18 mit der Rückseite des Generators 10 getrennt verbunden ist, ausgeführt werden. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die Fußschaltereinheit 16 zwei Fußschalter 16A und 16B zum Wählen eines Desikkationsmodus (Trocknungsmodus) beziehungsweise eines Verdampfungsmodus des Generators 10 auf. Die Frontplatte des Generators weist Druckknöpfe 20 und 22 zum entsprechenden Einstellen der Desikkations- und Verdampfungsstromwerte auf, die auf einer Anzeige 24 angezeigt werden. Druckknöpfe 26 sind als alternatives Mittel zum Wählen zwischen dem Desikkations- und Verdampfungsmodus vorgesehen.
Die Vorrichtung muss kein Handstück einschließen, kann aber einfach einen Anschluss zum Befestigen an einer anderen Vorrichtung wie etwa einem Resektoskop aufweisen. In 1 weist die Vorrichtung eine Elektrodeneinheit 28 auf, die an dem Handstück 12 befestigt dargestellt ist.
Die Elektrodeneinheit E kann eine Anzahl unterschiedlicher Formen annehmen, von denen einige nachstehend beschrieben werden.
In einer in 2 dargestellten Grundanordnung umfasst eine Elektrodeneinheit zum abnehmbaren Befestigen an einem Handteil der Vorrichtung einen Schaft 30, der eine mit einem Isoliermantel 30S abgedeckte, leitfähige Röhre mit einer Elektrodenanordnung 32 an einem distalen Ende des Schaftes 30 sein kann. Am anderen Ende des Schaftes (nicht dargestellt) sind Mittel zum sowohl mechanischen als auch elektrischen Anschließen der Einheit an ein Handstück vorgesehen.
Die Elektrodenanordnung 32 umfasst eine zentrale aktive Elektrode 34, die am äußersten distalen Ende der Einheit unter Bildung eines Behandlungsabschnitts freigelegt ist. Vorzugsweise ist die aktive Elektrode ein Metalldraht, der sich als zentraler Leiter durch den ganzen Schaft 30 zu einem Kontakt am proximalen Ende (in der Zeichnung nicht dargestellt) erstreckt. Ein Isoliermantel 36, dessen distales Ende vom freigelegten Gewebebehandlungsabschnitt der Elektrode 34 proximal freigelegt ist, umgibt die Elektrode 34 und den inneren Leiter. Typischerweise ist dieser Mantel aus einem Keramikmaterial gefertigt, um einer Beschädigung durch Bogen bilden zu widerstehen. Die Rückführungselektrode 38 umgibt den Mantel 36 in Form einer metallischen Röhre, die elektrisch (und optisch wie auch mechanisch) eins mit dem metallischen, röhrenförmigen Körper des Schaftes 30 ist. Diese Rückführungselektrode endet an einem Punkt kurz vor dem Ende des Mantels 36, so dass sie von dem freigelegten Gewebebehandlungsabschnitt der aktiven Elektrode 34 zurückgesetzt ist und von letzterer sowohl radial als auch axial räumlich entfernt ist. Es ist zu erkennen, dass hauptsächlich aufgrund des viel höheren Durchmessers der Rückführungselektrode im Vergleich zu dem der aktiven Elektrode die Rückführungselektrode eine freigelegte Fluidkontaktoberfläche bereitstellt, die eine sehr viel größere Oberfläche als die des Behandlungsabschnitts der freigelegten, aktiven Elektrode aufweist. Der Isolierschaft 30S endet an einer proximal vom distalen Ende der Rückführungselektrode 38 entfernten Stelle unter Liefern der für die Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode erforderlichen Oberfläche. Am distalen Ende der Elektrodeneinheit ist der Durchmesser des Rückführungsleiters typischerweise im Bereich von 1 mm bis 5 mm. Die Längsausdehnung des freigelegten Teils der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode 38 ist typischerweise zwischen 1 mm und 5 mm, wobei der Längsabstand von der Rückführungselektrode 38 zu dem freigelegten Behandlungsabschnitt der aktiven Elektrode zwischen 1 mm und 5 mm ist. Weitere Aspekte der Konfiguration und der Abmessungen der Elektrodenanordnungen werden nachstehend genauer ausgeführt.
Tatsächlich ist die in 2 dargestellte Elektrodenstruktur bipolar, wobei sich nur eine der Elektroden (34) tatsächlich zum distalen Ende der Einheit erstreckt. Dies bedeutet, dass wenn die Elektrodenanordnung bei normalem Gebrauch in ein leitendes Fluid eingetaucht ist, die Rückführungselektrode 38 von dem behandelten Gewebe räumlich entfernt ist und ein Stromweg durch das Gewebe und das leitende Fluid, das mit der Rückführungselektrode in Berührung steht, zwischen den beiden Elektroden besteht.
Die axiale Entfernung der Elektroden gestattet eine als Durchmesser ausgedrückte sehr feine Elektrodenstruktur, da der Isolationsweg beträchtlich länger als eine bipolare Elektrode mit lediglich einer radialen Entfernung zwischen freigelegten Elektrodenoberflächen ist. Dies gestattet das Verwenden höherer Ströme als bei herkömmlichen Elektrodenstrukturen ohne das Hervorrufen ungewollter Überschläge oder im Falle einer elektrochirurgischen Schneide- oder Verdampfungsbehandlung, ohne das Hervorrufen einer Beschädigung der Elektrodeneinheit aufgrund übermäßiger Überschläge bei hohen Temperaturen.
Die dargestellte insbesondere versetzte Anordnung liefert dem Chirurgen eine Ansicht der Elektrodenspitze für den Gewebekontakt und gestattet einen großen Bereich angewandter Winkel bezüglich der Gewebeoberfläche, was bei dem für die endoskopische Chirurgie eingeschränkten Raum besonders wichtig ist.
Unter Bezug auf 3 umfasst eine alternative Elektrodeneinheit zum abnehmbaren Befestigen an dem in 1 dargestellten Handstück 12 des elektrochirurgischen Instruments einen Schaft 30, der aus einem aus Edelstahl oder mit Kupfer oder Gold elektroplattiertem Phynox mit einer Elektrodenanordnung 32 an einem distalen Ende davon gefertigten halbflexiblen Rohr be steht. Am anderen Ende (nicht dargestellt) des Schaftes 30 sind Mittel zum sowohl mechanischen als auch elektrischen Anschließen der Elektrodeneinheit an das Handstück vorgesehen.
Die Elektrodenanordnung 32 schließt eine zentrale, aktive oder Gewebekontaktelektrode 34 ein, die aus Platin, Platin/Iridium oder Platin/Wolfram gefertigt ist und aus einer im allgemeinen halbkugeligen, freigelegten Spitze 34A und einem integralen zentralen Leiter 34B besteht. Der Leiter 34B ist durch Befestigen einer dünnen Edelstahlfeder 34D über den benachbarten Endabschnitten der Leiter 34B und 34C elektrisch an einen zentralen Kupferleiter 34C angeschlossen, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Handstück der Vorrichtung und der freigelegten Spitze 34A bereitgestellt wird. Ein keramischer Isoliermantel 36 umgibt den Leiter 34B, die Feder 34D und den benachbarten Endabschnitt des Kupferleiters 34C. Der Mantel 36 weist einen freigelegten Abschnitt 36A auf, der den distalen Endabschnitt des Leiters 34B umgibt. Eine Rückführungselektrode 38, die einen distalen Endabschnitt des Schafts 30 bildet, der eine zylindrische Fluidkontaktoberfläche liefert, umgibt den Mantel 36 eng und erstreckt sich über den Kupferleiter 34C, der von Letzerem durch einen Isoliermantel 40 räumlich getrennt ist. Ein äußerer wärmeisolierender Schrumpf- oder Polyimidüberzug 30S umgibt den Schaft 30 und den proximalen Abschnitt der Rückführungselektrode 38.
Wenn die Elektrodeneinheit von 3 in Kombination mit einem wie in 1 dargestellten elektrochirurgischen Generator verwendet wird, kann sie in einem leitenden Fluid zur Gewebeentfernung durch Verdampfung, zum Formen und Profilieren von Menisken während eines arthroskopischen Eingriffs oder zur Desikkation in Abhängigkeit von der Weise, in der der Generator gesteuert wird, verwendet werden. 4 veranschaulicht, wie der Generator gesteuert werden kann, um aus der Hysterese Vorteil zu ziehen, die zwischen dem Desikkations- und dem Verdampfungsmodus der Elektrodeneinheit besteht. So besteht unter der Annahme, dass die Elektrodenanordnung 32 der Einheit in ein leitendes Medium wie etwa Kochsalzlösung eingetaucht ist, an Punkt „0" eine Anfangslastimpedanz „r", deren Größenordnung durch die Geometrie der Elektrodenanordnung und die elektrische Leitfähigkeit des Fluids definiert wird. Der Wert von „r" ändert sich, wenn die aktive Elektrode 34 Gewebe berührt, je höher der Wert von „r" ist, desto größer ist die Neigung der Elektrodenanordnung 32 zum Eintritt in den Verdampfungsmodus. Wenn an die Elektrodenanordnung 32 ein HF-Strom angelegt wird, erhitzt sich das Fluid. Unter der Annahme, dass das Fluid normale Kochsalzlösung (0,9% Gew./Vol.) ist, ist der Temperaturkoeffizient der Leitfähigkeit des Fluids positiv, so dass der entsprechende Impedanzkoeffizient negativ ist. Wenn Strom angelegt wird, fällt somit die Impedanz anfangs ab und fällt weiter mit zunehmender Verlustleistung auf Punkt „B", an welchem Punkt die Kochsalzlösung in engem Kontakt mit der Elektrodenanordnung 32 ihren Siedepunkt erreicht. Auf der Oberfläche der aktiven Spitze 34A bilden sich kleine Dampfblasen und die Impedanz beginnt dann anzusteigen. Wenn sich der Leistungsverlust weiter erhöht, ist nach Punkt „B" der positive Leistungskoeffizient der Impedanz vorherrschend, so dass ein zunehmender Strom jetzt eine zunehmende Impedanz hervorruft.
Wenn sich aus den Dampfblasen eine Dampftasche bildet, liegt an der restlichen Elektrode/Kochsalzlösung-Zwischenfläche eine Erhöhung der Stromdichte vor. Es gibt jedoch eine freigelegte Fläche der aktiven Elektrodenspitze 34A, die nicht von Dampfblasen bedeckt ist, und dies belastet die Zwischenfläche weiter, wodurch weitere Dampfblasen und auf diese Weise eine noch höhere Stromdichte erzeugt werden. Dies ist ein Durchgangszustand, bei dem ein Gleichgewichtspunkt nur dann auftritt, sobald die Elektrode vollständig in Dampf eingehüllt ist. Für einen gegebenen Satz Variable besteht eine Leistungsschwelle, bevor dieses neue Gleichgewicht erreicht werden kann (Punkt „C").
Der Bereich der Kurve zwischen den Punkten „B" und „C" stellt daher die Obergrenze des Desikkationsmodus dar. Im Verdampfungsgleichgewichtszustand nimmt die Impedanz rasch auf etwa 1000 Ohm zu, wobei der Absolutwert von den Systemvariablen abhängt. Die Dampftasche wird dann durch Entladungen über die Dampftasche zwischen der aktiven Elektrodenspitze 34A und der Dampf/Kochsalzlösung-Zwischenfläche aufrecht erhalten. Der Großteil der Umwandlung von Strom in Wärme erfolgt innerhalb dieser Tasche bei einem daraus folgenden Erhitzen der Spitze 34A. Das Ausmaß der Energieableitung und die Größe der Tasche hängen von der Ausgangsspannung ab. Falls diese zu niedrig ist, wird die Tasche nicht aufrecht erhalten, und falls sie zu hoch ist, wird die Elektrodenanordnung 32 zerstört. Somit muß zum Verhindern der Zerstörung der Elektrodenanordnung 32 der Ausgangsstrom des Generators verringert werden, sobald die Impedanz den Punkt „D" erreicht hat. Es ist anzumerken, dass, falls der Strom an diesem Punkt nicht verringert wird, die Strom/Impedanz-Kurve weiter ansteigt und eine Elektrodenzerstörung erfolgt. Die gepunktete Linie E zeigt die Höhe des Stroms an, über der eine Elektrodenzerstörung unvermeidbar ist. Wenn der Strom verringert wird, fällt die Impedanz ab, bis bei Punkt „A" die Dampftasche zusammenfällt und die Elektrodenanordnung 32 zum Desikkationsmodus zurückkehrt. An diesem Punkt ist die Abführung von Strom in Wärme innerhalb der Dampftasche unzureichend, um sie aufrecht zu erhalten, so dass ein direkter Kontakt zwischen der aktiven Elektrodenspitze 34A und der Kochsalzlösung wieder hergestellt wird und die Impedanz dramatisch abfällt. Die Stromdichte an der Spitze 34A fällt ebenfalls ab, so dass die Temperatur der Kochsalzlösung unter den Siedepunkt abfällt. Die Elektrodenanordnung 32 befindet sich dann in einem stabilen Desikkationsmodus.
Das Steuern des Generatorstroms zum Erzielen der gewünschten Desikkation, des Gewebeschneidens und der Verdampfungsfunktionen wird durch Erfassen der zwischen den Ausgangsverbindungen des Generators auftretenden HF-Spitzenspannung und durch rasches Verringern des gelieferten Ausgangsstromes, immer wenn eine vorgewählte Spitzenspannungsschwelle erreicht wird, durchgeführt. In einem Desikkationsmodus ist wenigstens diese Stromverringerung bedeutend größer als die, die nur dazu benötigt wird, die Ausgangsspitzenspannung unter diese Schwelle zu bringen. Vorzugsweise ist die Stromverringerung wenigstens 50%, um aus der vorstehend unter Bezug auf 4 beschriebenen Hystereseeigenschaft Vorteil zu ziehen.
Unter Bezug auf 5 umfasst der Generator einen Hochfrequenzstromoszillator (HF) 60 mit einem Paar Ausgangsverbindungen 60C zum Koppeln über die Ausgangsanschlüsse 62 an die Lastimpedanz 64, die bei Gebrauch durch die Elektrodenanordnung dargestellt wird. Dem Oszillator 60 wird durch ein Schaltnetzteil 66 Strom zugeführt.
In der bevorzugten Ausführungsform arbeitet der HF-Oszillator 60 bei etwa 400 kHz, wobei jede Frequenz von 300 kHz bis hinauf zum HF-Bereich möglich ist. Das Schaltnetzteil arbeitet typischerweise bei einer Frequenz im Bereich von 25 bis 50 kHz. An die Ausgangsverbindungen 60C ist ein Spannungsschwellendetektor 68 gekoppelt, der einen ersten Ausgang 18A, der an das Schaltnetzteil 16 gekoppelt ist, und einen zweiten Ausgang 18B aufweist, der an eine Einschaltzeit-Steuerschaltung 70 gekoppelt ist. Ein an die Steuerung und die Anzeige (in 1 dargestellt) gekoppelter Mikroprozessorkontroller 72 ist an einen Steuereingang 66A des Netzteils 66, um den Generatorausgangsstrom durch Änderung der Netzspannung zu regulieren, und an einen Eingang 68C zur Schwelleneinstellung des Spannungsschwellendetektors 68 zum Einstellen der Grenzen der HF-Ausgangsspitzenspannung angeschlossen.
Im Betrieb bewirkt der Mikroprozessorkontroller 72, dass an das Schaltnetzgerät 66 Strom angelegt wird, wenn von dem Chirurgen, der eine Aktivierungsschalteranordnung betätigt, die an einem Handstück oder Fußschalter (siehe 1) vorgesehen sein kann, elektrochirurgische Leistung gefordert wird. Eine kon stante Ausgangsspannungsschwelle wird unabhängig von der Netzspannung über Eingang 68C gemäß den Steuereinstellungen auf der Frontplatte des Generators (siehe 1) eingestellt. Zur Desikkation oder Koagulation wird die Schwelle typischerweise auf einen Desikkationsschwellenwert zwischen 150 Volt und 200 Volt eingestellt. Wenn ein Schneid- oder Verdampfungsausgang gefordert wird, wird die Schwelle auf einen Wert im Bereich von 250 oder 300 Volt bis 600 Volt eingestellt. Diese Spannungswerte sind Spitzenwerte. Dass sie Spitzenwerte sind, bedeutet, dass es für eine Desikkation bevorzugt ist, wenigstens eine Ausgangs-HF-Wellenform mit niedrigem Scheitelfaktor zu haben, um eine maximale Leistung abzugeben, bevor die Spannung bei den gegebenen Werten gehalten wird. Typischerweise wird ein Scheitelfaktor von 1,5 oder weniger erzielt.
Wenn der Generator zuerst aktiviert wird, ist der Zustand des Steuereingangs 60I des HF-Oszillators 60 (der an die Einschaltzeit-Steuerschaltung 70 angeschlossen ist) „ein", so dass die Stromschaltvorrichtung, die das Oszillatorelement des Oszillators 60 bildet, zu einem maximalen Leitungszeitraum während jedes Oszillationszyklus angeschaltet wird. Der an die Last 64 gelieferte Strom hängt zum Teil von der aus dem Schaltnetzteil 66 an den HF-Oszillator 60 angelegten Netzspannung und zum Teil von der Lastimpedanz 64 ab. Falls die Netzspannung genügend hoch ist, kann die Temperatur des die Elektroden der elektrochirurgischen Vorrichtung (oder innerhalb eines gasförmigen Mediums die Temperatur der innerhalb des Gewebes enthaltenen Flüssigkeiten) umgebenden flüssigen Mediums in einem solchen Maß ansteigen, dass das flüssige Medium verdampft, was zu einem raschen Anstieg der Lastimpedanz und einem daraus folgenden raschen Anstieg der an die Anschlüsse 12 angelegten Ausgangsspannung führt. Dies ist ein unerwünschter Sachverhalt, falls ein Desikkationsausgang gefordert wird. Aus diesem Grund wird die Spannungsschwelle für einen Desikkationsausgang so eingestellt, dass Steuersignale an die Einschaltzeit-Steuerschaltung 70 und das Schaltnetzteil 66 geschickt werden, wenn die Schwelle erreicht ist. Die Einschaltzeit-Steuerschaltung 70 weist die Wirkung des praktisch sofortigen Verringerns der Einschaltzeit der HF-Oszillator-Schaltvorrichtung auf. Gleichzeitig wird das Schaltnetzteil ausgeschaltet, so dass die dem Oszillator 60 zugeführte Spannung abzufallen beginnt.
Die Ausgangsspannung des Generators ist für die Betriebsart wichtig. Tatsächlich werden die Ausgangsweisen allein durch die Ausgangsspannung, insbesondere die Spitzenausgangsspannung definiert. Das absolute Maß der Ausgangsspannung ist nur für eine Mehrfachsteuerung notwendig. Es kann jedoch bei diesem Generator eine einfache Einzelsteuerung (d.h. unter Verwenden einer Steuervariablen) verwendet werden, um die Ausgangsspannung auf vorbestimmte Grenzspannungen zu begrenzen. So vergleicht der in 5 dargestellte Spannungsschwellendetektor 68 die HF-Ausgangsspitzenspannung mit einem voreingestellten Schwellenwert der Gleichspannung und weist eine ausreichend schnelle Antwortzeit auf, um einen Rückstellimpuls für die Einschaltzeit-Steuerschaltung 70 innerhalb eines HF-Halbzyklus zu erzeugen.
Die maximale Stromaufnahme geht mit dem Elektrodenzustand einher, der unmittelbar vor der Dampfblasenbildung besteht, da dies mit dem maximalen Leistungsverlust und der größten befeuchteten Elektrodenfläche einhergeht. Es ist daher erwünscht, dass die Elektrode für das maximale Desikkationsvermögen in ihrem angefeuchteten Zustand verbleibt. Die Verwendung eines Spannungsgrenzennachweises führt zu einer Stromverringerung, die es den Dampfblasen erlaubt, zusammenzufallen, was wiederum die Fähigkeit der aktiven Elektrode, Strom aufzunehmen, erhöht. Aus diesem Grund schließt der Generator einen Steuerkreis mit einem hohen Überschwingen ein, indem die Rückkopplungsanregung der die vordefinierte Schwelle erreichenden Spitzenspannung durch Bewirken einer Verringerung der Ausgangsspitzenspannung auf einen Wert bedeutend unter dem durch den Schwellendetektor 68 eingestellten Spitzenwert der Ausgangsspannung eine große unmittelbare Verringerung des Stroms verursacht. Dieses Steuerungsüberschwingen stellt eine Rückkehr zu dem geforderten angefeuchteten Zustand sicher.
Weitere Einzelheiten des Generators und seines Betriebs werden in der Beschreibung unserer parallelen britischen Patentanmeldung Nr. 96 04 770.9 beschrieben, deren Offenbarung unter Bezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen wird.
Im Lichte des Vorstehenden ist offensichtlich, dass die Elektrodeneinheit von 3 zur Desikkation durch Betreiben der Einheit in dem Bereich der Kurve zwischen dem Punkt „0" und einem Punkt in dem Bereich zwischen den Punkten „B" und „C" verwendet werden kann. In diesem Fall wird die Elektrodenanordnung 32 mit der aktiven Spitze 34A neben dem zu behandelnden Gewebe in eine ausgewählte Operationsstelle eingeführt, und mit dem Gewebe, der aktiven Spitze und der Rückführungselektrode in die Kochsalzlösung eingetaucht. Der Generator wird anschließend aktiviert (und, wie vorstehend beschrieben, zyklisch gesteuert), um der Elektrodeneinheit 32 zum Erhalt der Kochsalzlösung neben der aktiven Spitze 34A bei oder unmittelbar unter ihrem Siedepunkt ausreichend Strom zuzuführen, ohne eine die aktive Spitze umgebende Dampftasche zu schaffen. Die Elektrodenanordnung wird so gehandhabt, dass sie ein Erhitzen und Austrocknen des Gewebes in einem geforderten Bereich neben der aktiven Spitze 34A bewirkt. Die Elektrodeneinheit kann zur Verdampfung im Bereich der Kurve zwischen dem Punkt „D" und der gepunkteten Linie F verwendet werden, die den Wert darstellt, unter dem die Verdampfung nicht mehr stabil ist. Der obere Teil dieser Kurve wird zur Gewebeentfernung durch Verdampfung verwendet. In diesem Modus ermöglicht eine leichte Anwendung des Instruments auf das zu behandelnde Gewebe das Ausführen eines Formens und Profilierens.
Die Elektrodenanordnung 32 weist vorzugsweise Kombinationselek troden mit einem Verhältnis der Fläche von Rückführungs- zu aktiver Elektrode im Bereich von 5:1 zu 40:1 auf (das heißt, das Verhältnis der Oberflächen der freigelegten Bereiche der beiden Elektroden liegt in diesem Bereich).
6 veranschaulicht die Verwendung der Elektrodeneinheit von 3 zur Gewebeentfernung durch Verdampfung, wobei die Elektrodeneinheit in das leitfähige Fluid 78 eingetaucht ist. Auf diese Weise erzeugt die Elektrodeneinheit an der aktiven Spitze 34A eine zum Verdampfen von Gewebe 80 und zum Erzeugen einer die aktive Spitze umgebenden Dampftasche 82 ausreichend hohen Energiedichte. Die Bildung der Dampftasche 82 erzeugt eine etwa 10fache Zunahme der Kontaktimpedanz bei einer daraus folgenden Zunahme der Ausgangsspannung. Überschläge 84 werden in der Dampftasche 82 unter Schließen des Stromkreises zur Rückführungselektrode 38 erzeugt. Das Gewebe 80, das die Dampftasche 82 berührt, stellt einen Weg des geringsten elektrischen Widerstandes zum Schließen des Stromkreises dar. Je näher das Gewebe 80 der aktiven Spitze 34A kommt, desto mehr Energie wird auf das Gewebe in dem Maße konzentriert, dass die Zellen explodieren, wenn sie von den Überschläge 84 getroffen werden, da der Rückkehrweg durch das leitfähige Fluid (in diesem Fall Kochsalzlösung) durch die hohe Impedanzbarriere der Dampftasche 82 blockiert wird. Die Kochsalzlösung dient auch zum Lösen oder Dispergieren der festen Verdampfungsprodukte.
Bei Gebrauch wird die Elektrodenanordnung 32 mit der aktiven Elektrodenspitze 34A neben dem zu verdampfenden Gewebe in eine ausgewählte Operationsstelle eingeführt, und mit dem Gewebe, der aktiven Spitze und der Rückführungselektrode 38 in die Kochsalzlösung 78 eingetaucht. Der HF-Generator wird betätigt, um der Elektrodenanordnung 32 genügend Strom (wie zuvor unter Bezug auf 4 beschrieben) zum Verdampfen der Kochsalzlösung und zum Aufrechterhalten einer die Gewebekontaktelektrode umgebenden Dampftasche zuzuführen. Wenn die Elektrodeneinheit zum Formen oder Profilieren von Menisken während eines ar throskopischen Eingriffes verwendet wird, wird die Elektrodenanordnung 32 unter leichtem Druck an der ausgewählten Operationsstelle angewandt und wird so gehandhabt, dass sich die halbkugelförmige Oberfläche der aktiven Spitze 34A über die zu behandelnde Oberfläche bewegt, Gewebe und insbesondere Menisken mit einer Form- oder Profilierungswirkung glättet.
7 veranschaulicht die Verwendung einer der von 3 zur Gewebedesikkation verwendeten ähnlichen Elektrodeneinheit. Im Desikkationsmodus wird den Elektroden in einem ersten Ausgangsbereich ein Ausgangsstrom zugeführt, so dass Strom von der aktiven Elektrode 34 zur Rückführungselektrode 38 fließt. Wie vorstehend beschrieben, bewirkt der Ausgangsstrom, dass die Kochsalzlösung neben der aktiven Elektrode 34 vorzugsweise auf einen Punkt am oder in der Nähe des Siedepunktes der Kochsalzlösung erhitzt wird. Dies erzeugt kleine Dampfblasen auf der Oberfläche der aktiven Elektrode 14, die die Impedanz um die aktive Elektrode 34 erhöhen.
Das Körpergewebe 80 weist typischerweise eine niedrigere Impedanz als die Impedanz der Kombination von Dampfblasen und Kochsalzlösung neben der aktiven Elektrode 34 auf. Wenn eine von kleinen Dampfblasen und Kochsalzlösung umgebene aktive Elektrode 34 mit Gewebe 80 in Berührung gebracht wird, wird das Gewebe 80 Teil des bevorzugten elektrischen Stromweges. Dementsprechend verläuft der bevorzugte Stromweg aus der aktiven Elektrode 34 zum Punkt des Gewebekontakts, durch das Gewebe 80 und anschließend, wie in 7 dargestellt, über die Kochsalzlösung zurück zur Rückführungselektrode 38.
Die Erfindung weist eine besondere Anwendung beim Austrocknen von Gewebe auf. Zur Gewebedesikkation ist ein bevorzugter Weg das Berühren des Gewebes mit nur einem Teil der aktiven Elektrode, während der Rest der aktiven Elektrode vom Gewebe entfernt und von Kochsalzlösung umgeben bleibt, so dass Strom über die Kochsalzlösung von der aktiven zur Rückführungselektrode fließen kann, ohne durch das Gewebe hindurchzugehen. Zum Beispiel berührt in der in 7 dargestellten Ausführungsform nur der distale Teil der aktiven Elektrode das Gewebe, wobei der proximale Teil vom Gewebe räumlich getrennt bleibt.
Die Erfindung kann eine Desikkation (Trocknung) ohne oder mit geringfügigem Verkohlen des Gewebes erzielen. Wenn die aktive Elektrode 34 das Gewebe 80 berührt, fließt Strom durch das Gewebe, wodurch das Austrocknen des Gewebes am Berührungspunkt und darum herum bewirkt wird. Die Fläche und das Volumen des ausgetrockneten Gewebes dehnt sich im allgemeinen vom Berührungspunkt radial nach außen aus.
Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform ist der freigelegte Behandlungsabschnitt der aktiven Elektrode 34 länger als breit. Dies erlaubt der Elektrodenspitze die Gewebeoberfläche zu berühren, während der Großteil des freigelegten Behandlungsabschnitts noch von einer Berührung mit dem Gewebe abgehalten wird, selbst wenn die Vorrichtung bezüglich der Gewebeoberfläche abgewinkelt ist. Da der Großteil des freigelegten Elektrodenabschnitts ohne Berührung mit dem Gewebe ist, verschiebt sich bei der Desikkation (Trocknung) eines ausreichenden Gewebevolumens der Stromweg leichter von dem Weg durch das Gewebe zu einem Weg, der direkt von der aktiven Elektrode zu der Kochsalzlösung verläuft.
Bei der in 3 dargestellten Elektrodeneinheit ist der freigelegte Abschnitt der aktiven Elektrode 34, verglichen mit der Länge des Isolierungselements 36 zwischen der aktiven Elektrode 34 und der Rückführungselektrode 38, verhältnismäßig kurz. Bei einer derartigen Elektrodenanordnung trifft ein bistabiler Betrieb der Vorrichtung, der die vorstehend bezüglich 4 beschriebene Hystereseeigenschaft zu eigen ist, insoweit zu, als dass die Vorrichtung in einem Desikkationsmodus oder in einem Modus der niedrigen Verdampfung verwendet werden kann. In einigen Fällen, insbesondere, wenn der freigelegte Behandlungsabschnitt der aktiven Elektrode lang ist, kann ein bistabiler Betrieb schwierig zu erreichen sein.
Es werden nun unter Bezug auf 8, die eine einen Schaft 30, der durch ein aus einem halbflexiblen, aus Edelstahl oder mit Kupfer oder Gold plattiertem Phynox gefertigtes Rohr dargestellt wird, mit einer Elektrodenanordnung 32 an einem distalen Ende desselben umfassende Elektrodeneinheit darstellt, Maßnahmen zum Überwinden dieser Schwierigkeit beschrieben. Die Elektrodenanordnung 32 schließt eine zentrale aktive Elektrode 34 (die als „Nadel"-Elektrode bezeichnet werden kann) mit einem länglichen, freigelegten Behandlungsabschnitt 34A mit einem integralen zentralen Leiter 34B ein. Ein zylindrischer, keramischer Isoliermantel 36 umgibt den Leiter 34B, und eine Rückführungselektrode 38, die von dem distalen Endabschnitt des Schafts 30 dargestellt wird, stößt an ein proximales Ende des Mantels 36 an. Ein äußerer Polyimid-Isolierüberzug 40 umgibt den proximalen Abschnitt des Schafts neben der Rückführungselektrode 38, wodurch die Rückführungselektrode mit einer ringförmigen Fluidkontaktoberfläche ausgestattet wird, die sich von der Kante des Überzugs 40 zum Isoliermantel 36 erstreckt. Der Isoliermantel 36 weist eine distale Endfläche 36A mit einem derartigen Durchmesser auf, dass der Stufenradius (d. h., der Abstand zwischen der Umfangskante der Endfläche 36A und dem Außendurchmesser der aktiven Elektrode 34) mindestens 1/20 der Länge des freigelegten Behandlungsabschnitts 34A der aktiven Elektrode ist. Der Isoliermantel 36 weist somit eine Schulter (oder Stufe) auf, die zu der aktiven Elektrode 34 koaxial ist. Bei Gebrauch verhindert diese Stufe ein örtliches Überschlagen, das sonst am proximalen Ende des freigelegten Behandlungsabschnitts 34A der aktiven Elektrode auftreten kann, wodurch das distale Ende des Behandlungsabschnitts 34A unwirksam gemacht wird.
Zur genaueren Erörterung des Betriebs der Elektrode, wenn die Elektrodeneinheit im Gewebeschneid- oder Verdampfungsmodus be trieben wird, bildet sich um den Behandlungsabschnitt 34A der aktiven Elektrode eine Dampfblase. Diese Blase wird durch einen Überschlag darin aufrecht erhalten. Je größer die angelegte Spannung ist, desto größer ist die Blasengröße. Die durch jeden Überschlag in Wärme übergegangene Energie wird durch das im Leitungsweg zurückbleibende Fluid und durch die Quellimpedanz des Generators impedanzbegrenzt. Ein Überschlag verhält sich jedoch darin wie ein negativer Scheinwiderstand, dass, wenn die Energie in dem Überschlag ausreichend hoch ist, ein ionisierter Weg mit sehr niedriger Impedanz gebildet wird. Dies kann zu einem instabilen Zustand einer stetig abnehmenden Impedanz des ionisierten Weges führen, solange die Impedanz des Fluids zwischen der Blase und der Rückführungselektrode dazu ausreicht, als Grenze für den in Wärme umgewandelten Strom zu wirken. Es ist der Dampftasche um den Behandlungsabschnitt der aktiven Elektrode herum ferner möglich, die Rückführungselektrode zu beeinträchtigen. Unter diesen Umständen wird die Überschlagsenergie nur durch die Generatorquellimpedanz beschränkt, eine derartige Strombegrenzung ist aber schlecht und kann nicht der Elektrodengröße entsprechend angepasst werden. Aus diesen Gründen sollten die Abmessungen und Konfiguration des Isoliermantels 36 derart sein, dass sie eine Mindestlänge des Leitungsweges zwischen dem Behandlungsabschnitt 34A der aktiven Elektrode und der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode 38 von 1 mm definieren. Diese Mindestweglänge ist im Falle der in 8 dargestellten Ausführungsform die Länge a des Mantels 36 zuzüglich des Stufenradius c wie in 8 dargestellt.
Eine weitere Erwägung ist die Möglichkeit, dass sich eine Dampftasche nur über einem Teil des freigelegten Behandlungsabschnitts 34A der aktiven Elektrode 34 bildet. Wenn die angelegte Spannung und der Strom ausreichend hoch sind, bildet sich um den freigelegten Behandlungsabschnitt der aktiven Elektrode eine Dampftasche. Vorzugsweise ist die Tasche gleichförmig über die gesamte Länge des Behandlungsabschnitts ausgebildet. In einer derartigen Situation kann sich die dem Generator darstel lende Lastimpedanz bis um einen Faktor 20 ändern. Wenn jedoch bedeutende Unterschiede bei der Leitungsweglänge zwischen der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode und verschiedenen Teilen des freigelegten Behandlungsabschnitts 34A der aktiven Elektrode bestehen, wird über die gesamte Länge jeder Elektrode ein Spannungsgradient geschaffen. Vorzugsweise ist die Fluidkontaktoberfläche groß genug und weist ein derartiges Abmessungsverhältnis auf, dass ihre Länge mindestens so groß wie ihr Durchmesser ist, um einen Spannungsgradienten entlang ihrer Oberfläche auf ein Mindestmaß zurückzuführen. Nichtsdestotrotz kann bei einigen Konfigurationen von Isoliermantel und aktiver Elektrode der Spannungsgradient ausreichend groß sein, um eine Dampftaschenbildung nur über dem Teil des freigelegten Behandlungsabschnitts zu ermöglichen, der der Fluidkontaktoberfläche am nähesten ist, was das äußerste distale Ende des freigelegten Behandlungsabschnitts noch immer im Kontakt mit dem leitfähigen Fluid belässt. Auf diese Weise wird der Spannungsgradient innerhalb des leitfähigen Fluids geschaffen, wo der Rand der Dampftasche die Oberfläche des Behandlungsabschnitts 34A der aktiven Elektrode schneidet. Das elektrische Verhalten eines derartigen teilweise umhüllten Behandlungsabschnitts der aktiven Elektrode ist von dem eines vollständig umhüllten Behandlungsabschnitts sehr verschieden. Der Impedanzübergang vom feuchten Zustand zu dem dampfumhüllten Zustand ist viel weniger ausgeprägt, als zuvor unter Bezug auf 4 beschrieben. Als Steuern des Generatorausgangs durch das Erfassen der Spitzenspannung ausgedrückt, ist das Verhalten der Elektrodenanordnung nicht länger bistabil. Der Strombedarf ist jedoch als Ergebnis der über den feuchten Bereich niedriger Impedanz des Behandlungsabschnitts der aktiven Elektrode dargebotenen Verdampfungsspannung beträchtlich höher. Der klinische Effekt ist nicht nur die geforderte Verdampfung, sondern auch ein sich aus der erhöhten Überführung von Strom in Wärme ergebender thermischer Schädigungseffekt.
Das teilweise Umhüllen des Behandlungsabschnitts der aktiven Elektrode kann zum Großteil dadurch vermieden werden, dass das Verhältnis der Länge des Leitungsweges zwischen dem am weitesten entfernten Punkt des Behandlungsabschnitts der aktiven Elektrode und der Länge des kürzesten Leitungsweges zwischen dem Behandlungsabschnitt der aktiven Elektrode und der Fluidkontaktoberfläche weniger als oder gleich 2:1 ist, d. h. b/(a+c) ≤ 2.
Unter einigen Umständen kann gefunden werden, dass die Leitungsweglänge zwischen der aktiven und Rückführungselektrode zu lang ist, um eine Verdampfung des leitenden Fluids aufgrund der daraus folgenden, durch das Fluid dargestellten, großen seriellen Impedanz zu erlauben. Ein zu großer Spannungsabfall kann dazu führen, dass eine voreingestellte Spannungsschwelle erreicht wird, bevor eine Verdampfung erzielt werden kann. Vorzugsweise ist dann das Verhältnis der größten Leitungsweglänge zu der ringförmigen Umfangslänge der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode nicht größer als 1,43 : 1. Im Falle einer zylindrischen Fluidkontaktoberfläche, die mit der aktiven Elektrode koaxial ist, ist das Verhältnis der größten Leitungsweglänge zum Fluidkontaktoberflächendurchmesser geringer als oder gleich 4,5 : 1. Somit ist, unter Bezug auf 8, b/d ≤ 4,5.
Die hauptsächliche Verwendung der in 8 dargestellten Elektrodeneinheit ist zum Gewebeschneiden, wobei mindestens ein Teil des Behandlungsabschnitts 34A der aktiven Elektrode in dem zu behandelnden Gewebe verborgen ist und wobei der Generator im Verdampfungsabschnitt der in 4 dargestellten Impedanz/Strom-Eigenschaften betrieben wird.
Alternative Konfigurationen der aktiven Elektrode schließen das Ausbilden des freigelegten Behandlungsabschnitts 34A als Haken, wie in 9 dargestellt, ein. In diesem Fall ist der Isoliermantel konisch und läuft von der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode 38 zur distalen Endfläche 36A konisch zu.
Eine weitere, in 10 dargestellte Alternative weist einen Behandlungsabschnitt 34a der aktiven Elektrode in Gestalt eines Schleifenhakens auf.
Bei den Ausführungsformen der 8, 9 und 10 ist zu erkennen, dass die Abmessungen a, b, c, d derart sind, dass sie unter die vorstehend beschriebenen Verhältnisgrenzen fallen. Weiterhin kann in jedem Fall die Elektrodenanordnung als eine Behandlungsachse 42 aufweisend angesehen werden, die die Achse ist, entlang derer die Vorrichtung zum Gewebe hin eingeführt werden kann, wobei die Rückführungselektrode 38 in Richtung der Behandlungsachse von der aktiven Elektroden 34A zurückgesetzt ist. Um die unterschiedlichen Weglängen zwischen der Rückführungselektrode und verschiedenen Teilen des Behandlungsabschnittes der aktiven Elektrode zu vergleichen, sollten Wege auf einer gemeinsamen Ebene, die die Behandlungsachse 42 enthaltende Ebene, berücksichtigt werden. Im Falle der Ansichten von 8, 9 und 10 liegen die veranschaulichten Weglängen selbstverständlich in der die Ansichten aufweisenden Papierebene.

Claims

Elektrochirurgisches Gerät zur Trocknung eines Gewebes (80) in der Gegenwart eines elektrisch leitfähigen Fluids (78), wobei das Gerät mit einem Gerätekörper (12), einem länglichen Geräteschaft (30) und an einem distalen Ende des Schaftes mit einer Elektrodenanordnung (32) versehen ist, wobei die Elektrodenanordnung aufweist: eine einzelne aktive Elektrode (34), die einen freigelegten Gewebebehandlungsbereich (34A) aufweist; eine Rückführungselektrode (38), die durch ein Isolationsbauteil (36) von dem Gewebebehandlungsbereich beabstandet ist, wobei die Rückführungselektrode eine Fluidkontaktoberfläche aufweist, die in Längsrichtung des Gerätes von dem Behandlungsbereich der aktiven Elektrode und von dem distalen Ende des Isolationsbauteiles zurückversetzt ist, wobei die Elektrodenanordnung so ausgebildet ist, dass, wenn der Gewebebehandlungsbereich angrenzend an eine in das Fluid eingetauchte Gewebeoberfläche gebracht ist, die Fluidkontaktoberfläche von der Gewebeoberfläche beabstandet ist und das Fluid einen Leitungspfad zwischen der aktiven Elektrode und der Rückführungselektrode vervollständigt; wobei die Länge des kürzesten Leitungspfades durch das Fluid zwischen der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode und dem freigelegten Bereich der aktiven Elektrode mindestens 1 mm beträgt und das Verhältnis des Oberflächenbereiches der Rückführungselektrode zu dem Oberflächenbereich der aktiven Elektrode in dem Bereich von 5:1 bis zu 40:1 beträgt.
Gerät nach Anspruch 1, wobei die Längsbeabstandung von der Rückführungselektrode zu dem freigelegten Gewebebehandlungsbereich der aktiven Elektrode zwischen 1 mm und 5 mm beträgt.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rückführungselektrode eine leitfähige Manschette aufweist, die um das Isolationsbauteil hinter dem Behandlungsbereich der aktiven Elektroden angeordnet ist.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Behandlungsbereich der aktiven Elektrode an einem äußersten distalen Ende der Anordnung angeordnet ist und die Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode proximal von dem Behandlungsbereich der aktiven Elektrode beabstandet ist und wobei der freigelegte Bereich der aktiven Elektrode eine Länge und eine Breite aufweist, wobei die Länge größer als zumindest die halbe Breite ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verhältnis von (i) des Längsabstandes zwischen dem distalen Ende des freigelegten Bereiches der aktiven Elektrode und dem am weitest distalen Teil der Rückführungselektrode zu (ii) dem kürzesten Längsabstand zwischen dem freigelegten Bereich der aktiven Elektrode und dem am weitest distalen Teil der Rückführungselektrode weniger als oder gleich 2:1 ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rückführungselektrode eine Fluidkontaktoberfläche aufweist, die das Isolationsbauteil umgibt, und wobei das Verhältnis von (i) dem Längsabstand zwischen dem distalen Ende des freigelegten Bereiches der aktiven Elektrode und dem distalen Rand der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode zu (ii) dem Umfang der Fluidkontaktoberfläche in dem Bereich ihres distalen Randes kleiner oder gleich 1,43:1 ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Geräteschaft ein metallisches Rohr als sein Hauptbauelement aufweist und die Rückführungselektrode ein einstückig geformter distaler Endbereich des Rohres ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Längsbeabstandung des freigelegten Gewebebehandlungsbereiches der aktiven Elektrode und der Fluidkontaktoberfläche der Rückführungselektrode mindestens 1 mm beträgt.