DE69722374T2

DE69722374T2 - System zum anbringen thermischer energie auf gewebe

Info

Publication number: DE69722374T2
Application number: DE69722374T
Authority: DE
Inventors: Robert Warner; Colin Penarth GOBLE
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2017-09-25
Also published as: JP2000502275A; US5891134A; EP1236440A1; EP0868160B1; DE69728583T2; DE69722374D1; EP1236440B1; AU4736297A; DE69728583D1; EP0868160A1; WO1998012999A2; CA2238395C; CA2238395A1; WO1998012999A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Fachgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erhitzen eines Fluids in einem Hohlraum, um Körpergewebe thermisch zu behandeln. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine ausdehnbare Einrichtung, die mit einem leitfähigen Fluid gefüllt ist und eine bipolare Elektrodenanordnung aufweist, um das leitfähige Fluid zu erhitzen.
Beschreibung des Standes der Technik
Die thermische Energie wird schon seit einiger Zeit zur Behandlung von Körpergewebe angewandt. Ein Verfahren der gesteuerten Anwendung thermischer Energie umfaßt die Anwenudng eines Ballons oder einer entsprechenden Blase, die mit einem erhitzten Fluid gefüllt sind. Die Blase wird am zu behandelnden Gewebe plaziert, und die Wärme aus dem Fluid durchdringt die Wände der Blase zum Gewebe hin.
Die Anwendung thermischer Energie mittels fluidgefüllter Ballone wird besonders zur Behandlung von Gewebe in Körperhohlräumen von Lebewesen einschließlich Menschen angewandt. Beispielsweise sind Ballone gefüllt mit einem erhitzten Fluid angewandt worden, um die Kauterisation des Uterus-Endometriums zu bewirken.
Ein bekanntes Verfahren zur Bewirkung der Nekrose des Endometriums besteht im Einführen einer ausdehnbaren Blase in den Uterus. Die ausdehnbare Blase wird mittels eines Fluids auf einen vorgegebenen Druck aufblasen, so daß sie mit allen Gewebe-Wänden in Kontakt kommt, deren Nekrose gewünscht wird. Das Fluid wird auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um die Gewebe-Auskleidung abzutragen. Die Temperatur und der Druck des Fluids werden durch eine Einrichtung gesteuert, welche an die ausdehnbare Blase angeschlossen ist. Die Blase wird durch das Fluid über eine Zeitdauer auf einer Temperatur gehalten, die ausreicht, um die Nekrose des Endometriums zu bewirken.
Frühere Verfahren der Therapie mit erhitztem Ballon erforderten, daß das Fluid außerhalb des Körpers aufgeheizt und dann durch Leitungen in den Ballon bzw. eine andere Blase gepumt wurde. Solche Verfahren können jedoch ein Aufheizen rund um die Leitungen auf ihrem Weg in den Körperhohlraum bewirken, was eine unerwünschte Erhitzung des Körpergewebes am Eingang in den Körperhohlraum bewirken kann. Ein anderes früheres Verfahren der Therapie mit dem erhitzten Ballon umfaßte die Positionierung einer Heizelementenspule im Ballon und das Hindurchleiten eines elektrischen Stromes durch die Spule, wodurch die Spule und das umgebende Fluid erhitzt wurden.
Folglich besteht ein Bedürfnis nach der Verbesserung beheizter Fluidsysteme, um eine schnelle und gleichmäßige Beheizung zu erreichen und es dem Benutzer zugleich zu ermöglichen, die Fluidtemperatur zu überwachen und zu steuern. Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis.
Im Dokument EP-A1-0 251 745 ist eine Vorrichtung zum Erhitzen von Gewebe beschrieben, die in einem Körperhohlraum an einer vorgegebenen Stelle ausdehnbar ist, mit einer von einem Schaft gehaltenen Elektrode, die in die ausdehnbare Vorrichtung eingeschoben wird. Außerhalb des Körpers ist eine weitere Elektrode angordnet, und der elektrische Strom zwischen den Elektroden ist zum Erhitzen einer Flüssigkeit in der ausdehnbaren Vorrichtung und damit der Umgebung derselben erforderlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht eine Einrichtung vor, wie sie in den Ansprüchen beschrieben ist. Die Einrichtung soll zur Anwendung von Hitze bei der Endometrium-Abtragung Anwendung finden. Die Einrichtung kann die Erhitzung eines Aufbalsmedium in einer ausdehnbaren Blase (ausdehnbaren Einrichtung) vorsehen, die angrenzend an das zu behandelnde Gewebe positioniert wird. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einem sicheren und wirksamen Verfahren zur Abtragung des Endmetriums des Uterus. Die vorliegende Erfindung biette daher ein realtiv wenig kostspileiges und einfaches Verfahren zur Behandlung übermäßiger Regelblutungen von Frauen.
Bei einer Ausführungsform ist die Elektrodenanordnung eine bipolare Elektrodenanordnung mit einer oder mehreren aktiven Elektrode(n) sowie einer oder mehreren Rückflußelektrode(n). Die Blase wird mit einem leitfähigen Fluid, wie beispielsweise mit einer Salzlösung, gefüllt. Die Einrichtung kann einen Schild aufweisen, der die Berührung einer oder beider Elektrode(n) mit der Blase verhindert. Der Schild kann Teil einer der Elektroden sein.
Die Einrichtung kann Teil eines Systems sein, das eine Steuerungseinheit zur Bereitstellung elektrischer Energie, wie beispielsweise von HF-Energie, an die Elektrode aufweist. Die Steuerungseinheit kann die Fluid-Temperatur entweder mittels Temperatursensoren oder durch Überwachung der Impedanz der bipolaren Elektroden überwachen und die Fluid-Temperatur im gewünschten Bereich einstellen. Die Steuerungseinheit kann ein Display aufweisen, um die Fluid-Temperatur und/oder deren Druck anzuzeigen und einen Alarm zur Anzeige eines unerwünschten Niveaus von Fluid-Temperatur und/oder Druck auslösen. Die Steuerungseinheit kann auch einen Multiplexer aufweisen, um die Zufuhr von Leistung zu den einzelnen Elektroden in der Elektrodenanordnung unabhängig voneinander zu steuern.
Andere bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt als Teilschnitt ein System zur Illustration der vorliegenden Erfindung einschließlich einer Steuerungseinheit und eines Behandlungskatheters mit einer ausdehnbaren Blase, welche in den Uterus einer Patientin eingeführt und aufgeblasen werden.
2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erhitzten Blaseneinrichtung.
3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Blaseneinrichtung.
4 ist eine Seitenansicht einer Elektrodenanordnung.
5 ist eine Seitenansicht einer Elektrodenanordnung.
6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erhitzten Blaseneinrichtung.
7 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erhitzten Blaseneinrichtung mit einer leitfähigen Innenfläche.
8 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine erhitzte Blaseneinrichtung mit Mehrfach-Elektroden auf ihrer Innenfläche.
9a ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erhitzten Einrichtung mit einem ausdehnbaren Käfig in der zusammengeklappten Zuführungskonfiguration entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9b ist eine Seitenansicht der Einrichtung von 9a, welche den ausdehnbaren Käfig in seiner entfalteten ausgedehnten Konfiguration zeigt.
9c ist eine Seitenansicht der Einrichtung von 9a und 9b, wobei die Elektrodenanorndnung und der Katheter in den ausdehnbaren Käfig bewegt werden.
10 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
11 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Pump-Elektrode entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
12 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Elektrode und einer Düse entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Im folgenden sind die Einrichtungen, welche in den 1 bis 8 dargestellt und in diesem Zusammenhang beschrieben werden, kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung, sondern sie dienen nur dem Verständnis der Erfindung und sollen auch bestimmte Merkmale der Erfindung illustrieren.
Die vorliegende Erfindung wird zum Gebrauch in Körperhöhlen einschließlich der Anwendung zum Abtragen von Endometrium-Belägen im Uterus von Patientinnen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung im Uterus beschränkt und kan auch zur thermischen Behandlung der verschiedensten anderen Gewebe in anderen Körperhöhlen angewandt werden, wie beispielsweise in der Blase, in der Gallenblase, in Teilen des Verdauungstraktes, im Herzen und anderen Körperhöhlen. Die Erfindung kann bei den verschiendesten Eingriffen einschließlich thermischer Behandlung vom Hämorrhiden, Eingeweidewandungen, Belägen des Rektums, Belägen der Blase usw. angewandt werden. Darüber hinaus kann die Erfindung auch zur Erhitzung eines Fluids für viele verschiedene Anwendungsfälle angewandt werden, wo die gesteuerte Anwendung von Wärme erforderlich ist, ohne daß es sich um eine Gewebebehandlung haldelt.
Nunmehr auf 1 Bezug nehmend umfaßt ein System 10 einen Katheter 12 und eine Steuerungseinheit 14. Der Katheter 12 weist einen allgemein langgestreckten Shaft 16 auf, an dessem distalen Ende 22 sich eine ausdehnbare Blase 18 und eine Elektrodenanordnung 20 befinden. Die Elektrodenanordnung 20 ist in der ausdehnbaren Blase 18 angeordnet und von dieser umgeben. Die Elektrodenanordnung 20 umfaßt eine aktive Elektrode 24 und eine Rückflußelektrode 26. Als Alternative kann die Elektrodenanordnung 20 der vorliegenden Erfindung auch einen größeren Abstand zwischen der aktiven Elektrode 24 und der Rückflußelektrode 26 aufweisen, wodurch sich der Stromweg zwischen beiden vergrößert. Dadurch kann die Temperaturverteilung verbessert werden.
In 1 haben die aktive Elektrode 24 und die Rückflußelektrode 26 elektrischen Kontakt mit elektrischen Verbindungselementen 28 und 30, welche ihrerseits elektrischen Kontakt mit der Steuerungseinheit 14 haben. In 1 befinden sich die elektrischen Verbindungselemente 28 und 30 am proximalen Ende 32 des Katheterschaftes 16 und sind über Kabel 34 lösbar mit der Steuerungseinheit 14 verbunden. Das proximale Ende 32 weist einen Griff 36 auf, durch welchen ein Benutzer die Einrichtung ergreifen kann.
1 zeigt das distale Ende 22 des Instrumentes 16 plaziert in einer Körperhöhle, welche der menschliche Uterus ist. Die Blase 18 wird mittels eines leitfähigen Fluids, wie beispielsweise einer Salzlösung, bis zu einem Druck aufgeblasen, welcher ausreicht, um einen sicheren Kontakt mit der Endometrium-Gewebeschicht 44 im Inneren des Uterus 46 herzustellen.
Die Elektrodenanordnung 20 wird mit elektrischem Strom versorgt, um einen Strom zwischen der aktiven Elektrode 24 und der Rückflußelektrode 26 durch das leitfähige Fluid 42 fließen zu lassen und dieses dadurch aufzuheizen. Das Verfahren umfaßt das Erhitzen des leitfähigen Fluids 42 in der ausdehnbaren Blase 18 auf eine gewünschte Temperatur sowie das Halten von Temperatur und Druck in der ausdehnbaren Blase 18 über einen gewünschten Zeitraum. Danach wird die ausdehnbare Blase 18 entlehrt und der Katheter schaft 16, welcher die ausdehnbare Blase 18 und die Elektrodenanordnung 20 umschließt, aus dem Uterus 40 der Patientin entfernt.
Die Blase 18 muß hohen Temperaturen widerstehen, ohne zu reißen, und vorzugsweise muß sie gute Wärmeübertragungseigenschaften haben, um eine effiziente Wärmewirkung zu erzielen. Eine ausehnbare Blase aus wärme-ausgehärtetem Gummi, wie beispielsweise Latex-Gummi, wurde bei entsprechenden Anwendungsfällen als geeignet gefunden. Die Blase kann aus elastischen oder nicht elastischen Materialien geformt sein.
Das Aufbalsen der Blase 18 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei 1 wird das leitfähige Fluid 42 unter Anwendung einer Fluid-Quelle mittels einer Spritze 48 im Fluidkontakt mit der Blase 18 über eine Fluid-Leitung 50 und eine Fluid-Einlaßöffnung 52, welche in die Blase 18 führt, eingebracht. Die Betätigung der Spritze 48 durch Drücken eines Kolbens 54 veranlaßt das leitfähige Fluid 42 zum Eintritt in die ausdehnbare Blase 18, um diese bis zum Kontakt mit der Endometrium-Gewebeschicht 44 des Uterus 40 auszudehnen. Das leitfähige Fluid 42 wird über eine flexible Rohrleitung 56 auch zur Steuerungseinheit 14 geleitet, wo der Druck durch einen Sensor, wie beispielsweise einen Druckwandler 58, gemessen wird. Alle Teile der Fluid-Bahn einschließlich der Blase 18, der Fluid-Leitung 50 und der flexiblen Rohrleitung 56 stehen untereinander in Fluid-Verbindung, so daß im gesamten Fluid-System ein konstanter Fluid-Druck herrscht und die Messung des Druckes in der Blase durch Überwachung des Druckes in der flexiblen Rohrleitung 56 erfolgen kann. Die Steuerungseinheit 14 überwacht den Fluid-Druck und zeigt ihn auf einem Druckanzeige-Monitor 60 an.
Bei vielen Eingriffen ist es wünschenswert, den Fluid-Druck zu überwachen und in einem gewünschten Bereich zu halten, wobei der gewünschte Druckbereich vom speziellen Anwendungsfall abhängt. Wenn der Druck in der ausdehnbaren Blase 18 außerhalb des gewünschten Bereiches liegt, warnt ein Warnsignal und/oder Alarm 62 den Benutzer, daß der Druck entweder zu niedrig oder zu hoch ist. Um den Druck einzustellen, kann der Benutzer manuell den Kolben 54 der Spritze 48 betätigen. Als Alternative kann die Steuerungseinheit 14 eine Pumpe oder ähnliche Vorrichtung (nicht dargestellt) in Fluid-Verbindung mit der Blase 18 aufweisen, welche das leitfähige Fluid 42 automatisch der Blase 18 zuführt oder wieder daraus entfernt, um den Druck zu regeln und im ausgewählten Bereich zu halten.
Die Steuerungseinheit 14 versorgt die Elektrodenanordnung 20 über die elektrischen Anschlüsse 64, welche über Verbindungskabel 34 mit den Verbindungselementen 28 und 30 der aktiven Elektrode 24 bzw. der Rückflußelektrode 26 verbunden sind, mit Strom. Der Strom kann in verschiedener Art und auf verschiedenen Leistungsniveaus bereitgestellt werden. In Abhängigkeit vom speziellen Anwendungsfall und von den Umständen kann Wechselstrom oder Gleichstrom angewandt werden. Hochfrequenz-(HF)-Leistung kann im Falle der Impulsbreiten-Modulation spezielle Anwendung bei der Erfindung finden.
Der Strom fließt zwischen der aktiven und der Rückflußelektrode 24 bzw. 26 und erhitzt das leitfähige Fluid 42. Die Temperatur des Fluids 42 wird von der Steuerungseinheit 14 entweder über einen in der Blase 18 positionierten Temperatursensor 66, über eine Berechnung der Impedanz-Temperatur-Funktion oder mit anderen Mitteln überwacht. Die Temperatur wird vorzugsweise auf einem Temperaturdisplay 68 in der Steuerungseinheit 14 angezeigt. Vorzugsweise vergleicht die Steuerungseinheit 14 die beobachtete Temperatur mit der gewünschten Temperatur und stellt die Leistung automatisch ein, um Temperaturänderungen zu kompensieren. Wenn die beobachtete Temperatur über dem gewünschten Bereich liegt, wird die Leistung vermindert, so daß sich das Fluid abkühlen kann. Wenn die beobachtete Temperatur unter dem gewünschten Bereich liegt, wird die Leistung erhöht, um das Fluid aufzuheizen. Wenn die Temperatur außerhalb eines gewählten Bereiches liegt, kann die Steuerungseinheit 14 den Alarm 62 aktivieren.
Vorzugsweise enthält die Steuerungseinheit 14 einen Generator mit einem Hochfrequenz(HF-)Leistungsoszillator mit elektrischen Anschlüssen, wie einem Paar Anschlußstellen 64 zum Anschluß eines oder mehrerer Kabel 34, die zum Katheter 12 und zur Elektrodenanordnung 20 führen. Wenn die HF-Leistung an der Elektrodenanordnung 20 anliegt, wird das leitfähige Fluid 42 aufgeheizt. Wenn das leitfähige Fluid 42 eine Salzlösung von beispielsweise 0,9%/Masse/Volumen ist, dann ist der Temperaturkoeffizient des Fluids 42 positiv, so daß der entsprechende Impedanzkoeffizient negativ ist. Wenn die Leistung anliegt, beginnt die Impedanz zwischen der Elektrode 24 und der Rückflußelektrode 26 zunächst zu fallen, und sie fällt dann mit zunehmender Leistungsabstrahlung weiter.
Wenn eine ausreichende Leistung anliegt, kann sich rund um die aktive Elektrode 24 eine Dampfblase bilden. Wenn die Salzlösung unmittelbaren Kontakt mit der aktiven Elektrode 24 hat, erreicht sie ihren Siedepunkt, und auf der Oberfläche der aktive Elektrode 24 können sich Dampfblasen bilden, wodurch zwangsläufig die Impedanz zwischen den Elektroden 24 und 26 anzusteigen beginnt. Wenn die Leistung weiter erhöht wird, steigt auch die Impedanz weiter, da die Dampfblasen zunehmen und eine Art Dampfhülle rund um die aktive Elektrode 24 bilden.
Wenn sich die Dampfhülle um die aktive Elektrode 24 herum zu bilden beginnt, kommt es zu einer Zunahme der Leistungsdichte an der verbleibenden Grenzfläche zwischen Elektrode und Salzlösung. Anfangs gibt es noch eine freiliegende Fläche auf der aktiven Elektrode 24, die noch nicht mit Dampfblasen bedeckt ist. Diese freiliegende Fläche wird zum bevorzugten Strompfad, was die Grenzfläche durch die Bildung von noch mehr Dampfblasen und einer noch höheren Leistungsdichte belastet. Die Bildung der Dampfhülle erreicht schnell einen Zustand des Durchgehens, der erst dann ein Gleichgewicht erreicht, wenn die aktive Elektrode 24 vollständig von der Dampfhülle umgeben ist.
Wenn die Dampfhülle die aktive Elektrode 24 vollständig umschließt, dann erhöht sich die Impedanz schnell auf etwa 1000 Ohm, wobei der tatsächliche Impedanzwert von den System-Variablen abhängt. Der Strom fließt von der aktiven Elektrode 24 über elektrische Entladungen durch die Dampfhülle in das leitfähige Fluid 42. Der Hauptanteil der Leistungsabgabe erfolgt dann in dieser Dampfhülle mit der Folge einer Aufheizung der aktiven Elektrode 24. Der Umfang der abgegebenen Leistung und die Größe der Dampfblase hängen von der Ausgangsspannung ab. Die Aufrechterhaltung der Dampfblase ohne Zerstörung der aktive Elektrode erfordert die Einhaltung eines empfindlichen Gleichgewichtes der Ausgangsspannung. Wenn sie zu niedrig ist, wird die Dampfblase nicht aufrechterhalten. Wenn sie zu hoch ist, kann die Elektrodenanordnung 20 zerstört werden. Demzufolge muß die Leistung auf ein vorgewähltes Niveau abgesenkt werden, sobald die Impedanz einen bestimmten Wert erreicht hat, welcher die Bildung der Dampfblase anzeigt.
Es ist grundsätzlich wichtig, die Bildung der Dampfblase um die aktive Elektrode 24 herum zu kontrollieren und möglichst zu verhindern, um den Wirkungsgrad der Aufheizung des leitfähigen Fluids zu maximieren. Durch Vergrößerung des Abstandes zwischen der aktiven Elektrode 24 und der Rückflußelektrode 26 kann die thermische Verteilung verbessert werden, wodurch die Leistungsobergrenze vor dem Einsetzen der Verdampfung erhöht wird. Wenn beispielsweise genügend Leistung zugeführt wird, könnten sich beträchtliche Dampfmengen in der Dampfblase bilden, was unerwünschte Wirkungen zur Folge haben kann, wie beispielsweise die Entstehung einer großen Dampfansammlung an der obersten Stelle der Blase, was die Wärmeübertragung beträchtlich vermindern kann. Die siedende Dampfblase kann auch unerwünschte Geräusche hervorrufen. Um die Bildung der Dampfblase und die Temperatur des leitfähigen Fluids zu steuern, überwacht die Steuerungseinheit 14 die HF-Spitzenspannung an den Anschlußstellen 64 der Steuerungseinheit 14, welche der Spannung zwischen der aktiven Elektrode 24 und der Rückflußelektrode 26 entspricht, und senkt sie rasch ab, wann immer ein ausgewählter Spannungsspitzen-Schwellwert erreicht wird. Dementsprechend kann die Steuerungseinheit 14 die Impedanz überwachen und die Ausgangsleistung steuern, um die Bildung von Dampfblasen zu verhindern. Dies kann durch Feststellung eines Impedanz-Anstieges, welcher den Beginn der Dampfblasenbildung anzeigt und schnelles Absenken der Leistung geschehen, um die Bildung einer Dampfblase zu verhindern. Als Alternative kann die Steuerungseinheit 14 auch die Impedanz überwachen und die Ausgangsleistung steuern, um eine Dampfblase zu bilden und aufrecht zu erhalten.
In 2 ist die Elektrodenanordnung 20 eine bipolare Elektrode mit aktiver Elektrode 24 und Rückflußelektrode 26. Dieses System würde jedoch auch noch funktionieren, wenn die Polarität umgekehrt würde, d. h., wenn die aktive Elektrode 24 als eine Rückflußelektrode und die Rückflußelektrode als aktive Elektrode dient. Wenn im System Wechselstrom angewandt wird, verlieren die Begriffe „aktive Elektrode" und „Rückflußelektrode" ihre traditionelle Bedeutung als „negativ/positiv". Bei Wechselstrom-Anwendungen werden die Begriffe „aktiv" und „Rückfluß" zur Bezeichnung von Elektroden entgegengesetzter Polarität verwendet. Wenn die Elektroden bei Wechselstrom-Anwendungen unterschiedliche Größen haben, wird der Begriff „aktive Elektrode" grundsätzlich zur Bezeichnung der kleineren Elektrode verwendet und der Begriff „Rückflußelektrode" zur Bezeichnung der größeren Elektrode.
Die aktive Elektrode 24 von 2 ist an der äußersten distalen Spitze des Katheterschaftes 16 angebracht. Die Rückflußelektrode 26 befindet sich proximal von der und koaxial zur aktiven Elektrode 24. In 2 ist die wirksame Fläche der Rückflußelektrode 26 wesentlich größer als die wirksame Fläche der aktiven Elektrode 24. Jedoch können die wirksamen Flächen der Elektroden 24 und 26 in Abhängigkeit von der speziellen Elektrodenanordnung beträchtlich variieren. Beispielsweise können nach dieser Erfindung die aktive und die Rückflußelektrode im wesentlichen die gleiche Fläche haben oder die aktive Elektrode kann wesentlich größer sein als die Rückflußelektrode.
In 2 sind die aktive und die Rückflußelektrode 24 bzw. 26 durch einen Isolator 70, beispielsweise aus Keramikmaterial, getrennt. Wie in 2 grob angedeutet, fließt beim Anlegen von Leistung an die Elektrodenanordnung 20 ein Strom von der aktiven Elektrode 24 durch das leitfähige Fluid 42 zur Rückflußelektrode 26. Die Wechselwirkung des Stromes mit dem leitfähigen Fluid 42 heizt dasselbe auf.
Zusätzlich zum Aufheizen des Fluids 42 kann die Wechselwirkung des Stromes mit dem leitfähigen Fluid 42 auch einen magnetohydrodynamischen Effekt hervorrufen, welcher ein Umrühren des Fluids in der Blase 18 bewirkt. Dieses Umrühren des Fluids kann in Abhän gigkeit von der speziellen Elektrodenanordnung und vom Typ sowie vom Niveau der bereitgestellten elektrischen Leistung relativ intensiv sein. Das Umrühren des Fluids ist besonders intensiv, wenn HF-Leistung oder eine Impulsbreiten-Modulation angewandt werden. Das magnetohydrodynamische Umrühren kann beim Einhalten relativ konstanter Fluidtemperaturen in der Blase 18 hilfreich sein.
Ein zusätzlicher Vorteil besteht in der Möglichkeit, die Temperatur des leitfähigen Fluids 42 über die Impedanz bzw. den spezifischen Widerstand zu messen. Viele leitfähige Fluide haben temperaturabhängige spezifische Widerstände bzw. Impedanzen, so daß die Temperatur daraus berechnet werden kann. Beispielsweise ist eine Salzlösung ein Material mit negativem Temperaturkoeffizienten (d. h. sie hat einen positiven Temperaturkoeffizienten der Leitfähigkeit, der einem negativen Temperaturkoeffizienten der Impedanz entspricht), so daß eine kleine Temperaturänderung eine große entsprechende Änderung der Impedanz bzw. des spezifischen Widerstandes der Salzlösung verursacht. Da die Impedanz bzw. der spezifische Widerstand temperaturabhängig sind, kann die Temperatur des leitfähigen Fluids 42 in der Blase 18 genau bestimmt werden, indem die Impedanz bzw. der spezifische Widerstand zwischen der aktiven und der Rückflußelektrode 24 bzw. 26 überwacht wird.
Ein Vorteil der Nutzung der Impedanz bzw. des spezifischen Widerstandes zwischen den Elektroden 24 und 26 besteht darin, daß die resultierende Temperatur auf dem Pfad eines elektrischen Stromes beruht, welcher durch das gesamte leitfähige Fluid 42 in der ausdehnbaren Blase 18, verläuft. Der Strompfad zwischen den beiden Elektroden 24 und 26 verläuft auf unterschiedlichem Niveau durch den ganzen Körper des leitfähigen Fluids 42 in der Blase 18. Demzufolge erfolgt eine Temperaturbestimmung auf der Grundlage der Impedanz, was, anders als bei der Temperaturmessung, mittels eines herkömmlichen Temperatursensors, der nur einen Meßwert von genau einer Stelle im Fluid ergibt, einen genaueren Wert der Gesamt-Fluid-Temperaturen in der Blase 18 liefert.
Wie in 2 dargestellt, kann der Katheter einen oder mehrere Temperatursensoren) 66 zur Überwachung der Temperatur im leitfähigen Fluid 42 aufweisen. Diese Temperatursensoren 66 können anstelle der oder zusätzlich zur Temperaturmessung auf der Grundlage der Impedanz vorhanden sein. Die Temperatursensoren können von einer Vielzahl von Sensortypen bzw. -verfahren Gebrauch machen, wie Thermoelemente, Thermistoren, Widerstandstemperaturmessung, Curiepunkt-Messung, Photofluoreszenz-Abklingverhalten usw. Die spezielle Auswahl des Temperatursensors kann vom speziellen Anwendungsfall abhängen. Beispielsweise kann wegen der Anfälligkeit von Thermoelementen auf HF- Rauschen bei Anwendungsfällen, bei denen die Steuerungseinheit HF-Energie für die Elektrodenanordnung erzeugt, ein anderer Sensortyp erwünscht sein.
Die Steuerungseinheit 14 kann von der Temperaturmessung auf Impedanzbasis, von der Messung mittels Temperatursensoren 66 oder von Kombinationen beider Gebrauch machen, um die der Elektrodenanordnung zugeführte Leistung zu steuern und/oder die Temperatur auf dem Temperaturdisplay 68 anzuzeigen. Wenn die Fluid-Temperatur zu hoch ist, kann die Leistung reduziert werden. Wenn die Fluid-Temperatur zu niedrig ist, kann die Leistung erhöht werden.
Der Katheter 12 kann einen Schild 72 aufweisen, welcher die Elektrodenanordnung 20 allgemein umgibt. Der Schild 72 verhindert, daß die Elektrodenanordnung 20 und insbesondere die aktive Elektrode 24 mit der Wandung 74 der Blase in Kontakt kommen und/oder diese beschädigen kann. In 2 hat der Schild 72 eine Vielzahl von Öffnungen 76, welche sowohl dem leitfähigen Fluid 42 als auch dem elektrischen Strom den Durchtritt ermöglichen. Als Alternative kann der Schild 72 auch aus einer Käfig- oder Netzanordnung bestehen.
In 2 umgibt der Schild 72 sowohl die aktive Elektrode 24 als auch die Rückflußelektrode 26. Jedoch kann der Schild 72, in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung und von der zugeführten Leistung, auch entweder die aktive Elektrode 24 oder die Rückflußelektrode 26 umgeben und nicht notwendigerweise beide. Infolge des Größenunterschiedes zwischen der aktiven Elektrode 24 und der Rückflußelektrode 26 wird die aktive Elektrode 24 zumeist heißer als die Rückflußelektrode 26. Daher kann es sein, daß eine Berührung zwischen der Wand 74 der Blase und der Rückflußelektrode 26 nicht zu einer Beschädigung der Wand 74 der Blase führt, während eine Berührung zwischen der aktiven Elektrode 24 und der Wand 74 der Blase bei gleicher Leistungszufuhr zu einer schweren Beschädigung der Wand 74 der Blase führen kann. Demzufolge ist ein Schutz der Blase 18 vor einer Berührung durch die Rückflußelektrode 26 nicht immer erforderlich und dies auch in Fällen, bei welchen die Wand 74 der Blase vor der Berührung mit der aktiven Elektrode 24 geschützt werden muß.
In 3 wirkt der Schild 72 als Rückflußelektrode 26. Die Innenfläche 78 des Schildes 72 ist leitfähig und wirkt als Rückflußelektrode 26, während die Außenfläche 80 des Schildes nicht leitfähig ist. Das System würde jedoch auch funktionieren, wenn die Außenfläche 80 des Schildes leitfähig wäre. Da die Rückflußelektrode 26 eine wesentlich größere wirksame Fläche hat als die aktiven Elektroden 24a bis 24c, wird die Leistung über die Rück flußelektrode 26, d. h. über den Schild 72 in starkem Maße abgeführt. Demzufolge sind die Erhitzung und der Energieaufbau viel geringer als an den aktiven Elektroden 24a bis 24c, und in Abhängigkeit von der speziellen Elektrodenanordnung sowie von der Blase und der eingeleiteten Energie kann die Rückflußelektrode 26 bzw. der Schild 72 die Wandung 74 der Blase während des Eingriffes berühren, ohne die Wand 74 zu schädigen.
Anzumerken ist, daß es keine Einschränkung der Verwendung des Schildes als Rückflußelektrode gibt. Beispielsweise könnte in 3 der Schild 72 als aktive Elektrode dienen und die (früheren aktiven) Elektroden 24a bis 24c als Rückflußelektroden. Weiterhin gibt es keine Einschränkung auf eine einzelne aktive Elektrode oder eine einzelne Rückflußelektrode. Zumeist kann eine beliebige Anzahl aktiver Elektroden und von Rückflußelektroden angewandt werden Weiterhin muß die Anzahl aktiver Elektroden nicht zwangsläufig gleich der Anzahl der Rückflußelektroden sein. Beispielsweise gibt es bei der Ausführungsform von 3 drei aktive Elektroden 24a, 24b und 24c, aber nur eine Rückflußelektrode 26. Die aktiven Elektroden 24a, 24b und 24c können einzeln gesteuert werden, so daß die Leistung je nach Wunsch einer einzelnen oder Gruppen aktiver Elektroden zugeführt wird.
4 zeigt einen anderen Katheter 12 mit mehreren aktiven Elektroden 24a bis 24c, aber auch mit mehreren Rückflußelektroden 26a bis 26c. Drei aktive Elektroden 24a bis 24c sind auf einer ersten Seite 82 des Katheterschaftes 16 gelegen, und drei Rückflußelektroden 26a bis 26c sind auf einer zweiten Seite 84 gelegen. Die Elektroden 24a bis 24c und 26a bis 26c sind durch einen Isolierkörper 70 getrennt. Alle Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c können gleichzeitig aktiviert werden. Alternativ können die Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c auch in Sätzen aktiviert werden. Wenn beispielsweise gewünscht wird, daß das Fluid im System im distalen Teil der Blase eine größere Hitze liefert, könnten die am meisten distal gelegene aktive Elektrode 24a und die entsprechende Rückflußelektrode 26a aktiviert werden.
5 zeigt einen anderen Katheter 12 mit mehrfachen aktiven Elektroden 24a bis 24c sowie mehrfachen Rückflußelektroden 26a bis 26c, wobei jedoch die Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c abwechselnd koaxial auf dem Katheterschaft 16 angeordnet und durch Isolierstücke 70 getrennt sind. Wie im Falle von 4 sind die Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c insbesondere für eine unabhängige Aktivierung geeignet, so daß die Anwendung von Energie mit größerer Genauigkeit gesteuert werden kann.
Einzelne angesteuerte Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c können in Verbindung mit einer Steuerungseinheit mit einem Multiplexer verwendet werden, um eine pulsierende Leistungsabgabe zu erzielen und den durch Temperaturgradienten bewirkten konvektiven Rühreffekt im leitfähigen Fluid zu verstärken. Die Steuerungseinheit kann die Leistungsabgabe an die einzelnen Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c derart steigern, daß eine gewählte Fluidströmung in der Blase 18 entsteht. Beispielsweise durch unabhängige und aufeinanderfolgende Aktivierung zusammenpassender oder nicht zusammenpassender Elektrodenpaare kann in der Blase eine bestimmte vorgewählte Strömung erzeugt werden. 6 zeigt die aufeinanderfolgende Aktivierung der am meisten distal gelegenen aktiven Elektrode 24a und der entsprechenden Rückflußelektrode 26a, dann der mittleren aktiven Elektrode 24b und der entsprechenden Rückflußelektrode 26b und schließlich der am meisten proximal gelegenen aktiven Elektrode 24c und der entsprechenden Rückflußelektrode 26e, wodurch eine allgemein zirkulierende Strömung erzeugt werden kann, welche das leitfähige Fluid 42 veranlaßt, am Katheterschaft 16 entlang in proximaler Richtung und dann an der Wandung 74 der Blase entlang in distaler Richtung zu strömen, um das in 6 dargestellte Strömungsmuster zu vervollständigen.
Ein Vorteil der Steuerung der Fluidströmung besteht darin, daß Fluid mit hoher Temperatur in bestimmten Bereichen der Blase 18 konzentriert werden kann. Im in 6 gezeigten Beispiel nimmt das am Katheterschaft 16 entlang strömende Fluid infolge seiner Nähe zu den Elektroden 24a bis 24c sowie 26a bis 26c die meiste Wärme auf. Umgekehrt kühlt das an der Wandung 74 der Blase entlang strömende Fluid ab. Eine solche Strömung hat den erwünschten Effekt der Konzentration des heißesten Fluids am proximalen Ende 86, wobei sich das kühlere Fluid am distalen Ende 88 der Blase befindet. Bei Endometrium-Abtragungs-Eingriffen ist grundsätzlich die größere Hitze an den dickeren Bereichen der Endometriumschicht 44 erforderlich. Wie in 6 dargestellt, befinden sich die dicksten Bereiche der Endometriumschicht in der Näher der Cervix 90, d. h. am proximalen Ende der ausdehnbaren Blase 18, wohin das heißeste leitfähige Fluid gerichtet wird. Umgekehrt befinden sich die dünnsten Bereiche der Endometriumschicht an der Rückseite des Uterus 92, d. h. in der Nähe des distalen Teiles 88 der Blase 18 mit dem kühlsten leitfähigen Fluid.
In 7 wirkt die Innenfläche 94 der ausdehnbaren Blase 18 als Rückflußelektrode, und die aktive Elektrode 24 ist am Ende des Katheterschaftes 16 positioniert. Die Blase 18 selbst kann aus einem leitfähigen Material geformt sein. Alternativ kann die Blase auch allgemein nicht leitfähig sein, aber eine leitfähige Innenfläche 94 aufweisen. Beispielsweise kann ein leitfähiges Material auf der Innenseite der Blase 18 aufgebracht sein, um eine leitfähige Innenfläche 94 zu bilden. Ein Beispiel wäre eine Sputterbeschichtung mit einem leitfähigen Material, wie Gold oder Silber.
Wenn Strom an die Einrichtung angelegt wird, fließt ein elektrischer Strom zwischen der aktiven Elektrode 24 und der leitfähigen Innenfläche 94 durch das leitfähige Fluid 42. Das leitfähige Fluid wird bei diesem Vorgang aufgeheizt.
Wenn die leitfähige Innenfläche 94 der Blase 18 aus einem Material mit positivem Temperaturkoeffizienten besteht (d. h. es hat einen negativen Koeffizienten der Leitfähigkeit), wie beispielsweise Gold oder Silber, dann nimmt der spezifische Widerstand/die Impedanz der Innenfläche 94 mit steigender Temperatur zu. Somit wird der Strom zwangsläufig mehr zu einem kühleren Bereich 96 der Wandung 74 der Blase gezogen. Ein solches Verhalten ist besonders vorteilhaft zum Abtragen von Gewebe, wie dem Endometrium-Belag 44 des Uterus 40. Das Gewebe wird abgetragen, und es löst sich wegen seiner Fähigkeit, Wärme von der angrenzenden Blasenwand 74 zu absorbieren. Demzufolge wird ein Bereich der Blasenwand 96, der an nicht abgetragenem Gewebe 98 anliegt, grundsätzlich kühler sein als ein Blasenwand-Bereich 100, der unmittelbar auf abgelöstem Gewebe 102 aufliegt. Da die kühleren Bereiche der Blasenwand besser leitfähig sind, werden größere Anteile der elektrischen Leistung zum kühleren Wandbereich 96 geleitet, was zwangsläufig bewirkt, daß dem leitfähigen Fluid in der Nähe der Wand, d. h. zum nicht abgetragenen Gewebe 98 hin, mehr Wärme zugeführt wird, so daß die Abtragung des nicht abgetragenen Gewebes 98 gefördert wird. Umgekehrt heizt sich der das abgetragene Gewebe 102 überdeckende Teil 100 der Blasenwand auf, wodurch er einen größeren spezifischen Widerstand bzw. eine größere Impedanz erreicht und weniger elektrische Leistung in die leitfähige Flüssigkeit an dieser Stelle gerichtet wird. Somit wird jegliche Möglichkeit des Abbrennens von Gewebe reduziert, während sogar Gewebe-Ablösung gefördert wird.
Der obige Effekt wird weiter verstärkt, wenn ein Fluid mit negativem Temperaturkoeffizienten, wie beispielsweise eine Salzlösung, verwendet wird. Wenn der Fluß elektrischen Stromes zum kühleren Bereich 96 der Blasenwand zunimmt, wird sich die Temperatur des leitfähigen Fluids 104 in der Nähe des kühleren Teiles 96 der Blasenwand erhöhen, was zwangsläufig die Leitfähigkeit des heißeren Teiles des Fluids 104 erhöht. Somit wird ein relativ kühler Bereich 96 der Wand, der an ein Fluid 104 angrenzt, das eine höhere Durchschnittstemperatur hat, mehr elektrische Energie aufnehmen als ein wärmerer Wandbereich 100.
Da die Blasenwand 74 im Kontakt mit dem Endometrium-Gewebe 44 ist, wird sie sich schneller abkühlen als das leitfähige Fluid genau an diesen Stellen im Inneren der Wand, insbesondere, wenn das darunterliegende Gewebe noch nicht abgetragen ist. Die Wärme wird leicht von dem erhitzten Fluid durch die Blasenwand in das nicht abgetragene Gewebe übertragen. Wenn jedoch das Gewebe abgetragen wird, wird der Wärmedurchgang zum Gewebe vermindert, und die Hitze beginnt sich in der Blasenwand aufzubauen. Wenn dies geschieht, nimmt der Stromfluß zur leitfähigen Innenwand ab, und die Fluid-Temperatur in der Nähe dieses Bereiches wird ebenfalls abnehmen. Dementsprechend wird die Einrichtung die Wirksamkeit der Gewebe-Abtragung maximieren und dem nicht abgetragenen Gewebe mehr thermische Energie zuführen.
8 zeigt eine Blase 18, welche auf ihrer Innenfläche 108 eine Vielzahl von Einzel-Elektroden 106 aufweist. Die Einzel-Elektroden 106 sind Rückflußelektroden, und eine oder mehrere aktive Elektroden 24 sind in der Blase 18 positioniert. Jede der Rückflußelektroden 106 wird einzeln gesteuert. Beispielsweise kann eine bestimmte Elektrode auf der Basis der Temperatur dieser bestimmten Elektrode und/oder der unmittelbar unter der Elektrode liegenden Blasenwand aktiviert werden. Wenn an einem Abschnitt der Blasenwand eine bestimmte Temperatur erreicht worden ist, würde die darauf befindliche Elektrode abgeschaltet, so daß dieser Stelle keine weitere Energie zugeführt würde. Somit kann die Einrichtung verwendet werden, um mehr Energie auf die kühleren Bereiche der Blasenwand 74 zu richten, ohne daß dies (wie in 7) auf der Wechselwirkung des Stromes mit dem Temperaturkoeffizienten einer leitfähigen Blasenwand zum Leiten der Energie beruht. Der Benutzer könnte die Aktivierung der einzelnen Elektroden auch direkt steuern, um ausgewählten Gewebe-Bereichen mehr oder weniger Energie zuzuführen, so daß bestimmte Gewebe-Bereiche bis zu einer größeren Tiefe abgetragen, einige Gewebe-Bereiche nur leicht und einige Gewebe-Bereiche gar nicht abgetragen werden könnten.
In 8 ist die Blase 18 entsprechend einem Uterus-Hohlraum allgemein V-förmig. Jedoch kann eine Vielzahl von Blasenformen in Abhängigkeit vom speziellen Anwendungsfall bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung angewandt werden. Darüber hinaus können die Typen der Blasen und die dazu verwendeten Materialien stark variieren. Die Blasen können aus dehnbaren Materialien, wie aus heißvulkanisiertem Gummi oder grundsätzlich nicht dehnbaren Materialien bestehen.
Bei einer weiteren in den 9a bis 9c dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Blasen durch einen dehnbaren Käfig 110 ersetzt. Der Käfig 110 kann aus den verschiedensten Materialien bestehen und die verschiedensten Anordnungen haben, wie bei spielsweise aus einem einfachen Stahl "Molly Bolt" oder einer ähnlichen Konstruktion. Der Käfig 110 umgibt die Elektrodenanordnung 20, welche bei der Ausführungsform von 9a eine aktive Elektrode 24 und eine Rückflußelektrode 26 umfaßt. Bei der Anwendung wird der dehnbare Käfig 110 in einer zusammengefalteten Einführungs-Anordnung belassen, wenn der Katheterschaft 16 in den Körperhohlraum eingeführt wird, wie es in 9a an einem Uterus-Hohlraum 112 dargestellt ist. Wenn er sich innerhalb des Uterus-Hohlraumes 112 befindet, wird der ausdehnbare Käfig 110 zu seiner entfalteten Anordnung gedehnt, wie es in 9b dargestellt ist. Der ausdehnbare Käfig 110 dient dazu, den Uterus-Hohlraum 112 offen zu halten, und der ausgedehnte Hohlraum wird zumindest teilweise mit dem leitfähigen Fluid 42 gefüllt. Da das leitfähige Fluid 42 nicht dazu dient den Uterus-Hohlraum 112 offen zu halten, ist der Fluid-Druck niedrig genug, so daß nicht viel Fluid durch die Uterus-Wand 114 hindurch von der Patientin absorbiert wird.
Wenn die Elektrodenanordnung 20 aktiviert wird, steigt die Temperatur des leitfähigen Fluids 42 an, und die Wandung des Uterus-Gewebes wird abgetragen. Wenn das leitfähige Fluid 42 einen hohen Druck hätte, wie er nötig wäre, um den Uterus-Hohlraum 112 allein durch den Fluid-Druck auszudehnen, dann könnte das erhitzte leitfähige Fluid 42 leicht durch die Uterus-Wand 114 gepreßt werden, was unerwünschte thermische Schäden verursachen würde. Da jedoch der ausdehnbare Käfig 110 dazu dient den Uterus-Hohlraum 112 offen zu halten, kann das leitfähige Fluid einen relativ geringen Druck haben, so daß nur kleine Mengen des leitfähigen Fluids 42 in die Uterus-Gewebe-Wand 114 gepreßt werden.
Die Elektrodenanordnung 20 in den 9a bis 9c besteht aus einer bipolaren Elektrodenanordnung mit einer aktive Elektrode 24 und einer Rückflußelektrode 26. Eine solche Elektrodenanordnung könnte nicht nur zum Erhitzen des leitfähigen Fluids 42 sondern auch zur Durchführung zielgerichteter Eingriffe am Uterus oder anderen Körperhohlräumen, wie der Entfernung von Fibromyomen oder Tumoren angewandt werden.
Erfindungsgemäß hat der Katheterschaft 16 innerhalb des ausdehnbaren Käfigs 110 einen gewissen Bewegungsbereich, wie es in 9c dargestellt ist, bzw. er kann sogar aus dem Käfig 110 entfernt und wieder in diesen eingeführt werden. Der ausdehnbare Käfig 110 kann zwischen den Käfigstangen 118 große Öffnungen 116 aufweisen, um dem Benutzer den Zugang mit der Elektrodenanordnung 20 zur Uterus-Gewebe-Oberfläche 114 zu ermöglichen, wie es erforderlich werden kann, um bestimmte Bereiche der Uterus-Oberfläche selektiv zu behandeln. Somit ermöglicht es der ausdehnbare Käfig 110 der 9c dem Benutzer, den Uterus-Hohlraum 112 mittels des ausdehnbaren Käfigs 110 zu dehnen, um an der Uterus-Wand 114 mittels einer bipolaren Elektrodenanordnung 20 zielgerichtete Eingriffe (wie beispielsweise die Entfernung von Fibromomen und Tumoren) durchführen zu können und die gleiche Elektrodenanordnung 20 dann zum Erhitzen des leitfähigen Fluids 42 zu nutzen, um Endometrium-Gewebe 44 abzutragen.
Die Anwendung eines Katheters, der in einem ausdehnbaren Element verschiebbar ist, ist besonders vorteilhaft in Kombination mit einem Endoskop oder einer ähnlichen Vorrichtung zur Betrachtung des Körperhohlraumes. Beispielsweise kann der Benutzer eine Betrachtungseinrichtung benutzen, um festzustellen, ob alle Bereiche der Gewebe-Wandung ordnungsgemäß abgetragen sind. Nach der Feststellung von Bereichen, die nicht vollständig abgetragen sind, kann der Benutzer die Elektrodenanordnung in der Nähe des bzw. am nicht abgetragenen Gewebe positionieren, um dadurch die Erhitzung des nicht abgetragenen Gewebes zu maximieren.
Der bewegliche Katheterschaft kann benutzt werden, um auf Gewebe zu zielen, wenn der ausdehnbare Käfig 110 der 9a bis 9c benutzt wird, was es ermöglicht, das Gewebe während des Eingriffes zu beobachten. Der bewegliche Katheterschaft kann jedoch auch bei einer ausdehnbaren Blase angewandt werden, insbesondere, wenn diese im wesentlichen durchsichtig ist, so daß der Benutzer das darunterliegende Gewebe durch die Blasenwand betrachten kann. Wenn der Benutzer feststellt, daß bestimmte Gewebebereiche nicht abgetragen wurden, kann er die Elektrodenanordnung in die Nähe desjenigen Bereiches der Blasenwand manövrieren, der unmittelbar auf dem nicht abgetragenen Gewebe aufliegt und dadurch die diesem nicht abgetragenen Gewebe zugeführte Hitze erhöhen.
Wiederum wird auf 9c Bezug genommen, wo ein spezieller Teil des Uteruswand-Gewebes für die gezielte Behandlung durch einen Käfigstab 118 abgedeckt ist, und der Benutzer könnte den ganzen Käfig 110 neu positionieren, um Zugang zu dem Gewebeteil zu erlangen. Als Alternative könnte der ausdehnbare Käfig 110 mit Käfigstangen 118 aufgebaut sein, welche einzeln bewegt werden können, ohne daß der ganze Käfig 110 neu positioniert werden muß. Somit könnte ein einzelner störender Käfigstab 118 bewegt werden, um Zugang zu einem gewünschten Gewebe-Bereich zu erlangen.
Bei der Ausführungsform von 10 ist die aktive Elektrode 24 an der distalen Spitze des Katheterschaftes 16 gelegen, aber der ausdehnbare Käfig 110 selbst dient als Rückflußelektrode. Eine solche Ausführungsform funktioniert ähnlich wie die Blase mit leitfähiger Innenfläche, die in 7 dargestellt ist. Wenn Teile des Gewebes abgetragen sind, erhöhen benachbarte Teile des Käfigs, welche als leitfähige Rückflußelektroden wirken, ihre Temperatur, wodurch sich die Impedanz bzw. der spezifische Widerstand erhöht.
Demzufolge wird den Bereichen des Käfigs, angrenzend an das abgetragene Gewebe, weniger Energie und den Bereichen des Käfigs, die an abgetragenes Gewebe angrenzen, mehr Energie zugeführt.
Wie bei 8 könnte der ausdehnbare Käfig von 10 einzelne Elektroden haben, die einzeln gesteuert werden, so daß einzelne Elektroden auf Grund der Temperatur, nach Auswahl des Benutzers oder auf Grund anderer Faktoren selektiv abgeschaltet werden könnten. Beispielsweise könnten einzelne Käfigstangen 118 jeweils eine einzeln gesteuerte Elektrode bilden. In entsprechender Weise könnten einzelne Segmente 120 von Käfigstangen 118 jeweils eine einzeln angesteuerte Elektrode sein.
11 zeigt eine Ausführungsform einer Pumpelektroden-Konstruktion mit einer Elektrodenanordnung 20, mit einer aktive Elektrode 24 und einer Rückflußelektrode 26, die durch einen Isolierkörper 70 getrennt sind. Das spezielle dargestellte Beispiel hat eine aktive Elektrode 24 koaxial zur sie teilweise umgebenden Rückflußelektrode 26. Die aktive Elektrode 24 ist von einem Isolierkörper 70 umgeben, wobei nur die Spitze 122 der aktiven Elektrode 24 freiliegt. Der Isolierkörper 70 ergibt einen teilweisen Einschluß 124 um die freiliegende Spitze 122 der aktiven Elektrode 24.
Wenn an die Elektrodenanordnung 20 genügend Leistung angelegt wird, bildet sich in dem teilweisen Einschluß 124 über der freiliegenden Spitze 122 der aktiven Elektrode 24 eine Dampfhülle 126. Durch Steuerung der Leistung, welche der Elektrodenanordnung zugeführt wird, kann die Dampfhülle 126 zum Pulsieren oder zum Oszillieren gebracht werden. Die Oszillationen der Dampfhülle 126, bei welchen dieselbe in Richtung der Längsachse 128 der Elektrodenanordnung 20 sich ausdehnt und zusammenzieht, können extrem energiereich sein. Unter bestimmten Betriebsbedingungen bildet sich die Dampfhülle 126 über der Spitze 122 der aktive Elektrode und dehnt sich dann aus, um den teilweisen Einschluß 124 auszufüllen. Wenn sich die Front 130 der Dampfhülle aus dem teilweisen Einschluß 124 heraus ausdehnt, fließt das leitfähige Fluid hinter die Dampf-Front 130 und bringt die Dampfhülle 126 dadurch teilweise zum Kollabieren. Der Zyklus wiederholt sich dann, wobei sich die Dampfhülle 126 abwechselnd ausdehnt und kollabiert.
Somit erzeugen die Schwingungen der Dampfhülle 126, kombiniert mit dem teilweisen Einschluß 124, eine physikalische Pumpwirkung, wodurch eine Strömung von der aktiven Elektrode 24 weg in Richtung der Längsachse 128 erzeugt wird. Die Pump-Elektroden-Ausführungsform kann in Kombination mit dem in 9c dargestellten beweglichen Katheter angewandt werden. Der Benutzer kann die Pump-Elektrodenanordnung in die Nähe ausgewählten Gewebes manövrieren und einen Strom heißen Fluids auf das ausgewählte Gewebe konzentrieren.
12 zeigt eine andere Ausführungsform einer Elektrodenanordnung 20, welche eine Düse 132 aufweist, welche die Pumpwirkung der Elektrodenanordnung 20 verstärkt. Die Düse 132 ist in Verbindung mit einer Elektrodenanordnung 20 dargestellt, welche die Hitze derselben zum Richten der Fluidströmung nutzt. Jedoch kann die Düse 132 auch zusammen mit der Pump-Elektrode benutzt werden, wie sie in 11 dargestellt ist, oder mit einer Elektrode, welche das Fluid unter Nutzung des magnetohydrodynamischen Effektes bewegt.
Die Düse 132 kann verschiedene Strahlantriebs-Verfahren, wie beispielsweise die Strahlrohr-Theorie, nutzen. Die Düse 132 kann eine Venturi-Düse oder eine ähnliche Einrichtung sein, welche dazu dient, den von der Elektrodenanordnung 20 erzeugten Fluidstrom zu konzentrieren und zu richten. Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform ist die Düse 132 eine Venturi-Düse mit einem engen Hals 134, in welchem die Elektrodenanordnung 20 plaziert ist. Stromabwärts vom Hals 134 kann ein Diffusor 136 angeordnet sein. Wenn in einer bestimmten Weise Leistung an die Elektrodenanordnung 20 angelegt wird, heizt sich das Fluid im Hals auf, und es entsteht eine Strömung entlang der Längsachse der Elektrodenanordnung 20 in Richtung zum Diffusor 136.
Die Düse kann auch in Kombination mit dem beweglichen Katheter nach 9c benutzt werden. Der Benutzer könnte dadurch die Düse und die Elektrodenanordnung in die Nähe von ausgewähltem Gewebe manövrieren und einen Strom heißen Fluids darauf konzentrieren.
Anzumerken ist noch, daß die hier dargestellte und beschriebene Erfindung auch mit umgekehrter Polarität funktionieren würde, so daß die aktiven Elektroden zu Rückflußelektroden und die (früheren) Rückflußelektroden zu aktiven Elektroden würden.
Obwohl bevorzugte und alternative Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, können an der Erfindung Änderungen und Anpassungen durch Anwendung von Fachwissen vorgenommen werden, ohne daß eine erfinderische Tätigkeit ausgeübt wird. Es versteht sich, daß verschiedene Änderungen in Form und Detail sowie in der Anwendung der vorliegenden Erfindung innerhalb des Schutzumfanges der angefügten Ansprüche liegen können.

Claims

Vorrichtung zum Behandeln von Gewebe an einer ausgewählten Operationsstelle, wobei die Vorrichtung eine ausdehnbare Einrichtung (110), die von einer Zuführungskonfiguration zu einer ausgedehnten Konfiguration ausdehnbar ist, einen Schaft (60), der durch eine Öffnung in der ausdehnbaren Einrichtung verläuft, um ein distales Ende (22) desselben in der ausdehnbaren Einrichtung anzuordnen, und eine Elektrodenanordnung (20) an dem distalen Ende des Schafts aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft in der ausdehnbaren Einrichtung bewegt werden kann, um die Elektrodenanordnung in der Nähe von einem spezifischen Zielgewebe zu positionieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Schaft so konfiguriert ist, daß er sich in Längsrichtung in der ausdehnbaren Einrichtung bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die ausdehnbare Einrichtung ein ausdehnbarer Käfig (110) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die ausdehnbare Einrichtung eine ausdehnbare Blase (18) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Elektrodenanordnung wenigstens eine aktive Elektrode (24) und wenigstens eine Rückflußelektrode (26) aufweist.