DE69824851T2

DE69824851T2 - Ein elektrochirurgisches instrument

Info

Publication number: DE69824851T2
Application number: DE69824851T
Authority: DE
Inventors: Mark Nigel Castleton GOBLE; Charles Colin Penarth GOBLE; Nigel Alan Llandaff SYROP
Original assignee: Gyrus Medical Ltd
Current assignee: Gyrus Medical Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: WO1999003409A1; DE69824851D1; EP0996378B1; AU731815B2; CA2297075A1; AU8350898A; EP0996378A1; JP2001510068A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrochirurgisches Instrument für die Bearbeitung von Gewebe in der Gegenwart eines elektrisch leitfähigen fluiden Mediums, eine elektrochirurgische Vorrichtung umfassend ein solches Instrument und eine Elektrodeneinheit zur Verwendung in einem derartigen Instrument. Endoskopische Elektrochirurgie ist für die Bearbeitung von Gewebe in Hohlräumen des Körpers nützlich und wird üblicherweise in der Gegenwart eines Aufblähmediums ausgeführt. Wenn das Aufblähmedium eine Flüssigkeit ist, wird darauf herkömmlicherweise mit dem Begriff Unterwasserchirurgie Bezug genommen. Dieser Begriff bezeichnet eine Elektrochirurgie, bei welcher lebendes Gewebe unter Verwendung eines elektrochirurgischen Instrumentes bearbeitet wird, das an der Operationsstelle in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Herkömmlicherweise wird ein gasförmiges Medium benutzt, wenn die endoskopische Chirurgie in einem aufblähbaren Körperhohlraum mit größerem möglichen Volumen ausgeführt wird, bei welchem ein flüssiges Medium ungeeignet wäre wie es häufig der Fall ist in der laparoskopischen oder gastroenterologischen Chirurgie.
Unterwasserchirurgie wird herkömmlicherweise unter Verwendung endoskopischer Techniken ausgeführt, bei welchen das Endoskop selbst eine Röhre (üblicherweise als Arbeitskanal bezeichnet) für den Durchgang der Elektrode bereitstellt. Alternativ kann das Endoskop im speziellen (wie bei einem Resektoskop) Mittel zum Befestigen einer Elektrode einschließen, oder die Elektrode kann in eine Körperöffnung über ein getrenntes Zugangsmittel unter einem Winkel relativ zu dem Endoskop eingeführt werden – eine herkömmlicherweise als Triangulation bezeichnete Technik. Diese Variationen der Technik können durch spezielle chirurgische Merkmale aufgeteilt werden, wobei eine oder mehrere der Techniken besondere Vorteile beim Bereitstellen des Zugangs zu dem spezifischen Körperhohlraum besitzen. Endoskope mit integralen Arbeitskanälen, oder solche als Resektoskop charakterisierte werden generell verwendet, wenn der Körperhohlraum durch eine natürliche Körperöffnung zugänglich ist wie der Uterushalskanal für den Zugang zu der endometrialen Kavität des Uterus, oder die Harnröhre zum Zugang zu der Prostatadrüse und der Blase. Endoskope, welche im speziellen zur Verwendung in dem endometrialen Hohlraum gestaltet sind, werden als Hysteroskope bezeichnet und solche zu Verwendung im Urinaltrakt schließen Zystoskope, Uretroskope und Resektroskope ein. Die Verfahren der transurethalen Resektion oder Verdampfung der Prostatadrüse wird als TURP bzw. EVAP bezeichnet. Wenn keine natürliche Körperöffnung vorhanden ist, durch welche ein Endoskop eingeführt werden kann, wird herkömmlicherweise die Technik der Triangulation verwendet. Triangulation wird herkömmlicherweise während der Unterwasserendoskopchirurgie an Gelenkhohlräumen, wie dem Knie und der Schulter genutzt. Die bei diesem Verfahren verwendeten Endoskope werden herkömmlicherweise als Arthroskop bezeichnet.
Die Elektrochirurgie wird üblicherweise unter Verwendung eines monopolaren Instrumentes oder eines bipolaren Instrumentes ausgeführt. Bei der monopolaren Elektrochirurgie wird eine aktive Elektrode in dem Operationsbereich verwendet und eine leitfähige Rückplatte wird an der Haut des Patienten befestigt. Durch diese Anordnung verläuft der Strom von der aktiven Elektrode durch das Gewebe des Patienten zu der externen Rückplatte. Da der Patient einen bedeutenden Teil des Stromkreises darstellt, müssen die Eingangsleistungspegel sehr hoch sein (typischerweise 150 bis 250 Watt) um die Strombegrenzung des widerstandsbehafteten Gewebe des Patienten zu kompensieren und im Falle der Unterwasserchirurgie Leistungsverluste aufgrund des fluiden Me diums, das sich durch die Gegenwart von Blut oder andere Körperflüssigkeiten als teilweise leitfähig erweist. Das Verwenden hoher Leistung bei einer monopolaren Anordnung ist auch unsicher aufgrund der Gewebeerhitzung, welche an der Rückplatte auftritt, was wesentliche Hautverbrennungen erzeugen kann. Ferner besteht an dem Eintrittspunkt in die Körperöffnung die Gefahr einer kapazitiven Kopplung zwischen dem Instrument und dem Gewebe des Patienten.
Bei der bipolaren Elektrochirurgie wird ein Paar von Elektroden (die aktive Elektrode und eine Rückelektrode) zusammen an der Gewebeanwendungsort verwendet. Diese Anordnung weist sicherheitstechnisch Vorteile auf aufgrund der relativen Nähe der beiden Elektroden zueinander, sodass Hochfrequenzströme auf das Gebiet zwischen den Elektroden beschränkt sind. Die Tiefenwirkung ist jedoch direkt von dem 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 die abgegebene Leistung beschränkt ist. Das weitere Beabstanden der Elektroden würde häufig die Sicht auf den Anwendungsort behindern und würde eine Modifikation der chirurgischen Technik erfordern um den direkten Kontakt beider Elektroden mit dem Gewebe sicherzustellen.
Es bestehen eine Anzahl von Variationen zu der Basisgestaltung einer bipolaren Sonde. Beispielsweise beschreibt das amerikanische Patent US 4,706,667 eine der Grundlagen der Gestaltungen, nämlich dass das Verhältnis der Kontaktflächen der Rückelektrode und der aktiven Elektrode zum Zwecke des Schneidens größer als 7 : 1 und kleiner als 20 : 1 ist. Dieses Verhältnis bezieht sich nur auf Gestaltungen einer Schneid-Elektrode. Wenn ein bipolares Instrument zum Trocknen oder zur Koagulation verwendet wird, kann das Verhältnis der Kontaktbereiche der beiden Elektroden auf ungefähr 1 : 1 vermindert werden um differentielle elektrische Spannungen zu vermeiden die an dem Kontakt zwischen dem Gewebe und der Elektrode auftreten.
Der elektrische Übergang zwischen der Rückelektrode und dem Gewebe kann durch Benetzen des Gewebes mit einer leitfähigen Lösung wie eine normale Salzlösung unterstützt werden. Dies stellt sicher, dass die chirurgische Wirkung auf die aktive Elektrode beschränkt ist, wobei der elektrische Kreis zwischen den beiden Elektroden durch das Gewebe vervollständigt wird. Eine der offensichtlichen Beschränkungen der Gestaltung ist die, dass die aktive Elektrode (typischerweise eine Nadel) vollständig in dem Gewebe eingegraben sein muss um es der Rückelektrode zu ermöglichen, den Kreis zu schließen. Ein anderes Problem ist die der Orientierung: Auch eine verhältnismäßig geringe Änderung des Anwendungswinkels von dem idealen senkrechten Kontakt relativ zu der Gewebeoberfläche wird das Kontaktflächenverhältnis ändern, sodass eine chirurgische Wirkung in dem Gewebe auftreten kann, das in Kontakt mit der Rückelektrode steht.
Die Hohlraumaufblähung stellt Raum zum Zugänglichmachen der Operationsstelle bereit um die Visualisierung zu verbessern und die Manipulation der Instrumente zu erlauben. In Körperhohlräumen mit kleinem Volumen, insbesondere wo es wünschenswert ist, den Hohlraum unter hohem Druck aufzublähen, wird eher Flüssigkeit als Gas verwendet aufgrund besserer optischer Eigenschaften und da die Flüssigkeit Blut vom Operationsort wegspült.
Herkömmliche Unterwasserchirurgie wurde unter Verwendung einer nichtleitfähigen Flüssigkeit (wie 1,5% Glycin) als Spülmittel ausgeführt, oder als ein Aufblähmedium um elektrische Verluste aufgrund der elektrischen Leitung zu eliminieren. Glycin wird in einer isotonischen Konzentration verwendet um osmotische Veränderungen des Bluts zu verhindern, wenn intravaskulare Absorption auftritt. Während einer Operation können Blutgefäße durchtrennt werden mit einer damit verbundenen Infusion der Flüssigkeit in den Blutkreislauf, was neben anderen Dingen eine Verdünnung des Serumnatrium verursachen kann, was wiederum zu einem Zustand führen kann, der als Wasserintoxikation bezeichnet wird.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass es möglich ist, in der Unterwasserendoskop-Elektrochirurgie statt einer nichtleitfähigen, elektrolytfreien Lösung ein leitfähiges flüssiges Medium wie eine normale Salzlösung zu verwenden: Normale Salzlösung ist das bevorzugte Aufblähmedium in der Unterwasserendoskopchirurgie, wenn Elektrochirurgie nicht ins Auge gefasst ist oder eine nichtelektrische Gewebewirkung wie eine Laserbearbeitung verwendet wird. Obwohl eine normale Salzlösung (0,9% w/v; 150 mmol/l) eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die etwas größer als die der meisten Körpergewebe ist, weist sie den Vorteil auf, dass eine Verlagerung durch Absorption oder Extravasation vom Operationsort eine geringe physiologische Wirkung erzeugt und die sogenannte Wasserintoxikationswirkungen von nichtleitfähigen, elektrolytfreien Lösungen vermieden werden.
Kohlendioxid ist das bevorzugte gasförmige Aufblähmedium, hauptsächlich aufgrund seiner nichttoxischen Natur und hohen Wasserlöslichkeit.
Die Erfinder haben ein bipolares Instrument entwickelt, das für die Unterwasserelektrochirurgie unter Verwendung einer leitfähigen Flüssigkeit oder eines gasförmigen Mediums geeignet ist. Dieses elektrochirurgische Instrument für die Bearbeitung von Gewebe in der Gegenwart eines fluiden Mediums umfasst einen Instrumentenkörper mit einem Handteil und einem Instrumentenschaft und einer Elektrodenbaugruppe an einem Ende des Schaftes. Die Elektrodenbaugruppe umfasst eine Gewebebearbeitungselektrode (aktive Elektrode), welche an dem äußersten distalen Ende des Instruments freigelegt ist, und eine Rückelektrode, welche elektrisch von der Gewebebearbeitungselektrode isoliert ist und die eine Fluid-Kontaktoberfläche aufweist, die proximal von dem freigelegten Teil der Gewebebearbeitungselektrode beabstandet ist. Bei der Verwendung des Instrumentes wird die Gewebebearbeitungselektrode an das zu bearbeitende Gewebe angelegt, während die proximal von dem freigelegten Teil der Gewebebearbeitungselektrode beabstandete Rückelektrode normalerweise von dem Gewebe beabstandet ist und dazu dient, einen elektrochirurgischen Stromkreis von der Gewebebearbeitungselektrode durch das Gewebe und das fluide Medium zu vervollständigen. Dieses elektrochirurgische Instrument ist in der internationalen Patentanmeldung WO 97 00647 beschrieben.
Die Elektrodenstruktur dieses Instrumentes verhindert in Verbindung mit einem elektrisch leitfähigen fluiden Mediums im wesentlichen die Probleme die bei monopolarer oder bipolarer Elektrochirurgie auftreten. Insbesondere sind die Eingangsleistungspegel sehr viel geringer als solche, die im allgemeinen bei einer monopolaren Anordnung (typischerweise 100 Watt) notwendig sind. Darüber hinaus wird eine verbesserte Tiefenwirkung aufgrund des verhältnismäßig großen Abstandes zwischen den Elektroden im Vergleich zu herkömmlichen bipolaren Anordnungen erreicht.
In der internationalen Patentanmeldung WO 97 00646 ist ein gespültes bipolares elektrochirurgisches Instrument beschrieben, das in Freiluft oder in gasgefüllten Umgebungen verwendet werden kann. Dieses Instrument umfasst einen internen Kanal zum Speisen eines elektroleitfähigen Fluids (typischerweise Salzlösung) an das freigelegte Ende der Gewebebearbeitungselektrode, sodass ein leitfähiger Fluidpfad bereitgestellt ist, welcher einen elektrischen Kreis zu einer Rückelektrode vollständig, wenn das Instrument verwendet wird. Dieses Instrument umfasst auch einen internen Kanal zum Entfernen von Fluid aus dem Bereich des freigelegten Endes der Gewebebearbeitungselektrode. Wenn das Fluid eine Flüssigkeit wie eine Salzlösung ist, kann die Gegenwart dieser Flüssigkeit eine kollaterale Beschädigung verursachen, insofern ist dessen Entfernung wünschenswert. Dieser Instrumententyp ist primär gedacht zur Verwendung in Freiluft oder in gasgefüllten Umgebungen, und ist nicht geeignet zum Verwenden bei elektrochirurgischen Verfahren, welche eine Aufblähung eines Körperhohlraumes erfordern.
Trotzdem können dort, wo das Volumen des Körperhohlraumes klein ist – beispielsweise bei der arthroskopischen Chirurgie, wo sogar die großen Gelenke wie das Knie nur 50 bis 60 ml des Spülmittels aufnehmen können, die folgenden Probleme auftreten:

(i) Erhitztes Fluid in der unmittelbaren Nähe der Gewebekontaktelektrode kann eine kollaterale Gewebeschädigung verursachen;
(ii) Die Produkte des durch die Gewebekontaktelektrode verdampften Gewebes können Visualisierungsprobleme erzeugen; und
(iii) Weiches, in einem Gelenkraum vorhandenes Gewebe tendiert dazu auszuweichen, wodurch es schwierig ist die aktive Elektrode anzulegen um solches Gewebe zu verdampfen.

Eine arthroskopische Elektrode kann als kurz (100 mm bis 140 mm) und starr mit einem Arbeitsdurchmesser von bis zu 5 mm charakterisiert werden. Es kann durch einen Messerschnitt in einen Gelenkhohlraum (mit oder ohne eine Kanüle) unter Verwendung der Triangulationstechnik eingeführt werden. Eine solche Elektrode wird mit einer Bewegung verwendet, bei welcher die Elektrode zwischen der 9-Uhr-Position und der 3-Uhr-Position des arthroskopischen Bildes bewegt wird. Als Folge kann sich dem zu bearbeitendem Gewebe nur unter einem kleinen Arbeitswinkel relativ zu der Achse der Elektrode genähert werden. Eine arthroskopische Elektrode benötigt demnach eine Wirkung, die mit dieser angewinkelten Annäherung an das Gewebe in Einklang steht. Das zu bearbeitende Gewebe wie ein Meniskusknorpel ist üblicherweise dicht und von hoher elektrischer Impedanz. Eine arthroskopische Elektrode erfordert eine Ausgangsleistung und Spannungseinstellungen, die den zu bearbeitenden Gewebetyp und die Größe der Elektrode wiederspiegeln, und den Fakt, dass Per sonen, welche eine Arthroskopie ausführen eine Geschwindigkeit der Wirkung anstreben, die vergleichbar ist mit heutzutage verwendeten mechanischen Messereinrichtungen, obgleich eine Elektrode mit kleineren Abmessungen einen verbesserten Zugang bietet als eine Messerschneide.
Die internationale Patentanmeldung WO 97 48346 beschreibt ein elektrochirurgisches Instrument zur Bearbeitung von Gewebe in der Gegenwart eines elektrisch leitfähigen fluiden Mediums. Das Instrument umfasst einen Instrumentenschaft, und eine Elektrodenbaugruppe an einem Ende des Schaftes, umfassend eine Gewebebearbeitungselektrode und eine Rückelektrode, die elektrisch von der Gewebebearbeitungselektrode mittels eines Isolationselementes isoliert ist. Die Gewebebearbeitungselektrode weist ein freigelegtes Ende zum Bearbeiten von Gewebe auf, und die Rückelektrode weist eine Fluid-Kontaktoberfläche auf, die von der Gewebebearbeitungselektrode beabstandet ist in einer Art um bei der Verwendung einen leitfähigen fluiden Pfad festzulegen, welcher einen elektrischen Kreis zwischen der Gewebebearbeitungselektrode und der Rückelektrode vervollständigt. Die Elektrodenbaugruppe ist mit einer Mehrzahl von Öffnungen in dem Bereich der Gewebebearbeitungselektrode versehen, durch welche Dampfblasen und/oder Partikel aus dem die Gewebebearbeitungselektrode umgebenden Bereich aspiriert werden kann.
Ein HF-Generator ist zum Antreiben der Elektrodenbaugruppe vorgesehen. Die von dem HF-Generator bereitgestellte erforderliche Leistung um Verdampfung zu erzeugen, hängt von einer Anzahl von Variablen ab, die vollständig in der Beschreibung der internationalen Patentanmeldung WO 97 24993 angegeben sind. Zwei dieser Variablen sind von besonderer Bedeutung im Kontext der vorliegenden Erfindung: Einer ist die Kühlungswirkung, welcher durch die Aspiration des leitfähigen Fluids im Bereich der Gewebekontaktelektrode erzeugt wird und die andere ist die Zerschlagung der um die Gewebekontaktelektrode gebildeten Dampftasche durch den Fluss des leitfähigen Fluids. Diese Probleme können teilweise überwunden werden durch Anpassen der Aspiration mittels Überwachung der Ausgangseigenschaften des Generators, welche anzeigen wenn die Verdampfungsleistungsschwelle überschritten wurde. Dies führt üblicherweise zu einer Serie von Saugpulsen, wenn die Verdampfungsschwelle zwischen Pulsen wiederholt überschritt wird und sich dann während den Saugpulsen erhöht, sodass die Saugung kontinuierlich ausgeführt wird, wenn die Verdampfung beibehalten werden soll. Bei der Verwendung dieser Technik kann erhitzte Salzlösung in der Nähe der Gewebekontaktelektrode und Verdampfungsprodukte erfolgreich entfernt werden. Das andere wünschenswerte Merkmal ist die Aspiration von verlorenem Gewebe zur Gewebekontaktelektrode, sodass es während der Verdampfung stabilisiert werden kann. Obwohl dies gemäß dieser Technik erreicht werden kann, bestehen zwei bedeutende Leistungsbeschränkungen.
Die erste dieser Beschränkung ist die, dass gasförmige Produkte der Gewebeverdampfung Fettprodukte beinhalten, welche Sublimationseigenschaften besitzen, d. h. sie kondensieren direkt an einem Festkörper, wobei die Sublimation bei Temperaturen auftritt, welche weit oberhalb des Siedepunktes liegen. Wenn der Elektrodenschaft innerhalb des Körperhohlraums durch die umgebende Salzlösung gekühlt wird, kondensieren diese Produkte leicht aus. Wenn ein paralleler Saugschaft verwendet wird, findet die Erzeugung entlang seiner gesamten Länge statt und blockiert eventuell vollständig die Röhre. Auch bei Fließraten die auf eine minimale Beeinflussung der Leistungsschwelle eingestellt sind, kann dieser Prozess ein sehr schnelles Blockieren verursachen. Beispielsweise wurde herausgefunden, dass bei einer mäßig langen Elektrodenspitze bei Verwendung einer Saugröhre mit einem internen Durchmesser von 1 mm eine vollständige Blockade 30 Sekunden nach der Aktivierung auftritt. Es liegt auf der Hand, dass ein größerer Röhrenkern die Zeit bis zur Blockade erhöhen würde, dies würde jedoch so schnell auftreten, dass die erforderliche Kernabmessung für eine brauchbare Elektrodenstandzeit größer wäre als die Abmessungen des maximalen Schaftdurchmessers. Den Sublimationsproblemen ist die Aspiration von Gewebestücken überlagert, welche unvollständig verdampft wurden bevor sie von dem verbleibenden Gewebe entfernt werden. Mit der Notwendigkeit, das Gewebe anzuziehen und damit dem Erfordernis eines starken Saudruckes, wird die Neigung zur Aspiration von nichtverdampftem Gewebe und zur Blockade des Aspirationskanals erhöht, wenn Gewebe mit der Gewebekontaktelektrode in Eingriff gebracht wird und die Verdampfungsschwelle durch Stillstand des Flusses kontinuierlich überschritten ist.
Die zweite dieser Beschränkungen betrifft die Haftung des Gewebes an der Gewebekontaktelektrode. Wie obenstehend angegeben, wird die Verdampfungsleistungsschwelle überschritten und die Saugung kontinuierlich ausgeführt, wenn das Gewebe den Fluss blockiert. Unter diesen Umständen und insbesondere wenn benachbart zu der Gewebebearbeitungselektrode Aspirationskanäle vorgesehen sind, kann ein Gleichgewichtszustand erreicht werden, bei welchem das Gewebe um die Peripherie der Gewebebearbeitungselektrode gehalten wird. Der Teil des Gewebes in der unmittelbaren Nähe der Gewebebearbeitungselektrode wird verdampft, aber keine weitere Entfernung von Gewebe wird auftreten ohne das Bewegen des Anwendungsortes oder der Umorientierung der Saugung allein durch die Gewebebearbeitungselektrode. Beispielsweise neigen große Gewebestücke dazu, die Gewebebearbeitungselektrode zu überbrücken, sodass das gesamte Gewebe in Kontakt mit der Elektrode entfernt wird, aber der Großteil des Gewebes am Ort bleibt. Das Saugen allein durch die Gewebebearbeitungselektrode beschränkt die Größe der Elektrode, wobei im übrigen zwei Extreme erzeugt werden. Einerseits kann während der Aktivierung im leitfähigen Fluid die Verdampfungsleistungsschwelle trotz Synchronisationssaugpulsen bei der HF-Ausgabe von typischerweise größer 200 Watt sehr erhöht sein und andererseits kann diese unterhalb 50% von diesem Pegel liegen, sobald das Gewebe in Eingriff gebracht ist. Bei einer statischen Kontaktelektrode besteht ein unvermeidlicher Kompromiss zwischen diesen Leistungsvariablen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes elektrochirurgisches Instrument diesen Typs bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein elektrochirurgisches Instrument für die Bearbeitung von Gewebe in der Gegenwart eines elektrisch leitfähigen Mediums bereit, wobei das Instrument einen Instrumentenschaft aufweist, eine an dem distalen Ende des Schaftes befestigte Gewebebearbeitungselektrode und Entfernungsmittel, wobei das Instrument einen Öffnungsabschnitt besitzt, durch welchen Material aus dem Bereich, welcher die Gewebebearbeitungselektrode umgibt durch das Entfernungsmittel aspiriert wird und das Entfernungsmittel einen innerhalb des Instrumentenschaftes gebildeten Kanal umfasst, der von dem Öffnungsabschnitt ausgeht. Das Instrument zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanal mit einem darin montierten Stab versehen ist, der relativ dazu verschiebbar ist, in einer solchen Art um das Ausbilden von festem Material innerhalb des Kanals zu hemmen und dass die Gewebebearbeitungselektrode durch den distalen Endabschnitt des Stabes gebildet ist.
Das Agitationsmittel verhindert somit die Ausbildung von Sublimationsprodukten innerhalb des Kanals.
Das Instrument kann ferner Antriebsmittel zum Bewegen der Gewebebearbeitungselektrode relativ zu dem distalen Ende des Schaftes umfassen.
Vorteilhafterweise kann das Instrument ferner eine Rückelektrode aufweisen, welche elektrisch von der Gewebebearbeitungselektrode durch Isolationsmittel isoliert ist, wobei die Gewebebearbeitungselektrode an dem distalen Ende des Instrumentes freigelegt ist, und die Rückelektrode eine Fluid-Kontaktoberfläche aufweist, die proximal von dem freigelegten Ende der Gewebebearbeitungselektrode beabstandet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gewebebearbeitungselektrode relativ zur Rückelektrode zyklisch bewegbar, sodass die Gewebebearbeitungselektrode in und aus wenigstens einer Position hinein- und herausbewegbar ist, bei welcher zwischen der Gewebebearbeitungselektrode und der Rückelektrode eine Entladung auftritt.
Vorzugsweise ist der Kanal durch den Schaft des Instrumentes festgelegt.
Die Bewegung des Stabs führt zu einer Bewegung der Gewebebearbeitungselektrode und dies verhindert Gewebebrücken, da die Neigung des Gewebes den Kanal zu blockieren durch die Elektrodenbewegung verhindert wird, wodurch sichergestellt wird, dass derartiges Gewebe bearbeitet wird. Deshalb kann Gewebe elektrochirurgisch am Operationsort durch eine Verdampfungstechnik entfernt werden und kann elektrochirurgisch morcelliert (d. h. zerstückelt) werden durch das Bewegen der Gewebebearbeitungselektrode, dieses Verfahren ist analog zu einem Miniaturmixer.
Vorteilhaft ist der Stab aus einem Wolframdraht gestaltet mit einem Durchmesser im Bereich von 0,2 mm bis 1,0 mm. Vorzugsweise besitzt der Wolframdraht einen Durchmesser im Bereich von 0,4 mm bis 0,6 mm.
Vorteilhafterweise ist die Gewebebearbeitungselektrode zu der Längsachse des Instrumentenschaftes angewinkelt und das Instrument umfasst ferner eine isolierende Hülse, welche den Stab proximal zu dem angewinkelten Endabschnitt umgibt. Die isolierende Hülse kann eine Keramikhülse sein.
Vorzugsweise umfasst das Instrument ferner ein Isolationselement, das an dem distalen Ende des Instrumentenschaftes vorgesehen ist, wobei das Isolationselement den Öffnungsabschnitt festlegt. Das Isolationselement kann aus einem keramischen Material hergestellt sein.
Vorzugsweise ist das Isolationselement mit einem Schlitz gebildet, der den Öffnungsabschnitt festlegt durch den die Gewebebearbeitungselektrode geführt ist. Alternativ kann der Öffnungsbereich durch eine Lücke zwischen der Gewebebearbeitungselektrode und dem Isolationselement gebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebselement durch einen Motor gebildet und ein Kopplungsmittel zum Umwandeln des drehenden Ausgangs des Motors in eine Hin- und Herbewegung des Stabes.
In diesem Fall kann der angewinkelte Endabschnitt des Stabes im rechten Winkel zu der Längsachse des Instrumentenschaftes liegen und die Spitze des angewinkelten Endabschnittes kann den Gewebekontaktabschnitt der Gewebebearbeitungselektrode bilden. Diese Elektrode ist deshalb eine Seiteneffekt-Elektrode.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsmittel derartig ausgebildet, dass der Stab innerhalb des Kanals rotiert wird. Ein elektrischer Motor kann das Antriebsmittel bilden.
In diesem Fall kann der Antriebsstab gebildet sein durch einen versetzt zu der Längsachse des Instrumentenschaftes angeordneten Abschnitt.
Vorteilhafterweise liegt der angewinkelte Endabschnitt des Stabes im rechten Winkel zu der Längsachse des Instrumentenschaftes und die distale Endfläche des angewinkelten Endabschnittes bildet den Gewebekontaktabschnitt der Gewebebearbeitungselektrode. Die Drehung des angewinkelten Endabschnittes des Stabes erlaubt die Verwendung eines Stabes mit geringem Durchmesser und damit die Verwendung einer schmalen Gewebebearbeitungselektrode während eine Gewebekontaktposition mit verhältnismäßig großem Gebiet bereitgestellt wird. Die Verwendung einer Ge webebearbeitungselektrode mit kleinem Durchmesser erlaubt auch die Verwendung geringer elektrochirurgischer Leistung und/oder höhere Fließraten des fluiden Mediums.
Alternativ kann der angewinkelte Endabschnitt des Stabes einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Instrumentenschaftes bilden und das Isolationselement kann mit einer geneigten Kurvenfläche versehen sein, an welcher die Spitze des angewinkelten Endabschnitts des Stabes anlegbar ist.
Es ist auch möglich, dass der angewinkelte Endabschnitt des Stabes um den distalen Endabschnitt der Isolationshülse herum zurückgebogen ist.
Vorzugsweise umfasst das Entfernungsmittel ferner eine Pumpe, die mit dem Kanal in einem Bereich von diesem verbunden ist, welcher entfernt von dem Öffnungsabschnitt des Instrumentes liegt. Die Pumpe kann zyklisch betrieben werden, wobei das Material durch das Entfernungsmittel in einer gepulsten Art aspiriert wird. Vorzugsweise wird die Pumpe nur betrieben, wenn die Gewebebearbeitungselektrode zur Gewebeverdampfung angesteuert ist.
Das Instrument kann ferner einen HF-Generator umfassen mit einem bipolaren Ausgang, der mit der Gewebebearbeitungselektrode und der Rückelektrode verbunden ist. Vorteilhafterweise liefert der HF-Generator zu dem Antriebsmittel Energie. Bevorzugt wird die Pumpe in Abhängigkeit der Ausgangscharakteristik des HF-Generators gesteuert.
Das elektrochirurgische Instrument der Erfindung ist nützlich zur Sezierung, Resektion, Verdampfung, Trocknung und Koagulation von Gewebe als auch für Kombinationen dieser Funktionen. Es besitzt insbesondere eine Anwendung in der arthroskopischen Chirurgie, soweit es endoskopisch und perkutane Verfahren betrifft, die an Körpergelenken, jedoch darauf nicht beschränkt, ausgeführt werden, wie an Wirbelsäulen- und Nicht-Synovial-Gelenken angewendeten Techniken. Arthroskopische operative Verfahren können beinhalten: partielle oder vollständige Meniskusentfernung am Kniegelenk umfassend Meniskuszystektomie; laterale Bandablösung des Kniegelenkes; Entfernung der vorderen und hinteren Kreuzbänder oder Überreste davon; labrale Verschleißresektion, Akromioplastik, Bursektomie und subakromiale Dekompression des Schultergelenkes; vordere Lösung des temporomandibulären Gelenkes; Synovektomie, Knorpel-Debridement, Chondroplastik, Teilung der intra-artikulären Adhäsion, Fraktur und Sehnen-Debridement wie an jedem synovialen Gelenk des Körpers angewandt; Hervorrufen von thermischen Schrumpfen der Gelenkkapseln bei Behandlung wiederkehrender Verrenkung, Subluxation oder repetitive Dehnungsverletzung an irgendeinem Gelenkglied des Körpers; Diskektomie sowohl bei der Behandlung eines Bandscheibenvorfalls als auch als Teil einer Spinalfusion durch das Vorgehen bei einem vorderen oder hinteren Halswirbel, Brust- und Lendenwirbelsäule oder irgendein anderes Fasergelenk für ähnliche Zwecke; Exzision erkrankten Gewebes; und Hämostasis.
Das Instrument der Erfindung ist auch nützlich für Sezierung, Resektion, Verdampfung, Trocknung und Koagulation von Gewebe, als auch Kombinationen dieser Funktionen, mit spezieller Anwendung in der urologischen Endoskopie (Urethroskopie, Zystoskopie, Ureteroskopie und Nephroskopie) und perkutane Chirurgie. Urologische Verfahren können umfassen: Elektroverdampfung der Prostatadrüse (EVAP) und andere Varianten der Behandlung, die im allgemeinen als transurethrale Resektion der Prostata (TURP) bezeichnet werden, einschließend, aber nicht nur hierauf beschränkt, interstitielle Ablation der Prostatadrüse durch eine perkutane oder perurethrale Route, wobei diese durchgeführt wird bei gutartiger oder bösartiger Krankheit; thransurethrale oder perkutane Resektion von Tumoren des Harntraktes, wenn diese als primäres oder sekundäres Neoplasma auftreten, und wenn diese weiterhin irgendwo im Harntrakt auftreten an den Nieren kelchen zu einem äußeren Harngang; Teilung der Verengung wie sie an der Nierenbecken-Harnleiterverbindung (PUJ) entstehen, Harnleiter, Harnleiteröffnung, Blasenhals oder Harnröhre; Korrektur einer Ureterzyste; Schrumpfen des Blasendivertikulums; Zystoplastikverfahren wie sie die Korrekturen der Ausscheidung-Disfunktion betreffen; thermisch verursachtes Schrumpfen des Beckenbodens als eine Korrektivbehandlung einer Blasenhalssenkung; Exzision von erkranktem Gewebe; und Hämostasis.
Das elektrochirurgische Instrument der Erfindung ist ebenfalls nützlich für Sezierung, Resektion, Verdampfung, Trocknung und Koagulation des Gewebes und Kombinationen dieser Funktionen mit spezieller Anwendung in der Laparoskopie, Kolposkopie (einschließlich Vaginalspekulum) und bei offenen Operationsverfahren des weiblichen Genitaltraktes und adnexalbezogenen verwandte Krankheiten. Laparaskopische operative Verfahren können umfassen: Entfernen der subserosalen und gestielten Fibroide, Ablation des ektopen Endometriums, ovariale Zystektomie und ovariale Bohrverfahren; Oophorektomie, Salpingo-Oophorektomie, subtotale Hysterektomie und laparoskopisch unterstützende vaginale Hysterektomie (LAVH) wie sie bei gutartigen oder bösartigen Krankheiten durchgeführt werden; laparoskopisch uterosakrale Nervablation (LUNA); Eileiterchirurgie als Verbesserung der ektopen Schwangerschaft oder Komplikationen, welche durch erworbene Versperrung entstehen; Teilung von abdominalen Adhäsionen; und Hämostasis.
Das elektrochirurgische Instrument der Erfindung ist auch nützlich für den unteren weiblichen Genitaltrakt, umfassend die Behandlung des Zervix, Vagina und äußere Genitalien, entweder direkt zugänglich oder durch Benutzung von Instrumenten, die im allgemeinen Spekulum und Kolposkope umfassen. Solche Anwendungen umfassen: vaginale Hysterektomie und andere Beckenbehandlungen, die bei einem vaginal Zugang angewandt werden; LLETZ/LEEP-Verfahren (große Schleifenexzision der Umgestaltungszone) oder Exzision der Umgestaltungszone des Endezervix; Entfernung von Zysten oder septischen Läsionen; Ablation von genitalen oder Geschlechtswarzen; Exzision von gutartigen oder bösartigen Läsionen; kosmetische oder chirurgische Wiederherstellung einschließlich vaginale Prolapse; Exzision von erkranktem Gewebe; und Hämostasis.
Das elektrochirurgische Instrument der Erfindung ist auch nützlich für Sezierung, Resektion, Verdampfung, Trocknung und Koagulation von Gewebe und Kombinationen dieser Funktionen mit spezieller Anwendung in der Chirurgie des Ohres, der Nase und des Rachens (ENT) und weitere spezielle Verfahren, die in der Oropharynx, Nasopharynx und den Nebenhöhlen angewandt werden. Diese Verfahren werden durch den Mund oder die Nase angewandt, wobei Spekulum oder Mundsperre benutzt werden unter Anwendung endoskopischer Techniken, wie eine funktionale endoskopische Nebenhöhlenchirurgie (FESS). Funktionale endoskopische Nebenhöhlenverfahren können umfassen: Entfernung von chronisch kranken, entzündeten und hypertrophischen Schleimhäuten, Polypen und Neoplasmas der verschiedenen anatomischen Nebenhöhlen des Schädels; Exzision von erkranktem Gewebe; und Hämostasis. Verfahren des Nasopharynx können umfassen: Entfernung von chronisch kranken entzündeten und hypertrophischen Schleimhäuten, Polypen und Neoplasmas durch turbinate oder nasale Wege; submuköse Resektion des nasalen Septums; Exzision von erkranktem Gewebe; und Hämostasis. Verfahren des Oropharynx können umfassen: Entfernung von chronisch-kranken, entzündeten und hypertrophischen Gewebe, Polypen und Neoplasmas, besonders wenn sie mit Bezug auf die Mandeln auftreten, Rachenmandelwucherungen, Epiglottik und Supra-Glottik-Regionen, und Speicheldrüsen; als eine alternative Methode um das Verfahren durchzuführen, welches im allgemeinen als laserunterstützte Uvolopalatoplastik (LAUP) bekannt ist; Exzision von erkranktem Gewebe; und Hämostasis.
Auf dem Gebiet der Anwendungen der Erfindung ist es offensichtlich, dass es weitere zusätzliche Anwendungen für Sezierung, Resektion, Verdampfung, Trocknung und Koagulation des Gewebes gibt und Kombinationen dieser Funktionen umfassend die Laparoskopie, Thorakoskopie und neurochirurgische Verfahren, welche speziell bei der Entfernung von erkranktem Gewebe nützlich sind und neoplastischen Krankheiten, ob gutartig oder bösartig.
Die Verfahren, welche das elektrochirurgische Instrument der Erfindung verwenden, können auch die Einführung der Elektrodenbaugruppe an den Behandlungsort entweder durch einen künstlichen Kanal (eine Kanüle) oder einen natürlichen Kanal umfassen, der an einem Hohlraum oder einem Raum eines anatomischen Körpers vorliegt oder der chirurgisch erzeugt ist. Der Hohlraum oder der Raum kann während des Verfahrens unter Verwendung einer Flüssigkeit aufgebläht werden oder kann von Natur aus durch anatomische Strukturen offengehalten werden. Der chirurgische Ort kann in einem kontinuierlichen Fluss einer leitfähigen Flüssigkeit wie einer Salzlösung gebadet werden, entweder um den Hohlraum zu füllen und aufzublähen oder um eine lokal gespülte Umgebung um die Spitze der Elektrodenbaugruppe in einem gasgefüllten Hohlraum zu erzeugen. Das Spülfluid kann vom chirurgischen Ort aspiriert werden um durch die Anwendung von HF-Energie erzeugten Produkte, Gewebeteile oder Blut zu entfernen. Die Verfahren können das gleichzeitige Beobachten des Ortes über ein Endoskop umfassen oder das Verwenden eines indirekten Visualisierungsmittels. Ein umspültes bipolares elektrochirurgisches Instrument wird in der internationalen Patentanmeldung WO 97 00646 beschrieben.
Die Erfindung wird im Folgenden genauer durch das Beschreiben eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Darstellung einer gemäß der Erfindung gestalteten elektrochirurgischen Vorrichtung ist;
2 eine schematische Seitenansicht, teilweise weggebro chen einer ersten Ausführungsform einer Elektrodeneinheit gemäß der Erfindung ist;
3 eine schematische Seitenansicht einer Elektrodenbaugruppe der Elektrodeneinheit von 2 ist;
4 eine schematische Seitenansicht, teilweise weggebrochen einer zweiten Ausführungsform einer Elektrodeneinheit gemäß der Erfindung ist;
5 eine schematische Seitenansicht der Elektrodenbaugruppe der Elektrodeneinheit von 4 zeigt;
6 eine schematische Seitenansicht, teilweise weggebrochen einer dritten Ausführungsform einer Elektrodeneinheit gemäß der Erfindung zeigt;
7 eine schematische Seitenansicht der Elektrodenbaugruppe der Elektrodeneinheit von 6 ist;
8 eine schematische Seitenansicht, teilweise weggebrochen einer vierten Ausführungsform einer Elektrodeneinheit gemäß der Erfindung ist; und
9 eine schematische Seitenansicht der Elektrodenbaugruppe der Elektrodeneinheit von 8 zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt 1 eine elektrochirurgische Vorrichtung umfassend einen Generator 1 mit einer Ausgangsbuchse 2, welche über ein Verbindungskabel 4 für ein Instrument in der Form eines Handteils 3 einen Hochfrequenz (HF)-Ausgang bereitstellt. Die Aktivierung des Generators 1 kann durch das Handteil 3 über eine Steuerverbindung (nicht gezeigt) in dem Kabel 4 ausgeführt werden oder über eine Fußschaltungseinheit 5, die mittels eines Fußschalterverbindungskabels 6 mit der Rückseite des Generators 1 verbunden ist. In der dargestellten Ausführungsform weist die Fußschaltereinheit 5 zwei Fußschalter 5a und 5b zum Auswählen einer Trocknungsbetriebsart bzw. einer Verdampfungsbetriebsart des Generators 1 auf. Die Generatorfrontplatte weist zwei Drucktasten 7a bzw. 7b zum Einstellen des Trocknungs- und Verdampfungsleistungspegels auf, die in einem Display 8 angezeigt werden. Taster 9 sind als alternative Mittel vorgesehen zur Wahl zwischen der Trocknungsbetriebsart und der Verdampfungsbetriebsart.
Am Handteil 3 ist eine abnehmbare Elektrodeneinheit E wie die unten beschriebenen Elektrodeneinheiten E1 und E4 befestigt.
2 zeigt die erste Ausführungsform der Elektrodeneinheit E1, die abnehmbar an das Handteil 3 des elektrochirurgischen Instrumentes befestigbar ist, wobei die Elektrodeneinheit einen Schaft 10 umfasst, der durch eine Röhre aus rostfreiem Stahl gebildet ist. Eine Gewebebearbeitungselektrode (aktive) 12 ist an dem distalen Endabschnitt des Schaftes 10 bereitgestellt. Die aktive Elektrode 12 wird durch den distalen Endabschnitt eines aus Kupfer gebildeten Stabes 14 bereitgestellt, wobei die aktive Elektrode sich rechtwinklig zu dem Stab erstreckt. Der Stab 14 weist einen Durchmesser von 0,4 mm bis 0,6 mm auf. Eine Keramikröhre 18 ist an dem Stab 14 unmittelbar angrenzend an die aktive Elektrode 12 befestigt. Eine keramische Spitze 20 ist innerhalb des herausgebogenen distalen Endabschnittes des Schaftes 10 befestigt.
Wie in 2 gezeigt, ragt die aktive Elektrode 12 durch einen Längsschlitz 20a der in der keramischen Spitze 20 gebildet ist. Der von der keramischen Röhre 18 nicht abgedeckte Abschnitt des Stabes 14 ist mit einer Isolatorhülse 22 aus Polyamid, Polytetraflouroethylen oder mit getrennten Hülsen aus zwei dieser Materialien versehen. Eine Hitzeschutzhülse 24 aus Polytetraflouroethylene oder Polyamid deckt die angrenzenden Bereiche der keramischen Röhre 18 und der Hülse 22 ab.
Der Hauptteil der Länge des Schaftes 10 ist mit einer isolierenden Hülse 26 aus Polyvinylideneflourid versehen, die unter Hitzeeinwirkung schrumpft. Die Hülse 26 deckt nicht den distalen Endabschnitt des Schaftes 10 ab, wobei dieser Bereich des Schaftes eine Rückelektrode 28 bildet.
Der Stab 14 ist für eine Hin- und Herbewegung innerhalb des Schaftes 10 befestigt, wobei das von der aktiven Elektrode 12 entfernt gelegene Ende des Stabes mit einem Kopplungselement 30 verbunden ist, das innerhalb eines Endes 32a einer aus Edelstahl hergestellten Hülse 32 verschiebbar befestigt ist. Das andere Ende 32b der Hülse 32 ist mit einem angrenzenden Endabschnitt des Schaftes 10 verbunden. Ein Dichtungsring 34 ist innerhalb des Hülsenendes 32b angeordnet, wobei der Dichtungsring ein Rückhaltungselement für die Silikonbuchse 36 und das Lager 38 ist. Eine Rückholfeder 40 wirkt zwischen dem Lager 38 und dem Kopplungselement 30. Der Stab 14 verläuft durch die Öffnungen in dem Dichtungsring 34, der Buchse 36 und dem Lager 38.
Ein Versatz-Schaft 30a wird an der Endfläche des Kopplungselementes 30 befestigt, wobei das freie Ende dieses Schaftes in Eingriff bringbar ist mit einer geneigten Endfläche 42a eines drehbaren Kopplungselementes 42, das mit der Ausgangswelle eines Motors 44 verbunden ist. Somit führt die Drehung der Ausgangswelle des Motors 44 zu einer Hin- und Herbewegung des Kopplungselementes 30 und des Stabes 14.
Das hohle Innere des Schaftes 10 ist mit einem querverlaufenden röhrenförmigen Element 10a verbunden, das an eine Saugpumpe (nicht gezeigt) angeschlossen ist und somit einen Saug-/Abführanschluss bildet. Wie in 2 gezeigt, ist die aktive Elektrode 12 an dem Ende eines Aspirationskanals angeordnet, der durch den ringförmigen Hohlraum gebildet ist, welcher durch das Äußere des Schaftes 10 und des Stabes 14 festgelegt ist, sodass Dampfblasen und/oder Partikelmaterial, welche bei der Verwendung im Bereich der aktiven Elektrode gebildet werden aus dem Bereich zur Entfernung über den Schlitz 20a, den Aspirationskanal und den Anschluss 10a aspiriert werden.
Der HF-Generator 1 (in 2 nicht gezeigt) liefert einen elektrochirurgischen Strom an die Elektroden 12 und 28 über Verbinder 46 und 48, die an dem Kopplungselement 30 bzw. an der Hülse 32 bereitgestellt sind. Der Generator 1 umfasst Mittel zum Variieren der gelieferten Ausgangsleistung zur Anpassung an unterschiedliche elektrochirurgische Erfordernisse. Auf diese Weise wird in einem ersten Ausgangsleistungsbereich von etwa 140 Volt bis 200 Volt die aktive Elektrode zur Gewebetrocknung verwendet; und in einem zweiten Ausgangsleistungsbereich von etwa 250 Volt bis 600 Volt wird die aktive Elektrode zur Gewebeentfernung durch Schneiden oder Verdampfen verwendet.
Für beide Bereiche sind die angegebenen Spannungen Spitzenspannungen. Der Generator 1 kann so wie in der europäischen Patentanmeldung EP 96304558.8 beschrieben gestaltet sein.
Das elektrochirurgische Instrument ist insbesondere nützlich zur schnellen Gewebeauflösung und Entfernung von losem Gewebe. Eines der mit dem schnellen Gewebeauflösen verbundenen Probleme bei der Verwendung einer orthoskopischen Elektrodenkonfiguration, insbesondere wenn in kleinen Gelenkräumen gearbeitet wird, ist die Erzeugung von Dampfblasen als ein Endprodukt der Gewebeverdampfung. Solche Blasen behindern die Sicht und können am Gewebeanwendungsort verschmelzen, sodass ein elektrischer Kreis zwischen der aktiven Elektrode und der Rückelektrode mit filamentartigen, netzartigen oder spiralfederartigen Formen ein Weg sein kann, dieses Problem zu lösen, da dies die Verdampfungsschwelle vermindert, wie in der Beschreibung der internationalen Patentanmeldung WO 97 24993 offenbart ist.
Das Vorsehen einer Saugpumpe stellt die Entfernung der Dampfblasen am Operationsort sicher, was insbesondere während einer aggressiven Gewebeauflösung vorteilhaft ist. Die Saugpumpe wird nur aktiviert, wenn die aktive Elektrode 12 zur Gewebeverdampfung betrieben wird. Die Pumpe wird deshalb gepulst um die Salzlösung über die gesamte aktive Elektrode 12 zu ziehen (und um Dampfblasen und/oder Materialpartikel herauszuziehen). Dies kühlt die aktive Elektrode 12, was zu einem Kollabieren der Dampftasche um die aktive Elektrode führt. Dies wiederum führt dazu, dass die Saugpumpe ausgestellt wird, wodurch sich der Fluss von Salzlösung über die aktive Elektrode 12 vermindert. Die Elektrode 12 heizt dann wiederum auf, was zu einer Wiederbildung einer Dampftasche führt und zu einer Wiederaktivierung der Saugpumpe. Dieser Zyklus wiederholt sich dann bis der Generator 1 ausgeschaltet wird, wenn das Instrument vom Operationsort entfernt wird.
Die Saugpumpe muss so gesteuert werden, dass der Blasenfluss von der aktiven Elektrode 12 im Gleichgewicht steht zu der Ausgangscharakteristik des HF-Generators um übermäßiges Abkühlen der aktiven Elektrode und eine sich daraus ergebende Erhöhung der Verdampfungsleistungsschwelle zu verhindern. Die thermische Masse der dünnen, drahtförmigen aktiven Elektrode 12 ist kleiner als die einer herkömmlichen starren aktiven Elektrode und dies unterstützt die schnelle Wiederbildung der Dampftasche um die aktive Elektrode, sollte diese kollabieren mit nachfolgendem übermäßigen Abkühlen der Elektrode.
Die Elektrodeneinheit E1 ist primär für die Verwendung in der arthroskopischen Chirurgie bestimmt, welche eine schnelle Gewebeauflösung durch Verdampfung erfordert. Die Anordnung der Seiteneffektelektrode (d. h. bei welcher die Bearbeitungsachse senkrecht zu dem Schaft liegt) der Einheit E1 ist insbesondere vorteilhaft für diesen Zweck. Bei der Verwendung wird das elektrochirurgische Instrument manipuliert um die Elektrodenbaugruppe bestehend aus der aktiven Elektrode 12 und der Rückelektrode 28 in einen ausgewählten Operationsort einzuführen (z. B. innerhalb des Gelenkraumes eines Knies), sodass die aktive Elektrode das zu bearbeitende Gewebe berührt und das Gewebe und die Elektrodenbaugruppe in Salzlösung eingetaucht sind.
Der Fußschalter 5b (oder die Taste 7b) wird dann betätigt um den Generator 1 zu aktivieren. Der Generator 1 liefert dann ausreichend HF-Leistung an die Elektrodenbaugruppe um die Salzlösung, welche die aktive Elektrode 12 umgibt, zu verdampfen und um eine diese Elektrode umgebende Dampftasche beizubehalten. Unter Verwendung einer Bürstentechnik wird mit einem starken Druck gegen die Gewebeoberfläche eine schnelle Auflösung des Gewebes erreicht. Ein leichtes Berühren des Gewebes wird die Wirkung vermindern und kann verwendet werden um die verbleibende Gewebeoberfläche zu formen und zu glätten. Mit dem Gewebeeingriff wird das Wegfließen des Spülmittels von der aktiven Elektrode 12 vermindert werden, wobei der Grad der Verminderung von der Natur der Gewebeoberfläche, von dem Anwendungsdruck und dem Absaugdruck abhängt. Die Geschwindigkeit der Auflösung wird deshalb von diesen Variablen abhängen. Sobald Verdampfung auftritt, werden die Erzeugnisse Dampfblasen, Kohlenstoffpartikel und Gewebeteile umfassen. All diese Produkte werden von dem Bereich der aktiven Elektrode 12 über den Schaft und den Ausgang 10a mittels der Saugpumpe entfernt.
Alle von der aktiven Spitze entfernten Bestandteile weisen hohe Temperaturen auf. Dies kann zu einer möglichen gefährlichen Aufheizung des Elektrodenschaftes 10 führen, was eine Gewebeschädigung an dem Eintrittspunkt verursachen könnte. Es kann deshalb notwendig sein, zusätzlich kalte Salzlösung aus dem Körperhohlraum entlang der inneren Oberfläche des Schaftes zu aspirieren. Um sicherzustellen, dass diese Salzlösung tatsächlich eine ungefährliche Temperatur aufweist, wird diese von der Rückseite der Rückelektrode 28 über einen Netzfilter (nicht gezeigt) aufgenommen.
Bei der Verwendung beginnt sich der Motor 44 zu drehen, wenn der Generator 1 angeschaltet wird, was verursacht, dass der Stab 14 mit einer Amplitude von 0,5 mm oszilliert. Die Oszilla tion des Stabes 14 innerhalb des Schaftes 10 stellt eine mechanische Erschütterung innerhalb des Schaftes bereit, die ausreichend ist um alle Sublimationsprodukte, die innerhalb des Schaftes kondensieren ausreichend stark loszureißen. Auf diese Weise wird eine Blockade des Schaftes verhindert, sodass das Instrument kontinuierlich verwendet werden kann.
Die Oszillation der aktiven Elektrode 12 stellt ferner sicher, dass Gewebeteile, die elektrochirurgisch durch Verdampfung vom Operationsort entfernt werden, durch die oszillierende Elektrode elektrochirurgisch morcelliert werden, wodurch verhindert wird, dass größere Gewebestücke den Aspirationskanal überbrücken. Mit dem Begriff Morcellation wird die Teilung eines Gewebestückes in viele kleinere Teile bezeichnet um deren chirurgische Entfernung zu erleichtern.
Die Elektrodeneinheit E1 ist sehr wirksam bei der Entfernung von aufgeheizter Salzlösung (Aufblähfluid) aus einem Gelenkhohlraum. Eine Gefahr von heißem Aufblähfluid tritt primär während der Anwendung von Leistung auf um die Verdampfungsschwelle zu erreichen. Sobald diese Schwelle erreicht ist, fällt die erforderliche Leistung um 30 bis 50%.
Während durch Aspiration aus dem Bereich der aktiven Elektrode 12 erhitzte Salzlösung aus dem Körperhohlraum entfernt wird und jede Gefahr einer Überhitzung durch verlängerte Aktivierung unter Bedingungen, bei welchen die Verdampfungsschwelle nicht erreicht wird, aufgehoben ist, kann die Kühlungswirkung und die Zerstörung der um die aktive Elektrode erzeugte Dampftasche die Verdampfungsschwelle erhöhen. Ein schädlicher Zyklus kann deshalb erzeugt werden, wobei je mehr Absaugung an der aktiven Elektrode ausgeführt wird, desto mehr Leistung erforderlich ist um die Verdampfungsschwelle zu erreichen, was die Gefahr des Aufheizens erhöht. Der andere Faktor, welcher die Verdampfungsschwelle beeinflusst, ist das Verhältnis von Rückkontaktfläche: aktive Kontaktfläche, und die Isolierung zwischen der aktiven Elektrode 12 und der Rückelektrode 28. Die Größe der aktiven Elektrode 12 und die Trennung muss deshalb auf das Minimum vermindert werden, welches zum Erreichen der Funktion notwendig ist um die Wirkung der Aspiration in eine erhöhte Leistungsschwelle für die Verdampfung auszugleichen.
Die Beschreibung der internationalen Patentanmeldung WO 97 24993 offenbart Verfahren zum Steuern der Verdampfungsschwelle durch Verwenden von Gestaltungen der aktiven Elektrode, welche den Einfang von Dampftaschen unterstützen und das Kühlen des Anwendungsortes der aktiven Elektrode verhindern durch das Beschirmen des Spülmittelflusses, der durch die Kanäle in einem Endoskop bereitgestellt wird. Ein alternatives Verfahren zum Vermindern der Verdampfungsleistungsschwelle besteht darin, den Absaugdruck zu pulsen, wodurch es erlaubt ist, die Schwelle zwischen den Pulsen zu erreichen. Derartige Pulse können mit den Ausgangseigenschaften des HF-Generators synchronisiert werden um Leistungsstöße während der Absaugung bereitzustellen um die Dampftasche zu stützen und jedes die Öffnungen in der aktiven Elektrode 12 verstopfenden Gewebes zu entfernen.
Eine bekannte Technik in der arthroskopischen Chirurgie ist die Anwendung einer Absaugung durch eine mechanische, Gewebe abreißende Einrichtung, sodass weiches, im Gelenkraum vorhandenes Gewebe wie Kniegelenksfettkörper innerhalb der Abreißklauen durch die Absaugung in Position gehalten werden während es fortschreitend abgerissen wird.
Das Anziehen von Gewebe durch die aktive Elektrode 12 der Elektrodeneinheit E1 hat aus den schon obenstehend angegebenen Gründen einen ähnlichen Effekt, da an der aktiven Elektrode anhaftendes Gewebe zu einer Verminderung der Verdampfungsleistungsschwelle führt. Anhaftendes Gewebe wird schnell verdampft und kleine Gewebepartikel, welche während der Verdampfung erzeugt wurden, werden an dem Anwendungsort aspiriert.
Aufgrund der Geschwindigkeit der Auflösungs- und Seiteneffekt-Anordnungen weist die Elektrodeneinheit E1 auch Vorteile bei der urologischen Chirurgie mit einer EVAP-Technik zum Verwenden in Verbindung mit einem Resektoskop auf. Eine Resektoskopelektrodeneinheit wird sehr unterschiedlich eingeführt, indem sie vor der Durchführung des zusammengebauten Instrumentes durch eine Arbeitshülle über die Harnröhre an einem Endoskop befestigt wird. Das proximale Ende der Elektrodeneinheit wird mit einer Triggerbaugruppe verbunden und einem elektrischen Kontakt, der integral mit dem Resektoskop angeordnet ist. Hierdurch kann die Elektrodeneinheit E1 über einen bestimmten Bewegungsbereich durch Betätigung des Triggermechanismus vor- und zurückbewegt werden. Da die Elektrodeneinheit vor ihrer Einführung zusammengesetzt wird, ist die Größe der Spitze nicht durch die Arbeitskanalabmessungen beschränkt, sondern durch den Durchmesser der Arbeitshülle, der bis zu 10 mm betragen kann. Ein Teil dieses Durchmessers wird durch die Stützdrähte zu der Elektrodeneinheit E1 eingenommen, deren Drähte relativ zum endoskopischen Bild nach unten zu der Arbeitsspitze gebogen werden, sodass diese nicht die Visualisierung oder die Bedienung stören. Aufgrund der Hin- und Herbewegung des Stabes 14 arbeitet die Elektrode 17 über eine Länge, die innerhalb des Bereichs von 3 mm bis 4 mm und einer Breite innerhalb des Bereichs von 2 mm bis 3 mm liegt, wobei diese Abmessung für urologische Chirurgien notwendig ist, bei welcher im Mittel 20 bis 30 g Prostatagewebe entfernt werden muss.
Aufgrund der Reservoirwirkung der Harnblase und der Befestigung des Endoskops um die Spitze der aktiven Elektrode 12 von unten zu sehen, ist die Blasenerzeugung während der Verdampfung ein kleineres Problem während der endoskopischen Urologie, da die Blasen von dem Endoskop wegfließen um in der Harnblase gesammelt zu werden. Trotzdem vermindert die Verwendung der Elektrodeneinheit E1 wesentlich die Möglichkeit von durch Blasenerzeugung hervorgerufene Probleme.
Obwohl die Elektrodeneinheit E1 primär bestimmt ist für die Verwendung bei der Verdampfung von Gewebe, kann sie auch zur Trocknung, insbesondere von synovialen Membranen verwendet werden oder um Muskelanhaftungen zu trennen. In diesem Fall wird der HF-Generator 1 unter Verwendung des Fußschalters 5a oder der Taste 7a betätigt, sobald die Elektrodenbaugruppe der Elektrodeneinheit E1 an einen ausgewählten Operationsort geführt ist. Der Generator 1 stellt der Elektrodenbaugruppe ausreichend HF-Leistung zur Verfügung um die Salzlösung angrenzend zu der aktiven Elektrode 12 im wesentlichen an ihrem Siedepunkt zu halten ohne einer diese Elektrode umgebende Dampftasche zu erzeugen. Das Instrument kann manipuliert werden durch Bewegen der aktiven Elektrode 12 über die Oberfläche des zu bearbeitenden Gewebes in einer „von einer Seite – zu der anderen Seite – Mal"-Technik.
Die Elektrodeneinheit E1 kann auch zum Liefern einer gemischten Leistungsausgabe verwendet werden. Dies wird durch das automatische Alternieren der Ausgabe des HF-Generators zwischen dem Trocknungsleistungspegel und dem Verdampfungsleistungspegel erreicht, wodurch eine bessere Blutstillung möglich ist als bei der Verdampfungsbetriebsart. Als Folge ist die Geschwindigkeit der Gewebeauflösung vermindert, aber die erhöhte Blutstillung ist nützlich beim Schneiden oder Auflösen von vaskularen Gewebestrukturen. Alternativ kann der Ausgang des HF-Generators mit dem Verdampfungsleistungspegel gepulst werden, ohne die zyklische Aktivierung der Trocknungsbetriebsart. Dies erzeugt eine weniger aggressive Gewebeverdampfung als in der Verdampfungsbetriebsart auftritt mit einer sich ergebenden Verminderung sowohl der Blasenerzeugung als auch der Gefahr für Gewebeverkohlung.
Die aktive Elektrode 12 der Elektrodeneinheit E1 ist eine Seiteneffekt-Elektrode (d. h. ihre Bearbeitungsachse liegt senkrecht zu dem Schaft). Bei solchen Elektroden ist eine axiale Bewegung vorteilhaft, da die gesamte Elektrode in Kontakt mit dem Gewebe gebracht werden kann. Als Folge kann das freigelegte Gebiet sehr klein sein, was einen Betrieb mit niedrigen Leistungen und weniger bei hohen Flussraten der Salzlösung erlaubt.
Die 4 und 5 zeigen die zweite Ausführungsform der Elektrodeneinheit E2. Dieses Instrument ist eine Modifikation des in den 2 und 3 gezeigten und ähnliche Bezugszeichen sind für ähnliche Teile verwendet, und nur die Modifikation werden ausführlich beschrieben. Es bestehen zwei Hauptmodifikationen, die erste betrifft den Antrieb des Stabes 14 und die zweite die Anordnung der aktiven Elektrode 12.
Im Hinblick auf die erste Modifikation treibt der Motor 24 den Stab 14 über eine Kopplungsbaugruppe 42 zum Rotieren an. Wie bei der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsform verläuft der Stab 14 durch ausgerichtete Öffnungen der Dichtung 34, der Buchse 36 und des Lagers 38. Das Lager 38 ist etwas länger als das äquivalente Lager der Ausführungsform der 2 und 3 und erstreckt sich bis zu dem Ende 32a der Hülse 32. Ein Gleitring 46a ist vorgesehen um den Verbinder 46 mit dem Stab 14 zu verbinden.
Die andere Hauptmodifikation ist die, dass die aktive Elektrode 12 (das freie Ende des Wolframstabes 14 – in dieser Ausführungsform mit einem Durchmesser von 0,5 mm) über das freie Ende der Keramikröhre 18 zurückgebogen ist. Der zurückgebogene Abschnitt 12a der Elektrode 12 bildet eine Seiteneffektelektrode. Ein Öffnungsabschnitt 20a ist zwischen der keramischen Spitze 20 und der aktiven Elektrode 12 gebildet, wobei dieser Bereich die Ladezone für den durch das Innere des Schaftes 10 gebildeten Aspirationskanal darstellt.
Eine weitere Modifikation besteht darin, dass der Stab 14 ein biegsamer Antriebsstab ist, dessen distaler Endabschnitt relativ zur zentralen Mittenachse des Schaftes versetzt ist. Bei der Verwendung beginnt der Motor 44 zu rotieren, wenn der Gene rator 1 angeschaltet ist, wodurch der Stab 14 innerhalb des Schaftes 10 rotiert. Diese Rotation stellt eine mechanische Erschütterung bereit, die ausreichend ist um jedes Sublimationsprodukt, das innerhalb des Schaftes kondensiert loszureißen. Die Versetzung des Stabes 14 führt zu einer unstabilen Oszillation in dem Stab, welche die innere Wand des Schaftes 10 von anhaftenden Gewebeteilen säubert.
Die 6 und 7 zeigen die dritte Ausführungsform der Elektrodeneinheit E3. Diese Elektrodeneinheit ist eine Modifikation zu der Einheit E2, insofern werden ähnliche Bezugsziffern für ähnliche Teile verwendet, und nur die Modifikationen werden ausführlich beschrieben. Die Hauptmodifikation betrifft die Anordnung der aktiven Elektrodenbaugruppe. Wie in 7 gezeigt, ist die aktive Elektrode 12 wie ein Kurbelgriff geformt und legt ein Krümmungsstück 12b fest, das versetzt zur Achse der Keramikröhre 18 ist. Die Keramikspitze ist mit einer geneigten Kurvenfläche 20b gebildet, die bei der Verwendung mit dem Krümmungsteil 12b in Eingriff ist um die Spitze der aktiven Elektrode 12 nach außen zu zwingen und somit einen besseren Gewebeeingriff sicherzustellen. Die Kurbelgriff-Anordnung der aktiven Elektrode 12 stellt auch sicher, dass das Krümmungsteil 12b um die innere Oberfläche der Keramikspitze 20 gedrückt wird, wenn die Spitze rotiert, wodurch Gewebeteile entfernt werden, die sich anderenfalls dort ansammeln würden.
Die 8 und 9 zeigen die vierte Ausführungsform der Elektrodeneinheit E4. Diese Elektrodeneinheit E4 ist auch eine Modifikation zu der Einheit E2, dementsprechend werden ähnliche Bezugsziffern für ähnliche Teile verwendet und nur die Modifikationen werden ausführlich beschrieben. Die Hauptmodifikation ist die der Anordnung der aktiven Elektrode 12, welche in diesem Fall eine Elektrode mit Endenwirkung ist, die durch einen einfachen hakenförmigen Endabschnitt 12a an dem Ende des Stabes 14 gebildet ist.
Wie bei den Ausführungsformen der 4 und 5 ist der Stab 14 ein biegsamer Antriebsstab, dessen distaler Endabschnitt zur zentralen Längsachse des Schaftes 10 versetzt ist.
Wie schon beschrieben, kann das Anhaften von Gewebe über die aktive Elektrode 12 einen Gleichgewichtszustand erzeugen und das Aspirationsverfahren muss die Entfernung von nichtverdampften Gewebepartikeln erlauben ohne die Dampftaschenerzeugung zu löschen. Die Rotation der aktiven Elektrode 12 der Elektrodeneinheiten E2 bis E4 stellt mehrere Vorteile bereit um diese Leistungsprobleme zu beheben. Die Rotation der aktiven Elektrode 12 erhöht die effektive Größe der Elektrode bei einer vollständigen Drehung, soweit das Gewebekontaktgebiet betrachtet wird, während die physische Größe der aktiven Elektrode vermindert wird. Die Verminderung der Größe der aktiven Elektrode 12 vermindert die Verdampfungsleistungsschwelle auf einen Grad der ausreichend ist, Aspiration entlang der Drehachse zu ermöglichen, wenn ein Generatorsteuerverfahren verwendet wird.
Die Einführung der Rotation von und die Aspiration durch die aktive Elektrode 12, oder genauer durch einen Kanal innerhalb des Bewegungsbereiches der aktiven Elektrode verhindert, dass der Gleichgewichtszustand erreicht werden kann und verhindert so Gewebebrücken. Dies wird erreicht, da Gewebe, welches temporär den Aspirationskanal blockiert, immer bearbeitet wird im Gegensatz zu dem Positionieren der Aspirationskanäle außerhalb des Bewegungsbereichs der aktiven Elektrode 12, in welchem Fall nur zur Elektrode angrenzendes Gewebe, welches den Aspirationskanal blockiert, bearbeitet werden würde.
Da es erforderlich ist, dass der Aspirationskanal dem nichtverdampften Gewebe gewachsen ist, ist es nur notwendig, dass die aktive Elektrode 12 das Gewebe so einschneidet, dass die Spitze des Gewebes in dem Aspirationskanal losgelöst von dem Körper des Gewebes ist und dann durch den Kanal aspiriert wird. Idealerweise ist der beschnittene Teil des Gewebes auch morcelliert oder teilweise durch die aktive Elektrode 12 verdampft um die Größe der Gewebestücke zu vermindern. Diese Morcellation wird durch Einführung eines Versatzes in dem Antriebsschaft/Verbinder zu der aktiven Elektrode ausgeführt, die in dem Aspirationskanal mit größerem internen Durchmesser als der externe Durchmesser des Verbinders rotiert, ein Merkmal, das wie obenstehend beschrieben, zusätzliche Vorteile bei dem Verhindern der Blockade des Aspirationskanals besitzt.
Die relativen Beiträge der Gewebeeinschnitte oder der Morcellation und der Gewebeverdampfung zu dem gesamten Gewebeauflösungsprozess können durch die Wechselwirkung des Bohrungsanschlusses des Aspirationskanals, des Saugdruckes und der Größe der aktiven Elektrode 12 gesteuert werden. Infolge der Beschränkung der Gesamtgröße im Hinblick auf den internen Durchmessers des Instrumentes legt im allgemeinen der Durchmesser des Antriebsstabes 14, dessen distale Spitze die aktive Elektrode 12 bildet und der deshalb auch das Mittel zum elektrischen Verbinden mit der aktiven Elektrode bereitstellt, fest, ob Gewebeentfernung primär durch Einschnitt/Morcellation oder Verdampfung auftritt. Typischerweise stellt ein aus einem Wolframdraht mit 0,2 bis 1,0 mm Durchmesser gebildeter Antriebsstab 14 den Einschnitt/die Morcellation bereit und ein aus einem Wolframdraht mit 0,5 mm Durchmesser gebildeter Antriebsstab der aktiven Elektrode stellt primär Verdampfung bereit. Die Einschnitt/Morcellation-Technik weist Vorteile auf, wenn weiches, krümeliges Gewebe behandelt wird, während die Verdampfungstechnik Vorteile aufweist, wenn dichtes fibrioses oder knorpeliges Gewebe bearbeitet wird. Die Gestaltung kann deshalb auf den während der Verwendung bei besonderen chirurgischen Anwendungen anzutreffenden Gewebetyp optimiert werden oder alternativ kann eine multifunktionale Gestaltung verwendet werden mit einem Antriebsstab und einer aktiven Elektrode, die typischerweise aus einem 0,4 bis 0,6 mm dickem Wolframdraht gebildet sind.
Bei allen vier Elektrodeneinheiten E1 bis E4 vermindert die Be wegung innerhalb des Aspirationsschaftes 10 deutlich die Gefahr einer Blockade durch morcelliertes Gewebe, sublimierte Produkte der Verdampfung oder durch beides. Dies wird erreicht durch axiale oder rotorische Bewegung des Stabes 14, der innerhalb des Aspirationskanals angeordnet ist, mit oder ohne andere Mittel der Fluidbewegung, wie dem zyklischen Anwenden eines Absaugdrucks, der als integrales Merkmal der Generatorausgabe bereitgestellt werden kann, dem Steuern der Absaugung und dem Erzeugen von akustischen Druckwellen. Um den Effekt der Bewegung zu erhöhen, ist es nützlich, den Antriebsstab aus einem schmierfähigen Material herzustellen um eine Anhaftung zu vermindern.
Jede der Elektrodeneinheiten E1 und E4 weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass die Aspiration im Bereich der aktiven Elektrode 12 beschränkt ist auf die Konvektionsströme in der Salzlösung, welche die Elektrodenbaugruppe umgibt, beschränkt. Da die Leistungsschwelle, die erforderlich ist um die Verdampfung zu erreichen von der Dissipation an die aktive Elektrode 12 und der Fließcharakteristik um diese abhängt, hängt die Leistungsschwelle von der maximalen Konvektionsrate ab. Folglich vermindert die Beschränkung der Konvektionsströme die Leistungsschwelle und/oder erlaubt die Verwendung von größeren Flussraten der Salzlösung und dies ist vorteilhaft, da es die Verwendung eines kostengünstigeren HF-Generators erlaubt und darüber hinaus Probleme vermeidet wie Dissipation innerhalb des Instrumentes und katastrophale Überhitzung der aktiven Elektrode. Es erleichtert auch die Steuerung des Generators, sobald die Verdampfung beginnt. Die Bedeutung der Leistungsschwelle für die Verdampfung wird ausführlicher in der internationalen Patentanmeldung WO 97 24993 beschrieben.
Darüber hinaus ist jede der Elektrodeneinheiten E1 bis E4 derartig gestaltet, dass Gewebebrücken verhindert werden, da die Tendenz des Gewebes, den Aspirationskanal zu blockieren, in jedem Fall verhindert wird durch die Bewegung der aktiven Elek trode, was sicherstellt, dass dieses Gewebe bearbeitet wird. Die Bewegung der aktiven Elektrode 12 stellt auch eine Gewebemorcellation sicher, obwohl dies eher elektrochirurgisch bewirkt wird als durch mechanisches Schneiden.
Es ist ein Merkmal einer jeden der Elektrodeneinheit E1 bis E4, dass Teile von morcelliertem Gewebe das vom Operationsort getrennt ist durch den Ansaugdruck in den Aspirationskanal gezogen werden. Sollten diese Stücke zu groß sein um in den Aspirationskanal einzutreten, werden sie in ihrer Größe vermindert durch eine Kombination einer mechanischen Wirkung der bewegten Elektrode 12 und der elektrochirurgischen Wirkung, die durch die Positionierung der Rückelektrode 28 in Bezug zu dem Aspirationskanal erzeugt wird. Innerhalb der Grenze kann der Abstand zwischen der Rückelektrode 28 relativ zu der Bewegung der bewegten Elektrode 12 eingestellt werden um einen gesteuerten Pegel von periodischer Entladung zwischen den beiden einzustellen. Dies erlaubt die Steuerung der relativen Stärke der mechanischen und elektrochirurgischen Wirkung bei dem Freihalten des Aspirationskanals. Dieser Aspekt wird genauer in unserer britischen Patentanmeldung beschrieben.
Es ist verständlich, dass Modifikationen an der oben beschriebenen Elektrodeneinheit durchgeführt werden können. Beispielsweise kann anstelle des Vorsehens eines Antriebsstabes 14 mit Versatz dieser Stab auch leicht gespult sein, sodass die Wicklungen gegen die innere Wand des Aspirationskanals zu liegen kommen, wobei während der Drehung eine schraubenförmige Bewegung auftritt um die proximale Bewegung der Gewebeteile zu unterstützen, als auch die innere Wand des Kanals zu reinigen.
Der Motor einer jeden der Ausführungsformen wird durch den HF-Generator 1 betrieben. Dies weist den Vorteil auf, dass der Motor 44 durch Mittel gesteuert werden kann, welches es erfordert, dass die HF-Ausgangsspannung die Verdampfungsleistungsschwelle überschreitet, bevor ausreichend Leistung an den Motor geliefert wird um diesen anzutreiben. Ein Steuermittel für diesen Zweck kann mit dem Motor 44 innerhalb des Handteils 3 verbunden sein.
Es ist auch möglich, eine axiale Bewegung während der Drehung einzuführen. Bei der Elektrodeneinheit 4 kann die als einfacher 90°-Haken gebildete aktive Elektrode 12 auf einer Lageroberfläche rotieren, die durch die distale Endfläche der keramischen Röhre 18 gebildet ist, wobei diese Endfläche mit einem Sperrzahn versehen ist. Somit bewegt sich der hakenförmige Endabschnitt 12a hinein und heraus, wenn er in Eingriff und außer Eingriff mit dem Sperrzahn gerät, wenn sich der Stab 14 dreht, wobei diese axiale Bewegung gestattet ist durch den seitenversetzten biegsamen Antriebsstab 14, der wiederholt verlängert und verkürzt wird.
Als Alternative zu einem elektrischen Motor kann jede der Einheiten E1 bis E4 durch einen Fluidantrieb angetrieben sein, der durch einen Drehflügel oder eine ähnliche Vorrichtung bereitgestellt wird, die ihrerseits durch das Ansaugmittel angetrieben wird.
Es ist auch möglich, den Drehantrieb durch den HF-Generator 1 zu treiben, sodass ein integrales und interaktives System des Drehantriebs, der aktiven Elektrode 12, des HF-Generators und des Absaugmittels bereitgestellt wird.
Die obere Grenze der Drehgeschwindigkeit der Einheiten E2 bis E4 ist durch den Pegel festgelegt, welcher die Verdampfungsleistungsschwelle über den Ausgangsbereich des HF-Generators hebt, was wiederum von der Geometrie der aktiven Elektrode 12 abhängt. Typischerweise wird die Geschwindigkeit der Gewebeentfernung mit erhöhter Drehgeschwindigkeit erhöht, wenn primär die Einschneid/Morcellation-Technik verwendet wird und die Geschwindigkeit der Gewebeentfernung wird mit erniedrigter Drehgeschwindigkeit erhöht, wenn primär die Verdampfungstechnik verwendet wird. Es ist deshalb klar, dass bei einer multifunktionalen Gestaltung es vorteilhaft für den Anwender ist, die Drehgeschwindigkeit abhängig von der zu bearbeitenden Gewebeart zu verändern. Zu diesem Zweck liegt ein typischer Bereich von Drehgeschwindigkeit zwischen 100 U/min. bis 1000 U/min.
Bei den rotierenden Elektrodeneinheiten E2 bis E4 ist die wirksame Größe der aktiven Elektrode 12 erhöht und ein bedeutender Aspekt dabei ist die Einschneidung des Gewebes. Die aktive Elektrode 12 wird aus dem distalen Ende des Antriebsstabes 14 hergestellt, sodass eine einfache Drahtelektrode diese Leistungserfordernisse erfüllt. Der einzige Nachteil dieser einfachen Elektrodenform ist der, dass es die Asymmetrie des Gewebekontaktes schwierig machen kann, einen genauen Ort an der Gewebeoberfläche beizubehalten, insbesondere wenn diese Oberfläche ein fibrioseres oder dichteres Gewebe umfasst.
Wenn die drahtförmige aktive Elektrode 12 aus der keramischen Röhre 18 hervorragt, beispielsweise als einfache Schleife wie bei der Elektrodeneinheit E2, besteht die Möglichkeit, dass Gewebeteile für die Aspiration durch die distale Öffnung des Aspirationskanals zu groß geschnitten sind. Sollte dies auftreten, übt das freigelegte distale Ende des Antriebsstabes 14 innerhalb des Aspirationskanals eine wichtige Funktion durch Morcellierung und Verdampfung derartiger Gewebeteile aus, sodass diese in ihrer Größe ausreichend verkleinert werden um in den Aspirationskanal einzutreten. Diese Funktion wird durch die exzentrische Bewegung des Antriebsstabes 14 innerhalb des Aspirationskanals gesteigert.
Der Umfang des Hervorstehens der aktiven Elektrode 12 von dem distalen Ende der keramischen Röhre 18 wird durch die in der internationalen Patentanmeldung WO 97 00647 beschriebenen Regeln bestimmt, wobei der Effekt der Aspiration mit Erhöhung der Verdampfungsschwelle diese Regeln ändert. Die Abmessung der aktiven Elektrode 12 wird durch den anderen Leistungsfaktor be stimmt, ähnlich zu dem, welcher den Durchmesser des Drahtes festlegt. Die dünneren Drahtformen, welche bei weichem Gewebe verwendet werden, können von dem distalen Ende der keramischen Röhre 18 in der Bearbeitungsachse hervorstehen; während die dickeren Drahtformen, welche bei dichterem Gewebe verwendet werden, idealerweise über das distale Ende der keramischen Röhre in der Bearbeitungsachse in einem Ausmaß hervorstehen, das den Durchmesser des Drahtes nicht überschreitet.
Die aktive Elektrode 12 kann auch eine stärker gebogene oder komplexere, im allgemeinen planare Elektrodenform mit Endenwirkung und im allgemeinen axiale Elektrodenformen mit Seiteneffekt einnehmen, beispielsweise Spulen, Spiralen, Netze oder mit vielen Speichen.
Die internationale Patentanmeldung WO 97 00646 beschreibt eine Technik zum Einführen eines leitfähigen Fluids in den Bereich der (aktiven) Gewebebearbeitungselektrode um bei der Anwendung einen leitfähigen Fluidpfad zwischen der aktiven Elektrode und einer Rückelektrode festzulegen. Die Elektrodeneinheiten E1 bis E4 der vorliegenden Erfindung können durch Einführung dieser Merkmale modifiziert werden. Insbesondere könnten diese Einheiten für die Verwendung in einer gasförmigen Behandlungsumgebung modifiziert werden, entweder auf der Oberfläche eines Körpers oder innerhalb von Körperhohlräumen.
Die internationale Patentanmeldung WO 97 48346 beschreibt eine Aspirationstechnik in der Nähe einer (aktiven) Gewebebearbeitungselektrode, wobei der Absaugdruck durch Generatorausgabeparameter gesteuert wird um die Verdampfung zu erleichtern durch periodisches Erniedrigen der Verdampfungsschwelle mittels Stillstand des Rbsaugflusses. Die Technik kann vorteilhafterweise in den Elektrodeneinheiten E1 bis E4 umgesetzt werden, sowohl um sicherzustellen, dass die Verdampfungsschwelle zwischen den Absaugpulsen überschritten wird, als auch zur Unterstützung bei dem Verhindern der Blockade des Aspirationskanals als Folge derartiger Absaugpulse.
Da ein Absaugpuls nur gestartet wird, wenn die Verdampfungsschwelle überschritten wurde, kann das Gewebe nur zur aktiven Elektrode gezogen werden, wenn die Schwelle durch Aktivierung entfernt von dem Gewebe innerhalb des umgebenden Aufblähmediums überschritten ist. Es ist bekannt, dass die Verdampfungsschwelle sich erniedrigt, wenn das Gewebe in Eingriff mit der aktiven Elektrode steht. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die Absaugung anfänglich ohne HF-Aktivierung als ein veränderliches Zeitverzögerungsmerkmal angewendet wird.
Zusammenfassend weist das elektrochirurgische Instrument der Erfindung die folgenden vorteilhaften Merkmale:

1. Eine kleine Oberfläche der aktiven Elektrode, die fähig ist, große Gewebebereiche mittels einer Bewegung der aktiven Elektrode zu bearbeiten.
2. Eine kleine aktive Elektrode, die trotz der durch die Aspiration erzeugten Abkühlwirkung Verdampfung ermöglicht.
3. Eine mechanische Bewegung der Spitze der aktiven Elektrode, die vereinbar ist mit der Materialentfernung innerhalb des Aspirationskanals.
4. Der Aspirationsprozess hängt von dem Verdampfungszustand ab.
5. Wenigstens die Außenseite des Schaftes 10 ist beschichtet mit einem die Anhaftung vermindernden Materials wie Polytetraflourethylen, idealerweise auch die Innenseite des Schaftes.
6. Die Bewegung der Spitze der aktiven Elektrode tritt über die Fläche des Aspirationskanals auf, sodass jedes steckengebliebene Gewebe elektrochirurgisch morcelliert wird.
7. Die Bewegung der aktiven Elektrode hängt von dem Verdampfungszustand ab.
8. Unregelmäßigkeiten innerhalb des Rührstabes stellen sicher, dass die internen Oberflächen des Schaftes gesäubert werden; oder der Stab biegt sich ausreichend um die gleiche Wirkung zu erzeugen.
9. Eine Keramik-zu-Keramik-Schnittstelle an der Spitze der aktiven Elektrode stellt sicher, dass der innere Umfang der äußeren Keramik durch die innere Keramik gereinigt wird.
10. Der Bewegungsstab ist an dessen Spitze unabhängig isoliert.
11. Versetzte Drehbewegung bei einer Seiteneffekt-Elektrode wird ausgeführt um einen Eingriff mit einer flachen Oberfläche zu ermöglichen.

Claims

Elektrochirurgisches Instrument für die Bearbeitung von Gewebe beim Vorhandensein eines elektrisch leitfähigen, fluiden Mediums, wobei das Instrument einen Instrumentenschaft (10), eine am distalen Ende des Schaftes befestigte Gewebebearbeitungselektrode (12), und Entfernungsmittel umfasst, wobei das Instrument einen Öffnungsabschnitt (20a) umfasst, durch welchen Material durch das Entfernungsmittel aus dem Bereich aspiriert werden kann, welcher die Gewebebearbeitungselektrode umgibt, und das Entfernungsmittel einen Kanal umfasst, welcher innerhalb des Schaftes gebildet ist und von dem Öffnungsabschnitt ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal mit einem darin montierten Stab (14) versehen ist, der relativ dazu verschiebbar ist, in einer solchen Art um das Ausbilden von festem Material innerhalb des Kanals zu hemmen, und dass die Gewebebearbeitungselektrode durch den distalen Endabschnitt des Stabes gebildet ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, ferner umfassend Antriebsmittel (42, 44) zum Bewegen der Gewebebearbeitungselektrode (12) relativ zum distalen Ende des Schaftes (10).
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Rückelektrode (28), die elektrisch von der Gewebebearbeitungselektrode (12) durch Isolations mittel (20) isoliert ist, wobei die Gewebebearbeitungselektrode am distalen Ende des Instrumentes freiliegt, und die Rückelektrode eine Fluid-Kontaktoberfläche besitzt, die proximal von dem freiliegenden Ende der Gewebebearbeitungselektrode beabstandet ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 3, wobei die Gewebebearbeitungselektrode (12) relativ zu der Rückelektrode (28) zyklisch bewegbar ist, sodass die Gewebebearbeitungselektrode hinein- und herausbewegbar ist in Bezug auf zumindest eine Position, bei welcher eine Bogenbildung zwischen der Gewebebearbeitungselektrode und der Rückelektrode auftritt.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kanal durch den Instrumentenschaft (10) festgelegt ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Stab (14) aus einem Wolframdraht hergestellt ist, der einen Durchmesser innerhalb des Bereichs von 0,2 mm bis 1,0 mm besitzt.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 6, wobei der Wolframdraht einen Durchmesser innerhalb des Bereichs von 0,4 mm bis 0,6 mm besitzt.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Gewebebearbeitungselektrode (12) in Bezug zur Längsachse des Instrumentenschaftes (10) abgewinkelt ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Isolationshülse (22), die den Stab (14) proximal zum angewinkelten Endabschnitt umgibt.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 9, wobei die Isolationshülse (22) eine keramische Hülse ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 10, soweit von Anspruch 3 abhängig, wobei das Isolationsmittel ein Isolationselement (20) umfasst, das an dem distalen Ende des Instrumentenschaftes (10) vorgesehen ist, wobei das Isolationselement den Öffnungsabschnitt (20a) festlegt.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 11, wobei das Isolationselement (20) mit einem Schlitz (20a) gebildet ist, welcher den Öffnungsabschnitt bildet, wobei die Gewebebearbeitungselektrode (12) durch den Schlitz hindurch verläuft.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 11, wobei der Öffnungsabschnitt durch eine Lücke zwischen der Gewebebearbeitungselektrode (12) und dem Isolationselement (20) gebildet ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Antriebsmittel (42, 44) derartig ausgebildet ist, dass der Stab (40) innerhalb des Kanals hin- und herbewegt ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 14, wobei das Antriebsmittel durch einen Motor (44) gebildet ist, und einem Kopplungsmittel (42) zum Umwandeln der Rotationsausgabe des Motors in eine Hin- und Herbewegung des Stabes (14).
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 14 oder 15, wobei der angewinkelte Endabschnitt des Stabes (14) im rechten Winkel zu der Längsachse des Instrumentenschaftes (10) verläuft, und die Spitze des angewinkelten Endabschnittes dem Gewebekontaktabschnitt der Gewebebearbeitungselektrode (12) bildet.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Antriebsmittel (42, 44) derartig ausgebildet ist, dass der Stab (14) in dem Kanal rotiert.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 17, wobei ein elektrischer Motor (44) das Antriebsmittel bildet.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Antriebsstab (14) mit einem Abschnitt abseits der Längsachse des Instrumentenschaftes gebildet ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der angewinkelte Endabschnitt des Stabes (14) im rechten Winkel zur Längsachse des Instrumentenschaftes (10) angeordnet ist und die distale Endoberfläche des angewinkelten Endabschnittes den Gewebekontaktabschnitt der Gewebebearbeitungselektrode (12) bildet.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei der angewinkelte Endabschnitt des Stabes (14) einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Instrumentenschaftes (10) bildet.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 21, soweit von Anspruch 11 abhängig, wobei das Isolationselement (20) mit einer geneigten Kurvenfläche (20b) versehen ist, an welche die Spitze des angewinkelten Endabschnittes des Stabes (14) anlegbar ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 17 bis 19, soweit von Anspruch 9 abhängig, wobei der ange winkelte Endabschnitt des Stabes (14) um den distalen Endabschnitt der Isolationshülse (22) herum zurückgebogen ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Entfernungsmittel ferner eine Pumpe umfasst, die mit dem Kanal in einem Bereich von diesem verbunden ist, welcher entfernt von dem Öffnungsabschnitt (20a) des Instrumentes liegt.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 24, wobei die Pumpe zyklisch betrieben ist, und wobei das Material durch das Entfernungsmittel in einer gepulsten Art und Weise aspiriert ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 25, wobei die Pumpe nur betrieben ist, wenn die Gewebebearbeitungselektrode (12) zur Gewebeverdampfung angesteuert ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 3 oder irgendeinem der Ansprüche 4 bis 26, soweit von Anspruch 3 abhängig, ferner umfassend einen HF-Generator (6), der einen bipolaren Ausgang besitzt, welcher mit der Gewebebearbeitungselektrode (12) und der Rückelektrode (28) verbunden ist.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 27, soweit von Anspruch 2 abhängig, wobei der HF-Generator (6) dem Antriebsmittel (42, 44) Energie zuführt.
Elektrochirurgisches Instrument nach Anspruch 27, soweit von einem der Ansprüche 23 bis 26 abhängig, wobei die Pumpe in Abhängigkeit der Ausgangscharakteristik des HF-Generators (3) gesteuert ist.