Elektrodenanordnung für ein chirurgisches Instrument
Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung für ein chirurgisches Instrument zur elektrothermischen Koagulation von menschlichem oder tierischem Gewebe, mit einem länglichen Träger, mindestens zwei in Längsrichtung des Trägers verlaufende Elektroden , die an eine äußere Wechselspannung anschließbar sind, mit mehreren in Längsrichtung des Trägers verlaufenden selbsttragenden metallischen Stabprofilen, welche mittels eines oder mehrerer isolierender Abstandselemente miteinander verbunden sind und die Elektroden bilden.
Die Anwendung hochfrequenter Wechselströme (beispielsweise im Frequenzbereich von 300 KHz bis 2 MHz) zur Erzeugung hoher Temperaturen zur Gewebekoagulation und zur Gewebetrennung ist in der Chirurgie seit langem bekannt. In der Praxis werden zur Einbringung des HF-Stromes in das Gewebe sogenannte mono-polare Elektrodenanordnungen oder bipolare Elektrodenanordnungen eingesetzt.
Bei den monopolaren Anordnungen wird eine Elektrode - auch als Neutralelektrode bezeichnet - als großflächige Elektrode in der Nähe des Behandlungsortes auf die Haut des Patienten angesetzt und dort fixiert und geerdet, bzw. mit Masse verbunden. Eine zweite vom Operateur gehandhabte Elektrode - auch als Aktivelektrode bezeichnet - ist mit der Wechselspannungsquelle verbunden. Die Elektrode ist in ihrer Form an die jeweilige Anwendung, insbesondere an die Größe des zu behandelnden Gewebebereiches so angepasst, dass sowohl die Operationsdauer als auch die thermische Belastung des betroffenen Organes bzw. Körperbereiches vertretbar sind und nur den gewünschten Gewebebereich koagulieren.
Bei Anordnungen zur bipolaren HF-Thermotherapie sind beide Elektroden mit einem HF-Generator verbunden und in miteinander festgelegte Abmessungen, beispielsweise auf einem isolierenden länglichen Träger angeordnet und werden vom Operateur in unmittelbarer Nähe der Behandlungsteile platziert und in der Regel auch aktiv geführt.
Aus der WO 97/17009 ist eine bipolare Elektrodenanordnung mit einem Flüssigkeitskanal bekannt, über den Spülflüssigkeit in den Eingriffsbereich eingebracht werden kann. Zwei oder drei Elektroden sind als Konusabschnitt auf einer konusförmigen distalen Spitze des Instrumentes angeordnet, die in das Gewebe eingeführt werden kann, wobei das elektromagnetische HF-Feld sich zwischen den Elektroden ausbildet und das umgebene Gewebe koagulieren soll.
Aus der WO 96/34569 sowie den im zugehörigen internationalen Recherchenbericht genannten Druckschriften sind Systeme und Verfahren zur Koagulation von Körpergewebe und Einhaltung einer vorberechneten maximalen Gewebstemperatur bekannt, bei denen während der eigentlichen Gewebskoagulation eine Fluidkühlung oder thermoelektrische Kühlung vorgesehen ist. Diese bekannten Anordnungen sind zur Einführung in Körperhöhlen über natürliche Zugänge gedacht.
Aus der nachveröffentlichten WO 00/36985 ist eine derartige Elektrodenanordnung bekannt, bei der zwei Stabprofile als Vollprofile ausgebildet sind und zwischen sich ein Abstandselement, welches bevorzugt aus Lichtleitern besteht. Die Integration der Lichtleiter zwischen den beiden Stabprofilen ist jedoch aufwendig. Außerdem ist die Heranführung von Fluiden, insbesondere Spülflüssigkeiten oder Kühlflüssigkeiten, und/oder das Absaugen von am Behandlungsort anfallenden Körperflüssigkeiten aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Anordnung einfach herstellbar ist und einen einfachen Zugang von außen zu dem Behandlungsort für Behandlungsflüssigkeiten oder zum Absaugen von Körperflüssigkeiten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei der Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Stabprofil als Hohlprofil ausgebildet ist.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass eine einfache Herstellung der Elektroden durch Verwendung von Standardprofilen aus leitendem Metall, in Form eines Hohlprofils oder Vollprofils verwirklicht wird, wobei mindestens ein Stabprofil als Hohlprofil ausgebildet ist, und daher einerseits die Festigkeit des Trägers erhöht, andererseits einen Zugang zu dem Behandlungsort für Lichtleiter, Behandlungsflüssigkeiten etc. oder zum Absaugen von Körperflüssigkeiten ermöglicht. Durch Einsatz entsprechender Stabprofile, welche Bestandteil des Trägers sind und mit einem blanken Umfangs- abschnitt jeweils eine Elektrode bilden, werden verschiedene vorteilhafte Funktionen der Elektrodenanordnung realisiert. So sind die Stabprofile integraler Bestandteil des Trägers, realisieren außerdem in Längsrichtung jeweils eine Elektrode und können - bei Ausbildung als Hohlprofil - auch genutzt werden, um einen Materialtransport vom distalen Ende des Trägers nach außen in einfacher Weise zu ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Stabprofile als Hohlprofil ausgebildet und können einen beliebigen Querschnitt,
beispielsweise auch einen kreisrunden Querschnitt besitzen. Werden drei oder mehr Hohlprofile eingesetzt, so werden vorteilhafterweise mehrere Hohlkanäle realisiert, die einen Materialtransport von der Spitze der Elektrodenanordnung nach außen ermöglichen. Bevorzugt besitzt jedes Stabprofil einen blanken, metallischen Außenabschnitt als Elektrode. Bilden drei oder mehr Stabprofile den Träger, so wird zwar der Gesamtdurchmesser des Trägers vergrößert, das beim Anlegen der HF-Wechselspannung zwischen den in Längsrichtung verlaufenden Elektroden sich ausbildende e- lektromagnetische HF-Feld wird jedoch am Außenumfang auch - in Um- fangsrichtung - gleichmäßig verteilt.
Gemäß einer besonderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei benachbarte Stabprofile an ihrem distalen vorderen Ende geschlossen und weisen Durchgangsöffnungen auf, welche die beiden Hohlkanäle der Stabprofile miteinander zur Zirkulation von Fluiden, beispielsweise Kühlflüssigkeit oder vorgegeben temperierte Flüssigkeiten miteinander verbinden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lässt sich der Hohlkanal eines hohlen Stabprofils verwenden, um dort einerseits zur Positionskontrolle des distalen Endes der Elektroden einen Lichtwellenleiter von der proximalen Seite der Elektrodenanordnung eher verschiebbar oder fixiert zu positionieren. Der Hohlkanal ist zu diesem Zweck am distalen Ende offen, und der Lichtwellenleiter gibt am distalen Ende Licht ab bzw. nimmt reflektiertes Licht auf und führt dieses zum proximalen Ende zurück.
Als Lichtquellen dienen dabei Laser- bzw. Hochleistungsdioden für den sichtbaren Wellenlängenbereich, die bevorzugt in dem chirurgischen Instrument eingebaut werden können, an welches die Elektrodenanordnung lösbar oder fest angekoppelt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Abstandselement über die gesamte Länge der Stabprofile uniform und weist mindestens einen Hohlkanal, der sich über die gesamte Länge der Elektrodenanordnung erstreckt und am distalen Ende der Elektrodenan-
Ordnung offen oder verschlossen ist. In einem derartigen Hohkanal lässt sich beispielsweise ein Temperatursensor anordnen, der die Gewebetemperatur am distalen Ende der Elektrodenanordnung misst und über Leitungen zum proximalen Ende der Elektrodenanordnung hin entsprechende Messwerte abgibt.
Bevorzugt bildet jedes Stabprofil mit einem vorgegebenen, metallisch freiliegenden Umfangsabschnitt eine in Längsrichtung des Trägers verlaufende Elektrode. Bevorzugt füllt ein Abstandselement zwischen dem Stabprofil uniform den Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Umfangsabschnitten der Stabprofile homogen aus. Das Abstandselement ist in dieser Ausführungsform entweder durch ein Kleber- oder ein Kunststoff-Gussmaterial verwirklicht und hält die Stabprofile lebend fest zusammen, wobei die freien Elektroden frei von Isolationsmaterial sind und nach außen zum Gewebe hin gerichtet sind. Träger kann entweder bipolar oder tripolar oder quadropolar, d.h. mit zwei, drei oder vier Elektroden aufgebaut sein, die elektrisch gegeneinander isoliert sind, in Längsrichtung des Trägers verlaufen und mit einer hochfrequenten Wechselspannung gespeist werden können.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Stabprofile als Vollprofil ausgebildet, werden durch ein isolierendes Abstandselement zusammengehalten. Stabprofile und Abstandselement(e) bilden zusammen einen Gesamtquerschnitt der Elektrodenanordnung, der bevorzugt einem Kreisquerschnitt entspricht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer bipolaren Elektrodenanordnung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite bipolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine tripolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine quadrupolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung;
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine dritte bipolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung;
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine vierte bipolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung;
Fig. 8 einen Querschnitt durch eine fünfte bipolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung;
Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine sechste bipolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung; und
Fig. 10 einen Querschnitt durch die Elektrodenanordnung gemäß Fig. 9.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer bipolaren Elektrodenanordnung im Längsschnitt und im Querschnitt. In den Fig. 1 und 2 sind zwei kreisrunde Hohlprofile 4 aus Metall übereinander in geringem Abstand angeordnet und bilden zusammen mit einem zwischen den Hohlprofilen 4 vorhandenen Abstandselement 10 einen Träger, der auf jedem Hohlprofil 4 eine in Längsrichtung des Trägers verlaufende Elektrode 14 besitzt, die am proximalen Ende, an dem die Elektrodenanordnung an ein entsprechendes chirurgisches Instrument angekoppelt ist, anschließbar sind. Die Hohlprofile 4 besitzen je einen Hohlkanal 6, der am distalen Ende 3 der Elektrodenanordnung offen ist, also je eine Öffnung 8 aufweist. Die beiden Hohlprofile 4 laufen am distalen Ende 3 zu einer Spitze 9 zusammen. Über je einen vorgegebenen freiliegenden metallischen Umfangsabschnitt sind die Elektroden 14 ausgebildet, die bei Benutzung des Gerätes mit dem menschlichen oder tierischen Körpergewebe in Kontakt kommen. An dem einander gegenüberliegenden Umfangsabschnitt der Hohlprofile 4
sind die beiden Hohlprofile 4 mittels eines isolierenden Abstandselementes 10, beispielsweise mittels eines über die gesamte Elektrodenlänge uniform verlaufenden Kunststoffprofils miteinander verbunden. In den Hohlkanälen 6 lassen sich Behandlungsfluide zur Behandlungsstelle zuführen oder Körperflüssigkeiten von der Behandlungsstelle abziehen bzw. Lichtwellenleiter einsetzen, welche die Behandlungsstelle ausleuchten können. Der Lichtwellenleiter lässt sich entweder fest oder längsverschiebbar in einem Hohlkanal 6 vorsehen.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer bipolaren Elektrodenanordnung, die weitgehend der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht, wobei jedoch die beiden Hohlkanäle 6 der Hohlprofile an dem distalen Ende 3 mittels Verschlussstücken verschlossen ist. Demgegenüber befinden sich Durchgangsöffnungen 7 zwischen den Hohlkanälen 6 der beiden Hohlprofile 4 und erlauben eine Gegenstromzirkulation einer temperierten Flüssigkeit vom proximalen Ende der Elektrodenanordnung zum distalen Ende 3 und wieder zurück zum proximalen Ende.
Fig. 4 zeigt eine tripolare Ausführungsform der elektrodenanordnung, bei der drei Hohlprofile - im Querschnitt mit ihren Längsachsen auf einem Dreieck liegend - in Längsrichtung des Trägers verlaufen und die Elektrodenanordnung bilden. Die Hohlprofile 4 besitzen jeweils einen Hohlkanal 6, der am distalen Ende der Elektrodenanordnung offen oder geschlossen sein können. Die Hohlprofile 4 bestehen aus Metall und besitzen einen freiliegenden metallischen Umfangsabschnitt, der in Längsrichtung verlaufend die Elektroden 14 bildet. Pro Hohlprofil 4 ist je eine Elektrode 14 vorhanden, insgesamt bildet die Anordnung also drei in Längsrichtung laufende Elektroden 14, an denen die HF-Wechselspannung proximal anlegbar ist, wobei zwei der Hohlprofile auch elektrisch miteinander verbunden sein können, alternativ jedoch an unterschiedlichen Wechselspannungen liegen. Die drei Hohlprofile 4 sind mittels eines isolierenden Abstandselements 10 miteinander verbunden. Das Abstandselement 10 erstreckt sich an den einander benachbarten Umfangsabschnitten der Hohlprofile 4, wohingegen die freiliegenden metallischen Umfangsabschnitte 14 nicht mit Isolationsmaterial des Abstandshalters 10 bedeckt sind.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine quadrupolare Ausführungsform der Elektrodenanordnung, bei der vier metallische Hohlprofile 4 mit kreisrundem Querschnitt in Längsrichtung mittels eines oder mehrerer hintereinander liegender Abstandselemente 10 isolierend miteinander verbunden und aneinander befestigt sind. Äußere freiliegende metallische Umfangs- abschnitte der Hohlprofile 4 bilden je eine Elektrode 14, insgesamt also vier in Längsrichtung laufende Elektroden 14, die bei Benutzung der Elektrodenanordnung mit dem menschlichen oder tierischen Körpergewebe in Kontakt kommen, und zwischen denen sich das zur elektrothermischen Koagulation erforderliche elektromagnetische Feld sich ausbildet, wenn proximal eine HF-Wechselspannung angelegt wird.
Die Fig. 6 bis 10 zeigen weitere Ausführungsformen der bipolaren Elektrodenanordnung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Umfangskontur des Querschnitts der Elektrodenanordnung kreisrund ist. In den Fig. 6 und 7 sind als Stabprofile zwei Hohlprofile 4 mit einem polygonalen Querschnitt oder einem halbkreisförmigen Querschnitt vorgesehen, die mittels eines uniformen Abstandselements 10 voneinander isoliert sind. Die Hohlkanäle 6 dienen zur Aufnahme von Sensoren oder Lichtwellenleitern oder als Kanäle für Behandlungs- oder Temperierflüssigkeit. Die außen liegenden blanken metallischen Umfangsabschnitte dienen als Elektroden und verlaufen in Längsrichtung der Anordnung.
Die Fig. 8, 9 und 10 geben ebenfalls bipolare Elektrodenanordnungen wieder, bei denen jedoch zwei Vollprofile in Längsrichtung des Trägers verlaufen, die also keine Hohlkanäle besitzen. Zwischen den metallischen Vollprofilen 4 ist ein Abstandselement 10 aus Isoliermaterial dazwischen gefügt, welches die beiden Vollprofile 4 miteinander fest verbindet und - in der Ausführungsform gemäß Fig. 8 - zwei Hohlkanäle 16 aufweist, die sich in Längsrichtung vom proximalen Ende bis zum distalen Ende der Elektrodenanordnung erstrecken. Die freiliegenden metallischen Umfangsabschnitte 14 bilden die beiden Elektroden, die streifenförmig in Längsrichtung verlaufen und metallisch mit dem Körpergewebe in Kontakt treten, wenn die Elektrodenanordnung in Benutzung genommen wird. Die in den Fig. 9 und 10 dargestellte Ausführungsform enthält zwei im Querschnitt
kreisrunde Vollprofile 4, die über das Abstandselement 10 miteinander fest verbunden sind. Die Außenkontur der Elektrodenanordnung ist näherungsweise kreisrund, das distale Ende 3 besitzt eine Spitze 9.