WO2018196897A1 - Chirurgische vaporisationselektrode - Google Patents

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WO2018196897A1
WO2018196897A1 PCT/DE2018/000115 DE2018000115W WO2018196897A1 WO 2018196897 A1 WO2018196897 A1 WO 2018196897A1 DE 2018000115 W DE2018000115 W DE 2018000115W WO 2018196897 A1 WO2018196897 A1 WO 2018196897A1
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wire
surgical
electrode
working surface
insulating body
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PCT/DE2018/000115
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Simon Hirschfeld
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Olympus Winter & Ibe Gmbh
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    • A61B2018/144—Wire

Definitions

  • the invention relates to a surgical vaporization electrode.
  • Electric surgical resection tools are known in the art which, when used for resection, conduct high frequency (RF) ac current through the body part to be treated to remove the corresponding tissue, e.g. in the prostate, bladder or uterus, targeted to locally remove or cut by vaporization.
  • RF radio frequency
  • an RF voltage is applied to an electrode, which is generated by means of suitable RF generators and connected via appropriate feeds to the working part of the electrode, such electrodes can be operated bipolar or monopolar depending on the training.
  • bipolar technology in contrast to the monopolar technique, the current only flows through a small part of the body.
  • the localized current density at the bipolar electrode causes a rapid heating of the tissue surrounding the electrode tips with consecutive vaporization of the tissue water or the rinsing fluid surrounding the tissue (irrigating solution, saline).
  • a thin gas layer forms around the tip of the electrode, which can be ionized at a sufficiently high voltage (plasma ignition) to form a constant plasma.
  • the energy of the plasma is transferred to the cells of the tissue to be resected and leads to its localized vaporization.
  • plasma vaporization can a
  • Vaporisation eg by monopolar vaporization or by laser evaporation
  • the Plasma vaporization requires contact between the electrode and the tissue only to a minimum and does not require high temperatures (“cold vaporization”).
  • conventional electrodes operate with a quasi-bipolar technique with active (RF-biased) electrode and return electrode.
  • the return electrode is significantly larger than the active electrode, so that the plasma ignites only at the active electrode.
  • the fork tubes holding the electrode head serve as a return electrode while the current is conducted back to the generator via the feed dog.
  • the transporter is an instrument supplement which serves for the controlled guided movement of the electrode.
  • Other conventional bipolar electrodes have a return electrode insulated from the electrode shaft, from which the current is conducted back through the electrode. These electrodes also operate quasi-bipolar, since only one pole is designed as an active electrode applied with HF voltage.
  • a surgical vaporization electrode is described with a preferably hemispherical electrode head, wherein the electrode head has a curved working surface and at least one connection point which is connected to a sheathed with an insulating lead wire.
  • the surface area of the electrode head surrounding the connection point is provided with an insulating ceramic cover.
  • the cover is intended to prevent plasma forming at other locations of the electrode head than the working surface (also known as "back-burn"), and in particular that this damages the insulation of the electrical supply line (hose burnup) and chemically highly stable.
  • the present invention has the object to provide a device which does not have the disadvantages mentioned or at least to a lesser extent.
  • the invention relates to a surgical vaporization electrode having an electrical connection line and an electrode head, wherein the electrode head has an insulating body and an electrically conductive, in particular metallic, wire laid with at least one bend in the insulating body and connected to the electrical connection line. At least one part of the wire not covered by the insulating body forms at least one working surface.
  • the total area of the at least one working surface is not greater than 10 percent, more preferably not greater than 5 percent of the exposed surface of the insulating body.
  • the plasma ignition can be favored and the energy input locally particularly well limited.
  • the insulating body is made at least predominantly of a ceramic material, for example S13N4.
  • the production of the insulating body can be advantageously carried out by a suitable injection molding process (CIM - Ceramic Injection Molding) or by means of 3D printing (generative or additive in layers).
  • CIM - Ceramic Injection Molding CIM - Ceramic Injection Molding
  • 3D printing generative or additive in layers
  • the method 3 D printing offers almost unlimited design possibilities for the wire guide, so that the work surface formed by the uncovered part of the wire or the work surfaces formed by the uncovered part of the wire, for example, spiral or helically, circularly encircling, circular sector-shaped, elipsenringförmig or elipsenringsektorförmig etc. may be formed or may.
  • a substantially linear design of the at least one working surface can thus be achieved.
  • correspondingly at least one uncovered part of the wire is arranged on at least one corresponding longitudinal section each having a length of more than ten times the wire diameter.
  • At least one uncovered part of the wire is arranged on at least one corresponding longitudinal section each having a length of less than five times the wire diameter.
  • the corresponding work surface or the corresponding work surfaces are thus approximated toumbleformmaschine.
  • the at least one working surface may preferably have the end face of one end of the wire.
  • At least one further, preferably also with at least one bend, laid in the insulating body laid electrically conductive wire may be provided, wherein at least one of the insulating uncovered part of the other wire forms at least one other working surface.
  • the work surfaces formed from a plurality of wires may each have a planar, substantially annular, annular sector-shaped, elliptical ring-shaped or elliptical-sector-shaped arrangement, wherein the work surfaces in the planar projection may be concentric or approximately concentric with one another.
  • other, elongated, curved work surfaces may be provided which at least partially enclose each other, in particular crescent-shaped or involute curved surface areas.
  • the wires may be connected to the same electrical connection line.
  • the further wire can be connected to a further electrical connection line.
  • the vaporization electrode can thereby be designed and interconnected with one or more RF generators so that the work surfaces can be activated and deactivated separately from one another.
  • Activatable and deactivatable means that it can be acted upon by high-frequency AC voltage or separated from the high-frequency AC voltage. This can be achieved in particular by connecting each separate electrical supply line to a switch or electronic switching module known per se from electrical engineering, such as a relay, with a high-frequency AC voltage source (HF generator).
  • each work surface can be connected via a corresponding supply line with its own on and off switchable high-frequency AC voltage source.
  • a surgical instrument equipped with such a vaporization electrode and correspondingly connected to one or more alternating voltage sources advantageously has an electronic control for activating and deactivating the working surfaces.
  • suitable for this purpose from the prior art per se known electronic control devices, which are suitable to the work surfaces respectively associated electronic switching modules or the work surfaces each associated high-frequency alternating voltage sources to control.
  • Such a surgical instrument can advantageously also have movement detection means for detecting a relative movement of the electrode head to a reference system, wherein the electronic control is designed to activate and / or deactivate at least one of the work surfaces as a function of the relative movement of the electrode head.
  • a reference system can serve, for example, the transporter of the surgical instrument.
  • the relative movement of the electrode head to the feed dog can, for example, be detected indirectly as a relative movement of the electrode shaft to the feed dog.
  • a large number of prior art sensors per se are suitable for detecting movements, for example capacitive, magnetic or optical sensors. It is particularly preferred to place the sensors in reusable parts, such as in the feed dog and not in the electrode, which is a disposable instrument.
  • an indirect measurement of the slide of the transporter (Teflon body) to the rigid body of the conveyor can advantageously take place.
  • the electronic control can be designed to at least one in the direction of movement to activate the working head leading the electrode head and to deactivate at least one work surface trailing in the direction of movement of the electrode head.
  • a surgical instrument having a vaporization electrode according to the invention with a plurality of separately interconnected work surfaces can also have impedance measuring means, in which case the electronic control is designed to activate and / or deactivate at least one of the work surfaces as a function of impedance measurements.
  • the impedance measurements which has the working surfaces tissue contact. Non-tissue work surfaces can be disabled.
  • a surgical instrument having a vaporization electrode according to the invention with a plurality of separately interconnected work surfaces can also be configured in such a way that a predetermined work surface is activated in front of one or more of the remaining work surfaces for plasma ignition.
  • Figure la shows an exemplary embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention in cross section.
  • FIG. 1b shows a further cross section of the electrode head of FIG.
  • FIG. 2 a shows a cross-sectional view of a further exemplary embodiment of the surgical head of the invention in accordance with the invention.
  • FIG. 2b shows the underside of the electrode head of the vaporisation electrode from FIG.
  • FIG. 2a in plan view (from below), wherein the sectional plane of Fig. 2a is indicated by the line C-C.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the electrode head of another surgical vaporisation electrode according to the invention, stylized in plan view (from below), and the interconnection of the working surfaces with further components of a surgical instrument according to the invention
  • FIG. 4 shows in stylized form the underside of the electrode head of a further vaporization electrode according to the invention in plan view (from below) and schematically the interconnection as a bipolar electrode.
  • Figures la and lb show the electrode head 1 of a surgical vaporization electrode, which may be constructed in its other components as conventional vaporization electrodes known from the prior art.
  • Fig. Lb The sectional plane of Fig. Lb is indicated by the line A-A 'in Fig. La. Accordingly, in Fig. Lb, the sectional plane of Fig. La by the line B-B 'indicated.
  • the high-temperature-resistant metal wire 3 is guided with several bends in three (two parallel and one orthogonal thereto) levels in the ceramic insulating body 7.
  • the exposed areas of the wire 3 form the working surface 2, which has approximately the shape of an open circular ring. It can easily be seen that the uncovered part of the wire on the exposed annular longitudinal section is significantly longer than ten times the wire diameter.
  • the wire 3 is connected to the supply line 4 provided with the hose insulation 5.
  • Figures 2a and 2b show the electrode head 1 of another surgical vaporization electrode, which may also be constructed in its other components as conventional vaporization electrodes known from the prior art.
  • Fig. 2a is again a cross-sectional view similar to Fig. La, while Fig. 2b shows the electrode head in a plan view from below.
  • the exposed wire sections forming the work surfaces 2 are shorter than the fivefold of the wire diameter, unlike in FIGS. 1a and 1b.
  • the wire 3 is laid in loops in the insulating body 7. For each work surface 2, the wire 3 thus has a bend, further bends of the wire 3 create connections between the work surfaces 2.
  • Fig. 3 shows an embodiment of the electrode head 1 of another surgical vaporization electrode according to the invention in a stylized plan view from below.
  • the insulating body 7 may have, for example, a basic shape similar to the electrode heads shown in Fig. La and Fig. 2a, below it is considered hemispherical (with spherical plane parallel to the plane), so that the electrode head 1 convexly convex towards the viewer in the representation.
  • the electrode head 1 consists of three pieces of wire 3a, 3b, 3d, which are inserted into the ceramic insulator body 7. Arched exposed wire sections form the work surfaces 2a, 2b, 2c.
  • the control and switching device 12 can connect the leads 4a, 4b, 4c each separately to the RF voltage source 8 or switch floating.
  • the electrode shaft 1 1 is guided to a feed dog 10. Via the capacitive sensor device 14, the control and switching device 12 can detect the movement of the electrode shaft 11 and thus of the electrode head 1 relative to the feed dog 10.
  • the work surfaces 2 a, 2 b, 2 c formed by the wire pieces 3 a, 3 b, 3 d lie in this exemplary embodiment next to or behind each other.
  • leading working surface 2a can be activated while the trailing work surface 2c can remain floating, so that there is no thermal energy is introduced in free saline.
  • the middle working surface 2b can either be switched to the respective leading working surface 2a (or 2b in the opposite direction of movement), or else remain potential-free.
  • such an electrode can also be designed with only two working surfaces 2a, 2c.
  • the middle working surface 2b is, unlike shown, considerably smaller than the other working surfaces 2a, 2c performed and used for plasma ignition.
  • the stylus head 1 shown stylized in a top view in FIG. 4 has two working surfaces 2a, 2b formed by exposed sections of the wires 3a, 3b in the sense of a real bipolar electrode.
  • the insulating body 7 may in turn have a basic shape similar to the electrode heads illustrated in FIGS. 1 a and 2 a, so that the electrode head 1 buckles convexly toward the observer in the illustration.
  • the work surfaces 2a, 2b are structured as circular-sector-shaped, concentrically arranged zones in planar projection.
  • the plasma is ignited alternately at both poles 2a, 2b. If the individual concentric zones are close enough to each other, a continuous plasma layer nevertheless results.

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Abstract

Der hochtemperaturbeständige Metalldraht (3) ist mit mehreren, in verschiedenen Ebenen angeordneten Biegungen im keramischen Isolierkörper (7) geführt. Die freiliegenden Bereiche des Drahts (3) bilden die Arbeitsfläche (2), welche in etwa die Form eines offenen Kreisrings besitzt. Der Draht (3) ist an der mit der Schlauchisolierung (5) versehenen Zuleitung (4) angeschlossen.

Description

CHIRURGISCHE VAPORISATIONSELEKTRODE
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vaporisationselektrode.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind elektrische chirurgische Resektionswerkzeuge bekannt, bei deren Verwendung zum Resezieren Hochfrequenz(HF)-Wechselstrom durch den zu behandelnden Körperteil geleitet wird, um das entsprechende Gewebe, z.B. in Prostata, Blase oder Uterus, mittels Vaporisation gezielt lokal zu entfernen bzw. zu schneiden. Zu diesem Zweck wird an einer Elektrode eine HF-Spannung angelegt, die mittels geeigneter HF- Generatoren erzeugt und über entsprechende Zuführungen auf den Arbeitsteil der Elektrode aufgeschaltet wird, wobei derartige Elektroden je nach Ausbildung bipolar oder monopolar betrieben werden können.
Am häufigsten angewendet wird die monopolare Technik, wobei ein Pol der HF- Spannungsquelle über eine möglichst große Fläche als Neutralelektrode mit dem Patienten verbunden wird und das chirurgische Instrument (aktive Elektrode) den anderen Pol bildet. Der Strom fließt über den Weg des geringsten Widerstandes von der aktiven Elektrode zur Neutralelektrode, so dass in unmittelbarer Nähe der aktiven Elektrode die Stromdichte am höchsten ist. Folglich ist der thermische Effekt hier am ausgeprägtesten, aber auch anliegendes Gewebe wird durch Stromfluss erhitzt.
Bei der bipolaren Technik fließt der Strom im Gegensatz zur monopolaren Technik nur durch einen kleinen Teil des Körpers. Die lokalisierte Stromdichte bei der Bipolarelektrode bedingt eine rasche Erwärmung des die Elektrodenspitzen umgebenden Gewebes mit konsekutiver Vaporisation des Gewebewassers oder der das Gewebe umgebenden Spülflüssigkeit (Irrigierlösung, Saline).
Um die Elektrodenspitze bildet sich dabei eine dünne Gasschicht (Dampfpolster), welche bei ausreichend hoher Spannung (Plasmazündung) zu einem konstanten Plasma ionisiert werden kann. Die Energie des Plasmas überträgt sich auf die Zellen des zu resezierenden Gewebes und fuhrt zu dessen lokal begrenzter Vaporisation. Durch Plasmavaporisation kann ein
Gewebe schonender und effektiver getrennt bzw. entfernt werden als mit herkömmlicher
Vaporisation (z.B. mittels monopolarer Vaporisation oder mittels Laserverdampfung), da die Plasmavaporisation nur in geringstem Maße den Kontakt zwischen Elektrode und Gewebe erfordert und ohne hohe Temperaturen auskommt („kalte Vaporisation").
Tatsächlich arbeiten herkömmliche Elektroden dabei mit einer quasi-bipolaren Technik mit aktiver (HF-spannungsbeaufschlagter) Elektrode und rückleitender Elektrode. Dabei ist die rückleitende Elektrode deutlich größer als die Aktivelektrode, so dass das Plasma lediglich an der Aktivelektrode zündet. Bei einigen herkömmlichen Elektroden dienen die den Elektrodenkopf haltenden Gabelrohre als rückleitende Elektrode, während der Strom über den Transporteur zurück zum Generator geleitet wird. Wie dem Fachmann geläufig ist, handelt es sich beim Transporteur um einen Instrumentenzusatz, welcher der kontrolliert geführten Bewegung der Elektrode dient. Andere herkömmlich bipolare Elektroden besitzen eine zum Elektrodenschaft isolierte rückleitende Elektrode, von welcher der Strom durch die Elektrode zurück geleitet wird. Auch diese Elektroden arbeiten quasi-bipolar, da lediglich ein Pol als aktive, mit HF-Spannung beaufschlagte Elektrode ausgeführt ist.
In der DE 102007054438 AI ist eine chirurgische Vaporisationselektrode mit einem vorzugsweise halbkugelförmigen Elektrodenkopf beschrieben, wobei der Elektrodenkopf eine gekrümmte Arbeitsfläche aufweist und wenigstens eine Anschlussstelle, die an einen mit einem Isoliermantel umhüllten Zuleitungsdraht angeschlossen ist. Der die Anschlussstelle umgebende Oberflächenbereich des Elektrodenkopfes ist mit einer isolierenden Keramikabdeckung versehen. Die Abdeckung soll verhindern, dass sich an anderen Stellen des Elektrodenkopfes als der Arbeitsfläche Plasma bildet (sogn. „Back-Burn"), und insbesondere dass dadurch die Isolierung der elektrischen Zuleitung beschädigt wird (Schlauchabbrand). Durch ihre keramische Ausführung ist die Abdeckung thermisch und chemisch hochstabil.
Herkömmliche Vaporisationselektroden haben verhältnismäßig große in Kontakt mit Gewebe oder Saline stehende elektrisch leitfähige Oberflächen. Die Größe der elektrisch leitfähigen Oberfläche bedingt ein hohes Maß an elektrischer Energie, um das Plasma zu zünden und stabil zu halten. Neben dem hohen Maß an benötigter Energie ist der Ort der Plasmabildung nicht genau vorherbestimmt sondern unterliegt einem stochastischen Prozess an der Elektrodenoberfläche. Beide Effekte führen zu einem verringerten Wirkungsgrad und zu einer massiven Erhöhung der Saline-Temperatur. Übersteigt die Temperatur der Saline jedoch gewisse Grenzwerte stellt dies ein Risiko für den Patienten dar. Femer erschwert die Plasmabildung um größere Areale des Elektrodenkopfes das lokal konzentrierte, platzierte und dosierte Einsetzen des Energieeintrags. So kann es auch zu Gewebsschädigungen außerhalb der für die Resektion vorgesehenen Stelle kommen.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von den vorgenannten Vorrichtungen des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist.
Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vaporisationselektrode, die eine elektrische Anschlussleitung und einen Elektrodenkopf aufweist, wobei der Elektrodenkopf einen Isolierkörper und einen mit mindestens einer Biegung im Isolierkörper verlegten, mit der elektrischen Anschlussleitung verbundenen elektrisch leitfahigen, insbesondere metallischen, Draht aufweist. Mindestens ein vom Isolierkörper nicht bedeckter Teil des Drahts bildet mindestens eine Arbeitsfläche.
Durch auch mehrere mögliche Biegungen des Drahtes in verschiedenen Raumrichtungen bestehen mehrere Freiheitsgrade für die Anordnung der einen bzw. insbesondere mehreren Arbeitsflächen an der Oberfläche des Elektrodenkopfes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gesamtfläche der mindestens einen Arbeitsfläche nicht größer ist als 10 Prozent, besonders bevorzugt nicht größer als 5 Prozent der freiliegenden Oberfläche des Isolierkörpers. So kann die Plasmazündung begünstigt und der Energieeintrag lokal besonders gut begrenzt werden.
Vorzugsweise ist der Isolierkörper zumindest überwiegend aus einem keramischen Material, beispielsweise S13N4, gefertigt.
Die Herstellung des Isolierkörpers kann vorteilhafterweise durch ein geeignetes Spritzgussverfahren (CIM - Ceramic Injection Molding) oder mittels 3D-Druck (generativ bzw. additiv in Schichten) erfolgen. Somit ist es möglich, entweder einen geeignet vorgebogenen Draht zu umgießen, oder aber einen Isolierkörper mit einem Kanalsystem als Drahtführung vorzufertigen, in den der Draht dann eingeschoben wird. Insbesondere das Verfahren 3 D-Druck bietet nahezu grenzenlose Gestaltungsmöglichkeiten für die Drahtführung, so dass die vom nicht bedeckten Teil des Drahts gebildete Arbeitsfläche bzw. die vom nicht bedeckten Teil des Drahts gebildeten Arbeitsflächen beispielsweise spiral- oder schraubenförmig, kreisförmig umlaufend, kreisringsektorförmig, elipsenringförmig oder elipsenringsektorförmig etc. ausgebildet werden kann bzw. können.
Vorteilhafterweise kann so eine im wesentlichen linienförmige Gestaltung der mindestens einen Arbeitsfläche erzielt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist entsprechend mindesten ein nicht bedeckter Teil des Drahts auf mindestens einem entsprechenden Längsabschnitt von jeweils einer Länge von mehr als dem Zehnfachen des Drahtdurchmessers angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens ein nicht bedeckter Teil des Drahts auf mindestens einem entsprechenden Längsabschnitt von jeweils einer Länge von weniger als dem Fünffachen des Drahtdurchmessers angeordnet. Die entsprechende Arbeitsfläche bzw. die entsprechenden Arbeitsflächen sind so der Punktformigkeit angenähert. Um besonders kleine Arbeitsflächen zu realisieren, kann die mindestens eine Arbeitsfläche vorzugsweise die Stirnfläche eines Endes des Drahtes aufweisen. So kann die Plasmazündung begünstigt und der Energieeintrag lokal besonders gut begrenzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann mindestens ein weiterer, vorzugsweise ebenfalls mit mindestens einer Biegung, im Isolierkörper verlegter elektrisch leitfähigen Draht vorgesehen sein, wobei mindestens ein vom Isolierkörper nicht bedeckter Teil des weiteren Drahts mindestens eine weitere Arbeitsfläche bildet. Durch Vorsehen mehrerer Drähte vervielfachen sich die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten der Arbeitsflächenanordnung weiter. Auch kann sich die Fertigung vereinfachen, indem mehrere kürzere Drähte statt eines längeren Drahtes in den Isolierkörper eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise können die aus mehreren Drähten gebildeten Arbeitsflächen jeweils eine in ebener Projektion im wesentlichen kreisringförmige, kreisringsektorförmige, elipsenringförmige oder elipsenringsektorformige Anordnung haben, wobei die Arbeitsflächen in der ebenen Projektion konzentrisch oder annähernd konzentrisch zueinander angeordnet sein können. Als annähernd konzentrisch ist insbesondere aufzufassen, wenn die Kreismittelpunkt bzw. Elipsenachsenschnittpunkte der Ringe bzw. Ringsegemente nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 10% ihres jeweiligen Kreis- bzw. größten Elipsendurchmessers voneinander abweichen. Vorteilhaft können auch anderweitige, längliche, gekrümmte Arbeitsflächen vorgesehen sein, die einander zumindest teilweise umschließen, insbesondere sichelförmig oder evolventenformig gekrümmte Flächenbereiche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform können die Drähte mit derselben elektrischen Anschlussleitung verbunden sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform kann jedoch der weitere Draht mit einer weiteren elektrischen Anschlussleitung verbunden sein. Die Vaporisationselektrode kann dadurch so ausgelegt und mit einem oder mehreren HF Generatoren verschaltet werden, dass die Arbeitsflächen separat von einander aktivierbar und deaktivierbar sind. Aktivierbar und deaktivierbar bedeutet dabei, mit hochfrequenter Wechselspannung beaufschlagbar bzw. von der hochfrequenten Wechselspannung trennbar. Dies kann insbesondere dadurch bewerkstelligt werden, dass jede separate elektrische Zuleitung über einen per se aus der Elektrotechnik bekannten Schalter oder elektronischen Schaltbaustein, wie beispielsweise ein Relais, mit einer hochfrequenten Wechselspannungsquelle (HF Generator) verbunden ist. Alternativ kann beispielsweise auch jede Arbeitsfläche über eine entsprechende Zuleitung mit einer eigenen an- und ausschaltbaren hochfrequenten Wechselspannungsquelle verbunden sein.
Ein mit einer derartigen Vaporisationselektrode ausgestattetes und entsprechend mit einer oder mehreren Wechselspannungsquellen verschaltetes chirurgisches Instrument weist vorteilhafterweise eine elektronische Steuerung zum Aktivieren und Deaktivieren der Arbeitsflächen auf. Grundsätzlich eignen sich hierfür aus dem Stand der Technik per se bekannte elektronische Steuervorrichtungen, welche geeignet sind, den Arbeitsflächen jeweils zugeordnete elektronische Schaltbausteine bzw. den Arbeitsflächen jeweils zugeordnete hochfrequente Wechselspannungsquellen anzusteuern. Ein solches chirurgische Instrument kann vorteilhaft ferner Bewegungserfassungsmittel zum Erfassen einer Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu einem Referenzsystem aufweisen, wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine der Arbeitsflächen in Abhängigkeit der Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Als Referenzsystem kann hierfür beispielsweise der Transporteur des chirurgischen Instruments dienen. Die Relativbewegung des Elektrodenkopfes zum Tranporteur kann beispielsweise mittelbar als Relativbewegung des Elektrodenschafts zum Transporteur erfasst werden. Hierfür sind eine Vielzahl aus dem Stand der Technik per se für die Erfassung von Bewegungen bekannte Sensoren geeignet, beispielsweise kapazitive, magnetische oder optische Sensoren. Es ist besonders bevorzugt, die Sensoren in wiederverwendbaren Teilen anzuordnen, wie z.B. im Transporteur und nicht in der Elektrode, die ein Einweg-Instrument darstellt. Um die Bewegung des Elektrodenkopfes zur Optik zu erfassen, kann daher vorteilhaft eine mittelbare Messung des Schlitten des Transporteurs (Teflonkörper) zum starren Grundkörper des Transporteurs (Optikplatte, Konus, Versteifungsrohr, etc.) erfolgen. Vorteilhafterweis kann die elektronische Steuerung dazu ausgelegt werden, mindestens eine in Bewegungsrichtung des Elektrodenkopfes vorlaufende Arbeitsfläche zu aktivieren und mindestens eine in Bewegungsrichtung des Elektrodenkopfes nachlaufende Arbeitsfläche zu deaktivieren. Vorzugsweise kann ein chirurgisches Instrument mit einer erfindungsgemäßen Vaporisationselektrode mit mehreren separat verschalteten Arbeitsflächen auch Impedanzmessmittel aufweisen, wobei dann die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, mindestens eine der Arbeitsflächen in Abhängigkeit von Impedanzmessungen zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Mittels per se aus dem Stand der Technik bekannter Sensoren wird hierbei über die Impedanzmessungen bestimmt, welche der Arbeitsflächen Gewebekontakt besitzt. Nicht in Gewebekontakt stehende Arbeitsflächen können deaktiviert werden. Vorzugsweise kann ein chirurgisches Instrument mit einer erfindungsgemäßen Vaporisationselektrode mit mehreren separat verschalteten Arbeitsflächen auch so konfiguriert sein, dass zur Plasmazündung eine vorbestimmte Arbeitsfläche vor einer oder mehrerer der übrigen Arbeitsflächen aktiviert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu; insbesondere entsprechen Verhältnisse der einzelnen Abmessungen zueinander aus Gründen der Anschaulichkeit nicht unbedingt den Abmessungsverhältnissen in tatsächlichen technischen Umsetzungen.
Es werden mehrere bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele beschrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Grundsätzlich kann jede im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschriebene bzw. angedeutete Variante der Erfindung besonders vorteilhaft sein, je nach wirtschaftlichen, technischen und ggf. medizinischen Bedingungen im Einzelfall. Soweit nichts gegenteiliges dargelegt ist, bzw. soweit grundsätzlich technisch realisierbar, sind einzelne Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen austauschbar oder miteinander sowie mit per se aus dem Stand der Technik bekannten Merkmalen kombinierbar.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur la zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode im Querschnitt.
Figur lb zeigt einen weiteren Querschnitt des Elektrodenkopfes der
Vaporisationselektrode aus Fig. 1, wobei die Schnittebene orthogonal zur Schnittebene in Fig. la steht. Figur 2a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode im Querschnitt.
Figur 2b zeigt die Unterseite des Elektrodenkopfes der Vaporisationselektrode aus Fig.
2a in der Draufsicht (von unten), wobei die Schnittebene der Fig. 2a durch die Linie C-C angedeutet ist.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer weiteren erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode stilisiert in der Draufsicht (von unten), ferner die Verschaltung der Arbeitsflächen mit weiteren Komponenten eines erfindungsgemäßen chirurgischen Instruments
Figur 4 zeigt stilisiert die Unterseite des Elektrodenkopfes einer weiteren erfindungsgemäßen Vaporisationselektrode in der Draufsicht (von unten) sowie schematisch die Verschaltung als bipolare Elektrode.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Einander entsprechende Elemente sind in den Zeichnungsfiguren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figuren la und lb zeigen den Elektrodenkopf 1 einer chirurgischen Vaporisationselektrode, welche in ihren übrigen Bestandteilen aufgebaut sein kann wie herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Vaporisationselektroden.
Die Schnittebene der Fig. lb ist durch die Linie A-A' in Fig. la angedeutet. Entsprechend ist in Fig. lb die Schnittebene der Fig. la durch die Linie B-B' angedeutet.
Der hochtemperaturbeständige Metalldraht 3 ist mit mehreren Biegungen in drei (zwei parallelen und einer hierzu orthogonalen) Ebenen im keramischen Isolierkörper 7 geführt. Die freiliegenden Bereiche des Drahts 3 bilden die Arbeitsfläche 2, welche in etwa die Form eines offenen Kreisrings besitzt. Unschwer erkennbar ist der nicht bedeckte Teil des Drahts auf dem offenliegenden kreisringformigen Längsabschnitt deutlich länger als das Zehnfache des Drahtdurchmessers. Der Draht 3 ist an der mit der Schlauchisolierung 5 versehenen Zuleitung 4 angeschlossen.
Figuren 2a und 2b zeigen den Elektrodenkopf 1 einer anderen chirurgischen Vaporisationselektrode, welche in ihren übrigen Bestandteilen ebenfalls aufgebaut sein kann wie herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Vaporisationselektroden. Fig. 2a ist dabei wieder eine Querschnittsdarstellung ähnlich Fig. la, während Fig. 2b den Elektrodenkopf in einer Draufsicht von unten zeigt. Die die Arbeitsflächen 2 bildenden freiliegenden Drahtabschnitte sind anders als in Figuren la und lb kürzer als das Fünffache des Drahtdurchmessers. Hierzu ist der Draht 3 in Schleifen im Isolierkörper 7 verlegt. Für jede Arbeitsfläche 2 weist der Draht 3 somit eine Biegung auf, weitere Biegungen des Drahtes 3 schaffen Verbindungen zwischen den Arbeitsflächen 2.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes 1 einer weiteren erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode in einer stilisierten Draufsicht von unten. Der Isolierkörper 7 kann dabei beispielsweise eine Grundform ähnlich der in Fig. la und Fig. 2a dargestellten Elektrodenköpfe aufweisen, nachfolgend wird er als halbkugelig (mit Kugelschnittebene parallel zur Zeichenebene) betrachtet, so dass sich der Elektrodenkopf 1 dem Betrachter in der Darstellung konvex entgegenwölbt.
Der Elektrodenkopf 1 besteht aus drei Drahtstücken 3a, 3b, 3d, die in den keramischen Isolatorkörper 7 eingesetzt sind. Bogenförmige freiliegende Drahtabschnitte bilden die Arbeitsflächen 2a, 2b, 2c.
Durch eine Kopfhalterung (nicht dargestellt) und den mit dieser starr verbundenen Elektrodenschaft 11 sind die jeweiligen elektrischen Zuleitungen 4a, 4b, 4c der Drahtstücken 3a, 3b, 3d zur Steuer- und Schaltvorrichtung 12 geführt. Die Steuer- und Schaltvorrichtung 12 kann die Zuleitungen 4a, 4b, 4c jeweils separat mit der HF-Spannungsquelle 8 verschalten oder potentialfrei schalten.
Der Elektrodenschaft 1 1 ist einem Transporteur 10 geführt. Über die kapazitive Sensorvorrichtung 14 kann die Steuer- und Schaltvorrichtung 12 die Bewegung des Elektrodenschafts 1 1 und somit des Elektrodenkopfs 1 relativ zum Transporteur 10 erfassen.
Die von den Drahtstücken 3 a, 3b, 3d gebildeten Arbeitsflächen 2a, 2b, 2c liegen in diesem Ausfuhrungsbeispiel neben- bzw. hintereinander. So kann die in Bewegungsrichtung (in Fig. 3 als Pfeil angedeutet) vorlaufende Arbeitsfläche 2a aktiviert werden, während die nachlaufende Arbeitsfläche 2c potentialfrei bleiben kann, so dass dort in freier Saline keine thermische Energie eingebracht wird. Die mittlere Arbeitsfläche 2b kann entweder der jeweils vorlaufenden Arbeitsfläche 2a (bzw. 2b bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung) zugeschaltet werden, oder aber ebenfalls potentialfrei bleiben. Eine derartige Elektrode lässt sich selbstverständlich auch mit nur zwei Arbeitsflächen 2a, 2c ausführen. Oder aber die mittlere Arbeitsfläche 2b wird, anders als dargestellt, erheblich kleiner als die übrigen Arbeitsflächen 2a, 2c ausgeführt und zur Plasmazündung eingesetzt. Der in Fig. 4 stilisiert in unterseitiger Draufsicht dargestellte Elektrodenkopf 1 weist zwei von freiliegenden Abschnitten der Drähte 3a, 3b gebildete Arbeitsflächen 2a, 2b im Sinne einer real bipolaren Elektrode auf.
Der Isolierkörper 7 kann dabei wiederum eine Grundform ähnlich der in Fig. la und Fig. 2a dargestellten Elektrodenköpfe aufweisen, so dass sich der Elektrodenkopf 1 dem Betrachter in der Darstellung konvex entgegenwölbt.
Die Arbeitsflächen 2a, 2b sind als in ebener Projektion kreisringsektorförmige, konzentrisch angeordnete Zonen strukturiert. Das Plasma wird dabei alternierend an beiden Polen 2a, 2b gezündet. Liegen die einzelnen konzentrischen Zonen nahe genug beieinander, entsteht dennoch eine durchgängige Plasmaschicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Chirurgische Vaporisationselektrode, aufweisend
eine elektrische Anschlussleitung und einen Elektrodenkopf,
wobei der Elektrodenkopf einen Isolierkörper und einen mit mindestens einer Biegung im Isolierkörper verlegten, mit der elektrischen Anschlussleitung verbundenen elektrisch leitfähigen Draht aufweist,
und mindestens ein vom Isolierkörper nicht bedeckter Teil des Drahts mindestens eine Arbeitsfläche bildet.
2. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 1 , wobei der Isolierkörper zumindest überwiegend aus einem keramischen Material gefertigt ist.
3. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gesamtfläche der mindestens einen Arbeitsfläche nicht größer ist als 10 Prozent der freiliegenden Oberfläche des Isolierkörpers.
4. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine nicht bedeckte Teil des Drahts auf mindestens einem entsprechenden Längsabschnitt von jeweils einer Länge von weniger als dem Fünffachen des Drahtdurchmessers angeordnet ist.
5. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 4, wobei die mindestens eine Arbeitsfläche die Stirnfläche eines Endes des Drahtes aufweist.
6. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei der mindestens eine nicht bedeckte Teil des Drahts auf mindestens einem entsprechenden Längsabschnitt von jeweils einer Länge von mehr als dem Zehnfachen des Drahtdurchmessers angeordnet ist.
7. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, welche einen weiteren im Isolierkörper verlegten elektrisch leitfähigen Draht aufweist, wobei mindestens ein vom Isolierkörper nicht bedeckter Teil des weiteren Drahts mindestens eine weitere Arbeitsfläche bildet.
8. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 7, wobei der weitere Draht mit der elektrischen Anschlussleitung verbunden ist.
9. Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 7, wobei der weitere Draht mit einer weiteren elektrischen Anschlussleitung verbunden ist.
10. Chirurgisches Instrument, aufweisend eine chirurgische Vaporationselektrode gemäß Anspruch 9 und einen HF-Generator,
wobei der HF-Generator so ausgelegt und mit der chirurgischen Vaporationselektrode verschaltet ist, dass die mindestens eine Arbeitsflächen des Drahtes separat von der mindestens einen weiteren Arbeitsfläche des weiteren Drahtes aktivierbar und deaktivierbar ist.
1 1. Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 10, welches ferner eine elektronische Steuerung zum Aktivieren und Deaktivieren der mindestens einen Arbeitsfläche und mindestens einen weiteren Arbeitsfläche aufweist.
12. Chirurgisches Instrument gemäß Anspruch 1 1 , welches ferner Bewegungserfassungsmittel zum Erfassen einer Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu einem Referenzsystem aufweist,
wobei die elektronische Steuerung dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Arbeitsfläche und die mindestens eine weitere Arbeitsfläche in Abhängigkeit der Relativbewegung des Elektrodenkopfes zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
13. Chirurgisches Instrument, aufweisend eine chirurgische Vaporationselektrode gemäß Anspruch 9 und einen HF-Generator,
wobei der HF-Generator so ausgelegt und mit der chirurgischen Vaporationselektrode verschaltet ist, dass die mindestens eine Arbeitsfläche des Drahtes und die mindestens eine weitere Arbeitsfläche des weiteren Drahtes als alternierende Pole in bipolarer Betriebsweise fungieren.
14. Verfahren zum Herstellen einer chirurgischen Vaporisationselektrode gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Isolierkörper mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels 3D-Druck erzeugt wird.
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