DE60035425T2

DE60035425T2 - Chirurgisches instrument zur ablation und aspiration

Info

Publication number: DE60035425T2
Application number: DE60035425T
Authority: DE
Inventors: Hugh R. Menlo Park SHARKEY; Bruno Portola Valley STRUL; Daren L. Belmont STEWART; John San Francisco ASHLEY; Ramiro L. Union City REYES
Original assignee: Oratec Interventions Inc
Current assignee: Oratec Interventions Inc
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: WO2001024720A1; EP1223877B1; US6379350B1; ATE366086T1; US20040193150A1; EP1223877A1; KR20020047213A; US20020049438A1; DE60035425D1; AU1074201A; EP1223877A4; JP4263863B2; JP2003525662A; CA2386763A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrochirurgische Instrumente und Systeme zur Behandlung einer chirurgischen Stelle auf einem menschlichen oder tierischen Körper, wie etwa biologischem Gewebes, durch die Einbringung von Energie. Insbesondere betrifft die Erfindung chirurgische Vorrichtungen zum Einbringen von Hochfrequenzenergie, um die Eigenschaften des Gewebes zu verändern, wie etwa durch Ablation in Kombination mit dem Absaugen etwaiger Abfallprodukte von der chirurgischen Stelle.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene chirurgische Instrumente zur Behandlung biologischen Gewebes durch die Einbringung von Energie in einer großen Bandbreite medizinischer Verfahren bekannt. Beispielsweise das US-Patent Nr. 4.593.691 von Lindstrom et al., das US-Patent Nr. 4.033.351 von Hetzel und das US-Patent Nr. 5.403.311 von Abele et al. sind Beispiele für elektrochirurgische Sonden zur Verwendung während eines elektrochirurgischen Verfahrens, wie etwa dem Schneiden oder der Ablation von Gewebe. Das US-Patent Nr. 5.458.596 von Lax et al. zeigt ein Beispiel für eine elektrochirurgische Sonde zur Kontraktion von Gewebe durch Zuführen von elektrischer Energie in das zu behandelnde Gewebe. Die US-Patente Nr. 3.828.780 von Morrison und Nr. 5.277.696 von Hagen zeigen ebenfalls elektrochirurgische Instrumente, welche elektrische Energie zur Koagulation während chirurgischer Verfahren liefern.
Die Verwendung dieser Instrumente umfasst üblicherweise die Übertragung von Energie zu einem distalen Ende der elektrochirurgischen Sonde oder des Instruments. Das distale Ende wird in den Körper an einer chirurgischen Stelle eines Patienten zur Einbringung von Energie während des Verfahrens angebracht. Die Frequenz, Leistung und Spannung, die durch das elektrische Instrument erzeugt und an das distale Ende übertragen werden, werden je nach Verfahrenstyp ausgewählt, für den das Instrument verwendet wird. So werden beispielsweise solche Instrumente für eine Reihe von Verfahren, wie etwa Erwärmen, Erweichen, Schrumpfen, Schneiden oder Ablation von Gewebe, eingesetzt.
Da solche Instrumente für verschiedene Verfahren verwendet werden können, kann das behandelte Gewebe (oder ein anderer Körperteil) je nach durchgeführter Behandlung unterschiedlich auf die Behandlung reagieren. Wenn das Instrument zur Ablation von Gewebe verwendet wird, können beispielsweise Rauch und Verschwelung während des Verfahrens erzeugt werden oder Restgewebeablagerungen können nach der Behandlung überbleiben.
Unerwünschte Luftbläschen oder überschüssige Flüssigkeit, welche ebenfalls in dem Behandlungsbereich vorliegen können, können die effiziente Behandlung des Gewebes stören und sollten während des Verfahrens von der chirurgischen Stelle entfernt werden. Daher ist es wünschenswert, eine elektrochirurgische Vorrichtung zum Absaugen des zu behandelnden Bereichs bereit zu stellen, um Rauch, Gewebeablagerungen, überschüssige Flüssigkeit und andere unerwünschte Materie von der zu behandelnden Gewebestelle zu entfernen.
Während der Verwendung von herkömmlichen Instrumenten, wie etwa in zahlreichen oben erwähnten Instrumenten, benötigt jedoch die Entfernung unerwünschter Materie im Allgemeinen die getrennte Bereitstellung einer Aspirationsvorrichtung. Die Verwendung zweier getrennter Instrumente erhöht die Behandlungszeit, da das Sauginstrument separat in die chirurgische Stelle eingeführt, verwendet und von der Stelle entfernt werden muss, bevor und/oder nachdem das elektrochirurgische Behandlungsinstrument eingeführt oder an dieser Stelle verwendet wurde. Außerdem kann ein separates Sauginstrument in die chirurgische Stelle durch einen anderen Zugangspunkt eingeführt werden, welcher eine andere Öffnung im Körper des Patienten erzeugt, was möglicherweise zu weiteren Komplikationen, wie etwa Infektion und Narbenbildung, führt.
Die US-Patente Nr. 5.520.685 von Wojciechowicz, Nr. 4.682.596 von Bales und Nr. 4.347.842 von Beale offenbaren Saugvorrichtungen in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen mit der elektrochirurgischen Sonde. Das US-Patent Nr. 5.195.959 von Smith offenbart ebenfalls eine elektrochirurgische Vorrichtung mit Saug- und Spülvorrichtungen, um das elektrisch leitfähige Fluid zuzuführen, welches noch mehr Material zur chirurgischen Stelle bringt und während des Verfahrens entfernt werden sollte. Wojciechowicz offenbart insbesondere einen Saugkoagulator mit einem Sauglumen zum Abaugen der Abfallprodukte des elektrochirurgischen Eingriffs mithilfe des Instruments durch eine Spitze. Ferner offenbart Hagen eine Saugvorrichtung zum Ansaugen von Fluid durch die chirurgische Sonde.
Die Anordnung des Sauglumens relativ zum elektrochirurgischen Abschnitt ist jedoch derart, dass die Blockade oder das Verlegen des Sauglumens auftreten kann, was Komplikationen im chirurgischen Verfahren hervorrufen könnte und unerwünschte oder unnötige Ablation könnte auftreten. Verschweltes oder ablatiertes Gewebe und koaguliertes Blut verlegt oft die Spitzen der elektrochirurgischen Vorrichtungen.
Daher wäre es wünschenswert, ein Instrument bereitzustellen, das nicht nur zur Behandlung eines Patienten verwendet werden könnte, sondern auch zum Absaugen des Behandlungsbereichs während der Behandlung eingesetzt werden könnte, um gleichzeitig unerwünschtes Material zu entfernen. Die chirurgische Vorrichtung und das Verfahren sollten einfach sein und in einer herkömmlichen chirurgischen Umgebung einsetzbar sein. Das elektrochirurgische Instrument sollte dem Chirurgen die Möglichkeit geben, die Ablation, den Schnitt oder die Koagulation mit derselben Vorrichtung durchführen zu können, während gleichzeitig ein Saugmittel bereitgestellt wird, um die chirurgischen Abfallprodukte von der chirurgischen Stelle abzusaugen. Das Saugen und Ansaugen sollte der Verlegung entgegenwirken, so dass die Vorrichtung keine unerwünschten oder ungewollten Effekte aufgrund der Blockade hervorruft. Solche Instrumente und Verfahren sollten in der Lage sein das biologische Gewebe mithilfe der Energie exakt zu behandeln, während sie es dem Chirurgen ermöglichen, das medizinische Verfahren effizient und schnell, ohne dass die Verwendung mehrerer Instrumente für die Behandlung notwendig ist, durchzuführen.
Die detaillierte Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich, worin sich gleiche Bezugszeichen auf dieselben Elemente beziehen, wie folgt:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrochirurgischen Aspirationsinstru ments, das in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 1.
3 ist eine Stirnansicht einer distalen Spitze von 1.
4A und 4B sind Querschnitts- bzw. perspektivische Ansichten eines alternativen Ansauginstruments der 12A und 12B mit einer aktiven Elektrode mit einem Aschenbecher-Aufbau zum mechanischen Reiben und zur Energielieferung mithilfe einer Innenrückelektrode.
5A und 5B sind Querschnitts- bzw. perspektivische Ansichten des Instruments der 13A und 13B, welche eine Außenrückelektrode darstellen.
6A-C sind detaillierte perspektivische, Stirn- und Querschnittsansichten der distalen Spitze eines elektrochirurgischen Ansauginstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6A ist eine detaillierte perspektivische Ansicht einer aktiven Elektrode mit einer Ansaugöffnung; 6B ist eine Stirnansicht der aktiven Elektrode; und 6C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der aktiven Elektrode von 6B.
7 ist eine perspektivische Ansicht des gesamten elektrochirurgischen Instruments der vorliegenden Erfindung, welche eine Sonde mit einem Handgriff und einem Schaft mit einer distalen Spitze zur Behandlung mit einer Saugleitung und zur Steuerung hat.
8 und 9 sind alternative Ausführungsformen der distalen Endwelle von 19 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche ein vorgebogenes distales Ende in einer 30 Grad Konfiguration bzw. einer 90 Grad Konfiguration aufweisen.
1 bis 3 weisen ein elektrochirurgisches Ansauginstrument 10, welches zum Absaugen eines Patientenbehandlungsbereichs innerhalb einer herkömmlichen chirurgischen Umgebung geeignet ist. Es ist aufgrund der Form der aktiven Elektrode keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es weist eine Verdampfungselektrode mit einem Sauglumen und einer „Schabummantelung" auf. Das elektrochirurgische Ansauginstrument 10 liegt in Form einer Sonde vor und weist im Allgemeinen einen Schaft oder ein längliches Element 27, das entlang der Längsachse A-A angeordnet ist, sowie ein distales Ende oder Endglied 12, an dem die Behandlungen durchgeführt werden und ein proximales Ende oder Endglied 14 auf, an dem das Instrument 10 mit einer Energiequelle (nicht abgebildet) über eine Energieleitung 16 gekoppelt ist. Die Energieleitung 16 führt Energie an das distale Ende 12 für die Behandlung zu. Die Energiequelle ermöglicht vorzugsweise die Modifikation und Anpassung der Leistung, der Frequenz und der Spannung der an das distale Ende 12 übertragenen Energie. Ein Handgriff 17 kann bereitgestellt sein, um das Greifen des an das proximale Ende 14 angrenzenden Instruments 10 zu erleichtern. Zumindest ein Aktuator 18, wie etwa ein Ansaugsteuerventil oder -schalter oder ein Energieschalter, kann bereitgestellt sein. Vorzugsweise ist ein Fußpedal (nicht abgebildet) bereitgestellt, um die an das distale Ende 12 zugeführte Energie zu steuern und der Aktuator 18 steuert die Ansaugung durch das Instrument. Zusätzliche Aktuatoren oder Steuervorrichtungen, wie etwa zur Anpassung der Leistung, der Frequenz oder Spannung, können, wenn gewünscht, entweder auf dem Instrument 10 selbst oder auf der Energiequelle bereitgestellt sein.
Das elektrochirurgische Ansauginstrument 10 weist eine Energieanlegungsoberfläche oder -ebene 20 auf, die durch zumindest eine Elektrode ausgebildet ist, welche Energie in den zu behandelnden Patientenbereich einbringt. Das Instrument 10 weist zumindest zwei Elektroden auf, die aktive Elektrode 22 und die Rückelektrode 24, die zusammenwirken, um Energie an die Oberfläche 20 anzulegen. Die Elektroden 22 und 24 sind aus elektrisch leitenden Materialien ausgebildet, etwa aus medizinischem Edelstahl, das imstande ist, gegenüber hohen Temperaturen, die durch die Verwendung des Instruments 10 entstehen, beständig zu sein. Es versteht sich, dass das Material, welches für die Elektroden 22 und 24 ausgewählt wird, definierte Leit fähigkeitseigenschaften aufweist, die die zur Durchführung der gewünschten Behandlung notwendige Energie beeinflusst.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist die aktive Elektrode 22 an dem offenen distalen Ende des Schafts 27 des elektrochirurgischen Ansauginstruments 10 positioniert. Obwohl der Schaft 27 ein separates Element sein kann, dient die Rückelektrode 24 vorzugsweise zwei Zwecken, nämlich als Rückelektrode, die den Energieschaltkreis mit der aktiven Elektrode vervollständigt sowie als Schaft des Instruments 10.
Die Energie wird an die aktive Elektrode 22 von der Energieleitung 16 über ein leitendes Element 26, wie etwa einen Draht, übertragen, wie in 2 abgebildet. Die Rückelektrode 24, wie oben beschrieben, liegt vorzugsweise in Form eines elektrisch leitenden Schafts vor, vorzugsweise aus 304 Edelstahl oder anderem biokompatiblen leitenden Material hergestellt, das sich vom distalen Ende 12 des Instruments 10 zum proximalen Ende 14 erstreckt. Das Ende der Rückelektrode 24, die an das proximale Ende 14 des Instruments 10 angrenzt, ist mit der Energiequelle gekoppelt, um die Energiequelle am proximalen Ende 14 mit dem distalen Behandlungsende 12 zu kommunizieren und dadurch den Energiezufuhrschaltkreis des elektrochirurgischen Instruments 10 zu vervollständigen. Wenn gewünscht, kann der eine Rückelektrode 24 ausbildende Schaft aus einem verformbaren Material ausgebildet sein, so dass es durch den Benutzer verformbar ist. Das distalste Ende des Instruments 10 sollte jedoch nicht flexibel sein. Zusätzlich sollte jede beliebige, auf das Instrument 10 übertragene Krümmung nicht so extrem sein, dass das dadurch ausgebildete Lumen abgesperrt wird, was unten stehend im Detail beschrieben wird.
Die Elektroden 22 und 24 sind elektrisch voneinander so isoliert, dass die elektrische Lichtbogenbildung zwischen der aktiven Elektrode 22 und der Rückelektrode 24 die Behandlungsenergie entlang der Energieanwendungsoberfläche 20 erzeugt wird, die am Patienten angelegt werden könnte. Elektrische Isolation oder Isolierung der Elektroden 22 und 24 an der Energieanwendungsoberfläche 20 kann durch die Bereitstellung eines Isolators 28 zwischen diesen erzielt werden. Der Isolator 28 ist aus jedem gewünschten isolierenden Material, wie etwa Keramik, Teflon oder pyrolytischer Koh lenstoff, ausgebildet, welches gegenüber hohen Temperaturen beständig ist, die aus der Anwendung von Energie an dem distalen Ende 12 während der Verwendung des Instruments 10 entstehen können. Vorzugsweise ermöglichen die aktive Elektrode 11, die Rückelektrode 24 und der Isolator 28 die Fluidkommunikation durch das Instrument 10 aus dem Behandlungsbereich, an dem die Energieanwendungsoberfläche 20 an das proximale Ende 14, wie unten stehend detailliert beschrieben, angelegt wird.
Außerdem müssen die Elektroden 22 und 24 entlang der Längsachse 11 zwischen dem proximalen Ende 14 (an dem das Instrument 10 die Behandlungsenergie anwendet) elektrisch isoliert sein, so dass die Energiezufuhr zur Energieanwendungsoberfläche 20 vermindert wird. Obwohl die Isolierung auf dem Draht 26 zur elektrischen Isolierung der aktiven Elektrode 22 von der Rückelektrode 24 üblicherweise ausreicht, kann wahlweise Isolierung 30 auf der Innenoberfläche 32 der Rückelektrode 24 bereitgestellt werden. Die Isolierung 30 wird aus biokompatiblem und elektrisch isolierendem Material ausgewählt, welches Nylon, Polyimid oder anderen Schrumpfrohrmaterialien umfassen kann, und ebenfalls funktioniert, um den Wärmetransfer zum Schaft einzuschränken. Eine isolierende Ummantelung 34, beispielsweise aus einer Teflonummantelung oder einer Wärmeschrumpfummantelung ausgebildet, ist auf der Außenoberfläche 36 der Rückelektrode 24 bereitgestellt, um das Ausmaß der Lichtbogenbildung und somit der an das distale Behandlungsende 12 des Instruments 10 zugeführten Energie einzuschränken.
Das Instrument 10 kann im Wesentlichen gerade sein oder es kann eine leichte Krümmung an dem distalen Ende 12 aufweisen, so dass die Energieanwendungsoberfläche 20 leicht gegenüber der Längsachse versetzt ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt, erstreckt sich die Energieanwendungsoberfläche 20 des elektrochirurgischen Ansauginstruments 10 entlang des distalen Endes 12 (fast quer zur Längsachse A-a in einem geraden Instrument). Es versteht sich, dass die Elektroden 22 und 24 an verschiedenen Positionen am distalen Ende 12 bereitgestellt werden können, um die Position der Energieanwendungsoberfläche 20 zu ändern.
Das elektrochirurgische Ansauginstrument 10 kann für eine Vielzahl an elektrochirurgischen Behandlungen verwendet werden. Eine besondere Verwendung des Instruments 10 ist die Ablation menschlichen oder tierischen Gewebes. Da die Ablation im Allgemeinen bei sehr hohen Temperaturen, beispielsweise von 300-1000 Grad Celsius, auftritt, können während der Ablation Rauch und/oder Dampf erzeugt werden. Es kann gewünscht sein, Rauch, unerwünschte und überschüssige Gase (wie etwa Luftbläschen) und Fluide (wie etwa Spülungsflüssigkeit, die zur Spülung oder Verbesserung der Leitfähigkeit nach der Behandlung notwendig ist) vom Behandlungsbereich während der Behandlung zu entfernen. Ferner können Abfallprodukte oder andere Materialien oder biologische Elemente nach dem Ablationsvorgang überbleiben, die vom Behandlungsbereich entfernt werden sollten. Daher ist das Instrument 10 ebenfalls in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gestaltet, um solche unerwünschten Materien vom Behandlungsbereich während des damit durchgeführten elektrochirurgischen Vorgangs abzusaugen. Es versteht sich, dass die Absaugung entweder gleichzeitig mit, vor oder nach der elektrochirurgischen Behandlung eines Bereichs durchgeführt werden kann. Ferner sollte ersichtlich sein, dass eine Energiequelle verwendet werden kann, die sequentiell oder in einem vorbestimmten Reihenfolge Energie an die aktive Elektrode zuführt und dann Energie zur Absaugung bereitstellt. Demgemäß ist ein Aspirationslumen 50 innerhalb des elektrochirurgischen Ansauginstruments 10 entlang der Längsachse A-A bereitgestellt. Vorzugsweise weist ein Aspirationslumen 50 einen Durchmesser auf und erstreckt sich durch die Welle 27. Das Aspirationslumen 50 kann durch eine Innenwand oder Oberfläche 32 der Rückelektrode 24 ausgebildet werden und befindet sich in Fluidkommunikation mit einer Aspirationsleitung 52, die das proximale Ende 14 des Instruments 10 mit einer Vakuumquelle oder einer anderen Ansaugvorrichtung (nicht abgebildet) koppelt. Die Aspirationsleitung 52 ist vorzugsweise eine herkömmliche Röhre zur Verbindung einer Saugquelle und einer Vorrichtung.
Damit die Aspiration während der elektrochirurgischen Behandlung, wie etwa während der Ablation oder der Koagulation, erleichtert wird, ist das Instrument 10 mit einem Aspirationsmittel bereitgestellt, das die Aspiration durch die Energieanwendungsoberfläche 20 ermöglicht. Dies wird durch Bereitstellen zumindest eines Durchgangslochs oder einer Öffnung 25 durch die aktive Elektrode 22 erzielt, die die Oberfläche 20 definiert. Als Alternative dazu kann eine Vielzahl an Durchgangslöchern oder Öffnungen durch die aktive Elektrode 22 verwendet werden, um das Absaugen der elektrochirurgischen Sonde zu unterstützen. In der Vorrichtung der 1 und 2 liegt die aktive Elektrode 22 in Form eines Drahtgeflechts oder eines Drahtsiebs 22A vor, das von einem elektrisch leitenden Ring 22B getragen wird. Das Geflecht 22A und der Ring 22B, umfassend eine aktive Elektrode 22, sind aus leitenden Materialien, wie etwa Edelstahl, Wolfram oder Titan oder deren Legierungen ausgebildet, die die aus der Verwendung des Instruments entstehenden Temperaturen aushalten können. Das gesamte Geflecht und der Ring der aktiven Elektrode 22 dienen als Energieanwendungsoberfläche und werden durch die Energiezufuhr mit Leistung versorgt, so dass die elektrochirurgische Anwendung, wie etwa Ablation, auf der Elektrode auftritt. Daher ist das aktive Ansaugen fast koextensiv mit der Energieanwendungsoberfläche 20. Der bevorzugte Bereich der Geflechtgrößen reicht von etwa Maschenweite 30 bis etwa Maschenweite 55.
Die Leerstellen zwischen den Maschen ermöglichen die Fluidkommunikation durch diese hindurch, so dass unerwünschte Materialien (etwa ablatiertes Gewebe, Rauch, Luftbläschen und andere Elemente und biologische Abfallprodukte) durch das Geflecht hindurch und in das Aspirationslumen 50 zur Beförderung vom Behandlungsbereich weg gelangen können. Da die Energie im Wesentlichen gleichmäßig über das gesamte Geflecht der aktiven Elektrode 22 zugeführt wird, wird unerwünschte Materie, die zu groß ist, um durch die Leerstellen des Geflechts zu passen, in dem Geflecht gefangen und demgemäß durch dieses ablatiert, wenn Energie an das elektrisch leitfähige Geflecht angelegt wird. Wenn sich das Geflecht erwärmt, wird die Materie ablatiert, bis sie klein genug wird, um durch das Geflecht hindurchzupassen. Es versteht sich, dass die Energieanwendungsoberfläche ein gleichmäßiges elektrisches Potential hat, da sie durch die einstückige Oberfläche des Geflechts gebildet ist. Außerdem bewirkt eine an einem Abschnitt des Geflechts auftretende Blockierung eine Zunahme der Saugkraft an den nicht blockierten Abschnitten des Geflechts, was einen ungleichmäßigen Saugpfad bildet. Wenn die Saugkraft in den nicht blockierten Bereichen zunimmt, wird eine differentielle axiale Saugkraft erzeugt, in der die Blockierung gedreht und gewendet wird, um die Ablation fortzuführen und durch die Öffnungen 25 hindurchzutreten, um durch das Aspirationslumen 50 angesaugt zu werden. Daher stellt die aktive Elektrode 22 nicht nur Behandlungsenergie bereit, sondern ermöglicht auch die Ansaugung durch diese hindurch sowie die Zerstörung größerer Stücke unerwünschter Materie während des Ansaugvorgangs, welche ansonsten das Aspirationslumen 50 verlegen könnte.
Ferner befindet sich die Rückelektrode 24 auf dem Schaft 27 nahe der aktiven Elektrode 22. Dies definiert eine unipolare Konfiguration, in der die Rückelektrode 24 einen größeren Oberflächenbereich als die aktive Elektrode 22 hat. Sie fungiert als indifferenter Rücklauf zur Energiequelle und die Energie verbreitet sich um die Elektrode 24 herum. Dies stellt der aktiven Elektrode 22 eine höhere Stromdichte zur Verfügung, so dass die Behandlungsenergie konzentriert wird und der Behandlungseffekt im Allgemeinen in dem Gewebebereich erzielt wird, der nahe der aktiven Elektrode 22 ist.
In 3 ist die elektrochirurgische Sonde von 1 und 2 in einer Stirnansicht gezeigt. Das Geflecht 22A der aktiven Elektrode 22 bildet die Energieanwendungsoberfläche. Der Abstand zwischen dem Geflecht bildet mehrere Öffnungen 25 aus, um die Absaugung unerwünschter Materie durch das distale Ende und die Aspirationsöffnung zu ermöglichen. Obwohl ein im Wesentlichen flaches Stück des Geflechts verwendet werden kann, kann das Geflecht in jeder gewünschten Form ausgebildet sein, um die Kontur der durch das Geflecht bereitgestellten Kontaktoberfläche zu Variieren. Beispielsweise kann die das Geflecht bildende aktive Elektrode 22 gewölbt sein, um im Wesentlichen mit den konkaven Körperteilen übereinzustimmen, die durch das elektrochirurgische Aspirationsinstrument 10 behandelt werden. Andere Konturen, wie etwa spitz ausgebildet, nach außen gewölbt, wellig, etc., können stattdessen bereitgestellt sein, je nach Wunsch des Benutzers oder in Abhängigkeit von den anderen Konturen der zu behandelnden Bereiche. Der Isolator 28 isoliert die aktive Elektrode 22 elektrisch von der Rückelektrode 24.
Eine Ausführungsform wird in 4A dargestellt, in der das elektrochirurgische Instrument 1310 eine Aschenbecher-Form der aktiven Elektrode 1322 aufweist. Die aktive Elektrode 1322 ist am distalen Ende 1312 des Schafts 1327 angeordnet. Der Instrumentenschaft kann mit einem Schaftisolator 1334 ummantelt sein. Eine aktive Elektrode 1322 ist in einer Aschenbecher-Form vorhanden, in dem Ausschnitte 1329 in der Energieanwendungsoberfläche 1320 ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Ausschnitte 1329 sind die Kanten 1380 innerhalb der Energieanwendungsoberfläche 1320 der aktiven Elektrode 1322 ausgebildet. Die Kanten 1380 bilden sowohl eine mechanische Gewebeentfernungoberfläche sowie eine Stromeinschnürungskante zur Maximierung des Energielieferungseffekts. Die Blockierung der Öffnung 1325 kann ebenfalls durch die Konfiguration der aktiven Elektrode 1322 mit Kanten 1380 nahe der Öffnung 1325 verhindert und beseitigt werden. Ein elektrischer Leiter 1316 koppelt die Elektrode 1322 elektrisch mit der Energiequelle (nicht abgebildet). Die aktive Elektrode 1322 ist mit einer Mittelöffnung 1325 konfiguriert, die mit dem Aspirationslumen 1350 kommuniziert. Die Rückelektrode 1324 ist innerhalb des Aspirationslumens 1350 und nahe der aktiven Elektrode 1322 angeordnet, um eine Kochkammer auszubilden, so dass das durch die Öffnung 1325 und über die aktive Elektrode 1322 hinweg angesaugte Material die Impedanz ansteigen lässt, um die Energielieferung zu dem Bereich zwischen den Elektroden zu erhöhen, so dass die Materie ablatiert wird. Der Isolator 1328 isoliert die Elektroden 1322 und 1324. Eine Innenauskleidung 1330 kann ebenfalls das Aspirationslumen 1350 auskleiden, um sowohl als elektrischer als auch als Wärmeisolator zu wirken.
4B ist eine perspektivische Ansicht von 4A, in der die aktive Elektrode 1322 in der Aschenbecher-Form dargestellt ist. Die Ausschnitte 1329 innerhalb der Elektrode definieren die Kanten 1380, um als mechanische Schnittoberflächenkanten und als Stromeinschnürungskanten für die effektive Ablation zu dienen. Die Öffnung 1325 kommuniziert durch das Instrument 11310 mit dem Aspirationslumen 1350. Die 13A und 13B stellen eine Aschenbecher-Elektrode im Inneren einer indifferenten Elektrode sowie die Ansaugung durch die Elektrode hindurch dar.
Die 5A und 5B stellen Querschnitts- und perspektivische Ansichten einer alternativen Ausführungsform des elektrochirurgischen Aspirationsinstruments 1310 dar, wie in den 4A und 4B beschrieben. Ähnliche Elemente werden zu den 4A und 4B in Bezug gesetzt. In dieser Ausführungsform ist die Rückelektrode 1424 außen entlang dem Schaft 1427 angeordnet. Die Rückelektrode 1426 vervollständigt elektrisch den Strompfad zur Stromquelle von der aktiven Elektrode 1422. Die Rückelektrode 1424 ist vorzugsweise eine Ringelektrode, die auf der Oberfläche des Schaftes 1427 angeordnet ist und von der aktiven Elektrode 1422 durch den Isolator 1428 isoliert ist. Die 14A und 14B zeigen eine Aschenbecher-Elektrode außerhalb einer indifferenten Elektrode sowie die Ansaugung durch das Lumen dar.
6A-C zeigen verschiedene Ansichten der Aschenbecher-Elektrode gemäß einer Ausführungsform der aktiven Elektrode, wie oben beschrieben. Gleiche Elemente weisen dieselben Bezugszeichen auf. 6A zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht der gewölbten Elektrode 1522, in der zumindest eine Öffnung 1525 durch die aktive Elektrode 1522 hindurch bereitgestellt ist. Die aktive Elektrode 1522 weist eine Konfiguration auf, um den eine hohe Stromdichte entlang einer Umfangskante 1580 erzeugenden Strom einzuschnüren. Die Kante 1580 definiert die Energieanwendungsoberfläche 1520. Die Ausschnitte 1529 bilden ein Muster entlang der Kante 1580, um die Stromeinschnürung zu maximieren. Wenn der Strom entlang den Kanten 1580 eingeschnürt wird, tritt gleichzeitig ein mechanischer Schabungs- und Ablationseffekt auf. Strom wird auch an der Kante 1580a eingeschnürt, die innerhalb der Öffnung 1515 ausgebildet ist, um die Blockierung der Öffnung zu verhindern. Wenn Energie an die aktive Elektrode angelegt wird, stellt die scharfe Kante der Oberfläche 1580 sowohl eine Oberfläche zur Lieferung der Hochfrequenzenergie zur Ablation sowie eine mechanische Reibungs- oder Schabungsoberfläche zum Schaben des Gewebes an der chirurgischen Gewebestelle bereit. Es versteht sich, dass die Kante 1580 der Elektrode 1520 abgerundet sein kann, so dass eine glatte Oberfläche ausgebildet sein kann und ein Ausformen mit dem Instrument der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
Wenn an der chirurgischen Stelle Abfallprodukte der Ablation und/oder Koagulation auftreten, saugen der durch das Ansaugen durch das Lumen erzeugte negative Druck und das elektrochirurgische Instrument die zusätzliche Materie durch die Öffnung 1525 ab. Die Blockierung und das Verlegen der Öffnung 1515 kann jedoch unerwünschterweise den Ablationseffekt durch Verringerung des Fluidflusses und des Gewebes durch die Öffnung 1525 erhöhen. Die Abfallprodukte des chirurgischen Eingriffs, wie etwa biologische Geweberückstände, können vom Ablations- und Schnittvorgang stammen. Wenn sich diese Materie löst und innerhalb der chirurgischen Stelle bewegt, kann das biologische Gewebe eine oder alle Öffnungen in das Instrument vollständig blockieren. Daher wird der aufgrund des Material- und Flüssigkeitsflusses entstandene Kühleffekt verringert, wodurch die Lieferung der Behandlungsenergie zur Stelle erhöht wird, was möglicherweise unnötige Ablation und Verletzung des Patienten hervorruft.
Wenn die Impedanz aufgrund des blockierten Gewebes innerhalb der Öffnung 525 zunimmt, wird das Gewebe weiters mit Energie an den Kanten 1580a behandelt, wodurch das Gewebe ferner ablatiert wird, bis es eine durch die Öffnung 525 hindurchpassende Größe aufweist. Die unregelmäßige Form der Öffnung 1525 in Kombination mit der Kante 1580a stellt eine ungleichmäßige und unrunde Öffnung bereit, so dass sowohl ein elektrischer als auch ein mechanischer Effekt miteinander kombiniert werden, um die Blockierung innerhalb der Öffnung zu verhindern, wodurch der Wirkungsgrad des elektrochirurgischen Instruments erhöht wird.
6B zeigt eine Stirnansicht der distalen Elektrodenspitze 1512. Die Energieanwendungsoberfläche 1520 und die Kante 1580 sind mit Ausschnitten 1529 dargestellt. Es versteht sich, dass die Anzahl, Größe und Positionierung der Ausschnitte 1529 innerhalb der Oberfläche 1520 variieren können, um verschiedene Ablationseffekte und -muster bereitzustellen. Der elektrische Strom ist eingeschnürt und da die größte Dichte an der Oberfläche 1520 und der Kante 1580 vorhanden ist, geschieht etwa Ablation, Schneiden und/oder Koagulation, entlang der Kante 1580.
6C ist eine Querschnittsansicht der distalen Spitze von 6B, in der die aktive Elektrode 1522 auf dem distalen Ende 1512 entlang der Linie A-A dargestellt ist. Die Energieanwendungsoberfläche 1520 ist im Detail als eine scharfe Kante 1580 mit sowohl einem elektrischen Effekt zur Ablation als auch einem mechanischem Effekt zum Schaben dargestellt. Die Kante 1580 ist so dargestellt, dass sie in einen Abschnitt der Öffnung 1525 eintritt, welche zum Aspirationslumen 1550 führt. Der Saugeffekt durch eine ungleichmäßige Konfiguration der Öffnung 1525 verhindert die Blockierung und das Verlegen der Aspirationsöffnung, so dass der negative Druck die Blockierung in das Lumen über unterschiedliche Achsenebenen zieht. Wenn ein unerwünschtes Abfallprodukt etwa die Öffnung 1525 trifft, positioniert es sich auf einem Abschnitt der Kante 1580a. Wenn die Ansaugung auf das Lumen und durch die Öffnung angewendet wird, wird ein Abschnitt des Materials auf den Abschnitten vom positionierten Abschnitt entlang der Kante 1580a weggezogen. Dies ermöglicht das Drehen und Wenden der Materie in verschiedenen Achsenebenen, wodurch sich die unerwünschte Materie bewegt und eine unterschiedliche und kompatiblere physikalische Ausrichtung hat, um sich durch die Öffnung 1525 zu bewegen.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrochirurgischen Aspirationsinstruments 1910 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Aspirationsleitung 1952 ist an dem proximalen Handgriff 1917 befestigt. Die Aspirationsleitung 1952 ist mit einer Saugvorrichtung und einer Buchse (nicht abgebildet) verbunden, welche einen negativen Druck durch das Instrument bereitstellt, um die Abfallprodukte der Ablation durch die distale Spitze 1912 durch den Sondenschaft 1927 zu saugen. Eine Energiebuchse 1914 verbindet das Instrument 1910 mit einer Energiequelle (nicht abgebildet). Ein Aktuator 1918 steuert die Saugmenge und die Saugkraft durch die Aspirationsleitung 1952 wird wiederum durch ein Laufrad kontrolliert. Ein Vakuumleitungsverbinder 1957 verbindet zur Aspirationsbuchse. Es versteht sich, dass jede Vorrichtung oder jeder Mechanismus zur Steuerung der Saugmenge und -kraft verwendet werden kann, um chirurgisches Material durch das Instrument 1910 zu saugen.
8 und 9 zeigen zwei alternative Ausführungsformen des distalen Endes 1912 von 7 der vorliegenden Erfindung, in der der Schaft 1927 des distalen Endes 1912 vorgebogen ist. Wie oben erläutert, wird bevorzugt, dass der Schaft 1927 nicht flexibel ist, so dass das Aspirationslumen nicht eingeschnürt oder gequetscht ist, wodurch die Ansaugung blockiert wird. Die Verringerung der Saugkraft kann, wie oben erläutert, zu einer Erhöhung des Ablationseffekts führen. 8 zeigt eine 30-Grad-Krümmung im distalen Ende 1912 dar und 9 ist eine 90-Grad-Krümmung. Der Grad des vorgebogenen Winkels ist nicht auf diese spezifischen Grade-Werte eingeschränkt. Damit eine Ablationsfunktion durchgeführt wird, sollte die an das elektrochirurgische Aspirationsinstrument zugeführte Energie im Bereich von 100-500 KHz liegen. Dieser Bereich kann je nach zur Ausbildung des Instruments verwendeten Materialien sowie nach der speziellen Anwendung des Instruments im chirurgischen Verfahren variieren. Die niedrigste, üblicherweise verwendete Frequenz wird so ausgewählt, dass die Verwendung des Instruments weder anderes Gewebe stört, noch die Nerven in dem Bereich stimuliert. Somit wird die isolierte Behandlung des ausgewählten Gewebes ermöglicht. Die höchste, üblicherweise verwendete Frequenz ist in Abhängigkeit von dem gewünschten Ergebnis, das durch eine solche Frequenz erreicht werden würde, eingeschränkt. Beispielsweise kann bei einer zu hohen Frequenz die geeignete Ablation nicht erreicht werden und die Blockierung des Lumens durch Abfallprodukte kann eintreten.
Energie kann durch im Handel erhältliche Hochfrequenzquellen bereitgestellt werden. Solche Hochfrequenzquellen können Generatoren umfassen, die die Temperatur des elektrochirurgischen Instruments kontrollieren. Die Energie kann ebenfalls durch Rückkopplung reguliert werden, um Energieüberschuss und unerwünschte Ablation oder Koagulation als solches zu verhindern.
Wie oben erwähnt, kann das elektrochirurgische Instrument der vorliegenden Erfindung für jede beliebige einer Reihe an Anwendungen und Verfahren verwendet werden, in Abhängigkeit von der Art der an diese zugeführten Energie durch die Energiequelle. Es versteht sich daher, dass die an das elektrochirurgische Instrument der vorliegenden Erfindung zugeführte Energie je nach gewünschter Anwendung variie ren kann. Der Energiepegel kann sogar während der Verwendung zur Durchführung eine Reihe an Funktionen variieren, wie etwa Ablation, gefolgt oder begleitet von Kauterisation oder Koagulation, wenn nötig.
Die vorliegende Erfindung stellt ein chirurgisches Instrument zur Verwendung in einem Verfahren zur Anwendung der Energie an einem Behandlungsbereich eines Patienten und zur Absaugung unerwünschter Materie, wie etwa Rauch, Luftbläschen und biologischen Abfallprodukten der chirurgischen Stelle, bereit.
Wünschenswerterweise stellt die Kombination aus elektrochirurgischen und Aspirationsinstrument eine Energieanwendungsoberfläche bereit, die die Energie gleichmäßig über den Behandlungsbereich anlegt und die Aspiration durch diese hindurch ermöglicht, um das Verlegen einzugrenzen.
Das Instrument weist sowohl eine aktive Elektrode als auch eine Rückelektrode an einer distalen Spitze des Instruments auf. Wünschenswerterweise ist die Energieverteilung im Wesentlichen auf die distale Spitzenoberfläche beschränkt.
In Verwendung ist das Instrument an einen Energiegenerator gekoppelt, der vorzugsweise Steuerungen umfasst, die zur Regulierung der Leistung, der Frequenz und der an das Instrument angelegten Spannung verwendet werden können, um die Art der Behandlung, für die das Instrument verwendet wird, zu variieren. Die Regulierung kann die Rückkopplungskontrollen umfassen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die aktive Elektrode mit einer Vielzahl an kleinen Durchlässen durch diese hindurch in Fluidkommunikation mit dem Sauglumen des Instruments bereitgestellt. Daher tritt die Absaugung des Behandlungsbereichs durch zumindest einen Abschnitt der Energieanwendungsoberfläche auf. Wenn gewünscht, können sowohl die aktive als auch die Rückelektrode im Wesentlichen in derselben Ebene positioniert sein, so dass die Energieverteilung im Wesentlichen auf einen im Wesentlichen planaren Oberflächenbereich, wie etwa den Oberflächenbereich der distalen Spitze, beschränkt ist.
Wenn negativer Druck an das Lumen angelegt wird, wird Materie, die sich in der chirurgischen Stelle befindet, durch die Aspirationsöffnung angesaugt. Die Öffnung ist konfiguriert, um das Verlegen der angesaugten Materie am distalen Ende zu verhindern. Die Aspirationsöffnung kann durch die aktive Elektrode definiert sein, welche konfiguriert ist, um das Verlegen der Aspirationsöffnung zu verhindern und die ständige Desikkation der unerwünschten angesaugten Materie zu ermöglichen, so dass sich die Materie leichter durch das Aspirationslumen bewegt.
Ein Verfahren der elektrochirurgischen Behandlung von Gewebe an einer chirurgischen Stelle unter Verwendung eines Instruments gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Positionierung einer Energieanwendungsoberfläche, welche angrenzend oder in Kontakt mit dem zu behandelnden Gewebe ist, die Anlegung der Energie über die Energieanwendungsoberfläche am Behandlungsbereich, das Ansaugen der als Resultat der Energieanwendung durch die Energieanwendungsoberfläche erzeugten Materie und das Anlegen der Energie an die angesaugten Materien, welche durch die Energieanwendungsoberfläche hindurchgelangen.
Wahlweise wird Hochfrequenzenergie als Energie zur Durchführung des Verfahrens der elektrochirurgischen Behandlung von Gewebe verwendet. Wahlweise tritt der Aspirationsschritt der elektrochirurgischen Gewebebehandlung über einer ungleichmäßigen Ebene auf, was ein unterschiedliches Ansaugen einer Blockierung über die Energieanwendungsoberfläche erzeugt, um die Aspiration der Blockierung durch die Energieanwendungsoberfläche zu erleichtern.

Claims

Chirurgisches Instrument (1310), umfassend ein längliches Sondenelement (1327) mit einem proximalen und einem distalen (1212) Ende, wobei das längliche Element (1327) ein Aspirationslumen (1350), welches sich von dem proximalen Ende zu einer Öffnung am distalen Ende (1312) erstreckt, und ein Elektrodenmittel (1322, 1324) aufweist, das von dem distalen Ende des länglichen Sondenelements (1327) gehalten ist, worin sich das Elektrodenmittel zumindest über einen Abschnitt der Öffnung erstreckt und worin das Elektrodenmittel eine aktive Elektrode (1322) und eine Rückelektrode (1324) umfasst, die auf dem distalen Ende benachbart zur Öffnung angebracht ist, wodurch – in Verwendung – Hochwellenfrequenzenergie von der aktiven Elektrode (1322) über zumindest einen Abschnitt der Öffnung zur Rückelektrode (1324) gelangt, wenn die aktive Elektrode (1322) mit Hochfrequenzenergie gepeist wird, wobei die aktive Elektrode (1322) eine Öffnung (1325) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittsbereich der aktiven Elektrodenöffnung (1325) zur Vermeidung des Verlegens des Lumens durch angesaugtes Material kleiner als der Querschnittsbereich des Lumens (1350) ist und dass die aktive Elektrode (1322) einen Aschenbecher-Aufbau mit einer Energieanlegungsoberfläche (1320) aufweist, die die aktive Elektrodenöffnung (1325) umgibt, wobei der Umfang der Oberfläche (1320) eine Vielzahl an Ausschnitten (1329) zur Definition von Kanten aufweist, die ausgebildet sind, um als mechanische Schnittkanten und Stromeinschnürungskanten zu wirken.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, worin das längliche Element (1327) als Leiter für die aktive Elektrode (1322) oder die Rückelektrode (1324) dient.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1 oder 2, worin die Rückelektrode (1324) innerhalb des Aspirationslumens (1350) angeordnet ist.
Chirurgisches Instrument nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Aspirationslumen (1350) eine Innenauskleidung (1300) aufweist, welche ein elektrischer und ein Wärmeisolator ist.
Chirurgisches Instrument nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend eine Saugquelle, die mit dem länglichen Element zum Bereitstellen negativen Drucks am Lumen zum Ansaugen von Materie durch die Öffnung gekoppelt ist.