DE19545539A1 - Operating monopolar HF surgical tissue ablation device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer monopolaren hochfrequenz-chirurgischen Gewebe-Ablations vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine monopolare hochfrequenzchirurgische Gewebe-Ablations vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a method for operating a monopolar radio frequency surgical tissue ablation device according to the preamble of claim 1 and a monopolar high frequency surgical tissue ablation Device according to the preamble of claim 6.
Bei derartigen, während der Behandlung im großflächigen Kontakt mit dem Gewebe stehenden balligen, insbesondere annähernd kugelförmigen Rollenelektroden besteht das Problem, daß diese am Gewebe festhaften bzw. festkleben können, wodurch es zum einen zu Verletzungen des Patienten kommen kann und zum anderen die Effektivität des Koagulationsvorganges beeinträchtigt wird. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist schon versucht worden, die Rollenelektrode in einzelne einen Abstand aufweisende Scheiben zu unterteilen, wodurch eine zu große durchgehende Berührungsfläche zwischen Rollenelektrode und Gewebe vermieden wird und es an den Kanten der einzelnen Scheiben zu Spannungserhöhungen kommt, die in diesen lokalen Bereichen Mikrolichtbögen erzeugen, wodurch dem Anhaften des Materials entgegengewirkt werden soll.In such, during the treatment in the large area Contact with the spherical tissue standing, in particular this is approximately spherical roller electrodes Problem that they stick or stick to the tissue can cause injury to the patient can come and on the other hand the effectiveness of Coagulation process is affected. To avoid This disadvantage has already been tried Roller electrode in single spaced Divide slices, creating a too large continuous Contact area between roller electrode and tissue is avoided and it on the edges of the individual slices to voltage increases that occurs in these local Generate areas of micro-arcing, whereby the adhesion of the Material should be counteracted.
Dieses Verfahren hat jedoch zum einen den Nachteil, daß das Gewebe nicht mehr weitgehend gleichmäßig und großflächig von der Rollenelektrode beaufschlagt wird, während zum anderen an den Kanten der Scheiben Spannungskonzentrationen vorlie gen, die in den Umfangsbereichen der Scheiben nicht vor handen sind, so daß es über die Gesamt-Berührungsfläche der in Scheiben aufgeteilten Rollenelektrode zu unterschied lichen Stromflüssen und damit Behandlungseffekten kommt. However, this method has the disadvantage that the Tissue no longer largely uniform and large area of the roller electrode is applied while the other There are stress concentrations at the edges of the panes conditions that do not exist in the peripheral areas of the disks are so that it is over the total contact area of the to differentiate the slice of the roller electrode current flows and thus treatment effects.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 zu schaffen, bei denen die stetige einheitliche große Berührungsfläche zwischen Rollenelektrode und Gewebe beibehalten werden kann und gleichwohl das Festhaften der Oberfläche der Rollenelektrode am Gewebe wirksam vermieden wird.The object of the invention is to provide a method the preamble of claim 1 or a device to create the preamble of claim 6, in which the constant uniform large interface between Roll electrode and tissue can be maintained and nevertheless the adherence of the surface of the roller electrode on the tissue is effectively avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der kennzeich nenden Teile der Patentansprüche 1 und 6 vorgesehen. Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß die normale, für die Koagulation bemessene und ausreichende Hochfre quenzspannung in vergleichsweise großen Zeitabständen in der Größenordnung von 100 ms kurz und impulsartig möglichst auf den vom Hochfrequenzgenerator zur Verfügung gestellten Maximalwert erhöht wird, wodurch über die Berührungsfläche zwischen der Rollenelektrode und dem Gewebe statistisch verteilt kurzzeitig Mikrolichtbögen erzeugt werden, die lokal zur Gewebeverdampfung führen und damit in dem sie umgebenden Bereich das Festhaften des Gewebes vermeiden. Die statistische Verteilung der Mikrolichtbögen über die Berührungsfläche zwischen der Oberfläche der Rollenelektrode und dem Gewebe des Patienten wird dadurch gewährleistet, daß an der balligen und ununterbrochenen Ausbildung der Ober fläche der Rollenelektrode nichts verändert wird, so daß es im Berührungsbereich mit dem Gewebe keine Oberflächenstellen an der Rollenelektrode gibt, die spannungsmäßig bevorzugt sind. Auf diese Weise entstehen die lokal punktuellen Lichtbögen bei jedem Hochfrequenzimpuls an anderen Stellen. Auf diese Weise wird die Oberfläche der Rollelektroden ent lang der gesamten Berührungsfläche am Festhaften bzw. Fest kleben am Gewebe gehindert. Während der Pausen zwischen den Hochfrequenzimpulse, wo die Normalhochfrequenzspannung an liegt, kann dann der normale, nur zur Gewebeerhitzung führende Koagulationsvorgang ablaufen.To solve this problem, the characteristics of the nenden parts of claims 1 and 6 provided. Of the The idea of the invention can therefore be seen in the fact that the normal, for the coagulation measured and sufficient Hochfre voltage at comparatively large intervals in the Order of magnitude of 100 ms short and impulsive if possible the one provided by the high frequency generator Maximum value is increased, causing over the touch area statistically between the roller electrode and the tissue distributed micro arcs are generated for a short time, the lead locally to tissue evaporation and thus in which they Avoid sticking of the surrounding area. The statistical distribution of the micro arcs over the Contact surface between the surface of the roller electrode and the patient's tissue is ensured by the fact that on the crowned and continuous formation of the waiters surface of the roller electrode is not changed, so that it no surface spots in the area of contact with the fabric on the roller electrode, which preferred in terms of voltage are. In this way, the locally selective arise Arcs at different locations with every high-frequency pulse. In this way the surface of the rolling electrodes is removed along the entire contact surface at the adherence or festival stick to the fabric prevented. During the breaks between the High frequency pulses where the normal high frequency voltage then the normal one, only for tissue heating leading coagulation process take place.
Es ist zwar bekannt, bei hochfrequenz-chirurgischen Vorgängen die Hochfrequenzspannung impulsförmig zuzuführen (DE 35 15 622 A1), doch geschieht dies zu dem Zweck, zeitlich nacheinander zu koagulieren, zu schneiden und dann eine Pause vorzusehen, in der gar kein oder nur ein nicht einmal zur Koagulation ausreichender Hochfrequenzstrom fließt.While it is known in high frequency surgical Operations to supply the high-frequency voltage in pulses (DE 35 15 622 A1), but this is done for the purpose to coagulate in time, cut and then to provide a break in which there is no or only one high-frequency current sufficient for coagulation flows.
Weiter ist es bereits bekannt, die einen Hochfrequenz-Chirurgieinstrument zugeführte Hochfrequenzleistung dadurch zu steuern, daß die Hochfrequenzenergie dem Instrument impulsartig zugeführt wird (DE-OS 21 40 832).Furthermore, it is already known to use a high frequency surgical instrument supplied high frequency power thereby to control that the radio frequency energy the instrument is supplied in pulses (DE-OS 21 40 832).
Erfindungsgemäß fließt demgegenüber kontinuierlich ein Hochfrequenz-Koagulationsstrom geeigneter Stärke, der durch eine entsprechend eingestellte Hochfrequenznormalspannung aufrechterhalten wird. Die von Zeit zu Zeit überlagerten Hochfrequenzimpulse sind nicht so hoch und nicht so lang, daß sie zur Einleitung eines Schneidvorganges ausreichen, sondern lediglich das Festhaften der Rollenelektrode am Gewebe in der oben beschriebenen Weise verhindern. Am Grundcharakter der Koagulation ändert sich also nichts.In contrast, according to the invention flows continuously High-frequency coagulation current of suitable strength through a correspondingly set high-frequency normal voltage is maintained. The overlaid from time to time Radio frequency pulses are not so high and not so long that they are sufficient to initiate a cutting process, but only the sticking of the roller electrode on Prevent tissue in the manner described above. At the So the basic character of the coagulation does not change.
Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind durch die Ansprüche 2 bis 5 bzw. 7 bis 10 gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are provided by Claims 2 to 5 or 7 to 10 characterized.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below, for example, with reference to Drawing described; in this shows
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Rollenelektrode in Rollrichtung in an den Körper eines Patienten angelegtem Zustand, wobei der die Rollenelektrode und eine Neutralelektrode speisende Hochfrequenzgenerator blockschaltbildartig angedeutet ist, Fig. 1 is a schematic sectional view of a roller electrode in the rolling direction in an applied to the body of a patient's condition, wherein the roller electrode and a neutral electrode supplying high-frequency generator is indicated of a block diagram,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1 and
Fig. 3 ein Spannungs-Zeitdiagramm der vom Hochfrequenz generator nach Fig. 1 an die Rollenelektrode abgegebenen Hochfrequenzspannung. Fig. 3 shows a voltage-time diagram of the output by the high-frequency generator according to Fig. 1 to the roller electrode RF voltage.
Nach den Fig. 1 und 2 ist eine aus Metall bestehende ballige Rollenelektrode 13 mit einer Oberfläche 14 um eine Rollenachse 15 drehbar an einen Rollenelektrodenhalter 25 angebracht. Die Oberfläche 14 der Rollenelektrode 13 ist auf das Gewebe 12 eines Patienten 18 aufgebracht und etwas in das Gewebe 12 eingedrückt, derart, daß zwischen der Oberfläche 14, der Rollenelektrode 13 und dem Gewebe 12 eine relativ große Berührungsfläche 20 vorliegt, die z. B. einige cm² mißt.According to FIGS. 1 and 2, a spherical roller electrode 13 made of metal is attached to a roller electrode holder 25 with a surface 14 rotatable about a roller axis 15 . The surface 14 of the roller electrode 13 is applied to the tissue 12 of a patient 18 and pressed somewhat into the tissue 12 such that between the surface 14 , the roller electrode 13 and the tissue 12 there is a relatively large contact surface 20 , which, for. B. measures a few cm².
Über eine Leitung 28 ist der Rollenelektrodenhalter 25 elektrisch leitend mit der einen Ausgangsklemme 16 eines Hochfrequenzgenerators 11 verbunden, dessen andere Ausgangs klemme 17 über eine Leitung 29 mit einer Neutralelektrode 19 elektrisch leitend in Verbindung steht, die am Körper des Patienten 18 elektrisch leitend angebracht ist. Die Frequenz des Hochfrequenzgenerators 11 liegt typischerweise bei 300 bis 500 kHz.Via a line 28 , the roller electrode holder 25 is electrically conductively connected to an output terminal 16 of a high-frequency generator 11 , the other output terminal 17 of which is electrically conductively connected via a line 29 to a neutral electrode 19 which is attached to the patient 18 in an electrically conductive manner. The frequency of the high-frequency generator 11 is typically 300 to 500 kHz.
Eine typische Rollenelektrode 13 muß so dimensioniert sein, daß sie durch ein Trokar mit einem Innendurchmesser von 5 mm hindurchpaßt. Die zeichnerische Darstellung in den beigefügten Figuren ist demnach nicht nur als schematisch sondern auch als stark vergrößert anzusehen. Derartige Trokare müssen z. B. durch die Harnröhre in die Prostata eingeführt werden. A typical roller electrode 13 must be dimensioned so that it fits through a trocar with an inner diameter of 5 mm. The graphic representation in the attached figures is therefore not only to be regarded as schematic but also as greatly enlarged. Such trocars must e.g. B. inserted through the urethra into the prostate.
Im Hochfrequenzgenerator 11 ist eine Schalteinrichtung 21 vorgesehen, welche die an die Rollenelektrode 13 angelegte Hochfrequenzspannung so steuert, wie das in Fig. 3 dar gestellt ist.In the high-frequency generator 11 , a switching device 21 is provided, which controls the high-frequency voltage applied to the roller electrode 13 as shown in FIG. 3.
Danach liegt an der Rollenelektrode 13 und der Neutralelek trode 19 während zeitlicher Perioden 26 eine Hochfrequenz-Normalspannung UN an, wie sie für einen Koagulationsvorgang entlang der Berührungsfläche 20 erforderlich ist. Nach je weils 140 bis 180 ms schaltet die Schalteinrichtung 21 die Hochfrequenzspannung an den Polen 16, 17 jedoch auf den möglichen Maximalwert Umax, welcher dann für eine vergleichs weise kurze Zeit von 20 bis 60 ms aufrechterhalten wird. Die Spannung Umax und die zeitliche Periode 27 sollen einerseits groß genug sein, damit sich entlang der Berührungsfläche 20 in den Fig. 1 und 2 angedeutete Mikrolichtbögen 22 bilden können, andererseits aber während der zeitlichen Perioden 27 sich grundsätzlich am Koagulationsvorgang nichts ändert. Insbesondere darf die Spannung Umax nicht so lange anstehen und so groß sein, daß entlang der Berührungsfläche 20 ein großflächiger Lichtbogen entsteht.Thereafter, a high-frequency normal voltage U N is present on the roller electrode 13 and the neutral electrode 19 during time periods 26 , as is necessary for a coagulation process along the contact surface 20 . After every 140 to 180 ms, the switching device 21 switches the high-frequency voltage at the poles 16 , 17 to the possible maximum value U max , which is then maintained for a comparatively short period of 20 to 60 ms. The voltage U max, and the time period 27 should be on the one hand large enough to avoid the formation 22 along the contact surface 20 in FIGS. 1 and 2 indicated micro-arcs, on the other hand, in principle, on the coagulation process does not alter during time periods 27. In particular, the voltage U max must not be present for so long and be so great that a large-area arc arises along the contact surface 20 .
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung bildet sich um die Berührungsfläche 20 herum im Gewebe 12 eine Koagulationszone 23, die für die Behandlung des Patienten erwünscht ist. In wesentlich geringerem Abstand von der Berührungsfläche 20 befindet sich eine Mikroverdampfungszone 24, innerhalb der das Gewebe durch die Mikrolichtbögen 22 in statistisch verteilter Weise lokal punktuell verdampft wird, wodurch gerade im Bereich der Oberfläche 14 der Rollenelektrode 13 ein Anhaften von Gewebe vermieden wird.Due to the design according to the invention, a coagulation zone 23 is formed around the contact surface 20 in the tissue 12 , which is desired for the treatment of the patient. A micro-evaporation zone 24 is located at a much smaller distance from the contact surface 20 , within which the tissue is locally evaporated locally in a statistically distributed manner by the micro-arcs 22 , as a result of which tissue adherence is avoided precisely in the area of the surface 14 of the roller electrode 13 .
Die Arbeitsweise der beschriebenen monopolaren hochfrequenz-
chirurgischen Gewebe-Ablationsvorrichtung ist wie folgt:
Nach dem Einschalten des Hochfrequenzgenerators 11 mit der
Schalteinrichtung 21 wird die Rollenelektrode 13 in der aus
den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise auf das zu behan
delnde Gewebe 12 des Patienten 18 aufgesetzt und beispiels
weise in Richtung des Pfeiles in Fig. 2 über das Gewebe 12
hinweggerollt. Hierbei bildet sich entlang der Berührungs
fläche 20 die Koagulationszone 23 im Gewebe 12 aus und
wandert mit der Rollenelektrode 13 mit. Die während der
Zeitabschnitte 27 auftretenden Hochfrequenzspannungsimpulse
bewirken dabei periodisch das Auftreten der Mikrolichtbögen
22 und damit die Schaffung einer Mikro-Verdampfungszone 24,
die das Anhaften der Rollenelektrode 13 am Gewebe 12 ver
hindert.The mode of operation of the described monopolar high-frequency surgical tissue ablation device is as follows:
After switching on the high-frequency generator 11 with the switching device 21 , the roller electrode 13 is placed in the manner shown in FIGS . 1 and 2 on the tissue 12 of the patient 18 to be treated and, for example, in the direction of the arrow in FIG. 2 over the tissue 12 rolled away. Here, the coagulation zone 23 forms in the tissue 12 along the contact surface 20 and migrates with the roller electrode 13 . The high-frequency voltage pulses occurring during the time periods 27 periodically cause the occurrence of the micro-arcs 22 and thus the creation of a micro-evaporation zone 24 which prevents the roller electrode 13 from adhering to the tissue 12 .
Die aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Ablationstiefen können 2 mm und mehr pro Gewebeüberrollung betragen, wobei die Koagulationszone völlig gleichförmig ist und gleichwohl das Anhaften von Gewebe verhindert wird.The due to the inventive method and the Ablation depths achieved device according to the invention can be 2 mm and more per fabric roll, whereby the coagulation zone is completely uniform and nevertheless the adherence of tissue is prevented.
Möchte man mit Sicherheit erreichen, daß keine kontinuier liche Funkenentladung stattfindet, so muß die Spannung bei Belastung unter 200 V liegen.If you want to make sure that none is continuous Liche spark discharge takes place, so the voltage at Load below 200 V.
Die erfindungsgemäße Spannungserhöhung kann rechteckförmig sein. Hierbei kann der Abfall der erhöhten Spannung auch exponentiell erfolgen.The voltage increase according to the invention can be rectangular be. This can also cause the drop in increased voltage done exponentially.
Die erhöhte Spannung kann auch differenzierend wirken, d. h., daß ein steiler Anstieg und ein exponentieller Abfall erfolgen. Weiter ist es möglich, daß die erhöhte Spannung integrierend ist, d. h. langsam ansteigt und steil abfällt.The increased voltage can also have a differentiating effect, i. H., that a steep rise and an exponential decline respectively. It is also possible that the increased voltage is integrative, d. H. slowly rises and falls steeply.
Es können auch Kombinationen zwischen den vorstehend angegebenen Impulsformen gewählt werden. Combinations between the above can also be used specified pulse shapes can be selected.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung 21 kann z. B. dadurch realisiert werden, daß bei einem Gerät mit Mikroprozessor und Regelung die impulsartige Erhöhung der Hochfrequenz spannung über den normalen Regelkreis durch Erhöhung der Sollspannung erreicht wird.The switching device 21 according to the invention can, for. B. can be realized in that in a device with a microprocessor and control, the pulse-like increase in high-frequency voltage via the normal control loop is achieved by increasing the target voltage.
BezugszeichenlisteReference list
11 Hochfrequenzgenerator
12 Gewebe
13 Rollenelektrode
14 Oberfläche
15 Rollenachse
16 Ausgangspol (Ausgangsklemme)
17 Ausgangspol (Ausgangsklemme)
18 Patient
19 Neutralelektrode
20 Berührungsfläche
21 Schalteinrichtung
22 Mikrolichtbogen
23 Koagulationszone
24 Mikroverdampfungszone
25 Rollenelektrodenhalter
26 Hochfrequenz-Normalspannungszeit
27 Hochfrequenz-Impulsspannungszeit
28 Leitung
29 Leitung 11 high frequency generator
12 tissues
13 roller electrode
14 surface
15 roller axis
16 output pole (output terminal)
17 output pole (output terminal)
18 patient
19 neutral electrode
20 touch area
21 switching device
22 micro arcs
23 coagulation zone
24 micro evaporation zone
25 roller electrode holder
26 High frequency normal voltage time
27 High frequency pulse voltage time
28 line
29 line
Claims (20)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |