DE102016006608A1 - Surgical vaporization electrode - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Der Grundkörper (3) des Elektrodenkopfes (1) einer chirurgischen Vaporisationselektrode bildet die Arbeitsflächen (2) und besteht aus einem geeigneten Metall. Er wird über eine elektrische Anschlussleitung (4) mit Spannung versorgt. Die Anschlussleitung (4) und die Arbeitsflächen (2) sind somit elektrisch miteinander verbunden. Der Umriss der Arbeitsflächen (2) wird durch Aussparungen (6) in der Isolierung (7) definiert, die den Großteil der Oberfläche des Grundkörpers (3) überdeckt. Die Arbeitsflächen (2) sind gegenüber der Isolierung (7) zurückversetzt.The main body (3) of the electrode head (1) of a surgical vaporization electrode forms the working surfaces (2) and consists of a suitable metal. It is supplied with voltage via an electrical connecting cable (4). The connecting line (4) and the work surfaces (2) are thus electrically connected to each other. The outline of the work surfaces (2) is defined by recesses (6) in the insulation (7), which covers the majority of the surface of the base body (3). The work surfaces (2) are set back relative to the insulation (7).

Description

Translated fromGerman

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vaporisationselektrode.The invention relates to a surgical vaporization electrode.

Stand der TechnikState of the art

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.From the prior art electrical surgical resection tools are known, the use of which for resection high frequency (HF) alternating current is passed through the body part to be treated in order to obtain the corresponding tissue, for. B. in the prostate, bladder or uterus, specifically targeted to remove or cut by vaporization locally. For this purpose, 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, wherein such electrodes can be operated bipolar or monopolar depending on the training.

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.Most commonly used is the monopolar technique whereby one pole of the RF voltage source is connected to the patient over the largest possible area as a neutral electrode and the surgical instrument (active electrode) forms the other pole. The current flows through the path of least resistance from the active electrode to the neutral electrode, so that in the immediate vicinity of the active electrode, the current density is highest. Consequently, the thermal effect is most pronounced here, but also adjacent tissue is heated by current flow.

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).In 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).

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 führt 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”).A thin gas layer (vapor cushion) 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. By plasma vaporization, a tissue can be separated and removed more gently and effectively than with conventional vaporization (eg by means of monopolar vaporization or by laser evaporation), since the plasma vaporization requires only minimal contact between electrode and tissue and can be done without high temperatures ( "Cold 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 Eiektroden 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 fact, conventional electrodes operate with a quasi-bipolar technique with active (RF-biased) electrode and return electrode. In this case, the return electrode is significantly larger than the active electrode, so that the plasma ignites only at the active electrode. In some conventional electrodes, 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. As is known to those skilled in the art, 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.

In derDE 10 2007 054 438 A1 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 verhindert, dass sich an anderen Stellen des Elektrodenkopfes als der Arbeitsfläche Plasma bildet (sogn. „Back-Burn”). Durch ihre keramische Ausführung ist die Abdeckung thermisch und chemisch hochstabil.In theDE 10 2007 054 438 A1 a surgical vaporization electrode is described with a preferably hemispherical electrode head, wherein the electrode head has a curved work surface and at least one connection point, which is connected to a coated with an insulating sheath wire. The surface area of the electrode head surrounding the connection point is provided with an insulating ceramic cover. The cover prevents plasma from forming at other points of the electrode head than the working surface (also known as "back-burn"). Due to their ceramic design, the cover is thermally and chemically highly stable.

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.Conventional vaporization electrodes have relatively large electrically conductive surfaces in contact with tissue or saline. The size of the electrically conductive surface requires a high degree of electrical energy to ignite the plasma and keep it stable. In addition to the high level of energy required, the location of the plasma formation is not exactly predetermined but is subject to a stochastic process on the electrode surface. Both effects lead to reduced efficiency and a massive increase in saline temperature. However, if the temperature of the saline exceeds certain limits, this poses a risk for the patient.

Für feine Schnitte während der Resektion in Blase oder Prostata (z. B. bei der En-Bloc-Resektion von Tumoren) kommen Nadelelektroden zum Einsatz. Eine herkömmliche Nadelelektrode besteht aus einem Draht, an dem, in quasi-bipolarer Anwendung, das Plasma gezündet wird.For fine cuts during resection in bladder or prostate (eg in the case of en-Bloc resection of tumors) needle electrodes are used. A conventional needle electrode consists of a wire on which, in a quasi-bipolar application, the plasma is ignited.

Ein Nachteil derartiger herkömmlicher Nadelelektroden ist die begrenzte Reichweite, die durch die Länge der Nadel vorgegeben ist. Die Länge der Nadel ist wiederum durch den Durchmesser des Resektionsschafts begrenzt. Ein weiterer Nachteil ist der direkte Kontakt der Elektrode zum Gewebe. Dadurch können Gewebereste an dem Draht bzw. der Nadel haften bleiben. Wird die Nadelelektrode über die Haltbarkeit hinaus verwendet, tritt irgendwann ein plötzliches Versagen auf, indem der Draht reißt, was für den gerade behandelten Patienten ein Risiko bedeutet.A disadvantage of such conventional needle electrodes is the limited range dictated by the length of the needle. The length of the Needle is again limited by the diameter of the resection stem. Another disadvantage is the direct contact of the electrode to the tissue. This may cause tissue remnants to adhere to the wire or needle. When the needle electrode is used beyond its durability, a sudden failure occurs as the wire ruptures, posing a risk to the patient being treated.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

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.Based on the aforementioned devices of the prior art, the present invention has the object to provide a device which does not have the disadvantages mentioned or at least to a lesser extent.

Die Erfindung betrifft eine chirurgische Vaporisationselektrode, die eine elektrische Anschlussleitung, einen Elektrodenkopf mit mindestens einer elektrisch leitfähigen Arbeitsfläche, und eine ein- oder mehrteilig ausgeführte Isolierung, welche mindestens eine, vorzugsweise alle der Arbeitsflächen so einfasst, dass diese jeweils zumindest nicht über die Isolierung hinausragt, aufweist. Mischformen mit mehreren Arbeitsflächen, von welchen einzelne über die Isolierung hinausragen, sind möglich (insbesondere auch für Bauformen mit Arbeitsflächen, die aufgrund voneinander unterschiedlicher Größe, Form, Funktion, Material- oder Oberflächenbeschaffenheit unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, so dass die erfindungsgemäßen Vorteile lokal unterschiedlich von Bedeutung sein können).The invention relates to a surgical vaporization electrode, the one electrical connection line, an electrode head with at least one electrically conductive work surface, and a one or more parts designed insulation, which surrounds at least one, preferably all of the work surfaces so that each at least does not protrude beyond the insulation , having. Mixed forms with multiple work surfaces, of which individual protrude beyond the insulation are possible (especially for designs with work surfaces that have different properties due to different size, shape, function, material or surface properties, so that the advantages of the invention locally different from meaning could be).

Jede Arbeitsfläche ist vorzugsweise derart von der Isolierung umrandet, dass keine Tangenten-Ebene zur Arbeitsfläche existiert, die nicht die Isolierung schneidet oder wenigstens berührt. Vorzugsweise ist mindestens eine Arbeitsfläche, besonders bevorzugt sind jedoch alle Arbeitsflächen jeweils gegenüber der Isolierung zurückversetzt. Dann ist jede Arbeitsfläche vorzugsweise derart von der Isolierung umrandet, dass keine Tangenten-Ebene zur Arbeitsfläche existiert, die nicht die Isolierung schneidet.Each work surface is preferably framed by the insulation such that there is no tangent plane to the work surface that does not intersect or at least touch the insulation. Preferably, at least one working surface, but most preferably all working surfaces are each set back relative to the insulation. Then, each work surface is preferably bordered by the insulation such that there is no tangent plane to the work surface that does not intersect the insulation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schneidet die kleinste Fläche, die vom Rand aufgespannt wird, den die Isolierung um eine von ihr eingefasste Arbeitsfläche bildet, diese eingefasste Arbeitsfläche nicht.According to a further preferred embodiment, the smallest surface, which is spanned by the edge, which forms the insulation around a work surface enclosed by it, does not intersect this enclosed working surface.

Alle Arbeitsflächen des Elektrodenkopfes sind mit der Anschlussleitung (und somit zumindest mittelbar auch untereinander) elektrisch verbunden. Die erfindungsgemäße Lösung stellt somit eine in ihremm Inneren leitfähigen und außen isolierte Vaporisationselektrode zur Verfügung, wobei mindestens eine Aussparung in der Isolierung einen leitfähigen Kontakt zur Spülflüssigkeit herstellt, über den das Plasma gezündet wird. Sofern die Arbeitsflächen zurückversetzt sind, bildet sich in den Aussparungen bei Aktivierung des HF-Generatorausgangs die Gasphase derart, dass die metallischen Komponenten vom zu behandelnden Gewebe isoliert sind.All work surfaces of the electrode head are electrically connected to the connecting line (and thus at least indirectly to each other). The solution according to the invention thus provides a vaporization electrode which is conductive in its interior and externally insulated, at least one recess in the insulation producing a conductive contact with the rinsing liquid, via which the plasma is ignited. If the work surfaces are set back, forms in the recesses upon activation of the RF generator output, the gas phase such that the metallic components are isolated from the tissue to be treated.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die aktive Oberfläche der Vaporisationselektrode signifikant zu verkleinern und so die notwendige Energie zur Zündung und Aufrechterhaltung des Plasmas zu reduzieren. Eine verbesserte Zündfähigkeit ergibt sich so auch in freier Saline. Gleichzeitig kann die Vaporisationsleistung durch eine gerichtete Plasmawirkung gegen das Gewebe gegenüber herkömmlichen Vaporisationselektroden gesteigert werden. Durch zielgerichtete Nutzung der eingebrachten Energie ergibt sich eine Steigerung des Wirkungsgrads und damit einhergehend eine geringere Temperaturerhöhung der Spülflüssigkeit.The present invention makes it possible to significantly reduce the active surface area of the vaporization electrode, thus reducing the energy required to ignite and maintain the plasma. An improved ignitability thus also results in free saline. At the same time, the vaporization performance can be enhanced by a directed plasma action against the tissue over conventional vaporization electrodes. Through targeted use of the introduced energy results in an increase in the efficiency and, consequently, a lower increase in the temperature of the rinsing liquid.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist mindestens eine der Arbeitsflächen eine Ansenkung, Einwölbung oder Aussparung auf, so dass ein Teil der Arbeitsfläche gegenüber der restlichen Arbeitsfläche rückversetzt ist. Jede Arbeitsfläche kann somit ganz oder teilweise hohlzylindrisch, hohlkegelig, hohlkugelig oder anderweitig konkav gewölbt sein.According to an advantageous embodiment of the invention, at least one of the work surfaces on a countersink, concavity or recess, so that a part of the work surface is set back from the rest of the work surface. Each work surface can thus be wholly or partially hollow cylindrical, hollow conical, hollow spherical or otherwise concave.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Elektrodenkopf einen zu mindestens 40 Prozent seiner Oberfläche von der Isolierung bedeckten elektrisch leitfähigen Grundkörper auf, wobei mindestens ein von der Isolierung nicht bedeckter Oberflächenbereich des Grundkörpers die mindestens eine Arbeitsfläche bildet. Besonders bevorzugt weist der Elektrodenkopf einen überwiegend, d. h. zu mehr als 50 Prozent, vorzugsweise mehr als 75 Prozent, besonders bevorzugt mehr als 90 Prozent seiner Oberfläche, von der Isolierung bedeckten elektrisch leitfähigen Grundkörper auf, wobei mindestens ein von der Isolierung nicht bedeckter Oberflächenbereich des Grundkörpers die mindestens eine Arbeitsfläche bildet. Dabei kann die Isolierung vorteilhafterweise als Beschichtung auf den Grundkörper aufgebracht oder als ein- oder mehrteiliges Gehäuse ausgeführt sein, das den Grundkörper umgibt. Die Arbeitsflächen definierende Aussparungen können beispielsweise vorteilhaft durch Maskieren beim Beschichten oder Umspritzen des Grundkörpers erzeugt werden. Alternativ kann der Grundkörper komplett beschichtet werden, und die Aussparungen werden nachträglich eingefügt, z. B. durch Fräsen, Anbohren, Ätzen oder mittels Lasereinwirkung.According to a preferred embodiment, the electrode head has at least 40 percent of its surface area covered by the insulating electrically conductive base body, wherein at least one of the insulation not covered surface area of the base body forms the at least one working surface. Particularly preferably, the electrode head has a predominantly, d. H. to more than 50 percent, preferably more than 75 percent, particularly preferably more than 90 percent of its surface, covered by the insulating electrically conductive base body, wherein at least one of the insulation not covered surface area of the base body forms the at least one working surface. In this case, the insulation can advantageously be applied as a coating on the base body or designed as a one- or multi-part housing, which surrounds the base body. For example, the recesses defining working surfaces can advantageously be produced by masking during coating or encapsulation of the base body. Alternatively, the body can be completely coated, and the recesses are added later, z. B. by milling, drilling, etching or by laser action.

Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform kann der Elektrodenkopf einen elektrisch nichtleitenden Grundkörper aufweisen, der die Isolierung bildet und mindestens eine Aussparung aufweist, in welche mindestens ein elektrisch leitfähiger Einsatz eingefügt ist, der mindestens einen eine der Arbeitsflächen bildenden Oberflächenbereich aufweist. Aussparungen sind herstellbar durch entsprechendes Gießen der Isolierung, Bohren, Fräsen, Ätzen, mittels Lasereinwirkung und andere aus der Technik bekannte Verfahren, jeweils in Abstimmung mit dem Material der Isolierung gemäß üblicher, per se aus dem Stand der Technik bekannter Fertigungstechnik. Metallische Einsätze können vorteilhaft als Festkörper eingesteckt, eingeschraubt oder anderweitig eingesetzt oder aber auch eingegossen werden.According to an alternative advantageous embodiment, the electrode head may have an electrically nonconducting base body which forms the insulation and has at least one recess into which at least one electrical conductive insert is inserted, which has at least one of the work surfaces forming surface area. Recesses can be produced by appropriate casting of the insulation, drilling, milling, etching, by laser action and other methods known in the art, in each case in coordination with the material of the insulation according to the usual, per se known from the prior art manufacturing technology. Metallic inserts can be advantageously inserted as a solid, screwed or otherwise used or cast.

Vorteilhafterweise kann die Isolierung ein keramisches Material aufweisen. Hierfür eignen sich insbesondere per se bereits aus dem Stand der Technik bekannte keramische Isolator-Materialien.Advantageously, the insulation may comprise a ceramic material. Particularly suitable for this purpose are ceramic insulator materials known per se from the prior art.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Vaporisationselektrode mehrere Arbeitsflächen auf. Die die Arbeitsflächen definierenden Aussparungen in der Isolierung müssen von außen nicht miteinander verbunden sein und können eine beliebige Form, z. B. kreisrund, oval, rechteckig, polygonisch, usw. oder eine Kombination derartiger Formen, annehmen.According to an advantageous embodiment, the vaporization electrode has a plurality of work surfaces. The work surfaces defining recesses in the insulation need not be connected to each other from the outside and can be any shape, eg. B. circular, oval, rectangular, polygonal, etc. or a combination of such forms, assume.

Vorzugsweise beträgt die Summe der Flächeninhalte aller Arbeitsflächen weniger als 25 Prozent, besonders bevorzugt weniger als zehn Prozent des Flächeninhalts der freiliegenden Oberfläche der Isolierung.Preferably, the sum of the areas of all working surfaces is less than 25 percent, more preferably less than 10 percent of the surface area of the exposed surface of the insulation.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung, insbesondere als Ersatz herkömmlicher Nadelelektroden, ist die Vaporisationselektrode in ihrer einfachsten Form drahtförmig und so isoliert, dass als aktive Arbeitsfläche nur noch die Stirnfläche zur Verfügung steht. Ragt die Isolierung über die Arbeitsfläche hinaus, wird durch die Expansion der verdampfenden Saline eine Richtwirkung des entstehenden Plasmas erzielt. Da die Arbeitsfläche durch die Auswirkungen des Plasmas während des Gebrauches erodiert, erhöht sich zunehmend der Abstand zwischen aktiver Oberfläche und rückleitender Elektrode. Dadurch tritt – anders als beim Stand der Technik – bei Verschleiß lediglich eine kontinuierliche Reduzierung der Leistung und kein plötzliches Versagen ein.According to a further advantageous embodiment, in particular as a replacement of conventional needle electrodes, the vaporization electrode is wire-shaped in its simplest form and insulated so that only the end face is available as the active working surface. If the insulation protrudes beyond the work surface, the expansion of the evaporating saline achieves a directivity of the resulting plasma. As the work surface erodes due to the effects of the plasma during use, the distance between the active surface and the return electrode increases. As a result, in contrast to the prior art, wear only results in a continuous reduction of the power and no sudden failure.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten schematischen Zeichnung 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.The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying schematic drawing. The drawings are not to scale; In particular, ratios of the individual dimensions do not necessarily correspond to one another for reasons of clarity, the dimensional ratios in actual technical implementations.

Es werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele 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, ebenfalls mit Merkmalen aus derDeutschen Patentanmeldung 10 2015 016 060.5 derselben Anmelderin, auf welche in dieser Hinsicht Bezug genommen wird, und deren Inhalt hiermit vollständig in diese Anmeldung aufgenommen wird.There are described several preferred embodiments to which the invention is not limited. In principle, any variant of the invention described or indicated in the context of the present application may be particularly advantageous, depending on economic, technical and possibly medical conditions in the individual case. Unless otherwise stated, or as far as technically feasible, individual features of the described embodiments are interchangeable or combinable with each other and with per se known from the prior art features, also with features of theGerman Patent Application 10 2015 016 060.5 the same applicant to which reference is made in this regard, and the content of which is hereby incorporated in full in this application.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1a zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode im Querschnitt. 1a shows an embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention in cross section.

1b zeigt die Unterseite des Elektrodenkopfes der Vaporisationselektrode aus1a in der Draufsicht (von unten), wobei die Schnittebene durch die Linie A–A' angedeutet ist. 1b shows the underside of the electrode head of the vaporization electrode 1a in the plan view (from below), wherein the sectional plane is indicated by the line A-A '.

2 zeigt im Querschnitt ähnlich1a ein weiteres Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode, deren Draufsicht1b ähnelt. 2 shows in cross section similar 1a a further embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention, the plan view thereof 1b similar.

3 zeigt im Querschnitt ähnlich1a und2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode, deren Draufsicht1b wiederum ähnelt. 3 shows in cross section similar 1a and 2 a further embodiment of the electrode head of a surgical vaporization electrode according to the invention, the plan view thereof 1b again resembles.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektrodenkopfes einer weiteren erfindungsgemäßen chirurgischen Vaporisationselektrode im Querschnitt, ferner die Verschaltung der Arbeitsfläche mit weiteren Komponenten einer Vaporisationselektrodenanordnung. 4 shows an embodiment of the electrode head of another surgical vaporization electrode according to the invention in cross-section, further the interconnection of the working surface with other components of a Vaporisationselektrodenanordnung.

5 zeigt die Unterseite des Elektrodenkopfes einer weiteren erfindungsgemäßen Vaporisationselektrode im Querschnitt. 5 shows the underside of the electrode head of a further Vaporisationselektrode invention in cross section.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Einander entsprechende Elemente sind in den Zeichnungsfiguren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Corresponding elements are denoted by the same reference numerals in the drawing figures.

1a und1b zeigen den Elektrodenkopf1 einer chirurgischen Vaporisationselektrode, welche in ihren übrigen Bestandteilen aufgebaut sein kann wie herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Vaporisationselektroden. 1a and 1b show the electrode head 1 a surgical vaporization electrode which may be constructed in its other components can be as conventional vaporization known from the prior art.

Der die Arbeitsflächen2 bildende Grundkörper3 besteht aus einem geeigneten, hochtemperaturfesten Metall, wie es auch bei Vaporisationselektroden nach dem Stand der Technik verwendet wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Hauptkörper im wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet, kann aber auch eine andere, beispielsweise zylindrische, ovaloide oder elipsoide oder auch mehrkantige, etwa rhombische, Grundform aufweisen.The work surfaces 2 formingbasic body 3 consists of a suitable, high-temperature resistant metal, as it is also used in vaporization electrodes according to the prior art. In the embodiment, the main body is formed substantially hemispherical, but may also have another, for example, cylindrical, ovaloid or ellipsoidal or even polygonal, approximately rhombic, basic shape.

Der Elektrodenkopf1 wird über eine elektrische Anschlussleitung4, die mit einer Isolierummantelung5 aus Kunststoff oder einem anderen nicht-leitfähigen Material, wie beispielsweise Keramik, versehen ist, mit Spannung versorgt. Die Anschlussleitung4 und die Arbeitsflächen2 sind elektrisch miteinander verbunden. Hierzu ist die elektrische Anschlussleitung4 an einer Anschlussstelle am Grundkörper3 des Elektrodenkopfs1 angeschlossen, beispielsweise verschweißt oder verlötet.Theelectrode head 1 is via anelectrical connection cable 4 that with an insulatingsheath 5 made of plastic or other non-conductive material, such as ceramic, is supplied with power. Theconnection cable 4 and thework surfaces 2 are electrically connected. For this purpose, theelectrical connection cable 4 at a connection point on thebase body 3 of theelectrode head 1 connected, for example, welded or soldered.

Der Umriss der Arbeitsflächen2 wird durch Aussparungen6 in der Isolierung7 definiert, die den Großteil der Oberfläche des Grundkörpers3 überdeckt. Die Arbeitsflächen2 sind gegenüber der Isolierung7 zurückversetzt. Die Isolierung7 ist als zweiteiliges keramisches Gehäuse ausgebildet, das aus der Schale7a mit den Aussparungen6, und einem rückseitigen scheibenringförmigen Verschlussteil7b besteht. Die Teile7a,7b können entsprechend gegossen werden, wobei die Aussparungen6 in der Schale7a bereits durch die Gussform vorgegeben sein oder nachträglich gebohrt sein können.The outline of the work surfaces 2 is throughrecesses 6 in theinsulation 7 Defines the majority of the surface of thebody 3 covered. The work surfaces 2 are opposite theinsulation 7 set back. Theinsulation 7 is formed as a two-part ceramic housing, which consists of theshell 7a with therecesses 6 , and a rear disc-ring-shapedclosure part 7b consists. Theparts 7a . 7b can be cast accordingly, with therecesses 6 in thebowl 7a already be predetermined by the mold or can be drilled later.

Der Elektrodenkopf in2 ist ähnlich ausgebildet wie in1a und1b. Allerdings ist hier die Vorderseite7a der Isolierung7 durch ein Beschichtungsverfahren, beispielsweise als Spritzkeramik, auf den metallischen Grundkörper3 aufgetragen. Es kann auch die Isolierung7 mittels Spritzguss komplett so aufgetragen werden, so dass diese dann einstückig ist.The electrode head in 2 is similarly designed as in 1a and 1b , However, here is the front 7a theinsulation 7 by a coating process, for example as injection ceramics, on themetallic body 3 applied. It can also be theinsulation 7 be applied completely by injection molding so that it is then in one piece.

Bei der Ausführungsform in3 ist ein keramischer Isolierkörper7a mit Aussparungen6 versehen, in die metallische Einsätze3a,3b,3c eingesetzt sind, deren freiliegende Oberflächen die Arbeitsflächen2 bilden. Eine zentrale Aussparung8 im Isolierkörper7a ist mit Lot8 ausgegossen, das die Einsätze3a,3b,3c elektrisch mit der Zuleitung4 verbindet. Rückseitig ist die zentrale Aussparung8 mit dem keramischen Ring7b verschlossen.In the embodiment in 3 is aceramic insulator 7a withrecesses 6 provided in themetallic inserts 3a . 3b . 3c are used, the exposed surfaces of thework surfaces 2 form. A central recess 8th in the insulatingbody 7a is with solder 8th poured out theinserts 3a . 3b . 3c electrically with thesupply line 4 combines. The back is the central recess 8th with theceramic ring 7b locked.

Um unterschiedliche Ausführungsformen zu illustrieren, sind drei verschiedene Varianten der Einsätze3a,3b,3c dargestellt. Der in3 links dargestellte Einsatz3a ist im wesentlichen zylindrisch, der in3 mitte dargestellte Einsatz3b ebenfalls, jedoch mit einer konischen Ansenkung9 in der die Arbeitsfläche2 bildenden Stirnfläche. Die kegelförmige Ansenkung9 soll dafür sorgen, dass die Füssigkeit zuerst in deren Mitte verdampft (Bereich mit der stärksten lokalen Krümmung) und dort beschleunigt wird, ähnlich dem Prinzip einer Hohlladung. In der Gasphase breitet sich anschließend die Entladung vom Punkt der stärksten lokalen Krümmung aus aus (Plasmazündung). Der in3 rechts dargestellte dritte Einsatz ist als Hohlzylinder ausgebildet, der eine definierte Kammer zur Plasmazündung bildet.To illustrate different embodiments, there are three different variants of theinserts 3a . 3b . 3c shown. The in 3 shown on the left 3a is substantially cylindrical, which is in 3 middle illustratedinsert 3b also, but with aconical countersink 9 in thework surface 2 forming end face. Theconical countersink 9 should ensure that the liquid first evaporates in its center (area with the strongest local curvature) and is accelerated there, similar to the principle of a shaped charge. In the gas phase, the discharge then spreads from the point of the strongest local curvature (plasma ignition). The in 3 shown third application is designed as a hollow cylinder, which forms a defined chamber for plasma ignition.

4 zeigt eine einfache Bauform der erfindungsgemäßen Vaporisationselektrode. Der Elektrodenkopf1 entartet hier zum Ende der isolierten Zuleitung4. D. h. der Elektrodenkopf1 ist hier ein Drahtstück, dessen Mantelfläche mit der Isolierung7 versehen ist. Somit steht als aktive Oberfläche (Arbeitsfläche2) nur noch die Stirnfläche zur Verfügung. Ragt die Isolierung7, anders als in4 dargestellt, über die aktive Oberfläche hinaus, wird durch die Expansion der verdampfenden Saline eine Richtwirkung des entstehenden Plasmas erzielt. 4 shows a simple construction of the vaporization electrode according to the invention. Theelectrode head 1 degenerates here to the end of theinsulated supply line 4 , Ie. theelectrode head 1 Here is a piece of wire whose outer surface with theinsulation 7 is provided. Thus stands as active surface (work surface 2 ) only the front surface available. Protrudes theinsulation 7 , unlike in 4 shown, beyond the active surface, a directivity of the resulting plasma is achieved by the expansion of the evaporating saline.

Durch den Elektrodenschaft10 ist die Zuleitung4 zur HF-Spannungsquelle11 geführt und mit dieser verschaltet. Der Elektrodenschaft10 ist einem Transporteur12 geführt.Through theelectrode shaft 10 is thesupply line 4 to theRF voltage source 11 guided and interconnected with this. Theelectrode shaft 10 is atransporter 12 guided.

5 zeigt eine mögliche Ausführungsform mit dem Ziel, die o. a. Richtwirkung durch eine verhältnismäßig kleine Öffnung6 in der keramischen Isolierung7 zu verstärken. Es können auch kleine Öffnungen (nicht dargestellt) zum Zu- bzw. Abfluss der Saline vorgesehen sein. Der leitfähige Kern3 ist dabei weiterhin als Draht ausgeführt und stellt das Ende der Zuleitung4 dar. Durch die Öffnung6 füllt sich der Raum13 zwischen Draht3 und keramischer Isolierung7 mit Saline. Bei Beaufschlagung der Elektrode mit HF-Strom wird die Saline verdampft. Dadurch erhöht sich das Volumen und das Gas wird durch die Öffnung6 aus der Elektrode heraus beschleunigt. Die kegelförmige Senkung9 in der Stirnfläche2 des Drahtes3 soll dafür sorgen, dass die Füssigkeit zuerst in der Mitte verdampft (d. h. im Bereich mit der stärksten Krümmung) und dort beschleunigt wird, ähnlich dem Prinzip einer Hohlladung. In der Gasphase breitet sich anschließend die Entladung vom Punkt der stärksten Krümmung aus aus (Plasmazündung). 5 shows a possible embodiment with the aim of the above directivity through a relativelysmall opening 6 in theceramic insulation 7 to reinforce. It may also be provided small openings (not shown) for inflow and outflow of saline. Theconductive core 3 is still running as a wire and provides the end of thesupply line 4 through theopening 6 the room fills up 13 betweenwire 3 andceramic insulation 7 with saline. When the electrode is charged with HF current, the saline is evaporated. This increases the volume and the gas gets through theopening 6 accelerated out of the electrode. Theconical depression 9 in thefrontal area 2 of thewire 3 should ensure that the liquid first evaporates in the middle (ie in the area with the strongest curvature) and is accelerated there, similar to the principle of a shaped charge. In the gas phase, the discharge then spreads from the point of greatest curvature (plasma ignition).

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102007054438 A1[0007]DE 102007054438 A1[0007]
• DE 102015016060[0025]DE 102015016060[0025]

Claims (10)

Translated fromGerman

Chirurgische Vaporisationselektrode, aufweisend eine elektrische Anschlussleitung, einen Elektrodenkopf mit mindestens einer elektrisch leitfähigen Arbeitsfläche, eine Isolierung, welche mindestens eine der Arbeitsflächen so einfasst, dass diese jeweils zumindest nicht über die Isolierung hinausragt, wobei alle Arbeitsflächen des Elektrodenkopfes mit der Anschlussleitung elektrisch verbunden sind.Surgical vaporization electrode, comprisingan electrical connection line,an electrode head having at least one electrically conductive work surface,an insulation which encloses at least one of the work surfaces in such a way that they do not project at least beyond the insulation,wherein all working surfaces of the electrode head are electrically connected to the connecting line.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine Arbeitsfläche jeweils gegenüber der Isolierung zurückversetzt ist.The surgical vaporization electrode of claim 1, wherein the at least one working surface is recessed from the insulation, respectively.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Arbeitsflächen eine Ansenkung oder Einwölbung aufweist.A surgical vaporisation electrode according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the working surfaces has a countersink or indentation.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Elektrodenkopf einen zu mindestens 40 Prozent seiner Oberfläche von der Isolierung bedeckten elektrisch leitfähigen Grundkörper aufweist, und mindestens ein von der Isolierung nicht bedeckter Oberflächenbereich des Grundkörpers die mindestens eine Arbeitsfläche bildet.Surgical vaporization electrode according to one of the preceding claims, wherein the electrode head has an electrically conductive base body covered by the insulation for at least 40 percent of its surface, and at least one surface area of the base body not covered by the insulation forms the at least one working surface.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 4, wobei die Isolierung als Beschichtung auf den Grundkörper aufgebracht ist.Surgical vaporization electrode according to claim 4, wherein the insulation is applied as a coating on the base body.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß Anspruch 4, wobei die Isolierung als ein- oder mehrteiliges Gehäuse ausgeführt ist, das den Grundkörper umgibt.Surgical Vaporisationselektrode according to claim 4, wherein the insulation is designed as a one- or multi-part housing, which surrounds the base body.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei der Elektrodenkopf einen elektrisch nichtleitenden Grundkörper aufweist, der die Isolierung bildet, wobei der Grundkörper mindestens eine Aussparung aufweist, in welche mindestens ein elektrisch leitfähiger Einsatz eingefügt ist, der mindestens einen eine der Arbeitsflächen bildenden Oberflächenbereich aufweist.Surgical vaporization electrode according to one of claims 1-3, wherein the electrode head has an electrically non-conductive base body which forms the insulation, wherein the base body has at least one recess, in which at least one electrically conductive insert is inserted, the at least one surface area forming one of the work surfaces having.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Isolierung ein keramisches Material aufweist.A surgical vaporisation electrode according to any one of the preceding claims, wherein the insulation comprises a ceramic material.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, welche mehrere Arbeitsflächen aufweist.A surgical vaporisation electrode according to any one of the preceding claims, having a plurality of working surfaces.Chirurgische Vaporisationselektrode gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Summe der Flächeninhalte aller Arbeitsflächen 25 Prozent des Flächeninhalts der freiliegenden Oberfläche der Isolierung oder weniger beträgt.A surgical vaporization electrode according to any one of the preceding claims, wherein the sum of the area contents of all work surfaces is 25 percent of the area of the exposed surface of the insulation or less.

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