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Title:
ARRANGEMENT FOR ELECTROTHERMAL TREATMENT OF THE HUMAN OR ANIMAL BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/017009
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an arrangement (1) for electrothermal treatment of the human or animal body, in particular for tissue coagulation or electrotomy, with two electrodes (3, 4) for insertion into the body to be treated. The two electrodes (3, 4) are electrically insulated from each other and are at a distance from each other to produce an electric or electromagnetic field heating the body tissue in the treatment area, and each connected by a feed line with a current source arranged outside the body. An elongate catheter (2) is provided for joint insertion of the two electrodes (3, 4) into the body, which are staggered in relation to each other in the axial direction of the catheter (2) and connected to the catheter (2) or a component thereof.

Inventors:
MUELLER GERHARD (DE)
DESINGER KAI (DE)
Application Number:
PCT/DE1996/002164
Publication Date:
May 15, 1997
Filing Date:
November 07, 1996
Export Citation:
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Assignee:
LASER & MED TECH GMBH (DE)
MUELLER GERHARD (DE)
DESINGER KAI (DE)
International Classes:
A61B17/00; A61B18/14; A61B18/00; A61M3/02; (IPC1-7): A61B/
Domestic Patent References:
WO1995010320A11995-04-20
WO1992019167A11992-11-12
WO1994002077A21994-02-03
Foreign References:
DE3930451A11991-03-21
US4832048A1989-05-23
Other References:
See also references of EP 0866672A2
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Claims:
Ansprüche
1. Anordnung (1) zur elektrothermischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Ge¬ webekoagulation oder Elektrotomie, mit zwei Elektroden (3, 4) zur Einführung in den zu behan delnden Körper, wobei die beiden Elektroden (3, 4) zur Er¬ zeugung eines das Körpergewebe im Behandlungsgebiet erwär¬ menden elektrischen oder elektromagnetischen Feldes elek¬ trisch gegeneinander isoliert und zueinander beabstandet angeordnet sowie über jeweils eine Zuleitung mit einer ex trakorporal angeordneten Stromquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur gemeinsamen Einführung der beiden Elektroden (3, 4) in den Körper ein langgestreckter Katheter (2) vorgesehen ist, wobei die beiden Elektroden (3, 4) in axialer Richtung des Katheters (2) gegeneinander versetzt angeordnet und mit dem Katheter (2) verbunden oder ein Bestandteil des Kathe¬ ters (2) sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die proximale Elektrode (4) zur Aufnahme der distalen Elektrode (3) mindestens auf einem distal gelegenen Teil ihrer Längserstreckung hohl ist, wobei der Außenquerschnitt der distalen Elektrode (3) derart an den Innenquerschnitt der proximalen Elektrode (4) angepaßt ist, daß die beiden Elektroden (3, 4) zur Änderung des axialen Elektrodenab Standes und damit der Feldverteilung axial gegeneinander verschiebbar sind, daß zur elektrischen Isolation der beiden Elektroden (3, 4) gegeneinander auf der Innenseite der proximalen Elektrode (4) und/oder auf der Außenseite der distalen Elektrode (3) eine bezüglich ihrer Längsachse umlaufende elektrische Iso lierung (6) vorgesehen ist, .
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Elektrode (3) einen zylindrischen Außen¬ querschnitt aufweist und die proximale Elektrode (4) zur Aufnahme der distalen Elektrode (3) hohlzylindrisch ausge führt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (22) ein langgestrecktes Trägerelement (24) aus elektrisch isolierendem Material aufweist, wobei die beiden Elektroden (23.1, 23.2, 23.3, 23.4) seitlich an dem Trägerelement (24) angebracht und zur Erzeugung einer vorgegebenen Feldverteilung in axialer Richtung fixiert sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (42) ein langgestrecktes Trägerelement (43) aus elektrisch isolierendem Material aufweist, wobei die distale Elektrode (44) seitlich an dem Trägerelement (43) angebracht ist, daß die proximale Elektrode (45) zur Aufnahme des Träger elements (43) mindestens auf einem distal gelegenen Teil ihrer Längserstreckung hohl ist und einen Innenquerschnitt aufweist, der derart an den Außenquerschnitt des Trägerele¬ ments (43) angepaßt ist, daß das Trägerelement (43) mit der distalen Elektrode (44) und die proximale Elektrode (45) zur Änderung des axialen Elektrodenabstandes und damit der Feldverteilung axial gegeneinander verschiebbar sind.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Trägerelement (24, 43) einen zylindri¬ schen Außenquerschnitt aufweist und mindestens eine Elek¬ trode (23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 44, 45) hohlzylindrisch aus¬ geführt und koaxial zu dem Trägerelement (24, 43) angeord¬ net ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katheter (14, 15) zur mechanischen Verbindung der beiden Elektroden (16, 17, 18, 19) miteinander ein Verbin¬ dungsstück (20, 21) aus elektrisch isolierendem Material aufweist, das zwischen den beiden Elektroden (16, 17, 18, 19) angeordnet ist und diese an ihren Stirnseiten miteinan¬ der verbindet.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proximale Elektrode (32, 33, 34) und/oder die distale Elektrode (37) zur Zuführung einer Spülflüssigkeit ins Therapiegebiet und/oder zur Pla¬ zierung eines Temperatursensors oder eines Lichtwellenlei¬ ters einen entlang ihrer Längsachse verlaufenden Hohlkanal aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abgabe der Spülflüssigkeit im Therapiegebiet in der Wandung der proximalen Elektrode (32) und/oder der distalen Elektrode mindestens ein Durchbruch (35) und/oder zwischen der proximalen Elektrode (33) und der distalen Elektrode (37) mindestens am distalen Ende der proximalen Elektrode (33) ein Spalt vorgesehen ist.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Elektrode (3, 16, 18, 26, 36, 37, 38) oder das Trägerelement (24, 43) zur Er¬ leichterung der Einführung in den Körper eine sich zu ihrem distalen Ende hin verjüngende Spitze aufweist.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die distale Elektrode im we¬ sentlichen aus einer elektrisch leitfähigen Beschichtung auf der Mantelfläche eines Lichtwellenleiters besteht.
Description:
Anordnung zur elektro-thermischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers

Beschrexbung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektro- thermischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Korpers, insbesondere zur Elektrokoagulation oder Elektro¬ tomie, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist seit längerem m der Chirurgie bekannt, zur Gewebe¬ koagulation und zur Gewebetrennung hochfrequente Wechsel¬ strome im Frequenzbereich von 300 kHz bis 2 MHz zu verwen¬ den, wodurch das behandelte Gewebe koaguliert bzw. vapori¬ siert wird, was als Elektrokoagulation bzw. Elektrotomie bezeichnet wird. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen der monopolaren und der bipolaren HF-Thermotherapie.

Bei der monopolaren HF-Thermotherapie wird eine Elektrode - auch als Neutralelektrode bezeichnet - als großflächige Pa- tientenableitung ausgelegt und m der Nahe der Eingriffs- stelle am Patienten angebracht. Die eigentliche Arbeits¬ elektrode - auch als Aktivelektrode bezeichnet - ist m ih¬ rer Form an die jeweilige Anwendung angepaßt. So werden zur Gewebekoagulation großflächige Kugel-, Platten- oder Nadel¬ elektroden verwendet, wahrend bei der Gewebetrennung dünne Lanzetten- oder Schiingenelektroden eingesetzt werden.

Bei der bipolaren HF-Thermotherapie hingegen sind beide Elektroden in unmittelbarer Nahe zur Eingriffsstelle ange¬ ordnet, so daß die Wirkung des Wechselstroms auf die unmit¬ telbare Umgebung der Eingriffsstelle begrenzt ist, wodurch em hohes Maß an Sicherheit für Patient und Anwender gege¬ ben ist, da Unfälle durch kapazitive Leckstrome oder Ver¬ brennung an der Neutralelektrode nicht mehr auftreten kön¬ nen. Ein weiterer Vorteil der bipolaren HF-Thermotherapie besteht in dem wesentlich geringeren Lastwiderstand des Ge-

webes zwischen den beiden Elektroden, was unter Beibehal¬ tung des thermischen Effekts eine Verringerung der erfor¬ derlichen Generatorleistung ermöglicht.

Die HF-Thermotherapie laßt sich weiterhin einteilen nach der Lage der Elektroden in die Oberflachenkoagulation ei¬ nerseits und die Tiefenkoagulation andererseits.

Bei der Oberflachenkoagulation werden in der bipolaren Technik zwei parallel angeordnete Tastelektroden verwendet, die auf die Gewebeoberflache aufgesetzt werden, wodurch das darunterliegende Gewebe infolge des Stromflusses erhitzt und damit koaguliert wird.

Bei der Tiefenkoagulation ist es zur monopolaren Elektroto¬ mie bekannt, Nadel-, Lanzetten- oder Schiingenelektroden zu verwenden. Hierbei müssen an der Aktivelektrode elektrische Lichtbogen generiert werden, um das vor der Aktivelektrode liegende Gewebe zu vaporisieren und damit einen Gewebs- schnitt zu realisieren. Bei der monopolaren Technik ist dies verhältnismäßig einfach, da es hier nur einer bestimm¬ ten Feldstarke bedarf, um an der Aktivelektrode einen Fun- kenuberschlag auszulosen. Die bipolare Technik stellt hier größere Anforderungen an die Konzeption der Elektrodenkon- figuration, da die physikalischen Vorgange hierbei nicht einfach zu beherrschen sind. Es sind deshalb nur wenige bi¬ polare Elektrodenanordnungen für die Tiefenkoagulation be- kannt, so beispielsweise die bipolare Nadelelektrode, die sich unter anderem zur Myomtherapie eignet. Diese vorbe¬ kannte bipolare Elektrodenanordnung besteht aus zwei paral¬ lel angeordneten Nadelelektroden, die m das Gewebe einge¬ stochen werden, wodurch das zwischen den Elektroden liegen-

de Gewebe infolge des Stromflusses erhitzt und damit koagu¬ liert wird.

Nachteilig bei den bekannten bipolaren Elektrodenanordnun¬ gen zur Tiefenkoagulation ist jedoch die relativ aufwendige Plazierung der Elektroden durch zwei Einstichstellen. Dar¬ über hinaus laßt sich die Feldverteilung vom Anwender nur relativ ungenau vorherbestimmen, da die relative Lage der beiden Elektroden zueinander m der Regel nicht exakt vor¬ gegeben werden kann.

Es ist aus DE 43 22 955 AI weiterhin bekannt, zur Koagula¬ tion von Korpergewebe Laserstrahlung zu verwenden, die über einen zylindrischen Lichtwellenleiter ins Therapiegebiet übertragen werden kann, wobei der vorbekannte Lichtwellen¬ leiter zusätzlich auch die Übertragung von Ultraschallener- gie ermöglicht, so daß die beiden Therapieverfahren der Ul¬ traschall-Gewebetrennung und der Laser-Koagulation kombi¬ niert werden können.

Aus DE 44 32 666 AI ist weiterhin ein Wellenleiter bekannt, der neben der Übertragung von Ultraschallwellen und Laser- Strahlung auch die Übertragung von Hochfrequenzenergie er¬ möglicht, um gleichzeitig zur Laser- und Ultraschallchirur- gie auch die eingangs erwähnten Verfahren der Hochfrequenz¬ chirurgie anwenden zu können. Hierzu ist der vorbekannte Wellenleiter zylindrisch ausgeführt und weist zur Über- tragung der Hochfrequenzenergie zwei ebenfalls zylindrische Schichten aus elektrisch leitfahigem Material auf, die elektrisch gegeneinander isoliert sind. Der vorbekannte Wellenleiter ermöglicht somit zwar die Übertragung von Hochfrequenzenergie von einem extrakorporal angeordneten

Hochfrequenzgenerator ms Therapiegebiet, gestattet jedoch keine Abgabe der Hochfrequenzenergie an das Korpergewebe.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eme Anord¬ nung zur elektro-thermischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Korpers zu schaffen, die mittels einer bi¬ polaren Elektrodenanordnung eine mterstitielle Gewebekoa¬ gulation ermöglicht und die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Anordnungen dieser Art vermeidet.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelost.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, zur Ther- motherapie eme bipolare Elektrodenanordnung zu verwenden, bei der die beiden Elektroden hintereinander auf einem langgestreckten Katheter angeordnet sind, um eme gemeinsa¬ me Einfuhrung der beiden Elektroden m den Korper durch ei¬ ne einzige Emstichstelle zu ermöglichen, wobei die beiden Elektroden mit dem Katheter verbunden oder em Bestandteil des Katheters sind.

Der Begriff Katheter ist hierbei und im folgenden allgemein zu verstenen und nicht auf die vorzugsweise verwendeten und im folgenden ausfuhrlich beschriebenen hohlzylindrischen Anordnungen beschrankt, sondern auch mit massiven Anordnun¬ gen nahezu beliebiger Querschnitte realisierbar. Maßgebend für die erfindungsgemaße Funktion ist lediglich, daß die beiden Elektroden gemeinsam durch eme Emstichstelle in den Korper des Patienten eingeführt werden können.

Durch den erfmdungsgemaßen Katheter ist es nunmehr erst¬ mals moαlich, die Elektroden in tiefen Gewebsschichten zu

plazieren und dort eine partielle Gewebekoagulation zu er¬ reichen.

Die Elektroden smd bei der erfindungsgemaßen Anordnung für die Zufuhrung der zur Gewebeerwarmung erforderlichen elek- trischen Energie mit einer Stromquelle verbunden, wobei der Begriff Stromquelle nicht auf Stromquellen im engeren Sinne mit einem konstanten Strom beschrankt ist, sondern auch die vorzugsweise verwendeten Wechselstromgeneratoren, insbeson¬ dere Hochfrequenzgeneratoren, einschließt.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist der axia¬ le Abstand zwischen den beiden Elektroden einstellbar, um die Feldverteilung variieren zu können. Betragt die Isola¬ torlange zwischen den beiden Elektroden in axialer Richtung beispielsweise weniger als das zweifache des Elektroden- durchmessers, so lassen sich vorteilhaft kugelförmige Koa- gulationsnekrosen erzielen, wohingegen die Form der Koagu- lationsnekrosen bei größeren Isolatorlangen eher oval ist.

In der bevorzugten Ausführungsform dieser Variante ist des¬ halb vorgesehen, die proximale Elektrode mindestens an lh- rem distal gelegenen Ende hohl auszufuhren, um die distale Elektrode m ihrem Inneren aufnehmen zu können. Um hierbei eme axiale Verschiebbarkeit der distalen Elektrode in der proximalen Elektrode zu ermöglichen ist der Außenquer¬ schnitt der distalen Elektrode kleiner als der Innenquer- schnitt der proximalen Elektrode. Hierbei ist es wichtig, die beiden Elektroden in geeigneter Weise elektrisch gegen¬ einander zu isolieren, da die beiden Elektroden in axialer Richtung überlappen können. Hierzu ist auf der Innenseite der proximalen Elektrode oder auf der Außenseite der dista- len Elektrode eine elektrische Isolation vorgesehen, die

beispielsweise - wie m der eingangs angeführten Druck¬ schrift DE 44 32 666 AI - aus einer dielektrischen Be¬ schichtung oder emer Isolierstoffhulse bestehen kann, die vorzugsweise aus PTFE oder Polyimid besteht, wobei der Querschnitt der Isolierstoffhulse vorzugsweise derart an den Querschnitt der distalen bzw. proximalen Elektrode an¬ gepaßt ist, daß die Isolierstoffhulse mit der proximalen bzw. distalen Elektrode eme Preßpassung bildet und somit auf der Elektrode fixiert ist. Die beiden Elektroden smd also koaxial angeordnet und in axialer Richtung gegeneinan¬ der verschiebbar, um die Feldverteilung andern zu können, wobei die distale Elektrode auf einem Teil ihrer Längser¬ streckung von der proximalen Elektrode aufgenommen wird.

Der Querschnitt der beiden Elektroden ist m dieser Varian- te der Erfindung wie auch den anderen Erfindungsvarianten vorzugsweise zylindrisch, wobei der Innendurchmesser der proximalen Elektrode in dieser Variante großer sein muß als der Außendurchmesser der distalen Elektrode, damit die di¬ stale Elektrode in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf zylindrische Elektrodenfor¬ men beschrankt, sondern auch mit anderen Elektrodenquer¬ schnitten realisierbar. Maßgebend für die erfindungsgemaße Funktion ist in dieser Variante der Erfindung lediglich, daß der Innenquerschnitt der proximalen Elektrode derart an den Außenquerschnitt der proximalen Elektrode angepaßt ist, daß die distale Elektrode in der proximalen Elektrode m axialer Richtung verschoben werden kann, um den axialen Ab¬ stand zwischen den beiden Elektroden verandern zu können.

In einer anderen Variante der Erfindung wird die Emstel- lung des axialen Abstandes zwischen den beiden Elektroden durch em langgestrecktes Tragerelement aus elektrisch ISO-

lierendem Material ermöglicht, das in der proximalen Elek¬ trode verschiebbar angeordnet ist und an seinem distalen Bereich seitlich die distale Elektrode aufweist. Die proxi¬ male Elektrode ist deshalb zumindest an ihrem distalen Ende hohl ausgeführt, um das Tragerelement aufnehmen zu können. Der Innenquerschnitt der proximalen Elektrode ist hierbei derart an den Außenquerschnitt des Tragerelements angepaßt, daß das Tragerelement in axialer Richtung verschiebbar ist, um den axialen Abstand zwischen dem distalen Ende der proximalen Elektrode und der auf der Tragerelement angeord¬ neten distalen Elektrode einstellen zu können. Die distale Elektrode ist in dieser Variante der Erfindung seitlich an dem elektrisch isolierenden Tragerelement angebracht und kann beispielsweise aus einer ringförmigen metallischen Be- Schichtung oder einer metallischen Hülse bestehen, die zur Montage axial auf das Tragerelement aufgeschoben wird und mit diesem eme Preßpassung bildet.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist der Abstand der beiden Elektroden dagegen vorgegeben, um einen einfa- chen Aufbau des Katheters zu erreichen und eme vorgegebene Feldverteilung sicherzustellen. Der Katheter weist hierzu ebenfalls em langgestrecktes Tragerelement aus elektrisch isolierendem Material auf, an dessen Seite die Elektroden m axialer Richtung fixiert und zueinander beabstandet an- geordnet smd. Das Tragerelement dient hierbei zum einen zur mechanischen Fixierung der Elektroden, um aufgrund des konstanten Elektrodenabstandes eine vorgegebene Feldvertei- lung zu erreichen. Zum anderen hat das Tragerelement die Aufgabe, die beiden Elektroden elektrisch gegeneinander zu isolieren und besteht deshalb aus elektrisch isolierendem Material. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Varian-

te weist das Tragerelement einen zylindrischen Querschnitt auf, wobei die beiden Elektroden hohlzylmdπsch ausgeführt und bezüglich der Langsachse des Tragerelements umlaufend angeordnet smd. Die Elektroden können hierzu beispielswei- se als metallische Beschichtung auf die Oberflache des Tra¬ gerelements aufgebracht werden oder jeweils aus einer me¬ tallischen Hülse bestehen, die auf das Tragerelement aufge¬ schoben wird und mit diesem eme Preßpassung bildet.

In einer anderen Ausführungsform dieser Variante wird die axiale Fixierung der Elektroden nicht durch deren Anordnung auf einem Tragerelement bewirkt, sondern durch jeweils em Verbmdungselement zwischen den Elektroden, welches die Elektroden an ihren Stirnseiten miteinander verbindet. Ne¬ ben der axialen Fixierung der Elektroden hat das Verbm- dungselement auch die Aufgabe, die beiden Elektroden gegen¬ einander zu isolieren und besteht deshalb aus einem elek¬ trisch isolierenden Material. Die Elektroden und die Ver¬ bindungsstucke smd hierbei vorzugsweise zylindrisch und weisen denselben Querschnitt auf, so daß die Außenkontur des Katheters an den Übergangsstellen zwischen den Elektro¬ den und den Verbmdungselementen einen stetigen Verlauf oh¬ ne hervorspringende Kanten aufweist, was bei der Einführung des Katheters in den Korper des Patienten wichtig ist, um unnötige Verletzungen zu vermeiden.

Gemäß emer weiterbildenden Variante der Erfindung smd mehr als zwei Elektroden vorgesehen, die in axialer Rich¬ tung des Katheters zueinander beabstandet angeordnet smd. Die Elektroden können beispielsweise - wie bereits vorste¬ hend beschrieben - seitlich an einem langgestreckten Tra- gerelement angebracht sein oder - wie bereits zuvor erlau-

tert - jeweils durch em Verbindungselement aus elektrisch isolierendem Material voneinander getrennt werden.

In der bevorzugten Ausführungsform dieser Variante können die einzelnen, entlang der Langsachse des Katheters axial verteilt angeordneten Elektrodenpaare getrennt angesteuert werden und weisen hierzu jeweils getrennte Zuleitungen auf, die vorzugsweise durch einen Hohlkanal im Inneren des Ka¬ theters aus dem Korper herausgeführt sind und mit einem entsprechenden Steuergerat verbunden werden können, welches eme individuelle Einstellung beispielsweise von Strom, Spannung und/oder Frequenz ermöglicht. Aufgrund der Überla¬ gerung der von den einzelnen Elektrodenpaaren erzeugten Felder ist es auf diese Weise möglich, die Feldverteilung m weiten Grenzen frei vorzugeben, um beispielsweise bei einer Elektrokoagulation möglichst wenig gesundes Gewebe zu zerstören. In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Va¬ riante weist das extrakorporale Steuergerat mehrere Spei¬ cherelemente auf, m denen die elektrischen Parameter wie Strom, Spannung und Frequenz für verschiedene Feldvertei- lungen gespeichert smd, so daß der Benutzer sich lediglich für die gewünschte Feldverteilung entscheiden muß, worauf¬ hin das Steuergerat dann die zur Erreichung dieser Feldver¬ teilung erforderlichen elektrischen Parameter aus dem je¬ weiligen Speicherelement ausliest und die einzelnen Elek- trodenpaare entsprechend ansteuert.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausfuhrung der Erfindung anhand der Figuren naher dargestellt. Es zei- gen:

Figur 1 als bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der

Erfindung eme Anordnung zur elektro- thermischen Behandlung mit emem Katheter zur Einfuhrung der Elektroden in den Kor- per und einem Handhabungsteil zur Fuhrung des Katheters,

Figur 2a, 2b den Katheter der Anordnung aus Figur 1 mit eingefahrener bzw. ausgefahrener Kernelek¬ trode,

Figur 3a, 3b verschiedene Katheter mit feststehenden

Elektroden zur Erreichung einer vorgegebe¬ nen Feldverteilung,

Figur 4 einen Katheter mit fünf Elektroden zur Er- moglichung besonderer Feldverteilungsfor- men,

Figur 5 einen flexiblen Katheter zum Einsatz m der mmimalmvasiven Chirurgie,

Figur 6a, 6b, 6c verschiedene Katheter, die eme Zufuhrung von Spulflussigkeit ermöglichen sowie

Figur 7 einen weiteren Katheter mit einstellbarem

Elektrodenabstand.

Figur 1 zeigt als bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Er¬ findung eme Anordnung 1 zur elektro-thermischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Korpers, die im wesentli- chen aus einem Katheter 2 mit einer Kernelektrode 3 und ei ¬ ner Mantelelektrode 4 sowie einem Handhabungstell 5 zur

Fuhrung des Katheters 2 besteht, wobei der Katheter 2 de¬ tailliert in den Figuren 2a und 2b dargestellt ist.

Der Katheter 2 ermöglicht eme Einstellung des axialen Ab¬ standes zwischen den beiden Elektroden 3, 4, um die Feld- Verteilung im Therapiegebiet vorgeben zu können. Hierzu weist der Katheter 2 die zylindrische Kernelektrode 3 aus Edelstahl mit einem Durchmesser von 800 μm auf, die an ih¬ rer Mantelflache bis auf ihr distales Ende zur elektrischen Isolierung mit einer 50 μm dicken Polyimidschicht 6 verse- hen ist. Diese beschichtete Kernelektrode 3 liegt koaxial verschiebbar in der hohlzylindrischen Mantelelektrode 4, die ebenfalls aus Edelstahl besteht und einen Innendurch¬ messer von 900 μm aufweist. Der Außendurchmesser der Mante¬ lelektrode 4 betragt 1500 μm bei einer Lange von 10 cm.

Durch einen m das Handhabungstell 5 integrierten Verschie¬ bemechanismus laßt sich die innere Kernelektrode 3 vor dem Einstechen des Katheters 2 m das Gewebe zurückziehen, so daß die Kernelektrode 3 und die Mantelelektrode 4 zusammen einen symmetrisch angeschliffenen Einstichdorn bilden, wie in Figur 2a dargestellt ist.

Nach dem Einfuhren des Katheters 2 in das Gewebe laßt sich die Kernelektrode 3 dann in axialer Richtung ausfahren und bildet so mit der isolierenden Polyimidschicht 6 und der Mantelelektrode 4 eme Dipolkonfiguration, wie in Figur 2b dargestellt ist. Darüber hinaus ermöglicht die axiale Ver¬ schiebung der Kernelektrode 3 auch eme Einstellung des axialen Abstandes zwischen den beiden Elektroden 3, 4 und damit eme gezielte Beeinflussung der Feldverteilung im Therapiegebiet. Die Bedienung des Verschiebemechanismus für die Kernelektrode 3 erfolgt durch eme Druckknopfwippe 7,

die m das aus ergonomischen Gründen als Pistolenhandgriff geformte Handhabungsteil 5 integriert ist. Darüber hinaus enthalt das Handhabungsteil 5 einen Schalter 8, mit dem die Elektrodenanordnung an einen HF-Generator angeschlossen werden kann, der mit dem Handhabungsteil 5 über eme elek¬ trische Zuleitung 9 verbunden ist. Weiterhin weist das Handhabungsteil 5 einen Entriegelungsmechanismus 10 auf, über den die Kernelektrode 3 freigegeben und anschließend axial aus der Mantelelektrode 4 herausgezogen werden kann. Nach dem Entriegeln eines Verschlußmechanismus 11 kann dann auch die Mantelelektrode 4 axial herausgezogen werden. Die Trennung der Elektroden 3, 4 von dem Handhabungstell 5 ermöglicht m einfacher Weise eine Sterilisierung und an¬ schließende Wiederverwertung der Elektroden 3, 4.

Der aus Kern- und Mantelelektrode 3, 4 bestehende Kathe¬ ter 2 ist über em drehbares Aufnahmelager 12 mit dem Hand- habungsteil 5 verbunden und ermöglicht durch seine abgewin¬ kelte Form em an das Sichtfeld des Arztes angepaßtes Ar ¬ beiten, wie es zum Beispiel bei der Nasenmuschelkoagulation notwendig ist.

Weiterhin ermöglicht die dargestellte Anordnung 1 die Ein¬ leitung einer Spulflussigkeit in das Gewebe im Therapiege¬ biet, um die elektrische Ankopplung zu verbessern. Hier¬ durch laßt sich der wahrend der Koagulation auftretende Flussigkeitsverlust ausgleichen, der sonst zu einer Ände¬ rung der elektrischen Impedanz des Gewebes im Therapiege¬ biet fuhrt und die elektrische Ankopplung verschlechtert. Das Handhabungstell 5 ermittelt deshalb aus der anliegenden Spannung und dem Strom über die Elektroden 3, 4 die Gewe- beimpedanz und gibt eme entsprechende Menge Spulflussig- keit an das Gewebe ab, um die Gewebeimpedanz konstant zu-

halten. Die Spülflüssigkeit wird dem Handhabungsteil 5 über eine Schlauchleitung 13 von einer separaten Spülpumpe zuge¬ führt und durch die hohle Mantelelektrode 4 ins Therapiege¬ biet gepumpt. Dort tritt die Spülflüssigkeit dann durch ei- nen Spalt zwischen Kernelektrode 3 und Mantelelektrode 4 in das Gewebe aus.

Die Figuren 3a und 3b zeigen jeweils einen Katheter 14 bzw. 15, mit einer proximalen Elektrode 17 bzw. 19 und einer di¬ stalen Elektrode 16 bzw. 18, wobei der Abstand zwischen den beiden Elektroden 16, 17 bzw. 18, 19 konstant ist, um eine vorgegebene Feldverteilung zu erreichen und einen einfachen Aufbau des Katheters 14, 15 zu ermöglichen. Die beiden Elektroden 16, 17 bzw. 18, 19 sind hierbei zylindrisch aus¬ geführt und werden an ihren Stirnflächen durch ein eben- falls zylindrisches Verbindungselement 20 bzw. 21 aus elek¬ trisch isolierendem Material mechanisch mit einander ver¬ bunden, wobei das Verbindungselement 20 bzw. 21 wie auch die proximale Elektrode 17 bzw. 19 zur Aufnahme der Elek¬ trodenzuleitung einen axial verlaufenden Hohlkanal auf- weist. Bei dem in Figur 3a dargestellten Katheter 14 sind die Außenquerschnitte der beiden Elektroden 16, 17 und der Querschnitt des Verbindungselements 20 gleich, so daß die Außenkontur des Katheters 14 auch an den Übergangsstellen zwischen den Elektroden 16, 17 und dem Verbindungselement 20 glatt ist, wodurch das Einführen des Katheters 14 in den Körper des Patienten erleichtert wird. Bei dem in Figur 3b dargestellten Katheter 15 weist die proximale Elektrode 19 dagegen einen größeren Querschnitt auf als die distale Elektrode 18 und das Verbindungselement 21, wobei sich die proximale Elektrode 19 an der Übergangsstelle zu dem Ver-

bindungselement 21 konisch auf den Querschnitt des Verbin¬ dungselements 21 verjüngt.

Figur 4 zeigt weiterhin einen Katheter 22, der sich von den vorstehend beschriebenen Kathetern im wesentlichen durch die größere Zahl von Elektroden 23.1 bis 23.5 unterscheidet sich, die entlang der Längsachse des Katheters 22 angeord¬ net sind und im wesentlichen aus ringförmigen metallischen Beschichtungen bestehen, die auf die Mantelfläche eines zy¬ lindrischen Trägerelements 24 aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht sind. Die Kontaktierung der Elektroden 23.1 bis 23.5 erfolgt jeweils einzeln durch Zuleitungen, die in einem axial verlaufenden Hohlkanal des Trägerele¬ ments verlegt sind. Zum einen läßt sich durch die größere Zahl von Elektroden 23.1 bis 23.5 die partielle Stromdichte an den Elektroden 23.1 bis 23.5 reduzieren, wodurch ein zu großer Temperaturanstieg verhindert wird. Zum anderen läßt sich durch die Überlagerung der einzelnen Felder eine ande¬ re Feldverteilung erzeugen als bei nur zwei Elektroden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Feldverteilung durch An- oder Abschaltung einzelner Elektrodenpaare ge¬ zielt zu beeinflussen.

Figur 5 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung einen Katheter 25, de flexibel ist und somit eine Ein¬ führung auch in Körperhöhlen mit gekrümmten Eingangskanä- len, was insbesondere bei der minimalinvasiven Medizin (MIM) wichtig ist. Der Katheter 25 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Kernelektrode 26 aus Feder¬ stahldraht, die von einer hohlzylindrischen Mantelelektrode 27 umgeben ist, welche aus einem flexiblen Metallgeflecht gebildet wird. Bis auf sein distales Ende ist die Kernelek¬ trode 26 an seiner Mantelfläche mit einer elektrisch iso-

lierenden Beschichtung 28 versehen, um die beiden Elektro¬ den 26, 27 gegeneinander zu isolieren.

Die Figuren 6a, 6b und 6c zeigen weitere vorteilhafte Aus¬ führungsformen von Kathetern 29, 30, 31 mit jeweils einer hohlzylindrischen proximalen Mantelelektrode 32, 33, 34 und einer zylindrisch ausgeführten distalen Kernelektrode 36, 37, 38. Die dargestellten Katheter 29, 30, 31 ermöglichen vorteilhaft eine Zuführung von Spülflüssigkeit in das Gewe¬ be, um den Flüssigkeitsverlust des Gewebes während der Koa- gulation auszugleichen und eine damit verbundene Ver¬ schlechterung der elektrischen Ankopplung zu verhindern. Die Zuführung der Spülflüssigkeit erfolgt hierbei durch ei¬ nen axial verlaufenden Hohlkanal in der proximalen Mantel¬ elektrode 32, 33, 34 und wird durch eine extrakorporal an- geordnete Spülmittelpumpe gewährleistet. Die Abgabe der Spülflüssigkeit im Therapiegebiet erfolgt bei den darge¬ stellten Kathetern 29, 30, 31 dagegen in unterschiedlicher Weise. So weist der in Figur 6a dargestellte Katheter 29 in der Mantelfläche der Mantelelektrode 32 mehrere distal an- geordnete Durchbrüche 35 auf, durch welche die Spülflüssig¬ keit aus dem Hohlkanal in das Gewebe austreten kann. Bei dem in Figur 6b dargestellten Katheter 30 tritt die Spül¬ flüssigkeit dagegen durch einen Spalt zwischen Mantel¬ elektrode 33 und Kernelektrode 36 in das Gewebe aus. Der in Figur 6c dargestellte Katheter 31 weist statt dessen einen in axialer Richtung durchgehenden Hohlkanal auf, der auch durch die Kernelektrode 37 hindurchläuft und in der dista¬ len Stirnseite der Kernelektrode 37 mündet, so daß die Spülflüssigkeit an der distalen Stirnfläche der distalen Elektrode 37 in das Gewebe austritt.

Als Spülflüssigkeit wird vorzugsweise physiologische Koch¬ salzlösung verwendet, die für eine gute elektrische Ankopp¬ lung an das Gewebe sorgt und durch eine Begrenzung der Tem¬ peratur auf <100°C die Gefahr der Gewebekarbonisation ver- mindert. Die Isolation der beiden Elektroden 32, 38 bzw. 36, 33 bzw. 34, 37 gegeneinander erfolgt hierbei ebenfalls durch eine auf die Kernelektrode 36, 37, 38 aufgebrachte Beschichtung 39, 40, 41 aus elektrisch isolierendem Materi¬ al.

Anstelle der Zuführung von Spülflüssigkeit kann der Hohlka¬ nal des in Figur 6c dargestellten Katheters 31 auch einen Lichtwellenleiter für eine modifizierte Optical Biopsy auf¬ nehmen, der über eine Messung des Rückstreusignals oder der Gewebefluoreszenz bei Bestrahlung eine präzise Positionie- rung des Katheters 31 im Therapiegebiet ermöglicht. Darüber hinaus bietet eine Laserübertragung durch einen integrier¬ ten Lichtwellenleiter in Abhängigkeit von der verwendeten Wellenlänge auch die Möglichkeit einer Messung des Blut¬ flusses durch Dopplermessung. Weiterhin kann die über einen derartigen Lichtwellenleiter ins Therapiegebiet übertragene Laserstrahlung auch zur thermo-optischen Gewebekoagulation verwendet werden. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, durch den Hohlkanal einen Temperatursensor zur Koagulati¬ onssteuerung zu plazieren.

Figur 7 zeigt schließlich einen weiteren Katheter 42, der eine Einstellung des Elektrodenabstands ermöglicht, um die Feldverteilung im Therapiegebiet beeinflussen zu können. Hierzu weist der dargestellte Katheter 42 ein zylindrisches Trägerelement 43 aus elektrisch isolierendem Material auf, an dessem distalen Ende eine distale Elektrode 44 seitlich als ringförmige metallische Beschichtung aufgebracht ist.

Dieses Trägerelement 43 wird von einer hohlzylindrisch aus¬ geführten proximalen Elektrode 45 geführt, wobei der Außen¬ durchmesser des Trägerelements 43 kleiner ist als der In¬ nendurchmesser der proximalen Elektrode 45, so daß das Trä- gerelement 43 mit der distalen Elektrode 44 in axialer Richtung verschiebbar ist, um den Elektrodenabstand ein¬ stellen zu können. An seinem distalen Ende ist das Träger¬ element 43 als Einstichdorn angeschliffen, um die Einfüh¬ rung des Katheters 42 in den Körper des Patienten zu er- leichtern.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispie¬ le. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.