WO2017029341A1 - Electrosurgical system for the resection of body tissue - Google Patents

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Definitions

  • Electrosurgical system for the resection of body tissue
  • the invention relates to an electrosurgical system for the resection of body tissue of a body and to an electrosurgical generator for such an electrosurgical system and to a method for operating such an electrosurgical system.
  • Electrosurgical systems for the resection of body tissue are known in principle. For example, complete endoscopic resection of early-stage tumors from gastroenterology is known. With such procedures as endoscopic mucosal resection (EMR) or endoscopic submucosal dissection (ESD), tumor-like damage to the mucosa of the gastrointestinal tract can be resected endoscopically without damaging the outer muscle layer of the organ. This is made possible by the fact that the damaged mucous membrane is detached from the muscle layer by injecting a buffer liquid.
  • EMR endoscopic mucosal resection
  • ESD endoscopic submucosal dissection
  • This fluid is typically an isotonic saline solution with a coloring additive, for example 0.004% indigo carmine or methylene blue, but may also be more complex, for example, a 20, 30 or 50% glycerol or dextrose solution.
  • a coloring additive for example 0.004% indigo carmine or methylene blue
  • Endoscopic submucosal dissection allows the complete resection of early tumors with safety margins, allowing a complete pathological examination of the tumor. Examination of the resection margins allows penetration into to identify surrounding tissue structures. Endoscopic resection procedures have a great advantage for patients with tumors in the early stadium: Instead of a partial resection or a complete resection of the affected organ only an affected thin mucosa has to be removed. Such procedures are gradually being applied to other institutions. For example, endoscopic submucosal dissection has already been used for complete resection of early tumors in the bladder.
  • the invention has for its object to provide a way to perform a resection of tissue safer.
  • an electrosurgical system for the resection of body tissue of a body comprising an electrosurgical instrument having a first electrode and a second electrode which are connected on the one hand to a high frequency high voltage power supply unit and on the other hand to a processing unit.
  • the electrosurgical system has a control unit to set an operating state of the electrosurgical system.
  • the electrosurgical instrument has a first electrode, which is designed for the electrosurgical cutting of body tissue.
  • the high frequency high voltage power supply unit is electrically connected to both the first electrode and the second electrode and configured to supply these electrodes with a predetermined AC voltage.
  • the processing unit is also electrically connected to the first electrode and the second electrode and configured to receive an electrical response signal via the first electrode and the second electrode and at least one dielectric property of the response signal to determine between the first electrode and the second electrode medium at at least one frequency of the predetermined alternating voltage.
  • the processing unit is designed to compare the at least one dielectric property with a predetermined reference value and, depending on the comparison between the at least one dielectric property and the reference value, to generate and output a control signal.
  • the reference value reflects a dielectric property of a selected biocompatible fluid.
  • the processing unit is connected to the control unit so that the latter can receive the control signal generated by the processing unit and set an operating state of the electrosurgical system in dependence on the control signal.
  • the invention includes the recognition that a biocompatible liquid used as a buffer liquid differs in one or more frequencies in terms of the dielectric properties of body tissue, so that by determining the dielectric property by means of the first electrode, it is determined whether the first electrode is more biocompatible Liquid or surrounded by body tissue. It is advantageous that the biocompatible fluid used as the buffer liquid has dielectric properties that are known, so that it can be determined from the dielectric properties of the biocompatible fluid whether the first electrode is surrounded by the body-compatible fluid.
  • the first electrode is an active electrode and the second electrode is a large area compared to the first electrode neutral electrode, which is designed to be temporarily conductively connected to the body.
  • the first electrode and the second electrode may be electrodes of a bipolar or multipolar electrode arrangement.
  • the processing unit is configured to determine dielectric properties of a medium located between the first electrode and the second electrode as a function of different frequencies of the predetermined AC voltage and compare the dielectric properties to predetermined reference values corresponding to the frequencies that reflect dielectric properties of the selected biocompatible liquid , In this way, the medium surrounding the respective first electrode can be determined in the manner of an impedance spectroscopy.
  • the control signal is preferably a predetermined first signal when the dielectric characteristic or properties are below the predetermined reference value or below the predetermined reference values. Otherwise, the control signal is a predetermined second signal if the dielectric property or the dielectric properties are above the predetermined reference value or lie above the predetermined reference values.
  • the reference value or the reference values define a threshold that is selected such that the media to be expected between the electrodes during operation, for example the biocompatible fluid or body tissue, can be distinguished on the basis of their dielectric properties by comparison with the respective reference value .
  • the reference value may be an impedance that is at a certain frequency between body-compatible fluid at that frequency and the impedance of body tissue at that frequency.
  • control unit is designed to stop an operation of the electrosurgical system triggered by the control signal or one of the control signals generated by the processing unit.
  • control signal is such a control signal based on a comparison of the detected dielectric characteristic with a corresponding reference value indicating that the first electrode is no longer surrounded by a biocompatible liquid
  • the control signal is preferably a control signal representative of the operation of the Electrosurgical system stops and / or triggers a perceptible for a surgeon warning signal, so that the surgeon can manually interrupt the delivery of high-frequency alternating current.
  • the electrosurgical system may include an output unit configured to receive the control signal or a respective control signal and generate a graphical output based on the control signal.
  • the processing unit is configured to receive an operating signal which indicates an operating state of the electrosurgical system, for example the frequency of the predetermined alternating voltage.
  • the processing unit is furthermore designed to determine the at least one dielectric property, depending on the operating system. For example, if the dielectric property is the frequency-dependent impedance measured between the electrodes, the dielectric property may be given by a pair of values formed by two values, namely the frequency and the impedance. Alternatively or additionally, the di- electrical property be given by the slope and / or curvature of the impedance curve over several predetermined frequencies.
  • the dielectric property may also be described by a single value, namely the impedance.
  • the processing signal of the processing unit may simply indicate that the electrosurgical system is in a measuring mode (and not in a cutting mode).
  • the high-frequency high-voltage supply unit is preferably designed to alternately generate with the predetermined AC voltage suitable for electrosurgical cutting of twill tissue high-frequency cutting voltage and deliver it to the electrodes.
  • the electrosurgical system can thus switch between at least two operating modes, a cutting mode and a measuring mode.
  • a cutting mode a high-frequency cutting voltage suitable for the electrosurgical cutting of body tissue is generated, and in the measuring mode the predetermined alternating voltage is generated for measuring the impedance present between the two electrodes.
  • the electrosurgical system has a user interface which is designed to detect an input and to determine and output therefrom an input signal which effects a selection of at least one body-compatible fluid-representing reference value from a group of reference values representing various body-compatible fluids.
  • a user interface which is designed to detect an input and to determine and output therefrom an input signal which effects a selection of at least one body-compatible fluid-representing reference value from a group of reference values representing various body-compatible fluids.
  • an electrosurgery generator is also proposed for achieving the above-mentioned object, which has a high-frequency high-voltage supply unit, a processing unit and a control unit.
  • the high-frequency high-voltage supply unit is designed to connect a first electrode of an electrosurgical instrument and a second electrode with a predetermined alternating current. Supply voltage.
  • the processing unit is designed to detect an electrical response signal via a first electrode of an electrosurgical instrument connected in operation to the ESG and a second electrode connected to the ESG and to derive therefrom at least one dielectric property of the first electrode during operation determine the second electrode medium at at least one frequency of the predetermined AC voltage provided by the high-frequency power supply unit.
  • the processing unit is designed to compare the at least one electrical property with a predetermined reference value and to determine and output a control signal depending on the comparison between the at least one dielectric property and the reference value.
  • the reference value reflects a dielectric property of a selected biocompatible fluid.
  • the control unit is designed to receive the control signal and, depending on the control signal, to set an operating state of the electrosurgical system.
  • adjusting the operating state of the electrosurgical system includes stopping the delivery of a high frequency cutting voltage suitable for electrosurgical cutting of body tissue.
  • a further aspect of the invention relates to the use of an electrosurgical system and / or an electrosurgical generator of the type described above for an ectomy of tumor tissue.
  • Another aspect relates to the application of the method described above in the context of an ectomy of tumor tissue.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electrosurgical system according to the invention
  • FIGS. 2 to 4 illustrations of application steps of the electrosurgical system from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows an electrosurgical system 10 in a monopolar design with an electrosurgical generator 12 and an electrosurgical instrument 14 connected thereto and a second electrode 16 likewise connected to the electrosurgical generator 12.
  • the ESU 12 has a high frequency, high voltage supply unit 18 electrically connected both to a first electrode 20 of the electrosurgical instrument 14 and to the second electrode 16.
  • the high frequency high voltage supply unit 18 is configured to alternately supply a predetermined AC voltage and one for cutting deliver high-frequency cutting voltage suitable for body tissue.
  • the high-frequency AC voltage is dimensioned such that it allows the measurement of a prevailing between the first electrode 20 and the second electrode 16 impedance.
  • the ESU 12 comprises a processing unit 22, which is also electrically connected to the first electrode 20 of the electrosurgical instrument 14 and the second electrode 16 and in this way can receive an electrical response signal via the first electrode 20 and the second electrode 16.
  • the processing unit 22 is configured to determine a dielectric property of a medium located between the first electrode 20 and the second electrode 16 at at least one frequency of the predetermined AC voltage from a respectively received electrical response signal and to compare such a dielectric property with the dielectric property Reference value generated.
  • the reference value reflects a dielectric property of a selected biocompatible fluid. In doing so, the reference value does not have to accurately reflect an impedance of the biocompatible fluid to be expected at a given frequency. Rather, the reference value may also be sized to reflect an impedance that is between the impedance of the biocompatible fluid at the particular frequency and the impedance of body tissue at that frequency.
  • Both the high frequency high voltage supply unit 18 and the processing unit 22 are connected to a control unit 24 of the ESU 12.
  • the control unit 24 is configured to receive the control signal generated by the processing unit 22 and to set an operating state of the electrosurgical system and in particular of the high-frequency high-voltage supply unit in dependence thereon.
  • the electrosurgical system 10 may toggle between at least two different modes of operation, namely, a cutting mode for electrosurgically cutting body tissue and a measurement mode for determining the impedance applied between the first electrode 20 and the second electrode 16. Controlled by the control unit 24, the electrosurgical system 10 alternately switches between these two operating modes alternately in time. In the cutting mode, the high-frequency high-voltage supply unit 18 is driven in such a way that it delivers a high-frequency AC voltage suitable for cutting body tissue to the first electrode 20 and the second electrode 16.
  • the high frequency high voltage supply unit 18 In the measurement mode, the high frequency high voltage supply unit 18 generates a predetermined AC voltage suitable for determining an impedance applied between the first electrode 20 and the second electrode 16.
  • the high frequency high voltage power supply unit 18 is configured to have a plurality of deliver different predetermined AC voltages for measuring impedances at different frequencies. This is controlled in the example by the control unit 24.
  • the control unit 24 outputs an operating signal both to the high-frequency high-voltage supply unit 18 and to the processing unit 22.
  • the operating signal characterizes the predetermined AC voltage to be provided by the high-frequency high-voltage supply unit 18 and to be used by the processing unit 22 for determining a dielectric property of a medium located between the first electrode 20 and the second electrode 16.
  • the processing unit 22 is designed such that it generates a control signal and outputs it to the control unit 24 whenever the determination of the dielectric property of the medium between the electrodes 16 and 20 and the comparison with the corresponding reference value leads to a result indicates that the first electrode is no longer surrounded by biocompatible fluid.
  • a control signal preferably causes the control unit 24 to inhibit delivery of cutting voltage suitable for cutting body tissue. In this way, it is possible to prevent the muscle tissue of a hollow organ from being perforated by electrosurgical cutting with the first electrode 20.
  • the electrosurgical system 10 has a user interface 26 that allows a user to make a selection of a biocompatible fluid from a plurality of intended biocompatible fluids and thereby determine the selected biocompatible fluid reference values for operation of the processing unit 22.
  • the user interface 26 can detect inputs of a user and determine therefrom an input signal which effects a selection of at least one body-compatible fluid-representing reference value from a group of different body-compatible fluids representing reference values. This allows the simple use of different biocompatible liquids as buffer liquids, each with its own dielectric properties.
  • a surgeon can thus select a suitable biocompatible fluid and set the electrosurgical system to the selected biocompatible fluid by the operator via the user interface, the biocompatible liquid or stored to this biocompatible liquid reference values selects, and thus based on the processing by the processing unit 22 .
  • the user interface 26 may also be designed to generate a warning signal for the surgeon if the processing unit 22 generates a control signal indicating that the first electrode 20 is no longer surrounded by the body-compatible fluid.
  • a second electrode is provided in the electrosurgical instrument 14, which is connected to the high-voltage supply unit 18 and the processing unit 22 analogously to the illustrated neutral electrode.
  • FIG. 2 illustrates by way of example how an electrosurgical system according to the invention can be used for endoscopic mucosal resection (EMR) or endoscopic submucosal dissection (ESD).
  • EMR endoscopic mucosal resection
  • ESD endoscopic submucosal dissection
  • an endoscope 28 is used, in which the electrosurgical instrument 14 is guided with the first electrode 20 in a lumen.
  • FIG. 2 shows muscle tissue 30 of a hollow organ which is covered by a mucosa (mucosa) 32.
  • the mucous membrane has a tumor 34.
  • a biocompatible liquid 36 is injected under the mucous membrane as a buffer liquid in order to release the mucous membrane 32 damaged by the tumor 34 from the muscle tissue 30 underneath.
  • the first electrode 20 is completely surrounded by the body-compatible fluid 36. This is the desired position of the first electrode 20. In particular, the surgeon must prevent the first electrode 20 from penetrating the muscle tissue 30.
  • the electrosurgical system constantly checks in the above-described manner whether the first electrode 20 is still surrounded by the body-compatible fluid 36 or of body tissue, for example the muscle tissue 30. If the impedance spectroscopy carried out by the electrosurgical system according to the invention shows that the first Electrode 20 penetrates into body tissue, such as muscle tissue 30, the electrosurgical system generates a control signal which inhibits the delivery of a cutting voltage suitable for cutting body tissue.
  • Figures 3 and 4 illustrate the electrosurgical cutting of body tissue (Figure 3) and a condition prior to dissection ( Figure 4). LIST OF REFERENCES

Abstract

The invention relates to an electrosurgical system (10) for the resection of body tissue, which has a large-area neutral electrode and an electrosurgical instrument (14), which are connected to a high-frequency high-voltage supply unit (18) on the one hand, and to a processing unit (22) on the other hand. In addition, the electrosurgical system (10) has a control unit for setting an operating state of the electrosurgical system (10). The electrosurgical instrument (14) has a first electrode (20), which has a small area in comparison with the large-area neutral electrode. The high-frequency high-voltage supply unit (18) is electrically connected both to the first electrode (20) and to the second electrode (16) and is designed to supply said electrodes with a predetermined alternating voltage. The processing unit (22) is likewise electrically connected to the first electrode (20) and the second electrode (16) and is designed to record an electrical response signal by means of the first electrode (20) and the second electrode (16) and to determine at least one dielectric property of a medium located between the first electrode (20) and the second electrode (16) at at least one frequency of the predetermined alternating voltage from the response signal. In addition, the processing unit (22) is designed to compare the at least one dielectric property with a predetermined reference value and to generate a control signal in accordance with the comparison of the at least one dielectric property with the reference value and to output said control signal. The reference value reflects a dielectric property of a selected body-compatible liquid (36). The processing unit (22) is connected to the control unit such that the control unit can receive the control signal generated by the processing unit (22) and can set an operating state of the electrosurgical system (10) in accordance with the control signal.

Description

Elektrochirurgiesystem zur Resektion von Körpergewebe  Electrosurgical system for the resection of body tissue
Die Erfindung betrifft ein Elektrochirurgiesystem zur Resektion von Körpergewebe eines Körpers sowie einen Elektrochirurgiegenerator für ein derartiges Elektrochirurgiesystem und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Elektrochirurgiesystems. The invention relates to an electrosurgical system for the resection of body tissue of a body and to an electrosurgical generator for such an electrosurgical system and to a method for operating such an electrosurgical system.
Elektrochirurgiesysteme zur Resektion von Körpergewebe sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise ist die vollständige endoskopische Resektion von Tumoren im Frühstadium aus der Gastroenterologie bekannt. Mit solchen Verfahren, wie der endoskopischen Mukosaresektion (EMR) oder der endoskopischen Submukosadissektion (ESD), kann eine tumorartige Schädigung der Schleimhaut des Gastrointestinaltrakts endoskopisch resektiert werden, ohne die äußere Muskelschicht des Organs zu schädigen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die geschädigte Schleimhaut von der Muskelschicht durch Injizieren einer Pufferflüssigkeit abgelöst wird. Diese Flüssigkeit ist typischerweise eine isotonische Salzlösung mit einem färbenden Zusatz, beispielsweise 0,004 % Indigokarmin oder Methylenblau, kann jedoch auch komplexer sein, beispielsweise eine 20, 30 oder 50%ige Glycerol- oder Dextroselösung sein. Electrosurgical systems for the resection of body tissue are known in principle. For example, complete endoscopic resection of early-stage tumors from gastroenterology is known. With such procedures as endoscopic mucosal resection (EMR) or endoscopic submucosal dissection (ESD), tumor-like damage to the mucosa of the gastrointestinal tract can be resected endoscopically without damaging the outer muscle layer of the organ. This is made possible by the fact that the damaged mucous membrane is detached from the muscle layer by injecting a buffer liquid. This fluid is typically an isotonic saline solution with a coloring additive, for example 0.004% indigo carmine or methylene blue, but may also be more complex, for example, a 20, 30 or 50% glycerol or dextrose solution.
Die endoskopische Submukosadissektion (ESD) erlaubt die vollständige Resektion früher Tumore mit Sicherheitsmargen, die eine vollständige pathologische Untersuchung des Tumors erlaubt. Eine Untersuchung der Resektionsränder erlaubt es, das Eindringen in umgebende Gewebestrukturen zu ermitteln. Endoskopische Resektionsverfahren haben einen großen Vorteil für Patienten mit Tumoren im Frühstadion: Anstelle einer Teilresektion oder einer vollständigen Resektion des betroffenen Organs muss nur eine betroffene dünne Schleimhaut entfernt werden. Derartige Verfahren werden nach und nach auch auf andere Organe angewandt. Die endoskopische Submukosadissektion wurde beispielsweise bereits zur vollständigen Resektion von frühen Tumoren in der Blase verwandt. Endoscopic submucosal dissection (ESD) allows the complete resection of early tumors with safety margins, allowing a complete pathological examination of the tumor. Examination of the resection margins allows penetration into to identify surrounding tissue structures. Endoscopic resection procedures have a great advantage for patients with tumors in the early stadium: Instead of a partial resection or a complete resection of the affected organ only an affected thin mucosa has to be removed. Such procedures are gradually being applied to other institutions. For example, endoscopic submucosal dissection has already been used for complete resection of early tumors in the bladder.
Die Verfahren sind jedoch technisch schwierig und erfordern einen sehr geschickten Arzt. Selbst für geschickte Ärzte ist die Komplikationsrate hoch, und die Behandlungszeiten können zwei bis drei Stunden betragen. Eine der schwerwiegendsten Komplikationen ist die Perforation des jeweiligen Organs. Weil Schneidinstrumente und Hochspannungsströme benutzt werden, kann eine fehlerhafte Handhabung des Instruments leicht zu einer Perforation der Organwand, beispielsweise der Muskelschicht des Gastrointestinaltrakts, führen. Die endoskopische Behandlung solcher Perforationen erfordert ihrerseits ebenfalls einen hohen Grad an Geschick- lichkeit. Wenn die Perforation nicht endoskopisch behandelt werden kann, muss sich der Patient einem chirurgischen Eingriff unterziehen. However, the procedures are technically difficult and require a very skilled physician. Even for skilled physicians, the complication rate is high, and treatment times can be two to three hours. One of the most serious complications is the perforation of the respective organ. Because cutting instruments and high voltage currents are used, improper handling of the instrument can easily lead to perforation of the organ wall, for example the muscular layer of the gastrointestinal tract. Endoscopic treatment of such perforations also requires a high degree of dexterity. If the perforation can not be endoscopically treated, the patient must undergo a surgical procedure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine Resektion von Gewebe sicherer durchführen zu können. The invention has for its object to provide a way to perform a resection of tissue safer.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Elektrochirurgiesystem zur Resek- tion von Körpergewebe eines Körpers vorgeschlagen, das ein Elektrochirurgieinstrument mit einer ersten Elektrode sowie einer zweiten Elektrode aufweist, welche einerseits an eine Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit und andererseits an eine Verarbeitungseinheit angeschlossen sind. Außerdem weist das Elektrochirurgiesystem eine Steuereinheit auf, um einen Betriebszustand des Elektrochirurgiesystems einzustellen. Das Elektrochirurgieinstrument weist eine erste Elektrode auf, die zum elektrochirurgi- schen Schneiden von Körpergewebe ausgebildet ist. Die Hochfrequenz- Hochspannungsversorgungseinheit ist sowohl mit der ersten Elektrode als auch mit der zweiten Elektrode elektrisch verbunden und ausgebildet, diese Elektroden mit einer vorbestimmten Wechselspannung zu versorgen. Die Verarbeitungseinheit ist ebenfalls mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode elektrisch verbunden und ausgebildet, über die erste Elektrode und die zweite Elektrode ein elektrisches Antwortsignal aufzunehmen und aus dem Antwortsignal wenigstens eine dielektrische Eigenschaft eines zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung zu bestimmen. Außerdem ist die Verarbeitungseinheit ausgebildet, die wenigstens eine dielektrische Eigenschaft mit einem vorbestimmten Referenzwert zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich zwischen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert ein Steuersignal zu generieren und abzugeben. Der Referenzwert spiegelt dabei eine dielektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit wider. Die Verarbeitungseinheit ist mit der Steuereinheit verbunden, so dass letztere das von der Verarbeitungseinheit generierte Steuersignal entgegennehmen und in Abhängigkeit von dem Steuersignal einen Betriebszustand des Elektrochirurgiesystems einstellen kann. According to the invention an electrosurgical system for the resection of body tissue of a body is proposed to solve this problem, comprising an electrosurgical instrument having a first electrode and a second electrode which are connected on the one hand to a high frequency high voltage power supply unit and on the other hand to a processing unit. In addition, the electrosurgical system has a control unit to set an operating state of the electrosurgical system. The electrosurgical instrument has a first electrode, which is designed for the electrosurgical cutting of body tissue. The high frequency high voltage power supply unit is electrically connected to both the first electrode and the second electrode and configured to supply these electrodes with a predetermined AC voltage. The processing unit is also electrically connected to the first electrode and the second electrode and configured to receive an electrical response signal via the first electrode and the second electrode and at least one dielectric property of the response signal to determine between the first electrode and the second electrode medium at at least one frequency of the predetermined alternating voltage. In addition, the processing unit is designed to compare the at least one dielectric property with a predetermined reference value and, depending on the comparison between the at least one dielectric property and the reference value, to generate and output a control signal. The reference value reflects a dielectric property of a selected biocompatible fluid. The processing unit is connected to the control unit so that the latter can receive the control signal generated by the processing unit and set an operating state of the electrosurgical system in dependence on the control signal.
Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass eine als Pufferflüssigkeit verwendete körperverträgliche Flüssigkeit sich bei einer Frequenz oder bei mehreren Frequenzen hinsichtlich der dielektrischen Eigenschaften von Körpergewebe unterscheidet, so dass durch Bestimmen der dielektrischen Eigenschaft mittels der ersten Elektrode festzustellen ist, ob die erste Elektrode von körperverträglicher Flüssigkeit oder von Körpergewebe umgeben ist. Dabei ist es vorteilhaft, dass die als Pufferflüssigkeit verwendete körperverträgliche Flüssigkeit dielektrische Eigenschaften hat, die bekannt sind, so dass anhand der dielektrischen Eigenschaften der körperverträglichen Flüssigkeit festgestellt werden kann, ob die erste Elektrode von der körperverträglichen Flüssigkeit umgeben ist. The invention includes the recognition that a biocompatible liquid used as a buffer liquid differs in one or more frequencies in terms of the dielectric properties of body tissue, so that by determining the dielectric property by means of the first electrode, it is determined whether the first electrode is more biocompatible Liquid or surrounded by body tissue. It is advantageous that the biocompatible fluid used as the buffer liquid has dielectric properties that are known, so that it can be determined from the dielectric properties of the biocompatible fluid whether the first electrode is surrounded by the body-compatible fluid.
Vorzugsweise ist die erste Elektrode eine aktive Elektrode und die zweite Elektrode eine im Vergleich zur ersten Elektrode großflächige Neutralelektrode, welche ausgebildet ist, temporär leitend mit dem Körper verbunden zu werden. Preferably, the first electrode is an active electrode and the second electrode is a large area compared to the first electrode neutral electrode, which is designed to be temporarily conductively connected to the body.
Weiter bevorzugt können die erste Elektrode und die zweite Elektrode Elektroden einer bipolaren oder multipolaren Elektrodenanordnung sein. More preferably, the first electrode and the second electrode may be electrodes of a bipolar or multipolar electrode arrangement.
Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit ausgebildet, dielektrische Eigenschaften eines zwischen erster Elektrode und der zweiten Elektrode befindlichen Mediums als Funktion verschiedener Frequenzen der vorbestimmten Wechselspannung zu bestimmen und die dielektrischen Eigenschaften mit vorbestimmten, hinsichtlich der Frequenzen korrespondierenden Referenzwerten zu vergleichen, die dielektrische Eigenschaften der ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegeln. Auf diese Weise kann das die jeweilige erste Elektrode umgebende Medium nach Art einer Impedanzspektroskopie bestimmt werden. Das Steuersignal ist vorzugsweise ein vorbestimmtes erstes Signal, wenn die dielektrische Eigenschaft oder die dielektrischen Eigenschaften unterhalb des vorbestimmten Referenzwertes liegt bzw. unterhalb der vorbestimmten Referenzwerte liegen. Andernfalls ist das Steuersignal ein vorbestimmtes zweites Signal, wenn die dielektrische Eigen- schaft oder die dielektrischen Eigenschaften oberhalb des vorbestimmten Referenzwerts liegen bzw. oberhalb der vorbestimmten Referenzwerte liegen. Der Referenzwert oder die Referenzwerte definieren in diesem Falle eine Schwelle, die so gewählt ist, dass sich die im Betriebsfall zwischen den Elektroden zu erwartenden Medien, beispielsweise die körperverträgliche Flüssigkeit oder Körpergewebe, anhand ihrer dielektrischen Eigen- schatten durch Vergleich mit dem jeweiligen Referenzwert unterscheiden lassen. Beispielsweise kann der Referenzwert eine Impedanz sein, die bei einer bestimmten Frequenz zwischen von körperverträglicher Flüssigkeit bei dieser Frequenz und der Impedanz von Körpergewebe bei dieser Frequenz liegt. Preferably, the processing unit is configured to determine dielectric properties of a medium located between the first electrode and the second electrode as a function of different frequencies of the predetermined AC voltage and compare the dielectric properties to predetermined reference values corresponding to the frequencies that reflect dielectric properties of the selected biocompatible liquid , In this way, the medium surrounding the respective first electrode can be determined in the manner of an impedance spectroscopy. The control signal is preferably a predetermined first signal when the dielectric characteristic or properties are below the predetermined reference value or below the predetermined reference values. Otherwise, the control signal is a predetermined second signal if the dielectric property or the dielectric properties are above the predetermined reference value or lie above the predetermined reference values. In this case, the reference value or the reference values define a threshold that is selected such that the media to be expected between the electrodes during operation, for example the biocompatible fluid or body tissue, can be distinguished on the basis of their dielectric properties by comparison with the respective reference value , For example, the reference value may be an impedance that is at a certain frequency between body-compatible fluid at that frequency and the impedance of body tissue at that frequency.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Steuereinheit ausgebildet, einen Betrieb des Elektrochirurgiesystems, ausgelöst durch das Steuersignal oder eines von den von der Verarbeitungseinheit generierten Steuersignalen, zu stoppen. Falls das Steuersignal beispielsweise ein solches Steuersignal ist, das auf einem Vergleich der erfassten dielektrischen Eigenschaft mit einem entsprechenden Referenzwert beruht, der anzeigt, dass die erste Elektrode nicht mehr von einer körperverträglichen Flüssigkeit umgeben ist, ist das Steuersignal vorzugsweise ein Steuersignal, das den Betrieb des Elektrochirurgiesystems stoppt und/oder ein für einen Operateur wahrnehmbares Warnsignal auslöst, so dass der Operateur die Abgabe hochfrequenten Wechselstroms manuell unterbrechen kann. In a preferred embodiment, the control unit is designed to stop an operation of the electrosurgical system triggered by the control signal or one of the control signals generated by the processing unit. For example, if the control signal is such a control signal based on a comparison of the detected dielectric characteristic with a corresponding reference value indicating that the first electrode is no longer surrounded by a biocompatible liquid, the control signal is preferably a control signal representative of the operation of the Electrosurgical system stops and / or triggers a perceptible for a surgeon warning signal, so that the surgeon can manually interrupt the delivery of high-frequency alternating current.
Außerdem kann das Elektrochirurgiesystem eine Ausgabeeinheit aufweisen, die ausge- bildet ist, das Steuersignal oder ein jeweiliges Steuersignal zu empfangen und eine grafische Ausgabe basierend auf dem Steuersignal zu generieren. In addition, the electrosurgical system may include an output unit configured to receive the control signal or a respective control signal and generate a graphical output based on the control signal.
Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, ein Betriebssignal zu empfangen, welches einen Betriebszustand des Elektrochirurgiesystems, beispielsweise die Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung, anzeigt. Dabei ist die Verarbeitungsein- heit weiterhin dazu ausgebildet, abhängig von dem Betriebssystem die wenigstens eine dielektrische Eigenschaft zu bestimmen. Wenn beispielsweise die dielektrische Eigenschaft die frequenzabhängige, zwischen den Elektroden gemessene Impedanz ist, kann die dielektrische Eigenschaft durch ein von zwei Werten, nämlich der Frequenz und der Impedanz, gebildetes Wertepaar gegeben sein. Alternativ oder zusätzlich kann die di- elektrische Eigenschaft durch die Steigung und/oder Krümmung des Impedanzverlaufes über mehrere vorgegebene Frequenzen gegeben sein. Falls die Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung für das Messen der zwischen den Elektroden anliegenden Impedanz immer dieselbe ist (also die Impedanz immer bei einer bestimmten, festen Frequenz gemessen wird), kann die dielektrische Eigenschaft auch durch einen einzigen Wert, nämlich die Impedanz, beschrieben sein. In diesem Fall kann das Betriebssignal der Verarbeitungseinheit schlicht anzeigen, dass sich das Elektrochirurgiesystem in einem Messmodus (und nicht in einem Schneidmodus) befindet. Preferably, the processing unit is configured to receive an operating signal which indicates an operating state of the electrosurgical system, for example the frequency of the predetermined alternating voltage. In this case, the processing unit is furthermore designed to determine the at least one dielectric property, depending on the operating system. For example, if the dielectric property is the frequency-dependent impedance measured between the electrodes, the dielectric property may be given by a pair of values formed by two values, namely the frequency and the impedance. Alternatively or additionally, the di- electrical property be given by the slope and / or curvature of the impedance curve over several predetermined frequencies. If the frequency of the predetermined AC voltage for measuring the impedance applied between the electrodes is always the same (ie, the impedance is always measured at a certain, fixed frequency), the dielectric property may also be described by a single value, namely the impedance. In this case, the processing signal of the processing unit may simply indicate that the electrosurgical system is in a measuring mode (and not in a cutting mode).
Die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit ist vorzugsweise ausgebildet, abwechselnd mit der vorbestimmten Wechselspannung eine zum elektrochirurgischen Schneiden von Köpergewebe geeignete hochfrequente Schneidspannung zu generieren und an die Elektroden abzugeben. In diesem Fall kann das Elektrochirurgiesystem also zwischen wenigstens zwei Betriebsmodi wechseln, einem Schneidmodus und einem Messmodus. Im Schneidmodus wird eine zum elektrochirurgischen Schneiden von Kör- pergewebe geeignete hochfrequente Schneidspannung generiert und im Messmodus die vorbestimmte Wechselspannung zum Messen der zwischen den beiden Elektroden anliegenden Impedanz. The high-frequency high-voltage supply unit is preferably designed to alternately generate with the predetermined AC voltage suitable for electrosurgical cutting of twill tissue high-frequency cutting voltage and deliver it to the electrodes. In this case, the electrosurgical system can thus switch between at least two operating modes, a cutting mode and a measuring mode. In the cutting mode, a high-frequency cutting voltage suitable for the electrosurgical cutting of body tissue is generated, and in the measuring mode the predetermined alternating voltage is generated for measuring the impedance present between the two electrodes.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante besitzt das Elektrochirurgiesystem eine Nutzerschnittstelle, die ausgebildet ist, eine Eingabe zu erfassen und daraus ein Eingabesignal zu bestimmen und abzugeben, welches eine Auswahl wenigstens eine körperverträgliche Flüssigkeit repräsentierenden Referenzwertes aus einer Gruppe von verschiedene körperverträgliche Flüssigkeiten repräsentierenden Referenzwerten bewirkt. Dies erlaubt den einfachen Einsatz unterschiedlicher körperverträglicher Flüssigkeiten als Pufferflüssigkeiten mit jeweils eigenen dielektrischen Eigenschaften. Ein Opera- teur kann somit eine geeignete körperverträgliche Flüssigkeit wählen und das Elektrochirurgiesystem auf die gewählte körperverträgliche Flüssigkeit einstellen, indem der Operateur über die Nutzerschnittstelle die körperverträgliche Flüssigkeit bzw. die zu dieser körperverträglichen Flüssigkeit hinterlegten Referenzwerte aufruft, auswählt und damit für die Verarbeitung durch die Verarbeitungseinheit zugrundelegt. Erfindungsgemäß wird zur Lösung der vorgenannten Aufgabe auch ein Elektrochirurgie- generator vorgeschlagen, der eine Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit, eine Verarbeitungseinheit und eine Steuereinheit aufweist. Die Hochfrequenz- Hochspannungsversorgungseinheit ist dazu ausgebildet, eine erste Elektrode eines Elektrochirurgieinstruments und eine zweite Elektrode mit einer vorbestimmten Wechsel- Spannung zu versorgen. Die Verarbeitungseinheit ist dazu ausgebildet, über eine erste Elektrode eines im Betrieb an den Elektrochirurgiegenerator angeschlossenen Elektrochi- rurgieinstruments und eine im Betrieb ebenfalls an den Elektrochirurgiegenerator angeschlossene zweite Elektrode ein elektrisches Antwortsignal zu erfassen und daraus wenigstens eine dielektrische Eigenschaft eines im Betrieb zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der von der Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit bereitgestellten vorbestimmten Wechselspannung zu bestimmen. Außerdem ist die Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, die wenigstens eine elektrische Eigenschaft mit einem vorbestimmten Referenzwert zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich zwischen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert ein Steuersignal zu bestimmen und abzugeben. Der Referenzwert spiegelt dabei eine dielektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit wider. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das Steuersignal zu empfangen und abhängig von dem Steuersignal einen Betriebszustand des Elektrochirurgiesystems einzustellen. In a further preferred embodiment, the electrosurgical system has a user interface which is designed to detect an input and to determine and output therefrom an input signal which effects a selection of at least one body-compatible fluid-representing reference value from a group of reference values representing various body-compatible fluids. This allows the simple use of different biocompatible liquids as buffer liquids, each with its own dielectric properties. An operator can thus select a suitable body-compatible fluid and set the electrosurgical system to the selected biocompatible fluid by the operator via the user interface calls the biocompatible liquid or stored for this biocompatible liquid reference values, and thus for processing by the processing unit based sets. According to the invention, an electrosurgery generator is also proposed for achieving the above-mentioned object, which has a high-frequency high-voltage supply unit, a processing unit and a control unit. The high-frequency high-voltage supply unit is designed to connect a first electrode of an electrosurgical instrument and a second electrode with a predetermined alternating current. Supply voltage. The processing unit is designed to detect an electrical response signal via a first electrode of an electrosurgical instrument connected in operation to the ESG and a second electrode connected to the ESG and to derive therefrom at least one dielectric property of the first electrode during operation determine the second electrode medium at at least one frequency of the predetermined AC voltage provided by the high-frequency power supply unit. In addition, the processing unit is designed to compare the at least one electrical property with a predetermined reference value and to determine and output a control signal depending on the comparison between the at least one dielectric property and the reference value. The reference value reflects a dielectric property of a selected biocompatible fluid. The control unit is designed to receive the control signal and, depending on the control signal, to set an operating state of the electrosurgical system.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrochirurgiesystems vorgeschlagen, das die folgenden Verfahrensschritte aufweist: In order to achieve the above-mentioned object, a method for operating an electrosurgical system is proposed which has the following method steps:
Anlegen einer vorbestimmten Wechselspannung an eine ersten Elektrode eines Elektrochirurgieinstrumentes und eine zweite Elektrode, Applying a predetermined alternating voltage to a first electrode of an electrosurgical instrument and a second electrode,
Aufnehmen eines elektrischen Antwortsignals über die erste Elektrode und die zweite Elektrode, Receiving an electrical response signal via the first electrode and the second electrode,
Bestimmen wenigstens einer dielektrischen Eigenschaft eines zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung, Determining at least one dielectric property of a medium located between the first electrode and the second electrode at at least one frequency of the predetermined alternating voltage,
Vergleichen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft mit einem vorbestimmten Referenzwert, wobei der Referenzwert eine dielektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegelt, Comparing the at least one dielectric characteristic with a predetermined reference value, the reference value reflecting a dielectric property of a selected biocompatible liquid,
Bilden eines Steuersignals in Abhängigkeit des Vergleichs zwischen der wenigs- tens einen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert; und Einstellen eines Betriebszustands des Elektrochirurgiesystems in Abhängigkeit des Steuersignals. Forming a control signal in dependence on the comparison between the at least one dielectric property and the reference value; and Setting an operating state of the electrosurgical system in response to the control signal.
Vorzugsweise umfasst das Einstellen des Betriebszustands des Elektrochirurgiesystems ein Stoppen der Abgabe einer zum elektrochirurgischen Schneiden von Körpergewebe geeigneten hochfrequenten Schneidspannung. Preferably, adjusting the operating state of the electrosurgical system includes stopping the delivery of a high frequency cutting voltage suitable for electrosurgical cutting of body tissue.
Ein weiterer Erfindungsaspekt betrifft das Verwenden eines Elektrochirurgiesystems und/oder eines Elektrochirurgiegenerators der vorbeschriebenen Art für eine Ektomie von Tumorgewebe. A further aspect of the invention relates to the use of an electrosurgical system and / or an electrosurgical generator of the type described above for an ectomy of tumor tissue.
Ein weiterer Aspekt betrifft das Anwenden des vorbeschriebenen Verfahrens im Rahmen einer Ektomie von Tumorgewebe. Another aspect relates to the application of the method described above in the context of an ectomy of tumor tissue.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden. Von den Figuren zeigt: The invention will now be explained in more detail by means of embodiments with reference to the figures. From the figures shows:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Elektrochirurgiesystems; und Figuren 2 bis 4: Illustrationen von Anwendungsschritten des Elektrochirurgiesystems aus Fig. 1. 1 shows a schematic representation of an electrosurgical system according to the invention; and FIGS. 2 to 4: illustrations of application steps of the electrosurgical system from FIG. 1.
Fig. 1 zeigt ein Elektrochirurgiesystem 10 in monopolarer Ausführung mit einem Elektro- chirurgiegenerator 12 und einem daran angeschlossenen Elektrochirurgieinstrument 14 sowie einer ebenfalls an den Elektrochirurgiegenerator 12 angeschlossenen zweiten Elektrode 16. 1 shows an electrosurgical system 10 in a monopolar design with an electrosurgical generator 12 and an electrosurgical instrument 14 connected thereto and a second electrode 16 likewise connected to the electrosurgical generator 12.
Der Elektrochirurgiegenerator 12 besitzt eine Hochfrequenz- Hochspannungsversorgungseinheit 18, die sowohl mit einer ersten Elektrode 20 des Elektrochirurgieinstruments 14 elektrisch verbunden ist als auch mit der zweiten Elektrode 16. Die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit 18 ist dazu ausgebildet, im Betrieb abwechselnd eine vorbestimmte Wechselspannung und eine zum Schneiden von Körpergewebe geeignete hochfrequente Schneidspannung abzugeben. Die hochfrequente Wechselspannung ist dabei so bemessen, dass sie das Messen einer zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 16 herrschenden Impedanz erlaubt. Außerdem umfasst der Elektrochirurgiegenerator 12 eine Verarbeitungseinheit 22, die ebenfalls mit der ersten Elektrode 20 des Elektrochirurgieinstruments 14 und der zweiten Elektrode 16 elektrisch verbunden ist und auf diese Weise über die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 16 ein elektrisches Antwortsignal aufnehmen kann. Weiterhin ist die Verarbeitungseinheit 22 so ausgebildet, dass sie aus einem jeweils aufgenommenen elektrischen Antwortsignal eine dielektrische Eigenschaft eines zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 16 befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung bestimmt und einen Vergleich zwischen einer solchen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert generiert. Der Referenz- wert spiegelt dabei eine dielektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit wider. Dabei muss der Referenzwert nicht genau eine bei einer bestimmten Frequenz zu erwartende Impedanz der körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegeln. Vielmehr kann der Referenzwert auch so bemessen sein, dass er eine Impedanz widerspiegelt, die zwischen der Impedanz der körperverträglichen Flüssigkeit bei der jeweiligen Frequenz und der Impedanz von Körpergewebe bei dieser Frequenz liegt. The ESU 12 has a high frequency, high voltage supply unit 18 electrically connected both to a first electrode 20 of the electrosurgical instrument 14 and to the second electrode 16. The high frequency high voltage supply unit 18 is configured to alternately supply a predetermined AC voltage and one for cutting deliver high-frequency cutting voltage suitable for body tissue. The high-frequency AC voltage is dimensioned such that it allows the measurement of a prevailing between the first electrode 20 and the second electrode 16 impedance. In addition, the ESU 12 comprises a processing unit 22, which is also electrically connected to the first electrode 20 of the electrosurgical instrument 14 and the second electrode 16 and in this way can receive an electrical response signal via the first electrode 20 and the second electrode 16. Furthermore, the processing unit 22 is configured to determine a dielectric property of a medium located between the first electrode 20 and the second electrode 16 at at least one frequency of the predetermined AC voltage from a respectively received electrical response signal and to compare such a dielectric property with the dielectric property Reference value generated. The reference value reflects a dielectric property of a selected biocompatible fluid. In doing so, the reference value does not have to accurately reflect an impedance of the biocompatible fluid to be expected at a given frequency. Rather, the reference value may also be sized to reflect an impedance that is between the impedance of the biocompatible fluid at the particular frequency and the impedance of body tissue at that frequency.
Sowohl die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit 18 als auch die Verarbeitungseinheit 22 sind mit einer Steuereinheit 24 des Elektrochirurgiegenerators 12 verbunden. Die Steuereinheit 24 ist ausgebildet, das von der Verarbeitungseinheit 22 generierte Steuersignal zu empfangen und in Abhängigkeit davon einen Betriebszustand des Elektrochirurgiesystems und insbesondere der Hochfrequenz-Hochspannungs- versorgungseinheit einzustellen. Both the high frequency high voltage supply unit 18 and the processing unit 22 are connected to a control unit 24 of the ESU 12. The control unit 24 is configured to receive the control signal generated by the processing unit 22 and to set an operating state of the electrosurgical system and in particular of the high-frequency high-voltage supply unit in dependence thereon.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Elektrochirurgiesystem 10 zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi hin und her schalten, nämlich einem Schneidmodus zum elektrochirurgischen Schneiden von Körpergewebe und einem Messmodus zum Bestimmen der zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 16 anliegenden Impedanz. Gesteuert durch die Steuereinheit 24 schaltet das Elektrochirurgiesystem 10 zeitlich abwechselnd zwischen diesen beiden Betriebsmodi hin und her. Im Schneidmodus wird die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit 18 so angesteuert, dass sie eine zum Schneiden von Körpergewebe geeignete hochfrequen- te Wechselspannung an die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 16 abgibt. In the illustrated embodiment, the electrosurgical system 10 may toggle between at least two different modes of operation, namely, a cutting mode for electrosurgically cutting body tissue and a measurement mode for determining the impedance applied between the first electrode 20 and the second electrode 16. Controlled by the control unit 24, the electrosurgical system 10 alternately switches between these two operating modes alternately in time. In the cutting mode, the high-frequency high-voltage supply unit 18 is driven in such a way that it delivers a high-frequency AC voltage suitable for cutting body tissue to the first electrode 20 and the second electrode 16.
Im Messmodus generiert die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit 18 eine vorbestimmte Wechselspannung, die zum Bestimmen einer zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 16 anliegenden Impedanz geeignet ist. Vorzugsweise ist die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit 18 dazu ausgebildet, mehrere unterschiedliche vorbestimmte Wechselspannungen zum Messen von Impedanzen bei unterschiedlichen Frequenzen abzugeben. Dies wird im Beispielsfall durch die Steuereinheit 24 gesteuert. Die Steuereinheit 24 gibt dabei ein Betriebssignal sowohl an die Hoch- frequenz-Hochspannungsversorgungseinheit 18 als auch an die Verarbeitungseinheit 22 ab. Das Betriebssignal kennzeichnet dabei die jeweils von der Hochfrequenz- Hochspannungsversorgungseinheit 18 bereitzustellende und von der Verarbeitungseinheit 22 für das Bestimmen einer dielektrischen Eigenschaft eines zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 16 befindlichen Mediums zugrundezulegende vorbestimmte Wechselspannung. Weiterhin ist die Verarbeitungseinheit 22 so ausgebildet, dass sie immer dann ein Steuersignal generiert und an die Steuereinheit 24 abgibt, wenn das Bestimmen der dielektrischen Eigenschaft des zwischen den Elektroden 16 und 20 befindlichen Mediums und der Vergleich mit dem entsprechenden Referenzwert zu einem Ergebnis führt, das anzeigt, dass die erste Elektrode nicht mehr von körperverträglicher Flüssigkeit umgeben ist. Ein derartiges Steuersignal veranlasst die Steuereinheit 24 vorzugsweise dazu, eine Abgabe von zum Schneiden von Körpergewebe geeigneter Schneidspannung zu unterbinden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass durch elektrochirurgisches Schneiden mit der ersten Elektrode 20 Muskelgewebe eines Hohlorgans perforiert wird. In the measurement mode, the high frequency high voltage supply unit 18 generates a predetermined AC voltage suitable for determining an impedance applied between the first electrode 20 and the second electrode 16. Preferably, the high frequency high voltage power supply unit 18 is configured to have a plurality of deliver different predetermined AC voltages for measuring impedances at different frequencies. This is controlled in the example by the control unit 24. In this case, the control unit 24 outputs an operating signal both to the high-frequency high-voltage supply unit 18 and to the processing unit 22. In this case, the operating signal characterizes the predetermined AC voltage to be provided by the high-frequency high-voltage supply unit 18 and to be used by the processing unit 22 for determining a dielectric property of a medium located between the first electrode 20 and the second electrode 16. Furthermore, the processing unit 22 is designed such that it generates a control signal and outputs it to the control unit 24 whenever the determination of the dielectric property of the medium between the electrodes 16 and 20 and the comparison with the corresponding reference value leads to a result indicates that the first electrode is no longer surrounded by biocompatible fluid. Such a control signal preferably causes the control unit 24 to inhibit delivery of cutting voltage suitable for cutting body tissue. In this way, it is possible to prevent the muscle tissue of a hollow organ from being perforated by electrosurgical cutting with the first electrode 20.
Außerdem besitzt das Elektrochirurgiesystem 10 eine Nutzerschnittstelle 26, die es einem Nutzer erlaubt, eine Auswahl einer körperverträglichen Flüssigkeit aus einer Mehrzahl vorgesehener körperverträglicher Flüssigkeiten zu treffen und auf diese Weise die ausgewählte körperverträgliche Flüssigkeit repräsentierenden Referenzwerte für den Betrieb der Verarbeitungseinheit 22 zu bestimmen. Dazu kann die Nutzerschnittstelle 26 Eingaben eines Nutzers erfassen und daraus ein Eingabesignal bestimmen, welches eine Auswahl wenigstens eine körperverträgliche Flüssigkeit repräsentierenden Referenzwertes aus einer Gruppe von verschiedene körperverträgliche Flüssigkeiten repräsentierenden Referenzwerten bewirkt. Dies erlaubt den einfachen Einsatz unterschiedlicher körperverträglicher Flüssigkeiten als Pufferflüssigkeiten mit jeweils eigenen dielektrischen Eigenschaften. Ein Operateur kann somit eine geeignete körperverträgliche Flüssigkeit wählen und das Elektrochirurgiesystem auf die gewählte körperverträgliche Flüssigkeit einstellen, indem der Operateur über die Nutzerschnittstelle die körperverträgliche Flüssigkeit bzw. die zu dieser körperverträglichen Flüssigkeit hinterlegten Referenzwerte aufruft, auswählt und damit für die Verarbeitung durch die Verarbeitungseinheit 22 zugrundelegt. Außerdem kann die Nutzschnittstelle 26 auch ausgebildet sein, ein Warnsignal für den Operateur zu generieren, falls die Verarbeitungseinheit 22 ein Steuersignal generiert, dass anzeigt, dass die erste Elektrode 20 nicht mehr von der körperverträglichen Flüssigkeit umgeben ist. In einer nicht dargestellten bipolaren Ausführung des Elektrochirurgiesystems ist anstelle der Neutralelektrode eine zweite Elektrode in dem Elektrochirurgieinstrument 14 vorgesehen, welche analog zu der dargestellten Neutralelektrode mit der Hochspannungsver- sorgungseinheit 18 und der Verarbeitungseinheit 22 verbunden ist. In addition, the electrosurgical system 10 has a user interface 26 that allows a user to make a selection of a biocompatible fluid from a plurality of intended biocompatible fluids and thereby determine the selected biocompatible fluid reference values for operation of the processing unit 22. For this purpose, the user interface 26 can detect inputs of a user and determine therefrom an input signal which effects a selection of at least one body-compatible fluid-representing reference value from a group of different body-compatible fluids representing reference values. This allows the simple use of different biocompatible liquids as buffer liquids, each with its own dielectric properties. A surgeon can thus select a suitable biocompatible fluid and set the electrosurgical system to the selected biocompatible fluid by the operator via the user interface, the biocompatible liquid or stored to this biocompatible liquid reference values selects, and thus based on the processing by the processing unit 22 , In addition, the user interface 26 may also be designed to generate a warning signal for the surgeon if the processing unit 22 generates a control signal indicating that the first electrode 20 is no longer surrounded by the body-compatible fluid. In a bipolar embodiment of the electrosurgical system, not shown, instead of the neutral electrode, a second electrode is provided in the electrosurgical instrument 14, which is connected to the high-voltage supply unit 18 and the processing unit 22 analogously to the illustrated neutral electrode.
Fig. 2 illustriert beispielhaft, wie ein erfindungsgemäßes Elektrochirurgiesystem für die endoskopische Mukosaresektion (EMR) oder die endoskopische Submukosadissektion (ESD) verwendet werden kann. Hierfür wird ein Endoskop 28 genutzt, in dem das Elektrochirurgieinstrument 14 mit der ersten Elektrode 20 in einem Lumen geführt ist. FIG. 2 illustrates by way of example how an electrosurgical system according to the invention can be used for endoscopic mucosal resection (EMR) or endoscopic submucosal dissection (ESD). For this purpose, an endoscope 28 is used, in which the electrosurgical instrument 14 is guided with the first electrode 20 in a lumen.
Fig. 2 zeigt Muskelgewebe 30 eines Hohlorgans, welches von einer Schleimhaut (Mukosa) 32 bedeckt ist. Die Schleimhaut weist einen Tumor 34 auf. Im Bereich des Tumors 34 ist unter die Schleimhaut eine körperverträgliche Flüssigkeit 36 als Pufferflüssigkeit injiziert, um dort die durch den Tumor 34 geschädigte Schleimhaut 32 von dem darunterliegenden Muskelgewebe 30 zu lösen. Zu erkennen ist, dass die erste Elektrode 20 vollständig von der körperverträglichen Flüssigkeit 36 umgeben ist. Dies ist die gewünschte Position der ersten Elektrode 20. Insbesondere muss der Operateur verhin- dem, dass die erste Elektrode 20 in das Muskelgewebe 30 eindringt. FIG. 2 shows muscle tissue 30 of a hollow organ which is covered by a mucosa (mucosa) 32. The mucous membrane has a tumor 34. In the region of the tumor 34, a biocompatible liquid 36 is injected under the mucous membrane as a buffer liquid in order to release the mucous membrane 32 damaged by the tumor 34 from the muscle tissue 30 underneath. It can be seen that the first electrode 20 is completely surrounded by the body-compatible fluid 36. This is the desired position of the first electrode 20. In particular, the surgeon must prevent the first electrode 20 from penetrating the muscle tissue 30.
Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass das Elektrochirurgiesystem auf die vorbeschriebene Weise ständig prüft, ob die erste Elektrode 20 noch von der körperverträglichen Flüssigkeit 36 umgeben ist oder von Körpergewebe, beispielsweise dem Muskelgewebe 30. Falls die von dem erfindungsgemäßen Elektrochirurgiesystem durchgeführte Impedanzspektroskopie ergibt, dass die erste Elektrode 20 in Körpergewebe, wie das Muskelgewebe 30, eindringt, erzeugt das Elektrochirurgiesystem ein Steuersignal, das die Abgabe einer zum Schneiden von Körpergewebe geeigneten Schneidspannung unterbindet. According to the invention, this is achieved by the fact that the electrosurgical system constantly checks in the above-described manner whether the first electrode 20 is still surrounded by the body-compatible fluid 36 or of body tissue, for example the muscle tissue 30. If the impedance spectroscopy carried out by the electrosurgical system according to the invention shows that the first Electrode 20 penetrates into body tissue, such as muscle tissue 30, the electrosurgical system generates a control signal which inhibits the delivery of a cutting voltage suitable for cutting body tissue.
Die Figuren 3 und 4 illustrieren das elektrochirurgische Schneiden von Körpergewebe (Fig. 3) bzw. einen Zustand vor der Dissektion (Fig. 4). Bezuqszeichenliste Figures 3 and 4 illustrate the electrosurgical cutting of body tissue (Figure 3) and a condition prior to dissection (Figure 4). LIST OF REFERENCES
Elektrochirurgiesystem An electrosurgical system
Elektrochirurgiegenerator  ESG
Elektrochirurgieinstrument  Electrosurgical instrument
zweite Elektrode second electrode
Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit erste Elektrode  High frequency high voltage power supply unit first electrode
Verarbeitungseinheit  processing unit
Steuereinheit  control unit
Nutzerschnittstelle  User interface
Endoskop  endoscope
Muskelgewebe  muscle tissue
Schleimhaut (Mukosa)  Mucous membrane (mucosa)
Tumor  tumor
körperverträgliche Flüssigkeit biocompatible fluid

Claims

Ansprüche claims
Elektrochirurgiesystem (10) zur Resektion von Körpergewebe eines Körpers, mit: einem Elektrochirurgieinstrument (14), das eine erste Elektrode (20) aufweist, die zum elektrochirurgischen Schneiden von Körpergewebe ausgebildet ist, einer zweiten Elektrode (16); einer Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit (18), die mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) elektrisch verbunden ist und die ausgebildet ist, diese Elektroden mit einer vorbestimmten Wechselspannung zu versorgen; einer Verarbeitungseinheit (22), die mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) elektrisch verbunden und die ausgebildet ist, über die erste Elektrode (20) und die zweite Elektrode (16) ein elektrisches Antwortsignal aufzunehmen und daraus wenigstens eine dielektrische Eigenschaft eines zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung zu bestimmen, wobei die Verarbeitungseinheit (22) weiterhin ausgebildet ist, die wenigstens eine dielektrische Eigenschaft mit einem vorbestimmten Referenzwert zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich zwischen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert ein Steuersignal zu generieren und abzugeben, wobei der Referenzwert eine dielektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegelt; und einer Steuereinheit (24), die ausgebildet ist, das Steuersignal zu empfangen und abhängig von dem Steuersignal einen Betriebszustand des Elektrochirurgie- systems (10) einzustellen. An electrosurgical system (10) for resecting body tissue of a body, comprising: an electrosurgical instrument (14) having a first electrode (20) adapted for electrosurgically cutting body tissue, a second electrode (16); a high frequency high voltage power supply unit (18) electrically connected to the first electrode and the second electrode (16) and configured to supply these electrodes with a predetermined AC voltage; a processing unit (22) which is electrically connected to the first electrode and the second electrode (16) and which is adapted to receive an electrical response signal via the first electrode (20) and the second electrode (16) and from this at least one dielectric property of a between the first electrode and the second electrode (16) located at at least one frequency of the predetermined alternating voltage, wherein the processing unit (22) is further adapted to compare the at least one dielectric property with a predetermined reference value and depending on the comparison between the at least one dielectric characteristic and the reference value to generate and output a control signal, the reference value reflecting a dielectric property of a selected biocompatible liquid; and a control unit (24), which is configured to receive the control signal and to set an operating state of the electrosurgical system (10) in dependence on the control signal.
Elektrochirurgiesystem nach Anspruch 1 , wobei die erste Elektrode eine aktive Elektrode und zweite Elektrode eine im Vergleich zur ersten Elektrode großflächige Neutralelektrode ist, welche ausgebildet ist, temporär leitend mit dem Körper verbunden zu werden. Elektrochirurgiesystem nach Anspruch 1 , wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode Elektroden einer bipolaren oder multipolaren Elektrodenanordnung sind. The electrosurgical system according to claim 1, wherein the first electrode is an active electrode and the second electrode is a large-area neutral electrode, which is formed to be temporarily conductively connected to the body in comparison with the first electrode. The electrosurgical system of claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are electrodes of a bipolar or multipolar electrode assembly.
Elektrochirurgiesystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitungseinheit (22) ausgebildet ist, dielektrische Eigenschaften eines zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) befindlichen Mediums als Funktion verschiedener Frequenzen der vorbestimmten Wechselspannung zu bestimmen und die dielektrischen Eigenschaften mit vorbestimmten, hinsichtlich der Frequenzen korrespondierenden Referenzwerten zu vergleichen, die dielektrische Eigenschaften der ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegeln. An electrosurgical system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the processing unit (22) is adapted to determine dielectric properties of a medium located between the first electrode and the second electrode (16) as a function of different frequencies of the predetermined AC voltage and includes the dielectric properties compare predetermined reference values corresponding to the frequencies that reflect dielectric properties of the selected biocompatible fluid.
Elektrochirurgiesystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Steuersignal ein vorbestimmtes erstes Signal ist, wenn die dielektrische Eigenschaft eines zwischen den Elektroden befindlichen Mediums unterhalb des vorbestimmten Referenzwerts liegt, und bei dem das Steuersignal ein vorbestimmtes zweites Signal ist, wenn die dielektrische Eigenschaft des zwischen den Elektroden befindlichen Mediums oberhalb des vorbestimmten Referenzwerts liegt. An electrosurgical system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the control signal is a predetermined first signal when the dielectric characteristic of a medium between the electrodes is below the predetermined reference value, and wherein the control signal is a predetermined second signal when the dielectric Property of the medium located between the electrodes is above the predetermined reference value.
Elektrochirurgiesystem (10) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Steuereinheit (24) ausgebildet ist, eine Abgabe von zum elektrochirurgi- schen Schneiden geeigneten Schneidspannung zu unterbinden und/oder ein für einen Operateur wahrnehmbares Warnsignal auszulösen. An electrosurgical system (10) according to at least one of claims 1 to 5, wherein the control unit (24) is designed to prevent delivery of cutting voltage suitable for electrosurgical cutting and / or to trigger a warning signal perceptible to an operator.
Elektrochirurgiesystem (10) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Elektrochirurgieinstrument (14) zum Schneiden von Körpergewebe ausgebildet ist. An electrosurgical system (10) according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrosurgical instrument (14) is adapted for cutting body tissue.
Elektrochirurgiesystem (10) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Ausgabeeinheit, die ausgebildet ist, das Steuersignal zu empfangen und eine grafische Ausgabe basierend auf dem Steuersignal zu generieren. The electrosurgical system (10) of at least one of claims 1 to 7, comprising an output unit configured to receive the control signal and generate a graphical output based on the control signal.
Elektrochirurgiesystem (10) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Verarbeitungseinheit (22) weiterhin ausgebildet ist, ein Betriebssignal zu empfangen, welches einen Betriebszustand, vorzugsweise die Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung, des Elektrochirurgiesystems (10) anzeigt, und wo- bei die Verarbeitungseinheit (22) weiterhin ausgebildet ist, abhängig von dem Betriebssignal die wenigstens eine dielektrische Eigenschaft zu bestimmen. The electrosurgical system (10) of at least one of claims 1 to 8, wherein the processing unit (22) is further configured to receive an operating signal indicative of an operating condition, preferably the frequency of the predetermined AC voltage, of the electrosurgical system (10) and wherein at the processing unit (22) is further configured to determine the at least one dielectric property as a function of the operating signal.
10. Elektrochirurgiesystem (10) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit (18) ausgebildet ist, abwechselnd mit der vorbestimmten Wechselspannung eine zum elektrochirurgi- schen Schneiden von Körpergewebe geeignete hochfrequente Schneidspannung zu generieren und an die Elektroden abzugeben. 10. The electrosurgical system (10) according to at least one of claims 1 to 9, wherein the high-frequency high-voltage supply unit (18) is designed to alternately generate with the predetermined AC voltage suitable for electrosurgical cutting of body tissue high-frequency cutting voltage and deliver it to the electrodes ,
1 1. Elektrochirurgiesystem (10) gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Nutzerschnittstelle (26), die ausgebildet ist, eine Eingabe zu erfassen und da- raus ein Eingabesignal zu bestimmen und abzugeben, welches eine Auswahl wenigstens eines eine körperverträgliche Flüssigkeit (36) repräsentierenden Referenzwertes aus einer Gruppe von verschiedene körperverträgliche Flüssigkeiten (36) repräsentierenden Referenzwerten bewirkt. 11. The electrosurgical system according to claim 1, further comprising a user interface configured to detect an input and to determine and output an input signal that includes a selection of at least one body-compatible fluid (36) representing reference value from a group of different biocompatible fluids (36) representing reference values.
12. Elektrochirurgiegenerator (12) mit - einer Hochfrequenz-Hochspannungsversorgungseinheit (18), die ausgebildet ist, eine erste Elektrode (20) eines Elektrochirurgieinstrumentes (14) und eine zweite Elektrode (16) mit einer vorbestimmten Wechselspannung zu versorgen, einer Verarbeitungseinheit (22), die mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) elektrisch verbunden ist und die ausgebildet ist, über eine erste Elektrode (20) eines im Betrieb an den Elektrochirurgiegenerator (12) angeschlossenen Elektrochirurgieinstrumentes (14) und eine im Betrieb ebenfalls an den Elektrochirurgiegenerator (12) angeschlossene zweite Elektrode (16) ein elektrisches Antwortsignal zu erfassen und daraus wenigstens eine dielektrische Eigenschaft eines im Betrieb zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der von der Hochfre- quenz-Hochspannungsversorgungseinheit (18) bereitgestellten vorbestimmten Wechselspannung zu bestimmen, wobei die Verarbeitungseinheit (22) weiterhin ausgebildet ist, die wenigstens eine elektrische Eigenschaft mit einem vorbestimmten Referenzwert zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich zwischen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert wenigstens ein Steuersignal zu bestimmen und abzugeben, wobei der Referenzwert eine die- lektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegelt, und einer Steuereinheit (24), die ausgebildet ist, das wenigstens eine Steuersignal zu empfangen und abhängig von dem Steuersignal einen Betriebszustand des Elektrochirurgiesystems (10) einzustellen. 12. An electrosurgical generator (12) having - a high-frequency high-voltage supply unit (18) which is designed to supply a first electrode (20) of an electrosurgical instrument (14) and a second electrode (16) with a predetermined alternating voltage to a processing unit (22) which is electrically connected to the first electrode and the second electrode (16) and which is formed via a first electrode (20) of an electrosurgical instrument (14) connected to the electrosurgical generator (12) during operation and also to the electrosurgical generator during operation (12) connected second electrode (16) to detect an electrical response signal and therefrom at least one dielectric property of a medium in operation between the first electrode and the second electrode (16) at at least one frequency of the high-frequency high-voltage supply unit (18 ) provided predetermined AC voltage to bestim wherein the processing unit (22) is further configured to compare the at least one electrical characteristic with a predetermined reference value and to determine and output at least one control signal dependent on the comparison between the at least one dielectric characteristic and the reference value, the reference value being one of the - Reflects lektrische property of a selected biocompatible fluid, and a control unit (24) which is adapted to receive the at least one control signal and to adjust an operating state of the electrosurgical system (10) in response to the control signal.
Verfahren zum Betreiben eines Elektrochirurgiesystems (10), mit den Verfahrensschritten: Method for operating an electrosurgical system (10), with the method steps:
Anlegen einer vorbestimmten Wechselspannung an eine ersten Elektrode (20) eines Elektrochirurgieinstrumentes (14) und eine zweite Elektrode (16); Applying a predetermined AC voltage to a first electrode (20) of an electrosurgical instrument (14) and a second electrode (16);
Aufnehmen eines elektrischen Antwortsignals über die erste Elektrode (20) und die zweite Elektrode (16); Receiving an electrical response signal via the first electrode (20) and the second electrode (16);
Bestimmen wenigstens einer dielektrischen Eigenschaft eines zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (16) befindlichen Mediums bei wenigstens einer Frequenz der vorbestimmten Wechselspannung; Determining at least one dielectric property of a medium located between the first electrode and the second electrode (16) at at least one frequency of the predetermined AC voltage;
Vergleichen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft mit einem vorbestimmten Referenzwert, wobei der Referenzwert eine dielektrische Eigenschaft einer ausgewählten körperverträglichen Flüssigkeit widerspiegelt; Comparing the at least one dielectric characteristic with a predetermined reference value, the reference value reflecting a dielectric property of a selected biocompatible fluid;
Bilden eines Steuersignals in Abhängigkeit des Vergleichs zwischen der wenigstens einen dielektrischen Eigenschaft und dem Referenzwert; und Forming a control signal in dependence on the comparison between the at least one dielectric characteristic and the reference value; and
Einstellen eines Betriebszustands des Elektrochirurgiesystems (10) in Abhängigkeit des Steuersignals. Setting an operating state of the electrosurgical system (10) in response to the control signal.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem das Einstellen des Betriebszustands des Elektrochirurgiesystems (10) ein Stoppen eines Betriebs des Elektrochirurgiesystems (10) umfasst. The method of claim 13, wherein adjusting the operating state of the electrosurgical system (10) comprises stopping an operation of the electrosurgical system (10).
Verwenden eines Elektrochirurgiesystems (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 für eine Ektomie von Tumorgewebe. Use of an electrosurgical system (10) according to any one of claims 1 to 11 for ectomy of tumor tissue.
16. Anwenden des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14 bei einer Ektomie von unerwünschtem Gewebe, insbesondere Tumorgewebe. 16. Applying the method according to one of claims 13 or 14 in an ectomy of unwanted tissue, in particular tumor tissue.
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