本發(fā)明涉及一種消融系統(tǒng)，特別是用于大面積粘膜消融。

背景技術(shù)：

對(duì)于特別是胃粘膜的治療處理，例如對(duì)于腫瘤切除，或者另外對(duì)于改變患者的飲食和體重行為，粘膜和粘膜下層的清晰限定的區(qū)域的大面積消融和/或凝固可能是必要的，在這種情況下，被處理的區(qū)域中的凝固深度應(yīng)盡可能地均勻，以使得肌層不被破壞。通常，治療粘膜消融通過內(nèi)窺鏡來執(zhí)行，其中，特殊的探頭可以被用于消融。

例如，文件WO 2011/022069 A公開了一種具有將被放置在粘膜上的端帽的內(nèi)窺鏡，并且氬等離子體凝固在其內(nèi)部被執(zhí)行。該帽限制氬等離子體凝固的有效區(qū)域。

文件US 8 641 711 B2描述了用于中空器官的組織層的消融的器械，其中，該器械包括具有電極的電活性頭部。該頭部設(shè)有用于以限定的方式，相對(duì)于在相對(duì)位置上的組織壁，定位頭部的可展開元件。

文件US 2004/0215180 A1公開了一種消融探頭，該消融探頭具有從該探頭的遠(yuǎn)側(cè)突出的幾個(gè)線狀的單個(gè)的電極，所述電極一起連接到電導(dǎo)體，并且經(jīng)由所述電導(dǎo)體被從電功率發(fā)生器供給電流，所述電流實(shí)現(xiàn)消融。

文件US 2003/0181900 A1例示說明了一種通過使用幾個(gè)電極進(jìn)行接觸凝固的探頭，所述幾個(gè)探頭——在靠在組織上進(jìn)行操作期間——按時(shí)間順序依次連接到與特定示意圖一致的HF發(fā)生器。

對(duì)于使用幾個(gè)等離子體火花探頭對(duì)生物組織的同時(shí)外科手術(shù)的處理，文件DE 10 2005 007 769 A1描述了一種包括幾個(gè)單極器械的系統(tǒng)，所述幾個(gè)單極器械經(jīng)由高壓開關(guān)連接到單個(gè)HF發(fā)生器，在這種情況下，開關(guān)被交替地接通，以使得單個(gè)的器械間歇地接收HF電流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供關(guān)于大面積粘膜凝固或粘膜消融的構(gòu)思。

該目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1的消融系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的消融系統(tǒng)包括等離子體消融探頭，該等離子體消融探頭具有彼此相隔固定距離布置的至少兩個(gè)類似的火花等離子體電極。它們被單個(gè)電源供給HF電壓。這通過彼此并聯(lián)布置到火花等離子體電極的兩根電線以及開關(guān)布置來實(shí)現(xiàn)，開關(guān)布置在源和線之間提供以便交替地給火花等離子體電極供給HF電壓。此外，消融系統(tǒng)包括氣體源以及從氣體源通往火花等離子體電極的至少一根流體線。

參照根據(jù)本發(fā)明的消融系統(tǒng)，至少兩個(gè)等離子體噴流由消融探頭發(fā)射，所述噴流彼此直接緊挨著沖擊在待被處理的組織上。等離子體噴流被交替地通電(激勵(lì))，即，兩個(gè)火花等離子體電極交替地點(diǎn)火。兩個(gè)等離子體噴流可以組合形成具有平展的橢圓形截面、條形截面等的射束。當(dāng)?shù)入x子體射束在橫向于其截面的方向上跨過該組織時(shí)，寬的組織細(xì)條被凝固。由于兩個(gè)火花等離子體電極上的火花的間歇點(diǎn)燃，可以——一方面——在高電壓、高電流下、因此以高瞬時(shí)功率輸出進(jìn)行工作，并且——另一方面——可以限制平均輸出,以這樣的方式消融深度被限于期望尺寸，并且防止了對(duì)位于較下的組織的損傷或者甚至將被處理的中空器官的穿孔。

所提及的效果尤其是當(dāng)火花等離子體電極被以在遠(yuǎn)側(cè)方向上開口的銳角布置并且相互背對(duì)時(shí)是顯著的。在這樣做時(shí)，處理寬度被最大化，在這種情況下，等離子體消融探頭的外部尺寸保持盡可能地小，并且無論如何，都小于將產(chǎn)生可比的處理寬度的并聯(lián)布置的火花等離子體電極中的等離子體消融探頭的外部尺寸。

此外，特別優(yōu)選的是如下的實(shí)施例，其中，消融探頭包括兩個(gè)相鄰的氣體噴射噴嘴，其中，每個(gè)氣體噴射噴嘴包含一個(gè)火花等離子體電極。優(yōu)選地，氣體噴射噴嘴被布置，以在遠(yuǎn)側(cè)方向上開口的銳角相互背對(duì)，以使得產(chǎn)生的等離子體噴流略微偏離。與此相結(jié)合，還可以將所述兩個(gè)火花等離子體電極布置在單個(gè)氣體噴射噴嘴中，該氣體噴射噴嘴可以例如是非圓形的，例如被構(gòu)造為細(xì)長(zhǎng)的，呈狹縫噴嘴的形式，以便產(chǎn)生扇形等離子體射束。獨(dú)立于此，消融探頭可以設(shè)有用于供給氣體的單根流體線，或者另外設(shè)有被設(shè)置用于其氣體供給的兩根單獨(dú)的流體線。在這樣做時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)幾何上不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)思。

所述兩個(gè)火花等離子體電極被兩根電線供給電壓，所述兩根電線優(yōu)選地被布置為使得它們彼此電耦合。例如，耦合可以是電容性的，這被給出是因?yàn)樗鰞筛娋€彼此相隔短距離并聯(lián)地布置，以使得在兩根線(即，電壓承載線和無電勢(shì)線)之間，可以測(cè)量到至少幾個(gè)皮法(pF)(有利地10pF和100pF之間，優(yōu)選地45pF(40pF…50pF))的電容。通過將這兩根線電耦合在一起，分別切斷的電極前面的等離子體的完全重組被避免、因此該電極上的在再次點(diǎn)火期間的電壓峰值在開關(guān)布置快速切換的消融過程期間被避免。這使消融探頭的操作均衡且穩(wěn)定，并且改進(jìn)凝固成果。

開關(guān)布置可以以1和20Hz之間的頻率(優(yōu)選地5Hz的頻率)連續(xù)地切換，以使得兩個(gè)火花等離子體電極交替地連接到HF電壓源。在這樣做時(shí)，一條線連接到HF電壓源，分別地另一根線切換到無電壓(無電勢(shì))。開關(guān)布置優(yōu)選地設(shè)在發(fā)生器上。作為這兩根線的(電容)耦合的結(jié)果，低電容電流在通過切換火花等離子體電極的各個(gè)切斷階段中流動(dòng)，所述電流防止等離子體在該短操作階段期間完全重組。

在開關(guān)布置正被切換的同時(shí)，所述兩個(gè)火花等離子體電極可以短暫地連接到HF源。到目前位置未工作的電極上的等離子體的預(yù)離子化促進(jìn)——在該短暫階段期間——先前短時(shí)間內(nèi)未工作的火花等離子體電極的操作的重新開始，盡管由于另一個(gè)電極的操作導(dǎo)致電壓相對(duì)較低。然而，如果切換按最小間隔(即，在沒有電極連接到HF電極的短暫時(shí)刻內(nèi))發(fā)生，則先前短時(shí)間內(nèi)未工作的電極將略微點(diǎn)火，HF電壓源不產(chǎn)生太高的電壓峰值。在這樣做時(shí)，將導(dǎo)致不合需要的組織損傷的破壞性火花擊穿被避免。

通常，消融探頭被以內(nèi)窺鏡的方式使用。為了這樣做，它優(yōu)選地在內(nèi)窺鏡的內(nèi)腔的外部連接到所述內(nèi)窺鏡，并且通過適配器被夾持在所述內(nèi)腔的遠(yuǎn)端。

內(nèi)窺鏡和消融探頭可以被布置在塑料箔管的不同內(nèi)腔中。內(nèi)窺鏡保持可用于另一種功能，即，可用于其他器械，可用于流體供給，可用于視覺檢查，和/或可用于操作視野的照射。

附圖說明

本發(fā)明的有利實(shí)施例的細(xì)節(jié)是下文中說明書、權(quán)利要書和附圖的主題。它們?cè)谝韵赂綀D中示出：

圖1根據(jù)本發(fā)明，包括使用時(shí)內(nèi)窺鏡上的消融探頭的消融系統(tǒng)的示意圖；

圖2如圖1中的其中消融探頭被附連的內(nèi)窺鏡的遠(yuǎn)端的截面?zhèn)纫晥D；

圖3如圖2中的具有消融探頭的內(nèi)窺鏡的透視圖；

圖4如圖2和3中的內(nèi)窺鏡和消融探頭的前視圖；

圖5消融探頭的細(xì)節(jié)的截面圖；

圖6消融探頭的改進(jìn)實(shí)施例在作用于粘膜上時(shí)操作期間在縱向截面中的示意圖；

圖7消融系統(tǒng)的電路圖；

圖8消融系統(tǒng)的示意性電力表示；以及

圖9用于示意性例示說明如圖7和8中的消融系統(tǒng)的開關(guān)布置的操作的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了消融系統(tǒng)10，其包括具有消融探頭12的內(nèi)窺鏡11和用于為消融探頭12提供介質(zhì)和操作功率的裝置13，可選地還有附加器械。消融探頭12被設(shè)置用于中空器官(特別是胃15的粘膜14)的內(nèi)部皮膚的處理，特別是凝固和/或消融。為了實(shí)現(xiàn)這，內(nèi)窺鏡11的遠(yuǎn)端16通過控制元件17引導(dǎo)和彎曲，通過這種方式消融探頭12(特別是設(shè)在該探頭的遠(yuǎn)端上的頭部18)有利地被垂直地定位在相對(duì)于粘膜14的期望距離處，并且沿著該粘膜移動(dòng)。

內(nèi)窺鏡11的遠(yuǎn)端16和消融探頭12在圖2中被分別示出。內(nèi)窺鏡11體現(xiàn)為可以通過控制元件17以目標(biāo)方式彎曲的單腔或多腔管。適配器19被夾持在該管的遠(yuǎn)端16上，所述適配器與消融探頭12相關(guān)聯(lián)。另外與消融探頭12相關(guān)聯(lián)的是頭部18以及管20，頭部18如圖2中的雙箭頭所標(biāo)識(shí)的那樣可以在內(nèi)窺鏡11的末端16的縱向方向上移動(dòng)，顯示抗拉剛度和壓縮剛度的管20(例如，剛性地連接到頭部18并且平行于內(nèi)窺鏡11延伸的流體線20)也與消融探頭12相關(guān)聯(lián)。從圖1可以推斷，管20通往裝置13。內(nèi)窺鏡11和管20可以被容納在管套筒21中，在這種情況下，消融探頭12延伸通過管套筒21的第一內(nèi)腔22，內(nèi)窺鏡11延伸通過管套筒21的第二內(nèi)腔23。因此，包括內(nèi)窺鏡11、消融探頭12和管套筒21的總布置可以通過食管14被插入到患者的胃15中，并且其移動(dòng)在那受到控制，就像常見的內(nèi)窺鏡的情況下那樣。

圖3例示說明到目前為止描述的內(nèi)窺鏡11的末端16，這次是在透視圖中。顯而易見的是，內(nèi)窺鏡11可以包含一個(gè)或多個(gè)內(nèi)腔25以及圖像傳輸部件、照射裝置等。如圖3中所示，適配器19可以用合適的夾緊部件或其他緊固部件附連到內(nèi)窺鏡11的末端。圖4允許有頭部18可以具有非圓形截面的推斷，在這種情況下，它可以設(shè)有兩個(gè)氣體噴射噴嘴26、27。它們可以被構(gòu)造為例如陶瓷嵌體。至少在頭部18的遠(yuǎn)端28上，氣體噴射噴嘴26、27具有開口軸線29、30，這些開口軸線優(yōu)選地包括銳角α。它優(yōu)選地在10°和60°之間，進(jìn)一步優(yōu)選地在10°至30°，尤其是基本上在25°。

相對(duì)于噴射軸29、30同心地，提供火花等離子體電極31、32，這些火花等離子體電極可以被構(gòu)造為例如針形或銷形鎢體，或者被構(gòu)造為其他的導(dǎo)電的、熱穩(wěn)定的元件。在氣體噴射噴嘴中居中的火花等離子體電極31、32優(yōu)選地還被以銳角布置，所述銳角優(yōu)選地10°至60°，優(yōu)選地，10°至30°，尤其是25°。火花等離子體電極31、32彼此的距離優(yōu)選地為5mm至10mm，優(yōu)選地為7.5mm。火花等離子體電極31、32可以完整地布置在氣體噴射噴嘴26、27中，或者如圖5中所示，可以從其部分地突出。

火花等離子體電極31、32均分別連接到電線33、34，電線33、34的導(dǎo)體設(shè)有電絕緣，即，電介質(zhì)。線33、34都延伸以致彼此緊挨著延伸通過管20的內(nèi)腔，該內(nèi)腔連接到頭部18的近端35以用于為氣體噴射噴嘴26、27供給氣體。這些線可以被絞合在一起，被構(gòu)造為條線或者在管20中松散地并排在一起。

此外，在管20中，可以提供流體線36，其被設(shè)置以將流體(例如，水(NaCl溶液))供給位于頭部28的遠(yuǎn)端的流體噴射噴嘴37?？商娲?，流體線36還可以被沿著其外部被引導(dǎo)到管20的外部。流體噴射噴嘴37可以被用于將流體(特別是NaCl溶液)注射到粘膜14的下面以便將粘膜抬離底層組織(特別是粘膜下層51)。為了實(shí)現(xiàn)這，可以在粘膜14下面創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)泡狀流體倉庫。這可以例如在HF電流被施加之前進(jìn)行。在例如粘膜42熱消融之前，流體可以被以流體緩沖墊有利地形成在期望的消融部位的下面的這樣的方式通過噴射開口37被引入到胃壁中。

圖6示出了消融探頭(即，消融探頭12a)的修改實(shí)施例。它具有頭部18a，其氣體噴射噴嘴26、27被單獨(dú)的管20a、20b供給氣體，管20a、20b顯示抗拉剛度和壓縮剛度。火花等離子體電極31、32繼而可以從氣體噴射噴嘴26、27突出，或者如所示，可以被凹進(jìn)在其中。連接到火花等離子體電極31、32的電線33、34可以是絕緣的，或者如所示，被作為暴露的導(dǎo)體引導(dǎo)通過管20a、20b，管20a、20b沿著內(nèi)窺鏡11彼此緊挨著地平行地布置，并且延伸通過內(nèi)腔22(圖3)。除此之外，消融探頭12的描述連同結(jié)合圖1至5給予的說明是適用的。

在圖7中更詳細(xì)地示出的裝置13用于消融探頭12的供給。裝置13包括電源38，例如，通常以100kHz和1MHz之間的頻率、優(yōu)選地以例如300kHz至400kHz、特別是350kHz的頻率振蕩的HF發(fā)生器38。它從功率供應(yīng)和控制單元39接收其功率。

與HF發(fā)生器38解耦的高頻AC電壓經(jīng)由開關(guān)布置40交替地輸出到線33、34，因此交替地輸出到火花等離子體電極31、32。開關(guān)布置40可以被作為裝置13的一部分容納，或者被容納在連接到裝置13和線路33、34的單獨(dú)的中間模塊中。

交替地施加于線33、34的HF電壓具有優(yōu)選為幾千伏(例如，5000伏)的峰值，以使得它能夠點(diǎn)燃火花等離子體電極31、32上的火花，所述火花跳到在相對(duì)位置的生物組織上，例如，粘膜14(圖6)。中性電極41被提供以返回電流，所述電極連接到裝置13并且被通過大面積緊固到患者。

開關(guān)布置40包括第一開關(guān)42和第二開關(guān)43，第一開關(guān)42可以將線33連接到HF發(fā)生器38，第二開關(guān)43可以將線34連接到HF發(fā)生器38。開關(guān)或接通觸點(diǎn)42、43例如是繼電器的一部分或者相反切換的兩個(gè)單獨(dú)的繼電器。為了通電，時(shí)鐘信號(hào)T來自功率供給和控制單元。信號(hào)T被放大器和反相器塊44用于移動(dòng)開關(guān)42、43的驅(qū)動(dòng)器的反相通電。

第一開關(guān)42和第二開關(guān)43交替地工作，以使得當(dāng)開關(guān)43接通時(shí)，開關(guān)42斷開，反之亦然。在反轉(zhuǎn)點(diǎn)I、II(圖9)處，兩個(gè)開關(guān)42、43可以短暫地都接通，或者如果在操作中存在間隔，則也可以短暫地都斷開。重疊接通(都接通)或切換間隔(都不接通)的時(shí)間與每個(gè)脈沖的總接通時(shí)間相比很短。切換以1Hz至20Hz、優(yōu)選地以5Hz發(fā)生。電線33、34緊密地相鄰地通過管20的內(nèi)腔(或者可替代地，根據(jù)圖6，通過兩個(gè)管20a、20b)從裝置13延伸到頭部18。

圖8中例示說明電力條件。平行引導(dǎo)的線33、34通常明顯長(zhǎng)于1m(例如，2m至5m)。因此，如圖8中用虛線所示的電容器所指示的，這兩根線33、34與大于1pF的電容耦合。這些不是分立的組件，而是用符號(hào)表示存在于兩根線33、34之間的耦合電容。通常，這在1和200pF之間的范圍內(nèi)，并且影響消融探頭12的操作。現(xiàn)存的耦合電容45并不排除附加的耦合元件(例如，歐姆電阻器、電容器等)被布置在兩根線33、34之間。

為了例示說明消融探頭12的操作，在下文中參照?qǐng)D8和9。在這樣做時(shí)，首先假設(shè)頭部18經(jīng)由管20被從氣體源53供給氣體(例如，氬氣)，氣體源53可以是裝置13的一部分或者是單獨(dú)的。

此外，以例如5Hz的頻率交替地切換的開關(guān)布置40在被查看的階段中建立HF發(fā)生器38和線34之間的連接。因此，HF電壓施加于火花等離子體電極32上。在火花等離子體電極32的前面形成等離子體射束47，等離子體射束47在氣體噴射噴嘴27的前面略微變寬，并且撞擊在粘膜14上。在圖9中，這用電壓U32和電流I32符號(hào)化表示。兩者都不為零，并且導(dǎo)致明顯高于100瓦的相當(dāng)大的功率。

在切換點(diǎn)I，開關(guān)布置40改變?，F(xiàn)在，發(fā)生器38的電壓被施加于線33上，因此，施加于火花等離子體電極31上。它現(xiàn)在在氣體噴射噴嘴26的前面形成等離子體射束48，所述射束繼而撞擊在生物組織(例如，粘膜14)上。電壓U31被施加于火花等離子體電極31，并且電流I32流動(dòng)。然而，由于電容耦合，電流I32不會(huì)完全降至為零。相反，在線33中流動(dòng)的凝固電流的一小部分越過耦合電容器45流到線32上，以使得殘余離子化可以在火花等離子體電極32的附近得以保持。如果開關(guān)布置40再次被切換，則這促進(jìn)在時(shí)間II重新點(diǎn)燃火花等離子體電極32上的火花。因此，防止了為了施加火花擊穿的擊穿電壓，發(fā)生器38必須首先積累增大的電壓，并且至少這樣的電壓增大的要求被減到最小。通過這樣，因此可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)等離子體噴流47、48中的能量輸出均衡化，其結(jié)果是用戶對(duì)處理具有更好的控制。

還可以從圖6推斷，粘膜14的不同層49、50可以被可靠地凝固，并且底層——這里特別是肌層——可以被省去。此外，功率分配在每個(gè)等離子體噴流47、48中是相對(duì)均勻的，以使得當(dāng)頭部18、18a被沿著粘膜14橫向地引導(dǎo)到連接火花等離子體電極31、32的線(垂直于圖6中的投影平面)時(shí)，兩個(gè)噴流共同離開寬度為10至18mm的寬凝固軌道52。

根據(jù)本發(fā)明的消融系統(tǒng)10與消融探頭12、12a一起工作，消融探頭12、12a包括兩個(gè)交替工作的火花等離子體電極31、32。它們產(chǎn)生具有非圓形截面的等離子體射束47、48，該射束將被——相對(duì)于其優(yōu)選為橢圓形的截面的大縱軸橫向地——引導(dǎo)到將被消融的組織(特別是粘膜14)的上方。在這樣做時(shí)，可以通過可靠的且容易控制的過程來處理大面積組織區(qū)域。

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