專利名稱：對人體或動物身體進行電熱治療的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于對人體或動物身體進行電熱治療的裝置，特別是按照權利要求1上位概念的、用于電凝固或電切術的裝置。
背景技術：
例如在WO 97/17009中公開了一種這類裝置，其中，為了使組織凝固和將組織分離使用了頻率范圍大約在300kHz至若干MHz之間的高頻交流電，由此，被治療的組織得到凝固或者蒸發，這被稱為電凝固或電切術。這里采用了一種特殊裝置，其中，在一個長桿狀的支架上安裝了兩個相互分開并絕緣的電極，并用一個設置在體外的高頻發生器提供必需的高頻(HF)功率，使得在這兩個電極之間建立一個以電極的直接周圍為界的、足夠的電場或電磁場，使在兩個電極之間處于該電磁場和由此產生的溫度場作用范圍內的身體組織凝固或者蒸發。
已經表明，在治療過程中，即在組織凝固過程中在電極之間可以測量的HF電阻抗的變化是按照一個基本上保持相同的模式改變。電極之間待測量的HF阻抗的絕對值依賴于不同的影響量，例如高頻加熱電極(Applikator)的幾何形狀、組織的特性等，于是該HF阻抗具有一個典型的時間變化曲線，其特征在于，它在一個確定的治療時間之后劇烈地上升，其中，身體組織在所涉及的電磁場區域內凝固并由此干枯，使得單個組織細胞的阻抗顯著提高。這種組織細胞的干枯迅速繼續，直到最后電極被干枯的組織所包圍。組織的干枯和由此為條件的HF電阻抗的增加本身造成發生器功率由于匹配錯誤的擾動。然后，在斷開發生器時阻抗以指數下降到幾乎其最小值，因為在組織中的功率輸入停止且不再有組織液體的蒸發。其結果是，脫水的區域再次由組織水填充，由此阻抗相應地下降。如果然后發生器功率再次被激活，則在一個確定的時間間隔之后達到一個新的阻抗增加，直到達到發生器斷開之前的狀態。這種觀察到的電阻抗的變化以及由此為條件的HF發生器的輸出功率可以作為信息利用，由此，操作者可以更好地安排治療過程。
發明內容
因此，本發明要解決的技術問題是，這樣地將一種本文開始部分所述類型的裝置進行擴展，使得可以更好地進行治療和特別是更精確地確定治療持續時間。
按照本發明，上述技術問題在本文開始部分所述類型的裝置中通過一個信號源來解決，該信號源給出一個在治療過程中為操作者確定處于電極之間的身體組織狀態信息的信號。
本發明的優點尤其在于，導出一個信號并使操作者可以察覺到該信號，該信號在治療過程中通知操作者，在電極之間的組織處于何種狀態。
該信號源特別優選地從HF發生器量取一個與輸出HF電流成比例的量，和此外另一個與輸出HF電壓成比例的量。按照本發明，由這兩個量取的量計算出發生器的HF功率和/或在高頻加熱裝置的電極之間的HF阻抗，而由該信號源輸出的信號取決于該計算出的HF功率或者計算出的電阻抗，使得操作者通過在兩個電極之間測量的HF阻抗和一個關于組織凝固的整體的量度，在治療過程中一直掌握變化。
如果在兩個電極之間的HF電阻抗超出一個預先給定的值，其中在電極區域中的組織凝固接近結束，則信號源優選地給出一個標志信號，使得操作者由此可以將高頻加熱電極移動到身體組織內部的其它位置，或者結束治療過程。
信號源優選地是一個給出聽覺信號的聲學信號源。給出信號的頻率優選地取決于HF發生器輸出的HF功率在時間上的變化，或者取決于在兩個電極之間呈現的HF阻抗在時間上的變化。在本發明的該實施方式中操作者可以根據音調識別出組織的變化。聽覺信號的頻率同樣隨身體組織HF阻抗的增加而增加，如果在兩個電極之間身體組織的阻抗低于一個預定的值或者如果HF發生器的功率輸出低于一個預定的值，則信號變成標志信號。該標志信號可以是一個具有恒定頻率的聲學信號，也可以作為在時間上調制的，例如作為脈沖形式的聽覺信號等等構成，它明確地告訴使用者超出了預定的阻抗界限。
按照本發明的另一個實施方式，如果在電極之間的電阻抗低于預定的門限值或者發生器對應的輸出功率低于預定的值，則信號源給出一個斷開HF發生器或者使電極分離的斷開信號。
本發明的優選的擴展通過從屬權利要求的特征表示。
下面借助附圖所示實施方式對本發明作進一步的說明。圖中，圖1為該裝置的示意圖；圖2為該裝置的電路示意圖；圖3為治療過程中的凝固過程的示意圖；和圖4為在治療過程中在高頻加熱電極的電極之間身體組織呈現的HF阻抗的變化曲線。
具體實施例方式
圖1示出了用于對人體或動物身體進行電熱治療的裝置，其包括一個高頻加熱電極1，該高頻加熱電極1具有一個電絕緣桿2以及一個電極部分，該電極部分由一個在自由端變尖的末梢電極3和一個近側電極4組成。電極3和4構成高頻加熱電極1的一部分，并相互通過一個絕緣分隔元件6分開。在桿的近側末端連接著具有電導線7的手持部分5。電極3和4通過電導線7與HF發生器20連接。操作者握持手持部分5操縱高頻加熱電極1，并在治療過程中進行引導。
HF發生器20具有一個聲學信號源30，該聲學信號源在的燒灼過程中測取或取樣HF發生器的電輸出量并產生一個信號，告知操作者關于處于兩個電極之間的治療區域中身體組織狀態的信息。
尤其從圖2中可以看出，通過耦合節42和耦合節44對由HF發生器20向高頻加熱電極2提供的HF功率的電壓和電流進行測取，并從這些測量量通過整流級46借助于除法節48確定電阻抗，該電阻抗由在兩個電極3，4之間所加電壓和在電極3，4之間流動的電流給出，它即是表示關于處于兩個電極之間身體組織狀態的信息。此外，通過乘法節50獲得由高頻加熱電極引導至治療區域的HF功率。
然后，一個由計算出電阻抗z導出的、例如成比例的信號通過電路32送至揚聲器34，該揚聲器給出一個可以聽到的聲學信號，該信號的頻率取決于電極3，4之間身體組織的電阻抗。例如，如果該阻抗增加，則揚聲器34輸出信號的頻率增加。如果該阻抗z超過一個預定的門限值，則該聲學信號變換成具有恒定頻率的聲信號，它作為標志信號指示做治療的醫生，在電極3，4之間的身體組織已凝固且在很大程度上已脫水，因此，在相關治療部位的治療結束，即可以將高頻加熱電極2移動到其它治療部位，或者從身體組織中撤出。
取樣裝置42、44，整流器電路46，除法節48以及必要時的乘法節50，與電路32和揚聲器34共同組成信號源30，在所示實施方式中該信號源還附加有一個輸出電路36，該電路可以將在電極3，4之間的HF電阻抗和/或在電極3，4之間的輸出功率P和/或一個(代替聲學聽覺信號的)光學信息信號顯示給操作者，該光學信息信號可以取決于在電極3，4之間的阻抗和/或在電極3，4之間的輸出功率P。
由信號源30的輸出信號，取決于發生器的HF輸出功率或電極3，4之間身體組織的HF電阻抗，將按照圖2導出一個調節信號，該調節信號被反饋到HF發生器20，并在那里在調節單元22中這樣地被處理，即它然后用于對輸出HF功率的調節。例如，只要阻抗在一次在先的阻抗上升之后再次降低到一個預定的絕對值或相對值之下，就可以通過發生器20中的調節單元22產生一個控制信號，該控制信號將發生器20再次激活，以便由此繼續凝固過程。另外還可以對該調節裝置預先給定一個特定的阻抗值作為額定值，而HF發生器20的輸出功率可以這樣地調節，即使實際阻抗值(實測值)按希望的方式連續地或者間隔地接近預定的阻抗值(額定值)。
在本發明的一個優選實施方式中，HF發生器20的輸入單元24用來預先設定功率特性/時間特性，HF發生器20的輸出功率服從于該特性。
圖3a至3d示出了高頻加熱電極2的電極3、4區域內的身體組織在時間上遞進的治療和由此凝固的組織面積的變大過程。凝固過程在位于電極3、4的相鄰的區域中的身體組織中開始。然后，凝固區域向前向高頻加熱電極2的自由頂端和向近側向電極4的近側端擴展，參見圖3c中的箭頭。然后，隨著治療時間的增加在緊靠電極處形成一個脫水區，該脫水區最后沿著兩個電極3，4的縱向延長。隨著圍繞電極3，4的脫水組織區域的形成，在電極3，4之間測得的電阻抗z明顯增高。在圖3d示出的情況中阻抗達到最大值，因為這時兩個電極之間的幾乎整個區域構成了脫水區。阻抗升高引起匹配失調，使得這種阻抗的極度增大導致發生器輸出功率的劇烈下降。阻抗的變化反映了周圍組織中凝固過程的進展。從該阻抗變化曲線可以看出，高頻加熱電極2何時達到了它可以產生的最大凝固體積(依賴于高頻加熱電極的構造和HF功率)。
尤其從圖4中可以看出，阻抗在阻抗曲線的點4劇烈增加直到在位置5達到最大值。按照圖4，由信號源30產生的并通過揚聲器34輸出的聽覺信號，隨其頻率的增加而增加，然后，如果在電極3，4之間的身體組織的阻抗增加超過了一個預定的門限值，則聽覺信號的頻率變為一個恒定的頻率，它提示醫生已經到達最大可以產生的凝固體積，可以要么斷開發生器，要么將高頻加熱電極1移動到其它治療部位。隨著發生器20的斷開，由于在組織中的功率輸入停止和不再有組織水的蒸發發生，而是脫水的組織區域又由組織水填充，阻抗又迅速降低至其最小值，參看阻抗變化曲線的點6。如果隨后再次接通發生器，凝固過程繼續進行，則阻抗又迅速增加至其最大值，該最大值以電磁場作用的組織區域的脫水為特征。
權利要求
1.一種對人體或動物身體進行電熱治療的裝置，特別是用于組織凝固或電切術的裝置，其包括一個具有至少兩個用于引入待治療身體的電極(3，4)的長桿狀高頻加熱電極(1)，其中，所述兩個用于產生對在治療區域中的身體組織加熱的電場或電磁場的電極(3，4)，在該高頻加熱電極上相互電絕緣地且相互分開地設置，并分別通過一條導線與一個設置在體外的高頻發生器(20)相連接，其特征在于，其具有一個信號源(30)，該信號源在治療過程中向操作者給出關于處于所述兩個電極(3，4)之間的身體組織狀態信息的信號。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號源(30)在治療過程中從所述HF發生器測取一個與HF輸出電流和HF輸出電壓成比例的量，由該量計算出所述發生器(20)的HF輸出功率和/或所述電極(3，4)之間的HF阻抗，并給出一個信號，該信號依賴于所述計算出的發生器(20)的HF輸出功率和/或計算出的位于兩個電極(3，4)之間身體組織的HF電阻抗。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中位于所述兩個電極(3，4)之間身體組織的HF電阻抗超過一個預定值時，則所述信號源給出一個標志信號。
4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中所述發生器(20)的HF輸出功率低于一個預定值時，則所述信號源(30)給出一個標志信號。
5.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述信號源(30)是一個給出聽覺信號的聲學信號源，該信號的頻率取決于所述HF發生器(20)的HF輸出功率在時間上的變化，或者取決于所述電極(3，4)之間HF阻抗在時間上的變化。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述信號源(30)是一個給出可視信號的光學信號源，該信號在時間上的變化取決于所述HF發生器(20)的HF輸出功率在時間上的變化，或者取決于所述電極(3，4)之間HF阻抗在時間上的變化。
7.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，由所述取決于HF發生器(20)的HF輸出功率或電極(3，4)之間的HF電阻抗所述信號源(30)的信號，導出一個用于調節所述HF發生器(20)電輸出量的信號，并將其反饋到所述HF發生器(20)。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中處于電極(3，4)之間的身體組織的阻抗增加時，所述信號源(30)的輸出信號的頻率增加。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于，當位于電極(3，4)之間的身體組織的阻抗增加時，所述信號源(30)的輸出信號的頻率降低。
10.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述信號源(30)的輸出信號的頻率與位于所述電極(3，4)之間的身體組織的阻抗近似成正比，或者與所述HF發生器(20)的HF輸出功率成反比。
11.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中位于所述電極(3，4)之間的身體組織的阻抗上升超過一個預定值時，或者當所述HF發生器(20)的輸出功率降到低于一個預定值時，由所述信號源(30)給出的聽覺信號發生突變。
12.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中位于所述電極(3，4)之間的身體組織的阻抗上升超過一個預定值時，或者當所述HF發生器(20)的輸出功率降到低于一個預定值時，由所述信號源(30)給出的聽覺信號為脈沖形式的信號。
13.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述聲學或光學信號源(30)包含在所述HF發生器(20)中。
14.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中處于所述電極(3，4)之間的身體組織的阻抗增加超過一個預定的絕對值或相對值時，所述聲學或光學信號源(30)向所述HF發生器(20)發送一個斷開信號，該信號將該HF發生器(20)與所述電極(3，4)分離或者將該HF發生器(20)斷開。
15.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，當在治療過程中處于所述電極(3，4)之間的身體組織的阻抗在經歷在先的阻抗上升后再次降至低于一個預定的絕對值或相對值時，所述信號源(30)向所述HF發生器(20)發送一個信號，該信號將所述HF發生器(20)再次激活或者使其與所述電極(3，4)連接。
16.根據權利要求7至15中任一項所述的裝置，其特征在于，對所述HF發生器(20)的輸出功率這樣調節，使得在阻抗值增加時不超出一個預定的值。
17.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，對所述HF發生器(20)的輸出功率按照一個可以由操作者預先設定的時間功率特性進行控制。
18.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述支撐電極(3，4)的長形高頻加熱電極(2)由一個具有恒定的或者可變截面的桿構成，并且在其自由的前端變尖。
全文摘要
本發明涉及一種對人體或動物身體進行電熱治療的裝置，特別是用于組織凝固或電切術的裝置，該裝置包括一個具有至少兩個用于引入待治療身體的電極的長形高頻加熱電極，其中，兩個用于在治療區域中的身體組織產生加熱的電場或電磁場的電極，在高頻加熱電極上相互電絕緣地并相互分開地設置，并分別通過一條導線與一個設置在體外的高頻發生器連接，為了更好地控制治療過程，該裝置設有一個信號源，該信號源給出一個信號，該信號在治療過程中向操作者傳遞關于處于在兩個電極之間的身體組織狀態的信息。
文檔編號A61B17/00GK1529569SQ02803946
公開日2004年9月15日 申請日期2002年1月17日 優先權日2001年1月19日
發明者卡伊·德辛格, 托馬斯·弗里克, 托馬斯·斯坦, 弗里克, 斯坦, 卡伊 德辛格 申請人:塞龍醫療器械股份公司