等离子体探针及其电极组装方法与流程

1.本发明的主题是等离子体探针，特别是氩等离子体探针，以及用于组装这种等离子体探针的电极的方法。


背景技术：

2.具有直接影响组织的电极的电外科器械是已知的。例如，wo 2017/076721 a1公开了一种射频工具，其具有实现为切除环的电极。弯曲成u形的电极以其两端插入到相应的保持器中，供电金属线分别被引导到这些保持器中。电极被压接或焊接到该供电金属线，然而，在任何情况下都是机械刚性连接的。因此，供电线的导体绝缘物延伸到电极端部之外，并使后者相对于外套绝缘。
3.从ep 1 568 325 a1中已知一种用于输卵管凝结的器械，该器械在其远端处包括设置有多个电极的附件。这些电极借助于同轴插头连接到同轴供电线。由供电线和插头组成的布置可以在内窥镜的工作通道中自由地轴向移动。
4.此外，现有的等离子体探针基本上由可连接到气体源的软管组成，软管远端是开放的并用于发射等离子体射流。电极布置在软管的远端中，该电极通常借助于电极保持器被保持，例如沿直径方向延伸穿过软管管腔的金属薄片。电极以金属线的形式沿近侧方向延伸穿过软管的管腔，并且可以连接到电源，以便在远端处产生放电。此外，从de 10 2017 127 976 a1、de 100 30 111 b4或ep 3 769 707 a1已知根据该原理构造的等离子体探针。
5.等离子体流源自等离子体探针的电极，其将撞击待治疗的组织。因为电极布置在软管的远端处，所以所产生的热能的至少一部分也到达软管远端的周围壁。为了对其进行保护，可以在此布置陶瓷套筒，例如，其从上述wo 2005/046495 a1中已知的。然而，电极的中心支撑是由金属薄片提供的，该金属薄片将热量传递给软管，并会导致软管在更长的操作持续时间期间的损坏。因为电极必须与金属薄片刚性连接，使得提供从电极到薄片的显著热传递，特别是这种情况。如果金属薄片本身用作电极，例如，如在de 100 30 111 b4中提出的，这个问题比以往更加突出。
6.由此出发，本发明的目的是提供一种概念，利用该概念可以以简单的方式提供长期稳定的等离子体探针。因此，特别的注意应转向电极的组装。


技术实现要素：

7.这个目的借助于根据权利要求1的等离子体探针以及根据权利要求15的方法来解决：根据本发明的等离子体探针包括例如由塑料材料构成的柔性软管，该软管可以包括分别从软管近端延伸直到其远端的一个或多个管腔。管腔用于将合适的气体、优选惰性气体（例如氩气）从近端导引至远端。软管的管腔在远端处是开放的，使得气体可以从这里流出。
8.电导体布置在软管内部，该电导体优选在软管的整个长度上从近端延伸直到其远
端，并在那里连接到电极。电导体至少在其远端处设置有塑料护套。塑料护套可以由与软管相同的塑料组成。然而，也可以提供不同的塑料。
9.优选地，电极是笔直地配置的针状或棒状电极，其包括近端和远端。该电极完全或至少在其长度的一部分上以中空的方式配置，即它包括内部通道，该内部通道在两端处开放或在远端处闭合，形成中空空间。导体以其远端有游隙地延伸到该中空空间中。电极由此由导体支撑，并且在本发明的一些实施例中也由导体的塑料护套支撑。可以布置电极，使得其近端延伸到导体的塑料护套中，并通过塑料护套轴向固定。在未使用的情况下，塑料护套与电极之间的固定可以借助于摩擦配合来实现。在第一次使用之后，塑料护套可以熔合到电极，并且从而与电极粘合连接，使得在电极的近端与塑料护套之间提供物质结合连接。
10.优选地，导体以间隙配合延伸到电极内。由于导体总是存在稍微的褶皱或弯曲，或者仅仅是由于导体与电极之间的不完全对准，所以总是在导体与电极之间提供电接触。此外，施加到导体的rf电压如此高，使得导体与电极之间的可能的空隙可以容易地被电流克服。在第一次使用后，导体与电极之间的稍微材料流动可在接触部位处产生，使得形成类似于钎焊接头或焊接接头的物质结合连接。
11.独立于电极是否延伸到塑料护套中，电极可以稍微径向向内变形，以固定在导体上，例如借助于挤压或压接。这种变形可以形成在电极的远端上、电极的近端上或电极的远端与近端之间。那么导体沿远侧方向延伸至少超过变形区域。
12.可以简单地生产根据此概念构造的等离子体探针。该生产包括以下步骤：
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提供软管，该软管包括近端和远端，在近端与远端之间形成至少一个管腔，其中电导体布置在软管中，从软管的近端延伸直到其远端，该远端包括塑料护套，
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任选地从软管的远侧部段移除塑料护套，使得其被暴露，
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提供电极，电极包括至少一个以中空方式配置的端部，
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将电极的中空端部推到导体的优选从塑料护套释放的端部上，将电极的中空端部插入导体的塑料护套中。因此，电极可以在一个单独的组装步骤中插入等离子体探针中并固定在其中，因为它仅插在导体的优选暴露端部上，并且如果必要的话，插入在导体与塑料护套之间的缝隙开口中。由于由此产生的塑料材料的膨胀，它在预张力下与电极牢固邻接。
13.优选地，电极由金属组成。它可以设置有涂层，特别是在其外侧上，特别是由金属或金属合金制成的涂层。优选地，涂层金属的熔化温度低于构成电极的材料的熔化温度。银或银合金适合作为涂层金属。然而，也可以使用其他金属，特别是具有低氧化倾向和/或高导电性和/或导热性的金属。
14.根据本发明的结构的一个特别的优点是通过电极与软管的热去耦而提供的。此外，如果电极在长时间使用之后变热，它不会因热传导而熔化外部软管。因此，与常规探针相比，根据本发明的等离子体探针包括更冷的远端，从而允许更长的寿命。还减少了源自探针的热量对组织的影响。此外，在电极的近端与导体的塑料护套之间的二维连接部位处，塑料护套稍微熔化，并且因此在使用期间在电极与导体或其塑料护套之间建立刚性物质结合连接。
15.此外，根据本发明的概念允许电极精确的轴向以及径向取向。即使软管在短期期间在其外部处变形，电极的定位也不会因此受到影响。
16.被软管包围的管腔可以分成两个或更多个彼此平行延伸的子管腔。这种分离可以在软管的整个长度上延伸，或者仅在一部分长度上延伸。通过将软管与塑料护套连接起来
的、径向延伸或相对于径向方向倾斜延伸的壁，可以实现以子管腔的管腔分离。这些壁可以有助于支撑和保持软管内的导体居中。因此，软管可以与导体的塑料护套以及软管与塑料护套之间的所述至少一个连接壁一起在一个单个过程中制造，例如通过塑料挤出。优选地，因此使用仅一种塑料材料。然而，也可以对软管和塑料护套使用不同的塑料，并通过共挤出来生产探针。此外，也可以将塑料护套和软管提供为由相同或不同塑料材料制成的单独元件。具有塑料护套的导体可以可移动地布置在软管内部，例如沿轴向方向和/或沿径向方向。
17.在所有这些实施例中，在一方面的导体和电极与另一方面的软管之间不存在金属连接。如果塑料护套与软管之间存在物质接头，则该连接优选没有金属元素或其他良好的导热元素。以这种方式，电极与软管之间的热传导被最小化。此外，软管的远端可以设置有优选电绝缘的耐热套筒，例如由陶瓷组成，以便避免在产生的等离子体流与由塑料组成的软管之间的直接接触。
18.仅在其近端处被保持的电极优选地以悬臂方式沿远侧方向远离导体延伸，而不突出软管的管腔。这样，可以避免电极与生物组织之间的直接接触。然而，也可以以突出软管的方式布置电极，由此在这种情况下，优选地，绝缘体放置在电极的远端上。
附图说明
19.根据本发明的等离子体探针的其他特性和特征可以从附图或以下描述中获得。附图示出了：图1以示意图示出了根据本发明的连接到供应装置的等离子体探针，图2以示意性透视图示出了等离子体探针的远端，图3是根据图2的等离子体探针的面侧视图，图4根据沿着图3所示的点划线iv-iv切开的图3的等离子体探针，图5以纵向剖视图示出了根据本发明的等离子体探针的修改实施例，图6-8分别以纵向剖视图示出了根据本发明的等离子体探针的进一步修改的实施例，图9以部分剖视侧视图示出了具有绝缘体的等离子体探针，图10是根据本发明的等离子体探针的修改实施例的前侧视图；图11是根据本发明的等离子体探针的进一步修改的实施例的前侧视图。
具体实施方式
20.图1中示出了连接到供应装置12的等离子体探针11。装置12为等离子体探针11的操作提供所需的操作介质和电力。为此，装置12包括射频发生器13以及气体源14。这包括例如压力调节器和阀，经由压力调节器和阀，从气瓶中取得的气流（例如氩气流）可以以受控的方式被导引到等离子体探针11。
21.等离子体探针11包括从近端16延伸直到远端17的软管15。软管15的远端17的面18包围等离子体排放端口19，该等离子体排放端口在操作期间发射等离子体射流。术语端部、远端和近端总是指端部部段。
22.此外，电极20布置在等离子体排放端口19中，其与rf发生器13电连接。为此目的，
提供电导体21，例如从图3和图4中明显的，电导体21沿着软管15的整个长度从其近端16延伸到其远端17。在所有实施例中，电极20可以由耐热材料（例如不锈钢）构成。此外，在所有实施例中，它可以设置有涂层，特别是其熔化温度优选低于电极20的熔化温度的涂层。特别地，涂层可以由银或银合金组成。
23.导体21可以由单丝金属线（例如不锈钢金属线）实现，或者也可以由另一种材料制成的金属线实现。因此，导体21至少沿其长度的一部分设置有塑料护套22，该塑料护套22优选在其整个圆周上包围导体21(360
°
)。因此，塑料护套22可以在导体的整个长度上延伸，直到其远端23。导体21的远端23本身可以被暴露，即从塑料护套释放。暴露部段可以具有一毫米或几毫米的长度。从远端23开始，塑料护套22沿近侧方向延伸至少几厘米。然而，它也可以覆盖导体21的整个长度。
24.在图4所示的实施例中，塑料护套22借助于至少一个、优选多个壁24、25、26与软管15连接，如从图3中明显的。它们将由软管15围封的管腔27分成两个或更多个（在本例中为三个）子管腔28、29、30。如从图3中明显的，壁24、25、26可以相对于径向方向倾斜延伸，或者也可以以其他方式布置。此外，如图所示，壁可以以平面以及弯曲的方式配置。
25.如图4所示，电极20可以借助于金属管来实现。它包括中心通道或中空空间，导体21的远端23延伸到中心通道或中空空间中。优选地，由此该通道或中空空间的内径略大于导体21的外径，使得在它们之间产生间隙配合。在根据图4的实施例中，电极20以中空圆柱的方式配置，并且在其远端31处开口。电极20的近端32被推到导体21上，直到它被插入塑料护套22与导体21之间。因此，图4示出了塑料护套22被释放并从导体21局部延伸，由此，在这样做时，它首先至少借助于摩擦配合来固定电极20。导体21的远端23松动地布置在电极20的通道或中空空间内，并且从而首先选择性地邻接抵靠电极20。优选地，导体21与电极20之间的连接沿轴向方向是松动的，即没有张力传递。
26.在上文或下文描述的具有套筒形电极20的所有实施例中，它可以具有相对于其纵向方向倾斜定向的面。为此目的，管状电极20可以在其远端处相对于其轴线倾斜地切割，这与注射器套管的远端相当。
27.独立于电极20面的倾斜，供电线可以延伸穿过电极20，并且可以突出超过电极20的远端。这有助于改进点火能力。
28.可以制造到目前为止所描述的等离子体探针11，因为首先提供其中布置有导体21的软管15。例如，具有导体21的软管15可以像电缆一样借助于塑料挤出来生产。从以这种方式提供的材料中切割出等离子体探针11所需的长度，并且导体21首先在其远端23处暴露。由此，塑料护套22和壁24-26的相应材料被移除。这样，导体21的远端23被暴露。
29.在随后的过程中，电极20现在被推到导体21的暴露远端23上，并被推到塑料护套22中。从图4中可以看出，电极20由此径向向外推压塑料护套22，并由此将其自身夹紧。电极20现在以摩擦配合的方式被保持。导体21的远端23选择性地松动地邻接抵靠电极20的内壁。优选地，电极20由此被插入到这样的程度，即从外面看，其位于软管15的远侧面18后方，即相对于该面18向近侧偏移。现在等离子体探针11已经准备好使用。
30.为了操作等离子体探针11，它连接到装置12。这样，导体21的近端与rf发生器13电连接。管腔27的近端与气体源14相连。为了操作，向管腔27供应气体，例如氩气或另一种惰性气体，使得在管腔27内产生沿远侧方向流动的气流。rf发生器13向电极20供应相对于中
性电势通常为数百伏的rf电压，该中性电势借助于未示出的中性电极施加给待治疗的患者。
31.现在，在电极20处产生所谓的火花，利用该火花，排出的气体被电离，使得形成等离子体射流。因此，电流从导体21经由远端23与电极20之间的接触点流入电极20中，并从那里经由电离气体流向患者。因此，电流可以实现导体21与电极20的选择性钎焊或焊接，并因此实现机械连接。此外，电极20显著加热，由此塑料护套22可以在覆盖电极20的区域中熔化或熔合。由此，在护套22与电极20之间和/或在导体21与电极20之间产生物质结合连接。
32.在不脱离本发明范围的情况下，可以对等离子体探针11进行修改。例如，根据图5，壁24、25、26中每一个可以省略。导体21以其护套22松动地位于管腔27内，并且可以在其中轴向和/或径向移动。
33.独立于此，可以向电极20提供闭合端33，该闭合端33形成电极20的远侧终端。特别是关于导体21与电极20之间的连接，上面的解释相应地适用。
34.同样关于电极20与导体21之间的连接，许多修改是可能的。例如，如图6所示，也可以使用针状或杆状电极20’来代替根据图4或5的套筒状电极20。此外，该电极可以插在导体21与塑料护套22之间，并且可以由此被夹紧。导体21可以是实心金属线，如上面解释的实施例中那样。然而，在该实施例中并且还有根据上述图3和图4的实施例中，可以使用编织金属线代替实心金属线。
35.在根据图6的等离子体探针中，可以省略导体21远端23的暴露，即该区域中塑料护套22的移除。虽然在根据图1-4的实施例中，导体21或其远端23在插入塑料护套22期间引导电极20，但是在根据图6的实施例中，这种引导不是必需的。优选在其近端处尖锐的电极20’简单地刺入导体21附近的塑料护套22中。
36.在根据图3-6的所有探针中，软管15的远端17也可以由耐热套筒34形成，例如由陶瓷组成。对于所有其他实施例，这在图6中以举例说明的方式示出。套筒34可以经由锥形座35与软管15连接。
37.不一定需要在导体21与它的塑料护套22之间移动电极20和借助于夹紧来固定它。图7示出了用于此目的的等离子体探针11的实施例，其中电极20仅与从塑料护套22释放的导体21的远端23连接。由于径向变形，电极20可以以防掉的方式保持在导体21的远端23上，例如压接等。在图7中，仅以举例说明的方式解释了等离子体探针11，其中导体21及其塑料护套22和电极20没有与软管15刚性连接。具有仅固定在导体21上的电极20的构造原理也可以在上述任何其他等离子体探针11中实现。此外，上文或下文描述的电极20、导体21和塑料护套22的所有布置也可以用在其中在软管15与塑料护套22之间不存在连接的探针中。例如，导体21和其塑料护套22可以作为单金属线电缆放置在软管15内。
38.在其中导体21及其护套22不与软管15连接的任何探针中，布置在远端17上的套筒34可以具有三个或更多面向内的鼻部36、37或限制电极20或导体21的径向可动性的另一结构。因此，鼻部36、37适于实现电极20的充分居中。如果电极20机械连接到导体21，例如由于如图7所示的径向挤压，塑料护套22也可以完全省略。这适用于所有实施例。
39.图8示出了本发明的另一种修改，其可用于本文描述的所有等离子体探针11。电极20由位于导体21的远端23上并插入塑料护套22中的第一套筒20a组成。第二套筒20b位于该套筒20a上，该第二套筒20b例如焊接或压接到套筒20a，或者简单地以摩擦配合的方式设置
在套筒20a上。两个套筒20a、20b优选由不同的材料或材料组合组成。例如，中空圆柱形套筒20b可以在其外表面上镀银，由此等离子体放电集中在其远端上，并且在该套筒20b中的热量引入被最小化。相反，套筒20a可以由导热性差的无涂层不锈钢组成，使得到塑料护套22的热量引入最小化。独立于材料选择，借助于套筒20b与塑料护套22之间的距离可以减少到塑料中的热量引入。
40.套筒20a和套筒20a、20b之间的接头在电极20的经受放电的部分与其余的等离子体探针11之间形成热屏障。一方面由于电极表面的增加，且另一方面由于源自电极20的热流的减少，这提高了电极20和整个等离子体探针11的耐用性。
41.在上述等离子体探针11的所有实施例中，已经假设电极20、20’不突出超过软管15的远侧面18。然而，基于上述实施例中的任何实施例，也可以提供根据图9的示例的等离子体探针11。可以以上述任何方式与导体21连接的电极20然后沿远侧方向突出超过面18，并且可以支撑绝缘体38，绝缘体38例如由陶瓷或另一种耐热塑料制成。绝缘体38由此可以以球形、蘑菇形或任何其他形式形成，并且由电极20支撑。
42.就软管15和塑料护套22的配置而言，存在许多自由度。例如，如图10所示，壁24、25、26可以径向布置。导体21也可以首先被嵌入塑料护套22中的绝缘物39包围。此外，如图11所示，塑料护套22与软管15之间的壁或其它连接件的数量可以不同于上述实施例。这里，在软管15与塑料护套22之间仅设置了仅一个单独的连接壁24。
43.根据本发明的等离子体探针11包括其中布置有导体的软管，导体至少在其远端处支撑电极20。电极20要么直接固定在导体21上，要么导体21至少在其远端设置有塑料护套22，电极20借助于该护套被保持。电极20可以插在导体21与塑料护套22之间，并且可以以这种方式夹紧。在第一次使用之后，塑料护套22可以熔合到电极20。在任何情况下，导体21都有间隙地放置在电极20的通道或中空空间内，然而，由此在导体21与电极20之间点状接触的情况下，由于在它们之间设置的空隙，从电极20到导体21上的传热受到阻碍，并且从而限制了等离子体探针11中的热引入。这有益于等离子体探针11的寿命，并且同时降低其外部温度，并因此降低其对组织的粘附倾向。这样，降低了敏感或薄组织层的不希望的穿孔风险。此外，根据本发明的概念允许长期保持探针的圆度。
44.附图标记列表：11
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等离子体探针12
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装置13
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rf发生器14
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气体源15
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软管16
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软管15的近端17
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软管15的远端18
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软管15的远侧面19
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等离子体排放端口20，20'
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电极20a、20b
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套筒21
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导体
22
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塑料护套23
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导体远端24
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26
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壁27
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管腔28
–
30
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子管腔31
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电极20的远端32
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电极20的近端33
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电极20的闭合远端34
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套筒35
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锥形座36，37
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鼻部38
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绝缘体。