JP2001037773A - 双極式電気外科用器具 - Google Patents
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Abstract
道の内裏層又は内層を加熱することによって病変組織を
破壊し、かつ新たな健全内裏層の再生を刺激する双極式
電気外科用器具を提供する。 【解決手段】 双極式電気外科用器具は、近位端及び遠
位端を有する延長撓管と、延長撓管の遠位端に取り付け
られた第1のバルーン電極とを備える。また、第1のバ
ルーン電極は、電気的絶縁材料から形成された第1の膨
張可能なスリーブと、第1の膨張可能なスリーブに含ま
れる第1の導電性流体とを備える。第1の電極が第1の
導電性流体と電気的に接する位置に置かれる。復帰バル
ーン電極が第1のバルーン電極から近位方向に離れた位
置に置かれる。さらに復帰バルーン電極は、電気的絶縁
材料から形成された第2の膨張可能なスリーブと、第2
の膨張可能なスリーブに含まれる第2の導電性流体とを
備える。復帰電極が第2の導電性流体と電気的に接する
位置に置かれる。
Description
内腔又は窩洞の内裏層を加熱する電気外科用器具、特に
バレット(barrett)食道の治療に用いられる双極式電気
外科用器具に関する。
は、体内にいくつかの内腔又は窩洞を持ち、それらの多
くは内層又は内裏層を有する。これらの内裏層は病気に
罹りやすい。病変した内裏層を放置しておくとその近傍
に位置している健全な組織にまで病気が広がるので、い
くつかの症例では、それを防ぐために病変内裏層を除去
する外科的関与が必要となる。バレット食道は食道の健
全な内粘膜層(重層扁平上皮)が病変組織(異常円柱上
皮)と置き換わる病気である。バレット食道は、刺激的
な胃酸分泌に対して粘膜内裏層が慢性的にさらされる結
果として生じる。胃食道逆流疾患(GERD)におい
て、下部食道括約筋が適切に閉じるのに失敗し、胃液分
泌又は逆流が胃から食道の下部に向けて上方向に移動す
る。それによって、食道が胃液分泌にさらされてバレッ
ト食道を引き起こす可能性がある。時折、食道が胃液分
泌にさらされるのは害とはならないが、慢性的にさらさ
れると分泌内裏層が刺激されて異常粘膜細胞が生じる。
母集団のある一定の割合で、異常粘膜細胞は食道ガンを
引き起こす前駆物質となりうる。食道ガンは全てのガン
の中で最も致死的なものの一つであり、食道を目視検査
することなしに初期診断を下すことは困難である。
与からニッセン(Nissen)胃底皺襞形成術のような手術
にまで及ぶ。ニッセン胃底皺襞形成術は、患者の外科的
切開を必要とし、また食道括約筋を作るために食道下部
の周囲に胃の一部を包んで縫い合わせることを必要とす
る。年齢、健康、GERDの発病度、及び他の要因のた
め、全ての患者がニッセン胃底皺襞形成術等の手術の対
象となるわけではない。その結果、医療専門職の間では
根元的な原因を絶つことよりもGERDの症状を治療す
る傾向があった。
と、これまでの処置は容態の観察、及び最後の手段とし
ての病変内粘膜層の外科的除去であった。胸腔内での食
道の位置や、食道が肺、心臓及び他の血管系構造に近接
していることから、主に開放手術が行われる。
又は煮沸することによって、加熱された内裏層が分離さ
れ、(多くの場合)症状が消える。もし原組織が罹病又
は損傷していなければ、粘膜内裏層が健全組織として再
生する。レーザ光照射、プラズマ照射、抵抗加熱、温流
体又は温物体の適用、フォトダイナミック療法、マイク
ロ波、又は組織に対して高周波数(RF)エネルギーを
与えること等、内裏層を加熱又は焼くための様々な方法
がある。これらの療法のいくつかについての概要は、Ri
chard E. Sampliner,“New Treatments for Barrett's
Esophagus”, Seminars in Gastrointestinal Disease,
vol 8, No 2 (4月),1997年:第68頁乃至第74
頁を参照されたい。
のために組織を加熱する実現可能な方法であり、これら
の方法ではRFエネルギーの適用について特に関心が持
たれ、また身体の内腔又は窩洞にRFエネルギーを送る
RFバルーン外科用器具の使用に対して特に関心が持た
れている。F. C. Wappler による米国特許第2,03
2,859号に開示されているように、RFバルーンは
組織、例えば内腔又は窩洞の内層又は内裏層の表面乾燥
又は加熱に特に効果的である。F. C. Wappler によって
開示されたRFバルーンは、単極設計のものであった。
単極式RFバルーン装置は、患者の体表に配置された第
1極接地パッドと、患者の体内に配置され、かつ病変組
織に接触した第2極(単極)バルーン電極とを使用す
る。第2極バルーン電極は、誘電材料又は非誘電材料か
ら作られ、かつ導電性流体で満たされた膨張可能なバル
ーンと、また該バルーンに隣接し、かつ導電性流体に接
触した電極とを有する。双極式電気外科用装置によって
ヒトの身体にRFエネルギーを適用する場合、やけどの
可能性を減らすために組織に堅固に接触させることが重
要である。体内の内腔又は窩洞内でバルーン電極を膨ら
ませた場合、内腔又は窩洞の不規則な形状に合わせて外
側方向にバルーン電極が膨張し、病変組織と堅固に接触
する。組織接触面として非導電性バルーンを使用するこ
とで、RFエネルギーが組織に直接結合(coupling)す
ることはできないが、むしろ組織と容量結合する。RF
エネルギーの容量結合によって、バルーン電極と接触し
た組織が穏やかに加熱される。
レークスルーとはなったが、その発明は身体の内腔又は
窩洞に対して、非剛性もしくはしなやかに形を変えられ
る状態にあるバルーンの挿入を必要とした。しかし、非
剛性バルーンを筋性窩洞又は内腔に挿入するのはどうよ
く見ても困難であった。米国特許第4,979,948
号において、Geddesらは軸方向に沿ってバルーンの中に
延びる硬質の延長(elongated)部材を持つ単極式RFバ
ルーンを記述することによって、この問題を扱った。延
長部材は、バルーンの近位基部に取り付けられ、またバ
ルーンの他の部分の中に自由に延びる。この延長部材
は、身体の内腔又は窩洞にバルーンを挿入する際に、膨
らんでいないバルーンを支えるのに必要な剛性を与え
る。さらに、この発明の第2極電極をバルーンの中に延
びた延長部材の周りに配置することで、バルーン膨張用
の電解質液又は導電性流体と接触させる。
明は、確かに患者への挿入がより容易ではあったが、バ
ルーンの基部を延長部材へ取り付けてもバルーンの近位
端が延長部材に対して自由に動いてしまう。身体の内腔
又は窩洞に器具を置いてバルーンを膨らませる場合、支
持部材の遠位端に対してバルーンの遠位端を偏らせるこ
とが可能である。これによって、第2極電極がバルーン
を基準にした中心から離れて移動し、該第2極電極に最
も近接した組織を不均一に加熱してしまう可能性があ
る。
される可能性又はバルーンが焼かれて穴が開く可能性を
少なくするRFバルーン器具であった。Kiyoshi Inokuc
hiらに発行された米国特許第4,676,258号は、
そのような器具の撓軸の遠位端に対して近位側及び遠位
側の両方に取り付けられた可撓性の単極式バルーンに関
する。Inokuchiらの単極式バルーンが器具の撓軸に対し
て近位側及び遠位側に取り付けられることを利用したも
のではあるが、そのような単極設計は患者の体表に配置
される第2電極の使用と、絶え間なく流れる冷却用流体
の使用とを必要とした。電気外科用バルーンの中に延び
る弾性かつ可撓性の延長部材(導電性材料から作られ
る)は、F. C. Wappler の米国特許第2,043,08
3号に開示されている。
が単極式のものであり、患者の体表に接触して置かれた
復帰極(return pole)電極の使用を必要とする。Shinji
Hara に発行された米国特許第5,578,008号は
双極式バルーンカテーテルに関するもので、RFバルー
ンの近位端及び遠位端の両方がカテーテル(硬質支持部
材)に取り付けられ、かつバルーン内に両方(双極)の
電極が位置している。この双極式RFバルーンは両方の
電極を基準にしてカテーテルに固定されており、上述し
た不均一な加熱の可能性を少なくする。この双極式電極
構造は、バルーン内で冷却液体を加熱し、加熱された液
体はバルーンと接触する組織を加熱する。
ばしば困難であり、患者に対して切断又は開口すること
なく手術部位にアクセスすることが目標である場合は特
に困難である。非外傷性のアクセスは、外科用器具を身
体に元々備わる開口部を経由して患者の体内に入れるこ
とによって通常は達成される。ヒトの体は、ほとんど直
線的な通路又は構造を持たないので、手術部位へのアク
セスは外科用器具が屈曲又は湾曲することを要求する。
外科医は外科器具を巧みに操作して角を曲がり手術部位
にアクセスするので、器具によって引き起こされる外傷
性の組織損傷を避けるために注意しなければならない。
したがって、RFバルーン端部エフェクタが角を曲がる
のを助ける手段、特に曲がりくねった内腔又は通路を自
由に移動する際に該端部エフェクタが角を曲がるのを助
ける手段をRFバルーン端部エフェクタに設けることが
有利であると考えられる。Edwards らによる米国特許第
5,558,672号は、バルーンの遠位端から延びる
観察用光学素子を持つ多孔性単極式RFバルーンを教示
している。
作チャンネルに取り付けることが可能なRFバルーン電
気外科器具を外科医に提供することである。それによっ
て、外科医は手術部位にバルーン電極を視覚的に配置す
ることが可能となる。ShinjiHara の米国特許第5,578,0
08号及びJacksonらの米国特許第4,676,258号では、電気
外科用(RF)ジェネレータからバルーン電極へエネル
ギーを送るためにパルス又はバーストを用いることが記
述されている。しかし、これらの発明では、特異的組織
効果を作り出すために予めセットされたパターンでパル
ス化又はバーストしたRF電気エネルギーの送出につい
ては開示されていない。
腔又は窩洞の内裏層を加熱する双極式電気外科用器具に
関する。特に、本発明は、近位端及び遠位端を有する延
長撓管(flexible elongated tube)と該延長撓管の遠位
端に取り付けられた第1のバルーン電極とを備える電気
外科用器具に関する。第1のバルーン電極は、電気絶縁
性の材料から作られた第1の膨張可能なスリーブと該第
1の膨張可能なスリーブを満たす導電性流体とを有す
る。第1の電極は、第1の導電性流体と電気的に接して
配置されている。復帰バルーン電極は、第1のバルーン
電極と近位方向に離間して設けられている。この復帰バ
ルーン電極は、電気絶縁性の材料から作られた第2の膨
張可能なスリーブと、該第2の膨張可能なスリーブを満
たす導電性流体とを有する。復帰電極は、第2の導電性
流体と電気的に接して配置されている。
くつか、或いはすべてを有する双極式電気外科用器具に
関する。第1の膨張可能なスリーブは、該第1の膨張可
能なスリーブの一部分が内裏層の第1の部分に接するよ
うにして、また第2の膨張可能なスリーブの一部分が内
裏層の第2の部分と接するようにして膨張する。この
際、内裏層の第2の部分の面積が内裏層の第1の部分の
面積よりも少なくとも2倍大きくなるようにする。ま
た、第2の膨張可能なスリーブは所定の長さLを有する
もので、第1の膨張可能なスリーブの近位端は第2の膨
張可能なスリーブの遠位端から少なくとも2Lの距離に
位置している。電気的絶縁材料は、延長撓管よりも導電
率が低い。双極式電気外科用器具は、非導電性半硬質支
持体を有し、該支持体は延長撓管の遠位端から膨張可能
なスリーブの中に遠位方向に延びる。
で特に明らかにされる。しかしながら、発明それ自体、
構成及び操作の方法とともにさらなる目的及び利点に関
しては、添付された図面と関連して以下の説明に基づい
て最も良く理解することができよう。
を加熱するための電気外科用器具に関する。特に、本発
明はバレット食道を治療するための双極式電気外科用器
具に関する。本発明の実施の一形態にもとづく双極式電
気外科用器具は、複数のRFバルーン電極を使用する。
RFバルーン電極は、食道の内裏層又は内層を加熱する
ことによって、病変組織を破壊し、かつ新たな健全内裏
層の再生を刺激する。図示した実施の形態は、侵襲性が
最小限なものであり、またRF電気エネルギーを適用す
るために食道の内裏層に接触するようにして膨張可能な
RFバルーン電極を配置することを必要とする。双極式
電気外科用器具60の実施の一形態を図1乃至図6及び
図9乃至図11に示す。本発明に基づいてそのような双
極式電気外科用器具を用いる方法は、概して図13乃至
図17に示す。
60は、患者体内の内腔又は窩洞の内裏層に配置する一
対の膨張可能な電極を有する。単極式電気外科用バルー
ン器具とは異なり、双極式電気外科用器具は、患者の体
外に置かれる復帰電極を持たない。双極式電気外科用器
具60は、2つの異なる延長部材、すなわち第1の極部
材70と第2の極部材90とを有し、各部材は遠位端近
傍にバルーン電極を備える。第1の極部材70は延長撓
管71の遠位端にバルーン電極70aを有し、また第2
の極部材90は可撓性復帰スリーブ92の遠位端に復帰
バルーン電極90aを有している。本発明の実施の一形
態では、復帰バルーン電極90aはバルーン電極70a
の少なくとも2倍の表面積を持ち、第1のバルーン電極
70aに直接隣接した組織に対する組織加熱効果を制限
する。
92の近位端に復帰スリーブ本体100を有し、また遠
位端に復帰バルーン電極90aを有する。第1の極部材
70の延長撓管71は、導電性流体74の通路に関して
は継手撓管104によって、また電気エネルギーの導電
に関しては第1の極線105によって、第2の極部材9
0の復帰スリーブ本体100に接続されている。
は、それぞれバルーン電極70a及び復帰バルーン電極
90aに対する導電性流体74の通路としての中空の通
路と、バルーン電極70a及び復帰バルーン電極90a
にRF電気エネルギーを伝える電気配線又は導体とを有
する(図5及び図17)。延長部材からの電気配線及び
中空通路は、復帰スリーブ本体100で合流する。バル
ーン電極流体管路103及び復帰バルーン流体管路10
2は、バルーン電極70a及び復帰バルーン電極90a
を膨張させるために、それぞれバルーン電極70a及び
復帰バルーン電極90aへの導電性流体74の通路とし
て復帰スリーブ本体100に連結されている。バルーン
電極流体管路103及び復帰バルーン流体管路102の
近位端は、バルーン電極70a及び復帰バルーン電極9
0aを膨張させるために加圧流体源51に接続されてい
る。双極式電気外科用器具60は、コネクタケーブル6
7及び電気コネクタ66(図1)を有し、これらは電気
外科用RF(高周波数)ジェネレータ50(図13)に
電気的に接続している。RFジェネレータ50は、電気
外科用器具に対してRFエネルギー、好ましくは0.5
MHz乃至20MHz範囲内の周波数を供給する。コネ
クタケーブル67は、第1の極線105によってバルー
ン電極70aに電気的に接続するとともに、第1の極導
電体94によって復帰バルーン電極90aに電気的に接
続している。
科用器具60は内視鏡40と共に使用するのに適してい
る。内視鏡40は商業的に入手可能であり、外科医が把
持するための近位端側内視鏡把手部(handle)41と、
該内視鏡把手部41から遠位方向へ延び、かつ患者への
挿入のための湾曲可能又は連接可能な内視鏡シャフト4
2と、該内視鏡シャフト42に形成された中空の操作チ
ャンネル43とを有する。双極式電気外科用器具60を
内視鏡40内に配置するために、中空の操作チャンネル
43が内視鏡アクセスポート45から内視鏡シャフト4
2の遠位端に延びている。内視鏡シャフト42の遠位端
は、該遠位端内に位置した観察用光学素子44を有し、
内視鏡40の遠位端からの像を外科医に提供する。患者
33(図13)の体内に内視鏡40を配置させる前に、
双極式電気外科用器具60を内視鏡に取り付けることが
望まれる。
90は、内視鏡シャフト42の遠位端を可撓性復帰スリ
ーブ92の中空のルーメン99に通すことで、内視鏡シ
ャフト42の外側に滑動自在に設けられる。連結ノブ1
01は、復帰スリーブ本体100上に位置しており、該
連結ノブ101を回転させることで第2の極部材90が
内視鏡シャフト42に固定される。連結ノブ101は、
復帰スリーブ本体100のねじ穴100aに螺合するね
じ込みシャフト101a(図3)に取り付けられてい
る。ノブ101を回転させることでねじ込みシャフト1
01aが内側方向に動いて復帰スリーブ本体100のボ
ア106に入り、内視鏡シャフト42の外面に接する。
この接触によって第2の極部材90が内視鏡シャフト4
2に固定される。
70aを内視鏡アクセスポート45に挿入し、かつ内視
鏡シャフト42の操作チャンネル43(図2)の遠位端
から出すことによって、バルーン電極70aを露出させ
る。バルーン電極70aが復帰バルーン電極90aから
距離“L”だけ離れており、この距離“L”はバルーン
電極70aの軸方向の長さの少なくとも2倍であるとい
うことを指摘しておくことが重要である。このことによ
って電流密度が分散する。
1を図4,図5,図6及び図9により詳細に示す。バル
ーン電極70aと接した組織のRFエネルギーの伝導の
ために、バルーン電極70a及び延長撓管71の両方が
導電性流体74(図5)によって満たされている。バル
ーン電極70aと食道の病変内裏層との間の接触を確実
にするために、導電性流体74を加圧することで膨張す
る膨張可能なスリーブ75がバルーン電極70aに設け
られている。
成要素を図4,図5及び図6に示す。図4のバルーン電
極70aは、延長撓管71の遠位端から延びる膨張可能
なスリーブ75と、該膨張可能なスリーブ75の遠位端
に取り付けられた端部ガイドキャップ80とを有する。
理想的には、膨張可能なスリーブ75はシリコーン、ポ
リウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン
(商標)、或いは低導電性(例えば、絶縁体として作用
する)及び耐熱特性を示すいくつかの弾性又は半弾性材
料から形成される。延長撓管71は、ナイロン、ポリウ
レタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン等の
可撓性のエンジニアリングサーモプラスチックから形成
される。膨張可能なスリーブ75は、延長撓管71より
も低い導電率を持つ。このことは、材料を適切に使用す
ることによって達成することができ、或いはもし同一材
料が両方の構成要素に使用されるならば、膨張可能なス
リーブ75をより薄い断面とする。膨張可能なスリーブ
75は、遠位側保持用スリーブ77によって端部ガイド
キャップ80に、また近位側保持用スリーブ76によっ
て延長撓管71に気密封止して取り付けられている。例
示した実施の形態が遠位側保持用スリーブ77及び近位
側保持用スリーブ76として熱収縮性管材料を用いるの
に対して、接着剤、ヒートステイキング、圧着取付等、
他の気密封止取付方法を利用することが可能である。例
示した実施の形態の延長撓管71、膨張可能なスリーブ
75、及び端部ガイドキャップ80は、第1の極電極7
2から膨張可能なスリーブ75に導電させるために、生
理食塩水等の導電性流体74(図5,図7,図8,図
9,図11,図20)で満たされている。
り、延長撓管71内の構成要素が図示されている。ま
た、図6はそれらの構成要素の分解組立図である。中空
のスペーサ撓管78は延長撓管71内に軸方向に沿って
固定されている(図示せず)。第1の極電極72は、ス
ペーサ撓管78のまわりに堅固に取り付けられており、
延長撓管71の遠位端及び膨張可能なスリーブ75の両
方の内側に配置されるとともに、その両方から近位側に
引っ込んで取り付けられている。第1の極電極72は、
ワイヤブレード(編組)から形成され、また電気コネク
タ66及び電気外科用RFジェネレータ50(図13)
と電気的に接続されている。
管78から延びて端部ガイドキャップ80に入る。図示
した実施の形態の半硬質支持体73は、スペーサ撓管7
8の遠位端から形成される非導電性スプリングである。
半硬質支持体73をスペーサ撓管78とは異なる別体と
して形成することができるということは、当業者にとっ
ては明らかに違いない。端部ガイドキャップ80は、半
硬質支持体73を受けるための環状の内輪81を有す
る。この内輪81は遠位側保持用スリーブ77によって
硬質又は半硬質ガイドキャッププラグ82及び膨張可能
なスリーブ75に気密封止して取り付けられている。
プラグ82及び遠位側保持用スリーブ77は丸みがつけ
られているので、バルーン電極70aの遠位端上に非外
傷性組織接触面が提供される。非導電性半硬質支持体7
3によって端部ガイドキャップ80が延長撓管71に取
り付けられ、また起こりうる組織衝突外傷を少なくする
ために偏向する。さらに、非導電性半硬質支持体73は
また内腔又は窩洞の形状に応じて、また曲がりくねった
内腔又は通路を移動する時に角を曲がるために、バルー
ン電極70aを屈曲させる。
ブ75を示すバルーン電極70aの断面図である。加圧
流体源51(図1及び図2)によって導電性流体74を
加圧することで、さらに導電性流体74が延長撓管71
及び中空のスペーサ管78の中に強制的に送り込まれ、
膨張可能なスリーブ75を膨張させる。加圧流体源51
は、手術室にあるような加圧生理食塩水管路、導電性流
体74充填皮下注射器、導電性流体74で充填した圧搾
バルブ(bulb)、或いは膨張可能なスリーブ75に導電
性流体74をさらに送る任意の他の装置又は方法とする
ことができる。
70aの実施の別形態を示す図である。図8では、引っ
込んでいる第1の極電極72(図7)が非導電性半硬質
支持体73内の絶縁された第1の極電極85と置き換え
られている。図に示した別の設計の実施の形態では、絶
縁された第1の極電極85は、半硬質支持体73の内面
73aに取り付けられた導電性材料である。そのような
絶縁された第1の極電極85は、導電性メッキからなる
層又は銀、銅、アルミニウム等の薄層、或いは半硬質支
持体73の内面73aに付着した又は置かれた別の導電
性材料とすることができる。絶縁された電極配線86
は、絶縁された第1の極電極85を第1の極線105
(図2)に対して電気的に接続させる。操作中、半硬質
支持体73は、絶縁された第1の極電極85の保護用絶
縁体として働き、また膨張可能なスリーブ75に対して
起こりうる損害を防ぐ。絶縁された第1の極電極85の
導電性メッキ又は金属層を半硬質支持体73の中に横た
わる適当な長さ及び直径を持つ導電性スプリング等の金
属形状のものに置き換えることも当業者にとっては明ら
かである。
する実施の別形態の膨張したバルーン電極70aの断面
図である。絶縁された第1の極電極85が膨張可能なス
リーブ75の近位端及び遠位端から離間し、かつ生理食
塩水の容量が最大である領域の中央に置かれていること
は重要である。このことは、生理食塩水の容量が最大で
ある領域に隣接した領域へ電流が流れるのを制限し、バ
ルーン電極70aにおいて生じうる加熱点を排除するた
めになされる。半硬質支持体73の螺旋形開き部分73
bから生じている電流の流れパターン87が示されてい
る。図9の断面図に示すように、電流の流れパターン8
7は、螺旋形開き部分73bを通して切頭円錐形の形状
で放射され、内面73aから螺旋形開き部分73bを経
て外側方向に流れる。非導電性半硬質支持体73の螺旋
形開き部分73bによって半硬質支持体73に生じた高
エネルギー密度が放散される。図示した実施の形態は半
硬質支持体73の螺旋形開き部分73bを持つが、十分
な寸法のいくつかの開き部分を用いて既に述べたように
して高エネルギー密度を放散することは本発明の範囲内
である。
要素を図10,図11及び図17に示す。復帰バルーン
電極90aは、可撓性復帰スリーブ92と近位及び遠位
の気密封止を形成する膨張可能な外側復帰バルーンスリ
ーブ95を有し、またその中に第2の極電極91を有す
る。復帰バルーン電極90aはバルーン電極70aの膨
張可能なスリーブ75の表面積の少なくとも2倍の表面
積を持っていることは重要である。第2の極電極91
は、膨張可能な復帰バルーンスリーブ95及び可撓性復
帰スリーブ92によって患者33との接触が電気的に隔
てられている。膨張可能な復帰バルーンスリーブ95
は、上記した膨張可能なスリーブ75と同様の材料から
を形成することができ、また延長撓管71及び可撓性の
復帰スリーブ92よりも低い導電率を有する。流体通路
93及び第1の極導体94は、ナイロン、ポリウレタ
ン、ポリエステル、又はその他の可撓性エンジニアリン
グサーモプラスチックから形成される可撓性復帰スリー
ブ92内に軸方向に沿って敷設されている(図17)。
流体通路93は、復帰バルーン電極90aを復帰スリー
ブ本体100及び復帰バルーン流体管路102と接続し
て復帰バルーン電極90a(図11の破線)を膨張させ
る加圧導電性流体74の通路を形成する。第1の極導体
94は、第2の極電極91及びコネクタケーブル67に
よって電気コネクタ66と電気的に接続してRFエネル
ギーの通路を形成する。遠位側スリーブ98及び近位側
スリーブ97は、膨張可能な復帰バルーンスリーブ95
を可撓性復帰スリーブ92に気密封止して取り付ける。
上記したバルーンスリーブ取付方法と同様に、熱収縮性
管材料(遠位側保持用スリーブ77及び近位側復帰スリ
ーブ76)を用いて膨張可能な復帰バルーンスリーブ9
5を取り付けることができる。他の気密封止取付方法と
して、例えば接着剤、ヒートステイキング、及び圧着取
付が利用可能である。
の断面図であり、食道25の病変内裏層が示されてい
る。この病変内裏層を以下バレット食道と呼ぶ。バレッ
ト食道は粘膜内裏層29の変化によって同定される。欠
陥下部食道括約筋28から漏れる胃液分泌に内裏層29
が長期にわたってさらされると、内裏層の健全な上皮を
病変円柱上皮30に変える。内裏層の前癌性と思われる
扁平上皮31の状態が同じく示されている。円形食道筋
32は食道25の内裏層29の下に横たわる。
の口26及び食道に挿入された内視鏡40の内視鏡シャ
フト42を示している。双極式電気外科用器具60は、
内視鏡40に取り付けられており、またバルーン電極7
0aは内視鏡40の操作チャンネル43(図2)から遠
位方向に延びている。バルーン電極流体管路103を加
圧流体源51に接続することによって、バルーン電極7
0aの膨張可能なスリーブ75が膨張して食道25の内
裏層29と接触する。内視鏡シャフト42が湾曲するこ
とで未膨張の復帰バルーン電極90aが食道25の内裏
層29に接触して電気エネルギーの復帰路が与えられ
る。復帰バルーン電極90aの直径はバルーン電極70
aよりも大きく、膨張可能な復帰バルーンスリーブ95
の表面積が十分に組織に接触しているならば膨張させる
必要はない。双極式電気外科用器具60の電気コネクタ
66は、電気外科用RFジェネレータ50に接続されて
いる。
ネルギーを適用するのに先立って円柱上皮30の部位に
おけるバルーン電極70aの配置を示す。バルーン電極
70aは、観察用光学素子44の観察角度46で目視で
き、外科医はバルーン電極70aを目視しながら移動さ
せて円柱上皮30に接触させる。理想的には、このよう
な移動は膨張可能なスリーブ75を膨張させる前に行
う。膨張可能なスリーブ75が膨張して病変円柱上皮3
0に接触しているところが示されている。
用する直前の双極式電気外科用器具60の復帰バルーン
電極90aの配置を示す図である。バルーン電極70a
及び復帰バルーン電極90aの両方が膨張して組織と接
触する。図16では、バルーン電極70aは食道25の
内裏層に見いだされる円柱上皮30に接触しており、ま
た復帰バルーン電極90aは図15に示す初期位置から
図16に示す最終位置へ移動している。この移動によっ
てバルーン電極70aと復帰バルーン電極90aとが既
に説明した距離”L”だけ離間する。ここで、この動作
による効果を説明する。
し、この閾値条件は組織加熱効果が起こる前に満たされ
なければならない。エネルギー密度が閾値よりも低い場
合、組織はエネルギーの適用による影響を受けない。エ
ネルギー密度が閾値を上回ると、組織はエネルギーによ
る影響を受けて加熱又は煮沸が始まる。例示された双極
式電気外科用器具60によって、エネルギー密度は2つ
のバルーン電極間、すなわちバルーン電極70aと復帰
バルーン電極90aとの間で、いくぶん2つの磁石間で
働く磁力線に類似したかたちで分散される。遠位側バル
ーン電極70aにおけるエネルギー密度を高め、より大
きな近位側復帰バルーン電極90aでエネルギー密度を
弱めることが望まれる。
わち、第1に復帰バルーン電極90aは少なくともバル
ーン電極70aの2倍大きくすること、第2に復帰バル
ーン電極90aを遠位側バルーン電極70aから少なく
とも距離“L”(上述)だけ離間させなければならない
ことである。双極式のバルーンエネルギー装置では、エ
ネルギー密度は各バルーンの表面積の単位あたり均一に
分布し、また同様にして隣接周辺組織中に分布する。復
帰バルーン電極90aがバルーン電極70aの2倍の表
面積を有することから、復帰バルーン電極90aに直に
隣接した組織のエネルギー密度はバルーン電極70aの
近傍で見いだされたものの半分であり、組織の加熱で必
要とされるエネルギー密度の閾値を下回る。より小さな
バルーン電極70aに直に隣接した組織のエネルギー密
度は復帰バルーン電極90aのエネルギー密度の2倍で
あり、組織の加熱で必要とされるエネルギー密度の閾値
を上回る。
バルーン電極70aと復帰バルーン電極90aとを分離
することは、2つのバルーン電極70a及び90aの間
に直に位置した組織で見いだされるエネルギー密度を分
散させる。バルーン電極70aと復帰バルーン電極90
aとの間の経路が短い場合、エネルギーは最も近い面か
らもっとも近い面へ流れようと試み、エネルギー密度が
高くなるか、或いは2つのバルーン電極70a及び90
aの間に注ぎ込まれる。このことによって2つのバルー
ン電極70a及び90aの間の経路に直にある組織が加
熱される。バルーン電極70aと復帰バルーン電極90
aとを離すことは、2つのバルーン電極70a及び90
aの間に直にある組織に電流密度を分散させる効果を有
し、エネルギー密度をバルーン電極70a及び90aに
隣接した組織に集中させる。このことによって、2つの
バルーン電極70a及び90aの間で最も小さい遠位側
バルーン電極70aがそれを取り囲む最も高い電流密度
を有し、バルーン電極70aに直に隣接した組織に対す
る組織加熱効果を制限する。もし2つのバルーン電極が
“L”よりも短い距離で離間しているならば、外科医は
最も高い電流密度を2つのバルーン電極70a及び90
aの間の組織にシフトさせ、かつより小さなバルーン電
極70aから組織加熱効果を移動させる危険を冒す。
長撓管71の加圧流体源51(図10)への接続するこ
とによって、バルーン電極70a及び復帰バルーン電極
90aが膨張した状態で示されている。電気エネルギー
は第2の極電極91と第1の極電極72とに印加され、
容量結合によってバルーン電極70aを取り囲む内裏層
29を徐々に加熱する(図示せず)。組織を加熱するた
めに電気エネルギーを適用した後、バルーン電極70a
及び復帰バルーン電極90aが収縮し、双極式電気外科
用器具が患者(図示せず)から取り除かれる。
具60のバルーン電極70aの実施の別形態を示すもの
で、半透明又は透明な材料、例えばシリコーン、ポリウ
レタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン、又
はその他から膨張可能なスリーブ75が作られている。
半透明の膨張可能なスリーブ111(図18)は、この
半透明の膨張可能なスリーブ111と通して外科医が目
視することを可能とすることによって、バルーン電極7
0aの配置の間、手術部位の視認性を高める。さらに、
組織加熱効果は半透明の膨張可能なスリーブ111を通
してモニタすることができる。図19に示すように、透
明の膨張可能なスリーブ110は、半透明の膨張可能な
スリーブ111よりもさらに優れた視認性を与えると思
われ、上に挙げた材料と同一の材料から作ることができ
よう。
クタ120の実施の別形態の軸線に沿った断面図であ
る。延長撓管71の遠位端にある単一のバルーン電極7
0aの代わりに、実施の別形態の二重バルーン端部エフ
ェクタ120は、軸線方向に沿って並列した一対の膨張
可能な電極を有する。図20は、二重バルーン端部エフ
ェクタ120の軸線に対して垂直に切断された断面図で
あり、左側には第1の極バルーン電極125の断面、右
側には第2の極バルーン電極130の断面が示されてい
る。第1の極バルーン電極125と第2の極バルーン電
極130との接触を防ぐために、第1の極バルーン電極
125と第2の極バルーン電極130とが絶縁壁121
によって分離され、近位端プレート122によって裏打
ちされている。第1の極バルーン電極125と第2の極
バルーン電極130とは互いに同一で、かつ互いに鏡像
の関係にある。第1の極バルーン電極125は、加圧流
体源51から導電性流体74を加えることによって膨張
可能な第1の極バルーンスリーブ126を有する。加圧
流体源51に接続している延長撓管71を通して延びる
第1の極流体通路127によって、第1の極バルーンス
リーブ126の中を導電性流体74が通る。第1の二重
電極128は、電気エネルギーを第1の極バルーン電極
125に送るために、第1の二重電極128が近位端プ
レート122に引っ込ませて取り付けられている。上記
した第1の極バルーン電極125の鏡像のように、第2
の極電極130は第2の極バルーンスリーブ131、第
2の極流体通路132、及び第2の二重電極133を有
する。RFエネルギーを双極式二重バルーン端部エフェ
クタ120に適用することで、殆ど上記した方法による
容量結合によって隣接組織が加熱される。この設計から
の加熱効果は、第1の二重電極128と第2の極流体通
路132とをまたがる水平面に沿って一層顕著である。
より少ない加熱が絶縁壁121によって鉛直面に沿って
見いだされる。この種の端部エフェクタは、外科医に対
して局所的かつ対向する加熱のローブを提供し、該ロー
ブはローブ間の健全組織を無傷のままにしておくことが
できる。
40の実施の一形態を示す図である。この実施の形態
は、多数の多種多様な膨張可能な電極を有し、該電極は
代替双極式電気外科用器具140の軸線に沿って軸方向
に離間している。図21に示すように、3本のバルーン
電極が図示されている。すなわち、遠位側のバルーン電
極70a、復帰バルーン電極90a、及び復帰バルーン
電極90aから近位側に位置した代替バルーン電極14
1である。切り換え回路142が設けられており、遠位
端側バルーン電極70a及び復帰バルーン電極90aか
ら代替バルーン電極70a及び復帰バルーン電極90a
への双極式RFエネルギーの適用を切り換える。この切
り換えによって、双極式電気外科用器具120を移動さ
せることなく、外科医がRFエネルギーの適用を遠位側
バルーン電極70aから最も近位側にある代替バルーン
電極141へ移すのを可能とする。中央の復帰バルーン
電極90aが近位側にある代替バルーン電極141及び
遠位側にあるバルーン電極70aよりも少なくとも2倍
大きいことは重要である。一対の選択されたバルーン電
極間の距離“L”が復帰バルーン電極90a又は代替バ
ルーン電極141の軸方向の長さの少なくとも2倍であ
ることは重要である。これによって、小さい方のバルー
ン電極に直に接した組織に対する組織加熱効果を制限す
るために、選択された2本のバルーン電極のうちの小さ
い方の電極が該電極を取り囲む最も高い電流密度を有す
ることが保証される。
24に示すように、双極式バルーン電極に対する電気外
科用RFジェネレータ50の出力は、連続正弦波出力1
50(図22)からパルス化した「バースト」モード1
55(図24)に変更される。焼灼モードでのRFジェ
ネレータ50の出力は、該RFジェネレータ50に依存
した周波数からなる連続正弦波出力150であり、一般
的に電流は0.75アンペア乃至1アンペアである(図
23)。「バースト」モード155では、RFジェネレ
ータ50の連続正弦波出力150は維持されるが、組織
に対する波形の適用がエネルギーの適用が無い期間によ
って分離されたエネルギーの離散的「バースト」又はパ
ルスに分かれる。エネルギーのバースト156を約2ミ
リ秒乃至100ミリ秒、最も好ましくは10ミリ秒にわ
たって適用する。エネルギーのバースト156を、2H
z乃至500Hz、最も好ましくは50Hz乃至100
Hzの範囲で適用する。一つのパルスが生じている間に
印加される電流151は、1.5アンペア乃至5アンペ
アの範囲、最も好ましくは2アンペアまで増加する。増
加した電流151のバーストを与えることで、平均電圧
が2ワット乃至100ワットの範囲、最も好ましくは2
0ワット以下に維持される。高い電流151のエネルギ
ーからなる短いバースト156を与えることで、組織に
適用された正味のエネルギーは、変更されないRFジェ
ネレータ50の安定な連続正弦波出力150によって与
えられるエネルギー以下である。
ギーを適用することで、バルーン電極内の導電性流体の
内部加熱が減少し、内腔の壁をRFエネルギーが貫通す
る深さが制限されることがテストによって示された。ま
た、エネルギーのバースト156によって生じる組織効
果は、連続正弦波出力150の波形によって処理された
組織とは視覚的に異なり、連続正弦波出力の適用によっ
て生じたより一般的な「煮沸組織(cooked tissue)」
効果よりも多くの「日焼け組織(sunburned tissue)」
効果を有する。
かつ説明したが、そのような実施の形態は例としてのみ
挙げられていることは当業者ならば容易に理解すること
ができよう。数多くの変形、変更、及び置き換えを本発
明から逸脱することなく当業者が行うことができよう。
したがって、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定
されるものである。
張可能なスリーブの一部分が前記内裏層の第1の部分と
接し、また前記第2の膨張可能なスリーブの一部分が前
記内裏層の第2の部分と接するようにして膨張し、さら
に前記内裏層の前記第2の部分の面積が該内裏層の第1
の部分の面積よりも少なくとも2倍大きい請求項1に記
載の双極式電気外科用器具。 (2)前記第2の膨張可能なスリーブは所定の長さLを
有するもので、前記第1の膨張可能なスリーブの近位端
は前記第2の膨張可能なスリーブの遠位端から少なくと
も2Lの距離に位置している実施態様(1)に記載の双
極式電気外科用器具。 (3)前記電気的絶縁材料は前記延長撓管よりも導電率
が低い実施態様(1)に記載の双極式電気外科用器具。 (4)非導電性の半硬質支持体をさらに有し、該支持体
は前記延長撓管の遠位端から前記膨張可能なスリーブの
中に遠位方向に延びている請求項1に記載の双極式電気
外科用器具。 (5)前記非導電性の半硬質支持体がスプリングである
実施態様(4)に記載の双極式電気外科用器具。
電性の半硬質支持体に取り付けられた端部ガイドキャッ
プをさらに有し、該端部ガイドキャップによって前記内
腔又は前記窩洞に誘導される請求項1に記載の双極式電
気外科用器具。 (7)前記延長撓管の前記遠位端から近位方向に引っ込
んで前記第1の電極が取り付けられている請求項1に記
載の双極式電気外科用器具。 (8)前記第1の電極は金属ワイヤ編組である実施形態
例(7)に記載の双極式電気外科用器具。 (9)前記第1の膨張可能なスリーブの内面に導電性被
膜が設けられている請求項1に記載の双極式電気外科用
器具。 (10)前記第1のバルーン電極に印加される電気エネ
ルギーは、周波数0.5MHz乃至20MHzの高周波
数エネルギーである請求項1に記載の双極式電気外科用
器具。
式電気外科用器具を、近位端及び遠位端を有する延長撓
管と、延長撓管の遠位端に取り付けられた第1のバルー
ン電極とを備え、また第1のバルーン電極は、電気的絶
縁材料から形成された第1の膨張可能なスリーブと、第
1の膨張可能なスリーブに含まれる第1の導電性流体
と、第1の導電性流体と電気的に接する第1の電極と、
第1のバルーン電極から近位方向に離れた復帰バルーン
電極とを備え、さらに復帰バルーン電極は、電気的絶縁
材料から形成された第2の膨張可能なスリーブと、第2
の膨張可能なスリーブに含まれる第2の導電性流体と、
第2の導電性流体と電気的に接する復帰電極とを備える
ように構成したので、患者体内の内腔又は窩洞の内裏
層、例えば食道の内裏層又は内層を加熱することによっ
て病変組織を破壊し、かつ新たな健全内裏層の再生を刺
激する効果が得られる。
用器具の等角図である。
用器具の等角図であって、内視鏡が取り付けられている
図である。
面に固定する固定機構の側面図である。
ための側面断面図である。
て、該バルーン電極が膨張している状態を示している図
である。
図である。
パターンを説明するための模式的側面断面図である。
る復帰バルーン電極の側面図である。
であって、膨張可能なスリーブが膨張した状態(破線)
と膨張していない状態(実線)とを示している図であ
る。
て、バレット食道と呼ばれる疾患の状態が示されている
図である。
び食道に挿入され、手術部位に双極式電気外科用器具の
膨張したバルーン電極と復帰バルーン電極とが配置され
ている状態が示されている図である。
あって、処置に先立って双極式電気外科用器具の膨張し
たバルーン電極が手術部位に配置されている状態が示さ
れている図である。
あって、処置に先立って双極式電気外科用器具の膨張し
たバルーン電極と復帰バルーン電極とが手術部位に配置
されている状態が示されている図である。
あって、処置に先立って手術部位にある双極式電気外科
用器具のバルーン電極に対して復帰バルーン電極が移動
することで好ましい離間距離を得ている状態が示されて
いる図である。
復帰スリーブの断面図である。
あって、バルーン電極を手術部位の好ましい位置に目視
しながら配置する場合に半透明なバルーン電極によって
与えられる改善された可視性を説明するための図であ
る。
あって、バルーン電極を手術部位の好ましい位置に目視
しながら配置する場合に透明なバルーン電極によって与
えられる改善された可視性を説明するための図である。
科用器具の遠位端の断面図であって、一対のバルーン電
極が双極式電気外科用器具の軸線に対して並行に位置し
ている図である。
科用器具の側面図であって、選択的に内腔切除するため
に切り替え可能な複数のバルーンを備える図である。
レータによって発生させる典型的なRF正弦波の波形図
である。
せる典型的な連続正弦波の電流範囲を示す図である。
るバーストモード出力を説明するための図であって、電
流の増加を伴うエネルギーの離散的バーストが示されて
いる図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 患者の内腔又は窩洞の内裏層を加熱する
ための双極式電気外科用器具であって、 近位端及び遠位端を有する延長撓管と、 前記延長撓管の前記遠位端に取り付けられた第1のバル
ーン電極とを備え、また、 前記第1のバルーン電極は、 電気的絶縁材料から形成された第1の膨張可能なスリー
ブと、 前記第1の膨張可能なスリーブに含まれる第1の導電性
流体と、 前記第1の導電性流体と電気的に接する第1の電極と、 前記第1のバルーン電極から近位方向に離れた復帰バル
ーン電極とを備え、さらに、 前記復帰バルーン電極は、 電気的絶縁材料から形成された第2の膨張可能なスリー
ブと、 前記第2の膨張可能なスリーブに含まれる第2の導電性
流体と、 前記第2の導電性流体と電気的に接する復帰電極とを備
えたことを特徴とする双極式電気外科用器具。
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US342945 | 1999-06-29 | ||
US09/342,945 US6238392B1 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Bipolar electrosurgical instrument including a plurality of balloon electrodes |
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