JP2001523513A - 皮膚の電気外科治療のシステム及び方法 - Google Patents

皮膚の電気外科治療のシステム及び方法

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Abstract

(57)【要約】 例えば、色素沈着、血管の傷(例えば、脚の静脈)、痕傷、入れ墨、表皮上又は真皮上における皮膚組織の除去又は膠原の収縮のような、又は、組織の若返り美容整形、皺除去、空気除去、移植手術、眼瞼形成術、美容整形の脂肪吸引術等の、他の皮膚の外科手術、外身体表面上の目標位置へ電気エネルギを選択的に付与するためのシステム(11)及び方法が付与されている。本発明(11)は、皮膚内の組織構造の構造を除去及び/又は修正するために、高周波(RF)の電気エネルギを、皮膚の外面等の外身体表面に隣接した一つ以上の電極(58)端子に付与する。特定の美容整形手術に依存して、本発明は、皮膚組織又は髪を一定体積分だけ切断、切除、剥離又は除去し(すなわち、組織構造の分子を剥離又は解離する)、組織層と下にある組織層を分離させて組織層を除去し、膠原結合組織を収縮又は接触させる、及び/又は皮膚の面の下にある血管を凝固させるために使用されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 関連出願 本発明は、それぞれ1997年11月25日、1997年11月25日、19
98年9月28日に出願された米国特許出願第08/977,845号、第08
/978,340号、第09/162,117号(それぞれ代理人整理番号D−
2,D−3,D−8)を優先権主張の基礎とする。米国特許出願第08/977
,845号は1995年11月22日に出願された米国特許出願第08/562
,332号の一部継続出願であり、その全開示は全ての目的のために参照されて
本明細書に組み込まれる。
【0002】 本発明はまた、1997年12月15日に出願されかつその譲受人が本願の譲
受人と同一である継続中の米国特許出願第08/990,374号(代理人整理
番号E−3)に関し、この米国特許出願第08/990,374号は1995年
6月7日に出願された米国特許出願第08/485,219号、現在は米国特許
第5,679,281号(代理人整理番号16238−000600)の一部継
続出願である。本発明はまた、それぞれ1998年6月30日、1998年4月
10日、1997年6月13日、1998年1月2日に出願された特許出願第0
9/109,219号、第09/058,571号、第08/874,173号
、第09/002,315号(それぞれ代理人整理番号CB−1,CB−2,1
6238−005600,C−9)と、1998年4月2日に出願された米国特
許出願第09/054,323号(代理人整理番号E−5)と、1998年1月
21日に出願された米国特許出願第09/010,382号(代理人整理番号A
−6)と、1998年2月27日に出願された米国特許出願第09/032,3
75号(代理人整理番号CB−3)と、1997年11月25日に出願された米
国特許出願第08/977,845号(代理人整理番号D−2)と、1997年
10月2日に出願された米国特許出願第08/942,580号(代理人整理番
号16238−001300)と、1996年11月22日に出願された米国特
許出願第08/753,227号(代理人整理番号16238−002200)
と、1994年5月10日に出願されたPCT国際出願で米国に国内移行した第
PCT/US94/05168号、現在は米国特許第5,697,909号(代
理人整理番号16238−000440)とに関する。この米国特許第5,69
7,909号は1993年5月10日に出願された米国特許出願第08/059
,681号(代理人整理番号16238−000420)の一部継続出願だった
ものであり、この米国特許出願第08/059,681号は1992年10月9
日に出願された米国特許出願第07/958,977号(代理人整理番号162
38−000410)の一部継続出願だったものであり、この米国特許出願第0
7/958,977号は1992年1月7日に出願された米国特許出願第07/
817,575号(代理人整理番号16238−00040)の一部継続出願だ
ったものである。これらの全開示は全ての目的のために参照されて本明細書に組
み込まれる。本発明はさらに、1995年11月22日に出願されかつその譲受
人が本願の譲受人と同一である継続中の米国特許第5,683,366号(代理
人整理番号16238−000700)に関し、その全開示は全ての目的のため
に参照されて本明細書に組み込まれる。
【0003】 発明の背景 本発明は概して皮膚の電気外科の分野に関し、特に高周波電気エネルギを用い
て患者の皮膚及び皮下組織を治療する外科手術の装置及び方法に関する。この治
療には、皮膚の付け替え治療、色素沈着、血管の傷又は外傷、瘢痕、及び入れ墨
の除去、体毛の除去及び/又は移植治療、皮膚癌の治療、皮膚の若返り(例えば
皺の除去)、吸引脱脂術、眼瞼形成術、皺切除術、及び形成外科などが含まれる
【0004】 初期の皮膚科学的治療において、美容外科ではしばしば化学的な剥離及び/又
は皮膚擦傷法技術を用いて患者の皮膚の外層を除去することにより皺のある皮膚
を若返りさせ又はアクネ、傷、初期の皮膚癌などのような皮膚の障害を除去して
いた。しかしながら、これら皮膚擦傷法及び化学的治療は高度の外科技術を必要
とし、制御が困難である。更に、これらのいくらか優美でない技術はしばしば、
過度の出血、側副組織の損傷、及び患者の不快感を引き起こす。
【0005】 皮膚擦傷法及び化学的剥離の限界のいくつかを克服するための努力において、
美容外科でレーザを使用することが開発されている。レーザは皮膚の付け替え治
療の精度を改良すると共に、治療部位を包囲する組織と治療部位の下側にある組
織との側副損傷を低減している。レーザの皮膚擦傷法への応用において、患者の
皮膚にレーザの出力を案内して治療すべき皮膚の領域上に要求される寸法のレー
ザスポットを形成するために、ハンドピースを用いるのが一般的である。ハンド
ピースは一般的には関節付きアームの一端に取り付けられ、このアームは医療用
レーザ(例えばCO2 又はエルビウム:YAGレーザ)の出力をハンドピースに
送ると共に、ハンドピースが広範囲に動くことができるようにしている。
【0006】 初めの見込みにも拘わらず、皮膚擦傷法治療においてレーザは多くの欠点を伴
う。まず、レーザ光源に付随する費用のためにレーザ器具が極めて高価になりう
る。更に、壊死の許容可能な深さを可能にするこれらレーザ(エキシマレーザ、
エルビウム:YAGレーザなど)は一定体積分の切除速度が非常に低く、同一の
治療箇所上を多数回通過させなければならず、このため治療時間が長くなる。更
に、エルビウム:YAGレーザは概して、治療の間に効果的な止血作用を提供せ
ず、その結果治療部位への外科医師の視認を中断する過度の出血が生ずる。CO 2 レーザはエルビウム:YAGレーザと比べて、切除速度が高く、壊死組織の深
さが深い。一方、CO2 レーザはしばしば、治療部位の組織及び治療部位周りの
組織に重大な残留熱損傷を形成し、このため患者には長い回復期間が必要となる
。更に、CO2 レーザは強い痛みを伴い、従って多くの麻酔を必要とし、これに
よって治療の費用及び時間が増大する。
【0007】 血管の傷の治療において、皮膚の表面を照射するのにレーザが用いられる。レ
ーザエネルギは皮膚を貫通して血液内に吸収され、これにより静脈が凝固せしめ
られると共に破壊される。不幸にも、これらの治療においてレーザを用いる時に
付随する問題が更にある。例えば、レーザエネルギの大部分が組織を通過して血
管に到るにも拘わらず、光が組織内で散乱しかつ吸収される。この吸収作用は皮
膚の色に重大な変化を、更には瘢痕を引き起こしかねない。
【0008】 傷、皮膚懸垂線維腫、ウィルス性いぼ、色素性母斑、黒あざ、及び皮膚癌のよ
うな異常部分に電気乾燥作用を施すために単極の電気外科器具が用いられている
。例えば、Conmed社はHyfrecator(商標)という名称の単極装
置を製造しており、このHyfrecator(商標)は電気外科用プローブの
先端に単一活性電極を有する。これら治療において、皮膚の異常部分は典型的に
メスでもって除去され、目標組織と接触している活性電極に低電圧が印加されて
電流が組織及び患者を介して分散パッド又は不関電極まで運ばれる。電圧は残り
の異常組織を乾燥し、目標組織で切除された血管を凝固せしめる。残りの組織は
次いで、スポンジ又は類似の材料でもって除去される。電圧は概して、下層にあ
る真皮の黒こげ及び潜在的瘢痕を阻止するのに十分なほど低くなければならない
【0009】 本発明はまた、機能的問題と美容的問題との両者に帰結しうる状態にある「嚢
状眼瞼(baggy eyelids)」の変形の治療にも関する。嚢状眼瞼は
眼瞼皮膚弛緩症(上眼瞼の弛緩及びたるみ)、皮膚弛緩症(上眼瞼での皮膚弾性
の欠如)、輪筋の肥大、眼窩脂肪の突起、及び上眼の側部の膨らみなど、様々な
状態によって引き起こされうる。眼瞼形成術として知られている嚢状眼瞼の外科
治療は典型的に、患者の皮膚の一部を折り畳んで下層にある眼窩隔膜を晒すこと
ができるように、上眼瞼又は下眼瞼を横切る直線状又は三日月形状の切開を形成
することを含む。次いで、眼窩隔膜が開放されて下層の脂肪組織が晒され、目標
量の脂肪組織が患者から摘出される。
【0010】 下層の脂肪組織を晒すのに必要な皮膚の切開は典型的には、メス又はレーザの
ような従来式の様々な切除装置でもって形成される。概略的には効果的であるけ
れども、これらの装置にはそれぞれ、一つ又はそれ以上の欠点がある。メスは追
加の止血作用を必要とし、しばしば術後の痛みを引き起こし、比較的長い回復期
間を要する。レーザは典型的には、目標箇所に熱エネルギを運ぶ時に同時止血を
行う。しかしながら、この熱エネルギは過度の回復時間及び術後の痛みをももた
らす。更に、これらの装置が必要とする熱エネルギの総量は目標部位を損傷させ
て患者に永久的な瘢痕を残すのに十分であり得る。
【0011】 組織を除去又は他の治療するために、開放的及び内観法的治療においてRF(
高周波)エネルギが用いられている。というのは、開放的及び内観法的治療では
概して、組織切断手術に付随する患者の出血が低減され、外科医の視認性が改善
されるからである。嚢状眼瞼を治療する治療において、患者の眼瞼に必要な切開
を形成するのに単極RF装置、例えばColorado Needle(商標)
がよく用いられる。しかしながら、これらの電気外科装置及び治療は多くの欠点
を伴う。例えば、従来式の電気外科切断装置は典型的に、活性電極と目標組織間
に電位差を形成することにより作動し、それによって電極と組織間の物理的間隙
を横切る電気アークを形成する。電気アークの組織との接触点において、電極と
組織間の高い電流密度によって組織が速やかに加熱される。この高い電流密度は
細胞液を蒸気に速やかに蒸発せしめ、それにより、局所化された組織加熱作用の
経路に沿って「切断効果」を形成する。この切断効果は概して、煙又は電気外科
的な水柱の形成することになるが、これらは細菌性又はウィルス性粒子を組織か
ら外科チーム又は患者の身体の他の部分へ拡散させかねない。更に、組織は蒸発
せしめられた細胞液の経路に沿って分離され、目標組織部位周りの領域に好まし
くない側副組織損傷が誘起される。
【0012】 発明の概要 本発明は患者の身体の外表面上の構造体に電気エネルギを選択的に適用するシ
ステム、装置、及び方法を提供する。本発明のシステム及び方法は皮膚科学的治
療、即ち例えば表皮及び/又は下層の真皮のような患者の外皮の表面治療に対し
有用である。例えば、本発明は特に、例えば色素沈着、血管の傷(例えば脚の静
脈)、瘢痕、入れ墨などといった表皮上での表面組織切除及び/又は表皮若しく
は真皮でのコラーゲン収縮や、組織の若返り、美容外科、皺の除去、体毛除去及
び/又は移植治療のような皮膚に対する他の外科的治療に対し有用である。
【0013】 本発明の一態様において、方法は一つ又はそれ以上の電極端子を、患者の身体
外表面上の目標部位に極めて近づけて器具の遠位先端に配置する段階を含む。電
極端子に高周波電圧が印加されて目標部位の組織内のコラーゲン線維の温度が体
温(約37℃)から、約45℃〜90℃の範囲の組織温度、通常は約60℃〜7
0℃、まで高められ、それによりこれらコラーゲン線維を実質的に不可逆的に収
縮せしめる。好ましい実施態様において、電極端子と、電極端子に隣接配置され
た一つ又はそれ以上の帰還電極との間に導電性流体が設けられて組織から離れて
いる電極端子から、帰還電極への電流経路が提供される。
【0014】 帰還電極を通過して目標部位に到る流体経路に沿い導電性流体を指向せしめる
か、又はゲルのような粘性導電性流体を目標部位に配置して電極端子及び帰還電
極を導電性ゲル内に浸すことにより、電流経路を形成することができる。電流が
帰還電極に戻る前に、電流を選択された深さだけ、線維を通過せしめ、かつ/又
は導電性流体を加熱して目標組織に指向せしめられた加熱済流体のジェット若し
くは水柱を形成することにより、コラーゲン線維は加熱されうる。後者の実施態
様において、電流は全ての組織を通過しなくてもよい。両方の実施態様において
、加熱された流体及び/又は電流がコラーゲン線維を熱水作用で収縮させるのに
十分なほどコラーゲンの温度を高める。
【0015】 具体的な構成において、電流が直接、組織内に選択された深さまで通過するよ
うに、電極端子は目標組織に接触せしめられるか又は極めて近づけられている。
この実施態様において、帰還電極は組織部位から電流を抜き出して電流の組織内
への貫通深さを制限する。
【0016】 本発明の別の態様において、一つ又はそれ以上の電極端子に高周波電圧が印加
され、患者から表皮の層が除去される。いくつかの実施態様において、電極端子
に印加される高周波電圧は皮膚内に十分な熱を発生して下層の乳頭状真皮から表
皮層を分断又は物理的に分離する。次いで、治療部位を液体でもって平らにする
か、又は表皮層を例えばガーゼ布でもって治療部位から払いのけることにより、
表皮層が除去されうる。この実施態様において、表皮層が下層の真皮から分断又
は分離される時に下層の真皮内のコラーゲン組織を収縮させるために、組織に印
加されるエネルギが更に選択されうる。この方法は皮膚の表面層を除去し、一方
で、下層の真皮に張りを与えて皺を除去しかつ皮膚を若返らせる。
【0017】 他の複数の実施態様において、表皮層は分子解離又は崩壊プロセスにより除去
される。これらの実施態様において、電極端子に印加される高周波電圧は電極端
子と組織間で導電性流体(例えばゲル又は食塩水)を蒸発せしめるのに十分であ
るである。蒸発せしめられた流体内には、イオン化されたプラズマが形成される
と共に、帯電粒子が組織に向け加速されて組織のいくつかの細胞層の分子の分解
又は崩壊が引き起こされる。この分子解離作用には組織の一定体積分の除去が付
随する。プラズマ層内の加速された帯電粒子の範囲が小さいことにより、分子解
離プロセスが表面層に制限されて下層の組織の損傷及び壊死が最小に止められる
。周り又は下層の組織構造への加熱又は損傷を最小限にしつつ、このプロセスを
精密に制御して10〜50ミクロン(μm)程度の薄さで一定体積分の除去を行
うことができる。この現象の更に完全な説明は譲受人が本願の譲受人と同一であ
る米国特許第5,683,366号に記載されており、その全開示は全ての目的
のために参照されて本明細書に組み込まれる。
【0018】 外科的治療の間に、電極端子は好ましくは、目標組織からわずかな距離、例え
ば0.05〜5mm、だけ離間される。この離間作用により、電極端子と目標組
織の表面との間の界面に導電性流体を継続的に補給することが可能になる。この
導電性流体の継続的な補給は薄い蒸気層又は領域が電極端子と組織表面の間の電
極端子の少なくとも一部上に存在し続けるのを確保するのに役立つ。好ましくは
、電極端子と組織の間の領域内への導電性流体の供給を維持するために、電極端
子は組織に対し横断方向に移動せしめられかつ/又は回転せしめられ、即ち光払
いのけ動作が行われる。組織部位上の電極端子のこの動的動作によっても、最近
に除去された箇所周りの組織を導電性流体が冷却してこの周囲組織の損傷を最少
に止めることが可能になる。
【0019】 本発明の別の態様において、皮膚の表面下の組織内の細長い血管を治療する方
法が提供される。この方法において、一つ又はそれ以上の電極端子が血管の極め
て近くに配置され、電極端子に十分な高周波電圧が印加されて血管内の血液が凝
固せしめられ、それにより血管が崩壊せしめられる。電極端子を皮膚の外表面上
に配置してもよいし、血管に到る外皮膚表面の経皮貫通孔を介して電極端子を導
入してもよい。後者の実施態様において、電極端子に十分なエネルギを印加して
外皮膚表面の一部を除去又は剥離させることにより、電極端子でもって経皮貫通
孔を形成することもできる。次いで、電極端子が皮膚内を軸線方向に移動せしめ
られて血管に到る穴又は通路が形成される。
【0020】 本発明による装置は概して、近端及び遠端を備えたシャフト又はハンドルと、
遠端に一つ又はそれ以上の電極端子とを有する電気外科用プローブ又はハンドピ
ースを含む。装置は好ましくは更に、電極端子及び目標部位まで導電性流体を搬
送するための流体搬送要素を含む。流体搬送要素をプローブ、例えば流体管腔若
しくは管上に配置してもよく、又は流体搬送要素は別個の器具の一部であっても
よい。あるいは、目標部位に食塩水電解質又は他の導電性ゲルのような導電性ゲ
ル又はスプレーを適用することもできる。この実施態様において、装置は流体搬
送要素を備えていなくてもよい。両方の実施態様において、導電性流体は好まし
くは電極端子から一つ又はそれ以上の帰還電極に到る電流経路を形成する。一実
施態様において、帰還電極はプローブ上に配置されると共に、電極端子から十分
に離間されて電極端子と帰還電極間での短絡が実質的に阻止され又は最小限にさ
れ、かつ帰還電極が目標部位の組織から遮蔽される。
【0021】 特定の形状においては、電気外科プローブはプローブの遠位端に組織治療面を
有する電気的に絶縁された電極支持部材を含む。一つ以上の電極端子が、電極支
持部材と結合、又は、一体化されている。一実施形態においては、複数の独立し
た電極端子を含む電極の列が、電極端子が組織治療面と略面位置になる様に電極
支持部材内に埋め込まれている。皮膚細胞の数層を表面的に除去するために、例
えば、電極端子は、好ましくは、支持部材から0.15mm未満、延伸、又は、
遠のき、下にある細胞の剥離速度を限定し、それにより組織の薄い層の精確な剥
離を可能にしている。ある例示的実施形態においては、電極端子は略細長い形状
を有し、通常、その幅は約0.01mm〜2mm、好ましくは、0.01mm〜
0.5mm、そして、長さは、約0.01mm〜30mm、好ましくは、3mm
〜7mmである。この実施形態においては、プローブは通常、皮膚に沿って、電
極端子の長手軸線に略垂直な方向に動く。出願人は、これにより、皮膚の表面の
治療の均一性が向上することを見出した。
【0022】 本発明の他の態様においては、電極支持部材は、例えば、ガラス接着剤等で一
緒に接着された複数のウェハー層を具備する。各ウェハー層は、電極端子及び帰
還電極を形成するために、その上にめっきされた、あるいは、印刷された導電性
のストリップを有する。一実施形態においては、ウェハー層の近位端には、電気
外科プローブ又はハンドピースの導線トレースに接続するために、導電材のスト
リップからウェハー層の剥き出しの表面まで延伸する多数の孔を有する。ウェハ
ー層は、好ましくは、例えば、アルミナのような、セラミック材料を備えて成り
、電極は、好ましくは、例えば、金、白金、タングステン、銀等の金属材料を備
えて成る。
【0023】 特定の形状においては、電極支持部材は、遠位表面にめっきされた少なくとも
2つの金のストリップと、横表面にめっきされた一つ以上の金のストリップを有
する多層セラミックウェハーを具備する。遠位表面の金は活性電極端子としての
機能をはたし、横表面の金は帰還電極としての機能をはたす。活性電極端子は互
いに電気的に絶縁されており、セラミックウェハー内の管又は孔にめっきされた
金により導線に接続されている。電極支持部材はその上にめっきされ追加的な電
極端子を有することもでき、それは追加的な活性電極又は帰還電極として機能す
る。一実施形態においては、電極支持部材は内側電極端子よりも実質的に大きな
表面を有する一対の外側電極端子を有する。この実施形態においては、大きな、
外側電極端子は、組織を加熱して血管の凝固を提供し、あるいは、下にある組織
層、例えば、表皮、内のコラーゲン線維の収縮を誘起し、内側の小さな電極端子
は分子的解離プロセスによって組織を除去する。
【0024】 本発明の他の態様においては、電気外科プローブは、電極支持部材と一つ以上
の電極端子をその上に有する使い捨ての先端に結合された再使用可能な(すなわ
ち、滅菌可能な)ハンドルを具備している。ハンドルは高周波電圧供給源と接続
するためのコネクタを含み、使い捨ての可能な先端は電極端子をコネクタに脱着
可能に結合する電気カップリングを含む。好適な実施形態においては、プローブ
は、さらに、流体管腔又は管のような、導電性の流体を電極端子に供給するため
の開口を電極端子の近傍に有する流体供給要素を含む。
【0025】 本システムは選択的に、プローブの遠位端に、又は、その近傍の、一つ以上の
温度センサに接続された温度コントローラを含む。コントローラは電力供給源の
出力電圧を、温度設定点及び測定温度値に対応して、制御する。温度センサは、
例えば、熱電対とすることができ、絶縁された支持部材内に設置され、プローブ
の遠位端における温度を測定する。この実施形態においては、温度設定点は、好
ましくは、コラーゲン組織の収縮を招く温度、すなわち、約60°C〜70°C
に対応する値とされる。あるいは、温度センサは直接組織温度を測定する(例え
ば、赤外線センサ)。この実施形態は外科医がプローブを横方向に動かす時に有
利である。 本発明の一つの態様においては、患者の表皮の下にある脂肪組織の除去の方法
が開示されている(例えば、眼瞼形成、眉毛上げ、眼瞼縮小手術等)。この方法
は、患者の外身体表面上の目標部位に近接して、一つ以上の活性電極を配置する
こと、及び、一つ以上の帰還電極を配置することを含んでいる。活性電極と帰還
電極の間に、高周波電位差が印加され、活性電極が外身体表面を横切って動かさ
れ、そこに切込みを形成する。本発明の二極形状は、プローブの遠位端の周りの
近接領域への電流の流れを制御し、組織の壊死、患者を通る電流の伝導を最少に
する。電気エネルギからの残余の熱は、同時に切断された血管の止血をおこない
、この止血により、見やすくすると共に患者の回復を早める。本発明の技術は、
レーザーや一般的なRF装置のような、伝統的ないかなる技術よりも格段に少な
い熱エネルギしか出さず、副次的な組織破壊を減少し、痛み、術後の瘢痕を最少
にする。
【0026】 眼瞼形成のような、ある手術においては、切込みは、眼瞼形成手術における眼
窩隔膜のような下にある組織を露出するために外側の皮膚が除去できる(すなわ
ち、折りたたむ、又は、完全に除去する)ように選択される。特定の手術におい
ては、下にある組織の脂肪の部分は、それから、メスのような従来の器具、又は
、以下に述べる電気外科器具によって除去される。後者の実施形態においては、
充分な高周波電圧が活性電極と帰還電極の間に印加され、この脂肪組織を、その
まま、あるいは、吸引圧力(例えば、脂肪吸引)による除去が可能に充分に破壊
して一定体積分だけ除去する。この後者の場合においては、組織は、管腔の閉塞
を防止する吸引管腔、及び、又は、吸引電極を有する電気外科プローブによって
おこなわれる。この様な装置のより詳細な記載は、前に参照した、1998年1
月21日出願の第09/010,382(代理人整理番号A−6)に見ることが
できる。
【0027】 帰還電極は、好ましくは、組織の除去に適切な電圧で電極間でのアーク放電を
防ぎ、帰還電極が組織と接触するのを防ぐのに充分な距離だけ活性電極から離間
配置される。活性電極と帰還電極の間の電流路は、導電性流体を活性電極を過ぎ
て目標部位へ向かう流体流路に沿うように向けるか、あるいは、ゲルのような粘
性のある導電性流体を目標部位に配置し導電性ゲル内に活性電極と帰還電極を沈
設することにより形成することができる。電流が活性電極から帰還電極まで流れ
、以下に説明するように、流体が充分な電気エネルギを与えられた時にプラズマ
へイオン化されるのを可能にするのに充分な導電性を有するように、導電性の流
体は選択される。例示的な実施形態においては、導電性流体は等張性の食塩水で
あるが、その詳細をここでは参照している、1998年8月27日に出願の、同
時係属中の特許仮出願第60/098,122号(代理人整理番号CB−7P)
、に記載のように他の流体を選ぶことも可能である。
【0028】 例示的な実施形態においては、分子的な解離又は分解プロセスによる組織の除
去により切込みが形成される。従来の電気外科は細胞液が破裂するまで組織を急
速加熱して組織を切開し、局所化された加熱の通路に沿って切開(切り込み)作
用をする。本発明では冷態切除プロセスで切開路に沿って組織を一定体積分だけ
除去するので周囲の組織の熱的な損傷を最小限にとどめる。これらのプロセスに
おいて、活性電極の印加される高周波電圧は電極と組織の間の導電性流体(例え
ば、ゲル、又は、食塩水)を蒸発させるのに充分なものである。蒸発された流体
の内部では、イオン化されたプラズマが形成され荷電粒子(例えば、電子)が組
織に向かって加速され組織の幾つかの細胞層の分子的な解離又は分解を誘起する
。分子的な解離は組織の一定体積分の除去をともなう。プラズマ層内の加速され
た荷電粒子は有効範囲が短く分子的な解離のプロセスを表面層に限定し下にある
組織の損傷、壊死を最小限にとどめる。このプロセスでは、周囲、あるいは、下
にある組織構造の最小限の加熱、あるいは、損傷で、10〜50μmの薄さで組
織を一定体積分だけ除去することができるように精密に制御することができる。
この現象のより詳しい説明は、本明細書中にその詳細な説明を参照している、本
願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第5,683,366号に記載されており
、。
【0029】 本発明は、皮膚に切込みを形成する従来のRF及びレーザ技術に対して多くの
利点を有している。組織の一定体積分の除去を精密に制御できる能力は組織の切
断又は除去の分野において、非常に明確に定められ、ばらつきがなく、また、予
測可能な結果を得ることができる。組織除去の深さの制御は医師が皮膚組織を通
る精確な切込みを形成することを可能にする。この精確な加熱は目標組織に近接
して存在することが多い健全な組織構造や神経の損傷を最少にし、又は、完全に
排除する。さらには、皮膚組織内の小さな血管は組織の除去と同時に焼灼され、
シールされ、手術の間の連続して止血する。これで執刀医は見やすくなり、手術
の時間が短くなる。さらに、本発明は(従来の二極式や単極式電気外科技術に対
して)導電性流体の使用を可能にしているので、手術の間、等張性の食塩水の使
用を可能にしている。食塩水は洗浄に適した媒体である、というのは、それは体
液と同じ濃度を有し、それ故、他の流体のようには体内に吸収されないからであ
る。
【0030】 本発明による装置は、一般的に、近位端と遠位端と、遠位端における電極アセ
ンブリを備えるシャフト又はハンドルを有する電気外科プローブ又はハンドピー
スを含む。この装置は、好ましくは、さらに、導電性流体を電極端子と目標部位
に供給するための流体供給要素を有する。流体供給要素は、プローブ上、例えば
、流体管腔又は管、に配置され、又は、別個の装置の一部分とされる。あるいは
、食塩水電解質又は他の導電性ゲルのような、導電性のゲル又はスプレーが目標
部位に供給される。この実施形態においては、装置は流体供給要素を有さない。
両方の実施形態において、導電性流体は、好ましくは、電極端子から一つ以上の
帰還電極まで電流の流れる通路を形成する。例示的な実施形態においては、帰還
電極はプローブ上に配設され、実質的に、電極間の電流の短絡を防止し、帰還電
極を目標部位の組織から遮蔽するのに充分なだけ、電極端子から離間して配置さ
れている。
【0031】 特定の形状においては、電極アセンブリは電気絶縁された電極支持部材で帰還
電極から離間配置された活性電極を具備する。例示的な実施形態においては、活
性電極は略長方形で鋭い遠位端を有し、その幅は約0.01〜10mm、好まし
くは約0.1〜0.5mmで、露出された長さは約5〜50mm、好ましくは約
10〜30mmである。帰還電極は絶縁支持部材を囲む導電性スリーブを具備し
、絶縁支持部材はこのスリーブから突出して延伸している。同様に支持部材は、
好ましくは、そこから突出して延伸している活性電極を囲む導電性スリーブを具
備する。例示的な実施形態においては、電極アセンブリは、支持部材の遠位面、
又は、執刀医の使用を簡単にするためにハンドルに装着される、使い捨ての先端
から延伸する。使い捨ての先端は、典型的には、導電性流体を目標部位に供給す
るための電極アセンブリに隣接した遠位開口を有する流体管腔を含む。好適な実
施形態においては、先端の外側の上を延伸する流体管を具備することができるが
、流体管腔は使い捨ての先端を通って延伸する。
【0032】 別の実施形態においては、電気外科プローブは、組織の切断のためにデザイン
された一つ以上の電極端子を含む、すなわち、それらは、典型的には、遠位縁、
又は、遠位点を有する。この実施形態においては、直線的な切断経路が形成され
るように、電極端子は互いに対して一直線に揃えられている。帰還電極は、好ま
しくは、電極端子から近位側に離間したシャフト上に導電性スリーブを具備する
。導電性のスリーブは絶縁シャフト又は導電性シャフトの露出部分に取り付けら
れた別個の導電性要素とすることができる。
【0033】 明細書の残りの部分と図面を参照することにより本発明の本質と利点のさらな
る理解が必ずや得られるであろう。
【0034】 特定の実施態様の記載 本発明は電気エネルギを患者の身体の内部又は身体上の目標部位に選択的に加
えるシステム及び方法を提供するものであり、特に眼の内部のコラーゲン組織や
皮膚の表皮と真皮の組織のような身体の外表面への治療を含んでいる。便利には
、残りの開示は、皮膚組織の除去及び/又は表皮もしくは真皮のコラーゲン収縮
、例えば色素沈着、血管傷害(例えば脚の静脈の)、傷跡、入れ墨等の除去、及
び組織の若返り、美容形成、皺の除去及び/又は移植治療のような皮膚上の他の
外科的治療に、特に向けられるものである。しかし、本システム及び方法は身体
の他の組織に必要な治療と開口手術、関節鏡手術、腹腔鏡手術、胸腔鏡手術及び
他の内視鏡外科的治療を含むその他の治療とに同様に良好に適用できることが理
解されるであろう。
【0035】 本発明は高周波(RF)電気エネルギを皮膚の外表面のような外側の身体表面
に近接した一つ又は複数の電極端子に加え皮膚内部の組織構造を除去し及び/又
は変更する。特定の美容治療に依存して、本発明は(1)組織又は毛髪の一定体
積分だけの除去(すなわち組織構造の剥離又は分子解離の実施)(2)下側にあ
る組織層から組織層を分断又は分離しそれにより組織層を後に除去できるように
する、(3)コラーゲン結合組織を縮小又は収縮させる、(4)皮膚の表面の下
にある血管を凝固させるのに用いることができる。ある治療においては、皮膚の
表皮層と真皮層の内部のコラーゲン結合組織を収縮又は縮小させることが望まれ
る。これらの治療では、高周波エネルギは組織をこれを通過する電流により直接
又は組織を高周波エネルギにより加熱された流体にさらすことを介して間接的に
加熱し、組織の温度を正常の身体温度(例えば37℃)から45℃〜90℃の範
囲好ましくは55℃〜70℃の範囲の温度に上昇させる。コラーゲン線維の熱収
縮は哺乳類のコラーゲンにとっては約60℃〜70℃の範囲にある小さな温度範
囲内で起きる(Deak, G et al, "The Thermal Shrinkage Process of Collagen
Fibres as Revealed by Polarization Optical Analysis of Topooptical Stain
ing Reactions" Acta Morphologica Acad.Sci. of Hungary, Vol 15 (2), PP 19
5 〜208, 1967 )。皮膚内部のコラーゲン線維は典型的には55℃〜約62℃の
範囲で熱収縮を受ける。前に報告された研究は、コラーゲン基質内部の内部安定
化架橋結合の切開に対するコラーゲンの熱収縮に帰するとしていた(Deak, ibid
)。またコラーゲン温度が70℃以上に上昇された時コラーゲン基質は再び弛み
始め収縮効果が逆になり正味の収縮がなくなることが報告されている(Allain,
J.C. et al, "Isometric Tensions Developed Daring the Hydrothermal Swelli
ng of Rat Skin," Connective Tissue Research, Vol.7, pp 127〜133, 1980 )
。この結果、精密な深さまでの組織の制御された加熱は治療上のコラーゲン収縮
の達成には重大である。コラーゲン収縮のさらに詳細な記載は1997年10年
2日に出願された米国特許出願第08/942,580に見出すことができる(
代理人整理番号16238−001300)。
【0036】 加熱された部分にコラーゲンの収縮を生じさせる加熱の好ましい深さ(すなわ
ち、組織が55℃〜70℃の間の温度に上昇される深さ)は一般に(1)組織の
厚さ、(2)損傷温度にさらしてはならない隣りの組織(例えば神経)の位置、
及び/又は(3)治療収縮がもたらされるコラーゲン組織層の位置によって決ま
る。加熱の深さは通常0〜3.5mmの範囲である。皮膚の表面の下側にあるコラ
ーゲンの場合は、加熱の深さは好ましくは0.1mm〜0.5mmの範囲である。
【0037】 ある治療(例えば、皺の除去、皮膚腫瘍等)においては皮膚の表面の組織構造
を除去することが望まれる。本発明の一つの方法では高周波の電位差が一つ又は
複数の電極端子と一つ又は複数の帰還電極との間に加えられ組織層(例えば表皮
)を加熱し組織層を下側の皮膚(例えば乳頭真皮)から完全に分断又は分離させ
る。分離されると、組織層は湿った布又はゲージパッドによるブラッシング、治
療部位の洗い流し、その他のような様々な手段によって患者から物理的に除去さ
れる。この治療において、電位差は好ましくは組織層が下側の皮膚から分離され
ている間下側層をさらに加熱するのに十分な大きさとする。この典型的な実施態
様における加熱は下側の皮膚のコラーゲン結合組織の収縮を生じる。
【0038】 本発明のもう一つの方法では、外側組織構造が上記のようなブラシかけ又は洗
い流しではなく一定体積分だけ除去される。このやり方では、高周波の電位差が
一つ又は複数の電極と一つ又は複数の帰還電極との間に加えられ目標の組織部位
の近くに高い電界の強さを形成する。この高強度の電界は分子解離(熱蒸発又は
炭化でなく)を介して目標組織の電界誘導分子破壊をもたらす。出願人は組織構
造が、大きな有機質分子が水素、炭素の酸化物、炭化水素及び窒素化合物のよう
な小さな分子及び/又は原子に分子分解することを介して一定体積分だけ除去さ
れると考えている。この分子分解は、典型的には電気外科による脱水及び蒸発に
よる場合のような、組織内部の液体の除去による組織材料の脱水とは対照的に、
組織を完全に除去する。
【0039】 高い強さの電界は、電極端子の先端と目標組織との間の領域の電極端子の少な
くとも一部分上の電導性流体を蒸発させるのに十分な高周波電圧を加えることに
より発生される。この電導性流体は目標部位に分配された等張食塩水のような液
体又は目標部位に位置するゲルのような粘性流体である。この後者の実施態様で
は、電極端子が外科手術の間電導性ゲルに浸漬される。蒸気層又は蒸発された部
分が比較的高い電気インピーダンスを有しているので、蒸発部分が電極端子先端
と組織との間の電位差を増大させまたイオン化できる種(例えば等張食塩水が電
導性流体である時のナトリウム)の存在により蒸気層の内部にイオン化を生じさ
せる。この最適条件下のイオン化は蒸気層からと目標組織の表面へとに活性の電
子と光子の放出をひき起こす。このエネルギは活性の光子(例えば紫外線)、活
性の粒子(例えば電子)又はその組合せの形態である。この現象のさらに詳細な
記載は、その完全な開示が本明細書に参照例として記載されている譲受人が同一
である米国特許第5,683,366号に見ることができる。
【0040】 上記の治療において、除去された又は剥離された表皮の下側にある組織層のコ
ラーゲン収縮又は縮小を生じさせるのが望ましい。これらの治療においては、電
極端子の温度は注意深く制御されそれにより十分な熱エネルギがこれら下側にあ
る層に移送されコラーゲン結合組織を収縮させるようにすることができる。熱エ
ネルギは下側の組織層を通過しこれを抵抗加熱する高周波電流を介して直接移送
され又は電導性流体を加熱しこの加熱された流体が表皮層の除去後に下側層を収
縮させることにより間接的に移送される。高周波エネルギによるコラーゲン組織
を収縮させる適当な方法の完全な記載はその完全な開示が本明細書に参照例とし
て記載されている1997年10月2日に出願された米国特許出願第08/94
2,579(代理人整理番号16238−001300)に記載されている。
【0041】 他の治療においては、ポートワイン斑点、血管損傷、毛細血管拡張症、母斑、
静脈瘤血管その他のような、血管障害を治療することが望まれる。これらの治療
では電気エネルギが血管に加えられそれによりエネルギが血液に吸収され血管を
凝固し崩壊させるようにする。この血管は様々な方法で処理される。例えば、高
周波電圧が皮膚の表面の一つ又は複数の電極端子に加えられそれにより十分な熱
エネルギが皮膚を通して血管に分配されその中の血液を凝固させるようにする。
これに代え、皮膚はプローブの鋭利な先端で突き通されてもよい。この方法では
プローブが処理される血管に近接した部位まで前進され、高周波エネルギがプロ
ーブの遠端に加えられ血管をこの部位で凝固させ崩壊させる。この治療は血管の
長さに沿って多数の部位で繰返されそれにより血管の全長にわたって崩壊させる
ようにする。
【0042】 他の方法では、高周波エネルギが処理される血管の上の皮膚の表面の小さな点
に焦点を合わされそれにより小さな体積(例えば溝又は孔)の皮膚が血管に到着
するまで剥離されるようにする。電気エネルギにより組織を通って溝又は孔を形
成するシステム及び方法は米国特許第5,683,366号に提供されている。
【0043】 本発明はまた例えば顔面神経、前庭蝸牛神経その他の頭蓋神経のような、神経
の周りの組織を切開し又は除去するのに有用である。従来技術の高周波の装置及
びレーザーによる大きな欠点の一つはこれらの装置が目標組織と周囲の神経又は
骨とを区別しないことである。したがって、外科医はこれらの治療の間は極めて
慎重にし目標部位の内部及び周囲の神経に損傷を与えるのを回避しなければなら
ない。本発明においては、組織を除去するCoblation(登録商標)方法
は上記のように極めて小さな深さの横に並んだ組織損傷を生じるものである。こ
れは外科医が神経線維に横に並んだ損傷を生じることなく神経に接近した組織を
除去し又は切開することができるようにする。
【0044】 本発明の新規な機構の全搬的に精密な性質に加えて、本出願人は近接する神経
が組織の除去中は損傷されないことを保証する付加的な方法を発見した。本発明
によれば、神経線維を直接取巻く脂肪組織と治療の間に除去される正常の組織と
の間を区別するシステム及び方法が提供される。神経は通常神経線維の束を取巻
く結合組織鞘又は神経上膜を具備し、各束は結合組織のそれ自身の鞘(神経外鞘
)によって取巻かれこれらの神経線維を保護している。この外側の保護組織鞘又
は神経上膜は典型的には、例えば洞治療の間鼻から除去される鼻甲介、ポリプ(
鼻たけ)、鼻汁組織その他のような、正常な組織とは実質的に異なる電気特性を
有する脂肪組織(例えば脂肪)を具備している。本発明の装置は一つ又は複数の
電極端子によりプローブの先端の組織の電気特性を測定する。これらの電気特性
は、一つの、数個の、もしくはある範囲の周波数(例えば1KHz 〜100MHz の
範囲)における電導性、誘電定数、静電容量又はこれらの組合せを含んでいる。
この実施態様では音響信号が、プローブの先端の検知電極が神経を取巻く脂肪組
織を検出した時に発せられ、又は直接フィードバック制御が提供されプローブの
先端又は作動端部に突き当った組織が測定された電気特性に基づき正常な組織で
あった場合に電力を電極端子に別々に又は電極の全部の列に、供給するようにす
ることができる。
【0045】 上記のほかに、本出願人は本発明のCoblation(登録商標)機構が一
定の組織を剥離又は切断するよう操作されしかも他の組織構造に少ししか影響を
与えないようにすることのできることを発見した。上記のように、本発明は電導
性流体を蒸発させ電極端子の周りにプラズマ層又はポケットを形成し、次にこの
プラズマ又は蒸気層からエネルギを放出させ組織構造の分子結合を破壊する技術
を用いる。最初の実験に基づき、出願人はイオン化された蒸気層の内部の自由電
子が電極の近くの強電界で加速されると考えている。蒸気層(又は電導性液体に
形成された泡の内部)の密度が十分低くなった(すなわち水溶液に対し約1020 原子/cm3 より小さい)時、電子の平均自由経路は増加し後に射出された電子が
低い密度のこれらの領域(例えば蒸気又は泡)内部に衝撃イオン化を生じさせる
。活性の電子によって発生されたエネルギ(例えば4〜5eV)が続いて分子に衝
撃を加えその結合を破壊し、分子を自由基に解離し、最終のガス又は液体の種に
結合する。
【0046】 活動電子により発生されたエネルギは、電極の数、電極の大きさと間隔、電極
の表面積、電極表面の粗さと鋭利な縁、電極材料、加えられた電圧と電力、誘電
回路のような電流制限手段、電極と接触する流体の電導性、流体の密度、その他
の因子のような、様々な要素を調節することにより、変えられる。したがって、
これらの要素は操作され励勢された電子のエネルギの強さを制御する。異なった
組織構造は異なった分子結合を有しているので、本発明は一定の組織の分子結合
を破壊しながら他の組織の分子結合を破壊するには低すぎるエネルギとなるよう
に構成することができる。例えば、脂肪組織(例えば動物性脂肪)は破壊するた
めには4〜5eVより実質的に高いエネルギを必要とする2重結合を有している。
したがって、本発明はその電流構造では一般にこのような脂肪質組織を剥離又は
除去しない。勿論、諸要素は変えられそれによりこれらの2重結合もまた単一の
結合におけるのと同じ方式で(例えば電圧を増し又は電極構造を変更し電極先端
の電流密度を増す)破壊できるようにする。この現象のさらに完全な記載は、そ
の完全な開示が本明細書に参照例として記載されている1998年2月27日に
出願された同時係属米国特許09/032,375(代理人整理番号CB−3)
に見出すことができる。
【0047】 本発明はさらに、腫瘍、例えば顔面の腫瘍又は他の望ましくない身体構造を選
択的に除去しまた腫瘍から生育細胞の拡がるのを最小にする機構、装置及び方法
を提供する。このような腫瘍を除去する公知の技術は概して電気外科雲又はレー
ザー雲と称される手術台に煙を発生させることになり、この煙が無傷の生育力の
ある細菌又はウィルス粒子を腫瘍又は組織障害から外科チームに又は患者の身体
の他の部分に拡散することがある。この生育力のある細胞又は粒子の潜在的な拡
散は、肝炎、ヘルペス、HIV、乳頭腫のような一定の衰弱と致命的な病気の拡
散に関する問題を増加させることになる。本発明では、高周波電圧が電極端子と
一つ又は複数の帰還電極との間に加えられ有機質分子を生育力のない原子と分子
に解離又は分解することにより腫瘍の組織細胞の少なくとも一部を一定体積分だ
け除去する。詳細には、本発明は固体の組織細胞を無傷でない又は生育力のない
非凝縮ガスに変換し、またそれにより生育力のある腫瘍粒子が患者の脳の部分に
又は外科スタッフに拡散できないようにする。高周波電圧は好ましくは選択され
これら組織細胞の制御された除去を行いまた周囲又は下側の組織に対する実質的
な壊死が最小となるようにする。この現象のより完全な記載はその完全な開示は
参照例として本明細書に記載されている1998年6月30日に出願された同時
係属米国特許出願09/109,219(代理人整理番号CB−1)に見出すこ
とができる。
【0048】 電気外科プローブは近端と一つ又は複数の電極を支持する遠端とを有するシャ
フト又はハンドピースを具備している。シャフト又はハンドピースは非常に多く
の構造とすることができ、主なる目的は活性電極を機械的に支持し治療する外科
医が電極をシャフトの近端から操作できるようにすることである。皮膚科治療の
ため、シャフトは外科医による取扱いを容易にする任意の適当な長さと直径を有
している。
【0049】 本発明は単一の活性電極端子又はプローブの接触表面の上に分配された電極の
列を用いる。後者の実施態様においては、電極の列は通常複数の独立して電流が
制限され及び/又は電力が制御される電極端子を含み、電気エネルギを目標組織
に選択的に加え、また血液、正常な食塩水、電導性ゲルその他のような周囲の電
導性液体への電力の消失から生じる周りの組織と周囲に対する電気エネルギの不
必要な付与を制限する。電極端子は、端子を相互に絶縁し各端子を他の電極端子
から絶縁された別の電力源に接続することによって、独立して電流が制限される
。これに代え、電極端子はプローブの近端又は遠端で相互に接続され電力源に連
結する単一の導線を形成する。
【0050】 電極端子は好ましくはこの装置のシャフトの遠端の近くに位置する無機質の絶
縁支持部材の内部に又はこの絶縁支持部材によって支持される。帰還電極は装置
のシャフト、他の器具、又は患者の外表面(すなわち分散パッド)上に配置され
る。しかし、顔の神経と他の敏感な組織に近い部分は2極構造をより好ましいも
のとするが、その理由はこれにより顔面組織と周りの神経を通る電流の流れを最
小にするからである。したがって、帰還電極は好ましくは装置本体と一体とされ
又は装置の遠端に密接して置かれた他の装置とする。装置の近端部は適当な電気
接続部を含み帰還電極と電極端子とを電気外科発生器のような高周波電力源に連
結する。
【0051】 電極端子と帰還電極の間の電流路は、導電性流体内(例えば、導電性ゲル等の
粘性流体内)の組織部位を沈めることにより、又は導電性流体(即ち、等張食塩
水等の液体、又はアルゴン等の気体)を流路に沿って目標部位へ誘導することに
より形成されてよい。導電性ゲルは、伝導流体の搬送制御速度をより遅くするた
めに目標部位へ運ばれてよい。さらに、ゲルの粘着性は外科医による目標部位の
まわりへのゲルの収容をより容易にする(例えば、等張食塩水を収容する試みで
はなく)。活性電極と帰還電極の間に導電性流体を誘導する例示方法のより完全
な説明は、参考として上述した米国特許第5,697,281号に記載されてい
る。あるいは、血液等の人体の天然の導電性流体は、上述したように、帰還電極
と電極端子の間の導電性通路を形成し、かつ蒸気層を形成するための条件を満た
すに充分である。ただし、患者に導入される導電性流体は、血液がある温度で凝
固する傾向があるので血液上にあるのが一般的に好適である。液体の導電性流体
(例えば、等張食塩水)は、有利には、いずれかの組織を除去するための付加的
手段を提供し、又はその直前に剥離された目標部位の領域を冷却するのと同時に
目標部位面を「洗う」(bathe)ために使用されてよい。
【0052】 電源は、導電性流体が電極端子のまわりの導電性流体が不十分である場合に電
極端子への電力を遮断するための流体インターロックを含んでよい。このことは
導電性流体が存在しない場合に器具を活性化させず、発生する危険のある組織損
傷を最小限にする。かかる流体インターロックに関するさらに完全な説明は同譲
受人に譲渡された1998年4月10日出願の同時係属中の米国特許出願第09
/058,336号(代理人整理番号CB−4)に見られ、その開示は参考にこ
こに組み入れられる。
【0053】 ある治療において、導電性流体、剥離による非凝縮気体物質、及び/又はその
場所で完全に剥離されなかった脂肪組織断片を回収又は吸引する必要がある。例
えば、眼瞼形成術において、患者の眼瞼から下脂肪組織を本発明により除去する
ことが望ましい。これは、第一に本発明のコブレーション(Coblation)機構によ
りこの組織を破壊し、かつ次いで残りの組織断片を患者から吸引することにより
達成できる。従って、本発明の装置は、その器具内に、又は目標部位から流体を
吸引するために適宜真空源に連結された他の器具上に、一つ以上の吸引孔を含ん
でよい。さらに、本発明は、該吸引孔へ吸引される非剥離組織断片を剥離するた
めに、又は非剥離組織断片の量を少なくとも減少するために、該吸引孔の遠端部
に連結された一つ以上の吸引電極を含んでよい。前記吸引電極はより大きな組織
断片が吸引されるときに発生しやすい該吸引孔の目詰まりを主として防止する機
能を有する。前記吸引電極は剥離電極端子と異なってよく、又は同一電極が両機
能を達成するものであってよい。吸引電極を含む器具のより完全な説明は共に譲
渡された発明の名称、『組織切除、剥離及び吸引のための装置及び方法』に関す
る、1998年1月21日出願の同時係属中の特許出願に見られる。この全開示
はここに参考に組み込まれる。
【0054】 一つの構成では、電極配列における各個の電極端子は前記プローブ内の電極配
列において他の全電極端子から電気的に絶縁されており、かつ該電極配列におい
て他の電極端子の各々から隔離した電源へ接続され、又は低抵抗物質(例えば、
血液、導電性食塩洗浄水又は導電性ゲル)が帰還電極と個別電極端子間の低イン
ピーダンス通路の原因となる場合に電極端子へ流れる電流を制限又は遮断する回
路へ接続される。個別電極端子の前記隔離電源は、低インピーダンス帰還通路に
遭遇する場合に連結された電極端子への電力を制限する内部インピーダンス特性
を有する別個の電力供給回路であってよい。例えば、隔離電源は使用者による選
択が可能な定電流源であってよい。この実施形態において、加熱が手術電流の二
乗とインピーダンスの積に比例するので低インピーダンス通路は自動的に低抵抗
加熱レベルになる。あるいは、単一電源が独立に作動するスイッチを介して、又
は誘導子、コンデンサ、抵抗器等の独立に電流を制限する要素及び/又はそれら
の組み合わせによって電極端子の各々へ接続されてよい。前記電流制限要素はプ
ローブ、コネクタ、ケーブル、コントローラ内に、又はコントローラからプロー
ブの遠位先端までの導電性通路に沿って設けられてよい。あるいは、抵抗及び/
又は静電容量は、選択された電極端子を形成する酸化層(例えば、チタン又はプ
ラチナ等の金属の表面上の抵抗塗膜)により活性電極端子の表面上に発生してよ
い。
【0055】 前記プローブの先端領域はその先端付近に電気エネルギを運ぶように形成され
た独立の多くの電極端子を含んでよい。導電性流体への電気エネルギの選択的使
用は、個別電極端子及び帰還電極を個別制御又は電流制限された通路を有する電
源へ接続することにより達成される。帰還電極は、活性電極と帰還電極との間に
導電性流体を供給するための導管として働く前記先端の電極配列の近傍の導電性
物質の管状部材であってよい。帰還電極と電極配列間における高周波電圧の使用
は、個別電極端子から帰還電極への高周波電流の伝導により前記電極端子の遠位
先端に高強度の電界を発生させる。個別電極端子から帰還電極への電流は、電気
エネルギを周囲導電性流体へ運ぶと共に、周囲(非目標)組織へのエネルギ搬送
を最小限にするために、能動又は受動手段、又はその組み合わせ手段により制御
される。
【0056】 適当回数のインターバルによる帰還電極と電極配列間への高周波電圧の使用は
、導電性流体の加熱及び目標組織の収縮に影響する。エネルギが散逸する(即ち
、高電流密度が存在する)組織量は、例えば有効直径又は基本寸法が約10mm
〜0.01mm、好適には約5mmm〜0.05mm、さらに好適には約3mm
〜0.01mmの範囲の複数の小さい電極端子の使用により精密に制御できる。
円形及び非円形の両端子の電極領域は25m2 未満、好適には0.0001mm 2 〜1mm2 、さらに好適には0.005mm2 〜0.5mm2 の範囲の接触面
積(一つの電極端子に対して)を有する。電極配列の外接面積は0.25mm2 〜75mm2 、好適には0.5mm2 〜40mm2 の範囲であり、かつ、通常、
少なくとも2つの絶縁した電極端子及び好適には約3つの電極端子を含む。当然
ながら、前記電極配列はそのシャフトの遠位接触面上方に配設された3つを越え
る電極端子(例えば、50以上の電極端子)を含む。小さい直径の電極端子の使
用は、各電極端子の露出面から発射される電流束線の発散の結果として電界強度
を高くしかつ組織加熱の範囲又は深さを減少する。
【0057】 前記電極端子は電気外科プローブのシャフト上の組織治療面上方に形成される
。帰還電極面は前記プローブの遠端部に対して陥没し、かつ目標組織の部位及び
電極端子へ導電性流体を導入するために設けられた流体導管内で陥没していてよ
い。
【0058】 組織治療面の面積は広範囲に変化してよく、かつ組織治療面は様々な幾何学形
態を採り、特定領域及び幾何学形態は特定用途から選択される。活性電極面は0
.25mm2 〜75mm2 、通常は0.5mm2 〜40mm2 の範囲の面積を有
する。この幾何学形態は平面、凹凸、半球形、円錐形、直線状『直列』の配列又
はその他の実質的矩形又は不規則形状であってよい。最も一般的には、活性電極
又は電極端子は電気外科プローブシャフトの遠位先端に形成され、整形治療に使
用するためにしばしば平面、ディスク形又は半球形面であり、又は切断に使用す
るために直線配列である。選択的又は付加的に、活性電極は電気外科プローブシ
ャフトの側面上に形成されてよく(例えば、スパチュラのように)、内視鏡治療
において身体構造へのアクセスを促進する。
【0059】 代表的な実施形態において、電極配列は、そのシャフトの接触面上に離隔した
複数の実質的に細長い電極端子から成る。好適には、前記接触面は前記プローブ
のシャフトから延在する電気絶縁電極支持部材である。前記細長い電極端子は典
型的には約0.5〜30mm、好適には約1〜15mm、さらに好適には約3〜
7mmの長さを有する。前記細長い電極端子の幅は、通常約0.01〜2mm、
好適には約0.05〜1mm、さらに好適には約0.1〜0.5mm である。
前記細長い電極端子は約0.05〜4mm、好適には約0.1mm〜2mmの間
隔を相互から離間している。前記電極配列は一つの電極又は50を越える電極端
子を含んでよく、出願人は2個又は10個の電極端子が治療部位でその組織に実
質的均一のエネルギを付与することを知見した。
【0060】 例示的な実施形態において、前記電極支持部材は、例えばガラス接着剤等によ
り、共に接合された複数のウェハー層から成る。前記ウェハー層の各々は電極端
子及び帰還電極を形成するために印刷された導電性細片を有する。一つの実施形
態において、前記ウェハー層の基端部は、前記電気外科プローブ又はハンドピー
スにおいて導電性リードトレースに接続するために前記導電性細片から前記ウェ
ハー層の露出面へ延在している複数の孔を有していてよい。前記ウェハー層は、
好適には、アルミニウム等のセラミック材料から成り、かつ前記電極は、好適に
は、金、プラチナ、パラジウム、タングステン、銀等の金属材料から成る。好適
多層セラミック電極が、例えばオレゴン州、ビブァトン(Beaverton) のVisPro社
により市販されている。
【0061】 前記導電性流体は前記帰還電極と前記電極端子間に適した導電性通路を形成す
るために閾値の導電率を有するものでなければならない。前記導電性流体の導電
率(1センチメートル当たりミリシーメンス、即ち、mS/cmの単位)は、通
常0.2mS/cmを越える、好適には2mS/cmを越える、さらに好適には
10mS/cmを越える。例示形態において、前記導電性流体は等張食塩水であ
り、これは約17mS/cmの導電率を有する。あるいは、前記導電性流体は電
解質食塩ゲル、導電性ECGスプレイ、電極導電性ゲル、超音波伝導又はスキャ
ニングゲル等導電性ゲル又はスプレイであってよい。好適ゲル又はスプレイがニ
ューヨーク州、ハウパウジ(Hauppauge) のGraham-Field社により市販されている
【0062】 他の実施形態において、前記電子支持部材及び前記流体の出口は該電子支持部
材の周囲領域へ導電性流体を閉じ込めるために前記プローブ又はハンドピースの
外面から陥没していてよい。さらに、前記プローブのシャフトは前記電子支持部
材及び前記流体出口のまわりに空洞を形成するように形成されてよい。これは、
導電性流体が前記電極端子及び帰還電極と接触してその間に導電性通路を確実に
維持するのに役立つ。さらに、これは、治療時に前記電極端子と組織の治療部位
間に蒸気層又はプラズマ層を維持するのに役立ち、蒸気層が導電性流体の欠如に
より消失した場合に発生しやすい熱損傷を減少する。導電性流体は、また、治療
時に可能な限り組織温度を低く維持するのに役立つ。
【0063】 前記帰還電極と電極配列間に加わる電圧は高周波数又は無線周波数、代表的に
は約5kHz〜20MHz、通常は約30kHz〜2.5MHz、好適には約5
0kHz〜500kHz、さらに好適には350kHz未満、さらに好適には約
100kHz〜200kHzである。加えられるRMS(二乗平均)電圧は、通
常、約5ボルト〜1000ボルトの範囲であり、好適には約10ボルト〜500
ボルトであり電極端子の寸法、特定治療又は組織上の所望効果に関する手術周波
数及び手術モード(即ち、収縮、凝固又は剥離)に依存する。最高最低電圧は代
表的には10〜2000ボルトの範囲であり、かつ好適には20〜1200ボル
トの範囲、かつさらに好適には約40〜800ボルトの範囲である(これは、ま
た、電極寸法、手術周波数及び手術モードに依存する)。
【0064】 本発明の重要な特徴は、発電機の出力電圧の周波数が組織加熱の深さを制御す
るために選択できることである。図21を参照すると、組織の電気インピーダン
スは導電性細胞流体を囲繞する細胞膜の電気特性により増加する手術周波数によ
り減少する。図示されたように、100kHzの周波数の電流に対する組織の電
気インピーダンスは450〜500kHzの周波数の電流時の約4倍である。よ
り高い組織インピーダンスの結果として、電流束線はより浅く侵入する傾向があ
りその結果として組織加熱の深さをより小さくする。本発明の手術に関するこの
原理は、組織加熱の深さを小さく維持すべき(例えば0.2〜0.5mm)用途
に有利に使用できる。好適には、手術周波数は組織加熱の深さを浅くする(例え
ば1.5mm未満)必要のある用途に対して350kHz未満でなければならな
い。反対に、組織加熱の深さをさらに大きくする場合には、より高い電圧出力周
波数が使用されてよい。例示として、1.5〜3.0mm深さまでのコラーゲン
収縮治療を行なうために、より高い手術周波数が使用できる(例えば500kH
z)。あるいは、前記電極端子の直径及び/又は前記電極端子と前記電極支持部
材の外周間の間隔は電流侵入の深さを増大するために選択できる。例示として、
前記支持部材と前記電極端子の外周間の間隔の増大は所定手術周波数ににより加
熱深さを増大する。
【0065】 上述のごとく、電圧は、通常、充分に高い周波数(例えば、約5kHz〜20
kHz)により電圧振幅を変化させる時の一連の電圧パルス又は交流電流で送ら
れ、そのようにして電圧は効果的に連続的に加えられる(例えば、概ね、約10
〜20Hzのパルスの小さい深さの壊死を必要とするレーザと比較して)。さら
に、デューティサイクル(即ち、エネルギが付与される間隔の1/2のインター
バルの累積時間)は、典型例として約0.0001%のデューティサイクルを有
するパルスレーザと比較して、本発明については約50%のオーダである。
【0066】 本発明の好適な電源は、加熱される目標組織の量(体積)、電極の総数及び/
又は前記プローブ先端に選択された最大許容温度に依って、一つの電極に対して
数ミリワット〜数十ワットの範囲の平均電力レベルを発生させるために選択自在
の高周波数電流を送る。前記電源は、特定超顕微鏡外科、美容外科、皮膚治療、
眼病治療、開放手術、又は他の内視鏡外科治療の特定条件に従う電圧レベルの使
用者による選択を可能にする。好適な電源に関する説明は1997年10月23
日出願の米国仮特許出願第60/062,997号から知見でき、この出願の全
開示がここに参考として組み込まれる。
【0067】 前記電源は目標組織又は周囲組織(目標ではない)の望ましくない加熱が発生
しないように制限又は制御された電流であってよい。本発明の好適実施形態にお
いて、電流制限誘導子は個別電極により直列に設置され、誘導子のインダクタン
スは10μH〜50,000μHの範囲であり、目標組織の電気的特性、電極の
寸法、所望組織加熱度、及び手術周波数に依存する。あるいは、コンデンサー誘
導子)(LC)回路構造が同時係属中のPCT出願第PCT/US94/051
68号に記載されたように採用でき、この全開示がここに参考に組み込まれる。
さらに、電流を制限する抵抗器が選択されてよい。好適には、該抵抗器は、電流
レベルが低抵抗媒体(例えば食塩洗浄水又は導電性ゲル)と接触する個別電極端
子について上昇し始めるにつれて電流制限抵抗器の抵抗が相当に上昇し、それに
より前記電極端子から低抵抗媒体(例えば食塩洗浄水又は導電性ゲル)へ送る電
力を最小限にするように、抵抗の正の温度係数を大きくする。
【0068】 明らかに理解されるように、本発明は電気的に絶縁した電極端子に限定されず
、さらに複数の電極端子である必要はない。例えば、活性電極端子の配列は前記
プローブシャフトを通って高周波数電流の電源へ延びる単一の導線に接続されて
よい。あるいは、前記プローブは前記プローブシャフトへ直接的に延びるか、又
は電源へ延びる単一の導線に接続される単一電極を含んでよい。
【0069】 外科治療において、電極端子又はプローブの遠端部は、目標の組織面から少し
離れた距離で保持されても良い。この少さな間隔を設けることにより、導電性流
体が、電極端子と目標の組織面の間の連絡部(インターフェース)に連続的に再
供給できる。導電性流体の連続的な供給により、薄い蒸気の層が、電極端子と組
織面の間に確実に保持されることを補助する。さらに、組織部位上の電極端子の
動的な動きにより、導電性流体が目標の組織の周囲及び下にある組織を冷却する
ことができ、この周囲及び下にある組織に対する熱的な損傷を最少にする。最後
に、導電性流体は組織を冷却し易くするように冷却されても良い。一般的に、稼
働中の電極は、剥離処理において、目標の組織から約0.02〜2mmであり、
約0.05〜0.5mmが好ましい。この間隔を保持する一つの方法は、組織に
関して横方向にプローブを移動及び/又は回転し、即ち軽くブラシをかけるよう
な動き、稼働中の電極と組織の間に薄い蒸気の層又は区域を保持する。当然、も
し組織のより深部の凝固又はコラーゲンの収縮が必要な場合(例えば、組織に埋
め込まれた血管をシールするため)には、組織に対して電極端子を押しつけて、
そこに効果的にジュール(joulean)加熱することが望まれる場合がある
【0070】 図1を参照すると、電気外科医療システム11は、一般的に目標部位に高周波
数の電圧を供給するための電源28に接続する電気外科医療器具又はプローブ1
0と、プローブ10に導電性流体50を供給するための流体源21を具備する。
プローブ10は、一般的に近位のハンドル12と支持部材70に配置される一つ
以上の帰還電極100、102(図2、4及び5参照)及び一つ又は一列の電極
端子58を有する電極支持部材70を有する遠位の先端部13を具備する。接続
ケーブル34は、プローブ10の電極を電源28に電気的に連結するためのコネ
クタ26を有する。電極端子58は、お互いに電気的に絶縁されており、各端子
58は電源28内の能動的又は受動的な制御ネットワークに、複数の個別に絶縁
されたコンダクタ(図示されていない)により接続する。流体供給管15は、遠
位の先端部13(図16及び17参照)に導電性流体50を供給するためのプロ
ーブ10の流体用管110に接続する。
【0071】 電源28は、運転者が制御可能な電圧レベル調整30を有しており、電圧レベ
ル表示器32で観察出来る適用された電圧レベルを変更できる。電源28はまた
、第1、第2及び第3のフットペダル37、38、39及び電源28に取り外し
可能に接続するケーブル36を具備する。フットペダル37、38、39により
、外科医は電極端子58に供給されるエネルギレベルの遠隔調整を許容する。例
示の実施形態において、第1のフットペダル37は電源を「剥離」モードに設定
するように使用され、第2のフットペダル38は電源28を「凝固」モードに設
定する。第3のフットペダル39により、使用者は「剥離」モード内で電圧レベ
ルを調整できる。剥離モードにおいて、十分な電圧が電極端子に適用されて、組
織の分子分離(即ち導電性流体の一部の蒸発化、蒸気層のイオン化及び組織に対
してこれらの荷電粒子の加速化)のために必要な状態を確立する。上記の説明の
ように、剥離のために必要な電圧レベルは、電極の数量、寸法、形状及び間隔さ
らに電極が支持部材から伸長する距離等に依存して変化する。外科医が「剥離」
モードで電源を使用する場合に、電圧レベル調整30又は第3のフットペダル3
9により、電圧を調整して、剥離の程度又は積極性を調整するように使用されて
も良い。
【0072】 当然、電源の電圧及び相当を別の入力デバイスにより制御しても良いことが分
かる。しかし、外科的処理の間においてプローブを操作する一方で、電源を制御
するにはフットペダルは便利な方法であることを、出願者は発見した。
【0073】 凝固モードにおいて、電源28は、一つ以上の電極端子(又は一つ以上の凝固
電極)に十分低い電圧を供給し、導電性流体の蒸発、プラズマの形成及びその後
の組織の分子解離を回避する。外科医は、フットペダル37、38をそれぞれ交
互に踏むことにより、剥離及び凝固モードの間で電源を自動的に保持(トグル装
置によって操作)しても良い。これにより、外科医は、外科医療の場から彼/彼
女の集中力をそらすことなく、あるいは電源を切り換えるための助手を必要とせ
ずに、元の場所で凝固と剥離の間で素早く移動できる。例として、外科医は剥離
モードにおいて柔らかい組織に形を付ける際に、プローブにより一般的に、組織
内で小さな切断された血管を同時にシール及び/又は凝固する。しかし、より大
きな血管又は高流体圧力を有する血管(例えば、動脈)は、剥離モードではシー
ルされなくて良い。従って、外科医は単にフットペダル38を踏むことが可能で
あり、電圧レベルを剥離のための閾値以下に自動的に下げ、十分な時間間隔で血
管をシール及び/又は凝固するように、切断された血管に十分な圧力を付与する
。これが終了した後に、外科医は、フットペダル37を踏むことにより、速やか
に剥離モードに戻っても良い。本発明と共に使用するための適切な電源の特定に
設計は、1997年10月23日に出願された米国仮特許出願第60/062,
997号に示されている。
【0074】 ここで図2〜5を参照すると、例示の電気外科医療プローブ10は、近位のハ
ンドル12に取り外し可能に連結される軸又は使い捨ての先端部13、及び複数
の電極端子58(図2と5参照)を支持するために先端部13から伸長する電気
的絶縁性の電極支持部材70を具備する。先端部13とハンドル12は一般的に
、外科医が取り扱うために適切な形状に容易に型成形されるプラスチック材料か
らなる。図3と5に示すように、ハンドル12は電気的接続部74(図5を参照
して以下で検討する)を収納する内部空洞72を形成しており、電気接続ケーブ
ル34(図1参照)への接続部のための適切な連絡部を形成する。例示の実施形
態において、ハンドル12は蒸気で滅菌加圧可能なプラスチック又は金属(例え
ば、ポリエチルエーテルケトン(polyethylether keyton
)又はアルミニウム及び/又は亜鉛を含む安定した金属合金)により構成される
ので、それは外科医療のプロセスにおいて、殺菌ハンドル12により再使用可能
である。高温への繰り返しの露出に耐えることが出来るものであって、シリコン
製ケーブルジャケット及びポリエチレンイミド(poly−ether−imi
de)の器具又はULTEMの様な高温使用できる材料が好ましい。
【0075】 図4A−4Cを参照すると、先端部13は、共にぴったり適合する第1と第2
のハウジングの半分部200、202を具備して、先端部13内で電極支持部材
70を保持するためにその間に収納部204を形成することが好ましい。電極支
持部材70は先端部13(通常約0.5〜20mm)の遠端部から伸長しており
、複数の電気的に絶縁性の電極端子58及び一つ以上の帰還電極100、102
(図4参照)を支持する。これとは別に電極支持部材70は、先端部13の遠端
部から引っ込めることができ、上記で説明したように外科治療において、電極端
子58の周りに導電性流体を閉じこめることを補助する。電極支持部材70は、
外科医が取扱い易いように、ハンドル12の長手方向の軸線に関して約10〜9
0°の角度で通常配置される実質的に平らな組織治療面80を有する。例示の実
施形態においてこの機能は、ハンドル12の長手方向の軸線に関して鋭角で方向
性を有する先端部13により実現される。
【0076】 図2〜5に示す実施形態においてプローブ10は、電極端子58と電源28(
図1参照)の間に電流路を形成するために第1と第2の帰還電極100、102
を具備する。図示するように、帰還電極100、102は、一般的に約0.1〜
2mmで、好適には約0.2〜1mmで、組織治療面80に少し近接する電極支
持部材70の横の面104、106のいずれにも流体接触面を有することが好ま
しい。帰還電極100、102の暴露平面部は、約5mm2〜25mm2を通常有
しており、約18mm2〜約20mm2であることが好ましい。帰還電極100、
102は、ハンドル13の近位の端部に伸長するコネクタ104(この接続の詳
細は以下で説明する)に接続しており、その近位の端部でそれは電源28(図1
)に適切に接続する。
【0077】 図4A−4Cと図5を参照すると、先端部13は、支持部材70(代表的な支
持部材70の詳細について図7〜13を参照)上の帰還電極100、102と電
極端子58の一つに各々接続する複数のケーブル210を保持する雄の電気コネ
クタ208を支持するために近位のハブ206をさらに具備する。ハンドル12
に収納される雌のコネクタ220は、雄のコネクタ208に取り外し可能に接続
しており、複数のケーブル222は、歪み逃がし224を介して雌のコネクタ2
20からケーブル34へ伸長する。ケーブル210、222は共に、流体が万が
一プローブ10に侵入した場合にショートすることを防止するように絶縁される
。この設計により、ハンドル12内のコネクタ220との先端部13の電極の取
り外し可能な接続が可能となるので、ハンドルは別の先端部13に再使用可能で
ある。プローブ10はまた、電源の運転の特定の電圧出力範囲及びモードをプロ
グラムするために、記号化されたレジスタ(記録器)(図示されていない)等の
識別要素を具備することが好ましい。これにより、電源は種々の異なる用途のた
めに種々の異なるプローブを使用できる。
【0078】 図5に示すように、帰還電極100、102は、電極端子58に直接的には接
続しない。この電流路を完成するために、電極端子58が帰還電極100、10
2に電気的に接続するために、導電性流体(例えば、アイソトニック(等張性の
)生理的食塩水又は導電性ジェル)は、外科治療において、稼働中の電極及び帰
還電極の間に配置される。代表的な実施形態において、プローブ10は、導電性
流体を目標の部位に供給するために流体管(図2)を具備する。流体管110は
、ハンドル12の溝114を通りさらに先端部13の内側の空洞112(図3と
図4A〜4C)を通り、電極支持部材70に近接して配置される遠端の開口11
4(図4)まで伸長する寸法である。管110は内側の空洞112を通り開口1
14まで全ての経路を伸長し、空洞112に流体が侵入するあらゆる可能性を排
除する。図1と2に示すように、流体管110は、導電性流体源21に接続する
ための近位のコネクタ112を具備する。
【0079】 プローブ10はまた、目標部位への導電性流体の流量を制御するために弁又は
同等の構造を具備する。図4A〜4Cに示される代表的な実施形態において、ハ
ンドル12は、遠端のハブ118と歪逃がし120の間で連結される主本体13
0と、主本体130の周りの回転可能なスリーブ116を具備する。遠端ハブ1
18は、ハンドル12に先端部13を取り外し可能に連結するために先端部13
の近位のハブ206を収納するために開口119を有する。スリーブ116は歪
逃がし120と遠端のハブ118に回転可能に連結して、流体管110のための
弁構造を形成する。図2に示すように、流体管110は歪逃がし120から溝1
14を通り、主本体130及び遠端のハブ120を通過して先端部13まで伸長
する。スリーブ116の回転により、管110を通る流体の流れを妨害し、結局
は妨げる。当然この流体の制御は、スウィッチ、ボタン等の種々の別の入力及び
弁装置により形成されてもよい。
【0080】 これとは別の実施形態において、流体の通路は、例えばハンドル及び先端部内
の環状の間隙部の間(図示されていない)又は中央の内側の管腔により、プロー
ブ10内に直接的に形成されても良い。この内側の腔は、プローブ10の境界線
の近くに形成されてもよいので、導電性流体は目標の部位に向かって半径方向に
内側に流れる傾向があるかあるいは、それはプローブ10の中心に向かって形成
されてもよいので、流体は半径方向に外側に流れる。さらに、導電性流体はプロ
ーブ10から分離する流体吐出要素(図示されていない)から吐出されてもよい
。関節鏡の手術において、例えば本体の空洞は、等張性食塩水で満たされており
、プローブ10は満たされたこの空洞に導入される。導電性流体は連続的に再供
給されて、帰還電極100、102と電極端子58の間に流路を保持する。一つ
以上の流体腔を組み込んだこれとは別の電気外科医療プローブのより完全な記述
は、1995年6月7日に出願された、譲受人が同じである同時係属中の出願第
08/485,219号に示されており、その完全な開示は参照として本書に既
に組み込まれている。
【0081】 図4と5を参照すると、電気的絶縁性の電極端子58は、電極支持部材70の
組織治療面80上で離れて間隔を開けられている。代表的な実施形態において、
組織治療面80は、約0.5mm〜20mm(好適には約2mm〜10mm)の
範囲の長さLで、0.3mm〜10mm(好適には約0.5mm〜4mm)の範
囲の幅Wを有する四角形の横断面形状を有する。個別の電極端子58は、上記の
寸法を有しており、組織治療面80と実質的に平らであることが好ましい。この
形態は、任意の鋭い電極角部及び/又は隅部を最少にしており、それにより高周
波数の電圧を電極端子に適用する場合に、過度に高い電気場強度及び関連する電
流濃度を促進するので、それにより組織の薄い層(例えば、表皮の層)を除去す
るために好適なように、剥離の速度を最少化することを出願者は発見した。
【0082】 電極端子58は面80から、一般的に0mm〜2mmまでの距離により少し外
側に突き出ても良いか、あるいはその端子はこの面から収納されても良いことを
認識する必要がある。例えば電極端子58は、0.01mm〜1mm、好適には
0.01mm〜0.2mmの距離で収納されても良い。本発明の一つの実施形態
において、電極端子は組織治療面に関して軸線方向に調整可能であるので、外科
医はこの面と電極端子の間の距離を調整できる。
【0083】 ここでは図7〜13を参照すると、例示の電極支持部材70を詳細に説明する
。図示するように、電極支持部材70はセラミック等の適切な高温の電気絶縁性
材料を具備する多層の基部を具備することが好ましい。多層の基部は、セラミッ
クウェハー層(例えば、セラミックウェハーに印刷し焼き付けされるか又はめっ
きされた厚い膜)に固着する導電性のストリップを有する薄いか又は薄膜のハイ
ブリッド(混成物)である。導電性のストリップは一般的に、タングステン、金
、ニッケル、銀、プラチナ又は同等の材料を具備する。例示の実施形態において
、導電性のストリップは、金を具備しており、それらはウェハー層と共に焼き付
けされて一体式のパッケージを形成する。導電性のストリップは、セラミック層
を通して掘削されていて導電性材料によりめっき又は被覆される外側の孔又は通
路により、外側のケーブルコネクタに連結される。
【0084】 代表的な実施形態において、支持部材70は5つのセラミック層200、20
2、204、206、208(図9−13参照)、3つの金めっきの電極端子2
10、212、214及び第1と第2の金めっきの帰還電極216、218を具
備する。図8A、9A及び9Bに図示するように、支持部材70の外側の層の一
つである第1のセラミック層200は、それの横の面220に第1の金めっきの
帰還電極216を具備する。第1のセラミック層200は、導線(案内ケーブル
)(図示されていない)に接続するための層200の近位の端部へ帰還電極21
6から伸長する金の導電性ストリップ222と、層200の中央部からその近位
の端部に伸長する3つの金の導電性ライン224、226、228とをさらに具
備する。導電性のストリップ224、226、228は、電極端子210、21
2、214の一つに、それぞれ導電性の孔又は通路230、232、234によ
り各々連結する。図示するように全ての3つの通路230、232、234はウ
ェハー層200を通り伸長する。
【0085】 図10Aと10Bを参照すると、第2のウェハー層202は、外側のウェハー
層200と中央のウェハー層204(図11Aと11B)の間に接合される。図
示するように、第1の電極端子210は、第2のウェハー層202の遠端の面に
設置されており、導電性のストリップ240は通路230へ伸長して、電極端子
210を導線に連結する。同様に、各ウェハー層204と206(図11と12
)は、それらの遠端の面にめっきされる電極端子212、214、及び通路23
2、234の一つにそれぞれ伸長する導電性のストリップ242、244をそれ
ぞれ有する。通路だけはセラミック層を通り必要な距離だけで伸長することが分
かる。図13に示すように、別の外側のウェハー層208は、層208の横の面
250にめっきされる第2の帰還電極218を有する。第2の帰還電極218は
、セラミック基部全体を通り伸長する通路252を通り第1の帰還電極216に
直接に連結する。
【0086】 当然、種々の異なるタイプの多層のウェハーが本発明に従い製作されても良い
ことが分かる。例えば図14と15は多層のセラミック製ウェハーのこれとは別
の実施形態を示しており、そこでは電極端子はめっきされるかさもなければセラ
ミックウェハー層282の間に接合される平坦なストリップ280を具備する。
各平坦なストリップ280は、図15に示すように、異なる長さを有しているの
で、電極端子はお互いから電気的に絶縁可能であり、通路(図示されていない)
により導線に連結可能である。
【0087】 図16Aと16Bを参照すると、本発明による患者の外皮の組織を治療する方
法を説明する。図示するように、プローブ10の遠位の先端部13は、電極支持
部材70が治療部位300で目標の組織302に近接するように配置される。導
電性流体304は遠端の開口114を通る流体管110(図2)を通り治療部位
300まで供給される。流体流量は回転可能なスリーブ116(図4A)により
制御されるので、組織302と電極支持部材70の間の区域は定常的に流体に浸
される。電源28はその後オンにされて調整されるので、高周波数電位差は電極
端子58と帰還電極100、102の間に適用される。導電性流体304は電極
支持部材70のいずれかの側に、電極端子58と帰還電極100、102の間に
導電性通路(電流の流れライン310を参照)を形成する。
【0088】 例示の実施形態において、高周波数電圧は目標の組織302と電極端子58の
間の導電性流体304をイオン化された蒸気層又はプラズマに変えるのに十分で
ある。電極端子58と目標の組織302の間に適用される電位差(即ちプラズマ
層312前後の電圧の傾斜)を形成することにより、プラズマ内の帯電粒子31
5(即ち電子)を組織に向かって加速する。十分に高い電位差において、これら
の帯電粒子315は十分なエネルギを獲得し、組織構造内の分子結合を解離する
。この分子の解離の後に、組織の一定体積の除去(即ち剥離的な昇華)及び酸素
、窒素、二酸化炭素、水素及びメタン等の低分子量ガス314の生成が生じる。
目標の組織302内の帯電粒子315の加速は短い範囲であるので、分子解離処
理を表面層に制限し、下にある組織320の損傷及び壊死を最小限にする。
【0089】 一実施形態においては、電位差は、熱エネルギを下方組織320に加えるのに
十分に大きい。好ましくは、この熱エネルギは、組織の温度を通常の体温(例え
ば、37°C)から45°C〜90°Cの間の範囲の温度、好ましくは55°C
〜70°Cの間の範囲の温度、及び皮膚の場合には約55°C〜62°Cの間の
範囲の温度まで上昇させるのに十分に大きい。このように温度を上昇させること
によって、下方組織320内のコラーゲン結合繊維を収縮させる。この方法によ
って、皺を除去して皮膚を若返らせるために、下方の真皮を張った状態にさせつ
つ)、皮膚の表層が除去される。
【0090】 別の皮膚若返り方法又は皺除去方法が図17に示されている。この方法におい
ては、電位差が電極端子58と帰還電極100、102との間に印加される時に
、電流が電流束線350に沿って電極端子58と帰還電極100、102との間
に流れる。電流束線350は表皮組織352の表面内まで短距離L4 だけ流れて
、組織の表面上の領域における導電性流体354を介して、電極端子58と帰還
電極100、102との間の電気経路を形成している。組織の電気インピーダン
ス及び、適用する周波数と電圧と電流との適切な選択の結果として、表皮組織3
52の加熱作用が表皮組織352の表面の下方の領域360において生じる。こ
の加熱作用によって、組織の温度が上昇して表皮組織352の層が下方の乳頭状
真皮362から剥離される。次いで、治療部位を同一平面にすることによって、
又は表皮組織352の層を、例えばクロスパッド(cloth pad)又はガ
ーゼなどによって払いのけることにより、表皮組織352の層を除去することが
できる。皮膚若返り治療においては、弾性を失った皮膚を若返らせるために、表
皮を除去した後にコラーゲンを注入してもよい。
【0091】 さらに、電流束線350による加熱作用は、乳頭状真皮362内の組織364
の温度を通常の体温(例えば37°C)から、55°C〜85°Cの囲の温度、
好ましくは60°C〜70°Cの範囲の温度まで上昇させるのに十分でありうる
。この乳頭状真皮362を加熱することによって、コラーゲンに不可逆性の収縮
作用を生じさせる。
【0092】 図18A及び図18Bは、例えばブドウ酒様変色、表面割れ(face ve
in)及び痣などの血管障害の治療方法を示している。図18Aに示されるよう
に、電気外科プローブ370を、治療されるべき血管374の上方の皮膚372
の表面上に又はこの表面に隣接して配置する。導電性流体376が存在している
活性電極と帰還電極(図示しない)との間に電位差を印加して、プローブ370
に隣接する組織を剥離するか又は分子解離させる。組織が除去されると、プロー
ブを、深くなっている穴に通して血管374まで軸線方向に移送させる(この実
施形態では、略線形のプローブ用シャフトであるのが好ましい)。組織を通るチ
ャネル又は穴を形成するためのこの装置及びこの方法のさらに詳細な説明は、本
願の譲受人と同一である米国特許第5683366号に開示されており、その開
示内容を参照することによって本明細書の記載に代える。一旦、プローブが血管
に接近すると、熱エネルギが、前述した電流束線から血管内まで運ばれる。この
熱エネルギは、最終的には血管374内の血液を凝固させて、当該部位における
血管を虚脱させるのに十分に大きい。
【0093】 長い長手方向部分の血管374を虚脱させるために、複数の治療部位を必要と
する場合がある。図18Bに示されるように、第一の治療部位380を血管内の
血液の流れに対して下流地点に配置するのが望ましい。次いで外科医は血管を、
第一の部位380から上流に位置する複数の部位(382、384、386)に
おいて順次に治療できる。
【0094】 図19を参照すると、本発明に基づく毛の移植方法が示されている。ドナーの
領域からのストリップ状の毛(図示しない)が患者から最初に摘出される。毛は
、前述したのと同様な方法によりストリップ周りの組織を除去することによって
摘出できる。本発明の電気外科装置の止血効果によって、ドナーの部位における
出血を最小限にできる。次いで、ストリップを頭皮から上昇させ、縫合作用を用
いて開口部を閉鎖する。
【0095】 次いで、前述したプローブのうちの一つを使用して受容領域392内に切り込
み部390を形成する。図19に示されるように、切り込み部390の直径を正
確に制御することができる。移植片の固定作用を高めるため及び表面上の外観を
さらに適切にするために、角度を付けて切り込み部を形成するのが好ましい。
【0096】 図20は、電気外科プローブ430を利用して表皮440の表層を除去する別
の実施形態を示している。プローブ430はシャフト432を有しており、この
シャフトを保持して制御するためにこのシャフトは近いハンドル434に結合さ
れている。前述した実施形態と同様に、プローブ430は、シャフト432の遠
位先端に位置する活性電極436の配列と、シャフト432を通って延びていて
活性電極436の配列から離れて近端に納められている環状の帰還電極438と
、帰還電極438と外側絶縁シース444との間に位置する環状管腔442とを
有している。プローブ430は、ハンドル434に取り付けられていて管腔44
2に流体連通している流体供給用導管446と、帰還電極438を通過した流体
を表皮440上の目標部位まで供給するための導電性流体の源(図示しない)と
をさらに有している。前述したように、活性電極436の配列はシャフト432
の遠位先端と面位置にあるか、又は剥離の深さを最小限にするために遠位先端か
ら小距離(約0.12mm(0.005インチ))だけ遠方に延びているのが好
ましい。表皮組織を治療する時にプローブ430による操作性及びプローブ43
0の制御性を高めるために、シャフト432の遠端は傾斜しているのが好ましい
【0097】 本発明のさらに別の実施形態が図22に示されている。この実施形態はさらな
る電極端子458、459がプローブの遠先端70に位置決めされていることを
除けば図16に示されていて前述した実施形態と同様である。電極端子458、
459の寸法は図22に示される剥離電極端子58よりも大きいか又は同程度で
ありうる。一つの操作配列は、電極端子458、459を高周波発生器の二つの
極に接続して、電流束線460により示されるように電極端子458、459の
間に電流を流すことのできる二極回路を形成することである。電極端子458、
459は剥離電極端子58から絶縁されている。電極間の相互間隔W2 及び電極
幅W3 ならびに周波数を適切に選択することによって、電流束線460を表皮層
の下方に流させて、前述した領域320内においてコラーゲンを収縮させる。
【0098】 電圧は、活性電極436の配列と表皮組織440との間に高強度の電界を形成
して、それにより表皮組織の複数の細胞層を分子分解又は分子解離を生じさせる
のに十分に大きい。前述したように、十分な電圧を印加して、導電性流体内に蒸
気の薄層を形成して、蒸気層、すなわち活性電極と目標部位との間の領域をイオ
ン化する。光子及び/又はエネルギを与えられた電子の形態をなしているエネル
ギを蒸気層から放電させて、表皮組織を剥離させ、その結果、周囲組織及び下方
の細胞層、例えば透明層及び/又は顆粒層内の細胞構造が壊死するのを最小限に
することができる。
【0099】 本発明の装置と方法とは、癌細胞及び癌細胞を有する組織、例えば表皮、すな
わち目、結腸、膀胱、頸部、子宮などの表面上の癌種を効果的に剥離する(すな
わち、崩壊させる)のにも有用でありうる。癌組織を蒸発させて分解させること
によって生存可能な癌細胞(すなわち癌腫)が患者の体の他の部分又は目標部位
付近の外科手術チームまで伝播するので、本願明細書において目標部位を完全に
分離させる本発明の能力は有利でありうる。さらに、下方組織が壊死するのを最
小限にしつつ、癌組織を正確な深さまで除去することができる。
【0100】 図23は、本発明に基づく、特に外皮表面を切断又は外皮表面内に切り込み部
を形成するのに有用な他の電気外科プローブ500の遠端部分を示している。プ
ローブ500は、前述した実施形態のようにシャフト又は使い捨ての先端(図示
しない)に結合される支持部材502を具備している。支持部材502は絶縁性
無機材料、例えばセラミックス、ガラス又はガラスセラミックスを具備するのが
好ましい。しかしながら、この実施形態においては、活性電極506と帰還電極
508との両方が支持部材502から離間されているので、支持部材502は有
機材料、例えばプラスチックを具備してもよい。従って、高強度の電界は、有機
材料を使用できるようにするために、支持部材502から十分に離れた遠方の位
置にあり得る。
【0101】 電極組立体504は約2mm〜20mmの距離だけ支持部材502の遠端から
延びているのが好ましい。電極組立体504は単一の活性電極506と、絶縁部
材510によって活性電極506から離間されていて近端に在る単一の帰還電極
508とを具備しており、絶縁部材510は無機材料、例えばセラミックス、ガ
ラス又はガラスセラミックスを具備するのが好ましい。図示されるように、活性
電極506は鋭角遠端512まで傾斜を付けられていて、組織を切断又は切り込
みを付けるのを容易にしているのが好ましい。典型的な実施形態においては、活
性電極506の近端の直径は約0.2mm〜20mmであって、遠端の直径は約
0.2mmより小さい。組織の体積部分を除去できるのに十分な電圧においてこ
れら電極間の短絡又は電気アークを妨げるのに十分な距離を空けて、帰還電極5
08は活性電極506から離間されている。典型的な実施形態においては、帰還
電極508の露出している遠位部分は、活性電極506の露出している近端部分
から約0.5mmから5mmだけ離間されている。当然のことながら、本発明は
、電極組立体504の前述した特別な寸法と特別な形状とに制限される物ではな
く、外科的適用例に応じて定まる変種の異なる実施形態を想定できることが認識
されるであろう。
【0102】 図示されるように、プローブ500は、支持部材502を通って支持部材50
2の遠位に位置する遠位開口部(図示しない)まで通過する流体用管腔520を
有している。流体用管腔520は導電性流体、例えば等張食塩水、又はそのよう
な流体を目標部位に供給するための他の適切な導電性流体の源に結合されている
。典型的な実施形態においては、プローブは、使用時に流体用管腔520が電極
組立体504の上方に位置決めされるよう形成されており、それにより、流体用
管腔520の開口部から流出する導電性流体は帰還電極508と活性電極506
との上方を通過し、その結果これら電極間に電流経路を形成するようになる。さ
らに、導電性流体は活性電極506を十分に覆い、それにより、詳細に前述した
ようにプラズマを形成するための状況を形成することができる。
【0103】 図24〜図26に示されるように、患者の眼瞼の下方に位置する脂肪組織を除
去するための眼瞼形成術が本発明に基づいて示されている。図24に示されるよ
うに、眼球530の眼球孔の正面図は、眼瞼形成術に適した眼周囲の重要な構造
を示している。図示されるように、上眼瞼の二つの脂肪コンパートメント、すな
わち中心コンパートメント532及び中央コンパートメント534が上斜筋53
6によって分割されている。下斜脂肪は三つのコンパートメント、すなわち中央
コンパートメント538、横方向脂肪コンパートメント539、及び中心脂肪コ
ンパートメント540に分割されている。中央脂肪コンパートメントは上眼瞼及
び下眼瞼の両方の他の脂肪コンパートメントよりも多数の血管及び神経を有して
いる。従って、この脂肪コンパートメントは、通常の装置によりエネルギを加え
ることに対してさらに敏感である。本発明は、上眼瞼及び下眼瞼のこれら脂肪コ
ンパートメントを操作するのを容易にするよう特定の治療に応じて形成されてお
り、それにより、これらコンパートメント内の脂肪の一部分を除去して「嚢状眼
瞼」症候群を治療することができるようになる。
【0104】 図25に示されるように、電気外科プローブ500は目標領域、この場合には
患者の上眼瞼550に隣接して位置決めされている。電源にエネルギを与えて、
それにより高周波電位差を活性電極506と帰還電極508との間に印加して導
電性流体552を重力、ポンプ、又は他の手段によって目標部位に供給するよう
になる。次いで、外科医は活性電極506の先端を外皮(external s
kin)554に隣接又は外皮554に接触させて、この先端を上眼瞼550を
横切るように移動させて上眼瞼550の内部に切り込み部556を形成する。前
述したように、高周波電圧は、目標組織と活性電極506との間の導電性流体を
、イオン化された蒸気層又はプラズマに変換するのに十分に大きい。活性電極5
06と目標部位との間に電位差(すなわち、プラズマ層を横切る電位傾度)を印
加することによって、プラズマ内の荷電粒子(すなわち電子)が組織に向かって
加速される。十分に高い電位差においては、これら荷電粒子は、組織構造内の分
子結合を解離させるのに十分なエネルギを得る。この分子解離作用は、組織の一
定体積分の除去作用(すなわち、剥離的な昇華作用)及び低分子量の気体、例え
ば酸素、窒素、二酸化炭素、水素及びメタンの発生作用を伴う。目標組織内にお
いて加速される荷電粒子は短距離を移動するので、表層に対する分子解離作用が
制限されて、下方組織への損傷及び壊死が最小限となる。
【0105】 図26に示されるように、外科医は典型的には上方切り込み線560と下方切
り込み線562とを生成して、三日月形状の皮膚のフラップ状部564をこれら
二つの切り込み線560、562の間に形成する。次いで、皮膚のフラップ状部
564を、完全に除去するか又は一対の鉗子でもって折り返すことにより除去し
て、下方の眼窩隔膜570を露出させる。次いで、眼窩隔膜570を、本発明の
電気外科プローブ又は通常の工具、例えば外科的メスによって穿孔し、下方の脂
肪を、例えば鉗子又は通常の工具によって摘出する。脂肪摘出時において、プロ
ーブ500は、脂肪組織内において切断された血管を止血するのに使用されうる
。一旦、所望量の脂肪組織が除去されると、外科医は皮膚のフラップ状部564
を再び取付けて手術部位を清掃する。
【0106】 特許請求の範囲に記載される主発明から逸脱することなしに、他の変更例又は
変種例を開示される実施形態に対して実施することができる。例えば、図27は
、人体構造を切断するように、特に外皮表面内に切り込み部を形成するように形
成された他の実施形態を示している。この実施形態においては、電極端子604
が、さらに接近して離間されている柱状部の一つからなる線形又は柱状の配列を
なして配置されており、それにより、電極端子604を比較的に長い軸線(図2
7内の矢印660により示される)に沿って移動させると、電流束線は電極端子
604の先端において幅狭に制限されて、人体構造の切断作用が行われる。前述
したように、電極端子604から発散される電流束線660は導電性流体を通っ
てプローブの先端部の近端に位置する帰還電極構造612まで通過する。
【0107】 図28及び図29を参照すると、電極端子604に代わる別の形状が示されて
いる。これら別の形状の電極によって、電極端子604から発散される電流密度
を集中させて、剥離速度を高めること、及び/又はさらに鋭角縁部(すなわち、
曲率半径がさらに小さい領域)がさらに高い電流密度を形成することによりさら
に集中した剥離効果を得ることができる。図28は、縁部680においてさらに
高い電流密度を形成する丸形導線の電極端子604の平坦延長部を示している。
電極端子604が円錐形状部682へと形成されている他の実施例は図29に示
されており、この円錐形状部682は円錐部の先端においてさらに高い電流密度
を形成する。
【0108】 図30は組織を切断又は切開するよう形成されたプローブ710からなるさら
に他の実施形態を示している。図示されるように、この実施形態においては、絶
縁された電極端子758が、電極支持部材770の組織治療表面780上におい
て、好ましくは線形の配列をなして離間されている。典型的な実施形態において
は、それぞれが略円錐形状を有する三つの電極端子758が、表面780から離
れるよう延びていて線形の配列をなして配置されている。通常は、電極端子75
8は約0.5mmから20mm、好ましくは約1mmから5mmの距離だけ組織
治療表面780から延びている。出願人は、この形状によって、電極端子758
の遠縁部において電界の強度と関連する電流密度とが増大することを見い出して
いる。これにより、組織を切断する切断速度が増大している。典型的な実施形態
においては、組織治療表面780は、約0.5mmから20mm(好ましくは約
2mmから10mm)の範囲の直径を有する環状の断面形状を有している。図示
されるように、好ましくは、個々の電極端子758は外側に向かって傾斜が付け
られているか、又は、電極端子758は、例えば図28に示される電極のような
先端部を形成してもよい。
【0109】 図31は、シャフト800と、シャフトの遠端において支持母材802から延
びている少なくとも二つの電極端子804とを具備する電気外科プローブ890
を示している。電極端子804は、組織内に切り込み部を生成するための遠縁部
806を形成しているのが好ましい。電極端子804の先端縁部806は互いに
ほぼ平行であって、約4mm〜15mm、好ましくは約8mm〜10mmの距離
だけ互いに離間されている。遠縁部806は、約0.5mm〜10mm、好まし
くは約2mm〜5mmの距離だけ支持母材802の遠端から延びている。典型的
な実施形態においては、プローブ890は電極端子804から離間されていて近
端に位置する帰還電極812を有している。あるいは、帰還電極812は電極端
子804の一つでもよく、又は帰還電極812は患者の体の表皮上に配置された
分散パッドであってもよい。
【0110】 特許請求の範囲に記載される主発明から逸脱することなしに、他の変更例又は
変種例を開示される実施形態に対して実施することができる。例えば、本発明は
、複数の電極端子を有する電極の配列に制限されるものではない。本発明は、例
えば二極性配列などをなしている複数の帰還電極を利用することもできる。さら
に、他の状況、例えば、最高最低電圧、電極の直径などに応じて、単一の電極端
子は、コラーゲンを収縮させたり、組織を剥離させたりするなどに十分な寸法に
することができる。
【0111】 さらに、電極の配列は活性電極と帰還電極との両方を含みうる。この実施形態
においては、活性電極と帰還電極とを、遠位先端の組織治療表面上に互いに隣接
して配置できる。活性電極と帰還電極とを、活性電極又は帰還電極の対をなして
配置するか、又は一つ又はそれ以上の帰還電極を、絶縁された複数の電極端子と
共に遠位先端で一緒に配置することもできる。近端の帰還電極を、プローブの先
端において帰還電極を組み込んでいる実施形態に採用してもよく、又は採用しな
くてもよい。例えば、電流束線をプローブの先端周りに維持することが望まれる
場合には、近端の帰還電極は要求されないであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 患者の皮膚の治療のための電気外科発生器と電気外科プローブ又はハンドピー
スを有する電気外科システムの斜視図である。
【図2】 本発明の原理に基づき構成された電気外科プローブの一つの実施の形態の斜視
図である。
【図3A】 図2のプローブの分解等角図である。
【図3B】 図2のプローブの分解等角図である。
【図3C】 図2のプローブの分解等角図である。
【図4】 プローブの遠位先端の端面図で、複数の電極端子を有する電極支持部材を示し
ている。
【図5】 電気結合具と電極支持部材をより詳細に示している。
【図6】 電極用のメッキされた導電体付きの多層ウェハーを備える電極支持部材の例の
端面図である。
【図7】 図7の電極支持部材の側面図である。
【図8】 図7の電極支持部材の側面図である。
【図9A】 電極支持部材の各ウェハー層の側面図である。
【図9B】 各ウェハー層の断面図である。
【図10A】 電極支持部材の各ウェハー層の側面図である。
【図10B】 各ウェハー層の断面図である。
【図11A】 電極支持部材の各ウェハー層の側面図である。
【図11B】 各ウェハー層の断面図である。
【図12A】 電極支持部材の各ウェハー層の側面図である。
【図12B】 各ウェハー層の断面図である。
【図13A】 電極支持部材の各ウェハー層の側面図である。
【図13B】 各ウェハー層の断面図である。
【図14】 本発明の代替的な多層ウェハーのデザインを示す図である。
【図15】 本発明の代替的な多層ウェハーのデザインを示す図である。
【図16A】 皮膚再生手術における患者の皮膚の外側の層の治療の方法を示す図であって、
表皮の外側の層が除去、又は、剥離され、下側の層のコラーゲン線維が収縮して
いる。
【図16B】 単一の、活性電極端子を有する電気外科プローブによる皮膚再生手術における
患者の皮膚の外側の層の治療の方法を示す図である。
【図17】 表皮の層が乳頭層から分離され、分離された層が拭い除去される皮膚再生手術
の方法を示す図である。
【図18A】 血管の傷の治療の方法を示す図である。
【図18B】 血管の傷の治療の方法を示す図である。
【図19】 本発明によるスカルプ組織、及び、又は、毛髪除去の治療の方法を示す図であ
る。
【図20】 皮膚状の組織層に高周波電圧をかける代替的な電気外科プローブの断面図であ
る。
【図21】 運転(手術)周波数に対する組織と等張食塩水のインピーダンスを示すグラフ
である。
【図22】 皮膚の収縮のためのサイズにされた追加電極が組み込まれた本発明のプローブ
の他の実施の形態を示す図である。
【図23】 特に外側皮膚表面に切り傷を形成するためにデザインされた本発明のプローブ
の他の実施の形態を示す図である。
【図24】 「嚢状眼瞼」症候群の治療のための瞼の下の脂肪組織の除去のための本発明に
よる方法を示す図である。
【図25】 「嚢状眼瞼」症候群の治療のための瞼の下の脂肪組織の除去のための本発明に
よる方法を示す図である。
【図26】 「嚢状眼瞼」症候群の治療のための瞼の下の脂肪組織の除去のための本発明に
よる方法を示す図である。
【図27】 手術切開に適した、細長い電極端子の直線的な列を有する電気外科プローブの
端部の図である。
【図28】 遠位先端に平らにされた端部を有する単一電極端子の詳細を示す図である。
【図29】 遠位先端に尖った端部を有する単一電極端子の詳細を示す図である。
【図30】 皮膚科手術に使用される電気外科プローブの他の実施の形態の斜視図である。
【図31】 本発明によるさらに他の電気外科プローブの遠位部分の詳細図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 09/162,117 (32)優先日 平成10年9月28日(1998.9.28) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 サプリヤル,ヒラ ブイ. アメリカ合衆国,カリフォルニア 94024, ロス アルトス,ボルティ レーン 1192 (72)発明者 エガーズ,アンドリュー アール. アメリカ合衆国,オハイオ 43061,オス トランダー,ユー.エス.ルート 42 5330 (72)発明者 エガーズ,フィリップ イー. アメリカ合衆国,オハイオ 43017,ダブ リン,リザーブ ドライブ 5366 Fターム(参考) 4C060 KK43 KK50 4C082 MA02 MC03 ME02 ME11

Claims (58)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手軸線を有する細長い電極端子を患者の身体外表面上の目
    標部位に近くに配置する段階と、 前記電極端子に高周波電気エネルギを付与する段階と、 前記エネルギを付与する段階において、前記身体外表面にエネルギを付与する
    ために、前記電極端子の長手軸線の横方向に前記身体外表面を横断して前記電極
    端子を移動させる段階を付与する段階とを具備する、目標部位における身体外表
    面の皮膚の治療方法。
  2. 【請求項2】 前記身体外表面に一様にエネルギを付与するために、前記電
    極端子は、前記電極端子の長手軸線にほぼ直角な方向に前記身体外表面を横断し
    ている請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記高周波電気は、コラーゲン線維を収縮させるのに十分で
    ある請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記身体外表面が乳頭状の真皮又は表皮内において組織構造
    を具備する請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記コラーゲン線維が約45〜90°Cの範囲の温度に加熱
    される請求項3に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記目標部位へ導電性流体を運ぶ段階と、前記導電性流体を
    通した前記電極端子から帰還電極への電流路を付与するために、前記帰還電極と
    前記導電性流体を接触させる段階をさらに具備する請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記導電性流体を通した前記電極端子から前記帰還電極への
    電流路を付与するために、前記身体外表面上に導電性ゲルを配置させる段階をさ
    らに具備する請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記目標部位から離れて前記電極端子から電流流れを誘起す
    るために前記電極端子の近くに帰還電極を配置する段階をさらに具備する請求項
    6に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記帰還電極と前記電極端子との間の電流路を形成するため
    に、前記電極端子及び前記帰還電極を通過させて流体流路に沿って導電性流体を
    向ける段階をさらに具備する請求項6に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記電極端子が複数の電気絶縁された電極端子を含む電極
    配列を備えている請求項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記目標部位において一層の表皮を除去する段階をさらに
    具備する請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記除去段階は、下の組織から前記表皮層を分離するのに
    十分な高周波電圧を前記電極端子に付与する段階と、前記下の組織から前記分離
    された表皮層を除去する段階をさらに具備する請求項12に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記除去段階は、分子解離又は分子崩壊によって前記表皮
    層を除去するのに十分な高周波電圧を付与する段階をさらに具備する請求項12
    に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記身体外表面は頭皮組織の領域であり、前記方法は、前
    記頭皮組織から毛幹を除去のに十分な高周波電圧を前記電極端子へ付与する段階
    をさらに具備する請求項1に記載の方法。
  15. 【請求項15】 皮膚の表面の下の組織内にある細長い血管を治療する方法
    であって、前記方法は、 前記血管の近くに電極端子を配置する段階と、 前記血管内で血を凝固させるのに十分な高周波電気エネルギを前記電極端子に
    付与する段階とを具備する皮膚の表面の下の組織内にある細長い血管を治療する
    方法。
  16. 【請求項16】 頭皮組織領域を除去するのに十分な高周波電圧を前記頭皮
    組織領域に付与する段階と、 前記除去された領域に毛髪の移植片を挿入する段階と、を具備する患者の頭皮
    に毛髪の移植片を移植する方法。
  17. 【請求項17】 近端部及び遠端部とを有しかつ、前記遠端部において電極
    端子を有するシャフトと、 導電性流体がある時に、下の組織から表皮の一部分を分離させかつ前記表皮部
    の下にある組織構造のコラーゲン線維の収縮を誘起させるのに十分である、高周
    波電圧を前記電極端子に付与する手段と、を具備する患者の身体外表面へ電気エ
    ネルギを付与する装置。
  18. 【請求項18】 前記導電性流体は、前記身体外表面に配置される導電性ゲ
    ルである請求項17に記載の装置。
  19. 【請求項19】 前記導電性流体は、前記身体外表面に配置される等張性食
    塩水である請求項17に記載の装置。
  20. 【請求項20】 前記電極支持部材へ連結された第二電極端子を少なくとも
    さらに具備し、前記第二電極端子は、前記電極端子よりも大きな露出面を有し、
    前記第一電極端子は組織を除去するのに適し、前記第二電極端子は前記除去され
    た組織の下にある組織を収縮させるのに適している請求項17に記載の装置。
  21. 【請求項21】 組織を除去するための一列の少なくとも三つの剥離電極端
    子と、コラーゲン線維を収縮させるのに十分な熱エネルギを付与するために、前
    記剥離電極端子の両側に第一収縮電極端子及び第二収縮電極端子とをさらに具備
    し、請求項17に記載の装置。
  22. 【請求項22】 一つ以上の帰還電極と、剥離電極端子と収縮電極端子との
    間において電流路を形成するために、前記帰還電極を通過して前記剥離電極端子
    及び前記収縮電極端子へ導電性流体を向ける手段をさらに具備する請求項17に
    記載の装置。
  23. 【請求項23】 前記付与手段は、前記表皮組織内で分子解離を誘起しかつ
    、分子解離を起こすことなく前記表皮組織の下の組織内で前記コラーゲン線維の
    収縮を誘起する電源である請求項17に記載の装置。
  24. 【請求項24】 近端部及び遠端部を有しかつ、前記遠端部において又は前
    記遠端部近傍において電極端子を有する使い捨ての先端部と、 前記使い捨て先端部に取り外し可能に連結されかつ、高周波電圧源へ連結する
    ように適合されたコネクタを有する滅菌可能なハウジングと、 前記電極端子を前記コネクタへ取り外し可能に連結するための電気カップリン
    グと、 前記使い捨ての先端部へ連結されかつ、前記電極端子へ導電性流体を供給する
    ために前記電極端子近傍において開口を有する流路とを具備する、患者の外側体
    表面に電気エネルギを付与する装置。
  25. 【請求項25】 前記流路を通した流体流れを制御するための制御可能な弁
    をさらに具備する請求項24に記載の装置。
  26. 【請求項26】 前記滅菌可能なハウジングは、溝部を有するハウジングと
    、前記ハウジングに回転可能に連結されたスリーブとを具備し、前記流路は、前
    記溝部内への挿入に適した管を具備し、前記ハウジングに関する前記スリーブの
    回転により前記管を通った流体を制御する請求項24に記載の装置。
  27. 【請求項27】 高周波電圧を前記患者の表皮上の目標部位に近い電極端子
    に付与する段階と、 前記下にある組織から前記表皮層を分離するのに十分な高周波電圧を前記電極
    端子に付与し、前記下にある組織から前記分離された表皮層を除去する段階を具
    備する、外側体表面の皮膚の治療方法。
  28. 【請求項28】 前記組織層内で前記コラーゲン線維を収縮させるために、
    前記表皮層の下にある組織層へ熱エネルギを付与する段階をさらに具備する請求
    項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 患者の外側体表面上に目標部位の近くに電極端子を配置す
    る段階と、 前記目標部位において組織内でコラーゲン線維を収縮させるのに十分な高周波
    電気エネルギを前記電極端子へ付与する段階とを具備する外側体表面の皮膚の治
    療方法。
  30. 【請求項30】 前記外側体表面は、乳頭状の真皮又は表皮内に組織構造を
    具備する請求項29に記載の方法。
  31. 【請求項31】 前記コラーゲンは約45°C〜90°Cの範囲の温度に加
    熱される請求項29に記載の方法。
  32. 【請求項32】 前記目標部位に導電性流体を運び、前記導電性流体を通し
    た前記電極端子から前記帰還電極への電流路を付与するために前記導電性流体を
    帰還電極と接触させる段階をさらに具備する請求項29に記載の方法。
  33. 【請求項33】 患者の表皮上の目標部位に近い電極端子へ高周波電圧を付
    与する段階と、 前記目標部位において一層の表皮を除去する段階とを具備する、外側体表面の
    皮膚の治療方法。
  34. 【請求項34】 前記除去段階は、前記下の組織から前記表皮層を分離させ
    るのに十分な高周波電圧を前記電極端子に付与する段階と、前記分離された表皮
    層を前記下にある組織から除去する段階とを具備する請求項33に記載の方法。
  35. 【請求項35】 前記除去段階は、分子解離又は分子崩壊によって前記表皮
    層を除去するのに十分な高周波電圧を前記電極端子に付与する段階を具備する請
    求項33に記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記組織層内で前記コラーゲン線維を収縮させるために前
    記表皮層の下にある組織層に熱エネルギを付与する段階をさらに具備する請求項
    33に記載の方法。
  37. 【請求項37】 前記高周波電圧を付与する段階は、 導電性流体がある時に前記目標部位の少なくとも近くに前記電極端子を配置す
    る段階と、 前記目標部位と前記帰還電極との間に電流路を形成するために、前記導電性流
    体内に帰還電極を配置する段階と、 電流が、前記電極端子から、前記目標部位、前記電流路を通して前記帰還電極
    へ流れるように、前記電極端子及び前記帰還電極へ高周波電圧を付与する段階と
    を具備する、請求項19に記載の方法。
  38. 【請求項38】 近端部及び遠端部を有する器具と、 前記器具の前記遠端部において又は前記遠端部の近くに配置されている組織治
    療面を有する電気絶縁電極支持部材と、 前記組織治療面とほぼ面位置である細長い露出面を有する、前記電極支持部材
    に連結された電極端子と、 高周波電圧源へ前記電極を連結するための、前記電極端子から前記器具の前記
    近端部へ延びているコネクタと、を具備する、患者の身体外表面に電気エネルギ
    を付与する装置。
  39. 【請求項39】 前記器具は、電気外科装置内のハンドルへ取り外し可能に
    連結するために構成配置された使い捨ての先端部を具備する請求項38に記載の
    装置。
  40. 【請求項40】 前記電極支持部材内に埋め込まれた少なくとも三つの電極
    端子をさらに具備し、前記電極端子の各々は、互いにほぼ平行でありかつ互いに
    から離間している細長い露出面を有する請求項38に記載の装置。
  41. 【請求項41】 前記電極支持部材は、セラミック、ガラス又はセラミック
    とガラスの組み合わせを備えた請求項38に記載の装置。
  42. 【請求項42】 前記電極端子から離間しかつ、前記電極端子に近い前記電
    極支持部材に連結された帰還電極をさらに具備する請求項38に記載の装置。
  43. 【請求項43】 前記電極支持部材は、前記組織治療面の両側に第一側面及
    び第二側面を有し、各々が露出面を有する、又は前記電極支持部材の前記第一側
    面及び前記第二側面から延びている第一帰還電極及び前記第二電極をさらに具備
    する請求項38に記載の装置。
  44. 【請求項44】 前記電極支持部材は、共に接着された複数のウェハー層を
    具備し、前記電極端子は、前記ウェハー層に取り付けられたコンダクタを具備す
    る請求項38に記載の装置。
  45. 【請求項45】 前記電極端子へ導電性流体を運ぶために、前記シャフトの
    前記近端部から前記電極端子へ延びている流体管腔をさらに具備する請求項38
    に記載の装置。
  46. 【請求項46】 近端部及び遠端部を有する器具と、 活性電極を組織治療面上に形成する少なくとも一つの道電性ストリップを有す
    る、前記器具の前記遠端部において又は前記遠端部の近くに配置された組織治療
    面を有する多層絶縁ウェハーと、 前記活性電極を高周波電圧源へ連結するための、前記導電性ストリップから前
    記器具の前記近端部へ延びている電気カップリングと、を具備する、組織構造へ
    電気エネルギを付与する装置。
  47. 【請求項47】 一列の電気的に絶縁された活性電極を形成する、前記多層
    のウェハー上に複数の伝導性ストリップをさらに具備する、請求項46に記載の
    装置。
  48. 【請求項48】 前記伝導性ストリップは、ほぼ直線状であり、互いに平行
    であり、前記組織治療面とほぼ面位置である請求項46に記載の装置。
  49. 【請求項49】 前記多層絶縁ウェハー状に帰還電極を形成する第二伝導性
    ストリップをさらに具備し、前記帰還電極は、前記活性電極よりも大きな露出面
    を有する請求項46に記載の装置。
  50. 【請求項50】 患者の表皮の下の脂肪組織を除去する方法において、 前記患者の外側体上に目標部位の近くに電極端子及び帰還電極を配置する段階
    と、 前記電極端子と前記帰還電極との間に高周波電位差を付与する段階と、 前記高周波電位差を付与する段階中において、前記体面内に切り込みを形成す
    るために前記身体外表面を横断して前記電極端子を移動する段階とを具備する、
    患者の表皮の下の脂肪組織を除去する方法。
  51. 【請求項51】 前記移動段階中において、前記組織を止血する段階をさら
    に具備する請求項50に記載の方法。
  52. 【請求項52】 導電性流体を目標部位に運ぶ段階と、前記導電性流体を通
    して前記電極端子から前記帰還電極への電流路を付与するように、前記帰還電極
    と前記導電性流体を接触させる段階とさらに具備する請求項50に記載の方法。
  53. 【請求項53】 前記電極端子は、鋭い遠位先端部を有する一つの細長い電
    極端子を具備する請求項50に記載の方法。
  54. 【請求項54】 近端部及び遠端部を有しかつ、前記遠端部から延びている
    細長い電極端子を有するシャフトと、 前記細長い電極端子から離間した前記シャフト上の帰還電極と、 前記身体外表面上の組織を一定体積分だけ除去するのに十分な、前記電極と前
    記帰還電極との間の高周波電圧を付与するために、前記電極端子及び前記帰還電
    極へ連結された電源とを具備する、患者の身体外表面内に切り込みを形成するた
    めの装置。
  55. 【請求項55】 前記細長い電極端子は、内側体面内に切り込みを形成する
    ために構成配置された遠位先端部を有し、前記帰還電極は、前記細長い電極端子
    から近くに離間した請求項54に記載の装置。
  56. 【請求項56】 前記シャフトは、電気外科装置内のハンドルへ取り外し可
    能に連結するように構成配置された使い捨ての先端部を具備する請求項54に記
    載の装置。
  57. 【請求項57】 前記電極端子へ導電性流体を運ぶように構成配置された流
    体管腔をさらに具備する請求項54に記載の装置。
  58. 【請求項58】 前記帰還電極は、その間で電流のアーク放電を防ぐのに十
    分な距離だけ軸線方向に離間している請求項54に記載の装置。
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