JP2002502660A - 高周波電流を内部に通すことによる軟部生体組織接合法 - Google Patents
高周波電流を内部に通すことによる軟部生体組織接合法Info
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Abstract
Description
方法に関し、より詳細には該組織の圧縮と組合せた高周波電流による該組織の加
熱に関する。
「組織」と称するものとし、また該組織は骨以外の任意の組織、例えば皮膚、器
官、血管及び神経を意味するものと理解されるべきである。組織が損傷すると、
裂開又は切開した組織辺縁を再接合させて修復する必要がある。例えば、外科手
術中に組織を切開する場合、手術を完了するためには該切開部を閉じる必要があ
る。実際、組織破損(とりわけ血管における)は、手術中であっても血流遮断す
なわち出血制御等のために閉じる必要が生じる場合もある。如何なる理由による
ものであっても組織のあらゆる切開、穿孔又は破損をここでは総称的に「切開」
と称する。
合、クランピング、ステープリング及び接着がある。これらの技法は多数の周知
短所を有しており、次のいずれか一つ又は幾つか、すなわち組織内への異物残留
、治癒遅延及び/又は炎症を引き起こす可能性のある組織の圧迫、アレルギー反
応、限定された適用性、用法の複雑さ、並びに高価な装備を必要とすることを含
んでいる。
部分への高周波電流直接通電を利用する。上記方法は全て、加熱により引き起こ
される組織アルブミン変性現象を利用するものである。温度が55℃を超えると
、変性作用によりアルブミンの凝固が生ずる。アルブミンの球状分子はまっすぐ
になり、互いに絡み合う。組織の二つの辺縁を合わせて加熱すると、アルブミン
分子の絡み合いによりそれらは接合する。温度が高くなる程、凝固は迅速且つ良
好になる。しかしながら、100℃を超える温度においては、組織は脱水され、
その電気抵抗が増加し、そのことが更なる温度上昇を招き、組織の炭化を招く。
。しかしながらこの技法は、その用法の技術的な複雑さと不十分な表面エネルギ
ー放出とに原因して未だなお一般臨床用途には受け入れられていない。組織加熱
への高周波電流利用に関しては、この技法は手術中の止血に広く利用されている
。
ために再接合する必要がある。この接合は比較的強固であるべきであり、治癒を
妨げる問題を排除せずとも最小にして治癒を促進させねばならない。しかしなが
ら、圧縮された血管壁以外の軟部組織の接合に現存の双極性装置を使用すると、
克服し難い難題に直面する。特に、上記目的を達成するために電気信号パラメー
タを正確に設定することが困難であった。このことは少なくとも部分的には、組
織がどの方法においても制御されていない工具と組織との接触面積や組織の構造
及び厚さのような多数の因子に依存して広範囲に変化しうる電気抵抗を持つ事実
に拠っている。仮に通電される電流が小さすぎる場合、組織の接合はスポンジ状
の弱く頼りないものとなる。一方、通電される電流が大きすぎる場合、電極の作
用表面が組織に膠着し、電極を取り除くと出血及び潜在的損傷を引き起こす可能
性がある。また、過剰加熱された領域の組織は脱水され炭化する可能性がある。
したがって上記高周波凝固装置は、比較的小径である血管の止血にのみに用途が
限定されていた。上記装置は縫合、ステープリング等のような組織を接合する(
「接合」とは治癒を促進させるために切開部を閉じることの意味で使用されてい
る)上記の公知手段の代わりにこれまで使用されておらず、たとえそれらの使用
が組織を接合する上記手段の上記短所を伴わなくとも使用されてはいない。
。以下の議論は、電極の間に挟まれた組織容積内に電流を通す双極性装置にのみ
限定される。
炭化又は他の治癒遅延作用による損傷組織の量を最小限且つそれほど深くないも
のとし、更に「過剰凝固」を避けなければならないので、相当挑戦的な試みとし
てとられることと思われる。従来技法は、組織の電気インピーダンスに基づいて
凝固の程度を決定するために提唱されてきた。経時的な組織の電気インピーダン
スと凝固との間の関係は、VallforsとBergdahlによる論文”A
utomatically controlled bipolar elec
trocoagulation”(Neurosurgery Rev.7,1
984,pp.187−190)記載されている。組織にエネルギーが与えられ
ると、インピーダンスは最小値に到達するまで減少する。電流が与えつづけられ
ると、組織が内部で発生する熱により乾燥し始め、インピーダンスが上昇してい
くことを著者は大雑把に記述している。加熱が停止されなければ、深刻な組織破
壊が発生する。このようにVallforsとBergdahlの技法は、最小
インピーダンスを発生させ、所定時間経過後に電流を停止する瞬間の決定を提供
するものである。米国特許第5,403,312号もまた、インピーダンス、イ
ンピーダンス変化及び/又はインピーダンス変化率をモニターして正常範囲にあ
るか否かを判定するためにこの現象を利用するものである。しかしながら、これ
ら技法は典型的には血管凝固に適用される。これら技法を他の組織に適用すると
、例えば組織構造、厚さ、組織の状態並びに工具表面の状態によって生じうるイ
ンピーダンス変化の広範さに起因して深刻な問題が生ずる。
る熱エネルギーにより組織を接合する改良された双極性電子凝固法を提供するこ
とにある。
ある。 本発明の別の目的は、組織の構造及び厚さの相違にかかわらず、常に良好な組
織接合を提供することにある。
ることにある。 本発明の別の目的は、迅速な治癒を促進する方法で組織を接合することにある
。
の程度を正確に制御するために組織インピーダンスの測定を頼りにすることにあ
る。
効果的なヒートシンクとして機能するように該電極を設計することにある。 本発明の他の目的は、電極と組織との接触領域における均一性を維持するよう
に電極を設計することにある。
を把持するように調節された坩子を使用して接合する方法及び装置を対象とする
本発明の一面により達成される。電極は組織部分と接触するように設けられる。
電力源は組織部分に通す高周波電気信号を電極に与えるものであり、該電力源は
、二つの段階のうち最初の段階で一つの電圧信号を電極に与え、二つの段階のう
ち第二の段階で他の電圧信号を電極に与えるように制御される。
分を把持するように調節された坩子を使用して接合する方法及び装置を対象とし
ている。電極は組織部分と接触するように設けられる。電力源は組織部分に通す
高周波信号を電極に与えるものであり、把持手段が坩子に組織部分を圧縮するた
めの力を与え、高周波電気信号が組織部分を流れる間、前記力は二つの時間域そ
れぞれで異なるレベルに設定される。
分を把持するように調節された坩子を使用して接合する方法及び装置を対象とし
ている。電極は組織部分と接触するように設けられる。電力源は、組織部分に通
す高周波電気信号を電極に与えるものであり、高周波電気エネルギーが組織部分
に流される間の少なくともある時間域において一定電圧レベルの信号が与えられ
、該一定レベルは低周波信号により変調される。
分を把持するように調節された坩子を使用して接合する方法及び装置を対象とし
ている。電極は組織部分と接触するように設けられる。電力源は、組織部分に通
す高周波電気信号を電極に与えるものである。電極は、組織から伝導により熱を
奪う効果的なヒートシンクとなって、電極への組織膠着を防止するように組織部
分の寸法に相対して寸法が定められる。
分を把持するように調節された坩子を使用して接合する方法及び装置を対象とし
ている。電極は組織部分と接触するように設けられる。電力源は、組織部分に通
す高周波電気信号を電極に与えるものである。電気信号が組織部分を流れている
間、組織部分における時間の関数としてのインピーダンス変化は、予め選択され
たインピーダンス値を与えるように予定されている。電気信号が組織部分を流れ
ている間、インピーダンスは測定されたインピーダンス信号が時間の関数となる
ように測定され、測定されたインピーダンス信号の値がとりわけ接合されるべき
生体組織に対して特定的に予め選択されたインピーダンス値に対して所定のイン
ピーダンス値に到達すると、電気信号の組織部分への通電が停止される。
分を把持するように調節された坩子を使用して接合する方法及び装置を対象とし
ている。電極−組織接触領域において組織部分と接触するように調節された電極
が設けられる。電力源は、組織部分に通す高周波電気信号を電極に与えるもので
ある。電極は、電極−組織接触領域において均一性を維持するように組織部分の
寸法に対して寸法が定められる。
患者に施された何らかの手術の一部として形成される場合もあり、あるいはある
種の外傷による損傷である場合もある。切開部は例えば血管又は神経のような皮
膚若しくは器官壁又は器官自体の切れ目である場合もある。いずれの場合におい
ても、切開部は切開部両側の組織辺縁5及び6を互いに接合又は継合させて閉じ
る必要がある。
持され、突縁状の組織部分10を形成するように隆起する。これは図1に描かれ
ている。鉗子器具(ここでは鉗子と称されている)は、組織を把持し、手動制御
下で選択的に挟扼力を与えうる任意形状の器具として提供される。各種の鉗子形
状が広く知られている。典型的にそれらは対向端を持つ一対の腕を有しており、
前記対向端の間で組織を把持しうる。本発明に従い構成された鉗子は以下で記載
する。さしあたっては鉗子がクランプアーム8を有することを知っておけば十分
である。図2に示されるように、電極11はそれらの間に組織の部分10を把持
するようにクランプアーム8の対向端に固定されている。組織を把持するために
、電極11の間に組織を当に挟んで組織が滑り落ちないように十分な力が使用さ
れる。把持された組織はそれ程圧縮されない。
製で電極11を形成するものである。このように、組織部分すなわち突縁10は
、その両側で二つの電極11と接触する。高周波(HF)電力源12からの電流
は、導線14により電極11に供給される。このことにより双極電極構成が形成
し、電極11の間で発生した電流は組織2の突縁10を貫通する。
0と係合するように始めに互いに向かって押される。しかしながら、図3に示す
ように、この段階で組織はそれ程圧縮される必要はない。対して、図4に示す程
度まで電極が部分16において組織内へ沈むと、圧力Pは突縁10を顕著に圧縮
すなわち把持するために増加する。その後、HF信号が電源12から電極11へ
与えられる。
る。その抵抗に起因して組織内を流れる電流によって熱が発生することは注意さ
れるべきである。したがって、発明が電流に起因する熱に関して説明されるとき
、以下、抵抗が使用されるが、測定が行われるとき、測定されるパラメータはイ
ンピーダンスであることは理解されよう。組織抵抗は幾つかの成分を有している
。組織−組織成分と称される一つの成分は、切開部2の両側にある組織の対向辺
縁5、6の間の抵抗である。バルク組織抵抗成分と称されるもう一つの成分は、
組織2において突縁10として電極11の間に把持される部分の抵抗である。電
極−組織成分と称される更に別の成分は、電極11と突縁組織10との間の接触
領域である。
流れる電流により発生する熱によって加熱される。多くの変数の存在により、抵
抗成分の大きさを正確に予測すること、あるいはどのくらい熱が組織内に拡散し
、また組織から放出されるかを予測することは不可能ではなくとも困難である。
所定の圧力で好適に挟扼され、接合用電流が該挟扼辺縁に通される。上記挟扼の
一つの利点(他の利点は以下で示す)は、対向表面を互いに合致させることによ
り良好な接触領域を形成することができる点にある。例えば辺縁5と6との間で
任意数の点で接触するよりも、この方法は、電極と組織との間並びに組織と組織
との間で電気接触抵抗をより予測しやすい堅固な表面接触を形成する。結果とし
て、上記抵抗成分に起因して電流により発生する熱を安定させる。同時に、加熱
工程の間、所定圧力で組織辺縁を挟扼することは、組織−組織接触領域における
直線化し絡み合うアルブミン分子の緻密化を可能にし、それによりこの双極性加
熱により生じる接合の強度を、上記挟扼を伴わない場合の接合強度と比較して向
上させるものである。
ある。直流電流が組織縁を横断するときには、電解イオンはそれらの極性に従っ
て電極の方向に移動する。これらのイオンが、局部的に加熱された組織端に十分
に集中することにより、組織の化学熱傷を引き起こす電解作用が生じることがあ
る。組織縁を加熱するために交流電流を用いることにより、電解質イオンは組織
内で一方向のみに移動せずに、変化する極性と共に移動方向を変更し、それゆえ
、イオンは静止状態で振動する。これらの振動の幅は交流電流の周波数に反比例
して変化する。したがって、交流電流の周波数が高くなるに従ってこれらの振動
の幅がより低くなり、それにより電解作用が低減する。
部を、組織の構造および厚みに応じたレベルを有する予め設定された圧力で留め
合わせ、次いで、これらの留め合わされた縁部に高周波交流電流を、導電ゾーン
7内の組織を加熱するのに十分であるように流すことにより達成される。
の主な態様に従うさらなる特徴は、ゾーン7において結合される組織に、2段階
の熱サイクルで加熱することである。第1段階は、大きい組織抵抗成分を安定化
させる。次いで、第2段階において、安定した予測可能な組織加熱を行い、かつ
電極/組織界面からの十分な除熱を行うことができることにより、良好な結合が
創成される。
点がなく確実な結合を創成することに役立つ。 アーム8により電極11を通してフランジ10に加えられる圧力Pが、15N
/nm2 を超えずかつ0.5N/nm2 以上であることが望ましい。圧力値が広
範囲にわたることは、柔軟な組織が多様な厚みおよび構造を有する(例えば、神
経、腹部、肝臓、皮膚などの組織を比較して)という事実により説明される。所
定の厚みδを有する特定のタイプの組織のための最大許容圧力値Pを超えること
は、結合ゾーン7内の組織の容積的変形をかなり生じさせ、その結果、結合後の
組織の治癒に必要な時間を長くすることが実験により示されている。圧力を、厚
みδを有する所定のタイプの組織のための最小許容値より低くすることは、結合
の確実性を低下させることになる。なぜなら、不安点な電気抵抗成分(先に論じ
たような)および熱が発生し、また、組織/組織接触領域において、アルブミン
分子間に創成される結合が不十分だからである。これは、また、溶接電極の接触
面を組織表面に強力に付着させることになる。なぜなら、電極/組織接触領域に
おいて電気接触抵抗の値が増大し、放熱が少なくなるからである。
厚さおよび構造に応じて変わる。加熱時間と組織の厚さとの関係は、熱伝導に関
するフーリエの法則により導かれ(1969年、モスクワ、マシノストロヤンニ
出版のB.パトン(Paton)、V.レベデヴ(Lebedev)による「フ
ラッシュ溶接のための電気設備、その理論の要素」の38頁〜45頁を参照のこ
と)、この法則に従えば、無次元数IIは一定値である。
率であり、 cは、熱容量であり、 γは、組織密度であり、 δは、圧
縮状態における組織の厚さである。
る。所定の厚みδを有する特定のタイプの組織のための時間Tの最大限界値を超
えることは、実験により示されているように、組織の過熱につながり、これは、
治癒プロセスを遅くさせ、かつ、電極が組織に癒着する可能性を増大させる。
組織内のアルブミンの凝固を不十分にして、結合の確実性を低下させる。 先に指摘したように、本発明の重要な一態様は、2段階の熱サイクルを適用す
ることである。したがって、時間Tは、部分T1 とT2 に分割される。第1段階
T1 において、電極の電圧はm初期値0から予め設定された最大レベルに上昇す
る。電源の電圧上昇速度は、先の経験に基いて、また、組織のタイプおよび組織
の厚さを考慮して選択される。電圧増大速度は、好ましくは、第1段階T1 を通
じて同一であり、したがって、電圧の増大は、時間に対する電圧のグラフにおい
て、直線または傾斜線として現れる。第1段階T1 において到達される最大値は
、好ましくは、第2段階T2で用いられる電圧値である。第2段階T2において
は、加えられる電圧は一定である。
れにより加熱の局部性を低減させることにもなり得る。これは、結局、治癒に要
する時間を長くさせることになる。電圧上昇速度が速すぎると、組織の加熱を不
均一にすることがあり、これは、結合形成の状況を悪くする。
、かつ、電流のより多くの部分が通過する導電路を形成するために有効である。
この第1段階において、圧力Pは、対向する組織縁を互いにしっかりと留め合わ
せて、点/点接触ではなく面/面の接触領域を創成するために加えられる。
れる。次いで、第1段階が終了した直後に開始する第2段階のT2の間には、一
定の電圧レベルが用いられる。この第2段階は、熱サイクルにおける結合パート
であり、この結合パートでは、導電性ゾーン7(図3)内のアルブミン分子を矯
正、交錯、侵入させて、縁部5と6とを2つの電極11の間で確実に留め合わせ
る(図4)。
ゾーン7内に追加の接触領域を創成し、この領域が、電極/組織抵抗成分による
迅速な除熱をもたらすからである。これは、電極の作用面が組織縁部に癒着また
は付着する可能性を低減する。
した後、電極11は、それぞれの初期の分離位置(図1に示す)に戻される。組
織2のフランジ縁5および6のシーム9上に、第2の結合スポットおよびそれに
続く結合スポットをつくるために、先に記載した熱サイクルが繰り返されて、ス
ポット201 ,202 ・・・・20n (図5〜7参照)が創成される。組織の密
閉シール接合を設けることが必要であるならば、電極11がシームに沿って移動
される距離Lt(図6)が、先に結合されたスポット(例えばスポット20)が
スポット20の次のスポットの上に、スポットの長さDtの10〜30%の長さ
だけ重なる(すなわち、Lt<Dt)ように選択されなければならない。密閉が
要求されない(すなわち、Lt>Dt)ならば、距離Lt(図7)は、他の必要
条件(例えば、強度、接合部の外見等)に従って選択される。
とは、接合されて、円形のフランジ10’を形成し、アーム8の端部の電極11
は、電極11間の組織を、フランジ10’の周囲に沿った1つの点にて留め付け
る。電流が電極間の組織を流れるときに、結合20が、シーム9に沿った1つの
点につくられる。次いで、電極11は、結合201 を形成するためにフランジ 周囲を移動し、次いで、円形のフランジ10’の円周全体を移動して結合を形成
することができる。
穴23を有する電極11aが設けられており、電極11aは組織を係合する。電
極11aは中空であり、減圧源(図示せず)への連結部(図示せず)を有する。
電極11aが減圧されると、電極11aは、組織を、電流を組織に効率的に流し
て、先に記載した熱サイクルを遂行するために組織がしっかりと保持されかつ適
切に位置づけられるように把持する。
して先に論じた中空の組織、例えば血管の周囲全体を結合するために設計されて
いる。血管は、図10に、部分30と32に切断された後の状態で示されている
。組織の一部30が、アーム36の端部に取り付けられた半円形の電極スリーブ
34に挿入されている。同様に、組織の一部32が、アーム40の端部に取り付
けられた半円形の電極スリーブ38に挿入されている。スリーブ34および38
の軸はライン42に沿って位置合わせされており、組織端部30aと32aとは
互いに向き合っている。図11に示すように、別の半円形の電極スリーブ35が
、対の片方34の上に、スリーブ35と34の間の組織部30の周囲を取り囲む
ように配置されている。電極35はアーム37の端部に取り付けられている。同
様に、半円形の電極スリーブ39が、対の片方38の上に、スリーブ35と34
の間の組織部30の周囲を取り囲むように配置されている。
あるツール(図示せず)の一部であることができる。このツールのこの詳細は、
本文中に示された説明および記載から、当業者に明らかであろう。
より、端30a上で折り返されてフランジ44を形成する。フランジ44は、電
極の端部に密着するように電極34,35の上に引き上げられる。また、組織の
一部30が電極11上に固定されるように、周囲カラー45(図11)が形成さ
れる。このカラーの上に組織端30aの縁部が配置される。同様にして、電極3
8,39には周囲カラー46が形成されている。端部32aが、カラー46上に
密着するように引き上げられて、フランジ48を形成している。
結される。さらに詳細には、端子からの電流が、導電ワイヤ14aおよび14b
とアーム36,37とを介して、それぞれ電極34,35に供給される。もちろ
ん、電流は、ワイヤ14aおよび14bを電極に取り付けることにより、直接電
極に供給され得る。同様にして、電流は、導電ワイヤ14cおよびアーム40を
介して電極38に、ワイヤ14dおよびアーム31を介して電極39に供給され
る。
めの組立体52とが鋏または鉗子(図示せず)先端に配置されており、これらの
組立体は、組立体50および52の一方または両方をライン42に沿って移動す
ることにより互いに近づけられて、フランジ44および48を、電極34,35
,38および39により形成された円周の全体に沿って圧縮する。圧力および電
流は、図1〜5に関して記載した方法と同様に加えられ、その結果、円形シーム
54が単一の熱サイクルにより生成される。結合が形成された後、フランジ44
および48は、鋏を用いて電極から除去される。次いで、対になっている電極が
分離されて、再結合された中空の組織部分30と32を解放する。
を促進する。インターバルにより分割された急激な温度上昇は、組織が応力をう
けている状態の期間を長くし、これは細胞膜の破断を促進し(これが何故関係す
るかは後に説明する)、確実な結合の形成を補助する。また、一定の平均電力を
供給して熱調節することは、内部組織層、すなわち電極11間にあるが電極11
から離れている組織層が高温に暴露される時間を長くする。一定の限界を超える
温度だけでなく、組織がその温度に暴露される時間も、結合を形成するために必
要とされるエネルギー吸収を含む組織の凝固過程にとって重要である。これに関
し、一定の平均電力供給による熱の調節は、ポジティブな結果を生じる。この主
張を説明するために、組織に、短期間の繰り返しまたはパルスと線状に近似であ
る「温度パルス」変化による組織の加熱(またはエネルギー解放)を行うことを
を考える。
θは温度である。
して、電極間の組織容積の、より多くの部分に対して温度上昇が有効であること
が示される。電極における熱伝導は、電極に隣接した層の加熱に影響を与える。
組織の加熱がNサイクル(例えば、図13においてN=4)のパルスで行われる
と仮定しよう。各サイクルは時間tを有する。高周波電流が、時間tの各サイク
ルの時間tu にわたって組織を流れる。発生される熱の容量パワーはqである。
これらのパルスモード状況下の組織加熱を、連続モードでの組織加熱と、1容量
パワーqO について比較する。組織のパルス加熱における平均容量パワーはqO
であり、連続モードにおける平均容量パワーと同一である。すなわち、
時間に比例して上昇する。これにより、
流れるときに上昇するが、q>qO であるため、温度上昇は、より急速度で生じ
る。電流が流れていない時間においては、温度は、組織の低導電性により、次の
熱サイクルの開始まで一定に維持される。連続モードの「温度パルス」において
加熱プロセスの終わりには、
触面における温度は、連続モードとパルスモードの両方に関して実質的に同一の
温度を維持する(図14)。
場合と比較して、より少ないパワー/容量で、そしてそれにより、電極−組織間
の接触ゾーンの温度がより低い状態で達成されることことが分かる。これにより
、組織が電極に癒着することは、より少なくなるであろう。これはパルスモード
加熱を用いる利点の1つである。
のqO を維持するためにq(図13を参照)の値は高くならなければならず、組
織が温度上昇状況下に維持される時間が長くなることが分かる。tu /tおよび
Nのための最適な値があるはずである。tu /t=0.5、4≦N≦6の値が、
高周波電流を低周波数(4〜6ヘルツ)のスクエアパルスにより変調するために
用いられた。得られた実験結果はポジティブであった。
いる間(すなわちt−tu )には、組織/組織接触領域における温度は減少し、
それゆえ、良好な結合の可能性は低減するように思われるかも知れない。実際に
は、低周波変調の作用は、組織に、より多くの高温処理を施すことになる。なぜ
なら、組織/組織界面における組織が、高周波電流により発生された、増大され
た多くのエネルギーを受容すると共に、かかる組織が、電極のヒートシンクの影
響を比較的受けにくいため、より長い時間熱を維持するからである。したがって
、低周波パルス変調の効果は、組織がより長い期間高温下におかれることにより
説明される。これは、結合を形成するために必要な全エネルギーを減少させ、そ
の結果、組織が電極に癒着することを減じる。変調頻度(すなわちNの値)が増
大すると、この効果はゼロに低減する。
ブミンを含み、その大部分が原形質内に集められている。細胞と細胞内流体とは
、高電気抵抗膜により分離されている。低電圧での組織の導電特性は、主に細胞
内流体のイオンの運動により生じる。交流電場において、原形質のイオンおよび
有極分子は、導電特性の一因となる。交流電場により誘起されるダイポールの周
期的な整列により生じる交流電流は、バイアス電流と呼ばれている。周波数が高
いほど、膜内のバイアス電流は高くなり、したがって原形質内のバイアス電流も
高くなる。
2に細胞の原形質を合体させることによってのみ可能であろう。細胞膜に電流を
流して細胞膜を破断することは、幾分、連鎖反応のような特徴を有するが、緩や
かに進むプロセスである。かかる破断は、また、電極を用いて組織に圧力をかけ
ることにより生じる組織の変形によって達成されることができる。
界電圧と温度を組み合わせた特定の条件下の場合だけである。電気的断裂は、最
も弱い膜をもつ細胞から始まる。電界電圧は、細胞内の抵抗性の低下により断裂
した膜を有する細胞で低下し、それに相応して、膜がまだ断裂していない細胞で
は、電圧が増加する。したがって、隣接する細胞が断裂する確率は増加する。
。電極に適用する電圧が高いほど、抵抗性が急勾配で低下する特徴がある。さら
に別の指摘に値する事実は、クランプ固定した組織容量が増加すると、細胞の断
裂のため生じる組織抵抗性の低下が遅延することである。これらの関係が正確で
あるという供述は、的確ではないだろう。組織構造の違いもまた、処理に著明な
影響力を及ぼす。
は、加圧組織は、電極軸と垂直方向に伸びる。このため、膜によってはまったく
機械的に断裂し得る。電気的断裂が開始してからは、このような機械的断裂がよ
り立証可能になる。
す電界強度が増加する。次いでその膜の断裂が促進される。 このように、熱サイクルの第一段階中における組織の初期加熱は、組織を通過
する伝導性通路を形成し、電極間にクランプ固定した組織に主として限定された
比較的均一な電流密度の電流が流れるように働く。
ち、球状分子は真っ直ぐに伸び、それらの分子間で絡み合うようになる。これに
よって、組織伝導性が低下する。
ンプ力を増加させることが好ましい。第二段階で電極に適用する力が増加すると
、組織結合の強度が少なくとも10〜20%増加することが実験により証明され
ている。
とが好ましい。重要なのは、この追加クランプ力の持続期間ではなく、むしろ、
クランプ圧の除去が後に続く、第二段階後の一連の電流切断である。
000kHzの範囲にある。この周波数範囲は、ヒトおよび動物類の神経系によ
り知覚されない。
波数内で実験を行った。実験により、例えば、50kHzがラット胃で切開を結
合するのに最適な周波数であることが示された。この周波数は、最強の結合と最
小分散値に最も近い結合を提供する。50kHz周波数は、生体でかなり耐性が
あり、これを用いることが可能である。これに反して、神経幹の周囲を包む組織
などの非常に薄い組織では、1000〜1400kHzの周波数の方が適当であ
る。これらの実験から、組織の厚さおよび種類に依存して慎重に周波数を選ぶ必
要があると結論づけた。
ンピューターシステムである。外科医は、動物の種類、その年齢、手術すべき臓
器および組織の種類などの情報をコンピューターに入力しなければならなくなる
。このデータは、コンピューターがそのメモリー内の予め保存した最適に近い適
切な結合モードを見つけ出せるようにする(以下に説明するように)。また、外
科医が外科手術中に結合モードをさらに補正出来き、同様に、特定の動物に関連
した特異的特色および実際上の外科手術条件から生じる潜在的な妨害(障害)を
考慮に入れてコンピューターが特定の調整を行うためのオプションの形状構成を
包含すべきである。
それらの作用を最小限にするような方法で加熱モードを変えるべきである。電極
の作用表面の汚染は、少しでも重篤な損傷が生じないうちに、結合の開始時に検
出すべきである。これを目的として、短期間の高周波数試験パルスを組織部分1
0に供給し、そのインピーダンスを測定する。万が一そのインピーダンスが、結
合しようとする種類の組織の所定レベルよりも高ければ、外科医に、外科手術器
具を洗浄するか交換するように信号で知らせる必要がある。
出し得る。そのインピーダンス測定値が特定の所定レベルよりも低いなら、結合
処理を直ちに中断し、外科医に通知すべきである。
(以下に記載)、その測定値を後者の移動距離と比較して検出することができる
。直接測定も可能だが、鉗子のような簡単な器具を複雑にし得るため、許容性は
ほとんどない。すでに指摘したように、他の全因子が未変化のままであれば、組
織の厚さは、インピーダンスがその最小値まで低下する速度に影響を及ぼす。こ
の因子を結合処理のコンピューター制御(以下に説明)に用いる。
ーン7と隣接し、すでに結合したスポットに起因する障害はそれほど重要ではな
い。他の組織部分を通過する器具電流の分路は、電極の作用表面以外の電気伝導
物質の全表面を被覆する信頼性のある絶縁により防ぐことができる。種類(e)
の障害に応答する制御システムを作製することはより困難である。組織の不均等
性に起因する組織インピーダンスの変化は、結合のための電力またはエネルギー
を変化させなくてもよい。この場合、結合処理を間接的に示す指標類について、
以下で討議するように、探索すべきである。
ラムで備えていくことにより除くことができる。これは、器具を冷却しなければ
ならないことを外科医に知らせる音響および/または視覚的警告信号を生成する
ことにより行われる。
れでもなお、上記で指摘したように、これらの障害作用を制御システムにより、
少なくとも部分的に監視すべきである。
電圧上昇速度、第二段階の電圧加熱持続時間およびクランプ圧により決定する。
これらの値はそれぞれ、オペレーターが設定するか、コンピューターメモリーか
ら取り出し、操作中に適用する。
ドのより的確な再現を提供する点ですぐ上の実施態様とは異なる。このシステム
は、電極の作用表面の状態および結合前と組織加熱中の両方の器具の操作サイク
ル中に生じる漏電に応答すべきである。また、本システムは、オペレーターにそ
の診断結果を知らせる。
時間増加し、第二段階中に、第一段階で到達した最大電圧レベルで組織に電圧を
連続的に適用する二段階の熱サイクルを用いることである。また、上記に記載し
たように、本発明の別の特徴にしたがって組織インピーダンスを使用し、過剰凝
固および結果として生じる組織損傷を防止するため、電流の流れを停止させる。
ダンスZoの発生が測定されるまで続ける(以下および第20図を参照すること
)。その発生(すなわち、インピーダンス曲線Z2では時間t’2)により、電
圧のさらなる上昇が停止し、到達した電圧レベルを第二段階で使用するため安定
化させる。次に、設定値Z/Zo値(以下を参照すること)に到達するまで(例
えば、時間t2で)第二段階を適用する。この時、それ以上の電流の流れを停止
させる。
したように、在来技術は、インピーダンスZの絶対値または時間dZ/dtに関
するその変化の絶対値を測定し、これらの値をフィードバックによる自動制御に
用いることに依る。しかし、これらの値は、インピーダンスが多くの変数により
影響を受けるため、組織ごとに非常に変化し得る。これらの在来技術を血管など
の同じ種類の組織に限定するなら、これらの技術は役に立つこともある。しかし
、有意な誤差および結果として生じる組織の損傷は、一つの種類の組織であらか
じめ測定した値を適用して別の種類の組織を流れる電流を制御する場合に生じる
ことがある。
定の種類の組織で結合を行うごとに、測定した最小インピーダンス値であり、Z
はこのような種類の組織に電流を適用したときに測定しようとするインピーダン
スの現在値である。こういうわけで、インピーダンス曲線Z1(第20図)上の
最低点Zoxは、例えば、以下に記載するコンピューター70を用いる周知の手
段により算出される。割合Z/Zo1の割合が設定値に到達すると、それ以上の
加熱は、例えば、時間t2で電流を切断することにより停止される。別の種類の
組織に関する次の結合処理については、インピーダンス曲線Z2は、時間t2で
電流が停止されることになる同じ方法で処理される。この取り組み方の使用は、
高周波数出力電圧の安定化を提供する実施態様との組み合わせにおいて望ましい
(以下を参照すること)。
記で指摘したように、電流伝導通路は、細胞膜の断裂により組織のクランプ固定
フランジに発生する。組織厚が増加すると、電流伝導チャンネルの形成に必要な
時間が長くなり、逆に、組織厚が減少すると、電流伝導チャネルの形成に必要な
時間も短くなる。熱サイクルの第一段階で高周波数電圧が約300〜400V/
秒の速度で増加すると、組織インピーダンスは特定の最小値Zoに達するまでな
だらかに低下することになる。組織インピーダンスが最小値Zoに達すると直ち
に、高周波数電圧は、到達した特定レベルで安定化されるようになる。次に、こ
の電圧レベルを第二段階で適用する。
高値およびより低値に設定される。 組織加熱を停止するための電流切断は、上記で説明したように、組織インピー
ダンスの相対値Z/Zoに応じて制御システムによって達成される。
では、400V/秒を超える電圧の上昇速度は、伝導通路の過剰に迅速な形成の
ため、望ましくない。このシステムは、実際の電圧パラメーター類とコンピュー
ターの設定電圧パラメーター類間の対応について外科医に知らせるモニタリング
を提供しなければならない。
を示す。 信号発生器60は、電源78のAC主幹線電圧をスリーブ100に取り付けた
ケーブル80とアーム8を介して電極11に供給される信号に変換する。電力供
給部61は、AC主幹線電圧を受電し、調整、絶縁、フィルターした100ボル
トのDC電圧を供給する。電圧調整器62は、電力供給部61の出力を受電し、
0〜100ボルトの任意のレベルに制御可能な出力電圧を供給する。インバータ
ー64は、電圧調整器62から受電するDC電圧を制御周波数を有する交流信号
に変換する。インバーター64の出力は、電極11に結合される。
れ電流および電圧を測定し、これらの測定値をコンピューター制御システム70
に提供する。コンピューター制御システム70は、適切なマイクロプロセッサー
72を含む。このマイクロプロセッサーは、メモリー装置、インターフェース回
路、D/AとA/D回路、キーボード、ディスプレー、スピーカーなど、本発明
を実行するため指定機能を行うのに必要な他の標準成分および周知のシステム成
分(表示なし)と共に働く。
供給される信号の周波数を制御するインバーター64に出力信号を出す。 フットペダル84には、外科医が作動させるように設置したスイッチ86が設
けられている。スイッチ86を閉鎖することにより、外科医は、電気回路構成要
素に組織を結合する熱サイクルを開始するように命令する。
て上記に記載した種々の全タスクを実行できる。上記で説明したように、本発明
の実行には、電気回路構成要素が特定の電圧、電流およびインピーダンス値にし
たがって働く必要がある。より詳細には、上記で説明したように、電極11の電
圧は熱サイクルの第一段階中に所定の速度で上昇する。この電圧増加は、電圧調
整器62に結合したマイクロプロセッサー72の出力を介してコンピューター制
御システム70(「コンピューター」)により命令される。電圧センサー65は
、電圧調整器62により供給される電圧レベルを測定し、フィードバックとして
これをマイクロプロセッサー72に供給する。命令した電圧と測定電圧間に不一
致があれば、コンピューター制御下で適切な補正がなされる。
る。電圧および持続期間を制御する点で類似した種類の操作を提供して第二段階
を実行する。
1の電圧はコンピューター制御されるため、その電流レベルは、組織インピーダ
ンスに基づく。したがって、組織インピーダンスは、電圧と電流の比率から算出
できる。このようにして、コンピューター70は、ZとZoを決定する。これら
のパラメーター類をコンピューター70が上記に提供した説明にしたがって用い
て熱サイクルを制御する。
御される。必要とする周波数は、マイクロプロセッサー67によって出力され、
周波数制御回路67に適用される。同制御回路は、インバーター64により生成
された周波数を測定する。
って電力供給部61の出力で生成される。 第15図にブロックとして示す成分はすべて、周知である。このような成分を
入手し、本明細書において詳細に記載した方法で互いに作動するようにこれらを
配置することは、当業者にとって明らかである。同様に、本明細書において記載
した方法で作動するようにコンピューター70をプログラミングすることは、当
業者にとって明らかである。
織を結合するのに有効な実験によりあらかじめ測定した電圧、電圧上昇速度、周
波数および他のパラメーター類が保存されている。コンピューターメモリーは、
動物の種類およびその年齢に依存する種々の臓器組織の結合モードに関するデー
タを包含しなければならない。メモリーに保存されたデータ例を以下の表1に示
す。
ればならない。したがって、キーボード(表示なし)を用いて「ウサギ肝臓」を
入力することができる。組織厚、電極作用表面およびクランプ力に関する他の入
力データは、手動的および/または適切な装置で自動的に入力する。入力データ
をすべて入力してしまうと、コンピューター70は、第一段階の電圧上昇速度、
第二段階の電圧、高周波数、変調周波数、両段階の持続期間(若干の実施態様の
場合)など、該当する出力データを生成し、熱サイクルを実行する。
に入力し、出力データを引き出し、次いで外科医の命令で熱サイクルが開始する
。出力データは、フィードバック信号に基づく制御アルゴリズムに対応して自動
的に補正することができる。択一的に、コンピューター70から引き出した出力
に基づくシステムの動作は、外科医が第一熱結合サイクルから観察される結果に
したがって、補助的手動装置により手動で補正することができる。
流を送らなければならない。計算及び実験に基づき、電極は高い熱伝導率を有す
る金属製でなければならないことが決定されている。例えば、銅とステンレス鋼
との間では、10℃の温度上昇が、銅電極では(熱伝導率=3.93W/cmC
)電極/組織界面での結合断絶の瞬間に、直ちに測定され、一方、ステンレス鋼
では、上昇は25℃(熱導電率=0.162W/cmC)であった。
能し、過熱されずに、いくつかの連続する結合サイクルに耐える能力を規定する
。電極容積Veは、結合させる組織の容積よりもかなり大きくなければならない
。この容積は、以下のように表される。
、Cは5と10の間の数である。 電極仕事表面の面積サイズSeは、組織フランジ10に噛み合わされる部分で
あり、電極11間に接触された組織内の電流分布を規定し、このため、組織内に
おける電流により生じた熱の分布を規定する。
境界におけるものである。組織の熱導電率は悪く、そのため、電力のパルス間の
短い時間では、実質的に熱エネルギーの損失はないと考えられる。そのため、温
度はほとんど一定であろう。
0.01cm)組織内におけるもの、及び電極と接触している組織内のものがプ
ロットされている。パルス間における温度降下から、電極は、そのような短い時
間中でおいてさえも、直ちに放熱させることが示される。そのため、電極と接触
している組織及び電極からわずかに0.01cmだけ離れている組織のどちらに
対しても、パルスさせた場合、温度は、パルス間のわずかな時間においてさえも
かない降下するであろう。
の因子は、電極/組織接触領域において維持される均一性である。用語「均一性
」は、このような関係においては、接触の性質に対し適用可能なもの(一点ずつ
とは対照的な表面)、接触面積の周囲、及び電流密度分布として定義される。そ
のような均一性は、電極の適した設計により維持される。特に、電極は、接触領
域の長さ寸法の組織の厚さに対する選択された比率に従う接触領域を形成するよ
うな形状とされる。その比率が低く、結合される材料の変形が比較的低い場合、
最も高い熱発生領域は、電流密度が最も高い電極に向かって変位し、一方、組織
/組織界面では、電流密度がより低くなる。そのため、結合が間違った場所(す
なわち、電極/組織界面)で始まり、後になってのみ、吻合が形成されるべきで
ある組織/組織境界へシフトすることになる。凝固(コアギュレーション:coag
ulation )の初期形成ゾーンが過熱し、それにより、固着(スティッキング:st
icking)が起こり、組織回復プロセスに関し負の影響を与える。
くなり、凝固は、高い「過凝固」ゾーン無しで形成される。 深い組織変形(約50%)の場合、電極の長さ寸法の組織層の厚さに対する上
記比率は、1以上であるべきである。変形が低い極端な場合(非常に硬い組織)
では、この比率は3に達するに違いない。
)はスリーブ100内に載置され、HF電源12電源への接続用の接続ピン10
2に接続される。電極11は対向するように、アーム8にはんだ付けされる。ア
ーム8の1つには、そのアームの内側に突起104が設けられている。アーム8
の変形を制限することができ、このため、この部品104を異なる高さの別の部
品と交換することにより、組織への電極の締付け力を調整することができる。
外科医の指からの圧力によりアームがさらに変形しないように、接触する突起と
反対のアームにより制限される。この動作中に発生する、電極による組織圧縮力
は以下の式で表される。
ームの剛性により決定される比例係数である。 外科医の指による圧力がさらに増加しても、電極により与えられる圧縮力は変
化しない。必要とされる力P1に鉗子を調整するのは、部品104を同様の部品
であるが高さが異なるものに置換することにより、あるいは突起104の下に配
置される調節スペーサ106の数を変えることにより、達成される。
極間に配置されると、締付け力は以下の式の通りとなる。 P2=(a+2dx)・G 式において、x=R/Lであり、Rはスリーブ100からスリーブ104までの
距離であり、Lはスリーブ100から電極11までのアーム8の長さである。
アームに対し手術者の指の位置を厳密に固定することが、組織への締付け力を制
御するための本質的な条件となる。手術者の指用の凹部により、とりわけ、小型
のツールを用いる操作が容易になる。
型に依り選択される特定圧力により規定される。 アームの撓みa>4dx 力P2=S・p 剛性G=P2/(a+2dx) 予め設定された剛性Gでは、バックラッシュは以下の通りである。 A=P2/G−2dx 中心棒110は電気絶縁スリーブ112を介してアーム8の1つ内に載置され
、その中心棒の他端はもう一方のアーム8内の穴114に差し込まれている。
。 電極仕事表面以外のツールの自由表面の全てが、使用される予定の電気パラメ
ータ値での破壊を阻止すると共に、安全の妥当なマージンを与える電気絶縁コー
ティングにより被覆されている。
8及び19に示してある。このツールの主な原理は、図16に示したものと同じ
であり、アーム8の変形は制限され、力を設定するための条件が与えられる。
能なレベルに制限される。 このため、電磁石116がアーム8の1つ上に載置され、その電機子118は
、固定子122内の穴を通って出ているピン120と接続される。
引っ張られ、ピン120はその延長された位置まで引き出される。結合プロセス
中には、電磁石の励磁を断つ信号がコンピュータ78から送られる。電機子11
8は解放され、ピン122は押し下げられる。アーム8の変形は外科医の指によ
る圧力下では増加し、必要な組織締付け力の増大が起こる。初期及び最終の力は
、ピン120と突起124の長さ、及びスペーサ106の数を選択することによ
り予め設定される。固定子コイル122はピン102の1つを介してDC電源(
図示せず)に接続される。このピンを介して、高周波AC電流が流れる。追加の
ピン124は電機絶縁されたスレーブ100内に載置される。電磁石は、主電源
12を制御するコンピュータ78により制御される。
他の器官に関する一般の手術における通常の技術力である。 この方法は、外科医が熟知している器械である鉗子の助けを借りて、あるいは
使用するのに特別な鍛錬が必要とされない簡単な機器を用いて、実行される。
は、きれいで整っており、漏れがなく、信頼できる。 幾つかの型の動物(例えば、ウサギ、白ネズミ)に関し、この方法の試験を行
うと、傷の一層ずつの閉鎖、「端と端」及び「端と側面」の胃の結合、胃の完全
な再建、胆嚢及び膀胱手術における適用性が証明され、これにより、この方法の
広い利用可能性が確立されると共に、さらに医療への適用が拡大される可能性が
立証される。
スまたは技術的なミスではなくこの方法自体に関連する可能性のある合併症がな
い。
。 典型的には、この方法を始めて試みた後、外科医は何の困難もなくこの方法を
マスターし、この方法を更に深く研究し続け、この方法を臨床において実行する
傾向がある。
る電流により発生する熱のアルブミンへの効果という観点から説明してきた。適
当に加熱されると、アルブミンは組織の2つの端を互いに結合させると言われて
いる。これは1つの可能な説明である。しかしながら、この発明により組織内で
引き起こされた生理学的な変化はまだ十分に理解されていない。アルブミン効果
の他に、あるいはアルブミン効果の代わりに、結合の生成に寄与する生理学的な
変化が、この発明により起こることも可能である。
通常の技術を有するものにとっては、様々な変更を容易にすることができる。そ
のような変更は全て、以下の請求の範囲により規定されるこの発明の範囲内にあ
ることを意味する。
視図。
切開部の両側の組織が圧縮されて、組織の把持突縁が形成した状態を示す図。
いる間、組織の把持突縁が圧縮されてなる状態を示す図。
開部に沿って別の箇所へ移動した状態を示す図。
透視図。
において把持されている中空器官の断面図。
して示したグラフ、並びに連続モード及びパルスモードでの熱放出を比較するた
めに、平均値q0を両モードに適用した場合の温度を時間の関数として示したグ
ラフ。
間の接触界面における温度を時間の関数として示したグラフ(接触曲線)、並び
に前記接触界面から0.01cmの距離における温度を時間の関数として示した
グラフ(組織曲線)。
線図。
ンピーダンスのグラフ。
Claims (63)
- 【請求項1】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であって
、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 前記組織部分と接触するように適合された電極と、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するための電
源と、 前記電極に、2段階の第1の段階中に電圧信号を供給し、かつ前記2段階の第
2の段階中に別の電圧信号を供給するための、前記電源に連結された制御手段と
を備える、装置。 - 【請求項2】 前記制御手段が、前記第1の段階の電圧信号が可変レベルを
有するように制御し、かつ前記第2の段階の電圧信号が一定レベルを有するよう
に制御する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記制御手段が、前記第1の段階中に前記電圧信号の電圧レ
ベルを一定速度で増加させる、請求項2に記載の装置。 - 【請求項4】 前記一定速度の増加が電圧0から始まる、請求項3に記載の
装置。 - 【請求項5】 前記一定速度の増加が、前記第1の段階中に、前記第2の段
階中に加えられる前記一定電圧レベルと等しい最大電圧に達する、請求項3に記
載の装置。 - 【請求項6】 前記組織部分のインピーダンスを測定する手段をさらに備え
、前記制御手段が前記測定したインピーダンスに応じて前記第1の段階の持続時
間を制御する、請求項2に記載の装置。 - 【請求項7】 前記制御手段が、前記測定したインピーダンスに基づいて前
記第2の段階中に前記信号の前記一定電圧レベルを制御する、請求項6に記載の
装置。 - 【請求項8】 前記制御手段が、前記測定したインピーダンスに基づいて前
記第2の段階の持続時間を制御する、請求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 時間の関数として前記組織部分のインピーダンスを測定する
手段、前記第1の段階が開始した後に前記組織部分のインピーダンス最小を検出
する手段をさらに備え、前記制御手段が、前記インピーダンス最小の発生に応じ
て前記第1の段階の持続時間を制御する、請求項2に記載の装置。 - 【請求項10】 前記制御手段が、前記インピーダンス最小の発生に基づい
て前記信号の前記一定レベルを制御する、請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 前記制御手段が、組織インピーダンスの予めセットした値
と前記インピーダンス最小との比較に基づいて前記第2の段階の持続時間を制御
する、請求項10に記載の装置。 - 【請求項12】 前記組織部分が前記切開の両側に由来する組織の結合縁を
含むフランジの形態であり、前記電極が前記フランジの対辺をかみ合わせる、請
求項1に記載の装置。 - 【請求項13】 前記鉗子が力を加えて前記電極間のフランジを固定し、そ
れにより前記組織部分を押しつける固定手段を含む、請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 前記固定手段が、前記第1の段階および前記第2の段階中
に前記フランジを押しつける、請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】 前記固定手段が、前記第2の段階が完了した後、一定期間
、前記フランジを押しつけ続ける、請求項14に記載の装置。 - 【請求項16】 前記固定手段が前記第2の段階中に前記力を増加させる、
請求項15に記載の装置。 - 【請求項17】 前記固定手段が、予め決められたレベルまで前記フランジ
に加えられる前記力を制御する、請求項13に記載の装置。 - 【請求項18】 前記固定手段が機械によるものである、請求項13に記載
の装置。 - 【請求項19】 前記固定手段が電磁気によるものである、請求項13に記
載の装置。 - 【請求項20】 前記電源が、50K〜2000KHzの範囲の周波数を供
給する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項21】 前記制御手段が、低周波信号により、少なくとも前記第2
の段階中に前記一定電圧レベルを調節する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項22】 前記低周波信号が4〜6Hzの範囲である、請求項20に
記載の装置。 - 【請求項23】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であっ
て、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 前記組織部分と接触するように適合された電極と、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するための電
源と、 力を前記鉗子に加えて前記組織部分を押しつけるための固定手段とを備え、前
記高周波電気信号が前記組織部分を通過する間、前記力は2つの期間中にそれぞ
れ異なるレベルに設定される、装置。 - 【請求項24】 前記組織部分が前記切開の両側に由来する組織の結合縁を
含むフランジの形態である、請求項23に記載の装置。 - 【請求項25】 前記2つの期間の第1期間中に加えられる前記力のレベル
が、前記2つの期間の第2期間中に加えられる前記力のレベルより低い、請求項
24に記載の装置。 - 【請求項26】 前記第1期間中の前記力のレベルが実質的に一定である、
請求項25に記載の装置。 - 【請求項27】 前記第2期間中の前記力のレベルが実質的に一定である、
請求項26に記載の装置。 - 【請求項28】 前記第2期間が前期第1期間の直後にくる、請求項27に
記載の装置。 - 【請求項29】 前記固定手段が、前記組織部分への前記高周波電気信号の
通過を止めた後に前記組織部分に力を加える、請求項27に記載の装置。 - 【請求項30】 前記電極に、2段階の第1の段階中に電圧信号を供給し、
かつ前記2段階の第2の段階中に異なる電圧信号を供給するための、前記電源に
連結された制御手段をさらに備える、請求項29に記載の装置。 - 【請求項31】 前記第1期間および前記第2期間が、それぞれ前記第1の
段階および前記第2の段階に対応する、請求項30に記載の装置。 - 【請求項32】 前記固定手段が、前記組織部分への前記高周波電気信号の
通過を止めた後に前記組織部分に力を加える、請求項23に記載の装置。 - 【請求項33】 前記電極に、2段階の第1の段階中に電圧信号を供給し、
かつ前記2段階の第2の段階中に異なる電圧信号を供給するための、前記電源に
連結された制御手段をさらに備える、請求項23に記載の装置。 - 【請求項34】 前記第1期間および前期第2期間が、それぞれ前期第1の
段階および前期第2の段階に対応する、請求項33に記載の装置。 - 【請求項35】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であっ
て、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 前記組織部分と接触するように適合された電極と、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するための電
源と、 前記高周波電気エネルギーが前記組織部分を通過する時に、一定期間の少なく
とも一部の間に前記信号の一定電圧レベルを供給し、かつ低周波信号により前記
一定レベルを調節するための制御手段とを備える、装置。 - 【請求項36】 前記低周波信号の周波数が4〜6Hzの範囲である、請求
項35に記載の装置。 - 【請求項37】 前記高周波信号の周波数が50KHz〜2000KHzの
範囲である、請求項36に記載の装置。 - 【請求項38】 前記低周波信号が実質的に方形のパルスである、請求項3
6に記載の装置。 - 【請求項39】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であっ
て、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 前記組織部分と接触するために固定された電極と、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するための電
源とを備え、 前記電極が、熱を前記組織から除くのに効果的なヒートシンクであり、それに
より組織の前記電極への付着を妨げるように、前記組織部分の大きさに対応した
特定の寸法にされる、装置。 - 【請求項40】 前記電極が、前記組織部分体積の少なくとも5倍の体積を
有するような特定の寸法にされる、請求項39に記載の装置。 - 【請求項41】 前記電極が高い熱伝導率を有する金属から作られている、
請求項40に記載の装置。 - 【請求項42】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であっ
て、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 前記組織部分と接触するように適合された電極と、 前記組織部分を通過するように電気信号を前記電極に供給するための電源と、 前記電気信号が前記組織部分を通過する間、時間の関数とした前記組織部分に
おけるインピーダンス変化を予め決定して、予め選択したインピーダンス値を供
給する手段と、 前記組織部分のインピーダンスを測定して、前記電気信号が前記組織部分を通
過する間、時間の関数とした測定したインピーダンス信号を供給する手段と、 前記測定したインピーダンス信号値が、前記予め選択したインピーダンス値に
対応する予めセットしたインピーダンス値に達した時に、前記電気信号が前記組
織部分を通過するのを止める手段とを備え、 前記予め選択したインピーダンス値が、特に、前記接着される生物学的組織に
特有のものである、装置。 - 【請求項43】 前記測定する手段が、電圧センサ、電流センサ、およびそ
の間の比を計算する手段を含む、請求項42に記載の装置。 - 【請求項44】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するステップ
と、 前記電極に、2段階の第1の段階中に電圧信号を供給し、かつ前記2段階の第
2の段階中に別の電圧信号を供給するステップを含む、方法。 - 【請求項45】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するステップ
と、 力を前記鉗子に加えて前記組織部分を押しつけるステップとを含み、 前記高周波電気信号が前記組織部分を通過する間、前記力は2つの期間中にそ
れぞれ異なるレベルに設定される、方法。 - 【請求項46】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するステップ
と、 前記高周波電気エネルギーが前記組織部分を通過する時に、一定期間の少なく
とも一部の間に前記信号の一定電圧レベルを供給するステップと、 前記一定レベルを低周波信号により調節するステップとを含む、方法。 - 【請求項47】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するステップ
と、 熱を前記組織から除くのに効果的なヒートシンクであり、それにより組織の前
記電極への付着を妨げるように、前記電極を前記組織部分の大きさに対応した特
定の寸法にするステップとを含む、方法。 - 【請求項48】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 前記組織部分を通過するように電気信号を前記電極に供給するステップと、 前記電気信号が前記組織部分を通過する間、時間の関数とした前記組織部分に
おけるインピーダンス変化を予め決定し、予め選択したインピーダンス値を供給
するステップと、 前記組織部分のインピーダンスを測定して、前記電気信号が前記組織部分を通
過する間、時間の関数とした測定したインピーダンス信号を供給するステップと
、 前記測定したインピーダンス信号の値が、前記予め選択したインピーダンス値
に対応する予めセットしたインピーダンス値に達した時に、前記電気信号が前記
組織部分を通過するのを止めるステップとを含み、前記予め選択したインピーダ
ンス値が、特に、接着される生物学的組織に特有のものである、方法。 - 【請求項49】 前記電極が前記鉗子に固定されている、請求項1に記載の
装置。 - 【請求項50】 前記電極が前記鉗子に固定されている、請求項23に記載
の装置。 - 【請求項51】 前記電極が前記鉗子に固定されている、請求項35に記載
の装置。 - 【請求項52】 前記電極が前記鉗子に固定されている、請求項42に記載
の装置。 - 【請求項53】 前記予め選択したインピーダンス値が実質的に最小インピ
ーダンスである、請求項42に記載の装置。 - 【請求項54】 前記予め選択したインピーダンス値が実質的に最小インピ
ーダンスである、請求項48に記載の方法。 - 【請求項55】 前記予め選択したインピーダンス値を保存する手段をさら
に含む、請求項42に記載の方法。 - 【請求項56】 前記止める手段が、前記測定したインピーダンス信号と前
記予め選択したインピーダンス値との比を計算して、前記予めセットしたインピ
ーダンス値にいつ達するのか決定する、請求項42に記載の方法。 - 【請求項57】 前記予め選択したインピーダンス値を保存するステップを
さらに含む、請求項48に記載の方法。 - 【請求項58】 前記止めるステップが、前記測定したインピーダンス信号
と前記予め選択したインピーダンス値との比を計算して、前記予めセットしたイ
ンピーダンス値にいつ達するのか決定する、請求項48に記載の方法。 - 【請求項59】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であっ
て、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 電極/組織接触域において前記組織部分と接触するように適合された電極と、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するための電
源とを備え、 前記電極が、前記電極/組織接触域における均一性を維持するように前記組織
部分の大きさに対応した特定の寸法にされる、装置。 - 【請求項60】 前記電極が、前記電極/組織接触域の長さが少なくとも前
記組織部分の厚さと同じ大きさになるように特定の寸法にされる、請求項59に
記載の装置。 - 【請求項61】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 電極/組織接触域において前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 前記組織部分を通過するように高周波電気信号を前記電極に供給するステップ
と、 前記電極/組織接触域における均一性を維持するように前記組織部分の大きさ
に対応して前記電極を特定の寸法にするステップとを含む、方法。 - 【請求項62】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための装置であっ
て、 前記切開の両側で前記組織の部分をつかむように適合された鉗子と、 前記組織部分と接触するように適合された電極と、 前記組織部分を通過するように電気信号を前記電極に供給するための電源と、 前記電気信号が前記組織部分を通過する間、時間の関数として前記組織部分の
インピーダンスを測定する手段と、 前記電気信号が前記組織部分を通過する間、組織インピーダンスの最小値を決
定および保存する手段と、 前記インピーダンスがその最小値に達した後に、前記電気信号が前記組織部分
を通過する間、前記測定した組織部分インピーダンスと前記組織インピーダンス
の最小値との比を決定する手段と、 前記インピーダンス比が予めセットした値に達した時に、前記電気信号が前記
組織部分を通過するのを止める手段とを備え、 前記予めセットした値が、前記接着される生物学的組織それぞれに特有のもの
である、装置。 - 【請求項63】 切開を有する軟生物学的組織を接着するための方法であっ
て、 鉗子を用いて前記切開の両側で前記組織の部分をつかむステップと、 前記組織部分と電極とを接触させるステップと、 電流を前記組織部分に通過させるために徐々に上昇する電圧を前記電極に供給
し、前記電圧の上昇率が接着される生物学的組織それぞれに特有のものであるス
テップと、 前記電圧が前記電極に供給される間、時間の関数として前記組織部分のインピ
ーダンスを測定するステップと、 前記インピーダンスの最小値を決定および保存するステップと、 前記最小インピーダンス値に対応するレベルで高周波電圧を安定させるステッ
プと、 前記測定した組織部分インピーダンスと前記最小値との比を決定するステップ
と、 前記インピーダンス比が予めセットした値に達した時に、前記高周波電圧が前
記電極を通過するのを止め、前記予めセットした値が接着される生物学的組織そ
れぞれに特有のものであるステップとを含む、方法。
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