JP2002531162A

JP2002531162A - 抵抗性再使用可能な電気外科手術用の帰還電極

Info

Publication number: JP2002531162A
Application number: JP2000584824A
Authority: JP
Inventors: ピー．フリーノアリチャード; ビー．キエダデービッド; ディー．アイザックソンジェームズ
Original assignee: MegaDyne Medical Products Inc
Current assignee: MegaDyne Medical Products Inc
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1999-07-20
Publication date: 2002-09-24
Also published as: EP1135073A4; AU5110399A; BR9914684B1; EP1135073A1; CA2345270A1; JP2009066426A; HK1039886A1; HK1039886B; CN1256069C; WO2000032122A1; ZA200100163B; CA2345270C; NZ509124A; IL143434A0; CN1328433A; AU757953B2; KR20010075658A; BR9914684A

Abstract

(57)【要約】本発明は、電気外科手術で使用するための再使用可能な電気外科手術用の帰還電極パッド（４１）である。一実施形態では、約１００平方センチメートルから約２００００平方センチメートルの範囲内にある提示または作業表面積を含む。別の実施形態では、作業表面積が、患者の躯幹のプロファイルの約半分の投影と少なくとも同じ大きさである。別の実施形態では、患者の躯幹と脚の両方のプロファイルの投影の面積と少なくとも同じ大きさの作業表面積を含む。この帰還電極パッドは、電気外科手術中に患者のすぐ下にある手術台または歯科用椅子の作業表面に配置されるように適合されている。非常に大きな作業表面積を提示することによって、直接接触、または導電ゲルを介する接触の必要性がなくなる。洗浄可能表面領域の採用により、簡単に清浄可能かつ再使用可能になる。電極の主な本体の電極材料に関する抵抗特性の選択により。電極幾何形状の調整により、電流密度に関する自己制限が行われ、患者外傷を防止するように温度が上昇する。任意選択のスリーブ（５０）が、電極と協働して使用するように提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（関連出願の相互参照）本明細書では、１９９６年１０月３０日に出願された、「Ｃａｐａｃｉｔｉｖ
ｅＲｅｕｓａｂｌｅＥｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌＲｅｔｕｒｎＥｌ
ｅｃｔｒｏｄｅ」という名称の本願と同時係属の米国特許出願第０８／４７１４
６９号を参照する。

【０００２】（序文）本発明は、電気外科手術に関し、より詳細には、導電または誘電ゲルまたはポ
リマーを使用せずに効果的かつ安全な電気外科手術エネルギー帰還を提供するよ
うに適合され、かつ再使用可能である帰還電極に関する。

【０００３】（発明の背景）当業者に知られているように、現代の外科手術技法は通常、高周波（ＲＦ）焼
灼器を使用して組織を切り、外科手術処置を行う際に生じる出血を凝血させる。
そのような技法の時代を追った展望および詳細については、米国特許第４９３６
８４２号を参照されたい。

【０００４】医療分野の当業者に知られているように、電気外科手術は広く使用されており
、切断および凝血にただ１つの外科手術ツールを使用すればよいことを含めた多
くの利点を有する。どの単極電気外科手術発生器システムも、十分に使用するた
めには、手術を行うために患者の外科手術部位に外科医が貼付する能動電極と、
患者から発生器に戻る帰還経路とを有さなければならない。患者と接触する点に
ある能動電極は、サイズが小さく、高い電流密度を生成し、組織を切断または凝
血する外科手術効果を生み出さなければならない。能動電極と同じ電流を搬送す
る帰還電極は、患者と連絡する点での実効表面積が、患者から帰還電極に低密度
電流が流れるように十分大きくなければならない。比較的高い電流密度が帰還電
極で生成される場合、患者の皮膚および組織の温度がこの領域で上昇して、望ま
しくない患者の火傷をもたらす場合がある。

【０００５】１９８５年に、よく知られている医療試験機関であるＥｍｅｒｇｅｎｃｙＣ
ａｒｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅが、電気外科手術用の帰還電極
部位の火傷に関して行った試験の結果を公表した。それによると、身体組織を加
熱していくと、電流密度が１平方センチメートル当たり１００ミリアンペアを超
えたときに、壊死のしきい値に至る。

【０００６】ＡＡＭＩ（ＴｈｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＡｄｖａｎｃ
ｅｍｅｎｔｏｆＭｅｄｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ）は、電
気外科手術用の帰還電極近傍の最大患者表面組織温度が、指定された試験条件下
で、摂氏で６度（６°）よりも多く上昇しないことを要求する標準を発表してい
る。

【０００７】過去２０年にわたって、業界は、より安全な帰還電極を求める医療上の要求に
応えるように、２つの主要な方法で製品を開発してきた。まず、患者の臀部、大
腿部、肩部、または重力によって可撓性フォーム裏当電極に対し十分な接触面積
が確保できる任意の位置の下に配置された、導電ゲルで被覆された約１２×７イ
ンチ（約３０．４８×１７．７８ｃｍ）の小さく平らなステンレス鋼板から進め
られた。ステンレス鋼板とほぼ同じサイズのこれらの可撓性電極は、導電または
誘電ポリマーで被覆され、そこに接着境界を有しているため重力の助けを借りず
に患者に貼り付いたままであり、使用後に廃棄される。１９８０年代初頭までに
、米国のほとんどの病院が、このタイプの帰還電極を使用するように切り換えた
。これらの帰還電極は、古い鋼板に勝る改良であり、患者が帰還電極で火傷する
ことがほとんどなかったが、米国では毎年数千万ドルの追加の外科手術費用をも
たらした。この改良によってさえ、病院では依然として、外科手術中にミスによ
って患者に落ちた電極による患者の火傷が数件あった。

【０００８】したがって、患者と接触している電極の接点面積を監視し、接点面積が不十分
になったときは常に電気外科手術発生器の電源を落とす電極接点品質監視システ
ム（ＥｌｅｃｔｒｏｄｅＣｏｎｔａａｃｔＱｕａｌｉｔｙＭｏｎｉｔｏｒ
ｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）というさらなる改良が提案された。そのような回路は
、例えば米国特許第４２３１３７２号に示されている。このシステムは、患者が
帰還電極で火傷するのを大幅に低減したが、特別な使い捨て電極と、発生器内に
ある追加の回路とを必要とし、それが処理当たりのコストをさらに高いものにし
た。このシステムが初めて導入されてから１５年経つが、その高いコストのため
、米国で行われる外科手術全体の４０％未満しかこの安全標準を使用していない
。

【０００９】（発明の簡単な概要）本発明は、従来技術の問題を克服し、専用の高周波発生器内に高価な使い捨て
電極および監視回路を必要とせずに患者の火傷をなくする帰還電極を提供する。

【００１０】簡単に言うと、本発明の好ましい実施形態による改良型の帰還電極は、以前に
開示されている、または外科手術で使用されている他の帰還電極よりも大きい実
効表面を含む。この表面は、導電または誘電ゲルまたはポリマーの必要性をなく
すように大きくされ、患者の身体に対して位置決めされるように適合されている
。さらに、露出表面が簡単に洗浄可能かつ／または滅菌可能な材料からなり、そ
れにより繰り返し再使用するための簡単かつ迅速なコンディショニングを容易に
する。この表面は、電極の作業表面の実効面積が普通時の望ましいレベル未満に
下がった場合に、典型的に使用される電気外科手術周波数で、表面が自己制限し
て電流密度（および対応する温度上昇）を安全しきい値に制限するようなインピ
ーダンス特性をもつ幾何形状および材料を採用する。したがって、専用の高周波
発生器内での前述の高価な監視回路の必要性がなくなる。

【００１１】（発明の特徴）本発明の特徴によれば、電気外科手術用の帰還電極は、医療処置中に使用され
る典型的な電気外科手術周波数で十分に低い電気インピーダンスおよび電流密度
を提供するように十分大きくされ、それにより近傍の患者組織での過剰な温度上
昇（すなわち摂氏で６度以上（６°））を避け、それにより組織壊死、または他
の望ましくない患者外傷を回避する。

【００１２】本発明の別の特徴によれば、電極の作業表面（患者に接触する、または患者に
近接する電極表面）が、十分に大きな面積にされ、それにより通常使用時に、外
科手術部位で外科手術を行う外科医の能力を妨げる点まで電流が減少しない。

【００１３】本発明の別の特徴によれば、一実施形態では、電気外科手術用の帰還電極が単
純な単層構成であり、それによりコストを最小限に抑える。

【００１４】本発明の別の特徴によれば、一実施形態で、導電スレッドやカーボンブラック
など導電材料を単層内部に包含し、それにより導電率を、単層を介する電流の流
れを安全な値に制限するレベルに、表面積の関数として調節することによって、
制御された導電率を材料の単層に与える。

【００１５】本発明の別の特徴によれば、別の実施形態では、不透水性作業表面が、患者の
身体の隣接表面の近傍に位置決めされるように提供され、それにより電気外科手
術電極の洗浄および再使用を容易にする。

【００１６】本発明の別の特徴によれば、前述の不透水性作業表面が、通常使用される滅菌
剤に耐性があり、それにより清浄および再使用をさらに容易にする。

【００１７】本発明の別の特徴によれば、別の実施形態で、電気外科手術電極と協働して使
用するためのスリーブが提供され、それにより電極は、例えば能動電気外科手術
器具が電極表面と不慮の接触をすることによって生じる可能性がある不慮の損傷
から保護される。

【００１８】本発明の別の特徴によれば、電極の作業表面内、およびその近傍の材料の抵抗
を十分に高くし、それにより作業表面での電流密度を、患者組織外傷のしきい値
未満のレベルに制限し、したがって自己制限特性を提供して、電極の実効作業表
面の不慮の減少が起きた場合に患者の外傷を防止する。

【００１９】本発明の別の特徴によれば、一実施形態で、電気外科手術処置が行われる手術
台に電気外科手術電極が形成取付けされ、それにより本発明の他の特徴の実現を
容易にする。

【００２０】本発明のこれら、およびその他の特徴は、好ましい実施形態の例による以下の
説明を図面を参照しながら読むことによって明らかになる。

【００２１】（好ましい実施形態の説明）ここで図面、より具体的には図１を見ると、手術処置中に電気外科手術発生器
に提示される高周波数電流の動作経路内に効果的に含まれる典型的なインピーダ
ンスを例示する簡略化された電気的概略図が示されていることを見ることができ
る。そこには、従来の高周波電力発生器１０を見ることができ、それに従来の導
体１１および１２が接続され、それぞれが発生器を、インピーダンスＺ_１によっ
て表される外科医の用具、およびインピーダンスＺ_３によって表される電気外科
手術用の帰還電極に接続する。インピーダンスＺ_２は、手術部位と帰還電極の間
に位置する患者の組織によって提示されるインピーダンスを表すために提供され
る。

【００２２】本発明の原理を明快かつ簡潔に例示するために、図１の図は簡略化されており
、一般に抵抗を用いて回路素子とみなすが、実際はいくつかの他のパラメータが
生じることを理解されたい。分布インダクタンスや分布キャパシタンスなどのパ
ラメータは、本発明の原理の例示を明快にするために比較的小さいものと考え、
したがって本説明においてこの点では考慮しない。ただし、以下に述べるように
、絶縁スリーブが電極と患者の身体との間に挿入されるとき、容量性リアクタン
スのかなりの要素がＺ_３のインピーダンス中に含まれる場合がある。本発明の原
理を簡潔に提示するために図１〜１０は意図的に簡略化されており、より厳密か
つ完全な考察は、図１１〜１６に関連して提示されることにも留意されたい。

【００２３】本発明の最初の実施形態は、実質的に抵抗性のモードで動作する電極の実施形
態である。したがって、比較的小さな分布キャパシタンスおよび誘導性リアクタ
ンスを無視する場合、回路の総実効インピーダンスは、個々のインピーダンスＺ _１、Ｚ_２、Ｚ_３の合計に等しい。さらに、３つ全てを本質的に同じ電流が通過す
るので、高周波発生器１０によって生成された電圧が、インピーダンスＺ_１、Ｚ _２、Ｚ_３（この場合、性質が主に抵抗性である）にわたって、それらの当該の値
に正比例して分布される。したがって、そのような主に抵抗性のインピーダンス
それぞれにおいて解放されるエネルギーも、それらの値に正比例する。

【００２４】発生したエネルギーは、外科医の用具が患者の組織に接触する領域に集中され
ることが望ましいので、Ｚ_１によって表されるインピーダンスの抵抗性成分を大
きくし、かつそこを通過する電流（および結果として生ずるエネルギー解放）が
非常に小さな領域に集中されることが望まれる。後者は、手術部位での患者との
接触領域を非常に小さくすることによって達成される。

【００２５】前述の直列回路と対照的に、並列の抵抗性構成要素は、下の公式によって与え
られる総実効インピーダンスを提示することが知られている。

【００２６】

【数２】

【００２７】したがって、各１００オームの１００個の抵抗器が並列に接続された場合、実効
インピーダンスＺ_ｅｆｆは１オームになる。そのような抵抗器の半分が切断され
た場合は、残りの実効抵抗値は２オームになり、回路中でただ１つの抵抗器が活
動状態の場合は、残りの実効抵抗値は１００オームになる。これらの考慮事項、
および本発明の電極を自己制限式にしてフェイルセーフにするためにそれを採用
することの有意性が、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、および３に例示される要素の以下の
説明から明らかになろう。

【００２８】ここで図２Ａを見ると、本発明の原理を例示する広面積分布型の電気外科手術
用の帰還電極２０の上面図が見られる。図の右側には、図１の導体１２など電気
的帰線への接続を容易にするための電気接続端子２２が示される。

【００２９】帰還電極２０の表面２０Ａは、好ましくは平滑であり均質である。この説明の
ために、電極２０が、領域２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、．．．、２１ｎによ
って表される複数の均一サイズの領域またはセグメントを含むと考えることがで
きる。領域／セグメント２１は、図２Ｂで、より大きく示されており、それが表
す抵抗性インピーダンスＺ_３′とスケールをほぼ同じにしてある。したがって、
ここで、セグメント２１、．．．、２１ｎに対応する電極２０の各セグメントが
本来的にインピーダンスＺ_３′とほぼ同じインピーダンスを提示することができ
ることが明らかであろう。しかし、回路内部で並列に事実上活動するそのような
セグメントの数は、電極を覆う患者の表面積の正比例関数である。したがって、
身体が電極の上面の５０パーセント（５０％）と有効接触する大きな仰臥姿勢患
者の場合、セグメント２１〜２１ｎに対応するセグメントの５０パーセントが事
実上、回路内で並列操作されて、図１のインピーダンスＺ_３によって表されるイ
ンピーダンスを生成する。したがって、電極２０が各１００オームの１００個の
セグメントを含む場合、電極要素のうち有効な５０パーセントによって作用可能
に提示される実効インピーダンスが２オームになる。２オームは、要素Ｚ_１およ
びＺ_２によって表されるインピーダンスと比べて非常に小さいので、患者と電極
との接触領域でエネルギーがほとんど放散されず、また電極の比較的大きな実効
作業領域により、電流密度および温度上昇が、上述の危険しきい値未満に維持さ
れる。

【００３０】ここで、何らかの理由で、患者と電極との実効接触領域が、セグメント２１〜
２１ｎのただ１つの表面まで減少された場合、実効インピーダンス（検討中の例
では抵抗）が１００オームまで増大する。接触領域が減少している間のある時点
で、実効抵抗値が、外科医による器具の効果的な使用を妨げるようなあるレベル
、例えば２５０オームまで上昇し、その際、患者を再配置して、帰還電極に接触
する表面積をより大きくするよう外科医に信号を送る。同時に、総回路インピー
ダンスが増大し、それにより外科医が患者を再配置することなく器具を使用する
ことを試みる場合に流れる総電流が、患者に望ましくない外傷をもたらす値より
も低い値に低減される。したがって、前述の個別回路監視および制御回路を必要
とせずに使用時の安全性を高める自己制限機能が提供される。

【００３１】図２Ｃは、図２Ｂの断面線２Ｃ−２Ｃに沿って取られた断面図であり、２Ｂの
セグメント２１によって表される実効回路インピーダンスＺ_３′を例示する。こ
こでは、図２Ｃに小さなセグメント２１が見られ、その患者接触上面２４が端子
２３によって電気的に表され、下面２５が電気端子２２Ａによって表される。こ
の説明のために（さらに、この実施形態の根底にある原理を明快に提示するため
に）、インピーダンスＺ_３′は、端子２３と２２Ａの間に存在すると考えること
ができる。当然、電極２０の下面に沿って薄く、しかし高導電性の層が含まれる
一実施形態では、残りのセグメントによって表される各インピーダンスが、それ
らの下端で端子２２に並列に接続されることが当業者には明らかであろう。一方
、そのような高導電性層が存在しない場合、各セグメントの上側領域と下側領域
の間に位置する材料によって表されるインピーダンスに加えて、電流が電極を横
切るように、または横方向に通過して端子２２に達するために通過しなければな
らない材料によって表される追加のインピーダンス（図示せず）がある。

【００３２】ここで、前述の薄い導電層を提供することによって横方向インピーダンスが最
小限に抑えられる場合、または領域２１の材料の下側部分での実効導電率がその
他の方法で高められる場合、帰還電極によって表される実効インピーダンスが、
患者に接触する電極の実効上面に反比例（導電率に正比例）することが明らかで
ある。

【００３３】図３は、帰還電極の実効表面積と、電極で発生される実効高周波電流密度との
関係をグラフの形で一般に例示する図表である。しかし、そのような図表の検討
に進む前に、図表が本発明の根底にある原理を例示するように簡略化されており
、実質的に変わることがある実際のデータを表していないことに留意されたい。
図３には、高周波電流密度と電極実効表面積のプロットが見られ、後者は、（こ
こで当業者には明らかなように）患者の身体と効果的に電気的接触をする帰還電
極の表面の一部である。前述の考察から予想されるように、この実効面積が大き
いとき、外科医の用具での電流が大きく（グラフの破線３０）、それに対応する
帰還電極にわたる電流密度は非常に小さい（グラフの実線３１）。これは当然、
外科手術を行うのに望まれる条件である。しかし、実効表面積が減少するにつれ
、帰還電極にわたる電流密度が増大し、それに対応して外科医の用具での電流が
減少し、最終的には、実効表面積がある所定の点まで低下する場合に、外科手術
器具に、手術を行うには不十分な電流しか残らなくなる。材料および電極寸法に
関して選定されるパラメータは、帰還電極近傍での電流密度、およびそれに対応
する組織温度上昇が、本明細書の序文で言及した制限を超えないように選択され
る。ここで、そのようなパラメータの適切な選定によって帰還電極が自己制限す
るようになり、その結果、上で参照した追加の監視回路が必要なくなることがわ
かる。

【００３４】本発明の根底にある原理の説明を容易にするために、前述のことを、主な成分
が抵抗であるインピーダンスに関して説明する。しかし、本発明の原理は、イン
ピーダンスがかなりの量のリアクタンスを含む他の実施形態にも適用可能である
。したがって、１９９６年１０月３０日出願の、上で参照した本願と同時係属の
出願では、電極の上面にある物理的誘電体層によって実効誘電体層が表される適
用例に関連して本発明がさらに説明されている。そこで論じられている原理は、
患者の手術着の材料が誘電体として働くとき、または帰還電極に取り付けられた
スリーブの材料によって、あるいはそれらの組合せによって、本実施形態に一般
に適用可能である。

【００３５】ここで図４を見ると、手術台４０を斜視図で例示しているのが見られ、本発明
による電気外科手術用の帰還電極４１がその上面に配置され、手術台４０の縁部
は番号４２によって識別されている。手術台は、図示される車輪またはローラを
取り付けることができる従来の脚４４ａ〜４４ｄを有するように示されている。
図４では、台の上面全体が帰還電極４１でカバーされて示されているが、本発明
の原理を実施するために全体をカバーすることが必要とされるわけでは決してな
いことを理解されたい。したがって、従来の電気外科手術発生器と共に使用する
とき、帰還電極は、通常使用される高周波数での適切な抵抗結合を提供するのに
十分な実効作業表面積を提示することだけが必要であり、それにより外科手術を
行う外科医の能力に干渉せず、同時に、望ましくない組織損傷を回避する。従来
の電気外科手術周波数では、これは、手術台に横たわっている大人の患者に関す
る胴体の半分の投影外形、または図５に例示されるような椅子に座った患者の臀
部とせいぜいほぼ同じ大きさの実効作業表面積のみを必要とすることが判明して
いる。しかし、実効作業表面積は、使用される材料によって異なり、いくつかの
幾何形状において、かつ手術室リネンの様々な層が電極を覆って配置されている
場合に異なる。本発明の原理をうまく使用することができ、帰還電極の実効作業
表面積を、そのような状況で日々の実験によって決定することもできる。

【００３６】さらに、図６〜９に示される帰還電極は、長方形状で示されているが、楕円形
にする、または例えば患者の胴体のシルエットもしくは患者の身体の主な部分を
なぞるように輪郭を取ることができることが明らかであろう。前述のことから明
らかなように、電極は、使用時に以下のことが達成されるのに十分なサイズであ
ることが重要である。（１）患者の表面での帰還電流密度が十分に小さいこと。
（２）電極と患者の間の電気インピーダンスが十分に小さく、それにより電気帰
還経路内の任意の位置で、患者の皮膚を摂氏で６度（６°）よりも多く加熱する
には不十分な電気エネルギーしか集中されないこと。（３）電極の実効面積が選
択されたしきい値レベルよりも下に低減した場合に、外科医の用具で放散される
エネルギーが、電気外科手術モードで外科医が用具を効果的に使用し続けるのに
不十分になるような材料および幾何形状の特性であること。

【００３７】当業者に理解されるように、電極が前述の説明に従って一般に動作するために
は、患者の皮膚と本発明の帰還電極との接触がオーム接触である必要はない。そ
の理由は、手術着など何らかの物が患者の身体と電極とを離隔した場合に容量性
リアクタンス（患者の身体と電極の間の距離によって表される）が導入されるが
、そのような容量性リアクタンスは、Ｚ_３として識別されるインピーダンスを壊
すのでなく変更するからである。意図的に誘電体層を含む、または患者の身体と
帰還電極の主な導電層との間に手術着を介在させることによる容量性リアクタン
スの効果の考察は、前述の本願と同時係属の出願に記載されており、その記載を
本明細書に参照により組み込む。

【００３８】当業者に知られているように、交流回路（例えば電気外科手術で使用されるも
のなど）では、インピーダンスの容量性リアクタンスが、キャパシタンスと、リ
アクタンスに提示される交流電気信号の周波数との関数である。すなわち、容量
性リアクタンス（オーム単位）に関する式は、

【００３９】

【数３】

【００４０】となる。ここで、Ｘｃはオーム単位での容量性リアクタンスであり、πは３．１
４１５９であり、ｆはヘルツ単位での周波数であり、Ｃはファラド単位でのキャ
パシタンスである。

【００４１】平行板コンデンサにおけるキャパシタンスに関する式は、

【００４２】

【数４】

【００４３】となる。ここで、Ｃはピコファラド単位でのキャパシタンスであり、Ｋは、コン
デンサの実効板の間に位置する材料の誘電率であり、Ａは、平方インチ（約６．
４５２平方ｃｍ）単位での、コンデンサの実効板のうち最小の板の面積であり、
ｄはインチ（２．５４ｃｍ）単位での実効板の表面の離隔距離であり、ｎは実効
板の数である。したがって、電極回路キャパシタンスが大きい実施形態において
最大許容温度上昇基準に合うようにするために、電気発生器源の周波数、電極か
らの患者の身体の離隔距離、および電極の実効導電領域とそれに隣接する身体表
面との間に位置する材料に応じて様々な最小サイズの電極が必要とされる場合が
あることがわかる。したがって、本発明の原理は、広い範囲の電気外科手術エネ
ルギー周波数に適用可能であるが、帰還パッドの最小サイズに関して本明細書に
記載した考慮事項は、従来の電気外科手術エネルギー発生器で通常採用される周
波数を特に企図している。

【００４４】現在使用されている使い捨て帰還電極を用いると、電極の実効サイズを３平方
インチ（約１９．３６平方ｃｍ）まで低減しても、高周波電流は外科手術を行う
外科医の能力を妨げるレベルまで低減せず、しかも患者外傷が生じるレベルまで
電流が集中しないことが当業者には知られている。しかし、電極と患者の身体の
間にいくらかのスペーシングを提供するために、手術着によって、または手術着
を全く介在させずに提供されるような患者の皮膚からの比較的小さな離隔距離で
は、本発明による帰還電極が１８平方インチ（約１１７平方ｃｍ）の実効面積を
必要とする。そのような実効面積は、患者の上側胴体のサイズ以上である電極上
に患者が配置される場合に簡単に得られる。

【００４５】本実施形態で望まれる抵抗特性は、選定されるゴム、プラスチック、他の関連
する材料の抵抗特性に十分相当し、後者を帰還電極用の材料として十分に採用す
ることができる。上述したように、そのような帰還電極を用いると、必要とされ
る低いインピーダンスをもたらすのに十分な帰還電極が患者の近傍にない状態で
患者が配置されている場合に、結果として、電気外科手術発生器からの電流が、
外科医が外科手術を行うのを困難にするレベルまで低減する。したがって本実施
形態では、手術着によって表されるいくらかのキャパシタンスの介在にもかかわ
らず、上述した特徴が引き続き生じる。

【００４６】上述したように、図５は、外科手術椅子５０を例示する前面図であり、本発明
による電気外科手術用の帰還電極５１が椅子の座部の上面に配置される。したが
って、患者が椅子に座ったとき、臀部および大腿部の上側部分が帰還電極を覆い
、帰還電極に十分に近接し、それによりそれらの間の結合が、前述の基準に合う
インピーダンスを提示する。すなわち、電極と患者の間の電気インピーダンスが
十分小さく、外科医が処置を行うことを可能にし、その一方で電流密度を十分低
くし、帰還インピーダンスにわたって、電気帰還経路内の任意の位置で患者の皮
膚を摂氏で６度（６°）よりも多く加熱するには不十分な電気エネルギーを発生
させる。

【００４７】図６は、本発明による別の電気外科手術用の帰還電極の上面図である。ここで
も、電極の上側露出または作業表面が、低インピーダンスに関する前述の基準に
合うように拡張されていることが観察される。電極が、手術台の表面全体、ある
いは歯科用または他の患者椅子の座部表面全体をカバーする必要はないが、いく
つかの場合には、患者の臀部または胴体の投影領域の表面積よりも大きい表面積
を提供し、それにより処理の過程中に患者が位置を移動した場合に、患者外形の
十分な部分を電極表面と位置合せして保ち、実効インピーダンスを上述のレベル
未満に維持することが有利であると判明している。

【００４８】ここで、本発明の特徴の理解に特に重要と考えられる本発明による改良型電極
の特性を強調しておくことが有用である可能性がある。まず、上述したように、
電極は、直接的に、または導電性または非導電性ゲルを介入することによって患
者と接触する必要がない。さらに、そのサイズが拡張されているので、患者の身
体的輪郭に適合するように電極を調整する必要がない。この文脈では、選定され
た材料および幾何形状を用いて、本発明の自己補正、自己制限原理を、作業表面
積が７平方インチ（約４５．１６平方ｃｍ）程度と小さい電極で達成することが
できるが、電極の露出上側作業表面積の好ましい範囲は、約１１から１５００平
方インチ（約７０．９７から９６７８平方ｃｍ）の範囲にあることが判明してい
る。電極を以前の提案よりも作業領域が数倍大きい（典型的には少なくとも１桁
大きい）ものにすることによって、直接的に、またはゲルによって物理的に接続
する必要がなくなる。

【００４９】図６に例示される本発明による電極は、導電性プラスチック、ゴム、または他
の可撓性材料からなっていてよく、これらは、電極で採用されるときに、作業表
面１平方センチメートルで提示される実効直流抵抗を１０オームよりも大きくす
る。シリコンまたはブチルゴムは、可撓性があり、しかも容易に洗浄可能かつ滅
菌可能であるため、特に魅力的な材料であることがわかっている。別法として、
帰還電極の本体を、必要な伝導率を提供するように変えられた本来的に比較的高
抵抗の可撓性材料から作ることができる。後者の好ましい例は、シリコンゴム材
料のものであり、そこにカーボンファイバなど導電ファイバが含浸されている、
またはいくらかのカーボンブラックなど他の導電性物質、いくらかの金、銀、ニ
ッケル、銅、鋼、鉄、ステンレス鋼、黄銅、アルミニウム、または他の導体が分
散されている。

【００５０】図６をさらに参照すると、電気外科手術高周波エネルギー源（図示せず）への
従来の電気帰還を提供するために、電極４１に取り付けられた従来の電気コネク
タ５４の存在が示される。

【００５１】上述したように、図７は、図６の線７−７に沿って取られた断面図である。端
子５４の外方向への電流の伝導を容易にするために電極４６が薄い高伝導下側層
４６ｃを含むことを除き、図２Ａ〜２Ｃの電極２０と同様の電極４６が見られる
。１つの好ましい形態では、電極の厚さは、約１／３２インチ（約０．０８ｃｍ
）から１／４インチ（約０．６４ｃｍ）の範囲にあり、これは、材料の前述の抵
抗範囲で、必要な抵抗、ならびに使用および取扱いを容易にするための所望の物
理的可撓性を提供する。

【００５２】図８は、図７の断面図と同様の断面図であり、しかし本発明による患者の手術
着によって提示される離隔を例示する複数層実施形態を提示する。そこでは、図
８に、（図７の層４６と同様の）層４６ａと、その上を覆う患者の手術着を表す
実効容量性層４７とが示されている。図６〜７の電極の構成と同様の構成に加え
て、図８の導電層４７ａが金、黄銅、アルミニウム、銅、銀、ニッケル、鋼、ス
テンレス鋼、導電性カーボンなどのシートまたはスクリーンを備えることができ
ることを理解されたい。したがって、図８の構成によれば、誘電体層４７は、主
要な部分に、例えば患者の躯幹部分の少なくとも半分、または臀部および上側大
腿部領域に、手術着などを介して提示されるキャパシタンスを表す。

【００５３】図９は、図６〜８の実施形態の任意の１つを収容するように適合されたスリー
ブ５０の斜視図である。このとき、不透水性材料のスリーブを使用し、電極を汚
染から保護することにより電極自体を清浄にする必要をなくし、使用後にスリー
ブから電極を単に引き出すことができ、スリーブを廃棄することができることが
望まれる状況で、保護エンベロープ内部に前述の帰還パッド型電極を収容するこ
とが任意選択で可能になる。当業者に明らかなように、そのようなスリーブは、
ビニルプラスチック、ポリエステル、ポリエチレンなど知られている様々な材料
のいずれかからなっていることが好ましい場合がある。

【００５４】図１０は、図９のスリーブ内部に収容された図６〜８の実施形態の１つを例示
する図である。そこでは、スリーブ５０の外面５０ａが存在するのが見られ、例
示のために、スリーブ５０内部に図６の電極４１が収容されて示されている。

【００５５】（幾何形状、材料、および電源の相互関係）上述したように、図１１〜１６は、前述の自己制限作用を得るために採用され
る材料の幾何形状および特徴を定義するために記載される。

【００５６】図１１は、導電性金属裏当て６１と、バルク抵抗率ρ、厚さｔ、および面積Ａ
を有する材料の半絶縁層６２とからなる電気外科手術パッド６０を示す。パッド
は、患者を表す別の導電層６３と接触している。回路は、抵抗Ｒとして、コンデ
ンサＣと並列にモデル化することができる（図１２）。抵抗Ｒは、次の式によっ
てバルク抵抗率ρ、面積Ａ、および厚さｔと関係する。

【００５７】

【数５】

【００５８】キャパシタンスＣは、面積Ａ、厚さτ、電気透過率ε_０＝８．８５×１０^−１２Ｆ／ｍ、および材料の誘電率κにほぼ関係する。すなわち、

【００５９】

【数６】

【００６０】コンデンサインピーダンスの大きさは、

【００６１】

【数７】

【００６２】である。容量性経路による電流と、抵抗性経路による電流の比Ｘは、

【００６３】

【数８】

【００６４】となる。比Ｘは、κおよびρのみに依存し、パッド面積および厚さに依存しない
。純粋な容量結合では、Ｘ＞＞１であり、純粋な抵抗性電力伝導では、Ｘ＜＜１
である。容量性電力伝導と抵抗性電力伝導の境界はＸ＝１である。

【００６５】

【数９】

【００６６】これをε_０の値と共に使用して、κおよびω＝２πｆ（ｆは信号周波数）の公称
値を仮定すると、容量性伝導に関する必要なρの値を求めることができる。

【００６７】

【数１０】

【００６８】ほとんどの絶縁材料で、κは３から５の範囲にある。市販されている電気外科
手術発生器は現在、１００ｋＨｚから２ＭＨｚの範囲にある動作周波数を有する
。κ＝５およびｆ＝２ＭＨｚでは、電気外科手術パッドが容量結合を介してその
電力の大半を接地するためにρ≧２×１０^５Ω・ｃｍが必要である。κ＝３およ
びｆ＝１００ｋＨｚでは、ρ≧６×１０^６Ω・ｃｍが必要である。

【００６９】容量結合を介して導き出される総電流のパーセンテージは以下の式で与えられ
る。

【００７０】

【数１１】

【００７１】図１３は、様々な周波数の電気外科手術発生器に関する容量結合の量を例示す
る。一般に、容量結合を通過する電流の大半に関して１０００００Ω・ｃｍのバ
ルク抵抗率が必要とされる。取り得る最低のバルク抵抗率値は、Ｔｗｅｎｔｉｅ
ｒの米国特許第４０８８１３３号によって予想される値よりもほぼ２桁大きい。
したがって、本発明による容量結合電極接地パッドは、知られている従来技術に
よって教示または提案されていないものを生ずる。本発明による製造物は、パッ
ド面積またはパッド厚さとは無関係な絶縁材料のバルク抵抗率の簡単な試験によ
って、従来技術と簡単に見分けることができる。すなわち、少なくとも約８００
０Ω・ｃｍのバルク抵抗率である。

【００７２】（総電極接地パッドインピーダンスと自己制限機能）電気外科手術接地パッドの自己制限機能は、パッドのインピーダンスによって
生ずる。このインピーダンスは、抵抗性、誘導性、または容量性構成要素、ある
いはそれらの組合せから生ずる場合がある。例えば、単一の絶縁層と単一の導体
層が、コンデンサと並列な抵抗器に等価なインピーダンスを与える。

【００７３】抵抗器をコンデンサと並列にした組合せでは、総インピーダンスが、

【００７４】

【数１２】

【００７５】となる。インピーダンスの大きさは、

【００７６】

【数１３】

【００７７】である。ＲおよびＣが面積Ａ、厚さｔ、バルク抵抗率ρ、および材料の誘電率κ
に依存した形で書くと、

【００７８】

【数１４】

【００７９】となる。ＡＡＭＩ標準によれば、電気外科手術パッドの総インピーダンスは、通
常動作条件下で７５Ω未満であるべきである。したがって、

【００８０】

【数１５】

【００８１】が必要である。次のようにβを定義する。

【００８２】

【数１６】

【００８３】 β＜＜１の場合、パッドは、ＡＡＭＩ標準と比べて非常に小さい抵抗値を有する
ことになり、外科医は、パッドによって電気外科手術切削動力が減衰されること
に留意しなくてよい。β＞＞１の場合、電気外科手術パッドは、外科医が電気外
科手術をもはや行うことができないほどの大きなインピーダンスを有することに
なる。上の不等式でのβを使用すると、式は以下のような等式になる。

【００８４】

【数１７】

【００８５】パッド領域が大きいが、患者がその領域の小さな部分としか接触しないときは
（図１４）、自己制限が行われることが望まれる。自己制限が適切に働く際、こ
の小さな領域を介する身体内の電流密度ｊが臨界値を超えることは望まれない。
すなわち、

【００８６】ｊ≦ｊ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}＝１００ｍＡ／ｃｍ^２

【００８７】ＡＡＭＩ標準は、通常電気外科手術電流が５００〜７００ｍＡ程度であること
を指示している。上の平均電力外科手術について予想できることに関して、安全
上側限界として１０００ｍＡ＝Ｉ_ｍａｘを設定する場合、ｊ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}を
超えることなくパッドに電流を戻すために、接触領域Ａ_{ｃｏｎｔａｃｔ}は最小サ
イズでなければならない。すなわち、

【００８８】

【数１８】

【００８９】電流が領域Ａ_{ｃｏｎｔａｃｔ}のすぐ下ではない領域を介して流れることができる
ため（図１５）、領域Ａ_{ｃｏｎｔａｃｔ}を有する小さなパッドと、より大きな金
属箔との間の抵抗は、単に

【００９０】

【数１９】

【００９１】ではない。パッドの総面積がＡ_{ｃｏｎｔａｃｔ}である場合に予想されるよりも約
１０〜２０％大きい電流が領域Ａ_{ｃｏｎｔａｃｔ}を介して流れる。同様にして、
パッドの実効抵抗は、これらのエッジ効果がアンテナ効果によって存在しない場
合に通常予想されるよりも、１０〜２０％小さい。

【００９２】前述したように、図１５は、患者との上側接触面積が総パッド表面積よりもは
るかに小さいとき、パッドの抵抗性部分を介する電流分布を示す。電流は、接触
領域を迂回して並列経路を介して流れ、それにより電流に対する全体的な抵抗を
低減し、その結果、「実効」バルク抵抗率を約１０〜２０パーセント低減する。
図では、より明るい領域が、より激しい電流を示し、不透明な領域は、ほとんど
、または全く有意な電流を示さない。

【００９３】電極パッドが自己制限になるためには、Ａ_{ｃｏｎｔａｃｔ}＝１０ｃｍ^２、β＝
１０が必要であり、様々な電気外科手術発生器周波数ωでのバルク抵抗率ρの関
数として厚さｔに関して等式１２を解く。上述したエッジ効果を考慮して抵抗率
に係数１．２を加える。結果として得られる（自己制限に影響を及ぼすパラメー
タの相互関係を識別し、定義する）等式は、次のようになる。

【００９４】

【数２０】

【００９５】前述したように、図１６は、最小抵抗率とパッド厚さの変動を例示し、κ＝５
を必要としている。使用を想定することができる最大パッド厚さは、約１インチ
厚＝２．５ｃｍである。この厚さでは、パッドは、使用するには扱いにくいもの
となり、患者に不快なものとなる場合がある。したがって、そのような厚さのパ
ッドに関する最小抵抗率は約８０００Ω・ｃｍであり、前述した抵抗性モードで
自己制限するようになる。

【００９６】一般にパッド型であり、自己制限し、再使用可能であり、簡単に清浄可能であ
り、導電ゲルまたは補足回路監視機器を使用する必要性をなくするという特徴を
明らかにすることによって特徴付けられる改良型の電気外科手術用の帰還電極を
本明細書に記述したことはここで明らかであろう。

【００９７】本発明を好ましい実施形態によって説明してきたが、本発明の精神および範囲
を逸脱することなくいくつかの適合形態および変更形態を採用することができる
ことが明らかであろう。

【００９８】本明細書で使用した用語および表現は、説明の用語として使用したものであり
、限定を加えるものではない。したがって、相当語句を除外する意図はなく、逆
に、本発明の精神および範囲を逸脱することなく使用することができる任意の、
かつ全ての相当語句をカバーするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】手術処置中に電気外科手術発生器に提示される高周波電流の動作経路内に効果
的に含まれる典型的なインピーダンスを示す簡略電気的概略図である。

【図２Ａ】本発明の原理を例示する広面積分布電気外科手術用の帰還電極の上面図である
。

【図２Ｂ】図２Ａの電気外科手術用の帰還電極の１セグメントの拡大図である。

【図２Ｃ】図２Ｂの断面線２Ｃ−２Ｃに沿って取られた断面図であって、２Ｂのセグメン
トによって表される実効回路インピーダンスを例示する図である。

【図３】帰還電極の実効表面積と、電極で発生した実効高周波電流密度との関係をグラ
フで例示する図表である。

【図４】本発明による電気外科手術用の帰還電極が上面に配置された状態での手術台を
例示する斜視図である。

【図５】本発明による電気外科手術用の帰還電極が座部の表面に配置された状態での外
科手術椅子を例示する前面図である。

【図６】本発明による電気外科手術用の帰還電極の上面図である。

【図７】図６の線７−７に沿って取られた断面図である。

【図８】図７と同様の断面図であるが、患者の外科手術着によって提示されるキャパシ
タンスを例示する図である。

【図９】図６〜８の実施形態のいずれかを収容するように適合されたカバーの斜視図で
ある。

【図１０】図９のカバー内部に収容された図６〜８の実施形態の１つを例示する図である
。

【図１１】分析のために、本発明によるパッドの抵抗性および導電性領域と動作可能に関
連する患者の回路等価物を例示する斜視図である。

【図１２】図１１の単純電子概略回路等価物である。

【図１３】様々な電気外科手術動作周波数に関する絶縁層のバルク抵抗率の関数としてパ
ーセンテージ容量結合を示すグラフである。

【図１４】患者との実効接触領域が物理的パッドサイズよりもかなり小さいシミュレート
された状態を例示する本発明によるパッドの斜視図である。

【図１５】実効患者接点領域が総抵抗性パッド領域よりもはるかに小さいときの、パッド
内部の電流密度を例示する図である。

【図１６】様々な電気外科手術発生器周波数に関するパッド厚さの関数として最小バルク
抵抗率を示すグラフである。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月１日（２０００．３．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【数１】によって定義され、ここで、ｔ＝厚さ、κ＝絶縁材料の誘電率、β＝ＡＡＭＩ標
準（７５オーム）によって割られた総インピーダンス、ω＝電気外科手術発生器
の角周波数（ラジアン／秒）、ρ＝バルク抵抗率、Ω＝オーム、Ａ＝パッド面積
ε＝電気透過率であることを特徴とする請求項１３に記載の再使用可能な電気外
科手術用の帰還電極。

【数２】によって定義され、ここで、ｔ＝厚さ、κ＝絶縁材料の誘電率、β＝ＡＡＭＩ標
準（７５オーム）によって割られた総インピーダンス、ω＝電気外科手術発生器
の角周波数（ラジアン／秒）、ρ＝バルク抵抗率、Ω＝オーム、Ａ＝パッド面積
ε_０＝電気透過率であることを特徴とする請求項３３又は３４に記載の電気外科
手術用の帰還電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 11506 ＳｏｕｔｈＳｔａｔｅＳｔｒｅｅｔ，Ｄｒａｐｅｒ，Ｕｔａｈ 84020，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ (72)発明者デービッドビー．キエダアメリカ合衆国 84103 ユタ州ソルトレイクシティーエフストリート 386 (72)発明者ジェームズディー．アイザックソンアメリカ合衆国 84093 ユタ州サンディーマウントマジェスティックロード 8667 Ｆターム(参考） 4C060 KK03 KK04 KK09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電材料のシートを備える再使用可能な電気外科手術用の帰
還電極であって、前記シートが、前記シートに電気的接続するための接続手段を
有し、前記シートが、電気外科手術のために位置決めされた患者の躯幹領域のご
く近傍に配置されるように適合された作業表面を含む第１の主要表面を有し、前
記作業表面の前記面積が、前記患者の躯幹領域全体の投影面積に少なくとも実質
的に等しいことを特徴とする再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項２】前記主要表面は、滅菌可能であることを特徴とする請求項１
に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項３】前記主要表面は、洗浄可能であることを特徴とする請求項１
に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項４】前記シートは、主に、制限された導電率を有する導電材料か
らなることを特徴とする請求項１に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電
極。
【請求項５】前記シートは、前記シートを少なくとも部分的に導電性にす
るために導電ファイバを含浸された通常は絶縁性の材料からなることを特徴とす
る請求項１に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項６】前記シートは、前記シートを少なくとも部分的に導電性にす
るために導電カーボンブラックを含浸された通常は絶縁性の材料からなることを
特徴とする請求項１に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項７】前記主要表面の前記面積は、前記患者の身体全体の投影面積
よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の再使用可能な電気外科手術用の
帰還電極。
【請求項８】前記作業表面の前記面積は、前記患者の身体全体の投影面積
に少なくともほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の再使用可能な電気外
科手術用の帰還電極。
【請求項９】手術台と導電材料のシートを備える再使用可能な電気外科手
術用の帰還電極との組み合わせであって、前記シートは、前記シートに電気的接
続するための接続手段を有し、前記シートは、前記手術台上に電気外科手術のた
めに位置決めされたときに患者の躯幹領域のごく近傍に配置されるように適合さ
れた作業表面を含む主要表面を有し、前記主要表面の前記面積は、前記患者が前
記手術台に水平方向姿勢でいるときに前記手術台を実質的にカバーするのに十分
であることを特徴とする手術台と再使用可能な電気外科手術用の帰還電極との組
み合わせ。
【請求項１０】手術台と導電材料のシートを備える再使用可能な電気外科
手術用の帰還電極との組み合わせであって、前記シートは、前記シートに電気的
接続するための接続手段を有し、前記シートは、前記手術台上に電気外科手術の
ために位置決めされたときに患者の躯幹領域のごく近傍に配置されるように適合
された作業表面を含む主要表面を有し、前記主要表面の前記面積は、前記患者が
前記手術台に水平方向姿勢でいるときに前記手術台を実質的にカバーするのに十
分であり、絶縁スリーブが、前記シートが前記手術台の患者支持表面上に配置さ
れたときに、前記シートの前記主要表面を実質的にカバーすることを特徴とする
手術台と再使用可能な電気外科手術用の帰還電極との組み合わせ。
【請求項１１】導電材料のシートを備える再使用可能な電気外科手術用の
帰還電極の組み合わせであって、前記シートは、前記シートに電気的接続するた
めの接続手段を有し、前記シートは、電気外科手術のために位置決めされた患者
の躯幹領域のごく近傍に配置されるように適合された作業表面を含む第１の主要
表面を有し、前記作業表面の前記面積は、前記患者の躯幹領域全体の投影面積に
少なくとも実質的に等しく、絶縁スリーブが前記シートの前記主要表面を実質的
にカバーすることを特徴とする再使用可能な電気外科手術用の帰還電極の組み合
わせ。
【請求項１２】前記主要表面の１つの上に、第２の主要表面と金属化導電
領域とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の再使用可能な電気外科手
術用の帰還電極の組み合わせ。
【請求項１３】所定の制限された導電率の材料のシートを備える再使用可
能な電気外科手術用の帰還電極であって、前記シートは、前記シートに電気的接
続するための接続手段を有し、前記シートは、電気外科手術のために位置決めさ
れた患者の躯幹領域のごく近傍に配置されるように適合された作業表面を含む主
要表面を有し、前記作業表面は、少なくとも１１平方インチの面積を有し、自己
制限手段は、前記電極を介して流れる電気外科手術電流の密度を前記作業表面積
１平方インチ当たり１００ミリアンペア未満に制限するための前記所定の制限さ
れた導電性を含むことを特徴とする再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項１４】所定の制限された導電率の前記シートによって提示される
実効抵抗が、約１から２５０Ω・ｉｎ^２の前記作業表面積範囲内にあることを特
徴とする請求項１３に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項１５】前記自己制限手段は、外科手術処置中に電流が前記電極を
流れるときに、前記電極と位置合わせされている患者組織の温度上昇を摂氏で６
度までに制限するための手段を含むことを特徴とする請求項１３に記載の再使用
可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項１６】所定の制限された導電率の前記シートによって提示される
実効抵抗が、約１から約２５０Ω・ｉｎ^２の前記作業表面積範囲内にあり、前記
自己制限手段が、外科手術処置中に電流が前記電極を流れるときに、前記電極と
位置合わせされている患者組織の温度上昇を摂氏で６度までに制限するための手
段を含むことを特徴とする請求項１３に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰
還電極。
【請求項１７】請求項１３に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電
極と、動作配備中の電気外科手術器具を含む手段との組み合わせ。
【請求項１８】前記シートが、所定の厚さを有し、所定のバルク抵抗率を
有する抵抗性材料を含み、前記バルク抵抗率、前記実効作業表面積、および前記
所定の厚さの関係が、【数１】によって定義され、ここで、ｔ＝センチメートル単位での厚さ、κ＝絶縁材料
の誘電率、β＝ＡＡＭＩ標準（７５オーム）によって割られた総インピーダンス
、ω＝電気外科手術発生器の角周波数（ラジアン／秒）、ρ＝バルク抵抗率、Ω
＝オーム、Ａ＝平方ｃｍ単位でのパッド面積、ε＝電気透過率であることを特徴
とする請求項１３に記載の再使用可能な電気外科手術用の帰還電極。
【請求項１９】電気外科手術用の電極の帰還電流を安全なレベルに制限す
る方法であって、ａ．電気外科手術処置のために指定された物体に対する実効作業近傍内に抵抗
性電気外科手術帰還電流電極を位置決めするステップと、ｂ．前記帰還電極を前記電流源と接続するステップと、ｃ．前記作業近傍に関して指定された位置にある電極表面領域で、安全電流密
度の上側限界を識別するステップと、ｄ．前記作業表面積が少なくとも１１平方インチであるときに安全電流密度を
提供するのに十分な作業表面積を提示するように前記電極を標準的にコンディシ
ョニングするステップと、ｅ．前記電極が使用状態にあるときに、電流密度を安全電流密度の前記上側限
界までに制限するように、前記帰還電極によって提示される前記作業表面の単位
面積当たりの抵抗値を選択するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】電気外科手術電流の発生源を選定することをさらに含むこ
とを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】前記電極を前記発生源と直列に接続することをさらに含む
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】前記作業表面の単位面積当たりの抵抗値を選定することが
前記電流密度が前記安全上側限界を超えるのを防止するように前記電極の材料の
抵抗率を選定することをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】可撓性シートとして前記電極を形成することをさらに含む
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】前記作業表面の単位面積当たりの抵抗値を選定することが
前記電流密度が前記安全上側限界を超えるのを防止するように前記シートの材料
の抵抗率を選定することをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法
。
【請求項２５】電気外科手術電流の発生源を選定するステップを含むこと
をさらに特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】前記シートを前記発生源と直列に接続することをさらに含
むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】前記物体と前記シートの間に材料のシートを位置決めする
ことをさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】バッグ内部に前記シートを位置決めすることをさらに含む
ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。