JP2005000225A

JP2005000225A - 電気手術装置

Info

Publication number: JP2005000225A
Application number: JP2003164067A
Authority: JP
Inventors: Masahide Oyama; 雅英大山; Shinji Hatta; 信二八田; Kenji Harano; 健二原野; Takashi Hayashida; 剛史林田; Kazuya Hijii; 一也肘井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】電極間の組織の厚さに拘わらず、組織の炭化、組織の電極への付着がなく、強い凝固力が得られる電気手術装置を提供すること。
【解決手段】本発明の電気手術装置１において、制御回路２８は電源回路２１及び波形生成回路２３を制御して高周波電流出力を開始させると、電流センサ２５，電圧センサ２６の検出信号をＡ／Ｄコンバータ２７を介して取り込み、組織のインピーダンスＺを算出し、これが最小値Ｚｍｉｎより小さい場合に最小値Ｚｍｉｎを、高周波電流出力開始からの時間ｔｍｉｎも含ませて更新する。その後、制御回路２８は最小値Ｚｍｉｎと、高周波電流出力開始からの時間ｔｍｉｎを用いて生体組織の厚さｄを算出し、その後、組織厚さｄより終了抵抗Ｚｔｈを算出する。そして、組織インピーダンスＺが終了抵抗Ｚｔｈよりも小さい場合同じ動作を繰り返し、逆に大きい場合、高周波電流出力を一旦停止し、所定時間待機した後、出力回数が所定値以上であれば高周波出力を停止させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波焼灼電源からの高周波電流を処置具に与えて処置を行う電気手術装置に関し、特に、該電気手術装置の機器性能を向上させるのに好適な高周波出力制御を可能とする電気手術装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気メスなどの電気手術装置は、外科手術あるいは内科手術で生体組織の切開や凝固、止血などの処理を行う際に利用されている。
【０００３】
この種の電気手術装置には、高周波焼灼電源と、この高周波焼灼電源に接続される処置具とが設けられており、該処置具を患者に接触させて高周波焼灼電源から高周波電力を供給することで上記処置を行っている。
【０００４】
通常、このような電気手術装置を利用した処置では、生体組織に高周波電力を投与すると、加熱により組織はタンパク変性し、その後、組織内の水分が蒸発することで乾燥していくことになり、この過程で組織は凝固される。また、組織が乾燥した後も高周波電流を投与し続けると、組織の炭化が発生し、組織の電極への付着が生じることになる。この組織の電力への付着を防止するには、乾燥が発生した時点で高周波電流の供給を停止することが望ましい。
【０００５】
また、生体組織に高周波電力を投与すると、組織温度は組織の変性、乾燥に伴い徐々に上昇していく一方、組織インピーダンスは、一旦減少した後に組織の乾燥に伴い急激に上昇することになる。
【０００６】
そこで、従来の電気手術装置では、組織インピーダンスまたは組織温度から乾燥が生じたことがわかった時点で、高周波出力を停止する等の高周波出力制御を行っていた。
【０００７】
このような電気手術装置は、従来より種々提案されており、例えば特開平８−９８８４５号公報に記載の電気手術装置では、凝固する組織の炭化を防止し、組織の電極への付着を防止するため、凝固の終了を組織インピーダンスより判定し、高周波出力を停止する技術が開示されている。
【０００８】
また、特開平１０−２２５４６２号公報に記載の電気手術装置では、前記特開平８−９８８４５号公報に記載の提案と同様の目的を達成するための高周波出力を低下させる技術が開示されている。
【０００９】
また、これらの技術を更に改良し、組織の炭化を防止し、組織の電極への付着を防止しつつ、更に強い凝固力を得るために特開２００２−６５６９１号公報に記載された提案では、高周波電流を断続的に供給し、組織を炭化が発生しない温度範囲に保ちつつ大きい電力を組織に投与できる電気手術装置が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−９８８４５号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平１０−２２５４６２号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開２００２−６５６９１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平８−９８８４５号公報や前記特開平１０−２２５４６２号公報、及び前記特開２００２−６５６９１号公報を含む従来の電気手術装置では、凝固する組織の炭化を防止し、組織の電極への付着を防止し、またさらにつよい凝固力を得る技術については開示がなされているが、例えば処置具の電極間に介在する生体組織の厚さが異なる場合に、単に高周波出力を停止、あるいは高周波出力を低下させたり、あるいは同じ値の高周波電流を断続的に供給するといった高周波電力制御方法では、生体組織の厚さが小さいと凝固過剰になる一方、大きいと凝固不足になり、生体組織の厚さに応じて凝固力が安定しないといった不都合があった。
【００１４】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、電極間の組織の厚さに拘わらず、組織の炭化、組織の電極への付着がなく、強い凝固力が得られる電気手術装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためたに請求項１に記載の発明による電気手術装置は、生体組織を処理するための高周波電力を発生可能な高周波電力発生手段と、前記高周波電力発生手段で発生される前記高周波電力を前記生体組織に付与可能に把持する一対の電極と、前記高周波電力を所定の出力で前記高周波電力発生手段の動作を開始するための開始制御手段と、前記一対の電極に把持された生体組織の厚さを判別する厚さ判別手段と、前記開始制御手段と連動して前記高周波電力を断続的に出力可能に前記高周波電力発生手段を制御するもので、前記厚さ判別手段の判別結果に基づいて、前記高周波電力発生手段に対する制御方法を変更させる断続出力制御部と、を具備したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明による電気手術装置は、請求項１に記載の電気手術装置において、前記断続出力制御部は、前記一対の電極間の電圧が所定の値を超えないように制限する電圧制御手段を具備し、この電圧制御手段が前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記所定の電圧値を決定することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項２の発明による電気手術装置は、請求項１に記載の電気手術装置において、前記断続出力制御部は、前記高周波電力の断続出力時のそれぞれの出力時間を制限する出力時間制限手段を具備し、この出力時間制限手段が前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記高周波発生手段による高周波電力の出力時間を決定することを特徴とするものである。
【００１８】
この構成により、電極間の組織の厚さに拘わらず、組織の炭化、組織の電極への付着がなく、強い凝固力が得られる電気手術装置を実現する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
（構成）
図１は本発明に係る電気手術装置の一実施の形態を示し、該装置全体の構成を示す構成図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態の電気手術装置１は、高周波電流を発生する高周波焼灼電源２と、この高周波焼灼電源２からの高周波電流を患者４の生体組織４ａに供給する手術具（処置具）としての一対の電極３と、前記高周波焼灼電源２に接続ケーブル２ｂを介して接続され、該高周波焼灼電源２による高周波電流のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うフットスイッチ５とで、主に構成されている。
【００２２】
前記一対の電極３は、前記高周波焼灼電源２にそれぞれ接続ケーブル２ａを介して電気的に接続されており、患者４の生体組織４ａを把持することで、電極３に把持された生体組織４ａに高周波電流を供給するようになっている。
【００２３】
なお、電極３としては、単極、多極、何れの電極を用いても良い。
【００２４】
前記フットスイッチ５は、図中に示すように、少なくとも２つのスイッチ部５ａ，５ｂを備え、術者の足によっていずれかを踏むことにより、前記高周波焼灼電源２の発生する高周波電流をＯＮ／ＯＦＦ制御するための操作信号を高周波焼灼電源２に供給する。
【００２５】
前記高周波焼灼電源２は、筐体２Ａ上の所定位置に前記フットスイッチ５から接コード２ｂ及び前記一対の電極３からの接続コード２ａとが電気的に接続され、接続コード２ｂを介して前記フットスイッチ５からの操作信号を取り込み、また接続コード２ａを介して前記一対の電極３に高周波電流を供給する。
【００２６】
また、このような構成の電気手術装置を用いたシステムでは、図中に示すように、患者４を寝かせて処置を行うための処置用ベット６が配されている。
次に、本実施の形態の特徴となる前記高周波焼灼電源２の具体的な構成を図２を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
図２は図１に示す高周波焼灼電源の具体的な構成を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、前記高周波焼灼電源２は、電源回路２１，高周波発生回路２２，波形生成回路（図中では波形回路と示す）２３，出力トランス２４，電流センサ２５，電圧センサ２６，Ａ／Ｄコンバータ２７及び制御回路２８とを含んで構成されている。
【００２９】
電源回路２１は、直流電流を発生し高周波発生回路２２に供給する。高周波発生回路２２は、電源回路２１から直流電流を高周波電流に変換し、出力トランス２４に供給する。
【００３０】
出力トランス２４は、高周波発生回路２２からの高周波電流を、電流センサ２５，電圧センサ２５，接続ケーブル２ａを介して前記電極３に出力する。
【００３１】
この場合、波形生成回路２３は、前記高周波発生回路２２に対して高周波電流の波形を制御する。
【００３２】
また、前記電流センサ２５は、前記出力トランス２４より出力される出力電流を検出し、ＡＤコンバータ２７に供給する。電圧センサ２６は、前記出力トランス２４より出力される出力電圧を検出し、ＡＤコンバータ２７に供給する。
【００３３】
ＡＤコンバータ２７は、これら電極センサ２５及び電圧センサ２６により検出された電流値及び電圧値をＡ／Ｄ変換し、制御回路２８に供給する。
【００３４】
制御回路２８は、上述したように図示はしないがフットスイッチ５からの操作信号に基づき、電源回路２１の駆動を制御することにより、波形生成回路２３，高周波発生回路２２による高周波電流の発生を制御するとともに、本実施の形態では、制御回路２８は、前記Ａ／Ｄコンバータ２７でデジタル化された電流及び電圧データに基づいて前記電源回路２１及び前記波形生成回路２３を制御する。
【００３５】
また、制御回路２８は、図中に示すように、生体組織に供給される高周波電流の出力開始からの時間を計測するタイマ２８ａと、前記高周波電流の出力回数を計測するカウンタ２８ｂとを有している。すなわち、制御回路２８は、これらのタイマ２８ａと、カウンタ２８ｂとを用いることで、後述する本実施の形態の特徴となる高周波電流出力制御を行う。
【００３６】
なお、制御回路２８は、得られた電流及び電圧データ、インピーダンス、生体組織の温度等の生体情報や後述する高周波電流の繰り返し回数等により、生体組織の凝固状態を判断可能に構成されている。
【００３７】
また、この制御回路２８で判断された生体組織の凝固状態の情報は、表示手段としての図示しないモニタや、高周波焼灼電源２の筐体２Ａに設けられた図示しない液晶パネル等に表示可能であり、つまり、制御回路２８は、上記情報の表示手段に対する表示制御を行うことも可能である。
【００３８】
（作用）
次に、本実施の形態の特徴となる制御回路による高周波出力制御動作を図３及び表１を参照しながら詳細に説明する。
【００３９】
図３は本実施の形態の特徴となる制御回路の高周波出力制御動作例を示すフローチャートであり、表１は出力の一時停止を判断するインピーダンスを決めるための換算表である。
【００４０】
いま、図１に示す電気手術装置１を用いて患者４の生体組織４ａに対する処置を行うものとする。
【００４１】
このとき、術者がフットスイッチ５の電源及び高周波電流起動を示すスイッチ部５ａ（又は５ｂ）を踏み、操作したものとすると、制御回路２８は、この操作信号を取り込み、例えば図３に示す処理ルーチンを実行し、つまり、ステップＳ１の処理にて患者の組織インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを∞に、最小値Ｚｍｉｎまでの出力時間ｔｍｉｎを０に、高周波の出力回数Ｎを０に設定する処理を行う。
【００４２】
次に、制御回路２８は、続きステップＳ２の処理にてカウンタ２８ｂを用いて高周波電流出力回数Ｎをカウントアップし、続くステップＳ３の処理にて高周波電流出力を開始するように電源回路２１及び波形生成回路２３を制御する。
【００４３】
その後、制御回路２８は、続くステップＳ４の処理にて電流センサ２５，電圧センサ２６の検出信号をＡ／Ｄコンバータ２７を介して取り込み、組織のインピーダンスＺを算出し、処理をステップＳ５の判断処理に移行する。
【００４４】
ステップＳ５の判断処理では、制御回路２８は、前記ステップＳ４にて算出した組織インピーダンスＺが最小値Ｚｍｉｎより小さいか否かを判別し、大きいと判断した場合には処理をステップＳ７に移行し、逆に小さいものと判断した場合にはステップＳ６の処理にて最小値Ｚｍｉｎを、高周波電流出力開始からの時間ｔｍｉｎも含ませて更新し、処理をステップＳ７に移行する。
【００４５】
そして、ステップＳ７の処理では、制御回路２８は、前記ステップ６で取得した最小値Ｚｍｉｎと、高周波電流出力開始からの時間ｔｍｉｎを用いて生体組織の厚さｄを算出する。
【００４６】
その後、制御回路２８は、さらに続くステップＳ８の処理にて、組織厚さｄより下記に示す（表１）に示された関係に基づき終了抵抗Ｚｔｈを算出する。
【００４７】
【表１】

このように上記（表１）を用いて終了抵抗Ｚｔｈを算出後、制御回路２８は、続くステップＳ９の判断処理にて、組織インピーダンスＺが前記ステップＳ８で算出された終了抵抗Ｚｔｈよりも大きいか否かを判別し、大きいと判断した場合には処理を続くステップＳ１０に移行する。逆に小さいと判断した場合には処理を前記ステップＳ４に戻し、大きいと判断されるまでこの処理ルーチンを繰り返すように制御する。
【００４８】
ステップＳ９の判断処理で組織インピーダンスＺが前記ステップＳ８で算出された終了抵抗Ｚｔｈよりも大きいと判断された場合、制御回路２８は、ステップＳ１０の処理にて高周波電流出力を一旦停止するように電源回路２１及び波形生成回路２３（図２参照）を制御し、続くステップＳ１１の判断処理にてタイマ２８ａを用いてこの高周波出力制御停止時間が所定時間経過したか否かの判断を行う。この場合、制御回路２８は所定時間経過するまでこの判断処理を継続させる。
【００４９】
高周波出力制御停止時間が所定時間経過すると、制御回路２８は、処理を続くステップＳ１２に移行し該判断処理にて高周波電流出力回数Ｎが所定値を越えたか否かを判断し、所定値を越えてない場合には処理を前記ステップＳ２の戻し買いステップＳ２以降の処理を繰り返す。一方、所定値を越えた場合には、制御回路２８は、続くステップＳ１３の処理にて高周波電流出力を停止するように電源回路２１及び波形生成回路２３（図２参照）を制御する。
【００５０】
なお、前記ステップＳ１２の判断処理では、高周波電流出力回数Ｎが所定値以上であるか否かを判断するようにしても良い。
【００５１】
（効果）
したがって、本実施の形態によれば、高周波電流を断続的に組織に投与し、さらに電極１３間の組織の厚さによって出力を一時停止する抵抗値を変えるので、組織の変化、組織の電極への付着がなく、強い凝固力が得られる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲での応用や組み合わせも適用される。
【００５３】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００５４】
（１）生体組織を処理するための高周波電力を発生可能な高周波電力発生手段と、
前記高周波電力発生手段で発生される前記高周波電力を前記生体組織に付与可能に把持する一対の電極と、
前記高周波電力を所定の出力で前記高周波電力発生手段の動作を開始するための開始制御手段と、
前記一対の電極に把持された生体組織の厚さを判別する厚さ判別手段と、
前記開始制御手段と連動して前記高周波電力を断続的に出力可能に前記高周波電力発生手段を制御するもので、前記厚さ判別手段の判別結果に基づいて、前記高周波電力発生手段に対する制御方法を変更させる断続出力制御部と、
を具備したことを特徴とする電気手術装置。
【００５５】
（２）前記断続出力制御部は、前記一対の電極間の電圧が所定の値を超えないように制限する電圧制御手段を具備し、この電圧制御手段が前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記所定の電圧値を決定することを特徴とする（１）に記載の電気手術装置。
【００５６】
（３）前記断続出力制御部は、前記高周波電力の断続出力時のそれぞれの出力時間を制限する出力時間制限手段を具備し、この出力時間制限手段が前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記高周波発生手段による高周波電力の出力時間を決定することを特徴とする（１）に記載の電気手術装置。
【００５７】
（４）生体組織を処理するための高周波電力を発生可能な高周波電力発生手段と、
前記高周波電力発生手段で発生される前記高周波電力を前記生体組織に付与可能に把持する一対の電極と、
前記高周波電力発生手段による高周波電力の大きさを変化させる出力電力変更手段と、
前記高周波出力を指示する出力指示手段と、
前記一対の電極に把持された生体組織の厚さを判別する厚さ判別手段と、
前記出力指示手段の指示に基づき前記高周波電力の出力期間と出力停止期間を少なくとも複数回繰り返すように前記出力電力変更手段を制御するもので、前記厚さ判別手段の判別結果に基づいて、前記出力電力変更手段に対する制御方法を変更させる制御部と、
を具備したことを特徴とする電気手術装置。
【００５８】
（５）前記制御手段は、前記一対の電極間の電圧が所定値を超えないように制限する電圧制限手段を具備し、この電圧制限手段は前記一対の電極間の電圧が所定値に到達した後に、一定時間経過後に、前記高周波電力の出力期間を終了するように前記出力電力変更手段を制御することを特徴とする（４）に記載の電気手術装置。
【００５９】
（６）前記制御手段は、前記一対の電極間の電圧が所定値を超えないように制限する電圧制限手段を具備し、前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記電圧制限手段における前記所定値を決定することを特徴とする（４）に記載の電気手術装置。
（７）前記制御手段は、前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記高周波電力の出力期間における最大値を決定することを特徴とする（４）に記載の電気手術装置。
【００６０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、電極間の組織の厚さに拘わらず、組織の炭化、組織の電極への付着がなく、強い凝固力が得られる電気手術装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気手術装置の一実施の形態を示し、該装置全体の構成を示す構成図。
【図２】図１に示す高周波焼灼電源の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】本実施の形態の特徴となる制御回路の高周波出力制御動作例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…電気手術装置、
２…高周波焼灼電源、
２Ａ…筐体、
２ａ，２ｂ…接続ケーブル、
３…電極（処置具）、
４…患者、
４ａ…生体組織、
５…フットスイッチ、
６…処置用ベット、
２１…電源回路、
２２…高周波発生回路、
２３…波形生成回路、
２４…出力トランス、
２５…電圧センサ、
２６…電流センサ、
２７…ＡＤコンバータ、
２８…制御回路。

Claims

生体組織を処理するための高周波電力を発生可能な高周波電力発生手段と、
前記高周波電力発生手段で発生される前記高周波電力を前記生体組織に付与可能に把持する一対の電極と、
前記高周波電力を所定の出力で前記高周波電力発生手段の動作を開始するための開始制御手段と、
前記一対の電極に把持された生体組織の厚さを判別する厚さ判別手段と、
前記開始制御手段と連動して前記高周波電力を断続的に出力可能に前記高周波電力発生手段を制御するもので、前記厚さ判別手段の判別結果に基づいて、前記高周波電力発生手段に対する制御方法を変更させる断続出力制御部と、
を具備したことを特徴とする電気手術装置。
前記断続出力制御部は、前記一対の電極間の電圧が所定の値を超えないように制限する電圧制御手段を具備し、この電圧制御手段が前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記所定の電圧値を決定することを特徴とする請求項１に記載の電気手術装置。
前記断続出力制御部は、前記高周波電力の断続出力時のそれぞれの出力時間を制限する出力時間制限手段を具備し、この出力時間制限手段が前記厚さ判別手段からの判別結果に基づき前記高周波発生手段による高周波電力の出力時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の電気手術装置。