JP2009148574A - 熱拡散を減少させる電気外科器具 - Google Patents
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Abstract
【課題】対向するエンドエフェクタ、およびこれらのエンドエフェクタの互いに対する移動を生じるためのハンドルを備える、電気外科器具を提供する。
【解決手段】ハウジングおよび一対の電極110,120を備える。各電極110,120は、好ましくは、導電性表面116,126(これは例えば、シーリング、クランピングおよび/または切断のための寸法にされ得る)および絶縁基材111,121を備え、この絶縁基材111,121は、この電極110,120が互いに対して対向する関係にあるように、エンドエフェクタに係合可能であるような寸法にされる。絶縁基材111,121の寸法は、隣接する組織構造への熱拡散を減少させるために、導電性表面116,126の寸法とは異なる。絶縁基材111,121は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製される。
【選択図】図13A
【解決手段】ハウジングおよび一対の電極110,120を備える。各電極110,120は、好ましくは、導電性表面116,126(これは例えば、シーリング、クランピングおよび/または切断のための寸法にされ得る)および絶縁基材111,121を備え、この絶縁基材111,121は、この電極110,120が互いに対して対向する関係にあるように、エンドエフェクタに係合可能であるような寸法にされる。絶縁基材111,121の寸法は、隣接する組織構造への熱拡散を減少させるために、導電性表面116,126の寸法とは異なる。絶縁基材111,121は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製される。
【選択図】図13A
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、1999年9月1日出願の米国出願番号09/387,883(これは、1997年11月12日出願の米国出願番号08/968,496の継続出願である)(これらの内容は、その全体が本明細書中で参考として援用される)の一部継続である。
本願は、1999年9月1日出願の米国出願番号09/387,883(これは、1997年11月12日出願の米国出願番号08/968,496の継続出願である)(これらの内容は、その全体が本明細書中で参考として援用される)の一部継続である。
(背景)
本開示は、開放外科手順および内視鏡外科手順のために使用される電気外科器具に関する。より具体的には、本開示は、双極鉗子に関し、この鉗子は、隣接する組織構造への熱拡散を制限し、そして/またはこの熱拡散を減少させ、かつ作動の間のフラッシュオーバーの発生率を低下させるように設計された電極アセンブリを有する。
本開示は、開放外科手順および内視鏡外科手順のために使用される電気外科器具に関する。より具体的には、本開示は、双極鉗子に関し、この鉗子は、隣接する組織構造への熱拡散を制限し、そして/またはこの熱拡散を減少させ、かつ作動の間のフラッシュオーバーの発生率を低下させるように設計された電極アセンブリを有する。
(技術分野)
止血鉗子または鉗子は、簡単なプライヤー様ツールであり、これは、そのジョー間での機械的な動作を使用して組織を締め付け、そして一般に、組織を握り、解剖し、そして/またはクランプするために、開放外科的手順において使用されている。電気外科鉗子は、組織および血管を加熱して組織を凝固、焼灼および/または封着することにより止血をもたらすために、機械的クランプ動作および電気的エネルギーの両方を利用する。
止血鉗子または鉗子は、簡単なプライヤー様ツールであり、これは、そのジョー間での機械的な動作を使用して組織を締め付け、そして一般に、組織を握り、解剖し、そして/またはクランプするために、開放外科的手順において使用されている。電気外科鉗子は、組織および血管を加熱して組織を凝固、焼灼および/または封着することにより止血をもたらすために、機械的クランプ動作および電気的エネルギーの両方を利用する。
電気外科鉗子を使用して、外科医は、組織に適用される電気外科エネルギーの強度、頻度および持続期間を制御することによって、組織を焼灼、凝固/乾燥させ得るか、そして/または出血を単純に減少させ得るかもしくは遅延させ得る。一般に、電気外科鉗子の電気的構成は、以下の2つの分類に分けられ得る:1)単極電気外科鉗子;および2)双極電気外科鉗子。
単極鉗子は、クランピングエンドエフェクタを伴う1つの活性電極および外部から患者に装着される遠隔患者リターン電極またはパッドを利用する。電気外科エネルギーが適用される場合、このエネルギーは、活性電極から外科的部位に、そして患者を通ってリターン電極へと伝わる。
双極電気外科鉗子は、2つのほぼ対向した電極を利用し、これらの電極は、一般に、エンドエフェクタの内向表面または対向表面上に配置され、このエンドエフェクタは、次に、電気外科用発生器へと電気的に連結される。各電極は、異なる電位に荷電している。組織は、電気的エネルギーのコンダクタであるので、エンドエフェクタが、その間の組織をクランプし、握り、封着し、そして/または切断するために使用される場合、この電気的エネルギーは、組織を通って選択的に伝達され得る。
過去数十年にわたって、内視鏡および内視鏡器具(これらは、小さい穿刺様切開部を通って、器官にアクセスする)を使って、生命の維持に重要な器官および体腔にアクセスし得る伝統的な開放方法を称賛する外科医が増えている。内視鏡器具は、カニューレまたはポート(これは、トロカールと共に作製されている)を介して患者に挿入される。カニューレの典型的な大きさは、3ミリメートルから12ミリメートルの範囲である。通常、より小さいカニューレが好ましいが、理解され得るように、これにより、最終的には、カニューレを介して適合する外科器具を製造するための方法を見出さなければならない器具製造業者に対して、設計上の難題を示す。
特定の外科手順では、血管または血管組織を封着することが必要である。しかしながら、空間的に制限されているので、外科医は、血管を縫合することまたは出血を抑える他の伝統的な方法(例えば、横に切開した血管のクランプおよび/または縛り)を実行するのが困難となり得る。血管は、直径2ミリメートル未満の範囲では、しばしば、標準的な電気外科技術を使用して閉じられ得る。より大きい血管が切断される場合、外科医は、内視鏡手順を開放外科手順に切り替えて、それにより、腹腔鏡検査の利点を放棄する必要があり得る。
小血管を凝固するプロセスは、血管封着とは原理的に異なることが公知である。本明細書中の目的のために、用語「凝固」は、その組織細胞が破裂されて乾いた組織を乾燥するプロセスとして定義される。用語「血管封着」とは、組織が架橋し、そして融合した塊に再形成するように、組織内のコラーゲンを液化するプロセスとして定義される。従って、小血管の凝固は、それらを閉じるのに十分であるが、より大きい血管は、永久的な閉鎖を確実にするために、封着される必要がある。
いくつかの学術論文には、電気外科を使用して小血管を封着する方法が開示されている。表題Studies on Coagulation and the Development of an Automatic Computerized Bipolar Coagulator(J.Neurosurg.,第75巻、1991年7月)の論文は、小血管を封着するのに使用される双極凝固装置を記述している。この論文は、2〜2.5mmより大きい直径を有する動脈を安全に凝固できないことを述べている。第二の論文は、表題Automatically Controlled Bipolar Electrocoagulation−「COA−COMP」(Neurosurg.Rev.(1984),pp.187〜190)であり、血管壁の焦げを回避し得るように、血管に電気外科的動力を伝達する方法を記述している。
血管封着に特に関連して、大きい血管の適切な封着をもたらすために、2つの主な機械的パラメータ(血管に適用される圧力および電極間の間隙距離(これらの両方は、封着した血管の厚さに影響を与える))を正確に制御しなければならない。より具体的には、圧力を正確に適用することは、以下のいくつかの理由のために重要である:1)血管の壁を対向させるため;2)十分な電気外科エネルギーを組織に通すのに十分に低い値まで組織インピーダンスを低くするため;3)組織加熱中の膨張力に打ち勝つため;そして4)良好な封着の指標である最終組織厚に寄与するため。いくつかの例において、融合した血管壁は、0.001インチと0.006インチとの間が最適である。この範囲より低いと、その封着は、ちぎれるかまたは引き裂かれ得、そしてこの範囲より高いと、管腔は、適切にも効果的にも封着されないかもしれない。
多数の双極電気外科器具が、種々の開放外科手順および内視鏡外科手順のために、過去提案されてきた。例えば、Willisに対する米国特許第2,176,479号、Hiltebrandtに対する米国特許第4,005,714号および同第4,031,898号、Boebelらに対する米国特許第5,827,274号、同第5,290,287号および同第5,312,433号、Lottickに対する米国特許第4,370,980号、同第4,552,143号、同第5,026,370号および同第5,116,332号、Sternらに対する米国特許第5,443,463号、Eggersらに対する米国特許第5,484,436号ならびにRichardsonらに対する米国特許第5,951,549号は、全て、血管または組織を凝固、封着および/または切断するための電気外科器具に関する。
電気外科器具を使用して組織を封着、切断および/または焼灼すると、隣接した組織構造を横切って、ある程度の、いわゆる「熱拡散」が生じ得ることが見出されている。本明細書中の目的のために、用語「熱拡散」は、一般に、導電性表面の周縁部に沿って移動する、熱移動(熱伝導、熱対流または電流損失)をいう。これはまた、隣接した組織に対する「付随的な損傷」とも呼ばれ得る。理解され得るように、電気的手順の間の熱拡散を低下させることは、意図される処置部位に隣接した周辺組織構造に対する、意図されない付随的な損傷または望ましくない付随的な損傷の可能性を低下させる。
外面に沿って配置される誘電性コーティングを備える器具が公知であり、これを使用して、作動部位に対して正常な点で組織が「ブランチングする」のを防ぐ。言い換えると、これらのコーティングは、外面エンドエフェクタとの偶発的な接触の結果として、組織が偶発的に燃焼するのを減少させるように主に設計されている。知られている限りでは、これらのコーティングは、隣接する組織(組織平面に沿って位置する組織)に対する付随的組織損傷または熱拡散を減少させるようには設計されていないし、それらは意図されていない。
多数の先行技術の双極器具を洗浄および滅菌することは、しばしば、電極および/または絶縁体が損傷され得るので、非現実的であることもまた見出されている。より具体的には、電気的に絶縁性の材料(例えば、プラスチック)が、繰り返される滅菌サイクル(これは、器具の信頼性を最終的にもたらし得、そしていわゆる「フラッシュオーバー」を引き起こし得る)によって損傷または損なわれ得ることが公知である。本明細書中で使用する場合、フラッシュオーバーは、器具が手術の間に繰り返し使用される場合に生じ得る絶縁体もしくは絶縁コーティングの表面上の一貫しない電流トラッキング、および/または起動不規則性の結果として発生する可視的な異常に関する。簡単に言うと、フラッシュオーバーは、絶縁体の表面を黒焦げにする傾向があり、器具のおよび/または電極アセンブリの寿命に影響を及ぼし得る。フラッシュオーバーに関する効果および工業規格は、Annual Book of ASTM Standards、Vol.10.02、記号:D495−84;D618;D2303およびD3638において詳細に考察される。
異なる大きさの血管を封着、切断、焼灼および/または凝固することに関する上記の問題の多くを解決することが知られている、いくつかの電気外科器具が導入されている。これらの器具のいくつかは、1998年10月23日出願の同時係属中の米国特許出願番号09/178,027、表題OPEN VESSEL SEALING FORCEPS WITH DISPOSABLE ELECTRODES;1999年10月22日出願の同時係属中の米国特許出願番号09/425,696、表題OPEN VESSEL SEALING FORCEPS WITH DISPOSABLE ELECTRODES;1998年10月23日出願の同時係属中の米国特許出願番号09/177,950、表題ENDOSCOPIC BIPOLAR ELECTROSURGICAL FORCEPS;および2000年7月21日出願の同時係属中の米国特許出願番号09/621,029、表題ENDOSCOPIC BIPOLAR ELECTROSURGICAL FORCEPS(これら全ての全内容は、本明細書中で参考として援用される)に記載される。
従って、組織構造にわたる熱拡散の所望でない効果を効果的に減少し得、そしてフラッシュオーバーの発生率を効果的に減少し得る器具を含む、電気外科器具を開発する必要性が存在する。
(要旨)
本開示は、一般に、開放および/または内視鏡電気外科用器具に関し、これは、電極を備え、この電極は、独特に設計された絶縁性基材および導電性表面によって、この器具の残部から電気的および熱的に分離された電極である。導電性表面の幾何学的形状に対するこの絶縁性基材の幾何学的形状が、隣接組織構造に対する付随的な損傷の全体的な減少に寄与することが想定される。絶縁基材の化学的特徴と組み合わせた、絶縁基材の独特に設計された幾何学的形状はまた、フラッシュオーバーの発生率の減少に寄与する。したがって、本発明は、以下をも提供する。
(1) 電気外科器具であって、該電気外科器具は、対向するエンドエフェクタ、および該エンドエフェクタの互いに対する移動を生じるためのハンドルを有し、該電気外科器具は、以下:
ハウジング;ならびに
一対の電極であって、該電極の各々が導電性表面および絶縁基材を備え、該絶縁基材の寸法は、隣接する組織構造への熱拡散を減少させるために、該導電性表面の寸法とは異なり、そして該絶縁基材は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製されている、一対の電極、
を備える、電気外科器具。
(2) 前記絶縁基材が、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製されている、項目1に記載の電気外科器具。
(3) 前記絶縁基材が、ナイロン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリフタルアミド、ポリミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド−イミド、アクリル、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、脂肪族ポリケトン、アセタールコポリマー、ポリウレタン、ポリフェニレンオキシドを分散させたナイロン、およびアクリロニトリルスチレンアクリレートからなる群より選択される、項目1に記載の電気外科器具。
(4) 前記絶縁基材が、スタンピングされたプレートをオーバーモールディングすることによって、前記導電性表面に取り付けられている、項目1に記載の電気外科器具。
(5) 前記絶縁基材が、金属射出成形されたプレートをオーバーモールディングすることによって、前記導電性表面に取り付けられている、項目1に記載の電気外科器具。
(6) 少なくとも1つの電極の前記導電性表面が、ピンチトリムを備え、そして前記絶縁基材が、該導電性表面の周囲を越えて延びている、項目1に記載の電気外科器具。
(7) 前記電極の各々の前記絶縁基材が、前記器具の対応する前記エンドエフェクタに配置された相補機械的インターフェースを係合するための、少なくとも1つの機械的インターフェースを備える、項目1に記載の電気外科器具。
(8) 前記対向するジョー部材の前記導電性表面が、組織をシールするように協働する、項目1に記載の電気外科器具。
(9) 前記対向するジョー部材の前記導電性表面が、組織を切断するように協働するせん断表面を備える、項目1に記載の電気外科器具。
(10) 電気外科器具であって、該電気外科器具は、ハンドルおよび少なくとも1つのシャフトを有し、該シャフトは、対向する一対のエンドエフェクタの互いに対する移動を生じるためのものであり、該電気外科器具は、以下:
ハウジング;
一対の電極であって、該電極の各々が、第一の幾何学的形状を有する導電性表面および第二の幾何学的形状を有する絶縁基材を有し、該電極は、該電極が互いに対向する関係にあるように、該器具のエンドエフェクタと一体的に結合している、電極、
を備え、
ここで、該絶縁基材の該第二の幾何学的形状は、隣接する組織構造への熱拡散を減少させるために、該導電性表面の該第一の幾何学的形状とは異なり、そして該絶縁基材は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製されている、電気外科器具。
本開示は、一般に、開放および/または内視鏡電気外科用器具に関し、これは、電極を備え、この電極は、独特に設計された絶縁性基材および導電性表面によって、この器具の残部から電気的および熱的に分離された電極である。導電性表面の幾何学的形状に対するこの絶縁性基材の幾何学的形状が、隣接組織構造に対する付随的な損傷の全体的な減少に寄与することが想定される。絶縁基材の化学的特徴と組み合わせた、絶縁基材の独特に設計された幾何学的形状はまた、フラッシュオーバーの発生率の減少に寄与する。したがって、本発明は、以下をも提供する。
(1) 電気外科器具であって、該電気外科器具は、対向するエンドエフェクタ、および該エンドエフェクタの互いに対する移動を生じるためのハンドルを有し、該電気外科器具は、以下:
ハウジング;ならびに
一対の電極であって、該電極の各々が導電性表面および絶縁基材を備え、該絶縁基材の寸法は、隣接する組織構造への熱拡散を減少させるために、該導電性表面の寸法とは異なり、そして該絶縁基材は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製されている、一対の電極、
を備える、電気外科器具。
(2) 前記絶縁基材が、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製されている、項目1に記載の電気外科器具。
(3) 前記絶縁基材が、ナイロン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリフタルアミド、ポリミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド−イミド、アクリル、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、脂肪族ポリケトン、アセタールコポリマー、ポリウレタン、ポリフェニレンオキシドを分散させたナイロン、およびアクリロニトリルスチレンアクリレートからなる群より選択される、項目1に記載の電気外科器具。
(4) 前記絶縁基材が、スタンピングされたプレートをオーバーモールディングすることによって、前記導電性表面に取り付けられている、項目1に記載の電気外科器具。
(5) 前記絶縁基材が、金属射出成形されたプレートをオーバーモールディングすることによって、前記導電性表面に取り付けられている、項目1に記載の電気外科器具。
(6) 少なくとも1つの電極の前記導電性表面が、ピンチトリムを備え、そして前記絶縁基材が、該導電性表面の周囲を越えて延びている、項目1に記載の電気外科器具。
(7) 前記電極の各々の前記絶縁基材が、前記器具の対応する前記エンドエフェクタに配置された相補機械的インターフェースを係合するための、少なくとも1つの機械的インターフェースを備える、項目1に記載の電気外科器具。
(8) 前記対向するジョー部材の前記導電性表面が、組織をシールするように協働する、項目1に記載の電気外科器具。
(9) 前記対向するジョー部材の前記導電性表面が、組織を切断するように協働するせん断表面を備える、項目1に記載の電気外科器具。
(10) 電気外科器具であって、該電気外科器具は、ハンドルおよび少なくとも1つのシャフトを有し、該シャフトは、対向する一対のエンドエフェクタの互いに対する移動を生じるためのものであり、該電気外科器具は、以下:
ハウジング;
一対の電極であって、該電極の各々が、第一の幾何学的形状を有する導電性表面および第二の幾何学的形状を有する絶縁基材を有し、該電極は、該電極が互いに対向する関係にあるように、該器具のエンドエフェクタと一体的に結合している、電極、
を備え、
ここで、該絶縁基材の該第二の幾何学的形状は、隣接する組織構造への熱拡散を減少させるために、該導電性表面の該第一の幾何学的形状とは異なり、そして該絶縁基材は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較追跡指数を有する材料から作製されている、電気外科器具。
より詳細には、本開示は、電気外科器具に関し、この電気外科器具は、対向するエンドエフェクタおよび互いに対してこのエンドエフェクタを移動させるためのハンドルを備える。この器具は、ハウジングおよび1対の電極を備える。各電極は、好ましくは、導電性表面(例えば、封着、クランピングおよび/または切断のために寸法決めされ得る導電性表面)および絶縁性基材を備え、この絶縁基材は、エンドエフェクタと選択的に係合可能であるように寸法決めされ、その結果、電極は、互いに対して対向する関係に存在する。この絶縁性基材の寸法は、隣接組織構造への熱拡散を減少させるために、導電性表面の寸法とは異なる。絶縁基材は、フラッシュオーバーの発生率を減少させるために、約300ボルト〜約600ボルトの比較トラッキング指数を有する材料から作製される。
好ましくは、この絶縁基材の寸法は、隣接組織構造への熱拡散を低減するだけでなく、フラッシュオーバーの発生率の減少に寄与し得る導電性表面の寸法とは異なる。
他の実施形態において、絶縁性基材は、スタンピングにより、オーバーモールディング(overmolding)により、スタンピングしたプレートをオーバーモールディングすることにより、および/または金属射出成形したプレートをオーバーモールディングすることにより、導電性表面に取り付けられる。これらの製造技術の全てが、絶縁基材によって実質的に取り囲まれる導電性表面を有する電極を製造する。本明細書中に記載されるこれらの独特に記載された実施形態は、起動中および/または起動直後の隣接組織構造への熱拡散を効果的に低減することが意図される。さらに、特定の断面の偏りもまた、フラッシュオーバーの発生率の減少に寄与し得る。この導電性表面はまた、ピンチトリムを備え得、このピンチトリムは、絶縁基材に対する導電性表面の固定係合を容易にし、そしてまた製造プロセス全体を単純化する。
別の実施形態において、導電性表面は外周縁部を備え、この外周縁部はある半径を有し、そして絶縁体は隣接縁部にそって導電性表面と接触し、この隣接縁部は、一般に、半径に対して接線方向であるか、そして/または半径に沿って接触する。好ましくは、界面で、導電性表面は、絶縁体に対して盛り上がっている。
絶縁基材は、約300ボルト〜約600ボルトの比較トラッキング指数を有する、プラスチックまたはプラスチックベースの材料から作製され得る。好ましくは、この絶縁基材は、以下を含む材料の群から作製される基材である:ナイロン、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド−イミド(PAI)、アクリル(PMMA)、ポリスチレン(PSおよびHIPS)、ポリエーテルスルホン(PES)、脂肪族ポリケトン、アセタール(POM)コポリマー、ポリウレタン(PUおよびTPU)、ポリフェニレンオキシドを分散させたナイロン、およびアクリロニトリルスチレンアクリレート。あるいは、非プラスチックの絶縁材料(例えば、セラミック)が代わりに使用されるか、または1種以上の上記の材料と組み合わせて使用されて、製造プロセスを容易にし得、そして隣接組織構造への熱拡散の全体的な減少に寄与し得る。
本開示の別の実施形態において、各々の電極の絶縁性基材は、器具の対応するエンドエフェクタ上に配置された相補(complimentary)機械的インターフェースに係合するように、少なくとも1つの機械的インターフェースを備える。好ましくは、この基材の機械的インターフェースは、移動止めを備え得、対応するエンドエフェクタの機械的インターフェースは、この移動止めを収容するような、相補ソケットを備え得る。
本開示の他の実施形態は、ハウジングを備え、このハウジングは、弾力性でかつ可撓性の2つのプロングを形成する分岐遠位端を有し、このプロングは各々、対応するエンドエフェクタと係合するように設計された電極を有する。別の実施形態において、エンドエフェクタは、電気外科器具のシャフトの遠位端に対して、角度アルファ(α)で配置される。好ましくは、この角度は、約60°〜約70°である。エンドエフェクタ、次いで電極はまた、幅「W」に沿ったテーパを備えるように寸法決めされ得る(図2を参照のこと)。
本開示はまた、ハンドルおよび互いに対する1対の対向エンドエフェクタの移動をもたらす少なくとも1つのシャフトを有する電気外科器具に関する。この電極アセンブリは、シャフトを係合し、そして1対の電極を備える。各電極は、対応するエンドエフェクタと取り外し可能に係合可能であり、第一の幾何学的形状を有する導電性表面および第二の幾何学的形状を有する絶縁性基材を備える。好ましくは、この絶縁性基材の第二の幾何学的形状は、導電性表面の第一の幾何学的形状とは異なり、これは、隣接組織構造への熱拡散を効果的に減少させて、フラッシュオーバーの発生率の低下に寄与し得る。
1つの実施形態において、この器具に係合する電極アセンブリは、その意図される起動サイクル数を越えて使用された後に、取り外し可能で、使い捨て可能でかつ交換可能である。あるいは、電極アセンブリおよび/または電極は、器具のエンドエフェクタと一体となって結合され得、取り外し不可能である。この例において、電気外科器具(開放または内視鏡)は、単回使用適用のために設計され得、外科手術が完了した後、この器具全体が完全に使い捨て可能である。
(詳細な説明)
電極絶縁材料の構成を導電性表面に対し変更することによって、外科医はより容易に、より簡単に、かつより効率的に、隣接する組織を横切る熱拡散もしくは隣接する組織への熱拡散を減少し、そして/またはフラッシュオーバーの発生率を減少し得ることが見出されている。本明細書中の目的のために、用語「熱拡散」とは、一般に、導電性溶面または電気的に活性な表面の周辺にそって隣接する組織に散逸する熱の移動(熱伝導、熱対流または電流散逸)をいう。これはまた、隣接する組織に対する「付随的な損傷」とも呼ばれ得る。用語「フラッシュオーバー」は、単に、器具が手術の間に繰返し使用される場合に生じ得る絶縁体の表面上の一貫しない電流トラッキングおよび/または不規則な電流トラッキングの結果として作動中に発生する可視的な異常である。フラッシュオーバーは、絶縁体の表面を黒こげにする傾向があり、そして器具の寿命に影響し得る。
電極絶縁材料の構成を導電性表面に対し変更することによって、外科医はより容易に、より簡単に、かつより効率的に、隣接する組織を横切る熱拡散もしくは隣接する組織への熱拡散を減少し、そして/またはフラッシュオーバーの発生率を減少し得ることが見出されている。本明細書中の目的のために、用語「熱拡散」とは、一般に、導電性溶面または電気的に活性な表面の周辺にそって隣接する組織に散逸する熱の移動(熱伝導、熱対流または電流散逸)をいう。これはまた、隣接する組織に対する「付随的な損傷」とも呼ばれ得る。用語「フラッシュオーバー」は、単に、器具が手術の間に繰返し使用される場合に生じ得る絶縁体の表面上の一貫しない電流トラッキングおよび/または不規則な電流トラッキングの結果として作動中に発生する可視的な異常である。フラッシュオーバーは、絶縁体の表面を黒こげにする傾向があり、そして器具の寿命に影響し得る。
導電性表面の周囲をとりまく絶縁材料の構成が、隣接組織領域への電流散逸および熱散逸を効果的に減少し、そして一般に、対向する電極の間の領域への電流の移動を制限することが、想定される。上記のように、このことは、指定された部位に対して垂直な点で、組織の「ブランチング」を防止するために器具の外側表面を誘電的にコーティングすることとは異なる。これらのコーティングは、隣接組織(組織活性化平面に沿って存在する組織)への付随的な組織損傷または熱拡散を減少するように設計されてもいないし、これを減少することを意図してもいない。
より詳細には、導電性表面に対して絶縁体の幾何学的寸法を変えることは、電気通路を変更し、それにより隣接する組織構造に対する熱拡散/付随する損傷に影響を与えることが意図される。好ましくは、絶縁基材の形状はまた、2つの電気的に反対の極性(すなわち、電極)を互いに分離し、それにより、組織または組織流体が電流移動のための意図しないブリッジまたは経路を形成し得る可能性を減少する。言い換えると、以下でより詳細に記載されるように、この絶縁体および導電性表面は、好ましくは、電流が、対向する導電性表面の間に集中するような寸法にされる。
フラッシュオーバーの発生率を減少させる1つの方法は、電流が所定の電気経路に沿って移動するべき総距離を効果的に増加する導電性表面に関して、絶縁体の形状を変えることであることもまた、意図される。特定の特性を有する特定の材料から絶縁基材を製造することが、同様に、作動中のフラッシュオーバーの発生率を減少することもまた、想定される。
ここで図1〜3を参照すると、例として開放外科手順と併用して使用するための双極鉗子10が示されており、この鉗子は、機械的鉗子20および電極アセンブリ21を備える。図面および以下の記載において、用語「近位」は、慣習的に、鉗子10のうち、使用者に近い端部を意味するのに対して、用語「遠位」は、使用者から遠い端部を意味する。さらに、図のほとんど(すなわち、図1〜7Aおよび8A)は、開放外科手順と併用するための、本発明において記載される器具の1つの実施形態(例えば、鉗子20)を示しているが、本明細書中において示され記載されるのと同じ特性もまた、図8Bの例によって示される実施形態のような内視鏡器具100とともにかまたはそれと組み合わせて、使用され得る。
図1〜3は、機械的鉗子20を示し、この鉗子は、第一部材9および第二部材11を備え、これらの各々は、それぞれ細長シャフト12および14を有する。シャフト12および14の各々は、近位端13および15、ならびに遠位端17および19をそれぞれ備える。各シャフト部分12、14の各近位端13、15は、それに装着されたハンドル部材16および18を備え、これらハンドル部材により、使用者は、シャフト部分の少なくとも一方(例えば、12)を他方(例えば、14)に対して移動させることができる。各シャフト部分12および14の遠位端17および19から、エンドエフェクタ24および22がそれぞれ延びている。エンドエフェクタ22および24は、ハンドル部材16および18の移動に応答して、互いに対して移動可能である。
好ましくは、シャフト部分12および14は、旋回軸25の周囲でエンドエフェクタ24および22の近位の点にて、互いに固定され、その結果、ハンドル16、18の一方の移動は、開放位置からエンドエフェクタ24および22を相対的に移動させる。ここでエンドエフェクタ22および24は、閉鎖位置に対し、互いに対して空間を空けた関係で配置されており、ここで、エンドエフェクタ22および24は、それらの間で管状血管150をシール、切断または把持するために組み込む(図8Aおよび8Bを参照のこと)。旋回軸25は広い表面積を有し、作動の間の鉗子10のねじれおよび移動を抑えることが想定される。鉗子10は、ハンドル16および18の一方または両方の移動が、エンドエフェクタの一方(例えば、24)を他方のエンドエフェクタ(例えば、22)に対して移動させるようにのみ、設計され得ることもまた、想定される。
図3を最も参照した場合、エンドエフェクタ24は、上部ジョー部材すなわち第一ジョー部材44を備え、このジョー部材は、内向表面45およびその上に配置された複数の機械的インターフェースを有し、これらのインターフェースは、以下でより詳細に記載される電極アセンブリ21の一部に取り外し可能に係合するように寸法決めされている。好ましくは、この機械的インターフェースは、ソケット41を備え、このソケットは、ジョー部材44の内向表面45を少なくとも部分的に通って配置され、そして使い捨て可能な電極アセンブリ21の上部電極120に装着された相補移動止め122を収容するように寸法決めされている。用語「ソケット」が本明細書中で使用されるが、メス型またはオス型の機械的インターフェースのいずれかが、ジョー部材44に使用され得、嵌合した機械的インターフェースは、使い捨て可能な電極アセンブリ21上に配置されることが企図される。
いくつかの場合において、ジョー部材44の別の面に沿った機械的インターフェース41を製造し、異なる様式で(例えば、その面から)、電極アセンブリ21の相補機械的インターフェースを係合するのが、好ましくあり得る。ジョー部材44はまた、エンドエフェクタ24の内向面45を少なくとも部分的に通って配置される開口部67を備え、この開口部は、電極アセンブリ21の電極120上に配置された、相補ガイドピン124を受容するように寸法決めされる。
エンドエフェクタ22は、第二ジョー部材すなわち低部ジョー部材42を備え、このジョー部材は、内向表面45に対向する内向表面47を有する。好ましくは、ジョー部材42および44は、ほぼ対称的に寸法決めされるが、いくつかの場合において、特定の目的に依存する、非対称的な2つのジョー部材42および44を製造することが、好ましくあり得る。ジョー部材44に対して上記とまさに同じ様式において、ジョー部材42はまた、複数の機械的インターフェースまたはその上に配置されたソケット43を備え、これらは、下記のように、電極アセンブリ21の電極110上に配置された相補部分112と取り外し可能に係合するように寸法決めされる。同様に、ジョー部材42はまた、内向面47を少なくとも部分的に通って配置される開口部65を備え、これは、使い捨て可能な電極アセンブリ21の電極110上に配置された相補ガイドピン127(図4参照)を受容するように寸法決めされる。
好ましくは、エンドエフェクタ22、24(および、順に、ジョー部材42および44ならびに電極110および120)が、遠位端19、17に関して角度アルファ(α)で配置される(図2参照のこと)。この角度アルファ(α)は、遠位端19、17に関して約50°〜約70°の範囲であることが企図される。エンドエフェクタ22、24を遠位端19、17に関して角度αで角度を付けることは、以下の2つの理由で有利であることが想定される:1)エンドエフェクタ、ジョー部材および電極の角度によって、切断のためにより大きな定圧を適用し、そして/またはシーリング目的のために平行でより一様な組織厚さを適用する、そして、2)この電極のより厚い近位部分、例えば、110は、(幅「W」に沿ったテーパーの結果として)、組織150の反作用力のために折れ曲がりに屈しない。電極110のテーパー「W」形状(図2)は、電極110の遠位端から近位端への機械的なアドバンテージの変動を計算すること、および電極110の幅をそれに従って調節することによって決定される。約50°〜約70°の角度でエンドエフェクタ22、24の寸法決めをすることは、前立腺切除手術および膀胱切除手術に関わる特定の解剖学的構造(例えば、背静脈複合体および横行茎部(lateral pedicle))の評価および活性化に関して好ましい。
好ましくは、機械的鉗子20のシャフト部材12および14は、クランプ留めされる場合か、またはシーリングおよび/もしくは切断の間、それぞれジョー部材22および24の対向する内向表面に、特定の所望な力を伝達するように設計される。特に、シャフト部材12および14は、バネ様様式(すなわち、バネのように振舞う曲がり)で一緒に効果的に作用するので、シャフト部材12および14の長さ、幅、高さおよび偏向は、対向するジョー部材42および44に付与される全伝達力に直接的に影響を及ぼす。好ましくは、ジョー部材22および24は、シャフト部材12および14よりも剛性であり、かつこのシャフト部材12および14に保存されるひずみエネルギーは、ジョー部材42と44との間に一定の閉鎖力を提供する。
各シャフト部材12および14はまた、それぞれ、ラチェット部分32および34を備える。好ましくは、各ラチェット(例えば、32)は、そのそれぞれのシャフト部材12の近位端13からもう一方のラチェット34の方へ、ほぼ垂直に整列した様式で延び、その結果、各ラチェット32および34の内向表面は、エンドエフェクタ22および24が開放位置から閉鎖位置まで移動する際に、互いに接触する。各ラチェット32および34は、それぞれ、複数のフランジ31および33を備え、これは、各ラチェット32および34の内向表面から突出し、その結果、ラチェット32および34は、少なくとも1つの位置でインターロックされ得る。図1に示される実施形態において、ラチェット32および34は、いくつかの異なる位置でインターロックする。好ましくは、各ラチェット位置は、特定の(すなわち、一定の)ひずみエネルギーをシャフト部材12および14内で保持し、これは次いで、特定の力を、エンドエフェクタ22および24、従って電極120および110に伝達する。これは、特に、シーリングの間に関連する。
いくつかの場合において、互いに対してジョー部材42および44の移動を制御および/または制限するための他の機構を備えることが、好ましくあり得る。例えば、ラチェットおよびつめシステムは、別々のユニットへの2つのハンドルの移動を整列するのに使用され得、これは次いで、互いに対してジョー部材42および44を別々に移動させる。
好ましくは、シャフト部材の少なくとも1つ(例えば、14)は、突起99を備え、これは、外科手術状態の間に鉗子20の操作を容易にし、かつ以下より詳細に記載されるように、機械的鉗子20への電極アセンブリ21の装着を容易にする。
図2、3および5で最もよく示されているように、電気外科器具の1つの実施形態は、電極アセンブリ21を包含し、この電極アセンブリ21は、機械的鉗子20と組み合わせて作動するように設計される。好ましくは、電極アセンブリ21は、近位端部77、遠位端部76およびそれらの間に配置される細長シャフトプレート78を有するハウジング71を備える。ハンドルプレート72は、ハウジング71の近位端77の近くに配置され、そして機械的鉗子20のハンドル18を取り外し可能に係合し、そして/またはハンドル18を取り囲むのに十分な寸法にされる。同様に、シャフト78は、シャフト14およびハウジング71の遠位端76近くに配置される旋回プレート74を取り囲み、そして/または取り外し可能に係合するような寸法にされ、そして機械的鉗子20の旋回点25および遠位端19の少なくとも一部を取り囲むような寸法である。電極アセンブリ21は、機械的鉗子20の第1部材9または第2部材11、およびそのそれぞれの成分部分12、16または14、18のいずれかと係合するように係合するように製造され得る。
図3に示される実施形態において、ハンドル18、シャフト14、旋回点25および遠位端19の一部は、全て、ハウジング71内に配置される対応するチャネル内に合うような寸法である。例えば、チャネル139は、ハンドル18を受容するような寸法であり、チャネル137は、シャフト14を受容するような寸法であり、チャネル133は、旋回点25および遠位端19の一部を受容するような寸法である。
電極アセンブリ21はまた、カバープレート80を備え、このカバープレートはまた、ハウジング71に関して記載された様式と類似の様式で、機械的鉗子20を取り囲み、そして/または係合するように設計される。さらに詳細には、カバープレート80は、近位端85、遠位端86およびそれらの間に配置される細長シャフトプレート88を備える。ハンドルプレート82は、近位端85の近くに配置され、好ましくは、機械的鉗子20のハンドル18を取り外し可能に係合し、そして/または取り囲むような寸法である。同様に、シャフトプレート88は、シャフト14を取り囲み、そして/または取り外し可能に係合するための寸法であり、そして遠位端86付近に配置される旋回プレート94は、機械的鉗子20の旋回点25および遠位端19を取り囲むように設計される。好ましくは、ハンドル18、シャフト14、旋回点25および遠位端19は、全て、ハウジング71に関して上記される様式と類似の様式で、カバープレート80内に配置される対応するチャネル(図示せず)内に合うような寸法である。
図3および4に関して最も良く示されているように、ハウジング71およびカバープレート80は、機械的鉗子20の第1部材(例えば、11)を覆って互いに係合するような寸法であり、その結果、第1部材11およびそのそれぞれの成分部分(例えば、ハンドル18、シャフト14、遠位端19および旋回点25)は、それらの間に配置される。好ましくは、ハウジング71およびカバープレート80は、ハウジング71およびカバープレート80の内部に沿って種々の位置に配置されて、互いの機械的係合をもたらす、複数の機械的インターフェースを備える。さらに詳細には、複数のソケット73が、ハウジング71のハンドルプレート72、シャフトプレート78および旋回プレート74の近くに配置され、そしてカバープレート80から伸長する、対応する複数の移動止め(図示せず)を取り外し可能に係合するような寸法である。雄型機械的インターフェースまたは雌型機械的インターフェースのいずれかあるいは機械的インターフェースの組み合せが、カバープレート80上またはカバープレート80内に配置される嵌合機械的インターフェースとともに、ハウジング71内に配置され得ることが想定される。
図5〜7Aに関して最も良く示されているように、電極アセンブリ21の遠位端76は、2つのプロング様部材103および105が、その遠位端76から外向きに伸長して電極110および120をそれぞれ支持するように、二股である。より詳細には、電極120は、プロング105の端部90に付けられて、そして電極110は、プロング103の端部91に付けられる。電極110および120が任意の公知の様式(例えば、摩擦ばめ、スライドフィット、スナップフィット係合、圧着など)で、端部91および90に付けられ得る。さらに、電極110および120が、特定の目的に依存して、そして/または電極アセンブリ21の組み立てを容易にするために、端部90および91から選択的に取り外し可能であり得ることが企図される。上述のように、本明細書中に開示される本発明の概念はまた、選択的に脱着可能な電極アセンブリを備えないが、むしろ、その上に配置される、一体的に付随する電極を有するエンドエフェクターを備える電気外科器具に関し得る。
一対のワイヤ60および62は、図4および5に最もよく示されているように、それぞれ電極120および110に接続される。好ましくは、ワイヤ60および62は、一緒に束にされ、そしてワイヤバンドル28(図4)を形成し、このワイヤバンドルは、端子コネクタ30(図3を参照のこと)から、ハウジング71の近位端77へ、ハウジング71の内部に沿って、遠位端76へと及ぶ。ワイヤバンドル28は、遠位端76の近くでワイヤ60および62に別れ、そしてワイヤ60および62が、それぞれ、各電極120および110に接続される。いくつかの場合において、電極アセンブリ21の内側空洞に沿った種々のピンチ点でワイヤ60および62またはワイヤバンドル28を捕捉し、そしてカバープレート80を装着することによって電極アセンブリ21内でワイヤ60および62を取り囲むことが好ましくあり得る。
ワイヤ60および62のこの配置は、双極性鉗子10の操作をほとんど妨害しないように、使用者にとって便利であるように設計される。上述のように、ワイヤバンドル28の近位端は、端子コネクタ30に接続されるが、いくつかの場合において、ワイヤ60および62を電気外科用発生器(図示せず)まで伸長させることが好ましくあり得る。
図6に最も良く示されているように、電極120は、導電性表面126および電気絶縁性基材121を備え、これらは、スナップフィット係合またはいくつかの他の組み立て方法(例えば、スライドフィット、スタンピングのオーバーモールディング(overmolding)または金属射出成形)によって互いに装着される。好ましくは、基材121は、成型されたプラスチック材料から作製され、そしてエンドエフェクター24のジョー部材44内に配置される対応するソケット41と機械的に係合するように成形される(図2を参照のこと)。この基材121は、電流を絶縁するだけではなく、電極120を整列させ、これらの両方が、組織を横切る熱拡散の減少およびフラッシュオーバーの発生率の減少に寄与する。さらに、上記組み立て技術のうちの1つを使用して伝導性表面126を基材121に装着することによって、電極120の整列および厚み(すなわち、高さ「h2」)が制御され得る。例えば、図7Bと7Cとを比較して最もよく図示されるように、オーバーモールディング製造技術は、従来の製造技術(「h1」の高さを生じる)(図7B)と比較して、電極120の全体の高さ「h2」(図7C)を減少する。より低い高さ「h2」によって、使用者は、身体内のより小さな領域にアクセスすることができ、そしてより繊細な組織領域の回りでの作動を容易にする。
さらに、オーバーモールティング技術は、電極が組織にあまり接触しないことに起因して、熱拡散をまた減少させる導電性表面の側面に沿ってより大きな絶縁を提供することが企図される。このようにして(すなわち、導電性表面領域が減少される)、基材(例えば、121)および電極120の寸法を合わせることにより、意図された領域(電極120の外側縁部と接触し得る)の外側の組織に電流が流れるのではなく、意図された領域に電流が制限される(すなわち、集中される)ことが想定される(図7Bを参照のこと)。導電性表面の側面に沿ってより大きな絶縁を提供することはまた、フラッシュオーバーの発生率を効率的に減少させ得る。
好ましくは、基材121は、ソケット41へ挿入する間に圧縮され、挿入後にソケット41を拡張し、取り外し可能に係合するように形作られた、複数の二股移動止め122を備える。電極120およびジョー部材44のスナップフィット係合は、広範な製造公差に適合することが想定される。基材121はまた、アラインメントピンまたはガイドピン124を備える。このピン124は、ジョー部材44の開口部67を係合するように寸法が合わせられている。スライドフィット技術はまた、同一人に譲渡された同時係属中の米国特許出願第203−2348CIP2PCT号(Tetzlaffら)(その全体の内容が、本明細書中に参考として援用される)に関して記載されるようなスライドフィット技術が企図される。
導電性表面126は、電極アセンブリ21のプロング105の遠位端部90を係合し、かつ電極アセンブリ21内に位置したワイヤ60に取り付けられた対応するワイヤコネクタを電気的に係合するように設計されたワイヤクリンプ145を備える。導電性表面126はまた、管状容器または組織150に対して保持された場合に、電気外科的電流を管状容器または組織150に通すように設計された対向面125を備える。導電性表面126(116)は、特定の目的に依存して、シーリング表面、クランピング表面および/または剪断表面もしくは切断表面として寸法が合わせられ得ることが想定される。
電極110は、組織150への電気外科的電流を絶縁および通電するために、同様の要素および材料を含む。より具体的には、電極110は、導電性表面116および電気絶縁基材111を備える。この表面および基材は、上記アセンブリ方法のうちの1つにより互いに取り付けられている。基材111は、ジョー部材42に位置した対応する複数のソケット43および開口部65を係合するように寸法が合わせられた複数の移動止め112を備える。導電性表面116は、プロング103の遠位端部91を係合し、ハウジング71に位置したワイヤ62に取り付けられた対応するワイヤコネクタを電気的に係合するワイヤクリンプ119を有するエクステンション155を備える。導電性表面116はまた、管状容器または組織150に対して保持された場合に、管状容器または組織150に電気外科的電流を通電する対抗面115を備える。電極110および120は、一部品として形成され得、熱拡散およびフラッシュオーバーの発生率を効率的に減少させる様式にて電気エネルギーを絶縁および通電するための同様の構成要素および/または寸法を備え得る。漂遊電流は、鉗子を鋳造することならびに/または非導電性材料を使用して鉗子を製造することならびに/または絶縁コーティングにより電極110および120の縁部をコーティングすることによりさらに制限され得る。
上記のように、フラッシュオーバーおよび熱拡散は、絶縁体の物理的寸法(すなわち形状/形)および/または絶縁体の化学的特徴を変化させることにより減少され得ることが想定される。特に、熱拡散に関しては、この様式にて電極110および120を製造することは、熱拡散および電気外科的器具に流れ得る漂遊電流を減少させることが想定される。より具体的には、導電性表面116と比較して、絶縁体111の形状を変化させることはまた、作動する間に2つの対向する極を絶縁し、それにより組織または流体が周辺の組織へ漂遊電流が流れる経路をまたぐ可能性を減少させる。フラッシュオーバーに関して、絶縁体111および/または導電性表面の形状を変えることは、フラッシュオーバーが起こる前に絶縁体111の上を流れる電流のより長い経路を作り出す。
例えば、図7B(先行技術)と、新たに開示された図7C、7D、14Aおよび14Bとの比較において最もよく示されるように、基材111、121は、幅「W」に沿って延びるように設計されており(図2)、その結果、絶縁基材(例えば、111)の幅は、導電性表面(例えば、116)の幅をより大きい。これら導電性表面116および絶縁体111の構成は、種々の製造技術(例えば、スタンピング成形および/または金属射出成形のオーバーモールティング)により達成され得ることが想定される。スタンピングは、業界で公知の実質的に任意の圧力操作を含むことが、本明細書中で規定される。これらの操作としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ブランキング、剪断、熱間形成または冷間形成、延伸、曲げ加工および圧印加工。他の製造技術もまた、隣接組織への熱拡散を効果的に減少させる、同様の導電性表面116および絶縁体111の構成を達成するために使用され得る。
図7Dにおいて最もよく認められるように、電極116はまた、アセンブリプロセスおよび/または製造プロセスの間に絶縁体111および導電性表面116の固定、一体係合を容易にするピンチトリム131を備え得る。図7Eは、本開示の別の実施形態を示す。ここでコンプライアント材料161は、導電性表面116、126および基材111、121の外周部の周りに配置される。コンプライアント材料161は、表面から発生する熱および蒸気を制限し、それにより周辺組織への熱の広がりを減少させることにより、機械的障壁として作用することが想定される。1以上の障壁161は、特定の結果を達成するための特定の目的に依存して、エンドエフェクタ22、24および/または絶縁基材111、121に取り付けられ得る。
図14A、14B、14Cおよび15は、絶縁コーティングまたは絶縁体111、121と比較して上昇された導電性表面116、126を示す。好ましくは、導電性表面116、126は、角に丸みがつけられるかまたは弯曲され、このことにより電流の集中および周辺組織構造へ漂遊電流の散逸が減少される。絶縁体111、121および導電性表面116、126は、境界または接合した長手方向に配向された縁部129、139にてまたはほぼこれらに沿って接触するように寸法が合わせられ得ることが想定される。これら縁部は、界面129、139および対向導電性表面116、126近辺の電流密度141および電流散逸を減少させるように角に丸みがつけられる。
例えば、そして例示により、図12および13A〜13Cは、先行技術において公知の他の電極110、120の構成を示す。図12は、対向導電性表面116、126から発生する電場分布135を例示する、作動する間の非絶縁(すなわち、絶縁体111,121がない)対向電極110、120の例を示す(電流は、これら電場線に対して垂直に流れることが公知である)。認められ得るように、電場135は、意図される処置部位を十分に超えて発生し、これは、増大される側方組織損傷およびあり得る切断に寄与し得る。
図13A〜13Cに示されるように、導電性表面116、126と接する絶縁体111、121を提供することにより、電場分布135は、大きく減少され得る。しかし、図13Bおよび13Cの拡大図が示すように、電流密度141は、界面129、139にてまたはこの界面付近にて、対向導電性表面116、126の間で発生する傾向がある。この電流密度141はまた、ネガティブな効果をもたらし得、おそらく組織の切断またはこの部位にて電極または導電性表面への組織の穿通を引き起こし得る。
図14A〜15は、本開示に従う種々の電極110、120の構成を示し、ここで、導電性表面116、126および絶縁体111、121は、対向する電極110、120の間の電流密度141の量を減少させるように設計される。より具体的には、図14Aおよび14Bは、(絶縁体111、121に対して)隆起した一対の導電性表面116、126を示し、これらは、それぞれ半径「r」および「r’」を有する外周145、147を備える。好ましくは、絶縁体111、121は、外周145、147に対面し、そしてそれぞれ半径「r」および「r’」に沿う隣接縁部またはインターフェース129、139を形成する。電極110、120をこの様式で構成することによって、対向する導電性表面116、126の外周145、147の間の電流密度141が効果的に減少することが、企図される。理解され得るように、導電性表面116、126および絶縁体111、121をこの独特のプロフィールで構成することによって、隣接する組織構造を横切るさらに均一な、一貫した、そしてより容易に制御可能な電場分布135が、さらに提供される。図7Cに戻ると、絶縁体111はまた、半径「r」の周りでほぼ接する様式で、外周145に対面し得ることが予測される。再度、このプロフィールはまた、電流密度および熱拡散を減少させる傾向があり、そしてまた、フラッシュオーバーの発生の減少に寄与し得る。
図15はまた、90°の角度で対面するが、絶縁体111、121が導電性表面116、126の丸い(radiused)縁部145から遠くに位置する、絶縁体111、121および導電性表面116、126を示す。縁部145の露出があまりに大きいと、新しいおよび/またはさらなる漂遊電流または電場がインターフェース129、139の近くで形成され始め得、これによって、丸い縁部145を備える表面116、126の製造の利点をゼロにし得ると予測される。
好ましくは、導電性表面の外周145、147の半径「r」および「r’」は、およそ同じであり、そして約1000分の10インチ〜約1000分の30インチである。しかし、各半径「r」および「r’」は、特定の目的に依存して、または所望の結果を達成するために、異なる大きさにされ得ることが、企図される。
導電性シーリング表面116に対する絶縁体111の幾何学的改変は、フラッシュオーバーおよび熱拡散の発生を減少させることが企図されるが、いくつかの場合において、フラッシュオーバーおよび熱拡散を減少させるために、絶縁体に対して異なる材料を単に利用することが、好ましくあり得る。例えば、そして特にフラッシュオーバーに関して、全てのプラスチックは、フラッシュオーバーに対して異なる抵抗を有することが公知であり、これは、通常、比較追跡指数(Comparative Tracking Index)(CTI)を使用して測定される。フラッシュオーバーに抵抗するために必要とされるCTI値は、代表的に、電気外科用発生器の最大電圧によって部分的に決定されるが、他のパラメータ(例えば、周波数)もまた、代表的に、フラッシュオーバーをもたらす。
絶縁体111および/または導電性表面116の幾何学的構造を変化させる代わりに、またはそれに加えて、約300〜約600ボルトのCTI値を有するプラスチック絶縁が使用され得ることが見出された。高CTI材料の例としては、ナイロンおよびシンジオタクチックポリスチレン(例えば、DOW Chemicalによって製造されるQUESTRA(登録商標))が挙げられる。他の材料(例えば、ナイロン、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリミド(Polymide)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド−イミド(PAI)、アクリル(PMMA)、ポリスチレン(PSおよびHIPS)、ポリエーテルスルホン(PES)、脂肪族ポリケトン、アセタール(POM)コポリマー、ポリウレタン(PUおよびTPU)、ポリフェニレンオキシドを分散させたナイロンならびにアクリロニトリルスチレンアクリレート)もまた、単独でかまたは組合せのいずれかで、フラッシュオーバーを減少させるために利用され得る。
しかし、いくつかの場合において、絶縁体111および/または導電性表面116の両方の幾何学的形状を変化させること、ならびに/あるいは約300〜約600ボルトのCIT値を有さないプラスチック絶縁を利用することが、好ましくあり得る。あるいは、特定のコーティングが、単独でかまたは上記製造技術の1つと組み合わせてのいずれかで利用されて、フラッシュオーバーおよび熱拡散を減少させ得る。
図8Aは、本開示の1つの実施形態を示し、これは、使用中の双極鉗子10を示し、ここで、ハンドル部材16および18は、互いに近付いて移動されて、管状組織150にクランプ力を付与し、図9および10に示されるように、シール152を生じる。一旦シールされると、管状血管150は、図11に示されるように、シール152に沿って切断されて、組織150を分離し得、そしてそれらの間に間隙154を形成し得る。あるいは、導電性表面116、126、電極110、120および/またはジョー部材42、44は、ジョー部材42、44が互いに対して移動される場合に組織を効果的に切断する、せん断表面として寸法決めされ得る。
双極鉗子10が使用された後、または電極アセンブリ21が損傷した場合に、電極アセンブリ21は、容易に取り外され得、そして/または交換され得、そして上記と同じ様式で、新たな電極アセンブリ21が、鉗子に取り付けられ得る。電極アセンブリ21を使い捨てにすることによって、電極アセンブリ21は、損傷されにくくなることが予測される。なぜなら、この電極は単回作動のみを意図され、従って、洗浄または滅菌を必要としないからである。その結果、構成要素(例えば、導電性表面126、116および絶縁表面121、111)の機能性および一貫性は、組織を横切る熱拡散の、確かな減少を保証し、そして/またはフラッシュオーバーの発生率を減少させる。あるいは、電気外科器具全体が使い捨てであり得、これは再度、組織を横切る熱拡散の減少に寄与し得、そして/またはフラッシュオーバーの発生率を減少させ得る。
図8Bは、使用中の内視鏡双極器具100を示し、ここで、ハンドルアセンブリ128の移動は、管状組織150に対してクランプ力を付与して、図9〜11に示されるようなシール152を生じる。示されるように、シャフト109および電極アセンブリ122は、トロカール130およびカニューレ132を通して挿入され、そしてハンドルアセンブリ118は、電極アセンブリ122の対向するジョー部材の間に、管状血管150を把持させるように作動される。より具体的には、可動ハンドル118bは、固定ハンドル118aの方に次第に移動され、この固定ハンドルが次に、間隔を空けた開位置から閉じた作動位置へのジョー部材の相対運動を引き起こす。回転部材123は、作動の前に、使用者が、管状組織150の周りの位置に電極アセンブリ122を回転させることを可能にする。再度、導電性表面116、126、電極110、120および/またはジョー部材42、44は、ジョー部材42、44が互いに対して移動される場合に組織を効果的に切断する、せん断表面として寸法決めされ得る。
ジョー部材が組織150の周りで閉じた後に、使用者は次いで、接続128を介して組織150へと電気外科エネルギーを印加する。組織150に印加される電気外科エネルギーの強度、周波数および持続時間を制御することによって、使用者は、周辺の組織に対する最小の付随する損傷または熱的損傷で、そして最小のフラッシュオーバーの発生率で、シールを焼灼、凝固/乾燥、シール、切断、および/または単なる出血の減少もしくは遅延のいずれかが可能である。
上述のことから、そして種々の図面を参照して、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示に対して特定の改変がまたなされ得ることを理解する。例えば、電極110および120が平行に対向して対面し、従って、同一平面で対面することが好ましいが、いくつかの場合において、電極110および120を、互いに遠位端で対面するようにわずかに偏倚させ、その結果、電極を同一面内に偏向させるために、ハンドル16および18に対するさらなる閉鎖力が必要とされることが、好ましくあり得る。
エンドエフェクタの外側表面が、作動の間にエンドエフェクタ(またはその構成要素)と周囲の組織との間の接触を減少させるように設計された、ニッケルに基づく材料、コーティング、スタンピング、金属射出成形品を備え得ることが、想定される。
本開示の1つの実施形態のみが記載されているものの、本開示は、当該分野が許容する程度に広い範囲であること、および本明細書も同様に読み取られることが意図されるので、本開示は、それに限定するようには解釈されない。従って、上述は、限定として解釈すべきではなく、好ましい実施形態の例示として単に解釈すべきである。当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲および精神内で、他の変更を想定している。
Claims (1)
- 明細書に記載の発明。
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-
2009
- 2009-01-14 JP JP2009006174A patent/JP2009148574A/ja active Pending
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