JP2010526608A - Ｈｆ外科検査装置 - Google Patents

Abstract

本発明は治療期間中に中性電極、特に高周波数電流手段により生体組織の単極凝固を検査するＨＦ外科検査装置に関し、中性電極は、組織と接触することができ、ＨＦ発生器に接続するための第１のケーブルを有する少なくとも１つの第１の導電性の電極セグメントと、組織と接触することができ、ＨＦ発生器に接続するための第２のケーブルを有する第２の導電性の電極セグメントとを具備し、検査装置は第１と第２の電極セグメント間で中性電極をコード特徴付けする符合化素子と、中性電極を認識するためのコードが捕捉されることができるように設計された測定装置を具備している。検査装置によって、中性電極の評価を可能にし、中性電極を使用するとき患者と外科医の両者に対する高度の安全性を確実にしそれによって使用が容易である構成が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は治療期間中に中性電極、特に高周波数電流手段により生体組織の単極凝固を検査するためのＨＦ外科検査装置に関する。

高周波の手術は生体組織を凝固および／または切断するために人間医学と獣医学の両者で多年にわたって使用されている。適切な電気外科的器具の助けによって、高周波電流は治療を受ける組織を通じて流れ、それによって前記組織はたんぱく質の凝固と脱水により変化する。そのプロセスにおいて、組織は収縮し、それによって血管は閉塞し、出血が停止される。その後の電流密度の増加は爆発的な組織流体の蒸発と細胞膜の引裂きを生じ、それによって組織は十分に分離される。

双極と単極の両技術は生体組織の熱的治療に使用される。単極の装置の場合、ＨＦ発生器から電気的外科的器具に与えられるＨＦ電流は「異なる電極」を介して治療される組織へ供給され、ここで電流路は患者の身体を通って「中性」電極へ流れ、そこからＨＦ発生器へ戻る。単位面積当たりの高い電流密度は治療用の「異なる電極」で与えられ、「中性」電極では、単位面積当たりの電流密度は「異なる」電極と比較して非常に小さい。これは中性電極の適切に大きな面積構造で実現されることができる。したがって火傷のような傷害が組織と中性電極との間の境界で生じないことだけが確実にされる。

凝固を行うために、ＨＦ外科装置が使用され、これは高周波電圧または高周波交流電流を発生するためのＨＦ発生器を有するＨＦ外科装置と、スイッチング装置および／または付勢又は消勢のためのまたはＨＦ発生器を制御するための制御および調整装置とを具備している。

患者の安全のために、手順期間中に、中性電極が正確に動作しているか否か、例えば中性電極が適切に患者に設置されているかを常にチェックするための対策が行われなければならない。電極の任意の脱離は依然として接着している領域の電流密度の危険な増加につながり、それによって、前述の傷害が起こる可能性がある。患者について高度の安全性を確保するために、例えば患者上の中性電極の接着を検査する監視回路が使用される。ＨＦ外科装置におけるこのタイプの中性電極監視回路は典型的に中性電極の２つの導電セグメント間の転移抵抗および／または電流分布を決定する。測定された値から電極の可能な加熱に関する結論がしばしば出される。しかしながらこれらは電極の面積、幾何学的形状、構造のような電極に特定のパラメータが知られている場合のみ妥当である。この文脈で特に問題なことは幼児及び小さい子供用のために販売されているような非常に小さい中性電極の評価である。加熱は許容できない程に高い値に到達する可能性があるので、これらは減少されたＨＦ電流強度でのみ動作することができる。この問題は中性電極の動作特性を評価する。

それ故、本発明の目的はこの評価を可能にし、中性電極を使用するときに患者と外科医の両者に対して高い安全レベルを確実にし、可能な限り使用しやすいＨＦ外科検査装置を提案することである。

この目的は請求項１にしたがってＨＦ外科検査装置により達成される。有効な実施形態は従属請求項に記載されている。

特に、問題は治療期間中に中性電極、特に高周波数電流により生体組織の単極凝固を検査するＨＦ外科検査装置により解決され、ここで中性電極は組織と接触することができ、ＨＦ発生器に接続するための第１のケーブルを有する少なくとも１つの第１の導電性の電極セグメントと、組織と接触することができ、ＨＦ発生器に接続するための第２のケーブルを有する第２の導電性の電極セグメントとを具備し、検査装置は第１と第２の電極セグメント間の中性電極をコード化で特徴付けする符合化素子と、コード化が中性電極を識別するために検出されることができるように構成される測定装置とを具備している。

本発明の本質的な点は電極の識別が分割された中性電極により行われることができ、設計される治療プロセスがさらに容易に計画可能であることを可能にすることにある。中性電極の識別を通して、即ち中性電極のタイプの識別によって、治療のコースは最適化されることができ、患者に対する高度の安全性が確保される。例えば識別された中性電極にしたがって、特に電流および／または電圧値が特別に設定されることができる。

好ましくは、検査装置又は測定装置は検査電流として直流電流または低周波交流電流源を具備し、それによって符合化素子のコード化を検出する。電気および／または電子的復号は大きな困難なく実行されることができる。そのプロセスにおいて、中性電極を患者に固定するために使用されるヒドロゲルが使用される。問題のヒドロゲルは直流電流及び非常に低い周波数（約１００Ｈｚまで）の交流電流に対して非常に低い導電性を有するような、即ち高いオーム抵抗を有するような化学的組成を有する。符合化素子が２つの部分的な表面間で分割された中性電極上に設置されるならば、前記符合化素子は直流電流信号または非常に低い周波数の交流電流で測定されることができる。ゲルはこの条件では高い抵抗をもつので、中性電極が患者に配置されるか否か、即ち組織を通して低い値の並列抵抗が存在するか否かは重要ではない。

本発明の好ましい特性にしたがって、検査装置又は検査装置の少なくとも一部は第１のケーブルと第２のケーブルとの間に配置され、それによって検査電流は第１及び第２のケーブルを介して伝導されることができる。動作電流とは異なる検査電流は直流電流又は低周波交流電流であるので、特別な導体を設けずに特徴コード化を検出することが可能である。既存のケーブルシステムはそれ故、測定装置の、したがってコード化を検出するためのケーブルシステムとして同時に作用する。付加的な検査ライン又は測定ラインはそれ故必要ではない。このことは適合性に関する大きな利点が、中性電極の識別の拡張された機能範囲にかかわらず、２つの既存の中性電極接続だけが測定に使用される結果を生じることを意味している。したがって電極、接続ケーブル、プラグコネクタは市場で入手可能なコンポーネントと依然として適合可能である。付加的なケーブル又は電気接触部は必要とされない。

好ましい実施形態では、符合化素子が中性電極を特徴付ける抵抗値を有する抵抗素子を具備し、その抵抗値が中性電極を識別するために検出されることができるように検査装置が構成されている。抵抗素子を介する符合化は容易に実行されることができ、また検査電流手段により容易に識別される。

抵抗素子は好ましくは誘導特性を有するオーム抵抗または複素抵抗として構成される。使用される抵抗（符合化抵抗）は測定周波数におけるゲルの抵抗よりも非常に小さい抵抗値をもたなければならない。しかしながらその値は総合のＨＦ電流が２つの電極セグメント間の抵抗を介して流れることができないように十分な大きさでなければならない。典型的な値は１ｋΩ＜Ｒ_Ｋ＜１００ｋΩの範囲にある。直流電流及び低周波交流電流では、関係Ｒ_Gel＞Ｒ_Ｋ＞Ｒ_Ｐが適用される。

好ましい実施形態では、抵抗素子は中性電極に統合される抵抗膜または抵抗ワイヤとして与えられる。ここでは適切なケーブルを介してこの機能を有する端子に接触される固定されたケーブルのない電極さえも取付けることが可能である。抵抗素子はそれ故例えば２つの電極セグメント間の分割された中性電極に設置される。

適切なケーブルが取付けられた電極の場合、符合化素子又は抵抗素子或いは恐らく抵抗素子は第１のケーブルと第２のケーブル間に配置されることができる。例えばケーブルセグメントに対する抵抗の適用は非常に容易に実現されることができる。

（高周波の）動作電流から検査電流を減結合することは例えばインダクタをフィルタ素子として測定システムへ接続することにより行われることができる。

別の実施形態では、検査装置又は測定装置は符合化素子又は抵抗素子を横切る（例えば検査電流から生じる）電圧を測定する電圧測定装置で構成される。その抵抗値はそれ故それぞれの中性電極で容易に決定されることができる。直流電流又は低周波電流を測定するための電流測定装置によりコード化または抵抗値を測定することも可能である。このタイプの間接的な測定は困難なく実行されることができる。

本発明による検査装置の別の実施形態では、検査装置または検査装置の少なくとも一部は高周波電圧を発生するためのＨＦ発生器に集積されて構成されている。これは中性電極が発生器にプラグを結合されるとき、別の装置が必要とされずに識別手順が行われることができるようにＨＦ発生器が構成されることを意味する。より一般的に言えば、検査装置はＨＦ外科装置に一体化されることができる。

別の実施形態では、検査装置は、例えば検出される抵抗値に基づいて検出されるコード化にしたがってＨＦ発生器を関連する設定に制御するように構成される。このことは電流強度のようなＨＦ発生器で設定される全ての値は識別される中性電極にしたがって自動的に設定される。これは特に特定の電流強度を超えて患者に火傷を負わせる可能性がある中性電極が使用されるとき有効である。それ故、適切な電流限度は特に幼児および小さい子供用の中性電極で自動的に実行されることができる。

制御装置が検査装置に割当てられることも可能であり、（恐らくは検査装置にも一体化される）前記制御装置は検出されたコード化又は検出された抵抗値にしたがってＨＦ発生器をその設定に制御するように構成されている。異なる制御装置はまたこの目的でプログラム可能に構成されることができ、したがってＨＦ発生器の制御または調整を引き受けることができる。

したがって手作業によって検出された抵抗値に基づいて適切な設定を実行することも可能である。外科医が検出された中性電極に関するフィードバックをシステムから受信するとすぐに、外科医は特にＨＦ発生器において必要とされる設定を行うことができる。

符合化、例えば異なる中性電極の抵抗素子の抵抗値が中性電極識別のため比較値として記憶されることができる記憶装置が検査装置に好ましく割当てられる。したがって使用される中性電極に関する詳細は簡単な方法で出力されることができ、介入の進行の計画を可能にする。外科医はそれ故、使用される中性電極に適合されるＨＦ発生器に適切な設定を行うことができる。

中性電極に関する情報は非常に一般的にＨＦ発生器上またはＨＦ外科装置上のディスプレイを介して出力される。音、光信号等もこの目的で使用されることができる。

好ましくは検査装置はユーザが例えば比較値を記憶装置へ入力できるように構成されている入力ユニットに割当てられる。ＨＦ外科装置との任意の他の通信はまた入力ユニット、例えばキーボードを介して可能である。記憶装置は、まだ記憶されていない符合化または中性電極の任意の抵抗値が検出されこれらが測定装置により検出されるとすぐに記憶されるように構成されることもできる。

本発明を図面により示されている例示的な実施形態を参照して説明する。

本発明による検査装置の１実施形態を示す図である。 図１の実施形態のさらに別の表示を示す図である。 図１の実施形態のさらに別の表示を示す図である。

以下の説明では、同じ参照符合は同じ又は類似に作用する部分に使用されている。
図１は本発明による検査装置20の１実施形態を示している。２部分の中性電極40はＨＦ外科装置10のＨＦ発生器30に接続されており、前記発生器は高周波電流を供給する。中性電極40は第１及び第２の導電性の電極セグメント41、42を有し、第１の電極セグメント41は第１のケーブル50を介して、また第２の電極セグメント42は第２のケーブル51を介してそれぞれＨＦ発生器30へ接続されている。電極セグメントは共通の支持素子43上に配置されている。

中性電極40は特に単極治療方法では普通の電極として患者の組織セクションへ与えられることができ、最終的に比較的大きい面積にわたって電流を伝導する役目を有する。電極セグメント41、42の平坦な構造は良好な電流分配を確実にし、それによって高い電流ピークは組織と中性電極40との間の転移部を横切った点では生じない。このようにして患者に対する火傷及び類似の傷害は避けられることができる。

中性電極40がその使用に対して識別されることができるならば有効である。これは中性電極40の基本的なパラメータが外科医に識別可能であることを意味し、したがって電流強度等に関する全ての設定は特にＨＦ発生器30において中性電極40へ整合されることができる。設定は例えば外科医により手作業によって実行されることができ、検査装置20は必要な設定が自動的に行われるように構成されるか制御装置100へ接続される。中性電極40の識別と、設定パラメータの関連する整合は例えば幼児及び小さい子供で使用される電極において重要である。これらの電極により、その識別にしたがって適切な電流限度は自動的に（または手作業によって）設定されることができる。

この例示的な実施形態では、中性電極41の識別のために、抵抗素子90が２つの電極セグメント41、42間に符合化素子として設けられる。抵抗素子90は対応する中性電極40の特徴であるコード化として特別な抵抗値を有し、それによって使用される中性電極の正確なタイプが決定されることができる。抵抗素子90は２つの導電性の電極セグメント41、42の間に接続されている。

抵抗値を検出するため、検査装置20のコンポーネントは発生器30と中性電極40との間に接続されている。抵抗素子は別として、検査装置20は測定電流源71としての直流電流源と、抵抗素子90の抵抗値の間接的検出のための電圧測定装置70と、検査電流または測定電流の減結合を可能にするインダクタ、即ちフィルタ素子80としてコイルも具備しておいる。検査装置20のこれらのコンポーネントは測定装置60を構成し、測定電流が中性電極40をＨＦ発生器30へ接続するための既に既存のケーブルを介して伝導されることができるように構成されている。検査装置はそれ故符合化素子90と測定装置60とを具備している。

測定電流は例えばコイルがフィルタとして設けられ、周波数が高い程そのリアクチブインピーダンスが大きくなるので、直流電流としてまたは低周波数交流電流として高周波数作動電流から減結合されることができる。

直流電流は直流電流源71から供給され、抵抗値の測定は例えば間接的に電圧測定装置70を介して行われ、その後抵抗の計算が行われる。例えば抵抗決定のための測定ブリッジを使用することも可能である。

抵抗は直流電流又は低周波交流電流（測定電流）を使用して、患者の身体を流れる測定電流なしに測定されることができる。患者の身体は本質的に電極へ容量結合されるだけである。信号送信のための特別な接続ケーブルを設ける必要はない。電流はしたがって与えられ、これは患者の身体中へ結合せずには動作電流として使用されることができず、したがってその特別な送信ラインを必要とせずに電極の識別を可能にする。中性電極40を患者の組織130へ接触するために電極41、42に与えられるヒドロゲル44、44’はこの目的では前記ヒドロゲルが直流電流又は（約１００Ｈｚまでの）低周波数の交流電流に対して高い値の抵抗Ｒ_ＧｅｌとＲ’_Ｇｅｌを表すような化学組成を有する。ゲルは測定電流の領域では高い抵抗を有するので、中性電極が患者上に置かれるか、即ち組織130による低い値の並列抵抗が存在するか否かは重要ではない。とにかく存在するフィルタ（患者に対する中性電極の容量結合）のタイプと「不適切な」測定電流の使用により、付加的なケーブルは中性電極認識の文脈のデータ送信に必要ではない。

前述したように、制御装置100は検出されたコード化値にしたがって、例えば検出された抵抗値にしたがって制御可能である。ＨＦ発生器30はその後特別な電流値に設定されることができるか、電流限度が予め設定される。これは特に加熱を防止するため子供用の中性電極の場合に有効である。

制御装置100は検査装置20の少なくとも一部と一体化して構成されることができ、検査装置および／または制御装置もＨＦ発生器30と一体化して構成されることができる。この例示的な実施形態では、（検査装置20へ直接的に割当てられることもできる）記憶装置110も制御装置100へ割当てられる。したがって特定の抵抗値は各タイプの中性電極のコード化として割当てられることができる。記憶装置110に記憶されているテーブル（中性電極のタイプ対関連される設定パラメータ）により、ＨＦ発生器30は特に器具（または電極）指向システム構造の文脈で自動的に識別される中性電極の状態に調節されることができる。

さらに、入力装置120は検査装置20に割当てられ、その入力装置を介してユーザはシステム及び例えば記憶される入力情報と通信することができる。

図２および３は図１による構成の異なった図を示している。図２はヒドロゲル44、44’により患者の組織セクション130上に与えられる中性電極40を示している。２つの導電電極セグメント41、42はギャップにより相互に分離されている。２つの電極セグメントは中性電極40の特徴である抵抗値を有する符合化素子、即ち抵抗素子90を介して接続されている。電極セグメント41、42をＨＦ発生器30へ接続するための電極セグメントの接続ケーブル（ケーブル）50、51を介して、測定電流は測定装置60を介して与えられることができ、それによって抵抗値は検出され、即ち測定されることができる。第１の電極セグメント41と第２の電極セグメント42は患者の組織130上のゲル44、44’の上部に置かれる。例えばＨＦ発生器30またはＨＦ外科装置10のＨＦ外科装置に一体化されている中性電極監視装置は簡単な形態で示されている。分割されたアクチブ接触表面（電極セグメント）は例えばアルミニウムから作られる。

図３は等価回路の形態により、個々の抵抗が相互に接続される態様を示している。符合化素子90、即ち抵抗値Ｒ_Ｋを有する抵抗素子は患者の抵抗Ｒ_Ｐに並列に接続されている。それぞれの電極セグメントの下のゲル層44、44’の２つの抵抗Ｒ_ＧｅｌとＲ’_Ｇｅｌは前述したようにそれらが高い抵抗値を有するかのように作用する。

それ故、中性電極の特徴であるコード化を検出するために中性電極をＨＦ発生器へ接続するケーブルが使用されることができることが明白である。適切な測定電流を使用して、測定回路のパラメータは中性電極の識別が少なくとも可能な労力で実行されることができるように予め定められることができる。

符合の説明

10…ＨＦ外科装置、20…ＨＦ外科検査装置、30…ＨＦ発生器、40…中性電極、41…第１の電極セグメント、42…第２の電極セグメント、43…支持素子、44、44’…ゲル層、50…第１のケーブル、51…第２のケーブル、60…測定装置、70…電圧測定装置、71…測定電流源、80…フィルタ素子、コイル、90…符合化素子、抵抗素子、100…制御装置、110…記憶装置、120…入力ユニット、130…組織、Ｒ_Ｋ…符合化素子の抵抗、抵抗素子、Ｒ_Ｇｅｌ…、Ｒ’_Ｇｅｌ…ゲルの抵抗、Ｒ_Ｐ…患者の抵抗。

Claims (14)

1. 治療期間中に中性電極（40）、特に高周波電流により生体組織（130）の単極凝固を検査する高周波外科検査装置において、
   中性電極（40）は、
   組織（130）と接触することができ、ＨＦ発生器（30）に接続するための第１のケーブル（50）を有する少なくとも１つの第１の導電性の電極セグメント（41）と、
   組織（130）と接触することができ、ＨＦ発生器（30）に接続するための第２のケーブル（51）を有する第２の導電性の電極セグメント（42）とを具備し、
   検査装置（20）は第１と第２の電極セグメント（41、42）との間の中性電極（40）をコード化特徴付けする符合化素子（90）と、コード化が中性電極（40）を識別するために検出されることができるように構成される測定装置（60）とを具備している高周波外科検査装置。
2. 検査装置（20）は符合化素子（90）のコード化を検出するための検査電流として直流電流または低周波交流電流のソース(71)を具備していることを特徴とする請求項１記載の高周波外科検査装置。
3. 検査装置（20）は第１のケーブルと第２のケーブルとの間に配置され、それによって検査電流は第１及び第２のケーブル（50、51）を介して伝導されることができることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波外科検査装置。
4. 符合化素子（90）は中性電極（40）を特徴付ける抵抗値を有する抵抗素子を具備し、検査装置（20）は抵抗値が中性電極（40）を識別するために検出されることができるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
5. 抵抗素子（90）は誘導性を有するオーム抵抗または複素数抵抗として構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項、特に請求項４記載の高周波外科検査装置。
6. 抵抗素子（90）は中性電極に統合される抵抗膜または抵抗ワイヤとして与えられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
7. 抵抗素子（90）は第１のケーブル（50）と第２のケーブル（51）との間、好ましくは一方のケーブル上に配置されることができることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
8. 検査装置（20）は抵抗素子（90）の両端間の電圧を測定する電圧測定装置（70）を具備していることを特徴とする請求項１乃至７、特に請求項４乃至７のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
9. 検査装置（20）は直流電流又は低周波交流電流を測定するための電流測定装置を具備していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
10. 検査装置（20）の少なくとも一部は高周波電圧を発生するためにＨＦ発生器（30）に集積されるか、またはＨＦ外科装置に集積されて構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
11. 検査装置（20）は検出された抵抗値に基づいて前記検査装置がＨＦ発生器（30）をその設定状態に制御するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０、特に請求項４乃至１０のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
12. 検出される抵抗値にしたがってＨＦ発生器（30）をその設定状態へ制御するように構成されている制御装置（100）が検査装置（20）に割当てられていることを特徴とする請求項１乃至１１、特に請求項４乃至１１のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
13. 異なる中性電極の抵抗値が中性電極認識のための比較値として記憶されることができる記憶装置（110）が検査装置（20）に割当てられていることを特徴とする請求項１乃至１２、特に請求項４乃至１２のいずれか１項記載の高周波外科検査装置。
14. ユーザが比較値を記憶装置（110）へ特に入力できるように構成されている入力ユニット（120）が検査装置（20）に割当てられていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項、特に請求項１３記載の高周波外科検査装置。

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