JP2010538796A - 電気外科器具及び方法 - Google Patents

Abstract

電気外科作業端部、並びに組織を封着及び切除するための方法が提供される。例示的な電気外科作業端部は、選択された組織塊を累進的に締め付けるための開閉可能な第１のジョー及び第２のジョーを有する。本発明の方法は、ジョー閉鎖度に基づき第１のモード又は第２のモードで電気外科エネルギーを組織に適用することを含む。

Description

開示の内容

〔発明の背景〕
１．技術分野
本発明は、医療用装置及び方法に関する。より詳細には、本発明は、電気外科器具、作業端部、並びに組織を封着及び切除するための方法に関する。

２．関連技術の説明
種々の開腹手術及び腹腔鏡手術において、組織を凝固、封着、又は融着させることが必要である。１つの好ましい組織封着手段は、捕捉された組織に電気エネルギーを適用して、封着目的でそれらの内部に熱効果をもたらすことに依存している。種々の単極及び双極の高周波（Ｒｆ）ジョー構造が、そのような目的のために開発されてきた。広くは、捕捉された組織塊へのＲｆエネルギーの送達は、組織の温度を上昇させ、それによって少なくとも部分的に組織内のタンパク質を変性させる。コラーゲンを含むそのようなタンパク質は、タンパク質が復元する際に混合し互いに封着するタンパク性アマルガムに変性される。治療された領域が時間と共に治癒すると、この生物学的「結合」は体の創傷治癒プロセスによって再吸収される。

典型的な双極の高周波（Ｒｆ）ジョーの配列において、各ジョーの表面は電極を備える。Ｒｆ電流は、対向するジョー内の電極の間に捕捉された組織を横切って流れる。ほとんどの市販の双極のジョーは、治療直後の低い組織強度の結合（low tissue strength weld immediately post-treatment）をもたらす。これらは小さな断面を有する組織塊を適切に封着又は結合する一方、そのような双極器具は、不規則又は厚い繊維状内容物を有する壁を有する解剖学的構造、異種の解剖学的構造の束、実質的に厚い解剖学的構造、又は直径の大きい血管等の厚い筋膜を有する組織等の、多くの種類の組織を封着又は結合するのに効果がないことが多い。更に、多くの重要な外科的用途、特に血管切除手術は、かなりの液圧を内部に有する血管の封着に関連する。そのような用途は、現在入手可能なＲｆジョーによって提供されない、治療直後の高度の組織結合を必要とする。

更に、現在入手可能な、組織塊の対向する面と係合するＲｆジョーは、捕捉された組織が薄くても実質的に厚くても、通常は組織内に均一な熱効果をもたらすことができない。組織内のＲｆエネルギー密度が上昇するにつれて、組織表面が乾燥し、更なるオーム加熱に耐性をもつようになる。局部的な組織の乾燥及び炭化は、組織のインピーダンスが上昇したほとんど直後に起こる可能性があり、これによって組織内の均一ではない封着が結果としてもたらされる。典型的な現在入手可能なＲｆジョーは、Ｒｆ密度を係合した組織から横方向に伝播させることによって更なる望ましくない効果をもたらして、不必要な付随的熱損傷をもたらす場合がある。

したがって、組織構造を封着及び切除するための既存の装置の欠点のうちの少なくともいくつかを回避する、外科用器具及び作業端部が必要とされている。

〔発明の簡単な概要〕
本発明の目的は、組織を切除及び圧縮することができる外科用器具の作業端部を提供することである。作業端部は、切除された、厚い筋膜を有する組織の端、又は不均一な繊維状内容物を有するその他の組織層への制御されたＲｆエネルギー送達を可能にする。

第１の態様では、本発明の実施形態は、好ましくは制御可能に組織を封着するために選択された組織構造にエネルギーを送達する方法を提供する。組織は、一連のジョー間、例えば電気外科器具の作業端部の第１のジョーと第２のジョーとの間で累進的に締め付けられる。繊維性組織層（すなわち、筋膜）は、より繊維性が低い隣接する組織層とは異なるように高周波（Ｒｆ）電流を伝導する。そのような隣接する細胞における細胞外液内容物の差は、オーム加熱の差に大きく寄与する。高い圧縮力を組織層に適用することによって、細胞外液はその場所から付随する領域に移動し、それによって、選択された量の組織内部で部分的により均一な電気的抵抗がもたらされる。

ジョーのそれぞれは、エネルギー送達表面を備えてもよい。ジョーは、好ましくは第１のジョーと第２のジョーとの間の選択可能なジョー閉鎖度で互いに対して開閉するように構成されている。電気外科エネルギー、典型的には高周波（Ｒｆ）エネルギーは、ジョー内のエネルギー送達表面、典型的には反対の極性表面を介して組織塊に適用される。電気外科エネルギーは、第１のモード又は第２のモードのいずれかで適用される。第１のモードでの電気外科エネルギーの適用は、組織を実質的に脱水させその断面を縮小させるように構成することができる。第２のモードでの電気外科エネルギーの適用は、組織を結合するように構成されてもよい。多くの実施形態では、電気外科エネルギーの適用は、計測された、動作パラメータに応じて第１のモードから第２のモードに切り替わることができる。パラメータは、例えば、ジョー閉鎖率、ジョー閉鎖度、組織のインピーダンス、又は所与の時間間隔であり得る。本発明のジョーは、単極モダリティ又は双極モダリティで動作することができる。

ジョーは、抵抗加熱要素を含むことができ、Ｒｆ源及びコントローラに結合されているコア導電材料又は電極を保持することができる。この材料は、固定抵抗材料、正の抵抗温度係数（ＰＴＣＲ）を有する材料、又は負の抵抗温度係数（ＮＴＣＲ）を有する材料を含むことができる。ＰＴＣＲ材料は、キュリー点若しくは切り替え範囲と呼ばれる場合がある、材料の特定の温度を超えて劇的に上昇する抵抗を示すように設計することができる。ＰＴＣＲ材料を含む実施形態では、組織温度が切り替え範囲にＰＴＣＲ材料の温度を上げると、ジョーからのＲｆ電流の流れは終了する。Ｒｆエネルギー適用の即座及び自動的な減少は、ジョーによって留められている組織の任意の実質的な脱水を防ぐことができる。

多くの実施形態では、エネルギーは、第１のジョー及び第２のジョーの選択された部分を介して第１のモードで適用することができる。第２のモードでは、エネルギーは第１のジョー及び第２のジョーの別の選択された部分を介して適用することができる。第１のモードの選択された部分がジョーの周辺部分であってよく、第２のモードの選択された部分がジョーの、周辺ではない部分であってよい。

あるいは、エネルギー送達の第１のモードは、高周波（Ｒｆ）エネルギーの送達を含むことができ、エネルギー送達の第２のモードは、熱伝導を含むことができる。電気外科エネルギーは、１つ又は両方のジョーの双極電極からＲｆオーム加熱によって組織に適用することができる。Ｒｆオーム加熱がインピーダンスによって制限されると、エネルギーは代わりに１つ又は両方のジョーの抵抗加熱材料からの熱伝導を介して適用されることができる。

別の態様では、本発明の実施形態は、器具本体と、器具本体上の作業端部と、コントロールシステムと、を備える、電気外科器具を提供する。作業端部は第１のジョー及び第２のジョーを有し、それぞれがエネルギー送達表面を有する開閉可能なジョー構造である。作業端部は、０％〜１００％の閉鎖度を有する。コントロールシステムは、動作パラメータに基づき第１のモード、第２のモード、又は両方でエネルギー送達表面を起動するように構成されることができる。第１のモードでのエネルギー送達は、組織を実質的に脱水させ組織の断面を縮小させるように構成されることができる。第２のモードでのエネルギー送達は、組織を結合するように構成されることができる。

多くの実施形態では、コントロールシステムが、動作パラメータの変化に応じて、第１のモードでエネルギー送達表面を起動することと、第２のモードでエネルギー送達表面を起動することと、の間で切り替える。動作パラメータは、例えば、ジョー閉鎖度、ジョー閉鎖率、組織のインピーダンス、又は時間間隔であり得る。

多くの実施形態では、ジョーのエネルギー送達表面の一部は、抵抗加熱要素、例えば抵抗加熱材料を含んでもよい。別の部分は、Ｒｆ要素を含んでもよい。Ｒｆ路が、上昇した組織のインピーダンスのために制限されている際、抵抗加熱要素が組織に熱を送達する。抵抗加熱材料は、エネルギー送達表面の少なくとも５％にわたって延びることができる。

多くの実施形態では、ジョーは、正の抵抗温度係数（ＰＴＣＲ）材料又は負の抵抗温度係数（ＮＴＣＲ）を含むことができる。

多くの実施形態では、エネルギー送達表面はそれぞれ、少なくとも１つの高周波電極を備える。電極はコントロールシステムの双極電源の反対の極に接続されるように配列されることができる。いくつかの実施形態では、第１のモードのコントロールシステムが第１のジョー及び第２のジョーの表面の電極を起動する。第２のモードでも、コントロールシステムは第１のジョー及び第２のジョーの表面の電極を起動させるが、起動された電極は第１のモードの極性とは反対の極性を有する。いくつかの実施形態では、第１のモードのコントロールシステムが、第１のジョー及び第２のジョーの表面の電極を起動し、第２のモードでは、ジョーのうちの少なくとも１つの表面内の電極を起動する。

多くの実施形態では、器具本体は軸線往復運動部材を備える。軸線往復運動部材は器具本体によって保持することができ、ジョーを開閉するように構成されることができる。往復運動部材の軸線運動は、電気外科表面の起動を第１のモードから第２のモードに切り替えるように構成されている。往復運動部材の軸線運動は、例えば往復運動部材が鋭い末端縁等の組織切断要素を備えることによって、ジョーにより留められている組織を切除するように構成されることもできる。

いくつかの実施形態では、第１のジョー及び第２のジョーはそれぞれ複数の電極を備え、コントロールシステムは、ジョー閉鎖割合、及び第１のジョーと第２のジョーとの間に捕捉された組織のインピーダンスのうちの少なくとも一方に基づき、電極の異なるセットを起動するように構成されていてもよい。

多くの実施形態では、第１のジョー及び第２のジョーの電気外科表面はそれぞれ、抵抗加熱要素を含む。表面は、アクティブ電極及び表面の割合を占める抵抗性材料を含んでもよい。抵抗性材料は、ＰＴＣＲ材料、ＮＴＣＲ材料、又は固定抵抗を有する材料であってよい。いくつかの実施形態では、電気外科表面は双極電極を備える。第１のモードでは、第１のジョー及び第２のジョーの双極電極が起動され得る。第２のモードでは、ジョーのうちの少なくとも一方の表面内の双極電極を起動することができ、第１のジョー及び第２のジョーの表面の双極電極も同様に起動することができる。

あるいは、第１のジョー及び第２のジョーは複数の反対の極性電極を備える。コントロールシステムは、ジョー閉鎖割合及び／又は第１のジョーと第２のジョーとの間に捕捉された組織のインピーダンスに基づき、反対の極性電極の異なるセットを起動するように構成されることができる。

本発明の別の態様は、対象となる組織塊と係合する電気外科器具の非常に細長い作業端部に沿って高い圧縮力を生成するための手段を提供する。スライド可能な又は並進運動可能な伸長部材が提供される。伸長部材は、伸長部材がジョー全体に延びているとき、ジョー部材の全長と係合するカム表面を画定することができる。伸長部材は、作業端部のジョーを同時に閉じ係合した組織を切除すること、非常に高い圧縮力を係合した組織に適用すること、及びジョーの電気外科構成要素と協働して係合した組織に熱エネルギーを送達することを含むがこれらに限定されない複数の機能を実行するように構成されることができる。

したがって、作業端部のジョーと協働した伸長部材の組み合わせは、係合した組織に電流を制御して適用するように構成されている電気外科電極の配列を可能にする。本発明の実施形態による電気外科器具は、電気外科エネルギー送達表面を備える第１のジョー部材及び第２のジョー部材を有する開閉可能なジョーアセンブリを備える。各ジョー部材は、電源に結合されている反対の極性導電体を備える。少なくとも１つのジョー表面は、部分的に抵抗性の主部を備える。部分的に抵抗性の主部は、固定抵抗、圧力に応じて変化する抵抗、又は温度に応じて変化する抵抗を有し得る。部分的に抵抗性の主部は、負荷支持（load-carrying）可能であり、エネルギー送達表面周辺の組織でのアーク放電を防いで組織の炭化又は乾燥を招くことなく効果的に結合することができる。

多くの実施形態では、作業端部は電源コントローラと共に組織結合処置中にＲｆエネルギー送達を制御することができるセンサシステムの構成要素を備える。例えば、温度を測定するためのフィードバック回路部を作業端部の１つ以上の温度センサに提供することができる。他の種類のフィードバック回路部は、作業端部に保持される種々のアクティブ電極間に係合される組織のインピーダンスを測定するために提供されることができる。電源コントローラは、組織の特定の温度、複数のセンサ間で測定された温度の平均、温度プロファイル（経時的なエネルギー送達の変化）、又は特定のインピーダンスレベル若しくは範囲等の特定のパラメータを得る（又は維持する）ために、連続してＲｆエネルギー送達を調整及び制御することができる。

本発明の別の態様は、作業端部を有するシャフト、シャフトに結合されているハンドル端部、作業端部内の関節構造、及びハンドル端部内のアクチュエータ機構を備える医療用器具を提供する。作業端部は、一対の開閉可能なジョーを備える。ハンドル端部は、シャフトに対して回転可能であってもよい。関節構造は、非屈折構成と屈折構成との間でジョーを連接することができる。アクチュエータ機構は、選択的にシャフトを回転させ、かつ／又は２つの構成間でジョーを連接することができる。アクチュエータ機構は、プルワイヤを作動させる回転可能部材も備えることができるか、又は例えば、サムホイールを提供することによってデジタル係合するように構成されることができる。アクチュエータ機構は、シャフトを回転させることと非屈折構成と屈折構成との間でジョーを連接することとの間で、回転可能部材の作動を切り替える切り替え機構も備えることができる。例えば、切り替え機構は、カムタイプブレーキ機構又はロッキング機構であってもよい。また、アクチュエータ機構は、モータードライブに結合されていてもよい。

別の態様では、本発明の実施形態は、作業端部を有するシャフト、一対の開閉可能なジョーを有する作業端部、シャフトに結合されているハンドル端部、ジョー閉鎖機構、シャフト回転機構、及び関節機構を備える医療用器具を提供する。ジョー閉鎖機構は、一対のジョー内の長手方向溝において収縮位置から伸長位置にジョーを閉じるようにスライド可能な伸長部材を備える。伸長部材は、開位置から閉位置へジョーを移動させるために協働するジョーの第２の表面と係合する第１の表面を有する。シャフト回転機構は、ハンドル端部に対してシャフト及び作業端部を回転させる。関節機構は、非屈折構成と屈折構成との間で作業端部を連接する。多くの実施形態では、関節機構は並進運動可能ケーブルを備える。

多くの実施形態では、ハンドル端部は、ジョー閉鎖機構の作動、シャフト回転機構の作動、及び／又は関節機構の作動のためのロボットアクチュエータに結合されてもよい。あるいは、ハンドル端部は計算機制御駆動システムに結合されてもよい。多くの実施形態では、ジョーは、エネルギーを組織に適用するためのエネルギー送達表面、少なくとも１つの電極、双極電極、正の抵抗温度係数材料又は抵抗加熱要素（resistively heated element）を有する材料を備える。多くの実施形態では、ハンドル端部は、ジョー閉鎖機構、シャフト回転機構、及び関節機構のうちの少なくとも１つを作動させるために、複数の、キーのある回転部材を備える。

電気外科装置の斜視図。 非伸長位置にある並進運動可能な伸長部材を有する電気外科器具の作業端部。 並進運動可能な伸長部材が伸長位置にある、図２Ａの作業端部。 Ｉビームのように形成されている並進運動可能部材の断面図。 全開位置にある電気外科器具の作業端部。 全開位置にある電気外科器具の作業端部。 半開位置にある電気外科器具の作業端部。 完全な閉位置にある電気外科器具の作業端部の分解図。 異なる動作モードにある電気外科器具の作業端部の断面図。 異なる動作モードにある電気外科器具の作業端部の断面図。 異なる動作モードにある電気外科器具の作業端部の断面図。 ジョー構造を関節的に連接することを可能にする枢軸を保持する電気外科器具の作業端部の側面図。 ジョー構造を関節的に連接することを可能にする枢軸及びケーブルにある、作業端部の斜視図。 図７Ａ及び図７Ｂの作業端部を保持する電気外科器具のハンドル端部の斜視図。 異なる角度からの図８Ａのハンドル端部。 異なる角度からの図８Ａのハンドル端部。 サムホイールを示す図８Ａのハンドル端部の切欠図。

〔発明の詳細な説明〕
１．組織の封着及び切除のためのタイプ「Ａ」システム。図１は、ハンドル端部２０５及びイントロデューサ又はシャフト部材２０６を有する電気外科器具２００を示す。イントロデューサ２０６は、作業端部２１０を保持し、組織を結合及び切除するように構成されていてもよい。作業端部２１０は、直線又は曲線のジョー、つまり第１のジョー２２２ａ及び第２のジョー２２２ｂを有する開閉可能なジョーアセンブリを備える。ジョー２２２ａ及び２２２ｂは、軸２２５を中心に閉じて、組織を捕捉又は係合することができ、組織に圧縮を適用することもできる。イントロデューサ２０６は、円筒形又は長四角形の断面を有し、ハンドル２０５から延びる、薄い壁の管状スリーブを備えてもよい。ハンドル２０５は、ジョー閉鎖機構としても機能する、並進運動可能な往復運動部材２４０を作動させるように構成されているレバーアーム２２８を備える。往復運動部材２４０の遠位端は、図２Ａ〜図２Ｃに見られるように、ジョー２２２ａ及び２２２ｂ内の溝２４２内部でスライドするように構成されているフランジが付けられた「Ｉ」ビームを備える。ジョー閉鎖機構及び電気外科エネルギー送達表面は、米国特許第７，２２０，９５１号、第７，１８９，２３３号、第７，１８６，２５３号、第７，１２５，４０９号、第７，１１２，２０１号、第７，０８７，０５４号、第７，０８３，６１９号、第７，０７０，５９７号、第７，０４１，１０２号、第７，０１１，６５７号、第６，９２９，６４４号、第６，９２６，７１６号、第６，９０５，４９７号、第６，８０２，８４３号、第６，７７０，０７２号、第６，６５６，１７７号、第６，５３３，７８４号、第６，５００，１７６号に記載され、本明細書にその全体が参照により組み込まれ、本明細書の一部をなす。図１によって示される実施形態では、以下に更に説明するように、ジョー部材２２２ａ及び２２２ｂのそれぞれは、ケーブル２５２の電線によって電源２４５及びコントローラ２５０に結合されて、正極性（＋）及び負極性（−）を有する一対の双極電極として機能する。

ハンドル２０５は、ジョーを閉鎖するための動作可能なレバー２２８を備える。システム及び器具２００は、ジョー閉鎖度によって異なり得る、異なる電気外科エネルギー送達モードを提供するように構成され得る。ジョー閉鎖度は、レバー２２８の作動角度、例えば、図１の作動角度Ａ及びＢによって表すことができる。あるいは、作動角度は、往復運動部材２４０の軸に沿った並進運動によって表すことができる。捕捉された組織の量及び組織に適用される圧縮の大きさに基づき、異なる電気外科エネルギー送達モード間で切り替えることが有用であり得る。例えば、システム及び器具２００は、係合された大量の組織に第１のモードでＲｆエネルギーを送達して、初期の脱水をもたらすことができる。システム及び器具２００は、その後、より効果的な組織結合を可能にする第２のモードに切り替えることができる。あるいは、より小量の組織と係合する際、システム及び器具２００は、組織結合に最も適している第２のモードのみでＲｆエネルギーを送達することができる。

図２Ｃは、上フランジと下フランジ、すなわち「ｃ」形部分２５０ａ及び２５０ｂを有する往復運動部材２４０の遠位端を示す。フランジ２５０ａ及び２５０ｂはそれぞれ、ジョー２２２ａ及び２２２ｂの外向きの表面２６２ａ及び２６２ｂにスライド可能に係合するための内側カム表面２５２ａ及び２５２ｂを画定する。内側カム表面２５２ａ及び２５２ｂは、ジョー２２２ａ及び２２２ｂの表面２６２ａ及び２６２ｂとスライド可能に協働する任意の好適なプロファイルを有することができる。図２Ａ及び２Ｂに見られるように、閉位置にあるジョー２２２ａ及び２２２ｂは、ジョー２２２ａ及び２２２ｂのエネルギー送達表面２６５Ａ及び２６５Ｂの間にある隙間すなわち寸法Ｄを定める。寸法Ｄは、約１２．７マイクロメートル（０．０００５”）〜約１２７マイクロメートル（０．００５”）、好ましくは約２５．４マイクロメートル（０．００１”）〜約５０．８マイクロメートル（０．００２”）に等しい。組織の切開を防ぐために、エネルギー送達表面２６５ａ及び２６５ｂの縁部２６８は、丸みをつけてもよい。ジョー内の溝２４２は往復運動部材２４０の動作に対応するが、これは、例えば鋭い末端縁を有することによって、組織切断要素を備えることができる。

図３Ａ及び図３Ｂは、図２Ａ〜図２Ｂに示したものと類似の作業端部２８０の図を示す。図３Ａ〜図３Ｂは、ジョーのエネルギー送達表面をより詳細に示す。示される実施形態では、電気外科エネルギー送達表面は、互いに鏡像である。エネルギー送達表面は、ジョー２２２ａ及び２２２ｂそれぞれの内側表面部分にある第１の導電体２８５Ａ及び第２の導電体２８５Ｂの表面部分を備える。示される実施形態は、ジョー２２２ａ及び２２２ｂそれぞれの構造的な周辺構成要素である、第３の鏡像導電体２９０Ａ及び第４の鏡像導電体２９０Ｂを更に含む。示される実施形態は、第１のジョー２２２ａの第１の導電体２８５Ａ及び第３の導電体２９０Ａの中間にある少なくとも１つの中間材料２９２を更に含む。中間材料２９２は、第２のジョー２２２ｂの第２の導電体２８５Ｂ及び第５の導電体２９０Ｂの中間にもあってもよい。中間材料２９２は、絶縁体、正の抵抗温度係数（ＰＴＣＲ）材料、又は固定抵抗性材料のうちの少なくとも１つであってもよい。図３Ａ〜図６Ｃにおいて、第１の導電体２８５Ａ、第２の導電体２８５Ｂ、第３の導電体２９０Ａ、及び第４の導電体２９０Ｂは、正極性（＋）、負極性（−）、又は無極性

として示される極性を有するものとして種々の動作モードで示されている。第１の導電体２８５Ａ及び第２の導電体２８５Ｂは電線によって、Ｒｆ源２４０、及び以下に説明するように極性を切り替えるための切り替え手段を有するコントローラ２５０に結合される。いくつかの実施形態では、並進運動可能部材２４０は電流を帯びることができるか、又は部材２４０が電流送達の導電路として機能することを防ぐために絶縁層でコーティングされることができる。図３Ａ及び図３Ｂは、全開位置にある第１のジョー２２２ａ及び第２のジョー２２２ｂを示し、図４は半開位置にあるジョー２２２ａ及び２２２ｂを示し、図５は、完全な閉位置にあるジョーを切欠図で示す。

図３Ａ〜図５に示される実施形態では、少なくとも１つのジョーが複数の動作モードの可能性を有し、その際、導電体又は電極（２８５Ａ又は２８５Ｂ）の極性は、ジョー閉鎖度に基づき切り替えられる。複数のモードは、図６Ａ〜図６Ｃ概略断面図によって示される。本発明の一態様では、システム２００及び作業端部２８０を用いて、（ｉ）開閉可能な一対のジョーを有する電気外科作業端部を提供することと、（ｉｉ）選択された組織塊を第１のジョーと第２のジョーとの間に累進的に締め付けることと、（ｉｉｉ）ジョー閉鎖度に基づき第１のモード又は第２のモードのいずれかで電気外科エネルギーを組織に適用することと、を含む本発明の方法を実行する。

１つの方法では、動作モードは、単一のジョーのエネルギー送達表面２６５ａ又は２６５ｂ内にある反対の極性電極間のＲｆ電流路を介する実質的なエネルギー送達を含む。例えば、図６Ａにおいて見ることができるように、電流路は第１のジョー２２２ａの表面電極２８５Ａ（＋）と２９０Ａ（−）との間、及び第２のジョー２２２ｂの表面電極２８５Ｂ（＋）と２９０Ｂ（−）との間にあってよい。このＲｆエネルギー送達モードは、薄い又は強く圧縮された組織塊を封着又は結合するのに適している。

この方法において、別の動作モードは、第１のジョー２２２ａ及び第２のジョー２２２ｂのエネルギー送達表面２６５ａ及び２６５ｂの間のＲｆ電流路を介する実質的なエネルギー送達に切り替わることを含む。例えば、図６Ｂにおいて見られるように、内側表面電極２８５Ａ（−）及び２８５Ｂ（＋）は、係合された組織を介してＲｆ電流路を提供するために反対の極性を有するように切り替えられて、厚い組織塊の脱水をもたらす。第１のジョー２２２ａ及び第２のジョー２２２ｂそれぞれの第２の導電体２８５Ｂ及び第４の導電体２９０Ｂは、空極性（null polarity）又は無極性

を有してもよい。

Ｒｆ電流路が、対向するジョーのエネルギー送達表面２６５ａと２６５ｂとの間に向けられる、図６Ｂの動作モードは、組織に係合及び組織を締め付ける際、例えば、ジョーが全開位置又は０％のジョー閉鎖（図３Ａ〜図３Ｂ）からより完全な閉鎖へと移動する際、厚い組織束を脱水させるのに有用である。ジョーを半開に移動させる際（図４）、図６Ａの動作モードは、単一のジョー２２２ａ又は２２２ｂにおける反対の極性電極の間のＲｆ電流路を介する実質的なエネルギー送達を提供し、係合した組織内で高い強度の封着又は結合を形成するための最適なエネルギー送達を提供する。

本発明の１つの方法では、コントロールシステム及び／又はコントローラ２５０は、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％のジョー閉鎖の後で１つのモードから別のモードに切り替わる。初期の動作モードは、対向するジョーのエネルギー送達表面２６５ａと２６５ｂとの間に実質的なＲｆ電流路を提供する（図６Ｂ）。続く動作モードは、単一のジョー２２２ａ又は２２２ｂにおいて反対の極性電極間の実質的なＲｆ電流路を提供する（図６Ａ）。図６Ｃは、周辺導電体２９０Ａ及び２９０Ｂが（−）極性で導電性である、図６Ａのモードに類似の別の動作モードを示す。

一実施形態では、装置は、０％〜１００％ジョー閉鎖での動作、第１のジョー及び第２のジョー内の電気外科表面、並びにジョー閉鎖の割合に基づき第１のモード及び第２のモードで電気外科表面を起動するように構成されているコントロールシステムを特徴とする、開閉可能な第１のジョー及び第２のジョーを有する作業端部を有する電気外科器具を備える。コントロールシステムは、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％のジョー閉鎖の後で起動すると共に第１のモードから第２のモードへ切り替わるように構成されている。

電気外科モード間での切り替えは、（ｉ）上述のようなジョー閉鎖度、（ｉｉ）係合した組織のインピーダンス、（ｉｉｉ）インピーダンスの変化率、又はこれらの任意の組み合わせ等の、１つ以上の動作パラメータによって起動することができることを理解されたい。更に、本発明の範囲は、初期の組織係合中に種々の電気外科モード間で複数回切り替わること、組織の締め付け、及び組織の切除を含む。

別の方法では、厚い組織との初期の係合の際、外側にある組織に流れ込む、続く迷走Ｒｆ電流を防ぎ、したがって付随的な組織損傷を防ぐのを助けるために、両表面上の組織を脱水させる図６Ａのモードでエネルギーを送達することが有用である。（ｉ）時間、（ｉｉ）ジョー閉鎖度、又は（ｉｉｉ）任意のインピーダンスパラメーターのうちの少なくとも１つによって決定することができる初期のエネルギー送達間隔の後、システムは図６Ｂのエネルギー送達モードに切り替わることができる。その後、選択されたジョー閉鎖度、インピーダンスパラメーター、又はそれらの組み合わせによって、システムは図６Ａ又は図６Ｃのいずれかのモードに切り替わることができる。

本発明の電気外科方法は、第１のジョー及び第２のジョーの表面の双極電極を起動し、少なくとも１つのジョーの表面内の双極電極を更に起動する、第１のモードを含む。別のモードは、単一のジョー内の反対の極性表面間でのみ双極電気外科エネルギー送達をもたらすことを含む。別のモードは、第１のジョー及び第２のジョーにおける反対の極性表面間でのみ双極電気外科エネルギー送達をもたらすことを含む。１つのモードは、係合された組織塊を実質的に脱水させ、係合された組織塊の断面を縮小させるように構成されることができる。別の方法は、係合された組織塊を結合するように構成されることができる。別の方法は、ジョー表面の正の温度係数材料（ＰＴＣＲ）から、係合された組織塊への電気外科エネルギーを調整することができる。別の方法は、組織内のＲｆ路が、上昇した組織のインピーダンスのために制限されている際、エネルギーを適用するジョー表面の抵抗加熱要素から、係合された組織塊に適用されるエネルギーを、調整することができる。別の方法は、ジョー表面に負の抵抗温度係数（ＮＴＣＲ）材料を利用することによって、適用されるエネルギーを調整することができる。

図５〜図６Ｃに示す本発明の別の態様では、一対の開閉可能なジョーを保持する電気外科器具は、作業端部を備える。ジョーのうちの少なくとも一方は、エネルギー送達表面を備え、この表面は、アクティブ電極、及びＰＴＣＲ材料を備える。ＰＴＣＲ材料は、少なくとも５％、１０％、２５％、５０％、又は７５％の表面の割合を占める。あるいは、ジョーのうちの少なくとも一方は、アクティブ電極及び抵抗性材料を備えるエネルギー送達表面を備えることができる。抵抗性材料は、少なくとも５％、１０％、２５％、５０％、又は７５％の表面の割合を占めることができる。抵抗性材料は、Ｒｆ電流路の中間にあるとき、選択されたレベルまで熱くなり、組織のインピーダンスが高くなりすぎた後に伝導によって熱を放出する。このようにして、好適な組織温度を維持して組織の結合を補助することができる。

図７Ａ〜図７Ｂは、電気外科器具の作業端部３００の実施形態を示す。作業端部３００は、ピン３１０を中心に回転する少なくとも１つの枢転可能なヒンジ要素を備える関節構造３０５を備える。図７Ａは、非屈折構成から、ジョーを少なくとも２０°、３０°、４０°、５０°又は６０°に屈折させる屈折構成へと移動することを可能にする２つの枢転可能な要素３１０を示す。枢転可能な要素３１２を結合する各ピン３１０は、上述したスライド可能な伸長部材２４０を受け入れるためのスロット３１５を備えてもよい。図７Ｂは、図７Ａの作業端部の側面図である。作業端部３００は、以下で説明するケーブル４１０を備えてもよい。

図８Ａ〜図８Ｄは、図７Ａ〜７Ｂの連接作業端部３００を保持する電気外科器具４００の実施形態を示す。ハンドルは、血管採取処置において用いるインライン作動用に構成されている。一実施形態では、ハンドルは、（ｉ）シャフトを回転させること、及び（ｉｉ）作業端部を屈折させること、の二重の機能を有するサムホイール４０２を備える。サムホイール４０２はロッキング機構４０５を介して２つの機能間で切り替えることができる。「屈折」位置にロックした際、サムホイール３０２の作動は、医療用器具の端部を屈折させるために当該技術分野で周知の機構を用いて、ケーブル４１０を引っ張る。ジョー閉鎖機構は、上述したように並進運動可能な往復運動部材を備える。

図８Ａ〜図８Ｄの屈折可能な作業端部は、３つの作動可能な機構のみを用いてジョーを屈折、回転、及び閉鎖するために、複数のアクチュエータ又はモータードライブ、例えば外科用ロボットに結合することもできることを理解されたい。器具は、（ｉ）ジョー構造を有する作業端部を有するシャフトに結合されているハンドル端部、（ｉｉ）一対のジョー内の長手方向溝において収縮位置から伸長位置にジョーを閉じるようにスライド可能な伸長部材を備えるジョー閉鎖機構であって、伸長部材は、ジョーを開位置から閉位置に移動させるために一対のジョーの協働する第２の表面と係合する第１の表面を有する、ジョー閉鎖機構、（ｉｉｉ）ハンドル端部に対してシャフト及び作業端部を回転させるためのシャフト回転機構、並びに（ｉｖ）非屈折構成と屈折構成との間で作業端部を連接するための関節連結機構を備える。

本発明の特定の実施形態が詳細に上述されたが、説明は説明の目的のためのみであることを理解されたい。本発明の特定の特徴は、いくつかの図面には示され、他の図面には示されていない場合がある。本発明の実施形態に従い、任意の特徴を別の特徴と組み合わせることができる。更なる変形は、本開示に照らして当業者に明らかであり、特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図されている。

〔実施態様〕
（１） 選択された組織にエネルギーを送達するための方法において、
第１のジョーと第２のジョーとの間に前記組織を締め付けることであって、前記ジョーはそれぞれエネルギー送達表面を有し、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間の選択可能なジョー閉鎖度で互いに対して開閉するように構成されている、締め付けることと、
少なくとも第１のモード及び第２のモードで、前記ジョーのうちの少なくとも一方を介して前記組織にエネルギーを送達することと、
動作パラメータに基づき前記第１のモード、前記第２のモード、又は両方を選択することと、
を含み、
エネルギー送達の前記第１のモードは前記組織を実質的に脱水させ前記組織の断面を縮小させ、エネルギー送達の前記第２のモードは前記組織を結合させる、方法。
（２） 前記動作パラメータの変化に応じて前記第１のモードと前記第２のモードとの間で切り替えることを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記動作パラメータがジョー閉鎖度を含む、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記動作パラメータがジョー閉鎖率を含む、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記動作パラメータが前記組織のインピーダンスを含む、実施態様１に記載の方法。

（６） 前記動作パラメータが時間間隔を含む、実施態様１に記載の方法。
（７） エネルギー送達の前記第１のモードは高周波（Ｒｆ）エネルギーの送達を含み、エネルギー送達の前記第２のモードは熱伝導を含む、実施態様１に記載の方法。
（８） 前記組織へのエネルギー送達の前記第１のモードが、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの反対の極性表面間で双極エネルギーを送達することを含む、実施態様１に記載の方法。
（９） 前記組織へのエネルギー送達の前記第２のモードが、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの反対の極性表面間で双極エネルギーを送達することを含み、前記双極エネルギーが前記第１のモードの極性と反対の極性を有する、実施態様８に記載の方法。
（１０） 前記組織へのエネルギー送達の前記第２のモードが、前記ジョーのうちの少なくとも一方内の反対の極性表面間で双極エネルギーを送達することを含む、実施態様１に記載の方法。

（１１） エネルギー送達の前記第１のモードが、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの第１の選択された部分における反対の極性表面間の高周波（Ｒｆ）エネルギー送達を含み、
エネルギー送達の前記第２のモードが、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの第２の選択された部分における反対の極性表面間の高周波（Ｒｆ）エネルギー送達を含む、実施態様１に記載の方法。
（１２） 前記第１のジョー及び前記第２のジョーの前記第１の選択された部分が、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの周辺部分を含み、
前記第１のジョー及び前記第２のジョーの前記第２の選択された部分が、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの、周辺ではない部分を含む、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 電気外科器具において、
器具本体と、
第１のジョー及び第２のジョーを有する前記器具本体上の作業端部であって、前記ジョーはそれぞれエネルギー送達表面を有し、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間の選択可能なジョー閉鎖度で互いに対して開閉するように構成されている、作業端部と、
動作パラメータに基づき第１のモード、第２のモード、又は両方で前記エネルギー送達表面を起動するように構成されているコントロールシステムと、
を備え、
エネルギー送達の前記第１のモードは組織を実質的に脱水させ組織の断面を縮小させ、エネルギー送達の前記第２のモードは前記組織を結合させる、電気外科器具。
（１４） 前記コントロールシステムが、前記動作パラメータの変化に応じて、前記第１のモードで前記エネルギー送達表面を起動することと、前記第２のモードで前記エネルギー送達表面を起動することとの間で切り替わる、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（１５） 前記動作パラメータがジョー閉鎖度を含む、実施態様１３に記載の電気外科器具。

（１６） 前記動作パラメータがジョー閉鎖率を含む、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（１７） 前記動作パラメータが前記組織のインピーダンスを含む、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（１８） 前記動作パラメータが時間間隔を含む、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（１９） 少なくとも１つのジョーの前記エネルギー送達表面の少なくとも一部が抵抗加熱要素を備え、少なくとも１つのジョーの前記エネルギー送達表面の少なくとも一部が高周波（Ｒｆ）要素を備える、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（２０） 前記抵抗加熱要素が抵抗加熱材料を含む、実施態様１９に記載の電気外科器具。

（２１） 高周波（Ｒｆ）路が、上昇した組織のインピーダンスのために制限されている際、前記抵抗加熱要素が前記組織に熱を送達する、実施態様２０に記載の電気外科器具。
（２２） 前記抵抗加熱材料が前記エネルギー送達表面の少なくとも５％にわたって延びる、実施態様２０に記載の電気外科器具。
（２３） 前記ジョーが正の抵抗温度係数（ＰＴＣＲ）材料を含む、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（２４） 前記ジョーが負の抵抗温度係数（ＮＴＣＲ）材料を含む、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（２５） 前記エネルギー送達表面はそれぞれ、少なくとも１つの高周波電極を備え、前記電極は前記コントロールシステムの双極電源の反対の極に接続されるように配列されている、実施態様１３に記載の電気外科器具。

（２６） 前記第１のモードの前記コントロールシステムが前記第１のジョー及び前記第２のジョーの表面の前記電極を起動し、起動された前記電極は極性を有する、実施態様２５に記載の電気外科器具。
（２７） 前記第２のモードの前記コントロールシステムが前記第１のジョー及び前記第２のジョーの表面の前記電極を起動し、起動された前記電極は前記第１のモードの極性とは反対の極性を有する、実施態様２６に記載の電気外科器具。
（２８） 前記第２のモードの前記コントロールシステムが、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの表面の前記電極、並びに少なくとも１つのジョーの表面内の前記電極のうちの少なくとも１つを起動する、実施態様２５に記載の電気外科器具。
（２９） 前記器具本体は、
前記ジョーを開閉するように構成されている、前記器具本体に保持されている軸線往復運動部材を備え、
前記往復運動部材の軸線運動は、電気外科表面の起動を前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるように構成されている、実施態様１３に記載の電気外科器具。
（３０） 前記第１のジョー及び前記第２のジョーはそれぞれ複数の電極を備え、前記コントロールシステムは、ジョー閉鎖割合、及び前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に捕捉された組織のインピーダンスのうち少なくとも一方に基づき、電極の異なるセットを起動するように構成されている、実施態様２９に記載の電気外科器具。

Claims (18)

1. 電気外科器具において、
   器具本体と、
   第１のジョー及び第２のジョーを有する前記器具本体上の作業端部であって、前記ジョーはそれぞれエネルギー送達表面を有し、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間の選択可能なジョー閉鎖度で互いに対して開閉するように構成されている、作業端部と、
   動作パラメータに基づき第１のモード、第２のモード、又は両方で前記エネルギー送達表面を起動するように構成されているコントロールシステムと、
   を備え、
   エネルギー送達の前記第１のモードは組織を実質的に脱水させ組織の断面を縮小させ、エネルギー送達の前記第２のモードは前記組織を結合させる、電気外科器具。
2. 前記コントロールシステムが、前記動作パラメータの変化に応じて、前記第１のモードで前記エネルギー送達表面を起動することと、前記第２のモードで前記エネルギー送達表面を起動することとの間で切り替わる、請求項１に記載の電気外科器具。
3. 前記動作パラメータがジョー閉鎖度を含む、請求項１に記載の電気外科器具。
4. 前記動作パラメータがジョー閉鎖率を含む、請求項１に記載の電気外科器具。
5. 前記動作パラメータが前記組織のインピーダンスを含む、請求項１に記載の電気外科器具。
6. 前記動作パラメータが時間間隔を含む、請求項１に記載の電気外科器具。
7. 少なくとも１つのジョーの前記エネルギー送達表面の少なくとも一部が抵抗加熱要素を備え、少なくとも１つのジョーの前記エネルギー送達表面の少なくとも一部が高周波（Ｒｆ）要素を備える、請求項１に記載の電気外科器具。
8. 前記抵抗加熱要素が抵抗加熱材料を含む、請求項７に記載の電気外科器具。
9. 高周波（Ｒｆ）路が、上昇した組織のインピーダンスのために制限されている際、前記抵抗加熱要素が前記組織に熱を送達する、請求項８に記載の電気外科器具。
10. 前記抵抗加熱材料が前記エネルギー送達表面の少なくとも５％にわたって延びる、請求項８に記載の電気外科器具。
11. 前記ジョーが正の抵抗温度係数（ＰＴＣＲ）材料を含む、請求項１に記載の電気外科器具。
12. 前記ジョーが負の抵抗温度係数（ＮＴＣＲ）材料を含む、請求項１に記載の電気外科器具。
13. 前記エネルギー送達表面はそれぞれ、少なくとも１つの高周波電極を備え、前記電極は前記コントロールシステムの双極電源の反対の極に接続されるように配列されている、請求項１に記載の電気外科器具。
14. 前記第１のモードの前記コントロールシステムが前記第１のジョー及び前記第２のジョーの表面の前記電極を起動し、起動された前記電極は極性を有する、請求項１３に記載の電気外科器具。
15. 前記第２のモードの前記コントロールシステムが前記第１のジョー及び前記第２のジョーの表面の前記電極を起動し、起動された前記電極は前記第１のモードの極性とは反対の極性を有する、請求項１４に記載の電気外科器具。
16. 前記第２のモードの前記コントロールシステムが、前記第１のジョー及び前記第２のジョーの表面の前記電極、並びに少なくとも１つのジョーの表面内の前記電極のうちの少なくとも１つを起動する、請求項１３に記載の電気外科器具。
17. 前記器具本体は、
    前記ジョーを開閉するように構成されている、前記器具本体に保持されている軸線往復運動部材を備え、
    前記往復運動部材の軸線運動は、電気外科表面の起動を前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるように構成されている、請求項１に記載の電気外科器具。
18. 前記第１のジョー及び前記第２のジョーはそれぞれ複数の電極を備え、前記コントロールシステムは、ジョー閉鎖割合、及び前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に捕捉された組織のインピーダンスのうち少なくとも一方に基づき、電極の異なるセットを起動するように構成されている、請求項１７に記載の電気外科器具。

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