JP2011183167A - 重要な構造に対する近接を決定するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重要な構造に対する近接を決定するためのシステムおよび手段を提供すること。
【解決手段】解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを含み、該センサアセンブリは、処理ユニット２５に動作可能に結合され、該処理ユニット２５によって生成された少なくとも１つの電気信号を、標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される。該処理ユニット２５は、該測定可能な応答に基づいて、標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成される。
【選択図】図２

Description

（１．技術分野）
本開示は、開放性または内視鏡的外科用器具および組織を治療するための方法に関する。より詳細には、本開示は、重要な解剖学的構造のシグネチャ特性値を利用して、かかる構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムおよび方法に関する。

（２．関連する技術の背景）
止血鉗子または鉗子は、血管を拘束するためにその顎間の機械的作用を使用するプライヤ状のツールであり、組織を把持し、切開し、および／または締め付けるために開放性の外科処置において普通に使用される。電気外科鉗子は、組織および血管を加熱することによって止血し、組織を凝固、焼灼、および／またはシールするために、機械的締め付け作用と電気エネルギーとの両方を利用する。

これまでの数十年にわたって、ますます多くの外科医が、小さな穿刺状の切開を通して器官にアクセスする内視鏡および内視鏡的器具によって、重要な器官および体腔にアクセスする従来の開放性の方法を補完している。内視鏡的器具が、カニューレまたは、トロカールによって作られたポートを通して患者の中に挿入される。カニューレの通常の大きさは、３ミリメートル〜１２ミリメートルに及ぶ。より小さなカニューレが普通好まれるが、これは、理解されるように、カニューレを通るように適合する外科用器具を作成する方法を見出さなくてはならない器具製造業者に対して設計上の難問を最終的に提示する。

上述のように、外科医は、電気外科用器具を利用することにより、顎部材を通して組織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、出血を焼灼し、凝固／乾燥させるか、および／または、単に出血を低減するかもしくは遅延させることができる。各顎部材の電極は、異なる電位にチャージされ、それによって、顎部材が組織を把持したとき、電気エネルギーは、組織を通って選択的に伝達されることができる。

他の電気外科用器具と同じく、双極の電気外科用器具は、当該技術分野において公知である。共有に係る特許文献１は、双極の電気外科用器具を開示している。従来の双極の電気外科用器具は、切断ブレード、流体アプリケータ、ステープリングメカニズム、または他の同様な特徴を様々な組み合わせで含み得る。

様々なタイプの解剖学的構造、すなわち、血管、管、器官は、正しい治療をもたらすために、様々なエネルギー送達構成を要求し得る。特定のエネルギー送達構成が、動脈または静脈を治療するためには十分であっても、同じエネルギー送達構成は、管を治療するためには適しないことがあり得る。特定の場合、治療される解剖学的構造のアイデンティティは、既知であるか、または視覚的に明らかであるが、しかし、外科医が、治療される解剖学的構造を視覚的に決定することができないような場合があり得る。標的タイプの構造に対して構成されたエネルギー構成で非標的構造を治療することは、非標的構造に対して損傷を与えるか、および／または、正しい治療をもたらすことに失敗することになり得る。

特定の処置の間、外科医は、重要な解剖学的構造、例えば、大きな脈管構造または尿管もしくは胆汁管を識別しなければならない。これらの構造は通常、処置の間、避けるかまたは結紮される必要があり、したがって、このような構造を識別するときは、高度の確実性が必要である。

特に腹腔鏡的処置の間の問題は、外科手術部位内での器具の素早いまたは唐突な動き、視界の悪さ、触覚的応答の欠如、患者ごとに異なる解剖学的構造から生じる混乱、または処置を実行するために利用される器具類の不十分な制御により付近の重要な解剖学的構造をうっかりと傷つけることである。例えば、胆嚢を除去するための腹腔鏡的胆嚢切除術を実行するとき、処置の重要な局面は、総胆管の識別である。総胆管を傷つけると、有意な健康への危険が生じ得る。例えば、総胆管のような重要な構造を識別するための切開および胆管撮影像の増加した使用にもかかわらず、０．５％〜１．４％の総胆管の負傷率が報告されている。

身体内の解剖学的構造を識別するための従来の方法は、身体組織の物理的な特性または生理学的な特性を感知して、次に、特性または属性の変化から正常な状態を異常な状態から区別することに基づいている。例えば、Ｘ線技術は、組織の物理的密度を測定し、超音波は、音響濃度を測定し、そして、熱感知技術は、組織熱の相違を測定する。

解剖学的構造のシグネチャ特性、例えば、導電率、インピーダンス、熱伝導率、誘電率、およびキャパシタンスが測定され、そして、既知のデータと比較されて、解剖学的構造を他の解剖学的構造および／または既知のデータから区別する。これらのシグネチャ特性が、標的の解剖学的構造から正しく引き出されることができる場合、これらの引き出された特性に対応する測定可能な値が計算され得、そして、標的の解剖学的構造を識別する目的で既知の値と比較され得る。

米国特許出願公開第２００７／００６２０１７号明細書

本開示の実施形態に従って、解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを含み、センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合されている。センサアセンブリは、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を、標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される。該処理ユニットは、該測定可能な応答に基づいて、標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成される。該処理ユニットは、シグネチャ特性値と少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、標的の解剖学的構造に対する少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するように構成される。

本開示の別の実施形態に従って、解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するための方法は、標的の解剖学的構造に対して少なくとも１つの外科用デバイスを配置するステップであって、該少なくとも１つの外科用デバイスは自身の上にセンサアセンブリが配置されている、ステップと、少なくとも１つの電気信号を該センサアセンブリから該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すステップとを含む。方法はまた、該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するステップと、該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するステップとを含む。方法はまた、該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するステップを含む。

本開示の別の実施形態に従って、解剖学的構造を識別するための方法は、標的の解剖学的構造に対して少なくとも１つの外科用デバイスを配置するステップであって、該少なくとも１つの外科用デバイスは自身の上にセンサアセンブリが配置されている、ステップと、少なくとも１つの電気信号を該センサアセンブリから該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すステップとを含む。方法はまた、該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するステップと、該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するステップとを含む。方法はまた、該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造を識別するステップと、該識別するステップに基づいて、該標的の解剖学的構造に対してエネルギーを選択的に印加するステップを含む。

例えば、本発明は、以下を提供する。

（項目１Ａ）
解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムであって、該システムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを備え、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成され、
該処理ユニットは、該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成されており、該処理ユニットは、該シグネチャ特性値と少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するように構成されている、システム。

（項目２Ａ）
上記処理ユニットは、上記シグネチャ特性値と上記少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、上記標的の解剖学的構造を識別するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目３Ａ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的構造の少なくとも１つの組織および該標的の解剖学的構造内の少なくとも１つの流体を通す電気信号の送信に基づいており、上記測定可能な応答は、該標的の解剖学的構造のインピーダンス、導電率、熱伝導率、流体導電率、誘電率、およびキャパシタンスのうちの１つである、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目４Ａ）
上記センサアセンブリは、第１の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの送信電極と、第２の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの受信電極とを含み、該第１の外科用デバイスおよび該第２の外科用デバイスのうちの一方は、上記標的の解剖学的構造に対して配置可能であり、他方の外科用デバイスは該標的の解剖学的構造の外部の近くに配置可能である、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目５Ａ）
上記少なくとも１つの外科用デバイスは、双極鉗子であり、該双極鉗子は、ハンドルを含み、該ハンドルは、該ハンドルから延びるシャフトの遠位端に配置された一対の相対する顎部材を作動させるように構成され、上記送信電極は、該顎部材のうちの１つに配置され、上記受信電極は、相対する顎部材に配置され、該送信電極および該受信電極は、該顎部材間に把持された組織をシールするようにも構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目６Ａ）
上記システムは、センサアセンブリを有する少なくとも２つの外科用デバイスを含み、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目７Ａ）
上記処理ユニットは、音声／視覚インジケータに動作可能に結合され、該音声／視覚インジケータは、上記標的の解剖学的構造のアイデンティティのうちの少なくとも１つおよび上記少なくとも１つの外科用デバイスの、該標的の解剖学的構造に対する近接を表示するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目８Ａ）
上記処理ユニットは、電気外科エネルギー源に動作可能に結合され、該電気外科エネルギー源は、上記少なくとも１つの外科用デバイスに電気外科エネルギーを供給するように適合される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目９Ａ）
標的の解剖学的構造に対して予め配置され、自身の上にセンサアセンブリが配置されている外科用デバイスの解剖学的構造への近接を決定するためのシステムであって、
少なくとも１つの電気信号を該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成されたセンサアセンブリと、
該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するための手段と、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するための手段と、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該予め配置された外科用デバイスの近接を決定するための手段と
を備えている、システム。

（項目１０Ａ）
上記１つ以上の測定されたシグネチャ特性と上記少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて上記標的の解剖学的構造を識別するための手段をさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目１１Ａ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的な構造内の流体に基づいており、該流体は、血液、胆汁、尿、糞、唾液、水、粘膜、および消化酵素のうちの１つである、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目１２Ａ）
上記標的の解剖学的構造を把持するための手段をさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目１３Ａ）
標的の解剖学的構造にエネルギーを選択的に印加する前に該解剖学的構造を識別するためのシステムであって、
標的の解剖学的構造に対して配置されたセンサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスであって、該センサアセンブリは、少なくとも１つの電気信号を該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成された、少なくとも１つの外科用デバイスと、
該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するための手段と、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するための手段と、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造を識別するための手段と
を備えている、システム。

（項目１Ｂ）
解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムであって、該システムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを備え、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成され、
該処理ユニットは、該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成されており、該処理ユニットは、該シグネチャ特性値と少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するように構成されている、システム。

（項目２Ｂ）
上記処理ユニットは、上記シグネチャ特性値と上記少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、上記標的の解剖学的構造を識別するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目３Ｂ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的構造の少なくとも１つの組織および該標的の解剖学的構造内の少なくとも１つの流体を通す電気信号の送信に基づいており、上記測定可能な応答は、該標的の解剖学的構造のインピーダンス、導電率、熱伝導率、流体導電率、誘電率、およびキャパシタンスのうちの１つである、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目４Ｂ）
上記センサアセンブリは、第１の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの送信電極と、第２の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの受信電極とを含み、該第１の外科用デバイスおよび該第２の外科用デバイスのうちの一方は、上記標的の解剖学的構造に対して配置可能であり、他方の外科用デバイスは該標的の解剖学的構造の外部の近くに配置可能である、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目５Ｂ）
上記少なくとも１つの外科用デバイスは、双極鉗子であり、該双極鉗子は、ハンドルを含み、該ハンドルは、該ハンドルから延びるシャフトの遠位端に配置された一対の相対する顎部材を作動させるように構成され、上記送信電極は、該顎部材のうちの１つに配置され、上記受信電極は、相対する顎部材に配置され、該送信電極および該受信電極は、該顎部材間に把持された組織をシールするようにも構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目６Ｂ）
上記システムは、センサアセンブリを有する少なくとも２つの外科用デバイスを含み、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目７Ｂ）
上記処理ユニットは、音声／視覚インジケータに動作可能に結合され、該音声／視覚インジケータは、上記標的の解剖学的構造のアイデンティティのうちの少なくとも１つおよび上記少なくとも１つの外科用デバイスの、該標的の解剖学的構造に対する近接を表示するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目８Ｂ）
上記処理ユニットは、電気外科エネルギー源に動作可能に結合され、該電気外科エネルギー源は、上記少なくとも１つの外科用デバイスに電気外科エネルギーを供給するように適合される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目９Ｂ）
標的の解剖学的構造に対して予め配置され、自身の上にセンサアセンブリが配置されている外科用デバイスの解剖学的構造への近接を決定するための方法であって、該方法は、
少なくとも１つの電気信号を該センサアセンブリから該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すステップと、
該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するステップと
を包含する、方法。

（項目１０Ｂ）
上記１つ以上の測定されたシグネチャ特性と上記少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、上記標的の解剖学的構造を識別するステップをさらに包含する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１１Ｂ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的な構造内の流体に基づいており、該流体は、血液、胆汁、尿、糞、唾液、水、粘膜、および消化酵素のうちの１つである、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１２Ｂ）
上記標的の解剖学的構造を通して造影剤を送達して、上記測定可能な応答を変更するステップをさらに包含する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１３Ｂ）
上記配置するステップは、上記測定するステップの前に、上記標的の解剖学的構造を把持するステップをさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１４Ｂ）
識別するステップに基づいて標的の解剖学的構造に選択的にエネルギーを印加する前に、該解剖学的構造を識別するための方法であって、該方法は、
標的の解剖学的構造に対して少なくとも１つの外科用デバイスを配置するステップであって、該少なくとも１つの外科用デバイスは自身の上にセンサアセンブリが配置されている、ステップと、
少なくとも１つの電気信号を該センサアセンブリから該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すステップと、
該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造を識別するステップと
を包含する、方法。

（項目１Ｃ）
解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムであって、該システムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを備え、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成され、
該処理ユニットは、該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成されており、該処理ユニットは、該シグネチャ特性値と少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するように構成されている、システム。

（項目２Ｃ）
上記処理ユニットは、上記シグネチャ特性値と上記少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、上記標的の解剖学的構造を識別するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目３Ｃ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的構造の少なくとも１つの組織および該標的の解剖学的構造内の少なくとも１つの流体を通す電気信号の送信に基づいている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目４Ｃ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的構造のインピーダンス、導電率、熱伝導率、流体導電率、誘電率、およびキャパシタンスのうちの１つである、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目５Ｃ）
上記センサアセンブリは、第１の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの送信電極と、第２の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの受信電極とを含み、該第１の外科用デバイスおよび該第２の外科用デバイスのうちの一方は、上記標的の解剖学的構造に対して配置可能であり、他方の外科用デバイスは該標的の解剖学的構造の外部の近くに配置可能である、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目６Ｃ）
前記少なくとも１つの外科用デバイスは、双極鉗子であり、該双極鉗子は、ハンドルを含み、該ハンドルは、該ハンドルから延びるシャフトの遠位端に配置された一対の相対する顎部材を作動させるように構成され、前記送信電極は、該顎部材のうちの１つに配置され、前記受信電極は、相対する顎部材に配置され、該送信電極および該受信電極は、該顎部材間に把持された組織をシールするようにも構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目７Ｃ）
上記システムは、センサアセンブリを有する少なくとも２つの外科用デバイスを含み、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目８Ｃ）
上記処理ユニットは、音声／視覚インジケータに動作可能に結合され、該音声／視覚インジケータは、上記標的の解剖学的構造のアイデンティティのうちの少なくとも１つおよび上記少なくとも１つの外科用デバイスの、該標的の解剖縛的構造に対する近接を表示するように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目９Ｃ）
上記処理ユニットは、電気外科エネルギー源に動作可能に結合され、該電気外科エネルギー源は、上記少なくとも１つの外科用デバイスに電気外科エネルギーを供給するように適合される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。

（項目１０Ｃ）
解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するための方法であって、該方法は、
標的の解剖学的構造に対して少なくとも１つの外科用デバイスを配置するステップであって、該少なくとも１つの外科用デバイスは自身の上にセンサアセンブリが配置されている、ステップと、
少なくとも１つの電気信号を該センサアセンブリから該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すステップと、
該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するステップと
を包含する、方法。

（項目１１Ｃ）
上記１つ以上の測定されたシグネチャ特性と上記少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて上記標的の解剖学的構造を識別するステップをさらに包含する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１２Ｃ）
上記決定するステップに基づいて、上記標的の解剖学的構造に対する電気外科エネルギーの印加を変更するステップをさらに包含する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１３Ｃ）
上記送信するステップの上記少なくとも１つの電気信号は、上記電極アセンブリの送信電極から上記解剖学的構造を通して上記センサアセンブリの受信電極に送信される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１４Ｃ）
上記送信電極は、上記少なくとも１つの外科用デバイスに配置され、上記受信電極は、少なくとも１つの他の外科用デバイスに配置される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１５Ｃ）
上記測定可能な応答は、上記標的の解剖学的構造の少なくとも１つの組織および該標的の解剖学的構造内の少なくとも１つの流体に基づいている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１６Ｃ）
上記少なくとも１つの流体は、血液、胆汁、尿、糞、唾液、水、粘膜、および消化酵素からなる群から選択される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１７Ｃ）
上記標的の解剖学的構造を通して造影剤を送達して、上記測定可能な応答を変更するステップをさらに包含する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１８Ｃ）
上記少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性は、解剖学的構造の少なくとも１つの既知のシグネチャ特性である、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目１９Ｃ）
上記配置するステップは、上記測定するステップの前に、上記標的の解剖学的構造を把持するステップをさらに備えている、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（項目２０Ｃ）
解剖学的構造を識別するための方法であって、該方法は、
標的の解剖学的構造に対して少なくとも１つの外科用デバイスを配置するステップであって、該少なくとも１つの外科用デバイスは自身の上にセンサアセンブリが配置されている、ステップと、
少なくとも１つの電気信号を該センサアセンブリから該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すステップと、
該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するステップと、
該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造を識別するステップと、
該識別するステップに基づいて、エネルギーを該標的の解剖学的構造に印加するステップと
を包含する、方法。

（開示の要約）
解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを含み、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を、標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される。該処理ユニットは、該測定可能な応答に基づいて、標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成される。該処理ユニットは、シグネチャ特性値と少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、標的の解剖学的構造を識別するように構成される。

主題の器具の様々な実施形態が、図面を参照して本明細書に説明される。
図１Ａは、本開示の実施形態による、単極の電気外科システムの概略的なブロック図である。 図１Ｂは、本開示の実施形態による、双極の電気外科システムの概略的なブロック図である。 図２は、本開示の実施形態による、発電機の概略的なブロック図である。 図３は、本開示の実施形態による、患者の胆嚢領域に対して配置された双極鉗子の斜視図である。 図４Ａは、本開示の別の実施形態による、患者の胆嚢領域に対して配置された双極鉗子、グラスパ、およびディセクタまたはプローブの斜視図である。 図４Ｂは、本開示の別の実施形態による、患者の胆嚢領域に対して配置された双極鉗子、グラスパ、およびディセクタまたはプローブの斜視図である。 図５は、本開示の別の実施形態による、患者の膀胱および腎臓領域に対して配置されたプローブタイプのデバイスおよびカテーテルタイプのデバイスの斜視図である。 図６は、本開示の実施形態による、患者の胆嚢領域に対して配置された双極鉗子の斜視図である。

本開示の特定の実施形態が、添付の図面を参照して以下に説明される。以下の説明において、周知の機能または構造は、不必要な詳細で本開示を不明瞭にすることを避けるために、詳細には説明されない。

本開示による電気外科発電機は、解剖学的な組織の結紮処置を含んで、単極および双極の電気外科処置を実行することができる。発電機は、様々な双極および単極の電気外科器具（例えば、腹腔鏡敵電極、リターン電極、電気外科用鉗子、フットスイッチ、その他）とインターフェースするための複数の出力を含み得る。さらに、発電機は、電子回路を含み、この電子回路は、様々な電気外科モード（例えば、切断、凝固（高周波治療を行なう）、乾燥、その他）および処置（例えば、切除、血管のシーリング、その他）に対して特に適している電気外科エネルギー（例えば、ＲＦ、マイクロ波、その他）を発生させるように構成される。

本開示は概して、標的の解剖学的構造、例えば、管路、器官、脈管構造、血管などを識別するためのシステムに関する。システムは、１つ以上の外科用器具に配置されたセンサアセンブリから標的構造を通る１つ以上の電気信号を送信して、それから測定可能な応答を引き出す。その応答に基づいて、システムは、標的構造の１つ以上のシグネチャ特性値を計算し、そして、これらの値を、様々な構造および／または測定可能な応答が引き出された他の標的構造の既知のシグネチャ特性値と比較する。この比較に基づいて、システムは、標的の解剖学的構造を識別し、そして、センサアセンブリに対する標的構造の距離および／または標的構造のアイデンティティ（例えば、管路対大動脈または背景の結合組織）に関して、システムのユーザに警告する。

図１Ａは、本開示の一実施形態による単極の電気外科システム１の概略図である。システム１は、患者Ｐの組織を治療するための１つ以上の電極を有する電気外科用器具２を含む。器具２は、１つ以上の活性電極を含む単極タイプの器具（例えば、電気外科用切断プローブ、切除電極、その他）である。電気外科エネルギーは、発電機２０の活性端子３０（図２）に接続された供給ライン４を介して発電機２０によって供給され、器具２が、組織を凝固させる、シールする、切断する、切除する、および／またはその他の方法で治療することを可能にする。電気外科エネルギーは、発電機２０のリターン端子３２（図２）のリターンライン８を介して、リターン電極６を通して発電機２０に戻される。

ここで、図１Ｂを参照すると、概して双極鉗子１０として識別される器具は、様々な外科処置に対して使用され、筐体２０と、ハンドルアセンブリ３０と、回転アセンブリ８０と、トリガアセンブリ７０と、相互に協働して管状血管および脈管組織を分割するエンドエフェクタアセンブリ１００とを含む。鉗子１０は、シャフト１２を含み、シャフト１２は、エンドエフェクタアセンブリ１００と機械的に係合するような大きさにされた遠位端１６および筐体２０と機械的に係合する近位端１４を有する。エンドエフェクタアセンブリ１００は、相対する顎部材１１０および１２０を含み、相対する顎部材１１０および１２０は、シールする目的で組織を効果的に把持するように協働する。この目的を考慮して、顎部材１１０および１２０は、活性電極１１２および１２２を含み、活性電極１１２および１２２は、双極の構成で、顎部材１１０および１２０に配置されている。活性電極１１２、１２２は、発電機２０に動作可能に結合され、発電機２０から顎部材１１０、１２０の間に把持された組織へ供給される電気外科エネルギーを選択的に印加するように構成される。エンドエフェクタアセンブリ１００は、片方向アセンブリとして設計され得、例えば、顎部材１２０は、シャフト１２に対して固定され、そして顎部材１１０は、顎部材１２０に対して旋回して組織を把持するか、または、両方向アセンブリとして設計され得、例えば、顎部材１１０および１２０は、互いに対して旋回して、組織を把持する。

鉗子の例は、「ＶＥＳＳＥＬ ＳＥＡＬＥＲ ＡＮＤ ＤＩＶＩＤＥＲ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＳＡＭＥ」と題する共有に係る米国出願第１０／３６９，８９４号、および「ＶＥＳＳＥＬ ＳＥＡＬＥＲ ＡＮＤ ＤＩＶＩＤＥＲ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＳＭＡＬＬ ＴＲＯＣＡＲＳ ＡＮＤ ＣＡＮＮＵＬＡＳ」と題する共有に係る米国出願第１０／４６０，９２６号（今では米国特許第７，１５６，８４６号）に示され、説明されている。

以下の開示は主に、内視鏡的外科処置と関連して使用される電気外科用器具の論議に焦点を当てるが、開放性タイプの器具が従来の開放性外科処置と関連して使用されることも企図されている。さらに、以下により詳細に論議されるように、本開示の局面は、任意の適切な電気外科用器具（例えば、器具２、鉗子１０）または任意の適切な非電気外科用器具（例えば、プローグ、グラスパ、プロッド、クランプ、グリップ、鉗子、プライヤ、切断器、電気焼灼デバイス、その他）の中に組み込まれ得る。

図２は、発電機２０の概略的なブロック図を示し、発電機２０は、コントローラ２４、高電圧ＤＣ電源２７（「ＨＶＰＳ」）、センサモジュール２３、および、発電機２０から電気外科エネルギー（例えば、マイクロ波、ＲＦ、その他）を出力するように構成されたエネルギー出力ステージ２８を有する。ＨＶＰＳ２７は、従来のＡＣ電源（例えば、壁のコンセント）に接続され、エネルギー出力ステージ２８に高電圧ＤＣ電力を提供し、エネルギー出力ステージ２８は次に、高電圧ＤＣ電力を、活性端子３０を介して電気外科器具（例えば、器具２、鉗子１０、その他）の活性電極に送達するための電気外科エネルギーに変換する。

発電機２０は、様々なタイプの電気外科用器具（例えば、器具２、電気外科用鉗子１０、その他）を収容するために複数のコネクタを含み得る。さらに、コネクタ間で電気外科エネルギーの供給を切り替え、それによって、例えば、単極タイプの器具２が、発電機２０に接続されているときは単極プラグのみが電気外科エネルギーを受取るようにするための切り替えメカニズム（例えば、リレー）を含むことにより、発電機２０は、単極または双極モードで動作し得る。

コントローラ２４は、処理ユニット２５を含み、処理ユニット２５は、メモリ２６に動作可能に接続され、メモリ２６は、揮発性タイプのメモリ（例えば、ＲＡＭ）および／または不揮発性タイプのメモリ（例えば、フラッシュ媒体、ディスク媒体、その他）であり得る。処理ユニット２５は、任意の論理プロセッサまたはアナログ回路（例えば、マイクロプロセッサ、制御回路、その他）であり得、この任意の論理プロセッサまたはアナログ回路は、本開示で論議される計算を実行するように適合される。処理ユニット２５は、出力ポートを含み、この出力ポートは、ＨＶＰＳ２７および／またはエネルギー出力ステージ２８に動作可能に接続され、処理ユニット２５が、開いた制御ループスキームおよび／または閉じた制御ループスキームに従って、発電機２０の出力を制御することを可能にする。

閉ループ制御スキームは概して、フィードバック制御ループを含み、このフィードバック制御ループにおいては、センサモジュール２３は、フィードバックをコントローラ２４に提供する（様々な組織パラメータ、例えば、組織インピーダンス、組織温度、組織導電率、組織誘電率、出力電流および／または電圧、その他を感知する１つ以上の感知メカニズムから取得された情報）。コントローラ２４は次に、電源２７に信号を送り、電源２７は、それに従って、ＲＦ出力ステージ２８に供給されるＤＣ電力を調節する。コントローラ２４はまた、発電機２０および／または器具２もしくは鉗子１０の入力制御から入力信号を受信する。コントローラ２４は、入力信号を利用して発電機２０の電力出力を調節する、および／または、他の制御機能を実行するように発電機２０に指示する。一部の実施形態において、発電機２０は、１つ以上の感知メカニズムの視野において感知された組織パラメータについてユーザに知らせるために、音声ベースのディスプレイおよび／またはビデオベースのディスプレイを利用し得る。

処理ユニット２５は、ソフトウエア指示を実行することができ、このソフトウエア指示は、センサモジュール２３によって受信されたデータを処理し、制御信号を発電機２０または他の適切な手術室デバイス（例えば、カメラモニタ、ビデオディスプレイ、音声出力、その他）に出力するためのものである。コントローラ２４によって実行可能であるソフトウエア命令は、コントローラ２４のメモリ２６に格納されている。コントローラ２４は、アナログ回路網および／または論理回路網を含み得、このアナログ回路網および／または論理回路網は、感知された値を処理して、処理ユニット２５ではなく発電機２０に送信されるか、または、処理ユニット２５との組み合わせで発電機２０に送信される制御信号を決定するためのものである。

一部の実施形態において、発電機２０および処理ユニット２５は、互いに（図示されず）動作可能に接続された別個のスタンドアロンユニットであり得るか、または、図２に示されるように、処理ユニット２５は、発電機２０内に組み込まれ得る。一部の実施形態において、処理ユニット２５は、処置の間に使用される外科用デバイス内に組み込まれ得る（例えば、器具２、鉗子１０）。この場合、処理ユニット２５とやり取りされる信号の信号対雑音比は、改善され得る。なぜならば、信号は、比較的長い長さのケーブルを通る移動によって生じる損失の低減を経験し得るからである。開示の容易さのために、発電機２０は、処理ユニット２５を組み込むとして説明され、処理ユニット２５は、発電機内に組み込まれているとして説明される。

処理ユニット２５は、電極またはセンサアセンブリ５０に動作可能に接続される（図３〜図６）。以下にさらに詳細に論議されるように、センサアセンブリ５０は、１つ以上の送信電極５０ａと１つ以上の受信電極５０ｂとを含み、１つ以上の適切な電気外科用器具、例えば、単極器具２もしくは鉗子１０、または１つ以上の適切な非電気外科用器具、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示されるようなグラスパ２００またはディセクタもしくはプローブ２００’、ならびに図５に示されるようなプローブ型の器具３００および３００’ならびにカテーテル３００’’に取り付けられ得る。

センサアセンブリ５０は、解剖学的構造および／または組織の様々な特性、例えば、限定するものではないが、導電率、熱伝導率、流体流動、温度、キャパシタンス、誘電率、電圧、電流、光学ベースの情報、その他を感知および／または測定するように構成される。これらの目的を考慮にして、センサアセンブリ５０は、インピーダンスセンサ、温度センサ、光センサ、流体流動センサ、キャパシタンスセンサ、誘電率センサ、電圧センサ、電流センサ、圧力センサ、またはこれらのうちの任意の２つ以上の組み合わせとして実施され得る。

一部の実施形態において、上に論議されたように、外科用器具と重要な解剖学的構造との間の不慮の接触を防止するために、センサアセンブリ５０は、１つ以上の電気外科用器具および／または非電気外科用器具の遠位端に取り付けられ得、それによって、センサアセンブリ５０は、ユーザがそれに向かって治療デバイス（例えば、器具２、鉗子１０）を動かしている領域を前もって感知するために使用され得る。この実施形態において、１つ以上の受信電極５０ｂは、ユーザが所望の組織部位に向かって動かす器具に配置され得、１つ以上の送信電圧５０ａは、所望の組織部位に対して置かれた別の器具に配置され得る（例えば、切開処置の間に）。

一部の実施形態において、センサアセンブリ５０は、２つの別個の器具に配置され得るか、または２つの別個の器具の間で分割され得、それによって、送信電極５０ａまたは受信電極５０ｂのうちのいずれかは、第１の器具に配置され、他方の電極５０ａ、５０ｂは、第２の器具に配置される。この場合については、図５に例として示されている。例えば、図５は、患者の膀胱を通って部分的に右の尿管の中に入るように配置されたカテーテル３００’’、および該右の尿管の外側近くのプローブ３００’を示している。カテーテル３００’’およびプローブ３００’のうちの１つは、それに配置された送信電極５０ａを含み、他方の器具は、それに配置された受信電極５０ｂを含み、送信電極５０ａと協働して動作する。図５において、矢印「Ａ」および矢印「Ｂ」によって示されるように、送信電極５０ａは、解剖学的構造内から外向きに一方向にもしくは放射方向に（例えば、カテーテル３００’’）、または解剖学的構造に向かって（例えば、器具３００’）電気信号を送信し得、送信された電気信号は、標的の解剖学的構造から応答を引き出し、この応答は、処理ユニット２５によって処理され得る。このようにして、処理ユニットは、上に論議されたように、標的の解剖学的構造のアイデンティティを決定し得る。

図３において例として示されるように、特定の実施形態において、送信電極５０ａおよび受信電極５０ｂは、処置において利用される電気外科用器具、例えば鉗子１０の活性電極（例えば、１１２、１２２）によって置き換えられ得る。電極１１２、１２２のうちのいずれかは、送信電極５０ａであり得、他方の電極１１２、１２２は、受信電極５０ｂであり得る。このようにして、活性電極１１２、１２２は、標的の重要な構造の組織を感知するために利用され得、それによって、ユーザは、治療エネルギーを印加する前に、標的の重要な構造を識別し得、そして、重要な解剖学的構造の周囲の組織をうっかりと治療することを避け得る。一実施形態において、活性電極１１２、１２２の各々は、２つ以上の活性電極に分割され得る。この構造は、組織を通して電気信号を発するか、および／または受信するように構成されたより小さな予め画定された表面を可能にし、したがって、より大きな顎器具においてより適切であり得る。追加的に、または代替的に、絶縁性材料（図示されず）が顎部材１１０、１２０間に配置されて、活性電極１１２、１２２の表面積を制限し得る。把持型または双極型実施形態において、顎部材１１０、１２０の間に把持された組織に及ぼされる圧力は、最も正確な情報または組織特性データを提供するために最適化され得る。例えば、管に対する締め付けが強すぎる場合、管内の内容物は、管の電気シグネチャ（例えば、誘電率）に対する寄与を制限し得るか、または、管の電気シグネチャに対して何の寄与もなし得ない。圧力が軽すぎるか、または制御されていない場合、管の電気シグネチャ測定値は、再現性が少なくなるか、または、正確ではなくなる。

以下の論議は、解剖学的構造のシグネチャ特性を測定する二電極方法に関するが、解剖学的構造のシグネチャ特性を測定する他の方法が、本開示によって企図されている。二電極方法において、二電極は、試験される組織および／または解剖学的構造と接触するように配置されるか、これを貫通するか、またはこの近くに配置される。二電極方法を利用する一処置において、正弦波電圧が、２つの電極にまたがって解剖学的構造を通して印加され、そして、構造を通る、結果として生じる正弦波電流が測定される。構造のインピーダンスの大きさが、二乗平均（ＲＭＳ）電圧および電流値の比率として決定され得る。インピーダンスの位相角は、ピーク正弦波電圧に対するピーク正弦波電流のラジアンにおける遅延として決定され得る。結果として生じるインピーダンス値を様々な解剖学的構造に対する既知の値と比較することによって、解剖学的構造が識別され得る。本開示の実施形態は、本明細書に開示されたシグネチャ特性を決定する方法に限定されない。電気的、熱的、光学的方法など、解剖学的構造のシグネチャ特性を測定する任意の適切な方法が、本開示の実施形態に組み込まれ得る。

端的に述べて、所定のエネルギー信号が、処理ユニット２０によって周期的に生成され、送信電極５０ａ、１１２を通して標的の解剖学的構造（例えば、脈管構造、管、器官、その他）に印加され、そして、受信電極５０ｂ、１２２によって受信される。電気的信号に対する標的構造の、結果として生じる応答は、処理ユニット２５によって処理され、次に、測定され、そして特定のシグネチャ特性の値に変換され、この特定のシグネチャ特性によって、解剖学的構造が識別され得る。例えば、限定するものではないが、導電率、熱伝導率、流体導電率、インピーダンス、キャパシタンス、および誘電率はすべて、それによって解剖学的構造が識別され得るシグネチャ特性である。測定されるこれらのシグネチャ特性は、解剖学的構造の内容物（例えば、流体）を含み得るか、または捕捉し得る。すなわち、解剖学的構造、例えば、血管または管は、そこを流れる流体内容物、例えば、胆汁、血液、尿、唾液、粘膜、水、糞、消化酵素、などを含み得、これらは、標的の解剖学的構造から引き出される応答に直接的に影響を及ぼし、したがって、計算されて、結果として生じるシグネチャ特性に影響を及ぼす。シグネチャ特性測定において、解剖学的構造の内容物を捕捉することによって、そのような解剖学的構造は、周囲の組織または背景組織ならびに周囲の解剖学的構造または取り付けられた解剖学的構造からよりよく区別され得る。そのようなシグネチャ特性測定値を様々な解剖学的構造の既知のシグネチャ特性測定値と比較することによって、処理ユニット２５は、感知されたシグネチャ特性測定値と既知のシグネチャ特性測定値との間の比較に基づいて、センサアセンブリ５０によって感知された解剖学的構造のアイデンティティをリアルタイムに決定し得る。

他の実施形態において、解剖学的構造の識別のアセスメントは、センサアセンブリ５０によって感知される２つ以上の解剖学的構造のシグネチャ特性の間の差に基づいてなされ得る。この場合、図４Ａおよび図４Ｂにおいて例として示されるように、２つ以上の器具（例えば、鉗子１０、グラスパ２００、器具２、ディセクタ／プローブ２００’）が、処置の間に使用され得、それらのうちの各々は、センサアセンブリ５０を含み、センサアセンブリ５０は、標的の解剖学的構造から応答を引き出し、それによって処理ユニット２５は、そのような標的構造のシグネチャ特性を計算し得るように構成される。処理ユニット２５によって決定されるような、様々な解剖学的構造の計算されたシグネチャ特性の間の差に基づいて（例えば、循環管対循環動脈）、ユーザは、そのような標的構造のアイデンティティについて、処理ユニット２５および／または発電機２０によって警告され得る。ユーザは、処理デバイス２５によって示されたデータに基づいてアセスメントを手動でなし得るか、および／または、ユーザは、例えば、発電機２０および／または処理ユニット２５に配置された視覚ディスプレイもしくはユーザインターフェースを介して、感知された解剖学的構造のアイデンティティについて自動的に警告され得る。代替的に、または追加的に、センサアセンブリ５０は、標的の解剖学的構造を光学的に感知し、それによってユーザは、標的構造を（例えば、発電機２０のディスプレイを介して）観察することができるように構成され得る。

一部の実施形態において、センサアセンブリ５０は、標的の解剖学的構造のシグネチャ熱特性を感知するように構成され得る。この場合、例えば、限定するものではないが、低温の生理食塩水またはヨウ素のような、患者の身体とは異なる温度を有する造影剤または造影流体が、例えば、標的の解剖学的構造の熱伝導率に影響を及ぼすことによって、標的の解剖学的構造をより良く区別するために患者の身体の中に注射され得る。例えば、患者の尿管を通って流れる低温の生理食塩水は、尿管を周囲の結合組織から区別するために機能する。

特定の場合において、そのような構造の２つ以上のモダリティおよび／または２つ以上のシグネチャ特性を利用して、解剖学的構造を区別することが必要であり得る。例えば、静脈のシグネチャ電気的特性は、動脈のそれと同様であり得、従って、ただ１つのシグネチャ電気的特性だけを利用して、そのような構造を互いから区別することが難しくなる。本開示の様々な実施形態の使用により、電気的特性および／または他のシグネチャ組織特性（例えば、熱的特性）が感知され得、この電気的特性および／または他のシグネチャ組織特性（例えば、熱的特性）は、他の感知された特性、例えば、静脈もしくは動脈内の圧力および／または静脈もしくは動脈の光学的データとの組み合わせで、互いをより容易に区別するために使用され得る。

本開示の一実施形態の動作において、センサアセンブリ５０は、識別される標的の解剖学的構造に接触して、またはこの近くに配置される。処理ユニット２５は、電気信号を生成し、この電気信号は、送信電極５０ａを通して標的構造の中に導かれる。処理ユニット２５は、継続的にもしくは周期的に信号を生成するように構成され得るか、または、その代わりに、利用される器具（例えば、双極の鉗子１０）は、処理ユニット２５を作動させるために、鉗子および／または発電機２０の筐体に取り付けられたボタンもしくはレバー１２２、１２４を含む（図１Ｂ）。上に論議されたように、用途に依存して、電気信号は、特定の周波数または周波数の範囲、ならびに任意の構成であり得る。送信電極５０ａと受信電極５０ｂとの間に配置された標的構造のそれぞれの部分（例えば、構造の中の組織および流体内容物）は、それらの間の回路を完成するように機能する。このようにして、導電性解剖学的構造および／またはそれらの導電性内容物（例えば、胆汁、尿、その他）は、送信電極５０ａと受信電極５０ｂとの間のより長い距離で電気信号を送信するために利用され得、それによって、送信電極５０ａおよび受信電極５０ｂは、それらの間で回路を完成するために、互いに接近する必要がない。標的構造のこれらの部分は、処理ユニット２５によって電極５０ａに送達された信号に基づいて特徴的な応答を生成する。結果として生じる応答は、受信電極５０ｂによって獲得される。応答に基づいて、処理ユニット２５は、標的構造のシグネチャ特性値を計算する。標的構造のシグネチャ特性値を他の標的構造のシグネチャ特性値および／または様々な構造の既知の値と比較することによって標的構造のアイデンティティが識別され得る。

一旦、標的の解剖学的構造が識別されると、治療デバイス、例えば、双極鉗子１０は、従来の双極の血管シーラとして動作し得る。発電機２０ａのエネルギー送達構成は、治療される識別された解剖学的構造に従って調節され得る。相対する顎部材１１０、１２０の閉鎖圧もまた、シールされる解剖学的構造に鑑みて調節され得る。

処理ユニット２５によって生成される電流は、識別される組織および／または解剖学的構造のタイプ（例えば、管、脈管構造、血管、器官、その他）に依存して変動し得る。処理ユニット２５は、ＡＣ電流および／またはＤＣ電流を生成するように構成される。処理ユニット２５は、マイクロ波（低ＭＨｚ〜ＧＨｚ）のＲＦ（１００ｋＨｚ）から上方に及ぶ周波数を有する電気信号を生成するように構成され得る。用途に依存して、処理ユニット２５は、一定周波数の信号およびカスケードパルス状の問合せ信号（例えば、コサイン状パルス）を生成し得るか、またはその代わりに周波数掃引もしくは振幅掃引を実行し得る。

２つ以上のセンサアセンブリ５０が、処理ユニット２５に接続され得る。このようにして、特定の器具の１つ以上のセンサアセンブリ５０は、試験される解剖学的構造および／または信号周波数に依存して様々な電極構成を含み得る。処理ユニット２５は、シグネチャ組織特性測定値、例えばフィルタおよび複数の周波数測定値の精度および一貫性を増加する任意の適切な方法を含み得る。

処理ユニット２５は、多くのモードで動作し得る。処理ユニット２５は、センサアセンブリ５０が、特定の解剖学的構造（例えば、脈管構造、管、血管、組織、器官、その他）に接触したとき、ユーザに警告するように構成され得る。このようにして、ユーザは、特定のシグネチャ特性（例えば、導電率、熱伝導率、キャパシタンス、インピーダンス、その他）に対して走査するように処理ユニット２５を設定する。処理ユニット２５は、最も良くシグネチャ組織特性を識別するように構成された電気信号を生成する。処理ユニット２５によって生成される電気信号は、ユーザによって手動で決定され得るか、または処理ユニット２５によって自動的に決定され得る。生成された電気信号は、特定の周波数または周波数の範囲を含み得るか、および／または、特定の信号構成を含み得る。センサアセンブリ５０は、組織の一部分にわたって接触するように配置され得るか、または、このすぐ近くに配置され得る。センサアセンブリ５０が、処理ユニットによって決定されたように、標的のタイプの組織に接触するか、またはこれに近づいたとき、処理ユニット２５はユーザに警告し得る。警告は、音声および／または視覚により得る。この目的を考慮して、音声および／または視覚インジケータ２２（図１Ａおよび図１Ｂ）は、発電機２０および／または処置で利用される器具の中に／の上に含まれ得る（明確には図示されず）。

標的および周囲の重要な解剖学的構造の識別が重要である１つの例示的な処置は、患者から胆嚢を除去するための腹腔鏡的な胆嚢切除術である。例として、図３、図４Ａ、図４Ｂ、および図６は、患者の胆嚢領域に対する電気外科用器具および／または非電気外科用器具の紹介を説明するために、患者の胆嚢領域の概略図を示す。この処置において、外科医は、胆嚢管から胆嚢を切除し、そして、胆汁が総胆管から漏れることを防止するために胆嚢管を閉鎖する。したがって、総胆管ではなく、胆嚢管が治療（例えば、ＲＦエネルギーマイクロ波エネルギー、剥離、切除、閉鎖、結紮、その他）を受けるように、胆嚢管は、外科医によって正しく識別されなくてはならない。他の重要な構造、例えば胆嚢動脈および肝臓動脈は、胆嚢管および総胆管の近くにあり、このような重要な構造を治療したり、またはうっかりと傷つけることを避けるために、外科医によって正しく識別されなくてはならない。

標的および周囲の解剖学的構造の識別が重要である別の処置は、尿管切開術である。例として、図５は、患者の膀胱および腎臓領域に対する電気外科用器具および／または非電気外科用器具の紹介を説明するために、この領域の概略を示す。この処置において、外科医は、腎臓と膀胱との間に配置された１つのまたは両方の尿管を取り外す。したがって、膀胱や腎臓ではなく、尿管が治療を受けるように、尿管は、外科医によって正しく識別されなくてはならない。他の処置、例えば、婦人科の処置および結腸直腸の処置の間、付近の重要な構造、例えば尿管は避けられなくてはならない。したがって、外科医が尿管の治療および／または外科用デバイスと尿管との間の偶発的な接触を避けることができるように、付近の重要な構造、例えば、尿管の正しい識別が重要である。

ここで、図３〜図６を参照すると、１つ以上のセンサアセンブリ５０と共に利用される電気外科器具および非電気外科用器具の様々な実施形態が示され、限定するものではないが、単極の器具２、双極の鉗子１０、グラスパ２００、ディセクタ／プローブ２００’、３００、３００’およびカテーテル３００’’を含む。最初に図３を参照すると、双極の鉗子１０の電極１１２、１２２が、センサアセンブリ５０のそれぞれ活性電極５０ａおよび受信電極５０ｂとして実施される。鉗子１０は、標的の解剖学的構造（例えば、胆嚢管）が、開いた位置にある顎部材１１０、１２０の間に配置された状態で示される。この場合、鉗子１０によって標的の解剖学的構造を把持しながら（または把持する前に）、処理ユニット２５は、電気信号を送信電極１１２、５０ａから標的の解剖学的構造および／または標的の解剖学的構造（概して、「Ｂ」として参照される）の内容物（例えば胆汁）を通して、受信電極１２２、５０ｂへ送信して、標的構造から応答を引き出す。一旦、標的の解剖学的構造が、上述の方法により、処理ユニット２５によって識別されると、ユーザは、標的構造のアイデンティティについて音声／視覚インジケータ２２によって警告される。標的の解剖学的構造のアイデンティティが、治療に対して指定された標的構造であると示された場合、ユーザは、かかる構造が、顎部材１１０、１２０の間にまだ把持されていなかった場合、顎部材１１０、１２０の間に標的構造を把持し得、そして発電機２０から構造へ電気外科エネルギーを選択的に印加し得る。標的構造のアイデンティティが、治療の必要のない重要な構造であると示された場合、および／または、患者への不必要な治療を防止するために避けられるべきであると示された場合、ユーザは、必要であれば、標的構造を顎部材１１０、１２０の把持から解放し得、そして問題の発生を避けるために、鉗子１０をかかる構造から遠ざけ得る。

ここで、図４Ａを参照すると、鉗子１０と、グラスパ２００と、ディセクタまたはプローブ２００‘とを含む複数の外科用器具が示され、センサアセンブリ５０と共に処置の間に使用され得、標的の解剖学的構造から応答を引き出し、それによって、処置ユニット２５は、そのような標的構造のシグネチャ特性測定値を計算し得る。より詳細には、グラスパ２００は、標的の解剖学的構造（例えば胆嚢）が送信電極５０ａと受信電極５０ｂとの間に配置された状態で開いた位置で示される。ディセクタ／プローブ２００’は、グラスパ２００とは異なる解剖学的構造（例えば胆嚢動脈）の回りに配置されて示される。この場合、鉗子１０によって標的の解剖学的構造を把持する前に、グラスパ２００および／またはディセクタ／プローブ２００’は、処理デバイス２５と共に利用され得、上述された方法を使用して、それぞれの解剖学的構造を識別し得る。例えば、グラスパ２００に配置された送信電極５０ａは、概して「Ｂ」として参照される、胆嚢の導電性組織および／または胆嚢内の導電性の内容物（例えば、胆汁）を介して、電気信号を（例えば、グラスパ２００、ディセクタ／プローブ２００’、または任意の他の適切な器具に配置された）受信電極５０ｂに送信するために利用され得る。示された実施形態において、一旦グラスパ２００が胆嚢を収縮させ、そしてディセクタ／プローブ２００’が、胆嚢動脈を正しく識別すると、鉗子１０は、胆嚢動脈から遠ざかり、次に、胆嚢管を把持してこれに電気外科エネルギーを印加するために胆嚢管の方に向かうように、ユーザによって操縦され得る。上に論議されたように、これらの解剖学的構造のアイデンティティは、処理ユニット２５によって決定されるとき、それらの計算されたシグネチャ特性間の差に基づき得るか、（例えば、胆嚢管対胆嚢動脈）および／または、それらの計算されたシグネチャと様々な解剖学的構造の既知のシグネチャ特性値との間の比較に基づき得る。

ここで、図４Ｂを参照すると、鉗子１０と、グラスパ２００と、ディセクタ／プローブ２００’とを含む複数の外科用器具が示され、センサアセンブリ５０と共に処置の間に使用され得、標的の解剖学的構造から応答を引き出し、それによって、処理ユニット２５は、そのような標的構造のシグネチャ特性測定値を計算し得る。より詳細には、鉗子１０は、顎部材１１０、１２０間に胆嚢を把持して示され、グラスパ２００は、標的の解剖学的構造（例えば、胆嚢管）が、送信電極５０ａと受信電極５０ｂとの間に配置された状態で開いた位置で示され、そしてディセクタ／プローブ２００’は、グラスパ２００および鉗子１０とは異なる解剖学的構造（例えば、総胆管）の周りに位置して示される。この場合、鉗子１０、グラスパ２００、およびディセクタ／プローブ２００’のうちの任意の１つまたは組み合わせが、送信電極５０ａと受信電極５０ｂとの間の回路を完成するために、解剖学的構造および／またはそのような解剖学的構造の内容物（例えば、胆汁「Ｂ」、尿「Ｕ」、その他）を利用して、送信電極５０ａを介して、上にリストされた器具のうちの任意の１つ以上に配置された受信電極５０ｂに、処理ユニット２５によって生成された電気信号を供給または送信するために利用され得る。すなわち、様々な解剖学的構造（例えば、胆汁「Ｂ」、尿「Ｕ」、その他）は、示された器具（例えば、鉗子１０、グラスパ２００、ディセクタ／プローブ２００’）の任意の１つ以上の送信電極５０ａと任意の１つ以上の受信電極５０ｂとの間の回路を完成するために動作し得る。

本明細書において説明される様々な実施形態の方法の各々を実行するために使用される器具の数および組み合わせは、例示にすぎず、任意の数の器具および任意の組み合わせの器具が、図３、図４Ａ，図４Ｂ、図５、および図６に示される実施形態に関して説明された方法を実行するために組み込まれ得る。

一部の実施形態において、鉗子１０および／またはグラスパ２００は、圧力センサ（明確には示されず）を含み得、この圧力センサは、標的の解剖学的構造に、（例えば、顎部材１１０、１２０を介して）及ぼされた把持圧力を感知するように構成される。例えば、圧力センサは、グラスパ２００および／または鉗子１０の把持表面に配置された２次元の圧力センサパッドとして実施され得る。この態様において、標的の解剖学的構造がグラスパ２００または鉗子１０によって把持されたとき、標的構造に及ぼされた把持圧力が感知され、そして処理ユニット２５から標的構造を通る電気信号の送信を使用して標的構造からの応答を引き出すために最適化され得る。さらに詳細には、小さすぎる圧力が標的構造に及ぼされた場合、構造を通って送信される電気信号は、弱すぎて応答を引き出すことができないことがあり得る。同様に、あまりにも大きな圧力が標的構造に及ぼされた（特に、管または血管に圧力を及ぼすときに関係する）場合、標的構造は、閉鎖され得、それによって、標的構造のシグネチャ特性を計算するとき標的構造を通る流体の流れの介在が考慮できなくなる。一実施形態において、標的構造に及ぼされる圧力は、標的構造における応答を最初に引き出し、導電率のステップ変化または閾値変化が感知されるまで、標的構造に及ぼされる圧力を増大し続けることによって最適化され得る。一旦、導電率のステップ変化または閾値変化が感知されると、標的構造に及ぼされる圧力は、低減され得、標的構造を通る流体流動を可能にし、そのとき、応答が再び標的構造から引き出され、それによって流体流動を含む標的構造のシグネチャ特性のより信頼性のあるおよび再現性のある測定が提供される。圧力を制御することはまた、解剖学的構造が、血管シーリングタイプの器具（例えば、鉗子１０）の閉鎖顎部材（例えば顎部材、１１０、１２０）の間でうっかりと潰されないことを確実にする。この目的を考慮して、最初の感知圧力が標的構造に及ぼされ得、組織シーリング圧力がその後に続き、血管シーリングタイプの器具は、最初の感知圧力およびシーリング圧力の各々を制御するように構成される。

２次元の圧力センサはまた、顎部材１１０、１２０内の管状構造を識別するために使用され得る。組織の感知された電気特性、熱特性、光特性、その他と組み合わされた管状構造（例えば、管、動脈、その他）の識別は、顎部材１１０、１２０内の重要な構造をより良く識別するさらなる情報を追加し得る。

特定の実施形態において、センサアセンブリ５０は、適切な器具（例えば、鉗子１０）の遠位端に配置され得、それによって、センサアセンブリ５０が標的の解剖学的構造に接近するとき、処理ユニット２０は最初に標的構造を識別し得、そして次に、センサアセンブリ５０に接近するおよび／またはセンサアセンブリ５０の近くに感知される解剖学的構造のアイデンティティについて、音声／視覚インジータ２２を介してユーザに警告し得る。この場合のことが、図５に例として示されている。特に、上で論議されたように、プローブ３００は、患者の左の尿管に接近して示され、プローブ３００’は、右の尿管内に配置されたカテーテル３００’’の近くで、患者の右の尿管に接近して示される。センサアセンブリ５０と標的の解剖学的構造との間の距離は、図５の矢印「Ａ」および「Ａ’」によって示されるように、送信電極５０ａから一方向または放射方向外向きに電気信号を送信することによりセンサアセンブリ５０によって感知され得、送信された電気信号はセンサアセンブリ５０の近くで解剖学的構造と接触し、それから応答を引き出し、この応答は、図５において矢印「Ｂ」および「Ｂ’」によって示されるように、受信電極５０ｂによって受信され、そして次に、処理ユニット２５によって処理される。このようにして、処理ユニット２５は、上に論議されたように、標的の解剖学的構造のアイデンティティと、センサアセンブリ５０と標的の解剖学的構造との間の距離との両方を決定し得る。この場合、ユーザは、センサアセンブリ５０が、標的の解剖学的構造に接近するにつれて増大する顕著さまたは緊急性によって警告され得る。例えば、音声／視覚インジケータ２２によって生成される警告は、センサアセンブリ５０に対する標的の解剖学的構造の近さに依存して、可聴的（例えば、ボリューム、周波数、タイミング、様式、その他）におよび／または可視的（例えば、周波数、明るさ、色、様式、その他）に変動し得る。このようにして、センサアセンブリ５０と標的の解剖学的構造との間の距離が低減するにつれて、音声／視覚インジケータ２２によって生成される警告は、センサアセンブリ５０と標的の解剖学的構造との間のより大きな距離と対応する警告に対して、より顕著であるか、またはより緊急であり得、センサアセンブリ５０が、避けられるべき重要な解剖学的構造に接近していることをユーザに示す。一部の実施形態において、発電機２０から処置で利用されている器具（例えば、単極の器具２、双極の鉗子１０）への出力（例えばＲＦエネルギー）は、外科医によって設定され得、センサアセンブリ５０と標的の解剖学的構造との間の距離に基づいて変更されるかまたは終了される。この例において、器具が、器具によって治療されることも接触されることも意図されていない重要な解剖学的構造（例えば、肝動脈、総胆管、その他）にあまりにも接近しすぎる場合、発電機２０からの出力は終了または低減され得る。センサアセンブリ５０の視覚出力（例えば、電気、熱、光、その他）が、発電機２０に含まれたモニタまたは手術室の別の適切なディスプレイデバイス（たとえば、カメラモニタ）に提示され得る。

ここで、図６を参照すると、鉗子１０は、顎部材１１０および１２０の遠位部分にそれぞれ配置された送信電極５０ａと受信電極５０ｂとを含んで示される。示される実施形態において、顎部材１１０、１２０は、標的の解剖学的構造（例えば、胆嚢動脈）の周りに、開いた位置で配置される。この場合、顎部材１１０、１２０の間に標的構造を把持する前か、または把持しながら、電極５０ａ、５０ｂは、処理デバイス２５と共に利用され、上に説明された方法を使用して標的構造を識別する。例えば、顎部材１１０に配置された送信電極５０ａは、胆嚢動脈の導電性組織を介して、顎部材１２０に配置された受信電極５０ｂに電気信号を送信し、胆嚢動脈から測定可能な応答を引き出すために利用され得る。標的構造のアイデンティティに依存して、鉗子１０は、まだ把持されていない場合、標的構造を把持し得、そして、それに対して選択的に電気外科エネルギーを印加し得るか、または、識別された構造への損傷を避けるためにそれから遠ざけられ得る。例えば、鉗子１０は、胆嚢動脈から遠ざかり、胆嚢の方に向かうように動かされて、概して「Ｂ」として参照される、胆嚢の導電性組織および／または胆嚢内の導電性の内容物（例えば、胆汁）を利用して、そこから測定可能な応答を引き出し得る。

本開示の幾つかの実施形態が、図面で示されたが、本開示は、それらに限定されるとは意図されていない。なぜならば、本開示は、当該技術分野が許す限り範囲が広く意図されており、明細書も同様に読まれることが意図されているからである。したがって、上記の開示は、限定するものとして解釈されるべきではなく、特定の実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された請求項の範囲および精神内で他の変更に想到する。

Claims (13)

1. 解剖学的構造に対する外科用デバイスの近接を決定するためのシステムであって、該システムは、センサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスを備え、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成され、
   該処理ユニットは、該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造のシグネチャ特性値を計算するように構成されており、該処理ユニットは、該シグネチャ特性値と少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該少なくとも１つの外科用デバイスの近接を決定するように構成されている、システム。
2. 前記処理ユニットは、前記シグネチャ特性値と前記少なくとも１つの他のシグネチャ特性との間の比較に基づいて、前記標的の解剖学的構造を識別するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記測定可能な応答は、前記標的の解剖学的構造の少なくとも１つの組織および該標的の解剖学的構造内の少なくとも１つの流体を通す電気信号の送信に基づいており、前記測定可能な応答は、該標的の解剖学的構造のインピーダンス、導電率、熱伝導率、流体導電率、誘電率、およびキャパシタンスのうちの１つである、請求項１または請求項２に記載のシステム。
4. 前記センサアセンブリは、第１の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの送信電極と、第２の外科用デバイスに配置された少なくとも１つの受信電極とを含み、該第１の外科用デバイスおよび該第２の外科用デバイスのうちの一方は、前記標的の解剖学的構造に対して配置可能であり、他方の外科用デバイスは該標的の解剖学的構造の外部の近くに配置可能である、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記少なくとも１つの外科用デバイスは、双極鉗子であり、該双極鉗子は、ハンドルを含み、該ハンドルは、該ハンドルから延びるシャフトの遠位端に配置された一対の相対する顎部材を作動させるように構成され、前記送信電極は、該顎部材のうちの１つに配置され、前記受信電極は、相対する顎部材に配置され、該送信電極および該受信電極は、該顎部材間に把持された組織をシールするようにも構成される、請求項４に記載のシステム。
6. 前記システムは、センサアセンブリを有する少なくとも２つの外科用デバイスを含み、該センサアセンブリは、処理ユニットに動作可能に結合され、該処理ユニットによって生成された少なくとも１つの電気信号を標的の解剖学的構造を通して送信して、該標的の解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成される、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記処理ユニットは、音声／視覚インジケータに動作可能に結合され、該音声／視覚インジケータは、前記標的の解剖学的構造のアイデンティティのうちの少なくとも１つおよび前記少なくとも１つの外科用デバイスの、該標的の解剖学的構造に対する近接を表示するように構成される、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記処理ユニットは、電気外科エネルギー源に動作可能に結合され、該電気外科エネルギー源は、前記少なくとも１つの外科用デバイスに電気外科エネルギーを供給するように適合される、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載のシステム。
9. 標的の解剖学的構造に対して予め配置され、自身の上にセンサアセンブリが配置されている外科用デバイスの解剖学的構造への近接を決定するためのシステムであって、
   少なくとも１つの電気信号を該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成されたセンサアセンブリと、
   該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するための手段と、
   該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するための手段と、
   該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造に対する該予め配置された外科用デバイスの近接を決定するための手段と
   を備えている、システム。
10. 前記１つ以上の測定されたシグネチャ特性と前記少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて前記標的の解剖学的構造を識別するための手段をさらに備えている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記測定可能な応答は、前記標的の解剖学的な構造内の流体に基づいており、該流体は、血液、胆汁、尿、糞、唾液、水、粘膜、および消化酵素のうちの１つである、請求項９または請求項１０のうちのいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記標的の解剖学的構造を把持するための手段をさらに備えている、請求項９、請求項１０、または請求項１１に記載のシステム。
13. 標的の解剖学的構造にエネルギーを選択的に印加する前に該解剖学的構造を識別するためのシステムであって、
    標的の解剖学的構造に対して配置されたセンサアセンブリを有する少なくとも１つの外科用デバイスであって、該センサアセンブリは、少なくとも１つの電気信号を該標的の解剖学的構造を通して送信して、該解剖学的構造から測定可能な応答を引き出すように構成された、少なくとも１つの外科用デバイスと、
    該測定可能な応答に基づいて、該標的の解剖学的構造の１つ以上のシグネチャ特性を計算するための手段と、
    該１つ以上の測定されたシグネチャ特性の値を少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性と比較するための手段と、
    該１つ以上の測定されたシグネチャ特性と該少なくとも１つの他の測定されたシグネチャ特性との間の比較に基づいて、該標的の解剖学的構造を識別するための手段と
    を備えている、システム。

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