JP2021016784A - 患者に電気外科的処置を実施するための装置 - Google Patents

患者に電気外科的処置を実施するための装置 Download PDF

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Abstract

【課題】外科的リスクが低減された、患者への電気外科的処置を実行可能な装置を提供する。【解決手段】本発明の外科の装置は、ジェネレータ（２０）によって電力が供給される器具（１４）と、ジェネレータ（２０）を備えた機構（１５）とを備える。さらに、センサ（２７）は、患者（１１）、特に患者（１１）の末端の動きを検知するために、手術中に患者（１１）、特に患者（１１）の末端に装着される装置の一部である。センサ（２７）は、制御装置（２３）と接続され、制御装置（２３）は、患者（１１）の動きが閾値（ｓａ）を超過したことをセンサ（２７）が検知した場合に、ジェネレータ（２０）の動作を改良し、特にジェネレータ（２０）をスイッチオフする。外科的処置の間に不随意の単収縮によって生じうる、患者（１１）の損傷は、このようにして回避される。【選択図】図１

Description

本発明は、特に泌尿器学において、患者に電気外科的処置を実施するための装置に関する。
外科的処置、特に電気外科的処置において、高周波電流が用いられているにも関わらず、神経筋の刺激が生じる。これは、高周波電流の周波数が、臨界極限である１００ｋＨｚという限度を超えた場合にも生じる。特に、それは、泌尿器学における、前立腺の経尿道的な電気切除および同様に膀胱の経尿道的な電気切除と、婦人科学における子宮鏡検査的で経頸管的な切除とに関連している。この分野での神経筋の刺激は、閉鎖筋の神経の刺激と、それと共に、激しい、脚の閉殻筋収縮とをもたらす。これらの収縮は、患者に制御不能な動きをもたらす。例えば、膀胱壁穿孔の危険を伴う、彼または彼女の膀胱に導入される器具である。この問題に関する豊富な文献が存在する。
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本発明の目的は、外科的リスクが低減された、患者への電気外科的処置を実行可能な装置を提供することである。
本発明の一態様に係る装置は、電気外科的処置を患者に施すための外科の装置であって、処置電圧を生成するジェネレータと、前記ジェネレータを制御する制御装置とを備える機構と、少なくとも１つの電極を備え、前記ジェネレータと接続されている器具と、患者に装着されるため、および、前記患者の動きを検知するために構成され、前記制御装置に接続されているセンサと、を備える。
本発明の外科の装置は、特に、患者への電気外科的処置に適する。例えば、経尿道的な膀胱の電気的切除、経尿道的な前立腺の電気的切除、または、大腿骨頸部の切除（ＴＵＲＢ（Ｔｒａｎｓｕｒｅｔｈｒａｌ Ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｂｌａｄｄｅｒ）、ＴＵＲＰ（Ｔｒａｎｓｕｒｅｔｈｒａｌ Ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｐｒｏｓｔａｔｅ）、または、ＴＣＲ（Ｔｒａｎｓｓｅｒｖｉｃａｌ Ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ））を実行することである。器具が発する処置電圧を生成するためのジェネレータを持つ機構は、本発明の装置の一部を構成する。加えて、ジェネレータを制御するための制御装置は、器具が発する処置電圧を生成するためのジェネレータを持つ機構の一部を構成する。加えて、ジェネレータの制御は、少なくとも、ジェネレータ（例えばジェネレータが有するスイッチ）のオンまたはオフのスイッチングから成る。また、加えて、ジェネレータの制御は、切開、切除、または、凝固等のような外科モードの設定からも成る。異なる外科モードは、ジェネレータの異なる電圧を調整すること、および／または、ジェネレータにおける異なる電圧の変調によって達成される。例えば、電圧の変調は、パルス幅変調、周波数変調等である。
患者に装着されるように設計され、患者の動きを検出するように設計されたセンサもまた、本装置の一部である。そして、センサは制御装置と接続されている。この際に、神経筋刺激によって引き起こされた筋収縮は、素早く認識され得、制御信号の生成に使用される。例えば、その際に、もし、患者の望ましくない動作が決定された場合、ジェネレータをスイッチオフすることができ、そうしない場合には、ジェネレータの動作に影響が出る。例えば、患者の望ましくない動きが決定された場合、制御装置は、ジェネレータの力を減少させるように構成され得、および／または、無線周波数電圧の調整を変更し、および／または、少なくとも一定の期間、または、持続的に、ジェネレータの電源を切る。
患者の望ましくない動きが決定された場合に、ジェネレータのスイッチが素早く切られる場合、神経筋の刺激は素早く除去され得、また、筋収縮は、不安視されない程度に、特に危険でない量に、制限されうる。筋収縮が原因である膀胱壁穿孔、または、他の外科的合併症は、このように回避される。
好ましくは、センサは、位置センサ、変位センサまたは加速度センサである。位置センサとして構成されたセンサによる信号出力は、突然の動きを示す信号を生成するために、適時に１回または複数回微分（時間微分）される。この際に、外科的結果に対して無害である、患者の緩慢なまたはわずかな動作のための望ましくないスイッチオフは、回避される。しかしながら、突然の単収縮または激しい動作は、初期に既に検知されている。センサは、信号評価装置によって評価され、ジェネレータのスイッチオフのために考慮されたそれぞれの信号を生成する。
有利には、センサは、患者の末端、特に足または脚、例えば、彼の／彼女のふくらはぎに装着されうるアタッチメント装置からなる。適切な位置で患者の末端を取り巻く帯（付着帯）、または、アタッチメント装置として付着的に患者の肌に付属し得るセンサが提供する粘着領域は、アタッチメント装置に適する。
有利には、制御装置は、センサによって提供される信号、または、そこから微分された信号を閾値で比較し、かつ、閾値を超過する場合、スイッチオフの信号を生成するように構成される信号評価装置からなる。
信号評価装置は、信号処理装置を介してセンサからの信号が供給されてもよい。信号処理装置は、１つまたは複数のフィルタ（ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、または、バンドパスフィルタ）、線形、または、非線形のアンプ等を含みうる。
信号評価装置は、閾値である超過量の検知に加えて、この閾値に到達する前に、警告信号を出力するように構成されうる。例えば、安全スイッチオフ等のスイッチオフに至らしめる第２の閾値が、例えば、１１ｍ／ｓ２という加速度でありうるのに対して、第１の閾値は、３ｍ／ｓ２という加速度に設定されうる。
制御装置は、スイッチオフ信号の生成の後に、ジェネレータを閉鎖するように、そして、手動でのリリースを要求するように、構成されうる。あるいは、制御装置は、定義された持続時間の間、例えば、３秒の間、スイッチオフ信号を生成するように構成することができる。この持続時間の間、オペレータは、彼／彼女が処理を進める方法を決定することができる。
さらに、スイッチオフのための持続時間を調整できる調整装置を伴う制御装置を供給することが可能である。さらに、制御装置は、第１のおよび／または第２の閾値の調整のための入力装置を備えうる。加えて、制御装置は、センサから送信される信号を監視する制御装置の一部の停止のための調整装置を有する。
好ましくは、スイッチオフ信号の出力は、遅れなしに、好ましくは、センサによって検知できる末端の筋肉運動の活動の開始の後の３０ミリ秒未満、好ましくは２０ミリ秒以内に行われる。困難な外科手術の場合でも、この短い持続時間に、筋収縮により初期化される末端の動きは、さらに外科医の手技が実質的に妨害されないくらい非常に小さい。
本発明の装置は、カウンターまたは患者に装着された中性極を自身に有しないモノポーラ器具と同様に、患者のふくらはぎに配置された２つの電極棒を備えるバイポーラ器具でありうる。
動きの検知、特に、患者の末端の加速度の検知または患者の例えばふくらはぎに配置された中性極における加速度の検知のためのセンサが取り付けられてもよい。
本発明は、センサからの信号を評価するように構成されていない内部制御装置である機構と同じような機構として実現される。そのような機構において、制御装置の一部を構成する部分は、機構の外部に配置され得る。例えば、そのようなセンサと接続された部分は、起動スイッチ、一例としては足踏みスイッチ、または、器具に由来する起動コンダクタと機構の起動入力部とが接続された分割された筐体でありうる。
発明の有利な実施例のさらなる詳細は、図面およびそれぞれに関する記載と同様に請求項に従う。図面は以下のことを示す。
図１は、本発明の実施の形態における、患者に対する装置の図である。 図２は、実施の形態における患者に対する器具の部分投影図である。 図３は、供給器具のための機構のブロック図である。 図４は、図３における機構の信号評価装置のブロック図である。 図５は、信号処理装置の概要を示す図である。 図６は、図１における患者の治療用に改良された器具を示す図である。 図７は、図１における患者に付属するセンサの側面図である。 図８は、センサの中性極の概要を示す平面図である。 図９は、信号評価装置の機能を示す図である。 図１０は、本発明の装置の変形例を示す断面図である。
図１は、患者の体腔１３において、例えば、泌尿生殖器系において実施される外科的処置の実施のために、患者１１がテーブル１２に支持される外科手術の状況を示す。このために、器具１４は、供給機構１５と接続された患者１１に挿入される。例えば、器具１４は、図２に示すように、その終端で剛性軸または可撓軸である軸１７、および電極１８を有するプローブ１６である。それは、図示されるようなモノポーラ器具でありうる。この場合、電流を迂回させることができる、例えば、伝導性の絆創膏のように形成された中性極１９が、患者１１に接触している。中性極１９は、器具１４に備えられてもよい。
機構１５は、外科的処置を行なうことにふさわしい無線周波数電圧の出力に適しているジェネレータ２０からなる。それは、好ましくは、特に１００ｋＨｚ以上の周波数で２００Ｖ以上、典型的には１００Ｖ以上の範囲である。無線周波数電圧は、非変調または変調、例えばパルス幅変調でありうる。図１に説明されるように、器具１４の電極１８は、導電体Ｌを介してジェネレータ２０の出力と接続されている。中性極１９は、コンダクタＮを介して、ジェネレータ１５の別の出力と接続されている。
図３に説明されるように、ジェネレータ２０は、無線周波数電力発振器であり、器具１４のための供給電圧が変化可能にまたは他の態様で連結されている発振回路２２を活性化するスイッチング要素２１から成りうる。例えば、発振回路２２を恒常的にあるいはパルス状に励振させるために、スイッチング要素２１に対して作動する制御装置２３は、ジェネレータ２０を制御するために役立つ。電源、または制御装置２３およびジェネレータ２０に供給するそのほかの電源Ｐは、機構１５の一部である。
制御装置２３は、少なくともジェネレータ２０を起動または停止するように構成される。スイッチング要素２１は、起動フェーズに連続的に開閉するのに対して、停止フェーズでは開放（非伝導性で）されたままである。
制御装置２３は、起動スイッチ２５と接続された起動入力Ｉを有する起動ブロック２４からなる。この起動スイッチ２５は、望ましくは、手動で作動させられ得、例えば、足踏みスイッチまたは器具１４におけるスイッチとして構成されうる。起動ブロック２４は、停止ブロック２６と接続された、禁止の入力０をさらに含む。停止ブロック２６は、センサ２７が接続される入力Ｅからなる。
センサ２７は位置センサ、または、好ましくは、特に加速度センサとして構成されうる。センサ２７は、動きの電気的信号への転換に適する。特に、センサ２７は、動きの速度または加速度に対応する信号の出力に適する。
停止ブロック２６は、図４でそれぞれ説明される。停止ブロック２６は、信号評価装置の一例である。停止ブロック２６は、例えば、センサ２７から送信される信号を、例えば閾値供給器２９によって提供されうる閾値ｓａと比較するコンパレータ２８を含みうる。コンパレータ２８の出力で提供される信号は、センサ２７からの信号の出力が閾値ｓａより大きい場合を特徴づける。コンパレータ２８の出力信号は、さらなる処理のために、例えば、ブロック３０に供給されうる。このブロック３０は、望まれるような追加の機能を満たし得る。そのような機能は次のとおりでありうる。それは、既定または調整可能な時間持続のための禁止信号の生成、リセット等までの間のスイッチオフ信号の永続的な生成である。例えば、リセット信号は、起動スイッチ２５または個々のリセットスイッチによって提供されうる。
オプションとして、図５に示す信号処理装置は、例えば、デジタル信号プロセッサＤＳＰの形式で、センサ２７と停止ブロックの入力Ｅとの間に配置されうる。それは、センサ２７からの信号出力をフィルタリング、または他の処理を行うようにプログラムされうる。そのような信号処理はフィルタ・ブロック、アンプ・ブロック、パターン認識ブロックなどを含みうる。フィルタ・ブロックはローパスフィルタ、ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタでありうる。アンプ・ブロックは、線形または非線形のアンプ・ブロックでありうる。
ここまで記述された装置は以下のように動作する。
図１に図示されていない外科医が、器具１４を患者１１の中に図示されるように挿入し、起動スイッチ２５によって器具１４を起動する。第１には、制御装置２３がジェネレータ２０の動作を許可するように、停止ブロック２６は停止している。ジェネレータ２０は、特に患者１１の組織が作用を受ける電極１８において、器具１４に無線周波数電圧を出力する。中性極１９は、患者に流れる電流を受け取り、ジェネレータ２０にそれを流す。
電極１８から生じる電流が、患者１１の著しい動きを引き起こしうる神経経路に入る場合、特に、閉鎖神経の近傍で、突然の脚体内転筋収縮が生じうる。直ちに、そのような動きの初期において、センサ２７は動き、特に速度、または、動きの加速度を検知する。センサ２７からの信号の出力が、閾値供給器２９によって定義された閾値ｓａを超過する場合、スイッチオフ信号が生成される。
例えば、処理ブロック３０が、モノ・フロップとして構成される場合、処理ブロック３０は固定された持続時間または予め定義可能な持続時間のスイッチオフ信号を生成できる。持続時間は調整可能であってもよい。例えば、３秒間の間、その信号は、起動ブロック２４の入力０に供給される。起動ブロック２４は、それに従って、ジェネレータ２０のスイッチを切る。ジェネレータ２０のスイッチは切られ、ジェネレータ２０は、処理ブロック３０により定義された禁止期間に電圧をこれ以上出力しない。その際に、神経へのさらなる刺激、および、それによるより強い脚の動きは、効率的に禁じられる。確かに、治療過程は、この時点で少なくとも短期間中断される。しかし、患者１１の突然の脚の動きによる損傷の実質的なリスクが回避される。その際に、さらに、短期間中断しない場合に生じうる術後合併症は有効に回避される。
ここまで記述された発明の多数の変形例がありうる。上述および後述の実施例のすべてにおいて可能な最初の補足は、患者の末端の異なる位置または異なる四肢、特に患者１１の両方の脚へ付けることができる、多数のセンサ２７の使用である。この場合、２つ以上のセンサ２７の信号は加算され、コンパレータ２８の入力Ｅに供給される。さらに、個々の入力を備えた個々のコンパレータが、各センサ２７に対応して設けられ、少なくとも１つのコンパレータがスイッチオフ信号（または接続信号）を供給する場合、スイッチオフが生じるように、これらのコンパレータの出力信号が論理上組み合わされうる。
さらに、図１０に示すように、機構１５の外部に停止ブロック２６が配置されうる。この場合、機構１５の外部の停止ブロック２６は、機構１５の制御装置の一部３３とみなされる。例えば、停止ブロック２６は、起動スイッチ２５の中に配置されてもよい。停止ブロック２６は、上述された実施例のうちのいずれによっても構成され、１つ以上のセンサ２７のモニタリングのために構成されうる。停止の場合には、例えば、起動ブロック２４によって制御装置２３の入力Ｉに供給される割込み信号または短絡信号でありうる。
特に起動スイッチ２５が器具１４において配置される場合、停止ブロック２６も器具１４に配置されうる。その際に、センサ２７が無線接続を介して停止ブロック２６と接続されている場合、それは有利である。
さらに別の変形例では、例えば、停止動作の場合に、ジェネレータ２０に供給される短絡電圧のために、停止ブロック２６は、ジェネレータ２０のジェネレータ出力に接続されうる。あるいは、停止ブロック２６は、器具１４に統合されうる。
センサ２７は、個別に、図７に概略的に説明される。それは、無線センサとして構成され、自身が生成した信号を送信しうる。例えば、それは、移動速度または加速度を特徴づける信号であり、停止ブロック２６へ無線によって送信される。あるいは、センサ２７は、粘着領域であるアタッチメント装置３２と、停止ブロック２６の接続Ｅで接続されるケーブル３１を備えうる。
センサ２７は、患者の皮膚に付着するために接着剤でコーティングされた粘着領域を備える。あるいは、付属の革ひもは、患者に結び付けられるセンサ２７に付けられうる。
さらに、例えば正しく患者に装着されていない、または患者から外れてしまったセンサ２７を適時に識別してセンサ２７の有効性を高めるために、センサ２７によって供給される信号を時々または連続的にモニターすることが可能である。このために、上述の実施例のそれぞれは、センサ２７からの信号出力と接続されたモニタリング・ブロックで補われうる。モニタリング・ブロックは、センサ２７によって供給される信号がセンサ２７のバックグラウンドノイズを超過し、患者１１の遍在するミクロの動作を示す場合にのみ、センサ２７によって供給される信号を有効な信号として分類するように構成されうる。そのような信号が、もはや受信されない場合、停止ブロック２６はセンサ信号の無効を信号化してもよい。モニタリング・ブロックがそのような場合においてジェネレータ２０を止める（禁じる）ことが規定されうる。
図８に概略的に説明されるように、さらに、中性極１９においてセンサ２７を備えることが可能である。そのような解決法は、図２におけるモノポーラ器具に特に適している。
しかしながら、さらに、図６に概略的に説明されるように、バイポーラ器具１４′の使用は可能である。電極１８、さらに、中性極１９′は、この器具１４′に装着されている。この場合、コンダクタＬおよびＮの両方は、器具１４′からジェネレータ２０まで導く。それとは別に、図８の中性極１９について特に言及しないすべての実施例に従って、上記の記述内容が適用される。
本発明のさらに別の変形例は、センサ信号の改良されたモニタリングである。例えば、センサ信号は、神経筋反応の存在に関して外科医に警告するために、停止のための閾値ｓａだけでなく、さらにより低い閾値ｓｗと比較される。このために、図９はそれぞれの停止ブロック２６の機能を説明する。それは、最初に信号Ｓをスイッチオフ用の閾値ｓａと比較するように構成され、また、信号Ｓが到達すると、スイッチオフ信号が出力される。しかしながら、閾値ｓａに達していない場合、信号Ｓはより低い閾値ｓｗと比較される。信号Ｓが閾値ｓｗに達していない場合、動作は行われない。しかしながら、信号Ｓが閾値ｓｗを超過しかつ閾値ｓａを超過しない場合、警告信号が出力される。そのような信号は、聴覚的な信号、光信号、または、例えばハンドルの振動のような触覚信号であってもよい。ここに記述された少なくとも２つの閾値のモニタリングは、上述の本発明の装置の実施例のすべての中で採用されうる。
上述の実施例のすべてにおいて、ジェネレータ２０のスイッチオフ（例えばジェネレータ２０の電源オフ）の代わりに、ジェネレータ２０の電力削減、または、調整タイプの修正だけを実行することがさらに可能である。しかしながら、発明のすべての実施例に共通するのは、それが患者、好ましくはその末端の運動刺激を検知するように、また、検知された動きに基づくジェネレータ２０の動作に従って、器具１４の電極１８の電圧は影響を受けるように、少なくとも１つのセンサ２７が規定されるということである。そのように影響を及ぼすことは、特に、患者の動きの根拠である神経筋刺激を緩和する目的または除去する目的がある。
本発明の外科の装置は、ジェネレータ２０によって電力が供給される器具１４およびジェネレータ２０を備えた機構１５からなる。さらに、センサ２７は、患者および特に患者の末端の動きを検知するために手術中に患者および特にその末端に装着される装置の一部である。センサ２７は、ジェネレータ２０の動作を修正し、特に、閾値ｓａを超過する患者１１の動きを検知した場合、ジェネレータ２０のスイッチを切る制御装置２３と接続される。
外科プロセスの間に不随意の単収縮によって生じうる患者１１の損傷は、このように回避される。
１１ 患者
１２ テーブル
１３ 中空器官
１４、１４′ 器具
１５ 機構
１６ プローブ
１７ 軸
１８ 電極
１９、１９′ 中性極
２０ ジェネレータ
Ｌ、Ｎ コンダクタ
２１ スイッチング素子
２２ 発振回路
２３ 制御装置
２４ 起動ブロック
Ｉ 起動入力
２５ 起動スイッチ
０ 禁止入力
２６ 停止ブロック／信号評価装置
Ｅ 入力部
Ｓ センサ信号
２７ センサ
２８ コンパレータ
ｓａ 第１の閾値（スイッチオフのための）
ｓｗ 第２の閾値（警告出力のための）
２９ 閾値供給器
３０ 処理ブロック
３１ ケーブル
３２ アタッチメント装置（粘着領域）
３３ 制御装置の一部

Claims (15)

  1. 電気外科的処置を患者に施すための外科の装置であって、
    処置電圧を生成するジェネレータ（２０）と、前記ジェネレータ（２０）を制御する制御装置（２３）とを備える機構（１５）と、
    少なくとも１つの電極（１８）を備え、前記ジェネレータ（２０）と接続されている器具（１４）と、
    患者（１１）に装着されるため、および、前記患者（１１）の動きを検知するために構成され、前記制御装置（２３）に接続されているセンサ（２７）と、を備える、
    装置。
  2. 前記制御装置（２３）は、前記センサ（２７）によって制御される方法で、前記ジェネレータのスイッチをオフするように構成された信号評価装置（２６）を備えることを特徴とする、
    請求項１に記載の装置。
  3. 前記センサ（２７）は、変位センサであることを特徴とする、
    請求項１または２に記載の装置。
  4. 前記センサ（２７）は、加速度センサであることを特徴とする、
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 前記センサ（２７）は、前記患者（１１）の末端に装着されるアタッチメント装置（３２）を備えることを特徴とする、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 前記アタッチメント装置（３２）は、粘着領域または付着帯であることを特徴とする、
    請求項５に記載の装置。
  7. 前記制御装置（２３）は、前記センサ（２７）から供給される信号（Ｓ）を閾値（ｓａ）と比較し、前記信号（Ｓ）が前記閾値（ｓａ）を超過した場合に、スイッチオフ信号を生成する信号評価装置（２６）を備えることを特徴とする、
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 前記信号評価装置（２６）は、定義された持続時間の間、スイッチオフ信号を生成するように構成されることを特徴とする、
    請求項７に記載の装置。
  9. 前記持続時間は、調整可能であることを特徴とする、
    請求項８に記載の装置。
  10. 前記信号評価装置（２６）は、前記信号（Ｓ）が第１の閾値（ｓｗ）を超過した場合に警告信号を生成し、前記信号（Ｓ）が第２の閾値（ｓａ）を超過した場合にスイッチオフ信号を生成するために、少なくとも２つの閾値（ｓａ、ｓｗ）に関する前記信号（Ｓ）をモニターするように構成されていることを特徴とする、
    請求項７〜９のいずれか１項に記載の装置。
  11. 前記ジェネレータ（２０）は、前記器具（１４）が備える中性極（１９）に接続されていることを特徴とする、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
  12. 前記ジェネレータ（２０）は、前記患者（１１）に装着可能な中性極（１９）に接続されていることを特徴とする、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
  13. 前記中性極（１９）は、前記センサ（２７）を備えることを特徴とする、
    請求項１２に記載の装置。
  14. 前記制御装置（２３）は、少なくとも前記機構（１５）の外部に配置された一部（３３）を備えることを特徴とする、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
  15. 前記機構（１５）の外部に配置された前記制御装置（２３）の一部（３３）は、前記信号評価装置（２６）を備えることを特徴とする、
    請求項２、７〜１０のいずれか１項に記載の装置。
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