JP2022526921A - 高誘電率電気外科手術用電極コーティング - Google Patents

高誘電率電気外科手術用電極コーティング Download PDF

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Abstract

電極の静電容量を増大させる電気外科手術器具の電極用コーティング。コーティングは、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸カルシウム銅、または共役ポリマーなどの高誘電率材料を含む。コーティングは、0.0016インチの厚さを有し得、一つまたは複数の絶縁層と含まれ得る。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年3月29日に出願された米国仮特許出願第62/825,839号の優先権を主張する。
発明の分野
本発明は、電気外科手術器具に関し、より具体的には、高誘電率を有する電気外科手術電極用コーティングに関する。
関連技術の説明
血管シーラーなどの電気外科手術器具は、外科的処置に一般的に使用されるツールとなっている。これらの装置は、静電容量結合を介して治療される組織の切断および/または凝固を実施する目的で、治療される組織に直接的かつ静電容量結合される一つまたは複数の電極に電磁エネルギーを送達することによって動作する。すべての電極が直接(抵抗)結合および静電容量結合を介して電気を伝導する一方で、ほとんどの電極は、本質的に抵抗熱を生成する抵抗結合に主に依存する。したがって、当技術分野において、発生する抵抗熱の量を低減するために電極の静電容量結合を向上させることができる方法に対するニーズが存在する。
本発明は、電気外科手術器具の電極の静電容量の改善を含む。器具は電極を有し、コーティングが電極に適用される。コーティングは、高誘電率材料を含む。コーティングは、0.0016インチの厚さを有し得る。コーティングは、チタン酸バリウムを含み得る。コーティングは、チタン酸ジルコン酸鉛を含み得る。コーティングは、共役ポリマーを含み得る。コーティングは、チタン酸カルシウム銅を含み得る。
本発明はまた、電気外科手術器具の静電容量を強化する方法を含む。当該方法は、電気外科手術器具の電極を高誘電率材料でコーティングする工程を含む。コーティングは、0.0016インチの厚さを有し得る。コーティングは、チタン酸バリウムを含み得る。コーティングは、チタン酸ジルコン酸鉛を含み得る。コーティングは、共役ポリマーを含み得る。コーティングは、チタン酸カルシウム銅を含み得る。
本発明は、添付図面と併せて以下の発明を実施するための形態を読むことにより、より完全に理解され、かつ認識されるであろう。
図1は、本発明による単極電気外科手術システムに関連して使用される本発明の概略図である。 図2は、本発明による双極電気外科手術システムに関連して使用される本発明の概略図である。 図3は、本発明による高誘電率材料で被覆された電極の概略図である。 図4は、本発明による高誘電率材料および任意選択の絶縁層で被覆された電極の概略図である。
図を参照すると、同様の数字は、全体にわたり同様の部分を指し、電気外科手術装置の電極12と治療対象である組織14との間の静電容量結合を向上させるためのシステム10が図1に見える。より具体的には、高誘電率コーティング16は、使用前にコーティング16を電極12に適用することによってなど、電極12と組織14との間に位置付けられる。コーティング16は、戻り電極18が使用される図1に見られるように、単極配置の電極に適用され得る。コーティング16はまた、図2に見られるように、双極配置の電極16と組み合わせて使用され得、器具の顎部20は、コーティング16によって被覆された電極12を備え、治療対象の組織14を封入する。コーティング16は、組織の切断、凝固、または封止に使用することが意図されるものを含む、静電容量結合を介して部分的または完全に機能する任意の電気外科手術用電極12に適用され得る。コーティング16は、電極12の静電容量を増大させ、電極を通る直流を低減させながら静電容量結合電流を増加させるなど、有益な効果をもたらし、それによって抵抗熱の低下および電極表面温度の低下をもたらす。
コーティング16は、セラミックまたはポリマーなどの高誘電率材料(HPM)を含み、組織14と接触する電極12の表面に直接適用され得る。具体的な共役ポリマーは、シアノ-ポリフェニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリフルオレンビニレン、ポリフルオレニレンエチニレン、ポリフェニレンエチニレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンビニレン、ポリピリジン、ポリピロール、およびポリチオフェンを含み得る。HPMの(自由空間に対する)比誘電率は、好ましくは少なくとも1000である。例えば、コーティング16に使用されるHPMは、1000~10,000の比誘電率を有するチタン酸バリウムであり得る。あるいは、コーティング16に使用されるHPMは、以下の表1に列挙される材料のうちの一つまたは複数であり得る。
Figure 2022526921000002
図3に示すように、コーティング16は、マトリクス24内に複数の浮遊粒子22を含む。マトリクス24は、室温で加硫された、または高温で加速されたシリコーン熱硬化性分散液を含み得る。マトリクス24はまた、特に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、エチレンクロロトリフルオロエチレン(ECTFE)、またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)などの、フルオロポリマーの成形熱可塑性プラスチックであり得る。浮遊粒子22は、20~70体積%のコーティング16を含む。
HPM材料は、電極16の静電容量を増大させる。例えば、0.0455平方インチの静電容量領域ならびに5000の比誘電率および0.0016インチの厚さを有するHPMのコーティング16を有する電極12は、812ピコファラドの電極静電容量を有する。ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの非HPMを有する等価電極は、わずか0.3ピコファラドの電極静電容量を有することになる。
コーティング16はまた、図4に示されるように、電極12とコーティング16、および/または電極16と治療対象の組織14との間に位置する一つまたは複数の絶縁層26と組み合わせて使用され得る。

Claims (12)

  1. 電気外科手術器具であって、
    電極と、
    前記電極に適用されたコーティングであって、高誘電率材料を含むコーティングと、を含む、電気外科手術器具。
  2. 前記コーティングが0.0016インチの厚さを有する、請求項1に記載の電気外科手術器具。
  3. 前記コーティングがチタン酸バリウムを含む、請求項1に記載の電気外科手術器具。
  4. 前記コーティングがチタン酸ジルコン酸鉛を含む、請求項1に記載の電気外科手術器具。
  5. 前記コーティングが共役ポリマーを含む、請求項1に記載の電気外科手術器具。
  6. 前記コーティングがチタン酸カルシウム銅を含む、請求項1に記載の電気外科手術器具。
  7. 電気外科手術器具の電極を高誘電率材料でコーティングする工程を含む、電気外科手術器具の静電容量を強化する方法。
  8. 前記コーティングが0.0016インチの厚さを有する、請求項7に記載の方法。
  9. 前記コーティングがチタン酸バリウムを含む、請求項7に記載の方法。
  10. 前記コーティングがチタン酸ジルコン酸鉛を含む、請求項7に記載の方法。
  11. 前記コーティングが共役ポリマーを含む、請求項7に記載の方法。
  12. 前記コーティングがチタン酸カルシウム銅を含む、請求項7に記載の方法。
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