JP2558584B2 - 身体組織を切断し、凝固し、除去するための器具 - Google Patents

身体組織を切断し、凝固し、除去するための器具

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JP2558584B2 JP4510030A JP51003092A JP2558584B2 JP 2558584 B2 JP2558584 B2 JP 2558584B2 JP 4510030 A JP4510030 A JP 4510030A JP 51003092 A JP51003092 A JP 51003092A JP 2558584 B2 JP2558584 B2 JP 2558584B2
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    • A61B18/08—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、人間および動物の身体組織を切断し、凝
固し、除去するための器具に関し、特に、構成が簡単で
且つ効率の良い、温度自己調節機能を備えた外科器具に
関するものである。
発明の背景 現在、この発明に係る器具と同一の結果を実現する器
具としては、多くのものがある。
接触レーザは、処置すべき身体組織と接触させられる
極めて短い光ファイバの先端に熱を発生するものであ
る。しかし、これらの接触レーザは、身体組織に大きな
損傷を与えるものであり、高価で、且つ、その凝固機能
は不十分である。
身体の外部に位置する非接触レーザは、レーザによっ
て発生されたエネルギを、長尺の光ファイバを通して身
体組織に伝える。しかし、これらの非接触レーザは、前
記接触レーザが有するすべての欠点を有するとともに、
触覚的なフィードバックに乏しい。
加熱メスは、通常のメスより容易に切断することがで
きるよう加熱刃からなるものであり、切断時において、
ある程度の凝固作用を有する。しかし、この場合も、身
体組織に大きな損傷を与え、前記刃の切断縁の切れ味が
すぐに鈍くなる。このため、このような加熱メスは、限
られた用途でしか用いられなくなっている。
さらに、超音波メスは、現在ほとんど知られていない
新技術の産物である。この超音波メスは、超音波周波数
で振動することによって組織の切断および凝固機能を向
上すると言われている切断刃を使用するものである。
また、電気焼しゃく法においては、器具の端部にアー
クを発生するための電圧が発生される。前記アークは、
電気的にアースされた組織を切断し、除去し、凝固する
ために使用される。しかし、この器具は、アーク発生箇
所において組織に大きな損傷を与えるものであり、ま
た、組織はアースされなければならず、これは、体液を
介してなされるもので、従って、未知の箇所を損傷する
可能性があるものである。
発明の簡単な説明 この発明に係る器具は、円筒状の強磁性材料製の部材
と、該部材の一端に固着された、所望の形状を有し高い
導熱性を有する先端部と、前記部材に巻回されており、
定電流源に接続可能なワイヤコイルとからなり、前記コ
イルは、前記先端部への熱移動を最大化するために、導
熱性の材料によって封入されているが、加熱すべきでな
い組織に加わる熱を減少するために、当該器具の円筒状
の側壁から、スペースによって熱絶縁されているもので
ある。
前記強磁性材料のキュリー温度は、適当な温度で自己
温度調節が行われるよう選択されるが、この発明の重要
な特徴は、組織に伝えられるエネルギ量が、比較的正確
に制御されることである。詳しくは、温度自体は組織に
対する処置作用を行うことができない。処置作用をする
ことができるのは、伝えられるエネルギである。このた
め、エネルギと温度とが密に関連するよう、前記先端部
と強磁性ロッドとは、密に接続されていなければならな
い。この特徴は、好ましくは融接によって、前記先端部
を前記強磁性ロッドに溶接することによって実現され
る。融接は、前記先端部とロッドとの間における優れた
熱伝達を提供する。これにより、伝達されるエネルギは
直接的に管理され、組織の損傷は、現在利用可能な他の
器具に比べて大幅に減少する。
米国特許第4,256,945号に説明されているように、こ
のようなシステムにおいて供給される電流は、一定でな
ければならない。電流が一定である場合、等式Ｐ＝I2R
はＰ＝KRとなる（ＫはI2に等しい定数）。これらの条件
下において、キュリー温度より低い場合、電流は、表皮
効果によって前記強磁性ロッドの狭い領域にとじ込めら
れ、抵抗率Ｒは高くなる。前記ロッドの温度が有効キュ
リー温度に近づくと、該ロッドの透磁率が大幅に減少
し、電流が前記ロッド中においてより均等に分散し、抵
抗が大幅に減少する。加熱率は大幅に減少し、前記ロッ
ドの温度はキュリー温度より低くなる。このサイクルが
繰り返し行われる。
ここで“定電流”という用語は、等式 によって定義される。
この等式が成立するかぎり、自己温度調節が実現され
る。この等式の２辺間における差が大きければ大きいほ
ど、より厳密な制御が行われる。特に、電流制御が厳密
であればあるほど、温度がより一定化される。
また、ここで、“有効キュリー温度”という用語は、
絶対キュリー温度より低い摂氏１度から100度までの温
度において、強磁性材料が自己温度調節を行う程度に減
少した透磁率を実現する、という事実に言及するもので
ある。
さらに、“強磁性材料”という用語は、透磁率が温度
の関数として変化する鉄・ニッケル合金、シリーズ400
ステンレス鋼のような他の鉄合金、フェライト等を意味
するものである。
発明の目的 この発明の目的は、構成が簡単な、身体組織を切断
し、凝固し、除去するための外科器具を提供することで
ある。
この発明の他の目的は、処置すべき組織に対して、慎
重に制御されたエネルギ伝達を行う先端加熱メスを提供
することである。
この発明のさらに他の目的は、温度が全体的に均等な
切断面を備えた加熱式外科器具を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、高い導熱性を持つ先端
部に融接された強磁性部材であって、そのキュリー温度
範囲まで誘導加熱されることにより、外科器具の自己温
度調節を実現する強磁性部材を提供することである。
図面の簡単な説明 図１は、この発明に係る身体組織を切断し、凝固し、
切除するための器具の側面断面図。
発明の詳細な説明 図１に示すように、例えば銅のような高い導熱性を持
つ材料からなる、好ましくは円錐状の先端部２が設けら
れている。この先端部２の基部には、強磁性材料からな
るロッド４が取り付けられている。このロッド４は、図
における右から左に軸方向に穴あけされることにより、
前記先端部２から所定距離内に溝６を形成している。
ワイヤコイル８、前記先端部２の基部に隣接した箇所
において、前記ロッド４に巻回されている。ロッド４は
前記コイル８から延出するワイヤ12を取り込むための側
部開口10を有し、前記ワイヤ12は、溝６を貫通して、図
示しない外部の定電流源に達している。前記ロッド４お
よびコイル８は、前記先端部２の基部の直径の例えば約
3/4になるようなサイズに形成されている。前記コイル
８は、非導電性であって導熱性のTGCホウケイ酸ガラス
と1500型クロスオーバペーストとの50対50混合のよう
な、適当な材料によって封入されているのが好ましい。
例えば非磁性のステンレス鋼シリーズ300からなる外
方スリーブ14は、先端部２の基部と略同等の外径を有
し、メスのハンドル部を構成できるよう、前記基部から
適当な距離延びている。また、外方スリーブ14は、前記
先端部２の基部に支持されているとともに、図における
右側において、前記ロッド４によって支持されている。
16で示す小さな環状クリアランスは、ロッド４と外方ス
リーブ14とが重なった部分の長さ方向略中間部に形成さ
れている。該環状クリアランス16は、前記コイル８とス
リーブ14との間のギャップと共働し、且つ、前記ステン
レス300が低い導熱性を有するものであるという事実に
より、外方スリーブ14の右側部分を持ちやすい温度に維
持する。
前記コイル８は、磁界の分散を減少し磁界をロッド４
にとじ込めるため、該コイル８を覆う強磁性のスリーブ
18を有していてもよい。
前記コイル８は、コーティングされたコイルであって
もよい。特に、ロッド４における前記コイルが位置する
部分に、非導電性の材料からなる薄い層を設けてもよ
い。さらに、必要な磁束を提供できるよう、１または複
数の相互に絶縁された層の絶縁コーティング上に、導電
性材料からなる螺旋を設けてもよい。
この器具を製造する際、共に約1/8インチの直径を有
する銅製のロッドと、400シリーズから選択されたステ
ンレス鋼製のロッドとが、融接される。そして、前記ロ
ッド４が、所望のサイズ、すなわち、前記先端部２の基
部の直径の約半分またはそれよりわずかに小さい直径に
機械加工される。また、前記先端部２が、所望の形状、
すなわち、図示例の場合、丸みを帯びた先端を有する円
錐形状に機械加工される。
このような機械加工において、好ましくは、強磁性材
料からなる層が、前記先端部２の基部上に形成される。
この層は、さらに磁界の分散を減少させる。
他の方法では両立不可能な材料を溶接できるので、し
ばしば慣性溶接と称される融接を利用するのが好まし
い。さらに、この方法は優れた熱移動を提供するもので
あり、これにより、前記先端部の温度が前記ロッドの温
度にぴったり追随し、処置すべき組織へのエネルギ移動
が慎重に制御されるようになる。
定電流は、この発明と同一の譲受人に譲渡された米国
特許第4,626,767号および4,752,864号に開示されている
定電流源によって提供されてよい。同様な結果は、同じ
くこの発明と同一の譲受人に譲渡された米国特許第4,76
9,519号および4,795,886号に開示されている定電流源に
よって実現してもよい。
使用時において、このメスは、加熱された刃またはレ
ーザメスが、切断、除去またはその他の処置が行われる
組織上で動かされる際における、従来通りの方法で使用
される。前記先端部およびロッドの温度は、伝えられる
エネルギが所望レベルを超えず、組織を過剰に損傷しな
いよう制御される。
銅製の先端部、または、その他の高い導熱性を有する
材料製の先端部を使用することにより、前記先端部全体
にわたる均等な温度が保証され、従って、この器具は外
科手術の都合に合ったいかなる位置においても使用可能
である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−108470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−146181（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−122983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−122984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−129048（ＪＰ，Ａ)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高い導熱性を有する所望の形状の先端部
    と、 高い熱伝達が得られるよう、前記先端部に融接によって
    固着された強磁性材料製の強磁性部材と、 定電流源に接続されることによって前記強磁性部材内に
    磁界を誘導し、これにより、該部材がその透磁率を減少
    するのに十分な程度にそのキュリー温度に近付くよう、
    前記強磁性部材を加熱する誘導子と、 前記誘導子上に配設された強磁性スリーブと、 から成り、 前記先端部は丸みを帯びた先端を有する円錐であり、前
    記強磁性部材は前記円錐の基部に固着されると共に、前
    記円錐の前記基部より小さい直径を有して前記基部の露
    出領域を形成しており、前記基部の前記露出領域に沿っ
    て強磁性材料製の薄い層が配設されていることを特徴と
    する身体組織を切断し、凝固し、除去するための器具。
  2. 【請求項２】前記誘導子が、前記先端部に隣接した箇所
    において前記強磁性部材の周囲に配設された導電材料製
    の螺旋である請求の範囲第１項に記載の器具。
  3. 【請求項３】前記螺旋がワイヤコイルであり、該コイル
    の周囲に近接して強磁性スリーブが配設されている請求
    の範囲第１項に記載の器具。
  4. 【請求項４】前記強磁性部材の周囲において該強磁性部
    材から放射方向に離隔して配設された、非磁性で導熱性
    が低いスリーブをさらに備えた請求の範囲第１項に記載
    の器具。
  5. 【請求項５】前記誘導子が、導電性が低く、導熱性が高
    い封入材料によって封入されている請求の範囲第４項に
    記載の器具。
  6. 【請求項６】高い導熱性を持つ材料製であり、略円形の
    基部を有する先端部と、 前記先端部の基部の中央部に融接された、該基部より小
    さい直径を有する強磁性材料製のロッドと、 前記先端部の基部に隣接した箇所において前記ロッドの
    周囲に巻回されたワイヤコイルであって、導電性が低
    く、導熱性が高い材料によって封入されたものである前
    記ワイヤコイルと、 前記ロッドの周囲に配設された、非磁性で、低い導熱性
    を有するスリーブであって、前記先端部の基部と略同じ
    直径を有し、該基部から遠ざかる方向に延びており、且
    つ、前記先端部に隣接した箇所において、前記ロッドか
    ら放射方向に離隔して該ロッドを包囲している前記スリ
    ーブと、 を具備した身体組織を切断し、凝固し、除去するための
    器具。
  7. 【請求項７】前記ロッドが、前記先端部から離隔した箇
    所に、前記スリーブにおける隣接した領域の内径に等し
    い外径を有する領域を備えている請求の範囲第６項に記
    載の器具。
  8. 【請求項８】前記コイルを包囲しており、前記コイルの
    巻部および封入材料に接している請求の範囲第６項に記
    載の器具。
  9. 【請求項９】前記基部の先端部における前記ロッドによ
    って覆われていない部分が、強磁性材料製の薄い層によ
    って覆われている請求の範囲第６項又は８項に記載の器
    具。
  10. 【請求項１０】高い導熱性を持つ材料製の第１のロッド
    を、強磁性材料製の第２のロッドに固着する工程と、 基部を有する先端部となるよう前記第１のロッドを成形
    する工程と、 前記第２のロッドにおける前記第１のロッドに隣接した
    領域を前記第１のロッドの直径より小さい直径とし、こ
    れにより、前記第１のロッドの露出した基部エリアを形
    成する工程と、 前記第２のロッドにおける前記第１のロッドに隣接した
    前記小さい直径の領域の少なくとも一部に、ワイヤコイ
    ルを巻回する工程と、 非導電性であって高い導熱性を持つ材料によって前記ワ
    イヤコイルを封入する工程と からなる身体組織を切断し、凝固し、除去するための器
    具を製造する方法。
  11. 【請求項１１】前記封入材料が固まる前に、前記コイル
    上に強磁性スリーブを配置し、前記スリーブを前記コイ
    ルおよび封入材料に固着する工程をさらに含む請求の範
    囲第11項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記第２のロッドの前記領域の直径を小
    さくし、前記第２のロッドの直径を小さくすることによ
    って露出した前記先端部の基部上に、強磁性材料製の薄
    い層を形成するする工程をさらに含む請求の範囲第11項
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記第１のロッドの基部の外径に略等し
    い直径を有する非導熱性のスリーブを、前記第２のロッ
    ドの周囲に該第２のロッドから離隔して配置する工程を
    さらに含む請求の範囲第11項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記第２のロッドの直径を小さくする工
    程が、最初に述べた前記スリーブと前記非導熱性のスリ
    ーブの内径との間に空隙が形成される程度に、前記直径
    を小さくするものである請求の範囲第13項に記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】高い導熱性を持つ材料であり、基部を有
    する先細先端部と、 高い熱伝達が得られるよう、前記先細先端部の基部に固
    着された強磁性材料製のロッドと、 前記ロッドは、前記先細先端部の基部よりも小さい直径
    を有し、前記基部の露出領域を形成しており、 前記基部の露出領域に沿って配設されている強磁性材料
    からなる薄い層と、 前記先端部の基部に隣接した箇所において前記ロッドの
    周囲に巻回されたワイヤコイルと、から成り、 前記ワイヤコイルに交流定電流を供給することにより前
    記ロッド内及び前記強磁性材料からなる薄い層内に磁界
    を誘導し、これにより、前記ロッド及び前記強磁性材料
    からなる薄い層をそのキュリー温度に近い温度にまで加
    熱し、もって前記ロッド及び前記強磁性材料からなる薄
    い層の透磁率を減少せしめるようにしたことを特徴とす
    る身体組織を切断し、凝固し、除去するための器具。
JP4510030A 1991-04-05 1992-04-03 身体組織を切断し、凝固し、除去するための器具 Expired - Lifetime JP2558584B2 (ja)

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