JP2931102B2 - 電気外科プローブ - Google Patents

電気外科プローブ

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JP2931102B2
JP2931102B2 JP6525637A JP52563794A JP2931102B2 JP 2931102 B2 JP2931102 B2 JP 2931102B2 JP 6525637 A JP6525637 A JP 6525637A JP 52563794 A JP52563794 A JP 52563794A JP 2931102 B2 JP2931102 B2 JP 2931102B2
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tissue
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shaft
electrosurgical probe
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イー． エガーズ，フィリップ
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の属する技術分野 本発明は全体として電気外科の分野に関し、特に個々
に離間絶縁された電極端子の配列構体からなる高周波電
極を用いた電気外科プローブに関する。
電気外科の分野は、患者の身体組織の構造又はその保
全性を改造するに当たって、共通して電気エネルギーを
使用する点で緩やかに関係し合う外科技術を数多く含ん
でいる。電気外科的施術は、身体組織の切開又は切除に
際して非常に周波数の高い電流を使用して行われる。そ
の場合、施術はモノポーラモード或いはバイポーラモー
ドの何れでも可能である。モノポーラ技術は患者の外部
接地に依存し、そこで使用する外科用装置は単極性電極
だけに限定される。バイポーラ装置は二つの電極を備
え、その表面間を流れる電流を使用する。
一般に、電気外科的施術及び技術は切開技術に際し
て、患者の出血及び外傷を少なくするので特に有利であ
る。更に、身体組織表面及び体積を再整形する電気外科
的切除施術は、その他の物理療法によっては真似の出来
ないものである。
しかしながら、導電性の周囲環境下に於ける電気外科
的施術の利用には問題のあるところである。例えば、関
節鏡を用いた施術の多くは、等張性環境を維持するため
と、視界をクリアに保つために、その処置領域に対して
等張性の塩性溶液（正常塩性溶液とも言う）を注ぎ入れ
ることが要求される。高い導電性を持つ電解溶液である
塩性溶液の存在は、モノポーラモードにしろ、バイポー
ラモードにしろ、何れの場合にも電気外科用電極に短絡
を生じさせる。こうした短絡は処置環境に不必要な熱を
発生させ、更には特定していない組織の破壊をも生じさ
せる。また、組織切除に利用されている現在の電気外科
技術は、処置対象組織内の壊死深さを制御する能力の無
さにその悩みを抱えている。殆どの電気外科用装置は所
望の局所的加熱をするために、施術用電極と切開又は切
除を受ける組織との間に電気アークを発生させることに
依存している。しかし、こうした電気アークは、屡々50
0μｍを越える深さの壊死、更に頻繁には800μｍを越え
る深さの壊死、そして時には深さ1700μｍにも及ぶ大き
な壊死の原因となる非常な高温を作り出す。この壊死深
さに対する制御能力の無さは、組織の切除、特に繊維軟
骨組織、関節軟骨組織、関節組織等の関節鏡による切除
そして／又は再整形施術に電気外科技術を利用する際の
重大な不利な点とされている。
電気外科のこうした限界の少なくともある種のものを
克服するための努力から、関節鏡による施術及びその他
の施術に使用するレーザー装置が開発された。レーザー
には導電性の環境で電気的短絡を起こすことは無く、ま
たある種のレーザーは制御性の高い切開施術を可能にす
ると共に、壊死の深さも制限される。このような有利な
点を持ちながらも、レーザー装置はそれ自身幾つかの欠
点を抱えている。その第一は、レーザー光発生源に掛か
るコストのため、レーザー装置が非常に高価になる点で
ある。更に、許容し得る壊死深さを実現するレーザー
（例えば、エキシマレーザー、エルビウム:YAGレーザー
等）は極めて低い体積切除率しか提供できず、このこと
は繊維軟骨組織、関節軟骨組織、関節間軟骨組織の切開
及び切除に際して特に不利となる。ホルミウム:YAGレー
ザー及びNd:YAGレーザーはより高い体積切除率を提供は
するものの、壊死深さの制御については遅速型レーザー
装置には及ばない。CO2レーザーは高い切除率を提供は
するが、液体で満ちた空洞内での動作は不可能である。
こうした理由から、関節鏡を用いた施術及びその他の
施術に於いて、身体組織、特に繊維軟骨組織、関節軟骨
組織、関節間軟骨組織等の切開及び切除を効率的に行う
ことが出来る改良された装置及び方法の提供が望まれ
る。そうした装置及び方法は導電性の環境下、特に血液
が満ち足り、塩性溶液が注がれている領域等で、身体組
織及び構造を選択的に切開及び切除に使用出来るもので
なければならない。また、そうした装置及び方法は繊維
軟骨組織、関節軟骨組織、関節間軟骨組織等の切開及び
切除を行い得ると共に、壊死の深さ及び施術対象組織に
隣接する組織に対する影響の深さを制限するものでなけ
ればならない。更にまた、そうした装置及び方法は施術
領域に適用するエネルギーフラックスレベルに関して正
確な制御が確実に行えるものであると共に、高速切開及
び切除に十分なエネルギー密度を提供しうるものでなけ
ればならない。装置は多目的に適応可能であると共に、
特にオープン外科施術、関節鏡を用いた外科施術、その
他身体を最小限侵犯しながら施術する外科技術に使用可
能な大小電極表面、及び剛性及び柔軟性を備えた構造を
備えていなければならない。
2.従来の技術 電気外科的技術及び電気焼灼技術用の無線周波数電極
を組み込んだ装置はRand等による論文（1985）J.Arthr
o.Surg.1:242−246及び米国特許5281216;4943290;49363
01;4593691;4228800;4202337に開示されている。また、
米国特許5281216は高インピーダンス材料でコートした
作用電極を備え、作用電極と帰還電極との間のインピー
ダンス差を最適化することによって、所望の切開効果を
得るバイポーラモードの装置について述べている。血管
カテーテル及びアテローム及びプレークの貫通を助ける
無線周波数電極を組み込んだ装置は、米国特許5281218;
5125928;5078717;4998933;4976711並びにPCT公報W093/2
0747及びWO90/07303に記載されている。後者は４個の離
間した電極面をその施術側端部に備えたカテーテルにつ
いて述べている。電気外科用電源システムは米国特許52
67997及びPCT公報WO93/20747に述べられている。また、
関節鏡を用いた施術及びその他の施術に際して切開及び
切除に使用する外科施術用レーザーは、Buchelt等の論
文（1991）Surgery and Medicine II:271−279、及び米
国特許5147354;5151098;5037421;4968314;4785806;4737
678;4736743;4240441に述べられている。
発明の概要 本発明は患者の身体構造に選択的に電気エネルギーを
適用する電気外科プローブを提供する。この電気外科プ
ローブは高周波電圧及び電流を制御しながら使用するこ
とによって身体構造の切開及び切除と言った電気外科的
施術を行うのに特に有用である。
本発明による装置は電気外科プローブを備え、このプ
ローブは操作側端部と施術側端部とを有するシャフト
と、このシャフトの施術側端部近くに設けられた電極配
列構体と、シャフトの操作側端部近くに設けたコネクタ
を含んでいる。シャフトはオープン外科施術そして／又
は関節鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、或いはその他の内視鏡を用
いた最小限の組織侵犯を伴う外科施術に好適に使用しう
る形を有している。シャフトは剛性、柔軟性の何れを備
えていても良く、又はその両者を部分的に備えていても
良く、施術を施す医師側にシャフト操作側端部からの操
作に好適な構成を採っている。共通電極は選択的にシャ
フト上に設けられるが、通例シャフトの外側であって、
電極配列構体から操作側端部方向に離れたところに設け
られ、患者身体組織との偶発的接触を防止するために、
有孔性の非導電性シールドによって被覆されているのが
好ましい。電極配列構体は、シャフトの施術側端部先端
又は側面、或いはその両方に位置する接触表面に平面状
又は非平面状に配列された複数の電気的に絶縁された電
極端子を含んでいる。こうした電極配列構体は以下に詳
述する電気外科的切除を行う上で特に有用である。平面
状配列及びその他の配列形状に加えて、電極配列構体は
直線状配列を採っても良く、この配列は電気外科的切開
施術用の刃として特に有用である。電極配列構体は少な
くとも２個、好ましくはそれ以上の個数の電極端子を含
み、更に温度センサを含むこともできる。コネクタは電
極端子及び選択的には温度センサを高周波電源に接続
し、選択的には温度モニターそして／又はプローブ操作
の制御装置に接続する。
電極配列構体を電気外科的施術に使用することは特に
有利である。その使用は電力供給及び切除率を下げるこ
となく壊死深さを制限することが判ったからである。こ
れまでは、電気外科用装置の電力供給を上げるのにモノ
リシック電極の面積を増やすことによって行ってきた。
しかし、その結果増加した大きい電極表面は、その幅と
面積に比例して深さを変える壊死を組織に発生させた。
本発明によれば、電極端子間に１個の電極端子の直径の
10分の１からその１直径の範囲にある距離間隔を設け
て、それらを横方向に配列した複数の互いに離間絶縁し
た電極端子を利用することによって、組織の壊死深さを
更に良く制御する事が出来るようになる。大きい電極の
場合には、上記範囲の下限値をその間隔とするのが一般
的である。こうした間隔を設けることによって、組織に
過剰な壊死を起こさずに十分な電力の供給と切除率が得
られると共に、壊死の深さは通常１電極の直径より小さ
く制限される。
本発明による電気外科プローブの使用に際しては電気
外科用高周波電源を更に含み、この電源は複数の独立し
た電流源と、電気外科プローブに設けた対応するコネク
タに接続するコネクタを含んでいる。電流源は互いに他
と並列に設けられ、かつ電源内の共通電圧源には直列に
接続された受動的又は能動的電流制限回路構造からなっ
ている。受動的電流制限回路構造は、周知の回路構成に
誘導素子、容量素子、そして／又は抵抗素子を含んでい
る。何れの場合も、能動的電流制限回路は関連電極端子
が、共通電極又は帰還電極への低抵抗の帰路に触れたと
き電流を制限するように設計される。後で詳述に述べる
ように、好ましい受動的電流制限回路構造は、（１）各
電極端子に直列に接続した誘導素子と、（２）各電極に
直列に接続した容量素子及び各電極に並列に接続した誘
導素子からなっている。
能動的電流制限回路構造は通常、関連する電極端子が
共通電極又は帰還電極への低い（或いは瞬間的に高い）
インピーダンスの帰路に触れたときには、何時でも電流
を遮断するスイッチング素子を含んで構成される。この
スイッチング素子は機械的なもの、例えばリレーでも良
いが、個体素子、例えばシリコン制御整流器（SCR）、
又はシリコン制御スイッチ（SCS）であるのが好まし
い。このスイッチは低抵抗電路を検出（典型的には、し
きい値以上の電流を検出）することが出来る制御装置に
よってオン・オフされる。制御装置は、典型的にはハー
ドウエア又はソフトウエアの形で操作され、典型的には
電源にその一部として構成される。
電気外科用高周波電源は選択的に温度制御装置を含ん
でおり、この温度制御装置は電気外科プローブ上に設け
られた温度センサに接続され、温度の設定点とプローブ
から受ける温度計測値に応答して電圧源の電圧を調整す
る。このようにして、電力出力と温度を制御する一方、
個々の電流源は対応する個々の電極端子からの電力出力
を制限又は停止する。こうした個々の電極端子からの電
力出力を制限することは、以下に更に詳しく述べるよう
に、電極配列構体からのエネルギー損失を制限する上で
重要である。
更に、本発明は上述の電気外科プローブに関するもの
であるが、さらにこれに使用する電気外科用電源を含む
電気外科システムを説明する。
本発明の電気外科プローブを使用するに際して、電気
外科プローブは電極配列構体が少なくとも身体構造と部
分的に接触するように位置決めされる。電極配列構体は
複数の離間絶縁した電極端子を含み、高周波電圧が電極
配列構体と患者身体間に掛けられる。この電圧によって
各電極端子と、それが触れた身体構造との間に電流が流
れる。その場合、全ての低インピーダンス電路を流れる
電流を制限するのが好ましいが、必ずしも必要ではな
い。そのような低インピーダンス電路は、一般に電極端
子が身体構造に接触せず、塩性溶液、血液、又はその他
の電解質溶液と言った低インピーダンス環境と触れたと
きに発生することが認められる。電解質溶液の存在は共
通電極又は電気外科プローブ上の、或いは患者の外部に
設けた帰還電極への比較的低インピーダンスの電路を形
成する。こうした電気外科的方法は、関節鏡を使用して
繊維軟骨組織、関節軟骨組織、関節間組織等の電気外科
的切除を行うに際して、或る領域に塩性溶液が注がれる
ような場合に特に有用である。
個々の電極端子が非常に高い抵抗の身体構造、例えば
骨、軟骨組織（半月板、その他の組織より高い比抵抗を
持つ）等に接触するときには電流を制限又は制御するこ
とが望ましい。電極端子が高抵抗の身体構造に接触した
時の電流制限には通常、能動的制御構成を採ることが必
要であり、そして電流が治療対象である目標組織の特性
に対する範囲を超えたとき、或いはそれ以下の時に電流
を制限する制御プロトコールを用意することは可能であ
る。
本発明の性質及び利点は以下の明細書の記載及び添付
図面を参照することによって更にその理解は深められる
だろう。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理に従って構成した電気外科プロ
ーブおよびこれに使用する電気外科用電源を示す斜視図
である。
第２図は第１図の電気外科プローブの施術側端部の詳
細図。
第３図は第１図、第２図の電気外科プローブの施術側
端部の断面図。
第４図は第１図乃至第３図に図示の電気外科プローブ
に適用できる特別なコネクタとリード配線を示す概略
図。
第５図は組織構造を高速で切開、切除するのに適した
電極構成を図示した電気外科プローブの施術側端部の詳
細を示す断面図。
第６図は第５図の電気外科プローブの施術側端部を左
側から見たときの詳細図。
第７図は組織構造の平滑化に適した電極構成を示した
電気外科プローブの施術側単部の詳細を示す断面図。
第８図はプローブのシャフトに対して直角に配置した
電極配列構体を備えた電気外科プローブを示す斜視図。
第９図はプローブの施術側端部の側面及び先端表面に
配置された電極配列構体を備えた電気外科プローブを示
す斜視図。
第10図は電極配列構体から下方に延びた非外傷性の電
気外科プローブの施術側端部を示す斜視図。
第11図は第10図に図示のプローブによって目標組織切
除の施術状態を示す図。
第12図は外科的切開に好適を電極端子を直線配列した
電極配列構体を備えた電気外科プローブの施術側端部を
示す詳細図。
第13図は下流側先端部を扁平に形成した単一電極の詳
細図。
第14図は下流側先端部を点に形成した単一電極の詳細
図。
第15図は下流側先端部を正方形に形成した単一電極の
詳細図。
第16図及び第16A図は本発明の原理に従って構成した
高周波電源の二つの参考例を示す概略図。
第17図は電極を直線配列した電極配列構体を備えた関
連技術例としての電気外科プローブの施術側端部を示す
斜視図。
第18図は偏向可能な施術側端部を備えた電気外科プロ
ーブの施術側端部を示す斜視図。
好ましい実施例の説明 本発明は患者身体の目標部位、例えば身体の個体組
織、特に関節軟骨組織、繊維軟骨組織、関節間軟骨組織
等を含む個体組織を選択的に加熱し、外科施術する電気
外科プローブを提供するものである。関節軟骨組織及び
繊維軟骨組織に加えて、本発明が取り扱うことが可能な
組織には腫瘍、その他の異常組織等が含まれる。以下の
記載では便宜上、特に関節鏡又は内視鏡を用いた外科的
施術における繊維軟骨組織、関節軟骨組織の切開、整
形、又は切除について述べるが、本発明による電気外科
プローブは身体の他の組織を含む外科施術にも同様に適
用することが可能であると共に、オープン外科施術、腹
腔鏡を用いた外科施術、胸腔鏡による外科施術、及びそ
の他の内視鏡を用いた外科施術についても適用し得るも
のである。
膝、肩、腰、足、手、脊椎等に見られる関節軟骨組
織、繊維軟骨組織及び関節間軟骨組織を目標組織の例と
して述べるが、この例に限定されるものではない。本発
明ではプローブの施術側端部の接触面に分布され、独立
に電流制限そして／又は電力制御を受ける複数の電極端
子を含む電極配列構体を使用することによって、目標組
織の選択的加熱を行う一方、目標組織の周囲組織や、血
液、正常塩性溶液等の目標組織周囲にある導電性液体へ
の電力の分散によって、周囲組織及び環境に望ましくな
い加熱が起こることを制限している。
電気外科用プローブは操作側端部と、施術側端部とを
備えたシャフトからなり、その施術側端部近くに電極配
列構体を支持している。シャフトの基体目的は電極配列
構体を機械的に支持すること、そして医師がシャフトの
操作側端部から電極配列構体を操作できることにあるか
ら、この目的に沿う限り種々の形状を採ることが可能で
ある。通常、シャフトは小径のロッド又はチューブから
なり、付属のトロカール又はカニューレを介して関節
鏡、腹腔鏡、胸腔鏡、及びその他の内視鏡を用いて外科
的に健康な組織を最小限侵犯しながら体内に導入するこ
とが可能な大きさを備えている。従って、シャフトは典
型的には少なくとも10cmの長さ、更に典型的には25cm又
はそれ以上の長さを備えると共に、その径は少なくとも
1mm、普通は少なくとも2mmであって、多くの場合、２乃
至は10mmの範囲にある。シャフトは剛性のものであって
もまた柔軟なものであっても良いが、柔軟性シャフトの
場合は機械的支持性の観点から、一般に剛性の外筒と選
択的に組み合わされる。柔軟性シャフトは電極配列構体
の位置決めが楽に出来るように、引込みワイヤ、形状記
憶アクチュエーター、その他シャフトの施術側端部を選
択的に偏向させる周知の機構と組み合わせることが可能
である。シャフトは、その操作側端部のコネクタと電極
配列構体とを結ぶために、通常その軸に沿ってその中を
通る複数のワイヤ又はその他の導電性要素を含んでい
る。特定シャフトの設計については添付図面を参照して
以下に詳しく述べる。
電極配列構体の面積は0.01mm2から2.5cm2の範囲にあ
り、好ましくは0.025mm2から1cm2の範囲に、更に好まし
くは0.25mm2から50mm2の範囲に、そして多くの場合0.5m
m2から25mm2の範囲にある。また、電極配列構体は一般
にシャフトの施術側端部接触面に配置された少なくとも
２個の独立した電極端子を含み、更に一般には少なくと
も４個の電極端子を含み、好ましくは少なくとも６個の
電極端子を含み、更に好ましくは少なくとも８個の電極
端子を含み、更にもっと好ましくは少なくとも15個の電
極端子を含み、更に更に好ましくは少なくとも20個の電
極端子を含んでいる。患者の身体に対し直接又は間接的
に目標組織に接触表面上の電極配列構体を接触させ、電
極配列構体と追加の共通電極、即ち帰還電極との間に高
周波電圧を加えることによって、目標組織を選択的に切
除又は切開し、その部分を選択的に除去する一方、周囲
組織の壊死深さを最小限に止めることが望ましい。特に
本発明によれば、（１）プローブ先端の周囲及び隣接領
域にある目標組織に対する電気的エネルギーの付与と、
（２）プローブ自身による目標組織に対する押圧力の付
与とを同時に実施することによって関節軟骨組織及び繊
維軟骨組織の切除及び切開を効果的に行う電気外科プロ
ーブが提供される。
電極配列構体の個々の電極端子はこの構体内の全ての
他の電極端子から電気的に絶縁されていると共に、電気
配列構体内の他の電極の各々から独立した電源に接続さ
れるか、又は電気抵抗の低い物質（例えば、血液又は導
電性の塩性洗浄液）が共通電極と個々の電極端子との間
に低インピーダンス状態を生じさせたときに、電極への
電流を制限又は遮断する回路に接続される。個々の電極
に対する独立電源は低インピーダンスの帰還電路に出会
った際に、関連電極端子に対する電力を制限する内部イ
ンピーダンス特性を備えた個々別々な電源回路で構成し
ても良く、又は独立作動可能なスイッチを介して個々の
電極に接続された単一電源で構成しても良い。
従って、プローブ先端部はこの先端部近傍に電気エネ
ルギーを与えるように設計した数多くの独立した電極端
子からなっている。目標組織の選択的加熱は、個々の電
極端子及び共通電極（例えば、施術側端部先端の電極配
列構体に近い導電性物質からなるバンド、又は患者の体
外に設けた外部電極）を、独立に制御又は電流制限可能
なチャンネルを備えた電源に繋げることによって行われ
る。共通電極と電極配列構体との間に高周波電圧を加え
ることによって、個々の電極端子から共通電極に向かっ
て高周波電流が流れる。この電流は能動的手段又は受動
的手段の何れか、或いはその組み合わせによって制御さ
れ、目標組織に電気エネルギーを与える一方、周囲の
（非目標）組織及び導電性液体（例えば、血液、塩水の
ような電解質溶液等）に対する電気エネルギー付与を最
小限にする。
本発明の好ましい態様では、目標組織（例えば、関節
軟骨組織又は繊維軟骨組織）とその周囲の導電性液体
（例えば、等張性（正常）塩性洗浄液）の電気抵抗の差
を利用する。例えば、選択した印加電圧レベルの如何に
拘わらず、もし共通電極と電極配列構体の個々の電極端
子の中の一つとの間に形成された導電性電路が等張性塩
性洗浄液（比較的低い比抵抗）である場合、個々の電極
に接続されている前記電流制御手段は介在する導電性液
体の加熱を最小限にするように電流を制限する。これと
は対照的に、共通電極と電極配列構体の個々の電極端子
の中の一つとの間の導電性電路の一部が関節軟骨組織又
は繊維軟骨組織である場合には、個々の電極に接続され
た前記電流制御回路又はスイッチは、電極表面近傍の目
標組織を加熱、又は切除、又は電気的に破壊するのに十
分な電流が流れるように制御する。
共通電極、即ち帰還電極と電極配列構体との間に適当
な時間間隔で高周波電圧を印加する事によって、目標組
織の切除、切開、又は再整形をすることが出来る。与え
た電気エネルギーを消費（即ち、高い電圧勾配が存在す
る）する組織の量は、例えば0.05mmから2mmの範囲、好
ましくは0.1mmから1mmの範囲にある小電極の実効幅（即
ち、円形ワイヤ電極の場合には直径）を相乗することに
よって正確に制御することが出来る。円形及び非円形端
子のための電極端子の面積は5mm2以下の接触面積、好ま
しくは0.001mm2から2mm2、更に好ましくは0.01mm2から1
mm2の接触面積を有している。小電極端子を使うことに
よって、各電極端子の露出面から発散する電流線束によ
って生ずる組織の壊死範囲及び深さを小さくすることが
出来る。組織に非回復性の損傷（即ち、壊死）を起こす
のに十分な組織内へのエネルギー沈着は一電極端子の半
径の約半分の距離内に限られていることが判った。この
ことは、組織の壊死深さが十分に限定されていない単独
そして／又は大型の電極を用いる従来の電気外科プロー
ブに比して特段の利点である。これまでは、強力な適用
性と切除率の増大を図るために電極面積を増加させるこ
とによってその目的を達成していた。しかし、驚くこと
に、本発明によれば、複数の小電極端子を設けることに
よって全体の電極面積は増加する（電力供給及び切除率
は増加する）ものの、壊死の深さには増加が見られない
ことが判った。好ましくは、最適電力供給のために端子
直径の10分の１から１端子の直径の範囲の距離間隔を開
けて端子を配置し、端子が大きくなれば配置間隔をより
小さくとるようにする。更に、壊死の深さは印加電圧を
オン・オフスイッチングして、電流パルスを発生させる
ことによっても制御することが出来る。このパルス電流
は十分なパルス持続時間と、それに付随する切除そして
／又は切開を実行するためのエネルギー密度を有する一
方、エネルギーパルス間に於ける熱的緩和を取るための
十分に長いオフ期間を持つパルス電流である。この様に
して、効率的な組織切除又は切開を達成するためのエネ
ルギーパルスの持続時間、大きさ、パルス間の時間間隔
を選択する一方、次のエネルギー（電流）パルスが始ま
る以前に組織の被加熱領域の温度を正常な生理温度に
「緩和」又は復帰させる。
目標組織へのエネルギー供給率は印加電圧レベル及び
電圧パルスのデューティーサイクルによって制御され
る。高周波電流の使用によって、施術を受けている身体
部位近傍の筋肉組織又は神経組織が受ける刺激を最小に
することが出来る。更に、本発明によるプローブを心臓
近くで用いるような場合でも、高周波は心臓の自然鼓動
ペースと干渉する危険を最小限に止める。
共通電極及び電極配列構体に供給する電力は高周波電
力又は無線周波電力であって、代表的には約20KHzと20M
Hzとの間にあり、通常は30KHzと1MHzとの間、そして好
ましくは50KHzと400KHzとの間にある。印加する実効電
圧は通常5Vから1000Vの範囲にあり、好ましくは50Vから
800Vの範囲、更に好ましくは10Vから500Vの範囲にあ
る。普通、電流レベルは選択的に制限又は制御され、印
加電圧はしばしば組織の電気抵抗そして／又は一独立電
極と共通電極との間の通路にある流体に応じて独立に調
整可能となっている。また、適用電流レベルは電極配列
構体と目標組織との境界面に於ける目標組織温度を所望
の制限内に保持する温度制御手段によって制御される。
目標組織の望ましい表面温度は通常約40℃から500℃の
範囲にあり、更に普通は50℃から300℃の範囲にある。
本発明に使用する好ましい電源は、加熱を受ける目標
組織、所望の切除率、又はプローブの施術側端部に対し
選択された最大許容温度に応じて、一電極あたり数十ミ
リワットから数十ワットの範囲にある平均電力レベルを
発生するように選択可能に高周波電流を供給する。この
電流によって、施術者は特別の関節鏡を用いた外科施
術、或いはその他の内視鏡を用いた外科施術に求められ
る特定の要件に従って電流レベルを選択することが可能
になる。
この電源は、導電性流体や、その他の低電気抵抗の組
織に望ましくない加熱が起こらないように電流制限を受
けるか、或いはその他の制御を受ける。本発明の好適な
実施例では、電流制限用の誘導素子が個々の電極端子に
直接に設けられ、この誘導素子のインダクタンスは動作
周波数に於いて高いインピーダンスを形成するように選
択される。また、その代わりとして、以下に詳しく述べ
るように容量素子−誘導子（LC）回路構成を採っても良
い。更に、電流制限抵抗については、電極が低い抵抗媒
体（例えば、塩性洗浄液）と接触を起こしたとき、個々
の電極に対する電流レベルが上がり始め、電流制限抵抗
の抵抗が大いに増加し、それによって電極から低い抵抗
媒体（例えば、塩性洗浄液）への電力供給が最小となる
ような、正の大きい温度係数を持つ電流制限抵抗を選択
する。従って、電極端子は、正常な塩性洗浄液のような
低抵抗電路による電力消費が実質的に減少した比較的電
流が一定な電源を有することになる。
こうした受動的回路構成に代えて、多重チャンネル電
源によって個々の電極端子に一定の電流を供給しても良
い。この電源では、例えば、等張性塩性洗浄液のような
低い抵抗電路を通した電力供給を制限するある範囲内で
個々の電極端子に対する実質的に一定な電力レベルを施
術者が選択することによって所望の切開率又は切除率を
達成する。従って、こうした多重チャンネル電源は定電
流源を用いて個々の電極端子系列に対し選択可能な電流
レベルを用意し、個々の電極端子が施術者が選択した最
大電流レベルか、またはそれ以下で動作するようにして
いる。全ての電極端子に対する電流は周期的に検出さ
れ、電極配列構体の表面温度が施術者が選択した制限を
越えると遮断されるようになっている。この方法を実施
する特別な制御システムは当業者の良くするところであ
る。
更に他の電源としては一個又は数個の電極を同時に付
勢する事の出来る一個又は数個の電源を使用した電源で
あり、この電源は事前に選択した最大レベル以下に電流
レベルを制限するための能動的制御手段を含んでいる。
この構成によれば、ただ一個又は数個の電極が短期間同
時に付勢される。スイッチング手段によって、次の一個
又は数個の電極を短期間付勢する事が出来るようになっ
ている。こうして、一個又は数個の電極を順次付勢する
ことによって、隣接電極間の相互作用を最小限に止める
か（電極配列構体の全覆い内で可能な最大間隔で位置決
めされている数個の電極を付勢する場合）、又は消去す
る（一度に単一電極だけを付勢する場合）ことが可能に
なる。また、これまでのように電力を各電極に加える以
前に抵抗計測手段を使って抵抗を計測し、その抵抗が事
前に選択したレベルより低く、与えられた電極付勢サイ
クル内で電極の付勢を妨げるかどうかを調べることがで
きる。例えて言うならば、本発明による順次的電力供給
とその制御は自動車のディストリビュータに似た仕方で
作用する。この例では、電気接点は各スパークプラグに
接続された端子を巡回する。この場合、各スパークプラ
グは本発明の各電極の露出表面に対応する。更に、本発
明では、各電極に触れる媒体の抵抗を計る手段を含み、
計測した抵抗が事前に選択したレベルを超えているとき
だけ電圧を印加するようになっている。
電極配列構体は電気外科プローブのシャフト上の接触
表面に形成される。この接触表面の面積は種々変えるこ
とが出来、そして接触表面は種々の形状、特定の使用法
に対して選択した形状に相応する面積を持つ形状にする
ことが出来る。電極配列構体は上記のような面積を備え
ることが出来ると共に、その形状を平面状、凹面状、凸
面状、半球面状、円錐面状、又は実質的にはその他如何
なる規則的な又は不規則な形状にすることが出来る。最
も一般的には、電極配列構体は電気外科プローブの施術
側端部に設けられ、再整形施術用としては平面状、ディ
スク状、又は半球状の表面を備えるように形成され、ま
た切開用としては直線構造を備えるように形成される。
これらに代わるもの、又はこれらに付加するものとし
て、電極配列構体を電気外科プローブシャフトの側面に
（スパーテル状に）設け、電気外科施術時にある一定の
身体構造に対するアクセスを容易にすることも可能であ
る。
第１図に示す実施例に於いて、プローブ10は長く延び
たシャフト13を含み、このシャフトは柔軟性のものであ
っても、また剛性のものであっても良い。柔軟性シャフ
トの場合には、シャフトは選択的に支持用のカニューレ
又はその他の構体（図示せず）と共に配置される。第１
図及び第２図を参照するに、プローブ10は、シャフト13
の施術側端部先端に設けられた電極端子58の配列構体を
含んでいる。この電極端子58は互いに電気的に絶縁され
ていると共に、電極配列構体近く、好ましくは施術側端
部12から1mmから25mmの所に配置されている共通電極、
即ち帰還電極17からも絶縁されている。施術側端部12の
近傍にある帰還電極17は全体としてプローブ10のシャフ
トと同芯となっている。前記プローブ10はその長さに沿
って柔軟度（又は、逆に剛性度）が変化する領域を備え
ている。例えば、プローブ10の施術側端部（第１図の領
域L3）が非常に柔軟である（剛性度が少ない）と言うこ
とは、身体空洞部への入口と一線上にない施術箇所に対
するプローブのアクセス能力を向上するためには有利で
ある。第１図に示す好適な実施例では、プローブ10は領
域L3よりは硬い二、三の領域L1,L2を備えている。領域L
1の好ましい長さは0.5mmから25mmの範囲であり、領域L2
の好ましい長さは1mmから20mmの範囲であり、領域L3の
好ましい長さは5cmから25cmの範囲である。
第１図及び第２図に於いて、各電極端子58は個々に絶
縁された導電体42によって電源及び制御装置28内に設け
られた能動的、又は受動的制御ネットワークに接続され
ている。プローブ10の操作側端部には、再使用可能なハ
ンドル22のコネクタ20と着脱可能に接続するコネクタ19
が設けられている。ハンドル22の操作側端部とケーブル
24は、制御装置28と電気的に接続するためのコネクタ26
を備えている。
第１図に於いて、電源及び制御装置28は、ハンドル22
のコネクタ20から電源及び制御装置28のソケットに至る
ケーブル24を介して電極端子58（第２図）に高周波電圧
を供給する。電源及び制御装置28は印加電圧のレベルを
変えるセレクタ30を備えている。導電体44は帰還電極17
（第２図）から延びて、ケーブル24を介して電源及び制
御装置28に接続される。また、電源及び制御装置28は、
施術者の位置近くに置かれたフットペダル37のペダル39
を踏むことによって、プローブ10の電極58を付勢するた
めの手段を内蔵している。また、フットペダル37は電極
58に加えるエネルギーレベルを遠隔調整するための第２
のペダル（図示せず）を備えている。
第２図並びに第３図に図示の好適実施例に於けるプロ
ーブ10の施術側端部12は、電極端子58の露出表面を含ん
でいる。電極端子58は適当な絶縁材（例えば、セラミッ
ク又はガラス）で形成したマトリックス部材48に固定さ
れる。このマトリックス部材は特定の外科施術に必要な
要件に応じてその製造段階で、平面状、半球状、或いは
その他の形状に成形することが出来る。プローブ10の施
術側端部12近くでは絶縁された電極ワイヤ42は、全体と
して円筒形状を有しマトリックス48から円筒状支持部材
56内部に向かって延びる絶縁性挿入子14（第３図）に含
まれている。
第２図及び第３図に於いて、円筒状支持部材56は好ま
しくは金属等の導電性材料によって形成され、電気的に
絶縁性のジャケット18内に配置される。導電性の円筒状
支持部材56は、各電極58と帰還電極17との間に電流を流
す電気回路を形成するための個々の電極による配列構体
12に関する共通電極、即ち帰還電極17を構成する。帰還
電極17はプローブ10の施術側端部12近くに設けられる。
共通電極末端の絶縁性挿入子14は、例えばエポキシ樹
脂、プラスチック、セラミック、ガラス等の電気絶縁材
料からなっている。導電性の円筒状支持部材56は十分な
剛性を備え、プローブ10のシャフトを手に持って身体構
造を操作するのに十分な強さをその柱状部に備えている
ことが好ましい。円筒状支持部材56は、ステンレス鋼、
チタン又はその合金、モリブデン又はその合金、及びニ
ッケル又はその合金からなるグループから選んだ材料に
よって形成する。導電性の円筒状支持部材56は、外科施
術中洗浄液として一般に使用される等張性塩性溶液のよ
うな導電性流体50の中で異種金属の存在に起因する腐食
を起こすポテンシャルや、電気化学的ポテンシャルの発
生を最小限に止めるために、電極端子58を形成する金属
又は合金と同一のもので構成することが好ましい。
第２図並びに第３図に於いて、帰還電極17は、周囲の
導電性流体50（例えば、等張性塩性溶液）と、円筒状部
材56に電気的に結合している導電層54との接触を許す多
孔性又は孔を含む絶縁性材料からなる有孔シールド16を
含んでいる。第３図に示すように、環状の空隙54が絶縁
性材料16と帰還電極17との間に設けられる。共通電極17
が近い円筒状部材56はその全周囲を絶縁性のジャケット
18によってカバーされている。このジャケットは代表的
には一つ又はそれ以上の絶縁性材料、例えばポリテトラ
フルオロエチレン、ポリイミド等からなる鞘又はコーテ
ィングにより形成されている。環状空隙54は、帰還電極
17が導電性流体に完全には浸っていないときでも、流体
との最大接触が得られるように毛管並みの寸法を備えて
いることが好ましい。
帰還電極17の上に絶縁性ジャケット18を設けることに
よって、円筒状部材56とそれに隣接する身体構造とが、
直に電気的に触れるのを防止することが出来る。そうし
た身体構造（例えば、腱）と共通電極とが直に接触する
ことは、その接触点の構造に望ましくない加熱を生じさ
せたり、壊死を起こさせたりする。第３図に示すよう
に、帰還電極17（有孔シールド16を含む）と身体構造と
の如何なる接触も、比較的低い電流密度の電流線束60の
通路を結果し、そのため如何なる隣接身体構造にも起こ
り得るジュール加熱を最小限にする。第１図及び第３図
に示すように、円筒状部材56とコネクタ19との間の電気
的通信は導電性リードワイヤ44によって賄われる。
電極端子58は互いに他から電気的に絶縁されていて、
絶縁性材料からなるマトリックス48に配列固定される。
絶縁性マトリックス48はセラミック、ガラス、その他耐
高温性絶縁材料によって形成される。プローブ10の施術
側端部12近くの電極ワイヤ42は絶縁性材料（例えば、ポ
リイミド）によって被覆され、プローブ10の長手方向に
延びる円筒状部材56内に収納される。プローブ10の施術
側端部12は、1mm乃至は20mmの範囲、好ましくは2mm乃至
20mmの範囲にある長さL2にわたって延びる共通電極構造
17を含んでいる。先端のオフセット部L1は帰還電極17と
電極配列構体12との間に最小限の離間距離、普通少なく
とも0.5mm、更に普通には少なくとも1mm、そしてある場
合には2mm又はそれ以上、好ましくは0.5mmから2mmの範
囲で離間距離を設ける。
本発明の中心的な特徴は意図した領域、即ち目標組織
Ｔにのみ選択的に高レベルのエネルギーフラックスを供
給し、周囲の健康な組織又は導電性流体（例えば、等張
性塩性洗浄液）にはエネルギーを与えないようにするプ
ローブ10の能力にある。そうした直接的エネルギー移行
は目標組織の選択的加熱を可能にし、プローブによる目
標標識の切開、切除、再整形を可能にしている。第２図
及び第３図を参照するに、プローブ10の電極配列構体12
が目標組織52の領域に触れると、電極端子の或ものは目
標組織と接触し、他のものは導電性流体50と接触する。
従って、各電極端子58は、それ自身と共通電極17との間
に介在する物質の特有の電気インピーダンスを経験する
ことになる。そこで、本発明は次の事実を利用する。即
ち、50KHz又はそれ以上の周波数に於ける目標組織（例
えば、繊維軟骨、関節軟骨）の典型的なインピーダンス
（抵抗）は、関節鏡や、内視鏡を用いた施術中に洗浄液
として代表的に使用される導電性液体50よりも約４乃至
はそれ以上のファクタで高くなる。それ故、各電極端子
58を流れる電流が前もって選択した最大値に限定されて
いる場合は、より高い抵抗の領域はより低い抵抗の領域
よりも多くのジュール熱（電力＝I2R、Ｉは抵抗Ｒを流
れる電流）を発生する。
本発明とは対照的に、単独電極を含む従来の電気外科
方法及び装置では、露出電極部分が低い抵抗路（例え
ば、等張性の塩性洗浄液）に触れた場合には、実質的に
効率は低下する。そうした状況では、電力の大部分は単
独電極先端から低い抵抗の導電性流体内で消費され、そ
のため目標組織の切開又は切除能力は著しく低減され
る。
更に、本発明の教示するところによれば、温度計測手
段を施術側端部12を設けて、計測温度が施術者によって
選択されたレベルを越えた場合に電力の供給を制限する
ことが可能だから、上述の手段の一つ又は両者の組み合
わせによって、目標組織は選択的に加熱されると共に、
導電性液体の温度上昇は最小となる。従って、プローブ
10は選択的に、また効率的に目標組織の切開又は切除を
実施することが出来る。
更に第３図を参照するに、本発明の他の特徴は電流線
束60によって明示されるように、高い電流密度、即ちフ
ラックスが限定された領域62に拘束されると言う点にあ
る。高い電流密度を限られた領域62に制限することによ
って、近傍の健全な組織をその正常な生理温度に保つこ
とが出来るため、周囲又は下方に横たわる健全な組織52
に入り込む壊死の深さを、約一電極の直径に相当する深
さに限定できる。或いは、一回に一個又は数個の電極端
子だけを付勢することによっても、壊死の深さを更に低
減することが可能である。何故ならば、どの特定電極に
対してもエネルギーパルス間に生ずる熱的緩和は壊死の
深さを更に制限するのに役立つからである。
第１図及び第４図に於いて、プローブ10の操作側端部
は複数の導電性のピンを含むコネクタ19、又は各電極ワ
イヤ42と電気的に連通する接触部材74を含んでいる。こ
の電気的連通状態はコネクタのピン74の端末を裸の（露
出した）電極リードワイヤ42に位置80で機械的にクリン
プすることによって出来上がる。或いは、電極ワイヤ42
を位置80でコネクタのピン74に溶接、ろう付け、又は半
田付けしても良い。同様に、共通電極部材56と電気的に
連通する帰路ワイヤ44は、電極リードについて上述した
のと同様な方法で一つのコネクタピン76に接続される。
複数のコネクタピン74,76は、ハンドル22の施術側端
部に設けたソケット20に対応する所定の間隔関係を保っ
て配置されている。コネクタピン74,76の位置は、接着
剤、超音波溶接等を使ってコネクタハウジング72に固定
された絶縁性部材によって維持されている。或いは、コ
ネクタハウジング72はコネクタピン構体78とプローブシ
ャフト部材の操作側端部の周囲にオーバーモールドして
形成しても良い。第４図に示す実施例では、導電性円筒
状部材56はコネクタ72の施術側端部に挿入され、接着剤
又は埋め込み剤（例えば、エポキシ樹脂）を用いて固定
される。絶縁性ジャケット18は帰還電極17の操作側端部
からコネクタハウジング72の施術側端部にある延長部73
に跨るようにして延在する。従って、絶縁ジャケット18
はそれ自身とコネクタ延長部73との間の界面82に水密な
シールを形成する。このシールによって、電極間そして
／または電極と共通電極との間に短絡を発生する原因と
なる電極リード、コネクタピンを収容する空洞内への導
電性液体（例えば、等張性塩性溶液）の漏洩が防止され
る。
第４図に示すように、シール手段84をコネクタハウジ
ング72の操作側端部に設け、コネクタ19とハンドルコネ
クタ20との界面への導電性の液体（例えば、等張性塩性
溶液）の漏洩を最小限にすることも可能である。このシ
ール手段84は、コネクタハウジング72に設けた適当な形
状のＯ−リング用の受け溝に納まる従来からある弾性高
分子材料からなるＯ−リングを含んでいる。
第５図及び第６図に図示の身体構造の高速切除用とし
て設計した本発明の実施例は絶縁性マトリックス48によ
ってある一定の離間関係を保って配置された円形状の電
極端子構体12を含んでいる。便宜上、全ての実施例につ
いて、類似の構成要素には同一参照番号を付してある。
電極端子58は前述の範囲にある直径を有する絶縁コート
されたワイヤを使用して、絶縁部材48に至るまで或いは
それを通過して延在するように組み込まれている。絶縁
性マトリックス48の施術側端面から突き出た電極端子58
は裸（即ち、絶縁コート無し）の状態にあるため、電極
端子58は直にその周囲の伝導性液体（例えば、等張性塩
性溶液）や、患者の身体構造に対して露出された状態に
ある。ワイヤ及び電極端子58は通常、金属又は金属合金
からなっており、好ましくはチタン、タンタル、モリブ
デン、タングステン、プラチナ、ロジューム、及びそれ
らの合金等のグループから選択する。ワイヤ及び電極端
子58は、上記金属単体でも良く、又はそれら金属の一以
上の金属、或いはその化合物又は合金でコートされたコ
ア（芯）型ワイヤを含む複合体であっても良い。絶縁性
マトリックス48はセラミック、ガラス、又はガラス−セ
ラミックの複合物（例えば、アルミナ、硼珪酸ガラス、
石英ガラス等）から形成される。
更に第５図及び第６図に於いて、電極端子58は絶縁性
マトリックス48の施術側端面を越えて長さX3だけ延在す
る。この長さX3は0.05mmから1.0mmの範囲にあり、更に
好ましくは0.5mmから0.4mmの範囲にある。電極間の間隔
X1は0.07mmから0.4mmの範囲にある。電極端子58の形状
は、円形、正方形、長方形、三角形、又は多角形、或い
は断面が不規則な形状であっても良い。特徴的な寸法D1
（即ち、第６図に示す円形電極の直径）は、プローブ全
体のサイズ、必要な切除率、施術を受ける身体構造の最
大許容壊死深さによって0.1mmから0.5mmの範囲にある。
電極配列構体12全体の直径D2は特別な適用法及び施術を
受ける身体構造の大きさによって、0.5mmから10mmの範
囲にあり、更に好ましくは1mmから5mmの範囲にある。第
６図に示す円形電極配列構体12の場合、電極端子58は絶
縁性マトリックス48の周縁から短い距離X2に位置してい
る。この距離X2はなるべく小さくして、切除を受ける身
体構造領域がほぼプローブ10の施術側端部の直径D2に近
くなるようにし、それによって切除作用の生じない余分
な境界、即ち距離X2の部分による機械的な抵抗を受ける
ことなくプローブを容易に切除対象の身体構造に当てが
うことが出来るようにして、その施術領域を最大にする
ことが望ましい。この距離X2は0.5mm以下であるのが好
ましく、また、0.3mm以下であるのが更に好ましい。
第７図に示す身体構造（例えば、関節丘の表面上に位
置する関節軟骨組織）の平滑化と、その際の下層組織の
壊死深さを最小限に止めることを意図した本発明による
他の実施例は、電極端子58が絶縁性マトリックス48の表
面と同一面にある点を除けば、第５図及び第６図に図示
の電極配列構体と類似の絶縁性マトリックス48に組み込
まれた電極端子58を含んでいる。この同一平面配列（フ
ラッシュ）の電極端子58を使用した場合の切除達成率
は、絶縁性マトリックス48の表面を越えて延びる電極端
子による場合に比べて低くなるが、この様なフラッシュ
電極構造は施術を受ける身体構造に、より滑らかな表面
を持たせることが可能であると同時に、切除深さ及び壊
死深さを最小限に止めることが可能である。
第８図は別の形状を備えたプローブ100のシャフトを
示す。この形状は、プローブ100の施術側端部に近いシ
ャフト14がプローブの長手方向の軸に対してある角度に
曲がっている点を除けば、第５図及び第７図に図示のプ
ローブ10の施術側端部12の電極配列構体及びシャフト14
の配置と類似している。前記曲げ角度は約15度から90度
の範囲にあるが、施術対象の特別な組織構造によっては
それ以上の角度にすることも出来る。一例として、第８
図に図示の電極端子配置によれば、電極配列構体をプロ
ーブ100の長手軸に平行に置かれた身体構造の上をプロ
ーブハンドル22の前後運動に応じて移動させることが可
能になる。たの電極端子58は、第５図及び第８図に図示
のように絶縁性マトリックス48の表面を越えて延びてい
ても良く、また第７図に図示のように、絶縁性マトリッ
クス48の表面と同一平面にあっても良い。
第９図は本発明による電極配列構体の参考例を示す。
ここでは、電極端子58はプローブ120の施術側端部の二
つ（又は、それ以上）の表面に配置される。例えば、プ
ローブの側面には、電極端子58aが絶縁性マトリックス4
8aによって間隔を保って配置され、そして電極端子58b
はプローブ120の下流側先端部に絶縁性マトリックス48b
によって間隔を保って配置される。二つの電極配列構体
は電気絶縁部材82によって支持されるが、この支持部材
は施術対象組織を望ましくない機械的損傷（例えば、擦
過傷）から守るために、丸みを帯びた非外傷性のエッジ
を備えていることが好ましい。これまでに述べてきた実
施例と同様、共通電極構造17はこれら電極配列構体の操
作側端部方向に配置されて帰還電流路を形成する。
本発明の更に参考例を第10図及び第11図に示す。この
実施例では、プローブ140の先端部にある電極端子58が
身体構造（例えば、関節間軟骨）と係合出来るようにす
ると同時に、その近傍にあるその他の身体構造92（例え
ば、関節丘90の表面上に位置する近くの関節軟骨組織9
2）を如何なる電流及びそれに関連する損傷から防ぐの
に適当な、或る一定の幅、長さ、厚さを備え、電極端子
58を越えて延在する絶縁シールド74（又は絶縁コートを
施した部材）が設けられる。このようにして、電極58の
配列構体を近傍にある如何なるきわどい身体構造を危険
に曝すことなく目標組織に近づけることが可能になる。
例えば、シールド74は絶縁材料で被覆又はコートした金
属タブ又はプローブ本体の延長部として形成することが
出来る。或いは、スパーテル状部材74は絶縁性挿入子と
一体成形して形成しても良い。
第12図は身体構造の切開用として設計した本発明の更
に参考例を示す。この実施例では、電極端子58は一列に
又は或る間隔で接近した複数の縦列に配置されるため、
電極端子58はその長手軸に沿って（第12図の矢印160）
動かされるので、電流線束は電極端子58の先端部の狭い
範囲に制限されるから、施術対象身体構造を効率的に切
開することが出来る。前述の場合と同様に、電流線束60
は電極端子58を発し、導電性液体を通過してプローブ先
端の上流側に位置する共通電極構造17に達する。
第13図、第14図、第15図は電極端子58が取り得る幾つ
かのその他の形状を示している。これらの電極形状は、
電極端子58から発する電流密度を濃くして切除率を増加
させ、そして／又はより鋭いエッジ（即ち、より小さい
曲率半径の領域）は結果的に高い電流密度となるという
事実によって、より集中的な切除効果を上げる。第13図
は円形ワイヤ電極端子の延長部を扁平にしたものを示
し、エッジ180に高い電流密度が生まれる。第14図に
は、もう一つの例が示されており、電極端子58は円錐頂
点182を示し、この円錐の先端に高い電流密度が生じ
る。第15図は更に他の例を示し、この例の電極端子58は
円形ワイヤではなく正方形ワイヤで構成されている。こ
の正方形ワイヤの使用によって、高い電流密度は角形ワ
イヤの隣接面の交りによって出来るそれぞれのエッジ18
4に沿って生じる。
第16図は複数の電流制限要素96a,96b,96c…96zに接続
された電圧源98を含む高周波電力供給源28を示してい
る。前記電流制限要素は、典型的には100μＨ乃至は500
0μＨの範囲のインダクタンスを持つ誘導素子で、電極
端子の寸法、所望の切除率等によって決まる特定の値を
有している。関節軟骨組織、繊維軟骨組織を切除する場
合には、適当なインダクタンスは普通50μＨから、500
μＨの範囲にある。200pfから10000pfの容量を持つ容量
素子もまた電流制限素子として使用することが出来る。
第16図に示すように、電流制限素子は電極端子に直列に
接続した容量素子101と電極リードと共通電極との間に
ある誘導素子103を有する共鳴回路構造の一部を構成す
る。誘導素子と容量素子の値は電圧源98の作動周波数に
よって選択する。例えば、作動周波数が100KHzの場合、
電流制限回路構造は次のような誘導素子と容量素子の組
み合わせを取る。即ち、それぞれ（１）2530μＨと1000
pf、（２）5390μＨと、400pf、又は（３）11400μＨと
220pf。
また、抵抗素子を電流制限素子として使用することも
可能である。しかし、抵抗素子の使用は可成りな電力ロ
スを招くので、誘導素子又は容量素子／誘導素子による
同調回路の使用よりは好ましくなく、第16図及び第16A
図に示す回路に抵抗素子を使用することは一般に避けら
れている。
第１図、第16図及び第16A図に於いて、電流制限素子9
6,101,103のそれぞれのリード97はコネクタ26を介して
ケーブル24のリードに着脱可能に接続される。電圧源98
から延びる共通電極のリード99もまた同じコネクタ26を
介してケーブル24のリードに着脱可能に接続される。ケ
ーブル24の各電極リード92と共通電極リード94はハンド
ル22を通ってハンドル22の先端部にあるコネクタ20に接
続する。第３図及び第４図を参照して述べたように、電
極リード92と共通電極リード94は、着脱自在に接続可能
なコネクタ19と20を介してそれぞれ電極リード42と共通
電極リード44に接続する。この様にして電極配列構体12
の各電極には、ケーブルリード92と制御用リード96を介
して各リード42に接続する独立の電流制御素子又は回路
構造を備えた単独の電圧電源98から電力が供給される。
電流制限は各電極端子に対して別の電源と電流計測回
路を設けることによっても達成される。この場合、事前
に選択した（又は調整可能な）制限値を越えて如何なる
電極端子に流れる電流も減少させられるか又は遮断され
る。
導電性液体（例えば、等張性塩性溶液）によって囲ま
れた状態にある身体構造を切開又は切除を意図した本発
明によるプローブの更に関連技術例を第17図に示す。図
は扁平な先端を備えた二組の電極端子58a/59a及び58b/5
9bを示している。リード58a,58bは互いに電気的に絶縁
されており、個々に別の電源、又は上述のような独立の
電流制限回路を備えた共通電圧電源に接続される。独立
の電源を各電極の組に使用すれば、電流は電源の組58a,
59a並びに電極の組58b,59bの間に流れる。電極59a,59b
からのリード44a,44bが電極28の共通電極99に接続され
ていれば、電流は電極端子58a/58bと電極端子59a/59bの
間に流れる。特に、電流は電極58bと59aの間にも流れ
る。第17図の線形配置した電極は身体構造の高速切開に
特に適している一方、プローブ先端の近傍に対する電流
線束60を制限する。
本発明によるプローブの更に参考例を第18図に示す。
図に於いて、プローブ200は長手軸に対して偏向可能に
した柔軟な施術側端部領域を含んできる。この偏向の度
合いは機械的張力を用いて選択できる。例えば、ハンド
ル22上にあるスライド108を親指によって軸方向移動さ
せることによって、スライドとプローブ200の施術側端
部を接続する、半径方向にオフセットした引き込みワイ
ヤ110の張力を増減する。或いは、外部から加熱電流を
加えることによってワイヤに導入される熱的変化に応じ
て伸張又は収縮する形状記憶ワイヤを使用することもで
いる。この場合、ワイヤ110を通して流れる加熱電流を
精鋭魚する加減抵抗器（図示せず）にスライド108を接
続し、印加する電流のレベルに応じてワイヤに伸張、収
縮を起こさせる。この制御可能な偏向手段はある種の外
科施術状況に応じて身体構造へのアクセスを改善する。
以上、本発明についてその明快な理解を得ることを目
的として、面面並びに例を挙げて詳細に説明したきた
が、添付請求の範囲内である種の変更、変形を行い得る
ことは明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−117843（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−57802（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61N 17/39 - 17/39 330 ＥＰＡＴ

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】目標部位における組織構造に電気的エネル
    ギを与える電気外科プローブであって、 操作側端部と施術側端部を有するシャフトと、 前記シャフトの施術側端部又はその近傍に配置され、組
    織治療部分を持つ電極端子と、 前記シャフトに結合され、露出した液体接触表面を有す
    る帰還電極と、 前記シャフトの操作側端部の近傍に配置され、前記電極
    端子を高周波電圧源に電気的に接続する少なくとも１つ
    のコネクタと、を備え、 前記帰還電極は、前記電極端子の前記組織治療部分が導
    電性液体に浸された組織構造の近隣に持たらされると、
    前記電極端子の前記組織治療部分は前記帰還電極の前記
    液体接触表面と前記組織構造の間に位置され、かつ前記
    導電性液体が前記組織構造と前記帰還電極の間の導通性
    電路を形成する、ように前記電極端子から軸上で一定間
    隔を有していることを特徴とする電気外科プローブ。
  2. 【請求項２】前記帰還電極は、前記電極端子から軸上で
    略0.5から25mmの間隔を有している、請求項１に記載の
    電気外科プローブ。
  3. 【請求項３】前記帰還電極は、前記電極端子に近い前記
    シャフト上に位置される請求項１に記載の電気外科プロ
    ーブ。
  4. 【請求項４】前記電極端子と前記帰還電極の間の電気的
    インピーダンスに基づいて前記電極端子への電流を制限
    するために、前記電極端子に結合された電流制限素子を
    さらに具備する請求項１に記載の電気外科プローブ。
  5. 【請求項５】前記電極端子は前記シャフトから略0.05か
    ら1.0mmの距離で延長される請求項１に記載の電気外科
    プローブ。
  6. 【請求項６】前記シャフトの施術側端部に、電気的に絶
    縁された電極端子の電極配列体をさらに具備する請求項
    １に記載の電気外科プローブ。
  7. 【請求項７】前記シャフトの施術側端部に、電気的に絶
    縁するためのセラミック又はガラスを含む支持部材をさ
    らに具備する請求項１に記載の電気外科プローブ。
  8. 【請求項８】前記電極端子は単一の能動的電極を具備す
    る請求項１に記載の電気外科プローブ。
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