JP3780069B2 - 電気手術装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波電力を用いて生体組織の切除、或は、止血等の処置を行う電気手術装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電気メス等の電気手術装置は外科手術、或は、内科手術で生体組織の切開や、凝固止血等の処置を行う際に用いられている。この電気手術装置には、高周波焼灼電源装置(以下、焼灼用電源と記載)と、この焼灼用電源に接続される処置具とが設けられている。ここで、処置具には生体組織に接触させる接触部が設けられており、この接触部に処置用の電極が装着されている。
【0003】
そして、この電気手術装置の使用時には処置具の接触部を処置部に接触させた状態で、処置用電極に処置用の高周波電力(電気エネルギー)を供給し、生体組織の処置を行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成のものにあっては生体組織の切開や、凝固止血等の処置を行う際に電気手術装置の焼灼用電源から出力される高周波電力の出力設定は術者の勘と経験により、決定されている。そして、電気手術における実際の止血作業は、焼灼用電源から出力される高周波電力の出力時間及び目視により、その止血程度、凝固品位を判断するようにしている。そのため、焼灼用電源から出力される高周波電力を最適に制御することは難しいので、最適な高周波電力により、効率良く切除、或は、凝固止血作業を行うことは難しい問題がある。
【0005】
また、一部の電気手術装置では、高周波電力の出力の自動制御を行っているものもある。しかしながら、電気手術装置の使用条件は症例毎に異なるので、処置対象の生体組織の違いや、焼灼部位や電極、電極の組織への接触の強さのバラツキ等により、その焼灼の程度がばらつくために高精度に高周波電力の出力を制御することができない問題がある。
【0006】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、負荷となる生体組織の処置状態を確実に検知することができる電気手術装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生体組織を処置する処置手段を有する処置具と、上記処置手段に処置用エネルギーを供給するエネルギー供給手段とを備え、上記処置手段による上記生体組織の処置時に、上記処置手段に上記処置用エネルギーを供給して上記生体組織の処置を行う電気手術装置であって、上記処置用エネルギーと周波数が異なる上記生体組織の状態検査用の検査出力を発生させる検査出力発生手段と、上記エネルギー供給手段が供給する上記処置用エネルギーに、上記検査出力発生手段から出力される検査出力を重畳させて、上記処置手段に供給する出力合成手段と、上記生体組織から帰還した検知信号より検査出力を取り出し、その検査出力の変化に基づいて処置対象の上記生体組織の生体情報を得る生体情報検知手段とを具備する電気手術装置である。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施の形態を図1乃至図4(A)を参照して説明する。図1は本実施の形態の電気手術装置1のシステム全体の概略構成を示すものである。本実施の形態の電気手術装置1には、高周波焼灼電源装置(以下、焼灼用電源と記載)2が設けられている。この焼灼用電源2にはモノポーラ処置具3、患者用電極4およびフットスイッチ5がそれぞれ接続されている。なお、本実施の形態の電気手術装置1で使用される処置具としてはモノポーラ処置具3や、バイポーラ処置具がある。そして、モノポーラ、バイポーラの両方の場合に用いることができる。
【0009】
また、焼灼用電源2には、図2に示すように処置用周波数発振器(エネルギー供給手段)6と、検知用周波数発振器(検査出力発生手段)7とが設けられている。ここで、処置用周波数発振器6はモノポーラ処置具3の処置用電極に供給される処置用の電気エネルギーの周波数、例えば数百KHz程度の高周波出力を発生させるものである。さらに、検知用周波数発振器7は処置用の高周波出力とは異なる周波数、例えば数MHz程度の高周波出力の生体組織の状態検査用の検査信号を発生させるものである。
【0010】
また、処置用周波数発振器6の出力端側はプリアンプ8、パワーアンプ9を順次介して出力合成回路(検査出力供給手段)10の一方の入力端に接続されている。さらに、検知用周波数発振器7の出力端側はアンプ11を介して出力合成回路10の他方の入力端に接続されている。出力合成回路10の出力端側は(+)側の出力端子に接続されている。この出力合成回路10は、トランスを用いての合成や、アンプを用いての足し算回路や、単に出力を接続する等、種々の方式があるが、特に制限はない。
【0011】
また、検知用周波数発振器7の出力端側には電圧検出回路12が接続されている。この電圧検出回路12の検出信号は組織状態検知回路(生体情報検知手段)13に入力されるようになっている。この組織状態検知回路13は、抵抗値測定のみを行う場合や、位相情報も用いての誘電率測定を行う場合など、種々の方式が考えられる。本実施の形態では特に制限はない。
【0012】
また、組織状態検知回路13には制御回路14が接続されているとともに、フィルタ15を介して電流検出回路16が接続されている。この電流検出回路16は(−)側の出力端子に接続されている。
【0013】
さらに、制御回路14にはパワーアンプ9が接続されているとともに、表示部17が接続されている。なお、電圧検出回路12は、回路構成上、出力電圧が別の手段ではっきりしている時(出力電圧一定とか、制御回路の指示によって出力電圧が制御される場合等)は、特に必要ではなくなる。また、電流検出回路16は、カレントセンサ、シャント抵抗等、手段には特に制限はない。また、検出部は(−)側の出力端子でなく、(+)側の出力端子に接続しても良い。
【0014】
なお、処置用の高周波出力の周波数は1MHz以下の高出力回路は、それ以上の周波数の場合と比べて、価格的、技術的に有利である。しかし、低すぎると生体への影響が出るおそれがあるので、100〜1000kHz程度が良い。
【0015】
また、検知用周波数は数MHzでβ分散があり、それ以上の高い周波数では細胞膜のインピーダンスが低くなる。これによって細胞内外両方の情報が数MHz以上の時のインピーダンス情報には含まれる。しかし、あまり高いとケーブルでの伝送時のロスが多くなりノイズに弱くなったり、回路が複雑になったりするので、2〜20MHz程度が良い。
【0016】
また、フィルタ15は、処置用周波数をカットして、検知用周波数を流すものであれば良い。本実施の形態の周波数の関係ならば検知用周波数の方が高いので、ハイパスフィルタか、バンドパスフィルタを用いることになる。
【0017】
また、本実施の形態の制御回路14による制御内容は次の通りである。すなわち、処置用エネルギーにて凝固、切開、溶着を行う処置を行なう場合には、組織状態検知回路13によってそれらの処置が完了したかどうかを検知する。これにより、余分なエネルギーを供給しないことは安定した、且つ安全な処置につながる。例えば、凝固が完了したかどうかを組織状態検知回路13にて検知し、そのパラメータの表示、処置の完了の表示、出力の低減、または出力停止の制御等の制御を行う。なお、処置が完了する前から出力を徐々に低減して、凝固のし過ぎを抑える等の高等な制御も可能である。
【0018】
次に、上記構成の電気手術装置1の作用について説明する。生体組織の切除、止血等の処置を行う際にはモノポーラ処置具3の処置用電極に供給される処置用周波数発振器6からの処置用周波数とは異なる周波数の生体組織の状態検査用の検査信号を検知用周波数発振器7によって発生させる。
【0019】
この検知用周波数発振器7から供給される検査信号は図3に示すように出力合成回路10によって処置用周波数発振器6からの処置用周波数に重畳させた状態で、モノポーラ処置具3の処置用電極に供給される。さらに、組織状態検知回路13によって検査信号の変化を検出し、その検出データに基いて処置対象の生体組織の生体情報が得られる。
【0020】
そこで、上記構成の本実施の形態では次の効果を奏する。すなわち、処置用周波数発振器6からの処置用周波数とは別の周波数の信号を用いた負荷組織状態の検査信号を検知用周波数発振器7によって発生させ、処置用周波数と検知用周波数が異なるので、検知用周波数を分離することにより、同一周波数での検知よりデータに含まれるノイズ量を減少させることが容易になる。
【0021】
また、処置用高周波出力には処置に適した周波数(例えば、比較的安価に高出力を得られる周波数)を、検知用高周波出力にはその機能に適した周波数(例えば、細胞膜のインピーダンスが低くなり充分に生体組織全体の特性を得られる周波数や、図4(A)に示すような生体インピーダンス変化を示すときに、変化の大きな帯域の周波数)を選択することが可能となる。例えば、図4(A)のように生体のインピーダンスZが変化する場合、そのインピーダンスZの変化が大きな帯域の周波数で生体組織の状態変化の情報を検出できることになる。
【0022】
なお、図4(A)中のfs(処置用周波数)は必ずしも処置前後のインピーダンスZの交点位置の周波数である必要はない。すなわち、図4(A)に示すようにfp(検知用周波数)でのΔZ(処置後のインピーダンスZ−処置前のインピーダンスZ)よりΔZが小さい位置の周波数であればよい。
【0023】
また、図4(B)に示す変形例のように検知用高周波出力の周波数をfp1 〜fp2 にダイナミックに変化させ、その際の周波数特性を得ることで、より詳細な生体状態を得ることも可能である。
【0024】
さらに、同一タイミングでの出力を行うことで、出力制御回路14の構成が容易となる。また、リアルタイムな生体組織状態検知が可能となる。さらに、モノポーラ処置具3の同一電極で処置と検知を行っているので、確実に処置エリアの生体組織状態を検知できる。
【0025】
なお、本実施の形態の出力合成回路10とアンプ類の順番はあくまで1例であり、低出力の段階で合成してから増幅して高出力とする回路も充分に可能である。さらに、本実施の形態の焼灼用電源2に接続される処置具の種類を検知する手段を組み込むことにより、一層高精度の制御を行なうことができる。
【0026】
また、図5(A),(B)は本発明の第2の実施の形態を示すものである。本実施の形態が第1の実施の形態と異なる点は、処置用周波数と検知用周波数の端子が、+側については別々になっていることである。
【0027】
すなわち、本実施の形態では処置具の絶縁部材21に処置用高周波出力の+側電極22と、検知用高周波出力の+側電極23とを近接状態で配設されている。なお、−側電極24は共通になっている。
【0028】
また、検知用高周波出力の+側電極23には電流検出回路25および電圧検出回路26がそれぞれ接続されている。さらに、電流検出回路25はフィルタ27を介して組織状態検知回路13に接続され、電圧検出回路26はフィルタ28を介して組織状態検知回路13に接続されている。
【0029】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、処置用周波数と検知用周波数が異なるので、検知用周波数を分離することにより、同一周波数での検知よりデータに含まれるノイズ量を減少させることが容易になる。
【0030】
処置用には処置に適した周波数(例えば、比較的安価に高出力を得られる周波数)を、検知用にはその機能に適した周波数(例えば、細胞膜のインピーダンスが低くなり充分に組織全体の特性を得られる周波数)を選択することが可能となる。また、リアルタイムな組織状態検知が可能となる。
【0031】
さらに、本実施の形態では特に電流検出回路25には処置用周波数のエネルギーが流れ込まない構造になっているので、簡単なフィルタで用を成すことになり、電流検出回路25の簡略化が図れる。
【0032】
なお、接続する処置具の+側電極は、端子が別々になっているのに対応して本実施の形態のように処置用と検知用が近傍に別々に設けられているものでも、図5(B)に示すように共通の+側電極29を設けてもよい。そのため、処置用電極と検知用電極が別々になっている処置具も、共通になっている処置具も使用することができる。
【0033】
また、図6は本発明の第3の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第2の実施の形態の処置用の回路と検知用の回路がGNDから完全に分離されている構成にしたものである。
【0034】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、処置用周波数と検知用周波数が異なるので、検知用周波数を分離することにより、同一周波数での検知よりデータに含まれるノイズ量を減少させることが容易になる。
【0035】
さらに、処置用には処置に適した周波数(例えば、比較的安価に高出力を得られる周波数)を、検知用にはその機能に適した周波数(例えば、細胞膜のインピーダンスが低くなり充分に組織全体の特性を得られる周波数)を選択することが可能となる。また、リアルタイムな組織状態検知が可能となる。
【0036】
さらに、本実施の形態では特に検知用回路が処置用回路と完全に分離されているので、検知の精度が向上し、処置用周波数のエネルギーによるノイズの心配が非常に少ない。
【0037】
また、図7は本発明の第4の実施の形態を示すものである。本実施の形態は処置用周波数f1 と、検知専用周波数f2 のそれぞれの周波数で組織状態検出を行う構成にしたものである。
【0038】
すなわち、本実施の形態では電流検出回路31にf1 用フィルタ33と、f2 用フィルタ34とが設けられ、同様に電圧検出回路32にもf1 用フィルタ35と、f2 用フィルタ36とが設けられている。そして、2つのf1 用フィルタ33,35はf1 用組織状態検出回路(生体情報検知手段)38に接続され、2つのf2 用フィルタ34,36はf2 用組織状態検出回路(生体情報検知手段)37に接続されている。
【0039】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、処置用周波数と検知用周波数が異なるので、検知用周波数を分離することにより、同一周波数での検知よりデータに含まれるノイズ量を減少させることが容易になる。
【0040】
さらに、処置用には処置に適した周波数(例えば、比較的安価に高出力を得られる周波数)を、検知用にはその機能に適した周波数(例えば、細胞膜のインピーダンスが低くなり充分に組織全体の特性を得られる周波数)を選択することが可能となる。また、リアルタイムな組織状態検知が可能となる。
【0041】
さらに、本実施の形態では特にf1 とf2 とのそれぞれの周波数での検知特性を複合的に見た制御が可能となる。例えば、f1 では細胞外液の含水量、蛋白変性具合等の状態変化の様子を確認し、f2 では細胞内液も含んだ含水量、蛋白変性具合等の状態変化の様子の確認をすることにより、より組織の状態がはっきりと解る。
【0042】
また、図8(A),(B)は本発明の第5の実施の形態を示すものである。本実施の形態は図8(A)に示すように第1の実施の形態の電気手術装置1の焼灼用電源2とモノポーラ処置具3との間に焼灼用電源2とは別体のアダプタ41を介設し、このアダプタ41に図8(B)に示す電気回路を組み込んだものである。
【0043】
ここで、アダプタ41内の電気回路には出力制御部42と、検知用周波数発振器43と、出力合成回路44と、電圧検出回路45と、電流検出回路46と、フィルタ47と、組織状態検知回路48と、制御回路49と、表示部50とが設けられている。そして、本実施の形態でも第1の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【0044】
また、図9は本発明の第6の実施の形態を示すものである。本実施の形態は同軸出力の処置用発振器61の出力に、検知用の周波数を乗せる構成にしたものである。なお、一般には、同軸出力の処置用エネルギーの周波数はマイクロ波帯以上(300MHz以上)であり、検知用には回路が容易なもっと低い周波数を用いるが、それは特に制限されるものではなく、どちらも周波数は任意である。
【0045】
本実施の形態には処置用周波数発振器61に一端部が接続された同軸ケーブル62が設けられている。この同軸ケーブル62の中途部には3方コネクタ63が介設されている。さらに、この同軸ケーブル62の他端部には同軸コネクタ64が配設されている。
【0046】
また、65は検知用周波数発振器、66はアンプ、67は電流検出回路、68は電圧検出回路、69は組織状態検出回路、70は制御回路である。そして、本実施の形態では3方コネクタ63による周波数合成後の同軸コネクタ64には、同軸ケーブルを伝送ケーブルとする図示しない処置用プローブが接続される。
【0047】
そこで、上記構成の本実施の形態では次の効果を奏する。すなわち、処置用周波数と検知用周波数が異なるので、検知用周波数を分離することにより、同一周波数での検知よりデータに含まれるノイズ量を減少させることが容易になる。
【0048】
さらに、処置用には処置に適した周波数を、検知用には検知に適した周波数 (例えば、細胞膜のインピーダンスが低くなり充分に組織全体の特性を得られる周波数)を選択することが可能となる。また、リアルタイムな組織状態検知が可能となる。
【0049】
さらに、本実施の形態では特に処置用の出力形態を同軸ケーブル62とし、検知用の出力形態をフィーダー出力とすることが可能となる。なお、本実施の形態では周波数合成に3方コネクタ63を用いたが、特にこれに限定されることは無く、ケーブルを直接加工して合成を行う等の他の方法でもよい。
【0050】
また、図10は本発明の第7の実施の形態を示すものである。本実施の形態は処置用の出力Aが断続的である場合は、処置用出力がオフしているときに検知用出力Bを出し、組織状態検知を行う構成にしたものである。
【0051】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、検知信号に乗るノイズの低減を図ることができる。さらに、処置用エネルギーが加えられていないナチュラルな状態の組織状態を検知できるので、処置用エネルギーの大小等の影響を受けない。
【0052】
また、図11は本発明の第8の実施の形態を示すものである。本実施の形態は処置用周波数の波形Aのピーク時に検知用周波数Bを乗せた波形での組織状態検知を行う構成にしたものである。
【0053】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、組織に加えられている電界の向きが逆の場合の検知信号を見ることができ、分極の様子等を把握することができ、より高度な制御が可能となる。
【0054】
また、図12は本発明の第9の実施の形態を示すものである。本実施の形態は処置用周波数の波形Aでの出力電圧ゼロの時の近傍に、検知用周波数Bを乗せた波形での組織状態検知を行う構成にしたものである。
【0055】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、処置用エネルギー(または処置用電界)の影響を受け難い検知が可能である。さらに、処置用エネルギー出力中の検知であり、処置用エネルギーが断続的出力の時にもその出力がオン時の検知が可能である。
【0056】
また、図13(A),(B)および図14は本発明の第10の実施の形態を示すものである。本実施の形態は定電流出力である出力回路を備えた高周波メス81に、図14に示すように負荷インピーダンスZが上限ZH あるいは下限ZL を越えると出力電流I0 を減少させる機能を設けたものである。
【0057】
本実施の形態の高周波メス81には高周波発振器82と処置具83とが設けられている。また、図13(B)は本実施の形態の高周波メス81の定電流制御回路84を示すもので、電流検出器として抵抗85を使用したものである。
【0058】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、生体を切るあるいは凝固するときのみに定電流出力で安定した出力を発生することができる。この場合、インピーダンス検知等の複雑な回路を使うことなく安定した出力特性を実現できる。そのため、切除対象の影響を受けにくい、電極ショート時の回路保護、生体のカーボン化防止等の効果がある。
【0059】
また、図15は本発明の第11の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第10の実施の形態の装置の定電流制御回路84の電流検出器として抵抗85に代えてコイル91を使用したものである。このコイル91はLPF(ローパスフィルタ)92を介して定電流制御回路84に接続されている。そして、ゲインコントロールして電流を一定にする構成になっている。本実施の形態でも第14の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0060】
また、図16および図17(A),(B)は本発明の第12の実施の形態を示すものである。本実施の形態は図16に示すように電気メス装置101内に複数の発振周波数源を設け、各々の周波数の成分をMixingできる機能を設けたものである。
【0061】
すなわち、本実施の形態の電気メス装置101には第1の発振周波数源の周波数成分f1 の調整つまみ102と、第2の発振周波数源の周波数成分f2 の調整つまみ103と、f1 の成分表示器104と、f2 の成分表示器105とが設けられている。
【0062】
また、本実施の形態の電気メス装置101内に配設されたMixing回路は図17(A)に示す足し算回路106によって形成されている。そして、電気メス装置101のf1 の調整つまみ102と、f2 の調整つまみ103とを調整することにより、図17(B)に示す足し算回路106による処置用波形を任意に成形することができる。
【0063】
そこで、上記構成のものにあってはユーザーの希望に応じてきめ細かい波形の調整をすることができ、多彩な処置用波形を容易な操作性で得ることができる効果がある。これにより、電気メス装置101の切れ味を微調整することができる。
【0064】
また、電気メス装置101内に配設されたMixing回路を構成する足し算回路106は図18に示す変形例の構成にしても良く、この場合も第12の実施の形態の足し算回路106と同様の効果を得ることができる。
【0065】
また、図19(A),(B)は本発明の第13の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第12の実施の形態の電気メス装置101内に配設されたMixing回路を掛け算回路(AM変調)111によって構成したものである。なお、図19(B)は図19(A)の周波数調整波形を示す特性図である。本実施の形態の場合も第12の実施の形態の足し算回路106と同様の効果を得ることができる。
【0066】
また、図19(C),(D)は本発明の第14の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第12の実施の形態の電気メス装置101内に配設されたMixing回路をFM変調回路112によって構成したものである。なお、図19(D)は図19(C)の周波数調整波形を示す特性図である。本実施の形態の場合も第12の実施の形態の足し算回路106と同様の効果を得ることができる。
【0067】
また、図20(A)〜図21(E)は本発明の第15の実施の形態を示すものである。本実施の形態は図20(A)に示すバイポーラ電気メス装置の出力中に、生体組織のインピーダンスZ情報を得る際、その信号源の周波数特性をダイナミックに変化させ、動インピーダンスを得る機能を設ける構成にしたものである。
【0068】
すなわち、本実施の形態の電気メス装置の焼灼用電源121には、高周波出力を発生させる発振源122と、パルス幅生成回路123と、スイッチングアンプ124と、可変電源125と、制御回路126と、設定部127と、出力トランス128とが設けられているとともに、電圧検出回路129と、電流検出回路130とが設けられている。そして、本実施の形態では上記電気回路により高周波出力波形を自由に変化させる機能を設けたものである。
【0069】
一般に、電気メス出力の電力値は同じでも、高周波出力波形の違いで生体組織への作用が異なる。さらに、生体組織を負荷とした際のインピーダンスZの情報を得るための検知結果も異なる。例えば、図20(B)に示す第1の出力波形と図20(C)に示す第2の出力波形とではそれぞれ出力波形の面積は同じでも生体組織への作用が異なる。この場合、図20(B)に示す第1の出力波形の周波数成分(スペクトラム)の方が高調波成分が多く、インパルスに近い。そして、図20(B)に示す第1の出力波形の方が電圧波高値が高く放電しやすい。
【0070】
また、高周波出力波形の違いにより、出力特性(出力インピーダンス)も変化することになり、切開や、凝固能力も変化する。具体的には図20(B)に示す第1の出力波形では凝固作用が強くなり、図20(C)に示す第2の出力波形では切開作用が強くなる。
【0071】
そして、本実施の形態の電気メス装置では図21(B)に示すように生体組織への電気メス出力の電力値を、定電力にしつつ、電圧及び周波数をダイナミックに変化させ、そのときの出力インピーダンスZの変化によって、出力を制御する。例えば、同じ電力で(焼灼エネルギーは変えず)電圧や、周波数特性をダイナミックに(構造的には容易に)変える場合には図20(B)に示す第1の出力波形と図20(C)に示す第2の出力波形とを交互に、又は連続して変化させるように制御するようになっている。なお、図21(A)は第15の実施の形態の出力波形の変化状態を示す特性図、(B)は出力特性図、(C)はR成分電流特性図、(D)はC成分電流特性図、(E)はC成分電流の変化状態を示す特性図である。
そこで、上記構成のものにあっては処置部の電気的特性をより的確に得ることができる効果がある。
【0072】
また、図22(A),(B)および図23(A)は本発明の第16の実施の形態を示すものである。本実施の形態は超音波振動又は超音波音響インピーダンスによって処置部位の状態をモニターしつつ、電気メスエネルギーにて処置を行う構成にしたものである。本実施の形態の電気手術装置141は図22(A)に示すように内視鏡下手術に用いる手術装置であって、組織を把持する動作が可能な処置具143と、処置部位と接するように設けられた超音波振動子148と、処置部を把持した部位を処置する制御可能な図23(A)に示す電気メスエネルギー供給手段である焼灼用電源142とが設けられている。
【0073】
ここで、焼灼用電源142には超音波発振回路(検査出力発生手段)149と、高周波出力回路(エネルギー供給手段)150と、制御部151とが設けられている。また、処置具143には図22(B)に示すように先端の処置部145にバイポーラ用の2つの電極147,146が設けられ、その一方に超音波振動子(検査出力供給手段)148の圧電素子が装着されている。
【0074】
そして、処置時には電気メスエネルギー出力前に、超音波によって機械的/音響的インピーダンスを検出し、処置対象の生体組織の固さをみる。続いて、モニターしながら又は時分割で、電気メスエネルギーを供給する。その後、先のインピーダンスが所定値になった時点で、電気メスエネルギーを止める、又は変化させる。
【0075】
なお、外科手術(オープン)では、術者は指先での触覚を情報として処置を判断し、進めている。内視鏡下手術では、触覚を術者が直接得られないので、その部分をアシストする。
【0076】
そこで、上記構成のものにあっては生体組織の内部を含めた状態をモニターでき、処置できる(やけすぎ又はやけ不十分を防げる)。さらに、超音波振動を同時に与えているので、生体組織のこびりつきもなくなる。また、振動+電気メスによって、均一で確実な溶着(血管等)が可能となる。そのため、処置部の状態を確認しながら処置をコントロールすることができる。
【0077】
さらに、超音波振動子148を処置具143の処置部(把持部)145に設けることで、生体組織の状態をダイレクトに測定することができ、処置具143の長さも自由にできる。
【0078】
また、第16の実施の形態の構成を図23(B)に示す第1の変形例、或いは図24(A)に示す第2の変形例のように変更しても良く、この場合も第16の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0079】
また、図24(B)に示す第3の変形例のように超音波振動子162をランジュバン型の強力タイプとしてハンドピース部161に設けることで、超音波処置も可能なバイポーラ処置具になる。さらに、図24(B)中で、163は超音波振動子162の振動伝達部材、164はハンドピース部161の先端部の挟持部材165を軸方向に移動させるための操作ハンドル、166は超音波発振回路、167は高周波出力回路である。
【0080】
また、図25は本発明の第17の実施の形態を示すものである。本実施の形態の電気手術装置171には焼灼用電源172と、フック型の処置具173と、対極板174とが設けられている。ここで、焼灼用電源172には超音波発振回路(検査出力発生手段)175と、高周波出力回路(エネルギー供給手段)176と、制御部177とが設けられている。
【0081】
また、処置具173には細長い処置具本体178が設けられている。この処置具本体178の先端部には2つの電極179,180が設けられている。ここで、先端側の第1電極179には生体組織を引っ掛けるフック部181が形成されている。さらに、第1電極179と、この第1電極179の後方の第2電極180との間には処置対象の生体組織の生体情報を得る超音波振動子(生体情報検知手段)182が介設されている。
【0082】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の電気手術装置171の使用時には処置具本体178の第1電極179のフック部181で生体組織を引っ掛けた状態で、高周波出力によって生体組織を焼灼処置する。この処置中、超音波発振回路175が駆動され、第1電極179と第2電極180との間の超音波振動子182から出力される検知用の超音波振動が生体組織に加えられる。このとき、生体組織から反射される超音波信号が超音波振動子182で検出される。そして、この超音波振動子182で検出される超音波信号の変化によって生体組織の生体情報を得るとともに、この生体情報に基いて高周波出力回路176の駆動が制御され、高周波出力が制御される。
【0083】
そこで、上記構成のものにあっては、第1電極179と第2電極180との間に超音波振動子182を介設し、高周波出力による生体組織の焼灼処置中、超音波振動子182による検出データに基いて処置対象の生体組織の生体情報を得るようにしたので、負荷となる生体組織の処置状態を確実に検知することができる。
【0084】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1〜第5の各実施の形態および第7〜第15の各実施の形態は、モノポーラ処置具だけでなく、バイポーラ処置具の場合にも用いることができる。さらに、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
記
(付記項1) 生体組織の生体情報(負荷組織状態)を検知する為の信号(検査出力)として、少なくとも1つ以上の周波数を有し、その内少なくとも1つ以上の周波数は処置用エネルギーとして出力される周波数とは異なる周波数であることを特徴とする高周波エネルギー処置装置。
【0085】
(付記項1の従来技術) 従来のものは、組織状態を検出する機能を有しているものでも、処置用の電圧・電流値を検知して見ている方式のものであり、非常に汚れた信号を処理する必要が出てきて、結果として信頼のおける検知を行うことが難しい。また、処置用周波数と検知用周波数では適切な周波数は本当は異なるものであるが、従来のものはそのような観点からは考慮されていない。
【0086】
(付記項1の目的) 負荷組織状態の確実な検知が可能な高周波エネルギー処置装置の提供。
(付記項2) 出力回路が定電流出力であることを特徴とする高周波メスであって、負荷インピーダンスが上限あるいは下限を越えると出力電流を減少させることを特徴とする高周波メス。
【0087】
(付記項2の目的) (1)切除対象の影響を受けにくい、(2)電極ショート時の回路保護、(3)生体のカーボン化防止。
(付記項3) 複数の発振周波数源をもち、各々の周波数の成分をMixingできる機能をもつ電気メス。
【0088】
(付記項4) Mixing回路は足し算回路である付記項3の電気メス。
(付記項5) Mixing回路は掛け算回路である付記項3の電気メス。
(付記項6) Mixing回路はFM変調回路である付記項3の電気メス。
【0089】
(付記項3〜6の従来技術) 従来はあらかじめ定められた波形がプリセットされており、ユーザーの希望に応じてきめ細かい波形の調整をすることは困難であった。
【0090】
(付記項3〜6の目的) (1)多彩な処置用波形を(2)容易な操作性で得る。
(付記項7) バイポーラ電気メスであって、発振源、アンプ、アンプに電源を供給する電源装置、組織を負荷とした際のインピーダンス情報を得るための検知回路をもち、組織の電力の見方を、定電力にしつつ、電圧及び周波数をダイナミックに変化させ、そのときのZの変化によって、出力を制御するバイポーラ電気メス。
【0091】
(付記項7の従来技術) 従来から、電気メスエネルギーを与える内のZを検知して、出力を制御する技術が知られていたが、その際の信号源は単一の信号であった。これでは、その周波数又はその電圧での特性(静特性)しかわからない。
【0092】
(付記項7の目的) 処置部の電気的特性をより的確に得る。
(付記項8) 内視鏡下手術に用いる手術装置であって、組織を把持する動作が可能な処置具、処置部位と接するように設けられた超音波振動子、処置部を把持した部位を処置する制御可能な電気メスエネルギー供給手段とを備えた手術装置。
【0093】
(付記項8の従来技術) バイポーラ電気メスで、処置部の電気的インピーダンスをモニターしながら、電気メスエネルギーを制御するものが考えられているが、電気的Zでは、表面状態と、その内部状態とのちがいがわからない。
【0094】
(付記項8の目的) 処置部の状態を確認しながら処置をコントロールすること。
(付記項9) 生体組織に接触させる接触部に処置用の電極が装着された処置具を備え、上記処置用電極に処置用の電気エネルギーを供給し、上記生体組織の処置を行う電気手術装置において、上記処置用電極に供給される処置用の電気エネルギーの周波数とは異なる周波数の上記生体組織の状態検査用の検査信号を発生させる検査信号発生手段と、上記検査信号の変化を検出し、その検出データに基いて処置対象の上記生体組織の生体情報を得る生体情報検知手段とを具備したことを特徴とする電気手術装置。
【0095】
【発明の効果】
本発明によれば検査出力発生手段によって生体組織の状態検査用の検査出力を発生させ、この検査出力を処置具の処置手段に供給して生体組織の処置中の検査出力の変化を検出し、その検出データに基いて生体情報検知手段によって処置対象の生体組織の生体情報を得るようにしたので、負荷となる生体組織の処置状態を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態の電気手術装置のシステム全体の概略構成図。
【図2】 第1の実施の形態の要部の概略構成図。
【図3】 第1の実施の形態の処置用出力波の上に検知用出力波が重畳されている状態を示す特性図。
【図4】 (A)は第1の実施の形態の生体のインピーダンスZの変化特性を示す特性図、(B)は第1の実施の形態の変形例における生体のインピーダンスZの変化特性を示す特性図。
【図5】 (A)は本発明の第2の実施の形態の電気手術装置の要部の概略構成図、(B)は第2の実施の形態の変形例を示す要部の概略構成図。
【図6】 本発明の第3の実施の形態の電気手術装置の要部の概略構成図。
【図7】 本発明の第4の実施の形態の電気手術装置の要部の概略構成図。
【図8】 本発明の第5の実施の形態を示すもので、(A)は電気手術装置のアダプタの接続状態を示す斜視図、(B)はアダプタ内の電気回路を示す概略構成図。
【図9】 本発明の第6の実施の形態の電気手術装置の要部の概略構成図。
【図10】 本発明の第7の実施の形態の要部の概略構成図。
【図11】 本発明の第8の実施の形態の要部の概略構成図。
【図12】 本発明の第9の実施の形態の要部の概略構成図。
【図13】 (A)は本発明の第10の実施の形態の電気手術装置の概略構成図、(B)は第10の実施の形態の定電流出力の出力回路を示す要部の概略構成図。
【図14】 第10の実施の形態の制御機能を説明するための特性図。
【図15】 本発明の第11の実施の形態の要部の概略構成図。
【図16】 本発明の第12の実施の形態の電気メス装置の斜視図。
【図17】 (A)は第12の実施の形態の足し算回路を示す要部の概略構成図、(B)は周波数調整波形を示す特性図。
【図18】 第12の実施の形態の足し算回路の変形例を示す要部の概略構成図。
【図19】 (A)は本発明の第13の実施の形態の電気メス装置の掛け算回路を示す要部の概略構成図、(B)は(A)の周波数調整波形を示す特性図、(C)は本発明の第14の実施の形態の電気メス装置のFM変調回路を示す要部の概略構成図、(D)は(C)の周波数調整波形を示す特性図。
【図20】 本発明の第15の実施の形態を示すもので、(A)は電気メス装置の要部の概略構成図、(B)は第1の出力波形を示す特性図、(C)は第2の出力波形を示す特性図。
【図21】 第15の実施の形態の作用を説明するための説明図で、(A)は出力波形の変化状態を示す特性図、(B)は出力特性図、(C)はR成分電流特性図、(D)はC成分電流特性図、(E)はC成分電流の変化状態を示す特性図。
【図22】 本発明の第16の実施の形態を示すもので、(A)は電気手術装置の斜視図、(B)は処置部の側面図。
【図23】 (A)は第16の実施の形態の電気手術装置の概略構成図、(B)は第16の実施の形態の第1の変形例の概略構成図。
【図24】 (A)は第16の実施の形態の第2の変形例の概略構成図、(B)は第16の実施の形態の第3の変形例の概略構成図。
【図25】 本発明の第17の実施の形態の電気手術装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
3 モノポーラ処置具
6 処置用周波数発振器(エネルギー供給手段)
7 検知用周波数発振器(検査出力発生手段)
10 出力合成回路(検査出力供給手段)
13、48 組織状態検知回路(生体情報検知手段)
37 f2 用組織状態検出回路(生体情報検知手段)
38 f1 用組織状態検出回路(生体情報検知手段)
81 高周波メス(処置具)
143、173 処置具
148 超音波振動子(検査出力供給手段)
149、175 超音波発振回路(検査出力発生手段)
150、176 高周波出力回路(エネルギー供給手段)
Claims (1)
- 生体組織を処置する処置手段を有する処置具と、
上記処置手段に処置用エネルギーを供給するエネルギー供給手段とを備え、
上記処置手段による上記生体組織の処置時に、上記処置手段に上記処置用エネルギーを供給して上記生体組織の処置を行う電気手術装置であって、
上記処置用エネルギーと周波数が異なる上記生体組織の状態検査用の検査出力を発生させる検査出力発生手段と、
上記エネルギー供給手段が供給する上記処置用エネルギーに、上記検査出力発生手段から出力される検査出力を重畳させて、上記処置手段に供給する出力合成手段と、
上記生体組織から帰還した検知信号より検査出力を取り出し、その検査出力の変化に基づいて処置対象の上記生体組織の生体情報を得る生体情報検知手段と、
を具備したことを特徴とする電気手術装置。
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