JP4205859B2 - プラズマナイフ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、組織内に壊死層を形成することによって人間および動物の生体組織内の出血を止める装置に関し、この装置は壊死層の外側多孔質層を全体的または部分的に貫通することができるような特性の動的プラズマ流れを発生するための手段を含む。
【０００２】
また、本発明は、このような装置を使用するための方法にも関する。
【０００３】
【技術的背景】
外科における止血方法の一つは、出血組織上に壊死層（生体組織の死滅）を形成することである。今日このような層を形成するのには、複数の方法、とりわけプラズマジェット、レーザ照射を用いる処理法または電気外科学を利用することができる。これら全ての方法に共通する特徴は、出血組織にエネルギを供給して傷部の表面上に出血を止める壊死層を形成することである。壊死層は通常複数の層からなる。外側には供給エネルギで蒸発した組織の流体成分が多孔質の壊死層を形成する。従って、多孔質層の内側境界は組織の流動限界部を構成する。この層の下側には組織内の蛋白質が温度上昇のために変質して緻密質の壊死層を形成する。この二つの層が共に壊死層を形成して出血を止める。
【０００４】
出血を効果的に止めるには、壊死層は組織からの血液流出速度よりも早い速度で形成されなければならない。またこれと同時に、組織の表面に隣接する影響が大き過ぎて、外側多孔質層が高温のために昇華しないようにしなければならない。この問題は、多孔質層の低伝導率によって更に悪化する。
【０００５】
プラズマジットを利用して壊死層を形成する装置は、スウェーデン国特許第５０３３３４号公報から公知である。この公報に開示される装置は、上部多孔質壊死層を貫通することができる動的プラズマ流れであって、そのプラズマジットが組織へ向けて指向される際にその流れエネルギの大部分が組織の流体限界部へ伝導されるような特性の動的プラズマ流れを提供する利点を有する。
【０００６】
上記装置は、小乃至中程度の出血の止めるのには良好に作動する。それぞれ動脈および静脈用の３または４ｍｍ直径の血管からの出血はうまく止めることができる。しかしながら、例えば肝臓内の太い血管からのような極めて激しい出血の場合は血液を止める能力が不充分である。
【０００７】
組織上に壊死層を形成して出血を止める別の公知技術は、例えば米国特許第４７８１１７５号公報に開示される電気外科技術である。これにおいては、電気高周波エネルギが電気外科発電機からガスジェットを含む回路を通して伝導され、そしてこのネルギが組織、患者およびこの患者に接続されるディアテルミ板に向け指向される。電気エネルギは組織に対して拡散流れ形状のガスジェットで伝導される。これによって表面が壊死するが、この壊死層は緻密で比較的に薄く、従ってこの技術は小さな毛細血管出血に対してのみ使用し得る。
【０００８】
更に大きな出血を止めるには、より大量の電気エネルギを必要とする。そのため発電機からのエネルギ量を増大すると、外科器械と組織との間には電気的アークおよびスパークが発生する。この大量のエネルギの使用の間に緻密および多孔質の両層からなる壊死層が形成されるが、多孔質層は、前記スパークおよび電気的アークの影響のために凹部を形成して更に多孔質となると共に結果的に所望よりも脆弱となる。また、電気的スパークの形成時には交流が整流されてこの整流電流が患者内を通過するが、この電流は神経および筋肉に意図しない刺激を与え、この刺激は例えば心臓病に関して有害である。また別の欠点は、充分に効果を達成するために比較的高い電圧（２０００Ｖ）を必要とすることである。
【０００９】
この方法の使用は、とりわけ多孔質層の不充分な熱伝導率および昇華に起因する上記問題のために、中程度の出血に限定される。また、壊死層を例えば太い血管からの出血を止め得るような速さで形成することも不可能である。
【００１０】
【発明の概要】
本発明の目的は、出血をより良く且つ迅速に止めることができる装置を提供することにある。この装置は、殊に比較的太い血管からの激しい出血を止め得るものでなければならない。また同時に、患者が有害な整流電流に晒されるリスクを有するものであってはならない。
【００１１】
本発明によれば、この目的は、動的プラズマ流れを発生する手段であって、そのプラズマ流れが壊死層の外側多孔質層を全体的または部分的に貫通することができるような特性を有する手段を含む装置によって達成される。この装置は、電気外科発電機を有し、その電気エネルギがプラズマ流れおよび組織からなる回路を通して組織の流動限界部へ伝導されることを特徴とする。
【００１２】
上記装置は、本発明の方法、すなわち、プラズマ流れを発生しこれを出血組織へ向け指向させ、これにより多孔質および緻密質層からなる壊死層を組織内に形成する工程に従って用いられる。電気高周波エネルギがプラズマジェットおよび組織からなる回路を介して組織へ伝導され、そしてこの電気エネルギがプラズマジェットを介して多孔質壊死層の流動限界部へ伝導されることにより緻密質壊死層の厚さが増大する。
【００１３】
動的な高温プラズマ流れは、組織上に壊死層を迅速に形成する。形成される外側多孔質壊死層は凹部を有しない。更に、プラズマ流れは電気エネルギのほぼ理想的な伝導体であるので、この流れはそのプラズマの貫通効果によって組織の流体限界部へ直接伝導され、そして壊死層内の緻密質層を迅速に増大させる。電気外科発電機内の電圧は低圧（＜２００Ｖ）であるので、スパークも電気的アークも発生することはない。従って、発電機からの交流を整流するのに何等の困難もない。
【００１４】
好適には、電気外科発電機の一方の電極はプラズマ発生手段内の電極に、また他方の電極は、患者に接続されるべきディアテルミ板に接続される。
【００１５】
有利には、電気外科発電機を手動でスイッチオン／オフするよう電気スイッチを設ける。このようにすれば、電気高周波エネルギを随時供給することにより、組織内の、例えば太い血管の特に激しい出血を止めるよう使用することが可能である。この場合、電気外科機能は必要な時にのみ使用される。プラズマ機能は大抵の傷部表面に対して充分である。このように、この装置および方法は異なる方式の外科に対して順応し且つ容易に使用される。
【００１６】
好適には、プラズマ発生手段の外側ケーシングは電気的に非伝導体からなる。さもなくば、このケーシングは、電気外科発電機がスイッチオンされる際に伝導されることがないよう別に絶縁されなければならない。
【００１７】
【好適実施例の説明】
図１に、ペン形状の非電気伝導性の本体２を含むプラズマ発生手段１を示す。本体２は、プラズマ発生ガスを加熱するよう意図される円筒状ダクトを有する。ダクトはセクション３、４、５から形成され、これらは互いに電気絶縁されている。ダクトの内側端部には基本エネルギ源（ＢＥＳ）７の陰極に接続されるカソード６があり、ダクトの外側セクション５は、基本エネルギ源７の陽極に接続されている。
【００１８】
電気エネルギを伝導する手段は電気外科発電機８（ＥＳＧ）から構成され、その一方の電極はダクトの外側セクション５に接続され、他方の電極は患者と接触配置されるディアテルミ板９に接続されている。電気外科発電機を含む回路は、電気外科機能をスイッチオン／オフするための電気スイッチ１０を有する。電気スイッチは外科医によって操作されることができる。この操作は、例えば本体２に接続されるボタンまたはペダルを介して行われる。図１には、また、エネルギ源７の陽極と電気外科発電機８との間に配置されるコイル１１が示されている。このコイル１１は、エネルギ源７に対する発電機８からの影響を防止する。
【００１９】
プラズマ機能は傷部表面の大部部分上に亘ってのみ使用されるが、このことは、小乃至中程度の出血を止めるにはこれで充分だからである。組織１２の内部に、壊死層１３が外側の多孔質層１４と内側の緻密質層１５とから形成される。出血が特に激しい場合、例えば太い血管が存在する場合には、外科医は電気スイッチ手段１０によって発電機８を随時スイッチオンする。すると、交流電流が発生しプラズマを介して組織１２へ伝導される。このプラズマは多孔質壊死層１４を通過するので電気エネルギは直接下方の組織流体限界部へ伝達されてここにより厚い壊死層を形成し、これにより激しい出血でも充分に止めることができる。プラズマは高い伝導率を有するので、スパークも電気的アークも発生することはなく、従ってこれに係わる不利も回避される。
【００２０】
代案としての実施例では、電気外科発電機８の一方の電極が、前記の代わりにプラズマ発生手段１のカソード６に接続される。この場合でも、他方の電極はディアテルミ板９に接続される。しかしながらこの実施例では、プラズマを通る交流経路が第一の実施例におけるよりは長くなるので、結果的にエネルギ損失が幾らか増大する。
【００２１】
更に別の実施態様が本発明の範囲内で可能であることは理解されるであろう。勿論、電気外科発電機の接続回路のダイアグラムは、プラズマジェットを介して電流を伝導するよう様々に設計することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る装置の好適実施例を示す略図である。

Claims (7)

1. 組織（１２）内に壊死層（１３）を形成することによって人間および動物の生体組織内の出血を止める装置であって、この装置が、プラズマ流れを発生する手段（１）であって、該プラズマ流れが壊死層（１３）の外側多孔質層（１４）を全体的または部分的に貫通することができるような特性を有する手段（１）を含む装置において、
   電気外科発電機（８）が設けられ、該発電機（８）が生じさせる２００Ｖ以下の交流電気エネルギが、プラズマ流れおよび組織（１２）からなる回路を通して壊死層（１３）の外側多孔質層（１４）と緻密質壊死層（１５）との境界部へ伝導されることを特徴とする装置であって、
   前記手段（１）は、ペン形状の非電気伝導性の本体（２）を含み、
   本体（２）は、プラズマ発生ガスを加熱するよう意図される円筒状ダクトを有し、
   ダクトはセクション（３、４、５）から形成され、これらは互いに電気絶縁されており、
   ダクトの内側端部には基本エネルギ源（７）の陰極に接続されるカソード（６）があり、
   ダクトの外側セクション（５）は、基本エネルギ源（７）の陽極に接続されており、
   電気外科発電機（８）の一方の電極はダクトの外側セクション（５）に接続され、他方の電極は組織（１２）と接触配置されるディアテルミ板（９）に接続されており、
   ２００Ｖ以下の低圧の交流電気エネルギが外側セクション（５）とディアテルミ板（９）との間の組織（１２）に伝導され、スパークも電気的アークも発生することはないことを特徴とする装置。
2. 組織（１２）内に壊死層（１３）を形成することによって人間および動物の生体組織内の出血を止める装置であって、この装置が、プラズマ流れを発生する手段（１）であって、該プラズマ流れが壊死層（１３）の外側多孔質層（１４）を全体的または部分的に貫通することができるような特性を有する手段（１）を含む装置において、
   電気外科発電機（８）が設けられ、該発電機（８）が生じさせる２００Ｖ以下の交流電気エネルギが、プラズマ流れおよび組織（１２）からなる回路を通して壊死層（１３）の外側多孔質層（１４）と緻密質壊死層（１５）との境界部へ伝導されることを特徴とする装置であって、
   前記手段（１）は、ペン形状の非電気伝導性の本体（２）を含み、
   本体（２）は、プラズマ発生ガスを加熱するよう意図される円筒状ダクトを有し、
   ダクトはセクション（３、４、５）から形成され、これらは互いに電気絶縁されており、
   ダクトの内側端部には基本エネルギ源（７）の陰極に接続されるカソード（６）があり、
   ダクトの外側セクション（５）は、基本エネルギ源（７）の陽極に接続されており、
   電気外科発電機（８）の一方の電極はダクトのカソード（６）に接続され、他方の電極は組織（１２）と接触配置されるディアテルミ板（９）に接続されており、
   ２００Ｖ以下の低圧の交流電気エネルギが外側セクション（５）とディアテルミ板（９）との間の組織（１２）に伝導され、スパークも電気的アークも発生することはないことを特徴とする装置。
3. 電気外科発電機（８）の一方の電極はプラズマ発生手段（１）用の基本エネルギ源（７）に接続され、および他方の電極は患者に連結するためのディアテルミ板（９）に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 電気外科発電機（８）を手動でスイッチオン／オフするよう電気スイッチ（１０）を設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
5. プラズマ発生手段（１）は、電気的非伝導性材料からなる外側ケーシング（２）を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の装置の作動方法であって、壊死層の外側多孔質層を全体的または部分的に貫通することができるような特性を有するプラズマ流れを発生する工程を含む作動方法において、
   ２００Ｖ以下の低圧の交流電気エネルギがプラズマジェットおよび組織（１２）を含む回路を通して組織（１２）へ伝導され、前記電気エネルギがプラズマジェットを通して壊死層（１３）の外側多孔質層（１４）と緻密質壊死層（１５）との境界部へ伝導されるものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置の作動方法。
7. 電気エネルギを随時供給することを特徴とする請求項６に記載の装置の作動方法。

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