JP4261070B2 - 粘膜下組織を電気外科的に治療するシステム - Google Patents

Description

【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、全ての目的のための参考としてその完全な開示が本書に内含されている１９９５年６月７日付けの米国特許出願第０８／４８５,２１９号（弁理士事件整理番号１６２３８−０００６００）の一部継続出願である１９９７年１１月１５日付の第０８／９９０,３７４号（弁理士事件整理番号 Ｅ−３）の各々一部継続出願であるそれぞれ１９９８年４月２日、１９９８年５月２２日そして１９９８年８月１８日付けの米国特許出願第０９／０５４,３２３号、０９／０８３,５２６号及び０９／１３６,０７９号（それぞれ弁理士事件整理番号 Ｅ−５、Ｅ−３−１及びＥ−７）の一部継続出願である１９９９年３月１５日付けの米国特許出願第０９／２６８,６１６号（弁理士事件整理番号 Ｅ−７−１）の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、全ての目的のための参考として、その完全な開示が本書に内含されている、１９９８年４月１０日付けの共通譲渡された同時係属米国特許出願第０９／０５８,５７１号（弁理士事件整理番号 ＣＢ−２）及び１９９８年５月６日付けの米国特許出願第０９／０７４,０２０号（弁理士事件整理番号 Ｅ−６）、１９９８年１月２１日付けの米国特許出願第０９／０１０,３８２号（弁理士事件整理番号 Ａ−６）及び１９９８年２月２７日付米国特許出願第０９／０３２,３７５号（弁理士事件整理番号 ＣＢ−３）、１９９７年１１月２６日付け米国特許出願第０８／９７７,８４５号（弁理士事件整理番号 Ｄ−２）、１９９７年１０月２日付け第０８／９４２,５８０号（弁理士事件整理番号１６２３８−００１３００）、１９９８年２月２０日付け第０９／０２６,８５１号（弁理士事件整理番号 Ｓ−２）、１９９６年１１月２２日付け米国出願第０８／７５３,２２７号（事件整理番号第１６２３８−００２２００号）、１９９６年７月１８日付け米国出願第０８／６８７７９２号（事件整理番号第１６２３８−００１６００号）及びＰＣＴ国際出願；及び１９９２年１月７日付けの米国特許出願第０７／８１７,５７５号（弁理士事件整理番号第１６２３８−０００４０）の一部継続出願であった１９９２年１０月９日付け米国特許出願第０７／９５８,９７７号（弁理士事件整理番号第１６２３８−０００４１０号）の一部継続出願であった１９９３年５月１０日付け米国特許出願第０８／０５９,６８１号（弁理士事件整理番号第１６２３８−０００４２０号）の一部継続出願であった現米国特許第５,６９７,９０９号（弁理士事件整理番号第１６２３８−０００４４０号）である１９９４年５月１０日付け米国国内段階ＰＣＴ／ＵＳ９４／０５１６８号に関連している。本発明は同様に、その全開示が全ての目的のために本書に内含されている、１９９５年１１月２２日付の共通譲渡された米国特許第５,６９７,８８２号（弁理士事件整理番号第１６２３８−０００７００号）にも関係している。
【０００３】
本発明は、一般に電気外科の分野に関する。より特定的には、本発明は、耳、鼻及び喉といったような頭及び首の領域内の組織を治療するために高周波電気エネルギーを利用する外科デバイス及び方法に関する。本発明は、特に、睡眠時無呼吸、いびきなどといったような閉塞性睡眠障害を治療するために特に適している。
【０００４】
従来の技術
睡眠時無呼吸症候群は、日中過剰睡眠、知的劣化、心臓不整脈、睡眠中のいびき及び輾転反側を特徴とする医学的身体条件である。これらの症候群は標準的に２つのタイプに分けられる。１つのタイプは「中枢性睡眠時無呼吸症候群」と呼ばれ、呼吸努力の反復的喪失により特徴づけられる。閉塞性睡眠時無呼吸と呼ばれる第２タイプは、患者の上気道が閉塞する結果として睡眠中に反復的な無呼吸症状が発現することによって特徴づけられる。
【０００５】
睡眠時無呼吸の治療には、さまざまな医学的、外科的及び物理的措置が含まれてきた。医学的措置には、投薬法の使用及び鎮静剤又はアルコールといったような中枢神経系抑制物質の回避が含まれている。これらの措置は時として一助となるが、完全に有効であることはまれである。物理的措置には、減量、鼻咽頭気道開放、鼻のＣＰＡＰ及びさまざま舌保持デバイスの夜間利用などが含まれる。これらの措置はわずらわしく不快でかつ長時間の使用が困難なものである。特に、閉塞を軽減するための気道に対する空気式「副木」として基本的に作用するＣＰＡＰデバイスは、全患者の一生涯にわたり使用されなくてはならず、標準的に、睡眠中及びうたたね中にデバイスを１００％近く利用することが必要である。これらの要因の結果、患者のＣＰＡＰデバイスに対する応諾には限界があり、これがこの療法の有効性を低減させている。
【０００６】
外科的介入には、口蓋垂咽頭形成術（ＵＰＰＰ）、レーザーによる口蓋垂形成処置（ＬＡＵＰ）、扁桃摘出術、重度の顎後退を矯正する外科手術及び気管切開術が含まれている。ＬＡＵＰ処置には、口蓋及び口蓋垂の領域内の余剰組織を切除し気化するためのＣＯ２レーザーの使用が関与する。ＵＰＰＰ措置においては、口蓋垂、口蓋、咽頭及び／又は扁桃腺の一部分を除去するために、メス又は従来の電気焼灼器が標準的に利用される。これらの処置は有効であるものの、一部の患者においては外科手術の危険性は往々にしてきわめて高い。さらに従来の電気焼灼又はレーザーデバイスを用いて行なわれるＵＰＰＰ及びＬＡＵＰ処置は標準的に、患者にとっては受容できない極度の術後痛を引き起こす。
【０００７】
最近になって、睡眠時無呼吸といったような気道障害を治療するために舌及び軟口蓋の一部分を選択的に破壊するためにＲＦエネルギーが使用されてきた。カリフォルニア州Sunnyoale のSomnus Medical Technologies によって開発されたこの処置には、患者の口の中の粘膜下組織を乾固又は破壊するために標的組織内にＲＦ電流を導く単極性電極の使用が関与している。当然のことながら、かかる単極性デバイスには、電流が患者の体の中の不確定な通路を流れることになりかくして患者の体の一部分に対する望ましくない電気的刺激の危険性が増大するという欠点がある。さらに、患者の体を通る明確な通路は（患者の体の固有抵抗又は長い距離のため）比較的高いインピーダンスを有することから、標的組織のアブレーション又は切断に適した電流を生成するためには帰還電極と活性電極の間に大きい電圧差を印加しなくてはならない。しかしながらこの電流は、明確な電気通路に比べ低いインピーダンスをもつ身体通路に沿って偶発的に流れる可能性があり、こうしてこれらの通路を通って流れる電流が著しく増大して、まわりの組織又は隣接する末梢神経に損傷をひき起こしたり又はこれらを破壊する可能性もでてくる。
【０００８】
Somnusの単極性電極といったような従来のＲＦデバイスのもう１つの欠点は、これらのデバイスが標準的に、活性電極と標的組織の間の電位差を作り出し電極と組織の間の物理的空隙を横断して電流を形成させることによって動作するという点にある。組織と電流の接点においては、電極と組織の間の高い電流密度に起因して急速な組織加熱が発生する。この高い電流密度は、細胞流体を急速に蒸気の形に気化させかくして、局所的な組織加熱の経路に沿って「切断効果」を生み出す。かくして組織は、気化された細胞流体の経路に沿って分断され、標的組織部位をとり囲む領域内で望ましくない側副組織損傷を誘発する。この側副組織損傷は往々にして組織の無差別な破壊をひき起こし、その結果、組織の適切な機能は失なわれることになる。さらに該デバイスはいかなる組織も直接除去せず、むしろ、組織ゾーンを破壊し破壊済み組織を体に随時除去させるようにすることに依存している。
【０００９】
Sonmusの技術におけるさらにもう１つの欠点は、この処置が標準的に長い時間を必要とし、往々にして１分以上の時間にわたり粘膜下組織に対し電気エネルギーを適用することが必要となる、という点にある。このことは、標準的に処置の間覚醒している患者にとって、きわめて不快でありうる。
【００１０】
発明の要約
本発明は、耳、鼻及び喉の中の組織といったような患者の体の頭及び首内の構造に対し電気エネルギーを選択的に適用するためのシステム、装置及び方法を提供する。本発明のシステム及び方法は、いびき又は睡眠時無呼吸といったような閉塞性睡眠障害を治療するために特に有用である。本発明は、扁桃腺、舌、口蓋及び口蓋垂といったような口の中の組織構造内に小さな穴又は流路を形成する流路形成技術を内含し、組織表面に熱損傷をひき起こしかくして周囲の組織構造を剛性化させるため、これらの穴又は流路を直接とり囲む組織構造に対して熱エネルギーが加えられる。出願人は、口及び喉の中の或る種の組織構造のこのような剛性化が、睡眠中に患者の上気道を該組織構造が塞ぐのを防止する、ということを発見した。
【００１１】
本発明の方法には、患者の口の中に単数又は複数の活性電極を導入する段階及び、例えば舌、扁桃腺、軟口蓋組織（例えば口蓋垂及び咽頭）、硬質組織又はその他の粘膜組織の選択された部分といったような標的組織に隣接して活性電極（単複）を配置する段階が含まれている。標的組織の少なくとも一部分を体積的に除去又はアブレートするために活性電極（単複）と単数又は複数の帰還電極の間に高周波電圧が印加され、活性電極（単複）はアブレートされた組織が残した空間を通して前進させられて標的組織内に流路、窪み又はその他の空間を形成する。活性電極（単複）は次に流路から除去され、患者の口又は喉の中の適切な場所に別の流路又は穴を形成することができる。好ましい実施形態においては、活性電極（単複）が穴又は流路から除去されるにつれて、これらの活性電極に対し高周波電圧が印加される。この高周波電圧は、穴をとり囲む組織表面内で切断された血管の止血するべく組織アブレーションのための閾値よりも低い。さらにこの高周波電圧は、下にある組織を破壊又はその他の形で減嵩（debulk）させることなくこの組織の少なくとも表面を熱損傷させるべく、穴をとり囲む組織に深さの制御された熱的加熱をもたらす。この熱損傷は、組織構造を剛性化し、かくして患者の気道の閉塞を低減させる。
【００１２】
特定の構成においては、等張生理食塩液又は導電性ゲルといったような導電性媒質が、この媒質で活性電極（単複）を実質的にとり囲むべく、口の中の標的部位まで送り出される。媒質は、特定の標的部位に対し１つの器具を通して送り出されてもよいし、又、電極端子（単複）がこの処置中潜没させられるように標的領域全体に導電性媒質を満たすこともできる。代替的には、患者の口の中に導入する前に器具の遠位端部を、導電性媒質に浸漬又はその他の形で適用することもできる。これらの実施形態全てにおいて、導電性媒質は、それが活性電極と帰還電極の間に電流流路を提供するような形で塗布又は送り出される。その他の実施形態においては、患者の組織内の細胞内導電性流体は、標的部位に塗布又は送り出しされる導電性媒質の代用としてか又はこれを補足するものとして使用可能である。例えば、一部の実施形態においては、アブレーションのための必須条件を開始させるのに充分な量を提供するべく導電性媒質内に器具が浸漬される。開始後、患者の組織内にすでに存在する導電性流体は、これらの条件を持続させるために使用される。
【００１３】
代表的実施形態においては、活性電極（単複）は、分子解離又は崩壊プロセスを通して標的組織をアブレート又は除去するのに高周波電圧が充分高いものであるアブレーションモードで標的組織内へ前進させられる。これらの実施形態においては、電極端子（単複）に印加された高周波電圧は、電極端子（単複）と組織の間の導電性流体（例えばゲル、生理食塩水及び／又は細胞内流体）を気化させるのに充分なものである。気化された流体内では、電離プラズマが形成され、荷電粒子（例えば電子）が組織に向かって加速されて、組織のいくつかの細胞層の分子破壊又は崩壊をひき起こす。この分子解離には、組織の体積的除去が随伴する。プラズマ層内の加速された荷電粒子の範囲が短いため、分子解離プロセスは表面層に限定され、下にある組織に対する損傷及び壊死は最小限におさえられる。このプロセスでは、周囲の又は下にある組織構造の加熱又は損傷を最小限におさえながら、１０〜１５０ミクロンという薄い厚みの組織の体積的除去を行なうべく厳密に制御可能である。この現象についてのさらに完全な記述は、本書にその完全な開示が参考として内含されている共通譲渡された米国特許第５,６９７,８８２号の中で記述されている。
【００１４】
活性電極（単複）は通常、高周波電圧が上述のとおりのアブレーションのための閾値よりも低いものの切断された血管を凝結させ少なくとも穴をとり囲む表面組織に対し熱損傷をもたらすには充分なものである、サブアブレーション又は熱的加熱モードで穴又は流路から除去される。一部の実施形態においては、活性電極（単複）は、サブアブレーションモードに入れられた後、穴から直ちに除去される。その他の実施形態においては、医師が、組織に対する熱損傷の深さを増大させるべく活性電極（単複）の除去速度を制御しかつ／又はサブアブレーションモードで約１〜１０秒といったような時間にわたり穴の中に活性電極（単複）を残すことを望むかもしれない。
【００１５】
１つの方法では、アブレーションモードで単数又は複数の活性電極とこの活性電極から軸方向に離間した帰還電極の間に高周波電圧が印加され、活性電極（単複）は上述のように穴又は流路を形成するべく組織内へ前進させられる。次に、電気外科器具が穴から除去されるにつれて熱的加熱モードで帰還電極と単数又は複数の第３の電極の間に高周波電圧が印加される。１つの実施形態においては、第３の電極は、皮膚の外部表面上の分散帰還パッドである。この実施形態においては、熱的加熱モードは単極性モードであり、ここで電流は、帰還電極から患者の体内を通って帰還パッドまで流れる。その他の実施形態においては、第３の電極（単複）は電気外科器具上に位置設定され、熱的加熱モードは双極性である。全ての実施形態において、第３の電極（単複）は、熱損傷を増大させるべくアブレーションモード全体にわたり組織内の電流の進入深さを増大させるように設計されている。
【００１６】
もう１つの方法では、第３の又は凝結電極は、活性電極（単複）がアブレーションモードに置かれるのと同時に熱的加熱モードに置かれる。この実施形態においては、電流は、電流が活性電極と帰還電極の間を通過しているのと同時に、凝結電極から穴のまわりの組織を通って帰還電極まで通過させられる。特定の実施形態においては、これは電源と凝結電極の間に連結された受動又は能動素子を用いて凝結電極に印加される電圧を低減させることにより達成される。この要領で、器具は、組織が凝結電極と帰還電極の間の電気回路を閉じることができるように凝結電極が穴の中に入るやいなや穴をとり囲む組織を直ちに凝結させ加熱し始めることになる。
【００１７】
１つの方法においては、導電性流体が電極アセンブリ内の活性電極及び帰還電極のまわり及びその間に位置設定されるような形で、電極アセンブリをもつ電気外科器具が導電性流体内に浸漬される。その後器具は、患者の口の中の舌の裏に導入され、上述のように舌の基部を横断して複数の穴が形成される。器具は、熱損傷を作り出しかつ血管を凝結させるため熱的加熱モードで各穴から除去される。標準的には、器具は、プラズマ形成のための充分な導電性流体が存在することを保証し活性電極と帰還電極の間に電流を導くため各穴から除去された後導電性流体内に浸漬されることになる。この処置により、舌の基部は剛性化され、このため患者が眠るにつれて舌が呼吸を閉塞させるのが阻止される。
【００１８】
本発明に従ったシステムは一般には、近位端部及び遠位端部を伴うシャフト、遠位端部にある電極アセンブリ及び高周波電気エネルギー源に電極アセンブリを連結する単数又は複数のコネクタを有する電気外科器具を内含する。電極アセンブリは、組織アブレーションのために構成された単数又は複数の活性電極（単複）、器具シャフト上で活性電極（単複）から離間した帰還電極、器具シャフト上で帰還電極から離間した第３の凝結電極を内含している。システムはさらに、活性電極と帰還電極の間及び凝結電極と帰還電極の間に同時に高周波電圧を印加するため器具シャフト上の電極に連結された電源を内含している。凝結電極と帰還電極の間に印加される電圧は、活性電極と帰還電極の間に印加される電圧よりも実質的に低く、後者が組織をアブレートしている間前者が切断された血管を凝結させ組織を加熱できるようにしている。
【００１９】
活性電極（単複）は、標準的セラミクス、シリコーン又はガラスといったような無機材料で作られた電気絶縁性支持部材から延びている電極アレイ又は単一の活性電極を含むことができる。活性電極は通常、電流密度が活性電極においてその他の電極よりもはるかに高くなるように帰還電極及び凝結電極よりも小さい露出表面積をもつことになる。好ましくは、帰還電極及び凝結電極は、電流密度を低減させかくして隣接する組織に対する損傷を最小限におさえるべく器具シャフトのまわりに延びている比較的大きい平滑な表面を有する。
【００２０】
一実施形態においては、システムは、凝結電極に対し印加される電圧を低減させるべく電源と凝結電極の間に連結された電圧低減用要素を備えている。電圧低減用要素は、標準的にコンデンサ、抵抗器、インダクタなどといったような受動素子を備えている。代表的実施形態においては、電源は、約１５０〜３５０rmsボルトの電圧を活性電極と帰還電極の間に印加し、電圧低減用要素はこの電圧を凝結電極に対して約２０〜９０rmsボルトまで低減させることになる。この要領で、凝結電極に送り出される電圧は、組織のアブレーションのための閾値よりも低いものの組織を凝結させ加熱するのに充分なものである。
【００２１】
装置はさらに、電極端子（単複）及び標的部位に対し導電性流体を送り出すための流体送り出し要素も内含していてよい。流体送り出し要素は、器具、例えば管腔又は管上に位置設定されていてよく、又これは別々の器具の一部を成していてもよい。代替的には、生理食塩水電解液又はその他の導電性ゲルといったような導電性ゲル又はスプレーを電極アセンブリ又は標的部位に適用することができる。この実施形態においては、装置は流体送り出し要素を有していなくてもよい。両方の実施形態において、導電性流体は好ましくは電極端子（単複）と帰還電極（単複）の間に電流経路を生成することになる。
【００２２】
発明の実施の形態
本発明は、特に耳、口、咽頭、こう頭、食道、鼻腔及び血脈洞といったような頭及び首の中の組織を含む、患者の体内又は体表の標的場所に対し選択的に電気エネルギーを適用するためのシステム及び方法を提供する。これらの処置は、検鏡又は開口器を用いて又は機能的内視鏡血脈洞外科手術（ＦＥＳＳ）といったような内視鏡検査技術を用いて、口又は鼻を通して行なうことができる。これらの処置には、膨潤組織の除去、慢性疾患を患う炎症性及び肥厚性粘膜表層の除去、頭蓋、鼻用介及び鼻通路のさまざまな解剖学的血脈洞からの又は扁桃腺、アデノイド、喉頭蓋及び声門上領域内及び唾液腺内のポリープ及び／又は新生物の除去、鼻中隔の粘膜下切除、患部組織気管支狭窄などの切除が含まれる。その他の処置においては、本発明は、いびき及び閉塞性睡眠時無呼吸（例えば口蓋垂といった軟口蓋又は舌／咽頭の剛性化及び正中線舌切除）を治療するための処置におけるコラーゲン収縮、アブレーション及び／又は止血のため、扁桃腺切除、アデノイド切除、気管狭窄及び声帯ポリープ及び病変といったような巨視的組織除去のため、又は舌切除、咽頭切除、聴神経腫処置及び鼻アブレーション処置といったような口及び咽頭内の腫瘍又は顔面腫瘍の切除又はアブレーションのために有用でありうる。さらに本発明は、あぶみ骨切除、鼓膜切開術、鼓膜穿刺などといった耳の中の処置についても有用である。
【００２３】
本発明は、舌、扁桃腺、口蓋又は口蓋垂の中に流路を作り出してこれらの構造内の組織を剛性化することによっていびき及び閉塞性睡眠時無呼吸を治療するために特に有用である。便宜上、残りの開示は、特定的に閉塞性睡眠障害の治療に向けられているが、該システム及び方法が、体のその他の組織が関与する処置ならびに開放性処置、脈管内処置、泌尿器科学、腹腔鏡検査、関節鏡検査、胞腔鏡検査、又はその他の心臓処置、美容外科手術、整形外科学、婦人科学、耳鼻咽喉科学、脊椎及び神経学処置、腫瘍学などを含むその他の処置にも応用できるものであるということがわかるだろう。
【００２４】
本発明の１つの態様においては、組織は体積的に除去されるか又はアブレートされて、身体構造内に穴、流路、窪み又はその他の空間を形成する。この処置においては、標的組織の付近に高い電界強度を発生させるべく単数又は複数の電極端子と単数又は複数の帰還電極（単複）の間に高周波電圧差が適用される。電極端子（単複）に隣接した高い電界強度は、（熱的気化又は炭化ではなくむしろ）分子解離を介した標的組織の電界誘発型分子破壊を導く。出願人は、より大きな有機分子を水素、酸素、炭素酸化物、炭化水素、及び窒素化合物といったようなより小さな分子及び／又は原子へと分子崩壊させることにより、組織構造が体積的に除去されると考えている。この分子崩壊は、標準的に電気外科的乾固及び気化の場合がそうであるように、組織細胞内の液体を除去することにより組織材料を脱水させることとは反対に、組織構造を完全に除去する。
【００２５】
高い電界強度は、電極端子（単複）の遠位チップと標的組織の間の領域内で電極端子（単複）の少なくとも一部分にわたり導電性流体を気化するのに充分な高周波電圧を印加することによって生成できる。導電性流体は、標的部位に送り出された又はそこにすでに存在する等張生理食塩水、血液又は細胞内流体といった液体又は気体であってもよいし、又は標的部位に塗布されたゲルといったような粘性流体であってもよい。蒸気層又は気化された領域は比較的高い電気インピーダンスを有することから、それは電極端子チップと組織の間の電圧差を増大させ、イオン性核種（例えば等張生理食塩水が導電性流体である場合にはナトリウム）の存在に起因して蒸気層内での電離をひき起こす。本書で記述されている条件下でのこの電離は、蒸気層から標的組織の表面への高エネルギーの電子及び光子の放出を誘発する。このエネルギーは、高エネルギー光子（例えば紫外線放射）、高エネルギー粒子（例えば電子又はイオン）又はそれらの組合せの形をしていてよい。Coblation（商標）と呼ばれるこの現象のより詳細な記述は、その完全な開示が本書に参考として内含されている共通譲渡された米国特許第５,６９７,８８２号の中に見出すことができる。
【００２６】
出願人は、本発明のCoblation（商標）メカニズムにおける組織除去の主要なメカニズムが、電極端子（単複）に隣接してプラズマ内で付勢された高エネルギー電子又はイオンであると考えている。液体が充分に加熱されて原子が再凝縮するよりも早く表面から離れるように気化するとき、気体が形成される。気体が充分に加熱されて原子が互いに衝突し、プロセス内でその電子を払い落とすとき、電離した気体又はプラズマが形成される（いわゆる物質の第４の状態）。プラズマについてのさらに完全な説明は、プリンストン大学のプラズマ物理実験室のR. J. Goldston及びP. H. Rutherfordによる「プラズマ物理学」（１９９５）の中に見出すことができる。蒸気層の密度（又は導電性液体内に形成された気泡内の密度）が充分低くなった（すなわち水溶液について約１０２０原子／cm３未満）時点で、電子の平均自由行程は増大して、その後注入された電子がこれらの低密度領域（すなわち蒸気層又は気泡）内での衝撃電離をひき起こすことができるようにする。プラズマ層内のイオン粒子がひとたび充分なエネルギーを有した時点で、これらは、標的組織に向かって加速する。高エネルギー電子が放出するエネルギー（例えば３.５ｅＶ〜５ｅＶ）は、その後分子をボンバードし、その結合を破り分子を遊離ラジカルへと解離することができ、このときこの遊離ラジカルは最終的な気体又は液体種の形に組合わさる。
【００２７】
プラズマは、少量の気体を加熱し気体中に電流を駆動して気体を電離させるか又は無線波を気体内に照射することによって形成できる。一般にこれらのプラズマ形成方法は、プラズマ内で直接自由電子に対しエネルギーを与え、その後電子−原子衝突がより多くの電子を解放し、プロセスは、所望の電離度が達成されるまで次々と連続的に進行する。往々にして電子は電流を運ぶか又は無線波を吸収し、従ってイオンよりも高温である。従って、出願人の発明においては、組織から離れて帰還電極に向かって運ばれる電子は、プラズマの熱の大部分を共に運び、イオンが、実質的に非熱的に組織分子を分断させることができるようにする。
【００２８】
一部の実施形態においては、本発明は、組織構造を除去（すなわち切除、切断又はアブレート）するため及び標的組織の領域内で離断された脈管を封着させるために、高周波（ＲＦ）電気エネルギーを適用する。本発明は同様に、例えば直径約１mmのさらに大きい動脈管を封着させるのにも有用でありうる。一部の実施形態においては、組織の分子解離又は崩壊をもたらすのに充分な第１の電圧が電極端子に印加されるアブレーションモード及び、組織内の切断された脈管の止血を達成するのに充分な第２のより低い電圧が電極端子（同じ又は異なる電極）に印加される凝結モードをもつ高周波電源が提供されている。その他の実施形態においては、動脈管といったような切断された脈管を封着するように構成された単数又は複数の凝結電極及び、例えば分子解離をもたらすため組織に対し充分なエネルギーを適用することにより組織を除去（アブレート）するか又は組織内のコラーゲン繊維を収縮させるように構成された単数又は複数の電極端子をもつ電気外科器具が提供されている。後者の実施形態においては、凝結電極（単複）は、凝結電極（単複）で凝結させ電極端子（単複）でアブレートするべく単一の電圧を印加できるように構成可能である。その他の実施形態においては、電源は、それが凝結モード（低圧）にあるとき凝結電極が用いられ、電源がアブレーションモード（高圧）にあるとき電極端子（単複）が使用されるような形で、凝結器具と組合される。
【００２９】
本発明の一つの方法においては、単数又は複数の電極端子が、標的部位で組織のごく近くにもって来られ、以下で記述するように分子解離を通して組織を体積的に除去するのに充分な電圧が電極端子と帰還電極の間に印加されるような形でアブレーションモードで電源が活動化される。このプロセスの間に、組織内の脈管は切断されることになる。より小さい脈管は、本発明のシステム及び方法で自動的に封着することはできない。より大きい脈管及び動脈管といったようなより高い流速をもつ脈管は、アブレーションモードで自動的に封着することができない。これらの場合には、切断された脈管は、電源の電圧を凝結モードへと低減させるための制御装置（例えばフットペダル）を活動化させることによって封着され得る。このモードでは、電極端子を切断された脈管に対し圧着して脈管の封着及び／又は凝結を提供することができる。代替的には、同じ又は異なる器具上にある凝結電極を、切断された脈管に対して圧着することもできる。脈管がひとたび適切に封着されたならば、外科医は電源の電圧をアブレーションモードまで戻るよう増大させるべく制御装置（例えばもう１つのフットペダル）を活動化させる。
【００３０】
本発明の一部の実施形態においては、組織には、組織表面において壊死した又は瘢痕化した組織を作り出すべく熱的加熱モードで損傷が加えられる。熱的加熱モードでの高周波電圧は、上述のようなアブレーション閾値よりも低いか、この組織を気化させたり又はその他の形で減嵩することなく電極を直接とり囲む組織に対し幾分かの熱的加熱をひき起こすのに充分なものである。標準的には、約０.２〜５mm、通常は約１〜２mmの深さまで約６０℃〜１００℃の範囲内の組織温度を達成することが望ましい。この熱損傷のために必要とされる電圧は、一部には電極構成、組織及び電極を直接とり囲む部域の導電率、電圧が印加される時間及び望まれる組織損傷の深さによって左右されることになる。本出願に記述されている電極構成（例えば図１２〜１４）では、熱的加熱のための電圧レベルは通常約２０〜３００rmsボルト、好ましくは約６０〜２００rmsボルトの範囲内になる。約２という波高率をもつ方形波形を用いた熱的加熱のためのピーク間電圧は、標準的に約４０〜６００ピーク間ボルト、好ましくは約１２０〜４００ピーク間ボルトの範囲内にある。この範囲内で電圧が高くなればなるほど、所要時間は短くなる。しかしながら電圧が過度に高い場合、表面組織が気化又は減嵩又はアブレートされる可能性があり、これは望ましくないことである。
【００３１】
本発明は同様に、脊髄神経、末梢神経又は脳神経、例えば視神経、顔面神経、内耳神経などといったような神経のまわりの組織を除去又はアブレートするためにも有用である。先行技術のミクロデブライダー、従来の電気外科デバイス及びレーザーに付随する有意な欠点の１つは、これらのデバイスが、標的組織と周囲の神経又は骨を区別しないという点にある。従って外科医は、標的部位の内部及び周りの骨又は神経に対する損傷を回避するよう、これらの処置中極度の注意を払わなくてはならない。本発明においては、組織を除去するためのCoblation（商標）プロセスは、上述のような側副組織損傷の深さがきわめて小さくなるという結果をもたらす。こうして外科医は、神経繊維に対する側副損傷をひき起こすことなく神経に近い組織を除去することが可能となる。
【００３２】
本発明の新しいメカニズムが一般に精確であることに加えて、出願人は、隣接する神経が組織除去中に損傷を受けないことを保証する付加的な方法を発見した。本発明に従うと、処置中に除去されるべき通常の組織と神経繊維のすぐ周辺にある脂肪組織を区別するためのシステム及び方法が提供されている。神経は通常、神経繊維を保護するため独自の結合組織鞘（神経周膜）によって各々がとり囲まれている神経繊維束を囲む結合組織鞘つまり神経上膜を含んでいる。外側保護組織鞘又は神経上膜は標準的に、例えば血脈洞処置の間に鼻から除去される鼻甲介、ポリープ、粘液組織などといった通常の標的組織と実質的に異なる電気特性をもつ脂肪組織（fatty tissue）（例えば脂肪組織（adipose tissue））を含む。本発明のシステムは、単数又は複数の電極端子を伴うプローブのチップにおいて組織の電気特性を測定する。これらの電気特性には、単数、複数又は一範囲の周波数（例えば１ｋHz〜１００ＭHzの範囲）での導電率、誘電率、キャパシタンス又はこれらの組合せが内含される。これらの実施形態においては、プローブのチップにある検知用電極（単複）が１つの神経をとり囲む脂肪組織を検出した時点で可聴信号を生成することもできるし、或いは又、プローブのチップ又は作用端部で遭遇した組織が測定済み電気特性に基づき通常の組織である場合にのみ、電極端子（単複）に個別にか又は全電極アレイに対し電力を供給するべく、直接フィードバック制御を提供することもできる。
【００３３】
一実施形態においては、（前述した）限流要素は、電気インピーダンスが閾値レベルに達したときに電極端子が機能停止するか又はオフ切換えされるような形で構成されている。この閾値レベルが、神経をとり囲む脂肪組織のインピーダンスに設定された場合、電極端子は、神経と接触するか又はそれに極めて近づいた場合つねに機能停止することになる。その間、組織と接触しているか又はその極近くにあるその他の電極端子は、帰還電極に対し電流を導き続けることになる。本発明のCoblation（商標）メカニズムと組合せたよりインピーダンスの低い組織のこの選択的なアブレーション又は除去は、外科医が、神経又は骨のまわりの組織を精確に除去することを可能にする。出願人は、本発明が、神経の機能を損なうことなくかつ神経上皮の組織を著しく損傷することなく、神経に密に隣接する組織を体積的に除去する能力をもつものであることを発見した。先行技術のミクロデブライダー、従来の電気外科デバイス及びレーザーに付随する有意な欠点の１つは、これらのデバイスが、標的組織と周囲の神経又は骨を区別しないという点にある。従って外科医は、鼻腔の内部及び回りの骨又は神経に対する損傷を回避するよう、これらの処置中極度の注意を払わなくてはならない。本発明においては、組織を除去するためのCoblation（商標）プロセスは、上述のような側副組織損傷の深さがきわめて小さくなるという結果をもたらす。こうして外科医は、神経繊維に対する側副損傷をひき起こすことなく神経に近い組織を除去することが可能となる。
【００３４】
上述のことに加えて、出願人は、本発明のCoblation（商標）メカニズムが、その他の組織構造に対してはほとんど効果を示さずに或る一定の組織構造をアブレート又は除去するように操作可能である、ということを発見した。上述のように、本発明は、電極端子（単複）のまわりにプラズマ層又はポケットを形成するべく導電性流体を気化し次に組織構造の分子結合を破るべくこのプラズマ又は蒸気層からのエネルギーの放出を誘発する技術を使用している。初期実験に基づいて、出願人は、電離した蒸気層内の自由電子が電極チップ（単複）近くの高い電界内で加速されると考えている。蒸気層の（又は導電性液体内で形成された気泡内の）密度が充分に低くなった（すなわち水溶液について約１０２０原子／cm３未満）時点で、電子の平均自由行程は増大して、その後注入された電子がこれらの低密度領域（すなわち蒸気層又は気泡）内での衝撃電離をひき起こすことができるようにする。高エネルギー電子が放出するエネルギー（例えば４〜５ｅＶ）は、その後分子をボンバードし、その結合を破り、分子を遊離ラジカルへと解離することができ、このときこの遊離ラジカルは最終的な気体又は液体種の形に組合わさる。
【００３５】
高エネルギー電子が放出するエネルギーは、電極端子の数、 電極のサイズ及び間隔、電極の表面積、電極表面上の凹凸及び鋭い縁部、電極材料、印加される電圧及び電力、インダクタといったような限流手段その他の要因といったようなさまざまな要因を調整することによって変動させることができる。従って、励起された電子のエネルギーレベルを制御するべくこれらの要因を操作することが可能である。異なる組織構造が異なる分子結合を有することから、本発明は、その他の組織の分子結合を破るには低すぎるエネルギーしかもたずに、或る一定の組織の分子結合を破るように構成され得る。例えば、脂肪（fatty）組織（例えば脂肪（adipose）組織）は、破れるのに４〜５ｅＶよりも実質的に高いエネルギー（標準的に約８ｅＶ）を必要とする２重結合を有する。従って、本発明はその現行の構成において、かかる脂肪組織を一般にアブレート又は除去しない。当然のことながら、これらの２重結合も単結合と同じ要領で破ることができるように、要因を変更することができる（例えば電圧を増大させるか又は電極構成を変更して電極チップにおける電流密度を増大させる）。この現象についてのさらに完全な記述は、本書にその完全な開示が参考として内含されている１９９８年２月２７日付の同時係属米国特許出願第０９／０３２,３７５号（弁理士事件整理番号 ＣＢ−３）の中に見出すことができる。
【００３６】
本発明は同様に、腫瘍からの生存可能な細胞の飛散を最小限におさえながら、顔面腫瘍といった腫瘍又はその他の望ましくない身体構造を選択的に除去するためのシステム、装置及び方法をも提供する。かかる腫瘍を除去するための従来の技術は一般に、腫瘍又は病巣から無傷で生存可能な細菌又はウイルス粒子を外科チーム又は患者の体のその他の部分に飛散させうる。電気外科又はレーザー柱状噴出と呼ばれる外科的環境内の煙霧の発生を結果としてもたらす。生存可能な細胞又は粒子のこの潜在的飛散は、肝炎、ヘルペス、ＨＩＶ及び乳頭腫ウイルスといったような或る種の衰弱性で致死性の疾患の増殖に対する問題を増大させる結果となった。本発明では、有機分子の解離又は崩壊を通して、生存可能な原子及び分子内へ腫瘍中の組織細胞の少なくとも一部分を体積的に除去するべく電極端子（単複）と単数又は複数の帰還電極の間に高周波電圧が加えられる。特定的には、本発明は、中実組織細胞を、もはや無欠でも生存可能でもなくかくして生存可能な腫瘍粒子を患者の体のその他の部分又は外科スタッフに対し飛散させる能力をもたない凝縮不能な気体へと変換する。高周波電圧は好ましくは、周囲の又は下にある組織に対する実質的な組織壊死を最小限におさえながら、これらの組織細胞の制御された除去をもたらすように選択される。この現象のさらに完全な記述は、本書にその完全な開示が参考として内含されている１９９８年６月３０日付の同時係属米国特許出願第０９／１０９,２１９号（弁理士事件整理番号 ＣＢ−１）の中に見出すことができる。
【００３７】
その他の処置、例えば軟口蓋又は舌／咽頭剛性化においては、標的部位においてコラーゲン結合組織を収縮又は萎縮させることが望ましいかもしれない。これらの処置においては、ＲＦエネルギーは、その中の電流の流れを用いて直接的に、かつ／又はＲＦエネルギーにより加熱された流体に対する組織の露出を通して間接的に組織を加熱して、通常の体温（例えば３７℃）から４５℃〜９０℃の範囲内、好ましくは約６０℃〜７０℃の範囲内の温度まで組織温度を上昇させる。コラーゲン繊維の熱収縮は、哺乳動物のコラーゲンについては６０℃〜７０℃までの範囲内にある小さい温度範囲内で発生する（Deak, G.他、「局所光学染色反応の分光光学分析により明らかにされる通りのコラーゲン繊維の熱収縮プロセス」ハンガリーActa Morphologica Acad. Sci、 第１５巻（２）、ｐ１９５〜２０８、１９６７）。コラーゲン繊維は、標準的に６０℃〜約７０℃の範囲内で熱収縮する。以前に報告された研究は、コラーゲンの熱収縮がコラーゲン基質内の内部安定化架橋の分割のせいであるとしていた（Deak、 同書）。同様に、コラーゲン温度が７０℃以上に上昇した時点でコラーゲン基質が再び弛緩し始め、収縮効果が逆転されていかなる純収縮も結果としてもたらされないということも報告されてきた。（Allain, J.C. 他、「ラットの皮膚の熱水膨潤中に発生した等尺性張力」、結合組織研究、第７巻、ｐ１２７〜１３３、１９８０）。その結果、精確な深さまで制御された組織の加熱は、治療的なコラーゲン収縮の達成にとってきわめて重要である。コラーゲン収縮のより詳しい説明は、１９９７年１０月２日付けの米国特許出願第０８／９４２,５８０号（弁理士事件整理番号１６２３８−００１３００号）の中に見出すことができる。
【００３８】
加熱された領域内でコラーゲンの収縮をもたらすための好ましい加熱深さ（すなわち、そこまで組織が６０℃〜７０℃の間の温度まで上昇させられる深さ）は一般に（１）組織の厚み、（２）損傷性温度に露出させるべきでない近くの構造（例えば神経）の場所及び／又は（３）治療的収縮を起こさせるべきコラーゲン組織層の場所によって左右される。加熱深さは、通常、０〜３.５mmの範囲内にある。軟口蓋又は口蓋垂内部のコラーゲンの場合、加熱深さは好ましくは約０.５〜約３.５mmの範囲内にある。
【００３９】
電気外科器具は、単数又は複数の電極端子を支持する遠位端部と近位端部をもつシャフト又はハンドピースを含む。シャフト又はハンドピースは、さまざまな構成をとることができ、その一次的目的は、活性電極を機械的に支持し、治療を行なう医師がシャフトの近位端部から電極を操作できるようにすることにある。シャフトは剛性又は可撓性であってよく、可撓性シャフトは任意には機械的支持のため一般に剛性の外部管と組合わされている。可撓性シャフトはプルワイヤ、形状記憶アクチュエータ及び電極アレイの位置づけを容易にするべくシャフトの遠位端部の選択的偏向をもたらすためのその他の既知のメカニズムと組合わされていてよい。シャフトは通常、シャフトの近位端部でコネクタに電極アレイを接続できるようにするため内部を軸方向に走行する複数のワイヤ又はその他の導電性要素を内含することになる。
【００４０】
口及び喉の中の処置のためには、シャフトは、患者の口又はその他の開口部を通して器具シャフトを送り出すことによって、外科医が標的に到達できるようにするのに適切な直径及び長さを有することになる。かくして、シャフトは通常約５〜２５cmの範囲内の長さ及び約０.５〜５mmの範囲内の直径を有することになる。流路形成処置又は穴、流路又はその他の空間の形成を必要とするその他の処置のためには、シャフトの遠位端部は通常３mm未満、好ましくは約１.０mm未満の直径を有することになる。より低い喉の中の処置、例えば喉頭切除、声帯乳頭腫又は痙性不快のためには、シャフトは、喉頭にアクセスするべく適切に設計されることになる。例えば、シャフトは可撓性であってもよいし、或いは又患者の喉の中の屈曲に対応するよう適切な屈曲を有することができる。この点において、シャフトは、口及び喉の幾何形状と対応するべく特定的に設計された屈曲をもつ剛性シャフトであってもよいし、或いは又、可撓性遠位端部を有していてもよいし、又カテーテルの一部であってもよい。これらの実施形態のいずれにおいても、シャフトは同様に剛性又は可撓性内視鏡を通って導入されうる。
【００４１】
電気外科器具は同様に、従来型の又は特殊なガイドカテーテルを通して挿入することによって患者の体内に経皮的にかつ／又は管腔内に送り出されるカテーテルであってもよいし、そうでなければ、本発明は、その遠位端部と一体化した活性電極又は電極アレイをもつカテーテルを内含することもできる。カテーテルシャフトは、剛性又は可撓性であってよく、可撓性シャフトは任意には機械的支持のため一般に剛性の外部管と組合わされている。可撓性シャフトはプルワイヤ、形状記憶アクチュエータ、及び電極又は電極アレイの位置づけを容易にするべくシャフトの遠位端部の選択的偏向をもたらすためのその他の既知のメカニズムと組合わされていてよい。カテーテルシャフトは通常、シャフトの近位端部でコネクタに電極又は電極アレイ及び帰還電極を接続できるようにするため内部を軸方向に走行する複数のワイヤ又はその他の導電性要素を内含することになる。カテーテルシャフトは、カテーテルを標的部位に導くためのガイドワイヤを内含していてもよいし、又は、操舵可能なガイドカテーテルを含むこともできる。カテーテルは同様に、それがさらに患者の体内に前進させられるにつれて、遠位端部のトルク制御を増大させるべく実質的に剛性の遠位端部部分を内含していてもよい。特定のシャフト設計については以下で図に関連して詳述される。特定のシャフト設計については以下で図に関連して詳述される。
【００４２】
電極端子（単複）は好ましくは、器具シャフトの遠位端部近くに位置づけされた無機絶縁支持体の中で又はこの支持体により支持される。帰還電極は、器具シャフト上、もう１つの器具上又は患者の外表面（すなわち分散パッド）上に位置設定され得る。しかしながら、口及び喉の中で神経とその他の感受性組織がきわめて近位にあることから、非標的組織及び周囲の神経を通る電流の流れを最小限におさえることを理由として双極性設計がより好ましいものとなっている。従って、帰還電極は好ましくは、器具本体と一体化されているか又はその極近くに位置設計されたもう１つの器具と一体化されている。器具（単複）の近位端部は、帰還電極（単複）及び電極端子（単複）を電気外科発電機といったような高周波電源に連結するための適切な電気的接続を内含することになる。
【００４３】
帰還電極は標準的に、導電性流体の存在下で活性電極と帰還電極の間の電気的短絡を避けるべく適切な距離だけ活性電極（単複）から近位に離間している。本書に記述されている実施形態においては、帰還電極の露出表面の遠位縁部は、活性電極（単複）の露出表面の近位縁部から約０.５〜２５mm、好ましくは約１.０〜５.０mmだけ離間している。当然のことながら、この距離は、異なる電圧範囲、導電性流体と共に、及び活性電極及び帰還電極に対する組織構造の近位性に基づいて変動しうる。帰還電極は標準的に約１〜２０mmの範囲内の露出長をもつことになる。
【００４４】
電極端子と帰還電極（単複）の間の電流通路は、導電性流体内（例えば導電性ゲルといったような粘性流体内）に組織部位を沈めること、又は標的部位に対し流体通路に沿って導電性流体（すなわち等張生理食塩水、低張性生理食塩水といった液体又は例えばアルゴンといった気体）を導くことによって、生成することができる。より緩慢なより制御された導電性流体の送り出し速度を達成するため、導電性ゲルを標的部位に送り出すこともできる。さらに外科医は、ゲルが粘性をもつために、標的部位のまわりに（例えば等張生理食塩水を収容しようとする場合よりも）より容易にゲルを収容することができる。活性電極と帰還電極の間で導電性流体を導く方法の一例のより完全な記述は、以前に本書に参考として内含した米国特許第５,６９７,２８１号の中に記されている。代替的には、血液又は細胞内生理食塩水といったような身体の天然の導電性流体も、帰還電極（単複）と活性電極（単複）の間に導電性経路を樹立しかつ上述のように蒸気層を確立するための条件を提供するのに充分なものでありうる。しかしながら、血液は或る一定の温度で凝結する傾向をもつことから一般には、血液よりも患者の体内に導入される導電性流体の方が好ましい。さらに、患者の体液は、一部の利用分野においてはプラズマを適切に形成するのに充分な導電率を有していない可能性がある。有利には、いずれかの組織を除去するための付加的な手段を提供するべく標的組織表面を「浸す」と同時に先行時点でアブレートされた標的組織の領域を冷却するために、液体の導電性流体（例えば等張生理食塩水）を使用することができる。
【００４５】
電源は、電極端子（単複）のまわりに不充分な導電性流体しかない場合、電極端子（単複）に対する電力を中断するため流体インタロックを内含することができる。こうして、導電性流体が存在しないときに器具が活動化されることがないようになっており、かくして、そうでなければ発生しうる組織損傷が最低限におさえられている。この流体インタロックについてのさらに完全な記述は、本書にその完全な開示が参考として内含されている１９９８年４月１０日付の同時係属米国特許出願第０９／０５８,３３６号（弁理士事件整理番号 ＣＢ−４）の中に見出すことができる。
【００４６】
一部の処置においては、導電性流体及び／又はアブレーションの凝縮不能な気体産物を回収又は吸引することも必要となる可能性がある。さらに、高周波エネルギーによって完全に崩壊されていない組織又はその他の身体構造の小片又は血液、粘液、アブレーションの気体産物などといったような標的部位にあるその他の流体を吸引することが望ましい可能性もある。従って、本発明のシステムは、標的部位から流体を吸引するため適切な真空源に連結された、該器具内又はもう１つの器具上の単数又は複数の吸込み用管腔を内含することができる。さらに、本発明は、管腔内に吸引されるアブレートされていない組織断片をアブレートするため又は少なくともその体積を低減させるため、吸込み用管腔の遠位端部に連結された単数又は複数の吸引電極（単複）を内含することができる。吸引電極（単複）は主として、そうでなければより大きな組織断片が中に引き込まれた場合に発生する可能性のある管腔の詰まりを阻止するために機能する。吸引電極（単複）は、アブレーション電極端子（単複）と異なっていてもよいし、又は同じ電極（単複）が両方の機能に役立つこともできる。吸引電極（単複）を内蔵する器具のさらに完全な記述は、本書にその完全な開示が参考として内含されている１９９８年１月２１日付の共通譲渡された同時係属特許出願第０９／０１０,３８２号の中に見出すことができる。
【００４７】
吸込みに対する代替案として又は、これに付け加えて、バスケット、伸縮自在レースなどといったような封じ込め装置を用いて、標的部位又はその近くで余剰の導電性流体、組織フラグメント及び／又はアブレーション気体生成物を収納することが望ましいかもしれない。この実施形態は、導電性流体、組織フラグメント又はアブレーション生成物が患者の脈管構造を通って又は身体のその他の部分の中に流れ込まないようにしている。さらに、切断された血管の止血に対して吸込みが及ぼしうる望ましくない効果を制限するべく、吸込み量を制限することが望ましいかもしれない。
【００４８】
本発明は、カテーテル又はプローブの遠位表面のまわりに離間した電極端子アレイ又は単一の活性電極端子を使用することができる。電極端子アレイの実施形態においては、電極アレイは通常、血液、通常生理食塩溶液などといったような周囲の導電性流体の中への電力の散逸の結果としてもたらされる周囲の組織及び環境に対する望ましくない電気エネルギーの適用を制限しながら標的組織に対し電気エネルギーを選択的に適用するため複数の独立して限流及び／又は電力制御された電極端子を内含している。電極端子は、端子を互いから隔離し各端子をその他の電極端子から隔離された別々の電源に接続することによって、独立して限流され得る。代替的には、電極端子をカテーテルの近位又は遠位端部のいずれかで互いに接続して、電源に連結する単一のワイヤを形成することもできる。
【００４９】
１つの構成においては、電極アレイ内の各々個別の電極端子は前記器具内のアレイ内のその他全ての電極端子から電気的に絶縁され、そのアレイ内のその他の電極端子の各々から隔離された電源に対してか又は低抵抗率材料（例えば血液、導電性生理食塩水灌注液又は導電性ゲル）が帰還電極と個々の電極端子の間により低いインピーダンスの通路をひき起こした時点で電極端子への電流の流れを制限又は中断する回路に対して接続されている。各々個別の電極端子のための隔離された電源は、低インピーダンスの帰還通路に遭遇したとき付随する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もつ分離した電源回路であってよい。一例を挙げると、隔離された電源は、ユーザーが選択できる定電流源であってよい。この実施形態では、より低いインピーダンスの通路は、加熱が動作電流の２乗にインピーダンスを乗じたものに正比例することから、より低い抵抗加熱レベルを自動的に結果としてもたらすことになる。代替的には、独立して起動可能なスイッチを通して又は、インダクタ、コンデンサ、抵抗器及び／又はそれらの組合せといったような独立した限流要素により、各々の電極端子に対し単一の電源を接続することもできる。限流要素は、プローブ、コネクタ、ケーブル、コントローラ内又はコントローラから器具の遠位チップまで導電性通路に沿って具備することができる。代替的には、抵抗及び／又はキャパシタンスは、選択された電極端子を形成する酸化物層（例えば白金といったような金属の表面上のチタン又は抵抗性コーティング）に起因して活性電極端子（単複）の表面上に発生しうる。
【００５０】
器具のチップ領域は、チップ付近に電気エネルギーを送り出すように設計された独立した数多くの電極端子を含むことができる。導電性流体に対する電気エネルギーの選択的適用は、各々の個々の電極端子及び帰還電極を独立して制御又は限流されたチャネルをもつ電源に接続することによって達成させる。帰還電極は、活性電極と帰還電極の間の導電性流体の供給のための導管としても役立つチップにある電極アレイに対して近位の導電性材料製の単一の管状部材を含んでいてもよい。代替的には、器具は、チップにおける電流を維持するため（活性電極と共に）器具の遠位端部に帰還電極のアレイを含むことができる。帰還電極と電極アレイの間における高周波電圧の印加は、各々の個々の電極端子から帰還電極への高周波電流の伝導と共に電極端子の遠位端部における高電界強度の生成を結果としてもたらす。各々の個々の電極端子から帰還電極までの電流の流れは、周囲の（非標的）組織に対するエネルギー送り出しを最小限におさえながら周囲の導電性流体に対し電気エネルギーを送り出すため、能動的手段又は受動的手段又はそれらの組合せのいずれかによって制御される。
【００５１】
適切な時間中の帰還電極（単複）と電極アレイ（単複）の間における高周波電圧の印加は、標的組織の切断、除去、アブレーション、造形、収縮又はその他の形での修正をもたらす。エネルギーが全体にわたり散逸させられる（すなわち高い電流密度が存在する）組織体積を、例えば有効直径又は主要寸法が約１０mm〜０.０１mm、好ましくは約２mm〜０.０５mm、より好ましくは約１mm〜０.１mmであるような小さな電極端子を数多く使用することによって厳密に制御することが可能である。この実施形態においては、円形及び非円形の両方の端子のための電極部域は、電極アレイについては５０mm２未満そして単一の電極の実施形態については７５mm２といった大きい（電極端子あたりの）接触面積を有する。多重電極アレイにおいては、各電極端子の接触面積は標準的に０.０００１mm２〜１mm２の範囲内、より好ましくは０.００１mm２〜０.５mm２の範囲内にある。電極アレイ又は電極端子の外接部域は０.２５mm２〜７５mm２好ましくは０.５mm２〜４０mm２の範囲内にある。多重電極の実施形態においては、アレイは通常シャフト上の遠位接触表面全体にわたって配置された少なくとも２つの隔離された電極端子、往々にして少なくとも５つの電極端子、往々にして１０個以上の電極端子、さらには５０以上の電極端子を内含することになる。小さな直径の電極端子の使用は、電界強度を増大させ、各電極端子の露出表面から発出する電流流束線の発散の結果として、組織加熱の程度又は深さを低減させる。
【００５２】
組織治療表面の面積は大きく変動する可能性があり、組織治療表面はさまざまな幾何形状をとることができ、特定の利用分野のために特定の面積及び幾何形状が選択される。幾何形状は、平面、凹面、凸面、半球形、円錐形、線形「インライン」アレイであっても、又事実上その他のあらゆる規則的又は不規則な形状であってよい。最も一般的には活性電極（単複）及び電極端子（単複）は、電気外科器具シャフトの遠位端部で形成されることになり、整形処置において使用するためには往々にして平面、ディスク形であり、切断において使用するためには線形アレイである。代替的又は付加的には、活性電極（単複）を、電気外科器具シャフトの側面上に（例えばスパチュラの要領で）形成して内視鏡処置における一部の身体構造へのアクセスを容易にすることができる。
【００５３】
一部の実施形態では、電極支持体及び流体出口を器具又はハンドピースの外表面から引っ込めて導電性流体を、電極支持体を直接とり囲む領域に閉じ込めることもできる。さらに、電極支持体及び流体出口のまわりにキャビティを形成するようにシャフトを造形することもできる。このことは、導電性流体が電極端子（単複）及び帰還電極（単複）と接触した状態にとどまり間の導電性経路を確実に維持する一助となる。さらに、これは、処置全体を通して治療部位にある組織と電極端子（単複）の間に蒸気及びその後のプラズマ層を維持する一助となり、こうして、そうでなければ蒸気層が導電性流体の欠如に起因して消失した場合に起こる可能性のある熱損傷が低減される。導電性流体を標的部位のまわりに具備することは同様に、処置中、組織温度を所望のレベルに維持することの一助ともなる。
【００５４】
その他の実施形態においては、活性電極は、そのまわりに形成された蒸気層と組織の間の接触を最小限にとどめるか又はこれを回避するのに充分な距離だけ組織から離間している。これらの実施形態においては、蒸気層中の加熱された電子と組織の間の接触は、これらの電子が蒸気層から導電性流体を通って帰還電極まで戻るよう走行することから最小限におさえられる。しかしながらプラズマ内部のイオンは、より高い電圧レベルといったような或る種の条件下で、蒸気層を超えて組織まで加速するのに充分なエネルギーを有することになる。かくして、組織結合は、前記の実施形態の場合と同様に、組織と接触状態にある電子の流れひいては熱エネルギーを最小限におさえる一方で、解離又は破断される。
【００５５】
導電性流体は帰還電極と電極端子（単複）の間に適切な導電性通路を提供するための限界導電率を有しているべきである。（センチメートルあたりのミリジーメンスつまりｍＳ／cm単位で表わした）流体の導電率は通常０.２ｍＳ／cm以上となり、好ましくは２ｍＳ／cm以上、より好ましくは１０ｍＳ／cm以上となる。一実施例においては、導電性流体は、約１７ｍＳ／cmの導電率をもつ等張生理食塩水である。出願人は、より導電性の高い流体又はイオン濃度がさらに高い流体が通常より活発なアブレーション速度を提供することになる、ということを発見した。例えば、およそ１％以上又は約３％と２０％の間といった従来の生理食塩水（塩化ナトリウムがおよそ０.９％）よりも高い塩化ナトリウムレベルをもつ生理食塩水溶液が望ましいものでありうる。代替的には、例えばプラズマ中のイオンの量を増大させるか又はナトリウムイオンよりも高いエネルギーレベルをもつイオンを提供することによって、プラズマ層の電力を増大させる異なるタイプの導電性流体で本発明を使用することができる。例えば、本発明は、カリウム、マグネシウム、カルシウム及び周期表の左端近くのその他の金属といったようなナトリウム以外の元素でも使用することができる。さらに、塩素の代わりに、フッ素といったようなその他の電気的にマイナスの元素を使用することが可能である。
【００５６】
帰還電極（単複）と電極端子（単複）の間に印加される電圧は、高又は無線周波数すなわち標準的には約５ｋHz〜２０ＭHzの間、通常は約３０ｋHz〜２.５ＭHzの間、好ましくは約５０ｋHz〜５００ｋHz、往々にして３５０ｋHz未満そして往々にして約１００ｋHz〜２００ｋHzの間にある。一部の利用分野において、出願人は、組織インピーダンスがその周波数ではるかに大きいことを理由として、約１００ｋHzの周波数が有用であることを発見した。心臓又は頭及び首の中又はまわりでの処置といったようなその他の利用分野においては、頭及び首の神経又は心臓内への低周波数電流を最小限におさえるべく、より高い周波数が望ましい（例４００〜６００ｋHz）可能性がある。印加されるＲＭＳ（実効）電圧は、電極端子サイズ、動作周波数及び特定の処置の作業様式又は組織に対する望ましい効果（すなわち収縮、凝結又はアブレーション）に応じて通常約５ボルト〜１０００ボルトの範囲内、好ましくは約１０ボルト〜５００ボルト、往々にして約１５０〜４００ボルトの範囲内にある。標準的には方形波でのアブレーション又は切断のためのピーク間電圧は１０〜２０００ボルトの範囲内、好ましくは１００〜１８００ボルトの範囲内、より好ましくは約３００〜１５００ボルト、往々にして約３００〜８００ピーク間ボルトの範囲内となる（ここでも又、電極サイズ、電子の数、動作周波数及び作業様式による）。組織凝結、組織の熱的加熱又はコラーゲンの収縮のためには、さらに低いピーク間電圧が使用されることになり、これは標準的に、５０〜１５００、好ましくは１００〜１０００、より好ましくは１２０〜４００ピーク間ボルトの範囲内にある。（ここでもこれらの値は、方形波形状を用いて計算される）。電極幾何形状及び導電性流体の組成といったその他の要因に応じて、骨といったようなさらに硬い材料のアブレーションのためには、例えば約８００ピーク間ボルト以上のさらに高いピーク間電圧が望ましいものであり得る。
【００５７】
上述の通り、電圧は、（例えば一般に約１０〜２０Hzでパルス発振され、小さな壊死深さを要求するレーザーの場合と比べて）、電圧が実際に連続的に印加されるように充分に高い周波数（例えば５ｋHz〜２０ＭHz）をもつ時間的に変動する電圧振幅の交流電流又は一連のパルスで送り出される。さらに、デューティサイクル（すなわちエネルギーが適用される任意の１秒間隔内の累積時間）は、標準的に約０.０００１％のデューティサイクルをもつパルスレーザーの場合と比べて、本発明については、およそ５０％である。
【００５８】
本発明の好ましい電源は、加熱されつつある標的組織の体積、及び／又は器具チップのために選択された最大許容温度に応じて電極１つあたり数ミリワットから数十ワットまでの範囲の平均電力レベルを生成するべく選択可能な高周波電流を送り出す。電源は、特定の神経外科処置、心臓外科手術、関節鏡外科手術、皮膚科学処置、眼科学処置、開放性外科手術又はその他の内視鏡外科処置の特定の必要条件に従ってユーザーが電圧レベルを選択することができるようにする。心臓処置そして潜在的には神経外科手術については、電源は、１００ｋＨｚ未満の周波数での漏洩電圧、特に６０ｋＨｚ前後で電圧を濾過するため付加的なフィルタを有することができる。代替的には、例えば３００〜６００ｋＨｚといったより高い動作周波数を持つ電源を、迷走低周波電流が疑われる或る種の処置において使用することもできる。適切な電源についての記述は、本書にその完全な開示が全ての目的のために参考として内含されている１９９８年４月１０日付けの米国特許出願第０９／０５８,５７１号及び第０９／０５８,３３６号（弁理士事件整理番号 ＣＢ−２及びＣＢ−４）の中に見出すことができる。
【００５９】
電源は、標的組織又は周囲の（非標的）組織に望ましくない加熱が発生しないように限流又はその他の形で制御されていてよい。本発明の現在好まれている実施形態においては、限流インダクタの各々の独立した電極端子と直列に設置されており、ここでインダクタのインダクタンスは、標的組織の電気的特性、望ましい組織加熱速度及び動作周波数に応じて、１０ｕＨ〜５００００ｕＨの範囲内にある。代替的には、その完全な開示が本書に参考として内含されている米国特許第５,６９７,９０９号において以前に記述されているように、コンデンサーインダクタ（ＬＣ）回路構造を利用することができる。さらに、限流抵抗器を選択することもできる。好ましくはこれらの抵抗器は、低抵抗性媒質（例えば生理食塩水灌注液又は血液）と接触状態にある任意の電極端子について電流レベルが上昇し始めるにつれて、限流抵抗器の抵抗が著しく増大し、かくして前記電極端子から低抵抗性媒質（例えば生理食塩水灌注液又は血液）内への電力の送り出しを最小限におさえるような形で、大きい正の抵抗温度係数をもつことになる。
【００６０】
ここで、本発明が、電気的に絶縁された電極端子さらには複数の電極端子に制限されるものではないという点を明確に理解すべきである。例えば、活性電極端子のアレイは、カテーテルシャフトを通して高周波数電流の電源まで延びている単一のリード線に接続され得る。代替的には、器具は、カテーテルシャフトを通して直接延びている単一の電極を内蔵していてもよく、そうでなければ電源まで延びている単一のリード線に接続される。活性電極（単複）は、ボール形状（例えば組織の気化及び乾固用）、線輪形状（気化及び針様切断用）、バネ形状（急速な組織の減嵩及び乾固用）、ねじり金属形状、環状又は中実管形状などを有することができる。代替的には、電極（単複）は、複数のフィラメント、剛性又は可撓性ブラシ電極（単複）（例えば線維性膀胱腫瘍又は前立腺腫といったような腫瘍を減嵩するため）、シャフトの側面上の副作用ブラシ電極（単複）、コイル電極（単複）などを含むことができる。
【００６１】
１実施形態においては、電気外科カテーテル又はプローブは、シャフトの遠位端部において例えばセラミクスの絶縁部材から延びている単一の活性電極端子を含む。この絶縁部材は、好ましくは、絶縁部材及び活性電極の近くに位置づけされた管状又は環状帰還電極から活性電極端子を分離する管状構造である。もう１つの実施形態においては、カテーテル又はプローブは、カテーテル本体の残りの部分との関係において回転可能な単一の活性電極を内含するか、そうでなければリードとの関係においてカテーテル全体を回転させることもできる。単一の活性電極は、異常な組織に隣接して配置し、この組織を除去するべく適宜付勢及び回転させることができる。
【００６２】
電極端子（単複）と帰還電極（単複）の間の電流通路は、導電性媒質内（例えば導電性ゲルといったような粘性流体内）に組織部位を沈めること、又は標的部位に対し流体通路に沿って導電性流体（すなわち等張生理食塩水、といった液体又は例えばアルゴンといった気体）を導くことによって、生成することができる。この後者の方法は、導電性流体が電極端子から帰還電極への適切な電流通路を提供することから、乾燥環境（すなわち組織が流体内に沈められていない）内で特に有効である。
【００６３】
図１を参照しながら、頭及び首内の組織の治療のための電気外科システム１１の例についてここで詳述する。電気外科システム１１は、一般に、標的部位に高周波電圧を提供するために電源２８に接続された電気外科ハンドピース又はプローブ１０及び導電性流体５０をプローブ１０に供給するための流体供給源２１を備えている。さらに、電気外科システム１１は、特に血脈洞処置又は耳の中又は口の裏側での処置において外科的部位を検分するため光ファイバヘッドライトを伴う内視鏡（図示せず）を内含しうる。内視鏡はプローブ１０と一体化されていてもよいし、又は別々の計器の一部を成していてもよい。システム１１は同様に、標的部位を吸引するためプローブ１０内で吸込み管腔又は管２０５（図２参照）に連結するための真空源（図示せず）をも内含しうる。
【００６４】
図示されているように、プローブ１０は、一般に近位ハンドル１９及び、その遠位端部に電極端子５８のアレイを有する細長いシャフト１８を内含する。接続ケーブル３４が、電源２８に対し電極端子５８を電気的に結合するためのコネクタを有する。電極端子５８は互いから電気的に隔離されており、端子５８の各々が、複数の個別に絶縁された導線（図示せず）を用いて電源２８内の能動又は受動制御回路網に接続されている。標的部位に導電性流体５０を供給するため、プローブ１０の流体管１４には、流体供給管１５が連結されている。望ましい場合、流体供給管１５を適切なポンプ（図示せず）に連結することもできる。
【００６５】
電源２８は、電圧レベル表示装置３２において観察可能な印加された電圧レベルを変更するため、オペレータ制御可能な電圧レベル調整３０を有している。電源２８は同様に、第１、第２及び第３の足踏みペダル３７、３８、３９及び電源２８に対し取外し可能な形で連結されているケーブル３６をも内含している。足踏みペダル３７、３８、３９により外科医は、電極端子５８に適用されるエネルギーレベルを遠隔調整することができる。１実施例においては第１の足踏みペダル３７は、電源を「アブレーション」モードに入れるのに使用され、第２の足踏みペダル３８は、電源２８を「サブアブレーション」モード（例えば組織の凝結又は収縮）に入れる。第３の足踏みペダル３９は、ユーザーが電圧レベルを「アブレーション」モード内で調整できるようにする。アブレーションモードでは、組織の分子解離のための必須条件を確立するため（すなわち導電性流体の一部分の気化、蒸気層内の荷電粒子の電離及び組織に対するこれらの荷電粒子の加速）、電極端子に対し充分な電圧が加えられる。上述のように、アブレーションのための必須電圧レベルは、電極の数、サイズ、形状及び間隔、電極が支持部材から延びている距離などに応じて変動することになる。外科医がひとたび「アブレーション」モードに電源を入れた時点で、アブレーションの度合又は活発度を調整するべく電圧レベルを調整するのに電圧レベル調整装置３０又は第３の足踏みペダル３９を使用することができる。
【００６６】
当然のことながら、電圧及び電源のモードをその他の入力デバイスによって制御できる、ということも認識されることだろう。しかしながら、出願人は、足踏みペダルが外科的処置の間にプローブを操作しながら電源を制御する便利な方法であることを発見した。
【００６７】
サブアブレーションモードでは、電源２８は、導電性流体の気化及びその後の組織の分子解離を回避するべく電極端子に対し充分低い電圧を印加する。外科医は、足踏みペダル３７、３８のそれぞれを交互に踏むことによってアブレーションモードとサブアブレーションモードの間で電源を自動的に切換えることができる。一部の実施形態では、こうして外科医は、外科的視野から集中力を外す必要なく又は助手に電源の切換えを要求する必要なく、現場で凝結／熱的加熱とアブレーションの間を急速に移動することができる。一例を挙げると、外科医がアブレーションモードで軟組織を彫刻するにつれて、プローブは標準的にその組織内の切断された小血管を同時に封着しかつ／又は凝結することになる。しかしながら、さらに大きな脈管又は高い流体圧力をもつ脈管（例えば動脈管）をアブレーションモードで封着することはできない。従って、外科医は、単に足踏みペダル３８を踏み、自動的に電圧レベルをアブレーションのための閾値レベルより低く降下させ、脈管を封着及び／又は凝結するのに充分な時間、切断された脈管上に充分な圧力を加えることができる。これが完了した時点で、外科医は、足踏みペダル３７を踏むことにより迅速にアブレーションモードまで戻ることができる。本発明で使用するための適切な電源の特定の設計は、以前に本書に参考として内含した１９９７年１０月３日付けの米国暫定特許出願第６０／０６２,９９７号（弁理士事件整理番号１６２３８−００７４００）の中に見出すことができる。
【００６８】
ここで図２２及び２３を参照しながら、本発明の原理に従って使用するための代表的高周波電源について記述する。本発明の高周波電源は、単数又は複数の電極端子（及び／又は凝結電極）と単数又は複数の帰還電極の間に約１０〜５００ボルトＲＭＳの高周波電圧を加えるように構成されている。該実施例では、電源はアブレーションモードで約７０〜３５０ボルトＲＭＳを適用し、サブアブレーションモードでは約２０〜９０ボルトを、又サブアブレーションモードで好ましくは４５〜７０ボルトを印加する（当然のことながらこれらの値は、電源に取付けられたプローブ構成及び望ましい動作モードに応じて変動することになる）。
【００６９】
本発明の好ましい電源は、加熱されつつある標的組織の体積及び／又はプローブチップのために選択された最大許容温度に応じて、１電極あたり数ミリワット〜数十ワットまでの範囲の平均電力レベルを生成するべく選択可能な高周波電流を送り出す。電源は、ユーザーが例えば関節鏡外科手術、皮膚科学処置、眼科学処置、開放性外科手術又はその他の内視鏡外科処置といった特定の処置の特定的必要条件に従って電圧レベルを選択できるようにする。
【００７０】
図２２で示されているように、電源は一般に電気外科プローブが使用されているとき電極アセンブリによって代表される、負荷インピーダンスに電力出力信号１０２を介して連結するため出力接続を有する無線周波数（ＲＦ）電力オシレータ１００を備えている。代表的例においては、ＲＦオシレータは約１００ｋHzで動作する。ＲＦオシレータはこの周波数に制限されず、約３００ｋHz〜６００ｋHzの周波数で動作可能である。特に心臓での利用分野のためには、ＲＦオシレータは好ましくは約４００ｋHz〜約６００ｋHzの範囲内で動作することになる。ＲＦオシレータは一般に約１〜２の波高率をもつ方形波信号を供給することになる。当然のことながら、この信号は、利用分野その他の要因例えば印加される電圧、電極の数及び幾何形状に応じて正弦波信号又はその他の適切な波形の信号でありうる。電力出力信号１０２は、負荷の下で最小の電圧低下（すなわち降下）しか受けないように設計されている。こうして、電極端子及び帰還電極に対する印加電圧が改善され、このため組織の体積除去（アブレーション）速度が改善される。
【００７１】
電力は、従来の変圧器ではなくむしろＲＦオシレータと電力線の間に連結された切換え電源１０４によってオシレータ１００に供給される。切換え電源１４０は、発電機がかさばる変圧器のもつ大きいサイズ及び重量無しで高いピーク電力出力を達成できるようにする。切換え電源のアーキテクチャも又、米国及び外国のＥＭＩ必要条件が満たされるような形で電磁ノイズを低減させるように設計された。このアーキテクチャは、電圧がゼロであるときトランジスタをＯＮ及びＯＦＦに切換えるゼロ電圧切換え又は交叉を含む。従って、トランジスタの切換えにより生み出される電磁ノイズは大幅に低減される。１実施例においては、切換え電源１０４は約１００ｋHzで作動する。
【００７２】
オペレータ制御装置１０５（すなわち足踏みペダル及び電圧セレクタ）及び表示装置１１６に連結されたコントローラ１０６が、供給電圧変動により発電機出力電力を調整するため、切換え電源１０４の制御入力端に接続される。コントローラ１０６は、マイクロプロセッサ又は集積回路でありうる。電源には又、出力電流を検出するための単数又は複数の電流センサー１１２も内含されている。電源は好ましくは、中の電気部品に対し耐久性あるエンクロージャを提供する金属ケーシング内に収納されている。さらに、金属ケーシングは、接地された金属ケーシングが「ファラデーシールド」として機能して電源内で生成される電磁ノイズを低減させ、かくして内部電磁ノイズ源から環境を保護する。
【００７３】
電源は一般に、数多くの異なる外科処置（例えば関節鏡検査、泌尿器科学、一般外科、皮膚科学、神経外科学など）のために必要とされる、一般的電気部品を収納する主又はマザーボード及び利用分野特定的限流回路（例えばインダクタ、抵抗器、コンデンサなど）を収納するドーターボードを備えている。ドーターボードは、例えば異なる限流回路設計を必要とする利用分野に対する電源の適切な変換を可能にするため離脱可能なマルチピンコネクタによってマザーボードに連結されている。例えば関節鏡検査のためには、ドーターボードは好ましくは、電極端子に電流を供給するチャンネルの各々について約２００〜４００マイクロヘンリー、通常は約３００マイクロヘンリーの複数のインダクタを備えている。
【００７４】
代替的には、１つの実施形態において、各々の独立した電極端子と直列に限流インダクタが設置され、ここでインダクタのインダクタンスは、標的組織の電気的特性、望ましい組織加熱速度及び動作周波数に応じて、１０ｕＨ〜５００００ｕＨの範囲内にある。代替的には、その完全な開示が本書に参考として内含されている同時係属ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ９４／０５１６８号において以前に記述されているように、コンデンサーインダクタ（ＬＣ）回路構造を利用することができる。さらに、限流抵抗器を選択することもできる。好ましくはこれらの抵抗器は、低抵抗性媒質（例えば生理食塩水灌注液又は導電性ゲル）と接触状態にある任意の電極端子について電流レベルが上昇し始めるにつれて、限流抵抗器の抵抗が著しく増大し、かくして前記電極端子から低抵抗性媒質（例えば生理食塩水灌注液又は導電性ゲル）内への電力の送り出しを最小限におさえるような形で、大きい正の抵抗温度係数をもつことになる。電力出力信号は同様に、複数の限流要素９６にも連結され得、この要素は利用分野に応じて変動しうることから好ましくはドーターボード上に位置設定されている。
【００７５】
図２〜４は、本発明の原理に従って構築された電気外科プローブ例２０を示している。図２に示されているように、プローブ９０は一般に、可撓性でも剛性でもよい細長いシャフト１００、シャフト１００の近位端部に連結されたハンドル２０４及びシャフト１００の遠位端部に連結された電極支持部材１０２を内含する。シャフト１００は好ましくは、タングステン、ステンレス鋼合金、白金又はその合金、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を含むグループの中から選択されている通常は金属である導電性材料を備えている。この実施形態においては、シャフト１００は、標準的にポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドなどといった単数又は複数の電気絶縁性あるシース又はコーティングとして形成される電気絶縁性ジャケットを内含する。シャフト全体にわたり電気絶縁性ジャケットを具備することにより、これらの金属要素といずれかの隣接する身体構造又は外科医の間の直接的な電気的接触が妨げられる。身体構造（例えば腱）と露出された電極の間のこのような直接的電気接触は、結果として、接点における構造の望ましくない加熱及び壊死をもたらし、壊死をひきおこす。
【００７６】
ハンドル２０４は標準的に、外科医による取扱いのために適した形状へと容易に成形されるプラスチック材料を含む。ハンドル２０４は、電気接続２５０（図４）を収納する内部キャビティ（図示せず）を構成し、電気接続ケーブル２２（図１参照）に対する接続のための適切なインタフェースを提供する。電極支持部材１０２はシャフト１００の遠位端部から延び（通常約１〜２０mm）、複数の電気的に隔離された電極端子１０４（図３参照）のための支持を提供する。図２に示されているように、流体管２３３は、ハンドル２０４内の開口部を通って延び、標的部位に対し導電性流体を供給するため、流体供給源に対する連結用のコネクタを内含する。シャフト１００の遠位表面の構成に応じて、流体管２３３は、シャフト１００内の単一の管腔（図示せず）の中を延びていることもできるし、そうでなければ、その遠位端部にある複数の開口部までシャフト１００を通って延びている複数の管腔（同じく図示せず）に連結されていてもよい。代表的な実施形態においては、流体管２３９は、シャフト１００の外部に沿って帰還電極１１２のちょうど遠位にあたる点（図３参照）まで延びている視覚検査用細管である。この実施形態においては、流体は、開口部２３７を通り、帰還電極１１２を通過して電極端子１０４まで導かれる。プローブ２０は同様に、標的部位に対する導電性流体の流速を制御するためのバルブ１７（図１）又は同等の構造をも内含し得る。
【００７７】
図２に示されているように、シャフト１００の遠位部分は、好ましくは、治療対象組織の手術部位に対するアクセスを改善するべく好ましくは湾曲されている。電極支持部材１０２は、通常シャフト１００の長手方向軸に対して約１０〜９０度、好ましくは約３０〜６０度、より好ましくは約４５度の角度にある実質的に平面の組織治療表面２１２（図３）を有する。変形実施形態においては、シャフト１００の遠位部分は、シャフトの長手方向軸との関係において偏向させることのできる可撓性材料を備えている。かかる偏向は、例えばプルワイヤの機械的張力によってか又は、外部に加わる温度変化によって膨張又は収縮する形状記憶ワイヤによって、選択的に誘発され得る。この実施形態のより完全な記述は、その完全な開示が本書に参考として以前に内含された米国特許第５,６９７,９０９号の中に見出すことができる。
【００７８】
図２〜４に示されている実施形態においては、プローブ９０は、電極端子１０４と高周波電源２８の間に電流通路を完成させるための帰還電極１１２を内含する（図１参照）。図示されているように、帰還電極１１２は好ましくは、標準的に約０.５〜１０mm、より好ましくは約１〜１０mmといったように電極支持部材１０２の組織治療表面２１２にわずかに近位にあるシャフト１００の遠位端部の近くで環状導電性バンドとして造形されたシャフト１００の露出部分を含む。帰還電極１１２又はシャフト１００は、プローブ１０の近位端部まで延びているコネクタ２５８に連結されており、この近位端部でそれは適切に電源１０に接続されている（図１）。
【００７９】
図２に示されているように、帰還電極１１２は、電極端子１０４に対し直接接続されていない。電極端子１０４が帰還電極１１２に電気的に接続されるような形でこの電流通路を補完するべく、その間に導電性流体（例えば等張生理食塩水）が流される。代表的実施形態においては、導電性流体は、上述のように、開口部２３７まで流体管２３３を通して送り出される。代替的には、プローブ２０から分離している流体送り出し要素（図示せず）により、流体を送り出すことが可能である。例えば、関節鏡外科手術においては、体腔は、等張生理食塩液で満たされ、プローブ９０は流体で満たされたこの腔内に導入されることになる。帰還電極１１２と電極端子１０４の間に伝導通路を維持するために導電性流体が連続的に再供給されることになる。その他の実施形態においては、プローブ２０の遠位部分は、標的部位での位置づけに先立ってゲル又は等張生理食塩液といった導電性流体の供給源の中に浸漬されうる。出願人は、流体の表面張力及び／又はゲルの粘性により、導電性流体は以下に記述するように本発明に従ってその機能を完遂するのに充分な長さだけ、活性電極及び帰還電極のまわりにとどまることができるということを発見した。代替的には、ゲルといったような導電性流体を直接標的部位に適用することもできる。
【００８０】
変形実施形態においては、流体通路は、例えば、シャフト１００内の帰還電極と管状支持部材の間の環状空隙又は内部管腔により、プローブ９０内に形成されうる（図５）。この環状空隙は、導電性流体が標的部位に向かって半径方向内向きに流れる傾向をもつような形でシャフト１００の周囲近くに形成されてもよいし、そうでなければ、流体が半径方向外向きに流れるようにシャフト１００の中心に向かってこれを形成することもできる。これらの実施形態の両方において、流体源（例えば、外科部位より上に持ち上げられた又は圧送デバイスを有する流体の袋）が、制御可能なバルブをもっていてもいなくてもよい流体供給管（図示せず）を介してプローブ９０に連結される。単数又は複数の流体管腔（単複）を内蔵する電気外科プローブについてのより完全な記述は、その完全な開示が本書で以前に参考として内含されていた米国特許第５,６９７,２８１号の中に見出すことができる。
【００８１】
図３を参照すると、電気的に隔離された電極端子１０４は、電極支持部材１０２の組織治療表面２１２上で離隔されている。組織治療表面及び個々の電極端子１０４は、以上で記された範囲内の寸法を通常有することになる。代表的実施形態においては、組織治療表面２１２は、１mm〜２０の範囲内の直径をもつ円形断面形状を有する。個々の電極端子１０４は、好ましくは、約０.１〜４mm、通常は約０.２〜２mmの距離だけ、組織治療表面２１２から外向きに延びている。出願人は、この構成が電極端子１０４のまわりの高い電界強度及び付随する電流密度を増大させて、以上で詳述したとおり組織のアブレーションを容易にするということを発見した。
【００８２】
図２〜４の実施形態においては、プローブは、組織治療表面２１２の中心に単一の比較的大きい開口部２０９を、そして表面２１２の周囲に複数の電極端子（例えば約３〜１５）を内含している（図３参照）。代替的には、プローブは、組織治療表面の周囲に、単一の環状又は一部環状の電極端子を内含することができる。中央開口部２０９は、標的部位から組織、流体及び／又は気体を吸引するための吸込み管２１１（図２）及びシャフト１００内の吸込み管腔（図示せず）に連結されている。この実施形態においては、導電性流体は、一般に、電極端子１０４を通過して半径方向内向きに流れ、次に開口部２０９を通って戻る。外科手術中に導電性流体を吸引することで、外科医は標的部位を見ることができ、患者の体内例えば血脈洞通路を通り患者の喉を下に向かって、そして耳道内へと流体が流れ込むのを防ぐことになる。
【００８３】
当然のことながら、プローブの遠位チップはさまざまな異なる構成を有することができるということが認識されることだろう。例えば、プローブは、組織治療表面２１２の外周のまわりに複数の開口部２０９を内含することができる（図６）。この実施形態においては、電極端子１０４は、組織治療表面２１２の中心から、開口部２０９より半径方向内方へと延びている。開口部は、標的部位まで導電性流体を送り込むため流体管２３３に、そして帰還電極１１２と電極端子１０４の間に導電性通路を完成した後流体を吸引するために吸込み管２１１に、適切に連結されている。
【００８４】
図４は、電極端子１０４及び帰還電極１１２を電源２８に連結するためのハンドル２０４内の電気接続２５０を例示する。図示されているように、接続ケーブル２２（図１）に連結するためコネクタブロック２５６内に差込まれる複数のピン２５４に端子１０４を連結するべく、複数のワイヤ２５２がシャフト１００を通って延びている。同様にして、帰還電極１１２が、ワイヤ２５８及びプラグ２６０を介してコネクタブロック２５６に連結されている。
【００８５】
本発明に従うと、プローブ２０はさらに、異なる電気外科作業のために同じ電源２８を使用できるように、特定の電極アセンブリの特徴である識別要素をさらに内含している。例えば、１つの実施形態においては、プローブ２０は、電極端子１０４と帰還電極１１２の間に印加される電圧を減少させるため、電圧低減用要素又は電圧低減用回路を内含する。電圧低減用要素は、電極端子と帰還電極の間の電圧が、導電性媒質内への過剰の電力の散逸及び／又は標的部位における軟組織のアブレーションを回避するのに充分低いものとなるように電源により印加される電圧を低減するのに役立つ。電圧低減用要素は主として、電気外科プローブ９０が、組織のアブレーション又は気化のためにより高い電圧を印加するように適合されたその他のArthroCare発電機と互換性をもつことができるようにする。例えば組織の熱的加熱又は凝結のためには、電圧低減用要素は、（ArthroCare９７０型及び９８０型（すなわち２０００）発電機上での１又は２の設定である）約１００〜１７０rmsボルトの電圧を、組織をアブレーション（例えば分子解離）なく凝結させるのに適した電圧である約４５〜６０rmsボルトまで低減させるのに役立つことになる。
【００８６】
当然のことながら、内視鏡血脈洞外科手術といったような一部の処置については、プローブは標準的に電圧低減用要素を必要としない。代替的には、プローブは、望ましい場合、電圧増加用要素又は回路を内含することもできる。代替的に又は付加的に、電源１０をプローブ９０に連結するケーブル２２を、電圧低減用要素として使用することができる。ケーブルは、電源、電極端子及び帰還電極の間で電気回路内に設置された場合、電源電圧を低減させるために使用可能な固有キャパシタンスを有する。この実施形態においては、ケーブルを単独で、又は上述の電圧低減用要素の１つ例えばコンデンサと組合わせた形で使用することができる。さらに、本発明は、組織治療のため選択された範囲内の電圧を印加するように適合された電源と共に使用することができる。この実施形態においては、電圧低減用要素又は回路は望まれない可能性がある。
【００８７】
図７Ａ〜７Ｃは、本発明に従ったプローブ９０の３つの異なる実施形態の遠位部分を概略的に例示している。７Ａに示されているように、電極端子１０４は、特定の処置の必要条件に従って平面、半球形又はその他の形状で製造時点に形成されうる適切な絶縁材料（例えばセラミクス又はガラス材料例えばアルミナ、ジルコニアなど）の支持体基質１０２の中に定着させられている。好ましい支持体基質材料は、その高い熱伝導率、優れた電気絶縁特性、高い曲げ係数、炭素追跡抵抗、生体適合性及び高い融点を理由として、イリノイ州のKyocera Industrial Ceramics Corporation社のElkgroveから入手可能なアルミナである。支持体基質１０２は、プローブ９０の近位端部と基質１０２の間の距離の大部分又は全てに延びている管状支持部材７８に接着接合されている。管状部材７８は、好ましくは、エポキシ又はシリコーンベースの材料といったような電気絶縁性材料を備えている。
【００８８】
好ましい構築技術においては、電極端子１０４は、それが組織治療表面２１２より上に所望の距離だけ突出するような形で支持体基質１０２内の予め形成された開口部を通って延びている。このとき電極は、標準的には無機封着材料８０により、支持体基質１０２の組織治療表面２１２に対し結合される。封着材料８０は、有効な電気的絶縁及びアルミナ基質１０２及び白金又はチタン電極端子の両方に対する優れた接着を提供するように選択される。封着材料８０はさらに、標準的にガラス又はガラスセラミクスであって、白金又はチタン及びアルミナ又はジルコニアの融点よりもかなり低い融点及び相容性ある熱膨張率を有するべきである。
【００８９】
図７Ａに示されている実施形態においては、帰還電極１１２は、プローブ９０のシャフト１００の外側のまわりに位置づけされた環状部材を備えている。帰還電極９０は、以下で論述するように、中の導電性液体５０の流れのために間に環状空隙５４を形成するべく、完全に又は部分的に管状支持部材７８に外接することができる。空隙５４は、好ましくは、０.２５mm〜４mmの範囲内の幅を有する。代替的には、プローブは、シャフト１００の周囲に沿って延びている複数の流体管腔を形成するため、支持部材７８と帰還電極１１２の間に複数の長手方向リブを内含することができる。この実施形態においては、複数の管腔は複数の開口部まで延びることになる。
【００９０】
帰還電極１１２は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミドなどといった単数又は複数の電気絶縁性シース又はコーティングとして標準的に形成される電気絶縁性ジャケット１８内に配置される。帰還電極１１２全体にわたり電気絶縁性ジャケット１８を具備することにより、帰還電極５６と隣接するいずれかの身体構造の間の直接的な電気的接触が防止される。身体構造（例えば腱）と露出した電極部材１１２の間のこのような直接的電気接触は、結果として接点において構造の望ましくない加熱及び壊死をもたらす可能性がある。
【００９１】
図７Ａに示されているように、帰還電極１１２は、電極端子１０４に直接接続されない。端子１０４が帰還電極１１２に電気的に接続されるようにこの電流通路を補完するために、流体通路（単複）８３に沿って導電性液体５０（例えば等張生理食塩液）を流す。流体通路８３は、外部帰還電極１１２と管状支持部材の間の環状空隙５４によって形成される。流体通路８３の中を流れる導電性液体５０は、図６Ａで電流束線６０によって例示されているように、電極端子１０４と帰還電極１１２の間の電流の流れのための経路を提供する。電極端子１０４と帰還電極１１２の間に電圧差が印加された時点で、端子１０４から標的組織を通って帰還電極までの電流の流れに伴って、端子１０４の遠位チップに高い電界強度が生成されることになり、この高い電界強度はゾーン８８内で組織のアブレーションをひき起こす。
【００９２】
図７Ｂは、管状部材７８内に位置づけされた帰還電極１１２をもつ電気外科プローブ９０のもう１つの変形実施形態を例示する。帰還電極１１２は好ましくは、導電性液体５０（例えば等張生理食塩液）がその中を帰還電極１１２と電気的に接触した状態で流れることができるようにするため、内部管腔５７を構成する管状部材である。この実施形態においては、電極端子１０４と帰還電極１１２の間に電圧差が印加され、その結果、電流束線６０（図３）により示されているように導電性液体５０を通って電流が流れることになる。印加された電圧差及び電極端子１０４のチップにおける付随した高い電界強度の結果として、組織５２は、ゾーン８８内でアブレート又は離断された状態となる。
【００９３】
図７Ｃは、図７Ａ及び７Ｂ中の実施形態の組合せであるプローブ９０のもう１つの実施形態を例示している。ここで示されているように、このプローブは、導電性流体の流れのための内部管腔５７及び外部空隙の両方又は複数の外部管腔５４を内含する。この実施形態においては、帰還電極１１２は図７Ｂにあるように管状部材７８内、図７Ａにあるように管状部材７８の外側、又はその両方の場所に位置づけされ得る。
【００９４】
図９は、電極端子が横方向にシャフトまで延びるようにシャフト１００の遠位部分が湾曲されているプローブ９０のもう１つの実施形態を例示している。好ましくは、シャフト１００の遠位部分は、組織治療表面２１２がシャフトの軸に対し一般に平行になるように、シャフトの残りの部分に対して口蓋垂直である。この実施形態においては、帰還電極１１２は、シャフト１００の外部表面に取付けられ、電気絶縁性ジャケット１８で被覆されている。導電性流体５０は、帰還電極１１２を通して流路８３に沿って流れ、組織治療表面２１２の近位点で電極１１２の遠位端部から退出する。流体は、シャフトの外部を表面２１２まで導かれ、電流束線６０によって示されるように、電極端子１０４から流体５０を通って帰還電極１２までの帰還電流通路を作り上げる。
【００９５】
図１０は、電極端子１０４と帰還電極１１２の間に導電性流体５０を供給するため電気外科システム１１にさらに液体供給用器具６４が含まれている本発明のもう１つの実施形態に例示している。液体供給用器具６４は、電気絶縁性ジャケット１８によってとり囲まれた内部管状部材又は帰還電極１１２を備えている。帰還電極１１２は、流体５０の流れのための内部通路８３を構成する。図８に示されているように、器具６４の遠位部分は好ましくは、液体５０が器具６４との関係において一定の角度で放出されるような形で、湾曲されている。こうして、外科チームは、供給用器具６４の近位部分がプローブ９０に対し類似の角度で方向づけされている状態で、組織治療表面２１２に隣接して液体供給用器具６４を位置づけできるようになる。
【００９６】
本発明は、上述のように、プローブ９０の遠位チップで比較的平坦な表面上に配置された電極アレイに制限されるわけではない。図８Ａ及び８Ｂを参照すると、代替的プローブ９０には、シャフト１００の遠位端部に取付けられた一対の電極１０５ａ、１０５ｂが内含されている。電極１０５ａ、１０５ｂは、上述のように電源に電気的に接続されており、好ましくは、ネジ回し形状をもつチップ１０７ａ、１０７ｂを有する。ネジ回し形状は、電極１０５ａ、１０５ｂに対しより大量の「縁部」を提供して、縁部で電界強度及び電流密度を増大させ、かくして、切断能力ならびに切開された組織からの出血を制限する能力（すなわち止血）を改善する。
【００９７】
図１１Ａ及び１１Ｂは、本発明をアブレーションモードで例示している。図示されている通り、活性電極１０４（図１１Ｂ内の単一の活性電極１０４）と帰還電極１１２の間に加えられた高周波電圧差は、標的組織３０２と電極端子（単複）１０４の間の導電性流体（図示せず）を電離蒸気層３１２又はプラズマに変換するのに充分なものである。電極端子（単複）１０４と標的組織３０２間の印加電圧差（すなわち、プラズマ層３１２を横断しての電圧勾配）の結果として、プラズマ内の荷電粒子３１５（すなわち電子）は組織に向かって加速される。充分に高い電圧差で、これらの荷電粒子３１５は、組織構造内での分子結合の解離をひき起こすのに充分なエネルギーを獲得する。この分子解離には、組織の体積除去（すなわちアブレーションによる昇華）及び酸素、窒素、二酸化炭素、水素及びメタンといったような低分子量ガス３１４の生成が伴う。組織内の加速された荷電粒子３１５の短かい範囲は、分子解離プロセスを表面層に制限し、下にある組織に対する損傷及び壊死を最小限におさえる。
【００９８】
一部の実施形態においては、ガス３１４は、開口部２０９及び吸込み管２１１（図２及び３参照）を通して真空供給源まで吸引されることになる。さらに、余剰の導電性流体及びその他の流体（例えば血液）は、外科医の検分を容易にするべく標的部位３００から吸引される。組織のアブレーション中、電流束線により生成された残留熱（標準的に１５０℃未満）は通常、その部位にある切断されたあらゆる血管を凝結するのに充分なものとなる。そうでなければ、外科医は、上述のように、流体気化のための閾値より低いレベルまで電圧を低下させることにより、電源２８を凝結モードへと切換えることができる。この同時止血の結果、出血は少なくなり、外科医はより容易に処置を実施することができるようになる。ひとたび遮断が除去されたならば、血脈洞が治癒しその正常な機能に戻ることができるように、通気及びドレンが再度確立される。
【００９９】
図１２Ａ〜１２Ｄ及び１３は、睡眠時無呼吸又はいびきといったような閉塞性睡眠障害の治療のために特に設計された電気外科プローブ３５０の実施形態を例示している。図１２Ａを参照すると、プローブ３５０は、導電性シャフト３５２、シャフト３５２の近位端部に連結されたハンドル３５４及びシャフト３５２の遠位端部にある電気絶縁性支持部材３５６を備えている。プローブ３５０はさらに、シャフト３５２全体にわたるシュリンク包装された絶縁用スリーブ３５８及び帰還電極３６０として機能するシャフトの露出部分３５２を内含する。代表的実施形態においては、プローブ３５０は支持部材３５６の遠位端部から延びている複数の活性電極３６５を備えている。図示されているように、帰還電極３６０は、上述の実施形態の場合に比べて活性電極３６２からさらなる距離だけ離間している。この実施形態においては、帰還電極３６０は、約２.０〜５０mm、好ましくは約５〜２５mmの距離だけ離間している。さらに、帰還電極３６０は、約２.０〜４０mm、好ましくは約５〜２０mmの範囲内の長さを有し、前述の実施形態の場合よりも大きい露出された表面積を有する。従って、活性電極３６２から帰還電極３６０まで通過する電流は、以前の実施形態の場合よりもさらにシャフト３５２から遠い電流通路３７０に追従することになる。一部の利用分野では、この電流通路３７０は、同じ電圧レベルで周囲組織内へのより深い電流浸透ひいては組織の熱的加熱の増大を結果としてもたらす。上述のように、この熱的加熱の増大は、閉塞性睡眠障害を治療するいくつかの利用分野において有利でありうる。標準的には、約０.２〜５mm、通常は約１〜２mmの深さまで約６０℃〜１００℃の範囲内の組織温度を達成することが望ましい。この熱損傷のために必要とされる電圧は、一部には電極の構成、電極を直接とり囲む部域及び組織の導電率、電圧が印加される時間及び所望の組織損傷深さによって左右されることになる。図１２〜１４に記述された電極構成の場合、熱的加熱のための電圧レベルは通常は約２０〜３００rmsボルト、好ましくは約６０〜２００rmsボルトの範囲内となる。約２という波高率をもつ方形波での熱的加熱のためのピーク間電圧は、標準的には約４０〜６００ピーク間ボルト、好ましくは約１２０〜４００ピーク間ボルトの範囲内にある。電圧がこの範囲内で高くなればなるほど、所要時間は少なくなる。しかしながら電圧が過度に高い場合、表面組織は気化され、減嵩されるか又はアブレートされ、これは望ましくないことである。
【０１００】
変形実施形態においては、プローブ３５０と合わせて使用される電気外科システムは、双極性モードと単極性モードの間で切換えるため分散帰還電極４５０（図１４参照）を内含しうる。この実施形態においては、システムは、分散パッド４５０が非活動化され電圧が活性電極と帰還電極３６２、３６０の間に印加されるアブレーションモードと、活性電極（単複）３６２が非活動化され、分散パッド４５０と帰還電極３６０の間に電圧が印加されるサブアブレーション又は熱的加熱モードの間で切換わることになる。サブアブレーションモードでは、より低い電圧が標準的に印加され、帰還電極３６０は、それをとり囲む組織の熱的加熱及び／又は凝結を提供するべく活性電極として機能する。
【０１０１】
図１２Ｂは、本発明のさらにもう１つの実施形態を例示する。図示されているように、電気外科プローブ３５０は、前出の実施形態の場合と同様、単数又は複数の活性電極（単複）３６２及び近位に離間した帰還電極３６０を有する電極アセンブリ３７２を備えている。帰還電極３６０は標準的に、活性電極（単複）３６２から約０.５〜２５mm、好ましくは１.０〜５.０mm離間し、約１〜２０mmの露出長を有する。さらに、電極アセンブリ３７２は、帰還電極３６０のいずれかの側で軸方向に離間した２つの付加的な電極３７４、３７６を内含する。電極３７４、３７６は標準的に、帰還電極３６０から約０.５〜２５mm、好ましくは約１〜５mm離間している。代表的実施形態においては、付加的な電極３７４、３７６はシャフト３５２の露出部分であり、帰還電極３６０は、電極３７４、３７６と電極３６０の間に電圧差を加えることができるような形で、シャフト３５２から電気的に絶縁されている。この実施形態においては、プローブ３５０は、少なくとも２つの異なるモード、すなわちアブレーションモード及びサブアブレーション又は熱的加熱モードで使用され得る。アブレーションモードでは、電圧は、上述のように、導電性流体の存在下で活性電極（単複）３６２と帰還電極３６０の間で印加される。アブレーションモードでは、電極３７４、３７６が非活動化される。熱的加熱又は凝結モードでは、活性電極（単複）３６２が非活動化され、図１２Ｂに示されているように、高周波電流３７０が間を流れるような形で電極３７４、３７６と電極３６０の間に電圧差が印加される。熱的加熱モードでは、プラズマ形成及びアブレーションのための閾値よりも低いものの、電流３７０が電極３６０、３７２、３７４をとり囲む組織の熱的加熱及び／又は凝結を提供するように電極を直接とり囲む組織を気化させるか又はその他の形で減嵩させることなくこの組織に幾分かの熱損傷をひき起こすのに充分なさらに低い電圧が標準的に印加される。
【０１０２】
図１２は、前出の実施形態の場合と同様に、単数又は複数の活性電極（単複）３６２及び近位で離間した帰還電極３６０をもつ電極アセンブリ３７２を内含するプローブ３５０のもう１つの実施形態を例示している。帰還電極３６０は標準的に、活性電極（単複）３６２から約０.５〜２５mm、好ましくは１.０〜５.０mm離間しており、約１〜２０mmの露出長を有する。さらに、電極アセンブリ３７２は、電気絶縁性スペーサ３８２によって帰還電極３６０から分離された第２の活性電極３８０を内含する。この実施形態においては、ハンドル３５４は、少なくとも２つの異なるモード、すなわちアブレーションモード及びサブアブレーション又は熱的加熱モードの間でプローブ３５０を切換えるためのトグルスイッチ３８４を内含する。アブレーションモードでは、電圧は、上述のように、導電性流体の存在下で活性電極（単複）３６２と帰還電極３６０の間で印加される。アブレーションモードでは、電極３８０が非活動化される。熱的加熱又は凝結モードでは、活性電極（単複）３６２が非活動化され得、高周波電流３７０が間を流れるような形で電極３８０と電極３６０の間に電圧差が印加される。代替的には、より小さな電極のより高い抵抗は、回路から物理的に電極（単複）３６２を連結解除する必要なく電極３８０に対して電流を自動的に送ることができることから、活性電極（単複）３６２が非活動化されなくてもよい。熱的加熱モードでは、プラズマ形成及びアブレーションのための閾値よりも低いものの、電流３７０が電極３６０、３８０をとり囲む組織の熱的加熱及び／又は凝結を提供するように電極を直接とり囲む組織を気化させるか又はその他の形で減嵩させることなくこの組織に幾分かの熱損傷をひき起こすのに充分なさらに低い電圧が標準的に印加される。
【０１０３】
当然のことながら、上述の実施形態と類似の機能を達成するためにさまざまなその他の実施形態を使用することが可能であるということも認識されることだろう。例えば、電気外科プローブ３５０は、シャフト３５２のまわりに形成された複数のらせんバンドを内含することができ、この場合、これらのらせんバンドのうち単数又は複数のものは、シャフト３５２上で互いに軸方向に離間した状態で単数又は複数の電極が形成されるような形で、バンドの一部分に連結された電極を有する。
【０１０４】
図１２Ｄは、鼻甲介及び／又はいびき及び睡眠時無呼吸を治療するべく組織を通って流路形成しその中に外傷を作り出すように設計された本発明のもう１つの実施形態を例示している。図示されているように、プローブ３５０は、帰還電極３６０及びこれから近位に離間した第３の凝結電極３８０を有する図１２Ｃ中のプローブと類似している。この実施形態においては、活性電極３６２は、絶縁性支持部材３５６から遠位に延びている単一の電極ワイヤを備えている。当然のことながら、活性電極３６２は、その表面上で電流密度を増大させるためのさまざまな構成、例えば遠位点までテーパーのかかった円錐形状、中空シリンダ、ループ電極などといった構成をもつことができる。代表的実施形態においては、支持部材３５６及び３８２は、セラミクス、ガラス、シリコーンなどといった有機材料で作られている。近位支持部材３８２は、一般にそうでなければ有機材料をエッチングするか又は摩耗させてしまうと思われるプラズマの存在下にないことから、より慣習的な有機材料を含むこともできる。
【０１０５】
図１２Ｄ中のプローブ３５０は、切換え要素を内含していない。この実施形態においては、電源が活動化されているときに３つの電極の全てが活動化される。帰還電極３６０は、電流３７０が図示されているとおり活性電極及び凝結電極３６２、３８０から帰還電極３６０まで流れるような形で、これらの電極３６２、３８０とは反対の極性を有する。好ましい実施形態においては、電気外科システムは、凝結電極３８０と帰還電極３６０の間に印加される電圧を低減させるため電圧低減用要素又は電圧低減用回路を内含する。電圧低減用要素は、実際電源２８が２つの異なる電極に対し同じ２つの異なる電圧を印加できるようにするため、電源と凝結電極３８０の間の電圧降下として機能する。かくして、組織の中に流路形成するため、オペレータは、プローブのチップにある組織（すなわち活性電極３６２に隣接する組織）のアブレーションを提供するべく充分な電圧を印加することができる。同時に、凝結電極３８０に対し印加された電圧は、組織をアブレートするのに不充分なものとなる。例えば、組織の熱的加熱又は凝結のためには、電圧低減用要素は、約１００〜３００rmsボルトの電圧を、組織のアブレーション（例えば分子解離）なく組織を凝結させるために適した電圧である約４５〜９０rmsボルトまで低減させるのに役立つことになる。
【０１０６】
代表的実施形態においては、電圧低減用要素は、電源及び凝結電極３８０に連結されたコンデンサ（図示せず）である。コンデンサは通常、約１００〜１５００ｐＦ（５００ボルトで）、好ましくは約２００〜１０００ｐＦ（５００ボルトで）のキャパシタンスをもつ。代表的実施形態においては、電圧低減用要素は、凝結電極３８０又はシャフト３５８と直列接続された２つのコンデンサを備えている。コンデンサは各々約３５０〜４５０ｐＦのキャパシタンスをもち、約７００〜９００ｐＦの単一のキャパシタンスを形成する。当然のことながら、コンデンサは、ケーブル、発電機、コネクタなどの中といったように、システム内のその他の場所に位置設定されていてもよいし、或いは又、これらのものの長さに沿って分布させられていてもよい。さらに、本発明と合わせて、ダイオード、トランジスタ、インダクタ、抵抗器、コンデンサ又はそれらの組合せといったようなその他の電圧低減用要素を使用できるということも認識されることだろう。例えば、プローブ３５０は、帰還電極と凝結電極３６０、３８０の間に印加された電圧を低下させるように作られた符号化された抵抗器（図示せず）を内含することができる。さらに電気回路をこの目的で利用することもできる。
【０１０７】
当然のことながら、一部の処置については、プローブは標準的に電圧低減用要素を必要としない。代替的には、プローブは、望ましい場合、電圧増加要素又は回路を内含していてもよい。代替的又は付加的に、電源１０をプローブ９０に連結するケーブル２２を電圧低減用要素として使用することができる。ケーブルは、それが電源、電極端子及び帰還電極の間で電気回路内に設置された場合電源電圧を低減させるのに使用できる固有キャパシタンスを有する。この実施形態においては、ケーブル２２は、単独で又は例えばコンデンサといったような上述の電圧低減用要素の１つと組合わせた形で使用され得る。さらに、本発明は、組織治療用に選択された範囲内の２つの異なる電圧を印加するように適合されている電源と共に使用し得るということを指摘しておきたい。
【０１０８】
１つの特定の実施形態においては、プローブ３５０は、ワイヤの遠位部分が管の遠位部分の中を延びているような形でセラミクス管（絶縁性部材３６０）を通して電極ワイヤ（活性電極３６２）をまず挿入し、次に標準的に適切なエポキシを用いて管に対しワイヤを結合させることによって製造される。このとき、ステンレス鋼管（帰還電極３５６）が、セラミクス管の近位部分上に設置され、標準的にはスポット溶接によってステンレス鋼管の内側表面に対しワイヤ（例えばニッケル線）が結合される。ステンレス鋼管は、エポキシによってセラミクス管に連結され、デバイスはオーブンか又はその他の適切な熱源の中で硬化される。次に第２のセラミクス管（絶縁性部材３８２）がステンレス鋼管の近位部分の内側に設置され、類似の要領で結合される。その後、シャフト３５８は、第２のセラミクス管の近位部分に結合され、シャフトの遠位部分のみが露出される（すなわち凝結電極３８０）ような形で、絶縁性スリーブ（例えばポリイミド）がシャフト３５８のまわりに巻きつけられる。ニッケル線接続は、シャフト３５８の中心を通って延びて、帰還電極３５６を電源に接続する。活性電極３６２は、シャフト３５８の遠位部分を形成でき、又シャフト３５８を通って電源まで延びているコネクタを有することもできる。
【０１０９】
使用中、医師は、活性電極３６２を治療すべき組織表面（すなわち軟口蓋、口蓋垂、舌、耳甲介又は口蓋垂）の近くに配置する。電源は、活性電極と帰還電極３６２、３６０の間にアブレーション電圧を、又凝結電極と帰還電極３６０、３８０の間に凝結又は熱的加熱電圧を提供するように活動化される。このとき、間に電流通路を提供するべく活性電極と帰還電極３６０、３６２の間の接合部内及び活性電極３６２のまわりに、導電性流体が提供される。これは、前述のようなさまざまな要領で達成され得る。活性電極３６２はこのとき、アブレーションを受けた組織が残した空間を通って前進させられ、１本の流路を形成する。アブレーションの間、凝結電極と帰還電極の間の電流は、標準的にこれらの電極が組織表面を通って活性電極３６２によって作り出された流路内まで移行するにつれて組織の表面に対し何らかの損傷をひき起こすには不充分なものである。医師は、ひとたび適切な深さまで流路を形成した時点で、活性電極の前進を止め、器具を１〜１０秒間所定の場所に保持するか又は、流路から器具の遠位チップを直ちに除去することになる（以下のこれに関する詳述を参照のこと）。いずれの場合においても、活性電極がもはや前進していないとき、これは随時組織のアブレーションを停止することになる。
【０１１０】
活性電極３６２により形成された流路内に入る前に、開回路が帰還電極と凝結電極３６０、３８０の間に存在する。電極３８０がひとたびこの流路内に入った時点で、凝結電極３８０から、流路をとり囲む組織を通って帰還電極３６０まで電流が流れることになる。この電流は、流路を直接とり囲む組織を加熱して、流路の表面において、あらゆる切断された欠陥を凝結させる。医師が望む場合、以下でより詳細に論述する通り、流路のまわりに外傷を作り出すべく一定時間流路内に器具を保持することができる。
【０１１１】
変形実施形態においては、プローブ３５０のシャフト３５２の遠位部分は、近位ハンドル３５４との関係において異なる角度を有することができる。例えば、耳甲介を治療するために、出願人は、シャフト３５２の遠位部分をシャフト又はハンドル３５４の近位部分に対し約３５°〜５５°の角度を成して延長させることができるということを発見した。軟口蓋又は舌の中でいびき又は睡眠時無呼吸を治療するためには、シャフト３５２の遠位部分を、シャフトの近位部分に対して約５０°〜７０°の角度を成して延長させることができる。
【０１１２】
図１３は、以下で詳述するように、組織内に小さな流路又は穴を形成するための本発明のさらにもう１つの実施形態を例示する。この実施形態においては、電気外科プローブ５１０の一例は、好ましくは近位の再利用可能な部分５１２に対し取外し可能な形で連結された使い捨て遠位部分５１３を含むハンドル５１９、及びハンドル５１９の遠位部分５１３から延びている細長いシャフト５１７を備えている。シャフト５１７は同じく使い捨てであり、好ましくはハンドルの遠位部分５１３に取外し可能な形で連結されている。ハンドル５１２の近位部分及び遠位部分は、標準的に、外科医がとり扱かうのに適した形状に容易に成形されるプラスチック材料を備えている。ハンドル５１９は、電気接続５７４を収納する内部キャビティ（図示せず）を構成し、電気接続ケーブル（図示せず）に対する接続のための適切なインタフェースを提供する。実施例においては、ハンドル５１９の近位部分は、外科処置と外科処置の間にそれを滅菌することで再利用できるように作られている。しかしながら、ハンドル５１９の近位部分と遠位部分の両方を再利用可能にしてもよいし、又望ましい場合にはこれらのハンドル部分の両方を使い捨てにしてもよいということを理解すべきである。
【０１１３】
シャフト５１７は、好ましくは、患者の口及びのどに、標準的には患者の口を通してアクセスを提供するようにサイズを決定される。従って、シャフト５１７は好ましくは、約４cm〜２５cmの範囲内の長さ及び１cm未満の直径を有する。閉塞性睡眠障害を治療するため、シャフト５１７は同様に好ましくは、舌、口蓋、扁桃腺及び／又は口蓋垂の中に小さな穴又は流路を形成するためにも寸法決めされ、従って、３mm未満好ましくは約１mm未満の直径を有することになる。代替的には、シャフト５１７は、かかる穴を形成するため、シャフトの残りの部分よりも小さい遠位部分を有することができる。図１３に示されているように、シャフト５１７は、複数の電気的に隔離された電極端子５５８のための支持を提供するべく、シャフト５１７の遠位端部から延びている（通常は約０.５〜２０mm）電気絶縁性電極支持部材５７０を内含する。代替的には、上述のように、外科処置の間電極端子５５８のまわりに導電性流体を閉じ込める一助となるよう、電極支持部材５７０はシャフト５１７遠位端部から引っ込んでいてよい。
【０１１４】
図１３に示されている実施形態においては、プローブ５１０は、高周波電源２８と電極端子５５８の間の電流通路を補完するため環状帰還電極５７２を内含する。帰還電極５７２は、その間でのアーク発生を回避するのに充分な距離だけ電極端子（単複）５５８から近位に離間している。さらに、帰還電極５７２は、電極端子（単複）５５８が組織構造に隣接させられた時点で、組織構造が少なくともそれ自体では電極端子（単複）５５８と帰還電極５７２の間の電流経路を補完できないように、帰還電極５７２が組織構造から離れて離間するような形で位置づけされる。
【０１１５】
電極端子５５８と帰還電極５７２の間の電流通路を補完するために、外科処置中、活性電極と帰還電極の間に導電性流体（例えば、等張生理食塩水又は導電性ゲル）が位置設定される。代表的実施形態においては、プローブ５１０は、標的部位に導電性流体を送り出すための流体管５１１を内含する。流体管５１１は、ハンドル５６′内の溝５１４を通って及びシャフト５１７内の内部キャビティ（図示せず）を通って、電極支持部材５７０に隣接して位置設定された遠位開口部（図示せず）まで延びるように寸法決めされている。管５１０は好ましくは、考えられるキャビティ内への流体の進入をことごとく無くするように遠位開口部まで内部キャビティ全体を通って延びている。図１３に示されているように、流体管５１０は、導電性流体源（図示せず）に連結するための近位コネクタ５１２を内含する。プローブ５１０は同様に、標的部位への導電性流体の流速を制御するためバルブ又はそれと同等の構造も内含することになる。代表的実施形態においては、ハンドル１９は、管５１０を通る流体の流れを制御するため、本体５１８、５２０及び回転可能なスリーブ５１６を含む。スリーブ５１６の回転は管５１０を締め付け、その中の流れを制限するか又は完全に締め切る。当然のことながら、この流体制御は、スイッチ、ボタンなどといったようなさまざまなその他の入力及びバルブデバイスによって提供され得る。
【０１１６】
図１４は、電気外科プローブ４００に取付けられた分散帰還パッド４５０を内蔵する電気外科システム４４０のさらにもう１つの実施形態を例示する。この実施形態においては、本発明は、上述のように双極性モードで機能する。さらに、システム４４０は、活性電極（単複）４１０と分散帰還パッド４５０の間に高周波電圧差が印加される単極性モードでも機能し得る。実施例においては、パッド４５０及びプローブ４００は共に連結され、両方共使い捨ての単一使用の品目である。パッド４５０は、電源に対し直接接続するためプローブ４００のハンドル４０４内で延びている電気コネクタ４５２を内含する。当然のことながら、本発明は又、電源に直接接続する標準的帰還パッドを用いても作動可能である。この実施形態においては、電源４６０は、単極性及び双極性モードの間で切換えのため、例えば足踏みペダル４６２といったようなスイッチを内含することになる。双極性モードでは、上述のように、電源上の帰還経路はプローブ４００上の帰還電極４０８に連結される。単極性モードでは、電源上の帰還通路はパッド４５０のコネクタ４５２に連結され、活性電極（単複）４１０が電気回路から連結解除され、帰還電極４０８が活性電極として機能する。こうして、外科医は（以下で図１８〜２１に関連して詳述される）外科処置の間又はそれに先立って、双極性及び単極性モードの間で切換えすることができるようになる。一部のケースでは電流のより深い進入ひいては帰還電極をとり囲む組織のより大きな熱的加熱を提供するべく、単極性モードで動作することが望ましいかもしれない。組織のアブレーションといったようなその他のケースでは、電流の進入をその組織に限定するため、双極性モードが好ましいかもしれない。
【０１１７】
一つの構成においては、分散帰還パッド４５０は、標的領域に実質的に近い領域内で患者の外表面に連結するように適合させられている。例えば、頭及び首における組織の治療中、分散帰還パッドは、患者の肩、上部背中又は上部胸領域の中又はまわりに設置するように設計及び構築されている。この設計は、患者の体を通る電流通路を頭及び首の部域に制限し、特に患者の心臓を通る電流の流れを制限することによって患者の体内の望ましくない電流通路が生み出す可能性のある損傷を最小限におさえる。帰還パッドは同様に、パッドにおける電流密度を最小限におさえ、かくしてパッドが取付けられる領域内での患者の皮膚の熱傷を最小限におさえるようにも設計されている。
【０１１８】
図１５〜１７を参照すると、本発明に従った電気外科デバイスは同様に、カテーテルシステム４００としても構成され得る。図１５に示されているように、カテーテルシステム４００は、一般に標的組織に高周波電圧を提供するため相互接続ケーブル４８６によって電源２８に、又標的部位に導電性流体を提供するために灌注液タンク又は供給源６００に接続されている電気外科カテーテルを備えている。カテーテル４６０は、一般に、その遠位端部に組織除去又はアブレーション領域４６４を内含する細長い可撓性シャフト本体４６２を備えている。カテーテル４６０の近位部分は、装具６１４に近いケーブル及び導管とカテーテル４６０内の電気リード線及び管腔の間の相互接続を提供する多重管腔装具６１４を内含する。一例を挙げると、カテーテル電気コネクタ４９６が遠位ケーブルコネクタ４９４に取外し可能な形で接続され、このコネクタ４９４はそれ自体、コネクタ４９２を通して発電機２８に対し取外し可能な形で接続可能である。カテーテル４６０内の単数又は複数の導電性リード線（図示せず）が、活性電極ケーブル分岐４８７を介してカテーテルコネクタ４９６内の単数又は複数の対応する電気端子（同じく図示せず）と組織アブレーション領域４６４にある単数又は複数の活性電極４６３の間に延びている。同様にして、組織及びアブレーション領域４６４にある単数又は複数の帰還電極４６６が、リード線（図示せず）によりカテーテルコネクタ４９６の帰還電極ケーブル分岐４８９に連結されている。当然のことながら、活性電極及び帰還電極の両方のために単一のケーブル分岐（図示せず）を使用することもできる。
【０１１９】
カテーテル本体４６２は、組織係合中、電極端子の回転について応答性トルク制御を提供するため、本体４６２の少なくとも遠位アブレーション領域４６４の壁の中に補強用ファイバ又は編組（図示せず）を内含することができる。カテーテル本体４６２のこの剛性部分は好ましくは約７〜１０mm延びているにすぎず、一方カテーテル本体４６２の残りの部分は可撓性であって標的組織に隣接する電極の前進及び位置づけの間優れた追跡可能性を提供している。
【０１２０】
カテーテル４６０内の管腔（図１５には図示せず）を介して、このカテーテルの組織 アブレーション領域４６４に導電性流体３０が提供される。多重管腔付属品１１４において内部カテーテル管腔に連結されている導管６０３及び導電性流体供給ライン６０２に沿って、供給源から管腔まで流体が供給される。導電性流体（例えば等張生理食塩水）の供給源は、灌注液ポンプシステム（図示せず）又は重力駆動式供給装置例えば、患者及び組織アブレーション領域８のレベルよりも数フィート上に位置づけされた灌注液タンク６００であってよい。導電性流体３０の流速の手動制御を可能にするため、流体供給ライン６０２及び導管６０３のインタフェースに制御弁６０４を配置することができる。代替的には、導電性流体の流速を精確に制御するため、計量ポンプ又は流量調節装置を使用することができる。
【０１２１】
システム４００はさらに、標的部位から液体及び気体を吸引するための吸引又は真空システム（図示せず）を内含する。吸引システムは通常、吸引コネクタ６０５により付属品６１４に連絡される真空源を含むことになる。
【０１２２】
図１６及び１７は、本発明の原理に従って構築された電気外科カテーテル４６０の作用端部４６４を例示している。図１６に示した通り、カテーテル４６０は一般に、可撓性又は剛性でありうる細長いシャフト４６２及びシャフト４６２の遠位端部に連結された電極支持部材６２０を内含する。電極支持部材６２０は、シャフト４６２の遠位端部に連結された電極支持部材６２０を内含する。電極支持部材６２０は、シャフト４６２の遠位端部から延び（通常約１〜２０mm）、複数の電気的に隔離された電極端子４６３のための支持を提供する。電極支持部材６２０及び電極端子４６２は好ましくは、接着剤６３０によってシャフト４６０内の管状支持部材６２６にしっかり固定されている。
【０１２３】
電極端子４６３は、円形、正方形、矩形又はその他の形状の導電性金属を用いて製造することができる。一例を挙げると、電極端子材料は、ステンレス鋼、タングステン及びその合金、モリブデン及びその合金、チタン及びその合金、ニッケルベースの合金ならびに白金及びその合金を内含するグループの中から選択可能である。電極支持部材６２０は好ましくは、セラミクス、ガラス又はガラス／セラミクス組成物（例えば酸化アルミニウム、窒化チタン）である。代替的には、電極支持部材６２０には、Vitrex International Products Inc. によって製造されているポリエステル−エーテル−ケトン（ＰＥＥＫ）又はＧＥ Plastics製のポリスルフォンといったような高温生体適合性プラスチックの利用が内含されうる。接着剤６３０は、一例を挙げるとエポキシ（例えばMaster Bond ＥＰ４２ＨＴ）又は、シリコンベースの接着剤であってよい。
【０１２４】
図１７Ｂに示されているように、０.０５mm〜１.５mmの範囲内、より好ましくは０.１mm〜０.７５mmの範囲内の活性電極直径Ｄ１をもつ対称なパターンで、合計７個の円形活性電極又は電極端子４６３が示されている。電極間の間隔Ｗ１及びＷ２は、好ましくは０.１mm〜０.５mm、より好ましくは０.２mm〜０.７５mmの範囲内にある。電極端子４６３の外周囲及び電極支持部材Ｗ３の周囲の間の距離Ｗ３は好ましくは、０.１mm〜１.５mmの範囲内、好ましくは０.２mm〜０.７５mmの範囲内にある。カテーテル本体４６２の作用端部４６４の全体的直径Ｄ２は、好ましくは０.５mm〜１０mm、より好ましくは０.５mm〜５mmの範囲内にある。前述のように、活性電極の形状は、円形、正方形、三角形、六角形、矩形、管状、平坦ストリップなどであり円対称パターンで配置されていてもよいし又は一例としては、矩形パターン、正方形パターン又はストリップ状に配置されていてもよい。
【０１２５】
カテーテル本体４６２には、支持部材６２０から半径方向外向きに本体４６２に沿って延びている管状カニューレ６２６及び電極端子４６３が内含されている。カニューレ６２６のための材料は、有利には、カニューレ６２６が電極端子アレイ４６３のための構造的支持部材ならびに帰還電極６２４の両方として機能するように、導電性金属のグループの中から選択され得る。支持部材６２６は、コネクタハウジング（図示せず）内でその近位端部において電気リード線（図示せず）に接続され、適切なコネクタを介して電源２８まで続き、高周波発電機２８の出力極と前記帰還電極６２４の間の電気的連続性を提供する。カニューレ６２６は、ステンレス鋼、銅ベース合金、チタン又はその金属、ニッケルベース合金を内含するグループの中から選択され得る。カニューレ６２６の厚みは、好ましくは０.０８mm〜１.０mmの範囲内、より好ましくは０.１mm〜０.４mmの範囲内にある。
【０１２６】
図１６に示されているように、カニューレ６２６は、電流から患者の体を保護するため電気絶縁性スリーブ６０８で被覆されている。電気絶縁性スリーブ６０８は、コーティング（例えばナイロン）であっても、熱収縮性プラスチック（例えば、フルオロポリマー又はポリエステル）であってもよい。カニューレ６２６の近位部分は、帰還電極６２４として機能するべく露出状態に残される。帰還電極６２４の長さＬ５は、好ましくは１mm〜３０mm、より好ましくは２mm〜２０mmの範囲内にある。帰還電極６２４の最も遠位の部分と電極支持部材６２０の組織治療表面６２２の平面の間の間隔Ｌ１は、好ましくは０.５mm〜３０mmの範囲内、より好ましくは１mm〜２０mmの範囲内にある。電気絶縁性スリーブ６０８の厚みは、好ましくは０.０１mm〜０.５mm、より好ましくは０.０２mm〜０.２mmの範囲内にある。
【０１２７】
代表的実施形態においては、流体通路は、帰還電極６２４とシャフト４６０内の第２の管状支持部材６２８の間の環状空隙又は内部管腔６２７によって形成される。この環状空隙を、導電性流体が標的部位に向かって半径方向内向きに流れる傾向をもつように図１６に示されているようにシャフト４６０の周囲近くに形成させることもできるし、或いは又流体が半径方向外向きに流れるようにシャフト４６０（図示せず）の中心に向かって形成させることもできる。これらの実施形態の両方において、流体供給源（例えば、外科部位より上に持ち上げられるか又は圧送デバイスをもつ流体袋）が、制御可能なバルブを有していてもいなくてもよい流体供給管（図示せず）を介してカテーテル４６０に連結される。
【０１２８】
図１７Ａに示されている一変形実施形態においては、導電性流体は、カテーテル４６０から分離した流体送り出し要素（図示せず）から送り出される。例えば、関節鏡外科においては、体腔は等張生理食塩水で満たされ、カテーテル４６０はこの食塩水で満たされた体腔内に導入されることになる。導電性流体が連続的に補給されて、帰還電極６２４と電極端子４６３間に伝導通路を維持する。
【０１２９】
図１８〜２１を参照しながら、本発明に従った通気障害を治療する方法についてここで記述する。これらの実施形態においては、上述のもののような電気外科プローブを、舌、扁桃腺、耳甲介、軟口蓋組織（例えば口蓋垂）、硬質組織及び粘膜組織を含めた（ただしこれに制限されるわけではない）標的塊をアブレートするために使用することができる。１実施形態においては、舌３１４の選択された部分が、睡眠時無呼吸又はいびきを治療するために除去される。この方法においては、電気外科プローブ９０の遠位端部は、図１８に示されているように患者の口３１０の中に導入される。望ましい場合、内視鏡（図示せず）又はその他のタイプの検分デバイスを同様に口３１０の中に導入又は部分導入して外科医が処置を検分できるようにすることもできる（検分デバイス又は、電気外科プローブと一体であってもそれから分離していてもよい）。電極端子１０４は、標的部位例えば舌３１４の裏面３１６に隣接してか又はこれに対面して位置づけされ、導電性流体が上述のように標的部位に送り出される。代替的には、標的部位に対して導電性流体を塗布するか又は患者の口の中へのプローブ９０の導入に先立って導電性流体又はゲル内にプローブ９０の遠位端部を浸漬する。その後、神経といった感受性構造及び舌３１４の底部部分を損傷することなく上述のとおり舌３１４の裏面の選択された部分を除去するため導電性流体の存在下で電極端子１０４と帰還電極１１２の間に高周波電圧差が印加されるような形で、電源２８を活動化させ調整する。
【０１３０】
好ましい実施形態においては、高周波電圧は、標的組織と電極端子（単複）１０４の間の導電性流体（図示せず）を電離蒸気層又はプラズマへと変換するのに充分なものである。電極端子（単複）１４０と標的組織の間の印加電圧差の結果として、プラズマ内の荷電粒子は閉塞に向かって加速され、前述のように組織構造内の分子結合の解離をひき起こす。プロセス中、アブレーション生成物及び余剰の導電性流体及びその他の流体（例えば血液）は、外科医が検分しやすくなるように標的部位から吸引されてもよい。組織のアブレーション中、電流束線が発生させた残留熱（標準的に１５０℃未満）は通常、その部位にある切断された血管を全て凝結するのに充分なものとなる。そうでなければ、外科医は前述のように流体気化のための閾値より低いレベルまで電圧を降下させることにより、電源２８を凝結モードに切換えることができる。この同時止血の結果、出血は少なくなり、外科医はより容易に処置を実施することができるようになる。ひとたび遮断が除去されたならば、血脈洞が治癒しその正常な機能に戻ることができるよう、通気及びドレンが再度確立される。
【０１３１】
処置に応じて、外科医は、標的組織との関係において電極端子１０４を並進運動させて、舌の中に穴、流路、縞、窪み、クレータなどを形成することができる。さらに、外科医は、これらの穴又は流路の中に幾分かの熱損傷を意図的に作り出して、例えば舌といった標的組織を剛性化することになる瘢痕組織を形成し、処置後の気道遮断を最小限におさえることができる。１つの実施形態においては、医師は、標準的に２mm未満、好ましくは１mm未満の直径をもつ単数又は複数の穴を耳甲介の中に形成するべく組織が体積的に除去されるにつれて、舌の組織内に電極端子１０４を軸方向に並進運動させる。もう１つの実施形態においては、医師は、単数又は複数の流路又は溝を形成するべく舌３１４の外部表面３１６を横断して電極端子１０４を並進運動させる。出願人は、本書に記述している低温アブレーション技術を用いて組織内にこのような穴、窪み又は流路を迅速かつ清潔に作り出すことができるということを発見した。組織内に穴又は流路を形成するための方法についてのより完全な記述は、本書にその完全な開示が全ての目的のために参考として内含されている米国特許第５６８３,３６６号の中に見出すことができる。
【０１３２】
本発明のもう１つの利点は、下にある及び周囲の組織、神経（例えば視神経）又は骨に対し壊死又は熱損傷をひき起こすことなく、組織内に精確に流路又は穴をアブレートすることができるという点にある。さらに、標的部位に向けられたエネルギーが（一般に標的血脈洞組織よりも高いインピーダンスをもつ）骨又は脂肪組織をアブレートするのに不充分なものとなるように、電圧を制御することができる。この要領で、外科医は文字通り、骨をアブレートしたり又はその他の形で骨に対し著しい損傷をもたらすことなく、骨から組織をそぎ落とすことができる。
【０１３３】
図１９〜２１は、患者の舌３１４の裏を治療することにより閉塞性睡眠障害を治療するための特定的方法を例示している。この処置においては、患者の舌３１４の裏に複数の穴又は流路７０２が形成される。穴７０２は好ましくは、以上で詳述した方法を用いて形成される。すなわち、それぞれ活性電極と帰還電極３６２、３６０の間に、導電性流体の存在下で高周波電圧差が適用される。流体は、標的部位に送り出されてもよいし、標的部位に直接塗布されてもよいし、或いは又処置の前に流体内にプローブの遠位端部を浸漬させてもよい。電圧は、組織の分子解離をもたらすのに充分なエネルギーでプラズマを形成するべく活性電極３６２のまわりで流体を気化させるのに充分なものである。このとき、プローブ３５０の遠位端部は、組織がプローブ３５０の前でプラズマにより除去されるにつれて組織を通って軸方向に前進させられる。図１９及び２０に示されているように、穴７０２は、約０.５〜２.５cm、好ましくは約１.２〜１.８cmの範囲内の深さＤ、及び約０.５〜５mm、好ましくは約１.０〜３.０mmの直径ｄを標準的に有することになる。正確な直径は、当然のことながら、処置のために用いられる電気外科プローブの直径によって左右される。
【０１３４】
図２１を参照すると、各穴７０２の形成中、活性電極と帰還電極３６２、３６０の間の導電性流体は一般に、周囲の組織への電流の流れを最小限にし、かくして組織に対する熱損傷を最小限におさえることになる。従って、電極３６２が組織内を前進するにつれて、穴７０２の表面７０４内の切断された血管が凝結されない可能性がある。さらに、一部の処置においては、組織を剛性化するため穴７０２の表面７０４を熱損傷させることが望まれるかもしれない。出願人は、舌３１４の裏にある組織を剛性化することで処置後の気道閉塞が低減されるということを発見した。これらの理由から、いくつかの処置においては、舌の表面７０４に対しひき起こされる熱損傷を増大させることが望まれるかもしれない。１つの実施形態においては、医師は、穴７０２が形成された後、アブレーションモードからサブアブレーション又は熱的加熱モードへと電気外科システムを切換える。このことは、標準的に、特定の電極構成及び（前述のような）処置において用いられている導電性流体についてのアブレーションに必要とされる閾値より低いレベルまで印加電圧を低減させるべくスイッチ又は足踏みペダルを押すことによって達成される。サブアブレーションモードにおいては、医師はこのとき穴７０２からプローブ３５０の遠位端部を除去することになる。プローブが撤去されるにつれて、高周波電流が活性電極３６２から周囲の組織を通って帰還電極３６０まで流れる。この電流の流れは組織を加熱し、表面７０４で切断された血管を凝結する。
【０１３５】
一部の実施形態においては、穴のまわりに瘢痕組織を作り出すべく表面７０４の熱損傷を増大させることが望まれるかもしれない。これらの実施形態においては、（１）プローブ３５０をゆっくりと、例えば約０.５〜１.０cm／秒で撤去すること又は（２）サブアブレーションモードにある一方で例えばおよそ１〜３０秒といった時間穴７０２内にプローブ３５０を保持することのいずれかが必要となる可能性がある。電流はこの時間中、穴７０２をとり囲む組織の中を流れ、その中で熱損傷を作り上げる。代表的実施形態においては、熱による壊死７０６は穴７０２の表面７０４から約１.０〜５.０mm延びることになる。この実施形態においては、プローブは、医師が処置中穴７０２の中の温度を認識しているように、電源２８上の単数又は複数の温度表示装置を連結されたプローブ上の単数又は複数の温度センサー（図示せず）を内含することができる。
【０１３６】
上述の処置に加えて、本発明のシステム及び方法を、口３１０、咽頭３３０、喉頭３３５、下咽頭、気管３４０、食道３５０及び首３６０の中のさまざまな障害を治療するために使用することが可能である（図１８参照）。例えば、リンパ上皮組織を部分的にアブレートすることによる扁桃摘出術を用いて、扁桃腺過形成又はその他の扁桃腺障害を治療することができる。この処置は通常、頭を牽引した状態で挿管麻酔の下で実施される。前口峡柱の中で切開が行なわれ、扉頭実質と咽頭収縮筋の間の結合組織層が展示される。切開は従来のメスを用いてか又は本発明の電気外科プローブを用いて行なうことができる。次に、舌の上部極を通って基部までアブレートすることによって、扁桃腺が解放され口峡柱は保存される。プローブは、領域内の切断された血管の同時止血を提供しながら組織をアブレートする。同様にして、口呼吸困難を導く鼻閉塞又はアデノイド過形成も、鼻咽頭基部からアデノイドを分離（例えば切除又はアブレーション）することによるアデノイド切除術においても使用可能である。
【０１３７】
本発明に従って、その他の咽頭障害を治療することが可能である。例えば、下咽頭憩室には、食道裂孔のすぐ上の食道内に形成する小さな窩が関与している。窩の裏は、剛性食道鏡を導入し窩の裏を隔離することによって本発明に従って内視鏡を用いて除去することができる。その後、輪状咽頭筋が分割され、窩は、本発明に従ってアブレートされる。血管腫、リンパ管腫、乳頭腫、舌甲状腺腫瘍又は悪性腫瘍といったような口及び咽頭内の腫瘍も同様に、本発明に従って除去され得る。
【０１３８】
本発明のその他の処置には、声帯ポリープ及び病変の除去及び部分的又は全体的咽頭切除が含まれる。後者の処置においては、咽頭全体が、必要とあらば舌、咽頭、気管及び甲状腺の一部分の除去を伴って、舌の基部から気管まで除去される。
【０１３９】
気管狭窄も本発明に従って治療できる。気管壁内の急性及び慢性狭窄は、せき、チアノーゼ及び息づまりをひき起こす可能性がある。
【０１４０】
図２４は、図１２Ｄに示された実施形態で組織を治療するための特定の方法を例示する。穴又は流路７０２は、好ましくは、以上で詳述した方法を用いて、例えば耳甲介、軟口蓋組織、舌又は扁桃腺といった組織の中に形成される。すなわち、電流３６１が活性電極３６２から導電性流体を通って帰還電極３６６まで通過するように導電性流体の存在下でそれぞれ活性電極と帰還電極３６２、３６０の間に、高周波電圧差が印加される。図２４で示されているようにこの結果、標的組織７０４内への電流進入は浅くなるか又は全く無くなる。流体は、標的部位に送り出されてもよいし、標的部位に直接塗布されてもよいし、又はプローブの遠位端部を処置に先立ち流体内に浸漬してもよい。電圧は、組織の分子解離をもたらすのに充分なエネルギーでプラズマを形成するべく活性電極３６２のまわりで流体を気化するのに充分なものである。プローブ３５０の遠位端部はこのとき、組織がプローブ３５０の前でプラズマによって除去されるにつれて、組織を通って軸方向に前進させられる。穴７０２は標準的に約０.５〜２.５cm好ましくは約１.２〜１.８cmの範囲内の深さＤ及び約０.５〜５mm、好ましくは約１.０〜３.０mmの直径ｄを有することになる。正確な直径は、当然、処置のために用いられる電気外科プローブの直径によって左右される。
【０１４１】
各穴７０２の形成中、活性電極と帰還電極３６２、３６０の間の導電性流体は一般に周囲の組織内への電流の流れを最小限にし、かくして組織に対する熱損傷を最小限におさえる。従って電極３６２が組織内を前進するにつれて、７０２の表面７０５上の切断された血管が凝結されない可能性がある。さらに一部の処置においては、組織を剛性化するため穴７０２の表面７０５を熱損傷させることが望まれるかもしれない。これらの理由から、いくつかの処置においては、穴７０２をとり囲む組織に対しひき起こされる熱損傷を増大させることが望まれるかもしれない。図１５Ｄに示されている実施形態においては、（１）（図２４に示されているように）穴７０２内へと円板組織７０４の外表面を通過して凝結電極３８０が少なくとも部分的に前進した後、穴７０２からゆっくりとプローブ３５０を撤去すること； 又は（２）例えばおよそ１〜３０秒といった時間穴７０２の中にプローブ３５０を保持すること、のいずれかが必要となる可能性がある。凝結電極３８０がひとたび組織と接触するか又はこれに隣接した時点で、電流７５５は、穴７０２をとり囲む組織を通って流れ、その中に熱損傷を作り出す。凝結電極及び帰還電極３８０、３６０は両方共、その表面での高い電流密度を最小限におさえ、穴の表面７０５に対する損傷を最小限にするべく、比較的大きい平滑な露出表面を有する。その間、これらの電極３６０、３８０のサイズ及び間隔は、組織７０４内への比較的深い電流進入を可能にする。代表的実施形態においては、熱による壊死７０６は、穴７０２の表面７０５から約１.０〜５.０mm延びている。この実施形態では、プローブは、医師が処置中穴７０２の中の温度を認識しているように、電源２８上の単数又は複数の温度表示装置に連結されたプローブ上の温度センサー（図示せず）を内含することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従った、組織アブレーション、切除、切開、収縮のため及び血管止血のための電気外科プローブ及び電源を内蔵する電気外科システムの斜視図である。
【図２】 本発明に従った電気外科プローブの側面図である。
【図３】 図２のプローブの端面図である。
【図４】 図１の電気外科プローブの横断面図である。
【図５】 電気外科プローブの近位部分の分解立体図である。
【図６】 内部流体管腔を内蔵する代替的電気外科プローブの斜視図である。
【図７Ａ】 本発明に従った電気外科プローブの実施形態の遠位部分の横断面図である。
【図７Ｂ】 本発明に従った電気外科プローブの実施形態の遠位部分の横断面図である。
【図７Ｃ】 本発明に従った電気外科プローブの実施形態の遠位部分の横断面図である。
【図８Ａ】 平坦化された電極端子を内蔵するさらにもう１つの電気外科プローブの横断面図である。
【図８Ｂ】 平坦化された電極端子を内蔵するさらにもう１つの電気外科プローブの端面図である。
【図９】 ９０°の遠位屈曲及び側方流体管腔を伴う電気外科プローブを例示する。
【図１０】 本発明に従った別々の流体送り出し器具を伴う電気外科システムを例示する。
【図１１Ａ】 本発明に従った組織のアブレーションの詳細図を例示する。
【図１１Ｂ】 本発明に従った組織のアブレーションの詳細図を例示する。
【図１２Ａ】 閉塞性睡眠障害を治療するために特定的に設計された電気外科プローブの実施形態を例示する。
【図１２Ｂ】 閉塞性睡眠障害を治療するために特定的に設計された電気外科プローブの実施形態を例示する。
【図１２Ｃ】 閉塞性睡眠障害を治療するために特定的に設計された電気外科プローブの実施形態を例示する。
【図１２Ｄ】 閉塞性睡眠障害を治療するために特定的に設計された電気外科プローブの実施形態を例示する。
【図１３】 閉塞性睡眠障害を治療するための電気外科プローブの一変形実施形態を例示する。
【図１４】 単極性及び／又は双極性動作のための分散帰還パッドを内蔵する電気外科システムを例示する。
【図１５】 本発明に従った頭及び首の内部の身体構造の電気外科処置のためのカテーテルシステムを例示する。
【図１６】 本発明の一実施形態に従ったカテーテルの作用端部の横断面図である。
【図１７Ａ】 本発明の第２の実施形態に従ったカテーテルの作用端部の横断面図である。
【図１７Ｂ】 図１７Ａのカテーテルの端面図である。
【図１８】 本発明に従った粘膜下組織を治療するための処置を例示している。
【図１９】 舌の上面図であり、本発明の技術を用いて生成された舌の裏近くの複数の流路を例示する。
【図２０】 単一の流路を例示する舌の側面図である。
【図２１】 本発明の技術を用いて生成される単一流路の詳細図である。
【図２２】 本発明に従った電源の１実施形態を概略的に例示する。
【図２３】 複数の活性電極及び付随する限流要素を内蔵する電気外科システムを例示する。
【図２４】 図１２Ｄのプローブを用いた粘膜下流路形成方法を例示する。

Claims (11)

1. 近位端部部分及び遠位端部部分を有するシャフトを有する電気外科器具と、
   前記シャフトの前記遠位端部部分上に配置された、目標組織を除去するための少なくとも１つの活性電極と、前記シャフト上に配置されかつ前記活性電極から軸方向に近位側に離間した少なくとも１つの帰還電極と、前記シャフト上に配置されかつ前記帰還電極から軸方向に離間した凝結電極とを備えた電極アセンブリと、
   前記目標組織の少なくとも一部分においてアブレーションを提供するのに十分な大きさである、前記活性電極と前記帰還電極の間における第一の高周波電圧と、前記凝結電極と前記帰還電極の間における第二の高周波電圧を同時に印加するために、前記活性電極、前記帰還電極及び前記凝結電極のそれぞれに連結された電源とを備え、
   前記凝結電極と前記帰還電極の間に印加される前記第二の高周波電圧は、前記活性電極と前記帰還電極の間に印加される前記第一の高周波電圧よりも相対的に低く、かつ前記目標組織にアブレーションを提供するには不十分な大きさである、組織を治療するシステム。
2. 前記凝結電極に印加される電圧を低減させるために前記電源と前記凝結電極の間に連結された電圧低減要素をさらに備えている請求項１に記載のシステム。
3. 前記電圧低減要素が、電気外科器具内に配置されたコンデンサを備えている請求項２に記載のシステム。
4. 前記凝結電極と前記帰還電極の間に印加される電圧が約２０〜９０rmsボルトの範囲内にあり、前記活性電極と前記帰還電極の間に印加される電圧が約１５０〜３５０rmsボルトの範囲内にある請求項１に記載のシステム。
5. 前記凝結電極は、前記帰還電極から近位に離間され、かつ表面上の電流密度を低減させるために実質的に平滑な露出表面を有している環状バンドを備えている請求項１に記載のシステム。
6. 前記凝結電極の露出表面が前記帰還電極の露出表面よりも大きい表面積を有する請求項１に記載のシステム。
7. 前記活性電極と前記帰還電極の間に配置された第１の絶縁部材と、前記帰還電極と前記凝結電極間の第２の絶縁部材とをさらに備えている請求項１に記載のシステム。
8. 前記活性電極に対して前記導電性流体を送り出すための流体送り出し要素をさらに備えている請求項１に記載のシステム。
9. 前記流体送り出し要素が、前記シャフトに隣接して又は前記シャフト内で延びている管腔と、該管腔に連結されたシャフト上の遠位開口部とを備えている請求項８に記載のシステム。
10. 標的部位から流体を吸引するための流体吸引要素をさらに備えている請求項９に記載のシステム。
11. 前記器具のシャフトの遠位端部部分が粘膜下組織内で小さな穴又は通路を形成するように寸法決めされている請求項１に記載のシステム。

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