JP4653808B2 - Ａｐｃ装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の一般的定義の部分に記載のＡＰＣ装置に関する。

アルゴンプラズマ凝固のための器具を動作させるためのＡＰＣ装置であって、アルゴン以外の他の不活性ガスが使用可能である装置が、知られている。ここで、あくまで例として、国際公開第ＷＯ９３／０１７５８号パンフレットが参照される。

大規模な手術、すなわち数人の外科医が１人の患者について作業を行う場合においては、個々の外科医がその時点で使用している器具を接続できるよう、別個のＡＰＣ装置を利用可能でなければならない。これは、コスト的な理由だけでなく、空間的条件をきわめて圧迫することにつながるため、不可能であることが多い。

本発明は、ＡＰＣ装置をただ１つの装置によっていくつかの器具を同時に動作させることができるように構成するという課題にもとづいている。

この課題は、アルゴンプラズマ凝固用の少なくとも１つの器具を動作させるためのＡＰＣ装置であって、凝固用電流を生成するためのＨＦ発電機と、ＨＦ電圧の振幅を制御し、操作信号にもとづいて高い点弧電圧に調整し、さらにプラズマが点弧するやいなや低い作業電圧を自動的に調整するための制御装置と、操作信号を生成するための操作素子を有している器具を接続するための少なくとも１つの出口ハブとを有しているＡＰＣ装置の場合において、少なくとも１つのさらなる器具を同時に接続して同時に動作させるため、少なくとも１つのさらなる接続用ハブが設けられ、制御装置がすべての出口ハブへと接続されるとともに、少なくとも１つの操作素子が操作されて少なくとも１つの操作信号が生成されている間、所定の中断時間（ｔ_４−ｔ_３）にわたってＨＦ電圧を中断し、次いでＨＦ電圧を点弧電圧（Ｕ_Ｚ）に調整し、接続されてかつ操作素子（３３）が操作されているすべての器具においてプラズマが点弧した後に、ＨＦ電圧を作業電圧（Ｕ_Ｂ）に調整するように構成されることによって解決される。

したがって、本発明の本質点の１つは、器具の動作の最中にさらなる器具が操作されたとき、第１の（すでに動作している）器具の動作が短く中断され、次いで両方の器具においてプラズマが同時に点弧または再点弧される。この中断は、現在作業中の外科医をわずかに無視できる程度に妨げるにすぎない。なぜならば、プラズマは、作業に必要である正確な最小距離を超えた場合に限り、時として消滅する可能性があるにすぎないためである。

中断期間は、好ましくはきわめて短時間に設定され、すなわち１００ｍｓ未満に設定され、好ましくは２０ｍｓ未満に設定される。その結果、この期間は、外科医が視覚的に感知できないほど短い。

従来からの装置においては、例えば凝固用電流の振幅が、プラズマが点弧しているか否かを確認するために測定されている。次いで、実際の電流成分が特定の所定値を超え、あるいは他のアーク特定用の特徴（例えば、プラズマの複素抵抗または結果としての特定の信号形態）が存在しているとき、ＨＦ電圧が点弧電圧から作業電圧へと再び切り替えられる。

本発明の一実施の形態においては、電流振幅が、操作素子が操作されてなる器具へとそれぞれのプラズマの点弧後に流れるすべての凝固用電流の合計に相当するときに、ＨＦ電圧が、点弧電圧から作業電圧へと再び切り替えられる。その結果、すべての（操作された）器具がプラズマを生じさせるまで、点弧の「試み」が行われる。

この目的のため、器具カウンタを設けて、存在している操作信号の数を記録するように構成することができ、さらなる操作信号の到着前または到着時の凝固用電流の合計が検出され、ＨＦ発電機からの凝固用電流が、さらなる操作信号の到着前の数と比べ、さらなる操作信号の到着後の数に相当する値まで上昇したときに、ＨＦ電圧が作業電圧へと再び切り替えられる。したがって、操作されたすべての器具にプラズマが存在する場合に合計でどれだけの凝固用電流が流れなければならないかが、「見積もり」される。この「見積もり」が、上述のさらなる手段によっても実現可能であることは、いうまでもない。

点弧電圧は、好ましくは、所定の継続時間にわたり点弧パルスの形態に維持され、その後に作業電圧への低下が行われる。作業電圧への低下の後、プラズマが操作素子が操作されてなるすべての器具においては点弧していない場合に、さらなる点弧パルスが生成される。この手段は、点弧電圧が存在している間に過剰にエネルギーが導入されることがないようにするため、安全の目的に機能する。

本発明のさらなる実施の形態においては、さらなる器具用ハブがＡＰＣ装置自体には配置されず、ＡＰＣ装置へと接続される追加のハウジングに配置される。結果として、（必要であれば）既存のＡＰＣ装置を、本発明に従って構成され、したがって複数のユーザによって使用することができる装置へと、変換することができる。

本発明の好ましい実施の形態は、従属請求項から導き出される。

本発明の実施の形態の例を、図面を参照しつつ以下で説明する。

以下の説明においては、同一の部品および同一の作用を有する部品を指し示すために、同じ参照番号が使用される。

図１に示されているとおり、器具３０_１〜３０_ｎが、ノズル３２を遠位側に配置して備える中空の本体を有しており、ノズル３２の近傍かつ中空の本体の内側に電極３１が配置されている。スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎを動作させるための操作スイッチ３３が、操作素子として設けられている。電極３１、スイッチＳ_１〜Ｓ_ｎ、および器具３０_１〜３０_ｎの内部は、接続リード３４および器具側コネクタ３５を介して、ＡＰＣ装置の器具用ハブ１２に接続されている。ここからリードが、ＨＦ発電機１０へと導かれ、バルブ１５を介してアルゴン供給源１６へと導かれ、さらには発電機１０およびおそらくはアルゴン供給源（特に、その圧力）を制御（開または閉ループ制御）する制御装置１１へと導かれている。

上述の説明は、あくまで等価な説明にすぎず、公知のＡＰＣ装置の正確な構造を示すものではない。特に、装置３０_１〜３０_ｎが、例えば操作スイッチ３３が通常は足踏みスイッチとして構成されるプローブなど、別の構成を有していてもよい。しかしながら、この概略的な説明で、本発明を理解するために充分である。

本発明によれば、器具３０_１〜３０_ｎのそれぞれが、いくつかある器具用ハブ１２のうちの１つへと、それぞれ１つの器具側コネクタ３５によって接続される。操作信号の生成（これもまた、きわめて概略的な説明にすぎない）のため、電圧源１３が設けられるとともに、電圧源１３とスイッチＳ_１〜Ｓ_ｎとの間の回路を閉じるように高域通過フィルタ１４の抵抗器が設けられており、高域通過フィルタ１４のコンデンサが、出力端においてさらなる器具用ハブ１２のコンデンサへと接続されている。これらコンデンサまたは高域通過フィルタ１４の出力ハブが、まとめて制御装置１１の入力へと接続されている。

さらに、高域通過フィルタ１４の入力端が、加算器（‐減算器）とＡ／Ｄ変換器とを有するカウント装置１７へと接続されている。

この構成によれば、制御装置１１が、一方では、操作スイッチ３３のうちの１つが閉じられたときについての情報（この情報は、高域通過フィルタ１４の出力に存在している）を、他方では、現時点においていくつの操作スイッチが操作されているのかについての情報を、得ることができるようになる。さらに、適切な操作スイッチ３３が操作されたとき、各器具３０_１〜３０_ｎのためのバルブ１５が開かれ、したがって関連の操作スイッチ３３が操作されたときに、アルゴン・ガスが該当の器具３０_１〜３０_ｎのみへと流れることができ、あるいは該当の器具のノズル３２から流れ出すことができる。

この構成の（基本的な）動作原理を、図３ａ〜３ｄを参照して後述するが、ここで図３ａは、ＨＦ発電機１０の出力振幅Ｕの推移を示しており、すなわち電極３１と患者との間の電位差の推移を時間の関数として示している。図３ｂは、同じ時間について、ＨＦ発電機１０の出力電流の電流振幅Ｉを示しており、図３ｃおよび３ｄは、２つの器具３０_１および３０_２の２つのスイッチＳ１およびＳ２の切り替えの状態を示している。

図３ｃによれば、スイッチＳ１が、時刻ｔ_１において関連の操作スイッチ３２によって閉じられている。操作信号が制御装置１１へと渡され、制御装置１１が、ＨＦ発電機１０の出力電圧を点弧電圧Ｕ_Ｚまで上昇させる（図３ａを参照）。所定の期間Ｔ_Ｚの後、ＨＦ発電機１０の出力電圧は、作業電圧へと戻る（例えば、４ｋＶから２ｋＶへ）。ここで、この時点で器具３０_１において未だプラズマが点弧していないと仮定する。したがって、この時点においてＨＦ発電機１０の出力電流は依然としてゼロである（図３ｂを参照）。待機期間Ｔ_Ｉの後、さらなる点弧パルスが発せられ、やはり期間Ｔ_Ｚの後に終了し、すなわちＨＦ発電機１０の出力電圧が再び作業電圧Ｕ_Ｂへと戻る。ここに図示した例によれば、この時点においてプラズマ（または、アーク）が点弧し、したがってＨＦ発電機１０からの出力電流がレベルＩ_Ｐまで上昇する（図３ｂを参照）。

次いで、後の時刻ｔ_３においてさらなる器具３０_２の操作スイッチ３３が今や操作され、関連のスイッチＳ_２が閉じられると（図３ｄを参照）、ＨＦ発電機１０が停止させられ、出力電流および出力電圧がゼロへと低下する。所定の期間の後、上述の点弧動作が時刻ｔ_４において再び開始される。この場合に、選択される期間ｔ_３‐ｔ_４はきわめて短く、したがって器具３０_１の作業の中断が（実質的に）回避されている。

ここで、図３に示した状況において、時刻ｔ_４の時点で器具３０_１または３０_２の一方のみが点弧していると仮定する。したがって、発電機１０から流れ出る電流は、プラズマが存在する場合にただ１つの器具において存在する電流Ｉ_Ｐに、やはり相当する（期間ｔ_２〜ｔ_３と同様）。したがって、制御装置１１が、時刻ｔ_５においてさらなる点弧パルスを生成する。ここで、時刻ｔ_５において今や両方の器具３０_１および３０_２においてプラズマが点弧し、電流が２Ｉ_Ｐ値へと上昇したと仮定する。制御回路にＨＦ発電機１０の出力電流の振幅が供給されているため、この電流の振幅の値によって制御回路は、操作スイッチ３３が操作されている器具３０_１〜３０_ｎの数に相当する電流が得られているかどうかを、確認することができる。

また、この説明に関して、それがきわめて概略的なものであることに触れておかなければならない。特に、電流振幅は、接続された種々の器具のためにさまざまな電流（組織からの距離に応じて）が必要とされるため、きわめて概略的にのみ再現されている。また、点弧しているプラズマの数を、他のやり方で割り出すことも可能である。しかしながら、重要な点は、点弧パルスが、操作素子が操作されているすべての器具にプラズマが存在するために必要な長さの時間にわたって、生成されることである。

図２に示した本発明の実施の形態は、最初は多数の器具用ハブ１２が追加のハウジング８に収容され、次いでハウジング８が適切なコネクタを介して発電機ハウジング９へと接続されている点で、図１に示した実施の形態と相違している。

さらに、図２に示した実施の形態の場合には、発電機ハウジングに中央バルブ２０が設けられ、ＯＲゲートを介して高域通過フィルタの入力に接続されて、少なくとも１つの操作素子３３が操作された場合にのみ開く。当然ながら、この構成（１つの中央バルブを備えている）を、図１の実施の形態においても設けることが可能である。同様に、カウント装置１７を、図２に示した実施の形態に備えることも可能である。

本発明の第１の実施の形態の概略図である。 追加のハウジングを備える本発明の第２の実施の形態の概略図である。 ３ａ〜３ｄは電圧および電流の推移の概略図である。

符号の説明

８ 追加のハウジング
９ 発電機ハウジング
１０ ＨＦ発電機
１１ 制御装置
１２ 器具用ハブ
１３ 電圧源
１４ 高域通過フィルタ
１５ バルブ
１６ アルゴン供給源
１７ カウント装置
２０ 中央バルブ
２１ ＯＲゲート
３０ 器具
３１ 電極
３２ ノズル
３３ 操作素子
３４ 接続リード
３５ 器具側コネクタ

Claims (6)

1. アルゴンプラズマ凝固用の少なくとも１つの器具（３０_１〜３０_ｎ）を動作させるため、
   凝固用電流を生成するためのＨＦ発電機（１０）と、
   操作信号に応答してより高い点弧電圧（Ｕ_Ｚ）を設定すべくＨＦ電圧の振幅を制御し、プラズマが点弧するやいなやより低い作業電圧（Ｕ_Ｂ）を自動的に設定するための制御装置（１１）と、
   操作信号を生成するための操作素子（３３）を有している器具（３０_１〜３０_ｎ）を接続するための少なくとも１つの第１の器具用ハブ（１２）とを有しているＡＰＣ装置であって、
   少なくとも１つのさらなる器具（３０_１〜３０_ｎ）を同時に接続して同時に動作させるため、
   少なくとも１つのさらなる器具用ハブ（１２）が設けられ、
   制御装置（１１）が、すべての器具用ハブ（１２）に接続され、少なくとも１つの操作素子（３３）が操作されて少なくとも１つの操作信号が生成されたときに、所定の中断期間（ｔ_４−ｔ_３）にわたってＨＦ電圧を中断し、次いでＨＦ電圧を点弧電圧（Ｕ_Ｚ）に設定し、接続されかつ操作素子（３３）が操作されているすべての器具（３０_１〜３０_ｎ）においてプラズマが点弧した後に、ＨＦ電圧を作業電圧（Ｕ_Ｂ）に設定するように構成されていることを特徴とするＡＰＣ装置。
2. 中断期間（ｔ_４−ｔ_３）が、１００ｍｓ未満に設定されることを特徴とする請求項１に記載のＡＰＣ装置。
3. 凝固用電流の電流振幅（Ｉ）が測定され、
   電流振幅（Ｉ）が、接続されかつ操作素子（３３）が操作されてなる器具へとそれぞれのプラズマの点弧後に流れるすべての凝固用電流の合計に相当するときに、ＨＦ電圧（Ｕ）が、点弧電圧（Ｕ_Ｚ）から作業電圧（Ｕ_Ｂ）へと再び切り替えられる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のＡＰＣ装置。
4. 器具カウント装置（１７）が、存在している操作信号の数を検出するように構成されて設けられ、
   さらなる操作信号の到着前または到着時の凝固用電流の合計が確認され、
   ＨＦ発電機（１０）からの凝固用電流が、さらなる操作信号の到着前の数と比べ、さらなる操作信号の到着後の数に相当する値まで上昇したときに、ＨＦ電圧が作業電圧（Ｕ_Ｂ）へと再び切り替えられることを特徴とする請求項３に記載のＡＰＣ装置。
5. 点弧電圧（Ｕ_Ｚ）が、所定の継続時間にわたって点弧パルスとして維持され、作業電圧（Ｕ_Ｂ）への低下の後に、プラズマが操作素子（３３）が操作されてなるすべての器具（３０_１〜３０_ｎ）においては点弧していない場合に、さらなる点弧パルスが生成されることを特徴とする請求項３または４に記載のＡＰＣ装置。
6. ＡＰＣ装置（９）への接続のため、さらなる接続ハブが追加のハウジング（８）に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のＡＰＣ装置。

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