JP5259883B2 - 高周波手術装置及び手術装置 - Google Patents

Description

本発明は、高周波電流等を生体組織に供給して手術を行う高周波手術装置及び手術装置に関する。

近年、外科手術等において、各種の手術装置が使用されるようになっている。例えば、血管に対して高周波エネルギを投与して処置を行う技術が従来から知られている。この場合には、血管を適切な把持力量にて把持した状態で高周波電流を流し、その際に生ずる熱エネルギにより血管を封止する高周波手術装置が用いられる。

例えば、日本国特開平１０−２８６２６１号公報の電気外科手術装置においては、生体組織に高周波電流を供給しながら生体組織の電気的インピーダンスを測定し、その電気的インピーダンスが閾値に達するか、又は一定時間後に、出力停止して処置を終了する。

しかし、血管の封止が完了した状態の電気的インピーダンスが閾値に達したか否かにより判定したり、一定時間で判定する方法では、個体差等があることを考慮すると、かなりのマージンを持たせて処置を行うことが必要となる。

このため、従来例の方法では血管の封止の処置が完了（又は終了）した状態を検出又は判定する精度が低くなり、その精度の低下分に対応して、実際に血管の封止の処置が完了した後にも高周波電流を流すことが行われる欠点がある。

本発明の一態様に係る高周波手術装置は、処置対象の生体組織を把持するための把持部と、前記把持部に設けられ、前記生体組織へ高周波電流を供給するための電極と、前記電極を介して前記生体組織の処置に必要な前記高周波電流を発生させる高周波電流供給部と、前記高周波電流供給部で発生させた前記高周波電流を前記電極に伝達する高周波電流伝達部材と、前記生体組織のインピーダンス値を測定するためのインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したか否かを検知する検知部と、少なくとも前記検知部により前記生体組織のインピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知した後から前記高周波電流の出力時間を計測する時間計測部と、前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積に基づいて設定された設定時間を記憶する記憶部と、前記時間計測部によって計測された前記高周波電流の出力時間が前記記憶部に記憶された前記設定時間に達したか否かを判断し、前記設定時間に達したと判断されたら前記高周波電流供給部へ前記高周波電流の出力停止信号を送信する出力制御部と、を有する。
本発明の一態様に係る手術装置は、処置対象の生体組織を把持するための把持部と、前記把持部に設けられ、前記生体組織に対して超音波振動により処置を行うための処置部材と、前記処置部材を介して前記生体組織へ前記超音波振動を供給するための超音波振動供給部と、前記処置部材に設けられ、前記生体組織に対して高周波電流により処置を行うための電極と、前記電極を介して前記生体組織へ前記高周波電流を供給するための高周波電流供給部と、前記高周波電流供給部から前記電極に供給される前記高周波電流を伝達する高周波電流伝達部材と、前記生体組織のインピーダンス値を測定するためのインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したことを検知する検知部と、少なくとも前記検知部により前記生体組織の前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知した後から前記高周波電流及び前記超音波振動の出力時間を計測する時間計測部と、前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積に基づいて設定された設定時間を記憶する記憶部と、前記時間計測部によって計測された前記高周波電流及び前記超音波振動の出力時間が前記記憶部に記憶された前記設定時間に達したか否かを判断し、前記設定時間に達したと判断されたら前記超音波振動供給部による超音波振動と前記高周波電流供給部による高周波電流との出力停止させる制御を行う出力制御部と、を有する。

本発明の一態様に係る高周波手術装置は、処置対象の生体組織を把持するための把持部と、前記把持部に設けられ、前記生体組織へ高周波電流を供給するための電極と、前記電極を介して前記生体組織の処置に必要な前記高周波電流を発生させる高周波電流供給部と、前記高周波電流供給部で発生させた前記高周波電流を前記電極に伝達する高周波電流伝達部材と、前記生体組織のインピーダンス値を測定するためのインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したか否かを検知する検知部と、前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積から前記高周波電流を出力する出力時間を演算する算出部と、前記算出部で算出された前記出力時間を記憶する記憶部と、少なくとも前記検知部により前記生体組織のインピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知した後から前記高周波電流を出力した時間を計測する時間計測部と、前記時間計測部によって計測された前記高周波電流の時間が前記記憶部に記憶された前記出力時間に達したか否かを判断し、前記出力時間に達したと判断されたら前記高周波電流供給部へ前記高周波電流の出力停止信号を送信する出力制御部と、を有する。

本発明の一態様に係る手術装置は、処置対象の生体組織を把持するための把持部と、前記把持部に設けられ、前記生体組織に対して超音波振動により処置を行うための処置部材と、前記処置部材を介して前記生体組織へ前記超音波振動を供給するための超音波振動供給部と、前記処置部材に設けられ、前記生体組織に対して高周波電流により処置を行うための電極と、前記電極を介して前記生体組織へ前記高周波電流を供給するための高周波電流供給部と、前記高周波電流供給部から前記電極に供給される前記高周波電流を伝達する高周波電流伝達部材と、前記生体組織のインピーダンス値を測定するためのインピーダンス測定部と、前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したことを検知する検知部と、前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積から前記高周波電流を出力する出力時間を演算する算出部と、前記算出部で算出された前記出力時間を記憶する記憶部と、少なくとも前記検知部により前記生体組織の前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知した後から前記高周波電流及び前記超音波振動を出力した時間を計測する時間計測部と、前記時間計測部によって計測された前記高周波電流及び前記超音波振動の時間が前記記憶部に記憶された前記出力時間に達したか否かを判断し、前記出力時間に達したと判断されたら前記超音波振動供給部による超音波振動と前記高周波電流供給部による高周波電流との出力を停止させる制御を行う出力制御部と、を有する。

図１は本発明の第１の実施形態の高周波手術装置の全体構成を示す図。 図２は高周波手術装置における高周波電源装置の内部構成を示すブロック図。 図３は高周波処置具及び生体組織の等価回路を示す図。 図４は生体組織に高周波電流が供給された状態におけるインピーダンス測定部により測定されたインピーダンス値の変化の代表例を示す図。 図５は生体組織の組織インピーダンス値に対しての合成インピーダンス値及び浮遊容量による誤差の程度を示す図。 図６は第１の実施形態により処置対象の生体組織に対する凝固の手術を行う処理手順を示すフローチャート。 図７Ａは第１の実施形態の変形例におけるＣＰＵの機能ブロックを示すブロック図。 図７Ｂは変形例における処理手順の一部を示すフローチャート。 図８は本発明の第２の実施形態の手術装置の全体構成を示す図。 図９は手術装置における高周波電源装置及び超音波駆動電源装置の内部構成を示すブロック図。 図１０は生体組織に高周波電流及び超音波振動が供給された状態におけるインピーダンス測定部により測定されたインピーダンス値の変化の代表例を示す図。 図１１は特定の時間の設定例を示す図。 図１２Ａは第２の実施形態におけるプローブの先端側の処置部材を示す斜視図。 図１２Ｂは図１２Ａの処置部材の内側の構造を示す斜視図。 図１２Ｃは対の処置部材により生体組織を把持して凝固及び切離の処置を行っている場合の横断面図。 図１２Ｄは図１２Ｃの状態から処置が進み、切離の処置が完了した状態での横断面図。 図１３は第２の実施形態により処置対象の生体組織に対する凝固及び切離の手術を行う処理手順を示すフローチャート。 図１４は第２の実施形態の変形例における処理手順の一部を示すフローチャート。 図１５Ａは図１４のステップＳ２５を変形した処理を示すフローチャート。 図１５Ｂは図１５Ａの説明図。

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態に係る高周波手術装置１は、処置対象の生体組織に高周波電流を供給するための高周波電流供給部としての高周波電源装置２を有する。

この高周波電源装置２は、高周波電流を出力するコネクタ受け３が設けられており、このコネクタ受け３には高周波処置具を構成する高周波プローブ（単にプローブと略記）４が、接続用のケーブル部５Ａの基端に設けられたコネクタ６ａが着脱自在に接続される。また、プローブ４は、上記ケーブル部５Ａの代わりにケーブル部５Ａとは異なる長さの２点鎖線で示すケーブル部５Ｂを用いて使用することもできる。

また、プローブ４の代わりに、このプローブ４のシース８のシース長が異なるプローブを用いたり、プローブ４とケーブル部５Ａ又は５Ｂが一体化された高周波処置具を高周波電源装置２に接続して使用することもできる。

プローブ４は、術者が把持して操作を行う操作部７と、この操作部７の上端側から延出されたシース８と、このシース８の先端のリンク機構９を介して設けられ、処置対象の生体組織に対して高周波電流を流して封止又は凝固の処置を行う処置部１０とを有する。

シース８内にはスライドパイプ１１が挿通され、このスライドパイプ１１の後端は、接続軸１２を介して操作部７を形成するハンドル１３ａ、１３ｂの一方の上端の接続軸受け１４に連結されている。なお、接続軸受け１４には接続軸１２の後端側を通し、その後端の球部分を通さないスリット１４ａが設けてある。

ハンドル１３ａ、１３ｂは、枢支部１５において、回動自在に連結され、下端側に指掛け部１６ａ、１６ｂが設けてある。

術者は、指掛け部１６ａ、１６ｂを開いたり、閉じたりする操作を行うことにより、ハンドル１３ａ、１３ｂの上端側は反対方向に移動する。そして、術者は、上記操作により、スライドパイプ１１を前方に押し出したり、後方に移動させたりすることができる。

このスライドパイプ１１の先端には、開閉させるためのリンク機構９を介して処置部１０を構成する対の処置部材１７ａ、１７ｂと連結されている。

従って、術者は、ハンドル１３ａ、１３ｂを開閉する操作を行うことにより、進退移動するスライドパイプ１１に連結されたリンク機構９を駆動して、対の処置部材１７ａ、１７ｂを開閉させることができる。そして、開閉する対の処置部材１７ａ、１７ｂは、その内側における対向する２つの内面部分により、処置対象の生体組織として例えば血管１８（図２参照）等を把持する把持部を形成する。

なお、図１の状態は、ハンドル１３ａ、１３ｂを閉じた状態であり、この状態からハンドル１３ａ、１３ｂを開く操作を行うと、スライドパイプ１１が前方に移動し、リンク機構９を介して対の処置部材１７ａ、１７ｂを開くことができる。

絶縁部材で形成された対の処置部材１７ａ、１７ｂにおける、対向する内面部分にバイポーラの電極１９ａ，１９ｂが設けられている。処置部材１７ａ、１７ｂの後端側はリンク機構９と連結している。

スライドパイプ１１内には対のケーブル２１が挿通され、電極１９ａ、１９ｂとそれぞれ接続されている。また、ケーブル２１の後端は、例えばハンドル１３ｂの上端に設けたコネクタ受け２２に接続される。このコネクタ受け２２にはケーブル部５Ａの他端のコネクタ６ｂが着脱自在に接続される。

高周波電源装置２には、電源スイッチ２６の他に高周波電流の出力ＯＮ（通電），出力ＯＦＦ（遮断）の指示操作を行う出力スイッチとしてのフットスイッチ２７が接続されている。術者は、このフットスイッチ２７を足で踏む操作を行うことにより、処置部１０側に高周波電流の供給と、供給の停止をすることができる。

また、高周波電源装置２の前面には、高周波電力の値等の設定を行う設定部２８が設けられている。この設定部２８には高周波電力の値を設定したり、後述するインピーダンス閾値Ｚｔｈ，特定の時間(設定時間)ｔｓの値を設定する設定ボタン２８ａと、高周波電流を連続して出力する連続出力モード及び間欠して出力する間欠出力モードの一方の出力モードの選択を行う出力モード選択スイッチ２８ｂが設けてある。術者は処置に適した高周波電力の値の設定や、使用する出力モード等を設定して高周波手術を行うことができるようにしている。

また、設定部２８の上部側には、設定された高周波電力の値などを表示する表示部２９が設けられている。

図２に示すように高周波電源装置２は、高周波電流を発生する高周波電流発生部３１が絶縁トランス３２を用いて構成される。この絶縁トランス３２の１次巻線側にはコンデンサが並列に接続された、並列共振回路が設けられている。この並列共振回路の一端には、可変電源３４から直流電圧が印加され、他端にはスイッチング回路３５が接続されている。

可変電源３４は、直流電圧を可変して出力することができる。また、スイッチング回路３５は、スイッチング制御信号生成部３６からのスイッチング制御信号の印加により、スイッチングを行う。

スイッチング回路３５は、可変電源３４から絶縁トランス３２の１次巻線に流れる電流をスイッチングして、絶縁トランス３２の２次巻線側の出力部に、１次巻線側と絶縁された状態で、昇圧された高周波電流を発生する。なお、２次巻線にもコンデンサが接続されている。

絶縁トランス３２の２次巻線側の出力部は、高周波電流の出力端となるコネクタ受け３の接点３ａ，３ｂに接続される。そして、このコネクタ受け３に接続されるケーブル部５Ａ内のケーブル２３を介してプローブ４に高周波電流を伝達する。

このプローブ４に伝達された高周波電流は、プローブ４内のケーブル２１を介して電極１９ａ，１９ｂに伝達され、電極１９ａ，１９ｂに接触している処置対象の生体組織としての血管１８等に高周波電流を供給（印加）して、凝固（封止）の処置を行うことができるようにしている。

なお、高周波電流発生部３１から電極１９ａ，１９ｂに高周波電流を伝達する高周波電流伝達部材（としてのケーブル部）は、図２の場合にはケーブル部５Ａとプローブ内ケーブル２１になるが、ケーブル部５Ａがプローブ４に一体化されたようなプローブの場合には、プローブ内ケーブルとなる。

また、上記出力部の両端には、電圧を測定する電圧センサ３７ａと電流を測定する電流センサ３７ｂとが設けられている。

図２に示すように生体組織としての例えば血管１８に高周波電流を流した状態における出力端（２つの接点３ａ、３ｂ）間の電圧と、負荷（生体組織）側に流れる電流とを電圧センサ３７ａと電流センサ３７ｂにより測定する。

この電圧センサ３７ａと電流センサ３７ｂによりそれぞれ測定された電圧値と電流値とは制御部３８を構成するＣＰＵ３９に入力される。

このＣＰＵ３９は、測定された電圧値と電流値とから電圧値を電流値で除算して生体組織を含む負荷側の電気的インピーダンス値（単にインピーダンス値と略記）Ｚ（ｔ）を測定（算出）するインピーダンス測定部３９ａの機能を持つ。なお、Ｚ（ｔ）は、高周波電流を生体組織に供給（出力）して処置を開始した時以後の時間ｔ（の経過）に応じてその値が変化することを表している。

インピーダンス測定部３９ａを制御部３８又はＣＰＵ３９の外部に設け、測定（算出）したインピーダンス値Ｚ（ｔ）を制御部３８又はＣＰＵ３９に出力する構成にしても良い。また、インピーダンス測定部３９ａを、電圧センサ３７ａ及び電流センサ３７ｂを含めた構成で定義しても良い。

ＣＰＵ３９は、測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）をモニタし、生体組織の特性に応じて設定される特定のインピーダンス値としてのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したか否かを検知（又は判定）する検知部（又は判定部）３９ｂの機能を持つ。このインピーダンス閾値Ｚｔｈは、後述するように生体組織中の水分が蒸発し始める状態での、生体組織が示す特定のインピーダンス値に相当する。

また、制御部３８を構成するＣＰＵ３９は、時間計測を行う時間計測部４１ａとしてのタイマ４１、インピーダンス閾値Ｚｔｈ、特定の時間ｔｓ等の各種の情報を記憶する記憶部としてのメモリ４２、高周波電流の出力ＯＮと出力ＯＦＦする出力スイッチとしてのフットスイッチ２７、設定部２８、表示部２９と接続されている。

高周波電源装置２の各部の制御を行う制御部３８を構成するＣＰＵ３９は、可変電源３４及びスイッチング制御信号生成部３６の動作を制御するための制御信号を送出する。

可変電源３４は、ＣＰＵ３９から送出された制御信号に応じた直流電圧を出力する。また、スイッチング制御信号生成部３６は、ＣＰＵ３９ら送出された制御信号に応じた波形（例えば矩形波）のスイッチング信号を出力する。

高周波電流生成部３１は、可変電源３４から送出される直流電力及びスイッチング制御信号生成部３６から送出される矩形波によりＯＮ，ＯＦＦされるスイッチング回路３５の動作により高周波電流を生成し、コネクタ受け３から出力する。なお、絶縁トランス３２の１次巻線の並列共振回路は、スイッチング動作して得られる矩形波によるスプリアスを低減する。また、出力部も、共振回路を形成してスプリアスを低減する。

またＣＰＵ３９は、メモリ４２に格納されたプログラムに従って、生体組織に対する凝固の処置を行う際、各部の制御を行う。

また、ＣＰＵ３９は、検知部３９ｂの機能により、測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知したタイミングに、メモリ４２に記憶された特定の時間ｔｓをタイマ４１にセットし、タイマ４１に対して特定の時間ｔｓの時間計測を行わせる。タイマ４１は、インピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したタイミングから、生体組織側に高周波電流が出力されている出力時間の計測を開始し、出力時間が凝固の処置が完了する特定の時間ｔｓに達したタイミングで、タイミング信号をＣＰＵ３９に出力する。

なお、ＣＰＵ３９は、タイマ４１が出力時間を単に計測させ、ＣＰＵ３９がタイマ４１が計測した出力時間が特定の時間ｔｓに達したか否かを判定するようにしても良い。

ＣＰＵ３９は、特定の時間ｔｓに達したことを検知したタイミングにおいて、例えば可変電源３４の電源電圧をゼロに設定する制御信号を送り、可変電源３４の電源電圧をゼロにして、高周波電流発生部３１からの出力を停止させる制御を行う。

つまり、ＣＰＵ３９は、測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したタイミングから、特定の時間ｔｓの時間経過後に、高周波電流供給部としての高周波電源装置２から生体組織に供給（出力）される高周波電流の供給停止（出力停止）させる制御を行う出力制御部３９ｃの機能を有する。

なお、出力制御部３９ｃが高周波電流の供給（出力）停止させる制御を行う場合、上記制御信号により上記可変電源３４の電源電圧をゼロに設定する制御に限定されるものでなく、高周波電源装置２から生体組織側に出力される高周波電流を停止させる制御信号（出力停止信号という）であれば良い。

本実施形態における高周波電流を生体組織に流した処置状態における高周波処置具及び生体組織の等価回路は図３に示すようになる。なお、本実施形態における高周波電流発生部３１により発生される高周波電流の周波数は、３５０ｋＨｚ程度であり、一般的に高周波手術装置は、３００ｋＨｚから５００ｋＨｚまでの周波数が用いられる。

高周波電流発生部３１による高周波電流は、高周波処置具を構成するケーブル部５Ｉ（Ｉ＝Ａ，Ｂ）及びプローブ内ケーブル２１を介して電極１９ａ，１９ｂから生体組織に供給されるが、ケーブル部５Ｉ及びプローブ内ケーブル２１は、生体組織のインピーダンス値に対して実質的には浮遊容量となる。

このため、図３に示すように高周波電流発生部３１による高周波電流に対する負荷となる高周波処置具及び生体組織は、ケーブル部５Ｉによる浮遊容量Ｃａのインピーダンス値Ｚａと、プローブ４内ケーブル２１による浮遊容量Ｃｂのインピーダンス値Ｚｂと、生体組織のインピーダンス値（組織インピーダンス値と言う）Ｚｌ（ｔ）とが並列接続された等価回路で表される。

なお、上記浮遊容量Ｃａのインピーダンス値Ｚａ、浮遊容量Ｃｂのインピーダンス値Ｚｂは、交流理論の虚数単位ｊ、高周波電流の角周波数ωを用いると、Ｚａ ＝１／（ｊωＣａ）、Ｚｂ＝ １／（ｊωＣｂ）となる。また、両浮遊容量Ｃａ，Ｃｂを合成して、１つの浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂで表すこともできる。この場合には、この浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂによるインピーダンス値Ｚａｂ（＝１／（ｊω（Ｃａ＋Ｃｂ）））に生体組織の組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）が並列接続された等価回路になる。

本実施形態においては、生体組織に高周波電流を供給して封止又は凝固の処置を行う場合、処置中における生体組織側のインピーダンス値Ｚ（ｔ）を、高周波電源装置２内に設けたインピーダンス測定部３９ａにより測定して、封止又は凝固の処置の進行過程をモニタする。

この場合、インピーダンス測定部３９ａが実際に測定するインピーダンス値は、浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂによるインピーダンス値Ｚａｂに並列接続の組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）との合成インピーダンス値Ｚ（ｔ）となる。

また、生体組織は、高周波電流により高周波加熱により、生体組織中の水分が蒸発し始めると、組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）が大きく増加する。

図４は、生体組織に対して高周波電流を供給して処置を行った場合、インピーダンス測定部３９ａにより測定されるインピーダンス値Ｚ（ｔ）の時間的変化の特性例を示す。図４における横軸は、高周波電流を供給して処置を開始した時間を０とした高周波電流の出力時間を示し、縦軸はインピーダンス値Ｚ（ｔ）を示す。

高周波処置具により処置を行う場合、ケーブル部５Ｉやプローブ４は、処置に応じて異なるケーブル長、シース長のものが用いられる。例えば開腹手術の場合には、１００ｍｍ程度のシース長のものが一般的に用いられる。また、腹腔鏡手術では３００ｍｍ程度のシース長のものが一般的に用いられる。

また、同じ種類のプローブ４においても製品間で最大３０％程度のばらつきがある。このため、図３における浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂの値は変化する。浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂの値の平均値を大雑把に評価すると、３００ｐＦ程度となる場合が多い。

これに対して、生体組織の組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）は、初期値の状態の２００−３００Ω程度から、生体組織中の水分が蒸発して脱水し始めると、急速に増加し、短時間の間に初期値の値から数倍以上の値としての１０００−１５００Ω程度に大きくなる。そのため、検知部３９ｂは、高周波電流の供給開始時にインピーダンス測定部３９ａによって測定された生体組織の初期インピーダンス値に対して数倍のインピーダンス値になった時に、インピーダンス閾値に達したと判断してもよい。

図４は、浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂを含めた場合におけるインピーダンス測定部３９ａにより測定されるインピーダンス値Ｚ（ｔ）の代表的な例を示しており、生体組織中の水分が蒸発して脱水し始める時間（ほぼ１５０００ｍｓ）近傍において生体組織の組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）が短時間の間に初期値の値から数倍以上の値に変化する特性を表している。

従来例においては、インピーダンス測定部３９ａにより測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）が、生体組織に対する凝固の終了した状態での所定のインピーダンス値に達したタイミングで、高周波電流の出力を停止する。

しかし、インピーダンス測定部３９ａは、浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂに並列接続された組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）との合成インピーダンス値Ｚ（ｔ）を測定するため、組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）に対する浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂによるインピーダンス値が誤差となり、特に高インピーダンス領域において測定精度に大きく影響する。

図５は、浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂの値を、例えば３００ｐＦ程度として、そのインピーダンス値Ｚａｂの値を組織インピーダンス値Ｚｌに対する誤差と見なした場合の合成インピーダンス値及び誤差の程度を示す。

図５から分かるように組織インピーダンス値Ｚｌが小さい領域においては、比較的に小さな誤差で合成インピーダンス値を測定（検出）できるが、組織インピーダンス値Ｚｌが大きい高インピーダンス領域においては、小さな誤差で測定することが困難になる。

図５の特性から例えば２５％以内の誤差で合成インピーダンス値を測定しようとした場合には、点線で示すように組織インピーダンス値Ｚｌが５００Ω以下の範囲（１００Ω−５００Ω）となる。

これに対して、従来例のように合成インピーダンス値を測定し、測定された合成インピーダンス値が凝固が完了した状態での所定のインピーダンス値に達したか否かを判定すると、その所定のインピーダンス値は、概略１５００−２０００Ω程度に設定されるため、５０％を超える大きな誤差となる可能性が高い。

このように従来例の方法では、浮遊容量Ｃａ＋Ｃｂにより、測定された合成インピーダンス値が凝固が完了した状態での所定のインピーダンス値に達したか否かを精度良く測定することが困難になる。

このため、本実施形態においては、インピーダンス測定部３９ａは、精度の低下が予想される凝固が完了した状態での所定のインピーダンス値を直接測定しないで、凝固の完了前の状態であり、より精度良く測定できる生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したか否かを測定する。この場合のインピーダンス閾値Ｚｔｈとしては、１００Ω−５００Ωの範囲内に設定することにより、インピーダンス閾値Ｚｔｈに達したか否かを精度良く測定できるようにしている。

そして、測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）がこのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達した時、この時から凝固が完了した状態に達するまでに要する特定の時間ｔｓをタイマ４１の時間計測部４１ａで計測し、この特定の時間ｔｓに達した時、出力制御部３９ｃは、高周波電流の出力を停止する制御を行う。

本実施形態においての特定の時間ｔｓは、実際には生体組織中の水分が蒸発し始める時から凝固が完了するまでに要する時間に、マージンの時間を加算した値に設定される。

この特定の時間ｔｓは、処置対象の生体組織のサイズ、生体組織が含有する水分量、使用するプローブ４における生体組織を把持する把持面積に応じて設定される。これらから特定の時間ｔｓは、１００ｍｓ―２００００ｍｓの範囲内で設定される。

例えば、最大の条件となるプローブ４の把持部の長さが５０ｍｍ、把持部の幅１０ｍｍ、処置対象の生体組織の厚さ２０ｍｍの場合においても、十分に凝固の処置を行えるようにするために上限の値２００００ｍｓが設定される。

術者は設定部２８によりインピーダンス閾値Ｚｔｈ及び特定の時間ｔｓを設定することができる。

なお、インピーダンス閾値Ｚｔｈとして、より大きな誤差が許容される場合には、１００Ω−５００Ωよりも広い範囲、例えば５０％程度の誤差が許容される場合には１００Ω−１５００Ω程度に設定することもできる。

このような構成の本実施形態の高周波手術装置１による生体組織としての例えば血管１８を、プローブ４を用いて凝固（封止）する処置を行う動作を図６のフローチャ−トを参照して説明する。

術者は、電源スイッチ２６をＯＮにし、ステップＳ１に示すように処置する場合の高周波電力の値、インピーダンス閾値Ｚｔｈ、特定の時間ｔｓ、出力モード等の初期設定を行う。術者は、出力モードとして高周波電流を連続して出力する連続出力モードを選択する。

術者は、図１に示すプローブ４の先端部の処置部１０の電極１９ａ、１９８ｂにより処置対象の生体組織としての血管１８を把持する。血管１８が電極１９ａ、１９ｂにより把持された状態を図２により模式的に示している。

術者は、ステップＳ２に示すように血管１８に対する凝固の処置を行うために出力スイッチとしてのフットスイッチ２７をＯＮにする。なお、出力スイッチをプローブ４に設けるようにしても良い。

フットスイッチ２７のＯＮにより、制御部３８のＣＰＵ３９（による出力制御部３９ｃ）は、高周波電流発生部３１が高周波電流を発生するように制御する。高周波電流発生部３１は、高周波電流を出力端から出力し、ケーブル部５Ａ及びプローブ４内ケーブル２１はその高周波電流を伝達して、電極１９ａ、１９ｂに接触している血管１８に（高周波電流を）供給する。血管１８には高周波電流が流れ、凝固の処置が開始する。つまり、図３のステップＳ３の高周波電流の出力開始となる。

この時、ステップＳ４に示すようにＣＰＵ３９のインピーダンス測定部３９ａは、インピーダンス値Ｚ（ｔ）を所定周期で取り込む。つまり、インピーダンス測定部３９ａは、インピーダンス値Ｚ（ｔ）の測定を開始する。

次のステップＳ５に示すようにＣＰＵ３９の検知部３９ｂは、取り込んだインピーダンス値Ｚ（ｔ）が、予め設定されたインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したか否か、つまりＺ（ｔ）≧Ｚｔｈか否かを検知（判定）する。

Ｚ（ｔ）≧Ｚｔｈの条件を満たさない（つまりＺ（ｔ）＜Ｚｔｈの）場合には、ＣＰＵ３９はステップＳ４の処理を続行する。

一方、Ｚ（ｔ）≧Ｚｔｈの条件を満たす判定結果の場合には、ＣＰＵ３９はステップＳ６の処理に進む。ステップＳ６においてＣＰＵ３９は、タイマ４１により凝固完了の時間を計測するための出力時間の計測を開始させる。

タイマ４１は、インピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したタイミングから、生体組織側に高周波電流を出力している出力時間を計測し始める。

次のステップＳ７においてタイマ４１又はＣＰＵ３９は出力時間が特定の時間ｔｓに達したか否かを判定する。

出力時間が特定の時間ｔｓに達していない判定の場合には、出力時間を計測する動作を続行する。

一方、出力時間が特定の時間ｔｓに達した判定の場合には、ステップＳ８においてＣＰＵ３９の出力制御部３９ｃは、高周波電流の出力を停止させる制御を行う。そして、ＣＰＵ３９は、凝固の処置が完了した旨を表示部２９で表示させる制御を行い、図６に示した凝固の処置を終了する。

なお、高周波手術装置１により生体組織としての血管１８に対する凝固（封止）の処置を説明したが、靱帯組織等他の生体組織に対しても同様に凝固の処置を行うことができる。

このように動作する本実施形態によれば、ケーブル部５Ｉやプローブ４内のケーブル２１の長さ等による浮遊容量の影響を低減して、生体組織に対する凝固の処置を適切に行うことができる。

これに対して、インピーダンス測定のみを行い、測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）が凝固の処置が完了（終了）する状態に設定したインピーダンス閾値に達した時に、高周波電流の出力停止を行うようにした場合には、このインピーダンス閾値の値を適切に設定することが困難になる。

具体的には図４に示すように凝固の処置が完了する付近においては、インピーダンス値Ｚ（ｔ）の時間的な変化は小さいため、凝固の処置の完了に対応するインピーダンス閾値から（相対的な誤差としては大きくない範囲内で）若干大きい値に設定されてしまうと、実際には凝固の処置が完了した後においても、無駄に高周波電流を出力し続ける（、つまり空出力を行う）場合が発生する。この場合には、手術時間が長引いてしまう。

逆に凝固の処置の完了に対応するインピーダンス閾値から（相対的な誤差としては大きくない範囲内で）若干小さい値に設定されてしまうと、実際には凝固が完了しない前に、凝固が完了と判定して高周波電流の出力を停止してしまう場合が発生する。上記インピーダンス閾値を設定する場合には、浮遊容量を考慮することが必要なため、インピーダンス測定のみから凝固の完了と適切に判定することは困難になる。また、ノイズによる影響も受け易い。

一方、最初高周波電流の供給（出力）開始から時間測定を行い、凝固の処置の完了に対応して設定された出力時間閾値に達した時、高周波電流の出力停止を行う方法は、高周波電流の値等により、出力時間閾値を適切に設定することが困難となる。

これに対して、本実施形態においては、生体組織における凝固の処置が完了する途中状態における、生体組織中の水分が蒸発し始める状態における組織インピーダンス値が短時間に大きく増加する特徴的な特性を利用するため、その組織インピーダンス値をインピーダンス測定によって精度良く検出できる。

そして、この後から時間計測を行い、凝固の処置が完了する特定の時間ｔｓに達した時、高周波電流の出力停止を行うため、凝固の処置が完了した後に無駄に高周波電流を出力し続けることを回避できる。また、手術時間が長引いてしまうことを回避できる。

なお、本実施形態の変形例として、以下のような構成にしても良い。時間計測部４１ａにより、高周波電流を生体組織側に供給開始（出力開始）の時から、生体組織中の水分が蒸発し始める時のインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知部３９ｂにより検知するまでの所定の時間(検知時間)ｔｒを計測し、この所定の時間ｔｒに応じて、特定の時間ｔｓを補正又は設定する。

術者によって設定される実際の処置に用いられる高周波電流の値、処置対象の生体組織の厚さ、サイズ（幅）の大小に応じて、生体組織中の水分が蒸発し始めるとき（インピーダンス閾値Ｚｔｈ）から凝固の処置が完了するまでに要する時間が、上記高周波電流の値等により影響されることが予想される。

このため、これらの影響を低減できるように出力開始の時からインピーダンス測定部３９ａにより測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達するまでの時間としての所定の時間ｔｒを計測する。

そして、計測された所定の時間ｔｒに応じて、標準的な値として設定される所定の時間(標準時間)ｔｒｓを基準にして、補正前の特定の時間ｔｓを補正する補正係数ｔｒ／ｔｒｓを算出し、この補正係数ｔｒ／ｔｒｓにより補正前の特定の時間ｔｓを補正する。この場合には、実際に計測された所定の時間ｔｒの値に比例して補正前の特定の時間ｔｓを補正する。

このような補正を行う変形例における図７Ａに示すＣＰＵ３９は、図２に示す構成において、さらに補正部３９ｄを有し、この補正部３９ｄは、補正前の特定の時間ｔｓに補正係数ｔｒ／ｔｒｓを乗算して、補正後の特定の時間ｔｓ′を算出する。そして、時間計測部４１ａにより出力時間がこの特定の時間ｔｓ′に達したことを計測した時、出力制御部３９ｃは高周波電流の出力を停止させる制御をする。

本変形例による処置の手順を説明する。変形例による処置の手順は、図７Ｂに示すように、図６の手順において、ステップＳ４とステップＳ５との間にステップＳ１１の処理が挿入される。また、ステップＳ５とステップＳ６の間にステップＳ１２，Ｓ１３が挿入され、かつステップＳ７における特定の時間ｔｓの代わりに特定の時間ｔｓ′に置換したステップＳ７′に置換される。

本変形例の場合、図６の場合と同様にステップＳ１からステップＳ４までの処理が行われる。

ステップＳ２による出力スイッチがＯＮされた時、ステップＳ３において出力が開始し、次のステップＳ４においてインピーダンス値Ｚ（ｔ）の取込を開始する。そして、ステップＳ４の処理と共に、ステップＳ１１においてタイマ４１の時間計測部４１ａが時間計測を開始する。なお、タイマ４１は、後述するステップＳ６の出力時間の計測と同じように出力時間の計測を行う。このため、後述するステップＳ６の出力時間の計測を第１の出力時間の計測、ステップＳ１１を第２の出力時間の計測と見なすこともできる。

次のステップＳ５において、検知部は３９ｂは、測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）が特定のインピーダンス値、つまりインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したか否かを検知する。インピーダンス閾値Ｚｔｈに達した場合には、さらにステップＳ１２においてタイマ４１による時間計測部４１ａは、その場合の所定の時間ｔｐの値を取得する。

さらに次のステップＳ１３においてＣＰＵ３９の補正部は、（補正前の）特定の時間ｔｓを補正係数ｔｐ／ｔｐｓにより補正して特定の時間ｔｓ′を設定する。

次のステップＳ６において、時間計測部４１ａは、上記インピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達した時から、出力時間の計測を開始する。

そして、次のステップＳ７′において出力制御部３９ｃは、計測された出力時間が特定の時間ｔｓ′に達したか否かを計測する。計測された出力時間が特定の時間ｔｓ′に達した時、ステップＳ８に示すように出力を停止する。

本変形例によれば、処置する場合の高周波電流の値、処置対象の生体組織の厚さやサイズが異なるような場合にも、それらの影響を低減して円滑な処置を行うことができる。その他、第１の実施形態と同様の効果を有する。

（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態を説明する。図８は本発明の第２の実施形態の手術装置１Ｃを示す。第１の実施形態においては、高周波電流による凝固の処置を行う高周波手術装置１であったが、本実施形態の手術装置１Ｃは、高周波電流と超音波振動とを同時に用いて、血管等の処置対象の生体組織に対する凝固及び切離の処置を行う。高周波電流と超音波振動とを併用することにより、短時間で、凝固から切離までの処置を行うことができるようにしている。

本実施形態の手術装置１Ｃは、（高周波電源装置２を備えた）第１の実施形態において、高周波電流による処置機能を備えたプローブ４の代わりに、さらに超音波振動する超音波振動子５１を内蔵して、（高周波電流による処置機能と）超音波振動による処置機能を備えた高周波＆超音波処置具としてのプローブ４Ｃを有する。

また、手術装置１Ｃは、上記超音波振動子５１に対して超音波振動させる超音波駆動信号を供給する超音波駆動電源装置５２を有し、この超音波駆動電源装置５２には、超音波駆動信号の出力のＯＮ／ＯＦＦを行う出力スイッチとしてのフットスイッチ５３が接続されている。

また、本実施形態においては、プローブ４Ｃのコネクタ５４にコネクタ６ｃが接続されたケーブル部５Ｃの他端のコネクタ６ａ、６ｄはそれぞれ高周波電源装置２のコネクタ受け３と、超音波駆動電源装置５２のコネクタ受け５５にそれぞれ接続される。図８においては、ケーブル部５Ｃは、１本が途中で２本に分岐して各端部にコネクタ６ａ、６ｄが設けてあるが２本のケーブルで形成したものでも良い。

また、本実施形態においてもケーブル部５Ｃのケーブル長とは異なるケーブル部（図示略）を使用して手術を行うこともできる。また、図８に示すプローブ４Ｃとはシース長が異なるプローブを使用することもできる。

ケーブル部５Ｃのコネクタ６ｄが超音波駆動電源装置５２のコネクタ受け５５に接続されることにより、電源スイッチ５９がＯＮされた状態においては、超音波駆動電源装置５２は、超音波駆動信号をケーブル部５Ｃのケーブル２３′（図９参照）を介して超音波振動子５１に供給し、超音波振動子５１を超音波振動させる。

このプローブ４Ｃは、プローブ４の場合と同様に操作部７にはそれぞれ指掛け部１６ａ、１６ｂを有するハンドル１３ａ，１３ｂが設けられている。但し、このプローブ４Ｃにおいては、ハンドル１３ａに対するハンドル１３ｂ側の開閉により、シース５８の先端に設けた処置部５６を形成する処置部材５７ａ，５７ｂにおける一方（具体的には５７ａ）のみ、処置部材５７ｂに対して開閉する。

上記のように超音波振動子５１は、超音波駆動信号により超音波振動する。図９に示すように超音波振動子５１による超音波振動は、シース５８内に配置され、その基端が超音波振動子５１に連結された超音波伝達部材６１によりその先端の処置部材５７ｂに伝達される。

この処置部材５７ｂによる超音波振動が処置部材５７ａ，５７ｂにより把持された生体組織に供給される。従って、超音波振動子５１、超音波伝達部材６１及び処置部材５７ｂが、生体組織に超音波振動を供給する超音波供給部を形成する。また、狭義には、処置部材５７ｂが生体組織に超音波振動を供給する超音波供給部を形成する。

また、高周波電源装置２による高周波電流は、ケーブル部５Ｃ内のケーブル２３と、プローブＣ内のケーブル２１ａ，２１ｂを介して先端の電極に伝達する。なお、処置部材５７ａには、後述する図１２Ｃ等に示すように中央のパッド部材８３の両側に電極８６ａ、８６ｂが設けられ、処置部材５７ｂには電極８６ａ、８６ｂに対向する電極８７が形成される。また、ケーブル２１ｂは、超音波伝達部材６１がその一部を兼用しているが、超音波伝達部材６１と兼用しない構成にしても良い。

なお、図８に示すように超音波駆動電源装置５２においても、超音波出力の値などを設定する設定部６８と、各種の表示を行う表示部６９が設けられている。

また、高周波電源装置２と超音波駆動電源装置５２とは通信を行う通信ケーブル６７により接続されている。

図９に示すように超音波駆動電源装置５２内には、発振回路７１が設けられ、この発振回路７１の発振信号は、凝固や切離等の処置を行うのに適した波形の信号に整形する波形整形回路７２に入力される。この波形整形回路７２の出力信号は、アンプ７３で増幅された後、トランス７４に入力される。このトランス７４は、入力信号を出力信号と絶縁すると共に、昇圧して超音波駆動信号として出力する。

この超音波駆動信号は、この信号のＯＮ／ＯＦＦを行うスイッチ回路７５を介してコネクタ受け５５に接続される高周波＆超音波処置具側に出力される。このコネクタ受け５５にはケーブル部５Ｃのコネクタ６ｄが接続されることにより、プローブ４Ｃの超音波振動子５１には、超音波駆動信号が供給（印加）され、超音波振動子５１は超音波振動する。

超音波駆動電源装置５２内には、波形整形回路７２，アンプ７３，スイッチ回路７５等の動作を制御する制御部７６を構成するＣＰＵ７７が設けられている。

また、ＣＰＵ７７は、フットスイッチ５３と、時間計測を行うタイマ７８と、各種の情報等を記憶するメモリ７９と接続されている。

ＣＰＵ７７は、フットスイッチ５３の出力指示及び出力停止の指示操作に応じて、スイッチ回路７５のＯＮ／ＯＦＦを行う出力制御部７７ａの機能を有する。また、ＣＰＵ７７は、設定部６８による出力設定に対応した制御を行う。

また、ＣＰＵ３９と、ＣＰＵ７７とは通信ケーブル６７により、相互に信号を送受し、一方の装置の動作に連動（同期）して他方の装置の動作を行うことができる通信制御部３９ｅ、７７ｂの機能を有する。

本実施形態においては、両装置における一方の装置としての例えば高周波電源装置２の制御部３８を構成するＣＰＵ３９が通信部を構成する通信ケーブル６７を介して超音波駆動電源装置５２に制御信号等を送り、高周波電源装置２の動作に連動して超音波駆動電源装置５２の動作を制御する。

例えば、通信制御部３９ｅ、７７ｂにより連動動作の機能をＯＮに設定した場合においては、フットスイッチ２７をＯＮ又はＯＦＦにすると、高周波電源装置２及び超音波駆動電源装置５２の出力開始又は出力停止を行うことができる。一方のフットスイッチ２７のみの指示操作により両装置の動作の制御を行うことができるようにしている。

また、本実施形態においては、メモリ４２には、生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したタイミングから生体組織が切離されるまでに要する特定の時間ｔｓ２の情報が格納される。

図１０は、本実施形態における生体組織に対して凝固及び切離を行った状態でのインピーダンス測定部３９ａにより測定されるインピーダンス値Ｚ（ｔ）の変化の代表例を示す。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に処置を開始した場合、インピーダンス測定部３９ａにより、生体組織側のインピーダンス値Ｚ（ｔ）を測定し、検知部３９ｂは生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知する。

図１０の例では、処置を開始（つまり高周波及び超音波出力開始）した時からインピーダンス測定を行い、検知部３９ｂはインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知する（図１０中ではインピーダンス閾値Ｚｔｈに達する時は、処置の開始から１５００ｍｓ付近となっている）。

タイマ４１による時間計測部４１ａは、生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知したタイミングから生体組織が切離されるまでの特定の時間ｔｓ２を計測する。この特定の時間ｔｓ２に達した時、ＣＰＵ３９の出力制御部３９ｃは高周波電流の出力を停止させる。また、図１０の例では３４００ｍｓ付近が特定の時間ｔｓ２となっている。

つまり、第１の実施形態において説明したように、本実施形態においても、インピーダンス測定の場合、大きな誤差が予想される高インピーダンス領域においてはインピーダンス測定を行わないで、切離が完了するまでの時間の計測を行う。

上記特定の時間ｔｓ２は、生体組織中の水分が蒸発し始める時から凝固完了し、さらに切離完了するまでに要する時間を含むように設定される。

図１１は、特定の時間ｔｓ２の設定例を示す。処置対象の生体組織（例えば靱帯組織、血管、薄膜組織）に対して、特定の時間ｔｓ２は、生体組織中の水分が蒸発し始める時から凝固完了し、さらに切離完了するまでに要する時間Ｔ１に、（切離完了を確実にするためにさらに処置を続行する）マージンの時間Ｔｍを加算した値に設定される。なお、上述した第１の実施形態では、特定の時間ｔｓは、生体組織中の水分が蒸発し始める時から凝固完了するまでに要する時間に、マージンの時間を加算した値に設定される。

凝固完了を経てさらに切離完了するまでに要する時間Ｔ１は、生体組織が例えば靱帯組織、血管、薄膜組織の場合では統計的にそれぞれ異なる値になるため、術者は、実際に処置する生体組織に応じて特定の時間ｔｓ２を設定部２８により設定するようにしても良い。

なお、本実施形態においてはインピーダンス閾値Ｚｔｈは、第１の実施形態と同様に５００Ω以下の範囲（１００Ω−５００Ω）に設定されるが、超音波も併用されるため、特定の時間ｔｓ２は、第１の実施形態よりも狭い範囲（１００ｍｓ−１００００ｍｓ）に設定される。

高周波電流の出力を停止させた場合、ＣＰＵ３９の通信制御部３９ｅは、通信ケーブル６７を介してＣＰＵ７７に、出力を停止させる制御信号を送る。ＣＰＵ７７は、超音波駆動信号の出力を停止し、超音波振動子５１は、超音波振動を停止する。従って、広義の意味でＣＰＵ３９（狭義の意味でＣＰＵ７７）は、生体組織に超音波振動を停止させる制御を行う。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、プローブ４Ｃの先端側の処置部材５７ａの構成を示す。また、図１２Ｃ及び図１２Ｄは、固定ねじ８４の位置での横断面を示す。これらの図で示すようにシース５８の先端部には左右に対で突出する突片８１が設けられ、突片８１には、処置部材５７ａの基端部が支点ピン８２を介して回動可能に取り付けられている。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいては、シース５８の内側から先端側に突出する処置部材５７ｂを図示していない。

図１２Ｂに示すように処置部材５７ａの内側、つまり、処置部材５７ｂ（の上面）に対向する内側、におけるその長手方向に設けた溝部には、超音波振動する処置部材５７ｂとの間で生体組織を把持して、生体組織を凝固や切離の処置を行うための絶縁体により形成されるパッド部材（組織パッド）８３が設けてある。このパッド部材８３は、固定ねじ８４により処置部材５７ｂに固定されている。なお、処置部材５７ｂを複数の部材で形成しても良い。

本実施形態は、図１２Ｃに示すように上下方向に対向する処置部材５７ａ、５７ｂの間に把持された２点鎖線で示す生体組織８５に対して、超音波振動する処置部材５７ｂとパッド部材８３とで超音波振動による処置を行う。

本実施形態は、超音波振動による処置と共に、パッド部材８３の両側の処置部材５７ａにおける電極８６ａ，８６ｂと、両電極８６ａ，８６ｂに対向する処置部材５７ｂにより形成される導電性の電極８７とによる生体組織に供給した高周波電流による焼灼の処置を行うことができるようにしている。

なお、図１２Ｃにおいては、生体組織８５に対する切離が終了する直前の状態を示し、切離が完了すると、図１２Ｄに示すようにパッド部材８３と処置部材５７ｂの上面との把持面が接触する状態となる。この場合、把持面の両側における電極８６ａと処置部材５７ｂによる電極８７との間、並びに電極８６ｂと電極８７との間には小さな隙間（クリアランス）が形成される。

なお、シース５８の先端側の処置部材５７ａ周辺部に関する、より詳細な構成は、例えば日本国特開２００９−１６０４０４号公報に記載されている。

図１２Ｄに示すように切離が完了した状態においてさらに長時間、超音波振動を継続すると、パッド部材８３及び該パッド部材８３に対向する把持面を形成する部分の処置部材５７ｂが摩耗ないしは損傷してしまう。

実際に処置を行った場合、切離が完了しても電極８６ａ，８６ｂ，８７に生体組織８５が貼り付く等のため、生体組織８５が切り離された切離完了を術者は視認できずに超音波出力を継続することがあり、これにより凝固や切離等を行う把持面を形成する部材の消耗や損傷が発生する。

本実施形態においては、上記のように高インピーダンス領域では、インピーダンス測定によらず、時間計測を行うことにより、無負荷状態で超音波出力を長時間継続してしまうことを防止することにより、凝固や切離を行う部材の摩耗や損傷を有効に防止できるようにする。

次に本実施形態によるプローブ４Ｃにより高周波電流と超音波振動を利用して生体組織に対する凝固及び切離の動作を図１３を参照して説明する。

術者は、電源スイッチ２６をＯＮにし、ステップＳ２１に示すように処置する場合の高周波電力の値、超音波駆動信号の電力値、高周波電流の出力モード、超音波駆動信号の波形、インピーダンス閾値Ｚｔｈ，特定の時間ｔｓ２等の初期設定を行う。

術者は、プローブ４Ｃの先端部の処置部５６により処置対象の生体組織を把持する。術者は、ステップＳ２２に示すように処置を行うために出力スイッチとしてのフットスイッチ２７をＯＮにする。
フットスイッチ２７のＯＮにより、制御部３８のＣＰＵ３９（による出力制御部３９ｃ）は、高周波電流発生部３１が高周波電流を発生するように制御する。高周波電流発生部３１は、高周波電流を出力端から出力し、ケーブル部５Ｃ内のケーブル２３及びプローブ４Ｃ内ケーブル２１はその高周波電流を伝達して、電極を兼ねる処置部材５７ａ、５７ｂに接触している生体組織に高周波電流を供給する。

また、ＣＰＵ３９は、通信ケーブル６７を介して超音波駆動電源装置５２のＣＰＵ７７に出力ＯＮさせる制御信号を送り、ＣＰＵ７７は、スイッチ回路７５をＯＮにし、トランス７４から超音波駆動信号を出力するように制御する。超音波駆動信号は超音波振動子５１に供給され、超音波振動子５１は超音波振動し、超音波伝達部材６１を介してその先端の処置部材５７ｂにより生体組織に超音波振動を供給する。

このようにしてステップＳ２３に示すように生体組織に高周波電流と超音波振動の出力が開始され、生体組織に対する処置が開始する。

この時、ステップＳ２４に示すようにＣＰＵ３９のインピーダンス測定部３９ａは、インピーダンス値Ｚ（ｔ）を所定周期で取り込む。つまり、インピーダンス測定部３９ａは、インピーダンス値Ｚ（ｔ）の測定を開始する。

そして、次のステップＳ２５に示すようにＣＰＵ３９の検知部３９ｂは、取り込んだインピーダンス値Ｚ（ｔ）が、予め設定されたインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したか否か、つまりＺ（ｔ）≧Ｚｔｈか否かを検知（判定）する。

Ｚ（ｔ）≧Ｚｔｈの条件を満たさない（つまりＺ（ｔ）＜Ｚｔｈの）場合には、ＣＰＵ３９はステップＳ２４の処理を続行する。

一方、Ｚ（ｔ）≧Ｚｔｈの条件を満たす判定結果の場合には、ＣＰＵ３９はステップＳ２６の処理に進む。ステップＳ２６においてＣＰＵ３９は、タイマ４１により出力時間の計測を開始させる。

タイマ４１は、インピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したタイミングから、生体組織側に高周波電流及び超音波振動を出力している出力時間を計測し始める。

次のステップＳ２７においてタイマ４１の時間計測部４１ａ又はＣＰＵ３９は出力時間が特定の時間ｔｓ２に達したか否かを判定する。

出力時間が特定の時間ｔｓ２に達していない判定の場合には、出力時間を計測する動作を続行する。

一方、出力時間が特定の時間ｔｓ２に達した判定の場合には、ステップＳ２８においてＣＰＵ３９の出力制御部３９ｃは、高周波電流の出力を停止させる制御を行う。また、通信ケーブル６７を介して、ＣＰＵ７７に超音波駆動信号の出力を停止させる制御信号を送り、ＣＰＵ７７は、スイッチ回路７５をＯＦＦにし、超音波駆動信号の出力を停止させる。そして、超音波振動子５１は、超音波振動を停止する。

そして、ＣＰＵ３９は、凝固及び切離の処置が完了した旨を表示部２９で表示させる制御を行い、図１３に示した処置を終了する。

本実施形態によれば、処置対象の生体組織に対する凝固及び切離の処置を短時間に行うことができると共に、切離完了後に超音波出力を長時間継続することなく行うことができる。従って、超音波振動による凝固や切離を行うパッド部材８３等の摩耗や損傷を低減することも可能になる。

また、本実施形態は、第１の実施形態の場合と類似した効果として、ケーブル部５Ｃやプローブ４Ｃ内のケーブル２１の長さ等による浮遊容量の影響を低減して、生体組織に対する凝固及び切離の処置を適切に行うことができる。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態の変形例のように、時間計測により所定の時間ｔｐを取得し、取得した所定の時間ｔｐにより上記特定の時間ｔｓ２を補正した特定の時間ｔｓ２′を設定するようにしても良い。

この場合の処理手順は、図１４に示すようになる。図１４の処理手順は、図１３におけるステップＳ２４とＳ２５との間に時間計測を行うステップＳ３１が挿入される。また、図１３におけるステップＳ２５とＳ２６の後に、所定の時間ｔｐを取得するステップＳ３２と、この所定の時間ｔｐを用いて特定の時間ｔｓ２′を設定するステップＳ３３とが挿入される。また、図１３におけるステップＳ２７の特定の時間ｔｓ２がｔｓ２′に置換されたステップＳ２７′になる。

本変形例は、第１の実施形態における変形例の場合における高周波電流のみによる凝固の処置を高周波電流及び超音波振動とによる凝固及び切離の処置に読み替え、凝固の完了を切離の完了に読み替えた作用になる。

より詳細に説明すると、ステップＳ２１からステップＳ２４までは、図１３の場合と同じである。ステップＳ２４においてＣＰＵ３９のインピーダンス測定部３９ａは、インピーダンス値Ｚ（ｔ）を所定周期で取り込む。この処理と同時に、ステップＳ３１においてタイマ４１による時間計測部４１ａは、時間計測を開始する。

そして、ステップＳ２５の処理により、検知部３９ｂは、測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知する。この検知がされた時、ステップＳ３２に示すようにタイマ４１は、計測した時間を所定の時間ｔｐとして取得する。また、ステップＳ３３においてＣＰＵ３９により形成される補正部は、取得した所定の時間ｔｐを用いて特定の時間ｔｓ２を補正して、特定の時間ｔｓ２′を設定する。そして、ステップＳ２６においてタイマ４１は、出力時間の計測を行う。このステップＳ２６は、検知部３９ｂによる検知した時から、切離が完了するまでの出力時間を計測する処理である。

このステップＳ２６以降の処理は図１３と同様である。但し、ステップＳ２７′における特定の時間はｔｓ２′が用いられる。

本変形例によれば、処置する場合の高周波電流の値、超音波出力の値、処置対象の生体組織の厚さやサイズが異なるような場合にも、それらの影響を低減して円滑な処置を行うことができる。その他、第２の実施形態と同様の効果を有する。

なお、上述したように生体組織中の水分が蒸発し始める付近では、生体組織の組織インピーダンス値Ｚｌ（ｔ）は、短時間に急激に増大する特性を示す。なお、この特性を示す領域をインピーダンス変化領域Ｒとして図１５Ｂ中に示している。

このインピーダンス変化領域Ｒの特性を利用して、例えば図１４のステップ２５において検知部３９ｂがインピーダンス測定部３９ａが測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知する場合、図１５Ａに示すような処理を行うようにしても良い。

図１５Ａにおいては、ステップＳ２５において、インピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知した場合、検知部３９ｂはさらにステップＳ２５′において、短い時間Δｔにおける測定されたインピーダンス値Ｚ（ｔ）の変化量としてのインピーダンス変化量ΔＺ（Δｔ）が第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２以上に変化しているか否かを検知する。

図１５Ｂの説明図では、上記インピーダンス変化領域Ｒと共に、インピーダンス測定を行う領域に該当する低インピーダンス領域Ｒｌと、時間測定を行う領域に該当する高インピーダンス領域Ｒｈも模式的に示している。

図１５Ｂに示すようにインピーダンス値Ｚ（ｔ）がインピーダンス閾値Ｚｔｈを超えた時の時間をｔ１とした場合、検知部３９ｂは、その後の短い時間Δｔの間のインピーダンス変化量ΔＺ（Δｔ）が、第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２以上に変化（具体的には増大）しているか否かを検知する。

図１５Ｂの例では、インピーダンス変化量ΔＺ（Δｔ）が 第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２を超える場合で示している。

インピーダンス変化量ΔＺ（Δｔ）が第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２以上に変化していない場合にはステップＳ２５の処理に戻る。

一方、インピーダンス変化量ΔＺ（Δｔ）が第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２以上に変化している場合には、インピーダンス測定部３９ａが測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）が生体組織中の水分が蒸発し始める状態に対応するインピーダンス状態に達したと検知（判定）し、次のステップＳ３２に進む。

この場合、例えばＣＰＵ３９による検知部３９ｂは、インピーダンス測定部３９ａにより測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）に対する時間的インピーダンス変化量を検知、又は判定する時間的インピーダンス変化量検知部又は判定部の機能を有する。

なお、生体組織のインピーダンス値Ｚｌ（ｔ）が短時間に急激に増大する特性に対応して第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２の値を設定することができる。例えば第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２として、１００Ω以上に設定しても良い。また、第２のインピーダンス閾値Ｚｔｈ２に応じて、短い時間Δｔの値も適宜に設定することができる。

図１５Ａに示したように検知を行うようにすると、生体組織中の水分が蒸発し始める状態を、ノイズ等の影響を低減してより確実に検出できる。図１５Ａは図１４に適用した場合の説明であるが、図６，図７Ｂ、図１３の場合にも同様に適用できる。

なお、第２の実施形態で説明したプローブ４Ｃを用いて、第１の実施形態で説明した高周波電流による凝固の処置を行うようにしても良い。

また、プローブ４，４Ｃに、それぞれのシース長、把持面のサイズ等の情報を格納したメモリ等を設け、接続された高周波電源装置２が、そのメモリに格納された情報を読み出し、その情報に応じて、特定の時間ｔｓ、ｔｓ２等の標準的な値を自動的に設定できるようにしても良い。

なお、上述した第１又は第２実施形態等においては、ＣＰＵ３９の検知部３９ｂは、インピーダンス測定部３９ａにより測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）が生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値Ｚｔｈに達したことを検知する。

この場合のインピーダンス閾値Ｚｔｈは、インピーダンス測定部３９ａにより測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）（つまり浮遊容量と生体組織を含めた）合成インピーダンス値に対して設定すると説明したが、以下のように生体組織の組織インピーダンスＺｌ（ｔ）に対して設定するように変形しても良い。

処置する前に、生体組織を把持しない状態でインピーダンス測定部３９ａにより測定したインピーダンス値を浮遊容量によるインピーダンス値Ｚａｂとする。そして、例えばインピーダンス測定部３９ａは、実際に生体組織を把持してインピーダンス測定部３９ａにより測定したインピーダンス値Ｚ（ｔ）（つまり合成インピーダンス値）からこのインピーダンス値Ｚａｂ成分を除外した生体組織の組織インピーダンスＺｌ（ｔ）を算出する。

また、生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値Ｚｔｈとして、この組織インピーダンスＺｌ（ｔ）に対して設定するようにしても良い。このようにすると、生体組織により密接に対応したインピーダンス測定を行うことができる。

なお、上述した実施形態及び変形例を部分的に組み合わせて異なる実施形態を構成しても良い。

本出願は、２０１１年２月１０日に米国に仮出願された６１／４４１，３２３号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されるものとする。

Claims (21)

1. 処置対象の生体組織を把持するための把持部と、
   前記把持部に設けられ、前記生体組織へ高周波電流を供給するための電極と、
   前記電極を介して前記生体組織の処置に必要な前記高周波電流を発生させる高周波電流供給部と、
   前記高周波電流供給部で発生させた前記高周波電流を前記電極に伝達する高周波電流伝達部材と、
   前記生体組織のインピーダンス値を測定するためのインピーダンス測定部と、
   前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したか否かを検知する検知部と、
   前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積から前記高周波電流を出力する出力時間を演算する算出部と、
   前記算出部で算出された前記出力時間を記憶する記憶部と、
   少なくとも前記検知部により前記生体組織のインピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知した後から前記高周波電流を出力した時間を計測する時間計測部と、
   前記時間計測部によって計測された前記高周波電流の時間が前記記憶部に記憶された前記出力時間に達したか否かを判断し、前記出力時間に達したと判断されたら前記高周波電流供給部へ前記高周波電流の出力停止信号を送信する出力制御部と、
   を有することを特徴とする高周波手術装置。
2. 前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積を記憶する固有情報記憶部を更に有し、
   前記固有情報記憶部から読み出した信号に基づいて前記算出部で演算することを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
3. 前記時間計測部は、さらに前記生体組織に前記高周波電流の供給開始の時から前記検知部によって前記生体組織の前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知するまでの時間を検知時間として計測し、
   前記高周波手術装置は、前記時間計測部によって計測された前記検知時間に基づいて前記出力時間を補正する補正部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
4. 前記補正部は、前記検知時間と予め記憶された前記高周波電流の供給開始の時から前記検知部により前記生体組織の前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知するまでの標準時間とによって補正係数を算出し、該算出した補正係数に基づいて前記出力時間を補正することを特徴とする請求項３に記載の高周波手術装置。
5. 前記検知部は、前記高周波電流の供給開始時に前記インピーダンス測定部によって測定された前記生体組織の初期インピーダンス値に対して数倍のインピーダンス値になった時に、前記インピーダンス閾値に達したと判断することを特徴とする請求項１、又は３に記載の高周波手術装置。
6. 前記検知部は、前記生体組織に前記高周波電流を供給開始した時に前記インピーダンス測定部によって測定される初期インピーダンス値から階段状に数倍程度まで短時間に急激に増加するインピーダンス変化領域内に設定された前記インピーダンス閾値を検知することを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
7. 前記検知部は、前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達し、かつ短い時間内における前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値の変化量が第２のインピーダンス閾値を超えることを検知した場合にのみ、前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したことを検知することを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
8. 前記インピーダンス測定部により測定される前記インピーダンス値は、前記高周波電流伝達部材の浮遊容量によるインピーダンスと前記高周波電流伝達部材の浮遊容量によるインピーダンスに並列接続された前記生体組織によるインピーダンスとを合成した合成インピーダンス値であることを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
9. 前記インピーダンス閾値は、１００Ωから５００Ωの範囲内の所定の値に設定され、該設定された所定の値は、予め記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
10. 前記出力時間は、１００ｍｓから２００００ｍｓの範囲内の所定の値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
11. 前記記憶部は、前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積に基づいて凝固の処置を完了させるために設定された前記出力時間を記憶することを特徴とする請求項１に記載の高周波手術装置。
12. 処置対象の生体組織を把持するための把持部と、
    前記把持部に設けられ、前記生体組織に対して超音波振動により処置を行うための処置部材と、
    前記処置部材を介して前記生体組織へ前記超音波振動を供給するための超音波振動供給部と、
    前記処置部材に設けられ、前記生体組織に対して高周波電流により処置を行うための電極と、
    前記電極を介して前記生体組織へ前記高周波電流を供給するための高周波電流供給部と、
    前記高周波電流供給部から前記電極に供給される前記高周波電流を伝達する高周波電流伝達部材と、
    前記生体組織のインピーダンス値を測定するためのインピーダンス測定部と、
    前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したことを検知する検知部と、
    前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積から前記高周波電流を出力する出力時間を演算する算出部と、
    前記算出部で算出された前記出力時間を記憶する記憶部と、
    少なくとも前記検知部により前記生体組織の前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知した後から前記高周波電流及び前記超音波振動を出力した時間を計測する時間計測部と、
    前記時間計測部によって計測された前記高周波電流及び前記超音波振動の時間が前記記憶部に記憶された前記出力時間に達したか否かを判断し、前記出力時間に達したと判断されたら前記超音波振動供給部による超音波振動と前記高周波電流供給部による高周波電流との出力を停止させる制御を行う出力制御部と、を有することを特徴とする手術装置。
13. 前記時間計測部は、さらに前記生体組織に前記高周波電流及び前記超音波振動の供給開始の時から前記検知部によって前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知するまでの時間を検知時間として計測し、
    前記手術装置は、前記時間計測部によって計測された前記検知時間に基づいて前記出力時間を補正する補正部をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
14. 前記補正部は、前記検知時間と予め記憶された前記高周波電流及び前記超音波振動の供給開始の時から前記検知部により前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達したことを検知するまでの標準時間とによって補正係数を算出し、該算出した補正係数に基づいて前記出力時間を補正することを特徴とする請求項１３に記載の手術装置。
15. 前記検知部は、前記高周波電流及び前記超音波振動の供給開始時に前記インピーダンス測定部によって測定された前記生体組織の初期インピーダンス値に対して数倍のインピーダンス値になった時に、前記インピーダンス閾値に達したと判断することを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
16. 前記検知部は、前記生体組織に前記高周波電流及び前記超音波振動を供給開始した時に前記インピーダンス測定部によって測定される初期インピーダンス値から階段状に数倍程度まで短時間に急激に増加するインピーダンス変化領域内に設定された前記インピーダンス閾値を検知することを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
17. 前記検知部は、前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値が前記インピーダンス閾値に達し、かつ短い時間内における前記インピーダンス測定部により測定した前記インピーダンス値の変化量が第２のインピーダンス閾値を超えることを検知した場合にのみ、前記生体組織中の水分が蒸発し始めるときのインピーダンス閾値に達したことを検知することを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
18. 前記インピーダンス測定部により測定される前記インピーダンス値は、前記高周波電流伝達部材の浮遊容量によるインピーダンスと前記高周波電流伝達部材の浮遊容量によるインピーダンスに並列接続された前記生体組織によるインピーダンスとを合成した合成インピーダンス値であることを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
19. 前記インピーダンス閾値は、１００Ωから５００Ωの範囲内の所定の値に設定され、該設定された所定の値は、予め記憶されていることを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
20. 前記出力時間は、１００ｍｓから２００００ｍｓの範囲内の所定の値に設定されていることを特徴とする請求項１２に記載の手術装置。
21. 前記記憶部は、前記高周波電流伝達部材の長さおよび前記電極の面積に基づいて凝固の処置を完了させるために設定された前記出力時間を記憶することを特徴とする請求項１２に記載の高周波手術装置。

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