JP5542714B2 - 高周波外科手術装置 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の前特徴部分にかかわる高周波外科手術装置に関する。

ここに述べる類型の高周波外科手術装置は広く知られている。かかる装置は、高周波発生器と、高周波電流を供給するための導線を介して高周波発生器に接続された活性電極を有する少なくとも一つの外科手術用器械とを備える。加えて、電流を戻すための対応する第２の導線を介して同じく高周波発生器に接続された中性電極を備えている。

ここに述べる類型の高周波発生器は、高周波電圧または電流を発生させ、それらを適当な導線を介して接続された外科手術用器械に送給する。当該外科手術用器械は、生体組織を切断および／または凝固させるための単極、双極、または準双極の器械であってもよい。また、切断および／または凝固のために必要とされる活性電極と生体組織間の高周波電圧、高周波電流、および電気アークを、調節、監視、制御、制限、および／または変調するための付属装置が高周波発生器に接続されるか、または高周波発生器内に配置されていてもよい。

しかしながら、この種の高周波外科手術装置に関連する要件が存在し、例えば、物理的干渉（電磁場）による危険に対する従業員の健康と安全を保護するための最小限の仕様を統制する２００４年４月２９日付の欧州議会指令 ２００４/４０/ＥＣに前記要件が反映されている。高周波外科手術装置の場合、とりわけ、高周波電流に起因して発生する電場を最小にするため、患者に繋がる導線はシールドを具備すべきことをそれは要求している。シールド線を備えた一般的な高周波外科手術装置は、特許文献１に開示されている。この場合、外科手術用器械を高周波発生器に接続するために、あるいは中性電極を高周波発生器に接続するためにシールド線を使用することが重要な問題に関連しているというのは不利なことである。

ドイツ実用新案第９１１７２１７号明細書

シールド線の使用により、とりわけ、シールドが容量性負荷を形成し、これが外科手術用器械と処置されるべき組織（以下、「被処置組織」という）との間の出力電圧のレベルを低下させる、という問題が生じる。しかしながら、活性電極と被処置組織との間に存在する高周波電圧のレベルは、所望の高周波数手術効果を得るための決定的なパラメータである。また、関連規格により、患者に有害となる虞のある直流成分の発生を抑制するために減結合コンデンサとして知られているものを高周波発生器の出力回路に設けることが必要とされ、または指定されている。

更にまた、シールド線の使用により、好ましくは導線のシールドが接地され、かかる接地では接地された導電部と患者が接触する位置でリーク電流が発生しやすくなるという問題が生じる。特に、かかるリーク電流はより大きくなる虞があり、そうなると外科的効果に悪影響を及ぼし、さらには患者に危険なものとなる。

従って、本発明の目的は、シールド線が使われる場合に発生する問題を防止する、または少なくとも減らす、すなわち、一方では外科手術用器械が使われる位置における出力電圧を減らし、他方ではリーク電流の発生を減らす、高周波外科手術装置を創造することである。

この目的を達成するために、請求項１の特徴を有する高周波外科手術装置が提唱される。この装置は、高周波発生器と、活性電極および中性電極を有する少なくとも一つの外科手術用器械と、を備えている。前記活性電極は第１の導線を介して前記高周波発生器に接続可能とされており、前記中性電極は第２の導線により前記高周波発生器に接続可能とされている。前記活性電極および前記中性電極を前記高周波発生器に接続するための前記第１の、および／または第２の導線はシールドを備え、当該導線上における前記電極の近傍には減結合コンデンサが配置されている。ゆえに、本発明によれば、前記高周波発生器の前記減結合コンデンサは発生器筐体内に収納されるのではなく、むしろ前記電極の近傍の前記導線上に設置されるので、有利である。このようにして、初頭に記載した導線の遮蔽（シールディング）による不利な点は、除去され、または少なくとも著しく低減される。

前記高周波外科手術装置は、前記シールドが接地経路を介して接地される導線を備えたものであることが特に好ましい。また、前記接地経路を介して流れるリーク電流は、電流測定器によって検出可能とされていることが特に好ましい。

好ましくは、前記第１、および前記第２の両導線には、前記第１の導線、および前記第２の導線において減結合コンデンサが設けられるようにシールドが設けられる。しかしながら、減結合コンデンサを前記第２の導線にのみ設ける、または、減結合コンデンサを前記第１の導線にのみ設ける、ということであってもよい。

従ってまた、高周波外科手術装置は、前記導線上の前記シールドが、戻り線を介して中央中性点において前記高周波発生器に接続可能とされているものも好ましい。好ましくは、リーク電流、またはその干渉場を防止し、または低減するために、前記シールドの前記戻り線には少なくとも一つの共通モードチョークが設けられている。この戻り線の利点は、前記器械の内部において、より低インピーダンスの経路がリーク電流に対して提供できるということであり、その結果、患者が接地された導電部と接触する位置における電流経路が防止され、または低減される。

本発明の高周波外科手術装置の模式回路図である。 図１に示される高周波外科手術装置の等価回路図である。 本発明の一実施形態にかかわる高周波外科手術装置の模式回路図である。 本発明の他の実施形態にかかわる高周波外科手術装置の模式回路図である。

以下、図面に基づき、本発明を更に詳細に説明する。

図１は、本発明の高周波外科手術装置１の模式回路図を示す。高周波外科手術装置１は、高周波発生器３と、外科手術用器械５、ここでは単に示唆するに留めるが、例えば、生体組織のプラズマ凝固のための外科手術用器械であってもよい、とを備えている。外科手術用器械５は、被処置組織６の近くに配置される活性電極ＡＥを有する。さらに、被処置組織６上には中性電極ＮＥが提供されるが、この電極は、患者を流れる電流を高周波発生器３に戻すために用いられ、その目的のために患者と接触している。

外科手術用器械５の活性電極ＡＥは、高周波電流を供給するための第１の導線７を介して高周波発生器３に接続されている。中性電極ＮＥもまた、電流を戻すための第２の導線９によって高周波発生器３に接続されている。図１に示される実施態様においては、導線７および／または９による電場の放射を最小にするために、第１の導線７はシールド１１を備え、第２の導線９はシールド１３を備えている。

シールド１１および１３は、好ましくは、図１に示されるように、接地経路１５を介して接地され、単に一例としては、共通の接地経路１５を介して接地されている。言うまでもないが、２つのシールドに別々の接地経路を設けてもよい。更に、接地経路１５は、リーク電流Ｉ_Ｌｅａｋを測定する電流測定器１７を備えている。この構成を用いてリーク電流を測定するのは比較的容易である、というのもシールド１１および１３の接地を含む高周波外科手術装置１の接地を介するもの以外にリーク経路としてはないからであり、従って、事実上全リーク電流を測定できる。これに比べて、シールドされてない導線では、リーク電流は容量性の経路上を流れて外科手術用器械の外側に存在する患者の導線に入るため、外科手術用器械の検知システムによっては検出できないという問題がある。したがって、たとえリーク電流発生の確率を低下させることが可能はでないとしても、シールドの接地経路内に置かれた、本発明がここで提案する、少なくとも一つの電流測定器１７によって、リーク電流を少なくとも検出することはできる。

本発明によれば、活性電極ＡＥの近傍の導線７上に設けられた減結合コンデンサＣ_ＡＥが、初頭に言及したシールド１１の容量性負荷による有害な容量性分圧器の問題を防止する。有害な容量性分圧器は、特に高抵抗負荷の場合や開回路動作の場合に、活性電極ＡＥと中性電極ＮＥとの間にかかる高周波電圧Ｕ_ＨＦＰを発生器電圧Ｕ_ＨＦに比べて減少させる。この問題は、スプレー凝固中、アルゴンプラズマ凝固中または類似の処置中のように、特に高開路電圧が必要となるアプリケーションにおいては、コンデンサＣ_ＡＥを活性電極ＡＥの近傍の第１の導線７上に移動させることにより、顕著に低減される。

図１に示される実施態様においては、中性電極ＮＥの近傍の導線９上にも減結合コンデンサＣ_ＮＥを有しており、これにより遮蔽（シールディング）に関連する問題の更なる改善が可能となる。中性電極ＮＥが比較的大表面であるため、そこに減結合コンデンサを設けることは特に容易である。

全体として、導線７および９のシールド１１および１３に関連する問題は、高周波発生器３の減結合コンデンサを発生器の筐体外の導線７上における活性電極ＡＥの近傍および導線９上における中性電極ＮＥの近傍へと移動させることにより回避できることが明らかとなる。

図２は、図１に示される高周波外科手術装置１の等価回路図を示し、前述した分圧器を示す。
シールド１１および１３の容量性負荷は、直列のキャパシタンスＣ_ＳＡＥおよびＣ_ＳＮＥで表されている。負荷抵抗Ｒ_Ｌは、図２では、さまざまな負荷条件、特に高抵抗負荷条件または開回路動作を例示する意味で、可変抵抗器として実現されている。さらにまた、中性電極ＮＥのインピーダンスは抵抗器Ｒ_ＮＥで表されている。可変抵抗器Ｒ_Ｌｅａｋは、リーク電流が、特に抵抗器Ｒ_Ｌの関数として可変的であることを明確にしている。

図３は、高周波外科手術装置１の他の実施態様を示し、そこではシールド１１および１３が戻り線１９および２１を介して高周波発生器１３に接続されている。この場合、各シールド１１、１３は、キャパシタンスを介して高周波発生器に接続されている共通の中央中性点１８において合流する戻り線１９、２１に接続されている。その結果、当該高周波外科手術装置の内部において、より低インピーダンスの経路がリーク電流に対して提供されるが、それは望ましくない場所におけるリーク電流の発生を防止することが大いに可能となることを意味する。

図４に示されるように、戻り線１９および２１に少なくとも一つの共通モードチョーク２３を配置するのが特に好ましい。共通モードチョーク２３は、各磁場がチョークの芯において相互に相殺し合うように、戻り線１９および２１のリーク電流が互いに反対方向に流れる複数の同一の巻きを備えているのが好ましい。このようにして、リーク電流の電磁干渉の減衰が達成される。

図３および４は、容量結合、特に(寄生）容量２５をさらに例示し、これらは導線とシールドとの間、またはシールドとその周囲にある他の要素との間に発生する。

１ 高周波外科手術装置
３ 高周波発生器
５ 外科手術用器械
６ 組織
７ 第１の導線
９ 第２の導線
１１ シールド
１３ シールド
１５ 接地経路
１７ 電流測定器
１８ 中央中性点
１９ 戻り線
２１ 戻り線
２３ 共通モードチョーク
２５ キャパシタンス
ＡＥ 活性電極
ＮＥ 中性電極
Ｃ_AE 減結合コンデンサ
Ｃ_NE 減結合コンデンサ
Ｃ_SAE キャパシタンス
Ｃ_SNE キャパシタンス
Ｒ_NE 中性電極のインピーダンス
Ｒ_Leak リーク電流インピーダンス

Claims (9)

1. 高周波発生器(３)と、
   それぞれが高周波発生器(３)に接続可能とされた活性電極（ＡＥ）と中性電極（ＮＥ）とを有する少なくとも一つの外科手術用器械(５)と、を備え、
   前記活性電極（ＡＥ）は第１の導線(７)を介して前記高周波発生器(３)に接続可能とされ、かつ前記中性電極（ＮＥ）は第２の導線(９)を介して前記高周波発生器(３)に接続可能とされるとともに、
   前記第１および／または第２の導線（７、９）はシールド（１１、１３）を備え、かつ前記電極（ＡＥ、ＮＥ）の近傍の前記導線（７、９）上に減結合コンデンサ（Ｃ_AE、Ｃ_NE）を配置してなる高周波外科手術装置(１)。
2. 前記導線（ＡＥ、ＮＥ）のシールドは接地経路(１５)を介して接地されるものであることを特徴とする請求項１に記載の高周波外科手術装置。
3. 前記接地経路(１５)は電流測定器(１７)を備え、当該電流測定器は前記接地経路(１５)を介して流れるリーク電流を検出するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の高周波外科手術装置。
4. 前記第１の導線(７)および前記第２の導線(９)は、それぞれシールド（１１、１３）を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波外科手術装置。
5. 前記第１の導線(７)および前記第２の導線(９)に、減結合コンデンサ（Ｃ_AE、Ｃ_NE）を備えることを特徴とする請求項４に記載の高周波外科手術装置。
6. 前記第２の導線(９)にのみ減結合コンデンサ（Ｃ_NE）を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波外科手術装置。
7. 前記第１の導線(７)にのみ減結合コンデンサ（Ｃ_AE）を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波外科手術装置。
8. 前記導線（７、９）の前記シールド（１１、１３）は、戻り線（１９、２１）を介して中央中性点(１８)において前記高周波発生器(３)に接続可能とされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の高周波外科手術装置。
9. 戻り線（１９、２１）に少なくとも一つの共通モードチョーク（２３）を備えることを特徴とする請求項８に記載の高周波外科手術装置。