JP5670837B2 - 最適な組織分離のための装置および方法 - Google Patents
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Description
（背景）
（１．技術分野）
本開示は、電気外科システムおよび方法に関し、より具体的には、組織分離を最適化するデューティサイクルが制御された波形および変調された波形に関する。
（１．技術分野）
本開示は、電気外科システムおよび方法に関し、より具体的には、組織分離を最適化するデューティサイクルが制御された波形および変調された波形に関する。
（２．関連技術の背景）
エネルギー組織処置は当該分野で周知である。様々な種類のエネルギー（例えば、電気、オーム性、抵抗性、超音波、マイクロ波、低温、レーザーなど）が、所望の結果を達成するために組織に印加される。電気外科は、組織を切断し、組織を切除し、組織を凝結し、または組織を密封するために、高無線周波数の電流を外科的部位に印加することを含む。単極電気外科において、ソース電極またはアクティブ電極が、無線周波数エネルギーを、電気外科生成器から組織に送達し、リターン電極が、生成器に戻るように電流を運ぶ。双極電気外科において、ハンドヘルド器具の電極のうちの一方がアクティブ電極として機能し、他方がリターン電極として機能する。リターン電極は、アクティブ電極の非常に近くに配置されることによって、電流が２つの電極（例えば、電気外科鉗子）間に形成される。この様態で、印加された電流は、これらの電極間に位置決定された体組織に制限される。
エネルギー組織処置は当該分野で周知である。様々な種類のエネルギー（例えば、電気、オーム性、抵抗性、超音波、マイクロ波、低温、レーザーなど）が、所望の結果を達成するために組織に印加される。電気外科は、組織を切断し、組織を切除し、組織を凝結し、または組織を密封するために、高無線周波数の電流を外科的部位に印加することを含む。単極電気外科において、ソース電極またはアクティブ電極が、無線周波数エネルギーを、電気外科生成器から組織に送達し、リターン電極が、生成器に戻るように電流を運ぶ。双極電気外科において、ハンドヘルド器具の電極のうちの一方がアクティブ電極として機能し、他方がリターン電極として機能する。リターン電極は、アクティブ電極の非常に近くに配置されることによって、電流が２つの電極（例えば、電気外科鉗子）間に形成される。この様態で、印加された電流は、これらの電極間に位置決定された体組織に制限される。
切断プロセスの間、生成器は、組織を切断するために、一定の正弦周波数において電気信号を電気外科器具に供給する。ときとして、電気信号が組織に印加されたとき、組織が乾燥しているか、または水分を失っているので、組織は、完全には分離されず、完全に乾燥してしまう。乾燥した組織は、非常に高い電気インピーダンスを有する。本発明の目的は、平方二乗平均（ＲＭＳ）パワーレベルを低く維持しながら、組織を完全に分離するためにより高い電圧を有する変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形を提供することである。
（概要）
乾燥した組織上で変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形を用いて組織分離を最適化するシステムおよび方法であって、この乾燥した組織は、高い電気インピーダンスを有する。双極電気外科手順において、組織分離は、電気信号の印加によって分離される。組織が完全には分離されず、乾燥する場合には、生成器は、特定のデューティサイクルおよび周波数を有するデューティサイクルが制御された波形、または変調された波形を生成し得る。変調された波形は、１つ以上の波形を一緒に加算または多重化することによって生成される。変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形は、より高い電圧および低いＲＭＳ値を有するパワーパルスを生み出す。パワーパルスは、高インピーダンスの組織において、パワーを駆動し、熱を生み出す。熱の発生は、乾燥した組織に隣接する含有水分を動かすことに役立つ。水の加熱および可動化は、組織内への動きを誘起し、ＲＭＳパワーを低く維持しながら組織の完全な分離を支援する。
乾燥した組織上で変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形を用いて組織分離を最適化するシステムおよび方法であって、この乾燥した組織は、高い電気インピーダンスを有する。双極電気外科手順において、組織分離は、電気信号の印加によって分離される。組織が完全には分離されず、乾燥する場合には、生成器は、特定のデューティサイクルおよび周波数を有するデューティサイクルが制御された波形、または変調された波形を生成し得る。変調された波形は、１つ以上の波形を一緒に加算または多重化することによって生成される。変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形は、より高い電圧および低いＲＭＳ値を有するパワーパルスを生み出す。パワーパルスは、高インピーダンスの組織において、パワーを駆動し、熱を生み出す。熱の発生は、乾燥した組織に隣接する含有水分を動かすことに役立つ。水の加熱および可動化は、組織内への動きを誘起し、ＲＭＳパワーを低く維持しながら組織の完全な分離を支援する。
本開示の一実施形態に従うと、組織分離を最適化する方法は、電気外科器具を用いて組織の区画を把持するステップと、組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信するステップとを含む。この方法は、組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信するステップと、組織が完全に分離されたか否かを決定するステップとをさらに含む。組織が完全には分離されていないことを決定することに応答して、この方法は、デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を生成するステップをさらに含む。デューティサイクルが制御された波形および変調された波形は、組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する。この方法は、次いで、組織を完全に分離するために、デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を器具に送信する。
本開示の別の実施形態に従うと、電気外科手順を行う方法は、電気外科器具を用いて組織の区画を把持するステップと、組織を密封するために、パルス波形を器具に送信するステップとを含む。この方法は、また、組織を切断するために、正弦波形を器具に送信するステップと、組織が完全に分離されたか否かを決定するステップとを含む。組織が完全には分離されていないことを決定することに応答して、この方法は、生成器を用いて、特定のデューティサイクルで基本周波数をパルス発信することから、デューティサイクルが制御された波形を生成するステップをさらに含む。このデューティサイクルが制御された波形は、組織を切断するために使用される正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する。この方法は、次いで、組織を完全に分離するために、デューティサイクルが制御された波形を該器具に送信する。
本開示の別の実施形態に従うと、電気外科手順を行うシステムは、組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、生成器とを含む。この生成器は、３つの段階で電気信号を該電気外科器具に選択的に供給するように構成されている。第１の段階において、生成器は、組織を密封するために、パルス発信された波形を電気外科器具に送信する。第２の段階において、生成器は、組織を切断するために、正弦波形を器具に送信する。第３の段階において、生成器は、分離されていない組織を切断するために、組織を切断するために使用される正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有するデューティサイクルが制御された波形または変調された波形を送信する。
さらに、この生成器は、前記第２の段階において組織分離が不成功だったことが決定される際に、前記第３の段階が自動的に開始し得る。センサが、切断された組織の電気インピーダンスを決定する。代替的に、ユーザは、第２の段階における組織分離の不成功に対して警告を発せられ得る。ユーザは、次いで、第３の段階を用いて、エネルギーを供給するために生成器を開始するように促される。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
組織分離を最適化するシステムであって、該システムは、
組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信する手段と、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信する手段と、
デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を生成する手段であって、該デューティサイクルが制御された波形および該変調された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、手段と、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形または該変調された波形を該器具に送信する手段と
を備える、システム。
（項目２）
上記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目４）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目５）
上記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または上記デューティサイクルが制御された波形であり得る、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目６）
上記変調された波形は、２つ以上の正弦波を一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目７）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの方形波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目８）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの三角波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目９）
上記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１０）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１１）
上記器具は、双極鉗子である、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１２）
電気外科手順を行うシステムであって、
組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、
３つの段階で電気信号を該電気外科器具に選択的に供給するように構成された生成器であって、第１の段階は、該組織を密封するために、パルス発信された波形を該電気外科器具に送信し、第２の段階は、該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信し、第３の段階は、分離されていない組織を切断するために、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有するデューティサイクルが制御された波形または変調された波形を送信する、生成器と
を備えている、システム。
（項目１３）
上記第２の段階の間に、組織分離の不成功が決定されるときには、上記第３の段階が自動的に開始される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１４）
上記第２の段階の間に、ユーザが組織分離の不成功に対して警告を発せられることをさらに包含する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１５）
上記第３の段階を用いてエネルギーを供給するために、上記生成器を開始するようにユーザが促される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１５）
上記切断された組織の電気インピーダンスを測定するために、上記器具上のセンサをさらに備えている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１７）
上記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚであり、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１８）
上記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または上記デューティサイクルが制御された波形であり得る、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１９）
上記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚであり、該基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１ａ）
組織分離を最適化する方法であって、該方法は、
電気外科器具を用いて組織の区画を把持することと、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信することと、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信することと、
該組織が完全に分離されたか否かを決定することと、
該組織が完全には分離されていないことを決定することに応答して、デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を生成することであって、該デューティサイクルが制御された波形および該変調された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、ことと、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形または該変調された波形を該器具に送信することと
を包含する、方法。
（項目２ａ）
上記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目３ａ）
上記基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目４ａ）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目５ａ）
上記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または上記デューティサイクルが制御された波形であり得る、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目６ａ）
上記変調された波形は、２つ以上の正弦波を一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目７ａ）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの方形波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目８ａ）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの三角波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目９ａ）
上記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１０ａ）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１１ａ）
上記器具は、双極鉗子である、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１２ａ）
電気外科手順を行う方法であって、該方法は、
電気外科器具を用いて組織の区画を把持することと、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信することと、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信することと、
該組織が完全に分離されたか否かを決定することと、
該組織が完全には分離されていないことを決定することに応答して、生成器を用いて、特定のデューティサイクルで基本周波数をパルス発信することから、デューティサイクルが制御された波形を生成することであって、該デューティサイクルが制御された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、ことと、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形を該器具に送信することと
を包含する、方法。
（項目１）
組織分離を最適化するシステムであって、該システムは、
組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信する手段と、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信する手段と、
デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を生成する手段であって、該デューティサイクルが制御された波形および該変調された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、手段と、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形または該変調された波形を該器具に送信する手段と
を備える、システム。
（項目２）
上記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目４）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目５）
上記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または上記デューティサイクルが制御された波形であり得る、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目６）
上記変調された波形は、２つ以上の正弦波を一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目７）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの方形波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目８）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの三角波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目９）
上記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１０）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１１）
上記器具は、双極鉗子である、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１２）
電気外科手順を行うシステムであって、
組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、
３つの段階で電気信号を該電気外科器具に選択的に供給するように構成された生成器であって、第１の段階は、該組織を密封するために、パルス発信された波形を該電気外科器具に送信し、第２の段階は、該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信し、第３の段階は、分離されていない組織を切断するために、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有するデューティサイクルが制御された波形または変調された波形を送信する、生成器と
を備えている、システム。
（項目１３）
上記第２の段階の間に、組織分離の不成功が決定されるときには、上記第３の段階が自動的に開始される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１４）
上記第２の段階の間に、ユーザが組織分離の不成功に対して警告を発せられることをさらに包含する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１５）
上記第３の段階を用いてエネルギーを供給するために、上記生成器を開始するようにユーザが促される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１５）
上記切断された組織の電気インピーダンスを測定するために、上記器具上のセンサをさらに備えている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１７）
上記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚであり、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１８）
上記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または上記デューティサイクルが制御された波形であり得る、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１９）
上記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚであり、該基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目１ａ）
組織分離を最適化する方法であって、該方法は、
電気外科器具を用いて組織の区画を把持することと、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信することと、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信することと、
該組織が完全に分離されたか否かを決定することと、
該組織が完全には分離されていないことを決定することに応答して、デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を生成することであって、該デューティサイクルが制御された波形および該変調された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、ことと、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形または該変調された波形を該器具に送信することと
を包含する、方法。
（項目２ａ）
上記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目３ａ）
上記基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目４ａ）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目５ａ）
上記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または上記デューティサイクルが制御された波形であり得る、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目６ａ）
上記変調された波形は、２つ以上の正弦波を一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目７ａ）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの方形波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目８ａ）
上記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの三角波とを一緒に加算または多重化することから生成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目９ａ）
上記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１０ａ）
上記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１１ａ）
上記器具は、双極鉗子である、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１２ａ）
電気外科手順を行う方法であって、該方法は、
電気外科器具を用いて組織の区画を把持することと、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信することと、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信することと、
該組織が完全に分離されたか否かを決定することと、
該組織が完全には分離されていないことを決定することに応答して、生成器を用いて、特定のデューティサイクルで基本周波数をパルス発信することから、デューティサイクルが制御された波形を生成することであって、該デューティサイクルが制御された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、ことと、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形を該器具に送信することと
を包含する、方法。
（摘要）
乾燥した組織上で変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形を用いて組織分離を最適化するシステムおよび方法であって、この乾燥した組織は、高い電気インピーダンスを有する。双極電気外科手順において、組織分離は、電気信号の印加によって分離される。組織が完全には分離されず、乾燥する場合には、生成器は、特定のデューティサイクルおよび周波数を有するデューティサイクルが制御された波形、または変調された波形を生成し得る。変調された波形は、１つ以上の波形を一緒に加算または多重化することによって生成される。変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形は、より高い電圧および低いＲＭＳ値を有するパワーパルスを生み出す。パワーパルスは、高インピーダンスの組織において、パワーを駆動し、熱を生み出す。熱の発生は、乾燥した組織に隣接する含有水分を動かすことに役立つ。水の加熱および可動化は、組織内への動きを誘起し、ＲＭＳパワーを低く維持しながら組織の完全な分離を支援する。
乾燥した組織上で変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形を用いて組織分離を最適化するシステムおよび方法であって、この乾燥した組織は、高い電気インピーダンスを有する。双極電気外科手順において、組織分離は、電気信号の印加によって分離される。組織が完全には分離されず、乾燥する場合には、生成器は、特定のデューティサイクルおよび周波数を有するデューティサイクルが制御された波形、または変調された波形を生成し得る。変調された波形は、１つ以上の波形を一緒に加算または多重化することによって生成される。変調された波形またはデューティサイクルが制御された波形は、より高い電圧および低いＲＭＳ値を有するパワーパルスを生み出す。パワーパルスは、高インピーダンスの組織において、パワーを駆動し、熱を生み出す。熱の発生は、乾燥した組織に隣接する含有水分を動かすことに役立つ。水の加熱および可動化は、組織内への動きを誘起し、ＲＭＳパワーを低く維持しながら組織の完全な分離を支援する。
本開示の様々な実施形態が、図面を参照して、本明細書に記載される。
（詳細な説明）
本開示の特定の実施形態が、以下で、添付の図面を参照して説明される。以下の説明において、周知の機能または構成は、本開示を不必要な詳細で不明りょうにすることを避けるために詳細には説明されない。
本開示の特定の実施形態が、以下で、添付の図面を参照して説明される。以下の説明において、周知の機能または構成は、本開示を不必要な詳細で不明りょうにすることを避けるために詳細には説明されない。
本開示に従う生成器は、脈管密封手順を含む双極電気外科手順を行い得る。生成器は、様々な電気外科器具（例えば、双極電気外科鉗子、フットスイッチなど）とインターフェースする複数の出力を含み得る。さらに、生成器は、様々な電気外科モード（例えば、切断、融合、分割など）および手順（例えば、双極、脈管密封）に特に適した無線周波数パワーを生成するように構成された電子回路を含む。
図１は、本開示に従う双極電気外科システムの概略的な図示である。このシステムは、患者Ｐの組織を処置する１つ以上の電極を有する双極電気外科鉗子１０を含む。電気外科鉗子１０は、対向する顎部材１１および１６を含み、該顎部材１１および１６は、それぞれ、中に配置されたアクティブ電極１４とリターン電極１３とを含む。アクティブ電極１４およびリターン電極１３は、ケーブル１８を介して生成器３０に接続され、ケーブル１８は、それぞれ、アクティブ端子３１およびリターン端子３２（図３を参照）に連結された供給ライン４およびリターンライン８を含む。電気外科鉗子１０は、コネクタ２１において生成器３０に連結され、コネクタ２１は、ケーブル１８の端部に配置されたプラグを介したアクティブ端子３１およびリターン端子３２（例えば、ピン）への接続を有し、このプラグは、供給ライン４およびリターンライン８からの接触を含む。
生成器３０は、生成器３０を制御するための適切な入力制御（例えば、ボタン、アクチベータ、スイッチ、タッチスクリーンなど）を含む。さらに、生成器３０は、ユーザに種々の出力情報（例えば、強度設定、処置完了インジケータなど）を提供する１つ以上のディスプレイスクリーンを含み得る。制御は、ユーザが、ＲＦエネルギーのパワー、（基本周波数、うなり周波数、デューティサイクル、および／または他のパラメータを含む）波形パラメータを調節して、特定のタスク（例えば、凝結、組織密封、強度設定など）に適した所望の波形を達成することを可能にする。
図２は、本開示の電極アセンブリ２０の一実施形態を示す拡大された概略的な端面図である。いわゆる「密封段階」の間、顎部材１１および１６は、組織の周囲で閉鎖され、切断要素２６が対向する密封表面２２ａ、２４ａおよび２２ｂ、２４ｂの間の必要なギャップを形成するように構成され得る。密封段階の起動の間、切断要素２６は、組織を効率的に密封するために、電流の大部分が、２２ａと２４ａおよび２２ｂと２４ｂとの間の正反対の密封表面の間に集中されるように、必ずしもエネルギー供給されていない。さらに、停止部材（図示せず）は、密封表面上で、密封表面に隣接して配置され得るか、または、絶縁体２８、２９上に配置され得ることにより、対向する密封表面２２ａ、２４ａおよび２２ｂ、２４ｂとの間のギャップ距離を調整する。
本実施形態における電極アセンブリ２０は、１つの切断要素２６のみを含む。切断要素２６は、絶縁体２９とは反対に配置され、絶縁体２９は、電極アセンブリ２０の起動中に２つの機能を提供する。この２つの機能とは、１）密封段階の間に密封表面２２ａと２４ａおよび２２ｂと２４ｂの間に均一なギャップを提供すること（上記の停止部材に対する必要性を排除する）、２）電極２０が、密封段階および切断段階の間にショートすることを防ぐことである。起動中、切断要素２６は、第１の電位「＋」に、エネルギー供給され、対抗する密封表面２２ａ、２４ａおよび２２ｂ、２４ｂは、第２の電位「−」にエネルギー供給され、これが、２つの事前に形成された組織密封の間に高いパワー密度の領域を生じさせ、組織を切断する。さらに、図２は、電極アセンブリ２０の一例であり、電極アセンブリの他の実施形態は、２００７年１０月２日に発行された米国特許第７，２７６，０６８号（発明の名称「Ｖｅｓｓｅｌ Ｓｅａｌｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」）に開示され、この米国特許の開示は、本明細書においてその全体が参照により援用される。
図３は、生成器３０の概略的なブロック図を示し、この生成器３０は、コントローラ３４、ＤＣ電力供給３７およびＲＦ出力ステージ３８を有する。電力供給３７は、従来のＡＣソース（例えば、電気的な壁面コンセント）に接続され、高電圧ＤＣパワーをＲＦ出力ステージ３８に提供するように適合され、ＲＦ出力ステージ３８は、高電圧ＤＣパワーをＲＤエネルギーに変換する。ＲＦ出力ステージ３８は、ＲＦエネルギーをアクティブ端子３１に送達する。エネルギーは、リターン端子３２を介してＲＦ出力ステージ３８に戻る。
生成器３０は、様々な種類の電気外科器具（例えば、器具、電気外科鉗子１０など）を適応させる複数のコネクタ（図示せず）を含み得る。さらに、生成器３０は、切除、双極切断、凝結、密封などのような種々のモードで動作するように構成され得る。生成器３０は、また、コネクタ間でのＲＦエネルギーの供給を切り換えるためにスイッチング機構（例えば、リレーを含み得る。
コントローラ３４は、メモリ３６に動作可能に接続されたマイクロプロセッサ３５を含み、このメモリ３６は、揮発型メモリ（例えば、ＲＡＭ）であり得るか、そして／または不揮発型メモリ（例えば、フラッシュメディア、ディスクメディアなど）であり得る。マイクロプロセッサ３５は、電力供給３７および／またはＲＦ出力３８に動作可能に接続され、マイクロプロセッサ３５が、開制御ループスキームおよび／または閉制御ループスキームのいずれかに従って、生成器３０の出力を制御することを可能にする。当業者は、マイクロプロセッサ３５が、本明細書に論じられる計算を行うように適合された任意のロジックプロセッサ（例えば、制御回路）と置き換えられ得ることを認識する。
種々の組織特性およびエネルギー特性（例えば、組織インピーダンス、組織温度、出力電流および／または電圧など）を測定する１つ以上のセンサ（図示せず）を含む閉ループ制御スキームまたはフィードバック制御ループが提供される。センサ回路３９は、コントローラ３４にフィードバックを提供する。このようなセンサは、当業者の範囲内にある。コントローラ３４は、次いで、ＨＶＰＳ３７および／またはＲＦ出力段階３８に信号を送り、これらは、それぞれ、ＤＣ電力供給および／またはＲＦ電力供給を調整する。コントローラ３４は、また、生成器３０または器具１０の入力制御から入力信号を受信する。コントローラ３４は、生成器３０によって出力されたパワーを調節するために入力信号を利用し、そして／または、コントローラ３４上で他の制御機能を行う。
鉗子１０は、３つのモードまたは動作：（１）電気外科組織密封、（２）双極電気外科切断、および（３）デューティサイクルが制御された波形または変調された波形の双極電気外科切断で動作するように構成され得る。第３のモードまたは段階は、組織が完全には分離していないときに適用され、組織に非常に高い電気インピーダンスを有するようにさせる。
図４は、第３の段階で使用するデューティサイクルが制御された波形４０を図示する。基本周波数４５およびデューティサイクル４２を有する波形４０が示され、ここで、デューティサイクルは、繰り返しペース４４における「オン」時間のパーセンテージである。パルス間の時間差は、繰り返しペース４４における「オフ」時間４６のパーセンテージである。
基本周波数４５は、４２４ｋＨｚ〜５２０ｋＨｚの範囲にあり得る。より具体的には、基本周波数は、４４８ＫＨｚ〜４９６ｋＨｚの範囲であり得る。デューティサイクル４２は、繰り返しペース４４における５％〜５０％の「オン」時間の範囲であり得、より具体的には、繰り返しペース４４における５％〜２０％の「オン」時間の範囲であり得る。
デューティサイクルが制御された波形４０は、ＲＭＳパワーが低く維持されながら、組織により高い電圧が印加されることを可能にする。高いＲＭＳパワーは、電極に使用されるポリマーを損傷し得るか、または他の未定の影響を引き起こし得る。デューティサイクルが制御された波形４０は、パワーパルスを発生させ、ここで、パワーおよび電圧は、以下
Ｐ＝Ｖ２／Ｒ
で示されるような指数関係にある。パワーパルスは、高インピーダンス組織において、パワーを駆動し、熱を発生させる。熱の発生は、高インピーダンスの乾燥した組織の隣の含有水分を移動させる。水の加熱および可動化は、組織内の動きを誘起し、組織の完全な分離を支援する。
Ｐ＝Ｖ２／Ｒ
で示されるような指数関係にある。パワーパルスは、高インピーダンス組織において、パワーを駆動し、熱を発生させる。熱の発生は、高インピーダンスの乾燥した組織の隣の含有水分を移動させる。水の加熱および可動化は、組織内の動きを誘起し、組織の完全な分離を支援する。
図５（ａ）は、うなり周波数波形５０を図示する。うなり周波数４７は、０．５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲であり得る。図５（ｂ）は、基本周波数波形５５を図示する。
図６の変調された波形６０は、うなり周波数波形５０と基本周波数波形５５との多重化を図示する。結果として生じる変調された波形６０は、エネルギー送達のより平滑な移行を可能にする変調された効果を発生させる。さらに、結果として生じる波形６０は、組織気化を向上するより破壊的なアークを生じるより複雑なエネルギー送達の技術を規定する。さらに、変調された波形６０は、ＲＭＳパワーを低く維持しながら、より高い電圧が印加されることを可能にする。変調された波形６０は、パワーパルスを発生させ、ここで、パワーおよび電圧は、指数関係にある。パワーパルスは、高インピーダンスの組織において、パワーを駆動し、熱を発生させる。熱の発生は、高インピーダンスの乾燥した組織の隣の含有水分を移動させる。水の加熱および可動化は、組織内の動きを誘起し、組織の完全な分離を支援する。
代替の実施形態において、うなり周波数波形５０および基本周波数波形５５が一緒に加算されて、変調された波形を形成し得る。さらに、基本周波数波形５５は、基本周波数波形自体、正弦波、方形波、三角波、デューティサイクルが制御された波形、または他の波形と加算または多重化され得る。さらに、うなり周波数波形５０は、うなり周波数波形自体、正弦波、方形波、三角波、デューティサイクルが制御された波形、または他の波形と加算または多重化され得る。さらに、周波数を組み合わせるこの様式は、外科手順を最適化するために、他の組織劣化技術と組み合わされ得る。
図７は、波形およびデューティサイクルパラメータを制御することによって、組織分離を最適化するプロセス７００のフロー図である。プロセス７００は、ステップ７０５で開始し、このステップは、器具を用いて組織をクランプ留めまたは把持すること７１０を引き起こす。生成器は、次いで、ステップ７１５において、パルス波形を器具１０に送信して、組織を密封する。ステップ７２０において組織を切断するために、生成器は、小さな正確な正弦波形を器具に送信する。次に、器具１０上のセンサ（図示せず）および／またはセンサ回路３９は、ステップ７２５において、切断された組織の電気インピーダンスを測定することによって、組織が完全に分離されたか否かを決定するために使用される。センサ回路は、組織にわたる高電気インピーダンスを測定する場合には、組織は完全に分離されていない。組織が完全に分離されていない場合、生成器は、ステップ７３０において、デューティサイクルが制御された波形４０または変調された波形６０を有する電気信号を生成する。ステップ７３０において送信される電気信号は、ステップ７２０において組織が完全には分離されていない場合に、生成器３０によって自動的に送信され得る。代替的に、ユーザは、ステップ７２０において組織が完全には分離されていないことを通知（ｐｒｏｍｐｔ）され得る。次いで、ユーザは、ステップ７３０において、電気信号を生成するために生成器３０を始動するように促され得る。次いで、ステップ７４０において、生成器は、電気信号を器具１０に送信して、組織を切断することを終了する。プロセス７００は、次いで、電気信号を送信した後、または組織が完全に分離されたことを決定した後に、ステップ７４５において終了する。
本開示のいくつかの実施形態が、図面において示され、そして／または、本明細書において論じられてきたが、本開示は、当該分野が許容する限り範囲が広く、本明細書が同様に読まれることが意図されるので、本開示が上記のいくつかの実施形態に限定されることは意図されない。それゆえ、上記の説明は、限定するものとして解釈されるべきではないが、単なる特定の実施形態の例示であると解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付される特許請求の範囲の範囲および精神内の他の修正を企図する。
Ｐ 患者
４ 供給ライン
８ リターンライン
１０ 電気外科鉗子
１１、１６ 顎部材
１３ リターン電極
１４ アクティブ電極
１８ ケーブル
２１ コネクタ
３０ 生成器
３１ アクティブ端子
３２ リターン端子
４ 供給ライン
８ リターンライン
１０ 電気外科鉗子
１１、１６ 顎部材
１３ リターン電極
１４ アクティブ電極
１８ ケーブル
２１ コネクタ
３０ 生成器
３１ アクティブ端子
３２ リターン端子
Claims (19)
- 組織分離を最適化するシステムであって、該システムは、
組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、
該組織を密封するために、パルス波形を該器具に送信する手段と、
該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信する手段と、
デューティサイクルが制御された波形または変調された波形を生成する手段であって、該デューティサイクルが制御された波形および該変調された波形は、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有する、手段と、
該組織を完全に分離するために、該デューティサイクルが制御された波形または該変調された波形を該器具に送信する手段と
を備える、システム。 - 前記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、請求項１に記載のシステム。
- 前記基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚである、請求項２に記載のシステム。
- 前記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、請求項３に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または前記デューティサイクルが制御された波形であり得る、請求項１に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、２つ以上の正弦波を一緒に加算または多重化することから生成される、請求項１に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの方形波とを一緒に加算または多重化することから生成される、請求項１に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、１つの正弦波と、１つの三角波とを一緒に加算または多重化することから生成される、請求項１に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚである、請求項１に記載のシステム。
- 前記基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、請求項９に記載のシステム。
- 前記器具は、双極鉗子である、請求項１に記載のシステム。
- 電気外科手順を行うシステムであって、
組織の区画を把持するように構成された電気外科器具と、
３つの段階で電気信号を該電気外科器具に選択的に供給するように構成された生成器であって、第１の段階は、該組織を密封するために、パルス発信された波形を該電気外科器具に送信し、第２の段階は、該組織を切断するために、正弦波形を該器具に送信し、第３の段階は、分離されていない組織を切断するために、該組織を切断するために使用される該正弦波形よりも大きい電圧と、低い平方二乗平均（ＲＭＳ）パワー値とを有するデューティサイクルが制御された波形または変調された波形を送信する、生成器と
を備えている、システム。 - 前記第２の段階の間に、組織分離の不成功が決定されるときには、前記第３の段階が自動的に開始される、請求項１２に記載のシステム。
- 前記第２の段階の間に、ユーザが組織分離の不成功に対して警告を発せられることをさらに包含する、請求項１２に記載のシステム。
- 前記第３の段階を用いてエネルギーを供給するために、前記生成器を開始するようにユーザが促される、請求項１４に記載のシステム。
- 前記切断された組織の電気インピーダンスを測定するために、前記器具上のセンサをさらに備えている、請求項１２に記載のシステム。
- 前記デューティサイクルが制御された波形は、特定のデューティサイクルにおいて基本周波数をパルス発信し、該基本周波数は、約４２４ｋＨｚ〜約５２０ｋＨｚであり、該デューティサイクルは、各サイクルの約５％〜約５０％である、請求項１２に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、１つ以上の異なる波形を一緒に加算または多重化することによって生成され、該１つ以上の異なる波形は、パラメータ特定波形、正弦波形、三角波形、方形波形、または前記デューティサイクルが制御された波形であり得る、請求項１２に記載のシステム。
- 前記変調された波形は、特定のうなり周波数における正弦波を、特定の基本周波数における正弦波によって多重化することによって生成され、該うなり周波数は、約０．５ｋＨ〜約２０ｋＨｚであり、該基本周波数は、約４４８ｋＨｚ〜約４９６ｋＨｚである、請求項１２に記載のシステム。
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