JP5953445B2 - プラズマ処置システム - Google Patents
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Description
また、把持した生体組織同士を接合する手術具が特許文献1に提案されている。この手術器具は、生体組織を把持した状態で、先端の把持部に生理食塩水を供給する機構が開示されている。
手動によるバルブ調整は、処置中のプローブから液適される実際の水量を測定しているものではなく、目視又は、表示画面に表示されている画像を観て調整しているため、実際の供給量及び吸引量は把握できていない。つまり、生理食塩水の供給量を、目分量によるバルブの手動操作で必要最小限の供給量に制御することは、容易なことではない。
そこで本発明は、2つの電極間に供給される導電性溶液に高周波電流を流すことで電極付近にプラズマを発生させて生体組織に対して処置を行う処置具に対して、必要最小限の導電性溶液を供給及び吸引可能なプラズマ処置システムを提供することを目的とする。
[第1の実施形態]
第1の実施形態について説明する。図1は、供給吸引部を含むプラズマ処置システム全体のブロック構成を示している。このプラズマ処置システム1は、プラズマを発生させ、このプラズマによって処置対象である生体組織を蒸散させる処置に用いられる。プラズマを利用した生体組織の切除により、切除組織周辺への熱損傷は比較的小さくなり、低侵襲な処置が実現される。プラズマ処置システム1は、例えば耳鼻咽喉科分野において、扁桃組織の切除術などに用いられる。また、このプラズマ処置システム1は、例えば、整形外科分野において滑膜の切除、軟骨の切除などに用いても良いし、開腹手術全般において臓器(特に肝臓)の切除などに用いても良い。
プラズマ処置具7は、基本的には、使用後使い捨てるタイプ(ディスポーザブルタイプ)の処置具であり、図1に示すように、把持部7aとプローブ7bとで処置具本体(7)を構成し、ペン型形状を成している。本実施形態のプラズマ処置具7は、処置時の電源投入を前述したフットスイッチのオン・オフにより行う構成であるが、他に、把持部7aに操作スイッチ(ハンドスイッチ)(図示せず)を設けて、処置時の電源投入のオン・オフを行ってもよい。
尚、プラズマを生体組織に近づけると、プラズマ内のOHラジカル等の作用により、生体組織を蒸散させることができる。
図1に示す供給吸引部5は、プラズマ処置具7に対して、生理食塩水(導電性溶液)の供給と排水(吸引)を行う。具体的には、プラズマ処置具7には、生理食塩水をプラズマ処置具7に供給する供給ライン31と、プラズマ処置具7のプローブ7bから蒸散された生体組織を含む生理食塩水を吸引する吸引ライン32との2つの流路が設けられている。
供給ライン31は、プラズマ処置具7に生理食塩水を供給するラインで有り、流路上で上流側から供給ポンプ(供給部)33、温度調整部34及び供給量センサ35が連設され、供給用チューブ39により連結されている。尚、供給ライン31及び吸引ライン32はプラズマ処置具7とは別体であっても良い。
生理食塩水を供給するものは、生理食塩水バッグ4に限定されるものではなく、製造時に生理食塩水の計量が可能な容器(例えば、目盛りがつけられた容器)に装填されていてもよい。一方、吸引ポンプ(吸引部)36の上流側に吸引量センサ(流量センサ)を配置して、吸引ポンプ(吸引部)36により、吸引チューブ21を通じてプローブ7bから吸引した生理食塩水を通過させて吸引量を測定する。吸引量センサ以外では、吸引ポンプ(吸引部)36により吸引した生理食塩水を計量可能な容器に収納してもよい。制御部2は、この容器内の生理食塩水の水面高さを、浮かべたフロートの移動又は、光学的センサにより検出して、回収された生理食塩水の体積として算出する。又は、容器の重量から生理食塩水の体積として算出する。これらの生理食塩水の体積の変化から供給される供給量及び吸引される吸引量を検出することができる。
供給量センサ(検出部)35は、公知な流量センサの1つであり、プローブ7bに供給される生理食塩水の供給量を検出し、その供給値信号を制御部2に送信する。尚、本実施形態では、流路上で上流側から温度調整部34と供給量センサ35の順に配置した構成例であるが、供給量センサ35を上流側に配置して、温度調整部34との位置を逆に入れ替えて、より生理食塩水の温度に重点を置いた構成であってもよい。
吸引ポンプ36は、プラズマ処置具7と吸引用チューブ40により連結され、プローブ7bの先端に灌流し蒸散された生体組織を含む生理食塩水の灌流層を吸引する。吸引量センサ38は、吸引ポンプ36の吸引により排水された生理食塩水の吸引量を検出し、吸引値信号として制御部2に送信する。
まず、プラズマ処置に必要な生理食塩水の水量は、図3に示す生体組織41の表面とプローブ7bの先端面7cとの間の距離Lに、両方の電極15,16を含む先端面7cの面積Aを掛け合わせた水量であり、プローブ7bの先端に灌流層を形成する水量をM1とする。即ち、水量M1は、プラズマ発生時に、アクティブ電極15が生体組織41には接触せずに近接して、且つプラズマ発生領域が生体組織41に近接して蒸散が行われる距離に規定された水量である。
図4に示すように、本実施形態の生理食塩水の供給量の変化は、まず目標量Mになるまで、生理食塩水を供給(送水)して増やし、その後、目標量M時点で、徐々に吸引を開始して、目標量Mを維持する。この目標量Mを維持した以降に、プラズマ処置を開始する。プラズマ処置終了後に、プローブ7bに形成されている灌流層の生理食塩水を完全に吸引する。
処置開始に当たって、まず、プラズマ処置具7の先端面7cを処置対象の近接位置(narrow gap)に配置し、スイッチ8のうちの給水スイッチを操作して、供給ポンプ33を駆動し、生理食塩水をプローブ7bの先端部に滞留する(ステップS1)。その後、滞留される水量が目標量Mに維持されているか否かを判断する(ステップS2)。水量が目標量Mに達しない場合には(NO)、生理食塩水の供給を継続し、水量が目標量Mに達した場合には(YES)、吸引ポンプ36を駆動して、後述するように生理食塩水がプローブ7bの先端面7cから溢れ出ないように、供給量と吸引量のバランスを取って灌流させて、目標量Mの水量を維持させる(ステップS3)。
なお、この実施形態では、面積Aを上述したように採用する例について説明した。面積Aは適宜に設定可能である。例えば、プローブ7bの先端面7cの面積をそのまま面積Aとしても良い。
次に、第1の実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、前述した第1の実施形態の図1乃至図3に示したプラズマ処置システム1の構成を利用して、吸引口詰まりの検出を行う例である。
次に、第2の実施形態について説明する。
図6は、第1,2のプラズマ処置具における生理食塩水の供給量及び吸引量のそれぞれの水量の比である係数Kによる2つの特性線(K1,K2)と、高周波電力の出力レベルとの関係を示す図である。係数Kは、制御部2に設けられた設定部に予め記録されており、ここでは、直線的な1次の式からなる特性を例として示している。但し、2次の式からなる曲線的な特性、若しくは、ステップ状に変化する特性を有していてもよい。この係数Kの値は、処置具の設計段階において、プローブの仕様(先端形状や電極形状、供給口及び吸引口の口径や配置位置、印加される高周波電力値等々の設計仕様)によって、試験的又は経験的に得ることができる。
次に、第3の実施形態について説明する。
図7は、図1に示したプラズマ処置具システムの構成に、術中神経モニタリングシステム(Nerve Integrity Monitor system)51を加えた本実施形態の構成例を示している。
次に、第4の実施形態について説明する。
図8は、図1に示したプラズマ処置具システムの構成に、公知な検出構成を有するpH(水素イオン濃度指数)センサを加えた本実施形態の構成例を示している。図9Aは、第4の実施形態のプラズマ処置具のプローブ61(7b)の先端部分の外観構成を示し、図9Bは、プローブ61の先端側の断面構成を示している。
尚、突起部61aにより、アクティブ電極62と生体組織との間に距離を取ることができる。このため、アクティブ電極62が直接生体組織に接触した状態で高周波エネルギが生体組織に入力されることが防止される。また、突起部61aが凹型に形成された部分を有するので、プローブ先端面と突起部61aと生体組織とにより閉じた空間が形成されるのを防止できる。このため、吸引口19による吸引により、生体組織がアクティブ電極62に接触するのを防止できる。
1.高周波エネルギを生体組織に供給するプラズマ処置システムにおいて、
前記高周波エネルギを前記生体組織に供給する1対のバイポーラ電極を有する処置具と、
前記処置具に設けられて、前記処置具から前記生体組織の処置する表層に向けて、プラズマを発生させるための導電性溶液を供給する供給部と、
前記処置具に設けられて、前記導電性溶液を吸引する吸引部と、
前記供給部から供給される前記導電性溶液の予め決められた第1情報と、前記吸引部へ吸引される前記導電性溶液の予め決められた第2情報との割合となる所定の比率を設定する設定部と、
前記供給部から供給される前記導電性溶液の供給量と、前記吸引部へ吸引される前記導電性溶液の吸引量を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記供給量と前記吸引量の比率から、前記所定の比率に基づいて前記生体組織への前記高周波エネルギの供給を制御する制御部と、
を備えたプラズマ処置システム。
3.前記供給量または前記吸引量は、処置対象の前記生体組織の表層面積と前記バイポーラ電極との間の距離により決まる量であることを特徴とする(1)項に記載のプラズマ処置システム。
前記神経組織があった場合、制御部は、前記供給部、前記吸引部及び前記高周波エネルギの供給の少なくとも1つを停止するように制御することを特徴とする(1)項に記載のプラズマ処置システム。
前記制御部は、前記開口が閉塞されたことを前記第2センサの情報に基づいて、前記供給部、前記吸引部及び前記高周波エネルギの供給の少なくとも1つを停止するように制御することを特徴とする(1)に記載のプラズマ処置システム。
6.前記制御部は、前記供給量と前記吸引量の比率が1対1になるように前記供給部と前記吸引部を制御することを特徴とする(1)項に記載のプラズマ処置システム。
基端部から先端部に延出して、前記高周波エネルギを前記生体組織に供給する1対のバイポーラ電極を前記先端部に設けることによって、前記生体組織を処置する処置具と、
前記処置具に設けられて、前記先端部から前記生体組織の処置する表層に向けて、導電性溶液を供給する供給部と、
前記供給された導電性溶液を前記処置具の前記先端部から前記基端部へ吸引する吸引部と、
前記吸引部で吸引した前記導電性溶液のpHを検出する検出部と、
前記吸引部で吸引した際の前記導電性溶液の予め決められた所定のpHを設定する設定部と、
前記処置具に設けられて、前記供給部で供給される前記導電性溶液の温度の加温または減温するために前記導電性溶液の温度を調整する温度調整部と、
前記検出部で得られた前記導電性溶液のpHと、前記導電性溶液の所定のpHの閾値とを比較して、前記所定のpHに応じた前記導電性溶液の温度になるように前記温度調整部を制御する第1制御部と、
前記第1制御部によって制御された前記導電性溶液の温度から、前記生体組織への前記高周波エネルギの供給量を制御する第2制御部と、
を備えるプラズマ処置システム。
9.前記検出部は、前記先端部から前記基端部に連通する前記吸引部のチャンネル内に設けられた第1センサによって前記導電性溶液のpHを検出することを特徴とする(7)項に記載のプラズマ処置システム。
供給される高周波エネルギによりプラズマを発生させるために対を成し、前記第1の電極の周囲に配置される第2の電極と、
を具備するプラズマ処置具とともに用いられる制御システムにおいて、
前記第2の電極から前記第1の電極に向かい、前記第1,第2の電極を共に浸漬するように、供給部から供給される前記導電性溶液の供給量と、前記第1,第2の電極を灌流して吸引された前記導電性液体の吸引量とを所定の比率に設定する設定部と、
前記供給部から供給される前記導電性溶液の供給量と、前記吸引部へ吸引される前記導電性溶液の吸引量とを検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記供給量及び前記吸引量に基づいて、前記供給量及び前記吸引量を前記設定部で設定された前記比率に制御する制御部と、
を備えた制御システム。
Claims (7)
- 第1の電極と、該第1の電極と対を成す第2の電極を有し、前記第1の電極と前記第2の電極の間に供給される高周波エネルギにより、前記第1の電極と前記第2の電極を浸漬する導電性溶液にプラズマを発生させることによって、生体組織を処置する処置部と、
前記第1の電極、前記第2の電極及び、前記生体組織の処置対象表層との間に形成される灌流層の水量が前記プラズマを発生させるための必要最小限の水量となるように、前記導電性溶液を供給する供給部からの供給量と、前記導電性溶液を吸引する吸引部からの吸引量と、の所定の比率を設定する設定部と、
前記供給部から供給される前記導電性溶液の供給量と、前記吸引部へ吸引される前記導電性溶液の吸引量とを検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記供給量及び前記吸引量に基づいて、前記供給量及び前記吸引量を前記設定部で設定された前記比率に制御する制御部と、
を備えたプラズマ処置システム。 - 前記処置部の先端に灌流層を形成するのに必要な水量は、発生されたプラズマが作用する、前記第1の電極と前記第2の電極が設けられた前記処置部のプローブの先端部から前記生体組織の表層までの距離と、前記第1の電極と前記第2の電極の配置により前記導電性溶液が形成する灌流層の面積との積により決まる量であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処置システム。
- 前記比率は、前記高周波エネルギのエネルギ量に基づいて変更可能であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処置システム。
- 前記制御部は、前記高周波エネルギにより前記プラズマを発生させているとき、前記第1の電極及び前記第2の電極の間に導電性溶液を灌流させながら、前記検出部によって前記供給量の第1情報と前記吸引量の第2情報の係数が1対1になるように制御することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処置システム。
- 高周波エネルギからプラズマを発生させるための第1の電極と第2の電極を先端に備える処置部を有するプラズマ処置具と、
前記第1の電極及び前記第2の電極に高周波エネルギを供給する高周波電源と、
前記処置部に設けられて前記処置部の先端と、該先端と近接する生体組織の処置対象表層との間に導電性溶液を供給する供給部と、
前記処置部に吸引口が設けられて前記導電性溶液を吸引する吸引部と、
前記第1の電極と前記第2の電極が共に、導電性溶液内に浸漬するように灌流する前記導電性溶液の供給量を検出する供給量センサと、
前記吸引口から前記第1の電極及び前記第2の電極を灌流して通過した前記導電性溶液の吸引量を検出する吸引量センサと、共に用いられる制御システムであって、
前記供給量センサにより検出された供給量と、前記吸引量センサにより検出された吸引量とを比較して帰還制御し、前記処置部の先端に形成される灌流層の水量が前記プラズマを発生させるための必要最小限の水量とする目標量になるように前記供給量及び前記吸引量を制御する制御部を具備するプラズマ処置システム。 - 前記処置部の先端に灌流層を形成するのに必要な水量は、前記供給量または前記吸引量を発生されたプラズマが作用する、前記処置部の先端から処置対象となる生体組織の表層までの距離と、前記第1の電極と前記第2の電極の配置により前記導電性溶液が形成する灌流層の面積との積により決まる量であることを特徴とする請求項5に記載のプラズマ処置システム。
- 前記処置部の前記吸引口の内部に入った位置に配置され、前記吸引口から吸引された処置後の導電性溶液の水素イオン濃度指数pHを検出するpHセンサを具備することを特徴とする請求項5に記載のプラズマ処置システム。
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