JP5955350B2 - 炭化防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載されている、プラズマ凝固のときの組織の炭化を防止するための炭化防止装置に関する。

部分領域としてのプラズマ凝固もそのひとつに数えられる高周波外科は、生体組織の凝固および／または切断をするために、人間医学でも動物医学でも多年にわたり適用されている。この場合、適当な電気外科器具を用いて、治療されるべき組織へ高周波電流が導入され、その結果、タンパク質凝固と脱水に基づいて組織が変成する。このように凝固プロセスに基づいて血管を閉じて、出血を抑えることができる。そして凝固プロセスに続く切断プロセスが、すでに凝固している組織の完全な分断を可能にする。

プラズマ凝固は無接触での組織の凝固を可能にし、効率的な止血と組織の失活に資するものである。このような種類の凝固では、たとえばアルゴンのような不活性の作業ガスが、ガス供給装置を通じて、プラズマ凝固器具から治療されるべき組織へ送られる。そして作業ガスにより、たとえばゾンデのようなガス供給装置の遠位端にある電極と、組織との間で「プラズマジェット」を生起することができる。そして、電気外科器具を組織と接触させることなく、治療されるべき組織へ高周波電流を適用することができる。このようにして、器具と組織がくっつくことが回避される。

プラズマ凝固の、特にアルゴンプラズマ凝固の望ましくない副作用は、電気外科のほぼすべての用途で発生する組織の炭化の発生である。プラズマ凝固とは、生体組織の化学的に不完全な燃焼が結びついており、そのような燃焼が、組織の炭化および煤や煙の発生に著しい程度につながる。こうした欠点は、アルゴンプラズマ凝固の場合、レーザ外科の方法に比べれば発生が少ないものの、それでも、組織の炎症の増大や術後の問題の増加を伴う炭化が生じてしまう。特に出力が高く適用時間が長い用途では、アルゴンプラズマ外科は明らかな炭化につながり、それに伴って健康を損なう煤や煙ガスのエミッションにつながり、ならびに強い臭気発生につながる。そのため、高価で複雑な吸取り装置や手術室の洗浄が必要となる。プラズマ凝固のさらに別の欠点は、それが適用されると、希ガスプラズマの電気経路の集中的な構成によって引き起こされる、比較的不均一な組織損傷が特徴として生じることである。そのとき、出力が高く適用時間が長い場合には、通常の組織表面よりも強く炭化する凹部が組織表面に生じる。

国際特許出願公開第２００８／０９０００４号 米国特許第６５８２４２７号

本発明の課題は、プラズマ凝固中の組織の炭化を回避し、さらには均等な組織治療が行われるように作用する炭化防止装置を提供することにある。

本発明の課題は、請求項１の構成要件を備える炭化防止装置によって解決される。炭化防止装置は、プラズマ凝固のときの組織の炭化を防止する役目をするものであり、プラズマ凝固は適当な外科器具を用いて行われる。外科器具は、酸化剤の供給部と、プラズマを生成するための電極とを有している。さらに、炭化防止装置によって、ガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物が提供されることが意図される。このようにして、電極と治療されるべき組織との間の高周波の電気的な交番電界によってガス・酸化剤混合物を点火することができ、それにより、一方では導入されるガスおよび他方では酸化剤を有するプラズマが生成される。ガスに酸化剤を供給することで組織表面の冷却が引き起こされ、それにより、組織の炭化が低減されるという利点がある。さらに酸化剤は、プラズマ凝固のときに発生する炭素を酸化し、それによって煤や煙ガスの発生も低減させる。したがって、基本的に酸化剤としては、炭素を酸化させることができるあらゆる物質が適している。さらに、酸化剤の注入によってプラズマエネルギーが凝固面全体にわたって均等に配分されるという特別な利点がある。さらに、ここで提案される炭化防止装置により、組織表面の乾燥（Ｄｅｓｓｉｃａｔｉｏｎ）が大幅に低減される。したがって適用時間が長くなるにつれて、生体組織の電気的なインピーダンス低下が明らかに低減され、それにより、従来式のプラズマ凝固よりも長い医療関連の治療時間が可能となる。

酸化剤が液体または気体である炭化防止装置の実施形態が特別に好ましい。酸化剤としては水、ガスとしては不活性ガス、特にアルゴンが用いられるのが好ましい。酸化剤はエアロゾルの形態で存在することもでき、それにより、酸化剤霧をなすように細かい酸化剤液滴へと噴霧化される。酸化剤霧により、比表面積およびこれに伴って酸化剤と担体ガスとの間の熱交換面積が百倍以上広くなるので、液体の酸化剤液滴の気化点が大幅に引き下げられ、すなわち酸化剤霧が大幅に迅速に気化することになる。それにより、著しく高い割合の酸化剤が酸化剤蒸気としても存在する。このようにして、酸化剤の一部すなわち気体で存在している部分を、電離させて酸化剤蒸気プラズマにすることができる。このとき、酸化剤として水を使う場合にはＨ２Ｏ＋、Ｈ、ＯＨのような種とＯのラジカルを含む反応性プラズマが形成される。さらに、比表面積が広くなることで組織表面を明らかに冷却することができ、それによって炭化が低減される。酸化剤をガス・酸化剤混合物の準備前に気化器によって気体状態に移行させておくことも考えられる。さらに、たとえば治療効果を強化または促進することができる、あるいは副作用を減らすことができる、特定の特性をもつナノ粒子を酸化剤に添加することができる。たとえば、創傷治癒プロセスにプラスの影響を及ぼすナノ粒子を添加することが考えられる。

さらに、外科器具がエアロゾルを生成するために気化器を有している、炭化防止装置の実施形態が好ましい。さらに、エアロゾルを生成するために、気化器に代えて超音波生成装置が設けられることが意図されていてよい。しかしながらその別案として、酸化剤が衝突し、それによって衝突時に面によって噴霧化される衝突面が設けられていてもよい。このようにして、ガス・酸化剤混合物を特別に簡単に、炭化防止装置によって提供することができる。

少なくとも１つの２成分噴霧化装置ないし２成分ノズルが設けられることを特徴とする、炭化防止装置の実施形態も好ましい。これは内部混合式または外部混合式に構成されていてよい。２成分噴霧化装置により、ガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物を提供することが簡単な仕方で可能である。

最後に、ガス塞栓症を防止するために、電極の領域に少なくとも１つの開口部を有するホースを外科器具が有していることを特徴とする、炭化防止装置の実施形態が好ましい。それによって少なくとも、組織と接触したときにガス塞栓症や気腫形成が生じる蓋然性が大幅に減る。

さらに、好ましくはガス供給通路と酸化剤供給通路の構造によって創出され、酸化剤を供給するための追加のポンプを不要にする、自動吸引式の２成分噴霧装置が設けられることが意図されていてよい。

本発明の課題は、請求項１４の構成要件を備える、プラズマ凝固のときに組織の炭化を防止する方法によっても解決される。外科器具は、酸化剤の供給部と、ガスの供給部と、プラズマを生成するための電極とを有しているのが好ましい。この方法は、ガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物を準備するステップを有することを特徴としている。ここで説明している好ましい方法により、組織の炭化を大幅に低減することができる。発生する炭素が酸化剤によって酸化されるからである。さらに、それと同時に酸化剤によって組織表面の冷却も行われる。このとき液体または気体である酸化剤が特別に好ましい。しかしながら、酸化剤がエアロゾルとして存在していることが意図されていてもよい。この場合、外科器具はエアロゾルを生成する相応の装置を有しているのが好ましい。酸化剤は、炭素を酸化させるのに好適でなければならならず、これにはたとえば水が該当する。ガスとしては不活性ガスを使用するのが好ましく、アルゴンが特別に好ましい。

最後に本発明の課題は、請求項１９の構成要件を備える炭化防止装置の利用法によっても解決される。ガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物を提供する炭化防止装置を利用することで、組織の炭化が低減されるという利点がある。

次に、図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。

炭化防止装置の第１の実施形態を示す模式的な断面図である。 炭化防止装置の第２の実施形態を示す模式的な断面図である。 炭化防止装置の第３の実施形態を示す模式的な断面図である。 炭化防止装置の第４の実施形態を示す模式的な断面図である。 炭化防止装置の第５の実施形態を示す斜視図である。 電極と２成分ノズルとを備える外科器具を示す模式図である。 外科器具の吐出領域を示す平面図である。 ベンチュリノズルを備える外科器具の実施形態を示す模式的な断面図である。

図１は、本発明に基づく炭化防止装置１の第１の実施形態の模式的な断面図を示している。これはプラズマ凝固のときの組織の炭化を低減し、好ましくは完全に防止する役目をするものであり、プラズマ凝固は適当な外科器具３によって行われる。

外科器具３は、以下においてガス供給通路５と呼ぶガスの供給部５と、以下において酸化剤供給通路７と呼ぶ酸化剤の供給部７とを有している。さらに、ここには図示しない高周波電圧源に接続された電極ないし電極先端部９が設けられている。なお、電極先端部９は中空に構成されており、そのようにしていわば酸化剤供給通路７の延長部を形成する。

ガス供給通路５、酸化剤供給通路７、および電極９は、図１では一例として、好ましくはＰＴＥＥからなり、ここには図示しない高周波外科器具と結合されたホース１１の内部にある。

さらに図１が明らかにしているように、電極９を少なくとも部分領域で同軸に 包囲する絶縁防護部１３が設けられている。さらにホース１１の内部には、ホース１１の内壁１７に適当な係止突起１９により固定され、遠位領域２１で電極先端部９を取り囲む固定スリーブ１５が設けられている。

なお、電極先端部９を取り囲むホース１１の遠位端２３は、ガス・酸化剤混合物が通って逃げることができる横方向の開口部２５を有しており、それにより、ホース１１の遠位端２３が組織と接触したときに、ガス塞栓症や気腫形成を回避することが意図される。

酸化剤供給通路７は、好ましくはステンレス鋼からなる、特にＶ２Ａ鋼からなるパイプ２７に構成されている。パイプ２７は図示しない近位端で高周波電圧源と接続されており、したがって同時に、電極先端部９に高周波電流を供給する電気導体としての役目を果たす。そのためにパイプ２７の遠位端２９は、電極先端部９と接続されている。

さらに、パイプ２７はここには図示しない酸化剤源と接続されており、それにより、酸化剤はパイプ２７を通り、さらには電極先端部９を通って、電極先端部９の遠位端３１へと達することができる。

さらに図１が明らかにしているように、固定スリーブ１５とパイプ２７の間には、ガス供給通路５からガスが導入される環状スペース３３が設けられている。さらにパイプ２７は環状スペース３３の領域に、少なくとも１つの、ここでは複数の開口部３５を有しており、この開口部を通ってガスが環状スペース３３から酸化剤供給通路７へ流れ込むことができる。なお、環状スペース３３には、図１には破線でのみ示すディフューザ３７が配置されていてよい。

このように、外科器具３のガス供給通路５と酸化剤供給通路７は共同で、内部混合式で構成された２成分ノズルを形成しており、それにより、ガスと酸化剤が別々に混合室へ供給され、本実施形態では混合室は酸化剤供給通路７によって形成されている。混合の後で初めて、ガス・酸化剤混合物がノズルを通って外部へと案内され、ノズルは本例では電極先端部９の遠位端３１によって形成される。遠位端３１はそのために特定の内径Ｄと適当な形状を有することができ、それにより、吐出されるガス・酸化剤混合物の所望のジェット幅を生成する。

このようにして、ガス・酸化剤混合物は酸化剤供給通路７から外に出るときに、酸化剤ないしガス・酸化剤混合物がエアロゾルとして存在するように噴霧化される。プラズマ凝固を行うために、電極先端部９が治療されるべき組織へと近づけられ、吐出される噴霧化されたガス・酸化剤混合物が電極先端部９ないしそこに印加される高周波電流によって点火され、それによって組織表面と電極先端部９との間に導電性のガス・酸化剤プラズマが生成され、これを通って高周波電流が電極先端部９から組織へ流れることができ、そこで組織の凝固を惹起する。

上に説明した炭化防止装置１は、アルゴンプラズマ凝固で特別に好ましく適用される。すなわちガスとしては、ガス供給通路５と、環状スペース３３と、開口部３５とを通って酸化剤に供給されるアルゴンが使用されるのが好ましい。酸化剤としては、炭素を酸化させるあらゆる物質を利用することができる。しかしながら、プラズマ凝固のときに生じる炭素を次式に従って酸化する水を、酸化剤として使用するのが好ましい：

１３１．３８ｋＪ／ｍｏｌ＋Ｃ＋Ｈ２Ｏ（ｇ）−＞ＣＯ＋Ｈ２（１）

ＣＯ＋Ｈ２（ｇ）−＞ＣＯ２＋Ｈ２＋４１．１９ｋＪ／ｍｏｌ（２）

９０．１９ｋＪ／ｍｏｌ＋Ｃ＋２Ｈ２Ｏ（ｇ）−＞ＣＯ２＋２Ｈ２（３）

酸化剤は液体または気体として酸化剤供給通路７へ導入することができる。酸化剤が液体の形態で酸化剤供給通路７へ導入されるとき、酸化剤が適当な手段によってエアロゾルに移行することが意図されるのが好ましい。酸化剤の注入をそのつど気体物質で行うこともでき、この場合、気体状の酸化剤は事前にたとえば気化器によって生成される。

図１の実施形態では一例として、酸化剤が液体の形態で酸化剤供給通路７を通って案内され、ガス供給通路５から出るガスと混合されることが意図されている。引き続いてガス・酸化剤混合物が、電極先端部９の遠位端３１のノズルに供給される。このようにしてガス・酸化剤混合物が噴霧化され、それにより、電極から外に出てからはエアロゾルとして存在することになり、そこで高周波電流により点火されてプラズマとなる。このようにしてガス・酸化剤プラズマが成立する。

なお、この関連で実験が示すところによれば、細かい酸化剤霧、特に水霧の存在は、ガス・酸化剤混合物の改善された点火につながる。

酸化剤は、上に説明したようにガス・酸化剤プラズマを生成するために、細かい液滴に噴霧化されるのが好ましく、それにより、酸化剤の比表面積が大幅に大きくなる。それと同時に、その結果として酸化剤の気化点が大幅に引き下げられるので、酸化剤の一部がプラズマ中で迅速に気体状態へと移行することになる。そして、この気体部分はガスプラズマの存在により電離して酸化剤蒸気プラズマとなり、そのようにして、電極から組織表面へ電流を導くのに貢献する。このとき気体状の酸化剤の点火は、すでに存在しているプラズマによって、特にアルゴンプラズマによってサポートされる。このように、酸化剤ないしガス・酸化剤混合物の噴霧化により、酸化剤の少なくとも一部がプラズマ媒体としての役目を果たす。

このようにガス・酸化剤プラズマは、不活性ガスと、噴霧化された酸化剤すなわち小さな酸化剤液滴と、電離した酸化剤とを有している。担体ガスとしてアルゴン、酸化剤として水が用いられる場合、上に説明した帰結として、正に帯電したアルゴンカチオンと、正に帯電した水蒸気ラジカルカチオンと、Ｈ、ＯＨおよびＯのようなラジカル種とを有するプラズマが生じる。

全体として、ガス・酸化剤混合物の提供によって次のような利点が得られる：

噴霧化されたガス・酸化剤混合物は大きい比表面積を有しているので、酸化剤液滴がプラズマ凝固中に組織を冷却する。それによって組織の炭化の低減が引き起こされる。

さらに、比表面積の増大は酸化剤の気化点の低下につながるので、酸化剤の少なくとも一部が気化し、すなわち気体になる。この気体部分は電気的な交番電界によって電離し、導電性の酸化剤蒸気プラズマを形成する。導電性プラズマにより案内される高周波の交流電流は、行われるべき生体組織への浸入の仕事の過程でジュール熱エネルギーが発生する原因となり、このことは、ひいては生体組織の加熱および相応の望ましい治療効果につながる。したがって、酸化剤は電離状態のときに治療効果に寄与する。

最後に酸化剤は、特にプラズマ中の液体の酸化剤液滴は、炭化中に発生する炭素を酸化し、それによって炭化および煤や煙のエミッションが低減される。

このように全体として、ガス・酸化剤混合物はエアロゾルとして存在するのが好ましいと言うことができ、すなわちガスは噴霧化された酸化剤と混合される。このようにして酸化剤は、組織表面に対する冷却剤として、炭素の酸化剤として、および高周波電流を電極先端部９から組織へ案内するためのプラズマ媒体としての役目を同時に果たす。

これに加えて本発明の炭化防止装置１は、凝固面にわたってのプラズマエネルギーの均等な配分を実現し、それによって集中的な電流経路が回避される。

図２は、本発明に基づく炭化防止装置１の第２の実施形態の模式的な断面図を示している。同じ部品には同じ符号が付されており、その限りにおいては繰り返しを避けるために図１についての説明を援用する。

図２の外科器具３は、ガス供給通路５と酸化剤供給通路７を同じく有しており、両方の供給通路はホース１１の中に配置されている。さらに図１の実施形態に準じて、ホース１１の中で同軸に配置され、適当な係止突起１９によりホース１１の内壁１７に取り付けられた固定スリーブ１５が設けられている。ホース１１には、同じく側方の開口部２５がガス塞栓症を防止するために設けられている。

さらに、電極先端部９は固定スリーブ１５の中で実質的に中心に支承されるとともに、酸化剤供給通路７としての役目をするパイプ２７と接続されている。電極先端部９は同じく中空に構成されており、いわば酸化剤供給通路７の延長部としての役目をする。電極先端部９の遠位端は、図２に示す実施形態においても、適当な直径と適当な形状をもつノズルとして構成されたノズルとして構成されており、それにより、酸化剤供給通路７で案内される酸化剤が通路から出るときに噴霧化されるようになっている。

図１に示す実施形態とは異なり、図２では、ガス供給通路５と酸化剤供給通路７とによって形成される２成分ノズルが、外部混合式に構成されることが意図されている。つまりガスと酸化剤は共通の混合室に供給されて噴霧化されるのではなく、ガスと酸化剤が２つに分かれた通路の中で外部へと案内され、それぞれの供給通路５および７から吐出された後で初めてガス・酸化剤混合物を形成する。

そのために固定スリーブ１５には、電極先端部９が固定スリーブ１５から突入する吐出領域４１とガス供給配管５とをつなぐ少なくとも１つの軸方向の貫通孔３９が設けられている。図２では、断面図に２つの貫通孔３９を見ることができる。しかしながら、環状空間等を設け、ないしは固定スリーブ１５を２部分で構成し、それによってガスが環状空間を通って吐出領域４１に達するようにすることも考えられる。

このようにガス・酸化物混合物は、図１のように酸化剤供給通路７ですでに準備されるのではなく、吐出領域４１で初めて提供される。ガスと酸化剤が電極先端部９の遠位端３１における吐出領域４１で相互作用して、ガスと酸化剤が互いにぶつかることで酸化剤の噴霧化が惹起されることが意図されていてもよい。その場合、噴霧化ノズルを省略することができる。

図２の実施形態でも、酸化剤は液体または気体であってよい。たとえば、酸化剤をすでに気体として酸化剤供給通路７により案内することが考えられる。しかしながら、酸化剤は吐出領域４１でエアロゾルとして存在しているのが好ましい。エアロゾルを生成するために、外科器具３は気化器または加熱器を有しているのが好ましい。さらに、超音波生成装置によってエアロゾルを生成することもできる。しかしながら、酸化剤が衝突して噴霧化される衝突面を利用することも考えられる。

図３は、本発明に基づく炭化防止装置１の第３の実施形態の模式的な断面図を示している。同じ部品には同じ符号が付されており、その限りにおいては繰り返しを避けるために先行する図面についての説明を援用する。

図３に示す炭化防止装置１は、２成分ノズルを形成するガス供給通路５と酸化剤供給通路７とを含む、プラズマ凝固を実施するための外科器具３を有している。さらに、電極先端部９がホース１１の中に設けられている。

これに加えて、第３の供給通路４３が設けられており、これによって任意選択でナノ粒子がガス・酸化剤混合物へと案内される。ナノ粒子は組織表面５３の上に堆積し、そのようにして所望の治療効果の促進を惹起することができる。

ガス供給通路５は、図１および図２の両方の実施形態と同じく、相応のガス源４５に接続されたホース１１で実質的に構成される。ホース１１の中には、高周波源４７と接続され、ガスが周囲を流れる電極９が配置されている。

酸化剤供給通路７は側方の開口部４９を介してホース１１に接続されており、それにより、酸化剤が開口部４９を介して吐出領域４１に達することができ、そこでガス供給通路５に由来するガスに当たり、その結果、ガス・酸化剤混合物が吐出領域４１で提供される。なお、第３の供給通路４３についても同じことが当てはまる。すなわちナノ粒子も、相応の開口部５１を介して吐出領域４１へと達し、そこで酸化剤およびガスとともに混合物を形成する。

開口部４９は、液体の酸化剤が酸化剤供給通路７から吐出されるときに噴霧化されるように構成されているのが好ましく、それにより、吐出領域４１では酸化剤液滴とガスからなるエアロゾルが存在することになる。しかしながら、酸化剤を酸化剤供給通路７への導入前に気化器によって気化させておいて、吐出領域４１に酸化剤蒸気を供給することも考えられる。しかしながら、吐出領域４１で初めて酸化剤を気化させることも考えられる。

さらに、液体の酸化剤の噴霧化は、たとえば衝突プレートや超音波によって、吐出領域４１で初めて生起することができる。

図４は、本発明に基づく炭化防止装置１の第４の実施形態の斜視図を示している。同じ部品には同じ符号が付されており、その限りにおいては繰り返しを避けるために先行する図面についての説明を援用する。

図４では、外科器具３から突き出す、中央に配置された棒状の電極先端部９が設けられている。電極先端部９の周囲には、３つの吐出開口部５５，５５’および５５’’を有する、詳しくは図示しない３つの２成分ノズルが設けられている。たとえば外科器具３は図１または図２に示すように構成されていてよく、１つの２成分ノズルに代えて、全部で３つの内部混合式または外部混合式の２成分ノズルが設けられる。そして吐出開口部５５，５５’および５５’’から、ガス・酸化剤混合物または酸化剤が流れ出る。吐出開口部５５，５５’および５５’’は、ガス・酸化剤混合物が噴霧化されるように構成されており、それによってエアロゾルの形態で吐出領域４１に存在するのが好ましい。

図５は、炭化防止装置１の第５の実施形態の斜視図を示している。同じ部品には同じ符号が付されており、その限りにおいては繰り返しを避けるために先行する図面についての説明を援用する。

図５では、電極先端部９は外科器具３に対して偏心的に配置されるとともに、吐出領域４１に突き出している。それに対して、ここには詳しくは図示しない２成分ノズルの吐出開口部５５は、外科器具３に対して中心に配置される。２成分ノズルは、この実施形態でも、内部混合式または外部混合式に構成されていてよい。

図５がさらに明らかにしているように、電極先端部９は、その偏心的な吐出位置から吐出開口部５５の長軸Ｌの領域へ突き出すように成形されている。なお、外科器具３の本体５７は電気絶縁性に構成されているのが好ましい。

図６は、電極と２成分ノズルを備える外科器具３の模式図を示している。同じ部品には同じ符号が付されており、その限りにおいては繰り返しを避けるために以前の図面についての説明を援用する。

図６では、外部混合式に構成された２成分ノズルが設けられている。さらに、電極先端部９は電気引込線５７を備える金属プレートとして構成されており、ガスは金属プレートのそばを通って流れていく。

酸化剤供給通路７は電極先端部９に、すなわち金属プレートに取り付けられるとともに、酸化剤が液体である場合には層流のジェットを生成する。そして吐出領域４１では、ガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物が提供される。

図７は、外科器具３の吐出領域４１の平面図を示している。同じ部品には同じ符号が付されており、その限りにおいては繰り返しを避けるために以前の図面についての説明を援用する。

図７には、外部混合式の２成分ノズルシステムが示されており、電極先端部９は中央に配置されるとともに、ガス供給通路５で取り囲まれている。ガス供給通路５と同軸かつ対称に、４つの腎臓形の酸化剤供給通路７が設けられている。

図８は、ガス・酸化剤混合物ないしエアロゾル・酸化剤プラズマまたはガス・酸化剤プラズマが（ガス）ジェットポンプの原理によって、すなわちベンチュリ原理によって生成される、本発明の別の実施形態を示しており、このとき供給通路の狭隘部によって負圧が生成される。このような種類のジェットポンプは基本的に周知である。このような種類のポンプの原理は、ノズルから液体または気体のジェットが高い速度で吐出され、これがその周囲にある液体、気体、または固体を引きさらって加速させることにある。

これに準じて本発明では、壁部５９を有するガス供給通路５がガスのために、特にアルゴンのために設けられていてよい。ガスは特にガス供給通路５の遠位端に配置された絞り６１を通って、特に絞り６１にある中央の吐出開口部６３を通って、アタッチメント６７の円筒形の混合領域６５へ流れ込み、アタッチメント６７はガス供給通路５の遠位端に配置されている。アタッチメント６７はガス供給通路５ないしはその壁部５９と一体的に構成されていてよい。あるいは、アタッチメント６７を別個の部品として構成し、ガス供給通路５と適当な仕方で、特に接着、はんだ付けなどで、ガス供給通路５と結合することも考えられる。円筒形の混合領域６５の後には、同じくアタッチメント６７の中心に形成された、円錐台形の噴霧化領域６９が続いている。

図８が明らかにしているように、ガス供給通路５、開口部６３、混合領域６５、ならびに噴霧化領域６９は中心軸Ｍに沿って延びるとともに、これに対して実質的に対称に相前後して配置されている。中心軸Ｍに対して横向きに、酸化剤供給通路７が中に設けられた酸化剤供給管７１が半径方向軸Ｒに沿って延びている。酸化剤供給管７１は、図示しない酸化剤源と接続されている。酸化剤供給管７１は、半径方向で軸Ｒに沿って延びるアタッチメント６７の対応する穴に挿入されており、またはこれと一体的に構成されており、その端部区域７３が遠位の円筒形の混合領域６５に連通する。

図８の実施形態の機能原理は次のとおりである。開口部６３の後の円筒形の混合領域６５の狭隘個所で、ガスの静圧はエネルギー保存の理由により、装置の狭くない個所よりも低くなくてはならない。したがってガス供給通路５ないし混合領域６５におけるガス流により、噴霧化されるべき酸化剤は、特に水は、酸化剤供給通路７から混合領域６５の負圧によって吸い込まれ、ガス流によって引きさらわれる。すなわちこれは、（外部混合式の）自動吸引式の２成分ノズルないしベンチュリノズルであり、酸化剤の供給のための別個のポンプを省略できるという利点を有している。むしろ酸化剤はガス流によって自動的に混合領域６５へ吸い込まれる。したがってガス供給通路５と酸化剤供給通路７は、本発明のこの実施形態では、自動吸引式の２成分噴霧化装置または（外部混合式の）ベンチュリノズルとして構成されるのが好ましい。

そして混合領域６５を起点として、噴霧化領域６９で所望のガス・酸化剤混合物が特にエアロゾルとして存在することができ、適当な電極によってガス酸化剤プラズマを点火することができる。

全体として本発明は、外科器具３を用いてガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物を提供するという利点を有する、炭化防止装置１を創出することが示されている。

ガス・酸化剤混合物は少なくとも２つの成分を有しており、１つの成分はガス、特に希ガス、たとえばアルゴンやヘリウムであり、別の成分は炭素の酸化剤である。このとき酸化剤は固体または液体の浮遊粒子、たとえば水霧として存在する小さな水滴で成り立っている。液体の酸化剤は非常に細かく噴霧化されるので、その表面積が大幅に増える。このようにして気化が著しく促進され、それにより、液体の酸化剤液滴に加えて、著しく高い割合の酸化剤蒸気も存在することになる。高周波の交流電流により、酸化剤分子も、特に水分子も、気相で電離させて水蒸気プラズマ・混合物にすることができる

以上の説明から明らかなとおり、ガス・酸化剤混合物は、このように気体の粒子と細かく噴霧化された酸化剤液滴とを有するエアロゾルであるのが好ましい。エアロゾルプラズマによって組織の炭化をほぼ回避することが意図され、酸化剤霧は、特に水霧は、すなわちＨ２Ｏ液滴は炭素の酸化剤として、組織表面の冷却剤として、およびプラズマ媒体として同時に作用する。

さらに、炭化の大幅な低減は、有機的な生化学分子のＣＯ２，ＣＯ，ＮＯ，ＮＯｘ、ＳＯｘといった煤や煙ガスのエミッション量と直接結びついているので、提案される装置およびこれに対応する方法は、上述したエミッションの明らかな削減を結果としてもたらし、それによって患者や手術スタッフの暴露リスクを低減する。

さらに、提案される炭化防止装置によって均一で組織保全的な凝固と失活が実現され、それが目的とするところは、本方法を保全的に特に腫瘍外科の分野で、あるいはその他の医療分野で、たとえば特に薄壁で神経の敏感な構造における腫瘍摘除のために神経外科や泌尿器科で、および癒着を低減する手術技術として婦人科や臓器外科で、開放外科としても内視鏡式（剛直および柔軟）にも適用することである。

さらに、内部混合式または外部混合式に構成されていてよい、少なくとも１つの２成分ノズルが設けられていてよい。さらに、外科器具３は酸化剤エアロゾルないしガス・酸化剤エアロゾルを生成するために適当な手段を備えることができ、たとえば気化器、超音波発生器、または衝突プレートを備えることができる。このとき酸化剤はガスと合流する前または後で、噴霧化することができる。決定的に重要なのは、液体の酸化剤液滴がガスの中に存在しており、それによって上に説明した利点を惹起することだけである。

本発明は、このように炭化と煤発生および煙発生を効率的に低減する。さらに、組織表面におけるプラズマエネルギーのいっそう均等な分布が実現される。

上に挙げた利点は、プラズマ凝固を実施するためのガス・酸化剤混合物を提供する本発明の方法によっても実現される。また、組織の炭化を防止するための炭化防止装置１の利用法についても同様のことが当てはまる。

１ 炭化防止装置
３ 外科器具
５ ガス供給通路
７ 酸化剤供給通路
９ 電極先端部
１１ ホース
１３ 絶縁防護部
１５ 固定スリーブ
１７ 内壁
１９ 係止突起
２１ 遠位領域
２３ 遠位端（ホース）
２５ 開口部（ホース）
２７ パイプ
２９ 遠位端（パイプ）
３１ 遠位端（電極先端部）
３３ 環状スペース
３５ 開口部（供給通路）
３７ ディフューザ
３９ 貫通孔
４１ 吐出領域
４３ 第３の供給通路
４５ ガス源
４７ 高周波源
４９ 開口部（酸化剤）
５１ 開口部（ナノ粒子）
５３ 組織表面
５５ 吐出開口部
５５’ 吐出開口部
５５’’ 吐出開口部
５７ 電気引込線
５９ 壁部
６１ 絞り
６３ 吐出開口部
６５ 混合領域
６７ アタッチメント
６９ 噴霧化領域
７１ 酸化剤供給管
７３ 端部区域
Ｄ 内径
Ｌ 長軸
Ｍ 中心軸
Ｒ 半径方向軸

Claims (7)

1. 適当な外科器具（３）によるプラズマ凝固のときの組織の炭化を防止するための炭化防止装置（１）であって、前記外科器具（３）は、酸化剤の供給部（７）と、ガスの供給部（５）と、プラズマを生成するための電極（９）とを有しており、前記炭化防止装置（１）によってガス・酸化剤プラズマを生成するためのガス・酸化剤混合物が提供される、そのような炭化防止装置（１）において、前記外科器具（３）の前記供給部（７）によって供給された前記酸化剤を供給するための少なくとも１つの２成分噴霧化装置が設けられ、
   前記少なくとも１つの２成分噴霧化装置は、前記ガスと前記酸化剤との２成分が混合される混合領域の負圧により、前記酸化剤を前記混合領域に吸い込むように構成された自動吸引式の２成分噴霧化装置であり、
   前記電極（９）は、前記ガス・酸化剤プラズマを生成する
   ことを特徴とする炭化防止装置。
2. 前記酸化剤は液体であることを特徴とする、請求項１に記載の炭化防止装置。
3. 前記酸化剤は気体であることを特徴とする、請求項１に記載の炭化防止装置。
4. 前記酸化剤はエアロゾルとして存在していることを特徴とする、請求項１に記載の炭化防止装置。
5. 前記酸化剤は水であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の炭化防止装置。
6. 前記ガスは不活性ガスであ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炭化防止装置。
7. 前記ガスはアルゴンであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の炭化防止装置。

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