JP6355602B2 - ライトガイドを備える電気外科用器具 - Google Patents

Description

本発明は、電気外科的に生物組織に衝撃を与える器具に関し、具体的には高周波（ＨＦ）手術用の器具に関する。

火花放電を生成して生物組織に衝撃を与え、それによって生成する光を分析デバイスに供給する電気外科用器具が知られている。

この目的で、特許文献１は、医薬用途のマイクロプラズマヘッドを開示している。このマイクロプラズマヘッドは、細長い可撓性の器具により形成され、器具の端部にはプラズマを生成する電極が設けられている。ライトガイドは、その開口前側表面が光入口窓を形成しており、末端はわずかにへこむようになっている。プラズマは光入口窓の前部で生成し、その光は光入口窓に吸収される。接続された光分析デバイスは、プラズマが発する光のスペクトル、具体的には特徴的な燐光線を調べる。このことは、血管内プラークを除去する器具の使用に応じるプラーク生体組織の区別に役立つ。

さらに繊細な光検査が、特許文献２により提案されている。そこで例示されている細長い器具は、陶製の末端部品が球状にへこんだ光ファイバを中心部に包含する。このへこみ内でプラズマを生成する２つの鋭利端をもつ電極も、このへこみ内に配置されている。

国際公開第２０１１／０５５３６９号パンフレット 米国特許出願公開第２００７／０２１３７０４号明細書

スペクトル光分析がうまく行くためは、光がスペクトル分析器に達することを要する。

それを確実にすることが、本発明の課題である。

この課題は、請求項１による器具により解決される。

本発明による器具は、ラインを介して電源に接続され得るかまたは接続されている、少なくとも１つの電極を包含する。電源は、例えば高周波ジェネレータであり得る。電極は、モノポーラであり得、１または複数の部品でなり得る。この場合、電気回路を閉じるのに必要な対電極が、中性極として患者に固定されている。

器具は、直視下手術に用いられる器具として、または腹腔鏡的使用に提供される器具として具現化され得る。器具は、特に高周波手術手順用にセットアップされ、その場合、有利にも２００ｎｍから１２００ｎｍのスペクトルの放電が電極で生じる。好ましくは、そのようなケースでは電源として高周波ジェネレータが備えられる。

本発明による器具は、光分析デバイスと接続され、光分析デバイスにより、放電により捕捉された生物組織に関する情報が吸収光の特徴から得られる。この光を吸収するために、流体塊により形成される光入口窓が設けられる。

後者はライトガイドと接触して吸収光をライトガイドに転送し、後者を介して光分析デバイスに転送する。流体塊は、たとえ火花放電に近接しても煙粒子の堆積により汚れるあるいは炭化することのない液体面を有する。したがって、火花放電から発せられる光をスペクトルの変形なしに吸収することが可能である。

特に光入口窓が電極のすぐ近くに配置される場合、火花放電から発せられる光は実際確実に吸収され得、火花と光入口窓の間にある組織部分によって煙などに覆われることがない。好ましいケースでは、光入口窓は、電極に接するように配置され得、例えば流体塊は電極とライトガイドの間で粘着により保持される。この目的では、光入口窓および／または電極が親水性表面を包含すれば有利である。実質的に静止している流体塊はこのようにしてライトガイドと電極の表面間に保持され得る。好ましいケースでは、互いに対向して位置しその間には電位差のない２つの親水性の電極表面が間隙を形成し、その底部は親水性ライトガイド表面により形成されている。間隙の幅は、好ましくは、流体塊が毛細管効果により間隙内に保持されるほど小さい。流体塊を形成する流体は、付近に存在するリンス流体、リンパ液であり得、またはチャネルを通して供給される流体でもあり得る。チャネルは、例えばライトガイドを通って延び得る。

光入口窓はまた、流れる流体塊により形成されてもよく、例えば透明の液体が電極から噴出する。例えば、ライトガイドは、流体を流体出口開口部に導き、次いでそこから流体噴流が流出する、流体チャネル内に配置され得る。それらは光入口窓を形成し、火花放電から生じる光を流体チャネル内に案内し、そこで光はライトガイドにさらに吸収される。

光入口窓を形成する流体塊が静止するまたは流れるようにされようが、互いに電気的に接続され、間に光入口窓が配置された少なくとも２つの領域を電極が包含する場合は有利である。したがって、流体塊は、同じ電位をもつ電極表面の間の、生成される放電の最も近傍に配置され得る。

特に好ましい実施形態の場合、器具は、電極を支持する剛性区域を備えるライトガイドを包含する。剛性区域は、例えば、１または複数のワイヤ、金属ストリップなどからなる電極が配置されている先細先端と融合し得る。先細先端の角度は、例えば、５°から９０°の間であり得る。次に、角度のサイズは、例えば１．４６のガラスの使用に応じて、使用されるライトガイドの屈折率の関数として、および空気（１．０）または水（１．３３）などのライトガイドの周りの媒体の屈折率の関数として、決定される。

好ましくは、電極は、複数の巻回で先細先端を覆うワイヤにより形成される。流体塊は、粘着力と、該当する場合は毛細作用により、隣接する巻回の間の間隙内に留まり得る。前記流体塊は、光入口窓を形成し、光をライトガイドに転送する。放電が生じる円錐形状のワイヤ巻回の位置にかかわらず、生じた光の大部分はライトガイドに吸収され、かくしてそのまま光分析デバイスに供給され得る。例えば、ライトガイドは、例えばガラス、プラスチックなどの導光材料により具現化され得る。ライトガイドは、内部を金属被覆されているか、代わりに定常のまたは流れる流体で満たされていてもよい、適切な管またはカニューレからもなり得る。本発明の有利な実施のさらなる詳細は、図面、明細書、または特許請求の範囲の主題である。

本発明による器具を備える電気手術用デバイスの概略図である。 図１による器具の導光電極を示す簡略化した斜視図である。 導光電極をセットアップするためのライトガイドの端部の側面図である。 図２による電極の端部を示す側面図である。 図４による電極の先端の断面を示す拡大断面図である。 流体チャネルを備える導光電極の変更形態を示す。 図６による電極の導光支持体を示す概略側面図である。 流出する流体噴流を光入口窓として備える電極の実施形態を示す具体的な断面斜視図である。 断熱材で被覆された、図８による電極の実施形態を示す断面図である。 ライトガイドを備える、本発明による電極のさらなる変更形態を示す斜視図である。 図９による電極を示す断面図である。

図１は、ユーザーにより案内される器具１１、給電デバイス１２および光分析デバイス１３を含む電気手術用デバイス１０を例示する。電気手術用デバイス１０は、例示のように別ユニットとして、またはデバイス１２の一部としても、具現化され得る。器具１１をデバイス１２と光分析デバイス１３に接続するため、少なくとも１つの電線１５、ライトガイド１６および所望により少なくとも１つの流体ライン１７を含む対応するライン１４が設けられる。電線１５は、器具１１の電極１８を、例えば高周波ジェネレータを含む給電デバイス１２に接続する。ライトガイド１６は、電極１８に設けられた光入口窓１９を光分析デバイス１３に接続する。

器具１１は、腹腔鏡として、または図１に象徴的に例示されるように直視下外科的手順用の器具としても、具現化され得る。器具１１は、図２に別途例示される電極支持体２０を包含する。前記電極支持体は、例えば、ライン１４のライトガイド１６に接続される剛性ライトガイド２１により形成される。接続は、１または複数の操作素子２３も支持し得るハンドル２２内でなされ得るか、または、前記ハンドルから隔たるようになされ得る。図３に例示されるように、剛性ライトガイド２１により形成される電極支持体は、一方の端部２４で円錐形状に先細になるように具現化され得る。この端部２４において、一条または多条スパイラル溝２５が具現化され得、そのリードは、スパイラル溝２５に収容されるワイヤの幅よりも大きい。図４は、電極１８を形成し、らせん状に巻かれるようにスパイラル溝２５内に挿入されるワイヤ２６を例示する。このワイヤ２６が実際の電極を形成する。これは、剛性ライトガイド２１に沿って延びる１または複数のワイヤを介して電線１５に接続される。

この関係は、図５に再び別途例示される。ワイヤ２６の隣接する巻回２６ａ、２６ｂの間にはある距離が存在するので、ライトガイド２１またはその端部２４がそれぞれその場所でなおも視認できる。好ましくは、ライトガイド表面は親水的に具現化される。さらに、このワイヤ２６の表面は、好ましくは、少なくともライトガイド２１に隣接する場所は親水的に具現化される。このことは、ライトガイド２１がワイヤ２６の巻回の間で露出される部分と、ワイヤ２６の隣接部分が、わずかに水に濡れ、粘着により水塊を保持することを意味する。

図５には、流体塊２７が粘着によりワイヤ２６の隣接する巻回の間に保持されることが例示されている。巻回２６ａ、２６ｂの間の間隙が十分に狭い場合は、毛細作用が存在するともいえる。ワイヤ２６の円形断面により、間隙はライトガイド方向に広がりもする。

流体塊２７が接触する表面の親水的な特徴は、その表面の外向きの凹曲線により見られ得る。流体塊２７は、実質的には水、例えばリンス液、リンパ液などからなる。前記流体塊は、光入口窓１９を形成し、それを通じてワイヤ２６から発せられた火花放電の光が吸収されてライトガイド２１に転送される。

このケースは、環境から流れる、液体により形成された静止状態の流体塊２７に関する。煙または他の固形物粒子は、その液体面に恒久的に留まることができない。したがって、操作中、火花放電から発せられた光はそのまま確実に光分析デバイス１３に達する。それによる「光」は、可視光のみならず、所望の場合は赤外光および／または紫外光も意味する。

これに関し記載した電気手術用デバイス１０は、以下のように作動する。

ユーザーは、電気外科的手順、好ましくは高周波電気外科的手順を実行するのに器具１１を用いる。詳細には例示されていない、デバイス１２に接続される中性極を患者に固定する。次にユーザーは電極１８により患者組織に対して放電でき、それによって例えば切開、凝固などの作用を及ぼすことができる。火花放電により生成される光は治療対象組織により微妙に影響される。放電により治療される組織の部分、分子、分子断片、原子、イオンが火花内に達して発光が生じる。この光は光入口窓１９を通じて吸収され、ライトガイド２１、１６を介して光分析デバイス１３に供給される。前記光分析デバイス１３は光のスペクトル分解を実行し、治療対象組織の種類をできるだけ精密に決定するために吸収光のスペクトルを分析する。術者が見たり聞いたり感じることのできる対応する信号は、次に、組織の種類または組織の種類の変化を表示し得る。

数々の変更が可能であることが指摘される。例えば、光分析デバイス１３は、器具１１の一部であり得る。例えば、光分析デバイス１３は、器具１１のハンドル２２に取り付けられ得る。電極１８、電極支持体２０および流体塊２７にはさらなる変更が関係し得る。この目的で、図６は電極支持体２０を例示する。後者は好ましくは導光材料で作製される。こうして剛性ライトガイド２１を形成する。剛性ライトガイド２１には、適切な流体、例えば生理食塩水溶液が端部２４へとその中を通って案内される流体チャネル２８が設けられる。その場所に、流体チャネル２８に接続される１または好ましくは複数の流体出口開口部２９が設けられる。流体出口開口部２９は、好ましくは、ワイヤ２６の互いに離れている巻回２６ａ、２６ｂの間を空にするように、すなわち、図７に示されるようにスパイラル溝２５の間に位置するように、配置される。

そのような器具の場合、流体塊２７は操作中は流体出口開口部２９を介して常に再生され得る。また、次に光入口窓１９として作用する流体噴流が流体出口開口部２９から流出する流体圧の機能ももたらされ得る。流体出口開口部２９は次いでワイヤ２６で生じる放電に直接接続されてその光を吸収する。この実施形態の場合、光学的に不透明な材料を剛性ライトガイド２１の代わりに使用し、ライトガイドを流体チャネル２８内に配置して、その場所で流体からの光を吸収するようにすることも可能である。

図１から図７による上述の実施形態すべての場合において、剛性ライトガイド２１は可撓性のライトガイドとしても具現化され得ることが指摘される。このことは、腹腔鏡的に使用される器具１１に関して特に適用する。

本発明による器具１１のさらなる実施形態を図８以下に示す。小型の薄壁管として、電極１８は、流体出口開口部２９が具現化される端部２４のところで導電性となるように、または部分的に適用される導電金属層により具現化される。水をベースとする例えば生理食塩水溶液または別の流体などの流体が、流体チャネル２８を通って流体出口開口部２９へと案内される。その場所で流出する流体噴流２７ａが、光入口窓１９を形成する。流体チャネル２８内の流体は、ライトガイド２１を形成できる。流体圧が少なく、流体出口開口部２９から流体が滴るかまたは染み出すだけの場合は、液体が満たされた流体出口開口部２９が光入口窓１９を形成する。

好ましくは端部２４まで延びるライトガイド２１は、チャネル２８内に配置されている。チャネル２８は、流体出口開口部２９を介してチャネル２８内に達する光を捕捉するための光コレクタとして作用し、光を光分析デバイス１３に供給する。

例示するように、電極１８の端部２４並びにライトガイド２１の端部は、円錐形状に、または、必要に応じて、例えばボール状、へら状などの他の形状に形成され得る。

放電が光入口窓１９の領域で生じると、発光の検出が改良され得る。この目的で、図８による例示的実施形態は、図８ｂに例示されるように、電気絶縁層３２を包含し得る。この電気絶縁層３２、例えばプラスチック層を、光入口窓１９を形成する開口部を備える電極１８に適用すると、電気絶縁層３２は異なる厚みを有する。光入口窓の開口部の端の領域では、厚みが薄い絶縁層が生成される。薄い層で覆われたこれらの場所は、１０００から１００００ボルトの範囲の高周波電圧を印加すると好ましくは貫通され、それによって組織と電極の間の放電が光入口窓１９で直接生じる。したがって、放電起点、かくして光入口窓１９の領域のちょうど端のところの発光の起点を特定することが可能である。ライトガイド２９への通路は可能な限り狭い。こうして、事実上いっさいの損失なしに発光の決定を行うことができる。

図９は、さらなる変更形態を示す。電極１８は、電源に接続された導電性の小型の平らなプレート３０を包含する。例えばプラスチック製の、光分析デバイス１３に接続されたライトガイド２１ａ、２１ｂが、小型プレート３０の少なくとも片方の、好ましくは両方の平面上に配置される。ライトガイドは、小型プレート３０の上に立つ、ライトガイド２１ａ、２１ｂの狭い側３１に見えている。小型プレート３０の平らな側と同様に、狭い側３１は、好ましくは、親水性となるように具現化され、その結果としてライトガイド２１ａ、２１ｂと小型プレート３０に粘着により保持され、光入口窓１９を形成する流体塊２７が、操作中にリンパ液、リンス液などから形成される。特に流体塊２７を生成するように、または流体塊２７を連続的に補充し、再生するように、流体供給体も設けられ得る。

電気外科的に生物組織に衝撃を与えるための本発明による器具１１は、電極１８と、流体塊２７により形成された光入口窓１９に接続されたライトガイド２１とを備える。ライトガイドは、光分析デバイス１３に接続されて、高周波手術に応じて電極１８で生成された光を吸収するようになっており、その光を光分析デバイス１３に供給するようになっている。光入口窓１９は、光の起点、すなわちまさに電極に、つまり火花放電が生じるところに配置される。煙または光入口窓１９上の粒子の堆積による吸収光の不純化は、事実状回避され得る。

１０ 電気手術用デバイス
１１ 器具
１２ デバイス
１３ 光分析デバイス
１４ ライン
１５ 電線
１６ ライトガイド
１７ 流体ライン
１８ 電極
１９ 光入口窓
２０ 電極支持体
２１ 剛性ライトガイド
２２ ハンドル
２３ 操作素子
２４ ライトガイド２１の端部
２５ スパイラル溝
２６ ワイヤ
２６ａ 電極１８の領域を形成するワイヤ巻回
２６ｂ 電極１８の領域を形成するワイヤ巻回
２７ 流体塊
２７ａ 流体噴出として流出する流体塊、
２８ 流体チャネル
２９ 流体出口開口部
３０ 小型プレート
３１ 狭い側
３２ 電気絶縁層

Claims (2)

1. 生物組織に電気外科的に衝撃を与えるための、具体的には高周波手術用の器具（１１）であって、
   電線（１５）を介して電源（１２）に接続され得る電極（１８）と、
   少なくとも１つの光入口窓（１９）を始点として延び、それを通じて前記器具（１１）が光分析デバイス（１３）に接続され得るライトガイド（２１）とを備え、
   前記ライトガイド（２１）は、端部（２４）において前記電極（１８）を支持するとともに、前記光入口窓（１９）は、前記端部（２４）に形成される、器具。
2. 端部（２４）が円錐先端であり、電極（１８）が、間に前記光入口窓（１９）が具現化されているワイヤ巻回（２６ａ、２６ｂ）により形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の器具。

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