JP6653317B2 - 照明付き電気外科手術システムおよびその使用方法 - Google Patents
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Description
本願は、2014年8月12日に出願された米国仮特許出願第62/036,547号(代理人管理番号第40556−735.101)の非仮出願であり、その利益を主張するものであり、その全体の内容は、参照により本明細書中に援用される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
術野を照射する、またはそこにおける処置を促進するためのシステムであって、
出力電圧において無線周波数電力を提供するように構成される、電気外科手術発電機と、
前記電気外科手術発電機と電気的に結合され、前記出力電力とは異なる第2の電圧を提供するように構成される、電圧低減手段と、
前記電圧低減手段と電気的に結合された照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスであって、前記電気外科手術発電機からの無線周波数電力は、照明要素または他のデバイスを通電し、前記術野を照射するための光を生産する、またはそこにおける処置を促進する、照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスと、
を備え、
前記照明要素または他のデバイスは、前記第2の電圧で通電され、
前記第2の電圧は、前記出力電圧を下回る、システム。
(項目2)
前記電気外科手術発電機と動作可能に結合される電気外科手術器具をさらに備え、前記照明要素または他のデバイスは、前記電気外科手術器具に結合される、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記電気外科手術器具は、吸引器具、または組織を切断し、凝固させるための電気外科手術ペンシルを含む、項目2に記載のシステム。
(項目4)
前記照明要素または前記他のデバイスは、前記吸引器具または前記電気外科手術ペンシルと解放可能に結合される、項目3に記載のシステム。
(項目5)
前記照明要素または前記他のデバイスは、伸縮式管に結合され、前記伸縮式管は、ハンドルと摺動可能に結合される、項目3に記載のシステム。
(項目6)
前記照明要素は、前記電気外科手術発電機によって提供される電流が、前記術野内の組織に送達されると、前記術野を照射するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記他のデバイスは、前記電気外科手術発電機によって提供される電流が、前記術野内の組織に送達されると、前記術野における処置を促進するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記照明要素は、前記電気外科手術発電機によって提供される電流が、前記術野内の組織に送達されないとき、前記術野を照射するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目9)
前記他のデバイスは、前記電気外科手術発電機によって提供される電流が、前記術野内の組織に送達されないとき、前記術野における処置を促進するように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記電圧低減手段は、パルス幅変調出力を生産する1つまたはそれを上回る構成要素を含む、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記電圧低減手段は、事前規定された電圧範囲内の電圧を生産するために、少なくとも1つの電圧出力に応答する、項目1に記載のシステム。
(項目12)
前記電気外科手術発電機と電気的に結合され、前記無線周波数電力を受信するように構成され、整流された電力を出力するように構成された整流手段であって、前記整流された電力は、直流電力である、整流手段をさらに備え、
前記照明要素または前記他のデバイスは、前記整流手段と電気的に結合され、前記整流された電力は、前記照明要素または前記他のデバイスを通電し、前記術野を照射するための光を提供する、または前記術野上の処置を促進する、項目1に記載のシステム。
(項目13)
前記整流手段は、1つまたはそれを上回るダイオードを含む、項目12に記載のシステム。
(項目14)
前記整流手段はさらに、変圧器を含む、項目13に記載のシステム。
(項目15)
前記電圧低減手段は、前記整流手段に前記照明電圧を供給する、項目12に記載のシステム。
(項目16)
前記他のデバイスは、カメラまたはセンサを含む、項目1に記載のシステム。
(項目17)
術野を照射する、または前記術野における処置を促進するためのシステムであって、
出力電圧において無線周波数電力を提供するように構成される、電気外科手術発電機と、
前記電気外科手術発電機と電気的に結合され、前記無線周波数電力を受信するように構成され、整流された電力を出力するように構成された整流手段であって、前記整流された電力は、直流電力である、整流手段と、
前記整流手段と電気的に結合された照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスであって、前記整流された電力は、照明要素または他のデバイスを通電し、前記術野を照射するための光を生産する、または前記術野における処置を促進する、照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスと、
を備える、システム。
(項目18)
前記電気外科手術発電機と電気的に結合され、第2の電圧を提供するように構成される、電圧低減手段をさらに備え、
前記照明要素または前記他のデバイスは、前記電圧低減手段と電気的に結合され、前記電気外科手術発電機からの無線周波数電力は、前記照明要素または第2のデバイスを通電し、前記術野を照射するための光を生産する、または前記術野における処置を促進し、
前記照明要素または前記他のデバイスは、前記第2の電圧で通電され、
前記第2の電圧は、前記出力電圧を下回る、
項目17に記載のシステム。
(項目19)
前記電圧低減手段は、パルス幅変調出力を生産する1つまたはそれを上回る構成要素を含む、項目18に記載のシステム。
(項目20)
前記電圧低減手段は、事前規定された電圧範囲内の電圧を生産するために、少なくとも1つの電圧出力に応答する、項目18に記載のシステム。
(項目21)
前記電圧低減手段は、前記整流手段に前記第2の電圧を供給する、項目18に記載のシステム。
(項目22)
前記電気外科手術発電機と動作可能に結合される電気外科手術器具をさらに備え、前記照明要素または前記他のデバイスは、前記電気外科手術器具に結合される、項目17に記載のシステム。
(項目23)
前記電気外科手術器具は、吸引器具、または組織を切断し、凝固させるための電気外科手術ペンシルを含む、項目22に記載のシステム。
(項目24)
前記照明要素または前記他のデバイスは、前記電気外科手術ペンシルまたは前記吸引器具と解放可能に結合される、項目23に記載のシステム。
(項目25)
前記電気外科手術発電機によって提供される電流が、前記術野内の組織に送達されると、前記照明要素は、前記術野を照射するように構成される、または前記他のデバイスは、前記術野における処置を促進するように構成される、項目17に記載のシステム。
(項目26)
前記電気外科手術発電機によって提供される電流が、前記術野内の組織に送達されないとき、前記照明要素は、前記術野を照射するように構成される、または前記他のデバイスは、前記術野における処置を促進するように構成される、項目17に記載のシステム。
(項目27)
前記電圧低減手段は、分圧器中に配列される少なくとも2つの受動電子構成要素を含む、項目1または7に記載のシステム。
(項目28)
前記受動電子構成要素のうちの少なくとも1つは、コンデンサである、項目27に記載のシステム。
(項目29)
前記少なくとも2つの受動電子構成要素は、少なくとも3つのコンデンサを含み、前記電気外科手術発電機は、能動無線周波数電力コネクタと、戻り無線周波数電力コネクタとを備え、前記少なくとも3つのコンデンサは、前記能動および戻り無線周波数電力コネクタからの直流を冗長的に遮断するように構成される、項目27に記載のシステム。
(項目30)
前記整流手段は、1つまたはそれを上回るダイオードを含む、項目18に記載のシステム。
(項目31)
前記整流手段はさらに、変圧器を含む、項目30に記載のシステム。
(項目32)
前記他のデバイスは、カメラまたはセンサを含む、項目17に記載のシステム。
(項目33)
前記照明要素または前記他のデバイスは、伸縮式管に結合され、前記伸縮式管は、ハンドルと摺動可能に結合される、項目17に記載のシステム。
(項目34)
術野を照射する、または前記術野における処置を促進するためのシステムであって、
出力電圧において無線周波数電力を提供するように構成される、電気外科手術発電機と、
前記電気外科手術発電機と動作可能に結合される、出力プラグと、
前記電気外科手術発電機と動作可能に結合される、戻り電極アダプタと、
前記出力プラグまたは前記戻り電極アダプタ内に配置される、二次電源と、
前記術野を照射するための照明要素、または動作のための電力を要求し、前記術野における処置を促進するように構成される他の電気起動デバイスを有する、電気外科手術器具と、
前記出力プラグから前記照明要素または前記他のデバイスに電力を伝搬するように構成される、電力導体と、
を備える、システム。
(項目35)
前記二次電源は、前記電気外科手術発電機によって提供される電力を貯蔵する、項目34に記載のシステム。
(項目36)
前記二次電源は、バッテリまたはコンデンサを含む、項目34に記載のシステム。
(項目37)
前記照明要素は、伸縮式管に結合され、前記伸縮式管は、前記電気外科手術器具と摺動可能に結合される、項目34に記載のシステム。
(項目38)
前記照明要素または前記他のデバイスは、前記電気外科手術器具と解放可能に結合される、項目34に記載のシステム。
(項目39)
術野を照射する、またはその処置を促進するための方法であって、
出力電圧において無線周波数電力を生産する、電気外科手術発電機を提供するステップと、
前記無線周波数電力を修正するステップと、
前記修正された電力を用いて、電気外科手術器具に結合される、照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスのいずれかを通電するステップと、
前記照明要素からの光を用いて前記術野を照射する、または起動された前記他のデバイスを用いて前記術野における処置を促進するステップと、
を含む、方法。
(項目40)
前記無線周波数電力を修正するステップは、前記出力電圧を低減させるステップを含む、項目39に記載の方法。
(項目41)
前記無線周波数電力を修正するステップは、前記出力電圧を直流に整流するステップを含む、項目39に記載の方法。
(項目42)
前記術野を照射しながら、前記無線周波数発電機からの電力を用いて組織を電気外科手術的に切断する、または凝固させるステップをさらに含む、項目39に記載の方法。
(項目43)
電流を前記無線周波数発電機から前記術野内の組織に送達することなく、前記術野が、照射される、または処置が、前記他のデバイスによって促進される、項目39に記載の方法。
(項目44)
前記他のデバイスは、カメラまたはセンサを含み、処置を促進するステップは、前記術野の画像を捕捉する、または前記術野の特性を感知するステップを含む、項目39に記載の方法。
(項目45)
前記照明要素または前記他のデバイスは、伸縮式管に結合され、前記方法はさらに、前記伸縮式管を摺動可能に移動させることによって、前記術野に向かって、またはそれから離れるように前記照明要素または前記他のデバイスを移動させるステップを含む、項目39に記載の方法。
(項目46)
術野を照射する、またはそこにおける処置を促進するためのシステムであって、
出力電圧において無線周波数電力を提供するように構成される、電気外科手術発電機と、
前記電気外科手術発電機と電気的に結合された照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスであって、前記電気外科手術発電機からの無線周波数電力は、照明要素または他のデバイスを通電し、前記術野を照射するための光を生産する、または前記術野における処置を促進する、照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスと、
第1および第2の多機能作動可能スイッチであって、それぞれ、複数の位置を有する、第1および第2の多機能作動可能スイッチと、
を備え、
前記第1のスイッチの第1の位置では、前記電気外科手術発電機からの電流が前記術野内の組織に送達されることなく、電力が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように前記照明要素または前記他のデバイスに送達され、
第2の位置では、電力が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように前記照明要素または前記他のデバイスに供給され、同時に、前記電気外科手術発電機からの電流が、前記組織に送達され、前記電流は、前記組織を切断するように構成され、
前記第2のスイッチの第1の位置では、前記電気外科手術発電機からの電流が前記術野内の組織に送達されることなく、電力が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように前記照明要素または前記他のデバイスに送達され、
前記第2のスイッチの第2の位置では、電力が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように前記照明要素または前記他のデバイスに供給され、同時に、前記電気外科手術発電機からの電流が、前記組織に送達され、前記電流は、前記組織を凝固させるように構成される、システム。
(項目47)
術野を照射する、またはそこにおける処置を促進するためのシステムであって、
出力電圧において無線周波数電力を提供するように構成される、電気外科手術発電機と、
前記電気外科手術発電機と電気的に結合された照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスであって、前記電気外科手術発電機からの無線周波数電力は、照明要素または他のデバイスを通電し、前記術野を照射するための光を生産する、または前記術野における処置を促進する、照明要素または動作のための電力を要求する他の電気起動デバイスと、
前記電気外科手術発電機からの電流が前記術野内の組織に送達されることなく、第1のスイッチの作動が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように前記電力を前記照明要素または前記他のデバイスに送達する、複数のスイッチと、
を備え、
第2のスイッチの作動が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように電力を前記照明要素または前記他のデバイスに送達し、同時に、前記電気外科手術発電機からの電流が、前記組織に送達され、前記電流は、前記組織を切断するように構成され、
第3のスイッチの作動が、前記術野を照射する、または前記術野における処置を促進するように電力を前記照明要素または前記他のデバイスに送達し、同時に、前記電気外科手術発電機からの電流が、前記組織に送達され、前記電流は、前記組織を凝固させるように構成される、システム。
(項目48)
前記スイッチのうちの少なくとも1つの作動に応じて動作のモードを示す、ステータスインジケータをさらに備える、項目46または47に記載のシステム。
参照による組み込み
無線周波数電力は、外科手術器具に頻繁に印加され、外科手術手技中の切断および凝固の両方を促進する。そのような電動外科手術器具の使用は、概して、電気外科手術と称される。電気外科手術技法は、多くの場合、一般的に(単極式電気外科手術のための)戻り電極パッドまたは(双極式電気外科手術のための)器具上の戻り電極の形態である、組織切除または切断デバイス、無線周波数(RF)電気エネルギー源、および戻り経路デバイス等、組織に接触する作業面を伴う器具を使用する。処置領域において患者に接触する作業面は、一般的に、複数の能動電極または能動電極と呼ばれる。戻り経路デバイスは、患者の組織上に直接、または例えば、血液もしくは通常生理食塩水等の導電性液体を通して間接的に接触する。戻り経路デバイスは、患者の組織からの戻り電気経路を提供する。器具および戻り経路デバイスの両方は、導電性ワイヤを使用して、電気エネルギーのための源およびシンクの両方としての役割を果たす、無線周波数電気エネルギー源に接続され、完全な電気回路をもたらす。
RFエネルギー源(発電機)は、その内部回路の設計を含む、その設計の特性に依存する出力電力を有する。典型的には、臨床ユーザは、発電機を所望される出力電力に設定する。発電機が動作すると、出力電力は、典型的には、発電機が電力を送達している負荷のインピーダンスに依存する。概して、利用可能な種々の発電機は、定電圧デバイス、定電力デバイスに近似するモードで、または定電圧と定電力との間にある、あるハイブリッドモードで動作する。モードは、電子構成要素性能に固有の変動に起因して、定電圧または定電力出力に近似する。
図1は、従来の単極式電気外科手術システムを例証する。電気外科手術発電機1は、付属品の一部である単極式電力コネクタプラグ2を納置する。コネクタプラグ2は、コネクタプラグ2から、また、付属品の一部であるハンドピース5(ハンドルとも呼ばれる)に進行する、3つの導体3および4を有する。導体のうちの1つである、無線周波数電力導体3は、患者の標的組織に印加されるであろう高電圧無線周波数エネルギーを伝搬する。他の2つの導体は、ハンドピースへの信号制御ライン4として作用し、ハンドピース5内のスイッチ(図示せず)に接続される。スイッチは、外科医によって作動され、信号制御ライン4の一方または他方のいずれかを無線周波数電力導体3に接続し、これは、電気外科手術発電機1内の感知回路(図示せず)を完成させ、電気外科手術発電機1に電力を無線周波数電力導体3に送信させる。ハンドピースへの信号制御ライン4のうちの一方は、切断モードを起動するスイッチ(図示せず)に接続され、ハンドピースへの他の信号制御ライン4は、凝固モードを起動するスイッチ(図示せず)に接続される。無線周波数電力導体3は、ハンドピース5を通して能動電極6に接続する。
図2は、従来の双極式電気外科手術構成を例証する。電気外科手術発電機1は、電気外科手術発電機1にプラグ接続する2つの双極式コネクタ11を納置する。いくつかの特殊化電気外科手術発電機では、双極式コネクタ11は、単一の筐体中に組み合わせられてもよい。汎用電気外科手術発電機に関して、双極式コネクタ11は、別個であってもよい。一方の双極式コネクタ11は、ハンドピース5を通して双極式能動電極12につながる、無線周波数電力導体に接続する。他方の双極式コネクタ11は、ハンドピース5を通して双極式戻り電極13につながる、戻り導体9に接続する。双極式能動電極12および戻り電極13は、鉗子の尖叉、または通常生理食塩水等の浸漬導電性液体中で使用される関節鏡視下外科手術切除器具の遠位先端における電極であるものを含む、多くの構成を有してもよい(図示せず)。汎用電気外科手術発電機と併用される双極式外科手術付属品は、典型的には、電気外科手術発電機1に接続されるフットスイッチ(図示せず)を使用して起動され、汎用電気外科手術発電機と併用される双極式ハンドピースは、通常、スイッチを有しない。双極式能動電極12および戻り電極13は両方とも、鉗子の場合のように患者7に直接接触するか、または多くの場合、通常生理食塩水中に浸漬される双極式関節鏡視下切除器具における戻り電極において生じるように患者に間接的に接触するかのいずれかであってもよい(図示せず)。
例証を目的として、図3−14は、電気外科手術システムが照明付き電気外科手術システムの例示的実施形態を実装するように構成され得る方法を示す。一般性を失うことなく、例証されるもの以外の他の実施形態が存在し、図3−14に例証される原理および本明細書に開示される詳細な説明から導出され得ることを認識されたい。
当業者によく知られているタイプの摺動貫通コネクタが、次いで、接続を行うために使用されてもよい。
図10は、代替電力手段24とともに、電力変換手段15を使用して1つまたはそれを上回る照明手段16に給電するステップを例証する。本実施形態は、電力変換手段15または代替電力手段24のいずれかを使用して、1つまたはそれを上回る照明手段16に給電する。例えば、電気外科手術電力が、無線周波数電力導体3および一般的戻り導体43上に存在する場合、1つまたはそれを上回る照明手段16は、給電されるであろう。これは、組織が能動電極によって接触されているかどうかにかかわらず、ユーザが電気外科手術発電機を起動し、切断電力または凝固電力のいずれかを生産する度に起こり得る。ユーザが、電気外科手術発電機を起動して無線周波数電力導体3および一般戻り導体43に電力供給することなく、1つまたはそれを上回る照明手段16に給電することを所望する場合では、ユーザは、スイッチ25を起動し、代替電力手段24に1つまたはそれを上回る照明手段16へ電力を供給させることができる。ダイオード等の電流制御手段26が、代替電力手段24または電力変換手段15を相互に絶縁または保護するために採用されてもよい。電流制御手段26は、各ライン上で単一の構成要素として例証されているが、電流制御手段26は、ダイオード、種々のタイプのトランジスタ、オペアンプ、比較器、または電圧調整器等の能動構成要素およびコンデンサ、抵抗器、またはインダクタ等の受動構成要素を含む、複数の構成要素を伴う回路であってもよい。
図12は、複数の受動構成要素C1、C2、C3を使用し、電圧低減手段18のために分圧器を形成する例示的実施形態を例証する。受動構成要素C1、C2、C3は、抵抗器等の基本的に散逸性のデバイスであってもよい、またはそれらは、コンデンサもしくはさらにはインダクタ等の基本的に非散逸性のデバイスであってもよい。コンデンサ等の基本的に非散逸性のデバイスを採用することは、エネルギー損失を低減させ、単極式電力コネクタプラグ2等、いかなる筐体であってもそれに沿って電力変換手段15が加熱しないようにすることに役立つ。コンデンサが、そのコストおよびインピーダンス特性のため、非常に好適であり、無線周波数電源が、当業者に公知である。
上記に説明される特徴は、既存の電気外科手術器具と協働するように容易に適合され得る。照明要素が電気外科手術器具上にまだ提供されていない場合、LEDまたは他の照明要素が、図16等のように器具に結合されてもよい。上記に説明されるものと類似するアダプタプラグが、単極式システムのために使用されてもよい。単極式アダプタプラグは、電気外科手術電力供給源に結合されてもよく、既存の電気外科手術器具が、単極式アダプタにプラグ接続されてもよい。単極式アダプタは、電気外科手術器具のプラグから電気外科手術電力供給源への3つの貫通導体46、47を有してもよい。アダプタ45は、照明要素に給電するために好適な電子機器を有してもよく、これは、既存の電気外科手術器具5に結合される任意の光ハーネスまたはクリップ48への2つのワイヤ17を有してもよい。これらの2つのワイヤ17は、単一のコード内にある、または別様に器具に結合され、ケーブルを管理し、乱雑さを低減させ得る。
Claims (11)
- 術野を照射するためのシステムであって、前記システムは、
出力電圧において無線周波数電力を提供するように構成される電気外科手術発電機と、
前記電気外科手術発電機から、前記出力電圧における前記無線周波数電力を受信するように構成されるコネクタプラグと、
前記無線周波数電力の一部を抽出し、前記無線周波数電力の前記一部を前記出力電圧とは異なる第2の電圧に変換するように構成される電力変換モジュールであって、前記電力変換モジュールは、電圧低減手段を含み、前記電圧低減手段は、前記電気外科手術発電機と電気的に結合され、前記第2の電圧を提供するように構成される、電力変換モジュールと、
前記電圧低減手段と電気的に結合された照明要素であって、前記電気外科手術発電機からの前記無線周波数電力は、前記照明要素を通電し、前記術野を照射するための光を生産する、照明要素と、
前記コネクタプラグにより前記電気外科手術発電機と動作可能に結合された電気外科手術器具であって、前記電気外科手術器具は、
ハンドルと、
前記電気外科手術器具の前記ハンドルの内外に伸縮するように構成された伸縮式管であって、前記伸縮式管は、前記光を前記照明要素から遠位に伝送することにより前記術野を照射するように構成された導波管を含む、伸縮式管と、
組織の切断および凝固を行うための電極と
を備える、電気外科手術器具と
を備え、
前記照明要素は、前記第2の電圧で通電され、
前記第2の電圧は、前記出力電圧を下回る、システム。 - 前記照明要素は、前記電気外科手術発電機によって提供される電流が前記術野内の組織に送達されると、前記術野を照射するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記照明要素は、前記電気外科手術発電機によって提供される電流が前記術野内の組織に送達されないとき、前記術野を照射するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記電圧低減手段は、パルス幅変調出力を生産する1つまたは複数の構成要素を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記電圧低減手段は、事前規定された電圧範囲内の電圧を生産するために、少なくとも1つの電圧出力に応答する、請求項1に記載のシステム。
- 前記電力変換モジュールは、整流手段をさらに備え、前記整流手段は、前記無線周波数電力の前記一部を受信するように構成され、かつ、直流電力を出力するように構成され、
前記照明要素は、前記整流手段と電気的に結合され、前記直流電力は、前記術野を照射するために前記照明要素を通電する、請求項4〜5のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記整流手段は、1つまたは複数のダイオードと、変圧器とを含む、請求項6に記載のシステム。
- 前記電圧低減手段は、分圧器中に配列される少なくとも2つの受動電子構成要素を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記受動電子構成要素のうちの少なくとも1つは、コンデンサである、請求項8に記載のシステム。
- 前記少なくとも2つの受動電子構成要素は、少なくとも3つのコンデンサを含み、前記電気外科手術発電機は、能動無線周波数電力コネクタと、戻り無線周波数電力コネクタとを備え、前記少なくとも3つのコンデンサは、前記能動無線周波数電力コネクタおよび前記戻り無線周波数電力コネクタからの直流を冗長的に遮断するように構成される、請求項8に記載のシステム。
- 前記電力変換モジュールは、前記コネクタプラグ内に配置される、請求項1に記載のシステム。
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