JP6793197B2 - 外科用器具 - Google Patents

Description

本発明は、外科用器具に関する。

従来から、切除の最中に治療対象となる体の部位に高周波（ＲＦ）の交流電流を流して各局部組織を選択的に除去又は切断する電気外科切除器具が知られている。この種の切除器具は、特に、腺腫性組織を蒸散させて除去するため等に用いられる。この目的のために、高周波電圧が電極に印加される。この高周波電圧は、相応の高周波発生器により生成され、適切な供給線を介して電極の作用部に付与される。また、この電極は、その種類によって、バイポーラ又はモノポーラの操作モードで操作され得る。

最もよく使用されるのはモノポーラ操作モードであり、この操作モードでは、高周波電圧発生器の一方の極がパッシブ電極として出来るだけ広範囲を覆いながら患者に接続され、外科用器具（アクティブ電極）が他方の極となる。電流は、アクティブ電極のごく近傍で電流密度が最大となるように、アクティブ電極からパッシブ電極までの抵抗が最小である経路を介して流れる。その結果、熱作用が最も顕著なのは当該部分であるが、その周辺の組織も電流の流れによって加熱される。

バイポーラ操作モードでは、モノポーラモードと異なり、電流は体の小さい部分のみを流れる。バイポーラ電極における局所的な電流密度により電極ヘッドの周辺組織が急速に加熱され、その結果、当該組織を囲っている組織液又は洗浄液（生理食塩水）が蒸散する。

電極の先端の周りには気体の薄膜（蒸気のクッション）が形成される。当該薄膜は、十分に高い電圧でイオン化し、安定したプラズマを生成し得る（プラズマ点火）。プラズマのエネルギーは切除対象の組織の細胞に伝達され、当該組織を局所的に蒸散する。プラズマ蒸散法によれば、従来の蒸散法（例えば、モノポーラ蒸散法又はレーザ蒸着法）と比較して、より低侵襲且つ効率的にそれぞれの組織が分離及び除去され得る。これは、プラズマ蒸散法では電極と組織との接触が最小限で済み、且つ、高温にする必要がない（「低温蒸散」）からである。

実際、従来の電極は、アクティブ（高周波電圧が印加されている）電極とリターン電極を用いて準バイポーラモードで作動する。リターン電極はアクティブ電極よりもかなり大きく、これによりプラズマがアクティブ電極のみで点火する。従来の電極の中には、電極ヘッドを保持する分岐チューブがリターン電極として機能するものもあるが、電流はトランスポータを介して電圧発生器に戻ってくる。当業者に周知の通り、トランスポータとは電極の移動を制御可能な付属器具のことである。その他の従来のバイポーラ電極はリターン電極を備え、このリターン電極は、当該電極を経由して電流を戻すために電極軸に対して絶縁されている。これらの電極は、一方の極のみがアクティブな、高周波電圧が印加された電極として構成されているため、準バイポーラモードでも作動する。

基本的に、電極から遠ざかるほど患者に流れる電流は多くなる。準バイポーラ電極では、少量の電流のみが患者に流れ、当該電流は生理食塩水を介して、分岐チューブよりもむしろ電極軸に戻ってくる。

活性面（作用面）のサイズは、従来の蒸散電極の別の不都合の原因となる。プラズマが点火される面の領域が大きくなるほど、周囲の生理食塩水に伝わる熱量が多くなる。高い蒸散率を得るためには、単に作用面を大きくするだけでは不十分である。また、作用面を大きくすると、点火性も悪化する。

上述した従来技術の電極に始まり、本発明は、上記の不都合を有さない装置、又は、少なくとも不都合の程度が低減された装置を提供することを目的とする。

本発明は、外科用蒸散電極に関する。この外科用蒸散電極は、少なくとも２つの導電性を有する作用面であって、互いに電気的に絶縁されるように配置された作用面、を有する電極ヘッドを備える。この目的のために、電極の極に相当する作用面が、例えば、エッチング、スパッタリング、肉盛溶接、はんだ付け、電気化学コーティング、又は、他のコーティング技術により、非導電性のベース部材に積層されてもよい。又は、電極ヘッドは複数の副部品から成り、これら副部品のそれぞれは導電性を有し、他から絶縁されている。それぞれの副部品は作用面の１つを構成する。作用面に関して、ここでは特に、従来技術により既知である材料が考慮される。

好ましい実施形態によれば、作用面のそれぞれは、少なくとも１つの、平面視において実質的に環形形状の、環形の扇形状の、楕円の環形形状の、又は、楕円の環形の扇形状の表面部分を有しており、当該表面部分は、平面視において互いに同心円状又は略同心円状に配置されている。特に、略同心円状とは、環形形状の、又は環形の扇形状の、それぞれの円の中心又は楕円の中心が、これらのそれぞれの円又は最大の楕円の直径の２０％を超えて、好ましくは、１０％を超えて互いに偏心していない形状と解釈される。実質的に環形の扇形状、又は楕円の環形の扇形状、の表面部分に関して、環形の扇形の輪郭を定めている外側の環形の扇形、又は楕円の環形の扇形、から、環形の扇形の輪郭を定めている内側の環形の扇形、又は楕円の環形の扇形、まで延びている表面の端部が具体的にどのように配置されているか、については一般に軽視されることがある。有利に、その他の、少なくとも部分的に互いに取り囲んでいる、細長い、湾曲した表面部分が用いられ得る。特に、三日月形状又は螺旋状に湾曲した表面部分が用いられ得る。

本発明の有利な実施形態によれば、外科用器具が提供され、その外科用器具は、本発明に係る高周波外科用発生器を備える。この高周波発生器は、作用面が互いに別々に作動及び停止することを許容するように外科用蒸散電極に接続されて構成されている。ここで、作動及び停止とは、高周波交流電圧が供給されている状態、又は、高周波交流電圧から断絶されている状態と解釈される。これは、特に、各作用面に別々の給電線が供給されることで達成され得る。各給電線は、電気工学でそれ自体知られているリレーなどのスイッチ又は電子スイッチングモジュールを介して高周波交流電圧源に接続される。又は、各作用面は、例えば、対応する供給線を介して、自身の高周波交流電圧源と接続されてもよく、当該高周波交流電圧源はスイッチオン又はオフされ得る。

好ましくは、外科用器具は、作用面を作動及び停止させるための電子制御を備える。原則、従来技術によりそれ自体知られているような電子制御装置が適しており、このような電子制御装置は、作用面に関連付けられている電子スイッチングモジュールを制御すること、又は、作用面に関連付けられている高周波交流電圧源を制御すること、がそれぞれ可能である。

好ましい実施形態によれば、外科用器具は、基準システムに対する電極ヘッドの相対移動を検知する移動検知手段を更に備え、電子制御は、電極ヘッドの相対移動に依存して少なくとも一つの作用面を作動及び／又は停止させるように構成されている。これを達成するために、例えば、トランスポータが基準システムとして機能してもよい。例えば、トランスポータに対する電極ヘッドの相対移動が、トランスポータに対する電極軸の相対移動として間接的に決定されてもよい。この目的のためには、従来技術からそれ自体知られている複数の移動検知センサ、例えば、容量センサ、磁気センサ又は光学センサが適している。センサを、使い捨ての器具である電極内ではなく、例えば、トランスポータなどの再利用可能な部品内に配置することが特に好ましい。電極先端の光学系方向への移動を検知するためには、トランスポータの剛体ベース部材（光学ディスク、コーン、補強チューブなど）に対する、トランスポータのキャリッジ（テフロン（登録商標）体）の間接的な測定が有利に実行されてもよい。

好ましくは、電子制御は、電極ヘッドの移動方向に関して先頭に位置する少なくとも一つの作用面を作動させ、電極ヘッドの移動方向に関して後尾に位置する少なくとも一つの作用面を停止させるように構成されている。

更なる好ましい実施形態によれば、外科用器具は、インピーダンスを測定する手段を備え、電子制御は、インピーダンス測定に依存して少なくとも一つの作用面を作動及び／又は停止させるように構成されている。このため、従来技術からそれ自体知られているセンサを用いて、インピーダンス測定により、何れの作用面が組織と接触しているかが判定される。組織と接触していない作用面は無効にされ得る。

更なる好ましい実施形態によれば、外科用器具は、プラズマ点火の際に、予め定められた作用面が、１又は複数の残りの作用面の作動に先立って作動されるように構成されている。

本発明は、付随する概略図に関する例を用いてより詳細に説明される。図は、縮尺通りには描かれていない。特に、明確性のため、個々の大きさのそれぞれの比率は、実際の技術の実施における大きさの比率に必ずしも相当していない。

いくつかの好ましい実施形態が説明される。しかしながら、本発明はそれらに限定されない。原則として、何らかの特別な場合においては、経済的、技術的、及び、随意的に医療的な事情に応じて、本願の内容においてそれぞれ説明又は示唆された本発明のいかなる変形が特に有利となり得る。特に記載しない限り、又は、技術的に実施可能である限りは、それぞれ、上記の実施形態の個々の特徴は、従来技術からそれ自体知られている特徴と共に、交換されてもよいし、互いに結合されてもよい。

本発明に係る外科用蒸散電極の電極ヘッドの一実施形態の断面図である。 図１ａの蒸散電極の電極ヘッドの下面を下から見たときの平面図である。断面図は線Ａ−Ａ’により示されている。 本発明に係る外科用蒸散電極の電極ヘッドの更なる実施形態の図１ａと同様の断面図である。その平面図は図１ｂに類似している。 本発明に係る外科用蒸散電極の電極ヘッドの更なる例示的な実施形態の図１ａ及び図２と同様の断面図である。その平面図も図１ｂに類似している。 本発明に係る別の外科用蒸散電極の電極ヘッドの実施形態を示し、その電極ヘッドは断面図で図示されている。更に、本発明に係る外科用器具の更なる部材と作用面との接続を示す。 図４ａの蒸散電極の電極ヘッドの下面を下から見たときの平面図である。断面図は線Ａ−Ａ’により示されている。 本発明に係る更なる蒸散電極の電極ヘッドの下面を下から見たときの平面図である。

図では、対応する要素は、同一の参照番号によりそれぞれ表示される。

図１ａは、本発明に係る外科用蒸散電極の電極ヘッド１の実施形態を示す。図１ｂでは、その下面の平面図において、断面Ａ−Ａ’が破線で示されている。電極ヘッド１は、３つの金属製の電極体２、３、４と、３つの絶縁リング５ａ、５ｂ、５ｃに分割された絶縁体５と、から構成されている。電極体２、３、４のそれぞれの外表面は、対応する作用面１２、１３、１４を形成している。電極体２、３、４のそれぞれと、対応する作用面１２、１３、１４のそれぞれと、は、各給電線２２、２３、２４を介して、高周波ＡＣ電圧が供給されたり（作動状態）、ゼロ電位に切り替えられたり（停止状態）され得る。給電線２２、２３、２４は、共有のヘッドサポート６を通って延びている。このヘッドサポート６は外部に対して絶縁されており、給電線２２、２３、２４は互いに絶縁されている。これは、例えば多芯ケーブルによって達成され得る。絶縁ヘッドサポート６は、機械的機能及び絶縁機能を果たすことができる。しかしながら、別々の要素がこれらの機能を採用することも可能である。例えば、ワイヤが機械的安定性を提供し、絶縁性はＰＴＦＥチューブを用いて達成されてもよい。

２つの電極体２、３はリングとして構成されており、これにより、給電線２２、２３、２４は、その内部から電極体２、３、４へと導かれ得る。電極ヘッド１は、絶縁及び電極リング５ａ、５ｂ、５ｃ、２、３を組み立てることにより製造され得る。そして、３つ目の電極体４は、部材を帽子のように覆っている。

供給線が別々であるため、例えば、中間の作用面１４のみをプラズマ点火のために作動させることができる。その他の作用面１２又は１３の１つを追加的に作動させることにより、それぞれ、全体の作用面が増加され得る。

図１ａ及び図１ｂに示される電極の場合、準バイポーラ技術が引き続き使用される。しかしながら、静的なアクティブ電極の代わりに、いくつかの領域（作用面１２、１３、１４）が利用され、これらの作用面１２、１３、１４には、アクティブ電位が動的に供給され得る。このため、上記で説明したように、中央の領域１４のみが最初のプラズマ点火用に用いられ、外側の領域はその後スイッチオンされ得る。これを達成するために、高周波発生器（図１ａ、１ｂでは不図示）を介した自動制御が使用され得る。従来からそれ自体知られている相応のセンサを介したインピーダンス測定に応じて、当該発生器は個々の領域１２、１３、１４をスイッチオン又はオフし得る。このため、例えば組織に接触している領域のみが点火される。従って、生理食塩水への熱の流入は著しく低減される。

図２及び図３で描かれた電極ヘッドは、図１ａと同様の構造であり、図１ｂに示される作用面１２、１３、１４と実質的に同一の配置を備える。しかしながら、絶縁部材５としてかたまりのベース部材が設けられている。図２に示される変形例は、例えば、電極体２、３、４を耐高温樹脂で鋳造することにより、又は、元々分割されている電極体２、３をセラミックのベース部材にインサートする（その後、帽子状の電極体４を取り付ける）ことにより、又は、金属製の電極体２、３、４を、コア絶縁部材５として構成される鋳型に流し込むことにより、製造され得る。図３に示される変形例では、作用面１２、１３、１４が、肉盛溶接又は別のコーティング法によりベース部材５に電気化学的に堆積される。

図４ａは、本発明に係る別の外科用蒸散電極の電極ヘッド１の例示的な実施形態を示す。断面Ａ−Ａ’は図４ｂの平面図において破線で示されている。電極ヘッド１は、絶縁体５にインサートされた３つの金属製の電極体２、３、４から成り、絶縁体５は、外部に対して絶縁されているヘッドサポート６により支持されている。電極体２、３、４の各給電線２２、２３、２４は、ヘッドサポート６及び電極軸７を介して、制御・スイッチング装置９に通じており、これらのヘッドサポート６及び電極軸７は当該装置９にしっかりと接続されている（接続は不図示）。制御・スイッチング装置９は、供給線２２、２３、２４のそれぞれを、別々に高周波電圧源に接続してもよいし、ゼロ電位に切り替えてもよい。

電極軸７は、トランスポータ１０内に導かれる。制御・スイッチング装置９は、容量センサ装置１１を介して、トランスポータ１０に対する電極軸７及び電極ヘッド１の移動を検出してもよい。

この例示的な実施形態では、電極体２、３、４により形成される作用面１２、１３、１４は、互いに隣り合うように配置されるか、１つがその他の後ろにそれぞれ配置される。このため、移動方向の先頭に位置する作用面１３が作動される（図４ａに矢印で示す）一方で、後尾の作用面１２はゼロ電位のままであってもよい。これにより、当該部分の遊離生理食塩水には熱エネルギーが流入しない。中間の作用面１４は、各先頭の作用面１３（反対の移動方向の場合は作用面１２）に接続されていてもよいし、或いはゼロ電位のままでもよい。当然であるが、このような電極は２つの作用面のみで実施されてもよい。又は、上記に示されたものと異なり、中間の作用面１４は、残りの作用面１２、１３よりも相当に小さく、プラズマ点火用に使用される。

一般に、全ての上述した例示的な実施形態は、３つの作用面１２、１３、１４よりも多いか少ない作用面を有する同様の又は変形された態様で実施されてもよい。

図５において、下から見たときの平面図で描かれた電極ヘッド１は、実際のバイポーラ電極に倣って、２つの作用面１２、１３を備える。これらは、例えば、リソグラフィにより、より複雑な外形を示すように製造され得る。作用面１２、１３は、平面視において環形の扇形状に構成され、同心円状に配置された領域を有するように描かれている。更なる領域が中央に配置されており、この領域は平面視において円板形状である。空間的には、電極ヘッド１の図示された側は半球状か、湾曲しているかの何れかであり、球面の代替部分に対応している。そこでは、プラズマが両方の極１２、１３で交互に点火される。個々の同心領域が互いに十分近くに配置されていれば、連続的なプラズマ層が生成される。

Claims (6)

1. 少なくとも２つの導電性を有する作用面であって、互いに電気的に絶縁されるように配置された作用面、を有する電極ヘッドを備えた外科用蒸散電極と、
   前記作用面が互いに別々に作動及び停止することを許容するように前記外科用蒸散電極に接続されて構成されている高周波発生器と、
   前記作用面を作動及び停止させるための電子制御と、
   前記外科用蒸散電極の移動を制御可能なトランスポータに対する前記電極ヘッドの相対移動を検知する移動検知手段と、
   を備え、
   前記電子制御が、前記トランスポータに関連した前記電極ヘッドの移動に依存して少なくとも一つの前記作用面を作動及び／又は停止させるように構成されている、
   外科用器具。
2. 請求項１に記載の外科用器具において、
   前記作用面のそれぞれは、少なくとも１つの、平面視において実質的に環形形状の、環形の扇形状の、楕円の環形形状の、又は、楕円の環形の扇形状の表面部分を有しており、
   前記表面部分は、平面視において互いに同心円状又は略同心円状に配置されている、
   外科用器具。
3. 請求項１又は請求項２に記載の外科用器具において、
   前記作用面は、絶縁ベース部材に積層される、
   外科用器具。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の外科用器具において、
   前記電極ヘッドは、導電部材と非導電部材とにより構成されている、
   外科用器具。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の外科用器具において、
   前記電子制御は、
   前記電極ヘッドの前記移動方向に関して先頭に位置する少なくとも一つの作用面を作動させ、
   前記電極ヘッドの前記移動方向に関して後尾に位置する少なくとも一つの作用面を停止させるように構成されている、
   外科用器具。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の外科用器具であって、
   前記外科用器具は、プラズマ点火の際に、予め定められた作用面が１又は複数の残りの作用面の作動に先立って作動されるように構成されている、
   外科用器具。

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