JP6821648B2 - 電気外科用波発生器 - Google Patents

Description

本発明は、全般的には、電気外科用システムに関する。より具体的には、本発明は、比較的小型とすることができ、可搬式であり得、かつ／又は独自の無線周波数（Radio Frequency、ＲＦ）の電気エネルギー出力を提供することができる、電気外科用電極に関する。

電気外科の分野では、ＲＦ電気エネルギーを利用することによって、組織を切断する、及び／又は漏出している血管を焼灼する医療処置が実施される。ＲＦエネルギーは、波発生器によって生成され、外科医によって操作される手持ち式電極を通じて患者の組織に伝送される。手持ち式電極は、電極に隣接した患者の体の細胞質に放電を送達する。この放電が細胞質を加熱させて、組織を切断する、及び／又は血管を焼灼する。

電気外科手術に伴う高温は、電極に隣接した組織の熱壊死を引き起こし得る。電気外科手術に伴う高温に組織がより長く暴露されると、組織が熱壊死を起こす可能性が高くなる。組織の熱壊死は、組織を切断する速度を低下させ、切断部位から離れた組織への熱損傷の発生率を増加させるだけでなく、術後の合併症、焼痂生成及び治癒時間を増加させる可能性がある。

また、一般的な電気外科用波発生器は、患者の組織に送られる放電のパワーレベル及び／又は周波数などの波発生器の種々の出力パラメータを外科医又は他の手術室人員が調節することを必要とする。これらの種々の設定を適切に調節するには、外科医又は他の人員の膨大な知識、スキル、及び注意を要する。

また、一般的な電気外科用波発生器は、従来の手術室又は同様の環境で使用するように設計されている。例えば、一般的な電気外科用波発生器は、波発生器に電力を与え、患者の組織に送られる放電を生じさせるために、壁ソケットなどの外部電源への接続を要する。また、一般的な電気外科用波発生器のサイズ及び重量は、そのような発生器の可搬性を制限する。更に具体的には、そのような発生器は、なんとか可搬式ではあり得るが、一般に移動カート上での隣り合う手術室等の間の移動に可搬性が限定されるほど大型で重い。

しかし、本明細書に記載されかつ請求される主題は、欠点を解決するか、又は上記のような環境においてのみ動作する実施形態に限定されるものではない。むしろこの背景技術は単に、本明細書に記載されるいくつかの実施形態が実施され得る、１つの代表的な技術分野を例示するために提示される。

本発明は、全般的には、比較的小型とすることができ、可搬式であり得、かつ／又は独自の無線周波数（ＲＦ）の電気エネルギー出力を提供することができる、電気外科用電極に関する。一実施態様において、例えば、電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器は、制御ユニットとパルス幅変調コントローラとを含むことができる。制御ユニットは、患者組織を切開するように構成された作業面を含む少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成されている。パルス幅変調コントローラは、電極が切断している患者組織から検出されるインピーダンスに基づいて出力信号のデューティサイクルを変化させるように構成されている。

別の実施態様において、電気外科用波発生器は、第１の外科用電極及び第２の外科用電極への出力信号を生成及び制御するように構成された制御ユニットを含む。第１の外科用電極及び第２の外科用電極は、双極モードで使用するように構成され得る。波発生器は、第１の外科用電極及び第２の外科用電極において特定のインピーダンスの変化が検出されるまで一定電流で出力信号を発生させるようにも構成され得る。

更に他の実施態様において、電気外科用波発生器は、外科手術中に凝固を実施するように構成された少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットを含む。波発生器はフライバックコンバータ回路も含む。フライバックコンバータ回路は、出力信号を直接発生させるように構成され得る。

他の実施態様は、外科的処置を実施するための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットを有する電気外科用波発生器を含む。波発生器はまた、切断モード、双極モード、及び凝固モードの各々において、出力信号を駆動するように構成されたパルス幅変調コントローラを含む。

別の例示的実施態様によれば、電気外科用波発生器は、第１、第２、及び第３の電気接続部を含む。第１の電気接続部は、第１の電気外科用器具のコネクタに接続されるように構成され得る。同様に、第２の電気接続部は、第２の電気外科用器具のコネクタに接続されるように構成され得る。第３の電気接続部は、戻り電極のコネクタに接続されるように構成され得る。第１、第２、及び第３の電気接続部のうちの少なくとも２つが、それぞれの第１、第２、及び第３の電気接続部への第１の電気外科用器具、第２の電気外科用器具、及び戻り電極のすべて３つの同時接続を妨げる交差接続構成を形成することができる。

更に別の実施態様において、電気外科用波発生器は、ハウジングと、制御ユニットと、戻り電極とを含むことができる。制御ユニットは、ハウジング内に配設され、かつ外科的処置を実施するための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成されている。戻り電極は、外科的処置中に、戻り電極を患者と接触させた状態で波発生器が患者の上に位置付けられるか又はストラップで留められて、戻り電極を介した患者から波発生器への電気エネルギーの安全な流れを可能にすることができるように、ハウジング内に組み込まれ得る。

更に他の実施態様は、可搬式の電池給電式電気外科用波発生器を含む。波発生器は、非手術室タイプの環境で波発生器を運搬及び使用できるように限定された長さ、幅、及び高さ寸法並びに全容量を有するハウジングを含む。波発生器は、ハウジング内に配設された制御ユニットも含む。制御ユニットは、切断モード、凝固モード、及び双極モードの各々において外科的処置を実施すための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成されている。また、制御ユニットは、切断モード、凝固モード、及び双極モードの出力信号を発生させる単一回路構造を使用する。波発生器は、ハウジング内に配設された電池も含み、出力信号は、電池によって生成される電圧のみから発生される。

本開示の代表的な方法によれば、独特な電気外科用波発生器が提供及び使用される。波発生器は、ハウジングと、制御ユニットと、戻り電極とを含む。制御ユニットは、ハウジング内に配設され、外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御する。戻り電極はハウジング内に組み込まれている。この方法はまた、戻り電極を介した患者から波発生器への電気エネルギーの安全な流れを可能にするために、戻り電極が患者と接触しているように、患者に隣接して電気外科用波発生器を位置付けることを含む。

この「発明の概要」は、以下の「発明を実施するための形態」にて更に記載される選択された概念を単純な形態で紹介するために提供するものである。この「発明の概要」は、特許請求対象の主要な特徴又は必須の特徴を特定することを意図するものではなく、また特許請求対象の範囲を決定する際の補助として使用されることも意図していない。

本開示の追加の特徴及び利点は、以下の説明に記載され、一部はこの説明から明らかとなるか、又は本明細書に記載されている実施態様によって分かるであろう。本開示の特徴及び利点は、特に添付の特許請求の範囲において具体的に指摘する器具及び組み合わせによって実現及び取得され得る。本開示のこれら及び他の特徴は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより完全に明らかとなるか、又は、以下に記載される実施態様の実践によって分かるであろう。

本発明の上記及び他の利点及び特徴を更に明確にするために、本発明のより具体的な説明が、添付の図面に例示されるその特定の実施形態を参照することによって提供される。これらの図面は本発明の典型的な実施形態を図示するだけのものであり、したがって、その範囲を限定することを意図するものではないと理解されたい。本発明は、以下の添付図面の使用により、更に具体的かつ詳細に記載及び説明される。
本開示による代表的な電気外科用システムを示す。 図１の電気外科用システムと共に使用するための代表的な電気外科用波発生器の後方斜視図を示す。 図１の電気外科用システムと共に使用するための代表的な電気外科用波発生器の底面斜視図を示す。 本開示の例示的な切断モードによる電気外科用波発生器によって生成されたＰＷＭ出力の代表的な経時的な電圧のグラフ示す。 本開示の例示的な双極モードによる電気外科用波発生器によって生成された代表的な双極出力の、電流、電力、測定組織インピーダンスの時間ベースの関係のグラフを示す。 図１の電気外科用システムと共に使用できる波発生器の回路の実施態様の概略図を示す。 例示的な血管密封器具を示す。

本発明は、全般的には、電気外科用システムに関する。より具体的には、本開示は、比較的小型とすることができ、可搬式であり得、かつ／又は独自の無線周波数の電気エネルギー出力を提供することができる、電気外科用発生器に関する。

以下の開示は、小見出しのもとに種々のサブセクションにまとめられている。サブセクションへの位置付け及び小見出しの利用は、読者の便利のためであり、いかなる意味においても限定すると解釈されるべきではない。したがって、例えば、本開示のいくつかの実施形態が１つのサブセクションの独立した特徴を含むことがあり、一方、他の実施形態が１つ又は２つ以上のサブセクションの特徴の種々の組み合わせを含む。

代表的なオペレーティングシステム
図１は、本開示の特徴の一部又は全部を含み得る代表的なシステムを示す。図１には、波発生器１０２と、第１の又は単極電気外科用器具１０４と、第２の又は双極電気外科用器具１０６と、戻り電極１０８と、を含む電気外科用システム１００が示されている。一実施態様において、波発生器１０２はＲＦ波発生器である。第１の電気外科用器具１０４は、付随する電極先端１１０を有する手持ち式の電気外科用ペンシルとして示されている。第２の電気外科用器具１０６は、先端１１２、１１４を備える一対の双極鉗子として示されている。外科医は、外科的処置中、波発生器１０２と接続されている手術器具１０４、１０６を使用することができる。

波発生器１０２は、電気外科手術中に組織を切断し、及び／又は血管を焼灼するために使用できるＲＦ電気エネルギー波を発生させることができる。外科医は、実施される処置のタイプを含む種々の因子に応じて、戻り電極１０８などの戻り電極と共に器具１０４などの単極器具を使用するために選んでもよく、又は器具１０６などの双極器具を使用するために選んでもよい。いずれの場合においても、波発生器１０２によって生成される電気エネルギー波は、選択された器具を介して患者組織に送ることができ、選択された器具又は別個の戻り電極のいずれかを介してエネルギーが波発生器に戻るための回路が完成される。

例えば、器具１０４が波発生器１０２に電気的に連結されると、電気エネルギー波は器具１０４に電力を供給でき、コード１１６を介して波発生器１０２から器具１０４に伝送され得る。電極先端１１０に密接した患者組織の細胞物質を加熱させるために、電極先端１１０から患者に放電が送られる。器具１０４から組織へ無線周波数エネルギーの流れにより、外科医に所望される通りに切断及び／又は凝固を行うことを達成するように組織が加熱される。戻り電極１０８は、回路を完成させ、かつ患者の体内に流れるエネルギーのための波発生器１０２への戻り電気パスを提供するように、波発生器１０２に電気的に連結することができる。

同様に、器具１０６が波発生器１０２に電気的に連結されると、電気エネルギー波が波発生器１０２から器具１０６へコード１１８を介して伝送され得る。放電は、一方の先端１１２、１１４から患者組織に送られ、他方の先端１１２、１１４を介して波発生器１０２に戻される。放電が一方の先端１１２、１１４を介して波発生器１０２へ戻されるので、器具１０６が使用されるときは、戻り電極１０８などの別個の戻り電極の必要がない場合がある。

交差接続構成
波発生器１０２は、（ｉ）単極器具（例えば、器具１０４）及び別個の戻り電極（例えば、戻り電極１０８）との接続、又は（ｉｉ）別個の戻り電極なしの双極器具（例えば、器具１０６）への接続、を可能とする電気接続部を含み得る。例えば、波発生器１０２は、器具１０４に付随するコネクタ１２６用の電気接続部１２０と、器具１０６とに付随するコネクタ１２８用の電気接続部１２２と、戻り電極１０８に付随するコネクタ１３０用の電気接続部１２４と、を含む。

電気接続部１２０、１２２、１２４の相対的な位置、向き、又は他の特徴により、選択されたタイプの器具（例えば、器具１０４、１０６）と共に戻り電極（例えば、戻り電極１０８）を使用するべきかをユーザーが判断するのを導いてもよい。例えば、電気接続部１２０、１２２は、互いに対して、及び／又は電気接続部１２４に対して、一度にコネクタ１２６、１２８のうちの１つだけが波発生器１０２に接続されるように位置付けられてもよく、かつ／又は１つ若しくは２つ以上の電気接続部１２０、１２２、１２４を覆う／アクセス阻止をするか、若しくは、覆わない／アクセス許可するように位置付けられてもよい。

示された実施形態において、電気接続部１２０は、器具１０４に付随するコネクタ１２６の３つのピンを受容できる３つのソケットを含む。同様に、示された電気接続部１２２は、器具１０６に付随するコネクタ１２８の２つのピンを受容できる２つのソケットを含む。ソケット及びピンの数が実施形態ごとに変化してもよいことが分かるであろう。例えば、電気コネクタ１２０及びコネクタ１２６は、３つより少ない又は多いソケット及びピンをそれぞれ有することができる。同様に、電気コネクタ１２２及びコネクタ１２８は、２つより少ない又は多いソケット及びピンをそれぞれ有することができる。

図１に示されるように、電気接続部１２０、１２２がソケットを任意に共有してもよい。電気接続部１２０、１２２にソケットを共有させることによって、両方の器具１０４、１０６が同時に波発生器１０２に電気的に接続されるのを防止してもよい。すなわち、例えば、器具１０４が電気接続部１２０に接続されると、器具１０６が電気接続部１２２に接続できない、及び、その逆としてもよい。更に具体的には、コネクタ１２６のピンのうちの１つが既に共有ソケットに挿入されているので、コネクタ１２８のピンのうちの１つが共有ソケットに挿入できない、及び、その逆としてもよい。

電気接続部１２０、１２２の共有ソケットを使用することに加え、又は、それに代えて、電気接続部１２０、１２２、１２４の相対的な位置付けによって、波発生器１０２に器具１０４、１０６及び戻り電極１０８のどの組み合わせを同時に接続できるか規定してもよい。例として、電気接続部１２０、１２４は、器具１０６へのアクセスを阻止しながら、又は器具１０６が電気接続部１２２を介して波発生器１０２に接続されるのを妨げながら、器具１０４及び戻り電極１０８の両方が同時に波発生器１０２に接続できるように位置付け又は方向付けられてもよい。

図１において、例えば、器具１０４に付随するコネクタ１２６が電気接続部１２０に接続でき、かつ戻り電極１０８に付随するコネクタ１３０が電気接続部１２４に同時に接続できるように、電気接続部１２０、１２４は互いに間隔をあけて配置されている。上述した通り、共有ソケット機構により、器具１０４が電気接続部１２０に接続されると、器具１０６は電気接続部１２２に接続できない。

電気接続部１２２のソケット間に電気接続部１２４を配置することにより、器具１０６及び戻り電極１０８が同時に波発生器１０２に接続されることを妨げることもできる。器具１０６に付随するコネクタ１２８が（電気接続部１２４にまたがる）電気接続部１２２に接続されると、コネクタ１２６が電気接続部１２４を覆う又は電気接続部１２４へのアクセスを阻止するので、戻り電極１０８に付随するコネクタ１３０は電気接続部１２４に接続できない。同様に、戻り電極１０８に付随するコネクタ１３０が電気接続部１２４に接続されると、コネクタ１３０が電気接続部１２２へのアクセスを阻止するので、器具１０６に付随するコネクタ１２８は電気接続部１２２に接続できない。

したがって、波発生器１０２の電気接続部１２０、１２２、１２４は、器具１０６（又は、他の双極器具）が波発生器１０２に接続されるのを妨げながら器具１０４（又は他の単極器具）及び戻り電極１０８が同時に波発生器１０２に接続できるようにする交差接続構成を有する又は形成してもよい。交差接続構成は、器具１０４（又は他の単極器具）及び戻り電極１０８の一方又は両方が器具１０６と同時に波発生器１０２に接続されるのを妨げながら、器具１０６（又は他の双極器具）が波発生器１０２に接続可能とすることもできる。

可搬性
波発生器１０２は、種々の場所及び環境で速やかに移動可能かつ使用可能であるように、高度に可搬式であるように設計されてもよい。例えば、従来の電気外科用発生器を備えているような手術室タイプの環境に限定されるのではなく、波発生器１０２は、従来と異なる環境で使用されるように高度に可搬式とすることができる。例として、波発生器１０２は、手術室タイプの環境と実質的に異なる状況（例えば、交戦地帯、自然災害地域、動物園、屋外など）において、軍職員、初期対応者、獣医師等が使用するように設計されてもよい。波発生器１０２が高度に可搬式であること及び従来と異なる環境で使用されることを可能にするために、波発生器１０２は、従来の電気外科用発生器と差異のある種々の特徴及び構成を含むことがある。

例として、波発生器１０２は、外部電源（例えば、Ａ／Ｃ壁コンセント）への連続接続を要するのではなく、その動作に給電する電池を含むことがある。組み込まれた電池で波発生器１０２に給電することにより、波発生器１０２を各場所に持って行くこと及び連続的な外部電源を利用できない場合がある状況で使用することが可能となる。例えば、電気給電式波発生器１０２は、連続的な外部電源を利用できない屋外（例えば、動物園、車の事故現場、山中、農場、交戦地帯など）に持って行くこともできる。同様に、電池給電式波発生器１０２は、連続的な外部電源を通常は利用可能であるが、環境（例えば、停電など）によってそうではない場所及び状況で使用されてもよい。

いくつかの実施形態において、波発生器１０２を給電するのに使用される電池は、充電可能であってもよい。そのような実施形態において、波発生器１０２は、その中に組み込まれた電池充電ユニットを有することができる。図２に示されるように、波発生器１０２は、波発生器１０２、及び特に組み込み型充電ユニットが、電源（例えば、Ａ／Ｃ壁ソケット）に接続されることを可能にし、充電ユニットに給電して、組み込み型電池を充電できるようにするコネクタ１３２を含むことがある。他の実施形態において、波発生器１０２が充電ユニットを含まないことがある。逆に、波発生器１０２は、組み込まれた電池を充電するために（コネクタ１３２又は別のコネクタを介して）外部充電ユニットに接続されてもよい。

本明細書の別の場所で記載されているように、波発生器１０２は特定の回路の効率化（例えば、複数の手術モードに同じ回路構造を使用する）及び構成要素（例えば、プレーナートランス）を利用してもよい。そのような回路の効率化及び構成要素により、波発生器１０２のサイズ及び重量を制限することができ、それによって、波発生器１０２が従来の電気外科用発生器よりも容易に可搬式になる。例えば、複数の手術モードで単一の回路構造を使用することにより、通常マルチ手術モードの電気外科用発生器に含まれる複数の回路構造の必要をなくすことができる。回路構造の効率化は、コスト及び複雑性の低下という利益を付加する場合もある。

いくつかの実施形態において、波発生器１０２のサイズ及び重量は、波発生器１０２をユーザーの手、医療用バッグ、リュックサック等で容易に運搬できるように十分に制限できる。同様に、波発生器１０２のサイズ及び重量は、ユーザーが波発生器１０２を（ショルダーストラップ、ベルトなどで）着用できるように十分に制限されてもよい。図１〜２に示されるように、例えば、波発生器１０２は、ショルダーストラップを取り付けることができる、又は、ユーザーのベルトを通すことができる、１つ又は２つ以上の取り付け箇所１３４を含むことがある。

波発生器１０２は、波発生器１０２を容易に運搬、着用、又は比較的小型の容器若しくはバッグに収められるようにすることによって、容易な移送を助ける長さ、幅、及び高さ、又はその組み合わせを有することもできる。いくつかの実施形態において、例えば、波発生器１０２は、約１５．２ｃｍ（約６インチ）、約２０．３ｃｍ（約８インチ）、若しくは約２５．４ｃｍ（約１０インチ）、又は約１２．７ｃｍ〜約３０．５ｃｍ（約５インチ〜約１２インチ）の範囲内の長さを有する。同様に、波発生器１０２は、約１２．７ｃｍ（約５インチ）、約１５．２ｃｍ（約６インチ）、約２０．３ｃｍ（約８インチ）、若しくは約２５．４ｃｍ（約１０インチ）、又は約１０．２ｃｍ〜約３０．５ｃｍ（約４インチ〜約１２インチ）の範囲内の幅を有してもよい。同様に、波発生器１０２は、約５．１ｃｍ（約２インチ）、約６．４ｃｍ（約２．５インチ）、約７．６ｃｍ（約３インチ）、約１２．７ｃｍ（約５インチ）、約１７．８ｃｍ（約７インチ）、若しくは約２２．９ｃｍ（約９インチ）、又は約５．１ｃｍ〜約３０．５ｃｍ（約２インチ〜約１２インチ）の範囲内の高さを有してもよい。

波発生器１０２に利用できる特定の長さ、幅、及び高さの組み合わせと関係なく、波発生器１０２は、容易な移送を助けるほど十分に制限された容量を有してもよい。例えば、波発生器１０２は、約１．０リットル（約６０立方インチ）、約１．６リットル（約１００立方インチ）、約２．０リットル（約１２０立方インチ）、若しくは約２．５リットル（約１５０立方インチ）、又は約０．８リットル〜約４．９リットル（約５０立方インチ〜約３００立方インチ）、若しくは０．８リットル〜約１２．３リットル（５０立方インチ〜約７５０立方インチ）の範囲内の容量を有してもよい。

同様に、波発生器１０２の重量は、余分な労力なしで波発生器１０２を容易に運搬又は移送できるように、十分に制限できる。例えば、いくつかの実施形態において、波発生器１０２は、約０．９ｋｇ（約２ポンド）、約１．６ｋｇ（約３．５ポンド）、約２．３ｋｇ（約５ポンド）、約３．２ｋｇ（約７ポンド）、又は約４．５ｋｇ（約１０ポンド）の重量であってもよい。いくつかの実施形態において、波発生器１０２は、約０．５ｋｇ（約１ポンド）〜約１．４ｋｇ（約３ポンド）、約０．９ｋｇ（約２ポンド）〜約２．３ｋｇ（約５ポンド）、約１．４ｋｇ（約３ポンド）〜約３．２ｋｇ（約７ポンド）、又は約０．６８ｋｇ（約１．５ポンド）〜約２．７ｋｇ（約６ポンド）の範囲内の重量を有してもよい。

上述したように、波発生器１０２の可搬性により、屋外を含む、従来の外科手術以外の環境での使用が可能となる。したがって、波発生器１０２が種々の条件で作動できることを確実にするために、波発生器１０２を耐候性化及び／又は堅牢化してもよい。例えば、波発生器１０２のシェル又はケーシング１３６は、プラスチックなどの剛性及び／又は防水性の材料から形成してもよい。また、シェル１３６、電気接続部１２０、１２２、１２４、１３２等は、封止機構又は水、液体、汚れ、塵埃、微生物等の侵入を防止する他の機構を含み得る。

波発生器１０２、特にシェル１３６及び外部に露出する他の表面又は構成要素は、銀イオン、酸化アルミニウム、二酸化チタン、若しくは他の触媒粒子などの抗菌性又は抗微生物性の材料、化学的抗菌成分等で形成又はコーティングすることができ、ないしは別の方法で、そのような材料を含み得る。無菌の手術室タイプの環境で使用される従来の電気外科用発生器とは異なり、波発生器１０２は、種々の非無菌環境で使用されてもよい。したがって、波発生器１０２上での細菌又は微生物の侵入、汚染、又は成長を制限又は防止するために抗菌性又は抗微生物性材料が使用されてもよい。

起動／インジケータ
図２に示されるように、波発生器１０２は、波発生器１０２をオン及びオフにするために使用できる電源スイッチ１３８を含むことがある。波発生器１０２の電源をオフにすると、電池寿命を温存することができ、かつ、接続された器具（例えば、器具１０４、１０６）の意図しない起動によって怪我を生じる可能性がない。

電源スイッチを（例えば、電源スイッチ１３８）介して波発生器１０２をオンにすることに加え、あるいは、これとは別に、器具（例えば、器具１０４、１０６）及び／又は戻り電極（例えば、戻り電極１０８）を電気接続部１２０、１２２、１２４のうちの１つ又は２つ以上へ電気的に接続することで、波発生器１０２がオンになる及び／又は起動されてもよい。例えば、器具１０６のコネクタ１２８を電気接続部１２２に接続することで、波発生器１０２をオンにする又は起動してもよい。同様に、器具１０４のコネクタ１２６を電気接続部１２０に接続することで、波発生器１０２がオンにする又は起動してもよい。いくつかの実施形態において、単極器具（例えば、器具１０４）が波発生器１０２に接続されると、波発生器１０２は、波発生器１０２がオンになる又は起動される前に、戻り電極（例えば、戻り電極１０８）を波発生器１０２に接続することを要求してもよい。波発生器１０２がオンになる又は起動される前に単極器具及び戻り電極が接続されていることを要求することにより、ユーザーが戻り電極なしで単極電気外科用器具を使用しないことを確実にするのを支援してもよい。

電池寿命の温存を助けるために、波発生器１０２にはスリープモードが備えられていてもよい。波発生器１０２が（例えば、電源スイッチ１３８又は器具（１０４、１０６）の接続を介して）オンになったが、所定の長さの時間使用されていないときに、スリープモードが使用／起動されてもよい。例えば、波発生器１０２がオンになったが、接続された器具（例えば、器具１０４、１０６）が、最後の所定期間（例えば、最後の約２分、約５分、約１０分）よりも長く起動されていない場合、波発生器１０２が（自動的に）スリープモードに入ってもよい。スリープモードでは、電気構成要素の一部又は全部が停止されてもよい。

いくつかの実施形態において、波発生器１０２は、単純に接続された器具（例えば、器具１０４、１０６）の起動時にスリープモードから復帰してもよい。波発生器１０２がスリープモードに入った場合、ユーザーは、波発生器１０２をスリープモードから復帰させるために、接続された器具（例えば、器具１０４、１０６）を単純に起動させてもよい。その結果、ユーザーは、波発生器１０２をオンにする／起動させるために、電源スイッチ１３８を使用しなくても又は器具を切断及び再接続しなくてもよい。このように、ユーザーは、波発生器１０２がスリープモードであったことを知ってさえいなくてもよい。

波発生器１０２は、その使用に関する特定の情報を追跡してもよい。例として、波発生器１０２は、最後の完全又は部分電池充電から波発生器１０２が使用／起動されていた総時間量を追跡してもよい。同様に、波発生器１０２は、特定の処置のために波発生器１０２が使用／起動されていた時間量を追跡してもよい。波発生器１０２は、所定の期間又は処置の出力パラメータ（例えば、電圧、電流、電力など）を追跡してもよい。

波発生器１０２は、その使用及び／又は状態について、ユーザーにインジケータを提供してもよい。例えば、図１に示されるように、波発生器１０２は、内部の電池の状態（例えば、使用された／残っている充電レベルなど）を知らせる電池インジケータ１４０を含むことがある。電池インジケータ１４０は、絵又は数字による視覚式インジケータであってもよいし、又は、聴覚式インジケータであってもよい。いくつかの実施形態において、電池インジケータ１４０は、電池の残量が少なくなってきたときにユーザーに警告を提供してもよい。例えば、電池インジケータ１４０は、電池を充電する必要があるか又は波発生器１０２をプラグ接続する必要があることを示すために、点滅するか又は可聴音を出してもよい。

波発生器１０２は、波発生器１０２がどのモード（例えば、切断、凝結、双極）で動作しているのか明確にする種々のモードインジケータ１４２を有していてもよい。波発生器１０２がどのモードで動作しているのかを明確にすることに加え、モードインジケータ１４２は、動作モード内の出力レベルを示してもよい。例えば、モードインジケータ１４２は、波発生器１０２が切断モードで動作していること、並びに、波発生器１０２が「低」、「中」、又は「高」の切断モードで動作していることを示してもよい。

いくつかの実施形態において、波発生器１０２は、その使用に関する視覚的又は聴覚的インジケータを提供してもよい。例えば、あるタイプの処置を実施するとき、波発生器１０２は、その処置が開始及び／又は終了したことを示す視覚的又は聴覚的な指示を提供してもよい。例として、（本明細書の他の場所に記載されている）自動開始及び／又は自動停止機能に関連して、波発生器１０２は、その処置が始まっている及び／又は止まっていることの視覚的又は聴覚的な指示を提供してもよい。そのような視覚的又は聴覚的な指示は、とりわけ、器具（例えば、器具１０４、１０６）が組織に電気エネルギーを活発に引加していること、器具が停止されているか若しくは停止される得ること、又は処置が別のステップに進み得ることをユーザーに知らせてもよい。

組み込み式戻り電極
戻り電極１０８に加え、又はこれに代えて、波発生器１０２は組み込み式戻り電極を含むことがある。図３において、例えば、波発生器１０２の底面の一部が戻り電極１４４を形成しているか、又は内部に戻り電極１４４を組み込んでいる。いくつかの実施形態において、戻り電極１４４は、導電性の素子を患者の組織に容量結合する容量性の戻り電極であってもよい。他の実施形態において、戻り電極１４４は、抵抗性又は導電性の戻り電極であってもよい。単極器具（例えば、器具１０４）によって患者の組織に印加された電気エネルギーが戻り電極１４４を介して波発生器１０２に戻されるように、戻り電極１４４が波発生器１０２の内部回路機構に電気的に接続されてもよい。使用時、波発生器１０２は、組み込み式戻り電極１４４が患者に十分に接触して電気外科手術が安全に実施できるように、電気外科的処置中の患者の上に設置されるか又はストラップで留められてもよい。

いくつかの実施形態において、戻り電極１４４が再使用されてもよいように、組み込み式戻り電極１４４は、洗浄可能、消毒可能、及び／又は滅菌可能であってもよい。他の実施形態において、戻り電極１４４が洗浄可能、消毒可能、及び／又は滅菌可能でなくてもよいように、波発生器１０２は使い捨てユニットであってもよい。本明細書に記載される他の構造的特徴のうちのいくつかにより、波発生器１０２が使い捨て又は１回使用のユニットであることを可能としてもよい。例えば、サイズ及び回路効率等、並びに、それに伴う比較的最小のコストにより、波発生器１０２を使い捨て可能であるようにしてもよい。

通信能力
波発生器１０２はまた、波発生器１０２と別個の計算装置との間のデータ通信を可能にするハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素を含むことがある。例えば、いくつかの実施形態において、波発生器１０２は、波発生器１０２と別個の計算装置との間のハードウェア接続を可能にする通信ポートを含むことがある。他の実施形態において、波発生器１０２は、波発生器１０２と別個の計算装置との間の無線通信を可能にする無線送受信機（ブルートゥース、セルラなど）を含むことがある。

使用される特定タイプの通信構成要素とは関係なく、波発生器１０２と別個の計算装置との間でデータが通信されてもよい。そのようなデータ通信は、波発生器１０２の保守又はソフトウェア更新を含むことがある。データ通信は、波発生器１０２から別個の計算装置へのデータのアップロードを含むことがある。アップロードされたデータは、波発生器１０２の使用履歴に関する情報等を含むことがある。

また、データ通信によって別個の計算装置が、設定を制御できるか、又は波発生器１０２のモード、設定、及び／若しくはプログラムをカスタマイズできるようにしてもよい。波発生器１０２の遠隔制御を可能にすることは、種々の理由により、及び、種々の環境において、有用であり得る。例として、広範囲ではないがいくらかの医学訓練を受けた戦場の衛生兵がいる軍隊環境では、遠隔地にいる医師が、無線又は電話通信を介して外科的処置をどのように実施するか衛生兵を指導しながら、別個の計算装置を介して波発生器１０２の設定を制御することができよう。

切断モード
波発生器１０２のいくつかの実施形態は、出力時にパルス幅変調（Pulse Width Modulation、ＰＷＭ）を利用するように構成された電気外科用切断モードを含み得る。特に、波発生器１０２は、ＰＷＭを利用して、所望の切断特性を達成するようにパルス幅を変えながら、関連する電極先端（例えば、電極先端１１０の切断又はナイフ縁部）の作業面に一定の電圧ピークレベルを発生させることができる。代替実施形態において、切断モードは、関連する電極先端の作業面での電力及び電圧を制御するためにＰＷＭを用いない振幅制御を含むことができる。

例えば、組織を切開するとき、波発生器１０２は、切断される組織のインピーダンスを判断できる。高インピーダンス組織（例えば、繊維組織）に達したと判断すると、波発生器１０２は、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを増加させることができる。デューティサイクルを増加させることによって、電極先端の作業面により長い期間電力を印加してもよい。電極先端の作業面への印加電圧又は電力の期間延長により、電極先端の切断能力を増大させることができる。これに対し、低インピーダンスの組織の切開時、波発生器１０２は、より小さい電力を使用しかつより低い熱を組織に加える、より低いデューティサイクルを利用できる。

図４は、本開示の一実施形態の波発生器１０２によって生成される電極先端の作業面における代表的なＰＷＭ出力の経時的な電圧のグラフを示す。例えば、期間１５０の間、作業面は、低インピーダンスの組織を切開してもよい。示されるように、波発生器１０２は、低インピーダンスの組織に対応して、低デューティサイクルを利用できる。これに対し、期間１５２の間、波発生器１０２は高インピーダンスの組織を検出してもよい。高インピーダンスの組織の検出に対応して、波発生器１０２はデューティサイクルを増加させることができる。期間１５２の間の電圧は、期間１５０中のパルスと実質的に同じ電圧レベルを含み得る。また、期間１５４の間、波発生器１０２は低インピーダンスの組織を検出し、かつ期間１５０のものと同様のデューティサイクルへ戻ってもよい。

したがって、本開示の実施形態は、組織に電圧が印加される相対的時間量を増加させることによって、高インピーダンスの組織を切開する能力を増加させてもよい。また、本開示の少なくとも１つ実施形態は、パルスの電圧を実質的に変更することなく、作業面における電圧パルスのデューティサイクルを変更する。したがって、本開示の実施形態は、電圧を増加させることなく種々の切断ニーズに自動的に対応できる。

図４に示されるグラフは単なる代表的なものであり、電圧、パルス形状、及び周波数は、明確さ及び検討のために示されるものであり、必ずしも実際の出力を反映していないことを理解されたい。例えば、種々の実施形態において、波発生器１０２は周波数５３０ＫＨｚで作動してもよい。同様に、種々の実施形態において、略方形パルスは丸みをおびたエッジを含むことがある。また、少なくとも１つの実施形態において、略方形パルス以外のパルス形状が使用されてもよい。

出力信号を調節するために、一般的な波発生器は、振幅変調可能な正弦波を使用する。本明細書に述べられているように、波発生器１０２は、出力信号を調節するためにパルス幅変調可能な略方形波を採用できる。波発生器１０２は、通常の発生器と同様に、振幅調節され得る正弦波も使用し得る。また、いくつかの実施形態において、波発生器１０２によって使用される略方形波も、出力信号を調節するために振幅変調され得る。このように、波発生器１０２の回路機構は、振幅変調又はパルス幅変調され得る正弦波又は略方形波を使用するフレキシビリティを有していてもよい。

少なくとも１つの実施形態において、波発生器１０２は、任意の外科医の特定のニーズに合うように事前に定義された種々のパワーレベルを含んでいてもよい。種々のパワーレベル（例えば、低、中、高）は、各々が特定のパワーレベル及び／又は電圧に関連付けられていてもよい。例えば、少なくとも１つ実施形態において、低の設定は約１０ワットの出力、中は約３０ワットの出力、及び高は約４０の出力に関連付けられてもよい。また、少なくとも１つの実施形態において、より高い設定それぞれが、ＰＷＭパルスの電圧をそれぞれ増加させることができる。したがって、より高い設定は、低設定より高い電圧を含むことができる。

いくつかの実施形態において、ある所望の閾値未満に出力ワット数を制限することが望ましい場合がある。ある所望の閾値未満に出力ワット数を制限することにより、種々の利益を提供できる。例えば、出力ワット数がある閾値（例えば、約４９又は５０ワット）未満に維持されると、接触品質監視システムが必要でない場合がある。接触品質監視システムは、通常、患者と戻り電極との間に十分な接触があることを確認するため使用される。代表的なより高い出力ワット数の電気外科用発生器を使用するとき、不十分な接触は患者の火傷につながる可能性がある。これに対し、出力ワット数が制限されると、患者の火傷の危険が減少又は除去され、それによって、接触品質監視システムの必要が減少又は除去される。

少なくとも１つの実施形態において、パワーレベルは、ＰＷＭパルスのベースラインデューティサイクルと関連付けることもできる。例えば、低設定は１５パーセントのデューティサイクルと関連付けてもよく、中設定は３０パーセントのデューティサイクルと関連付けてもよく、高設定は５０パーセントのデューティサイクルと関連付けてもよい。任意のパワーレベルのデューティサイクルは、特定の組織状態に合うように調節され得るが、ベースラインデューティサイクルは、低レベル設定が、高レベル設定よりゆっくりとそのデューティサイクルを増加させるようにＰＷＭを偏らせることができる。また、少なくとも１つ実施形態において、低レベルデューティサイクルは、中設定又は高設定が同じデューティサイクルを維持するよりも短い時間、高デューティサイクルを維持するように偏らされてもよい。

双極モード
波発生器１０２のいくつかの実施形態は、更に、又は、あるいは、出力に一定の電流を印加するように構成された双極モードを含むことができる。特に、双極モードは、処置が完了したかどうかを確認するために、出力において、特定の電流を出力し、かつ検出されたインピーダンスを監視することによって作動できる。少なくとも１つ実施形態において、特定のインピーダンス閾値が検出されると、双極モードが停止可能となるか、あるいは、処置が完了したことを示すことができる。

このように、いくつかの実施形態において、波発生器１０２は自動開始及び／又は自動停止機能を提供してもよい。自動開始機能において、波発生器１０２は、器具（例えば、器具１０６）が起動されて患者組織に接触させられると、所望の出力（例えば、一定電流）を引加してもよい。自動停止機能において、波発生器１０２は、特定の期間後又は条件の変化と同時に出力を変更又は切断してもよい例えば、波発生器１０２は、組織のインピーダンス、電圧、パワー等の所定の変化と同時に出力を変更又は切断してもよい。

種々の実施形態において、双極モードは、出力（例えば、２５ワット又は５０ワット）における所望のパワーレベルを示す種々の設定レベルを備えることができる。したがって、少なくとも１つ実施形態において、双極モードの出力は、波発生器１０２が一定の電流出力又は一定のパワー出力を維持するように制御される。少なくとも１つ実施形態において、波発生器１０２は、電圧の振幅変調により所望の出力電流又はパワーを維持できる。少なくともいくつかの実施形態において、波発生器１０２は、出力信号又は略方形の波形のパルス幅変調により、所望の出力電流又はパワーを維持できる。

例えば、図５は、代表的な双極処置の電流、パワー、及び測定組織のインピーダンスの時間ベースの関係を示す。示されているように、少なくとも１つの実施形態において、双極モードは、最初、初期期間及びインピーダンス範囲１６０にわたって略一定の電流を出力する。時間が経過して組織が収縮すると組織のインピーダンスが増加し、その結果、電流が一定になると電力が増加する。期間１６２によって示される第２期の間、出力は略一定の電力出力に変更され、組織のインピーダンスが増加すると電力レベルを維持するために、結果的に（１６４〜１６６の間に示されている）急速な電流減少を招く場合がある。少なくとも１つ実施態様において、領域１６２内の急速な電流減少が、処置の完了を示し得る閾値インピーダンス１６７の検出に通じる。

いくつかの実施形態において、閾値インピーダンスは約１００オームとしてもよい。いくつかの実施形態において、閾値インピーダンスは、約５０オーム〜約３００オームの範囲内、又は約５０オーム〜約１０００オームの範囲内としてもよい。閾値インピーダンスは、特定の因子に基づいて変化することがある。例えば、電流が印加される組織のタイプ又は（例えば、双極鉗子の間に把持される）組織の量が、閾値インピーダンス値、並びに、組織にエネルギーを印加する時間量に影響を及ぼすことがある。

例えば、（双極鉗子の間に把持される）少量の組織は、より多量の組織と比較して、比較的高インピーダンスで始まることがあり、少量の組織のインピーダンスは、比較的高い又は閾値インピーダンスレベルまで、（多量の組織と比較して）より急速に増加することがある。これに対し、（双極鉗子の間に把持される）多量の組織は、（少量の組織と比較して）比較的低インピーダンスで始まることがあり、多量の組織のインピーダンスレベルは、比較的高い又は閾値インピーダンスレベルまで（少量の組織と比較して）よりゆっくりと増加することがある。いくつかの例において、比較的高インピーダンスレベルで始まる組織のタイプ又は組織の量でそうであるように、閾値インピーダンスレベルが、別のタイプの組織又はより少量の組織の閾値インピーダンスレベルよりも低いことがある。

少なくとも１つ実施形態において、ある期間にわって一定の電流を引加することが組織をゆっくりと暖めるように機能し、かつ組織を収縮させることがある。これに対し、従来の双極モードは、急速に低下する高レベルの初期電流を含むことがある。高レベルの電流は、炭化及び本開示の実施形態によって緩和され得る他の問題を生じることがある。

また少なくとも１つ実施態様において、双極モードは、切断モードを実施するために使用される同一の回路によって、波発生器１０２内で実施され得る。例えば、少なくとも１つの実施形態において、双極モードは、一定の５０％ ＰＷＭデューティサイクルで作動する。したがって、一定のデューティサイクルを維持しながら電圧の振幅を変更することができる。少なくとも２つのモード間で回路を共有することにより、波発生器１０２のコストを著しく削減し、かつ本明細書の別の場所に記載されているように、波発生器１０２のサイズ／重量を著しく縮小することができる。

凝固モード
いくつかの実施形態において、波発生器１０２は、出力に引加される電力の量を制御するフライバック回路を利用する凝固モードを含むことがある。例えば、少なくとも１つ実施態様において、出力負荷又は出力負荷のインピーダンスに引加される電圧に関係なく、一定の電力出力を提供するためにフライバック回路が使用され得る。

通常、凝固モードは、その名が示す通り、外科的処置中に血液を凝固させるために使用される。従来の凝固システムは、所望の凝固効果を達成するために４，０００ボルトピークピークの範囲内の極めて高い電圧に依存している。適正な電圧及び電力レベルを維持し、かつ出力のインピーダンスの変化に対応するには、著しいオーバヘッド監視が必要となり得る。

少なくとも１つ実施形態において、波発生器１０２は、電圧又はインピーダンスの変化を監視する必要なく一定の電力出力を達成できるように、フライバック回路を利用する。例えば、波発生器１０２は、フライバック回路内のトランスの一次側に引加される電力の量を制御できる。制御は、振幅変調、電流変調、又は任意の他の態様を含み得る。

トランスの一次側に電力が引加されると、フライバック回路の二次側がインダクタ内にエネルギーを格納でき、かつエネルギーをパルスとして負荷（すなわち、組織）に放出できる。フライバック回路の一次側に引加される電力がフライバック回路の二次側によって格納及び出力される電力と実質的に等しくなるので、波発生器１０２は、電圧フライバック回路の一次側に引加される電圧よりも著しく高い電圧で、実質的に一定の電力を引加する。

少なくとも１つ実施形態において、フライバック回路により、出力において組織に引加される電圧又はインピーダンスのいかなる監視をも必要とせずに、凝固モードを使用できる。フライバック回路は、負荷における電圧又はインピーダンスと関係なく、適正な一定電力レベルが組織に引加されることを保証する。

また、少なくとも１つ実施形態において、波発生器１０２は、出力におけるパルスタイミング及び波高率を制御するように機能するゲートを備えることがある。特に、少なくとも１つの実施態様において、ゲートは、上述のＰＷＭコントローラに接続され得る。凝固モードでは、ＰＷＭコントローラが一定のデューティサイクルで作動してもよい。ゲートは、どのパルスが出力に通されたか判断するために更に使用され得る。また、ゲートは、パルスの波高率を制御するために使用され得る。

また、少なくとも１つ実施形態において、カスタマイズされた電極形状寸法のための起動の効果及び効率を改善するために凝固モードの波高率の調節が使用され得る。一般に、約０．０２５４ｍｍ〜約０．１２７０ｍｍ又は約０．０７６ｍｍ〜約０．１２７０ｍｍの作業面を有するように形成された縁部形状寸法を備えた電極を使用するときに、波高率の増加が凝固効果を改善することがある。これは、凝固モードにおいて、より低い波高率で最もよく機能する従来の鋭くなっていない電極先端（厚さ約０．３３ｍｍ）の作業面との比較である。いくつかの実施形態において、波高率は、約５の低い波高率値〜約１２の高い波高率値の範囲であってもよい。他の電極形状寸法は、効果的な凝固活性化のために行われ得る、関連付けられた波高率の調節を有することがある。

回路効率
少なくとも１つ実施形態において、波発生器１０２は、切断モード、双極モード、及び凝固モードのすべてを同一回路構造内で実施できる。例えば、回路は、切断モードについて上述したように使用され得るＰＷＭコントローラを備えることがある。波発生器１０２が双極モード又は凝固モードで利用されるとき、ＰＷＭコントローラは、出力がＰＷＭ制御されないように一定のデューティサイクルに設定され得る。

図６は、電池給電式の可搬式電気外科用波発生器（例えば、波発生器１０２）の回路の実施態様の概略図を示す。特に、概略図は、波発生器内の種々の構成要素及びモジュールと通信状態にあるマイクロコントローラ１７０を示す。示されているように、少なくとも１つ実施態様において、種々の入力／出力ポート１７２（ａ〜ｆ）はすべて、同一マイクロコントローラ１７０及び同一電源１７４（ａ〜ｂ）と通信状態にある。

同様に、少なくとも１つの実施態様において、プレーナートランス１７６は、少なくとも一部の出力１７２（ｃ〜ｆ）に給電するように利用され得る。例えば、プレーナートランス１７６は、それぞれ特定の出力に給電する複数のタップ１７２（ｃ〜ｆ）を備えることがある。また、少なくとも１つの実施態様において、プレーナートランス１７６へ入力は、凝固モードについて上述されたフライバック回路１７８と通信状態であってもよい。

本開示の種々の実施形態において、本明細書に記載される構成要素及び方法は、アナログ又はデジタルモジュールの任意の組み合わせを使用して実施され得る。例えば、少なくとも１つの実施態様において、波発生器１０２は、デジタル処理を用いて制御され得る。これに対し、少なくとも１つ実施形態において、波発生器１０２は完全にアナログとすることができる。

波発生器と器具の組み合わせ
波発生器１０２の実行能力（例えば、切断、凝固、及び双極モード）は、特定タイプの電気外科用器具に適しているか、又は有用であってもよい。例えば、本明細書に記載される切断モードは、成形された、先細にされた、又は尖らせた作業面（以下、「成形作業面」と呼ぶ）を有する電極先端と共に使用するのに特に適しており、これと共に使用されるときに高い切断性能を提供し得る。成形作業面は、電極先端から伝達された電気エネルギーを患者の組織に集中させる。集中した電気エネルギーは、周囲組織への無関係な電荷損失量を減少させ、それによって、切開部位の周囲の組織の壊死損傷量を減少させる。

再び図１を参照すると、電極先端１１０は、電気エネルギーの患者組織への効率的かつ集中した伝達を促進できる成形作業面１６８を含むことがある。不規則に成形された導体上では、電荷は、表面の湾曲が最大の場所、すなわち、鋭い若しくは先細の箇所又は縁部に蓄積しやすい。電極先端１１０の作業面１６８を成形するか、又は尖らせることによって、より小さい表面エリア又は領域に沿って電荷が集中する。その結果、より狭い配置構成に電気エネルギーが集中し、それによって成形作業面１６８に密接していない組織における無関係な電荷損失が減少する。

電極先端１１０の成形作業面１６８は、鋭く尖らせる必要は全くなく、最適な切断に所望される程度までエネルギー伝達を集中させるように成形する（尖らせる）ことを必要とするのみである。例えば、成形作業面１６８の寸法（例えば、幅）が、一般に、約０．０２５４ｍｍ〜約０．１２７０ｍｍ又は約０．０７６ｍｍ〜約０．１２７０ｍｍであるときに、有効性が著しく観察され始め得る。いくつかの実施形態において、成形作業面１６８が、約０．０２５４ｍｍ、約０．０７６ｍｍ、約０．０１０１６ｍｍ、又は約０．１２７０ｍｍの寸法を有することがある。

従来の尖らせていない電極先端は、約０．３３ｍｍの作業面厚を有し、一般的な切断モードでは、５０ワット近くの電力設定を利用することがある。これに対し、成形作業面１６８を備えた電極先端は、一般的な尖らせていない電極先端で要求されるものの５０％未満の電力設定である２０ワット未満で組織を迅速に切開してもよい。成形作業面１６８は、本明細書に記載されるＰＷＭ切断モードが同様組織を切開するための一般的な尖らせていない電極先端よりも短いデューティサイクルを使用できるようにしてもよい。また、成形作業面１６８を備える電極先端は、より少ない抵抗、より少ない焼痂形成、より少ない熱壊死、及び改善されたオペレータ制御によって、より迅速に切断し得る。

従来の電極と比較して、成形された電極の電力要件は、ＰＷＭが採用されると大きく異なり得る。組織切断の深さ、組織のタイプ、電極の長さ、電極の形状、及び他の因子が電力要件に影響を及ぼすことがある。成形された電極対従来の電極の一般的な電力削減は、約４０％〜６０％の範囲内であり得る。切断の深さ、組織タイプ、切開位置、電極の長さ及び形状などに応じて、電力削減範囲は約１０％〜９０％としてもよい。

明細書に記載されたＰＷＭ切断モードと組み合わせた電極先端１１０のサイズ及び／又は他の構成が、高レベルの精度が望まれる処置の実施を助けることがある。例えば、少なくともいくつかの実施形態において、電極先端１１０は、（ｉ）１つ又は２つ以上の主要表面（例えば、第１の主表面及び、第１の主表面の反対側の第２の主要面）、（ｉｉ）１つ又は２つ以上の長手方向側縁部（例えば、少なくとも部分的に第１の主表面と第２の主表面との間に配設される）、（ｉｉｉ）断面エリア（例えば、少なくとも部分的に第１の主表面と第２の主表面及び／又は１つ若しくは２つ以上の長手方向側縁部との間に配設される）、を含む。

少なくとも１つの実施形態において、長手方向側縁部の厚さは約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）よりも大きくできる。長手方向側縁部が、約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）超の厚さを有する場合、長手方向側縁部は、２つ若しくはそれ以上の長手方向切断縁部を形成若しくは含むことができ、かつ／又は本体は、１つの長手方向切断縁部当たり約０．３平方ミリメートル（約０．０００４平方インチ）（ｍｍ^２／Ｅ（ｉｎ^２／Ｅ））以下の断面積対長手方向切断縁部の数の比を備え得る。

１つ又は２つ以上の他の実施形態において、長手方向側縁部（複数可）は、約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）以下の厚さを有し得る。長手方向側縁部が、約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）以下の厚さを有する場合、長手方向側縁部は、１つの長手方向切断縁部を形成若しくは含むことができ、かつ／又は本体は、１つの長手方向切断縁部当たり約０．０９６８平方ミリメートル（約０．０００１５０平方インチ）（ｍｍ^２／Ｅ（ｉｎ^２／Ｅ））以下の断面積対長手方向切断縁部の数の比を備え得る。

１つ又は２つ以上の他の実施形態において、電極先端１１０は、約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）以下の厚さを有する１つ又は２つ以上の長手方向側縁部（各々が、１つの長手方向切断縁部を備える）、及び約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）超の厚さを有する１つ又は２つ以上の長手方向側縁部（各々が、２つ又はそれ以上の長手方向切断縁部を備える）を含み得る。実施形態が、約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）以下の厚さを有する長手方向側縁部と約０．０３ｃｍ（約０．０１インチ）超の厚さを有する長手方向側縁部の混合を含むとき、電極の本体は、１つの長手方向切断縁部当たり約０．６平方ミリメートル（約０．００１平方インチ）（ｍｍ^２／Ｅ（ｉｎ^２／Ｅ））以下の断面積対長手方向切断縁部の数の比を備え得る。

血管密封器具は、波発生器１０２と組み合わせて使用するのに特に適するであろう別のタイプの電気外科用器具である。図７は、波発生器１０２と共に使用されてもよい例示的な血管密封器具１８０を示す。この血管密封器具１８０は、ハンドル１８２と、このハンドル１８２から延びる長細いシャフト１８４と、細長いシャフト１８４の反対端にある一対のジョー１８６、１８８とを含む。血管密封器具１８０は、ワイヤ又は他の導体を介して電気外科用波発生器（例えば、波発生器１０２）からの電気エネルギーを受け取る／戻すための入力１９０も含む。電気エネルギーは、特に、ジョー１８６、１８８の間にある血管を密封又は組織を切断するために使用されてもよい。

ハンドル１８２は、ハンドル１８２のレバー部をハンドル１８２の別の部分に向かって押し込むことで、ジョー１８６、１８８の一方又は両方を作動させるように設計されていてもよい。この作動により、ジョー１８８に向かってジョー１８６を、又はその逆に、下げてもよい。これとは別にあるいはこれに追加して、ハンドル１８２のレバーを押し込むことで、ジョー１８６、１８８の一方又は両方への電気エネルギーの流れを開始してもよい。別のケースでは、ハンドル１８２（又は、器具１８０の別の部分）が、ジョー１８６、１８８の一方又は両方への電気エネルギーの流れを開始する別個のスイッチ又はボタンを含むことがある。更に別のケースでは、ジョー１８６、１８８の一方又は両方への電気エネルギーの流れを開始するためにフットスイッチなどのスイッチ機構が使用されてもよい。

血管密封器具（例えば、器具１８０）は、本明細書に記載される凝固又は双極モードと組み合わせて使用されるときに特に有用であってもよい。例えば、ユーザーは、ジョー１８６、１８８の間に血管を把持するために血管密封器具１８０を使用してもよい。血管を加熱するために、凝固又は双極モードを使用して、把持された血管に電気エネルギーを伝達してもよい。血管の加熱は、血管壁内にあるコラーゲンとエラスチンの変性をもたらす。十分な変性後、ジョー１８６、１８８への（したがって、血管への）電気エネルギーの流れが停止され、それによって血管が冷え始めることが可能となる。血管が冷えると、血管壁−今や圧縮接触状態にある−の中のエラスチンとコラーゲンが接合し、一緒に血管壁を密封し、血管を閉じる。

血管密封処置の間、ジョー１８６、１８８は血管壁の両側を互いに挟持するためのクランプとして作用してもよい。挟持する力は、ハンドル１８２のレバー部を移動又は保持することによって、手動で引加及び／又は維持されてもよい。あるいは、血管密封器具１８０は、血管密封処置が完了するまで挟持する力を維持する機械的又は電気機械的な機構を含むことがある。機械的又は電気機械的機構は、所定期間（例えば、５秒、１０秒、１５秒、３０秒）後、ユーザーの入力時（ハンドル１８２のレバー部の移動）、又は（例えば、波発生器１０２からの）電気信号を受けて、挟持する力を緩めるように構成されてもよい。

本発明は、その趣旨又は本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化することができる。記載される実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲に相当する意味及び範囲内に含まれるすべての変更が、それの範囲内に包含されるものである。

〔実施の態様〕
（１） 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
患者組織を切開するように構成された作業面を含む少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットと、
前記電極が切断している前記患者組織から検出されるインピーダンスに基づいて、前記出力信号のデューティサイクルを変化させるように構成されたパルス幅変調コントローラと、を備える、波発生器。
（２） 前記パルス幅変調コントローラが、一定のピーク電圧レベルを出力するように更に構成されている、実施態様１に記載の波発生器。
（３） 前記パルス幅変調コントローラは、比較的高インピーダンスの組織が検出されると、前記出力信号に関連するデューティサイクルを増加させるように構成されている、実施態様１に記載の波発生器。
（４） 前記パルス幅変調コントローラは、比較的低インピーダンスの組織が検出されると、前記出力信号に関連するデューティサイクルを減少させるように構成されている、実施態様１に記載の波発生器。
（５） 内部に組み込まれた電池を更に備え、前記出力信号が、前記電池によって生成される電圧のみから発生される、実施態様１に記載の波発生器。

（６） 前記出力信号が、厚さ約０．０２５４ｍｍ〜約０．１２７ｍｍの作業面を有する外科用電極と共に使用するように調整される、実施態様１に記載の波発生器。
（７） データを伝送又は受信するように構成された無線送受信器を更に備える、実施態様１に記載の波発生器。
（８） 前記データが、前記波発生器のソフトウェア更新、波発生器の設定若しくはモードに対する変更、及び前記波発生器の使用に関するデータ、のうちの１つ又は２つ以上を含む、実施態様７に記載の波発生器。
（９） 前記波発生器の外側シェル又はケースが、一体的な戻り電極を備える、実施態様１に記載の波発生器。
（１０） 前記出力信号は、断面積対長手方向切断縁部の数の比率が長手方向切断縁部１つ当たり０．０９６７平方ミリメートル（０．０００１５０平方インチ）以下である外科用電極と共に使用するように調整される、実施態様１に記載の波発生器。

（１１） 前記出力信号は、断面積対長手方向切断縁部の数の比率が長手方向切断縁部１つ当たり０．６平方ミリメートル（０．００１平方インチ）以下である外科用電極と共に使用するように調整される、実施態様１に記載の波発生器。
（１２） 前記出力信号は、断面積対長手方向切断縁部の数の比率が長手方向切断縁部１つ当たり０．３平方ミリメートル（０．０００４平方インチ）以下である外科用電極と共に使用するように調整される、実施態様１に記載の波発生器。
（１３） 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
双極モードで使用するように構成された第１の外科用電極及び第２の外科用電極への出力信号を生成及び制御するように構成された制御ユニットと、
前記第１の外科用電極と前記第２の外科用電極との間で特定のインピーダンスの変化が検出されるまで、一定電流で出力信号を発生するように構成された出力制御モジュールと、を備える、波発生器。
（１４） 前記特定のインピーダンスの変化が、特定のインピーダンスを検出することを含む、実施態様１３に記載の波発生器。
（１５） 前記特定のインピーダンスが１００オームを含む、実施態様１４に記載の波発生器。

（１６） 前記特定のインピーダンスが、約５０オーム〜約３００オームの範囲内である、実施態様１４に記載の波発生器。
（１７） 前記特定のインピーダンスが、約５０オーム〜約１０００オームの範囲内である、実施態様１４に記載の波発生器。
（１８） 前記特定のインピーダンスが、著しいインピーダンス増加を含む、実施態様１４に記載の波発生器。
（１９） 前記出力信号が、血管密封器具と共に使用するように構成されている、実施態様１３に記載の波発生器。
（２０） 内部に組み込まれた電池を更に備え、前記出力信号が、前記電池によって生成される電圧のみから発生される、実施態様１３に記載の波発生器。

（２１） 前記双極モードが、自動開始機能及び自動停止機能のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１３に記載の波発生器。
（２２） 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
外科手術中に凝固を実施するように構成された少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットと、
前記出力信号を直接発生させるように構成されたフライバックコンバータ回路と、を備える、波発生器。
（２３） 前記フライバックコンバータ回路が、前記出力信号からの電圧レベルフィードバックを利用しない、実施態様２２に記載の波発生器。
（２４） 前記フライバックコンバータ回路が、前記出力信号内の一定のパワーレベルを維持する、実施態様２２に記載の波発生器。
（２５） 前記出力信号へパルスを選択的に通過させるように構成されたゲートを更に備える、実施態様２２に記載の波発生器。

（２６） 前記ゲートが、前記出力信号の波高率を維持するように更に構成されている、実施態様２５に記載の波発生器。
（２７） 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
外科的処置を実施するための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットと、
切断モード、双極モード、及び凝固モードの各々において、前記出力信号を駆動するように構成されたパルス幅変調コントローラと、を備える、波発生器。
（２８） 前記パルス幅変調コントローラが、前記双極モード内で機能しつつ、一定のデューティサイクルで前記出力信号を駆動する、実施態様２７に記載の波発生器。
（２９） 前記パルス幅変調コントローラが、前記凝固モード内で機能しつつ、一定のデューティサイクルで前記出力信号を駆動する、実施態様２７に記載の波発生器。
（３０） プレーナートランスを更に備える、実施態様２７に記載の波発生器。

（３１） 前記プレーナートランスが、異なるそれぞれのモードのためのいくつかのタップを備える、実施態様３０に記載の波発生器。
（３２） 前記制御ユニットが、前記切断モード、前記双極モード、及び前記凝固モードのうちの１つ又は２つ以上において、前記波発生器の設定へのユーザーの入力又は手動調節を要せずに、前記出力信号を自動的に発生させ、かつ制御するように構成されている、実施態様２７に記載の波発生器。
（３３） 前記制御ユニットが、前記出力信号を調節するために、前記波発生器の１つ又は２つ以上の設定の選択的調節を可能にする、実施態様３２に記載の波発生器。
（３４） 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
第１の電気外科用器具のコネクタへ接続するために構成された第１の電気接続部と、
第２の電気外科用器具のコネクタへ接続するために構成された第２の電気接続部と、
戻り電極のコネクタへ接続するために構成された第３の電気接続部と、を備え、
前記第１、第２、及び第３の電気接続部のうちの少なくとも２つが、前記第１、第２、及び第３の電気接続部それぞれへの前記第１の電気外科用器具、前記第２の電気外科用器具、及び前記戻り電極の３つ全部の同時接続を妨げる交差接続構成を備える、波発生器。
（３５） 前記交差接続構成は、前記第２の電気外科用器具の前記コネクタが前記第２の電気接続部に接続されるのを妨げつつ、前記第１の電気外科用器具及び前記戻り電極の前記コネクタが前記第１及び第３の電気接続部それぞれへ同時に接続されることを可能にする、実施態様３４に記載の波発生器。

（３６） 前記交差接続構成は、前記戻り電極の前記コネクタが前記第３の電気接続部に接続されるのを妨げつつ、前記第２の電気外科用器具が前記第２の電気接続部へ接続されることを可能にする、実施態様３４に記載の波発生器。
（３７） 前記第２の電気接続部が複数のソケットを備え、前記第３の電気接続部が前記複数のソケットのうちの少なくとも２つのソケットの間に配設される、実施態様３６に記載の波発生器。
（３８） 前記交差接続構成は、所定の時間に前記第１の電気外科用器具及び前記第２の電気外科用器具の前記コネクタのうちの１つだけが前記第１及び第２の電気接続部それぞれに接続されることを可能にする、実施態様３４に記載の波発生器。
（３９） 前記第１の電気接続部が第１の複数のソケットを備え、前記第２の電気接続部が第２の複数のソケットを備え、前記第１の複数のソケット及び前記第２の複数のソケットが少なくとも１つのソケットを共有する、実施態様３８に記載の波発生器。
（４０） 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、かつ外科的処置を実施するための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットと、
前記ハウジング内に組み込まれた戻り電極であって、そのため前記波発生器が、外科的処置中に、前記戻り電極を患者に接触させた状態で前記患者の上に位置付けられるか又はストラップで留められて、前記戻り電極を介した前記患者から前記波発生器への電気エネルギーの安全な流れを可能にすることができる、戻り電極と、を備える、波発生器。

（４１） 前記戻り電極が容量性戻り電極を含む、実施態様４０に記載の波発生器。
（４２） 前記戻り電極が抵抗性戻り電極を含む、実施態様４０に記載の波発生器。
（４３） 前記戻り電極が前記制御ユニットに電気的に接続されている、実施態様４０に記載の波発生器。
（４４） 前記戻り電極が、洗浄可能、消毒可能、及び滅菌可能である、実施態様４０に記載の波発生器。
（４５） 電気駆動医療処置を実施するための可搬式の電池給電式電気外科用波発生器であって、
非手術室タイプの環境で前記波発生器を運搬及び使用することを可能にするように限られた長さ、幅、及び高さ寸法並びに全容量を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、かつ切断モード、凝固モード、及び双極モードの各々において外科的処置を実施するための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットであって、前記切断、凝固、及び双極モード用の前記出力信号を発生させるために単一回路構造を使用する、制御ユニットと、
前記ハウジング内に配設された電池であって、前記出力信号が前記電池によって生成される電圧のみから発生される、電池と、を備える、波発生器。

（４６） 前記ハウジングが、約０．８リットル〜約１２．３リットル（約５０立方インチ〜約７５０立方インチ）の全容量を有する、実施態様４５に記載の波発生器。
（４７） 前記ハウジングが、約１．０リットル（約６０立方インチ）、約１．６リットル（約１００立方インチ）、約２．０リットル（約１２０立方インチ）、又は約２．５リットル（約１５０立方インチ）の全容量を有する、実施態様４５に記載の波発生器。
（４８） 前記波発生器が、約０．５ｋｇ〜約２．７ｋｇ（約１ポンド〜約６ポンド）の総重量を有する、実施態様４５に記載の波発生器。
（４９） 前記波発生器が、約０．９ｋｇ（約２ポンド）、約１．６ｋｇ（約３．５ポンド）、約２．３ｋｇ（約５ポンド）、約３．２ｋｇ（約７ポンド）、又は約４．５ｋｇ（約１０ポンド）の総重量を有する、実施態様４５に記載の波発生器。
（５０） 前記ハウジング内に組み込まれた戻り電極を更に備え、そのため前記波発生器が、外科的処置中に、前記戻り電極を患者と接触させた状態で前記患者の上に位置付けられるか又はストラップで留められて、前記戻り電極を介した前記患者から前記波発生器への電気エネルギーの安全な流れを可能にすることができる、実施態様４５に記載の波発生器。

（５１） 前記波発生器の出力ワット数が、約４９ワット以下に制限される、実施態様４５に記載の波発生器。
（５２） 前記ハウジングが、ユーザーによる前記波発生器の搬送又は着用を可能とするストラップ又はベルトを受けるように構成された１つ又は２つ以上の取り付け箇所を備える、実施態様４５に記載の波発生器。
（５３） 前記ハウジングが、耐候性材料を含むか、又は耐候性材料から形成されている、実施態様４５に記載の波発生器。
（５４） 前記ハウジングが、抗菌性若しくは抗微生物性材料を含むか、抗菌性若しくは抗微生物性材料で形成されているか、又は抗菌性若しくは抗微生物性材料でコーティングされている、実施態様４５に記載の波発生器。
（５５） 電気外科的処置を実施する方法であって、
電気外科用波発生器であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、かつ外科的処置を実施するための少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットと、
前記ハウジングに組み込まれた戻り電極と、を有する、電気外科用波発生器を提供することと、
前記電気外科用波発生器を、外科的処置が実施される患者に隣接して、前記戻り電極が前記患者と接触した状態になるように位置付けて、前記戻り電極を介した前記患者から前記波発生器への電気エネルギーの安全な流れを可能にすることと、を含む、方法。

（５６） 前記電気外科用波発生器を患者に隣接して位置付けることが、前記波発生器を前記患者の上に位置付けること又は前記波発生器の上に前記患者を位置付けることのうちの少なくとも１つを含む、実施態様５５に記載の方法。
（５７） 前記電気外科用波発生器を患者に隣接して位置付けることが、前記患者に前記波発生器をストラップで留めることを含む、実施態様５５に記載の方法。

Claims (11)

1. 電気駆動医療処置を実施するための電気外科用波発生器であって、
   患者組織を切開するように構成された作業面を含む少なくとも１つの外科用電極への出力信号を発生させ、かつ制御するように構成された制御ユニットと、
   切断モードと、凝固モードにおいて、前記出力信号を適用するように構成されたパルス幅変調コントローラと、を備え、
   前記パルス幅変調コントローラが、
   前記切断モードにおいて、前記電極が切断している前記患者組織から検出されるインピーダンスに基づいて、一定のピーク電圧レベルにおいて、前記出力信号のデューティサイクルを変化させるように構成され、
   前記凝固モードにおいて、前記インピーダンスに印加される電圧に関係なく、一定の電力を出力するように構成されている、波発生器。
2. 前記パルス幅変調コントローラは、比較的高インピーダンスの組織が検出されると、前記出力信号に関連するデューティサイクルを増加させるように構成されている、請求項１に記載の波発生器。
3. 前記パルス幅変調コントローラは、比較的低インピーダンスの組織が検出されると、前記出力信号に関連するデューティサイクルを減少させるように構成されている、請求項１に記載の波発生器。
4. 内部に組み込まれた電池を更に備え、前記出力信号が、前記電池によって生成される電圧のみから発生される、請求項１に記載の波発生器。
5. 前記出力信号が、厚さ約０．０２５４ｍｍ〜約０．１２７ｍｍの作業面を有する外科用電極と共に使用するように調整される、請求項１に記載の波発生器。
6. データを伝送又は受信するように構成された無線送受信器を更に備える、請求項１に記載の波発生器。
7. 前記データが、前記波発生器のソフトウェア更新、波発生器の設定若しくはモードに対する変更、及び前記波発生器の使用に関するデータ、のうちの１つ又は２つ以上を含む、請求項６に記載の波発生器。
8. 前記波発生器の外側シェル又はケースが、一体的な戻り電極を備える、請求項１に記載の波発生器。
9. 前記出力信号は、断面積対長手方向切断縁部の数の比率が長手方向切断縁部１つ当たり０．０９６７平方ミリメートル（０．０００１５０平方インチ）以下である外科用電極と共に使用するように調整される、請求項１に記載の波発生器。
10. 前記出力信号は、断面積対長手方向切断縁部の数の比率が長手方向切断縁部１つ当たり０．６平方ミリメートル（０．００１平方インチ）以下である外科用電極と共に使用するように調整される、請求項１に記載の波発生器。
11. 前記出力信号は、断面積対長手方向切断縁部の数の比率が長手方向切断縁部１つ当たり０．３平方ミリメートル（０．０００４平方インチ）以下である外科用電極と共に使用するように調整される、請求項１に記載の波発生器。

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