JP7295707B2 - プラズマ照射装置及びプラズマ照射方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ照射装置及びプラズマ照射方法に関するものである。

特許文献１、２には、プラズマ放電を行う装置が開示されている。特許文献１、２で開示される装置は、ガス誘導路を介して放電用ガスを供給し、ガス誘導路に近接する複数の電極間の電圧を変化させてプラズマを発生させる構成をなす。

特表２０１３－５４４１２２号公報 特表２０１４－５１９８７５号公報

しかし、特許文献１、２の装置を含む従来のプラズマ照射装置では、放電用ガスとは異なる不純ガス（例えば空気等）がガス誘導路内に多量に存在した状態でプラズマ放電が行われる場合があった。このようにガス誘導路内に不純ガスが多量に存在した状態でプラズマ放電が行われると、プラズマ放電が安定的に行われなかったり、予定されたプラズマとは特性の異なるプラズマが発生したりする懸念があった。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、ガス誘導路内に不純ガスが多量に存在した状態でプラズマ放電がなされることを抑制し得る技術を実現することを目的とするものである。

本発明の一つであるプラズマ照射装置は、
放電用ガスを流す流路を備えるとともに前記流路の端部に放出口が設けられてなるガス誘導路と、
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体と、を備え、前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
前記ガス誘導路へ前記放電用ガスを供給する経路となり、前記放電用ガスの流量制御を行うガス制御部よりも前記ガス誘導路側に設けられたガス供給路と、
を有し、
被対象物に相対的に移動する先端デバイスに設けられるプラズマ照射装置であって、
前記ガス誘導路又は前記ガス供給路に設けられ、前記放出口に向かって前記放電用ガスが流れることを許容し、逆方向に気体が流れることを防止する逆止弁を有する。

このプラズマ照射装置は、ガス誘導路又は前記ガス供給路に逆止弁が設けられ、逆止弁は、放出口に向かって前記放電用ガスが流れることを許容し逆方向に気体が流れることを防止する構成をなす。よって、逆止弁よりも奥の配管（逆止弁よりもガス制御部側の配管）に放電用ガスとは異なる不純ガス（空気等）が外部から多量に入り込むことを防ぐことができ、ひいては、不純ガスが多量に混入することに起因する不安定な放電を抑制することができる。

本発明の一つであるプラズマ照射装置は、
放電用ガスを流す流路を備えるとともに前記流路の端部に放出口が設けられてなるガス誘導路と、
第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体と、を備え、前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
前記ガス誘導路へ前記放電用ガスを供給する経路となるガス流通路と、
を有し、
被対象物に相対的に移動する先端デバイスに設けられるプラズマ照射装置であって、
前記ガス誘導路又は前記ガス流通路に設けられ、自身の開度に応じて前記放電用ガスの流量を変化させるバルブと、
前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電制御部と、
前記バルブの開閉を制御するバルブ制御部と、
前記バルブ制御部は、少なくとも前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電期間には前記バルブを開放し続けるものであり、
さらに、前記バルブ制御部は、前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせない前記放電期間前の所定の準備期間にも前記バルブを開放する。

このプラズマ照射装置は、少なくとも放電制御部が放電部にプラズマ放電を行わせる「放電期間」にはバルブを開放し続け、放電制御部が放電部にプラズマ放電を行わせない「放電期間前の所定の準備期間」にもバルブを開放するように動作する。つまり、「放電期間前の所定の準備期間」にもガス誘導路内に放電用ガスが流れ続けるため、外部から逆流してガス誘導路内に入り込んだ不純ガスを準備期間の間に排出することができる。よって、上記準備期間の後に行われる放電期間の開始時点でガス誘導路内に不純ガスが多量に存在しているような事態が生じにくくなり、ガス誘導路内に不純ガスが多量に存在した状態でプラズマ放電がなされることを抑制することができる。

上記のプラズマ照射装置において、バルブ制御部は、準備期間における少なくとも一部期間において、放電期間のときよりも大きい開度でバルブを開放するように動作してもよい。
このプラズマ照射装置は、準備期間の少なくとも一部期間にガス誘導路へと放電用ガスをより勢いよく流すことができる。よって、ガス誘導路内に入り込んだ不純ガスを準備期間の間により効果的に排出することができる。

上記のプラズマ照射装置において、バルブ制御部は、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間において放電期間のときよりも小さい開度でバルブを連続的又は断続的に開放するように動作してもよい。
このプラズマ照射装置は、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間に放電用ガスを連続的又は断続的に流すことができる。よって、ガス誘導路内へ不純ガスが逆流して入り込むことを抑制する効果及び不純ガスがガス誘導路内に存在し続けることを抑制する効果を休止期間の一部又は全部にわたって継続することができる。ゆえに、休止期間後の放電期間の開始時点でガス誘導路内に不純ガスが多量に存在しているような事態がより一層生じにくくなる。

上記のプラズマ照射装置は、ガス誘導路又はガス流通路におけるバルブよりも放出口側の経路内での放電用ガス又は空気に含まれる特定ガスの濃度を検出する濃度検出部を有していてもよい。
このプラズマ照射装置は、放電用ガスが流れるべき所定経路（ガス誘導路又はガス流通路におけるバルブよりも放出口側）での放電用ガスの濃度状態又は空気の濃度状態をより正確に特定することができる。よって、この所定領域の現在濃度（検出時点での濃度）に応じた制御を行うことが可能となる。

上記のプラズマ照射装置において、濃度検出部は、上記経路内における放電用ガスの濃度を検出するように動作してもよい。そして、放電制御部は、濃度検出部によって検出される放電用ガスの濃度が閾値以上である場合に放電部にプラズマ放電を行わせることを許容し、放電用ガスの濃度が閾値未満である場合に放電部にプラズマ放電を行わせることを禁止するように動作してもよい。
このプラズマ照射装置は、放電用ガスが流れるべき所定経路（ガス誘導路又はガス流通路におけるバルブよりも放出口側）において放電用ガスの濃度が相対的に低い場合（閾値未満である場合）に放電部にプラズマ放電を行わせることを禁止することができる。よって、放電用ガスの濃度が低すぎる状態で不安定なプラズマ放電がなされることを抑制することができる。

上記のプラズマ照射装置において、濃度検出部は、空気に含まれる特定ガスの濃度を検出するように動作してもよい。そして、放電制御部は、濃度検出部によって検出される特定ガスの濃度が大きいほど第１電極と第２電極との間の最大電圧を大きくするように放電部を制御してもよい。
空気の濃度が大きくなるほど相対的に放電用ガスの濃度が小さくなるため、上記プラズマ照射装置は、放電用ガスの濃度が小さくなるほど第１電極と第２電極との間の最大電圧を大きくすることができる。よって、放電用ガスの濃度低下に起因してプラズマ放電がなされにくくなることを、濃度低下の度合いに応じて電圧を高めることで補うことができる。

本発明の一つであるプラズマ照射方法は、
放電用ガスを流す流路を備えるとともに前記流路の端部に放出口が設けられてなるガス誘導路と、第１電極と第２電極と前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体とを備えるとともに前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、前記ガス誘導路へ前記放電用ガスを供給する経路となるガス流通路と、を有するプラズマ照射装置を用いたプラズマ照射方法であって、
前記プラズマ照射装置を、被対象物に相対的に移動する先端デバイスに設け、
自身の開度に応じて前記放電用ガスの流量を変化させるバルブを、前記ガス誘導路又は前記ガス流通路に設け、
放電制御部は、前記放電部の前記プラズマ放電を制御し、
バルブ制御部は、少なくとも前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電期間に前記バルブを開放し続け、かつ前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせない前記放電期間前の所定の準備期間にも前記バルブを開放する。

このプラズマ照射方法では、少なくとも放電制御部が放電部にプラズマ放電を行わせる「放電期間」にバルブを開放し続け、放電制御部が放電部にプラズマ放電を行わせない「放電期間前の所定の準備期間」にもバルブを開放する。つまり、「放電期間前の所定の準備期間」にもガス誘導路へと放電用ガスを流すことができるため、準備期間の間に外部からガス誘導路内に不純ガスが逆流して入り込むことを防ぐことができる。よって、上記準備期間の後に行われる放電期間の開始時点でガス誘導路内に不純ガスが多量に存在しているような事態が生じにくくなり、ガス誘導路内に不純ガスが多量に存在した状態でプラズマ放電がなされることを抑制することができる。

上記のプラズマ照射方法では、バルブ制御部が、準備期間における少なくとも一部期間において放電期間のときよりも大きい開度でバルブを開放してもよい。
このプラズマ照射方法では、準備期間の少なくとも一部期間にガス誘導路へと放電用ガスをより勢いよく流すことができる。よって、準備期間に不純ガスがガス誘導路内へ入り込むこと及び準備期間に不純ガスがガス誘導路内に存在し続けることを、より一層抑制することができる。

上記のプラズマ照射方法では、バルブ制御部は、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間において、放電期間のときよりも小さい開度でバルブを連続的又は断続的に開放するように動作してもよい。
このプラズマ照射方法では、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間に放電用ガスを連続的又は断続的に流すことができる。よって、ガス誘導路内へ不純ガスが逆流して入り込むことを防ぐ効果及び不純ガスがガス誘導路内に存在し続けることを防ぐ効果を休止期間の一部又は全部にわたって継続することができる。ゆえに、休止期間後の放電期間の開始時点でガス誘導路内に不純ガスが多量に存在しているような事態がより一層生じにくくなる。

上記のプラズマ照射方法では、ガス誘導路又はガス流通路におけるバルブよりも放出口側の経路内での放電用ガスの濃度を検出する濃度検出部を、プラズマ照射装置に設けてもよい。そして、放電制御部は、濃度検出部によって検出される放電用ガスの濃度が閾値以上である場合に放電部にプラズマ放電を行わせることを許容し、放電用ガスの濃度が閾値未満である場合に放電部にプラズマ放電を行わせることを禁止するように動作してもよい。
このプラズマ照射方法では、放電用ガスが流れるべき所定経路（ガス誘導路又はガス流通路におけるバルブよりも放出口側）において放電用ガスの濃度が相対的に低い場合（閾値未満である場合）に放電部にプラズマ放電を行わせることを禁止することができる。よって、放電用ガスの濃度が低すぎる状態で不安定なプラズマ放電がなされることを抑制することができる。

上記のプラズマ照射方法では、ガス誘導路又はガス流通路におけるバルブよりも放出口側の経路内において空気に含まれる特定ガスの濃度を検出する濃度検出部を、プラズマ照射装置に設けてもよい。そして、放電制御部は、濃度検出部によって検出される特定ガスの濃度が大きいほど第１電極と第２電極との間の最大電圧を大きくするように放電部を制御するように動作してもよい。
空気の濃度が大きくなるほど相対的に放電用ガスの濃度が小さくなるため、上記プラズマ照射方法では、放電用ガスの濃度が小さくなるほど第１電極と第２電極との間の最大電圧を大きくすることができる。よって、放電用ガスの濃度低下に起因してプラズマ放電がなされにくくなることを、濃度低下の度合いに応じて電圧を高めることで補うことができる。

本発明によれば、ガス誘導路内に不純ガスが多量に存在した状態でプラズマ放電がなされることを抑制することができる。

第１実施形態のプラズマ照射装置及び先端デバイスを備える手術用装置を概略的に示す概略図である。 図２は、第１実施形態のプラズマ照射装置を構成する構造体を概念的に示す斜視図である。 図３は、図２の構造体を三分割した分解斜視図である。 図４は、第１実施形態のプラズマ照射装置の構造体を第３方向（幅方向）中心位置にて第３方向と直交する方向に切断した切断面の断面構成を概略的に示す断面概略図である。 図５は、第１実施形態のプラズマ照射装置の構造体を第１方向（長手方向）中心位置にて第１方向と直交する方向に切断した切断面の断面構成を概略的に示す断面概略図である。 図６は、第１実施形態のプラズマ照射装置の構造体を第２方向（厚さ方向）中心位置にて第２方向と直交する方向に切断した切断面の断面構成を概略的に示す断面概略図である。 図７は、第２実施形態のプラズマ照射装置で行われるプラズマ照射制御の流れを例示するフローチャートである。 図８は、第２実施形態のプラズマ照射装置で行われるプラズマ照射制御の一例についてのタイミングチャートである。 図９は、他の実施形態の第１の例に関し、プラズマ照射装置が電気メスに適用された例を概略的に示す概略図である。 図１０は、他の実施形態の第２の例に関し、プラズマ照射装置が図１、図８とは異なる先端デバイスに適用された例を概略的に示す概略図である。

＜第１実施形態＞
１．手術用装置の全体構成
図１で示される手術用装置１は、施術対象の生体組織に対して切開、剥離又は止血を行い得る処置装置として構成されている。手術用装置１は、主に、先端デバイス３と、超音波振動部１２（駆動部）を制御する装置である制御装置５と、先端デバイス３内のガス誘導路３０（図５等参照）に対してガスを供給するガス供給装置７と、プラズマ照射装置２０に対して電圧を印加し得る電源装置９とを備える。

制御装置５は、先端デバイス３において様々な制御を行い得る装置として構成されている。制御装置５は、先端デバイス３のケース体１４に組み込まれていてもよく、ケース体１４とは別体で構成され、図示しない可撓性の信号ケーブルを介してケース体１４側に電気信号を与え得る構成となっていてもよい。制御装置５は、超音波振動部１２を制御する機能、センサ７４で生成された検出信号を取得する機能、電源装置９を制御する機能などを有する。

ガス供給装置７は、ヘリウムガスやアルゴンガスなどの不活性ガス（以下、単にガスともいう）を供給する装置であり、先端デバイス３とガス供給装置７との間に介在するガス供給路８を介して後述するガス誘導路３０に不活性ガスを供給する。ガス供給装置７は、ガス供給源の一例に相当するボンベ７Ａと、ボンベ７Ａから供給される高圧ガスを減圧するレギュレータ７Ｂと、レギュレータ７Ｂで減圧されたガスを所望の流量に制御するガス制御部７Ｃとを含む。ガス制御部７Ｃは、例えば気体の流量を制御する流量制御弁を有してなり、制御装置５又は図示しない制御装置によってガス供給路８を流れる放電用ガスの流量が所望の流量となるように制御される。

ガス供給路８は、ガス誘導路３０へ放電用ガスを供給する経路であり、一部又は全部において可撓性の管路を有してなる。このガス供給路８は、ガス供給装置７から放出口３４（図４参照）までのガス経路においてガス制御部７Ｃよりもガス誘導路３０側に設けられており、ガス制御部７Ｃによって制御された流量の放電用ガスが流れる流路となっている。なお、本明細書では、ガス供給源（図１の例ではボンベ７Ａ）からガス誘導路３０へと放電用ガスを流すためのガス経路全体を「ガス流通路」と定義する。そして、このガス流通路のうち、ガス制御部７Ｃからガス誘導路３０までのガス経路をガス供給路８と定義する。

電源装置９は、例えば制御装置５によって制御され、制御装置５からの指令に応じて後述するプラズマ照射装置２０の放電電極４２と接地電極４４との間に所望の電圧を印加するように動作する。なお、この例では、制御装置５及び電源装置９を、放電制御部４として機能させることができる。具体的には、電源装置９は、接地電極４４をグラウンド電位に保ちながら、放電電極４２と接地電極４４との間に所定周波数の交流電圧を印加する。電源装置９は、高周波数（例えば、２０ｋＨｚ～３００ｋＨｚ程度）の高電圧（例えば、振幅が０．５ｋＶ～１０ｋＶの高電圧）を生成し得る回路であれば、公知の様々な回路を採用し得る。なお、電源装置９が発生させる高電圧の周波数は、一定値に固定された周波数であってもよく、変動してもよい。また、電源装置９が接地電極４４と放電電極４２との間に印加する電圧は、周期的に変化する電圧であればよく、正弦波の交流電圧であってもよく、非正弦波（例えば、矩形波、三角波など）の交流電圧であってもよい。

図１の例では、交流電圧を生成する電源装置９を先端デバイス３の外部に設けてなる手術用装置を例示しているが、交流回路を生成する電源回路を先端デバイス３の内部（例えば、後述するケース体１４の内部やプラズマ発生部２０Ａの内部）に設けてもよい。

先端デバイス３は、例えば手術を行う術者によって把持されて使用される装置であり、術者が被対象物（例えば生体組織）に対して相対的に移動させるように用いるものである。この先端デバイス３は、主に、ケース体１４、作用部材１６、プラズマ照射装置２０、超音波振動部１２、などを備える。ケース体１４、作用部材１６、プラズマ照射装置２０の少なくとも一部（プラズマ発生部２０Ａ等）、及び超音波振動部１２は、使用者に把持される把持ユニット（手持ち部）として一体的に構成されており、可撓性を有する部材を介して不活性ガスや電力が供給されるようになっている。

ケース体１４は、円筒状に構成され所定方向に延びており、主として、基部１４Ａと、基部１４Ａと一体的に構成されるとともに所定方向に延びる円筒状の延出部１４Ｂとを備える。基部１４Ａの内部には、超音波振動部１２などが収容され、延出部１４Ｂにはプラズマ照射装置２０の一部を構成するプラズマ発生部２０Ａが固定又は一体化されている。

超音波振動部１２は、公知の超音波振動子として構成され、上述した制御装置５によって所定の電気信号が与えられたときに駆動して超音波振動を発生させ、軸状に構成された作用部材１６に対して超音波振動を伝達するように動作する。超音波振動部１２は、駆動部の一例に相当し、作用部１６Ａ付近において生体組織を切開、剥離又は熱凝固止血する作用が生じるように作用部材１６を駆動する。

作用部材１６は、自身の先端部付近が固定刃として生体組織に作用する部材である。作用部材１６は、超音波振動部１２で発生した超音波振動が伝達される振動部材の一例に相当する。作用部材１６は、先端部付近に形成された作用部１６Ａと、超音波振動部１２から与えられた振動を作用部１６Ａに伝達する軸部１６Ｂとを有する。作用部材１６は、超音波振動部１２で発生する超音波振動が軸部１６Ｂを介して作用部１６Ａに伝達されることにより作用部１６Ａが振動する構成をなす。この作用部材１６は、作用部１６Ａが生体組織に接近又は接触している状態で作用部１６Ａが振動することにより生体組織に対して切開作用、剥離作用又は止血作用を生じさせるように動作する。

把持部６０は、先端デバイス３を使用する使用者によって把持される部分であり、公知の可動機構を採用した可動部材変位機構として構成されている。把持部６０は、ケース体１４の基部１４Ａに固定されてケース体１４と一体化された固定把持部６２と、固定把持部６２に対して相対移動可能に取り付けられる軸状の可動部材６４とを有する。可動部材６４の一端部付近には可動刃６４Ａが形成され、可動部材６４の他端部付近には可動把持部６４Ｂが形成されている。把持部６０では、軸状の可動部材６４が延出部１４Ｂの先端部付近の回動軸Ｚを中心として回動可能とされている。把持部６０は、可動把持部６４Ｂを固定把持部６２側に近接させる操作がなされることに応じて可動刃６４Ａが作用部材１６の作用部１６Ａ（固定刃）に近づくように可動部材６４が回動する。逆に、可動把持部６４Ｂを固定把持部６２から離間させる操作がなされることに応じて可動刃６４Ａが作用部１６Ａ（固定刃）から離れるように可動部材６４が回動する。

このように構成された先端デバイス３では、超音波振動を用いた生体組織の切開処置、剥離処置、止血処置を行いうる。例えば、作用部１６Ａ（固定刃）と可動刃６４Ａとによって生体組織が挟み込まれたときに作用部１６Ａに超音波振動が伝達されることにより生体組織を切除することができる。また、超音波振動が伝達される作用部１６Ａを生体組織に接触させて摩擦熱を生じさせ、止血を行うこともできる。作用部材１６に対して超音波振動を与えながら、又は与えずに、作用部１６Ａと可動刃６４Ａとによって生体組織を挟持し、剥離処置を行うこともできる。このように、先端デバイス３では、超音波振動による切開、剥離又は熱凝固止血が可能となっており、更に、後述するプラズマ照射装置２０からの低温プラズマの照射によって低侵襲な止血を併用することもできる。

２．プラズマ照射装置の基本構成
次に、プラズマ照射装置２０の構成を詳述する。
図１に示されるように、プラズマ照射装置２０は先端デバイス３の一部として組み込まれ、先端デバイス３において誘電体バリア放電を生じさせる装置として構成されている。なお、図１の例では、プラズマ照射装置２０の一部をなすプラズマ発生部２０Ａが保持部１８によって保持された構成でケース体１４に固定されている。プラズマ発生部２０Ａを収容する保持部１８は、例えば金属製のケース本体に樹脂材料によってコーティングを施したケース体として構成してもよく、樹脂材料からなるケース本体に金属メッキを施したケース体として構成してもよい。このようにすれば、プラズマ発生部２０Ａからの意図しない放電や漏電を抑制することができる。プラズマ発生部２０Ａの内部で発生した低温プラズマは、作用部材１６の先端部に設けられた作用部１６Ａ付近に照射される。

図１で示されるように、プラズマ照射装置２０は、主に、プラズマ発生部２０Ａ、ガス供給路８、センサ７４、弁７２、放電制御部４などを有する。

図２で示されるように、プラズマ発生部２０Ａは、所定の立体形状（例えば、板状且つ直方体状）として構成された構造体であり、長手方向の端部に形成された放出口３４から低温プラズマＰを照射するように構成されている。

図３にて概念的に示されるように、プラズマ発生部２０Ａは、厚さ方向中央部に第３誘電体層５３が設けられ、第３誘電体層５３よりも厚さ方向一方側に第４誘電体層５４が設けられている。更に、プラズマ発生部２０Ａは、第３誘電体層５３よりも厚さ方向他方側に第１誘電体層５１及び第２誘電体層５２が設けられている。第１誘電体層５１及び第２誘電体層５２によって構成された誘電体領域の内部には、放電電極４２及び接地電極４４が埋め込まれている。本構成では、放電電極４２が第１電極の一例に相当し、接地電極４４が第２電極の一例に相当する。図３では、プラズマ発生部２０Ａが３分割された構成が分解斜視図として概念的に示されているが、実際の構成は、第１誘電体層５１、第２誘電体層５２、第３誘電体層５３、及び第４誘電体層５４の各々が、一体的な誘電体部５０（図４）の一部として構成されている。

図４に示されるように、プラズマ発生部２０Ａは、主に、ガス誘導路３０と、沿面放電部４０とを備える。

ガス誘導路３０は、ガスを導入する導入口３２と、ガスを放出する放出口３４と、導入口３２と放出口３４との間に設けられる流路３６と、を有する。ガス誘導路３０は、先端デバイス３の外部に設けられたガス供給装置７から供給される不活性ガスを導入口３２から導入し、導入口３２側から導入されたガスを流路３６内の空間を通して放出口３４に誘導する誘導路となっている。なお、図４では、ガス供給装置７から供給される不活性ガスを導入口３２に導くためのガス供給路８が二点鎖線によって概念的に示されている。ガス誘導路３０は、放出口３４が作用部１６Ａに近接した位置で作用部１６Ａ側に向いており、流路３６の空間の延長上に作用部１６Ａが位置する関係となっている。ガス誘導路３０は、放出口３４から作用部１６Ａ側にガスを放出する流路構成となっており、ガスと共に低温プラズマＰを放出口３４から作用部１６Ａ側に放出するように機能する。

図４で示されるように、本明細書では、プラズマ照射装置２０においてガス誘導路３０が延びる方向が第１方向であり、第１方向と直交する方向のうち誘電体部５０の厚さ方向が第２方向であり、第１方向及び第２方向と直交する方向が第３方向（図５参照）である。図４の構成では、誘電体部５０と放電電極４２と接地電極４４とが一体的に設けられたプラズマ発生部２０Ａの長手方向が第１方向である。そして、プラズマ発生部２０Ａを第１方向と直交する平面方向に切断した切断面でのプラズマ発生部２０Ａの短手方向が第２方向であり、この切断面の長手方向が第３方向である。第２方向はプラズマ発生部２０Ａの幅方向であり、第３方向はプラズマ発生部２０Ａの高さ方向又は厚さ方向である。なお、以下の説明では、第１方向において放出口３４側がプラズマ発生部２０Ａの先端側とされ、第１方向において導入口３２側がプラズマ発生部２０Ａの後端側とされる。

沿面放電部４０は、第１誘電体層５１と、第１誘電体層５１を介在させて互いに対向して配置される放電電極４２及び接地電極４４と、を有する。沿面放電部４０は、「放電部」の一例に相当し、放電電極４２と接地電極４４との電位差に基づく電界をガス誘導路３０内で発生させて沿面放電による低温プラズマ放電を発生させるように機能する。

沿面放電部４０は、放電電極４２又は接地電極４４の一方が直接又は他部材を介して流路３６に面しつつ、周期的に変化する電圧が放電電極４２に印加されることに応じて流路３６内で沿面放電を発生させるものである。なお、「放電電極４２又は接地電極４４の一方が直接流路３６に面する構成」とは、放電電極４２又は接地電極４４の一方が流路３６内の空間に露出し当該一方が流路の内壁の一部をなすような構成が該当する。また、「放電電極４２又は接地電極４４の一方が他部材を介して流路３６に面する構成」とは、放電電極４２又は接地電極４４のうちの一方が流路３６に近い位置に配置されるとともに当該一方の一部又は全部が他部材によって覆われる構成が該当する。このように他部材を介する構成では、当該他部材が流路の内壁の一部をなし、上記の「一方」の主面が流路３６に向いて配置される。なお、図４、図５で示される構成は、放電電極４２が上記の「一方」に該当し、「放電電極４２が他部材を介して流路３６に面する構成」であるが、図４では、他部材の一例に相当する第２誘電体層５２を省略して示している。

図５で示されるように、沿面放電部４０は、放電電極４２が誘電体部５０の一部（第２誘電体層５２）を介して流路３６に面している。接地電極４４は、放電電極４２に対して流路３６とは反対側に設けられ、放電電極４２よりも流路３６から離れている。沿面放電部４０は、接地電極４４の電位を一定の基準電位（例えば、０Ｖのグラウンド電位）に保ちつつ、周期的に変化する電圧が放電電極４２に印加されることに応じて流路３６内で沿面放電を発生させ、低温プラズマを生じさせる。

図５で示されるように、誘電体部５０は、第１誘電体層５１、第２誘電体層５２、第３誘電体層５３、第４誘電体層５４を備え、全体として中空状に構成されている。第１誘電体層５１は、「自身の一部が放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間に介在する誘電体」の一例に相当する。第１誘電体層５１は、流路３６の空間よりも第２方向（厚さ方向）一方側に配置されるとともに接地電極４４が埋め込まれるように構成される。第２誘電体層５２は、セラミック材料によって放電電極４２を覆うように構成されたセラミック保護層であり、第１誘電体層５１よりも流路空間側において放電電極４２を覆うように配置される。第１誘電体層５１及び第２誘電体層５２は、流路３６における第２方向一方側の内壁部を構成する。第４誘電体層５４は、流路３６の空間よりも第２方向（厚さ方向）他方側に配置され、流路３６における第２方向他方側の内壁部を構成する。第３誘電体層５３は、第２方向において第１誘電体層５１と第４誘電体層５４との間に配置され、流路３６における第３方向一方側の側壁部及び第３方向他方側の側壁部を構成する。つまり、流路３６は、第１誘電体層５１、第２誘電体層５２、第３誘電体層５３、及び第４誘電体層５４により画成されている。第１誘電体層５１、第２誘電体層５２、第３誘電体層５３、及び第４誘電体層５４の材料は、例えばアルミナなどのセラミック、ガラス材料や樹脂材料を好適に用いることができる。なお、機械的強度が高いアルミナを誘電体として用いることで、沿面放電部４０の小型化を図りやすくなる。

図６で示されるように、流路３６は、第２方向両側及び第３方向両側が囲まれた空間が第１方向に続くように構成され、第１方向に沿って延びる第１流路３６Ａと、第１流路３６Ａの下流側に設けられる第２流路３６Ｂとを備える。第１流路３６Ａは、プラズマ発生部２０Ａにおいて第１方向の第１領域ＡＲ１に設けられている。第２流路３６Ｂは、プラズマ発生部２０Ａにおける第１方向の第２領域ＡＲ２に設けられている。図６では、第１方向において第１流路３６Ａが設けられる範囲が第１領域ＡＲ１として表され、第１方向において第２流路３６Ｂが設けられる範囲が第２領域ＡＲ２として表されている。

第１流路３６Ａは、第１方向と直交する方向に切断した切断面での内壁部の形状が長方形状に構成された流路である（図５参照）。図６で示されるように、第１流路３６Ａは、第１方向の第１領域ＡＲ１にわたって内壁面の幅が一定の幅となっており且つ第１方向の第１領域ＡＲ１にわたって内壁面の高さが一定の高さとなっている。

図６で示されるように、第２流路３６Ｂは，第１方向において第１流路３６Ａよりも放出口３４側（下流側）に配置され、第１流路３６Ａよりも狭い幅で構成されている。第２流路３６Ｂは、縮幅流路３６Ｃと一定流路３６Ｄとを備える。縮幅流路３６Ｃは、第１方向において第２領域ＡＲ２の一部領域ＡＲ２１にわたって設けられ、放出口３４側に近づくにつれて内壁面の幅が次第に狭くなっている。縮幅流路３６Ｃの高さは、領域ＡＲ２１の全範囲にわたって一定である。一定流路３６Ｄは、第１方向において第２領域ＡＲ２の一部領域ＡＲ２２にわたって設けられ、領域ＡＲ２２の全範囲にわたって内壁面の幅及び高さが一定となっている。

接地電極４４は、流路３６に沿うように第１方向に直線状に延びており、例えば、一定の幅且つ一定の厚さで第１方向の所定領域に配置されている。接地電極４４は、自身の先端側の一部が放電電極４２よりも放出口３４側に配置されている。接地電極４４の一部は、第１方向において第２流路３６Ｂの配置領域ＡＲ２に位置しており、図６の例では、接地電極４４の先端が縮幅流路３６Ｃの先端（一定流路３６Ｄの後端）よりも先端側に位置している。つまり、接地電極４４の一部は、第１方向において一定流路３６Ｄの配置領域ＡＲ２２に位置している。接地電極４４の後端は、第１流路３６Ａの先端よりも後端側に位置し、放電電極４２の先端よりも後端側且つ放電電極４２の後端よりも先端側に位置している。接地電極４４は、第３方向において第１流路３６Ａの配置領域ＡＲ３内に自身の少なくとも一部（図６では自身の全部）が位置する。具体的には、接地電極４４は、第３方向において一定流路３６Ｄの配置領域ＡＲ４内に自身の少なくとも一部（図６では自身の一部）が位置し、第３方向において放出口３４の形成領域内に自身の少なくとも一部（図６では自身の一部）が位置する。

放電電極４２は、流路３６に沿うように第１方向に直線状に延びており、例えば、一定の幅且つ一定の厚さで第１方向の所定領域に配置されている。具体的には、放電電極４２は、第１方向において第１流路３６Ａの配置領域にのみ位置する。つまり、放電電極４２は、第１領域ＡＲ１及び第２領域ＡＲ２のうちの第１領域ＡＲ１にのみ位置する。放電電極４２の先端は、第１流路３６Ａの先端よりも後端側に位置し、放電電極４２の後端は第１流路３６Ａの後端よりも先端側に位置する。更に、放電電極４２の幅（第３方向の長さ）は、接地電極４４の幅（第３方向の長さ）よりも小さくなっている。図６の例では、放電電極４２は、第３方向において第１流路３６Ａの配置領域ＡＲ３内に収まっている。具体的には、放電電極４２は、第３方向において一定流路３６Ｄの配置領域ＡＲ４内に収まっており、第３方向において放出口３４の形成領域内に収まっている。より具体的には、放電電極４２は、第３方向において接地電極４４の配置領域ＡＲ５内に収まっている。放電電極４２の第３方向一方側の端は、接地電極４４の第３方向一方側の端よりも第３方向他方側に位置し、放電電極４２の第３方向他方側の端は、接地電極４４の第３方向他方側の端よりも第３方向一方側に位置する。

センサ７４（図１参照）は、ガス誘導路３０又は上述のガス流通路における弁７２よりも放出口側の経路内において測定対象ガスの濃度を検出するものである。センサ７４は、放電用ガスの濃度を検出する機能を有していてもよく、空気に含まれる特定ガス（例えば酸素）の濃度を検出する機能を有していてもよい。なお、放電ガスが複数成分から構成される場合には、放電ガスに含まれる特定成分のガス濃度を検知する機能を有しているものとしてもよい。

このように構成されたプラズマ照射装置２０は、流路３６内の空間を不活性ガスが流れるように不活性ガスが供給される。そして、放電電極４２と接地電極４４との間には、電源装置９によって所定周波数の交流電圧が印加される。電源装置９は、例えば接地電極４４をグラウンド電位に保ち、放電電極４２の電位を、接地電極４４の電位を中心として、この電位よりも一定程度高い電位である＋Ａ（Ｖ）から一定程度低い電位である－Ａ（Ｖ）までの範囲で振動させるように交流電圧を加える。なお、「Ａ」は、正の値である。このように交流電圧が印加されると、誘電体部５０によるバリアが構成された形で、電極間で電界の変化が生じ、ガス誘導路３０内の空間で誘電体バリア放電（具体的には沿面放電）が生じる。ガス誘導路３０では放出口３４に向けて不活性ガスが流れるようになっており、沿面放電によって生じた低温プラズマは放出口３４から作用部１６Ａに向けて放出される。このような構成であるため、術者が先端デバイス３の作用部１６Ａ付近を出血箇所に向けるように操作し、プラズマ照射装置２０を動作させれば、低温プラズマを出血箇所に照射することができ、血液の凝固作用を生じさせて止血処置を行うことができる。

３．弁７２に関連する構成
次に、本構成の特徴の一つである弁７２に関する構成を詳述する。
図１のように、プラズマ照射装置２０は、ガス供給路８の途中に弁７２が設けられている。

本構成では、弁７２は、逆止弁として構成されている。弁７２を逆止弁として構成する場合、気体の逆流を防止し得る構成であれば公知の様々な方式のものを採用することができ、例えば、ダイヤフラム式、ボール式、Ｏリング式、スプリングディスク式、スイング式など、様々な方式の逆止弁を採用することができる。

弁７２は、ガス供給路８に設けられ、放出口３４に向かって放電用ガスが流れることを許容し、逆方向に気体が流れることを防止する。具体的には、ガス制御部７Ｃ側を上流側とし、放出口３４側を下流側とし、上流側から下流側へと放電用ガスが流れること（即ち、ガス制御部７Ｃ側から放出口３４側へと向かうように放電用ガスが流れること）を許容する。一方で、下流側から上流側へと放電用ガスが流れること（即ち、放出口３４側からガス制御部７Ｃ側へと向かうように放電用ガスが流れること）を遮断する。つまり、本構成では、下流側から弁７２を経由して上流側へと向かうような気体の流れは生じないようになっている。

なお、図１の例では、ガス供給路８のうち、センサ７４とガス誘導路３０との間の供給路を符号８Ａで示し、センサ７４と弁７２との間の供給路を符号８Ｂで示し、弁７２とガス制御部７Ｃとの間の供給路を符号８Ｃで示している。供給路８Ａ，８Ｂ，８Ｃのそれぞれは、途中に他部品が介在しない管路として構成されていてもよく、途中に他部品（センサや弁など）が介在する管路として構成されていてもよい。

次に、本構成の効果を例示する。
プラズマ照射装置２０は、ガス供給路８（放電用ガスの流量制御を行うガス制御部７Ｃよりもガス誘導路３０側に設けられた経路）に逆止弁として機能する弁７２が設けられている。そして、弁７２（逆止弁）は、放出口に向かって放電用ガスが流れることを許容し逆方向に気体が流れることを防止する構成をなす。よって、弁７２（逆止弁）よりも奥の配管（逆止弁よりもガス制御部側の配管）に放電用ガスとは異なる不純ガス（空気等）が外部から多量に入り込むことを防ぐことができ、ひいては、不純ガスが多量に混入することに起因する不安定な放電を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。
第２実施形態のプラズマ照射装置２０は、弁７２の具体的な機能を第１実施形態と異ならせた点、及び制御装置５に更なる機能を付加した点が第１実施形態と異なる。よって、以下の説明では、第１実施形態と同様の部分については詳細な説明は省略する。具体的には、上述した「１．手術用装置の全体構成」及び「２．プラズマ照射装置の基本構成」の内容については、第１実施形態と同一であるとする。図１～図６の構成については、第１実施形態と同様であるため、以下の説明では図１～図６を参照して説明する。

第２実施形態のプラズマ照射装置２０では、ガス流通路に設けられる弁７２が例えば流量制御弁として構成されている。弁７２は、自身の開度に応じて放電用ガスの流量を変化させるバルブとして機能する。

本構成では、第１実施形態と同様に、電源装置９及び制御装置５が放電制御部４として機能する。放電制御部４は、沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせるように放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間に印加する電圧を制御する。

更に、制御装置５には、弁７２（バルブ）の開閉を制御する機能も付加されている。即ち、第２実施形態のプラズマ照射装置２０では、制御装置５がバルブ制御部の一例として機能する。

次に、第２実施形態のプラズマ照射装置２０で行われるプラズマ放電制御について図７及び図８を参照して説明する。図８は、図７のような流れでプラズマ放電制御を行った場合の一例についてのタイミングチャートである。

本実施形態では、被対象物（例えば生体組織）に相対的に移動する先端デバイス３にプラズマ照射装置２０を設け、弁７２（自身の開度に応じて放電用ガスの流量を変化させるバルブ）をガス流通路に設け、図７のような流れでプラズマ照射方法を実現している。このプラズマ照射方法では、放電制御部４が沿面放電部４０（放電部）のプラズマ放電を制御する。そして、制御装置５（バルブ制御部）は、少なくとも放電制御部４が沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせる放電期間に弁７２（バルブ）を開放し続ける。更に、制御装置５は、放電制御部４が沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせない「放電期間前の所定の準備期間」にも弁７２（バルブ）を開放する。

図７で示されるプラズマ放電制御を実施するためのプログラムは、例えば、制御装置５に設けられた図示しない記憶部に記憶され、このプログラムは、例えば制御装置５に設けられた図示しない制御回路（ＣＰＵ等）によって実行される。

制御装置５は、所定の制御開始条件が成立したことに応じて図７で示されるプラズマ放電制御を開始する。所定の制御開始条件は、例えば、制御装置５に動作電源が投入されるという条件であってもよく、図示しない操作部によって所定の制御開始操作が行われるという条件であってもよい。

制御装置５は、図７の制御を開始した後、ステップＳ１において放電開始操作があったか否かを判定する。放電開始操作は、プラズマ放電の開始を指示する操作として予め定められた操作である。放電開始操作は、例えば、ケース体１４に設けられた図示しない操作部（例えば、操作ボタン等）に対してなされる「プラズマ放電の開始を指示する操作」であってもよく、これ以外の所定操作であってもよい。図７のプラズマ放電制御では、図７の制御を開始した後、放電開始操作があるまでは待機状態となる。図８の例では、時間ｔａまでの期間Ｔ０がこのような待機状態の期間である。

制御装置５は、ステップＳ１において放電開始操作があったと判定した場合、ステップＳ２において第１バルブ開放制御を行う。第１バルブ開放制御は、例えば、一定期間Ｔ１にわたって第１開度で弁７２（バルブ）を開放する制御である。第１開度は、放電期間のときに設定する弁７２の開度（第２開度）よりも大きい開度である。第１バルブ開放制御の期間Ｔ１にガス誘導路３０に流れる放電用ガスの流量は、放電期間のときにガス誘導路３０に流れる放電用ガスの流量よりも大きくなる。図８の例では、時間ｔａから第１バルブ開放制御を開始し、放電期間が開始する時間ｔｃよりも少し前の時間ｔｂに第１バルブ開放制御を終了している。

制御装置５は、ステップＳ２の第１バルブ開放制御を行った後、ステップＳ３にて第２バルブ開放制御を行う。第２バルブ開放制御は、弁７２（バルブ）を放電期間のときに設定すべき第２開度で開放し、その開放状態を維持する制御である。図８の例では、時間ｔａから時間ｔｂまでは弁７２の開度が第１開度とされ、時間ｔｂから時間ｔｅまでは弁７２の開度が第２開度とされており、時間ｔｂで開度が切り替わっている。

制御装置５は、ステップＳ３で第２バルブ開放制御を開始した後、ステップＳ４にてプラズマ放電を行う。制御装置５は、ステップＳ４にてプラズマ放電を開始した場合、放電電極４２と接地電極４４との間に所定周波数の交流電圧を印加し、沿面放電部４０にプラズマ放電を行わせる。制御装置５は、ステップＳ４でプラズマ放電を開始した後、ステップＳ５で放電終了条件が成立したか否かを判定し、放電終了条件が成立していない場合には、処理をステップＳ４に戻して放電終了条件が成立するまでステップＳ５を繰り返す。一方、制御装置５は、ステップＳ５で放電終了条件が成立したと判定した場合には、処理をステップＳ６に移し、プラズマ放電を停止する。そして、制御装置５は、ステップＳ６でプラズマ放電を停止した後、ステップＳ７において第２バルブ開放制御から第３バルブ開放制御に切り替える。なお、放電終了条件は、例えばケース体１４に設けられた図示しない操作部に対して所定の終了操作が行われるという条件であってもよく、時間的な条件（例えば、プラズマ放電の開始から一定期間が経過するという条件など）であってもよい。

図８の例では、制御装置５は、ステップＳ３の第２バルブ開放制御を時間ｔｂに開始し、ステップＳ４のプラズマ放電を時間ｔｃに開始している。このように、時間ｔｂに第２バルブ開放制御を開始した後、時間ｔｃにプラズマ放電を開始しているため、弁７２の開度が第２開度に切り替えられた後に第２開度の状態でプラズマ放電がなされることになる。なお、時間ｔｃよりも前の期間はプラズマ放電が行われない「準備期間」である。

制御装置５は、時間ｔｃにプラズマ放電を開始した後、放電終了条件が成立するまで（即ち、Ｓ５でＹｅｓとなるまで）は第２バルブ開放制御及びプラズマ放電を継続しており、放電終了条件が成立した場合に時間ｔｄにてプラズマ放電を停止している。つまり、時間ｔｃから時間ｔｄまでの期間が、プラズマ放電が行われる「放電期間」である。このように時間ｔｄにおいてプラズマ放電が停止した後、時間ｔｅにおいて第２バルブ開放制御から第３バルブ開放制御に切り替えられるため、「放電期間」の全期間にわたって弁７２の開度が第２開度で維持される。従って、「放電期間」の全期間にわたって、ガス誘導路３０を流れる放電用ガスの流量は第２開度に対応した流量となる。

制御装置５は、ステップＳ７にて第３バルブ開放制御を開始した場合、弁７２（バルブ）を間欠的に開放する。具体的には、制御装置５は、上述した第２開度よりも小さい第３開度で弁７２を開放する第１期間と、弁７２を閉じる第２期間と、を交互に繰り返すように弁７２を開閉する。このように制御がなされるため、第３バルブ開放制御が行われる期間には、放電用ガスが「放電期間」のときよりも小さい流量でガス誘導路３０を流れる期間と、放電用ガスがガス誘導路３０を流れない期間と、が交互に繰り返されることになる。図８の例では、制御装置５は、時間ｔｅから時間ｔｆまでの期間Ｔ３にわたって第３バルブ開放制御を行っており、そのうちの期間Ｔ３１，Ｔ３２の間は、放電用ガスの供給を停止している。

制御装置５は、ステップＳ７の後、ステップＳ８において放電開始操作があったか否かを判定する。放電開始操作は、ステップＳ１で判定される放電開始操作と同じであってもよく、異なっていてもよい。制御装置５は、ステップＳ８において放電開始操作がないと判定した場合、ステップＳ９にて制御終了条件が成立したか否かを判定し、ステップＳ９にて制御終了条件が成立していないと判定した場合にはステップＳ８に処理を戻し、放電開始操作があるまで、または制御終了条件が成立するまでステップＳ８、Ｓ９を繰り返す。なお、ステップＳ６の後にステップＳ７で開始された第３バルブ開放制御は、ステップＳ８又はＳ９でＹｅｓとなるまで継続することになる。なお、上記の制御終了条件は、制御装置５が電源オフ状態（例えば、制御装置５に電力が供給されなくなる状態）になることであってもよく、図示しない操作部に対して所定の制御終了操作がなされることであってもよい。

制御装置５は、ステップＳ８において放電開始操作があったと判定した場合、ステップＳ１０にて第４バルブ開放制御を開始する。第４バルブ開放制御は、例えば、一定期間Ｔ４にわたって第４開度で弁７２（バルブ）を開放する制御である。第４開度は、放電期間のときに設定する弁７２の開度（第２開度）よりも大きい開度であり、上述の第１開度と同じであってもよく、異なっていてもよい。図８の例では、第１開度と第４開度とが同じ開度となっている。一定期間Ｔ４は、上述の一定期間Ｔ１（第１バルブ開放制御の期間）と同じ長さであってもよく、異なっていてもよい。図８の例では、一定期間Ｔ４が一定期間Ｔ１よりも短くなっている。第４バルブ開放制御のときにガス誘導路３０に流れる放電用ガスの流量は、放電期間のときにガス誘導路３０に流れる放電用ガスの流量よりも大きくなる。図８の例では、時間ｔｆから第４バルブ開放制御を開始し、次に放電期間が開始する時間ｔｈよりも少し前の時間ｔｇに第４バルブ開放制御を終了している。なお、制御装置５は、第４バルブ開放制御を行った後、ステップＳ３に処理を戻し、ステップＳ３以降の各処理を再び行う。図８の例では、ステップＳ３に処理を戻した場合のステップＳ３の制御が時間ｔｇに開始されるようになっている。つまり、時間ｔｇにおいて第４バルブ開放制御から第２バルブ開放制御に切り替わっている。

次に、本構成の効果を例示する。
本構成のプラズマ照射装置２０は、少なくとも放電制御部４が沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせる「放電期間」には弁７２（バルブ）を開放し続ける。一方で、放電制御部４が沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせない「放電期間前の所定の準備期間」にも弁７２（バルブ）を開放するように動作する。つまり、「放電期間前の所定の準備期間」にもガス誘導路３０内に放電用ガスが流れ続けるため、外部から逆流してガス誘導路３０内に入り込んだ不純ガスを準備期間の間に排出することができる。よって、上記準備期間の後に行われる放電期間の開始時点でガス誘導路３０内に不純ガスが多量に存在しているような事態が生じにくくなり、ガス誘導路３０内に不純ガスが多量に存在した状態でプラズマ放電がなされることを抑制することができる。

制御装置５（バルブ制御部）は、準備期間における少なくとも一部期間において、放電期間のときよりも大きい開度で弁７２（バルブ）を開放するように動作するため、準備期間の少なくとも一部期間にガス誘導路３０へと放電用ガスをより勢いよく流すことができる。よって、ガス誘導路３０内に入り込んだ不純ガスを準備期間の間により効果的に排出することができる。

制御装置５（バルブ制御部）は、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間（図８において、時間ｔｄから時間ｔｆまでの期間）において放電期間のときよりも小さい開度で弁７２（バルブ）を断続的に開放するように動作する。このプラズマ照射装置は、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間に放電用ガスを断続的に流すことができる。よって、ガス誘導路３０内へ不純ガスが逆流して入り込むことを抑制する効果及び不純ガスがガス誘導路内に存在し続けることを抑制する効果を休止期間の一部又は全部にわたって継続することができる。ゆえに、休止期間後の放電期間の開始時点でガス誘導路内に不純ガスが多量に存在しているような事態がより一層生じにくくなる。

プラズマ照射装置２０において、センサ７４を濃度検出部の一例として機能させ、ガス流通路における弁７２（バルブ）よりも放出口３４側の経路内での放電用ガス又は空気に含まれる特定ガスの濃度を検出するように機能させてもよい。このようにすれば、放電用ガスが流れるべき所定経路（ガス流通路における弁７２（バルブ）よりも放出口３４側）での放電用ガス又は特定ガスの濃度状態をより正確に特定することができる。よって、この所定領域の現在濃度（検出時点での濃度）に応じた制御を行うことが可能となる。なお、このような機能は、第１実施形態のプラズマ照射装置２０に付加してもよい。

センサ７４が放電用ガスの濃度を検出する機能を有する場合、放電制御部４は、センサ７４（濃度検出部）によって検出される放電用ガスの濃度が閾値以上である場合に沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせることを許容してもよい。そして、放電制御部４は、センサ７４（濃度検出部）によって検出される放電用ガスの濃度が閾値未満である場合には沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせることを禁止するように動作してもよい。
この構成によれば、放電用ガスが流れるべき経路（ガス流通路における弁７２（バルブ）よりも放出口３４側）で放電用ガスの濃度が相対的に低い場合（閾値未満である場合）に沿面放電部４０（放電部）にプラズマ放電を行わせることを禁止することができる。よって、放電用ガスの濃度が低すぎる状態で不安定なプラズマ放電がなされることを抑制することができる。
具体的には、例えば、図７の制御において、「センサ７４（濃度検出部）によって検出される放電用ガスの濃度が閾値未満となること」を放電終了条件の一つとしてもよい。この場合、制御装置５は、ステップＳ４の処理を最初に開始してから、次に何らかの放電終了条件が成立するまでの間（次にステップＳ５でＹｅｓとなるまでの間）にセンサ７４（濃度検出部）によって検出される放電用ガスの濃度が閾値未満となった場合、放電終了条件が成立したと判定し、ステップＳ６にてプラズマ放電を停止させてもよい。
或いは、ステップＳ４の処理を最初に開始してから次に放電終了条件が成立するまでの間（次にステップＳ５でＹｅｓとなるまでの間）に、センサ７４（濃度検出部）によって検出される放電用ガスの濃度が閾値未満となった場合には、プラズマ放電を一時的に中断し、次に放電終了条件が成立するまでの間にセンサ７４（濃度検出部）によって検出される放電用ガスの濃度が閾値以上に復帰した場合には、プラズマ放電を再開するようにしてもよい。
なお、このような機能は、第１実施形態のプラズマ照射装置２０に付加してもよい。

空気に含まれる特定ガスの濃度を検出するようにセンサ７４を構成する例としては、例えば、センサ７４を酸素センサとして構成することができる。このように、センサ７４が空気に含まれる特定ガスの濃度を検出し得る場合、放電制御部４は、センサ７４（濃度検出部）によって検出される特定ガスの濃度が大きいほど放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間の最大電圧を大きくするように沿面放電部４０（放電部）を制御してもよい。
空気の濃度が大きくなるほど相対的に放電用ガスの濃度が小さくなるため、上記構成によれば、放電用ガスの濃度が小さくなるほど放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間の最大電圧を大きくすることができる。よって、放電用ガスの濃度低下に起因してプラズマ放電がなされにくくなることを、濃度低下の度合いに応じて電圧を高めることで補うことができる。
例えば、センサ７４によって検出される酸素濃度が第１範囲である場合には、放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間に印加する高周波電圧の振幅（最大電圧）を第１電圧Ｖ１とする。そして、センサ７４によって検出される酸素濃度が第１範囲よりも大きい第２範囲である場合には、放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間に印加する高周波電圧の振幅（最大電圧）を第１電圧Ｖ１よりも大きい第２電圧Ｖ２とする。更に、センサ７４によって検出される酸素濃度が第２範囲よりも大きい第３範囲である場合には、放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間に印加する高周波電圧の振幅（最大電圧）を第２電圧Ｖ２よりも大きい第３電圧Ｖ３とする。このように最大電圧を段階的に切り替えることで、放電用ガスの濃度に合わせた最大電圧とすることができる。なお、ここでは最大電圧を３段階に切り替える例を示したが、２段階であってもよく、４段階以上であってもよい。
別例としては、センサ７４によって検出される酸素濃度をＸとし、高周波電圧の振幅（最大電圧）をＹとした場合、Ｙ＝Ａ×Ｘ＋ｂなどの一次式、又はその他の演算式によって、特定ガスの濃度が大きいほど放電電極４２（第１電極）と接地電極４４（第２電極）との間の最大電圧を大きくするように高周波電圧の振幅（最大電圧）Ｙを決定してもよい。
なお、このような機能は、第１実施形態のプラズマ照射装置２０に付加してもよい。
また、ここでは、センサ７４を酸素センサとして構成する例を示したが、窒素センサとして構成してもよい。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態の各態様に限定されるものではなく、例えば、矛盾しない範囲で、複数の実施形態の特徴を組み合わせることが可能である。また、次のような例も本発明の技術的範囲に含まれる。

第１、第２実施形態では、超音波メスとして機能する先端デバイス３を例示したが、図９で示される手術用装置２０１のように、電気メスとして機能する先端デバイス２０３に対して第１実施形態又は第２実施形態と同様のプラズマ照射装置２０を組み込んでもよい。先端デバイス２０３に組み込まれたプラズマ照射装置２０は、第１実施形態又は第２実施形態のプラズマ照射装置２０と同様の機能を有するものとなっている。先端デバイス２０３は、生体組織に作用する作用部２１６Ａを有する作用部材２１６を有し、制御装置５には、第１実施形態又は第２実施形態の制御装置５の機能に加え、作用部材２１６に高周波電流を供給する機能が付加されている。作用部材２１６は、例えば金属材料などによって軸状に構成されており、制御装置５から供給される高周波電流が流れる電極部として機能する。作用部材２１６は、公知の電気メスとして機能させることができ、作用部材２１６（電極部）を介して流れる高周波電流により作用部２１６Ａから被対象物（生体組織）に対して切開作用、剥離作用又は熱凝固止血作用を生じさせ得る。先端デバイス２０３では、作用部材２１６を介して流れる高周波電流による生体組織の切開、剥離又は熱凝固止血と、プラズマ照射装置２０からの低温プラズマの照射による低侵襲な止血とを共通の先端デバイス２０３によって行いうる。

第１、第２実施形態では、超音波メスとして機能する先端デバイスにプラズマ照射装置が組み込まれた構成を例示したが、電気的な機能を有さない既知の手術用器具（例えば、メス、鉗子等）に対して上述したいずれかの構成のプラズマ照射装置が組み込まれる形態で先端デバイスが構成されていてもよい。

第１、第２実施形態では、プラズマ照射装置が手術用装置として用いられる先端デバイスの一部として組み込まれた構成を例示したが、プラズマ照射装置はこのような先端デバイスに組み込まれていなくてもよい。例えば、図１０で示すようなプラズマ照射システム３０１を構築してもよい。このプラズマ照射システム３０１は、手術用のシステムとして用いてもよく、手術以外の用途で用いてもよい。図１０の例では、ケース体３１４の内部に第１実施形態と同様のプラズマ発生部２０Ａが組み込まれた構成で先端デバイス３０３が構成されており、ケース体３１４とプラズマ発生部２０Ａとが一体化した把持ユニット（手持ち部）が構成されている。

上述の実施形態では、駆動部（超音波振動部１２等）を制御する制御装置５が電源装置９をも制御する例を示したが、駆動部（超音波振動部１２等）を制御する制御装置と電源装置９を制御する制御装置とが別々で構成されていてもよい。

上記の実施形態では、放電部の一例として沿面放電部４０を例示したが、プラズマ放電を行い得る他の放電方式を採用したものであってもよい。例えば、放電部は、２つの電極の間に空間及び誘電体層が介在する構成でプラズマ放電（空間放電）を行うような空間放電部として構成されていてもよい。

第１実施形態では、逆止弁として構成される弁７２がガス供給路８に設けられる例を示したが、逆止弁として構成される弁がガス誘導路３０に設けられていてもよい。

第２実施形態では、上述のバルブとして構成される弁７２がガス供給路８に設けられる例を示したが、上述のバルブとして構成される弁がガス誘導路３０に設けられていてもよい。

第２実施形態では、バルブがガス流通路に設けられる例として、ガス供給路８（ガス制御部７Ｃよりも下流側の経路）に弁７２が設けられる例を示したが、この構成に限定されない。例えば、ガス流通路のうちのガス制御部７Ｃよりも上流側の経路（例えば、レギュレータ７Ｂとガス制御部７Ｃとの間の経路）に第２実施形態の弁７２と同様のバルブが設けられていてもよい。

第２実施形態では、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間（図８において、時間ｔｄから時間ｔｆまでの期間）において放電期間のときよりも小さい開度で弁７２（バルブ）を断続的に開放する例を示した。しかし、この例に限定されない。例えば、放電期間の終了から次の準備期間の開始までの休止期間（図８において、時間ｔｄから時間ｔｆまでの期間）において放電期間のときよりも小さい開度で弁７２（バルブ）を連続的に開放してもよい。例えば、図８の例において、停止期間Ｔ３１，Ｔ３２を設けないようにしてもよい。

第１実施形態では弁７２が逆止弁として構成され、第２実施形態では弁７２がバルブとして構成される例を示したが、これらの構成を併用してもよい。例えば、第２実施形態の構成のものにおいて弁７２（バルブ）よりも上流側又は下流側に第１実施形態の弁７２と同様の機能を有する逆止弁が設けられていてもよい。

上述した説明において、一部の実施形態では、駆動部が先端デバイスの一部を構成するケース体（作用部材が組み込まれるケース体）の内部に配置される例を示したが、駆動部がケース体の外部に配置されていてもよい。このように駆動部がケース体の外部に配置される場合でも、駆動部は先端デバイスの一部とみなすことができる。

明細書において、「生体組織に作用する」とは、作用部材が生体組織に影響を及ぼし、切開と剥離と止血との少なくとも１つを為すことを意味する。上述した実施形態で例示された作用部材はあくまで一例であり、作用部材が生体組織に影響を及ぼし、切開、剥離、止血の少なくとも１つを行い得るようになっていれば、上述した実施形態以外の様々な構成を採用することができる。

３，２０３，３０３…先端デバイス
４…放電制御部
５…制御装置（バルブ制御部）
７Ｃ…ガス制御部
８…ガス供給路（ガス流通路）
２０…プラズマ照射装置
３０…ガス誘導路
３２…導入口
３４…放出口
３６…流路
４０…沿面放電部（放電部）
４２…放電電極（第１電極）
４４…接地電極（第２電極）
５１…第１誘電体層（誘電体）
７２…弁（逆止弁、バルブ）
７４…センサ（濃度検出部）

Claims (9)

1. 放電用ガスを流す流路を備えるとともに前記流路の端部に放出口が設けられてなるガス誘導路と、
   第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体と、を備え、
   前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
   前記ガス誘導路へ前記放電用ガスを供給する経路となり、前記放電用ガスの流量制御を行うガス制御部よりも前記ガス誘導路側に設けられたガス供給路と、
   を有し、
   被対象物に相対的に移動する先端デバイスに設けられるプラズマ照射装置であって、
   前記ガス誘導路又は前記ガス供給路に設けられ、前記放出口に向かって前記放電用ガスが流れることを許容し、逆方向に気体が流れることを防止する逆止弁と、
   前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電制御部と、
   前記ガス誘導路又は前記ガス流通路における前記逆止弁よりも前記放出口側の経路内での前記放電用ガス又は空気に含まれる特定ガスの濃度を検出する濃度検出部と、を有し、
   前記濃度検出部は、前記特定ガスの濃度を検出し、
   前記放電制御部は、前記濃度検出部によって検出される前記特定ガスの濃度が大きいほど前記第１電極と前記第２電極との間の最大電圧を大きくするように前記放電部を制御する
   プラズマ照射装置。
2. 放電用ガスを流す流路を備えるとともに前記流路の端部に放出口が設けられてなるガス誘導路と、
   第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体と、を備え、
   前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
   前記ガス誘導路へ前記放電用ガスを供給する経路となるガス流通路と、
   を有し、
   被対象物に相対的に移動する先端デバイスに設けられるプラズマ照射装置であって、
   前記ガス誘導路又は前記ガス流通路に設けられ、自身の開度に応じて前記放電用ガスの流量を変化させるバルブと、
   前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電制御部と、
   前記バルブの開閉を制御するバルブ制御部と、
   を有し、
   前記バルブ制御部は、少なくとも前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電期間には前記バルブを開放し続けるものであり、
   さらに、前記バルブ制御部は、前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせない前記放電期間前の所定の準備期間にも前記バルブを開放し、
   前記ガス誘導路又は前記ガス流通路における前記バルブよりも前記放出口側の経路内での前記放電用ガス又は空気に含まれる特定ガスの濃度を検出する濃度検出部を有し、
   前記濃度検出部は、前記特定ガスの濃度を検出し、
   前記放電制御部は、前記濃度検出部によって検出される前記特定ガスの濃度が大きいほど前記第１電極と前記第２電極との間の最大電圧を大きくするように前記放電部を制御する
   プラズマ照射装置。
3. 前記バルブ制御部は、前記準備期間における少なくとも一部期間において、前記放電期間のときよりも大きい開度で前記バルブを開放する
   請求項２に記載のプラズマ照射装置。
4. 前記バルブ制御部は、前記放電期間の終了から次の前記準備期間の開始までの休止期間において前記放電期間のときよりも小さい開度で前記バルブを連続的又は断続的に開放する
   請求項２又は請求項３に記載のプラズマ照射装置。
5. 前記濃度検出部は、前記経路内における前記放電用ガスの濃度を検出し、
   前記放電制御部は、前記濃度検出部によって検出される前記放電用ガスの濃度が閾値以上である場合に前記放電部に前記プラズマ放電を行わせることを許容し、前記放電用ガスの濃度が閾値未満である場合に前記放電部に前記プラズマ放電を行わせることを禁止する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプラズマ照射装置。
6. 放電用ガスを流す流路を備えるとともに前記流路の端部に放出口が設けられてなるガス誘導路と、第１電極と第２電極と前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体とを備えるとともに前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、前記ガス誘導路へ前記放電用ガスを供給する経路となるガス流通路と、を有するプラズマ照射装置を用いたプラズマ照射方法であって、
   前記プラズマ照射装置を、被対象物に相対的に移動する先端デバイスに設け、
   自身の開度に応じて前記放電用ガスの流量を変化させるバルブを、前記ガス誘導路又は前記ガス流通路に設け、
   放電制御部は、前記放電部の前記プラズマ放電を制御し、
   バルブ制御部は、少なくとも前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせる放電期間に前記バルブを開放し続け、かつ前記放電制御部が前記放電部に前記プラズマ放電を行わせない前記放電期間前の所定の準備期間にも前記バルブを開放し、
   前記ガス誘導路又は前記ガス流通路における前記バルブよりも前記放出口側の経路内において空気に含まれる特定ガスの濃度を検出する濃度検出部を、前記プラズマ照射装置に設け、
   前記放電制御部は、前記濃度検出部によって検出される前記特定ガスの濃度が大きいほど前記第１電極と前記第２電極との間の最大電圧を大きくするように前記放電部を制御する
   プラズマ照射方法。
7. 前記バルブ制御部は、前記準備期間における少なくとも一部期間において、前記放電期間のときよりも大きい開度で前記バルブを開放する
   請求項６に記載のプラズマ照射方法。
8. 前記バルブ制御部は、前記放電期間の終了から次の前記準備期間の開始までの休止期間において、前記放電期間のときよりも小さい開度で前記バルブを連続的又は断続的に開放する
   請求項６又は請求項７に記載のプラズマ照射方法。
9. 前記ガス誘導路又は前記ガス流通路における前記バルブよりも前記放出口側の経路内での前記放電用ガスの濃度を検出する濃度検出部を、前記プラズマ照射装置に設け、
   前記放電制御部は、前記濃度検出部によって検出される前記放電用ガスの濃度が閾値以上である場合に前記放電部に前記プラズマ放電を行わせることを許容し、前記放電用ガスの濃度が閾値未満である場合に前記放電部に前記プラズマ放電を行わせることを禁止する
   請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のプラズマ照射方法。

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