JPH09299380A - プラズマを噴射する外科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体３８をアースした状態で、生体に通電す
ることなく、プラズマ化したガスを噴射する外科装置を
実現する。 【解決手段】 昇圧手段３２の２次側回路３３の一端３
３ｂをフローティングし、他端３３ａを噴射口３５ａの
近傍に位置させる。一端３３ｂがフローティングしてい
るために生体３８に電流が流れることがない。他端３５
ａに生じる電圧によってガスはプラズマ化され、生体に
通電することなく低温プラズマを噴射できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを生体組
織に噴射して外科処置を施す外科装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体組織の要処置箇所に電流を流してそ
の要処置箇所を発熱させて焼痂を作る外科処置技術が開
発され、その一例が特公平６−４０７６号公報に示され
ている。この技術では、図１に模式的に示されているよ
うに、無線周波数範囲の周波数をもつ高周波交流電源１
０と、昇圧トランス１２と、ケーシング１５と、ガス供
給源１４とを備えている。ケーシング１５は、ガス供給
源１４からのガスを導入し、導入したガスを噴射口１５
ａから噴射する。昇圧トランス１２の１次側回路１１の
両端１１ａ，１１ｂは高周波交流電源１０に接続されて
いる。その昇圧トランス１２の２次側回路１３の一端１
３ｂは、生体１８に取付けられた電極１６に接続されて
いる。また昇圧トランス１２の２次側回路１３の他端１
３ａはケーシング１５に絶縁された状態で噴射口１５ａ
の近傍に置かれている。この装置は、噴射口１５ａを生
体１８に近づけて外科処置を行う。

【０００３】この装置の場合、２次側回路１３の他端１
３ａと生体１８に取付けられた電極１６との間に高周波
電圧が印加される。このときガスとして例えばアルゴン
を用いると、このアルゴン中にアークが安定的に発生
し、２次側回路の他端１３ａ（これがアークの放電電極
となる）と生体１８の間にアーク電流が流れる。このア
ーク電流は生体１８の表面では集中しているが、生体１
８内では広く分布する。このために生体１８に取付けら
れる電極１６は広い拡がりを備えている。この装置によ
ると、アークの放電電極１３ａに対向する部位の生体に
集中電流を流してそこを局所的に発熱させて焼痂を作る
ことが可能である。

【０００４】前記従来の技術は、アーク放電に伴って発
生するプラズマを生体に噴射するばかりでなく、アーク
電流をも生体に流すために、電流の通電によって損傷を
受け易い部位に対しては用いることができない。生体１
８に電流を流さないでプラズマのみを照射するために、
生体１８を電気的にフローティング支持することが考え
られる。そのような提案もなされている。ところが、外
科処置中に処置担当者が生体に接触することが多くあ
り、このような環境下で生体１８を電気的にフローティ
ング支持することは著しく困難である。またたとえ生体
１８をフローティング支持することに成功したとして
も、外科処置後に生体１８がアースされた瞬間に生体に
電気ショックが生じることになり、安全に外科処理する
ことができない。

【０００５】図２は、生体２８に電流を流さずにプラズ
マのみを照射する装置を示しており、特開昭６３−２１
５３７４号公報に開示されている。この装置では、交流
電源２０と昇圧トランス２２とガス供給源２４とケーシ
ング２５とを用い、昇圧トランス２２はケーシング２５
内に内蔵されている。昇圧トランス２２の２次側回路２
３の一端２３ａと他端２３ｂは、ガス噴射口２５ａの近
傍で向かい合わせておかれている。ガスとしては例えば
アルゴンが用いられる。この装置によると、２次側回路
２３の両端２３ａ，２３ｂ間に放電が発生してガスはプ
ラズマ化される。そしてプラズマ化されたガスが生体２
８に噴射される。このプラズマ化されたガスは全体とし
ては電気的に中性であり、生体２８には通電されない。
生体２８にプラズマ化されたガスが噴射されると、生体
２８にプラズマの熱が作用する。又生体２８にプラズマ
化学反応を生じさせる。この両者によって生体２８に必
要な外科処置が施される。

【０００６】この技術によると、生体２８に通電するこ
となく、プラズマのみを噴射できる。しかるに２次側回
路２３の両端２３ａ，２３ｂ間に放電を起させるため
に、大容量の電源２０が必要とされ、装置の大型化が避
けられないという問題を持っている。生体２８に噴射さ
れるプラズマの熱が高く、もっぱらプラズマの熱を利用
した外科処理が施されて、プラズマ化学反応を主として
利用する処置が実現されにくいという問題を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、生体をア
ースした状態で、生体に電流を流すことなく、電気的に
中性な低温度のプラズマを生体に噴射して外科処置をす
ることが可能な装置を提案する。又このとき必要とされ
る電源容量を小さくして装置の小形化を可能とする技術
を提案する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このために本発明では、
図３に模式的に示されているように、高周波交流電源３
０と昇圧手段３２とケーシング３５とガス供給源３４と
を利用する。ケーシング３５はガス供給源３４からのガ
スを導入し、導入したガスを噴射口３５ａから噴射す
る。昇圧手段３２の１次側回路３１の両端３１ａ，３１
ｂは高周波交流電源３０に接続される。一方昇圧手段３
２の２次側回路３３の一端３３ｂは電気的にフローティ
ングされる。また昇圧手段３２の２次側回路３３の他端
３３ａは、ケーシング３５に対して絶縁された状態で噴
射口３５ａの近傍に置かれる。

【０００９】この構成を備えた外科装置によると、２次
側回路３３の一端３３ｂがフローティング支持されてい
るために、その２次側回路３３には実電流が流れない。
ところが高周波交流電場の影響によって変位電流が生
じ、その２次側回路３３には高周波交流電圧が発生す
る。このため噴射口３５ａから噴射するガスには、その
近傍に置かれている２次側回路３３からの電場が作用
し、そのガスはプラズマ化される。なおそのプラズマ化
されたガスは電気的に中性であり、それを生体３８に噴
射しても、生体３８に電流が流れることはない。また発
生するプラズマの熱は図２の装置で発生するプラズマの
熱に比して非常に低い。このようにして本構成による
と、生体３８に電流を流すことなく、低温のプラズマを
噴射することができる。このとき生体３８をアースして
おいても生体３８に電流が流れることなく、生体と外科
処置担当者間に電位差を発生させることなく安全に外科
処置を施すことができる。又２次側回路３３の一端３３
ｂをフローティングすると、図２の場合に比して小さな
電源容量でプラズマが発生し、装置全体を小型化するこ
とができる。

【００１０】なおここで２次側回路３３の一端３３ｂを
フローティング支持するというときには僅かな浮遊容量
を有することを許容するものであり、生体３８に悪影響
を及ぼさない程度の微弱な実電流が流れることをも含む
ものである。浮遊容量を完全になくすことは現実には困
難であり、又生体へ悪影響を及ぼさない程度の電流であ
れば外科処置上電流が流れないと同等である。すなわ
ち、外科処置をするのには全く不充分な程度にしか実電
流が流れない程度の浮遊容量を持つことをも含めてフロ
ーティングされているといえるのである。

【００１１】２次側回路３３の他端３３ａはケーシング
３５内に導かれ、その導かれた部分のうち、噴射口３５
ａの近傍で細径化され、それ以外の部分では太径化され
ていることが好ましい。このようにすると、ケーシング
３５内にある間はガスがプラズマ化されず、噴射と相前
後してプラズマ化される。このために少いエネルギーで
効率的に生体にプラズマを噴射することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明を具現化した一実施
例を図４を参照して説明する。図４に示すように、この
装置は商用電源４２に接続されて用いられ、定電圧回路
４４を備えている。この定電圧回路４４は、アース端子
ＧＲＤと、＋１５Ｖの端子Ｖccと−１５Ｖの端子−Ｖcc
を有する。またこの外科装置は、周波数が可変な高周波
（数ＫＨz 〜数ＭＨz ）のパルス発振器４６を備え、こ
の出力線４８に、調整された周波数でオン・オフするパ
ルス波を出力する。このパルス波はスイッチング回路５
０に加えられる。スイッチング回路５０には＋Ｖcc端子
と−Ｖcc端子と昇圧トランス５４の１次側コイル５２の
一端５２ａが接続されており、その一端５２ａに、前記
パルス波がオンの間は＋１５ボルトを接続し、オフの間
は−１５ボルトを接続する。このために、昇圧トランス
の１次側コイル５２には、パルス発振器４６の発振周波
数で＋１５ボルトと−１５ボルトが交互に印加される。
１次側コイル５２の他端５２ｂはアースされている。昇
圧トランス５４の２次側コイル５６の一端５６ｂは電気
的にフローティングされている。またその浮遊容量は小
さい。２次側コイル５６の他端５６ａは、後述するケー
シング６８の噴射口６８ａの近傍に置かれている。この
場合、他端５６ａは噴射口６８ａより僅かに奥側にあ
り、生体へ不用意に接触することが防止されている。ケ
ーシング６８はホース６４、電磁弁６２、ホース６０を
介してガス供給タンク５８に接続されている。電磁弁６
２が開くと、ガス供給タンク５８内のガスがケーシング
６８内に導かれ、噴射口６８ａから噴射する。ケーシン
グ６８は絶縁体で作成されている。

【００１３】ケーシング６８にはスイッチ６６が取付け
られており、そのスイッチの一方には信号電圧＋Ｖccが
加えられ、他方は抵抗Ｒを介してアースされている。ス
イッチ６６と抵抗Ｒ間の電位は、電磁弁６２に伝えら
れ、その電位が信号電圧＋Ｖccに等しい間、電磁弁６２
は開く。またその電位は周波数可変の高周波パルス発振
器４６にも伝えられ、その電位が信号電圧＋Ｖccに等し
い間、発振器４６はパルス波を出力し続ける。スイッチ
６６がオフされると電磁弁６２は閉じられ、発振器４６
は発振を停止する。

【００１４】図５はケーシング６８の先端部の拡大断面
図を示し、絶縁層７２で被覆された２次側コイル５６の
他端５６ａ側はブッシュ７０によって絶縁された状態で
ケーシング６８内に導かれ、先端５６ａが噴射口６８ａ
の近傍に位置するように固定される。他端５６ａは針状
となっており、先端は尖っている。

【００１５】２次側コイル５６の他端５６ａの近傍で
は、２次側コイル５６に生じる高い電圧に起因して空間
中に高い電場が発生する。その電場は径の細い部分の周
囲で高い。この電場は、太径部７４ａの周囲ではガスを
プラズマ化するのに不充分で、細径部７４ｂの周囲では
ガスをプラズマ化するのに充分な値となるように調整さ
れる。このためガスは噴射口６８ａから噴射される直前
にプラズマ化され、プラズマ化された直後に噴射されて
生体に噴射される。

【００１６】用いられるガスは、外科処置の種類に応じ
て選択され、例えば、Ａｒを用いると生体中のタンパク
質を低温度で固化する。プラズマ化されたガスはそれ自
体の持つ熱によって生体に外科作用を及ぼす他、生体と
の間でプラズマ化学現象を引起して外科処置を可能とす
る。例えば前記のＡｒを用いた場合には、それがプラズ
マ化されていることによって通常なら生体が高温のＣｌ
と反応したときに生じる現象を低温で発生させる。又、
通常ＣＯ₂ ，Ｈ₂ ，Ｈ₂ Ｏなどのガスを生体に噴射して
も生体との間に化学反応を生じさせないが、これらのガ
スをプラズマ化して噴射すると低温で強い化学反応が発
生して所望の外科処置を可能とする。この装置による
と、一般的にプラズマの熱が低く、プラズマ化学反応を
主として利用するね外科処置が可能となる。ただしガス
としてＯ₂ を用いるとプラズマ温度を上げることが可能
となり、プラズマ化学反応とプラズマの熱の両者を利用
した外科処置が可能となる。

【００１７】この装置の場合、生体に対して、全体とし
ては電気的に中性なプラズマ化したガスを噴射するだけ
であり、生体に対して電流を流さない。このため電流に
よって損傷の生じ易い部位に対しても外科処置をするこ
とが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】本外科装置によると、昇圧手段の２次側
回路の一端をフローティングした状態で他端に生じる電
圧を利用してプラズマを作成するために、生体との間に
電流を流すことなく比較的低温のプラズマ化されたガス
のみを生体に噴射できるために、電流によって損傷を受
け易い部位への外科処置が可能となる。また生体に電流
を流さないために生体をフローティング支持する必要が
なく、安全に外科処置することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術を模式的に示す図

【図２】他の従来技術を模式的に示す図

【図３】本発明を模式的に示す図

【図４】実施例のシステム構成図

【図５】噴射口近傍の拡大断面図

【符号の説明】

４４ 定電圧回路 ４６ 周波数可変高周波パルス発振器 ５６ａ 噴射口近傍に置かれた、昇圧手段の２次側回路
の他端 ５６ｂ フローティングされた、昇圧手段の２次側回路
の一端 ５８ ガス供給源 ６８ ケーシング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波交流電源と、昇圧手段と、ケーシ
   ングと、ガス供給源とを備え、 そのケーシングは前記ガス供給源からのガスを導入して
   そのガスを噴射する噴射口を備え、 その昇圧手段の１次側回路の両端はその高周波交流電源
   に接続され、 その昇圧手段の２次側回路の一端はフローティングさ
   れ、他端は前記ケーシングに対して絶縁された状態で前
   記噴射口近傍に置かれており、 被処置体へ通電することなく、プラズマ化された中性の
   ガスを噴射することを特徴とする外科装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の外科装置において、 前記２次側回路の前記他端はケーシング内に導かれ、前
   記噴射口の近傍において細径化されていることを特徴と
   する外科装置。