JPH0956725A - 高周波電気メス装置 - Google Patents

高周波電気メス装置

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JPH0956725A
JPH0956725A JP7214846A JP21484695A JPH0956725A JP H0956725 A JPH0956725 A JP H0956725A JP 7214846 A JP7214846 A JP 7214846A JP 21484695 A JP21484695 A JP 21484695A JP H0956725 A JPH0956725 A JP H0956725A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価に、複数種類の出力モードの高
周波電流により手技に応じた生体組織の切除、凝固等の
処置を行う。 【解決手段】 電気メス装置本体2は、ユーザインタフ
ェイス部である操作パネル11と、操作パネル11から
の操作内容により装置全体を制御する制御回路12と、
操作内容による出力モードに対応した制御回路12から
の波形選択信号を受信することで出力モードに応じた波
形を生成する波形生成回路13と、波形生成回路13か
らの波形によりON/OFF駆動されるスイッチング回
路14と、制御回路12の制御により設定された直流電
力を発生する可変電源回路15と、スイッチング回路1
4の駆動により可変電源回路15の直流電力を共振させ
高周波電力を発生させる共振回路16とを備え、制御回
路12は波形生成回路13による高周波波形の出力タイ
ミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電気メス装
置に関し、特に生体組織に高周波電流を流し、この高周
波電流により生じる発熱により生体組織の切除、凝固等
の処置を行う高周波電気メス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高周波電気メス装置は、生体組織に高周
波電流を流して生体組織の切除、凝固等の処置を行う装
置であり、一般外科手術、経内視鏡的外科手術等に用い
られている。このような高周波電気メス装置は、図13
に示すように、電気メス装置本体151、処置用電極と
してのアクティブ電極152、患者の体表面上に接触さ
せる対極板153を有して構成されている。
【0003】そして、電気メス装置本体151によって
エネルギ源である高周波電力を発生し、アクティブ電極
152を処置部位に接触させて生体組織に集中的に高周
波電流を流入し、対極板153より高周波電流を分散し
て回収することによって、生体組織の切除、凝固等の処
置を行えるようになっている。
【0004】このような高周波電気メス装置において
は、近年、手技開発の発展に伴い、さまざまな手技に対
応可能な汎用型の高周波電気メス装置の開発が進んでい
る。そして、汎用型の高周波電気メス装置では、手技に
応じて高周波電流の出力を変えることのできる複数の出
力モードを有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように汎用型の高周波電気メス装置は多くの手技への
対応を目的としているため、出力モードも可能な限り多
くの種類を用意する必要があるが、従来はハードウエア
のみで出力モードに対応する出力波形を実現しているた
め、回路規模の大型化、繁雑化を招き、さらにコストア
ップにつながるといった問題がある。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単かつ安価に、複数種類の出力モードの高周
波電流により手技に応じた生体組織の切除、凝固等の処
置を行うことのできる高周波電気メス装置を提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電気メス
装置は、高周波電力により生体組織を切開及び凝固させ
る高周波電気メス装置において、高周波パルスにより直
流電力をスイッチング駆動することで前記高周波電力を
生成する高周波電力生成手段と、前記高周波パルスを生
成するパルス生成手段と、前記パルス生成手段へ前記高
周波パルスの生成を指示する制御信号を出力する制御手
段とを備えて構成される。
【0008】本発明の高周波電気メス装置では、前記制
御手段が、前記制御信号の出力タイミングを制御し、前
記パルス生成手段より前記高周波パルスを複数種類の出
力パターンで生成させることで、簡単かつ安価に、複数
種類の出力モードの高周波電流により手技に応じた生体
組織の切除、凝固等の処置を行うことを可能とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。
【0010】図1ないし図12は本発明の一実施の形態
に係わり、図1は高周波電気メス装置の構成を示す構成
図、図2は図1の高周波電気メス装置による負荷抵抗と
出力電力の特性を示す特性図、図3は図1の操作パネル
の構成を示す構成図、図4は図1の波形生成回路の構成
を示す構成図、図5は図1の高周波電気メス装置の作用
を説明するフローチャート、図6は図4の波形生成回路
により生成された切開モード、混合2モード、混合1モ
ード及び凝固モードの各波形の一例を示す波形図、図7
は図6の波形により駆動される実際の高周波電力の波形
を示す波形図、図8は図1の制御回路の制御によるソフ
ト的な波形生成の概念を説明する説明図、図9は図5の
混合4波形処理の流れを示すフローチャート、図10は
図9の混合4波形処理による制御回路の制御により波形
生成回路が生成する混合4モードの波形の一例を示す波
形図、図11は図5の混合3波形処理の流れを示すフロ
ーチャート、図12は図11の混合3波形処理による制
御回路の制御により波形生成回路が生成する混合3モー
ドの波形の一例を示す波形図である。
【0011】図1に示すように、本実施の形態の高周波
電気メス装置1は、エネルギ源である高周波電力を発生
する電気メス装置本体2と、内視鏡3の処置具チャンネ
ル(図示せず)に挿通され内視鏡下で患者の体腔内の処
置部位4に処置を施す処置用電極としてのアクティブ電
極5と、患者の体表面上に接触させる対極板6とを備え
て構成される。
【0012】そして、電気メス装置本体2によってエネ
ルギ源である高周波電力を発生し、アクティブ電極5を
処置部位4に接触させて生体組織に集中的に高周波電流
を流入し、対極板6より高周波電流を分散して回収する
ことによって、処置部位4の切除、凝固等の処置を行え
るようになっている。
【0013】電気メス装置本体2は、術者により操作内
容を入力するユーザインタフェイス部である操作パネル
11と、操作パネル11からの操作内容により装置全体
を制御する制御回路12(制御手段)と、操作内容によ
る出力モードに対応した制御回路12からの波形選択信
号を受信することで出力モードに応じた波形を生成する
波形生成回路13(パルス生成手段)と、波形生成回路
13からの波形によりON/OFF駆動されるスイッチ
ング回路14と、制御回路12の制御により設定された
直流電力を発生する可変電源回路15と、スイッチング
回路14の駆動により可変電源回路15の直流電力を共
振させ高周波電力を発生させる共振回路16(高周波電
力生成手段)とを備え、後述するように、制御回路12
は波形生成回路13による各出力モードの高周波波形の
出力タイミングを制御する。また、これらの回路の動作
タイミングは電気メス装置本体2に接続された、例えば
フットスイッチ17の操作をフットスイッチ検知回路1
8が検知することで制御回路12により制御される。
【0014】なお、制御回路12からの波形選択信号
は、3ビットの信号HF0〜HF2であって、表1に示す波形
選択信号HF0〜HF2に応じて、波形生成回路13により後
述する出力モードの波形が選択生成される。
【0015】
【表1】 ところで、例えば切開モードにおける焼灼開始時の人体
インピーダンスは300Ω前後であるが、焼灼が進行し
組織変化が進むと人体インピーダンスは高くなる。この
ように共振回路16の負荷インピーダンスが高くなる
と、共振回路16を構成する出力トランスの1次側のイ
ンピーダンスも高くなり、可変電源回路15から共振回
路16へ充電電流が流せなくなる。そこで、波形生成回
路13からの波形のデューティ比を低くし、共振回路1
6への充電エネルギを確保するために可変電源回路の出
力電圧を高くし、同じ出力電力を供給する。
【0016】負荷抵抗と出力電力の関係をデューティ比
をパラメータとしてみると、図2に示すように、実際の
使用範囲である300Ω以上の領域ではなるべくデュー
ティ比が低い方がよく、少なくともデューティ比25%
以下、望ましくはデューティ比12.5%とすればよ
く、本波形生成回路13からの波形のデューティ比は1
2.5%となっている。
【0017】操作パネル11は、図3(a)に示すよう
に、切開処置時の切開出力電力を設定する切開出力設定
部21と、凝固処置時の凝固出力電力を設定する凝固出
力設定部22と、手技に応じた出力モード(切開モー
ド、混合1モード、混合2モード、混合3モード、混合
4モード)を設定する出力モード設定部23とを備えて
構成される。
【0018】また、対極板6は、単極タイプと分割タイ
プがあるが、CQM表示部24によりどちらのタイプが
電気メス装置本体2に接続されているかを告知するよう
になっている。つまり、CQM表示部24では、分割タ
イプの対極板が電気メス装置本体2に接続され、生体へ
の接触状態が良好な時のみ点灯し告知するようになって
いる。さらに、軟性内視鏡下における内科的処置は、1
度の処置時に複数の患者の処置を行うことがあるが、本
実施の形態ではスタンバイモード設定部25によりスタ
ンバイモードに設定することで、複数患者に対する術間
のセッティング時に、意図しない出力を確実に防止する
ように構成されている。このスタンバイモードは、スタ
ンバイモード設定部25のスタンバイモードスイッチ2
6を押すことにより設定され、再度押すことによりスタ
ンバイモードを簡単に解除することができるようになっ
ている。なお、図3(b)に英語表示された操作パネル
11を示す。
【0019】波形生成回路13は、図4に示すように、
基準クロック(11.2MHz)を発生させる発振器31と、
基準クロックを2分周する分周回路32と、分周回路3
2に2分周された5.6MHzの信号を2分周(2.8MHz)、4
分周(1.4MHz)、8分周(700KHz)及び16分周(350K
Hz)し電気メスの基本搬送周波数350KHzの搬送信号を生
成する分周回路33と、分周回路33から送信される4
ビットバイナリ信号を16進信号に変換するデコーダ3
4と、制御回路12からの波形選択信号HF0〜HF2に応じ
て動作しデコーダ34より対応するモード波形を選択す
るセレクタ35と、デコーダ34から送出される2つの
信号をそれぞれセット端子とリセット端子で受け動作し
波形のパルス幅(デューティ比:12.5%)を決定す
るR/Sフリップフロップ(R/SF.F.)36と、
分周回路33からの350KHzの信号を2分周(175KHz)、
4分周(87.5KHz)、8分周(43.75KHz)及び16分周
(21.876KHz)する分周回路37と、分周回路37から
送信される4ビットバイナリ信号を16進信号に変換す
るデコーダ38と、制御回路12からの波形選択信号HF
0〜HF2に応じて動作しデコーダ38より対応するモー
ド波形を選択するセレクタ39と、デコーダ38から送
出される2つの信号をそれぞれセット端子とリセット端
子で受け動作し変調信号を生成し繰り返し周波数(波
数)を決定するR/SF.F.40と、R/SF.F.
36及び40にて決定されたパルス幅及び変調信号を乗
算する乗算器41とを備え、セレクタ42を介して乗算
器41の出力をスイッチング回路に出力するようになっ
ている。
【0020】このように構成された高周波電気メス装置
1の作用について説明する。図5に示すように、制御回
路12は、フットスイッチ17の操作状態をフットスイ
ッチ検知回路18により検出し、フットスイッチ17が
押されると、ステップS1〜S5で操作パネル11によ
る出力モードを判断し、判断結果に応じた波形を生成す
るための処理をステップS6〜S11で行い、ステップ
S12でフットスイッチ17の状態がOFFになるまで
波形選択信号を信号生成回路13に出力する。
【0021】詳細には、ステップS1で混合4モードか
どうか判断し、混合4モードならばステップS6で後述
する混合4波形処理を行い処理を終了し、混合4モード
でない場合にはステップS2に進む。
【0022】ステップS2では混合3モードかどうか判
断し、混合3モードならばステップS7で後述する混合
3波形処理を行い処理を終了し、混合3モードでない場
合にはステップS3に進む。
【0023】ステップS3では混合2モードかどうか判
断し、混合2モードならばステップS8で混合2モード
を指定する波形選択信号HF0〜HF2(表1参照)を波形生
成回路13に出力し、ステップS12でフットスイッチ
17の状態がOFFになるまで波形選択信号を出力を続
け、フットスイッチ17の状態がOFFになると処理を
終了し、混合2モードでない場合にはステップS4に進
む。
【0024】ステップS4では混合1モードかどうか判
断し、混合1モードならばステップS9で混合1モード
を指定する波形選択信号HF0〜HF2(表1参照)を波形生
成回路13に出力し、ステップS12でフットスイッチ
17の状態がOFFになるまで波形選択信号を出力を続
け、フットスイッチ17の状態がOFFになると処理を
終了し、混合1モードでない場合にはステップS5に進
む。
【0025】ステップS5では凝固モードかどうか判断
し、凝固モードならばステップS10で凝固モードを指
定する波形選択信号HF0〜HF2(表1参照)を波形生成回
路13に出力し、ステップS12でフットスイッチ17
の状態がOFFになるまで波形選択信号を出力を続け、
フットスイッチ17の状態がOFFになると処理を終了
し、凝固モードでない場合にはステップS11に進む。
【0026】ステップS11では切開モードと判断し、
切開モードを指定する波形選択信号HF0〜HF2(表1参
照)を波形生成回路13に出力し、ステップS12でフ
ットスイッチ17の状態がOFFになるまで波形選択信
号を出力を続け、フットスイッチ17の状態がOFFに
なると処理を終了する。
【0027】上述した処理による波形選択信号HF0〜HF
2が波形生成回路13に出力されると、波形生成回路1
3ではスイッチング回路14に、例えば図6に示すよう
なデューティ比(12.5%)のパルスの切開、混合
1、混合2及び凝固の各モードに対応したパルスパター
ンを出力する。これらのパルスパターンは1例であり、
図4に示した波形生成回路13によりハード的に生成さ
れる。
【0028】これらの各出力モードによるパルスパター
ンによりスイッチング回路14がON/OFF駆動され
ることで、共振回路16よりアクティブ電極5に図7に
示すような切開、混合1、混合2及び凝固の各モードに
対応して高周波電力が供給される。
【0029】波形生成回路13では、3ビットの波形選
択信号HF0〜HF2により最大8種類の波形を生成すること
は可能であるが、ハード的に多くの種類の波形を生成す
る場合には、回路の繁雑化等の問題及び容易に手技に対
応した波形への変更が困難になるために、本高周波電気
メス装置1では、以下に述べるように、ソフト的に複数
種類の波形を生成している。
【0030】このソフト的な波形生成の概念を図8を用
いて説明する。すなわち、図8に示すように、例えば切
開モードでは、連続的に高周波電力が供給されている。
【0031】一方、波形生成回路13は、制御回路12
からの波形選択信号HF0〜HF2により表1に示したステー
タスパターンにより制御されている。つまり、切開モー
ドでは(HF2、HF1、HF0)=(0、0、1)が例えばフ
ットスイッチ17の状態がOFFになるまで出力される
ことになる。なお、混合1、混合2及び凝固の各モード
でも表1に示したステータスパターンにより制御されて
いる。
【0032】そこで、ソフト的な波形生成を概念的に説
明すると、制御回路12では、ステータスパターンとし
て例えば10msの間(HF2、HF1、HF0)=(0、0、
1)を出力した後、次の例えば10msの間出力を停止す
るステータスパターン(HF2、HF1、HF0)=(0、0、
0)を出力(表1参照)し、この繰り返しにより波形選
択信号の出力タイミングを制御する。この結果、図8の
出力波形として示されるような高周波電力が供給され
る。このようにして波形選択信号の出力のタイミングを
制御することで複数種類の波形を生成する。なお、どの
ステータスパターン(HF2、HF1、HF0)をどのくらい時
間出力するかのタイミングの設定は制御回路12の制御
によりソフト的に容易に設定、変更ができる。
【0033】上述したソフト的な波形生成の概念を念頭
に、具体的なソフト波形生成について説明する。
【0034】高周波電気メス装置1では、混合4及び混
合3モードでの図5に示したステップS6、S7におけ
る処理でソフト波形生成を行っている。すなわち、混合
4波形処理は、図9に示すように、ステップS21でパ
ラメータiに0をセットし、ステップS22でパラメー
タiが0、1、2のいずれかかどうか判断し、このとき
パラメータiは0だからステップS23で混合2波形モ
ードであるステータスパターン(HF2、HF1、HF0)=
(0、1、1)を10ms出力する。そして、ステップS
24でパラメータiをインクリメントし、ステップS2
5でパラメータiが3を超えたかどうか判断する。今の
場合はパラメータiは1となっているのでステップS2
6に進む。ステップS26ではフットスイッチ17の状
態がOFFになると処理を終了するが、OFFでないと
するとステップS22に戻り、処理を繰り返す。
【0035】そして、ステップS24でのパラメータi
のインクリメントによりパラメータiが3となりステッ
プS22に戻ると、ステップS22ではパラメータiが
0、1、2のいずれでもないと判断するので、ステップ
S27で出力を停止するステータスパターン(HF2、HF
1、HF0)=(0、0、0)を10ms出力する。そして、
ステップS24でパラメータiをインクリメントし、ス
テップS25でパラメータiが3を超えたかどうか判断
する。今の場合はパラメータiは4となっているのでス
テップS28に進み、ステップS28でパラメータiに
0をセットし、ステップS26に進み、ステップS26
でフットスイッチ17の状態がOFFになるまで上記の
処理を切り返す。
【0036】この結果、混合2波形モードである波形選
択信号出力のタイミングは、図10に示すようになり、
30ms混合2波形モードで駆動し10ms波形出力を停止
するといった混合4モードの波形を生成し、スイッチン
グ回路14をON/OFF駆動することで、共振回路1
6よりアクティブ電極5に高周波電力が供給される。
【0037】同様に、混合3波形処理は、図11に示す
ように、ステップS31でパラメータiに0をセット
し、ステップS32でパラメータiが0、1のいずれか
かどうか判断し、このときパラメータiは0だからステ
ップS33で混合2波形モードであるステータスパター
ン(HF2、HF1、HF0)=(0、1、1)を10ms出力す
る。そして、ステップS34でパラメータiをインクリ
メントし、ステップS35でパラメータiが3を超えた
かどうか判断する。今の場合はパラメータiは1となっ
ているのでステップS36に進む。ステップS36では
フットスイッチ17の状態がOFFになると処理を終了
するが、OFFでないとするとステップS32に戻り、
処理を繰り返す。
【0038】そして、ステップS34でのパラメータi
のインクリメントによりパラメータiが2となりステッ
プS32に戻ると、ステップS32ではパラメータiが
0、1のいずれでもないと判断するので、ステップS3
7で出力を停止するステータスパターン(HF2、HF1、HF
0)=(0、0、0)を10ms出力する。そして、ステ
ップS34でパラメータiをインクリメントし、ステッ
プS35でパラメータiが3を超えたかどうか判断す
る。今の場合はパラメータiは3となっているのでステ
ップS36に進む。ステップS36ではフットスイッチ
17の状態がOFFになると処理を終了するが、OFF
でないとするとステップS32に戻り、処理を繰り返
す。そして再び、ステップS32ではパラメータiが
0、1のいずれでもないと判断するので、ステップS3
7で出力を停止するステータスパターン(HF2、HF1、HF
0)=(0、0、0)を10ms出力する。同様にステッ
プS34でパラメータiをインクリメントし、ステップ
S35でパラメータiが3を超えたかどうか判断する。
今度の場合はパラメータiは4となっているのでステッ
プS38に進み、ステップS38でパラメータiに0を
セットし、ステップS36に進み、ステップS36でフ
ットスイッチ17の状態がOFFになるまで上記の処理
を切り返す。
【0039】この結果、混合2波形モードである波形選
択信号出力のタイミングは、図12に示すようになり、
20ms混合2波形モードで駆動し20ms波形出力を停止
するといった混合3モードの波形を生成し、スイッチン
グ回路14をON/OFF駆動することで、共振回路1
6よりアクティブ電極5に高周波電力が供給される。
【0040】このように本実施の形態の高周波電気メス
装置1では、制御回路12が波形生成回路13に波形選
択信号対しての出力タイミングを制御することで、簡単
かつ安価に、複数の所望の手技に応じた波形を生成する
ことができる。
【0041】[付記] (付記項1) 高周波電力により生体組織を切開及び凝
固させる高周波電気メス装置において、高周波パルスに
より直流電力をスイッチング駆動することで前記高周波
電力を生成する高周波電力生成手段と、前記高周波パル
スを生成するパルス生成手段と、前記パルス生成手段へ
前記高周波パルスの生成を指示する制御信号を出力する
制御手段とを備え、前記制御手段は、前記制御信号の出
力タイミングを制御することで、前記パルス生成手段よ
り前記高周波パルスを複数種類の出力パターンで生成さ
せることを特徴とする高周波電気メス装置。
【0042】(付記項2) 前記高周波パルスのデュー
ティ比が25%以下であることを特徴とする付記項1に
記載の高周波電気メス装置。
【0043】(付記項3) 前記高周波パルスのデュー
ティ比が12.5%であることを特徴とする付記項1に
記載の高周波電気メス装置。
【0044】(付記項4) 前記パルス生成手段は複数
のパルスパターンの前記高周波パルスを生成し、前記制
御手段は、前記制御信号により前記複数のパルスパター
ンの前記高周波パルスの生成を選択指示することを特徴
とする付記項1に記載の高周波電気メス装置。
【0045】(付記項5) 高周波電力により生体組織
を切開及び凝固させる高周波電気メス装置に対して、直
流電力をスイッチング駆動することで前記高周波電力を
生成する高周波パルスを出力する高周波パルス出力方法
において、前記高周波パルスを第1の所定時間出力した
後、第2の所定時間前記高周波パルスの出力を停止させ
る高周波パルス出力タイミングを繰り返して出力するこ
とを特徴とする高周波パルス出力方法。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波電気
メス装置によれば、制御手段が制御信号の出力タイミン
グを制御し、パルス生成手段より高周波パルスを複数種
類の出力パターンで生成させるので、簡単かつ安価に、
複数種類の出力モードの高周波電流により手技に応じた
生体組織の切除、凝固等の処置を行うことができるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る高周波電気メス装
置の構成を示す構成図
【図2】図1の高周波電気メス装置による負荷抵抗と出
力電力の特性を示す特性図
【図3】図1の操作パネルの構成を示す構成図
【図4】図1の波形生成回路の構成を示す構成図
【図5】図1の高周波電気メス装置の作用を説明するフ
ローチャート
【図6】図4の波形生成回路により生成された切開モー
ド、混合2モード、混合1モード及び凝固モードの各波
形の一例を示す波形図
【図7】図6の波形により駆動される実際の高周波電力
の波形を示す波形図
【図8】図1の制御回路の制御によるソフト的な波形生
成の概念を説明する説明図
【図9】図5の混合4波形処理の流れを示すフローチャ
ート
【図10】図9の混合4波形処理による制御回路の制御
により波形生成回路が生成する混合4モードの波形の一
例を示す波形図
【図11】図5の混合3波形処理の流れを示すフローチ
ャート
【図12】図11の混合3波形処理による制御回路の制
御により波形生成回路が生成する混合3モードの波形の
一例を示す波形図
【図13】従来の高周波電気メス装置の構成を示す構成
【符号の説明】
1…高周波電気メス装置 2…電気メス装置本体 3…内視鏡 4…処置部位 5…アクティブ電極 6…対極板 11…操作パネル 12…制御回路 13…波形生成回路 14…スイッチング回路 15…可変電源回路 16…共振回路 17…フットスイッチ 18…フットスイッチ検知回路 31…発振器 32、33、37…分周回路 34、38…デコーダ 35、39、42…セレクタ 36、40…R/SF.F. 41…乗算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波電力により生体組織を切開及び凝
    固させる高周波電気メス装置において、 高周波パルスにより直流電力をスイッチング駆動するこ
    とで前記高周波電力を生成する高周波電力生成手段と、 前記高周波パルスを生成するパルス生成手段と、 前記パルス生成手段へ前記高周波パルスの生成を指示す
    る制御信号を出力する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記制御信号の出力タイミングを制御
    することで、前記パルス生成手段より前記高周波パルス
    を複数種類の出力パターンで生成させることを特徴とす
    る高周波電気メス装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波パルスのデューティ比が25
    %以下であることを特徴とする請求項1に記載の高周波
    電気メス装置。
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