JPH0956726A - 電気手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気手術処置用のエネルギしか供給出来ない
電気手術装置を用いて、メス先を振動させ組織との付着
を防止する。 【解決手段】 電気手術装置本体２は圧電素子３４Ａ，
３４Ｂを振動させる機械振動周波数成分を含む高周波電
源３１を有し、この機械振動周波数成分はダイオード３
３Ａ，３３Ｂで構成された波形抽出手段２１で抽出さ
れ、圧電素子３４Ａ，３４Ｂを振動させる。この振動は
接続手段２４を構成するホーン３５を経て高周波印加手
段２２を構成するメス３２に伝達され、ダイオード３３
Ａを介して半波化された高周波エネルギ成分が印加され
るメス３２を振動させることにより、メス３２と組織と
の付着を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生体組織を切開等の
処置を行う電気手術装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波を利用した電気手術装置は広く外
科手術で使われている中で、止血、凝固作用は重要な作
用である。しかし止血凝固の際には組織と手術装置のメ
ス先が付着し、組織を剥離してしまい再出血させてしま
う事もあった。上記の事例を防止する為に、電気手術装
置から機械振動エネルギを別途印加し、メス先を振動さ
せる事で、組織との付着を防ぐ装置がある。

【０００３】例えば、ＵＳ４６７４４９８号パテントに
は、電気手術装置で電気エネルギと機械振動エネルギが
別々に生成され、電気エネルギはメス先に、機械振動エ
ネルギは振動子に別々に印加される。また、ＵＳ４９０
３６９６号パテントには、電気手術装置で電気エネルギ
と超音波エネルギが別々に生成され、電気エネルギはメ
ス先に、超音波エネルギは振動子に別々に印加される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、電気手術装
置から電気手術処置用のエネルギと、メス先を振動させ
る振動エネルギとをそれぞれ供給しなければならず、電
気手術装置の本体も大きくなり、コストも高くなる。

【０００５】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、電気手術処置用のエネルギしか供給出来ない電気手
術装置を用いて、メス先を振動させ組織との付着を防止
する事の出来る電気手術装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は機械振動周波数
を含む高周波エネルギを生成する波形生成手術と、上記
高周波エネルギを生体に印加する高周波印加手段と、上
記高周波エネルギから機械振動周波数エネルギを取り出
す抽出手段と、上記抽出手段により、取り出された上記
機械振動周波数エネルギを振動エネルギに変換する振動
手段と、上記振動エネルギを振動手段から上記高周波印
加手段に伝達する接続手段と、を有する構成とすること
により、機械振動周波数の電源を設けることなく、波形
生成手段から抽出手段により機械振動周波数成分を抽出
して振動手段を振動させ、高周波印加手段と組織との付
着を防止することができるようにしている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図６は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の
電気手術装置の全体構成を示し、図２は電気手術装置本
体の内部の構造を示し、図３はハンドピースの構成をブ
ロック図で示し、図４は第１の実施の形態の電気手術装
置の電気系の構成を示し、図５は図４の等価的な概略の
構成を示し、図６は第１の実施の形態の作用の説明図を
示す。

【０００８】図１に示す本発明の第１の実施の形態の電
気手術装置１は電気的手術を行うための高周波エネルギ
を出力する電気手術装置本体２と、電気手術装置本体２
に接続され、高周波エネルギを患者３等の生体に出力し
て電気処置を行うハンドピース４と、電気手術装置本体
２に接続され、高周波エネルギのＯＮ／ＯＦＦの指示操
作を行うフットスイッチ５と、ハンドピース４により患
者３に印加された高周波エネルギを回収する対極板６と
から構成される。

【０００９】図２に示すように電気手術装置本体２は電
源手段１１を内蔵し、この電源手段１１は外部に延出さ
れた電源コード１２を介して供給される商用電源をＤＣ
電源に変換する。この電源手段１１のＤＣ電源は波形発
生手段１３に供給され、この波形発生手段１３は電気的
手術を行うための高周波の駆動信号（或いは処置用信
号）を発生する。

【００１０】この駆動信号は後述するように機械的振動
を行わせる機械的振動周波数成分（これは、例えば電気
的な処置を行う高周波信号成分に比較すると数分の１〜
１／１０程度の低い周波数成分である）を含む高周波信
号である。この駆動信号は増幅手段１４に入力され、増
幅された後、入出力の絶縁を行う出力トランス手段１５
を介して出力端１６Ａ，１６Ｂから出力される。この出
力端１６Ａ，１６Ｂはハンドピース４及び対極板６に接
続される。

【００１１】また、電気手術装置本体２は制御手段１７
も内蔵し、この制御手段１７は電源手段１１、波形生成
手段１３、増幅手段１４を制御する。また、この制御手
段１７にフットスイッチ５が接続され、フットスイッチ
５の操作により電源手段１１の電源の供給のＯＮ／ＯＦ
Ｆ等の制御を行う。

【００１２】次に電気手術装置本体２の出力端１６Ａに
接続されるハンドピース４の構成を図３を参照して説明
する。出力端１６Ａからの出力はハンドピース４内部
で、機械振動周波数成分を抽出する波形抽出手段２１
と、高周波で切除などの処置を行う高周波印加手段２２
に印加される。又、波形抽出手段２１の出力、つまり機
械振動周波数成分のエネルギは振動エネルギに変換する
振動手段２３に印加され、振動手段２３を振動させる。
振動手段２３は振動を振動手段２３から高周波印加手段
２２に伝達する接続手段（或いは伝達手段）２４を介し
て高周波印加手段２２に伝達され、高周波印加手段２２
を振動させるようにしている。他方の出力端１６Ｂは対
極板６に接続されている。

【００１３】図４は本実施の形態の電気系のより具体的
な構成を示す。電気手術装置本体２の出力トランス手段
１５から出力される高周波エネルギの電源を略して、高
周波電源３１とする。この高周波電源３１は上述のよう
に機械的振動周波数成分を含む。この高周波電源３１
は、その出力端１６Ａに接続されたハンドピース４に印
加され、ハンドピース４の先端側の（一方の電極本体を
構成する）メス３２からこのメス３２が接触する患者の
組織側に流れ、患者に広い面積で接触する状態に設定さ
れる（他方の電極本体を構成する）対極板６を介して出
力端１６Ｂに戻る。従って、この実施の形態はモノポー
ラの電極の電気メスによる電気手術装置１を形成してい
る。

【００１４】ハンドピース４の内部には、出力端１６Ａ
に波形抽出手段２１が接続され、この波形抽出手段２１
は順方向ダイオード３３Ａと逆方向ダイオード３３Ｂと
から構成されている。そして、出力端１６Ａは順方向ダ
イオード３３Ａ及び逆方向ダイオード３３Ｂを経て振動
手段２３を構成する第１の圧電素子３４Ａ及び第２の圧
電素子３４Ｂの電極に印加され、第１の圧電素子３４Ａ
及び第２の圧電素子３４Ｂは互いに逆の位相で駆動され
る。

【００１５】この振動手段２３を構成する第１の圧電素
子３４Ａ及び第２の圧電素子３４Ｂは交互に重ねるよう
に配置され、第１の圧電素子３４Ａ及び第２の圧電素子
３４Ｂで発生した振動は接続手段２４を構成するホーン
３５で振動が増幅され、このホーン３５の先端に接続さ
れたメス３２側に（振動が）伝達される。

【００１６】また、出力端１６Ａは順方向ダイオード３
３Ａを介して高周波印加手段２２を構成するメス３２に
接続され、高周波電源３１は順方向ダイオード３３Ａで
半波化にされて、患者３の患部組織等に対して切開、止
血、凝固等の電気手術を行うためのメス３２に印加され
る。

【００１７】図４は波形抽出手段２１により高周波電源
３１の機械振動周波数エネルギ成分を抽出し、この抽出
した機械振動周波数エネルギ成分を第１の圧電素子３４
Ａ及び第２の圧電素子３４Ｂに供給する構成にしたもの
である。

【００１８】従って、図４は等価的にはほぼ図５に示す
構成に近いものとなる。図５の構成では電気手術装置本
体２は高周波電源３１と波形抽出手段２１により抽出さ
れる機械振動周波数エネルギ成分（機械振動周波数電源
３６と記す）とを有し、高周波電源３１はメス３２から
組織側に高周波電流が流れ、対極板６を介して高周波電
源３１に回収される。

【００１９】また、機械振動周波数電源３６は第１の圧
電素子３４Ａ及び第２の圧電素子３４Ｂに供給され、発
生した振動はホーン３５を介して増幅され、メス３２側
に伝達される。

【００２０】つまり、図４では機械振動周波数電源３６
を有しないが、波形抽出手段２１によりその電源を生成
し、振動手段２３に供給する構成にして、等価的には図
５に示すようにほぼ高周波電源３１と機械振動周波数電
源３６を有する構成にしていることが特徴となってい
る。

【００２１】次に第１の実施の形態の作用を説明する。
図４のダイオード３３Ａのアノード側を測定点ａ、カソ
ード側を測定点ｂ、ダイオード３３Ｂのアノード側を測
定点ｃとする。各測定点ａ、ｂ、ｃの波形をそれぞれ波
形ａ、波形ｂ、波形ｃとして、図６を参照してその作用
を説明する。

【００２２】測定点ａにおける図６の波形ａは数百ＫＨ
ｚの基本周波数を、数十ＫＨｚでバースト的に出力して
いる高周波エネルギである。この高周波エネルギは、ダ
イオード３３Ａで半波化され、測定点ｂでは図６の波形
ｂの様になる。

【００２３】ところで、これをマクロで見ると（つまり
周波数分析してその低域側の周波数成分を抽出すると）
波形ｂは波形ｂ′である数十ＫＨｚの波形を含むもので
ある。これと同様に測定点ｃでの波形ｃもマクロに見る
と波形ｃ′であるがごとく見れる。

【００２４】ここで実際には圧電素子３４Ａ及び圧電素
子３４Ｂは、波形ｂ′，ｃ′となる数十ＫＨｚの機械振
動周波数で共振する特性に設定しており、逆位相で振動
するので、波形ｂ，ｃの電圧の印加により波形ｂ′，
ｃ′となる数＋ＫＨｚの機械振動周波数で共振すること
になる。つまり、圧電素子３４Ａ及び圧電素子３４Ｂで
構成される振動手段２３は機械振動を起こす。そして、
この振動は接続手段２４を構成するホーン３５で振動の
振幅が増大され、高周波印加手段２２を構成するメス３
２に伝達される。本実施の形態による効果は以下のよう
になる。

【００２５】本実施の形態によれば、波形抽出手段２１
により高周波エネルギの中に含まれる機械振動周波数エ
ネルギを抽出し、振動手段２３により生成される機械振
動を接続手段２４で増幅し、高周波印加手段２２に伝達
してこの高周波印加手段２２を振動させるので、高周波
出力による切開、止血、凝固等の電気メスによる処置の
時に高周波印加手段２２と患者３の組織が付着する事を
（この振動により）防止出来る。

【００２６】又、機械振動エネルギを得るにあたり、電
気手術装置本体２は別途電源を供給する必要がない為、
小型かつ安価で作成する事が出来、上記高周波エネルギ
を出力出来れば既存の電源手術装置でも良い。

【００２７】図７は第１の実施の形態の変形例の構成を
示す。この変形例は図４において出力端１６Ａは順方向
ダイオード３３Ａを介して高周波印加手段２２を構成す
るメス３２に印加していたが、この順方向ダイオード３
３Ａを介することなく高周波印加手段２２を構成するメ
ス３２に印加している。

【００２８】従って、高周波エネルギは半波化されるこ
となく、メス３２に印加できるので、半波化による高周
波エネルギの振幅が小さくなることを防止できる。その
他は第１の実施の形態と同様の効果を有する。

【００２９】（第２の実施の形態）図８は本発明の第２
の実施の形態の電気手術装置の電気系の概略の構成を示
す。図８では電気手術装置本体２から出力される高周波
エネルギの電源を第１の実施の形態の場合と同様に高周
波電源３１と記す。この電気手術装置本体２の出力端１
６Ａはハンドピース４と接続されている。より具体的に
は出力端１６Ａはハンドピース４内部の波形抽出手段２
１を構成する順方向ダイオード４２及びローパスフィル
タ（ＬＰＦと略記）４３を介して振動手段２３を構成す
る振動子４４に巻回したソレノイド４５と接続されてい
る。

【００３０】この振動子４４は例えば磁歪素子で形成さ
れ、波形抽出手段２１により抽出された機械振動エネル
ギがソレノイド４５に供給されることにより発生する磁
界により磁歪現象で振動する。この振動子４４は接続手
段２４を構成するホーン３５で振動の振幅が拡大された
後、高周波印加手段２２を構成するメス３２に伝達され
る。

【００３１】また、出力端１６Ａはハンドピース４内部
でハイパスフィルタ（ＨＰＦと略記）を構成するコンデ
ンサ４６を介してメス３２と接続され、メス３２に高周
波電源３１を供給できるようにしている。また、出力端
１６Ｂは対極板６に接続される。

【００３２】この実施の形態においても、高周波電源３
１から波形抽出手段２１により抽出した機械振動エネル
ギを振動手段２３に供給し、且つ高周波エネルギは高周
波印加手段２２を構成するメス３２に供給する構成にし
ている。

【００３３】従って、図８は等価的にはほぼ図９に示す
構成に近いものとなる。図９の構成では電気手術装置本
体２は高周波電源３１と波形抽出手段２１により抽出さ
れる機械振動周波数エネルギ成分（機械振動周波数電源
３６と記す）とを有し、高周波電源３１はＨＰＦ４６を
経てメス３２に印加され、このメス３２から組織側に高
周波電流が流れ、対極板６を介して高周波電源３１に回
収される。

【００３４】また、機械振動周波数電源３６は振動手段
２３を構成するソレノイド４５に供給され、振動子４４
で発生した振動はホーン３５を介して増幅され、メス３
２側に伝達される。次に作用を説明する。図８のダイオ
ード４２のアノード側を測定点ｄ、カソード側の測定点
ｅ及びＬＰＦ４３を通したその出力端の測定点をｆとす
る。又、各測定点ｄ、ｅ、ｆの波形をそれぞれ波形ｄ、
波形ｅ、波形ｆとして、図１０を参照して説明する。

【００３５】測定点ｄにおける図１０に示す波形ｄは数
百ＫＨｚの基本周波数を数十ＫＨｚでバースト的に出力
している高周波エネルギである。この高周波エネルギ
は、一方はダイオード４２で半波化され、波形ｅの様に
なる。

【００３６】この波形ｅの電圧はＬＰＦ４３で平滑化さ
れ、図１０の波形ｆで示される出力になる。その結果、
振動手段２３のソレノイド４５には数十ＫＨｚの（機械
周波数エネルギ）電圧が印加され機械振動を起こす。こ
の振動はホーン３５で振動が増幅され、高周波印加手段
２２を構成するメス３２先に伝達される。又、高周波エ
ネルギはＨＰＦとしてのコンデンサ４６を介して高周波
印加手段２２に伝達される。

【００３７】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
と同様の効果を得る事が出来る。又、ハンドピース４内
の回路も容易かつ安価に設計する事が出来る。なお、振
動子４４としては磁歪素子に限らず永久磁石を用いて構
成し、交流の機械振動周波数成分で振動させるようにし
ても良い。

【００３８】（第３の実施の形態）図１１は本発明の第
３の実施の形態の電気手術装置を示す。図１１に示す電
気手術装置１は、図３と全体の構成は同じであるが、こ
の実施の形態ではハンドピース４に含まれているのは、
高周波印加手段２２のみであり、波形抽出手段２１、振
動手段２３、接続手段２４は、電気手術装置本体２と高
周波印加手段２２との間の例えばアダプタ５１内に収納
されている。例えば、このアダプタ５１をハンドピース
４に着脱自在で接続して使用できるようにしても良い。

【００３９】また、図１１に示すものに限定されるもの
でなく、例えば波形抽出手段２１をアダプタ５１内に収
納し、振動手段２３、接続手段２４、高周波印加手段２
２をハンドピース４内に収納したもの、その他の組み合
わせのものでも良い。

【００４０】このような構成の場合には高周波印加手段
２２のみしか有しない既存のハンドピースの場合にもア
ダプタ５１を接続して用いることにより第１の実施の形
態等のように使用できる効果を有する。

【００４１】（第４の実施の形態）図１２は本発明の第
４の実施の形態の電気手術装置を示す。第３の実施の形
態まではモノポーラ電極を使用した場合の装置であった
が、図１２の電気手術装置はバイポーラ電極を使用した
場合の装置である。ハンドピース４には出力端１６Ａに
接続された波形抽出手段２１及び高周波印加手段２２
と、振動手段２３、接続手段２４が収納されると共に、
さらに出力端１６Ａに接続された波形抽出手段２１′、
振動手段２３′、接続手段２４′及び出力端１６Ｂに接
続された高周波印加手段２２′が収納され、バイポーラ
電極の高周波印加手段２２及び２２′で切除などの処置
を行うことができるようにしている。

【００４２】本実施の形態ではバイポーラ電極で主とし
て止血、凝固を行う。本実施の形態によれば、止血、凝
固を主とするバイポーラ電極においても、高周波印加手
段２２及び２２′を振動させる事により組織の付着を防
止できる。

【００４３】又、電気手術装置本体２も機械振動エネル
ギを別途供給する必要がない為、小型かつ安価で作成す
る事が出来る。

【００４４】なお、例えば、図４に示す機械振動周波数
を含む高周波電源３１は、図６のバースト波形の高周波
信号を生成するものに限定されるものでなく、連続的な
高周波信号と、連続的な機械振動周波数信号とを混合し
たものでも良い。

【００４５】［付記］ ２．請求項１において電気手術装置は、電気手術装置本
体と２つの電極本体とから成り、電気手術装置本体は、
上記波形生成手段と、増幅する増幅手段とを有している
事を特徴とする。

【００４６】３．付記２において、２つの上記電極本体
の少なくとも一方には、上記高周波印加手段を含む事を
特徴とする。

【００４７】４．付記２において、上記波形抽出手段
と、上記振動手段と、上記接続手段は、上記電極本体に
対して着脱可能である事を特徴とする。

【００４８】５．請求項１において、上記波形抽出手段
は、半波化する半波化手段である事を特徴とする。

【００４９】６．請求項１において、上記波形抽出手段
は、フィルタで構成されている事を特徴とする。

【００５０】７．請求項１において、振動手段は圧電素
子で構成されている事を特徴とする。 ８．請求項１において、振動手段は磁歪素子で構成され
ている事を特徴とする。 ９．請求項１において、振動手段はソレノイドで構成さ
れている事を特徴とする。

【００５１】１０．高周波エネルギの中に処置用高周波
周波数エネルギと機械振動周波数を含む出力をする電気
手術装置に接続、使用するハンドピースにおいて、上記
高周波エネルギより機械振動エネルギを抽出する手段
と、上記機械振動エネルギを機械振動に変換する振動手
段と、上記高周波エネルギを組織に印加し、かつ前記振
動手段による機械振動をさせる手段とを有するハンドピ
ース。

【００５２】（作用）電気手術装置で生成された高周波
エネルギの中から機械振動が変換出来る機械振動エネル
ギを抽出し、振動に変換して高周波エネルギを組織に印
加する手段を振動させ組織との付着を防止する。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
周波エネルギを組織に印加し、凝固等の処置するための
高周波印加手段を有し、高周波エネルギに含まれる機械
的振動周波数成分を抽出手段で抽出し、振動手段に供給
して振動させ、この振動を高周波印加手段に伝達して振
動させるようにしているので、この高周波印加手段を振
動させることにより組織の付着を防止する事ができ、組
織の剥離や出血を防止出来ると共に、振動手段を振動さ
せるためのエネルギ供給手段を高周波エネルギの供給手
段から得られるので、小型化等することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の電気手術装置の全
体構成図。

【図２】電気手術装置本体の内部の構造を示すブロック
図。

【図３】ハンドピースの構成をブロック図。

【図４】第１の実施の形態の電気手術装置の電気系の構
成図。

【図５】図４の等価的な概略の構成図。

【図６】第１の実施の形態の作用の説明図。

【図７】第１の実施の形態の変形例の電気手術装置の電
気系の構成図。

【図８】本発明の第２の実施の形態の電気手術装置の電
気系の構成図。

【図９】図８の等価的な概略の構成図。

【図１０】第２の実施の形態の作用の説明図。

【図１１】本発明の第３の実施の形態における主要部の
構成を示すブロック図。

【図１２】本発明の第４の実施の形態における主要部の
構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…電気手術装置 ２…電気手術装置本体 ３…患者 ４…ハンドピース ５…フットスイッチ ６…対極板 １１…電源手段 １２…電源コード １３…波形発生手段 １４…増幅手段 １５…出力トランス手段 １６Ａ，１６Ｂ…出力端 １７…制御手段 ２１…波形抽出手段 ２２…高周波印加手段 ２３…振動手段 ２４…接続手段 ３１…高周波電源 ３２…メス ３３Ａ，３３Ｂ…ダイオード ３４Ａ，３４Ｂ…振動子 ３５…ホーン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械振動周波数を含む高周波エネルギを
   生成する波形生成手段と、 上記高周波エネルギを生体に印加する高周波印加手段
   と、 上記高周波エネルギから機械振動周波数エネルギを取り
   出す抽出手段と、 上記抽出手段により、取り出された上記機械振動周波数
   エネルギを振動エネルギに変換する振動手段と、 上記振動エネルギを振動手段から上記高周波印加手段に
   伝達する接続手段と、を有する事を特徴とする電気手術
   装置。