JPH0975365A - 電気手術装置 - Google Patents

電気手術装置

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JPH0975365A
JPH0975365A JP7233109A JP23310995A JPH0975365A JP H0975365 A JPH0975365 A JP H0975365A JP 7233109 A JP7233109 A JP 7233109A JP 23310995 A JP23310995 A JP 23310995A JP H0975365 A JPH0975365 A JP H0975365A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2つのメス先電極を用いて一人の患者を同時
に手術する場合に、メス先電極間に生ずる電位差を低減
した電気手術装置を提供すること。 【解決手段】 基本波発振器9は基本波を発生し、この
基本波は分周変調器10a,10bへ入力される。分周
変調器10a,10bは、入力されたモードに基づいて
基本波に変調を施す。そして、変調された基本波は、1
対の増幅器11a,11bへそれぞれ入力され、1対の
出力制御器12a,12bから出力される制御信号に基
づいて、それぞれ増幅される。この増幅器11a,11
bから出力される高周波電力は巻線の方向が整合された
1対の昇圧変圧器13a,13bの1次側へ入力され、
その2次側から位相が同位相である高周波電圧がメス先
電極16a,16bへ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、主として高周波
電流を利用して生体組織の外科的手術を行う電気手術装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高周波電流を患者の生体組織へ流
入させ、発生するジュール熱により細胞内の水分を突沸
させて生体組織の切開を行い、または、発生するジュー
ル熱により細胞蛋白質を凝固及び脱水させて止血し、一
人の患者の複数部位を同時に手術する電気手術装置が考
案されている。図3は従来の電気手術装置を用いて、一
人の患者Mの2個所の部位に対して、同時に手術を行う
場合の状態を説明するための図である。図3において、
1a,1bは電気手術装置本体である。電気手術装置本
体1a,1bには、ケーブル2a,2bを介してメス先
電極ホルダ3a,3bが接続されており、このメス先電
極ホルダ3a,3bの先端には、それぞれメス先電極4
a,4bが取り付けられている。また、電気手術装置本
体1a,1bには、ケーブル5a,5bを介して対極板
6a,6bが接続されている。なお、上記メス先電極4
a,4bおよび対極板6a,6bは、それぞれ対をなし
ている。
【0003】手術を行うときは、まず最初に患者Mの患
部付近に対極板6a,6bを装着する。そして、電気手
術装置本体1a,1bから、ケーブル2a,2bを介し
てメス先電極ホルダ3a,3bの先端に取り付けられた
メス先電極4a,4bへ高周波電流が供給され、これら
のメス先電極4a,4bから患者Mの2個所の部位へ高
周波電流が流入される。流入される高周波電流には複数
のモードがあり、これらのモードを切り換えて手術が行
われる。上記モードには、例えば、生体組織の切開を行
う切開モード、生体組織の凝固または止血を行う凝固モ
ード、または切開および凝固が組み合わさり、止血しな
がら切開を行う混合モードがある。患者Mへ流入された
高周波電流は、それぞれ、対極板6a,6bからケーブ
ル5a,5bを介して電気手術装置本体1a,1bへ還
流される。
【0004】上述した電気手術装置の電気的構成を図4
を用いて説明する。図4において、7aおよび7bは高
周波を発生し、この高周波の波形を複数のモードに合わ
せて変調する高周波発生器であり、これらの高周波発生
器7a,7bはそれぞれ、変圧器8a,8bの一次側コ
イルに接続されている。これらの変圧器8a,8bは高
周波の電圧および電流を変換して二次側から出力する。
また、変圧器8a,8bの二次側コイルの一端は、メス
先電極4a,4b(図3中のものと同一)へそれぞれ接
続され、二次側コイルの他端は対極板6’へ接続されて
いる。そして、メス先電極4a,4bおよび対極板6’
は患者Mの表面に接触している。なお、図3中では対極
板6a,6bが設けられているが、これらは電気的には
同一であるので図4中においては対極板6’として代表
されている。
【0005】操作者が患部を手術するときは、まず、患
者Mの患部近傍に対極板6’を装着する。次に、高周波
発生器7a,7bから発生する高周波の電圧および電流
を調節すると共に複数のモードの何れか1つを選択し、
変圧器8a,8bの二次側コイルから出力される高周波
電圧および高周波電流が、手術に適した値および波形と
なるようにする。そして、メス先電極4a,4bから患
者Mへ高周波電流を流入させて手術を行う。患者Mの手
術部位が1つである場合は、何れか一方のメス先電極4
aまたは4bを用いて手術を行い、患者Mに対して、異
なる2つの部位を同時に手術する場合は、メス先電極4
aおよび4bを用いて手術を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一人の患者M
の2つの部位に対して同時に手術を施すとき、メス先電
極4a,4b間に、変圧器8a,8bの2次側コイルに
生ずる高周波電圧v1,v2の差に相当する電位差vが発
生する。この電位差vは、メス先電極4a,4bへ供給
される高周波電圧が互いに逆位相である場合、変圧器8
a,8bの二次側の電圧v1,v2の絶対値の和となり、
極めて大きな値となる。このため、一方のメス先電極4
a(4b)から他方のメス先電極4b(4a)へ高周波
電流が分流してしまうという問題があった。また、メス
先電極4a,4b相互間に高周波電流の干渉が生じて装
置の出力が変動し、生体組織の切開、または細胞蛋白質
の凝固が正常に行われず、手術がはかどらないという問
題があった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、一人の患者に対して2個所の部位を同時に、高周波
電流を流入させて手術する際に、生体組織の切開または
細胞蛋白質の凝固が正常に行われるような電気手術装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、少なくとも一つのモードを有し、予
め設定されたモードの高周波信号を複数のメス先電極と
ただ1つの対極板とに挟まれた被手術部に印加する電気
手術装置であって、所定の周波数の高周波信号を発生す
るただ1つの基本波発生手段を備え、予め設定された電
圧値を表す制御信号を出力する制御手段と、前記基本波
発生手段で発生される高周波信号を予め設定されたモー
ドに変調して出力する変調手段と、前記変調手段から出
力される高周波信号を前記制御信号に対応する増幅度で
増幅して出力する増幅手段と、1次側巻線および2次側
巻線から構成され、前記増幅手段から出力される高周波
信号を昇圧して出力する昇圧用変圧器と、前記2次側巻
線の一端に前記複数のメス先電極の何れか1つを接続す
るとともに前記2次側巻線の他端に前記ただ1つの対極
板を接続する接続手段とで操作系を構成し、前記操作系
は並列に複数系統設けられ、これら複数の操作系におけ
る各1次側巻線および各2次側巻線は巻回方向が一致す
るよう構成されることを特徴とする電気手術装置であ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態について説明する。図1は本発明の一実施形
態による電気手術装置の電気回路の構成を示すブロック
図である。図1において、9は高周波を発生する基本波
発生器であり、発生する高周波の電流および電圧の周波
数および振幅は一定である。この基本波発振器9は分周
変調器10a,10bへ接続されている。この分周変調
器10a,10bは入力された高周波の電流および電圧
に対して、その周波数および振幅において、出力モード
選別スイッチで指定されたモード、例えば、切開モー
ド、凝固モード、または混合モードに応じた変調を施
し、分周高周波として出力するものである。また、この
分周変調器10a,10bは、それぞれ増幅器11a,
11bに接続されている。
【0009】また、増幅器11a,11bにはそれぞれ
出力制御器12a,12bが接続されており、増幅器1
1a,11bは、この出力制御器12a,12bから出
力される制御信号に基づいて、入力される分周高周波を
増幅して高周波電圧および高周波電流を出力する。上記
出力制御器12a,12bは、外部から入力される設定
値に基づいて、増幅器11a,11bにおける分周高周
波の増幅率を制御し、患者へ流入される高周波電流を調
整するためのものである。
【0010】増幅器11a、11bにはそれぞれ昇圧用
変圧器13a,13bの1次側が接続されている。この
昇圧用変圧器13a,13bの1次側および2次側の巻
線は、共にその巻き方向が同一であり、2次側に生ずる
高周波電圧および高周波電流の位相は同一なものとな
る。昇圧用変圧器13aの二次側の巻き線の一方は、低
周波刺激電流防止用コンデンサC1の一方の極に、昇圧
用変圧器13bの二次側の巻き線の一方は、低周波刺激
電流防止用コンデンサC2の一方の極に、昇圧用変圧器
13a,13bの二次側巻線の他方は共に対極板端子1
7が接続されている。この低周波刺激電流防止用コンデ
ンサC1,C2は、人体に有害な低周波を遮断するための
ものである。また、低周波刺激電流防止用コンデンサC
1,C2にはそれぞれ、メス先電極接続端子14a、メス
先電極接続端子14bが接続されている。
【0011】このメス先電極接続端子14a,14bに
は、操作者が手に把持するメス先電極ホルダ15a、1
5bがそれぞれ接続されており、このメス先電極ホルダ
15a,15bの先端には、メス先電極16a,16b
が取り付けられている。上記メス先電極ホルダ15a,
15bには、例えば、図示は省略しているが、メス先電
極14a,14bに高周波電圧を供給するか否かを切り
替えるスイッチ、または、上述した出力モード選択スイ
ッチに連動しているモード切り替えスイッチ等が取り付
けられている。
【0012】また、対極板接続端子17には対極板18
が接続されている。対極板18は、面状の金属板であ
り、患者に流入される高周波電流を面で受け電流密度を
低くして回収するものである。この1つの対極板18お
よびメス先電極16a,16bは対を成してモノポーラ
電気メスを構成している。対極板18はメス先電極16
a,16bから流入される高周波電流が、分流障害を起
こさないように、メス先電極16a,16bに共通して
1つのみが設けられている。また、対極板18は電気的
に接地されておらず、上記モノポーラ電気メスは接地電
位から電気的に絶縁されたフローティング型である。上
記モノポーラ電気メスをフローティング型とした理由
は、患者へ流入された高周波漏れ電流により生ずる分流
傷害を、対極板18を接地した接地型電気メスよりも少
なくするためである。
【0013】メス先電極16a,16bへ供給される高
周波電圧は、例えば、周波数が400kHz〜700K
Hzであり、切開モードの場合、その電圧値は1.5k
V〜2kV、その波形は連続した正弦波となる。また、
凝固モードの場合、上記電圧値は3kV〜5kV、上記
波形は20k〜50kHzの繰り返しの断続した高周波
波形となる。また、混合モードの場合、上記電圧値は2
k〜3kV、上記波形は凝固モードのものより低い周波
数で繰り返される断続した高周波波形となる。
【0014】上記構成において、手術を行うときは、電
気手術装置の操作者は、まず、患者を手術する際に用い
る手術台および他の医療機器等(図示省略)を配置す
る。また、患者を手術台上に配し、対極板18を患者の
手術部近傍に装着する。そして、対極板18を対極板接
続端子17へ、メス先電極ホルダ15a,15bをそれ
ぞれ電気メス接続端子14a、14bへ接続する。
【0015】次に、基本波発振器9を作動させて高周波
を発生させ、メス先電極ホルダ15a,15bに取り付
けられているモード選択スイッチによりモードを選別
し、分周変調器10a,10bにおいて各モードに適合
した変調を高周波に施す。そして、選択したモードに応
じて高周波電圧の設定値を出力制御器12a,12bへ
入力し、メス先電極4a,4bに高周波電圧を供給し
て、患者に対して手術を行う。
【0016】また、図2(a),(b)を参照して手術
中における分流傷害に関する説明を行う。図2(a)は
本発明の一実施形態による電気手術装置の電気的構成を
示したブロック図の一部であり、図1および図4と同一
の構成要素に対しては同一の符号を付しその説明を省略
する。図2(a)において、20は図1中の昇圧用変圧
器13aの2次側巻線であり、21は昇圧用変圧器13
bの二次側巻線である。この二次側巻線20,21には
それぞれ電圧v10,v11の電圧が生ずる。この結果とし
て、メス先電極16a,16bの間には電位差v12が生
ずる。また、i1は上記二次側巻線20から患者Mに流
入する高周波電流である。i2はメス先電極16aから
患者Mに流入された高周波電流i1のうち、対極板6’
に回収される電流であり、i3はメス先電極16aから
患者Mに流入された高周波電流i1のうち分流してメス
先電極16bに流入する高周波分流である。
【0017】MR1はメス先電極16aと対極板6’と
の間における患者の体内の電気抵抗を表す患者インピー
ダンスである。また同様に、MR2はメス先電極16b
と対極板6’との間の患者インピーダンスであり、MR
3はメス先電極16aとメス先電極16bとの間の患者
インピーダンスである。またR1、R2はそれぞれ、メス
先電極16a,16bと患者Mとが接触することにより
生ずる接触インピーダンスである。また、図2(a)と
の電気的な等価回路を図2(b)に示す。
【0018】上記構成において、操作者が手術を行って
いる際に、患者Mに流入された高周波電流i1がメス先
電流16bに高周波分流i3として分流した場合、この
高周波分流i3の値が最大となるのは、電位差v12が最
大になる場合である。この電位差v12の値が最大となる
条件は、電圧v10(v11)の値が最大のとき電圧v
11(v10)の値が0となることである。本発明による電
気手術装置においては、図1中の昇圧用変圧器13a,
13bは巻線の方向が同一であり、なおかつメス先電極
16a,16bを同時に用いる場合、図2(a)中の二
次側巻線20,21には共に電圧が発生しているので上
記のような条件が満たされることはない。
【0019】上述したように、電気手術装置による切開
および凝固はジュール熱に基づくものであり、単位時間
に発生するジュール熱Wは次の式に従う。 W=I2R 図2(a)中の高周波分流i3の実測値は、メス先電極
16a,16b間の距離Lが5〜10[cm]である場
合、高周波電流i1の値に対して1/8〜1/10以下
である。従って上記式から、高周波分流i3が高周波電
流i1の1/10であるときに単位時間に生ずるジュー
ル熱は、i1が同一箇所に流れた場合の1/100であ
るので高周波分流により生ずる影響は極めて小さい。
【0020】なお、図1中の分周変調器11a,11b
のモード、および出力制御器12a,12bの設定値は
個々に操作可能であり、メス先電極16aから出力され
る高周波電流および、メス先電極16bに供給される高
周波電圧は、そのモード及びその高周波電圧の値が個別
に設定可能である。また、本発明による電気手術装置
は、人体の手術のみ限るものではなく、他の生体、例え
ば、犬または猫等の手術にも用いることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による電
気手術装置においては、メス先電極から出力される高周
波出力の波形が同位相であり、2つのメス先電極の電位
差を減少させることができるので、正常に手術が行える
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による電気手術装置の電気
回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態による電気手術装置の電気
的構成を示したブロック図の一部である。
【図3】従来の電気手術装置を用いて、一人の患者の2
個所の部位に対して、同時に手術を行う場合の状態を説
明するための図である。
【図4】従来の電気手術装置の電気的構成を示したブロ
ック図である。
【符号の説明】
9 基本波発振器 10a,10b 分周変調器 11a,11b 増幅器 12a,12b 出力制御器 13a,13b 昇圧用変圧器 14a,14b メス先電極接続端子 16a,16b メス先電極 17 対電極接続端子 18 対電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一つのモードを有し、予め設
    定されたモードの高周波信号を複数のメス先電極とただ
    1つの対極板とに挟まれた被手術部に印加する電気手術
    装置であって、 所定の周波数の高周波信号を発生するただ1つの基本波
    発生手段を備え、 予め設定された電圧値を表す制御信号を出力する制御手
    段と、前記基本波発生手段で発生される高周波信号を予
    め設定されたモードに変調して出力する変調手段と、前
    記変調手段から出力される高周波信号を前記制御信号に
    対応する増幅度で増幅して出力する増幅手段と、1次側
    巻線および2次側巻線から構成され、前記増幅手段から
    出力される高周波信号を昇圧して出力する昇圧用変圧器
    と、前記2次側巻線の一端に前記複数のメス先電極の何
    れか1つを接続するとともに前記2次側巻線の他端に前
    記ただ1つの対極板を接続する接続手段とで操作系を構
    成し、 前記操作系は並列に複数系統設けられ、これら複数の操
    作系における各1次側巻線および各2次側巻線は巻回方
    向が一致するよう構成されることを特徴とする電気手術
    装置。
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