JPS6158177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は高周波電流を利用する電子的外科処置
用の不働電極に関するものである。 〔従来の技術〕 1919年にイレデル（Iredell）とツルナー
（Turner）は、現在我々が知つているような外科
ヂアテルミーを一番最初に提案したが、それにお
いては組織を切断するのに用いられる電流は不働
電極の使用によつてアースされるように構成され
ており、これは別名、「患者アース板」と称せら
れていた。イレデルおよびツルナーが72平方イン
チ（６×12インチ）アース板についての効果を立
証して以来、数多くの改良が電子的外科処置にお
いて行なわれてきたが、驚くことには、外科ヂア
テルミーの分野では熱心にも次のような概念を保
持し推進してきたのである。すなわち、火傷を避
けるためには比較的大きな人体表面の領域が同等
に大きな患者アース板と接触していなければなら
ない。今目の文献は、６×５インチ、６×８イン
チなどのアース板の必要性説で一杯であり、概略
的に言つて電子的外科装置で発生される100ワツ
ト電力につき約９平方インチのプレート板面が必
要であるとされている。周知のように、組織を切
断したり、血管を凝結させるのに用いられる能動
電極へ供給される高周波数電流などを発生する外
科ヂアテルミー装置などにおいて、大きな患者ア
ース板が用いられており、電子的外科回路を構成
するのに低電流密度通路を用いてアース板と皮膚
の接触面での組織の加熱を最小にしている。接触
面での皮膚の抵抗を低くするために、電解質が一
般に用いられる。例えば、導電ペースト類、ジエ
リー類、または塩溶液などである。しかしなが
ら、電子外科操作が長びいている間に、電解質が
干上がらないように注意が払われなければならな
い。したがつて、アース板と大きな皮膚接触をす
る領域を維持することは、火傷その他の事故を避
けるために非常に重要である。言うまでもなく、
一般に用いる大きなアース板は次のような欠点を
有する。それらは人体に容易に体の線に添つて取
付けられず、もちろん、比較的限られた人体表面
領域のみがそれらの板を収容することができる。
例えば患者に取付けられた際に、実質的にアース
板と人体の接触が維持されているか否か、特に患
者が動いたり、動かされたりする際にその接触が
保たれているか否かを知ることは困難である。接
触された領域およびアース板を与える方法に従つ
て回路がすぐに影響されるので、火傷の可能性が
増加する。一般的なアース板の固さ、柔軟さ、お
よび場合によつてその鋭いエツジ（終端）が患者
に実際に不快感を与え、特に手術が長びいた場合
に不快感を与える。もちろん、大きな患者アース
板はそれ自体が外科用具または他の金属性の物体
と偶発的な接触の可能性を増し、これが患者等に
対してやけどなどをもたらす。 米国特許第3601126号には、ビスコース電解質
を含んでいるスポンジシートが重畳されている金
属化シート電極をもつ中性電極を教示している。 カナダ特許675494号にはプラスチツクシート
（その内面に感圧接着剤を備えている）と吸収フ
エルトまたは織物材料間に挟まれた箔で、できた
電極が開示されている。 （発明が解決しようとする問題点〕 したがつて、本発明の目的は従来の患者アース
板の欠点を克服する不働電極を提供することにあ
る。 本発明の他の目的は、比較的寸法が小さく、種
種の人体表面に容易に装着でき多くの位置に適用
でき、自由装着可能な、循環を制限しないで人体
に容易にかつしつかりと装着でき、最小の電解質
の蒸発及び最小のインピーダンスの増加を伴つて
長時間、良好かつ安定した電極／電解質／皮膚接
触を維持でき、所望により予め湿めらせたり予め
殺菌したり、あるいは予めパツケージすることの
できる不働電極を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は高周波を利用する電子的外科手術のた
めの不働電極に関するものであり、更に詳細に説
明すれば、本発明は人体表面に容易に装着され、
外科的なヂアテルミーにおいて組織を切断するの
に用いられる電流を無害にアースするのに有用な
新規な電極、電解質集合体に関するものである。 この発明の電極装置は、電極及び電解質組成物
を含有する支持体から成り、該電極は少なくとも
0.038平方インチの表面を有する導電手段であつ
て該表面は前記電解質組成物を含有する支持体と
実質上完全に接触しており、前記電解質組成物を
含有する支持体は、患者の皮膚と実質上完全に導
電接触するための少なくとも2.0平方インチの導
電表面を有し、そして前記導電手段の表面のすべ
ての部分を前記皮膚から離すように少なくとも10
ミルの厚さを有し、但し前記導電手段の表面積が
約0.038と0.10平方インチの間にあるときは前記
の厚さは少なくとも約165ミルであることを特徴
とする。 〔具体的説明〕 さらに詳しくは、この発明の電極装置は(1)患者
の皮膚に実質上完全に導電接触する電解質組成物
を含有する支持体（電解質組成物支持体）と、(2)
この電解質組成物支持体と実質上完全に導電接触
しており、前記電解質組成物支持体を介して患者
の皮膚から電流を取り出してアース側に導く導電
手段から成つており、(1)の電解質組成物支持体は
図における３２に相当し、(2)の導電手段は図にお
ける導電金属電極１７、及び金属製スナツプフア
スナー１８（第２図）から成り、このスナツプフ
アスナー１８は、円形板部２０とスタツド２２を
有する部材と、上部板部２４とソケツト部２６を
有する部材とから成つている。又導電手段の表面
とは電解質組成物支持体と接触する導電金属電極
１７及び円形板部２０の表面である。 例えば、導電手段としてワイヤーが用いられる
際に、例えばそれが電解質組成物支持体中に埋め
られているとすると、ワイヤー面は好ましくは患
者の皮膚から約190ミルだけ間隔がとれる。 驚くことには、広範囲にわたる電極形状および
態様が用いられてよいことが判り、上記に記載し
た最小の導電表面積以上の表面積をもつようにす
ることができる。例えば、ワイヤー形状はルー
プ、直線、渦巻き、正方形、楕円等の形状であつ
てよいが、もちろんこの場合には最小の導電金属
電極表面積および電解質の厚さが維持されている
ことを条件とする。本発明の範囲内で他の電極形
状は、スナツプフアスナー、箔、デイスク、ワイ
ヤー鋼等を含む。好ましくは導電金属電極面を常
に皮膚から適正な距離をもつようにする一方、挿
入された電解質支持体は必然的に電極の全皮膚側
表面を覆う。 電解質組成物支持体が電極の皮膚側面を全面的
に覆わないような形式の電解質支持体／電極装置
の例としては、多数の孔を有する非導電プラスチ
ツク材のデイスクでつくられているものがあり、
これは例えば、六角形セルの蜂の巣に似ておりこ
れらのカツプは電解質組成物、例えばゲル、ペー
ストなどで満されてもよく、本発明によればこれ
らのカツプを上記のように導電接触を構成するた
めに少なくとも約0.038平方インチの電極デイス
クで満すことが必要であるが、もちろんこの場合
に、少なくとも約0.038平方インチの導電面をも
つた電解質組成物支持体が患者の皮膚と完全導電
接触状態となるようにする。もちろん蜂の巣デイ
スクは、薄膜デイスクの場合、厚くて十分に堅牢
であることが必要で電極デイスクの皮膚側を患者
の皮膚から少なくとも約10ミル間隔を保つように
する。 良好な具体例の１つにおいては電極は比較的小
さく薄い柔軟なシートの導電金属であり、その一
面は完全に被覆されており、かつ実質的に一様な
厚さをもつ粘性の電解質組成物を含有する支持体
と実質上完な接触となつており、上記電極の上記
被覆された側の表面領域は約0.5平方インチから
約10平方インチの範囲、一般には約２〜５平方イ
ンチとなつており、かつ電解質組成物支持体の厚
さは約62〜500ミルの範囲である。 この実施例の薄膜柔軟シートまたは導電金属箔
は好ましくはステンレススチールがよく、電解質
はアルカリ金属の硫酸塩、例えば硫酸ナトリウム
がよく、この電解質は水性の高粘性の半固体組成
物で構成され、この半固体組成物は重量的0.5％
から20％のアルカリ金属の硫酸塩を含んでいる。 ナトリウム、カリウムおよびリチウムの硫酸塩
等のアルカリ金属の硫酸塩が電解質としてここに
使用するのに非常に効果的であるが、他の水溶性
でイオン化可能な無機および有機塩電解質も用い
ることができ、アルカリ金属ハロゲン化物および
硝酸塩、例えば塩化ナトリウム、臭化カリウム、
硫酸カリウム等、アンモニアのハロゲン化物、硝
酸塩および硫酸塩、マグネシウムのハロゲン化
物、硝酸塩および硫酸塩、並びに他の同様なイオ
ン化可能なアルカリ土類金属塩；イオン化可能な
有機酸塩、例えばクエン酸、酒石酸、サルチル
酸、安息香酸、又は乳酸のアルカリ金属塩および
アルカリ土類金属塩、例えばナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム等の金属の塩などを含める。好
ましくは、少量ではあるが効果的な量の水溶性の
水膨潤性の粘液、例えばアルカリ金属硫酸塩水溶
液などを電解質組成物中に含有せしめることによ
り粘稠な電解質混合物を得、ある態様において
は、これを海綿状の細胞質マトリツクス（例え
ば、ポリウレタン発泡剤とかその他の類似の吸収
性組成物）のすき間に通して一様に分布されて高
粘性半固体電解質組成物を得る。ここに有用な水
溶性、水膨潤粘液の中には〔膠質化（ゲル化）酸
および水溶性樹脂として知られる〕カルボキシセ
ルローズ、ポリビニールアルコール、セルロス性
ガム、ポリメチレンオキシド、アルギン酸ナトリ
ウム、トラガカントガム、ポリアクル酸、例えば
高親水性、高粘性で約百万から６百万の分子量を
もち、化粧品および薬品に使用し得るポリアクリ
ル酸、例えばカルボポール水溶性樹脂などが有用
である。（カルボポールはB.F.Goodrich
Chemical Co.の商標）。最上の結果は、ポリアク
リル酸を種々の中和剤のいずれかにより中和する
ことによつて得られるが、上記中和剤にはかなり
強い有機塩基および無機塩基があり、これは
NaOH，KOH，NH₄OH，アルキルアミン（モノ
−、ジ−、およびトリ−）、アルカノールアミン
（モノ−、ジ−、およびトリ−）例えばトリエタ
ノルアミン、トリアミルアミン、ドデシルアミ
ン、ジ（２−エチルヘキシル）アミン類などが含
まれるが、これに制限されるものでない。中和さ
れた粘液は通常約0.2％から8.0％、好ましくは約
0.85重量％から5.0重量％の濃度で代表される
が、電解質組成物の全重量に基づく。所望によ
り、通常の添加物、例えばモールドインヒビター
（mold inhibitor）類を少量で、通常は約１％以
下で用いることができる。例えば、非常に良好な
結果が塩素化炭化水素、例えば２−クロロ−５−
キシレノール、有機酸塩例えば安息香酸ナトリウ
ム等を用いて得られる。 これらの良好な実施例においては、電解質組成
物の混合順序には数多くの変法が考えられるが、
アルカリ金属硫酸塩の水溶液を別に調製し、これ
に、適当に撹拌しながら粘液組成物を加え、そし
てこの組成物全体をその場で中和することができ
る。モールトインヒビター類は場合によつて好ま
しくは中和剤と共に導入することにより更に効果
物でつくることができる。導電金属は、例えば、
基質上に単にメツキしただけのものでもよいが、
この基質は、例えば、他の金属、プラスチツクま
たはこれらの均等物でよい。 柔軟な導電金属シートは、例えば所望の形状に
焼結される粉状金属で調製することができる。こ
の微粉化された金属は結合剤、高分子結合剤すな
わちマトリツクスなどのような結合剤中に金属微
粒子を埋没させることによつてシートに整形され
るようにしてもよい。「導電金属」という表現
は、他の導電材料、例えばカーボンデイスクを含
む導電材料も包含するように意図されている。 図を参照して、電極１０は実質的に矩形の柔軟
な弾性シートにて構成されており、一般に同心非
導電性カツプ部材１４を持つており、柔軟弾性シ
ート１２の表面はカツプ部材１４の平ベース１６
の外面に対して同平面関係となつている。 カツプ部材は、体表面（図示せず）に対して開
となつているその中空部に、平ベース１６と平面
を共通にする導電性金属電極１７の柔軟シートを
収容している。カツプ部材１４の直径は実質的に
その高さよりも大きくなつている。 柔軟弾性シート、カツプ部材１４、および導電
金属１７の柔軟シートは雄スナツプ部材１８で形
成される金属導電物によつて合体されており、こ
のスナツプ部材は低い円形板部分２０を含み、そ
の中央から窪みスタツド２２が上部突出してお
り、上部板部２４はスタツド２２を受ける上方に
突出している窪みソケツト部２６をもつている。
パーツは中央に位置し配されているカツプ部材１
４により集合され合体されているが、カツプ部材
１４は同様に中央に位置し配されている柔軟シー
トである導電金属１７とシート１２の反対側で上
方に突出した窪みソケツト部２６をもつた上部板
部２４を含んでいる。 スタツド２２は柔軟な導電シート１７、ベース
１６、弾性体シート１２の中心で配列された穿孔
を通つて挿入される。スナツプ部分の圧着によつ
てスタツド２２の上端を内部に折り込ませ、その
側壁をスナツプ部がしつかりとくさびで止められ
る点で外側につぶすようにする。 シート１２の低面は商業的に入手可能な医薬級
のアクリル圧接着被覆２８をもつている。電極１
０が用いられるまで、接着被覆２８は、接着被覆
２８と係合するその面上に解放被覆を備えてい
る。柔軟カツプ部材１４の平ベース１６の外面は
弾性シート１２に上記のスナツプによつて取付け
られているだけでなく、平ベース１６の外面がシ
ート１２の圧力接着被覆２８によつて弾性シート
１２の低面に固着されている。この目的で、保護
紙シート３０は開放口を備えその中を通してカツ
プ部材１４が突出している。 シート１２は、好ましくは発泡プラスチツクで
形成されており、これらのものはポリウレタン、
ポリ塩化ビニール、または同等物であつてよく、
皮膚に十分な通気等を与えている。このようなシ
ートは非常に伸縮性があり、容易に皮膚の起伏に
適合して、それが適用される皮膚の動きを自由に
している。カツプ部材１４は非導電熱可塑性シー
ト材で真空形成することができ、上部シート材は
柔軟ではあるが、つぶれないように十分な堅牢さ
を備えている。種々のプラスチツク材がカツプ部
１４を形成するのに用いられるが、例として線形
ポリエチレンポリビニールクロライド、セルロー
ズアセテート酪酸塩または均等物などがある。電
解質は、非導電で連続気泡材料のデイスク型海綿
状の気泡基材を電極ジエリーにより浸すことによ
つて電極１０と予め集合することができる。海綿
状マトリツクス３２は、好ましくは、カツプ部材
１４のベース１６の直径に実質的に等しい直径を
もつており、厚さはカツプ部材１４の深さより大
となつている。 電極１０が皮膚に押しつけられる際に、ジエリ
ーが、皮膚と導電金属シート１７およびプレート
板部２０間の空洞の全体積を満し、これにより皮
膚と導電金属シート電極１７および導電プレート
板２０とがジエリーを介して導電的に確保され
る。 海綿状マトリツクス３２は連続発泡ポリウレタ
ン気泡材でつくつてもよいが、他の気泡材料も適
当である。海綿状マトリツクス３２はジエリー
（例えば硫酸ナトリウム）に浸してもよいが、こ
れを行なうのに、多量のジエリーに浸漬し、圧力
をかけて圧搾し、次に海綿に水を負荷するのと同
じ方法で、徐々に圧力を解放し、その後でジエリ
ーから取り出す。もちろん、他の方法を用いて電
解質に浸すこともできる。 粘稠な電解質によつて湿潤される点からして、
浸した海綿状マトリツクス３２は導電金属シート
電極１７、導電プレート部２０およびカツプ部材
１４の内面に接着するようになる。海綿状気泡マ
トリツクス３２は図示のように、プラスチツク
（例えば、ナイロン、ポリアセテート）非導電
鋲，３４によつて電極集合体導電プレート板部２
０へ固定するが、上記鋲３４はシヤフト３５をも
ち、これが穿孔された水性高粘性半固体電解質組
成物支持体３２を通して上方に貫通し上記スタツ
ド２２の窪んだ首部２０と係合留めされる。 更に本発明によれば、保護カバー３８（第１，
２，３図）はカツプ部材１４とジエリーに浸され
た海綿状マトリツクス３２に対して設けられてい
るので、電極１０はすぐに用いることができるよ
うに貯蔵することもできる。カバー３８は非導電
プラスチツクシートの実質上平らな小板を有し、
このシートは平端４０、シリンダーとして形成さ
れた隆起中央部４２をもつており、その内径はカ
ツプ部材１４の外径と実質的に同じである。シリ
ンダ中央部４２の高さは少なくともカツプ部材１
４の高さと海綿状マトリツクス３２の高さを加え
たものである。保護カバー３８は保護シート３０
に軽く固着されており、剥離可能なシート３０の
剥離を保護カバー３８と共に行なうが、シート３
０をそのままにしてカバー３８のみをシート３０
から容易に分離することもできる。カバー３８
は、シリンダ状中央部４２をカツプ部材１４に嵌
合せしめることによつて、保護シート３０の非粘
着性表面上に固定される。保護カバー３８は水性
半固体マトリツクス３２の固体化および蒸発化を
防ぐようにしている。上述したように、電極１０
が用いられる際には、保護シート３０は保護カバ
ー３０と一緒に剥離される。 本発明の他の実施例によると、第５図において
は、第３図の海綿状デイスク形気泡電解質マトリ
ツクス３２が不織綿布デイスクにより置換えられ
ているが、そのデイスクは少なくとも10ミルの厚
さがあり、電解質ジエリーにより満たされ、電極
シート１７の皮膚側表面を完全に覆う。デイスク
５０の直径は好ましくは、デイスク状導電金属シ
ート１７の直径よりも大となつている。 第６図に示す実施例は、全体として第５図の構
造とおよそ類似しているが、電解質組成物構成が
多積層不織綿布デイスク６０を含む点が異るだけ
で、同様に電解質ジエリーに浸される。 第７図の実施例はデイスク状海綿状気泡質電解
質マトリツクス７０が含まれており、このマトリ
ツクスは中央穿孔をもつていないが直径方向面に
沿つてその中に横断方向に埋没された細いワイヤ
ー電極７２を備えており、そのワイヤーの一端は
気泡電解質マトリツクスデイスク内で終了してお
り、ワイヤーの他端は図示のように気泡質マトリ
ツクスデイスクの皮膚面から離れる方向に下向に
なつている。このワイヤーが0.038ないし0.10平
方インチの範囲で電解質と接触した導電面を有す
る場合には、電解質組成物の厚さは少なくとも約
165ミルでなければならない。つまり、導電ワイ
ヤーは皮膚から少なくとも約165ミルの距離を維
持しなければならない。更に他の実施例が第８図
に示されているが、これの中では海綿状の気泡質
電解質マトリツクス３２（第３図−中央の穿孔な
し）が重合体フイルム８０によつて導電金属シー
トデイスク１７から隔離されている。導電金属シ
ート１７のエツジおよび側面はどちらも連続重合
体フイルム８０で被覆されているのは図示の通り
であり、マトリツクス３２もフイルム８０のどち
らも中央に穿孔がなされていない。第９図は集合
した際の第８図の導電金属シート１７重合体フイ
ルム８０の断面図である。第１０図の実施例は第
３図（中央穿孔なし）の気泡質マトリツクスを教
示しており、これは皮膚上および側面では第８
図、第９図に示した形の連続重合体フイルム８０
で覆われている。第１２図に示す実施例は、海綿
状デイスク状気泡質マトリツクス３２および導電
金属シート１７がそれぞれ皮膚側および側面上で
連続重合体フイルム８０で覆われている構成をと
つている。 第１３図に示された実施例では、電極電解質集
合体（第３図）で電解質含保持材３２は非導電
材、例えば重合体材で貫通した蜂の巣状の六角形
穿孔９２または同等のものをもつたデイスク９０
で置き換えられており、これらの穿孔のあるもの
は（図示せず）は電解質ゲルで満されたり、満さ
れなかつたりしている。 第１４図で、更に他の実施例が示されている
が、その中では非導電カツプ部材１４は電解質ゲ
ルまたはペースト１００で満されており、第３図
の海綿状マトリツクス３２に代つている。 第１３図を参照して、電解質保持高分子デイス
ク９０は常用の使用圧においてはつぶれないだけ
の堅さを有する重合体、好ましくは非導電性プラ
スチツクで作られる。 典型的な重合体にはポリアミド、ポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、オキシメチ
レンポリマーなどがある。もちろん、上述したよ
うに、穿孔は六角形以外のもの、例えば円、矩
形、楕円、等のものであればよい。 第８図−１２図を参照して、重合体シートある
いはフイルム材８０は同様に非導電性のものであ
つてよく、ポリ塩化ビニリデン（サラン）、ナイ
ロン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリ
ル等などの重合体を含んでよい。重合体フイルム
を使用することによつて生ずる他の利点は第８図
−１２図に示したように患者の皮膚表面が電極
剤、例えば塩化ナトリウムなどに直接接触する必
要がないので患者に不快感を与えないということ
である。また、貯蔵のため、および腐蝕を避ける
ため、塩化ナトリウムなどのような腐蝕性の電解
質を金属電極デイスクと直接接触させずにすませ
ることができる利点もある。 多くの他の態様の本発明の電解質／電極装置は
その優れた効果を失なうことなく電気外科手術に
おいて電流を接地することができず、大きなアー
スプレート板に固有の火傷や他の併発症を防ぐこ
とができる。 下記に説明するように、電流は本発明の装置を
介して非常に効果的に消散され、大きなアース板
が有する危険が防止される。 ある状況のもとでは矩形またはリボン型の電解
質支持体を上記した電極態様のいずれかのものと
関連して用いることにより苛酷な状況または手当
が困難な人体領域に対するアースを与えるのに望
ましい。 例 １ 下記の成分を混合して電解質組成物を調整す
る。 水 分 93.31部 カーボポル※940 2.0部 トリエタノールアミン 1.6部 ２−クロロ−ｍ−キシレノール 0.1部 硫酸ナトリウム（無水性） 3.0部 但し※印はB.F.Goodrich Chemical会社がカー
ボキポリメチレン（４−６百万粒子重量のポリア
クリル酸）に用いられる商標である。無水硫酸ナ
トリウムを静かに撹拌して水に溶解し、次にポリ
アクリル酸を静かに前記塩の水溶液の中にふりか
けるようにして入れ、強く撹拌してポリアクリル
酸を均等に拡散し、溶解させる。 トリエタノールアミンおよび２−クロロ−ｍ−
キシレノールの溶液は、静かな加熱しながら２成
分を撹拌して配合し、これを前記混合物に迅速に
加え（強く撹拌し、次にポリアクリル酸について
上述した方法を用いる）。強い撹拌を10〜60分間
連続すれば適正な粘度が得られる。 例 ２ 以下の成分を混合して電解質組成物を得る。 水 79.1部 カーボポル940 2.4部 トリエタノールアミン 3.0部 ２−クロロ−ｍ−キシレノール 0.5部 硫酸ナトリウム（無水性） 15.0部 混合操作は上記例１と実質的に同じ方法で行な
うが、但し、２−クロロ−ｍ−キシレノールとト
リエタノールアミンを（ポリアクリル酸のあと
で）、別々に続けて添加し、添加のたびに激しく
撹拌した。 例 ３ 以下の成分を混合し、例１のものと実質的に等
しい電解質組成物を得た。 水 74.3部 カーボポル940 2.4部 トリエタノールアミン 3.1部 ２−クロロ−ｍ−キシレノール 0.2部 硫酸ナトリウム（無水性） 20.0部 例 ４ 以上の各例における各電解質組成物を海綿状気
胞弾性ポリウレタンマトリツクスを浸漬するのに
用い、得られた半固体組成物を第１図〜第４図に
示すような電極内に置くことによつて試験した。
上記マトリツクスは以下の寸法を有する。 スポンジ（発泡ポリウレタン）電解質支持体３
２は、約2.25インチの直径、310ミルの厚さ、２
ポンド／立方フートの比重を有する。ステンレス
鋼導電金属電極１７は、約1.80インチの直径、約
0.003インチの厚さ、約0.165インチの穴径を有す
る。 ポリ塩化ビニール製キヤツプ１４は、約2.48イ
ンチの外径、直径約0.063インチの肩部（壁）半
径、厚ま約0.040インチのベース１６、および約
0.070インチの穴径を有する。 ポリウレタン軟質弾性柔軟シート１２は、7.5
インチの長さ、３インチの巾、16分の３の厚さ、
約1.56インチの半径（各端）を有する。 ポリ塩化ビニールシートの防護カバー３８（厚
さ10ミルの半硬質）は、約2.5インチの内径を有
する円筒部分を有する。 雄スナツプフアスナ１８の構成要素２０，２
２，２４，２６はステンレス鋼で作られ、スタツ
ド２２の円形板部分２０は約0.42インチの直径と
0.205インチの高さを有する。スタツドの外径は
約0.126インチであり、円形板部分２４は約0.42
インチの直径、約0.135インチの高さ、約0.155イ
ンチのソケツト（胴部）外径、および約0.125イ
ンチの内径を有する。 ポリアセタール製リベツト（アコーデイオン）
３４はテーパ軸３５を有し、該軸は0.380インチ
の長さと約0.160インチの最大直径を有する。 以上述べた不働電極は、スナツプフアスナ１８
を介して適当な導電取付手段をケーブルに接続さ
れ、該ケーブルは従来のCSV型ボビー高周波電
波電子外科ユニツトのアース端子に接続する。該
ユニツトの出力は可変である。 実験手順 上記電極をためしに成人男子（30才代、体重
180ポンド、身長６フイート）の上はく部（二頭
筋）に適用（貼布）し、電解質は硫酸ナトリウム
含有組成物でありそして上記例２の濃度を有す
る。電極スナツプフアスナ１８は導電取付装置
と、CSV型ボビー電子外科ユニツトのアース端
子に接続されたケーブルとに取付けられる。患者
は手で新鮮な牛の肝臓（８×３×3/4インチ）を
にぎり、手には例２のゼリー状電解質をなすりつ
け手の肌と患者が把握している肝臓との間のイン
ピーダンスを減少させる。 ユニツト（CSV）を活性化し、そして従来型
の活性ポール電極（直径1/8インチ）を利用し
て、肝臓に対する外科手術を電流設定値を以下の
ように変化させることによつて行なう。この条件
は通常の手術において使用される条件より激し
い。 (1) ２分間連続して、切離用電力（患者組織の切
開、切除等を行うために調整された電力出力）
調節値をCSVユニツトダイアル上で60（切離
電流セレクタの１）にセツトする。 (2) １分間の休止 (3) 上記(1)を70のセツト値を用いてくりかえす。 (4) さらに１分間休止する。 (5) 上記(1)を80のセツト値でくりかえす。 電解質海綿３２と患者の肌との間における界面
の温度上昇は１〓より低く、患者の熱知覚は（も
ちろんやけどを負うことも）全くなかつた。 例 ５ 例４を実質上同様に反復した。但し、切離電力
設定の代りに凝固用電力（患者の血管組織の凝固
止血等のために調整された電力出力）調節設定を
用いた。 例 ６ 1971年中に米国の12ケ所以上の病院で行なわれ
た600回以上の実際の外科手術において、例４に
おける使い捨て型不働電極が試験され、その結果
は報告によると、電極は患者にいかなる火傷ある
いは他の傷害も与えることなく理想的な機能を発
揮した。 例 ７ 例４の肝臓実験を例３の電解質を用いてくり返
したが、導電金属電極１７の面積はそれの電解質
表面において、0.5平方インチしかなく海綿電解
質支持体３２の直径もただ0.8インチしかなくそ
してリベツト３４は用いられなかつた。電流変化
は次のとおりである。 (1) 0.5分間連続して、30の切離用電力調節設定
（切離電流セレクタは１）。 (2) 0.5分間の休止。 (3) 1.0分間連続して、40の切離用電力調節設定
（切離、電流セレクタは１）。 (4) 0.5分間の休止。 (5) 0.5分間連続して、50の切離用 電力調節設
定（切離電流セレクタは１）。 (6) 0.25分間の休止。 (7) 0.5分間における50の切離用電力調節設定
（切離電流セレクタは１）。 (8) 0.5分間の休止。 (9) 2.0分間連続して、60の切離用電力調節設定
（切離電流セレクタは１）。 (10) 0.5分間の休止。 (11) 2.0分間連続して、70切離用 電力調節設定
（切離電流セレクタは１）。 ３〓以下の温度上昇があつたが、患者は何の有
害作用も受けなかつた。 以上から明らかなように、本発明の不働電極は
前に述べた欠点を完全に克服して、この発明の目
的を達成した。 例 ８ 本発明による電極装置の金属導体を皮膚から離
すことによつて得られる利益は以下のとおりであ
る。 (1) 実験方法 以下に示す能動電極は患者の前腕の下側に取
付けられた。この能動電極は例４に示す市販型
電子外科ユニツト（リーベル・フローシヤイム
社製のCSVボビー）の能動端子に電気的に接
続される。この回路中には熱電対式の電流計が
含まれる。試験中の不働電極は上腕の外側（能
動電極に使つた場所と同じ）に取付けられる。
該不働電極は熱電対式高周波電流計を介して電
子外科ユニツトのアース端子に電気的に接続さ
れる。 該電子外科ユニツトは次いで活性化される。
能動ループ及び接地ループを通る電流、および
該ユニツトの電力設定値を記録する。不働電極
あるいは能動電極のいずれかにおいて、極めて
不輸快な程度にまで温度が上昇するに要する連
続的活動時間（能動時間）の長さも記録され
た。 (2) 実験データ ａ 例４の能動電極、つまり半径0.9インチの
ステンレス鋼（316）円板（厚さ３ミル）が
用いられ、該円板はその中心にステンレス鋼
（316）がはめこまれている。該能動電極円板
はまた、例２の15％硫酸ナトリウムゲルで飽
和された中位の密度の発泡ポリウレタンマト
リツクス（厚さ310ミル、直径2.25インチ）
をその頂部に有する。 ｂ 不働試験電極 (1) 不働電極Ａは、上述の能動電極と同じ構
造を有する。 (2) 不働電極Ｂは、半径0.9インチ、厚さ３
ミルのステンレス鋼316円板より成り、そ
の中心にはステンレス鋼316がはめこまれ
ている。該円板は肌の上に直接置かれる。 (3) 不働電極Ｃも、中心にステンレス鋼316
がはめこまれた半径0.9インチ、厚さ３ミ
ルのステンレス鋼316より成る。該円板の
表面には、15重量％の例２の硫酸ナトリウ
ムゲルがなすりつけられる。

【表】 例 ９ 肌と金属導体間の離隔距離要件を知る実験が以
下のように行なわれた。 １ 離隔距離 10ミル ａ 例８（2a）の能動電極が用いられた。 ｂ 不働電極Ａは、半径0.9インチ、厚さ３ミ
ルのステンレス鋼316円板より成り、その中
心にはステンレス鋼316がはめこまれてい
る。該円板は例２の15％硫酸ナトリウムゲル
で飽和された大きさ２インチ×２インチの多
孔紙（厚さ10ミル）で覆われる。この多孔紙
はウイスコンシン州、グリーンベイのフオー
トハワード製紙会社からShur−Wipe（登録
商標）の名称で発売されている実験室用ふき
とりクロスである。 ｃ 不働円板電極Ｂ（第５図参照）は、構造に
おいて電極Ａと同一であり、例２の15％硫酸
ナトリウムゲルで飽和された直径2.25イン
チ、厚さ10ミルの不織綿布で覆われる。

【表】 ２ １インチの電解質マトリツクス ａ 例８（2a）の能動電極が用いられる。 ｂ 不働電極は中心にステンレス鋼316がはめ
こまれた半径0.9インチ、厚さ３ミルのステ
ンレス鋼円煩316より成る。15％硫酸ナトリ
ウムゲルで中位に飽和された厚さ１インチ、
直径2.25インチの発泡ポリウレタンマトリツ
クスが例８（2a）の能動電極の厚さ310ミ
ル、直径2.25インチの発泡ポリウレタンマト
リツクスの代りに上記ステンレス鋼円板の頂
部に置かれる。上記ゲルについては例２参
照。

【表】 例 10 以下の例から本発明の電極装置（焼灼パツド）
の性能を向上させるため各種不活性充填剤を使用
できることがわかる。 １ 能動電極の構造は、例８（2a）におけるもの
と同一である。 ２ 不働試験電極 ａ 不働電極Ａは、中心にステンレス鋼316が
はめこまれた半径0.9インチ、厚さ３ミルの
ステンレス鋼316の円板より成り、該円板に
は例２における電解質ゲルが軽くなすりつけ
られる。 ｂ 不働電極Ｂも、中心にステンレス鋼316が
はめこまれた半径0.9インチ、厚さ３ミルの
ステンレス鋼316の円板より成り、その頂部
には高さ125ミル、直径2.25インチの電解質
円柱がある。該円柱は体積で50対50の15％硫
酸ナトリウムゲル（例２）と水洗砂（約40〜
80メツシユ）の混合物より成る。該電解質
は、高さ125ミル、内径2.25インチのビニル
プラスチゾルによつて円筒形に保持される。 ｃ 不働電極Ｃは、厚さ125ミル、直径2.25イ
ンチの電解質円柱を頂部に有する、厚さ３ミ
ル、半径0.9インチのステンレス鋼316円板よ
り成り、該電解質は体積で50対50の15％硫酸
ナトリウムゲル（例２）と再生セルロース
（晒綿）に混合物より成る。電解質は第１４
図に示すビニールプラスチゾル製キヤツプに
より円筒形状に保持される該キヤツプは125
ミルの高さと、2.25インチの内径を有する。
言うまでもなく、該円板の中心にはステンレ
ス鋼316がはめこまれている。 ｃ 不働電極Ｄは、中心にステンレス鋼316を
はめこまれた半径0.9インチ、厚さ３ミルの
ステンレス鋼316円板より成り、該円板はそ
の頂部に高さ125ミル、直径2.25インチの電
解質円柱を有する。該電解質は、重量24.3％
の粉末タルク15％の硫酸ナトリウムゲル（例
２）の混合物より成り、高さ125ミルおよび
内径2.25インチのビニールプラスチゾルキヤ
ツプ（第１４図参照）により円筒形に維持さ
れる。 ｅ 不働電極Ｅは、中心にステンレス鋼316が
はめこまれた半径0.9インチ、厚さ３ミルの
ステンレス鋼316円板より成り、15％硫酸ナ
トリウムゲル（例２）で飽和された直径2.25
インチ、厚さ10ミルの木綿不織布の層40枚を
その頂部に有する。 ｆ 不働電極Ｆは、その中心にステンレス鋼
316をはめこまれた半径0.9インチ、厚さ３ミ
ルのステンレス鋼316円板より成り、その頂
部には15％硫酸ナトリウムゲル（例２）で飽
和された厚さ210ミル、直径2.25インチのポ
リエーテル発泡ウレタン（比重＝1.5ポン
ド／立方フイート）マトリツクスがある。 ｇ 不働電極Ｇは、電極Ｆと同一であるが、但
しポリエーテル発泡ウレタンマトリツクスは
厚さ178ミル、直径2.25インチ、および比重
4.8ポンド／立方フイートを有する。

【表】 例 11 電解質組成物支持体および金属電極の両方の各
種表面積の効果が以下の実験において示される。 １ 能動電極の構造は、例８（2a）におけるもの
と全く同じである。 ２ 不働試験電極 ａ 不働電極Ａは、中心にステンレス鋼316を
はめこまれた半径0.8インチ、表面積2.0平方
インチ、厚さ３ミルのステンレス鋼316の導
体より成り、この導体には、これが肌に置か
れる前に15％硫酸ナトリウムが軽くなすりつ
けられる。 ｂ 不働電極Ｂは、直径0.012インチ、長さ1.0
インチ、表面積0.038平方インチの銀ワイヤ
より成り、このワイヤは15％硫酸ナトリウム
で（例２）飽和された半径0.8インチ、表面
積2.0平方インチ、厚さ188ミルのポリエーテ
ル発泡ウレタンマトリツクスに、つまり患者
の皮膚から少なくとも175ミル離して上記マ
トリツクスの上面に埋込まれる。

【表】 ｃ 不働電極Ｃは中心にステンレス鋼がはめこ
まれた半径1.86インチ、厚さ３ミル、表面積
10.8平方インチのステンレス鋼の導体より成
りこの導体には電極が皮膚の上に置かれる前
に15％硫酸ナトリウムゲル（例２）が軽くな
すりつけられる。 ｄ 不働電極Ｄは、中心にステンレス鋼316が
はめこまれた半径1.86インチ、表面積10.8平
方インチのステンレス鋼316の円板より成り
該電極導体の頂部には、15％硫酸ナトリウム
ゲル（例２）で飽和された、半径1.86イン
チ、表面積10.8平方インチ、厚さ188ミルの
発泡ポリウレタンマトリツクスが定置され
る。

【表】 例 12 以下のデータにより、電解質組成物支持体と金
属導体の両方において、各種の幾何学形態が採用
出来ることが分る。 １ だ円形状 ａ 能動電極の構造は、例８（2a）におけるも
のと同じである。 ｂ 不働試験電極は、中心にステンレス鋼316
がはめこまれた、だ円形（長軸３−7/8イン
チ、短軸２−3/16インチ）のステンレス鋼
316導体より成り、該金属導体上には、15％
硫酸ナトリウムゲル（例２）で飽和された、
だ円形（長軸４−インチ、短軸２−1/2イン
チ）のポリエーテル・発泡ウレタンマトリツ
クス（厚さ188ミル）が定置される。

【表】 ｃ 不働試験電極は、中心にステンレス鋼316
がはめこまれた、１インチ×１インチの矩形
で厚さ３ミルのステンレス鋼316導体より成
り、該導体の頂部には、15％硫酸ナトリウム
ゲル（例２）で飽和された、３インチ×３イ
ンチの矩形で厚さ188ミルのポリエーテル・
発泡ウレタンマトリツクスが定置される。

【表】 上記すべての場合、能動電極は不働電極よ
りかなり高温になつた。 ｄ 不働試験電極は、中心にステンレス鋼316
をはめこまれた、１インチ×1/2インチの長
形で厚さ３ミルのステンレス鋼316導体より
成り、該導体の頂部には、15％硫酸ナトリウ
ムゲル（例２）で飽和された大きさ４インチ
×１インチで厚さ188ミルのポリエーテル・
発泡ウレタンマトリツクスが定置される。

【表】 例 13 不導電体材料（絶縁体）が、導体と電解質の
間、皮膚と電解質の間、あるいは導体・電解質界
面と肌・電解質界面との間に存在出来得ることが
以下のデータから分る。 ａ 能動電極は例８（2a）におけるものと同一
である。 ｂ 不働試験電極Ａは、中心にステンレス鋼
316をはめこまれた直径2.25インチ、厚さ３
ミルのステンレス鋼316円板より成り、該円
板は厚さ３ミルのサラン（ポリ塩化ビニリデ
ン）薄膜で完全に覆われる。更に該薄膜の上
には、15％硫酸ナトリウムゲル（例２）で飽
和された、直径2.25インチ、厚さ310ミルの
ポリエーテル・ウレタンマトリツクスが定置
される。 ｃ 不働試験電極Ｂは、中心にステンレス鋼
316がはめこまれた、直径2.25インチ、厚さ
３ミリのステンレス鋼316円板より成り、該
円板の頂部には、15％硫酸ナトリウムゲル
（例２）で飽和された直径2.25インチ、厚さ
310ミルのポリエーテル・発泡ウレタンマト
リツクスが定置される。該マトリツクスの頂
部は、厚さ３ミルのサラン（ポリ塩化ビニリ
デン）薄膜で覆われる。 ｄ 不働試験電極Ｃは、中心にステンレス鋼
316がはめこまれた、直径2.25インチ、厚さ
３ミリのステンレス鋼316円板より成り、該
円板は３ミル厚のサラン薄膜で完全に覆われ
る。サラン薄膜上には15％硫酸ナトリウムゲ
ル（例２）で飽和された直径2.25インチのポ
リエーテル・ウレタンマトリツクスが置かれ
る。３ミル厚の第２サラン薄膜が発泡マトリ
ツクス上に置かれて、これを完全に覆う（第
１２図参照）。 ｅ 不働試験電極Ｄは、中心にステンレス鋼
316がはめこまれた、直径2.25インチ、厚さ
３ミリのステンレス鋼316円板より成り、該
円板上には15％硫酸ナトリウムゲル（例２）
で飽和された厚さ10ミル、直径2.25インチの
不織綿布が置かれる。該不織綿布上には厚さ
３ミルのポリ塩化ビニリデン薄膜が置かれ
て、これを完全に覆う。

【表】 明らかなように、上記絶縁体はコンデンサにお
ける絶縁体として通常使われるものなら如何なる
物質でもよい。しかしながら、電子的外科処置に
際して出会う交流周波数において皮膚と電解質、
また電解質と金属導体が容量結合され得る性質を
有するものに限定される。 言うまでもなく、例９〜13の実験的処置手順
は、それぞれの例８と同じである。 以下表は、上記各実験に協力した各男子（
〜）の年令と体重を示す。 男 年 令 体 重（単位ポンド） 38 195 35 170 28 183 40 170 33 180 36 133 以上各例から分るように、本発明の新規な小形
電極と、これらに組込まれる電解質とにより、極
めて有効で且つ使い捨て出来る生物医学器具が得
られる。本発明は、多言をしていないが患者用の
不働電極の技術についての多くの示唆および教示
を与えるものであり、多くの利点を有するが故
に、本発明は直ちに且つ成功裡に実施することが
出来る。 以上本発明は法的要件に合致するよう最適の具
体例を含めて正しく且つ十分に開示されてきた
が、開示されていない具体例も本発明の範囲内に
あることが理解されなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極用の保護カバーの斜視図である。
第２図は第１図の線２−２にそつて切取られた保
護カバーと電極の断面図である。第３図は保護カ
バーを取除いた電極の一部分解した斜視図であ
る。第４図は保護カバーと保護解放カバーシート
を取除いた電極の一部分解した斜視図である。第
５図は保護カバー、保護解放カバーシート非導電
カツプ部材、スナツプフアスナーおよび柔軟弾性
シートを取除いた電極の一部分解した斜視図であ
る。第４図の電解質浸潤気泡マトリツクス支持体
が単一の不織綿布デイスクによつて置換されてい
るが同様に浸潤電解質支持体となつている。第６
図は第５図のものと同じであるが多数不織綿布デ
イスクが重ねられているが異るが浸潤電解質とな
つている。第７図はワイヤー電極を埋没したデイ
スク型海綿状気泡電極質マトリツクス支持体の斜
視図である。第８図は保護カバー、保護解放可能
カバーシート、非導電カツプ部材、スナツプフア
スナー、および柔軟弾性シートを取除いた電極の
一部分解した斜視図であり、導電金属シートは、
金属シートを示すために一部分解した重合体フイ
ルムで覆われている。第９図は第８図の線９−９
にそつて切取つた重合体フイルムでカバーされた
導電金属シートの断面図であり、第１０図は保護
カバー、保護解放可能カバーシート、非導電カツ
プ部材、スナツプフアスナーおよび柔軟弾性シー
トを取除いた電極の一部分解した斜視図であり、
デイスク型海綿状細胞質電解質マトリツクスが重
合体フイルムで覆われているが、電解質マトリツ
クスを示すために一部が分解されて示されてい
る。第１１図はデイスク型海綿状気泡電解質マト
リツクスで覆われた重合体フイルムの断面図であ
り、重合体フイルムは一部切取られて電解質マト
リツクスが示してある。第１２図は保護カバー、
保護解放可能なカバーシート非導電カツプ部材、
スナツプフアスナー、および柔軟弾性シートが取
除かれた電極の一部分解された斜視図が示されて
おり、導電金属シートおよびデイスク型海綿状気
泡電解質マトリツクスがそれぞれ重合体フイルム
で覆われており、図で重合体の一部はそれぞれの
場合、金属シートおよび電解質マトリツクスを示
すために切取られている。第１３図は保護カバ
ー、保護解放可能なカバーシート、非導電カツプ
部材、スナツプフアスナー、および柔軟弾性体シ
ートが取除かれた電極の一部分解された斜視図で
電解質保持部材は蜂の巣穿孔をもつ非導電重合体
のデイスクであり、若干のものは電解質ゲルで満
されていたり、いなかつたりしてよい。第１４図
は保護カバーおよび細胞質電解質マトリツクスを
取除いた電極の一部の中央断面図であり、非導電
カツプ部材は電解質ゲルで満されているものが示
されている。第１５図はこの発明の電極装置の使
用状態を示す。 １０……電極、１２……柔軟弾性体シート、１
４……中心位置非導通カツプ部材、１６……平ベ
ース、１７……導電金属電極、１８……スナツプ
フアスナー、２０……円形板部、２２……スタツ
ド、２４……上部板部、２６……ソケツト部、２
８……接着被覆、３０……保護ペーパーシート、
３２……デイスク型海綿状細胞質マトリツクス、
３４……非導通鋲、３５……シヤフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電極及び電解質組成物を含有する支持体から
   なり、該電極は少なくとも0.038平方インチであ
   り且つ前記支持体と患者の皮膚との導電接触面積
   より小さい面積の表面を有する導電手段であつて
   該表面は前記電解質組成物を含有する支持体と実
   質上完全に接触しており、前記電解質組成物を含
   有する支持体は、患者の皮膚と実質上完全に導電
   接触するための少なくとも2.0平方インチであり
   且つ11平方インチ以下の導電表面を有し、そして
   前記導電手段の表面のすべての部分を前記皮膚か
   ら離すように少なくとも10ミルの厚さを有し、但
   し前記導電手段の表面積が約0.038と0.10平方イ
   ンチの間にあるときは前記の厚さは少なくとも約
   165ミルであることを特徴とする身体の表面形状
   に容易に合うようになされた電気的外科処置用不
   働電極装置。