KR20220047300A - 조직 온도를 측정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

조직 온도를 측정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

온도를 측정하기 위한 장치 및 방법으로서, 상기 방법은: 적어도 하나의 조명 장치가 조명 스펙트럼을 갖는 광을 조직으로 방출하는 단계, 적어도 하나의 검출기가 상기 조직으로부터 레미션 스펙트럼(remission spectrum)을 갖는 광의 확산 반사를 수신하는 단계, 상기 검출기가 상기 레미션 스펙트럼을 검출기 신호로 변환하는 단계, 상기 검출기 신호가 컴퓨팅 유닛으로 전송하는 단계, 상기 컴퓨팅 유닛이 상기 검출기 신호로부터 레미션 스펙트럼을 계산하는 단계, 상기 컴퓨팅 유닛이 상기 조명 스펙트럼을 레미션 스펙트럼과 비교함으로써 상기 조직의 흡수 스펙트럼을 계산하는 단계, 상기 컴퓨팅 유닛이 흡수 스펙트럼으로부터 적어도 하나의 흡수 최대치를 계산하는 단계, 및 상기 컴퓨팅 유닛이 상기 흡수 최대치를 적어도 하나의 레퍼런스와 비교함으로써 상기 조직에서의 온도를 계산하는 단계를 포함한다.

Description

조직 온도를 측정하기 위한 장치 및 방법
본 발명은 열 처리 동안 의료용 고주파 수술 기구(HF, 초음파, 레이저 기구 등)에서 특히 인간 조직의 조직 온도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
고주파 수술(이하 HF 수술이라 함)은 고주파 교류를 인체 또는 신체 부위에 흘려보내 이러한 방식으로 야기되는 가열에 의해 의해 조직을 특이적으로 제거(응고) 또는 절단(전기절단)한다. 이러나 방식으로 손상된 조직은 나중에 주변 정상 조직에 의해 재흡수된다. 메스에 의한 종래 절단 기술에 대한 실질적인 이점은 응고의 관점에서 영향을 받는 혈관을 밀봉함으로써 절단과 동시에 출혈을 멈출 수 있다는 사실에 있다. 혈관을 안전하게 밀봉하기 위해, 소위 밀봉 및 절단 기구를 사용해야 한다. 사용된 장치는 전기절개도(electrotome)라 한다.
HF 수술(고주파 수술)에 사용되는 주파수에서, 신체 조직은 옴 저항(임피던스)처럼 거동한다. 비저항(resistivity)은 조직 유형에 크게 의존한다. 근육 조직과 강하게 관류된 조직의 비저항은 상대적으로 낮다. 지방의 비저항은 약 15배, 뼈의 비저항은 1000배로 더 높다. 따라서, 전류의 주파수, 형태 및 강도는 수술을 받는 조직의 유형에 맞게 조정되어야 한다.
현재, 모노폴라 HF 기법은 HF 수술에서 가장 많이 사용된다. 따라서, HF 전압원의 하나의 극은 가능한 한 넓은 면적으로 예를 들어, 환자가 브레이슬릿(bracelet) 접촉 또는 앵클릿(anklet) 접촉에 의해 또는 접착 전극(adhesive electrode)에 의해 위치되는 수술대에서의 접촉에 의해 환자에게 연결된다. 상기 상대 전극은 흔히 중성 전극으로 지칭된다. 다른 극은 수술 기구에 연결되어 소위 활성 전극을 형성한다. 전류는 활성 전극에서 중성 전극으로 가장 낮은 저항 경로를 통해 흐른다. 활성 전극의 바로 근처에서, 전류 밀도가 가장 높고 여기에서 가장 강한 열 효과가 발생한다. 전류 밀도는 거리의 제곱에 따라 감소한다. 중성 전극은 가능한 한 넓은 면적을 가져야 하며 신체에서의 전류 밀도가 낮게 유지되고 화상이 발생하지 않도록 신체에 적절하게 연결되어야 한다. 중성 전극에서의 피부는 표면이 넓기 때문에 눈에 띄게 가열되지 않는다. 중성 전극을 부착할 때 엄격한 안전 조치가 적용 가능하다. 중성 전극의 정확한 위치와 적절한 접촉(작동 면적에 따라 다름)은 화상이 발생하지 않도록 하는데 중요하다.
모노폴라 기술과 달리, 바이폴라 HF 기술에서는 전류가 신체의 작은 부분, 즉 외과적 효과(절단 또는 응고)가 필요한 부분을 통해 흐른다. HF 전압이 인가되는 서로 절연된 두개의 전극(예를 들어 기구 브랜치에 수용됨)은 작동 부위로 직접 적용되고 안내된다. 전기 회로는 그 사이에 위치된 조직을 통해 닫힌다. 열 효과는 전극 사이의 조직에서 발생한다.
응고 클램프가 알려져 있다. 고주파 단자는 일반적으로 핸들들/핸들에 제공된다. 관절(joint)에 대한 축은 핸들러를 갖는 두개의 클램핑 레그가 서로 회전 가능하게 고정되는 절연 코팅이 된 스크류이다.
혈관 또는 조직 번들은 일반적으로 또는 절단 중에 허용되는 바이폴라 HF 조직 밀봉 및/또는 절단 시스템에 의해 효율적이고 영구적으로 밀봉될 수 있다. 따라서, 주변 조직의 측면 열 손상이 제한되고, 조직 유착이 최소화된다.
의학에서, 조직은 관절 기능이나 구조를 가진 유사하거나 다르게 분화된 세포 그룹으로 구성되는 유기 물질이다. 조직은 또한 세포와 별도로, 세포외 기질(ECM)을 포함한다. 인간 조직의 예로는 혈관이 있다.
인체의 화학 조성은 약 56%의 산소(O), 28%의 탄소(C), 9%의 수소(H), 2%의 질소(N), 1.5%의 칼슘, 1%의 염소(Cl), 1%의 인(P), 0.25%의 칼륨(K), 0.2%의 황(S) 및 더 적은 함량의 기타 화학 물질(모두 중량 퍼센트로 표시)로 이루어진다.
인체의 물질 조성은 약 67%의 물, 16%의 단백질 또는 알부민(예를 들어 콜라겐), 10%의 지질(예를 들어 지방), 1%의 탄화수소, 1%의 핵산 및 5%의 다양한 미네랄로 이루어진다(모두 중량 퍼센트로 표시).
콜라겐은 주로 인간과 동물에서 발생하는 결합 조직(더 정확하게: 세포외 기질)의 구조 단백질(섬유 번들을 형성하는 "알부민") 그룹이다. 콜라겐은 특히 힘줄, 인대, 뼈 및 연골의 흰색 비탄성 섬유에서 발견된다. 피부층(피하조직)도 콜라겐으로 이루어진다. 인체에서, 콜라겐은 가장 많이 발생하는 알부민으로 모든 단백질의 총 질량의 30% 이상을 차지한다.
살아있는 유기체에서, 지질은 주로 세포막의 구조 구성 요소, 에너지 저장 장치 또는 신호 분자로 사용된다. "지방"이라는 용어는 종종 지질의 동의어로 사용되지만, 지방(트리글리세라이드)은 지질의 하위-그룹일 뿐이다.
NIR 영역에서 혈관과 같은 조직에서의 주요 광학 흡수체는 물과 콜라겐이다. 혈관은 일반적으로 지방으로 둘러싸여 있다.
전자기 조사가 신체, 액체 또는 기체와 상호 작용할 때, 흡수, 반사, 분산 또는 투과와 같은 다양한 효과가 발생한다. 즉, 전자기 조사가 장애물에 충돌할 때, 흡수(삼키기), 분산(이의 원래 방향에서 편향됨), 투과(통과 허용) 또는 반사(뒤로 던져짐) 중 하나이다(반사는 확산 반사이라고도 지칭됨).
물리학에서, 확산 반사는 표면을 통해 산란 매질을 투과하고 동일한 매질과 상호 작용하고 다시 표면을 통해 나가는 빛의 확산(무지향) 전자기 조사이다. 이는 반사 법칙을 충족시키는 규칙적인 직접 반사와 대조된다. 그러나, 두 경우 모두 반사라고 하는 경우가 더 많다. 그런 다음, 정반사와 확산 반사를 구분한다. 확산 반사에서, 빛의 일부가 흡수되고 투과된다. 확산 반사에 대한 표면 관련 측정은 확산 반사 정도이다.
확산 반사 분광법은 표본에서 재방출되는 조사선을 측정하는 분광학의 하위 분야이다. 확산 반사 분광법은 주로 불투명하고 불용성인 표본의 분광 검사에 사용된다. 시편의 측정된 확산 반사 스펙트럼은 두 부분으로 구성된다: 1) 조사선이 표면에 의해 정반사되는 정반사. 프레넬 방정식으로 설명된다; 2) 조사가 모든 방향에서 등방성 방식으로 시편을 나가는 확산 반사. 이는 조사선이 시편을 관통하고 부분 흡수 및 다중 분산 후에 표면으로 되돌아온다는 사실에 의해 형성된다.
물, 콜라겐 및 지방의 각각의 흡수 스펙트럼은 수많은 그룹에서 측정되었다. 가시 스펙트럼 범위(VIS)와 근적외선 스펙트럼 범위(NIR) 모두에서, 흡수 계수 값을 사용할 수 있다.
종래 기술에서, 바이폴라 HF 기술의 제어 프로세스는 주로 물의 손실에 의해, 에너지 공급 과정에서 변화하는 조직 임피던스를 통해 제어된다. 조직의 임피던스는 측정된 전압 및 전류 값에 의해 옴 법칙을 사용하여 계산된다. 기구의 구성으로 인해, 설정된 임피던스는 항상 전체 시스템(조직, 기구, 케이블, 발생기)의 평균값이다.
혈관 봉합의 품질은 제어 프로세스와 조직으로의 관련 에너지 입력에 따라 크게 달라진다. 기구의 과열과 별도로, 주변 조직의 열 손상도 이러한 상황에서 발생할 수 있다. 마찬가지로, 불충분한 에너지 입력은 융합 부위의 실패/파열을 초래할 수 있으며, 이는 차례로 출혈로 눈에 띄게 된다. 이러한 출혈은 실제 수술 후 몇 시간 뒤에 발생하는 경우가 많기 때문에, 혈관 직경에 따라 출혈을 멈추고 혈관을 안전하게 밀봉하기 위해 긴급 수술이 필요할 수 있다.
따라서, 조직 온도를 측정하고 측정된 온도 값을 열 프로세스의 조절/제어에 통합하는 것이 선행 문헌으로부터 알려져 있다. 전극 온도에 의해 온도 측정 결과가 위조되는 것을 방지하기 위해, 조직 온도 센서와 전극(들) 사이에 충분한 거리 또는 열적 분리/절연이 필요하다. 그러나, 이는 측정된 조직 온도가 전극(들)에서 직접 조직 온도와 정확히 일치하지 않는 한 단점이다.
따라서 본 발명의 목적은 임피던스 측정에 추가로 또는 대안으로서, 융합될 조직의 온도가 가능한 한 정확하게, 바람직하게 온라인으로 측정되어, 제어된 에너지 입력(전기 및 열) 또는 전극(들)에서 직접적으로 조직의 제어된 가역 "손상"을 수행할 수 있게 하고, 필요한 경우 기구가 과열되는 것을 방지할 수 있게 한다. 다시 말해, 조직에서의 온도를 추가로 모니터링하여 융합된 혈관을 안전하게 밀봉할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 목적은 청구항 1의 방법의 특징과 청구항 7의 장치에 의해 달성된다.
본 발명은 (바람직하게는 다음 순서로) 단계를 포함하는, 바람직하게 의료 기구에서, 특히 바람직하게 열적 방법/프로세스 동안 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다:
- 조명 스펙트럼(illumination spectrum), 바람직하게 VIS/NIR 범위의 조명 스펙트럼을 갖는 광을 적어도 하나의 조명 장치 및/또는 복수의 조명 장치에 의해 조직으로 방출하는 단계,
- 적어도 하나의 검출기, 바람직하게 센서, 및/또는 복수의 검출기에 의해 상기 조직으로부터 확산 반사 스펙트럼(diffuse reflection spectrum)을 갖는 광의 확산 반사를 수신하는 단계, 여기서 상기 복수의 조명 장치 및 상기 복수의 검출기는 적어도 하나의 기구 브랜치(instrument branch)에 또는 상에 또는 두개의 대향하는 기구 브랜치에 교대로 형성되거나 배치되고, 컴퓨팅 유닛(computing unit)과 전기적으로 연결되어 있음,
- 상기 확산 반사 스펙트럼을 검출기 신호, 바람직하게 검출기 및/또는 검출기들에 의해 전기 신호/데이터 신호로 변환(converting)하는 단계,
- 상기 검출기 신호를 상기 컴퓨팅 유닛, 바람직하게 CPU로 전송하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 검출기 신호로부터 상기 확산 반사 스펙트럼을 평가하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 조명 스펙트럼을 상기 확산 반사 스펙트럼과 비교함으로써 상기 조직의 흡수 스펙트럼을 평가하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 흡수 스펙트럼으로부터 적어도 하나의 흡수 최대치(absorption maximum)를 결정하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해, 바람직하게 상기 컴퓨팅 유닛에 저장된 적어도 하나의 레퍼런스(reference)와 상기 흡수 최대치를 비교함으로써 상기 조직에서 온도를 계산하는 단계.
복수의 검출기는 전술한 양태에 따라 2개의 대향하는 기구 브랜치 상에 교대로 형성되거나 배치되고 컴퓨팅 유닛에 전기적으로 연결된다. 다시 말해, 이는 조명 장치와 검출기 각각이 기구 브랜치에 교대로 배치된다는 것을 의미하며, 대향 기구 브랜치에서 조명 장치가 상기 조명 장치에 대향하고 검출기가 검출기에 대향하여 대향 측에서 광 입력에 의한 각각의 검출기에서 측정의 변조(falsification)를 감소하거나 방지한다.
바람직하게, 열 프로세스는 에너지 출력에 의해 상기 조직에서 열 효과를 생성하는 임의의 프로세스이다. 이들은 고주파, 초음파, 레이저 및/또는 온도에 의해 수행되는 프로세스도 포함한다. 또한, 고주파, 초음파, 레이저 및/또는 온도 기구(예를 들어, 열소작법) 및/또는 에너지 출력에 의해 상기 조직에 열 효과를 생성하는 모든 의료 기구에 의해 수행되는 프로세스가 포함된다.
결과적으로, 본 발명의 핵심은 (조직) 온도가 직접적으로 측정되는 것이 아니라 (온도와 달리) 다른 파라미터를 측정함으로써 결정된다는 사실에 있고, 이는 한편으로 전류 온도(온도와 파라미터 사이의 인과 관계)를 직접적 또는 간접적으로 결론되게 하고, 다른 한편으로 상기 조직에 (배타적으로) 특이적, 즉 전극(들)에 의해 영향을 받지 않는다. 상기 조직 온도는 적어도 하나의 흡수 최대치/흡수 최대치 스펙트럼/흡수 최대치 범위의 위치/경로에 의해 설정된다. 이는 흡수 최대치가 (숫자) 단일 값, 복수 값, 범위 또는 스펙트럼일 수 있음을 의미하며, 여기서 원칙은 동일하게 유지되기 때문에 이하에서 흡수 최대치라는 용어만으로 사용되어야 한다. 보다 정확하게, 상기 조직의 적어도 하나의 흡수 스펙트럼/흡수 스펙트럼 범위/흡수 에너지 비율(정성적 명제)은 바람직하게 적어도 하나의 조직 구성 요소(component)에 대해 조명 스펙트럼과 관련하여 확산 반사 스펙트럼을 배치하고, 바람직하게 이들을 분할함으로써 설정된다. 상기 조명 스펙트럼은 상기 조명 장치의 광원에서 방출되는 스펙트럼이고, 상기 확산 반사 스펙트럼은 상기 조직에서 방출되는 스펙트럼이다. 바람직한 조직 구성 요소는 물, 지방 및/또는 콜라겐이다. 이는 조직, 바람직하게 적어도 하나의 조직 구성 요소의 흡수 스펙트럼의 적어도 하나의 흡수 최대치가 제공되는 위치에서 이러한 방식으로 얻어진 흡수 스펙트럼으로부터 설정될 수 있다. 흡수 최대치 또는 흡수 최대치 범위, 바람직하게 파장, 파장의 주파수, 파수 또는 흡수 최대치의 위치는 컴퓨팅 유닛, 바람직하게 저장 매체에 저장된 적어도 하나의 레퍼런스와 비교된다. 그런 다음, 적어도 하나의 저장된 레퍼런스는 테이블(table)로부터 또는 레퍼런스 측정에 의해 설정될 수 있어 특정 온도가 흡수 최대치의 특정 위치/파장/주파수/파수에서 조직에 우세하다는 것을 발견할 수 있다. 상기 흡수 최대치의 상기 위치/파장/주파수/파수가 테이블에 저장하지 않는 한, 상기 조직에서의 온도는 흡수 최대치의 계산된 위치/파장/주파수/파수를 상기 컴퓨팅 유닛에서 증착된 위치/파장/주파수/파수로부터 시프팅(shifting)함으로써 계산될 수 있다. 흡수 최대치 대신, 중요한 인식 값(예를 들어, 최대값 또는 최소값)을 갖는 흡수 스펙트럼으로부터 임의의 다른 위치/파장/주파수/파수가 사용될 수도 있다.
상기 조직의 조직 비율은 일반적인 흡수 특성을 갖는다. 예를 들어, 물은 상온에서 약 1470 nm에서 흡수 최대치를 가지며, 콜라겐은 상온에서 약 1500 nm에서 흡수 최대치를 가지고, 지방은 상온에서 각각 1210 nm 및 약 1400 nm에서 흡수 최대치를 갖는다. 바람직하게, 1470 nm에서 물의 흡수 최대치는 +/- 20 nm이고, 특히 바람직하게 1470 nm에서 +/- 10 nm이며, 더욱 바람직하게 1470 nm에서 +/- 5 nm이다. 바람직하게, 1500 nm에서 콜라겐의 흡수 최대치는 +/- 20 nm이고, 특히 바람직하게 1500 nm에서 +/- 10 nm이며, 더욱 바람직하게 1500 nm에서 +/- 5 nm이다. 바람직하게, 1210 및 1400 nm에서 지방의 흡수 최대치는 +/- 20 nm, 특히 바람직하게 1210 및 1400 nm에서 +/- 10 nm이고, 특히 바람직하게 1210 및 1400 nm에서 +/- 5 nm이다.
상기 방법은 바람직하게 다음의 추가 단계를 포함한다:
- 상기 컴퓨팅 유닛에서의 특정 온도, 바람직하게 물 및/또는 지방 및/또는 콜라겐에 대한 컴퓨팅 유닛에서의 저장 매체에서 흡수 최대치의 형태로 적어도 하나의 레퍼런스를 저장하는 단계.
바람직하게, 레퍼런스로서 물의 특성 흡수 스펙트럼에 기초한 상기 컴퓨팅 유닛에 의해, 어떤 온도가 조직에서 우세한지 설정될 수 있다. 특정 온도에서의 물이 특정 흡수 최대치(예를 들어, 상온에서 1470 nm)을 갖는다는 사실은 상기 컴퓨팅 유닛 또는 상기 저장 매체에 저장된다. 미리 저장된 값으로부터 흡수 최대치의 시프트를 비교 및/또는 저장된 테이블에 있는 미리 결정된 복수의 해당 값과 비교함으로써, 조직의 물에서 우세한 온도인 흡수 최대치의 파장에서 설정될 수 있다. 물의 특성 흡수 스펙트럼은 신체에서의 조직 구성 요소가 알려져 있고 약 67%의 물이 상기 조직에서 가장 많이 함유되어 있기 때문에, 결정하기 가장 간단하다. 상기 측정된 흡수 스펙트럼으로 인해, 물의 최대 스펙트럼 흡수 시프트가 계산/설정될 수 있다. 온도는 약 0.5 nm/K인 흡수 최대치의 상기 시프트를 기반으로 결정될 수 있다. 전술한 것은 지방 및/또는 콜라겐 및/또는 상기 조직의 다른 구성 요소에 유사하게 적용될 수 있다.
상기 흡수 스펙트럼을 측정하기 위한 전술한 단계는 물과 별도로 지방, 콜라겐 또는 기타 조직 구성 요소에도 유사하게 적용될 수 있다. 따라서, 조직에서의 물, 지방 및 콜라겐의 개별 흡수 스펙트럼은 검출기에 의해 검출되고 컴퓨팅 유닛에 의해 설정되는 흡수 스펙트럼으로부터 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 방법은 다음의 추가 단계를 포함한다:
- 상기 조명 장치 및 검출기를 조직에 적용하는 단계.
바람직하게, 상기 검출기 및 상기 조명 장치는 따라서 상기 조직과 직접 접촉한다.
바람직하게, 상기 방법은 다음의 추가 단계를 포함한다:
- 상기 계산된 온도 및/또는 조직 임피던스에 기초하여 상기 컴퓨팅 유닛에 의해, 장치, 바람직하게 의료 기구를 제어 및/또는 조절 및/또는 스위칭 오프(switching off)하는 단계.
제어 및/또는 조절 및/또는 스위칭 오프는 바람직하게 미리 결정된 온도, 바람직하게 85 ℃ 초과 110 ℃ 미만, 특히 바람직하게 95 ℃ 초과 100 ℃ 미만의 온도에 도달할 때 발생한다. 조직의 응고는 85 ℃ 초과 110 ℃ 미만, 특히 바람직하게 95 ℃ 초과 100 ℃ 미만의 온도, 바람직하게 일정한 온도에서 최상의 결과를 달성한다.
바람직하게, 모든 단계는 온라인/실시간으로 수행된다. 이는 의료 기구의 제어 및/또는 조절 및/또는 스위치 오프가 온라인, 바람직하게 실시간으로 수행됨을 의미한다. 다시 말해, 상기 조직의 흡수 스펙트럼은 온라인, 바람직하게 실시간으로 측정되므로, 상기 조직 내의 온도가 온라인, 즉 실시간으로 계산될 수 있다. 그런 다음 온도는 의료 기구, 바람직하게 절단 및 밀봉 장치의 적어도 하나의 전극/소노트로이드(sonotrode)/레이저원의 제어/조절에서 바람직하게 온라인, 바람직하게 실시간으로 통합된다.
바람직하게, 온도 측정을 위한 상기 방법은 밀봉 수술 동안, 특히 바람직하게 의료 기구에서 조직 내에서 수행된다.
바람직하게, 상기 검출기는 1000 nm 내지 1700 nm, 특히 바람직하게 1400 nm 내지 1600 nm 범위의 NIR 범위에서, 확산 반사, 바람직하게 확산 반사 스펙트럼을 검출하도록 제공되고 적용된다.
바람직하게, 상기 적어도 하나의 조명 장치와 적어도 하나의 검출기는 바람직하게 의료 기구에서 서로 이격되어 있다.
바람직하게, 조직 온도를 측정하기 위한 상기 방법은 의료 기구에 적용된다.
온도 측정 장치는 바람직하게 다음 단계 중 적어도 하나가 저장되는 저장 매체를 포함한다(복수의 단계가 있는 경우, 바람직하게 이 순서로):
- 상기 컴퓨팅 유닛, 바람직하게 상기 컴퓨팅 유닛에서 저장 매체에서 바람직하게 물 및/또는 지방 및/또는 콜라겐에 대한 특정 온도에서 흡수 최대치의 형태로 적어도 하나의 레퍼런스를 저장하는 단계,
- 상기 조명 장치 및 상기 검출기를 상기 조직에 적용하는 단계.
바람직하게, 상기 검출기 및 상기 조명 장치는 따라서 상기 조직과 직접 접촉한다.
- 상기 적어도 하나의 조명 장치를 사용하여 바람직하게 VIS/NIR 범위에서 조명 스펙트럼을 갖는 광을 조직으로 방출하는 단계,
- 적어도 하나의 검출기, 바람직하게 센서에 의해 상기 조직으로부터 확산 반사 스펙트럼을 갖는 광의 확산 반사를 수신하는 단계,
- 상기 검출기에 의해 상기 확산 반사 스펙트럼을 검출기 신호, 바람직하게 전기 신호/데이터 신호로 변환하는 단계,
- 상기 검출기 신호를 컴퓨팅 유닛, 바람직하게 CPU로 전송하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 검출기 신호로부터 상기 확산 반사 스펙트럼을 계산하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 조명 스펙트럼을 상기 확산 반사 스펙트럼을 비교하여 상기 조직의 흡수 스펙트럼을 계산하는 단계,
- 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 흡수 스펙트럼으로부터 적어도 하나의 흡수 최대치를 계산하는 단계,
- 상기 흡수 최대치를 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 컴퓨팅 유닛에 바람직하게 저장된 적어도 하나의 레퍼런스와 비교함으로써 상기 조직에서의 온도를 계산하는 단계,
- 상기 계산된 온도 및/또는 조직 임피던스에 기초하여 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 장치, 바람직하게 의료 기구를 제어 및/또는 조절 및/또는 스위칭 오프하는 단계.
즉, 온도 측정에서 밀봉 수술 동안, 1000 nm에서 1700 nm까지의 NIR 범위의 확산 반사 스펙트럼이 검출기에 의해 온라인으로 검출된다. 기록된 스펙트럼에서 유도될 수 있는 흡수 최대치 위치의 시프트는 적용에 충분한 정확도로 기구에 유지된 조직의 온도를 결정하는데 사용할 수 있다. 온도가 증가함에 따라, 흡수 피크의 위치는 더 짧은 파장으로 시프트한다. 시프트는 약 0.5 nm/K이다. 조직이 계속 냉각되면, 흡수 피크는 다시 더 긴 파장으로 시프트한다. 약 1470 nm의 파장 범위에서 밀봉될 조직에서 주요 흡수제는 물이기 때문에, 이러한 방식으로 결정된 온도는 조직의 수분 함량의 온도를 반영한다. 분산으로 인해, NIR 조사선(radiation)이 조직 층의 전체 두께를 통과할 수 있기 때문에, 조직에서의 실제 온도를 측정할 수 있다는 것이 이러한 온도 측정 방법의 특별한 이점이다. 이에 반해, 열전대에 의해 밀봉 동안 온도를 측정할 때, 접촉 표면의 온도만 측정된다. 전극의 온도와 열용량은 이러한 방법에서 조직 온도를 결정하는데 방해가 된다. 상기 방해는 실제 조직 온도의 잠복기 및 변조를 초래한다. 따라서, 이러한 방법은 조직 온도를 반영하지 않고 열전대가 접촉하는 주변의 온도를 나타낸다. 광학 온도 측정을 통해 밀봉 프로세스의 제어를 위한 중요한 파라미터를 얻을 수 있다. 또한, 설정된 온도는 스위치-오프/조절/제어 기준/프로세스 파라미터 또는 프로세스 조절/공정 제어로서 이용될 수 있다.
바람직하게 특정 파장의 광(예를 들어, VIS-NIR 범위에서 백색광)은 신체 조직에 의해 방출되며, 여기서 상기 신체 조직에 의해 방출되는 광의 스펙트럼은 온도에 따라 변한다. 따라서, 신체 조직을 조사하기 위한 조명 장치/조명 출력과 전극(들)에 직접적으로 근접한 신체 조직에 의해 방출된 광을 검출하기 위한 검출기/검출기 입력을 가져올 수 있고, 따라서 검출된 방출된 광의 바이패스(bypass)와 이의 스펙트럼 분산을 통해 전극(들) (사이)에 근접하게 조직 온도를 결정할 수 있다.
따라서, 바람직한 실시 형태에서, (HF 디자인의) 의료 기구는 다음을 포함한다:
- 조직을 밀봉 및/또는 절단하기 위한 전류가 공급될 적어도 하나의 전극을 형성하거나 조직을 밀봉 및/또는 절단하기 위한 전류가 공급될 적어도 하나의 전극 에 또는 상에 배치되는 적어도 하나의 기구 브랜치, 여기서 상기 전극으로의 전류 공급은 컴퓨팅 유닛에 의해 제어 및/또는 조절될 수 있음,
- 상기 적어도 하나의 기구 브랜치에 또는 상에 또는 두개의 기구 브랜치에서/상에서 대향 위치에 형성 또는 (교대로) 배치되고 상기 컴퓨팅 유닛에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 조명 장치 및 적어도 하나의 광 검출기를 포함하는 적어도 하나의 온도 측정 장치. 다시 말해, 하나의 기구 브랜치에서, 조명 장치와 검출기 각각이 교대로 배치되고, 여기서 대향 기구 브랜치에서 조명 장치는 조명 장치에 대향하고 검출기는 검출기에 대향한다.
바람직하게, 의료 기구는 수술 기구, 모노폴라 기구, 바이폴라 기구, 전기수술 기구, 수술 클램프, 수술 클립, 수술 겸자, 수술 가위, 메스 등이다. 특히 바람직하게, 의료 기구는 HF 기술에 의해 조직을 절단하고 동시에 밀봉하도록 제공되고 적용되는 밀봉 및 절단 기구이다. 모노폴라 기구는 이들의 단일-쉘 설계(단 하나의 단일 기구 브랜치)로 인해 소형 설계로 인해 제조 비용이 낮아질 수 있다는 이점을 제공한다. 바이폴라 기구(2개의 대향 기구 브랜치)는 개별 분석이 더 잘 실현될 수 있고 복제를 실현할 때 더 가변적이라는 이점을 제공한다.
바람직하게, 적어도 하나의 기구 브랜치가 그 원위부(distal part)는 조직과 접촉할 수 있는 기구 브랜치 본체 또는 조직 결합 부분(브랜치 본체)이고, 그 근위부(proximal part)는 작동 또는 핸들 부분의 형태인 의료 기구의 부분/단부로서 이해되어야 한다. 더욱 바람직하게, 적어도 하나의 기구 브랜치는 턱 부분 브랜치(jaw part branch)이다. 적어도 하나의 기구 브랜치의 기구 브랜치 본체는 조직을 밀봉하기 위한 전극의 형태일 수 있고, 바람직하게 기구 브랜치 본체는 전도성 금속 또는 흑연의 한 조각/하나의 단일 부분으로 만들어진다. 대안으로서, 전극은 기구 브랜치 내에 및/또는 기구 브랜치에 및/또는 상에 형성/구비/내장될 수 있으며, 이러한 경우 기구 브랜치는 바람직하게 절연체 또는 전기 절연 물질로 만들어진다.
바람직하게, 의료 기기는 바람직하게 서로에 대해 이동 가능/선회 가능한 두개의 대향하는 기구 브랜치를 포함하고, 조직과 접촉될 수 있는 측면/턱/부분/기구 브랜치 단부/서로에 대해 향하는 기구 브랜치 본체가 배치/형성된다. 기구 브랜치 단부/기구 브랜치 본체 자체는 조직을 밀봉하기 위한 전극 형태일 수 있고, 바람직하게 기구 브랜치 단부/기구 브랜치 본체는 전도성 금속 또는 흑연으로 만들어지고 서로 절연된다. 그러나, 전극은 또한 기구 브랜치 단부/기구 브랜치 본체 내에 및/또는 그에 및/또는 그 위에 형성/배치/내장될 수 있으며, 바람직하게 기구 브랜치는 절연체 또는 전기 절연 물질로 만들어지거나 금속 및 전극과 절연되게 만들어진다.
바람직하게, 적어도 하나의 전극은 컴퓨팅 유닛에 의해 제어 및/또는 조절될 수 있다. 보다 정확하게, 전극에 인가되는 전류의 전류 강도, 전압, 위상 및/또는 주파수가 제어 또는 조절될 수 있다.
바람직하게, 온도 측정 장치는 조명 장치 형태로 광 전송기 및 광 검출기 형태로 광 수신기를 갖는 광학 온도 측정 장치/온도계이다.
바람직하게, 조명 장치는 적어도 하나의 광원/여기 광원 및 대안적으로 광 도파관/거울/렌즈/반사 내벽/산란 매체 등을 포함하는 광 터널과 같은 추가로 다른 광학 구성 요소로 이해된다. 더욱 바람직하게, 광원은 백색 광원/LED(VIS 및/또는 IR 및/또는 UV 범위), 중수소 램프(UV 범위) 및/또는 할로겐 램프(VIS 범위)로 이해될 수 있다. 다시 말해, 광은 조사선의 위치/광원에 의해 직접적으로 적어도 하나의 입구 개구(inlet opening)에서 또는 광 도파관/거울/렌즈/광 터널/산란 매체 등에 의해 조사선/광 입구 개구/광원으로부터 조직에 제공되고 조직과 접촉하도록 적용되는 기구 브랜치의 접촉 표면의 광 입구 개구의 위치까지 안내되는 광에 의해 기구 브랜치에/내에/상에 제공될 수 있다. 더욱 바람직하게, 조명 장치의 광은 각각의 기구 브랜치 또는 전극의 조직 접촉 표면에 대해 특정 각도로 조사되는데, 즉 조명 장치는 각진/경사진 출구 개구 및/또는 기구 브랜치 내부/에서/상에서 광 조사선을 갖는다. 다시 말해, 광원 자체는 기구 브랜치 상에/에/내에 비스듬히/각을 이루도록 배치되거나 조직 접촉 표면 또는 광 방출 표면에 대해 비스듬한/각진 표면을 갖는다. 대안으로서, 거울 및/또는 광 도파관과 같은 광학 요소는 기구 브랜치의 접촉 표면(조직과 접촉하도록 제공되고 적용된 표면) 상에서/에서/내에서 비스듬하게 배치될 수 있고, 광원에서 나오는 광을 조사선의 위치 또는 접촉 표면으로 안내할 수 있다.
백색 광원, 즉 전체 VIS 범위에 걸쳐 전자기 조사를 방출하는 광원은 조명될 조직으로부터 더 많은 정보를 얻을 수 있다는 이점을 제공하여, 조직 인식 및/또는 다변량 데이터 분석을 가능하게 한다. 또한, 복수의 다른 측정을 수행할 수 있는 옵션이 있다. 예를 들어, 백색 광원 및 적어도 하나의 검출기를 갖는 적어도 하나의 조명 장치는 검출기가 제공되고 스펙트럼 범위, 바람직하게 상이한 센서(Si, InGaAs 센서 등)에 의해 측정하도록 적용되는 기구 브랜치에 배치될 수 있다.
작은 스펙트럼 대역폭을 갖는 광원은 구현이 간단하고, 이러한 광원이 저렴하며, 이러한 광원이 기간 내에 높은 스캐닝을 달성할 수 있고, 서로로부터 및/또는 검출기로부터 2 mm 이상의 공간이 가능한 이점을 제공하고, 이는 특정 스펙트럼 범위에서 높은 강도가 가능하다는 것이다.
바람직하게, 검출기 또는 광 검출기는 적어도 하나의 센서/하나의 광다이오드 및/또는 하나의 광전자 증배관(PMT) 및 필요한 경우 광 도파관/거울/렌즈/반사 내벽/산란 매체 등을 포함할 수 있는 광 터널와 같은 다른 광학 구성 요소인 것으로 이해될 수 있다. 즉, 광은 기구 브랜치에서/내에서/상에서 그곳 등에 배치되는 검출기의 센서에 의해 직접적으로 확산 반사의 위치에서 기구 브랜치 내에/에/상에 설치되는 검출기/검출기 부분에 의해 측정될 수 있거나, 또는 접촉 표면/기구 브랜치의 광 입구 개구로부터 기구 브랜치의 접촉 표면으로부터 이격되게 배치되거나 기구 브랜치로부터 휠씬 이격되게 배치되는 센서 등으로 광 도파관/거울/렌즈/반사 내벽/산란 매체 등을 포함할 수 있는 광 터널을 통해 안내될 수 있다. 더 바람직하게, 광의 조사는 각각의 기구 브랜치 또는 전극의 조직 접촉 표면에 대해 특정 각도(0°<각도≤ 90°)에서 조명 장치로부터 시작하여 수행된다. 더욱 바람직하게, 검출기는 기구 브랜치 내부에/에/상에 접촉 표면에 대해 동일하게 경사진/기울어진 입구 개구를 포함한다. 다시 말해, 검출기 자체는 기구 브랜치 상에/에서/내에서 비스듬하게/각지게 배치되거나 조직 접촉 표면에 대해 비스듬한/경사진 표면을 갖는다. 대안으로, 거울 및/또는 광 도파관과 같은 광학 요소는 기구 브랜치의 접촉 표면(조직과 접촉하도록 제공되고 적용된 표면) 위에서/에서/내부에서 비스듬하게 배치될 수 있고, 확산 반사광을 이격된 센서 등으로 안내할 수 있다. 조사 후 신체 조직으로부터 방출된 광은 바람직하게 적어도 두개의 채널(분광계, 프리즘 또는 다른 필터에 의해)로 분광적으로 분해되고 그런 다음 이에 응답하여 적어도 두개의 신호를 온도 값으로 변환하는 컴퓨팅 유닛/CPU로 적어도 두개의 신호를 전송하는 적어도 두개의 센서에 의해 검출된다.
조직 밀봉용 전극은 바람직하게 금속, 전도성 세라믹, 금속화된 세라믹, 흑연 또는 금속화된 흑연으로 제조된다. 전극은 추가로 바람직하게 전자기 조사선을 반사하도록 제공되고 적용되는 표면을 갖도록 형성된다.
상기 컴퓨팅 유닛은 바람직하게 프로세서 및 저장 매체를 포함한다. 상기 저장 매체는 온도 측정 및/또는 전극 전류의 제어 및/또는 조절을 수행하기 위한 단계를 저장하도록 제공되고 적용된다.
상기 컴퓨팅 유닛은 제1 전기 신호에 의해 조명 장치/조명 장치의 광원(지속 시간, 강도, 파장 등)을 제어하고, 상기 검출기는 신체 조직에 의한 광 산란/반사 (배타적으로) 또는 (기구 브랜치 사이에서) 측정/처리될 조직에 직접적인 확산 반사를 검출하고, 제2 전기 신호로서 설정된 데이터를 상기 컴퓨팅 유닛에 전송한다. 상기 컴퓨팅 유닛은 이제 저장 매체에서 알고리즘을 통해, 각각의 제2 전기 신호로부터 유래될 수 있는 조직의 온도를 계산한다. 이러한 방식으로 계산된 조직의 온도에 기초하여, 적어도 하나의 전극에 인가되는 전류가 어떤 전류 세기, 어떤 전압 및/또는 주파수를 가질 것인지를 온라인/실시간으로 계산한다.
또한, 일 실시 형태에서, 조직의 저항(조직 임피던스)도 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 설정될 수 있고 계산에 포함될 수 있다. 다시 말해, 전극/소노트로드에서/사이의 조직의 조직 임피던스는 전극(들) 또는 초음파 변환기에 인가되는 전류의 전류 강도, 전압 및/또는 주파수가 설정된 조직 임피던스 및 (조합하여) (광학) 온도 측정 장치의 제2 신호에 응답하여 컴퓨팅 유닛에 의해 제어 또는 조절될 수 있도록 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 컴퓨팅 유닛은 적어도 하나의 전극에 인가되는 전류의 전류 강도, 전압 및/또는 주파수가 컴퓨팅 유닛/CPU에 의해 계산되는 온도에 반응하여, 바람직하게 자동적으로 및/또는 미리 결정된 알고리즘에 의해 변경될 수 있도록 본 발명에 따른 (광학) 온도 측정 장치와 연결된다.
바람직하게, 검출기로부터의 제2 전기 신호는 검출기에서 검출된 광의 파장 및 강도를 나타내는 광 스펙트럼에 해당한다. 상기 스펙트럼에 기초하여, 물의 스펙트럼 흡수 최대치의 시프트가 계산/설정된다. 약 0.5 nm/K에 해당하는 흡수 최대치의 이러한 시프트를 기반으로, 온도가 결정될 수 있다. 물의 흡수 스펙트럼은 특성이 있으므로, 레퍼런스 측정 없이 및/또는 레퍼런스 측정을 사용하여도 시프트가 설정될 수 있다.
바람직하게, 상기 컴퓨팅 유닛은 하기 단계들 중 적어도 하나를 포함하거나, 상기 컴퓨팅 유닛에서의 저장 매체에 하기 단계들 중 적어도 하나가 저장되도록(바람직하게는 다음 순서로) 구성된다:
- 제1 전기 신호, 바람직하게 특정 전류 강도 및/또는 특정 전압 및/또는 특정 주파수의 전류로 상기 컴퓨팅 유닛에 의해 상기 조명 장치를 활성화하는 단계,
- 상기 조명 장치의 전자기 조사(바람직하게는 백색광)를 전극에 직접 인접하거나 두개의 대향 전극 사이의 특정 영역에서 조직으로 방출하는 단계,
- (상기 검출기에 의해) 상기 신체 조직에서 시작하는 전자기 조사의 확산 반사/확산 반사를 측정하는 단계,
- 제2 전기 신호에 의해 상기 측정 결과를 상기 검출기에서 상기 컴퓨팅 유닛으로 전송하는 단계,
- 상기 제2 전기 신호를 조직 온도 값으로 전환하는 단계,
- 바람직하게 두개의 전극 사이에서 바람직하게 상기 조직 임피던스를 설정하는 단계, 및
- 95 ℃ 초과와 바람직하게 100 ℃ 미만의 동일한 시간의 조직 온도에 이르거나 도달하도록 전극(들)에 인가된 전류에 대한 새로운 전류 강도, 전압 및/또는 주파수를 결정하기 위해, 상기 컴퓨팅 유닛에 의해, 바람직하게 상기 저장 매체에서 사전-프로그램된 알고리즘에 의해 상기 조직 온도 값 및 바람직하게 설정된 조직 임피던스를 처리하는 단계.
일 실시 형태에서, 광원과 연통되는 광 터널은 적어도 하나의 광원에 의해 적어도 하나의 단부에 공급될 수 있고, 적어도 하나의 다른 단부는 기구 브랜치에서 종료될 수 있다. 다시 말해, 광은 광 도파관 등을 통해 적어도 하나의 광원으로부터 기구 브랜치에서/상에서/내에서 제공되는 적어도 하나의 출력으로 지향될 수 있다. 대안으로, LED와 같은 적어도 하나의 광원은 기구 브랜치 상에서/에서/내에서 직접 위치/배치될 수 있다.
일 실시 형태에서, 상기 검출기에 연결된 광 터널은 적어도 하나의 단부에서 적어도 하나의 센서를 가질 수 있고 적어도 하나의 다른 단부에서 기구 브랜치에서 종료될 수 있다. 다시 말해, 광/확산 반사는 반사 광 채널/광 도파관 등을 통해 기기 브랜치 상에/내부에 위치된 적어도 하나의 입력으로부터 적어도 하나의 센서/하나의 포토다이오드/하나의 광전자 증배관(photomultiplier) 등으로 향할 수 있다. 대안으로서, 적어도 하나의 센서/광다이오드/광전자 증배관이 기구 브랜치 상에서/에서/내에서 위치/배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 조명 장치와 상기 검출기는 광 터널의 하나의 단부를 공유할 수 있다. 즉, 광원의 광선 경로와 센서/광다이오드/광전자 증배관의 광선 경로는 광 터널을 공유할 수 있으므로 모두는 기구 브랜치 상에서/에서/내에서 광의 입력 및 출력을 동시에 형성하는 하나의 단일 광학 개구를 통해 신체 조직과 광학적으로 접촉한다.
바람직하게, 복수의 검출기 및 복수의 조명 장치가 적어도 하나의 기구 브랜치에 배치된다. 검출기 및 특히 조명 장치는 미리 결정된 패턴으로 하나의 기구 브랜치에 배치될 수 있다. 패턴은 바람직하게 선형이다. 대안으로, 적어도 하나의 검출기 및/또는 하나의 조명 장치가 제1 기구 브랜치에 배치될 수 있고, 적어도 하나의 검출기 및/또는 하나의 조명 장치가 제2 기구 브랜치에, 바람직하게 서로 대면하는 대향하는 기구 브랜치의 양측에 배치될 수 있다. 다시 말해, 바이폴라 기구에 대한 이러한 실시 형태에서 광은 조명 장치로부터 조직으로 도입될 수 있고 대향측에서 검출기는 조직에 의해 방출된 광을 측정할 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 조명 장치와 적어도 하나의 검출기 사이의 거리는 확산 반사의 강도가 매우 높기 때문에, 0 내지 5 mm, 특히 바람직하게 0 내지 1 mm 범위이다.
바람직하게, 적어도 하나의 기구 브랜치는 각각의 조명 장치에 대한 복수의 검출기를 포함하고, 특히 바람직하게 검출기는 조명 장치와 동일 및/또는 상이한 공간에 배치된다. 다시 말해, 제2 검출기로부터의 조명 장치의 공간은 제1 검출기로부터의 공간보다 더 클 수 있다.
바람직하게, 상기 조명 장치는 바람직하게 정의된 대역폭, 특히 바람직하게 100 nm 미만의 대역폭을 갖는 개별 광원을 포함한다.
바람직하게, (광학) 온도 측정 장치는 전극의 접촉 표면보다 낮은 기구 브랜치의 평면에 배치된다. 다시 말해, 조직과 접촉하는 전극 및/또는 기구 브랜치의 접촉 표면이 평면을 형성한다. 상기 평면은 적어도 하나의 조명 장치 및/또는 적어도 하나의 검출기가 배치되는 평면보다 접촉 방향에서 더 높다(조직에 더 가깝다).
바람직하게, (광학) 온도 측정 장치는 밀봉 수술/밀봉 동안 온도의 온라인/실시간 결정을 허용한다. 온라인 결정은 밀봉 품질에 특히 중요하다. 따라서, 측정은 조직에서의 온도/조직 온도를 나타내며 금속으로 만들어진 전극의 열용량과 같은 측정 장치의 열용량에 의해 측정된 온도의 잠복기 또는 변조를 나타내지 않는다. 상기 온도 측정 장치가 상당한 열 용량을 나타내지 않는다는 것은 유지/접촉 조직에서 물에 민감한 광학 온도 측정의 이점이다.
바람직하게, 기구 브랜치 또는 밀봉 및 절단 기구의 턱 부분에서의 확산 반사의 측정은 조직이 기구 브랜치와 접촉하는 위치와 독립적으로 수행될 수 있다. 다시 말해, 온도 측정 장치는 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 영역에서 기구 브랜치의 표면에 분포, 바람직하게 균일하게 분포되어 배치된다. 위에서 설명된 바와 같이, 적어도 하나의 기구 브랜치는 바람직하게 전극을 따라 및/또는 전극 내에 복수의 여기 및 검출 경로/조명 또는 검출 경로를 포함할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 임피던스 측정에 추가로 또는 대안으로 온도가 측정될 수 있다. 온도는 바람직하게 두개의 대향하는 기구 브랜치 사이에서 융합될 조직에서 직접, 즉 바람직하게 조직에 전류를 공급/가열하는 (시간) 과정에서 직접 측정된다. 이러한 방식으로, 조직의 상태 변화를 직접/온라인으로 감지하여 이에 반응할 수 있다. 다른 제어/조절 파라미터에 의해 알고리즘을 확장함으로써, 조직으로의 에너지 입력을 더 잘 평가할 수 있고, 따라서 조직의 융합을 더 잘 제어/조절할 수 있다. 또한, 조직의 수분 함량과 같은 조직의 다른 특성도 본 발명에 따른 온도 측정 장치에 의해 측정될 수 있다.
바람직하게, 전극은 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 표면 상에 적어도 제1 전극 표면을 갖는다. 전극은 바람직하게 기구 브랜치의 기구 브랜치 본체(턱 부분에서)에 위치하거나 기구 브랜치에 의해 형성된다. 바람직하게 적어도 하나의 광원/적어도 하나의 광 가이드/적어도 하나의 광학 구성 요소(이색성 거울/빔 스플리터/거울) 및/또는 적어도 하나의 센서와 가능하면 하나의 광 가이드를 갖는 적어도 하나의 광 검출기(또는 이의 일부)는 전극 및/또는 기구 브랜치로 도입된다. 또한, 광다이오드 또는 광전자 증배관은 센서로 이해될 수 있다. 전극은 바람직하게 광원의 광이 전극 표면 외부로 및/또는 조직 내로 조사되는 적어도 하나의 광 출구 개구를 갖는다. 전극은 바람직하게 전극 표면 내/전극 표면을 통해 센서로 조직(확산 반사)으로부터 광이 조사/방출/반사(배타적으로)되는 적어도 하나의 광 입구 개구를 갖는다. 전극은 바람직하게 적어도 하나의 케이블/배선을 통해 데이터를 적어도 적어도 하나의 컴퓨팅 유닛으로 향하게 하거나 적어도 하나의 산란 매질/적어도 하나의 광 도파관/적어도 하나의 반사 표면을 통해 광을 원격 센서로 향하도록 제공되고 적용되는 적어도 하나의 채널을 가지고, 이는 차례로 적어도 하나의 케이블/배선을 통해 데이터를 적어도 하나의 컴퓨팅 유닛으로 향하게 한다. 본 발명은 하나 이상의 전극 표면 또는 하나 이상의 기구 브랜치를 가질 때, 전극 표면/기구 브랜치는 바람직하게 평행하게 서로 이격된다. 전극 표면/기구 브랜치 사이의 공간은 바람직하게 삽입 가능하도록 칼, 메스, HF 메스 등과 같은 절단 장치를 수용하도록 제공되고 적용되며, 상기 절단 장치는 조직을 짜르고/절단하도록 제공되고 적용된다. 따라서, 조직 절단의 적어도 두개의 측에서, 전극/브랜치 표면이 형성되어 HF 기술에 의해 조직을 응고시킨다.
협대역 필터는 센서 앞에 구비되는 것이 바람직하다. 전극 및/또는 기구 브랜치에 광 터널이 형성될 수 있다. 다시 말해, 광 터널은 기구 브랜치 및/또는 적어도 하나의 전극을 통해 광을 안내할 수 있다. 모든 실시 형태들은 서로 결합되도록 적용될 수 있다.
이하에서, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태들에 의해 상세하게 예시될 것이다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 2는 기구 브랜치의 제1 조명 및 검출 장치를 도시한다.
도 3은 기구 브랜치의 제2 조명 및 검출 장치를 도시한다.
도 4는 기구 브랜치의 제3 조명 및 검출 장치를 도시한다.
도 5는 제2 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 6은 제2 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 7은 제3 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 9는 제4 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 10은 제4 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 11은 제5 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 12는 제5 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 13은 제6 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 14는 제6 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 15는 제7 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 16은 제6 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 17은 제8 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 18은 제8 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 19는 제9 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 20은 제9 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 21은 제10 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역을 도시한다.
도 22는 제10 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다.
도 23은 선행 실시 형태들에 따른 바이폴라 기구 브랜치를 도시한다.
도 24는 바이폴라 HF 기구의 대향 검출기 및 조명 장치를 도시한다.
도 25는 본 발명에 따른 의료 장치의 개략도를 도시한다.
도 26은 본 발명에 따른 의료용 고주파 수술 기구의 일례를 도시한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 기구 브랜치(1)의 영역을 나타낸다. 기구 브랜치(1)는 절연 방식으로 기구 브랜치(1)에 내장된 적어도 하나의 전극(2)을 포함한다. 전극(2)은 신체 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 브랜치 측에 제1 전극 표면(4) 및 제2 전극 표면(6)을 갖는다. 전극(2)은 특히 작동 가능한 기구 턱 부분의 절반을 구성하는 기구 브랜치(1)의 기구 브랜치 본체(8) 내에/상에 위치된다. 광원(LED)(10) 및 광 검출기 또는 센서(12)는 전극(2)으로 또는 기구 브랜치(1)/기구 브랜치 본체(8)에 교대로 도입된다. 전극(2) 또는 기구 브랜치(1)/기구 브랜치 본체(8)는 광원(10)의 광이 전극 표면(4 및/또는 6) 또는 브랜치 접촉 표면으로부터 조직으로 조사되는 광 출구 개구(14)를 포함한다. 전극(2) 또는 기구 브랜치(1)/기구 브랜치 본체(8)는 광이 조직으로부터 전극 표면(4 및/또는 6) 내에/통해 또는 브랜치 접촉 표면을 통해 센서(12)로 방출되는 광 입구 개구(16)를 더 포함한다. 전극(2) 또는 기구 브랜치(1)/기구 브랜치 본체(8)는 케이블(상세하게 도시되지 않음)을 통해 센서(12)로부터 데이터/신호를 컴퓨팅 유닛(상세하게 도시되지 않음)으로 향하도록 제공되고 적용되는 적어도 하나의 (길이 방향) 채널(18)을 포함한다.
도 2는 기구 브랜치(1)의 조명 및 검출 장치의 제1 변형예를 도시한다. 본 출원서의 실시 형태들 각각은 제1 조명 및 검출 장치를 포함할 수 있다. 도 2의 조명 및 검출 장치의 상부 행(row)은 도 1의 제2 전극/브랜치 표면(6) 상에/내에 배치/내장된다. 도 2의 조명 및 검출 장치의 하부 행은 도 1의 제1 전극/브랜치 표면(4) 상에서/내에서 배치/내장된다. 각각의 행에서 검출기/센서(12) 및 조명 장치/광원(12)이 교대로 배치된다. 어두운 점은 검출기/센서(12)를 나타내고 밝은 점은 조명 장치/광원(10)을 나타낸다. 검출기/센서(12) 앞에, 바람직하게 협대역 (광) 필터(미도시)가 배치된다. 더 바람직하게, 광전자 구성 요소(센서(12) 및 조명 장치(10))는 전극 아래/브랜치의 조직 접촉 표면 아래에 인쇄 회로 기판에 구비된다.
도 3은 기구 브랜치의 조명 및 검출 장치의 제2 변형예를 도시한다. 본 출원서의 실시 형태들 각각은 조명 및 검출 장치의 제2 변형예를 포함할 수 있다. 어두운 점은 센서(12)를 나타내고 밝은 점은 광원(10)을 나타낸다. 조명 및 검출 장치의 제2 변형예는 4개의 센서(12)가 광원(10)으로부터 동일한 거리에 있는 하나의 광원(10) 주위에 배치되도록 구성되고, 하나의 광원(10)은 두개의 센서(12)를 바로 인접한 다른 광원과 공유한다. 즉, 상기/각각의 광원(10)은 센서(12)가 위치되는 모서리에서 가상의 직사각형의 중앙에 위치된다.
도 4는 기구 브랜치의 조명 및 검출 장치의 제3 변형예를 도시한다. 본 출원서의 실시 형태들 각각은 조명 및 검출 장치의 제3 변형예를 포함할 수 있다. 어두운 점은 센서(12)를 나타내고 밝은 점은 광원(10)을 나타낸다. 조명 및 검출 장치의 제3 변형예는 조명 및 검출 장치의 제1 변형예와 동일하며, 차이점은 제2 전극/브랜치 표면의 조명 및 검출 장치의 행이 제1 전극/브랜치 표면의 조명 및 검출 장치의 행이 끝나는 곳에서 시작한다는 것이다.
도 5는 제2 실시 형태에 따른 기구 브랜치(101)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(101)는 전극(102)을 포함한다. 전극(102)은 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 (브랜치) 표면 상에 제1 전극 표면(104) 및 제2 전극 표면(106)을 갖는다. 이와 관련하여, 제2 실시 형태의 브랜치는 제1 실시 형태의 브랜치에 해당한다. 전극(102)은 특히 기구 턱 부분의 일부인 기구 브랜치(101)의 원위 기구 브랜치 본체(108)에 위치된다. 광원(110) 및 센서(112)(상세하게 도시되지 않음)는 기구 브랜치 본체(108)의 조직 접촉 표면으로부터 멀리 떨어진 기구 브랜치(101)의 작동 부분 또는 핸들 부분과 같은 기구 브랜치(101) 내로 도입된다. 전극(102)/기구 브랜치 본체(108)는 광원의 광이 향하고 기구 브랜치 본체(108)의 전극 표면(104 및/또는 106) 또는 조직 접촉 표면으로부터 광이 조직으로 조사/입력되는 광 출구 개구(114)를 포함한다. 전극(102)/기구 브랜치 본체(108)는 조직으로부터 광이 전극 표면(104 및/또는 106) 또는 기구 브랜치 본체(108)의 조직 접촉 표면을 통해 센서에서 끝나는 광 터널(120)로 조사/입력되는 광 입구 개구(116)를 포함한다. 또한, 광원으로부터 광 출구 개구(114)로의 광은 바람직하게 상이한 광 터널(120)을 통해 향한다. 광 터널(120)은 공기 또는 임의의 다른 가스로 채워지거나 진공을 갖는다. 광 터널(120)은 기구 브랜치 본체(108) 및/또는 전극(102)을 통과한다. 바람직하게 원통형 광 터널(120)은 전자기파(광파)에 대한 특성을 차례로 반영하는 내부 터널 표면(중공 원통형 형상으로)을 갖는다. 따라서 터널의 내부 면에서의 터널 표면이 제공되고 전반사가 가능하도록 적용된다.
도 6은 광 터널(120)에서 제2 실시 형태에 따른 기구 브랜치/기구 브랜치 본체의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(120)의 내부 표면에 의해 전반사되고, 따라서 광 터널(120)을 통해 안내될 수 있다. 광 터널(120)의 내부 표면에 의한 전반사는 구부러진 영역/적어도 곡선 등을 통해서도 광이 안내되도록 허용한다. 이러한 경우, 광 터널(120)은 브랜치 본체(108)를 따라 안내되어 실질적으로 90°의 곡선으로 광 터널(120)이 개방되는 브랜치 본체(108)의 조직 접촉 표면에(또는 조직 접촉 표면에 대해 임의의 다른 각도로) 도달한다.
도 7은 제3 실시 형태에 따른 기구 브랜치(201)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(201)는 도 7에 도시된 바와 같이, 전극이거나 전극(202)이 절연 방식으로 내장되는 기구 턱 부분의 일부를 형성하는 기구 브랜치 본체(208)를 포함한다. 전극(202)은 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 브랜치 표면에서 제1 전극 표면(204) 및 제2 전극 표면(206)을 갖는다. 따라서 전극(202)은 기구 브랜치(201)의 기구 브랜치 본체(208) 상에/내에 위치된다. 광원(210) 및 센서(212)는 조직 접촉 표면으로부터 거리를 두고 기구 브랜치(201)의 작동 부분 또는 핸들 부분과 같은 기구 브랜치(201)로 도입된다. 전극(202) 또는 기구 브랜치 본체(208)는 광원의 광이 지향되고 전극 표면(204 및/또는 206) 또는 조직 접촉 표면으로부터의 광이 조직으로 조사/입력되는 광 출구 개구(214)를 포함한다. 전극(202) 또는 기구 브랜치 본체(208)는 광이 조직으로부터 전극 표면(204 및/또는 206) 또는 기구 브랜치 본체(208)의 조직 접촉 표면으로/통해 센서에서 끝나는 광 터널(220)로 조사/들어오는 광 입력 개구(216)를 포함한다. 또한, 광원으로부터 광 입구 개구(216)로의 광은 바람직하게 상이한 광 터널(220)을 통해 향한다. 광 터널(220)은 공기 또는 임의의 다른 가스로 채워지거나 진공을 갖는다. 광 터널(220)은 기구 브랜치 본체(208) 및/또는 전극(202)을 통과한다. 광원의 광은 바람직하게 원통형의 광 터널(220)의 개구에 수직으로/원통형의 광 터널(220)의 길이 방향으로 도입/조사된다. 따라서, 광은 광 터널(220)에서 직선/선형으로 안내된다. 광을 안내하기 위해, 적어도 하나의 거울 및/또는 하나의 프리즘이 광 터널(220)에서 사용되어 원하는 각도로 광을 편향/안내한다. 터널(220)은 원통형, 직육면체 등과 같은 임의의 기하학적 형상을 취할 수 있다.
도 8은 광 터널(220)에서 제3 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(220)로 평행하게 선형으로/지향/향하게 공급된다. 광 터널(220)에서 적어도 하나의 거울에 의한 안내는 경사진 영역/각도 등을 통해서도 광을 안내하는 것을 돕는다.
도 9는 제4 실시 형태에 따른 기구 브랜치(301)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(301)는 조직 접촉 표면을 형성하는 기구 브랜치 본체(308)에 수용되는 전극(302)을 포함한다. 전극(302)은 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 표면 상에 제1 전극 표면(304) 및 제2 전극 표면(306)을 갖는다. 따라서 전극(302)은 기구 브랜치(301)의 기구 브랜치 본체(308) 내에/상에 위치된다. 광원(310) 및 센서(312)(상세하게 도시되지 않음)는 기구 브랜치(301)의 작동 부분 또는 핸들 부분과 같은 기구 브랜치(301) 내로, 기구 브랜치 본체(308)의 조직 접촉 표면으로부터 거리를 두고 도입된다. 전극(302) 또는 기구 브랜치 본체(308)는 광원의 광이 안내되고 전극 표면(304 및/또는 306) 또는 기구 브랜치 본체(308)로부터 조직으로 광이 조사/들어오는 광 출구 개구(314)를 포함한다. 전극(302) 또는 기구 브랜치 본체(308)는 광이 조직으로부터 전극 표면(304 및/또는 306)을 통해 또는 기구 브랜치의 접촉 표면을 통해 센서에서 끝나는 광 터널(320)로 조사/들어오는 광 입구 개구(316)(상세하게 도시되지 않음)를 포함한다. 또한, 광원으로부터 광 출구 개구(314)로의 광은 바람직하게 상이한 광 터널(미도시)을 통해 향한다. 광 터널(320)은 산란 벌크 물질(322)로 채워진다. 광 터널(320)은 기구 브랜치 본체(308) 및/또는 전극(302)을 통과한다. 이러한 실시 형태에서, 적어도 두개의 광 터널(320)은 전극(302) 및/또는 기구 브랜치 본체(308)에 행/라인으로 평행하게 배치되어 광 입구 개구(314) 및 광 출구 개구(도시되지 않음)를 갖는 하나의 행이 각각의 전극 표면(304 및 306) 내로 도입된다. 도시되지 않은 일 실시 형태에서, 제4 실시 형태의 벌크 물질은 그 자체가 광원일 수 있고, 즉 벌크 물질은 빛날 수 있다.
도 10은 광 터널(320)에서 제4 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(320)로, 보다 정확하게 광 터널(320)에서 산란 및/또는 빛나는 벌크 물질(322)로 공급된다. 벌크 물질(322)에서 광의 산란에 의해, 광은 조직으로 조사되고, 방출된 광은 동일한 구조를 갖는 다른 광 터널(미도시)에 의해 센서로 지향/산란된다.
도 11은 제5 실시 형태에 따른 기구 브랜치(401)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(401)는 현재 경우에 절연 방식으로 기구 브랜치 본체(408)에 내장되는 전극(402)을 포함한다. 전극(402)은 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 기구 브랜치 본체(408)의 표면 상에 제1 전극 표면(404) 및 제2 전극 표면(406)을 갖는다. 따라서, 전극(402)은 기구 브랜치(401)의 기구 브랜치 본체(408) 내에/상에 위치된다. 광원(410) 및 센서(412)는 기구 브랜치 본체(408)(도시되지 않음)의 조직 접촉 표면으로부터 거리를 두고 기구 브랜치(401)의 작동 부분 또는 핸들 부분과 같은 기구 브랜치(401) 내로 도입된다. 전극(402) 또는 기구 브랜치 본체(408)는 광원의 광이 향하고 전극 표면(404 및/또는 406)으로부터 또는 조직 접촉 표면으로부터 조직으로 광이 조사/입력되는 광 출구 개구(414)를 포함한다. 전극(402) 또는 기구 브랜치 본체(408)는 조직으로부터의 광이 전극 표면(404 및/또는 406)을 통해 또는 조직 접촉 표면을 통해 센서에서 끝나는 광 터널(420)로 조사/방출하는 광 입구 개구(미도시)를 포함한다. 또한, 광원으로부터 광 출구 개구(414)로의 광은 바람직하게 상이한 광 터널(미도시)을 통해 향한다. 광 터널(420)은 구조화된 벌크 물질(422)로 채워진다. 광 터널(420)은 기구 브랜치 본체(408) 및/또는 전극(402)을 통과한다. 이러한 실시 형태에서, 적어도 두개의 광 터널(420)은 전극(402) 및/또는 기구 브랜치 본체(408)에 행/라인으로 평행하게 배치되어 광 입구 개구(414) 및 광 출구 개구(도시되지 않음)를 갖는 하나의 행이 각각의 전극 표면(404 및 406)으로 도입된다. 도시되지 않은 실시 형태에서, 제5 실시 형태의 벌크 물질은 그 자체가 광원일 수 있고, 즉 벌크 물질은 빛날 수 있다.
도 12는 광 터널(420)에서 제5 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(420), 보다 정확하게 광 터널(420) 내부의 구조화된 벌크 물질(422)로 공급된다. 벌크 물질(422)에서 삽입 구조는 광이 조직으로 조사되도록 하고 방출된 광은 동일한 구조의 다른 광 터널(미도시)에 의해 센서로 지향/산란된다.
도 13은 제6 실시 형태에 따른 기구 브랜치(501)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(501)는 전극(502)을 포함하고, 이러한 실시 형태에서 기구 브랜치 본체(501) 및 전극(502)은 이들 구조 및 장치와 관련하여 이전의 실시 형태들에 대응한다. 기구 브랜치 본체(508)에서, 광원(510) 및 센서(512)가 도입된다(상세하게 도시되지 않음). 전극(502)/기구 브랜치 본체는 광원의 광이 향하고 광이 조직으로 조사/입력되는 광 출구 개구(514)를 포함한다. 전극(502)/기구 브랜치 본체는 광이 조직으로부터 센서에서 끝나는 광 터널(520)로 조사/입력되는 광 입구 개구(도시되지 않음)를 포함한다. 광원으로부터 광 입구 개구(514)로의 광은 적어도 하나의 광 터널(520)을 통해 향한다. 이러한 실시 형태에서, 하나의 단일 광 터널(520)이 전극(502)과 따라서 기구 브랜치 본체(501)에 형성된다. 광 출구 개구(514) 및 광 입구 개구(미도시)를 갖는 하나의 행은 전극(502) 또는 기구 브랜치 본체로 도입된다. 적어도 하나의 은색/반사 경사/경사진 평면(524)이 광 터널(520)에 형성된다. 평면(524)은 전극 또는 기구 브랜치 본체를 연마하거나 광 터널(520)에 거울을 도입함으로써 제조될 수 있다. 광 터널(520)이 기구 브랜치 본체를 통과한다. 광 출구 개구(514) 및 광 입구 개구(도시되지 않음)를 갖는 적어도 하나의 행이 전극(502)/기구 브랜치 본체의 표면으로 도입된다. 대안으로, 또는 추가로, 이러한 유형의 하나의 단일 광 터널(520)은 적절한 필터를 사용하여 여기 및 반사된 광 수신 모두를 제공할 수 있다. 이는 광원 뒤에서 확산 반사 파장 범위에 해당하는 필터가 구비되지만, 나머지 광은 조직으로 안내되고 동일 및/또는 인접한 개구에서 수신되며 동일한 반사 평면(524)를 통해 센서로 되돌아간다.
도 14는 광 터널(520)에서 제6 실시 형태에 따른 기구 브랜치(501)의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(520)로 공급되고 경사진 반사 평면(524)에 의해 미리 결정된 각도(바람직하게 0°에서 90° 범위의 각도)로 편향된다. 광은 거울(들)/반사 표면/반사 평면(524)에 의해 조직으로 조사되고, 방출된 광은 동일한 구조의 다른 광 터널(미도시)에 의해 센서로 안내/유도된다.
도 15는 제7 실시 형태에 따른 기구 브랜치(601)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(601)는 기구 브랜치 본체(608)에 의해 수용되는 전극(602)을 포함한다. 전극(602)은 조직과 접촉하게 제공되고 적용되는 기구 브랜치 본체(608)의 표면에서 제1 전극 표면(604) 및 제2 전극 표면(606)을 갖는다. 기구 브랜치 본체(608)에서, 광원(610) 및 센서(612)가 도입된다(상세하게 도시되지 않음). 기구 브랜치 본체(608)는 광원(미도시)의 광이 안내되고 조직 접촉 표면으로부터 조직으로 조사/입력되는 광 출구 개구(614)를 포함한다. 기구 브랜치 본체(608)는 광이 기구 브랜치 본체(608)의 조직 접촉 표면에서/를 통해 조직으로부터 센서에서 끝나는 광 터널(620)로 조사/입력되는 광 입구 개구(도시되지 않음)를 더 포함한다. 또한, 광원으로부터 광 출구 개구(614)로의 광은 제2 광 터널(미도시)을 통해 향하다. 전자기 조사선의 일부를 투과하는, 즉 광의 일부에 반투명하고 광의 일부를 반사하는 적어도 하나의 반투명 평면(626)은 광 터널(620)로 도입된다. 바람직하게, 반투명 평면은 반투명 거울이고, 더 바람직하게 복수의 반투명 평면(626)은 광 터널에 연속하여 배치된다.
도 16은 광 터널(620)에서 제7 실시 형태에 따른 기구 브랜치(601)의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(620)로 공급된다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(620)로 평행하게 선형/안내/유도된다. 광은 광 터널(620)에서 적어도 하나의 반투명 거울(626)을 통해 안내됨으로써 경사진 영역/각도 등을 통해 안내/반사/미러링된다. 반투명 거울(626)을 관통한 광은 앞의 거울과 동일 각도로 배치되는 다른 반투명 거울(626)에 입사된다. 광은 반투명 거울/반사 표면/반사 평면(626)에 의해 조직으로 조사되고, 방출된 광은 동일 구조의 다른 광 터널(미도시)에 의해 센서로 지향/유도된다.
도 17은 제8 실시 형태에 따른 기구 브랜치(701)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(701)는 전극(702)을 포함한다. 전극(702)은 기구 브랜치(701)의 기구 브랜치 본체(708)에 위치된다. 광원(710) 및 센서(712)는 기구 브랜치(701)의 작동 부분 또는 기구 브랜치 본체(708)로부터 멀리 떨어진, 바람직하게는 외부(상세하게 도시되지 않음)의 기구 브랜치(701)의 핸들 부분과 같은 기구 브랜치(701)로 도입된다. 기구 브랜치 본체(708)는 광원의 광이 향하고 광이 조직으로 조사/입력되는 적어도 하나의 광 터널(720)을 포함한다. 기구 브랜치 본체(708)는 광이 조직으로부터 센서로 안내되는 적어도 하나의 추가 광 터널(720)을 포함한다. 이러한 실시 형태에서, 광 터널(720)은 유리 섬유와 같은 광 도파관에 의해 형성된다.
도 18은 광 터널(720)에서 제8 실시 형태에 따른 기구 브랜치의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(720)의 내부 표면에 의해 전반사되고, 따라서 광 터널(720)을 통해 향할 수 있다. 광 터널(720)의 내부면에 의한 전반사는 구부러진 영역/적어도 곡선 등을 통해서도 광을 안내하는데 도움이 될 수 있다.
도 19는 제9 실시 형태에 따른 기구 브랜치(801)의 영역을 도시한다. 기구 브랜치(801)는 전극(802)을 포함한다. 전극(802)은 조직과 접촉하도록 제공되고 적용되는 기구 브랜치 본체의 조직 접촉 표면 상에 제1 전극 표면(804) 및 제2 전극 표면(806)을 갖는다. 광원(810) 및 센서(812)는 기구 브랜치 본체(808)(상세하게 도시되지 않음)로 도입된다. 기구 브랜치 본체는 또한 광원의 광이 향하고 조직 내로 조사/입력되는 광 출구 개구(814)를 포함한다. 기구 브랜치 본체는 또한 광이 조직으로부터 기구 브랜치 본체에서/통해 센서에서 끝나는 광 터널(820)로 조사/입력되는 광 입구 개구(816)를 포함한다. 광원으로부터 광 출구 개구(814)로의 광은 동일한 광 터널을 통해 향한다. 다시 말해, 광 출구 개구(814)는 광 입구 개구(816)로서 작용할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 전자기 조사의 일부를 투과하는, 즉 광의 일부에 불투명하고, 광의 일부를 반사하는 적어도 두개의 반투명 평면(626)은 광 터널(820)로 도입된다. 바람직하게, 반투명 평면은 반투명 거울이고, 더욱 바람직하게 복수의 반투명 평면(626)이 광 터널에서 연속하여 배치된다. 이러한 실시 형태의 이러한 장치는 하나의 반투명 거울을 광 출구 개구(814) 또는 광 입구 개구(816)에 할당하는데 도움이 된다.
도 20은 광 터널(820)에서 제9 실시 형태에 따른 기구 브랜치(801)의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(820)로 공급된다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 평행하게 선형/안내/유도되는 광 터널(820)로 공급된다. 광은 광 터널(820)에서 적어도 두개의 반투명 거울(826)을 통해 안내됨으로써 경사진 영역/각도 등을 통해 안내/반사/미러링된다. 반투명 거울(826)을 관통하는 광은 이전 거울 등과 동일한 각도로 배치되는 적어도 하나의 추가 반투명 거울(826)에 입사한다. 광은 반투명 거울/반사 표면/반사 평면(826)에 의해 조직으로 조사되고, 방출된 광은 동일한 광 터널(820)에 의해 인접한 인접한 개구를 통해 센서로 지향/유도된다. 다시 말해, 동시에 개구는 광 출구 개구이자 인접한 개구에 대한 광 입구 개구이다.
도 21은 제10 실시 형태에 따른 기구 브랜치(901)의 영역을 도시한다.
기구 브랜치(901)는 전극(902)을 포함하고, 이러한 실시 형태에서 기구 브랜치 본체 및 전극은 이들 구조 및 장치와 관련하여 이전의 실시 형태에 대응한다. 작동 부분 또는 기구 브랜치(901)의 핸들 부분에서와 같은 기구 브랜치에서, 광원(910) 및 센서(912)는 결과적으로 기구 브랜치 본체(상세하게 도시되지 않음)의 조직 접촉 표면으로부터 일정 거리에 도입된다. 기구 브랜치 본체는 도시되지 않은 광원의 광이 향하고 광이 조직으로 조사/입력되는 광 출구 개구(914)를 포함한다. 기구 브랜치 본체(908)는 광이 조직으로부터 센서에서 끝나는 광 터널(920) 내로 조사/출사하는 광 입구 개구(916)를 더 포함한다. 광원으로부터 광 출구 개구(914)로의 광은 적어도 하나의 광 터널(920)을 통해 향한다. 광 입구 개구(916)로부터 센서로의 광은 (동일한 디자인의) 적어도 하나의 추가 광 터널(920)을 통해 향한다. 이러한 실시 형태에서, 따라서 적어도 두개의 광 터널(920)이 기구 브랜치 본체(908)에 형성된다. 광 출구 개구(들)(914) 및 광 입구 개구(들)(916)는 기구 브랜치 본체에 교대로 도입된다. 적어도 하나의 은색/반사 경사/경사진 평면(924)이 광 터널(920)에 형성된다.
도 22는 광 터널(920)에서 제10 실시 형태에 따른 기구 브랜치(901)의 영역에서 광의 안내를 도시한다. 광원으로부터 들어오는 입사광은 광 터널(920)로 공급되고 경사진 반사 평면(924)에 의해 미리 결정된 각도(바람직하게 0°에서 90° 범위의 각도)로 편향된다. 광은 거울(들)/반사 표면/반사 평면(924)에 의해 조직으로 조사되고, 방출된 광은 동일한 구조의 다른 광 터널(920)에 의해 센서로 안내/유도된다.
도 23은 전술한 실시 형태들에 따른 바이폴라 기구 브랜치(1028)를 도시한다. 실시 형태 1 내지 10은 두개의 기구 브랜치 본체가 서로에 대해 회전 가능하고 그들 사이에 조직 수용 간격을 정의하도록 바람직하게 장착되는 바이폴라 의료용 HF 기구에 사용되도록 제공되고 적용된다.
도 24는 바이폴라 HF 기구에서 서로 마주보고 있는 검출기와 조명 장치를 도시한다. 따라서, 조명 장치의 광 출구 개구(1014) 및 검출기의 광 입구 개구(1016)는 각각의 대향하는 기구 브랜치/기구 브랜치 본체에 배치된다.
도 25는 본 발명에 따른 의료 장치(1100)의 개략도를 도시한다. 광원(1110)이 광을 조사하도록 제공되고 적용된다. 센서(1112)는 광을 검출하도록 제공되고 적용된다. 광원은 광 출구 개구(1114)를 통해 광을 조사한다. 센서(1112)는 광 입구 개구(1116)를 통해 광을 수신한다. 광원(1110) 및 센서(1112)는 채널(1118)에 위치된 데이터 라인(1130 및 1132)에 연결된다. 채널(1118)은 절연 방식으로 전극을 수용하는 기구 브랜치 본체(1128)에 형성된다. 전극(1134)이 수용되는 하나의 기구 브랜치 본체는 대향하는 전극(1136)이 수용되는 기구 브랜치 본체에 의해 조직(1138)을 클램핑한다. 전극(1134) 및 전극(1136)은 라인(1140 및 1142)에 연결된다. 데이터 라인(1130 및 1132)과 라인(1140 및 1142)은 저장 매체(1146)를 포함하는 컴퓨팅 유닛(1144)에 연결된다.
도 26은 제1 기구 브랜치(1001) 및 제2 기구 브랜치(1002)를 포함하는 본 발명에 따른 의료용 고주파 수술 기구(1000)의 일 실시예를 도시한다. 제1 기구 브랜치(1001)의 원위 단부에서 기구 브랜치 본체(1008)가 형성되고, 제1 기구 브랜치(1001)의 근위 단부에서 작동 또는 핸들 부분(1009)이 형성된다.
1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901: 기구 브랜치
2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902: 전극
4, 104, 204, 304, 404, 604, 804, 904: 제1 전극 표면
6, 106, 206, 306, 406, 606, 806, 906: 제2 전극 표면
8, 108, 208, 308, 408, 508, 608, 708, 808, 908, 1128: 기구 브랜치 본체
10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1110: 광원
12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712, 812, 912, 1112: 센서
14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714, 814, 914, 1014, 1114: 광 입구 개구
16, 116, 216, 616, 716, 816, 916, 1016, 1116: 광 출구 개구
18, 1118: 채널
120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920: 광 터널
322, 422: 벌크 물질
524, 924: 은색 경사 평면
626, 826: 반투명 평면
1028: 바이폴라 기구 브랜치
1100: 의료 장치
1130, 1132, 1140, 1142: 와이어
1134: 제1 전극
1136: 제2 전극
1138: 조직
1144: 컴퓨팅 유닛
1146: 저장 매체

Claims (15)

  1. 온도를 측정하기 위한 방법으로서,
    - 복수의 조명 장치(10, 110)에 의해 조명 스펙트럼을 갖는 광을 조직으로 방출하는 단계,
    - 복수의 검출기(12, 1112)에 의해 상기 조직으로부터 확산 반사 스펙트럼을 갖는 광의 확산 반사를 수신하는 단계, 여기서 상기 복수의 조명 장치(10, 1110) 및 복수의 검출기(12, 1112)는 적어도 하나의 기기 브랜치(1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) 내에 또는 상에 또는 두개의 대향하는 기구 브랜치에서 교대로 형성되거나 배치되고 컴퓨팅 유닛(1144)과 전기적으로 연결됨,
    - 상기 검출기(12, 1112)에 의해 상기 확산 반사 스펙트럼을 검출기 신호로 변환하는 단계,
    - 상기 검출기 신호를 상기 컴퓨팅 유닛(1144)에 전송하는 단계,
    - 상기 컴퓨팅 유닛(1144)에 의해 상기 검출기 신호로부터 상기 확산 반사 스펙트럼을 평가하는 단계,
    - 상기 컴퓨팅 유닛(1144)에 의해 상기 조명 스펙트럼을 상기 확산 반사 스펙트럼과 비교함으로써 상기 조직의 흡수 스펙트럼을 평가하는 단계,
    - 상기 컴퓨팅 유닛(1144)에 의해 상기 흡수 스펙트럼으로부터 적어도 하나의 흡수 최대치를 결정하는 단계, 및
    - 상기 컴퓨팅 유닛(1144)에 의해 상기 흡수 최대치를 적어도 하나의 레퍼런스와 비교함으로써 상기 조직에서의 온도를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 컴퓨팅 유닛, 바람직하게 상기 컴퓨팅 유닛에서의 저장 매체에서 바람직하게 물 및/또는 지방 및/또는 콜라겐에 대한 특정 온도에서 흡수 최대치의 형태로 적어도 하나의 레퍼런스를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 복수의 조명 장치 및 검출기(12, 1120)를 상기 조직에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 계산된 온도 및/또는 조직 임피던스에 기초하여 상기 컴퓨팅 유닛에 의해, 장치, 바람직하게 의료 기구를 제어 및/또는 조절 및/또는 스위칭 오프하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 온도를 측정하기 위한 상기 방법은 밀봉 수술 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 의료 기구에서 조직 온도를 측정하기 위한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 적용.
  7. - 조직을 밀봉 및/또는 절단을 위한 전류(502, 602, 702, 802, 902)가 공급되도록 적용되는 적어도 하나의 전극을 형성하거나, 또는 조직을 밀봉 및/또는 절단을 위한 전류(2, 102, 202, 302, 402, 702)가 공급되도록 적용되는 적어도 하나의 전극이 내부 또는 위에 배치되는 적어도 하나의 기구 브랜치(1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901), 여기서 상기 전극(2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1134, 1136)으로의 전류 공급은 컴퓨팅 유닛(1144)에 의해 제어 및/또는 조절될 수 있음,
    - 복수의 조명 장치(10, 1110) 및 적어도 복수의 검출기(2, 1112)를 포함하고, 각각이 적어도 하나의 기구 브랜치(1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) 내에 또는 상에 또는 두개의 대향하는 기구 브랜치에 교대로 형성되거나 배치되고 적어도 복수의 검출기(12, 1112)로부터 신호를 온도값으로 전환하기 위해 제공되고 적용되는 컴퓨팅 유닛(1144)와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 광학 온도 측정 장치를 포함하는 의료 기구(1110).
  8. 제7항에 있어서, 상기 컴퓨팅 유닛(1144)은 상기 온도 측정 장치와 연결되어 상기 적어도 하나의 전극(2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1134, 1136)에 인가되는 전류의 전류 강도, 전압 및/또는 주파수가 상기 계산된 온도 값에 반응하여 바람직하게 자동적으로 및/또는 상기 컴퓨팅 유닛(1144)에 저장된 미리 결정된 알고리즘에 의해 가변적인 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  9. 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 검출기 및/또는 복수의 조명 장치는 적어도 하나의 광 터널 또는 광 도파관(120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920)을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 조명 장치 및 상기 복수의 검출기는 광 터널 또는 광 도파관(120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 920)의 단부를 공유하는 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 광 터널(320)은 산란 벌크 물질(322)로 채워지는 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극(2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1134, 1136)의 표면은 반사 물질, 특히 금속으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 두개의 검출기가 제공되고, 제2 검출기로부터의 상기 복수의 조명 장치 중 하나의 거리는 제1 검출기로부터의 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 측정 장치는 상기 전극(2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, 902, 1134, 1136)의 접촉 표면보다 낮은 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 의료 기구(1110).
  15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 의료 기구는 두개의 기구 브랜치(1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901)를 포함하고, 제1 기구 브랜치(1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901)는 복수의 조명 장치를 포함하며, 제2 기구 브랜치(1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901)는 복수의 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료 기구.
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