WO2023204282A1 - 高周波処置装置 - Google Patents

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WO2023204282A1
WO2023204282A1 PCT/JP2023/015833 JP2023015833W WO2023204282A1 WO 2023204282 A1 WO2023204282 A1 WO 2023204282A1 JP 2023015833 W JP2023015833 W JP 2023015833W WO 2023204282 A1 WO2023204282 A1 WO 2023204282A1
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electrode
temperature
pulse
treatment device
output
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PCT/JP2023/015833
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English (en)
French (fr)
Inventor
敦 池内
Original Assignee
株式会社トップ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency treatment device and a high-frequency treatment method that apply high-frequency voltage to a treatment target such as a human or an animal to perform treatments such as thermal coagulation of nerve tissue and/or cauterization of tumor tissue.
  • high-frequency thermocoagulation a part of the nerve tissue is heated at a temperature of about 80°C for several minutes using a high-frequency current flowing from an electrode.
  • This method involves thermal coagulation, which blocks pain signals.
  • the pulsed high-frequency method is a method in which a high-frequency current is passed intermittently through a part of the nerve tissue to heat it at a temperature of 42 degrees Celsius or less for more than 10 minutes, thereby blocking pain signals without damaging the nerve (for example, (See Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to provide a high-frequency treatment device that can appropriately control the temperature of the electrode from the viewpoint of treating a treatment target with the electrode.
  • the high frequency treatment device includes: electrode connection terminal, an output unit that generates high frequency power through pulse modulation control and outputs the high frequency power to the electrode connected to the electrode connection terminal; a temperature measurement unit that measures the temperature of the electrode based on an output signal of a temperature measurement element provided on the electrode; A control section that controls a pulse width and a pulse period of a pulse signal for controlling the pulse modulation for the output section.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram regarding the configuration of a high-frequency treatment device as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing functional elements of a high-frequency treatment device as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram regarding a high frequency treatment method as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram regarding time-series changes in pulse signals and high-frequency power.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram regarding time-series changes in pulse signals and high-frequency power.
  • a high-frequency treatment device 1 according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is a device for performing a nerve block by partially heating a peripheral nerve with a high-frequency current.
  • the high-frequency treatment device 1 includes a main body 10 (housing or casing), a first electrode 21, a second electrode 22, a third electrode 23, and a fourth electrode 24 connected to the main body 10. and a return electrode plate 30 connected to the main body 10.
  • the four electrodes 21, 22, 23, and 24 and the return electrode plate 30 connected to the main body 10 may not be components of the high-frequency treatment device 1 (or may be additional components).
  • the main body 10 is configured to house or support components described below.
  • a first electrode connector 11, a second electrode connector 12, and a third electrode connector 11, to which a first electrode 21, a second electrode 22, a third electrode 23, and a fourth electrode 24 are electrically connected, are provided at the lower front of the main body 10, respectively.
  • a return electrode connector 15 to which the electrode connector 13, the fourth electrode connector 14, and the return electrode plate 30 are electrically connected is provided.
  • a touch panel type operation section 16 is provided at the upper front of the main body 10.
  • the operation unit 16 includes a touch panel display 161 that accepts input operations such as various settings and displays various information, a button 162 that accepts operations to start and end treatment, and a control knob 163 for adjusting output power. has been done.
  • a touch panel display 161 that accepts input operations such as various settings and displays various information
  • a button 162 that accepts operations to start and end treatment
  • a control knob 163 for adjusting output power. has been done.
  • the target temperature ⁇ 0 for each of the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24.
  • the target temperature ⁇ 0 for example, temperatures in the range of 42° C. to 45° C. can be set discretely (for example, in 1° C. steps).
  • the target voltage of the high frequency voltage applied between at least two of the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, the fourth electrode 24, and the return electrode plate 30 can be set.
  • a handle 17 for carrying the main body 10 is provided at the top of the main body 10.
  • a power connector and a power switch are provided on the back side of the main body 10 to connect to a commercial AC power source and receive power.
  • Each of the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24 is configured to be inserted into a human body, etc., which is a treatment target for high-frequency treatment, and to flow a high-frequency current into the human body. has been done.
  • each of the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24 can be punctured into a human body, etc., and medicines etc. can be injected through the electrodes 21 to 24. It is configured in a needle tube shape that can also be used.
  • the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24 each have insulating parts 212 to 242 coated with an insulating coating, except for non-insulating parts 211 to 241 at the tips. , the high frequency current is configured to be output from the non-insulated parts 211 to 241.
  • Each of the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24 includes, for example, a first thermocouple 213 and a thermocouple 213 for measuring the treatment temperature at the tip of the lumen or internal space.
  • a second thermocouple 223, a third thermocouple 233, and a fourth thermocouple 243 are each provided.
  • Each of the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24 may have a shape other than the above, for example, a rod shape inserted into a needle tube or a catheter.
  • each of the first thermocouple 213, the second thermocouple 223, the third thermocouple 233, and the fourth thermocouple 243 is connected to the first electrode 21, the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24, respectively. It may be provided separately.
  • the return electrode plate 30 is a flat electrode that is placed on the skin surface of a human body or the like to be treated, and the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth It is configured to flow a high frequency current between it and at least one of the electrodes 24. That is, the return electrode plate 30 is a so-called monopolar plate and is used when a high frequency current is caused to flow.
  • the return electrode plate 30 is electrically connected to the return electrode connector 15 via a return electrode cable 31.
  • the return electrode plate 30 is configured to have a rectangular flat plate shape, but the shape of the return electrode plate 30 may be other shapes.
  • the high-frequency treatment device 1 includes, as functional elements, a first output section 111, a second output section 112, a voltage measurement section 114, a current measurement section 116, a switching section 118, It includes a first temperature measurement section 121, a second temperature measurement section 122, a temperature reference signal generation section 123, a temperature abnormality detection section 124, a main control section 141, and a sub control section 142.
  • the first output section 111 and the second output section 112 output a voltage (based on a preset frequency (for example, 470 to 490 kHz) and an output control signal from the main control section 141 based on power supplied from a commercial AC power source). For example, by generating high frequency power (primary high frequency power signal) of 18 to 22 Vrms) and turning the primary high frequency power ON/OFF based on a pulse signal (pulse width wp, pulse period Tp) from the control unit 141. It is configured to output the generated pulsed high frequency power.
  • the first output section 111 and the second output section 112 each include a known circuit having a transformer, and are configured so that the human body to be treated is insulated from the commercial AC power source.
  • the first output section 111 is connected to the first electrode connector 11, the second electrode connector 12, the third electrode connector 13, and the return electrode connector 15 via the switching section 118, and in turn, the first electrode 21, the second electrode 22, It is connected to the third electrode 23 and the return electrode plate 30 so as to be able to output high frequency power.
  • the second output section 112 is connected to the third electrode connector 13 , the fourth electrode connector 14 , and the return electrode plate connector 15 via the switching section 118 , and in turn to the third electrode 23 , the fourth electrode 24 , and the return electrode plate 30 . It is connected so that high-frequency power can be outputted.
  • the first output section 111 and the second output section 112 constitute an output section of the present invention.
  • the first output section 111 and the second output section 112 simultaneously output two electrode sets (for example, an electrode set of the first electrode 21 and the second electrode 22 and an electrode set of the third electrode 23 and the fourth electrode 24). Stable control of high-frequency power for each of the groups is attempted.
  • the voltage measurement unit 114 is composed of known circuits and the like, and is configured to individually measure the voltage of the high frequency power output by the first output unit 111 and the second output unit 112. Voltage measurement section 114 generates a voltage measurement signal based on the high frequency voltages generated by first output section 111 and second output section 112, and outputs it to main control section 141.
  • the current measurement unit 116 is comprised of known circuits and the like, and is configured to individually measure the high frequency currents flowing through the electrodes 21 to 24.
  • the current measurement section 116 generates a current measurement signal based on the high frequency current flowing through the electrodes 21 to 24, and outputs it to the main control section 141.
  • the switching unit 118 operates under the control of the sub-control unit 142 and is configured to switch the connections between the first output unit 111 and the second output unit 112, the electrode connectors 11 to 14, and the return electrode plate connector 15. That is, the switching unit 118 is configured to switch which electrode set, which is a combination of at least two electrodes and the return electrode plate 30, through which the high-frequency current flows.
  • the switching unit 118 is composed of a circuit including a plurality of switches including semiconductor switches such as MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) or reed relays, and includes a first output unit 111 , a second output unit 112 , and a first electrode 21 . , the second electrode 22 , the third electrode 23 , the fourth electrode 24 , and the return electrode plate 30 .
  • MOSFETs Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors
  • the configuration of the switching section 118 is simplified by reducing the number of switches, and the first output section 111 and the second output section 112 are simplified. This is intended to speed up switching of connections between the second output section 112 and each of the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24.
  • the first temperature measuring section 121 and the second temperature measuring section 122 are configured of known circuits, etc., and at least one of the first thermocouple 213, the second thermocouple 223, the third thermocouple 233, and the fourth thermocouple 243 It is configured to generate a temperature measurement signal (for example, 25 mV/° C.) based on the signals received from the two thermocouples, and output it to the sub-control unit 142 and the temperature abnormality detection unit 124.
  • the first temperature measurement unit 121 is connected to a first thermocouple 213 built into the first electrode 21 and a third thermocouple 233 built into the third electrode 23 .
  • the second temperature measurement unit 122 is connected to a second thermocouple 223 built into the second electrode 22 and a fourth thermocouple 243 built into the fourth electrode 24 .
  • the aim is to accurately measure the temperature around each of the 24 areas in a short period of time. That is, while ensuring sufficient measurement time for each of the first thermocouple 213, second thermocouple 223, third thermocouple 233, and fourth thermocouple 243, the entire measurement time is not made too long.
  • the first temperature measuring section 121 measures the ambient temperature of the first electrode 21, second electrode 22, and/or third electrode 23 to which high-frequency power is output from the first output section 111.
  • the second temperature measuring section 122 measures the temperature around the third electrode 23 and/or the fourth electrode 24 to which the high frequency power is output from the second output section 112 .
  • the temperature reference signal generation section 123 is composed of a known circuit, etc., and serves as a reference for determining whether the temperature measured by the first temperature measurement section 121 or the second temperature measurement section 122 is an abnormal temperature.
  • the temperature reference signal is configured to generate a temperature reference signal.
  • the temperature reference signal generation unit 123 is controlled by the sub-control unit 142 and generates a temperature reference signal corresponding to, for example, the target temperature ⁇ 0+7° C. which is the control target of the main control unit 141.
  • the generated temperature reference signal is output to the temperature abnormality detection section 124.
  • the temperature abnormality detection unit 124 is composed of a known circuit, etc., and compares the temperature reference signal received from the temperature reference signal generation unit 123 with the temperature measurement signal received from the first temperature measurement unit 121 or the second temperature measurement unit 122. , is configured to detect the occurrence of temperature abnormality.
  • the temperature abnormality detection unit 124 sends an output stop signal to each of the first output unit 111, the second output unit 112, and the main control unit 141 when the voltage of the temperature measurement signal is higher than the voltage of the temperature reference signal. and output it.
  • Each of the first output section 111 and the second output section 112 is configured to stop outputting high-frequency power in response to an input output stop signal.
  • the main control unit 141 to which the output stop signal is input is configured to execute temperature abnormality processing such as displaying an alarm.
  • the main control unit 141 is composed of an arithmetic processing element such as a CPU, a storage element such as a ROM and/or a RAM, an I/O circuit, and the like.
  • the main control unit 141 is configured to control the operations of the components of the high-frequency treatment device 1, such as the operation unit 16, the first output unit 111, and the second output unit 112, to perform high-frequency treatment.
  • the main control unit 141 recognizes the connection mode between each of the first output unit 111 and the second output unit 112 and each of the electrode connectors 11 to 14 and the return electrode plate connector 15, which is set through the operation unit 16, and A connection mode signal representing the mode is output to the sub-control unit 142.
  • the main control unit 141 is configured to start or end the output of high-frequency power from the first output unit 111 or the second output unit 112 based on the operation mode by the user through the operation unit 16.
  • the main control unit 141 uses PID control based on the target temperature ⁇ 0 set through the operation unit 16 and the measured temperature ⁇ received from the sub-control unit 142 to keep the measured temperature ⁇ within the target temperature range (or bring it closer to the target temperature ⁇ 0). ) is configured to control the output mode of high frequency power.
  • the main control section 141 is composed of a microcomputer.
  • the main control unit 141 may include a known PWM (Pulse Width Modulation) circuit including a sawtooth wave transmitter and a comparator.
  • the main control unit 141 generates a pulse signal by comparing the comparison result (differential voltage signal) between the measured temperature ⁇ and each of the upper and lower limit temperatures of the target temperature range with the sawtooth wave signal, and generates a pulse signal at the first output unit. 111 and/or second output section 112.
  • the main control unit 141 also measures voltage, current, power, and impedance based on the voltage measurement signal output from the voltage measurement unit 114 and the current measurement signal output from the current measurement unit 116, and obtains the measurement results. is configured to be displayed on the touch panel display 161 together with the measured temperature ⁇ .
  • the main control unit 141 is configured to control the output of high-frequency power in order to make the measured voltage equal to the target output voltage by PID control.
  • the sub-control unit 142 is composed of an arithmetic processing element such as a CPU, a storage element such as a ROM and/or a RAM, an I/O circuit, and the like.
  • the sub-control unit 142 is configured to control the operations of the switching unit 118, the first temperature measurement unit 121, the second temperature measurement unit 122, and the temperature reference signal generation unit 123.
  • the sub-control unit 142 controls ON/OFF of each of the plurality of switches that constitute the switching unit 118 based on the connection mode signal output from the main control unit 141, and controls the ON/OFF of each of the plurality of switches that constitute the switching unit 118.
  • the connection state between each of the electrode connectors 11 to 14 and the return electrode plate connector 15 is switched.
  • the sub-control unit 142 is configured to measure the temperature based on the temperature measurement signal output from the first temperature measurement unit 121 or the second temperature measurement unit 122, and output it to the main control unit 141. Further, the sub-control unit 142 controls the temperature reference signal generation unit 123 based on the target temperature ⁇ 0 output from the main control unit 141 to generate a temperature reference signal and output it to the temperature abnormality detection unit 124. It is composed of
  • Each of the voltage measurement unit 114, current measurement unit 116, switching unit 118, first temperature measurement unit 121, second temperature measurement unit 122, temperature reference signal generation unit 123, temperature abnormality detection unit 124, and sub-control unit 142 It is insulated from commercial AC power to protect the target human body.
  • the high-frequency treatment apparatus 1 having the above configuration, four types of output formats can be selected as the output format of the pulse current to the treatment target: monopolar output format, bipolar output format, tripolar output format, and quadpolar output format.
  • the monopolar output format is an output in which a high frequency voltage is applied (or a high frequency current is passed) between any one of the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24 and the return electrode plate 30. It is a form.
  • the bipolar output format is an output format in which a high frequency voltage is applied between two of the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24.
  • the tripolar output format is an output format in which a high frequency voltage is applied between any one of the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24 and the remaining two electrodes. It is.
  • the quad output format includes, for example, a first output state in which a high frequency voltage is applied between the first electrode 21 and the second electrode 22 and between the third electrode 23 and the fourth electrode 24;
  • the second output state in which a high frequency voltage is applied between the third electrode 23 and the third electrode 23 is an output format that is periodically switched.
  • a plurality of operation modes can be selected, but here, the content of the control processing according to one of the plurality of operation modes will be explained.
  • the pulse width wp is set to the reference pulse width w0
  • the pulse period Tp is set to the reference pulse period T0
  • each of the flags n1, m1, n2, and m2 is set. is set to "0" (FIG. 3/STEP 100).
  • the flag n1 is a flag representing the extent to which the pulse width wp is increased from the reference pulse width w0 and/or the extent to which the pulse period Tp is shortened from the reference pulse period T0.
  • the flag m1 is a flag representing a holding time that increases the pulse width wp and/or a holding time that shortens the pulse period Tp.
  • the flag n2 is a flag representing the extent to which the pulse width wp is decreased from the reference pulse width w0 and/or the extent to which the pulse period Tp is extended from the reference pulse period T0.
  • the flag m2 is a flag representing a holding time for decreasing the pulse width wp and/or a holding time for extending the pulse period Tp.
  • the main control section 141 outputs an output control signal and a pulse signal (pulse width wp, pulse period Tp) to the first output section 111 and/or the second output section 112.
  • Pulsed high-frequency power (secondary high-frequency power signal) as a result of the first output unit 111 and/or the second output unit 112 turning on/off the primary high-frequency power signal according to the output control signal using the pulse signal. is supplied to the treatment target through the corresponding electrode (at least one of the first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24) (FIG. 3/STEP 102).
  • the frequency of the pulse signal is, for example, 1 Hz, 2 Hz, 5 Hz, or 10 Hz
  • the pulse width is, for example, 5 ms, 10 ms, 20 ms, 30 ms, or 50 ms.
  • the pulse signal is pulse width modulated within a range not exceeding the reference pulse width w0 for temperature control.
  • the sub-control unit 142 controls the corresponding thermocouples (first thermocouple 213, second thermocouple 223, third thermocouple 213, second thermocouple 223, third thermocouple Based on the signal output from at least one of the thermocouple 233 and the fourth thermocouple 243), the ambient temperature ⁇ of the corresponding electrode is measured (FIG. 3/STEP 104).
  • the first temperature measurement section 121 and/or the second temperature measurement section 122 generate a temperature measurement signal according to the measured temperature ⁇ , and send the temperature measurement signal to each of the sub control section 142, main control section 141, and temperature abnormality detection section 124. is output.
  • the main control unit 141 determines whether the measured temperature ⁇ is below the lower limit temperature ⁇ 0 ⁇ 1 (0 ⁇ 1) of the target temperature range based on the target temperature ⁇ 0 (FIG. 3/STEP 106).
  • the main control unit 141 causes the main control unit 141 to set the hold time to increase the pulse width wp and/or the hold time to shorten the pulse period Tp. It is determined whether the flag m1 representing time is greater than or equal to the first designated value M1 (FIG. 3/STEP 110). Depending on the magnitude of the first designated value M1, the rate of increase in the pulse width wp and/or the rate of decrease in the pulse period Tp is determined. Therefore, the first designated value M1 may be variably set depending on the rate of increase (d ⁇ /dt) (>0) of the measured temperature ⁇ .
  • the main control unit 141 increments the flag m1 by "1", and then determines the sufficiency of the treatment end condition (FIG. 3/STEP 130). .
  • the main control unit 141 resets the flag m1 to "0" and determines the extent to which the pulse width wp is increased and/or A flag n1 indicating the extent to which the period Tp is shortened is increased by "1" (FIG. 3/STEP 111).
  • the main control unit 141 determines whether the flag n1 is greater than or equal to the first threshold value N1 (FIG. 3/STEP 113).
  • the upper limit value of the pulse width wp is w0+N1 ⁇ w1.
  • the lower limit value of the pulse period Tp is T0-N1 ⁇ T1.
  • the first threshold value N1 may be set such that the maximum value of the pulse period duty ratio (w0+N1 ⁇ w1) ⁇ (T0 ⁇ N1 ⁇ T1) is included in a predetermined range (for example, 50 to 70%).
  • the main control unit 141 determines whether the treatment end condition is satisfied (FIG. 3/STEP 130). On the other hand, if the determination result is positive (FIG. 3/STEP 113...YES), the main control unit 141 increases the pulse width wp of the pulse signal by ⁇ w1, and increases the pulse period Tp of the pulse signal by ⁇ T1. It is shortened (FIG. 3/STEP 114). By repeating this process, for example, as shown from top to bottom in FIG. , the pulse period Tp can be shortened by a shortening width ⁇ T1 from a certain pulse period Tp1.
  • the rate of increase in the pulse width wp is determined depending on the magnitude of the increase ⁇ w1 in the pulse width wp. Therefore, the increase amount ⁇ w1 may be set variably depending on the rate of increase (d ⁇ /dt) (>0) of the measured temperature ⁇ . Specifically, the lower the rate of increase (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ , the larger the increase ⁇ w1 is set, and the higher the rate of increase (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ , the smaller the increase ⁇ w1. good.
  • the shortening width ⁇ T1 may be variably set depending on the rate of increase (d ⁇ /dt) (>0) of the measured temperature ⁇ . Specifically, the lower the rising rate (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ is, the larger the shortening width ⁇ T1 is set, and the higher the rising speed (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ is, the smaller the shortening width ⁇ T1 is set. good.
  • the main control unit 141 determines the sufficiency of the treatment end condition (FIG. 3/STEP 130).
  • the treatment end condition is that the elapsed time from the start of pulse signal output and/or the elapsed time or cumulative time since the measured temperature ⁇ became equal to or higher than the target temperature ⁇ 0 has reached a specified time, or A condition such as that the number of outputs has reached a specified number may be adopted.
  • the main control section 141 outputs an output control signal to the output section 110, and the sub control section 142 outputs a pulse signal with a pulse width wp to the output section. 110, and the output unit 110 supplies the output control signal and the pulse signal with high-frequency pulse power to the treatment target through the corresponding electrodes (FIG. 3/STEP 102). If the determination result is positive (FIG. 3/STEP 130...YES), the series of processes ends.
  • the main control unit 141 sets the measured temperature ⁇ to the upper limit temperature of the target temperature range based on the target temperature ⁇ 0. It is determined whether or not it is greater than or equal to ⁇ 0+ ⁇ 2 (0 ⁇ 2) (FIG. 3/STEP 108).
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 that define the target temperature range may be the same or different.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 are set to appropriate values so that the pulse width wp is not changed too frequently depending on the measured temperature ⁇ .
  • the main control unit 141 determines whether the treatment end condition is satisfied (FIG. 3/STEP 130).
  • the main control unit 141 sets the flag m2 representing the time interval for decreasing the pulse width wp to the second specified value. It is determined whether it is equal to or greater than M2 (FIG. 3/STEP 120). Depending on the magnitude of the second designated value M2, the speed at which the pulse width wp decreases is determined. Therefore, the second specified value M2 may be variably set depending on the rate of increase (d ⁇ /dt) (>0) of the measured temperature ⁇ .
  • the main control unit 141 increments the flag m2 by "1", and then the main control unit 141 determines the sufficiency of the treatment end condition ( Figure 3/STEP 130). On the other hand, if the determination result is positive (FIG. 3/STEP 120...YES), the main control unit 141 resets the flag m2 to "0" and flag n2 indicating the degree to which the pulse width wp is decreased. is increased by "1" (FIG. 3/STEP 121).
  • the main control unit 141 determines whether the flag n2 is greater than or equal to the second threshold N2 (FIG. 3/STEP 123).
  • the second threshold N2 is set so that the minimum value of the pulse period duty ratio (w0+N1 ⁇ w1 ⁇ N2 ⁇ w2) ⁇ (T0 ⁇ N1 ⁇ T1+N2 ⁇ T2) is included in a predetermined range (for example, 20 to 40%). You can leave it there.
  • the first threshold value N1 and the second threshold value N2 may be the same or different.
  • the main control unit 141 determines whether the treatment end condition is satisfied (FIG. 3/STEP 130). On the other hand, if the determination result is positive (FIG. 3/STEP 123...YES), the main control unit 141 reduces the pulse width wp of the pulse signal by ⁇ w2, and decreases the pulse period Tp of the pulse signal by ⁇ T2. It is extended (FIG. 3/STEP 124). By repeating this process, for example, as shown from top to bottom in FIG. , the pulse period Tp is extended by an extension width ⁇ T2 from a certain pulse period Tp2.
  • the speed at which the pulse width wp decreases is determined depending on the magnitude of the decrease width ⁇ w2 of the pulse width wp.
  • the decrease width ⁇ w2 may be variably set depending on the level of the falling rate (d ⁇ /dt) ( ⁇ 0) of the measured temperature ⁇ . Specifically, the higher the falling rate (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ is, the smaller the reduction width ⁇ w2 is set, and the lower the falling rate (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ , the larger the reduction width ⁇ w2 is set. good.
  • the decrease width ⁇ w2 may be changed to "0".
  • the extension width ⁇ T2 may be variably set depending on the level of the falling rate (d ⁇ /dt) ( ⁇ 0) of the measured temperature ⁇ . Specifically, the higher the falling rate (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ is, the smaller the extension width ⁇ T2 is set, and the lower the falling rate (d ⁇ /dt) of the measured temperature ⁇ , the larger the extension width ⁇ T2 is set. good. After the measured temperature ⁇ changes from increasing to decreasing, the extension width ⁇ T2 may be changed to "0".
  • the main control unit 141 determines the sufficiency of the treatment end condition (FIG. 3/STEP 130). If the determination result is negative (FIG. 3/STEP 130...NO), the main control section 141 outputs an output control signal to the output section 110, and the sub control section 142 outputs a pulse signal with a pulse width wp to the output section. 110, and the output unit 110 supplies the output control signal and the pulse signal with high-frequency pulse power to the treatment target through the corresponding electrodes (FIG. 3/STEP 102). If the determination result is positive (FIG. 3/STEP 130...YES), the series of processes ends.
  • the first electrode 21 is set such that the measured temperature ⁇ is included in the target temperature range [ ⁇ 0- ⁇ 1, ⁇ 0+ ⁇ 2] based on the target temperature ⁇ 0 set through the operation unit 16. , the high-frequency power supplied to the treatment target through at least one of the second electrode 22, the third electrode 23, and the fourth electrode 24 is controlled.
  • the pulse width wp of the pulse signal is increased and the pulse period Tp is shortened (Fig. 3/STEP106..YES ⁇ STEP110 ⁇ .. ⁇ STEP114 and see FIG. 4).
  • the high frequency power output to the corresponding electrode is gradually increased so that the measured temperature ⁇ becomes equal to or higher than the lower limit temperature ⁇ 0- ⁇ 1.
  • the pulse width wp of the pulse signal is reduced and the pulse period Tp is extended (FIG. 3/STEP 108...YES ⁇ STEP 120 ⁇ .. ⁇ STEP 124 and see FIG. 5).
  • the high frequency power output to the corresponding electrode is gradually reduced so that the measured temperature ⁇ becomes the upper limit temperature ⁇ 0+ ⁇ 2 ⁇ .
  • the temperature of the electrode and its surroundings can be maintained within the target temperature range, and the measurement temperature ⁇ can be appropriately controlled from the viewpoint of thermal coagulation and/or denaturation of the living tissue.
  • the high frequency treatment device 1 has four electrode connectors (first electrode connector 11, second electrode connector 11, second electrode 24) corresponding to four electrodes (first electrode 21, second electrode 22, third electrode 23, and fourth electrode 24).
  • the high frequency treatment device 1 may have three or less electrode connectors corresponding to three or less electrodes, and the high frequency treatment device 1 may have three or less electrode connectors corresponding to three or less electrodes. It may have five or more electrode connectors corresponding to five or more electrodes.
  • At least two of the electrodes connected to the electrode connector may be configured as pad-type electrodes (electrode pads) that are attached to the surface of the human body and apply high-frequency power from the outside to the inside of the human body.

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Abstract

電極による処置対象の処置の観点から、当該電極の温度を適当に制御しうる高周波処置装置を提供する。該当電極またはその周囲の測定温度Θが目標温度範囲の下限温度Θ0-ΔΘ1より低い状態では、パルス信号のパルス幅wpが増大され、かつ、パルス周期Tpが短縮される。これにより、当該測定温度Θが下限温度Θ0-ΔΘ1以上になるように、該当する電極に対して出力される高周波電力が徐々に増大される。該当電極またはその周囲の測定温度Θが目標温度範囲の上限温度Θ0+ΔΘ2より高い状態では、パルス信号のパルス幅wpが減少され、かつ、パルス周期Tpが延長される。これにより、当該測定温度Θが上限温度Θ0+ΔΘ2≦になるように、該当する電極に対して出力される高周波電力が徐々に減少される。

Description

高周波処置装置
 本発明は、人間や動物等の処置対象に高周波電圧を印加し、神経組織の熱凝固および/または腫瘍組織の焼灼等の処置を行う高周波処置装置および高周波処置方法に関する。
 従来、医療分野では、人間およびその他の動物の体内に電極を配置し、当該電極から高周波電流を体内に流して組織を焼灼(アブレーション)等する高周波処置が実施されている。疼痛治療法の1つである高周波処置による神経ブロックは、薬剤を用いる手法と比較して周囲の組織への副作用が少なく、効果が長期間持続するという利点を有している。
 この高周波処置による神経ブロックには、高周波熱凝固法とパルス高周波法の二種類がある、高周波熱凝固法は、電極から流れる高周波電流により神経組織の一部を80℃程度の温度で数分間加熱して熱凝固させ、これにより痛みの信号を遮断する手法である。パルス高周波法は、神経組織の一部に高周波電流を間欠的に流すことにより42℃以下の温度で十数分間加熱し、神経を損傷させることなく痛みの信号を遮断する手法である(例えば、特許文献1参照)。
特表2018-511444号公報
 しかし、電極の温度、ひいては当該電極による神経組織等の処置対象の温度が適当に制御されないと、当該処置対象の予期せぬ損傷を招来する可能性がある。
 そこで、本発明は、電極による処置対象の処置の観点から、当該電極の温度を適当に制御しうる高周波処置装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る高周波処置装置は、
 電極接続端子と、
 パルス変調制御により高周波電力を生成し、前記電極接続端子に接続されている電極に対して高周波電力を出力する出力部と、
 前記電極に設けられている測温素子の出力信号に基づいて当該電極の温度を測定する温度測定部と、
 前記出力部に対する前記パルス変調制御のためのパルス信号のパルス幅およびパルス周期を制御する制御部と、を備えている。
本発明の一実施形態としての高周波処置装置の構成に関する概略説明図。 本発明の一実施形態としての高周波処置装置の機能要素を表わすブロック図。 本発明の一実施形態としての高周波処置方法に関する説明図。 パルス信号および高周波電力の時系列的な変化態様に関する説明図。 パルス信号および高周波電力の時系列的な変化態様に関する説明図。
 (構成)
 図1に示されている本発明の第1実施形態に係る高周波処置装置1は、高周波電流により末梢神経を部分的に加熱することで神経ブロックを行うための装置である。図1に示されているように、高周波処置装置1は、本体10(ハウジングまたはケーシング)と、本体10に接続された第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24と、本体10に接続された対極板30と、を備えている。4つの電極21、22、23および24、ならびに、本体10に接続された対極板30は、高周波処置装置1の構成要素でなくてもよい(または付加的な構成要素であってもよい)。
 本体10は、後述する構成要素を収容または支持するように構成されている。本体10の正面下部には、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれが電気的に接続される第1電極コネクタ11、第2電極コネクタ12、第3電極コネクタ13および第4電極コネクタ14、ならびに、対極板30が電気的に接続される対極板コネクタ15が設けられている。
 本体10の正面上部には、タッチパネル式の操作部16が設けられている。操作部16は、各種設定等の入力操作を受け付けると共に各種情報の表示を行うタッチパネルディスプレイ161と、処置の開始および終了操作を受け付けるボタン162と、出力電力を調整するためのコントロールノブ163とから構成されている。操作部16を通じて、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれにおける目標温度Θ0の設定が可能になっている。目標温度Θ0として、例えば、42℃~45℃の範囲における温度が離散的に(例えば、1℃刻みで)設定可能である。操作部16を通じて、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24ならびに対極板30のうち、少なくとも2つの間に印加される高周波電圧の目標電圧が設定可能である。
 本体10の頂部には、本体10を持ち運ぶための取手17が設けられている。本体10の背面には、商用交流電源に接続されて電力の供給を受ける電源コネクタおよび電源スイッチが設けられている(図示略)。
 第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれは、高周波処置を行う処置対象である人体等の内部に挿入されて、人体内に高周波電流を流すように構成されている。本実施形態では、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれは、人体等に穿刺可能であり、また電極21~24を介して薬剤等を投入することも可能な針管状に構成されている。第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれは、先端部の非絶縁部211~241を除く大部分が絶縁コーティングされた絶縁部212~242となっており、高周波電流は非絶縁部211~241から出力されるように構成されている。
 第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれには、例えば、その内腔または内部空間の先端部において処置温度を測定するための第1熱電対213、第2熱電対223、第3熱電対233および第4熱電対243のそれぞれが設けられている。第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれは前記以外の形状であってもよく、例えば針管やカテーテル内に挿入される棒状のものであってもよい。また、第1熱電対213、第2熱電対223、第3熱電対233および第4熱電対243のそれぞれは、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれとは別体に設けられていてもよい。
 対極板30は、処置対象である人体等の皮膚表面に貼り付けて配置される平板状の電極であり、内部に挿入された第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のうち少なくとも1つの電極との間で高周波電流を流すためのように構成されている。すなわち、対極板30は、いわゆるモノポーラで高周波電流を流す場合に使用される。対極板30は、対極板ケーブル31を介して対極板コネクタ15に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、対極板30を矩形平板状に構成しているが、対極板30の形状はその他の形状であってもよい。
 図2に示されているように、高周波処置装置1は、機能要素として、第1出力部111および第2出力部112と、電圧測定部114と、電流測定部116と、切替部118と、第1温度測定部121および第2温度測定部122と、温度基準信号生成部123と、温度異常検出部124と、主制御部141と、副制御部142と、を備えている。
 第1出力部111および第2出力部112は、商用交流電源から供給された電力に基づき、予め設定された周波数(例えば、470~490kHz)および主制御部141からの出力制御信号に基づく電圧(例えば、18~22Vrms)の高周波電力(1次高周波電力信号)を生成し、制御部141からのパルス信号(パルス幅wp、パルス周期Tp)に基づき、1次高周波電力をON/OFFすることにより生成されたパルス高周波電力を出力するように構成されている。第1出力部111および第2出力部112は、それぞれトランスを有する既知の回路から構成されており、これにより処置対象の人体等は商用交流電源から絶縁されるように構成されている。
 第1出力部111は、切替部118を介して第1電極コネクタ11、第2電極コネクタ12、第3電極コネクタ13および対極板コネクタ15に接続され、ひいては第1電極21、第2電極22、第3電極23および対極板30に対して高周波電力を出力可能に接続されている。また、第2出力部112は、切替部118を介して第3電極コネクタ13、第4電極コネクタ14および対極板コネクタ15に接続され、ひいては第3電極23、第4電極24および対極板30に対して高周波電力を出力可能に接続されている。
 第1出力部111および第2出力部112は、本発明の出力部を構成する。本実施形態では、第1出力部111および第2出力部112により、同時に2つの電極組(例えば、第1電極21および第2電極22の電極組と第3電極23および第4電極24の電極組)のそれぞれに対する高周波電力の安定な制御が図られている。
 電圧測定部114は、既知の回路等から構成され、第1出力部111および第2出力部112が出力する高周波電力の電圧を個別に測定するように構成されている。電圧測定部114は、第1出力部111および第2出力部112が生成した高周波電圧に基づいて電圧測定信号を生成し、主制御部141に出力する。
 電流測定部116は、既知の回路等から構成され、電極21~24に流れる高周波電流を個別に測定するように構成されている。電流測定部116は、電極21~24に流れる高周波電流に基づいて電流測定信号を生成し、主制御部141に出力する。
 切替部118は、副制御部142に制御されて動作し、第1出力部111および第2出力部112と電極コネクタ11~14および対極板コネクタ15の接続を切り替えるように構成されている。すなわち、切替部118は、少なくとも2つの電極および対極板30を組み合わせた電極組のうちいずれの電極組に高周波電流が流れるかを切り替えるように構成されている。
 切替部118は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等の半導体スイッチまたはリードリレーからなる複数のスイッチを備える回路から構成され、第1出力部111および第2出力部112と、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24ならびに対極板30との間に設けられている。
 本実施形態では、第1出力部111および第2出力部112の2つの出力部が設けられているため、スイッチの数を減らして切替部118の構成を簡素化し、第1出力部111および第2出力部112と第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれとの接続の切り替えの高速化が図られている。
 第1温度測定部121および第2温度測定部122は、既知の回路等から構成され、第1熱電対213、第2熱電対223、第3熱電対233および第4熱電対243のうち少なくとも1つの熱電対から受信した信号に基づいて温度測定信号(例えば、25mV/℃)を生成し、副制御部142および温度異常検出部124に対して出力するように構成されている。第1温度測定部121は、第1電極21に内蔵された第1熱電対213および第3電極23に内蔵された第3熱電対233に接続されている。第2温度測定部122は、第2電極22に内蔵された第2熱電対223および第4電極24に内蔵された第4熱電対243に接続されている。
 本実施形態では、第1温度測定部121および第2温度測定部122の2つの温度測定部が設けられていることにより、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のそれぞれの周辺の温度の短時間かつ正確な測定が図られている。すなわち、第1熱電対213、第2熱電対223、第3熱電対233および第4熱電対243のそれぞれに十分な測定時間を確保しながらも、測定時間全体が長くならないようにしている。
 第1温度測定部121により、第1出力部111から高周波電力が出力される第1電極21、第2電極22および/または第3電極23の周辺温度が測定される。第2温度測定部122により第2出力部112から高周波電力が出力される第3電極23および/または第4電極24の周辺温度が測定される。これらにより、第1温度測定部121および第2温度測定部122のいずれかが故障した場合にも第1出力部111または第2出力部112による温度異常の発生を検出可能とし、安全性の向上が図られている。
 温度基準信号生成部123は、既知の回路等から構成され、第1温度測定部121または第2温度測定部122の測定した温度が異常な温度であるか否かを判定するための基準となる温度基準信号を生成するように構成されている。温度基準信号生成部123は、副制御部142に制御されて、例えば主制御部141が制御目標とする目標温度Θ0+7℃に相当する温度基準信号を生成する。生成された温度基準信号は、温度異常検出部124に出力される。
 温度異常検出部124は、既知の回路等から構成され、温度基準信号生成部123から受信した温度基準信号と第1温度測定部121または第2温度測定部122から受信した温度測定信号を比較し、温度異常の発生を検出するように構成されている。温度異常検出部124は、温度基準信号の電圧よりも温度測定信号の電圧が高い場合に、出力停止信号を第1出力部111および第2出力部112、ならびに、主制御部141のそれぞれに対して出力する。第1出力部111および第2出力部112のそれぞれは、入力された出力停止信号に応じて高周波電力の出力を停止するように構成されている。また、出力停止信号が入力された主制御部141は、警報表示等の温度異常処理を実行するように構成されている。
 主制御部141は、CPUなどの演算処理要素、ROMおよび/またはRAM等の記憶要素、ならびに、I/O回路等により構成されている。主制御部141は、操作部16、第1出力部111および第2出力部112等、高周波処置装置1の構成要素の動作を制御して高周波処置を実行するように構成されている。主制御部141は、操作部16を通じて設定された、第1出力部111および第2出力部112のそれぞれと電極コネクタ11~14および対極板コネクタ15のそれぞれとの接続態様を認識し、当該接続態様を表わす接続態様信号を副制御部142に出力する。
 主制御部141は、操作部16を通じたユーザによる操作態様に基づき、第1出力部111または第2出力部112からの高周波電力の出力を開始または終了させるように構成されている。主制御部141は、操作部16を通じて設定された目標温度Θ0と、副制御部142から受信した測定温度Θに基づくPID制御により、測定温度Θを目標温度範囲に収める(または目標温度Θ0に近づける)ために高周波電力の出力態様を制御するように構成されている。主制御部141は、マイクロコンピュータにより構成されている。主制御部141は、鋸歯状波発信機およびコンパレータを備える既知のPWM(Pulse Width Modulation)回路を備えていてもよい。主制御部141は、測定温度Θと目標温度範囲の上限温度および下限温度のそれぞれとの対比結果(差分電圧信号)と鋸歯状波信号とを比較してパルス信号を生成し、第1出力部111および/または第2出力部112に送信する。
 また、主制御部141は、電圧測定部114から出力された電圧測定信号および電流測定部116から出力された電流測定信号に基づき、電圧、電流、電力およびインピーダンスのそれぞれを測定し、当該測定結果を測定温度Θとともにタッチパネルディスプレイ161に表示させように構成されている。操作部16を通じて目標出力電圧が設定されている場合、主制御部141は、PID制御により測定電圧が目標出力電圧と等しくするために高周波電力の出力を制御するように構成されている。
 副制御部142は、CPUなどの演算処理要素、ROMおよび/またはRAM等の記憶要素、ならびに、I/O回路等により構成されている。副制御部142は、切替部118、第1温度測定部121、第2温度測定部122および温度基準信号生成部123の動作等を制御するように構成されてる。副制御部142は、主制御部141から出力された接続態様信号に基づいて切替部118を構成する複数のスイッチのそれぞれのON/OFFを制御し、第1出力部111および第2出力部112のそれぞれと、電極コネクタ11~14および対極板コネクタ15のそれぞれとの接続状態を切り替えさせるように構成されている。
 副制御部142は、第1温度測定部121または第2温度測定部122から出力された温度測定信号に基づいて温度を測定し、主制御部141に対して出力するように構成されている。また、副制御部142は、主制御部141から出力された目標温度Θ0に基づいて温度基準信号生成部123を制御し、温度基準信号を生成して温度異常検出部124に対して出力するように構成されている。
 電圧測定部114、電流測定部116、切替部118、第1温度測定部121、第2温度測定部122、温度基準信号生成部123、温度異常検出部124および副制御部142のそれぞれは、処置対象の人体等を保護すべく、商用交流電源から絶縁されている。
 (機能)
 前記構成の高周波処置装置1によれば、処置対象に対するパルス電流の出力形式として、モノポーラ出力形式、バイポーラ出力形式、トリポーラ出力形式およびクアッドポーラ出力形式の4種類の出力形式が選択可能である。モノポーラ出力形式は、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のいずれか1つと対極板30の間に高周波電圧が印加される(または高周波電流が流される)出力形式である。バイポーラ出力形式は、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のうち2つの電極の間に高周波電圧が印加される出力形式である。トリポーラ出力形式は、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のうちいずれか1つの電極と、残りの2つの電極との間に高周波電圧が印加される出力形式である。クアッド出力形式は、例えば、第1電極21と第2電極22との間および第3電極23と第4電極24との間に高周波電圧が印加される第1出力状態と、第2電極22と第3電極23との間に高周波電圧が印加される第2出力状態と、が周期的に切り替えられるような出力形式である。
 前記構成の高周波処置装置1によれば、複数の運転モードが選択可能であるが、ここでは当該複数の運転モードのうち一の運転モードにしたがった制御処理内容について説明する。
 まず、操作部16における開始ボタンのタッチ操作などに応じて、パルス幅wpが基準パルス幅w0に設定され、パルス周期Tpが基準パルス周期T0に設定され、フラグn1、m1、n2およびm2のそれぞれが「0」に設定される(図3/STEP100)。フラグn1は、パルス幅wpを基準パルス幅w0から増大させる程度および/またはパルス周期Tpを基準パルス周期T0から短縮させる程度を表わすフラグである。フラグm1は、パルス幅wpを増大させる保留時間および/またはパルス周期Tpを短縮させる保留時間を表わすフラグである。フラグn2は、パルス幅wpを基準パルス幅w0から減少させる程度および/またはパルス周期Tpを基準パルス周期T0から延長させる程度を表わすフラグである。フラグm2は、パルス幅wpを減少させる保留時間および/またはパルス周期Tpを延長させる保留時間を表わすフラグである。
 続いて、主制御部141により、第1出力部111および/または第2出力部112に対して、出力制御信号およびパルス信号(パルス幅wp、パルス周期Tp)が出力される。第1出力部111および/または第2出力部112により、当該出力制御信号に応じた1次高周波電力信号が当該パルス信号によりON/OFFされた結果としてのパルス高周波電力(2次高周波電力信号)が該当電極(第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のうち少なくとも1つの電極)を通じて処置対象に対して供給される(図3/STEP102)。パルス信号の周波数は、例えば、1Hz、2Hz、5Hzまたは10Hzであり、パルス幅は、例えば、5ms、10ms、20ms、30ms、50msである。パルス信号は温度制御の為に基準パルス幅w0を超えない範囲でパルス幅変調される。
 さらに、副制御部142により、第1温度測定部121および/または第2温度測定部122を通じて、該当電極に設けられている該当熱電対(第1熱電対213、第2熱電対223、第3熱電対233および第4熱電対243のうち少なくとも1つ)から出力された信号に基づき、該当電極の周辺温度Θが測定される(図3/STEP104)。第1温度測定部121および/または第2温度測定部122により、当該測定温度Θに応じた温度測定信号が生成され、副制御部142、主制御部141および温度異常検出部124のそれぞれに対して出力される。
 主制御部141により、測定温度Θが目標温度Θ0を基準とした目標温度範囲の下限温度Θ0-ΔΘ1(0<ΔΘ1)以下であるか否かが判定される(図3/STEP106)。
 測定温度Θが下限温度Θ0-ΔΘ1以下であると判定された場合(図3/STEP106‥YES)、主制御部141により、パルス幅wpを増大させる保留時間および/またはパルス周期Tpを短縮させる保留時間を表わすフラグm1が第1指定値M1以上であるか否かが判定される(図3/STEP110)。第1指定値M1の大小に応じて、パルス幅wpの増大速度および/またはパルス周期Tpの短縮速度の高低が定まる。このため、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)(>0)の高低に応じて第1指定値M1が可変に設定されてもよい。具体的には、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が低いほど第1指定値M1が大きく設定され、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が高いほど第1指定値M1が小さく設定されてもよい。
 当該判定結果が否定的である場合(図3/STEP110‥NO)、主制御部141によりフラグm1が「1」だけ増加され、そのうえで処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。その一方、当該判定結果が肯定的である場合(図3/STEP110‥YES)、主制御部141により、フラグm1が「0」にリセットされ、かつ、パルス幅wpを増大させる程度および/またはパルス周期Tpを短縮させる程度を表わすフラグn1が「1」だけ増加される(図3/STEP111)。
 さらに、主制御部141により、フラグn1が第1閾値N1以上であるか否かが判定される(図3/STEP113)。パルス幅wpの上限値はw0+N1×Δw1になる。パルス周期Tpの下限値はT0-N1×ΔT1になる。パルス周期デューティー比の最大値(w0+N1×Δw1)÷(T0-N1×ΔT1)が所定範囲(例えば、50~70%)に含まれるように、第1閾値N1が設定されていてもよい。
 当該判定結果が否定的である場合(図3/STEP113‥NO)、主制御部141により処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。その一方、当該判定結果が肯定的である場合(図3/STEP113‥YES)、主制御部141により、パルス信号のパルス幅wpがΔw1だけ増大され、かつ、パルス信号のパルス周期TpがΔT1だけ短縮される(図3/STEP114)。この処理が繰り返されることにより、例えば、図4に上から下に順に示されているように、パルス信号(ひいては高周波電力)のパルス幅wpがあるパルス幅wp1から増大幅Δw1ずつ増大され、かつ、パルス周期Tpがあるパルス周期Tp1から短縮幅ΔT1ずつ短縮されうる。
 パルス幅wpの増大幅Δw1の大小に応じて、パルス幅wpの増大速度の高低が定まる。このため、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)(>0)の高低に応じて増大幅Δw1が可変に設定されてもよい。具体的には、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が低いほど増大幅Δw1が大きく設定され、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が高いほど増大幅Δw1が小さく設定されてもよい。
 パルス周期Tpの短縮幅ΔT1の大小に応じて、パルス周期Tpの短縮速度の高低が定まる。このため、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)(>0)の高低に応じて短縮幅ΔT1が可変に設定されてもよい。具体的には、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が低いほど短縮幅ΔT1が大きく設定され、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が高いほど短縮幅ΔT1が小さく設定されてもよい。
 そして、主制御部141により処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。処置終了条件としては例えば、パルス信号の出力開始からの経過時間および/または測定温度Θが目標温度Θ0以上になってからの経過時間もしくは累積時間が指定時間に達したこと、または、パルス信号の出力回数が指定回数に達したことなどの条件が採用されうる。
 当該判定結果が否定的である場合(図3/STEP130‥NO)、主制御部141により出力制御信号が出力部110に対して出力され、副制御部142によりパルス幅wpのパルス信号が出力部110に対して出力され、かつ、出力部110により当該出力制御信号および当該パルス信号に高周波パルス電力が該当する電極を通じて処置対象に対して供給される(図3/STEP102)。当該判定結果が肯定的である場合(図3/STEP130‥YES)、一連の処理が終了する。
 測定温度Θが下限温度Θ0-ΔΘ1を超えていると判定された場合(図3/STEP106‥YES)、主制御部141により、測定温度Θが目標温度Θ0を基準とした目標温度範囲の上限温度Θ0+ΔΘ2(0<ΔΘ2)以上であるか否かが判定される(図3/STEP108)。目標温度範囲を定義するΔΘ1およびΔΘ2は同じであってもよく、異なっていてもよい。ΔΘ1およびΔΘ2は、測定温度Θに応じたパルス幅wpの変更頻度が過剰にならないように適当な値に設定されている。
 測定温度Θが上限温度Θ0+ΔΘ2未満であると判定された場合(図3/STEP108‥NO)、主制御部141により処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。
 その一方、測定温度Θが上限温度Θ0+ΔΘ2以上であると判定された場合(図3/STEP108‥YES)、主制御部141により、パルス幅wpを減少させる時間間隔を表わすフラグm2が第2指定値M2以上であるか否かが判定される(図3/STEP120)。第2指定値M2の大小に応じて、パルス幅wpの減少速度の高低が定まる。このため、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)(>0)の高低に応じて第2指定値M2が可変に設定されてもよい。具体的には、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が低いほど第2指定値M2が大きく設定され、測定温度Θの上昇速度(dΘ/dt)が高いほど第2指定値M2が小さく設定されてもよい。
 当該判定結果が否定的である場合(図3/STEP120‥NO)、主制御部141によりフラグm2が「1」だけ増加され、そのうえで主制御部141により処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。その一方、当該判定結果が肯定的である場合(図3/STEP120‥YES)、主制御部141により、フラグm2が「0」にリセットされ、かつ、パルス幅wpを減少させる程度を表わすフラグn2が「1」だけ増加される(図3/STEP121)。
 さらに、主制御部141により、フラグn2が第2閾値N2以上であるか否かが判定される(図3/STEP123)。パルス幅wpの下限値はw0+N1×Δw1-N2×Δw2(Δw1=Δw2=Δwの場合、w0+(N1-N2)×Δw)になる。パルス周期Tpの上限値はT0-N1×ΔT1+N2×ΔT2(ΔT1=ΔT2=ΔTの場合、T0+(N2-N1)×ΔT)になる。パルス周期デューティー比の最小値(w0+N1×Δw1-N2×Δw2)÷(T0-N1×ΔT1+N2×ΔT2)が所定範囲(例えば、20~40%)に含まれるように、第2閾値N2が設定されていてもよい。第1閾値N1および第2閾値N2が同じであってもよく、異なっていてもよい。
 当該判定結果が否定的である場合(図3/STEP123‥NO)、主制御部141により処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。その一方、当該判定結果が肯定的である場合(図3/STEP123‥YES)、主制御部141により、パルス信号のパルス幅wpがΔw2だけ減少され、かつ、パルス信号のパルス周期TpがΔT2だけ延長される(図3/STEP124)。この処理が繰り返されることにより、例えば、図5に上から下に順に示されているように、パルス信号(ひいては高周波電力)のパルス幅wpがあるパルス幅wp2から減少幅Δw2ずつ増大され、かつ、パルス周期Tpがあるパルス周期Tp2から延長幅ΔT2ずつ延長される。
 パルス幅wpの減少幅Δw2の大小に応じて、パルス幅wpの減少速度の高低が定まる。このため、測定温度Θの下降速度(dΘ/dt)(<0)の高低に応じて減少幅Δw2が可変に設定されてもよい。具体的には、測定温度Θの下降速度(dΘ/dt)が高いほど減少幅Δw2が小さく設定され、測定温度Θの下降速度(dΘ/dt)が低いほど減少幅Δw2が大きく設定されてもよい。測定温度Θが下降から上昇に転じた後、減少幅Δw2が「0」に変更されてもよい。
 パルス周期Tpの延長幅ΔT2の大小に応じて、パルス周期Tpの増大速度の高低が定まる。このため、測定温度Θの下降速度(dΘ/dt)(<0)の高低に応じて延長幅ΔT2が可変に設定されてもよい。具体的には、測定温度Θの下降速度(dΘ/dt)が高いほど延長幅ΔT2が小さく設定され、測定温度Θの下降速度(dΘ/dt)が低いほど延長幅ΔT2が大きく設定されてもよい。測定温度Θが上昇から低下に転じた後、延長幅ΔT2が「0」に変更されてもよい。
 そして、主制御部141により処置終了条件の充足性が判定される(図3/STEP130)。当該判定結果が否定的である場合(図3/STEP130‥NO)、主制御部141により出力制御信号が出力部110に対して出力され、副制御部142によりパルス幅wpのパルス信号が出力部110に対して出力され、かつ、出力部110により当該出力制御信号および当該パルス信号に高周波パルス電力が該当する電極を通じて処置対象に対して供給される(図3/STEP102)。当該判定結果が肯定的である場合(図3/STEP130‥YES)、一連の処理が終了する。
 (効果)
 前記機能を有する高周波処置装置1によれば、操作部16を通じて設定された目標温度Θ0を基準とした目標温度範囲[Θ0-ΔΘ1、Θ0+ΔΘ2]に測定温度Θが含まれるように、第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24のうち少なくとも1つの電極を通じて処置対象に供給される高周波電力が制御される。
 具体的には、該当電極またはその周囲の測定温度Θが目標温度範囲の下限温度Θ0-ΔΘ1より低い状態では、パルス信号のパルス幅wpが増大され、かつ、パルス周期Tpが短縮される(図3/STEP106‥YES→STEP110→‥→STEP114および図4参照)。これにより、当該測定温度Θが下限温度Θ0-ΔΘ1以上になるように、該当する電極に対して出力される高周波電力が徐々に増大される。
 また、該当電極またはその周囲の測定温度Θが目標温度範囲の上限温度Θ0+ΔΘ2より高い状態では、パルス信号のパルス幅wpが減少され、かつ、パルス周期Tpが延長される(図3/STEP108‥YES→STEP120→‥→STEP124および図5参照)。これにより、当該測定温度Θが上限温度Θ0+ΔΘ2≦になるように、該当する電極に対して出力される高周波電力が徐々に減少される。
 これらの結果、該当電極およびその周辺温度が目標温度範囲に含まれるように維持され、生体組織の熱凝固および/または変性等の観点から測定温度Θが適当に制御されうる。
 (本発明の他の実施形態)
 前記実施形態では、高周波処置装置1が4つの電極(第1電極21、第2電極22、第3電極23および第4電極24)に対応する4つの電極コネクタ(第1電極コネクタ11、第2電極コネクタ12、第3電極コネクタ13および)を有していたが、高周波処置装置1が3つ以下の電極に対応する3つ以下の電極コネクタを有していてもよく、高周波処置装置1が5つ以上の電極に対応する5つ以上の電極コネクタを有していてもよい。
 電極コネクタに接続される電極のうち少なくとも2つが、人体の表面に貼り付けられ、当該人体の外部から内部に高周波電力を印加するパッド式の電極(電極パッド)により構成されていてもよい。
 1‥高周波処置装置
 11‥第1電極コネクタ
 12‥第2電極コネクタ
 13‥第3電極コネクタ
 14‥第4電極コネクタ
 21‥第1電極
 22‥第2電極
 23‥第3電極
 24‥第4電極
 30‥対極板(電極)
111‥第1出力部
112‥第2出力部
114‥電圧測定部
116‥電流測定部
118‥切替部
121‥第1温度測定部
122‥第2温度測定部
123‥温度基準信号生成部
124‥温度異常検出部
141‥主制御部
142‥副制御部。

Claims (8)

  1.  電極接続端子と、
     パルス変調制御により高周波電力を生成し、前記電極接続端子に接続されている電極に対して高周波電力を出力する出力部と、
     前記電極に設けられている測温素子の出力信号に基づいて当該電極の温度を測定する温度測定部と、
     前記出力部に対する前記パルス変調制御のためのパルス信号のパルス幅およびパルス周期を制御する制御部と、を備えている
    高周波処置装置。
  2.  請求項1に記載の高周波処置装置において、前記温度測定部による測定温度が目標温度範囲に含まれるように、前記出力部に対する前記パルス変調制御のためのパルス信号のパルス幅およびパルス周期を制御する制御部と、を備えている
    高周波処置装置。
  3.  請求項1に記載の高周波処置装置において、
     前記温度測定部による測定温度が前記目標温度範囲の上限温度より高い場合、前記制御部が、前記パルス信号のパルス幅を徐々に減少させ、かつ、前記パルス信号のパルス周期を徐々に増大させるように構成されている
    高周波処置装置。
  4.  請求項3に記載の高周波処置装置において、
     前記温度測定部による測定温度が前記目標温度範囲の上限温度より高く、かつ、上昇している場合、前記制御部が、前記測定温度の上昇速度が高いほど前記パルス信号のパルス幅を大きく減少させ、かつ、前記パルス信号のパルス周期を大きく増大させるように構成されている
    高周波処置装置。
  5.  請求項3に記載の高周波処置装置において、
     前記温度測定部による測定温度が前記目標温度範囲の上限温度より高く、かつ、上昇してから下降に転じた場合、前記制御部が、前記パルス信号のパルス幅およびパルス周期を維持するように構成されている
    高周波処置装置。
  6.  請求項1に記載の高周波処置装置において、
     前記温度測定部による測定温度が前記目標温度範囲の下限温度より低い場合、前記制御部が、前記パルス信号のパルス幅を徐々に増大させ、かつ、前記パルス信号のパルス周期を徐々に減少させるように構成されている
    高周波処置装置。
  7.  請求項6に記載の高周波処置装置において、
     前記温度測定部による測定温度が前記目標温度範囲の下限温度より低く、かつ、上昇している場合、前記制御部が、前記測定温度の上昇速度が低いほど前記パルス信号のパルス幅を大きく増大させ、かつ、前記パルス信号のパルス周期を大きく減少させるように構成されている
    高周波処置装置。
  8.  請求項1~7のうちいずれか1項に記載の高周波処置装置において、
     前記電極をさらに備えている
    高周波処置装置。
     
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