(57)【要約】      （修正有）【課題】取り扱いが改善されたプラズマ治療装置を提供する。【解決手段】プラズマセンサは、治療段階中のプラズマ２１の状態を特徴付けるパラメータおよび／またはその変化を監視し、それによって、プラズマの予想される、またはすでに起こっている中断をこのようにして認識し、この中断を回避し、理想的な場合、電圧形態をその前の形に事前に変更することによってこれを回避する。このメカニズムは、パルスパケット中にも制御装置２２で使用することができる。各パルスパケットの長さは、一定の平均電力を保証するために、その特性による電圧形態の変更ごとに適合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ治療のための装置（１０）であって、
異なる調整において無線周波数交流電圧（ＨＦ）を生成するように構成された発電機（１５）を有し、
治療電流を供給するための前記発電機（１５）に接続されるか、または接続可能である器具（１２）を有し、前記器具（１２）は、前記交流電圧（ＨＦ）が供給される少なくとも１つの電極（２０）を備え、プラズマを前記電極（２０）において生成することができ、前記異なる調整において生成される前記交流電圧は、異なる点火能力および／または異なるプラズマ維持能力を含み、
前記発電機（１５）に接続された制御装置（２２）を有し、前記発電機（１５）の前記調整は、前記制御装置（２２）の影響を受けることができ、前記発電機（１５）は、始動時に点火動作モードで、次いで、所望の効果に合わせられた動作モードで動作される、装置。
【請求項２】
前記器具（１２）における前記プラズマの挙動を決定するために、前記発電機（１５）および／または前記器具（１２）に接続されるプラズマセンサ（２３）がさらに設けられ、
前記制御装置（２２）は前記プラズマセンサ（２３）に接続されており、前記発電機（１５）の前記調整は、前記プラズマセンサ（１５）によって検出された前記プラズマの挙動に基づいて前記制御装置（２２）によって影響を受けることができ、
前記制御装置（２２）は、プラズマの前記挙動が確実な点火挙動および／または確実なプラズマ維持を特徴付ける場合、前記プラズマセンサ（２３）によって検出された前記プラズマの挙動に基づいて、前記発電機（１５）のための低減された点火能力および／または低減されたプラズマ維持能力を有する調整を決定するように構成され、および／または
前記制御装置（２２）は、前記プラズマの挙動が不確実な点火挙動および／または不確実なプラズマ維持を特徴付ける場合、前記プラズマセンサ（２３）によって検出された前記プラズマの挙動に基づいて、前記発電機（１５）のための増大された点火能力および／または増大されたプラズマ維持能力を有する調整を決定することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記発電機の前記異なる調整は、前記発電機に、異なる電圧特性を有する電圧を出力させ、および／または異なる発電機特性において電圧を提供し、前記異なる電圧特性は、好ましくは、前記電圧の量および／もしくは変調タイプおよび／もしくは変調の程度および／もしくは電圧形態および／もしくはパルス／休止比および／もしくは周波数を指し、ならびに／または前記発電機特性はその内部抵抗を指すことを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記無線周波数交流電圧（ＨＦ）は、好ましくは前記無線周波数交流電圧（ＨＦ）の周波数の５分の１より小さいが、好ましくはその２０分の１より大きい中間周波数（ＭＦ）でパルス化され、前記制御装置（２２）は、電圧特性が前記中間周波数（ＭＦ）の異なるパルス／休止比で互いを区別するように構成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記無線周波数交流電圧は、好ましくは少なくとも０．５Ｈｚおよび／または好ましくは最大２００Ｈｚであり、特に好ましくは１から１００Ｈｚの量を有する低周波数（ＮＦ）でパルス化されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記制御装置（２２）は、前記器具（１２）の動作中、利用可能な調整のうち、最小の二次的効果を有する異なる調整のうちの調整であり、点火試行持続時間内でのプラズマの生成につながる調整で、前記発電機を動作させるように構成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記制御装置（２２）は、前記点火試行持続時間内にプラズマセンサ（２３）によってプラズマの生成が検出されない場合、前記点火試行持続時間が経過した後、増大された二次的効果を有する調整において前記発電機（１５）を動作させるように構成されることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記制御装置（２２）は、前記点火試行持続時間内での前記プラズマの少なくとも１回の、好ましくは反復したビルドアップの成功後、前記器具（１２）の動作中、低下した二次的効果を有する調整で、後続の点火試行において前記発電機を動作させるように構成されることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記制御装置（２２）は、点火段階の経過後の治療段階における前記器具の動作中、前記プラズマの維持を最小の他の二次的効果において可能にする調整で、前記発電機を動作させるように構成されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御装置（２２）は、治療段階内で前記プラズマの減光または不安定性がプラズマセンサ（２３）によって検出された場合、プラズマのビルドアップが点火段階において達成された後、より高いプラズマ維持能力および／またはより高い二次的効果を有する調整で、実行中のおよび／または後続の治療段階における前記器具（１２）の動作中、前記発電機（１５）を動作させるように構成されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記制御装置（２２）は、前記プラズマの前記ビルドアップが点火段階において達成された後の前記器具（１２）の動作中、前記プラズマの減光傾向が前記治療段階の持続時間内で前記プラズマセンサ（２３）によって検出されなかった場合、前記発電機の前記調整をより低いプラズマ維持能力および／またはより低い二次的効果を有する調整に変更するように構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御装置（２２）は、前記プラズマのビルドアップが点火段階において達成された後、パルス／休止比でパルス化された中間周波数（ＭＦ）を有する電圧形態による治療段階における前記器具（１２）の動作中、前記発電機（１５）を動作させるように構成され、治療持続時間内の前記プラズマの安定した存在が少なくとも１つ、好ましくはいくつかの後続の治療段階においてプラズマセンサによって検出された場合、前記パルス／休止比は、次の点火段階の後に続く治療段階のために低減され、前記プラズマの減光傾向が決定された場合、前記パルス／休止比は増大されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
プラズマセンサ（２３）は、前記プラズマの安定性の検出のための電気パラメータ、特に前記電気パラメータの時間依存進行を監視するように構成され、前記電気パラメータは、前記器具（１２）に供給される電流および／または前記器具（１２）に供給される電圧から導出されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記発電機（１５）の前記異なる調整は、異なる点火能力および／もしくは異なるプラズマ維持能力を含み、ならびに／または異なる光および／もしくは音響ノイズ排出を引き起こすが、前記プラズマおよび／または前記組織内で一定の平均電力を出力する、少なくとも２つの調整を含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
器具（１２）に供給するための無線周波数発電機（１５）を備えるプラズマ治療のための装置（１０）の制御方法であって、前記無線周波数発電機（１５）は、異なる調整において動作させることができ、前記調整において、前記無線周波数発電機から出力される前記交流電圧（ＨＦ）は、異なる点火特性および／もしくは異なるプラズマ維持特性を含み、ならびに／または生成されたプラズマは、異なる強度の光および音響ノイズ排出を含み、前記無線周波数発電機（１５）が、利用可能な調整のうち、最小の光および／または音響ノイズの排出であるが、それと同時に確実な点火および確実なプラズマ維持を可能にする調整である個々の調整において、前記器具（１２）におけるプラズマの点火および前記プラズマの維持のために動作される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取り扱いが改善されたプラズマ治療装置、特にアルゴンプラズマ治療装置に関する。プラズマ治療は、組織の凝固、失活、蒸発または分離であり得る。また、例えば、消毒または創傷治療を目的とした低温プラズマ治療も可能である。
【背景技術】
【０００２】
独国特許第６９６３２０８０号明細書から、管腔内に電極が配置された可撓性ホースを備える内視鏡アルゴンプラズマ内視鏡凝固器が知られている。電極は、導体を介して無線周波数発電機にほぼ接続されており、無線周波数発電機は、無線周波数電圧を電極に印加する。可撓性プローブは、遠位端に監視光学部品の一部を形成するレンズを備える内視鏡の管腔に挿入される。レンズの視野は、治療の場所、したがって電極から生じる火花またはプラズマジェットがオペレータの視野内にあるように配向される。
【０００３】
国際公開第９８／２５５３０号の凝固装置も同様に構成されている。
【０００４】
欧州特許第２２３１０４６号明細書は、可撓性内視鏡の作業チャネルに挿入されるそのようなプラズマアプリケータの電圧供給に言及する。火花の点火の短い持続時間は、この文献では重要な瞬間と見なされ、その間、望ましくない大量の電流が流れる場合がある。対策として、抵抗素子が、電極の前に接続される。
【０００５】
独国特許出願公開第５０１０５４２７号明細書から、電圧形態の変更、特にパルス／休止比の変調によって、提供される電力を調整できる発電機が知られている。ピーク電圧、したがって軽いアークまたは火花の強度は一定に保たれる。
【０００６】
欧州特許第１３０７１５４号明細書から、変調された無線周波数電圧のパルス／休止比が電力変調に合わせて変更される、有効電力出力の調整可能な制限を備えた発電機が知られている。
【０００７】
基本的に、プラズマ治療の治療担当者は、活性化時に火花またはプラズマの確実な即時の生成を所望する。しかし、プラズマ点火および／またはプラズマを介して伝送される電流の望ましくない効果は、回避されるか、または最小限に抑えられなければならない。そのような望ましくない効果は、例えば、治療者の眩惑、強烈なノイズの生成、組織の強烈、速すぎる、または長すぎる熱損傷、その穿刺、強烈な電磁干渉、またはそれらの組み合わせである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述から、本目的は、取り扱いが改善されたプラズマ治療装置を提供するように導出される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本目的は、請求項１に記載のプラズマ治療のための装置および／または請求項１５に記載の方法によって解決される。
【００１０】
発電機は、本発明の装置の一部であり、発電機は、異なる調整において無線周波数交流電圧（無線周波数電圧）を生成するように構成される。これらの異なる調整では、無線周波数電圧は異なる電圧特性を有し、ならびに／または発電機は、異なる電気特性を有する。発電機の異なる電気的特性またはその調整は、例えば、内部抵抗、ピーク電圧、無線周波数電圧の変調タイプ、無線周波数電圧の変調周波数、無線周波数電圧の最大電流などであり得る。発電機の異なる調整または異なる電圧特性は、異なる点火能力および／または異なるプラズマ維持能力につながる。
【００１１】
発電機は、パルスの開始時に１つの点火動作モードで、およびその後パルス中、所望の効果に適合された動作モードで動作させることができる。例えば、パルスの始まりにおいて、発電機を非変調動作（ＣＷ）で動作させ、その後パルス中、別の動作モード、例えば変調（パルス）モードで動作させることができる。この動作モードは、所望の効果に応じて構成することができる。例えば、粘膜焼灼に合わせて、大面積の平坦な凝固を達成することが、望ましくなり得る。
【００１２】
しかし、点火中のパルスの開始時の動作モードおよび効果を達成するためのプラズマ生成後の後続の動作モードを異なる基準にしたがって決定することも可能である。例えば、両方の段階で、点火能力およびプラズマ維持を異なる基準、例えば最小の二次的効果またはその他の基準にしたがって設定することができる。
【００１３】
それによって、点火能力とは、実際の条件下でプラズマ点火を実行できるかどうか、もしそうであれば、点火が行われなくなるまで電極距離（または電極組織距離）をどの程度増大できるかを示す任意の尺度を意味する。実際の条件とは、点火プロセスに影響を与えるすべての物理的パラメータ、例えば、電極の寸法および電極の形状、電極距離、ガス組成、組織の湿度、組織の種類、組織、ガス、および電極の温度などを意味する。
【００１４】
プラズマ維持能力とは、実際の条件下でプラズマを維持できるかどうか、もしそうであれば、プラズマが消滅するまで電極距離（または電極組織距離）をどの程度増大できるかを示す任意の尺度を意味する。
【００１５】
プラズマの維持に関して、実際の条件は、プラズマ維持に影響を与える物理的パラメータのすべて、例えば、電極の寸法および電極の形状、電極距離、ガス組成、組織の湿度、組織の種類、組織、ガス、および電極の温度などを意味する。
【００１６】
治療電流が供給される器具または少なくとも１つの電極を備えたプローブが、発電機に接続されるか、または接続可能である。電極を介して、生体組織に影響を与える役割を果たす、またはこれに適したプラズマが、供給される。
【００１７】
プラズマセンサが発電機および／または器具に接続され、それによってプラズマの挙動が検出可能である。発電機の調整に影響を与えるための制御装置が、プラズマセンサおよび発電機に接続される。それにより、調整の影響は、制御装置によって決定された点火能力および／またはプラズマ維持能力に基づいて実行される。それにより、制御装置は、プラズマセンサによって検出されたプラズマの挙動に基づいて、発電機の適切な調整を設定するように構成される。制御装置が、確実な点火および／または確実なプラズマ維持を決定した場合、それにより、これは、より低い点火能力および／またはより低いプラズマ維持を有する調整を試行として選択する。そのようにする際、また、接続された器具の実際の動作条件下で、火花を確実に点火でき、および／またはプラズマを維持できる場合、制御装置は、発電機の前の調整には戻らない。好ましくは、さらに、試行調整中にプラズマを確実に点火できないおよび／またはプラズマが確実に維持されない場合、発電機は、改善された点火能力またはプラズマ維持能力を有する調整、例えば発電機の前の調整に切り替えて戻るようにされ得る。
【００１８】
発電機は、その異なる調整において異なる電圧形態を有する無線周波数電圧を生成するように構成される。そのようにする際、発電機は、２つ以上の電圧形態間で切り替えることができるように、または無段階で電圧形態を変えることができるようにも構成することができる。電圧形態は、その点火能力および／またはプラズマ維持能力に影響を与える無線周波数電圧の任意の特徴を意味することができる。特に、電圧形態は、次のパラメータの少なくとも１つを指すことができる：周波数、ピーク電圧、平均値、二乗平均平方根値、曲線の形状、無線周波数電圧が変調されるエンベロープ、エンベロープの振幅、その形状および／または周波数、パルス／休止比（無線周波数電圧がオン／オフに切り替えられる場合）、または類似のパラメータ。無線周波数電圧は、単一または複数の方法でパルス化することができ、異なる電圧形態は、インパルスの長さおよび／またはインパルス間の休止の長さによって区別することができる。異なる電圧形態の中には、発電機がパルス化されない、すなわちゼロの休止持続時間で動作する電圧形態が存在することができる。パルス波形は、通常、パルスの終わりで減衰するように衰える１つまたは複数の無線周波数振動を伴うパルスを含む。電圧形態によって点火能力および／またはプラズマ維持能力に影響を与えるこれらおよび他の可能性を組み合わせることもできる。
【００１９】
基本的に、異なる調整において発電機によって提供される異なる電圧形態は、異なる特徴によって、例えばピーク電圧、平均値、二乗平均平方根値、定数成分、波形、エンベロープ、エンベロープの振幅、その形状、時間依存の進行、周波数またはその他の電気的および／または時間パラメータ、無線周波数電圧がオン／オフに切り替わる場合のパルス／休止比、および／またはそれらの組み合わせによって区別することができる。
【００２０】
好ましい実施形態では、無線周波数電圧はパルス化され、異なる電圧形態は、パルスの持続時間および／またはパルス間の休止の持続時間によって主にまたは排他的に区別する。そのようにする際、パルス周波数は、一定でも可変でもよい。同様に、パルス／休止比（デューティサイクル）は一定でも可変でもよく、例えば１００：０（「連続波」）のパルス／休止比を含むこともできる。
【００２１】
発電機の異なる調整は、通常、組織における類似または異なる望ましい生理学的効果をそれによって達成できる治療電流につながる。同時に、これらの調整は、例えば光の発生、ノイズの発生、圧力インパルスなど、異なる二次的効果にもつながる。さらに、プラズマ温度は、治療電流および異なる発電機調整により、熱組織効果を全く示さない低温プラズマの生成まで選択的に影響され得る。
【００２２】
装置の一部である器具は、導体を介して発電機に接続されるか、または接続可能である少なくとも１つの電極を備える。器具の起動時に、治療のために提供された導電性プラズマは、例えば火花の形で、電極間、または電極と生体組織との間の距離をブリッジし、この場合生体組織もまた、発電機に接続され得る。例えば、組織と発電機の接続は、患者に取り付けられた中性電極、器具に組み込まれた第２の電極、追加のプラズマ経路を介して、または発電機および患者と地電位との容量結合を介して実行することができる。治療電流は、組織の容量の使用下で変位電流として流れることもできる。
【００２３】
器具は、電極が内部に配置されているか、または電極が配置されているガス誘導チャネルを備えることができる。ガス誘導チャネルは、その近位端でガス源、例えばアルゴン源に接続され、それにより、ガスジェットがその遠位端部から流出することができ、その中で火花の形の導電性プラズマをイオン化によって生成することができる。
【００２４】
好ましくは、無線周波数電圧は、例えば無線周波数電圧の周波数の５分の１より低いが、例えば、好ましくはその２０分の１よりも大きい中間周波数でパルス化される。無線周波数電圧の周波数は、例えば、１００ｋＨｚから２０ＭＨｚの間の周波数範囲にあり、例えば３５０ｋＨｚの量を有する。中間周波数は、例えば、１０ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲内にある。これは、例えば２０ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、４５ｋＨｚ、または５０ｋＨｚの量を有することができる。発電機に利用可能であり、制御装置によって選択可能な電圧形態は、パルス長さによって、周波数が例えば４５ｋＨｚまたは５０ｋＨｚに設定されるかによって区別することができ、利用可能な電圧形態の組み合わせは、より低いまたはより高い周波数を有するパルスシーケンスを含むこともできる。
【００２５】
さらに、中間周波数でパルス化される無線周波数電圧は、好ましくは少なくとも０．５Ｈｚであるが、さらに好ましくは最大でも２００から最大５００Ｈｚの量を有する低周波数でパルス化され得る。低周波数の好ましい周波数範囲は、１Ｈｚから１００Ｈｚである。無線周波数の電圧形態は、低周波数の異なるパルス長さおよび／または異なる休止長さによって必要に応じて区別することができる。休止長さは、ゼロにもなり得る。
【００２６】
プラズマセンサは、治療器具におけるプラズマの挙動を決定する役割を果たす。発電機および制御装置として、プラズマセンサはまた、器具の供給のための装置の一部を形成することもできる。プラズマセンサは、プラズマの有無および／またはプラズマの品質または安定性を特徴付ける少なくとも１つのパラメータを検出する。例えば、これは、器具に送られる電圧および／または器具に流れる電流を検出し、これらのパラメータまたはそれから導出されるパラメータを監視するようにプラズマセンサを構成することによって、間接的に実行することができる。例えば、プラズマセンサは、検出された電圧および検出された電流から器具での有効インピーダンスを決定することができ、有効インピーダンスは、実質的にプラズマのインピーダンスおよび生体組織のインピーダンスで構成される。このインピーダンスおよび／またはその時間依存の変化は、プラズマ安定性および／またはプラズマ品質の指標として使用することができる。追加の実施形態では、他のパラメータおよび／またはそれらの時間依存変化もプラズマの品質または安定性の尺度として使用することができ、パラメータは、適切なセンサによって測定することができ、および／または測定値から導出することができる。そのようなパラメータは、例えば電流、電力、電流、電圧のさらに測定または計算された特性、および／またはそれらの組み合わせ、光学的光発生の強度および／またはスペクトル、ガスまたはプラズマの温度、プラズマの電界および／または磁場および／または電磁放射である。これらまたは他の適切なパラメータは、プラズマ安定性および／またはプラズマ品質を決定するために、上記で説明したように個別にまたは組み合わせて使用することができる。
【００２７】
プラズマセンサに接続された制御装置は、プラズマセンサによって検出されたプラズマの挙動に基づいて発電機調整を選択し、発電機に特定の電圧特性を有する電圧を出力させるように構成される。そのようにする際、制御装置はさらに、時折の試験または永続的な試験に基づいて、治療器具が起動されたときに発電機の調整を決定するように構成することもできる。そのようにする際、制御装置は、実際の発電機調整で最初に点火挙動および／またはプラズマ維持挙動を確認し、点火またはプラズマ維持挙動が不十分な場合、改善された点火能力および／またはプラズマ維持能力を有する発電機調整を選択するように構成され得る。さらに、制御装置は、制御装置が確実な迅速な点火および／またはプラズマの確実な維持を少なくとも１回、好ましくは複数回決定した場合、より低い点火能力および／プラズマ維持能力を有する発電機調整を選択し、発電機にそのような調整に移行させるように構成され得る。発電機の調整は、これが確実な動作を可能にする場合、最初に維持されるようにするものとし得る。そうでない場合、これは、改善された点火能力および／または改善されたプラズマ維持を有する前のまたは別の発電機調整に変更される。
【００２８】
この装置を使用すると、一方では、凝固中のプラズマの確実な点火および維持が、少なくとも一時的に過剰な電力、ピーク電圧、周波数、またはその目的のためにそれぞれの発電機調整の電圧形態を特徴付ける１つまたは複数の他のパラメータで動作する必要なく、可能になる。このような過剰とは、無線周波数電圧の点火能力および／またはプラズマ維持能力が必要以上に大きい発電機調整を意味する。プラズマ点火および／または流れ抜ける電流の過度の望ましくない二次的効果無しで（または少なくとも小さく、最良の場合は最小限で）プラズマを点火することにより、プラズマを大きく抑制することができ、それにより、組織および／または器具を（必要以上に）損傷させず、治療者が、目がくらまず、驚くことがないようになる。そのような望ましくない二次的効果は、例えば非常に明るい光の発生または強打音の生成、望ましくない組織の損傷、器具の損傷などであり得る。可能な限り低い調整（すなわち、点火および／または安定したプラズマ維持のみを可能にする調整）での発電機の調整に段階的に近づけることにより、望ましくない二次的効果を最小限に抑えることができる。それとは対照的に、プラズマ点火および／またはプラズマを流れ抜ける電流の所望の効果は、別の形で、例えば、利用可能な調整のそれぞれの選択によって最大限にすることができ、または選択的に影響を与えることができる。
【００２９】
器具の起動の開始時、および該当する場合は低周波数の各パルスの開始時、プラズマをそれぞれ点火する必要がある。各低周波数パルスには、高周波数パルスの中間周波数シーケンスを含めることができる。制御装置は、好ましくは、器具の動作中、すなわち異なる高周波数電圧形態でのその印加中、電圧形態の最小点火能力において点火試行持続時間内のプラズマの生成につながる調整で、発電機を動作させるように構成される。そのようにする際、プラズマの点火に影響を与える少なくとも１つの特性、例えばパルス／休止比を、過剰ではなく必要な量だけ有する調整が、使用される。そのようにする際、プラズマの点火に伴う望ましくない効果が最小限に抑えられ、すなわち、点火の効果は、望ましい方法で影響される。
【００３０】
制御装置は、好ましくは、点火試行持続時間内にプラズマの生成がプラズマセンサによって検出されなかった場合、器具の動作中および点火試行期間の満了後、改善された点火能力を有する調整で、例えば増大されたパルス／休止比によって発電機をさらに動作させるように構成される。そのようにする際、プラズマの点火は、確実な点火を行えるのに十分なだけの点火であるが、不必要に点火しやすいものではない電圧形態でもたらされることが、達成される。
【００３１】
プラズマの点火と同様の戦略を、治療段階中のプラズマの維持に適用することができる。そのようにする際、制御装置は、点火段階の満了後の治療段階において、電圧形態の最小プラズマ維持能力でプラズマの維持を可能にする調整で、発電機を動作させるように構成される。換言すれば、これは、一方ではプラズマの維持を保証し、他方では発電機の調整のうち、選択された二次的効果が可能な限り小さい調整である、治療段階中の動作のための調整を選択する。二次的効果は、例えば光の発生、ノイズの生成、組織を穿刺する傾向、プラズマ温度、特にそのイオン温度などである。点火段階にも同じ制御戦略が使用される。
【００３２】
このために、制御装置は、プラズマがビルドアップした後の器具の動作中に実際の調整によって発電機を動作させ、そのようにする際にプラズマの安定性を監視するように構成することができる。プラズマの妨害減光またはさらには減光が決定された場合、制御装置は、改善されたプラズマ維持を有する、例えば、無線周波数電圧の増大されたパルス／休止比による調整に変更する。代替的または追加的に、制御装置は、プラズマが失速または不安定になった場合、例えば無線周波数電圧のパルス／休止比の増大によって改善したプラズマ安定性を提供する調整を、後続の点火段階後に設定することができる。しかし、実際の電圧形態での治療中、妨害減光がなく、安定したプラズマ維持が特定の期間に決定された場合、制御装置は、例えばパルス／休止比をより小さくすることによって低下したプラズマ維持能力を有する調整を試行として選択し、それによって光およびノイズの発生、電力印加、組織効果、および治療段階中のプラズマジェットの他の効果を所望の方向に最小化しおよび／または影響を与えることができる。
【００３３】
中間周波数が最小パルス／休止比を含む発電機の調整を設定することにより、無線周波数電圧は、最小ピーク電圧または電力印加に影響を与える別の特性を含み、電力印加は、低周波数のパルスの治療段階中に影響され、特に最小化される。しかし、所望の平均電力印加を実現できるようにするために、制御装置は、低周波数のパルス／休止比または電力印加に影響を与える電圧形態の別の特徴が、器具に効果的に供給される平均電力が所望の値に等しくなるように調整されるようにさらに構成することができる。制御装置が低周波数のパルス中により高い電力印加の電圧形態を選択する場合、これは、それによって増大された電力印加を、例えば低周波数のパルス／休止比を低減するか、または反転させることによってこうして低減する、すなわちバランスをとることができる。そのようにする際、異なる点火能力および／またはプラズマ維持能力を含むが、それによって同じ電力印加を含む異なる動作モードを提供することが可能である。
【００３４】
本発明の方法は、例えば、低周波数でパルス化されたパルス無線周波数交流電圧の１パルス中の無線周波数電力が、制限されるか、または最小化されるように構成することができる。各低周波数パルスは、高周波数振動の中間周波数シーケンスを含む。低周波数パルスの電力は、例えば可能な限り低く調整される。低周波数のパルス／休止比を適合させることにより、依然として平均で望ましい電力を提供することができる。治療は、低光および低ノイズで実行される。
【００３５】
本発明の有利な実施形態のさらなる詳細は、従属請求項、図面、およびそれぞれの説明の主題である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】治療装置の非常に概略的な図である。
【図２】図１による装置の動作を明確にするために、中間周波数でパルス化された無線周波数電圧を有する低周波数エンベロープの図である。
【図３Ａ】点火動作および／または治療動作の電圧形態として、図２による１パルス内の異なるパルス／休止比で中間周波数においてパルス化される無線周波数発電機発振の電圧形態の図である。
【図３Ｂ】点火動作および／または治療動作の電圧形態として、図２による１パルス内の異なるパルス／休止比で中間周波数においてパルス化される無線周波数発電機発振の別の電圧形態の図である。
【図３Ｃ】点火動作および／または治療動作の電圧形態として、図２による１パルス内の異なるパルス／休止比で中間周波数においてパルス化される無線周波数発電機発振の別の電圧形態の図である。
【図３Ｄ】点火動作および／または治療動作の電圧形態として、図２による１パルス内の異なるパルス／休止比で中間周波数においてパルス化される無線周波数発電機発振の別の電圧形態の図である。
【図４】制御装置の機能を明確にするための、点火動作用の電圧形態の適切な選択の例とする流れ図である。
【図５】治療動作における制御装置の動作を明確にするための例とする流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、例えば手術中の、生体組織１１のプラズマ治療のための装置１０を示している。器具１２は、開腹手術に使用される器具の形、または内視鏡で使用できる剛性または柔軟なプローブの形で装置１０に属する。器具１２の供給のために、これは、導体１３を介して装置１４に接続され、装置１４は、器具１２に無線周波数電流を供給するための発電機１５を備える。
【００３８】
発電機１５は、器具１２の起動時に器具１２に無線周波数電圧を出力するように構成されており、発電機１５は、異なる調整で動作することができる。発電機の各調整では、少なくとも１つの電気的特性が他のすべての調整と区別される。電気的特性は、生成されたパルス無線周波数電圧の形態、周波数、変調タイプ、波高率、パルス／休止比、無線周波数電圧の量、発電機の内部抵抗、最大電流などであり得る。これは、パルス無線周波数電圧の異なるパルス／休止比を用いて例示的に図３Ａから３Ｄに示される。
【００３９】
装置１４は、中性導体１６を介して中性電極１７にさらに接続することができ、中性電極１７は、生体組織１１、例えば患者の皮膚に、広い領域で取り付けられる。あるいは、器具１２は、双極器具として構成することができ、そのようにする際、少なくとも２つの電極を備える。
【００４０】
器具１２は、組織１１に延びるプラズマ２１を生成するために、剛性チューブまたは可撓性ホース１８によって形成されたチャネル１９と、ホース１８の遠位端のすぐ先で、遠位端において、または遠位端の手前で終端する電極２０とを備える。チャネル１９は、図示しないガス源に接続されており、したがって、ホース１８の遠位端において退出するガス、例えばアルゴンが流れ抜け、その中で、プラズマ２１が電極２０と組織１１との間に生成される。本発明は、ガス供給のない器具でも使用することができる。
【００４１】
装置１４は、発電機１５に加えて制御装置２２を備え、制御装置２２は、発電機１５の動作モードを設定するように構成され、これによって発電機１５のオンおよびオフを切り替えることができる。制御装置２２は、例えば、発電機１５によって供給されなければならない電圧形態を事前定義するように構成される。
【００４２】
さらに、装置１４は、導体１４と中性導体１６との間の電圧、ならびに導体１３および／または導体１６に流れる電流を検出し、そこからのプラズマの有無およびその品質を特徴付けるパラメータを導出するプラズマセンサ２３を備える。最も単純な場合、このパラメータは、検出された電流そのものである。しかし、検出された電圧および／または検出された電流からプラズマ品質を特徴付けるための導出パラメータを導出するように、プラズマセンサを構成することも可能である。そのようなパラメータは、例えば流れる電流の量、電流の変化の速度または比、検出された電圧と検出された電流の間との商として計算されたインピーダンス、インピーダンスの変化（インピーダンスの増大および／またはインピーダンスの低下）、インピーダンスの変化の速度または比、インピーダンス変動、電流歪み係数、電流の高調波成分、電流の波高率、電流の高調波成分と無線周波数電圧の高調波成分との間の相違、または類似のパラメータであり得る。
【００４３】
プラズマ治療のために、治療器具１２には、好ましくは１００ｋＨｚから２０ＭＨｚの間の周波数、本実施形態では３５０ｋＨｚの周波数を有する発電機１５によって生成された無線周波数電圧ＨＦが供給されることが好ましい。無線周波数電圧ＨＦは、通常、中間周波数ＭＦおよびさらに低周波数ＮＦでパルス化される。互いに続く、生成された低周波数パルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、２ミリ秒から２秒までの持続時間を有することができる。パルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３の間には、パルス／休止比に応じて、ほぼ２秒からほぼゼロ秒までの休止がある。パルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３内で、発電機１５は、異なる電圧形態を有する無線周波数電圧ＨＦを提供する。それらの特性は、必要に応じて追加の装置、例えばモバイルおよび装置との接続のために提供されたユーザインターフェースおよび／または通信インターフェースによって発電機１５および／または制御装置２２において調整され得る。そのようにする際、治療に影響を与えるパラメータ、例えば無線周波数電圧のピーク値、最大電流、所望の電力、治療持続時間などが調整可能になり得る。さらに、発電機の選択可能な調整の選択または制限のための手段を必要に応じて提供することができ、その中から制御装置２２は、発電機１５の動作のために適切な調整およびそこから導出される電圧形態を選択することができる。
【００４４】
図２（ａ）に例示的に示す低頻度の連続パルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３のパルスパケットＰ１は、図２（ｂ）に拡大して示されている。これは、点火段階Ｚと治療段階Ｋに分けられる。点火段階Ｚは、プラズマをビルドアップし、その安定したイオン化の役割を果たす。この目的のために提供される持続時間ｔＺは、図２（ｂ）に示すように、例えば１ミリ秒の定義された持続時間または点火段階持続時間ｔＺの定義された割合であることができる、点火試行持続時間ｔＺＶを含むことができる。この点火試行持続時間ｔＺＶ内で、無線周波数電圧が印加されたときにプラズマの点火または火花が発生したかどうかが監視される。
【００４５】
点火中、すなわち少なくとも点火試行持続時間ｔＺＶが満了するまで、発電機１５は、複数の可能な所定の調整から選択される初期調整で制御装置２２によって制御されて動作する。図３Ａから３Ｄは、好ましくは一致する無線周波数およびピーク電圧を含むそれぞれの調整の電圧形態を示す。それらは、中間周波数の変調電圧でパルス化される。例えば、パルス周波数は、１０ｋＨｚから７０ｋＨｚの間の任意の周波数を有する。１つまたは複数の非減衰振動の後、高周波数電圧は落ち着き、すなわち、これは、減衰して衰える。図３Ａは、高いパルス／休止比を有する調整を示す。この場合、中間周波数の変調周波数の量は、５０ｋＨｚである。この電圧形態は、利用可能な電圧形態のうち最高の点火特性を含むが、最も強力な光およびノイズの発生も含む。
【００４６】
図３Ｂは、中間周波数の変調周波数が４０ｋＨｚに設定される第２の調整を示す。この電圧形態は、軽減した光および軽減したノイズの発生を伴う良好な点火特性を含む。
【００４７】
図３Ｃは、図３Ｂと比較してパルス／休止比がさらに減少するように、３０ｋＨｚの中間周波数ＭＦで無線周波数電圧ＨＦが変調された、第３の調整を示す。点火特性がわずかに低下すると、光およびノイズの発生は、さらに低減される。
【００４８】
図３Ｄは、適用可能な場合の、制御装置２２により選択され、発電機１５によって提供され得る別の調整を示す。中間周波数ＭＦのデューティサイクルおよび周波数は、再度低減される。これは、依然として１０から７０ｋＨｚの指定範囲内にあり、この場合、例えば２０ｋＨｚの量を有する。
【００４９】
点火段階Ｚの間、装置１０は次のように動作する：
制御装置２２は、パルスパケットＰ１の開始時に、プラズマを点火するために、図３Ａから図３Ｄによって上記で説明した、示された４つの調整のうちの１つを選択する。この手順は、図４のブロック３０に示される。治療の開始時に、制御装置２２は、例えばマニュアル仕様にしたがって、または最後に使用された調整にしたがって調整を選択する。時間カウンタｔｉｇｎおよびｔＶｆｏｒｍは、最初にゼロに設定される。次に、発電機１５は、無線周波数電圧の生成を開始する（ブロック３１を参照）。持続時間ｔｍｅａｓ内で、測定値、例えば電流、電圧、およびその他のパラメータが検出され、導出されたパラメータ、例えばプラズマセンサ２３の値が計算される。時間カウンタは、それぞれｔｍｅａｓずつ増大される。続いて、プラズマが生成されたかどうかがチェックされる（ブロック３２）。そうでない場合、点火試行持続時間ｔＺＶが満了したかどうかがチェックされる（ブロック３３）。そうである場合、点火試行は終了し、点火休止が挿入される（ブロック３６）。そうでない場合、ｔＺＶより短い、１つの電圧形態ｔＺＶ＿Ｖｆｏｒｍに提供される点火試行持続時間（例えば、利用可能な点火持続時間ｔＺＶの４分の１または少なくとも１ミリ秒の定義された持続時間）が満了したかどうかがチェックされる（ブロック３４）。プラズマが点火せずに２つの点火試行持続時間の１つが満了した場合、ブロック３５に示すように、制御装置は、より高い点火能力を有する電圧形態を選択する。同時に、電圧形態の時間カウンタｔＶｆｏｒｍは、リセットされる。制御装置２２が、例えば図３Ｃによる電圧形態を定義していた場合、最初にこれは、次に図３Ｂによる電圧形態に変化する。ブロック３１により、再び測定持続時間が過ぎ、次いで、プラズマが点火したかどうかがチェックされる。点火試行持続時間の１つの満了までそうではない場合、さらに高い点火能力を有する電圧形態、例えば図３Ａによる電圧形態が、再度ブロック３５において選択される。
【００５０】
プラズマが点火した場合、正常な点火が、例えばブロック３７においてカウンタ変数ｉをインクリメントすることによって登録される。ブロック３８において、点火試行の成功回数Ｘに達したかどうかがチェックされる。このおよび／または別の安定性基準が満たされる場合、制御装置２２は、これより弱い光およびノイズの発生でも点火をもたらすことができるかを試験するために、カウンタ変数ｉの同時リセットを伴って、低周波数の次の点火段階のためにより低い点火能力を有する電圧形態に変化する。その後、これは、治療動作に直接移行される（ブロック４０）。
【００５１】
治療動作Ｋは点火操作に続き、図３Ａから３Ｄによる異なる調整が、さらに治療動作Ｋに提供される。図３Ａによる電圧形態は、最高のプラズマ維持特性、最大の平均電力、および最強の光およびノイズの逸脱を有する。図３Ｂ、３Ｃ、および３Ｄによる電圧形態は、左から右に、電圧形態が順次前にいくにつれて、低下したプラズマ維持能力、より低い平均電力、およびより弱い光およびノイズの発生をそれぞれ有する。
【００５２】
この例のように、治療段階に関しても同じであるが、点火段階とは別の電圧形態の選択を使用することもできる。
【００５３】
治療段階Ｋでは、装置１０は、以下のように動作する：
治療段階の開始時、これはブロック４１に象徴される初期電圧形態で動作される。この電圧形態は、例えば事前に定義することができ、または履歴から導出し、最後に正常に使用された電圧形態に対応させることもできる。次の手順で必要な時間カウンタｔｐｌａｓｍａおよびｔＶｆｏｒｍは、最初にゼロに設定される。ブロック４２で象徴されるように、電圧形態は、器具１２に供給される。一定の持続時間内にｔｍｅａｓの測定値が検出され、導出されたパラメータ、例えばプラズマセンサ２３の値が、点火段階と同様に計算される。時間カウンタは、それぞれｔｍｅａｓずつ増大される。その後、時間カウンタｔｐｌａｓｍａは、調整された電力印加によって定義された持続時間ｔｐｕｌｓｅと比較される（ブロック４２）。持続時間ｔｐｕｌｓｅが経過した場合、動作休止への変更が実行される（ブロック４９）。別の形で、プラズマの状態は、プラズマセンサによって取得される。好ましい実施形態では、プラズマセンサは、プラズマの中断（ブロック４３）だけでなく、プラズマの予想される中断（ブロック４４）も検出するように構成される。このために、これは、例えば、導体１３と１６との間で測定できるインピーダンスおよびその時間依存の進行を監視するように構成することができる。インピーダンスが、例えば約１０％を超える２００μｓの所定の持続時間、または例えば２００オームなどの定義された値内で増大する場合、これは、差し迫ったプラズマ中断の指標である。これを検出するようにプラズマセンサ２３を構成することができる。制御装置２２は、ブロック４４による差し迫ったプラズマ中断の指標が存在する場合、改善されたプラズマ維持特性を有する調整を即座に選択するようにさらに構成することができる（ブロック４７）。例えば、これは、図３Ｄによる電圧形態から図３Ｃによる電圧形態、図３Ｃによる電圧形態から図３Ｂによる電圧形態、または図３Ｂによる電圧形態から図３Ａによる電圧形態に移行する。最終的に、制御装置２２は、ブロック４４において、図３Ａから図３Ｄの一連の電圧形態においてそれぞれ少なくとも約１ステップ左にジャンプする。
【００５４】
プラズマが少なくともｔｍｉｎの持続時間中に安定している場合、制御装置は、図３Ａから３Ｄの一連の電圧形態において少なくとも約１ステップ右にジャンプすることにより、低下したプラズマ維持特性を有する電圧形態を試行として選択する。これにより、持続時間ｔｍｉｎは、電圧形態ごとに個別に定義することができる。例えば、持続時間ｔｍｉｎ中の治療が図３Ｂによる電圧形態で正常に実行された場合、制御装置は、図３Ｃによる電圧形態に変化する。プラズマの不安定性が示された場合、これは、図３Ｂによる電圧形態に戻る。しかし、プラズマが図３Ｃの電圧形態で安定したままである場合、光およびノイズの発生は、最小限に抑えられる。
【００５５】
提示された方法により、制御装置２２は、光およびノイズの発生のような、望ましくない二次的効果を可能な限り少なく伴う点火および治療のための波形をそれぞれ選択する。制御装置は、点火の１つまたは複数の他の効果および／またはプラズマ流に所望の方向の影響を与えることができ、他方では、確実な点火および確実なプラズマ治療が達成される。個々のパルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３内およびそれらの間の点火中および／または治療中の発電機１５の調整の変化により、生体組織１１に伝達される電力が影響を受け得る。制御装置２２は、図３Ａから図３Ｄにおいてそれぞれ可能な限り右の電圧形態、すなわち可能な限り低いデューティサイクルを有する電圧形態を選択するための最小化目的を有する。これは、低減された電力印加に沿ったものである。
【００５６】
しかし、所望の平均電力印加Ｐｄｅｓを保証するために、制御装置２２は、図５のブロック４８に示すように、パルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３の持続時間を増大または減少させるように構成することができる。このため、制御装置２２は、パルスパケット内でこれまでに生体組織に送られたエネルギーを検出し、持続時間ｔｐｕｌｓｅを、持続時間ｔｐｕｌｓｅの満了後の伝達エネルギーが所望の電力  Ｐｄｅｓおよび総持続時間ｔＴの積に等しくなるように計算するように構成することができる。総持続時間ｔＴは、点火段階持続時間ｔＺ、治療段階持続時間ｔＫおよび休止持続時間ｔＰの合計であり、例えば、５０Ｈｚの定義された低周波数で２０ミリ秒の量を有する。
【００５７】
治療段階の変更が、可能である。例えば、制御装置は、特有の持続時間、例えば０．５ミリ秒またはパルスパケットの所定の持続時間の一部分の満了後に、プラズマが依然として存在するかを確認し、そうである場合、より弱いノイズおよび光の発生とひきかえに、低下したプラズマ維持特性を有する電圧形態に変更することができる。そのようにする際、プラズマが中断されるか、またはそのとき安定性の欠如を示す場合、より良好な維持特性を有する電圧形態に戻る変更を、同じ治療段階において制御装置によって開始することができる。
【００５８】
それとは無関係に、提示されるすべての実施形態において、パルスパケットＰ１、Ｐ２および／またはＰ３の持続時間は、組織内に導入される平均電力Ｐをできるだけ一定に維持するために、前におよび実際に使用された電圧形態の特性による電圧形態の変更ごとに適合させることができる。
【００５９】
点火および治療段階の調整の選択は、前回の点火および治療段階で最後に使用されたように、各パルスパケット内で選択することができる。例えば、パルスパケットＰ２は、パルスパケットＰ１で点火が最後にもたらされた調整で開始することができる。同じことが、治療用電圧形態にも当てはまる。
【００６０】
上記の説明によれば、図３Ａから３Ｄによる異なる電圧形態間の変更は、切り替えの形で生じたが、この変更は、必要に応じて浮動式にまたは無段階で実行することができる。
【００６１】
装置１４の改変された実施形態では、制御装置２２は、プラズマセンサ２３によって測定されたインピーダンスを、それが所定の値範囲内、例えば１００オームから９．５ｋオームの間であるかどうかをチェックするように構成される。この場合、制御装置２２は、プラズマの存在を想定することができる。あるいは、測定された二乗平均平方根電流の量を指標として提供することができる。この場合、プラズマセンサ２３は、測定された二乗平均平方根電流が、例えば０．１アンペアの所定の値よりも大きいかどうかを検出するように構成される。さらに、プラズマセンサ２３は、インピーダンスを監視するように構成することができる。これが、例えば３ｋオームの所定の値よりも小さい場合、これは、電流の上述のしきい値超過と組み合わせて、プラズマの存在の指標としての役割を果たすことができる。また、他のパラメータおよびその組み合わせ、ならびに他のしきい値も使用することができる。
【００６２】
提示された装置１０は、点火およびプラズマの維持と、点火および／またはプラズマ電流の望ましい効果または望ましくない効果の最小化または最大化との間の妥協点を得るために、少なくとも点火および治療の段階の１つの間、使用される電圧形態を動的に適合させる。プラズマセンサは、プラズマの予想される中断を決定するために、治療段階中のプラズマの状態を特徴付けるパラメータおよび／またはそれらの変化を監視し、理想的な場合、電圧形態をその前の形に事前に変更することによってこれを回避する。
【００６３】
示された機構は、パルスパケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３中にも制御装置２２によって使用することができる。各パルスパケットの長さは、一定の平均電力を保証するために、その特性による調整の変更ごとに適合される。
【００６４】
プラズマ治療のための方法は、無線周波数発電機１５を、変調された無線周波数電圧を有する中間周波数パルスのそれぞれの出力によって、器具１２においてプラズマを点火させ、それを維持させるように向けられ、そのデューティサイクルは、点火し、火花を維持するのに十分なだけの高さであり、それ以上高いものではない。そのようにする際、ノイズおよび光の発生が、最小限に抑えられる。最小可能値のデューティサイクルの定義は、点火能力およびプラズマ維持の監視下で、調整を連続的または時折変更することにより、段階的に実行することができる。この方法で最適化されたデューティサイクルの調整は、電圧形態のストックから異なる電圧形態を選択することにより、段階無しに、または段階ごとに連続的に実行することができる。中間周波数のデューティサイクルを最小化することで、治療プロセスの望ましい弱光および低ノイズが得られる。低周波数のデューティサイクルの逆変調により、所望の電力が、調整される。
【符号の説明】
【００６５】
１０  装置
１１  生体組織
１２  器具
１３  電力
１４  装置
１５  発電機
１６  中性導体
１７  中性電極
１８  ホース
１９  チャネル
２０  電極
２１  プラズマ
２２  制御装置
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  パルスパケット
３０−４６  ブロック
【図１】
2020108738.tif 000003
【図２】
2020108738.tif 000004
【図３Ａ】
2020108738.tif 000005
【図３Ｂ】
2020108738.tif 000006
【図３Ｃ】
2020108738.tif 000007
【図３Ｄ】
2020108738.tif 000008
【図４】
2020108738.tif 000009
【図５】
2020108738.tif 000010
【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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