(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気外科システムであって、
電気外科エネルギーを生成するように構成された電気外科発電機と、
容量性リターンパッドであって、該電気外科発電機と動作可能に結合された少なくとも１つの容量性リターン電極を有し、該電気外科エネルギーに対してリターン経路を提供するように構成された、容量性リターンパッドと、
位相検出コンポーネントであって、該電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定するように構成された、位相検出コンポーネントと、
制御コンポーネントであって、該位相検出コンポーネントと動作可能に通信し、該位相検出コンポーネントから、決定された位相差を受信するように構成され、該決定された位相差を利用することによって、該容量性リターンパッドにおける障害を検出するように構成された、制御コンポーネントと
を備えている、電気外科システム。
【請求項２】
前記障害は、ピンホール欠陥から来る、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項３】
前記電気外科エネルギーは、問い合わせ信号を含み、前記決定された位相差は、該問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差である、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項４】
前記決定された位相差は所定の閾値と比較されて、前記障害を検出する、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項５】
前記電気外科システムは、
前記所定の閾値を計算するように構成されたデータベースであって、該データベースは、該電気外科システムの少なくとも１つの電気的パラメータまたは物理的パラメータを利用することによって該所定の閾値を計算する、データベースをさらに備えている、請求項４に記載の電気外科システム。
【請求項６】
前記電気外科システムの前記少なくとも１つの電気的パラメータまたは物理的パラメータは、ケーブルの長さ、該ケーブルのインピーダンス、該ケーブルの特性インピーダンス、該ケーブルの抵抗、該ケーブルのインダクタンス、該ケーブのキャパシタンス、患者の年齢、該患者の体重、該患者の身長、前記容量性リターンパッドのモデル番号、該ケーブルのＲＦＩＤ問い合わせ、および該容量性リターンパッドの別のＲＦＩＤ問い合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の電気外科システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの容量性リターン電極は、複数の容量性リターン電極を含み、前記制御コンポーネントは、前記障害が検出されたとき、該複数の容量性リターン電極のうちの障害のある容量性リターン電極を前記電気外科エネルギーから切り離す、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項８】
前記制御コンポーネントは、前記位相差の変化を検出することによって前記障害を検出する、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項９】
前記制御コンポーネントは、前記位相差の増加を検出することによって前記障害を検出する、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項１０】
前記位相検出コンポーネントおよび前記制御コンポーネントのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つのプロセッサによる実行のためのプロセッサ実行可能命令構成の動作セットによって少なくとも部分的に実装されている、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項１１】
前記位相検出コンポーネントは、アナログデジタル変換器、アナログ増幅器、ゼロ交差検出器、デジタル信号プロセッサ、位相ロックループ回路、サンプルアンドホールド回路、ＸＯＲ論理ゲートを有する位相電圧変換器、逐次位相検出器、および変流器のうちの１つを含む、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項１２】
前記制御コンポーネントは、該障害が検出されたときフラグを立て、該フラグは、ソフトウエアフラグおよびハードウエアフラグのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電気外科システム。
【請求項１３】
前記ソフトウエアフラグは、ソフトウエア割り込みであり、前記ハードウエアフラグはハードウエア割り込みである、請求項１２に記載の電気外科システム。
【請求項１４】
容量性リターンパッドにおいて障害を検出する方法であって、該方法は、
電気外科システムを提供するステップであって、該電気外科システムは、
電気外科エネルギーを生成するように構成された電気外科発電機と、
容量性リターンパッドであって、該電気外科発電機と動作可能に結合された少なくとも１つの容量性リターン電極を有し、該電気外科エネルギーに対してリターン経路を提供するように構成された、容量性リターンパッドと、
位相検出コンポーネントであって、該電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定するように構成された、位相検出コンポーネントと、
制御コンポーネントであって、該位相検出コンポーネントと動作可能に通信し、該位相検出コンポーネントから、決定された位相差を受信するように構成され、該決定された位相差を利用することによって、該容量性リターンパッドにおける障害を検出するように構成された、制御コンポーネントと
を備えている、ステップと、
該電気外科システムを作動させるステップと、
該電気外科エネルギーの電流と電圧との間の該位相差を決定するステップと
を包含する、方法。
【請求項１５】
前記検出された障害に応答して、前記容量性リターンパッドを取替えるステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電気外科エネルギーは問い合わせ信号を含み、前記決定された位相差は、該問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差であり、該問い合わせ信号を生成するステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記決定された位相差を所定の閾値と比較して、前記障害を検出するステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの容量性リターン電極は、複数の容量性リターン電極を含み、前記障害が検出されたとき、該複数の容量性リターン電極のうち障害のある容量性リターン電極を前記電気外科エネルギーから切り離すステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、電気外科の間に前記位相差の変化を検出して、前記障害を検出するステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記障害が検出されたとき、フラグを立てるステップをさらに包含し、該フラグは、ソフトウエアフラグおよびハードウエアフラグのうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、Ｊａｍｅｓ  ＭｃＰｈｅｒｓｏｎによって２００８年３月１７日に出願された「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  Ａ  ＦＡＵＬＴ  ＩＮ  Ａ  ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＲＥＴＵＲＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＩＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＥＲＹ」と題する、米国仮出願第６１／０３７，２１０号への優先権の利益を請求し、該米国仮出願第６１／０３７，２１０号は、本明細書において参考として援用される。
【０００２】
本開示は、電気外科に関する。より詳細には、本開示は、電気外科で使用される容量性リターン電極における障害を検出するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気外科は、外科処置の間に生物学的組織を切断または修正するために電気および／電磁エネルギーを適用することである。一般に電気外科は、電気外科発電機、能動電極、およびリターン電極を利用する。電気外科発電機は、組織に適用されたとき、能動電極とリターン電極との間に、通常１００キロヘルツを上回る電磁波（本明細書において「電磁エネルギー」と称される）を生成する。能動電極とリターン電極との間に作成された電磁波は、電極間を移動するとき熱としてエネルギーを放出する。電気外科エネルギーは普通、筋肉および／または神経への刺激を避けるために１００キロヘルツを上回る周波数を有する。
【０００４】
電気外科の間、電気外科発電機によって生成された電流は、２つの電極の間に配置された患者の組織を通って導かれる。電流は、電磁波が組織のインピーダンスを克服するとき、組織を加熱する。多くの他の変数が組織の加熱全体に影響を及ぼすが、普通、電流密度の高まりは、熱の上昇と直接的に相関する。電気外科エネルギーは通常、組織を切断、切開、切除、凝固、および／または封鎖するために使用される。
【０００５】
使用される２つの基本的なタイプの電気外科は、単極電気外科および双極電気外科である。しかしながら、両タイプは、「能動」電極および「リターン」電極を使用する。双極電気外科において、外科器具は、能動電極とリターン電極とを同じ器具にまたは非常に接近して含み、普通、より小さな量の組織に電流を流す。単極電気外科において、リターン電極は、患者の身体の他の場所に位置し、普通、電気外科器具自体の一部には位置しない。単極電気外科において、リターン電極は、リターンパッドと普通称されるデバイスの一部分である。
【０００６】
リターンパッドは、１つ以上のリターン電極を有し得る。リターン電極は通常、患者に接着剤で接着されたパッドの形であり、能動電極から遠隔に配置され、発電機に電流を戻す。リターン電極は普通、患者との大きな接触表面積を有し、その場所での加熱を最小にする。なぜならば、表面積が小さければ小さいほど、電流密度が大きくなり、より強く加熱されるからである。つまり、患者に接着されるリターン電極の面積は重要である。なぜならば、組織を加熱するのは、電気的信号の電流密度であるからである。局所的な熱の強度を低減するためには、より大きな表面接触面積が望ましい。リターン電極は通常、特定の外科処置およびデューティサイクル（すなわち発電機がオンである時間の割合）の間に利用される最大の電流についての仮定に基づく大きさとされる。最初のタイプのリターン電極は、導電性のゼリーで覆われた大きな金属板の形であった。後に、接着剤電極が、導電性のゼリーまたは導電性の接着剤で覆われた単一または２つに割れた金属フォイルで開発された。
【０００７】
別のタイプのリターンパッドは、容量性リターンパッドである。容量性リターンパッドは、１つ以上の容量性リターン電極を有する。容量性リターン電極は普通、上述のような２つの層の金属フォイル、さらにこの金属フォイルの間に配置された誘電材料を含む。誘電材料は、上面金属フォイルと底面金属フォイルの間に配置されるように設計される。容量性リターン電極は、十分な周波数の電気外科エネルギーが、パッドおよび患者のキャパシタンスを通過することを可能にするが、ＤＣまたは非常に低い周波数が、リターンパッドを通過することを防止する。誘電材料の追加は一般に、熱が、容量性リターンパッド全体にわたってより均一に分配されるようにする。
【０００８】
電気外科エネルギーの効果は、患者の年齢、体重、修正される組織のタイプ、および所望の組織効果を含む他の要因によっても影響を受ける。組織への様々な効果は、電圧、電流、デューティサイクル、および使用される周波数を変えることによって生じる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、電気外科に関し、特に、電気外科で使用される容量性リターン電極における障害、例えばピンホール欠陥から来る障害（キャパシタンスをショートさせ、その点において過度の加熱を引き起こす）を検出するシステムおよび方法に関する。
【００１０】
本開示の一局面において、電気外科システムは、電気外科発電機、容量性リターンパッド、位相検出コンポーネント、および制御コンポーネントを含む。電気外科発電機は、電気外科エネルギーを生成するように構成される。容量性リターンパッドは、電気外科発電機に動作可能に結合された少なくとも１つの容量性リターン電極を有し、電気外科エネルギーに対してリターン経路を提供する。位相検出コンポーネントは、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定し得る。制御コンポーネントは、位相検出コンポーネントと動作可能に通信し、位相検出コンポーネントから、決定された位相差を受信する。制御コンポーネントは、決定された位相差を利用することによって、容量性リターンパッドにおける障害（例えばピンホール欠陥から引き起こされた障害）を検出し得る。位相検出コンポーネントおよび／または制御コンポーネントは、少なくとも１つのプロセッサによる実行のためのプロセッサ実行可能命令構成の動作セットによって少なくとも部分的に実装される。
【００１１】
少なくとも１つの容量性リターン電極は、複数の容量性リターン電極を含み得る。さらに、または代替的に、制御コンポーネントは、障害が検出されたとき、複数の容量性リターン電極のうち障害のある容量性リターン電極を電気外科エネルギーから切り離し得る。制御コンポーネントは、電気外科の間の位相差の変化を検出することによって、および／または電気外科の間の位相差の増加を検出することによって障害を検出する。
【００１２】
一実施形態において、位相検出コンポーネントは、アナログデジタル変換器、アナログ増幅器、ゼロ交差検出器、デジタル信号プロセッサ、位相ロックループ回路、サンプルアンドホールド（ｓａｍｐｌｅ−ａｎｄ−ｈｏｌｄ）回路、ＸＯＲ論理ゲートを有する位相電圧変換器、逐次位相検出器、および／または変流器のうちの１つ以上を含む。
【００１３】
本開示の別の実施形態において、電気外科エネルギーは、問い合わせ信号を含み、決定された位相差は、問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差である。決定された位相差は所定の閾値と比較されて、障害を検出する。別の実施形態において、電気外科システムは、所定の閾値を計算するように構成されたデータベースを含む。データベースは、例えばケーブルの長さ、ケーブルのインピーダンス、ケーブルの特性インピーダンス、ケーブルの抵抗、ケーブルのインダクタンス、ケーブのキャパシタンス、患者の年齢、患者の体重、患者の身長、容量性リターンパッドのモデル番号、ケーブルのＲＦＩＤ問い合わせ、および／または容量性リターンパッドの別のＲＦＩＤ問い合わせのうちの少なくとも１つのパラメータを利用することによって所定の閾値を計算する。
【００１４】
本開示の別の実施形態において、制御コンポーネントは、障害が検出されたとき、フラグを立てる。フラグは、ソフトウエアフラグおよび／またはハードウエアフラグであり得る。例えば、ソフトウエアフラグは、ソフトウエア割り込みであり得、ハードウエアフラグは、ハードウエア割り込みであり得る。
【００１５】
本開示のさらに別の実施形態において、容量性リターンパッドにおいて障害を検出し、かつ電気外科システムを提供するステップと電気外科システムを作動させるステップとを含む方法が、開示される。方法は、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定するステップを含む。方法は、検出された障害に応答して、容量性リターンパッドを取替えるステップも含む。さらに、または代替的に、容量性リターンパッドは複数の容量性リターン電極を含み得、方法は、障害が検出されたとき、複数の容量性リターン電極のうち障害のある容量性リターン電極を電気外科エネルギーから切り離すステップをさらに含み得る。
【００１６】
別の実施形態において、電気外科エネルギーは問い合わせ信号を含み、方法は、決定された位相差が問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差であるように、位相差を決定する。方法は、問い合わせ信号を生成するステップをさらに含み得る。方法は、決定された位相差を所定の閾値と比較して、障害を検出すること、および／または電気外科の間の位相差の変化を検出して、障害を検出することも含む。別の実施形態において、方法は、障害が検出されたとき、フラグを立てることを含む。フラグは、ソフトウエアフラグおよび／またはハードウエアフラグを含み得る。
【００１７】
（項目１）  
電気外科システムであって、
電気外科エネルギーを生成するように構成された電気外科発電機と、
容量性リターンパッドであって、該電気外科発電機と動作可能に結合された少なくとも１つの容量性リターン電極を有し、該電気外科エネルギーに対してリターン経路を提供するように構成された、容量性リターンパッドと、
位相検出コンポーネントであって、該電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定するように構成された、位相検出コンポーネントと、
制御コンポーネントであって、該位相検出コンポーネントと動作可能に通信し、該位相検出コンポーネントから、決定された位相差を受信するように構成され、該決定された位相差を利用することによって、該容量性リターンパッドにおける障害を検出するように構成された、制御コンポーネントと
を備えている、電気外科システム。
【００１８】
（項目２）  
上記障害は、ピンホール欠陥から来る、項目１に記載の電気外科システム。
【００１９】
（項目３）  
上記電気外科エネルギーは、問い合わせ信号を含み、上記決定された位相差は、該問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差である、項目１に記載の電気外科システム。
【００２０】
（項目４）  
上記決定された位相差は所定の閾値と比較されて、上記障害を検出する、項目１に記載の電気外科システム。
【００２１】
（項目５）  
上記電気外科システムは、
上記所定の閾値を計算するように構成されたデータベースであって、該データベースは、該電気外科システムの少なくとも１つの電気的パラメータまたは物理的パラメータを利用することによって該所定の閾値を計算する、データベースをさらに備えている、項目４に記載の電気外科システム。
【００２２】
（項目６）  
上記電気外科システムの上記少なくとも１つの電気的パラメータまたは物理的パラメータは、ケーブルの長さ、該ケーブルのインピーダンス、該ケーブルの特性インピーダンス、該ケーブルの抵抗、該ケーブルのインダクタンス、該ケーブのキャパシタンス、患者の年齢、該患者の体重、該患者の身長、上記容量性リターンパッドのモデル番号、該ケーブルのＲＦＩＤ問い合わせ、および該容量性リターンパッドの別のＲＦＩＤ問い合わせのうちの少なくとも１つを含む、項目５に記載の電気外科システム。
【００２３】
（項目７）  
上記少なくとも１つの容量性リターン電極は、複数の容量性リターン電極を含み、上記制御コンポーネントは、上記障害が検出されたとき、該複数の容量性リターン電極のうちの障害のある容量性リターン電極を上記電気外科エネルギーから切り離す、項目１に記載の電気外科システム。
【００２４】
（項目８）  
上記制御コンポーネントは、上記位相差の変化を検出することによって上記障害を検出する、項目１に記載の電気外科システム。
【００２５】
（項目９）  
上記制御コンポーネントは、上記位相差の増加を検出することによって上記障害を検出する、項目１に記載の電気外科システム。
【００２６】
（項目１０）  
上記位相検出コンポーネントおよび上記制御コンポーネントのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つのプロセッサによる実行のためのプロセッサ実行可能命令構成の動作セットによって少なくとも部分的に実装されている、項目１に記載の電気外科システム。
【００２７】
（項目１１）  
上記位相検出コンポーネントは、アナログデジタル変換器、アナログ増幅器、ゼロ交差検出器、デジタル信号プロセッサ、位相ロックループ回路、サンプルアンドホールド回路、ＸＯＲ論理ゲートを有する位相電圧変換器、逐次位相検出器、および変流器のうちの１つを含む、項目１に記載の電気外科システム。
【００２８】
（項目１２）  
上記制御コンポーネントは、該障害が検出されたときフラグを立て、該フラグは、ソフトウエアフラグおよびハードウエアフラグのうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載の電気外科システム。
【００２９】
（項目１３）  
上記ソフトウエアフラグは、ソフトウエア割り込みであり、上記ハードウエアフラグはハードウエア割り込みである、項目１２に記載の電気外科システム。
【００３０】
（項目１４）  
容量性リターンパッドにおいて障害を検出する方法であって、該方法は、
電気外科システムを提供するステップであって、該電気外科システムは、
電気外科エネルギーを生成するように構成された電気外科発電機と、
容量性リターンパッドであって、該電気外科発電機と動作可能に結合された少なくとも１つの容量性リターン電極を有し、該電気外科エネルギーに対してリターン経路を提供するように構成された、容量性リターンパッドと、
位相検出コンポーネントであって、該電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定するように構成された、位相検出コンポーネントと、
制御コンポーネントであって、該位相検出コンポーネントと動作可能に通信し、該位相検出コンポーネントから、決定された位相差を受信するように構成され、該決定された位相差を利用することによって、該容量性リターンパッドにおける障害を検出するように構成された、制御コンポーネントと
を備えている、ステップと、
該電気外科システムを作動させるステップと、
該電気外科エネルギーの電流と電圧との間の該位相差を決定するステップと
を包含する、方法。
【００３１】
（項目１５）  
上記検出された障害に応答して、上記容量性リターンパッドを取替えるステップをさらに包含する、項目１４に記載の方法。
【００３２】
（項目１６）  
上記電気外科エネルギーは問い合わせ信号を含み、上記決定された位相差は、該問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差であり、該問い合わせ信号を生成するステップをさらに包含する、項目１４に記載の方法。
【００３３】
（項目１７）  
上記決定された位相差を所定の閾値と比較して、上記障害を検出するステップをさらに包含する、項目１４に記載の方法。
【００３４】
（項目１８）  
上記少なくとも１つの容量性リターン電極は、複数の容量性リターン電極を含み、上記障害が検出されたとき、該複数の容量性リターン電極のうち障害のある容量性リターン電極を上記電気外科エネルギーから切り離すステップをさらに包含する、項目１４に記載の方法。
【００３５】
（項目１９）  
上記方法は、電気外科の間に上記位相差の変化を検出して、上記障害を検出するステップをさらに包含する、項目１４に記載の方法。
【００３６】
（項目２０）  
上記障害が検出されたとき、フラグを立てるステップをさらに包含し、該フラグは、ソフトウエアフラグおよびハードウエアフラグのうちの少なくとも１つを含む、項目１４に記載の方法。
【００３７】
（摘要）
電気外科システムは、電気外科発電機と、容量性リターンパッドと、位相検出コンポーネントと、制御コンポーネントとを含む。電気外科発電機は、電気外科エネルギーを生成するように構成される。容量性リターンパッドは、電気外科発電機に動作可能に結合された少なくとも１つの容量性リターン電極を有し、電気外科エネルギーに対してリターン経路を提供するように構成される。位相検出コンポーネントは、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定するように構成される。制御コンポーネントは、位相検出コンポーネントと動作可能に通信し、位相検出コンポーネントから、決定された位相差を受信するように構成される。制御コンポーネントは、決定された位相差を利用することによって、受容性リターンパッドにおける障害を検出するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
これらの利点および他の利点は、図面を参照して、本開示の様々な実施形態についての以下の詳細な記述からより明らかとなる。
【図１】図１は、本開示による、容量性リターンパッドを有する電気外科システムのブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示による、２つの容量性リターン電極を有する容量性リターンパッドの底面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示による、図２Ａの容量性リターンパッドの切断線２Ｂ−２Ｂに沿った概略的な断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示による、障害が存在しないときの電気外科システムの電気的近似である回路図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示による、図３Ａの回路の簡略化されてはいるが等価な回路図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本開示による、ピンホール障害が存在するときの電気外科システムの電気的近似である回路図である。
【図４】図４は、本開示による、位相検出コンポーネントとデータベースコンポーネントとを含む電気外科発電機を有する電気外科システムのブロック図である。
【図５】図５は、本開示による、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定することを容易にし得る排他的ＯＲ論理ゲート（ＸＯＲ）を有する位相電圧変換器の図である。
【図６】図６は、本開示による、容量性リターンパッドにおける障害を検出する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（詳細な説明）
本開示の特定の実施形態が、添付の図面を参照して本明細書の以下に記述される。以下の記述において、不必要な詳細により本開示が分かりにくくなることを避けるために、周知の機能または構成は、詳細には記述されない。
【００４０】
図面を参照して、図１は、本開示の実施形態による電気外科システム１００のブロック図示である。電気外科システム１００は、容量性リターンパッド１０４における障害を検出し得る電気外科発電機１０２を含む。電気外科システム１００は、患者Ｐの組織を治療するための１つ以上の能動電極を有する電気外科器具１０６も含む。電気外科器具１０６は単極器具であり、広く様々な電気外科処置（例えば電気外科切断、切除、その他）に対して設計された能動電極を含み得る。電気外科エネルギーは、ケーブル１０８を介して、電気外科発電機１０２によって電気外科器具１０６に供給され、ケーブル１０８は、能動出力端子に接続され、器具１０６が、組織を凝固、切除かつ／または治療することを可能にする。電気外科エネルギーは、患者Ｐを通ったあと、容量性リターンパッド１０４を通って、ケーブル１１０を介して、電気外科発電機１０２に戻される。
【００４１】
電気外科システム１００は、複数の容量性リターンパッド１０４を含み、複数の容量性リターンパッド１０４は、患者Ｐとの全体的な接触面積を最大にすることによって、組織が損傷を受ける可能性を最小にするように配列される。電気外科発電機１０２および容量性リターンパッド１０４は通常、いわゆる「組織対患者」の接触をモニタし、それらの間に十分な接触が存在するようにし、組織が損傷を受ける可能性をさらに最小にするように構成される。容量性リターンパッド１０４は、１つ以上の容量性リターン電極を含み得、容量性リターン電極は、さらなるハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、回路、などを有し得、障害のある容量性リターン電極を電気外科発電機１０２によって生成された電気外科エネルギーから切り離す（以下にさらに詳細に論議される）。さらに、または代替的に、電気外科発電機１０２は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、回路、などを／と同様なものを含み得、障害のある容量性リターン電極を切り離し得る。
【００４２】
電気外科発電機１０２は、電気外科システム１００を制御するための入力制御１０７（例えば、ボタン、アクティベータ、スイッチ、タッチスクリーン、その他）を含む。さらに、電気外科発電機１０２は、様々な出力情報（例えば強度設定、治療完了インジケータ、その他）をユーザに提供するための１つ以上の表示スクリーン（図示されず）を含む。制御１０７は、ユーザ（例えば外科医、看護師、または技術者）が、電気外科エネルギー、例えば電力、波形、デューティサイクル、電圧、電流、周波数、および／または他のパラメータを調節して、特定のタスク（例えば凝固、組織封鎖、強度設定、その他）に対して適切な所望の電気外科エネルギー特性を達成することを可能にする。電気外科器具１０６は、１つ以上の入力制御（図示されず）も含み得、これら１つ以上の入力制御は、電気外科発電機１０２の特定の入力制御と二重化され得る。電気外科器具１０６に入力制御を設けることで、外科処置の間に、電気外科発電機１０２との相互作用を必要とすることなく、電気外科エネルギーのより容易かつより迅速な変更が可能となる。
【００４３】
図２Ａおよび図２Ｂをここで参照して、容量性リターンパッド２００が示され、容量性リターンパッド２００は、本開示の実施形態に従って、電気外科エネルギーのリターン経路の一部分を提供し得る。図１の容量性リターンパッド１０４は、容量性リターンパッド２００であり得る。容量性リターンパッド２００は、一般的な長方形の形状を有するとして示されるが、任意の適切かつ規則的な形状または不規則な形状を有することは、容量性リターンパッド２００に対する本開示の範囲内である。
【００４４】
容量性リターンパッド２００は、バッキング層２０２の上に配置された容量性リターン電極２０４Ａおよび２０４Ｂを備えるバッキング層２０２を含み、各々は、フォイルの２つの層を有し、誘電体層２０６がそれらの間に配置される（図２Ｂを参照）。誘電体層２０６は、破線の輪郭によって示される。誘電体層２０６は、容量性リターン電極２０４Ａおよび／または２０４Ｂの各々の金属フォイルの間に電気的絶縁を提供し、それらを「容量性」とする。誘電体層２０６は、高い周波数の電気外科エネルギーが、患者に達することを可能にするが、低い周波数およびＤＣ電流が、誘電体層２０６を通過して患者に達することを防止する。電気外科の間に、導電性の層２１０は、容量性リターン電極２０４Ａおよび２０４Ｂの各々のフォイルの底面層と、患者、例えば図１の患者Ｐの組織との間に低いインピーダンス接触を提供する。（導電性の層２１０は、図２Ａにおいては、透明として示される）
誘電体層２０６は損傷を受け得、かつ／または製造上の欠陥を有し得る。例えば、ナイフが偶然に誘電体層２０６を貫通し得、従って、容量性リターン電極２０４Ａまたは２０４Ｂのうちの１つのフォイルの２つの層を互いと直接的（例えば非容量性）、電気的に接触させ、障害を引き起こす。障害は、誘電体が貫通された領域において、局所的な過度の加熱を引き起こし得る。２つの金属層（例えばフォイル）の短絡は、位相のシフトを引き起こし得る。
【００４５】
障害は、容量性リターン電極２０４Ａおよび／または２０４Ｂの各々の２つのフォイル間の不完全な誘電材料によっても、例えば誘電体層２０６の欠陥からも引き起こされ得る。障害２０８が、容量性リターンパッド２００に存在しているとして示される。障害２０８は、誘電体層２０６におけるピンホール（ｐｉｎｈｏｌｅ）欠陥として示され、ピンホールによる欠陥は、容量性リターン電極２０４Ａの２つのフォイル層を互いに接触させる。図２Ｂにおいて、障害２０８は、障害２０８を横断する図２Ａの切断線２Ｂ−２Ｂに沿った断面として見ることができる。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、障害２０８は、特定の局所的な領域において誘電体層２０６がないことによって引き起こされ、この局所的な領域では、容量性リターン電極２０４Ａの２つのフォイル層が露出し、その結果２つのフォイル層は、互いとの直接的な電気的接触を有する。これによって、容量性リターンパッド２００は、障害のない容量性リターンパッドと比較してより小さな静電容量を有するようになる（または静電容量がなくなる）。電気外科エネルギーをモニタすることによって、電気外科発電機は、例えばピンホール欠陥２０８（以下により詳細に論議される）によって引き起こされた障害のような障害を検出し得る。
【００４６】
容量性リターンパッド２００は、示されていないさらなる層を含み得る。例えば、熱分配層、回路網またはコンポーネントをモニタするための層、受動冷却層、能動冷却層、絶縁層、取付け層、および／または同様のものも含まれ得る。取付け層は、容量性リターンパッド２００と患者との接触表面に配置され得、接着材料（明確には示されず）から形成され得、この接着材料は、例えばコロラド州、ボールダーのＣｏｖｉｄｉｅｎ（旧Ｔｙｃｏ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）の一部門である、Ｖａｌｌｅｙｌａｂによって製造されたＰＯＬＹＨＥＳＩＶＥＴＭ接着剤のような、ポリヒッシブ（ｐｏｌｙｈｅｓｉｖｅ）接着剤、Ｚ軸接着剤、水に不溶性で、吸水性の、感圧接着剤、またはそれらの任意の組み合わせであり得るが、これらに限定されない。接着剤は好ましくは導電性である。しかしながら、誘電体層および／または部分的に誘電体層を含むことは、本開示の範囲内である。取付け層は、容量性リターンパッド２００と患者「Ｐ」との間に最適の表面接触面積を保証し、これは、組織への損傷のリスクを最小にする。
【００４７】
バッキング層２０２は、一対の分割された容量性リターン電極２０４Ａまたは２０４Ｂを支持し、電気外科の間に患者の組織に位置決めする。バッキング層２０２は、布、厚紙、織られた材料もしくは不織の材料、または任意の適切な材料で作られ得る。一実施形態において、バッキング層２０２は、例えば可撓性のポリマー材料のような誘電材料から形成され得、容量性リターンパッド２００の容量特性を高める。ポリマー材料は、商標ＫＡＰＴＯＮＴＭの下で販売されているポリイミドフィルム、および例えば商標ＭＹＬＡＲＴＭおよびＭＥＬＩＮＥＸＴＭの下で販売されている２軸配向ポリエチレンテレフタレート（ｂｏＰＥＴ）ポリエステルフィルムのようなポリエステルフィルムであり得る。別の実施形態においては、バッキング層２０２は、分割された容量性リターン電極２０４Ａおよび２０４Ｂの対と取り付け層（図示されず）との間の絶縁層として作用し得る。
【００４８】
容量性リターン電極２０４Ａおよび２０４Ｂは、アルミニウム、銅、マイラー、金属化マイラー、銀、金、ステンレス鋼または他の適切な導電性の材料を含む材料から作られ得、様々な形状であり得、かつ様々な構成および配向で配列され得る。容量性リターン電極２０４Ａおよび２０４Ｂの分割された構成は、それらの間に測定可能な静電容量を作成し、この測定可能な静電容量は、電気外科発電機１０２（図１を参照）によって測定され得、電気外科リターンパッド２００が患者「Ｐ」と接着していることを判断する。さらに、容量性リターン電極２０４Ａおよび／または２０４Ｂの各（または複数の）フォイルを通って流れる電流は、接着の程度を判断するためにモニタされ得る。
【００４９】
さらに詳細には、分割されたリターン電極２０４Ａと２０４Ｂとの間の容量結合は、容量性リターンパッド２００が初めに配置されて患者「Ｐ」と接触すると増加する。この静電容量は、容量性リターンパッド２００が患者に完全に接着していることと対応する。処置の間、容量性リターンパッド２００は、患者「Ｐ」から剥離し得、それによってその接着係数は減少する。接着の減少は、容量性リターン電極２０４Ａと２０４Ｂとの間の静電容量に直接的に影響を及ぼす。従って、容量性リターン電極２０４Ａと２０４Ｂとの間の静電容量の変化を測定することは、容量性リターンパッド２００の患者「Ｐ」との接着の正確な測定を提供する。かくして、静電容量結合の量または静電容量結合の変化は、患者との好ましい接触を保証するために、または容量性リターンパッド２００が患者を十分に覆っていることを判断するために使用され得る。リターンパッドの患者との接触の質をモニタする他の方法は、センサを利用して、例えば静電容量のようなパラメータを電気外科発電機に通信することを含む。接触の質をモニタする１つのかかるシステムおよび方法は、２００７年５月７日出願された「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＲＥＴＵＲＮ  ＰＡＤ  ＷＩＴＨ  ＣＯＮＴＡＣＴ  ＱＵＡＬＩＴＹ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ」と題する、米国特許出願第１１／８００，６８７号に開示されている。接触の質をモニタする別のかかるシステムおよび方法は、２００８年３月１７日に出願された「ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ  ＰＡＤ」と題する米国特許出願第６１／０３７，２４３号に開示されている。
【００５０】
障害がいかにして電気外科システム、例えば電気外科システム１００によって検出され得るかの例示については、図３Ａ−図３Ｃを参照されたい。図３Ａは、障害のない電気外科システムの電気的近似である回路図３００を示し、図３Ｂは、図３Ａの回路図を簡略化しているが、これと等価な回路図３００を示し、図３Ｃは、障害を有する電気外科システムの電気的近似である回路図３０２を示す。
【００５１】
図１および図３Ａを参照して、回路３００は、電気外科エネルギーを発生し得るソース３０４を含む。ソース３０４は、図１の電気外科発電機１０２の一部であり得、電気外科エネルギーを生成するハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアなどの挙動を近似する。ソース３０４の入力インピーダンスは、簡潔さのために無視されている。回路図３００はインダクタ３０６および３０８を含み、インダクタ３０６および３０８はそれぞれ、ケーブル１０８および１１０の挙動を近似する。インダクタ３０６および３０８はそれぞれ、Ｌｃａｂｌｅ１ヘンリー（Ｈ）およびＬｃａｂｌｅ２ヘンリー（Ｈ）のインダクタンス値を有する。抵抗器３１０は患者、例えば図１の患者Ｐの挙動を近似する。抵抗器３１０は、Ｒｐａｔｉｅｎｔオーム（Ω）の値を有する。コンデンサ３１２は障害のない容量性リターンパッド、例えば障害のない図１の容量性リターンパッド１０４の挙動を近似する。コンデンサ３１２は、Ｃｃ．ｒ．ｐ．ファラッド（Ｆ）の値を有する。
【００５２】
ソース３０４によって生成された電流Ｉ１が示され、回路図３００全体にわたって流れる。電圧Ｖ１も示され、ソース３０４によって生成された電圧である。電流Ｉ１と電圧Ｖ１との間の関係は、Ｌｃａｂｌｅ１、Ｌｃａｂｌｅ２、Ｒｐａｔｉｅｎｔ、Ｃｃ．ｒ．ｐ．の値、およびソース３０４によって生成された波形の関数である。特に、電圧Ｖ１と電流Ｉ１との間の位相差は、なかんずくこれら前記の値に依存して変化する。電圧Ｖ１と電流Ｉ１との間の位相差は、電気外科発電機、例えば図１の電気外科発電機１０２によって判断され得、障害を検出し得る（図３Ｃについて論議するときに、以下にさらに詳細に論議される）。さらに、Ｒｐａｔｉｅｎｔの値は変化し得るが、これは位相差に対して最小の影響を有する。
【００５３】
図３Ｂは、図３Ａの簡略化であるが、電気的に等価であると考えられる。詳細には、図３Ｂは、値Ｌｔｏｔａｌヘンリー（Ｈ）を有するインダクタ３１４を含み、次の式１によって定義される。
【００５４】
Ｌｔｏｔａｌ≡Ｌｃａｂｌｅ１＋Ｌｃａｂｌｅ２                        （１）
このように、図３Ａのインダクタ３０６および３０８は、簡潔さのために図３Ｂにおいてはインダクタ３１４によって置換されている。ケーブル、例えばケーブル１０８および１１０のインダクタンスは、電気外科の間に有意には変化しないと仮定され得る。
【００５５】
図３Ｃを参照して、回路図３０２が示され、回路図３０２は、容量性リターンパッドに障害を有する電気外科システム、例えば障害を有する容量性リターンパッド１０４を有する電気外科システム１００（図１を参照）の電気的近似である。容量性リターンパッドに障害が生じるとき、静電容量は短絡する。なせならば、容量性リターン電極の上面フォイル層と患者の組織との間に直接的な電気的接触があり、かつ／または同じ容量性リターン電極の２つのフォイル層の間には直接的な電気的接触があるからである。これは、ゼロオーム（Ω）に近いか、またはこれに接近する値を有するＲｆａｕｌｔによって表される。これによって、電流Ｉ２が約ゼロアンペアとなり、電流Ｉ２が約ゼロアンペアになることによって、下記の式２によって記述されるとおりの状態が生じる。
【００５６】
【数１】
0005394782.tif 000002
従って、障害により、容量性リターン電極からの静電容量の寄与が無効とされる。これによって、Ｉ１とＶ１との間の位相差が変化する。この位相差は、電気外科発電機、例えば図１の電気外科発電機１０２によって検出され得る。
【００５７】
電気外科の間に、電圧Ｖ１と電流Ｉ１との間で位相差の変化を検出することによって、障害が検出され得る。さらにまたは代替的に、電圧Ｖ１と電流Ｉ１との間で位相差を検出し、そして、例えば問い合わせ信号を使用したあと、位相差と所定の閾値とを比較することによっても、障害は検出され得る。
【００５８】
回路３００および３０２のインダクタンス３１４（すなわちＸＬ）のリアクタンスは、下記の式３によって記述される。
【００５９】
ＸＬ＝（２πＦ）Ｌｔｏｔａｌ                                （３）
Ｆは、電気外科エネルギーの周波数である。コンデンサ３１２（すなわち、ＸＣ）のリアクタンスは、下記の式４によって記述される。
【００６０】
【数２】
0005394782.tif 000003
そして、回路３００および３０２の挙動が、下記の式５に示されるように、インピーダンスＺｔｏｔａｌの点から記述される。
【００６１】
【数３】
0005394782.tif 000004
回路２００の位相角（すなわち、θ）は、下記の式６によって記述され、容量性リターンパッドを有する電気外科システムにおいて障害が存在しない、例えば障害のない電気外科システム１００の状態に対応する。
【００６２】
【数４】
0005394782.tif 000005
しかしながら、障害の状態が、図３Ｃの回路３０２によって例示されるように存在するとき、位相角は、式７によって記述され得る。コンデンサ３１２は実際上、障害により短絡しているので、ＸＣが式から除去されていることに留意されたい。
【００６３】
【数５】
0005394782.tif 000006
電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相角の異なる値（本明細書において、「位相差」とも称される）は、障害を検出する際に判断、利用され得る。
【００６４】
次の例を考慮されたい。Ｒｐａｔｉｅｎｔは１００オーム（Ω）の値を有し、Ｌｔｏｔａｌは１０オーム（Ω）の値を有し、かつＣｃ．ｒ．ｅ．は１５オーム（Ω）の値を有すると仮定されたい。これらの値を使用することにより、上記の式６を使用することによって、障害が存在しないときの位相角θが推定され得る。従って、障害が存在しないとき生じる位相角は、下記の式８で記述される。
【００６５】
【数６】
0005394782.tif 000007
従って、この例において、例示的な電気外科システムが、障害のない容量性リターンパッドを含むとき、例えば容量性リターンパッド１０４に障害が存在しない図１に示されるような電気外科システム１００においては、位相差（すなわち、θ）は−２．８６°である。
【００６６】
さらに、式８を参照して記述されたものと同じ電気外科システムが、電気外科リターンパッドに障害を有する場合を考慮されたい。このとき位相差は、上記の式７によって記述され、この式が解かれたとき、下記の式９によって記述されるとおりの位相差を生じる。
【００６７】
【数７】
0005394782.tif 000008
位相差（すなわち、θ）は、＋５．７１°である。障害は、障害が起きるとき生じる位相差の変化を調べることによって、または初めの位相差を所定の閾値と比較することによって、例えば問い合わせ信号の電流と電圧との間の位相差と比較することによって検出され得る。このように、障害がない位相差と障害がある位相差との間の差（すなわち、Δθ）は、下記の式１０で示されるとおり＋８．５７°である。
【００６８】
【数８】
0005394782.tif 000009
この例において、キャパシタンス値が支配的であり、したがって位相角は、負の値から正の値へ変化することに留意されたい。しかしながら、インダクタンスが支配的である次の第２の例を考慮されたい。Ｒｐａｔｉｅｎｔは１００オーム（Ω）の値を有し、Ｌｔｏｔａｌは１５オーム（Ω）の値を有し、Ｃｒ．ｐ．ｅ．は１０オーム（Ω）の値を有すると仮定されたい。これらの値を使用することにより、上記の式６を使用することによって、障害が存在しないときの位相角θが推定され得る。したがって、障害が存在しないとき生じる位相角は（この第２の例において）、下記の式１１で記述される。
【００６９】
【数９】
0005394782.tif 000010
障害が存在するとき生じる位相角は、下記の式１２によって記述される。
【００７０】
【数１０】
0005394782.tif 000011
インダクタンスが支配的であるので、式１１および１２の２つの位相角は、正であることに留意されたい。これら２つの位相角は、キャパシタンスが支配的であった（式８、式９、および式１０で記述されたように）第１の例と対照的である。このように、障害がない位相差と障害がある位相差との間の差（すなわち、Δθ）は、下記の式１３で示されるとおり＋５．６７°である。
【００７１】
【数１１】
0005394782.tif 000012
上述のように、決定された位相差は所定の閾値と比較されて、障害を検出し得、かつ／または位相差はモニタされ、例えば電気外科の間に位相差の変化を検出することによって、かつ／または電気外科の間に位相差の増加を検出することによって、容量性リターンパッドにおける障害を検出し得る。
【００７２】
図４は、電気外科発電機１０２’を有する電界外科システム１００’のブロック図を示す。電気外科発電機１０２’は、制御コンポーネント４００と、高電圧ＤＣ電源４０２（「ＨＶＰＳ」）と、ＲＦ出力ステージ４０４と、位相検出コンポーネント４１４と、データベースコンポーネント４０６とを含む。ＨＶＰＳ４０２は、高電圧ＤＣ電力をＲＦ出力ステージ４０４に提供し、ＲＦ出力ステージ４０４は次に、高電圧ＤＣ電力を電気外科エネルギーに変換し、電気外科エネルギーを電気外科器具１０６の能動電極４０８に送達する。特に、ＲＦ出力ステージ４０４は、電気外科エネルギーの正弦波形を生成する。ＲＦ出力ステージ４０４は、様々なデューティサイクル、ピーク電圧、波高率、および他の適切なパラメータを有する複数の波形を生成するように構成される。特定のタイプの波形が、特定の電気外科モードに対して適切である。例えば、ＲＦ出力ステージ４０４は、切断モードで１００％デューティサイクル正弦波形を生成し、これは組織を切除し、癒合しおよび切開することに対して最も適切であり、凝固モードで１〜２５％デューティサイクル波形を生成し、これは組織を焼灼して出血を止めることに対して最も適切である。
【００７３】
制御コンポーネント４００は、メモリ４１０に動作可能に接続されたマイクロプロセッサ４０８を含み、メモリ４１０は、揮発性タイプのメモリ（例えばＲＡＭ）および／または不揮発性タイプのメモリ（例えばフラッシュ媒体、ディスク媒体、その他）であり得る。制御コンポーネントはさらに、立てられ得るフラグ４１２を含む。フラグ４１２は、例えばそれぞれソフトウエア割り込みまたはハードウエア割り込みのようなソフトウエアまたはハードウエアフラグであり得る。制御コンポーネント４００は、ＨＶＰＳ４０２および／またはＲＦ出力ステージ４０４に動作可能に接続された出力ポートを含み、ＲＦ出力ステージ４０４は、制御コンポーネント４００が、開および／または閉制御ループスキームいずれかに従って、電気外科発電機１０２’の出力を制御することを可能にする。制御コンポーネント４００は、本明細書に論議される計算を実行するように適合された任意の適切な論理プロセッサ（例えば制御回路）、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、または任意の他の論理制御を含み得る。
【００７４】
電気外科発電機１０２’は、センサ回路（明確には示されず）を含み、該センサ回路は、様々な組織およびエネルギー特性（例えば、組織インピーダンス、組織温度、出力電流、および／または電圧、その他）を測定し、測定された特性に基づいて制御コンポーネント４００にフィードバックを提供するために適切なセンサを有する。かかるセンサは当業者の知識の範囲内である。制御コンポーネント４００は、ＨＶＰＳ４０２および／またはＲＦ出力ステージ４０４に信号を送り得、ＨＶＰＳ４０２および／またはＲＦ出力ステージ４０４は、ＤＣおよび／またはＲＦ電力供給をそれぞれ調節する。制御コンポーネント４００はまた、電気外科発電機１０２’または電気外科器具１０６の入力制御から入力信号を受信する。制御コンポーネント４０４は、入力信号を利用することによって、出力電力を調節し得、電気外科発電機１０２’の電気外科波形を調節し得、またはその中の他の制御機能を実行し得る。例えば、制御コンポーネント４００は、例えばＰ−Ｉ−Ｄ制御アルゴリズムのようなフィードバックループ制御アルゴリズムを利用し得る。
【００７５】
電気外科発電機１０２’は、位相検出コンポーネント４１４も含み、位相検出コンポーネント４１４は、制御コンポーネント４０４と動作可能に通信する。位相検出コンポーネント４１４は、電気外科器具１０６および容量性リターンパッド１０４を介して患者Ｐの中を流れる電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定し得る。この位相差は、制御コンポーネント４００に通信され得ることにより、容量性リターンパッド１０４における障害を検出し得る。上述のように、制御コンポーネント４０４は、位相差を継続的にモニタし得、かつ／または位相差を所定に閾値と比較して、容量性リターンパッド１０４における障害を検出し得る。
【００７６】
データベースコンポーネント４０６は、所定の閾値を制御コンポーネント４００に通信し得、制御コンポーネント４００は、所定の閾値を位相検出コンポーネント４１４から受信された位相差と比較し得る。データベースコンポーネント４０６は、例えば電気外科システム１００’の電気的パラメータおよび／または物理的パラメータのような１つ以上のパラメータを利用することによって所定の閾値を計算し得る。これらのパラメータは、データベースコンポーネント４０６によって自動的に受信され得るか、または技術者、看護師、または外科医によって手動で入力され得る。さらにまたは代替的に、これらのパラメータは初めに、制御コンポーネント４００によって処理され得、次にデータベースコンポーネント４０６に通信され得る。一部のパラメータは、制御コンポーネント４００および／またはデータベースコンポーネント４０６に電気的に通信され得る。パラメータは、例えばＲＦＩＤデバイスによって無線で通信され得る。
【００７７】
これらのパラメータは、ケーブルの長さ（例えばケーブル１１０および１０８のうちの１つの長さ）、ケーブルのインピーダンス、ケーブルの特性インピーダンス、ケーブルの抵抗、ケーブルのインダクタンス、ケーブのキャパシタンス、患者の年齢（例えば患者Ｐ）、患者の体重、患者の身長、容量性リターンパッド（例えば容量性リターンパッド１０４）のモデル番号、ケーブルのＲＦＩＤ問い合わせ、および容量性リターンパッドの別のＲＦＩＤ問い合わせを含み得る。ＲＦＩＤ問い合わせは、ＲＦＩＤチップからであり得、品目の特性を記述するデータを含み得る。例えば、容量性リターンパッド１０４は、電気外科発電機１０２’が問い合わせるＲＦＩＤチップを含み得る。容量性リターンパッド１０４に埋め込まれたＲＦＩＤチップは、その推定キャパシタンスを送信し得る。
【００７８】
上述のように、位相検出コンポーネント４１４は、例えばアナログ形式で、デジタル形式で、パルス幅変調信号を使用して、周波数変調信号を使用して、アナログ変調信号を使用して、または任意の他の適切な位相差通信技術を使用して、位相差を制御コンポーネント４００に継続的に通信し得る。位相検出コンポーネント４１４は、例えばアナログデジタル変換器、アナログ増幅器、ゼロ交差検出器、デジタル信号プロセッサ、位相ロックループ回路、サンプルアンドホールド回路、ＸＯＲ論理ゲートを有する相電圧変換器、および／または逐次位相検出もしくは変流器のような、位相を決定するためのハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアなどを含み得る。
【００７９】
図５は、位相電圧変換器の一実施形態の略図５００を示し、位相電圧変換器は、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定することを容易にし得る排他的ＯＲ論理ゲート（ＸＯＲ）５０２を有する。電気外科エネルギーの電圧および電流波形は初めに、代表的な電圧波形に変換される。グラフ５０４は、電気外科エネルギーの電圧と線形に関連する電圧波形を図示する。グラフ５０６は、電気外科エネルギーの電流と線形に関連する電圧波形を図示する。グラフ５０４および５０６によって表された電圧波形は、アナログまたはデジタル形式であり得、変圧器、電流検知変成器、または任意の他の適切な検知回路網を使用して作成され得る。グラフ５０４および５０６のピーク対ピーク電圧の中心電圧は、ゼロボルトであり、したがって２つの波形はゼロボルト「オフセット」を有する。
【００８０】
グラフ５０４および５０６の２つの波形は、ゼロ交差検出器（「ＺＣＤ」）５０８の入力である。電圧波形のうちの１つがゼロボルトよりも上にあるとき、ＺＣＤ５０８は、デジタル「１」を出力し、デジタル「１」は、「ＨＩＧＨ」とも称される。さらに、それぞれの電圧波形が、ゼロボルトよりも下にあるとき、ＺＣＤ５０８はデジタル「０」を出力し、デジタル「０」は、「ＬＯＷ」とも称される。例えば、デジタル「１」は、５ボルトによって表され得、一方デジタル「０」はゼロボルトによって表され得る（すなわちＴＴＬ論理電圧レベル）。グラフ５１０および５１２は、グラフ５０４および５０６がそれぞれＺＣＤ５０８によって処理された後の２つの波形を図示する。
【００８１】
グラフ５０４および５０６の波形の間の位相差は、グラフ５１０および５１２の２つの波形にも存在することに留意されたい。この位相差は、１つの波が他の波と比較して遅れている（または進んでいる）時間であるであるΔｔとして、時間領域において示される。これらの２つの波形は、排他的ＯＲ論理ゲート（ＸＯＲ）５０２への入力である。ＸＯＲ５０２は、グラフ５１４によって表される波形を生み出す。ＸＯＲ５０２は、グラフ５１０および５１２の２つの方形波が異なるとき、デジタル「１」（または「ＨＩＧＨ」）を出力し、２つの方形波が論理的に同じであるとき、デジタル「０」を出力する。例えば、２つのデジタル「１」は、デジタル「０」の出力を生じ、一方、デジタル「１」およびデジタル「０」は、デジタル「１」の出力を生じる。これにより、デューティサイクル（すなわち波形が高いときの時間量）が生じ、グラフ５０４および５０６の２つの波形の間の位相差に直接的に関係することとなる。グラフ５１４の波形は、低域フィルタ５１６の入力であり、低域フィルタ５１６は、グラフ５１８に示されるように、信号をＤＣ電圧値に変換する。
【００８２】
グラフ５０４および５０６の波形の間に位相差がないとき（すなわち０°）、ＤＣ電圧はその時ゼロであり、一方、１８０°位相差は、最大に可能なＤＣ電圧値を生じる。略図５００は、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定する図４の位相検出コンポーネント４１４の一実施形態を図示する、
図６は、例えば図１および図４の容量性リターンパッド１０４、または図２Ａおよび図２Ｂの容量性リターンパッド２００のような容量性リターンパッドにおける障害を検出する方法６００の流れ図である。方法６００は、ステップ６０２〜ステップ６２２を含む。方法６００は、ステップ６０２から始まり、ステップ６０２は、例えば図１の電気外科システム１００、または図４の電気外科システム１００’のような電気外科システムを提供し得る。ステップ６０２の間に電気外科システムを提供した後、方法６００は、ステップ６０２の電気外科システムを作動させ得るステップ６０４を含む。
【００８３】
ステップ６０６は問い合わせ信号を生成し得る。問い合わせ信号は、電気外科の間に使用される電気外科エネルギーと同様であるか、または同一であり得る。例えば、問い合わせ信号は、低減された電力レベルおよび／または低減されたデューティサイクルを備えた電気外科エネルギーであり得る。ステップ６０６の問い合わせ信号は、ステップ６０８によって使用され得る。ステップ６０８は、例えば問い合わせ信号である電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相を決定し得る。
【００８４】
方法６００はステップ６１０を含み、ステップ６１０は、決定された位相差、例えばステップ６０８の間に決定された位相差を所定の閾値と比較して、障害を検出し得る。障害が検出された場合、方法６００は、ステップ６１８に進み得る。ステップ６１８は、障害が検出されたとき、フラグを立て得る。障害が検出されたとき、ユーザは、ステップ６２０の間に容量性リターンパッドを取替え、方法６００を再開し得るか、または検出された障害が、切り離され得る容量性リターン電極によって引き起こされた場合、方法６００は、ステップ６２２を使用し得、ステップ６２２は、障害のある容量性リターン電極を切り離し得、障害のないリターン電極を接続された状態かつ動作可能な状態に保ち得る。
【００８５】
ステップ６１０の間に、障害が検出されなかった場合、方法６００は、ステップ６１２に進み得、ステップ６１２は、電気外科の間に電気外科エネルギーを生成し得る。ステップ６０８は次に、電気外科エネルギーの電流と電圧との間の位相差を決定し得る。ステップ６１４は、電気外科の間に位相差の変化を検出して、障害を検出し得る。障害が検出されなかった場合、方法６００は、ステップ６１２に進み、電気外科において使用するための電気外科エネルギーの生成を続ける。しかしながら、障害が検出された場合、方法６００は、ステップ６１０の間に障害が検出されたときと同様に、ステップ６１４からステップ６１８へ進む。
【００８６】
本開示の幾つかの実施形態が図面で示されたが、本開示はそれらに限定されるとは意図されていない。なぜならば、本開示の分野は、当技術分野の許す限り広く意図され、かつ本明細書は、そのように読まれることが意図されているからである。したがって、上記は、限定するものとして解釈されるべきではなく、特定の実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された請求項の範囲および精神内において、他の変更に想到し得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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