(57)【要約】【課題】選択的に分極され得るか、または分極され得ないプラズマデバイスにおいて化学反応性プラズマ生成種を生成および誘導するためのシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】プラズマシステムであって、該プラズマシステムは、電気外科ジェネレータと、イオン性媒体源と、プラズマ器具であって、該プラズマ器具は、管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極とを備えている、プラズマ器具と、患者と電気的に結合するように構成されているリターン電極パッドと、該リターン電極パッドと電気的に結合されている分極コントローラとを備え、該分極コントローラは、該リターン電極パッドの、該電気外科ジェネレータとの導電性結合を調節するように構成されている、プラズマシステム。【選択図】図１
2014151192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマシステムであって、該プラズマシステムは、
電気外科ジェネレータと、
イオン性媒体源と、
プラズマ器具であって、該プラズマ器具は、
管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、
該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極と
を備えている、プラズマ器具と、
患者と電気的に結合するように構成されているリターン電極パッドと、
該リターン電極パッドと電気的に結合されている分極コントローラと
を備え、該分極コントローラは、該リターン電極パッドの、該電気外科ジェネレータとの導電性結合を調節するように構成されている、
プラズマシステム。
【請求項２】
前記分極コントローラは、可変抵抗を備えている、請求項１に記載のプラズマシステム。
【請求項３】
前記可変抵抗は、複数の切り換え要素と結合されている複数の抵抗器を備え、該複数の切り換え要素は、該複数の抵抗器を該可変抵抗に切り換えるように構成されている、請求項２に記載のプラズマシステム。
【請求項４】
前記可変抵抗は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータを備えている、請求項２に記載のプラズマシステム。
【請求項５】
前記可変抵抗は、トランジスタ、ＰＩＮダイオード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される電圧制御型抵抗を備えている、請求項２に記載のプラズマシステム。
【請求項６】
前記電気外科ジェネレータまたは前記プラズマ器具のうちの少なくとも一方は、前記分極コントローラの抵抗を調節するための制御部を備えている、請求項２に記載のプラズマシステム。
【請求項７】
前記可変抵抗が、完全に活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータからデカップリングされ、前記プラズマ器具は、非分極型プラズマを出力する、請求項６に記載のプラズマシステム。
【請求項８】
前記可変抵抗が、完全に非活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータと結合され、前記プラズマ器具は、分極型プラズマを出力する、請求項６に記載のプラズマシステム。
【請求項９】
プラズマシステムであって、該プラズマシステムは、
電気外科ジェネレータと
イオン性媒体源と、
プラズマ器具であって、該プラズマ器具は、
管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、
該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極と
を備えている、プラズマ器具と、
患者と結合するように構成されているリターン電極パッドと、
該リターン電極と電気的に結合されている分極コントローラと
を備え、該分極コントローラは、該電気外科ジェネレータまたは該プラズマ器具のうちの少なくとも一方によって制御可能である可変抵抗を備えている、
プラズマシステム。
【請求項１０】
前記可変抵抗は、複数の切り換え要素と結合されている複数の抵抗器を備え、該複数の切り換え要素は、該複数の抵抗器を該可変抵抗に切り換えるように構成されている、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１１】
前記可変抵抗は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータを備えている、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１２】
前記可変抵抗は、トランジスタ、ＰＩＮダイオード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される電圧制御型抵抗を備えている、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１３】
前記可変抵抗が、完全に活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータからデカップリングされ、前記プラズマ器具は、非分極型プラズマを出力する、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１４】
前記可変抵抗が、完全に非活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータと結合され、前記プラズマ器具は、分極型プラズマを出力する、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１５】
前記プラズマ器具は、前記可変抵抗を制御するように構成されているスライドスイッチを含む、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１６】
前記電気外科ジェネレータは、前記分極コントローラの分極の程度を表すスケールを表示するタッチスクリーンを含む、請求項９に記載のプラズマシステム。
【請求項１７】
システムであって、該システムは、
イオン性媒体が供給されるように構成されているプラズマ器具と、
該プラズマ器具内に配置されている一対の電極であって、該一対の電極は、該プラズマ器具におけるイオン性媒体を点火することにより、プラズマ溶出液を形成するために、電流が流されるように構成されている、一対の電極と、
リターン電極パッドと結合されている分極コントローラであって、該分極コントローラは、該プラズマ溶出液の分極の程度を制御するために調節されるように構成されている可変抵抗を有する、分極コントローラと
を備えている、システム。
【請求項１８】
前記可変抵抗は、前記プラズマ器具上に配置されているスライド可能なスイッチをスライドさせることによって調節されるように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プラズマ器具は、電気外科ジェネレータと結合されている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記可変抵抗は、前記電気外科ジェネレータのスクリーン上に表示されている分極スケールを使用して、分極の所望の程度を入力することによって調節されるように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本出願は、２０１３年２月１２日に出願された、その全内容が、参考として本明細書に援用されている米国仮出願第６１／７６３，８５９号の利益および優先権を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、表面処理および組織治療のためのプラズマデバイスおよびプロセスに関する。より詳細には、本開示は、選択的に分極され得るか、または分極され得ないプラズマデバイスにおいて化学反応性プラズマ生成種を生成および誘導するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
（関連技術の背景）
例えば大気圧での、または大気圧近くでの液体および気体のような濃密な媒体における放電は、適切な条件の下で、プラズマ形成を生じ得る。プラズマは、例えばイオン、ラジカル、電子、励起状態（例えば、メタステーブル（ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ））種、分子フラグメント、フォトンなどのような、大量の化学種を作成する独特な能力を有する。プラズマ種は、プラズマ電子温度および電子密度を調整することにより、様々な内部エネルギー状態または外部運動エネルギー分布で生成され得る。さらに、プラズマの空間的、時間的、および温度的特性を調節することは、プラズマ種および関連するフォトンフラックスによって照射されている材料に対して特定の変化を作成する。プラズマは、また、プラズマフォトンによって照射されている生物学的材料および他の材料において光化学および光触媒反応経路を開始するために十分なエネルギーを有するエネルギー性紫外フォトンを含むフォトンを生成することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
プラズマは、広い適用可能性を有し、産業、科学、および医療関係のニーズ、特に、任意の温度範囲におけるワークピース（例えば、組織）表面処理に対して代替の解決策を提供する。プラズマは、ワークピースに送達され得、それによって、プラズマが衝突する材料の特性における複数の変化をもたらす。プラズマは、高度な空間的、材料選択度的、および時間的制御によって材料特性を変化させるために適切である、放射線（例えば、紫外線）、イオン、フォトン、電子、および他の励起状態（例えば、メタステーブル）種の大きなフラックスを作成する独特な能力を有する。プラズマは、また、ワークピースの別個の下層に対してほとんど影響を与えることなく、または、全く影響を与えることなく、ワークピースの別個の上層を除去し得えるか、または、プラズマは、混合組織領域から特定の組織を選択的に除去すること、もしくは、隣接する異なる組織タイプの器官に対する最小の影響によりある組織を選択的に除去することを行うために使用され得る。
【０００５】
プラズマ種は、表面材料の揮発、気化、または溶解（例えば、エッチング）を通して、化学結合を破壊すること、表面終端種を置換もしくは取替えること（例えば、表面機能化）によって、組織表面の化学的性質を改変することができる。適切な技術、材料選択、および条件により、近くの異なるタイプの組織に全く影響を与えることなく、１つのタイプの組織を除去することができる。プラズマの状態およびパラメータ（Ｓ−パラメータ、Ｖ、Ｉ、Θなどを含む）を制御することは、一組の特定の粒子の選択を可能にし、これは、次に、材料の除去または改変のための化学的経路の選択、および、所望の組織タイプの除去の選択を可能にする。
【０００６】
本開示は、電気外科ジェネレータと、イオン性媒体源と、プラズマ器具とを含むプラズマシステムを提供する。該プラズマ器具は、管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極とを含む。該プラズマシステムは、また、患者と結合するように構成されているリターン電極パッドと、該リターン電極と電気的に結合されている分極コントローラとを含み、該分極コントローラは、該リターン電極パッドの、該電気外科ジェネレータとの導電性結合を調節するように構成されている。
【０００７】
本開示の一局面に従って、前記分極コントローラは、可変抵抗を含む。
【０００８】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗は、複数の切り換え要素と結合されている複数の抵抗器を含み、該複数の切り換え要素は、該複数の抵抗器を該可変抵抗に切り換えるように構成されている。
【０００９】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータを含む。
【００１０】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗は、トランジスタ、ＰＩＮダイオード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される電圧制御型抵抗を含む。
【００１１】
本開示の一局面に従って、前記電気外科ジェネレータおよび／または前記プラズマ器具は、前記分極コントローラの抵抗を調節するための制御部を含む。
【００１２】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗が、完全に活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータからデカップリングされ、前記プラズマ器具は、非分極型プラズマを出力する。
【００１３】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗が、完全に非活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータと結合され、前記プラズマ器具は、分極型プラズマを出力する。
【００１４】
本開示は、電気外科ジェネレータと、イオン性媒体源と、プラズマ器具とを含むプラズマシステムを提供する。該プラズマ器具は、管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極とを含む。該プラズマシステムは、患者と結合するように構成されているリターン電極パッドと、該リターン電極と電気的に結合されている分極コントローラとをさらに含み、該分極コントローラは、該電気外科ジェネレータまたは該プラズマ器具のうちの少なくとも一方によって制御可能である可変抵抗を含む。
【００１５】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗は、複数の切り換え要素と結合されている複数の抵抗器を含み、該複数の切り換え要素は、該複数の抵抗器を該可変抵抗に切り換えるように構成されている。
【００１６】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータを含む。
【００１７】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗は、トランジスタ、ＰＩＮダイオード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される電圧制御型抵抗を含む。
【００１８】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗が、完全に活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータからデカップリングされ、前記プラズマ器具は、非分極型プラズマを出力する。
【００１９】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗が、完全に非活性化されている間、前記リターン電極は、前記電気外科ジェネレータと結合され、前記プラズマ器具は、分極型プラズマを出力する。
【００２０】
本開示の一局面に従って、前記プラズマ器具は、前記可変抵抗を制御するように構成されているスライドスイッチを含む。
【００２１】
本開示の一局面に従って、前記電気外科ジェネレータは、前記分極コントローラの分極の程度を表すスケールを表示するタッチスクリーンを含む。
【００２２】
本開示は、プラズマ器具にイオン性媒体を供給することと、該プラズマ器具内に配置されている一対の電極に電流を流すことによって、該プラズマ器具における該イオン性媒体を点火することにより、プラズマ溶出液を形成することと、リターン電極パッドと結合されている分極コントローラの可変抵抗を調節することにより、該プラズマ溶出液の分極の程度を制御することとを含む方法を提供する。
【００２３】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗を前記調節することは、前記プラズマ器具上に配置されているスライド可能なスイッチをスライドさせることを含む。
【００２４】
本開示の一局面に従って、前記プラズマ器具は、電気外科ジェネレータと結合されている。
【００２５】
本開示の一局面に従って、前記可変抵抗を前記調節することは、前記電気外科ジェネレータのスクリーン上に表示されている分極スケールを使用して、分極の所望の程度を入力することを含む。
【００２６】
例えば、本発明は、以下を提供する。
（項目１）
プラズマシステムであって、該プラズマシステムは、
電気外科ジェネレータと、
イオン性媒体源と、
プラズマ器具であって、該プラズマ器具は、
管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、
該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極と
を備えている、プラズマ器具と、
患者と電気的に結合するように構成されているリターン電極パッドと、
該リターン電極パッドと電気的に結合されている分極コントローラと
を備え、該分極コントローラは、該リターン電極パッドの、該電気外科ジェネレータとの導電性結合を調節するように構成されている、
プラズマシステム。
（項目２）
上記分極コントローラは、可変抵抗を備えている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目３）
上記可変抵抗は、複数の切り換え要素と結合されている複数の抵抗器を備え、該複数の切り換え要素は、該複数の抵抗器を該可変抵抗に切り換えるように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目４）
上記可変抵抗は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータを備えている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目５）
上記可変抵抗は、トランジスタ、ＰＩＮダイオード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される電圧制御型抵抗を備えている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目６）
上記電気外科ジェネレータまたは上記プラズマ器具のうちの少なくとも一方は、上記分極コントローラの抵抗を調節するための制御部を備えている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目７）
上記可変抵抗が、完全に活性化されている間、上記リターン電極は、上記電気外科ジェネレータからデカップリングされ、上記プラズマ器具は、非分極型プラズマを出力する、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目８）
上記可変抵抗が、完全に非活性化されている間、上記リターン電極は、上記電気外科ジェネレータと結合され、上記プラズマ器具は、分極型プラズマを出力する、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目９）
プラズマシステムであって、該プラズマシステムは、
電気外科ジェネレータと
イオン性媒体源と、
プラズマ器具であって、該プラズマ器具は、
管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、
該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極と
を備えている、プラズマ器具と、
患者と結合するように構成されているリターン電極パッドと、
該リターン電極と電気的に結合されている分極コントローラと
を備え、該分極コントローラは、該電気外科ジェネレータまたは該プラズマ器具のうちの少なくとも一方によって制御可能である可変抵抗を備えている、
プラズマシステム。
（項目１０）
上記可変抵抗は、複数の切り換え要素と結合されている複数の抵抗器を備え、該複数の切り換え要素は、該複数の抵抗器を該可変抵抗に切り換えるように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１１）
上記可変抵抗は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータを備えている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１２）
上記可変抵抗は、トランジスタ、ＰＩＮダイオード、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される電圧制御型抵抗を備えている、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１３）
上記可変抵抗が、完全に活性化されている間、上記リターン電極は、上記電気外科ジェネレータからデカップリングされ、上記プラズマ器具は、非分極型プラズマを出力する、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１４）
上記可変抵抗が、完全に非活性化されている間、上記リターン電極は、上記電気外科ジェネレータと結合され、上記プラズマ器具は、分極型プラズマを出力する、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１５）
上記プラズマ器具は、上記可変抵抗を制御するように構成されているスライドスイッチを含む、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１６）
上記電気外科ジェネレータは、上記分極コントローラの分極の程度を表すスケールを表示するタッチスクリーンを含む、上記項目のいずれか一項に記載のプラズマシステム。
（項目１７）
システムであって、該システムは、
イオン性媒体が供給されるように構成されているプラズマ器具と、
該プラズマ器具内に配置されている一対の電極であって、該一対の電極は、該プラズマ器具におけるイオン性媒体を点火することにより、プラズマ溶出液を形成するために、電流が流されるように構成されている、一対の電極と、
リターン電極パッドと結合されている分極コントローラであって、該分極コントローラは、該プラズマ溶出液の分極の程度を制御するために調節されるように構成されている可変抵抗を有する、分極コントローラと
を備えている、システム。
（項目１８）
上記可変抵抗は、上記プラズマ器具上に配置されているスライド可能なスイッチをスライドさせることによって調節されるように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１９）
上記プラズマ器具は、電気外科ジェネレータと結合されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目２０）
上記可変抵抗は、上記電気外科ジェネレータのスクリーン上に表示されている分極スケールを使用して、分極の所望の程度を入力することによって調節されるように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１７Ａ）
方法であって、該方法は、
プラズマ器具にイオン性媒体を供給することと、
該プラズマ器具内に配置されている一対の電極に電流を流すことによって、該プラズマ器具における該イオン性媒体を点火することにより、プラズマ溶出液を形成することと、
リターン電極パッドと結合されている分極コントローラの可変抵抗を調節することにより、該プラズマ溶出液の分極の程度を制御することと
を含む、方法。
（項目１８Ａ）
上記可変抵抗を前記調節することは、上記プラズマ器具上に配置されているスライド可能なスイッチをスライドさせることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目１９Ａ）
上記プラズマ器具は、電気外科ジェネレータと結合されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
（項目２０Ａ）
上記可変抵抗を前記調節することは、上記電気外科ジェネレータのスクリーン上に表示されている分極スケールを使用して、分極の所望の程度を入力することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
【００２７】
（摘要）
本開示は、電気外科ジェネレータと、イオン性媒体源と、プラズマ器具とを含むプラズマシステムを提供する。該プラズマ器具は、管腔を有する筐体であって、該管腔は、該筐体に画定され、該筐体の遠位端における開口部において終端し、該イオン性媒体源と流体連通している、筐体と、該電気外科ジェネレータと結合されている一対の電極とを含む。該プラズマシステムは、また、患者と結合するように構成されているリターン電極パッドと、該リターン電極と電気的に結合されている分極コントローラとを含み、該分極コントローラは、該リターン電極パッドの、該電気外科ジェネレータとの導電性結合を調節するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本明細書の中に組み込まれ、本明細書の一部分を構成する添付の図面は、本開示の例示的実施形態を示し、上記で与えられている本開示の一般的な説明、および、以下に与えられている実施形態の詳細な説明と共に、本開示の原理を説明することに役立つ。
【図１】図１は、本開示による、プラズマシステムの斜視図である。
【図２】図２は、本開示による、電気外科ジェネレータの一実施形態の正面図である。
【図３】図３は、本開示による、図２の電気外科ジェネレータの実施形態の概略的ブロック図である。
【図４】図４は、本開示による、図１のプラズマ器具の断面、側面図である。
【図５】図５は、本開示による、図１のプラズマシステムの別の実施形態の概略的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（詳細な説明）
プラズマは、電気エネルギーを使用して生成され得、該電気エネルギーは、適切なジェネレータ、電極、およびアンテナを使用して、無線周波数（「ＲＦ」、約０．１ＭＨｚ〜約１００ＭＨｚ）およびマイクロ波（「ＭＷ」、約０．１ＧＨｚ〜約１００ＧＨｚ）帯域を含む、約０．１ヘルツ（Ｈｚ）〜約１００ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数での直流（ＤＣ）電気または交流（ＡＣ）電気のいずれかとして送達される。励起周波数の選択、ワークピース、およびワークピースに電気エネルギーを送達するために使用される電気回路は、プラズマの多くの特性および要件に影響を及ぼす。プラズマの化学的生成の性能、送達システム、および電気的励起回路網の設計は、相互に関連している。なぜなら、動作電圧、周波数、および電流レベル（ならびに位相）の選択は、電子温度および電子密度に影響を及ぼすからである。さらに、電気的励起およびプラズマデバイスハードウェアの選択は、また、所与のプラズマシステムが、新しい成分の、ホストプラズマ気体または液体媒体への導入に対していかに動的に応答するかを決定する。
【００３０】
プラズマビームは、高エネルギープラズマの直接的適用を通して、組織を凝固させ、焼灼し、または、他の方法で治療するために使用され得る。特に、プラズマから組織への動力学的エネルギー伝達は治癒を引き起こし、従って、出血している組織の熱凝固に影響を及ぼす。プラズマビーム凝固は、電気外科ジェネレータによって電流が流され得る１つ以上の電極を有するハンドヘルド電気外科器具を利用し、電気外科ジェネレータは、イオン性媒体（例えば、不活性ガス）を使用してプラズマを形成するために適切な高強度の電場を出力する。
【００３１】
プラズマビーム凝固システムは、分極され得るか、または分極され得ない。本明細書において使用される場合、用語「分極型」は、器具の外側に配置されている、患者と結合された（例えば、治療部位の外側で）リターン電極を含むプラズマシステムを指す。分極型プラズマの動作中において、１つ以上の活性電極を含む器具は、患者に接近し、電場強度は、気体をイオン化し、それによって、プラズマを形成するために十分となる。プラズマは、患者への導電性経路を提供し、何らかの特定の理論によって限定されることなく、臨床的効果が、主として、電気外科電流が患者を通り抜けてリターン電極へと向かうときの患者組織の抵抗加熱によってもたらされると考えられている。
【００３２】
本明細書において使用される場合、用語「非分極型」は、活性電極とリターン電極との両方を有するハンドヘルド電気外科器具を含むプラズマシステムを指す。このシステムは、患者と結合された別個のリターン電極を含まず、従って、電気外科ジェネレータから患者を絶縁している。電気外科エネルギーは、ジェネレータによって提供され、器具内に含まれている電極間において、電場を形成する。この構成において、プラズマは、器具内において生成され、プラズマは、気体が、器具の外へ押し出されるとき、患者に送達される。何らかの特定の理論によって縛られることなく、非分極型システムにおける主な臨床的効果は、プラズマの動力学的、熱エネルギーの伝達によるものであると考えられている。
【００３３】
分極型プラズマシステムは、非分極型システムよりもより急速な凝固を生成する。しかし、凝固の速度および程度は、従来の電気外科ジェネレータを使用して制御することは困難である。なぜなら、プラズマを消すことなくプラズマ強度を変化させることのできる特殊回路網が必要とされるからである。さらに、器具と組織との間で生成される分極型電場は、プラズマビームによって引きつけられ、および／または、逸らされ、ビームの狙いを定めることを困難にする。非分極型システムは、分極型システムの、狙いを定めることの難しさを回避するが、しかし、所望の組織効果を生成することがより遅い。さらに、そのようなシステムは、また、特殊な直流ジェネレータに依存し、特殊な直流ジェネレータは、他の電気外科モダリティにおいて、有用性を有しない。
【００３４】
本開示は、ハイブリッド分極型プラズマシステムを提供し、該システムは、分極型システムおよび非分極型システムの欠点を克服するために、分極型、非分極型、およびハイブリッド態様で操作されることができる。このシステムは、電気外科ジェネレータとイオン性媒体源とを含む。このシステムは、プラズマ器具であって、該プラズマ器具は、２つ以上の電極（例えば、二極）を有し、ジェネレータおよびイオン性媒体源と結合されている、プラズマ器具と、患者と接触しているリターン電極であって、該リターン電極も、可変抵抗を有する分極コントローラを介して、ジェネレータと結合されている、リターン電極とをさらに含む。このシステムは、分極コントローラの抵抗を調節することにより、器具によって生成されたプラズマの分極の程度を調節するために、ジェネレータおよび／または器具に配置された制御部を含む。従って、二極プラズマ外科器具を使用すること、および、患者が、リターン電極を介してジェネレータに電気的に結合されている程度を変化させることは、プラズマビームの分極の程度（例えば、完全に分極されている〜完全に分極されていない、およびそれらの中間）を変化させることを可能にする。
【００３５】
図１を最初に参照すると、プラズマシステム１０が開示されている。システム１０は、ジェネレータ２００に結合されるプラズマ器具１２と、イオン性媒体源１６とを含み、該イオン性媒体源は、随意の前駆物質源（図示されず）も含み得る。ジェネレータ２００は、プラズマ器具１２に電力を送達するための任意の適切なコンポーネントを含む。より詳細には、ジェネレータ２００は、イオン性媒体を点火してプラズマを発生させるための電力を生成することのできる任意の無線周波ジェネレータまたは他の適切な電源であり得る。実施形態において、電気外科エネルギーが、ジェネレータ２００により、器具ケーブル４を介して器具１２に供給される。ケーブル４は、ジェネレータ２００の活性端子２３０（図３）に器具１２を接続している供給リード４ａと、ジェネレータ２００のリターン端子２３２（図３）に器具１２を接続しているリターンリードとを含む。プラズマ器具１２は、組織へのプラズマの適用のための電気外科ペンシルとして利用され得、ジェネレータ２００は、約１００ｋＨｚ〜約４ＭＨｚの周波数で電力を器具１２に供給するように適合されている電気外科ジェネレータであり得、実施形態において、周波数は、約２００ｋＨｚ〜約３ＭＨｚに及び得、さらなる実施形態において、周波数は、約３００ｋＨｚ〜約１ＭＨｚに及び得る。
【００３６】
システム１０は、１つ以上のリターン電極パッド６も含み、１つ以上のリターン電極パッド６は、使用に際して、患者との全体的接触面積を最大化することによって組織損傷の可能性を最小化するために患者に配置される。リターン電極パッド６は、２つ以上のスプリット電極６ａ、６ｂを含み得る。ジェネレータ２００は、組織と患者との接触をモニタして電極パッド６と患者との間に充分な接触が存在することを確実にするために、スプリット電極６ａ、６ｂ間のインピーダンスを測定するように構成され得る。エネルギーは、リターン電極パッド６を通して、リターンパッドケーブル８内に収納されている１つ以上のリターンリード８ａ、８ｂを介して、ジェネレータ２００のリターン端子２３２（図３）においてジェネレータ２００に戻される。特に、リターンリード８ａ、８ｂの各々は、リターン電極パッド６の１つ以上のスプリット電極６ａ、６ｂに接続される。
【００３７】
図２を参照すると、ジェネレータ２００のフロントフェース２４０が示されている。ジェネレータ２００は、任意の適切なタイプ（例えば、電気外科、マイクロ波、その他）であり得、図５に示されているようなプラズマ器具１２に加えて、様々なタイプの電気外科器具（例えば、電気外科鉗子、電気外科ペンシル、切除プローブ、その他）を収容するために、複数のコネクタ２５０〜２６２を含み得る。
【００３８】
ジェネレータ２００は、ユーザインターフェース２４１を含み、ユーザインターフェース２４１は、ユーザに様々な出力情報（例えば、強度設定、治療完了インジケータ、その他）を提供するための１つ以上の表示スクリーン２４２、２４４、２４６を有する。スクリーン２４２、２４４、２４６の各々は、対応するコネクタ２５０〜２６２と関連付けられている。ジェネレータ２００は、ジェネレータ２００を制御するための適切な入力制御部（例えば、ボタン、活性剤、スイッチ、タッチスクリーン、その他）を含む。表示スクリーン２４２、２４４、２４６は、また、電気外科器具（例えば、プラズマ器具１２、その他）に対する対応するメニューを表示するタッチスクリーンとして構成される。このとき、ユーザは、単に、対応するメニューオプションに触れることだけによって入力を調節する。
【００３９】
スクリーン２４２は、単極出力ならびにコネクタ２５０および２５２に接続されているデバイスを制御する。コネクタ２５０は、単極電気外科器具（例えば、電気外科ペンシル）と結合するように構成され、コネクタ２５２は、フットスイッチ（図示されず）と結合するように構成されている。フットスイッチは、さらなる入力（例えば、ジェネレータ２００の複製入力）を提供する。スクリーン２４４は、単極、プラズマ、および二極出力、ならびにコネクタ２５６および２５８に接続されているデバイスを制御する。コネクタ２５６は、他の単極器具と結合するように構成されている。コネクタ２５８は、プラズマ器具１２と結合するように構成されている。
【００４０】
コネクタ２５４は、１つ以上のリターン電極パッド６に接続するために用いられ得る。リターン電極パッド６は、リターンパッドケーブル８を介して、ジェネレータ２００と結合され、リターンパッドケーブル８は、プラグ（図示されず）を介して、コネクタ２５４と結合されている。リターン電極パッド６は、分極コントローラ１５０と結合され、分極コントローラ１５０は、コネクタ２５４と結合され（図５に示されているように）、これは、以下にさらに詳細に記述されている。スクリーン２４６は、プラズマ器具１２によって実行されるプラズマ処置を制御し、プラズマ器具１２は、コネクタ２６０および２６２に差し込まれ得る。
【００４１】
図３は、電気外科エネルギーを出力するように構成されているジェネレータ２００の概略的ブロック図を示している。ジェネレータ２００は、コントローラ２２４と、電力供給２２７と、無線周波（ＲＦ）増幅器２２８とを含む。電力供給２２７は、ＡＣ源（例えば、線間電圧）に接続されている高電圧のＤＣ電力供給であり得、リード２２７ａおよび２２７ｂを介して、ＲＦ増幅器２２８に高電圧のＤＣ電力を提供し、ＲＦ増幅器２２８は、次に、高電圧のＤＣ電力を治療エネルギー（例えば、電気外科またはマイクロ波）に変換し、活性端子２３０にエネルギーを送達する。エネルギーは、リターン端子２３２を介して、そこへ戻される。活性端子２３０およびリターン端子２３２は、絶縁変圧器２２９を通してＲＦ増幅器２２８と結合されている。ＲＦ増幅器２２８は、複数のモードで動作するように構成され、その間、ジェネレータ２００は、特定のデューティサイクル、ピーク電圧、クレストファクタ、その他を有する対応する波形を出力する。他の実施形態において、ジェネレータ２００は、他のタイプの適切な電力供給トポロジーに基づき得ることが想定されている。
【００４２】
コントローラ２２４は、メモリ２２６に動作可能に接続されているプロセッサ２２５を含み、メモリ２２６は、一過性タイプのメモリ（例えば、ＲＡＭ）および／または非一過性タイプのメモリ（例えば、フラッシュ媒体、ディスク媒体、その他）を含み得る。プロセッサ２２５は、出力ポートを含み、該出力ポートは、電力供給２２７および／またはＲＦ増幅器２２８に動作可能に接続され、プロセッサ２２５が、開制御ループスキームおよび／または閉制御ループスキームに従って、ジェネレータ２００の出力を制御することを可能にしている。閉ループ制御スキームは、フィードバック制御ループであり、該フィードバック制御ループにおいて、複数のセンサが、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、出力電力、電流および／または電圧、その他）を測定し、コントローラ２２４にフィードバックを提供する。次に、コントローラ２２４は、電力供給２２７および／またはＲＦ増幅器２２８に信号を送り、電力供給２２７および／またはＲＦ増幅器２２８は、それぞれ、ＤＣ電力供給および／または電力供給を調節する。当業者は、プロセッサ２２５が、フィールドプログラマブルゲートアレイ、デジタル信号プロセッサ、およびそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、本明細書に記述された計算および／または命令の組を実行するように適合されている任意の論理プロセッサ（例えば、制御回路）を使用することによって置き換えられ得ることを理解する。
【００４３】
本開示によるジェネレータ２００は、複数のセンサ２８０（例えば、ＲＦ電流センサ２８０ａおよびＲＦ電圧センサ２８０ｂ）を含む。ジェネレータ２００の様々なコンポーネント、すなわち、ＲＦ増幅器２２８、ＲＦ電流センサ２８０ａおよびＲＦ電圧センサ２８０ｂは、印刷回路板（ＰＣＢ）上に配置され得る。ＲＦ電流センサ２８０ａは、活性端子２３０と結合され、ＲＦ増幅器２２８によって供給されるＲＦ電流の測定値を提供する。実施形態において、ＲＦ電流センサ２８０ａは、リターン端子２３２と結合され得る。ＲＦ電圧センサ２８０ｂは、活性端子２３０およびリターン端子２３２と結合され、ＲＦ増幅器２２８によって供給されるＲＦ電圧の測定値を提供する。実施形態において、ＲＦ電流センサ２８０ａおよびＲＦ電圧センサ２８０ｂは、活性リード２２８ａおよびリターンリード２２８ｂと結合され得、活性リード２２８ａおよびリターンリード２２８ｂは、それぞれ、活性端子２３０およびリターン端子２３２をＲＦ増幅器２２８に相互接続する。
【００４４】
ＲＦ電流センサ２８０ａおよびＲＦ電圧センサ２８０ｂは、それぞれ、感知されたＲＦ電圧信号およびＲＦ電流信号をコントローラ２２４に提供し、コントローラ２２４は、次に、感知されたＲＦ電圧信号およびＲＦ電流信号に応答して、電力供給２２７および／またはＲＦ増幅器２２８の出力を調節し得る。コントローラ２２４は、また、ジェネレータ２００の入力制御部および／またはプラズマ器具１２から入力信号を受信する。コントローラ２２４は、ジェネレータ２００の電力出力を調節するために、入力信号を利用し、および／または、それに対する他の制御機能を実行する。
【００４５】
もう一度図１を参照すると、システム１０は、器具１２を通ってワークピース（例えば、組織）へ流れるプラズマの流れを提供する。イオン性媒体および随意の前駆物質フィードストックを含むプラズマフィードストックは、イオン性媒体源１６によってプラズマ器具１２に供給される。動作中において、イオン性媒体および／または前駆物質フィードストックが、プラズマ器具１２に提供され、プラズマ器具１２において、プラズマフィードストックは、点火され、特定の励起種、および、ワークピースまたはその表面において所望の化学反応を駆動するための内部エネルギーを担持するメタステーブル（ｍｅｔａｓｔａｂｌｅ）から、イオン、ラジカル、フォトンを含むプラズマ溶出液を形成する。フィードストックは、点火ポイントから上流で、または、プラズマ溶出液のその中流で（例えば、点火ポイントで）混合され得る。
【００４６】
イオン性媒体源１６は、貯蔵タンク、ポンプ、および／または流量計（明瞭には示されず）を含み得る。イオン性媒体は、液体または気体（例えばアルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドン、二酸化炭素、窒素、水素、酸素、その他、およびそれらの混合物）などであり得る。これらの気体および他の気体は、最初、液体の形態であり得、該液体の形態は、適用中において気化される。前駆物質フィードストックは、固体、ガス状、または液体の形態であり得、例えば固体、液体（例えば、微粒子または小滴）、気体、およびそれらの組み合わせのような任意の状態のイオン性媒体と混合され得る。
【００４７】
図１を引き続き参照すると、イオン性媒体源１６は、配管１４を介して、プラズマ器具１２と結合され得る。配管１４は、イオン性媒体および／または前駆物質フィードストックの複数の源から供給され得、これらは、一体化された配管に組み合わされ得、器具１２の近位端において、器具１２にイオン性媒体および前駆物質フィードストックの混合物を送達する。これは、プラズマフィードストック（例えば、前駆物質フィードストックおよびイオン性気体）が、プラズマ器具１２の中での混合物の点火の前に、プラズマ器具１２に同時に送達されることを可能にする。
【００４８】
別の実施形態において、フィードストックの混合が点火ポイントから上流のプラズマ器具１２内において生ずることにより、プラズマフィードストックが、点火ポイントから近位において混合されるように、イオン性媒体および前駆物質フィードストックは、別個の接続において供給され得る。
【００４９】
さらなる実施形態において、プラズマフィードストックは、プラズマ溶出液の中流（例えば、点火ポイントにおいて）または下流で、プラズマの中に直接的に混合され得る。イオン性媒体は、点火ポイントから近位において器具１２に供給され得、一方、前駆物質フィードストックは、点火ポイントにおいて、それと混合されることも想定されている。さらなる例示的実施形態において、イオン性媒体は、混合されていない状態で点火され得、前駆物質は、点火されたプラズマの中に直接的に混合され得る。混合の前に、プラズマフィードストックは、個々に点火され得る。プラズマフィードストックは、器具１２を通る媒体の流れを作成するために、所定の圧力で供給され得、これは、プラズマフィードストックの反応を補佐し、プラズマ溶出液を生成する。本開示によるプラズマは、通常の大気の状態の下での大気圧または大気圧近傍で生成され得る。
【００５０】
一実施形態において、前駆物質は、ジェネレータ２００からの電気エネルギーによって点火された場合、または、イオン性媒体１６から形成された粒子（電子、フォトン、または他の限定的かつ選択的化学反応性のエネルギーを帯びる種）と衝突した場合、例えばイオン、電子、励起状態（例えば、メタステーブル）種、分子フラグメント（例えば、ラジカル）などのような反応性種を形成することのできる任意の化学種であり得る。より詳細には、前駆物質は、例えばハロゲン化アシル、アルコール、アルデヒド、アルカン、アルケン、アミド、アミン、ブチル、カルボン酸基、シアネート、イソシアネート、エステル、エーテル、エチル、ハロゲン化物、ハロアルカン、ヒドロキシル、ケトン、メチル、ニトレート、ニトロ、ニトリル、ニトライト、ニトロソ、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、酸素、水素、窒素、およびそれらの組み合わせのような様々な反応性官能基を含み得る。実施形態において、前駆物質フィードストックは、水、例えばジクロロメタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、四フッ化炭素、などのようなハロゲノアルカン、例えば過酸化水素、過酸化アセトン、過酸化ベンゾイル、などのような過酸化物、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールのようなアルコール、例えばＮａＯＨ、ＫＯＨのようなアルカリ、アミン、アルキル、アルケン、などであり得る。そのような前駆物質フィードストックは、実質的に純粋な、混合された、または可溶性の形態で適用され得る。
【００５１】
図１および図４を参照すると、器具１２は、近位端１０２と遠位端１０４とを有するハンドル筐体１００を含む。筐体１００は、そこに画定されている管腔１０６も含み、管腔１０６は、イオン性媒体源１６からの気体配管１４と結合されている近位端１０９と、筐体１００の遠位端１０４において終端している開口部１１１を有する遠位端１１０とを有する。遠位端１１０は、器具１２によって生成されたプラズマプルームの大きさおよび／または形状を調整するための任意の適切な形状を有し得る。実施形態において、管腔１０６は、器具１２を出る前にプラズマプルームをさらに成形する（例えば、狭くする）ための１つ以上の表面（例えば、フラストコニカル（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）部分１１２）を含み得る。イオン性媒体源１６は、イオン性媒体の器具１２への流れを制御するために、様々な流れセンサとコントローラ（例えば、バルブ、質量流量コントローラ、その他）とを含み得る。特に、管腔１０６は、イオン性媒体源１６と気体連通および／または液体連通しており、イオン性媒体および前駆物質フィードストックの流れが、管腔１０６を通って流れることを可能にしている。
【００５２】
器具１２は、管腔１０６内に配置されている２つ以上の電極１０８、１１０を含む。電極１０８および１１０は、導電材料から形成され得、電気エネルギーを伝えるための、および、イオン性媒体を点火するための任意の適切な形状を有する。電極１０８および１１０は、リング、ストリップ、ニードル、メッシュなどとして成形され得る。電極１０８および１１０は、イオン性媒体との容量結合のために、管腔１０６の外側に配置され得る。随意の前駆物質フィードストックと関連するイオン性媒体は、電極１０８および１１０を通すエネルギーの適用によって点火され、開口部１１１を通って出るプラズマプルームを形成する。
【００５３】
電極１０８および１１０は、それぞれ、導体４ａ、４ｂと結合され、導体４ａ、４ｂは、筐体１００を通って延び、ケーブル４を介してジェネレータ２００に接続されている。ケーブル４は、プラグ（図示されず）を含み得、該プラグは、コネクタ２５８において、ジェネレータ２００に器具１２を接続している。電極１０８および１１０の各々は、ジェネレータ２００に接続され、従って、ジェネレータ２００によって電流が流され得、以下にさらに詳細に記述されるように、器具１２が、非分極型態様で動作することを可能にする。
【００５４】
図１および図４を参照すると、器具１２は、１つ以上の起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃも含み、起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃの各々は、筐体１００の上部半分シェル部分を通って延びている。各起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃは、スイッチプレート１２４上に提供されているそれぞれの触覚要素（例えば、スナップドーム（ｓｎａｐ−ｄｏｍｅ）スイッチ）上に動作可能に支持されている。各起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃは、ジェネレータ２００から電極１０８および１１０へ供給される電気エネルギーの伝達を制御する。起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃは、電圧分割器ネットワーク（ＶＤＮ）または他の回路制御手段を介して、ケーブル４内の制御リードを通して、ジェネレータ２００へ制御信号を伝達する。本明細書における目的のために、用語「電圧分割器ネットワーク」は、直列に接続されている電圧源（例えば、２つのインピーダンスのうちの一方）にまたがる出力電圧を決定する、抵抗性、容量性、または誘導性スイッチクロージャ（など）の任意の既知の形態と関連する。本明細書に使用されている「電圧分割器」は、直列に接続されている多くの抵抗器と関連し、該多くの抵抗器は、印加された電圧のうちの固定された、または可変の小部分を利用可能にするために、特定のポイントにおいて、タップを提供されている。
【００５５】
図１を参照すると、器具１２は、スライドスイッチ１２８をさらに含み、スライドスイッチ１２８は、筐体１００に画定されているガイドチャネル１３０の中において、筐体１００上に、または筐体１００内に、スライド可能に支持されている。スイッチ１２８は、ＶＤＮの上を、ＶＤＮに沿ってスライドするスライドポテンシオメータとして機能するように構成され得る。スイッチ１２８は、０％または比較的低い分極設定に対応する最も近位の位置（例えば、ケーブル４に最も近い）における第１の位置と、スイッチ１２８が、１００％または比較的高い分極設定に対応する最も遠位の位置（例えば、開口部１１１に最も近い）にある、第２の位置とを有する。スイッチ１２８は、スイッチ１２８が、様々な中間分極設定に対応する、最も遠位の位置と最も近位の位置との間の位置にある、複数の中間位置に配置され得る。理解されることができるように、近位端から遠位端までの分極設定は、例えば高から低へ、反転され得る。起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃおよびスイッチ１２８は、その全内容が参考として本明細書に援用されている、共有に係る米国特許第７，８７９，０３３号にさらに詳細に記述されている。
【００５６】
図５は、患者「Ｐ」にプラズマを適用するためのシステム１０を示している。リターン電極パッド６は、患者と結合されている。リターン電極パッド６は、患者「Ｐ」の下に配置され得、それによって、患者「Ｐ」は、その上に休む。実施形態において、リターン電極パッド６は、導電性ヒドロゲルおよび／または接着剤を用いて、患者「Ｐ」と結合され得る。図５に示されているように、システム１０は、単極外科器具１１ａおよび二極外科器具１１ｂも含み得、単極外科器具１１ａおよび二極外科器具１１ｂは、組織を治療するために、ジェネレータ２００によって電流が流され得る。
【００５７】
リターン電極パッド６は、分極コントローラ１５０と結合され、分極コントローラ１５０は、次に、ケーブル８を介して、ジェネレータ２００のコネクタ２５４と結合されている。実施形態において、２つ以上のリターン電極パッド６が、患者「Ｐ」と結合され得る。スプリッタ（図示されず）が、複数のリターン電極パッド６をジェネレータ２００と結合する（例えば、コネクタ２５４において）ために使用され得る。スプリッタは、ジェネレータ２００に接続される前に、分極コントローラ１５０と結合され得る。さらなる実施形態において、複数の分極コントローラ１５０は、複数のリターン電極パッド６を収容するために利用され得る。実施形態において、分極コントローラ１５０は、ジェネレータ２００内に配置され得、ジェネレータ２００におけるリターン電極パッド６の入力（例えば、コネクタ２５４）と結合され得る。
【００５８】
分極コントローラ１５０は、可変抵抗１５２を含み、可変抵抗１５２は、リターン電極パッド６のジェネレータ２００との導電性結合を制御するために調節され得る。リターン電極パッド６の導電性に基づき、器具１２は、分極型、非分極型、またはハイブリッド態様で動作され得る。特に、可変抵抗１５２が完全に活性化されることにより、リターン電極パッド６が、ジェネレータ２００と結合されていない状態では、器具１２は、非分極型態様で動作し、電極１０８、１１０は、ジェネレータ２００と結合されているのみであり、従って、電流が流される。可変抵抗１５２が、完全に非活性化されることにより、リターン電極パッド６は、ジェネレータ２００と完全に結合される。この例において、リターン電極パッド６との組み合わせでの器具１２の電極１０８、１１０は、ジェネレータ２００に接続され、システム１０の分極型態様での動作を可能にする。
【００５９】
可変抵抗１５２は、所定の抵抗を有する複数の抵抗器を含み得、該複数の抵抗器は、切り換え要素（例えば、継電器、トランジスタ、電界効果トランジスタ、その他）を使用して、回路の中に入るように、および、回路から出るように切り換えられ得る。実施形態において、可変抵抗１５２は、電気機械的アクチュエータによって制御可能である可変ポテンシオメータも含み得る。さらなる実施形態において、可変抵抗１５２は、例えばその線形領域において作動させられる１つ以上のトランジスタのような電圧制御型抵抗、または、例えばＰＩＮダイオードのような他の半導体ベースの、電気的制御型可変抵抗を含み得る。可変抵抗１５２は、固定されたインクレメントで調節され得るか、または無限可変（例えば、その構成コンポーネントの電気的／物理的制限によって限定される）であり得るか、またはそれらの組み合わせであり得る。可変の態様で抵抗を切り換えることは、システム１０の分極を微調整し、所望の電気外科的効果（例えば、リターン電極パッド６または器具１２を通る一定の電流または一定の電圧を維持すること）を達成することを可能にする。固定された態様で抵抗を切り換えること（例えば、完全に接続された可変抵抗１５２、または、完全に切断された可変抵抗１５２の間で切り換えること）は、非分極型または分極型構成の間で切り換えることを可能にする。
【００６０】
分極コントローラ１５０の抵抗は、ジェネレータ２００および／または器具１２を通して制御され得る。図２を参照すると、スクリーン２４４は、コネクタ２５６および２５８の出力、ならびに分極コントローラ１５０の抵抗の制御を可能にするタッチスクリーンであり得る。実施形態において、スクリーン２４４は、他の制御部（例えば、キーボード、ボタン、その他）によって取って代われ得、および／または、他の制御部によって補われ得る。スクリーン２４４は、分極の程度を調節するための入力ボタンを含む。これは、例えばスライド可能なバー、予め定義されたインクリメントボタン、テキストおよび／または数字入力、ならびにそれらの組み合わせのような、グラフィカルユーザインターフェース要素としてスクリーン２４４上に示されている様々な制御スキームによって達成され得る。分極設定は、百分率、または分極の程度を伝えるための任意の他の適切なスケールとして表示され得る。分極設定は、器具１２によって出力されるプラズマの分極の所望の程度を達成するために、上記のように、分極コントローラ１５０の抵抗、すなわち可変抵抗１５２を調節するために、ジェネレータ２００によって使用される。
【００６１】
器具１２は、また、プラズマビームの様々な特性を制御し得る。起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃは、ジェネレータ２００を起動するために、および／または、イオン性媒体源１６からのイオン性媒体の流れを制御するために使用され得る。スライドスイッチ１２８は、器具１２によって出力されるプラズマの分極の所望の程度を達成するために、上記のように、分極コントローラ１５０の抵抗、すなわち可変抵抗１５２を調節するように構成されている。
【００６２】
実施形態において、例えばフットスイッチもしくはハンドヘルドキーボードおよび／またはリモートのような、さらなる入力デバイスが使用され得る。入力デバイス（例えば、起動スイッチ１２０ａ〜１２０ｃ）は、２段階スイッチであり得、該２段階スイッチにおいて、第１の段階が起動すると、管腔１０６内において活性プラズマフィールドを準備して非治療的イオン化を開始するために充分なレベルで、イオン性媒体およびＲＦエネルギーが、器具１２に供給される。これは、ユーザが、非治療的イオン化気体プルームに対する標的組織を視覚化することを可能にする。ジェネレータ２００は、プレイオン化レベルが、達成され、最小必要ＲＦ電力で維持されることを確実にするために、フィードバック制御ループを含み得る。実施形態において、プレイオン化フィールドに送達されるＲＭＳ電力を最小化することにより、プラズマ器具を過熱させることなく充分なイオン化フィールドを維持するために、単一波スパイクが生成され得る。さらなる実施形態において、イオン化された気体の可視性を向上させるために、実質的に非電気陰性の組成物の極微量が加えられ得る。適切なトレーサ組成物は、例えばナトリウム、ネオン、キセノン、それらの組み合わせのような化合物などを含む。
【００６３】
スイッチの第２の段階のクロージャは、ＲＦ電力を治療的レベルにまで増大し、同時に、リターン電極パッド６を通る導電率を増大し、それによって、目標とされる治療的結果を開始する。特に、第２の段階の起動は、上述のように、可変抵抗１５２の抵抗率を減少させる。
【００６４】
本開示は、可変分極によるプラズマ電気外科システムを提供し、該システムは、プラズマビームのリアルタイム調節を可能にし、それによって、特定の外科的効果を達成することを可能にする。システムは、また、プラズマを励起するための電源として、標準的な電気外科ジェネレータ（例えば、約４００ｋＨｚにおける無線周波数範囲で動作する非共振整合（ｎｏｎ−ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｍａｔｃｈｉｎｇ）ジェネレータ）を使用することを可能にする。従って、単一の電気外科ジェネレータが、プラズマを生成すること、および、従来の電気外科器具（例えば、単極、二極、その他）を用いて操作すること、それによって、手術室装置のコストを低減することのために使用され得る。
【００６５】
本開示の例示的実施形態が、添付の図面を参照して本明細書において記述されたが、本開示は、これらの正確な実施形態に限定されないこと、および、様々な他の変更および改変が、本開示の範囲または精神から逸脱することなく当業者によって本明細書においてもたらされ得ることが理解されるべきである。特に、上記において論議されたように、これは、ワークピース表面上で、または、反応性プラズマの体積において所望される特定のプロセスのためのニーズを満たすために、プラズマ種の相対的ポピュレーションを調整することを可能にする。
【符号の説明】
【００６６】
４  器具ケーブル
４ａ  導体
４ｂ  導体
６  リターン電極パッド
６ａ  スプリット電極
６ｂ  スプリット電極
８  リターンパッドケーブル
８ａ  リターンリード
８ｂ  リターンリード
１０  プラズマシステム
１２  プラズマ器具
１４  配管
１６  イオン性媒体源
１００  筐体
１２０ａ  起動スイッチ
１２０ｂ  起動スイッチ
１２０ｃ  起動スイッチ
１２８  スライドスイッチ
１３０  ガイドチャネル
２００  ジェネレータ
【図１】
2014151192.tif 000003
【図２】
2014151192.tif 000004
【図３】
2014151192.tif 000005
【図４】
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【図５】
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