(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、
上記高周波電流を生成する電源手段と、
上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、
上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、出力波形として予め設定された波形とは異なる波形を出力するように上記電源手段を制御する制御手段と、
を具備する事を特徴とする電気手術装置。
【請求項２】
生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、
上記高周波電流を生成する電源手段と、
上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、
上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、出力値として予め設定された出力設定値よりも高い出力値を設定毎に定められた期間出力するように上記電源手段を制御する制御手段と、
を具備する事を特徴とする電気手術装置。
【請求項３】
生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、
上記高周波電流を生成する電源手段と、
上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、
上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、上記生体の負荷インピーダンスが略当該装置の出力インピーダンスになるまでこの生体の組織を乾燥させるための凝固波出力を行うように上記電源手段を制御する制御手段と、
を具備する事を特徴とする電気手術装置。
【請求項４】
生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、
上記高周波電流を生成する電源手段と、
上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、
上記高周波電流が切開波形に設定されているときに、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、上記生体の負荷インピーダンスが略当該装置の出力インピーダンスになるまでこの生体の組織を乾燥させるための凝固波出力を行うように上記電源手段を制御する制御手段と、
を具備する事を特徴とする電気手術装置。
【請求項５】
上記処置手段は、この処置手段を上記生体に対して用いるときにこの生体に加わる機械的な力を緩和する緩衝機構を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気手術装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織に対して高周波電流を付与し、当該生体組織のインピーダンスに応じて上記高周波電流を最適化することで、上記生体組織の好適な切開、止血等を行う為の電気手術装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高周波電流を用いて生体の腫瘍、粘膜、ポリープ或いは組織等を切開、凝固等する電気手術装置に関する種々の技術が開示されている。
【０００３】
ここで、図６（ａ）は、従来の電気手術装置の出力−負荷特性図であり、図６（ｂ）は、従来の電気手術装置の基本出力回路の原理図である。
【０００４】
図６（ａ），（ｂ）に示されるように、電気手術装置の基本出力回路内には出力回路内部抵抗３２が存在している為、生体抵抗３３の抵抗値（以下、インピーダンスとする）が変化した場合、当該基本出力回路の内部インピーダンスをピークとして設定した出力が得られず、実質的に出力は低下していた。
【０００５】
かかる状況は、出力回路内部抵抗３２のインピーダンスよりも生体抵抗３３のインピーダンスが低い場合に顕著に現れる。
【０００６】
また、内視鏡下に大きな粘膜或いは生理食塩水等の液体を使用した高周波手術を行う場合には、当該組織の生体抵抗３３のインピーダンスが出力回路内部抵抗３２のインピーダンスよりも低い値となり、必要な高周波出力（設定値）の１／２から１／４となってしまう。
【０００７】
このように、従来技術に係る電気手術装置においては、高周波電流を通電する組織或いは処置具の生体への接触により生体抵抗３３が影響し、出力回路内部抵抗３２のインピーダンスをピークとして、本来の設定出力よりも実際に組織に印加される出力が下がるといった事態を生じていた。
【０００８】
そのため、切除組織の大きさや、処置具の形状、接触面積、生体組織の違いにより出力が不適正となり、目的とする所望の効果が得られていなかった。
【０００９】
以上の問題に鑑みて、後述するような種々の技術が開示されている。
【００１０】
例えば、特許番号第２５５７５９３号公報では、出力パラメーターをデジタルで記憶して、出力を設定値に対してリニアに増加させることを特徴とする「電気メス用電源装置」に関する技術が開示されている。
【００１１】
さらに、特許番号第２６７１９６６号公報では、電圧、電流、負荷インピーダンス、漏れ電流、スペクトル成分、波高率を測定して負荷状熊の負荷に合わせてそれぞれのパラメータを制御することを特徴とする「電気手術器用の処理装置及びその使用方法」に関する技術が開示されている。
【００１２】
また、特開平８−１９６５４３号公報では、純粋に組織を凝固するために凝固の終了点のみを予測して、その予測に基づいて各種制御を行う事を特徴とする「電気メス用電源装置」に関する技術が開示されている。
【００１３】
そして、以上挙げた各従来技術において、高周波電源が使用されるときは、主要な制御は組織を高周波エネルギーで処理したときに観察される組織の変化や放電状況、煙の発生状況等の様々な事情を考慮しながら術者の経験と勘で出力の設定や出力時間を制御して行っていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に軟性内視鏡を用いて胃内部や大腸深部等狭い管腔内で処置を行う場合には、モニタ画像や内視鏡画像のように狭い視野で観測を行う為に、全ての状況を把握し、適正な処置を行う事は困難であった。
【００１５】
このように適正な処置を行う事ができない場合、長い時間の不必要な出力による組織深部までの損傷や、処置具と組織との固着、出力が不足しているにも関わらず処置具で機械的に組織を切断してしまう事態、過大出力による組織の激しい炭化等により、予後の治癒が悪くなる恐れがあった。
【００１６】
また、上記特許番号第２５５７５９３号公報により開示された技術では、生体のインピーダンスに相応する変化に対応して出力を制御しているものではないので、前述したような問題は依然として解決されていなかった。
【００１７】
さらに、特許番号第２６７１９６６号公報により開示された技術では、複雑で回路構成も大きく高くなり、且つ低いインピーダンス領域での適正出力が制御できていないため問題は完全に解決されていなかった。
【００１８】
そして、上記特開平８−１９６５４３号公報により開示された技術では、生体インピーダンスに対して出力をリアルタイムで制御しているわけではない為、動的な切除、止血に適さないものであった。
【００１９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高周波電流を生体に通電する際に、簡単な操作により、生体の切除開始前から切除終了までの生体組織のインピーダンスの変化を測定し、適正な出力を通電することで、機械的な切開等を防止し、高周波電流による安定した切開及び止血作用を実現する、簡単な構成の適用範囲の広い電気手術装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様では、生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、上記高周波電流を生成する電源手段と、上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、出力波形として予め設定された波形とは異なる波形を出力するように上記電源手段を制御する制御手段とを具備する事を特徴とする電気手術装置が提供される。
第２の態様では、生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、上記高周波電流を生成する電源手段と、上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、出力値として予め設定された出力設定値よりも高い出力値を設定毎に定められた期間出力するように上記電源手段を制御する制御手段とを具備する事を特徴とする電気手術装置が提供される。
第３の態様では、生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、上記高周波電流を生成する電源手段と、上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、上記生体の負荷インピーダンスが略当該装置の出力インピーダンスになるまでこの生体の組織を乾燥させるための凝固波出力を行うように上記電源手段を制御する制御手段とを具備する事を特徴とする電気手術装置が提供される。
第４の態様では、生体に高周波電流を通電する処置手段を介して、この高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、上記高周波電流を生成する電源手段と、上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、上記高周波電流が切開波形に設定されているときに、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、上記生体の負荷インピーダンスが略当該装置の出力インピーダンスになるまでこの生体の組織を乾燥させるための凝固波出力を行うように上記電源手段を制御する制御手段とを具備する事を特徴とする電気手術装置が提供される。
第５の態様では、上記第１乃至第４の態様において、上記処置手段は、この処置手段を上記生体に対して用いるときにこの生体に加わる機械的な力を緩和する緩衝機構を有することを特徴とする電気手術装置が提供される。
上記第１乃至第５の態様によれば、以下の作用が奏される。
即ち、本発明の第１の態様では、電源手段により高周波電流が生成され、センサ手段により生体の負荷インピーダンスが検出され、制御手段により、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、出力波形として予め設定された波形とは異なる波形を出力するように上記電源手段が制御される。
第２の態様では、電源手段により高周波電流が生成され、センサ手段により生体の負荷インピーダンスが検出され、制御手段により上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、出力値として予め設定された出力設定値よりも高い出力値を設定毎に定められた期間出力するように上記電源手段が制御される。
第３の態様では、電源手段により高周波電流が生成され、センサ手段により生体の負荷インピーダンスが検出され、制御手段により、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、上記生体の負荷インピーダンスが略当該装置の出力インピーダンスになるまでこの生体の組織を乾燥させるための凝固波出力を行うように上記電源手段が制御される。
第４の態様では、電源手段により高周波電流が生成され、センサ手段により生体の負荷インピーダンスが検出され、制御手段により、上記高周波電流が切開波形に設定されているときに、上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスが当該装置の出力インピーダンスより低い場合には、上記生体の負荷インピーダンスが略当該装置の出力インピーダンスになるまでこの生体の組織を乾燥させるための凝固波出力を行うように上記電源手段が制御される。
第５の態様では、上記第１乃至第４の態様において、処置手段の緩衝機構により、当該処置手段を上記生体に対して用いるときにこの生体に加わる機械的な力が緩和される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気手術装置の構成図である。
【００２７】
同図に示されるように、この電気手術装置では、商用電源入力部１の出力は電源を生成するための電源部２の入力に接続されており、この電源部２の出力は全体の制御を司るＣＰＵ３及び電力増幅部５の入力に接続されている。上記ＣＰＵ３の出力は波形生成部４を介して電力増幅部５の入力に接続されると共に、電力増幅部５の入力に直接的に接続されている。この電力増幅部５の出力はセンサ回路６を介して処置具８、患者電極９に接続されると共に、センサ回路６、Ａ／Ｄ変換回路７を介して上記ＣＰＵ３の入力に接続されている。
【００２８】
尚、請求項に記載の電源手段は電源部２に相当し、処置手段は処置具８に相当し、回収電極手段は患者電極９に相当し、センサ手段はセンサ回路６に相当し、制御手段はＣＰＵ３に相当する。
【００２９】
このような構成において、商用電源入力部１から入力された電力を基にして、電源部２にて高周波出力及び内部回路に供給する電源が生成される。そして、波形生成部４では、ＣＰＵ３の制御の下、各種高周波波形出力が生成され、この高周波波形出力は、電力増幅部５にて増幅された後、センサ回路６を介して処置具８に通電される。この高周波電流により、生体の切開、止血などが行われ、その後、患者電極９より回収される。
【００３０】
上記センサ回路６としては、例えば、電流センサや電圧センサ、生体の容量成分を検出するセンサ等が採用され、電流電圧或いは容量成分が随時検知され、Ａ／Ｄ変換回路７にて各種検出信号がデジタル信号に変換され、当該デジタル信号はＣＰＵ３に送信される。そして、ＣＰＵ３では、上記デジタル信号に基づいて、必要な出力制御、即ち電圧制御、出力設定の変更、波形変更或いは不図示の選択手段からの信号に応じた各種制御のオン／オフが行われる。
【００３１】
このように、第１の実施の形態は、高周波電流を生体組織に通電する際に、生体の切除開始前から切除終了までのインピーダンスの変化を測定し、適正な出力を通電することで、安定した切開、止血作用を実現するものである。
【００３２】
次に図２は第１の実施の形態に係る電気手術装置の外観構成図である。
【００３３】
同図に示されるように、この電気手術部１０の出力は活性電極コード１１を介して処置具１２の入力に接続されており、当該処置具１２の導電性部材を介して生体１３の粘膜等に通電される。通電された高周波電流は、生体１３に接触した患者電極１４、患者電極コード１５を介して電気手術部１０に回収される。
【００３４】
ここで、図３には第１の実施の形態に係る電気手術装置の出力負荷特性の一例を示して詳細に説明する。
【００３５】
この図３において、横軸は生体インピーダンスを、縦軸は出力設定をそれぞれ示している。かかる特性自体は、従来技術による特性と略同じである。
【００３６】
一般に、切開作用を持つ切開波、混合波形によって切開を行う場合において、特に出力特性よりも生体インピーダンスが低い場合には、生体インピーダンスが除々に上昇して、負荷特性に合った値に上昇するまでに長時間を要し、負荷特性に合致すると急激に切開作用が起こり、その結果、十分な蛋白変成ができない内に切開されて止血が不十分になるといった問題が生じていた。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、かかる場合に、上述したように低インピーダンス領域で凝固波を出力し、切除組織のインピーダンスが電気手術装置の負荷特性に合致するまでシフトすることで、不要な設定を増加させることなく、常に必要最小限の設定値で安定した切開止血を実現した。
【００３８】
即ち、本実施の形態に係る電気手術装置では、詳細は上述したような制御を行うことにより、例えば図４に示されるように電気手術装置の不図示の出力回路のインピーダンスよりも低い領域に生体インピーダンスがあった場合には、仮に３０Ｗの出力設定であったものを６０Ｗの出力で出力する場合のエネルギーを出力することで、例えば３０Ｗ設定での実出力が１５Ｗに低下しても実質出力を３０Ｗに維持できるようにしている。または、出力回路の生体インピーダンスが低い領域においては、図示しないが、切開波形に設定されていた場合に切開波形の実質の電圧を増加する、或いは他の波形（例えば電圧の高い凝固波形）により組織を乾燥することで、実質組織のインピーダンスを出力回路のインピーダンス近傍までシフトして上げて設定出力が出るようにしている。
【００３９】
以上説明した第１の実施の形態によれば、生体インピーダンスが低い領域で発生していた問題、即ち、第１に実質出力の不足により切除時間が長くなり処置具が組織に固着すること、第２に処置具が組織に接触した近傍のみ蛋白変性し、その後処置具の緊縛力を術者が上げて機械的に切除を行い、切除組織の中心部は生焼けの状態で止血性能が劣ること、第３に切除組織の大きさ、液体環境（粘膜内部或いは表面）の違い、処置具の違い等による切除、止血品位のばらつきが生じること、が解決され、常に安定した切開、止血性能が実現される。
【００４０】
次に図５には本発明の第２の実施の形態に係る電気手術装置の構成を示し説明する。第２の実施の形態に係る電気手術装置の構成は、上記図１、図２と基本構成は同じであるが、処置具１２周辺の構成が異なっている。
【００４１】
第２の実施の形態は、同症例に用いる処置具に生体に加わる機械的な力を緩和するための張力調整構造を盛り込むことにより、さらに機械的な切開を防ぎ、意図しない出血を防ぐことを特徴としている。
【００４２】
即ち、図５に示されるように、シース２３内の導電性部材２４と、当該導電性部材２４をスライドさせるためのスライダ２１との間には、張力緩衝機構たるエアダンパー２２或いはバネ２５が配設されている。上記エアダンパー２２或いはバネ２５により、術者が緊縛を急激に上げた場合に当該緊縛力が生体組織に直接的に伝わることによる機械的な切除等を防止する。
【００４３】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る電気手術装置によれば、従来技術のように硬性部材を採用していた場合には、処置対象である生体を処置具が数キログラム以上の力で緊縛してしまうケースもあり、完全に機械的に切断を起こしてしまうケースもあったが、この緊縛力が数百ｇ程度の力に抑えられ、安全に安定した切開及び止血性能が実現される。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。例えば、マニュアル操作による処置を所望とする場合の為に、自動制御／マニュアル操作を選択する手段を更に設け、術者の好みに応じて使用可能とすれば、より広い適用範囲に適用可能となる。
【００４５】
尚、本発明の上記実施の形態には、以下の発明が含まれる。
【００４６】
（１）高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、
上記高周波電流を生成する電源手段と、
上記生体に高周波電流を通電する処置手段と、
上記通電による生体からの帰還電流を回収する回収電極手段と、
上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、
上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスを監視し、その負荷インピーダンスの監視結果を基に負荷インピーダンスが装置の内部インピーダンスより低い場合には、予め設定された出力波形と異なる波形を出力し、生体の負荷インピーダンスを強制的にシフトさせて、装置の出力負荷特性に合わせるよう制御する制御手段と、
を具備する事を特徴とする電気手術装置。
【００４７】
（２）高周波電流を生体に出力する電気手術装置において、
上記高周波電流を生成する電源手段と、
上記生体に高周波電流を通電する処置手段と、
上記通電による生体からの帰還電流を回収する回収電極手段と、
上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段と、
上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスを監視し、その負荷インピーダンスの監視結果を基に負荷インピーダンスが装置の内部インピーダンスより低い場合には、予め予め設定された出力設定値よりも高い出力値を設定毎に定められた期間出力し、生体の負荷インピーダンスを強制的にシフトさせて、装置の出力負荷特性に合わせるよう出力を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする電気手術装置。
【００４８】
（３）上記センサ手段は、負荷インピーダンスを電流を監視することで検出することを特徴とする上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。
【００４９】
（４）上記センサ手段は、負荷インピーダンスを電圧を監視することで検出することを特徴とする上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。
【００５０】
（５）上記センサ手段は、負荷インピーダンスを電流及び電圧を監視することで検出することを特徴とする上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。
【００５１】
（６）上記センサ手段は、負荷インピーダンスを容量を監視することで検出することを特徴とする上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。
【００５２】
（７）上記処置手段が、可透性シースと、高周波を通電する導電性部材と、このシース基端部に設けられた前記導電性部材を進退させるスライダ部とからなり、このスライダ部と導電性部材を接続する接続部に張力調整部を設けた事を特徴とする上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。
【００５３】
（８）上記制御手段による出力の自動制御を選択する選択手段を更に有することを特徴とする上記（１）乃至（７）に記載の電気手術装置。
【００５４】
以上説明したように、本発明では、センサ回路に電流センサ、電圧センサ、容量センサの少なくともいずれかを採用した簡単な回路構成で、生体組織のインピーダンスに相応するデータを検出し、生体組織のインピーダンスの低い領域で生体に加えられる高周波エネルギーを最適化、或いは生体インピーダンスを強制的にシフトさせる。これにより、安定した切開及び止血性能を確保することができ、切除組織の大きさ、処置具の種類、組織の違いによる出力不足、或いは過剰出力を防止し、また処置具による機械的な切除による生切れを防止し、純粋に高周波電流による安定した切開及び止血効果が確保することができる。
【００５５】
さらに、処置具自体に緩衝部材を設けた構成とする事により、さらに当該効果を高いものとする事ができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述したように、高周波電流を生体に通電する際に、簡単な操作により、生体の切除開始前から切除終了までの生体組織のインピーダンスの変化を測定し、適正な出力を通電することで、機械的な切開等を防止し、高周波電流による安定した切開及び止血作用を実現する、簡単な構成の適用範囲の広い電気手術装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る電気手術装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電気手術装置の外観構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電気手術装置の出力負荷特性の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る電気手術装置の出力制御を説明するための図である。
【図５】第２の実施の形態に係る電気手術装置の一部構成図である。
【図６】（ａ）は従来の電気手術装置の出力−負荷特性図であり、（ｂ）は従来の電気手術装置の基本出力回路の原理図である。
【符号の説明】
１  商用電源入力部
２  電源部
３  ＣＰＵ
４  波形生成部
５  電力増幅部
６  センサ回路
７  Ａ／Ｄ変換回路
８  処置具
９  患者電極
【図１】
0003556504.tif 000002
【図２】
0003556504.tif 000003
【図３】
0003556504.tif 000004
【図４】
0003556504.tif 000005
【図５】
0003556504.tif 000006
【図６】
0003556504.tif 000007