(57)【要約】  本発明は、身体組織のアブレーションのために高周波交流電流を生成するための電気外科手術システムにおいて、第１の電極および第２の電極に電気的に接続されているか、または接続することができ、前記電極に高周波交流電圧を供給するように構成された、高周波電圧供給ユニットを有する、電気外科手術システムに関する。前記電気外科手術システムはさらに、前記第１の電極および前記第２の電極に電気的に接続されており、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗に依存している出力信号を生成して出力するように構成された、フィードバックユニットを有する。前記電気外科手術システムはさらに、少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるよう、前記高周波電圧供給ユニットを制御するように構成された、制御ユニットを有し、前記第１の動作モードでは、前記交流電圧が第１の制限値Ｕ１によって制限され、前記第２の動作モードでは、前記交流電圧が第２の制限値Ｕ２によって制限され、ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きく、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへの自動的な切り替えが実施される。
2019501719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体組織のアブレーションのために高周波交流電流を生成するための電気外科手術システムにおいて、
・第１の電極および第２の電極に電気的に接続されているか、または接続することができ、前記第１および第２の電極に高周波交流電圧を供給するように構成された、高周波電圧供給ユニットと、
・前記第１の電極および前記第２の電極に電気的に接続されており、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗に依存している出力信号を生成するように構成された、フィードバックユニットと、
・少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるよう、前記高周波電圧供給ユニットを制御するように構成された、制御ユニットと、
を有し、
前記第１の動作モードでは、前記交流電圧が第１の制限値Ｕ１によって制限され、前記第２の動作モードでは、前記交流電圧が第２の制限値Ｕ２によって制限され、ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きく、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへの自動的な切り替えが実施される、
電気外科手術システム。
【請求項２】
前記制御ユニットはさらに、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗が所定の制限値Ｗを下回ると、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるよう、前記高周波電圧供給ユニットを制御するように構成されている、
請求項１記載の電気外科手術システム。
【請求項３】
前記電気外科手術システムは、前記第１の電極および前記第２の電極に電気的に接続された、処理ユニットをさらに有し、
前記処理ユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極を介して電気的な応答信号を受信し、前記電気的な応答信号から、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗または前記電気抵抗を表す値を求め、前記電気抵抗または前記電気抵抗を表す前記値に基づいて、制御信号を生成して出力するように構成されており、
前記フィードバックユニットおよび前記制御ユニットはさらに、前記制御信号を受信するように構成されている、
請求項１または２記載の電気外科手術システム。
【請求項４】
前記第２の制限値Ｕ２は、前記第１の制限値Ｕ１の５０％〜８０％の間にあり、好ましくは７０％である、
請求項１から３までのいずれか１項記載の電気外科手術システム。
【請求項５】
前記制御ユニットはさらに、
前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗または前記電気抵抗を表す値を所定の期間にわたって記憶し、
現在の時点における電気抵抗または前記電気抵抗を表す値を、それより前の時点における電気抵抗または前記電気抵抗を表す値と比較し、
これによって電気抵抗の前記増加速度を求める、
ように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の電気外科手術システム。
【請求項６】
前記制御ユニットはさらに、前記交流電圧の別の制限値Ｕ３，．．．，Ｕｎを有する別の複数の動作モードの間で自動的に切り替えるように構成されており、ただし、前記別の複数の動作モードは、前記Ｕ２の振幅よりも小さい、順に減少するそれぞれの振幅を有し、
前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の前記増加速度が、前記複数の動作モードのうちの１つの動作モードＵｉに対応付けられた所定の制限値を上回ると、前記動作モードＵｉから、対応する交流電圧の次に小さい振幅を有する動作モードＵｉ＋１への自動的な切り替えが実施される、
請求項１から５までのいずれか１項記載の電気外科手術システム。
【請求項７】
前記電気外科手術システムは、アプリケータを有し、前記アプリケータにおいて前記第１の電極と前記第２の電極とが１つのバイポーラ型の電極を形成し、
前記第１の電極は、前記アプリケータの遠位の端部の先端に配置されており、前記第２の電極は、前記アプリケータの前記遠位の端部において、前記第１の電極から０．５ｃｍ〜３ｃｍの間の距離をおいて配置されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の電気外科手術システム。
【請求項８】
前記アプリケータは、治療すべき身体組織にカテーテルを介して誘導されうるように構成されている、
請求項７記載の電気外科手術システム。
【請求項９】
電気外科手術システムを動作させるための方法において、
・アプリケータの第１の電極および第２の電極に交流電圧を印加するステップと、
・前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗に依存している出力信号を生成して出力するステップと、
・前記アプリケータの少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるように、前記交流電圧を制御するステップであって、前記第１の動作モードでは、前記交流電圧が第１の制限値Ｕ１によって制限されており、前記第２の動作モードでは、前記交流電圧が第２の制限値Ｕ２によって制限されており、ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きく、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへの自動的な切り替えを実施するステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗が所定の制限値Ｗを下回ると、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるように、前記交流電圧の制御を実施する、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記方法はさらに、
・前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗または前記電気抵抗を表す値を求めるステップと、
・前記電気抵抗に依存している制御信号を生成して出力するステップと、
・前記電気抵抗または前記電気抵抗を表す前記値を所定の期間にわたって記憶し、現在の時点における電気抵抗または前記電気抵抗を表す値を、それより前の時点における電気抵抗または前記電気抵抗を表す値と比較することによって、電気抵抗の前記増加速度を求めるステップと、
を有する、
請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
望ましくない身体組織を熱壊死させるため、とりわけ静脈不全の血管内治療のための、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気外科手術システムの使用。
【請求項１３】
望ましくない組織のアブレーションにおける、とりわけ静脈不全の血管内治療における、請求項９から１１までのいずれか１項記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体組織のアブレーションのために高周波交流電流を生成するための電気外科手術システムと、このような電気外科手術システムを動作させるための方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体組織のアブレーションのための高周波交流電流は、とりわけ静脈不全の血管内治療のために利用される。この場合、高周波エネルギが、治療すべき静脈組織に局所的に正確に調量された状態で投与され、これによって対応する静脈の収縮および閉塞が引き起こされる。これは、熱閉塞とも呼ばれる。静脈ストリッピングのような従来の方法に比べて、また、例えばレーザを利用する他の血管内治療法とも比較して、高周波アブレーションは特に穏やかな方法であり、さらには実施の点で簡単かつ安全である。痛みの負荷や傷跡、感染症、血腫の危険性も非常にわずかである。高周波アブレーションのさらなる利点は、外来通院で実施可能であり、治療された患者がこのような治療を受けた直後に動くことができることにある。
【０００３】
高周波アブレーションは、腫瘍治療のためにも使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の基礎となる課題は、とりわけ身体組織のアブレーションの際に適用される、改善された電気外科手術システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、身体組織のアブレーションのために高周波交流電流を生成するための電気外科手術システムにおいて、第１の電極および第２の電極に電気的に接続されているか、または接続することができ、前記電極に高周波交流電圧を供給するように構成された、高周波電圧供給ユニットを有する、電気外科手術システムが提案される。さらに、本発明による電気外科手術システムは、前記第１の電極および前記第２の電極に電気的に接続されており、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗に依存している出力信号を生成するように構成された、フィードバックユニットを有する。前記高周波電圧供給ユニットを制御するために、前記電気外科手術システムは、少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるよう、前記高周波電圧供給ユニットを制御するように構成された、制御ユニットを有し、前記第１の動作モードでは、前記交流電圧が第１の制限値Ｕ１によって制限され、前記第２の動作モードでは、前記交流電圧が第２の制限値Ｕ２によって制限され、ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きい。前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへの自動的な切り替えが実施される。
【０００６】
本発明は、組織が凝固するときに、組織の抵抗が低い組織抵抗から、完全に乾燥した組織の高い組織抵抗へと増加するという認識を含む。電気外科手術システムによって検出されたそれぞれの組織抵抗は、知覚可能な信号、例えば音響信号によってユーザに指示される。知覚可能な信号は組織抵抗と共に変化し、例えば音響信号の周波数は、組織抵抗が増加するにつれて信号の音の高さが増加するように、検出された組織抵抗を指示することができる。静脈アブレーションの場合には、ユーザ、例えば治療を行う医師は、アプリケータを静脈に沿って移動させるときの速度を、知覚した音信号に応じて変化させることができる。この場合における１つの問題は、組織が完全に乾燥する直前、および完全な乾燥に結びついた、アプリケータの付着の危険性が生じる直前に、組織抵抗が非常に迅速に、実質的に急激に増加するので、医師は、十分に迅速に反応することができないことが多いこと、すなわちアプリケータを十分に迅速に先へ動かせないことが多いことである。
【０００７】
本発明による電気外科手術システムによれば、この急激な増加が開始する時点に既に、第１の電極および第２の電極を介して出力される出力を、これらの電極に供給される交流電圧を低減することによって低減することによって、組織抵抗のいわば急激な増加を阻止することが可能となる。したがって、第２の制限値Ｕ２を、好ましくは、第１の動作モードから第２の動作モードへの切り替えによって加熱出力が格段に低減されるように選択するべきである。
【０００８】
加熱出力がこのように自動的に低減されることによって、電気外科手術システムのユーザは、出力信号と、この出力信号によって示唆される２つの電極の間の身体組織の電気抵抗とに対して反応するための、より多くの時間を得ることとなる。この場合における反応とは、典型的には、治療すべき身体組織における第１の電極および第２の電極の位置を変化させることとすることができる。
【０００９】
したがって、本発明による電気外科手術システムの利点は、電気外科手術システムを用いて治療される身体組織の完全な乾燥、ひいてはアプリケータの付着を阻止することができることである。これによって、例えば第１または第２の電極における血液の完全な乾燥を阻止することができる。さらに、組織の凝固に関するより良好なコントロールによって、治療に必要とされる治療時間を短縮することができる。なぜなら、例えば完全に乾燥した組織から２つの電極を洗浄するための治療休止が回避されるからである。
【００１０】
さらに、本発明による電気外科手術システムによれば、始めには、治療すべき身体組織の迅速な加熱をもたらす、組織への高い加熱出力を導入することが可能となる。身体組織が完全に乾燥する前に、制御ユニットが電圧と、ひいては加熱出力も自動的に低減する。したがって、身体組織の迅速な加熱が望まれる治療段階では、組織が完全に乾燥する危険性を増大させてしまうことなく、電気外科手術装置の非常に高い加熱出力を使用することが可能である。このことも、治療時間の短縮に寄与する。したがって、本発明による電気外科手術装置を、特に安全かつ簡単に利用することができる。とりわけ、組織の完全な乾燥を回避するためにユーザが迅速に反応する必要がなくなる。
【００１１】
制御ユニットの複数の動作モードの間での自動的な切り替えは、追加的に実施可能な手動による切り替えが排除されていることを意味するものではない。むしろ、電気外科手術システムの１つの実施形態では、制御ユニットはさらに、ユーザの入力信号を受信し、この入力信号に応じて第１の動作モードと第２の動作モードとを切り替えるように構成されている。
【００１２】
以下では、本発明による電気外科手術システムの好ましい実施形態について説明する。
【００１３】
特に好ましい実施形態では、前記制御ユニットはさらに、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗が所定の制限値を下回ると、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるよう、前記高周波電圧供給ユニットを制御するように構成されている。したがって、この実施形態による電気外科手術システムは、低い加熱出力を有する動作モードに自動的に切り替えた後、２つの電極を取り囲んでいる組織が高過ぎる電気抵抗を有していない場合には、再び自動的に高い加熱出力に切り替えて戻すことができる。この場合、所定の制限値Ｗは、好ましくは、この組織がまだ完全に乾燥していない場合に自動的な切り替えが実施されるように選択されている。これによって、治療時間が短縮される。なぜなら、電気外科手術システムのユーザは、場合によって２つの電極に印加される交流電圧、ひいては加熱出力を調整するために、まず始めに組織の電気抵抗を手動でチェックする必要がないからである。さらに、身体組織の治療の開始時には、治療の開始時に必要とされる高い加熱出力が本発明による電気外科手術システムによって提供されるように、交流電圧を第１の制限値Ｕ１に自動的に制限することが有利である。
【００１４】
好ましくは、前記電気外科手術システムはさらに、前記第１の電極および前記第２の電極に電気的に接続された、処理ユニットをさらに有し、前記処理ユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極を介して電気的な応答信号を受信し、前記電気的な応答信号から、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗または該電気抵抗を表す値を求め、前記電気抵抗に基づいて、制御信号を生成して出力するように構成されており、前記フィードバックユニットおよび前記制御ユニットはさらに、前記制御信号を受信するように構成されている。
【００１５】
特に好ましい実施形態では、フィードバックユニットは、スピーカを有し、出力信号を可聴音としてスピーカを介して出力するように構成されている。このような音の出力は、可聴音の周波数が例えば第１の電極と第２の電極との間の電気抵抗に比例するように実施することができる。この実施形態のさらなる例では、音の出力が、それぞれの音の中断を伴う個々の音の連続によって実施される。この例では、それぞれの音の中断の持続時間は、第１の電極と第２の電極との間の電気抵抗に依存している。フィードバックユニットを、周波数の変化と音の中断の持続時間との組み合わせが出力信号として出力されるように構成することもできる。例えば、電気抵抗の増加速度が速過ぎる場合には、可聴音の周波数を変化させるだけでなく、とりわけビープ音として個々の音を出力することも可能である。この場合、出力信号を可聴音として出力することの利点は、電気外科手術システムのユーザが、第１の電極と第２の電極と間の電気抵抗に関する情報を出力信号の形態で獲得するために、例えばモニタのような光学的な出力部を追加的に観察する必要がないことである。
【００１６】
これに替わる実施形態では、フィードバックユニットは、光学的な出力部を有し、この光学的な出力部を介して、出力信号を知覚可能な視覚的な情報として出力するように構成されている。このような視覚的な情報は、例えば、光学的な出力部の画素の色の変化、または発光ダイオードの動作状態の変化として存在することができる。
【００１７】
さらなる実施形態では、フィードバックユニットは、外部の光学的な出力部または外部のスピーカに導電的に接続されるように構成されている。この実施形態では、スピーカまたは光学的な出力部の修理が簡単になる。なぜなら、電気外科手術システムを交換または修理する必要なしに、それぞれの外部のコンポーネントを交換することができるからである。
【００１８】
好ましくは、前記第２の制限値Ｕ２は、前記第１の制限値Ｕ１の５０％〜８０％の間にあり、好ましくは７０％である。第２の制限値Ｕ２と第１の制限値Ｕ１とからなるこのような比率は、治療すべき身体組織を完全な乾燥から保護するために特に有利であることが判明している。制限値Ｕ１の５０％〜８０％である場合には、ユーザが、出力信号に対する反応として組織における電極の位置を変化させ、これによって対応する身体組織が完全に乾燥するのを阻止するために十分な時間を得られるように、２つの電極の間の電気抵抗の増加速度が低減される程度で、２つの電極の対応する加熱出力が低減されている。
【００１９】
さらなる実施形態では、交流電圧Ｕ１の振幅および／または交流電圧Ｕ２の振幅を、ユーザインタフェースを介してユーザによって手動で入力することができ、ユーザインタフェースによって提供されたユーザ信号として制御ユニットによって受信することができる。制限値Ｕ１の典型的な値は、８０Ｖ〜２００Ｖの範囲にあり、例えば１００Ｖである。
【００２０】
特に好ましい実施形態では、前記制御ユニットはさらに、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗または該電気抵抗を表す値を所定の期間にわたって記憶し、現在の時点における電気抵抗または該電気抵抗を表す値を、それより前の時点における電気抵抗または該電気抵抗を表す値と比較し、これによって電気抵抗の前記増加速度を求めるように構成されている。この場合、より前の時点で検出された複数の電気抵抗または電気抵抗を表す複数の値によって、増加速度を求めることも可能である。電気抵抗の増加速度の増加を、固定の時間間隔の後に、電気抵抗または抵抗を表す値を求めることによって特定することもでき、この時間間隔の前に検出された値との差が所定の制限値を上回ると、電気抵抗の増加速度が高過ぎることが検出され、第１の動作モードから第２の動作モードへの切り替えが制御ユニットによって実施される。
【００２１】
１つの実施形態では、前記制御ユニットはさらに、別の制限値Ｕ３，．．．，Ｕｎを有する別の複数の動作モードの間で自動的に切り替えるように構成されており、ただし、前記別の複数の動作モードは、前記Ｕ２の振幅よりも小さい、順に減少するそれぞれの振幅を有し、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の前記増加速度が、前記複数の動作モードのうちの制限値Ｕｉを有する１つの動作モードに対応付けられた所定の制限値Ｇｉを上回ると、前記制限値Ｕｉを有する当該動作モードから、対応する交流電圧の次に小さい制限値Ｕｉ＋１を有する動作モードへの自動的な切り替えが実施される。これによって有利には、２つの電極の加熱出力をさらに低減することができる。とりわけ、制限値Ｕ１を有する交流電圧と比較して低減された、制限値Ｕ２を有する交流電圧が存在する場合であっても、治療すべき組織の電気抵抗が高い増加速度を有するような場合には、このことが意義深いであろう。この場合には、身体組織があまりに強力に完全に乾燥することを回避するために、２つの電極の加熱出力をさらに低減すべきである。
【００２２】
好ましくは、本発明による電気外科手術システムは、アプリケータを有し、前記アプリケータにおいて前記第１の電極と第２の電極とが１つのバイポーラ型の電極を形成し、前記第１の電極は、前記アプリケータの遠位の端部の、好ましくは丸み付けられた先端に配置されており、前記第２の電極は、前記アプリケータの前記遠位の端部において、前記第１の電極から０．５ｃｍ〜３ｃｍの間の距離をおいて配置されている。これに代わる実施形態では、これらの電極が、アプリケータのそれぞれ異なる２つの遠位の端部に配置されており、これら２つの遠位の端部は、相互に隣り合っている。好ましくは、前記アプリケータは、治療すべき身体組織にカテーテルを介して誘導されうるように構成されている。このことによって、身体組織の手術治療が容易になり、この場合、このような治療後における患者の傷跡形成が低減され、再生時間が短縮される。なぜなら、患者の健康な身体組織への損傷がほんのわずかになるからである。
【００２３】
上述した課題を解決するために、さらに、電気外科手術システムを動作させるための方法において、
・アプリケータの第１の電極および第２の電極に交流電圧を印加するステップと、
・前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗に依存している出力信号を生成して出力するステップと、
・前記アプリケータの少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるように、前記交流電圧を制御するステップであって、前記第１の動作モードでは、前記交流電圧が第１の制限値Ｕ１によって制限されており、前記第２の動作モードでは、前記交流電圧が第２の制限値Ｕ２によって制限されており、ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きく、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへの自動的な切り替えが実施される、ステップと
を有する、方法が提案される。
【００２４】
好ましくは、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗が所定の制限値Ｗを下回ると、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるように、前記交流電圧の制御が実施される。
【００２５】
好ましい実施形態では、前記方法はさらに、
・前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗または該電気抵抗を表す値を求めるステップと、
・前記電気抵抗に依存している制御信号を生成して出力するステップと、
・前記電気抵抗または該電気抵抗を表す前記値を所定の期間にわたって記憶し、現在の時点における電気抵抗または該電気抵抗を表す値を、それより前の時点における電気抵抗または該電気抵抗を表す値と比較することによって、電気抵抗の前記増加速度を求めるステップと
を有する。
【００２６】
本発明のさらなる態様は、望ましくない身体組織を熱壊死させるため、とりわけ静脈不全の血管内治療のための、上述した形式の電気外科手術システムの使用に関する。
【００２７】
本発明のさらなる態様は、望ましくない組織のアブレーションの枠内での、とりわけ静脈不全の血管内治療における、上述した方法の使用に関する。
【００２８】
以下では、本発明を、図面を参照しながら実施例に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例によるアプリケータを有する、高周波交流電流を生成するための電気外科手術システムを示す図である。
【図２】身体組織の熱壊死の際における第１の電極と第２の電極との間の電気抵抗の、時間にわたる典型的な推移を示す図である。
【図３】身体組織のアブレーションにおける加熱出力と電気抵抗との間の依存性の推移を示す図であり、Ｕ１からＵ２への電圧降下の影響が示されている。
【図４】本発明のさらなる態様による電気外科手術システムを動作させるための本発明による方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明による実施例によるアプリケータ１１０を有する、高周波交流電流を生成するための電気外科手術システム１００を示す。
【００３１】
電気外科手術システム１００は、アプリケータ１１０と、高周波電圧供給ユニット１２０と、フィードバックユニット１３０と、処理ユニット１４０と、制御ユニット１５０と、を含む。
【００３２】
高周波電圧供給ユニット１２０は、第１の電極１１４および第２の電極１１８に電気的に接続されており、これらの電極１１４，１１８に交流電圧を供給するように構成されている。この場合、２つの電極１１４，１１８は、アプリケータ１１０においてバイポーラ型の電極構成を形成しており、アプリケータの遠位の端部１１９に配置されている。この場合、第１の電極１１４は、遠位の端部１１９の丸み付けられた先端に配置されており、第２の電極１１８は、第１の電極１１４から０．５ｃｍ〜３ｃｍの間の距離をおいて離間されている。
【００３３】
フィードバックユニット１３０は、第１の電極１１４および第２の電極１１８に電気的に接続されており、第１の電極１１４と第２の電極１１８との間の電気抵抗に基づいて、ユーザにとって知覚可能な出力信号１３４を生成して出力するように構成されている。このために、フィードバックユニット１３０は、音発生器およびスピーカ１３８を含み、これによって出力信号１３４を、電気外科手術システム１００のユーザが聞こえる可聴音としてスピーカ１３８を介して出力することができる。図示の実施例では、音発生器は、発生した音の周波数が第１の電極１１４と第２の電極１１８との間の電気抵抗に比例するように構成されている。したがって、身体組織の治療時には、２つの電極１１４，１１８の加熱出力によって引き起こされる完全な乾燥に起因して、組織の電気抵抗の増加と共に、可聴音の音の高さが増加する。したがって、ユーザは、出力信号１３４の音の高さから、２つの電極１１４，１１８によって治療される身体組織が完全に乾燥していることを推定することができる。
【００３４】
処理ユニット１４０は、第１の電極１１４および第２の電極１１８に電気的に接続されている。処理ユニット１４０は、第１の電極１１４および第２の電極１１８を介して電気信号１４５を受信し、ここから、第１の電極１１４と第２の電極１１８との間の電気抵抗または電気抵抗を表す値を求め、電気抵抗または電気抵抗を表す値に基づいて、制御信号１４８ａ，１４８ｂを生成して出力するように構成されている。フィードバックユニット１３０および制御ユニット１５０はさらに、制御信号１４８ａ，１４８ｂを受信するように構成されている。この場合、制御信号は、フィードバック制御信号１４８ａおよび制御ユニット制御信号１４８ｂとして構成されており、フィードバック制御信号１４８ａは、フィードバックユニット１３０に出力され、制御ユニット制御信号１４８ｂは、制御ユニット１５０に出力される。これらの２つの制御信号１４８ａ，１４８ｂは、フィードバックユニット１３０および制御ユニット１５０の接続の違いまたは構成の違いのみに基づいて相互に異なっているが、電気抵抗または電気抵抗を表す値に関する情報内容の点では相互に異なっていない。
【００３５】
制御ユニット１５０は、少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるように、高周波電圧供給ユニット１２０を制御するように構成されており、第１の動作モードでは、電極１１４，１１８に印加される交流電圧が制限値Ｕ１によって制限されており、第２の動作モードでは、制限値Ｕ２によって制限されている。ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きい。さらに、制御ユニット１５０は、第１の電極１１４と第２の電極１１８との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、第１の動作モードから第２の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるように、高周波電圧供給ユニット１２０を制御する。この場合、第２の制限値Ｕ２は、第１の制限値Ｕ１の５０％〜８０％の間、好ましくは７０％となるように選択されている。第１の制限値Ｕ１は、８０Ｖ〜２００Ｖの間、好ましくは１００Ｖである。本実施例では、制御ユニット１５０による制御は、高周波電圧供給ユニット１２０によって受信することができる、制御ユニット１５０の対応する電圧制御信号１５２を介して実施される。
【００３６】
電気外科手術システム１００のユーザは、交流電圧を利用することによって治療すべき身体組織を加熱し、このとき、出力信号１３４の音の高さによって、２つの電極１１４，１１８の間の電気抵抗がどのくらい大きいか、ひいては、この身体組織がどのくらい乾燥しているかを聴診する。図２に図示された電気抵抗の典型的な推移に相当するが、治療の実施中に電気抵抗がほぼ急激に増加すると、電極１１４，１１８の加熱出力は、交流電圧の制限値Ｕ２に切り替わることによって低減される。これによって、電気抵抗の増加速度が低減され、ユーザは、例えば身体組織における２つの電極１１４，１１８の位置を変更することによって出力信号１３４に反応するために十分な時間を得ることとなる。
【００３７】
さらに、制御ユニット１５０は、第１の電極１１４と第２の電極１１８との間の電気抵抗の値、または電気抵抗を表す値を所定の期間にわたって記憶するように構成されている。これによって、制御ユニット１５０は、現在の時点における電気抵抗または電気抵抗を表す値と、それより前の時点における電気抵抗または電気抵抗を表す値と、を比較することによって、電気抵抗の増加速度を求めることができる。増加速度は、この場合には、差分形成によってこの増加速度を推定することによって求められる。
【００３８】
さらに、制御ユニット１５０は、第１の電極１１４と第２の電極１１８との間の電気抵抗が所定の制限値Ｗを下回ると、第２の動作モードから第１の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるように、高周波電圧供給ユニット１２０を制御するように構成されている。この場合、所定の制限値Ｗは、２つの電極１１４，１１８が完全に乾燥していない組織に接触した場合に第１の動作モードへの自動的な切り替えが実施されるように選択されている。これによって、電気外科手術システム１００のユーザは、加熱出力の手動による切り替えに手間が取られる必要がなくなり、ひいては、治療すべき身体組織における２つの電極１１４，１１８の位置決めに対してより良好に集中することが可能となる。
【００３９】
電気外科手術システム１００の図示の実施例では、アプリケータ１１０は、治療すべき身体組織にカテーテルを介して誘導されうるように構成されている。
【００４０】
図示されていない実施例では、高周波電圧供給ユニットを、第１の電極および第２の電極に接続することができるが、必ずしも電極またはアプリケータに接続する必要はない。すなわち、電極を、本発明による電気外科手術システムの構成要素ではない外部の装置の一部とすることができる。
【００４１】
図示されていない電気外科手術システムの実施例では、知覚可能な出力信号は、例えばモニタを介してユーザが知覚することができる視覚的な信号として構成されている。
【００４２】
図２は、身体組織の熱壊死の際における第１の電極と第２の電極との間の電気抵抗の、時間にわたる典型的な推移２００を示す。
【００４３】
縦軸２１０は、２つの電極の間における治療される身体組織の電気抵抗をオームで示し、ここでは、下方の線の１０オームから１０００オームまで到達する対数表示が選択されている。推移２００を示す線図の横軸２２０上には、時間が２秒間隔でプロットされている。
【００４４】
推移２００によって示されるように、身体組織のアブレーションの開始時における典型的な組織抵抗は、約１０オームである。アブレーションの開始時における加熱段階２３０では、組織が加熱され、その間、電気抵抗はほぼ同じままである。その後、組織抵抗がほぼ急激に増加する急変段階２４０が生じる。この急変段階２４０では、電気外科手術システムのユーザが出力信号に適時に反応することは困難である。なぜなら、電気抵抗は、わずか２〜５秒以内で増加してしまうからである。この電気抵抗の急変の後、組織は、完全乾燥段階２５０にあり、電気外科手術システムに接続された２つの電極に血液または組織残留物が付着し、アプリケータを掃除しなければならないという危険性が存在する。
【００４５】
所望のように経過するアブレーションの範囲内では、ユーザは、急変段階２４０の間に、完全に乾燥していない組織の近傍へと電極が適時に移動されるように迅速に、電極の位置を変化させる必要があるだろう。この完全に乾燥していない組織も、始めはまず比較的低い電気抵抗を有し、電極によって加熱され、新しい加熱段階２３０が開始する。図１の枠内で説明したように、本発明による電気外科手術システムの制御ユニットは、急変段階２４０の間に２つの電極の加熱出力を低減することによって、急変段階２４０の持続時間を延長することができ、これによって、組織の電気抵抗の急激な増加に対してユーザが反応することが容易になる。
【００４６】
図３は、身体組織のアブレーションにおける高周波電圧供給ユニット１２０によって組織に出力される加熱出力と電気抵抗との間の依存性３００の推移を示し、ここでは、Ｕ１３４０からＵ２３５０への電圧制限値の降下３３０の影響が示されている。
【００４７】
縦軸３１０は、２つの電極を介して出力される加熱出力をワットで示す。依存性３００を示す線図の横軸３２０上には、２つの電極の間の電気抵抗がオームでプロットされている。
【００４８】
依存性３００は、抵抗が小さい場合に、身体組織の電気抵抗が増加するにつれて加熱出力も増加することを示している。この範囲では、加熱出力は、最大許容出力電流によって制限されている。この場合、加熱出力は、抵抗に比例して増加する。加熱出力が、事前に設定された目標値、例えば１８ワットまで増加するとすぐに、出力制限が実施され、この出力制限では、加熱出力が目標値に一致するように出力電流および出力電圧が調整される。この場合、出力電流は、抵抗が増加するにつれて減少し、その一方で、出力電圧は、抵抗が増加するにつれて増加する。図示の実施例では、出力制限は、加熱出力ＰＳが１８ワット、抵抗ＲＳが約２００オームのときに発生する。抵抗がさらに増加すると、加熱出力は、最大許容出力電圧によって制限され、抵抗に反比例して減少する。
【００４９】
図示の実施例では５５０オームのときに該当するが、電気抵抗の増加速度が制限値Ｇを超えて増加すると、電圧降下３３０が実施され、この電圧降下３３０によって最大許容出力電圧、すなわち出力電圧の制限値が、１００Ｖの振幅を有するＵ１３４０から、７０Ｖの振幅を有するＵ２３５０まで低減される。線図によって示されるように、制限値のこの降下３３０は、約５０％の加熱出力の減少をもたらすことができる。
【００５０】
電気外科手術システムの制御ユニットが、Ｕ１から、より小さな振幅を有する制限値Ｕ２に切り替えると、２つの電極を介して出力される加熱出力が低減され、これによってユーザは、図２の抵抗の推移に基づいて、第１の電極と第２の電極との間の組織抵抗の増加に対して反応するためのより多くの時間を得ることとなる。
【００５１】
この場合、抵抗の増加速度が制限値Ｇを上回ったことに基づく電圧降下は、典型的には２００オーム〜７００オームの間の治療すべき組織の抵抗範囲において実施される。この場合、増加速度の制限値Ｇは、例えば１０〜１００オーム／秒の間にあり、例えば５０オーム／秒である。
【００５２】
図４は、本発明のさらなる態様による電気外科手術システムを動作させるための本発明による方法４００を示す。方法４００は、３つの方法ステップ４１０，４２０，４３０を含む。
【００５３】
第１の方法ステップ４１０は、アプリケータの第１の電極および第２の電極に交流電圧を印加することにある。
【００５４】
第２の方法ステップ４２０では、第１の電極と第２の電極と間の電気抵抗に依存している出力信号が生成され出力される。
【００５５】
第３の方法ステップ４３０は、アプリケータの少なくとも１つの第１の動作モードと少なくとも１つの第２の動作モードとを自動的に切り替えることができるように交流電圧を制御することを含み、この場合、第１の動作モードでは、交流電圧が第１の制限値Ｕ１によって制限されており、第２の動作モードでは、第２の制限値Ｕ２によって制限されており、ただし、Ｕ１は、Ｕ２より大きく、第１の電極と第２の電極との間の電気抵抗の増加速度が所定の制限値Ｇを上回ると、第１の動作モードから第２の動作モードへの自動的な切り替えが実施される。
【符号の説明】
【００５６】
１００  電気外科手術システム
１１０  アプリケータ
１１４  第１の電極
１１８  第２の電極
１１９  遠位の端部
１２０  高周波電圧供給ユニット
１３０  フィードバックユニット
１３４  出力信号
１３８  スピーカ
１４０  処理ユニット
１４５  電気信号
１４８ａ  フィードバック制御信号
１４８ｂ  制御ユニット制御信号
１５０  制御ユニット
１５２  電圧制御信号
１５５  回転ボタン
２００  電気抵抗の推移
２１０  図２の縦軸
２２０  図２の横軸
２３０  加熱段階
２４０  急変段階
２５０  完全乾燥段階
３００  加熱出力と抵抗との間の依存性
３１０  図３の縦軸
３２０  図３の横軸
３３０  電圧降下
３４０  交流電圧Ｕ１
３５０  交流電圧Ｕ２
４００  本発明による方法
４１０  第１の方法ステップ
４２０  第２の方法ステップ
４３０  第３の方法ステップ
【図１】
2019501719.tif 000003
【図２】
2019501719.tif 000004
【図３】
2019501719.tif 000005
【図４】
2019501719.tif 000006
【国際調査報告】
2019501719.tif 000007
2019501719.tif 000008
2019501719.tif 000009
2019501719.tif 000010
2019501719.tif 000011
2019501719.tif 000012
2019501719.tif 000013
2019501719.tif 000014