(57)【要約】本発明は、一定電圧および可変パワー出力を提供し、とりわけ形状が変化するダイナミックな活動化表面領域を示す活動化電極における切断用アーク構成に適した電気外科手術ジェネレータに関する。原則的には、一定の電圧ベース制御は、RF共鳴インバータの出力の増幅を達成するべく機能するd.c.リンク電圧のレベルを用いることで達成される。デュアル型のループフィードバック制御は、出力電圧ベースの制御信号が低いゲインでは遅く導入され、一方でリンクモータ電圧ベースの制御が早く印可されることを示している。d.c.リンク電圧の制御の改良が、パワー要素修正段を含む入力ネットワークの使用によって達成される。
2005536314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー入力と接続可能な電気外科手術ジェネレータであって、
第１の出力を提供するべく前記パワー入力に応答する入力トリートメントネットワークと、
所定の波形を有する出力を導出するために、前記第１の出力及び周波数制御入力に応答する周波数ジェネレータと、
電気外科手術電圧レベル及び前記電気外科手術周波数での、電気外科手術エネルギー出力を導出するために、電圧レベル制御入力に応答する出力電圧制御回路と、
前記出力電圧制御回路の電気外科手術エネルギー出力に応答し、また電気外科手術器具と電気的に接続可能な出力段と、
ブースト間隔の間、ブースト電気外科手術電圧レベルを提供し、その後前記ブースト電気外科手術電圧レベルよりも低い通常の切断電気外科手術電圧レベルを導出する前記電圧レベル制御入力を導出するべく、切断コマンドに応答する制御アセンブリとを含む電気外科手術ジェネレータ。
【請求項２】
前記ブースト電気外科手術電圧レベルが、前記通常の切断電気外科手術電圧レベルより１．２乃至１．５倍大きいことを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項３】
前記ブースト間隔が、約１００乃至１０００ミリ秒であることを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４】
前記ブースト間隔が、約２５０乃至７５０ミリ秒であることを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５】
前記制御アセンブリが、前記ブースト電気外科手術電圧レベルを最大振幅で約１０００ボルト〜約２０００ボルトの範囲で提供するべく、前記電圧レベル制御入力を導出することを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項６】
前記制御アセンブリが、前記ブースト電気外科手術電圧レベルを最大振幅で約１１００ボルト〜約１３００ボルトの範囲で提供するべく、前記電圧レベル制御入力を導出することを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項７】
前記制御アセンブリが、前記通常の切断電気外科手術電圧レベルを最大振幅で約７００ボルト〜約１２００ボルトの範囲で提供するべく、前記電圧レベル制御入力を導出することを特徴とする請求項５に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項８】
前記制御アセンブリが、前記通常の切断電気外科手術電圧レベルを最大振幅で約８００ボルト〜約１０００ボルトの範囲で提供するべく、前記電圧レベル制御入力を導出することを特徴とする請求項６に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項９】
前記入力トリートメントネットワークが、
第１の値の暫定電圧レベルにおいて前記第１の出力を導出するべくコンバータ制御入力に応答するブーストコンバータネットワークと、
効果的にパワーファクタ修整を提供し前記コンバータ制御入力を導出するために、前記暫定電圧レベル及び前記パワー入力に応答するコンバータ制御ネットワークとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項１０】
前記電気外科手術エネルギー出力を終了させるためにリレー制御入力に応答するリレースイッチを、前記出力電圧制御回路が含み、
前記制御アセンブリが、前記リレー制御入力を導出するべく障害状況に応答することを特徴とする請求項１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項１１】
高電圧モニタ信号を導出するべく前記電気外科手術エネルギー出力に応答する高電圧モニタを有し、
前記制御アセンブリは、前記高電圧モニタ信号が高電圧閾値を超えるときに前記リレー制御入力を導出するべく応答することを特徴とする請求項１０に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項１２】
前記制御アセンブリが、前記リレー制御入力を不能にするべく、ブースト電気外科手術電圧レベルを提供する前記電圧レベル制御入力の存在下で応答することを特徴とする請求項１１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項１３】
動物の組織に対峙する電極において電気外科手術的な切断アークを生成するための方法であって、
第１の出力を導出するべく電気的パワーの印加されたソースに応答する入力トリートメントネットワークを提供する過程と、
制御可能な振幅のリンク電圧を導出するべく、前記第１の出力に応答するリンクインバータ含有ネットワークを提供する過程と、
所定の電気外科手術切断周波数のＲ．Ｆ．出力を生成するべく、前記リンク電圧に応答するＲ．Ｆ．インバータネットワークを提供し、前記リンク電圧制御可能振幅に対応するインバータ電圧レベルを示す過程と、
電気外科手術切断電圧レベルにおいて電気外科手術切断出力を導出するべく前記インバータ電圧レベルを上昇させる過程と、
前記電極に対する前記電気外科手術出力の印加を開始しそれを継続させる過程と、
出力モニタ信号を提供するべく前記電気外科手術出力の選択電気パラメータをモニタリングする過程と、
プログラム制御信号を導出するべく前記選択電気パラメータの標的とする値を示す基準値と前記モニタ信号とを比較する過程と、
前記プログラム制御信号を印加することで前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程とを含む方法。
【請求項１４】
前記選択電気パラメータをモニタリングする過程が、前記出力モニタ信号を高電圧モニタ信号として提供するべく前記電気外科手術切断電圧をモニタリングし、
前記モニタ信号と基準値とを比較する過程が、前記標的とする値として所定の電気外科手術切断電圧レベルを用いて前記比較を実行し、
前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程が、前記電気外科手術切断出力のオシレーションを回避するのに効果的な遅い速度で前記プログラム制御信号へと印加されることで実行されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記リンクインバータを制御するための過程が、低い帯域幅状況の下で前記プログラム制御信号を印加することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
リンク電圧制御フィードバック信号を提供するために、前記ｄ．ｃ．リンク電圧振幅をモニタリングする過程と、
更に、前記遅い速度よりも速い速度で前記リンクインバータ含有ネットワークへと前記フィードバック信号を印加することで、前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
更に、前記リンクインバータ含有ネットワークの制御のための前記過程が高いゲインで前記フィードバック信号を印加することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記電極が前記組織に接触しているとき、前記電気外科手術切断アークの生成を引き起こすのに効果的なブースト間隔の間、ブーストレベルで前記リンク電圧の導出に影響を与えるように、前記電気外科手術出力の前記印加を開始するとき、前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程は、前記プログラム制御信号を印加することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程が、固定された前記ブースト間隔の間前記ブーストレベルを提供することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記固定されたブースト間隔が約０．５秒であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記固定されたブースト間隔が約８分の３秒であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程が、前記リンク電圧を前記ブースト間隔の間前記ブーストレベルで導出するために前記プログラム制御信号へと印加され、その後前記ブーストレベルよりも低い切断レベルで前記リンク電圧を導出し、前記電極においてアークの形成を保つのに効果的であるように前記プログラム制御信号を印加することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記切断レベルは、前記ブーストレベル時に前記電気外科手術出力のパワー値の約半分である前記電気外科手術出力の前記印加パワー値に対応していることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記選択電気パラメータをモニタリングする過程が、前記出力モニタ信号をパワーモニタ信号として提供するために、前記電気外科手術切断電圧レベル及び対応する電気外科手術電流をモニタし、
前記モニタ信号と基準値とを比較する過程が前記標的とする値として所定のパワー値を用いて前記比較を実行し、
前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程が前記プログラム制御信号を印加することで実行されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
前記電極が前記組織に接触しているとき、前記電気外科手術切断アークの生成を引き起こすのに効果的なブースト間隔の間、ブーストレベルで前記リンク電圧の導出に影響を与えるように、前記電気外科手術出力の前記印加を開始するとき、前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程は、前記プログラム制御信号を印加することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程が、固定された前記ブースト間隔の間前記ブーストレベルを提供することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記固定されたブースト間隔が約０．５秒であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記固定されたブースト間隔が約８分の３秒であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記リンクインバータ含有ネットワークを制御する過程が、前記リンク電圧を前記ブースト間隔の間前記ブーストレベルで導出するために前記プログラム制御信号へと印加され、その後前記ブーストレベルよりも低い切断レベルで前記リンク電圧を導出し、前記電極においてアークの形成を保つのに効果的であるように前記プログラム制御信号を印加することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記切断レベルは、前記ブーストレベル時に前記電気外科手術出力のパワー値の約半分である前記電気外科手術出力の前記印加パワー値に対応していることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
入力トリートメントネットワークを提供する前記過程が、電気パワーの前記印加されたソースに関するパワー因子修整を提供し、調整されたｄ．ｃ．電圧として前記第１出力を導出することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項３２】
リンクインバータ含有ネットワークを提供する前記過程が、前記リンクインバータの共鳴変換位相シフト制御に影響するインバータ制御ネットワークを含むものとして、また更にｄ．ｃ．リンク電圧として前記リンク電圧を提供するための整流器を含むものとして、前記リンクインバータ含有ネットワークを提供することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項３３】
組織を切断するために構成された電極における電気外科手術切断アークを生成するための方法であって、
第１の出力を導出するために電気パワーの印加されたソースに応じて入力トリートメントネットワークを提供する過程と、
組織切断波形を有する第２の出力を導出するべく、前記第１の出力及び制御入力に応じて周波数ジェネレータ含有ネットワークを提供する過程と、
前記第２の出力に応じ、また前記アークを生成するのに効果的な電圧の第１のレベル及びそれに続いて前記生成されたアークを維持するのに効果的な前記第１の電圧レベルよりも低い電圧の第２のレベルで、電気外科手術エネルギーを印加するための前記電極と電気的に接続可能な出力段を提供する過程と、
前記切断アークを生成するのに効果的なブースト間隔の間の前記電極に対する前記電気外科手術的なエネルギーの印加開始時における電圧の前記第１のレベルを導出し、それに引き続いて電圧の前記第２のレベルを導出するための前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程とを含む方法。
【請求項３４】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、前記第２の電圧レベルと比較して約１．２〜１．５倍の前記第１の電圧レベルを提供することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、約０．５秒間の固定された前記ブースト間隔を提供することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、約８分の３秒の間隔の固定された前記ブースト間隔を提供することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、前記第１のレベルを、最大振幅で約１０００ボルト〜約２０００ボルトの範囲で提供することを特徴とする請求項３３に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項３８】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、前記第１のレベルを、最大振幅で約１１００ボルト〜約１３００ボルトの範囲で提供することを特徴とする請求項３３に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項３９】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、前記第２のレベルを、最大振幅で約７００ボルト〜約１２００ボルトの範囲で提供することを特徴とする請求項３７に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４０】
前記周波数ジェネレータ含有ネットワークを制御する過程が、前記第２のレベルを、最大振幅で約８００ボルト〜約１０００ボルトの範囲で提供することを特徴とする請求項３７に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４１】
パワー入力に接続可能な電気外科手術ジェネレータであって、
第１の値の暫定電圧出力を導出するべく前記パワー入力に応答する入力トリートメントネットワークと、
第１のインバータ出力における前記第１の値よりも小さな第２の値の第１の交流電圧出力を導出するべく、前記暫定電圧及び第１のインバータ制御入力に応答する第１のインバータネットワークと、
前記第１のインバータネットワークに接続され、前記第１のインバータ制御入力を導出する第１のインバータ制御ネットワークと、
前記第１の交流電圧出力の第２の値に対応するｄ．ｃ．電圧レベルにおけるリンク出力を導出するべく、前記第１の交流電圧出力に応答する整流器ネットワークと、
入力を有し、前記リンク出力ｄ．ｃ．電圧レベルによって確立された電圧振幅を有し、電気外科手術周波数値における第２の交流電圧出力を導出するべく前記リンク出力に応答する第２のインバータネットワークと、
前記第２の交流電圧出力電気外科手術周波数の導出に影響すべく、前記第２のインバータネットワークと接続された第２のインバータ制御ネットワークと、
前記第２の交流電圧出力に応答する第１の側と、電気外科手術電圧レベルおよび前記電気外科手術周波数にて電気切断エネルギー入力を導出する第２の側とを有する高電圧トランスと、
前記高電圧トランスの第２側と接続され、電気外科手術機器と電気的に接続可能な出力段とを含む電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４２】
前記第１のインバータ制御ネットワークが前記第１の制御入力を導出し、前記第１のインバータの共鳴変換位相シフトに影響を与えることを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４３】
前記第１のインバータ制御ネットワークが、
プログラム信号を導出するべく前記電気切断エネルギー入力に応答するパワーモニタリング回路と、
前記第１のインバータ制御入力を導出するために前記プログラム信号に応答するコントローラネットワークとを有することを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４４】
高電圧モニタ信号を導出するために前記電気切断エネルギー入力に応答する高電圧モニタと、
高電圧の電流モニタ信号を導出するべく前記電気切断エネルギー入力に応答する高電圧電流モニタとを有し、
前記第１のインバータ制御ネットワークが、
モニタされたパワー信号を導出するために前記高電圧モニタ信号及び前記高電圧電流モニタ信号に応答するパワー導出ネットワークと、
プログラム信号を導出するためのパワー基準値及び前記モニタされたパワー信号に応答する比較器ネットワークと、
前記第１のインバータ制御入力を導出するべく前記プログラム信号に応答するコントローラネットワークとを含むことを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４５】
前記パワー導出ネットワークが、
プロダクト出力を導出するべく前記高電圧モニタ信号及び前記高電圧電流モニタ信号に応答する乗算回路と、
前記モニタされたパワー信号を導出するべく前記プロダクト出力に応答する積分ネットワークとを有することを特徴とした請求項４４に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４６】
ブースト間隔の間ブースト電圧信号を導出するための制御アセンブリを有し、
前記第１のインバータ制御ネットワークが、ブースト電圧値における前記第１の交流電圧出力の第２の値の導出に影響を与える前記第１のインバータ制御入力を導出するための前記ブースト電圧信号に応答し、またその後前記ブースト電圧値よりも低い通常の切断電圧値における前記第１の交流電圧出力の第２の値の導出に影響を与える前記第１のインバータ制御入力を導出するべく応答可能であることを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４７】
前記ブースト電圧値が、前記通常の切断電圧値より１．２乃至１．５倍大きいことを特徴とする請求項４６に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４８】
前記第１の交流出力に接続されている第１側と、前記整流器ネットワークに対し前記第１の交流電圧出力を提供する第２の側とを有する分離トランスを含むことを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項４９】
前記第２のインバータネットワークが、共鳴タンク回路を含むことを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５０】
前記ブースト間隔が、約１００乃至１０００ミリ秒であることを特徴とする請求項４６に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５１】
前記ブースト間隔が、約２５０乃至７５０ミリ秒であることを特徴とする請求項４６に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５２】
前記ブースト電圧値が、最大振幅で約１０００ボルト〜約２０００ボルトの範囲の前記電気外科手術電圧レベルの導出に影響することを特徴とする請求項４６に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５３】
前記ブースト電圧値が、最大振幅で約１１００ボルト〜約１３００ボルトの範囲の前記電気外科手術電圧レベルの導出に影響することを特徴とする請求項４６に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５４】
前記通常の切断電圧値が、最大振幅で約７００ボルト〜約１２００ボルトの範囲の前記電気外科手術電圧レベルの導出に影響することを特徴とする請求項５２に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５５】
前記通常の切断電圧値が、最大振幅で約８００ボルト〜約１０００ボルトの範囲の前記電気外科手術電圧レベルの導出に影響することを特徴とする請求項５３に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５６】
前記入力トリートメントネットワークが、
第１の値の暫定電圧レベルを導出するべくコンバータ制御入力に応答するブーストコンバータネットワークと、
効果的にパワーファクタ修整を提供し前記コンバータ制御入力を導出するために、前記暫定電圧レベル及び前記パワー入力に応答するコンバータ制御ネットワークとを含むことを特徴とする請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５７】
前記整流器ネットワーク及び前記第２のインバータネットワークの入力の間に接続され、前記第２のインバータネットワークに対する前記リンク出力の伝達を行うかまたは終了させるべくリレー制御入力に応答するリレースイッチと、
前記が前記第２のインバータネットワーク入力に対する前記リンク出力の伝達を終了させる前記リレー制御入力を導出するために障害状況に応答する制御アセンブリとを有する請求項４１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５８】
前記第１のインバータ制御ネットワークが、前記電気切断エネルギー入力によって示されているパワーのレベルに対応するパワー信号を導出するべく前記電気切断エネルギー入力に応答するパワーモニタリング回路を有し、
前記制御アセンブリが、前記パワー信号がパワー閾値を超えたとき前記リンク出力の前記伝達を終了させる前記リレー制御入力を導出するために応答することを特徴とする請求項５７に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項５９】
高電圧モニタ信号を導出するべく前記電気切断エネルギー入力に応答する高電圧モニタを含み、
前記コントロールアセンブリが、前記高電圧モニタ信号が高電圧閾値を超えるとき、前記リンク出力の前記伝達を終了させる前記リレー制御入力を導出するべく応答することを特徴とする請求項５７に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項６０】
高電圧電流モニタ信号を導出するべく前記電気切断エネルギー入力に応答する高電圧電流モニタを含み、
前記コントロールアセンブリが、前記高電圧モニタ信号が高電圧閾値を超えるとき、前記リンク出力の前記伝達を終了させる前記リレー制御入力を導出するべく応答することを特徴とする請求項５７に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項６１】
前記リンク出力ｄ．ｃ．電圧レベルに対応するリンクモニタ信号を導出するべく、前記整流器ネットワークリンク出力に応答するリンク電圧モニタを有し、
前記制御アセンブリが、リンクオーバー電圧閾値を超える前記リンク出力ｄ．ｃ．電圧レベルに前記リンクモニタ信号が対応するとき、前記リンク出力の前記伝達を終了させる前記リレー制御入力を導出するべく応答することを特徴とする請求項５７に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項６２】
前記制御アセンブリが、前記リンクモニタ信号が所定のアンダー電圧閾値よりも低い前記リンク出力のｄ．ｃ．伝達レベルに対応するとき、前記リンク出力の前記伝達を終了させる前記リレー制御インプットを導出するべく応答することを特徴とする請求項６１に記載の電気外科手術ジェネレータ。
【請求項６３】
高電圧モニタ信号を導出するための前記電気切断エネルギー入力に対応する高電圧モニタを有し、
前記第１のインバータ制御ネットワークが、プログラム信号を導出するべく所定の電気外科手術切断電圧レベル及び前記高電圧モニタ信号に応答する比較器ネットワークと、
前記第１のインバータ制御入力を導出するべく前記プログラム信号に応答するコントローラネットワークとを含むことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項６４】
前記コントローラネットワークが遅く印加された前記プログラム信号として前記第１のインバータ制御入力を導出するべく構成されることを特徴とする請求項６３に記載のシステム。
【請求項６５】
前記第１のインバータ制御ネットワークが、
フィードバック信号を制御するリンク電圧を提供するべく前記リンク出力に応答するリンク電圧モニタを有し、
前記コントローラネットワークは更に、前記第１のインバータ制御入力を導出するべく前記リンク電圧制御フィードバック信号に応答することを特徴とする請求項６４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
【背景技術】
【０００２】
医学研究者による電気療法の使用は、歴史的には１８世紀まで遡る。当時は、電気療法のスタティック（静電気）ジェネレータが実際の話題に挙がっていた。２０世紀になると、生体組織に対する高周波数電流の適用研究が、高周波数電流治療学を用いる為に最初に考案されたd'Arsonalを開始した。電気外科手術的な切断及びその類似行為を実行する目的で高周波電流を用いることは、Cushing及びBovieによって１９２０年代に推進された。１９７０年代には、固体状態の電気外科手術ジェネレータが導入され、複数のそのようなジェネレータが、現在基本的に多くの医療現場にて利用可能である。
【０００３】
高周波数の電流が切断及び焼灼のために用いられる時には、手術上の部位における当該組織が制御された損傷を被ってしまう。活動化切断電極に瞬間的に付着する、即ち切断アーク（電孤）の形成が達成されるように僅かに離れていることで、組織を分裂即ち除去させることによって、切断が達成される。通常、連続したサイン波が電極に近接する組織細胞が蒸発されてしまう切断機能を実行するために採用される。冷たい（cold）メスを用いることに対する、この電気外科手術的切断手順の利点は、切断が容易であることに加えて組織のダメージをおさえ、面積を狭くすることに加えて浅い領域にすることの双方にある。この点に関しては、切断電極のアークに近接する細胞が蒸発され、数層分深い位置に存在する細胞は基本的にダメージを受けることがない。それらの切断システムは、一般的にはモノポーラ型で用いられ、ここで切断電極がアクティブであると考えられており、外科手術電流は大きなデュアル型の構成要素であって、電流は離隔された位置にて患者の皮膚に接続された分散電極より戻る。
【０００４】
高周波数のジェネレータ装置を用いることによる凝固もまた実行可能であり、熱によるダメージによって組織タンパク質の変性が起こることで凝固が達成される。妨害されまた不連続な波形は、典型的には凝固を実行するために用いられるものである。凝固は一般的に、
（１）組織がアークストライクによって炭化される電気破壊
（２）細胞が脱水化される乾燥
（３）凝固するようにより遅く組織を加熱するホワイト凝固等
が含まれる。凝固手順の断続的波がモノポーラ及びバイポーラシステムの双方によって実行されてきた。
【０００５】
止血を行いながら切断を実行するために、今日の電気外科手術ジェネレータは、切断及び凝固波形を混合させるべく制御されてもよい。この混合を達成するためには、例えばより低い強度の連続的なサイン波がより高い強度の凝固パルスと共にパワー増幅の手順またはそれに類似する手順を用いて、出力電圧の上昇に先立ってミックスされる。
【０００６】
電気外科手術的な切断の反応は、多くの研究課題であった。この点に関して、複数の研究者は、切断が電流の熱の電気的な伝導が行われるにつれて組織が沸点まで温度上昇し、細胞は基本的に相変化の結果として破裂することを見出した。それとは別に、電磁波が取込組織上に衝当し、組織の熱による収縮特性によって変化が生成されるパラレルなメカニズムが明らかとなった。圧力波の原因となるのは、組織における急激な加熱時の熱平衡維持能力の欠如にある。この点に関しては、次の文献：
"Electrosurgery" J. A. Pierce, John Wiley & Sons New York, NY
を参照していただきたい。
【０００７】
切断手順に勝るのは、導かれた気体状態でのアーク形成である。切断が実行される時、切断電極は組織と機械的に接触することはなく、寧ろ組織を介して移動する時に蒸気の膜上を進行する。そのような訳で、切断電極と組織との間の分離が発生し、そのことが切断時のアーク形成を可能とし得る。このようなアークの存在によって、電流が高く狭い空間に閉じ込められて場所及び時間の双方で高度に電極化される性質によってアークとなり、極めて短時間で高い電流密度での電気放出が行われる。
【０００８】
通常、電気外科手術的ジェネレータは、固定形状のアクティブ電極に伴う必須のアーク構成を得るべく構成されている。例えば、アクティブ電極はロッド形状またはスペード形状の外科用のメスの形を取り得る。アーク形成は外科医にテクニックを要求するものであり、一般的にはインピーダンスがアークストライキングに適するまで、電極は標的組織に向かって徐々に移動する。アークを作り出すエネルギーは、典型的にはＲＦ周波数において動作する共鳴インバータによって生成される。そのようなインバータにおける制御は、アークが負のダイナミックインピーダンスを示すという問題を含む。一般的には、ＲＦインバータに供給される電圧の調整が行われるが、全体としての出力制御はパワーレベルの選択によって行われるものである。出力電圧のフィードバックによるインバータ制御は、主として必須アークの上述のロード特性によって回避された。そのような試みの制御は、しばしば振動不安定を導き出してしまう。従ってパワーコントロールは、医学的に実行可能な出力性能限界で用いられる。
【０００９】
しかし、現在では、電気外科手術的に実行される医療器具の開発においては、操作手順の間にアクティブ表面領域にて変化する形状を有する高精度構造のアクティブ切断電極を必要としている。比較的一定なパワー出力を示すジェネレータは、そのような動作状況下でアークに耐久することができない。この点について、パワー出力は、可変であって、アクティブ電極の形状及びサイズの変化に追従してもよい。結論としては、このことが一定電圧の制御及び可変パワー状況の条件下で、ＲＦ切断出力を提供可能な電気外科手術ジェネレータを要求する。
【００１０】
電気外科手術ジェネレータの動作に関する別の要求は、初期的なアーク形成に関するものである。近年考慮されているシステムの適用はアクティブ電極が内部に組み込まれ、また切断されるべき組織に接触する時にアークのスタートアップを要求する。時間間隔を定めるような予備的なインピーダンスは、医師の技術によって達成されるものでなければ、初期的なアーク構成を達成するために利用不可能である。
【発明の開示】
【発明の効果】
【００１１】
本発明はダイナミックな活動化表面領域の特性を示すアクティブ電極において切断アーク（電孤）を形成し、また維持することが可能な電気外科手術ジェネレータに関するものである。この維持されたアーク形成を達成するにあたり、ジェネレータは、アーク生成インバータを制御するべく機能するレベルの、制御・調整されたＤ．Ｃ．リンク電圧を達成させる。一定電圧及び可変パワーの特性は、ｄ．ｃ．リンク電圧にかかるより低いゲインまたは遅い入力制御を示している、アウターループ出力電圧フィードバック制御によって実現される。このアウターループコントロールは、ｄ．ｃ．リンク電圧にかかる迅速で高いゲイン特性を有する、インナーループフィードバック制御と混合される。後者の制御は、手順の開始または再開始におけるパワー増加を促進させる。組織内にアクティブ電極が埋め込まれるような条件下で必要とされる切断アークを生成するために、この増加が機能する。スタートアップパワーを生成するために、通常の切断パワーレベルが引き出させると直ぐに、ｄ．ｃ．リンク電圧の調整を通して、アークを生成するのに十分なレジスト間隔の間、ブースト電圧レベルへと既述のｄ．ｃ．リンク電圧が上げられる。
【００１２】
電気外科手術ジェネレータは、外部よりの電流及び電圧と付随する従来の長所とを組み合わせるのに機能するようにパワー要素の制御ステージを含めた、入力トリートメントネットワークを有する。しかしながら、この入力ステージは、変形実施例にもかかわらず、世界共通のジェネレータの使用を可能とするものであり、制御されたｄ．ｃ．リンク電圧を導入するｄ．ｃ．リンクインバータの好適に用いられる暫定的な規制電圧レベルを確立する。
【００１３】
本発明の別の目的は、以下の記載によって幾分明白になり、また明らかとなりうる。従って、本発明は、方法、システム、及び装置を有し、構造、構成要素の組み合わせ、部品配列、及び作業工程を含んでおり、それらのことは、以降の詳細な実施例に於いて明らかにされる。添付された図面と共に詳細な説明が参照することによって、本発明の本質及び目的のより完全な理解が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に詳述されるように、付随するブースト電圧フィーチャを有する本発明の電気外科手術ジェネレータは、電気外科的に支持された組織回収器具を用いる使用のために選択されたトポロジーに関連して記載されている。本器具の実施例は、電気外科手術的な切断電流サイン波を用いるものであって、それは議論の一部となっていない焼灼特性である。しかしながら、焼灼を要求するような変形実施例を含めた機器が、Eggers,らの米国特許出願番号09/472,673 （１９９９年１２月２７日）"Minimally Invasive Intact Recovery of Tissue"に記載されており、また、同日のEggers,らの米国特許出願（代理人整理番号NET-2-039-3）に記載されている。本発明の電気外科手術ジェネレータは、所与の手順の間その表面領域範囲を変化させるアクティブ切断電極に部分的に適している可変式のパワー出力、及び一定の電圧特性に基づく構成で、初期的に記載されている。それらの記載に加えて、固定された領域を有する従来方式のアクティブ電極と共に用いるためのパワーモニタリングコントロールを有するジェネレータの構成が示されている。
【００１５】
図１を参照すると、本発明の電気外科手術ジェネレータが、通常は符号１０で示されている電気外科手術的な無損傷の組織の回収システムの構成要素として記載されている。システム１０は、通常は符号１２で示されているような組織回収器具であって、再利用可能な構成要素１４、構成要素１４にスライド可能にマウントされる後方部分を有する使い捨て可能な構成要素１６有している。再利用可能な構成要素１４は、高分子製のハウジング１８を有する。
【００１６】
使い捨て構成要素１６は、長手方向のカニューレ即ち器具の軸線２４に沿って延在する、通常は符号２２で示されている長寸のデリバリカニューレを含む。デリバリカニューレ２２の末端は、カラー３０によって所定の位置に保持された自由に回転する吸引マニフォルド２８を介するのは勿論のこと、ハウジング１８と螺合可能な回転可能ねじ型コネクタ２６を介して延在する。符号３２で示されているようなカニューレ２２の前方領域は通常符号３４で示されているような先端即ちチップへと延在する。フレキシブルな吸気管がスモーク／スチーム排気機能を提供し、符号３６で示されているようにマニフォルド２８よりコネクタ３８で押し付けられてコネクタ４０を通過するのは勿論のこと、バキュームシステム４６のハウジング即ちコンソールの空気入力４４へと向かって再利用可能なコネクタ４２が介在して延在する。ハウジング４６はオン／オフスイッチ４８を有し、ケーブル５２を介してコンソール４６へと接続されたフットスイッチ５０を用いることによって、管３６におけるスモーク／スチーム／ボディ流体クリーニング排気を提供するべく活動化される。先端３４よりのスモーク／スチーム排気は、カニューレ２２の外部表面上に沿った、後方に戻るスチーム移動によって組織に対して熱的な損傷を与えることを回避するのに必要とされる。バキュームシステムは先端領域３２へと延在する。この点に関し、符号３５で示されているような５つのスモーク／スチーム採取または吸気取り込みポートが端部３２に設けられている。それらポート３５の僅か後方に、ブロッキングリブ即ちリング３７が設けられ、それらはスチーム若しくはスモークがデリバリカニューレ２２の外部表面に沿って移動しないように機能する。
【００１７】
符号３８で示しているようなグリップコネクタがハウジング１８の各側面部分上に配置されており、符号５４で示されているような変形のグリップであるようなスタビライザハンドグリップを支持するべく追加的に機能する。ハウジング１８の前部分に配置されているのが３つのボタンスイッチ５６乃至５８であり、それらは、各々ａｒｍ／ｄｉｓａｒｍスイッチ、エネルギー化ポジションスイッチ、及び組織キャプチャスタートスイッチである。ハウジング１８の各々の側面上においてスイッチ５６乃至５８より僅かに上の位置で、ＬＥＤベースのインジケータ即ちキューライトの線形アレイが存在し、或るそのようなアレイが符号６０で示されている。インジケータ６０によって提供される視覚的キューは前から後ろに説明すると、緑色のライトであるｓｔａｒｔ／ｒｅｓｅｔキュー、緑色のライトで提供される組織キャプチャ完了キュー、及び黄色のライトで提供される組織キャプチャｓｔａｒｔキュー（スイッチ５８の上）、黄色のライトで提供されるエネルギー化位置キュー（スイッチ５７の上）、及び緑のライトで提供されるａｒｍ／ｄｉｓａｒｍ組織キャプチャキュー（スイッチ５６の上）となっている。エネルギー化及び制御が通常は符号６４で示されているような複合コントロールアセンブリ及び電気外科手術ジェネレータコンソールと接続されているマルチストランドケーブル６２を介して器具１２へと提供される。接続は、マルチリードコネクタ６６を介して示されており、それはコンソールのコネクタ６８へと接続されている。器具１２の電気外科手術活動化電極アセンブリは、モノポーラで動作する。そのような訳で、従来方式の比較的大きな分散型リターン電極アセンブリが符号７０で示されており患者の皮膚近くに配置される。アセンブリ７０は２つの電極構成要素７２及び７４を有して構成されており、それらがケーブル７６及びコネクタ７８を介してコンソールのコネクタ８０へと接続されている。代わりに、リターン電極がデリバリカニューレ２２の先端部付近表面に配置されてもよく、それは図示されたリターン電極７０の使用の所望とする位置である。
【００１８】
ｏｎ／ｏｆｆスイッチ８２を活動化させると、パワーがコンソール６４において回路へと供給される。スイッチ８２が“ｏｎ”である時、スイッチ上に配置された緑色の視覚インジケータＬＥＤが光る。コンソールコネクタ６８を有するコネクタ６６とケーブルとが適切に接続されているとき、コネクタ６８の上に設けられた緑色のＬＥＤ８６が光ることによって示される。この接続テストはハウジング１８の内部においてコーディングレジスタに対し電流を流すことによって実行される。３つのペダルフットスイッチ８８がケーブル９０を介しコンソール６４のリアパネルへと接続されている。スイッチ８８の３つのペダル８８ａ乃至８８ｃはボタンスイッチ５６乃至５８に代わるスイッチングを模倣しまた提供する。
【００１９】
符号６０で示されているようなハウジング１８のＬＥＤアレイに対応する視覚的なキューがコンソール６４においてもまた提供されている。この点に関し、ｓｔａｒｔ／ｒｅｓｅｔスイッチ９２がＬＥＤインジケータライト９４と操作上の関連を有するが、ここでインジケータライト９４はスイッチが活動化されると緑色に光る。黄色のポジションモードのビジュアルキューＬＥＤは前述のプリカーサ電極のエネルギー化を示しておりそれは符号９６で示されている。このＬＥＤは、標的とする組織ボリュームに近接して開口しているデリバリカニューレのチップ３４の電気外科手術的な前進の間、黄色の出力を提供する。次に、ＬＥＤ９８によってａｒｍキャプチャモードのビジュアルキューが提供され、器具１２の組織キャプチャフィーチャのアーミングを表す。一度、符号５６または８８ａにおいて示されているようなａｒｍ／ｄｉｓａｒｍスイッチが押下されると、符号５７若しくは８８ｂで示されているようなエネルギー化位置スイッチはもはや活動化不能である。しかし、医師はａｒｍ／ｄｉｓａｒｍスイッチを再び押下することによって、ポジションモードへと戻ってもよい。黄色のキャプチャモードビジュアルキューがＬＥＤ１００によって提供され、組織キャプチャ手順の開始及び実行を示し、そのようなキャプチャが終了すると、緑色のキャプチャ終了モードビジュアルキューはＬＥＤ１０２によって緑色で提供される。ポーズモード状態は緑色のＬＥＤ１０４を点灯させることによって示される。一般的には、このポーズモードはキャプチャスイッチ５８若しくはフットスイッチ８８ｃを開放することによって実行される。
【００２０】
上述したようにスチームの移動が起こるので、システム１０がハウジング即ちコンソール４６で示されているようなバキュームシステムが活動化されることを補償することが望ましい。望ましくは、コンソール４６のコントロールアセンブリはシステム４６のスタート時においてのみ手順を開始することが許されるべく機能する。そのようなシステム４６のモニタリングが管３６に付着されたブロック５１において示されているバキューム活動化スイッチによって達成される。コンソール６４に対するこのモニタリングの出力は矢印５３で示されている。
【００２１】
リターン電極７０のコネクタ７８がコンソールコネクタ８０へと接続され、スイッチ８２が入れられると、患者の回路セーフティモニタ回路（ＰＣＳＭ）がセルフテストを実行する。ｓｔａｒｔ／ｒｅｓｅｔスイッチ９４が連続的に押下される場合、２つの電極構成要素７２及び７４に対する欠陥テストが実行される。後者のテストに通らない場合、視覚的及び音声のパルス上の警告キューが発せられ、視覚的キューがコネクタ８０に近接して設けられた赤色のＬＥＤ１０６において提供される。
【００２２】
図２を参照すると、器具１２の使い捨て可能構成要素１６が、再利用可能な構成要素１４のハウジング１８内部に挿入される前の状態で示されている。図において、デリバリカニューレ２２が、再び円筒形の形状をしたサポートハウジング１０８より前方へと延在していることが分かる。サポートハウジング１０８の前方領域は、回転可能なコネクタ２６を支持する。この点に関し、コネクタ２６が刻み付きのフランジ１１２と共に回転可能に固定される外側ねじ１１０と共に構成されていることが分かる。サポートハウジング１０８の後方端部においては、突出したインデックスピン１１４が配置され、それは使い捨て可能な構成要素１６が挿入される時に、ハウジング１８内部の長寸の受容キャビティ１１８に沿って内部に延在する上向きに設けられた長寸のスロット１１６内部においてスライド可能に受容される。キャビティ１１８の内部のねじ山１２０が使い捨て可能な構成要素１６が再利用可能な構成要素１４の内部に挿入される時に、コネクタ２６の外側のねじ山１１８と螺合する。
【００２３】
サポートハウジング１０８上のインデックスピン１１４の反対側に配置されているのは、２つの離隔して配置された電気接点１２２及び１２４であり、それらは受け入れキャビティ１１８内にサポートハウジング１０８の挿入を行う際、ハウジング１８内部に配置された対応する電気的な端子とライティング接点を形成するべく向けられている。接点１２２及び１２４は、各々チップ３２におけるプリカーサ電極アセンブリ及びキャプチャ構成要素に関連する電気外科手術切断及びパージングのためのケーブルへと適用される電気外科手術切断電流を選択的にレシーブする。それらケーブルは、デリバリカニューレ２２内部のキャプチャ構成要素よりガイダンスタブ若しくはイヤーを有するケーブルターミネータ構成要素へと延在しており、それらの１つは符号１２６で示されており、軸線２４に平行に設けられた長寸のスタビライザスロット１３０内部にスライド可能にマウントされている。対応するガイダンスタブ及びスロットの組み合わせがサポートハウジング１０８の反対側においても見られる。符号１３０において見られるようにスロットの前方に配置されているのは２つの追加的な長寸ドライブスロットであり、その内の１つが符号１３４で示されていて、軸線２４と平行関係に構成されている。ドライブアセンブリのドライブ部品の外向きに延在するイヤー若しくはガイドタブがスロットより延在しており、それらは符号１３８及び１４０で示されている。それらのイヤー即ちタブ１３８及び１４０は後方に配置された駆動表面を支持し、ここで駆動表面とはドライブアセンブリに対し前方への動作を伝達するべく用いられるものである。この前方への動作はデリバリカニューレ２２よりキャプチャ構成要素を展開させるために機能する。サポートハウジング１０８がハウジング１８の受け入れキャビティ１１８内部に挿入されるとき、それらのタブ１３８及び１４０がハウジング１８の前方部分において提供されている各々符号１４２及び１４４で示されているような反対側に配置されたノッチを挿通する。同時に、ノッチ１４６は再利用可能なハウジング１８内部前方に配置され、電気接点１２２及び１２４の通過を許容する。ここで明らかなのは、再利用可能な構成要素１４内部に使い捨て構成要素１６を挿入するための手順が、受け入れキャビティ１１８内部に使い捨て可能なサポートハウジング１０８を挿入する過程及びコネクタ２６の刻込部分１１２を回転させる過程を伴い、ねじ山１２０内にねじ山１１０を螺着させる。図は、またホース即ち管３６のブロッキングコネクタ４２のための手順に続いて用いられるバキューム閉止プラグ１４８を示しており、後方の管の機械的に接続された前方構成要素内に幾分かの流体を捕捉する。最後に、タブ１５０がドライブスロット１３４の前方部分を介して延在しているのが分かる。このタブはプラグアセンブリ完全ストップ３０４（図９）の構成要素であり、プレセレクトキャプチャ構成要素の直径の大きさに関連してイヤー１３８及び１４０を有するドライブ部品によって許容された前方への移動距離を制限するべく機能する。
【００２４】
図３を参照すると、再利用可能な構成要素１４の内部に保持されたドライブフィーチャ及び使い捨て可能な構成要素１６の駆動フィーチャの動作環境を示す断面図が示されている。この図において、モータアセンブリが通常は符号１６０で示されている。アセンブリ１６０は直流電気モータ１６０Ａで構成されており、それは遊星歯車アセンブリ１６０Ｂと一体化されている。アセンブリ１６０は、ステンレススチール製の蛇腹型の幾分フレキシブルなカプラ１６２において回転方向の出力を提供し、それはモータマウントチャンバ１６４内部に配置されている。チャンバ１６４の内部には、モータアセンブリ１６０が幾分自己整列的な動作をすることが許容されており、しかしながらコルクストップ構成要素１６６によって回転方向の動きが制限されている。この実施例では、カプラ１６２がシールチャンバ１７０の内部に配置されたトーラス型流体シール１６８を介して延在している。構成要素１７２が前方へと延在しており、スラストベアリング１７４と回転可能で固定されていることがわかる。ベアリング１７４はモータアセンブリ１６０よりもたらされるドライビング力の全てに対してサポートを提供する。この点に関し、ロッド型のねじ込み変換構成要素１７２が通常は符号１７６で示されているようなトランスファアセンブリと螺合されている。トランスファアセンブリ１７６はボールねじ若しくはナット構成要素１７８を有し、それは構成要素１７２及び通常はＹ字型のヨーク１８０のねじ山と螺合している。ヨーク１８０は、サポートハウジング１０８が初期的に受容キャビティ１１８に挿入されると、駆動部品タブ又はイヤー１３８及び１４０（図２）と駆動可能に結合する為に整列されるが、離れた位置まで延在すべく構成された離隔した駆動部品を有して構成されている。上述したようなドライブ構成要素の非拘束性能を確実とするために、蛇腹１６２の圧縮として明らかとされるような軸方向のクリープ現象を回避する必要がある。一般的には、スリーブがアセンブリ１６０の出力ドライブシャフトを超えて提供され、一方で構成要素１７２における対応する段階的に縮小される径がカプラ１６２が衝当するショルダーを提供する。
【００２５】
コントロール入力及び出力は勿論のこと電気外科手術切断電流がケーブル６２よりハウジング１８へと導入される。マルチリード型構成要素の内２つはその内の１つが符号１８０で示されており、接点クランプ１８２へと延在しており、それらが使い捨て可能構成要素１６の接点１２２及び１２４に対し電気外科手術切断エネルギーを供給するために２つの接点を保持している。
【００２６】
図３はまた、デリバリカニューレ２２の先端の詳細を示してもいる。チップ３４が例えば約１０ｍｍの直径で、比較的小さな組織ボリュームを包含するために用いられるものとして描かれている。チップは４つのプリカーサ電極構成要素を含み、それが長手方向の軸２４に対し対称的に交差して配置されている。プリカーサ電極の電気外科手術切断部分の２つは、符号１８４及び１８５で示されており、先端を切り取った高温形状のセラミック（アルミナ）の保護チップ１９０の僅か前方に配置されている。セラミックチップ１９０の後方には、高分子化合物のチップ構成要素１９２及び１９４が存在し、それらはデリバリカニューレ２２に接続されている。後ろの方の構成要素１９４は、先に記載したような吸気ポート３５及びｓｍｏｋｅ／ｓｔｅａｍブロックリング３７を保持していることが分かる。前方の構成要素１９２はキャプチャ構成要素の５枚の薄いステンレススチールのリーフの配列のために傾斜構造を提供しており、それらキャプチャ構成要素のチップは編み込まれたステンレススチールのパージングケーブルを保持しており、それらが切断を目的として電気外科手術的に励起され、標的とする組織ボリュームの周辺に鳥籠のような形状の構造を形成するべく切断のパージング動作を行う。別法では、プリカーサ電極、リーフ、パージングケーブル、及びカニューレが強い磁性を帯びていない物質（例えばチタンやニチノール）で構成されてもよく、生検の手順の磁気共鳴映像によるガイダンスでこの装置を使用可能とする。それらキャプチャ構成要素のリーフに対して付与されたドライブはヨーク１８０及びドライブ部品のイヤー１３８及び１４０より発せられる。これらリーフの各々は、リーディングエッジにおけるアイレットで終結しており、それらの内の何れかが符号１９６で示されている。高分子化合物のチップ構成要素１９２及び１９４は共に機能し、通常は符号１９８で示されているようなガイダンスアセンブリを形成し、リーフを適切な距離及び適切な攻撃角度で方向付けるべくキャプチャ処理中に機能する。本実施例における攻撃角度は４５度である。
【００２７】
デリバリーカニューレ２２は、比較的小さな直径例えば約５ｍｍを有する。前方部分３２では、５本のパージングケーブルアセンブリを保持する２つのアイレットを備えて形成されたリーディングエッジを有する五角形の形状をしたステンレススチール製の長寸のリーフ構造からなる先に記載されたキャプチャ構成要素が配置されている。図４を参照すると、キャプチャ構成要素が高分子化合物のガイドチューブと共に記述のパージングケーブルを装着する前の製造段階で、通常は符号２００で示されている。図５の通常の断面図で明らかにされているように、キャプチャ構成要素２００は通常五角形の断面構造を有しており、平坦なステンレススチールのストックより初期的に化学的なミルを施され、前方部分２０２は厚さ０．００３インチ及び幅が０．０８０インチである連続した５枚のリーフとして形成されている。５枚のリーフが図において符号２１０乃至２１４で示されており、五角形のベース部分２１８より既述の２つのアイレットチップ１９６へと延在している。各々のリーフ２１０乃至２１４はその長さに渡って幾分中心部に設けられた長手方向に延在する溝を化学的にミルされている。この溝において図５で示されているように、ポリアミド製のフレキシブルなガイドチューブが固着されている。それらガイドチューブは極めて小さく、例えば約０．０２０インチの直径を有しまた壁の厚さは約０．００１５インチである。ガイドチューブが図５において符号２２０乃至２２４で示されており、各々がリーフ２１０乃至２１４に対し接着されている。各々のガイドチューブ２２０乃至２２４は、各々が符号２３０乃至２３４で示されているようなパージングケーブルをスライド可能にガイドする。これらマルチストランド型ステンレススチール製ケーブルは約０．００５インチの直径を有する。ポリアミド製のガイドチューブ２２０乃至２２４は既述の溝に対し初期的に取着される。次に、チューブは絶縁コーティング材料及び接着を達成し完全なキャプチャ構成要素アセンブリ２００のための必須とされる電気的な絶縁を提供する過程によって、化学的にミルされた溝内部において対応する溝へと接着される。ここで前記コーティングはその厚さが約０．００１インチであり、”パリレン”の名称で市販されているような気相重合の均等なコーティングである。パリレンというのはポリマー類の一般名称である。それらの内標準的なものがパリレンＣと称されており、完全に線形で、高い結晶性の物質であるポリパラキシレンである。そのようなコーティングはSpeciality Coating Systems, (SCS) of Indianapolis, IN.のようなパリレンコーティングサービス提供会社より入手可能である。図４では、キャプチャ構成要素２００のリーディングエッジにおけるアイレットの構造が明らかとされている。アイレットを含むリーディングエッジはそれを介するケーブルの取着に先立って、示されている方向よりも外向きに湾曲している。更には、キャプチャ構成要素２００はドライブチューブ即ちドライブロッド２３６に対して溶接して被着されており、ドライブロッド２３６はサポートハウジング１０８内へと後方に延在しタブ若しくはイヤー１３８及び１４０に関連するドライブ部品と結合している（図２）。
【００２８】
図６を参照すると、デリバリカニューレの前方領域３２及びチップ３４が断面図として開示されている。この図において、デリバリカニューレ２２は先に記載した高分子化合物（ポリエーテルリミド）のチップ構成要素１９４へと前方に向かって延在しているのが分かる。デリバリカニューレ２２は構成要素１９４においてボーダー２４０へと向かって延在する５ミルの厚さのポリオレフィンシュリンクチューブ２３８によって電気的に絶縁されている。デリバリカニューレ２２の内部表面より次に内側にあるのは、五角形の形状をなす５枚のキャプチャ構成要素リーフであって、それらの内２枚の一部が符号２１０及び２１２で示されている。次に内側に存在するのは、ステンレススチール製のサポートチューブ２４２であり、それは使い捨て可能な構成要素１６のサポートハウジング１０８の後方部分においてマウントされており、デリバリカニューレ２２を介して高分子化合物のチップ構成要素１９２と結合した外向きに広がった領域部分２４４へと前方に向かって延在している。この広がりは、キャプチャ構成要素のリーフ及びケーブルの前方への展開動作の間に生じる更なる連続した前方方向への効力にサポートチューブが耐久するために有用である。サポートチューブ２４２の内側にあるのは、電気外科手術的なプリカーサ電極チューブ２４６であり、電気接点１２２を介して伝達される電気外科手術的な切断エネルギーを受容し保持する目的でサポートハウジング１０８の後方部分へ向かって延在している（図２）。プリカーサ電極チューブ２４６が後方へと延在するにつれて高分子化合物のシュリンクラップ２４８によってサポートチューブ２４２が絶縁されている。
【００２９】
プリカーサ電極は通常長寸のＬ字形状を有する４本のステンレススチールの電極ワイヤのサブアセンブリとしてマウントされており、それらの内２つが電極１８４及び１８５で示されている。この点に関しそれら電極１８４及び１８５の長寸の構成要素はサブアセンブリチューブ２５２へと延在する各々符号２５０及び２５１で示されている。４本のそのような電極アセンブリは、このチューブ２５２の内部にクリンプされており、そのチューブ２５２は、次にプリカーサ電極チューブ２４６の前方の部分でクリンプされている交差した形状のパターンに構成された電極のための４つの切断表面の使用によって、結果として好適な器具位置決めをもたらすことが分かる。そのような対向する電極表面の構成が例えば図７及び図８において明らかとされている。通常はプリカーサ電極の切断部分は器具の長手方向の軸線に対して直角に延在してよく、複雑な組織ボリュームに対して対向するような関係で器具を挿入しまた位置決めする間に切断される組織に直接対向するように構成され得る。このようなプリカーサ電極の切断部分の対向の大きさの程度はキャプチャ構成要素によって展開される対応する最大の直径大きさよりも小さな効果的な距離を提供するべく選択される。図６では、そのような範囲を、点線に軌跡によって示した動作ライン２５４が明らかとしている。
【００３０】
図６はまた、リーフ２１０乃至２１４のためのガイドとして機能する高分子化合物のチップ構成要素１９４も開示している。同時に、高分子化合物のチップ構成要素１９２が器具の軸線２４に対して４５度の角度を付けられた５つのスロープを構成している。それらスロープの内１つがリーフ２１０に関連して符号２５８で示されている。それらスロープはキャプチャ手順の間出現するためにリーフ２１０乃至２１４の４５度の攻撃角度を提供している。
【００３１】
一般的には、プリカーサ電極１８４乃至１８７が１０ｍｍのキャプチャ構成要素２００の最大の効果的キャプチャ設計で用いられるために約６．５ｍｍから７．０ｍｍの組織切断及び対向長さを有する。同時に、効果的な直径が２０ｍｍまで拡張されると、プリカーサ電極またはそれらの縦方向の対向長さが約１０ｍｍであってよい。より長い縦方向の長さの１つを有して構成されるとき、電極は前方に向かって僅かに傾斜しており、弾力を有しているので、電気外科手術的に活動化されたパージングケーブルが物理的にプリカーサ電極に接触するとき前方方向へと湾曲することが可能である。この手順において、プリカーサ電極は開回路であり、キャプチャ構成要素のリーフと共に配列させられる時に再構成されてもよい。この一時的なより長いプリカーサ電極の再エネルギー化は捕獲されるより大きな組織サンプルに対して電極が収縮する若しくは曲がる場合に有効であることが分かる。
【００３２】
図７及び図８はデリバリカニューレ２２のチップ３４の正面図を示しており、リーフ及びケーブルが図７においては収縮した状態であるのは勿論のこと図８においてはリーフ及びケーブルが拡張された状態でとりわけプリカーサ電極の配置を図示している。図７において示されている手順の開始時における配置では、ケーブル２３０乃至２３４の電気外科手術的な切断部分によって示された活動化領域が幾分小さいが、手順の完了時における最大のパージングにおけるそれは僅かに大きい。図７では、５本のリーフ２１０乃至２１４のリーフチップが、パージングケーブル２３０乃至２３４の一部に関連して表されている。この構成では、プリカーサ電極１８４乃至１８７が活動化されてもよく、アークを形成するが、一方で器具１２はチップ３４が標的とする組織ボリュームに対向する位置関係を持って方向付けられて扱われる。プリカーサ電極構造は、次に活動化を停止し（回路が開かれる）、キャプチャ構成要素２００が電気外科手術切断エネルギーを有するパージングケーブル２３０乃至２３４の活動化を形成するアークに関連して展開される。しかしながら、ケーブルが組織内に埋め込まれるために、ブースト電圧はブースト時間の間ケーブル２３０乃至２３４の活動化部分と対向する組織との間に切断用のアークを形成するのに十分であることが要求される。
【００３３】
図８はリーフ２１０乃至２１４が展開している様子を示しており、パージングケーブル２３０乃至２３４が”広がりきって（played out）”おり、キャプチャ構成要素の効果的な直径が標的とする組織ボリュームが回収されるような周辺の境界まで拡張している。この拡張及びそれに続くパージング構成を提供するために、ここで注意していただきたいのはケーブル２３０がガイドチューブ２２０を介しスライド可能であって、リーフ２１４のチップに対し取着されていることである。ケーブル２３１はガイドチューブ２２１を介してスライド可能であって、リーフ２１３のチップに対して取着されている。ケーブル２３２はガイドチューブ２２２を介してスライド可能であって、リーフ２１２のチップに対し取着されている。ケーブル２３３はガイドチューブ２２２を介してスライド可能であって、リーフ２１１のチップに対し取着されている。またケーブル２３４はガイドチューブ２２４を介してスライド可能であって、リーフ２１０のチップに対して取着されている。
【００３４】
図９を参照すると、使い捨て可能な構成要素１６のサポートハウジング１０８の部分的な断面図が提供されている。この図において、サポートチューブ２４２はサポートハウジング１０８の後方部分においてバルクヘッド２７０と結合するべく延在していることが分かる。チューブ２７０はカラー２７２によって所与の位置に保持されている。サポートチューブ２４２を介して延在しているのは、絶縁性のシュリンクラップカバー２４８を有していない先に述べたプリカーサチューブ２４６である。プリカーサ電極チューブ２４６は電気接点１２２と衝当して接触していることが分かる。この構成では、電気外科手術切断エネルギーがチューブ２４６内部へと接点１２２より伝達されてもよく、プリカーサ電極１８４乃至１８７へと伝達されてもよい。キャプチャ構成要素のドライブアセンブリの後方部分は通常は符号２７４で示されていて、既述のドライブチューブ２３６及びドライブ部品２７６を有することが分かる。ドライブ部品２７６は断面図で示されており、ここで立体成形されたイヤー１３８及び１４０（図２）は表されていない。しかし、注意して頂きたいのはそれがドライブチューブ２３６の端部へと結合されていて、チューブ２３６及びドライブ部品２７６の双方を器具の軸線２４に沿ってサポートチューブ２４２を介してスライド可能に移動させることである。ヨーク１８０は図３において示されているが、イヤー１３８及び１４０に結合していて、イヤー若しくはタブ１３８及び１４０と衝当可能に結合することで前方へとドライブアセンブリ２７４を移動させる（図２及び図３）。
【００３５】
パージングケーブル２３０乃至２３４がサポートハウジング１０８の内部キャビティ２７８へとドライブチューブ２３６のアウトボードへと後方に延在している。それらパージングケーブルの内２本が象徴的に符号２３０及び２３１を付されて示されている。これらのケーブルは、ドライブ部品２７６を介して延在する対応する５本のチャネルを介しスライド可能に延在していて、それらの内１つが符号２８０で示されている。ケーブル２３０乃至２３４は高分子化合物のケーブルターミネーター構成要素２８２と固定して接続されるまで更に延在する。構成要素２８２はサポートチューブ２４２上にスライド可能にマウントされていて、ケーブル２３０乃至２３４に押し付けられている前方の金環即ちカラー２８４を含む。これらケーブルは、次に後方の金環即ちカラー２８８とリジットで電気的な接続を持つために構成要素２８２の中央のフランジ部分２８６を介して延在する。カラー２８８は、次に電気的なコネクタ１２４へと接続されたフレキシブルな電気ケーブル２９０に結合され、ここで前方に向かってスライドするようにケーブルターミネーター構成要素２８２に続く。従って、電気外科手術的切断電流がコネクタ１２４、ケーブル２９０、金環２８８よりケーブル２３０乃至２３４に対して供給される。ケーブルターミネーター構成要素２８２は２つの外向きに延在するイヤー若しくはタブによって安定化されており、ここでそれらの内１つはスタビライザスロット１３０内部に組み込まれたタブ１２６として図２において記載されているものである。ケーブルターミネーター構成要素２８２の前方には、ケーブルストップ２９２が設けられている。このカラー型のストップ２９２はキャプチャ構成要素２００のリーフのリーディングエッジによって展開された最大の直径範囲を定める位置において、サポートチューブ２４２に対し接着されている。この最大の直径範囲は、組織ボリュームを超えて延在し、符号２９４の点線で示されている標的とする組織ボリュームを真ん中付近で通過して象徴的に図中に示されている。示されているようなキャプチャ構成要素２００の配置では、ケーブルターミネーター構成要素２８２がケーブルストップ２９２に衝当して結合し始め得り、モータアセンブリ１６０、変換構成要素１７２、及びトランスファアセンブリ１７６（図３）によって前方にドライブアセンブリ２７４が駆動し続けるとパージングケーブル２３０乃至２３４が引っ張られる。ここで注意して頂きたいのはドライブアセンブリ２７４が前方へと移動し図中に示されているようなキャプチャ構成要素の配置が達成されると、通常は符号２９６で示されているようなラッチアセンブリの２つの反対側に配置された弾力を有するラッチを通過することである。ここで前記ラッチアセンブリは弾力を有するラッチ２９８及び３００を含む。アセンブリ２９６は回収した組織標本にアクセスし、またその動きを促進させるための図中に示されたリーフの基本的な解放のためにキャプチャ構成要素のポスト手段の収縮の程度を限定する。最終的には、ストップ部品３０４からなるドライブ安全ストップ機構がキャビティ２７８内部に固定され、キャプチャの選択された最大直径大きさのためにキャプチャ構成要素２００の最大限のパージング即ち収縮を示す位置を超えてのドライブアセンブリ２７４の前方方向への動きを制限する。そのような必要とされない動きは例えばケーブルターミネーター構成要素２８２の前方方向への動きを中断するべくケーブルストップ２９２の破壊を生じ得る。ドライブアセンブリ２７４が前方へと駆動され続け、ドライブ部品２７６がセーフティストップ部品３０４に近接すると、キャプチャ機構２００のリーフが取り除かれるべき組織ボリュームを取り囲む取り囲み構造を確定するべく互いに内側にパージングされ得る。このとき、パージングケーブルの活動化電極切断構成要素の相対的な長さが非常に小さな活動化切断領域を最終的に決定するべく減少し始める。図１０では、図９において示された手順に関する配置に続く構成要素の位置決めが示されている。ドライブ部品２７６及びその関連するドライブチューブまたはドライブアセンブリ２７４のロット２３６が更に前方に駆動されていることが分かり、ドライブ部品２７６はドライブセーフティストップ機構３０２へと近接して配置されている。ケーブルターミネーター構成要素２８２はケーブルストップ２９２に衝当している。このことによって５本のケーブル２３０乃至２３４がテンションを掛けられ、標的とする組織２９４の取り囲みがパージングされ、キャプチャ構成要素２００のキャプチャリーフによって組織ボリュームの包囲が行われる。
【００３６】
ここでは、ケーブル２３０乃至２３４によって実行される引っ張り力が、モータ１６０Ａの一部においてコントロールアセンブリのコントロールフィーチャが前方のストール状態を関知し得る程度である。このことが起こると、ケーブル２３０乃至２３４に対する切断エネルギーが終了され、モータアセンブリ１６０が逆方向に駆動すべくエネルギー化される。従って、ヨーク１８０がドライブ部品２７６のタブ若しくはイヤー１３８及び１４０との自由に衝当する結合部より離れ、ホームポジションに戻る。そのような訳で器具１２の再利用可能な構成要素１４が次に使用されるために再度設定される。通常、医師は吸気ライン３６のカプラ４２を解放し、その内部にプラグ１４８を挿入することによって流体を捕捉する。使い捨て可能な構成要素１６は、次にコネクタ２６において前方のねじ接続を外すことによって取り除かれ、イヤー即ちタブ１３８及び１４０がラッチアセンブリ２９６と衝当すべく手動で戻される。このことはキャプチャ構成要素２００が図９において示されているような配置に概ね戻り、回収した組織サンプルに対し医師が容易にアクセス可能となる。
【００３７】
図１を再び参照すると、システム１０によって実行される手順は、初期的に意図される生検の領域において皮膚レベルで局所的な麻酔薬を投与する過程を含む。スイッチ８２がコンソール６４の電源を入れるべく活動化され、ケーブル６２がコネクタ６８に取着される。接続がテストの結果うまく行くと、緑色のＬＥＤ８６が点灯する。医師はコンソール６４上にあるｓｔａｒｔ／ｒｅｓｅｔボタン９２を押下し、その結果患者セーフティ回路モニタテストが実行され、このテストに失敗すると赤色のＬＥＤ１０６及び音声によるキューがパルス上の出力を提供する。取り外し可能な構成要素１６が再利用可能な構成要素１４の内部にマウントされ、取り除かれる組織ボリュームの最大の幅よりも広い２ｍｍの幅及び約４ｍｍの深さまでコールドメスを用いることで皮膚の切開が実行される。スモーク／スチームエバキュエータ４６がフットスイッチ５０よりスイッチを入れられ、デリバリカニューレ２２のチップ３４が、チップにおけるプリカーサ電極が皮膚表面より少なくとも３ｍｍ下にあるように切り口へと延在している。そのようなわけで、それらの電極が初期的に皮膚内部へ埋め込まれる。次に位置決めモードがフットスイッチ８８ｂまたはハウジング１８のボタンスイッチ５７のｅｎｅｒｇｉｚｅ／ｐｏｓｉｔｉｏｎを押下する及び押下し続けることで開始され最初のブーストに影響を与える。ＬＥＤ９６がアレイ６０において対応するＬＥＤは勿論のこと点灯する。音声によるキューが規則的なトーンで提供される。デリバリカニューレ２２のチップ３４が取り除かれるべき組織ボリュームに近接して対抗する位置まで進む。そのような位置に到達するとき、位置決めモードが終了され（フットスイッチ８８ｂまたはボタンスイッチ５７が開放される）、ａｒｍ／ｄｉｓａｒｍ組織キャプチャボタンまたはスイッチ５６もしくはフットスイッチ８８Ａが瞬間的に押下され、ＬＥＤ９８は勿論のことそれらスイッチ上のＬＥＤが点灯し、システム１０がａｒｍキャプチャモードに入る。このモードの間、スイッチ５７及び８８ｂが利用不能である。スタートキャプチャボタンまたはスイッチ５８もしくはフットスイッチ８８ｃが次に押下されまた押下され続け、ＬＥＤ１００は勿論のことスイッチ５８上にあるＬＥＤが点灯し、キャプチャモードが開始され、モータ１６０ａ（図３）が作動しはじめ、モータ電流が適切な動作を確実とすべくモニタされる間１．５秒の間、前方へとヨークアセンブリ１８０を前進させる。ヨーク１８０がドライブ部品２７６のイヤー１３８及び１４０と契合すると、モータアセンブリ１６０は動きを止める。電気外科手術ジェネレータは第１のブーストを印加し、次に通常の切断エネルギーがパージングケーブル２３０乃至２３４（図７）へとかけられ、１．５秒後にモータアセンブリ１６０はキャプチャ構成要素２００を展開開始すべくエネルギー化される。パージングケーブル２３０乃至２３４の活動下の間、既述の規則的な音がコンソール６４より提供される。このキャプチャモードはキャプチャ構成要素２００が図１０において記載されている配置に到達するまで継続される。その場合、前方のストール状況がモータ１６０ａにおいて確認されると、モータアセンブリ１６０の前方向へのエネルギー化が終了され、モータが逆回転し、初期的なホームポジションへとトランスファアセンブリ１７６を引き戻す。アレイ６０における対応するＬＥＤの出力は勿論のことコンソール６４上のＬＥＤ１０２が点灯し、電気外科手術電流が適用されたことを示す音声が終了する。デリバリカニューレ２２が患者より取り除かれ、プラグ１４８がバキュームコネクタ４２へと取着され、コネクタ２６が使い捨て可能なユニット１６の取り外しを許容すべく回転される。取り外し可能ユニットの取り外しに際しイヤー即ちタグ１３８及び１４０が手動で格納されても良くラッチアセンブリ２９６と結合してキャプチャ構成要素２００が組織のサンプルにアクセスするために図９において示されているような配置になることを可能とする。
【００３８】
位置決めモード及びキャプチャモードの双方に関連する手順の開始時または、フィンガースイッチ５８若しくはフットスイッチ８８ｃの開放及びＬＥＤ１０４の点灯に関連して起こるポーズアクティビティに続く再開における既述のブースト電圧レベルで電気外科手術エネルギーが印加される。この印加の程度は切断を可能とするためのアークの構成が少なくとも開始されるまでのブースト間隔であり、例えば８分の３秒のような経験に基づいた所定のブースト間隔である。
【００３９】
電気外科ジェネレータ機能からパーシング・ケーブル２３０乃至２３４に供給される切断エネルギー上の制御は、とりわけ、生成された電力がアークに耐久し、切断するのに効果的である必要がある従来式の設計手法と、同時に、切断の近接の組織、機器、若しくは回収された組織検体に過剰な損傷を生じる程度になっていないということの両方に基づくようにされている。しかしながら、システム１０の場合には、更なる基準が生じる。ケーブル２３０乃至２３４の組織衝突部分として明示される場合、探査電極は、手順の際に面領域の範囲が変化する。それは初期にブースト電圧下で励起が開始されて、点光源に多少類似する形状を有している。次に、それの周縁部の範囲が増大されて、徐々に拡大される線光源に類似するようになり、その後、それは同様に点光源に類似する形状になるように戻る。即ち、システム１０によって、キャプチャ構成要素２００の初期の拡張の際に、電力出力の増大が要求されて、その後に続いて、収縮パーシング包込みが生じた際に、電力出力特性が減少される。更に、この手順の開始時に、プレカーサー電極若しくはキャプチャ構成要素ケーブルのいずれかである探査電極アセンブリが、組織内に埋込まれて、ケーブル２３０乃至２３４の切断部分と切断される組織との間に延在する電弧の開始と、蒸気の生成に適切なブースト時間間隔の間、ブースト電圧が呼出される。実質的に、切断を生じるのは、この電弧であり、ケーブルではない。アクティブ電極部分は、ただ単に隣接する組織細胞層から生成される蒸気内にスライドされるだけである。従って、コントロールは手順を通じてアークに耐久しうる。
【００４０】
従来式の電気外科ジェネレータは、ブレード若しくはロッドのように、固定式の構成若しくは形状の探査電極と共に実行されるように設計されている。ターゲットの組織に向かって電弧が形成されるまで、例えば、約1ミリメートルまで、探査電極を移動させることで、初期の電弧形成若しくは電弧生成を生じさせる執刀医の技術及び経験によって、必要な切断電弧の生成が達成される。図１１−Ａ及び図１１−Ｂを参照すると、この技法が描写されている。ライン３１６で示されているように電気外科ジェネレータ３１４への戻りを提供する大きな分散電極３１２が背中に取付けられている患者が３１０で示されている。ジェネレータ３１４は、固定形状の探査電極３１８にライン３１２で示しているように切断エネルギーを供給している。
【００４１】
電弧の開始を達成するように、電気外科ジェネレータの出力は、例えば、1300乃至1500オームの適切な範囲のインピーダンスに取組む必要がある。このインピーダンスは、本質的に抵抗であり、BからCへの距離によって示されるように患者３１０の体によって示される抵抗Rtissueを有しており、患者３１０の組織３２２から離間された探査電極によって生成されるインピーダンス若しくは抵抗との組合わされて、その値は、約300オーム乃至約500オームの範囲に及んでいる。図１１−Ｂには、AからBへの距離として間隔Lgが、拡大されて図示されている。図１２を参照すると、この抵抗RABが距離Lgの変化に対して破線３２４及び３２６でプロットされている。点線３２４で示されているように、Lgの値が約2ミリメートルを上回る値になっているところでは、抵抗が無限に近付いて電弧が生成されないことに留意されたい。しかしながら、固定式構成の探査電極が、約1ミリメートルの距離Lgに近付くにつれて、抵抗が、抵抗Rtissue（BからC）と組合わせて電弧を形成することが可能である約500オーム乃至1000オームになることが示されている。AからCを示している固有の抵抗Rtotalを用いると、切断電弧は、一般式：Rtotal ＝ Rtissue ＋ Rarcの通りに保持される。上記の配置を用いて、従来式の電気外科ジェネレータが固定出力電力及び可変印加電圧に関して作動される。従って、この出力電力レベルは、安全な範囲に、例えば、約80ワット乃至約100ワットに保持される。
【００４２】
探査電極が初期および再起動時に組織内に埋込まれており、利用できる間隔がない場合であっても、システム１０を用いて達成される執刀医の技法によって、電極の離間で生じる以外の方法で、電弧形成と同等のものが実行される。短時間（tboost）のブースト電圧（Vboost）の適用によって、初期に露出されており、組織に埋込まれたケーブル２３０乃至２３４の探査部（アクティブ部分）またはプリカーサ電極に隣接する組織の固体構造の気化が生じる。これによって、初期離間と同等のものが引起こされて、電弧の開始に関して必要なインピーダンスが達成される。ブースト電圧を適用する時間間隔は、例えば、約500ミリ秒未満の固定した持続時間であってもよいし、若しくはこのブースト電圧印加後に電弧の生成によって規定されてよい。電弧形成時のインピーダンス変化Rtotalは、急激な変化を示しており、出力電流の流れにおいて、対応する急激な降下を生じる。従って、ブースト電圧印加を終了するように、電弧の形成が容易に検出される。
【００４３】
図１３を参照すると、10ミリメートルの捕獲最大直径範囲及び板状ベーコンを用いて実行された実験に関するシステム１０の性能が描写されている。この図面では、計算されたオーム換算の全抵抗が時間に対してプロットされている。更に、適用されている最大振幅電圧が、その時間に関してプロットされている。更に、DCモータ１７０ａで目撃されている電流が示されている。手順の開始時、ブースト電圧を印加する前に、全抵抗は、図１１−Ａでの距離B−Cに関して前述されたような組織の抵抗Rissueと等しくなっている。その500オーム・レベルは、破線区域３２８で示されている。ブースト電圧は、ライン３３０で示されているように、最大振幅1400ボルトのブースト電圧でのブースト時間間隔を開始するように、ケーブル電極に印加されている。そのブースト電圧が、500ミリ秒の時間間隔Tboostの間、課せられて、その後、実線部分３３４で示されるように、その印加電圧は急激に降下する。ブースト時間間隔の間に、破線部分３３６及び垂直方向破線部分３３８で示されるように、約200ミリ秒後に、電弧が形成されて、全抵抗が急激に上昇して、線部分３３４において、印加電圧が水平方向実線部分３４２で示される通常切断電圧レベルに降下するのが示されているように、固定のブースト時間間隔の終了時点の近くで1500オームに到達する。適用されているこの通常切断電圧は、最大振幅が1000ボルトのレベルになっているのが見てとれる。垂直方向破線部分３４４で示されるように、ブースト電圧の適用から、thsのように識別されるヘッド・スタート時間間隔の後に、モータ１６０ａが概ね同時に電圧印加される。モータ・アセンブリ１６０の電圧印加によって、ケーブル２３０乃至２３４の最大直径の周縁範囲に向かう展開が開始される際に、リーフ２１０乃至２１４の拡張が開始される。これが行われるために、組織のアクティブな切断部（active cutting）に結合されているケーブルの長さ、及び結果的に面の領域が拡張されて、破線の曲線部分３４６によって示されるように、対応する全抵抗の降下が開始される。リーフ先端部の最大周縁部領域、及びアクティブ・ケーブルの切断の長さが最大値に到達するときに、垂直方向破線３４８で示されるように、抵抗が最低値に到達しており、且つ出力増大を伴って適用電流が最大値に到達している。
【００４４】
手順の時間間隔が、垂直方向の破線３４８で示される時間を超えて継続されると、組織を切断するのに用いられるケーブル２３０乃至２３４の使用可能な面は、その後にパーシングが続けられるために減少して、又、破線の曲線部分３５０で示されるように、全抵抗が再度増大するために、組織の切断に関連する有効ケーブル長が減少するようになる。この時間間隔の間、線部分３４４で開始されたDCモータ電流は、電流レベル３５３で示されるようなモータ失速閾値に到達するまで、破線部分３５２で示されるように漸進的に増大している。モータ駆動電圧及び通常切断電圧は、各破線部分３５４及び３５６で示されるように、急激に終了する。この手順の後、線部分３５８及び３６０で示されるように、全抵抗Rtotalが組織抵抗Rtissueに戻る。
【００４５】
図１４を参照すると、図１３に関連して実行される手順によって示される時間間隔の間に発生するピーク電流出力のプロットが図示されている。この図面では、既述のブースト電圧での電圧印加時間が垂直点線３６２で示されている。電圧はブーストレベルで印加され、水平方向の点線コントロールライン３６４で示されているように継続し、このブースト電圧レベルは５００ミリ秒のブースト間隔の後終了して、垂直点線３６６で示されているようになる。その後、印加電圧は、水平方向の点線３６８で示されているような一定の電圧レベルで保たれる。制御ライン３６２及び３６４で示されているようなブースト電圧の印加の間、約200ミリ秒の非常に短い時間間隔の間、曲線３７０で示すような急激な上昇、符号３７２で示されるピークレベルをしめす非常に急激な電流上昇が、非常に急激な降下をその後に伴って示されている。この２００ミリ秒の間に、組織細胞の気化によって効果的な初期離間が実行される。更に、プロットは、手順の際のワット損と一致しているとみなすことが可能である。曲線部分３７２はブースト電圧の終了の目的で検出されてもよく、よってブースト時間がアーク形成の時間に対応する。
【００４６】
図１３に戻って、システム１０と共にそれを想起すると、電気外科ジェネレータから適用される出力は、ブースト電圧の適用、及びケーブル電極形状の変化に従って変化しており、手近な例として、ワット損を見積もることが可能である。ブースト電圧の適用の開始は、線３３０で示されており、500オームの組織抵抗に直面している。従って、電弧が形成されるまで、最大振幅1400ボルトの適用ブースト電圧の下で、約500ワットのワット損が生じている。しかしながら、その電力は、破線３３８で示されるように、例えば、約200ミリ秒の時間間隔の、電弧が形成されるまでの非常に短い時間間隔の間、非常に制限された領域で生成される。破線３３８で示されるように電弧が形成されるとすぐに、電弧によって示されるインピーダンスが500オームの組織のインピーダンスに付加されて、ワット損は、約167ワットに降下する。この167ワットは、少し高いが、垂直方向の線３３４で示されるようにブースト電圧が除去されるまでしか維持されない。その後に、約85ワットのワット損を伴う最大振幅1000ボルトの通常切断電圧が生じる。しかしながら、今や探査電極の拡張が開始されているので、破線の位置決め線３４８で示されるように、ケーブルの長さが拡張されて、且つ捕獲装置のリーディング・エッジの最大周縁領域が達成されて、全抵抗が約800オームに降下すると電力が再度上昇する。従って、電力は、約85ワットから約159ワットに上昇するようになる。しかしながら、この159ワットの電力値は、非常に広範な支出の線状ソース電極が最大線状範囲になっているのに関連している値である。次に、パーシング動作が生じて、その線状範囲が点の値に向かって減少して、同様に、ワット損も減少して、再度、捕獲完了時の85ワットに近付いていく。前述から明らかなように、手順の間中、ブースト電圧レベル（例えば、1100ボルトの最大振幅）での電気外科エネルギーを連続的に適用することが可能である。要するに、このブースト時間間隔tboostが、プレカーサー電極の配置若しくはパーシング・ケーブルによる捕獲のいずれに関わらず手順の全時間を包含するように拡張される。しかしながら、そのようにブースト時間間隔を拡張する結果として、生検手順の際に、生検の検体及びその周囲の健全な組織にかなりの深さの熱的損傷を生じてしまう過剰な電力が生成される可能性がある。
【００４７】
100ミリ秒乃至1000ミリ秒の時間間隔の間、好適には、約250ミリ秒乃至約750ミリ秒の間の時間tboostの間、ブースト電流が適用される。ブースト電圧Vboostは、最大振幅が約1000ボルト乃至約2000ボルトの範囲に及んでおり、好適には、最大振幅が約1100ボルト乃至約1300ボルトの範囲内である。ブースト時間間隔の終了時には、電気外科エネルギーが破線１４４６で示されるように通常の切断電圧レベルVcutに降下する。この切断電圧Vcutは、最大振幅が約700ボルト乃至約1200ボルトの範囲内、好適には、最大振幅が約800ボルト乃至約1000ボルトの範囲内から選択される。
【００４８】
切断アークを維持するのに要求される上述の可変出力パワー性能を達成するために、電気外科手術ジェネレータは一定の電圧制御を用いる。必要な切断用のアークが陰性のダイナミックインピーダンスを示すので、そのような制御方法は典型的には安定しない振動出力となってしまう。しかしながら、本発明のジェネレータを用いるならば安定した出力が可能となる。
【００４９】
図１５を参照すると、電気外科ジェネレーション機構、及びコンソール６４が組み込まれた制御アセンブリが示されている概略的なブロック図が図示されている。一般的に、パーシング・ケーブル２３０乃至２３４及び機器のプレカーサー電極への電気外科入力は、約350KHzの動作周波数で提供される。しかしながら、この動作周波数は、約250KHz乃至約10MHzの範囲で選択されてよい。戻り電極が使い捨て式構成要素のシャフト若しくは送出カニューレ上に末端部若しくは先端部に近接して配置されている上述に記載の米国特許第09/472,673号、現在の米国特許第_____号に説明されるような双極式、若しくは準双極式の機器の様式の場合には、動作周波数は、約100KHz程度にできるだけ低くされてよい。種々の捕獲装置の最大直径値、及び関連する縦方向捕獲寸法は、単にケーブル・ストップ２９２（図９及び１０参照）だけに基づいている。その構成によって、障害状態を示すその他の負荷特性状態、並びに前方及び後方への失速状態の検出制御と共に、モータ・アセンブリ１６０が動作され得る。図面において、従来式のACラインの入力が、ブロック３８２で示されている電磁干渉（EMI）フィルタに延在するようなライン３８０で示されている。ライン３８４及び記号３８６で示されるように、フィルタされた出力は次にヒューズを通して、ブロック３８８で示されるフロント・パネルの出力オン／オフスイッチ機能に渡される。このスイッチング機能は、図１の８２に関して説明されている。スイッチ機能３８８によって、このフィルタリングされた入力がライン３９０及びブロック３９２で示される力率補正ブースト・コンバータに渡される。コンバータ３９２は、AC入力をDC電流に整流して、DC電圧レベルを安定した暫定レベルに押上げると同時に、正弦波入力電圧波形と適合する正弦波入力電流波形を生成する。これによって、ライン電流調波を減少させるように高力率が提供される。コンバータ３９２は、ライン３９４及び３９６で示されるように380電圧DCバスとして暫定電圧を提供する。ブロック３９２で力率補正特性を提供することによって、種々の有益な属性が生じる。従来式の電気外科ジェネレータと比較してより少ない電流が引出されるようにされており、このデバイスは、世界的な標準の電源設備で汎用的に用いることが可能である。更に重要な点は、コンバータ３９２によって、ライン３９４に予め安定化された暫定電圧を生じて、それにより、電気外科ジェネレータ機能で次に続くリンク・インバータを最適化することが可能な点である。
【００５０】
ライン３９６は、ライン４０２及び４０４に関連してブロック４６８及び４７０で各々示されている主要な低電圧電源（LVPS）及び補助的低電圧電源にDC入力を提供するように機能する。機器１２に関連付けられている制御システムの臨界を考慮して冗長な低電圧電源が用いられている。これに関連して、そのような冗長性がない場合には、低電圧電源の障害によって、近い将来に手順における臨界時間間隔の間の特定の時点に全制御システムが運転停止を生じてしまう可能性がある。
【００５１】
ライン３９４及び３９６で安定化されている380電圧DCも同様にして、ライン４０８及びブロック４１０で示されるようにモータ駆動回路に非常に特有のモータ電圧を提供するように機能するブロック４０６で示される低電圧電源に方向付けられている。モータ電圧を制御する上では、例えば、10ボルト周辺のレベルが、それが捕獲装置のリーフ構成要素及びケーブル構成要素の前方への適切な進行速度を提供する電圧レベルである限り、重要である。これに関連して、リーフ及び電気外科的に励起されたケーブルの展開が、ミリメートル／秒に換算して測定される。高速過ぎる駆動が付加されている場合には、励起されたケーブルは、組織に接触して押付けられてしまって適切な切断がされずに、制御システムの一部の応答に基づく捕獲失敗の失速が生じてしまう可能性がある。制御システムは、例えば、前方への失速の電流の検出に基づいてパーシング作業の完了を決定してモータ駆動装置４１０を動作させているので、捕獲装置が適切に作動する前に制御システムによって前方への失速が検出されてしまうひっかかり現象等により生じるモータ駆動装置での異常に対して適応されている。リーフ及び関連するパーシング・ケーブルの前進速度が慎重に制御されているので、例えば、初期モータ動作を用いて開始される所定の初期試験時間間隔の前に検出される失速状態は全て機能不全を示していることが知られている。機器１４若しくは「ハンドル・コネクタ」６８が、簡略的なブロック４１２で図示されており、そこでは、ブロック４８０でモータ駆動機能に接続されている矢印４１４によって示される通信モータ駆動装置の入力の通信の様子が図示されている。用語「ハンドル」は再利用可能構成要素１４のことである。更に、ブロック４１０で示されるモータ駆動装置への制御が、ブロック４１６及び双方向矢印４１８で示されるように、制御回路及び駆動回路を含む制御配置から提供されている。
【００５２】
ライン３９４に戻ると、更に、双方向矢印４２２で示されるように、ブロック４１６の制御及び駆動の回路基板の制御下にあることが図示されているブロック４２０で示される100KHzリンク・インバータに、コンバータ３９２の安定化された380ボルトDC出力が導入されている。この制御は、電気外科出力エネルギーの定電圧制御の効果のために必要とされており、それにより、電弧維持、非振動性能を達成する一方で、切断電弧の負の動的インピーダンスへの適合がされている。ブロック４２６で示されているアイソレーション変圧器の一方の側へのライン４２４で示されるインバータ４２０のAC（方形波形式）出力も図示されている。変圧器４２６によって、ライン４２８で示されるように出力が提供されて、この出力は、ライン５０２で約100ボルトの値を有するDCリンク電圧を発生させるように、ブロック４３０で示されるように整流及びフィルタリングされる。ライン４３２でのこのリンク電圧の振幅は、非常に効果的に制御されており、システムの出力の振幅を変化させるように機能する。ライン４３２は、ブロック４３４で示されるような2つのリレー断路器に方向付けられている。これらのリレー断路器は、矢印４３６で示されるように制御及び駆動の回路基板４１６から制御されている。DCリンク電圧は、次に、矢印４３８で示されるように、ブロック４４０で示されるようにRFインバータに方向付けられている。インバータ４４０は、矢印４４２で示されるように、ブロック４１６で示される制御及び駆動の回路基板によって制御関係で動作する。このリレー断路器４３４をRFインバータ４４０の前に配置することによって、障害若しくはその他の異常が生じた場合に、RFインバータ４４０への入力自体が切断されることに留意されたい。インバータ４４０は、特定の周波数に同調されている従来式の共振回路若しくはタンク回路の類である。その出力ピーク間電圧振幅は、DCリンク電圧の振幅によって制御されている。即ち、ブースト及び通常の切断性能のために、ネガティブダイナミックインピーダンスアークドライブのための出力電圧振幅が一定に保持されて、その周波数も同様に一定に保持される。
【００５３】
インバータ４４０の出力は、ライン４４４及びブロック４４６で示されるように、通常（非ブースト）時の切断のためにその振幅を最高約800ボルト乃至約1000ボルトの最大振幅に逓増させる高電圧変圧器の一方の側に方向付けられている。ライン４４８でのこの変圧器出力段４４６の出力は、電弧生成の電気外科切断出力であり、この出力は、結局、ブロック４５０で示される高電圧出力段で一連のリレーで、矢印４５２で示されるプレカーサー電極入力若しくは矢印４５４で示される捕獲装置ケーブルのいずれかに向けられる。ブロック５２０で示される段４５０の上の制御は、矢印４５６で示されている。
【００５４】
分散電極７０に電気的に関連するコンソール６４のコネクタ８０が、ブロック４５８で示されている。ライン４６０で示されているように高電圧出力ステージ４５０に対する戻りを提供するのに加えて、コネクタはブロック４６２で示されているような者回路安全モニタ（PCSM）に接続されている。ライン４６４及び４６６で示されているように分散電極７２及び７４の各々がモニタ回路４６２に接続されていて、制御されて、矢印４６８で示されているように制御及び駆動ボード１６へと提供される。図１での戻り電極７０に関して上述されたように、本システムは単極式に動作して、戻り電極として二重構成要素式分散パッドを利用している。各々、戻り電極コネクタのRE1及びRE2のリードに方向付けられている双方向矢印４６４及び４６６で示されているように、高周波小電流が、例えば７２における一方のパッドから患者に沿って、例えば７４における別のパッドへと方向付けられて、それらのパッドの間での組織の抵抗が検証されてもよい。このPCSM回路４６２は、2つの戻り電極パッドに約10ボルトの信号を50KHzで印加して、抵抗の適切性の検証が行われる。そのような検証が行われた上でのみ、このシステムは、準備完了状態に進行することによって、実行者にこの手順の継続を許可するようにされている。このPCSM試験が満足されない場合、若しくはこのPCSM試験に通らない場合には、このシステムは進行をせずに、視覚的なパルス状警報及び聴覚的なパルス状警報が共に生成される。PCSM回路４６２は又、ブロック３８８に於いて示されているon/offスイッチがオンの時、セルフテストも実行する。
【００５５】
図１でコンソール６４に記載されているようなフロントパネルコントロールがブロック４７０に於いて示されている。ライン４７２で示されているこれらコントロール及びブロック４７４は、フロントパネルの回路ボードと関係している、それは、ライン４７６にて示されており、コントロール及びブロック４１６で閉め差ｓれたドライブボードよりの入力及び出力を提供する。コントロール及びドライブボードの双方が、ブロック４７８及びスイッチングラインバスの矢印４８０で示されるようにフットスイッチ８８よりの入力をレシーブする。構成要素１４のボタン・スイッチ５６乃至５８からの入力は、矢印４８２で示されているのに対して、例えば６０でのLEDアレイへの出力が矢印４８４が示されている。最後に、真空スイッチ５１が、ブロック４１６に延在するものとして以前に説明された矢印５３と同一の番号のブロックによって示されている。矢印５３は、2つのリード入力を示している。
【００５６】
このように説明された回路配置を用いることによって、ライン３８０でのAC入力とアイソレーション変圧器４２６との間に主要回路が作成される。前述のDCリンク電圧を提供するアイソレーション変圧器４２６の出力から、第2の低電圧回路が導出される。この第2回路は、ブロック４４６で示される高電圧変圧器に延在されている。この回路配置によって、前記の電気外科切断出力を生成するシステムを備えた高電圧回路が達成される。これらの3つの異なる回路領域は、種々の絶縁障壁を用いてシステムに組込まれる。これに関連して、いくつかの構成要素が、安全な付加的低電圧回路の統制下（SELV）に入れられるのに対して、その他全ての回路は、接触の可能性から完全に絶縁される。患者に取付けられる医学的デバイスの場合には、一方のデバイスから、例えば、患者に取付けられている別のデバイスに電流が確実に流れないようにする配慮が、より厳しく求められる。図１６を参照すると、図１５のシステムの図面と関連付けされ得る隔離及び絶縁の図が示されている。図１６には、丸囲みされた絶縁コード１乃至７が配置されている。これらのコードは、各々、絶縁の種類：BI、BOP、RI、RI、BI、RI、及びOPに対応している。これらの絶縁の種類は、更に、以下のように識別可能である：
「OP」−機能絶縁
「BOP」−異極性部品間の基礎絶縁
「BI」−感電に対する第1レベルの保護を提供する基礎絶縁
「RI」−強化絶縁
図１６を参照すると、点線の境界線５００が、コンソール６４の導電性エンクロージャを示している。矢印５０４で示されるような探査電極（AE）、及びライン５０６及び５０８で示されるような戻り電極（RE）によって接触される患者が５０２で記号を用いて図示されている。機器１２の非導電性ハンドルがブロック５１０で示されており、且つケーブル及びコネクタ・カバーが６２が符号５１２で示されている。又、コンソール６４の非導電性フロント・パネルが、ブロック５１４で示されている。
【００５７】
コントロール・システムへのAC入力が、各々、ライン５１６乃至５１８で図示されているライン、ニュートラル・ライン、及び接地ラインによって示されている。これによって、先に述べた主要回路が開始されている。絶縁コード１が、ライン５１６及びシャーシ５００の間に延在されていることに留意されたい。次に、主要回路が、５２０で記号を用いて示されている変圧器機能に延在しており、且つ高電圧絶縁境界線である境界コード３を保有しているのが示されている。更に、絶縁境界線コード４を備えているライン５２２で示される約100ボルトDCリンク電圧への変換が生じるようにされている。このシステムは、ブロック５２４及び既述の４４０で示されるRFインバータを通して、絶縁障壁コード５を備えている概ね５２６で示される高電圧変圧機能に延在されている。この変換機能は、図１５のブロック４４６に記載されている。この変換機能５２６によって、絶縁コード６と共に、ライン５２８で示される高電圧出力が生成される。次に、このシステムは、ブロッキング・コンデンサ５３０、フロント・パネル５１４、探査電極５６４を備えている機器１２へのケーブル５１２を通って、そこから患者５０２へと延在されている。ライン５０６及び５０８で示されるこれらの戻り電極は、現在、ブロック５３２で示されているPCSM回路に関連付けられているのが見てとることができる。このPCSM回路は、更に、ブロック５３６で示される低電圧制御回路に機能的に関連付けられる前に絶縁障壁５で絶縁されている。５３６等で、これらの低電圧制御回路シャーシ５００に関してコード４で絶縁されるのが示されている。この低電圧制御への所定の入力及びそこからの所定の出力は、フロント・パネル５１４、ケーブル・アセンブリ５１２、及び機器ハウジング・アセンブリ５１０を横切って延在する双方向矢印５３８で示されている。図１で示され
、ここではバス矢印５４０に関連して掲載された点線ブロックに記載されているフットスイッチ機能８８は、絶縁コード３と共に、回路５３６から絶縁されて変圧機能５４４で示されている。同様にして、真空スイッチ５１が、変圧機能５９２に延在する矢印５３と共に破線のブロックによって特定されている。ライン５４６及び５４８で示されるような回路５３６への+12ボルトDC入力は、絶縁コード３に関連付けられている変圧機能５５０で示されているように絶縁されている。ブロック５５２で示されるDCリンク・コンバータ機能は、絶縁コード３を共っている変圧機能５５８によって示されているように、低電圧制御回路５３６から絶縁されている。ここで注意して頂きたいのは、リンクコンバータ回路５５２がライン５１６におけるライン入力と５１７におけるナチュラル入力との間に接続されることである。各々のラインは５６０及び５６２で示されている。ブロック５２４に於けるＲＦインバータ機能への制御出力はライン５６４で示されており、低電圧制御回路５３６より延在する。ブロック５２４にて示されている機能がライン５６６及び５６８で示されているようにより低いレベルのd.c.リンク電圧に関連して作動するかもしれない。最終的に、絶縁コード７が、ブロック５１０で示されるようにケーブル・アセンブリ５１２と機器１２との間のインタフェースで関連付けられていることに留意されたい。
【００５８】
コンソール６４は回路ボードのシーケンスを有しており、特定のものは、制御ボード及び駆動ボード、及びフロントパネルボードとして図１５に関連して識別されている。一般的には、回路ボードとはドータボードまたは主要な電源回路ボードとして識別されるマザーボードである。
【００５９】
次に、電源回路基板（ボード）に関連付けられている機能及び構成要素に議論を移す。これらの構成要素は、以下のように図１７−Ａ、図１７−Ｂ乃至図２３−Ａ、図２３−Ｂ、及び図２３−Ｃに関して説明されている。図１７−Ａ及び図１７−Ｂは、その上へのラベルの通りに解釈される必要がある。図１７−Ａを参照すると、この図面に再度図示されている前述のEMIフィルタ３８２にライン入力が設けられている。「後部パネル電源エントリ・モジュール」と示されるこのデバイス３８２は、ドイツ国、Endigen 79343のSchurer, Inc.社により市販されているAC入力型番第5110.1033.3号を備えたライン・フィルタ等が提供されてよい。デバイス３８２からのこのフィルタリングされた出力は、５８０乃至５８２で図示されるライン、ニュートラル・ライン、及び接地ラインで各々、示されている。ライン５８０及び５８２は、付加的なEMIフィルタリングを提供する構成要素と同様にヒューズf1及びf2に方向付けられている。これらの構成要素は、コンデンサC1乃至C3、二重インダクタ方式のデバイスL1、インダクタL2、及び放電抵抗R1を含んでいる。バリスタ５８４、５８６及びコンデンサC4によって更なる保護が提供されている。次に、フィルタリングされたこの入力は、図１の符号８２及び図１５のブロック３８８で示されているようなフロント・パネル・電源スイッチを横切って延在されている。スイッチ８２を閉止することで、ライン５８８及び５９０が各々エネルギー化される。システム内の非常に大きいホールドアップ・コンデンサの存在によって生じる突入電流は、ライン５８８内のリレーK1のコンタクトK1：Bに渡って延在する負の温度係数のサーミスタ５９２によって制御されている。一時的に図１８を見てみると、そのリレーK1のソレノイド動作構成要素がK1：Aで示されている。このソレノイド動作構成要素は、ライン５９６でRELAY_IL制御入力に関連して実行される。ソレノイド制御によって生じる任意の誘導性スパイクは、ダイオードD1によって制御される。図１７−Ａを再度参照すると、ライン５９８からライン５９８内を延在するダイオードD2、及びライン５９０からライン６００内を延在するダイオードD3が、図１７−Ｂに図示されており、ライン５９８の内部の抵抗R2と共に整流されたAC_SENSE信号を生じるように機能している。ライン６０２でのこのAC_SENSE信号は、このシステムを動作させるために入力が十分の高さの電圧振幅になっているという制御への指示を生成するのに利用される。
【００６０】
図１７−Ｂは、ライン５８８及び５９０が、ライン５９８及び６０６で半正矢波形を生じる整流器６０４に延在しているのが示されている。それらライン間には、小型のフィルタコンデンサC5およびC6が延在する。整流器６０４は、カリフォルニア州、Westlake VillageのSchindengen America, Inc.社によって市販されている型番第D25X360号等が提供されてよい。ブロック６０８で示される制御装置駆動用駆動装置のスイッチング制御の下で、インダクタL3とダイオードD4及びD5とを含む主要構成要素と共に実行されるトランジスタQ1及びQ2から構成される前述の力率補正ブースト変圧器（３９２で概略的に示されている）の入力に、全波整流されたAC電圧が前記コンデンサに渡って適用される。これに関連して、ドライバ６０８の出力AからトランジスタQ1のゲートに制御ライン６１０が延在されており、それにより、抵抗R3及びR4、ダイオードD6、コンデンサC6、及びビーズB1を含む周辺の構成要素に関連するそのスイッチング制御を作用させるようにされていることに留意されたい。同様の方法で、ドライバ６０８の出力Bによって、抵抗R5及びR6、ダイオードD7、コンデンサC8、及びビーズB2に関連して、ライン６１２を介してトラジスタQ2のゲートでのスイッチング制御が実行されている。デバイス６０８は、入力ライン６９２でDRV_PFC信号によって制御されており、ライン６１６で主要回路低電圧入力、+12V_PRIを受信するようにされており、コンデンサC9乃至C11、及び抵抗R7に関連して構成されている。デバイス６０８は、例えば、カリフォルニア州、サンノゼのMicrel, Inc.社によって市販されている型番第MIC4424号のBiCMOS/DMOSバッファ／ドライバ／MOFSETドライバ等が提供されてよい。前述の予め安定化された、ライン６１８及び６２０をまたがる380ボルトは、ライン入力によって誘導される過渡的な下落及び上昇等の予測不能の変化からシステムを保護するように機能する非常に大きいホールドアップ・コンデンサC12及びC13に渡って印加される。要するに、これらのコンデンサによって、そのような異常を「乗り切る」ようにエネルギー蓄積が提供される。３８０Vの暫定的な電圧が、ライン６２６にてタップされる。
【００６１】
更に、図面では、並列の抵抗R8及びR9に関連付けられているライン５９８から延在するライン６２２でAC電流センス信号（AC_l）も示されている。この信号は、ライン６０６から延在するライン６２４での対応するAC電圧センス信号（AC_V）に関連付けられている力率制御（図２４−Ｂ）に関連して用いられる。従って、詳述されている回路構成は、主要変圧機能４２６を通過して続いて第2回路に延在する前記主要回路を示している。
【００６２】
図１９を参照すると、コンソール６４内部の放熱板に取付けられた過温度スイッチが６２８で示されている。過温度状況が存在する場合に、低ロジックTRUE信号TEMPがライン６３０で生成される。
【００６３】
図２０を参照すると、重要なモータ電圧入力を生成するための調整装置が６３６に示されている。デバイス６３６は、例えば、カリフォルニア州、Santa ClaraのNational Semiconductor Corp.社によって市販されている型番第LM2941号のLow Dropout Adjustable Regulatorであってよい。この装置は、ライン６３８での＋12V入力に関連して機能しており、ライン６４０でモータ電圧出力V_MOTORを提供するように、コンデンサC14乃至C16、並びに抵抗R10及びR11と共に構成されている。
【００６４】
図１５に関して上述されたように、本制御システムは、ブロック３９８及び４００に関連して説明されたように2つの低電圧電力源を含んでいる。これらの冗長性電力供給源によって、論理的ORed出力が提供される。図２１はそれら同一回路の位相を、既述の２つの数字によって明らかとする。低電圧電源回路によって、ヒューズｆ３が組込まれているライン７０４に＋380Vの高電圧出力が接続（tap）されており、それは、変圧器T1の1次側の一端部に方向付けられる。1次側の反対端は、最終的にはライン６５０から供給される主要回路の接地に接続されている。変圧器１の入力側に切換えられた入力は、コンデンサC17及びC18、抵抗R12乃至R14、及びダイオードD8乃至D10と共に構成されている制御デバイス若しくは制御装置６５２によって実行される。スイッチング制御６５２は、PWM制御回路等と共にパワー・トランジスタを含む調整回路が組込まれている「スマート電源スイッチ（smart power switch）」と呼ばれる。この装置は、カリフォルニア州、サニーベイルのPower Integrations, Inc.社によって市販されている型番第TOP234Y号のIntegrated Off-Line Switcher等が提供されてよい。変圧器T1によって、ガルヴァニー絶縁が提供されており、変圧器T1の2次側は、ライン６５４及び６５６でORingダイオードD11への＋12V低電力供給が存在するように、接続されている。この出力は、ダイオード対D12によって整流されて、インダクタL4及びコンデンサC19乃至C21によってフィルタリングされる。
【００６５】
スイッチング制御装置６５２へのフィードバック制御は、変圧器T1の2次側で、概ね６６０で示される2次側入力ネットワークに延在しており、且つ抵抗R15乃至R18、コンデンサC12及びC23、並びにダイオードD13から構成されるライン６５８で引出される。ネットワーク６６０は、光アイソレータ６６２の入力ダイオードへの電圧比例信号を提供する。光アイソレータ６６２のこの出力は、ライン６６４、ダイオードD14、及びコンデンサC24が組込まれている変圧器T1の2次側の第2部分との接続からの入力を変化させることによって、供給電力の1次回路側に、ライン６５８での電圧レベルを示すフィードバック信号を返す。この信号は、光アイソレータ６６２で変化されて、ライン６６６を介して制御装置６５２の制御入力に方向付けられる。
【００６６】
二重式電気外科切断手順その他同種のもののモータ動作、安全、及び制御の目的で多種多様のリレーが用いられる。図２２を参照すると、リレー制御装置６７０が、そのIN1乃至IN5入力端子で、5つの一連のリレー入力制御信号と共に図示されている。これら入力信号は、後述のプログラム可能論理回路（PLD）よりもたらされる。コントローラ６７０は、マサチューセッツ州、ウスターのMicro Systems, Inc.社によって市販されている型番第ULN2004号のHigh-Voltage, High Current Darington Array等が提供されてよい。このデバイス６７０は、＋12V入力及びコンデンサC25で構成されており、一連のリレーのソレノイド構成要素に駆動出力を提供するように機能する。これに関連して、リレー・ソレノイド構成要素K6：A及びK7：Aが、端子OUT1及びライン６７２に接続されており、そこから+12Vに接続されている。ソレノイド構成要素K2：A及びK3：Aは、ライン６７３によって出力端子OUT2（と+12Vの間）に接続されており、そこから+12Vに接続されている。リレー・ソレノイド構成要素K4：A及びK5：Aは、ライン６７４によって出力端子OUT3に接続されており、そこから+12Vに接続されている。リレー・ソレノイドK8：Aは、ライン６７５を介して出力端子OUT4に接続されており、更にそこから+12Vに接続されており、又、リレー・ソレノイドK9：Aは、ライン６７６を介してデバイス６７０の端子OUT5に接続されており、更にそこから+12Vに接続されている。後者の2つのソレノイド・アクチュエータは、各二重リレー・コンタクトK8：B、K8：C、及びK9：C、K9：Cを選択的に作動若しくは駆動させるように機能して、モータ１６０ａに方向的な制御を提供する。このコンタクトK8：C及びK9：Cへの入力は、ライン６７８で前述のV_MOTOR入力に接続されており、コンタクトK９：B及びK８：Cの対応する入力は、ライン６８０と接続されている。ライン６８０は、抵抗Ｒ１９及びフィルタ・コンデンサＣ２６と共に2次回路の接地に接続されているのが分かるであろう。正のモータ駆動出力MOTOR+がライン６８２で提供されており、負若しくは異極性のモータ駆動出力MOTOR−が、ライン６８４で提供されているのが見てとれるであろう。ライン６８８によって、MOTOR+がリレー・コンタクトK9：Bの一方の側に接続されており、ライン６８６によって、ライン６８４がリレー・コンタクトK9：Cの一方の側に接続されていることに留意されたい。従って、リレーK8：Aの通電によって、前方へのモータ駆動が提供されるのに対して、リレーK9：Aの通電によって、後方へのモータ駆動が提供される。瞬間的なモータ電流の引込み若しくは負荷特性を評価するのに用いられる「MOTOR_I」信号を提供するように、ライン６８１及び６８０でモータ電流がモニタリングされる。
【００６７】
図２３−Ａ及び図２３−Ｂは、その上へのラベル付け通りに解釈される必要がある。図２３−Ａを参照すると、図１５に関連してブロック４２０で説明された100KHzリンク・インバータのより詳細な図が示されている。インバータは、概ね同一の数表記で示されている。インバータ４２０は、それが、「ソフト」スイッチングと呼び得るものを誘起して、図１５のブロック４２６で以前に説明された主要なアイソレーション変圧器Ｔ６の1次側を駆動させる「共鳴遷移位相シフト・インバータ」である限り、電気外科的な適用に関して独自の方法で実行される。更に、この変圧器では、数表記が以前のものと同一であるとみなされる。インバータ４２０は、MOSFETトランジスタQ3乃至Q6で形成される。これらのトランジスタのうち、トランジスタQ3及びQ4は、トランジスタQ5及びQ6の場合と同様に、相補的な方法でスイッチングされる。これらのスイッチング・トランジスタは、ヒューズｆ４を含むライン６９０に現存している380Vに関連して1次回路領域内で実行されるので、インバータ４２０及びそのスイッチング構成要素への制御入力の間に、1次及び2次の回路の隔離を設けることが必要である。この点に関しては、一対のトランジスタQ3及びQ4、Q5及びQ6がヒューズf4を有するライン６９０と初期的にアースされているライン６９２との間に接続される。図面において、トランジスタQ3及びQ4は、ライン６９４内で接続されているのが見てとれるであろう。トランジスタQ3は、抵抗R20及びR21、並びにコンデンサC27と共に構成されている。同様にして、相補的なトランジスタQ4は、抵抗R22及びR23、並びにコンデンサC28によって実行される。コンデンサC29は、ライン６９０及び６９２の間に接続されている。トランジスタQ3のゲートには、パルス変成器T4：Bの2次側が接続されており、同様にして、トラジスタQ4のゲートには、同一パルス変成器のT4：Cの2次側が接続されている。トランジスタQ3及びQ4の間に、アイソレーション変圧器T6の1次側の一端に延在するライン６９６でノードが設けられている。トランジスタQ3乃至Q6は、カリフォルニア州、El SegundoのInternational Rectifier, Inc.社によって市販されている型番号第IRF460号のRepetitive Avalanche and d/v/dt Rated HEXFET（登録商標）トランジスタ等が提供されてよい。変圧器T6は、図１５に関連してブロック４２６で説明されており、簡略的な図面内で同一番号を用いて概略的に図示されている。ライン６９６でのパルス出力は、変流器T7によって制御目的でモニタリングされて、それにより、制御出力信号CT−（ライン６９８）及びCT＋（ライン７００）が提供される。これらの信号は、インバータ４２０を制御する位相シフト共振制御装置に関連して用いられる（図２６参照）。
【００６８】
トランジスタQ5は、抵抗R24及びR25、並びにコンデンサC30と共に構成される。同様にして、トランジスタQ6は、抵抗R26及び抵抗R27、並びにコンデンサC31と共に構成される。トランジスタQ5及びQ6は、ライン７４８内で直列に接続されており、それらの間のノードは、アイソレーション変圧器T6の1次側の別の端部に接続されているライン７０４乃至７０６に接続されている。相補的なトランジスタQ5及びQ6は、各々、変圧器の2次側への入力T5：B及びT5：Cによって切換えられる。
【００６９】
次に、これらの3巻線変圧器の1次側の制御入力を参照すると、この変圧器T4の1次側T4：Aが、抵抗R28が組込まれているライン７０８を介して接続されており、且つ駆動装置構成要素７１２の出力端子にライン７１０を介して接続されているのが示されている。デバイス７１２は、例えば、型番第MIC4424号等が提供されてよい。+12V入力に関連して機能して、コンデンサC37乃至C40、及び抵抗R29及びR30で構成されており、接地ライン７１７に接続されているこのデバイスは、ここでは各ライン７１４及び７１６を介してデバイス７１２に接続されて示されている駆動回路基板から生じる入力DRV_A及びDRV_Bに応答する。
【００７０】
トランジスタQ5及びQ6への対応するスイッチングは、T5：Aで3巻線変圧器T5の1次側から得られる。この1次側は、抵抗R37を含むライン７１８、及び同様に型番第MIC4424号等で提供され得る駆動装置構成要素７２２の出力端子へのライン７２０を介して接続されている。デバイス７２２は、+12Vに関連して機能し、コンデンサC41乃至C43、抵抗R38及びR39で構成されており、トランジスタQ5及びQ6の相補的なスイッチングを実行するように、各ライン７２４及び７２６で提供されている制御入力DRV_C及びDRV_Dに応答する。更に、これらの入力は、インバータ４２０に対する制御装置から得られる（図２６参照）。
【００７１】
図２３−Ｃを簡潔に見ると、例えば、トランジスタQ5及びQ6の間のスイッチング・ノードで生成される方形波の模式的な表現が、７２８に概略的に示されている。スイッチング・ノード中間トランジスタQ3及びQ4で生成される対応する方形波が、７３０で模式的に示されている。これらの方形波が同位相である場合には、それらの間には電圧差がないので、アイソレーション変圧器T6を横切って印加される電圧は存在しない。しかしながら、アイソレーション変圧器T6の電圧出力は、例えば、結果の波の７７２の右側に記号で示されるような合成方形波を生じるように、方形波アレイ７２８及び７３０の間の位相を変化させることによって制御される。
【００７２】
再度、図２３−Ａを参照すると、このインバータ・スイッチングが実行されると、変圧器T6の2次側の出力が、図１５に関してブロック４３０で説明された全波ブリッジ整流器の各半分に方向付けられる。「共鳴遷移」として呼ばれる現象によって、コンデンサC30及びC31、並びにコンデンサC27及びC28が変圧器T6の漏れインダクタンスと結付けられて、2スイッチ・ノード上にソフト・スイッチング共鳴遷移が生成される。従って、トランジスタ対Q3及びQ4とQ5及びQ6とが低応力及び高効率の非常に「ソフトな」方法で切換えられる。
【００７３】
アイソレーション変圧器T6の第２側面は、リレー・コンタクトK6：Bが組込まれているライン７３４を介してライン７３６に接続されている。それに対応して、変圧器T6の2次側の反対端は、リレー・コンタクトK7：Bが組込まれているライン７３８を介してライン７７６に接続されている。ブロック４３４に対応するリレーは、図１５に記載されている。この点に関しては、システムはステップダウンリンク電圧レベルでスイッチを入れたり切ったりして良い。リレー・コンタクトK6：B及びK７：Bは、各々、図２２においてK6：A及びK7：Aで説明されているリレー・ソレノイドから選択的に作動される。ライン７４２及び７４４にまたがるDCリンク電圧を生じるように、抵抗R40及びR41、並びにコンデンサC44及びC45と組合わせて実行される前述の全波整流器を有している。更に、整流されたDCリンク電圧のフィルタリングは、インダクタL5及びコンデンサC46によって提供される。コンデンサC46は、高ゲイン制御装置のフィードバック及びその他の制御目的で用いられる「LINK_V」信号として、ライン７４６でモニタされたDCリンク電圧を保有している。ライン７４４での抵抗R43、ライン７４８でのR44、及びライン７５０でのR45が、とりわけ、前記インバータ４２０制御装置（図２６参照）によって利用される電流比例モニタ信号IFB−及びIFB＋を得るのに用いられる。コントローラは、ピークピークの通常切断電圧をプリカーサ電極及びキャプチャ構成要素ケーブルに印加し、切断動作の開始に際してブーストレベルの電圧を提供することに関して、とりわけリンク電圧レベルを制御するために、ライン７４６、７４８、及び７５０にてシグナルを用いる。そのような制御はネットワーク４２０の位相シフト制御機構で有効に実行される。
【００７４】
キャパシタC46にかかる電圧強度制御リンク電圧は、図１５に関連してブロック４４０で以前に説明したRFインバータに適用されており、図２３−Ｂにおいて同一の一般的数表記で示されている。RFインバータ４４０は、コンデンサC47及びC48、並びにインダクタL6から成る共鳴タンク回路として構成されている。これに関連して、コンデンサC47及びC48がライン７４２及び７５６の間のライン７５２及び７５４の内部に配置されていることに留意されたい。同時に、インダクタL6が、ライン７４２及び７５６の間のライン７５８及び７６０によって接続される。このタンク回路内の振動を励起若しくは誘発するように、4つのMOFSETトランジスタQ7乃至Q10は、ライン７５６をDCリンク電圧ライン７４２と接続するように選択的にゲーティングされる。トランジスタQ7のゲートは、抵抗R46及びR47、並びに駆動装置若しくはバッファ７６４のうちの一出力、OUTAに延在するライン７６４を用いて構成されている。この駆動装置７６４は、コンデンサC49及びC50、抵抗R48、並びに＋12Vで構成されており、ゲーティングを実行するように、その入力ライン７６６でDRV_RF信号に応答する。このデバイス７６４は、型番第MIC4424号等が提供されてよい。デバイス７６４の第2出力OUTBは、ライン７６８を介してトランジスタQ8のゲートに接続される。その接続は、抵抗R49及びR50に関連して構成される。
【００７５】
同様の方法で、トランジスタQ9のゲートが、ライン７７０、並びに抵抗R51及びR52で構成される。ライン７７０は、駆動装置若しくはバッファ７７２の出力端子OUTAに延在されている。駆動装置７７２は、コンデンサC51乃至C53、抵抗R53、及び＋12Vで構成されており、その入力ライン７７４で制御入力DRV_RFを受信する。デバイス７７２も、同様に、前記の型番第MIC4424号であってよい。デバイス７７２の第2出力端子OUTBは、ライン７７６を介して、抵抗R54及びR55に関連して構成されているトランジスタQ10のゲートに接続されている。SYNC信号が、抵抗R56乃至R58、並びにコンデンサC54に関連して構成されたライン７７８で、ライン７５６から生成される。
【００７６】
RFインバータ４２０によって生成された安定周波数正弦波が、図１５においてブロック４２６で以前に説明された逓昇変圧器T3の1次側に適用されており、且つ簡略的な図面内で同一数表記によって概ね同一のものとみなされている。変圧器T3からの逓増出力がライン７８０及び７８２で提供されている。探査電極ライン７８０でのインダクタL7によって、正弦波出力の平滑化が提供される。ライン７８０での出力は、リレー・コンタクトK2：B及びK3：B、並びに結合コンデンサC55を通して方向付けられており、それにより、プレカーサー電極に方向付けられる切断出力HV_PRECURSORが生じる。対応して、ライン７８０から延在する探査電極ライン７８４は、リレー・コンタクトK4：B及びK5：Bを保有しており、パーシング・ケーブル２３０乃至２３４に供給される電気外科切断出力HV_CAPTUREを提供するように、結合コンデンサC56と組合わせて延在されている。ライン７８４は、図１５に記載されていたライン４５４に対応する。リレー・コンタクトK2：B乃至K5：Bは、図２２に関連して上述されたソレノイド構成要素から制御されており、出力段４５０（図１５参照）の構成要素として機能する。戻りライン７８２は、戻り電極の対応する2つのパッド若しくは面に接続されている。これに関連して、このラインは、結合コンデンサC57に接続されており、且つRE2信号を提供するようにライン７８６で接続されている。ライン７８２は、ライン７８８及び結合コンデンサC58に結合されて、反対側の戻り電極パッドのための第2戻りが提供される。ライン７８８が、ライン７９０と接続され、ライン７９０が図１５に描かれているように、PCSM回路５２８へと延在する。既述のシグナル識別子RE1がライン４６４に関連して後の図面に再び表される。電流モニタリング変流器T9がライン７８２に接続されており、高電圧電流モニタリング信号HV_I−及びHV_I＋が各々のライン７９４及び７９６で生じる。
【００７７】
同様にして、電圧モニタリング変圧器T10が、ライン７８０及び７８２の間のライン７９８内に接続されている。トランジスタT10の2次側は、整流器を規定するダイオードD23乃至D26、抵抗R59、及びコンデンサC59と共に構成されており、それにより、電圧モニタリング信号HV_Vがライン８００で提供される。その信号のうちで特別に処理されたバージョンによって、リンク・インバータ４２０の制御への外側ループ・スロー若しくは低ゲインのプログラム入力が提供される。
【００７８】
図２４−Ａ及び図２４−Ｂは、その上へのラベル付け通りに一緒に解釈される必要がある。これらの図面は、とりわけ、図１５及び図１７−Ｂに関連して説明されているPFCブースト・コンバータ３９２に対する制御機能及びモニタリングを保有している駆動装置基板に取付けられている構成要素に関するものである。
【００７９】
図２４−Ａを簡潔に見ると、コンデンサC12及びC13に存在しており、380ボルトの暫定電圧レベルによって、ライン８３０で示されるモニタリング入力+380Vが提供される。この暫定電圧のレベルは、抵抗集団R60乃至R62によって分割されており、コンデンサC60でフィルタリングされて、ライン８０２を介して比較器８０４のうちの一入力に搬送される。比較器８３４の基準入力は、レベル調整抵抗R63及びR64が組込まれているライン８０６で+5REFから得られて、ライン８０８に基準入力を提供する。ライン６２６での380V入力が適切な振幅である場合には、一般的に８１２で示されて、ライン８４２内に抵抗R66及びコンデンサC61を有するR−Cタイミング・ネットワークに提出される、抵抗R65に組込まれているライン８１０での出力が比較器８０４によって提供される。ネットワーク８１２に対して選択された時定数によって、任意の予想不可能な変動及びその他同種のものに対する適合がされる。従って、わずかに遅延信号は、ライン８１６を介してバッファ８１８の一方の入力に導入されており、バッファ８１８への他方の入力はライン８２０から提供される。バッファ８１８のライン８２２での出力は、抵抗R67を介してライン８２６で＋12Vの1次電力入力に接続されているライン８２４に延在されている。ライン８２４は、ライン８２８を介してトランジスタQ11のゲートに接続されている。トランジスタQ11は、＋12_PRIを保有するライン８２６とライン８２７での1次接地との間に、抵抗R68が組込まれているライン８３０内に接続されている。トランジスタQ11は、ライン８２８でのロジックTRUEの低に応答して電源がオフにされて、次に、+12V1次供給電源（+12V_PRI）からライン８３６及び８３８を介して光アイソレータ８３４のダイオードに電圧が加えられる。光アイソレータ８３４からの結果の出力によって、低電圧の2次側での制御回路網による使用が可能にされるように、低ロジック真高電圧OK信号HVOKが提供される。後者に関しては、図２６を参照されたい。
【００８０】
380VのDC出力自体は、図１５に関連してライン３８０で説明されたAC入力が適切なレベルになっているという保証がされるまで、使用可能にされない。この値の検出は、図１７−Ａに関連して説明されたように、ライン６０２から提供される。見てとれるように、抵抗R69及びR70、並びにコンデンサC62が組込まれていて、ライン８２７に接続され且つライン８４４にタップされているライン６０２で、AC_SENSEがモニタリングされる。抵抗R71は、ライン８４４及び８２７の間に組込まれている。
【００８１】
図２４−Ｂを参照すると、ライン８４４が比較器８４６の一方の入力に延在されているのが見てとれる。比較器８４６への他方の入力は+5REFであり、それは、抵抗R72及びダイオードD30に隣接してライン８４８から出ている。ライン８４８での基準（+REF）は、抵抗R73が組込まれているライン８５２でタップされており、フィルタリング・コンデンサC63を介してライン８２７に接続されている。調整されたAC_SENSE信号を搬送するライン８４４が、比較器８４６の他方の入力に延在されており、適切な電圧レベルの存在下で比較器８４６によってライン８５４で出力が提供される。ライン８５４は、抵抗R74が組込まれており、且つライン８５６に延在されて、そこで、この出力は、抵抗R75及びコンデンサC64によって確立される時定数の支配を受ける。そのR−Cネットワークからの出力は、次に、ライン８６０を介して比較器−バッファ８６２の一方の入力に方向付けられる。バッファ８６２への他方の入力は、ライン８６４に延在されて、抵抗R76及びR77が組込まれているライン８２０から出ている。フィルタリング・コンデンサは、C65及びC66で示されており、ライン８６６での比較器８６２の低ロジックTRUE出力が、トランジスタQ12のゲートに方向付けられているのが見てとれる。トランジスタQ12は、通常、抵抗R78が組込まれているライン８６８から保持されている。トランジスタQ12のソースは、ライン８２７に接続されており、そのドレインは、抵抗R79が組込まれているライン８７０に接続されている。ライン８７０は、コンデンサC67によってフィルタリングされ且つPFCブースト・コンバータ３９２に対する制御装置８７４のVREF端子に延在されているライン８７２に接続されている。更に、ライン８７０は、ライン８７６を介してデバイス８７４の使用可能入力端子EN／SYNCに接続されていることに留意されたい。従って、適切の振幅のAC_SENSE信号の存在下で、ライン８９８、抵抗R79、及びライン８７６からの電圧を適用することによって、制御装置８７４を使用可能にするように、トランジスタQ12がオフにされる。デバイス８７４は、カリフォルニア州、MilpitasのLinear Technology Corp.社から市販されている型番第LT1248号の力率制御装置（power factor controller）等が提供されてよい。
【００８２】
更に、ライン８６６が、ライン８７８及び抵抗R80を介してライン８２６に接続されており、このライン８６２は、トランジスタQ13のソースに延在されているのが見てとれる。トランジスタQ13のゲートは、ライン８８０によってライン８７８に接続されている。従って、ライン８６６での低TRUE信号が、トランジスタQ13をオンにするように更に機能して、それにより、ソレノイドによるライン５６９でのTRUE信号の電圧印加が提供される。これに関連して、ライン５９６での信号によって、RELAY_IL信号が提供されて、この信号が、図１８に関連して説明されたリレー・ソレノイドK1：Aに電圧印加するように機能する。このリレーによってコンタクトK1：Bが閉じられて、突入電流を防止するようにアクティブにされたサーミスタ５９２（図１７−Ａ参照）が短絡される。
【００８３】
制御装置８７４は、図１７−Ｂに関連して説明された駆動装置６０８のライン６１４に適用される制御入力ＤＲＶ_PFCを生じさせるように機能する。ライン６１４は、ダイオードD61によって保護されている。デバイス８７４は、380Vレベル出力の検出：図17-Bのライン６２２に関連して記載されているAC電流AC_Iの検出；及び図17-Bのライン６２４に関連して記載されているACAC電圧AC_Vの検出に関連して機能する。380Vのモニタリングは、抵抗R81乃至R83、並びにコンデンサC68が組込まれているライン８８２に示されている。次に、調整された電圧信号レベルが、抵抗R84に組込まれているライン８８４を介して、制御装置８７４の電圧検出端子（VSENSE）に導入される。ライン８８４でのこの信号レベルも同様にライン８８６を介してデバイス８７４のCVP端子に延在されている。AC電流レベル信号AC_Iは、ライン８８８から提供されており、図１７−Ｂに関連して説明されたようにライン６２２から出ている。ライン８８８でこの信号が、ライン８９０及び抵抗R85を介して制御装置８７４のMOUT端子に延在されているのが見てとれる。更に、ライン８８８は、抵抗R86が組込まれており、制御装置８７４のPKLIM端子に延在するライン８９２に延在されている。ライン８７２は、抵抗R87を含んでライン８９２に延在されているのが見てとれる。AC電圧信号AC_Vは、ライン８９４から提供されており、図１７−Ｂのライン６２４から出ている。ライン８９４は、抵抗R88及びR89が組込まれており、制御装置８７４のIAC端子に接続されているライン８９６に延在されている。制御装置８７４は、ダイオードD62が組込まれているライン８９８からの導入が示されているように、1次回路電力供給＋12V_PRIに関連して機能する。更に、このデバイスは、コンデンサC72乃至C81及び抵抗R91乃至R97と共に構成されている。
【００８４】
本明細書で以前に述べたように、制御装置８７４に関連して生成された力率補正によって、電気外科ジェネレータを多種多様な世界的な効用ライン入力と共に汎用的に用いることが可能にされるだけでなく、リンク・インバータ段を最適化を可能にする予め安定化された暫定電圧出力を生じて、動的な面領域及び形状を示す探査電極の存在下での持続性切断の生成を可能にする定電圧ベースの制御を実行することも可能にされる。
【００８５】
図２５を参照すると、低電圧1次回路の電力流動バイアス電源（power floating bias supply）が示されている。380VDCレベル（図１７−Ｂ参照）は、ヒューズf5が組込まれているライン９００で示されるようにタップされており、又、コンデンサC85によってフィルタリングされている。ライン９００は、ダイオードD63及びD64が組込まれており、且つ調整装置９３４のD（ドレイン）端子に延在するライン９０２に延在されている。調整装置９０４は、カリフォルニア州、サニーベイルのPower Integration, Inc.社によって市販されている型番第TOP221P号のThree-terminal/Off-line PWM Switchが提供されてよい。構成要素９３４は、「スマート電源装置」と呼ばれており、パワー・トランジスタ及びPWM制御回路を結び付けている。そのソース端子は、ライン９３３に関して接地に接続されている。ライン９０２は、逓降変圧器T12の1次側に渡って接続されており、デバイス９０４の制御の下でそこにチョップ入力がアサートされる。変圧器T12の2次側は、ライン９０８及びダイオードD65で、ライン９３８に接続されており、このライン９１０は、整流ダイオードD66及びD67が組込まれており、且つ抵抗R98を介してデバイス９０４のC（制御）入力に接続されている。これは、デバイス９０４へのフィードバックとして機能する。更に、1次回路電力供給＋12V_PRIが抵抗R99を介して存在している。C86乃至C88で示されるように、フィルタリング・コンデンサが提供されている。
【００８６】
更に、該駆動基板上には、図２３−Ａに関連して説明されたインバータ４２０に提出されるDRV_A乃至DRV_D制御信号を生成する共鳴遷移制御集積回路も配置されている。図２６を参照すると、この制御装置は、図２３−Ａから繰返し説明されているように各ライン７１４、７１６、７２４、及び７２６に関連して特定される前記駆動信号から延在されているのが９２０で示されている。コントローラ９２０としては、ニューハンプシャー州、MerrimackのUnitrode Corp.社によって市販されている型番第UCC3895号のBiCMOS Advanced Phase Shift PWM Controller等が提供されてよい。リンク電圧LINK_Vの値は、抵抗R100乃至R102及びコンデンサC91及びC92と共に構成されている各ライン９２２及び９２４から、デバイス９２０のEAN端子及びEAOUT端子に提出される。ライン９２２は、図２３−ＡにおけるLINK_V信号の導出に関して再び登場している。抵抗R100でのこのリンク電圧入力によって、リンク電圧制御装置９２０のへの内部の非常に高速若しくは高ゲインの制御フィードバック・ループが示されており、それは、とりわけ、非常に低速若しくは低ゲインの性質である外部のフィードバック・ループ・プログラム制御に関連して機能する。リンク電圧電流関連信号IFB−若しくはIFB＋は、各々、抵抗R103及びR104が組込まれているライン９２６及び９２８から、抵抗R105及びR106、並びにコンデンサC93と共に構成されている型番第LP1215号の増幅器９３０の入力に適用される。これらの信号は、図２３−Ａにおける前記ラインから得られる。増幅器９３０の出力は、ライン９３２を介してデバイス９２０のCS端子に提供される。
【００８７】
インバータ４２０の電流信号CT−及びCT＋は、コンデンサC94及び抵抗R107を含むネットワークの内部に構成されている整流ダイオード対D70及びD71とD72及びD73とに各々提出される。これらの信号の導出は、図２３−Ａに関連して説明されている。このネットワークから、対応する信号がライン９４０及び抵抗R108を介してデバイス９２０のRAMP端子に提出される。同様にして、この信号は、抵抗R109を介してADS端子に提出されて、抵抗R110を介してライン９３２及びデバイス９２０のCS端子に提出される。一定のシステム出力電圧の導出に関するシステム選出リンク電圧、及びその結果の制御は、ライン９４０を介してデバイス９２０のEAP端子に提出される「VPROG」（図２７−Ａ参照）として特定される信号によって決定される。ライン９４０は、抵抗R111及びコンデンサC95と共に構成されており、プルアップ抵抗R112を介して5VREFに接続されている。5VREFに関しては、図２４−Ｂに関連して説明されている。前述のように、結局はシステム出力電圧のレベルに応答している外部のフィードバック制御ループは、高ゲイン内部ループに結び付けられている。この配置によって、定電圧ベースの可能にされて、それにより、この配置がない場合に、必要な切断電弧の負の動的インピーダンスによってもたらされる不安定振動傾向、並びに捕獲モードで動作させる場合にケーブルによってもたらされるインピーダンス変化に適合される。従って、ライン９４０で適用される外部フィードバック・ループ信号VPROGは、コンデンサC95に対して非常に高電気容量の値、例えば、約35ミリ秒の時定数が導出される4.7マイクロ・ファラッド等を選択することによる非常に緩徐な方法でデバイス９２０にプログラミングされる。これによって、RFインバータ４４０の出力の上で安定した、一定の電圧制御が達成される。
【００８８】
更に、デバイス９２０は、3つの信号入力に応答して選択的に使用可能若しくは使用不可能にされる。これらの信号入力のうちの1つは、図２４−Ａに関連して説明された暫定電圧応答性光アイソレータ８３４から生成される前述のロジック低TRUEのHVOK信号である。このアクティブな低信号HVOKが、プルアップ抵抗R113を介して+12Vに接続されているライン９４２を介して導入されているのを見てとることができる。ライン９４２は、ステアリング・ダイオードD74とライン９４４及び９４６とを通してMOSFETトランジスタQ14のゲートに延在されている。ライン９４６は、抵抗R114を通して接地及びトランジスタQ14に接続されている。トランジスタQ13は、接地とライン９４８及び９５０との間でデバイス９２０のソフト・スタート／使用不可能（disable）端子に接続されている。ライン９４８は、コンデンサC96を通して接地に延在されている。従って、ライン９４２での信号が不適切な暫定電圧レベルを示すロジック高値である場合には、トランジスタQ14は、ライン９５０をロジック低状態に持っていくようにオンにされる。これによって、ライン９４２でロジックTRUE低状態が生じる時点までデバイス９２０が使用不可能に設定されて、それにより、トランジスタQ14がライン９５０で低信号を除去するようにオフにされ、デバイス９２０の内部回路がその使用可能性を作用させることが可能にされる。
【００８９】
実施者が機器１２上の電圧印加／位置スイッチ５７若しくはフットスイッチ８８ｂを作動させると、プレカーサー電極に電圧を印加するように高電圧が呼び出される。その状態が発生する前に、DCリンク電圧が生成される必要がある。PLDベースの制御システムは、従って、抵抗R115が組込まれており、且つフィルタ抵抗R116及びフィルタ・コンデンサC97と共に構成されているライン９５２で示されるようにロジック高DC_LINK_ENABLE入力を提供する。ライン９５２は、ステアリング・ダイオードD75を介してライン９４４に延在されているライン９５６で出力を有するインバータ・バッファ９５４に延在されている。即ち、ライン９５６、９４４、及び９４６がロジック高レベルで保持されて、それにより、トランジスタQ14がオンにされて、PLDベースの制御からの使用可能設定コマンドDC_LINK_ENABLEに応じてライン９５２が高ロジック・レベルになるまでデバイス９２０の使用不可能が効力を持つようにされる。従って、適切なリンク使用可能信号若しくはHVOK信号が存在しない場合には、デバイス９２０は、リンク制御を提供しない。デバイス９５４は、テキサス州、ダラスのTexas Instrument, Inc.社より市販されている型番第CD40106B号のCMOS Schmitt trigger等が提供されてよい。そのような構成要素を利用することによって、そのフィルタリング・ヒステリシス特性が有効利用される。
【００９０】
検出されたリンク過電圧障害状態によって、ステアリング・ダイオードD76を介してライン９４６に存在しているロジック高TRUEの「DISABLE」信号（図３９参照）が導出される。従って、BOOST_MASK信号（図２７−Ａ参照）が存在してそのような障害が生じた場合には、システムが運転停止される。トランジスタQ14をオンにすることによって、そのような運転停止の活動が発生するのは、ダイオードD76を通したこの位置からである。デバイス９２０は、更に、コンデンサC98乃至C102及び抵抗R117乃至R121と共に構成されているのを見ることが可能であり、且つこのデバイス９２０としては、ニューハンプシャー州、MerrimackのUnitrode Corp.社によって市販されている型番第UCC3895号のBiCMOS Advanced Phase Shift PWM Controller等が提供されてよい。
【００９１】
図２７−Ａを参照すると、駆動基板で実行される制御システム出力外部ループ・モニタリング特性が図示されている。図２３−Ｂのライン８００でHV_Vとして描写されているこの高電圧出力モニタリング信号は、図３６に関連して描写されているようにフィルタリングされて、ライン９６０に導入される信号VOUTが提供される。ライン９６０は、入力レジスタR125が組込まれており、エラー増幅器９６２の一方の入力に延在されている。デバイス９６２へのこの基準入力は、９６４で概略的に示されており、且つ抵抗構成要素R126及びコンデンサC107が組込まれている電位差計から導出されている。抵抗構成要素R126は、7.5V基準入力に接続されている。
【００９２】
図２７−Ｂを簡潔に参照すると、この基準の導出が図示されている。図面では、抵抗R127及びダイオードD78が組込まれているライン９６６がタップされて、図２７−Ａに再度登場するライン９６８で7.5REF信号が提供される。デバイス６６２へのワイパー・アームの延在された入力がライン９７０に示されている。ライン９７２での比較器９６２の出力は、アナログ・スイッチング・デバイス９７８のIN1端子、V−端子、GND端子、及びIN4端子へとライン９７４、９７６、及び入力抵抗R128に方向付けられている出力電圧エラー信号を示している。スイッチ９７８としては、カリフォルニア州、サニーベイルのMaxim Integrated Productsにより市販されている型番第MAX4665号のCMOSアナログ・スイッチ等が提供されている。ライン９７４は、入力ライン９６０からアナログ・スイッチ９７８のCOM2端子に延在されており、ブロッキング・ダイオードD79及び抵抗R129が組込まれている。更に、制御基板PLDから生成されて、ライン９８０に存在するのが示されているロジック高TRUEの「BOOST_MODE」信号にスイッチ９７８が応答する。ブースト・モードによって、出力電圧の増大、即ち、任意の開始若しくは再開において約3／8秒の間のプレカーサー電極及びパーシング・ケーブルの電力出力の増大が提供される。ライン９８０は、抵抗R130及びR131、並びにコンデンサC108と共に構成されており、バッファ・インバータ９８２の入力に延在されている。デバイス９８２は、型番第CD40106B号のSchmitt trigger（前出）等が提供されてよい。従って、ライン９８４でのロジック高TRUE信号がライン９８４でロジック低に変換されて、ライン９８６及び９８８を介してデバイス９７８のIN2端子及びIN3端子に方向付けられて、ブースト・モードの動作が生成される。
【００９３】
制御システムは、DCリンク過電圧障害状態を含んでいるので、ブースト・モードの間に、誤りの障害状態を乗り越えるように、同時に「BOOST_MASK」信号を生成する必要がある。従って、ライン９８４には、＋12V及び第2接地との間に延在する抵抗R132及びコンデンサC109を含み且つ概略的に９８４で示されるRCネットワークの前方に配置されているステアリング・ダイオードD80が組込まれているのが見てとれる。ネットワーク９９０は、その出力ライン９９８に通常ロジック低を確立するように、比較器９９４への通常高入力を提供する。デバイス９９４の反対の入力は、図２７−Ｂに関連して描写されている7.5REF信号をライン９９６で搬送する。ライン９８４でロジック低を示すブースト・モードが生じるのに応じて、比較器９９４によって、ライン９９８でロジック高若しくはアクティブ高BOOST_MASK出力が提供される。BOOST_MODEコマンドが生じている間、ライン９９８でのこのBOOST_MASKアクティブ高出力が存在している。しかしながら、安全特性として、BOOST_MODEコマンド信号の終了の後に、ロジック高BOOST_MAST状態がライン９９８で、大体、RCネットワーク９９０の時定数の間、持続するようにされている。これに関連して、ライン９８４でのアクティブ低状態を前提とした上で、コンデンサC109が直ちに放電を行う。ブースト・モードの終了時に、ダイオードD80がバック・バイアスされて、コンデンサC109が抵抗R131を介して徐々に荷電されて、最終的にはブースト・マスク比較器９９４がその出力をロジック低レベルに戻してBOOST_MASK信号の除去を生じるような電圧レベルが確立される。
【００９４】
ブーストモードの間、アナログスイッチ装置９７８がライン９８６及び９８８の状況に反応し、ブースト電圧値の信号レベルを、出力出力N02端子、ライン１０００、レジスタR133及びライン１００２にて提供する。ブースト・モードでは、電力は2倍に増大される。従って、電力は電圧の2乗に比例するので、リンク電圧は、VPROGの√2倍に増大され得る。概して、ブースト電圧レベルは、通常切断電圧レベルよりも約1.2倍乃至約1.5倍の範囲で大きくなっている。代替的に、デバイス９７８によって、抵抗R134の抵抗値によって確立されるような、より低いレベルの通常切断電圧値信号がライン１００２で提供される。これらの抵抗R133及びR134は、実質的に、図２６に関連して説明されたプルアップ抵抗R112を備えた分圧器を形成する。更に、デバイス９７８は、ライン１００４で+12Vソース及びコンデンサC110で構成されており、カリフォルニア州、サニーベイルのMaxim Integrated Products社により市販されている5−ohm、SPST、CMOS Analog Switchの型番第MAX4465号等が提供されてよい。
【００９５】
図２７−Ｃを参照すると、駆動基板によって保有される制御システムの電力導出回路特性が図示されている。本発明のためには、あらゆる過剰な電力の存在を決定するためのモニタとして使用されていることから、一定の形状のアクティブ電極を用いることで、典型的な電気外科手術的アプリケーションを行うための電力モニター回路として後述されているように用いられても良く、ここでは制御が基本的には一定の電力出力であることに基づいていてもよい。
【００９６】
全電力は、固体素子乗算器１０１４に延在するライン１０１０び１０１２で各々示される信号VOUT及びIOUTを導出する出力電圧及び出力電流をモニタリングすることによって決定される。例えば、デバイス１０１４は、マサチューセッツ州、ノーウッドのAnalog Devices社から市販されている型番第AB633JN号のAnalog Multiplier等が提供されてよい。乗算器１０１４は、+12V及び−10Vの電力供給入力、並びにコンデンサC111及びC112で構成される。電力導出ネットワークの一構成要素を形成しているので、ライン１０１６での乗算器１０１４の生成出力（product output）は、積分抵抗（integrating resistor）R136に送信される。更に、ライン１０１６は、ライン１０１８及び１０２０に延在されており、後者のラインは、積分コンデンサC113が組込まれている。更に、ライン１０１８は、ダイオードD81に延在されており、且つ増幅器１０２２に延在されている。図示されている配置を用いると、結局、電力は従来的な式：
【００９７】
【数１】
2005536314.tif 000003
【００９８】
に従って計算される。
【００９９】
即ち、コンデンサC113は、出力電力に比例するモニタリングされた電力信号を保有している。この信号は、信号の振幅を2倍にするように、抵抗R137及びR138で構成されている増幅段１０２２に渡される。これによって、過剰な出力電力状況をモニタリングのための「PWR_OUT」（図３７参照）として識別される、システムによって利用される電力値信号がライン１０２４で提供される。
【０１００】
一定形状のアクティブ電極に関連しまた固定された出力電力制御ポイント条件下で使用され得る実施例において、電気外科手術ジェネレータを用いる事が使用者にとって好ましいが、唯一小さな変更点が必要とされる。主要な変更点が図２７Ｄにおいて示されており、それは図２７Ａ及び図２７Ｃのネットワークの組み合わせにおいて既述の内容と対応している。従って、構成要素、信号、及びネットワークの導線は同一であって、それらは図２７Ｄにおいて同一の名称及び符号によって示されるが、「’」が付されている
図２７Ｄを参照すると、出力電圧信号VOUT及び出力電流信号IOUTが再び乗算機１０１４’へと分離され、またそこにて乗算が行われ、アンプステージ１０２２’へと送信されていることが分かる。パワー電圧信号は制御ポイントとして用いられており、ライン１０２４’で示されていて、それはここで抵抗R125'を組み込んでおり、またアンプ９６２’へと導入されている。ライン１０２４’における増幅されたパワー値が、ライン１０２５においてタップされ、過剰なパワー出力をモニタするための目的に用いられるPWR_OUT'信号を提供する。増幅器９６２’へのパワーの参照入力が通常は符号９６４’で示されている分圧器より導き出されていて、ここでは抵抗R126'及びコンデンサC107'を組み込んでいる。抵抗R126'は７．５ボルトの基準入力へと結合されている。従って、ライン９７０がライン９７１でタップされ、PWR_REF'リファレンスを提供している。ライン９７２’におけるデバイス９６２’の出力が出力信号を示していてライン９７４’及び９７６’へと向けられ、アナログスイッチ装置９７８’におけるIN1、V-、GND、及びIN4端子へと抵抗R128'を接続する。アナログスイッチ９７８’は、先に述べたように、MAX4665 CMOSアナログスイッチである。ライン９７４’はライン１０２４’よりスイッチ９７８’のCOM2端子へと延在しており、抵抗R129'とブロックダイオードD79'とを導通させる。このような構成が装置９７８’に対する一方向の入力を確実とする。先に述べたように、スイッチ９７８’は、ライン９８０’に示されているようなコントロールPLDより生成された論理ハイのアクティブ"BOOST_MODE"信号に反応する。ライン９８０’が抵抗R130'及びR131'やコンデンサC108'と関連して構成され、またバッファインバータ９８２’の入力へと延在している。従って、ライン９８０’における論理ハイtrue信号がライン９８４’における論理low信号へと逆転されてライン９８６’及び９８８’を介してアナログスイッチ９７８’のIN2及びIN3端子へと送られ、ブーストモードの実行に関連するスイッチングに影響を与える。
【０１０１】
ブーストモードでの動作が提供されるのと同時に、ライン９９８’上にアクティブ即ち論理ハイ信号であるBOOST_MASKが発信される。この出力はライン９８４’における論理ローtrueよりもたらされ、先に述べたようにRCネットワーク９９０’の結果ブースト時間を超えて存在し続ける。
【０１０２】
ブーストモードの間、アナログスイッチング装置９７８’がライン９８６’及び９８８’の状況に反応し、その出力NO2端子、ライン１０００’、コンデンサ１３３’、及びライン１００２’におけるブースト電圧値の信号レベルを提供する。このブーストモードにおいて、パワーが二倍に増加する。従って、リンク電圧がVPROGの二乗で増加し、パワーは電圧の二乗に比例する。別法では、装置９７８’がライン１００２’においてより低いレベルのノーマル切断電圧値信号を端子NO3より提供し、抵抗R134'の値によって確率されている。実際、抵抗R133'及び134'は図２６において示されているようにフルアップ抵抗R112'を有する分圧器を形成する。装置９７８’は更に+12ボルトの電源を有しまたライン１００４’ではコンデンサC110'を有して構成されていて、MAX4465型アナログスイッチ（既出）として提供されてもよい。
【０１０３】
図２８を参照すると、RF共鳴インバータ４４０に関する図４３−Ｂにおいてデバイス７６４及び７７２に印加される制御入力DRV_RFを提供する回路網が図示されている。この図面では、発振器集積回路１０３０によって基本周波数が導出されている。コンデンサC114乃至C116、並びに抵抗R139及びR140と共に構成されているこの発振器集積回路１０４０は、カリフォルニア州、サンタ・クララのNational Semiconductor Corp.社によって市販されている型番第LMC555号のTimer等が提供されてよい。周波数の調整が、１０３２で示される電位差計に関連して製造者によって提供されてよい。デバイス１０３０の周波数出力が、パルス幅を確立する別の型番第LMC555号のデバイス１０３６のトリガ入力へのライン１０３４に沿って示されている。デバイス１０３６は、コンデンサC117及びC119、並びに抵抗R142と共に構成されている。パルス幅は、抵抗R143を含む１０３８で示される電位差計で製造者によって調整される。デバイス１０３０及び１０３６は共に、ライン１０４０及び１０４２で各々提供される、PLD及び開始リセット導出ENABLE入力によって同時に使用可能にされる。これに関連して、突き詰めていくとPLDからの一連の信号が提供される場合に、使用可能設定が提供されるが、RFインバータは、初期のシステム開始の間、使用可能設定が許可されないようにされている。従って、安全特性のために、ロジック高若しくはアクティブ高のENABLE信号は、電源オン・リセット（PWR_ON_RST、図３４参照）の時間間隔の後まで提供されない。最終的な制御信号DRV_RFは、抵抗R144が組込まれているライン１０４４でデバイス１０３６から提供される。注意して頂きたいのは、RF共鳴インバータに対する制御入力の単純さであり、結果的に標準のインバータ活動化回路に対する入力を制御する最高最低電圧として直流リンク電圧の使用によって導かれる。
【０１０４】
図２９乃至図３３は、モータ・アセンブリ１６０のモータ１６０ａへの電圧印加に関して用いられるロジックに関連付けられている回路網を図示している。これに関連して、「MOTOR_I」として特定されるモータ電流がこのロジックの実行のためにモニタされる。モニタリングされたこの電流は、概して、有用であるには低すぎる値であり、その導出は、図２２に関連して説明されている。従って、それは最初に増幅されて、「MOTOR_CURR」として特定される増大された信号が生成される。図２９は、これらの信号の増幅が示されている。これに関連して、初期電流信号が、抵抗R146及びライン１０５０を介して増幅器１０５２に導入されている。増幅器１０５２は、抵抗R147乃至R149、並びにC121及びC122と共に構成されており、増大されたMOTOR_CURR信号を出力ライン１０５４で提供する。
【０１０５】
図２９乃至図３３によって、システムのPLDロジック・デバイスにより利用されるモータ電流の変化する閾値の解析が提供される。図３０は、モータが本当に動作しているのかどうかをモータに電圧を印加する最初に決定するための、初期の閾値試験を図示している。この目的のために、駆動用構成要素２７６の１３８及び１４０（図２参照）で示されるように、イヤー部（ears）との接触の前に、ヨーク１８０の少量の自由運動が可能にされている。この非常に短い試験間隔の間（約0.5秒）、モータ電流は非常に低いが認識可能な、例えば、少なくとも10ミリアンペアの閾値の値を有している。モータ１６０ａが、オンになっているべき時間にオンになっていない場合には、すぐに、適切な運転停止及び視覚的なキューイングを伴うシステム障害にされる。図３０は、MOTOR_CURR信号がライン１０５６で比較器１０５８の一方の入力に導入されているのが示されている。比較器１０５８への基準入力は、図２７−Ｂに関連して開示された前述の7.5REFである。この基準電圧は、抵抗R151乃至R153によって調整されて、ライン１０６０を介してデバイス１０５８に導入されている。デバイス１０５８の出力は、プルアップ抵抗R154を介して＋12Vソースに接続されているライン１０６２で提供されている。適切に実行されるモータ電流レベルが検出された場合には、トランジスタQ16をオフにすることによって、「MOTOR_ON」信号が生成される。
【０１０６】
図３１を参照すると、MOTOR_CURR信号が、ライン１０７０沿いから比較器１０６８に導入されている。比較器１０６８は、例えば、約23ミリアンペアのモータ電流引込みを示すライン１０７２で提供される閾値に反応するように、7.5REF基準信号及び抵抗R156乃至R158と共に構成されている。ヨーク１８０が、イヤー部１３８及び１４０（図３参照）と結合されているので、このモータは、より複雑な動作を開始して、通常、約45ミリアンペアの電流引込みを示す。この状態が、比較器１０６８で証拠にされて、このモータに関して設けられた閾値が超過された場合には、比較器１０６８は、その出力ライン１０７４でトランジスタQ17をオフにするように作用する。即ち、制御システムのロジックに対して「MOTOR_ENGAGED」信号が生成される。前述同様に、ライン１０７４は、プルアップ抵抗R159を介して+12Vに接続される。
【０１０７】
図３０及び図３１のネットワークは、一斉に実行される。初期の0.5秒の試験時間間隔の間に、モータ電流が、例えば、5ミリアンペアの低い閾値を上回っていると、図３０のネットワークによって決定されると、MOTOR_ON信号の生成が生じる。しかしながら、この同じ試験時間間隔の間、モータ電流が図３１のネットワークの閾値を超過している場合には、初期試験に落第して、障害状態が生じる。
【０１０８】
初期の1／2秒の試験を通過した後に、図３１のネットワークによって、例えば、23ミリアンペアのその閾値に適合しているかどうかが検出される。それによって、ヨーク１８０と、イヤー部１３８及び１４０との適切な関係が示される。駆動用構成要素２７６の前方への運動の際に、ネットワーク３１の閾値が保持されていない場合には、システム停止及び視覚的なキューイングを伴う障害状態が生じる。
【０１０９】
図３２を参照すると、例えば、図２９に関連して図示されるように、組織の捕獲が完了して、モータが前方への失速状態に進入して、電流が約130ミリアンペアに高速にスパイクされる。図３２を参照すると、MOTOR_CURR信号が、再度、ライン１０８２を介して比較器１０８０に導入されている。比較器１０８０は、ライン１０８４で閾値に反応して、前方への失速の電流レベルが示された場合に、次に、出力ライン１０８６で論理ローtrue出力を提供するように、7.5REF及び抵抗R161乃至R163で構成されている。前述のように、ライン１０８４は、プルアップ抵抗R164を介して+12Vソースに接続されており、且つトランジスタQ18のゲートに接続されている。従って、「MOTOR_STALL」信号は、トランジスタQ18をオフにすることによって生成される。
【０１１０】
前方へのモータの失速状態の検出に応じて、システムのロジックは、モータ１６８への駆動の極性を反転させて、移動アセンブリ１４６は、その駆動構成要素２７６、イヤー部１３８及び１４０との突合せ結合（abutting engagement）から解放されて、それにより、図３に関連して説明された「ホーム」位置へと元の位置に駆動される。その結果の後進失速電流は、前進失速電流よりも振幅が低くて、検出される。
【０１１１】
図３３を参照すると、MOTOR_CURR信号がライン１０９２で比較器１０９４に導入されている。比較器１０９４に対する基準レベルは、後進失速電流レベルの検出に関して設定されており、7.5REFからライン１０９６で抵抗R166乃至R168に関連して提供される。ライン１０９８に於けるコンパレータ１０９４の出力が、１２ボルトまでのプルアップ抵抗R169は勿論のこと、トランジスタQ19のゲートへと接続されている。従って、逆方向のストール状況が検出されるとき、ローtrue状況が、ライン１０９８にて生じ、トランジスタQ19を切り、ライン1100において、「MOTOR_REV_STALL」信号又は状況を提供する。比較器１０５８、１０６８、１０８０、及び１０９４は、例えば、National Semiconductor Corp.社（前出）により市販されている型番第LM339号のLow Power, Low Offset Voltage Comparators等が提供されてよい。
【０１１２】
図３４を参照すると、RF_INV_ENABLE信号及びPWR_ON_RST信号の発生に応じて、各々、「ENABLE」信号及び「RESET」信号を提供する回路が示されている。後者のリセット信号は、制御システムPLDから生成される。図面では、前者のロジック高TRUE入力信号は、R171を介してライン１１０４でシュミット・トリガが組込まれているバッファ１０９４の入力に導入されており、そのロジック低の反転出力は、ライン１１０８でORingダイオードD82を介して、第2インバータ１１１０の入力に延在されており、それにより、出力ライン１１１２でアクティブ高若しくはロジック高の「ENABLE」信号が提供される。フィルタリング抵抗R172及びフィルタリング・コンデンサC124は、ライン１１０８に接続されている。電力オン・リセット（PWR_ON_RST）信号が、抵抗R173及びライン１１１４を介してシュミット・トリガが組込まれているバッファ１１０６の入力に導入されており、そのロジック低の出力は、インバータ１１２０の入力に方向付けられているライン１１８で提供されている。ライン１１２２に於けるインバータバッファ１１２０の論理high出力が、RESET信号を伝え、ライン１１２４、ダイオードD83、ライン１１２６、及び抵抗R174を含むワイヤーOリング構成によって、先に記載したENABLE信号を無効にする。この点に関して、ライン１１２６がインバータバッファ１１１０の入力へと信号を提供する。フィルタリング抵抗R175及びフィルタリング・コンデンサC125は、ライン１１１４及び接地の間に接続されている。前述のように、安全特性として、電力オンリセット時間間隔の間に生じるシステム開始の際の、RFインバータ動作がブロックされている。これは、とりわけ、初期の時間間隔の間にENABLE信号を除去するように機能する、ダイオードD82及びD83で導出されている前述のORing配置によって達成される。
【０１１３】
図３５を参照すると、高電圧過電流の条件に関する比較器回路のモニタリングが示されている。図面では、図２３−Ｂに関して説明されたように高電圧出力段４５０で生成されたものとしての電流信号HV_I＋及びHV_I−が整流されている。これに関連して、正の電流がライン７９６から中間のダイオード対D84及びD85に導入されており、負の電流信号がライン８２０からダイオード対D86及びD87に導入されている。これらの整流ダイオード対は、ライン１１３０及び１１３２の間に配置されている。信号「IOUT」は、ライン１１１４から生成されて、ライン１３４で示されている（図２７−Ｃ、Ｄ参照）。コンデンサC127及び抵抗R162は、フィルタリング機能を提供するのに対して、ダイオードD89は、クランプとして機能する。ライン１１３０は、プルアップ抵抗R178を介して+12Vソースにライン１１３８で接続されている出力を備えた比較器１１３６の一方の入力に延在されている。比較器１１３６は、+12Vソース及び抵抗R179乃至R181と共にライン１１４２で高電圧過電流閾値基準を確立するように構成されている。従って、比較器１１３６での低TRUE出力は、トランジスタQ20をオフにすることによって、ライン１１４４で対応する過電流状態「HV_OC」を生成する（このラインが再度、示されている図６１−Ａ参照）。
【０１１４】
図３６を参照すると、ジェネレータ出力での過電圧状態の存在を決定する比較器回路が図示されている。HV_V信号は、図２３に於いてライン８００で記載されているように導入される。ライン８００はこの図に於いて再び現れ、入力抵抗R183を介して比較器1148の一つの入力へと高電圧を印加するために提供される。ライン８００はフィルタコンデンサ１２９及びクランピングダイオードD90と結合していることがわかる。このフィルタリング構成が、信号VOUTのために提供されていて、VOUTはライン１１５０に於いて示されており、図２７Ａ、Ｃ、及びＤに関連して示されている。デバイス１１４８への過電圧基準入力は、ライン１１５２で提供されており、抵抗R184乃至R186に設けられて+12Vソースに接続されている。ライン１１５４及び１１５６における比較器１１４８の出力が、プルアップ抵抗R187を介して+12Vソースに接続されており、次に、ライン１１５８を介してトランジスタQ21のゲートへと接続されている。従って、比較器１１４８の低TRUE出力によって、図４１−Ａで再度登場する過電圧状態「HV_OV」をライン１１６０で生成するように、トランジスタQ21がオフにされる。
【０１１５】
図３７Ａを参照すると、比較器回路が図示されており、それが様々な表面領域又は形状の活動化電極に関連した本発明の実施例のためのジェネレータ出力に於ける過電力状態の存在を決定する。従って、このモニタリングは、PWR_OUT信号に関して実行されて、その導出は、図２７−Ｃに関連して説明されている。この信号は、抵抗R189に組み込まれ、比較器１１６４の一方の入力に導入されている。比較器１１６４への基準入力は、抵抗R172に関連する電位計抵抗R191及びコンデンサC130に対して向けられた基準7.5REFが組込まれている電位差計ネットワークに関連して導出されている。デバイス１１６４のライン１１６８での出力は、プルアップ抵抗R193を介して+12Vソース、及びトランジスタQ22のゲートに接続されている。従って、デバイス１１６４の低TRUE出力によって、ライン１１７０での「OVER_POWER」状態（図４１−Ａで再度、登場する）を導出するように、トランジスタQ22をオフにする。フィルタリング抵抗R190は、ライン１０２４及び接地の間に接続されている。
【０１１６】
図３７Ｂを参照すると、比較器回路が図示されており、それが活動化電極が表面領域において一定に保たれ、また出力制御が図２７Ｄおいて記載されているような一定の電力基準で断定されるような実施例の条件の下で、ジェネレータ出力に於ける過電力状態の存在を決定する。後ろの図では、PWR_OUT信号がライン１０２５において導入されている。この信号は、抵抗R195に組み込まれ、比較器１１６４の一方の入力に導入されている。ライン１０２５は抵抗R195でフィルタリングされる。比較器１１７２に対する基準入力が、図２７においてライン９７１にて記載されているように導入されており、“WPR_REF'”と識別されている。ライン９７１が、図面で再び現れ、抵抗R197及び198に関連する比較器１１７２の反対側の入力に対する基準入力を提供する。一般的には本実施例の基準レベルが、図３７Aの実施例と比較して一定のジェネレータ出力パワー制御ポイントに対する値に近いものである。このライン１１７４に於ける比較器１１７２の出力がトランジスタQ22'のゲートは勿論のこと+12Vまでのプルアップ抵抗R199を介して結合されている。従って、比較器１１７２に於けるローtrue出力がトランジスタQ22'をオフにして、図３７Aにおいて記載されているライン１１７０における対応状況に類似して図４１Aにおいて再び現れる「OVER_POWER'」を導入する。
【０１１７】
図３８を参照すると、過温度回路が描写されている。モニタリングした温度が超過している場合に低TRUE状態を有する温度信号TEMPが、図１９に関連して説明されている。抵抗R201が組込まれている、その図面に記載されている温度感応性デバイスからのライン６３０は、プルアップ抵抗R202を介して+12Vソースに接続されており、且つトランジスタQ23のゲートに延在されている。フィルタ・コンデンサC132は、次に接地されている。図示された配置によって、低TRUEの「OVER_TEMP」信号が、ライン１１７６で導出されており、過剰なハードウェア温度の存在下で図４１−Ａで再度登場する。
【０１１８】
DCリンク電圧は、ライン７４６でモニタされるものとして、図２３−Ａに関連して説明されている。このモニタリング信号は、「LINK_V」として特定されている。制御システムによって、この電圧は、受入れ可能な動作の窓を上回っているか、若しくは下回っているかのいずれかであるかが決定される。当然、そのような窓は、小数点の値に減少され得る。
【０１１９】
図３９を参照すると、ライン７４６が再び示されており、リンク過電圧比較器１１８０のプラスの入力端子に対してLINK_V入力を導入している。ライン７４６は、抵抗R204及びR205と共に構成されている。ライン７４６に付加的に接続されているのは、リンク不足電圧比較器１１８４の入力に延在されているライン１１８２である。両比較器１１８０及び１１８４に対する基準入力は、ライン１１８６で+12Vソースから導出されている。これに関連して、+12Vソースが、抵抗R206を介してライン１１８６に導入されており、次に、その基準値がライン１１８８を介してデバイス１１８０に方向付けられている。比較器１１８４へのリンク不足電圧閾値基準入力がライン１１９０で確立されるように、ライン１１８６には、更に、抵抗R207及びR208が組込まれている。ライン１１８６は、コンデンサC134によってフィルタリングされる。
【０１２０】
比較器１１８０のライン１１９２での出力は、プルアップ抵抗R209を介して+12Vソースに接続されており；フィルタリング・コンデンサC135に接続されており；RSフリップフロップ１１９４が構成されたラッチのS（セット）端子に延在されている。デバイス１１９４は、テキサス州、ダラスのTexas Instruments, Inc.社によって市販されている型番第4013B号のCMOS Dual "D" type Flip-Flop等が提供されてよい。ライン７４６でのモニタされたリンク電圧のレベルが、ライン１１８８で設定された閾値を超過した場合には、ラッチ１１９４が状態を設定するように、出力ライン１１９２がロジック高状態になる。結果として、ライン９４６でのそのQ出力が、ロジック高レベルに変化して、リンク電圧制御装置９２０を使用不可能に設定するように、MOSFETトランジスタQ14（図２６参照）をオンにするDISABLE信号が生成される。コンプリメンタリ（complimentary）低TRUE出力がライン１１９６でのQ端子で生じる。ライン１１９６は、MOSFETトランジスタQ24のゲートに接続されており、そのドレイン端子及びソース端子は、各々、ライン１１９８及び接地に接続されている。これによって、制御PLDに送信されて、且つそこで更に生成が行うリンク過電圧信号「DC_LINK_OV」を導出するように、トランジスタQ24がオフにされる。
【０１２１】
図２７−Ａに関連して説明されたように、増大されたリンク電圧ベースのブースト・モードの間、ロジック高TRUEのBOOST_MASK信号がライン９９８で生成される。ライン９９８は、簡潔な図面に再度、登場しており、ORingダイオードD32を介して抵抗R210が組込まれており、且つラッチ１１９４のリセット（R）端子に延在されているライン１２００に延在されている。従って、ブースト・モードの間、ラッチ１１９４がリセット状態に保持されており、その際に、そのQ端子は、ライン９４６で任意のDISABLE信号をブロックするように保持されており、且つそのライン１１９６におけるQ端子は、トランジスタQ24をオンにするロジック高レベルに保持されている。従って、DC_LINK_OV信号は、ブースト・モードの持続時間の間、ブロックされる。
【０１２２】
別の特性として、上述のような過電圧ベース信号がライン９４６及び１１９６に確実に出現しないように、パワー・アップ・リセットの時間間隔の間、システムによって、ラッチ１１９４がリセット状態に保持される。従って、図３４に関連して説明されたようにライン１１２２で発生されたアクティブ高レベルRESET信号は、ORingダイオードD93を介してライン１２００及びリセット端子のラッチ１１９４のRに送信される。RESET信号の存在によってENABLE信号が否定されてRFインバータ４２０の機能が使用不可能に設定されることを図３４から想起されたい。
【０１２３】
DCリンク不足電圧比較器１１８４を見ると、このデバイスの出力はライン１２０２に提供されている。ライン１２０２は、プルアップ抵抗R212によって+12Vソースに接続されており、抵抗R211を介して入力ライン１１８２に接続されている。出力ライン１２０２は、MOSFETトランジスタQ25のゲートに延在されている。トランジスタQ25のドレインが、ライン１２０４と接続されており、DC_LINK_UV信号を伝達し、そのソースがアースされている。従って、DCリンクでの不足電圧の存在下で、比較器１１８４の出力は、ライン１２０２で低ロジックTRUE状態を呈してトランジスタQ25がオフにされて、制御基板でのPLDに運ばれるようにDCリンク不足電圧信号「DC_LINK_UV」が生成される。その様なわけで、リンク電圧レベルが過電圧及び不足電圧状況に応じてモニタリングされる。
【０１２４】
図４０を参照すると、フットスイッチ８８及び真空スイッチ５１（図１参照）の作動に応答するようにネットワークを用いている電力コンバータ及び絶縁回路が描写されている。この回路は、組込式の電気的遮蔽特性を有さないフットスイッチ及び真空スイッチの装置に適合するように設計されている。即ち、光アイソレータ特性が提供されている。図面では、抵抗R214及びライン１２１０を介して１次側、アイソレーション変圧器T13のT13：Aに+12Vソースが適用されている。ライン１２１０は、コンデンサC137及びC138を用いてフィルタリングされている。変圧器の1次側の反対側は、ライン１２１２でトランジスタQ26のソース端子に接続されている。ブロッキング・ダイオードD93は、トランジスタのドレイン端子及びソース端子に渡って延在されている。トランジスタQ26のソースは、ライン１２１４を介してアースされている。トランジスタQ26のゲートは、ライン１２１６によって電力コンバータ１２１８のOUT端子に接続されている。ライン１２１６は、フィルタ抵抗R215及びクランピング・ダイオードD98に接続されている。例えば、ニューハンプシャー州のメリマックのUnitrode Corp社により市販されている型番第UC3845号の装置等が提供されて、コンバータ１２１８は、抵抗R216とコンデンサC139及びC140と共に構成されて、トランジスタQ26を選択的にオン及びオフにすることによって、変圧器の1次側T13：Aに入力をチョップするように機能する。T13：Bで示されている変圧器T13の2次側の一方は、−10V出力を導出しており、整流ダイオードD95、抵抗217、及びフィルタ・コンデンサC121と共に機能するのが示されている。この−10Vソースは、ライン１０１７で乗算器１０１４（図２７−Ｃ参照）で用いられる。変圧器T13の次の2次側が、T13：Cに示されており、フットスイッチ８８及び真空スイッチ５１の電気的な絶縁を提供している。真空スイッチ５１並びにフットスイッチ８８ａ乃至８８ｃの各々からの入力リード対は、光遮断されており、2次側T13：Cに接続されている。2次側T13：Cの一方は、整流ダイオードD96及び抵抗R218が組込まれているライン１２２０に接続されている。2次側T13：Cの反対側は、ライン１２２４に接続されている。コンデンサC142及び抵抗R220は、ライン１２２０及び１２２４の間に延在しており、実質的に、4つの同一の絶縁ネットワークによって利用されるノードが、抵抗R220に渡って生成されている。例えば、フットスイッチ８８ａに関連付けられたこれらのネットワークの第1番目のものは、光アイソレータ１２２２の陽極入力に延在するライン１２２０及び抵抗Ｒ219が組込まれている。光アイソレータ１２２２の陰極入力は、フットスイッチ８８ａの一方の側に延在されており、「FOOTSWITCH_1A」とラベルされたライン１２２６に接続されている。ライン１２２４は、スイッチ８６ａの反対側に延在され「FOOTSWITCH_1B」とラベルされている。光アイソレータ１２２２の低電圧出力側は、ライン１２２８でトランジスタQ27のゲートに接続されており、その反対側の出力は、ライン１２３０を介してそのソース端末及び2次回路の接地に接続されている。ライン１２２８は、プルアップ抵抗R222を介して+12Vソースに接続されており、従って、フットスイッチ８８ａの作動によって、信号「FOOTSWITCH_1」がライン１２３２に低ロジックTRUE様式で生成される。抵抗R219及びR221、光アイソレータ１２２２、並びにトランジスタQ27が組込まれているこのネットワークが、残りのフットスイッチ８８ｂ及び８８ｃと真空スイッチ５１とに対して、繰返されて抵抗R220に渡って接続される。従って、これらのネットワークを説明するのに同一のネットワーク識別番号付け、但し、プライム記号付きのものが用いられている。この点に関連して、フットスイッチ８８ｂネットワークは、スイッチ・ラベル「FOOTSWITCH_2A」及び「FOOTSWITCH_2B」と組合わせてシングル・プライム記号付きで識別されており、低ロジックTRUE出力信号「FOOTSWITCH_2」を提供している。フットスイッチ８８ｃは、スイッチ・ラベル「FOOTSWITCH_3」と組合わせてダブル・プライム記号付きで識別されている。同様にして、真空スイッチ５１ネットワークは、スイッチ・ラベル「VACSWITCH_A」及び「VACSWTICH_B」と組合わせてトリプル・プライム記号付きで識別されており、低ロジックTRUE出力信号「VACSWITCH」を提供している。
【０１２５】
先に説明されるように、制御装置の制御基板構成要素は、従来的には、ロジック・ゲートのコンパイルがプログラム可能なハードウェアであるプログラム可能ロジック・ゲート（PLD）の実装で主に特徴付けられる。このゲート・コンパイルは、連続的ロジックに応答して、すぐにシステムに対する制御の影響を及ぼす一連の状態を生じる。このデバイスは、例えば、カリフォルニア州、サンノゼのAltera, Inc.社により市販されている型番第EPM192SQC160-15号のProgrammable Logic Device等であってよい。このデバイスは、図４１−Ａにおいて１２４０で示されている。更に、基板には、フィルタリング及びロジック・サポーティング・プルアップ機能が組込まれている。一般的に、トランジスタがオフになっているように描写されている場合には、関連するラインは、概ね、制御基板におけるロジック高に引かれている。図４１−Ａは、このロジック・センタと途切れ無しに接続されるように引かれている、それらの特性の接続を明らかにするようにその上にラベル付けされた方法を用いて、図４１−Ｂ乃至図４１−Ｅと関連させて考察される必要がある。図４１−Ａにおいて、安定化された+5V及び関連の接地が、デバイス１２４０の対応する端子に各ライン・アレイ１２４２及び１２４４からVCC及びGND表示端子へと導入されているのが示されている。+5V入力は、6つのコンデンサ・アレイ１２４６によってフィルタリングされているのが示されている。
【０１２６】
更に、図４１−Ｂを参照すると、クロック・ネットワークが１２４８で概ね示されている。ネットワーク１２４８は、ライン１２５２に適用される_RESET入力に応答する水晶発振器１２５０（例えば、サウスダコタ州、ヤンクトンのＭ−Tron Industries社により市販されている型番第74302号等が提供されてよい）を含んでいる。ネットワーク１２４８は、インダクタL10及びコンデンサC130乃至C132と共に構成されて、PLD１２４０へのライン１２５４で1KHz入力を提供する。
【０１２７】
図４１−Ｃを参照すると、電力供給安定化を確実にするべく特定の時間量の間、システム低を保持するように機能するリセット・ネットワークが、１２５８で概ね示されている。安全停止（safety failure）のために、リセット時間間隔の間、RFインバータ４２０の機能が使用不可能にされていることを想起されたい（図３４参照）。ネットワーク１２５８は、システムの電源オン時に、若しくは瞬間の回路に対する安定化された+5V電力供給が所定の範囲に減少した時に機能する。このネットワークは、リセット・デバイス１２６０（例えば、テキサス州、ダラスのDallas Semiconductor, Inc.社により市販されている型番第DS1233DZ−5号等であってよい）の周囲に集中しており、コンデンサC153及びC154、並びに抵抗R223と共に構成されている。A_RESET出力が、図４１−Ｂに関連して抵抗R213及びライン1252を介して発振器デバイス１２５０に導入されているように描写されているライン１２６２に提供されている。同一の信号がライン１２６４を介してPLD１２４０の_RESET端子に方向付けられている。更に、PLD１２４０は、図３４に関連して描写されているように、ライン１２６６でロジック高TRUEのPWR_ON_RST信号を提供している。
【０１２８】
図４１−Ａを参照すると、１２７０で概ね示されるように、PLD１２４０のI／Oポートへの4ライン入力を提供する外部的にアクセス可能なジャンパ若しくはコネクタが１２６８で示されている。これら4ラインのアレイ１２７０のうちの3つは、１２７０で概ね示されるプルアップ抵抗アレイを介して+5Vに引上げられる。
【０１２９】
PLD１２４０から延在しているのは、PCSM回路４６２（図１５参照）の4リレーを制御するための出力を提供する、概ね１２７４で示されている4ライン・アレイである。これらのアレイは図中のライン４６８に対応している。アレイ１２７４の下には、PCSM回路の可能信号PCSM_ENBLを提供するライン１２７６が存在している。ライン１２７６の下には、PCSM回路の有効入力信号PCSM_VALIDを搬送する入力ライン１２７８が存在し、PLDに対して、既述のPCSMテストの適切な通路を示す。
【０１３０】
PLD 1240に対して入力されているような図３４において示されているd.c. linkモニタリングフィーチャが、既述の入力ライン１２０４及び１１９８において図示されている。リンクリレー４３４コントロールであるRELAY_LINKがライン１２８０において提供されており、ライン９５２において、先に記載されているようなDC_LINK_EN d.c. link イネーブル信号が図面に再び現れる。図面に再び現れる、図２７Aにおいてライン９８０で先に記載されているようなブーストモード信号BOOST_MODEを含む高電圧ファンクションに関連したPLD 1240に対する入力及び出力のアレイ１２８２がそのグルーピングの下に存在する。図２２において先に記載されたRELAY_CUTすなわち高電圧のプリカーサ電極切断信号がライン１２８４において示されており、図２２において先に記載されている対応して連続活動化されたRELAY_CAPTURE 信号がライン１２８６において伝達されている。ライン１４０において図３４に関連して先に記載されているＲインバータイネーブルメント信号RE_IND_ENが、同一の符号を付されて再び現れる。図３６においてライン１１６０で先に記載された高電圧の過電圧信号HVOV入力がライン１１６０において再び現れ、対応する高電圧の過電流信号HV_OC であって、図３５においてライン１１４４で先に記載されたものが同一の番号を付されて再び現れる。
【０１３１】
ライン・アレイ１２８２の下には、PLD１２４０への入力及び出力の別のアレイ１２８８が存在している。このアレイ１２８８では、モータ160aの前方ストール信号（MOTOR_STALL）信号及びモータ逆ストール信号（MOTOR_REV_STALL）が、図３２及び３３に関連して各々ライン１０８８及び１１００で同一の番号を付されて再び現れている。図２２に関連して記載されているモータの前方への駆動信号（RELAY_FWD）がライン１２９０で示されており、一方でモータの後方への駆動信号（RELAY_REV）がライン１２９２で示されている。ライン１０６４及び１２７６での入力は、各々、MOTOR_ON（回転及びモニタリング状態に関して初期のモータ電圧印加をモニタリングする）、MTR_ENGAGED（ヨーク１８０が駆動構成要素２７６に結合された場合に作動される）の信号を搬送する。ライン１０８８、１１００、１０６４、及び１０７６に関して特定されるように、これらのモータの機能が図３０乃至図３３に関して説明されている一方、ライン１２９０及び１２９２は、図４２に再度登場している。
【０１３２】
PLD１２４０への過温度のOVER_TEMP（図３８参照）の入力が、ライン１２５４で示されているのに対して、低電圧電力供給不足電圧状態信号、LVRS_UN（図４３参照）がライン１２９４で入力されており、図３７ＡもしくはＢに関して説明されたように、過電力状態信号、OVER_POWERが、ライン１１７０もしくは１１７０’で示されるように、PLD１２４０に入力されている。
【０１３３】
PLD１２４０の反対側を参照すると、１３ライン・アレイが概ね１２９６で示されている。アレイ１２９６のラインのうちの所定のものが、外部スイッチング及びインタロック試験に応答して信号を搬送すると共に、選択的にコンソール６４のフロント・パネル及び機器１２の両方で発光ダイオード（LED）を点灯させるように出力を提供する。ライン・アレイ１２９６の上に、フットスイッチ８８及び真空スイッチ５１からの光遮断された入力信号に対応してラベル付けされたライン・アレイ１３０２が示されている。これらの入力信号は、図４０に関連して上述されている。
【０１３４】
更に、図４１−Ｄを参照すると、ライン・アレイ１２９６が再度登場しており、それによって示されている入力及び出力が、中間の信号処理機構を介して3つのコネクタ１２９８乃至１３００に延在されているのが見てとれる。コネクタ１２９８が、コンソール６４のフロント・パネルの上側部分に配置されているプリント回路基板に接続されており；コネクタ１２９９が、コンソール６４のフロント・パネルの下側部分に機能を提供する下側パネルアセンブリに接続されており；且つコネクタ１３００が、機器１２と共に機能するコネクタに機能的に関連付けられている。コンソール６４（図１参照）上のスイッチ９２の作動によって初期に導出されるように、「START_SW」として識別される開始スイッチ信号を搬送するライン１３０３が、アレイ１２９６の最上部にある。これが唯一の、PLD１２４０への入力を有するコンソールに取付けられたスイッチである。このスイッチは、任意の手順を開始するために作動される必要があり、このスイッチの信号は、デバイスのモータ駆動構成要素の初期のセットアップに利用されて、PCSM戻り電極試験が開始される。このスイッチによって提供される開始／リセット信号は、ライン１３０４及びフィルタ・コンデンサC156で示されるように、PLD１２４０に関連付けられている安定化された+5V電圧に関して導出されている。更に、ライン１３０２は、クランピング・ダイオードD98及びD99、抵抗R224及びR225、並びにコンデンサC157で構成されている１３０６で概ね示される保護ネットワークを用いて組込まれている。そのように構成することで、ネットワーク１３０６のダイオードによって、ライン１３０２での信号が+5Vと接地と組込まれているR−Cフィルタの間とで変動するのを制限するクランプが提供される。この保護的な配置によって、干渉のない適切な信号伝達が確実にされる。
【０１３５】
出力ライン１３０８乃至１３１２は、コンソール６４のフロント・パネルの上部の4つのLED照明装置の電圧印加に影響を及ぼす出力を提供する。更に、図１を参照すると、ライン１３０３でのREADY_LED信号がLED照明装置９４の点灯に影響を及ぼしており、ライン１３０９でのCAPTURE_LED信号が照明装置LED１００の点灯に影響を及ぼしており、ライン１３１０でのENGZ／POS LED信号が照明装置LED９６の点灯に影響を及ぼしており、ライン１３１０でのARM_LED信号が照明装置LED９８の照明に影響を及ぼしており、COMPLETE_LED信号を搬送するライン１３１１が照明装置LED１０２の点灯に影響を及ぼしており、且つライン１３１４でのPAUSE_LED信号が照明装置LED１０４の点灯に影響を及ぼしている。これらの信号は、バッファ１３２０でバッファリングされて、コンデンサ・アレイ１３２４のフィルタ関連の6つのコンデンサと共に機能する抵抗アレイ１３２２内部の6つの抵抗との接続によってフィルタリングされる。
【０１３６】
パーシング・ケーブルが電気外科的に励起されており、動作が捕獲モードである際に、執刀医がフットスイッチ８８を解放した時等に、PLD１２４０の制御下でPAUSE LED１０４が点灯される。停止の時間間隔の間は、モータ・アセンブリ１６０への電圧印加、及びパーシング・ケーブルのそのような励起が終了されて、それらの再度の電圧印加は、ハウジング・アセンブリ１２上のアームの展開／収納のスイッチ５４が作動されて、フットスイッチ８８を再度結合されて、捕獲スイッチ５６が作動された後にだけ行うことが可能である。そのような再起動動作の間、コントロールアセンブリは、再び動作のブースト電圧モードを生成して、活動化キャプチャ電極を実行するパージングケーブルに於ける切断アークの生成を確実とする。
【０１３７】
PCSM回路４６２によって実行されたPCSMテストが失敗すると、PLD出力ライン１３１３において１２４０がPCSM_LED 脈動信号を生成し、それはデバイス１３２０においてバッファされて、アレイ１３２４のコンデンサに動作関係を有するデバイス１３２２の内部の抵抗によってフィルタリングされる。結果として、バッファされたパルスが、ライン１３２６においてローtrue信号を脈動させる。ライン１３２６は、フロントパネルLED９２へと送られ、その戻りは、ライン１３３０を介して＋５Vまで結合されているライン１３２８及び抵抗２２７において提供されている。
【０１３８】
コンソール６４上のハンドル・インターロック・チェックLED８０は、ライン１３１５に接続されているPLD１２４０の端子におけるHANDLE_LED信号の存在に応じて点灯される。図４１Ｅにおいて示されているように、ライン１３１５がバッファされ、コンソール６４のプロントパネルコネクタ１２９９まで延在するライン１３３４においてフィルタリングされバッファされたイルミネート入力を提供するためにコンデンサのアレイ１３２４に関連して動作するデバイス１３２２内部において、抵抗によってフィルタリングするために示されている_LED_DRVOUT信号として戻る。
【０１３９】
パワーLED８４が、スイッチ８２の活動化によって点灯し、次にライン１３３０において＋５Vの値を提供する。このことで、コンデンサC158においてフィルタリングされたライン１３４０に対する入力が提供される。ライン１３４２に於ける対応する戻りがライン１３４４に接続され、またアースされて、コンデンサC159においてフィルタリングをされる。
【０１４０】
バッファリング及びフィルタリングが行われると、ライン１３０８乃至１３１３が各々ライン１３０８ａ乃至１３１３ａとして示されており、コンソール６４の上部フロントパネルに適用するために、コネクタ１２９８へと配向されている。ライン１３０８ａ乃至１３１２ａは追加的にコネクタ６７へと配向され、また器具１２のハウジング１４へと向けられているコネクタ１３００と関連するべく、１３０８ｂ乃至１３１２ｂのライン各々で示されているように、ライン１３０８ａ乃至１３１２ａが追加的にタップされている。
【０１４１】
PLD１２４０から延在するライン・アレイ１２９６のライン１３１６乃至１３１９は、機器１２からスイッチング信号及びインタロック・データを搬送する。これに関連して、上述のインタロック信号、INTERLOCK_IDは、確実にコネクタ６８（図１参照）と適切な相互接続をするように、ハウジング・アセンブリ１４の内部に取付けられたコーディング抵抗を介して電流の通過を提供するものの1つである。通常は符号１３４６で示されているような保護ネットワークがライン１３１６に関連して提供されており、それはコネクタ６８と動作的に関連しているコネクタ１３００へと延在している。この点に関して、ネットワーク１２６８と同一に構成されており、ネットワーク１２９０は、クランピング・ダイオードD102及びD103、抵抗R231及びR232、並びにコンデンサC162と共に実装されている。フィルタコンデンサC163がコネクタ１３００と接続されているのがわかる。
【０１４２】
ライン１３１７は、器具１２上に取付けられた電圧印加／位置合わせスイッチ５７の作動を示す信号を搬送する。「ENGZ／POS_SW」として識別されるその信号は、コネクタ１３００から１３４８で概ね示される保護ネットワークを介してPLD１２４０に提出される。ネットワーク１３４８は、ネットワーク１３４６と同一であり、クランピング・ダイオードD104及びD105、抵抗R233及びR234、並びにコンデンサC164を有する。次に、ライン１３１７の下にあるのが、器具１２の上に取付けられているアーム・スイッチ５６の出力信号「ARM_SW」を搬送するライン１３１８である。この信号は、ネットワーク１３４６と同一であり、概ね１３５０で識別される保護ネットワークを介して、ネットワーク１３４６に延在されており、クランピング・ダイオードD106及びD107、抵抗R235及びR236、並びにコンデンサC165を有する。ライン１３１９は、器具１２での捕獲スイッチ５６の、「CAPTURE_SW」として識別される出力を搬送して、ネットワーク１３４６と同一に構成されている保護ネットワーク１３５２を介して延在されている。これに関連して、ネットワーク１３５２は、クランピング・ダイオードD108及びD109、抵抗R237及びR238、並びにコンデンサC166で構成されている。
【０１４３】
更に、コネクタ１３００を介してハウジング・アセンブリ１４に提供されるのは、コンデンサC163でフィルタリングされているライン１３５４での+5Vの安定化された電力供給である。
【０１４４】
図４１−Ｅを一時的に見てみると、4ライン・アレイ１２７４が再度登場して、バッファ回路１３５６の入力端子へと延在されている。更にデバイス１３５６の入力に延在しているのは既述のライン１３１５であって、ライン１３３２において図４１Ｄに関連して記載されているような信号「_LED_DRVOUT」を提供するものである。アレイ１２７４からの、バッファされた信号として示されているデバイス１３５６の４つの出力の残存は、ラインアレイ１３５８として示されており、それらがPCSM回路のリレーへと向けられる。
【０１４５】
図４１−Ａ乃至図４１−Ｅに関連して上述された+5Vの安定化された電力供給は、図４２に図示されている回路によって制御基板６２４で導出される。その図面を見ると、カリフォルニア州、サニーベイルのNational Semiconductor Inc.社により市販されている型番第LM2940CT−5.0号の調整装置が、ライン１３６４で+12V入力に接続されて、且つコンデンサC168乃至C170及びダイオードD111と共に構成されて、前記の安定化された+5Vの供給をライン１３６６で提供しているのが１３６２で示されている。この+12V入力は、図４７に関連して説明されたように導出されている。
【０１４６】
図４３を参照すると、ライン１２９４でPLD１２４０に存在するように、低電圧電力供給不足電圧状態の存在を決定するためのネットワークが示されている。この図面を見ると、上述の+12V電力供給が、抵抗R240、コンデンサC172、ダイオードD113、及び１３７２の1つの入力に方向付けられているライン１３７０でのフィードバック構成の出力を備えたパッシブ・演算増幅器１３６８を含むネットワークによって処理及び減少されている。比較器１３７２は、カリフォルニア州、サニーベイルのNational Semiconductor, Inc.社によって市販されている型番第LM358D号等であってよい。比較器１３７２への基準入力は、前記+12V供給に接続されて、且つ抵抗R241乃至R243及びコンデンサC173で構成されてライン１３７４で基準入力を提供する分割ネットワークで導出されている。デバイス１３７２は、不足電圧状態の場合にライン１２９４で低ロジックTRUE出力を提供するように、+5V入力及びコンデンサC174で構成されている。これに関連して、ライン１２９４は、プルアップ抵抗R224を介して+5V供給に接続されていることに留意されたい。
【０１４７】
図４４を参照すると、PLD１２４０に関連付けられている入力及び出力のRCフィルタリングを提供して、且つそれらのフィルタリング信号をコネクタ１３７８への電力供給入力に沿って提供して、それにより制御基板から電源基板への接続を提供するフィルタリング・ネットワークが示されている。図面では、高電圧過電圧信号、DCリンク電圧過電圧信号、及びDCリンク電圧不足電圧信号が、各々、ライン１１６０、１１９８、及び１２０４で、コネクタ１３７８から受信されて、且つ各プルアップ抵抗R246乃至R248を介して+5Vソースに接続されている。更に、そのように受信した信号は、複数抵抗構成要素１３８０及び各フィルタ・コンデンサ176乃至C178によってフィルタリングされている。
【０１４８】
リセット出力を搬送する高電圧プレカーサー電圧印加コマンド信号を搬送するライン１２８０；及び高電圧捕獲コマンド信号を搬送するライン９５２は、各々、複数抵抗構成要素１３８０内部の別個の抵抗によって処理される。更に、ライン９５２、１２８４、及び１２８６は、3ライン・アレイ１３８４によって提供されているように、複数抵抗構成要素１３８２内部のプルアップ抵抗を介して+5Vソースに接続されている。分割電圧は、抵抗アレイ１３８６からコネクタ１３７８に提供されており、+12Vソース及び接地の入力がコンデンサC179の両側からコネクタに提出されている。
【０１４９】
ライン１１４４での高電圧過電流信号；ライン１１７６での過温度信号；ライン１０８８でのモータ前方失速信号；及び矢印１３０２で概ね示されて且つ「OPTO_SW」とラベルされているフットスイッチ及び真空スイッチの作動信号が、複数抵抗構成要素１３８８内部の別個の抵抗と各々のコンデンサC180乃至C183とによってフィルタリングされている。このラインの集団のうち、ライン１１４４、１１７６、並びに１３０２で概ね示されるフットスイッチ及び真空スイッチのラインが、構成要素１３８２内部の別個のプルアップ抵抗を介して+5Vソースに接続されている。
【０１５０】
RFインバータ使用可能コマンド；ブースト・モード・コマンド；モータ前方向コマンド；及びモータ後方向コマンドが、複数抵抗構成要素１３８８内部の別個の抵抗によって処理される。この集団のうち、ライン１２９０及び１２９２は、複数抵抗構成要素１３２８内部のプルアップ抵抗を介して+5Vソースに接続されている。
【０１５１】
モータ・オン入力；モータ結合入力；モータ後方失速コマンドは、及び過電力入力が、複数抵抗構成要素１３９０内部の別個の抵抗によって処理される。これらのラインのうち、ライン１０６４及び１０７６は、複数抵抗構成要素１３８２内部の別個のプルアップ抵抗を介して+5Vソースに接続されている。ライン１０７６はフィルタ抵抗R249及びフィルタコンデンサC184を介して、アースされている。ライン１０６４、１１００、及び１１７０は、各々フィルタコンデンサC185乃至C187を介してアースされている。
【０１５２】
図４５を参照すると、コンソール６４内部のスピーカを駆動させ、ボリューム近辺で電位差計を有する回路が明らかとされている。このスピーカ（図示せず）からのラインの対が、符号１３９４で示されているようなコネクタと接続されている。同様にボリュームコントロールよりの電位差計（図示せず）が、逆方向のコネクタ１３９６に適用されている。
【０１５３】
PLD導出の音信号ライン１３９８（図４１Ａ）が、この簡略的な図面に再度登場しており、コネクタ１３９６を介したライン１３４４及び抵抗R252と組合わされて、抵抗R251を介して電位差計にアサートされている。次に、コンデンサC158でフィルタリングされた音量入力が、ライン１４００で提供される。ライン１４００は、+5Vの安定化された供給電力、コンデンサC190、及びフィードバック・ライン１４０４で構成された演算増幅器１４０２を含む増幅段に方向付けられている。出力は、抵抗R253が組込まれており、概ね１４０８で示される発振器ネットワークに延在されているライン１４０６に設けられている。発振器ネットワークは、型番第LM386N−1号の増幅器構成要素１４１０を含んでおり、抵抗R254及びR255、コンデンサC191乃至C195、及び+12V供給電力で構成されて、ライン１４１２で音声出力を提供している。その音声出力は、プレカーサー電極若しくはパーシング・ケーブルのいずれかによって、電気外科切断が行われるときはいつでも提供される。更に、分散戻り電極７０のPCSM試験で障害が生じた場合には、この音はパルスにされる。１４１０のような増幅器は、マサチューセッツ州、ノーウッドのAnalog Device, Inc.社により市販されている。
【０１５４】
図４６−Ａ乃至図４６−Ｃは、その上のラベルの通りに一緒に解釈される必要がある。これらの図面は、分散戻り電極７０に関する障害試験及び自己試験に関係する試験信号生成及びスイッチングを図示している。示されている回路は、図１５のブロック４６２に関連して説明されたPCSM回路の一構成要素である。このPCSM試験は、手順がまさに開始されるときに実行されて、試験に落ちると、手順の実行が抑制されると共に、聴覚的及び視覚的な両方の種類のパルス状警報信号が生成される。視覚的な警報は、赤のＬＥＤ９２に（図１）に示されている。通常は、瞬間的な回路がスイッチ８２の作動に伴って初期的に電源が入る際にセルフテストを実行する。後に、スイッチ９２の活動化に伴って分散電極７０のテストも実行される。
【０１５５】
図４６−Ｂを参照すると、コネクタ１４１６が提供されており、このコネクタ１４１６は、図１５に関連して図示されているようにライン対４６４及び４６６に接続されている。図４６−Ｂにおいて、接続RE1は、抵抗R257を介して接地に接続されているライン１４１８で図示されている。接続RE2は、抵抗R258を介して接地に接続されているライン１４１９で示されている。RE1及びRE2によって概ね示されているこの回路は、高電圧出力段４５０に戻るように電極パッド７２及び７４から延在されており、且つ瞬間の試験の目的でタップされている。PCSM回路４６２は、分散戻り電極６８が患者に適切に接続されていることを検証するために、パッド７２及び７４を横切る約50KHz低電圧信号を印加するように機能する。概して、この試験は、例えば、約20オームと約80オームとの間の抵抗許容差に関して評価される。抵抗が前者の値よりも小さいのは短絡状態を示しており、抵抗が後者の値よりも大きいのは非接続状態を示している。これらの抵抗値は、設計者の所望に従って変更されてよい。
【０１５６】
図４６−Ａを参照すると、上述の50KHz周波数を導出する発振器ネットワークが１４２０に概ね示されている。ネットワーク１４２０は、抵抗R259乃至R263と共に構成されている演算増幅器１４２２；コンデンサC200乃至C203；抵抗R264乃至R267、コンデンサC204、及び電位差周波数調整ネットワーク１４２６と共に構成されている相補的増幅器１４２４；電力供給入力１４２８；トランジスタQ30及びダイオードD115で構成されている。電位差計１４２６は、コンデンサC205及び抵抗構成要素R258乃至R270と共に構成される。入力デバイス１４２８は、マサチューセッツ州、ノーウッドのAnalog Devices, Inc.社より市販されている型番第REF−02C／AD号等が提供されてよい。ネットワーク１４２０によって発生される50KHz出力は、ライン１４３０で提供されて、約7Vの実効値(RMS)若しくはピーク間12Vに調整するように機能する概ね１４３２で示される増幅段に、入力抵抗R271を介して方向付けられる。この１４３２は、抵抗R272乃至R275及びコンデンサC206乃至C208と共に構成される演算増幅器１４３４を用いて実装される。この処理された50KHz出力は、抵抗R276及びコンデンサC209でフィルタリングされるライン１４３６で提供される。図４６−Ｂを再度参照すると、「OSC_OUT」信号を提供するように、ライン１４３６がライン１４３８でタップされているのを見ることができる。ライン１２３８でのタップの後に、ライン１４３６は、約50オームの値を有する抵抗R277が組込まれており、１４４０で識別される、「50KHz」とラベルされた反対側に配置されているタップに延在されている。タップ１４３８及び１４４０の間に延在しているのは、１４４１乃至１４４４で概ね示される一連の4つのリレー実装ネットワークである。
【０１５７】
ネットワーク１４４１を参照すると、リレーK12がライン１４４６乃至１４４７の間に接続されているのを見ることができる。それは、突き詰めていくと抵抗R278及びR279が組込まれており、pnpトランジスタQ31のゲートに延在するライン１４４８で生成されている信号を用いてPLD１２４０によって作動される。トランジスタQ31は、ダイオードD117及び抵抗280と共に構成されており、ライン１４４８から印加された信号に応答してリレーK12のソレノイド構成要素に電圧が印加される。これは、ライン１４３６での50KHz信号及び接地を１４１８及び１４１９に各々接続して、PCSM試験を実行するように機能する。この試験は、執刀医が開始／リセットのスイッチ９２（図１参照）を作動させるのに応じて行われる。
【０１５８】
リレー・ネットワーク１４４２を参照すると、リレーK13がライン１４５０及び１４５１の間に接続されており、後者は接地に延在されており、且つ前者は200オーム抵抗R281が組込まれている。突き詰めていくとライン１４５２でPLD１２４０から課されている動作信号に応答して、リレーK13が閉じられる。ライン１４５２は、抵抗R282及びR283が組込まれており、pnpトランジスタQ32のゲートに接続されている。トランジスタQ32は、ダイオードD118及び抵抗R284と共に構成されており、リレーK13のソレノイド構成要素の電圧印加に影響を及ぼして、それを閉じて、ライン１４３６で50KHz信号を抵抗R281を介して接地に接続して、高抵抗自己試験を提供する。リレー・ネットワーク１４４３を参照すると、リレーK14は、ライン１４５４によってライン１４３６で50KHz信号と接続されており、且つライン１４５５を介して接地と接続されている。ライン１４５４には、49.9オームの抵抗R288が組込まれている。突き詰めていくとライン１４５６で存在するPLD１２４０からの信号に応答してリレーが閉じられるように、リレーK14のソレノイド構成要素は、電圧印加される。ライン１４５６は、抵抗R285及びR286が組込まれており、pnpトランジスタQ33のゲートに延在されている。トランジスタQ33は、ライン１４５６での信号に応答してオンにされた場合に、リレーK14のソレノイド構成要素に電圧印加されるようにダイオードD119及び抵抗R287と共に構成されている。これによって、R288での49.9オームの抵抗を横切る50KHz信号が、ライン１４３６から接地に方向転換される。
【０１５９】
リレー・ネットワーク１４４４を参照すると、リレーK15は、ライン１４３６に接続されているライン１３９６と接地に接続されているライン１４５９との間に接続されているのを見ることができる。リレーK15のソレノイド構成要素は、突き詰めていくとPLD１２４０から導出されており、ライン１４６０でアサートされている信号が発生するのに応じて、電圧印加される。ライン１３９８には、抵抗R289及びR290が組込まれており、pnpトランジスタQ34のゲートに接続されている。トランジスタQ34は、ダイオードD120及び抵抗R291と共に構成されており、ライン１４６０からオンにされるのに応じて、リレーK15のソレノイド構成要素に電圧印加される。これによって、ライン１４５８及び１４５９を介してライン１４３６が接地に接続されて、短絡回路に相当する自己試験を提供する。
【０１６０】
図４６−Ｃを参照すると、動作ライン１４４８、１４５２、１４５６、及び１４６０が、各光結合器１４６２乃至１４６５のコレクタ出力段に接続されているのを見ることができる。結合器１４６２乃至１４６５の出力のエミッタ構成要素は、ライン１４６６を介して接地に接続されており、各結合器は、各々の抵抗R293乃至R296及びライン1468を介して+12Vソースに接続されている。光結合器１４６２乃至１４６５への陽極入力が各々の抵抗R297乃至R300を介してライン１４７０で+5Vソースに接続されているのに対して、その陰極側の入力は、各々の入力ライン１４７２乃至１４７５に接続されている。それらの入力ライン１４７２乃至１４７５は、図４１Ｅに関連して記載されているラインのアレイ１３５８の構成要素であり、PLD１２４０から延在しているライン・アレイ１２７４のラインのバッファされた出力を提供するものとして示されている。即ち、PCSM自己試験と同様に、戻り電極７０の試験が、PLD１２４０のコマンドの下で実行される。例え、リレーK12が開いていたとしても、ネットワーク１３８０乃至１４４４から試験がアサートされている時間間隔の間、ライン１４３６で信号が短絡されるようにネットワーク１４４４のリレーK15が電圧印加されていることに留意されたい。
【０１６１】
図６７を参照すると、前記+12Vを生成するのに利用される絶縁された電源機構が示されている。この電源機構は、供給構成要素１４７８の周囲に構成されており、英国、ミルトンキーンズのNewport Components, Inc.社により市販されている型番第NMS1212号のデバイス等が提供されてよい。実質的に、装置１４７８は、+12Vを+12V及び−12Vに変換する。それは、インダクタL16乃至L19及びコンデンサC211乃至C216と共に構成されて、出力１４８０で絶縁された+12Vを提供して、且つ出力１４８１で絶縁された−12Vを提供する。デバイス１４７８は、パワー・トランジスタQ36からライン１４８２で+12Vの入力が設けられており、そのソースは、ライン１４８４及び１４８５から+12Vに接続されており、且つそのゲート端子は、ライン１４８６を用いてライン１４８４に接続されている。ライン１４８４には、抵抗R310及びR311が組込まれており、NPNトランジスタQ37のコレクタに接続されており、そのエミッタは接地に接続されている。トランジスタQ37は、ベース・レジスタR312を介してライン１２７６でPLD１２４０からアサートされるPCSM_ENBL信号によって、電力供給１４７８が使用可能にされるように、ゲート・オンされる。ライン１２７６は、抵抗R313を介して接地に接続されており、図４１−ＡにおけるPLD１２４０から延在されているのを見ることができる。
【０１６２】
その上のラベル通りに解釈される必要がある図４８−Ａ乃至図４８−Ｂを参照すると、窓によって規定される検出若しくは比較の回路が図示されており、それによって、ネットワーク１４４２乃至１４４４の自己試験同様に、ネットワーク１４４１（図４６Ｂ）からの実際のPCSM試験の評価が行われる。概して、有効な分散電極７０の接続を示すオームの窓は、約20オーム及び約80オームの間に属する。図４８−Ａを参照すると、図４６−Ｂに関連して説明されたようなタップ１３３８及び１４４０が、差動増幅器１４８８の入力に延在されているのが示されている。例えば、増幅器１４８８は、マサチューセッツ州、ノーウッドのAnalog Devices, Inc.社により市販されている型番第AMP02FS号のデバイス等であってよくて、+12V及び−12VとコンデンサC218及びC219と共に実装されている。そのように構成することで、デバイス１４８８が、抵抗R277（図４６−Ｂ参照）でフローティング信号に応答して、出力ライン１４９０で接地にシングル・エンド信号を提供する。次に、ライン１４９０でAC信号が、入力抵抗R317を介して、概ね１４２６で示される精密整流器に送られる。この整流器１４９２は、ダイオード電圧降下の現象なしの整流を提供して、抵抗R318、ダイオードD122及びD123、並びにコンデンサC220及びC221と共に構成されている演算増幅器１４９４が含まれているのが分かる。そして、出力ライン１４９６でのDC信号が、戻り電極内の電流、若しくはネットワーク１４４２乃至１４４４からの試験の評価に比例しており、コンデンサC222に渡って印加されている。抵抗R319は、ライン１４７６及び接地の間に延在しており、コンデンサC222の選択的な放電に関して機能する。
【０１６３】
ライン１４９６でのDC信号は、比較器１４９８の正の入力、及びライン１５００を介して対応する比較器１４３３の負の入力に方向付けられている。これらの比較器１４９８及び１５０２の基準入力は、基準規定抵抗R320乃至R322が組込まれているライン１５０４及び+12Vから提供されている。この基準入力が、更に、フィルタリング・コンデンサC223及びC225に接続されているのが見てとれるのに対して、比較器１４９８への+12V入力は、コンデンサ224でフィルタリングされている。比較器１４９８及び１５０２は、カリフォルニア州、サニーベイルのNational Semiconductor, Inc.社により市販されている型番第LM319M号のデバイス等が提供されてよい。
【０１６４】
ライン１４９６で示される電流が、例えば20オームの下側閾値と、例えば80オームの上側限界との間に対応している場合には、ライン１５０６で抵抗R283から正の電圧信号が印加される。図４８−Ｂを参照すると、ライン１５０６が、光結合器１５０８の入力側の陽極に延在されているのを見ることができる。光結合器１５０８の出力のコレクタ構成要素が、抵抗R324及びR325を介して+12Vに接続されているのに対して、そのエミッタ出力は、抵抗R286を介して接地に接続されているライン１２７８に設けられている。ライン１２７８は、図４１−Ａに示されるようなPLD１２４０への試験の有効性「PCSM_VALID」を示す信号をそこで適用するように機能する。
【０１６５】
上記の方法、システム、及び装置に対して、本願に関連する本発明の範囲から外れることなしに、多少の変更を行うことが可能であるので、上記の説明に包含される、若しくは付随の図面に示される内容の全ては、例示的なものであり、制限をするものとして解釈されないことが企図されている。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】ハンドヘルド器具、コントロールコンソール、リターン電極、フットスイッチ、及び吸引システム構成要素を示す、本発明のシステム斜視図である。
【図２】再利用可能なハウジングより取外されている使い捨て可能な構成要素を含んだ図１に示された器具の斜視図である。
【図３】図２に示された再利用可能ハウジングの拡大図である。
【図４】図２で示された使い捨て可能構成要素で用いられるリーフアセンブリの平面図である。
【図５】捕獲装置のリーフアセンブリ及び駆動ロットの断面図である。
【図６】図２の器具の前方領域の部分断面図である。
【図７】捕獲装置のリーフの展開前の配置を示す、図１において示された器具の先端部分の正面図である。
【図８】捕獲装置のリーフが展開されている配置を示す、図１の器具の先端部分の正面図である。
【図９】捕獲装置のリーフが最大径まで展開した状態を概略的に示す、図１の器具の使い捨て可能構成要素の部分断面図である。
【図１０】組織ボリュームのキャプチャの完了を示している捕獲装置のリーフ概略図であって、図９の器具の部分断面図である。
【図１１−Ａ】組織のインピーダンスとトータルインピーダンスとを実証するために提供された電気外科手術システム、及び患者を示す概略図である。
【図１１−Ｂ】図１１−Ａで示された一部分を表す概略図である。
【図１２】形状や大きさを固定した従来方式の電気外科手術活動化電極によるアーク構造を示す概略図である。
【図１３】本発明の電気外科手術ジェネレータを含む電気外科手術システムの印可電圧及び全体抵抗に対する時間のグラフである。
【図１４】ブースト電圧及び結果的に生じる電流の適用を示すグラフである。
【図１５】本発明のシステムの電気外科手術的な発生（generation）及び制御フィーチャのブロック図である。
【図１６】図１５で示した制御システムの絶縁ダイヤグラムである。
【図１７−Ａ】図１５でブロック内に示されたＥＭＩフィルタ、フロントパネルスイッチ、及びＰＦＣブーストコンバータを示す概略的な回路図である。
【図１７−Ｂ】図１５でブロック内に示されたＥＭＩフィルタ、フロントパネルスイッチ、及びＰＦＣブーストコンバータを示す概略的な回路図である。
【図１８】図１７−Ａにおいて示された接点で適用されるリレーソレノイド構成要素を示す電気的概略図である。
【図１９】図１で示されたコンソールと共に用いられる温度反応構成要素の電気的概略図である。
【図２０】図２で示されている器具の再利用可能ハウジングに含まれているモータへ入力パワーを提供するための電源の電気的概略図である。
【図２１】図１５のブロックダイヤグラムで示されている、一つの低電圧電源の電気的概略図である。
【図２２】図１５におけるブロック概略図で示されたモータドライブの電気的概略図であり、更に、本発明のシステムで用いられるリレーのソレノイド構成要素を示す図である。
【図２３−Ａ】図１５のブロック図で示された、高電圧転送及び高電圧出力、ＲＦインバータ、リレー切断、ＬＣフィルタ、整流器、分離トランス、及び１００ＫＨｚインバータの電気回路図である。
【図２３−Ｂ】図１５のブロック図で示された、高電圧転送及び高電圧出力、ＲＦインバータ、リレー切断、ＬＣフィルタ、整流器、分離トランス、及び１００ＫＨｚインバータの電気回路図である。
【図２３−Ｃ】図２３−Ａで示された共鳴変化位相シフトコンバータの動作を示す概略的パルスである。
【図２４−Ａ】関連するイネーブルメント回路を含むパワーファクター修正ブーストコンバータ用制御装置及びリンク電圧評価用回路の電気的概略図である。
【図２４−Ｂ】関連するイネーブルメント回路を含むパワーファクター修正ブーストコンバータ用制御装置及びリンク電圧評価用回路の電気的概略図である。
【図２５】第一側電源を示す電気的概略図である。
【図２６】位相シフト共鳴移動コントロールを提供するための制御回路の電気的概略図である。
【図２７−Ａ】直流リンク電圧調整用制御回路の電気的概略図である。
【図２７−Ｂ】基準電圧誘導（deriving）回路の電気的概略図である。
【図２７−Ｃ】出力パワーモニタリング信号獲得用乗算回路の電気的概略図である。
【図２７−Ｄ】本発明の電気外科手術ジェネレータにかかる一定の電力制御を提供するための電気的概略図である。
【図２８】ＲＦインバータと共に用いられる制御回路の電気的概略図である。
【図２９】モータ電流増幅回路の電気的概略図である。
【図３０】モータ電流モニタリング回路の電気回路概略図である。
【図３１】モータモニタリング電気回路の電気的概略図である。
【図３２】モータモニタリング電気回路の電気的概略図である。
【図３３】モータモニタリング電気回路の電気的概略図である。
【図３４】リセット信号及びイネイブル信号の誘導を示す電気的概略図である。
【図３５】過剰電流状態を得るための回路の電気的概略図である。
【図３６】過剰電圧状態をモニタリングするための回路の電気的概略図である。
【図３７−Ａ】パワーレベルをモニタリングするための回路の電気的概略図である。
【図３７−Ｂ】本発明の電気外科手術ジェネレータの一定電力の実施例で用いられている電力レベルモニター回路の概略図である。
【図３８】過剰な温度状況をモニタリングするための回路の電気的概略図である。
【図３９】直流リンク電圧レベルモニタリング回路の電気的概略図である。
【図４０】フットスイッチ及び吸引スイッチを動作させる入力を獲得する回路を示す電気的概略図である。
【図４１−Ａ】関連出力バッファリング及びフィルタリングを有するプログラム可能な論理装置回路図である。
【図４１−Ｂ】関連出力バッファリング及びフィルタリングを有するプログラム可能な論理装置回路図である。
【図４１−Ｃ】関連出力バッファリング及びフィルタリングを有するプログラム可能な論理装置回路図である。
【図４１−Ｄ】関連出力バッファリング及びフィルタリングを有するプログラム可能な論理装置回路図である。
【図４１−Ｅ】関連出力バッファリング及びフィルタリングを有するプログラム可能な論理装置回路図である。
【図４２】電源の電気的概略図である。
【図４３】低電圧電源モニタリング回路の電気的概略図である。
【図４４】ＰＬＤ信号入力及び出力処理を示す電気回路図である。
【図４５】音声制御回路の電気回路図である。
【図４６−Ａ】患者回路安全モニタ（ＰＣＳＭ）回路の周波数生成及びテストスイッチング構成要素を示す図である。
【図４６−Ｂ】患者回路安全モニタ（ＰＣＳＭ）回路の周波数生成及びテストスイッチング構成要素を示す図である。
【図４６−Ｃ】患者回路安全モニタ（ＰＣＳＭ）回路の周波数生成及びテストスイッチング構成要素を示す図である。
【図４７】電源の電気的概略図である。
【図４８−Ａ】戻り電極のウィンドウ解析を実行する回路を示す図である。
【図４８−Ｂ】戻り電極のウィンドウ解析を実行する回路を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−Ａ】
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【図１１−Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７−Ａ】
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【図１７−Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３−Ａ】
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【図２３−Ｂ】
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【図２３−Ｃ】
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【図２４−Ａ】
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【図２４−Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７−Ａ】
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【図２７−Ｂ】
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【図２７−Ｃ】
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【図２７−Ｄ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７−Ａ】
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【図３７−Ｂ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１−Ａ】
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【図４１−Ｂ】
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【図４１−Ｃ】
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【図４１−Ｄ】
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【図４１−Ｅ】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６−Ａ】
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【図４６−Ｂ】
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【図４６−Ｃ】
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【図４７】
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【図４８−Ａ】
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【図４８−Ｂ】
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【国際調査報告】
2005536314.tif 000068