(57)【要約】【課題】  診断手法および治療手法の両方を遂行する自動化された装置および方法により、従来技術の多くの欠点を解決することにある。【解決手段】  本発明の外科用デジタル化装置および手法は、一般に、特定手法に適合する特定順序で配置された個別のセグメントを備えたパッドを有している。個々のセグメントは診断機能および治療機能の両機能を達成するのに使用できる。例えば、セグメントは体組織のマップを作るべく呼びかけることができ、次にマップに従って治療機能を遂行すべく電気外科的に付勢される。個別のセグメントとの通信は、一般に、マイクロプロセッサおよびこれに関連するスイッチング回路を介して行われる。
2005525159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の体内領域を形成する体表面に対して使用するデジタル化装置において、
体表面に対して配置できるパッドと、
該パッド内に含まれる複数の個別のセグメントとを有し、各セグメントは、患者の体内領域の一部と関連している個別信号を供給する特性を有し、
個別セグメントの個別信号に応答して、患者の体内領域のマップを表す特性をもつ複合信号を供給するマイクロプロセッサを更に有することを特徴とするデジタル化装置。
【請求項２】
前記セグメントは診断セグメントであり、
治療信号に応答するマイクロプロセッサに接続されており、患者の体内領域のマップに従って体内領域の治療を行なう複数の治療セグメントを更に有することを特徴とする請求項１記載のデジタル化装置。
【請求項３】
前記パッドに対して配置され、かつ患者の体内領域に呼びかけて個別のセグメントに個別の信号を発生する特性を有する診断送信器を更に有することを特徴とする請求項１記載のデジタル化装置。
【請求項４】
前記パッドは特定手術に使用でき、前記個別のセグメントは特定手術を表示するパターンでパッド上に配置されていることを特徴とする請求項１記載のデジタル化装置。
【請求項５】
前記パッドにより支持されておりかつ患者の体内領域内への外科器具の導入を容易する少なくとも１つのアクセス装置を更に有することを特徴とする請求項１記載のデジタル化装置。
【請求項６】
前記パッドは、マップにより定められた好ましい内部領域に対してパッドを位置決めすべく、体表面上で移動できることを特徴とする請求項１記載のデジタル化装置。
【請求項７】
前記診断セグメントの少なくとも一部が治療セグメント内に含まれていることを特徴とする請求項２記載のデジタル化装置。
【請求項８】
前記治療信号に応答し、患者の内部領域のマップに従って治療セグメントを付勢する手段を更に有することを特徴とする請求項２記載のデジタル化装置。
【請求項９】
前記付勢手段は電気外科ジェネレータであることを特徴とする請求項８記載のデジタル化装置。
【請求項１０】
前記電気外科ジェネレータは２極形態で接続されていることを特徴とする請求項９記載のデジタル化装置。
【請求項１１】
患者の体内領域を照明すべくパッドにより支持された少なくとも１つのライトを更に有することを特徴とする請求項１記載のデジタル化装置。
【請求項１２】
前記個別のセグメントの少なくとも一部の作動を制御するマイクロプロセッサに応答するスイッチング回路を更に有することを特徴とする請求項２記載のデジタル化装置。
【請求項１３】
患者の組織に対して作動できるように配置される外科器具において、
第一ジョーおよび該第一ジョーに対して対向関係をなして配置された第二ジョーと、
両ジョーが間隔を隔てた関係を有する第一相対位置と両ジョーが組織の両側で近接関係を有する第二相対位置との間で、第一ジョーおよび第二ジョーを移動させるべく操作できる１対の柄と、
第一ジョーにより支持された複数の個別セグメントとを有し、各セグメントは、両ジョーが作動できるように組織面の両側に配置されたときに、組織領域に対して診断機能および治療機能の少なくとも一方の機能を遂行する特性を有していることを特徴とする外科器具。
【請求項１４】
前記個別のセグメントは第一ジョーにより支持された第一セグメントであり、
第二ジョーにより支持された複数の個別の第二セグメントを更に有し、該第二セグメントの各々が、関連する１つの第一セグメントとのセグメント対を形成し、
各セグメント対は、診断機能および治療機能の少なくとも一方の機能を遂行する特性を有することを特徴とする請求項１３記載の外科器具。
【請求項１５】
特定セグメント対を付勢して治療機能を遂行する電気外科ジェネレータを更に有し、
該電気外科ジェネレータは２極形態で前記特定セグメント対に接続されていることを特徴とする請求項１３記載の外科器具。
【請求項１６】
前記対をなす柄は、鋏の形態で第一ジョーおよび第二ジョーに接続されていることを特徴とする請求項１３記載の外科器具。
【請求項１７】
患者の手術部位をデジタル化して、手術部位の内部領域を形成する組織面を含む手術手法を容易にする方法において、
複数の個別のセグメントを備えたパッドを用意する段階を有し、各セグメントは、手術手法に関連した診断機能および治療機能の少なくとも一方の機能を遂行する特性を有し、
パッドを組織面に対して配置する段階と、
前記個別のセグメントからの情報を受けて、手術部位の内部領域のマップを創成する段階とを更に有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの個別セグメントを付勢して、マップに依存するパターンで内部領域に治療機能を遂行する段階を更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記組織面に対してパッドおよび個別セグメントを移動させ、所定の手術部位に関するマップを創成する段階を更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記パッドを組織面に対して配置する段階は、組織面と接触してパッドを配置する段階を含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記パッドにより支持されたライトにより手術部位を照明する段階を更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記パッドにより支持されたアクセス装置を通して外科器具を導入する段階を更に有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
前記付勢段階は、少なくとも１つの個別セグメントを電気外科的に付勢する段階を含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
前記付勢段階は、少なくとも１つの個別セグメントを２極形態で電気外科的に付勢する段階を含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、診断および治療の外科的手法をデジタル化する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かなり以前には、手術は、一般に患者を切開して体内器官の作動および機能を視覚化しかつ診断する外科医により行なわれた。この切開手法を用いた視覚化により、例えば腫瘍の存在が表示され、この時点で、外科医は、例えば腫瘍の除去等の表示された治療を行なうことができる。
より最近になって、新技術および自動化により外科医の診断能力が大幅に高くなった。特に今日では、解剖学的問題の位置探索および診断の補助ができるＸ線透視および磁気イメージングを用いた非侵襲性視覚化技術を利用できる。自動化は、そのハイクオリティな決定またはアクションの再現性から有利であると考えられている。かくして、自動化された手法によれば、一般に、同じ診断または治療を再現して、外科医の知識または技量の如何にかかわらず最も安全かつ最も有効な手法を提供できる。
診断手法のこの自動化にもかかわらず、要求される最も能動的な療法は、例えばクリップ、クランプ、メス、リトラクタおよびニードル等のますます小さくなる機械器具を用いて手術する外科医の知識および技量に依存し続けている。１つの例外として、特に治療法は自動化されていないため、治療法は外科医の主観的な知識および技量に大きく依存し続けている。
【０００３】
組織の切除、凝固または高周波治療に電気外科エネルギ（electrosurgical energy）を使用するこの１つの例外は、現代技術の幾つかの長所を強調する。この療法には、電気外科エネルギを使用して組織の切除、凝固または高周波治療を行なうことが含まれる。この技術の進歩により、電圧および周波数についての高度の制御が行なえる精緻な電気外科ジェネレータが作られている。これらのパラメータを適当に変えることにより、今では、切除または凝固等の特定目的並びに特定患者に適合した信号を発生できる。
電気外科信号の発生の点でのこれらの進歩にもかかわらず、これらの信号の供給は、外科医の知識および技量に大きく依存しなければならない状態にある。かくして、電気外科エネルギは、所望領域に亘って移動されるハンドピースを介して供給しなければならず、同時に、ハンドピースと組織との間に正確な分離距離を維持しなければならない。この後者の点に関し、ハンドピースと組織との接触は回避すべきであるが、むしろ僅かな間隔があると、電気外科効果に関連する所望のスパーキングを促進する上で有益である。外科医にこれらの手法を訓練させるのに多大な教練がなされているが、この治療手法を実行する知識および技量には依然として大きい差異が存在する。
【０００４】
【特許文献１】２０００年１０月１９日付米国仮特許出願第６０／２４１，９５８号（名称「Hand Assisted Laparoscopic Apparatus and Method（手動操作補助型腹腔鏡装置および方法）」
【特許文献２】２００１年９月２１日付ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０１／２９６８２号（名称「Surgical Access Apparatus and Method（外科的アクセス装置および方法）」
【特許文献３】２００１年１０月１９日付ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０１／５０１６０号（名称「Sealed Surgical Access Device（シール型外科的アクセス装置）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明によれば、従来技術のこれらの多くの欠点は、診断手法および治療手法の両方を遂行する自動化された装置および方法により解決される。この概念には、個々にまたはパターンとして付勢するまたは呼びかける（interrogate）ことができる多数の個別セグメントを備えたデジタル化パッドが含まれる。かくして、外科医が何らかの治療活動を行なう前に、最初に外科医に情報を提供すべく、個々のセグメントまたはパターンに基いて診断が行なわれる。パッドを介しての診断により、例えば組織および骨の位置に関する適当なマッピングを作ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ひとたび適当な診断がなされたならば、デジタル化パッドのセグメントは、治療目的の達成に適したものとして個々に付勢できる。セグメントのこの付勢は、パッドのセクションまたはパターンに例えば同時的にまたは連続的に供給される電気外科信号の単極または２極伝送により行なうことができる。或るパターンのみを必要とする特定手術には、特定パッドが用意される。パッドは、再使用可能形態または使い捨て形態のいずれの形態に作ることもできる。また、治療に適用中は個々のセグメントが犠牲にされる特定パッドを創成することもでき、この場合には、パッドは一回使用の機能をもつように構成される。
【０００７】
本発明のパッドは電気外科出力の瞬時の利用を可能にし、電気外科出力の適用はマイクロプロセッサにより制御される。パッドは視覚化を容易にするのにも使用できる。個々のセグメントまたは全体としてのパッドにＣＣＤカメラを設けることができる。また、パッドにライトを設けて、セグメント化された診断機能または治療機能の視覚表示を外科医に提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の上記および他の特徴および長所は、添付図面に関連して述べる好ましい実施形態に関する以下の説明から明らかになるであろう。
図１には、デジタル化パッドが参照番号１０で示されている。パッド１０は、患者の体壁に対して手術位置に配置された状態にあるところが示されている。この場合、体壁は、患者１２の腹腔１６を形成する腹壁１４である。パッド１０は、患者１２の体内および体外の他の体壁にも適用できることはもちろんである。
一般的にパッド１０は平らな形状を有し、剛体であってもよいが、可撓性をもたせ従って腹壁１４のような体壁の湾曲面に接触して配置できることが好ましい。またパッド１０は、プローブ上または患者１２に対してパッドを移動させるハンドル上に配置できるように形成することもできる。
【０００９】
パッド１０は、個々のすなわち個別のセグメント１８をもつ構造を有し、各セグメント１８は診断機能および／または治療機能を遂行できる。各セグメント１８には適当な電気接続部が設けられており、該電気接続部は単一の出力／入力ケーブル２１に接続されている。より詳細に後述するように、これらのセグメント１８は、特定の診断または治療機能を遂行する個々のセクションすなわちパターン（例えば、線２３で囲まれたパターン）として構成できる。
【００１０】
図示の実施形態では、パッド１０は、特に電気外科用途に使用するのに適している。電気外科ジェネレータ２５が設けられており、該電気外科ジェネレータ２５は、３つの出力ライン２７、３０、３２に、それぞれ切除、凝固および高周波治療（fulgration）のための３つの標準信号を供給する。これらの信号は信号プロセッサ３４に導かれ、標準信号を特定患者が必要とする信号に修正する。得られた信号は、ライン３６を介してパターン／スイッチング回路３８に導かれる。次に、プロセッサ３４からの信号は、パターン／スイッチング回路３８により決定されると同時にまたは連続的に、ケーブル２１を介してセグメント１８に導かれる。
【００１１】
例示の実施形態では、これらは、患者１２の組織への電気外科エネルギの供給から生じる治療機能の能動要素である。しかしながら、パッド１０はまた、一般に治療機能に先行する診断機能を遂行するように適合できる。一般に診断要素は、個別のセグメント１８からの情報またはフィードバックを受ける診断回路４１を有している。この情報（該情報はケーブル２１を介して通信される）は、キーボードのような入力デバイス４５を備えたマイクロプロセッサ４３に導かれる。
【００１２】
次に、患者１２の腹壁１４上のパッド１０を示す側面図である図２を参照して電気外科機能の他の機能を説明する。電気外科信号の供給には、電気外科エネルギが通る２つの極すなわち電極を必要とする。図２に示すような単極構造では、ベースプレート４７が一方の極を形成し、該極４７は、ケーブル３３を介して最終的に電気外科ジェネレータ２５に接続される。他方の極は、ケーブル２１を介して同時的または連続的に付勢されるパッド１０の個別セグメント１８により形成できる。
【００１３】
例えば図２において、特定セグメントが参照番号５０で示されている。セグメント５０に導かれたエネルギは、高い電流密度すなわち電流集中を生じさせる非常に小さい領域で患者１２の組織すなわち皮膚に供給される。この小さい領域では、切除、凝固または高周波治療の電気外科効果が生じる。電流は、この小さい領域から、患者１２の身体を通ってベースプレート３５の大きい領域へと流れる。この大きい領域では、エネルギが充分に消費されて、電流密度は非常に小さくなりかつ電気外科効果は生じない。
【００１４】
２極構造では、図３において参照番号５１で示す個々のセグメントには２つの電極５２、５４が設けられている。この構造では、電気外科経路はセグメント５１の小さい領域内にのみ形成される。或いは、２つの別々のセグメント１８が２極構造の２つの極を形成するように構成することもできる。
個々のセグメント５１には、診断目的のための他の電極５６および／またはセンサ５８を設けることができる。体内および／または体外の視覚化を容易にするため、セグメント５１にカメラ６１またはライト６３を設けることもできる。
【００１５】
電気外科用デジタル化パッド１０のこの特別な適用について、典型的な手術方法を以下に論じる。パッド１０が手術部位に最初に置かれた後、ケーブル２１、３３が接続される。特定手法では、これは、パッド１０を取外す前の、手術部位での外科医の最終能動段階に行なうことができる。外科医がキーパッド４５で専門的技術を遂行して、マイクロプロセッサ４３を介して診断機能および治療機能を有効に監督することを考えることができる。
【００１６】
最初に、診断電極５６またはセンサ５８を付勢して手術部位の正確な環境を形成することにより診断が行なわれる。例えば、各セグメント１８での組織の導電性並びに圧力のような他の物理的パラメータは関心のあるものである。電極５６またはセンサ５８からの適当なフィードバックにより、診断回路４１（図１）は、マイクロプロセッサ４３にマッピング表示または他の情報を提供する。
このマッピング機能に加えて、例えば好ましい切断線がコンピュータスクリーン上に表示されるか、視覚化ライト６３によりパッド１０のセグメント１８上に表示される。この診断の後、マイクロプロセッサ４３からの適当なコマンドおよび方向に基いてパターン／スイッチング回路３８を介して、適当な電気外科切除が行なわれる。
【００１７】
パッド１０は、特定の外科的手術に適した多くの形式の診断機能および治療機能を遂行すべく、マイクロプロセッサ４３に使用されるソフトウェアを用いて反復使用可能に製造できる。或いは、図４に参照番号６５で示すような個々のパッドを特定の外科的手法に適合させることができる。この特定パッド６５は、セグメント化部分６７および非セグメント化部分７０のような幾つかの異なるセクションを有している。セグメント化部分６７は、前述の態様で診断目的および治療目的の両目的に作動できる。非セグメント型部分７０には、本願に援用する上記特許文献１〜３に開示されかつ特許請求されている一般的形式のゲルシールのようなアクセス装置７２を設けることができる。特定パッド６５にシール７２を設けることにより、トロカール７４のような外科器具を導入できる箇所をパッド６５に設けることができる。特定手術手法に関連するあらゆる機能に適合できるようにするため、他の形式の外科器具に特定パッド６５を設けることができる。これらの要素の幾つかは、パッド６５例えばシール７２に固定できる。他の要素は、例えばクランプ７８を保持するランヤード（索）７６によりパッド６５に対して着脱可能に取付けることができる。
【００１８】
上記説明から、デジタル化パッド１０を多くの外科器具に組込んで、特定の外科手法を自動化しかつ安全性および効能を高めることができることは明らかである。例えば、図５には、１対の鋏柄８３、８５が設けられた把握器８１が示されている。柄８３、８５の遠位端には１対のジョー８７、９０が設けられており、該ジョーは、これらが組織８７の両側で開いた開状態と閉じた閉状態との間で操作される。ジョー８７、９０の各々には、それぞれデジタル化パッド９４、９６が設けられている。操作に際し、両ジョー８７、９０は最初に開かれ、組織９２を受入れる。次に両ジョーを閉じ、両パッド９４、９６を組織９２の両側に近接させる。この時点で、デジタル化パッド９４、９６が、ケーブル２１を介して呼びかけすなわち付勢され、所望の診断手法および／または治療手法を遂行する。
【００１９】
この実施形態でのデジタル化パッド９４、９６は同じでもよいし、或いは組織９２の両側に首尾良く近接できるように、異なった補完形態に構成することもできる。例えば、２極電気外科効果は、パッド９４の特定セグメント９７に正の電荷を帯電させ、同時にパッド９６の補完セグメント９８に負の電荷を帯電させることにより得られる。この対向関係に配置された２つのデジタル化パッド９４、９６により他の補完機能に適合でき、この機能は、クリップ、クランプおよび把握器８１等の鋏型器具のように対向ジョーを備えた外科器具で最も一般的に得られる。
【００２０】
図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う方向から見たジョー８７の平面図が図６に示されている。この図面は、ジョー８７上でのパッド９４の好ましい配置をより直接的に示している。パッド９４がジョー８７または他のキャリヤに取付けられる場合、着脱可能にすることができ、この場合には異なるパッドを使用することにより、把握器８１のような外科器具で異なる機能を達成させることができる。
【００２１】
パッド１０の他のキャリヤには、図７に示すようなカテーテル９８を設けることができる。この実施形態では、カテーテル１００はカテーテルシャフト１０１並びに膨張バルーン１０３を有している。膨張バルーン１０３によりパッド１０５を支持して、バルーン１０３を膨張させることにより管組織に近接させることを考えることができる。この場合にも、デジタル化セグメント１８を特定の物理的パターンおよび／または特定順序で付勢して、診断機能および／または治療機能を達成することができる。この実施形態および／または他の幾つかの実施形態では、パッド１０５は、バルーン１０３の表面に個々に接着された個別のセグメント１８で形成できる。
【００２２】
図８には、メスが参照番号１０７で示されている。メス１０７は、柄１１０と、刃１１２と、該刃１１２により支持されたデジタル化パッド１１４とを有している。メス１０７は、パッド１１４のキャリヤとして使用できるあらゆる外科器具を代表するものである。これらの器具では、電気外科機能は主要な関心事である。メス１０７に関し、刃１１２の縁部近くに配置されるこれらのデジタル化セグメント１１６を付勢すると、凝固機能を遂行する。かくして、刃１１２の前縁部は最初に組織を分離し、一方、刃１１２の側面は切断された組織を凝固する。
【００２３】
以上、本発明の概念を特定実施形態および特定電気外科手法に関連して説明したが、デジタル化パッド１０は、何らかの診断機能または治療機能を遂行できかつ特定セクションまたはパターンで同時的または連続的に呼びかけるすなわち付勢することができる個別のセグメントの恩恵を得ることができる多くの形式の外科システムに適合できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】概略的に示された診断／治療電子部品に接続されたデジタル化パッドが患者の腹上に配置されているところを示す平面図である。
【図２】単極電気外科手法で患者の腹上に配置されたデジタル化パッドを示す側面図である。
【図３】診断目的および治療目的の両方に適合できる電極およびセンサを示す、個々のデジタル化パッドのセグメントの平面図である。
【図４】特定の診断手法および／または治療手法に使用できる特定デジタル化パッドを示す平面図である。
【図５】本発明による少なくとも１つのデジタル化パッドを支持する１対のジョーを示す側面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う方向から見た１つのジョーの平面図である。
【図７】本発明によるデジタル化パッドにより覆われた膨張バルーンを備えたカテーテルを示す側面図である。
【図８】本発明によるデジタル化パッドを支持することができるメスを示す側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  デジタル化パッド
１８セグメント
２１、３３  ケーブル
２５  電気外科ジェネレータ
３４  信号プロセッサ
３８  パターン／スイッチング回路
４１  診断回路
４３  マイクロプロセッサ
４５  入力デバイス
【図１】
2005525159.tif 000003
【図２】
2005525159.tif 000004
【図３】
2005525159.tif 000005
【図４】
2005525159.tif 000006
【図５】
2005525159.tif 000007
【図６】
2005525159.tif 000008
【図７】
2005525159.tif 000009
【図８】
2005525159.tif 000010
【国際調査報告】
2005525159.tif 000011