(57)【要約】【課題】コンパクトで操作性が良好で、電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測し、かつ制御できる電気手術器を提供することを目的とすること。［００３２］【解決手段】金属製電極ナイフに高周波電流を供給することによって対象となる生体組織に対して高周波処置を行うための医療用電気手術具であって、前記電極ナイフを第一熱電素子とし、前記電極ナイフとは異なる金属材料を第二熱電素子とし、前記第一熱電素子である電極ナイフに、表面に絶縁層を設けた前記第二熱電素子を接合して熱電対としたことを特徴とする電気手術具。【選択図】図１
2011125652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製電極ナイフに高周波電流を供給することによって対象となる生体組織に対して高周波処置を行うための医療用電気手術具であって、
前記電極ナイフを第一熱電素子とし、
前記電極ナイフとは異なる金属材料を第二熱電素子とし、
前記第一熱電素子である電極ナイフに、表面に絶縁層を設けた前記第二熱電素子を接合して熱電対としたことを特徴とする電気手術具。
【請求項２】
前記電極ナイフがステンレス製またはチタン合金製であることを特徴とする請求項１に記載の電気手術具。
【請求項３】
前記第二熱電素子がステンレス製またはチタン合金製であることを特徴とする請求項１に記載の電気手術具。
【請求項４】
前記熱電対の温度計測手段が、高周波電流供給下において、単位時間毎に短時間の高周波電流供給停止時間を設け、
前記高周波電流供給停止時間に前記熱電対で温度計測を行うものであることを特徴とした請求項１〜３に記載の電気手術具を用いた電気手術器。
【請求項５】
前記温度計測手段と、
前記温度計測手段を用いて計測した温度計測結果を、高周波発生装置の出力へとフィードバックすることによる前記電極ナイフの温度制御手段を有することを特徴とする、請求項１〜４に記載の電気手術具を用いた電気手術器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、患部に高周波電流を流して生体組織の熱凝固、焼灼、切開、切除、破壊、脱毛などを行う電気手術器に係り、特にコンパクトで操作性が良好で、かつ電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測し、かつ制御できる電気手術器に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、電気手術器が、皮膚科、形成外科、耳鼻咽喉科、産婦人科、外科、整形外科、脳神経外科、美容外科、歯科などの外科的治療に幅広く利用されている。
電気手術器は、体内に挿入した金属製電極ナイフを通じて患部に高周波電流を流し、生体組織の水分子を振動・加熱させ、熱凝固、焼灼、脱毛、切開、切除、破壊などの処置を行うものである。【０００３】  患部に高周波電流を流す際、弱い高周波電流を流した場合には、生体組織の昇温を細胞のたんぱく質が変性する程度に抑えることができる。このような処置は、組織の凝固や焼灼による止血、毛根の凝固による脱毛などの分野で用いられている。
一方、強い高周波電流を流した場合には、組織の水分を瞬時に気化させて細胞内で小規模な水蒸気爆発を発生させ、電極ナイフ周辺の細胞組織を吹き飛ばすことができる。このような処置は、出血を制限しながら切開や切除を行ったり、目的組織の破壊を行う際に用いられている。【０００４】  このように電気手術器は、高周波電流の流し方により、様々な加熱方法や処置方法を行うことができることから、止血、脱毛、切開、ポリープやがんの切除・破壊など、様々な用途に用いられているが、これらの処置には微細な作業が要求されることから、コンパクトで操作性が良好な電極ナイフが求められていた。
また、電極ナイフに供給される高周波電流のエネルギーが不十分であったり過剰である場合には、生体組織に適切な処置ができなかったり、炭化や気泡が発生したり、必要以上の破壊が起こるといった問題が発生する。そのため、電極ナイフの温度計測および制御が可能な電気手術器が求められていた。【０００５】  そこで、熱電対を電極ナイフに取り付けて電極ナイフの温度を計測し、その計測結果を高周波電流の供給量へフィードバックすることが考えられた。しかし、高周波電流供給下では、熱電対の検出温度信号に高周波ノイズが混入するため、正確な温度検出が行えないという問題があった。【０００６】  そこで、先端接続部をポリオレフィン系合成樹脂により被覆した熱電対を電極針先端に接着剤で固定した医療用電極針装置が提案されている（特許文献１）。
また、先端部を除く外周面に絶縁被覆を施した中空の外針と、外針に挿通される、先端部に温度センサを接着剤で固定した内針とを備え、外針に内針を介して高周波電流を供給するようにした温度センサ付き電極針装置が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００７−０００２３７号公報
【特許文献２】特開２００７−０００３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上述のように、特許文献１に示される医療用電極針装置を用いることにより、電極針の温度を計測することができた。しかし、この方法では、電極針に熱電対が接着固定されていることから、電極針がかさ高くなり、操作性が悪くなるという問題が発生した。また熱電対の接触状態によっては、電極針およびその周辺の生体組織の温度が正確に計測できないという問題が発生した。【０００８】  また、特許文献２に示される電極針装置でも、特許文献１の電極針と同様に温度センサの設置により電極針がかさ高くなり、操作性が悪くなるという問題が発生した。また、温度センサの設置状態によっては、電極針およびその周辺の生体組織の温度が正確に計測できないという問題が発生した。【０００９】  本発明は上述のような従来技術の問題点などに鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、コンパクトで操作性が良好で、電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測し、かつ制御できる電気手術器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上記した課題を解決するために、第一発明は、金属製電極ナイフに高周波電流を供給することによって対象となる生体組織に対して高周波処置を行うための医療用電気手術具であって、前記電極ナイフを第一熱電素子とし、前記電極ナイフとは異なる金属材料を第二熱電素子とし、前記第一熱電素子である電極ナイフに、表面に絶縁層を設けた前記第二熱電素子を接合して熱電対としたことを特徴とする電気手術具である。
第二発明は、前記電極ナイフがステンレス製またはチタン合金製であることを特徴とする請求項１に記載の電気手術具である。【００１１】  第三発明は、前記第二熱電素子がステンレス製またはチタン合金製であることを特徴とする請求項１に記載の電気手術具である。
第四発明は、前記熱電対の温度計測手段が、高周波電流供給下において、単位時間毎に短時間の高周波電流供給停止時間を設け、前記高周波電流供給停止時間に前記熱電対で温度計測を行うものであることを特徴とした請求項１〜３に記載の電気手術具を用いた電気手術器。【００１２】  第五発明は、前記温度計測手段と、前記温度計測手段を用いて計測した温度計測結果を高周波発生装置の出力へとフィードバックすることによる前記電極ナイフの温度制御手段を有することを特徴とする、請求項１〜４に記載の電気手術具を用いた電気手術器である。
【発明の効果】
【００１３】  請求項１に係る発明の電気手術具によれば、コンパクトで操作性が良好で、かつ電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測し、かつ制御できる電気手術具を容易に得ることができる。
請求項２に係る発明の電気手術具によれば、加工が容易で、耐久性が高く、金属アレルギーを起こしにくく、メンテナンスの容易な電気手術具を容易に得ることができる。
請求項３に係る発明の電気手術具によれば、加工が容易で、耐久性が高く、金属アレルギーを起こしにくく、メンテナンスの容易な電気手術具を容易に得ることができる。【００１４】請求項４に係る発明の電気手術具によれば、電極ナイフに供給される高周波電流のノイズの影響を受けずに、電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測することができる。
請求項５に係る発明の電気手術器によれば、電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測し、かつ制御できることにより、様々な組織の様々な処置に適用可能な電気手術器を容易に得ることができる。【００１５】  上記より、以下に本願発明に係る加熱装置の作用効果を列挙する。
第一の効果は、コンパクトであることである。
第二の効果は、操作性が良好であることである。
第三の効果は、加工が容易であることである。
第四の効果は、耐久性が高いことである。
第五の効果は、金属アレルギーを起こしにくいことである。【００１６】  第六の効果は、メンテナンスが容易であることである。
第七の効果は、処置時の電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に把握できることである。
第八の効果は、処置時の電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を容易にコントロールできることである。
第九の効果は、様々な生体組織に適用可能であることである。
第十の効果は、様々な処置に適用可能であることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明に係る電気手術具の構成を説明するための模式図である。この図において、１は電極ナイフ（第一熱電素子）、２は第二熱電素子に表面絶縁層を設けたもの、２ａは第二熱電素子、２ｂは表面絶縁層、３は電極ナイフと第二熱電素子の接合点、４は生体組織、５は対極板、１１は電圧計、１２は高周波電源、１３は高周波電流、１４は温度計測結果の高周波電源へのフィードバックである。【００１８】  本発明の電気手術具は、第一熱電素子として機能する金属製電極ナイフに、金属製電極ナイフとは異なる金属材料を第二熱電素子として接合し、熱電対としたことを特徴としており、電極ナイフが電極ナイフとしての機能を果たしつつ、電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を正確に計測するための熱電対としても機能することができる。【００１９】  通常、高周波電流供給下での温度計測は、熱電対の検出温度信号に高周波ノイズが混入し、正確に行うことができない。しかし、本発明で示したように、高周波電流供給時に、単位時間毎に短時間の高周波電流供給停止時間を設け、その間に電極ナイフとしても機能している熱電対で温度計測を行えば、高周波電流のノイズの影響を受けずに電極ナイフおよびその周辺の生体組織の温度を計測することが可能となる。【００２０】  高周波電流の供給停止時間は、１０００ｍｓごとに１〜５０ｍｓ程度を、１〜１００回程度で良いが、この範囲に限定するものではない。このように短い停止時間を複数回設定することにより、一回の停止時間を短くすることができ、かつ１秒間に複数回の計測を行うことができることから、高周波電流による生体組織の加熱には影響を与えず、正確な温度計測を行うことができる。
尚、電極ナイフと第二熱電素子を接合する際には、接合点を電極ナイフが生体組織に当接する部分に出来る限り近づけて設定することが望ましい。それにより、計測温度と生体組織に当接している部分の電極ナイフの温度と処置対象である生体組織の温度がほぼ等しくなり、処置時の生体組織の温度を把握することが可能となる。
また、温度計測結果を高周波発生装置の出力へとフィードバックし、制御する機構を設けることにより、電極ナイフおよびその周辺の生体組織を要求温度に制御することができる。【００２１】  本発明の電気手術具は、第二熱電素子の表面に絶縁層を設けたことを特徴としている。この表面絶縁層は、電極ナイフと第二熱電素子の間でショートが発生することを防ぐとともに、第二熱電素子の表面を保護したり、金属アレルギーをおこしにくくする機能も担っている。
表面絶縁層の設置は、絶縁樹脂塗料を塗布したり、絶縁樹脂フィルムやチューブで被覆することによって容易に達成できる。尚、絶縁樹脂材料としては、フッ素、ポリイミド、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定するものではない。また、表面絶縁層の設置は、電極ナイフへの第二熱電素子の接合前／後いずれでもよい。
接合は溶接などの手段で容易に行うことができるが、とくにこの方法に限定するものではない。また、接合部には表面絶縁層を設けても設けなくてもよい。【００２２】  本発明では、金属製電極ナイフの材料をステンレス製またはチタン合金製であることを特徴としている。また、第二熱電素子の材料がステンレス製またはチタン合金製であることを特徴としている。電極ナイフと第二熱電素子を熱電対として機能させるためには両者の材料が異なっている必要があることから、電極ナイフがステンレス製である場合には第二金属はチタン合金製、電極ナイフがチタン合金製である場合には第二金属はステンレス製である必要がある。もしくは両金属の合金配合比率を、熱電対として機能する程度に変える必要がある。【００２３】  ステンレスおよびチタン合金は、加工が容易で、耐久性が高く、金属アレルギーを起こしにくいことから、近年、生体用金属として多く用いられている。また、ステンレス、チタン合金ともに耐食性が高いことから、電極ナイフ表面に生体組織が付着しても腐食しにくいほか、洗浄剤を使用することもでき、メンテナンス性の良好な電気手術器を得ることができる。【００２４】  金属製電極ナイフの形状については、図２（ａ）〜（ｊ）に示したように、処置方法に合わせて様々なものが考えられる。針状やナイフ状の電極ナイフでは、患部を切り取ったり破壊するなどの処置を行うことができる。フック状の電極ナイフでは、患部を引っ掻いたり、切り取ったり破壊するなどの処置を行うことができる。柔軟なループ状の電極ナイフは、患部を縛って焼き切るなどの処置を行うことができる。剛性のあるループ状の電極ナイフでは、患部をそぎ切るなどの処置を行うことができる。また、筒状の電極ナイフでは、施術後に筒の内部から洗浄液や消毒液などの薬液を注入することもできる。これらの他にも、針状のものの先端に絶縁体のセラミックスチップを取り付け、針の先端が組織に不必要な傷をつけることを防止したものなどもある。また、第二熱電素子が操作の邪魔になることを防ぐために、図２（ｋ）に示したように、第二熱電素子を電極ナイフに巻きつけたり、電極ナイフに設けた溝に収納してもよい。本発明の電極ナイフにおいては、その形状や使用方法は特に限定されるものではない。
尚、電極ナイフの根元などの、生体組織の処置にかかわりのない部分には絶縁処置を施してもよい。
【実施例１】
【００２５】  電極ナイフとしてステンレス針を用い、これに表面にフッ素樹脂塗料を塗布したチタンワイヤーを接合し、図２（ａ）に示す電気手術具を作成した。この電気手術具に１０００ｍｓごとに、２０ｍｓ×５回の供給停止時間を設け、この停止時間に熱電対の温度を計測し、計測結果をフィードバックしながら高周波電流を供給し、電極ナイフの温度計測および制御が可能な電気手術器を作成した。
【実施例２】  電極ナイフとしてステンレスナイフを用い、これに表面をテフロンチューブで被覆したチタンワイヤーを接合し、図２（ｂ）に示す電気手術具を作成した。この電気手術具に１０００ｍｓごとに、２０ｍｓ×５回の供給停止時間を設け、この停止時間に熱電対の温度を計測し、計測結果をフィードバックしながら高周波電流を供給し、電極ナイフの温度計測および制御が可能な電気手術器を作成した。
【実施例３】  電極ナイフとしてチタンナイフを用い、これに表面にポリイミド塗料を塗布したステンレス針を接合し、図２（ｃ）に示す電気手術具を作成した。この電気手術具に１０００ｍｓごとに、２０ｍｓ×５回の供給停止時間を設け、この停止時間に熱電対の温度を計測し、計測結果をフィードバックしながら高周波電流を供給し、電極ナイフの温度計測および制御が可能な電気手術器を作成した。【００２６】（比較例１）
電極ナイフとしてステンレス針を用い、これに接着剤を用いて熱電対を張り付け、電気手術具を作成した。この電気手術具に高周波電流を供給し、電気手術器を作成した。
（比較例２）
電極ナイフとしてチタンナイフを用い、これに接着剤を用いて熱電対を張り付け、電気手術具を作成した。この電気手術具に高周波電流を供給し、電気手術器を作成した。【００２７】  実施例１〜３および比較例１〜２の電気手術器を用いて、鶏肉の切除を行った。実施例１〜３は、電気手術器の操作性、患部の温度計測とも良好であり、目的通りの切除を行うことができた。比較例１〜２の電気手術器では、熱電対により電極ナイフがかさ高くなったために操作性が悪化し、微細な切除を行うことができなかった。また、高周波のノイズにより患部の温度計測を行うことができなかった。また、電極ナイフの温度制御ができなかったため、切除した肉片には部分的に炭化が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】は、本発明の電気手術器を説明するための模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の電気手術具の一実施例を示す断面図、（ｋ）は本発明の電気手術具の一実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２９】１    電極ナイフ（第一熱電素子）
２    第二熱電素子に表面絶縁層を設けたもの
２ａ  第二熱電素子
２ｂ  表面絶縁層
３    接合部
４    生体組織
５    対極板
１１  電圧計
１２  高周波発生装置
１３  高周波電流
１４  温度計測結果の高周波電源へのフィードバック
【図１】
2011125652.tif 000003
【図２】
2011125652.tif 000004