(57)【要約】  本発明は、HF電流使用による、特に生体組織のモノポーラ式凝固の為の治療用HF手術装置に関する。HF手術装置は、凝固電極を有する電気手術器及び；HF電圧を生成し、電気手術器具の凝固電極にHF電流を供給するHF発生器と、凝固プロセスを終了する為の1つ以上の制御装置とを有する手術装置10とを備える。このHF手術装置はまた、凝固プロセス及び/又は切開プロセスが最適化され、且つ、できるだけ簡単な方法でモニターできることを確実にする。この為に、制御装置には測定装置が設けられ、この測定装置は、所定の測定組織エリアへのエネルギー導入量を表す1つ以上の測定値を検出するように設計されている。制御装置には更に演算装置が設けられ、この演算装置は、前記所定の測定組織エリアへのエネルギー導入量を算定し、且つ、ターゲット組織エリアへのエネルギー導入の為の凝固プロセスに関して事前設定される最終値wを決定したり、それを保存用最終値wとして採用するように設計されている。制御装置は、必要とされるHF電流がターゲット組織エリアに供給されるように、HF定電流源を最終値wに基づいて制御又は調整し、且つ、ターゲット組織エネルギー導入量が最終値wに達すると、シャットダウン信号cを生成するように構成されている。
2008528081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
HF電流使用による、特に生体組織のモノポーラ式凝固の為の治療用HF手術装置であって、
凝固電極31を有する電気手術器具30と、
HF電圧を生成し、電気手術器具30の凝固電極31にHF電流を供給するHF発生器11、及び凝固プロセスを終了する為の1つ以上の制御装置15を有するHF手術装置10と、を備えており、
前記制御装置15には、
所定の測定組織エリア40、41へのエネルギー導入量を表す1つ以上の測定値u、i、t、θを検出するように設計された測定装置と、
前記所定の測定組織エリア40、41へのエネルギー導入量を算定し、且つ、ターゲット組織エリア41へのエネルギー導入の為の凝固プロセスに関して事前設定される最終値wを決定し、及び/又はそれを保存用最終値wとして採用するように設計された演算装置16と、
が設けられ、
前記制御装置15は、必要とされるHF電流がターゲット組織エリア41に供給されるように、HF定電流源11を最終値wに基づいて制御又は調整し、且つ、ターゲット組織エネルギー導入量が最終値wに達すると、シャットダウン信号cを生成するように構成されていることを特徴とする治療用ＨＦ手術装置。
【請求項２】
前記演算装置16が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wを、所定の時間間隔で繰り返し算定し、時間プログラム制御の所定の時間系列に従って最終値wを指定するように設計されていることを特徴とする請求項1に記載のHF手術装置。
【請求項３】
前記演算装置16が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wを事前設定された一連の値から読み出し、時間プログラム制御の所定の時間系列に従って最終値wを指定するように設計されていることを特徴とする請求項1又は2に記載、特に請求項1に記載のHF手術装置。
【請求項４】
測定組織エリア40がターゲット組織エリア41よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項５】
前記測定装置が、測定組織エリア40、41内の処置対象組織に導通接触させられ、凝固電極31から所定の距離rをおいて配置された1つ以上の測定電極32と；どのライン損失にも、同様の損失にも関係なく、測定組織エリア40、41における電圧降下を測定する1つ以上の電圧測定装置20とを備え、ターゲット組織エネルギー導入量最終値を決定する為の測定値から、測定組織エリア41内に導入される電力量を決定することが可能となることを特徴とする請求項1〜４の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項６】
前記測定装置が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wを決定する為の、測定組織エリア40、41におけるHF電流を測定する為の電流測定装置20を更に備えることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項７】
前記測定装置が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wを決定する為の、測定組織エリア40、41への電流流入継続時間を測定する為の第一時間測定装置22を更に1つ以上備えることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項８】
前記測定装置が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wを測定組織エネルギー導入継続時間tに基づいて決定できるように、測定組織エリア40、41へのエネルギー導入継続時間を測定する為の第二時間測定装置を1つ以上備えることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項９】
前記測定装置17には、比較サンプル組織を表す一連の実験実測値を記憶する為の記憶装置17が設けられ、
記憶された一連の測定値が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値w決定の基礎として使用されることを特徴とする請求項1〜８の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１０】
前記測定装置は、熱容量及び/又は熱伝導率の一連の測定値が、最終値w決定の基礎として使用されるように設計されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかが、特に請求項９に記載のHF手術装置。
【請求項１１】
前記制御装置15には更に測定装置が設けられ、この測定装置は、記憶装置17に比較値として入力する為の、処置対象組織を表す測定値を得ることができるように設計されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか、特に請求項９又は１０に記載のHF手術装置。
【請求項１２】
入力ユニット50が制御装置15に設けられ、この入力ユニット50は、比較サンプル組織を表す測定値及び/又は既知の組織パラメータを、ユーザが入力して記憶装置17に保存できるように設計されていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか、特に請求項９又は１０に記載のHF手術装置。
【請求項１３】
前記測定装置が、測定組織エリア40、41における組織温度θを測定する為の温度測定装置23を更に1つ以上備え、
ターゲット組織エネルギー導入量最終値wが、温度測定値θに基づいて又は温度測定値θと記憶された一連の測定値とに基づいて決定及び/補正されるように設計されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１４】
前記測定装置が、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wの決定に際して補正値を与える為に、凝固電極31・測定組織エリア40、41間の伝達抵抗を測定する為の装置を備えることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１５】
前記電流測定装置21が、電流検出値iが制御装置15に送られ、これにより電圧uと電流iとの位相関係が補正値として決定されるように設計されていることを特徴とする請求項１〜１４の何れか、特に請求項６〜１４の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１６】
前記電圧測定装置20が、HF手術装置1のモジュラー構成ブロックとして設けられていることを特徴とする請求項１〜１５の何れか、特に請求項５〜１５の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１７】
前記電流測定装置21が、HF手術装置1のモジュラー構成ブロックとして設けられていることを特徴とする請求項１〜１６の何れか、特に請求項６〜１６の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１８】
前記制御装置15が、シャットダウン信号cをHF定電流源11に送り、これにより電流源が停止されることでHF電流が停止されることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項１９】
シャットダウン信号cが与えられる信号処理ユニット18が1つ以上設けられ、信号処理ユニット18が、シャットダウン信号cによるHF電流停止を手術者に表示案内するように、当該シャットダウン信号cを使って光及び/又は音声表示装置19が制御されるように設計されていることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項２０】
凝固電極31がボール型電極として設計されていることを特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項２１】
前記測定装置が、処置対象組織に導通接触させられ、凝固電極31から所定の距離rををおいて配置される2つの測定電極32、32’を備え、
測定電極32、32’が、電気手術器具30において凝固電極31と直線上に配置され、凝固電極31が測定電極32、32’間に配置されることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のHF手術装置。
【請求項２２】
測定電極32、32’が電気手術器具30に移動可能に配置されることを特徴とする請求項１〜２１の何れか、特に請求項５〜２１の何れかに記載のHF手術装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の序文に記載のＨＦ（高周波）手術装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野と獣医学診療の両方において、高周波手術装置は長年にわたって、生体組織の凝固及び/又は切開に使用されている。適切な電気手術器具を使って、処置対象組織内に高周波電流を流すと、蛋白凝固と脱水により組織変化が起こる。組織が収縮し、血管が塞がれて出血が止まる。その後電流密度を上げると、組織液が瞬時に蒸散して細胞膜が裂開し、組織が完全に切断される。
【０００３】
バイポーラ技術とモノポーラ技術の両方が、生体組織の熱処置に使用されている。モノポーラ構成の場合、HF発生器から電気手術器具に供給されるHF電流が、対極板を介して処置対象組織に印加され、電流が患者の体内を流れて不関中性極に達し、そこからHF発生器に戻る。処置対象部位の単位面積当たり高密度電流が対極板に与えられるが、不関中性極における単位面積当たりの電流密度は、対極板よりもずっと低くなっている。これは、中性極の面積を十分に広く設計することにより実現される。こうすることが、組織から中性極への電流経路における組織に、焼灼等の損傷を与えないようにする唯一の確実な方法である。
【０００４】
互いに絶縁された二つの電極部を有するバイポーラ器具の重要性も高まっている。電極部間の電流経路の計算が可能であり、患者の体内の電流経路が長くない為である。つまり、例えば術中に患者に接続されている心臓ペースメーカーや他の機器類に及ぼす影響が低減されるのである。
【０００５】
モノポーラ技術は、処置対象組織つまりターゲット組織内を均等に（例えば径方向に対称に）流れる電流が処置に必要とされる場合、特に組織内凝固に適する。これは、腫瘍や転移腫瘍等の処置を可能にする。モノポーラ凝固に適する電気手術器具を、例えば腫瘍等の処置対象組織内に挿入し（刺し込み）、高周波電流を印加して凝固による腫瘍破壊（腫瘍除活）を起こすのである。
【０００６】
凝固プロセス及び/又は切開プロセスは、HF手術装置を用いて行われる。HF手術装置は、高周波電圧つまり高周波交流を生成するHF発生器を備えたHF手術装置と、切換装置及び/又はHF発生器のオン・オフ制御を行う制御・調整装置とを備える。
【０００７】
特に組織内凝固等のモノポーラ凝固だけでなく、切開プロセスにおいても、凝固の範囲をコントロールすることができないので、凝固ゾーンのサイズを事前に決定したり評価することは、これまで不可能であった。そのかわり、経験値を基にしたり及び/又は画像技術でモニターすることにより、凝固ゾーンのサイズを予測しなければならなかった。
【０００８】
しかしながら、経験値だけによる施術では、組織内に導入するエネルギー量について遵守すべきセーフティファクターを厳しくする必要がある。ターゲット組織の凝固不良、ひいてはターゲット組織の除活不良を回避するには、ターゲット組織周辺の組織にまで、過剰なエネルギーと高ストレスを与えるしかない。画像技術の使用も、満足できる解決策とはならない。また、画像技術は非常に複雑でコストも高く、原則としてHF電流用途に使用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明は、上述したタイプのHF手術装置を、凝固プロセス及び/又は切開プロセスが最適化され、非常に簡単な方法でモニターできるように、改良することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本目的は、請求項１に記載のHF手術装置により達成される。
本目的は特に、HF電流を用いたモノポーラ凝固の為のHF手術装置により達成される。このHF手術装置は、凝固電極を有する電気手術器具と、HF電圧を生成し電気手術器具の凝固電極にHF電流を供給するHF発生器及び凝固プロセスを終了する為の１つ以上の制御装置を有するHF手術装置とを備える。制御装置には測定装置が設けられる。この測定装置は、所定の測定組織エリアに導入される測定組織導入エネルギーを示す1つ以上の測定値を検出するように設計されている。制御装置には更に、演算装置が設けられる。この演算装置は、所定の測定組織エリアに導入されるエネルギー量を算定し、凝固プロセスに関してターゲット組織エリアに導入されるターゲット組織導入エネルギーの事前の最終値を決定し及び/又はその値を記憶される最終値として採用するように設計されている。制御装置は、所要のHF電流をターゲット組織エリアに供給すべく、最終値に基づいてHF発生器を制御・調整するように、且つ、ターゲット組織へのエネルギー導入量が最終値に達すると、シャットダウン信号を生成するように構成されている。
【００１１】
以下、モノポーラ凝固プロセスを引用し、本発明の主題についてに詳細に説明する。但し、この主題は原則として、切開プロセス、特に切開プロセスを伴う凝固プロセスにも使用できる。本発明は、バイポーラ方法にも関する。
【００１２】
本発明の重要なポイントは、処置対象組織つまりターゲット組織エリアにおいて、最適な凝固及び/又は切開を実現するのに必要なHF電流を供給することである。本発明では、測定組織エリアへのエネルギー導入に関して１つ以上の測定値を得て、測定値からエネルギー導入量を決定し、エネルギー導入量を、ターゲット組織エリアへのエネルギー導入量の事前設定された最終値と一致させることにより、最適な凝固及び/又は切開に必要なエネルギー導入量が得られるように、この決定値及び/又は経験値に基づいてHF発生器を制御・調整する。
【００１３】
測定組織エリアと、最終的処置対象組織としてのターゲット組織エリアとが異なるということは、処置対象組織エリアと対応しないエリアにおける測定が原則的に可能であることを示している。これにより、測定が簡単になり、しかも、測定値が入力される測定装置の構成要素を、ターゲット組織エリアのサイズに関係なく、処置対象組織に取り付けることが可能となる。ターゲット組織エリアの測定は、かなり難しい傾向があるので、測定は測定組織エリアで行うのが一般的である。以下の説明では、この二つのエリアを区別する。だが実際には、測定組織エリアがターゲット組織エリアと一致する場合には、原則的に測定組織エリアについて述べることもありうる。というのは、この場合、ターゲット組織エリアは即ち測定組織エリアとなるからである。だが全ての場合において、測定は組織内で行われ、実際の発生器では行われない（ラインインピーダンスによる歪み等の影響）。
【００１４】
測定組織エリアへのエネルギー導入量（できれば、ターゲット組織エリアへのエネルギー導入量も）を測定する必要がある。というのは、例えば測定組織エリア又はターゲット組織エリア周辺の組織エリア（最終的には不関中性極まで含む）からの熱損失等の不可避のエネルギー損失や、例えば漂遊電流等に起因する電力損失等を、実際に検出することはできないからである。つまり、これらの損失の為、凝固電極から導入されるエネルギーの全てを、ターゲット組織エリアで使用することはできない。本書に示される測定装置は、少なくとも測定組織エリアでの「測定」に基づいて、例えばターゲット組織エリア用にどれだけの導入エネルギーが保持されているかを最終的に評価できるようになっている。
【００１５】
従って、その測定値からターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量を決定する為に、測定組織エリアへのエネルギー導入量を測定する。ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量は、例えば、既に測定組織エリアに導入されたエネルギー量を、ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量（上述の損失も考慮する）に当てはめて推定することにより決定される。従って測定値は、必要エネルギー導入量決定の基礎となる。例えばこの測定値に基づいて、ターゲット組織エリアで既に効力を発揮したと考えられるエネルギー量と、周辺組織エリアで失われたエネルギー量を計算することができる。ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量の計算において、組織に余分のストレスを与えずに、この損失を補償しなければならない。だが、ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量は、外部から指定することも可能であり、ターゲット組織エリアの最適処置の達成までにまだ必要とされるエネルギーの導入を、測定値又は測定組織エリアに実際に導入されたエネルギー量に基づいてHF発生器を制御・調整することで行うことができる。ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量の計算は、経験値に基づいて行うのが好適である。この場合、上述の損失も計算に入れられる。
【００１６】
ターゲット組織エネルギー導入最終値は、原則として事前設定される。というのは、最終値は、例えば経験値に基づいており、及び/又は現在の組織パラメータから計算されるからである。従って、測定組織エネルギー導入値は、実際の導入値となり、適切な制御や調整により、最終値つまり設定値と一致させられる。測定組織エネルギー導入の実際の値は、測定値の関数である。より正確に言うと、実際の測定組織エネルギー導入値は、サイズの実測値から計算できる。となれば、実際の測定組織エネルギー導入値は、ターゲット組織への必要エネルギー導入最終値と一致する筈である。これにより、HF発生器更にはHF電流が、実際の値（つまり、測定組織エリアへのエネルギー導入量）が変更されるであろう最終値に追従するように、制御又は調整される。正確に言うと、HF発生器やHF電流は、最適な凝固プロセスを行うのに必要とされるターゲット組織へのエネルギー導入量の最終値に達するまで、制御・調整される。最終値に達すると同時に、制御装置はシャットダウン信号を生成し、この信号により凝固プロセスを終了する、又は終了できるようにする。勿論、実際の値を表示し、手動で定電流源を制御/切替えることも可能である。従って、測定値及び/又は測定値から計算できる、既に導入したエネルギー量に基づいて、装置の制御/切替えを行うことも原則的に可能である。
【００１７】
原則として、ターゲット組織エネルギー導入最終値は、測定組織エリアにおける1又は複数の測定値から例えば外挿法により算定することができる。つまり、1又は複数の測定値を使って、ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量が推定できる。測定組織エリアがターゲット組織エリアと一致する場合、この計算は特に簡単である。だが電流調整をより正確に行うには、少なくとも、例えば上述した損失を含む経験値をも参照しながら、最終値を決定するのが実際には、得策である。経験値は例えば、実験や以前の外科手術から入手可能であり、処置対象組織にできるだけ似通ったタイプの以前に測定された組織の組織パラメータを考慮している。これにより、最終値を設定値として指定することができる。そして、瞬間実測値としての、測定組織エリアへのエネルギー導入量を、電流調整（制御）により最終値と一致させ、最終的に、ターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量を得る。測定組織エリアがターゲット組織エリアと異なる場合、このターゲット組織エリアへの必要エネルギー導入量を使用することが特に推奨される。
【００１８】
エネルギー導入量を決定するには、とりわけ測定組織エリアを流れる電流と測定組織エリアの電圧降下を知る必要がある。測定組織エリア電流は、発生器電流に等しい（通常凝固に使用する電圧では、漏れ電流は無視できる）ので、手術装置において、従来の方法で検出できる。一方、測定組織エリア電圧は、そのまま入手することはできない。というのは、上述した損失の為に、手術装置の出力電圧からその電圧降下分の差が生じるからである。電圧降下は更に、特に測定組織エリア又はターゲット組織エリアの外にある「他の構造」のHF電流によっても生じる。この電圧降下は、例えば、患者の抵抗だけでなく、凝固電極とターゲット組織エリア（測定組織エリアとの間にも）との間における伝達抵抗によっても生じる。ここでの「患者の抵抗」とは「他の構造」のことであり、つまり、処置対象組織ではなく、所定のターゲット組織エリアと中性極の間に電流経路として存在する組織であり、この組織と患者に取り付けられた中性極との間の付加的伝達抵抗となりうるものである。
【００１９】
電圧と電流の測定に加え、ターゲット組織に導入した電力を考慮する場合、電力投入に要した時間を測定するのが有利であろう。というのは、この「エネルギー流入」と周辺組織からの上述の損失（エネルギー流出）は共に、温度勾配の形成に決定的な役割を担うからである。そして温度勾配は、どこで除活が可能な温度に達するかという最大の問題に関して決定的な役割を担う。
【００２０】
HF電流による熱除活の場合、エネルギー量は、処置の間における測定又はターゲット組織エリアでの積算電力に換算した値に相当する。
【００２１】
第一実施例において、演算装置は、ターゲット組織エネルギー導入最終値を時間プログラム制御の所定の時間系列に従って規定できるように、この最終値を所定の時間間隔をおいて繰り返し計算するよう設計されている。この時間プログラム制御は、例えば、処置対象となる組織エリアを凝固プロセスの間観察して、その組織変化を考慮に入れる場合や、凝固プロセスの間設定値を常に調節する必要があることが経験上分かっている場合に必要となる。このように、凝固の間変化する組織パラメータが、次の凝固過程の基礎となる。つまり、ターゲット組織導入エネルギーの最適な最終値は、凝固過程において変化する可能性があるので、最終値（これに実測値が追従すべきである）を繰り返し設定し直す必要がある。
【００２２】
別の時間プログラム制御として、処置対象となる組織における凝固過程を考慮せず、例えば経験値に基づいて一定の時間プログラム制御を事前指定しておくこともできる。つまり、演算装置は、予め定められた一連の設定値から、ターゲット組織エネルギー導入量最終値を読み出すように設計される。現在の組織パラメータと事前設定された経験値とを組み合わせて使用することも、処置対象となる組織に最適量のエネルギーを導入する際に推奨できる。
【００２３】
時間プログラム制御は、簡単な方法で、組織の変化又は予想される組織変化を考慮した上での、電力投入やエネルギー導入の調整を容易にする。
【００２４】
測定組織エリアの「測定」に必要な測定装置の構成要素を、処置対象組織内のターゲット組織エリアのサイズに関係なく配置できるように、測定組織エリアをターゲット組織エリアよりも小さくするのが好適である。ターゲット組織エリアで生じる損失は、上述した経験値を以って決定することができる。測定組織エリアとターゲット組織エリアが同一であり、従ってターゲット組織エリアの測定が直接行える場合、測定値を記録する測定装置の構成要素は、ターゲット組織エリア内に正確に配置すべきである。これには、ターゲット組織エリアの範囲を正確に把握する必要があるが、例えば画像法等により把握できる。
【００２５】
測定装置は、測定組織エリア内の処置対象組織に電気的に接続される凝固電極から所定の距離をおいて配置される１つ以上の測定電極と、如何なるライン（接続線）損失や同様の損失とも関係なく、測定組織エリアの電圧降下を測定する１つ以上の電圧測定装置とを備えるのが好適である。例えば、演算装置により、測定組織エリアに導入された電力量を測定値から計算し、この計算結果から、ターゲット組織エネルギー導入量最終値を決定し直すことができる。
【００２６】
測定電極は、処置対象組織との接触面となるので、凝固電極と共に少なくとも1方向において測定組織エリアを画定し、中性極に向かう電流経路に配置される。電圧測定装置は、測定組織エリアの電圧降下を測定できるように、凝固電極と測定電極の間で切り替えられる。従って、接触面は測定リードにより、この測定ポイントと凝固電極つまり電力供給活性電極の間に配置された電圧測定装置に接続される。つまり、測定値はターゲット組織エリアへのエネルギー導入必要量に「外挿」されるので、このようにして検出された測定組織エリアの電圧降下だけでも、測定組織エリアへの測定組織エネルギー導入量の算定、及び、できればターゲット組織エリアへのエネルギー導入必要量の算定の基礎となる。だが測定組織エネルギー導入量は、エネルギー導入必要量を達成するにはあとどれだけのエネルギーをターゲット組織エリアに導入する必要があるかを示すだけである。つまり、測定組織エネルギー導入の測定値や算定値は、例えば比較値としての役割を果たす。そこで、ターゲット組織エリアへのエネルギー導入必要量を、例えば「外部から」規定し、比較値があとどれだけのエネルギーをターゲット組織エリアに導入する必要があるかを示すことにする。
【００２７】
本実施態様の場合、処置対象組織つまり所定のターゲット組織エリアで測定される抵抗は、等価回路図から分かるように、凝固電極・ターゲット組織エリア間の伝達抵抗、及び患者抵抗と直列接続されている。ターゲット組織エリアよりも小さい測定組織エリアで好適に測定が行われる場合、所定のターゲット組織エリアの抵抗は、測定組織エリアの抵抗と残りのターゲット組織エリアに起因する飽和抵抗とに分割される。本実施態様では、凝固プロセスにより生じる、測定組織エリアにおける電源電圧の降下のみを検出し、これから、投入電力量と最終的にターゲット組織エリアへのエネルギー導入必要量とを決定するようになっている。これは、特に簡単な測定方法である。この測定法は、上述したように、手術装置で対応する電流が検出できれば可能である。だが通常は、伝達抵抗も考慮すべきである。伝達抵抗が高くなって無視できなくなると、伝達抵抗による電圧降下を、ターゲット組織エネルギー導入量最終値の算定に組み入れて、補正しなければならない。
【００２８】
例えば、電極を冷却する、導電性の液体を組織に挿入する電極から流出させる、又は組織に合わせて電極の形状（圧力）を採用する等により、電極・測定組織エリア間の伝達抵抗が、測定組織抵抗よりも低く抑えられるようにできれば、測定組織エリアの電圧測定値はピーク値に限られるので、エネルギー導入量最終値を決定する必要はない。これは、所定の測定組織エリアの凝固が進むにつれて、その抵抗が増すという事実を活用したものである。ピーク値測定に限定することは、特に非正弦波形の凝固電圧を使用する場合に測定装置の動作が非常に簡単になるという利点がある。
【００２９】
測定組織エリア又はターゲット組織エリアの電圧降下を測定する別の方法として、例えば別の測定電流を別の電気回路（例えばマルチプレクサ）から測定組織エリアに導入し、この測定電流により生じる測定組織エリアの電圧降下を、測定組織（そしてターゲット組織）のインピーダンスの尺度として得ればよい。
【００３０】
測定装置は更に、演算装置がターゲット組織エネルギー導入量最終値を決定する為の、測定組織エリアにおけるHF電流を測定する為の電流測定装置を1つ以上備えるのが好適である。上述したように、測定組織エリアを流れる電流は、発生器電流と一致するので、従来技術を使って手術装置内で検出することができる。また更に測定組織エリアの測定を行う電流測定装置を追加して、測定組織エリアの電流検出を簡単にし、且つ、漏れ電流による不正確な計算を避けることも可能である。位相ずれを測定することにより、特に接続ライン間の容量結合による接続ライン損失を推定することも可能である。
【００３１】
好適な実施態様において、測定装置は更に、演算装置がターゲット組織エネルギー導入量最終値を決定する為の、測定組織エリアへの電流流入継続時間を測定する為の第一時間測定装置を1つ以上備える。測定装置は更に、演算装置がターゲット組織エネルギー導入量最終値を測定組織エネルギー導入継続時間に基づいて決定できるように、測定組織エリアへのエネルギー導入継続時間を測定する為の第二時間測定装置を1つ以上備えることも可能である。上述したように、導入された仕事量を単に計算に入れるのでなければ、特に電力投入に要した時間も測定するのは有利である。例えば、短時間で高電力を測定組織エリアそしてターゲット組織エリアに投入した場合と、長い時間をかけて低電力を投入した場合とでは、たとえどちらの電力投入も仕事量は同じであっても、組織凝固の程度に対する影響は異なる。短時間の高電力投入は、高度の凝固をもたらす可能性があるので、処置対象組織や周辺組織にまで不要な損傷を与えかねない。逆に、投入電力が低すぎると、電力投入に長時間かけたとしても、十分な凝固が得られない可能性がある。従って、電力投入が行われた時間を検出することで、凝固過程の計算をより正確に行えるようにできる。
【００３２】
例えばマイクロ波を使った解凍プロセスにおけるような時間間隔で、凝固を行うのが得策である。従って、組織は短い間隔で加熱され、次の凝固プロセスまでの間、余熱を利用して凝固を進めることができる。
【００３３】
上述したように、ターゲット組織エネルギー導入量最終値は、例えば外挿法又は経験値を利用した外挿法により算定できる。経験値は、ターゲット組織エリアにおけるエネルギー損失を、測定組織エリアから導き出すのにも必要となる。これに要する経験値は、処置対象組織と同様のタイプの組織に使われていることが好ましい。従って、測定装置には、実験で得られた比較サンプル組織の一連の測定値を記憶する為の記憶装置が設けられ、演算装置が、記憶された一連の測定値に基づいて、ターゲット組織エネルギー導入量最終値を算定できるようになっている。その結果、特定の種類の組織の凝固挙動を根本的に反映する組織特性の実験値を簡単に参照することができる。例えば組織の寸法を考慮に入れると、熱容量や熱伝導率から、処置対象組織の凝固挙動を把握することが可能となる。各手術に対応して、多岐にわたる組織に関する一連の測定値を使えるようにしておくのが好適である。これらの測定値は、本明細書中におけるHF手術装置等に記憶することができる。手術時には、このようにして、実験から得たデータは、上記の測定装置や演算装置の測定・算定プロセス中に組み込むことができる。最終値を決定する際に、このように経験値を使用すると、冒頭部に述べたような、測定値を考慮せずに経験値を使った場合に比べて、凝固プロセスの精度が上がる。
【００３４】
制御装置には更に測定装置が設けられ、この測定装置は、処置対象組織を示す測定値を、記憶装置に入力される比較値として得ることができるように設計されるのが好適である。つまり、処置対象組織から得られるこれらの測定値は、手術前に又は手術時に入力保存することができ、できれば手術後にも入力保存することができ、後の手術に使用される。更に、処置対象組織を上記の時間プログラム制御に直接使用することができるので、凝固時に変化する組織パラメータから、ターゲット組織エネルギー導入量（設定値）に関する新しい最終値を得ることができる。組織パラメータの入力を容易にする為に、制御装置には入力ユニットが設けられる。この入力ユニットは、ユーザが比較サンプル組織を示す測定値及び/又は既知の組織パラメータを入力して記憶装置に記憶できるように設計されている。上述の別の測定装置は、処置対象組織から検出した測定値が自動的に記憶装置に入力されるように設計されるのが好適である。
【００３５】
測定組織エリアにおける温度変化を観察することは、測定組織エリアに導入された熱量を追跡する上で有用である。この為、測定装置は更に、測定組織エリアにおける組織温度を測定する為の温度測定装置を1つ以上備える。従って測定装置は、演算装置がターゲット組織エネルギー導入量最終値を、温度測定値に基づいて又は温度測定値と記憶された一連の測定値とに基づいて決定及び/又は補正できるように設計される。最終値の決定に使用できるデータが多ければ多いほど、最適な凝固に必要とされるエネルギー導入量の最終値の決定の精度が上がる。特に、温度観察により、例えば電力投入の適否が判定できるようになり、更に組織が除活可能な温度までどの程度近づいているかどうかの判定も可能となる。2つの温度測定装置を使用する場合、凝固プロセスをより正確に把握する為の、測定組織エリアの温度勾配を得ることができる。
【００３６】
更に、凝固電極の「状態」について、例えば電極から残留組織や類似の汚染物が十分に除かれた状態であるかどうかを判定することができる。つまり、このような状態でなければ、処置対象組織に十分な電流を導入することは保証できないのである。従って、測定組織エリアの温度低下は、HF発生器は作動していても導入電流量が低下している可能性があることを示す。
【００３７】
凝固が進むにつれて、凝固電極・測定組織エリア間の伝達抵抗が増加することが避けられない（例えば、組織に合わせて電極の形状を選択する等の上述の方策による）場合には、ターゲット組織エネルギー導入量最終値を決定する際に、このことを考慮しなければならない。従って測定装置は、それに応じた補正値がターゲット組織エネルギー導入量最終値の決定に組み込まれるように、この伝達抵抗を測定する装置を備えるのが好適である。
【００３８】
測定組織エリアでの電圧降下の検出値だけをその後の演算の基礎として使用するのであれば、実際、電極・測定組織間の伝達抵抗が低い場合や、対応する補正方策をとることができる場合に、この方法を好適に使用できる筈である。測定組織エリアによる電圧降下の正確な測定は、このようにして保証するしかない。
【００３９】
好適な実施態様において、電流測定装置は、電流測定値が補正値として電圧と電流との位相関係を決定するように、電流測定値を制御装置に送るよう設計されている。周波数が高くなると、生体組織の容量リアクタンスの影響が特に増大するが、リードの容量と誘電率も高周波域で顕著となる。容量と誘電率の影響により、HF発生器の電圧とHF電流との位相ずれが生じ、更に測定HF電圧値とHF電流との位相ずれも生じる。従って、電圧測定に加えて電流測定を行うことにより、電圧と電流との位相関係を把握することが可能となり、より正確なターゲット組織エネルギー導入量最終値が得られる。
【００４０】
その上、ターゲット組織エリアの抵抗が組織凝固により変化すると、位相ずれも変化する。このように、位相ずれデータを測定することにより、目的の測定値のデータを得ることも可能である（可能な場合に付加的に）。
【００４１】
好適な実施態様において、電圧測定装置と電流測定装置は、HF手術装置のモジュラーブロックとして設けられる。つまり、測定装置を、HF手術装置に恒久的に組み込んだり、必要に応じて一時的に取り外したりできる。
【００４２】
好適な実施態様において、制御装置は、シャットダウン信号をHF発生器に送り、これにより電流源がオフになることでHF電流がオフになるように設計される。これにより、特に簡単且つ確実にHF手術装置を停止させることができる。
【００４３】
好適な実施態様において、シャットダウン信号が与えられる信号処理ユニットが1つ以上設けられる。信号処理ユニットは、シャットダウン信号によるHF電流停止を手術者に表示案内するように、シャットダウン信号を使って光及び/又は音声表示装置が制御されるように設計されている。この表示は、HF手術装置の作動停止、そして凝固プロセスの終了を示す。それから、ユーザが例えば手動で凝固プロセスを終了させることができる。原則として、制御装置は直接表示装置を制御することが可能である。
【００４４】
光表示は、例えば、HF電流の停止を表示できるようにスクリーンとして設計することができる。信号処理ユニットは、できれば以前の手術の様々な周辺状況と共にシャットダウン信号を保存する記憶装置も備えるのが好適である。そうなると、これらのデータをスクリーンに出力することができる。表示される経験値により、今度の処置に関して既知の組織構造をより正しく評価することができる。また、適切な電気手術器具の選択も簡単になる。光表示は、例えば、単なるライトとして設けることも可能である。ライトが点灯して、凝固終了及びできればHF電流供給停止をユーザに知らせる。光表示を備えなくても、音声表示だけでユーザに凝固終了を知らせることができる。光表示と音声表示を組み合わせることも可能である。
【００４５】
凝固電極をボール型電極とするのが有利である。ボール型電極は、組織内凝固に適している。というのは、ボール型電極は、凝固電極から中性極までの距離が測定又はターゲット組織エリアの範囲よりも長い場合に、特に均一な組織を有するターゲット組織エリアに径方向に略対称に電流密度を分散させるからである。従って、例えば測定組織エリアの電圧降下等の一次元的測定値で、凝固ゾーンの三次元形状を判定することが可能となる。
【００４６】
凝固電極と測定電極は、測定組織エリアの少なくとも1方向の一次元範囲を測定するような関係に配置される。つまり、凝固電極と測定電極の間隔は、少なくともこの1方向における測定組織エリアの範囲と一致する。径方向に対称に広がる測定組織エリアに三次元座標系を置くと、この座標のゼロポイントは、処置対象組織に置かれた凝固電極の接触ポイントと一致する。従って凝固電極は、座標系のゼロポイントにあるが、測定電極は例えば座標系の1つの軸の上に置かれる。つまり、例えば対応する組織エリアの電圧降下を検出することで、測定組織エリアの略1方向の測定値が得られる。
【００４７】
測定組織エリアが（径方向に対称に広がる）ターゲット組織エリアと一致する場合、所望の凝固ゾーンの少なくとも1方向の測定値が得られる。例えば画像技術等を使ってターゲット組織エリアが正確に画定されるなら、実際に手術を行う前にこのような測定値が得られる。
【００４８】
好適な実施態様において、測定装置は、凝固電極から一定の距離をおいて配置され、処置対象組織と電気的に接続される2つの測定電極を備える。これらの測定電極が、電気手術器具において凝固電極と直線上に配置され、凝固電極が測定電極の間に配置される。仮想三次元座標系において、凝固電極がここでもゼロポイントに配置され、ここでもゼロポイントが測定組織エリアに置かれた凝固電極の接触ポイントと一致する。すると第一測定電極が例えばプラス軸に置かれ、第二測定電極がマイナス軸に置かれる。従って、測定組織エリアの一次元的測定が、二つの方向において行われる。例えば非球形の凝固電極が原因となる、又は測定組織エリア内の組織構造の変化が原因となる非対称の凝固ゾーンの場合には、2つの測定電極を使用するのが特に得策である。これで、電圧降下等の検出のような、測定組織エリアにおける測定値の検出を、2つの電圧測定装置を使って行うことができる。
【００４９】
測定電極は、電気手術器具に移動可能に設けるのが好適である。これにより、たった1つの器具を用いて、いろいろなサイズの測定組織エリアやターゲット組織エリアを測定することが可能となる。この為、測定電極は移動可能且つラッチ止め可能に設計され、収容エリア内のいろいろな場所に配置できる。
【００５０】
測定電極を電気手術器具に固定すると、サイズの異なる測定組織エリア毎に異なる電気手術器具を使用できるようにする必要が生じる。
【００５１】
この構成では、非常に簡単な方法で凝固プロセスを最適化し、且つ、処置対象組織の除活に要するエネルギーを必要最低限に抑えることができる。
【００５２】
上記の説明では、エネルギー導入必要量を決定し、それから凝固ゾーンのサイズを決定する為に測定組織エリアの電圧降下を検出することとしたが、別の方法として、測定組織エリアの（できれば、ターゲット組織エリアも）抵抗や抵抗変化を測定することも可能である。
【００５３】
本発明の更に別の実施態様は、従属クレームに記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、添付図を参照しつつ、本発明の実施態様を詳細に説明する。
以下の説明では、同じ参照番号は、同一の部分、及び同一の機能を有する部分に使用される。
【００５５】
図１は、本発明の一実施態様に係る装置を示す。これは、本発明の説明に必要な、HF手術装置１の主要部分、即ちHF手術装置10、モノポーラ式電気手術器具30、及び中性極33を示す模式図である。
【００５６】
図1に示すようなモノポーラ式構成の場合、HF発生器11から電気手術器具30に供給されるHF電流は、ここではモノポーラ式凝固電極31である対極板を介して、処置対象組織に与えられ、電流は患者の体内を通って不関中性極33に到達する。
【００５７】
HF手術装置10は、指スイッチ及び/又は足スイッチを有する、装置類の接続の為の入力ポート12を備える。これらの切替え装置は、例えばHF電流のオン及び/又はオフを容易にする。切替え装置類は、コンピュータ装置50により実現するのが好適である。HF手術装置10の出力側には、第一出力ポート13と第二出力ポート14が設けられる。これらのポートを介して、電気手術器具30を関連する中性極33に接続することができる。
【００５８】
図1において、電気手術器具30は球形の凝固電極31を有し、処置対象組織に電気的に接続される測定電極32が、凝固電極31から所定間隔rをおいて電気手術器具30に配置され、測定組織エリアを測定するようになっている。球形電極31は、第一出力ポート13を介してHF発生器11に接続される。測定電極32も第一出力ポート13に接続され、電圧測定装置20が凝固電極31と測定電極32の間を並列切替えされる。中性極33は、第二出力ポート14に接続され、電流測定装置21が中性極33とHF発生器11との間に直列接続されている。ここでは、電圧測定装置20と電流測定装置21がHF手術装置10に組み込まれている。モジュラー構成ブロックとして、測定装置類は、HF手術装置10に恒久的に組み込むことも可能だが、必要に応じて一時的に取り外すこともできる。
【００５９】
HF手術装置10の中心部は、HF電圧を生成し、HF電流を電気手術器具30の凝固電極31に供給する為の制御可能なHF発生器11である。本実施態様では、測定電極32、電圧測定装置20、電流測定装置21、時間測定装置22及び温度測定装置23が演算装置16と共に測定装置を構成する。この装置では、電圧測定装置20と電流測定装置21が、制御リードU、Iを介して演算装置16に連結され、温度測定装置23が制御リードΘを介して演算装置に連結される。本実施態様では、時間測定装置22は、HF発生器11に接続されるとともに、制御リードTを解して演算装置16にも連結される。演算装置16は、制御リードWを介してコントロール装置15に接続される。HF発生器11も、制御リードCを介して制御装置15に接続される。更に、信号処理ユニット18が、制御リードC’を介して制御装置15に接続され、表示装置19が信号処理ユニット18に連結される。
【００６０】
図2は、図１の機能ブロック図の略断面図であり、処置対象組織も示されている。電気手術器具30と処置対象組織の断面を模式的に表す。凝固電極31は、測定電極32を使って処置対象組織内に導入される。これらの電極31、32は、少なくとも一方向に、測定組織エリア40を画定する。このエリアは、ターゲット組織エリア41のサブエリアとして描かれている。測定組織エリア40を含むターゲット組織エリア41は、処置対象組織として周辺組織42内に存在する。周辺組織は、できるだけ電流の影響を受けないようにしなければならないが、中性極33への電流経路となる。本実施態様の凝固電極31は球形なので、特に組織が均一であり、凝固電極31から中性極33への距離が測定又はターゲット組織エリアよりも大きい場合、径方向に略対称の凝固ゾーン41では、電流密度分布は径方向に略対称となる。図1に示す球状電極31を有するモノポーラ式電気手術器具30は例えば、腫瘍や転移組織の組織内除活の為のものである。例えば肝臓腫瘍の場合、電極を腫瘍に挿入して周辺組織を凝固させる。
【００６１】
以下、本発明によるHF手術装置１の動作モードについて説明する。
凝固電極31は、測定電極32と共に処置対象組織内に挿入される。凝固電極31から処置対象組織に高周波電流が供給される。この場合、球状電極が使用されるので、電流密度は組織内に径方向に略対称に分割され、測定電極32が検出する。測定装置は、処置対象組織への総導入エネルギー量を減少させると思われるエネルギー損失量を導き出す為の、凝固電極31から測定組織エリア40へのエネルギー導入を表す、1つ以上の測定値u、i、t、θを検出するよう設計されている。検出する測定値は例えば、電圧降下量uであり、測定組織エリア40で測定できる。凝固電極31・測定電極32間の組織の電圧降下は、測定リードを介して両電極31、32間を並列切替えされる電圧測定装置20と測定電極32とを使って検出することができる。従って、測定電極32は、処置対象組織の接触面ともなり、測定組織エリア40を画定し、中性極33への電流経路内に存在する。上述したように、測定組織エリア40を流れる電流iを、従来技術を使って手術装置内で測定できるなら、例えば電圧降下量uを使って測定組織エリア40内に投入された電力量を把握することができる。即ち、測定組織エリア40の電圧降下量uを、測定電極32を介して測定し（そして電圧測定装置20を介して表示し）、演算装置16が例えば、この測定値と対応する電力量とから、投入電力量を得る。ターゲット組織エリア41が径方向に対称に広がっているので、測定組織エリアの選択された一部分だけの電圧降下量uを検出することが可能である。そして、こうして得られた投入電力量を使って、例えばターゲット組織エリアに必要とされるエネルギー導入量を決定することができる。
【００６２】
従って、測定組織エネルギー導入に固有の測定値（この場合は、電圧降下量u）を最終的に使用してエネルギー導入量を決定し、この決定値及び/経験値に基づいてＨＦ発生器を制御又は調整することで、事前設定された値できればターゲット組織エリアへのエネルギー導入量の最終値に従ってエネルギー導入を行うことにより、最適な凝固結果を得るのに必要なエネルギーがターゲット組織エリアに導入されるようにする。
【００６３】
測定組織エリアへのエネルギー導入量も決定する必要がある。というのは、測定組織エリアやターゲット組織エリアの周辺組織（最終的には不関中性極まで含む）からの熱損失等の不可避のエネルギー損失や更には、例えば漂遊電流等に起因する電力損失等は、検出することができないからである。つまり、これらの損失が原因で、凝固電極により導入されるエネルギーの全てが、ターゲット組織エリアで完全に使用されるわけではないのである。そこで、本明細書に示す測定装置は、例えば、ターゲット組織エリアの為に保持されている導入エネルギー量を査定し、最適の凝固結果を得るにはあとどれだけの導入エネルギーが必要かを最終的に査定することができるように、少なくとも測定組織の「測定」を行うことを目的としている。
【００６４】
図3は等価回路図である。この図は、ターゲット組織エリア41に加えて上述の損失の要因となる電流経路内の抵抗、及び組織凝固を利用した、患者治療時の電流経路を説明している。ターゲット組織エリア41の抵抗RZは、測定組織エリア抵抗RMと他のターゲット組織エリアの飽和抵抗RRとで構成される。これらの抵抗RMとRZは、患者の抵抗RPと直列切り替えできることがわかる。本明細書における「患者の抵抗」とは、処置対象ではなく、ターゲット組織エリア・中性極間の電流経路として使用され、患者に取り付けられた中性極とこの組織そのものとの間の伝達抵抗となる組織のことである。不適切な凝固条件下では、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wを決定する際に、凝固電極31と処置対象組織との間の伝達抵抗Ruも計算に入れるべきである。というのは、この伝達抵抗も、総エネルギー導入量からの損失の原因となるからである。この為、HF手術装置10は更に、伝達抵抗Ruを検出する装置（図示せず）を備えることが好ましい。
【００６５】
明確な測定組織エリア40の測定値の検出（ターゲット組織エリア41から直接測定値を得るのではなく）を利用すると、測定を簡略化できる。このように、これらの電極31、32は、ターゲット組織エリア41の大きさに関係なく、処置対象組織内に挿入することができる。つまり、凝固電極31と測定電極32とを、所定のターゲット組織エリア41を正確に検出できるような距離を隔てて配置する必要がない。だが特殊な場合として、「測定対象となる」測定組織エリア40がターゲット組織エリア41と一致して、エネルギー導入量もターゲット組織エネルギー導入量と一致することがある。
【００６６】
そこで、１つ以上の測定値u（及び同時に検出される損失量）及び使用可能な経験値に基づいて、最適な凝固結果を得るのに必要なターゲット組織エリア41へのエネルギー導入量の設定値つまり最終値wを決定しなければならない。例えば演算装置16は、この最終値wを決定できるように設計されている。つまり、測定装置は常に、演算装置ができれば経験値にも基づいて、導入されたエネルギー量や必要とされるエネルギー導入量を算定又は決定できるように、必要な測定値を当該演算装置に与えるように設計されている。ターゲット組織エネルギー導入量最終値wは、例えば経験値に基づいていたり、現在の組織パラメータから算定されるので、最終値wは原則として事前指定される。原則として、ターゲット組織エネルギー導入量最終値は、測定組織エリアにおける測定値（この場合は電圧値u）と既知の電流値iから、例えば外挿法により算定することができる。この方法は特に、測定組織エリアがターゲット組織エリアと一致する場合に特に有効であろう。だが、より正確な電流調整を行うには、少なくとも経験値も参考にして最終値wを算定するのが得策である。経験値は例えば、以前の手術から得られ、既知の組織パラメータを与える。そこで、最終値wを事前指定し、電流調整（制御）により、瞬間実測値としての測定組織エリア40へのエネルギー導入量をこの指定値と一致させることで、測定組織エネルギー導入量が、測定サイズ（これを基に測定組織エネルギー導入の実測値が得られる）の関数となる。後者の方法は、測定組織エリア40がターゲット組織エリア41と異なる場合に特に推奨される。
【００６７】
このように算定された及び/又は事前設定された最終値wに基づいて、必要なHF電流が凝固電極31を介して処置対象組織に供給される。正確には、最適な処置対象組織エネルギー導入、つまり最終値wのエネルギー導入を達成するまで、HF電流が供給される。最終値wに達すると、制御装置15がシャットダウン信号cを生成し、凝固プロセスが最適な時に終了したことを示す。最も簡単な場合、シャットダウン信号は、例えば電圧降下等の測定値が経験値に基づく特定の値に達した時に生成される。この場合、HF発生器11は、シャットダウン信号cに応答して動作を停止するように、制御装置15により制御される。最適な凝固に必要とされる、ターゲット組織エリア41へのエネルギー導入量最終値wの検出又は算定（本実施態様では、測定組織エリア40に基づく）は、特定の組織の正確な処置を容易にし、周辺組織42が最大限に保護される。
【００６８】
演算装置16は、一定の時間間隔で、所要の最終値wを繰り返し算定するように設計されるのが好適である。最終値wはこのように、時間プログラム制御の時間系列に従って事前指定される。時間プログラム制御が必要となるのは例えば、処置対象組織エリアを凝固プロセスの間観察して、その組織変化を考慮する必要がある場合、又は凝固プロセスの間、常時設定値を調整する必要があることが経験上分かっている場合などである。従って、凝固の間変化する組織パラメータが、その後の凝固過程の基礎となる。つまり、ターゲット組織エネルギー導入量の最適な最終値wは、凝固過程において変化することがあるので、最終値（これに実測値が追従すべきである）を何度も算定しなおすことが必要となる。
【００６９】
別の時間プログラム制御として例えば、処置対象となる組織における凝固過程を考慮せず、例えば経験値に基づいて一定の時間プログラム制御を事前指定しておくこともできる。現在の組織パラメータを事前設定された経験値と組み合わせて使用することも、処置対象組織つまりターゲット組織エリアへの最適エネルギー導入を達成する際の得策となる。
【００７０】
時間プログラム制御は、簡単な方法で、組織変化や予測される組織変化を考慮しながら電力投入つまりエネルギー導入の調整を容易にする。
組織内に導入された電力だけでなく、電力投入の継続時間tも測定する必要がある場合、時間測定装置22を使って継続時間tを検出することができる。最も簡単な場合、時間測定装置22は、HF発生器11の関連する起動位相を検出する。これが、例えば処置対象組織への電力供給継続時間である。このように、処置対象組織へのHF電流供給の継続時間が明確にされるので、ある期間中に導入された電力及び/又は仕事量としての、測定組織エリア40への導入エネルギー量を、複数の測定値（電流、電圧、時間）（HF電流による熱除活の場合、エネルギー量は、期間中における測定又はターゲット組織エリアでの電力換算値の積分値に相当する）から間接的に算定することができる。この為に、時間測定装置22は制御リードTを介して、対応する継続時間tを演算装置16に与える。一時的エネルギー導入の検出も、異なる時間特性を有する様々な電力投入がたとえ同じ仕事量であったとしても、これらの電力投入を考慮にいれるという点で有利である。従って、導入継続時間に基づく電力レベルを基礎として、凝固過程のより正確な計算が行える。
【００７１】
測定組織エリア40に導入された熱量を追跡するには、測定組織エリア40におけるどのような温度変化も観察するのが有益である。この為、測定装置は、測定組織エリアの組織温度θ測定する為の温度測定装置23を備える。この組織温度は、制御リードΘを介して演算装置16に送られる。その為、この測定装置は、測定温度θに基づいて測定組織エネルギー導入量を算定及び/又は補正するように設計されている。特に、温度観察を利用して、例えば電力投入量又はエネルギー導入量の適否を判定したり、組織が除活に適する温度までどの程度近づいているかどうかを判定することができる。これらのデータにより、ターゲット組織エネルギー導入量の最終値を簡単に、より正確に決定することができる。処置組織内の温度勾配を把握する為に、二つ以上の温度測定装置を使用するのが得策である。
【００７２】
既に述べたように、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wは例えば、外挿法又は経験値を利用した外挿法により算定できる。経験値はまた、測定組織エリアからエネルギー損失を把握するのにも必要となる。従って測定装置は、比較サンプル組織を表す一連の実験測定値を保存する為の記憶装置17を備えている。最終値の決定は、一般的な外挿法だけでなく保存された一連の測定値にも基づいて決められることになる。例えば、熱容量や熱伝導率は、処置対象組織の挙動の把握を可能にする。
【００７３】
図示を省略した別の測定装置（これも制御装置15に設けられる）は、処置対象組織の測定を容易にする。これにより、処置対象組織に固有の測定値を記憶装置17に直接入力することが可能となる。更に、処置対象組織を上記の時間プログラム制御に直接使用することで、ターゲット組織エネルギー導入量最終値（設定値）を、凝固時に変化する組織パラメータから新たに得ることができる。組織パラメータの入力を容易にする為に、記憶装置17には入力ユニット50も設けられる。この入力装置は、ユーザが比較サンプル組織を表す測定値及び/又は既知の組織パラメータを入力して記憶装置17に保存することができるように設計されている。上述の別の測定装置は、処置対象組織で検出された測定値が自動的に記憶装置17入力されるように設計するのが好適である。
【００７４】
電極が球形である為に凝固ゾーン41が径方向に対称となる場合、特に測定組織エリア40の電圧降下等の１次元的測定値（一定の距離を置いて設けられた測定電極32を有する凝固電極31）から、凝固ゾーン41の３次元形状を導き出すことが可能である。例えば凝固電極が非球形である為に凝固ゾーンが非対称形となる場合、凝固ゾーン41の少なくとも1つの寸法を確実に検出又は測定するには、電気手術器具30に2つ以上の測定電極32、32’を、凝固電極31を基準にして対向方向に配置しなければならない。この為、図2に示すように、測定電極32、32’と凝固電極31を一直線上に配置し、凝固電極31を測定電極32、32’の間に置く。これで、測定値（ここでは測定組織エリア40の電圧降下u）を2つの電圧測定装置を介して検出することができる。
【００７５】
測定電極32、32’は電気手術器具30に移動可能に設けるのが好適である。これにより、一つの器具だけで、サイズの異なる測定組織エリア40やターゲット組織エリア41の測定が可能となる。測定電極32、32’は、移動可能且つラッチ止め可能な設計としたり、収容エリア内の異なる場所に収容したりできる。
測定電極32、32’を電気手術器具30に固定すると、サイズの異なる測定組織エリア毎に、異なる電気手術器具30を設けなければならない。
【００７６】
図1〜図3に示すように、HF手術装置１は上述の電流測定装置21を備える。HF電流の測定により、例えば制御装置15による電流と電圧の位相関係の測定が容易になる。周波数が高くなると、生体組織の容量リアクタンスの影響が特に増大するが、供給リードの容量と誘電率は高周波域で顕著となる。その為、電圧と電流の位相関係を測定することにより、ターゲット組織エネルギー導入量最終値wをより正確に決めることが可能となる。
【００７７】
図1において、HF手術装置10は、制御リードC’を介してシャットダウン信号cが与えられる、上述の信号処理ユニット18を備える。信号処理ユニット18は、シャットダウン信号cを光及び/又は音声表示装置19に送り、シャットダウン信号cによるHF電流の供給停止を手術者に表示案内するように設計される。光表示を備えなくても、音声表示のみで凝固終了をユーザに知らせることができる。光表示と音声表示を組み合わせることも可能である。
【００７８】
光表示は、表示装置及び/又は例えばライトとして実施できる。信号処理ユニット18は、できれば様々な境界状況と共に、以前の手術のシャットダウン信号を保存する記憶装置（図示せず）を備えるのが好適である。手術者が以前の手術からの経験値を今度の手術に利用できるように、表示画面19にデータを表示することができる。
【００７９】
既に述べたように、検出する測定値は、測定組織エリア40の電圧降下とすることができるが、凝固時の測定組織エリア40（できればターゲット組織エリア41も）の抵抗又は抵抗変化を検出し、それから凝固ゾーンの予想サイズとの関係を把握することも可能である。
【００８０】
本発明は、凝固プロセスと切開プロセスの両方に使用できる。本発明に従って、切開プロセスと同時に進行する凝固効果を検出するのが特に有利であろう。本発明の主題は、バイポーラ構成による電気手術処置の信頼性の高い検出とモニタリングを行えるようにすることである。
【００８１】
ここに、上述のパーツは全て、個々に及び任意の組み合わせにおいて、本発明の主要要素として請求され、特にその詳細は添付図に図示される。当業者には、その変更例は容易に理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施態様に係るHF手術装置を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の機能ブロック図の略断面図である。
【図３】仮想コンポーネントを使った図１及び図２に示す構成のオペレーションモードを説明する等価回路図である。
【符号の説明】
【００８３】
1:  
HF手術装置
10:  HF手術装置
11:  HF発生器
12:  入力ポート
13:  第一出力ポート
14:  第二出力ポート
15:  制御装置
16:  演算装置
17:  記憶装置
18:  信号処理ユニット
19:  表示装置
20:  電圧測定装置
21:  電流測定装置
22:  時間測定装置
23:  温度測定装置
30:  電気手術器具
31:  凝固電極
32:  測定電極
32’:  測定電極
33:  中性極
40:  測定組織エリア
41:  ターゲット組織エリア、凝固ゾーン
42:  周辺組織
50:  入力ユニット
r:  
測定組織エリア/ターゲット組織エリアの半径、所定距離
U:  制御リード
I:  
制御リード
T:  
制御リード
Θ:  制御リード
W:  制御リード
C,C’:制御リード
u:  電圧降下、電圧
i:   電流
t:   継続時間
θ:  温度
w:  
決定される最終値
c:    シャットダウン信号
RZ:  ターゲット組織エリアの抵抗
RM:  測定組織エリアの抵抗
RR:  ターゲット組織エリアの飽和抵抗
RU:  伝達抵抗
RP:  患者抵抗
【図１】
2008528081.tif 000003
【図２】
2008528081.tif 000004
【図３】
2008528081.tif 000005
【国際調査報告】
2008528081.tif 000006
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