(57)【要約】  電気外科器具が提供される。この電気外科器具は、戻り電極にごく近接して位置する能動電極を備えている、能動電極は、第１熱拡散率を有している、第２電極は、第１熱拡散率よりも大きい第２熱拡散率を有している。第２電極の体積、形状、及び熱拡散率は、熱の伝達を助長するようにされている。
2008501485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気外科切断器具において、
組織を切断するのを容易にするように設計され、比較的低い熱拡散率材料を含む第１電極と、
前記第１電極にごく近接して位置し、比較的高い第１熱拡散率材料を含む第２電極と、を備え、
前記第１電極は、電源に移動可能に連結され、
前記第２電極は、前記電源のアースに連結され、
前記第２電極は、前記第２電極の表面からの熱の伝達を助長するように形作られ、かつ設計される
ことを特徴とする電気外科切断器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、「双極電気外科切断器具」の表題で２００４年６月８日に出願された米国仮特許出願第６０／５７８，１３８号の利得を主張するものであり、ここに全文が記載されているかのように含まれるものとする。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、電気外科器具に関し、さらに詳細には、組織を切断するのに有用な双極電気外科器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
内科医や外科医は、数十年にわたって、電気外科を用いてきた。使用時に、電気外科は、能動電極と戻り電極とを用いて、電気エネルギーを組織に印加する。典型的には、特別に設計された電気外科発電機が、高周波の交流を電気外科器具に印加し、次に、この器具が組織と接触する。勿論、他の電源も可能である。電気外科発電機の設計と製造の技術は、よく知られている。
【０００４】
電気外科は、単極電気外科と双極電気外科の両方を含んでいる。単極電気外科は、多少、誤った呼称である。何故なら、この単極外科は、２つの電極を用いるからである。外科医は、単一の能動電極を操作し、第２電極は、通常、患者の大きな組織質量部、例えば、臀筋に接地される。典型的には、この第２電極は、患者に害を与えることなく電気エネルギーを散逸させるために、大きくされ、大きな組織質量部に取り付けられる。双極電気外科器具は、この器具が能動電極と戻り電極の両方を内蔵する点において、単極電気外科器具と異なっている。
【０００５】
単極電気外科、単極外科、又は単極モードでは、患者は、分散電極又は接地パッドとも呼ばれる大きな戻り電極によって、接地される。戻り電極は、典型的には、少なくとも６平方インチ（３９平方センチ）の面積を有している。この戻り電極は、患者に取り付けられ、電気外科発電機に電気的に接続される。今日、殆どの戻り電極は、接着剤を用いて、患者に取り付けられている。典型的には、戻り電極は、患者の臀部の領域又はその周辺に取り付けられる。次いで、外科電極（能動電極）が、発電機に接続される。発電機は、高周波エネルギーを生成し、能動電極が患者に接触すると、回路が完結される。発電機の電力レベル、波形出力、能動電極の大きさと形状、組織の組成、及び他の因子に依存して、いくつかの生理学的な効果が、能動電極と組織との界面に生じる。これらの効果として、組織の切断、血管の凝固、組織の融除、及び組織の癒合が挙げられる。
【０００６】
有効ではあるが、単極外科は、いくつかの欠点及び危険性を有している。１つの問題は、電流が能動電極と接地パッドとの間で患者内を流れる必要がある点にある。患者の電気抵抗が比較的高いので、組織に所望の効果をもたらすのに用いられる電力レベルが一般的に高い。神経と血管が損傷することも、珍しくない。もう１つの問題として、意図しない患者の熱傷が挙げられる。熱傷は、とりわけ、能動電極又は戻り電極の近くの電流の漏れ及び他の金属外科器具と能動電極との接触によって生じる。もう１つの問題は、能動電極の近傍における金属器具の容量結合であり、これによって、熱傷又は焼灼が意図しない領域に生じる。さらにもう１つの問題として、患者と接地パッドとの間の電気的接触が１つ以上の個所で低下することによって、接地パッド又は戻りパッドの周辺に生じる電気的熱傷が挙げられる。これら及び他の問題によって、単極電気外科器具は、満足できないものになっている。
【０００７】
単極外科と関連する上記の欠点及び問題によって、２０世紀の中頃に、双極電気外科が出現することになった。双極電気外科の場合、能動電極と接地電極は、互いに近接し、典型的には、同じツール上にある。器具上のアースによって、接地パッド及びそれに関連する問題を排除することが可能になった。さらに、電気エネルギーが器具の電極間にしか流れないので、電流は、短い距離しか患者内を流れず、その結果、必要とされる抵抗と電力の両方が低くなる。これによって、神経又は血管の損傷又は意図しない患者の熱傷の危険性が大幅に低減される。双極外科は、凝固、融除、及び血管の癒合に極めて良好に機能する。
【０００８】
双極器具は、単極器具に関連する多くの問題を解決したが、単極切断器具と同じような双極切断器具を作製する試みは、殆ど不成功に終わっている。滑らかな切断を得るには、エネルギー密度と切断電極の近傍に生じる熱が、隣接組織の細胞を裂解させるのに充分なほど大きくなければならない。この細胞を裂解させる薄い線は、切断が生じるときに、組織を分割する。もし電力密度と熱が充分に高くない場合、細胞の流体は、緩やかに蒸発し、組織の乾燥と凝固が生じる。２つの電極又はブレードを互いに近接させるように双極器具を構成する試みは、所望の滑らかな切断効果が得られずに終わっている。その理由は、主に、充分に高い電流密度が得られず、電極の１つ又は両方が組織への付着を開始するからである。
【０００９】
特許第４，２０２，３３７号明細書（フレンら）は、能動電極の面積の０．７から２．０倍の作用面積を有する両側戻り電極を備えるブレードに似た電気外科器具を記載している。この発明は、戻り電極の表面からの熱、すなわち、組織と電極の界面において生じた熱を迅速に散逸させる必要性を認識していない。また、この発明は、戻り電極から外部へ熱を伝達させる必要性を認識していない。実際、この発明者は、戻り電極が、セラミックにシルク印刷によって塗布され、次いで、焼付けられる銀のような薄い金属化物質であるべきである、と述べている（カラム７の３３行目からカラム７の３６行目）。薄い金属化物質は、使用中に生じた熱を外部に伝達するか又は貯蔵するのに充分な体積を有していないので、この発明の戻り電極は、急速に昇温し、付着と引っ掛かり（drag）を生じ始め、殆どの外科用途に対して、この器具を不適切なものにしている。
【００１０】
特許第５，４８４，４３５号明細書（フリーノアら）は、双極切断器具を記載している。この器具では、器具が組織内に引き込まれたときに、戻り電極又はシューは、邪魔にならないように移動するようになっている。受動電極又は戻り電極は、能動電極の面積の少なくとも３倍の面積を有するべきであると、主張されている。ここでも、この発明は、戻り電極の表面からの熱、すなわち、組織と電極との界面において生じた熱を迅速に散逸させる必要性を認識せず、戻り電極から外部に熱を伝達させる必要性も認識していない。使用時に、この発明の戻り電極は、急速に昇温し、付着と引っ掛かりを生じ始め、殆どの外科用途に対して、この器具を不適切なものにしている。加えて、１つの電極がバネ付勢されるか又は邪魔にならないように移動する要件は、多くの手術に対して、この器具を不適切なものにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この背景及び先行技術の問題を解消する要望に照らして、本発明は、開発されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的に応じて利点を達成するために、ここに実施され、かつ広い範囲にわたって記載されるような電気外科装置又は器具が提供される。この電気外科器具は、近接して位置する能動電極と戻り電極とを備えている。能動電極は、第１熱拡散率の第１材料から作製される。戻り電極は、第１熱拡散率よりも大きい第２熱拡散率の第２材料から作製される。第２材料の体積、幾何学的形状、及び熱拡散率は、少なくとも１つの戻り電極の表面からの熱の伝達を助長するのに充分であるようにされている。
【００１３】
本発明の前述の特徴及び他の特徴、有用性、及び利点は、添付の図面に示されている本発明の好ましい実施形態のより具体的な以下の説明から、明らかになるだろう。
【００１４】
本明細書に含まれ、本明細書の一部をなす添付の図面は、本発明の実施形態を示し、説明と一緒になって、本発明の原理を分かり易くする役割を果たすものである。図面における同様の項目には、同一の参照番号が用いられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を説明する。本発明の実施形態について説明するが、当業者であれば、実際の器具に対して数多くの形状、大きさ、及び寸法が可能であることを認めるだろう。従って、ここに記載かつ図示される具体的な実施形態は、例示的であって、制限するものではないと見なされるべきである。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態による電気外科システム１０を示している。このシステム１０は、双極電気外科発電機１００を備えている。電気外科発電機１００は、独自の電源を備えていてもよいが、典型的には、電源コード１０１を経由する標準的なＡＣ壁電流を用いて電力が供給される。電気外科発電機１００は、ＡＣ壁電流のような電力を用いて、組織への切断、凝固、及び他の生理学的な作用を助長する種々の波形の高周波出力を生成する。電気外科発電機１００及び高周波出力については、当技術分野においてよく知られているので、ここではさらに説明しない。電気外科発電機１００は、接続部１０２及び１０３を備えている。任意選択的に、第２接続部１０５及び１０６が、仮想線で示されるように設けられてもよい。１つの接続部、例えば、接続部１０２は、電力を器具に供給する、すなわち、器具に対する電源であり、他の接続部、例えば、接続部１０３は、その電源に対するアースである。また、システム１０は、ハンドル１１０と電気外科器具チップ１１４内の１対の電極とを有する装置１０４を備えている。電気外科器具チップ１１４については、以下、さらに説明する。装置１０４は、任意の従来の手段、例えば、ケーブル１１２を用いて、電気外科発電機１００の接続部１０２及び１０３に接続されている。任意選択的なコネクタ１０５及び１０６が、電気外科発電機の作動、波形の切換、及び器具の識別を行なうのに用いられてもよい。これらの機能の操作原理は、当技術分野においてよく知られている。
【００１７】
図２は、電気外科器具チップ１１４を有する装置１０４をさらに詳細に示している。電力がケーブル１１２から装置１０４に供給される。装置１０４に対する接続ケーブル１１２は、従来から知られている。一般的には、図示されるように、ケーブル１１２は、装置１０４の第１端１０４ｆに配置され、電気外科器具チップ１１４が装置１０４の第２端１０４ｓに配置される。しかし、代替的な構成も可能である。電源は、高周波エネルギーをケーブル１１２と装置１０４のハンドル１１０を介して電極１１６及び１１８に供給する。電気外科器具チップ１１４は、露出した能動電極チップ１１６を有する能動電極、又は切断用途では、切断電極１１５（図３を参照）と、戻り電極又は接地電極１１８とを備えている。ケーブル１１２は、接続部１０２、すなわち、電源から能動電極１１５への経路と、戻り電極１１８から接続部１０３のアースへの戻り経路とをもたらしている。
【００１８】
能動電極１１５と戻り電極１１８は、互いに極めてごく近接して隔てられ、一般的にはプラスチック又はセラミックのような誘電体である絶縁材料１２１によって、分離されている（図３を参照）。場合によっては、この絶縁材料は、簡単に、空気又は他の気体であってもよい。図２及び３に示されるように、能動電極１１５は、戻り電極１１８の中心空洞ＣＣから長軸ＬＡに沿って延在している。能動電極１１５と戻り電極１１８は、中心空洞ＣＣに沿って短絡することがあるので、絶縁材料１２１は、短絡などを阻止するように設けられるとよい。長軸ＬＡに沿って戻り電極１１８を越えて延在している能動電極の部分は、能動電極チップ１１６であり、空気によって戻り電極１１８から分離されている。電極の代替的構造として、さらに多くの絶縁材料１２１を必要とする構造、さらに少ない絶縁材料１２１しか必要としない構造、又は絶縁材料１２１を必要としない構造が挙げられる。能動電極チップ１１６に関連する戻り電極１１８の材料及び寸法的な特性は、この発明の作用を促進すると考えられる。
【００１９】
電極１１６及び１１８は、コネクタハウジング１２３に連結されている。コネクタハウジング１２３は、絶縁材料であるとよく、及び／又は絶縁材料によって包まれていてもよい。コネクタハウジング１２３は、単極電気外科の技術における当業者に知られている方法によって、ハンドル１１０に連結されるか又は差し込まれている。ハンドル１１０は、双極発電機の作動を可能にし、及び異なる波形出力と電力レベルに切換える能力をユーザに与える１つ以上の電力アクチュエータ１１１を備えているとよい。例えば、これを円滑に実施する信号が、コネクタ１０５及び／又は１０６のような個別の接続部を介して供給されるとよい。発電機を作動するこのような電力アクチュエータの操作と構成は、電気外科の分野における当業者によく知られ、現在、単極電気外科において一般的に用いられている。アクチュエータ１１１は、ボタン、トグルスイッチ、圧力スイッチなどを備えることもできる。接続部１０２、１０３、１０５及び１０６は、発電機の単一プラグ内に組み込まれてもよい。
【００２０】
図１及び２に示される電気外科器具チップ１１４の断面図である図３を参照すると、能動電極チップ１１６を備える能動電極１１５は、高融点を有する材料、例えば、タングステン及び一部のステンレス鋼合金から構成されるとよい。能動電極チップ１１６は、ある面積を有し、組織に対して露出させることができる。能動電極チップ１１６は、エッジ１１７の形状に形作られるとよいが、例えば、装置１０４の使用を容易にするブレード、ドエル、楔、先鋭点、フック、細長体などに形作られてもよい。能動電極チップ１１６は、一般的に、組織と接触することができるように露出される。中心空洞ＣＣに沿って延在する能動電極１１５の部分は、電気的絶縁材料１２１によって覆われ、この絶縁材料１２１の一部は、絶縁チップ１２２のように、中心空洞ＣＣを超えて延在しているとよい。電気的絶縁体１２１は、能動電極１１５を戻り電極１１８から電気的に絶縁している。電極１１６の能動領域の大きさは、装置の機能にとって重要である。例えば、もしこの電極の大きさが戻り電極の他の特性に対して大きすぎると、装置が適切に機能しないことがある。
【００２１】
戻り電極１１８について説明すると、表面からの熱の伝達を容易にするために、この電極の少なくとも表面及び／又はこの電極の深さの一部は、比較的高い熱拡散率を有する材料から作製されるべきである。局部的な温点の散逸は、電極材料の熱拡散率（α）の関数である。温点は、組織と電極との間でスパーク又はアークが生成する場所に生じる。これらの温点は、電極への組織の付着が生じる個所である。熱拡散率が高いほど、媒体内への熱の伝播が早い。もし熱が充分に早く外部に伝播すれば、温点が散逸され、電極への組織の付着は、生じない。
【００２２】
材料の熱拡散率は、熱伝導率（ｋ）を密度（ρ）と比熱容量（Ｃｐ）の積で割った値と等しい。
α  ＝  ｋ／（ρ・Ｃｐ）
【００２３】
殆どの電気外科用途では、少なくとも１．５×１０-5ｍ2／ｓの熱拡散率が電極への組織の付着を低減させるように機能する。充分な厚みと、体積と、幾何学的形状を有する熱拡散率材料から作製されるか又はそのような熱拡散率材料によって覆われる電極は、著しく良好に付着を低減させるように機能する。より低い熱拡散率は、より低い電力用途において有効であろう。高熱拡散率、例えば、９．０×１０-5ｍ2／ｓの熱拡散率を有する材料は、本発明において良好に機能することが見出されている。これらの高熱拡散率を有する材料は、機能するのに充分な体積がさらに必要である。戻り電極又はその電極の外面の少なくとも一部に適切な材料として、銀、金、及びそれらの合金が挙げられる。銅及びアルミニウムが用いられてもよいが、生体適合性を達成するために、他の材料の被膜が用いられねばならない。例えば、図３を参照すると、戻り電極１１８は、生体適合性材料からなる中実材料である。しかし、図４を参照すると、戻り電極１１８は、高熱拡散材料からなる十分な厚みの表面被膜又はメッキ１２４ａが施されたコア材料１２４を有していてもよい。タングステンとニッケルは、戻り電極に望ましい材料ではないが、実施形態によっては、機能するようにさせることもできる。電極材料の熱特性を表す表を以下に示す。
【００２４】
【表１】
2008501485.tif 000003
【００２５】
戻り電極の表面の比較的高い熱拡散率の材料は、電気外科中に組織と電極との界面のスパーク点に生じる高温を散逸させるのを助長する。スパークの温度は、１０００℃を超えることもある。電極の表面の小さな領域がスパークのエネルギーによって加熱され、その点の表面温度が９０℃を超える場合でさえ、その点への組織の付着が生じやすい。付着が生じると、器具が引っ掛かり、焼痂（eschar）が堆積され、器具を適切に使用できなくなる。
【００２６】
比較的高い熱拡散率を有することに加えて、戻り電極は、熱伝達を促進する熱量を有しているべきである。熱量は、電極の全体が付着の生じている温度まで昇温するのを抑止する。また、戻り電極の高拡散率材料の幾何学的形状は、戻り電極の表面及び遠位部から外部への熱の流れを容易にするように設計されるべきである。図示されるように、戻り電極１１８の本体は、殆どの電気外科用途において、電極の全体が付着の生じる温度よりも低く保たれるように、大きな断面積と充分な熱量とを備えている。より多量の熱が散逸されねばならないより高い電力の電気外科用途では、電極の長さ又は断面積は、電極チップから遠位側に向かって、増大させることができる。もしメッキ又は被覆された電極が用いられる場合、高熱拡散率材料から作製される電極の部分の断面積は、戻り電極チップから遠位側に向かって一定に保たれるか又は増大されるべきである。もし高熱拡散率材料の断面積が電極の長さに沿って減少するか又は細く括れる場合、チップから外部への熱の流れを制限し、装置の操作性能を低下させる可能性がある。分析及び実験によれば、９．０×１０-5ｍ2／ｓよりも大きい熱拡散率の材料を戻り電極に用いて、長さが１ｃｍ未満の比較的小さい能動電極を用いた場合、良好な切断を促進するには、戻り電極の質量が少なくとも０．５ｇであるべきことが、判明している。能動電極が大きい場合、高熱拡散率の材料からなる戻り電極又はその戻り電極の一部の質量は、例えば、１．０ｇよりも大きく、幾何学的形状によっては、１．０ｇよりも著しく大きくするべきである。逆に、極めて小さい能動電極の場合、戻り電極の質量は、それほど大きくしなくてもよい。また、戻り電極の形状は、電極表面から外部への熱の流れを容易にするのに最適であるべきである。前述の検討における電極質量であるが、これは、電気外科中に熱エネルギーを散逸させる電極の部分の質量として定義される。従って、電極に電気的に接続されているが、熱エネルギーの散逸には充分に寄与していない器具の部分、例えば、チップに接続された長尺シャフトは、前述の検討で述べたよりも著しく大きい質量を有していてもよい。最後に、高い熱拡散率を有する材料は、低い熱拡散率を有する材料よりも少ない熱質量しか必要としない傾向にある。
【００２７】
戻り電極の表面及びその遠位部から外部への熱の流れを助長するために、前述の実施形態では熱質量が用いられているが、ヒートパイプ又は循環流体を用いて、熱を戻り電極の本体から外部に引き出すこともできる。
【００２８】
能動電極と戻り電極との間の距離も重要な因子である。もし電極間の距離が小さすぎると、電極間の短絡又はアークが生じることになる。もし距離が大きすぎると、器具は、使いづらく、外科医に受入れられないことになる。さらに、距離が大きくなると、電力要求が全体的に大きくなる可能性がある。より小さい距離及び／又はより大きい距離も可能ではあるが、０．１ｍｍから３．０ｍｍの範囲内にある２電極間の最小距離であれば、良好に機能することが見出されている。２つの電極間の距離は、電極間に用いられる絶縁材料の誘電強度によっても制限される。
【００２９】
電極を設計する場合、戻り電極の熱拡散率と能動電極の熱拡散率との間の差が、いくつかの効果を有することが見出されている。戻り電極の熱拡散率よりも比較的低い熱拡散率を有する材料を能動電極に用いることは、戻り電極をより低い熱拡散率を有する材料で設計することができるか、又はもし戻り電極がより高い熱拡散率を有する材料によって作製される場合には、戻り電極の体積をより小さくすることができることを意味している。
【００３０】
良好に機能する１つの最適な設計では、タングステン又はステンレス鋼製の能動電極と組合せて、多量の高純度の銀を戻り電極に用いている。
【００３１】
前述の説明は、種々の熱特性を有する金属を電極又は電極表面に用いることに重点を置いたが、金属以外の導電材料、例えば、複合体、樹脂、又は炭素、炭素繊維、黒鉛などが充填された複合材料が、電極の少なくとも１つとして用いられてもよい。これらの材料又は組織と接触するこれらの材料の一部は、生体適合性を有している必要がある。
【００３２】
図３は、図２の電気外科器具チップ１１４を長軸ＬＡに沿って見た断面図を示している。この図は、寸法が尺度通りではないが、戻り電極が能動電極１１６と比較して大きい体積を有していることを示している。また、戻り電極は、高熱拡散率材料の表面処理膜１２４ａでメッキ又は被覆されたコア材料１２４から構成された電極として示されている。構造的な安定性をもたらすステンレス鋼、タングステン、ニッケル、又はチタンのようなコア材料１２４が、最適である。用途によっては、アルミニウム又は銅のような材料がコアとして用いられてもよい。何故なら、それらの材料は、高い熱拡散率を有しているので、戻り電極の大きさを縮小させることができるからである。前述したように、高い熱拡散率を有する多量の材料が、戻り電極の構成に必要である。もし銀のような高熱拡散率を有する材料がニッケルのようなより低い熱拡散率を有するコア材料にメッキ又は被覆される場合、その被膜材料は、戻り電極の表面からの熱を除去し、また熱を戻り電極の近位部から外部に伝達させるのに充分な厚みを有しているべきである。ステンレス鋼のコアと高純度銀の被膜を用いる場合、少なくとも０．００２インチ（０．０５０８ミリ）の高純度銀の被膜が良好に機能することが見出されている。０．００８インチ（０．２０３２ミリ）以上のメッキ厚みがより望ましい。より小さい能動電極を有する器具の場合には、より薄い厚みが用いられてもよいことが考えられる。図４は、戻り電極１１８と能動電極１１６の円形断面を示している。いずれか又は両方の電極に対して、円形以外の断面が用いられてもよい。一例として、戻り電極１１８の断面の形状は、狭い楕円、矩形、台形、又は無作為な形状であってもよい。楕円形状は、実際、外科医が切断し、器具の側面を覗くとき、能動電極の視認性を改善することが考えられる。非対称な断面が、ある種の外科手術に有益なこともある。
【００３３】
図５は、他の電気外科器具チップを示している。電気外科器具チップ５０は、前述の電気外科器具１１４と同様である。この実施形態における電気外科チップ５０は、従来の電気外科ブレードと類似している幾何学的形状に構成されている。電気外科器具チップ５０は、能動電極１２５と戻り電極１２６とを備えている。戻り電極は、表面の一部の周囲に延在するエッジ１２６ｅを有している。能動電極１２５は、戻り電極１２６のこのエッジ１２６ｅに近接している。能動電極１２５と戻り電極１２６とを分離しているのは、絶縁材料１２７であり、この絶縁材料１２７は、通常、プラスチック、セラミック、又は他の誘電材料から作製される。電極１２５及び１２６間の絶縁分離は、場合によっては、空気又は他の気体であってもよい。絶縁材料もエッジ１２６ｅに近接しているべきである。能動電極１２５は、高融点の材料から構成されるとよい。能動電極１２５は、戻り電極１２６の周囲に連続的に延在しているように示されているが、不連続であってもよい。電気外科器具チップ５０又はブレードは、ハウジング１２３と同様のコネクタハウジング１２９内に保持されている。
【００３４】
図６及び７は、電気外科器具チップ５０の断面である。能動電極１２５は、より高い電流の集中を容易にするために、能動電極エッジ１２８に尖らせるとよい。戻り電極１２６の体積は大きく、また戻り電極の断面積が遠位チップから外部に向かって等しく保たれているか又は大きくなっているので、戻り電極から外部への熱の流れが促進される。これによって、戻り電極とブレードが、全体として、先行技術の主な欠点である付着又は引っ掛かりを防止する。
【００３５】
図８は、内視鏡的用途の内視鏡ツール（器具、工具）８０として適するようにされている本発明の実施形態を示している。内視鏡ツール８０は、ハンドル又はシャフト１３０を有している。シャフト１３０は、電気的絶縁材料から作製されていてもよいし、又は電気的絶縁スリーブに包まれていてもよい。ツール８０は、遠位チップ１３１で終端している。ツール８０は、通常、ここには具体的に示されていないハウジング１２３又は１２９のようなハンドルに接続されるか又は差し込まれている。
【００３６】
図９は、ツール８０のチップ１３１の遠位部を示している。チップ１３１は、能動電極１３４用の凹領域１３０ｒを備えている。戻り電極１３２は、チップ１３１において露出されている。能動電極１３４は、電気的絶縁材料１３３によって、戻り電極１３２から電気的に分離されている。この図示の例では、能動電極は、シャフトから電極の軸部に対して９０°屈曲しているが、他の角度構成も可能である。この構成は、腹腔鏡下胆嚢摘出術（内視鏡外科手術による胆嚢の摘出）に特に有用である。戻り電極からの熱の散逸は、多量の高熱拡散率材料（図示せず）がシャフト３０内を近位側に延在している前述の実施形態と同様にして、促進される。又、この器具は、能動電極が様々な内視鏡手術を良好に促進するブレード、スプーン、フック、ループ、又は他の形状に形作られるように構成することができる。能動電極は、同じ理由から、遠位チップから軸方向に沿って器具から突出させることもできる。
【００３７】
図１０は、電気外科器具チップ９０を備える本発明の他の実施形態を示している。電気外科器具チップ９０は、能動電極１４５と戻り電極１４１及び１４２とを備えている。絶縁材料１４３が戻り電極１４１及び１４２と能動電極１４５とを分離している。方向矢印Ａによって示されるように、能動電極１４５は、戻り電極１４１及び１４２に対して相対的に移動可能である。すなわち、能動電極１４５は、（図１０及び１１に示されている）拡張位置１４５ｅと（図１２に示される）後退位置１４５ｒとを有している。
【００３８】
この実施形態によって、外科医は、単一の双極器具を用いて、切断と凝固を行なうことが可能になる。戻り電極１４１及び１４２は、電気的に分離されている。使用中、外科医は、能動電極１４５を拡張させて、組織を切断することができる。この切断モードにおいて、戻り電極１４１及び１４２は、連結されていてもよいし又は連結されていなくてもよい。他方において、外科医が凝固を必要とする手術中には、能動電極１４５は、後退される。能動電極１４５が後退した状態で、電力が戻り電極１４１又は１４２の１つに供給され、他の戻り電極１４２又は１４１は接地され、これによって、低電力の凝固用の双極凝固作用がもたらされる。理解され得るように、拡張位置では、電気外科器具チップ９０は、図２及び３に示されている電気外科器具チップ１１４と同じように機能する。通常、凝固と切断に対して、異なる電気外科波形が用いられるが、これらの波形は、電気外科の技術における当業者にはよく知られている。能動電極１４５を拡張及び後退させるのに用いられる機構は、能動電極が拡張される切断用又は能動電極が後退される凝固用の適切な波形に切換える信号を発電機に供給するのに用いることもできる。凝固の場合、この機構は、電極１４１及び１４２に対して、発電機の接続をそれぞれプラス側とアース側に切換えることになる。電力の切換は、アクチュエータ１１１を用いて、行なわれてもよい。
【００３９】
図１３は、２つの戻り電極１４１及び１４２を分離すると共に、切断中に用いられる能動電極１４５を含む電気的絶縁材料１４３を備える実施形態の断面図を示している。この実施形態に示される焼灼電極の設計は、互いに向き合った２つの電極から構成されているが、他の考えられる構成として、２つ以上の同軸電極、多数のパイ形状の電極、又は他の電極形状が挙げられる。
【００４０】
図１４は、戻り電極１５１とループ状能動電極１５２とを備える双極組織切除に有用な電気外科器具チップを示している。形状以外は、器具２００は、前述した器具と同じように作動する。器具２００は、図１６に示されるような吸引カニューレ１５３を備えていてもよい。吸引カニューレ１５３は、外科手術部位からカニューレの遠位端１５４を通して組織と体液を排出し、これによって、外科医は、手術を継続することができる。開口１５４の反対側のカニューレの端（近位端）は、吸引源（図示せず）に連結され、外科医が当技術分野においてよく知られているように吸引を制御することを可能にするために、カニューレ１５３の側面に穴が設けられていてもよい。吸引カニューレ１５３は、前述の多くの実施形態と共に用いることもできる。この実施形態において、能動電極１５２は、半円状又はループ状である。能動電極又はループ電極の端は、絶縁ハウジング１５０内に捕捉されている。この実施形態における戻り電極１５１は、半円状であるが、種々の形状に作製されてもよい。ループ電極１５２は、組織を横切って引き出されながら縮小し、これによって、大きな体積の組織の容易かつ正確な除去を促進することになる。
【００４１】
図１５は、ループ状能動電極１５２、絶縁ハウジング１５０、及び戻り電極１５１を示す器具２００の断面図である。この図は、絶縁ハウジング１５０内に捕捉されている能動電極１５２の端を示している。
【００４２】
図１７〜２３は、双極電気外科鉗子に組み込まれた本発明を示している。この器具は、外科医が、単一の双極器具を用いて、組織を掴み、組織を双極鉗子の顎内で凝固させ、及び組織を切断又は切除することを可能にする。
【００４３】
図１７は、ハンドル１６１及び１６２と、先端部１６３及び１６４と、鉗子チップ１６５及び１６６とを有する双極鉗子１５７を示している。双極鉗子は、当業者に知られているコネクタ１５９とケーブル１５８とを介して発電機に接続されている。鉗子チップの少なくとも１つは、前述したような高熱拡散率材料によって被覆されているか又はそのような材料から作製されている。この材料によって、双極鉗子が凝固中に付着するのが回避される。また、この材料によって、鉗子チップ１６５及び１６６の１つ又は両方が本発明による戻り電極として作用することが可能になる。鉗子の機構１６０によって、鉗子能動電極１６７は、図１０においてすでに示されているように、拡張又は後退することが可能になる。機構１６０は、ユーザが能動切断電極１６７を拡張及び後退させることを可能にすると共に、波形と電気的接続を前述したように切換える図示されている親指スライダーであるとよい。図１８を参照すると、鉗子の切断チップの詳細が示されている。能動電極１６７は、拡張又は後退することができる。この能動電極１６７は、図３に示される装置と同じように器具（図示せず）の内部の長さに沿って延在している絶縁材料１６９によって、電極１６６から電気的に分離されている。能動電極のチップは、エッジ１６８、又は先鋭点、楔、ドエル、ブレード、フックなどのような他の形状に尖れているとよい。双極鉗子は、通常、一般的にはナイロンのようなプラスチックからなる絶縁層１７０によって被覆されている。これによって、器具と外科医との間に電気的絶縁バリアがもたらされる。図１８に示される器具のチップの端面図が、図１９に示されている。この器具は、組織の捕捉を容易にするために、鉗子の内側に位置する平面１８０を備えているとよい。図１８に示されるチップの断面図が、図２０に示されている。図２０は、器具の先端部に沿って延在し、能動切断電極１６７を戻り電極１６６から電気的に分離する絶縁物１６９を示している。電極１６６に対する能動電極１６７の移動は、矢印Ｂで表されている。
【００４４】
鉗子のチップの全体、又は（鉗子チップ１６６とも呼ばれる）戻り電極１６６は、高熱拡散率材料から作製することもできるが、図２０は、高熱拡散率材料によって被覆された戻り電極１６６又は鉗子チップを示している。鉗子チップの下にあるコア１７３は、鉗子に構造的な強度を与える材料から作製されている。前述したように、適切なコア１７３の材料として、ステンレス鋼、タングステン、ニッケル、又はチタンが挙げられる。次いで、このコアは、高熱拡散率材料１７２によって被覆又はメッキされる。９０％を超える純度の銀が用いられるとき、高熱拡散率材料の被膜又はメッキの適切な厚みは、約０．００２インチ（０．０５０８ミリ）以上の比較的厚い層であることが見出されている。実験によれば、０．００２インチ（０．０５０８ミリ）厚のメッキの場合、チップ領域からの熱の逸散を促進するために、このメッキは、少なくとも１．０インチ（２５．４ミリ）の長さだけ、鉗子のごく先端から後方に延在しているべきであることが分かっている。より厚いメッキの場合は、短いメッキ長さしか必要とせず、ここでは、０．００８インチ（０．２０３２ミリ）を超えるメッキ厚みが用いられている。
【００４５】
図２１〜２３は、組織を切開するためのループ電極を有する鉗子チップを示している。ループ状の能動切断電極１７７は、前述した機構を用いて、拡張又は後退させることができる。後退したとき、ループワイヤは、鉗子チップ１６６の溝１７９内に入れ子にされるとよい。これによって、鉗子を凝固及び捕捉モードで用いるとき、ループが邪魔をするのが防がれる。戻り電極１６６は、前述したように、高熱拡散率材料から作製される。
【００４６】
外科医は、組織を切除することを望むとき、ループ電極を図２２に示されるように拡張させることができる。次いで、ループを図２３に示されるように後退させ、双極鉗子を捕捉及び凝固に用いることができる。
【００４７】
本発明の実施形態及びその改良の多くについて、かなり詳細に説明したが、この説明は、例示にすぎず、本発明は、以下の特許請求の範囲によって定義されることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明品が接続された従来の電気外科システムの機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による電気外科器具の図である。
【図３】図２に示される電気外科器具チップの断面図である。
【図４】図２に示される電気外科器具チップの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による他の電気外科器具チップの図である。
【図６】図５に示される電気外科器具チップの断面図である。
【図７】図５に示される電気外科器具チップの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による他の電気外科器具の図である。
【図９】図８の電気外科器具チップをさらに詳細に示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による他の電気外科器具の図である。
【図１１】拡張位置にある図１０の電気外科器具チップの断面図である。
【図１２】後退位置にある図１０の電気外科器具チップの断面図である。
【図１３】拡張又は後退位置にある図１０の電気外科器具チップの断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態による他の電気外科器具チップの図である。
【図１５】図１４の電気外科器具チップの断面図である。
【図１６】吸引カニューレが取り付けられた図１４に示される電気外科器具の代替的実施形態の図である。
【図１７】双極電気外科鉗子に組み込まれた本発明の他の実施形態の図である。
【図１８】図１７の電気外科器具チップをさらに詳細に示す図である。
【図１９】図１８の双極電気外科鉗子の切断先端部の端面図である。
【図２０】図１８の双極電気外科鉗子器具チップの切断先端部の断面図である。
【図２１】双極電気外科鉗子の１つの先端部内にループ状の切断電極を含む本発明の他の実施形態の側面図である。
【図２２】拡張されたループ状切断電極を示す図２１の実施形態の平面図である。
【図２３】後退されたループ状切断電極を示す図２１の実施形態の平面図である。
【図１】
2008501485.tif 000004
【図２】
2008501485.tif 000005
【図３】
2008501485.tif 000006
【図４】
2008501485.tif 000007
【図５】
2008501485.tif 000008
【図６】
2008501485.tif 000009
【図７】
2008501485.tif 000010
【図８】
2008501485.tif 000011
【図９】
2008501485.tif 000012
【図１０】
2008501485.tif 000013
【図１１】
2008501485.tif 000014
【図１２】
2008501485.tif 000015
【図１３】
2008501485.tif 000016
【図１４】
2008501485.tif 000017
【図１５】
2008501485.tif 000018
【図１６】
2008501485.tif 000019
【図１７】
2008501485.tif 000020
【図１８】
2008501485.tif 000021
【図１９】
2008501485.tif 000022
【図２０】
2008501485.tif 000023
【図２１】
2008501485.tif 000024
【図２２】
2008501485.tif 000025
【図２３】
2008501485.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月9日(2007.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気外科切断器具において、
組織を切断するのを容易にするように設計され、比較的低い熱拡散率材料を含む第１電極と、
前記第１電極にごく近接して位置し、比較的高い第１熱拡散率材料を含む第２電極と
を備え、
前記第１電極は、電源に移動可能に連結され、
前記第２電極は、前記電源のアースに連結され、
前記第２電極は、前記第２電極の表面からの熱の伝達を助長するように形作られ、かつ設計される
ことを特徴とする電気外科切断器具。
【請求項２】
電気外科ツールにおいて、
絶縁材料から形成された外側ハウジングを有する細長シャフトと、
前記シャフトの遠位端に取り付けられた導電部材であって、前記導電部材は、前記シャフトの外側ハウジングに隣接して位置する外面を有し、前記導電部材は、前記シャフトの前記外側ハウジングから前方に離間された露出面を有し、前記露出面は、前記導電部材の前記露出面が第１電極として機能するように、前記外側ハウジングに向かって延在し、前記導電部材は、比較的高い熱拡散率を有する材料から形成されるような導電部材と、
前記シャフトに取り付けられた第２電極であって、前記第２電極は、ワイヤの形態にあり、前記両電極の間に密閉された空洞空間を画成するように、前記第１電極の全体にわたって配置され、かつ前記第１電極から前方に離間され、前記第２電極の少なくとも一部は、前記第１電極と交差する面を画成し、前記第２電極は、比較的低い熱拡散率を有する材料から形成されるような第２電極と、
前記シャフトから延在するケーブルであって、前記第１電極をアースに接続し、前記第２電極を電源に接続するようなケーブルと
を備えることを特徴とする電気外科ツール。
【請求項３】
前記第２電極を形成する前記ワイヤは、前記シャフトの前記外側ハウジングに取り付けられて、そこから前方に延在する第１及び第２対向端を有し、前記両対向端間において、前記ワイヤは、前記密閉された空洞空間を画成するように、前記第１電極の前記露出面の前方に延在することを特徴とする請求項２に記載の電気外科ツール。
【請求項４】
前記第２電極は、ワイヤフィラメントであることを特徴とする請求項２あるいは３に記載の電気外科ツール。
【請求項５】
前記第１電極は、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、金、金合金、銅、及び銅合金からなる材料の群から選択されることを特徴とする請求項２、３あるいは４に記載の電気外科ツール。
【請求項６】
前記第２電極は、タングステン、ステンレス鋼、ニッケル、及びニッケル合金からなる材料の群から選択されることを特徴とする請求項２、３、４あるいは５に記載の電気外科ツール。
【請求項７】
前記シャフトは、比較的高い熱拡散率を有する材料から形成されて、遠位端を有する細長の導電ロッドを備え、前記外側ハウジングは、前記ロッドの周囲に配置され、前記外側ハウジングは、前記ロッドの前記遠位端が前記第１電極として機能するように、前記ロッドの前記遠位端から離間されることを特徴とする請求項２、３、４、５あるいは６に記載の電気外科ツール。
【請求項８】
前記導電部材は、第１導電材料から形成されたコアを備え、比較的高い熱拡散率を有する第２導電材料が、前記第１電極の全体にわたって配置されることを特徴とする請求項２、３、４、５あるいは６に記載の電気外科ツール。
【国際調査報告】
2008501485.tif 000027