(57)【要約】電気外科器具は、必要に応じて切除または凝固を選択的に行うように構成される。電気外科器具は、ＲＦ発電機を用いて活動化することができる電極プローブ上の少なくとも２つの電極を含む。電気外科器具は、活性表面積の大きさを変化させることによって切除モードと凝固モードとを選択的に切り換え可能である。具体的には切除モードでは、相対的に小さな表面積が活性となる。したがって所与の電力入力に対して、電流密度は相対的に高くなる。凝固モードでは活性表面積は増加され、それによって凝固モードでは所与の電力入力に対して電流密度は減少する。
2011527612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科的処置において選択的に組織を切除および／または凝固させるための電気外科器具またはシステムであって、前記電気外科器具は切除モードと凝固モードとを切り換え可能であり、
近位端部分と遠位端部分とを有する細長いプローブと、
前記細長いプローブの前記遠位端部分上に配置された第１の電極であって、切除モードでの動作時に組織を切除するように寸法設定および構成された、第１の電極と、
前記遠位端部分上に配置され、前記第１の電極から電気的に絶縁された凝固電極であって、単独または前記第１の電極の動作と組み合わせて、凝固モードでの動作時に組織を凝固させるように寸法設定および構成された、凝固電極と、
前記第１の電極および前記凝固電極に電気的に結合されたユーザが操作可能な入力構成要素であって、前記切除モードと前記凝固モードとのユーザが選択可能な切り換えをもたらす、ユーザが操作可能な入力構成要素と
を備え、
前記切除モードでは前記入力構成要素は前記第１の電極に選択的に電力を供給し、前記凝固モードでは前記入力構成要素は少なくとも前記凝固電極と任意選択で前記第１の電極とに選択的に電力を供給し、前記凝固モードで動作するときには、前記切除モードでの動作に比べてより大きな大きさの電極表面積が活動化されることを特徴とする電気外科器具またはシステム。
【請求項２】
前記凝固モードでは、前記入力構成要素は使用可能電力の第１の部分を前記第１の電極に供給し、使用可能電力の第２の部分を前記凝固電極に供給し、それによって前記電気外科器具が前記凝固モードにある間は前記第１の電極を凝固のために構成することを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具。
【請求項３】
前記第１の電極および前記凝固電極は、絶縁材料によって分離された同心の表面であることを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項４】
前記遠位端部分内の吸引内腔であって、前記凝固電極によって取り囲まれた開口を有する、吸引内腔をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項５】
前記第１の電極および／または前記凝固電極は、それぞれが絶縁材料によって分離された複数の互いに異なる表面積を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項６】
前記凝固モードにおいて活動化される前記より大きな大きさの電極表面積は、前記切除モードにおけるよりも少なくとも１０％大きいことを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項７】
前記凝固モードにおいて活動化される前記より大きな大きさの電極表面積は、前記切除モードにおけるよりも少なくとも２５％大きいことを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項８】
前記細長いプローブは単極式であることを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項９】
患者の身体の外部部分に取り付けるように寸法設定および構成されたリターン電極をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項１０】
前記細長いプローブは両極式であり、前記細長いプローブは、その前記遠位端部分上に配置され前記細長いプローブのための電力源への電気的リターンをもたらすリターン電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項１１】
ユーザが操作可能な前記入力構成要素はフットペダルであることを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項１２】
ユーザが操作可能な前記入力構成要素は、前記細長いプローブの前記近位端部分に組み込まれたスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の電気外科器具またはシステム。
【請求項１３】
電気外科器具を動作させる方法であって、
（ｉ）近位端部分と遠位端部分とを有する細長いプローブからなる電気外科器具を用意するステップであって、前記遠位端部分は第１の電極と凝固電極とを含み、前記電気外科器具はユーザが凝固モードと切除モードとを選択することを可能にする、ユーザが操作可能なスイッチをさらに含む、ステップと、
（ｉｉ）前記電気外科器具をＲＦ発電機に結合するステップであって、前記ＲＦ発電機は前記電気外科器具に電力を供給する、ステップと、
（ｉｉｉ）ユーザが操作可能な前記入力構成要素を用いて前記電気外科器具の前記切除モードを選択し、前記電気外科器具を前記切除モードで動作させるステップであって、前記切除モードでは患者内の組織の切除を生じるのに十分な電力が前記第１の電極に供給される、ステップと、
（ｉｖ）ユーザが操作可能な前記スイッチを用いて前記電気外科器具の前記凝固モードを選択し、前記電気外科器具を前記凝固モードで動作させるステップであって、前記凝固モードでは、前記患者の組織の凝固を生じるのに十分な電力が前記凝固電極に供給され、前記凝固モードで動作するときは、前記切除モードで動作するのと比べてより大きな大きさの電極表面積が活動化される、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記電気外科器具を前記凝固モードで動作させる前記ステップは、ＲＦ発電機からの電力の一部分を前記第１の電極に供給し、前記電力の第２の部分を前記凝固電極に供給するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＲＦ発電機の電力は、１５０Ｗから６００Ｗの範囲であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＲＦ発電機の電力は、約２００Ｗから約４００Ｗの範囲であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ｉｉｉ）は、ステップ（ｉｖ）の前に行われることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
ステップ（ｉｖ）は、ステップ（ｉｉｉ）の前に行われ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ＲＦ発電機によって発生される電力は、ステップ（ｉｉｉ）におけるよりもステップ（ｉｖ）では大きいことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＲＦ発電機によって発生される電力は、ステップ（ｉｖ）におけるよりもステップ（ｉｉｉ）ではより大きいことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の電極および前記凝固電極は、絶縁材料によって分離された同心の表面であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記凝固モードにおいて活動化される前記より大きな大きさの電極表面積は、前記切除モードにおけるよりも少なくとも１０％大きいことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記電気外科器具を前記切除モードで動作させる間に、前記細長いプローブ内の内腔を通して流体を吸引するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
外科的処置において選択的に組織を切除および／または凝固させるための電気外科器具であって、
近位端部分と遠位端部分とを有する細長いプローブと、
前記細長いプローブの前記遠位端部分上に配置された第１の電極であって、前記電気外科器具の切除モードにおいて組織を切除するように寸法設定および構成された、第１の電極と、
前記遠位端部分上に配置され、前記遠位端での前記第１の電極から電気的に絶縁された凝固電極であって、前記電気外科器具の凝固モードにおいて前記第１の電極と組み合わせて組織を凝固させるように寸法設定および構成された、凝固電極と、
前記第１の電極に電気的に結合された第１のリード線、および前記凝固電極に電気的に結合された第２のリード線と、
それぞれ前記第１の線および第２の線を通して前記第１の電極および前記凝固電極に電気的に結合されたユーザが操作可能なスイッチであって、前記切除モードと凝固モードとのユーザが選択可能な切り換えをもたらす、ユーザが操作可能なスイッチと
を備え、
切除モードでは前記スイッチは、前記第１の電極に電力を供給し、凝固モードでは前記スイッチは、前記電力の第１の部分を前記第１の電極に供給し、前記電力の第２の部分を前記凝固電極に供給することを特徴とする電気外科器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節鏡視下処置において交互に組織を切除および凝固させるための電気外科器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気外科的処置は、電気外科発振機を使用して、組織を切断および／または凝固させるための活性電極に無線周波数（ＲＦ）電力を供給する。電気外科プローブは一般に、プラスチック、セラミック、またはガラスなどの誘電性絶縁体に取り囲まれた金属導体から構成される。電極の表面は露出されたままとなり、切断または切除面をもたらす。電気外科的処置の間は、金属電極は、しばしば導電流体に浸され、切除または凝固させるべき組織に接触してまたはその極く近傍に置かれる。処置の間はプローブは、通常数百から数千ボルトの電圧および１００ＫＨｚから４ＭＨｚ超の間の周波数にて付勢される。電圧は、導電性液体内に電流を誘起し、熱を生じる。最も強い加熱は、電流密度が最も高い電極の非常に近い領域で起きる。
【０００３】
電気外科器具がどのように構成されるかに応じて、装置から発生された熱は、組織を凝固する（すなわち、組織を焼灼する）、あるいは組織を切除する（たとえば、組織を切断する）ために用いることができる。切除（すなわち切断）を引き起こすためには、電極は、電極の周りに気泡を形成するのに十分な熱を発生する。気泡は組織または塩水よりもずっと高い抵抗を有し、それにより電極に跨る電圧を増加させる。十分な電力が与えられた場合は、電極は放電する（すなわち、アークを発生する）。高電圧電流は気泡を通過し、プラズマ放電を生成する。電極を組織の近くに移動することにより、プラズマ層は、組織を除去または切除するのに十分近い距離内に生じる。
【０００４】
電気外科器具はまた、組織を凝固させるために用いることができる。凝固においては、電極での電流密度は、切断せずに熱を生じるように構成される。電流密度は、タンパク質および／または組織の他の成分が凝集し、それにより凝固を生じるのに十分に高く保たれる。しかし凝固時は、電極の電流密度は切除を防ぐように制限される。
【０００５】
一部の既存の電気外科器具は、切除と凝固の両方を行うことができる。ほとんどの場合は医師が、ＲＦ発振機からの電力を減少させることによって切除モードと凝固モードとを切り換える。ＲＦ発振機の電力出力を減少させることにより電極での電流密度を減少させ、それにより電極がアークを生じプラズマを発生するのを防止する。その結果、電気外科器具は凝固を生じることになる。医師が所望の凝固を完了した後には、ＲＦ発振機の電力は、切除モードに戻るように増加させることができる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、切除または凝固を選択的に行うことができる電気外科器具を対象とする。電気外科器具は、ＲＦ発振機を用いて活動化することができる電極プローブ上の少なくとも２つの電極を含む。電気外科器具は、活性表面積の大きさを変化させることによって切除モードと凝固モードとを切り換え可能である。具体的には切除モードでは、相対的に小さな表面積が活性となる。したがって所与の電力の大きさに対して、電流密度は相対的に高くなる。凝固モードでは活性表面積は増加され、それによって凝固モードでは所与の大きさの電力に対して電流密度は減少する。切除モードではほぼすべての使用可能な電力を使用しながら、凝固モードでは表面積を十分大きく電流密度を十分低くすることができそれにより装置は切除する代わりに凝固させるようになる。使用可能電力の大きな割合を用いることによって、本発明の電気外科器具は、同じ電力源とプローブを用いて比較的良好な切除および凝固を示す。
【０００７】
本発明の装置は、ユーザが切除モードと凝固モードとを切り換えるときに活性表面積が変化するので、切除モードおよび凝固モードにおいて効率的に使用することができる。この構成は、凝固モードと切除モードの切り換えが電力を減少させることのみによって達成される既存の装置とは対照的である。そのような装置では、凝固モードでは使用可能電力のかなりの部分を用いることができない（すなわち電力の増加は、凝固の増加ではなく切除を引き起こす）ので、凝固モードは最適に及ばない条件下で動作される。これと対照的に本発明の装置の場合は、活性表面積が増加するので、切除モードから凝固モードに切り換わるときには、比較的高い電力が維持される。したがって凝固モードでは、同じプローブおよび同じＲＦ発振機を用いて、切除モードと比べて比較的大きな量の熱を発生することができる。必要ではないが本発明の装置は、さらには、切除モードから凝固モードに切り換わるときに、電力を増加することが可能となるように構成することができ、これは従来の考えおよび慣例とは反対である。
【０００８】
本発明の一実施形態では、電気外科器具は、近位端部分と遠位端部分とを有する細長いプローブを含む。第１の電極は細長いプローブの遠位端部分上に配置され、第１の電極は、電気外科器具の切除モードにおいて、所与の電力入力にて組織を切除するように寸法設定および構成される。凝固電極も遠位端部分上に配置されるが、第１の電極から電気的に絶縁される。凝固電極は、電気外科器具の凝固モードにおいて、比較的高い電力入力にて（たとえば、切除を生じるために第１の電極のみが活動化されたときと同じ）、単独でまたは第１の電極と組み合わせて、組織を凝固するように寸法設定および構成される。
【０００９】
電気外科器具はまた、第１の電極および凝固電極に電気的に結合された、非限定的にスイッチなどのユーザが操作可能な入力構成要素を含む。ユーザが操作可能な入力構成要素は、切除モードと凝固モードとのユーザが選択可能な切り換えをもたらす。切除モードでは入力構成要素は、第１の電極に電力を供給し、凝固モードでは入力構成要素は、少なくとも凝固電極に電力を供給する。凝固モードにおいて電力を受け取る表面積は、切除モードにおいて電力を受け取る表面よりも大幅に大きい。したがって、所与の大きさの電力入力に対して装置は凝固モードでは、切除モードに比べて低い電流密度を有するように構成される。
【００１０】
好ましい実施形態では、凝固モードでの増加された活性表面積は、凝固モードにおいて、第１の電極と凝固電極の両方に同時に電力を供給するように装置が構成されることによって実現される。この構成では、第１の電極は、所与の電力入力にて単独で用いられたときに切除電極となるように寸法設定および構成される。凝固モードでは凝固電極も活性化され、それによってそれ自体に電力を引き取り、それによって切除モードにおいて第１の電極が必要とするすべての、さらにはそれより多くの電力駆動を使用しながら、第１の電極によって受け取られる正味の有効電力を低減する。第１の電極および凝固電極は一緒に凝固モードにおいて、第１の電極だけで用いられる場合よりもずっと大きな割合の電力を用いて組織の凝固を生じる活性表面積をもたらす。凝固モードでの第１の電極と凝固電極との同時使用は、厳しい寸法上の制約がある外科的処置にて用いることができる小型のプローブを達成するために極めて有利となり得る。
【００１１】
凝固モードにおいて比較的高い電力を用いることにより、凝固モードでの電気外科器具の効率および性能が改善される。しかしデュアルモード電気外科器具の凝固モードでの高い電力の使用は、凝固を達成し切除を防止するために電力を減少させる多くの既存のデュアルモード電気外科器具を動作させるのに用いられる原理とは反対である。
【００１２】
代替的実施形態では、第１の電極は、凝固モードでは不活性化することができる。この実施形態では、凝固モードにおける、切除モードと比べて増加された活性表面積は、所望の電流密度を生じるように寸法設定された凝固電極によって実現することができる。この構成はまた、凝固モードにおいて比較的高い電力を用いるという上述の利点をもたらす。さらにこの実施形態は、設計上の制約が凝固モードでの第１の電極と凝固電極との同時使用を妨げる場合に有利となり得る。
【００１３】
本発明はまた、電気外科器具を動作させる方法を含む。方法は、（ｉ）近位端部分と遠位端部分とを有する細長いプローブを含む電気外科器具を用意するステップであって、遠位端部分は第１の電極と凝固電極とを含み、電気外科器具はユーザが、電気外科器具の凝固モードと切除モードとから選択することを可能にする、ユーザが操作可能な入力構成要素（たとえば、スイッチ）をさらに含む、ステップと、（ｉｉ）電気外科器具を、電気外科器具に電力を供給するＲＦ発電機に結合するステップと、（ｉｉｉ）入力構成要素を用いて電気外科器具の切除モードを選択し、電気外科器具を切除モードで動作させるステップであって、切除モードでは患者の組織の切除を生じるのに十分な電力が第１の電極に供給される、ステップと、（ｉｖ）入力構成要素を用いて電気外科器具の凝固モードを選択し、電気外科器具を凝固モードで動作させるステップであって、凝固モードでは患者の組織の凝固を生じるのに十分な電力が凝固電極（および任意選択で第１の電極）に供給され、凝固モードでは、切除モードと比べて大きな大きさの電極表面積が活動化される、ステップとを含む。好ましい実施形態では方法は、約１５０Ｗから約６００Ｗ、より好ましくは約２００Ｗから約４００Ｗの範囲の電力出力によりＲＦ発振機を用いて実行される。
【００１４】
本発明のこれらおよび他の利点および特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より十分に明らかとなるであろう。
【００１５】
本発明の上記その他の利点および特徴をさらに明確にするために、添付の図面に示されるその特定の実施形態を参照して、本発明のより具体的な説明を述べる。これらの図面は本発明の典型的な実施形態のみを示し、したがってその範囲を限定すると見なされるべきでないことが理解される。本発明について、添付の図面を用いることによって、さらに特定にかつ詳細に述べ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態による、無線周波数発振機、吸引器、および電気外科プローブを含む電気外科器具の斜視図である。
【図２】図１の電気外科器具のプローブの遠位部分の例示的実施形態の斜視図である。
【図３Ａ】本発明による電気外科器具の例示の回路図である。
【図３Ｂ】本発明による電気外科器具の代替の回路図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による例示の単極式器具の電極構成の概略図である。
【図４Ｂ】本発明の別の実施形態による両極式器具の電極構成の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による例示の単極式電気外科器具の断面図である。
【図６Ａ】本発明による電極構成の一実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】本発明による電極構成の一実施形態を示す図である。
【図６Ｃ】本発明による電極構成の一実施形態を示す図である。
【図６Ｄ】本発明による電極構成の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、切除と凝固を交互に行うように選択的に動作させることができる電気外科器具を対象とする。電気外科器具は、ＲＦ発振機を用いて活動化することができる電極プローブ上の少なくとも２つの電極を含む。電気外科器具は、有効活性表面積を変化させることによって切除モードと凝固モードとを切り換え可能である。具体的には切除モードでは、相対的に小さな表面積が活性となる。したがって所与の電力入力に対して、電流密度は相対的に高くなる。凝固モードでは活性表面積は増加され、それによって凝固モードでは所与の電力入力に対して電流密度は減少する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による例示の電気外科システムを示す。電気外科システム１０は、電気外科発振機１２および吸引器１４に電気的に結合された電気外科プローブ４０を含む。
【００１９】
電気外科発振機１２は、無線周波数（「ＲＦ」）波形を発生するように構成される。発振機１２は、組織を切除および／または組織を凝固させるために役立つ電力を発生することができる。一実施形態では、発振機１２は、ＲＦエネルギーの周波数および／または振幅を制御するためのダイアル１６、発生される波形のタイプを（たとえば、切断と凝固とで）変化させるためのスイッチ１８、発振機をターンオンおよびオフするためのスイッチ２０、および電気外科器具１０を接続するための電気的ポート２２などの、標準の構成要素を含む。発振機１２はまた、電気的接地またはリターン電極を接続するためのポート２４を含む。発振機１２は、単極式装置の代わりにまたはそれに追加して、両極式電気外科器具と共に用いるように設計できることが理解されるであろう。
【００２０】
吸引器１４は、ポンプ２６、貯蔵器２８、オン／オフスイッチ３０、および吸引器ポート３２を含む。ポンプ２６は、電気外科器具１０を通じて流体、気体、および破片を吸引するための負圧をもたらす。吸引された流体および破片は、一時的に貯蔵器２８に保存することができる。別の実施形態では、電気外科器具１０は、壁吸引に接続される。壁吸引を用いるときは、吸引された組織および流体を収集するために吸引ライン内にキャニスタまたは他の貯蔵器が配置される。本発明では、発振機１２および吸引器１４の多くの異なる構成を用い得ることが当業者には理解されよう。
【００２１】
電気外科器具４０は細長いプローブとして示され、電気的ポート２２を通じて器具４０を発振機１２に電気的に接続するための電力コード３４を示す。延長配管３６は、器具４０と吸引器１４の間の流体的な接続をもたらす。流量制御装置３８は、施術者が器具４０を通じた吸引の速度を変化させることを可能にする。
【００２２】
電気外科器具４０は、近位端部分４２と遠位端部分４８とを含む。一実施形態では、近位端部分４２は器具４０のための取っ手となることができる。プローブ４０の遠位端部分４８は、複数の電極を含む電極ヘッド４９を含む。
【００２３】
器具４０は、患者内の組織を選択的に切除または凝固させるために用いることができる。近位端部分４２上のボタン４４および４６は、組織を切除するための第１の動作モードと、組織を凝固させるための第２の動作モードの間で器具４０を切り換えるために用いることができる。
【００２４】
器具４０は、器具４０が凝固モードのときには、器具４０が切除モードのときの活性表面積と比べて大きな活性表面積をもたらすように物理的および電気的に構成された少なくとも２つの活性電極を含む。図２は、凝固モードでは、切除モードと比べて大きな活性表面積をもたらす電極構成の例示的実施形態を示す。図２に示されるように、器具４０は、遠位端部分４８上に第１の電極５０と凝固電極５２とを含む。第１の電極５０および凝固電極５２は、電流を導通するための金属または他の適当な材料などの導電性要素である。第１の電極５０および第２の電極５２は、絶縁材料５４によって互いに電気的に絶縁される。この実施形態では、電極５０と５２は互いに同心である。しかし本発明は、図６Ａ〜６Ｄに関して以下により十分に述べるように、第１の電極と凝固電極とが同心ではない電極構成を含む。外側の絶縁性材料５８は、電極５０および５２が露出された状態で、器具４０の遠位端部分４８上に保護被覆をもたらす。
【００２５】
吸引内腔５６は、電極５０内に配置することができる。吸引内腔５６は、切除時に手術部位から流体および破片を回収するために吸引器１４（図１）と共に用いることができる。好ましい実施形態では吸引内腔は、第１の電極５０と吸引内腔５６の間にある距離をもたらすように第２の電極５２内に配置される。この第１の電極５０と吸引内腔５６の間の距離は、流体の吸引は近接する環境に冷却効果を及ぼす傾向があり冷却は切除モードでのプラズマの達成のためには好ましくないものとなり得るので、有利となり得る。しかし本発明を実施するには吸引内腔５６は必要ではなく、望むなら吸引内腔５６は器具４０上の様々な場所に配置できることが当業者には理解されよう。
【００２６】
第１の電極５０は、器具４０が切除モードのときに切除をもたらすように構成される。切除のために構成された電極は、電力源１２から電極に電力が供給されたときに、水性媒体内にプラズマを生成することができる表面積を有する。切除の達成を可能にする第１の電極の具体的な構成は、器具４０が動作するように設計された電力に依存する。一実施形態では器具４０は、約１５０Ｗから約５００Ｗ、より好ましくは約２００Ｗから約４００Ｗの範囲内で動作するように設計される。約４００Ｗの電力定格の場合は、表面積は約３ｍｍ２から約３０ｍｍ２、より好ましくは約５ｍｍ２から約２５ｍｍ２、最も好ましくは約７ｍｍ２から約２０ｍｍ２の範囲とすることができる。
【００２７】
凝固電極５２は、単独で、あるいは１つまたは複数の補助電極（たとえば、電極５０）と組み合わせて、組織内での凝固を行うように構成される。凝固のために構成された電極は、電力源１２からの電力が電極に供給されたときに水性媒体内にプラズマを生成しない活性表面積を有するが、電力源１２からの電力が組織内に凝固を生じるのに十分な熱を発生するように十分に小さな表面積を有する。たとえば約４００Ｗの電力定格の場合は、凝固時の活性表面積は、１０ｍｍ２から約５０ｍｍ２の範囲とすることができる。凝固電極５２は、第１の電極よりも寸法が大きく、それにより切除ではなく凝固を可能にする。一実施形態では、凝固時に活性となる凝固電極は表面積が、第１の電極の表面積より少なくとも１０％大きく、あるいは表面積が少なくとも１５％大きく、２５％大きく、またはさらには５０％大きい。当業者には、患者の組織内で凝固を達成するための適当な電力レベルおよび電極表面積の選択については容易に理解される。凝固電極５２はまた、リターン電極より小さな表面積を有する。一実施形態では凝固電極の表面積は、リターン電極の表面積よりも少なくとも１０％小さく、あるいは表面積が少なくとも１５％小さく、２５％小さく、さらには５０％小さい。
【００２８】
電極を切除または凝固のために構成するのに必要な表面積は、装置に供給される電力に依存する。当技術分野では、施術者が電力を調整することが可能な電力発生器を提供することが慣例である。本発明の目的のためには、電極５０が切除用に構成されるか、電極５２が凝固用に構成されるかの決定は、単一の電力設定に対してなされる（すなわち第１の電極５０は設計電力にて切除し、凝固電極は同じ設計電力にて単独でまたは組み合わせて凝固させる）。しかし電力設定が切除モードでは切除を、凝固モードでは凝固をもたらす限りにおいて、使用時には施術者は切除モードと凝固モードに対して異なる電力設定を選択し得ることが理解されよう。
【００２９】
電極５０および５２は、ユーザが凝固モードと切除モードにて選択的に器具４０を動作させることを可能にするように構成される。ユーザは、ユーザが操作可能な入力構成要素（たとえば、スイッチ）を作動させることによって、２つの動作モードから選択する。ユーザが操作可能な入力構成要素は、電極５０および／または電極５２を凝固条件下で動作させるあるいは切除条件下で動作させるように、器具４０上の活性表面積の大きさを変化させる任意のタイプの機械的または電気的入力装置とすることができる。
【００３０】
一実施形態ではユーザ入力構成要素は、機械的スイッチとすることができる。機械的スイッチの例としては、押しボタンスイッチ、レバー作動式スイッチ、フットペダルスイッチなどが含まれる。本発明においてユーザが操作可能な入力装置として使用できる多くの異なるタイプのスイッチがあることが当業者には理解されよう。
【００３１】
作動されたときは、ユーザが操作可能な入力構成要素は、第１の電極５０と凝固電極５２のうちの１つまたは両方に電力が供給されるようにする。図３Ａおよび３Ｂは、２つの異なるモードを達成するために活性表面積を変化させることにより、ユーザが凝固モードと切除モードとを選択的に切り換えることを可能にする例示の電気的構成を示す回路図である。図３Ａは、器具４０が切除モードのときに第１の電極３５０ａが切除を行い、器具４０が凝固モードのときに凝固電極３５２ａが第１の電極３５０ａと共に凝固を行う電気的構成を示す。
【００３２】
図３Ａでは電力源３１２ａは、オン／オフスイッチ３４５ａおよびリターン電極３２３ａに電気的に結合される。オン／オフスイッチ３４５ａは、第１の電極３５０ａおよびセレクタスイッチ３４５ｃに電気的に結合される。セレクタスイッチ３４５ｃは、凝固電極３５２ａに電気的に結合される。図３Ａは、オフ位置にある器具１０を示す。切除モードを達成するには、ユーザはオン／オフスイッチ３４５ａを作動させ、このスイッチはＲＦ発振機３１２ａから第１の電極３５０ａに電流を供給する。回路は、電流が患者内の組織または流体をリターン電極３２３ａへ通過することによって完成される。オン／オフスイッチ３４５ａが作動され、セレクタスイッチ３４５ｃが非活動化された状態では、凝固電極３５２はオフ（すなわち、不活性）となる。したがって活性表面積は、第１の電極３５０ａによってもたらされる。第１の電極３５０ａは、セレクタスイッチ３４５ｃがオフ位置にある状態でＲＦ発振機３１２ａによって活動化されたときに、切除を実行するのに適した表面積を有する。
【００３３】
凝固動作モードを達成するには、ユーザはセレクタスイッチ３４５ｃを作動させ、このスイッチは次いで凝固電極３５２ａに電流の一部分を供給し、それにより凝固電極３５２ａの表面を活動化する。第１の電極３５０ａと凝固電極３５２ａの両方に対する回路は、リターン電極３２３ａに電気的に結合された流体または組織を通じて完成される。凝固モードでは電流は、第１の電極３５０ａと凝固電極３５２ａの間で共有され、それによって第１の電極３５０ａへの電流を（切除モードにおいて第１の電極３５０ａに供給される電流と比べて）減少させる。凝固モードでの活性表面積は、第１の電極３５０ａ上および凝固電極３５２ａ上の活性面積の和であり、これは切除モードでの（すなわち第１の電極３５０ａだけの）活性表面積よりも大きい。表面積が増加される結果として、プラズマの発生を防止するように十分低い電流密度であり、しかし凝固を生じるのに十分高い電流密度を生じる。
【００３４】
図３Ｂは、電流が第１の電極３５０ｂまたは凝固電極３５２ｂに選択的に供給されることを可能にするポールスイッチ３４５ｂを有する、本発明によるプローブの回路図である。ＲＦ発振機３１２ｂは、ポールスイッチ３４５ｂおよびリターン電極３２３ｂに電気的に結合される。ポールスイッチ３４５ｂは、切除モード、凝固モード、およびオフに対応する３つの位置の間で、ユーザによって切り換えることができる。ポールスイッチ３４５ｂは、切除モードに置かれているのが示される。この構成ではＲＦ発振機からの電流は、第１の電極３５０ｂのみに供給される。ユーザが作動させることによってポールスイッチ３４５ｂを中間の位置に置くことができ、この場合はプローブはオフ位置になる。ポールスイッチ３４５ｂを最下位置まで動かすことにより、第１の電極３５０ｂではなく、凝固電極３５２ｂが活動化される。凝固電極３５２は、切除電極３５０ｂより大きな活性表面積を有する。その結果、凝固電極３５２上の電流密度は、ポールスイッチ３４５ｂが切除モードに置かれた状態での第１の電極３５０ｂの電流密度と比べて小さくなる。凝固モードでの電流密度が小さいことにより、ＲＦ発振機３１２ｂの電力出力が、ポールスイッチ３４５ｂが切除モードに置かれた状態での電力出力と比べて同じ、大きい、または小さい場合でも、結果として切除ではなく凝固を生じる。
【００３５】
図３Ｂに示される実施形態では、凝固電極３５２ｂは典型的には、切除電極３５２ａよりも大きな表面積をもつことになる。しかし図３Ａに示される実施形態では、凝固電極３５２ａの表面積は、凝固時の総活性表面積が切除時の活性表面積より大きい限りにおいて、第１の電極３５０ａと比べて同じ、大きく、または小さくすることができる。
【００３６】
図４Ａおよび４Ｂは、スイッチおよび電極の、プローブまたは器具内への組込みを示す概略図である。図４Ａおよび４Ｂはそれぞれ、単極式および両極式電極構成を示す。図４Ａでは、プローブ４４０ａは、第１の電極４５０ａ、凝固電極４５２ａ、およびスイッチ４４４ａを含む。プローブ４４０ａは、ＲＦ発振機４１２ａに電気的に結合される。リターン電極４２３ａは、ＲＦ発振機４１２ａに電気的に結合される。この実施形態では、リターン電極４２３ａは、プローブ４４０ａ内に組み込まれない。したがってリターン電極４２３は、完成された電気回路をもたらすように患者の身体上に置かれる。図４Ａに示される単極式構成は、スイッチ４４４ａを第１の電極４５０ａおよび凝固電極４５２ａに電気的に結合する２つのリード４５３ａ、４５３ｂを含む。この単極式構成は、非常に小さくなり得るプローブ内への追加の電極の組込みに伴う複雑さがなくなるので有利となり得る。
【００３７】
図４Ｂは、プローブ４４０ｂが第１の電極４５０ｂ、凝固電極４５２ｂ、およびリターン電極４２３ｂを含む、両極式構成を示す。リターン電極４２３ｂは、プローブ４４０ｂ内に組み込まれ、リード４５３ｃを通してスイッチ４４４ｂに電気的に結合される。プローブ４４０ｂ上にリターン電極４２３を配置することは、動作時に患者を通過する電流の大きさを低減し、患者に適切に取り付けられる別個のコードをもつ必要がなくなるので有利となり得る。
【００３８】
図４Ａおよび４Ｂは単極式および両極式構成を示すが、本発明は単極式または両極式構成に限定されず、もし十分な表面積があればプローブ上に追加の別々の電極を配置することができる。
【００３９】
スイッチ４４４ａおよび４４４ｂは、プローブ４４０ａおよび４４０ｂに組み込まれるように示したが、スイッチはプローブの外部とすることができることが当業者には理解されよう。たとえばスイッチは、ＲＦ発電機およびプローブ４４０に電気的に結合されたフットペダル内に組み込むことができる。
【００４０】
本発明は、多種多様な構成を有する装置を包含する。典型的には器具またはプローブは、配管内に組み込まれ、遠位端まで通じる電気リードを有する中空の管をもつことになる。図５は、本発明の一実施形態による例示の単極式プローブ５４０の断面を示す。プローブ５４０は、図１に示されるものとほぼ同様な電極ヘッドの断面図である。プローブ５４０は、プローブ５４０の遠位端での吸引開口５５６に通じる吸引内腔５５４を有する細長い管を形成する。プローブ５４０は、第１の電極５５０に電気的に結合された第１の電気リード５５８を含む。第１の電極５５０は、活動化されたときに切除を実行するように構成される。第２の電気リード５６０は、第２の電極５５２に電気的に結合される。第２の電極５５２は、装置の凝固モードにおいて凝固を生じるように構成することができる。第１の電極５５０と第２の電極５５２とは、絶縁性材料５６２によって電気的に絶縁される。同様にリード５５８と５６０は、互いに電気的に絶縁される。ＲＦ発電機からの電流が電極に電力供給するのを可能にしながら、電気的絶縁をもたらすように電極および絶縁体を構成することは、当業者には良く知られている。
【００４１】
第１の電極および第２の電極の具体的な構成は、様々とすることができる。たとえば第１の電極および第２の電極は、図１に示されるように同心の矩形とすることができる。図６Ａ〜６Ｄは、電極の代替構成を示す。図６Ａは、円形の同心の電極を有する電極ヘッド６４９ａを示す。電極ヘッド６４９ａは、第１の電極６５０ａ、第２の電極６５２ａ、およびそれら２つを電気的に絶縁する絶縁性材料６５４ａを含む。任意選択の吸引内腔５５６ａは、第２の電極６５２ａ内に配置される。図６Ａは、第１の電極６５０ａを第２の（たとえば、凝固）電極６５２ａの外側に示すが、同心の電極は、凝固電極６５２ａが第１の電極６５０ａの外側になるように逆にできることが当業者には理解されよう。
【００４２】
図６Ｂは、同心でない電極構成を示す。この実施形態では、電極ヘッド６４９ｂは、切除用に構成された第１の電極６５０ｂと、凝固（単独または第１の電極６５０ｂと組み合わせて）させるように構成された第２の電極６５２ｂを含む。絶縁性材料６５４ｂは、第１の電極６５０ｂを第２の電極６５２ｂから電気的に絶縁する。任意選択の吸引内腔６５６ｂは、第２の電極６５２ｂ内に配置される。
【００４３】
図６Ｃは、吸引内腔６５６ｃの上に配置された第１の電極６５０ｃを有する代替的実施形態を示す。凝固電極６５２ｃは、第１の電極６５０ｃとは反対側の電極ヘッド６４９ｃ上に配置される。電極ヘッド６４９ｃは、第１の電極６５０ｃと凝固電極６５２ｃを電気的に絶縁するように絶縁材料６５４ｃから形成することができる。
【００４４】
図６Ｄは、両極式電極ヘッド６４９ｄを示す。両極式電極ヘッド６４９ｄは、第２の（たとえば、凝固）電極６５２ｄと同心の第１の電極６５０ｄ、および吸引内腔６５６ｄを含む。電極ヘッド６４９ｄはまた、リターン電極６２３ｄを含む。リターン電極６２３ｄ、第１の電極６５０ｄ、および凝固電極６５２ｄは、絶縁性材料６５４ｄを用いて電気的に絶縁される。リターン電極６２３ｄは、それを通過する電流から発生される熱が非常に小さくなるように十分大きな表面積を有し、それによりリターン電極６２３ａは凝固を生じない。
【００４５】
本発明は、その趣旨および本質的な特徴から逸脱せずに、他の特定の形で実施することができる。説明した実施形態は、すべての点で例示のみであり、限定的と見なされるべきではない。したがって本発明の範囲は上記の説明によるのではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と等価な意味および範囲内に含まれるすべての変更は、それらの範囲に包含されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【国際調査報告】
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