(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１のユニットと第２のユニットとを備え、前記第２のユニットは前記第１のユニットに取り外し可能に接続可能であり、電極アセンブリに連結されており、
前記第１のユニットは、
ａ）電源、
ｂ）無線周波出力を発生させるＲＦ発振回路、及び
ｃ）ＲＦ出力を前記電極アセンブリに供給するように構成されている出力部、
を備え、
前記第２のユニットが、第１の期間について第１の有限の非ゼロ値を持つパラメータと、第２の期間について第２の有限の値を持つパラメータとを前記第１のユニットに交互に提供する識別回路を備え、
前記第１のユニットが、前記識別回路の特性を検出して出力信号を提供するように構成されている検知回路を含み、前記第１のユニットが、前記検知回路に接続され、前記出力信号を受信するコントローラを更に含み、前記コントローラが前記検知回路からの前記出力信号に応じて前記ＲＦ出力を前記電極アセンブリに適するように調節するよう構成されており；
前記識別回路の特性が、前記第１の期間と前記第２の期間との交番の周波数である、
電気手術システム。
【請求項２】
前記第１のユニットが、前記第１の期間と前記第２の期間との比率を検出するように構成されている、
請求項１に記載の電気手術システム。
【請求項３】
前記第１のユニットが、前記第１の期間の前記パラメータの値を検出するように構成されている、
請求項１に記載の電気手術システム。
【請求項４】
前記第１のユニットが、前記第２の期間の前記パラメータの値を検出するように構成されている、
請求項１に記載の電気手術システム。
【請求項５】
前記第１のユニットが、前記第１の期間のパラメータの値と前記第２の期間のパラメータの値との差を検出するように構成されている、
請求項１に記載の電気手術システム。
【請求項６】
前記識別回路が、少なくとも有限の非ゼロ値のパラメータを有する第１及び第２の受動電気的識別構成部品を含み、前記第１の識別構成部品の値が前記第２の識別構成部品の値とは異なる、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気手術システム。
【請求項７】
前記識別回路が、前記第１及び第２の識別構成部品の第１及び第２の組合せを切り替えるためのスイッチング手段を更に含む、
請求項６に記載の電気手術システム。
【請求項８】
前記スイッチング手段が、前記第１の識別構成部品のみの第１の組合せと前記第２の識別構成部品のみの第２の組合せ間を切り替える、
請求項６に記載の電気手術システム。
【請求項９】
前記スイッチング手段が、前記第１の識別構成部品のみの第１の組合せと前記第１及び第２の識別構成部品の両方の第２の組合せとを切り替える、
請求項７に記載の電気手術システム。
【請求項１０】
前記スイッチング手段がトランジスタを備える、
請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の電気手術システム。
【請求項１１】
前記第１及び第２の有限の値を持つ前記パラメータがリアクタンスである、
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電気手術システム。
【請求項１２】
前記第１及び第２の識別構成部品がコンデンサであり、前記第１及び第２の有限の値を有する前記パラメータがキャパシタンスである、
請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の電気手術システム。
【請求項１３】
前記第１のユニットが電気手術用発電器であり、前記第２のユニットが前記発電器に取り外し可能に接続された電気手術器具である、
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の電気手術システム。
【請求項１４】
前記第１のユニットがハンドヘルド式の電気手術用ハンドピースであり、前記第２のユニットが前記電気手術用ハンドピースに取り外し可能に接続された電極ユニットである、
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の電気手術システム。
【請求項１５】
少なくとも、第１のユニットと第２のユニットとを備え、前記第２のユニットが前記第１のユニットに取り外し可能に接続可能であり、電極アセンブリに連結されており、前記第１のユニットがＲＦ出力信号を前記第２のユニットに提供し、
第１の期間についての第１の有限の非ゼロ値を持つパラメータと、第２の期間についての第２の有限の値を持つパラメータを時間的に変化する方式で前記第２のユニットから前記第１のユニットに提供するステップと、
前記第１のユニットにおける前記パラメータを検出するステップと、前記パラメータの検出に応じて前記第１のユニットの前記ＲＦ出力信号を特定の電極アセンブリに適するように調節するステップとを備え、
前記パラメータの前記時間的に変化する性質が、前記第１の期間と前記第２の期間との交番の周波数であり、前記特定の電極アセンブリの識別を提供する；
電気手術システムを操作する方法。
【請求項１６】
前記提供するステップは、提供される一以上の電気的構成部品を電気的構成部品の回路網への組込みと組込みの解除とを切り替えるステップを含み、それにより提供されるパラメータの値を変化させる、
請求項１５に記載の電気手術システムを操作する方法。
【請求項１７】
前記電気的構成部品の回路網が一以上のリアクティブな構成部品を備え、前記一以上のリアクティブな構成部品が前記回路網への組込みと組込みの解除とで切り替えられると前記回路網の共振周波数が変化する、
請求項１６に記載の電気手術システムを操作する方法。
【請求項１８】
前記回路網が並列に配設された少なくとも２つのリアクティブな構成部品を備え、前記方法が、前記構成部品の１つを前記回路網への組込みと組込みの解除とを周期的に切り替えるステップを含むことにより、前記時間的に変化する電気的パラメータが、高リアクタンスと低リアクタンスとの間又は高インピーダンスと低インピーダンスとの間で切り替わる、
請求項１７に記載の電気手術システムを操作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織の治療に用いる電気手術システムに関する。こうしたシステムは、内視鏡手術または「鍵穴」手術（「キーホール」サージェリ）だけでなく、より伝統的な「直視下」手術（「オープン」サージェリ）にも用いられる。
【背景技術】
【０００２】
電気手術システムの多くは何らかの形の識別システムを有しており、電気手術器具を電気手術用発電器に接続すると、今、どのタイプの器具があるのかを発電器が検出し、場合によってはその特定の器具又は器具のタイプに適する、例えば電力及び電圧の設定値を用いることができるようになっている。
【０００３】
他の種類も知られてはいるが、本願発明者の米国特許第６，０７４，３８６号は、このような識別システムの一例である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施の形態は、そうした識別システムの代替であって、承認されていない器具が用いられることをより困難にするために複雑さを高めたものを提供しようとするものである。したがって、一の態様から、少なくとも、第１のユニットと第２のユニットとを備え、前記第２のユニットは前記第１のユニットに取り外し可能に接続可能であり、電極アセンブリに連結されており、前記第１のユニットは、
ａ）電源、
ｂ）無線周波出力を発生させるＲＦ発振回路、及び
ｃ）ＲＦ出力を前記電極アセンブリに供給するように構成されている出力部、
を備え、
前記第２のユニットが、第１の期間について第１の有限の非ゼロ値を持つパラメータと、第２の期間について第２の有限の値を持つパラメータとを前記第１のユニットに交互に提供する識別回路を備え、前記第１のユニットが、前記識別回路の特性を検出して出力信号を提供するように構成されている検知回路を含み、前記第１のユニットが、前記検知回路に接続され、前記出力信号を受信するコントローラを更に含み、前記コントローラが前記検知回路からの前記出力信号に応じて前記ＲＦ出力を前記特定の電極アセンブリに適するように調節するよう構成されている；電気手術システムが提供される。
【０００５】
第１のユニットは電気手術用発電器を備えることが好適であり、第２のユニットは、典型的にはケーブルとコネクタによって発電器に取り外し可能に接続された電気手術器具を備える。電気手術器具は、電極アセンブリを一体的に含む「ワンピース」構成であることが好都合である。あるいは、電気手術器具は、ハンドピース（把持部）と、ハンドピースに対して選択的に取り付け及び取り外しされる別体の電極アセンブリを備える、いわゆる「ツーピース」構成である。第２のユニットが電極アセンブリに「連結されている」という上記の言及は、具体的には、これらの配置構成の両方を含むとともに、第２のユニットが電気手術器具と電気手術用発電器との間に接続されたアダプタユニットを備える更なる配置構成も含むことが意図されている。
【０００６】
更なる代わりの配置構成において、第１のユニットはハンドヘルド式（手持式）電気手術ハンドピースを備え、第２のユニットは電気手術ハンドピースに取り外し可能に接続された電極ユニットを備える。電極ユニットは長尺の（細長い）軸を備え、軸の一端に電極アセンブリを、他端に電極ユニットをハンドピースに接続するためのコネクタを有することが好適である。いずれの配置構成が採用されても、第１のユニット内の検知回路は、当該の電極アセンブリを識別するのに役立ち、出力信号をコントローラに送る。すると、コントローラは、ＲＦ出力を特定の電極アセンブリに適するように調節する。
【０００７】
好適な一の配置構成によると、第１のユニットは、第１の期間と第２の期間との交番の周波数を検出するように構成されている。あるいは、第１のユニットは、第１の期間と第２の期間との比率を検出するように構成されている。更なる代わりの配置構成によると、第１のユニットは、第１の期間のパラメータの値と第２の期間のパラメータの値との差を検出するように構成されている。いずれの配置構成が用いられても、第１のユニットに対して第２のユニットを識別するために用いられる特性は、第１及び第２の値の交番に基づく動的なものである。この付加された複雑さが識別の再現をより難しくし、既知の適切な電極アセンブリだけが確実に第１のユニットとの接続に用いられるようにしている。
【０００８】
電気手術用発電器の耐用年数を越えて何世代もの電気手術器具が用いられること、又は、第１及び第２の世代の発電器の組合せが何時も現場にあることは、よくあることである。これは、動的な識別特性を検出できる発電器もあれば、検出できない旧いバージョンもあるということを意味する。したがって、第１のユニットは、第１の期間の、又は第２の期間の、又は両方の期間のいずれかのパラメータの値を検出するように構成されると考えられる。こうして、安全性の向上のために動的な識別特性を検出可能な第１のユニットが動的な識別特性を検出する、一方、動的な識別特性を検出できない旧いバージョンも、そうした旧いバージョンにおいてはパラメータの値のみが検出され変化する特性は検出されないとしても、動的な識別特性を示す第２のユニットとともに用いることができる。
【０００９】
更なる高度化のため、第１のユニットは、上記に詳細に述べた特徴の組合せ、例えば、期間が交番する周波数とともに第１又は第２の期間のどちらか一方のパラメータの値を検出してもよい。他の組合せは、組合せの一つ一つをここに挙げる必要がないほど、当業者にとっては明らかであろう。
【００１０】
上記において、上記のように第１のユニットがパラメータの値、又はその差、又は期間の比率、又は期間が交番する周波数等を検出するように構成されている場合、好適な実施の形態においては、第１のユニットに接続されている第２のユニットの最終的な識別を行うのは、検知回路とコントローラの組合せである。具体的には、検知回路は、パラメータ、差、比率、周波数等を示す検知信号を出力してもよく、次いで、検知信号は、識別を行い、そして好ましくは第１のユニットを適切に制御するためにコントローラによって解釈される。
【００１１】
好適な配置構成において、前記識別回路が、少なくとも有限の非ゼロ値のパラメータを有する第１及び第２の受動電気的識別構成部品を含み、前記第１の識別構成部品の値が前記第２の識別構成部品の値とは異なる。識別回路は、第１及び第２の識別構成部品の第１及び第２の組合せを切り替えるためのスイッチング手段を更に含むことが好適である。一の配置構成において、スイッチング手段は、第１の識別構成部品のみの第１の組合せと、第２の識別構成部品のみの第２の組合せとを切り替える。代わりの配置構成において、スイッチング手段は、第１の識別構成部品のみの第１の組合せと、第１及び第２の識別構成部品の両方の第２の組合せとを切り替える。いずれの配置構成が採用されても、パラメータの値は第１及び第２の識別構成部品では異なるため、結果は、パラメータに対して高／低／高／低を繰り返す値となる。この交互に切り替わる値は、第１のユニットが第２のユニットを識別し、適切な出力特性を設定するために、第１のユニット内の検知回路によって検知される。
【００１２】
好ましくは、第１及び第２の有限の値を持つパラメータがキャパシタンスであり、したがって第１及び第２の識別構成部品はコンデンサである。本発明者のＵＳ特許６，０７４，３８６号は、第１及び第２のユニットの間に共振回路を配置するとともに、かかる共振回路の共振周波数を検出することによって、どうすればコンデンサの値を確立できるかを記載する。第２のユニット内の動的な識別回路に関連するキャパシタンスの検知のためにこの方法、又は当業者に公知である代わりの方法を採用してもよい。
【００１３】
スイッチング手段は、トランジスタを含むことが好適である。しかし、他の切替え構成要素部品は当業者には公知であり、かかる切替え構成部品の使用は、第２のユニットを滅菌するために用いられる滅菌方法次第であってもよい。
【００１４】
本発明の別の実施の形態は、電気手術器具、又は電気手術器具用の電極アセンブリを提供するもので、接続インターフェース及び識別回路を備える。前記識別回路は、前記接続インターフェースにおいて時間的に変化する電気的パラメータを提示するように配設され、前記時間的に変化する電気的パラメータが前記電気手術器具又は電極アセンブリの少なくとも１つの特質を決定するような識別シグネチャ（署名者に固有の情報）として機能する。特質は、例えば、器具若しくはアセンブリの識別情報、又は一以上の電気的特性若しくは入力信号要件であってもよい。
【００１５】
一の実施の形態において、識別回路は、電気的構成部品の回路網と、一以上の電気的構成部品の回路網への組込みと組込みの解除とを切り替えることによって電気的パラメータを変化させるスイッチング素子とを備える。好ましくは、電気的構成部品の回路網は一以上のリアクティブな構成部品を含み、スイッチング素子が一以上の電気的構成部品の回路網への組込みと組込みの解除を切り替えると、回路網の共振周波数が切り替わる。
【００１６】
具体的な一の実施の形態において、前記回路網は並列に配設された少なくとも２つのリアクティブな構成部品を備え、前記スイッチング素子、好ましくはトランジスタが、前記構成部品の一つの前記回路網への組込みと組込みの解除とを周期的に切り替えるために配設されることによって前記時間的に変化する電気的パラメータが高リアクタンスと低リアクタンスとの間、又は高インピーダンスと低インピーダンスとの間で切り替わる。本発明の実施の形態によっては、リアクティブな構成要素部品はコンデンサであることが好適である。
【００１７】
本発明の他の態様は、電気手術システムを操作する方法を提供するもので、少なくとも、第１のユニットと第２のユニットとを備え、第２のユニットが第１のユニットに取り外し可能に接続可能であり、電極アセンブリに連結されており、第１のユニットがＲＦ出力信号を第２のユニットに提供し、第１の期間についての第１の有限の非ゼロ値を持つパラメータと、第２の期間についての第２の有限の値を持つパラメータを時間的に変化する方式で第２のユニットから第１のユニットに提供提示するステップと、第１のユニットにおけるパラメータを検出するステップと、パラメータの検出に応じて第１のユニットのＲＦ出力信号を特定の電極アセンブリに適するように調節するステップとを備え、パラメータの時間的に変化する性質が、特定の電極アセンブリの識別を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
以下の添付図面を参照し、本発明を単なる一例として、より詳細に説明する。
【図１】本発明による電気手術システムの概略図である。
【図２】様々な内部構成部品を示す、図１のシステムの概略図である。
【図３】図１のシステム内で用いられる識別回路の概略回路図である。
【図４】図３の識別回路のより詳細な回路図である。
【図５】本発明による代わりの電気手術システムの概略図である。
【図６】本発明の実施の形態において用いることができる検知回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照すると、図１は、器具３の形態の第２のユニットに接続コード４を介して無線周波（ＲＦ）出力を提供する出力ソケット２を有する発電器１の形態の第１のユニットを含む従来の電気手術装置を示す。発電器１の起動は、フット（足踏み）スイッチ接続コード６によって発電器１の背面に別途接続されたフットスイッチユニット５を用いて実施されてもよい。図示した実施の形態において、フットスイッチユニット５は、発電器１の乾燥モードと蒸発モードとをそれぞれ選択するための２つのフットスイッチ５ａと５ｂとを有する。発電器のフロントパネルは、ディスプレイ８に表示される乾燥パワーレベルと蒸発パワーレベルとの電力レベルをそれぞれ設定するための押しボタン７ａと７ｂとを有する。押しボタン９は、乾燥モードと蒸発モードとを選択するための代替手段として備えられている。
【００２０】
図２は、図１の概略バージョンを示しており、発電器１及び器具３の内部の構成部品の一部を示す。発電器１は、電源１０、ＲＦ発振器１１、及びコントローラ１２を含み、これらは全てＲＦ出力を出力部１３に提供するように設計されている。器具３は、ハンドピース１４と、電極アセンブリ１５とを含む。一部の配置構成において、電極アセンブリ１５は、ハンドピース１４から取り外し可能であり、同じハンドピースが別の電極アセンブリとともに使用できるようになっている。他の配置構成において、ハンドピース１４、電極アセンブリ１５、及び接続コード４は全て、単一のワンピース（一体）アセンブリとして形成されている。
【００２１】
器具３は識別回路１６を更に含み、識別回路１６は、電極アセンブリが取り外し可能な場合には電極アセンブリ１５と組み合わされ、そうではなくて器具がワンピースのアセンブリの場合にはハンドピース１４に組み合わされる。識別回路１６は、追加の導線１７を介して発電器１内に配置された検知回路１８に接続されている。
【００２２】
図３を参照して識別回路１６を更に説明する。回路は、第１のコンデンサ１９（Ｃｍａｉｎ）、第２のコンデンサ２０（Ｃａｕｘ）、及びスイッチング回路２１を含む。スイッチング回路２１は、第２のコンデンサを第１のコンデンサと並列接続すること及びその並列接続を断つことを交互に繰り返し、その結果、スイッチング回路の切り換えに応じて回路の全キャパシタンスが変化する。特に、並列に接続されたコンデンサのキャパシタンスは共に加算されるため、スイッチング回路２１の作動によって、全キャパシタンスは低キャパシタンスＣｍａｉｎと、Ｃｍａｉｎ及びＣａｕｘの合計に等しい高キャパシタンスとの間で切り替わる。キャパシタンスが共振回路に接続され発電器内の検知回路とともに共振回路の一部を形成する場合、スイッチング回路２１によるＣａｕｘ２０の組み込み及びその組み込みの解除の切り替えは、共振回路全体の共振周波数を変化させる。この変化は発電器内の回路構成要素によって検出でき、変化は、以下に更に記載するように、取り付けられた電気手術器具又は電極アセンブリのタイプを識別するために用いられる。
【００２３】
より詳細には、一般に共振回路の発振周波数は、以下の式によって与えられる。
【数１】
0006514188.tif 000002
【００２４】
ここにおいて、スイッチング回路２１によって切り替えられてＣａｕｘが回路に組込まれると、共振回路の共振周波数Ｆｏは低下する。したがって、発振周波数の変化を検出することがコンデンサ２０の値の指標を与え、インダクタンスが既知の場合、こうして得られる共振周波数を監視することによってＣｍａｉｎとＣａｕｘの両方の値を知ることができる。以下に更に記載するように、検知回路１８は、様々な周波数で振動する発振器を含み、コントローラ１２は、第１のコンデンサが検知回路に接続された場合、及び第２のコンデンサが検知回路に接続された場合の両方において発振周波数を検出する。
【００２５】
したがって、検知回路１８とコントローラ１２は発電器１に接続されたハンドピース１４のタイプを識別することができ、したがって、発電器１に接続された電極アセンブリ１５のタイプを識別することができる。それに応じ、コントローラ１２は、その特定の電極アセンブリ１５に適するＲＦ出力を出力部１３に供給するために電源１０及び／又は発振器１１を調節する。異なるハンドピースが発電器１に接続された場合、検知回路１８は識別回路１６におけるインピーダンスに起因する異なる発振周波数で振動し、したがって、コントローラは、その特定のハンドピースに組み合わせられる電極アセンブリにより適する異なるＲＦ出力のために調整を行うであろう。
【００２６】
図４は、識別回路１６の詳細な回路図を示す。識別回路は、リアクティブ出力部４２と、スイッチ制御発振回路４０とを含む。この回路におけるリアクティブ出力部は、本来は容量性であり、２つの直列のコンデンサＣ３及びＣ４（組み合わさって図３の第１のコンデンサ１９（Ｃｍａｉｎ）に相当）を含み、典型的にはＣ４の値はＣ３の値の１０倍程度である。第２のコンデンサ２０（Ｃａｕｘに相当）はＣ５で示され、トランジスタＭ１が第２のコンデンサ２０のリアクティブ出力部４２への組込みと組込みの解除、より具体的には、コンデンサＣ３とＣ４との並列接続と接続解除を切り替える。
【００２７】
一次及び二次導線２２及び２３が、電力をトランジスタＭ１に提供するとともに、スイッチ制御発振回路４０にも供給する。スイッチ制御発振回路４０は、トランジスタＭ１のゲートに切替え信号として供給される方形波出力を生成する発振器として構成されたオペアンプ２４を含む。方形波出力の周波数は、発振器バイアス回路構成Ｃ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４によって適切な周波数（数Ｈｚから数百Ｈｚの範囲であってもよい）に設定される。コンデンサＣ５のリアクティブ出力部４２における回路への組込みと組込み解除を切り替えるため、発振器からの方形波出力がトランジスタＭ１を飽和状態と非飽和状態とに駆動する。
【００２８】
トランジスタＭ１が導通状態にない場合、一次入力２１において見られるＣの総計値は  
【数２】
0006514188.tif 000003
であり、トランジスタＭ１が導通状態にある場合に見られるＣの値は
【数３】
0006514188.tif 000004
である。これは、トランジスタが導通状態にない場合に比べてトランジスタが導通状態にある場合の方が発振周波数は低くなることを意味する。コントローラ１２は、トランジスタＭ１が導通状態にあるときに加え、トランジスタＭ１が導通状態にないときも検知回路１８（以下に更に記載）における共振回路の発振周波数を監視する。こうして、検知回路１８とコントローラ１２は、コンデンサＣ３、Ｃ４及びＣ５の値を決定し、このようにして発電器１に接続された器具のタイプを識別する。
【００２９】
それ故、識別回路１６は、異なる識別を行うために変化し得る多数のパラメータを提供する。特に、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５の値は全て変化し得るものでも良く、それらは異なる共振周波数を与えるであろう。回路配置構成は、Ｃ５が切り替えられて組込みを解除されたときのＦｏ１と、Ｃ５が切り替えられて組込まれたときのＦｏ２という２つの共振周波数を提供する。ここで、Ｆｏ２はＦｏ１より小さい。Ｃ３、Ｃ４及びＣ５の値は、任意所望の共振周波数を与えるように選択されるようにしても良い。これに代え、又は、これに加えて、異なる発振器周波数を与えるために、したがって、この２つの共振周波数の切り替え周波数Ｆｓを与えるために発振回路２４のバイアス回路構成が変更されてもよい。それ故、図４の回路は、電気手術器具に対して識別シグネチャ（署名・サイン）を提供するために変化し得る３つのパラメータ（Ｆｏｌ、Ｆｏ２、及びＦｓ）を提供しても良く、この３つのパラメータの多くの異なる組合せが可能なことで、結果的に多数の識別シグネチャがもたらされる可能性がある。
【００３０】
上記パラメータを決定するため、検知回路１８は、一次入力２２と連結する。例示の検知回路１８を図６に示す。これは、本発明者の先行するＵＳ６０７４３８６に記載の検知回路とほぼ同一である。ここで、検知回路１８は、絶縁変圧器５４の励磁一次コイル５４Ａを駆動する低インピーダンス出力５２Ａを有するオペアンプ５２が中心となっている。変圧器５４の二次コイル５４’は、識別回路の一次入力２２と接地との間に連結され、その結果、コイル５４’と識別回路１６のコンデンサ１９及び２０は、並列共振回路を形成する。共振回路の共振周波数は、コンデンサＣ３、Ｃ４及びＣ５の値にもよるが、典型的には２ｋＨｚから１５０ｋＨｚの範囲内である。
【００３１】
変圧器５４は、一方の側のＡＣ接地とオペアンプ５２の反転入力５２Ｉとの間に連結された検知コイル５４Ｂを更に有することにより、変圧器からのフィードバック経路を提供する。コイル５４Ｂは共振二次コイル５４’を介して励磁コイル５４Ａに有効に連結されているため、共振回路の存在が、オペアンプ５２の方形波出力の高調波をフィルタにかけてその大部分を除去する。
【００３２】
検知コイル５４Ｂを挟んで対向する両極に接続されたクランプダイオードＤｌ及びＤ２が、コンデンサＣ３及び抵抗器Ｒ４とともに、励磁コイル出力に対して９０度の位相遅れをもたらす位相シフト回路網を提供する。
【００３３】
変圧器５４の３つのコイル５４Ａ、５４Ｂ及び５４’は、ねじを切られた鉄圧粉中央コア５４Ｃを有する３部分ボビンに巻かれており、この材料は、キュリー点が高く、結果として熱ドリフトが最小限であることから選択されている。あるいは、コア５４Ｃは、例えば、共振コイル５４’を横切る既知のキャパシタンスを組込むように切り替えることによって熱ドリフトの補償を可能にする検定標準とともに、比較的大きなＡｌ値を有するフェライト材で作成されていてもよい。
【００３４】
変圧器５４の共振二次コイル５４’と他のコイル５４Ａ、５４Ｂとの連結は、無線周波フィードバックを制限するために比較的弱い。典型的には、洩れインダクタンスが３ｍＨの領域にある。
【００３５】
上記から当然のことであるが、オペアンプ５２は発振器として作用し、二次コイル５４’とコンデンサ１９及び２０（Ｃ３、Ｃ４及びＣ５）とによって生成される共振回路の共振周波数で振動する。オペアンプ５２によって生成される出力信号は緩衝アンプ５６において増幅されて出力端子５０Ｃに印加され、そこからコントローラ１２（図２参照）に供給される。コントローラ１２は、電極アセンブリが同一であることを識別する発振周波数（又は、以下に更に記述するような同等な測定値）を決定するためのカウンタを含む。
【００３６】
安全機能として、コントローラ１２は、何れかの電極アセンブリが発電器に接続されているかどうかを識別回路１６の出力から決定する手段を含む。結局は、回路５０の発振周波数は、所定の範囲外（本実施の形態では、１５０ｋＨｚ超）になり、調節手段は、電極アセンブリが接続されていないことを示す信号を発生し、ハンドピース１２へのＲＦ出力電力の供給が抑制される。
【００３７】
検知回路１８とコントローラ１２は、コンデンサＣ３、Ｃ４及びＣ５の絶対値以外のパラメータを監視してもよい。その代わりに、検知回路とコントローラは、２つ以上のコンデンサの値の差、又はトランジスタＭ１の発振周波数を計算してもよい。その代わりに、検知回路とコントローラは、トランジスタＭ１が交互に変わる２つの状態それぞれの持続期間の比率を監視してもよい。どのパラメータを監視するにせよ、検知回路１８とコントローラは、発電器に接続された器具のタイプについて特有の識別特性を確立することができ、コントローラ１２は、その器具に組み合わせられる電極アセンブリに適するＲＦ出力が提供されることを確実にすることができる。
【００３８】
図５は、発電器１がハンドヘルド式の電気手術器具内に付与される別のタイプのシステムを示す。器具３は、電源１０、ＲＦ発振器１１、コントローラ１２、出力部１３、及び検知回路１８が内部に配置されたハンドル２５の形態の第１のユニットを備える。器具がハンドヘルド式であることを考えれば、電源１０は、典型的にはバッテリである。プローブ２６の形態の第２のユニットがハンドル２５に取り外し可能に接続されており、プローブは、識別回路１６と、電極アセンブリ１５とを含む。識別回路１６と検知回路１８は、上記のように協働してハンドル２５に接続されたプローブのタイプを識別し、そしてここに適切なＲＦ出力が電極アセンブリ１８に供給される。
【００３９】
本発明の範囲から逸脱しない上記配置構成からの変更は、当業者には明らかである。例えば、選択されたパラメータに関する２を超える、場合によっては３又はそれ以上の交互に変化する値を提供することによって更なる高度化が可能である。どんなパラメータが選択され、多くの値が動的に提示されても、本発明の重要な特徴は、時間が経っても変わらない静的な値とは対照的な動的に変化するパラメータを提供することである。このパラメータの値の動的な変化が監視されていることが、承認されていない器具が要求されるシグネチャを再現し、発電器又はハンドヘルド式の器具を「欺いて」承認されていない電極アセンブリを受け入れさせることを困難にするのに十分な程度の複雑さを可能にする。こうして、承認されていない器具がそうした制御なしに使用できる場合に比べ、電気手術システムの清廉潔白性が十分に維持され、したがって、その効率性及び安全性が十分に維持される。
本発明の第１の局面に係る電気手術システムは、
少なくとも、第１のユニットと第２のユニットとを備え、前記第２のユニットは前記第１のユニットに取り外し可能に接続可能であり、電極アセンブリに連結されており、
前記第１のユニットは、
ａ）電源、
ｂ）無線周波出力を発生させるＲＦ発振回路、及び
ｃ）ＲＦ出力を前記電極アセンブリに供給するように構成されている出力部、
を備え、
前記第２のユニットが、第１の期間について第１の有限の非ゼロ値を持つパラメータと、第２の期間について第２の有限の値を持つパラメータとを前記第１のユニットに交互に提供する識別回路を備え、
前記第１のユニットが、前記識別回路の特性を検出して出力信号を提供するように構成されている検知回路を含み、前記第１のユニットが、前記検知回路に接続され、前記出力信号を受信するコントローラを更に含み、前記コントローラが前記検知回路からの前記出力信号に応じて前記ＲＦ出力を前記電極アセンブリに適するように調節するよう構成されている。
また、本発明の第２の局面に係る電気手術システムは、第１の局面において、
前記第１のユニットが、前記第１の期間と前記第２の期間との交番の頻度を検出するように構成されている。
また、本発明の第３の局面に係る電気手術システムは、第１の局面において、
前記第１のユニットが、前記第１の期間と前記第２の期間との比率を検出するように構成されている。
また、本発明の第４の局面に係る電気手術システムは、第１の局面において、
前記第１のユニットが、前記第１の期間の前記パラメータの値を検出するように構成されている。
また、本発明の第５の局面に係る電気手術システムは、第１の局面において、
前記第１のユニットが、前記第２の期間の前記パラメータの値を検出するように構成されている。
また、本発明の第６の局面に係る電気手術システムは、第１の局面において、
前記第１のユニットが、前記第１の期間のパラメータの値と前記第２の期間のパラメータの値との差を検出するように構成されている。
また、本発明の第７の局面に係る電気手術システムは、第１ないし第６のいずれかの局面において、
前記識別回路が、少なくとも有限の非ゼロ値のパラメータを有する第１及び第２の受動電気的識別構成部品を含み、前記第１の識別構成部品の値が前記第２の識別構成部品の値とは異なる。
また、本発明の第８の局面に係る電気手術システムは、第７の局面において、
前記識別回路が、前記第１及び第２の識別構成部品の第１及び第２の組合せを切り替えるためのスイッチング手段を更に含む。
また、本発明の第９の局面に係る電気手術システムは、第８の局面において、
前記スイッチング手段が、前記第１の識別構成部品のみの第１の組合せと前記第２の識別構成部品のみの第２の組合せ間を切り替える。
また、本発明の第１０の局面に係る電気手術システムは、第８の局面において、
前記スイッチング手段が、前記第１の識別構成部品のみの第１の組合せと前記第１及び第２の識別構成部品の両方の第２の組合せとを切り替える。
また、本発明の第１１の局面に係る電気手術システムは、第１ないし第１０のいずれかの局面において、
前記第１及び第２の有限の値を持つ前記パラメータがリアクタンスである。
また、本発明の第１２の局面に係る電気手術システムは、第８ないし第１１のいずれかの局面において、
前記スイッチング手段がトランジスタを備える。
また、本発明の第１３の局面に係る電気手術システムは、第７ないし第１２のいずれかの局面において、
前記第１及び第２の識別構成部品がコンデンサであり、前記第１及び第２の有限の値を有する前記パラメータがキャパシタンスである。
また、本発明の第１４の局面に係る電気手術システムは、第１ないし第１３のいずれかの局面において、
前記第１のユニットが電気手術用発電器であり、前記第２のユニットが前記発電器に取り外し可能に接続された電気手術器具である。
また、本発明の第１５の局面に係る電気手術システムは、第１ないし第１４のいずれかの局面において、
前記第１のユニットがハンドヘルド式の電気手術用ハンドピースであり、前記第２のユニットが前記電気手術用ハンドピースに取り外し可能に接続された電極ユニットである。
また、本発明の第１６の局面に係る電気手術器具又は電気手術器具用の電極アセンブリは、
接続インターフェース；及び、
前記接続インターフェースにおいて時間的に変化する電気的パラメータを提示するように配設された識別回路を備え、前記時間的に変化する電気的パラメータが前記電気手術器具又は電極アセンブリの少なくとも１つの特質を決定するような識別シグネチャとして機能する。
また、本発明の第１７の局面に係る電気手術器具又は電気手術器具用の電極アセンブリは、第１６の局面において、
前記識別回路が、
電気的構成部品の回路網と、
一以上の前記電気的構成部品の前記回路網への組込みと組込みの解除とを切り替えることによって電気的パラメータを変化させるスイッチング素子とを備える。
また、本発明の第１８の局面に係る電気手術器具又は電気手術器具用の電極アセンブリは、第１７の局面において、
前記電気的構成部品の前記回路網が一以上のリアクティブな構成部品を備え、前記スイッチング素子が前記一以上のリアクティブな構成部品の前記回路網への組込みと組込みの解除を切り替えると、前記回路網の共振周波数が切り替わる。
また、本発明の第１９の局面に係る電気手術器具又は電気手術器具用の電極アセンブリは、第１８の局面において、
前記回路網は並列に配設された少なくとも２つのリアクティブな構成部品を備え、前記スイッチング素子、好ましくはトランジスタが、前記構成部品の一つの前記回路網への組込みと組込みの解除とを周期的に切り替えるために配設されることによって前記時間的に変化する電気的パラメータが高リアクタンスと低リアクタンスとの間、又は高インピーダンスと低インピーダンスとの間で切り替わる。
また、本発明の第２０の局面に係る電気手術システムを操作する方法は、
少なくとも、第１のユニットと第２のユニットとを備え、前記第２のユニットが前記第１のユニットに取り外し可能に接続可能であり、電極アセンブリに連結されており、前記第１のユニットがＲＦ出力信号を前記第２のユニットに提供し、
第１の期間についての第１の有限の非ゼロ値を持つパラメータと、第２の期間についての第２の有限の値を持つパラメータを時間的に変化する方式で前記第２のユニットから前記第１のユニットに提供するステップと、
前記第１のユニットにおける前記パラメータを検出するステップと、前記パラメータの検出に応じて前記第１のユニットの前記ＲＦ出力信号を特定の電極アセンブリに適するように調節するステップとを備え、
前記パラメータの前記時間的に変化する性質が、前記電極アセンブリの識別を提供する。
また、本発明の第２１の局面に係る電気手術システムを操作する方法は、第２０の局面において、
前記提供するステップは、提供される一以上の電気的構成部品を電気的構成部品の回路網への組込みと組込みの解除とを切り替えるステップを含み、それにより提供されるパラメータの値を変化させる。
また、本発明の第２２の局面に係る電気手術システムを操作する方法は、第２１の局面において、
前記電気的構成部品の回路網が一以上のリアクティブな構成部品を備え、前記一以上のリアクティブな構成部品が前記回路網への組込みと組込みの解除とで切り替えられると前記回路網の共振周波数が変化する。
また、本発明の第２３の局面に係る電気手術システムを操作する方法は、第２２の局面において、
前記回路網が並列に配設された少なくとも２つのリアクティブな構成部品を備え、前記方法が、前記構成部品の１つを前記回路網への組込みと組込みの解除とを周期的に切り替えるステップを含みことにより、前記時間的に変化する電気的パラメータが、高リアクタンスと低リアクタンスとの間又は高インピーダンスと低インピーダンスとの間で切り替わる。
【符号の説明】
【００４０】
１  発電器
２  出力ソケット
３  器具
４  接続コード
５  スイッチユニット
５ａ，５ｂ  フットスイッチ
７ａ，７ｂ  押しボタン
８  ディスプレイ
９  押しボタン
１０  電源
１１  ＲＦ発振器
１２  コントローラ
１３  出力部
１４  ハンドピース
１５  電極アセンブリ
１６  識別回路
１７  導線
１８  検知回路
１９  第１のコンデンサ
２０  第２のコンデンサ
２１  スイッチング回路
２２  一次導線
２３  二次導線
２４  オペアンプ（発振回路）
２５  ハンドル
２６  プローブ
４０  スイッチ制御発振回路
４２  リアクティブ出力部
５０  回路
５０Ｃ  出力端子
５２  オペアンプ
５２Ｉ  反転入力
５４  絶縁変圧器
５４Ａ  一次コイル（励磁コイル）
５４‘  二次コイル
５４Ｂ  検知コイル
５６  緩衝アンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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