(57)【要約】【課題】電気外科手術の間に複数のリターン電極を使用するシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】複数のリターン電極をモニタリングするシステムであって、該システムは、電気外科用電流を生成するように適合されている電気外科用ジェネレータと、患者に付着され、該電気外科用ジェネレータを結合するように適合されている複数のリターン電極と、その中を通過する電流信号を測定するために該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタと、該電流モニタの各々と結合されているプロセッサであって、該プロセッサは、該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率および実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定するように構成され、該プロセッサは、該所望の電流の比率と該実際の電流の比率とを比較するようにさらに構成されている、プロセッサとを備えている、システム。【選択図】図１
2008073527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリターン電極をモニタリングするシステムであって、該システムは、
電気外科用電流を生成するように適合されている電気外科用ジェネレータと、
患者に付着され、該電気外科用ジェネレータを結合するように適合されている複数のリターン電極と、
その中を通過する電流信号を測定するために該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタと、
該電流モニタの各々と結合されているプロセッサであって、該プロセッサは、該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率および実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定するように構成され、該プロセッサは、該所望の電流の比率と該実際の電流の比率とを比較するようにさらに構成されている、プロセッサと
を備えている、システム。
【請求項２】
前記電気外科用ジェネレータは、前記電気外科用電流を生成する前に、問い合わせの低電流パルスを生成するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記実際の電流の比率を、前記複数のリターン電極の各々を通過する前記問い合わせの低電流パルスの関数として決定する、請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記所望の電流の比率と前記実際の電流の比率とを比較することにより、前記複数のリターン電極の各々が、適切に配置されている、および適切に付着されているもののうちの少なくとも１つであるかどうかを決定する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記実際の電流の比率が、前記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には通知信号を出力し、該通知信号は、ユーザに前記複数のリターン電極の各々の位置および付着のうちの少なくとも１つをチェックするように警告する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記実際の電流の比率が、前記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、前記電気外科用ジェネレータに信号を送ることにより、前記電気外科用電流の出力を調節する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記実際の電流の比率を、前記複数のリターン電極の各々を通過する電気外科用電流の関数として決定する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
複数のリターン電極をモニタリングする方法であって、該方法は、
患者に付着され、かつ電気外科用電流を生成するように構成されている電気外科用ジェネレータに結合されている複数のリターン電極と、該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタとを提供することと、
該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率を決定することと、
該複数のリターン電極の各々を通過する電流を測定することと、
実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定することと、
該所望の電流の比率と、該実際の電流の比率とを比較することと
を包含する、方法。
【請求項９】
前記提供するステップの前記電気外科用ジェネレータは、前記電気外科用電流を生成する前に、問い合わせの低電流パルスを生成するように構成されている、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記実際の電流の比率を、前記複数のリターン電極を通過する前記問い合わせの低電流パルスの関数として決定するステップをさらに包含する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記所望の電流の比率と、前記実際の電流の比率とを比較することにより、前記複数のリターン電極の各々が適切に配置されている、および適切に付着されているもののうちの少なくとも１つであるかどうかを決定するステップをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記実際の電流の比率が、前記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、通知信号を出力するステップであって、該通知信号は、ユーザに前記複数のリターン電極の各々の位置および付着のうちの少なくとも１つをチェックするように警告する、ステップをさらに包含する、請求項８または請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記実際の電流の比率が、前記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、前記電気外科用ジェネレータに信号を送ることにより、前記電気外科用電流の出力を調節するステップをさらに包含する、請求項１１または請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（１．技術分野）
本開示は、概して、電気外科手術の間に複数のリターン電極を使用するシステムおよび方法に関し、さらに特に、組織の損傷の可能性を最小にすることおよび複数のリターン電極が適切に患者に付着されていることを確実にすることによって、複数のリターン電極の様々な熱効果に平衡を保たせるシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術の背景）
電気外科手術の間に、供給源または活性電極がエネルギー、例えば、高周波（ＲＦ）エネルギーを、電気外科用ジェネレータから患者まで送り、１つのリターン電極または複数のリターン電極は、電気外科用ジェネレータに電流を送り返す。単極の電気外科手術において、ソース電極は、典型的には、ユーザによって手術部位に配置されたハンドヘルド器具であり、この電極における高い電流密度のフローは、組織の切除、切断または凝固という所望の外科的な効果を生じる。患者のリターン電極は、ソース電極から離れた部位に配置され、典型的には患者に粘着的に付着されるパッドの形態である。
【０００３】
リターン電極は、通常、大きな患者接触表面積を有することにより、その部位における加熱を最少にする。なぜならば、表面積が小さければ小さいほど、電流密度は大きくなり、熱の強度が大きくなる。言い換えると、患者に付着されるリターン電極の面積は、重要である。なぜならば、組織を加熱するのは、電気信号の電流密度であるからである。より大きな表面接触面積が、熱強度を減少させるために所望される。リターン電極は、手術および処置の間のデューティサイクル（すなわち、ジェネレータがオンである時間のパーセンテージ）において見られる最大電流の仮定に基づいて寸法を合わせられる。
【０００４】
最初のタイプのリターン電極は、導電性ゼリーで覆われた大きな金属プレートの形態であった。後に、粘着性電極が、導電性ゼリーまたは導電性接着剤で覆われた１枚の金属箔を用いて開発された。しかしながら、これらの粘着性電極に伴う１つの問題は、一部が患者からはがれた場合に、患者との電極の接触面積が減少し、それにより付着される部分における電流密度を増加させ、次に組織に加えられる熱を増加させることであった。このことは、血液循環が皮膚を冷却し得るポイントを超えて組織が加熱された場合に、リターン電極の付着された部分の下のエリアで患者を火傷させる危険性があった。
【０００５】
この問題を扱うために、包括的にリターン電極接触品質モニタ（ＲＥＣＱＭ）と呼ばれるスプリットリターン電極およびハードウェア回路が開発された。これらのスプリット電極は、２つの個別の導体箔からなる。ハードウェア回路は、それらの間のインピーダンスを測定するために、２つの電極ハーフの間のＡＣ信号を使用する。このインピーダンス測定は、リターン電極がどのくらい良好に患者に付着されるかを示す。なぜならば、２つの電極ハーフの間のインピーダンスは、リターン電極と接触する患者の面積に直接的に関連する。言い換えると、電極が患者からはがれ始める場合に、電極の接触面積が減少するので、インピーダンスが増加させられる。現在のＲＥＣＱＭは、インピーダンスにおけるこの変化を感知するように設計されることにより、インピーダンスにおけるパーセンテージの増加が所定の値を超えるとき、または測定されたインピーダンスが閾値レベルを超えるときには、電気外科用ジェネレータはシャットダウンし、患者の火傷の機会を減らす。
【０００６】
現在では、特に高い電流を伴う電気外科手術の処置の間に、リターン電極における加熱を最少にし、それにより組織の損傷の危険性を最少にするために十分な表面積を確保するために複数のリターン電極を使用することが一般的である。典型的な切除処置は、連続的にまたは定期的な電流パルスを用いて、２０分までの間に、２．０Ａｒｍｓまで送り得る。高い総電流値に対する、この延長された持続時間は、リターン電極パッドの加熱に起因する部位の火傷に代わる可能性を生じ得る。さらに、複数のリターン電極の使用はまた、さらなる問題の可能性−リターン電極の各々の下の温度における増加が均一でない、例えば、複数のリターン電極間の熱的な不均衡がある−を引き起こし得る。このことは、活性電極と複数のリターン電極の各々との間の様々なインピーダンス値によって引き起こされ、これは、活性電極のリターン電極に対する配置および近さに起因して変化する。
【０００７】
典型的に、電流が、リターン電極の加熱における主要因であるので、電気外科用ジェネレータからの総電流出力の測定は、組織の損傷の可能性を推定するために使用され得る。電気外科用ジェネレータの総電流出力が、リターン電極の各々を通る電流の合計にほぼ等しいが、個別のリターン電極は、上記のような様々なインピーダンスに起因して等しくないことがあり得る。この条件は、リターン電極について熱上昇の不均衡を生じるリターン電極の各々の間の電流の不均衡を生成し得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（概略）
複数のリターン電極を伴う電気外科手術の間に、複数のリターン電極が適切に患者に付着されることを確実にし、熱効果を平衡に保ち、組織損傷の可能性を減少させるシステムおよび方法が開示される。より具体的には、システムは、電気外科用ジェネレータおよび複数のリターン電極、ならびにリターン電極の各々および電気外科用ジェネレータに電気的に接続された電流モニタ、スイッチおよびインピーダンスセンサを含む。ジェネレータは、リターン電極の各々を通過する電流を、電流モニタを介してモニタリングする。ジェネレータは、各リターン電極に対する電流負荷比を決定することにより、リターン電極が適切に患者に付着されることを確実にする。
【０００９】
本開示の一実施形態に従って、複数のリターン電極をモニタリングするシステムが開示される。該システムは、電気外科用電流を生成するように適合されている電気外科用ジェネレータと、患者に付着されかつ電気外科用ジェネレータを結合するように適合されている複数のリターン電極とを含む。該システムはまた、その中を通過する電流信号を測定するために、複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタと、該電流モニタの各々と結合されるプロセッサとを含む。該プロセッサは、複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率および実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する電流の関数として決定するように構成されている。該プロセッサは、所望の電流の比率と、実際の電流の比率とを比較するようにさらに構成されている。
【００１０】
本開示の別の実施形態に従って、複数のリターン電極をモニタリングする方法が開示される。該方法は、患者に付着され、かつ電気外科用電流を生成するように構成されている電気外科用ジェネレータに結合されている複数のリターン電極と、該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタとを提供するステップを含む。該方法はまた、該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率を決定するステップと、該複数のリターン電極の各々を通過する電流を測定するステップとを含む。該方法は、実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定するステップと、該所望の電流の比率と、該実際の電流の比率とを比較するステップとをさらに含む。
【００１１】
本発明はさらに以下の手段を提供する。
【００１２】
（項目１）
複数のリターン電極をモニタリングするシステムであって、該システムは、
電気外科用電流を生成するように適合されている電気外科用ジェネレータと、
患者に付着され、該電気外科用ジェネレータを結合するように適合されている複数のリターン電極と、
その中を通過する電流信号を測定するために該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタと、
該電流モニタの各々と結合されているプロセッサであって、該プロセッサは、該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率および実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定するように構成され、該プロセッサは、該所望の電流の比率と該実際の電流の比率とを比較するようにさらに構成されている、プロセッサと
を備えている、システム。
【００１３】
（項目２）
上記電気外科用ジェネレータは、上記電気外科用電流を生成する前に、問い合わせの低電流パルスを生成するように構成されている、項目１に記載のシステム。
【００１４】
（項目３）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極の各々を通過する上記問い合わせの低電流パルスの関数として決定する、項目１または項目２のいずれか１項に記載のシステム。
【００１５】
（項目４）
上記プロセッサは、上記所望の電流の比率と上記実際の電流の比率とを比較することにより、上記複数のリターン電極の各々が、適切に配置されている、および適切に付着されているもののうちの少なくとも１つであるかどうかを決定する、項目１〜項目３のいずれか１項に記載のシステム。
【００１６】
（項目５）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には通知信号を出力し、該通知信号は、ユーザに上記複数のリターン電極の各々の位置および付着のうちの少なくとも１つをチェックするように警告する、項目１〜項目４のいずれか１項に記載のシステム。
【００１７】
（項目６）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、上記電気外科用ジェネレータに信号を送ることにより、上記電気外科用電流の出力を調節する、項目１〜項目５のいずれか１項に記載のシステム。
【００１８】
（項目７）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極の各々を通過する電気外科用電流の関数として決定する、項目１〜項目６のいずれか１項に記載のシステム。
【００１９】
（項目８）
複数のリターン電極をモニタリングする方法であって、該方法は、
患者に付着され、かつ電気外科用電流を生成するように構成されている電気外科用ジェネレータに結合されている複数のリターン電極と、該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタとを提供することと、
該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率を決定することと、
該複数のリターン電極の各々を通過する電流を測定することと、
実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定することと、
該所望の電流の比率と、該実際の電流の比率とを比較することと
を包含する、方法。
【００２０】
（項目９）
上記提供するステップの上記電気外科用ジェネレータは、上記電気外科用電流を生成する前に、問い合わせの低電流パルスを生成するように構成されている、項目８に記載の方法。
【００２１】
（項目１０）
上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極を通過する上記問い合わせの低電流パルスの関数として決定するステップをさらに包含する、項目９に記載の方法。
【００２２】
（項目１１）
上記所望の電流の比率と、上記実際の電流の比率とを比較することにより、上記複数のリターン電極の各々が適切に配置されている、および適切に付着されているもののうちの少なくとも１つであるかどうかを決定するステップをさらに包含する、項目８に記載の方法。
【００２３】
（項目１２）
上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、通知信号を出力するステップであって、該通知信号は、ユーザに上記複数のリターン電極の各々の位置および付着のうちの少なくとも１つをチェックするように警告する、ステップをさらに包含する、項目８または項目１１に記載の方法。
【００２４】
（項目１３）
上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、上記電気外科用ジェネレータに信号を送ることにより、上記電気外科用電流の出力を調節するステップをさらに包含する、項目１１または項目１２に記載の方法。
【００２５】
（項目Ａ１）
複数のリターン電極をモニタリングするシステムであって、該システムは、
電気外科用電流を生成するように適合されている電気外科用ジェネレータと、
患者に付着され、かつ該電気外科用ジェネレータを結合するように適合されている複数のリターン電極と、
その中を通過する電流信号を測定するために、該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタと、
該電流モニタの各々と結合されているプロセッサであって、該プロセッサは、該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率および実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定するように構成され、該プロセッサは、該所望の電流の比率と該実際の電流の比率とを比較するようにさらに構成されている、プロセッサと
を備えている、システム。
【００２６】
（項目Ａ２）
上記電気外科用ジェネレータは、上記電気外科用電流を生成する前に、問い合わせの低電流パルスを生成するように構成されている、項目Ａ１に記載のシステム。
【００２７】
（項目Ａ３）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極の各々を通過する上記問い合わせの低電流パルスの関数として決定する、請求項Ａ２に記載のシステム。
【００２８】
（項目Ａ４）
上記プロセッサは、上記所望の電流の比率と上記実際の電流の比率とを比較することにより、上記複数のリターン電極が、適切に配置され、適切に付着されたもののうちの少なくとも１つであるかどうかを決定する、項目Ａ１に記載のシステム。
【００２９】
（項目Ａ５）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、通知信号を出力し、該通知信号は、ユーザに上記複数のリターン電極の位置および付着のうちの少なくとも１つをチェックするように警告する、項目Ａ４に記載のシステム。
【００３０】
（項目Ａ６）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、上記電気外科用ジェネレータに信号を送ることにより、上記電気外科用電流の出力を調節する、項目Ａ４に記載のシステム。
【００３１】
（項目Ａ７）
上記プロセッサは、上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極を通過する上記電気外科用電流の関数として決定する、項目Ａ１に記載のシステム。
【００３２】
（項目Ａ８）
複数のリターン電極をモニタリングする方法であって、該方法は、
患者に付着され、かつ電気外科用電流を生成するように構成されている電気外科用ジェネレータに結合されている複数のリターン電極と、該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタとを提供することと、
該複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率を決定することと、
該複数のリターン電極の各々を通過する電流を測定することと、
実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する該電流の関数として決定することと、
該所望の電流の比率と、実際の電流の比率とを比較することと
を包含する、方法。
【００３３】
（項目Ａ９）
上記提供するステップの上記電気外科用ジェネレータは、上記電気外科用電流を生成する前に、問い合わせの低電流パルスを生成するように構成されている、項目Ａ８に記載の方法。
【００３４】
（項目Ａ１０）
上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極を通過する上記問い合わせの低電流パルスの関数として決定するステップをさらに包含する、項目Ａ９に記載の方法。
【００３５】
（項目Ａ１１）
上記所望の電流の比率と、上記実際の電流の比率とを比較することにより、上記複数のリターン電極の各々が適切に配置されている、および適切に付着されているもののうちの少なくとも１つであるかどうかを決定するステップをさらに包含する、項目Ａ８に記載の方法。
【００３６】
（項目Ａ１２）
上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、通知信号を出力するステップであって、該通知信号は、ユーザに上記複数のリターン電極の各々の位置および付着のうちの少なくとも１つをチェックするように警告する、ステップをさらに包含する、項目Ａ１１に記載の方法。
【００３７】
（項目Ａ１３）
上記実際の電流の比率が、上記所望の電流の比率と、所定の閾値だけ異なる場合には、上記電気外科用ジェネレータに信号を送ることにより、上記電気外科用電流の出力を調節するステップをさらに包含する、項目Ａ１１に記載の方法。
【００３８】
（項目Ａ１４）
上記実際の電流の比率を、上記複数のリターン電極の各々を通過する上記電気外科用電流の関数として決定するステップをさらに包含する、項目Ａ８に記載の方法。
【００３９】
（摘要）
複数のリターン電極をモニタリングするシステムが開示される。該システムは、患者に付着され、かつ電気外科用電流を生成するように構成されている電気外科用ジェネレータを結合するように適合されている複数のリターン電極を含む。該システムはまた、その中を通過する電流を測定するために該複数のリターン電極の各々と直列に接続されている電流モニタと、該電流モニタの各々に結合されているプロセッサとを含む。該プロセッサは、複数のリターン電極の各々に対する所望の電流の比率および実際の電流の比率を、該複数のリターン電極の各々を通過する電流の関数として決定するように構成されている。該プロセッサは、該所望の電流の比率と該実際の電流の比率とを比較するようにさらに構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本開示の上記および他の局面、特徴および利点は、以下の詳細な記載を、添付する図面と関連して考慮するとより明らかとなる。
【００４１】
本開示の実施形態は、添付の図面を参照しながら、以下に記述される。以下の記述において、本開示を不必要な詳細で不明瞭にすることを防ぐために、周知の機能または構造は、記述されない。
【００４２】
複数のリターン電極の熱効果を均衡にし、かつ複数のリターン電極を用いるときに組織の損傷を防ぐために、リターン電極が適切に患者に装着されているかどうかを決定するシステムおよび方法が、開示される。
【００４３】
図１は、単極の電気外科システム１の概略的な例示である。システム１は、外科的な器具１１、例えば、外科手術の部位の組織を治癒するための活性電極を含む。電気外科用エネルギーは、ケーブル１８を介してジェネレータ１０によって器具１１に供給され、器具１１が、組織を切除、切断または凝固させることを可能にする。電気外科システムはまた、患者の背中、足、および腕の下にそれぞれ配置される、複数のリターン電極１４、１５および１６を含み、患者からのエネルギーを、ケーブル１２を介してジェネレータ１０に戻す。リターン電極１４、１５および１６は、好適にはスプリットパッドの形状であり、患者の皮膚に付着するように装着される。
【００４４】
患者に付着するリターン電極１４、１５および１６の表面積は、実質的に類似するが、これは、該表面積が、信号の電流密度に影響を及ぼし、次いで信号が、組織を加熱するからである。患者の組織と接するリターン電極の接触面積がより小さくなるほど、リターン電極１４、１５および１６の下の電流密度および組織の集中加熱は、より大きくなる。逆に言えば、リターン電極１４、１５および１６の接触面積が大きいほど、電流密度はより小さくなり、組織の加熱はより少なくなる。
【００４５】
図２は、リターン電極１４、１５および１６が適切に患者の身体に付着されているかどうかを決定する、電気外科システム１の概略的なブロック図を例示する。システム１は、電気外科エネルギーを生成するためのジェネレータ１０、例えば電気外科エネルギーを組織に送るための器具である活性電極１１、および電気外科エネルギーを受け取り、該電気外科エネルギーをジェネレータ１０に戻す複数のリターン電極１４、１５および１６を含む。本開示は、三つのリターン電極１４、１５および１６に関連して電気外科システム１を開示するが、当業者は、本開示の原理が、任意の数のリターン電極に用いられ得ることを理解するであろう。
【００４６】
ジェネレータ１０は、マイクロプロセッサ２６および調節可能な電源２２、例えばＲＦ出力ステージ２４と結合された高電圧電源を含み、該ＲＦ出力ステージは、ＲＦエネルギーを器具１１への送電のために生成する。マイクロプロセッサ２６は、複数の入力ポートを含む。出力電流センサ２８と電気的に通信する第１の入力ポートは、器具１１を介して患者に送電される出力電流を測定する。
【００４７】
リターン電極１４、１５および１６は、ケーブル１２を介してジェネレータ１０と電気的に接続されており、電流モニタ４３、５３および６３と直列であり、該電流モニタは、マイクロプロセッサ２６と接続されており、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれを通過している電流を報告する。複数のリターン電極を用いるときには、ジェネレータ１０による合計の電流出力をモニタすることは、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれを通過する電流を測定するには正確ではないかもしれない。従って、本開示に従ったシステムは、対応するリターン電極１４、１５および１６に、電流モニタ４３、５３および６３を直列に配置することによって、正確な電流の測定を可能にする。
【００４８】
図３は、患者への複数のリターン電極パッドの付着を決定する方法を示す。これは、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれの電流負荷の比率を決定することによって達成される。望ましくは、リターン電極１４、１５および１６は、同一の大きさであり、同一の材料から作られる。インピーダンスに影響を及ぼす他の様々な変数（例えば、温度、湿度など）の干渉が無い場合において、インピーダンスが同一のために、各リターン電極の電流負荷は、同一である。あるいは、異なる大きさまたは形状のパッドが、許容される比率に調節されながら用いられ得る。電流負荷は、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれの電流の分配の比率を計算することによって決定される。例えば、三つのリターン電極（例えば、リターン電極１４、１５および１６）がある場合には、リターン電極のそれぞれにかかる電流負荷の比率は、３３％であるはずである（すなわち、全電流がリターン電極の数で割られ、各リターン電極を通過する電流は、全電流出力の３３％である）。その比率が変化する場合には、電流負荷は、不均等に分配されることとなる。これは、リターン電極のそれぞれのインピーダンス、または活性電極と各自のリターン電極のそれぞれとの間の組織のインピーダンスが異なることによって発生する。全てのリターン電極は、同一の大きさおよび材料であるので、異なるインピーダンスは、リターン電極の配置および／または付着によって引き起こされる。故に、電流負荷の比率の決定は、リターン電極１４、１５および１６が適切に患者に配置され、患者に適切に付着されているかどうかをシステムに決定させることを可能にする。
【００４９】
ここに開示されたプロセスは、二つのステージにおいて比率を検証する。第１に、電気外科の処置の開始に先立って行い、第２には、処置の間に行う。ステップ１００において、リターン電極１４、１５および１６の付着の最初の確認が行われる。リターン電極１４、１５および１６は、患者に配置され、ジェネレータ１０が作動される。ジェネレータ１０は、低レベル問合せ電流を出力することによって、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれのベースライン比率を計算する。該方法は、電気外科手術の開始に先立ってリターン電極１４、１５および１６の配置および付着を検証するので、低レベル問合せ電流が、用いられる。電流は、電流モニタ４３、５３および６３によって測定され、該測定は、マイクロプロセッサ２６に送信される。
【００５０】
ステップ１０２において、ジェネレータ１０は、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれを通過する全電流の割合を決定し、計算された値を好適な比率（例えば３３％）と比較する。ステップ１０４において、ジェネレータ１０は、リターン電極１４、１５および１６の電流負荷の比率が等しいか（すなわち、３３％よりも大きいまたは小さい）どうかを決定する。該比率は、所定の閾値内にある場合には、均等であるとみなされ得る。例えば、リターン電極が適切に患者に付着していることを表示する比率が３３％であり、実際の比率（例えば３１％）が所定の閾値内（例えば２％）である場合には、二つの比率は、等しいと考慮される。これは、比較プロセスに影響を及ぼす、電流負荷を無意味に変える可能性を消去する。
【００５１】
比率が等しくない場合には、ジェネレータ１０（例えばマイクロプロセッサ２６）は、リターン電極１４、１５および１６の配置が確認され、かつステップ１０６において要求される場合には調節される必要があることを信号で通知する。再調節の後に、ステップ１０６において、ジェネレータ１０は、低問合せ電流を出力し、再調節が問題を訂正したかを検証する。該プロセスは、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれの電流負荷の比率が等しいか、または所定の許容量の範囲内になるまでループする。
【００５２】
電流負荷の比率が等しい場合には、該プロセスは、ステップ１０８へと継続し、ここでは、ＲＦエネルギーがリターン電極１４、１５および１６を介して組織に供給され、かつ戻されるので、比率の第２の確認が行われる。電流モニタ４３、５３および６３は、処置の間にずっと、リターン電極１４、１５および１６を通過する電流を測定し、測定結果をジェネレータ１０に送信する。ステップ１１０において、ジェネレータ１０は、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれを通過する全電流の割合を再び決定し、計算された値を好適な比率（例えば３３％）と比較する。
【００５３】
ステップ１１２において、ジェネレータ１０は、リターン電極１４、１５および１６電流負荷の比率が、測定された電流比率を好適な電流比率と比較することによって、電気外科手術の処置の開始に先立って取られたベースラインの測定から変化していないかどうかを決定する。比率が変化している場合には、ジェネレータ１０のアルゴリズムは、ステップ１０４における最新の比率の確認以後に、リターン電極１４、１５および１６の位置付けも変化したと仮定する。変化がある場合には、ステップ１１４においてジェネレータ１０は、ＲＦ電流出力を調節するか、運転を停止する。ジェネレータ１０によって取られる動作は、変化の度合いに依存する。比率の比較的に小さな変化（例えば、三つのリターン電極システムに対して５％未満）は、ＲＦエネルギー出力の調節を必要とし得る。これは、スイッチ（例えば、図４に示されるスイッチ４４、５４および６４、ならびに以下にさらに詳述されるスイッチ）を用いて達成され得る。比率の大きな変化（例えば、５％またはそれ以上）は、ジェネレータ１０の運転を停止にする必要があり得る。ジェネレータ１０が運転を停止する場合には、プロセスは、ステップ１０６に進むが、これは随意的なステップであり、リターン電極１４、１５および１６の配置に対する調節および位置付けがなされる。
【００５４】
比率が、ステップ１１２で決定されたまま変化しない場合は、プロセスは、ステップ１０８にループし、ここでは、比率は、電気外科の処置の間に継続的に検証される。このプロセスは、電気外科手術に先立って、およびその間に、リターン電極１４、１５および１６が患者に適切に付着されていることを保証し、それによってＲＦエネルギーが効率的に放散されることを可能にする。
【００５５】
図４は、組織損傷の可能性を決定し、複数のリターン電極１４、１５および１６におけるリターン電流を制御するための電気外科システム１の概略的なブロック図を例示する。図２に示され、上述された構成部品に加えて、図４のシステムは、スイッチ４４、５４および６４、ならびにインピーダンスセンサ４０、５０および６０を含む。さらに、ジェネレータ１０はまた、マイクロプロセッサ２６と電気的に接続された電流「オン」時間計算機３０および電流「オフ」時間計算機３２を含む。「オン」時間計算機３０は、電流がリターン電極１４、１５および１６のいずれか一つに供給される時間量を決定し、このデータをマイクロプロセッサ２６に送信する。逆に、「オフ」時間計算機３２は、リターン電極１４、１５および１６のどれもが何ら電流を受けなかった、またはＲＦ出力電流が「オフ」だった時間量を計算し、マイクロプロセッサ２６に信号を、その入力ポートのうちの一つを介して送信する。
【００５６】
リターン電極１４、１５および１６は、電流モニタ４３、５３および６３、ならびにスイッチ４４、５４および６４とそれぞれ直列で電気的に接続される。電流モニタ４３、５３および６３は、マイクロプロセッサ２６と接続され、リターン電極１４、１５および１６を通過する電流を報告する。スイッチ４４、５４および６４は、時間計算機３０および３２と接続されており、その結果として、時間計算機３０および３２は、リターン電極１４、１５および１６が回路に含まれているかどうかを計算し得る。加えて、スイッチ４４、５４および６４は、コントローラ２５と接続されており、該コントローラは、スイッチ４４、５４および６４が開いているか閉じているかを統制する。
【００５７】
リターン電極１４、１５および１６は、一組のスプリットパッド４１、４２、５１、５２、６１および６２をそれぞれ含み、該パッドは、インピーダンスセンサ４０、５０および６０に電気的に接続される。センサ４０、５０および６０の機能は、センサ４０およびその対応する構成部品のみを参照して論じられる。センサ４０は、リターン電極１４のスプリットパッド４１および４２の間のインピーダンスを測定し、リターン電極１４の付着の度合いを決定する。すなわち、リターン電極１４の一部分が、患者から離れると、インピーダンスは増加する。センサ４０は、測定されたインピーダンスを示す信号を、マイクロプロセッサ２６の入力ポートに送信する。当業者は、リターン電極１４、１５および１６が、複数の組のスプリットパッドを含み得ることを認識されたい。
【００５８】
複数のリターン電極を用いる際に、ジェネレータ１０によって全電流出力をモニタすることは、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれを通過する電極の不正確な測定である。従って、本開示に従ったシステムは、電流モニタ４３、５３および６３ならびにスイッチ４４、５４および６４を、対応するリターン電極１４、１５および１６と直列に配置する。スイッチ４４、５４および６４は、能動部品、例えば様々な種類のトランジスタ（例えば、電界効果トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタなど）または電気機械的構成部品（例えば、リレー、ソレノイドスイッチなど）であり得る。
【００５９】
リターン電極１４、１５および１６は、ケーブル１２を介してジェネレータ１０と接続される。以下に詳細に記述されるように、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれ個別の電流測定を得るために、電流モニタ４３、５３および６３は、リターン電極１４、１５および１６とケーブル１２との間の回路に含まれる。スイッチ４４、５４および６４も、同一の方法において回路に組み込まれる。
【００６０】
熱効果を均衡にするためにリターン電極１４、１５および１６を通過する電流をモニタおよび制御することは、図５と関連して論じられる。ステップ１１６において、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれを通過する電流は、それぞれの電流モニタ４３、５３および６３（Ｉｍｘ、ｘは電流モニタの数）を用いて測定され、マイクロプロセッサ２６に送信される。マイクロプロセッサ２６は、測定結果をコンパレータ３４に送信する。
【００６１】
ステップ１１８において、コンパレータ３４は、例えば、リターン電極１４を通過する電流は、他のリターン電極１５および１６を通過する電流よりも高いといった、電流負荷が不均等かどうかを決定する。この決定は、全電流（Ｉｔｏｔａｌ）を最初に計算することによってなされ、全電流とは、リターン電極１４、１５および１６のそれぞれに対して測定された電流の合計である。さらに、平均的な電流値（Ｉａｖｇ）は、全電流量（Ｉｔｏｔａｌ）をリターン電極の数で割ることによって計算される。
【００６２】
リターン電極１４を通過する電流が、計算された平均的な電流値よりも高い場合には、リターン電極１４は、オーバーヒートし、組織を損傷させる可能性があることが予測される。従って、ステップ１２０において、コンパレータ３４は、コントローラ２５にリターン電極１４の電流における不均衡を通知する。コントローラ２５は、次いでスイッチ４４を所定のオフタイムの期間（Ｔｏｆｆ）開けることによって、他のリターン電極１５および１６を介して、より均衡に電流負荷を分配する。これは、リターン電極１４、１５および１６の全てに渡って、電流負荷および熱負荷を均衡にする。
【００６３】
オフタイムの期間（Ｔｏｆｆ）は、所望の最大オフタイム期間（Ｔｏｆｆｍａｘ）、所定の最小オフタイム期間（Ｔｏｆｆｍｉｎ）、全電流値（Ｉｔｏｔａｌ）および最大電流値（Ｉｍａｘ）に基づいて決定される。最大電流値（Ｉｍａｘ）は、所望の電流を均衡させる必要条件に基づいて設定された、最大に許容可能な電流である。最大電流値（Ｉｍａｘ）は、電流の平均（Ｉａｖｇ）と容認可能な許容範囲との合計として定義され得、該許容範囲は、約０ｍＡから約１００ｍＡであり得る。さらに、許容範囲はまた、約０％から約２５％の平均電流値の割合である。最大オフタイムの期間（Ｔｏｆｆｍａｘ）および最小オフタイム期間（Ｔｏｆｆｍｉｎ）は、それぞれ、リターン電極が回路から除去され得る時間の期間を表す、最大および最小の時間の期間である。オフタイムの期間（Ｔｏｆｆ）は、以下の式を用いて計算される。
Ｔｏｆｆ＝（Ｔｏｆｆｍａｘ−Ｔｏｆｆｍｉｎ）／（Ｉｔｏｔａｌ−Ｉｍａｘ）＊Ｉｍｘ
従って、オフタイムの期間は、最大および最小のオフタイムの期間の差掛ける測定された電流の比率、および全電流と最大電流との間の差の関数として表される。オフタイムの期間（Ｔｏｆｆ）および最大電流値（Ｉｍａｘ）は、それぞれ個別のリターン電極に対して調節され得る。
【００６４】
スイッチ４４は、パルス幅変調を用いて開かれ得、該パルス幅変調は、所定のパルスを用いて特定のスイッチを操作することを可能にする。さらに具体的には、パルス化された電気的な制御信号（例えば、マイクロプロセッサ２６からの）が、スイッチ４４をトグルするために用いられ、これは、信号が「オン」のときにはスイッチ４４は開いており、信号が「オフ」のときにはスイッチ４４は閉じているような、制御信号のデューティサイクルに依存する。
【００６５】
このアルゴリズムに対する追加の改良点は、意図しない漏洩パス（ｌｅａｋａｇｅ  ｐａｔｈ）があるかどうかを決定するために、出力電流センサ２８によって測定される電流（Ｉｍａｉｎ）に対する全電流（Ｉｔｏｔａｌ）の比較を含む。比較は、約０ｍＡから約１５０ｍＡ（例えば、ＩＥＣ６０６０１−２−２最大漏洩基準）であり得る漏洩電流を考慮して行われる。全電流（Ｉｔｏｔａｌ）が対応する漏洩電流量によって主要電流（Ｉｍａｉｎ）よりも大きい場合には、警告がユーザに与えられるか、制御信号がマイクロプロセッサ２６によって発行されることによって、結果的にＲＦエネルギー供給を調節する。
【００６６】
当業者は、電流負荷の再分配は、他のやり方で達成され得ることを認識されたい。例えば、スイッチ４４の代わりに、電流モニタ４２およびリターン電極１４を含む、回路（例えば、抵抗器ネットワーク、可変キャパシタ、トランスフォーマ結合負荷、線形領域におけるトランジスタなど）のインピーダンスを調節するデバイスが、利用され得る。不均衡な電流が検出された場合には、回路と直列で接続され得るインピーダンス変更デバイスは、インピーダンスを高め得、それによってそこを通過する電流を低減させる。
【００６７】
アルゴリズムを決定する電流負荷はまた、リターン電極１４、１５および１６のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンスの関数としてそこを流れる電流を制御するように構成され得る。リターン電極が、不適切に付着される場合には、リターン電極は、他のリターン電極と比較して、増加した相対インピーダンスを有することとなる。その結果として、不適切に付着したリターン電極を通過する電流は、減少する。電流モニタ４３、５３および６３は、電流における減少を検出し、より低い電流を有するリターン電極はまた、増加したインピーダンスを有することに対応するかどうかを決定するために用いられ、それによって特定のリターン電極が不適切に付着および／または配置されていることを確定する。
【００６８】
本開示のさらなる実施形態において、システムおよび方法が、リターン電極１４、１５および１６の熱効果の絶対値を決定するために提供される。熱効果の値は、リターン電極１４、１５および１６におけるインピーダンス値を用いて、組織損傷の可能性を測定することによって決定される。
【００６９】
マイクロプロセッサ２６におけるアルゴリズムは、以下に詳細に記述されるが、組織損傷の計算において、出力電流センサ２８、電流モニタ４３、５３および６３、ならびに時間計算機３０および３２からの信号を処理する。マイクロプロセッサ２６の出力ポートは、コンパレータ３４と電気的に通信する。マイクロプロセッサ２６の計算は、コンパレータ３４に格納された閾値と比較され、これらの値が超えられている場合には、信号が送られることによって、ユーザへの警告としてアラーム２７を用いて警報を生成する。閾値が超えられている場合には、コンパレータ３４はまた、コントローラ２５に電力調節信号を送信し、該コントローラ２５は、電源２２に信号を送ることによって、調節、例えばＲＦ出力電流を減少させるか、電源２２を運転停止にするか、またはスイッチ４４、５４および６４のいずれかを開くことによって電流の供給を終了させるが、これは、閾値が超えられた量に依存する。
【００７０】
以下の記述は、リターン電極１４の下で発生する組織損傷の可能性を計算する方法において伴われる式および計算についてであり、同一の方法が、他のリターン電極に対しても用いられ得る。前述されたように、リターン電極１４を通過する全電流が増加する場合、または電流が印加されるジェネレータ１０が「オン」である時間の割合によって決定される、電流のデューティサイクルが増加される場合には、電極の下の加熱もまた、増加する。
【００７１】
組織損傷は、リターン電極１４の下の組織の加熱係数が、許容可能なものよりも高いときに起こり得る。組織の加熱係数は、熱がどれくらい組織に放散されるかという目安である。以下の式は、加熱係数を提供する（本開示に記述される式において、ｘは関連する電極の数を表すことが留意されるべきである）。
加熱係数＝Ｉｍｘ２ｔｏｎｘ
ここでは、Ｉｍｘ２は、リターン電極を通過する、ミリアンペアでの電流の二乗と等しく、例えば、Ｉｍ１４は、リターン電極１４を通過する電流であり、ｔｏｎｘは、電流がリターン電極を、リターン電極１４に対して例えばｔｏｎ１４時間通過する時間に等しい。（Ｉｍ１４）は、以下に詳細に論じられるが、対応する電流モニタ４３から取得される。
【００７２】
従って、加熱係数は、患者に付着されたリターン電極を通過する所与の電流の二乗掛ける電流が印加された時間で定義され得る。式から明らかなように、電流が増加するか、または時間が増加することによって、組織に放散される熱量、およびそれと共に組織損傷の見込みは、増加される。
【００７３】
前述の加熱係数の式は、患者に付着された面積は変化しないと仮定する。しかし、実用的な事柄として、その面積は、リターン電極の一部分が患者から外れることによって変化し得る。リターン電極１４、１５および１６は、分離されることによって、インピーダンスが、二つのスプリットパッド４１と４２、５１と５２、ならびに６１と６２との間でそれぞれ測定されることを可能にする。インピーダンスの測定は、リターン電極１４、１５および１６が、どれくらい患者に上手く付着されているかを表示することを提供するが、それは、インピーダンスと患者の接触の面積との間に直接的な関係があるからである。電極が、部分的に患者から剥がされる場合には、インピーダンスは増加する。これは、患者に触れている電極パッドの各部分が、特定の抵抗を有するからである。これらの抵抗の全ては、並列回路で接続されており、結果として生じる等価抵抗は、その個別の要素のいずれよりも小さい。従って、これらの並列の抵抗のいずれかが、剥がされることによって除去される場合には、等価抵抗は、僅かに増加する。
【００７４】
リターン電極の変化した表面接触面積に対して適合するために、定数（Ｋｈｘ）が、Ｋｈｘ＞＝１である式に加えられる。例えば、リターン電極１４が十分に付着されるときには、Ｋｈ１４＝１であり、リターン電極１４が十分に付着されていないときには、Ｋｈｘ＞１である。以下の式：  
加熱係数＝ＫｈｘＩｍｘ２ｔｏｎｘ
は、修正を表す。
【００７５】
式から明らかであるように、リターン電極１４の表面の接触面積が減少する場合には、（Ｋｈ１４）は１よりも大きいので、加熱係数は、増加する。表面積が減少するに従って、上に説明されたように、電流密度は増加し、所与の出力電流に対する加熱量も増加する。定数Ｋの値の範囲は、経験的なデータから決定され得、データベース、チャートなどとして格納され、これらは測定されたインピーダンス値を用いてアクセスされ得るということを認識されたい。
【００７６】
組織における熱の放散に作用する別の要因は、ＲＦエネルギーが印加される時間の期間である。患者の身体は、毛細血管、小動脈および小静脈における血液の流れによってリターン電極の下の面積から熱を除去する能力を有する。ＲＦエネルギーの印加の間の時間が多ければ多いほど、熱の除去は大きく、これは、身体が、熱を自然に除去する時間をより多く有するからである。一定期間に熱を除去するこの能力は、以下の式によって表され得る。
冷却係数＝Ｋｃｘｔｏｆｆｘ
ここでは、（Ｋｃ１４）は、患者に依存するリターン電極１４に対する冷却定数であり、（ｔｏｆｆ１４）は、電流がリターン電極１４を通過しない、秒単位の時間である。
【００７７】
上述の式は、送られる電流および電流が送られる時間の期間を測定し、ならびに加熱および冷却係数を比較することによって図６に示されるような組織損傷の可能性を測定する、本開示の方法およびシステムを可能にする。図６に示される方法は、リターン電極１４およびその対応する構成部品を参照して論じられる。
【００７８】
ステップ２００において、リターン電極１４（Ｉｍ１４）を通過する電流は、電流モニタ４３によって測定される。ステップ２０２において、電流モニタ４３は、測定結果をマイクロプロセッサ２６に送信し、該マイクロプロセッサは、測定結果を二乗し、ミリアンペアの単位の（Ｉｍ１４２）によって表される。ステップ２０４において、リターン電極１４（ｔｏｎ１４）を介して印加された電流の時間は、秒単位で測定される。リターン電極１４に対する（ｔｏｎ１４）は、ジェネレータ１０が作動される間の時間およびリターン電極１４が回路内にある、例えばスイッチ４４が閉じている時間として定義される。（ｔｏｎ１４）は、出力電流センサ２８およびスイッチ４４からの読取りに基づいて、時間計算機３０によって計算される。ステップ２０６において、マイクロプロセッサ２６は、（ｔｏｎ１４）の時間を二乗した（Ｉｍ１４２）によって掛け、（Ｉｍ１４２）＊（ｔｏｎ１４）によって表された式は、第１の値を生み出す。
【００７９】
ステップ２０８において、インピーダンスセンサ４０は、リターン電極１４におけるインピーダンスを測定するが、これは、患者に対するリターン電極１４の付着の度合いの提示である。ステップ２１０において、付着定数（Ｋｈ１４）が計算される。ステップ２１２において、マイクロプロセッサ２６は、付着定数（Ｋｈ１４）を（Ｉｍ１４２）＊（ｔｏｎ１４）によって掛けることによって、ステップ２１４における加熱係数を計算する。従って、加熱係数は、アルゴリズムによって計算され、該アルゴリズムは、（Ｋｈ１４）を（Ｉｍ１４２）＊（ｔｏｎ１４）によって掛け、ここで（Ｋｈ１４）は、付着定数であり、リターン電極が患者に十分に付着するときにはＫ＝１であり、電極が完全に付着していないときには、Ｋ＞１である。
【００８０】
冷却係数は、電流が印加されていない測定された時間によって計算される。より明確には、ステップ２１６において、出力電流（ｔｏｆｆ１４）の秒単位による、リターン電極１４に対する「オフ」の時間が計算される。リターン電極１４に対する（ｔｏｆｆ１４）は、ジェネレータ１０が非活動化される間の時間、またはリターン電極１４が回路にない、例えばスイッチ４４が開いているときとして定義される。（ｔｏｆｆ１４）は、出力電流センサ２８およびスイッチ４４からの読取りに基づいて時間計算機３２によって計算される。ステップ２１８において、マイクロプロセッサ２６は、オフの時間（ｔｏｆｆ１４）を冷却定数（Ｋｃ１４）によって掛けることによって、ステップ２２０における（Ｋｃ１４）＊（ｔｏｆｆ１４）として冷却係数を計算する。冷却定数（Ｋｃ１４）は、患者の身体の自然冷却を考慮し、ここでは、患者の毛細血管、小動脈および小静脈における血液の流れが、時間の経過とともに組織を冷却する。例えば、組織が、通常は、一分につき一度、冷却すると仮定して、少しのバリエーションが存在するので、冷却定数は、一分につき１／２度と、控えめに選択され得る。他の定数は、組織の冷却時間に依存して選択され得る。
【００８１】
ステップ２２２において、組織損傷の可能性を表す差の値を決定するために、冷却係数は、マイクロプロセッサ２６によって、加熱係数から差し引かれる。ステップ２２４において、マイクロプロセッサ２２６は、コンパレータ３４に、差の値を表す信号を送信し、コンパレータ３４は、差の値を第１の閾値と比較する。差の値が第１の閾値以下である場合には、コントローラ２５および電源２２に送信された信号が、ステップ２２６においてＲＦ出力電流を維持する。このことは、冷却係数と加熱係数との間の差異が、比較的に小さく、それゆえ低い組織損傷の可能性、およびリターン電極１４を通過する電流に対する調節はなされる必要がない。
【００８２】
ステップ２２８において、差の値が第１の閾値を超える場合には、差の値は、次いでステップ２２８において、コンパレータ３４によって第２の所定の閾値と比較される。第２の閾値は、組織損傷の起こる可能性がかなりあり、組織を介するＲＦ電流が停止されるべき状況に対応するように事前設定される。差の値が第２の閾値を超える場合、このことは、加熱係数が冷却係数に関してかなり高いことを示す。ステップ２３２において、コンパレータ３４は、第２の信号をコントローラ２５に送信する。コントローラ２５は、この信号を処理し、ＲＦ電流をシャットオフするために電源２２に対してシャットオフ信号を生成するか、またはリターン電極１４のみを通過する電流をオフにするためにスイッチ４４に対してシャットオフ信号を生成する。このシャットオフは、熱を放散させ、組織を冷却させるための体内時間を可能にする。
【００８３】
両方の閾値が、組織損傷の可能性に基づいて予め決定されることにより、組織の過熱が折り良く検出され得、電気外科用ジェネレータが適宜調節される。差の値が、第１の閾値を超えるが、第２の閾値を超えない場合には、このことは、過熱係数が相対的に高く、現在の電力レベルにおいては組織損傷の可能性がいくらかあるが、シャットダウンが命じられるほど高くはないことを意味する。代わりに、出力レベルが減少される必要がある。ステップ２３０では、この状況において、コンパレータ３４が、組織損傷の高い可能性を示す第３の信号をコントローラ２５に送信する。コントローラ２５は、次いで、電源２２またはスイッチ４４に信号を送ることにより、出力電力を減少させ、これにより事前設定された量だけ出力電流を減少させる。
【００８４】
差の値が第１の閾値と第２の閾値との間に含まれる場合には、電力を減少させるよりむしろ、デューティサイクルが減少され得ることも予測される。デューティサイクルの減少はまた、第１の閾値がさらに超えられる場合に、電力が減少しても組織損傷の可能性が第１の閾値を超える場合には代替的な第１の応答であり得る。
【００８５】
従って、システム１は、組織上の過熱効果を減少させるために減少した電流レベルで使用可能である。組織損傷の可能性は、好ましくは連続的に、外科手術の処置全体を通してこの方法で計算され、組織の過熱を連続的にモニタリングかつ制御する。
【００８６】
図２および図４に示されるように、組織損傷の可能性が第１の閾値を超える場合には、警告信号が警告２７に送信され、警告を生成する。警告は、可視型のインジケータ、可聴型のインジケータまたはそれら両方の形であり得る。さらに、可視型および／または可聴型の警告は、組織損傷の可能性が、電源のシャットオフを示す第２の閾値を超える場合には、音を出し得る。
【００８７】
代替的な実施形態において、本開示に従うシステムおよび方法は、利用されるリターン電極のサイズ、例えば、大人用、子供用、新生児用を決定することと、加熱および冷却定数を適宜調節することとの追加のステップを含む。ユーザは、使用されるサイズのジェネレータを通知し得るか、あるいはサイズはリターン電極コネクタにおける違いに基づいてジェネレータによって自動的に感知され得る。
【００８８】
本開示に従ったシステムおよび方法は、電流をモニタリングし、複数のリターン電極の各々に対する組織損傷の可能性を計算し、複数のリターン電極を通過する電流を適宜調節する。従来のリターン電極は並列に接続されているので、総電流出力を用いてこれらの値を計算することは非常に困難である。本開示に従ったシステムは、個別の電流モニタおよび複数のリターン電極の各々に対するインピーダンスセンサを用いてこの困難さを克服する。これらのデバイスは、リターン電極回路の各々の電流およびインピーダンスの値を報告する。加熱係数計算の一部として電流値を使用することは、組織損傷の可能性決定の精度を増加させることが考えられる。なぜならば、電流値は、実際に組織の加熱を引き起こすことが考えられるからである。これらの値は、電気外科システムが、電流を迂回させることまたは完全に電流を停止させること、および複数のリターン電極において熱効果の平衡を保つことによって、組織損傷を防ぐことを可能にする。この特徴は、次いで、処置全体の間に適用されるさらなるエネルギーを可能にし、同様に外科手術の処置の長さを増加させる。
【００８９】
本開示のいくつかの実施形態が、図面に示されるが、本開示は、それに限定されることを意図せず、本開示は、当該技術が許す限りに範囲において幅広く、本明細書もそのように読まれることが意図される。従って、上の記述は、限定して解釈されるべきではなく、好適な実施形態の例証としてのみ解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付される特許請求の範囲の範囲および精神の範囲内の他の修正を構想されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、単極の電気外科システムの概略図である。
【図２】図２は、複数のリターン電極の患者への付着を決定する電気外科システムの概略的なブロック図である。
【図３】図３は、複数のリターン電極の患者への付着を決定する方法を示すフロー図である。
【図４】図４は、組織損傷の可能性を決定し、複数のリターン電極内のリターン電流を制御する電気外科システムの概略的なブロック図である。
【図５】図５は、複数のリターン電極内のリターン電極をモニタリングし、制御する方法を示すフロー図である。
【図６】図６は、組織損傷の可能性を決定する方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  電気外科システム
１０  ジェネレータ
１１  器具
１２、１８  ケーブル
１４、１５、１６  リターン電極
【図１】
2008073527.tif 000003
【図２】
2008073527.tif 000004
【図３】
2008073527.tif 000005
【図４】
2008073527.tif 000006
【図５】
2008073527.tif 000007
【図６】
2008073527.tif 000008