(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の選択可能な動作モードのうちの少なくとも１つにおける機能性を評価する電気外科用発生器であって、
駆動パルスが表すエネルギを、電気外科用発生器から送出する電気外科用出力電力に変換する出力部と、
駆動パルスを前記出力部に印加する増幅器と、
選択された動作モードに応答する少なくとも１つのプロセッサであって、
前記選択された動作モードにしたがって、パターン時間期間の間に複数の駆動パルスを有するパターン化パルス信号を発生し、
前記選択された動作モードにしたがって、各々のパターン時間期間の間の前記パターン化パルス信号における駆動パルスの所定の予測数を確立し、
前記パターン化パルス信号の前記駆動パルスを前記増幅器に印加し、
前記増幅器に印加された前記パターン化パルス信号の前記駆動パルスの数を計数し、
前記駆動パルスの計数した数を前記選択された動作モードによる前記駆動パルスの予測数と比較し、
前記駆動パルスの計数した数と前記駆動パルスの予測数が所定の有限の量異なるとき、異常状態を示す、
少なくとも１つのプロセッサと、
を含む電気外科用発生器。
【請求項２】
請求項１記載の電気外科用発生器であって、前記少なくとも１つのプロセッサは更に、
前記パターン化パルス信号の前記駆動パルスの幅を調節することによって、前記電気外科用出力電力を制御する、
電気外科用発生器。
【請求項３】
請求項２記載の電気外科用発生器であって、前記少なくとも１つのプロセッサは更に、
前記増幅器に印加される前記駆動パルスの最小幅を確立し、前記駆動パルスの幅が前記最小幅未満に減少するのを防止する、
電気外科用発生器。
【請求項４】
請求項３記載の電気外科用発生器において、前記出力部が前記増幅器に印加される最小幅の駆動パルスからは電気外科用出力電力を生成しないが、前記少なくとも１つのプロセッサは前記異常状態を示すことができる、電気外科用発生器。
【請求項５】
請求項１記載の電気外科用発生器において、前記少なくとも１つのプロセッサは更に、
前記パターン化パルス信号を、連続するパターン時間期間にわたって繰り返し、
異常状態を指示する前に、前記連続するパターン時間期間の少なくとも１つよりも大きい計数時間期間にわたって前記駆動パルスの数を計数する、
電気外科用発生器。
【請求項６】
請求項５記載の電気外科用発生器であって、前記少なくとも１つのプロセッサは更に、
異常状態を指示する前に、前記連続するパターン時間期間の少なくとも２つにわたって前記パターン化パルス信号内の前記駆動パルスの数を計数する、
電気外科用発生器。
【請求項７】
請求項１記載の電気外科用発生器において、各々のパターン時間期間はパルスが生じないオフ時間を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは更に、
前記パターン化パルス信号を、連続するパターン時間期間にわたって繰り返し、
異常状態を指示する前に、計数時間期間にわたって前記増幅器に印加される前記パターン化パルス信号内の前記駆動パルスの数を計数し、前記計数時間期間が、前記連続するパターン時間期間の少なくとも１つにおける前記駆動パルスの全てが前記計数時間期間内において確実に計数されるよう十分長い、
電気外科用発生器。
【請求項８】
請求項１記載の電気外科用発生器において、前記少なくとも１つのプロセッサは、互いに動作上接続された制御プロセッサと監視プロセッサを含み、
前記制御プロセッサは、前記選択された動作モードにしたがって前記パターン化パルス信号を発生し該パターン化パルス信号の前記駆動パルスを前記増幅器に印加し、
前記監視プロセッサは、前記増幅器に印加された駆動パルスの数を計数する、
電気外科用発生器。
【請求項９】
請求項８記載の電気外科用発生器において、
前記監視プロセッサは、前記選択された動作モードにしたがって駆動パルスの予測数を決定し、前記駆動パルスの計数した数を前記駆動パルスの予測数と比較し、異常状態を示す、
電気外科用発生器。
【請求項１０】
請求項９記載の電気外科用発生器であって、前記少なくとも１つもプロセッサは更に、前記制御プロセッサおよび前記監視プロセッサに動作上接続されたシステム・プロセッサを含み、
前記システム・プロセッサは、前記選択された動作モードを示すモード信号を発生し、該モード信号を前記制御プロセッサおよび前記監視プロセッサに送り、
前記制御プロセッサは、前記システム・プロセッサからの前記モード信号にしたがって前記パターン化パルス信号を発生し、
前記監視プロセッサは、前記システム・プロセッサからの前記モード信号にしたがって前記駆動パルスの予測数を決定する、
電気外科用発生器。
【請求項１１】
請求項１記載の電気外科用発生器において、前記少なくとも１つのプロセッサは更に、
指示された異常状態に応答して、前記増幅器への駆動パルスの印加を終了させる、
電気外科用発生器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電気外科に関する。更に特定すれば、本発明は、新規で一層優れた電気外科用発生器(electrosurgical generator)、および送出電気外科用電力量を照合確認し、電気外科用発生器の適正な機能性を確保し、外科手術処置の間に所望量の電気外科臨床効果を得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気外科は、比較的高い電圧の無線周波数（ＲＦ）電力を、組織を切除したり、組織からの血液または流体流を凝固または停止させたり、あるいは組織を同時に切除し凝固させる目的で、外科手術を受けている患者の組織に印加することを伴う。高電圧、ＲＦ電力は、電気外科用発生器によって発電し、発生器からの電力は、外科手術処置の間外科医が操作する能動電極から組織に印加される。
【０００３】
患者に送る電気外科用エネルギの量および特性は、外科医が決定し、とりわけ、処置の種類に依存する。例えば、切除を行うには、比較的高い電力、例えば、３００ワットまでの範囲の連続ＲＦ信号を送る。凝固を遂行するには、ＲＦ電力をデューティ・サイクルにおいて迅速にオンおよびオフに切り換える。凝固デューティ・サイクルは、送られるＲＦ電力よりもかなり低い周波数を有する。しかしながら、各デューティ・サイクルのオン時間の間、電力はＲＦ周波数で送られている。凝固の間に送られる電力は、通例、約４０〜８０ワットの近傍であるが、低い方で１０ワット、また高い方で１１０ワットの電力送出が必要となる場合もある。同時切除および凝固は、「混合」手術モードとしても知られており、これもＲＦエネルギのデューティ・サイクル送出を伴うが、混合中におけるデューティ・サイクルのオン時間は、凝固中のデューティ・サイクルのオン時間よりも長い。電力がＲＦ周波数で送られるのは、周波数を十分高くして神経の刺激を回避することにより、電気エネルギによって組織に収縮が生ぜず、ほぼ静止状態に止めておくことができるからである。
【０００４】
また、電気外科用発生器は、比較的広い範囲の電力を送出する能力を有していなければならない。組織の抵抗またはインピーダンスは、処置の間、位置毎に激しく変化する可能性があり、このために、電気外科用発生器に対する電力調整の要求が増加する。例えば、肝臓のように、高流体潅流組織は、約４０オームの抵抗またはインピーダンスを呈する場合がある。骨髄のような他の組織では、インピーダンスは９００オーム程度の場合もある。脂肪または組織の脂肪成分は、そのインピーダンスを増大させる。組織の可変特性のため、電気外科用発生器は、外科医が外科手術現場で動き回り異なる種類の組織に処置を施す際に全ての種類のこれらの組織に有効な量の電力を、事実上瞬時に変化させて送出可能でなければならない。
【０００５】
電気外科手術の間に行われる電力送出がこのように広く変動するため、電気外科用発生器には厳しい性能上の制約が賦課されている。このように広く変動する電力送出要求に対してこのように迅速な応答をする電気増幅器は、他には殆どない。出力電力を適切に調整し制御し損ねると、組織に不要な損傷を与えたり、患者または外科手術関係者に怪我を負わす場合もある。同様に、切除、凝固または双方の処置を同時に行うための電気的特性を適切に確立し損ねても、不要な組織の損傷または怪我に至る可能性がある。
【０００６】
殆ど全ての電気外科用発生器は、出力電力を制御する目的で用いられる、何らかの形態の出力電力監視回路を伴う。調整の目的のための電力監視の範囲は、選択したモードの種類によって様々である。例えば、凝固動作モードは、一般に、送出される電圧や電流を検知し、これらの測定値を用いて、出力電力を調整する目的で電力を計算することは伴わない。しかしながら、切除動作モードでは、出力電流および電力を検知し、これらの値をフィードバックとして用い、送出電力を調整するのが通例である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電力調整機能に加えて、殆どの電気外科用発生器は、異常状態を判定する機能を有する。電気外科用発生器の出力電力を監視して、適正な電力量および特性の電気外科用エネルギが確実に送出されるようにする。異常を検出すると、アラームが発生する。アラームは、外科医に問題を警告すること、および／または電気外科用発生器からの電力送出を遮断または終了させることができる。
【０００８】
マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラで制御するある種の医療機器は、バックアップおよび監視の目的で多数のプロセッサを利用している。一般的に言うと、プロセッサの１つは、制御プロセッサとして作用し、主に機器の通常の機能性を制御する。プロセッサの別の１つは、主に制御プロセッサや医療機器のその他の構成機器の適正な動作をチェックするように機能する、監視プロセッサとして作用する。１つのプロセッサを主制御機能性のために用い、他のプロセッサを主監視機能性のために用いると、監視の目的のための冗長性が得られるという利点がある。何故なら、各プロセッサは、異常状態の下で医療機器の機能性を停止または制限する独立した機能を有するからである。安全性の責務を詳細に描写する(delineate)多重プロセッサ医療機器や監視プロセッサにも、標準や推奨が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、多重プロセッサ電気外科用発生器における監視目的のために高い信頼度を得たいという要望から進展した。制御プロセッサが、出力電気外科用エネルギを発生するために用いられるパルス・パターンを規定するパターン化パルス信号を発生する。監視プロセッサが、パターン化パルス信号、および電気外科用発生器の選択した動作モードの活性化を示すモード信号を受け取る。電気外科用発生器が適正な選択したモードで機能しているか否か判定するために、監視プロセッサは、パターン化パルス信号内におけるパルス数を計数し、これを、選択したモードに対する予測パルス数と比較する。計数したパルス数が予測パルス数と同じ、または容認し得る範囲内にある場合、監視プロセッサは、電気外科用発生器が選択したモードで機能していると判定する。計数したパルス数が予測パルス数と同一でなく、その容認可能な範囲内にもない場合、監視プロセッサは、異常指示を外科医に発行する、および／または電気外科用発生器に電気外科用エネルギの送出を終了または遮断させるというような、適切な処置を講ずることができる。
【００１０】
これらの改良によれば、本発明は、電気外科用発生器の機能性を評価する方法に関する。複数の駆動パルスを有するパターン化パルス信号を発生する。パターン化パルス信号は、電気外科用出力電力を発生するときに用いられる信号である。パターン化パルス信号内にある駆動パルス数を計数する。計数した駆動パルスの数を、駆動パルスの予測数と比較する。計数した駆動パルスの数および駆動パルスの予測数が所定量だけ異なるとき、異常状態を示す。所定量は、好ましくは、１以上とすればよい。加えて、電気外科用出力電力は、最小幅を確立することができる、駆動パルスの幅を調節することによって制御することが好ましい。更に、駆動パルスの幅がほぼ最小幅であるときも、パターン化パルス信号を発生することが好ましい。また、好ましくは、本方法は、電気外科用出力電力に対して電力関係チェックを行い、計算された電力レベルが所定範囲外であるときに異常状態を示すことと組み合わせるとよい。
【００１１】
あるいは、本発明は、複数の動作モードの下で、電気外科用出力電力を送出する電気外科用発生器の機能性を評価する方法に関する。電気外科用発生器が電気外科用出力電力を送出すべき動作モードの１つを示す。電気外科用出力電力を発電する際、示された動作モードに応じて、パターン化パルス信号を発生する。パターン化パルス信号を検出する。パターン化パルス信号から、電気外科用出力電力が、示された動作モードに応じて発生しているか否か判定を行う。示された動作モードに応じて電気外科用出力電力が発生していないと判定したとき、異常状態を示す。
【００１２】
加えて、本発明は、選択モード信号に応じて、電気外科用出力電力を送出する電気外科用発生器にも関する。電気外科用発生器は、制御プロセッサと監視プロセッサとを含む。制御プロセッサは、選択モード信号に応じて、パターン化パルス信号を発生する。パターン化パルス信号は、電気外科用出力電力の発電に寄与する一連の駆動パルスを含む。監視プロセッサは、制御プロセッサに接続され、パターン化パルス信号を受け取り、パターン化パルス信号内にある駆動パルスの数を計数し、選択モード信号に応じて駆動パルスの予測数を判定し、計数した駆動パルスの数を駆動パルスの予測数と比較し、計数した駆動パルスの数および駆動パルスの予測数が所定量だけ異なるとき、異常状態を示す。電気外科用発生器は、異常指示を発行するか、または出力電力の送出を終了させるかのいずれかによって、異常状態の指示に応答する。
【００１３】
本発明およびその範囲、ならびに先に注記した改良およびその他の改良を達成する方法についての更に一層完全な理解は、以下で簡単に説明する添付図面と関連付けた、現在における好適な実施形態に関する以下の詳細な説明、および添付した特許請求の範囲を参照することによって得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示す電気外科用発生器２０は、２２において、電気外科用出力電圧および出力電流を供給し、単極および双極電気外科の能動電極（図示せず）に導かれる。電流は、２４において、患者の組織を通過した後、帰還電極（図示せず）から電気外科用発生器２０に戻る。発生器２０は、２６に供給される活性化信号によって２２において電気外科用出力電力を送出するために活性化する。活性化信号２６は、能動電極を支持し、外科医によって保持されるハンドピース（図示せず）上のスイッチを閉じたときにアサートされる。活性化信号２６は、従来のフット・スイッチ（図示せず）を外科医の足の圧力で押下してもアサートすることができる。
【００１５】
電気外科用発生器２０は、システム・プロセッサ３０、制御プロセッサ３２、および監視プロセッサ３４を含む。システム・プロセッサ３０は、電気外科用発生器２０の機能性全体を総合的に制御する。システム・プロセッサ３０は、他のプロセッサ３２および３４にダウンロードして、制御および監視プロセッサ３２および３４の機能性を確立し、更に電気外科用発生器２０の機能性全体を確立するプログラム命令を収容する不揮発性メモリ（図示せず）を含む。プロセッサ３０、３２および３４は、システム・バス３６を通じて互いに通信し合う。一般に、システム・プロセッサ３０は、高レベルで電気外科用発生器２０全体を監督し、制御する。このように、システム・プロセッサ３０は、電源イネーブル信号３７を高電圧電源３８に供給して、高電圧電源３８をイネーブルする。また、システム・プロセッサ３０は、３９において出力選択信号をＲＦ出力部４２に供給する。３９における出力選択信号は、単極または双極電気外科手術のために、ＲＦ出力部４２に、２２における所望の電気外科用エネルギを、選択され出力コネクタ（図示せず）に接続されているハンドピース（図示せず）に供給させる。
【００１６】
制御プロセッサ３２の主要な機能性は、２２において電気外科用発生器から送出される電力を確立し調整することである。制御プロセッサは、高電圧電源３８、ＲＦ増幅器４０、およびＲＦ出力部４２に接続されている。高電圧電源３８は、従来の主電力線４４によって供給される従来の交流（ＡＣ）電力を整流することによってＤＣ動作電圧を発生し、このＤＣ動作電圧を４６においてＲＦ増幅器４０に送出する。制御プロセッサ３２は、４８において高電圧電源３８に供給される電圧設定信号によって、４６におけるＤＣ動作電圧の電圧レベルを設定する。ＲＦ増幅器４０は、ＤＣ動作電圧を、外科医が選択した電気外科手術の電力量およびモードに適したエネルギ内容およびデューティ・サイクルを有する単極駆動信号５０および双極駆動信号５２に変換する。ＲＦ出力部４２は、単極および双極駆動信号５０および５２をＲＦ電圧および電流波形に変換し、これらの波形を、電気外科用発生器からの出力電圧として、２２において能動電極に供給する。
【００１７】
監視プロセッサ３４の基本的機能は、高電圧電源３８およびＲＦ出力部の機能性を監視すること、ならびにシステム・プロセッサ３０および制御プロセッサ４３の機能を監視することである。監視プロセッサ３４が出力電気外科用エネルギにおける不一致、あるいはシステム・プロセッサ３０または制御プロセッサ３２の予測機能性における不一致を検出した場合、障害モードを指示し、監視プロセッサ３４は、電気外科用発生器３０からの出力電気外科用エネルギの送出を終了させる。
【００１８】
プロセッサ３０、３２および３４は、従来のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはディジタル信号プロセッサであり、これらは全て、本質的に汎用コンピュータであり、電気外科用発生器２０の特定的な機能を実行するためにプログラムされている。
【００１９】
また、電気外科用発生器２０は、ユーザ入力装置５４も含み、これによってユーザは電気外科手術（切除、凝固、または双方の混合）のモード、および所望量の出力電力を選択することができる。一般に、入力装置５４は、ユーザが操作して制御、モードおよびその他の情報を電気外科用発生器に供給するダイアルやスイッチである。電気外科発生器２０は、情報出力ディスプレイ５６およびインディケータ５８も含む。ディスプレイ５６およびインディケータ５８は、フィードバック、メニュー選択肢、および性能情報をユーザに与える。入力装置５４ならびに出力ディスプレイ５６およびインディケータ５８によって、ユーザは、電気外科発生器２０の動作を設定し、管理することができる。
【００２０】
２６における活性化信号は、フィンガおよびフット・スイッチから活性化ポート６２に印加される。システム・プロセッサ３０は、ポート６２からの活性化信号２６を読み取り、電気外科発生器２０からの電力送出を制御する。構成機器５４、５６、５８および６２は、従来の入力／出力（Ｉ／Ｏ）周辺バス６４によって、システム・プロセッサ４０に接続され、これと通信する。Ｉ／Ｏ周辺バス６４は、システム・バス３６とは別個である。
【００２１】
２２において電気外科用エネルギを発生するために、制御プロセッサ３２は、４８における電圧設定信号による高電圧電源３８から、４６において出力されるＤＣ動作電圧の電圧レベルを設定する。次いで、制御プロセッサ３２は、６６においてパターン化パルス信号を発生し、それをイネーブルＡＮＤ論理ゲート６８に送る。ここで、６６におけるパターン化パルス信号と、システム・プロセッサ３０および監視プロセッサ３４がそれぞれ供給するイネーブル信号７０および７２との論理積を取る。イネーブル論理ゲート６８の出力は、ライン・ドライバ７６および受信部７８に直列に供給される。ライン・ドライバ７６および受信部７８の出力は、８０において電力駆動信号を形成する。８０における電力駆動信号は、ＲＦ増幅器４０に供給される。ＲＦ増幅器４０は、制御プロセッサ３２によって出力された６６におけるパターン化パルス信号から形成した、８０における電力駆動信号に応じて、４６におけるＤＣ動作電圧を５０および５２における単極および双極駆動信号に変換する。すると、システム・プロセッサ３０からの３９における出力選択信号が、ＲＦ出力部４２に、選択したハンドピース（図示せず）への２２における電気外科用エネルギとして、５０または５２における単極または双極駆動信号にいずれかを出力させる。
【００２２】
ライン・ドライバ７６は、好ましくは、従来の演算増幅器である。ライン・ドライバ７６および受信部７８は、好ましくは、ＲＦ増幅器４０の高電圧電子回路を、システム、制御、および監視プロセッサ３０、３２および３４から分離する。
【００２３】
電気外科発生器２０を遮断するため、または電気外科発生器２０からの電力の送出を終了させるには、監視プロセッサ３４は、監視イネーブル信号７２をディアサートする、および／またはシステム・プロセッサ３０は増幅器イネーブル信号７０をディアサートする。イネーブル論理ゲート６８への両イネーブル信号７０および７２をアサートすることは、イネーブル論理ゲート６８、ライン・ドライバ７６、および受信部７８を通じて、６６におけるパターン化パルス信号から８０における電力駆動信号を形成するために必要である。イネーブル信号７０または７２のいずれか一方をディアサートすると、イネーブル論理ゲート６８は、６６におけるパターン化パルス信号をライン・ドライバ７６および受信部７８まで導通させ、ＲＦ増幅器４０に供給される電力駆動信号を８０において形成することができない。８０における電力駆動信号のアサートが行われないと、ＲＦ増幅器４０は、５０および５２における単極または双極駆動信号をＲＦ出力部４２に送出せず、電気外科発生器２０は出力電力を送出せず、出力電力の送出を終了させる。
【００２４】
６６におけるパターン化パルス信号は、概略的に、駆動サイクル１００内のパターン化された一連の駆動パルスで形成された波形（例えば、図２、図３、および図４に示す９２、９４、および９６）であり、選択された動作モードの間連続的に繰り返す。波形９２、９４および９６は、それぞれ、切除、凝固、および混合動作モードの例である。各駆動サイクル１００の時間幅を含む、駆動パルス９８のパターンは、選択された動作モードに応じて、システム・プロセッサ３０によって固定される。殆どの場合、各駆動サイクル１００の時間幅は、切除、凝固、および混合動作モードに対してほぼ同一であるが、図２から図４に示すように、駆動サイクル１００内の駆動パルス０９のパターンが異なる。
【００２５】
連続的な、中断のない一連の駆動パルス９８は、図２に示すように、切除パターン（波形９２）を規定する。駆動パルス９８のデューティ・サイクルを繰り返し印加すると、図３および図４にそれぞれ示すように、凝固パターン（波形９４）および混合パターン（波形９６）を規定する。言い換えると、駆動サイクル１００の一部における「オフ」時間１０２中には、駆動パルス９８は送出されない。これら３つの基本モードの部分集合として、他の特殊な動作モードが存在し、凝固モードにおける凝固量、ならびにおよび混合モードにおける切除および凝固量は、駆動サイクル１００のデューティ・サイクルを調節することによって様々に変化する。一旦モードを選択したなら、この選択したモードによって規定される駆動パルス９８のパターンは、異なるモードが選択されるまで、不変のままである。しかしながら、出力電力を調整するために、外科手術処置全体にわたって、駆動パルス９８の幅を長くまたは短く変化させることはあり得る。
【００２６】
２２（図１）における出力電力のエネルギ・レベルは、駆動パルス９８の幅と、高電圧電源３８（図１）の電圧によって確定する。各駆動パルス９８の幅は、制御プロセッサ３２（図１）のクロック（図示せず）の周期に応じた、等しい幅のステップ数によって確定する。等しい幅のステップの数は、駆動パルス９８の所望の初期パルス幅を表すものとして、システム・プロセッサ３０によって最初に設定される、パルス幅計数によって確定する。各駆動パルス９８に応答してＲＦ増幅器４０（図１）によって転送される電力量は、各駆動パルス９８の幅に直接関係する。このため、各電気外科処置の間に電力出力を調整するために、駆動パルス９８の幅を増減させる。
【００２７】
動作モードを監視またはチェックするため、そして監視の目的のために高度の信頼性を達成するために、監視プロセッサ３４（図１）は、システム・プロセッサ３０（図１）からシステム・バス３６（図１）を通じて、モード情報、またはモード信号を受け取り、更に制御プロセッサ３２（図１）から６６におけるパターン化パルス信号（図１）を受け取る。監視プロセッサ３４が受け取るモード信号は、制御プロセッサ３２が発生するパターン化パルス信号６６の駆動パルス９８（図２から図４）のパターンに関する情報を含む。したがって、監視プロセッサ３４は、所与の時間量において６６におけるパターン化パルス信号内にあるはずの、予測パルス数に関する情報を有する。監視プロセッサ３４は、所与の時間量において６６におけるパターン化パルス信号内にある駆動パルス９８（例えば、通例では、各駆動パルス９８の立ち上がりエッジ）を計数し、計数した駆動パルス９８の数を、駆動パルス９８の予測数と比較する。計数した駆動パルス９８の数と予測数との間の差が容認可能な限度以内である場合、電気外科発生器２０は適正な動作モードで機能していることが確認されたことになる。逆に、この差が容認可能な限界よりも大きい場合、異常または故障状態が示され、監視プロセッサ３４は、電気外科発生器２０に異常指示を発行させたり、電気外科用エネルギの生成を停止させたり、および／または遮断させるというような、適切な処置を講ずる。
【００２８】
監視プロセッサ３４（図１）が駆動パルス９８（図２から図４）を計数する時間期間は、１駆動サイクル１００よりも長いことが好ましい。加えて、計数時間期間は、駆動パルス９８を発生する制御プロセッサ３２（図１）と、駆動パルス９８を計数する監視プロセッサ３４（図１）との間のクロック同期の欠如によって生じ得る、潜在的な計数誤差を極力なくすために、十分長くすることが好ましい。容認可能な計数時間期間は、駆動サイクル１００の２から３回以上である。
【００２９】
計数した駆動パルス９８の数および予測数を比較することにより、計数した駆動パルス９８の数と予測数との間の差を、容認可能な限度、または範囲内に収めることが可能になる。何故なら、監視プロセッサ３４（図１）は制御プロセッサ３２（図１）の動作と同期を取れない場合もあるからであり、特に、制御および監視プロセッサ３２および３４は同じクロック速度で動作していない場合もあるからである。このため、駆動パルス９８の計数した数と予測数との間に多数の誤差を想定し、考慮に入れるとよい。
【００３０】
動作モードをチェックするために監視プロセッサ３４（図１）が実行する手順１０４を図５に示す。モード・チェック手順１０４は、１０６において開始し、１０８において電気外科用エネルギの活性化を待つ。このような活性化は、一般に、システム・プロセッサ３０に供給される、２６における活性化信号に応答して、システム・プロセッサ３０（図１）が監視プロセッサ３４に示す。次いで、１１０において、システム・プロセッサ３０から監視プロセッサ３４に供給されるモード情報に応じて、選択した動作モードを判定する。あるいは、駆動パルス９８（図２、図３、および図４）のパターンまたは数を、モード情報内において監視プロセッサ３４に供給する。次いで、１１２において計数時間期間だけ駆動パルス９８、またはパルス・エッジを計数する。次いで、１１４において、示された活性化の時間長が、計数時間期間よりも大きいか否か判定を行う。大きくない場合、計数が１１２で完了する前に活性化が終了したと想定し、したがってこの計数は無効であり、動作モードを検証するためには用いることができない。したがって、この計数は１１６でクリアされ、そしてモード・チェック手順１０４は、１０８に戻って次の活性化を待つ。一方、指示された活性化の時間長が、計数時間期間よりも大きいと１１４において判定された場合、計数は有効である。この場合、駆動パルス９８の数とパルスの予測数との間の差を、１１８において計算する。予測パルス数は、１１０において判定した、選択したモードによって異なり、あるいはモード情報内に示されているパルスのパターンまたは数によって異なる。次いで、１２０において、１１８で計算した差の絶対値が容認可能な限度よりも大きいか否か判定を行う。容認可能な限度は経験的に決定することが好ましく、選択したモードによって異なる。計算した差の絶対値が容認可能な限度よりも大きいと１２０において判定された場合、１２２において異常を宣言し、１２４においてモード・チェック手順１０４を終了する。一方、計算した差の絶対値が容認可能な限度よりも大きくないと１２０において判定された場合、１１６において計数を消去し、モード・チェック手順１０４は１０８に戻り、次の活性化を待つ。
【００３１】
制御プロセッサ３２（図１）は、出力電力を殆どゼロに減少させるために、６６におけるパターン化パルス信号（図１）の駆動パルス９８（図２から図４）の幅をゼロまでは減少させないが、最小限の幅まで減少させるようにプログラムすることが好ましい。最小幅では、ライン・ドライバ７６および受信部７８（図１）は、その減衰特性のために、６６において印加されるパターン化パルス信号の駆動パルス９８を、イネーブルＡＮＤ論理ゲート６８（図１）を介して受け取ったときに、通過させることができなくなる。したがって、駆動パルス９８の幅を最小にすると、８０において電力駆動信号が送出されず（図１）、その結果ＲＦ増幅器４０からは出力電力は得られない。この場合、パターン化パルス信号６６の駆動パルス９８は０に減少していないが最小限狭い幅となっているので、モード・チェックを実行し続けることができる。言い換えると、駆動パルス９８を最小の幅にすることによって、監視プロセッサ３４（図１）が行うモード・チェックで、電気外科発生器２０が適正なモードで動作していることを、電力が出力されていないときでも、判定することが可能となる。
【００３２】
加えて、計数した駆動パルス９８（図２から図４）の数と予測数との間の差に対する容認可能な限度をモード・チェックの基本として、モード・チェック手順１０４の１２０（図４）において判定する代わりに、モード・チェックは、同一である駆動パルス９８の計数した数および予測数を必要とすることもできる。あるいは、差に対する容認可能な限度を、駆動パルスの予測数の割合に基づくこともでき、この場合、各動作モード毎に割合を経験的に判定する。
【００３３】
本発明は、例えば、２００２年１１月１９日に出願した米国特許出願第１０／２９９，９９８号、「電気外科発生器および出力電力の照合確認方法」に記載されているように、監視プロセッサ３４（図１）が、電力関連チェックを用いて、電気外科発生器２０（図１）の電力出力も監視する状況において特に優位にある。前述の特許出願は、電気外科発生器２０に組み込まれている電力関連チェック、または監視機能について記載している。監視プロセッサ３４は、出力電気外科用エネルギの電流および電圧を示す、電流および電圧フィードバック信号１２６および１２８（図１）をＲＦ出力部４２（図１）から受け取り、これらから、電力レベルを計算することができる。また、制御プロセッサ３２（図１）は、出力電気外科用エネルギの電流および電圧を示す電流および電圧フィードバック信号１３０および１３２（図１）も、ＲＦ出力部４２から別個に受け取り、これらから、電力レベルを別個に計算することができる。このように、電力関連チェックによって、電気外科発生器が、所望の動作モードを与えられ適正な電力レベルで機能していること、および／または、前述の米国特許出願に記載されているように、制御プロセッサ３２および監視プロセッサ３４双方が同じ電力出力レベルについて計算したことを確認することができる。しかしながら、電力関連チェックによって正しい故障指示または正常指示が得られない状況もある。例えば、電力関連チェックには、電力出力がゼロまたはその付近にあるか否かのチェックの基本とするデータがない場合である。これは、故障状態においてだけでなく、故障のない正常な電気外科手術の状況においてもたびたび発生する可能性がある。しかしながら、前述のように、パルス幅を最小にすることによって、電気外科発生器が少なくとも適正なモードで機能しているか否か、モード・チェックで確認することができるので、実際に故障状態が示されていないときでも、これを回避することができる。
【００３４】
加えて、電気外科手術において多数の広範囲にわたる動作モードがあり、各動作モード毎に許容電力レベルにはかなりの範囲があると考えられるので、１つのモードに対して適正な電力出力が、異なるモードに対する適正な電力出力に類似することもあり得る。したがって、実際には異常が発生し、電気外科発生器２０が誤ったモードで動作する原因となった場合でも、電力関連チェックは、出力電力が意図した動作モードに対して適正であり、そして異常が発生していないと判定する場合もある。しかし、モード・チェックはこのような不具合を検出する。
【００３５】
つまり、本発明によって行われるモード・チェックは、電力関連チェックが検出することができない異常状態を検出することができ、電力関連チェックを行うことができないときに異常状態を回避することができる。モード・チェックは、電力関連チェックのバックアップ・チェックとして作用することができる。
【００３６】
一方、前述の米国特許出願に記載されている電力関連チェックは、本発明によって検出することができない異常を検出することができる。例えば、電気外科発生器２０（図１）が選択した動作モードで電気外科用エネルギを送出しているとモード・チェックが判定した場合でも、電気外科用エネルギの電力レベルが容認可能な範囲内にあるか否か判定を行う必要がある。このため、監視プロセッサ３４（図１）は、ＲＦ出力部４２（図１）からの電流および電圧フィードバック信号１２６および１２８（図１）から電力出力を計算し、電力出力レベルが容認可能な範囲内にあるか否か、動作モードに応じて判定する。これは、前述の米国特許出願、および２００２年１１月１９日に出願された米国特許出願第１０／２９９，９５３号、「多数の半自律実行可能機能を有する電気外科発生器および方法」に記載されている通りである。
【００３７】
本発明は、他のチェックができない多くの状況において、故障状態が発生したか否か判定することができるという改良および利点を提供する。電気外科発生器が患者に危険を及ぼしかねない状態において動作することを防止することができ、出力電力および電気外科発生器の性能が一層信頼性高く得られる状態において動作することを保証することができる。電気外科発生器の適正な機能性を監視することにおける多くのその他の効果、利点および改善も、本発明を完全に理解すれば明白となろう。
【００３８】
以上、ある程度特定して現時点における本発明の好適な実施形態およびその改良点について説明した。この説明は、好適な例として行ったに過ぎない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に規定されており、先に明記した好適な実施形態の詳細な説明に不必要に限定すべきではないことは理解されて当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明を組み込んだ多重プロセッサ電気外科用発生器のブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す電気外科用発生器において発生した波形である。
【図３】図３は、図１に示す電気外科用発生器において発生した波形である。
【図４】図４は、図１に示す電気外科用発生器において発生した波形である。
【図５】図５は、図１に示す電気外科用発生器の動作モードを検証するための手順のフロー・チャートである。
【図１】
0004727230.tif 000002
【図２】
0004727230.tif 000003
【図３】
0004727230.tif 000004
【図４】
0004727230.tif 000005
【図５】
0004727230.tif 000006