(57)【要約】  電極構造、および例えば、組織のカバレージを決定しおよび／または電気焼灼の間の下部電極の間のアーキングを防止する、自動化されたまたはユーザにより選択された電極の動作または補正のためのメカニズムが、開示されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電極アレイを形成する複数の隣接する第一電極；
少なくとも一つの第二電極；
前記第一電極および当該少なくとも一つの第二電極に電気的に結合されている出力を持つ電源；
前記第一電極アレイの前記電極の何れかの中の2本以上の電極と当該少なくとも一つの第二電極との間に前記電源からの電圧を選択的に印加するための手段；および
当該第一電極および当該少なくとも一つの第二電極の少なくとも一つの何れかの組織のカバレッジの領域を決定するための手段
を備える電気焼灼装置
【請求項２】
当該少なくとも一つの第二電極が、少なくとも一つの戻り電極を備える、請求項１の装置。
【請求項３】
少なくとも一つの当該第一電極および当該第二電極が、電極の間でかつ何れの遷移面で発生する周辺効果も最小化する丸い端を持つ、請求項１の装置。
【請求項４】
少なくとも一つの当該第一電極および当該少なくとも一つの第二電極が、
容量結合により当該電極の間にＲＦエネルギーを送信することを可能にする誘電体または非導電性材料で被覆されている電極表面を備える、請求項１の装置。
【請求項５】
当該第一電極の少なくとも一部および当該少なくとも一つの第二電極が、０．５ｍｍ未満の絶縁ギャップを規定する間隔についての関係を持つ、請求項４の装置。
【請求項６】
当該電極表面が、被覆ポリマーを備える請求項４の装置。
【請求項７】
当該ポリマーが、
テフロン（登録商標）、チタン、タングステン、およびタンタルの何れかの金属酸化物、またはセラミック材料の何れか
を備える、請求項６の装置。
【請求項８】
当該表面被覆が、
少なくとも一層の被覆層
を備える、請求項４の装置。
【請求項９】
前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段が、
隣接する電極が同時にまたは順次に点火することを防止する、選択された点火順序で起動する手段
を更に備える、請求項１の装置。
【請求項１０】
組織のカバレッジの領域を決定するための当該手段が、ＲＦ電圧および電流の位相角を測定するための手段を備え、
当該誘電体被覆が、組織への容量結合を形成し、かつ所定の誘電体の被覆厚さに対し、キャパシタンスが、カバレッジの領域の関数である、
請求項４の装置。
【請求項１１】
当該電源が、
インダクタンスの形態の共役インピーダンスを挿入し、完全におおわれた電極によって容量性リアクタンスを相殺し、かつＲＦ電圧および電流の位相角の測定を可能にするために、前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段によって、選択的に操作できるＲＦ発振器を備え、
電極が部分的にカバーされるときのみ、キャパシタンスが変化し、かつ、その結果、リアクタンスおよびＲＦ電圧と電流との位相角が変化する、
請求項１の装置。
【請求項１２】
前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段が、
電気的なアーキングおよび最適状態に及ばないおよび／または過剰なエネルギー送出を最小化すると共に、最大パワー伝達を維持するためにより小さい電極表面領域の検出に応じてＲＦ発振器の周波数を変えるＲＦ発振器制御アルゴリズム
を、更に備える、請求項１１の装置。
【請求項１３】
前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段が、
電気的なアーキングを検出しかつ位相および／またはインピーダンスの急速な変化を決定することによって、最適状態に及ばないおよび／または過剰なエネルギーの送出を防止するための手段
を、更に備える、請求項１２の装置。
【請求項１４】
電気的なアーキングを検出しかつ最適状態に及ばないおよび／または過剰なエネルギー送出を防止するための手段が、
処理パラメータを短縮しまたは変えるために、当該ＲＦ発振器制御アルゴリズムの信号を送るために組織によって部分的にしかカバーされていない電極を使用するための手段
を備える、請求項１３の装置。
【請求項１５】
前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段が、当該ＲＦ発振器と組織の間にインピーダンス・マッチを維持するための手段を備え、
位相角が約０であるときに、インピーダンス整合が達成される、
請求項１１の装置。
【請求項１６】
当該ＲＦ発振器と組織の間のインピーダンス整合を維持するための当該手段が、
増大した容量性リアクタンスを補償する一つ以上のリアクタンス素子
を更に備える、請求項１５の装置。
【請求項１７】
当該ＲＦ発振器と組織の間にインピーダンス・マッチを維持するための当該手段が、
有限範囲およびほとんど無限の解像度を有する連続的に可変のインダクタの挿入手段であって、当該インダクタが、ゼロに近い位相まで調節可能である挿入手段と、
最も低い位相を見いだすための個別素子の挿入手段と、
当該ＲＦ発振器の周波数を変える手段であって、当該ＲＦ発振器が、電子的に周波数を変化させることによって位相の違いを補正する手段と
を備える、請求項１６の装置。
【請求項１８】
第一電極アレイを形成する複数の隣接する第一電極を提供するステップと、
少なくとも一つの第二電極を提供するステップと、
前記第一電極および当該少なくとも一つの第二電極に電気的に結合されている出力を持つ電源を提供するステップと、
前記第一電極アレイおよび前記当該少なくとも一つの第二電極の前記電極の何れかの中の２本以上の電極の間に前記電源からの電圧を選択的に印加するステップと
当該第一電極の内の何れかの少なくとも一つおよび少なくとも一つの第二電極の組織のカバレッジの領域を決定するステップと
を備える、電気焼灼方法。
【請求項１９】
当該少なくとも一つの第二電極が、少なくとも一つの戻り電極を備える、請求項１８の方法。
【請求項２０】
第一電極アレイを形成する複数の隣接する第一電極を提供しかつ少なくとも一つの第二電極を提供する当該ステップが、
ＲＦエネルギーを容量結合を介して当該電極の間に送信することを可能にする誘電体または非導電性材料で被覆されている少なくとも一つの電極表面を提供するステップ
を備える、請求項１８の方法。
【請求項２１】
隣接する電極の同時または順次の点火を防止する選択された点火順序で、当該電極を起動するステップを更に備える、請求項１９の方法。
【請求項２２】
ＲＦ電圧と電流の位相角を測定するステップであって、当該誘電体被覆が、組織への容量結合を形成するステップとを備え、
所定の誘電体の被覆の厚さに対し、キャパシタンスが、カバレージの領域の関数である、  
請求項１９の方法。
【請求項２３】
インダクタンスの形態の共役インピーダンスを挿入し、完全におおわれた電極によって容量性リアクタンスを相殺し、かつＲＦ電圧および電流の位相―角度の測定を可能にするために、前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段によって、選択的に操作できるＲＦ発振器を提供するステップを備え、
電極が部分的にしかカバーされていないとき、キャパシタンスが変化し、かつ、その結果、リアクタンスおよびＲＦ電圧と電流との位相角が変化する、
請求項１９の方法。
【請求項２４】
前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段が、更に、
電気的なアーキングおよび最適状態に及ばないおよび／または過剰なエネルギー送出を最小化すると共に、最大のパワー伝達を維持するためにより小さい電極表面領域の検出に応じてＲＦ発振器の周波数を変更するＲＦ発振器制御アルゴリズムを提供するステップ
を備える、請求項２２の方法。
【請求項２５】
位相および／またはインピーダンスの急速な変化を決定することにより、電気的なアーキングおよび最適状態に及ばないおよび／または過剰なエネルギー送出を検出するステップを、更に備える、請求項１９の方法。
【請求項２６】
当該ＲＦ発振器制御アルゴリズムに、処理パラメータを短縮しまたは変更するよう信号を送る、組織によって部分的にしかカバーされていない電極を使用するステップ
を、更に備える、請求項１９の方法。
【請求項２７】
前記電源からの電圧を選択的に印加するための当該手段が、
当該ＲＦ発振器と組織の間にインピーダンス・マッチを維持するステップを備え、
位相角が約０であるときに、インピーダンス整合が達成される、請求項１９の方法。
【請求項２８】
増大した容量性リアクタンスを補償する一つ以上のリアクタンス素子を更に備える、請求項１９の方法。
【請求項２９】
有限範囲およびほとんど無限の解像度を有する連続的に可変のインダクタを挿入するステップであって、当該インダクタが、ゼロに近い位相まで調節可能であるステップと、
最も低い位相を見いだすための個別素子を挿入するステップと、
当該ＲＦ発振器の周波数を変更する手段であって、当該ＲＦ発振器が、電子的に周波数を変化させることによって位相の違いを補正するステップと
を備える、請求項２８の方法。
【請求項３０】
第一電極アレイを形成する複数の隣接する第一電極；
少なくとも一つの第二電極；
前記第一電極および当該少なくとも一つの第二電極に電気的に結合されている出力を持つ電源；
前記第一電極アレイおよび当該少なくとも一つの第二電極の前記電極の何れかの中の2本以上の電極の間に前記電源からの電圧を選択的に印加するための手段；および
当該第一電極および当該少なくとも一つの第二電極の少なくとも一つの何れかの組織のカバレッジの前記領域を決定するための手段
を備え、
当該第一電極の少なくとも一つおよび当該少なくとも一つの第二電極が、更に、
ＲＦエネルギーを容量結合を介して当該電極の間に送信することを可能にする誘電体または非導電性材料で被覆されている少なくとも一つの電極表面を備える電気焼灼装置。
【請求項３１】
第一電極アレイを形成している複数の隣接する第一電極を提供するステップと、
少なくとも一つの第二電極を提供するステップと、
前記第一電極および当該少なくとも一つの第二電極に電気的に結合されている出力を持つ電源を提供するステップと、
前記第一電極アレイかつ当該少なくとも一つの第二電極の前記電極の2間の前記電源または何れかの中のより多くの電極から電圧を選択的に印加するステップと
当該第一電極の内の何れかの少なくとも一つおよび少なくとも一つの第二電極の組織のカバレッジの領域を決定するステップとを
備え、
当該第一電極アレイを形成している複数の隣接する第一電極を提供しかつ少なくとも一つの第二電極を提供する当該ステップが、
ＲＦエネルギーを容量結合を介して当該電極の間に送信することを可能にする誘電体または非導電性材料で被覆されている少なくとも一つの電極表面を提供する、
電気焼灼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組織の焼灼に関する。特に、本発明は、さまざまな電極を備える電気焼灼システムおよび自動化されたまたはユーザにより選択された電極の動作または報酬のためのメカニズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな生理的条件は、組織および器官除去を必要とする。すべての組織の除去の手順に関し主要な懸念は、止血（すなわち、出血の停止）である。縫合または焼灼によっても、除去される器官または組織部分に繋がるすべての血管は、組織が除去されるとき、出血を止めるために、封止されなければならない。例えば、子宮が子宮摘出により除去されるとき、出血は、頸部首において阻止されなければならない。つまり、それは、子宮に血液を提供するある血管に沿って切除されなければならない。同様に、肝臓の一部が、腫瘍または他の目的のための除去に関連して切除されるときには、肝臓内の血管は、個々に封止されなければならない。止血を行うことは、観血外科的手技および最小限観血外科的手技において必要である。最小限観血外科的手技では、カニューレおよび他の小さい通路を介するアクセスは限られるので、血管を封止することは、特に、時間がかかることでかつ問題となる。
【０００３】
器官または他の組織を、除去する前に細分割しなければならない状況では、止血を行うことは、特にアクセスが限られた手順では重要である。ほとんどの器官は、カニューレまたは他の限られたアクセス通路を通して完全に取り除くには大き過ぎる。したがって、除去の前に、例えば、切断、切削、またはより小さい部分への破壊のように、組織を分割することが必要となる。前述の具体例に加えて、動脈、静脈、リンパ管、神経、脂肪、靭帯および他の軟組織構造のような、生きている組織のシートを封止しかつ分割する様々な他の電気外科器具が、存在する。数多くの既知のシステムは、身体組織を壊死させるために、無線周波数（ＲＦ）のエネルギーを印加する。実際、これらのいくつかは、有意な効果を発揮し、かつ、今日、広範囲に使用されている。この公知のアプローチが適切である場合ですら、本発明者等は、従来のアプローチの欠点を認識しかつ修正し、かつ可能性のある改善を求めて来た。
【０００４】
この点で、本発明者等によって認識される１つの課題は、今日の電極構造体の寸法が小さいことに関する。特に、多くの電気外科器具メーカーは、電極を完全に組織でおおう可能性を向上させるために、電極の総長さおよび表面領域を制限する。電極を小さくするこの戦略は、外科医が、長い組織のシートを適切に封止しかつ分割するために、何回も封止しかつ分割しなければならない結果をもたらす。このような時間がかかるプロセスは、麻酔時間を増大させ、かつエネルギーの供給および組織の分割が何度も繰り返されるので、潜在的に、周囲の構造体を傷つける危険度を増大させ、患者にも弊害をもたらす。
【０００５】
電極によるカバレッジが部分的であることは、重大である。この状態は、電気的なアーク、組織の炭化および組織の不十分な封止の原因となる。機械的な（例えば、刃）または電気外科的組織の分割は、組織の封止の直後に実行される。封止されていない血管が出血するかもしれないので、適切に密止されていない組織の分割は、患者に危険をもたらすことになる。アークの発生は、それ自身、多くの問題を生じさせる。目標とする組織に無線周波エネルギーを通過させる代わりに、電気焼灼器の電極がそれらの間にアークを生成してしまうと、組織に、意図する電気焼灼処理を行うことはできない。さらに、アークの経路によっては、これは、目標とされていない組織に損傷を与えるかもしれない。他の問題は、複数電極方式の隣接する電極が、電気リークを発生させてしまい、または順次点火する２つの隣接する電極の間の遷移域に、過剰な熱効果を発生させてしまうかもしれないと言う点である。従来の設計は、これらの電極が固定された入口に機械的なスタンドオフを設けることによって、これを防止していた。しかしながら、このスタンドオフは、非常に薄い組織が、対向電極との接触することを阻止し、これらの領域の最適な電気的封止を阻止した。これらのスタンドオフが、あまりに浅い場合には、電極間にアークが発生する結果になる。
【０００６】
３００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの範囲の典型的な高周波エネルギー（ＲＦ）周波数では、組織のインピーダンス成分は、主として抵抗である。組織を乾燥させる前、初期のインピーダンスは、組織のタイプおよび位置、血管分布等に応じて、幅広い値を有する。したがって、局所的インピーダンスのみに基づいて組織電極のカバレッジの妥当性を確認することは、不正確かつ非実用的である。組織による電極のカバレッジを決定するための適切でかつ信頼できる方法は、外科手順の間に、組織のシートを安全にかつ即座に封止および分割するために使用される、より長くかつより大きな表面積の電極の開発を可能にするであろう。従って、一つ以上の電極による組織のカバレッジ領域を決定するための方法を提供することは、有意義であろう。
【０００７】
要約
例えば、組織のカバレッジを決定するために、および／または電気焼灼の間、下部電極の間のアークの発生を防止するための、自動によりまたはユーザが選択する電極の動作または補償のための電極構造およびメカニズムが、開示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の電気焼灼システムの構成要素のブロック図および相互接続である。
【図２】本発明の補償回路の第一実施例で電気焼灼装置を示す組合せブロックおよび図式的な線図である。
【図３】この発明の補償回路の第二実施例で電気焼灼装置を示す組合せブロックおよび図式的な線図である。
【図４】本発明の補償回路の第三実施例で電気焼灼装置を示す組合せブロックおよび図式的な線図である。
【図５】本発明の電極を選択的に点火するための回路で電気焼灼装置を示す組合せブロックおよび図式的な線図である。
【図６】本発明の誘電体被覆を持つ電極を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上述した本発明者等が認識した従来技術の問題の観点から、本発明者等は、当該電極が体に挿入された後に、電気焼灼電極をユーザが制御する能力を改善することを追求してきた。更に、これらの追求の領域は、電極構造にパワーを転送することの効率を改善することと、その位置で電極構造から得られる測定の精度を改善することも含む。これらの改善を実施する１つの利点は、上述した有利な結果をもたらすより大きな電極表面を使用する能力である。
【００１０】
図１は、電気焼灼システム１００の一実施例を示す。システム１００は、電源、電極セレクタおよび補正モジュール１０８によって電気的に駆動される電極構造１０２を含む。モジュール１０８は、一つ以上のユーザー・インターフェース１１０を介して伝送されるユーザ入力に従って作動される。
以下に、より詳細に説明されるように、システム１００のある構成要素は、デジタル・データ処理特徴によって実施させることができる。これらは、様々な形態で実施させることができる。
【００１１】
いくつかの例は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル・ロジック・デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ・ロジック、個別ハードウェア・コンポーネントまたは本願明細書において記述される機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを含む。汎用プロセッサはマイクロ・プロセッサとしても良いが、これに代えて、プロセッサをいかなる従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロ・コントローラまたはステートマシンとすることもできる。プロセッサは、コンピュータの組合せ（例えば、ＤＳＰとマイクロ・プロセッサの組合せ、複数のマイクロ・プロセッサ、ＤＳＰコアと連動する一つ以上のマイクロ・プロセッサまたはこのような他のいかなる配置も）として実施させることもできる。
【００１２】
より具体的には、デジタル・データ処理は、マイクロ・プロセッサのようなプロセッサ、パーソナル・コンピュータ、ワークステーション、コントローラ、マイクロ・コントローラ、ステートマシン、または、ディジタル・データ・ストレージに結合させた他の処理装置を含む。本実施例では、ストレージは、高速アクセス・ストレージと不揮発性ストレージを含む。高速アクセス・ストレージは、例えば、プロセッサによって実行されるプログラミング命令を格納するために用いることができる。ストレージは、各種デバイスによって実施させることができる。多くの変形例が、可能である。例えば、構成要素の１つは、除去しても良い。さらに、ストレージは、プロセッサにオンボードで設けることもでき、また装置の外に設けることもできる。
【００１３】
装置は、コネクタ、ライン、バス、ケーブル、バッファ、電磁リンク、アンテナ、ＩＲポート、変換器、ネットワーク、モデム、または装置の他のハードウェア外部機器とデータを交換するプロセッサ用の他の手段のような、入力／出力も含む。
上述したように、ディジタル・データ記憶のさまざまな例は、例えば、ストレージ等を実施するために、システム１００（図１）によって使用されるストレージを提供するために用いることができる。その応用に基づいて、このディジタル・データ・ストレージは、データを格納するまたは機械で読み取り可能な命令を格納すると言うような、さまざまな機能に使用することができる。これらの命令は、さまざまな処理機能を実行する上でそれ自身を補助することができ、また、それらは、コンピュータにソフトウエア・プログラムをインストールするのに貢献することができる、ここでは、このようなソフトウエア・プログラムは、次いで、この開示に関連した他の職務を実行するために、実行可能である。
典型的なストレージは、プロセッサが、ストレージ媒体から情報を読込み、かつそれに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合されている。これに代えて、ストレージ媒体を、プロセッサと一体にすることもできる。他の例では、プロセッサとストレージ媒体を、ＡＳＩＣまたは他の集積回路内に配置させることもできる。
【００１４】
上述した機械実行命令を含むストレージ媒体とは対照的に、異なる実施例は、システムの特徴を処理するデータの処理を実行する論理回路を使用する。
速度、経費、加工費等についての応用分野特有の要件に基づいて、この論理は、何千もの小さい集積トランジスタを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を作成することによって実施することができる。このようなＡＳＩＣは、ＣＭＯＳ、ＴＴＬ、ＶＬＳＩまたは他の適切な構造によって実施させることができる。他の変形例は、デジタル信号処理チップ（ＤＳＰ）、（抵抗器、コンデンサ、ダイオード、インダクタかつトランジスタのような）個別回路、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理列（ＰＬＡ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）などを含む。
【００１５】
電極構造１０２
図１を参照すると、電極構造１０２は、第一および第二電極面１０３―１０４を含む。電極面１０４は、個々の電極１０４ａ、１０４ｂ等のような、一群の電極によって形成される。一例では、電極は、実質的に隣接させることができる。図示されるように、電極面１０３は、一例においては、単一電極である。他の例においては、面１０３は、（電極１０４と同数またはそれ以上の数の）複数電極である。
一実施例の場合、電極面１０３―１０４は、対向する二極式電極を使用する目標とされた組織域に、電気出力を提供するように構成されている。対向する双極電極の使用は有利である。何故ならば、それが、電極の間にエネルギー束を集中させ、かつ対向電極に制限されない隣接組織に効果を限定するからである。
【００１６】
一例の場合、電極構造１０３―１０４は、対称的に組織と接触するために、一般的に、相似外形を持つことができる。これに代えて、電極構造１０３―１０４は、別の幾何学的形状を持つこともできる。例えば、１つの電極構造が、体のオリフィスに挿入するためのプローブを備え、他の電極構造が、体のオリフィスから離れた外組織の表面と係合するように構築させることもできる。ある場合には、３個以上の電極構造を使用することができるが、少なくとも２個の電極構造または一つの電極構造の別の領域が、目標とする組織に無線周波エネルギーを印加させるために、反対極性によって付勢される。ある場合には、電極構造は、例えば、器官または他の組織塊にわたって配置させることができ、かつ単一支持体構造（例えば、その上に形成される二個以上の電極表面を持つ単一の弾性チューブまたはシェル）の一部として形成される異なる領域とすることができる。
同一または反対極性の高い周波数エネルギーがそれらに印加されるときには、異なる電極表面は、互いに分離されている。さらに他の例の場合、単一の電極構造は、導電性領域を、同一または反対極性によって付勢させることができる複数の導電性または能動領域を持つことができる。
【００１７】
ある場合には、電極構造と組織の間に有効な電気接点領域を強化または増大させるために電極構造にさらに構造または構成要素を付加することが、望ましい。特に、電極構造は、電気接点を強化し、組織に透通する、すなわち、電極と組織の間の電気インピーダンスを低下させかつ電極と組織の間の総表面接触面も増大させる、素子を含むことができる。典型的な組織に透通する素子は、針、ピン、突起、チャンネル等を含む。ピンが組織表面を介してかつ下にある組織塊に突きささることができるように、特定の例は、遠位先端を鋭くさせたピンを含む。これらのピンは、１ｍｍから５ｃｍまで、または３ｍｍから１ｃｍまで範囲の深さを持つことができる。これらのピンの直径の範囲は、０．１ｍｍから５ｍｍまで、または０．５ｍｍから３ｍｍまでである。一例を挙げると、これらのピンは、０．１ｐｉｎ／ｃｍ２から１０ｐｉｎ／ｃｍ２への範囲において、または０．５ｐｉｎ／ｃｍ２から５ｐｉｎ／ｃｍ２までのピン密度で、電極構造の組織―接触面積を通じて均一に分布する。組織に透通する素子が使用されるときには、それらは電極構造の電気的能動領域に渡って一般に均一に分散させることができる。これらのピンまたは組織に透通する他の素子は、導電性で整合するまたは剛体の電極表面に加えて提供することができるが、いくつかの例では、これらのピンは、電極構造の全体の導電性または能動領域を提供することができる。
【００１８】
一つの例では、電極は、各々から電気的に絶縁させまたは互いに電気的に結合させることができる複数の異なる導電性領域を備える。単一の電極構造は、その上に、３、４、５および１０以上の個別の導電性領域を含むことができる。このような導電性領域は、それらの間の電気絶縁領域または構造によって確定させることができる。
複数―電極面１０４の１つの例は、エアーギャップ、プラスチック部材または他の絶縁物とすることができるギャップによって分離される複数の導電性ストリップである。このギャップは、０．５ｍｍ未満であることが好ましい。加えて、組織に透通する多重ピンは、各導電性ストリップに沿って配置させることができる。導電性ストリップは、交替する極性により付勢させることができる。最も単純には、対向するストリップは、単一電源上の反対ポールに接続される。しかしながら、電気的接続は、実質的に何れのパターンでもこれらのストリップに電力を供給できるように構成を変更することができる。さらに、異なる極性でそれらの領域に電力を供給することを可能にするために、各ストリップの異なる領域を電気的に分離させることも、可能であるし、また、同じ極性で、かつあらゆる電極の点火、特定の電極の点火、または同時に多くの電極を点火することを含むことができる点火パターンのさまざまなシーケンスで、電極を点火させることも可能である。
【００１９】
電極構造１０２は、平板として図示されているが、本発明の範囲内において、多くの異なる形状で実施させることができる。例えば、電極構造１０３―１０４は、管状体構造または組織塊にわたる配置を容易にするために、一般にカーブさせることができる。一例の場合、電極配置は、特に、特定の器官または組織幾何学的形状と係合できるような幾何学的形状を持つように構成される。他の場合、電極配置は、それらが異なった組織表面に係合しかつ大きく異なった組織表面に対応することができるように、整合させることができる。この点で、電極ストリップを、例えば、電極構造を平らにするまたは他の配置と幅広い多様性をみなすことを可能にする収縮性メッシュのような材料から作成することもできる。加えて、絶縁構造を、フレキシブルなまたは整合可能な材料から形成し、電極構造を更に再構成することも可能である。構造１０２は、当業者にはよく知られている、既知の形状配置の何れかまたは組合せに従って実施させることができる。いくつかの典型的な形状は、対向するジョー、シリンダ、プローブ、フラット・パッド等を含む。この点で、電極は、組織表面に係合することに適している如何なる態様においても構成させることができる。
【００２０】
したがって、電極を、剛体で、フレキシブルで、弾性的、非弾性（膨らまない）で、平面で、非平面等にさせることができ、かつ、オプションとして、電極構造と組織の間の電気接点を強化し、電極領域を増大するために、組織に透通する素子を使用することができる。それらが、非常に異なっている組織表面に係合しかつ対応することができるように、または、それらが、特定の器官または組織幾何学的形状に係合するように意図される幾何学的形状を持つように特に構成されるように、電極配置を整合することができる。どちらの場合にも、電極構造に、組織に透通する素子を更に設けることができる。
【００２１】
オプションとして、電極構造は、伝導性表面と非導電性表面を含むことができる。いくつかの実施例においては、これは、この露出した金属面として一表面を残し、電極の他の表面を、例えば、誘電物質によって覆いまたは絶縁させることによって実現されている。剛体電極の場合、絶縁を、積層させ、被覆させ、または対向面に直接設けることができる。フレキシブルでかつ弾性電極の場合、それを、損失または除去無く電極と共に拡大または収縮することができるように、絶縁層はフレキシブルである。いくつかの場合、材料の別々の、拡張可能なシートは、絶縁をしようとする面を覆う。いくつかの実施例では、すべての電極表面を、誘電物質でおおうことができる。
【００２２】
一実施例の場合、電極構造の電気的能動領域は、１〜５０ｃｍ２またはそれ以上の領域を持つ。更なる電極構造体の詳細および具体例は、本願に組み込まれているとみなすべき上述の米国特許出願において説明されている。
【００２３】
電源装置１０６
電源装置１０６は、１つまたは複数の電源装置を含む。基本的に、電源装置１０６は、電極構造１０２の一つ以上の電気的能動領域を介して目標とする組織に与えるためのＲＦのような、高周波数パワーを生成する。以下に記述されるように、パワーの持続期間と大きさが、電極面１０３―１０４の間の組織を焼灼させまたは壊死させる。
典型的な周波数バンドには、１００ｋＨｚから１０ＭＨｚまでまたは２００ｋＨｚから７５０ｋＨｚまでが含まれる。パワーレベルは、１０Ｗから５００Ｗまでまたは２５Ｗから２５０Ｗまで、または５０Ｗから２００Ｗまでを含むいくつかの具体例によって、治療されている組織の表面積および体積に依存する。例えば、パワーは、１Ｗ／ｃｍ２から５００Ｗ／ｃｍ２までのレベルまたは１０Ｗ／ｃｍ２から１００Ｗ／ｃｍ２までのレベルで与えることができる。
【００２４】
電源装置１０６は、さまざまな従来の汎用電気外科電源装置を使用して実施させることができる。電源１０６は、正弦波または非正弦波波形を使用することができ、かつ固定されたまたは制御されたパワーレベルによって作動させることができる。適切な電源は、商業的な供給者から入手可能である。
【００２５】
一実施例の場合、電源は、電圧と電流を可変にして、一定の出力パワーを提供する。ここで、電力出力は、負荷に応じて変化する。したがって、システムが非常に高インピーダンス負荷を認識すると、電圧は、アークを回避するために、相当なレベルに維持される。組織を電気焼灼する際、インピーダンスは、例えば、２オームから１０００オームまで変動する。定電力を加えることによって、電源１０６は、組織を最初焼灼している際には、初期の乾燥化を達成するために  低インピーダンスで有意な電流を提供し、かつ、焼灼が進むに連れて、組織の封止プロセスを完了するために、より高電圧を加えることができる。したがって、電源１０６は、焼灼プロセスおよびより高電圧の始めにより大きい電流およびより小さい電圧を、かつプロセスの封止段階でより低い電流を提供することができる。このようなパワー発生器の制御は、少なくとも部分的に、パワーをモニタしているシステム１００に基づく。
【００２６】
一実施例の場合、電源装置１０６は、所望のパワーを設定するための機構を含む。この設定は、リアルタイム制御、ユーザにより予め設定された選択、デフォルト設定、予め定められたプロフィールの選択、などによって発生させることができる。一実施例の場合、パルス幅変調は、フライバック変成器と共に使用される。システムは、フライバック変成器の一次側を充電しかつ整流された出力を発生する。二次側は、例えば、所望のパワー出力を発生させるために所望のアンペア数で１５ボルトに整流させることができる。一次側を充電するパルスの幅によって決定される期間に基づいて、パワー曲線が、決定される。したがって、本発明は、水平偏向出力変圧器の一次側のパワーのあるレベルを確立し、かつ、パワーの同じレベルが、負荷（すなわち、組織）のインピーダンスに関係なく、二次側から提供される。
【００２７】
上述したような、電源装置１０６は、デジタル・データ処理装置を含むことができる。このオプション装置は、実施される場合、電源１０６の特長および動作を確立しかつ制御するために用いられる。
図示されるように、電源１０６は、構造１０２の複数の電極のためのパワーの供給源である。したがって、電源装置１０６またはモジュール１０８は、そのそれぞれが独立して調整可能である複数の出力チャンネルを提供する。本実施例において、システム１００は、電極にパワーを提供する複数の導体１０８ｃの伝導の供給経路、および電流フローの方向に応じて、グラウンド経路および／または電源へのフィードバック、またはその逆を提供する戻り経路１０８ｂを含む。
【００２８】
より具体な例の場合、モジュール１０８は、モジュール１０８のデジタル・データ・プロセッサによって個々の電極に割振られる複数の出力１０８ｃを有する。これらの多重出力は、プロセッサによって独立して作動され、かつ容易に変調され、かつ割当可能である。したがって、プロセッサは、焼灼術サイクルの動作におけるあるポイントで、１個以上の何れかの数の電極エレメントに出力を割り当てることができ、かつ動的にそれらを再設定することができる。例えば、もしパワー・ソースが４つのチャンネル・パワー・ソースでありかつ電気外科装置が１６の電極を持つならば、各チャンネルは、電気外科装置の４つの電極をサポートすることができる。しかしながら、この配置は、いくつかのチャンネルが他より多くの電極をサポートするように、変化させることができる。
【００２９】
ユーザー・インターフェース１１０
ユーザー・インターフェース１１０は、人間が、電源装置１０６を含むモジュール１０８と情報を交換するための一つ以上の装置を備える。共通ユーザー・インターフェースまたは各コンポーネント１０６、１０８のための別々のユーザー・インターフェースが、存在しても良い。以下にいくつかの具体例として示されるように、ユーザ・インタフェースは、さまざまな方法で実施させることができる。人間−機械のフローについて、インタフェース１１０のいくつかの具体例は、ボタン、ダイヤル、スイッチ、キーボード、リモート制御盤または他の機械的装置を含む。他の例は、マウス、トラック・ボールのような位置指示装置を含む。さらに他の例は、本願明細書において記述される目的に適しているデジタル化パッド、タッチ・スクリーン、音声入力または他のいかなる例も含む。機械−人間変換については、インタフェース１１０は、本願明細書において記載される目的に適しているビデオ・モニタ、ディスプレイ・スクリーン、ＬＥＤ、機械的インジケータ、オーディオ・システムまたは他の具体例を使用することができる。
ユーザ入力は、リンク１０８ａを介して、インタフェースからモジュール１０８に伝送される。
【００３０】
センサ
システム１００は、システム１００の各種要素に取り付けられる各種センサを含むこともできる。センサ（図の複雑化を回避するために図１には図示されていない）は、電極１０３―１０４、モジュール１０８のサブ構成要件、電源１０６の器材のような構成要素に取り付けることができる。これらのセンサの具体例は、電圧、電流、インピーダンス、印加電圧と電流の間の段階角度、温度、エネルギー、周波数等を検出するための装置を含む。
より具体的には、これらの装置のいくつかは、電圧計、アナログ−ディジタル変換器、サーミスタ、変換器、電流計などを含む。
【００３１】
モジュール１０８
上述したように、モジュール１０８は一つ以上の電源装置１０６を含む。この機能を除いて、モジュール１０８は、以下に示される方法で自動化されたまたはユーザにより選択された電極の動作または補正のいくつかまたは全てを実行することができる。一面によると、モジュール１０８は、その選択が、事前に決定されている、機械により選択されている、またはユーザにより選択されている電極へのパワー付与を選択的に制限することによって、組織の特異な部位を目標とすること、または、電極の点火順序の制御に用いることができる。他の面によれば、モジュール１０８は、既定の、機械により選択されたまたはユーザにより選択されたインピーダンス整合または補正を提供するために電極回路にインピーダンスを導入することができる。
【００３２】
モジュール１０８の１つのオプションの面によれば、モジュール１０８は、その選択が、既定の、機械により選択されている、またはユーザにより選択されている、電極へのパワー印加を選択的に制限することにより、組織の特定部位を目標とすることができる。この点に関しては、モジュール１０８は、電極１０３―１０４の各々に個々に結合されている様々な出力１０８ｂ―１０８ｃを有する。１つの具体例として、出力１０８ｂ―１０８ｃは、ワイヤ、ケーブル、バスまたは他の電気的な導体を備えることができる。図示の例では、複数の電極１０４ａ、１０４ｂ等に至る複数の導体１０８ｃが存在する。
【００３３】
電圧が、選択された電極のみに印加されるように、モジュール１０８は、電源１０６からの電圧を第一および第二電極面１０３―１０４に渡って印加する。これらの電極は、機械により実施された分析によって選択された、および／またはデフォルト状態によって選択された、インタフェース１１０からのユーザ入力により、選択させることができる。この点に関しては、モジュール１０８は、選択された電極にパワーを提供する電気的および／または機械的スイッチ、リレー、または他の機構の、スイッチング回路網を含むことができる。図示されるように、電源１０６はモジュール１０８に一体化され、かつ計算機制御は、選択された出力導体を選択的に活性化する。
【００３４】
独立スイッチングによってネットワークまたはコンピュータが出力導体の起動を制御したかどうかに関係なく、モジュール１０８は、ユーザ・インタフェース１１０からの入力または上述したデジタル・データ処理デバイスのような機械からの入力に従って、電極を起動させる。アプリケーションの性質によって、パワーのこのような制御された電極に対する印加は、機械により選択された基準または分析、デフォルト状態またはユーザー入力に従って実行させることができる。
【００３５】
図５は、２つの電源装置、電極構造かつ目標とされた組織領域のコンテクストにおいて示されるプロセッサに制御されたスイッチング・ネットワークの一例の典型的な応用を示す。この例では、電極表面は、以下のように構成される。電極表面は電気焼灼器のパフォーマンスの間、実質的に平行で、１つの表面の各電極は、他の電極表面のそれの対応する電極に位置合わせされている。この例では、下部の表面の各電極に対応している上部の表面から２本の電極が、存在する。
【００３６】
非常に、モジュール１０８は、組織の特定の領域を目標とするために、選択的にパワー印加をある電極に限定する。同様に、電極は、異なる端に対して選択することができる。すなわち、モジュール１０８は、同じ電極表面の隣接する電極が並行してまたは順次に点火することを防止するために、電極の選択をモニタまたは制御することができる。電極発火がこの間隔を置いた方法で発生することを確実にすることは、電極間の意図しないアークの発生を防止しかつ電気焼灼器の効果を改良する。一実施例の場合、制御された点火順序は、計算機制御によって、特に、モジュール１０８のデジタル・データ処理コンポーネントによって、実施される。計算機制御の変形例として、電気機械ディストリビュータまたは他の装置のような機械的手段を、使用することもできる。
【００３７】
他の実施例では、モジュール１０８は、予め決められた、機械により選択された、固定されたまたはユーザにより選択されたインピーダンス整合または補正を提供するために、インピーダンスを電極回路に導入することができる。換言すれば、モジュール１０８は、電源装置、出力１０８ｂ―１０８ｃおよび電極１０３―１０４を含む回路に、インピーダンスを電気的に導入するメカニズムを含む。より詳しくは、モジュール１０８は、コンデンサ、インダクタおよび／または電源装置と電極１０３―１０４を含む回路のインピーダンスの量を制御するために、調整または選択的に導入することができる他のインピーダンス要素を含む。これらのインピーダンス要素は、本願明細書において記述される目的に適している、個別素子、集積回路の特徴または他の構造物を備えることができる。
モジュール１０８は、ユーザ、機械により実施された分析および／または初期設定からの方向へこのインピーダンス整合または補正を確立する。
【００３８】
調整可能なインピーダンスの１つの例は、調整可能な強磁性コアまたは個別のインダクタの周りを覆う導通材料のコイルのような、既知の任意のインダクタンスを備えることができる調整可能なインダクタである。この例では、全体のインダクタンスは、機械的に、電気的に手動で、またはこの開示の目的に適切である任意の手段により（例えば、ユーザー・インターフェース１１０を介して）起動することができるスイッチを閉じることによって。選択的に増大させる。
【００３９】
図２は、（図示される）上部の電極表面の各電極と直列のインダクタンスを持つ電極配置を示す。図３は、（図示される）下部の電極表面の各電極と直列のインダクタンスを含む異なる例を示す。さらに異なる一例の場合、図４は、コンデンサが上部の電極表面の各電極と直列に配置される「Ｔ」タイプ・ネットワークを含む。加えて、別のインダクタは、一緒に起動するように設計されている電極の各対と並列に配置される。図２―４の例は、固定され、調整可能で、または固定されかつ調整可能なものの組合せであるインピーダンス素子を使用することができる。さらに、それらの表面上に誘電体被覆を持つ電極に関連して、インピーダンス整合および／または補正のためのほとんど無限数の付加回路配置は、この開示を参照すれば当業者に明らかであろう。
【００４０】
インピーダンスを電極回路に導入するための配置に加えて、このようなインピーダンス要素の値も考察する必要がある。一つの例では、インピーダンスは、最大電力の転送を達成しかつパワー測定を正確にするように選択される。この点に関しては、インピーダンスは、ＲＦ発振器（すなわち、電源装置１０６）と組織の間にインピーダンス整合を維持するように選ばれる。印加電圧と電流の間の位相角がゼロであるときに、インピーダンス整合は達成される。すなわち、付加されたインダクタンスは、増大した容量性リアクタンスを補償するために増大させる。一つの例では、これは、有限範囲かつほとんど無限の解像度で、連続可変インダクタによって実行される。このようなインダクタは、ゼロ位相近くに調整させることができる。別の例の場合、インピーダンス整合は、最も小さい位相角を見いだすために（これを正確にゼロにすることはできないが）、図２―４に図示されるような適切な配置において個別の誘導要素を使用することにより実行される。
【００４１】
ここまで本発明の構成上の特徴を述べてきたが、以下では、本発明の動作上の態様を、述べる。本願明細書において開示される実施例に関連して記述された何れの方法、プロセスまたはアルゴリズムのステップも、直接、ハードウェア、ハードウェアによって実行されるソフトウェア・モジュール、人間が実行するステップまたはこれらの組合せにより実施させることができる。電気焼灼器手順を実行するためのシーケンスは、自動またはユーザにより選択された電極の動作または補正のための電極構造およびメカニズムを含む電気焼灼システムを使用する。説明の容易さのために、しかし、何らの意図された限定なしに、この例は、図１のシステム１００の特定のコンテクストで記述される。
【００４２】
第一ステップにおいて、システム１００を作動させる異なるパラメータが、選択される。
一つの例では、一人以上の人間ユーザは、これらのパラメータを選択し、かつユーザー・インターフェース１１０を介してシステム１００にそれらを運搬する。別の例の場合、システム１００を作動させるパラメータは、モジュール１０８上のデジタル・データ処理装置によって選択される。この場合、パラメータは、ユーザ入力、デフォルト値、システム１０２にインストールされる各種センサによって集められる測定、モジュール１０８のプログラミング等により設定される。意図された何れの限定もなしに、以下のものは、第一ステップで選択することができるパラメータのいくつかのこれらに限定されない例である：
【００４３】
(1)  電極１０３―１０４のエネルギーを組織の特定の領域上に集中させるための、起動すべき個々の電極の識別（例えば、図５）。
(2)  電極の点火順序。
(3)  電源装置１０６と電極１０３―１０４間の補正および／またはインピーダンス整合において使用されるインピーダンスの大きさの評価または測定（例えば、図２―４）。
(4)  電圧、電流、パワー等の大きさ、周波数、位相または他の特性のような電気焼灼器で適用される電気出力のパラメータ。
(5)  システム１００の動作を変化させることができる他の何れかのパラメータ。
次のステップにおいて、適切に訓練された人々は、電気焼灼させる目標の組織領域に電極１０３―１０４を適用する。電極１０３―１０４を適用する態様は、電極１０３―１０４の構造、目標とする体の部品の性質、実行される手順およびこのような他のファクターによって変化する。両方の電極構造１０３―１０４が、体内で使用される状況、および１つの電極が体内に挿入されかつ他の電極が対外で使用される（すなわち、公知の双極または単極応用）他の実施例が、ある。この次のステップの特定の例の場合、１０３のような他の表面の１つの電極に対応する、１０４のような１つの表面の多重電極が存在する。オプションとして、適切に訓練された人々は、電極表面が実質的に平行となるように、かつ第二電極の各々を、それが対応する第一電極に位置合わせされる（調整は、装置の製造の間に行われるのが好ましいが）ように、第一および第二電極面１０３―１０４を構成する。図２―５は、最後の配置の例を示す。
【００４４】
更なるステップにおいて、電気焼灼器を始めるために方向が与えられる。これは、インタフェース１１０を介して提出されるユーザ入力によって発生する。例えば、ユーザは、起動ボタンを押し、開始命令を発行し、フットペダルを押し、レバーを始動させ、または、他のアクションを実行することができる。別の例では、ユーザがセットするタイマーの時間にもとずいて電子的に発生する。
【００４５】
更なるステップの場合、システム１００は、開始命令に応答して、電気焼灼器が導通する。ここで、システム１００は、電極構造１０３―１０４の間隔を置いた配置によって確定されるターゲット組織領域に双極ＲＦ電力を当てる。対向している、双極電極の使用は、電極の間にエネルギーを集中させ、かつは、対向電極内に制限されていない隣接組織への効果を制限する。実際には、６０―８０℃またはそれより高いような、焼灼術または壊死のために必要なしきい値より上まで、治療されている組織塊の組織温度を上げるのに十分な時間、パワーを、印加することができる。
【００４６】
より詳しくは、電気焼灼器は、配置の組に従って導通する。例えば、電源装置１０６は、確立された電力設定に従って作動する。さらに、モジュール１０８は、選択される電極の組合せに従って各々の電極を起動するように作動する。換言すれば、モジュール１０８は、選択された電極のみに電圧が印加されるように、電源装置１０６からの電圧を第一および第二電極面１０３―１０４に渡って印加する。計算機制御の場合、これは、選択された電極に選択的にパワーを印加させるモジュール１０８によって達成される。
選択された電極の使用に対するさらなる強化として、電極を、選択された点火順序を使用して起動させることができる。この例では、モジュール１０８は、電圧が、任意の時間で、1つ以上の第一電極１０２と１つ以上の第二電極１０３に印加され、かつモジュール１０８が、同じ電極表面の隣接電極が同時または順次に点火することを防止するように、電源装置１０６からの電圧を第一かつ第二電極面１０３―１０４に渡って印加する。モジュール１０８は、予め決められたまたはユーザにより選択された点火順序を更に実施することができる。
【００４７】
例えば、複数電極を有するＲＦ装置の二個以上の複数電極間の、熱または電気の何れかによる相互作用を防止する１つの方法は、隣接する電極が、決して順次に充電されないように、電極の点火シーケンスを変更することである。例えば、電極が、順次に番号付けられた１，２，３，４である、４つの電極システムを順次に点火する代わりに、本発明は、隣接する電極が順次に点火されないように、３，１，４，２、４，２、４，１，３，１，３等のような順序でそれらを点火する。いくつかの電極が、他よりより頻繁に点火するようなシーケンスで送られたエネルギーのバランスをとるために、点火時間を、電極毎に異ならせることができる。これは、２つの電極間の移行領域の順次発熱性の蓄積効果と、１つの電極からもう一方の電極への送信時のクロストークとを防止する。加えて、丸い電極は、電極間でかつ何れの遷移面でも発生するエッジ現象を最小化させることができる。
【００４８】
加えて、もし、伝導性（典型的には金属の）電極の１つの電極表面または両方の対向面が、誘電、非導電性材料でおおわれているならば、無線周波エネルギーは、容量結合を介してそれらの間の組織を介して、送信されるかもしれない。図６は、本発明の誘電体被覆を持っている電極を示すブロック図である。しかしながら、接近するまたは接触する場合には、表面の非導電性性質により、電極表面を被覆することは、短絡を発生させない。このようにして、もし、電極対の一部が部分的にしか組織を捕獲しないのであれば、すなわち、電極間の部分に小さい、５ｍｍのエアーギャップがあるならば、無線周波エネルギーは、組織の周りを迂回せずに、組織を通過し、かつ近接する電極の間に直接流れる。これは、組織のインピーダンスが上昇するに連れて封止サイクルの後半において、特に、重要である。組織インピーダンスが高いとき、エネルギーは、露出した電極セクションの間のような、より低い抵抗の代替経路を探す。これらの誘電層は、テフロンのようなポリマーの薄い被覆、チタンのような金属酸化物、タングステン、またはタンタル、またはセラミックとすることができる。適切な静電容量を得るために、これらの層は、ミクロン範囲の厚みとすることができる。
【００４９】
代替実施例の場合、様々な異なる組織の焼灼パターンは、電極表面または領域の異なるものを選択的に付勢することによって、システム１００によって達成させることができる。
２つの隣接する電極を選択的に付勢する一方で、すべての他の電極を付勢させないことにより、限定された組織領域が焼灼される。逆に、他の複数の電極表面を付勢することによって、より大きな領域が、焼灼される。わずかに異なるパターンは、電極表面極性の正確なパターンに応じて達成される。他の実施例では、電極表面は、組織の焼灼パターンを発生させるために、極性の交番パターンで付勢させることができる。焼灼する組織のいくらか別のパターンを生成するために、別のパターンを使用することもできる。
【００５０】
選択された点火のための別のアプローチは、高いインピーダンスのローカル領域が全体の電極に沿う全体のシステム・インピーダンスに影響を与えるのを防止し、その結果電圧がその最大の容量に到達するにつれて、全体システムのパワー出力を潜在的に下げるために使用される。ここで、電極は、起動して、すでに良好に封止されていて、そのため高いインピーダンス値に到達している１つの領域が、組織がまだ封止されていなく、したがってより低いインピーダンスである他の領域に影響を及ぼすことを防止する。オプションとして、モジュール１０８は、特定の電極位置／位置の組織の特性に基づいて、各電極または電極対に対しユニークなパワーおよびエネルギー送出プロフィールを使用することができる。
【００５１】
電気焼灼のパフォーマンスは、選択されたインピーダンス補正および／または選択されたマッチングを使用する。その結果、電源装置１０６から配電されるパワーは、より少ない電気損で目標とされた組織の領域に送られる。
システム１００は、更に、共役マッチング・インピーダンスを検出しかつ自動的には調整することができる。応答では、モジュール１０８は、電極面１０３―１０４と電源１０６を含む導管通路に印加されるインピーダンスを調整する。これに代えて、センサは、生データをモジュール１０８に提供することができる。モジュール１０８は、インピーダンスを調整するか否かおよびどのようにインピーダンスを調整するかを解析する。別の事例の場合、モジュール１０８は、センサからの方向またはデータに応答して、インピーダンスを調整することができる。これは、電源１０６によって配電されるＲＦエネルギーの周波数を変更することによって、実行することができる。例えば、一実施例の場合、モジュール１０８は、インピーダンス、圧力またはこれらのおよび／または他のパラメータのいかなる組合せのいずれかを測定することによって、組織が、焼灼サイクルの初めにおいて各電極に存在するか否かを検知する。もし、組織がどの電極にも存在しないならば、このような電極対はアイドル状態であり；モジュール１０８は、これの電極を点火することを停止させ、および／またはユーザー・インターフェース１１０を介してオペレータに警告を発する。モジュール１０８は、封止サイクルがアクティブであるかまたは各電極対に関して完了しているかを示す各電極対に対する状況インジケータを提供することもできる。本実施例の場合、各電極対は、焼灼サイクルが始められると、アイドルの、アクティブなまたは完全な状態のいずれかを示す、例えば、ＬＥＤのような、モード状況指標を含むことができる。
【００５２】
本発明は、誘電体で被覆した電極表面（図６参照）を用いることにより一つ以上の電極の組織のカバレッジの領域を決定する課題についても言及する。適切なＲＦ発振器と、誘電被覆で被覆されている電極表面とによって、組織のカバレッジの決定は、ＲＦ電圧の位相角と電流を測定することによって得ることができる。誘電被覆が基本的に組織への容量結合を形成するので、所定の誘電材料厚さに対し、静電容量は、カバレッジの領域の関数である。
【００５３】
コンデンサの基本的な公式は、以下の通りである：
C = ε0εrA/d  
ファラッドで表示され、ここでε0は、自由空間の誘電率（８．８５４Ｅ―１２）、εrは、誘電体の相対的な誘電率、Ａ／ｄは、領域と誘電体の厚さの比率である。
所定の周波数で、リアクタンスは、
Xc = 1/ωC
と表現される。ここで、ωは、2*Pi*Frequencyである。
【００５４】
適切なＲＦ発振器は、完全におおわれた電極を有する容量リアクタンスを削除しかつＲＦ電圧と電流の位相角を測定するために、この場合、共役インピーダンス・インダクタンスを挿入する必要がある。電極が部分的しかカバーされていない場合には、静電容量は、変化する。すなわち、効率的領域がより小さいので、より小さくなる。結果として、リアクタンスおよび、最終的に、ＲＦ電圧と電流の位相角は、変化する。変化の大きさが、組織の抵抗によって、部分的には、影響を受ける一方、この方法論が組織による電極のカバレッジの決定の最も大きな程度を可能にすることが信じられている。このような方法論の更なる効果は、周波数を変更する制御アルゴリズムの合図をＲＦ発振器に伝えることができる、例えば、より小さい表面領域によって増大する、したがって、電気的なアークと組織の炭化に対する可能性を最小化する一方、最大出力の転送が維持される。潜在的な電気的アーキングと組織の炭化条件は、位相および／またはインピーダンスの急速な変化および組織によって部分的にしかカバーされていない電極が、処理パラメータを短縮しまたは変更するアルゴリズムを制御する合図をＲＦ発振器に送るために使用することが出来ることを認識することによって、即座に検出することができる。
【００５５】
最大電力転送を成し遂げてかつ正確なパワー測定を作成するために、ＲＦ発振器と組織の間にインピーダンス整合を維持することが、望ましい。インピーダンス整合は、位相角がゼロであるときに、達成される。いくつかの方法は、ゼロに近い位相を達成するために用いることができる。このような方法の一つは、増大した容量性リアクタンスを補償するために、リアクタンス素子（例えば、より大きいインダクタンス）を付加することである。このアプローチは、２つの方法で達成することができる：
【００５６】
(1)  有限範囲とほとんど無限の解像度を有する連続的に可変のインダクタを挿入する方法により、このようなインダクタを、ゼロに近い位相に調整することができる；
または
(2)  個別の素子（例えば、最も低い位相を実現するインダクタ）を挿入することによる方法（これを、ゼロに近い位相とすることはできないが）。
いずれにしても、電気機械装置は、ＲＦ発振器内に必要である。
最大電力―転送（例えば、０位相）を達成する他の方法は、ＲＦ周波数を変更することである。リアクタンスが周波数に依存する場合、この方法は、ＲＦ発振器が、周波数を電子的に変更することによって位相の違いを補正することを可能にする。これは、リレー、サーボ等のようないかなる機械的な装置も必要としない。更に、ＲＦ発振器は、素子を変更するために先ずＲＦパワーを中断させるのではなく、動作中に、周波数を変更することができる。したがって、これは、ほとんど望ましい方法とすることができる。
【００５７】
本願明細書においては、本発明が、好ましい実施例を参照して記述されているが、当業者は、他の応用を、本発明の精神と範囲から逸脱することなく本願明細書における応用の組により置換することができることを容易に認識するであろう。したがって、本発明は、以下に含まれる請求項によってしか限定されることはない。
【図１】
2010526557.tif 000002
【図２】
2010526557.tif 000003
【図３】
2010526557.tif 000004
【図４】
2010526557.tif 000005
【図５】
2010526557.tif 000006
【図６】
2010526557.tif 000007