(57)【要約】電子手術装置は、電力制御装置を備えた高周波発生器（１）、電極（５）を着脱可能に装着する手段を備えたハンドピース（２）及び上記高周波発生器の出力（４）と上記ハンドピース間の接続ケーブル（３）を有する。当該装置の伝送特性は、上記電極（５）に予め定められた負荷インピーダンス又はそれに近い負荷をもって上記接続ケーブル（３）の高周波発生器側に対し、該接続ケーブル（３）の電極側に実質的に純抵抗性負荷伝送を行うものとされる。切断電極から供給される電力を完全自動的にかつ最適に制御するにあたり、当該制御は上記電極負荷の変化に瞬時に応答するものとされ、この電子手術装置は、上記電力制御装置が駆動段（７）を含み、該駆動段（７）に、上記高周波発生器出力（４）を感知するように適用されるとともに調整された反射計（９）を接続したことを特徴とする。検出器（１０）が適用され、該検出器（１０）が上記発生器出力（４）への反射信号を表す検出信号を供給し、該検出器信号が上記駆動段（７）と連絡して該出力利得が制御される。
2004509693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御装置を備えた高周波発生器（１）；電極（５）を着脱可能に装着する手段を備えたハンドピース（２）；及び上記高周波発生器の出力（４）と上記ハンドピース（２）間の接続ケーブル（３）を有する、電子手術装置であって、当該装置の伝送特性が上記電極（５）に予め定められた負荷インピーダンス又はそれに近い負荷をもって上記接続ケーブル（３）の高周波発生器側に対し、該接続ケーブル（３）の電極側に実質的に純抵抗性負荷伝送を行う、電子手術装置において、
上記電力制御装置が駆動段（７）を含み、該駆動段（７）に、上記高周波発生器出力（４）を感知するように適用されるとともに調整された反射計（９）を接続し、検出器（１０）が適用され、該検出器（１０）が上記発生器出力（４）への反射信号を表す検出器信号を出力するようにしたことを特徴とする、電子手術装置。
【請求項２】
検出器信号が直流レベル及び利得を調整するように設けられた直流（ＤＣ）増幅器（１１）を介して駆動段（７）と連絡した、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、請求の範囲における請求項１の冒頭に特定されるように、電子手術装置、詳しくは、外科医、歯科医による切開とか止血に用いられる、電子手術装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
本課題型式の電子手術装置は高周波電流電源に基くものである。この電流は、接続ケーブルを介して電極であって、ハンドピースに取り換え可能に装着される、いわゆる、活性電極に導入されるようにしたものである。切開用として、この活性電極は、一般に、金属細線から作られ、良導電性であるが故に冷却状態に保持され、当該電極が組織を貫通して推進される際、組織内部で、当該組織の電気抵抗のために、局部的に加熱される。
【０００３】
この加熱は、細胞の内部及び外部双方に当該組織細胞をバーストさせるスチームを発生させることにより、組織細胞の分子分解が生じ、その結果、組織の切開が十分に行われることとなる。組織内で如何に奥深く、この分子分解を行わせるかは、電流強度及び当該電極が組織内に推進される速度に拠る。通常、切開面は実質的に出血が無く、当該組織隣接の損傷は最小限のものとされる。
【０００４】
出血抑止効果のために、また、本装置又は機器が止血のために用いられる。その目的のため、電源は、一般に、切替操作により変調電流波形が供給され、その結果、当該電極に対し深い凝固壊死となり、その目的のため、一般に、ボール形状とされる。その結果、密集した広汎性出血に関して効率的に血流遮断する。
【０００５】
メスの代わりに電子手術装置を用いる重要な利点は、実質的に精密な切開とされ、更には、手術領域は、清潔で乾燥かつ出血も無い状態が維持される。本質的な利点は、即ち、歯冠の型穴の採取とか、橋絡に関するものであり、所要の切開が行われた後に即座に型穴を採ることができることにある。また、電子手術装置は予備−補綴手術とか歯根膜手術に十分に適合する。
【０００６】
電子手術装置における、第１の目的は、最小限の組織切開をもってクリーンカットを行うことである。これは、切断電極から連続的に出力される電力が、当該電極と接触する、組織の型式及び組織量（切断深さ）と厳密に適応したものとされる。これと同時に、出力電力は例外なく必要以上に大きなものとされる。何故ならば、過大な電力出力はカットが不明瞭なものとなり、また、電極と組織間で火花を発する危険性も高く、組織壊死を来し、治癒過程を厄介なかつ長期化させる虞がある。
【０００７】
特に、出力電力は、切断電極が骨膜又は骨組織に近づくや否や、有効かつ迅速に低減させなければならない。さもないと、骨膜炎、骨壊死、骨組織の壊死巣分離等の非常に困難な損傷が発生することとなる。
【０００８】
換言すれば、活組織を切開するにあたり、検討下の型式の電子手術装置は切断電極から供給される電力を連続的に制御又は投入する、非常に有効な手段を具備しなければならない。更に、そのような電力制御手段は、電極の電気的負荷、即ち、導電率又はサセプタンスの変化に、迅速に−実質的に瞬時に、応答するものとしなければならない。
【０００９】
電気負荷は、本質的に、２つのファクター、いわゆる、物質抵抗率、即ち、組織固有抵抗と、導通領域、即ち、電極と組織間の接触領域（切断深さ）とにより決定される。
【００１０】
上記両ファクターは、切断操作中、変動する可能性がある。例えば、柔組織を介して一定の深さをもって推進される電極が骨組織に近づくと、次いで、該電極に加えられる負荷又はサセプタンスが急激に低減することとなる。何故ならば、骨組織は、骨組織における液体量が実質的に少量であるため、柔組織よりも実質的に高電気抵抗を有するからである。既述したように、電極により供給される電力の急激な減少がそのような状況を発生する。それというのも、さもないと、骨組織又は歯物質に非常に厄介な損傷をもたらす結果となるからである。
【００１１】
他方、電極の切断深さが急激に減少することになれば、組織と電極間の接触領域の減少により、負荷又はサセプタンスが、また、急激に低減することとなる。少なくとも、原理的に、ゼロとされる、最小負荷又はサセプタンスは、電極が組織から逃れ、したがって、空気中に存在することとなるとき、発生する。また、電極からの電力が急激に低減することは非常に重要なことであり、何故ならば、さもないと、火花が生じ、組織の危険な燃焼及び壊死が発生することとなるからである。
【００１２】
結論的に、切断電極により供給される電力は、当該電極が受ける負荷又はサセプタンスがある理由で又はその他の理由で減少するや否や、有効かつ迅速に減少することが重要である。
【００１３】
デンマーク（ＤＫ）特許第１４９，７６２号は、目下の検討に係るタイプの電子手術装置を開示している。この装置は、電極への瞬時負荷の関数として該電極の出力電力を極めて迅速にかつ精確に応答制御する。この制御は、インピーダンス整合方法を用いて為され、当該装置は特定の負荷インピーダンスと整合又は同調するようにされ、電極が柔組織において最大深さをもって切断が行われるようにしている。
【００１４】
このように瞬時に略特定整合状態とされると、他の全ての状態がミス−マッチングであるために、出力電力が有効にかつ迅速に低減し、即ち、切断深さの低減及び／又は電気的組織抵抗の増大を伴って電極からの出力電力が最大とされる。
【００１５】
このようにして、インピーダンス整合方法が利用されて出力段におけるミス−マッチングが瞬時に調整され、電極負荷がインピーダンス整合により所定状態から変動するや否や、発振能、したがって電力出力が低減する。その結果、電力出力が瞬時負荷の関数として実時間をもって自動的に直接制御が行われ、切断電極により組織に投入される電力が連続的に当該組織の種類及び／又は切断深さに適合するようにされる。
【００１６】
しかしながら、上述した電子手術装置において、出力電力の調整範囲は十分に広汎なものではなく、−更に別の手段を要せず−火花を発生することなく（最小負荷）、組織表面の切断から最大電力（最大負荷）をもって極限深さの切断まで様々の切断範囲にわたる範囲のものであると理解される。したがって、完全に無火花操作のお返しとして最大電力の利用をあきらめるか、それとも、極限最大電力の利用のお返しとしてある程度の火花発生を許容するかのいずれかに妥協せざるを得ないものとされてきた。
【００１７】
（発明の開示）
（発明が解決しようとする技術的課題及び解決手段）
本発明の目的は、上記先行技術の欠点を改善することにあり、上記先行技術と同様の形式の電子手術装置であって、インピーダンス整合方法に基き、制御範囲の全域にわたって一定して瞬時応答電力制御を行ようにした電子手術装置により達成される。
【００１８】
上記目的は、請求の範囲請求項１の特徴項に特定される特徴的事項によって達成される。
【００１９】
基本的な、即ち、切開時における出力電力制御は、それ自体公知でありインピーダンス整合方法に基く装置（制御系）を介して行われる。この制御は電極の電気的瞬時負荷に応じて即時に行われる。
【００２０】
これと同時に、本発明の装置は、出力電力の自動調整が連続的に行われ、反射（率）計が出力信号の主要部が反射された、即ち、小さい深さの切開（低負荷）時のものであると感知したとき、出力段の利得が自動的に低減するように自動的に調整される。したがって、火花の発生が制御され有効に抑止される。
【００２１】
したがって、駆動段の利得は、反射（率）計が出力信号の僅かな部分のみが反射されている−即ち、深い切開時であると感知しているとき、自動的に増大するように制御される。したがって、深い切開が行われている間、最大電力が極限まで利用可能とされる。
【００２２】
言い換えれば、本発明は、最適の電力特性を提供するものであり、該電力制御は、如何なる手動調整も要することなく、完全自動的に行われる。
【００２３】
（発明を実施するための最良の形態）
さて、本発明は、以下に詳細に記述されるように、本発明の電子手術装置のブロック図を示す、添付図面を参照しながら説明される。
【００２４】
図１に概略的に示されるように、本発明の装置は、電源部１、ハンドピース２及び上記ハンドピース２と上記電源部の出力部４間の接続ケーブル３とを含む。
【００２５】
電源部１は高周波（ＨＦ）発振器６を基礎とするものであり、該発振器６は、好ましくは、水晶制御５０ワット電源であって出力周波数は、自由伝送周波数範囲内の２７．１２５ＭＨｚとするものである。
【００２６】
発振器６は、好ましくは、その出力段が５ワットとされる、駆動段７に給電し、この実施例において図示されるように、駆動信号が電力（ＰＡ）増幅段８に導入される。好ましい実施例において、電力増幅段８は変圧器を含み、該変圧器は上記駆動信号を、１８０度をもって位相分割し、その結果信号が次段の電力増幅段を駆動し、その後、下記の変圧器において結合される。
【００２７】
電力増幅段８に、直列結合器又は反射（率）計９が接続され、該反射計９は出力段４と接続され、該出力段４は、好ましくは、低域通過（ローパス）フィルタを含み、該低域通過フィルタにより出力信号が出力端に出力されるまでに雑音信号が除去される。
【００２８】
ハンドピース２は電極５を交換可能に結合する手段を含み、該電極５は、一般に、細線電極とされ、使用目的に合わせて種々の形態のものとされる。また、更に他の特殊な電極を、例えば、止血用に使用することができる。
【００２９】
インピーダンス整合方法を用いて、当該伝送系は、電極５における特定の電気負荷が純抵抗伝送によりケーブル３の電源端部に伝送されるように同調される。したがって、当該伝送系は、上記特定電極負荷に同調又は整合され、該電極による供給電力は最大とされる。何故ならば、電源出力信号の反射部分が最小とされるからである。
【００３０】
他の各電極毎に、当該電極による供給電力は、電源出力信号の大部分がミス−マッチングのために反射されるために低減することとなる。
【００３１】
この結果、切断電極による供給電力が当該電極の遭遇する瞬時電気負荷に応じて、連続的かつ自動的に瞬時応答制御される。
【００３２】
本発明の装置における電源部１の反射計９は、出力信号の瞬時反射部分を容易に感知し、検出回路１０は、電源出力４における反射信号部分に対応する検出信号を提供する。したがって、この検出器信号は切断電極の瞬時負荷に伴って変化するとともに該瞬時負荷を示す。
【００３３】
回路１０からの検出信号は駆動段７における利得調整に利用され、これは、好ましくは、直流レベル及び利得を調整又は適合するように設計された直流（ＤＣ）増幅器１１を介して行われる。
【００３４】
このようにして、出力段７の利得が、瞬時電極負荷に応じたものとされることを表す、出力における反射信号の大きさに応じて制御される手段を介して正フィードバック制御が行われる。
【００３５】
したがって、インピーダンス整合方法に基く瞬時応答電力制御と一緒に、出力電力レベルの自動調整又は整定、とりわけ、駆動段７における利得が反射信号の所望の程度（低電極負荷）に高い値をもって低減され、これにより、出力における信号レベルは相応じて低下する。この瞬時応答電力制御は極限に到達するまで続行されるが、その結果、目下のところ、低い又は低減電力レベルとされる。
【００３６】
したがって、駆動段７における利得は、良好に、低反射信号値（高電極負荷）をもって増大し、これにより、出力における信号レベルは相応じて高くなる。再び、瞬時応答電力制御がより高い又は増大電力レベル付近に到達するまで続行される。
【００３７】
以上のように、電源部が供給可能である極低出力電力から最大電力までの拡大電力範囲に様々にわたって広がる電力制御特性が改善されるとともに最適なものとされる結果となる。拡大全範囲を通じて、電力制御が完全自動方式で非常に迅速に行うことができる。
【００３８】
以上のように更に別の手段を必要とすることなく、本発明の電子手術装置は、極めて低い電極負荷（小さな切断深さ）をもって火花を発生することなく操作することができ、これと同時に深い切開を形成する極限まで最大電力をもって操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子手術装置のブロック図を示す。
【符号の説明】
１　電源部
２　ハンドピース
３　接続ケーブル
４　出力部
５　電極
６　高周波（ＨＦ）発振器
７　駆動段
８　電力（ＰＡ）増幅段
９　反射（率）計
１０　検出器
１１　直流（ＤＣ）増幅器
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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2004509693.tif 000005
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2004509693.tif 000007
2004509693.tif 000008
2004509693.tif 000009
2004509693.tif 000010
2004509693.tif 000011
2004509693.tif 000012
2004509693.tif 000013
【国際調査報告】
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2004509693.tif 000015
2004509693.tif 000016