CN106102626B - 等离子体处置*** - Google Patents

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Abstract

等离子体处置***具有生理盐水的供给量与吸引量之比、即成为产生等离子体所需最小限度的水量的系数K，根据基于高频能量的输出水平而得到的系数K来设定所需的生理盐水的供给量和吸引量，由此实施等离子体处置。

Description

等离子体处置***
技术领域
本发明涉及一种与等离子体处置器具一起使用的等离子体处置***。
背景技术
一般来说，在半导体制造技术等中众所周知如下一种技术：通过在真空环境中使电极间发生等离子体等的放电来对期望的区域进行蚀刻处理的技术。近年来，在医疗技术中也实现了属于利用该放电技术的高频处置器具的各种医疗设备。例如，在非专利文献1中，公开了一种关于在探头前端配置有有源电极和回流电极且利用等离子体的处置器具(以下称作等离子体处置器具)的探头的技术。关于该处置器具，从电极结构的角度来看，其为双极处置器具，相比于单极处置器具而言，能够使流过生物体组织的电流减少。具体地说，设置有在探头的前端面的中央侧配置的多个圆筒形状的有源(钛)电极和以包围该多个有源电极的周围的方式配置的多个回流(不锈钢)电极。
该处置称作低温消融，属于低热侵入处置。具体地说，该处置是将产生了等离子体的生理盐水与生物体组织接触来利用该等离子体的能量使生物体组织的表面消融(日语：蒸散)的处置。该低温消融处置例如适用于扁桃体摘除，在进行与以往的电手术刀等同的处置的情况下，具有对患者减少术后的疼痛、减轻肿胀、并发症的作用。
如果探头的形状为双极型，则在探头的前端侧均设置有电极对，但也能够根据针对生物体组织的处置的用途例如切除、切开生物体组织的表面等用途而实现各种形状。
另外，在专利文献1中提出了一种将所把持的生物体组织彼此接合的手术器具。关于该手术器具，公开了一种在把持生物体组织的状态下向前端的把持部供给生理盐水的机构。
提出了如下一种技术：将该探头的前端面浸在电导率高的导电性溶液、例如生理盐水中并将任意的高频的交流电压(电流)电源供给到有源电极，由此使有源电极进行放电来产生等离子体。
专利文献1：日本特开2010-42249号公报
非专利文献1：“Plasma Characteristics of Repetitively-Pulsed ElectricalDischarges in Saline Solutions Used for Surgical Procedures”Jean Woloszkoet.al:IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE，VOL.30，NO.3，JUNE2002
发明内容
发明要解决的问题
上述的等离子体处置器具在产生等离子体时利用电导率(导电性)高的生理盐水等导电性溶液。在进行利用该等离子体使生物体组织消融的处置的情况下，成为已消融的不需要的生物体组织片以微小尺寸作为杂质混入生理盐水中的状态。当像这样在生理盐水中混入杂质时，引起阻抗等特性发生变化，因此根据条件而发生使等离子体消失的事态。
为了使等离子体产生状态稳定地持续，优选将生理盐水始终维持在接近产生等离子体时的环境下，需要新供给纯净的生理盐水并且排除(吸引)含有杂质的生理盐水。
作为公知的等离子体处置器具，实现了如下的结构：在探头前端侧设置有供给口并且设置有吸引口，处置器具内经过管而与外部的泵装置连结。该等离子体处置器具的探头构成为：在配置有电极(有源电极和回流电极)的前端面或者该前端面附近，设置有用于供给生理盐水的供给口和用于吸引去除生理盐水的吸引口。通过这些供给口和吸引口，持续对等离子体产生区域供给新的生理盐水、吸引所供给的生理盐水。
一般来说，关于生理盐水的供给，以手动的方式对在悬挂于支柱臂部的生理盐水袋的供给口处设置的阀门进行调整，来供给根据自重而认为适量的供给量。
通过手动方式进行的阀门调整并不是测量从处置中的探头滴出的实际的水量来进行调整，而是通过目视或者观察显示画面中显示的图像来进行调整，因此无法掌握实际的供给量和吸引量。也就是说，通过根据目测的量对阀门进行手动操作来将生理盐水的供给量控制为所需最小限度的供给量是不容易的。
另外，虽然存在控制生理盐水的供给量的流量控制部，但没有实现为了产生等离子体来进行适当的处置而考虑生理盐水的供给量和吸引量来进行控制的装置。
因此，本发明的目的在于提供一种能够相对于处置器具供给和吸引所需最小限度的导电性溶液的等离子体处置***，该处置器具通过使高频电流在供给到两个电极间的导电性溶液中流过来使电极附近产生等离子体，从而对生物体组织进行处置。
用于解决问题的方案
按照本发明的实施方式的等离子体处置***具备：处置部，其具有第一电极以及与该第一电极成对的第二电极，通过供给到所述第一电极与所述第二电极之间的高频能量来使浸有所述第一电极和所述第二电极的导电性溶液中产生等离子体，由此对生物体组织进行处置；设定部，其设定从供给部进行供给的供给量与由吸引部进行吸引的吸引量之间的规定比率，其中，该供给部供给浸在所述第一电极、所述第二电极以及所述生物体组织的处置对象表面层之间的所述导电性溶液，该吸引部吸引所述导电性溶液；检测部，其检测从所述供给部供给的所述导电性溶液的供给量和被向所述吸引部吸引的所述导电性溶液的吸引量；以及控制部，其基于由所述检测部所检测出的所述供给量和所述吸引量，来以由所述设定部所设定的所述比率控制所述供给量和所述吸引量。
发明的效果
根据本发明，能够提供如下一种等离子体处置***：其包括相对于处置器具供给和吸引所需最小限度的导电性溶液的供给吸引单元，该处置器具使导电性溶液内产生等离子体来对生物体组织进行处置。
附图说明
图1是表示包括供给吸引单元的等离子体处置***的整体结构的框图。
图2是表示等离子体处置装置的探头的前端部的局部配置结构的截面结构图。
图3是表示第一实施方式所涉及的供给吸引单元的结构的图。
图4是表示处置中的相对于探头供给和吸引的生理盐水的水量的图。
图5是用于说明等离子体处置***的处置方法的流程图。
图6是表示第二实施方式所涉及的等离子体处置器具***的生理盐水的供给量与吸引量之比的例子的图。
图7是表示第三实施方式所涉及的等离子体处置***的结构例的图。
图8是表示具备第四实施方式所涉及的pH传感器的等离子体处置***的结构例的图。
图9A是表示第四实施方式的等离子体处置器具的探头的前端部分的外观结构的图。
图9B是表示图9A所示的探头的前端侧的截面结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
对第一实施方式进行说明。图1示出包括供给吸引部的等离子体处置***整体的块结构。关于该等离子体处置***1，在产生等离子体并通过该等离子体使作为处置对象的生物体组织消融的处置中被使用。通过利用等离子体将生物体组织切除，使得对切除组织周边的热损伤变得较小，能够实现侵入性低的处置。例如，在耳鼻喉科领域中，在扁桃体组织的切除手术等中使用等离子体处置***1。另外，例如既可以在整形外科领域中在切除滑膜、切除软骨等时使用该等离子体处置***1，也可以在所有剖腹手术中切除脏器(特别是肝脏)等时使用该等离子体处置***1。
等离子体处置***1大致包括对整体进行控制的控制部2、输出高频(RF)电力的电源部3、填充有作为导电性溶液(或者导电性流体)的生理盐水的生理盐水袋4、进行后述的生理盐水的供给和吸引的供给吸引部5、***吸引的生理盐水的排水罐6、以及对生物体组织实施基于等离子体的处置的等离子体处置器具7。
控制***整体的控制部2具备：具有运算处理功能的处理部；以及存储器，其用于保存处理程序和预先设定或适当地设定的数值信息、控制表等，在此处未进行图示，该控制部2具有与个人计算机相同的功能。还具备：输入部，其包括用于进行信息的输入和设定的输入面板、键盘等；以及显示部9，其显示关于处置的信息、所设定的或者检测出的信息等。并且，控制部2与用于执行后述的等离子体处置的多个开关8、例如给水开关、排水开关、脚踏开关等连接。多个脚踏开关为用于分别被施加不同的输出水平的高频电力的开关，由手术操作者根据处置内容进行选择来进行操作。
另外，也可以设为如下结构：在等离子体处置器具中设置用于保存ID(个体识别序号)的存储器，在通过电缆与控制部2进行连接时，将该ID读出到控制部2。在该情况下，在控制部2内事先设定保存有与ID相关联的规格不同的多个等离子体处置器具的设定条件(例如供给的电源电压水平、生理盐水的供给量和吸引量等)的表。通过该结构，在电缆连接时指定ID，从表中选择等离子体处置器具的设定条件，不由操作者进行输入操作而能够对装置***(控制部2和电源部3)进行设定。
电源部3输出由基于正弦波或者脉冲波等的高频电流(电压)构成的高频能量(以下称作高频电力)。电源部3具备针对由作为高频电力的施加对象物的负载(阻抗)产生的反射波的调谐功能。通过具有该调谐功能，对多个输出水平的高频电力以能够选择的方式进行设定，并能够通过控制部2的控制进行切换。例如，在每个处置对象或者等离子体处置的每个种类所需要的驱动电力不同的情况下，选择并设定适于该实施的处置的输出水平。另外，还能够根据等离子体处置器具的种类(例如有源电极的形状的不同)来设定为应供给的驱动电力。并且，例如还能够根据消融和凝固模式、凝固模式等处置的种类来设定为不同的输出水平。
另外，也可以是，在等离子体处置器具中搭载用于保存ID信息的存储器，在将该存储器与电源部3连结时，在控制部2侧从处置器具读取ID信息，从而不由手术操作者通过输入面板进行设定操作而能够自动设定输出水平。关于生理盐水袋4，能够利用通常市场销售的生理盐水袋。
在此，对等离子体处置器具7进行说明。
等离子体处置器具7基本上为一次性使用型(disposable type)的处置器具，如图1所示，处置器具主体(7)包括把持部7a和探头7b，形成笔型形状。本实施方式的等离子体处置器具7为通过上述的脚踏开关的接通/断开来进行处置时的电源接通的结构，但除此以外，也可以在把持部7a上设置操作开关(手动开关)(未图示)来进行处置时的电源的接通/断开。
另外，在把持部7a的后端配置有用于获取来自电源部3的作为高频能量的高频电力的端子12a、12b，在这些端子12上可装卸地连接有电源电缆13。并且，电源电缆13也通过连接器14以连接器方式可装卸地连接于电源部3。此外，该电源电缆13优选使用电磁屏蔽电缆等，以防止高频漏出到外部以及防止噪音从外部叠加于电缆。
在本实施方式中，是将使用后的等离子体处置器具7一体地废弃的例子，但如果是把持部7a与探头7b能够相独立地装卸的结构，则能够仅将卸下的探头7b废弃。并且，如果是处置器具主体与电源电缆13分离的构造，则能够重复利用电源电缆13。
另外，如图1所示，在本实施方式的例子中，等离子体处置器具7的探头7b呈圆筒形状，在其前端面7c内并列设置有至少一个有源电极(第一电极)15和至少一个回流电极(第二电极)16。这些电极15、16通过内部布线17a、17b而与端子12a、12b电连接。在此，示出所谓的双极电极的结构例。该等离子体处置中的双极电极不像单极电极那样将电极对配置在作为处置对象的生物体组织的体内和体外，而是将各电极以与生物体组织的一面相对的方式配置在体腔内。
在本实施方式中的双极电极的结构中，在处置器具的前端面，有源电极与回流电极以极近距离相对或者配置在接近的位置。这些电极为通过使由绝缘材料形成的构件介于电极间而电分离的结构。由此，所产生的等离子体只与生物体组织的表面接触，因此发挥对患者减少术后的疼痛、减轻肿胀、并发症的作用。
如后所述，在有源电极15和回流电极16以浸在了灌注(irrigation)的生理盐水中的状态被供给高频电力的情况下、即在开关8接通时，向有源电极15施加高频电力来使有源电极15与回流电极16之间产生等离子体。更详细地说，通过使高频电流在存在于两个电极15、16之间的生理盐水中流过，来使生理盐水蒸发而在电极15附近产生蒸汽层。认为等离子体是通过对该蒸汽层施加电场而产生的。
此外，当使等离子体靠近生物体组织时，能够通过等离子体内的OH自由基等的作用来使生物体组织消融。
另外，在设置各电极时，重要的是形成为回流电极16浸在生理盐水中的电极表面积比有源电极15浸在生理盐水中的电极表面积大。这是因为当回流电极16的面积比有源电极15的面积小时，引起如下情况：回流电极16起到有源电极15的作用，不产生如期望那样良好的等离子体。
另外，在探头7b的前端面7c的圆周的边缘部分开口有连续地配置的多个呈圆弧形状的供给口18，在有源电极15的下方开口有吸引口19。此外，在等离子体处置器具7中探头7b的除前端面7c以外的部分被以电绝缘的方式覆盖，以防止高频电力漏出到外部。关于与等离子体处置器具7内的有源电极及回流电极连接的布线，均使用屏蔽高频且电绝缘的高频屏蔽电缆等。
另外，优选供给口18和吸引口19的配置位置为隔着有源电极15和回流电极16的位置。在供给口18和吸引口19上连接有内部管20、21的一端，内部管20、21经过探头7b内。内部管20、21分别与外部管22、23以能够分离的方式连接。在本实施方式中，示出了将内部管20、21与外部管22、23连结的例子，但内部管20、21和外部管22、23也可为一根管。通过将内部管20、21与外部管22、23设为相独立的管，能够仅将探头处置器具7主体废弃。此外，回流电极16和供给口18不一定配置在前端面7c上，也可以配置在探头7b的圆筒侧面上。只要至少供给口18配置在相比回流电极16而言靠外周侧或者把持部7a侧且能够使有源电极15和回流电极16浸在生理盐水中即可，不需要特别地进行限定。
此外，关于图1所示的探头7b，示意性地将前端面7c以与外周面垂直的面示出。但是，实际上如图2和图3所示，为了使手术操作者容易把持把持部来进行处置，考虑到操作性而形成为相对于外周面倾斜地进行切削而得到的面。也就是说，形成为在像把持笔那样把持等离子体处置器具7时，探头7b的前端面7c与处置对象的生物体组织的面平行地相对。
如图2和图3所示，经过管20被供给的生理盐水40从供给口18进行灌注，在探头7b的前端面7c与生物体组织41之间形成灌注层。并且，生理盐水从吸引口19被吸取，经过吸引管21来对生理盐水进行排水。此时，从供给口18流出的生理盐水40经过有源电极15和回流电极16后与消融了的生物体组织一起被吸入到吸引口19。
在有源电极(第一电极)15和回流电极(第二电极)16已由生理盐水40的灌注层浸渍的状态下，当对有源电极15施加高频电力时，引起放电，生成等离子体产生区域。在当前的推测出的一个原理中，在等离子体产生区域中使生理盐水40以分子大小分解来生成具有高能量的阳离子，该阳离子撞击生物体组织(例如大气压等离子体中的蚀刻现象)来将组织表面破坏并去除，使其以分子大小从生物体组织41脱离。同时，所去除的组织表面凝固。被去除而脱离的生物体组织成为浮游在生理盐水内的状态，与生理盐水40一起被吸入到吸引口19而被排出。此外，关于等离子体的产生条件，根据有源电极15和回流电极16的形状、电极间距离等构造规格、所利用的导电性溶液(例如生理盐水)的特性等的不同而高频电力的施加电压/电流不同，设为在设计时获得固有的规格。
接着，详细地说明供给吸引部5。
图1所示的供给吸引部5相对于等离子体处置器具7进行生理盐水(导电性溶液)的供给和排水(吸引)。具体地说，在等离子体处置器具7中，设置有用于向等离子体处置器具7供给生理盐水的供给线路31和用于从等离子体处置器具7的探头7b吸引包含消融了的生物体组织的生理盐水的吸引线路32这两个流路。
供给线路31是用于向等离子体处置器具7供给生理盐水的线路，在流路上从上游侧起接连设置有供给泵(供给部)33、温度调整部34以及供给量传感器35，它们通过供给用管39而连结。此外，供给线路31和吸引线路32也可以相对于等离子体处置器具7而独立。
供给泵33从生理盐水袋4取出新的生理盐水，并向等离子体处置器具7的探头7b供给控制部2所指示的供给量。关于该供给泵33不特别地进行限定，但优选基于在卫生方面容易进行管理维护的构造且一边通过滚子的旋转来按压弹性管一边输送内部的液体的所谓的滚子泵(日语：ローラーポンプ)。
供给生理盐水的用具不限定于生理盐水袋4，也可以在制造时将生理盐水装填在能够进行生理盐水的计量的容器(例如带刻度的容器)中。另一方面，在吸引泵(吸引部)36的上游侧配置吸引量传感器(流量传感器)，使通过吸引泵(吸引部)36从探头7b经过吸引管21吸引的生理盐水经过该吸引量传感器(流量传感器)来测量吸引量。除了利用吸引量传感器以外，也可以将通过吸引泵(吸引部)36吸引的生理盐水收纳于能够计量的容器。控制部2通过漂浮的浮标的移动或者光学传感器来检测该容器内的生理盐水的水面高度，从而计算所回收的生理盐水的体积。或者，根据容器的重量来计算生理盐水的体积。能够根据这些生理盐水的体积的变化来检测所供给的供给量和所吸引的吸引量。
温度调整部34将从供给泵33送出的生理盐水冷却或者加温，来调整为适于手术的规定范围的温度。另外，生理盐水也具有将包括电极15、16的探头前端部冷却的作用。
供给量传感器(检测部)35是一个公知的流量传感器，检测向探头7b供给的生理盐水的供给量，将该供给值信号发送到控制部2。此外，在本实施方式中为在流路上从上游侧起依次配置温度调整部34和供给量传感器35的结构例，但也可以为如下的结构：将供给量传感器35配置在上游侧来与温度调整部34的位置进行交换而成为相反的位置，从而更着重于生理盐水的温度。
关于吸引线路32，从上游侧的探头7b起依次配置吸引量传感器38、温度传感器37以及吸引泵36，将通过吸引泵(吸引部)36从探头7b吸引的生理盐水收容于排水罐6。
吸引泵36通过吸引用管40而与等离子体处置器具7连结，对被灌注到探头7b的前端并包含消融了的生物体组织的生理盐水的灌注层进行吸引。吸引量传感器38检测通过吸引泵36的吸引而排出的生理盐水的吸引量，并将该吸引量作为吸引值信号发送到控制部2。
即，传感器(检测部)35、38检测从供给口(供给部)18供给的生理盐水(导电性溶液)的供给量和向吸引口(吸引部)19吸引的生理盐水的吸引量，并向控制部2输出信号。此外，温度传感器37对被检测该吸引值信号后的生理盐水的温度进行检测，并将该温度作为温度信号发送到控制部2。
接着，说明等离子体处置***1中的生理盐水的供给和吸引。
首先，等离子体处置所需的生理盐水的水量为对图3所示的生物体组织41的表面与探头7b的前端面7c之间的距离L乘以包含两个电极15、16的前端面7c的面积A而得到的水量，将在探头7b的前端形成灌注层的水量设为M1。即，水量M1为产生等离子体时定义为有源电极15以不接触生物体组织41的方式接近生物体组织41且等离子体产生区域接近生物体组织41来进行消融的距离而得到水量。
即，供给量或者吸引量是根据距离L与面积A之积决定的，该距离L为产生的等离子体所作用的从探头7b的前端面(前端部)7c起至生物体组织的表面层为止的距离，该面积A为通过有源电极15和回流电极16的配置而使生理盐水(导电性溶液)形成的灌注层的面积。距离L也可以使用利用光照射的测量器来测量。并且，也可以在有源电极15和回流电极16的外侧的位置处设置比这些电极更加突出的拱形的片(日语：カード)。该片形成在相比等离子体区域而言靠外侧的位置，将该卡片的高度设定为发生等离子体放电所需的距离。或者，不进行距离L的实际测量，而设想在处置开始后在良好地产生等离子体时得到的阻抗值是在处于最佳距离时得到的。也可以是，换用并设定适当的距离的基准值来作为该阻抗值，使探头7b的处置对象与电极之间的距离移动，以使在之后的处置中检测出的阻抗值接近距离的基准值。在进行实施时，也可以事先针对所设定的基准值设定某一范围，如果检测出的值在该范围内则用绿色灯显示，如果在范围外则用红色灯显示，由此对手术操作者进行通知等。
在有源电极15最接近生物体组织41并且能够使用等离子体对生物体组织进行消融处置的距离时，成为所需最小限度的水量Mmin。将该所需最小限度的水量Mmin设为要通过供给量和吸引量进行调整的水量的目标量M。该目标量M是由控制部2基于上述的面积(或者浸渍范围)A和距离(等离子体所作用的最短距离)L而设定的。即，控制部2也作为设定部来发挥功能。即，控制部2的设定部能够以规定比率设定从供给口(供给部)18供给的生理盐水的供给量和被向吸引口(吸引部)19吸引的生理盐水的吸引量，该供给口(供给部)18用于从回流电极16朝向有源电极15灌注生理盐水(导电性溶液)以使各电极15、16一起浸在生理盐水中(导电性溶液)，该吸引口(吸引部)19用于吸引而排出被灌注且经过了各电极15、16的生理盐水。
图4是作为生理盐水的水量的目标量M来表示生理盐水的供给量与吸引量之间的关系的图。
如图4所示，关于本实施方式的生理盐水的供给量的变化，首先对生理盐水进行供给(送水)使之增加直到成为目标量M为止，之后在目标量M的时间点渐渐开始进行吸引来维持目标量M。在维持该目标量M以后，开始进行等离子体处置。在等离子体处置结束后，完全地吸引形成于探头7b的灌注层的生理盐水。
具体地说，图4所示的期间(1)、(2)为驱动用于供给生理盐水的供给泵33的供给泵驱动期間(4)，期间(2)、(3)为驱动用于吸引生理盐水的吸引泵36的吸引泵驱动期间(5)。其中，关于期间(1)，从0到目标量M的上升越快则处置的开始定时越早。并且，在共有的期间(2)驱动这两个泵，成为将形成于探头前端部的生理盐水的灌注层的水量维持在目标量的供给/吸引期间(6)。在该供给/吸引期间(6)，使有源电极15产生等离子体来进行等离子体处置。在等离子体的产生停止后，使供给泵33停止，继续驱动吸引泵36来吸引残留在探头7b的前端部的所有的生理盐水后结束等离子体处置。
此外，控制部2在通过高频能量以使生理盐水介于电极15、16的附近的状态产生等离子体时，一边使生理盐水(导电性溶液)灌注到第一电极15与第二电极16之间，一边控制供给泵33和吸引泵36使得供给量与吸引量大致相同。也就是说，如后所述，在控制部2中，第一信息与第二信息之间的系数(比率)为1：1。该系数(比率)是以使作为导电性溶液的生理盐水的水量为产生等离子体所需的最小限度的方式设定的。
而且，控制***包括：设定部，其以规定比率设定从供给泵(供给部)33供给的生理盐水的供给量和向吸引泵(吸引部)36吸引的生理盐水的吸引量，该供给泵(供给部)33用于从第二电极16朝向第一电极15灌注生理盐水(导电性溶液)以使第一电极15和第二电极16一起浸在生理盐水(导电性溶液)中，该吸引泵(吸引部)36用于吸引并排出被灌注且经过了第一电极15和第二电极16的生理盐水；检测部35、38，其检测从供给泵33供给的生理盐水的供给量和向吸引泵36吸引的生理盐水的吸引量；以及控制部2，其基于由检测部35、38检测出的供给量(送水量)和吸引量，以由设定部所设定的比率控制供给量和吸引量。换言之，控制***具备控制部2，该控制部2对由供给量传感器35所检测出的供给量与由吸引量传感器38所检测出的吸引量进行比较并进行反馈控制，使得供给量和吸引量成为预先决定的目标量M。
参照图5所示的流程图来说明本实施方式的等离子体处置器具7的等离子体处置的过程。
在处置开始时，首先将等离子体处置器具7的前端面7c配置在处置对象的接近位置(narrow gap)处，操作开关8中的给水开关来驱动供给泵33，使生理盐水滞留在探头7b的前端部(步骤S1)。之后，判断滞留的水量是否维持在目标量M(步骤S2)。在水量没有达到目标量M的情况下(“否(NO)”)，继续供给生理盐水，在水量达到了目标量M的情况下(“是(YES)”)，驱动吸引泵36来以取得供给量和吸引量的平衡的方式进行灌注使得如后述那样生理盐水不会从探头7b的前端面7c溢出，由此维持目标量M的水量(步骤S3)。
接着，手术操作者操作脚踏开关来从电源部3对探头7b的前端的有源电极15施加高频电力，产生等离子体来执行使期望的生物体组织消融的处置(步骤S4)。控制部2判断手术操作者是否结束了处置(步骤S5)、即判断是否断开了脚踏开关，如果断开了(“是”)，则停止高频电力的施加来结束等离子体处置，使等离子体消失并且使供给泵33停止(步骤S6)，只驱动吸引泵36，在估测到灌注到探头7b的前端的生理盐水的吸引完成的定时(规定时间)之后，使吸引泵36停止(步骤S7)。
在每次进行等离子体处置时都重复进行这样的操作。此外，关于生理盐水的灌注，既可以持续对供给进行控制以维持目标量M直到处置完成为止，或者通常也可以进行如下控制：每次在紧邻停止灌注来产生等离子体之前将生理盐水的灌注量设定为目标量M。并且，也可以设为由手术操作者的脚踏开关代替给水开关且在达到了目标量M的水量时施加高频电力这样的结构。
接着，说明第一实施方式中的生理盐水的供给量和吸引量的流量控制。为了使以下的说明变得容易，供给量传感器和吸引量传感器使用相同规格的流量传感器，设为只要为相同的流量就能够得到相同值的检测信号。当然，如果定义了与经过的流量相对应的检测信号值，则能够通过信号值的校正容易地进行供给的水量与吸引的水量之间的比较。
在本实施方式中，为了使形成于探头7b的前端面7c的灌注层的水量为目标量M，首先驱动供给泵33来供给生理盐水。在其供给量(累积量)达到了目标量M时，开始驱动吸引泵36来吸引与供给量相同的吸引量，由此进行流量调整。具体地说，将供给量传感器的输出作为流量信号A(已供给的水量)、将吸引量传感器的输出作为流量信号B(已吸引的水量：回授控制)，取流量信号B与流量信号A的差信号，反复进行反馈控制(Feedback Control)以使差信号始终接近零。具体地说，如果使吸引泵36的驱动变化来调整流量信号B的输出以使得能够获取固定的流量信号A，则能够维持供给泵33的相同驱动状态。
另外，在供给泵的驱动状态(供给量)发生了变化的情况下，使吸引泵的吸引量同步地发生同等的变化。在这样的控制的情况下，如果在能够维持等离子体状态的范围内将目标量M维持为固定量，则在提高了供给泵的供给量的情况下将吸引泵的吸引量成比例地提高。其结果是，生理盐水的灌注的流速加速、也就是说滞留在探头前端的期间变短，能够尽早回收包含处置后的杂质(消融了的生物体组织)的生理盐水。
根据以上说明，本实施方式能够对供给和吸引的流量相独立地进行调整，以使从供给泵33供给到等离子体处置器具7的生理盐水的供给量与从等离子体处理具7回收处置后的生理盐水的吸引量始终相同。因而，供给期望的供给量，进行对已供给的水量进行吸引的水量调整，由此能够任意地设定向探头7b的前端上灌注的水量，从而能够调整为所需最小限度的水量Mmin。
因而，根据该实施方式所涉及的***1，例如在扁桃腺的消融处置中，能够吸引几乎全部的所供给的生理盐水，因此能够极力防止不吸引生理盐水而导致生理盐水进入支气管等的误咽。
此外，在该实施方式中说明了如上述那样采用面积A的例子。面积A能够适当地进行设定。例如，也可以将探头7b的前端面7c的面积直接设为面积A。
[第一实施方式的变形例]
接着，说明第一实施方式的变形例。
本变形例为利用上述的第一实施方式的图1至图3所示的等离子体处置***1的结构来进行吸引口堵塞的检测的例子。
设置于等离子体处置器具7的探头7b的前端面7c的吸引口19通过吸引泵36来吸引被灌注到前端面7c的生理盐水，并向排水罐6排出。如上所述，从吸引口19吸引的生理盐水为包含通过等离子体而消融了的生物体组织的状态。通常，通过等离子体来破坏生物体组织而使其消融，因此微小尺寸的生物体组织为浮游的状态，但根据消融的方式不同也存在包含碎片状的生物体组织的情况。设想在该碎片状的生物体组织的尺寸比吸引口19的口径大的情况、同时吸引了多个碎片状的生物体组织的情况、或者由于内部的管内径、管的弯曲程度而卡住等情况下，在吸引线路32中发生堵塞。
此时，如果流过的生理盐水的水量下降，则吸引量传感器输出的流量信号B的信号值也下降。在控制部2中事先对流量信号B设置阈值(判断值)，在供给通常的水量且吸引泵正常驱动的状态下，在流量信号B的信号值小于该阈值的情况下，判断为由于经过的生理盐水的水量减少而在吸引线路32中发生了堵塞。
根据本变形例，针对吸引量传感器输出的流量信号B的信号值设定阈值，由此在产生了小于该阈值的流量信号B的情况下，在停止高频电力的施加之后，停止供给泵33的驱动来停止生理盐水的供给，从而能够使等离子体处置安全地停止。另外，通过搭载未图示的警报功能，在开关8为接通状态时供给泵33停止了的情况下，能够向手术操作者通知发生了异常。该将通知传达给手术操作者，由此能够唤起其对处置器具的异常事态的注意。
[第二实施方式]
接着，对第二实施方式进行说明。
图6是示出基于第一离子体处置器具、第二等离子体处置器具中的生理盐水的供给量与吸引量各自的水量之比即系数K的两个特性线(K1、K2)同高频电力的输出水平之间的关系的图。系数K被事先记录于控制部2中设定的设定部，在此，例示了由线性一次式构成的特性。但是，也可以具有由二次式构成的曲线特性、或者以阶梯状发生变化的特性。在处置器具的设计阶段中，能够根据探头的规格(前端形状、电极形状、供给口和吸引口的口径、配置位置、施加的高频电力值等设计规格)，通过试验或者经验得到该系数K的值。
所需的生理盐水的使用量根据在等离子体处置中施加的高频电力的输出水平而不同。另外，供给量不一定等于吸引量。存在如下情况：灌注到上述的探头的前端部的生理盐水的灌注层在以优选的状态浸有源电极15和回流电极时，因所产生的等离子体而蒸发消耗，从而即使吸引了全部的生理盐水、吸引量(控制部2中的第二信息)也少于供给量(控制部2中的第一信息)。在图6所示的例子的特性K1的第一等离子体处置器具中，在输出水平为P1时系数K1＝1，即供给量与吸引量相等。也就是说，在控制部2中，第一信息与第二信息之间的系数(比率)为1:1。该系数(比率)是以作为导电性溶液的生理盐水的水量为用于产生等离子体所需最小限度的方式进行设定的。
通过使用该比率，作为第一控制方式，能够根据由手术操作者等所选择的为了实现等离子体处置而施加的高频电力的输出水平，读出控制部2中存储的比率的信息，对供给吸引部5设定所需的生理盐水的供给量和吸引量。另外，作为第二控制方式，能够将根据实际上被灌注到探头7b的生理盐水的供给量和吸引量而检测出的比率的信息应用为控制部2中存储的比率的信息，来设定对探头7b的有源电极15施加的高频电力的值。
并且，该***1也能够利用于使高频电力的输出水平在中途进行增减的控制中。即，比率能够基于高频能量的量进行变更。例如，在输出水平増加而成为P1的2倍的P2时，能够查询系数K来变更为所设定的供给量和吸引量。例如，系数K1＝2、即供给量为吸引量的2倍。这样，在某一个特性K1下，根据输出水平P的变化而得到按照预先决定的斜率的直线、曲线的系数K，以基于该系数K的供给量与吸引量之比来供给且吸引生理盐水。关于特性K2和特性K1，只是根据电极形状的不同而所施加的高频电力的输出水平、生理盐水的供给量不同，基本上进行同等的控制。
根据以上所述的本实施方式，根据探头的前端部的生理盐水的供给量和吸引量来控制对等离子体处置器具的探头施加的高频电力的输出水平。并且，仅通过由手术操作者利用开关等选择与等离子体处置相应的高频电力的输出水平，就能够设定作为导电性溶液的生理盐水的供给量与吸引量的比率，来向探头7b的前端面7c进行灌注，从而在前端面7c与处置对象之间形成基于所需最小限度的水量的灌注层，来实施等离子体处置。
[第三实施方式]
接着，对第三实施方式进行说明。
图7示出在图1所示的等离子体处置器具***的结构中追加了术中神经监视***(Nerve Integrity Monitor system)51的本实施方式的结构例。
术中神经监视***51为公知的***。一般来说，在手术中对作为处置对象的生物体组织的附近的神经支配肌肉安装监视电极(未图示)，从刺激装置(未图示)随时施加恒定电流输出的刺激信号，根据基于从监视电极得到的信号的声音或者图像(波形)来判断神经是否由于手术、处置而受到影响。基于该判断，一边进行确认使得不对正常的神经造成损伤，一边操作等离子体处置器具7的探头7b来进行处置对象的消融处置。
在进行该判断时，在确认出神经的存在的情况下，从术中神经监视***51向控制部2发送警告信号，并且发出警告音或者进行警告显示。控制部2接收该警告信号，停止从电源部3对探头7b施加高频电力，以及停止供给泵33来停止生理盐水的供给。并且，在规定时间后停止吸引泵36来中断处置。
如以上所说明的那样，根据本实施方式，在通过在等离子体处置中对存在于处置对象的附近的神经随时进行监视而确认出等离子体处置中受到影响的神经的情况下，进行警告并且不由手术操作者进行停止操作而使等离子体处置中断，由此能够防止对神经造成的热侵入，因此能够降低术后的疼痛。
[第四实施方式]
接着，对第四实施方式进行说明。
图8示出在图1所示的等离子体处置器具***的结构中追加了具有公知的检测结构的pH(氢离子浓度指数)传感器的本实施方式的结构例。图9A表示第四实施方式的等离子体处置器具的探头61(7b)的前端部分的外观结构，图9B表示探头61的前端侧的截面结构。
一般来说，在进行等离子体处置后，生理盐水中混入消融了的生物体组织(粘膜、粘液等)，因此相比于处置前的纯净的生理盐水而言pH度发生变化。本实施方式检测该pH变化来掌握处置状态，使生理盐水的供给量和吸引量增减、与等离子体产生状态相对应的高频电力的控制等。
该探头61呈圆筒形状，其前端面凹陷为凹型，在该例子中，在前端面的周围以延伸的方式连续地形成有不间断的波形状的四个突起部61a。如图9B所示，这些突起部61a的从前端面起至到突起顶部为止的高度(距离)t设定为与针对等离子体产生区域定义的第一实施方式中说明的距离L相同的长度。在前端面的中央处开口有吸引口19。在突起部61a的内周侧面连续地开口有多个供给口18。在吸引口19的周围设置有环状的有源电极62，该环状的有源电极62以从前端面离开的方式被多个支柱部支承。并且，在支柱部的外侧且前端面上设置有环状的回流电极63。从多个供给口18朝向前端面中央的吸引口19灌注生理盐水，而形成与第一实施方式相同的灌注层。
此外，能够通过突起部61a使有源电极62与生物体组织之间取得距离。因此，能够防止以有源电极62直接与生物体组织接触的状态对生物体组织输入高频能量。另外，突起部61a具有形成为凹型的部分，因此能够防止由探头前端面、突起部61a以及生物体组织形成闭合的空间。因此，通过利用吸引口19进行吸引，能够防止生物体组织与有源电极62接触。
pH传感器可以配置在有源电极62的附近，但根据探头61的移动方向，设想也存在没有将混入有生物体组织的生理盐水灌注到pH传感器上的情况。在本实施方式中，如图9B所示，将pH传感器64以包围吸引管周围的方式设置在从吸引口19进入到内部的位置处。通常，生理盐水的pH具有5.5～6左右的酸性特性。以此为基准，当由于等离子体处置而在生理盐水中混入作为杂质的生物体组织(例如体液、血液等的pH为7.4左右)时，pH的值上升，即接近碱性。因此，为了实现生理盐水的纯正化(恢复到pH的基准值)，通过增加供给量、吸引量来应对。另外，也可以是，对被去除的生物体组织进一步细分化使之变得易于吸引，因此提高了高频输出的水平以使得等离子体密度提高。
在本实施方式中，例示了从吸引口19到与内部管连结的部分为止之间由玻璃制成，在其中途周围与由玻璃制成的pH传感器一体形成。通过该配置，在进行吸引时，混入有生物体组织的生理盐水可靠地经过pH传感器，因此能够可靠地进行检测。控制部2具备存储用于根据pH的情况进行高频电力的输出水平的增减或者生理盐水的增减的模式的表，根据由pH传感器检测出的pH度来选择预先设定的模式，从而分别进行控制。
如以上所说明那样，根据本实施方式，将pH传感器设置在从吸引口19进入到内部的位置处，由此能够使包含处置后的生物体组织的生理盐水经过来测量pH度。能够根据该测量值来掌握当前的等离子体处置的状态，从而能够控制生理盐水的供给量和吸引量的增减、与等离子体产生状态相对应的高频电力的控制等。另外，也可以在控制部2内的表等中事先针对设想预先检测的pH度决定处置器具侧的生理盐水的供给量和吸引量的增减值、用于切换高频电力的输出水平的设定值。
另外，在探头中，在前端面的周围以能够形成规定水量的灌注层的高度形成有突起部61a，因此手术操作者仅通过按压探头前端就能确保用于处置的空间(等离子体产生区域)。另外，能够通过突起部来限制等离子体产生区域，因此即使在处置对象位置的附近存在神经等的情况下，也能够实施处置直到接近该神经为止。
以上所说明的各实施方式和变形例包含以下的发明的主旨。
1.一种等离子体处置***，向生物体组织供给高频能量，在该等离子体处置***中，具备：
处置器具，其具有向所述生物体组织供给所述高频能量的一对双极电极；
供给部，其设置于所述处置器具，从所述处置器具朝向所述生物体组织的要进行处置的表面层供给用于产生等离子体的导电性溶液；
吸引部，其设置于所述处置器具来吸引所述导电性溶液；
设定部，其设定成为从所述供给部供给的所述导电性溶液的预先决定的第一信息与向所述吸引部吸引的所述导电性溶液的预先决定的第二信息之间的比例的规定比率；
检测部，其检测从所述供给部供给的所述导电性溶液的供给量和向所述吸引部吸引的所述导电性溶液的吸引量；以及
控制部，其根据由所述检测部所检测出的所述供给量与所述吸引量的比率，基于所述规定比率来控制向所述生物体组织的所述高频能量的供给。
2.根据项(1)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
所述检测部与计算部连动，该检测部与该计算部电连接，该计算部根据与所述供给量或者所述吸引量相对应的重量、所述导电性溶液在用于测量的计量器内的液面的高度来计算体积。
3.根据项(1)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
所述供给量或者所述吸引量为根据处置对象的所述生物体组织的表面层面积和所述双极电极之间的距离而决定的量。
4.根据项(1)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
所述控制部与第一传感器电连接，该第一传感器探测在所述生物体组织的表面层下有无神经组织，
在存在所述神经组织的情况下，控制部进行控制使得所述供给部、所述吸引部以及所述高频能量的供给中的至少一方停止。
5.根据项(1)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
所述控制部与第二传感器电连接，该第二传感器检测如下信息：表示设置于所述吸引部的前端部的开口或者从所述开口向所述处置器具的基端部连通的通路内成为被所述溶液和所述处置物堵塞的状态的信息，
所述控制部将所述开口已被堵塞作为所述第二传感器的信息并基于此进行控制，使得所述供给部、所述吸引部以及所述高频能量的供给中的至少一方停止。
6.根据项(1)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
所述控制部控制所述供给部和所述吸引部，使得所述供给量与所述吸引量的比率为1比1。
7.一种等离子体处置***，对生物体组织施加高频能量，在该等离子体处置***中，具备：
处置器具，其从基端部向前端部延伸出，在所述前端部设置有向所述生物体组织供给所述高频能量的一对双极电极，由此对所述生物体组织进行处置；
供给部，其设置于所述处置器具，从所述前端部朝向所述生物体组织要进行处置的表面层供给导电性溶液；
吸引部，其从所述处置器具的所述前端部向所述基端部吸引所供给的所述导电性溶液；
检测部，其检测由所述吸引部吸引的所述导电性溶液的pH；
设定部，其设定由所述吸引部进行吸引时的所述导电性溶液的预先决定的规定的pH；
温度调整部，其设置于所述处置器具，调整所述导电性溶液的温度以对由所述供给部供给的所述导电性溶液的温度进行加温或者降温；
第一控制部，其对由所述检测部得到的所述导电性溶液的pH与所述导电性溶液的规定的pH的阈值进行比较，控制所述温度调整部使得成为与所述规定的pH对应的所述导电性溶液的温度；以及
第二控制部，其根据通过所述第一控制部进行了控制的所述导电性溶液的温度，来控制向所述生物体组织供给的所述高频能量的供给量。
8.根据项(7)所述的等离子体处置***，其特征在于，
所述第二控制部控制从所述供给部进行供给的所述导电性溶液的供给量或者向所述吸引部进行吸引的所述导电性溶液的吸引量。
9.根据项(7)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
所述检测部通过设置在从所述前端部连通到所述基端部的所述吸引部的通路内的第一传感器来检测所述导电性溶液的pH。
10.根据项(8)所记载的等离子体处置***，其特征在于，
在所述发热部中基于向所述吸引部进行吸引的所述导电性溶液的温度超过了所述规定的温度时，所述第二控制部进行控制使得所述供给量、所述吸引量的增加以及向所述生物体组织供给的所述高频能量的增加停止。
11.一种控制***，与等离子体处置器具一起被使用，该等离子体处置***具备第一电极以及与该第一电极成对的第二电极，该第二电极配置在所述第一电极的周围，以通过被供给的高频能量来产生等离子体，
在该控制***中具备：
设定部，其以规定的比率设定从所述第二电极朝向所述第一电极以将所述第一、第二电极一起浸在从供给部供给的所述导电性溶液内的方式供给的所述导电性溶液的供给量和被灌注到所述第一、第二电极而被吸引的所述导电性液体的吸引量；
检测部，其检测从所述供给部供给的所述导电性溶液的供给量和向所述吸引部吸引的所述导电性溶液的吸引量；以及
控制部，其基于由所述检测部所检测出的所述供给量和所述吸引量来以由所述设定部所设定的所述比率来控制所述供给量和所述吸引量。
附图标记说明
1：等离子体处置***；2：控制部；3：电源部；4：生理盐水袋；5：供给吸引部；6：排水罐；7：等离子体处置器具；7a：把持部；7b：探头；7c：前端面；8：开关；9：显示部；10：吸引用管；12a、12b：端子；13：电源电缆；14：连接器；15：有源电极；16：回流电极；17a、17b：内部布线；18：供给口；19：吸引口；20、21：内部管；22、23：外部管；31：供给线路；32：吸引线路；33：供给泵；34：温度调整部；35：供给量传感器；36：吸引泵；37：温度传感器；38：吸引量传感器；40：生理盐水；41：生物体组织；51：术中神经监视***；61：探头；61a：突起部；62：有源电极；63：回流电极；64：pH传感器。

Claims (7)

1.一种等离子体处置***，具备：
处置部，其具有第一电极以及与该第一电极成对的第二电极，通过供给到所述第一电极与所述第二电极之间的高频能量来使浸有所述第一电极和所述第二电极的导电性溶液产生等离子体，由此对生物体组织进行处置；
设定部，其设定从供给所述导电性溶液的供给部进行供给的供给量与由吸引所述导电性溶液的吸引部进行吸引的吸引量之间的规定的比率，以使在所述第一电极、所述第二电极以及所述生物体组织的处置对象表面层之间形成的灌注层的水量成为产生所述等离子体所需的最小限的水量；
检测部，其检测从所述供给部供给的所述导电性溶液的供给量和被向所述吸引部吸引的所述导电性溶液的吸引量；以及
控制部，其基于由所述检测部所检测出的所述供给量和所述吸引量，来以由所述设定部所设定的所述比率控制所述供给量和所述吸引量。
2.根据权利要求1所述的等离子体处置***，其特征在于，
在所述处置部的前端形成灌注层所需的水量是由已产生的等离子体所作用的从设置有所述第一电极和所述第二电极的所述处置部的探头的前端部到所述生物体组织的表面层为止的距离与通过所述第一电极和所述第二电极的配置而使所述导电性溶液形成的灌注层的面积之积而决定的量。
3.根据权利要求1所述的等离子体处置***，其特征在于，
所述比率能够基于所述高频能量的能量进行变更。
4.根据权利要求1所述的等离子体处置***，其特征在于，
在通过所述高频能量产生着所述等离子体时，所述控制部进行控制以使导电性溶液向所述第一电极与所述第二电极之间灌注并且使由所述检测部检测的所述供给量的第一信息与所述吸引量的第二信息的系数成为1比1。
5.一种等离子体处置***，其是以下部分一起使用的控制***：
等离子体处置器具，其具有处置部，在该处置部的前端具备用于通过高频能量产生等离子体的第一电极和第二电极；
高频电源，其向所述第一电极和所述第二电极供给高频能量；
供给部，其设置于所述处置部，向所述处置部的前端与接近该前端的生物体组织的处置对象表面层之间供给导电性溶液；
吸引部，该吸引部的吸引口设置于所述处置部，该吸引部吸引所述导电性溶液；
供给量传感器，其检测以使所述第一电极和所述第二电极均浸在导电性溶液内的方式灌注的所述导电性溶液的供给量；以及
吸引量传感器，其检测从所述吸引口吸引通过灌注而经过了所述第一电极和所述第二电极的所述导电性溶液的吸引量，
该等离子体处置***具备控制部，该控制部对由所述供给量传感器所检测出的供给量与由所述吸引量传感器所检测出的吸引量进行比较并进行反馈控制，对所述供给量和所述吸引量进行控制以使在所述处置部的前端形成的灌注层的水量成为被设为产生所述等离子体所需的最小限的水量的目标量。
6.根据权利要求5所述的等离子体处置***，其特征在于，
在所述处置部的前端形成灌注层所需的水量是根据已产生的等离子体所作用的从所述处置部的前端到成为处置对象的生物体组织的表面层为止的距离与通过所述第一电极和所述第二电极的配置而使所述导电性溶液形成的灌注层的面积之积来决定所述供给量或者所述吸引量而得到的量。
7.根据权利要求5所述的等离子体处置***，其特征在于，
具备pH传感器，该pH传感器配置在进入到所述处置部的所述吸引口的内部的位置，检测从所述吸引口吸引的处置后的导电性溶液的氢离子浓度指数pH。
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