JP2000229088A - 電気手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機械的な切開等を防止し、高周波電流による安
定した切開及び止血作用を実現する、簡単な構成の適用
範囲の広い電気手術装置を提供する。 【解決手段】本発明の電気手術装置は、上記高周波電流
を生成する電源部２と、上記生体に高周波電流を通電す
る処置具８と、上記通電による生体からの帰還電流を回
収する患者電極９と、上記生体の負荷インピーダンスを
検出するセンサ回路６と、上記センサ回路６により検出
された負荷インピーダンスを監視し、その負荷インピー
ダンスの監視結果を基に負荷インピーダンスが装置の内
部インピーダンスより低い場合には、予め設定された出
力波形と異なる波形を出力し、生体の負荷インピーダン
スを強制的にシフトさせて、装置の出力負荷特性に合わ
せるよう制御するＣＰＵ３を有した構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体組織に対して
高周波電流を付与し、当該生体組織のインピーダンスに
応じて上記高周波電流を最適化することで、上記生体組
織の好適な切開、止血等を行う為の電気手術装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高周波電流を用いて生体の腫瘍、
粘膜、ポリープ或いは組織等を切開、凝固等する電気手
術装置に関する種々の技術が開示されている。

【０００３】ここで、図６（ａ）は、従来の電気手術装
置の出力−負荷特性図であり、図６（ｂ）は、従来の電
気手術装置の基本出力回路の原理図である。

【０００４】図６（ａ），（ｂ）に示されるように、電
気手術装置の基本出力回路内には出力回路内部抵抗３２
が存在している為、生体抵抗３３の抵抗値（以下、イン
ピーダンスとする）が変化した場合、当該基本出力回路
の内部インピーダンスをピークとして設定した出力が得
られず、実質的に出力は低下していた。

【０００５】かかる状況は、出力回路内部抵抗３２のイ
ンピーダンスよりも生体抵抗３３のインピーダンスが低
い場合に顕著に現れる。

【０００６】また、内視鏡下に大きな粘膜或いは生理食
塩水等の液体を使用した高周波手術を行う場合には、当
該組織の生体抵抗３３のインピーダンスが出力回路内部
抵抗３２のインピーダンスよりも低い値となり、必要な
高周波出力（設定値）の１／２から１／４となってしま
う。

【０００７】このように、従来技術に係る電気手術装置
においては、高周波電流を通電する組織或いは処置具の
生体への接触により生体抵抗３３が影響し、出力回路内
部抵抗３２のインピーダンスをピークとして、本来の設
定出力よりも実際に組織に印加される出力が下がるとい
った事態を生じていた。

【０００８】そのため、切除組織の大きさや、処置具の
形状、接触面積、生体組織の違いにより出力が不適正と
なり、目的とする所望の効果が得られていなかった。

【０００９】以上の問題に鑑みて、後述するような種々
の技術が開示されている。

【００１０】例えば、特許番号第２５５７５９３号公報
では、出力パラメーターをデジタルで記憶して、出力を
設定値に対してリニアに増加させることを特徴とする
「電気メス用電源装置」に関する技術が開示されてい
る。

【００１１】さらに、特許番号第２６７１９６６号公報
では、電圧、電流、負荷インピーダンス、漏れ電流、ス
ペクトル成分、波高率を測定して負荷状熊の負荷に合わ
せてそれぞれのパラメータを制御することを特徴とする
「電気手術器用の処理装置及びその使用方法」に関する
技術が開示されている。

【００１２】また、特開平８−１９６５４３号公報で
は、純粋に組織を凝固するために凝固の終了点のみを予
測して、その予測に基づいて各種制御を行う事を特徴と
する「電気メス用電源装置」に関する技術が開示されて
いる。

【００１３】そして、以上挙げた各従来技術において、
高周波電源が使用されるときは、主要な制御は組織を高
周波エネルギーで処理したときに観察される組織の変化
や放電状況、煙の発生状況等の様々な事情を考慮しなが
ら術者の経験と勘で出力の設定や出力時間を制御して行
っていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に軟
性内視鏡を用いて胃内部や大腸深部等狭い管腔内で処置
を行う場合には、モニタ画像や内視鏡画像のように狭い
視野で観測を行う為に、全ての状況を把握し、適正な処
置を行う事は困難であった。

【００１５】このように適正な処置を行う事ができない
場合、長い時間の不必要な出力による組織深部までの損
傷や、処置具と組織との固着、出力が不足しているにも
関わらず処置具で機械的に組織を切断してしまう事態、
過大出力による組織の激しい炭化等により、予後の治癒
が悪くなる恐れがあった。

【００１６】また、上記特許番号第２５５７５９３号公
報により開示された技術では、生体のインピーダンスに
相応する変化に対応して出力を制御しているものではな
いので、前述したような問題は依然として解決されてい
なかった。

【００１７】さらに、特許番号第２６７１９６６号公報
により開示された技術では、複雑で回路構成も大きく高
くなり、且つ低いインピーダンス領域での適正出力が制
御できていないため問題は完全に解決されていなかっ
た。

【００１８】そして、上記特開平８−１９６５４３号公
報により開示された技術では、生体インピーダンスに対
して出力をリアルタイムで制御しているわけではない
為、動的な切除、止血に適さないものであった。

【００１９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高周波電流を生体に通電
する際に、簡単な操作により、生体の切除開始前から切
除終了までの生体組織のインピーダンスの変化を測定
し、適正な出力を通電することで、機械的な切開等を防
止し、高周波電流による安定した切開及び止血作用を実
現する、簡単な構成の適用範囲の広い電気手術装置を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様では、高周波電流を生体に出力
する電気手術装置において、上記高周波電流を生成する
電源手段と、上記生体に高周波電流を通電する処置手段
と、上記通電による生体からの帰還電流を回収する回収
電極手段と、上記生体の負荷インピーダンスを検出する
センサ手段と、上記センサ手段により検出された負荷イ
ンピーダンスを監視し、当該負荷インピーダンスが装置
の内部インピーダンスより低い場合には、予め設定され
た出力波形と異なる波形を出力し、生体の負荷インピー
ダンスを強制的にシフトさせて、装置の出力負荷特性に
合わせるように制御する制御手段とを具備する事を特徴
とする電気手術装置が提供される。

【００２１】第２の態様では、高周波電流を生体に出力
する電気手術装置において、上記高周波電流を生成する
電源手段と、上記生体に高周波電流を通電する処置手段
と、上記通電による生体からの帰還電流を回収する回収
電極手段と、上記生体の負荷インピーダンスを検出する
センサ手段と、上記センサ手段により検出された負荷イ
ンピーダンスを監視し、当該負荷インピーダンスが装置
の内部インピーダンスより低い場合には、予め予め設定
された出力設定値よりも高い出力値を設定毎に定められ
た期間出力し、生体の負荷インピーダンスを強制的にシ
フトさせて、装置の出力負荷特性に合わせるように制御
する制御手段とを具備することを特徴とする電気手術装
置が提供される。

【００２２】上記第１及び第２の態様によれば、以下の
作用が奏される。

【００２３】即ち、本発明の第１の態様では、制御手段
により、負荷インピーダンスが監視され、その負荷イン
ピーダンスの監視結果を基に負荷インピーダンスが装置
の内部インピーダンスより低い場合には、予め設定され
た出力波形と異なる波形が出力され、生体の負荷インピ
ーダンスが強制的にシフトされて、装置の出力負荷特性
に合わせるように制御される。

【００２４】第２の態様では、制御手段により、負荷イ
ンピーダンスが監視され、その負荷インピーダンスの監
視結果を基に負荷インピーダンスが装置の内部インピー
ダンスより低い場合には、予め予め設定された出力設定
値よりも高い出力値が設定毎に定められた期間出力さ
れ、生体の負荷インピーダンスが強制的にシフトされ
て、装置の出力負荷特性に合わせるように出力が制御さ
れる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００２６】図１は本発明の第１の実施の形態に係る電
気手術装置の構成図である。

【００２７】同図に示されるように、この電気手術装置
では、商用電源入力部１の出力は電源を生成するための
電源部２の入力に接続されており、この電源部２の出力
は全体の制御を司るＣＰＵ３及び電力増幅部５の入力に
接続されている。上記ＣＰＵ３の出力は波形生成部４を
介して電力増幅部５の入力に接続されると共に、電力増
幅部５の入力に直接的に接続されている。この電力増幅
部５の出力はセンサ回路６を介して処置具８、患者電極
９に接続されると共に、センサ回路６、Ａ／Ｄ変換回路
７を介して上記ＣＰＵ３の入力に接続されている。

【００２８】尚、請求項に記載の電源手段は電源部２に
相当し、処置手段は処置具８に相当し、回収電極手段は
患者電極９に相当し、センサ手段はセンサ回路６に相当
し、制御手段はＣＰＵ３に相当する。

【００２９】このような構成において、商用電源入力部
１から入力された電力を基にして、電源部２にて高周波
出力及び内部回路に供給する電源が生成される。そし
て、波形生成部４では、ＣＰＵ３の制御の下、各種高周
波波形出力が生成され、この高周波波形出力は、電力増
幅部５にて増幅された後、センサ回路６を介して処置具
８に通電される。この高周波電流により、生体の切開、
止血などが行われ、その後、患者電極９より回収され
る。

【００３０】上記センサ回路６としては、例えば、電流
センサや電圧センサ、生体の容量成分を検出するセンサ
等が採用され、電流電圧或いは容量成分が随時検知さ
れ、Ａ／Ｄ変換回路７にて各種検出信号がデジタル信号
に変換され、当該デジタル信号はＣＰＵ３に送信され
る。そして、ＣＰＵ３では、上記デジタル信号に基づい
て、必要な出力制御、即ち電圧制御、出力設定の変更、
波形変更或いは不図示の選択手段からの信号に応じた各
種制御のオン／オフが行われる。

【００３１】このように、第１の実施の形態は、高周波
電流を生体組織に通電する際に、生体の切除開始前から
切除終了までのインピーダンスの変化を測定し、適正な
出力を通電することで、安定した切開、止血作用を実現
するものである。

【００３２】次に図２は第１の実施の形態に係る電気手
術装置の外観構成図である。

【００３３】同図に示されるように、この電気手術部１
０の出力は活性電極コード１１を介して処置具１２の入
力に接続されており、当該処置具１２の導電性部材を介
して生体１３の粘膜等に通電される。通電された高周波
電流は、生体１３に接触した患者電極１４、患者電極コ
ード１５を介して電気手術部１０に回収される。

【００３４】ここで、図３には第１の実施の形態に係る
電気手術装置の出力負荷特性の一例を示して詳細に説明
する。

【００３５】この図３において、横軸は生体インピーダ
ンスを、縦軸は出力設定をそれぞれ示している。かかる
特性自体は、従来技術による特性と略同じである。

【００３６】一般に、切開作用を持つ切開波、混合波形
によって切開を行う場合において、特に出力特性よりも
生体インピーダンスが低い場合には、生体インピーダン
スが除々に上昇して、負荷特性に合った値に上昇するま
でに長時間を要し、負荷特性に合致すると急激に切開作
用が起こり、その結果、十分な蛋白変成ができない内に
切開されて止血が不十分になるといった問題が生じてい
た。

【００３７】そこで、本実施の形態では、かかる場合
に、上述したように低インピーダンス領域で凝固波を出
力し、切除組織のインピーダンスが電気手術装置の負荷
特性に合致するまでシフトすることで、不要な設定を増
加させることなく、常に必要最小限の設定値で安定した
切開止血を実現した。

【００３８】即ち、本実施の形態に係る電気手術装置で
は、詳細は上述したような制御を行うことにより、例え
ば図４に示されるように電気手術装置の不図示の出力回
路のインピーダンスよりも低い領域に生体インピーダン
スがあった場合には、仮に３０Ｗの出力設定であったも
のを６０Ｗの出力で出力する場合のエネルギーを出力す
ることで、例えば３０Ｗ設定での実出力が１５Ｗに低下
しても実質出力を３０Ｗに維持できるようにしている。
または、出力回路のインピーダンスが低い領域において
は、図示しないが、切開波形に設定されていた場合に切
開波形の実質の電圧を増加する、或いは他の波形（例え
ば電圧の高い凝固波形）により組織を乾燥することで、
実質組織のインピーダンスを出力回路のインピーダンス
近傍までシフトして上げて設定出力が出るようにしてい
る。

【００３９】以上説明した第１の実施の形態によれば、
生体インピーダンスが低い領域で発生していた問題、即
ち、第１に実質出力の不足により切除時間が長くなり処
置具が組織に固着すること、第２に処置具が組織に接触
した近傍のみ蛋白変性し、その後処置具の緊縛力を術者
が上げて機械的に切除を行い、切除組織の中心部は生焼
けの状態で止血性能が劣ること、第３に切除組織の大き
さ、液体環境（粘膜内部或いは表面）の違い、処置具の
違い等による切除、止血品位のばらつきが生じること、
が解決され、常に安定した切開、止血性能が実現され
る。

【００４０】次に図５には本発明の第２の実施の形態に
係る電気手術装置の構成を示し説明する。第２の実施の
形態に係る電気手術装置の構成は、上記図１、図２と基
本構成は同じであるが、処置具１２周辺の構成が異なっ
ている。

【００４１】第２の実施の形態は、同症例に用いる処置
具に生体に加わる機械的な力を緩和するための張力調整
構造を盛り込むことにより、さらに機械的な切開を防
ぎ、意図しない出血を防ぐことを特徴としている。

【００４２】即ち、図５に示されるように、シース２３
内の導電性部材２４と、当該導電性部材２４をスライド
させるためのスライダ２１との間には、張力緩衝機構た
るエアダンパー２２或いはバネ２５が配設されている。
上記エアダンパー２２或いはバネ２５により、術者が緊
縛を急激に上げた場合に当該緊縛力が生体組織に直接的
に伝わることによる機械的な切除等を防止する。

【００４３】以上説明したように、第２の実施の形態に
係る電気手術装置によれば、従来技術のように硬性部材
を採用していた場合には、処置対象である生体を処置具
が数キログラム以上の力で緊縛してしまうケースもあ
り、完全に機械的に切断を起こしてしまうケースもあっ
たが、この緊縛力が数百ｇ程度の力に抑えられ、安全に
安定した切開及び止血性能が実現される。

【００４４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、
その主旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能で
あることは勿論である。例えば、マニュアル操作による
処置を所望とする場合の為に、自動制御／マニュアル操
作を選択する手段を更に設け、術者の好みに応じて使用
可能とすれば、より広い適用範囲に適用可能となる。

【００４５】尚、本発明の上記実施の形態には、以下の
発明が含まれる。

【００４６】（１）高周波電流を生体に出力する電気手
術装置において、上記高周波電流を生成する電源手段
と、上記生体に高周波電流を通電する処置手段と、上記
通電による生体からの帰還電流を回収する回収電極手段
と、上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手
段と、上記センサ手段により検出された負荷インピーダ
ンスを監視し、その負荷インピーダンスの監視結果を基
に負荷インピーダンスが装置の内部インピーダンスより
低い場合には、予め設定された出力波形と異なる波形を
出力し、生体の負荷インピーダンスを強制的にシフトさ
せて、装置の出力負荷特性に合わせるよう制御する制御
手段と、を具備する事を特徴とする電気手術装置。

【００４７】（２）高周波電流を生体に出力する電気手
術装置において、上記高周波電流を生成する電源手段
と、上記生体に高周波電流を通電する処置手段と、上記
通電による生体からの帰還電流を回収する回収電極手段
と、上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手
段と、上記センサ手段により検出された負荷インピーダ
ンスを監視し、その負荷インピーダンスの監視結果を基
に負荷インピーダンスが装置の内部インピーダンスより
低い場合には、予め予め設定された出力設定値よりも高
い出力値を設定毎に定められた期間出力し、生体の負荷
インピーダンスを強制的にシフトさせて、装置の出力負
荷特性に合わせるよう出力を制御する制御手段と、を具
備することを特徴とする電気手術装置。

【００４８】（３）上記センサ手段は、負荷インピーダ
ンスを電流を監視することで検出することを特徴とする
上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。

【００４９】（４）上記センサ手段は、負荷インピーダ
ンスを電圧を監視することで検出することを特徴とする
上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。

【００５０】（５）上記センサ手段は、負荷インピーダ
ンスを電流及び電圧を監視することで検出することを特
徴とする上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。

【００５１】（６）上記センサ手段は、負荷インピーダ
ンスを容量を監視することで検出することを特徴とする
上記（１）、（２）に記載の電気手術装置。

【００５２】（７）上記処置手段が、可透性シースと、
高周波を通電する導電性部材と、このシース基端部に設
けられた前記導電性部材を進退させるスライダ部とから
なり、このスライダ部と導電性部材を接続する接続部に
張力調整部を設けた事を特徴とする上記（１）、（２）
に記載の電気手術装置。

【００５３】（８）上記制御手段による出力の自動制御
を選択する選択手段を更に有することを特徴とする上記
（１）乃至（７）に記載の電気手術装置。

【００５４】以上説明したように、本発明では、センサ
回路に電流センサ、電圧センサ、容量センサの少なくと
もいずれかを採用した簡単な回路構成で、生体組織のイ
ンピーダンスに相応するデータを検出し、生体組織のイ
ンピーダンスの低い領域で生体に加えられる高周波エネ
ルギーを最適化、或いは生体インピーダンスを強制的に
シフトさせる。これにより、安定した切開及び止血性能
を確保することができ、切除組織の大きさ、処置具の種
類、組織の違いによる出力不足、或いは過剰出力を防止
し、また処置具による機械的な切除による生切れを防止
し、純粋に高周波電流による安定した切開及び止血効果
が確保することができる。

【００５５】さらに、処置具自体に緩衝部材を設けた構
成とする事により、さらに当該効果を高いものとする事
ができる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、高周波電流を生体
に通電する際に、簡単な操作により、生体の切除開始前
から切除終了までの生体組織のインピーダンスの変化を
測定し、適正な出力を通電することで、機械的な切開等
を防止し、高周波電流による安定した切開及び止血作用
を実現する、簡単な構成の適用範囲の広い電気手術装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る電気手術装置の構成図
である。

【図２】第１の実施の形態に係る電気手術装置の外観構
成図である。

【図３】第１の実施の形態に係る電気手術装置の出力負
荷特性の一例を示す図である。

【図４】第１の実施の形態に係る電気手術装置の出力制
御を説明するための図である。

【図５】第２の実施の形態に係る電気手術装置の一部構
成図である。

【図６】（ａ）は従来の電気手術装置の出力−負荷特性
図であり、（ｂ）は従来の電気手術装置の基本出力回路
の原理図である。

【符号の説明】

１ 商用電源入力部 ２ 電源部 ３ ＣＰＵ ４ 波形生成部 ５ 電力増幅部 ６ センサ回路 ７ Ａ／Ｄ変換回路 ８ 処置具 ９ 患者電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波電流を生体に出力する電気手術装
   置において、 上記高周波電流を生成する電源手段と、 上記生体に高周波電流を通電する処置手段と、 上記通電による生体からの帰還電流を回収する回収電極
   手段と、 上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段
   と、 上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスを
   監視し、当該負荷インピーダンスが装置の内部インピー
   ダンスより低い場合には、予め設定された出力波形と異
   なる波形を出力し、生体の負荷インピーダンスを強制的
   にシフトさせて、装置の出力負荷特性に合わせるように
   制御する制御手段と、を具備する事を特徴とする電気手
   術装置。
2. 【請求項２】 高周波電流を生体に出力する電気手術装
   置において、 上記高周波電流を生成する電源手段と、 上記生体に高周波電流を通電する処置手段と、 上記通電による生体からの帰還電流を回収する回収電極
   手段と、 上記生体の負荷インピーダンスを検出するセンサ手段
   と、 上記センサ手段により検出された負荷インピーダンスを
   監視し、当該負荷インピーダンスが装置の内部インピー
   ダンスより低い場合には、予め予め設定された出力設定
   値よりも高い出力値を設定毎に定められた期間出力し、
   生体の負荷インピーダンスを強制的にシフトさせて、装
   置の出力負荷特性に合わせるように制御する制御手段
   と、を具備することを特徴とする電気手術装置。