JP2014534856A - 電気外科デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の信号発生器（１７）及び第２の信号発生器（１７）を備える電気外科デバイスに関し、これらの信号発生器（１７）は、電極（１８、１９）を通じて患者に伝達され得る電気信号を発生させるように構成されている。本発明によれば、第１の信号発生器（１７）の出力値と第２の信号発生器（１７）の出力値とを組み合わせて合計出力値を形成し、この合計出力値が所定の閾値を超過するか否かを判定する、制御モジュール（２１）が設けられる。また、本発明は、かかる電気外科デバイスを動作させるための方法に関する。本発明により、患者が誤って過剰な電気出力で治療されることが確実になくなる。【選択図】図１

Description

本発明は、第１の信号発生器及び第２の信号発生器を備える電気外科デバイスに関する。これらの信号発生器は、電極を通じて患者に伝達され得る電気信号を発生させるように設計されている。さらに、本発明は、かかる電気外科デバイスを動作させるための方法に関する。

電気外科療法においては、患者の組織は、電極を通じて組織に伝達される電気エネルギーにより治療される。信号発生器は、適切な電気信号を発生させる役割を果たす。組織に対する効果は、組織に伝達されるエネルギー量によって決定される。例としては、電気外科療法により、血流を抑制することが可能であり、又は組織を切断することが可能である。

手術時には、複数の電気外科器具が同時に使用される場合が多い。これに関して、例えば、ある電気外科器具が、ある部位の組織を切断するために使用され得る一方で、他の電気外科器具は、同時に他の部位において血流を抑制する。複数の電気外科器具が使用される場合には、複数の電気外科器具により体内に導入される電気エネルギーの総量が過剰にならないように、注意しなければならない。これに関して、１秒平均で４００Ｗを超えて体内に導入されるべきではない。

これまでは、操作人員が、許容される極限値を順守するように、手作業によって信号発生器を設定することが必要であった。換言すれば、１人の人が、動作中の電気外科器具の個数と、器具の動作出力とを概観することが必要であった。複数人の協働を伴う操作の場合には、概観を維持することはあまり容易ではない。余りにも多くの電気外科器具が相互に並行して動作する危険性、及び過剰な出力によって患者が治療されるという危険性が、存在する。

本発明は、過剰な出力で患者が治療される危険性を低下させる、電気デバイス及び関連する方法を提供するという目的に基づく。序章において述べた先行技術に端を発しつつ、この目的は、独立請求項に記載の特徴により達成される。有利な実施形態は、従属請求項に記載される。

本発明によれば、電気外科デバイスは、第１の信号発生器の出力値及び第２の信号発生器の出力値を組み合わせて合計出力値を形成する制御モジュールを備える。制御モジュールは、合計出力値が所定の閾値を超過するか否かを確認する。

本発明は、制御モジュールにおける出力値の自動組合せにより、操作人員による所定の極限値の順守がさらに容易化されることを確認済みである。制御モジュールが、所定の閾値が超過されたことを確認すると、さらに電気外科器具の作動をさせないこと、又は出力を適切に低下させることが可能となる。

電気外科デバイスは、２つのみの信号発生器を備えることが可能である。しかし、本発明の利点は、２つ以上の信号発生器が設けられる場合に、より一層明確になる。より多数の信号発生器が存在するほど、操作人員による概観の維持がより困難になる。例としては、組織片が、２つの信号発生器により分離され得る一方で、同時に、血流が、３つのさらなる信号発生器により種々の部位において抑制される。この場合には、制御モジュールは、全ての信号発生器の出力値を組み合わせて、合計出力値を形成することが可能である。

制御モジュールは、操作人員のための信号が、所定の閾値が超過された後に出力されるように設計され得る。この信号は、例えば光学的又は音響的なものであることが可能である。次いで、操作人員は、適切に応答し、１つ又は複数の信号発生器を作動停止させるか、出力を低下させるかすることが可能となる。

代替として又は追加として、制御モジュールは、所定の閾値が超過された後に、制御モジュールが１つ以上の信号発生器に向けた制御コマンドを出力するように設計され得る。信号発生器は、この制御コマンドにより作動停止され得る。代替的には、信号発生器に対して出力制限が設定され得る。このようにすることで、制御モジュールは、患者に出力される電気出力が所定の極限値未満に留まることを自動的に確保することが可能となる。

信号発生器は、種々の出力レベルに設定され得るように設計され得る。この場合に、各出力レベルは、信号発生器個々の最大出力を規定する。これは、信号発生器が出力レベルにおける最大可能出力で常時作動されることを意味せず、逆に、信号発生器の出力は、最大出力により規定される出力範囲内で変動し得ることを意味する。

制御モジュールにおいて処理された出力値は、信号発生器の出力レベルに関するものとなり得る。最大可能出力の和が既に閾値未満にある場合には、瞬間的に発現する実出力の和は、さらに大きな度合いで閾値未満となる。この実施形態においては、閾値は、出力レベルの和、すなわち出力レベル内における最大可能出力の和が閾値を上回る場合に、超過される。

出力値が信号発生器の出力レベルにのみ関連する場合には、瞬間的に存在する実出力は、大半の時間にわたって閾値を大きく下回ることになる。なぜならば、全ての信号発生器が、同時に関連する出力レベルの最大出力で作動される可能性は考えにくいからである。したがって、本発明による電気外科デバイスは、出力値が瞬時に出力される信号発生器の実出力に関連付けられるように設計され得る。

電気外科デバイスは、瞬間出力が絶えずモニタリングされるように設計され得る。代替的には、２段階処置を実施することが可能であり、初めに出力レベルがモニタリングされる。合計出力レベルが閾値を超過した場合にのみ、瞬間出力のモニタリングへの移行が行われる。これは、第１の段階において、各信号発生器が、出力レベル内において電気外科デバイスから要求された出力を確定的に供給し得るという利点を有する。第２の段階においては、１つ以上の信号発生器が出力制限を一時的に受ける点を考慮に入れることが必要となる。

閾値が超過されたという事実が確認された場合には、患者に対する出力が予期される極限値の範囲内に留まるように、電気外科デバイスを動作させ得る方式を決定することが必要となる。この超過が、例えばさらなる信号発生器が動作状態に置かれるはずであったという事実などにより引き起こされた場合には、この信号発生器は、動作開始を妨げられ得る。この場合には、先行の信号発生器が動作状態に留まり、先行の信号発生器の合計出力値が閾値未満となる。代替的には、関連する信号発生器が実際に動作開始を許可され得るが、出力レベルの最大出力未満にある出力限界値が信号発生器に設定され得る。

閾値が超過されるいずれの場合においても、出力極限値をいずれの信号発生器に設定するか、又はいずれの信号発生器を作動停止するかに関する問題が生じる。マスター−スレーブ構成の形態にある信号発生器に優先順位が割り当てられることにより、命令が規定され得る。この場合には、優先順位がより高い信号発生器は、所望の全出力で動作され得る一方で、出力極限値が優先順位のより低い信号発生器に設定されるか、又は優先順位のより低い信号発生器が作動停止される。

さらに又は代替的には、信号発生器の相互モニタリングを実施するための準備もなされ得る。これを目的として、複数の制御モジュールを設けることが可能であり、制御モジュールは、各信号発生器に割り当てられることが好ましい。合計出力値は、各制御モジュールにおいて決定される。これにより、出力変更前の各信号発生器において、閾値を超過することなく出力変更を行うことが依然として可能であるか否かに関して確認を行うことが可能となる。出力変更が可能でない場合には、出力変更は実施されない。したがって、いずれの信号発生器が制限されるかが、自動的に明確になる。

さらに、本発明は、第１の信号発生器及び第２の信号発生器を備える電気外科デバイスを動作させるための方法に関する。この方法は、第１の信号発生器の出力値及び第２の信号発生器の出力値の生成を伴う。これらの出力値は、組み合わされて合計出力値を形成する。この方法は、合計出力値が所定の閾値を超過するか否かの確認を伴う。

この方法は、本発明による電気外科デバイスを参照として上述したさらなる特徴と共に発展させることが可能である。

以下、添付の図面を参照とする有利な実施形態に基づき、例として本発明を説明する。

本発明による電気外科デバイスの第１の実施形態を示す図である。 本発明による電気外科デバイスの第２の実施形態を示す図である。 本発明による電気外科デバイスの第３の実施形態を示す図である。 デバイスが双極印加用に設計された、図２に対応する図である。

図１の本発明による電気外科デバイスは、第１の電気外科器具１４、第２の電気外科器具１５、及び第３の電気外科器具１６を備える。各電気外科器具１４、１５、１６は、例えば５００ｋＨｚ〜３０００ｋＨｚの周波数を有する高周波電気信号を発生させるように設計された信号発生器１７を備える。活性電極１８及び中性電極１９が、いずれの場合にもこれらの信号発生器に接続される。

中性電極１９は、患者の身体に接続される。活性電極１８は、作業のために外科医が用いる手動式器具を形作る。活性電極１８が、患者の組織と接触状態になると、電流が、患者の身体を通り中性電極１９へと流れる。活性電極１８の直近位置において、この電流は、組織に大きな影響を及ぼすが、この効果は、活性電極１８からの距離が大きくなると共に急激に失われる。活性電極１８のこの局所限定的な効果は、例えば組織を切断するために、又は血流を抑制するためなどに利用される。外科医は、手動式器具によって活性電極を案内するにすぎないため、この印加は、単極式と呼ばれる。

これらの複数の電気外科器具１４、１５、１６により、複数の活性電極１８を同時に用いて患者を治療することが可能となり、信号発生器１７により発生する電気信号は、相互に独立的に個々の活性電極１８のために設定及び適合され得る。この点において、例としては、高出力を有する電気外科器具１４を使用して組織を切断することが可能である。また同時に、より低い出力で電気外科器具１５、１６を動作させることにより血液を凝固させることが可能である。この場合には、これらの３つの電気外科器具１４、１５、１６は一体的に見た場合に、確実に患者に対して１秒平均で４００Ｗ超の出力を出力することがないようにしなければならない。したがって、例えば、得られる合計がちょうど４００Ｗの出力になるように、２５０Ｗの出力で電気外科器具１４を作動させると同時に７５Ｗの出力で電気外科器具１５、１６を作動させることは、許容され得る。対照的に、全ての電気外科器具１４、１５、１６を全出力で同時に動作させることは、許容されない。

電気外科器具１４、１５、１６は、例えば７５Ｗ、１５０Ｗ、及び２５０Ｗなどの異なる出力レベルにそれぞれ設定することが可能である。この場合に、出力示度は、出力レベルの最大出力に関するものとなる。各電気外科器具１４、１５、１６は、インジケータ２０を備え、インジケータ２０は、現在設定されている出力レベルをライン経由で制御モジュール２１に通信する。制御モジュール２１の論理要素２２において、電気外科器具１４、１５、１６により通信された３つの出力値は、合算されて合計出力値を形成し、論理要素２２に格納された４００Ｗの閾値と比較される。合計出力値がこの閾値を超過する場合には、信号がコマンド送信機に送られる。コマンド送信機は、出力レベルの最終変更が生じた電気外科器具に制御コマンドを通信する。この電気外科器具は、この制御コマンドから、出力レベルにおいてなされた最終変更が不可能であることを推測する。電気外科器具の動作は、事前設定された出力レベルで継続される。

図２による実施形態においては、電気外科デバイスは、２つの電気外科器具１４、１５を備える。これらの電気外科器具１４、１５は、いずれの場合においても、活性電極１８及び中性電極１９を通じて患者の組織に伝達され得る高周波電気信号を発生させるための信号発生器１７を備える。図１の実施形態とは対照的に、インジケータ２０は、信号発生器１７の出力レベルではなく瞬間出力を通信する。信号発生器１７は、各出力レベル内における最大可能出力で永続的には作動されないため、瞬間出力は、通常はより低い。論理モジュール２２において、２つの電気外科器具１４、１５の出力値が、合算されて合計出力値を形成するが、これは、瞬間出力のように絶えず変化し得る。論理モジュール２２は、この合計出力値を、格納された４００Ｗの閾値と継続的に比較する。閾値を超過する場合には、信号がコマンド送信機に送られ、警告発光体２４が作動される。コマンド送信機は、関連する電気外科器具が出力を再び低下させるように、電気外科器具１４、１５の一方に制御コマンドを送信する。これを目的として、電気外科器具１４、１５の一方が、マスターとして設計され、他方が、スレーブとして設計されていることが好ましい。出力を低下させるための制御コマンドは、スレーブ電気外科器具に送信される。これにより、マスター電気外科器具において予期しない出力低下が起きることが確実に不可能となる。

代替的には、電気外科デバイスはまた、出力レベルのみが第１の段階でモニタリングされるように設計可能である。合計出力レベルが閾値未満である限りは、各信号発生器は、その出力レベルの範囲内で電気外科デバイスから要求される出力をいつでも供給し得る。合計出力レベルが閾値を超過する場合には、第２の段階への移行が行われ、信号発生器の瞬間出力がモニタリングされる。第２の段階では、ユーザは、信号発生器が出力制限を厳格に受けるため所望の出力を瞬間的に供給することができない点を考慮に入れなければならない。

さらに、図３は、３つの電気外科器具１４、１５、１６を備える一実施形態を示す。これらの３つの電気外科器具１４、１５、１６のインジケータ２０は、合計出力値が電気外科器具１４、１５、１６のそれぞれにおいて要求され得るように相互に接続される。各電気外科器具は、制御モジュール２１を備え、合計出力値は、閾値と比較される。電気外科器具の中の１つにおいて出力の変更が企図される場合には、制御モジュールは、この出力変更が閾値を超過するか否かを確認することが可能である。超過する場合には、関連する電気外科器具は、出力変更の実施を防止され得る。

図４は、図２に対応する、及び手動式器具２５が両電極を組み合わせたピンセットとして設計された、一実施形態を示す。外科医は、手動式器具を移動させる場合に両電極を常に同時に案内する。電気エネルギーは、これらの電極間に囲まれた組織に主に作用する。このタイプの印加は、双極式と呼ばれる。

Claims (12)

1. 第１の信号発生器（１７）を備え、第２の信号発生器（１７）を備え、前記第１の信号発生器（１７）及び前記第２の信号発生器（１７）が、電極（１８、１９）を通じて患者に伝達され得る電気信号を発生させるように設計された、電気外科デバイスにおいて、制御モジュール（２１）が設けられ、前記制御モジュール（２１）において、前記第１の信号発生器（１７）の出力値と前記第２の信号発生器（１７）の出力値とが組み合わされて合計出力値を形成し、前記制御モジュール（２１）は、前記合計出力値が所定の閾値を超過したか否かを確認することを特徴とする、電気外科デバイス。
2. ３つ以上の信号発生器（１７）が設けられることと、前記制御モジュール（２１）が、前記３つ以上の信号発生器（１７）の出力値を組み合わせて合計出力値を形成することとを特徴とする、請求項１に記載の電気外科デバイス。
3. 前記制御モジュール（２１）は、前記所定の閾値が超過された後に、操作人員のための信号を出力することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気外科デバイス。
4. 前記所定の閾値が超過された後に、前記制御モジュール（２１）が、１つ以上の信号発生器（１７）に向けた制御コマンドを出力することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気外科デバイス。
5. 前記信号発生器（１７）は、前記制御コマンドにより作動停止されることを特徴とする、請求項４に記載の電気外科デバイス。
6. 前記制御コマンドにより前記信号発生器（１７）に対して出力制限が設定されることを特徴とする、請求項４に記載の電気外科デバイス。
7. 前記制御モジュール（２１）が、前記信号発生器（１７）同士の出力レベルを組み合わせて合計出力値を形成するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気外科デバイス。
8. 前記制御モジュール（２１）が、前記信号発生器（１７）同士の瞬間出力を組み合わせて合計出力値を形成するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気外科デバイス。
9. 前記制御モジュール（２１）が、第１の段階においては前記信号発生器（１７）同士の出力レベルを組み合わせて合計出力値を形成し、第２の段階においては前記信号発生器（１７）同士の瞬間出力を組み合わせて合計出力値を形成するように設計されていることと、前記第１の段階における前記合計出力値が前記閾値を超過した場合に、前記第２の段階への変更が行われることとを特徴とする、請求項８に記載の電気外科デバイス。
10. 前記信号発生器（１７）は、前記信号発生器（１７）の中のいずれが出力制限の実施対象であるかを明らかにする優先順位を割り当てられることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気外科デバイス。
11. 複数の制御モジュール（２１）が設けられることと、各制御モジュール（２１）が信号発生器（１７）に割り当てられることとを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気外科デバイス。
12. 第１の信号発生器（１７）及び第２の信号発生器（１７）を備える電気外科デバイスを動作させるための方法であって、
    ａ．前記第１の信号発生器（１７）の出力値を生成するステップと、
    ｂ．前記第２の信号発生器（１７）の出力値を生成するステップと、
    ｃ．前記出力値同士を組み合わせて合計出力値を形成するステップと、
    ｄ．前記合計出力値が所定の閾値を超過するか否かを確認するステップと
    を含む、方法。

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