JP6188754B2 - 電気外科発電機の電流を測定するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
(技術分野)
本開示は、電気外科処置を実行するシステムおよび方法に関する。より具体的には、本開示は、DCブロッキングコンデンサにわたる電圧を用いて電気外科発電機の電流を測定するシステムおよび方法に関する。
電気外科は、組織を切断、切除、凝固または密封する外科手術部位へ高周波電流(例えば、電気外科エネルギー)を印加することに関する。電気外科において、供給源またはアクティブ電極が電気外科エネルギーを電気外科発電機から組織へ伝送し、リターン電極は、電流を発電機へ戻すように伝える。単極電気外科において、ソース電極は、一般的に、外科医によって保持された外科手術器具の一部であり、治療される組織へ適用される。双極電気外科において、リターン電極は、患者の身体上のアクティブ電極から遠くに位置決めされた患者リターンパッドの一部であり、電流を発電機へ搬送し戻す。
本開示の一実施形態において、電気外科発電機は、エネルギーを少なくとも1つのアクティブ電極に供給するように適合されている。電気外科発電機は、RF出力段、DCブロッキングコンデンサ、測定回路およびセンサー回路を含む。RF出力段は、電気外科エネルギーを生成する。DCブロッキングコンデンサは、RF出力段と組織との間に電気連結される。電気外科発電機は、DCブロッキングコンデンサの故障を検出し得る。測定回路は、DCブロッキングコンデンサに連結され、DCブロッキングコンデンサにわたる電圧を測定する。センサー回路は、電気外科エネルギーの電流をDCブロッキングコンデンサにわたる電圧の関数として決定する。本開示のいくつかの実施形態において、電気外科エネルギーの電流を測定する電流感知変圧器がない場合、システムが電気外科エネルギーの電流を決定する。本明細書において開示される電気外科発電機の実施形態のいずれかは、電気外科システムと共に用いられ得る。本開示の実施形態において、電気外科発電機は、電気外科器具および電気外科発電機を含む電気外科システムと共に用いられ得る。電気外科器具は、電気外科エネルギーを組織に印加するように適合されている少なくとも1つのアクティブ電極を含む。
(項目1)
電気外科システムであって、該電気外科システムは、
組織に電気外科エネルギーを印加するように適合される少なくとも1つのアクティブ電極を含む電気外科器具と、
該少なくとも1つのアクティブ電極に該電気外科エネルギーを供給するように適合される電気外科発電機と
を含み、
該電気外科発電機は、
該電気外科エネルギーを生成するように適合されるRF出力段と、
該RF出力段と組織との間に電気的に連結されているDCブロッキングコンデンサと、
該DCブロッキングコンデンサにわたる電圧を測定するように該DCブロッキングコンデンサに連結されている測定回路と、
該DCブロッキングコンデンサにわたる該電圧の関数として該電気外科エネルギーの電流を決定するセンサー回路と
を含む、電気外科システム。
(項目2)
上記DCブロッキングコンデンサの第1のノードに連結された第1のノードを有する第1のコンデンサと、
該第1のコンデンサの第2のノードと基準との間に連結された第1のノードを有する第2のコンデンサと、
該DCブロッキングコンデンサの第2のノードに連結された第1のノードを有する第3のコンデンサと、
該第3のコンデンサの第2のノードと該基準との間に連結された第1のノードを有する第4のコンデンサと
を含み、
上記センサー回路は、該第1のコンデンサの該第2のノードと該第3のコンデンサの該第2のノードとに連結され、該DCブロッキングコンデンサにわたる上記電圧の関数として上記電気外科エネルギーの電流を決定するために、該第1のコンデンサの該第2のノードと該第3のコンデンサの該第2のノードとの間の電圧を決定する、上記項目に記載の電気外科システム。
(項目3)
上記第1のコンデンサは、上記第3のコンデンサの静電容量とほぼ等しい静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科システム。
(項目4)
上記第2のコンデンサは、上記第4のコンデンサの静電容量とほぼ等しい静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科システム。
(項目5)
上記センサー回路は、
I=C(dv/dt)
の関係式を利用して、上記電流を決定し、
Cは、上記DCブロッキングコンデンサの推定された静電容量であり、dvは、該DCブロッキングコンデンサにわたる上記電圧の測度であり、dtは、上記電気外科エネルギーの所定の間隔である、上記項目のいずれかに記載の電気外科システム。
(項目6)
上記DCブロッキングコンデンサは、約50nFの静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科システム。
(項目7)
上記DCブロッキングコンデンサは、約5nFの静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科システム。
(項目8)
上記電気外科システムは、上記電気外科エネルギーを測定するための電流感知変圧器がない場合に、該電気外科エネルギーの電流を決定する、上記項目のいずれかに記載の電気外科システム。
(項目9)
電気外科発電機であって、該電気外科発電機は、
アクティブ電極に印加するための電気外科エネルギーを生成するように適合されるRF出力段と、
該RF出力段と該アクティブ電極との間に電気的に連結されるDCブロッキングコンデンサと、
該DCブロッキングコンデンサにわたる電圧を測定するための、該DCブロッキングコンデンサに連結される測定回路と、
該DCブロッキングコンデンサにわたる該電圧の関数として該電気外科エネルギーの電流を決定するセンサー回路と
を含む、電気外科発電機。
(項目10)
上記電気外科発電機は、
上記DCブロッキングコンデンサの第1のノードに連結される第1のノードを有する第1のコンデンサと、
該第1のコンデンサの第2のノードと基準との間に連結される第1のノードを有する第2のコンデンサと、
該DCブロッキングコンデンサの第2のノードに連結される第1のノードを有する第3のコンデンサと、
該第3のコンデンサの第2のノードと該基準との間に連結される第1のノードを有する第4のコンデンサと
を含み、
上記センサー回路は、該第1のコンデンサの該第2のノードと該第3のコンデンサの該第2のノードとに連結され、該DCブロッキングコンデンサにわたる上記電圧の上記関数として上記電気外科エネルギーの上記電流を決定するために、該第1のコンデンサの該第2のノードと該第3のコンデンサの該第2のノードとの間の電圧を決定する、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目11)
上記第1コンデンサ、上記第2のコンデンサ、上記第3のコンデンサ、および上記第4のコンデンサは、上記電気外科発電機のグラウンドと患者の間の絶縁を提供するのに十分である、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目12)
上記第1のコンデンサは、上記第3のコンデンサの静電容量とほぼ等しい静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目13)
上記第2のコンデンサは、上記第4のコンデンサの静電容量とほぼ等しい静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目14)
上記センサー回路は、
I=C(dv/dt)
の関係式を利用して、上記電流を決定し、
Cは、上記DCブロッキングコンデンサの推定された静電容量であり、dvは、該DCブロッキングコンデンサにわたる上記電圧の測度であり、dtは、上記電気外科エネルギーの所定の間隔である、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目15)
上記DCブロッキングコンデンサは、約50nFおよび約5nFのうちの1つの静電容量を有する、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目16)
上記電気外科システムは、上記電気外科エネルギーを測定するための電流感知変圧器がない場合に、該電気外科エネルギーの上記電流を決定する、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目17)
上記電気外科発電機は、
上記第1のコンデンサに直列または並列のうちの1つで接続される第5のコンデンサと、
上記第3のコンデンサに直列または並列のうちの1つで接続される第6のコンデンサと
をさらに含む、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目18)
上記電気外科発電機は、該発電機から上記決定された電気外科電流を伝達するための、上記センサー回路に連結されるカットオフ回路をさらに含み、該カットオフ回路は、上記測定された電流が所定の閾値に達する場合に、上記アクティブ電極への上記電気外科エネルギーの印加を停止するように適合される、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目19)
上記電気外科発電機は、上記RF出力段と上記アクティブ電極との間に連結されるスイッチをさらに含み、上記カットオフ回路は、上記決定された電流を上記所定の閾値と比較し、上記アクティブ電極への上記電気外科エネルギーの印加を停止するための上記スイッチに信号を送るように適合されるカットオフ信号を生成するための比較器を含む、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目20)
上記電気外科発電機は、
上記電気外科エネルギーを戻すように適合されるリターン電極と、
上記RF出力段と、組織から上記電気外科エネルギーを戻すように適合されるリターン電極との間に電気的に連結されるもう1つのDCブロッキングコンデンサと、
該もう1つのDCブロッキングコンデンサにわたる電圧を測定するための、該もう1つのDCブロッキングコンデンサに連結されるもう1つのセンサー回路と
を含み、
該センサー回路は、該もう1つのDCブロッキングコンデンサにわたる該電圧の関数として該リターン電気外科エネルギーの電流を決定し、
漏れ電流の測定回路は、漏れ電流を測定するために、該電気外科エネルギーの上記電流を該リターン電気外科エネルギーの該電流と比較するように該センサーに連結される、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(項目21)
上記電気外科発電機は、上記DCブロッキングコンデンサと直列に連結される余分なDCブロッキングコンデンサをさらに含み、上記センサー回路は、該余分なDCブロッキングコンデンサにわたる電圧の関数として、上記電気外科エネルギーの上記電流を決定する、上記項目のいずれかに記載の電気外科発電機。
(摘要)
電気外科発電機は、RF出力段、DCブロッキングコンデンサ、測定回路およびセンサー回路を含む。RF出力段は、アクティブ電極への印加のために電気外科エネルギーを生成する。DCブロッキングコンデンサは、RF出力段とアクティブ電極との間に電気連結される。測定回路はDCブロッキングコンデンサに連結され、DCブロッキングコンデンサにわたる電圧を測定する。センサー回路は、電気外科エネルギーの電流をDCブロッキングコンデンサにわたる電圧の関数として決定する。
本発明の特定の実施形態は、添付の図面を参照して以下に説明される。次の説明において、不必要な詳細で本開示を不明確にすることを避けるために、周知の機能または構造は詳細には説明されない。当業者は、本開示に従う本発明が単極電気外科手術システムまたは双極電気外科手術システムのいずれかと共に使用するように適合され得ることを理解する。図1は、本開示に従う電気外科システムの概略図である。システムは、患者Pの組織を治療する1つ以上の電極を有する電気外科器具10を含む。器具10は、1つ以上のアクティブ電極を含む単極型(例えば、電気外科切断プローブ、切除電極(単数または複数)など)かまたは1つ以上のアクティブおよびリターン電極を含む双極型(例えば、電気外科密封鉗子)のいずれかであり得る。電気外科RFエネルギーは、供給ライン12を介して発電機20によって器具10に供給され、発電機20は、アクティブ出力端子に動作可能に接続され、器具10が、組織を凝固させ、密封し、切除しかつ/または治療することを可能にする。
ここで、CはDCブロッキングコンデンサの推定された静電容量であり、dvはDCブロッキングコンデンサにわたる電圧の測度であり、dtは電気外科エネルギーの所定の間隔である。所定の間隔は、電気外科エネルギーのスイッチング間隔であり得る。
12 供給ライン
20 発電機
P 患者
Claims (3)
- 電気外科発電機であって、前記電気外科発電機は、
電気外科エネルギーを生成し、前記電気外科エネルギーを出力ポートに供給するように適合されたRF出力段と、
前記RF出力段によって生成された前記電気外科エネルギーの大きさを検出するセンス回路と、
前記センス回路に結合されたカットオフ回路であって、前記カットオフ回路は、前記電気外科エネルギーの大きさと所定の閾値とを比較することにより、カットオフ信号を生成する比較器を含む、カットオフ回路と、
前記カットオフ信号を受信すると開くスイッチであって、前記RF出力段の前記出力ポートへの供給を防止するスイッチと
を含み、
1つ以上の電気外科器具が、前記出力ポートに接続可能であり、
前記電気外科発電機は、前記RF出力段と前記出力ポートとの間に電気的に結合されたDCブロッキングコンデンサをさらに含み、
前記電気外科発電機は、前記DCブロッキングコンデンサにわたる電圧を測定するように前記DCブロッキングコンデンサに結合された測定回路をさらに含み、
前記センス回路は、前記DCブロッキングコンデンサにわたる電圧の関数として前記電気外科エネルギーの大きさを決定し、
前記スイッチは、前記RF出力段と前記出力ポートとの間に結合されており、
前記電気外科発電機は、
前記DCブロッキングコンデンサの第1のノードに結合された第1のノードを有する第1のコンデンサと、
前記第1のコンデンサの第2のノードと基準との間に結合された第1のノードを有する第2のコンデンサと
をさらに含む、電気外科発電機。 - 前記DCブロッキングコンデンサの第2のノードに結合された第1のノードを有する第3のコンデンサと、
前記第3のコンデンサの第2のノードと前記基準との間に結合された第1のノードを有する第4のコンデンサと
をさらに含む、請求項1に記載の電気外科発電機。 - 前記測定回路は、前記第1のコンデンサの前記第2のノードと前記第3のコンデンサの前記第2のノードとに結合されることにより、前記第1のコンデンサの前記第2のノードと前記第3のコンデンサの前記第2のノードとの間の電圧を決定し、前記DCブロッキングコンデンサにわたる電圧の関数として前記電気外科エネルギーの電流を決定する、請求項2に記載の電気外科発電機。
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