JP6983914B2 - 煙排出電気外科用器具 - Google Patents

Description

優先権
本出願は、２０１７年７月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／５３５，２６９号に対する優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本技術は、概して、電気手術中の煙排出に関する。加えて、本開示は、電気外科用器具の電極に近接した閉塞抵抗性の煙排出に関する。

電気外科用器具などの電気外科用デバイスを使用すると、手術中に煙および焼痂などの破片が発生する場合がある。電気手術中に発生する煙を連続的に除去することが望ましい。これは、電気手術部位またはその付近に真空を適用することによって達成される場合がある。

吸引による煙の収集は、吸引孔を煙の発生点に近接させることができる場合に最も効果的である。電気外科用器具の場合、これは、外科用器具のアクティブ電極チップの付近で煙の排出を提供することを意味する。このように近接させると、電気外科手術からの組織および焼痂が吸引管腔内に詰まり、吸引管腔を閉塞し、煙排出を停止または減少させる可能性が高くなる。使用者は一般に、電気外科用器具のアクティブな先端を洗浄し、孔の閉塞を解消しようとすることが予想される。開口部の下流で発生する小さな孔または閉塞は、取り除くのが難しく、追加の時間および労力を必要とし得るか、または煙排出性能の低下をもたらす可能性がある。煙排出装置が破片で遮断されることなく、かつ詰まったシステムを除去するための手動介入で注意が散漫することを最小限に抑えながら、煙排出機能を提供することが望ましい。

２つの種類の閉塞がよく見られる。大きな塊が吸引管腔の開口部を遮断することが観察され、小さな塊が吸引管腔内に留まって吸引管腔を閉塞することが観察される。両方の種類の遮断は、しばしば手術を延長し、手術チームの注意をそらし、手術のためのガーゼまたはブラシなどのツールの導入を必要とする場合がある。また、視界を遮ることなく、手術部位に余分なデバイスを導入することを必要とすることなく、かつ手術中の時間および労力を吸引管腔の閉塞の修正に充てる必要なく、電気手術部位から煙を除去することも望ましい。手術中の信頼性が高く、目立たず、メンテナンスが少ない煙排出が望ましい。

閉塞を防止する１つの方法は、吸引管腔および任意の接続された孔のサイズを大きくすることであり、これにより、詰まることなく、より大きな粒子を自由に通過させることができる。これは、流路を増加させると流量も増加し、煙排出の効率に寄与するため、一般的な解決策である。特に機器が電極に近接して配置されている場合、大型の機器は外科医の視界を遮り、小さな解剖学的特徴部にアクセスする能力を低下させる可能性がある。孔のさらに下流で吸引管腔のサイズが大きくなると、ハンドヘルド器具の人間工学的な課題も発生する。

電気外科手術への煙排出機能の統合は、かなり以前から行われている。ＵＳ５４０９４８４Ａには、吸引機能を備えた基本的なハンドピースアーキテクチャを説明する例がある。

ＵＳ２００９／０２５８５９０Ａ１は、操作者の手に接続された管を通して手術部位からハンズフリーで煙を除去することを記載している。

ＵＳ５４５１２２３は、ブレード電極の付近で吸引を提供する管と、ブレードの付近の穿孔されたプレートと、を備えた器具を記載している。

ＵＳ５４０９４８４Ａは、管を通過する物質を濾過するための管を備えたフィルタを記載している。

ＵＳ５８３６９４４Ａは、シュラウドが電気外科ユニット器具の外面の一部の上に適合する、電気外科ユニット器具と共に使用するための取り外し可能なシュラウドを記載している。取り外し可能なシュラウドは、器具がシュラウド内に位置決めされたときに電気外科ユニット器具に含まれるハンドスイッチにアクセスするための手段を提供する開口部を有する円筒形状のハンドピースと、円筒形ハンドピースの底部長さに沿って配置されたシュートと、円筒形ハンドピースおよびシュートの遠位端の付近に配置されたテーパ付きノズルと、を含む。シュートの内部は、シュートの遠位端近くの円筒形ハンドピースの管腔に通じており、シュートの近位端は、円筒形ハンドピースの近位端を越えて延在している。この特許は、煙道にフィンを含む。

ＵＳ５４３１６５０Ａは、ハンドピースおよび煙排出シュラウド装置および方法が、外科医の手術部位の視界を遮ることなく、煙排出シュラウド設計を使用して煙の収集を提供する電気外科用ユニット（ＥＳＵ）装置を開示しており、これは、渦を形成することによって、手術部位の近くの気流の排出の速度および方向を制御する。

本開示の原理によるいくつかの態様は、電極チップおよびチップの付近の煙排出システムを有する電気外科用器具に関する。煙排出システムは、破片、組織、または焼痂の堆積を容易に除去し、電気外科手術部位に近接して比較的小さな視覚プロファイルを維持しながら、下流の閉塞を防止するように設計された高アスペクト比のスロットを含む。いくつかの実施形態では、アクティブチップは、高周波エネルギーを送達する単極電極である。

これらの利点を実現するために、スロットは、次の特徴を有してもよい。スロット幅は、残りの吸引管腔断面の最小線形制限よりも小さくすることができる。これにより、流路内部を閉塞するのに十分な大きさの粒子が、手術中に容易かつ迅速に除去され得るスロット間の介在表面によって「遮蔽」されることを確保することによって、吸引管腔内に閉塞が形成されるのを防止する。スロットの壁を形成する表面は、スロット幅よりも薄くすることができる。これにより、粒子の凝集がスロットの側壁に沿って発生する「トンネリング」効果を防止する。スロット長さは、各開口部を最大化して、可能な最高の流量を達成し、小さな粒子の飛沫同伴を促進するために、可能な限り長くすることができる。またこれにより、スロット付近の詰まりが煙排出率全体に与える影響も最小化する。

一態様では、本開示は、煙排出能力を有する電気外科用器具を提供する。煙排出は、電極の付近の電気外科用器具の少なくとも１つのスロットを通して提供される。スロットは、吸引フィンガーグリップ上にあってもよい。電気外科用器具は、電気外科用器具の吸引管腔に通じるいくつかのスロットを有し、次いで、外科用真空システムに接続する。スロットは、幅よりも長さが長く、厚さよりも幅が広い。この設計により、スロットまたは吸引管腔の詰まりを防止する一方で、手術中の容易な清掃を可能にする。スロットは、吸引管腔の最も狭い点よりも広くすることができるため、スロットを通過する粒子は、詰まりを引き起こすことなく吸引管腔を通過することができることになる。いくつかの実施形態では、各スロットは、長さが幅よりも２〜１０倍長くてもよく、各スロットは、少なくとも１ミリメートルの厚さでもよい。一実施形態では、スロットは、電気外科用器具の軸の周りに長手方向に配設されている。他の実施形態では、スロットは角度付けられて、もしくは他の方法で配置され、または他の寸法を有してもよい。スロットは、長方形、楕円形、涙滴形の形状、または他の形状であり得る。

本開示のいくつかの特徴は、煙除去、閉塞の容易な除去、内部閉塞の防止、および手術部位の明確な視認性などの特徴を提供する。

本開示の一実施形態において、電気外科用器具は、人間によるのではなくロボットによる使用のために設計されている。別の実施形態では、電気外科用器具は、基準、電磁コイル、ＲＦＩＤ要素、またはナビゲーションもしくは識別の目的のための他のデバイスを含む。

本開示は、内部閉塞を防止し、高い流量および電極に近接した状態を維持しながら、焼痂の蓄積を容易に除去できるように、適切に調整された一連の高アスペクト比のスロットを使用する。

本開示の実施形態による、煙排出機能を備えた電気外科用器具を示す。 一実施形態による、高アスペクト比のスロットおよびコーティングを有する電極を有する吸引フィンガーグリップを示す近接図である。 一実施形態による高アスペクト比のスロットを有する吸引フィンガーグリップを示す近接図である。 一実施形態による、高アスペクト比のスロットおよびコーティングを有する電極を有する吸引フィンガーグリップを示す近接図である。 長手方向軸に沿って見た断面図であり、一実施形態による吸引フィンガーグリップを示す。 長手方向軸に垂直に見た外観図であり、一実施形態による吸引フィンガーグリップを示す。 長手方向軸に垂直に見た断面図であり、一実施形態による吸引フィンガーグリップを示す。 吸引フィンガーグリップの一部の一実施形態の長手方向軸に沿った断面図を示す。 長手方向軸に垂直に見た本開示の電気外科用器具の断面図である。 本開示の電気外科用器具の断面図である。 無線周波数発生器、吸引源、および電気外科用器具を有する本開示の実施形態を示す。

図１は、近位部分９０と、遠位部分９２と、電極１０２と、導電体１１０と、吸引フィンガーグリップ１０４と、を含む、煙排出機能を有する電気外科用器具１０の一実施形態を示している。この実施形態では、導電体１１０および電極１０２は、同じ導電性物体の異なる部分である。中心軸１００と同様に、ボタン１３０が示されている。この実施形態では、電気外科用器具１０は、電気外科用ペンシルである。

図２は、電極１０２と、ハンドルポート１０６、孔１１２、および中心軸１００の周りに長手方向にかつ中心軸１００に実質的に平行に分布するスロット１０８ａ、１０８ｂ、および１０８ｃを含む吸引フィンガーグリップ１０４と、を含む電気外科用器具１０の遠位部分９２の一実施形態を示す。この実施形態では、電極１０２は、部分的に遠位面１０７のハンドルポート１０６内にある。この実施形態では、遠位面１０７は、実質的に平坦であり、いかなる開口部もなく、空隙のない電極１０２の周りに適合するようにサイズ決定されたハンドルポート１０６を有する。電極１０２および導電体１１０は、単一の導電性モノリスであってもよく、もしくは２つの異なる材料であってもよく、または他の点で互いと同一、類似、または異なる特性を有してもよい。近位部分９０は、部分的に示されている。この実施形態では、電極１０２は、パドル形状であり、コーティング１１４を有する。

図３は、遠位面１０７のハンドルポート１０６と、孔１１２と、中心軸１００の周りに長手方向に配設されたスロット１０８ａおよび１０８ｂと、を含む、図２に示される電気外科用器具１０の吸引フィンガーグリップ１０４部分の一実施形態を示している。

図４は、電極１０２と、導電体１１０と、ハンドルポート１０６、遠位面１０７、孔１１２、ならびにスロット１０８ａ、１０８ｂおよび１０８ｃを含む吸引フィンガーグリップ１０４と、を含む、電気外科用器具１０の遠位部分９２の一実施形態を示している。スロット１０８ａ〜ｃは、長方形であるか、または楕円形、三角形、もしくは涙滴形などであるがこれらに限定されない他の形状をとることができる。この実施形態では、導電体１１０は、ハンドルポート１０６を通って延在しており、かつ電極１０２と同じ導電性モノリスの一部である。導電体１１０または電極１０２のいずれかがハンドルポート１０６の内側にあってもよく、ハンドルポート１０６および導電体１１０または電極１０２は、それらの間に隙間がない、またはいくらかの隙間がある、またはポリマー、エポキシ、接着剤、はんだ、または別の物質などの材料で満たされた隙間があり得るように、互いに対してサイズ決定されてもよい。この実施形態では、遠位面１０７は、実質的に平坦であり、空隙がなく、電気外科用器具１０の体内への挿入を制限する停止面または障壁として作用することができる。この実施形態では、電極１０２は、コーティング１１４を有する。電極１０２および導電体１１０は、この実施形態では平坦化されているが、平坦な、鋭利な、ブレード形の、円形の、三角形の、角度付けされた、尖った、フック形の、球形の、円筒形の、ダイヤモンド形の、ループ形の形状などを含む多くの異なる形状に配置され得る。吸引フィンガーグリップ１０４は、多くの異なる形状であり得、孔１１２は、吸引フィンガーグリップ１０４の多くの異なる位置に位置決めされ得る。コーティング１１４は、エラストマーコーティング、ガラス、ジルコニア、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、窒化チタン、金、銀、ニチノール、白金、パラジウム、イリジウム、ポリマー、合金、シリコーン、セラミック、およびステンレス鋼を含むがこれらに限定されない様々な材料であり得、またはコーティング１１４は、米国特許第７，３５７，８０２号または米国特許第７，７３６，３６１号に記載されているものであってもよく、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。導電体１１０は、様々な材料から作製することができ、部分的または完全に電気的または熱的絶縁体で囲まれていてもよい。導電体１１０は、電極１０２と同じ材料または異なる材料で作製されていてもよい。電極１０２または導電体１１０の考えられる材料として、ステンレス鋼、金、銀、ニチノール、白金、パラジウム、イリジウム、銅、または合金が挙げられるが、これらに限定されない。電極１０２は、関節鏡視下手術の場合のように長くかつ薄くサイズ決定することができ、または例えば関節鏡視下手術の場合、導電体１１０は、ハンドルポート１０６をはるかに越えて延在されてもよい。電極１０２は、電気外科用器具１０のはるか内側に延在してもよい。

図５は、本開示の一実施形態を、孔１１２の中心軸１００に沿って見た、図３に示される吸引フィンガーグリップ１０４の断面図として示している。導電体１１０は、吸引管腔１２０を半分に分割する。スロット１０８ａは、スロット幅１１６を有する。

図６は、図３に示される吸引フィンガーグリップ１０４の外部側面図として、本開示の一実施形態を示している。スロット１０８ｂのスロット幅１１６およびスロット１０８ａのスロット長さ１１８を含む、スロット１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃを有する孔１１２が示されている。遠位面１０７が示されている。すべてのスロット１０８ａ〜ｃは、独自の幅および長さを有していてもよい。スロットに加えて、本開示のいくつかの実施形態は、異なる寸法を有する追加の開口部を有し得る可能性がある。スロット長さ１１８は、スロット幅１１６よりも大きく、かつ１：１比よりも大きくてもよいか、または２：１比〜１０：１比の範囲であってもよい。

図７は、本開示の一実施形態、すなわち図３に示される吸引フィンガーグリップ１０４の断面側面図を示している。遠位面１０７のハンドルポート１０６および吸引管腔１２０と同様に、孔１１２が示されている。図７には、導電体１１０および電極１０２は存在しない。電極１０２は、アルゴンなどのガスによる手術用に設計することができ、ガス供給ライン９９を含めることができる。いくつかの実施形態では、他のガスの供給ラインが提供され、手術中に他のガスが使用されてもよい。中心軸１００が示されている。

図８は、中心軸１００に平行な方向を見た孔１１２の一部の一実施形態の断面図を示している。スロット幅１１６およびスロット厚さ１２２が示されている。スロット幅１１６は、スロット厚さ１２２よりも大きく、これは微粒子１２４がスロット１０８を通って吸引管腔１２０に容易に引き込まれることを意味する。

図９は、電極１０２に垂直な方向から見た電気外科用器具１０の一実施形態の断面図を示している。吸引管腔１２０は、その最も狭い部分に最小線形制限１２８を有して示されている。吸引管腔１２０に接続された吸引ライン１２６が示されている。吸引ライン１２６は、手術室の真空源（図示せず）に接続する。コーティング１１４は、電極１０２上に示されており、吸引フィンガーグリップ１０４は、電極１０２の周りに配設され、スロット１０８ａおよび１０８ｂが長手方向に分布している。ガス、液体、煙、または破片は、吸引によりスロット１０８ａおよび１０８ｂを通って吸引管腔１２０に移動し、吸引ライン１２６を通過するため、スロット１０８ａ、１０８ｂは吸引管腔１２０と流体連通している。スロット幅１１６（この図には示されていない）は、最小線形制限１２８よりも小さい。

図１０は、電気外科用器具１０の一実施形態の断面図を示す。この実施形態では、吸引管腔１２０は、吸引フィンガーグリップ１０４および電極１０２に接続する前に、電気外科用器具１０の大部分を通る導電性材料の中空管の形態をとる導電体１１０によって画定される。吸引管腔１２０に接続された吸引ライン１２６が示されている。吸引ライン１２６は、手術室の吸引源１３２（図示せず）に接続する。吸引フィンガーグリップ１０４は、電極１０２の周りに配設され、スロット１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄが長手方向に分布している。ボタン１３０が示されている。

図１１は、本開示の一実施形態を示しており、電気外科用器具１０は、無線周波数発生器１３４および吸引源１３２に接続されている。吸引源１３２は、外科用ポンプ、外科用真空、真空ポンプ、ガスポンプ、または他のデバイスであり得る。

Claims (24)

1. 煙排出機能を有する電気外科用器具であって、
   電極と、
   最小線形制限を有する吸引管腔と、
   前記電気外科用器具の軸の周りに長手方向に配設された複数のスロットと、
   実質的に平坦な遠位面と
   を備え、
   前記吸引管腔が、前記スロットと流体連通し、
   各スロットが、スロット厚さ、スロット長さ、およびスロット幅を有し、
   各スロット長さが、対応するスロット幅よりも大きく、
   各スロット幅が、対応するスロット厚さよりも大きく、
   前記最小線形制限が、各スロット幅よりも大きく、
   前記遠位面の周囲における前記スロットに対応する位置が部分的に内側に凹んで形成され、少なくとも一部の煙がこの凹み部分を通して前記スロットへ案内されるようになっている、電気外科用器具。
2. 各スロット長さが、対応するスロット幅よりも２倍〜１０倍大きい、請求項１に記載の電気外科用器具。
3. 各スロット厚さが、少なくとも１ミリメートルである、請求項２に記載の電気外科用器具。
4. 前記電極が、ステンレス鋼を含む、請求項１に記載の電気外科用器具。
5. 前記電極が、コーティングをさらに含む、請求項４に記載の電気外科用器具。
6. 前記コーティングが、セラミックを含む、請求項５に記載の電気外科用器具。
7. 前記電極が、切断縁部を含む、請求項１に記載の電気外科用器具。
8. 前記電極が、パドル形状である、請求項１に記載の電気外科用器具。
9. ガス供給ラインをさらに備える、請求項１に記載の電気外科用器具。
10. 前記電気外科用器具が、電気外科用ペンシルである、請求項１に記載の電気外科用器具。
11. 電気外科用システムであって、
    吸引源と、
    高周波発生器と、
    電気外科用器具であって、前記電気外科用器具が、
    電極、
    実質的に平坦な遠位面、
    最小線形制限を有する吸引管腔、および
    前記電気外科用器具の中心軸の周りに長手方向に配設された複数のスロット、を含む電気外科用器具と、を備え、
    前記吸引管腔が、前記スロットと流体連通し、
    各スロットが、スロット厚さ、スロット長さ、およびスロット幅を有し、
    各スロット長さが、対応するスロット幅よりも大きく、
    各スロット幅が、対応するスロット厚さよりも大きく、
    前記最小線形制限が、各スロット幅よりも大きく、
    前記遠位面の周囲における前記スロットに対応する位置が部分的に内側に凹んで形成され、少なくとも一部の煙がこの凹み部分を通して前記スロットへ案内されるようになっている、
    電気外科用システム。
12. 前記電極が、ステンレス鋼を含む、請求項１に記載の電気外科用器具。
13. 前記電極が、コーティングをさらに含む、請求項１２に記載の電気外科用器具。
14. 前記コーティングが、セラミックを含む、請求項１３に記載の電気外科用器具。
15. 前記電極が、切断縁部を含む、請求項１１に記載の電気外科用器具。
16. 前記電極が、パドル形状である、請求項１１に記載の電気外科用器具。
17. 前記電気外科用器具が、電気外科用ペンシルである、請求項１１に記載の電気外科用器具。
18. ガス供給ラインをさらに備える、請求項１１に記載の電気外科用器具。
19. 煙排出機能を有する電気外科用器具であって、
    電極と、
    中心軸と、
    最小線形制限を有する吸引管腔と、
    前記電気外科用器具の中心軸の周りに長手方向に配設された複数のスロットと、
    実質的に平坦な遠位面と、
    を備え、
    電気外科用器具が、電気外科用ペンシルであり、
    前記吸引管腔が、前記スロットと流体連通し、
    各スロットが、スロット厚さ、スロット長さ、およびスロット幅を有し、
    各スロット長さが、対応するスロット幅よりも大きく、
    各スロット幅が、対応するスロットの厚さよりも大きく、
    各スロット長さが、前記中心軸に実質的に平行であり、
    各スロット長さが、対応するスロット幅よりも２〜１０倍大きく、
    前記吸引管腔の前記最小線形制限が、各スロット幅よりも大きく、
    前記遠位面の周囲における前記スロットに対応する位置が部分的に内側に凹んで形成され、少なくとも一部の煙がこの凹み部分を通して前記スロットへ案内されるようになっている、
    電気外科用器具。
20. 各スロット厚さが、少なくとも１ミリメートルである、請求項１９に記載の電気外科用器具。
21. 空隙のない遠位面をさらに備える、請求項１９に記載の電気外科用器具。
22. 前記電極が、切断縁部を含む、請求項１９に記載の電気外科用器具。
23. 前記電極が、パドル電極である、請求項１９に記載の電気外科用器具。
24. 前記電気外科用器具の断面が、三角形である、請求項１９に記載の電気外科用器具。

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