JPH08308851A - 電気手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高周波焼灼電源装置及び生体組織の情報或は変
化を検出し、高周波焼灼電源装置から処置具へ出力され
る高周波電力を処置目的に応じて制御する電気手術装置
を提供すること。 【構成】電気手術装置５は、焼灼用電源６と、モノポー
ラ用処置具７１及び患者電極７２とで構成されている。
高周波電力増幅回路６１で増幅された高周波電力を３つ
の内部トランスを介して出力させるように形成した出力
回路６２と、この出力回路６２の内部トランスから出力
される高周波電力を処置具７に切換えて供給するリレー
回路６３と、このリレー回路６３とポート６０ａ，６０
ｂとの間に配置される生体インピーダンスなどを検出す
るセンサー６４と、センサー６４から出力される信号を
変換するＡ／Ｄ変換器６５と、各回路の制御を行うＣＰ
Ｕ６６とで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波電力を用いて生
体組織の切除、或は、止血等を行う電気手術装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、外科手術、或は、内科手術で
切開や凝固止血を行うとき、電気手術装置が用いられて
いた。この電気手術装置は、高周波焼灼電源装置（以下
焼灼用電源と記載）と処置具とを接続し、処置部に対し
て処置具から高周波電力を出力して処置を行なうもの
で、焼灼用電源から出力される高周波電力を最適に制御
する必要があった。このため、モノポーラモードでは電
気手術用の高周波電源から出力される出力電流と帰還す
る帰還電流とを検出・比較することにより漏れ電流を間
接的に検出したり、高周波電源の出力端と帰還端との間
のインピーダンスを検出していた。また、バイポーラモ
ードでは電極の先端に温度センサーを構成して組織表面
に加わる温度を検出したりしていた。

【０００３】しかし、焼灼用電源から出力される出力電
流や出力電圧を制御したとしても、患者の処置部に接触
する処置具の面積や高周波に対する生体インピーダンス
の特性などにより、生体組織に加わる電流密度、或は、
電力が変化してしまうので、効率良く最適な高周波電力
による切除、或は、凝固止血を行うことは難しかった。
また、バイポーラモードの電極の先端に構成した温度セ
ンサーで処置部の温度上昇を検出して凝固状態を制御す
るようにした電気手術装置では、この電気手術装置自体
が出力する高周波電流のノイズレベルにより、検出信号
にノイズが混入して検出精度に影響がでて確実に制御す
ることが難しかった。

【０００４】図１０に示すように従来、電気手術装置１
は、焼灼用電源２と処置具３とにより構成されている。
前記焼灼用電源２は、商用電源４から供給された電力を
絶縁トランス２１を介して各種電圧を生成する電源回路
２２と、この電源回路２２で生成された電力を切開，混
合或は凝固など各種処置に対応する高周波出力の波形信
号の基となる信号に生成する信号発生回路２３及び波形
成形回路２４と、この波形成形回路２４で生成された信
号を高周波増幅する高周波電力増幅回路２５と、この高
周波電力増幅回路２５で増幅された高周波電力をバイポ
ーラモード或はモノポーラモードの出力回路に選択的に
供給先を切換える選択回路２６と、この選択回路２６及
び前記電源回路２２，信号発生回路２３，波形成形回路
２４，高周波電力増幅回路２５に接続されて各回路の制
御を行うＣＰＵ２７とで構成されている。

【０００５】選択回路２６にはモノポーラモード用のモ
ノポーラ出力トランス２６ａとバイポーラモード用のバ
イポーラ出力トランス２６ｂが接続されている。そし
て、このモノポーラ出力トランス２６ａの出力端である
モノポーラポート２０ａにモノポーラモードに対応する
モノポーラ用処置具３１と帰還電流用の患者電極３２と
が接続されるようになっており、前記バイポーラ出力ト
ランス２６ｂの出力端であるバイポーラポート２０ｂに
はバイポーラモードに対応するバイポーラ用処置具３３
が接続されるようになっている。

【０００６】また、前記ＣＰＵ２７には各種波形の選択
や各種回路の制御値などの設定を行うためのメインパネ
ル２８が接続されており、このＣＰＵ２７を介して各種
回路の制御が行われるようになっている。そして、万一
異常が発生した場合には警報回路２９を介して術者に異
常の告知を行う一方、ＣＰＵ２７によって出力の停止を
行うなどの措置がとられるように構成されている。

【０００７】図１１に示すように前記焼灼用電源２から
出力される高周波電力の特性は、出力回路である出力ト
ランスから出力される値を例えば１５０Ｗまたは３００
Ｗに設定したとき、生体インピーダンスによって、この
生体インピーダンスが３００Ω近傍で前記出力トランス
のインピーダンス特性のピークを迎え、このピーク値を
境にして減衰曲線を描くように変化してしまう。このよ
うに、出力トランスのインピーダンス特性が生体インピ
ーダンスによって変化してしまうので処置具の切れ味や
止血性能が不安定になってしまう。このため、電気手術
装置を用いて処置を行う場合、処置部位の目視状況をふ
まえて術者の長年の勘や経験によって処置部位への出力
電力及び出力時間などの設定がなされていた。

【０００８】この問題を回避するため特公平５−８５１
７７号公報には図１２に示すように高周波出力特性を生
体インピーダンスに対して平坦にして処置を行うように
した電気手術器が示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
公平５−８５１７７号公報に示した高周波出力特性では
出力回路からの高周波出力特性が固定であると共に、高
周波出力の破線に示す最大値近傍が削除されて平坦な高
周波出力特性になっているため、生体インピーダンスの
変化によって高周波出力特性が減衰することはないが、
電気手術装置に設定されている最大出力値を出力するこ
とが不可能である。このため、高出力を必要とする処置
にむいていなかった。また、生体インピーダンスを検出
して焼灼用電源からの高周波出力を制御しているわけで
はなく、予め、設定された出力値の高周波電力を出力し
ているだけなので、生体インピーダンスの変化や焼灼用
電源に接続されている処置具のインピーダンスの違いに
対する対応がとれなかった。このため、やはり術者の勘
や経験をふまえて高周波電力の出力時間の設定などを行
わなければならなかった。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、高周波焼灼電源装置及び生体組織の情報或は変化
を検出し、高周波焼灼電源装置から処置具へ出力される
高周波電力を処置目的に応じて制御する電気手術装置を
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電気手術装置
は、高周波焼灼電源装置から生体組織に接触させた処置
具に高周波電力を供給して生体組織の切除あるいは凝固
を行う電気手術装置であって、前記高周波焼灼電源装置
に複数のトランスを有する出力回路と、前記高周波焼灼
電源装置からの出力値または生体組織の変化の少なくと
も一方を検出する検出手段とを設けている。

【００１２】

【作用】この構成によれば、処置具に高周波電力を供給
して生体組織の切除あるいは凝固を行う際、検出手段で
生体インピーダンス，出力電圧，出力電流あるいはキャ
パシタンス等を検出し、この検出結果に対応する出力イ
ンピーダンスのピーク値を有するトランスからの出力を
出力回路から適宜処置具に出力して、処置目的に対応し
た処置が行なえる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。図
１ないし図３は本発明の第１実施例に係り、図１は電気
手術装置の主要部の構成を示す説明図、図２は出力回路
に配設される内部トランスの出力特性を示す説明図、図
３は出力回路から出力される高周波出力の特性図であ
る。

【００１４】図１に示すように電気手術装置５は、高周
波焼灼電源装置（以下焼灼用電源と記載）６と、処置具
７である例えばモノポーラモード用の前記焼灼用電源６
のモノポーラポート６０ａに接続されるモノポーラ用処
置具７１及び対極板ポート６０ｂに接続される患者電極
７２とで構成されている。

【００１５】前記焼灼用電源６には前段に位置する波形
成形回路（不図示）で生成された切開，混合或は凝固な
ど各種処置に対応する高周波電力の基になる波形信号を
高周波増幅する高周波電力増幅回路６１と、この高周波
電力増幅回路６１で増幅された高周波電力を例えば３つ
の内部トランスを介して出力させるように形成した出力
回路６２と、この出力回路６２の内部トランスから出力
される高周波電力を処置具７に切換えて供給するリレー
回路６３と、このリレー回路６３とポート６０ａ，６０
ｂとの間に配置されて焼灼用電源からの出力電圧，出力
電流や帰還電流，生体の静電容量，生体インピーダンス
を検出する検出手段であるセンサー６４，６４．．．
と、前記センサー６４から出力される信号をデジタル変
換するＡ／Ｄ変換器６５と、このＡ／Ｄ変換器６５及び
前記高周波電力増幅回路６１，リレー回路６３に接続さ
れて各回路の制御を行うＣＰＵ６６とで構成されてい
る。

【００１６】図２に示すように前記出力回路６２に設け
られている３つの内部トランスは、それぞれ高周波電力
の最大出力値を１５０Ｗまたは３００Ｗに設定したと
き、生体インピーダンスの値が範囲ａのとき、範囲ｂの
とき、範囲ｃときに、出力特性のピークを迎えるように
３段階に設定してある。

【００１７】前記ＣＰＵ６６にはセンサー６４で検出し
た生体インピーダンスの検出信号がＡ／Ｄ変換器６５を
介して入力され、この生体インピーダンスに対応する高
周波電力を出力する内部トランスを出力回路６２から選
択し、リレー回路６３を切り換えて処置具７１に出力し
たり、各種波形の選択及び各種回路の制御値の各種制御
あるいは異常が発生した場合、告知手段を介して異常告
知や出力の停止を行うように構成されている。

【００１８】上述のように電気手術装置５を構成するこ
とによって、この電気手術装置５を用いて処置を行う場
合、センサー６４によって例えば焼灼用電源６からの出
力電圧と生体の変化である生体インピーダンスとを検出
するように設定しておく。すると、生体インピーダンス
の変化が常にＣＰＵにフィードバックされて把握されて
いるので、このＣＰＵ６６によって常にリレー回路６３
を制御して出力回路６２の内部トランスから最も適切な
値の高周波電力が処置具７１に出力される。このことに
より、図３に示すように１つのトランスでは破線に示す
ように減衰してしまう出力特性であっても、３つの出力
特性の異なる内部トランスを有する出力回路からリレー
回路を介して出力される高周波電力をＣＰＵで制御する
ことによって、生体インピーダンスが例えば２００Ωか
ら５００Ωの範囲で、最大出力値をほぼ平坦な状態で出
力することが可能になる。このことにより、高出力で安
定的に切除及び凝固などの処置を行うことができる。

【００１９】なお、前記出力回路６２に設ける内部トラ
ンスは、３つに限定されるものではなく、２つであった
り、４つ以上でもよく、内部トランスを生体インピーダ
ンスを考慮して選択して配設しておくと共に、センサー
６４で検出した生体インピーダンスの検出信号に基づい
て、ＣＰＵ６６でリレー回路６３を切り換えて所望の内
部トランスの高周波出力を出力させるようにすることに
より、例えば図４に示すように切除開始よりも凝固を重
視して高周波電力を出力する波形にしたり、図５に示す
ように切除の開始時にピーク値を出力させて切れ味を良
好にし、切除終了間際に再びピーク値を出力させて止血
性能を向上させるような高周波電力の出力波形を設定す
るなど、ユーザーの使用環境に対応させた制御が可能に
なる。

【００２０】このように、センサーで検出した生体イン
ピーダンスに対応させて高周波電力を出力する出力回路
の内部トランスと処置具とを接続するリレー回路を切換
えることによってユーザーの望む使用環境をＣＰＵで制
御することができる。ところで、従来、電気手術装置
は、足踏みスイッチ（以下フットスイッチと記載）、手
元で出力操作する外科用ハンドピース（以下ハンドピー
ス）或いはフットスイッチの代わりに手元で出力の制御
のみ行うハンドスイッチ等のスイッチ部がオン状態にな
っている間、継続して出力を行うようになっていた。ま
た、従来の内視鏡下で行う電気手術及び外科分野で行う
電気手術においては、比較的短い出力時間の繰り返しで
電気手術を行なっていた。しかし、場合によっては通電
時間を長くして処置が行われることもあった。また、電
気手術装置自体の故障、あるいは、焼灼用電源と処置具
との接続不良等の不具合が原因で、スイッチがオン状態
でありながら処置具から高周波電力が生体に完全に流れ
ていないことがあった。このように万一、処置具に高周
波電力が供給されること無く、高周波電力を連続的に発
生させていた場合、焼灼用電源の内部に熱が発生した
り、不具合が発生して、電気手術装置の耐久性能を劣化
させるおそれがある。

【００２１】そこで、このような問題を無くすため、図
６に示すように電気手術装置５ａではハンドピース８１
或いはフットスイッチ８２または図示しないハンドスイ
ッチ等のスイッチのオン／オフを、接続部８３を介して
スイッチ検知部８４で検知し、このスイッチ検知部８４
で検知した信号をＣＰＵ６６に伝達すると共に、上述の
実施例のセンサー６４で生体インピーダンスの変化を監
視することによって処置具から高周波電力の出力が開始
されたか否かを検出するようにしている。

【００２２】すなわち、本実施例の電気手術装置では高
周波電力の出力の開始が検出されると、予め装置本体に
設定された時間或いはメインパネルで後から設定された
時間の少なくともどちらか一方の時間に対して連続出力
時間が計測されるようになっている。そして、例えば図
７及び図８の設定表に示すように経過時間毎に告知手段
であるＬＥＤなどを用いて視覚表示したり、ブザーなど
を鳴らして術者に告知し、出力停止、再度出力可などの
動作を実施させるように設定されている。なお、前記経
過時間の計測はマイクロプロセッサやカウンター素子或
はタイマー素子で行う。

【００２３】例えば処置具に断線が発生していた場合、
フットスイッチをオン状態にしたとき、高周波電流が人
体に流れずに焼灼用電源だけが連続出力状態になってし
まう。このとき、スイッチ検知部８４でスイッチのオン
が確認されるが、センサー６４によって生体組織に高周
波電力が作用して生体インピーダンスの変化が検知され
ないのでステップＳ１に示すように３０秒経過後、ＬＥ
Ｄを点滅させる。そして、所定時間を経過するごとに新
たなステップに移行して所定の動作が実行されいく。こ
のことにより、異常状態をユーザーに告知すると共に、
焼灼用電源の熱による破壊や耐久性の低下を防止するこ
とができるようになっている。

【００２４】また、出力スイッチのオン／オフ信号の検
出だけでなく、実際に生体組織に対して高周波電流が加
えられているか否かが生体インピーダンスの変化で検出
することがきるので、生体組織に実際に電流が流れてか
らの時間計測を行うようにすることもできる。

【００２５】なお、設定表に示されている動作は予め機
械本体に設定してあるものであり、術者の好みにより、
経過時間や告知手段の変更などを任意に設定することが
できるようになっている。

【００２６】また、図９に示すように例えば生体インピ
ーダンスの値ｄ，ｅ，ｆ，ｇによってレベル１からレベ
ル４までのしきい値を設定しておく。そして、電気手術
を行っている際、生体インピーダンスが予め設定したし
きい値に到達したとき、このことをセンサー６４が検知
し、この検出信号をＣＰＵ６６に伝達して自動的に焼灼
用電源６から処置具に対する高周波の出力を停止させる
ことにより、ユーザーの求める凝固品質或いは切除品質
を設定することが可能になる。

【００２７】また、ユーザーは、手術における適用部
位、手技、処置具等に合わせてレベルを選択して設定す
ることができるので、常に再現性の良い凝固品質並びに
切除品質を得ることができるので、従来の電気手術装置
で手術毎に行っていた手術に適した出力に設定するため
にカットアンドトライを行う必要がなくなり手術時間の
短縮化及び効率アップが望める。

【００２８】なお、センサーで検出する値は生体インピ
ーダンスに限定されるものではなく、生体の静電容量や
出力電力または出力電流などでもよい。また、モノポー
ラモードの処置具を使用した電気手術装置で説明した
が、処置具はバイポーラモードの処置具であってもよ
い。

【００２９】［付記］ １．高周波焼灼電源装置から生体組織に接触させた処置
具に高周波電力を供給して生体組織の切除あるいは凝固
を行う電気手術装置において、前記高周波焼灼電源装置
に複数のトランスを有する出力回路と、前記高周波焼灼
電源装置からの出力値または生体組織の変化の少なくと
も一方を検出する検出手段とを設けた電気手術装置。

【００３０】２．前記高周波焼灼電源装置から高周波電
力が患者電極とモノポーラ処置具とを備えたモノポーラ
モードに出力される付記１記載の電気手術装置。

【００３１】３．前記高周波焼灼電源から高周波電力が
バイポーラ処置具を備えたバイポーラモードに出力され
る付記１記載の電気手術装置。

【００３２】４．前記検出手段が生体インピーダンスを
検出する手段である付記１記載の電気手術装置。 ５．前記検出手段が人体の静電容量を測定する手段であ
る付記１記載の電気手術装置。

【００３３】６．前記検出手段が高周波焼灼電源から出
力される電圧を測定する手段である付記１記載の電気手
術装置 ７．前記検出手段が高周波焼灼電源から出力される電流
を測定する手段である付記１記載の電気手術装置 ８．前記検出手段で生体組織の変化を検出し、この検出
結果に対応させて出力回路のトランスからの高周波の出
力値を変更する付記１記載の電気手術装置。

【００３４】９．前記検出手段で生体組織の変化を検出
し、生体組織の変化が予め設定した値、或いは設定した
値を越えたとき、焼灼用電源からの出力を停止する付記
１記載の電気手術装置 １０．前記処置具への高周波電力の供給をオン／オフ操
作する出力スイッチが足踏みスイッチ或いは手元操作ス
イッチであり、これら出力スイッチがオン／オフ操作さ
れたことを検出する検出回路を設けた付記１記載の電気
手術装置 １１．高周波出力の開始を前記検出回路及び検出手段で
検知し、高周波電力の出力時間を計測する付記４ないし
付記７及び付記１０記載の電気手術装置。

【００３５】１２．前記高周波電力の出力時間を計測
し、予め設定された時間が経過したとき、聴覚表音また
は視覚表示の少なくとも一方で術者に告知し、所定の動
作を行う付記１１記載の電気手術装置 １３．前記出力時間をマイクロコントローラーで計測す
る付記１２記載の電気手術装置。

【００３６】１４．前記出力時間をカウンター素子また
はタイマー素子で計測する付記１２記載の電気手術装
置。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
周波焼灼電源装置及び生体組織の情報或は変化を検出
し、高周波焼灼電源装置から処置具へ出力される高周波
電力を処置目的に応じて制御する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】図１ないし図３は本発明の第１実施例に係り、
図１は電気手術装置の主要部の構成を示す説明図

【図２】出力回路に配設される内部トランスの出力特性
を示す説明図

【図３】出力回路から出力される高周波出力の特性図

【図４】出力回路から出力される高周波出力の他の特性
図

【図５】出力回路から出力される高周波出力の別の特性
図

【図６】電気手術装置の処置具とフットスイッチとＣＰ
Ｕとの関係を示す図

【図７】図７及び図８は電気手術装置本体の安全管理設
定表にかかり、図７は安全管理設定表のその１を示す

【図８】安全管理設定表のその２を示す

【図９】生体インピーダンスとしきい値との関係を示す
図

【図１０】図１０ないし図１２は従来例にかかり、図１
０は電気手術装置の概略構成を示す説明図

【図１１】生体インピーダンスと高周波出力との関係を
示す図

【図１２】最大値近傍を削除して生体インピーダンスに
対して平坦な高周波の出力を示す図

【符号の説明】

５…電気手術装置 ６…高周波焼灼電源装置 ７…処置具 ６２…出力回路 ６４…センサー（検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波焼灼電源装置から生体組織に接触
   させた処置具に高周波電力を供給して生体組織の切除あ
   るいは凝固を行う電気手術装置において、 前記高周波焼灼電源装置に複数のトランスを有する出力
   回路と、 前記高周波焼灼電源装置からの出力値または生体組織の
   変化の少なくとも一方を検出する検出手段と、 を設けたことを特徴とする電気手術装置。