JP4262489B2

JP4262489B2 - 電気メス装置

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Publication number: JP4262489B2
Application number: JP2003020957A
Authority: JP
Inventors: 健二原野; 一也肘井; 信二八田; 剛史林田; 雅英大山
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: US20040172111A1; JP2004229832A; US7758574B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気メス装置、更に詳しくは高周波電流の出力制御部分に特徴のある電気メス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気メス等の電気手術装置は、外科手術あるいは内科手術で生体組織の切開や凝固、止血等の処置を行う際に用いられる。
【０００３】
この様な電気手術装置には、高周波焼灼電源と、この高周波焼灼電源に接続される処置具が設けられており、処置具を患者に接触させて高周波焼灼電源から高周波電流を供給することで上記処置を行う。
【０００４】
上述した電気手術装置の用途として、血管を切断する際の出血防止のため事前に血管を封止するという機能がある。この際血管の切断箇所からの再出血を防ぐため、この機能で重要なのは強力な血管封止力である。
【０００５】
但し、血管封止の向上には、組織に投与するエネルギー増やす必要があるため高周波電力を高くしたり出力時間を長くする方法があるが、上手くいかないと組織が電極に付着したり炭化して逆に封止力が低下する場合があった。
【０００６】
そこで特開２００２−６５６９０号公報では、出力／一時停止を繰り返すように高周波電力を制御することで、組織の電極への付着や炭化を防ぎながらエネルギーを投与する技術が示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−６５６９０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００２−６５６９０号公報等の電気手術装置では、予め決められた電力や回数の出力を行うため、細血管では出力回数が多かったり太血管では電力設定が低かったりなどで、出力時間が長くなる場合があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、血管径に応じて設定電力や出力回数の制御を行うことのできる電気メス装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気メス装置は、生体組織を処置するための高周波電力を発生可能な高周波電力発生手段と、前記高周波電力発生手段で発生される前記高周波電力に基づき、前記生体組織を処置可能な処置部と、前記処置部に供給される前記高周波電力の変化に基づき、前記生体組織における血管の太さを判別する対象組織判別手段と、前記高周波電力を断続的な出力に制御するとともに、前記対象組織判別手段の判別結果に基づき、断続的に出力される前記高周波電力の合計出力回数と、断続的に出力される前記高周波電力の出力毎の電力値とを、前記血管の太さに応じたものとして定める制御手段と、を具備して構成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１２】
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は電気メス装置の構成を示す構成図、図２は図１の高周波焼灼電源の構成を示す構成図、図３は図１の電気メス装置で組織を凝固した場合の作用の説明図、図４は図１の電気メス装置の制御の流れを示すフローチャート、図５は図１の電気メス装置の作用の説明図である。
【００１３】
（構成）
図１に示すように、本実施例の形態の電気メス装置１は高周波焼灼電源２を備え、高周波焼灼電源２は電極３を介して患者４に接続される。また、高周波焼灼電源２にはフットスイッチ５が接続されている。尚、電極３としては、単極、多極、何れの電極を用いても良い。
【００１４】
図２に示すように、高周波焼灼電源２は、直流電流を供給する電源回路６と、電源回路６からの直流電流を高周波電流に変換する高周波発生回路７と、高周波発生回路７に対して高周波電流の波形を支持する波形回路８と、高周波発生回路７からの高周波電流を電極３に出力する出力トランス９と、出力トランス９より出力される出力電流を検出する電流センサ１０と、出力トランス９より出力される出力電圧を検出する電圧センサ１１と、電流センサ１０及び電圧センサ１１の信号をＡ／Ｄコンバータ１２と、Ａ／Ｄコンバータ１２からのデジタル化されたデータに基づいて電源回路６及び波形回路８を制御する制御回路１３とを備えて構成される。
【００１５】
制御回路１３には、出力時間及び休止時間を計測するタイマ１３ａと、出力回数を計測するカウンタ１３ｂが含まれる。
【００１６】
（作用）
生体組織に高周波電力を投与すると、加熱により組織はタンパク変性し、その後組織内の水分が蒸発することで乾燥して行く。この過程で組織は凝固される。
【００１７】
組織が乾燥した後も高周波電力を投与しつづけると、組織の炭化が発生し、組織の電極への付着が生じる。組織の電極への付着を防止するには、乾燥が発生した時点で高周波電力の供給を停止するべきである。
【００１８】
図３に示すように、生体組織に高周波電力を投与すると、組織インピーダンスは一旦減少した後に組織の乾燥に伴い急激に上昇するため、高周波電流は組織インピーダンスと反対の傾向を示す。
【００１９】
従来は組織インピーダンスまたは高周波電流から乾燥が生じたことが分かった時点で高周波出力を一時停止し、組織温度が下がった時点で再出力するという制御を行っていた。ただし従来の制御では、細血管であれば出力回数が多かったり、太血管であれば設定電力が低くてなかなか乾燥しない等のため、出力時間が長くなる傾向があった。
【００２０】
そこで本実施の形態では、血管径に応じた設定電力及び出力回数を簡単な方法で短時間に検知し、出力時間を短くする制御を行っている。
【００２１】
フットスイッチ５が踏まれると、制御回路１３は図４に示すフローチヤートに従って制御を開始する。
【００２２】
すなわち、ステップＳ１でフットスイッチ５が踏まれると、制御回路１３はステップＳ２で高周波電流の最大値ＩmaxをＯＡ、設定電力を第１の電力Ｗ0に設定し、ステップＳ３で出力を開始する。
【００２３】
ステップＳ４で電流センサ１０、電圧センサ１１の信号をＡ／Ｄコンバータ１２を介して取り込み、高周波電流Ｉを記憶する。その後ステップＳ５で高周波電流Ｉを高周波電流の最大値Ｉmaxと比較し、Ｉが大きい場合はステップＳ６でＩをＩmaxとして再びステップＳ４で電流測定を行う。
【００２４】
このとき高周波電流最大値Ｉmaxは、ステップＳ６で比較したＩの値と置き換えられることで、出力を継続していくと高周波電流Ｉ＜ＩmaxになりＩmaxが決定する。
【００２５】
次にステップＳ７で制御回路１３のタイマ１３ａでＩmaxまでの時間を計測し、ステップＳ８にて時間が例えば０．５秒より短い場合はステップＳ９に進み、ステップＳ９にてＩmaxが例えば１Ａよりも大きい場合は太血管としてステップＳ１１に進み、ステップＳ９でＩmaxが例えば１Ａよりも小さい場合は中血管としてステップＳ１３に進む。
【００２６】
またステップＳ８にて時間が例えば０．５秒より長い場合はステップＳ１０に進み、ステップＳ１０にてＩmaxが例えば１Ａよりも大きい場合は中血管としてステップＳ１３に進み、ステップＳ１０でＩmaxが例えば１Ａよりも小さい場合は細血管としてステップＳ１５に進む。
【００２７】
ここで太血管は、ステップＳ１１にて設定出力の例えば１．５倍の第２の電力W1出力を行い、ステップＳ１２にて高周波電流値Ｉ1が高周波電流最大値Ｉmaxの例えば０．７倍を上回ったら出力を継続し、Ｉmaxの例えば０．７倍を下回ったらステップＳ１３でＷ2出力を行う。
【００２８】
ここで先のステップＳ９、ステップＳ１０で中血管と検知された場合も、ステップＳ１３にて設定出力として第３の電力Ｗ2出力を行う。あとはステップＳ１４でもステップＳ１２と同様の比較制御を行い、ステップＳ１５の第４の電力Ｗ3出力を行う。
【００２９】
ここで先のステップＳ１０で細血管と検知された場合も、ステップＳ１５にて設定出力の例えば０．７倍の第４の電力Ｗ3出力を行う。
【００３０】
このような血管径ごとの出力回数の違いについては、制御回路１３のカウンタ１３ｂで行われる。あとはステップＳ１６でもステップＳ１２と同様の比較制御を行い、第４の電力Ｗ3出力が終了するとステップＳ１７の出力停止となる。
【００３１】
ここで制御に関する値については、術者が設定できるようにしても良い。また上記制御は電流値以外の組織インピーダンスや電圧等で行っても、全く同じ効果があるのは、言うまでもない。
【００３２】
上記制御の作用説明図（グラフ）を図５に示す。
検知出力にあたる第１の電力Ｗ0のＩmaxまでの時間及びＩmax値により、太血管及びと細血管を検知する。これにより太血管は設定出力を高くし、しかも出力回数を増やすことで十分な血管封止力が得られる。また細血管についても、設定出力を低くし出力回数を減らすことで、出力時間を減らし無駄なエネルギー投与を防ぐことができる。
【００３３】
（効果）
このように血管径に応じて設定出力及び出力回数を決めることで、血管封止に最適な凝固出力となるため出力時間が必要最小限で済むようになる。しかも出力時間を減らし無駄なエネルギー投与を防ぐために、組織の付着や炭化防止の他に、血管封止部以外の周辺組織への侵襲を減らすことができる。
【００３４】
また全て出力中に自動検知して制御しているので、操作者への煩わしさもなく、簡便に使用できる。
【００３５】
さらに既存の電流センサを使用した制御のため、新たなセンサも不要で安価に実現可能である。
【００３６】
図６及び図７は本発明の第２の実施の形態に係わり、図６は高周波焼灼電源の構成を示す構成図、図７は図６の高周波焼灼電源の作用を説明する図である。
【００３７】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３８】
（構成）
図６に示すように、本実施の形態の高周波焼灼電源２の構成図は第１の実施の形態とほぼ同様であるが、出力トランス９が出力トランス９ａ及び出力トランス９ｂの２つになり、それぞれに切替えるための切替スイッチ２０が設けられたことのみが異なる。
【００３９】
（作用）
本実施の形態の作用であるが、出力までは第１の実施の形態と同じである。但し図６の出力トランスとしては、１００Ω〜２ＫΩで使用する通常用の出力トランス９ａと、２０Ω〜１００Ωで使用する低抵抗側の出力トランス９ｂがある。
【００４０】
理由としては、一般的にトランスは使用される抵抗の高低側で出力が落ちるため、抵抗値によっては切替る必要があるためである。特に今回の太血管の場合には、低いインピーダンスで高い高周波電流を必要とするため、実際の使用構成としては上記のようにトランスが２つになる。
【００４１】
そのため図７のように極太血管に対して出力を行うと、出力当初は通常用の出力トランス９ａを使用していても、抵抗が下がり１００Ω以下になると低抵抗側の出力トランス９ｂに切替えて出力を行う。
【００４２】
但しトランス切替時にはグラフのように、一時的に高周波電流が下がることでためで、「偽の高周波電流最大値Ｉmax0」が現れるとともに、トランス切替時間ｔも発生する。
【００４３】
そこでトランス切替時には、「偽の高周波電流最大値Ｉmax0」を無視すると共に、Ｉmaxまでの時間Ｔからトランス切替時間ｔを引いた値を基に、血管径の検知を行う。
【００４４】
（効果）
このように高周波焼灼電源の構造問題から発生するような誤差を排除することで、より正確な血管径の検知ができる。この検知精度アップにより血管毎の出力制御ができるため、よりに確実な血管封止が可能となる。
【００４５】
［付記］
（付記項１）高周波電力を発生する高周波電力発生手段と、
前記高周波電力に基づき対象組織の検知を行う検知手段と、
前記高周波電力の出力を制御する出力制御手段と、
前記高周波電力を可変させる出力変更制御手段と
を備え、
手術具に前記高周波電力を供給する電気手術装置において、
前記出力制御手段は高周波電力の出力／一時停止を繰り返すよう前記出力変更制御手段を制御し、前記検知手段からの検知情報に基づき設定出力及び出力回数を制御する
ことを特徴とする電気手術装置。
【００４６】
（付記項２）前記検知手段の対象組織が血管径である
ことを特徴とする付記項１の電気手術装置。
【００４７】
（付記項３）前記検知手段が血管径の太さについて検知する
ことを特徴とする付記項１及び付記項２の電気手術装置。
【００４８】
（付記項４）前記検知手段が最大電流値及び最大電流値に達するまでの時間に基づいて検知する
ことを特徴とする付記項１電気手術装置。
【００４９】
（付記項５）前記検知手段が最大電流値及び最大電流値に達するまでの時間に基づいて検知する際に、電気手術装置の本体構成に関わる誤差要因を排除する手段を備えた
ことを特徴とする付記項１電気手術装置。
【００５０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、血管径に応じて設定電力や出力回数の制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気メス装置の構成を示す構成図
【図２】図１の高周波焼灼電源の構成を示す構成図
【図３】図１の電気メス装置で組織を凝固した場合の作用の説明図
【図４】図１の電気メス装置の制御の流れを示すフローチャート
【図５】図１の電気メス装置の作用の説明図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る高周波焼灼電源の構成を示す構成図
【図７】図６の高周波焼灼電源の作用を説明する図
【符号の説明】
１…電気メス装置
２…高周波焼灼電源
３…電極
５…フットスイッチ
６…電源回路
７…高周波発生回路
８…波形回路
９…出力トランス
１０…電流センサ
１１…電圧センサ
１２…Ａ／Ｄコンバータ
１３…制御回路
１３ａ…タイマ
１３ｂ…カウンタ

Claims

生体組織を処置するための高周波電力を発生可能な高周波電力発生手段と、
前記高周波電力発生手段で発生される前記高周波電力に基づき、前記生体組織を処置可能な処置部と、
前記処置部に供給される前記高周波電力の変化に基づき、前記生体組織における血管の太さを判別する対象組織判別手段と、
前記高周波電力を断続的な出力に制御するとともに、前記対象組織判別手段の判別結果に基づき、断続的に出力される前記高周波電力の合計出力回数と、断続的に出力される前記高周波電力の出力毎の電力値とを、前記血管の太さに応じたものとして定める制御手段と、
を具備したことを特徴とする電気メス装置。
前記対象組織判別手段は、前記生体組織に対して出力された最大電流値と、該最大電流値に達するまでの時間とに基づき、前記血管の太さを判別することを特徴とする請求項１に記載の電気メス装置。
前記対象組織判別手段は、前記生体組織に対して出力された最大電流値と、該最大電流値に達するまでの時間とに基づき、前記血管の太さを、太血管、中血管または細血管の３つのうちのいずれかとして判別することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気メス装置。