JP6814746B2 - 医療用アブレーションデバイスおよび使用方法 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１５年４月２９日に出願された仮出願第６２／１５４，５９５号（代理人管理番号４８４２８−７０４．１０１）からの優先権を主張するものであり、該仮出願の全開示は、参照により本明細書中に援用される。

（発明の分野）
（１．発明の分野）
本発明は、エネルギーを組織に印加するための医療器具およびシステムに関し、より具体的には、内視鏡下手技において組織を切断および抽出するために適合される電気外科手術用デバイスに関する。

高周波（ＲＦ）エネルギー、レーザエネルギー、および同等物を利用する、種々のタイプの医療器具が、熱エネルギーを組織に送達し、例えば、組織をアブレーションし、組織を切断するために開発されている。関節鏡下および他の内視鏡下電気外科手術用ツールは、多くの場合、異なる構成の治療電極を備え、ツールは、随意に、特定の低侵襲性手技を行うために、潅注および／または吸引ツールと組み合わせられてもよい。多くの場合、電極の性質は、特定のツールの使用を限定し、ツールは、異なるタスクを行うために、手技の間、交換されなければならない。

これらの理由から、ツールが、異なるタスクを行うために、手技の間に再構成されることを可能にする、電気外科手術用ツールのための新しくかつ異なる設計を提供することが望ましいであろう。これらの目的のうちの少なくともいくつかは、以下に説明される本発明によって満たされるであろう。

（２．背景技術）
本願の開示は、出願第１３／８５７，０６８号のものに類似する。関連特許および刊行物は、米国第５，６２２，６４７号、米国第５，６７２，１７４号、および米国第７，８２４，３９８号を含む。

米国特許５，６２２，６４７号明細書 米国特許第５，６７２，１７４号明細書 米国特許第７，８２４，３９８号明細書

本発明の第１の側面では、電気外科手術用デバイスは、軸とともに、軸に沿ってシャフトの遠位端内の開口部まで延在する内部チャネルを有する、伸長シャフト、典型的には、管状シャフトを備える。チャネルは、負圧源に結合されるように構成され、フック形状の遠位部分を伴う電極は、シャフトに結合され、電極の遠位先端が開口部の周縁に配置される第１の位置と、遠位先端が開口部を越えて遠位に延在する第２の位置との間で移動可能である。電極の遠位部分が第１の位置にある状態では、ツールは、軟骨等の組織の表面アブレーションのために特に有用である。電極の遠位部分が第２の位置にある状態では、ツールは、組織構造を切断するために特に有用である。一用途では、フック形状の電極は、緊密な皮膜構造、例えば、膝蓋骨の外側または側方側面上の側方膝蓋支帯を解離するための関節鏡下手技である、側方解離術において使用されることができる。そのような手技は、膝蓋骨が外側（側方）側面にわたって引動され、膝が屈曲および直線化するにつれて、大腿骨の溝内で適切に移動することが不可能であることに関連する疼痛に起因して行われる。

本発明の第２の側面では、電気外科手術用デバイスは、軸に沿って延在し、作業端内の周縁を伴う開口部まで延在する内部チャネルを伴う、典型的には管状である、伸長シャフトを備える。チャネルは、負圧源に結合されるように適合される。伝導性部分を有し、近位端および遠位端を伴う、移動可能電極は、伝導性部分の遠位端が、電極が近位後退位置にあるとき、開口部の周縁に近接して位置し、電極の遠位端が、電極が遠位延在位置にあるとき、周縁を越えて遠位に延在するように、シャフトに結合される。電極の伝導性部分が第１の位置にある状態では、ツールは、組織の表面アブレーションおよび焼灼のために特に有用である。電極の伝導性部分が第２の位置にある状態では、ツールは、組織構造を捕捉および切断するために特に有用である。

通常、両側面において、電気外科手術用デバイスの電極は、第１の位置と第２の位置との間で軸方向に平行移動するように搭載される。別の変形例では、電極は、第１の位置と第２の位置との間で軸を中心として回転するように搭載される。別の変形例では、電気外科手術用デバイスの電極は、第１の位置と第２の位置との間で、軸方向に平行移動するようにおよび／または軸を中心として回転するように搭載される。

具体的実施形態では、電気外科手術用デバイスはさらに、それを通る流体流動を制御するために、内部チャネル内に弁を備えてもよい。電気外科手術用シャフトの外部は、第２の電極を備えてもよい。電気外科手術用デバイスはさらに、電極に結合される回転子を備えてもよく、回転子は、軸方向に平行移動されるにつれて、電極を回転させる。電気外科手術用デバイスの開口部は、シャフトの軸に対して角度付けられた平面を画定してもよく、電極のフック形状の部分は、電極が第１の位置にあるとき、フック部分の背面が平面の上方に外向きに延在するように転向されてもよい。電気外科手術用デバイスはなおもさらに、温度センサおよび／またはインピーダンス感知電極をシャフトの遠位端の近傍に備えてもよい。センサの代替として、またはそれに加えて、電気外科手術用デバイスはさらに、治療部位における膨張流体の過熱を阻止または防止するために、温度応答電流制限要素を電極と直列に備えてもよい。

第１の具体的実施形態では、電気外科手術用デバイスの伸長シャフトは、軸に沿って延在し、窓をその遠位部分内に有する、セラミックまたは他の管状本体を備える。電極は、窓の両側間の弧内で往復して回転する、すなわち、シャフトの軸を中心として回転振動するように構成される、ワイヤ状電極を備える。モータは、ワイヤ状電極に動作可能に接続され、ワイヤ状電極を回転または回転振動させ、窓内に受容された組織を切断する。振動弧は、典型的には、１０°〜２１０°の範囲内、多くの場合、２０°〜１８０°の範囲内であろう。振動サイクルは、１〜１００ＣＰＳ（Ｈｚ）の範囲内、典型的には、５〜５０ＣＰＳであってもよい。振動レートは、典型的には、調節可能であって、本発明の装置は、そのような調節をもたらすための機構を含んでもよく、および／またはモータ速度は、制御可能であってもよい。特定の実施形態では、本デバイスは、第１の回転方向では第１の電極回転レート、第２の反対回転方向では第２の電極回転レートを提供する、機構を含む。

付加的実施形態では、電気外科手術用デバイスは、高周波（ＲＦ）源に接続され、ワイヤ状電極をＲＦ源に結合するように構成されるであろう。加えて、シャフトの内部通路は、負圧源と連通するように接続され、切り取られた組織を通路から除去することに役立ってもよい。

ある実施形態では、電気外科手術用デバイスのワイヤ状電極は、各振動弧の終了時、窓の両側に当接するように構成されてもよい。代替として、電極は、各振動サイクルの終了時、剪断運動において窓の両側を越えて移動するように構成されてもよい。電気外科手術用デバイスはさらに、ワイヤ状電極をモータに動作可能に結合する回転可能駆動シャフトを備えてもよく、該シャフトは、衝撃吸収機構を含み、回転抵抗を吸収する。

他の具体的実施形態では、伸長シャフトは、１つの引張ワイヤによって作動され、使用の間、切断端の操向を可能にするように構成される、関節運動式シャフトを備えてもよい。随意に、ワイヤ状電極は、窓に対して軸方向に移動されるように構成されてもよい（振動運動に加え）。加えて、ワイヤ状電極は、典型的には、フック形状を有し、伸長シャフトは、通常、流体に除去可能に接続され、流体をシャフトの遠位部分に送達するように構成されるチャネルを有するであろう。

第２の具体的実施形態では、電気外科手術用デバイスは、縦軸端部および窓をその中に伴うセラミック本体から成る遠位作業端を伴う、伸長シャフトを備える。ワイヤ状電極は、窓に近接して搭載され、窓の両側間の弧内で往復して回転振動し、窓によって受容された組織を切断するように構成される。モータが、ワイヤ状電極を振動させ、負圧源が、窓と連通するシャフト内の通路に結合される。特定の実施形態では、窓は、伸長シャフトの縦軸に対して垂直または鋭角（４５°を上回る、随意に、６０oを上回る）に対面または配向されるであろう。随意に、伸長シャフトの遠位作業端は、関節運動式（操向可能）作業端を提供するように構成されてもよい。

第２の実施形態の具体的側面では、シャフトの関節運動式作業端は、少なくとも１つの引張ワイヤによって作動されるスロット付き管を備えてもよい。高周波（ＲＦ）電流源が、電極に動作可能に結合されてもよく、伸長シャフトは、典型的には、流体源に接続され、流体を作業端内の開放ポートを通して送達するように構成されるチャネルを有するであろう。

本発明によるシステムは、フィードバック信号に基づいて、モータ動作パラメータ、ＲＦ源、負圧源、および流体源のうちの少なくとも１つを制御するように適合されるコントローラを含んでもよい。フィードバック信号は、モータ、ＲＦ源、負圧源、および流体源のうちの少なくとも１つからの動作パラメータの感知に応答して、コントローラによって提供されてもよい。多くの実施形態では、コントローラは、（１）ＲＦ源および負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したモータ動作パラメータと、（２）モータ動作パラメータおよび負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したＲＦパラメータと、（３）モータ動作パラメータおよびＲＦ源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答した負圧パラメータとのうちの少なくとも１つを調節するように構成されるであろう。電極は、第１の位置と第２の位置との間で軸方向に平行移動するように構成されてもよく、電極は、通常、フック形状を有する。

第３の具体的実施形態では、組織を切除するための方法は、典型的には、管状または他のセラミック本体を備え、窓およびモータ駆動式電極を有する、作業端を伴う伸長シャフトを提供するステップを含む。電極は、窓の両側間の弧内で往復して振動される。作業端は、組織に対して係合され、組織のある体積を窓を通して通過させ、ＲＦ源が、ＲＦ電流を電極に送達し、窓を通して受容された組織を切断する。切除された組織は、伸長シャフト内の通路の中に通過する。

本発明の方法の特定の側面では、伸長シャフト内の内部通路と連通する負圧源が、切断された組織を伸長シャフト内の内部通路を通して作業端から抽出するように作動されてもよい。組織は、随意に、流体源から作業端に伸長シャフト内の流動チャネルを通して組織に送達され得る、液体中に浸漬されてもよい。代替として、組織は、組織を切除する間、ガス環境内に存在するように維持されてもよい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
電気外科手術用デバイスであって、
軸およびその遠位部分内の窓を有する、伸長シャフトと、
前記窓の両側間の弧内で往復して回転振動するように構成される、ワイヤ状電極と、
前記ワイヤ状電極に動作可能に接続され、前記ワイヤ状電極を回転振動させ、前記窓内に受容された組織を切断する、モータと、
を備える、電気外科手術用デバイス。
（項目２）
前記遠位部分は、セラミック材料から成る、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目３）
前記弧は、６０ ^ｏ 〜２１０ ^ｏ に及ぶ、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目４）
前記弧は、９０ ^ｏ 〜１８０ ^ｏ に及ぶ、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目５）
前記電極は、１サイクル／秒〜５０サイクル／秒のレートにおける往復サイクルで回転振動される、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目６）
前記デバイスは、電極振動レートの調節を可能にするように構成される、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目７）
前記デバイスは、一方向では第１のレートで、別の方向では第２のレートで、回転振動するように構成される、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目８）
前記電極に動作可能に結合されるＲＦ源をさらに備える、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目９）
前記伸長シャフト内の内部通路と連通する負圧源をさらに備える、項目８に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１０）
モータ動作パラメータ、前記ＲＦ源、および前記負圧源を制御するように適合されるコントローラをさらに備える、項目９に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１１）
前記コントローラは、（１）前記ＲＦ源および前記負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したモータ動作パラメータと、（２）前記モータ動作パラメータおよび前記負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したＲＦパラメータと、（３）前記モータ動作パラメータおよび前記ＲＦ源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答した負圧パラメータとのうちの少なくとも１つを調節するように構成される、項目１０に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１２）
前記コントローラは、前記窓に対して選択された位置において回転を停止するように構成される、項目１０に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１３）
前記コントローラは、前記電極が停止位置にあるとき、凝固ＲＦエネルギーを組織に送達するように構成される、項目１２に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１４）
前記電極は、各回転弧の終了時、前記窓の両側に当接する、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１５）
前記電極は、各振動の終了時、剪断運動において前記窓の両側を越えて移動するように構成される、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１６）
前記ワイヤ状電極を前記モータに動作可能に結合する回転可能駆動シャフトをさらに備え、前記シャフトは、衝撃吸収機構を含み、回転抵抗を吸収する、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１７）
前記伸長シャフトは、引張ワイヤによって関節運動されるように構成される、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１８）
前記ワイヤ状電極は、前記窓に対して軸方向に移動されるように構成される、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目１９）
前記ワイヤ状電極は、フック形状を有する、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２０）
前記伸長シャフトは、流体に除去可能に接続され、流体を前記シャフトの遠位部分に送達するように構成される、チャネルを有する、項目１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２１）
電気外科手術用デバイスであって、
縦軸および窓をその中に伴うセラミック本体から成る遠位作業端を有する、伸長シャフトと、
モータによって駆動され、前記窓の両側間の弧内で往復して回転振動し、前記窓によって受容された組織を切断するように構成される、ワイヤ状電極と、
前記窓と連通する前記シャフト内の通路に結合される、負圧源と、
を備える、電気外科手術用デバイス。
（項目２２）
前記窓は、前記縦軸に対して垂直または鋭角に面する、項目２１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２３）
前記電極に動作可能に結合される高周波（ＲＦ）電流源（ＲＦ源）をさらに備える、項目２１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２４）
前記伸長シャフトは、流体源に接続され、流体を前記作業端内の開放ポートを通して送達するように構成される、チャネルを有する、項目２１に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２５）
フィードバック信号に基づいて、モータ動作パラメータ、前記ＲＦ源、前記負圧源、および前記流体源のうちの少なくとも１つを制御するように適合されるコントローラをさらに備える、項目２４に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２６）
前記フィードバック信号は、前記モータ、前記ＲＦ源、前記負圧源、および前記流体源のうちの少なくとも１つからの動作パラメータを感知する前記コントローラによって提供される、項目２４に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２７）
前記コントローラは、（１）前記ＲＦ源および前記負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したモータ動作パラメータと、（２）前記モータ動作パラメータおよび前記負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したＲＦパラメータと、（３）前記モータ動作パラメータおよび前記ＲＦ源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答した負圧パラメータとのうちの少なくとも１つを調節するように構成される、項目２４に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２８）
前記電極は、前記第１の位置と第２の位置との間で軸方向に平行移動するように構成される、項目２０に記載の電気外科手術用デバイス。
（項目２９）
組織を切除する方法であって、
窓を有する作業端および前記窓の両側間の弧内で往復して振動するように適合されるモータ駆動式電極を伴う、伸長シャフトを提供するステップと、
前記作業端を前記組織に対して位置付け、前記組織を前記窓と界面接触させるステップと、
前記モータおよびＲＦ源を作動させ、前記窓と界面接触する組織を前記振動する電極を用いて切断するステップであって、前記切断された組織は、前記伸長シャフト内の内部に進入する、ステップと、
を含む、方法。
（項目３０）
前記伸長シャフト内の内部通路と連通する負圧源を作動させ、切断された組織を前記伸長シャフト内の内部通路を通して前記作業端から抽出するステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記組織を液体中に浸漬させるステップをさらに含む、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
流体を流体源から前記作業端に前記伸長シャフト内の流動チャネルを通して前記組織に送達するステップをさらに含む、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
前記組織は、前記組織を切除する間、ガス環境内に存在する、項目２９に記載の方法。

図１Ａは、軸に沿って作業端まで延在し、再構成可能電極を伴う、伸長シャフトを含む、本発明に対応する電気外科手術用プローブの側面図である。 図１Ｂおよび１Ｃは、図１の再構成可能電極の種々の実施形態を図示する。 図１Ｂおよび１Ｃは、図１の再構成可能電極の種々の実施形態を図示する。 図２Ａは、移動可能電極を第１の位置に伴う、図１の作業端の斜視図である。 図２Ｂは、移動可能電極を第２の位置に伴う、図１の作業端の斜視図である。 図２Ｃは、移動可能電極を第３の位置に伴う、図１の作業端の斜視図である。 図３は、図１の作業端の構成要素の分解図である。 図４は、図１のものに類似する電気外科手術用デバイスの作業端の斜視図であって、関節内の膨張流体の温度を測定するための温度センサと、医師への高温アラートとして照明するようにＬＥＤに信号伝達することができるコントローラとを伴う。 図５は、図１のものに類似する電気外科手術用デバイスの作業端の斜視図であって、流体の温度を判定するために関節内の膨張流体中のインピーダンスを測定するように構成される、第２の電極配列を伴う。 図６Ａは、図１のものに類似するアブレーションデバイスの作業端の裁断斜視図であって、膨張流体温度を感知し、戻り電極からＲＦ源への電気経路を非アクティブ化することができる、ＰＴＣＲ（正抵抗温度係数）材料を戻り電極アセンブリ内に伴う。 図６Ｂは、図６Ａの作業端の別の裁断図であって、作業端アセンブリを担持する、内側スリーブを示す。 図７は、図１のものに類似する電気外科手術用デバイスの別の変形例の斜視図であって、モータによって駆動され、弧内を往復して回転する、回転可能電極を伴う。 図８は、図７のデバイスの裁断図であって、モータと、駆動機構とを示す。 図９は、図７のデバイスの作業端の斜視図である。 図１０は、シャフトアセンブリから噛合解除された図７のデバイスの電極の斜視図である。 図１１は、図７のデバイスの電極および遠位セラミック本体の斜視図である。 図１２Ａは、図９の線１２−１２に沿って得られた図９のデバイスの作業端の断面図であって、電極は、弧内におけるその移動の終了時、セラミック本体の縁に当接する。 図１２Ｂは、図１２Ａのものに類似する作業端の断面図であって、電極は、弧内におけるその移動の終了時、剪断運動においてセラミック本体の縁を越えて移動する。 図１３は、図１および７のものに類似する電気外科手術用デバイスの作業端の斜視図であって、関節運動式シャフト部分を伴う。 図１４は、図９のものに類似する作業端の別の変形例の斜視図であって、流体を電極および作業端に送達するための流体源を伴う。

ここで図面およびその上にマークされた参照番号を参照すると、図１Ａおよび２Ａ−２Ｃは、ハンドル部分１０４と、縦軸１０８を中心として延在する伸長シャフト１０５とを含む、電気外科手術用プローブ１００の一実施形態を図示する。図１は、プローブの概略図であって、シャフト１０５は、約３．０ｍｍ〜６．０ｍｍの直径と、関節鏡手術または別の内視鏡下手技のための任意の好適な長さとを有する、以下にさらに説明されるアセンブリから成る。作業端１１０は、移動可能な第１の極性またはアクティブ電極１２０と、ＲＦ源１２５およびコントローラ１３０に動作可能に結合される第２の極性または戻り電極１２２とを含む、電極配列を担持する。図１Ａから分かるように、シャフト１０５は、手術室内の壁吸引源またはコントローラ１３０内のポンプシステムであり得る、負圧源１３５と連通する流体抽出チャネル１３２を有する。図２Ａでは、流体チャネル１３２は、電極１２０に近接する作業端１１０内の開口部１４０まで遠位に延在することが分かる。

図１Ａおよび２Ａ−２Ｃにおける一実施形態では、第１の極性電極１２０は、シャフト１０５内の通路１４４（またはチャネル１３２）を通してハンドル１０４内のアクチュエータ機構１４６まで延在する、伸長中間部分１４２を有する。電極１２０は、絶縁されていない電気伝導性部分で終端し、伝導性部分は、以下により詳細に説明されるように、典型的にはフック形状である。図１Ａでは、アクチュエータ１４６は、位置Ａから位置Ｂ、そこから位置Ｃに摺動し、それによって、電極１２０を図２Ａの非延在位置から図２Ｂの延在位置、次いで、図２Ｃの延在および回転位置まで移動するように適合されることが分かる。当技術分野において公知の任意の好適なアクチュエータ機構が、電極１２０を軸方向および回転移動させるために使用されることができ、図１に示される一変形例では、渦巻溝１５２をその中に伴うバレル１４８が、アクチュエータ機構１４６の線形運動を回転運動に変換することができる。別の実施形態では、アクチュエータ１４６は、電極１２０の近位端１４９に固定され、軸方向および回転の両方において移動し、電極１２０を図２Ａ−２Ｃに示される種々の位置間で移動させるように適合されることができる。移動可能アクチュエータ１４６は、ハンドル１０４の一部に係合し、電極１２０を図２Ａ−２Ｃの選択された位置のうちの１つに解放可能に維持する、戻り止めとともに構成されることができる。

再び図１Ａを参照すると、ハンドル１０４内の第２のアクチュエータ１６０が、流体抽出チャネル１３２内の流出を変調させるように適合される。図１Ａは、ハンドル１０４内の抽出チャネル部分１３２’が、負圧源１３５まで延在する流出管類１６４が結合される、ハンドル１０４上の迅速接続部１６２まで延在することを示す。アクチュエータ１６０は、任意のタイプの好適な弁１６５を動作させ、膝または肩等の治療部位からの流出量を制御することができる。そのような関節鏡下手技では、流体流入は、内視鏡内の流体チャネルを通して、または治療部位にアクセスする別の独立カニューレを通してであり得る、独立流入経路を通して提供される。

依然として図１Ａを参照すると、電気ケーブル１６６が、ＲＦ源１２５およびコントローラ１３０からハンドル１０４まで延在し、ハンドル内の導線は、第１および第２の電極に結合される。本システムは、電極配列へのＲＦエネルギーのオン−オフ作動のためにコントローラ１３０に動作可能に接続される、フットスイッチ１６８を含むことができる。別の変形例では、ＲＦエネルギーの作動のためのスイッチは、プローブハンドル１０４内に位置付けられることができる。ＲＦ源およびコントローラは、当技術分野において公知のように、種々の電力設定を提供することができ、組織を切断するために、電極１２０を中心としてプラズマを生成するための当技術分野において公知の任意の高周波を使用することができる。

図１Ｂおよび１Ｃを参照すると、中間部分１４２から遠位に延在する電極の伝導性部分を含む、アクティブ電極１２０は、典型的には、フック形状であって、図１Ｂに示されるように、正方形もしくは台形形状を有してもよい、または図１Ｃに示されるように、湾曲もしくは弧状形状を有してもよい。フック部分は、典型的には、３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の長さＬと、２ｍｍ〜６ｍｍの範囲内の深度Ｘとを有するであろう。フック形状のアクティブ電極はまた、電極が近位に後退され、電極の遠位先端１９０が、開口部１４０を囲繞する周縁または周界１９２に係合もしくは近接して位置するとき、開口部１４０によって画定された平面にわたって暴露されたままである、背面または背部領域１２１を含むであろう。遠位先端１９０は、図１Ｂおよび１Ｃにおける実線ならびに破線に示されるように、電極の中心線１２３で、その上方で、または下方で終端してもよい。

図３のプローブの一部の分解図は、作業端１１０の構成要素および組立を図示する。図３に示される一変形例では、シャフト１０５は、ハンドル１０４に結合され、構造強度をシャフト１０５に提供し、さらに、戻り電極１２２として、またはそれに接続するように機能するための電気導体としての役割を果たす、伸長金属スリーブ１７０（例えば、ステンレス鋼）を含む。スリーブ１７０の近位端は、ハンドル１０４に固定され、ハンドル内の電気コネクタ（図示せず）は、スリーブ１７０をケーブル１６６およびＲＦ源１２５の極（図１参照）に結合する。

図３では、スリーブ１７０の遠位端１７４は、ジルコニア、アルミナ、または別の類似セラミック、例えば、イットリア安定化ジルコニア、マグネシア安定化ジルコニア、セリア安定化ジルコニア、ジルコニア強化アルミナ、または窒化ケイ素から成る群から選択された材料から形成され得る、非伝導性セラミック本体１７５と結合する。一変形例では、セラミック本体１７５の縮径近位端１７７は、スリーブ１７０内のボア１８０と噛合することができる。図３はさらに、支持構造としてセラミック本体１７５にわたって摺動するように構成され、次いで、スリーブ１７０の遠位端１７４に溶接され、したがって、図２Ａ−２Ｃの組み立てられた作業端を提供する、金属遠位本体または筐体１８５を示す。金属遠位本体または筐体１８５は、次いで、図２Ａ−２Ｃから理解され得るように、第２の極性電極１２２として機能する。一変形例では、そのような熱収縮材料（ＰＦＡ、ＦＥＰ、または同等物）等の薄壁誘電材料１８６が、スリーブ１７０を遠位金属筐体１８５からハンドル１０４まで近位に被覆する。

図３では、第１の極性電極１２０、より具体的には、その中間部分１４２は、セラミック本体１７５内のボア１８９を通して延在することが分かる。電極１２０の伸長部分は、ＦＥＰまたはＰＦＡ等の材料の熱収縮絶縁体１８７によって被覆される。電極１２０の遠位部分は、最外電極表面１８８が、図２Ａの位置におけるシャフト１０５の円筒形周縁によって画定された封入体内にほぼある状態で、フック形状の電極を提供するように、屈曲または湾曲を伴って構成される。本構成は、医師が、電極１２０の最外表面１８８を組織表面を横断して移動させる、すなわち、「塗り潰し」、そのような組織の電気外科手術表面アブレーションを行うことを可能にする。図２Ａおよび３を参照すると、図２Ａに示される位置における電極１２０の遠位先端１９０は、作業端内の開口部１４０の周縁または周界１９２内またはそれに隣接して配置されるように構成される。より具体的には、図２Ａの位置における遠位先端１９０は、セラミック本体１７５内の切り欠き１９４内に静置するように構成される。遠位先端１９０が図２Ａの位置にあるとき、先端１９０は、金属本体１８５の窓１９５の最も近い縁から少なくとも０．０１０インチの距離Ｄにある（図２Ａ参照）。図２Ａ−２Ｃから分かるように、金属本体１８５の窓縁１９５は、セラミック本体１７５内の切り欠き１９４より大きい切り欠き２００を有し、第１および第２の電極１２０および１２２が図２Ａに示される電極位置に近接近しないことを保証するように構成される。

図２Ｂおよび２Ｃから分かるように、電極１２０のフック形状の遠位部分は、フック電極ツールを使用する当技術分野において公知のように、軸方向に延在され、そして随意に回転され、組織の電気外科手術切断のために、遠位先端１９０および末端フック部分１９６を配向することができる。したがって、電極１２０は、電気外科手術表面アブレーション治療または電気外科手術切断治療を行うように再構成可能である。電極１２０は、丸形、卵形、または多角形断面を有する、タングステン、ステンレス鋼、または任意の他の好適な材料から形成されるワイヤであることができる。

再び図３を参照すると、一変形例では、スリーブ１７０内のボア１８０が、スリーブ１７０の内壁が電極として機能することを防止する、Ｔｅｆｌｏｎ（Ｒ）（ＰＴＦＥ）、ナイロン、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ポリエチレン、または同等物等の薄壁誘電材料１９８と並べられることが分かる。本発明の別の側面では、図４は、図１−３のものに類似するプローブの作業端２２０内に担持される、温度感知および信号伝達システムを図示する。関節鏡下手技における膨張流体の温度感知は、流体が任意の電気外科手術アブレーション手技の間に加熱され得るため、重要である。膨張流体が過剰な時間期間にわたって高温にある場合、関節全体を通して組織が損傷され得る。図４では、温度センサ２２５が、作業端の表面内に提供され、任意の形態の熱電対、サーミスタ、または他のタイプのセンサを備えることができることが分かる。センサ２２５は、温度信号をコントローラ１３０に送信するように構成され、これは、オペレータに高温を伝え、および／またはＲＦ源から作業端２２０へのエネルギー送達を終了させることができる。図５に示される一変形例では、コントローラ１３０は、医師に、作業端２２０の両側の電源２４５に結合されるＬＥＤ光２４０ａおよび２４０ｂを照明することによって、センサ２２５からの高温信号を伝えることができる。そのような実施形態では、コントローラ１３０は、膨張流体の温度に伴って増加する増加レートにおいてＬＥＤを点滅させるためのアルゴリズムを有してもよい。視覚的、聴覚的、および触覚的信号の任意の組み合わせが、医師に膨張流体内の高温をアラートするために使用されてもよい。別の実施形態では（図示せず）、温度センサ２２５は、光ファイバに結合され、光を作業端内の光エミッタに搬送する、コントローラ内の少なくとも１つの光源を作動させることができる。別の変形例では、コントローラ内の複数の異なる波長光源は、異なる波長を作業端内のエミッタに送信し、膨張流体の異なる温度を示すことができる。

図５は、図５におけるように作業端２２０によって担持されることができる、別の温度感知システムを図示する。図５では、離間された第１および第２の電極２５２ａおよび２５２ｂが、プローブシャフト２５５の絶縁表面２５４内に提供される。電極２５２ａおよび２５２ｂは、電源２５５と、膨張流体の電気パラメータ、例えば、生理食塩水膨張流体のインピーダンスまたは静電容量を測定するように構成される、コントローラ１３０とに結合される。測定された電気パラメータは、次いで、ルックアップテーブル内の種々の温度における生理食塩水の既知の値と比較され、流体温度を判定することができる。計算された温度は、次いで、任意の視覚的、聴覚的、または触覚的信号を作動させ、医師に、生理食塩水内の高温をアラートすることができる。

図６Ａ−６Ｂは、温度感知機構と戻り電極を統合し、組織へのエネルギー送達を制御する、別のシステム実施形態を図示する。図６Ａから分かるように、プローブの作業端２６０は、図１−３のものに類似する。しかしながら、遠位金属筐体２６５は、戻り電極として機能しない。金属筐体２６５は、ＲＦ源１２５およびコントローラ１３０に電気的に結合される、伸長スリーブ２７０に溶接されない。むしろ、短い長さを伴う独立戻り電極スリーブ２７５が、遠位金属筐体２６５から近位に位置付けられる。一変形例では、絶縁セラミックカラー２７７は、遠位金属筐体２６５を戻り電極スリーブ２７５から分離する。作業端２６０の温度感知構成要素は、戻り電極スリーブ２７５とＲＦ源１２５（図１参照）に電気的に結合されるスリーブ２７０との間の中間電気コネクタを形成する、ポリマーＰＴＣＲ（正抵抗温度係数）スリーブ２８０を構成する。戻り電極スリーブ２７５、ＰＴＣＲスリーブ２８０、およびスリーブ２７０は、図６Ｂに示される絶縁支持スリーブ２８５にわたって搭載されることができる。スリーブ２８０のＰＴＣＲ材料は、選択された低温範囲内において、それを通してＲＦ電流の伝導を可能にするが、選択された高温におけるスリーブを通した電流流動を防止することができる。図６Ａ−６Ｂから分かるように、戻り電極２７５、ＰＴＣＲスリーブ２８０、および伸長スリーブ２７０の近位端２８２は、薄壁絶縁体２８８で被覆され、したがって、伝導性生理食塩水がプローブの本部分と接触することを防止する。図６Ａ−６Ｂから理解され得るように、薄壁絶縁体２８８は、膨張流体から絶縁体２８８を通してＰＴＣＲスリーブ２８０への熱伝達を可能にし、次いで、ＰＴＣＲスリーブを非伝導性にさせ、戻り電極２７５からＲＦ源１２５への電流流動を終了させることができる。このようにして、ＰＴＣＲ機構は、膨張流体内の高温に応答して、ＲＦエネルギー送達を終了することができる。ＰＴＣＲ材料は、任意の好適な切替温度、例えば、約４０℃〜４５℃の任意の温度を有するように選択されることができる。好適なポリマーＰＴＣＲ材料は、Ｂｏｕｒｎｓ， Ｉｎｃ．（３９１０ Ｆｒｅｅｄｏｍ Ｃｉｒｃｌｅ， Ｓｔｅ． １０２， Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ， Ｃａｌｉｆ． ９５９５４）によって加工されることができる。

図７−９は、フック形状の電極４１５を伴う類似作業端４１０を有する、電気外科手術用デバイス４００の別の変形例を図示するが、本変形例は、電極を弧内で回転駆動させ、作業端の窓４２２（図９）内の組織を切断するために、モータ４２０を含む。本変形例では、ハンドル部分４２４は、縦軸４２８を中心として延在する、伸長シャフト４２５に接続される。図７−９は、本デバイスの概略図であって、ここでもアセンブリから成る、シャフト４２５は、関節鏡下手技のために、約３．０ｍｍ〜６．０ｍｍの直径を有することができ、他の内視鏡下手技のために、最大１０ｍｍまたは１５ｍｍの直径に及ぶことができる。作業端４１０は、ここでも、前述のようにフックとして使用するために軸方向に延在されることができる、ワイヤ状電極４２５を有する。作業端４１０は、前述のように、ジルコニア、アルミナ、または別の類似セラミックの形態であることができる、セラミック本体４２６を備える。電極４２５は、第１の極性またはアクティブ電極を構成し、第２の極性または戻り電極４４０は、シャフト４２５の少なくとも一部の外側表面であることができる。電極４１５は、ＲＦ源４４５およびコントローラ４５０に動作可能に結合される。シャフト４２５は、ここでも、手術室内の壁吸引源またはコントローラ４５０内のポンプシステムであることができる負圧源４５５と連通する、流体抽出チャネルまたは通路４５２を有する。図９から分かるように、流体抽出チャネル４５２は、電極４１５の下方にある作業端４１０内の窓４２２まで遠位に延在する。

一般に、本発明に対応する電気外科手術用デバイスは、軸４２８に沿って遠位セラミック本体４２６内の窓４２２まで延在し、モータ４２０によって駆動され、窓４２２の両側４６０ａと４６０ｂとの間で往復して弧内を回転し、窓によって受容された組織を切断する、シャフトおよびワイヤ状電極４１５の一部を形成する、伸長シャフト４２５に結合される近位ハンドル４２４を備える。組織は、負圧源４５５によって、窓の中に吸引されることができる。図８は、ハンドル４２４の裁断図を示し、モータ４２０をその中に伴う。モータは、モータ回転運動を図１２に示される弧内における電極の往復移動に変換する、機構４６４に接続される。一変形例では、電極４１５は、１０^ｏ〜２１０^ｏの範囲の弧内を移動し、対応する寸法の弧を有する窓４２２と協働することができる。別の変形例では、電極弧は、２０^ｏ〜１８０^ｏに及ぶ。

モータ４２０は、電動であることができ、電極４１５を１サイクル／秒（ＣＰＳまたはＨｚ）〜１００サイクル／秒のレートで往復サイクルにおいて回転または回転振動させるように歯車伝動される。本システムは、ハンドル４２４内のアクチュエータまたはトリガ４７０によって作動されることができる。一変形例では、アクチュエータは、電極４１５を往復して回転または振動させるレートを調節するための変速機構を含むことができる。別の変形例では、電気外科手術用デバイス４００は、第１の回転方向では、第１の電極回転レート、第２の反対の回転方向では、第２の電極回転レートを提供するための機構を含むことができる。動作の間、ＲＦ源および電極は、当技術分野において公知のように、第１のモードまたは切断モードでは、アクティブ化されることができる。

図７−９から理解され得るように、コントローラ４５０は、モータ、ＲＦ源、および負圧源を制御するように適合され、一変形例では、コントローラは、モータの動作パラメータおよび負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答して、ＲＦパラメータを調節するように構成される。別の変形例では、コントローラは、ＲＦ源および負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答して、モータ動作パラメータを調節するように構成される。別の変形例では、コントローラは、モータ動作パラメータおよびＲＦ源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答して、負圧パラメータを調節するように構成される。

別の変形例では、デバイス４００およびコントローラは、アクチュエータの非アクティブ化に応じて、窓に対して選択された位置において、例えば、図９に示されるような窓の中央または窓の縁において、電極の回転を停止するであろう。いずれの配向でも、電極は、当技術分野において公知のように、組織を凝固させるための第２の、すなわち、「凝固」モードでアクティブ化されることができる。

図１２Ａに示されるようなさらなる変形例では、電極４１５は、電極が各回転弧の終了時、窓４２２の両側４６０ａおよび４６０ｂに当接するように、窓内で回転振動するように適合される。図１２Ｂに示されるような別の変形例では、電極４１５は、各回転弧の終了時、剪断運動において窓４２２の両側４６０ａおよび４６０ｂを越えて掃引するように構成されることができる。

図８、１０、および１１は、モータ４２０に動作可能に結合される、回転可能駆動シャフト４７２に結合される電極４１５を図式的に示し、シャフト４７２は、衝撃吸収機構４７４を含み、電極が回転され、窓の側面に当接するとき等、回転抵抗を吸収する。衝撃吸収機構４７４は、当技術分野において公知のように、ばねまたは弾性駆動シャフトであることができる。

一般に、組織を切除するための本発明の方法は、作業端の縦軸に対して垂直または鋭角に面する、側方に配置される窓、例えば、伸長部材の作業端の壁内の開口部もしくはカットアウトまたは遠位セラミック本体内の開口部を伴う、セラミック作業端と、窓の両側間の弧内で往復して回転し、作業端を組織と界面接触させて位置付け、モータおよびＲＦ源を作動させ、それによって、移動する電極を用いて窓によって受容された組織を切断し、切断された組織の断片または「チップ」を作業端の内部にもたらすように適合される、モータ駆動式電極とを有する、伸長部材またはシャフトを提供するステップを含む。本方法はさらに、負圧源を作動させ、組織の断片または「チップ」を作業端から伸長シャフト内の内部通路を通して抽出するステップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、本方法は、生理食塩水または他の電気伝導性液体中に浸水された組織界面を用いて行われることができる。他の実施形態では、本方法は、ガス環境内で行われることができ、典型的には、生理食塩水または他の電気伝導性液体は、外部源から作業端に伸長シャフト内の流動チャネルを通して送達される。

図１３は、電気外科手術用デバイスの別の変形例を示し、関節運動式シャフト部分４７８は、作業端４１０に近接する。関節運動式シャフトは、当技術分野において公知のように、スロット付き管内の引張ワイヤ４７９によって作動されることができる。

図１４は、電気外科手術用デバイスの別の変形例を示し、生理食塩水等の流体源４８０が、シャフト４２５内の流動チャネル４８２と流体連通し、流体を作業端および電極４１５に送達するように提供される。流体の流入は、デバイスを通して流動し、切断された組織の抽出を補助するための流体を提供することができる、またはガス環境内で動作する場合、電極を浸すために使用されることができる。別の変形例では、電極（図示せず）は、流体源４８０に結合される中空管であることができ、電極４１５は、窓内の組織を切断する、暴露された電極部分内で流体がそれを通して流動するための１つまたはそれを上回るポートを有する。

本発明の特定の実施形態が、詳細に前述されたが、本説明は、単に、例証目的のためのものであって、本発明の前述の説明は、包括的ではないことを理解されたい。本発明の具体的特徴は、いくつかの図面には示されるが、他の図面には示されず、これは、便宜上のためのものにすぎず、任意の特徴が、本発明に従って、別の特徴と組み合わせられてもよい。いくつかの変形例および代替は、当業者に明白であろう。そのような代替および変形例は、請求項の範囲内に含まれることが意図される。従属請求項に提示される特定の特徴は、組み合わせられ、本発明の範囲内であることができる。本発明はまた、従属請求項が、代替として、他の独立請求項を参照して複数の従属請求項形式で書かれる場合と同様に実施形態を包含する。

Claims (14)

1. 電気外科手術用デバイスであって、
   伸長シャフトであって、前記伸長シャフトは、軸を有し、かつ、前記伸長シャフトの遠位部分において窓を有する、伸長シャフトと、
   前記窓の両側間の弧内で往復して回転振動するように構成されたワイヤ状の電極であって、前記ワイヤ状の電極は、各回転弧の終了時、剪断運動において前記窓の両側を越えて掃引するように構成されている、ワイヤ状の電極と、
   前記窓内に受容された組織を切断するために前記ワイヤ状の電極を回転振動させるように前記ワイヤ状の電極に動作可能に接続されたモータと
   を備える、電気外科手術用デバイス。
2. 前記遠位部分は、セラミック材料を含む、請求項１に記載の電気外科手術用デバイス。
3. 前記弧は、６０^ｏ〜２１０^ｏに及ぶ、請求項１または請求項２に記載の電気外科手術用デバイス。
4. 前記弧は、９０^ｏ〜１８０^ｏに及ぶ、請求項３に記載の電気外科手術用デバイス。
5. 前記電極は、１サイクル／秒〜５０サイクル／秒のレートにおける往復サイクルで回転振動される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気外科手術用デバイス。
6. 前記デバイスは、電極振動レートの調節を可能にするように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気外科手術用デバイス。
7. 前記デバイスは、１つの方向では第１のレートで、別の方向では第２のレートで、回転振動するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気外科手術用デバイス。
8. 前記電極に動作可能に結合されるように構成されたＲＦ源と、前記伸長シャフト内の内部通路と連通するように構成された負圧源と、前記ＲＦ源および前記負圧源を制御するように構成されたコントローラとをさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気外科手術用デバイス。
9. 前記コントローラは、（１）前記ＲＦ源および前記負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したモータ動作パラメータと、（２）前記モータ動作パラメータおよび前記負圧源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答したＲＦパラメータと、（３）前記モータ動作パラメータおよび前記ＲＦ源のうちの少なくとも１つからのフィードバック信号に応答した負圧パラメータとのうちの少なくとも１つを調節するようにさらに構成されており、前記コントローラは、前記窓に対して選択された位置において回転を停止するように構成されており、前記コントローラは、前記電極が停止位置にあるとき、凝固ＲＦエネルギーを組織に送達するように構成されている、請求項８に記載の電気外科手術用デバイス。
10. 前記ワイヤ状の電極を前記モータに動作可能に結合する回転可能な駆動シャフトをさらに備え、前記シャフトは、回転抵抗を吸収する衝撃吸収機構を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気外科手術用デバイス。
11. 前記伸長シャフトは、引張ワイヤによって関節運動されるように構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気外科手術用デバイス。
12. 前記ワイヤ状の電極は、前記窓に対して軸方向に移動されるように構成されている、請求項１に記載の電気外科手術用デバイス。
13. 前記ワイヤ状の電極は、フック形状を有する、請求項１に記載の電気外科手術用デバイス。
14. 前記伸長シャフトは、チャネルを有し、前記チャネルは、流体を前記シャフトの遠位部分に送達するために流体に除去可能に接続されるように構成されている、請求項１に記載の電気外科手術用デバイス。