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JP6483381B2 - 電極アセンブリ - Google Patents

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Description

本発明の実施の形態は、生体組織の処置のための外科手術器具用の電極アセンブリに関し、特には、電気外科手術用内視鏡(endoscopic)器具に関する。そのようなシステムは普通、外科的関与(surgical intervention)において、組織の蒸散(vaporisation)および/または凝固(coagulation)のために使用され、もっとも普通には「キーホール(keyhole,内視鏡手術)」外科手術または最小限の侵襲性(invasive)外科手術において使用される。
電気外科手術手順の1つのタイプは、切除用内視鏡(resectoscope)を使用する内視鏡泌尿器外科手術(endoscopic urological surgery)である。そのようなシステムは従来技術においてよく知られており、例としては、米国特許第5,007,907号および第6,322,494号がある。そのようなシステムは、切除用内視鏡により配置可能な電気外科手術用器具と、器具に動力を与える電気外科手術用発電機と、を含む。電気外科泌尿器手術(electrosurgical urology surgery)において使用される器具は、2つの電極が器具の遠位端に位置している双極型か、または1つの電極が器具上に位置し、第2電極が、患者のリターンプレート(return plate)の形態で設けられている単極型のいずれかである。
双極型泌尿器外科手術は、一般的には「水面下の」手順として行われ、電極は規定食塩液(normal saline)のような導電性流体に浸される。単極型泌尿器外科手術もまた、能動電極が流体に浸された状態で行われるが、この場合は一般的に、流体はグリシンのような非導電性流体である。単極型外科手術においては、リターン電極(return electrode)は、外科手術部位から離れた領域において患者に取り付けられるリモート患者プレート(remote patient plate)である。
いずれの装置においても、通常は、切除用内視鏡内の灌注および吸引通路を使用して流体が手術部位に導入され、そこから抽出される。しかし、外科手術部位内の流体の効果的な循環は達成するのが難しく、電極に隣接する流体は、温度が上昇することがあり得る。流体の温度が局部的に過剰なレベルにまで上昇すると、不要な組織の損傷が起こり得る。これを避けるために、外科手術部位を通って循環する流体の流量を増大することが可能である。しかし、これは電極に隣接する流体の温度を下げるためには十分であるかもしれないが、過剰な流量は、電極が正確に機能することを妨げることもあり得る。例えば、電極は、流体が電極を、電極の周りに形成されるプラズマの領域に対して過剰に速く通り過ぎると、組織を焼灼(firing up)および蒸散することができなくなることもある。
米国特許第5,007,907号明細書 米国特許第6,322,494号明細書
本発明の実施の形態は、流体循環のこの問題に対するソリューションを提供する。つまり、過剰な流体温度による組織の損傷を、全体的に高い流体流量を必要とせずに回避するソリューションを提供する。従って、電極アセンブリが、切除用内視鏡での使用のために設けられる。電極アセンブリは、縦軸(長手方向軸)を有する細長いシャフトと、シャフトに属し(ぶら下がり,one arm depending from the shaft)、シャフトの縦軸に対して角度をなす少なくとも1つのアームと、アームを電気外科手術用エネルギー源に接続するための第1接続手段と、アームの端部における組織処置要素(tissue treatment element)と、を備え、アームは、近位端(proximal end)から遠位端(distal end)へ延伸する吸引内腔(suction lumen)を含み、吸引内腔の遠位端は、組織処置理要素の全体領域において終端しており、吸引内腔の近位端は、吸引内腔を吸引力源に接続するための第2接続手段を含んでいる。
吸引内腔は、組織処置要素の極めて近傍から流体を抽出することができる。このようにして、組織処置要素に隣接する加熱された流体は、外科手術部位から即座に排出され、それにより如何なる不要な組織の損傷をも回避する。
アームは、アームを電気外科手術用エネルギー源に接続するための第1接続手段を構成するワイヤと、吸引内腔を構成する中空管(hollow tube)を含むことが考えられる。中空管がワイヤを取り囲み、ワイヤが中空管内を通して延伸していると好都合である。このようにして、中空管はワイヤを取り囲む吸引内腔を提供する。または、中空管はワイヤから分離し、ワイヤが組織処置要素用の電気的接続を構成し、中空管が吸引内腔を構成する。どちらの装置が採用されても、ワイヤは、好ましくは、組織処置要素用の構造的支持体を構成し、それと共に、組織処置要素用の電気的接続を提供する。
または、アームは、吸引内腔と、アームを電気外科手術用エネルギー源に接続するための第1接続手段の両者を含む。この装置においては、中空管自体が組織処置要素用の構造的支持体を構成している。典型的には、中空管は3つの機能を提供する。つまり、吸引内腔を提供することと、組織処置要素用の電気的接続を提供することと、そして第3に、組織処置要素用の構造的支持体を提供することである。その最も単純な形状においては、アームは中空管の形状であり、中空管はアームを構成する。
1つの好都合な装置においては、電極アセンブリは少なくとも2つのアームを含み、この場合は、組織処置要素は両者のアームに都合よく属する。アームが2つ設けられる場合、好ましくは、両者のアームには、吸引内腔を形成する中空管が設けられる。
組織処置要素は、カッティングループ(cutting loop)、ローラー電極、スライダ電極、またはボタン電極であると好都合である。組織処置要素は、双極型電極装置における能動電極を都合よく構成し、リターン電極は、電極アセンブリ上の他の場所に存在する。リターン電極は、少なくとも1つのアーム上で支持され、絶縁体によりアームと組織処置要素から電気的に絶縁されることが考えられる。または、組織処置要素は単極型装置の一部であり、リモート患者プレートはリターン電極を構成している。いずれのタイプの処置要素が採用されても、組織処置要素は組織の切除、または組織の凝固が可能で、一方、加熱された流体は、中空管を介して外科手術部位から排出される。
組織処置要素は、吸引内腔と連通している少なくとも1つの開口を好都合に含んでいる。このようにして、吸引内腔からの吸引力が、正に組織処置要素の位置において引き渡される。組織処置要素は、吸引内腔と連通している複数の開口を含むことが考えられる。代替として、または追加的に、少なくとも1つのアームは、吸引内腔と連通している少なくとも1つの開口を含む。このようにして、組織処置要素により加熱された流体は、開口を介して少なくとも1つのアームに、そして吸引内腔内に汲み出され、外科手術部位から汲み出される。少なくとも1つのアームは、組織処置要素の全体領域における物質を、吸引内腔内に向けるように適合されている吸引フード(suction hood)を含むことが考えられる。
発明の実施の形態において、アームはシャフトに、シャフトの縦軸に対してある角度でぶら下がり、その角度は、アームの端部における組織処置要素が、組織に対して、使用中は細長いシャフトの前部ではなく側部に位置する使用可能な電気外科手術用電極表面を提供できるためには十分な角度である。つまり、角度は、組織処置要素の適切なサイズの電気外科手術用電極表面が、縦軸の方向に略直交する方向において組織処置表面を提供するために十分な大きさであるべきである。例えば、幾つかの実施の形態においては、細長いシャフトの縦軸に対して、例えば、30度を超える角度、または、より好適な実施の形態においては45度を超える角度で、アームはシャフトにぶら下がることができる。
発明の実施の形態は更に、少なくともフレームと、フレーム上に支持されて、第1内腔を画定する鞘(sheath)と、フレームに関して可動な作用要素と、作用要素と共に鞘内で可動な電極アセンブリと、を含む切除用内視鏡を含み、電極アセンブリは、少なくとも1つの電極と、細長い導電性手段であって、この導電性手段の近位端から前記少なくとも1つの電極に電気外科手術用動力を供給するための少なくとも1つの導電性手段と、を備え、電極アセンブリには、追加的内腔が設けられて、それにより、第1内腔が、鞘の遠位端の物質の全体的除去が可能で、一方、追加的内腔は、電極の極めて近傍から流体を除去可能である。
細長い導電性手段が中空管内に収納され、中空管が追加的内腔を構成すると好都合である。または、細長い導電性手段自体が中空管であり、中空管が追加的内腔を構成する。
切除用内視鏡はまた、流体を外科手術部位に供給するために使用可能な第2内腔を含むことが考えられる。この切除用内視鏡において、流体の全体の循環は、第1および第2内腔により達成され、流体は第1内腔を通して供給され、第2内腔を通して除去される。電極アセンブリと連結されている追加的内腔は、電極の極めて近傍から流体を除去可能な通路を提供する。電極に隣接する加熱された流体は、流体の全体的な循環に加えて、外科手術部位から即座に排出される。このようにして、いくら熱い流体でも、如何なる問題をも引き起こす前に外科手術部位から取り除くことが可能なので、如何なる不要な組織の損傷をも回避される。
前述のように、電極アセンブリは都合よく2つの細長い導電性アームを備え、電極がそこにぶら下がっている。都合の良いことに、各導電性アームには追加的内腔が設けられている。切除用内視鏡は、好ましくは、追加的内腔または複数の追加的内腔を吸引力源に接続するためのコネクタと、それと同時に、第1内腔を吸引力源に接続するためのコネクタと、を含む。このようにして、第1内腔と追加的内腔を吸引力源、または別々の吸引力源に接続して、流体を外科手術部位から排出可能である。
発明の実施の形態は更に、組織を外科手術的に処置する方法を含み、
i)切除用内視鏡であって、内腔と、内腔内で可動な少なくとも1つの細長い電極アセンブリと、を含み、該細長い電極アセンブリは電極要素と、吸引内腔が設けられた細長い導電性要素を備える切除用内視鏡を患者体内の外科手術部位に導入することと、
ii)流体を外科手術部位内に導入することと、
iii)電極アセンブリを、電極要素が処置対象の組織に隣接するように操作することと、
iv)電極要素を、外科手術用エネルギー源により起動することと、
v)切除用内視鏡内の内腔を介して、流体が外科手術部位から出て行くことを可能にし、それにより流体および/または組織の残骸を外科手術部位から除去することと、
vi)吸引力を、細長い導電性要素の吸引内腔に供給し、それにより、加熱された流体を電極要素の領域から除去することと、を備える。
方法は、吸引力を切除用内視鏡内の内腔に供給し、それにより、外科手術部位から流体および/または組織の残渣を除去することを好都合に含んでいる。流体は、規定食塩液のような導電性流体であることが考えられる。
ここで発明の実施の形態を、付随する図を参照して、説明のために過ぎない例によって更に記述する。
本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリを含む電気外科手術システムの透視図である。 図1の電気外科手術システムの一部として使用される切除用内視鏡器具の分解図である。 図1の電気外科手術システムの一部として使用される器具のシャフトの模式的断面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの一部の、下方正面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの一部の、側面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの別の実施の形態の一部の、下方正面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの別の実施の形態の一部の、側面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの更に別の実施の形態の一部の、下方正面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの更に別の実施の形態の一部の、側面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの更に別の実施の形態の一部の、断面図である。 本発明の実施の形態に従う、電極アセンブリの更に別の実施の形態の模式的断面図である。
図1を参照すると、発電機1は、接続コード4を介して器具3に高周波(RF)出力を提供する出力ソケット2を有する。発電機の起動は、コード4による接続を介して、または、図示されているように、フットスイッチ接続コード6により発電機の背後に接続されているフットスイッチユニット5により、器具3から行うことができる。例示されている実施の形態においては、フットスイッチユニット5は、発電機の凝固モードとカッティングモードそれぞれを選択するための2つのフットスイッチペダル7と8を有する。発電機のフロントパネルは、ディスプレイ11に示される凝固およびカッティング動力レベルをそれぞれ設定するためのプッシュボタン9と10を有する。プッシュボタン12は、凝固およびカッティング波形の間でいずれか一方を選択するための手段として設けられている。
図2に示されているように、器具3は、内部鞘14と、外部鞘15と、ロッドレンズ円筒状拡大光学器械(rod lens telescope)/光源アセンブリ16と、を含む切除用内視鏡13により配置される。器具3は、図12に示されている点線の右側の、双極型電極アセンブリ17を含む、全体を参照符号Wで示されている作用要素の一部である。
鞘14と15は、流体媒体の手術部位への循環を提供し、外部鞘15は入力コネクタ18を介しての流体の引渡しのために使用され、内部鞘は、吸引コネクタ30を介しての流体の吸入のために使用されている。外部鞘15は内部鞘14を覆って閉鎖し、耐水シールを形成する。典型的は、内部鞘14は24Fr(単位:フレンチ)の直径を有し、外部鞘15は27Frの直径を有する。円筒状拡大光学器械アセンブリ16は、コネクタ19により円筒状拡大光学器械アセンブリ16に接続された光源(図示せず)を介して、手術部位を照明および見る手段を提供する。円筒状拡大光学器械の視角は一般的にはその軸に対して30度である。
作用要素Wは受動または能動要素のいずれであってもよい。つまり、電極のカッティングストロークは、バネのバイアス(bias)またはバネのバイアス力に対する結果としてであってよい。円筒状拡大光学器械アセンブリ16は、その近位端に円筒状拡大光学器械コネクタ21を有する円筒状拡大光学器械支持管20と、一部が支持管20に沿って位置しているシーリングブロック22と、を含み、内部鞘14がシーリングブロックに接続されている。これら両者のインタフェースは水密性である。電極支持管23は、シーリングブロック22の遠位端側において円筒状拡大光学器械支持管20の下面に、ほぼその長さに渡り取り付けられている。2つのばね懸架式リンク24と、シーリングブロック22と円筒状拡大光学器械コネクタ21の間に位置している絶縁ブロック25がこの機構を構築している。この能動機構は、ばね懸架式リンク24が順方向ストロークを支援するように配置され、一方、受動バージョンにおいては、リンクは逆方向ストロークを支援する。一般的に、走行範囲は約25mmである。
双極型電極アセンブリ17は、ループ、ローラー、スライダ、またはボタン形状の能動電極26と、電極アセンブリのシャフト上に位置しているリターン電極27と、を含む。電極26と27は、ソケット28を介して接続されているコード4を介して発電機1に接続されている。電極支持管23もまた、導電性材料から形成され、コード4を介して発電機1に接続されている更なるリターン電極を構成する。
図3は内部および外部鞘14と15を示しており、外部鞘15の内部は、流体供給内腔を構成し、内部鞘14の内部は、流体排出内腔32を構成している。電極アセンブリ17は内部鞘14内に存在し、中空管状シャフト33を含み、シャフトの内部は、吸引内腔34を形成している。能動電極26はシャフト33にぶら下がり、この例における電極は、ボタン35の形状である。図4Aと4Bは、ボタン35が吸引内腔34と連通している開口36を有していることを示している。管状シャフト33は、近位の開口37を、吸引内腔34が流体排出内腔32と連通するようにして有している。
能動電極26がシャフト33にぶら下がる角度について、この実施の形態および下記に記述される他の実施の形態においては、能動電極はシャフト33に、器具3の縦軸(longitudinal axis,長手方向の軸)に対して(従って、内部および外部鞘14と15、円筒状拡大光学器械アセンブリ16に対して)90度の角度でぶら下がっている。しかし、他の実施の形態においては、能動電極26は、異なる、より小さい角度でぶら下がってもよい。しかし、角度は、能動電極が適切なサイズの組織処置表面を、器具3の端部の側面の横に位置している組織に提供するような角度であるべきである。つまり、角度は十分に大きく、それにより能動電極26が適切なサイズの組織処置表面を、器具3の縦軸の方向に略直交する方向において提供するような角度であるべきである。例えば、幾つかの実施の形態においては、能動電極26は、器具3の縦軸に対して、例えば30度を超える角度でシャフト33からぶら下がってもよく、また、より好適な実施の形態においては、45度を超える角度であってもよい。
器具3の使用中は、規定食塩液のような導電性流体が、流体供給内腔31を介して外科手術部位に供給され、流体排出内腔32を介して除去され、それにより、流体は外科手術部位を循環する。電気外科手術用発電機1は、高周波エネルギーを電極26に供給し、エネルギーは導電性流体内に送られ、そのため流体は加熱される。電極26の極めて近傍における加熱された流体は、開口36を通して吸引内腔34に汲み出され、流体排出内腔32を介して外科手術部位から吸入排出される。
図5Aと5Bは、電極アセンブリ17の別のデザインを示しており、ボタン35が2つのアーム38と39に支持され、一方のアーム38は中空であり、吸引内腔34を形成している。図5Aにおいて見られるように、開口36は、ボタン35に対して中心から外れて位置しており、中空アーム38とのみ連通している。前述のように、開口36と吸引内腔34は、加熱された流体を電極26から吸入排出して、流体が、不要な組織の損傷の原因となる温度まで加熱されることを回避するように支援をする。吸引開口36を通しての流体の吸入は、内腔31と32を通しての流体の全体的な循環に加えて行われ、それにより、流体の補給が定期的に行われる。
図6A〜6Cは、電極アセンブリ17の別の実施の形態を示しており、ボタン35は、中空管41の形状の単一のアーム40により支持され、ボタン35用の電気リード線42が中空管41内部を通して伸びている。吸引開口36は、前述したようにボタン35に設けられ、それによりボタン35に隣接する流体を、吸引開口36を通して中空管41内に吸入することが可能になる。
図7は、電極アセンブリ17の更なるデザインを示しており、ボタン35は単一の中空アーム40により支持され、アーム40は、吸引開口36を含んでいる。開口36を囲んでいるフード43は、加熱された食塩液と他の残渣を開口36に向けるような形状にされている。開口36内に汲み出されるとすぐに、加熱された食塩液は、中空アーム40と、中空アーム40が接続されている吸引内腔34を介して、外科手術部位から吸入排出される。
当業者であれば、上述した装置以外の装置を、本発明の範囲を逸脱することなく採用可能であることは理解されよう。例えば、図5A〜5Cの実施の形態は、吸引内腔としてアーム38と39のうちの1つのみを使用するが、その両者のアームが中空であり、吸引内腔を提供する代替の実施の形態も容易に想到可能である。重要な特徴は、電極アセンブリは、電極にエネルギーを与えるための電気経路を提供するだけでなく、流体を電極の極めて近傍から除去するための吸引内腔も提供するということである。
なお、本発明の実施態様の参考例として以下のものが想定される。
[参考例1]
少なくともフレームと、前記フレーム上で支持され、第1内腔を構成する鞘と、前記フレームに関して可動な作用要素と、前記作用要素と共に前記鞘内で可動な電極アセンブリと、を含む切除用内視鏡であって、
前記電極アセンブリは少なくとも1つの電極と、電気外科手術用動力を、近位端から前記少なくとも1つの電極に供給するための細長い導電性手段と、を含み、
前記電極アセンブリには、追加的内腔が設けられて、それにより、第1内腔は、前記鞘の前記遠位端における物質の全体的除去が可能であり、一方、前記追加的内腔は、前記電極の極めて近傍から流体の除去が可能であることを特徴とする切除用内視鏡。
[参考例2]
前記細長い導電性手段は中空管内に収納され、前記中空管は、前記追加的内腔を構成していることを特徴とする参考例1に記載の切除用内視鏡。
[参考例3]
前記細長い導電性手段は、それ自体が中空管であり、前記中空管は、前記追加的内腔を構成していることを特徴とする参考例1に記載の切除用内視鏡。
[参考例4]
前記鞘は第1および第2内腔を含み、前記第2内腔は、流体を前記鞘の前記遠位端に供給可能であることを特徴とする参考例1から3のいずれかに記載の切除用内視鏡。
[参考例5]
前記電極アセンブリは、前記電極がぶら下っている2つの細長い導電性アームを備えることを特徴とする参考例1から4のいずれかに記載の切除用内視鏡。
[参考例6]
各前記導電性アームには、追加的内腔が設けられていることを特徴とする参考例5に記載の切除用内視鏡。
[参考例7]
前記追加的内腔を吸引力源に接続するためのコネクタ、および/または前記第1内腔を吸引力源に接続するためのコネクタを含むことを特徴とする参考例1から6のいずれか1項に記載の切除用内視鏡。

Claims (14)

  1. 切除用内視鏡における使用のための電極アセンブリであって、
    縦軸を有する細長いシャフトと、
    前記シャフトからぶら下がり、前記シャフトの前記縦軸と角度をなす少なくとも2つのアームであって、アームはそれぞれ近位端と遠位端とを含む、少なくとも2つのアームと、
    前記アームを電気外科手術エネルギー源に接続するための第1接続手段と、
    前記少なくとも2つのアームの遠位端における組織処置要素であって、該アームの両方からぶらさがる、組織処置要素と、を備え、
    前記少なくとも2つのアームの両方は近位端から遠位端に延伸する吸引内腔を含み、前記吸引内腔の前記遠位端は、前記組織処置要素の該少なくとも2つのアームとの接続領域において終端し、前記吸引内腔の前記近位端は、前記吸引内腔を吸引力源に接続するための第2接続手段を含んでいる、
    ことを特徴とする電極アセンブリ。
  2. 前記少なくとも2つのアームのうちの少なくとも1つのアームは、前記アームを電気外科手術用エネルギー源に接続するための前記第1接続手段を構成するワイヤと、前記吸引内腔を構成する中空管と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の電極アセンブリ。
  3. 前記中空管は前記ワイヤを取り囲んでいることを特徴とする請求項2に記載の電極アセンブリ。
  4. 前記ワイヤは、前記組織処置要素用の構造的支持体を構成する剛性ワイヤであることを特徴とする請求項2または3に記載の電極アセンブリ。
  5. 前記少なくとも2つのアームのうちの少なくとも1つのアームは、前記吸引内腔と、前記アームを電気外科手術用エネルギー源に接続するための前記第1接続手段と、の両者を構成する中空管を含むことを特徴とする請求項1に記載の電極アセンブリ。
  6. 前記中空管は、前記組織処置要素用の構造的支持体を構成することを特徴とする請求項5に記載の電極アセンブリ。
  7. 前記組織処置要素は、カッティングループ、ローラー電極、スライダ電極、またはボタン電極のいずれかを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
  8. 前記組織処置要素は、前記吸引内腔と連通している少なくとも1つの開口を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
  9. 前記組織処置要素は、前記吸引内腔と連通している複数の開口を含むことを特徴とする請求項8に記載の電極アセンブリ。
  10. 前記少なくとも2つのアームのうちの少なくとも1つのアームは、前記吸引内腔と連通している少なくとも1つの開口を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
  11. 前記少なくとも2つのアームのうちの少なくとも1つのアームは、前記組織処置要素の前記接続領域における物質を、前記吸引内腔内に向けるように構成されている吸引フードを含むことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
  12. 前記少なくとも2つのアームは、前記シャフトの前記縦軸の方向に略直交する方向において、組織処置表面を提供するための前記組織処置要素の適切なサイズの表面が設けられるような角度で、前記シャフトからぶら下がっていることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
  13. 前記少なくとも2つのアームは、前記シャフトの前記縦軸に対して少なくとも30度の角度で前記シャフトからぶら下がっていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の電極アセンブリ。
  14. 前記少なくとも2つのアームは、前記シャフトの前記縦軸に対して少なくとも45度の角度で前記シャフトからぶら下がっていることを特徴とする請求項13に記載の電極アセンブリ。
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