JP7659328B2 - 電気外科器具及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線周波数及び／またはマイクロ波周波数エネルギーを使用して、非熱プラズマを介して生体組織を滅菌し、熱プラズマを介して生体組織を再建する電気外科装置に関する。加えて、電気外科装置は、例えば、滅菌及び／または再建の前に、生体組織を創傷清拭するための手段を含む。特定の実施形態はまた、非電離放射を使用して生体組織を再建することも可能である。様々な実施形態は、開腹手術における使用、または腹腔鏡または内視鏡などのスコープデバイスの器具チャネルへの挿入に好適であり得る。

アルゴンプラズマ凝固法（ＡＰＣ）またはアルゴンビーム凝固法（ＡＢＣ）は、表面の出血を抑えるための既知の外科的手法であり、その方法では、プラズマを送達する外科手術用プローブと病巣との間において物理的な接触を必要としない。ＡＰＣは内視鏡下で実施することができるため、内視鏡を通過させたプローブを通してアルゴンガスのジェットが誘導される。アルゴンガスは放出されると電離してプラズマを生じ、プラズマが凝固を引き起こす。

プラズマを衝突させるには、高電場（例えば、高電圧を直接印加するか、または高電圧が存在する高インピーダンス状態を設定することによる）であることが望ましい。通常、これは、小さな距離、例えば、１ｍｍ未満で離間したアクティブ電極とリターン電極との間に、高ＲＦ電圧パルス（例えば、５００Ｖ～２ｋＶ）を短い持続時間、例えば、１ｍｓ～１０ｍｓの範囲で印加することによって行われる。高電場はガスを分解してプラズマを発生させることができる。ＷＯ２００９／０６０２１３で議論されている一実施形態では、高電圧（高インピーダンス）状態は、低周波（例えば、無線周波数）発振器回路、例えば、１００ｋＨｚで動作するものと、好適なドライバ及びスイッチングデバイス（例えば、ゲート駆動チップ及びパワーＭＯＳＦＥＴまたはＢＪＴ）によってこの低周波発振器回路に一次巻線が接続される変成器とを使用するフライバック回路を使用して設定される。この構成により、プラズマを衝突させるかまたはその他の方法で引き起こす、高電圧パルスまたはスパイクが発生する。衝突の後はインピーダンスが低下し、マイクロ波エネルギーを供給することによってプラズマを維持してもよい。

滅菌は、あらゆる形態の生物、特に微生物を破壊または排除する行為またはプロセスである。プラズマ滅菌のプロセス中に、活性剤が生成される。これらの活性剤は、高強度の紫外線光子及びフリーラジカルであり、フリーラジカルは、化学的に不対電子を有する原子または原子の集合体である。プラズマ滅菌の魅力的な特徴は、体温などの比較的低温でも滅菌を達成することが可能なことである。プラズマ滅菌はまた、操作者及び患者にとって安全であるという利点も有する。

組織の再建または再上皮化は、皮膚及び粘膜が、創傷で損傷または喪失した表在性上皮細胞を置き換えるプロセスである。創傷の端にある上皮細胞は、損傷のほぼ直後に増殖して、露出した領域を覆う。上皮化は、創傷治癒の重要な構成要素であり、創傷閉鎖を成功させるための定義パラメータとして使用される。再上皮化が存在しなければ、創傷は治癒したとは見なされない。

創傷清拭は、残りの健康な組織の治癒の可能性を改善するために、死んだ、損傷した、または感染した組織を医学的に除去することである。除去は、外科的、機械的、化学的、及び自己分解（自己消化）的であり得る。創傷清拭は、火傷及びその他の重傷の治癒プロセスの重要な部分である。

創傷を治療し、創傷治癒時間を短縮するための器具及び装置を改善するための継続的な必要性が存在する。また、生体組織の創傷清拭、滅菌、及び再建のための器具及び装置を改善するための継続的な必要性も存在する。

最も一般的には、本発明は、非熱プラズマ及び熱プラズマを生体組織に送達する手段を含む電気外科器具を提供する。また、器具は、生体組織を創傷清拭するための手段を含む。このように、電気外科器具は、創傷の創傷清拭、滅菌、及び再建のための創傷治療装置またはデバイスであり得る。追加的または代替的に、電気外科器具は、他の治療（例えば、創傷清拭、滅菌、及び／または再上皮化）用途、例えば、耳感染症（例えば、中耳炎）または尿路感染症などの身体感染症の治療において有用性を見出すことができる。さらに、電気外科器具は、金属製インプラントなどの医療用インプラントを受け取るための、ならびにそのようなインプラントの創傷清拭、及び／または滅菌のための身体の治療部位の治療（例えば、創傷清拭、滅菌、及び／または再建）に有用性を見出すことができる。

創傷清拭のための手段は、生体組織を削るかまたは擦るための粘着領域、生体組織を削るかまたは擦るための展開可能な創傷清拭ツール、及び生体組織へ／生体組織から液体を注入／抽出するための液体通路のうちの１つ以上を含み得る。この機能性は、創傷から死んだ、損傷した、または感染した組織を除去すること、及び創傷から異物（例えば、汚れ、砂、汚染物質）を除去することに有用であり得る。そのような機能性は、創傷治癒を支援することができる。加えて、この機能性は、感染部位、例えば、耳または尿路から感染組織及び／または粘液を除去することに有用であり得る。さらに、この機能性は、医療用インプラントを受け取るために身体の治療部位から感染組織を除去すること、及びインプラント自体から感染組織を除去することに有用であり得る。

非熱プラズマ機能性は、生体組織の滅菌に有用であり得る。例えば、創傷を創傷清拭した後、非熱プラズマは、創傷内の細菌を殺すか、または大幅に低減するために使用され得る。そのような機能性は、創傷治癒を支援することができる。加えて、この機能性は、耳または尿路の感染部位などの身体の感染部位から細菌を除去または低減することに有用であり得る。さらに、この機能性は、医療用インプラントを受け取るためのものなどの身体の埋め込み部位の細菌を除去または低減すること、及びインプラント自体の細菌を除去または低減することに有用であり得る。

熱プラズマ機能性は、生体組織の再建（別名再上皮化）に有用であり得る。例えば、創傷を創傷清拭し、次に滅菌した後、創傷床を閉じるために、及び創傷治癒を促進するために、熱プラズマは、創傷を再建するために使用され得る。

さらに、器具は、非電離マイクロ波放射を生体組織に送達するための手段を含み得る。この機能性は、創傷治癒を促進するために、生体組織を再建するために使用され得る。例えば、非電離放射は、組織を再建する表面切除効果を生じ得る。非電離マイクロ波エネルギーは、熱プラズマの代わりとして使用され得る。例えば、創傷を創傷清拭し、次に滅菌した後、創傷治癒を促進するために、非電離マイクロ波エネルギーが、創傷を再建するために使用され得る。

本発明によれば、電気外科器具（例えば、創傷治療デバイス）であって、無線周波数（ＲＦ）及び／またはマイクロ波周波数電磁（ＥＭ）エネルギーを運ぶための同軸ケーブル、ならびにＲＦ及び／またはマイクロ波エネルギーを受け取るために同軸ケーブルの遠位端において接続されたプローブ先端、を備える細長いプローブと、細長いプローブを通してプローブ先端にガスを運ぶためのガス通路と、生体組織を創傷清拭する（例えば、プローブ先端から外方領域、すなわち、プローブ先端の遠位端においてまたはその近傍で）ための創傷清拭装置と、を備え、同軸ケーブルが、内側導体、外側導体、及び内側導体を外側導体から分離する誘電材料を備え、プローブ先端が、同軸ケーブルの内側導体に接続された第１の電極と、同軸ケーブルの外側導体に接続された第２の電極と、を備え、第１の電極及び第２の電極が、プローブ先端から外方の領域（例えば、プローブ先端の遠位端におけるまたはその近傍の領域）で熱プラズマまたは非熱プラズマを生成するために、ガス通路から受け取られるガスの流路にわたって、受け取られたＲＦ及び／またはマイクロ波ＥＭエネルギーから電場を生成するように構成されている、電気外科器具が提供される。使用中、プローブ先端は、発生器から無線周波数（ＲＦ）及び／またはマイクロ波周波数エネルギーを受け取るように接続され、またガスの流路も画定する。

第１の構成では、プローブ先端は、ガスがプラズマを衝突させ、維持するために、流路をわたって、受け取られたＲＦ及び／またはマイクロ波周波数エネルギーから高電場を生成するための双極（例えば、同軸）構造を画定する。例えば、ＲＦエネルギーの短いパルス（例えば、持続時間が１０ｍｓ以下、例えば、１ｍｓ～１０ｍｓの間）は、プラズマを衝突させるために使用され得る。プラズマの出口はプローブ先端の遠位端にあり、そのため、プラズマはプローブ先端から外方の領域に送達される。

第１の電極及び前記第２の電極は、第１の電極が第２の電極を超えて遠位に延び、プローブ先端から外方にマイクロ波ＥＭ場を放出するための放射構造を形成する第２の構成へと、互いに対して移動可能であり得る。第２の構成では、プローブ先端は、非電離マイクロ波エネルギーを組織に放出するアンテナ構造を画定する。この非電離マイクロ波エネルギーは、例えば、組織が創傷清拭及び／または滅菌された後、組織を再建するために使用され得る。アンテナ構造は、放射モノポールアンテナであり得、放射モノポールアンテナは、受け取られたマイクロ波周波数エネルギーからの電場を外方に（すなわち、プローブから離れる方向に）放出することができる、円筒、球体、針金、または螺旋もしくはターンスタイルアンテナの形態をとり得る。したがって、第１の構成では、デバイスは、ＲＦエネルギー及びマイクロ波エネルギーの一方または両方を使用し得るが、第２の構成では、デバイスは、主にマイクロ波エネルギーを使用する。プラズマを衝突させるために使用されるＲＦエネルギーの波形は、高振幅パルスであり得る。

非電離マイクロ波場は、例えば、ガスの非存在下でマイクロ波エネルギーを単に送達することによって、第１及び第２の電極の相対的な移動を伴わずに発生することが可能であり得る。しかしながら、第２の電極が第１の電極から後退している場合、すなわち、第１の電極が第２の電極から遠位に突出している場合、ループによって囲まれる領域においてより均一な場効果が生成され得る。

第１の電極及び第２の電極は、同軸ケーブルによって運ばれるＲＦ信号のためのアクティブ及びリターン電極を形成する。

第１の構成では、プラズマは、ＲＦまたはマイクロ波エネルギーを使用して衝突させられ得る。マイクロ波エネルギーは、プラズマが衝突させられた後、プラズマを維持するために使用され得る。この構成は、ケーブルの容量及び組織の多様性によって引き起こされる負荷に起因して電場が崩壊する可能性がある従来型の電気外科システムで使用されるＲＦプラズマよりも有利であり得る。

プラズマのインピーダンスは、マイクロ波源で生成されたマイクロ波エネルギーを効率的にプラズマへと伝達できるように、マイクロ波エネルギーの周波数でアプリケータ（及びエネルギー送達システム）のインピーダンスに整合させることが好ましい。マイクロ波エネルギーを使用する場合、アプリケータ及び／または発生器を（静的または動的に）調整して、プラズマを、組織が呈する負荷に確実に整合させるようにしてもよい。マイクロ波周波数では、ケーブルは、分布定数素子伝送ラインを形成し、ここでは、アプリケータとエネルギー源との間のインピーダンス整合は、マイクロ波発生器の源インピーダンス、ケーブル（伝送ライン）の特性インピーダンス、アプリケータ構造自体のインピーダンス、及び組織のインピーダンスによって決定される。ケーブルの特性インピーダンスが源の出力インピーダンスと同じである場合、ケーブルによって引き起こされる減衰（誘電損失及び導体損失）を差し引いた、マイクロ波電力のすべてがアプリケータへと送達される。アプリケータ及び組織のインピーダンスがケーブルの特性インピーダンスと同じである場合、源において利用可能な最大出力がプラズマ／組織負荷へと伝達される。アプリケータとプラズマ／組織負荷との間で最良のインピーダンス整合を維持するために、後述するように、アプリケータ構造を調整してもよい。また、発生器または第１のケーブルの遠位端と第２の（器具）ケーブルの近位端との間の接続部で調整を行ってもよい。これらの調整は、整合ネットワークの容量及び／またはインダクタンスの変化の形態、すなわち、スタブチューニングの形態であってもよい。

ガスは、アルゴン、または任意の他の好適なガスであってもよく、例えば、二酸化炭素、ヘリウム、窒素、空気、及びこれらのガスのうちの任意のガスの混合物、すなわち、空気１０％／ヘリウム９０％であってもよい。プローブ先端においてＲＦ ＥＭエネルギーまたはマイクロ波ＥＭエネルギーのいずれかに対して高インピーダンス状態を作ることによって、プラズマを衝突させるための高電場を引き起こしてもよい。このことは、第１及び第２の電極の好適な幾何形状を選択することを通じて達成され得る。例えば、第１の構成において第１の電極と第２の電極との間に石英または他の類似の低損失材料などの、一片の絶縁誘電材料を配置してもよい。これにより、絶縁誘電材料の内部の電場が低減し、絶縁誘電材料の横のガス充填間隙の電場が増加するようになる。第１の構成では、第１の導体を越えて（例えば、第１の導体よりも遠位に）第２の電極を延ばすように構成させて、非電離放射が放出されないようにしてもよい。

好ましい実施形態では、器具は、ＲＦ及びマイクロ波ＥＭエネルギーの両方を受け取ることができる。ＲＦ ＥＭエネルギーは、プラズマ衝突のためであってもよく、高電圧パルスとして受け取られてもよい。マイクロ波ＥＭエネルギーは、プラズマを維持するためのもの、すなわち、プラズマへと電力を送達して電離状態を維持するためのものである。これはまた、パルスとして受け取ることもできる。プラズマの準連続ビームを生成する方法で、プラズマを繰り返し衝突させてもよい。この構成がＲＦ ＥＭエネルギーのみを使用する従来型のＡＰＣデバイスよりも有利である点は、容量性負荷または乾燥から湿潤への環境変化に起因してプラズマが崩壊しない点である。さらに、器具の二重構成の性質により、器具は、非電離マイクロ波エネルギーを使用する組織の再建に好適な状態に切り替わることができ、この状態において、第２の電極（及び絶縁誘電材料）は、後述するように、第１の電極が放射マイクロ波モノポールアンテナ構造として働くように第１の電極を露出させる離れた所に引き離される。

従来のＲＦプラズマデバイスでは、ケーブル容量及び高電圧により、プラズマを維持するために高いＲＦ駆動電流が必要になる。例えば、よく知られている式

を４００ｋＨｚの４分の１サイクルに適用することができ、式中、ｄｔは（２．５／４）μｓ＝６２５ｎｓである。ケーブルの容量が３００ｐＦであり、必要とされるピーク電圧が４００Ｖである場合、Ｉ＝３００×４００／６２５＝０．１９２Ａであり、これは比較的高い値である。マイクロ波信号の電圧ははるかに低く、例えば、約２０Ｖであり、したがって、この欠点を克服する。

また、マイクロ波周波数エネルギーを使用して、例えば、マイクロ波共振器、または動作周波数で四分の一波長（またはその奇数倍）の長さの、より高インピーダンスの伝送線路を使用してプラズマを衝突させるために低い電圧をより高い電圧に変換するインピーダンス変成器、すなわち、四分の一波長変成器を使用することによって、プラズマを衝突させることも可能であり得る。この高インピーダンス線路を切り替えて接続してプラズマを衝突させてもよく、またプラズマが衝突してプラズマを維持する必要があると、切り替えて切り離して（すなわち、より低インピーダンスのラインに戻す）もよい。２つの状態の間で切り替えるために、パワーＰＩＮまたはバラクタダイオードを使用することが好ましいこともあるが、同軸または導波管スイッチを使用することも可能であり得る。

細長いプローブは、同軸ケーブルを取り囲むスリーブを備えてもよい。スリーブは、同軸ケーブルを保護するように働いてもよいが、また、例えば、スリーブの内面と同軸ケーブルの外面との間の空間としてガス通路を画定してもよい。ガス通路は、ガス源（例えば、加圧ガスキャニスタなど）に接続するためにスリーブの近位端に配置された入力ポートを有してもよい。

さらに、スリーブは、第１の電極と第２の電極との間で相対的は移動を引き起こすための手段であってもよい。マイクロ波同軸ケーブル上で導電性（例えば、金属製）カテーテルを摺動させることによって、第１の電極と第２の電極との間で相対的は移動を達成してもよく、マイクロ波同軸ケーブルの外側導体もまた金属製であってもよい。この構成では、カテーテル（または同軸ケーブル上で摺動するチューブ）の内面は、同軸ケーブルの外側導体と良好に電気接触していなければならない。このことは、第２の電極または同軸ケーブルの外側電極に対して摺動可能であり、かつガスが流れることを可能にするガス透過性導電性構造を提供することによって達成されてもよい。ガス透過性導電性構造は、導電性メッシュ、放射状に延びる導電性ワイヤまたはばねのケージ、及び複数の周縁方向に離間した放射状に突出する歯のうちのいずれか１つであってもよい。したがって、ガス透過性導電性構造は、複数（例えば、４つ以上）の周方向接続部を提供してもよく、そうでなければマイクロ波信号のための良好な電気接続を確実にするための点接点を設ける必要がある。この解決策により、マイクロ波エネルギーが伝播するのに適切な環境を作るのに十分な接続点を有すること、十分なガスが流れるようにすること、及び外側カテーテルが同軸ケーブルの上で比較的容易に移動することができるようにすることの間でバランスをとることもできる。

一実施形態では、スリーブの遠位端に第２の電極を取り付けるか、または形成してもよく、スリーブは、同軸ケーブルに対して格納可能であってもよい。換言すると、スリーブは、第１の電極をプローブ先端において露出させるように引き下げることが可能であってもよい。スリーブは、同軸ケーブルと同軸であってもよい。第１及び第２の電極は、このように第１の構成では互いに同軸であってもよい。第２の電極は、スリーブの遠位端にある導電性材料の環状帯であってもよい。上述した誘電材料は、スリーブ上かつ環状帯の内方に取り付けられた石英カラーであってもよい。代替的または追加的に、誘電材料は、後述するように、内側電極の一部であってもよい。

格納スリーブは、２つ以上の伸縮自在部分を備えてもよい。伸縮自在部分は、その間に液密封止部を有してガス漏れを防ぐようにしてもよい。機械または電気機械システム、すなわち、機械式スライダ、リニアモータ、またはステッピングモータ構成を使用して、摺動可能な外側スリーブを格納または伸長させてもよい。後述するように、同軸ケーブルの外側導体に対する外側スリーブの位置は、発生器内またはプローブ内の検出器（複数可）を使用し、反射電力または順方向及び反射電力測定、すなわち、反射計またはＶＳＷＲブリッジ測定を使用してなされる反射損失またはインピーダンス整合／不整合測定によって決定してもよい。

第１の電極は、同軸ケーブルからＲＦ及び／またはマイクロ波ＥＭエネルギーを受け取るように連結された、マイクロ波放射モノポールアンテナ構造であってもよい。同軸ケーブルの外側導体は、アンテナに不平衡給電を形成するように接地してもよいし、またはアンテナに平衡給電を形成する、すなわち、両方の導体にかかる電圧が上下するように浮かせてもよい。好ましくは、第１の電極は、受け取られたマイクロ波ＥＭ放射に対応するマイクロ波場を放出するためのマイクロ波アンテナとして働くように形作られてもよい。例えば、モノポーラ放射構造は、円筒の誘電材料を備えてもよく、これは、半球状の遠位端を有し、かつ外側導体を越えて突出し円筒の誘電材料を通って延びて、その半球状の遠位端において突出する同軸ケーブルの内側導体の長さを取り囲む。他の遠位端の形状、例えば、球体または平坦端部も可能である。円筒は、低損失セラミック材料から作られてもよい。誘電体円筒の存在により、例えば、反射電力量を低減させることによって、組織内へのエネルギー送達を改善することができる。円筒の半球状の遠位端から突出する内側導体の長さの端部に丸みをつけて、例えば、半球状に形作り、より均一な放出場を提供してもよい。

プローブは、開腹手術（例えば、手持ち式で）もしくは腹腔鏡下で使用してもよいし、またはスコープ検査デバイスを通して、例えば、内視鏡、胃鏡、または気管支鏡などの器具チャネルを通して挿入可能なように寸法決めされてもよい。例えば、同軸ケーブルは、２．５ｍｍ以下、好ましくは、２．２ｍｍ以下の直径を有してもよい。スリーブは、２．６ｍｍ未満、好ましくは２．５ｍｍ未満の外径を有してもよい。より大きい腹腔鏡器具では、外側直径は３ｍｍ以上であってもよく、より大きい直径の同軸ケーブルを使用してもよい。実施形態では、プローブは約３０ｃｍの長さであってもよい。

創傷清拭装置は、プローブ先端から外方の領域（すなわち、プローブ先端またはその近く）の生体組織を創傷清拭するための、器具のプローブ先端の遠位外面の研磨領域を含み得る。例えば、操作者は、プローブ先端の位置及び／または向きを操作して、研磨領域を、例えば、創傷または他の治療部位（例えば、身体の感染部位または身体の埋め込み部位）の創傷清拭を必要とする生体組織と接触させてもよい。研磨領域は、創傷清拭のために生体組織の表面を削るかまたは引っ掻くために使用することができる。研磨領域は、器具の外面に直接塗布されるコーティングであってもよい。代わりに、研磨領域は、別個に製造され、次に器具に結合される（例えば、接着剤または機械的固定を介して）パッチであってもよい。研磨領域は、任意の形状、例えば、正方形、長方形、円形、楕円形、規則的、または不規則な形状であってもよい。また、研磨領域は、器具の全周を覆っていてもよいので、実質的に環状またはリング形状であってもよい。代わりに、研磨領域は、円周の一部分のみを覆っていてもよい。研磨領域は、プローブ先端の遠位端面にあってもよい。研磨領域は、創傷または他の治療部位（例えば、身体の感染部位または身体の埋め込み部位）を洗浄するために生体物質及び異物を把持及び除去するための鋭い先端または縁を有する研磨要素を含んでもよい。

追加的または代替的に、創傷清拭装置は、例えば、ブラシまたはパッドなどの展開可能な創傷清拭ツールを含んでもよい。実施形態では、プローブ先端は、創傷清拭ツールを受け取るためのホルダー（例えば、凹部または空洞）を含み、創傷清拭ツールは、創傷清拭ツールがホルダー内に封入されている（例えば、収納、収容されている）収納位置と、創傷清拭ツールが、生体組織を創傷清拭するためにプローブ先端から外方の領域に突出している展開位置との間で移動可能である。この場合、スリーブは、創傷清拭装置の向きの調整を可能にするために回転可能な編組ケーブルを備えてもよい。ホルダーの開口部は細長いプローブの遠位端面にあり、これにより、創傷清拭ツールがプローブ先端の外方の領域、すなわちプラズマ（熱もしくは非熱）または非電離放射が送達される領域に直接展開されるようにしてもよい。創傷清拭ツール及びホルダーは、細長いプローブの外面に接合された案内構造内に収容されてもよい。代わりに、ホルダー及び創傷清拭ツールは、細長いプローブの内部構造に組み込まれてもよい。実施形態では、電気外科器具は、創傷清拭ツールを収納位置と展開位置との間で移動させるための展開機構を含む。展開機構は、プローブの近位端に配置されたアクチュエータ、例えば、レバー、プルワイヤまたはプルアーム、例えば手で（例えば、ハンドルを介して）移動させる摺動または回転機構を備えてもよい。しかしながら、本明細書ではまた、例えば、電気機械機構（例えば、リニアモータ、ステッピングモータ、圧電アクチュエータ、及び磁歪アクチュエータを含む）を使用して、自動化された方法で展開可能な創傷清拭ツールの移動を制御することも企図される。例えば、一実施形態では、創傷清拭ツールを自動的に移動させるように構成されたコントローラがあってもよい。

追加的または代替的に、創傷清拭装置は、生体組織を創傷清拭するために、細長いプローブを通してかつプローブ先端の外方の領域の中にまたは外に、液体を運ぶための液体通路を含んでもよい。治療部位に注入または供給される液体は、水、生理食塩水、または創傷清拭に好適ないくらかの他の液体であってよく、例えば、治療部位（例えば、創傷、感染部位、埋め込み部位）を、死んだ、損傷した、もしくは感染した組織、または砂、汚れ、及び治癒を妨げ得る他の汚染物質などの異物を取り除くことによって、洗浄／灌流させるためのものであってもよい。そのため、治療部位から抽出される液体には、死んだ、損傷した、または感染した組織、または砂、汚れ、その他の汚染物質などの異物などの個体が含まれる。一実施形態では、細長いプローブは、スリーブを取り囲むジャケットを備え、液体通路は、ジャケットの内面とスリーブの外面との間の空間である。ジャケットは、構造的にスリーブに類似していてもよく、すなわち、スリーブは、内側スリーブを提供してもよく、ジャケットは、外側スリーブを提供してもよい。液体通路は、液体の供給源（例えば、タンクまたは容器など）に接続するために、ジャケットの近位端に配置された入力ポートを有してもよい。第１の電極が第２の電極に対して移動可能となるために、ジャケットは、上述したスリーブと類似した構造を有してもよい。すなわち、第１の電極が第２の電極に対して移動するときに、ジャケット及びスリーブは一緒に移動してもよい。具体的には、ジャケットは、同軸ケーブルと同軸であってもよく、ジャケットは、同軸ケーブルに対して格納可能であってもよい。格納ジャケットは、２つ以上の伸縮自在部分を備えてもよい。伸縮自在部分は、その間に液密封止部を有して液体漏れを防ぐようにしてもよい。機械または電気機械システム、すなわち、機械式スライダ、リニアモータ、またはステッピングモータ構成を使用して、摺動可能な外側ジャケットを格納または伸長させてもよい。

ジャケットが存在しない別の実施形態では、スリーブの内面と同軸ケーブルの外面との間の空間は、ガス通路と液体通路に仕切られるかまたは分割される。例えば、空間をガス通路と液体通路とに仕切るために、１つ以上の仕切り構造または要素が空間の内部に存在し、これにより、流体がガス通路から液体通路にまたはその逆に伝達できないようにしてもよい。この場合、ガス及び液体の通路は、プローブの近位端のそれぞれのポートに接続されてもよい。このような構成は、プローブの外側プロファイルを可能な限り小さく（例えば、薄く）保つ必要がある場合、例えば、プローブが内視鏡デバイスの器具チャネルに挿入される場合に、有利であり得る。ジャケットが存在する場合、ジャケットは器具の外側プロファイルを画定し得ることが理解されよう。ただし、ジャケットが存在しない場合、スリーブが器具の外側のプロファイルを画定し得る。

加えて、液体通路は、２つ以上のチャネルに分割されるかまたは仕切られてもよい。これらのチャネルのうち、少なくともいくつか（別名第１のチャネル）は、液体を、細長いプローブの近位端から細長いプローブの遠位端まで、プローブ先端の遠位端から、プローブ先端の外方の領域の治療部位に運ぶためのものである。また、チャネルのうちの少なくともいくつか（別名第２のチャネル）は、液体及び固体（例えば、生体物質または異物）を、プローブ先端の外方の領域の治療部位から、プローブ先端の遠位端に運び、細長いプローブを通してその遠位端からその近位端まで運ぶためのものである。

本発明はまた、電気外科装置であって、第１の周波数を有する無線周波数（ＲＦ）電磁（ＥＭ）放射を発生させるためのＲＦ信号発生器と、第１の周波数よりも高い第２の周波数を有するマイクロ波ＥＭ放射を発生させるためのマイクロ波信号発生器と、上述したようにＲＦ ＥＭ放射及びマイクロ波ＥＭ放射を受け取るように接続された電気外科器具と、ＲＦ ＥＭ放射及びマイクロ波ＥＭ放射を細長いプローブに運ぶための送入構造であって、送入構造が、細長いプローブをＲＦ信号発生器に接続するためのＲＦチャネル、及び細長いプローブをマイクロ波信号発生器に接続するためのマイクロ波チャネルを備える、送入構造と、電気外科器具にガスを供給するように接続されたガス送入部と、を備え、装置が、プローブ先端から外方の領域（例えば、プローブ先端の遠位端またはその近傍）の生体組織を創傷清拭するように動作可能であり、装置が、前記プローブ先端から外方の領域内に熱プラズマまたは非熱プラズマを送達する（例えば、組織を（非熱プラズマを介して）滅菌するため、または組織を（熱プラズマを介して）再建するために）ように動作可能である、電気外科装置として表現することもできる。

第１の電極及び第２の電極は、第１の電極が第２の電極を越えて遠位に延び、マイクロ波ＥＭ場をプローブ先端から外方に放出するための放射構造を形成する第２の構成へと、互いに対して移動可能であってもよく、装置は、第１の電極及び第２の電極が、ガスが供給されない第２の構成にあるときに、プローブ先端から外方に非電離電場を放出するように動作可能である。

装置は、プラズマを衝突させるために流路をわたって高電場を発生させるために、ＲＦ ＥＭ放射のパルス（または複数のパルス）をプローブに送達させるように構成された衝突信号発生回路を備えてもよく、衝突信号発生回路が、マイクロ波チャネル上のマイクロ波ＥＭ放射のパルスの検出可能な特性を使用して、ＲＦ ＥＭ放射のパルスの発生をトリガするように構成された制御回路を含む。このように、ＲＦ ＥＭ放射はプラズマを衝突させるために使用されるが、マイクロ波ＥＭ放射はプラズマを維持するために使用される。上述したように、マイクロ波ＥＭ放射のパルスに対してＲＦ衝突パルスの送達を調整することによって、装置は、より確実にプラズマを衝突させることができる。

装置は、マイクロ波チャネル上の順方向及び反射電力をサンプリングし、かつマイクロ波チャネルから、プローブによってマイクロ波電力が送達されたことを示すマイクロ波検出信号を発生させるためのマイクロ波信号検出器と、マイクロ波検出信号を受け取るためのマイクロ波信号検出器と通信するコントローラと、をさらに備えてもよく、コントローラは、マイクロ波ＥＭ放射のための第１のエネルギー送達プロファイルを選択するように動作可能であり、マイクロ波ＥＭ放射ための第１のエネルギー送達プロファイルは、組織の滅菌（非熱プラズマ発生を介して）のためのものであり、コントローラは、マイクロ波信号発生器のための第１のマイクロ波制御信号を出力するようにプログラムされたデジタルマイクロプロセッサを備え、第１のマイクロ波制御信号は、マイクロ波ＥＭ放射のエネルギー送達プロファイルを設定するためのものであり、コントローラは、受け取られたマイクロ波検出信号に基づいてマイクロ波制御信号の状態を判定するように構成されている。この構成を使用して反射マイクロ波信号を測定してもよく、それによって、マイクロ波検出信号は、プラズマが衝突したか否かを表すものになる。信号検出器はまた、プラズマを送達する間に最良のインピーダンス整合が確実に維持されるように、順方向及び反射マイクロ波ＥＭ放射を連続的に監視するように構成されてもよい。マイクロ波信号検出器は、順方向及び反射信号検出器（例えば、マイクロ波チャネル上の好適な指向性電力カプラ）を備えてもよい。検出器は、信号強度のみを検出するように構成されてもよく、例えば、これらは、ダイオード検出器であってもよい。代わりに、検出器は、強度及び位相を検出するように構成されてもよく、例えば、これらは、ヘテロダイン検出器であってもよい。したがって、マイクロ波検出信号は、反射損失またはインピーダンス整合情報を表すものであってもよい。電気外科器具の第１及び第２の電極の相対位置は、滅菌モード（すなわち、非熱プラズマが発生させられているとき）では、設定された反射損失閾値、すなわち、８ｄＢ、１０ｄＢ、または１２ｄＢに到達するまでコントローラによって調整可能であってもよい。

コントローラは、熱プラズマ発生を介した組織再建のための第２のエネルギー送達プロファイルを選択するように、同様の方法で動作可能であってもよい。具体的には、コントローラは、マイクロ波ＥＭエネルギーの第２のエネルギー送達プロファイルを選択するように動作可能であってもよく、マイクロ波ＥＭエネルギーの第２のエネルギー送達プロファイルは、（熱プラズマ発生を介した）組織の再建のためのものである。また、デジタルマイクロプロセッサは、マイクロ波信号発生器のための第２のマイクロ波制御信号を出力するようにプログラムされていてもよく、第２のマイクロ波制御信号は、マイクロ波ＥＭエネルギーの第２のエネルギー送達プロファイルを設定するためのものである。

コントローラは、非電離放射（すなわち、ガスがない）を介した組織再建のための第３のエネルギー送達プロファイルを選択するように、同様の方法で動作可能であってもよい。実施形態では、第３のエネルギー送達プロファイルは、第１のエネルギー送達プロファイルと同じであってもよい。

コントローラは、ＲＦ ＥＭエネルギーのエネルギー送達プロファイルを選択するために、同様の方法で動作可能であってもよい。ＲＦ ＥＭエネルギーに利用可能なプロファイルは、プラズマを衝突させるために流路をわたって高電場を発生させるための衝突パルスを含み得る。

装置は、第１の電極と第２の電極との間に相対的な移動を引き起こすための移動機構を含んでもよく、コントローラは、受け取られたマイクロ波検出信号に基づいて制御信号を移動機構に通信するように構成される。移動機構は機械的であってもよく、そして例えば器具の操作者によって手動で制御されてもよい。移動機構は、器具の遠位端に配置されたアクチュエータ、例えば、レバーまたはプルアーム、例えば、手で移動させられる摺動または回転機構を備えてもよい。

しかしながら、本明細書では、例えば、電気機械機構を使用して、自動化された方法で第１及び第２の電極の相対的な移動を制御する（すなわち、第１及び第２の構成を設定する）ことも企図される。例えば、一実施形態では、スリーブ（及び存在する場合はジャケット）を自動的に移動させ、ガス供給を操作するように構成された設定コントローラがあってもよい。

さらに、コントローラは、プラズマへのインピーダンス整合を制御するための手段として、移動機構を自動的に動作させるように構成されてもよい。マイクロ波チャネル上の反射及び順方向電力測定を使用して、手による移動によって、または反射損失測定もしくはインピーダンス整合に基づいて電気機械的アクチュエータ（ＰＺＴアクチュエータ、磁歪アクチュエータ、ステッピングモータ、リニアモータ）の手段によって、内側同軸ケーブル（または同軸ケーブルに取り付けられた内側電極）に対する外側カテーテル（またはスリーブ）の位置を制御してもよい。

設定コントローラを弁に接続して、例えば、器具が第２の構成に移動したときに供給を遮断し、器具が第１の構成に移動したときに供給を開始するようにガス供給を制御してもよい。弁は、器具の一部であってもよく、例えば、スリーブと同軸ケーブルとの間に組み込まれてもよいし、器具の外側、例えば、ガス送入部内に配置されてもよい。

さらに、上述したマイクロ波信号検出器と組み合わせて、設定コントローラは、反射マイクロ波信号を最小化するように、マイクロ波検出信号に基づいてプラズマが存在するとき、第１の構成におけるスリーブの位置を制御するように構成されてもよい。換言すると、設定コントローラは、プラズマの効率的な送達を容易にするために、第１の構成においてスリーブの位置を精密に調整するためのフィードバック構成を備える。

上述したように、器具は、滅菌用の非熱プラズマと組織再建のための熱プラズマを発生させように構成されている。同軸アプリケータ構造が、３ｍｍ～５ｍｍの直径である、すなわち同軸構造内の外側導体の内径が３ｍｍ～５ｍｍの直径である、プラズマ発生領域と、０．２５ｍｍ～１ｍｍの壁厚で内側にぴったり嵌まる石英チューブとを有し、内側導体の外径が０．７５ｍｍ～４ｍｍの場合に（内側導体及び石英チューブの内壁との間の領域にガスが流れる空間を設けることができる）、４０％未満、例えば、２８％のデューティサイクルのパルスモードで発生器を動作させることによって、消毒または滅菌に好適な非熱プラズマを生成することができる。一実施形態では、単一のマイクロ波パルスの出力の実効値は５０Ｗであり、一周期１４０ｍｓのうち、パルスＯＮの時間は４０ｍｓである、すなわち、プラズマへと送達される平均出力は、２．４５ＧＨｚで１４．２８Ｗである。実施形態では、非熱プラズマを発生させるためのこの信号は、マイクロ波ＥＭエネルギーの前述の第１のエネルギー送達プロファイルである。ＲＦ衝突パルスをこの構成で使用した場合、ＲＦ衝突パルスの持続時間は、約１ｍｓであり、正弦波振動の周波数は１００ｋＨｚであった。振幅は、ピーク値で約１ｋＶ（７０７Ｖｒｍｓ）であった。ＲＦ出力は、マイクロ波電力の１０％未満であった。ＲＦパルスを、マイクロ波バーストまたはパルスに同期させ、マイクロ波バーストまたはパルスの立ち上がりエッジにトリガをかけた。

この特定のアプリケータ幾何形状については、熱プラズマを生成するために、デューティサイクルを増加、例えば、５０％まで増加させてもよく、あるいは連続波（ＣＷ）及び／または実行出力レベルを増加、例えば、７５Ｗまたは１００Ｗまで増加させてもよい（幾何形状が減少または増加した場合、それに応じてマイクロ波電力及びＲＦ衝突パルスの振幅を調整することになる）。実施形態では、熱プラズマを発生させるためのこの信号は、マイクロ波ＥＭエネルギーの前述の第２のエネルギー送達プロファイルである。ＲＦマイクロ波電力の割合は、非熱及び熱プラズマでは、例えば、１０％未満で一定に保つことが好ましい。

電気外科装置は、電気外科器具に液体を供給するか、または電気外科器具から液体を抽出するように接続された液体送入部をさらに含んでもよい。また、装置は、生体組織を創傷清拭するために、プローブ先端から外方の領域に液体を供給するか、またはその領域から液体を抽出するように動作可能である。液体送入部は、（ｉ）処理部位に注入される液体、及び（ｉｉ）処理部位から抽出される液体及び固体（例えば、異物、生体物質）を保持するための容器またはタンクを含んでもよい。また、液体送入部は、容器と電気外科器具との間で液体を運ぶための液体供給部も含んでもよい。さらに、液体送入部は、電気外科器具への／電気外科器具からの液体の流れの方向及び速度を制御するための制御弁を含んでもよい。制御弁は、器具の一部であってもよく、例えば、スリーブと同軸ケーブルとの間に組み込まれていてもよく（ジャケットが存在しない場合）、もしくはジャケットとスリーブとの間に組み込まれていてもよく（ジャケットが存在する場合）、または弁が、器具の外側、例えば、液体供給部に配置されていてもよい。

加えて、液体送入部は、液体通路の第１のチャネルを介して電気外科器具に液体を供給するための注入デバイスと、液体通路の第２のチャネルを介して電気外科器具から液体を抽出するための吸入デバイスと、をさらに含み得る。注入デバイスは、液体が治療部位（例えば、創傷、感染部位、埋め込み部位）から異物（例えば、砂、汚れ、汚染物質）または生体物質（死んだ、損傷した、または感染した組織または細胞）を取り除くのに十分な力を有するように、比較的高い圧力で電気外科器具に液体を送り込む圧縮機またはポンプを含み得る。注入デバイスが電気外科器具に液体を注入する力は、例えば、ＥＭエネルギー及びガス発生機器のコントローラを介して、コンピュータで制御可能であってもよい。吸入デバイスは、液体（及び固体）を治療部位から電気外科器具の遠位先端に強制的に吸入する圧縮機またはポンプを含んでもよい。例えば、液体を注入する第１のステップを使用して、治療部位（例えば、創傷、感染部位、埋め込み部位）から物質を取り除き、治療部位を洗浄してもよく、次に、液体及び固体を吸入する第２のステップを使用して、処理部位から取り除かれた物質を伴う汚れた液体を吸入してもよい。

実施形態では、電気外科装置は、電気外科器具上で展開可能な創傷清拭ツールを操作するための展開機構を含む。例えば、コントローラは、創傷清拭ツールを収納位置と展開位置との間で移動させるために、創傷清拭信号を展開機構に通信するように構成されてもよい。つまり、展開機構はコンピュータで制御されていてもよい。代わりに、しかしながら、創傷清拭機構は、例えば、プルワイヤ及びハンドルを介して手動で操作してもよい。展開機構は、部分的または全体的に器具の一部であり得る。代わりに、展開機構は、部分的または完全に器具の外側に配置してもよい。

本明細書で、無線周波数（ＲＦ）は、１０ｋＨｚ～３００ＭＨｚの範囲にある安定した固定周波数を意味してもよく、マイクロ波周波数は、３００ＭＨｚ～１００ＧＨｚの範囲にある安定した固定周波数を意味してもよい。ＲＦエネルギーは、エネルギーが神経刺激を引き起こすことを防ぐために十分に高く、エネルギーが組織漂白または不要な熱マージンもしくは組織構造への損傷を引き起こすことを防ぐために十分に低い周波数を有するべきである。ＲＦエネルギーについての好ましいスポット周波数は、１００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、５ＭＨｚのうちのいずれか１つ以上を含む。マイクロ波エネルギーについての好ましいスポット周波数は、９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、１４．５ＧＨｚ、２４ＧＨｚを含む。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

本発明での使用に好適な既知の電力送達システムである。 本発明の実施形態である、電気外科装置の概略図である。 本発明の実施形態である電気外科器具の概略断面図である。 図３Ａの電気外科器具の、線Ａ－Ａに沿って取られた概略断面図である。 第１の構成における本発明の別の実施形態である電気外科器具の概略断面図である。 第２の構成における図４Ａの電気外科器具の概略断面図である。 収納構成における本発明のさらなる実施形態である電気外科器具の概略断面図である。 展開構成における図５Ａの電気外科器具の概略断面図である。

図１は、ＷＯ２０１２／０７６８４４に開示されている、本発明において使用するのに好適である電力送達システム１００の概略図を示している。

システム１００は、ＲＦラインアップ１０２とマイクロ波ラインアップ１０４とを備え、これらはＲＦチャネル及びマイクロ波チャネルの部分をそれぞれ形成する。

ＲＦラインアップ１０２は、後述するように、プラズマを衝突させるのに好適な電力レベルでＲＦ周波数電磁信号を発生させ、制御するための構成要素を含む。この実施形態では、ＲＦラインアップ１００２は、ＲＦ発振器１００１と、電力コントローラ１００２と、増幅器ユニット（ここでは、ドライバ増幅器１００３と電力増幅器１００４とを備える）と、変成器１００５と、ＲＦ信号検出器１００６と、を含む。

マイクロ波ラインアップ１０４は、生体組織を治療する（例えば、滅菌及び再建する）ために好適な電力レベルでマイクロ波周波数電磁信号を発生させ、制御するための構成要素を含む。この実施形態では、マイクロ波ラインアップ１０４は、位相同期発振器１００７と、信号増幅器１００８と、調整可能な信号減衰器（例えば、アナログまたはデジタルＰＩＮダイオード式減衰器）１００９と、増幅器ユニット（ここでは、ドライバ増幅器１０１０及び電力増幅器１０１１）と、順方向電力カプラ１０１２と、サーキュレータ１０１３と、反射電力カプラ１０１４と、を含む。サーキュレータ１０１３は、反射信号から順方向信号を絶縁して、カプラ１０１２、１０１４において望ましくない信号成分を低減する、すなわち、カプラの指向性を高める。サーキュレータはまた、高電力出力の段内のトランジスタ、例えば、パワーＧａＮまたはＧａＡｓトランジスタを保護する。ポート１からポート３、ポート２からポート１、及びポート３からポート２の間の絶縁をできるだけ大きくする、すなわち、１５ｄＢよりも大きくすることが望ましく、２０ｄＢ超にすることがより好ましい。

ＲＦラインアップ１０２及びマイクロ波ラインアップ１０４は、コントローラ１０６と通信し、コントローラ１０６は、信号処理及び汎用インターフェース回路１０８と、マイクロコントローラ１１０と、ウォッチドッグ１０１５と、を備えてもよい。ウォッチドッグ１０１５は、システムがその意図されている仕様を実行しなくなる、すなわち、出力または治療時間がユーザが要求したものよりも大きいことに起因してシステムが患者の組織へと誤った量のエネルギーを送達するような、潜在的なエラー状態の範囲を監視してもよい。ウォッチドッグ１０１５は、マイクロコントローラ１１０とは独立したマイクロプロセッサを備えて、マイクロコントローラを確実に正しく機能させる。ウォッチドッグ１０１５は、例えば、ＤＣ電源からの電圧レベルまたはマイクロコントローラ１１０が決定したパルスのタイミングを監視してもよい。コントローラ１０６は、ＲＦラインアップ１０２及びマイクロ波ラインアップ１０４の構成要素に制御信号を伝達するように構成される。この実施形態では、マイクロプロセッサ１１０はそれぞれ、ＲＦ制御信号Ｃ_ＲＦを電力コントローラ１００２に出力し、またマイクロ波制御信号Ｃ_Ｍを調整可能な信号減衰器１００９に出力するようにプログラムされている。これらの制御信号を使用して、ＲＦラインアップ１０２からのＲＦ ＥＭ放射出力及びマイクロ波ラインアップ１０４からのマイクロ波ＥＭ放射出力のエネルギー送達プロファイルをそれぞれ設定する。特に、電力コントローラ１００２及び調整可能な信号減衰器１００９は、出力放射の電力レベルを制御することが可能である。さらに、電力コントローラ１００２及び調整可能な信号減衰器１００９は、出力放射の波形（例えば、パルス幅、デューティサイクル、及び振幅など）を設定することが可能なスイッチング回路を含んでもよい。

マイクロプロセッサ１１０は、ＲＦ信号検出器１００６ならびに順方向及び反射電力カプラ１０１２、１０１４からの信号情報に基づいて、ＲＦ制御信号Ｃ_ＲＦ及びマイクロ波制御信号Ｃ_Ｍを出力するようにプログラムされている。ＲＦ信号検出器１００６は、ＲＦチャネル上のＲＦ ＥＭ放射の電圧及び電流（ならびに任意選択で、電圧と電流との位相差）を示す信号または複数の信号Ｓ_ＲＦを出力する。この実施形態では、ＲＦチャネル（サンプリングした電流及び電圧情報由来）またはマイクロ波チャネル（サンプリングした順方向及び反射電力情報由来）から取得され得る位相情報の測定値のみによって、ＲＦ及びマイクロ波発生器を制御してもよい。順方向パワーカプラ１０１２は、順方向電力レベルを示す信号Ｓ_Ｍ１を出力し、反射パワーカプラ１０１４は、反射電力レベルを示す信号Ｓ_Ｍ２を出力する。ＲＦ信号検出器１００６ならびに順方向及び反射電力カプラ１０１２、１０１４からの信号Ｓ_ＲＦ、Ｓ_Ｍ１、Ｓ_Ｍ２は、信号処理及び汎用インターフェース回路１０８に伝達され、そこでマイクロプロセッサ１１０に渡すのに好適な形態に適合される。

ユーザインターフェース１１２、例えば、タッチスクリーンパネル、キーボード、ＬＥＤ／ＬＣＤディスプレイ、メンブレンキーパッド、フットスイッチなどが、コントローラ１０６と通信して、ユーザ（例えば、外科医）に治療に関する情報を提供し、治療の様々な態様（例えば、患者へのエネルギー送達量、またはエネルギー送達プロファイル）を手動で、例えば、好適なユーザコマンドを介して選択または制御できるようにする。従来型のフットスイッチ１０１６を使用して装置を操作してもよく、フットスイッチ１０１６もまたコントローラ１０６に接続される。

ＲＦラインアップ１０２及びマイクロ波ラインアップ１０４によってそれぞれ生成されるＲＦ及びマイクロ波信号は、信号コンバイナ１１４に入力され、信号コンバイナ１１４は、ＲＦ及びマイクロ波ＥＭ放射をケーブルアセンブリ１１６に沿ってプローブ１１８へと別個または同時に運ぶ。この実施形態では、信号コンバイナ１１４は、デュプレクサ－ダイプレクサユニットを備え、これにより、マイクロ波及びＲＦ周波数のエネルギーをケーブルアセンブリ１１６（例えば、同軸ケーブル）に沿ってプローブ（またはアプリケータ）１１８まで伝送でき、プローブ１１８から患者生体組織内、スコープ、例えば、内視鏡の器具チャネル内、または別の表面にエネルギーが送達される（例えば、放射される）。

信号コンバイナ１１４はまた、プローブ１１８からケーブルアセンブリ１１６に沿って戻る反射エネルギーをマイクロ波及びＲＦラインアップ１０２、１０４内を通過させ、例えば、内部にある検出器に検出させる。後述するように、装置は、ＲＦチャネル上にローパスフィルタ１４６を含み、マイクロ波チャネル上にハイパスフィルタ１６６を含んでもよく、これにより、反射ＲＦ信号のみがＲＦラインアップ１０２に入り、反射マイクロ波信号のみがマイクロ波ラインアップ１０４に入るようにする。

最後に、装置は、外部電源１０１８（例えば、主電源）から電力を受け取り、装置内の構成要素のためにＤＣ電源信号Ｖ_１～Ｖ_６に変換する電力供給ユニット１０１７を含む。したがって、ユーザインターフェースは、電力信号Ｖ_１を受け取り、マイクロプロセッサ１１０は、電力信号Ｖ_３を受け取り、ＲＦラインアップ１０２は、電力信号Ｖ_３を受け取り、マイクロ波ラインアップは、電力信号Ｖ_４を受け取り、信号処理及び汎用インターフェース回路１０８は、電力信号Ｖ_５を受け取り、ウォッチドッグ１０１５は、電力信号Ｖ_６を受け取る。

図２は、本発明の実施形態である電気外科装置２００の概略図を示している。装置２００は、その遠位端からプラズマまたは非電離電磁（ＥＭ）放射を送達することができる電気外科器具２０２を備える。器具２０２の構造の例を以下に説明する。

器具２０２は、電力送達システムに接続され、電力送達システムは、図１を参照して説明したようなものであってよい。しかしながら、図２の実施形態では、電力送達システムは、送入構造２０８を介して器具２０２の近位端に電力を送達するために接続された無線周波数（ＲＦ）放射源２０４及びマイクロ波放射源２０６を備える。送入構造２０８は、上述したような信号コンバイナユニット２１０を含んでもよい。ＲＦ源２０４及びマイクロ波源２０６は、それぞれ、コントローラ（図示せず）からの制御信号Ｃ_ＲＦ及びＣ_Ｍに基づいて、ＲＦ信号及びマイクロ波信号を出力するように構成されてもよい。

器具２０２はまた、例えば、加圧ガス源２１４から供給ライン２１２を介して、ガスを受け取るように接続される。供給ライン２１２上の制御弁２１６は、例えば、コントローラからの制御信号Ｃ_ｇに基づいて、器具２０２によって受け取られたガスの流量を制御するように構成されてもよい。プラズマが発生し得る前にプラズマ形成領域にガスが存在する必要があるため、当該エネルギー源が作動したときにガスを確実に存在させるために、ＲＦ及び／またはマイクロ波エネルギー源を作動させる前に、ガス制御弁及び／または流量コントローラを作動させることが望ましいことがある。プラズマ形成領域にガスセンサを含み、このセンサからの信号を使用してガス流量弁を制御することが好適な場合がある。このシステムはまた、ガス利用を制御するのを助け、そして患者がアルゴン（または他の）ガスで塞栓されることを防ぐ。

ＲＦ及びマイクロ波測定情報はまた、ガスコントローラを制御するために使用されてもよい、すなわち、発生器内の電圧／電流及び／または順方向／反射電力監視回路を使用してＲＦ及び／またはマイクロ波電力が検出されない場合、ガス制御弁を閉鎖してもよい。ガス供給を遮断する前に、設定された時間、すなわち、２０ｍｓまたは２００ｍｓ、待機することが好ましい場合がある。この構成は、安全機構として、またガス使用量制御手段として働く。

器具２０２はまた、例えば、供給ライン２２０を介してタンクまたは容器２１８から液体（例えば、水、生理食塩水）を受け取るようにも接続される。器具２０２はまた、供給ライン２２０を介して容器２１８に液体及び固体（例えば、生体物質及び治療部位から取り除かれた異物）を提供するようにも構成されてもよい。供給ライン２２０上の制御弁２２２は、器具２０２によって容器２１８から受け取られる液体の流れ、及び／または容器２１８によって器具２０２から受け取られる液体（及び固体）の流れを制御するように構成されてもよい。制御弁２２２は、流れの方向及び／または流量を制御するように動作可能であってもよい。例えば、流れの方向及び大きさは、コントローラからの制御信号Ｃ_Ｌに基づいていてもよい。このようにして、器具２０２は、容器２１８から器具２０２の遠位端の治療部位に液体（例えば、水、生理食塩水）を注入することができる。この液体は、治療部位（例えば、創傷、感染部位、埋め込み部位）で生体組織を創傷清拭するために使用されてもよい。追加的または代替的に、創傷清拭は、液体、異物、及び／または生体物質（例えば、組織、細胞）を治療部位から容器２１８に抽出することを含んでもよい。容器２１８及び供給ライン２２０は、２つ以上のゾーンに仕切ることができ、第１のゾーンは、液体を液体容器２１８から器具２０２に提供するためのものであり、第２のゾーンは、液体及び固体を機器２０２から容器２１８に提供するためのものである。第１のゾーンは、一方のゾーンの固体及び／または液体が他方のゾーンに入るのを防ぐように、第２のゾーンから分離されてもよい。

器具２０２は、器具２０２の遠位端にある、またはそのすぐ先にある治療部位で生体組織にプラズマ（例えば、非熱及び熱）または非電離放射を送達するために、器具２０２の近位端から遠位端まで同軸ケーブル及びガスを運ぶ外側スリーブまたはジャケット２２１を備えてもよい。また、スリーブまたはジャケット２２１は、創傷清拭の目的で、その近位端と遠位端との間で液体（固体を含む）を輸送してもよい。さらに、器具２０２は、治療部位内の生体組織を創傷清拭するために、遠位外面に研磨領域２２６を含んでもよい。すなわち、研磨領域２２６を使用して、治療部位（例えば、創傷、感染部位、埋め込み部位）から、死んだ、損傷した、感染した組織、及び／または異物（例えば、砂、汚れ、汚染物質）を削り落としてもよい。研磨領域２２６は、器具の遠位先端の全周を覆っていてもよく（例えば、それはほぼ環状またはリング形状であり得る）、またはその一部分のみを覆っていてもよい（例えば、図２に示されるように）。研磨領域２２６は、実質的に長方形であるように示されているが、他のいくつかの実施形態では、それは、異なる形状、例えば、円形、楕円形、三角形、規則的、または不規則な形状であってもよい。研磨領域２２６は、プローブ先端の側面または端面に位置決めされてもよい。

図３Ａは、本発明による電気外科器具３００の第１の実施形態を示している。器具３００は、管状スリーブ３１８によって取り囲まれた中央同軸ケーブル３０２からなる細長いプローブを備える。同軸ケーブル３０２の近位端（図３Ａの左側に示される）は、ＲＦ及びマイクロ波信号を供給する送入構造に接続するように適合される好適なコネクタ３０６で終端する。同軸ケーブル３０２は、器具の遠位端（図３Ａの右側）にＲＦ及びマイクロ波信号を運ぶ。

同軸ケーブル３０２の遠位端は、短絡または絶縁破壊が生じるのを防ぐために、同軸ケーブルの本体と円筒形キャップとの間に位置決めされたガラスビーズまたはセラミックディスクなどの絶縁要素３０８で終端する。代わりに、ケーブル３０２の誘電体３１１を、ケーブル３０２の外側導体３１０を越えて、例えば、０．１ｍｍ～０．２ｍｍだけ延ばしてもよい。同軸ケーブルの外側導体３１０は、絶縁要素３０８で止まるが、ケーブル３０２の内側導体３１２は、絶縁要素３０８を通って続き、組織再建のための最良のインピーダンス整合を与えるように（シミュレーションを使用して）選択された長さだけ絶縁要素３０８を越えて突出する。突出する長さは、円筒形セラミック（または他の好適な誘電体または磁性材料）キャップ３１４によって取り囲まれ、キャップ３１４は、その遠位端においてドーム状３１６、例えば、半球になって終端する。内側導体３１２は、ドーム３１６からわずかに突出する。内側導体３１２及び円筒形キャップは、器具の第１の電極として働く。

スリーブ３１８は、同軸ケーブル３０２を取り囲み、同軸ケーブル３０２の外面とスリーブ３１８の内面との間に環状空間３２０を画定する。同軸ケーブル３０２をスリーブ内に配置するために、放射状の支持要素またはスペーサ（図示せず）を使用してもよい。環状空間３２０を使用してガスを器具の遠位端に輸送してもよい。ベースピース３１８は、その側面に、ガス供給ラインに接続されるポート３２２を有する。ガス漏れを最小化するために、スリーブ３１８とコネクタ３０６との間の接合部に、気密封止部３２４が設けられ、これは、Ｏリングなどであってもよい。したがって、ポート３２２内に導入されたガスは、環状空間３２０に沿って流れて、器具の遠位端で器具から出る。

スリーブ３１８は、その長さに沿ってその遠位端に至る導電性内面３２１を有する。例えば、スリーブは、その外面にポリイミドライナーを有するステンレス鋼シャフトを備えてもよい。その導電性内面３２１は、同軸ケーブル３０２の外側導体３１０に電気的に接続されている。この実施形態では、これは、環状空間３２０内に取り付けられた導電性メッシュ３２８によってなされる。メッシュは多孔質であり、したがって、ガスが通過することを可能にすると同時に、電気接続を提供する。このことはまた、導体または電極３１０及び３２１の片面または両面に電気接続、すなわち、はんだ付けまたは圧着または捕捉されるばねまたは複数の小さいワイヤを使用して達成することもできる。導体（複数可）の周囲に少なくとも２つの、理想的には少なくとも４つの、周囲接点を設けることによって、マイクロ波エネルギーが損なわれることなく伝播するのに十分に良好な電気接触を確実にすることができる。また、必要な電気接触を確立すると同時に、プラズマ発生領域またはプラズマが形成されるデバイスの遠位端へとガスを流すことができるようにするために、導体のうちの１つの中／上に複数の歯または部分的圧着（例えば、約半分）を置くことが可能かつ好ましい場合もある。

スリーブの導電性内面３２１は、円筒形キャップ３１４と長手方向に重なることができるその遠位長さに沿って、絶縁チューブ３３０（例えば、石英、セラミックなどから作られている）によってさらに覆われる。導電性内面３２１及び絶縁チューブ３３０は、器具の第２の電極として働く。

管状スリーブ３１８は、スリーブ３１８を取り囲む外側ジャケット３４０によって取り囲まれ、スリーブ３１８の外面とジャケット３４０の内面との間に環状空間３４２を画定する。以前と同様に、放射状の支持要素またはスペーサ（図示せず）を使用して、ジャケット３４０内にスリーブ３１８を配置することができる。環状空間３４２は、液体を器具の遠位端に（例えば、遠位端における治療部位に）輸送するために使用されてもよい。加えて、環状空間３４２は、液体（例えば、水、生理食塩水）及び／または固体（例えば、異物（例えば、砂）、生体物質（例えば細胞））を、器具の遠位端から（例えば、遠位端における治療部位から）近位端まで輸送するために使用されてもよい。ジャケット３４０は、その側面に、液体供給ラインに接続されたポート３４４を有する。液体漏れを最小化するために、ジャケット３４０とコネクタ３０６との間の接合部に、液密封止部３４６が設けられ、これは、Ｏリングなどであってもよい。したがって、ポート３４４内に導入された液体は、環状空間３４２に沿って流れて、器具の遠位端で器具から出る。具体的には、１つ以上の出口３４８は、液体が器具３００から器具の遠位端における治療部位に流れ込むことができるように、環状空間３４２の遠位端に設けられている。加えて、液体及び固体を、出口３４８を介して環状空間３４２に吸入してもよい。出口３４８は、略円形であってもよく、実質的に均一に円周方向に離間配置されてもよい。しかしながら、出口３４８が、液体が器具の遠位端から流れ出ることを可能にし、液体及び固体（例えば、異物（例えば、砂、汚れ、汚染物質）及び生体物質（例えば、組織、細胞））が遠位端に流れ込むことを可能にするという条件で、出口３４８の任意の形状、数、または分布が可能であり得ることが理解されよう。

図３Ｂは、図３Ａの線Ａ－Ａに沿って取られた断面図である。図３Ｂから分かるように、環状空間３４２は、複数のチャネルに分割されるか、または仕切られている。示される実施形態では、分割要素もしくは構造または分割器３４７Ａ及び３４７Ｂは、環状空間３４２を２つのチャネルに分割する。このようにして、チャネルのうちの一方を使用して、液体（及び固体）を治療部位から器具の遠位端に輸送し、貯蔵及び／または廃棄のために容器またはタンク（例えば、容器２１８）に戻してもよい。また、チャネルのうちの他の一方を使用して、容器またはタンクから器具を通して遠位端から治療部位に液体を輸送してもよい。このように、液体を治療部位に注入して、例えば、治療部位の創傷または感染／埋め込み部位を創傷清拭し、その後、固体（例えば、異物（例えば、砂または汚れ）及び生体物質（例えば、細胞または組織））を含む汚れた液体を治療部位から吸い出し、創傷または感染／埋め込み部位を洗浄することができる。いくつかの他の実施形態では、環状空間３４２は、２つを超えるチャネル、例えば、４、６、８、または１０個のチャネルに分割され得ることが理解されよう。この場合、１つ以上のチャネルは、治療部位に液体を導入することができ、及び／または１つ以上のチャネルは、治療部位から液体（及び固体）を抽出することができる。加えて、いくつかの実施形態では、環状空間３４２は分割されず、代わりに、治療部位に液体を導入すること、及び治療部位から液体または固体を抽出することの両方に使用される単一のチャネルを提供する。

ジャケット３４０には、例えば、ポリイミドなどで形成された外部保護シース３０４が設けられている。保護シース３０４は、その遠位端で終端する。実施形態では、終端は、好適な絶縁体、例えば、低損失マイクロ波セラミック、ＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ、またはナイロンなどから作られた環状構造を含んでもよい。

器具は、次の手順を行うことによって、プローブ先端から外方の領域（例えば、プローブ先端にあるまたはそのすぐ先にある治療部位）にプラズマ（例えば、非熱プラズマまたは熱プラズマ）を発生させるように構成される。

‐器具の遠位領域（すなわち、石英チューブ３３０と円筒形キャップ３１４との間の領域）にガスを供給する
‐遠位領域に高電場を発生させることによって遠位領域のガスにプラズマを衝突させるために、同軸ケーブルを通してＲＦエネルギーのパルスを送る
‐プラズマを維持または保持して、適切な治療が行われることを確実にするために、同軸ケーブルを通してマイクロ波エネルギーのパルスを送る。

パルスの衝突及び維持が常に同期されるように、マイクロ波パルスの特性（例えば、立ち上がりエッジ）によってＲＦパルスを自動的にトリガしてもよい。ＲＦパルスは、プラズマを衝突させるための電場を設定するのに好適な電圧を有するように構成される。電圧は、１５０Ｖ～１５００Ｖのピーク値の間、より好ましくは２５０Ｖ～７５０Ｖのピーク値の間であってもよい。ＲＦパルスの周波数は１００ｋＨｚ～１ＭＨｚの間であってもよく、例えば、０．５μｓ～１０ｍｓの間の持続時間を有する時間ゲートである（例えば、検出されたマイクロ波パルスに基づく）正弦波状波形または信号のウィンドウまたはバーストを含んでもよい。

プラズマの状態をチェックするため、送達されたマイクロ波電力を（例えば、順方向及び反射マイクロ波信号を測定することによって）監視してもよい。

上記の実施形態では、ＲＦ信号によってプラズマを衝突させる。他の実施形態では、内側導体と外側導体との間の距離が密接していることにより、マイクロ波信号から高電場を発生できるため、マイクロ波信号のみでプラズマを衝突させてもよい。例えば、器具の遠位端に２５ＷのＣＷマイクロ波電力を送達することが可能である場合、これにより十分な高電場を作ってもよい。マイクロ波場を使用する、プラズマ衝突の１つの可能な手段は、プラズマが衝突するときにプラズマ発生領域内の２つの導体間の距離を小さくし、次いで、プラズマが衝突した後は、プラズマを維持するための最適な環境（インピーダンス）を作るために再び距離を大きくすることである。

電気外科器具３００は、創傷治療装置を提供してもよい。最初に、器具３００を使用して、創傷の創傷清拭を実施してもよい。例えば、操作者は、容器（例えば、２１８）から、供給ライン（例えば、２２０）を介して、ポート３４４で器具３００の遠位端に液体（例えば、水、生理食塩水）を注入するために、コントローラ（例えば、コントローラ１０６、ユーザインターフェース１１２を介して）に、液体制御弁（例えば、弁２２２）を作動するように指示してもよい。次に、液体は環状空間３４２内で輸送され、出口３４８を介して遠位先端で器具を出る。それにより、流出液体は、遠位端から外方に配置された、例えば、遠位端にあるまたはそのすぐ先にある治療部位に注入される。注入された液体は、治療部位の創傷の創傷清拭に使用することができる。例えば、注入された液体は、死んだ、損傷した、または感染した組織を創傷から取り除くことができる。また、注入された液体は、傷から異物（例えば、汚れ、砂、汚染物質）を取り除くことができる。この操作は、創傷清拭プロセスを完了するのに十分であり得る。ただし、状況によっては、さらなる操作が好ましくまたは必要になる場合がある。例えば、順次または同時に、操作者は、液体（及び固体）が出口３４８を介して創傷から器具３００の遠位端に吸入されるように、装置に液体制御弁をさらに制御させてもよい。次に、液体と固体とのこの混合物は、環状空間３４３内の器具を通って輸送され、容器（例えば、容器２１８）に戻されてもよい。実施形態では、同じ流体通路が、第１に、液体を創傷に注入するために、そして第２に、液体及び固体を創傷から抽出するために使用される。しかしながら、図３Ｂを参照して上で説明したように、環状空間３４２は、複数のチャネルに仕切られてもよく、これにより、液体の注入及び液体（固体を伴う）の抽出に（順次または同時に）異なるチャネルが使用される。また、供給ライン、液体制御弁、及び容器は、液体を注入し、液体（固体を伴う）を抽出するための別個のスペースまたはゾーンを有してもよい。

創傷清拭後、器具３００は、次に、生体組織を滅菌するために、例えば、治療部位の創傷を滅菌するために使用されてもよい。具体的には、操作者は（例えば、コントローラ１０６及びユーザインターフェース１１２を介して）、プラズマを衝突させるために、ＲＦラインアップ（例えば、ラインアップ１０２）及びガス送入部（例えば、ガス容器２１４、バルブ２１６、及びガス供給部２１２）を制御して、器具の遠位端（例えば第１の電極と第２の電極との間）でガスを衝突信号と結合させてもよい。次に、マイクロ波ラインアップ（例えば、マイクロ波ラインアップ１０４）を使用して、非熱プラズマを維持してもよい。

例えば、消毒または滅菌に好適な非熱プラズマは、４０％未満、例えば、２８％のデューティサイクルのパルスモードでＭＷ発生器を動作させることによって生成することができる。一実施形態では、単一のマイクロ波パルスの出力の実効値は５０Ｗであり、一周期１４０ｍｓのうち、パルスＯＮの時間は４０ｍｓである、すなわち、プラズマへと送達される平均出力は、２．４５ＧＨｚで１４．２８Ｗである。ＲＦ衝突パルスをこの構成で使用した場合、ＲＦ衝突パルスの持続時間は、約１ｍｓであってもよく、正弦波振動の周波数は１００ｋＨｚであってもよい。振幅は、ピーク値で約１ｋＶ（７０７Ｖｒｍｓ）であってもよい。ＲＦ出力は、マイクロ波電力の１０％未満であり得る。ＲＦパルスを、マイクロ波バーストまたはパルスに同期させ、マイクロ波バーストまたはパルスの立ち上がりエッジにトリガをかけることができる。

このようにして、非熱プラズマを器具３００の遠位端で発生させることができ、この非熱プラズマは、遠位端にあるかまたはそのすぐ先にある治療部位に送達することができる。したがって、非熱プラズマは、例えば、創傷内の細菌を殺すことによって、創傷を滅菌または洗浄するために、新たに創傷清拭された創傷に向けることができる。創傷滅菌のこのプロセスは、創傷が感染する可能性を低減するのに役立ち、それにより、創傷が治癒する可能性を高めることができる。

創傷清拭及び滅菌後、次に、器具３００を使用して、生体組織を再建することができ、例えば、治療部位の創傷を再建することができる。具体的には、操作者は（例えば、コントローラ１０６及びユーザインターフェース１１２を介して）、マイクロ波ラインアップ（例えば、マイクロ波ラインアップ１０４）及びガス送入部（例えば、ガス容器２１４、弁２１６及びガス供給部２１２）を制御して、熱プラズマを形成することができる。前と同様に、このステップはプラズマを衝突させるステップの後であってもよい。熱プラズマを生成するために、デューティサイクルを増加させ、例えば、５０％まで増加させてもよく、あるいは、連続波（ＣＷ）及び／または実行出力レベルを増加、例えば、７５Ｗまたは１００Ｗまで増加させてもよい（マイクロ波電力及びＲＦ衝突パルスの振幅は、器具３００の正確な幾何形状／寸法に基づいて調整される必要があるであろう）。ＲＦマイクロ波電力の割合は、非熱及び熱プラズマでは、例えば、１０％未満で一定に保つことが好ましい。

このようにして、熱プラズマを器具３００の遠位端で発生させることができ、この熱プラズマは、遠位端にあるかまたはそのすぐ先にある治療部位に送達することができる。それに応じて、熱プラズマは、創傷を再建するために、新たに滅菌された創傷に向けることができる。この創傷再建のプロセスは、自然な創傷治癒が起こるのを単に待つことと比較して、創傷治癒を加速することに有用である。

上記を考慮して、電気外科器具３００は、創傷の創傷清拭、滅菌、及び再建を実施することができる創傷治療装置を提供する。滅菌から再建への移行は、非熱プラズマの生成／適用から熱プラズマの生成／適用への移行を伴うことが理解されよう。非熱プラズマから熱プラズマへのこの移行は、デューティサイクルを増加させること、及び／またはプラズマを形成するために使用されるパルス化されたマイクロ波エネルギー信号の電力を増加させることによって実施できることがさらに理解されよう。例えば、４０％を下回るデューティサイクルを使用して非熱プラズマを生成してもよく、一方、５０％を上回るデューティサイクルを使用して熱プラズマを生成してもよい。追加的または代替的に、５０Ｗ未満（または１５Ｗ未満の平均電力）のパルス電力が、非熱プラズマを生成するために使用されてもよく、一方、７５Ｗを上回る（または３０Ｗを上回る平均電力）パルス電力が、熱プラズマを生成するために使用されてもよい。

図３Ａ及び３Ｂの電気外科器具は、創傷治療に使用することができ、器具は、例えば、耳及び尿路における感染部位の治療などの他の用途にも有用性を見出すことができる。例えば、液体通路３４２は、感染部位から感染組織及び／または粘液を抽出するために使用されてもよい。さらに、液体通路３４２を使用して、医療用インプラント（例えば、金属製インプラント）及び対応する身体の埋め込み部位から感染組織を抽出してもよい。続いて、感染部位、埋め込み部位、及び／またはインプラントは、非熱プラズマを使用して滅菌することができる。

図４Ａ及び４Ｂは、本発明の別の実施形態である電気外科器具３５０の概略断面図である。図３Ａと共通する構成要素には同じ参照番号を付与し、改めて説明しない。

図４Ａ及び４Ｂの実施形態は、第１の電極及び第２の電極が互いに対して移動可能であるという点で、図３Ａ及び３Ｂの実施形態とは異なる。

この実施形態では、スリーブ３１８及びジャケット３４０は、同軸ケーブル３０２に対して長手方向に摺動するように構成される。これを達成するために、スリーブ３１８は、近位ベースピース３５４内に伸縮方式で摺動可能に取り付けられる。流体（例えば、ガス）の密閉を維持するために、Ｏリング３２５を摺動接続部に取り付けてもよい。また、ジャケット３４０は、近位ベースピース３５４内に伸縮方式で摺動可能に取り付けられる。流体（例えば液体）の密閉を維持するために、Ｏリング３５８を摺動接続部に取り付けることができる。プルワイヤ（図示せず）は、同軸ケーブルに対するスリーブ３１８及びジャケット３４０の位置決めを支援するために、コネクタ３０６を通して延ばしてもよい。プルワイヤは、手動で操作することができ、または自動制御機構、例えば、ステッピングモータまたはリニアモータに接続することができ、これらは、例えば、コントローラからの制御信号に基づいて、スリーブ３１８及びジャケット３４０の位置を自動的に制御することができる。スリーブ３１８及びジャケット３４０は、１つの単一のユニットとして一緒に移動してもよい。

摺動可能なスリーブ及びジャケットにより、器具は２つの構成を取り入れることができる。第１の構成では、図４Ａに示すように、スリーブ３１８の導電性内面３２１は、円筒形キャップ３１４と長手方向に一致している。この構成では、ＲＦまたはマイクロ波信号が器具に供給されたときに高電場を呈する高インピーダンス領域が設定される。この構成では、器具は、プローブの遠位端からプラズマ、例えば、再建のための熱プラズマを、または滅菌のための非熱プラズマを送達するように適合されてもよい。この動作モードは、図３Ａに示されるデバイスに対応している。

マイクロプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ１１０）は、マイクロ波検出信号からコントローラで決定される検出された反射損失またはインピーダンス不整合に基づいて、同軸ケーブルに対して摺動スリーブ及びジャケットの位置を調整するための制御信号を出力するように構成されてもよい。この制御は、例えば、既定の必要とされる整合または反射損失、例えば、１０ｄＢ（マイクロ波エネルギーの９０％がプラズマへと送達される）を維持するように、プラズマが発生するときになされてもよい。

第２の構成では、図４Ｂに示されるように、スリーブ３１８及びジャケット３４０は、同軸ケーブル３０２に対して摺動して下がって、デバイスの遠位端で円筒形キャップ３１４をある長さ露出する。露出した端部は、放射モノポールマイクロ波アンテナとして働く。この構成では、マイクロ波信号は、ガスが存在しない状態で同軸ケーブルに供給される。マイクロ波信号は、非電離放射場で放出される。遠位放射モノポールで送達される非電離マイクロ波電力のレベルは、２．５Ｗ～５０Ｗの間の連続波電力でああってもよい。そのレベルは、再建される組織の特性、例えば、治療部位の深さ（例えば、創傷または感染／埋め込み部位）に依存し得る。電力レベルはまた、発生器からアプリケータまたはアンテナにマイクロ波エネルギーを送達するのに使用されるマイクロ波伝送ケーブルの特性に依存する。

マイクロ波エネルギーは、一連のパルスまたはマイクロ波エネルギーのバーストとして送達されてもよく、それにより、機械的力がマイクロ波凝固エネルギーのバーストに続くか、またはそのバースト内に埋め込まれる。例えば、１つの活性化プロファイルは、１０Ｗのマイクロ波電力を１０秒間印加することを含んでもよい。

円筒形キャップ３１４の遠位端は、導電性ドームで終端してもよく、これは、プローブ先端の外方の領域の電力密度が円筒形キャップ３１４の遠位端に過度に集中しないことを確実にするのに役立つ。

上記を考慮して、熱プラズマ（すなわち、電離ガス）を介した再建に加えてまたはその代わりに、器具３００を使用して、組織再建のための非電離マイクロ波エネルギーまたは放射を生成してもよい。この場合、装置は、ガスが器具３００の遠位端に提供されないように、ガス送入部（例えば、ガス容器２１４、弁２１６、及びガス供給部２１２）を遮断するように（例えば、コントローラ１０６及びユーザインターフェース１１２を介して）制御することができる。加えて、マイクロ波のラインアップ（例えば、マイクロ波のラインアップ１０４）を制御して（例えば、コントローラ１０６及びユーザインターフェース１１２を介して）、遠位先端に非電離放射場を提供することができる。実施形態では、非熱プラズマ（ガスを伴う）を生成するために使用されるのと同じマイクロ波信号を使用して、非電離放射場（ガスを伴わない）を発生させることができる。このタイプのマイクロ波信号またはマイクロ波エネルギープロファイルは、例えば、熱プラズマを発生させるために使用される信号と比較して弱いので、望ましい場合がある。より強い信号は、治癒を妨げる可能性のある凝固レベル（例えば、浅いまたは深い）をもたらす可能性があるため、より弱い信号は、再建に有益である場合がある。とはいえ、上述したように、いくつかの他の実施形態では、異なる形態のマイクロ波エネルギープロファイル、例えば、４０％を上回るデューティサイクル及び／または５０Ｗを上回るパルス電力（又は１５Ｗを上回る平均電力）を有するパルス信号が使用されてよいことが理解されよう。

上記を考慮して、電気外科器具３５０は、創傷の創傷清拭及び滅菌、ならびにまた、２つの分離した別個の機構、すなわち熱プラズマ及び非電離マイクロ波エネルギーを介して再建を実施できる創傷治療装置またはデバイスを提供する。

図５Ａ及び５Ｂは、本発明のさらなる実施形態である電気外科器具４００の概略断面図である。図３Ａと共通する構成要素には同じ参照番号を付与し、改めて説明しない。

図５Ａ及び５Ｂの実施形態は、器具が展開可能な創傷清拭ツール４０２を含むという点で、図３Ａの実施形態とは異なる。具体的には、器具４００は、創傷清拭ツール４０２を受け取るための空洞、凹部、またはホルダー４０４を備える。図５Ａ及び５Ｂの実施形態では、ホルダー４０４は、器具４００の遠位端にあり、プラズマ及び非電離放射が放出されるのと実質的に同じ方向を向く遠位端面に開口部を有する。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、ホルダー４０４は、器具４００の他の場所に配置できることが理解されよう。器具４００は、創傷清拭ツール４０２からプローブの近位端のハンドル４０８まで延びるプルワイヤ４０６をさらに含む。図５Ａ及び５Ｂに示すように、プルワイヤ４０６は、器具４００の外面に装着され、使用中にワイヤが物体に引っ掛かるのを防ぐ案内構造４０７内に収容されてもよい。しかしながら、別の実施形態では、案内構造４０７は、器具４００の外側プロファイルが図３Ａ～図４Ｂの実施形態と比較して変化しないように、ジャケット３４０またはスリーブ３１８と一体化されてもよい。いずれの場合でも、ハンドル４０８は、ホルダー４０４に対して創傷清拭ツール４０２を移動させるためにユーザによって操作されてもよい。すなわち、ユーザは、ホルダー４０４に対して創傷清拭ツール４０２の対応する長手方向の移動（矢印４１２によって示される）を引き起こすために、器具４００に対して長手方向に（矢印４１０によって示されるように）ハンドル４０８を移動させることができる。このようにして、ハンドル４０８を使用して、創傷清拭ツール４０２を、創傷清拭ツール４０２がホルダー４０６内に封入されている収納位置（図５Ｂに示される）と、創傷清拭ツール４０２が、生体組織を創傷清拭するためにプローブ先端から外方の領域に突出している展開位置（図５Ａに示される）との間で移動させることができる。実施形態では、ホルダー４０４は、収納位置において、創傷清拭ツール４０２がホルダー４０２内に完全に封入されるように、すなわち、ツールがホルダーから全く突出しないように寸法決めされる。また、実施形態では、創傷清拭ツール４０２がホルダー４０２から完全に離間するように、すなわち、ツール全体がホルダーから突出するように、プルワイヤ４０６が寸法決めされる。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、様々な構成要素は、ツールが展開位置でホルダーから部分的にのみ突出するように寸法決めされてもよい。

図５Ａ及び５Ｂでは、創傷清拭ツールは、複数の弾性的に変形可能な剛毛を有するブラシを備える。展開位置にあるとき、剛毛を使用して、例えば、ブラッシングするまたは削る動作を介して、治療部位（例えば、創傷、感染／埋め込み部位、インプラント）から死んだ、損傷した、または感染した組織を除去してもよい。また、剛毛を使用して、例えば、ブラッシングするまたは削る動作を介して、治療部位から異物（例えば、砂、汚れ、汚染物質）を除去することができる。しかしながら、他のいくつかの実施形態では、創傷清拭ツールは、例えば、研磨コーティングまたは表面を有する展開可能な部材（例えば、パッド）、またはガーゼタイプの材料でコーティングされた展開可能な部材など、ブラシ以外のものであってもよい。このような場合、創傷清拭ツールを使用した創傷清拭の方法は、ブラシの場合と同じである。

図５Ａ及び５Ｂの実施形態では、展開可能なツール４０２の展開機構は、プルワイヤ４０６及びハンドル４０８を含む。したがって、図５Ａ及び５Ｂの展開機構は、手動展開機構である。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、自動またはコンピュータ制御の展開機構が提供され得ることが理解されよう。例えば、そのような自動展開機構は、コントローラ（例えば、コントローラ１０６）に動作可能に連結された電気機械アクチュエータ（ＰＺＴアクチュエータ、磁歪アクチュエータ、ステッピングモータ、リニアモータ）を含んでもよく、アクチュエータは、コントローラからの制御信号に基づいて創傷清拭ツール４０２を収納位置と展開位置との間で移動するよう使用時に構成されてもよい。アクチュエータは、プルワイヤ４０６と同様のプルワイヤを使用してツールを機械的に移動させてもよい。

図５Ａ及び５Ｂの実施形態は、創傷清拭液体を注入／抽出するための展開可能な創傷清拭ツール４０２及び液体通路３４２の両方を有する。したがって、図５Ａ及び５Ｂの実施形態は、治療部位（例えば、創傷、感染／埋め込み部位、インプラント）を創傷清拭するための２つの別個の異なる機構を有する。しかしながら、展開可能なツール４０２が提供される場合、液体通路３４２及び液体を注入及び抽出するためのすべての関連する機構は任意であり、すなわちそれらは存在しない場合があることが理解されよう。

上述した実施形態のうちの１つからの１つ以上の特徴を、上述した実施形態のうちの１つ以上の他の実施形態からの１つ以上の特徴と組み合わせて、添付の特許請求の範囲に含まれる新しい実施形態を形成することができることが理解されよう。例えば、図２の実施形態は、治療部位（例えば、創傷、感染／埋め込み部位）を創傷清拭するための器具の遠位端に研磨領域２２６を含む。図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂの実施形態のうちのいずれか１つ以上が、研磨領域２２６も含み得ることを理解されよう。さらに、上述した実施形態は、（ｉ）器具の遠位端にある研磨領域（例えば図２）、（ｉｉ）創傷清拭液体及び固体を注入／抽出するための液体通路（例えば図３Ａ～５Ｂ）、及び（ｉｉｉ）展開可能な創傷清拭ツール（例えば図５Ａ及び５Ｂ）という、３つの別個の創傷清拭装置を開示する。いくつかの実施形態では、これらの創傷清拭装置のうちの１つのみが存在し得ることが理解されよう。ただし、他のいくつかの実施形態では、任意の２つが存在し得、いくつかのさらなる実施形態では、３つすべてが存在し得る。液体通路が存在しない場合、器具の外面は、ジャケット３４０によってではなくスリーブ３１８によって画定され得ることが理解されよう。さらに、別の実施形態では、図４Ａ及び４Ｂの実施形態の移動可能な電極は、図５Ａ及び５Ｂの展開可能な創傷清拭ツールの実施形態に含まれてもよい。

前述の記載、または以下の特許請求の範囲、または添付の図面中で開示され、特定の形態で、または開示する機能を実行するための手段、または開示する結果を得るための方法もしくはプロセスと言う観点から表された特徴は、多様な形態で本発明を実現するために、必要に応じて、別々に、またはこのような特徴を任意に組み合わせて利用してもよい。

本発明を、上記の例示的な実施形態と併せて説明してきたが、本開示が与えられた場合、多くの同等の修正及び変形が当業者には明らかであろう。したがって、上記の本発明の例示的な実施形態は、例示的であり限定的でないと判断される。記載される実施形態への様々な変化は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに行われ得る。

誤解を避けるために、本明細書中で提供する理論的な説明は、読者の理解を向上させる目的で提供される。本発明者らは、これらの理論的説明のいずれにも拘束されることを望まない。

以下の特許請求の範囲を含む本明細書の全体を通じて、文脈上別段の解釈が必要でない限り、用語「～を有する（ｈａｖｅ）」、「～を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、及び「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、ならびに「～を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「～を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「～を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、及び「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの変形は、記載された構成要素もしくはステップ、または構成要素もしくはステップの群を包含するが、他の構成要素もしくはステップ、または構成要素もしくはステップの群を除外しないことを示唆すると理解される。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上別段の明確な指示のない限り、複数の指示物を包含することに留意されたい。範囲は、「約」（ある特定の値）から、及び／または「約」（別の特定の値）まで、として本明細書において表現され得る。このような範囲が表現される場合に、別の実施形態は、（ある特定の値）から及び／または（他の特定の値）までを包含する。同様に、値が近似として表現される場合に、先行詞「約」の使用によって、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるだろう。数値に関連する用語「約」とは、任意選択であり、例えば±１０％を意味する。

用語「好ましい（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」及び「好ましくは（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）」は、本明細書では、いくつかの状況の下で特定の利点を提供し得る本発明の実施形態を指して使用される。しかしながら、他の実施形態も同一の状況または異なる状況下で好ましい場合があることが認識されよう。１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用でないことを意味または示唆せず、開示の範囲から、または特許請求項の範囲から他の実施形態を除外することを意図していない。

Claims (24)

1. 電気外科器具であって、
   無線周波数（ＲＦ）及び／またはマイクロ波周波数電磁（ＥＭ）エネルギーを運ぶための同軸ケーブルと、前記ＲＦ及び／またはマイクロ波周波数ＥＭエネルギーを受け取るために前記同軸ケーブルの遠位端に接続されたプローブ先端と、を備える細長いプローブと、
   前記細長いプローブを通して前記プローブ先端にガスを運ぶためのガス通路と、
   生体組織を創傷清拭するための創傷清拭装置と、を備え、
   前記創傷清拭装置が、創傷清拭ツールを備え、
   前記プローブ先端が、前記創傷清拭ツールを受け取るためのホルダーを備え、
   前記創傷清拭ツールが、前記創傷清拭ツールが前記ホルダー内に封入される収納位置と、前記創傷清拭ツールが生体組織を創傷清拭するために前記プローブ先端から外方の領域に突出する展開位置との間で移動可能であり、
   前記同軸ケーブルが、内側導体、外側導体、及び前記内側導体を前記外側導体から分離する誘電材料を備え、
   前記プローブ先端が、前記同軸ケーブルの前記内側導体に接続された第１の電極と、前記同軸ケーブルの前記外側導体に接続された第２の電極と、を備え、
   前記第１の電極及び前記第２の電極が、前記プローブ先端から外方の前記領域で熱プラズマまたは非熱プラズマを生成するために、前記ガス通路から受け取られたガスの流路にわたって、前記受け取られたＲＦ及び／またはマイクロ波周波数ＥＭエネルギーから電場を生成するように構成されている、前記電気外科器具。
2. 前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記第１の電極が前記第２の電極を超えて遠位に延びて、前記プローブ先端から外方にマイクロ波ＥＭ場を放出するための放射構造を形成する第２の構成へと、互いに対して移動可能である、請求項１に記載の電気外科器具。
3. 前記創傷清拭装置が、前記プローブ先端において生体組織を創傷清拭するための、前記プローブ先端の遠位外面の研磨領域を備える、請求項１または２に記載の電気外科器具。
4. 前記細長いプローブが、前記同軸ケーブルを取り囲むスリーブを備え、前記ガス通路が、前記スリーブの内面と前記同軸ケーブルの外面との間の空間である、請求項１～３のいずれか１項に記載の電気外科器具。
5. 前記第２の電極が、前記スリーブの遠位端に形成され、前記スリーブが、前記同軸ケーブルに対して格納可能である、請求項４に記載の電気外科器具。
6. 前記スリーブが、前記創傷清拭装置の向きの調整を可能にする回転可能な編組ケーブルを備える、請求項４または５に記載の電気外科器具。
7. 前記創傷清拭装置が、生体組織を創傷清拭するために、前記細長いプローブを通してかつ前記プローブ先端の外方の前記領域の中にまたは外に、液体を運ぶための液体通路を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の電気外科器具。
8. 前記細長いプローブが、スリーブを取り囲むジャケットを備え、前記液体通路が、前記ジャケットの内面と前記スリーブの外面との間の空間である、請求項７に記載の電気外科器具。
9. スリーブの内面と前記同軸ケーブルの外面との間の空間が、前記ガス通路と前記液体通路とに仕切られている、請求項７に記載の電気外科器具。
10. 前記液体通路が、前記細長いプローブを通して前記プローブ先端の外方の前記領域に液体を運ぶための第１のチャネルと、前記細長いプローブを通して前記プローブ先端の外方の前記領域から液体を運ぶための第２のチャネルとに仕切られている、請求項７～９のいずれか１項に記載の電気外科器具。
11. 前記第１の電極が、前記同軸ケーブルからＲＦ及び／またはマイクロ波周波数ＥＭエネルギーを受け取るように連結された放射マイクロ波モノポールアンテナ構造である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の電気外科器具。
12. 前記第１の電極及び前記第２の電極が、前記同軸ケーブルによって運ばれるＲＦ信号のためのアクティブ及びリターン電極を形成する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の電気外科器具。
13. 前記同軸ケーブルの外側電極が、前記同軸ケーブルの前記第２の電極または前記外側電極に対して摺動可能であり、かつ前記同軸ケーブルを通ってガスが流れることを可能にするガス透過性導電性構造によって前記第２の電極に接続されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の電気外科器具。
14. 前記プローブが、スコープデバイスの器具チャネルを通して挿入可能である、請求項１～１３のいずれか１項に記載の電気外科器具。
15. 電気外科装置であって、
    第１の周波数を有する無線周波数（ＲＦ）電磁（ＥＭ）放射を発生させるためのＲＦ信号発生器と、
    前記第１の周波数よりも高い第２の周波数を有するマイクロ波ＥＭ放射を発生させるためのマイクロ波信号発生器と、
    前記ＲＦ ＥＭ放射及び前記マイクロ波ＥＭ放射を受け取るように接続された、請求項１～１４のいずれか１項に記載の電気外科器具と、
    前記ＲＦ ＥＭ放射及び前記マイクロ波ＥＭ放射を前記細長いプローブに運ぶための送入構造であって、前記送入構造が、前記細長いプローブを前記ＲＦ信号発生器に接続するためのＲＦチャネル、及び前記細長いプローブを前記マイクロ波信号発生器に接続するためのマイクロ波チャネルを備える、前記送入構造と、
    前記電気外科器具にガスを供給するように接続されたガス送入部と、を備え、
    前記装置が、前記プローブ先端から外方の前記領域の生体組織を創傷清拭するように動作可能であり、
    前記装置が、前記プローブ先端から外方の前記領域に熱または非熱プラズマを送達するように動作可能である、前記電気外科装置。
16. 前記電気外科器具に液体を供給する、または前記電気外科器具から液体を抽出するように接続された液体送入部を備え、
    前記装置が、生体組織を創傷清拭するために、前記プローブ先端から外方の前記領域に液体を供給する、または前記領域から液体を抽出するように動作可能である、請求項１５に記載の電気外科装置。
17. 前記液体送入部が、
    第１のチャネルを介して前記電気外科器具に液体を供給するための注入デバイスと、
    第２のチャネルを介して前記電気外科器具から液体を抽出するための吸入デバイスと、を備える、請求項１６に記載の電気外科装置。
18. 前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記第１の電極が前記第２の電極を超えて遠位に延びて、前記プローブ先端から外方にマイクロ波ＥＭ場を放出するための放射構造を形成する第２の構成へと、互いに対して移動可能であり、
    前記第１の電極及び前記第２の電極が、ガスが供給されていない前記第２の構成にあるときに、前記装置は、前記プローブ先端から外方に非電離電場を放出するように動作可能である、請求項１５～１７のいずれか１項に記載の電気外科装置。
19. 前記プラズマを衝突させるために、前記流路にわたって高電場を発生させるために、ＲＦ ＥＭエネルギーのパルスを前記プローブに送達させるように構成された衝突信号発生回路を備え、
    前記衝突信号発生回路が、前記マイクロ波チャネル上のマイクロ波ＥＭ放射のパルスの検出可能な特性を使用して、前記ＲＦ ＥＭエネルギーのパルスの発生をトリガするように構成された制御回路を含む、請求項１５～１８のいずれか１項に記載の電気外科装置。
20. 前記マイクロ波チャネル上の順方向及び反射電力をサンプリングし、かつ前記マイクロ波チャネルから、前記プローブによって送達されるマイクロ波電力を示すマイクロ波検出信号を発生させるためのマイクロ波信号検出器と、
    前記マイクロ波検出信号を受け取るように前記マイクロ波信号検出器と通信するコントローラと、を備え、
    前記コントローラが、前記マイクロ波周波数ＥＭエネルギーの第１のエネルギー送達プロファイルを選択するように動作可能であり、前記マイクロ波周波数ＥＭエネルギーの前記第１のエネルギー送達プロファイルが、組織の滅菌のためのものであり、
    前記コントローラが、前記マイクロ波信号発生器のための第１のマイクロ波制御信号を出力するようにプログラムされたデジタルマイクロプロセッサを備え、前記第１のマイクロ波制御信号が、前記マイクロ波周波数ＥＭエネルギーの前記第１のエネルギー送達プロファイルを設定するためのものであり、
    前記コントローラが、前記受け取られたマイクロ波検出信号に基づいて、前記第１のマイクロ波制御信号の状態を判定するように構成されている、請求項１５～１９のいずれか１項に記載の電気外科装置。
21. 前記コントローラが、前記マイクロ波周波数ＥＭエネルギーの第２のエネルギー送達プロファイルを選択するように動作可能であり、前記マイクロ波周波数ＥＭエネルギーの前記第２のエネルギー送達プロファイルが、組織の再建のためのものであり、
    前記デジタルマイクロプロセッサが、前記マイクロ波信号発生器のための第２のマイクロ波制御信号を出力するようにプログラムされ、前記第２のマイクロ波制御信号が、前記マイクロ波周波数ＥＭエネルギーの前記第２のエネルギー送達プロファイルを設定するためのものである、請求項２０に記載の電気外科装置。
22. 前記第１の電極と前記第２の電極との間の相対的な移動を引き起こすための移動機構を含み、
    前記コントローラが、前記受け取られたマイクロ波検出信号に基づいて、前記移動機構に制御信号を通信するように構成されている、請求項２０または２１に記載の電気外科装置。
23. 前記移動機構が、リニアモータ、ステッピングモータ、圧電アクチュエータ、及び磁歪アクチュエータのうちのいずれか１つを備える、請求項２２に記載の電気外科装置。
24. 前記創傷清拭ツールと前記ホルダーとの間に相対的な移動を引き起こすための展開機構を備え、
    前記コントローラが、前記収納位置と前記展開位置との間で前記創傷清拭ツールを移動させるために創傷清拭信号を前記展開機構に通信するように構成されている、請求項２０～２３のいずれか１項に記載の電気外科装置。

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