JP2002058678A - 手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成によって末端回路の絶縁を確保し
つつ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装
置を小型化する。 【解決手段】超音波凝固切開装置１は、アンプ７と振動
子４を電気的に絶縁し且つ振動子４を適正に駆動するた
めのマッチング回路８と、ＩＤ部５を判別するための発
信回路９と、発信回路９の信号を電気的に絶縁し且つイ
ンピーダンス変換するための絶縁信号伝達回路１０と、
ＩＤ部５もしくは出力スイッチであるハンドスイッチ３
ａあるいはフットスイッチ３との接続を切り替えるリレ
ーからなる切り替え回路１１と、絶縁信号伝達回路１０
によってインピーダンス変換された結果を判別する判別
回路１２と、超音波凝固切開装置１の制御をつかさどる
制御回路１３とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は手術装置、更に詳し
くはハンドピースの識別及び状態判別部分に特徴のある
手術装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡等を用いて手術を行う手術装置と
して、超音波振動を利用して生体組織を切開あるいは凝
固させて治療を行う超音波凝固切開装置が医療現場で広
く用いられるようになってきた。

【０００３】この超音波凝固切開装置は、超音波振動子
を内蔵したハンドピースと、超音波振動子を励起させる
駆動回路を備えた駆動装置とからなる。

【０００４】例えば特開平９−１２２１４０号公報で
は、生体を処置する末端回路と、末端回路を制御する内
部回路とを有し、末端回路と内部回路とは電気的に絶縁
された状態で信号伝達可能であり、信号伝達は、パルス
の有無で伝達するという構成からなる電気的処置を行う
手術装置を提案している。

【０００５】また、特開平４−１５８８５６号公報で
は、接続可能な複数のハンドピースを有する超音波手術
装置を提案しており、この超音波手術装置は、ハンドピ
ースは種別を識別するＩＤ部と、ＩＤ部を判別する識別
回路と、この識別回路の判別結果により接続される各ハ
ンドピースに適正な制御を行う制御回路とを備えて構成
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に電気的な処置を
行う手術装置においては、生体を処置する末端回路側
は、接地された末端回路を制御する内部回路に対して絶
縁され、フローテイング回路を構成しているが、特開平
４−１５８８５６号公報では、識別回路の具体的構成に
関しては述べられておらず、識別回路の内部回路に対す
る具体的な絶縁状態の確保構成が不明である。

【０００７】一方、特開平９−１２２１４０号公報で
は、確かに末端回路は、接地された内部回路に対して絶
縁されフローテイング回路を構成しているが、ハンドピ
ース等は洗浄装置にて洗浄することにより再使用してい
るため、ハンドピースの高圧高温湿度下における洗浄を
施す際、十分な乾燥工程を踏まないとハンドピースは多
くの水分が付着した状態となり、場合によっては末端回
路内部に水分が残留することもあり、その残留水分によ
って末端回路が所望の動作をしていても内部回路が正常
に信号検出しない可能性もある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成によって末端回路の絶縁を確保しつ
つ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置
を小型化することのできる手術装置を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の手術装置は、生
体を処置するハンドピースを装置本体に着脱自在に接続
する手術装置において、前記ハンドピースに設けた識別
手段に検知するための検知信号を供給する前記装置本体
に設けた発振手段と、前記識別手段に検知信号を供給し
た前記発振手段の負荷を検出するインピーダンス検出手
段と、前記インピーダンス検出手段の検出結果より、前
記ハンドピースの識別検知及び前記ハンドピースの異常
を判別する判別手段とを備えて構成される。

【００１０】

【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。

【００１１】図１ないし図１０は本発明の一実施の形態
に係わり、図１は超音波手術装置の構成を示す構成図、
図２は図１のＩＤ部の構成を示す構成図、図３は図１の
判別回路の構成を示す構成図、図４は図１のマッチング
回路の構成を示す構成図、図５は図１の超音波手術装置
内部の判別回路における作用を説明する説明図、図６は
図１の発信回路より出力される交流信号の第１の変形例
の波形を示す波形図、図７は図１の発信回路より出力さ
れる交流信号の第２の変形例の波形を示す波形図、図８
は図１の判別回路の変形例の構成を示す構成図、図９は
図１の切り替え回路の変形例の構成を示す構成図、図１
０は図１の絶縁信号伝達回路及び切り替え回路の変形例
の構成を示す構成図である。

【００１２】本実施の形態の手術装置である超音波手術
装置は、図１に示すように、超音波出力を行う超音波凝
固切開装置１と、処置を行うハンドピース２と、超音波
凝固切開装置１の超音波出力を制御するハンドスイッチ
３ａあるいはフットスイッチ３とから構成されている。

【００１３】ハンドピース２は超音波凝固切開装置１よ
り供給される電気エネルギを機械振動エネルギに変換す
る振動子４と、ハンドピース２を識別するための識別信
号を発生するＩＤ部５を内蔵している。

【００１４】超音波凝固切開装置１は、振動子４を駆動
するための周波数を決定する発信回路６と、発信回路６
を電力増幅するアンプ７と、アンプ７と振動子４を電気
的に絶縁し且つ振動子４を適正に駆動するためのマッチ
ング回路８と、ＩＤ部５を判別するための発信回路９
と、発信回路９の信号を電気的に絶縁し且つインピーダ
ンス変換するための絶縁信号伝達回路１０と、ＩＤ部５
もしくは出力スイッチであるハンドスイッチ３ａあるい
はフットスイッチ３との接続を切り替えるリレーからな
る切り替え回路１１と、絶縁信号伝達回路１０によって
インピーダンス変換された結果を判別する判別回路１２
と、超音波凝固切開装置１の制御をつかさどる制御回路
１３とを備えて構成され、マッチング回路８及び絶縁信
号伝達回路１０は１次側と２次側で絶縁され、切り替え
回路１１は制御回路１３からの切替信号に基づき切り替
えられる。

【００１５】図２（ａ）に示すように、ＩＤ部５は抵抗
Ｒよりなりこの抵抗Ｒのインピーダンス値が識別信号と
なり、ハンドピース２を識別する。なお、ＩＤ部５は図
２（ｂ）に示すようにコイルにて構成もよく、また図２
（ｃ）に示すように半導体にて構成もよく、さらには接
点を有するスイッチにて構成もよい。また図示はしない
が、コンデンサといった容量性手段などの他手段でも具
現化可能であり、上記の各種段を組合せて構成しても良
い。

【００１６】判別回路１２は、図３に示すように、絶縁
信号伝達回路１０によって変換されたインピーダンスを
分圧する抵抗２１と、抵抗２１にて分圧された信号を整
流平滑する整流平滑回路２２と、整流平滑回路２２の結
果を範囲判定するウィンドコンパレート２３とから構成
される。

【００１７】マッチング回路８は、図４に示すように、
アンプ７と振動子４を電気的に絶縁する絶縁トランス２
６と、振動子４の駆動の適正化を行うためマッチング定
数を変更するための誘導成分２７、２８及び容量成分２
９と、制御回路１３からの切替信号に基づき誘導成分２
７、２８あるいは容量成分２９を選択し絶縁トランス２
６の２次側で判別回路１２に並列に接続させるリレー３
０とから構成される。

【００１８】次に、このように構成された本実施の形態
の作用について説明する。

【００１９】ハンドピース２が超音波凝固切開装置１に
接続されると、絶縁信号伝達回路１０を介して、発信回
路９の信号を電気的に絶縁してＩＤ部５に供給し、判別
回路１２によってＩＤ部５を検出し検出結果を制御回路
１３に出力する。

【００２０】図５（ａ）に示すように、ＩＤ手段５が接
続されてた場合、発信回路９から出力される交流信号は
信号Ａのようになり、絶縁信号伝達回路１０にてＩＤ部
５をインピーダンス変換したインピーダンスと判別回路
１２の抵抗２１にて分圧された結果は信号Ｂのようにな
り、さらに、判別回路１２の整流平滑回路２２に入力さ
れる信号Ｂが整流平滑された結果は信号Ｃのようにな
る。

【００２１】そして、判別回路１２のウィンドコンパレ
ート２３では、この信号Ｃの電圧値がある範囲内に入っ
ているか否かを判断し、その結果を制御回路１３に伝達
する。

【００２２】図５（ｂ）はＩＤ部５が接続されていない
信号Ｂの状態を示しており、ＩＤ部５が絶縁信号伝達回
路１０に接続されていないため、変換されるインピーダ
ンスは無限大に近い。よって、信号Ｂに表れる分圧結果
は略０に近い。

【００２３】図５（ｃ）はＩＤ部５が通常で接続されて
いる信号Ｂの状態を示しており、図４（ａ）にて上述し
た通りである。

【００２４】図５（ｄ）は高圧高温湿度下によってＩＤ
部５に残留水分成分５’が残留した場合の信号Ｂの状態
を示しており、実質的にはＩＤ部５と残留水分成分５’
との合成インピーダンスとなってしまうため、絶縁信号
伝達回路１０にて変換されるインピーダンスはＩＤ部５
のみが接続された状態よりも小さくなる。よって、信号
Ｂに表れる分圧結果は大きくなってしまう。

【００２５】図５（ｅ）はＩＤ部５が破損してしまい、
短絡している場合の信号Ｂの状態を示しており、図５
（ｄ）にて検出される変換後のインピーダンスより一層
小さくなる事は明らかであり、信号Ｂに表れる分圧結果
はより一層大きくなる。ハンドスイッチ３ａあるいはフ
ットスイッチ３が接続された場合には、制御回路１３よ
り発信回路６へ発振信号のオン・オフを制御可能であ
る。

【００２６】このように本実施の形態では、図５
（ｂ）、図５（ｄ）、図５（ｅ）の結果より、整流平滑
回路２２によって得られる信号Ｃの電圧は、図５（ｃ）
の通常にＩＤ部５が接続された結果とは異なるため、ウ
ィンドコンパレート２３にて検出範囲を設定することに
より、制御回路１３で図５（ｂ）、図５（ｄ）、図５
（ｅ）の状態と図５（ｃ）の状態とを判別可能となって
いる。

【００２７】そして、制御回路１３ではＩＤ部５が図５
（ｃ）の状態で検出された場合、切り替え回路１１を制
御しハンドスイッチ３ａあるいはフットスイッチ３に切
り替え、ハンドスイッチ３ａあるいはフットスイッチ３
が接続された場合には、制御回路１３より発信回路６へ
発振信号のオン・オフを制御可能となって、通常の治療
行為が実行される。

【００２８】なお、本実施の形態では、発信回路９より
出力される交流信号は矩形波であったが、図６あるいは
図７に示すように、三角波や正弦波でもよく、三角波や
正弦波を供給することより、より信号経路に発生する浮
遊容量の影響を受け難くなり、またノイズ放射の低減や
ノイズ耐性の向上させるとが可能となる。また矩形波で
も“H” “L” のｄｕｔｙや周波数を変更することでも
上記と同様の効果を得られることが出来ることは言うま
でもない。

【００２９】また、判別回路１２を図８に示すように、
ウィンドコンパレート２３代わりにＡ／Ｄ変換器３１を
用いて構成しても良く、Ａ／Ｄ変換器３１により整流平
滑回路２２で整流平滑された信号がデジタル信号とな
り、制御回路１３をプロセッサ及びメモリより構成する
ことで、判別範囲をソフトウエアにて設定することがで
き、部品のばらつきや温湿度によって判別範囲がばらつ
くことを防止できる。

【００３０】また、制御回路１３（プロセッサ）やＡ／
Ｄ変換器３１の分解能を大きくすることのより精度を簡
単に向上させることが可能となり、さらに判別範囲のし
きい値等もソフトウエアにて容易に変更可能となるた
め、設計上拡張性を持たせることが可能となる。

【００３１】また、切り替え回路１１を図９に示すよう
に、絶縁を確保し電力を供給する絶縁トランス４１と、
ハンドスイッチ３ａあるいはフットスイッチ３との接続
を切り替える切り替え回路４２と、絶縁を確保しかつ切
り替え回路４２を制御する制御回路１３からの切替信号
を伝達する第２の絶縁信号伝達回路であるフォトカプラ
４３とから構成してもよく、絶縁トランス４１とフォト
カプラ４３とにより電気的絶縁が確保できるので、切り
替え回路４２をリレーの他電子スイッチ等で構成でき小
型化が可能となり、装置全体を小型に構成できる。

【００３２】さらに、絶縁信号伝達回路１０を図１０に
示すように、発信回路９からの信号を１次側より３つの
絶縁トランスにて分割して２次側の３つの出力端よりＩ
Ｄ部５、ハンドスイッチ３ａ及びフットスイッチ３に出
力する絶縁トランス群１０ａにより構成し、切り替え回
路１１を絶縁トランス群１０ａの１次側に接続すること
で、ＩＤ部５、ハンドスイッチ３ａあるいはフットスイ
ッチ３を切り替えて、発信回路９からの信号を供給する
ようにしても良い。この場合、絶縁トランス群１０ａは
複数の絶縁トランスにて構成する必要があるが、切り替
え回路１１は絶縁を確保する必要がないため、リレーで
はなく電子スイッチ等で構成でき小型化が可能となり、
装置全体を小型に構成できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成によって末端回路の絶縁を確保しつつ、洗浄処
理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置を小型化す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る超音波手術装置の
構成を示す構成図

【図２】図１のＩＤ部の構成を示す構成図

【図３】図１の判別回路の構成を示す構成図

【図４】図１のマッチング回路の構成を示す構成図

【図５】図１の超音波手術装置内部の判別回路における
作用を説明する説明図

【図６】図１の発信回路より出力される交流信号の第１
の変形例の波形を示す波形図

【図７】図１の発信回路より出力される交流信号の第２
の変形例の波形を示す波形図

【図８】図１の判別回路の変形例の構成を示す構成図

【図９】図１の切り替え回路の変形例の構成を示す構成
図

【図１０】図１の絶縁信号伝達回路及び切り替え回路の
変形例の構成を示す構成図

【符号の説明】

１…超音波凝固切開装置 ２…ハンドピース ３…フットスイッチ ４…振動子 ５…ＩＤ部 ６，９…発信回路 ７…アンプ ８…マッチング回路 １０…絶縁信号伝達回路 １１…切り替え回路 １２…判別回路 １３…制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体を処置するハンドピースを装置本体
   に着脱自在に接続する手術装置において、 前記ハンドピースに設けた識別手段に検知するための検
   知信号を供給する前記装置本体に設けた発振手段と、 前記識別手段に検知信号を供給した前記発振手段の負荷
   を検出するインピーダンス検出手段と、 前記インピーダンス検出手段の検出結果より、前記ハン
   ドピースの識別検知及び前記ハンドピースの異常を判別
   する判別手段とを備えたことを特徴とする手術装置。
2. 【請求項２】 前記装置本体に着脱自在に接続し、前記
   ハンドピースの出力を制御する遠隔操作手段と、 前記発振手段の出力を前記識別手段と前記遠隔操作手段
   とで切り替える切り替え手段と、 前記切り替え手段と前記判別手段の判別基準値の切り替
   えを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求
   項１に記載の手術装置。