JP2005211455A

JP2005211455A - 外科用切除装置

Info

Publication number: JP2005211455A
Application number: JP2004023839A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Karasawa; 均唐沢; Naoki Sekino; 直己関野; Tatsuya Kubota; 達也久保田; 裕之 ▲高▼橋; Hiroyuki Takahashi
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】取り扱いが容易で、器具の回転数の設定を確実に行うことができる外科用切除装置を提供することを目的とする。
【解決手段】外科用切除装置は、施術者が保持するハンドピース本体２５の先に回転可能なブレードを備えるプローブが交換可能に取り付けられる。ハンドピース本体２５は、ブレードを回転させるモータ４３と、モータ４３の回転を検出するホール素子４４と、プローブの着脱を検出する着脱検出センサ５４とを有している。着脱検出センサ５４が、プローブが取り外されたことを検出したときには、コントロールユニット２３がプローブの最大回転数を低い値に自動的に設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、関節腔内の半月板、軟骨等の組織や、椎間板内の髄核組織等を体内において切除するために用いられる外科用切除装置に関する。

関節腔内の半月板、軟骨等の組織や椎間板内の髄核組織などを切除するに際し、関節鏡で体内を観察しながら、対象部位の切除を行う外科用切除装置が知られている。
この種の外科用切除装置は、先端にブレードが設けられた器具を、施術者が保持するハンドピース本体に装着し、ハンドピース本体に内蔵されているモータで、ブレードを回転させる構成を有している。ここで、器具の先端のブレードは、骨を研磨するときと、対象物を切除するときでは異なるものが用いられる。このため、ハンドピース本体は、器具が交換可能になっている。

ここで、器具を交換した際には、ブレードの種類に応じて器具の回転数を設定する必要がある。このため、器具に磁石を取り付ける一方で、ハンドピースにリードスイッチを設け、リードスイッチが検知する磁界の変化によって器具の種類を識別し、最適な回転数を設定できるようになっている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
特表２０００−５０７８３９号公報特公平７−７５６１１号公報

ところで、この種の外科用切除装置では、術中に器具を交換する際に、回転数の設定をさらに容易に、かつ確実に行えるようにすることが望まれていた。
また、器具側に磁石を設け、ハンドピース本体側にリードスイッチを設けると、装置が複雑化、及び大型化し、操作性が悪くなる。このため、簡単な構成で確実に器具の種類を識別できる手段の開発が望まれていた。
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、取り扱いが容易で、器具の回転数の設定を確実に行うことができる外科用切除装置を提供することである。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、体内で対象部位を切除する処置部を内管の先端に設け、前記内管を外管に回転自在に保持させた器具と、前記器具を着脱可能なハウジングを有し、前記ハウジングに前記器具を装着した際に前記内管に回転駆動力を与える駆動源を備えるハンドピース本体と、前記駆動源の回転数を設定する設定手段を有し、設定された回転数に応じた電力を前記駆動源に供給するコントロールユニットと、を備える外科用切除装置において、前記ハンドピース本体と前記器具との着脱を検出する着脱検出手段と、前記着脱検出手段が、前記ハンドピース本体から前記器具が離脱したことを検出したときに、前記駆動源に供給する電力の最大値の設定を初期状態に変更する変更手段と、を設けたことを特徴とする外科用切除装置とした。

この外科用切除装置では、着脱検出手段を設け、器具とハンドピース本体との着脱を検出するようにし、器具が取り外されたときに、駆動源に供給可能な電力の最大値を初期状態に戻すようにした。したがって、術中に器具を交換した場合などに、自動的に器具の回転数が低い値に設定されるようになる。ここで、初期状態とは、器具を所定の低い回転数で回転させるような電力を供給する状態である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の外科用切除装置において、前記着脱検出手段は、前記ハンドピース本体と前記器具との相対位置を検出する手段であることを特徴とする。
この外科切除装置では、ハンドピース本体に装着されている器具が、ハンドピース本体に対して所定量又は所定方向に、相対的に移動したときに、駆動源に供給可能な電力の最大値が初期値に戻される。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の外科用切除装置において、前記器具の種類に応じて、突出部又は溝を設け、前記ハンドピース本体に前記突出部又は前記溝と係合可能な係合手段を設け、前記着脱検出手段は、前記係合手段と前記突出部又は前記溝との係脱を検出する検出センサからなることを特徴とする。
この外科用切除装置では、器具とハンドピース本体との係合が解除されたことを検出センサで検出したときに、駆動源に供給可能な電力の最大値を初期値に戻す。

請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の外科用切除装置において、前記ハンドピース本体は、前記器具に係脱する係合部材と、前記係合部材を係脱方向に移動させるスライド部材とを有し、前記着脱検出手段は、前記係合部材又はスライド部材の移動を検出するセンサであることを特徴とする。
この外科用切除装置では、係合部材や、スライド部材が移動したときには、器具がハンドピース本体から取り外されたものとし、駆動源に供給可能な電力の最大値を初期値に戻す。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の外科用切除装置において、前記コントロールユニットは、前記駆動源に供給可能な電力の最大値として、初期状態に相当する第一の値と、前記第一の値よりも大きい第二の値とが設定可能であり、前記変更手段は、電力の最大値が前記第二の値に設定され、かつ前記ハンドピース本体から前記器具が離脱したことが検出されたときに、前記第一の値を設定することを特徴とする。
この外科用切除装置では、器具の処置部を回転させる際に、供給電力の最大値として設定可能なモードが２通りある場合に、電力供給量の最大値が大きい方のモードが選択されている状態で、かつ着脱検出手段が、器具の離脱、又はこれに相当する移動を検出した場合に、電力供給値の最大値が小さい方のモードに自動的に変更する。

この発明によれば、着脱検出手段で、器具を着脱するような操作が行われたことを検出し、コントロールユニットからハンドピース本体に供給する電力の最大値の設定を、初期状態に戻すようにしたので、術中に器具を交換した場合などに、電力の設定を、確実に初期状態に戻すことができる。このため、器具の交換及びその後の処置を円滑に行えるようになる。

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、この実施の形態における外科用切除装置１は、関節鏡２とともに使用して膝部Ｗの関節内腔の患部（対象部位）を治療するものである。
なお、関節鏡２は、撮像素子を内蔵するカメラヘッド３を有し、カメラヘッド３の先端には、接眼部４及び分岐管５を介して、関節鏡挿入部６が接続されている。関節鏡挿入部６は、膝部Ｗに穿刺されたトラカール７を通して関節腔内に挿入されるようになっている。トラカール７には、吸水チューブ８を介して給水源９が接続されている。この給水源９には、例えば、生理食塩水が貯溜されている。また、分岐部５は、ライトガイドケーブル１０を介して光源装置１１に接続されている。さらに、カメラヘッド３は、ケーブル１２を介してビデオプロセッサ１３に接続されており、ビデオプロセッサ１３は、モニターケーブル１４を介してモニター装置１５に接続されている。

外科用切除装置１は、先端が膝部Ｗの腔内に挿入されるハンドピース２０を有している。ハンドピース２０には、吸引チューブ２１と電源コード２２とが接続されている。吸引チューブ２１は、図示しない吸引装置に接続されている。電源コード２２は、コントロールユニット２３に接続されている。コントロールユニット２３には、フットスイッチ２４が電気的に接続されている。

図１及び図２に示すように、ハンドピース２０は、施術者が保持するハンドピース本体２５と、ハンドピース本体２５の装着される器具であるプローブ２６とを有している。なお、図２には、交換可能なプローブ２６として、低速回転で使用され、患部を切除するカッター２６ａと、高速回転で使用され、患部周辺の骨を削るドリルバー２６ｂとが図示されている。

図２に示すように、ハンドピース本体２５は、略円筒状のハウジング３１を有している。ハウジング３１において、プローブ２６が装着される先端部には、指かけリング（スライド部材）３２がハウジング３１の軸線に沿ってスライド自在に取り付けられている。また、ハウジング３１の基端には、電源コード２２を接続する接続部３４が取り付けられている。さらに、このハウジング３１内には、吸引孔３５が設けられている。この吸引孔３５の基端側の開口には、吸引口金３６が取り付けられている。この吸引口金３６には、図１に示す吸引チューブ２１が取り付けられる。

図３に示すように、ハウジング３１の先端側の内部には、空洞部３７が形成されている。そして、この空洞部３７からは、前記した吸引孔３５と、回転軸３８を挿通する軸孔３９とが延設されている。
ここで、吸引孔３５内には、その流路面積を調整するバルブ４０が装着されている。このバルブ４０には、バルブレバー４１が取り付けられている。図１に示すように、バルブレバー４１は、一部がハウジング３１の外側に突出しており、施術者の操作を受け付けるようになっている。

また、図３に示すように、軸孔３９は、ハウジング３１の中心軸上に、その軸線に沿って設けられている。
回転軸３８は、軸孔３９内を貫通し、不図示のベアリングなどでハウジング３１に回転自在に支持されている。この回転軸３８において、空洞部３７内に突出する先端部には、プローブ２６と係合する係合爪４２が設けられている。一方、図４に示すように、回転軸３８の基端部は、駆動源であるモータ４３に連結されている。
モータ４３には、ブラシレスモータが用いられている。このため、ハンドピース本体２５には、モータ４３のロータの回転位置を検出するホール素子４４（検出手段）が取り付けられている。

図３に示すように、ハウジング３１の先端の外周部分には、ハウジング３１の外径を縮小させるように２段の有段成形がなされている。１段目の有段成形により形成された壁面３１ａは、ハウジング３１の軸線と直交している。この壁面３１ａには、環状の溝３３の開口が形成されている。溝３３は、ハウジング３１内に、ハウジング３１の軸線に沿って、かつ同心円状に設けられている。
また、２段目の有段成形によって形成される壁面３１ｂには、ハウジング３１の軸線方向に沿って伸縮するバネ４６の一端が当接している。
さらに、壁部３１ｂよりも先端側には、径方向にハウジング３１の壁部を貫通する貫通孔４７が設けられている。図５に示すように、貫通孔４７は、ハウジング３１の周方向に沿って、等間隔に６つ設けられており、そのそれぞれには、ロックピン４８が外側から進退自在に挿入されている。ロックピン４８は、貫通孔４７よりも大径の頭部を有しており、径方向内側への抜け落ちが防止されている。
また、図３に示すように、ハウジング３１の先端側の内周部分には、周方向に沿ってストッパ突起４９が環状に突設されている。

指かけリング３２は、略円筒形状を有し、ハウジング３１の先端部分を外側から覆うように設けられている。指かけリング３２の基端側は、ハウジング３１側の溝３３に内挿されている。また、指かけリング３２の内周側には、先端側の内周を縮径するような段差部５０が設けられている。この段差部５０においてハウジング３１の軸線と直交する環状の壁面には、前記したバネ４６の他端が当接している。このため、指かけリング３２は、先端側に向かって常に付勢されている。さらに、指かけリング３２の内周には、ロックピン４８の頭部に当接する環状の溝５１が設けられている。この環状の溝５１には、径方向外側に向かって溝５１の幅を減少させるような環状のテーパ面５１ａが設けられている。環状の溝５１の設置位置は、指かけリング３２が自然状態にあるときに、テーパ面５１ａによってロックピン４８が径方向内側に向かって押し付けられるような位置である。なお、ロックピン４８は、指かけリング３２の脱落を防止する役割も担っている。

ここで、ハウジング３１内には、リード線５２を挿通する挿通孔５３が、ハウジング３１の軸線に沿って形成されている。挿通孔５３の先端部分は、ハウジング３１の環状の溝３３に連通しており、ここに、着脱検出センサ５４（着脱検出手段）が、指かけリング３２に接触可能に配置されている。着脱検出センサ５４は、ハウジング３１に対して絶縁された２つの電極５５，５６を溝３３の長さ方向、つまりハウジング３１の軸線に沿って配列した構成を有し、各々の電極５５，５６が２つのリード線５２のそれぞれに接続されている。一方、指かけリング３２は、少なくとも電極５５，５６と接触する部分が金属材料になっている。

このように構成されたハンドピース本体２５には、図２に示すような２種類のプローブ２６、つまりカッター２６ａ又はドリルバー２６ｂのいずれか一方が装着される。
図２及び図６に示すように、カッター２６ａは、外プローブ６１（外管）と、外プローブ６１内に回転自在に支持される内プローブ６２（内管）とから構成されている。

外プローブ６１は、ロック機構３３内に装着される外本体部６３と、外本体部６３の先端面に取り付けられた中空の外側挿入部６４とからなる。
外側挿入部６４は、その軸線が外本体部６３の軸線と一致するように延びている。外側挿入部６４の先端は、曲面形状の一部が切り取られ、開口６５を形成している。
外本体部６３は、略筒状の部材からなる。外本体部６３の基端は、その外径が縮径させられており、ここにシール部材であるＯリング６６が装着されている。また、外本体部６３において、縮径に伴い形成される段差部である肩部６３ａから先端に至る間の外周には、環状の溝６３ｂが設けられている。この溝６３ｂは、径方向外側に向かって溝幅が広がるようなテーパを有している。なお、この溝６３ｂは、図３に示すハンドピース本体２５側のロックピン４８と係合するために形成されている。さらに、外本体部６３の先端側の外周には、突起６３ｃが設けられている。そして、外本体部６３内には、その軸線に沿って貫通孔６７が形成されている。この貫通孔６７及び外側挿入部６４には、内プローブ６２が挿入されている。

内プローブ６２は、外本体部６３に回転自在に支持される内本体部６８と、内本体部６８の先端から延設される内側挿入部６９とからなる。
内本体部６８において、外本体部６３の基部から突出する部分は、貫通孔が形成されたポート７１になっている。このポート７１は、内本体部６８及び内側挿入部６９の先端まで貫通する吸引孔７２に連通している。さらに、このポート７１の後端には、板状の舌状部７０が延設されている。この舌状部７０は、図３に示すハンドピース本体２５の回転軸３８の係合爪４２と係合させられる。
内側挿入部６９は、その軸線が内本体部６８の軸線と一致するように延びている。さらに、内側挿入部６９の軸線は、外側挿入部６４の軸線とも一致している。内側挿入部６９の外径は、外側挿入部６４の内径よりも小さい。したがって、内側挿入部６９は、先端部分を除いて外側挿入部６４内に収容されている。そして、外側挿入部６４から露出する内側挿入部６９の先端部分には、回転によって対象部位を切除するブレード７３が取り付けられている。さらに、内側挿入部６９の先端近傍には、不図示の窓が形成されており、切除した組織などを内側挿入部６９内、及びハンドピース本体２５内を通り、排出できるようになっている。
なお、カッター２６ａの外プローブ６１及び内プローブ６２は、同一の軸線に対してそれぞれ略回転対称な形状を有している。

また、図２に示すように、ドリルバー２６ｂは、内プローブ６２の先端のブレード７４が、カッター２６ａのブレード７３よりも外径が大きく、刃の形状が異なる他は、カッター２６ａと同じ構成を有する。したがって、その説明は省略する。なお、ドリルバー２６ｂは、骨などを切除するために用いられるので、そのブレード７４は、カッター２６ａのブレード７３よりも高速で回転させられることが多い。

次に、ハンドピース２０の動作を制御するコントロールユニット２３及びフットスイッチ２４の構成について図４を用いて説明する。
コントロールユニット２３は、インターフェイス回路８１と、検出回路８２と、モータドライバ８３と、着脱検出回路８４と、設定手段である操作部８５及び表示部８６と、不図示の電源回路と、制御装置８７と、を備えている。
インターフェイス回路８１は、フットスイッチ２９が出力する信号を制御部８７に受け渡す役割を担う。検出回路８２は、ハンドピース本体２５内のホール素子４４が検出した回転位置の信号を受け取り、制御部８７に出力する。モータドライバ８３は、制御部８７からの駆動指令を受けて、モータ４３に通電する電流を発生させる。着脱検出回路８４は、着脱検出センサ５４の検出信号から、プローブ２６の着脱状態を判定し、判定結果を制御部８７に出力する。操作部８５は、例えば、切替スイッチや、ボタンからなり、電源のＯＮ又はＯＦＦや、プローブ２６の回転数の設定など、施術者の操作を受け付け、所定の信号を制御部８７に送信する。表示部８６は、例えば、液晶パネルを備え、ハンドピース２０の動作状態を示す情報、特にプローブ２６の回転数を表示する。制御部８７は、各部８１〜８６の制御を行う。また、制御部８７は、プローブ２６の回転数として設定可能な回転数の範囲を設定する変更手段としての機能も有している。さらに、制御部８７は、着脱検出回路８４の判定結果に応じて設定可能な回転数の範囲をリセットする手段を有している。なお、回転数の範囲は、プローブ２６の種類ごとに予め登録されており、着脱検出回路８４の判定結果を受けて、適切な回転数の範囲を設定する。また、回転数の範囲とは、コントロールユニット２３からモータ４３に供給する電力の範囲に相当する。

ここで、操作部８５及び表示部８６の一例について、図７を参照して説明する。
図７において、操作部８５及び操作部８６は、コントロールユニット２３の前面に集中して配置されている。具体的には、前面の右下に電源コード２２が接続されるコネクタ９０が設けられている。前面の左下には、電源スイッチ９１及び電源表示ＬＥＤ９２が配置されている。前面の中央には、回転数上昇スイッチ９３、回転数下降スイッチ９４、設定回転数表示部９５、設定回転数表示ＬＥＤ９６が配置されている。回転数上昇スイッチ９３及び回転数下降スイッチ９４は、内プローブ６２の回転速度、すなわち単位時間あたりの回転数を設定するスイッチである。ここで、回転数上昇スイッチ９３の縁部は、赤色に着色されている。設定回転数表示部９５は、設定回転数を数字によって表示する。設定回転数表示ＬＥＤ９６は、設定回転数の大小に応じて複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を段階的に点灯させる。
さらに、設定回転数表示部９５を挟むように、最低回転数表示部９７と、最高回転数表示部（閾値表示部）９８とが配置されており、プローブ２６の回転数として設定することができる最低回転数と、最高回転数（閾値）とが、表示されるようになっている。なお、図７には、電源投入時の初期状態として、両表示部９７，９８に、それぞれ「５００」及び「６０００」が表示された状態が示されている。

図７に示すようなコントロールユニット２３では、回転数上昇スイッチ９３又は回転数下降スイッチ９４のいずれかが間欠的に押圧されると、設定回転数表示部９５に表示された回転数が変化するようになっている。そして、制御部８７は、両表示部９７，９８に示された回転数の範囲内で、転数上昇スイッチ９３又は回転数下降スイッチ９４の操作を受け付ける。なお、回転数上昇スイッチ９３は、１秒間以上長押しすることによって、閾値が変更される機能を備え、このように長押しされると、最高回転数が、例えば、１００００に変更される。この際に、最高回転数表示部９８の表示も「１００００」に変更される。

図４に示すように、フットスイッチ２４は、ハンドピース本体２５に内蔵されたモータ４３を右回転させるための右ペダル２４ａと、モータ４３を左回転させるための左ペダル２４ｂとを備えている。そして、施術者がこれらペダル２４ａ，２４ｂを足で踏むことによって、設定回転数表示部９５（図７参照）に表示された設定回転数の速さで、モータ４３が回転し、これにより内プローブ６２を介して、ブレード７３，７４（図２参照）も回転する。

次に、この外科用切除装置１の動作について説明する。
なお、外科用切除装置１により処置に先立って、図１に示すような関節鏡２を関節腔内に挿入して、対象部位を確認する。具体的には、給水源９からは、生理食塩水を関節腔内に順次流入させ、廃物を除去し、分岐部５から導入される光で対象部位の周辺を照らす。そして、カメラヘッド３で対象部位を撮像し、モニター装置１５に表示させる。

関節鏡２で対象部位を確認したら、ハンドピース本体２５に、プローブ２６を装着する。例えば、カッター２６ａを装着する場合には、図３に示す指かけリング３２をハウジング３１の基端側にスライドさせる。このとき、指かけリング３２内周側の環状の溝５１とロックピン４８との間の係合が解かれ、ロックピン４８が径方向外側に向かって移動できるようになる。
この状態で、カッター２６ａをハウジング３１の空洞部３７内に挿入し、外本体部６３の肩部６３ａと、ハウジング３１のストッパ突起４９とを係合させる。これにより、外本体部６３のＯリング６６がストッパ突起４９に当接し、水密構造が形成される。また、外本体部６３の突起６３ａが、ハウジング３１の係合溝（不図示）と係合し、外本体部６３の回転が防止される。さらに、内プローブ６２側の舌状部７０が回転軸３８の係合爪４２に係合する。

その後、指かけリング３２から手を離すと、指かけリング３２がバネ４６により先端側にスライドさせられる。このとき、環状の溝５１のテーパ面５１ａに押圧されるようにして、ロックピン４８が径方向内側に移動し、カッター２６ａの外本体部６１の環状の溝６３ｂに係合する。これにより、カッター２６ａが、ハンドピース本体２５に装着される。このとき、着脱検出センサ５４は、電極５５，５６が、指かけリング３２を介して導通状態になるので、出力がＯＮになる。
なお、プローブ２６を取り外す場合には、指かけリング３２をスライド移動させ、ロックピン４８と溝６３ｂとの係合を解除した後に、プローブ２６をハウジング３１から引き出す。

プローブ２６の装着が完了したら、コントロールユニット２３の電源を入れる。コントロールユニット２３は、図８に示すようなフローチャートに従って、最大回転数の設定、つまり設定可能な回転数の範囲を決定し、プローブ２６を稼動させる。
すなわち、コントロールユニット２３の電源が投入されたら、制御部８７が最大回転数を初期値、例えば、６０００回転など、低い第一の値（Ｌｏｗ）に設定する（ステップＳ１１）。
ここで、施術者が操作部８４を操作して、最大回転数として、第一の値よりも高い第二の値（Ｈｉｇｈ）に設定したら（ステップＳ１２においてＹｅｓ）、最大回転数が第二の値となるような回転数の範囲を、メモリに登録されているデータから抽出する。さらに、表示部８６の表示、例えば、図７に示す最低回転数表示部９７及び最高回転数表示部９８の表示を変更し、この範囲外の回転数の入力は受け付けないようにする（ステップＳ１３）。

この状態で、着脱検出センサ５４の出力を調べる（ステップＳ１４）。この場合は、着脱検出センサ５４の出力がＯＦＦであれば（ステップＳ１４でＮｏ）、ステップＳ１１に戻って、最大回転数を第一の値（Ｌｏｗ）に戻す。ここで、着脱検出センサ５４がＯＦＦになるときとは、図３に示す指かけリング３２が、施術者によってスライド移動させられ、着脱検出センサ５４の２つの電極５５，５６が絶縁状態になったときである。このような場合に最大回転数を初期状態にリセットするのは、プローブ２６がハンドピース本体２５から取り外された可能性があるからである。

これに対して、着脱検出センサ５４の出力がＯＮのままであれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、プローブ２６が交換された可能性がないので、表示部８５に表示した範囲内で回転数を設定し（ステップＳ１５）、フットスイッチ２４がＯＮになったら（ステップＳ１６でＹｅｓ）、モータドライバ８３をＯＮ、つまり駆動信号を出力する（ステップＳ１７）。一方、フットスイッチ２４が操作されない場合（ステップＳ１６でＮｏ）は、モータドライバ８３をＯＦＦにし、駆動信号を出力しない（ステップＳ１８）。

また、前記ステップＳ１２で、施術者によって、低い最大回転数が選択された場合には、この範囲内で回転数の設定を受け付け（ステップＳ１９）、フットスイッチ２４がＯＮになったら（ステップＳ２０でＹｅｓ）、モータドライバ８３をＯＮ、つまり駆動信号を出力する（ステップＳ２１）。一方、フットスイッチ２４が操作されない場合（ステップＳ２０でＮｏ）は、モータドライバ８３をＯＦＦにし、駆動信号を出力しない（ステップＳ２２）。そして、コントロールユニット２３の電源がＯＦＦにされると、ここでの処理を終了する。

このように、この実施の形態では、指かけリング３２がハウジング３１に対してスライド移動したことを検出する着脱検出センサ５４を設け、着脱検出センサ５４の出力がＯＦＦになったときに、プローブ２６が取り外された可能性があると判断し、最大回転数を低い値に設定するようにした。したがって、術中にプローブ２６を交換した場合に、意図しない回転数でプローブ２６の先端が回転することを防止でき、交換後の処置をすみやかに行うことができる。また、着脱検出センサ５４を、指かけリング３２と接触したときに導通状態になる２つの電極から構成したので、簡単な構成で、プローブ２６の取り外しを検出することができる。

次に、本発明の第二の実施の形態について詳細に説明する。なお、第一の実施の形態と同一の構成要素には同じ符号を付してある。また、第一の実施の形態と重複する説明は省略する。
図９に示すように、この実施の形態において、ハンドピース本体２５は、先端に指かけリング３２を備えたハウジング１０１を有している。
ハウジング１０１は、先端側の内周に環状のストッパ突起４９が突設されており、このストッパ突起４９内に、プローブ２６の着脱を検出する感圧センサ１０２（着脱検出手段）が取り付けられている。また、感圧センサ１０２の出力を取り出すリード線１０３が、ハウジング１０１の壁部内に挿通されている。

受圧センサ１０２は、荷重が作用したときに、電気信号を出力する受圧面を有している。この実施の形態において、受圧面は、断面視で略台形のストッパ突起４９の頂面に露出しており、径方向の荷重を検出できるようになっている。また、受圧センサ１０２から出力される電気信号は、リード線１０３を通じて、図４に示すコントロールユニット２３の着脱検出回路８４に入力される。

このようなハンドピース本体２５にプローブ２６を装着すると、プローブ２６の外本体部６３の肩部６３ａが、ハウジングのストッパ突起４９と係合する。この際に、肩部６３ａ近傍に装着されているＯリング６６が、受圧センサ１０２の受圧面を押圧する。これにより、受圧センサ１０２は、所定の信号をコントロールユニット２３に出力する。
また、ハンドピース本体２５からプローブ２６を取り外すと、受圧面に作用していた荷重が取り除かれるので、受圧センサ１０２の出力はＯＦＦになる。
したがって、コントロールユニット２３は、図８に示すようなフローチャートに従って処理を行い、ステップＳ１４において受圧センサ１０２の出力がＯＦＦになったら、最大回転数の設定を第一の値（Ｌｏｗ）に切り替える（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ１４において受圧センサ１０２の出力がＯＮのままであれば、最大回転数の設定を変更せずに、所定の範囲内で回移数の入力を受け付ける（ステップＳ１５）。

この実施の形態によれば、受圧センサ１０２でプローブ２６の着脱を検出し、受圧センサ１０２の出力がＯＦＦになったときに、コントロールユニット２３が最大回転数の値を低い値にリセットするようにしたので、術中にプローブ２６を交換したときでも、すぐに適切な回転数でブレード７３，７４を回転させることができる。

次に、本発明の第三の実施の形態について詳細に説明する。なお、前記の各実施の形態と同一の構成要素には同じ符号を付してある。また、前記の各実施の形態と重複する説明は省略する。
この実施の形態において、プローブ２６は、図２に示すようなカッター２６ａ又は、図１０に示すようなドリルバー２６ｂを用いることができる。
ドリルバー２６ｂは、外プローブ６１と内プローブ６２とからなる。外プローブ６１は、外本体部１１０と、外本体部１１０の先端面から延設される外側挿入部６４とからなる。外本体部１１０の基端側は、縮径して肩部１１０ａが形成されている。また、外本体部１１０の先端から基端に至る間の外周面には、環状の溝１１０ｂが設けられている。ここで、ドリルバー２６ｂの溝１１０ｂの深さは、図２に示すカッター２６ａに溝６３ｂの深さよりも浅い。

図１１に示すように、ハンドピース本体２５は、回転軸３７を軸支するハウジング１１５を有している。ハウジング１１５の先端側には、着脱検出センサ１１６（着脱検出手段）が、ロックピン４８の移動量を検出できるように取り付けられている。
着脱検出センサ１１６は、検出部がロックピン４８の進退方向と略直交する向きに配置されている。また、着脱検出センサ１１６の出力は、信号ケーブル１１７を介してコントロールユニット２３（図４参照）に出力されるようになっている。

このような着脱センサ１１６の例としては、受圧面をロックピン４８に当接可能に設けた受圧センサがあげられる。この場合には、ロックピン４８に、その進退方向に沿って外径が変化するようなテーパや、段差部が設けられる。テーパは、ロックピン４８の移動量に応じて、受圧センサとの接触面積を連続して増減させるものである。また、段差部は、ロックピン４８の移動量に応じて、受圧センサとの接触面積を段階的に増減させるものである。いずれの場合であっても、ロックピン４８の移動に応じて受圧センサの出力が増減する。
また、着脱検出センサ１１６は、発光部と受光部を備える光センサでも良い。この場合には、光を反射する材料でロックピン４８を製造すると共に、前記と同様のテーパ又は段差部をロックピン４８に設ける。テーパは、光センサとロックピン４８との間の距離を連続して増減させる。また、段差部は、光センサとロックピン４８との間の距離を段階的に増減させる。したがって、光センサが発光してからその反射光を受光するまでに要する時間は、ロックピン４８の移動量に応じて増減する。

そして、このように構成される外科用切除装置は、図１２に示すようなフローチャートに従って制御される。
すなわち、コントロールユニット２３の電源が投入されたら、最大回転数として第一の値（Ｌｏｗ）又は第二の値（Ｈｉｇｈ）のいずれかの入力を受け付ける（ステップＳ３１）。最大回転数として高い方の値が選択された場合（ステップＳ３１においてＹｅｓ）には、着脱検出センサ１１６の出力からロックピン４８の移動量を検出し、所定の値ａとの大小を判定する（ステップＳ３２）。例えば、着脱検出センサが受圧センサである場合には、センサ出力に、予め設定されている係数を乗算した値をロックピン４８の移動量とする。また、光センサの場合には、発光してから受光するまでの時間に予め設定されている係数を乗算した値をロックピン４８の移動量とする。

ロックピン４８の移動量が所定値ａを越える場合（ステップＳ３２でＹｅｓ）には、最大回転数を第二の値（Ｈｉｇｈ）に設定する（ステップＳ３３）。このとき、表示部８６の表示、例えば、図７に示す最低回転数表示部９７及び最高回転数表示部９８の表示を変更し、この範囲外の回転数の入力は受け付けないようにする。その後、施術者が、表示部８５に表示した範囲内で回転数を設定し（ステップＳ３４）、フットスイッチ２４がＯＮになったら（ステップＳ３５でＹｅｓ）、モータドライバ８３をＯＮ、つまり駆動信号を出力する（ステップＳ３６）。一方、フットスイッチ２４が操作されない場合（ステップＳ３５でＮｏ）は、モータドライバ８３をＯＦＦにし、駆動信号を出力しない（ステップＳ３７）。

一方、第一の値（Ｌｏｗ）を選択する操作を受け付けた場合（ステップＳ３１においてＮｏ）や、ロックピン４８の移動量が所定値ａ以下であった場合（ステップＳ３２においてＮｏ）には、最大回転数を第一の値（Ｌｏｗ）に設定する（ステップＳ３８）。その後、施術者が、表示部８５に表示した範囲内で回転数を設定し（ステップＳ３９）、フットスイッチ２４がＯＮになったら（ステップＳ４０でＹｅｓ）、モータドライバ８３をＯＮ、つまり駆動信号を出力する（ステップＳ４１）。一方、フットスイッチ２４が操作されない場合（ステップＳ４０でＮｏ）は、モータドライバ８３をＯＦＦにし、駆動信号を出力しない（ステップＳ４２）。
そして、いずれの場合であっても、モータドライバ８３をＯＮ又はＯＦＦした後に、ステップＳ３１に戻り、コントロールユニット２３の電源が切られるまで、上記の処理を繰り返し行う。

この実施の形態によれば、プローブ２６の種類に応じてロックピン４８の移動量が変化するように構成し、ロックピン４８の移動量を着脱検出センサ１１６で検出するようにしたので、プローブ２６の種類ごとに最大回転数を設定することが可能になる。このため、術中にプローブ２６を交換したときでも、すぐに適切な回転数でブレード７３，７４を回転させることができる。
なお、着脱検出センサ１１６の出力は、一方のプローブ２６が装着されたときにＬｏｗとなり、他方のプローブ２６が装着されたときにＨｉｇｈとなるようにしても良い。また、プローブ２６がハンドピース本体２５から取り外されたときのロックピン４８の位置で、着脱検出センサ１１６の出力がＯＦＦになるように構成すると、図８のフローチャートに示すように、プローブ２６が取り外されたときに、自動的に最大回転数が低い値に設定されるようにすることができる。

次に、本発明の第四の実施の形態について詳細に説明する。なお、前記の各実施の形態と同一の構成要素には同じ符号を付してある。また、前記の各実施の形態と重複する説明は省略する。
図１３及び図１４に示すように、この実施の形態において、ハンドピース２０は、ハンドピース本体２５と、プローブ２６とを有している。
ハンドピース本体２５は、ハウジング１２０の先端部に指かけリング３２がスライド自在に取り付けられている。ハウジング１２０の内周面には、先端開口からストッパ突起４９の突設位置近傍まで、ハウジング１２０の軸線に沿って、凹形状の係合溝１２１が２つ設けられている。この係合溝１２１は、軸線を中心にして約１８０°位相がずれた位置に形成されている。さらに、ハウジング１２０には、１つの係合溝１２１に対して１つずつ、着脱検出センサ１２２（着脱検出手段）が配置されている。着脱検出センサ１２２は、係合溝１２１を、その幅方向に平行に光を照射する発光部１２３と、発光部１２３で発光した光を受光する受光部１２４とからなる透過型のフォトインタラプタである。発光部１２３及び受光部１２４は、ロックピン４８の挿入位置からストッパ突起４９に至る間で、係合溝１２１を挟み込むように配置されている。なお、発光部１２３及び受光部１２４は、図示しない信号ケーブルでコントロールユニット２３（図４参照）に接続されている。

また、図１３に示すように、プローブ２６は、外側挿入管６４と外本体部１３０とかなる外プローブ６１を有している。外本体部１３０の基端側には、肩部１３０ａが設けられており、肩部１３０ａから先端に至る間には、外面を縮径させた環状の溝１３０ｂが設けられている。さらに、外本体部１３０の外周面において、肩部１３０ａから溝１３０ｂに至るまでの間には、係合片１３１が突設されている。係合片１３１の長さは、外本体部１３０の肩部１３０ａから溝１３０ｂに至るまでの距離よりも短い。係合片１３１の突出量及び幅は、ハンドピース本体１２０側の係合溝１２１にスライド自在に係合する大きさである。なお、係合溝１２１の設置位置に合うように、係合片１３１は、周方向に約１８０°位相がずれた位置に２つ設けられている。

このハンドピース２０では、プローブ２６が装着されていない状態では、着脱検出センサ１２２の発光部１２３と受光部１２４との間を遮るものがない。このため、発光部１２３からの光は、係合溝１２１を通って、そのまま受光部１２４に受光される。この状態では、センサ出力として、受光部１２４から所定の信号がコントロールユニット２３に出力される。
次に、プローブ２６を装着すると、係合溝１２１内に係合片１３１がスライドしながら嵌り込んで、係合溝１２１内の光路を遮る。これにより、受光部１２４は、光を検出しなくなるので、センサ出力がＯＦＦになる。
したがって、このような外科用切除装置では、図８に示すようなフローチャートに従って処理を行うにあたり、ステップＳ１４の処理では、着脱検出センサ１２２の出力がＯＦＦである場合に、ステップＳ１５に進んで、回転数の入力を受け付け、着脱検出センサ１２２の出力がＯＮになったら、ステップＳ１に戻り、最大回転数を低い値に自動的に設定する。

この実施の形態によれば、着脱検出センサ１２２をフォトインタラプタとし、プローブ２６をハンドピース本体２５に装着したときに、プローブ２６側の係合片１３１で光路を遮るようにしたので、簡単な構成でプローブ２６の着脱を検出することができる。さらに、着脱検出センサ１２２の検出結果に基づいて、プローブ２６が取り外されたときに、回転数の最大値を低い値にリセットするようにしたので、術中にプローブ２６を交換したときでも、すぐに適切な回転数でブレード７３，７４を回転させることができる。
また、プローブ２６側の係合片１３１と、ハウジング１２０側の係合溝１２１とを係合させるので、外プローブ６１の回転を確実に防止できる。

ここで、カッター２６ａには、２つの係合片１３１を設け、ドリルバー２６ｂには、１つだけ係合片１３１を設けても良い。このようにすると、２つの着脱検出センサ１２２のそれぞれのセンサ出力を調べることで、プローブ２６の着脱及びプローブ２６の種類を識別することが可能になる。なお、着脱検出センサ１２２は、係合溝１２１の壁面で反射させた光を検出する反射型フォトインタラプタでも良い。また、着脱検出センサ１２２を磁性体から構成し、磁束の変化でプローブ２６の着脱を検出しても良い。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されずに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、プローブ２６の着脱や、種類を検出する手段の他の例としては、図１５及び図１６に示すものがある。図１５に示すハンドピース本体２５には、ハウジング１４０の内周に設けられたストッパ突起４９に受圧センサ１４１が取り付けられている。この受圧センサ１４１は、ストッパ突起４９の先端面側に受圧面が配置されている。図１５に示すように、この受圧センサ１４１は、ドリルバー２６ｂが装着されたときには、肩部６３ａに押圧されて、ＯＮとなり、所定の信号がケーブル１４３を介してコントロールユニット２３に出力される。
一方、図１６に示すように、カッター２６の外本体部１４５は、基端側が、ドリルバー２６ｂよりも大きく縮径されている。このため、カッター２６をハンドピース本体１４０に装着した場合に、肩部１４５ａと、受圧センサ１４１とは接触しない。このため、センサ出力はＯＦＦになる。
このような受圧センサ１４１と肩部６３ａ，１４５ａとによれば、センサ出力の違いからプローブ２６の種類を識別することができる。
ここで、カッター２６ａの肩部１４５ａが、ドリルバー２６ｂよりも小さい接触面積で受圧センサ１４１に接触するようにしても良い。このようにすると、センサ出力がＯＦＦになれば、プローブ２６が取り外されたと判定できる。さらに、センサ出力の大きさに応じてプローブ２６の種類を識別することができる。

また、前記の各実施の形態における各着脱検出センサは、プローブ２６が装着された状態でＨｉｇｈレベルの信号を出力し、プローブ２６が取り外された状態でＬｏｗレベルの信号を出力するようにしても良い。
また、プローブ２６は、外側挿入部６４の一部を柔軟性のある部材から構成し、この部分を曲げられるようにしても良い。この場合には、外側挿入部６４に内挿される内側挿入部６９も曲げられるように柔軟性のある部材から構成される。

本発明の実施の形態における外科用切除装置の構成を示す図であって、関節鏡を用いて処置を行っている様子を示す説明図である。ハンドピースの概略構成図である。ハンドピース本体の先端部の断面図である。外科用切除装置の構成を示す図であって、特にコントロールユニットの構成を示す図である。図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。プローブの断面図である。コントロールユニットの操作部及び表示部の一例を示す図である。外科用切除装置の処理を示すフローチャートである。ハンドピース本体の先端部の断面図である。プローブの構成を示す図である。ハンドピース本体の先端部の断面図である。外科用切除装置の処理を示すフローチャートである。ハンドピースの構成を示す図である。図１３のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。ハンドピースの構成を示す図である。ハンドピースの構成を示す図である。

符号の説明

１外科用切除装置
２３コントロールユニット
２５ハンドピース本体
２６プローブ（器具）
３１ハウジング
３２指かけリング（スライド部材）
４３モータ（駆動源）
４８ロックピン（係合部材、係合手段）
５４，１１６，１２２着脱検出センサ（着脱検出手段）
６４外側挿入部（外管）
６９内側挿入部（内管）
７３，７４ブレード（処置部）
８５操作部（設定手段）
８６表示部（設定手段）
８７制御部（変更手段）
１０２感圧センサ（着脱検出手段）
１１０ｂ溝
１２１係合溝（係合手段）
１３１係合片（突起）
１４１受圧センサ（着脱検出手段）

Claims

体内で対象部位を切除する処置部を内管の先端に設け、前記内管を外管に回転自在に保持させた器具と、
前記器具を着脱可能なハウジングを有し、前記ハウジングに前記器具を装着した際に前記内管に回転駆動力を与える駆動源を備えるハンドピース本体と、
前記駆動源の回転数を設定する設定手段を有し、設定された回転数に応じた電力を前記駆動源に供給するコントロールユニットと、
を備える外科用切除装置において、
前記ハンドピース本体と前記器具との着脱を検出する着脱検出手段と、
前記着脱検出手段が、前記ハンドピース本体から前記器具が離脱したことを検出したときに、前記駆動源に供給する電力の最大値の設定を初期状態に変更する変更手段と、
を設けたことを特徴とする外科用切除装置。
前記着脱検出手段は、前記ハンドピース本体と前記器具との相対位置を検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の外科用切除装置。
前記器具の種類に応じて、突出部又は溝を設け、前記ハンドピース本体に前記突出部又は前記溝と係合可能な係合手段を設け、前記着脱検出手段は、前記係合手段と前記突出部又は前記溝との係脱を検出する検出センサからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の外科用切除装置。
前記ハンドピース本体は、前記器具に係脱する係合部材と、前記係合部材を係脱方向に移動させるスライド部材とを有し、前記着脱検出手段は、前記係合部材又はスライド部材の移動を検出するセンサであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の外科用切除装置。
前記コントロールユニットは、前記駆動源に供給可能な電力の最大値として、初期状態に相当する第一の値と、前記第一の値よりも大きい第二の値とが設定可能であり、前記変更手段は、電力の最大値が前記第二の値に設定され、かつ前記ハンドピース本体から前記器具が離脱したことが検出されたときに、前記第一の値を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の外科用切除装置。