JP2007252468A

JP2007252468A - 医療機器

Info

Publication number: JP2007252468A
Application number: JP2006078350A
Authority: JP
Inventors: 和彦 ▲高▼橋; Kazuhiko Takahashi
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04
Also published as: EP1997451B1; US8206382B2; EP1997451A4; WO2007108423A1; CN101404948B; US20090018537A1; EP1997451A1; CN101404948A

Abstract

【課題】エネルギ処置具の使用時におけるセンサ出力への影響を最小限に抑えることができるエネルギ処置具を提供する。
【解決手段】被検体を処置する処置具（電気メス３）と、処置具に電気エネルギを供給する電気エネルギ供給手段（エネルギ生成部１６）と、処置具の状態に関する情報を取得するセンサ（力覚センサ８）と、処置具に供給される電気エネルギの大きさが変化したか否かを検出するエネルギ変化検出部１９と、エネルギ変化検出部１９での検出結果に基づいて、センサ（力覚センサ８）の駆動を制御する制御部１８と、を具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、処置具の状態に関する情報を取得するセンサを備えた医療機器に関するものである。

内視鏡外科手術は患者の体を大きく切開することなしに患部にアプローチ可能な、いわゆる低侵襲性から広範に実施されている。そのときに使用される処置具として、高周波や電流を使用して切開、凝固を行う高周波処置具や電気メス等のエネルギ処置具がある。これらエネルギ処置具は出血を抑えられることと切開に大きな力を必要としないことから、内視鏡外科手術を含む外科手術において広く使用されている。これらのエネルギ処置具には該処置具の状態に関する情報を取得するセンサが取り付けられているものがある。

例えば特開２０００−２２７３６７号公報は、手術用マスタスレーブシステムにおいて、マスターアームに設けられている操作部がその動きを検出し、検出された信号がメス及びアーム駆動部に入力され、光ファイバを用いたセンサが取り付けられた電気メスを駆動して患部を切開・切除することを開示している。
特開２０００−２２７３６７号公報

しかしながら、エネルギ処置具に供給されるエネルギが立ち上がり立ち下がり等のエネルギ変化を伴うものであった場合、該エネルギ変化時のノイズ信号がセンサ出力に混入して正確な検出値が得られないという問題があった。

本発明はこのようは課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、エネルギ処置具の使用時におけるセンサ出力への影響を最小限に抑えることができる医療機器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、医療機器であって、被検体を処置する処置具と、前記処置具を駆動するためのエネルギを供給するエネルギ供給手段と、前記処置具の状態に関する情報を取得するセンサと、前記処置具に供給されるエネルギの大きさが変化したか否かを検出するエネルギ変化検出手段と、前記エネルギ変化検出手段で得られた検出結果に基づいて、前記センサの駆動を制御する制御手段と、を具備する。

また、本発明の第２の態様は、医療機器であって、被検体を処置する処置具と、前記処置具を駆動するために矩形波のエネルギを供給するエネルギ供給手段と、前記処置具の状態に関する情報を取得するセンサと、前記処置具に供給される矩形波のエネルギの立ち上がりと立ち下がりをエネルギ変化点として検出するエネルギ変化検出手段と、前記エネルギ変化検出手段によって検出された前記エネルギ変化点以外の位置で前記センサを駆動するように制御する制御手段と、を具備する。

また、本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記エネルギ変化点以外の位置は、前記矩形波エネルギのＯＮ期間あるいはＯＦＦ期間である。

また、本発明の第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様において、前記処置具は高周波処置具または電気処置具である。

また、本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれか１つの態様において、前記センサは前記処置具のひずみを検出する力覚センサである。

また、本発明の第６の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様において、前記センサと前記エネルギ処置具とは一体化されている。

また、本発明の第７の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様において、前記センサと前記エネルギ処置具とは別体で配置されている。

本発明によれば、エネルギ処置具の使用時におけるセンサ出力への影響を最小限に抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明が適用される電気手術システムの概略構成を示す図である。電気手術装置１には、電源コード２と、電気手術装置１から供給される高周波エネルギに基づいて患者に処置を行う電気メス３と、患者の足や背中等に取り付けられる対極板４と、高周波出力指示を入力するフットスイッチ５とがそれぞれコード６ａ〜６ｂにより接続されている。電気メス３の先端部は電極部７を具備する。この電極部７の材料はＳＵＳ３０４により形成されており、通電可能である。

電気メス３の絶縁カバー９の一部には力覚センサ８（ここでは歪ゲージ）が貼り付けられ、電気メス３の先端部にかかる力を検出する。図２は、力覚センサ８が貼り付けてある電気メス３の部分Ａ−Ａの断面図である。力覚センサ８は電気メス３に対して複数方向に貼り付けられていて、電気メス３に対して複数方向から作用する力を検出することができる。また、力覚センサ８は図示しないケーブルを介して電気手術装置１内のセンサ情報取得部に接続されている。

図３は、電気手術装置１の内部構成を示す図である。ＡＣ／ＤＣ変換装置１２は電源コード２により供給された商用電源からＤＣ電圧を生成し、電気手術装置１内の構成要素にＤＣ電圧を供給している。出力トランス１３は電気メス３の電極部７と対極板４に電圧を印加する。対極板４を患者の背中や足等に取り付けて、電極部７を患者の病変に取り付けることにより通電する。対極板４、電極部７付近はともに発熱するが、対極板４は面積が広いため温度上昇が小さいが、電極部７は面積が小さいため、電極部７付近は温度上昇が激しく生体組織を焼灼することができる。

制御装置１４は、エネルギ生成部１５と、エネルギ変化検出部１９と、センサ情報処理部１７と、制御部１８とを含む。エネルギ生成部１５は高周波処置を行うための矩形波の高周波エネルギを生成する。パワーアンプ１６はこのエネルギ生成部１５で生成された高周波エネルギを増幅する。センサ情報処理部１７は力覚センサ８で検出された信号を処理して電気メス３の先端部に作用する力を検出する。エネルギ変化検出部１９はエネルギ生成部１５で生成される矩形波の立ち上がりと立ち下がりを検出する。制御部１８はエネルギ生成部１５で生成された矩形波のエネルギの立ち上がりと立ち下がり以外の位置（以下に説明する高周波エネルギのＯＮ期間あるいはＯＦＦ期間）で力覚センサ８が駆動されるように制御する。

図４は、電気メス１へのエネルギ供給と力覚センサの駆動タイミングの関係（その１）を示す図である。（ａ）はエネルギ生成部１５で生成され、電気メス３に対して供給される高周波エネルギの波形（矩形波）を示し、（ｂ）は力覚センサ８が駆動されるタイミングを示している。図４の例では、高周波エネルギがＯＦＦの期間に力覚センサ８が駆動されるようすを示しており、この期間は電気エネルギの供給状態が安定しているのでノイズの発生がなくセンサ出力に混入することがない。

図５は、電気メス１へのエネルギ供給と力覚センサ８の駆動タイミングの関係（その２）を示す図である。（ａ）はエネルギ生成部１５で生成され、電気メス３に対して供給される高周波エネルギの波形（矩形波）を示し、（ｂ）は力覚センサ８が駆動されるタイミングを示している。この例では、高周波エネルギがＯＮの期間に力覚センサ８が駆動されるようすを示しており、電気エネルギがＯＮの期間においても電気エネルギの供給状態が安定しているのでこの期間に力覚センサ８を駆動させることができる。また、図５は、電気メス１に供給される高周波エネルギの周波数を高くしたときの力覚センサ８の駆動タイミングを示しており、力覚センサ８によるサンプリング速度が上昇する。

図６は、電気メス１へのエネルギ供給と力覚センサ８の駆動タイミングとの関係（その３）を示す図である。（ａ）はエネルギ生成部１５で生成され、電気メス３に対して供給される高周波エネルギの波形（矩形波）を示し、（ｂ）は力覚センサ８が駆動されるタイミングを示している。この例では、高周波エネルギがＯＮの期間に力覚センサ８が駆動されるようすを示している。また、図６は、図４と比較して、電気メス１に供給される高周波エネルギのＯＮの期間が長くなるようにデューティ比を変更しており、これによって電気メスの切れ具合が良くなる。

図７は、手術時における力覚センサ８の駆動制御の手順を説明するためのフローチャートである。まず、術者がフットスイッチ５を操作して高周波出力を指示すると、エネルギ生成部１５において高周波エネルギが生成されて電気メス３への供給が開始される（ステップＳ１）。本実施形態では高周波エネルギとして矩形波が生成される。次に、矩形波のエネルギが変化したか否かすなわち矩形波の立ち上がり又は立ち下りを検出したか否かを判断する（ステップＳ２）。ＮＯの場合には矩形波のエネルギは安定していると考えられるので次に力覚センサ８を駆動する（ステップＳ３）。次に、手術の終了か否かを判断し（ステップＳ４）、ＮＯの場合にはステップＳ１に戻る。上記の処理の間に矩形波の立ち上がり又は立ち下りが検出された場合にはステップＳ２がＹＥＳとなる。この場合には力覚センサ８を駆動することなしにステップ４に移行する。

なお、本実施形態では電気メスを用いたが、他のエネルギ処置具、例えば超音波処置具等にも適用することができる。さらに、使用するセンサも光ファイバセンサやピエゾセンサなどの他の力量検出センサを用いてもよい。

なお、上記した実施形態では力覚センサ８が電気メス３に取り付けられている場合について説明したが、力覚センサ８と電気メス３とが別体であってもよい。

上記した実施形態によれば、高周波エネルギの変化が大きい立ち上がりや立ち下り以外のエネルギが安定したＯＮ期間あるいはＯＦＦ期間で力覚センサ７を駆動するようにしたので、エネルギ処置具の使用時におけるセンサ出力への影響を最小限に抑えることができる。

図１は、本発明が適用される電気手術システムの概略構成を示す図である。図２は、電気メス３のＡ−Ａ断面図である。図３は、電気手術装置１の内部構成を示す図である。図４は、電気メス１へのエネルギ供給と力覚センサの駆動タイミングとの関係（その１）を示す図である。図５は、電気メス１へのエネルギ供給と力覚センサの駆動タイミングとの関係（その２）を示す図である。図６は、電気メス１へのエネルギ供給と力覚センサの駆動タイミングとの関係（その３）を示す図である。図７は、手術時における力覚センサ８の駆動制御の手順を説明するためのフローチャートである。図８は、電気メス３への高周波エネルギが変更された場合に応じて力覚センサ８の駆動タイミングを変更する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１電気手術装置
２電源コード
３電気メス
４対極板
５フットスイッチ
６ａ〜６ｂコード
７電極部
８力覚センサ
９絶縁カバー
１０ハンドル
１２ＡＣ／ＤＣ変換部
１３出力トランス
１４制御装置
１５エネルギ生成部
１６パワーアンプ
１７センサ情報取得部
１８制御部

Claims

被検体を処置する処置具と、
前記処置具を駆動するためのエネルギを供給するエネルギ供給手段と、
前記処置具の状態に関する情報を取得するセンサと、
前記処置具に供給されるエネルギの大きさが変化したか否かを検出するエネルギ変化検出手段と、
前記エネルギ変化検出手段で得られた検出結果に基づいて、前記センサの駆動を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする医療機器。
被検体を処置する処置具と、
前記処置具を駆動するために矩形波のエネルギを供給するエネルギ供給手段と、
前記処置具の状態に関する情報を取得するセンサと、
前記処置具に供給される矩形波のエネルギの立ち上がりと立ち下がりをエネルギ変化点として検出するエネルギ変化検出手段と、
前記エネルギ変化検出手段によって検出された前記エネルギ変化点以外の位置で前記センサを駆動するように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする医療機器。
前記エネルギ変化点以外の位置は、前記矩形波エネルギのＯＮ期間あるいはＯＦＦ期間であることを特徴とする請求項２記載の医療機器。
前記処置具は高周波処置具または電気処置具であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の医療機器。
前記センサは前記処置具のひずみを検出する力覚センサであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の医療機器。
前記センサと前記エネルギ処置具とは一体化されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の医療機器。
前記センサと前記エネルギ処置具とは別体で配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の医療機器。