JP2010207385A - Living tissue cutting/adhesion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、外科手術等の医療措置における人体細胞等の生体組織の切断・接着についてペルチェ効果を利用して行う装置の構造に関する。 The present invention relates to a structure of an apparatus that uses the Peltier effect for cutting and adhering biological tissues such as human body cells in medical procedures such as surgery.
外科手術等の医療措置で人体細胞等の生体組織の切断を行う場合において、発熱による止血を図ると共に処置箇所周辺の生体組織への熱影響を抑制することの双方を目的とした手術装置は、例えば特許文献1等に示されるように既に公知である。この特許文献1に示される手術装置は、処置箇所を熱して止血、組織接着をなすものでメス部と熱吸収部とからなる作用部と、この作用部へエネルギーを供給するもので光源及びこの光源からメス部に照射される光線の導路を備えた駆動部と、これら作用部及び駆動部の一部を収納する筐体とで構成されたものとなっている。
When cutting a living tissue such as a human body cell in a medical procedure such as a surgical operation, a surgical device intended to both stop hemostasis due to fever and suppress the thermal effect on the living tissue around the treatment location, For example, as shown in
また、ペルチェ(peltier)効果による冷却及び加熱を利用して、針部の先端部を加熱したり冷却したりするペルチェモジュールが、例えば特許文献2等に示されるように、本願の出願人等により既に公知となっている。この特許文献2に示されるペルチェモジュールは、所定の間隔を空けるかたちで対向させて配置した第1の半導体プレート及び第2の半導体プレートと、この第1の半導体プレートと第2の半導体プレートとの間に介在してこれらの第1の半導体プレートの内面のうち長手方向の一方端側及び第2の半導体プレートの内面のうち長手方向の一方端側とを接続する接合部と、第1の半導体プレートと第2の半導体プレートとについて、外面のうち長手方向の接合部とは反対側端に配置された電極とで構成され、接合部には第1の半導体プレート及び第2の半導体プレートの長手方向に沿って突出した針部が設けられたものとなっている。
In addition, a Peltier module that heats or cools the tip of the needle portion using cooling and heating by the Peltier effect is disclosed by the applicant of the present application as shown in, for example,
しかしながら、特許文献1に示される手術装置では、メス部の加熱をするための機構として光源、光源の導路及び光反射防止層を必要とし、メス部の消熱をするための機構として熱吸収部を必要とするものであり、メス部の加熱用、消熱用として個別に構成を採らなければならないので、部品点数の相対的な増大、これに基づく製造コストの相対的な上昇、並びに形態の小型化の困難性を招くという不具合を有する。
However, in the surgical apparatus shown in
これに対し、特許文献2に示されるペルチェモジュールは、ペルチェ効果として、加熱及び冷却の双方の機能を1つの機構に持たせることができるもので上記不具合を有しないところ、消費電力に対して吸熱することのできる熱量が少なく、大きな吸熱量を得るためには大容量の電源が必要となるもので、切断・接着用部位の冷却をしようとしても、図6及び図7に示されるように、10A又は20Aの電源での切断・接着用部位の計測温度が最低でも0℃以上に留まりさほど低くならないものである。
On the other hand, the Peltier module disclosed in
また、特許文献2に示されるペルチェモジュールでは、20Aの電源を用いた場合でも、切断・接着用部位が約30℃から所望の温度の200℃まで上昇するのに要する時間が図8に示されるように実験結果では5.6秒であるが、切断・接着用部位が加熱状態の温度の200℃強から約30℃まで下降するのに要する時間は、図9に示されるように実験結果では4.8秒と、相対的に経過時間が長いものとなっている。
Further, in the Peltier module shown in
そこで、本発明は、ペルチェ効果を利用して切断・接着用部位の加熱と冷却とを行うにあたり、切断・接着用部位の計測温度を冷却時に相対的に低くすることができ、切断・接着用部位が所定の温度まで下降するための時間の短縮化も図ることができる生体組織切断・接着用装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can use the Peltier effect to heat and cool the part for cutting / adhesion, so that the measurement temperature of the part for cutting / adhesion can be relatively lowered during cooling, It is an object of the present invention to provide a biological tissue cutting / adhesion device capable of shortening the time required for the part to fall to a predetermined temperature.
この発明に係る生体組織切断・接着用装置は、対向させて配置したものでそれぞれ異なる特性を有する素材から成る第1の半導体部及び第2の半導体部と、これらの第1及び第2の半導体部のそれぞれに配置された第1及び第2の電極兼熱交換部と、前記第1の半導体部と前記第2の半導体部との間に介在されて前記第1の半導体部と前記第2の半導体部とを接合するもので熱伝導性を有する接合部と、前記第1の電極兼熱交換部と前記第2の電極兼熱交換部とにそれぞれ配置された第1及び第2の電極とから少なくとも構成され、前記接合部には前記第1の半導体部及び前記第2の半導体部の端よりも外部に突出した切断・接着用部位が形成されていると共に、前記第1の半導体部及び前記第2の半導体部に直流電流を供給する電流源を有する電気回路と、液状の熱交換媒体が循環して流れる熱交換媒体循環路と、この熱交換媒体循環路上に配置されて液状の熱交換媒体の送出を行うポンプと、前記熱交換媒体循環路上に配置されて液状の熱交換媒体を一時的に貯める貯液槽とを有し、前記熱交換媒体循環路は、前記第1の電極兼熱交換部及び前記第2の電極兼熱交換部の内部を通過する経路が採られていることを特徴としている(請求項1)。ここで、第1及び第2の半導体部は、温熱を発生させる温熱源及び/又は冷熱を発生させる冷熱源として機能するものである。第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部は、熱交換媒体との熱交換により放熱することでこの第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部と接する第1及び第2の半導体部、ひいては接合部を冷却することが可能であるのみならず、熱交換媒体との熱交換により吸熱することでこの第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部と接する第1及び第2の半導体部、ひいては接合部を加熱することも可能である。液状の熱交換媒体は、第1及び第2の半導体部、ひいては切断・接着用部位の冷却用及び/又は加熱用として用いられるもので、液状の熱交換媒体の種類としては例えば水等が挙げられる。また、切断・接着用部位は、先端が鋭利なメスやナイフ等の刃体状をなしていても、細い棒体とその先端が錐状に尖った部分とからなる針状をなしていても良い。電流源は、実験では10Aと20Aとのものを用いたがこれらのアンペア数のものに限定されない。 The biological tissue cutting and adhering device according to the present invention includes a first semiconductor portion and a second semiconductor portion which are arranged to face each other and have different characteristics, and the first and second semiconductors. The first and second electrode / heat exchange sections disposed in each of the sections, and the first semiconductor section and the second section interposed between the first semiconductor section and the second semiconductor section. The first electrode and the second electrode disposed in the first electrode / heat exchange unit and the second electrode / heat exchange unit, respectively. And a cutting / bonding portion projecting outside from the ends of the first semiconductor portion and the second semiconductor portion is formed in the joint portion, and the first semiconductor portion And a current source for supplying a direct current to the second semiconductor portion. An electric circuit, a heat exchange medium circulation path through which the liquid heat exchange medium circulates, a pump arranged on the heat exchange medium circulation path to deliver the liquid heat exchange medium, and the heat exchange medium circulation path And a liquid storage tank for temporarily storing a liquid heat exchange medium, and the heat exchange medium circulation path is provided between the first electrode / heat exchange section and the second electrode / heat exchange section. A route that passes through the interior is taken (claim 1). Here, the first and second semiconductor units function as a heat source for generating heat and / or a heat source for generating cold. The first electrode / heat exchange unit and the second electrode / heat exchange unit dissipate heat by exchanging heat with the heat exchange medium, so that the first electrode / heat exchange unit and the second electrode / heat exchange unit It is possible not only to cool the first and second semiconductor parts in contact with each other, and thus the joint part, but also to absorb heat by heat exchange with the heat exchange medium, and thereby the first electrode / heat exchange part and the second semiconductor part. It is also possible to heat the first and second semiconductor parts that are in contact with the electrode / heat exchange part, and thus the joint part. The liquid heat exchange medium is used for cooling and / or heating the first and second semiconductor parts, and hence the cutting / bonding part. Examples of the liquid heat exchange medium include water. It is done. In addition, the cutting / bonding part may have a blade shape such as a scalpel or knife with a sharp tip, or a needle shape consisting of a thin rod and a pointed tip of the cone. good. In the experiment, current sources of 10A and 20A were used, but the current source is not limited to these amperages.
これにより、生体組織切断・接着用装置を構成する第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部内を液状の熱交換媒体が通過するので、切断・接着用部位の冷却を図る場合には、相対的に温度の低い熱交換媒体について熱交換媒体循環路内を循環させることにより、ペルチェ効果による冷却以外に熱交換媒体との熱交換でも第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部が冷却されるので冷却能力を向上させることができる。反対に、切断・接着用部位の加熱を図る場合には、相対的に温度の高い熱交換媒体について熱交換媒体循環路内を循環させることにより、ペルチェ効果による加熱以外に熱交換媒体との熱交換でも第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部が加熱されるので加熱能力を向上させることもできる。 As a result, the liquid heat exchange medium passes through the first electrode / heat exchange section and the second electrode / heat exchange section constituting the biological tissue cutting / bonding apparatus, so that the section for cutting / bonding is cooled. In this case, the heat exchange medium having a relatively low temperature is circulated in the heat exchange medium circuit so that the heat exchange with the heat exchange medium can be performed in addition to the cooling by the Peltier effect. Since the second electrode / heat exchange section is cooled, the cooling capacity can be improved. On the other hand, when heating the cutting / bonding part, the heat exchange medium with a relatively high temperature is circulated in the heat exchange medium circulation path, so that the heat exchange with the heat exchange medium can be performed in addition to the Peltier effect. Even in the exchange, the first electrode / heat exchange section and the second electrode / heat exchange section are heated, so that the heating capacity can be improved.
そして、この発明に係る生体組織切断・接着用装置では、前記電気回路は、前記電流源から前記電極に流れる電流の向きを正逆自由に切り換えることができる電流切換え手段を有することを特徴としている(請求項2)。電流切換え手段は、スイッチ等のハードウエア的なものであっても、ソフトウエア的なものであっても良い。 In the biological tissue cutting / bonding device according to the present invention, the electrical circuit has a current switching means that can freely switch the direction of the current flowing from the current source to the electrode. (Claim 2). The current switching means may be hardware such as a switch or may be software.
これにより、例えば第1の半導体部をN型半導体とし、第2の半導体をP型半導体とし、電気回路の電流の向きを第1の半導体部から第2の半導体部に流れるようにした場合には、接合部の一部をなす切断・接着用部位に対しペルチェ効果による吸熱作用で対象物を冷却することができ、電流切換え手段で電気回路の電流の向きを第2の半導体部から第1の半導体部に流れるように逆にした場合には、接合部の一部をなす切断・接着用部位に対しペルチェ効果による発熱作用で対象物を加熱することができる。 Thus, for example, when the first semiconductor portion is an N-type semiconductor, the second semiconductor is a P-type semiconductor, and the direction of the electric circuit current is made to flow from the first semiconductor portion to the second semiconductor portion. Can cool the object by the endothermic effect of the Peltier effect on the cutting / adhesion site that forms part of the joint, and the current switching means changes the direction of the current in the electric circuit from the second semiconductor part to the first. When the flow is reversed so as to flow through the semiconductor portion, the object can be heated by a heat generation action by the Peltier effect on the cutting / bonding portion forming a part of the joint portion.
以上のように、この発明によれば、第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部内を液状の熱交換媒体が通過する熱交換媒体循環路を有するので、切断・接着用部位の冷却を図る場合には、相対的に温度の低い熱交換媒体について熱交換媒体循環路内を循環させることにより、熱交換媒体との熱交換で第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部が冷却されてその冷却能力がペルチェ効果による冷却のみよりも相対的に向上するため、第1の半導体部及び第2の半導体部ひいては接合部の冷却をより一層図ることができるので、更に切断・接着用部位が冷却されることから、相対的に短時間で且つ相対的に低い温度まで、切断・接着用部位を冷却することができる。また、切断・接着用部位の加熱を図る場合には、相対的に温度の高い熱交換媒体について熱交換媒体循環路内を循環させることにより、熱交換媒体との熱交換で第1の電極兼熱交換部及び第2の電極兼熱交換部が加熱されてその加熱能力がペルチェ効果による加熱のみよりも相対的に向上するため、第1の半導体部及び第2の半導体部ひいては接合部の加熱をより一層図ることができるので、更に切断・接着用部位が加熱されることから、相対的に短時間で且つ相対的に高い温度まで切断・接着用部位を加熱することもできる。もっとも、相対的に温度の低い熱交換媒体について熱交換媒体循環路内を循環させたままの場合でも、ペルチェ効果を利用して切断・接着用部位を所定の温度まで加熱することは可能である。 As described above, according to the present invention, the heat exchange medium circulation path through which the liquid heat exchange medium passes through the first electrode / heat exchange section and the second electrode / heat exchange section is provided. When the part is to be cooled, the heat exchange medium having a relatively low temperature is circulated in the heat exchange medium circulation path to exchange heat with the heat exchange medium. Since the electrode / heat exchanging portion is cooled and the cooling capacity thereof is relatively improved as compared with the cooling by the Peltier effect alone, the cooling of the first semiconductor portion and the second semiconductor portion, and hence the junction portion can be further promoted. Since the cutting / adhesion site is further cooled, the cutting / adhesion site can be cooled to a relatively low temperature in a relatively short time. Further, when heating the cutting / bonding part, the heat exchange medium having a relatively high temperature is circulated in the heat exchange medium circulation path, thereby exchanging heat with the heat exchange medium. Since the heat exchanging part and the second electrode / heat exchanging part are heated and the heating capacity thereof is relatively improved as compared with the heating by the Peltier effect alone, the heating of the first semiconductor part and the second semiconductor part and hence the junction part is performed. Since the cutting / adhesion site is further heated, the cutting / adhesion site can be heated to a relatively high temperature in a relatively short time. However, even when the heat exchange medium having a relatively low temperature is circulated in the heat exchange medium circulation path, it is possible to use the Peltier effect to heat the cutting / bonding part to a predetermined temperature. .
また、この発明によれば、例えば第1の半導体部をN型半導体とし、第2の半導体をP型半導体として、電気回路の電流の向きを第1の半導体部から第2の半導体部に流れるようにした場合には、接合部の一部をなす切断・接着用部位に対しペルチェ効果による吸熱作用で対象物を冷却することができ、電流切換え手段で電気回路の電流の向きを第2の半導体部から第1の半導体部に流れるように逆にした場合には、接合部の一部をなす切断・接着用部位に対しペルチェ効果による放熱作用で対象物を加熱することができるので、この発明に係る生体組織切断・接着用装置について、止血しつつ生体組織を切断する目的にも、周囲の細胞を生かしたまま生体組織を切断する目的にも用いることができ、汎用性を持たせることが可能となる。 Further, according to the present invention, for example, the first semiconductor part is an N-type semiconductor, the second semiconductor is a P-type semiconductor, and the current direction of the electric circuit flows from the first semiconductor part to the second semiconductor part. In such a case, the object can be cooled by the endothermic effect of the Peltier effect on the cutting / adhesion site that forms a part of the joint, and the current direction of the electric circuit is changed to the second by the current switching means. If the semiconductor part is reversed so that it flows from the semiconductor part to the first semiconductor part, the object can be heated by the heat dissipation action by the Peltier effect with respect to the cutting / bonding part that forms part of the joint part. The biological tissue cutting / adhesion device according to the invention can be used for the purpose of cutting the biological tissue while stopping hemostasis, or for the purpose of cutting the biological tissue while keeping the surrounding cells alive, and to have versatility. Is possible.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1において、この発明に係る生体組織切断・接着用装置の一例が示されており、かかる生体組織切断・接着用装置は、半導体部2及び半導体部3と、接合部4と、電極兼熱交換部5、6と、半導体部2と接合部4との間に介在した導電性ペースト部7a、半導体部3と接合部4との間に介在した導電性ペースト部7b、半導体部2と電極兼熱交換部5との間に介在した導電性ペースト部7c、及び半導体部2と電極兼熱交換部6との間に介在した導電性ペースト部7d、電極兼熱交換部5、6に各々配置された電極8、9により基本的に構成される生体組織切断・接着用装置本体1と、電気回路10と、熱交換媒体循環路11とを備えたものである。
FIG. 1 shows an example of a biological tissue cutting / adhesion device according to the present invention. The biological tissue cutting / adhesion device includes a
このうち、生体組織切断・接着用装置本体1を構成する半導体部2、半導体部3は、相互に異なる特性を有する金属(導体)又は半導体で形成されている。半導体部2は例えばN型Bi2Te3が用いられ、半導体部3は例えばP型Bi0.5Sb1.5Te3が用いられている。
Among these, the
また、生体組織切断・接着用装置本体1を構成する電極兼熱交換部5、6は、電極として機能すると共に半導体部2、3からの熱を放す放熱手段、熱を吸収して半導体部2、3に伝達する吸熱手段として機能するもので、この実施形態では、厚みが相対的に薄い長尺の直方体形状(プレート形状)をなしている。これに伴い、電極兼熱交換部5、6は、それぞれ相対的に幅の広い略長方形状の面5a、5b又は面6a、6bを有している。更に、電極兼熱交換部5、6は、この実施形態では面5aと面6aとが対向し且つこの面5aと面6aとの間に上記半導体部2、3及び後述する接合部4、導電性ペースト部7a乃至7dが介在可能な寸法での間隔を開けるようにしつつ配置されたものとなっている。
Further, the electrode and
そして、電極兼熱交換部5、6の面5a、6a間のうち当該面5a、6aの長手方向の一方側端近傍部位には、後述する接合部8が介在され、面5b、6bのうち当該面5b、6bの接合部4とは反対側の長手方向の端近傍部位には、後述する電極8、9がそれぞれ配置されている。
And between the
更に、上記生体組織切断・接着用装置本体1を構成する接合部4は、熱伝導性に優れていると共に硬質な素材で形成されているもので、その先端が図1(a)に示されるように、半導体部2、3及び電極兼熱交換部5、6の長手方向に沿った方向の端部より外部に突出し、その突出した先端部部位は手術用メスやナイフ等の先端が鋭利な刃状体の形状をなした切断・接着用部位15となっている。もっとも、この切断・接着用部位15の形状は、この図1(a)に示される形状に限定されず、例えば図1(b)に示されるように、細い棒体とその先端が錐状に尖った部分とからなる針状をなしていても良い。
Furthermore, the joint 4 constituting the body tissue cutting / adhesion device
更にまた、接合部4と半導体部2との間には導電性ペースト部7aが層状に介在し、接合部4と半導体部3との間には導電性ペースト部7bが層状に介在していると共に、半導体部2と電極兼熱交換部5との間には導電性ペースト部7cが層状に介在し、半導体部3と電極兼熱交換部6との間には導電性ペースト部7dが層状に介在したものとなっている。
Furthermore, a
そして、上記生体組織切断・接着用装置本体1を構成する電極8、9は、電極兼熱交換部5の面5bと電極兼熱交換部6の面6bとにおいて、その長手方向のうち接合部4とは反対側端の近傍部位に配置されている。これらの電極8、9は金属製のもので、例えばCu電極等が用いられると共に、直流電流を供給する電流源18と配線19等を通じてそれぞれ電気回路10と電気的に接続されている。この電流源18には、蓄電池、発電機、一般商用電源等が用いられるが、直流電流を供給することができればその種類は問わない。
The
また、この実施形態では、電流源18から供給される電流の向きを正逆自由に切り換えるための変換器20が電気回路10上に配置されている。変換器20は、この実施形態では、電流源18を有する配線部21、電流源18をバイパスする配線部22、23及び、この配線部21と配線部22又は配線部21と配線部23との切り換えを行うスイッチ24、25で構成されたものとなっているが、一例を示したものにすぎず、この構成に限定されないものである。
In this embodiment, the
このような構成とすることにより、この発明に係る生体組織切断・接着用装置でも、半導体部2をN型半導体、半導体部3をP型半導体とし、例えば変換器20で電流源18から電極8側に向けて直流電流が流れるように設定した場合には、半導体部2から接合部4、接合部4から半導体部3へと直流電流が流れるため、ペルチェ効果による吸熱作用により接合部4の一部を構成する切断・接着用部位15の温度が低下するので、生体組織切断・接着用装置を周囲の細胞を生かしたまま生体組織を切断する目的で用いることができる。また、例えば変換器20で電流源18から電極5側に向けて直流電流が流れるように設定した場合には、半導体部3から接合部4、接合部4から半導体部2へと直流電流が流れるため、ペルチェ効果による発熱作用により接合部4の一部を構成する切断・接着用部位15の温度が上昇するので、生体組織切断・接着用装置を止血しつつ生体組織を切断する目的で用いることができる。
With such a configuration, even in the biological tissue cutting / bonding device according to the present invention, the
ところで、熱交換媒体循環路11は、水等の液状の熱交換媒体を一時的に貯めることができる貯液槽27と、この貯液槽27から熱交換媒体を汲み上げるポンプ28と、貯液槽27からポンプ28、ポンプ28から貯液槽27へと熱交換媒体を循環させるべく貯液槽27とポンプ28とを適宜配管接合する配管29とを有して構成されている。
By the way, the heat exchange
この配管29は、電極兼熱交換部5内をその長手方向に沿って電極8側から切断・接着用部位15側に向けて延びるかたちで貫通した後、電極兼熱交換部6内をその長手方向に沿って切断・接着用部位15側から電極9側に向けて逆方向に延びるかたちで貫通した部位を有しているもので、少なくとも電極兼熱交換部5内及び半電極兼熱交換部6内では熱伝導性に優れた素材で形成されている。もっとも、電極兼熱交換部5内及び電極兼熱交換部6内に配管29を通す代わりに電極兼熱交換部5及び電極兼熱交換部6に貫通孔を設け、これらの貫通孔と配管29とを接続させたものとしても良い。
The
この発明に係る生体組織切断・接着用装置は、熱交換媒体循環路11を有することにより、相対的に温度の低い水等の液状の熱交換媒体を流した場合には、熱交換媒体との熱交換により電極兼熱交換部5、6が冷却されて半導体部2、3からの放熱能力が相対的に向上するので、半導体部2、3が吸熱・冷却されて、これに伴い切断・接着用部位15も更に冷却され、相対的に温度の高い水等の液状の熱交換媒体を流した場合には、熱交換媒体との熱交換により電極兼熱交換部5、6が加熱されて半導体部2、3への加熱能力が相対的に向上するので、半導体部2、3が加熱されて、これに伴い切断・接着用部位15も更に加熱されることとなる。
The apparatus for cutting and adhering a biological tissue according to the present invention has the heat exchange
このことは、図2から図5に示される本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の実験結果と図6から図9に示される特許文献2に係る生体組織切断・接着用装置の実験結果からも導くことができる。
This is because of the experimental results of the biological tissue cutting / adhesion device according to the present invention shown in FIGS. 2 to 5 and the experimental results of the biological tissue cutting / adhesion device according to
すなわち、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置において、約0℃から10℃までの範囲の温度の水が熱交換媒体循環路11内を循環して流れる条件と電流源18のアンペア数を10Aとした条件との下、切断・接着用部位15の温度変化を計測した場合には、図2に示されるように、切断・接着用部位15は、最低温度で約−10℃まで下降し、最高温度で70℃まで上昇するとの結果を得ることができた。
That is, in the biological tissue cutting / bonding apparatus according to the present invention, the condition that the water in the temperature range of about 0 ° C. to 10 ° C. circulates in the heat exchange
また、約0℃から10℃までの範囲の温度の水が熱交換媒体循環路11内を循環して流れる条件と電流源18のアンペア数を20Aとした条件との下、切断・接着用部位15の温度変化を計測した場合には、図3に示されるように、切断・接着用部位15は、最低温度で約−25℃まで下降し、最高温度で175℃まで上昇するとの結果を得ることができた。
In addition, under the condition that water having a temperature in the range of about 0 ° C. to 10 ° C. circulates in the heat exchange
これにより、電流源18のアンペア数を10Aとした共通条件で、熱交換媒体循環路11を有する本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位15の図2に示す温度変化と、熱交換媒体循環路11を有しない従来例に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位15の図6に示す温度変化とを対比すると、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の方が切断・接着用部位15の最低温度が著しく低くなっている。
Thereby, under the common condition that the amperage of the
また、電流源18のアンペア数を20Aとした共通条件で、熱交換媒体循環路11を有する本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位15の図3に示す温度変化と、熱交換媒体循環路11を有しない従来例に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位15の図7に示す温度変化とを対比した場合でも、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の方が切断・接着用部位15の最低温度が著しく低くなっている
Further, under the common condition that the amperage of the
しかるに、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置は、従来例に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位が冷却時にあっては切断・接着用部位があまり低くならなかったという課題を解決していると認定することができる。 However, the biological tissue cutting / adhesion device according to the present invention is that the cutting / adhesion site of the conventional biological tissue cutting / adhesion device was not so low when the cutting / adhesion site was cooled. It can be recognized that the problem is solved.
しかも、この発明に係る生体組織切断・接着用装置は、熱交換媒体循環路11を有することにより、約0℃から10℃までの範囲の温度の水が熱交換媒体循環路11内を循環して流れる条件と電流源18のアンペア数を20Aとした条件との下、図3で示される最低温度の約−25℃から最高温度の約175℃まで切断・接着用部位15の温度が上昇する時間を計測したところ、図4に示されるように、6.9秒との結果を得ることができた。
In addition, the biological tissue cutting / adhesion device according to the present invention has the heat exchange
また、約0℃から10℃までの範囲の温度の水が熱交換媒体循環路11内を循環して流れる条件と電流源18のアンペア数を20Aとした条件との下、今度は反対に、図3で示される最高温度の約175℃から最低温度の約−25℃まで切断・接着用部位15の温度が下降する時間を計測したところ、図5に示されるように、3.0秒との結果を得ることができた。
In addition, under the condition that water having a temperature in the range of about 0 ° C. to 10 ° C. circulates in the heat exchange
これにより、電流源18のアンペア数を20Aとした共通条件で、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位15と従来例に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位とについて、各々の最低温度から最高温度まで上昇するための時間は、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の方が長いものの、各々の最高温度から最低温度まで下降するための時間は、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置の方が短くなっている。
Thereby, under the common condition that the amperage of the
しかるに、本願発明に係る生体組織切断・接着用装置は、従来例に係る生体組織切断・接着用装置の切断・接着用部位が冷却時にあっては切断・接着用部位の所望の温度まで低下する時間が相対的に長いという課題を解決していると認定することができる。 However, the biological tissue cutting / bonding device according to the present invention is lowered to the desired temperature of the cutting / bonding portion of the conventional tissue cutting / bonding device when the cutting / bonding portion is cooled. It can be recognized that the problem that the time is relatively long is solved.
1 生体組織切断・接着用装置本体
2 半導体部(第1の半導体部)
3 半導体部(第2の半導体部)
4 接合部
5 電極兼熱交換部
6 電極兼熱交換部
8 電極(第1の電極)
9 電極(第2の電極)
10 電気回路
11 熱交換媒体循環路
15 切断・接着用部位
18 電流源
19 配線
20 変換器(電流切換え手段)
21 配線部
22 配線部
23 配線部
24 スイッチ
25 スイッチ
27 貯液槽
28 ポンプ
29 配管
DESCRIPTION OF
3 Semiconductor part (second semiconductor part)
4
9 electrode (second electrode)
DESCRIPTION OF
21
Claims (2)
前記第1の半導体部及び前記第2の半導体部に直流電流を供給する電流源を有する電気回路と、液状の熱交換媒体が循環して流れる熱交換媒体循環路と、この熱交換媒体循環路上に配置されて液状の熱交換媒体の送出を行うポンプと、前記熱交換媒体循環路上に配置されて液状の熱交換媒体を一時的に貯める貯液槽とを有し、
前記熱交換媒体循環路は、前記第1の電極兼熱交換部及び前記第2の電極兼熱交換部の内部を通過する経路が採られていることを特徴とする生体組織切断・接着用装置。 A first semiconductor portion and a second semiconductor portion made of materials that are arranged to face each other and have different characteristics, and the first and second semiconductor portions arranged in each of the first and second semiconductor portions. Thermal conductivity is obtained by joining the first semiconductor part and the second semiconductor part by interposing between the electrode / heat exchange part and the first semiconductor part and the second semiconductor part. And at least a first electrode and a second electrode disposed in the first electrode / heat exchange unit and the second electrode / heat exchange unit, respectively. A cutting / adhesion site protruding outward from the ends of the first semiconductor portion and the second semiconductor portion is formed,
An electric circuit having a current source for supplying a direct current to the first semiconductor part and the second semiconductor part; a heat exchange medium circulation path through which a liquid heat exchange medium circulates; and on the heat exchange medium circulation path And a pump for delivering the liquid heat exchange medium, and a liquid storage tank that is disposed on the heat exchange medium circulation path and temporarily stores the liquid heat exchange medium,
The biological tissue cutting / adhering apparatus is characterized in that the heat exchange medium circulation path has a path passing through the first electrode / heat exchange section and the second electrode / heat exchange section. .
2. The biological tissue cutting / adhesion device according to claim 1, wherein the electric circuit includes a current switching unit that can freely switch a direction of a current flowing from the current source to the electrode.
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