JP2012249806A - 治療用処置装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱チップの温度が局部的に上昇しても故障を防止する。
【解決手段】発熱する部材である発熱チップ１００には、配線パターン１１３１と高抵抗パターン１１３２とを有する抵抗パターン１１３が形成されている。複数の高抵抗パターン１１３２は、互いに平行に形成されており、その各々は、並列接続するように配線パターン１１３１に接続されている。高抵抗パターン１１３２は、全体として高抵抗パターン群１１３３を形成している。高抵抗パターン１１３２は、電気抵抗が高く、電流が流れたとき主に発熱する配線である。例えば空気層３６２の存在により、局部的な温度上昇が起こり、一部の高抵抗パターン１１３２が断線しても、電流は矢印で示すように他の高抵抗パターン１１３２を流れる。その結果、一部の高抵抗パターン１１３２が断線しても発熱チップ１００全体は故障せず機能する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、治療用処置装置に関する。

一般に、高周波エネルギや熱エネルギを用いて生体組織を治療する治療用処置装置が知られている。例えば特許文献１には、次のような治療用処置装置が開示されている。すなわち、この治療用処置装置は、処置対象である生体組織を把持する開閉可能な保持部を有している。この保持部の生体組織と接する部分には、高周波の電圧を印加するための高周波電極と、その高周波電極を加熱するための発熱チップとが配設されている。また、保持部には、カッタが備えられている。このような治療用処置装置の使用においては、まず、生体組織を保持部で把持し、高周波の電圧を印加する。更に、保持部材で生体組織を加熱することで、生体組織を吻合する。また、保持部に備えられたカッタにより、生体組織端部を接合した状態で切除することも可能である。

特開２００９−２４７８９３号公報

特許文献１に開示されているような治療用処置装置においては、小型の発熱チップが高周波電極に配置されている。この発熱チップで発生した熱を効率よく高周波電極に伝えるために、また、発熱チップを電気的に絶縁するために、発熱チップは、熱伝導率が低く絶縁性を有する封止剤による封止膜で覆われている。この封止膜の形成時に局部的な空気層が混入することがある。空気層の部分は他の部分と熱伝導率が異なる。このため空気層が混入すると、熱流に不規則性が生じ、特に発熱チップにおいて局部的に高温となる場所が発生する可能性がある。このような局部的な温度上昇により、発熱チップに形成された電熱線が断線することがある。その結果、当該治療用処置装置による加熱処置が行えなくなる可能性がある。

そこで本発明は、封止膜に空気層が生じて発熱チップの温度が局部的に上昇しても、加熱処置を行える治療用処置装置を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明の治療用処置装置の一態様は、生体組織を目標温度で加熱して治療するための治療用処置装置であって、表裏をなす第１の主面と第２の主面とのうち該第１の主面において前記生体組織に接触して該生体組織に熱を伝える伝熱部と、前記第２の主面と接合し、高抵抗パターン群を形成する複数の高抵抗パターンと該高抵抗パターンを並列に接続させる配線パターンとから成る抵抗パターンを有し、該配線パターンを介して複数の該高抵抗パターンに電力を投入することで前記伝熱部を加熱する発熱チップと、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、高抵抗パターンが並列に接続されているので、封止膜に空気層が生じて発熱チップの温度が局部的に上昇し高抵抗パターンの一部が断線しても加熱処置を行える治療用処置装置を提供できる。

本発明の各実施形態に係る治療用処置システムの構成例を示す概略図。 各実施形態に係るエネルギ処置具のシャフト及び保持部の構成例を示す断面の概略図であり、（Ａ）は保持部が閉じた状態を示す図、（Ｂ）は保持部が開いた状態を示す図。 各実施形態に係る保持部の第１の保持部材の構成例を示す概略図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示す３Ｂ−３Ｂ線に沿う縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示す３Ｃ−３Ｃ線に沿う横断面図。 各実施形態に係る発熱チップの構成例の概略を示す上面図。 各実施形態に係る発熱チップの構成例の概略を示す図であって、図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図。 各実施形態に係る中継チップの構成例の概略を示す上面図。 各実施形態に係る中継チップの構成例の概略を示す図であって、図５Ａに示す５Ｂ−５Ｂ線に沿う断面図。 各実施形態に係る接続チップの構成例の概略を示す上面図。 各実施形態に係る第１の高周波電極、発熱チップ、中継チップ及び接続チップ、並びにそれらを接続する配線等の構成例を示す図。 発熱チップ周辺の構成例を示す断面図。 高抵抗パターン周辺の熱流を説明するための図。 高抵抗パターンの一部が断線した場合の様子を説明するための図。 第２の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャート。 第２の実施形態において一部の発熱チップに異常が生じた場合の動作を説明するための図。

［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る治療用処置装置は、生体組織の治療に用いるための、生体組織に高周波エネルギと熱エネルギとを作用させる装置である。図１に示すように、治療用処置装置２１０は、エネルギ処置具２１２と、エネルギ源２１４と、フットスイッチ２１６とを備えている。

エネルギ処置具２１２は、例えば腹壁を貫通させて処置を行うためのリニアタイプの外科治療用処置具である。エネルギ処置具２１２は、ハンドル２２２と、ハンドル２２２に取り付けられたシャフト２２４と、シャフト２２４の先端に設けられた保持部２２６とを有する。保持部２２６は、開閉可能であり、処置対象の生体組織を保持して、凝固、切開等の処置を行う処置部である。以降説明のため、保持部２２６側を先端側と称し、ハンドル２２２側を基端側と称する。ハンドル２２２は、保持部２２６を操作するための複数の操作ノブ２３２を備えている。なお、ここで示したエネルギ処置具２１２の形状は、もちろん一例であり、同様の機能を有していれば、他の形状でもよい。例えば、鉗子のような形状をしていてもよいし、シャフトが湾曲していてもよい。

ハンドル２２２は、ケーブル２２８を介してエネルギ源２１４に接続されている。エネルギ源２１４には、フットスイッチ２１６が接続されている。足で操作するフットスイッチ２１６は、手で操作するスイッチやその他のスイッチに置き換えてもよい。フットスイッチ２１６のペダルを術者が操作することにより、エネルギ源２１４からエネルギ処置具２１２へのエネルギの供給のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。

保持部２２６及びシャフト２２４の構造の一例を図２に示す。図２（Ａ）は保持部２２６が閉じた状態を示し、図２（Ｂ）は保持部２２６が開いた状態を示す。シャフト２２４は、筒体２４２とシース２４４とを備えている。筒体２４２は、その基端部でハンドル２２２に固定されている。シース２４４は、筒体２４２の外周に筒体２４２の軸方向に沿って摺動可能に配設されている。

筒体２４２の先端部には、保持部２２６が配設されている。保持部２２６は、第１の保持部材２６０と、第２の保持部材２７０とを備えている。第１の保持部材２６０の基部は、シャフト２２４の筒体２４２の先端部に固定されている。一方、第２の保持部材２７０の基部は、シャフト２２４の筒体２４２の先端部に、支持ピン２５６によって回動可能に支持されている。したがって、第２の保持部材２７０は、支持ピン２５６の軸回りに回動し、第１の保持部材２６０に対して開いたり閉じたりする。

保持部２２６が閉じた状態では、第１の保持部材２６０の基部と、第２の保持部材２７０の基部とを合わせた断面形状は、円形となる。第２の保持部材２７０は、第１の保持部材２６０に対して開くように、例えば板バネなどの弾性部材２５８により付勢されている。シース２４４を、筒体２４２に対して先端側にスライドさせ、シース２４４によって第１の保持部材２６０の基部及び第２の保持部材２７０の基部を覆うと、図２（Ａ）に示すように、弾性部材２５８の付勢力に抗して、第１の保持部材２６０及び第２の保持部材２７０は閉じる。一方、シース２４４を、筒体２４２の基端側にスライドさせると、図２（Ｂ）に示すように、弾性部材２５８の付勢力によって第１の保持部材２６０に対して第２の保持部材２７０は開く。

筒体２４２には、後述する第１の高周波電極２６６又は第２の高周波電極２７６に接続される高周波電極用通電ライン２６８と、発熱部材である発熱チップ１００に接続される発熱チップ用通電ライン２８１，２８２とが挿通されている。
筒体２４２の内部には、その基端側で操作ノブ２３２の一つと接続した駆動ロッド２５２が、筒体２４２の軸方向に沿って移動可能に配設されている。駆動ロッド２５２の先端側には、先端側に刃が形成された薄板状のカッタ２５４が配設されている。操作ノブ２３２を操作すると、駆動ロッド２５２を介してカッタ２５４は、筒体２４２の軸方向に沿って移動させられる。カッタ２５４が先端側に移動するとき、カッタ２５４は、保持部２２６に形成された後述するカッタ案内溝２６４，２７４内に収まる。

第１の保持部材２６０は、第１の保持部材本体２６２を有し、第２の保持部材２７０は、第２の保持部材本体２７２を有する。図３に示すように、第１の保持部材本体２６２には、前記したカッタ２５４を案内するためのカッタ案内溝２６４が形成されている。第１の保持部材本体２６２には、凹部が設けられ、そこには例えば銅の薄板で形成された第１の高周波電極２６６が配設されている。第１の高周波電極２６６は、カッタ案内溝２６４を有するので、その平面形状は、図３（Ａ）に示すように、略Ｕ字形状となっている。

また、後に詳述するように、第１の高周波電極２６６の第１の保持部材本体２６２側の面には、複数の発熱チップ１００が接合されている。この発熱チップ１００と、発熱チップ１００への配線等と、第１の高周波電極２６６とを覆うように、例えばシリコーンからなる封止剤が塗布されて封止膜３６０が形成されている。
第１の高周波電極２６６には、図２に示すように、高周波電極用通電ライン２６８が電気的に接続している。第１の高周波電極２６６は、この高周波電極用通電ライン２６８を介して、ケーブル２２８に接続されている。

第２の保持部材２７０は、第１の保持部材２６０と対称をなす形状をしている。すなわち、第２の保持部材２７０には、カッタ案内溝２６４と対向する位置に、カッタ案内溝２７４が形成されている。また、第２の保持部材本体２７２には、第１の高周波電極２６６と対向する位置に、第２の高周波電極２７６が配設されている。第２の高周波電極２７６は、高周波電極用通電ライン２６８を介して、ケーブル２２８に接続されている。

閉じた状態の保持部２２６が生体組織を把持する際には、把持された生体組織は、第１の高周波電極２６６及び第２の高周波電極２７６と接触する。
第１の保持部材本体２６２及び第２の保持部材本体２７２は更に、第１の高周波電極２６６及び第２の高周波電極２７６に接した生体組織を焼灼するために、発熱のための機構を有する。第１の保持部材本体２６２に設けられた発熱機構と、第２の保持部材本体２７２に設けられた発熱機構とは、同様の形態を持つ。ここでは第１の保持部材本体２６２に形成された発熱機構を例に挙げて説明する。

まず、この発熱の機構を構成する、発熱チップ１００、中継チップ３２０、及び接続チップ３３０について説明する。発熱チップ１００について、後述する抵抗パターン１１３が形成されている面を表す平面図を図４Ａに、発熱チップ１００の図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線を通る断面を表す断面図を図４Ｂに示す。発熱チップ１００は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、アルミナ製の基板１１１を用いて形成されている。基板１１１の主面の一方である表面には、発熱用のＰｔ薄膜である抵抗パターン１１３が形成されている。また、基板１１１の表面の長方形の２つの短辺近傍には、それぞれ矩形の電極１１５が形成されている。

図４Ａに示すように、抵抗パターン１１３は、配線パターン１１３１と高抵抗パターン１１３２とを有する。配線パターン１１３１は、基板１１１の表面の長方形の２つの長辺近傍に、それぞれこの辺と平行に形成されている。２つの配線パターン１１３１の一端は、それぞれ異なる電極１１５と接続している。２本の配線パターン１１３１の間には、複数の高抵抗パターン１１３２が互いに平行に形成されている。高抵抗パターン１１３２の各々は、それらが並列接続するように配線パターン１１３１に接続している。このようにして並列の高抵抗パターン１１３２は、全体として高抵抗パターン群１１３３を形成している。高抵抗パターン１１３２は、電気抵抗が高く、電流が流れたとき主に発熱する配線である。一方、配線パターン１１３１は、電気抵抗が低く、各高抵抗パターン１１３２と電極１１５とを接続するための配線である。

なお、高抵抗パターン１１３２の本数は、図４Ａでは４本で示されているが、２本以上であれば何本でもよい。また、ここに示した抵抗パターン１１３と電極１１５との配置は、一例であり、その他の配置を採用してもよい。例えば、高抵抗パターン１１３２は、長方形をした基板１１１の長辺と平行な向きに形成されてもよい。

電極１１５が形成されている部分を除き、抵抗パターン１１３上を含む基板１１１の表面には、例えばポリイミドで形成された絶縁膜１１７が形成されている。
基板１１１の裏面全面には、接合用金属層１１９が形成されている。電極１１５と接合用金属層１１９とは、例えばＴｉとＣｕとＮｉとＡｕとからなる多層の膜である。これら電極１１５と接合用金属層１１９とは、ワイヤーボンディングやハンダ付けに対して安定した強度を有している。接合用金属層１１９は、例えば第１の高周波電極２６６に発熱チップ１００をハンダ付けする際に、接合が安定するように設けられている。

中継チップ３２０について、図５Ａと図５Ｂとを参照して説明する。中継チップ３２０は、発熱チップ１００と同様に、アルミナ製の基板３２３を用いて形成されている。基板３２３の表面には、電極３２５が形成されている。また、基板３２３の裏面全面には、接合用金属層３２７が形成されている。発熱チップ１００の場合と同様に、電極３２５と接合用金属層３２７とは、例えばＴｉとＣｕとＮｉとＡｕとからなる多層の膜である。

接続チップ３３０も、中継チップ３２０と同様の構成を有している。図６に示すように、接続チップ３３０は、アルミナ製の基板３３３と、基板３３３の表面に形成された電極３３９と、基板３３３の裏面全面に形成されている接合用金属層とを有している。

発熱チップ１００、中継チップ３２０、及び接続チップ３３０は、第１の高周波電極２６６及び第２の高周波電極２７６の生体組織と接する面（第１の主面）とは反対側の面（第２の主面）に配設されている。ここで、発熱チップ１００、中継チップ３２０、及び接続チップ３３０はそれぞれ、接合用金属層の表面と第１の高周波電極２６６又は第２の高周波電極２７６の第２の主面とをハンダ付けすることにより固定されている。

第１の高周波電極２６６の場合を例に挙げて、図７を参照して説明する。第１の高周波電極２６６の基端部には、カッタ案内溝２６４を挟んで対称な位置に接続チップ３３０が配置されている。
第１の高周波電極２６６には、６個の発熱チップ１００が、図７に示すように配置されている。すなわち、発熱チップ１００は、基端側から先端側に向けてカッタ案内溝２６４を挟んで対称に２列に３個ずつ並べて配置されている。ここで、発熱チップ１００は、それぞれ２つの電極１１５のうち一方を先端側に他方を基端側に向けて配置されている。第１の高周波電極２６６の先端部分には、中継チップ３２０が配置されている。

２つの接続チップ３３０には、それぞれ発熱チップ用通電ライン２８１，２８２がハンダ付けされている。発熱チップ用通電ライン２８１と発熱チップ用通電ライン２８２とは対をなしており、ケーブル２２８を介してエネルギ源２１４に接続されている。

接続チップ３３０の電極３３９の先端側と、それらと隣接する発熱チップ１００の電極１１５とは、ワイヤーボンディングによって形成されたワイヤー３５１により接続されている。同様に、各接続チップの隣接する電極１１５同士は、それぞれワイヤーボンディングによって形成されたワイヤー３５１により接続されている。また、最も先端側に配置された２つの発熱チップ１００の先端側の電極１１５は、それぞれ中継チップ３２０の電極３２５に、ワイヤーボンディングによって形成されたワイヤー３５１により接続されている。中継チップ３２０を介して接続するのは、第１の高周波電極２６６の長手方向に並ぶ発熱チップ１００の間隔よりも、第１の高周波電極２６６の先端部において第１の高周波電極２６６の長手方向と直交する方向に配置された２つの発熱チップ１００の間隔が大きく、ワイヤーボンディングによる接続が困難だからである。以上によって、発熱チップ用通電ライン２８１、６つの発熱チップ１００の抵抗パターン１１３、及び発熱チップ用通電ライン２８２は、直列に接続される。

第１の高周波電極２６６上には、発熱チップ１００、中継チップ３２０、並びに接続チップ３３０、及びそれらを接続するワイヤー３５１を覆うように、例えばシリコーンからなる封止剤が塗布されて、封止膜３６０が図３に示すように形成されている。

エネルギ源２１４から出力された電流は、６つの発熱チップ１００のそれぞれの抵抗パターン１１３を流れる。その結果、各抵抗パターン１１３の特に高抵抗パターン１１３２は発熱する。高抵抗パターン１１３２が発熱すると、第１の高周波電極２６６にその熱が伝達される。この熱により、第１の高周波電極２６６に接した生体組織が焼灼される。

発熱チップ１００で生じた熱を効率よく第１の高周波電極２６６へ伝えるために、封止膜３６０、及びその周囲の第１の保持部材本体２６２は、低い熱伝導率を有するように構成されることが好ましい。すなわち、封止膜３６０の熱伝導率は、第１の高周波電極２６６や基板１１１の熱伝導率よりも低いことが好ましい。封止膜３６０及び第１の保持部材本体２６２の熱伝導率が低いことで、損失の少ない熱伝導が実現される。

このように、例えば第１の高周波電極２６６又は第２の高周波電極２７６は、生体組織に熱を伝える伝熱部として機能し、例えば発熱チップ１００は、伝熱部の第２の主面と接合し、当該伝熱部を加熱する発熱チップとして機能する。ここで、発熱チップは、高抵抗パターン群１１３３を形成する複数の高抵抗パターン１１３２と、当該高抵抗パターン１１３２を並列に接続させる配線パターン１１３１とから成る抵抗パターン１１３を有する。

次に本実施形態に係る治療用処置装置２１０の動作を説明する。術者は、予めエネルギ源２１４の入力部を操作して、治療用処置装置２１０の出力条件、例えば、高周波エネルギ出力の設定電力、熱エネルギ出力の目標温度、加熱時間等を設定しておく。それぞれの値を個別に設定するように構成してもよいし、術式に応じた設定値のセットを選択するように構成してもよい。

エネルギ処置具２１２の保持部２２６及びシャフト２２４は、例えば、腹壁を通して腹腔内に挿入される。術者は、操作ノブ２３２を操作して、保持部２２６を開閉させ、第１の保持部材２６０と第２の保持部材２７０とによって、処置対象の生体組織を把持する。このとき、第１の保持部材２６０に設けられた第１の高周波電極２６６と第２の保持部材２７０に設けられた第２の高周波電極２７６との両方の第１の主面に、処置対象の生体組織が接触している。

術者は、保持部２２６によって処置対象の生体組織を把持したら、フットスイッチ２１６を操作する。フットスイッチ２１６がＯＮに切り換えられると、エネルギ源２１４から、ケーブル２２８を介して第１の高周波電極２６６及び第２の高周波電極２７６に、予め設定した設定電力の高周波電力が供給される。供給される電力は、例えば、２０Ｗ〜８０Ｗ程度である。その結果、生体組織は発熱し、組織が焼灼される。この焼灼により、当該組織は変性し凝固する。

次にエネルギ源２１４は、高周波エネルギの出力を停止した後、第１の高周波電極２６６の温度が目標温度になるように発熱チップ１００に電力を供給する。ここで、目標温度は、例えば１００℃〜３００℃である。このとき電流は、エネルギ源２１４から、ケーブル２２８、発熱チップ用通電ライン２８１，２８２、接続チップ３３０、及びワイヤー３５１を介して、各発熱チップ１００の抵抗パターン１１３を流れる。

前記のとおり、各発熱チップ１００において電流は、一方の電極１１５から一方の配線パターン１１３１を介して高抵抗パターン群１１３３を構成する並列接続した各高抵抗パターン１１３２を流れ、他方の配線パターン１１３１を介して他方の電極１１５に達する。この電流によって、主に高抵抗パターン１１３２において熱が発生する。高抵抗パターン１１３２で発生した熱は、基板１１１及び接合用金属層１１９を介して、第１の高周波電極２６６に伝わる。その結果、第１の高周波電極２６６の温度は上昇する。同様に、第２の高周波電極２７６の温度も、第２の高周波電極２７６に配置された各発熱チップ１００を流れる電流による発熱で上昇する。

その結果、第１の高周波電極２６６又は第２の高周波電極２７６の第１の主面と接触している生体組織は更に焼灼され、更に凝固する。加熱によって生体組織が凝固したら、熱エネルギの出力を停止する。最後に術者は、操作ノブ２３２を操作してカッタ２５４を移動させ、生体組織を切断する。以上によって生体組織の処置が完了する。

ここで、本実施形態の発熱チップ１００が、複数の高抵抗パターン１１３２と配線パターン１１３１とを有することの効果を説明する。第１の高周波電極２６６、発熱チップ１００、及び封止膜３６０部分の拡大断面図を図８に示す。第１の高周波電極２６６及び発熱チップ１００等を覆う封止膜３６０には、製造過程で生じざるを得ないボイドなどに起因した局部的な空気層３６２が混入することがある。この空気層３６２の熱伝導率は、封止膜３６０のその他の部分の熱伝導率よりも非常に低い。

空気層３６２が発熱チップ１００の絶縁膜１１７に接して存在する場合、熱流を模式的に表すと図９に示すようになる。図９において矢印は、封止膜３６０方向への熱流を模式的に示している。図９において左に示したように、発熱チップ１００の高抵抗パターン１１３２−１で発生した熱は、絶縁膜１１７を介して、封止膜３６０へと流れる。これに対して、図９において右に示したように、高抵抗パターン１１３２−２で発生した熱は、空気層３６２に遮られて、絶縁膜１１７から封止膜３６０へ流れにくくなっている。そのため、空気層３６２がある高抵抗パターン１１３２−２の近傍（例えば図９において斜線を付した部分）は、他の場所に比べて局部的に高温となる。その結果、高温となる部分で高抵抗パターン１１３２−２が焼切れる可能性がある。
仮に、発熱チップ１００が有する高抵抗パターン１１３２が１本であるか、又は複数の高抵抗パターン１１３２が直列に接続されている場合、上記のようにして高抵抗パターン１１３２の一部が焼切れると、発熱チップ１００は故障して機能しなくなる。

これに対して本実施形態では、仮に複数ある高抵抗パターン１１３２のうち一部の高抵抗パターン１１３２が焼切れたとしても、他の高抵抗パターン１１３２は切れずに残る。その様子を図１０に模式的に示す。なお、図１０は高抵抗パターン１１３２が１０本並列に接続されている発熱チップ１００の例を示している。この図に示すように、空気層３６２が位置する部分の高抵抗パターン１１３２が断線しても、矢印で示すように電流は断線していない高抵抗パターン１１３２を流れる。その結果、電流が流れる高抵抗パターン１１３２で熱が発生する。このように、たとえ空気層３６２に起因する局部的な温度上昇により一部の高抵抗パターン１１３２が断線したとしても、発熱チップ１００全体としては故障せずに機能する。以上によって保持部２２６は、発熱機能を維持することができる。

また、１つの発熱チップ上に並列に高抵抗パターン１１３２を形成することで、故障耐性が向上するだけでなく次のような効果も得られる。すなわち、１本の高抵抗パターンを有する発熱チップを並列に数多く配置しても上記と同様に故障に対する耐久性を有する構成が得られる。しかしながら本実施形態によれば、１本の高抵抗パターンを有する発熱チップを並列に複数配置するよりも少ないチップ数で同様の効果を得ることができる。したがって、チップ間の結線も容易となり、実装の容易さにおいて利益がある。すなわち、低コスト化が可能となる。

以上のように本実施形態によれば、発熱チップ１００において、複数の高抵抗パターン１１３２を並べて作製し、それらを配線パターン１１３１で並列接続することにより、発熱チップ１００の温度が局部的に上昇しても発熱チップ１００全体が故障することを防止できるように構成されている。その結果、エネルギ処置具２１２の故障を防止することができる。以上のように、本実施形態によれば、封止膜に空気層が生じて発熱チップの温度が局部的に上昇し高抵抗パターンの一部が断線しても加熱処置を行える治療用処置装置を提供できる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
第１の実施形態では、例えば第１の高周波電極２６６上に配置した６個の発熱チップ１００を、直列に接続している。これに対して本実施形態では、発熱チップ１００の各々に接続する発熱チップ用通電ラインを用意し、発熱チップ１００の各々をエネルギ源２１４に接続する。このように接続することで、エネルギ源２１４は、各発熱チップ１００をそれぞれ独立に電圧を印加して駆動することができる。

また本実施形態では、エネルギ源２１４は、各発熱チップ１００に印加する電圧とそのときに流れる電流とを取得できるように構成されている。エネルギ源２１４は、取得した電圧値及び電流値に基づいて、各発熱チップ１００の電気的な抵抗値を取得することができる。発熱チップ１００の抵抗値は、その温度に応じて変化する。したがって、発熱チップ１００の温度と抵抗値との関係を予め求めておくことにより、エネルギ源２１４は、発熱チップ１００の抵抗値に基づいて発熱チップ１００の温度を取得することができる。

本実施形態では、エネルギ源２１４は、前記のようにして各発熱チップ１００の温度を取得し、この温度と目標温度との差に基づいてフィードバック制御によって発熱チップ１００に供給する電力を調整する。このようにして、エネルギ源２１４は、例えば第１の高周波電極２６６の温度を目標温度に設定するように制御する。

ここで、第１の実施形態の説明で述べたように、封止膜３６０に混入した空気層３６２等により、例えば図１０に示すように、複数の高抵抗パターン１１３２のうち一部が断線した場合、断線していない高抵抗パターン１１３２を電流が流れるため発熱チップ１００の機能は維持される。しかしながら、抵抗パターン１１３の全体の抵抗値は変化する。このため、上記したように、発熱チップ１００の抵抗値に基づいて、発熱チップ１００の温度を取得しても、このとき取得される温度には誤差が含まれる。その結果、エネルギ源２１４による温度制御には誤差が生じる。すなわち、エネルギ源２１４は、例えば第１の高周波電極２６６の温度を正しく制御できない。

そこで本実施形態では、エネルギ源２１４は、発熱チップ１００の異常を監視し、異常が検出された場合には、異常が検出された発熱チップ１００以外の温度に基づいて電力の供給を行う。本実施形態に係るエネルギ源２１４による制御の例を、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、各発熱チップ１００それぞれについて、図１１に示すフローチャートのように温度制御を行う。

ステップＳ１においてエネルギ源２１４は、上記のように発熱チップ１００の抵抗値に基づいて各発熱チップ１００の温度を取得する。
ステップＳ２においてエネルギ源２１４は、ステップＳ１で取得した温度に基づいて、発熱チップ１００に供給する電力を算出し、その電力を供給する。例えばエネルギ源２１４は、ステップＳ１で取得した温度と目標温度との差に所定のゲインを掛けて供給電力を算出する。エネルギ源２１４は、出力電圧を調整することで供給する電力を調整することができる。

ステップＳ３においてエネルギ源２１４は、発熱チップ１００の抵抗値が初期値に比べて所定の閾値以上に大きく変化したか否かを判定する。この判定の結果、抵抗値が大きく変化していなければ、処理をステップＳ４に移す。
ステップＳ４においてエネルギ源２１４は、あらかじめ設定した加熱制御を終了する時間になったか否かを判定する。加熱制御を終了する時間であれば、エネルギ源２１４は、処理を終了する。加熱制御を終了する時間でなければ、エネルギ源２１４は処理をステップＳ１に戻し電力の供給を継続する。

一方、ステップＳ３において発熱チップ１００の抵抗値が初期値に比べて所定の閾値以上に大きく変化していたら、処理をステップＳ５に移す。ここで、抵抗値が初期値から大きく変化している発熱チップ１００は、高抵抗パターン１１３２において断線が生じている可能性がある。ステップＳ３で基準に用いる所定の閾値は、温度変化による抵抗値の変化よりも大きな値であり、断線によって生じる抵抗値の変化よりも小さな値であるように適宜設定する。

ステップＳ５においてエネルギ源２１４は、抵抗値が大きく変化している発熱チップ１００、すなわち、一部故障している発熱チップ１００について、他の発熱チップ１００に供給する電力と同等の電力を供給する。ここで、第１の高周波電極２６６の場所に応じて温度差がある可能性を考慮すると、なるべく近くに配置されている他の発熱チップ１００に供給する電力を供給することが好ましい。その後、エネルギ源２１４は、処理をステップＳ６に移す。

ステップＳ６においてエネルギ源２１４は、あらかじめ設定した加熱制御を終了する時間になったか否かを判定する。加熱制御を終了する時間であれば、エネルギ源２１４は、処理を終了する。加熱制御を終了する時間でなければ、エネルギ源２１４は、処理をステップＳ５に戻し、電力の供給を継続する。
このように、例えばエネルギ源２１４は、複数の発熱チップへの電力の投入を独立に制御する制御部として機能する。

上記のように制御することで、例えば図１２に模式的に示すようになる。すなわち、第１の高周波電極２６６に配置されている６個の発熱チップ１００を第１の発熱チップ１００−１乃至第６の発熱チップ１００−６と称することにする。各発熱チップ１００に異常がない場合は、各発熱チップ１００の温度に基づいて、第１の発熱チップ１００−１には第１の電力Ｐ１［Ｗ］を供給し、第２の発熱チップ１００−２には第２の電力Ｐ２［Ｗ］を供給し、第３の発熱チップ１００−３には第３の電力Ｐ３［Ｗ］を供給し、第４の発熱チップ１００−４には第４の電力Ｐ４［Ｗ］を供給し、第５の発熱チップ１００−５には第５の電力Ｐ５［Ｗ］を供給し、第６の発熱チップ１００−６には第６の電力Ｐ６［Ｗ］を供給する。

ここで、例えば空気層３６２に起因して、高抵抗パターン１１３２が断線するという異常が第６の発熱チップ１００−６に生じたとする。このとき、図１１にフローチャートを示す処理のステップＳ３においてエネルギ源２１４は、第６の発熱チップ１００−６の異常を検知する。その結果、図１２に示すように、ステップＳ５においてエネルギ源２１４は、第６の発熱チップ１００−６に、その近くに配置されており異常が検知されていない第５の発熱チップ１００−５に供給する電力、すなわち第５の電力Ｐ５［Ｗ］を供給する。第５の電力Ｐ５［Ｗ］を供給された第６の発熱チップ１００−６は、断線していない高抵抗パターン１１３２を流れる電流によって発熱する。
上記のようにして、本実施形態に係る治療用処置装置２１０は、温度制御の誤差を最小限にすることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１００…発熱チップ、１１１…基板、１１３…抵抗パターン、１１３１…配線パターン、１１３２…高抵抗パターン、１１３３…高抵抗パターン群、１１５…電極、１１７…絶縁膜、１１９…接合用金属層、２１０…治療用処置装置、２１２…エネルギ処置具、２１４…エネルギ源、２１６…フットスイッチ、２２２…ハンドル、２２４…シャフト、２２６…保持部、２２８…ケーブル、２３２…操作ノブ、２４２…筒体、２４４…シース、２５２…駆動ロッド、２５４…カッタ、２５６…支持ピン、２５８…弾性部材、２６０…第１の保持部材、２６２…第１の保持部材本体、２６４，２７４…カッタ案内溝、２６６…第１の高周波電極、２６８…高周波電極用通電ライン、２７０…第２の保持部材、２７２…第２の保持部材本体、２７６…第２の高周波電極、２８１，２８２…発熱チップ用通電ライン、３２０…中継チップ、３２３…基板、３２５…電極、３２７…接合用金属層、３３０…接続チップ、３３３…基板、３３９…電極、３５１…ワイヤー、３６０…封止膜、３６２…空気層。

Claims (4)

1. 生体組織を目標温度で加熱して治療するための治療用処置装置であって、
   表裏をなす第１の主面と第２の主面とのうち該第１の主面において前記生体組織に接触して該生体組織に熱を伝える伝熱部と、
   前記第２の主面と接合し、高抵抗パターン群を形成する複数の高抵抗パターンと該高抵抗パターンを並列に接続させる配線パターンとから成る抵抗パターンを有し、該配線パターンを介して複数の該高抵抗パターンに電力を投入することで前記伝熱部を加熱する発熱チップと、
   を具備することを特徴とする治療用処置装置。
2. 前記発熱チップを複数備え、
   複数の前記発熱チップへの前記電力の投入を独立に制御する制御部をさらに具備し、
   前記制御部は、前記発熱チップの各々の前記抵抗パターンの抵抗値を取得し、該抵抗値と該抵抗値の初期値との差に基づいて異常がある該発熱チップを検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の治療用処置装置。
3. 前記制御部は、何れかの前記発熱チップの前記異常を検出したとき、異常が検出された該発熱チップに投入する前記電力を、異常が検出されなかった該発熱チップに投入する前記電力と等しくするように決定することを特徴とする請求項２に記載の治療用処置装置。
4. 前記制御部は、
   各々の前記抵抗パターンの抵抗値に基づいて、各々の該抵抗パターンの温度を取得し、
   各々の前記発熱チップに投入する前記電力を、各々の該発熱チップの前記抵抗パターンの温度に基づいて決定し、
   何れかの前記発熱チップの前記異常を検出したときは、異常が検出された該発熱チップに投入する前記電力を、異常が検出されなかった該発熱チップの前記抵抗パターンの温度に基づいて決定する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の治療用処置装置。

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