JP2014004237A - 医療用無線給電システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電力の伝送効率の低下を極力防ぎつつ、送電及び受電に係わる部分の配置の自由度を向上させることが可能な医療用無線給電システムを提供する。
【解決手段】本発明の医療用無線給電システムは、トロッカーと、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた送電用コイルと、送電用コイルを具備し、所定の共振周波数で共振できるように構成された送電コイルユニットと、トロッカーの挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部を具備する医療機器と、挿入部の内部において、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた受電用コイルと、受電用コイルを具備し、所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された受電コイルユニットと、を有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、医療用無線給電システムに関し、特に、医療機器に対して無線で給電を行う医療用無線給電システムに関するものである。
医療分野で用いられる種々の器具及び装置において、電磁誘導現象を利用して電力の供給を行うための構成を具備するものが近年提案されている。
具体的には、例えば特許文献1には、トロッカー内に設けられた送電用コイルと、外科手術用器具内に設けられた受電用コイルと、の間において電磁誘導を発生させることにより、当該トロッカーに挿入された当該外科手術用器具に対して電気外科手術エネルギーを供給するような構成が開示されている。
しかし、特許文献1に開示された構成によれば、電磁誘導現象を利用して電力の供給を行っているため、送電用コイル及び受電用コイルの間の位置関係が電力の伝送効率に対して比較的大きな影響を及ぼしてしまう、という課題が生じている。その結果、特許文献1に開示された構成によれば、例えば、送電用コイル及び受電用コイルが配置される位置次第では、トロッカーから外科手術用器具へ供給される電力の伝送効率が所定の伝送効率に到達せず、当該外科手術用器具を用いて行われる処置に十分な電気外科手術エネルギーが供給されないような状況が発生してしまう。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、電力の伝送効率の低下を極力防ぎつつ、送電及び受電に係わる部分の配置の自由度を向上させることが可能な医療用無線給電システムを提供することを目的としている。
本発明の一態様の医療用無線給電システムは、トロッカーと、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた送電用コイルと、前記送電用コイルを具備し、所定の共振周波数で共振できるように構成された送電コイルユニットと、前記トロッカーの挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部を具備する医療機器と、前記挿入部の内部において、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた受電用コイルと、前記受電用コイルを具備し、前記所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された受電コイルユニットと、を有する。
本発明における医療用無線給電システムによれば、電力の伝送効率の低下を極力防ぎつつ、送電及び受電に係わる部分の配置の自由度を向上させることができる。
第1の実施例に係るトロッカーの外観を示す図。 第1の実施例に係るトロッカーの要部の構成を示す図。 第1の実施例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図。 図2のバイポーラ電気メスの先端部を拡大して示した図。 バイポーラ電気メスをトロッカーに挿通した状態の一例を示す図。 トロッカー及びバイポーラ電気メスを含む医療用無線給電システムの要部の構成を示す図。 第1の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの外観を示す図。 第1の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの要部の構成を示す図。 第1の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの外観を示す図。 第1の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図。 図7Bのトロッカー本体部に送電コイルユニットが装着された場合を示す図。 第1の実施例の第3の変形例に係るトロッカーの外観を示す図。 第1の実施例の第3の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図。 第1の実施例の第4の変形例に係るトロッカーの要部の構成を示す図。 第1の実施例の第5の変形例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図。 第1の実施例の第6の変形例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図。 第2の実施例に係るバイポーラ電気メスの外観を示す図。 図12Aのバイポーラ電気メスの挿入部の構成を示す断面図。 第2の実施例の第1の変形例に係るバイポーラ電気メスの外観を示す図。 図13Aのバイポーラ電気メスの挿入部の構成を示す断面図。 第2の実施例の第2の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図。 第2の実施例の第3の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図。 第2の実施例の第4の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図。 第2の実施例の第5の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図。 第2の実施例の第6の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図。 第3の実施例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図。 図18Aのバイポーラ電気メスの挿入部の一部を拡大して示した図。 第4の実施例に係るトロッカーの構成を示す図。 図19Aのトロッカーの使用態様の一例を示す図。 第4の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図。 第5の実施例に係るトロッカーの構成を示す図。 第5の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図。 第6の実施例に係るトロッカーの構成を示す図。 第6の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図。 第7の実施例に係るトロッカーの外観を示す図。 第7の実施例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図。 第7の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの外観を示す図。 第7の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図。 第7の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの外観を示す図。 第7の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図。 第8の実施例に係る送電コイルユニットの構成を示す図。 並列共振可能な送電コイルユニットをトロッカー内に設けた場合の構成の一例を示す図。 並列共振可能な受電コイルユニットをバイポーラ電気メス内に設けた場合の構成の一例を示す図。 送電コイルユニットに組み込むことが可能な構成の一例を示す図。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
(第1の実施例)
図1Aから図11は、本発明の第1の実施例に係るものである。
図1Aは、第1の実施例に係るトロッカーの外観を示す図である。図1Bは、第1の実施例に係るトロッカーの要部の構成を示す図である。
図1Aに示すように、トロッカー1は、略凸形状を具備して形成されている。また、トロッカー1は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔2と、後述の送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部3と、を有して構成されている。
図1Bに示すように、トロッカー1の内部には、挿入孔2の外周部に沿って巻回された送電用コイル4と、接続端子部3に設けられた電気端子3A及び送電用コイル4に対して直列接続された送電用コンデンサ5と、が設けられている。
また、トロッカー1の内部における送電用コイル4及び送電用コンデンサ5の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。なお、本実施例によれば、送電用コイル4の一部のみが樹脂等の絶縁部材で覆われるように構成してもよい。
送電用コイル4は、トロッカー1の内部かつ挿入孔2の外周部において、挿入孔2の挿入方向の軸(以降、挿入軸とも称する)に対して平行な(または挿入軸に一致する)巻き軸を具備するとともに、挿入孔2の入口側の開口部(上部開口部)の近傍を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル4の一方の端部が送電用コンデンサ5に対して接続されているとともに、送電用コイル4の他方の端部が電気端子3Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー1においては、後述のバイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル4のインダクタンス及び送電用コンデンサ5のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー1の内部には、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5を含む直列共振回路としての送電コイルユニットが設けられている。
図2は、第1の実施例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。図3は、図2のバイポーラ電気メスの先端部を拡大して示した図である。
図2に示すように、バイポーラ電気メス11は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極12を先端部に具備し、トロッカー1の挿入孔2に挿入可能な細長形状の挿入部13を中途部に具備し、処置用電極12の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部14を後端部に具備して構成されている。
また、図2に示すように、バイポーラ電気メス11は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部15により、挿入部13の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図2及び図3に示すように、外筒部15の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部16と、内筒部16の外周部に沿って巻回された受電用コイル17と、受電用コイル17において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な変換回路18と、受電用コイル17及び変換回路18に対して直列接続された受電用コンデンサ19と、が設けられている。
受電用コイル17は、外筒部15の内部かつ内筒部16の外周部において、挿入部13の長軸に平行な(または一致する)巻き軸を具備するとともに、処置用電極12の近傍から操作部14の近傍に至るまでの部分(挿入部13の先端側から後端側に至るまでの部分)を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル17の一方の端部が受電用コンデンサ19に対して接続されているとともに、受電用コイル17の他方の端部が変換回路18に対して接続されている。
さらに、バイポーラ電気メス11においては、トロッカー1に内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル17のインダクタンス及び受電用コンデンサ19のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス11の内部には、受電用コイル17及び受電用コンデンサ19を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
そして、例えば図4に示すように、バイポーラ電気メス11は、挿入部13をトロッカー1の挿入孔2に挿通した状態で使用される。図4は、バイポーラ電気メスをトロッカーに挿通した状態の一例を示す図である。
ここで、トロッカー1及びバイポーラ電気メス11を含む医療用無線給電システムの具体的な使用態様について説明する。図5は、第1の実施例に係るトロッカー及びバイポーラ電気メスを含む医療用無線給電システムの要部の構成を示す図である。
まず、術者等は、例えば図5に示すように、被験者の体壁1001にトロッカー1を穿設し、トロッカー1に交流電力を供給する電源装置21と、電源装置21からトロッカー1への電力供給をオンまたはオフするための指示信号を出力可能なフットスイッチ22と、の間を信号ケーブル23により接続し、電源装置21と、トロッカー1の接続端子部3と、の間を送電ケーブル24により接続する。
その後、術者等は、被験者の体壁1001に設置されたトロッカー1を介し、当該被験者の体腔内1002へバイポーラ電気メス11を挿入してゆく。
そして、術者等は、例えば、内視鏡画像の観察または目視等により、体腔内1002の処置対象部位の近傍に処置用電極12が到達したことを確認すると、フットスイッチ22を操作することにより、電源装置21からトロッカー1への電力供給をオンする。
一方、電源装置21は、術者等のフットスイッチ22の操作に応じて出力される指示に基づき、例えば、トロッカー1の送電コイルユニットの共振周波数に一致する周波数の交流電力を供給する。そして、このような交流電力の供給に伴い、トロッカー1の送電コイルユニットとバイポーラ電気メス11の受電コイルユニットとの間において磁界共鳴現象が発生し、送電用コイル4から受電用コイル17への送電が行われ、受電用コイル17において受電された交流電力が処置用電極12の駆動電力として利用される。
なお、電源装置21からトロッカー1へ供給される交流電力の周波数は、送電用コイル4から受電用コイル17への送電の際に所定値以上の伝送効率を確保可能な限りにおいて、トロッカー1の送電コイルユニットの共振周波数とは異なる任意の周波数に設定してもよい。
また、電源装置21は、トロッカー1への電力供給をオンまたはオフするための指示信号を、フットスイッチ22に接続された信号ケーブル23を介して受信可能な構成を具備するものに限らない。具体的には、電源装置21は、例えば、操作部14に設けられた電源スイッチ(図示せず)の操作に応じた無線信号がバイポーラ電気メス11から出力されるような場合において、トロッカー1への電力供給がオンまたはオフされたことを前記無線信号に基づいて検出可能な構成を具備するものであってもよい。
トロッカー1及びバイポーラ電気メス11を含む医療用無線給電システムによれば、以上に述べたような態様で使用されることにより、送電用コイル4及び受電用コイル17の配置位置を相互に近接させることができるとともに、送電用コイル4及び受電用コイル17の向きを略一定に保つことができる。その結果、トロッカー1及びバイポーラ電気メス11を含む医療用無線給電システムによれば、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
なお、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図6A及び図6Bに示すような構成を具備するトロッカー31を使用してもよい。図6Aは、第1の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図6Bは、第1の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの要部の構成を示す図である。
図6Aに示すように、トロッカー31は、略凸形状を具備して形成されたトロッカー本体部32Aと、トロッカー本体部32Aの側部に一体的に設けられた箱型の送電コイルユニット32Bと、を有して構成されている。また、図6Aに示すように、トロッカー本体部32Aは、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔32を有して構成されている。さらに、図6Aに示すように、送電コイルユニット32Bは、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部33を有して構成されている。
図6Bに示すように、送電コイルユニット32Bの内部には、挿入孔32の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれた送電用コイル34と、接続端子部33に設けられた電気端子33A及び送電用コイル34に対して直列接続された送電用コンデンサ35と、が設けられている。また、図6Bに示すように、送電用コイル34の一方の端部が送電用コンデンサ35に対して接続されているとともに、送電用コイル34の他方の端部が電気端子33Aに対して接続されている。
さらに、送電コイルユニット32Bの内部における送電用コイル34及び送電用コンデンサ35の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
一方、トロッカー31においては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル34のインダクタンス及び送電用コンデンサ35のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー31と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図7A、図7B及び図7Cに示すような構成を具備するトロッカー41を使用してもよい。図7Aは、第1の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図7Bは、第1の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。図7Cは、図7Bのトロッカー本体部に送電コイルユニットが装着された場合を示す図である。
図7Aに示すように、トロッカー41は、トロッカー本体部42Aと、トロッカー本体部42Aに対して着脱自在な筒状の送電コイルユニット42Bと、を有して構成されている。また、図7Aに示すように、トロッカー本体部42Aは、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔42を具備する筒体部42Cと、筒体部42Cの外周に沿って形成されたフランジ部42Dと、を有して構成されている。さらに、図7Aに示すように、送電コイルユニット42Bは、フランジ部42Dに当接するまで筒体部42Cを挿通することが可能な寸法を具備する孔として形成された嵌合孔42Eと、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部43と、を有して構成されている。
図7Bに示すように、送電コイルユニット42Bの内部には、嵌合孔42Eの外周部に沿って巻回された送電用コイル44と、接続端子部43に設けられた電気端子43A及び送電用コイル44に対して直列接続された送電用コンデンサ45と、が設けられている。また、図7Bに示すように、送電用コイル44の一方の端部が送電用コンデンサ45に対して接続されているとともに、送電用コイル44の他方の端部が電気端子43Aに対して接続されている。
さらに、送電コイルユニット42Bの内部における送電用コイル44及び送電用コンデンサ45の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
一方、送電コイルユニット42Bは、筒体部42Cを嵌合孔42Eに挿通させることにより、図7Cに示すような態様でトロッカー本体部42Aに装着される。そして、このようにトロッカー本体部42Aと送電コイルユニット42Bとが装着されることにより、挿入孔42の挿入軸と送電用コイル44の巻き軸とが平行になるとともに、送電用コイル44が挿入孔42の入口側の開口部の近傍に位置するように配置される。
また、送電コイルユニット42Bにおいては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル44のインダクタンス及び送電用コンデンサ45のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー41と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するトロッカー41によれば、例えば、挿入孔42に挿通した状態で用いられる医療機器に対する電力の供給の要否に応じ、送電コイルユニット42Bをトロッカー本体部42Aに装着して(またはトロッカー本体部42Aから取り外して)使用することができる。
また、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図8A及び図8Bに示すような構成を具備するトロッカー51を使用してもよい。図8Aは、第1の実施例の第3の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図8Bは、第1の実施例の第3の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図8Aに示すように、トロッカー51は、トロッカー本体部52Aと、トロッカー本体部52Aに対して着脱自在な箱型の送電コイルユニット52Bと、を有して構成されている。また、図8Aに示すように、トロッカー本体部52Aは、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔52と、挿入孔52の周辺に形成された溝部52Cと、を有して構成されている。さらに、図8Aに示すように、送電コイルユニット52Bは、溝部52Cに嵌合可能な形状を具備して形成された突部52Dと、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部53と、を有して構成されている。
図8Bに示すように、送電コイルユニット52Bの内部には、突部52Dが溝部52Cに嵌合された際に(送電コイルユニット52Bがトロッカー本体部52Aに装着された際に)挿入孔52の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれた送電用コイル54と、接続端子部53に設けられた電気端子53A及び送電用コイル54に対して直列接続された送電用コンデンサ55と、が設けられている。また、図8Bに示すように、送電用コイル54の一方の端部が送電用コンデンサ55に対して接続されているとともに、送電用コイル54の他方の端部が電気端子53Aに対して接続されている。
また、送電コイルユニット52Bにおいては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル54のインダクタンス及び送電用コンデンサ55のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー51と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するトロッカー51によれば、例えば、挿入孔52に挿通した状態で用いられる医療機器に対する電力の供給の要否に応じ、送電コイルユニット52Bをトロッカー本体部52Aに装着して(またはトロッカー本体部52Aから取り外して)使用することができる。
また、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図9に示すような構成を具備するトロッカー61を使用してもよい。図9は、第1の実施例の第4の変形例に係るトロッカーの要部の構成を示す図である。
図9に示すように、トロッカー61は、略凸形状を具備して形成されている。また、トロッカー61は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔62と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部63と、を有して構成されている。
図9に示すように、トロッカー61の内部には、挿入孔62の外周部に沿って巻回された送電用コイル64と、接続端子部63に設けられた電気端子63A及び送電用コイル64に対して直列接続された送電用コンデンサ65と、が設けられている。
また、トロッカー61の内部における送電用コイル64及び送電用コンデンサ65の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル64は、トロッカー61の内部かつ挿入孔62の外周部において、挿入孔62の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、挿入孔62の入口側の開口部の近傍から出口側の開口部(下部開口部)の近傍に至るまでの部分を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル64の一方の端部が送電用コンデンサ65に対して接続されているとともに、送電用コイル64の他方の端部が電気端子63Aに対して接続されている。
一方、トロッカー61においては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル64のインダクタンス及び送電用コンデンサ65のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー61の内部には、送電用コイル64及び送電用コンデンサ65を含む直列共振回路としての送電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー61と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するトロッカー61によれば、挿入孔62の入口側の開口部の近傍から出口側の開口部の近傍に至るまでの部分に送電用コイル64が設けられているため、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
なお、本実施例においては、図2及び図3に示したような構成を具備するバイポーラ電気メス11の代わりに、例えば、図10に示すような構成を具備するバイポーラ電気メス71を使用してもよい。図10は、第1の実施例の第5の変形例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。
図10に示すように、バイポーラ電気メス71は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極72を先端部に具備し、前述の各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部73を中途部に具備し、処置用電極72の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部74を後端部に具備して構成されている。
また、図10に示すように、バイポーラ電気メス71は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部75により、挿入部73の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図10に示すように、外筒部75の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部76と、内筒部76の外周部に沿って巻回された受電用コイル77と、受電用コイル77において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極72を駆動することが可能な変換回路78と、受電用コイル77及び変換回路78に対して直列接続された受電用コンデンサ79と、が設けられている。
受電用コイル77は、外筒部75の内部かつ内筒部76の外周部において、挿入部73の長軸に平行な巻き軸を具備するとともに、処置用電極72の近傍を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル77の一方の端部が受電用コンデンサ79に対して接続されているとともに、受電用コイル77の他方の端部が変換回路78に対して接続されている。
一方、バイポーラ電気メス71においては、前述の各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル77のインダクタンス及び受電用コンデンサ79のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス71の内部には、受電用コイル77及び受電用コンデンサ79を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス71と、前述の各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス71によれば、(図10に例示したように、)受電用コイル77を小型化することができるため、挿入部73の製造の際の組み立て精度を向上させることができる。
なお、本実施例においては、図2及び図3に示したような構成を具備するバイポーラ電気メス11の代わりに、例えば、図11に示すような構成を具備するバイポーラ電気メス81を使用してもよい。図11は、第1の実施例の第6の変形例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。
図11に示すように、バイポーラ電気メス81は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極82を先端部に具備し、前述の各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部83を中途部に具備し、処置用電極82の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部84を後端部に具備して構成されている。
また、図11に示すように、バイポーラ電気メス81は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部85により、挿入部83の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図11に示すように、外筒部85の内部には、2つの処置用電極82にそれぞれ接続される導電線86と、操作部84の近傍に設けられた受電用コイル87と、受電用コイル87において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して導電線86へ出力する変換回路88と、受電用コイル87及び変換回路88に対して直列接続された受電用コンデンサ89と、が設けられている。
受電用コイル87は、外筒部85の内部かつ操作部84の近傍において、挿入部83の長軸に平行な巻き軸を具備するように巻かれているとともに、挿入部83が前述の各トロッカーのうちのいずれかの挿入孔に挿通された際に、当該挿入孔の入口側の開口部付近に配置されるような位置に設けられている。そして、受電用コイル87の一方の端部が受電用コンデンサ89に対して接続されているとともに、受電用コイル87の他方の端部が変換回路88に対して接続されている。
一方、バイポーラ電気メス81においては、前述の各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル87のインダクタンス及び受電用コンデンサ89のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス81の内部には、受電用コイル87及び受電用コンデンサ89を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス81と、前述の各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス81によれば、(図11に例示したように、)受電用コイル87を大型化することができるため、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
以上に述べたように、本実施例によれば、トロッカーと、当該トロッカーに挿入して使用されるバイポーラ電気メス等の医療機器と、を含む医療用無線給電システムにおいて、当該トロッカーの送電コイルが設けられる部分と、当該医療機器の受電コイルが設けられる部分と、の配置の自由度を向上させつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。すなわち、本実施例の医療用無線給電システムによれば、電力の伝送効率の低下を極力防ぎつつ、送電及び受電に係わる部分の配置の自由度を向上させることができる。
なお、本実施例によれば、例えば、複数の送電用コンデンサをトロッカー内に設けるとともに、電源装置21の図示しないスイッチ等の操作に基づいて前記複数の送電用コンデンサの中から選択された1つの送電用コンデンサと、当該トロッカー内に設けられた送電用コイルと、の間で直列共振回路が形成されるように構成してもよい。
(第2の実施例)
図12Aから図17Bは、本発明の第2の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1の実施例と同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1の実施例と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図12Aは、第2の実施例に係るバイポーラ電気メスの外観を示す図である。図12Bは、図12Aのバイポーラ電気メスの挿入部の構成を示す断面図である。
図12Aに示すように、バイポーラ電気メス91は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極12を先端部に具備し、第1の実施例において説明した各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部93を中途部に具備し、処置用電極12の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部14を後端部に具備して構成されている。
また、図12A及び図12Bに示すように、バイポーラ電気メス91は、ステンレス等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部95Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部95Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部95Bと、を具備する外筒部95により、挿入部93の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図12Bに示すように、外筒部95の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部96と、内筒部96の外周部に沿って巻回された受電用コイル97と、が設けられている。
なお、本実施例の外筒部95の内部には、図示しないが、受電用コイル97において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル97及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル97は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、バイポーラ電気メス91においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル97のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス91の内部には、受電用コイル97及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス91と、第1の実施例において説明した各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス91によれば、外筒部95の管体部95Aをステンレス等の比較的強度の高い部材で形成しつつ、磁界共鳴現象を利用した無線給電を行うことができる。
なお、本実施例においては、図12A及び図12Bに示したような構成を具備するバイポーラ電気メス91の代わりに、例えば、図13A及び図13Bに示すような構成を具備するバイポーラ電気メス101を使用してもよい。図13Aは、第2の実施例の第1の変形例に係るバイポーラ電気メスの外観を示す図である。図13Bは、図13Aのバイポーラ電気メスの挿入部の構成を示す断面図である。
図13Aに示すように、バイポーラ電気メス101は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極12を先端部に具備し、第1の実施例において説明した各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部103を中途部に具備し、処置用電極12の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部14を後端部に具備して構成されている。
また、図13A及び図13Bに示すように、バイポーラ電気メス101は、ステンレス等の導電部材を渦巻状(または螺旋状)に巻回することにより形成された略円筒状の管体部105Aと、管体部105Aの導電部材同士に挟まれた空間を埋めるように設けられた絶縁部105Bと、を具備する外筒部105により、挿入部103の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図13Bに示すように、外筒部105の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部106と、内筒部106の外周部に沿って巻回された受電用コイル107と、が設けられている。
なお、本実施例の外筒部105の内部には、図示しないが、受電用コイル107において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル107及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル107は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、バイポーラ電気メス101においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル107のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス101の内部には、受電用コイル107及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス101と、第1の実施例において説明した各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス101によれば、外筒部105の強度及び水密性を高めつつ、磁界共鳴現象を利用した無線給電を行うことができる。
一方、本実施例においては、図12A〜図13Bに示したような構成を具備するものの代わりに、図14に示すような構成を具備する挿入部113によりバイポーラ電気メスの挿入部を構成してもよい。図14は、第2の実施例の第2の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
図14に示すように、挿入部113は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部115により内部の水密が保たれるように構成されている。
また、図14に示すように、外筒部115の内部には、ステンレス等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部116Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部116Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部116Bと、を具備する内筒部116が設けられている。
さらに、図14に示すように、外筒部115の内部には、内筒部116の外周部に沿って巻回された受電用コイル117が設けられている。
なお、本実施例の外筒部115の内部には、図示しないが、受電用コイル117において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル117及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル117は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、受電用コイル117のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスは、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するようにそれぞれ設定されている。
すなわち、外筒部115の内部には、受電用コイル117及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
また、本実施例においては、図12A〜図14に示したような構成を具備するものの代わりに、図15に示すような構成を具備する挿入部123によりバイポーラ電気メスの挿入部を構成してもよい。図15は、第2の実施例の第3の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
図15に示すように、挿入部123は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部125により内部の水密が保たれるように構成されている。
また、図15に示すように、外筒部125の内部には、ステンレス等の導電部材を渦巻状(または螺旋状)に巻回することにより形成された略円筒状の管体部126Aと、管体部126Aの導電部材同士に挟まれた空間を埋めるように設けられた絶縁部126Bと、を具備する内筒部126が設けられている。
さらに、図15に示すように、外筒部125の内部には、内筒部126の外周部に沿って巻回された受電用コイル127が設けられている。
なお、本実施例の外筒部125の内部には、図示しないが、受電用コイル127において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル127及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル127は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、受電用コイル127のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスは、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するようにそれぞれ設定されている。
すなわち、外筒部125の内部には、受電用コイル127及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
また、本実施例においては、例えば、図16の挿入部133として示すように、樹脂等の絶縁部材で形成された絶縁層95Cが管体部95A及び絶縁部95Bからなる層の外周面を覆うように積層された積層外筒部135を、図12A及び図12Bに示した外筒部95の代わりに用いてもよい。図16は、第2の実施例の第4の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
そして、前述のような積層外筒部135を具備する挿入部133によれば、磁界共鳴現象を利用して無線給電を行う際の安全性を高めることができる。
また、本実施例においては、例えば図17Aの挿入部143として示すように、積層管体部145A及び絶縁部145Bを具備する積層外筒部145を、図12A及び図12Bに示した外筒部95の代わりに用いてもよい。図17Aは、第2の実施例の第5の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
積層管体部145Aは、管体部95Aに比べて高導電率な銅等で形成された高導電層95Dが管体部95Aの層の内周に積層されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状を具備して構成されている。
絶縁部145Bは、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、積層管体部145Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられている。
そして、以上に述べたような積層外筒部145を具備する挿入部143によれば、外部から印加された磁界に起因して積層管体部145Aに誘導電流が流れた際の抵抗損失を減少することができる。
また、本実施例においては、例えば図17Bの挿入部153として示すように、積層管体部155A及び絶縁部155Bを具備する積層外筒部155を、図12A及び図12Bに示した外筒部95の代わりに用いてもよい。図17Bは、第2の実施例の第6の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
積層管体部155Aは、管体部95Aに比べて高導電率な銅等で形成された高導電層95Eが管体部95Aの層の内周面及び外周面を覆うように積層されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状を具備して構成されている。
絶縁部155Bは、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、積層管体部155Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられている。
そして、以上に述べたような積層外筒部155を具備する挿入部153によれば、外部から印加された磁界に起因して積層管体部155Aに誘導電流が流れた際の抵抗損失を減少することができる。
なお、本実施例によれば、バイポーラ電気メス等の医療機器が、外筒及び(または)内筒の1箇所のみに絶縁部が設けられた挿入部を具備して構成されるものに限らず、例えば、外筒部及び(または)内筒部の複数箇所に絶縁部が設けられた挿入部を具備して構成されるものであってもよい。
(第3の実施例)
図18A及び図18Bは、本発明の第3の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1及び第2の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1及び第2の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図18Aは、第3の実施例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。図18Bは、図18Aのバイポーラ電気メスの挿入部の一部を拡大して示した図である。
図18Aに示すように、バイポーラ電気メス161は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極162を先端部に具備し、前述の各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部163を中途部に具備し、処置用電極162の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部164を後端部に具備して構成されている。
また、図18Aに示すように、バイポーラ電気メス161は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部165により、挿入部163の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図18Aに示すように、外筒部165の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部166と、内筒部166の外周部に沿って巻回された中継コイルユニット166A及び受電用コイル167と、受電用コイル167において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極162を駆動することが可能な変換回路168と、受電用コイル167及び変換回路168に対して直列接続された受電用コンデンサ169と、が設けられている。
図18A及び図18Bに示すように、中継コイルユニット166Aは、外筒部165の内部かつ内筒部166の外周部に1または複数設けられているとともに、直列接続された1組の中継用コイル166B及び中継用コンデンサ166Cを具備してそれぞれ構成されている。また、中継コイルユニット166Aの中継用コイル166Bは、挿入部163の長軸に平行な巻き軸を具備するように、内筒部166の外周部に沿って巻かれている。(なお、図18Bに示すように、中継コイルユニット166Aが複数の場合には、中継コイルユニット166A同士が相互に離間するように配置される。)
受電用コイル167は、外筒部165の内部かつ内筒部166の外周部において、挿入部163の長軸に平行な巻き軸を具備するとともに、処置用電極162の近傍を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル167の一方の端部が受電用コンデンサ169に対して接続されているとともに、受電用コイル167の他方の端部が変換回路168に対して接続されている。
一方、バイポーラ電気メス161においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル167のインダクタンス及び受電用コンデンサ169のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス161の内部には、受電用コイル167及び受電用コンデンサ169を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
また、バイポーラ電気メス161においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数、及び、受電用コイル167及び受電用コンデンサ169を含む受電コイルユニットの直列共振周波数にそれぞれ一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、中継用コイル166Bのインダクタンスと、中継用コンデンサ166Cのキャパシタンスとがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス161によれば、第1の実施例において説明したいずれかのトロッカーから送電が行われた際に、任意の中継コイルユニット166Aを介し、受電用コイル167及び受電用コンデンサ169を含む受電コイルユニットへ電力を伝送することができる。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス161と、第1の実施例において説明した各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス161によれば、中継用コイル166B及び受電用コイル167をそれぞれ小型化することができるため、挿入部163の製造の際の組み立て精度を向上させることができる。
なお、本実施例によれば、例えば、第2の実施例において説明した各構成のうちのいずれかをバイポーラ電気メス161に適用することにより、挿入部163の強度の向上、及び(または)、給電の際の伝送効率の向上を図ることもできる。
(第4の実施例)
図19A、図19B及び図20は、本発明の第4の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1〜第3の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1〜第3の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図19Aは、第4の実施例に係るトロッカーの構成を示す図である。図19Bは、図19Aのトロッカーの使用態様の一例を示す図である。
図19Aに示すように、トロッカー171Aは、第1の実施例において説明したトロッカー1の外装部分の挿入孔2の周囲に複数の切り込み部172Aを設けて構成されている。
複数の切り込み部172Aは、後述の導電板173Aを着脱可能であるとともに、装着された導電板173Aを保持可能な形状をそれぞれ具備して形成されている。
一方、例えば図19Bに示すように、本実施例のトロッカー171Aは、送電コイルユニットの共振周波数がトロッカー171Aと同一に設定されたトロッカー171Bとの同時使用を想定した構成となっている。
具体的には、図19Bに示すように、トロッカー171Aは、トロッカー171Bとの同時使用の際に、トロッカー171Bに最も近い切り込み部172Aに導電板173Aを装着した状態で使用される。また、図19Bに示すように、トロッカー171Bは、トロッカー171Aとの同時使用の際に、トロッカー171Aに最も近い切り込み部172Bに導電板173Bを装着した状態で使用される。
導電板173Aは、トロッカー171Aに内蔵された送電コイルユニットに含まれる送電コイルの直径及び高さに対して十分に大きな幅及び高さを具備する板状の仕切部材として形成されている。また、導電板173Bは、トロッカー171Bに内蔵された送電コイルユニットに含まれる送電コイルの直径及び高さに対して十分に大きな幅及び高さを具備する板状部材として形成されている。
そして、以上のような導電板173Aを設置した状態でトロッカー171Aが使用されることにより、トロッカー171B側への磁界の漏れを抑制することができる。また、以上のような導電板173Bを設置した状態でトロッカー171Bが使用されることにより、トロッカー171A側への磁界の漏れを抑制することができる。
なお、本実施例においては、前述のトロッカー171A及び171Bのような構成を具備するものに限らず、例えば、図20のトロッカー181のような構成を具備していてもよい。図20は、第4の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図20に示すように、トロッカー181は、第1の実施例において説明したトロッカー1の内部の送電用コイル4の周囲に導電板182を設けて構成されている。
図20に示すように、導電板182は、トロッカー181に内蔵された送電用コイル4の高さに対して十分に大きな高さを具備するとともに、電気端子3A、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5の各部にそれぞれ接触しないような位置において送電用コイル4の外周部を略覆うことが可能な仕切部材として形成されている。
なお、導電板182は、外周の一部に絶縁部を具備する限りにおいては、図20のような切り込みを具備するC形状に形成されてもよく、または、図12A及び図12Bのような絶縁部材を設けて形成されてもよい。
なお、トロッカー181においては、電気端子3A及び送電用コンデンサ5の周辺に図示しない絶縁部材を設けることにより、電気端子3A及び送電用コンデンサ5が導電板182から電気的に絶縁されるようにしている。
そして、以上に述べたような本実施例の構成によれば、複数のトロッカーにそれぞれ設けられた送電コイルユニットの共振周波数が相互に同一に設定されているような場合であっても、当該複数のトロッカーに対して同時に給電を行うことができる。
(第5の実施例)
図21及び図22は、本発明の第5の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1〜第4の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1〜第4の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図21は、第5の実施例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図21に示すように、トロッカー191は、第1の実施例において説明したトロッカー1の内部の挿入孔2の周囲かつ送電用コイル4の内側に内筒部192を設けて構成されている。
図21に示すように、内筒部192は、送電用コイル4の近傍から挿入孔2の出口側の開口部に至るまでの部分に設けられている。また、内筒部192は、銅等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部192Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部192Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部192Bと、を具備して構成されている。
なお、絶縁部192Bは、樹脂等の絶縁部材により形成されるものに限らず、管体部192Aの切り込み部分の空間そのものであってもよい。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー191によれば、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
なお、本実施例においては、前述のトロッカー191のような構成を具備するものに限らず、例えば、図22のトロッカー201のような構成を具備していてもよい。図22は、第5の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図22に示すように、トロッカー201は、第1の実施例において説明したトロッカー1の内部の挿入孔2の周囲かつ送電用コイル4の外側に外筒部202を設けて構成されている。
図22に示すように、外筒部202は、送電用コイル4の近傍から挿入孔2の出口側の開口部に至るまでの部分に設けられている。また、外筒部202は、銅等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部202Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部202Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部202Bと、を具備して構成されている。
なお、絶縁部202Bは、樹脂等の絶縁部材により形成されるものに限らず、管体部202Aの切り込み部分の空間そのものであってもよい。
また、トロッカー201においては、電気端子3A、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5を直列接続する際の配線の一部が、絶縁部202Bを貫きかつ管体部202Aに接触しないように設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー201によれば、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
なお、本実施例においては、例えば、第2の実施例の内筒部126と略同様の構成を具備するように内筒部192を形成してもよい。また、本実施例においては、例えば、第2の実施例の外筒部105と略同様の構成を具備するように外筒部202を形成してもよい。
一方、本実施例の内筒部192は、複数の絶縁部192Bを具備して構成されていてもよい。また、本実施例の外筒部202は、複数の絶縁部202Bを具備して構成されていてもよい。
(第6の実施例)
図23及び図24は、本発明の第6の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1〜第5の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1〜第5の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図23は、第6の実施例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図23に示すように、トロッカー211は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔212と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるようにそれぞれ形成された接続端子部213M及び213Nと、を有して構成されている。
図23に示すように、トロッカー211の内部には、挿入孔212の外周部に沿って巻回された送電用コイル214Mと、接続端子部213Mに設けられた電気端子213A及び送電用コイル214Mに対して直列接続された送電用コンデンサ215Mと、が設けられている。
また、トロッカー211の内部における送電用コイル214M及び送電用コンデンサ215Mの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル214Mは、トロッカー211の内部かつ挿入孔212の外周部において、挿入孔212の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、後述の送電用コイル214Nに比べて挿入孔212の入口側の開口部に近い部分を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル214Mの一方の端部が送電用コンデンサ215Mに対して接続されているとともに、送電用コイル214Mの他方の端部が電気端子213Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー211においては、第2の実施例等において説明した各バイポーラ電気メスに内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル214Mのインダクタンス及び送電用コンデンサ215Mのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
一方、図23に示すように、トロッカー211の内部には、挿入孔212の外周部に沿って巻回された送電用コイル214Nと、接続端子部213Nに設けられた電気端子213B及び送電用コイル214Nに対して直列接続された送電用コンデンサ215Nと、が設けられている。
また、トロッカー211の内部における送電用コイル214N及び送電用コンデンサ215Nの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル214Nは、トロッカー211の内部かつ挿入孔212の外周部において、挿入孔212の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、送電用コイル214Mに比べて挿入孔212の入口側の開口部から離れた部分を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル214Nの一方の端部が送電用コンデンサ215Nに対して接続されているとともに、送電用コイル214Nの他方の端部が電気端子213Bに対して接続されている。
さらに、トロッカー211においては、送電用コイル214M及び送電用コンデンサ215Mにより設定されるものとは異なる直列共振周波数(例えば10MHz)を具備するように、送電用コイル214Nのインダクタンス及び送電用コンデンサ215Nのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー211の内部には、送電用コイル214M及び送電用コンデンサ215Mを含む送電コイルユニットと、送電用コイル214N及び送電用コンデンサ215Nを含む送電コイルユニットと、の2つの送電コイルユニットが、挿入部212の挿入軸に沿って設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー211の構成によれば、例えば、磁界共鳴現象を利用して給電を行う医療機器を、受信コイルユニットの直列共振周波数が相互に異なるように設定された2つの医療機器の中から選択しつつ使用することができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー211の構成によれば、電気端子213A及び213Bが相互に電気的に分離されている限りにおいては、接続端子部213M及び213Nを相互に近接した位置に配置してもよい。
一方、本実施例においては、前述のトロッカー211のような構成を具備するものに限らず、例えば、図24のトロッカー221のような構成を具備していてもよい。図24は、第6の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図24に示すように、トロッカー221は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔222と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるようにそれぞれ形成された接続端子部223M及び223Nと、を有して構成されている。
図24に示すように、トロッカー221の内部には、挿入孔222の外周部に沿って巻回された送電用コイル224Mと、接続端子部223Mに設けられた電気端子223A及び送電用コイル224Mに対して直列接続された送電用コンデンサ225Mと、が設けられている。
また、トロッカー221の内部における送電用コイル224M及び送電用コンデンサ225Mの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル224Mは、トロッカー221の内部かつ挿入孔222の外周部において、挿入孔212の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、挿入孔222の一部を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル224Mの一方の端部が送電用コンデンサ225Mに対して接続されているとともに、送電用コイル224Mの他方の端部が電気端子223Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー221においては、第2の実施例等において説明した各バイポーラ電気メスに内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル224Mのインダクタンス及び送電用コンデンサ225Mのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
一方、図24に示すように、トロッカー221の内部には、挿入孔222の外周部に沿って巻回された送電用コイル224Nと、接続端子部223Nに設けられた電気端子223B及び送電用コイル224Nに対して直列接続された送電用コンデンサ225Nと、が設けられている。
また、トロッカー221の内部における送電用コイル224N及び送電用コンデンサ225Nの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル224Nは、トロッカー221の内部かつ送電用コイル224Mの外周部において、挿入孔222の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル224Nの一方の端部が送電用コンデンサ225Nに対して接続されているとともに、送電用コイル224Nの他方の端部が電気端子223Bに対して接続されている。
さらに、トロッカー221においては、送電用コイル224M及び送電用コンデンサ225Mにより設定されるものとは異なる直列共振周波数(例えば10MHz)を具備するように、送電用コイル224Nのインダクタンス及び送電用コンデンサ225Nのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー221の内部には、送電用コイル224M及び送電用コンデンサ225Mを含む送電コイルユニットと、送電用コイル224N及び送電用コンデンサ225Nを含む送電コイルユニットと、の2つの送電コイルユニットが、挿入孔222の外周部の一部を二重に囲むように設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー221の構成によれば、例えば、磁界共鳴現象を利用して給電を行う医療機器を、受信コイルユニットの直列共振周波数が相互に異なるように設定された2つの医療機器の中から選択しつつ使用することができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー221の構成によれば、電気端子223A及び223Bが相互に電気的に分離されている限りにおいては、接続端子部223M及び223Nを相互に近接した位置に配置してもよい。
一方、トロッカー211及び221は、以上に述べたような構成を具備するものに限らず、例えば、図6A及び図6Bに示した態様を適用することにより、一方の送電コイルユニットをトロッカー本体部32Aに設けるとともに、他方の送電コイルユニットを送電コイルユニット32Bに設けて構成してもよい。
(第7の実施例)
図25Aから図27Bは、本発明の第7の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1〜第6の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1〜第6の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図25Aは、第7の実施例に係るトロッカーの外観を示す図である。図25Bは、第7の実施例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図25Aに示すように、トロッカー231は、被検体の体壁に形成した1つの切開創から複数の医療機器を同時に挿入して使用することができるように構成されている。
具体的には、図25Aに示すように、トロッカー231は、3つの挿入孔部231Aと、各挿入孔部231Aに1つずつ設けられた挿入孔232の出口側の開口部(図示せず)にそれぞれ連通するように形成された筒体部231Bと、を有して構成されている。
また、図25Aに示すように、各挿入孔部231Aには、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔232と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部233と、がそれぞれ設けられている。
一方、図25Bに示すように、各挿入孔部231Aの内部には、挿入孔232の外周部に沿って巻回された送電用コイル234と、接続端子部233に設けられた電気端子233A及び送電用コイル234に対して直列接続された送電用コンデンサ235と、が設けられている。
また、各挿入孔部231Aの内部における送電用コイル234及び送電用コンデンサ235の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル234は、挿入孔部231Aの内部かつ挿入孔232の外周部において、挿入孔232の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル234の一方の端部が送電用コンデンサ235に対して接続されているとともに、送電用コイル234の他方の端部が電気端子233Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー231においては、各挿入孔部231A毎に異なる直列共振周波数を具備するように、送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスがそれぞれ設定される。具体的には、例えば、3つの挿入孔部231Aのうち、第1の挿入孔部231Aにおいては、第1の共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスが設定され、第2の挿入孔部231Aにおいては、第2の共振周波数(例えば10MHz)を具備するように送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスが設定され、第3の挿入孔部231Aにおいては、第3の共振周波数(例えば15MHz)を具備するように送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスが設定される。
すなわち、前述の第1の挿入孔部231Aの内部には、第1の共振周波数で共振するように構成された第1の送電コイルユニットが設けられている。また、前述の第2の挿入孔部231Aの内部には、第2の共振周波数で共振するように構成された第2の送電コイルユニットが設けられている。さらに、前述の第3の挿入孔部231Aの内部には、第3の共振周波数で共振するように構成された第3の送電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー231の構成によれば、磁界共鳴現象による給電を複数の医療機器に対して同時に行うことができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー231の構成によれば、各電気端子233A同士が相互に近接するような位置に挿入孔部231Aを配置してもよい。
一方、本実施例においては、前述のトロッカー231のような構成を具備するものに限らず、例えば、図26A及び図26Bのトロッカー241のような構成を具備していてもよい。図26Aは、第7の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図26Bは、第7の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図26Aに示すように、トロッカー241は、被検体の体壁に形成した1つの切開創から複数の医療機器を同時に挿入して使用することができるように構成されている。
具体的には、図26Aに示すように、トロッカー241は、3つの挿入孔部241Aと、各挿入孔部241Aに1つずつ設けられた挿入孔242の出口側の開口部(図示せず)にそれぞれ連通するように形成された筒体部241Bと、各挿入孔部241Aの外周側を環状に囲むように形成された環体部241Cと、を有して構成されている。
また、図26Aに示すように、各挿入孔部241Aには、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔242が設けられている。
さらに、図26Aに示すように、環体部241Cの側面には、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部243が設けられている。
一方、図26Bに示すように、環体部241Cの内部には、各挿入孔232の外周部の一部を覆うように巻回された送電用コイル244Mと、接続端子部243の電気端子243Aに接続された電気接続部材246Mと、電気接続部材246M及び送電用コイル244Mに対して直列接続された送電用コンデンサ245Mと、が設けられている。
また、環体部241Cの内部における送電用コイル244M及び送電用コンデンサ245Mの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル244Mは、環体部241Cの内部かつ各挿入孔222の外周部において、各挿入孔242の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル244Mの一方の端部が送電用コンデンサ245Mに対して接続されているとともに、送電用コイル244Mの他方の端部が電気接続部材246Mに接続されている。
さらに、トロッカー241においては、第2の実施例等において説明した各バイポーラ電気メスに内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル244Mのインダクタンス及び送電用コンデンサ245Mのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
また、図26Bに示すように、環体部241Cの内部には、各挿入孔232の外周部の一部を覆うように巻回された送電用コイル244Nと、接続端子部243の電気端子243Aに接続された電気接続部材246Nと、電気接続部材246N及び送電用コイル244Nに対して直列接続された送電用コンデンサ245Nと、が設けられている。
さらに、環体部241Cの内部における送電用コイル244N及び送電用コンデンサ245Nの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル244Nは、環体部241Cの内部かつ送電用コイル244Mの外周部において、各挿入孔242の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル244Nの一方の端部が送電用コンデンサ245Nに対して接続されているとともに、送電用コイル244Nの他方の端部が電気接続部材246Nに接続されている。
さらに、環体部241Cにおいては、送電用コイル244M及び送電用コンデンサ245Mにより設定されるものとは異なる直列共振周波数(例えば10MHz)を具備するように、送電用コイル244Nのインダクタンス及び送電用コンデンサ245Nのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、環体部241Cの内部には、送電用コイル244M及び送電用コンデンサ245Mを含む送電コイルユニットと、送電用コイル244N及び送電用コンデンサ245Nを含む送電コイルユニットと、の2つの送電コイルユニットが、各挿入孔242の外周部の一部を二重に囲むように設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー241の構成によれば、磁界共鳴現象による給電を複数の医療機器に対して同時に行うことができる。
また、本実施例においては、前述のトロッカー231または241のような構成を具備するものに限らず、例えば、図27A及び図27Bのトロッカー251のような構成を具備していてもよい。図27Aは、第7の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図27Bは、第7の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図27Aに示すように、トロッカー251は、被検体の体壁に形成した1つの切開創から複数の医療機器を同時に挿入して使用することができるように構成されている。
具体的には、図27Aに示すように、トロッカー251は、3つの挿入孔部251Aと、各挿入孔部251Aに1つずつ設けられた挿入孔252の出口側の開口部(図示せず)にそれぞれ連通するように形成された筒体部251Bと、を有して構成されている。
また、図27Aに示すように、各挿入孔部251Aには、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔252と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部253と、がそれぞれ設けられている。
一方、図27Bに示すように、各挿入孔部251Aの内部には、挿入孔252の外周部に沿って巻回された送電用コイル254と、接続端子部253に設けられた電気端子253A及び送電用コイル254に対して直列接続された送電用コンデンサ255と、送電コイル254の外周部を略覆うことが可能なC形状の板状部材として形成された導電板256と、が設けられている。
また、各挿入孔部251Aの内部における送電用コイル254及び送電用コンデンサ255の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル254は、挿入孔部251Aの内部かつ挿入孔252の外周部において、挿入孔252の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル254の一方の端部が送電用コンデンサ255に対して接続されているとともに、送電用コイル254の他方の端部が電気端子253Aに対して接続されている。
導電板256は、送電コイル254の高さに対して十分に大きな高さを具備するとともに、電気端子253A、送電用コイル254及び送電用コンデンサ255の各部にそれぞれ接触しないような位置において送電用コイル254の外周部を略覆うことが可能な仕切部材として形成されている。
なお、導電板256は、外周の一部に絶縁部を具備する限りにおいては、図27Bのような切り込みを具備するC形状に形成されてもよく、または、図12A及び図12Bのような絶縁部材を設けて形成されてもよい。
さらに、トロッカー251においては、各挿入孔部251Aが同一の直列共振周波数を具備するように、送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスをそれぞれ設定することができる。具体的には、例えば、各挿入孔部251Aにおいて、所定の共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように送電用コイル254のインダクタンス及び送電用コンデンサ255のキャパシタンスをそれぞれ設定することができる。
すなわち、トロッカー251においては、所定の共振周波数で共振するように構成された送電コイルユニットを各挿入孔部251Aの内部に設けることができる。
そして、以上に述べたようなトロッカー251の構成によれば、各挿入孔部251Aにそれぞれ設けられた送電コイルユニットの共振周波数が相互に同一に設定されているような場合であっても、磁界共鳴現象による給電を複数の医療機器に対して同時に行うことができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー251の構成によれば、例えば、各挿入孔部251Aのうち、2つの挿入孔部251Aの送電コイルユニットの共振周波数を第1の共振周波数に設定するとともに、残りの1つの挿入孔部251Aの送電コイルユニットの共振周波数を、前記第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数に設定することもできる。
また、以上に述べたようなトロッカー251の構成によれば、各電気端子253A同士が相互に近接するような位置に挿入孔部251Aを配置してもよい。
(第8の実施例)
図28は、本発明の第8の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1〜第7の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1〜第7の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図28は、第8の実施例に係る送電コイルユニットの構成を示す図である。
図28に示すように、本実施例の送電コイルユニットは、トロッカー261に内蔵されたトロッカー内送電用コイル264Aと、バイポーラ電気メス等の医療機器の使用対象となる被験者を横臥可能なベッド271に内蔵されたベッド内送電用コイル264Bと、送電用コンデンサ265と、電気接続部材266と、を直列に接続して構成されている。
また、トロッカー内送電用コイル264A及びベッド内送電用コイル264Bは、磁界の発生方向が相互に一致するように(または反転しないように)巻回及び接続されている。
さらに、本実施例の送電コイルユニットにおいては、所定の共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、トロッカー内送電用コイル264Aのインダクタンスと、ベッド内送電用コイル264Bのインダクタンスと、送電用コンデンサ265のキャパシタンスと、がそれぞれ設定されている。
そして、前述のような構成を具備する送電コイルユニットによれば、磁界共鳴現象を利用して給電を行う際の磁界を広範囲に発生させることができる。
なお、以上に述べた各実施例によれば、電気的に直列に接続されたコイル及びコンデンサを具備するコイルユニットを直列共振させるように構成したものに限らず、電気的に並列に接続されたコイル及びコンデンサを具備するコイルユニットを並列共振させるように構成してもよい。図29は、並列共振可能な送電コイルユニットをトロッカー内に設けた場合の構成の一例を示す図である。図30は、並列共振可能な受電コイルユニットをバイポーラ電気メス内に設けた場合の構成の一例を示す図である。
具体的には、例えば、図29のトロッカー301として示すように、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5が電気端子3Aに対して電気的に並列になるように接続され、さらに、送電用コイル4のインダクタンス及び送電用コンデンサ5のキャパシタンスが、バイポーラ電気メス11等に内蔵された受電コイルユニットの共振周波数に一致する所定の並列共振周波数を具備するようにそれぞれ設定された送電コイルユニットをトロッカー内に設けてもよい。
また、例えば、図30のバイポーラ電気メス311として示すように、受電用コイル17及び受電用コンデンサ19が変換回路18に対して電気的に並列になるように接続され、さらに、受電用コイル17のインダクタンス及び受電用コンデンサ19のキャパシタンスが、トロッカー1等に内蔵された送電コイルユニットの共振周波数に一致する所定の並列共振周波数を具備するようにそれぞれ設定された受電コイルユニットをバイポーラ電気メス内に設けてもよい。
さらに、送電コイルユニット、受電コイルユニット及び中継コイルユニットの各コイルユニットにおいて、直列共振で共振するように構成されたコイルユニットと、並列共振で共振するように構成されたコイルユニットと、が併用されてもよい。
具体的には、例えば、直列共振で共振するように構成された送電コイルユニットを具備するトロッカー1と、並列共振で共振するように構成された受電コイルユニットを具備するバイポーラ電気メス311と、が併用されてもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、1組のコイル及びコンデンサを直列接続することにより各コイルユニット(送電コイルユニット、受電コイルユニット及び中継コイルユニット)を構成するものに限らず、例えば、コイル自身の浮遊容量をコンデンサの代わりに用いて各コイルユニットを構成してもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、送電コイルユニットの送電用コイルに電気端子を取り付けるものに限らず、例えば図31に示すように、閉ループコイル321に設けられた電気端子321Aに電源装置(図示せず)からの電力が供給されるようにし、さらに、電磁誘導現象を発生可能な間隔だけ離して閉ループコイル321及び送電コイル322をそれぞれ配置するようにしてもよい。図31は、送電コイルユニットに組み込むことが可能な構成の一例を示す図である。
そして、前述のような構成によれば、電気端子321A及び閉ループコイル321を介して無線で受電された電力を送電コイル322から送電することができる。
また、以上に述べた各実施例においては、送電コイルユニットの送電用コンデンサを電源装置21の内部に設けて構成してもよい。
また、以上に述べた各実施例は、トロッカーに挿入して使用される医療機器である限りにおいては、バイポーラ電気メス以外にも適用可能である。具体的には、バイポーラ電気メスの代わりに、例えば、内視鏡、モノポーラ電気メス、及び超音波処置具等を用いたとしても、以上に述べた各実施例を実施することができる。
また、以上に述べた各実施例においては、例えば、受電コイルユニットを具備する医療機器内にバッテリ等の蓄電装置を設けることにより、当該受電コイルユニットにおいて受電された電力を当該蓄電装置に蓄えた後で、当該医療機器の使用状況に応じた電力が当該蓄電装置から供給されるようにしてもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、バイポーラ電気メスの受電コイルユニットにおいて受電された電力が、変換回路を介さずに、処置用電極へ直接供給されるように構成してもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、電源装置、トロッカー、または、バイポーラ電気メスの変換回路のいずれかにインピーダンスマッチング回路が設けられていてもよい。そして、このような構成によれば、例えば、送電用コイルと受電用コイルとの間の位置及び姿勢の変化、または、受電コイルユニットを具備する医療機器における負荷状態の変化等に応じてインピーダンスマッチング回路を制御することにより、磁界共鳴現象を利用して給電を行う際の伝送効率を最適化することができる。
なお、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
1 トロッカー
2 挿入孔
3 接続端子部
3A 電気端子
4 送電用コイル
5 送電用コンデンサ
11 バイポーラ電気メス
12 処置用電極
13 挿入部
14 操作部
15 外筒部
16 内筒部
17 受電用コイル
18 変換回路
19 受電用コンデンサ
21 電源装置
22 フットスイッチ
23 信号ケーブル
24 送電ケーブル
日本国特開平11−128242号公報

Claims (20)

  1. トロッカーと、
    少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた1以上の送電用コイルと、
    少なくとも1つの前記送電用コイルを具備し、所定の共振周波数で共振できるように構成された送電コイルユニットと、
    前記トロッカーの挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部を具備する医療機器と、
    前記挿入部の内部において、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた受電用コイルと、
    前記受電用コイルを具備し、前記所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された受電コイルユニットと、
    を有することを特徴とする医療用無線給電システム。
  2. 前記送電用コイルの巻き軸と、前記挿入孔の挿入軸と、が平行であることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  3. 前記トロッカーは、トロッカー本体部と、前記トロッカー本体部に対して着脱自在に構成された前記送電コイルユニットと、を具備し、
    前記トロッカー本体部に前記送電コイルユニットが装着された際に、前記送電用コイルが前記挿入孔の近傍に配置され、かつ、前記送電用コイルの巻き軸と前記挿入孔の挿入軸とが平行になることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  4. 前記送電用コイルは、前記トロッカーの内部において、前記挿入孔の入口側の開口部の近傍から出口側の開口部の近傍に至るまでの部分を略覆うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  5. 前記受電用コイルの巻き軸と、前記挿入部の長軸と、が平行であることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  6. 前記受電コイルは、前記挿入部の先端側から後端側に至るまでの部分に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  7. 前記受電コイルは、前記挿入部が前記挿入孔に挿通された際に、前記挿入孔の入口側の開口部付近に配置されるような位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  8. 前記挿入部は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備する筒体の内部に前記受電用コイルを設けて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  9. 前記挿入部は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備する筒体の外周部に前記受電用コイルを設けて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  10. 前記管体部は、相互に導電率の異なる2以上の部材を積層して形成されていることを特徴とする請求項8に記載の医療用無線給電システム。
  11. 前記所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された1以上の中継コイルユニットが前記挿入部の内部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  12. 前記トロッカーは、前記送電用コイルの直径及び高さに対して十分に大きな幅及び高さを具備して形成された導電性の仕切部材を着脱できるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  13. 前記トロッカーの内部には、前記送電用コイルの外周部を略覆うことが可能な形状を具備するとともに、外周の一部に絶縁部を具備して形成された導電性の仕切部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  14. 前記トロッカーの内部における前記送電用コイルの近傍から前記挿入孔の出口側の開口部に至るまでの部分に筒体が設けられ、
    前記筒体は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備し、
    前記トロッカーの内部の前記挿入孔の周囲かつ前記送電用コイルの内側に前記筒体が設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  15. 前記トロッカーの内部における前記送電用コイルの近傍から前記挿入孔の出口側の開口部に至るまでの部分に筒体が設けられ、
    前記筒体は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備し、
    前記トロッカーの内部の前記挿入孔の周囲かつ前記送電用コイルの外側に前記筒体が設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  16. 前記挿入孔の近傍に設けられた複数の前記送電用コイルと、
    前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に異なる共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  17. 前記トロッカーの複数の挿入孔各々に1つずつ設けられた複数の前記送電用コイルと、
    前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に異なる共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  18. 前記トロッカーの複数の挿入孔各々に1つずつ設けられた複数の前記送電用コイルと、
    前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に同一の共振周波数で直列共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、
    前記複数の挿入孔各々に1つずつ設けられ、前記送電用コイルの外周部を略覆うことが可能な形状を具備するとともに、外周の一部に絶縁部を具備してそれぞれ形成された導電性の複数の仕切部材と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  19. 前記トロッカーの複数の挿入孔の外周部の一部を覆うように設けられた複数の前記送電用コイルと、
    前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に異なる共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
  20. 前記送電用コイルは、前記トロッカーの内部に設けられた第1のコイルと、前記医療機器の使用対象となる被験者の近傍に配置される第2のコイルと、を具備し、
    前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、磁界の発生方向が反転しないように巻回された状態で直列に接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
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