JP2015123117A - 医療用無線給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線給電において、給電効率を極力低下させることなく、漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制す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】医療用無線給電システムは、挿入孔を具備するトロッカーと、挿入孔の外周面に沿って設けられた送電用コイルと、挿入孔に挿入可能な挿入部と、挿入部の先端側に設けられた処置部と、を具備する処置具と、挿入部の内部に設けられ、長手方向の長さが送電用コイルの長手方向の長さと略同じになるように形成された受電用コイルと、処置部と受電用コイルとを電気的に接続するとともに、挿入部の長手軸方向に沿って伸縮可能に形成された導電ケーブルと、トロッカーに処置具が挿入されている際に、送電用コイルと受電用コイルとが対向配置される配置状態を維持するように、受電用コイルを挿入部の長手軸方向に沿って変位させる変位機構と、を有する。【選択図】図４

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、電磁誘導等の現象を利用して無線給電を行うことが可能な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（インダクタコイル）と、外科手術用器具内に設けられた受電用コイル（器具インダクタコイル）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。

ところで、例えば、特許文献１に開示された外科手術用器具のような処置具を用い、生体組織に電気的エネルギーを作用させて処置を行う場合においては、比較的大きな電力が当該処置具に供給されることに伴い、当該電力の大きさに相応する漏洩電磁界が発生するため、当該漏洩電磁界が外部（人体及び／または周辺機器等）に与える影響を最小限に抑制することが望ましい。なお、このような漏洩電磁界は、例えば、特許文献１に開示された構成によれば、トロッカーから外科手術用器具への給電が行われている際に、受電用コイルの配置領域のうちの、送電用コイルの配置領域に対してはみ出した領域を含む全域から発生する。

これに対し、特許文献１には、無線給電に伴って発生する漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制するために、強磁性体材料からなる封止チューブで受電用コイルの外周を覆うような構成が開示されている。しかし、このような特許文献１の構成によれば、トロッカーから外科手術用器具への給電効率が著しく低下してしまう、という課題が生じている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、無線給電において、給電効率を極力低下させることなく、漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制す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、筒状の挿入孔を具備するトロッカーと、前記挿入孔の外周面に沿って設けられ、前記挿入孔の長手軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻回された送電用コイルと、前記挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部と、前記挿入部の先端側に設けられた処置部と、を具備する処置具と、前記挿入部の内部に設けられ、長手方向の長さが前記送電用コイルの長手方向の長さと略同じまたは同じになるように形成され、前記挿入部の長手軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻回された受電用コイルと、前記処置部と前記受電用コイルとを電気的に接続するとともに、前記挿入部の長手軸方向に沿って伸縮可能に形成された導電ケーブルと、前記トロッカーに前記処置具が挿入されている際に、前記送電用コイルと前記受電用コイルとが対向配置される配置状態を維持するように、前記受電用コイルを前記挿入部の長手軸方向に沿って変位させることができるように構成された変位機構と、を有する。

本発明の他の態様の医療用無線給電システムは、筒状のチャンネルを具備する内視鏡挿入部と、前記チャンネルの外周面に沿って設けられ、長手方向が前記内視鏡挿入部の長手軸に対して平行になるように配置された送電電極と、前記チャンネルに挿入可能な筒状の挿入部と、前記挿入部の先端側に設けられた処置部と、を具備する処置具と、前記挿入部の内部に設けられ、長手方向の長さが前記送電電極の長手方向の長さと略同じまたは同じになるように形成され、長手方向が前記挿入部の長手軸に対して平行になるように配置された受電電極と、前記処置部と前記受電電極とを電気的に接続するとともに、前記挿入部の長手軸方向に沿って伸縮可能に形成された導電ケーブルと、前記チャンネルに前記処置具が挿入されている際に、前記送電電極と前記受電電極とが対向配置される配置状態を維持するように、前記受電電極を前記挿入部の長手軸方向に沿って変位させることができるように構成された変位機構と、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、無線給電において、給電効率を極力低下させることなく、漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制することができる。

第１の実施例に係る医療用無線給電システムの要部の構成を示す図。 第１の実施例に係るトロッカーの要部の構成を説明するための断面模式図。 第１の実施例に係る処置具の内部構成を説明するための断面模式図。 第１の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の一例を示す断面模式図。 第１の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の、図４とは異なる例を示す断面模式図。 第２の実施例に係る医療用無線給電システムの要部の構成を示す図。 第２の実施例に係るトロッカーの内部構成を説明するための断面模式図。 第２の実施例に係る処置具の内部構成を説明するための断面模式図。 第２の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の一例を示す断面模式図。 第２の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の、図９とは異なる例を示す断面模式図。 第３の実施例に係る医療用無線給電システムの要部の構成を示す図。 第３の実施例に係る内視鏡の挿入部の内部構成を説明するための断面模式図。 第３の実施例に係る処置具の内部構成を説明するための断面模式図。 第３の実施例に係る処置具のチャンネルからの突出状態の一例を示す断面模式図。 第３の実施例に係る処置具のチャンネルからの突出状態の、図１４とは異なる例を示す断面模式図。

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１から図５は、本発明の第１の実施例に係るものである。

医療用無線給電システム５０１は、例えば、図１に示すように、トロッカー１と、処置具１１と、電源装置２１と、を有して構成されている。図１は、第１の実施例に係る医療用無線給電システムの要部の構成を示す図である。

トロッカー１は、図２に示すように、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円筒形状の挿入孔２と、給電用ケーブル２３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、後述の距離センサ１５から出射される光を反射可能な反射部材を表面に設けて形成された光反射部６と、を有して構成されている。図２は、第１の実施例に係るトロッカーの内部構成を説明するための断面模式図である。

トロッカー１は、図２に示すように、挿入孔２の外周面に沿って巻回された送電用コイル４と、送電用コイル４の外周部に設けられたシールド部材５と、を内部に具備して構成されている。なお、トロッカー１の内部における送電用コイル４及びシールド部材５の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。

接続端子部３には、送電用コイル４の一方の端部から延びる絶縁被覆付の導電線Ｌ１に電気的に接続される電気接点Ｅ１が設けられている。また、接続端子部３には、送電用コイル４の他方の端部から延びる絶縁被覆付の導電線Ｌ２に電気的に接続される電気接点Ｅ２が設けられている。

送電用コイル４は、トロッカー１の内部かつ挿入孔２の外周面において、挿入孔２の長手軸に対して平行な（または挿入孔２の長手軸に一致する）巻き軸を具備するように巻回されている。

シールド部材５は、例えば、強磁性体で形成されており、送電用コイル４における無線給電に伴って発生する漏洩電磁界を遮断することができるように構成されている。

具体的には、シールド部材５は、例えば、送電用コイル４の高さ（長手方向の長さ）以上の高さを具備する円筒形状に形成されており、接続端子部３及び送電用コイル４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の外周部を覆うことができるように構成されている。

なお、シールド部材５には、図示しないが、導電線Ｌ１及びＬ２を貫通配置可能な孔がそれぞれ設けられている。

光反射部６は、トロッカー１の外表面上における、挿入孔２の入口側の開口部の近傍に設けられている。

処置具１１は、例えば、バイポーラ型の高周波電気メスとして構成されている。また、処置具１１は、図１に示すように、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２つの処置用電極が設けられた処置部１２を先端部に具備し、トロッカー１の挿入孔２に挿入可能な円筒形状の挿入部１３を中途部に具備し、処置部１２の処置用電極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を基端部に具備して構成されている。また、処置具１１は、図１に示すように、挿入部１３の基端側における操作部１４の近傍に、距離センサ１５を設けて構成されている。

処置具１１は、図３に示すように、モータ１６と、受電コイルユニット１７と、導電ケーブル１８と、共振用キャパシタ１９と、を挿入部１３の内部に具備して構成されている。図３は、第１の実施例に係る処置具の内部構成を説明するための断面模式図である。

なお、処置具１１の内部には、距離センサ１５及びモータ１６の駆動に要する電力を供給可能なバッテリ（不図示）が設けられている。

距離センサ１５は、距離計測部としての機能を具備し、例えば、光学式の距離センサ等により構成されている。具体的には、距離センサ１５は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子から光を出射し、当該発光素子から出射された光が測定対象物により反射された際に生じる反射光をフォトダイオード等の受光素子で受光し、当該受光素子で受光した反射光の受光タイミングまたは受光光量に基づいて当該対象物までの距離を計測するように構成されている。

モータ１６は、例えば、挿入部１３の内部における、距離センサ１５の近傍に設けられている。また、モータ１６は、リードねじ１６Ａを回転軸として具備し、距離センサ１５により計測された距離に基づいて回転駆動するように構成されている。

リードねじ１６Ａは、例えば、受電コイルユニット１７を挿入部１３の長手軸方向に沿って貫通可能な長さを具備する雄ねじ部として形成されており、モータ１６の回転駆動に連動して回転するように構成されている。

受電コイルユニット１７は、リードねじ１６Ａが貫通配置される貫通孔（不図示）を具備する円筒形状に形成されている。また、受電コイルユニット１７の操作部１４側（基端側）の外表面における貫通孔に連接する部分には、雌ねじ部１７Ａが設けられている。さらに、受電コイルユニット１７は、送電用コイル４から供給される電力を受電するための受電用コイル１７Ｂを内部に具備して構成されている。

雌ねじ部１７Ａは、リードねじ１６Ａを貫通配置するための孔（不図示）を具備するとともに、当該孔の内周面がリードねじ１６Ａに螺合するように形成されている。

受電用コイル１７Ｂは、受電コイルユニット１７の内部かつ貫通孔の外周面において、挿入部１３の長手軸に対して平行な（または挿入部１３の長手軸に一致する）巻き軸を具備するように巻回されている。また、受電用コイル１７Ｂは、長手方向の長さが、例えば、シールド部材５の高さ以下であるとともに、送電用コイル４の長手方向の長さと略同じ（または同じ）長さになるように形成されている。

すなわち、以上に述べたような構成によれば、モータ１６が回転駆動するに伴ってリードねじ１６Ａが回転するとともに、リードねじ１６Ａが回転するに伴って受電コイルユニット１７（の受電用コイル１７Ｂ）が挿入部１３の長手軸方向に沿って変位（移動）する。そのため、以上に述べたような構成によれば、モータ１６、リードねじ１６Ａ及び雌ねじ部１７Ａを具備して構成される変位機構により、受電用コイル１７Ｂを挿入部１３の長手軸方向に沿って変位させることができる。

導電ケーブル１８は、受電用コイル１７Ｂの一方の端部と処置部１２の一方の処置用電極とを電気的に接続する導電線Ｌ３と、受電用コイル１７Ｂの他方の端部と処置部１２の他方の処置用電極とを電気的に接続する導電線Ｌ４と、を具備して形成されている。また、導電ケーブル１８の中途部は、挿入部１３の長手軸方向に沿って伸縮可能なコイル状に形成されている。

共振用キャパシタ１９は、例えば、導電線Ｌ３の中途部に設けられており、受電用コイル１７Ｂの一方の端部及び処置部１２の一方の処置用電極に対して直列接続されている。

なお、本実施例の処置具１１においては、所定の共振周波数ＲＦ１を具備するように、受電用コイル１７Ｂのインダクタンスと、共振用キャパシタ１９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、本実施例によれば、受電用コイル１７Ｂ及び共振用キャパシタ１９を含む共振回路が、トロッカー１から無線給電される電力を受電するための受電回路として機能する。

また、本実施例の処置具１１によれば、例えば、受電用コイル１７Ｂから処置部１２に至る電流経路上に、信号調整回路等の回路が挿入されていてもよい。

電源装置２１は、処置具１１の駆動に要する交流電力を生成して給電用ケーブル２３へ出力することができるように構成されている。また、電源装置２１は、フットスイッチ２２から信号ケーブル２４を介して出力される指示信号に基づき、給電用ケーブル２３への交流電力の出力状態をオンまたはオフに切り替えるように構成されている。さらに、電源装置２１の内部には、給電用ケーブル２３を介して送電用コイル４に直列接続される共振用キャパシタ２５と、共振用キャパシタ２５に直列接続されているインピーダンス整合回路２６と、が設けられている。

なお、本実施例のトロッカー１及び電源装置２１においては、所定の共振周波数ＲＦ１を具備するように、送電用コイル４のインダクタンスと、共振用キャパシタ２５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、本実施例によれば、送電用コイル４、共振用キャパシタ２５及びインピーダンス整合回路２６を含む共振回路が、処置具１１に対して電力を無線給電するための送電回路として機能する。

続いて、本実施例に係る医療用無線給電システム５０１の作用について説明する。

まず、術者等のユーザは、例えば図１に示すように、被験者の体壁６０１にトロッカー１を穿設し、電源装置２１とトロッカー１の接続端子部３との間を給電用ケーブル２３により接続し、電源装置２１とフットスイッチ２２との間を信号ケーブル２４により接続する。

その後、ユーザは、光反射部６と距離センサ１５とを対向させた状態で、トロッカー１の挿入孔２に挿入部１３を挿入する。また、ユーザは、挿入孔２に挿入部１３を挿入した状態において、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への交流電力の出力状態をオンに切り替える。

一方、距離センサ１５は、光反射部６に対向する位置に配置された際に、発光素子から光を出射し、当該発光素子から出射された光が光反射部６の表面で反射した反射光を受光素子で受光し、当該受光素子で受光した反射光の受光タイミングまたは受光光量に基づいて光反射部６の表面までの距離を計測する。すなわち、本実施例においては、トロッカー１に処置具１１が挿入されている際に、挿入部１３における距離センサ１５の配設位置からトロッカー１までの距離が距離センサ１５により計測される。

モータ１６は、距離センサ１５により計測された距離に基づいて回転駆動することにより、送電用コイル４と受電用コイル１７Ｂとが対向する状態を維持するように、受電コイルユニット１７を変位させる。

そのため、本実施例によれば、例えば、図４及び図５に示すように、トロッカー１に対する挿入部１３（処置具１１）の挿入状態がどのように変化したとしても、送電用コイル４と受電用コイル１７Ｂとが対向配置され、かつ、受電用コイル１７Ｂの配置領域が送電用コイル４の配置領域から略はみ出さないような配置状態を維持することができる。図４は、第１の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の一例を示す断面模式図である。図５は、第１の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の、図４とは異なる例を示す断面模式図である。

従って、本実施例によれば、無線給電において、給電効率を極力低下させることなく、漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制することができる。

（第２の実施例）
図６から図１０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。

医療用無線給電システム５０２は、例えば、図６に示すように、トロッカー１Ａと、処置具１１Ａと、電源装置２１と、を有して構成されている。図６は、第２の実施例に係る医療用無線給電システムの要部の構成を示す図である。

トロッカー１Ａは、図７に示すように、トロッカー１から光反射部６を取り除く一方で、磁石７を内部に具備して構成されている。図７は、第２の実施例に係るトロッカーの内部構成を説明するための断面模式図である。

磁石７は、例えば、挿入孔２の外周面のうちの、送電用コイル４の配置領域とは異なる領域を覆うような円筒形状を具備して構成されている。また、磁石７は、送電用コイル４の２つの端部のうちの、挿入孔２の出口側に位置する端部（第１の実施例にて説明した導電線Ｌ２が接続されている端部に相当）から、挿入孔２の出口側の開口部へ向かって距離Ｄ１だけ離れた位置に配置されている。さらに、磁石７は、挿入孔２の外周面に対向する面が磁極ＭＰ１を有するように形成されている。具体的には、例えば、磁石７が円筒形状である場合には、当該円筒形状における内周面がＮ極を有するように形成されている。

処置具１１Ａは、図６に示すように、処置具１１から距離センサ１５を取り除く一方で、挿入部１３の代わりに円筒形状の挿入部１３１を具備して構成されている。

処置具１１は、図８に示すように、受電コイルユニット１７１と、導電ケーブル１８と、共振用キャパシタ１９と、を挿入部１３１の内部に具備して構成されている。図８は、第２の実施例に係る処置具の内部構成を説明するための断面模式図である。

受電コイルユニット１７１は、例えば、挿入部１３１の長手軸方向にのみ変位（移動）可能なサイズを具備する円柱形状に形成されている。また、受電コイルユニット１７１の内部には、受電用コイル１７Ｂが設けられている。さらに、受電コイルユニット１７１の処置部１２側（先端側）には、連結部材２０Ａを介して受電コイルユニット１７１に連結された磁石２０が設けられている。

磁石２０は、例えば、円筒形状を具備し、受電用コイル１７Ｂの２つの端部のうちの、処置部１２側に位置する端部（第１の実施例にて説明した導電線Ｌ３が接続されている端部に相当）から、挿入部１３１の先端側に向かって距離Ｄ２（≒Ｄ１）だけ離れた位置に配置されている。また、磁石２０は、挿入部１３１の内周面に対向する面が磁極ＭＰ１とは逆の磁極ＭＰ２を具備するように形成されている。具体的には、例えば、磁石２０が円筒形状である場合には、当該円筒形状における外周面がＳ極を有するように形成されている。

すなわち、以上に述べたような構成によれば、挿入部１３１が挿入孔２に挿入された際に、磁石７及び磁石２０の２つの磁石の間で発生する引力に応じ、受電コイルユニット１７１が挿入部１３１の長手軸方向に沿って変位（移動）する。そのため、以上に述べたような構成によれば、磁石７及び磁石２０を具備して構成される変位機構により、受電用コイル１７Ｂを挿入部１３１の長手軸方向に沿って変位させることができる。

なお、本実施例によれば、磁石７及び２０の両方が円筒形状を具備しているものに限らず、例えば、磁石７または２０のうちのいずれか一方が円筒形状を具備していればよい。

また、本実施例によれば、例えば、導電ケーブル１８が伸縮していない場合において、挿入部１３１の長手軸方向の所定の位置に受電コイルユニット１７１が配置されるように、導電ケーブル１８に予めくせがつけられているものとする。

続いて、本実施例に係る医療用無線給電システム５０２の作用について説明する。

まず、ユーザは、例えば図６に示すように、被験者の体壁６０１にトロッカー１Ａを穿設し、電源装置２１とトロッカー１Ａの接続端子部３との間を給電用ケーブル２３により接続し、電源装置２１とフットスイッチ２２との間を信号ケーブル２４により接続する。

その後、ユーザは、挿入孔２に挿入部１３１を挿入した状態において、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１Ａへの交流電力の出力状態をオンに切り替える。

一方、受電コイルユニット１７１は、挿入部１３１が挿入孔２に挿入された際に、磁石７及び磁石２０の２つの磁石の間で発生する引力に応じ、挿入部１３１の長手軸方向に沿って変位（移動）する。

ここで、送電用コイル４及び受電用コイル１７Ｂの長手方向の長さが略同じ（または同じ）であるとともに、距離Ｄ１及び距離Ｄ２が略同じであることに起因し、挿入孔２に挿入部１３１が挿入されている状態においては、送電用コイル４と受電用コイル１７Ｂとが常に対向するような位置に受電コイルユニット１７１が配置される。

そのため、本実施例によれば、例えば、図９及び図１０に示すように、トロッカー１Ａに対する挿入部１３１（処置具１１Ａ）の挿入状態がどのように変化したとしても、送電用コイル４と受電用コイル１７Ｂとが対向配置され、かつ、受電用コイル１７Ｂの配置領域が送電用コイル４の配置領域から略はみ出さないような配置状態を維持することができる。図９は、第２の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の一例を示す断面模式図である。図１０は、第２の実施例に係るトロッカーに対する処置具の挿入状態の、図９とは異なる例を示す断面模式図である。

従って、本実施例によれば、無線給電において、給電効率を極力低下させることなく、漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制することができる。

（第３の実施例）
図１１から図１５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または第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と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。

医療用無線給電システム５０３は、例えば、図１１に示すように、軟性内視鏡（以下、内視鏡と略記する）３０と、内視鏡３０の挿入部３１に設けられた円筒形状のチャンネル３４に挿入されるデバイスである処置具４０と、電源装置５０と、対極板６０とを具備して構成されている。図１１は、第３の実施例に係る医療用無線給電システムの要部の構成を示す図である。

内視鏡３０は、円筒形状の挿入部３１と、挿入部３１の基端部側に配設された操作部３２と、操作部３２から延設されたユニバーサルコード３３と、を有して構成されている。

挿入部３１は、図１１及び図１２に示すように、撮像部３５が配設された先端部３１Ａと、先端部３１Ａの方向を変えるための湾曲部３１Ｂと、樹脂等の可撓性部材により形成されているとともに細長形状を具備する軟性部３１Ｃと、を有して構成されている。図１２は、第３の実施例に係る内視鏡の挿入部の内部構成を説明するための断面模式図である。

操作部３２は、ユーザにより把持されるとともに、先端部３１Ａの方向操作、送気送水操作、及び、内視鏡画像撮影操作等を行うことが可能な非可撓性部として構成されている。これに対し、挿入部３１は、被検体６０２である患者の口腔又は肛門から消化管の内部等に挿入される可撓性部として構成されている。

プロセッサ５２は、内視鏡３０のユニバーサルコード３３と着脱自在に接続することができるように構成されている。また、プロセッサ５２は、医療用無線給電システム５０３の全体の制御を行うＣＰＵ等からなる制御部（不図示）を具備し、撮像部３５が出力する撮像信号を処理することにより内視鏡画像を生成し、当該生成した内視鏡画像をモニタ５３へ出力するように構成されている。

電源装置５０は、処置具４０の駆動に要する交流電力を生成し、当該生成した交流電力を、プロセッサ５２及びユニバーサルコード３３等を介して内視鏡３０へ供給することができるように構成されている。また、電源装置５０は、フットスイッチ５１から出力される指示信号に基づき、内視鏡３０への交流電力の出力状態をオンまたはオフに切り替えるように構成されている。

対極板６０は、例えば、ステンレス等の金属導体により形成されており、被検体６０２の背中側に広い面積で接触するように貼り付けることが可能であるとともに、処置具４０から被検体６０２の内部に存在する処置対象部位６０２Ａの生体組織に対して印加される高周波電流を電源装置５０へ帰還させるためのリターン回路における電極として機能するように構成されている。

チャンネル３４は、図１１に示すように、操作部３２に設けられた挿入口３４Ａと、先端部３１Ａに設けられた開口３４Ｂと、の間を接続する管路として形成されている。

一方、内視鏡３０は、図１２に示すように、チャンネル３４の外周面に沿って配設されているとともに、電源装置５０から供給される高周波電力に応じた交流電界を発生する送電電極３６と、送電電極３６に直列接続されたインダクタ３７と、送電電極３６の近傍に配置された磁石３８と、を軟性部３１Ｃの内部に具備して構成されている。

送電電極３６は、例えば、所定の長さＬＥを有する円筒形状の導体により形成されている。また、送電電極３６は、長手方向が挿入部３１の長手軸に対して平行になるように配置されている。さらに、送電電極３６の表面は、樹脂等の絶縁体（不図示）により被覆されている。

磁石３８は、例えば、チャンネル３４の外周面のうちの、送電電極３６の近傍に位置する所定の領域を覆うような円筒形状を具備して構成されている。また、磁石３８は、送電電極３６の配設位置から、操作部３２側（挿入部３１の基端側）へ向かって距離Ｄ３だけ離れた位置に配置されている。また、磁石３８は、チャンネル３４の外周面に対向する面が磁極ＭＰ３を有するように形成されている。具体的には、例えば、磁石３８が円筒形状である場合には、当該円筒形状における内周面がＮ極を有するように形成されている。

処置具４０は、例えば、モノポーラ（単極）型の高周波電気メスとして構成されている。また、処置具４０は、図１１及び図１３に示すように、メス電極である処置部４１を先端部に具備し、チャンネル３４に挿入可能な円筒形状の挿入部４２を中途部に具備し、ユーザにより把持された状態で所定の操作を行うことが可能な操作部４３を基端部に具備して構成されている。

一方、処置具４０は、図１３に示すように、受電コイルユニット４４と、導電ケーブル４５と、を挿入部４２の内部に具備して構成されている。図１３は、第３の実施例に係る処置具の内部構成を説明するための断面模式図である。

受電コイルユニット４４は、例えば、挿入部４２の長手軸方向にのみ変位（移動）可能なサイズを具備する円柱形状に形成されている。また、受電コイルユニット４４の内部には、受電電極４４Ｂが設けられている。さらに、受電コイルユニット４４の操作部４３側には、磁石４４Ａが設けられている。

磁石４４Ａは、挿入部４２の内周面に対向する面が磁極ＭＰ３とは逆の磁極ＭＰ４を具備するように形成されている。具体的には、例えば、磁石４４Ａが円柱形状である場合には、当該円柱形状における外周面がＳ極を有するように形成されている。一方、磁石４４Ａは、受電電極４４Ｂの配設位置から、操作部４３側（挿入部４２の基端側）へ向かって距離Ｄ４（≒Ｄ３）だけ離れた位置に配置されている。

受電電極４４Ｂは、例えば、所定の長さＬＥと略同じ（または同じ）長さを有する円筒状の導体を、受電コイルユニット４４の内周面に沿って配設して形成されている。また、受電電極４４Ｂは、長手方向が挿入部４２の長手軸に対して平行になるように配置されている。また、受電電極４４Ｂは、導電ケーブル４５を介して処置部４１に接続されている。さらに、受電電極４４Ｂの表面は、樹脂等の絶縁体（不図示）により被覆されている。

すなわち、以上に述べたような構成によれば、挿入部４２がチャンネル３４に挿入された際に、磁石３８及び磁石４４Ａの２つの磁石の間で発生する引力に応じ、受電コイルユニット４４が挿入部４２の長手軸方向に沿って変位（移動）する。そのため、以上に述べたような構成によれば、磁石３８及び磁石４４Ａを具備して構成される変位機構により、受電電極４４Ｂを挿入部４２の長手軸方向に沿って変位させることができる。

導電ケーブル４５は、処置部４１と受電電極４４Ｂとを電気的に接続するとともに、挿入部４２の長手軸方向に沿って伸縮可能なコイル状に形成されている。なお、本実施例によれば、例えば、導電ケーブル４５が伸縮していない場合において、挿入部４２の長手軸方向の所定の位置に受電コイルユニット４４が配置されるように、導電ケーブル１８に予めくせがつけられているものとする。

続いて、本実施例に係る医療用無線給電システム５０３の作用について説明する。

ユーザは、内視鏡３０の先端部３１Ａを被検体６０２の内部に存在する処置対象部位６０２Ａの近傍に配置した状態において、処置具４０をチャンネル３４に挿入することにより、処置部４１を開口３４Ｂから突出させる。その後、ユーザは、処置対象部位６０２Ａの生体組織に処置部４１を接触させた状態において、フットスイッチ５１を操作することにより、電源装置５０からの高周波電力の出力をオンにするための指示を行う。そして、このような指示に応じ、電源装置５０から内視鏡３０の送電電極３６に対して高周波電力が供給される。

一方、受電コイルユニット４４は、挿入部４２がチャンネル３４に挿入された際に、磁石３８及び磁石４４Ａの２つの磁石の間で発生する引力に応じ、挿入部４２の長手軸方向に沿って変位（移動）する。

そして、受電コイルユニット４４が挿入部４２の長手軸方向に沿って変位（移動）することにより、送電電極３６及び受電電極４４Ｂの２つの電極が対向配置され、当該２つの電極の容量結合によるキャパシタＣＡが形成されるとともに、送電電極３６において発生した交流電界による給電がキャパシタＣＡを介して行われる。

また、受電コイルユニット４４が挿入部４２の長手軸方向に沿って変位（移動）することにより、前述のキャパシタＣＡと、送電電極３６に直列接続されたインダクタ３７と、によるＬＣ共振回路が形成される。そのため、例えば、前述のＬＣ共振回路における共振周波数が１３．５６ＭＨｚ等の所定の周波数になるように送電電極３６、インダクタ３７及び受電電極４４Ｂの各部を構成するとともに、電源装置５０から送電電極３６に供給される高周波電力の周波数を当該所定の周波数に一致させるまたは略一致させることにより、送電電極３６から受電電極４４Ｂへの電力供給を効率的に行うことができる。

そのため、本実施例によれば、例えば、図１４及び図１５に示すように、処置部４１及び挿入部４２のチャンネル３４（開口３４Ｂ）からの突出状態（突出長）がどのように変化したとしても、送電電極３６と受電電極４４Ｂとが対向配置され、かつ、受電電極４４Ｂの配置領域が送電電極３６の配置領域から略はみ出さないような配置状態を維持することができる。図１４は、第３の実施例に係る処置具のチャンネルからの突出状態の一例を示す断面模式図である。図１５は、第３の実施例に係る処置具のチャンネルからの突出状態の、図１４とは異なる例を示す断面模式図である。

従って、本実施例によれば、無線給電において、給電効率を極力低下させることなく、漏洩電磁界が外部に与える影響を最小限に抑制することができる。

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。

１，１Ａ トロッカー
１１，１１Ａ，４０ 処置具
２１，５０ 電源装置
３０ 内視鏡
６０ 対極板
５０１，５０２，５０３ 医療用無線給電システム
６０１ 体壁
６０２ 被検体

日本国特許第４１４５３９５号公報

Claims (6)

1. 筒状の挿入孔を具備するトロッカーと、
   前記挿入孔の外周面に沿って設けられ、前記挿入孔の長手軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻回された送電用コイルと、
   前記挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部と、前記挿入部の先端側に設けられた処置部と、を具備する処置具と、
   前記挿入部の内部に設けられ、長手方向の長さが前記送電用コイルの長手方向の長さと略同じまたは同じになるように形成され、前記挿入部の長手軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻回された受電用コイルと、
   前記処置部と前記受電用コイルとを電気的に接続するとともに、前記挿入部の長手軸方向に沿って伸縮可能に形成された導電ケーブルと、
   前記トロッカーに前記処置具が挿入されている際に、前記送電用コイルと前記受電用コイルとが対向配置される配置状態を維持するように、前記受電用コイルを前記挿入部の長手軸方向に沿って変位させることができるように構成された変位機構と、
   を有することを特徴とする医療用無線給電システム。
2. 前記変位機構は、
   前記処置具の所定の位置に設けられ、前記トロッカーに前記処置具が挿入されている際に、前記処置具の所定の位置から前記トロッカーまでの距離を計測するように構成された距離計測部と、
   前記距離計測部により計測された距離に応じて回転駆動するモータと、
   前記挿入部の長手軸方向に沿って設けられているとともに、前記モータの回転駆動に連動して回転する回転軸として形成された雄ねじ部と、
   前記雄ねじ部に螺合するように形成された雌ねじ部と、前記受電用コイルと、を具備する受電コイルユニットと、
   を有し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。
3. 前記変位機構は、
   前記トロッカーに設けられているとともに、前記挿入孔の外周面に対向する面が第１の磁極を具備するように形成された第１の磁石と、
   前記処置具に設けられているとともに、前記挿入部の内周面に対向する面が前記第１の磁極とは逆の第２の磁極を具備するように形成された第２の磁石と、
   を有し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。
4. 前記送電用コイルの外周部に設けられたシールド部材をさらに有する
   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。
5. 筒状のチャンネルを具備する内視鏡挿入部と、
   前記チャンネルの外周面に沿って設けられ、長手方向が前記内視鏡挿入部の長手軸に対して平行になるように配置された送電電極と、
   前記チャンネルに挿入可能な筒状の挿入部と、前記挿入部の先端側に設けられた処置部と、を具備する処置具と、
   前記挿入部の内部に設けられ、長手方向の長さが前記送電電極の長手方向の長さと略同じまたは同じになるように形成され、長手方向が前記挿入部の長手軸に対して平行になるように配置された受電電極と、
   前記処置部と前記受電電極とを電気的に接続するとともに、前記挿入部の長手軸方向に沿って伸縮可能に形成された導電ケーブルと、
   前記チャンネルに前記処置具が挿入されている際に、前記送電電極と前記受電電極とが対向配置される配置状態を維持するように、前記受電電極を前記挿入部の長手軸方向に沿って変位させることができるように構成された変位機構と、
   を有することを特徴とする医療用無線給電システム。
6. 前記変位機構は、
   前記内視鏡挿入部に設けられているとともに、前記チャンネルの外周面に対向する面が第１の磁極を具備するように形成された第１の磁石と、
   前記処置具に設けられているとともに、前記挿入部の内周面に対向する面が前記第１の磁極とは逆の第２の磁極を具備するように形成された第２の磁石と、
   を有して構成されていることを特徴とする請求項５に記載の医療用無線給電システム。

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