JP2018079340A - 医療機器用基板および医療機器 - Google Patents

Abstract

【課題】患者回路の基準電位を安定させ、患者回路と接地側回路との間のノイズを低減することができるとともに、大型の電子部品を使用することなく、患者回路と接地側回路との絶縁距離を十分に確保することができる医療機器用基板および医療機器を提供する。【解決手段】被検体に接触または挿入される側の回路である患者回路と、被検体に接触または挿入される側から伝送される信号に対して処理を施す側の回路であって保護接地された回路である接地側回路と、患者回路と接地側回路との間に設けられ、患者回路と接地側回路を絶縁する絶縁層と、絶縁層の表面に患者回路および接地側回路から離間して設けられ、患者回路および接地側回路と基準電位が異なる孤立回路と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、人等の被検体に少なくとも一部が接触または挿入される医療機器が備える医療機器用基板および医療機器に関する。

従来、人等の被検体に少なくとも一部が接触または挿入される医療機器として、被検体を観察する内視鏡システムや、超音波を用いた超音波内視鏡システムを含む超音波観察システムや、被検体にエネルギーを加える治療機器システム等が一般的に知られている。医療機器は一般的に、被検体に接触または挿入される側の回路である患者回路と、患者回路との間で信号の送受信や電源の供給等を行う側の回路であるとともに、機能接地や当該医療機器の操作者の安全性を確保するための保護接地等により接地された回路である１次回路および２次回路等の接地側回路と、を有している。このような医療機器では、安全性を確保するために、患者回路と接地側回路とを電気的に絶縁している。

医療機器において、患者回路の基準電位（患者グラウンド）と接地側回路の基準電位をコンデンサ等のインピーダンス素子によって交流的に接続することにより、患者回路の基準電位を安定させるとともに患者回路と接地側回路の間のノイズを低減する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０００−２７９３８１号公報

上述した患者回路および接地側回路を有するとともに、患者回路と接地側回路とをインピーダンス素子によって接続した医療機器用基板において、インピーダンス素子としてコンデンサを適用する場合には、ＤＩＰ（Dual Inline Package）型のコンデンサを用いるのが一般的である。ところが、近年の患者回路や接地側回路は、例えば表面実装（ＳＭＤ：Surface Mount Device）型のような所謂チップ型の電子部品の占める割合が大きいため、同一の基板上にＤＩＰ型のコンデンサを実装するために他のチップ型の電子部品とは別の実装工程が必要となっていた。

この問題を解決するには、インピーダンス素子としてチップ型のセラミックコンデンサを使用することが考えられる。しかしながら、所望の耐圧性能を持たせることができる一方、患者回路と接地側回路との絶縁距離として例えば８ｍｍ程度の沿面距離を確保しつつ、患者回路と接地側回路とを接続することができる単体の大型のセラミックコンデンサは、セラミックの割れ等を生じる恐れがあり、技術的に製造が困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、患者回路の基準電位を安定させ、患者回路と接地側回路との間のノイズを低減することができるとともに、大型の電子部品を使用することなく、患者回路と接地側回路との絶縁距離を十分に確保することができる医療機器用基板および医療機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療機器用基板は、少なくとも一部が被検体に接触または挿入される医療機器が備える医療機器用基板であって、前記被検体に接触または挿入される側の回路である患者回路と、前記患者回路に対し、信号の送信、信号の受信および電源の供給の少なくともいずれか一方を行う回路であって接地された回路である接地側回路と、前記患者回路と前記接地側回路との間に設けられ、前記患者回路と前記接地側回路とを絶縁する絶縁層と、前記絶縁層に前記患者回路および前記接地側回路から離間して設けられ、前記患者回路および前記接地側回路と基準電位が異なる孤立回路と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る医療機器用基板は、上記発明において、前記患者回路および前記接地側回路のいずれかと前記孤立回路とを接続する複数のインピーダンス手段をさらに備え、前記患者回路と前記接地側回路は、前記孤立回路および前記複数のインピーダンス手段の少なくとも一部を介して接続されることを特徴とする。

本発明に係る医療機器用基板は、上記発明において、前記孤立回路およびインピーダンス手段は、当該医療機器用基板の厚さ方向の表面である第１および第２表面ならびに内部の層の少なくともいずれか一つに位置することを特徴とする。

本発明に係る医療機器用基板は、上記発明において、複数の前記孤立回路と、該複数の前記孤立回路のいずれか二つを接続するインピーダンス手段と、をさらに備えたことを特徴とする。

本発明に係る医療機器用基板は、上記発明において、前記インピーダンス手段は、チップ型の電子部品からなることを特徴とする。

本発明に係る医療機器用基板は、上記発明において、前記インピーダンス手段は、当該医療機器用基板の厚さ方向の表面である第１および第２表面ならびに内部の層の少なくともいずれか二つに位置し、当該医療機器用基板の厚さ方向に沿って少なくとも一部が重なりを有するように配設されることを特徴とする。

本発明に係る医療機器用基板は、上記発明において、前記接地側回路に設けられ、前記医療機器内であり、かつ当該医療機器用基板外の接地側回路または接地部に導通しつつ前記医療機器内に固定される導通固定部を有することを特徴とする。

本発明に係る医療機器は、上記の医療機器用基板を備えたことを特徴とする。

本発明に係る医療機器は、上記発明において、前記患者回路と導通する回路部を有し、前記被検体に接触または挿入される先端装置と、前記医療機器用基板を有し、前記先端装置の動作を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る医療機器は、上記発明において、前記医療機器用基板を当該医療機器の内部で固定する導電性の固定手段をさらに備え、前記接地側回路は、前記固定手段を介して接地されることを特徴とする。

本発明によれば、患者回路と接地側回路との間の絶縁層に、患者回路および接地側回路から離間して設けられ、患者回路および接地側回路と基準電位が異なる孤立回路を備えるため、患者回路の基準電位を安定させ、患者回路と接地側回路との間のノイズを低減することができるとともに、大型の電子部品を使用することなく、患者回路と接地側回路との絶縁距離を十分に確保することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る医療機器である内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る医療機器用基板の構成を示す平面図である。 図３は、本発明の一実施の形態の変形例１に係る医療機器用基板の構成を示す平面図である。 図４は、本発明の一実施の形態の変形例２に係る医療機器用基板の構成を示す平面図である。 図５は、本発明の一実施の形態の変形例３に係る医療機器用基板の要部の構成を示す断面図である。 図６は、本発明の一実施の形態の変形例４に係る医療機器用基板の要部の構成を示す断面図である。 図７は、本発明の一実施の形態の変形例５に係る医療機器用基板の要部の構成を示す平面図である。 図８は、本発明の一実施の形態の変形例６に係る医療機器用基板の要部の構成を示す平面図である。 図９は、他の実施の形態に係る医療機器用基板の構成を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面はあくまで模式的なものであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

図１は、本発明の一実施の形態に係る医療機器である内視鏡システムの概略構成を示す図である。同図に示す内視鏡システム１は、人等の被検体の内部を観察する装置である。内視鏡システム１は、被検体の内部に先端部を挿入することによって該被検体の体内画像を撮像する内視鏡２と、内視鏡２が撮像した体内画像に所定の画像処理を施して表示用の画像データを生成するとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括して制御する制御装置３と、内視鏡２の先端から被検体へ照射する照明光を発生する光源装置４と、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）からなる表示パネルを有し、画像を表示する表示装置５と、を備える。

内視鏡２は、硬質で細長形状をなし、先端部が被検体の内部へ挿入される挿入部２１と、挿入部２１の基端に着脱自在に接続され、挿入部２１を介して集光される被検体の像を撮像して撮像信号を出力するカメラヘッド２２と、カメラヘッド２２が出力する撮像信号を制御装置３に伝送する伝送ケーブル２３と、伝送ケーブル２３の基端部に設けられて制御装置３に着脱自在に装着されるコネクタ２４と、光源装置４が発生した照明光を挿入部２１の先端部まで伝送するライトガイド２５と、を有する。

挿入部２１は、筒状をなす外装体の内部に設けられ、被検体からの光を集光する集光光学系と、該外装体の内部に設けられ、光源装置４からライトガイド２５を介して伝送されてくる照明光を被検体へ照射する照明光学系とを含む。集光光学系および照明光学系は、それぞれ１または複数のレンズを用いて構成される。

カメラヘッド２２は、挿入部２１の光学系が集光した光を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、内視鏡２の動作指示信号の入力を受け付ける入力部とを含む。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを用いて構成される。

以上の構成を有する内視鏡２は、後述する医療機器用基板６が備える患者回路７と導通する回路部を有し、被検体の情報を取得する先端装置としての機能を有する。

なお、本実施の形態では内視鏡２が硬性内視鏡である場合を説明するが、本発明は軟性内視鏡または超音波内視鏡を有する内視鏡システムに対しても適用可能であることはいうまでもない。

制御装置３は、内視鏡２が生成した撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより、被検体の画像データを生成するカメラコントロールユニットである。制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成される。

制御装置３は、内視鏡２の回路部に導通する患者回路と、患者回路と絶縁されつつ接地された回路である接地側回路とを含む医療機器用基板（以下、単に基板という）６を有する。接地側回路は、例えば機能接地や内視鏡システム１の操作者の安全性を確保するための保護接地等により接地される回路である。より具体的には、接地側回路は、例えば商用電源に接続されつつ接地される１次回路および該１次回路と絶縁された２次回路である。

なお、本実施の形態では制御装置３がカメラコントロールユニットである場合を説明するが、内視鏡２に照明光を供給する光源装置、内視鏡２に気体や液体等の流体を供給する流体供給装置等、患者回路と接地側回路とを有する内視鏡システム用の医療機器であれば適用可能であることはいうまでもない。また、本実施の形態では内視鏡２と制御装置３が個別の装置である場合を説明するが、これらが一体的に設けられた内視鏡装置に対しても適用可能であることはいうまでもない。

以下、図２に示す平面図を参照して、基板６の構成を説明する。図２に示す基板６は、患者回路７と、３つの接地側回路８ａ、８ｂおよび８ｃと、患者回路７と接地側回路８ａ、８ｂおよび８ｃとの間にそれぞれ形成される絶縁層９ａ、９ｂおよび９ｃと、を有し、主面が矩形状をなす。

患者回路７は、基板６の中央部に位置し、Ｔ字状をなす。図２において、患者回路７は、Ｔ字の上方が図の右側となって横に倒れた状態となっている。患者回路７のＴ字の縦線の両側（図２では、Ｔ字の縦線の上方および下方）には、矩形状の接地側回路８ａ、８ｂがそれぞれ配設されている。また、患者回路７のＴ字の横線と対向する位置（図２では、Ｔ字の横線の右側）には、Ｔ字の横線の長さと等しい長辺を有する矩形状の接地側回路８ｃが配設されている。このように、基板６の四隅（端部）には、接地側回路８ａ、８ｂおよび８ｃのいずれかが位置している。３つの接地側回路８ａ、８ｂおよび８ｃを基板６の端部に配置することにより、患者回路７の基準電位（患者グラウンド）を安定させることができる。

接地側回路８ａ、８ｂの頂点のうち絶縁層９ａ、９ｂとそれぞれ接続していない頂点付近には、基板６を制御装置３の筐体部に固定する固定手段である固定用ビスを挿通する孔部８１ａ、８１ｂがそれぞれ形成された領域である導通固定部を有している。また、接地側回路８ｃの頂点のうち絶縁層９ｃと接続していない２つの頂点付近にも、固定用ビスを挿通する孔部８１ｃ、８２ｃがそれぞれ形成された領域である導通固定部を有している。接地側回路８ａ、８ｂおよび８ｃは、固定用ビスおよび筐体部を介して保護接地されている。

絶縁層９ａは、主面が鉤型形状をなしている。絶縁層９ａの表面には、患者回路７および接地側回路８ａとそれぞれ離間した位置に、主面が矩形状をなし、患者回路７および接地側回路８ａと基準電位が異なる孤立回路３１が設けられている。孤立回路３１は、少なくとも導通パターンを有し、必要に応じて後述するインピーダンス素子５１やその他の各種電子部品を実装することが可能な構成を有している。

患者回路７と孤立回路３１は、インピーダンス素子５１を介して接続されている。また、接地側回路８ａと孤立回路３１は、インピーダンス素子５２を介して接続されている。すなわち、インピーダンス素子５１、５２は、孤立回路３１を介して直列に接続されている。

インピーダンス素子５１、５２は、コンデンサ、コイル、抵抗のいずれかまたはそれらの適当な組み合わせによって構成されており、インピーダンス手段としての機能を有する。なお、インピーダンス素子５１とインピーダンス素子５２が同じ構成を有している必要はない。

インピーダンス素子５１、５２は、ＤＩＰ型でも表面実装型でも構わないが、表面実装型であれば、患者回路７や接地側回路８ａ、８ｂおよび８ｃを構成する他の表面実装型の電子部品とともに実装することができ、製造工程が少なくて済むためより好ましい。

インピーダンス素子５１、５２は、異常電圧が発生した場合、いずれか一方にすべての電圧が加わったとしても破綻しない程度の耐圧性能を有していることが望ましい。

また、本実施の形態では、インピーダンス手段としてコンデンサ、コイル、抵抗のインピーダンス素子を用いているが、これに限らず誘電体シート等を用いても構わない。

以下で説明する孤立回路は、上述した孤立回路３１と同様に、少なくとも回路パターンを有する。また、以下で説明するインピーダンス素子は、上述したインピーダンス素子５１等と同様に、コンデンサ、コイル、抵抗のいずれかまたはそれらの適当な組み合わせによって構成されており、インピーダンス手段としての機能を有する。また、以下で説明するインピーダンス素子は、耐圧性能についてもインピーダンス素子５１等と同様の性能を有する。

絶縁層９ｂは、主面が鉤型形状をなしている。絶縁層９ｂの表面には、患者回路７および接地側回路８ｂとそれぞれ離間した位置に、主面が矩形状をなし、患者回路７および接地側回路８ｂと基準電位が異なる孤立回路３２が設けられている。患者回路７と孤立回路３２は、インピーダンス素子５３を介して接続される。接地側回路８ｂと孤立回路３２は、インピーダンス素子５４を介して接続される。すなわち、インピーダンス素子５３、５４は、孤立回路３２を介して直列に接続される。

絶縁層９ｃは、主面が直線的な帯状をなしている。絶縁層９ｃの表面には、患者回路７および接地側回路８ｃと離間した位置に、主面が矩形状をなし、患者回路７および接地側回路８ｃと基準電位が異なる孤立回路３３、３４および３５が設けられている。患者回路７と孤立回路３３は、インピーダンス素子５５を介して接続される。接地側回路８ｃと孤立回路３３は、インピーダンス素子５６を介して接続される。患者回路７と孤立回路３４は、インピーダンス素子５７を介して接続される。接地側回路８ｃと孤立回路３４は、インピーダンス素子５８を介して接続される。患者回路７と孤立回路３５は、絶縁（アイソレーション）用ＩＣ５９を介して接続される。孤立回路３５と接地側回路８ｃは、絶縁用ＩＣ６０を介して接続される。

インピーダンス素子５１〜５８は、図２に示すように、基板６の縁端部に配置することが望ましい。インピーダンス素子５１〜５８を基板６の縁端部に配置することにより、患者回路７の基準電位をより安定させることができる。

以上の構成を有する基板６は、リジッド基板でもフレキシブル基板でもよいし、リジッドフレキシブル基板でもよい。

以上説明した本発明の一実施の形態では、患者回路と接地側回路との間の絶縁層の表面に、患者回路と接地側回路から離間して設けられ、患者回路および接地側回路と基準電位が異なる孤立回路を備えるとともに、患者回路および接地側回路のいずれかと孤立回路とを接続する複数のインピーダンス手段を備え、患者回路と接地側回路を、孤立回路および複数のインピーダンス手段の少なくとも一部を介して接続したため、インピーダンス手段単体では患者回路と接地側回路を架橋することができない場合であっても、患者回路と接地側回路を架橋させることができ、インピーダンス手段を大型化する必要がない。したがって、本実施の形態によれば、患者回路の基準電位を安定させ、患者回路と接地側回路との間のノイズを低減することができるとともに、大型の電子部品を使用することなく、患者回路と接地側回路との絶縁距離を十分に確保することができる。

また、本実施の形態によれば、インピーダンス手段を基板の縁端部に設けたため、患者回路の基準電位を一段と安定させることができる。

なお、孤立回路の主面の形状は、矩形以外の形状、例えば多角形状、円形状、楕円形状等でもよい。また、孤立回路の主面の形状が波形をなしていてもよいし、途中で幅が変わるような形状をなしていてもよい。

また、本実施の形態では基板６を制御装置３に設けた場合を説明したが、基板６を内視鏡２内に設けても適用可能であることはいうまでもない。

（変形例１）
図３は、本実施の形態の変形例１に係る基板の構成を示す平面図である。同図に示す基板１０は、実施の形態１で説明した基板６と比較して、孤立回路の構成が異なる。以下、基板１０の孤立回路の構成を説明する。

絶縁層９ａの表面には、主面が鉤型形状をなす絶縁層９ａの幅方向の中央部に沿って基板１０の互いに直交する２辺を結ぶように形成され、主面が鉤型形状をなす孤立回路３６が設けられている。患者回路７と孤立回路３６は、インピーダンス素子５１を介して接続される。接地側回路８ａと孤立回路３６は、インピーダンス素子５２を介して接続される。

絶縁層９ｂの表面には、主面が鉤型形状をなす絶縁層９ｂの幅方向の中央部に沿って基板１０の互いに直交する２辺を結ぶように形成され、主面が鉤型形状をなす孤立回路３７が設けられている。患者回路７と孤立回路３７は、インピーダンス素子５３を介して接続される。接地側回路８ｂと孤立回路３７は、インピーダンス素子５４を介して接続される。

絶縁層９ｃの表面には、帯状をなす絶縁層９ｃの帯幅方向の中央部に沿って基板１０の互いに対向する２辺を結ぶように形成され、直線的な帯状をなす孤立回路３８が設けられている。患者回路７と孤立回路３８は、インピーダンス素子５５、５７および絶縁用ＩＣ５９を介して接続される。接地側回路８ｃと孤立回路３８は、インピーダンス素子５６、５８および絶縁用ＩＣ６０を介して接続される。

以上説明した本実施の形態の変形例１によれば、孤立回路が絶縁層の主面を二分するように形成されているため、インピーダンス素子の選択および配置の自由度を高めることができる。

（変形例２）
図４は、本実施の形態の変形例２に係る基板の構成を示す平面図である。同図に示す基板１１は、実施の形態１で説明した基板６と比較して、患者回路７と接地側回路８ｃとの間の絶縁層９ｃに配設される孤立回路および該孤立回路に接続されるインピーダンス素子の構成が異なる。以下、基板１１の構成のうち、基板６と異なる構成を説明する。

絶縁層９ｃの表面には、孤立回路３３に加えて、孤立回路３９〜４１が配設される。このうち、孤立回路３９は、絶縁層９ｃの長手方向を長辺方向とする矩形状をなしており、２つのインピーダンス素子５７、５８および２つの絶縁用ＩＣ５９、６０が接続されている。患者回路７と孤立回路３９は、インピーダンス素子５７および絶縁用ＩＣ５９を介して接続される。接地側回路８ｃと孤立回路３９は、インピーダンス素子５８および絶縁用ＩＣ６０を介して接続される。

孤立回路４０は、インピーダンス素子６１を介して患者回路７に接続される一方、インピーダンス素子６２を介して接地側回路８ｃに接続される。また、孤立回路４０は、インピーダンス素子６３を介して孤立回路４１に接続される。
孤立回路４１は、インピーダンス素子６４を介して患者回路７に接続される。

以上説明した本実施の形態の変形例２によれば、異なる孤立回路同士をインピーダンス素子によって接続することで、患者回路と接地側回路との絶縁距離をさらに長くすることができる。

（変形例３）
図５は、本実施の形態の変形例３に係る基板の要部の構成を示す断面図である。同図に示す基板１２は、患者回路１３と、接地側回路１４と、患者回路１３と接地側回路１４の間に設けられている絶縁層１５とを有する。絶縁層１５の一方の表面には、患者回路１３および接地側回路１４と離間した位置に孤立回路４２が設けられており、他方の表面には、患者回路１３および接地側回路１４と離間した位置に孤立回路４３が設けられている。

患者回路１３と孤立回路４２は、インピーダンス素子６５を介して接続される。接地側回路１４と孤立回路４２は、インピーダンス素子６６を介して接続される。患者回路１３と孤立回路４３は、インピーダンス素子６７を介して接続される。接地側回路１４と孤立回路４３は、インピーダンス素子６８を介して接続される。インピーダンス素子６５〜６８は、表面実装型の電子部品である。

以上説明した本実施の形態の変形例３によれば、基板の厚さ方向の両面（第１および第２表面）に孤立回路を形成し、表面実装型のインピーダンス素子を用いて両面で患者回路と接地側回路とを接続するため、インピーダンス素子の選択および配置の自由度を高めることができる。

また、本変形例３によれば、表面実装型のインピーダンス素子を用いるため、ＤＩＰ型のインピーダンス素子を適用する場合よりも基板の製造工程を少なくすることができる。

なお、１つの孤立回路を絶縁層の両面に露出させて配設し、この孤立回路に対して両面側でインピーダンス素子を接続するようにしてもよい。

（変形例４）
図６は、本実施の形態の変形例４に係る基板の要部の構成を示す断面図である。同図に示す基板１６は、患者回路１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと、接地側回路１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、絶縁層１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄと、孤立回路４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄとを有する。

絶縁層１９ａの表面には、患者回路１７ａ、接地側回路１８ａおよび孤立回路４４ａが互いに離間して設けられている。患者回路１７ａと孤立回路４４ａは、インピーダンス素子６９を介して接続される。接地側回路１８ａと孤立回路４４ａは、インピーダンス素子７０を介して接続される。

絶縁層１９ｂの表面には、患者回路１７ｂ、接地側回路１８ｂおよび孤立回路４４ｂが互いに離間して設けられている。患者回路１７ｂと孤立回路４４ｂは、インピーダンス素子７１を介して接続される。接地側回路１８ｂと孤立回路４４ｂは、インピーダンス素子７２を介して接続される。患者回路１７ｂ、接地側回路１８ｂ、孤立回路４４ｂ、インピーダンス素子７１、７２の表面には、絶縁層１９ａが積層されている。換言すれば、絶縁層１９ａは、一方の表面に患者回路１７ａ、接地側回路１８ａ、孤立回路４４ａ、インピーダンス素子６９、７０が積層して設けられ、他方の表面に患者回路１７ｂ、接地側回路１８ｂ、孤立回路４４ｂ、インピーダンス素子７１、７２が積層して設けられている。

絶縁層１９ｃの表面には、患者回路１７ｃ、接地側回路１８ｃおよび孤立回路４４ｃが互いに離間して設けられている。患者回路１７ｃと孤立回路４４ｃは、インピーダンス素子７３を介して接続される。接地側回路１８ｃと孤立回路４４ｃは、インピーダンス素子７４を介して接続される。患者回路１７ｃ、接地側回路１８ｃ、孤立回路４４ｃ、インピーダンス素子７３、７４の表面には、絶縁層１９ｂが積層されている。換言すれば、絶縁層１９ｂは、一方の表面に患者回路１７ｂ、接地側回路１８ｂ、孤立回路４４ｂ、インピーダンス素子７１、７２が積層して設けられ、他方の表面に患者回路１７ｃ、接地側回路１８ｃ、孤立回路４４ｃ、インピーダンス素子７３、７４が積層して設けられている。

インピーダンス素子６９、７０は、基板１６の一方の表面（第１表面）に位置し、インピーダンス素子７５、７６は、基板１６の他方の表面（第２表面）に位置する。インピーダンス素子７１〜７４は、基板１６の内部の層に位置する。インピーダンス素子６９〜７５は、少なくとも一部が基板１６の積層方向（基板１６の厚さ方向）に沿って重なりを有するように配設されている。

以上説明した本実施の形態の変形例４によれば、基板の両面および内部の各層に孤立回路を形成し、チップ型のインピーダンス素子を用いて患者回路と接地側回路とを接続するため、対となる複数の患者回路と接地側回路の各々に効率的に孤立回路やインピーダンス素子を設けることができるとともに、患者回路や接地側回路や孤立回路やインピーダンス素子の配置の自由度を高めることができる。

また、本変形例４によれば、チップ型のインピーダンス素子を用いるため、ＤＩＰ型のインピーダンス素子の様に基板に接続端子を貫通させる必要がなく、第１および第２表面ならびに内部の層の少なくともいずれか二つへ任意に位置させることができるため、インピーダンス素子の配置の自由度を高めることができる。

なお、本変形例４において、孤立回路は必要な層または表面にのみ設けてもよい。

（変形例５）
図７は、本実施の形態の変形例５に係る基板の要部の構成を示す平面図である。同図に示す基板９０は、患者回路９１と、接地側回路９２と、患者回路９１と接地側回路９２の間に設けられている絶縁層９３とを有する。絶縁層９３の表面には、２つの孤立回路４５、４６が、幅方向（図の左右方向）に沿って互いに離間するとともに患者回路９１および接地側回路９２と離間した状態で並べて形成されている。

孤立回路４５は、インピーダンス素子７７を介して患者回路９１に接続される。また、孤立回路４５は、インピーダンス素子７８を介して孤立回路４６に接続される。孤立回路４６は、インピーダンス素子７９を介して接地側回路９２に接続される。

以上説明した本実施の形態の変形例５によれば、複数の孤立回路および複数のインピーダンス素子を用いて患者回路と接地側回路とを接続するため、インピーダンス素子を大型化する必要がなく、小型のインピーダンス素子を複数直列に接続することができる。したがって、インピーダンス素子の選択の幅を広げることができる。

なお、絶縁層の幅方向に並べる孤立回路の数は、絶縁層の幅、インピーダンス素子の大きさ等の条件に応じて適宜変更可能であり、上述した３以上であっても構わない。

（変形例６）
図８は、本実施の形態の変形例６に係る基板の要部の構成を示す平面図である。同図に示す基板１０１は、患者回路１０２と、接地側回路１０３と、患者回路１０２と接地側回路１０３の間に設けられている絶縁層１０４とを有する。絶縁層１０４の表面には、患者回路１０２および接地側回路１０３と離間した位置に孤立回路４７が設けられている。

孤立回路４７には、インピーダンス素子が接続されていない。このような構成であっても、孤立回路４７と患者回路１０２および接地側回路１０３との間には浮遊容量が存在するため、インピーダンス素子を用いて患者回路１０２と接地側回路１０３を接続する場合と同様の効果を得ることができる。

（その他の実施の形態）
ここまで、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、実施の形態および変形例１〜６で説明した構成を適宜組み合わせることによって基板を構成することも可能である。

また、実施の形態および変形例１、２で説明した患者回路と接地側回路の形状および配置はあくまでも一例に過ぎず、他の形状や配置を有していても構わない。

また、上述した実施の形態では、基板６等が制御装置３に固定されているものとして説明したが、基板６等を内視鏡２または光源装置４の内部に設けることも可能である。このうち、基板６等を内視鏡２の内部に設ける場合には、患者回路部分の長さが短い方がより好ましい。

また、孤立回路に接続する回路要素として、インピーダンス素子および絶縁用ＩＣ以外にも、例えばシーケンス制御用の回路を設けてもよい。

なお、本発明は、被検体に接触または挿入されて該被検体の観察、治療等を行うような医療機器全般に対して適用可能である。このような医療機器として、例えば超音波を用いた超音波診断システム、被検体にエネルギーを加える治療機器システム、Ｘ線を用いたＸ線装置等を挙げることができる。より一般に、本発明は、人等の被検体に少なくとも一部が接触または挿入可能であるとともに、患者回路と接地側回路とを有する医療機器であれば、観察用および治療用を問わず適用可能である。

図９は、他の実施の形態に係る基板の構成を示す平面図である。同図に示す基板２０１は、患者回路２０２と、３つの接地側回路２０３ａ、２０３ｂおよび２０３ｃと、患者回路２０２と接地側回路２０３ａ、２０３ｂおよび２０３ｃとの間にそれぞれ形成された絶縁層２０４ａ、２０４ｂおよび２０４ｃと、を有する。絶縁層２０４ａ、２０４ｂは、主面が鉤型形状をなしている。また、絶縁層２０４ｃは、主面が直線的な帯状をなしている。

基板２０１は、主面が矩形状をなしており、その中央部には、Ｔ字状をなす患者回路２０２が配設されている。患者回路２０２のＴ字の縦線の両側部分には、長方形状の接地側回路２０３ａ、２０３ｂがそれぞれ配設されている。また、患者回路２０２のＴ字の横線と対向する位置には、長辺がＴ字の横線の長さと等しい長方形状の接地側回路２０３ｃが配設されている。基板２０１の四隅には、接地側回路２０３ａ、２０３ｂおよび２０３ｃのいずれかが位置している。

接地側回路２０３ａ、２０３ｂの頂点のうち絶縁層２０４ａ、２０４ｂとそれぞれ接続していない頂点付近には、医療機器が備える制御装置の筐体部に基板２０１を固定する固定用ビスを挿通する孔部２３１ａ、２３１ｂがそれぞれ形成されている。また、接地側回路２０３ｃの頂点のうち絶縁層２０４ｃと接続していない２つの頂点付近にも、固定用ビスを挿通する孔部２３１ｃ、２３２ｃがそれぞれ形成されている。接地側回路２０３ａ、２０３ｂおよび２０３ｃは、固定用ビスおよび筐体部を介して保護接地されている。

患者回路２０２と接地側回路２０３ａ、２０３ｂは、インピーダンス素子２１１、２１２を介してそれぞれ接続される。患者回路２０２と接地側回路２０３ｃは、インピーダンス素子２１３、２１４および絶縁用ＩＣ２１５を介して接続される。

インピーダンス素子２１１〜２１４は、基板２０１の縁端部に位置している。したがって、基板２０１によれば、患者回路２０２の基準電位を安定させることができる。

１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 制御装置
４ 光源装置
５ 表示装置
６、１０、１１、１２、１６、９０、１０１ 基板
７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、９１、１０２ 患者回路
８ａ、８ｂ、８ｃ、１４、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、９２、１０３ 接地側回路
９ａ、９ｂ、９ｃ、１５、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、９３、１０４ 絶縁層
３１〜４３、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４５〜４７ 孤立回路
５１〜７９ インピーダンス素子
５９、６０ 絶縁用ＩＣ
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８２ｃ 孔部

Claims (10)

1. 少なくとも一部が被検体に接触または挿入される医療機器が備える医療機器用基板であって、
   前記被検体に接触または挿入される側の回路である患者回路と、
   前記患者回路に対し、信号の送信、信号の受信および電源の供給の少なくともいずれか一方を行う回路であって接地された回路である接地側回路と、
   前記患者回路と前記接地側回路との間に設けられ、前記患者回路と前記接地側回路とを絶縁する絶縁層と、
   前記絶縁層に前記患者回路および前記接地側回路から離間して設けられ、前記患者回路および前記接地側回路と基準電位が異なる孤立回路と、
   を備えたことを特徴とする医療機器用基板。
2. 前記患者回路および前記接地側回路のいずれかと前記孤立回路とを接続する複数のインピーダンス手段をさらに備え、
   前記患者回路と前記接地側回路は、前記孤立回路および前記複数のインピーダンス手段の少なくとも一部を介して接続されることを特徴とする請求項１に記載の医療機器用基板。
3. 前記孤立回路およびインピーダンス手段は、当該医療機器用基板の厚さ方向の表面である第１および第２表面ならびに内部の層の少なくともいずれか一つに位置することを特徴とする請求項２に記載の医療機器用基板。
4. 複数の前記孤立回路と、
   該複数の前記孤立回路のいずれか二つを接続するインピーダンス手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療機器用基板。
5. 前記インピーダンス手段は、チップ型の電子部品からなることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の医療機器用基板。
6. 前記インピーダンス手段は、当該医療機器用基板の厚さ方向の表面である第１および第２表面ならびに内部の層の少なくともいずれか二つに位置し、当該医療機器用基板の厚さ方向に沿って少なくとも一部が重なりを有するように配設されることを特徴とする請求項５に記載の医療機器用基板。
7. 前記接地側回路に設けられ、前記医療機器内であり、かつ当該医療機器用基板外の接地側回路または接地部に導通しつつ前記医療機器内に固定される導通固定部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療機器用基板。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療機器用基板を備えたことを特徴とする医療機器。
9. 前記患者回路と導通する回路部を有し、前記被検体に接触または挿入される先端装置と、
   前記医療機器用基板を有し、前記先端装置の動作を制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする請求項８に記載の医療機器。
10. 前記医療機器用基板を当該医療機器の内部で固定する導電性の固定手段をさらに備え、
    前記接地側回路は、前記固定手段を介して接地されることを特徴とする請求項８または９に記載の医療機器。

Images