JP2018092699A - 医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 繰り返しの使用や経年劣化等により発生したガスにより、その内圧が大きくなっても、医療機器に負荷をかけ難い医療機器用バッテリアッセンブリを提供する。
【解決手段】 医療機器用バッテリアッセンブリは、電解質液若しくは電解質ポリマが入れられたバッテリボディを備え、前記電解質液若しくは前記電解質ポリマにより電気エネルギを発するバッテリと、前記バッテリを収納する壁部と、前記壁部に設けられ、前記バッテリボディ内の内圧による前記バッテリボディの膨張に応じて変形する変形部とを有する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、バッテリを有する医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニットに関する。

一般に、充電式電池（バッテリ）は、繰り返しの使用や経年劣化等により次第にガスが発生することがある。バッテリボディはその内部と外部とが密に遮断されているので、バッテリボディ内にガスが充満して内圧が大きくなる。このようにバッテリボディ内の内圧が大きくなると、バッテリボディが元の状態から膨張するように変形してバッテリボディの内部の体積を大きくして、内圧が下げられる。

例えば引用文献１には、充電式電池と、充電式電池が収容された状態で、バッテリボディの変形を抑制する抑制部を有する壁面を有する外装ケースとを含むバッテリアッセンブリが開示されている。

特開２００６−４０８７９号公報

特許文献１のバッテリアッセンブリは、その充電式電池のバッテリボディ内にガスが発生した状態でも、内圧の上昇による外装ケースの変形が抑制されるので、バッテリボディの一部に過度な負荷がかけられる。このような充電式電池を使用し続けると、バッテリボディがその内圧により破損するおそれがある。
破損が生じるおそれがあるバッテリアッセンブリを医療機器とともに使用することは難しい。

この発明は、繰り返しの使用や経年劣化等により発生したガスにより、バッテリボディの内圧が大きくなっても、医療機器に負荷をかけ難く、医療機器とともに使用可能な医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニットを提供することを目的とする。

この発明の一態様に係る医療機器用バッテリアッセンブリは、電解質液若しくは電解質ポリマが入れられたバッテリボディを備え、前記電解質液若しくは前記電解質ポリマにより電気エネルギを発するバッテリと、前記バッテリを収納する壁部と、前記壁部に設けられ、前記バッテリボディ内の内圧による前記バッテリボディの膨張に応じて変形する変形部とを有する。

この発明によれば、繰り返しの使用や経年劣化等により発生したガスにより、バッテリボディの内圧が大きくなっても、医療機器に負荷をかけ難く、医療機器とともに使用可能な医療機器用バッテリアッセンブリ及び医療機器ユニットを提供することができる。

図１は第１実施形態に係る医療機器ユニットを示す概略図である。 図２は第１実施形態に係る医療機器ユニットの医療機器本体（医療機器）のエンドエフェクタを示す概略的な斜視図である。 図３は第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）を示す概略的な正面図である。 図４（Ａ）は第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）が新品の状態の図３中の４Ａ−４Ａ線に沿う概略的な縦断面図であり、図４（Ｂ）は第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）が繰り返し使用された後の状態の図３中の４Ａ−４Ａ線に沿う概略的な縦断面図である。 図５（Ａ）は第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）が新品の状態の図３中の４Ａ−４Ａ線に沿う概略的な縦断面図であり、図５（Ｂ）は第１実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）が繰り返し使用された後の状態の図３中の４Ａ−４Ａ線に沿う概略的な縦断面図である。 第１実施形態の変形例に係る医療機器ユニットを示す概略図である。 第１実施形態の変形例に係るバッテリアッセンブリ（医療用機器）のバッテリを示す概略図である。 第２実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）が繰り返し使用された後の状態を、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）と同様の状態から見た概略的な縦断面図である。 第３実施形態に係る医療機器ユニットのバッテリアッセンブリ（医療用機器）が繰り返し使用された後の状態を、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）及び図８と同様の状態から見た概略的な縦断面図である。 第４実施形態に係る医療機器ユニットを示す概略図である。

以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。

まず、図１から図６を参照しながら第１実施形態について説明する。
図１に示すように、この実施形態に係る医療機器ユニット１０は、医療機器本体（医療機器）１２と、医療機器用バッテリアッセンブリ（医療用機器）１４とを有する。

ここでは、医療機器本体１２の一例として、コードレスの超音波処置具を例にして説明する。バッテリアッセンブリ１４をコードレスの高周波処置具やコードレスの内視鏡など、超音波処置具とは異なる医療機器本体１２に取り付け又は組み込んで用いることができることはもちろんである。医療機器本体１２はコードレスの機器に限ることはなく、バックアップ電源としてバッテリアッセンブリ１４を用いることができることはもちろんである。

医療機器本体１２は、バッテリアッセンブリ１４から、適宜の電気的接続（例えばコンタクト１６ａ，１８ａ同士の接触給電、例えばコンタクト１６ｂ，１８ｂ同士の接触給電）により電力が供給される。なお、医療機器本体１２は、バッテリアッセンブリ１４から非接触給電により電力が供給されることも好ましい。非接触給電の方式として、公知の電磁界共鳴方式又は電磁誘導方式等を適宜に選択して用いることもできる。なお、非接触給電を行う場合、医療機器本体１２及びバッテリアッセンブリ１４はそれぞれ電力を送受信するコイル（図示せず）を有する。

医療機器本体１２は、ハウジング２２と、スイッチ２４と、エネルギ変換部（超音波トランスデューサ）２６と、エネルギ変換部２６で変換したエネルギを利用して生体組織を処置するエンドエフェクタ２８とを有する。エネルギ変換部２６はこの実施形態では超音波トランスデューサであるものとして説明する。

ハウジング２２は、ハウジングボディ３２と、ハウジングボディ３２に一体化されたグリップ３４と、可動ハンドル３６とを有する。例えばグリップ３４には、バッテリアッセンブリ１４が着脱されるスロット３８が形成されている。スロット３８はグリップ３４ではなく、ハウジングボディ３２に形成されていることも好適であることはもちろんである。また、スロット３８はハウジングボディ３２及びグリップ３４にまたがって形成されていることが好適であることはもちろんである。

この実施形態では、バッテリアッセンブリ１４は、例えば医療機器本体１２の術者が把持するグリップ３４のスロット３８に対してグリップ３４の基端から取り付けられる。このため、バッテリアッセンブリ１４は術者に把持されるグリップ３４の一部として形成される。
なお、バッテリアッセンブリ１４は医療機器本体１２のうち、その医療機器本体１２の術者に把持されない位置に配置されていても良い。すなわち、バッテリアッセンブリ１４は医療機器本体１２の内部に組み込まれていることも好適である。例えば、スロット３８に図示しない蓋が形成されている場合、バッテリアッセンブリ１４は医療機器本体１２の内部に組み込まれて使用され、術者に直接的には把持されない。

超音波トランスデューサ２６は、ハウジングボディ３２の内部に配設されている。超音波トランスデューサ２６は、ハウジングボディ３２に対して着脱可能であっても良い。スイッチ２４はハウジング２２のうち、術者がグリップ３４を把持しながら操作可能な位置に配置されている。スイッチ２４は、医療機器本体１２にバッテリアッセンブリ１４が取り付けられた状態で後述するコントローラ５２に電気的に接続される。スイッチ２４が押圧されると、コントローラ５２は後述するバッテリ５４から超音波トランスデューサ２６に適宜の電力を供給する。

超音波トランスデューサ２６は電力を超音波振動に変換するので、超音波トランスデューサ２６に発生させた超音波振動は超音波トランスデューサ２６に接続された超音波プローブ４２の基端から先端に向かって伝達される。

図２に示すように、エンドエフェクタ２８の一例として、超音波トランスデューサ２６で発生させた超音波振動が伝達するプローブ４２の先端部の処置部４２ａと、可動ハンドル３６の操作に応じてプローブ４２の先端部の処置部４２ａとの間を開閉するジョー４４とを有する。

図１、図３、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、バッテリアッセンブリ１４は、コントローラ５２と、バッテリ５４（ここでは複数（４つ）のバッテリ５４ａ−５４ｄがあるものとする）と、バッテリ５４を収納する外装ケース５６と、外装ケース５６に設けられた変形部５８ａ，５８ｂとを有する。外装ケース５６には、バッテリ５４が配設された状態でコントローラ５２が配設されている。すなわち、ここでは、バッテリアッセンブリ１４がコントローラ５２を有する例について説明するが、図６に示すように、医療機器本体１２がコントローラ５２を有することも好適である。すなわち、図１に示すように、医療機器本体１２とバッテリアッセンブリ１４のコントローラ５２とは、コンタクト１６ａ，１８ａ，１６ｂ，１８ｂ同士により電気的に着脱可能に接続される構造であっても良いし、図６に示すように、医療機器本体１２とバッテリアッセンブリ１４を制御するコントローラ５２とが常時電気的に接続されている構造であっても良い。なお、コントローラ５２は、ＣＰＵ又はＡＳＩＣを含むプロセッサを備える。

図１に示すように、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４のコントローラ５２のコンタクト１８ａ，１８ｂは、医療機器本体１２のコンタクト１６ａ，１６ｂに電気的に接続される。具体的には、図３、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すバッテリアッセンブリ１４が医療機器本体１２のスロット３８に取り付けられたとき、スイッチ２４とコントローラ５２とがコンタクト１６ａ，１８ａ同士の接触により電気的に接続される。同様に、バッテリアッセンブリ１４が医療機器本体１２に取り付けられたとき、超音波トランスデューサ２６とコントローラ５２とがコンタクト１６ｂ，１８ｂ同士の接触により電気的に接続される。このため、例えば術者がスイッチ２４を操作してコントローラ５２に信号を入力すると、コントローラ５２は、バッテリ５４からコントローラ５２を通して超音波トランスデューサ２６に電力を供給する。超音波トランスデューサ２６は電力を超音波振動に変換して、超音波トランスデューサ２６からプローブ４２に超音波振動が伝達される。

コントローラ５２は、充電の際には例えばバッテリアッセンブリ１４のバッテリ５４の充電を最適化し、電気エネルギを供給する際には超音波トランスデューサ２６に供給する電気エネルギ（電力）を適宜に制御する。また、コントローラ５２は、医療機器本体１２に対するバッテリアッセンブリ１４の使用回数、使用状態をコントローラ５２が有する図示しないメモリに記憶させるとともに、各バッテリ５４ａ−５４ｄの電圧値（起電力）を検査するのに用いることができる。すなわち、コントローラ５２はバッテリアッセンブリ１４のバッテリ５４の劣化度合いを計測できる。図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、バッテリ５４（５４ａ−５４ｄ）が複数ある場合、コントローラ５２は各バッテリ５４について、劣化度合いを計測できる。

バッテリ５４は、例えば電解質液若しくは電解質ポリマを収納するボディ６２と、コントローラ５２に電気的に接続されるコンタクト６４とを有する。バッテリ５４の内部構造は公知の適宜のものが使用される。

バッテリ５４のボディ（バッテリボディ）６２は、例えば直方体状に形成されていることが好適である。このように、バッテリ５４のボディ６２が直方体状に形成されていると、複数のバッテリ５４ａ−５４ｄを並設し易い。直方体状のボディ６２はそれぞれ１対の第１ボディ面６２ａ、第２ボディ面６２ｂ及び第３ボディ面６２ｃを有する。

１対の第１ボディ面６２ａは互いに平行で表面積が同一であることが好適であり、表面から外側へ向かう法線Ｎ１は互いに反対に向いている。なお、１対の第１ボディ面６２ａは必ずしも平面として形成される必要はなく、平行である必要はない。すなわち、１対の第１ボディ面６２ａは例えば曲面として形成されていることも好適である。

１対の第２ボディ面６２ｂは互いに平行で表面積が同一であることが好適であり、表面から外側へ向かう法線は互いに反対に向いている。第３ボディ面６２ｃは互いに平行で表面積が同一であることが好適であり、表面から外側へ向かう法線は互いに反対に向いている。

ボディ６２の表面積は、第１ボディ面６２ａ、第２ボディ面６２ｂ、第３ボディ面６２ｃの順に小さくなる。このうち、第１ボディ面６２ａは、第２ボディ面６２ｂに比べて例えば数倍程度大きく、第３ボディ面６２ｃに比べて例えば数倍程度大きく形成されていることが好適である。第２ボディ面６２ｂ及び第３ボディ面６２ｃは同一の表面積を有することも好適である。このため、第１ボディ面６２ａから第３ボディ面６２ｃが同一素材で同一の肉厚で形成されている場合、バッテリ５４が経年劣化するのに応じて発生するガスにより内圧が大きくなって膨張する際、第１ボディ面６２ａが膨らむ確率が他の部位が膨らむ確率に比べて格段に高いことは容易に認識され得る。ボディ６２には内圧により脆性的に破壊される素材は用いられず、適宜の延性を発揮して適宜に変形して膨らむ素材で形成されている。バッテリボディ６２内の内圧により第２ボディ面６２ｂの膨張量よりも第１ボディ面６２ａの膨張量が大きくなるとともに、第３ボディ面６２ｃの膨張量よりも第１ボディ面６２ａの膨張量が大きくなる。

なお、電解質液若しくは電解質ポリマを有するバッテリ５４の例としては、リチウムイオンバッテリ、ナトリウムイオンバッテリ、アルカリイオンバッテリ等の公知のバッテリを適宜に用いることができる。

外装ケース５６は例えばステンレス鋼材等の金属材や、プラスチック材等で形成されている。外装ケース５６は、医療機器本体１２のハウジング２２すなわち外装を形成するのと同様の素材が用いられることも好適である。

外装ケース５６の内部（後述する収納部７６）には、１つ若しくは複数のバッテリ５４が配設される。ここでは、４つのバッテリ５４ａ−５４ｄが外装ケース５６の内部に配設されてバッテリアッセンブリ１４が形成されている例について説明する。

図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、外装ケース５６には、バッテリ５４ａ−５４ｄが向きを揃えて並べられている。図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示す状態では、第１ボディ面６２ａ同士が対向しているが、第２ボディ面６２ｂ同士は対向せず、第３ボディ面６２ｃ同士も対向していない。バッテリ５４ａ，５４ｂ間、バッテリ５４ｂ，５４ｃ間、バッテリ５４ｃ，５４ｄ間には隙間Ｃが形成されている。すなわち、第１ボディ面６２ａ同士の間には、隙間Ｃが形成されている。隙間Ｃはバッテリ５４の第１ボディ面６２ａの膨張許容量よりも小さく形成されている。隙間Ｃは一例として、例えば０．５ｍｍよりも小さいことが好適である。なお、バッテリ５４の第１ボディ面６２ａは、例えば５０ｍｍ程度の長さ（高さ）と４０ｍｍ程度の幅とを有する。バッテリ５４の第２ボディ面６２ｂは、例えば５０ｍｍ程度の長さ（高さ）と１０ｍｍ程度の幅とを有する。そして、バッテリ５４を使用し続けることが可能な範囲での第１ボディ面６２ａの最大膨らみ量は隙間Ｃよりも大きく形成されている。

外装ケース５６は、底面部７２と、底面部７２の外縁から底面部７２の法線方向に向かって一方向に延出された壁部７４とを有する。底面部７２及び壁部７４はバッテリ５４が収納される収納部７６を形成する。ここでは、壁部７４が４つの平面（それぞれ１対の第１及び第２ケース面８２，８４）で形成されているものとして説明する。

外装ケース５６の第１ケース面８２は、バッテリ５４の第１ボディ面６２ａに対向する。外装ケース５６の第２ケース面８４は、バッテリ５４の第２ボディ面６２ｂに対向する。

この実施形態では、第１ケース面８２には開口８２ａが形成されている。第１ケース面８２には、開口８２ａを閉塞するように、シート状の変形部５８ａ，５８ｂが設けられている。変形部５８ａ，５８ｂは、第１ケース面８２の全体に配設されていても良く、開口８２ａだけを覆うように形成されていても良い。変形部５８ａ，５８ｂはバッテリボディ６２の膨張位置に対向する位置に配置されている。後述するように、変形部５８ａ，５８ｂは特に、第１ボディ面６２ａに対向する位置に配置されていることが好ましい。

変形部５８ａ，５８ｂは、第１ケース面８２の内壁、外壁又は開口８２ａの縁部に固定されている。変形部５８ａ，５８ｂは、延びた状態が元の状態に戻る弾性変形する素材で形成されることが好ましいが、延びた状態が維持される素材で形成されることも好ましい。変形部５８ａ，５８ｂは、外装ケース５６の内側で、外装ケース５６の内部に配設されたバッテリ５４の第１ボディ面６２ａが触れると、変形部５８ａ，５８ｂの変形が変形部５８ａ，５８ｂの外周面（外装ケース５６の外部）で容易に認識可能な素材が用いられることが好適である。変形部５８ａ，５８ｂは、例えば薄板状や薄膜状のラバー材やシリコーン材等、容易に変形可能な素材で形成されていることが好適である。

新品の状態では、外装ケース５６の壁部７４及び変形部５８ａと第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａとの間、外装ケース５６の壁部７４及び変形部５８ｂと第４バッテリ５４ｄの第１ボディ面６２ａとの間にはそれぞれ隙間Ｃが形成されている。隙間Ｃはバッテリ５４の第１ボディ面６２ａの膨張許容量よりも小さく形成されている。隙間Ｃは一例として、例えば０．５ｍｍよりも小さいことが好適である。

なお、ここでのバッテリアッセンブリ１４は、医療機器ユニット１０の使用後に洗浄、消毒、滅菌（例えばオートクレーブ滅菌及び／又はプラズマ滅菌等）が行われる。このため、バッテリアッセンブリ１４は気密化及び水密化されている。すなわち、外装ケース５６と変形部５８ａ，５８ｂとの間等はシールされている。

コントローラ５２とバッテリ５４ａ‐５４ｄとの間のコンタクト６４は、極力大きく形成されていることが好ましい。複数のバッテリ５４ａ‐５４ｄのいずれかが膨張して隣接するバッテリ５４ａ‐５４ｄを押圧すると、外装ケース５６に対する各バッテリ５４ａ−５４ｄの位置が第１ボディ面６２ａの法線Ｎ１の方向に次第にずれていく。このため、バッテリ５４に対するコントローラ５２のコンタクト６４は、バッテリ５４の最大位置ズレ量を考慮した大きさに形成されている。すなわち、コンタクト６４は、バッテリアッセンブリ１４が新品の状態から、バッテリアッセンブリ１４が使用されていくにつれて第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａが膨らんで隣接する第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａを押圧して第２バッテリ５４ｂが位置ズレしても電気接続が確保される程度に大きく形成されている。

次に、この実施形態に係る医療機器ユニット１０の作用について説明する。
この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４は、医療機器本体１２に接続されて使用される。具体的には、医療機器本体１２のスロット３８にバッテリアッセンブリ１４を配置すると、スイッチ２４とコントローラ５２との間が電気的に接続されるとともに、超音波トランスデューサ２６とコントローラ５２との間が電気的に接続される。

スイッチ２４が押圧されると、コントローラ５２は、バッテリ５４からコントローラ５２を通して超音波トランスデューサ２６に電力を供給する。超音波トランスデューサ２６は電力を超音波振動に変換して、超音波トランスデューサ２６からプローブ４２に超音波振動が伝達される。超音波プローブ４２の先端部に形成された処置部４２ａにおいて、超音波振動により発生する熱で、ジョー４４との間に挟んだ生体組織を例えば切開する処置を行う。

処置の終了後、バッテリアッセンブリ１４は医療機器本体１２のスロット３８から取り外される。医療機器本体１２及びバッテリアッセンブリ１４はそれぞれ洗浄、消毒、滅菌処理を行った後、再使用される。なお、バッテリアッセンブリ１４のための充電器（図示せず）が滅菌されていないのであれば、バッテリアッセンブリ１４の洗浄、消毒、滅菌処理前に、充電器が滅菌されているのであれば、バッテリアッセンブリ１４の洗浄、消毒、滅菌処理後にバッテリアッセンブリ１４のバッテリ５４ａ−５４ｄに充電を行う。

滅菌処理は、例えばプラズマ滅菌やオートクレーブ滅菌等の適宜の滅菌処理法が用いられる。バッテリアッセンブリ１４の滅菌処理の方法は、バッテリ５４の許容温度やバッテリアッセンブリ１４の構造により適宜に選択される。バッテリアッセンブリ１４の断熱性が低い構造であれば、例えば５０℃程度で処理されるプラズマ滅菌が用いられ、断熱性が高い構造であれば、１００℃程度で処理されるオートクレーブ滅菌が用いられる。

この実施形態では、バッテリアッセンブリ１４が新品又は使用数が少ない状態であると、外装ケース５６の壁部７４及び変形部５８ａ，５８ｂとバッテリ５４の第１ボディ面６２ａとの間に例えば０．５ｍｍ程度の隙間Ｃが存在している。また、バッテリ５４の第１ボディ面６２ａ同士の間には例えば０．５ｍｍ程度の隙間Ｃが存在している。バッテリアッセンブリ１４が新品である場合、バッテリ５４の第１ボディ面６２ａは略平面である。

バッテリアッセンブリ１４を繰り返し使用し、使用数が増すごと又は経年劣化するにつれて、バッテリ５４のボディ６２内に発生したガスにより、ボディ６２内の内圧が高められていく。バッテリ５４は第２及び第３ボディ面６２ｂ，６２ｃよりも第１ボディ面６２ａの方が表面積が大きい。このとき、ボディ６２内の体積を大きくしてガス圧を小さくするため、例えば第１バッテリ５４ａのうち最も面積が大きい１対の第１ボディ面６２ａが膨らむ。１対の第１ボディ面６２ａは略対称的に膨らむ場合もあるし、非対称的に膨らむ場合もある。バッテリ５４ａ−５４ｄは個体差がある。このため、いずれのバッテリ５４ａ−５４ｄの第１ボディ面６２ａが最初に膨らむのかは、バッテリアッセンブリ１４ごとに異なる。

まず、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて、外装ケース５６の壁部７４及び変形部５８ａに近接する第１バッテリ５４ａのボディ６２の１対の第１ボディ面６２ａが膨らむ場合について説明する。
第１バッテリ５４ａの１対の第１ボディ面６２ａが膨らむにつれて、外装ケース５６の壁部７４及び変形部５８ａと第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａとの間の隙間Ｃが小さくなる。隙間Ｃがなくなると、第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａ又は第１ボディ面６２ａに沿って配置されたリード線等で、変形部５８ａの内周面を外装ケース５６の外側に向かって押圧する。このとき、第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａの変形に伴って、外装ケース５６の変形部５８ａが押圧されて変形する。具体的には、変形部５８ａは第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａが膨らむにしたがって延ばされる。このため、第１バッテリ５４ａのボディ６２に無理な負荷がかけられ難い状態で第１バッテリ５４ａが外装ケース５６に保持される。

変形部５８ａが第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａの膨らみにより変形されて膨らまされていることは医療従事者（補助者）の指触りや、バッテリアッセンブリ１４を医療機器本体１２のスロット３８に入れる際に認識できる。このため、術者や医療従事者は、変形部５８ａが変形したバッテリアッセンブリ１４の使用を取りやめることができる。すなわち、変形部５８ａが変形することにより、術者及び／又は医療従事者は、バッテリアッセンブリ１４の廃棄時期を認識できる。

また、コントローラ５２は各バッテリ５４ａ−５４ｄの起電力を検査可能である。コントローラ５２は、例えば第１ボディ面６２ａが膨らむなどして劣化が進んだ第１バッテリ５４ａの起電力が所定の値に満たないことを認識した場合、電力をエネルギ変換部２６に出力しないように制御する。

なお、第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａが膨らむと、第２から第４バッテリ５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが図４（Ａ）及び図４（Ｂ）中の右側に向かって順次押圧される。このため、第２及び第３バッテリ５４ｂ，５４ｃ間の隙間Ｃ、第３及び第４バッテリ５４ｃ，５４ｄ間の隙間Ｃが小さくなり、第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａの膨らみ量によっては隙間Ｃがなくなる。そうすると、第１バッテリ５４ａに近接する変形部５８ａだけでなく、第４バッテリ５４ｄに近接する変形部５８ｂが変形する。

次に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて、第１バッテリ５４ａ及び第３バッテリ５４ｃ同士に挟まれた第２バッテリ５４ｂのボディ６２の１対の第１ボディ面６２ａが膨らむ場合について、説明する。
第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａが膨らむにつれて、隣接する第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａとの間の隙間Ｃが小さくなる。隙間Ｃがなくなると、第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａで又は第１ボディ面６２ａに沿って配置されたリード線等で、隣接する第１バッテリ５４ａを外装ケース５６の外側に向かって押圧する。このとき、第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａの変形に伴って、隣接する第１バッテリ５４ａが位置ズレする。コントローラ５２のコンタクト６４はバッテリ５４の位置ズレを考慮して大きさが決められているので、バッテリ５４はコントローラ５２のコンタクト６４に電気的に接続された状態が維持される。そして、第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａの膨らみが隙間Ｃの大きさを超え、さらに、変形部５８ａと第１バッテリ５４ａのボディ６２の第１ボディ面６２ａとの間の隙間Ｃがなくなると、第１バッテリ５４ａは、変形部５８ａを押圧する。このため、第２バッテリ５４ｂのボディ６２に無理な負荷がかけられ難い状態でバッテリ５４が外装ケース５６に保持される。

なお、第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａが膨らむにつれて、隣接する第３バッテリ５４ｃの第１ボディ面６２ａとの間の隙間Ｃが小さくなる。隙間Ｃがなくなると、第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａで又は第１ボディ面６２ａに沿って配置されたリード線等で、隣接する第３バッテリ５４ｃを第４バッテリ５４ｄに向かって押圧する。

このように、バッテリアッセンブリ１４を使用していくと、並設された複数のバッテリ５４ａ−５４ｄのうち少なくとも１つのバッテリの第１ボディ面６２ａが膨らむ。複数のバッテリ５４に挟まれたバッテリ５４の第１ボディ面６２ａが膨らむと、隣接するバッテリ５４が第１ボディ面６２ａの膨らみにより追従して押圧される。ここで、隣接するバッテリ５４同士は、第１ボディ面６２ａ同士が突き当てられて直接的に押されるのに限らず、例えばリード線等を介して間接的に第１ボディ面６２ａ同士が押されることがあり得る。また、１つのバッテリ５４にのみ隣接するバッテリ５４の第１ボディ面６２ａが膨らむと、第１ボディ面６２ａに対向する変形部５８ａ，５８ｂが追従して膨らむように変形する。このように、バッテリ５４の内圧にしたがって外装ケース５６の変形部５８ａ，５８ｂが膨らむことを許容するので、バッテリ５４の内圧の上昇に伴ってバッテリ５４内の体積が増加して、内圧の上昇が抑制される。このため、バッテリ５４に過度な負荷がかけられるのが防止される。

術者や医療従事者は、変形部５８ａ，５８ｂのいずれかが変形したバッテリアッセンブリ１４の使用を取りやめることができる。すなわち、変形部５８ａ，５８ｂのいずれか又は両方が変形することにより、術者及び／又は医療従事者は、バッテリアッセンブリ１４の性能劣化を認識でき、すなわち、廃棄時期を認識できる。

また、コントローラ５２は各バッテリ５４ａ−５４ｄの起電力を検査可能である。コントローラ５２は、例えば第１ボディ面６２ａが膨らむなどして劣化が進んだ第２バッテリ５４ｂの起電力が所定の値に満たないことを認識した場合、エンドエフェクタ２８における処置のための電力を、エネルギ変換部２６に出力しないように制御する。

なお、図４（Ｂ）中、説明の簡略化のため、４つのうちの１つの第１バッテリ５４ａの第１ボディ面６２ａが膨張し、図５（Ｂ）中、４つのうちの１つの第２バッテリ５４ｂの第１ボディ面６２ａが膨張する例について説明した。同一時期に複数のバッテリ５４の第１ボディ面６２ａが膨張する可能性があることはもちろんである（図８及び図９参照）。この場合、各バッテリ５４ａ−５４ｄの第１ボディ面６２ａは均一的に膨張することもあり得るが、不均一的に膨張することもあり得る。

したがって、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ（医療用機器）１４によれば、バッテリ５４の内圧の上昇に伴いバッテリ５４を変形させることを許容することができる。このため、バッテリ５４の内圧の上昇を抑制することができる。そして、外装ケース５６の壁部７４に設けられた変形部５８ａ，５８ｂを変形させることができるので、バッテリ５４への圧力の負荷を低下させることができる。そして、このバッテリアッセンブリ１４は、使用による内部のバッテリ５４ａ−５４ｂのいずれかの劣化を変形部５８ａ，５８ｂの変形として触覚、視覚等により認識することができる。このため、医療従事者はバッテリアッセンブリ１４内のバッテリ５４ａ−５４ｄの劣化を認識することができる。そして、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４は、第１ボディ面６２ａが膨張するが、急激に破壊されることが防止されている。したがって、このバッテリアッセンブリ（医療用機器）１４を、医療機器１２とともに使用することができる。

ここでは、バッテリアッセンブリ１４が医療機器本体１２に取り付け可能かつ取り外し可能である例について説明した。医療機器本体１２にバッテリアッセンブリ１４が組み込まれて着脱不能であることも好適である。この場合、バッテリアッセンブリ１４が組み込まれた医療機器本体１２に対して充電を行えば良い。

ここでは、エネルギ変換部２６として、電力を超音波振動に変換する超音波トランスデューサが用いられる例について説明した。エネルギ変換部２６の他の例としては、電力を熱エネルギに変換するヒータや、電力を高周波エネルギに変換する高周波エネルギ出力体（電極）を用いることができる。この場合、エンドエフェクタ２８の構造は適宜に変更される。

図７に示すように、各バッテリ５４のボディ６２は、例えば樹脂材等の伸縮可能な素材Ｍで覆われていることも好ましい。特に、第１ボディ面６２ａ及び第２ボディ面６２ｂが覆われていることが好ましい。バッテリ５４の第１ボディ面６２ａが膨らむと、追従して伸縮可能な素材Ｍが膨らむ。このように伸縮可能な素材Ｍでバッテリ５４を覆ったとしても、バッテリ５４に過度な負荷がかからない。また、バッテリ５４のシールが破壊されたとしても伸縮可能な素材Ｍによってバッテリ５４の内容物の飛散を防止できる。

次に、第２実施形態について図８を用いて説明する。この実施形態は第１実施形態の変形例であって、第１実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図８に示すように、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４は、外装ケース１５６と、変形部１５８ａ，１５８ｂとを有する。この実施形態では、複数のバッテリ５４ａ−５４ｄが全て略同様に膨らんだ例を図示しているが、１つ又は複数が適宜に膨張し得る。

この実施形態に係る外装ケース１５６は、底面部７２と、底面部７２の外縁から底面部７２の法線方向に向かって一方向に延出された壁部１７４とを有する。底面部７２及び壁部１７４はバッテリ５４が収納される収納部１７６を形成する。第１実施形態で説明した開口８２ａを有する外装ケース５６の壁部７４（図３から図５（Ｂ）参照）とは異なり、壁部１７４に開口が形成されている必要はない。ここでは、壁部１７４は４つの平面（それぞれ１対の第１及び第２ケース面１８２，１８４）で形成されている。第１ケース面１８２及び第２ケース面１８４は外装ケース１５６の内周面として形成されている。

外装ケース１５６の壁部１７４の内周面の少なくとも第１ケース面１８２には、互いに対向する凹部１８２ａ，１８２ｂが形成されている。凹部１８２ａには変形部１５８ａが設けられ、凹部１８２ｂには変形部１５８ｂが設けられている。変形部１５８ａ，１５８ｂは、外装ケース１５６の内側に互いに対向するように配設されている。なお、変形部１５８ａ，１５８ｂは外装ケース１５６と一体であっても別体であっても良い。変形部１５８ａ，１５８ｂは第２ケース面１８４にあっても良いことはもちろんである。第２ケース面１８４に変形部１５８ａ，１５８ｂが設けられている場合、外装ケース１５６の内部と外部との間の断熱性を高めることができる。

変形部１５８ａ，１５８ｂは断熱性を有する素材で形成されていることが好ましい。変形部１５８ａ，１５８ｂは断熱性を良好にする例えば発泡スチロールなどの発泡プラスチックで形成された発泡材が用いられる。最高温度が規定されているバッテリ５４に合わせて、断熱材としての変形部１５８ａ，１５８ｂの素材を適宜に選択して用いる。変形部１５８ａ，１５８ｂの耐熱性に問題がある場合、外装ケース１５６の壁部１７４に熱伝導性が低い素材を用いたり、変形部１５８ａ，１５８ｂのうち壁部１７４に近接する部分にＰＴＦＥ等の耐熱性樹脂材を配置しても良い。

変形部１５８ａ，１５８ｂは適度な柔らかさを有する。変形部１５８ａ，１５８ｂは例えば発泡性を有するので、押圧すると圧縮可能に変形する。変形部１５８ａ，１５８ｂはバッテリ５４の第１ボディ面６２ａに対向する位置に設けられていることが好ましい。このため、バッテリ５４の第１ボディ面６２ａの膨張に伴って、変形部１５８ａ，１５８ｂが押されると変形する。

この実施形態に係るバッテリアッセンブリ（医療用機器）１４によれば、変形部１５８ａ，１５８ｂが断熱素材で形成されている。このため、外装ケース１５６の内部のバッテリ５４が設定された温度を超えないように、バッテリアッセンブリ１４の滅菌を行うことができる。

この実施形態に係るバッテリアッセンブリ（医療用機器）１４によれば、バッテリ５４の内圧の上昇に伴いバッテリ５４を変形させることを許容することができる。このため、バッテリ５４の内圧の上昇を抑制することができる。そして、壁部１７４に設けられた変形部１５８ａ，１５８ｂを変形させることができるので、バッテリ５４への圧力の負荷を低下させることができる。

なお、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４はその外表面に、複数のバッテリ５４のいずれかの第１ボディ面６２ａが膨らんだことを視覚的に認識することは難しい。コントローラ５２は各バッテリ５４ａ−５４ｄの起電力を検査可能である。コントローラ５２は、例えば第１ボディ面６２ａが膨らむなどして劣化が進んだ第２バッテリ５４ｂの起電力が所定の値に満たないことを認識した場合、電力をエネルギ変換部２６に出力しないように制御する。

第１ケース面１８２は、変形部１５８ａ，１５８ｂがバッテリ５４の膨張を吸収するので、全体として外形が変化しないこともあり得る。同様に、第２ケース面１８４は、変形部１５８ａ，１５８ｂがバッテリ５４の膨張を吸収するので、全体として外形が変化しないこともあり得る。このため、この実施形態では、外装ケース１５６は、延性が低く、硬い素材を用いることも好適である。

次に、第３実施形態について図９を用いて説明する。この実施形態は第１及び第２実施形態の変形例であって、第１及び第２実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図９に示すように、バッテリアッセンブリ１４の外装ケース２５６は、内層２５６ａと外層２５６ｂとを有する２層に形成されている。内層２５６ａは、複数のバッテリ５４と、変形部１５８ａ，１５８ｂとを一緒に包んでいる。このため、内層２５６ａ、変形部１５８ａ，１５８ｂ及び複数のバッテリ５４が一体化されたバッテリアッセンブリ１４の内部ユニット２６０を形成している。

内層２５６ａは壁部２７４を形成する。内層２５６ａの壁部２７４は４つの平面（それぞれ１対の第１及び第２ケース面２８２，２８４）で形成されている。第１ケース面２８２は、バッテリ５４の第１ボディ面６２ａに対向する。第２ケース面２８４は、バッテリ５４の第２ボディ面６２ｂに対向する。

なお、第１及び第２実施形態で説明したのと同様に、変形部１５８ａ，１５８ｂはバッテリ５４が膨らむと追従して変形する変形性を有する。変形部１５８ａ，１５８ｂは断熱性を有することが好ましい。

内部ユニット２６０は、変形部１５８ａ，１５８ｂがバッテリ５４の膨張を吸収するので、全体として外形が変化しないこともあり得る。このため、この実施形態では、外層２５６ｂは、延性が低く、硬い素材を用いることも好適である。

この実施形態に係るバッテリアッセンブリ（医療用機器）１４によれば、バッテリ５４の内圧の上昇に伴いバッテリ５４を変形させることを許容することができる。このため、バッテリ５４の内圧の上昇を抑制することができる。そして、変形部１５８ａ，１５８ｂが発泡性（多孔質性）を有するので、バッテリ５４の変形により、外装ケース２５６の内層２５６ａの変形を抑制しつつ、変形部１５８ａ，１５８ｂ自体が多孔質性を有することによりその孔の空洞領域が押し潰されるように変形する。したがって、バッテリ５４の内圧による変形を、変形部１５８ａ，１５８ｂで吸収するので、バッテリ５４への圧力の負荷を低下させることができる。

外装ケース２５６が２層構造を有するので、外装ケース２５６が内包するバッテリ５４に対する断熱性を高めることができる。このため、例えば６０℃よりも高い温度にしないことが求められているバッテリ５４に対して、例えば１００℃の蒸気を用いるオートクレーブ滅菌を用い易い。したがって、この実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４を用いることにより、滅菌方法の選択肢を広げることができる。

次に、第４実施形態について図１０を用いて説明する。この実施形態は第１から第３実施形態の変形例であって、第１から第３実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には極力同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。この実施形態は、第１実施形態の変形例として説明する。

図１０に示すように、バッテリアッセンブリ１４は、バッテリ５４の膨張を検知する検知部としての歪センサ３１２と、告知部３１４とをさらに有する。歪センサ３１２及び告知部３１４はそれぞれコントローラ５２に接続されている。

歪センサ３１２は、バッテリアッセンブリ１４の例えば初めての使用前と、繰り返しの使用後との変形部５８ａ，５８ｂの変形を検知可能である。歪センサ３１２は変形部５８ａ，５８ｂに配置されていれば良く、各バッテリ５４ａ−５４ｄに配置する必要はない。

変形部５８ａ，５８ｂは、その中央付近が縁部に比べて変形量が大きくなる。このため、歪センサ３１２は特に、変形部５８ａ，５８ｂの中央付近に配置されていることが好適である。

コントローラ５２には、歪センサ３１２の検知データが所定の数値を超えたとき、すなわち、変形部５８ａ，５８ｂの変形が検知されたときにユーザに知らせる告知部３１４が接続されている。告知部３１４は医療機器本体１２が有していても良く、バッテリアッセンブリ１４が有していても良く、医療機器本体１２及びバッテリアッセンブリ１４とは別に配置されていても良い。告知部３１４としては、画面表示やＬＥＤの発光等による視覚的手段、音等の聴覚的手段を適宜に用いることができる。

歪センサ３１２は、コントローラ５２に電気的に接続されている。コントローラ５２は、歪センサ３１２の数値に基づいてバッテリアッセンブリ１４内のバッテリ５４が膨張したことをユーザに知らせることができる。また、コントローラ５２が歪センサ３１２のＩＤを獲得し、いずれかのバッテリ５４が膨張して変形部５８ａ，５８ｂが変形したことを一旦検知すると、コントローラ５２はそのバッテリアッセンブリ１４を使用できないようにすることができる。すなわち、コントローラ５２は、バッテリアッセンブリ１４から電気エネルギを外部に出力するのを停止する。

なお、各バッテリ５４ａ−５４ｄの第１ボディ面６２ａに歪センサ３１２が配設されていることも好適である。歪センサ３１２は例えば第１ボディ面６２ａの端部近傍よりも、中央付近の延びを検知するように形成されている。歪センサ３１２が第１ボディ面６２ａの中央付近に配設されるのは、第１ボディ面６２ａのうち、最も変形量が大きくなるのが中央付近であるためである。

各バッテリ５４ａ−５４ｄの第１ボディ面６２ａに歪センサ３１２が配設されている場合、歪センサ３１２は、第１ボディ面６２ａがバッテリ５４の使用し始めから現在に至るまでの変形量を検知することができる。そして、コントローラ５２は、歪センサ３１２で検知した変形量が所定の値以上になったときを閾値として、バッテリアッセンブリ１４のバッテリ５４から出力できないようにし、バッテリアッセンブリ１４の使用を中止することができる。すなわち、コントローラ５２は、検知部の検知結果に基づいて、バッテリ５４から処置のための電気エネルギを出力させないようにしている。特に、エンドエフェクタ２８での処置に用いられる電気エネルギを出力させないようにしている。

なお、ここでは変形部５８ａ，５８ｂの変形を検知する検知部として、歪センサ３１２を例にして説明したが、歪センサ３１２の代わりに圧力センサ、距離センサ等を適宜に使用することができる。圧力センサを用いる場合、バッテリアッセンブリ１４の変形部５８ａ，５８ｂに加えられる圧力を測定して変形部５８ａ，５８ｂの変形を検知する。距離センサを用いる場合、バッテリアッセンブリ１４の変形部５８ａ，５８ｂとバッテリ５４のボディ６２との間の距離を測定して変形部５８ａ，５８ｂの変形を検知する。

歪センサ３１２は、第２及び第３実施形態で説明した変形部１５８ａ，１５８ｂに配設することも好適である。この場合、第１実施形態で説明した変形部５８ａ，５８ｂに歪センサ３１２を配設するのと同様に歪センサ３１２を用いることができる。第２及び第３実施形態で説明した変形部１５８ａ，１５８ｂに対して圧力センサや距離センサを用いることが好適であることはもちろんである。

第１から第４実施形態では、４つのバッテリ５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを用いる例について説明したが、複数のバッテリとしては２つや３つ、又は、５つ以上など、適宜に変更される。また、バッテリ５４は複数に限ることはなく、１つであっても良い。

また、第１から第４実施形態に係るバッテリアッセンブリ１４は、図６に示す例を除いてコントローラ５２を有する例について主に説明した。図６に示す例では、医療機器本体１２のスロット３８にバッテリアッセンブリ１４が接続された状態では、医療機器ユニット１０としてコントローラ５２を有する。

図示しない充電器が図６に示す医療機器本体１２のコントローラ５２とは別のコントローラを有することも好適である。この場合、充電器により、バッテリアッセンブリ１４の使用回数、使用状態、バッテリアッセンブリ１４の各バッテリ５４の電圧値（起電力）等が検知される。

これまで、いくつかの実施形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。

１４…バッテリアッセンブリ、５２…コントローラ、５４…バッテリ、５４ａ−５４ｄ…バッテリ、５６…外装ケース、５８ａ，５８ｂ…変形部、６２…ボディ、６２ａ…第１ボディ面、６２ｂ…第２ボディ面、６２ｃ…第３ボディ面、６４…コンタクト、７２…底面部、７４…壁部、７６…収納部、８２…第１ケース面、８２ａ…開口、８４…第２ケース面。

Claims (8)

1. 電解質液若しくは電解質ポリマが入れられたバッテリボディを備え、前記電解質液若しくは前記電解質ポリマにより電気エネルギを発生するバッテリと、
   前記バッテリを収納する壁部と、
   前記壁部に設けられ、前記バッテリボディ内の内圧による前記バッテリボディの膨張に応じて変形する変形部と
   を有する医療機器用バッテリアッセンブリ。
2. 前記変形部は、前記バッテリボディの膨張位置に対向する位置に配置されている、請求項１に記載のバッテリアッセンブリ。
3. 前記変形部は前記壁部と前記バッテリとの間に配置され、
   前記壁部は前記バッテリアッセンブリの外装を形成する、請求項１に記載のバッテリアッセンブリ。
4. 前記変形部は、前記バッテリボディの膨張により圧縮可能である、請求項３に記載のバッテリアッセンブリ。
5. 前記壁部の外側に外装をさらに有する、請求項１に記載のバッテリアッセンブリ。
6. 前記バッテリボディは、第１ボディ面と、前記第１ボディ面よりも前記バッテリボディ内の内圧により変形し難い第２ボディ面と、前記第１ボディ面よりも前記バッテリボディ内の内圧により変形し難い第３ボディ面とを有し、前記バッテリボディ内の内圧により前記第２ボディ面の膨張量よりも前記第１ボディ面の膨張量が大きくなるとともに、前記第３ボディ面の膨張量よりも前記第１ボディ面の膨張量が大きくなり、
   前記変形部は、前記バッテリボディの前記第１ボディ面に対向する位置に配置されている、請求項１に記載のバッテリアッセンブリ。
7. 前記バッテリボディの膨張に応じた前記変形部の変形を検知する検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づいて前記バッテリから医療機器での処置に用いられる前記電気エネルギを出力させないようにするコントローラと、
   をさらに有する、請求項１に記載のバッテリアッセンブリ。
8. 請求項１に記載の医療機器用バッテリアッセンブリと、
   前記バッテリアッセンブリが取り付けられ、又は、組み込まれる医療機器と
   を具備する医療機器ユニット。