JP3713342B2

JP3713342B2 - 電気手術装置

Info

Publication number: JP3713342B2
Application number: JP29006096A
Authority: JP
Inventors: 貴司三堀; 吉隆本田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JPH10127657A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば高周波電流により生体組織を切開、凝固する電気手術装置に関し、特に、電気手術装置から出力される高周波電力の出力を制御する出力スイッチの検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の手技開発の発展に伴い、その手技に対応すべく各医療機器の種類、及び機能が多様化する一方、ＰＬ法の施行に伴い、ユーザーの安全に対する要求も更に高まってきており、メーカーとしても安全機能の充実に尽力している。
【０００３】
特に、生体に対してエネルギーを供給するような電気手術装置等は安全性に対する要求が高く、各メーカーとも基本性能の向上だけに止まらず、種々の安全機能を搭載した装置の開発を行っている。
【０００４】
また、電気手術装置は操作者がフットスイッチ等を操作する事により高周波電力を出力させるものであるが、この出力スイッチの検知手段に関しては高周波電力の出力を制御するところである為に、安全に対する要求事項も多い。例えば、電気手術装置に関する国際的な個別規格であるＩＥＣ６０１−２−２では、この出力スイッチに関する要求事項も盛り込まれており、通常、単一の故障状態に於いて術者や患者に対して危害を及ぼすことがない様に設計されている事が義務づけられている。
【０００５】
従って、各メーカーから発売されている電気手術装置の出力スイッチ検知手段は２重化されており、装置内部に於ける単一の故障や外部からの妨害（ノイズの混入等）により意図しない出力を行わないように設計されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では確かに出力スイッチ検知手段を２重化しているものの、例えば出力スイッチ自体が故障してＯＮしっぱなしとなっているような状態を検出できない。この様な場合には装置側では操作者が出力スイッチを操作しているものと判断して出力を許容してしまう事になり、操作者の意図しない出力が成されてしまう為、操作者や患者に対して熱傷等を与えてしまう事が考えられる。
【０００７】
また、出力スイッチ検知手段自体が故障しているような場合でも同様である。例えば、出力スイッチ検知手段が故障して、出力スイッチからの出力信号が出力オン側に張り付いてしまった場合でも上記と同様に操作者の意図しない出力がされ続けてしまう事になる。
【０００８】
更に、通常、出力スイッチ検知手段は種々の回路素子から構成されており、その中には各種ＩＣも含まれている。この様なＩＣは１つのパッケージ内に複数個の論理素子が含まれている事が多いが、仮に外部からのバーストノイズや、静電気等の影響で１パッケージのＩＣが破壊してしまったような場合には、そのパッケージ内に含まれている論理素子を使用している回路全ての誤動作につながる事になり、操作者の意図しない出力が成されてしまう。
【０００９】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、出力スイッチ検知手段自体の故障、或いは出力スイッチ自体が故障してしまった場合でも、操作者の意図しない出力を事前に防いで安全に使用できる電気手術装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、高周波電流を生体に通電する事により、生体組織の切開、凝固を行う電気手術装置に於いて、出力スイッチと、この出力スイッチの操作状態に応じた検知信号を生成する出力スイッチ検知手段と、この出力スイッチ検知手段を作動させる為の検知手段用電源部と、高周波電力を発生する高周波電力発生部と、前記出力スイッチ検知手段からの検知信号に基づいて、前記高周波電力発生部によって発生される高周波電力を制御する主制御部とを具備し、前記主制御部は前記検知手段用電源部を作動させない状態で、前記出力スイッチ検知手段の状態を判別して前記出力スイッチ検知手段の故障を検出し、かつ、前記高周波電力発生部から高周波電力が発生されない初期設定期間中において前記検知手段用電源部を作動させて前記出力スイッチ検知手段を動作させ前記出力スイッチの状態を判別する。
【００１１】
上記構成によれば、例えば、主制御部からの制御信号が供給されておらず、出力スイッチ検知手段を動作させる為の検知手段用電源部が作動していない期間に出力スイッチ検知手段からの出力信号を読み取る事で、出力スイッチ検知手段自体の故障判別を行う事ができる。
【００１２】
また、主制御部からの制御信号を供給して出力スイッチ検知手段を動作させる為の検知手段用電源部を動作させ、その時の出力スイッチ検知手段の出力信号を読み取ることで出力スイッチ自体の故障を事前に判別する事が出来る。
【００１３】
更に、本発明では出力スイッチ検知手段による出力制御を２重化すると同時に出力スイッチ検知手段を構成している各要素（ＩＣ等）も２重化している為に、単一の故障により意図しない出力を防止する事が可能となる。
【００１４】
以上、上記構成によれば、単一の故障状態に於いても出力スイッチ検知手段が誤動作することがなく、また、出力スイッチ検知手段や出力スイッチ自体の故障も事前に検出できるため、意図しない出力を防止できるとともに安全性を向上させる事が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態に関わる電気手術装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、操作パネル７は操作者と電気手術装置１とのインターフェイスとも言うべき部分であり、操作者による出力モード及び出力電力設定値の選択を可能にするためのスイッチ群と、操作者によって選択された出力モード及び出力電力設定値を表示する為の表示手段（図示せず）とを有している。
【００１６】
また、フットスイッチ１４等の出力スイッチの操作状態は出力スイッチ検知手段５にて検出される。出力スイッチ検知手段５内には出力スイッチで検出された信号を電気手術装置１の内部回路に絶縁しながら伝達する為の絶縁手段（図示せず）が含まれている。検知手段用電源部４は出力スイッチ検知手段５を動作させる為に必要な電源回路であり、この検知手段用電源部４には出力制御端子（図示せず）が設けられており、主制御部３からの制御信号に応じて検知手段用電源部４が作動し、出力スイッチ検知手段５が動作する。出力スイッチ検知手段５では、出力スイッチ１４の操作状態に応じた検知信号を生成し、この検知信号は主制御部３に取り込まれて各種の出力操作を行う。
【００１７】
また、高周波電力発生部２は主制御部３からの信号に応じた高周波電力を生成する。生成された高周波電力は導線１５を介して本体前面に設けられている出力コネクタ群６に導かれ、出力コネクタ群６に接続された高周波処置具の導線９を介して高周波処置具１０に供給される。
【００１８】
一方、高周波電力発生部２の他端は対極板コネクタ８に接続され、この対極板コネクタ８には対極板コード１３を介して対極板１２が接続されている。そして、高周波処置具１０と対極板１２間に生体等の負荷１１が接続されたときに、高周波処置具１０、負荷１１、対極板１２及び、高周波電力発生部２から成る閉ループが構成されて高周波電流が流れるように成り、患部の切開、或いは凝固を行う事が可能となる。
【００１９】
以下、上述した電気手術装置１の作用を、図１と、本実施形態に関する動作シーケンスを示す図２のフローチャートとを参照して説明する。
まず、操作者は電気手術装置１の主電源（図示せず）を投入し、所望の出力モード、及び出力電力設定値の設定を操作パネル７上にて行う（ステップＳ１）。この間は、まだ主制御部３から検知手段用電源部４には制御信号を出力していないので、検知手段用電源部４は作動していない（ステップＳ２）。従って検知手段用電源部４が作動していないときに出力スイッチ検知手段５が正常に動作しているのであれば、出力スイッチ検知手段５からの出力信号は出力スイッチの状態によらず、“Ｌ（出力スイッチＯＦＦ）”に成りっぱなしである。
【００２０】
しかしながら、出力スイッチ検知手段５が何らかの影響で故障していた場合に、“Ｈ（出力信号ＯＮ）”の信号を出力していたとすると、全ての設定が完了して高周波出力待機状態となった瞬間に、操作者の意志に関係なく高周波電力を出力してしまう事になり、患者、或いは術者に対して熱傷を与えてしまう。
【００２１】
そこで、第１実施形態では、検知手段用電源部４が作動してしない期間に出力スイッチ検知手段５からの検知信号を主制御部３に取り込んで（ステップＳ３）、取り込んだ検知信号の状態に応じて出力スイッチ検知手段５の故障状態を判別する。すなわち、出力スイッチ検知手段５からの検知信号が正常であるか否かを判断し（ステップＳ４）、正常であれば検知手段用電源部４を作動させる為に主制御部３から制御信号を出力して次のステップに移行する（ステップＳ５、Ｓ６）。また、異常の場合はステップＳ４の判断がＮＯとなってステップＳ７に移行する。ステップＳ７では視覚的及び／または聴覚的な警告を行うと同時に、電気手術装置の各種の設定、及び各出力操作を禁止する異常警告処理を行なう。これによって、事前に術者に出力スイッチ検知手段５の故障を知らせると同時に強制的に設定した出力を禁止する事が可能となる。
【００２２】
図３に、出力スイッチの異常状態を検知するシーケンスを示す。まず、操作者は電気手術装置１の主電源（図示せず）を投入し、所望の出力モード、及び出力電力設定値の設定を操作パネル７上にて行う。これらの設定入力作業の終了を確認した後（ステップＳ１０）、主制御部３から検知手段用電源部４に制御信号を出力して検知手段用電源部４を作動させる（ステップＳ１１）。この検知手段用電源部４が作動する事により、出力スイッチ検知手段５も作動する事になる。出力スイッチ検知手段５を動作状態とし、上記したように出力スイッチ検知手段５を動作状態とし、且つ出力待機状態でない（初期設定中）状態で、出力スイッチ検知手段５からの検知信号を主制御部３に取り込み（ステップＳ１２）、主制御部３はこの検知信号の状態によって出力スイッチが正常か否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、出力スイッチが正常の場合には次ステップへ処理を移行し（ステップＳ１４）、異常の場合はステップＳ１５に進む。即ち、操作者が設定入力作業を終了した時点では、高周波の出力の指示はなされていないのが正常なあるいは安全な装置の使い方であり、換言すれば、この時点で出力スイッチから出力を指示する信号が出力されている状態は異常な状態と判断できる。この場合、出力スイッチ自体が配線のショート等を起こしているか、操作者が出力スイッチとしてのフットスイッチを誤って踏んだままであること等が考えられる。いずれの状態も、操作者が設定入力作業を終了し、装置内回路が所定の設定を終えたならば直ちに操作者の予期せぬ高周波電力の生体への出力がなされる結果を招く。ステップＳ１５では視覚的及び／または聴覚的な警告を行うと同時に、電気手術装置の各種の設定、及び各出力操作を禁止する異常警告処理を行なう。
【００２３】
上記した第１実施形態によれば、例えば出力スイッチ検知手段５自体が故障しているような場合でも事前にその故障状態を判別して、異常時には各種設定や、高周波出力を禁止することによって、意図しない高周波出力により術者、或いは患者に対して熱傷を与えることを防止できる。また、例えば出力スイッチ自体が故障しているような場合でも事前にその故障状態を判別して異常時には各種設定や、高周波出力を禁止するようにしたので、意図しない高周波出力によって術者或いは患者に対して熱傷を与えることを防止できる。
【００２４】
以下に本発明の第２実施形態を詳細に説明する。
図４は本発明の第２実施形態に係る電気手術装置のブロック図である。出力スイッチ検知手段２２では操作者の出力スイッチ２１の操作に応じた出力信号を生成し、この信号は主制御部２３に送出される。主制御部２３ではこの出力スイッチ検知手段２２からの信号に応じた出力操作を行う。まず、主制御部２３から波形生成部２４には操作者によって選択された出力モード、及び出力スイッチ検知手段２２からの出力信号に応じた制御信号を送出し、波形生成部２４ではその制御信号に応じた出力波形を生成する。
【００２５】
一方、主制御部２３から可変電源部２５には操作者により設定された高周波電力値に応じた基準信号を送出し、可変電源部２５ではその基準信号に応じた直流電力を発生させる。そして波形生成部２４にて生成された各出力波形によりスイッチング手段３０が駆動され、このスイッチング手段３０の動作に応じて可変電源部２５が共振部２９を充放電する事で高周波電力を発生させている。
【００２６】
ここで可変電源部２５は、商用電源を絶縁する為の電源トランス２６と、電源トランス２６の２次側に誘起された交流電力を整流、平滑する整流平滑手段３１と、主制御部２３から送出される基準信号に応じた電圧を発生させる為の電圧調整部２７と、可変電源部２５から出力される電力を共振部２９に供給、或いは遮断する為の開閉手段２８とから構成されている。
【００２７】
以下、上記のように構成した電気手術装置の作用を説明する。まず、操作者の出力スイッチ２１の操作に応じて出力スイッチ検知手段２２では２系統の同一の信号を生成する。そのうち一方の信号は主制御部２３に取り込まれ、主制御部２３ではこの信号に基づいた制御信号を波形生成部２４に送出する。
【００２８】
波形生成部２４では主制御部２３から送られた制御信号に基づいた出力波形信号を生成してスイッチング手段３０を駆動させる。一方、出力スイッチ検知手段２２にて生成された他方の信号は可変電源部２５内部に含まれている開閉手段２８に送出され、この信号に基づいて開閉手段２８が開閉する事により、共振部２９に電力を供給するようになる。即ち、高周波電力の生成を行う上で必要な処理を２重化された出力スイッチ検知信号にて行うようにしている。
【００２９】
この様な構成にした事で、例えば、出力スイッチ検知手段２２が故障していたり或いは主制御部２３が暴走してしまった場合でも意図しない出力を行う事がなく安全に使用する事が可能となる。
【００３０】
また、出力スイッチ検知手段２２の構成を図５の様にすれば更に安全性を向上させる事が可能となる。以下、図５を参照しながら、その作用を説明する。
上記したように、図４に示す出力スイッチ検知手段２２では主制御部２３に送出する信号と可変電源部２５内部に設けられている開閉手段２８に送出する信号との２つの同信号を生成する。しかしながら、例えば、出力スイッチ検知手段２２が故障してしまっているような場合では、上記２つの出力スイッチ検知信号が、操作者の出力スイッチの操作状態によらずに両方ともオンと判断されてしまうことも考えられ、単一の故障状態でも正常に動作させる為に２系統の出力操作を行っているにも関わらず、それが有効に作用しなくなる事も考えられる。
【００３１】
そこで、図５に示すように出力スイッチ検知手段２２に於いて、主制御部２３に送出する信号を生成する信号生成部内で使われているＩＣ（例えば、図５ではコンパレーターを使用）と、可変電源部２５内部に設けられた開閉手段２８に送出される信号を生成する信号生成部内で使われているＩＣは図５に示すごとく別のパッケージを用いて構成するようにする。なお、出力スイッチ２１において、Ｈ．Ｐ．はハンドピース、Ｈ．Ｓ．はハンドスイッチ、Ｆ．Ｓ．はフットスイッチを示し、CUT は生体組織の切開、COAGは凝固を示している。また、１Ａ、２Ｄ、３Ａ、１Ｄ、２Ａ、３Ｄ、３Ｂ、１Ｃ、２Ｂ、３Ｃ、１Ｂ、２Ｃで示す各ＩＣにおいて、各数値はパッケージＮｏ．を示し、アルファベットは１つのパッケージ内の素子を示している。
【００３２】
上記構成によれば、例えば、主制御部２３側に送出する為の信号を生成する信号生成部が故障していても、可変電源部２５内の開閉手段２８に送出する為の信号を生成する信号生成部は別のパッケージのＩＣを用いて構成されている為、上記の故障の影響を受けることなく、正常に動作し、単一の故障状態が発生しても意図しない出力を発生してしまうことがなく安全に使用する事が可能となる。
【００３３】
尚、図４に於いて開閉手段２８は電圧調整部２７と共振部２９間に設けられているが、整流平滑部３１と電圧調整部２７との間、若しくは波形生成部２４とスイッチング手段３０との間に設けられていても同様の効果が得られる。
【００３４】
又、出力スイッチ検知手段２２内部の信号生成部は図５ではコンパレータを使用しているが、各種のゲートＩＣであっても同様の効果が得られる。
なお、上記した実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
（１）高周波電流を生体に通電することにより、生体組織の切開、凝固を行う電気手術装置に於いて、
出力スイッチと、
この出力スイッチの操作状態に応じた検知信号を生成する出力スイッチ検知手段と、
この出力スイッチ検知手段を作動させる為の検知手段用電源部と、
高周波電力を発生する高周波電力発生部と、
前記出力スイッチ検知手段からの検知信号に基づいて、前記高周波電力発生部によって発生される高周波電力を制御する主制御部と、
を具備し、
前記主制御部は前記検知手段用電源部を作動させない状態で、前記出力スイッチ検知手段の状態を判別して前記出力スイッチ検知手段の故障を検出し、かつ、前記高周波電力発生部から高周波電力が発生されない初期設定期間中において前記検知手段用電源部を作動させて前記出力スイッチ検知手段を動作させ前記出力スイッチの状態を判別する
ことを特徴とする電気手術装置。
（２）前記出力スイッチ検知手段の故障検知を行った結果、異常と判断された場合には視覚的及び／または聴覚的な警告、及び、各種電気手術装置の設定、或いは出力操作を禁止する事を特徴とする構成（１）記載の電気手術装置。
（３）前記高周波電力発生部への電力の供給、停止を行う為の開閉手段が設けられた可変電源手段をさらに具備し、前記出力スイッチ検知手段からの検知信号を前記主制御部と前記開閉手段とに送出して２重化した出力制御を行うようにした事を特徴とする構成（１）記載の電気手術装置。
（４）前記出力スイッチ検知手段は、前記主制御部へ送出する信号を生成する第１の信号生成部と、前記開閉手段に送出する信号を生成する第２の信号生成部とを有し、前記第１及び第２の信号生成部は各々異なったパッケージの回路素子で構成されている事を特徴とした構成（１）乃至（２）のいずれか１つに記載の電気手術装置。
【００３５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、例えば電気手術装置内部の出力スイッチ検知手段や、出力スイッチ自体が故障しているような場合でも、事前にその故障を検知できる為に操作者の意図しない高周波の出力を防止できる。また、操作者が設定入力作業を終了した時点でフットスイッチを誤って踏んだままのような異常な状態をも事前に検出して操作者の意図しない高周波の出力を防止できる。
【００３６】
また、出力スイッチ検知手段により検知された信号を２重化し、この２重化された信号に基づいて高周波出力操作を行う為に、何れか一方の検知部が故障しているような場合でも操作者の意図しない高周波の出力を防止する事が出来、装置を安全に使用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に関わる電気手術装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態の動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電気手術装置のブロック図である。
【図５】出力スイッチ検知手段の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…電気手術装置、２…高周波電力発生部、３…主制御部、４…検知手段用電源部、５…出力スイッチ検知手段、６…出力コネクタ群、７…操作パネル、８…対極板コネクタ、９…導線、１０…高周波処置具、１１…負荷、１２…対極板、１３…対極板コード、２１…出力スイッチ、２２…出力スイッチ検知手段、２３…主制御部、２４…波形生成部、２５…可変電源部、２６…電源トランス、２７…電圧調整部、２８…開閉手段、２９…共振部、３０…スイッチング手段、３１…整流平滑手段。

Claims

高周波電流を生体に通電することにより、生体組織の切開、凝固を行う電気手術装置に於いて、
出力スイッチと、
この出力スイッチの操作状態に応じた検知信号を生成する出力スイッチ検知手段と、
この出力スイッチ検知手段を作動させる為の検知手段用電源部と、
高周波電力を発生する高周波電力発生部と、
前記出力スイッチ検知手段からの検知信号に基づいて、前記高周波電力発生部によって発生される高周波電力を制御する主制御部と、
を具備し、
前記主制御部は前記検知手段用電源部を作動させない状態で、前記出力スイッチ検知手段の状態を判別して前記出力スイッチ検知手段の故障を検出し、かつ、前記高周波電力発生部から高周波電力が発生されない初期設定期間中において前記検知手段用電源部を作動させて前記出力スイッチ検知手段を動作させ前記出力スイッチの状態を判別する
ことを特徴とする電気手術装置。