JP4436556B2

JP4436556B2 - 外科手術用超音波処置具

Info

Publication number: JP4436556B2
Application number: JP2000315303A
Authority: JP
Inventors: 栄治村上
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2020-10-16
Also published as: JP2002119518A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動を利用して、生体組織の切開や凝固等の処置を行なう外科手術用超音波処置具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体組織の切開や凝固等の処置を行う装置の一つとして超音波処置具が知られている。この種の装置として、例えば、特開２０００−１９７６４０号公報で示すように先端処置部を鋏型とした形式のものが提案されている。この従来の超音波処置具では、電気信号を超音波振動に変換する素子を組み込んだ振動子と、ネジにより振動子に取り付けられて超音波振動を伝達するプローブと、先端処置部位の部分を除き、プローブを覆うシースとを備える。
【０００３】
また、処置具の先端にはプローブとの間で生体組織を把持するジョーが回動自在に設けられている。このジョーは手元側から延びる操作軸を手元側にあるハンドルによって進退させることで回動され、ジョーとプローブの間で生体組織を把持し、切開や凝固等の処置を行なうことができる。
【０００４】
また、凝固切開時においての組織の付着を防ぎ、プローブの耐摩耗性を向上させるため、プローブと相対するジョーの部分にはＰＴＦＥ等の樹脂製把持部材が取り付けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の鋏型超音波処置具はジョーに設けた樹脂製把持部材と超音波プローブとの間に処置対象の生体組織を挟み付けながら超音波振動で凝固切開等の処置を行う。このため、生体組織を挟み込む把持部材は組織を切開し切った時点で超音波振動している超音波プローブに押し当たることになる。しかし、このように把持部材が超音波振動している超音波プローブに押し当たることが繰り返されると、把持部材は徐々に摩耗する。
【０００６】
従来では把持部材の摩耗の程度が進んだところで把持部材の寿命と判断していたが、その把持部材の摩耗状態はユーザーが目視で視覚的に確認する必要があり、その作業が煩わしい。また、完全に組織を切開し切った状態でジョーを開かなければならないが、その組織を切開し切った状態はジョーを実際に開いてみないとかわかりにくい。切開し切れない状態でジョーを開くことを避けるため、ユーザーは必要以上に超音波振動を発振させ続ける傾向になる。つまり、組織が完全に切開され、直接に把持部材がプローブに接触している状態でも発振を続ける時間が長くなる。このため、把持部材の摩耗が進み、把持部材の寿命が短くなるという欠点があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、いわゆる鋏型の超音波処置具を使用した手術において生体組織の切開状態、または把持部材の寿命を電気的インピーダンス変化により検知し、ユーザーにわかりやすく告知すると共に、また、発振を制御するようにした外科手術用超音波処置具を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、超音波振動を利用した外科手術用超音波処置具において、超音波振動を伝達するプローブとの間で組織を把持するための把持部材を有し、上記把持部材と上記プローブとが接触するときの上記把持部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を検知する手段を備え、上記プローブと上記把持部材とが接触するときの上記手段で検知する電気的インピーダンスの値により上記プローブと上記把持部材とが接触したことを検知するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、超音波振動を利用した外科手術用処置具において、超音波振動を伝達するプローブとの間で組織を把持するための把持部材を有し、上記把持部材の、上記プローブが当る部分の摩耗状態に応じて上記把持部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を測定することにより上記把持部材の摩耗状態を検知する手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記把持部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を測定することにより上記プローブに伝達する超音波振動の発振を抑制する機能を設けたことを特徴とする請求項２に記載の外科手術用超音波処置具である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、上記把持部材に一定の電気的インピーダンスを示す導電性を有する部材を１つ以上配設し、上記把持部材の上記プローブが当る部分の摩耗状態に応じて上記導電性を有する部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を生み、該電気的インピーダンスの変化を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項２及び請求項３に記載の外科手術用超音波処置具である。
【００１２】
上記構成によれば、積極的にユーザーに対して切開状態及び交換時期を知らせることが可能になる。また、切開状態の検知により余分な発振を防止することができ、超音波処置具の寿命を延ばすことが可能になる。これにより外科手術用超音波処置具の使用状態の確認の手間を省くとともに、寿命を延ばすことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図７を参照して本発明の第１実施形態に係る外科手術用超音波処置具について説明する。
【００１４】
本実施形態の超音波処置具１は、振動子ユニット２、プローブユニット３及びハンドルユニット４の互いに着脱自在な３つのユニットによって構成されている。振動子ユニット２には電流を超音波振動に変換する図示しない圧電素子が組み込まれている。圧電素子は振動子カバー５により覆われている。振動子ユニット２の後端には後述する電源装置本体８０により電流を上記圧電素子に供給するためのコード６が延びている。
【００１５】
また、圧電素子の出力端には超音波振動の振幅をある程度拡大させながらプローブユニット３へ伝達するためのホーン７が設けられ、上記振動子カバー５の前端にはハンドルユニット４を接続するためのアタッチメント８が固定されている（図４参照）。
【００１６】
上記アタッチメント８の外周には一部が切り欠かれた金属製のリング９が取り付けられている。また、ホーン７の先端部分にはプローブユニット３を取り付けるためのネジ部７ａが設けられている。
【００１７】
プローブユニット３のプローブ１０の基端部分には上記ホーン７にあるネジ部７ａに接続するためのネジ部１０ａが設けられている。プローブ１０はホーン７からの全体の長さが半波長の整数倍になるように設計されている。さらに、プローブユニット３はプローブ１０の先端部分で超音波処置に必要な振幅が得られるように、その途中の振動の節部にあたる数箇所で軸方向の断面積を減少させている。また、その節位置の数箇所にはプローブユニット３とハンドルユニット４との干渉を防止するためのゴムリング１１が取り付けられている（図４参照）。
【００１８】
ハンドルユニット４は手術の際に患者の体腔内へ挿入する筒状の挿入部１２と、この挿入部１２の先端に設けられた作動部を操作するための操作部１４とが設けられている。挿入部１２は長軸の外パイプ１５が操作部１４より延長され、その外パイプ１５の基端部分はパイプ固定部材１６に固定されている。外パイプ１５の内側にはプローブユニット３を通すための第１内パイプ１７と、先端の作動部に操作駆動力を伝達するための駆動軸１８を通すための第２内パイプ１９が配設されている。外パイプ１５の先端部分には先端カバー２０が取り付けられている。先端カバー２０と第１内パイプ１７との内面にはプローブ１０が直接に金属部位との干渉を防止するための筒状のプローブ抑え部材２１が取り付けられている。プローブ抑え部材２１はその中間外面部分を先端カバー２０と内パイプ１７との間に挟み込んで固定されている。
【００１９】
先端カバー２０にはプローブ1０との間で組織を挟む作動部が取り付けられている。つまり、組織を把持するためのジョー２５が同軸上に位置する２つの支点ピン２６を介して回動可能に取り付けられている。また、ジョー２５の後端にはピン２７を介して駆動軸１８の先端が固定的に連結されている。この駆動軸１８は先端カバー２０、第２内パイプ１９を通り、操作部１４まで延長され、駆動軸１８の基端部はピン２８を介して操作部１４内に配設されたスライダ部材２９に連結されている。スライダ部材２９は挿入部軸方向へ摺動可能なものである。つまり、本実施形態では鋏型の超音波処置具１を構成する。
【００２０】
図２で示すように、上記ジョー２５には導電性の把持部材用取付け部材３１とＰＴＦＥ等の樹脂からなる非導電性の把持部材３２が導電性のピン３３により回動可能に取り付けられている。また、把持部材３２はプローブユニット３のプローブ１０の先端処置部１３に閉じた状態で単独で噛み合うようになっている。上記ジョー２５を閉じたとき、プローブ１０の先端処置部１３には把持部材３２のみが接触する（図２の（ｂ）を参照）。
【００２１】
また、把持部材用取付け部材３１とこれに保持される把持部材３２はジョー２５に対してピン３３を介して一体的に回動自在に支持され、生体組織を把持する際、把持部材３２はプローブ１０の撓みに追従してその先端処置部１３の全長にわたり生体組織が均一に当たるように回動するようになっている。
【００２２】
上記ハンドルユニット４側の部材であるパイプ固定部材１６は、外パイプ１５、先端カバー２０、支点ピン２６及びジョー２５のいずれも導電性部材を介して、上記導電性の把持部材用取付け部材３１と電気的に接続されている。
【００２３】
上記把持部材３２は電気的絶縁性を有する部材で作られている。また、プローブユニット３は振動の節に設けたゴムリング１１によって上記ハンドルユニット４側の互いに電気的に導通した部材と電気的に絶縁されている。プローブユニット３はホーン７、振動子ユニット２の図示しない内部回路を介してコード６と電気的に接続されている。
【００２４】
図４で示すように、操作部１４には振動子ユニット２を嵌め込んで着脱可能に取り付ける装着部４１に固定ハンドル４２を一体に形成してなり、図５で示すように、装着部４１には支点ピン４３を介して可動ハンドル４４が回動可能に取り付けられている。図１で示すように、固定ハンドル４２と可動ハンドル４４にはそれぞれ指掛け部４５，４６が設けられており、これらに指をかけて固定ハンドル４２と可動ハンドル４４を握ることで支点ピン４３を介して可動ハンドル４４が回動するようになっている。
【００２５】
また、図４で示すように、挿入部１２を支持するパイプ固定部材１６は固定リング５１により装着部４１に挿入部軸周りに回転可能に取り付けられている。パイプ固定部材１６の先端外周部分には回転ノブ５３が被嵌して固定的に取り付けられている。パイプ固定部材１６にはスライダ部材５４が挿入部軸方向にスライド自在に嵌め込まれている。パイプ固定部材１６の後端部分には挿入部軸方向に沿って長いガイド溝５５が形成され、このガイド溝５５にはスライダ部材５４に設けたピン５６が嵌り込み、パイプ固定部材１６とスライダ部材５４の軸周りの相対的な回転が規制されている。上記構成により回転ノブ５３を回転させることで、挿入部１２は振動子ユニット２とプローブユニット３が、ハンドルユニット４の操作部１４に対して軸周りに回転可能である。
【００２６】
また、図４で示すように、スライダ部材５４には例えば腹腔鏡下手術の際の気腹ガス等が内部の隙間を通り挿入部１２の先端から漏出することを防止するためのパッキン５８，５９が取り付けられている。
【００２７】
可動ハンドル４４には２つ駆動力伝達ピン６１が同軸上に位置して取り付けられている。２つ駆動力伝達ピン６１はスライダ部材５４の外周に形成した周回溝６２に嵌り込んで係合させられている（図５参照）。
【００２８】
また、図４で示すように、ハンドルユニット４における装着部４１の後端部分には振動子ユニット２にある上記リング９と係合するための溝６５を形成する接続部材６６，６７が固定されている。そして、リング９の弾性変形により溝６５にリング９が着脱可能に係合され、ハンドルユニット４と振動子ユニット２とが着脱可能に係合するようになっている。
【００２９】
ハンドルユニット４における装着部４１にはこれに取り付けたパイプ固定部材１６と電気的に接続される端子７０が設けられている。この接続用端子７０は装着部４１の部材に取着された電気的絶縁性のパイプ７１を有し、このパイプ７１にはコード７２のコネクタ７３が着脱自在に接続される。パイプ７１内には電気的導電性の接点用ボール７４とバネ７５が設けられている。コード７２のコネクタ７３をパイプ７１に接続したときには接点用ボール７４がバネ７５により一定の力でハンドルユニット４側のパイプ固定部材１６の表面に押し付けられて電気的な接続を確保する。尚、端子７０に対しコード７２を固定的に接続しておく構成であってもよい。上記コード７２は電源装置本体８０に接続されている。電源装置本体８０には出力スイッチ８１及び電源コード８２が設けられている。
【００３０】
次に、外科手術用超音波処置具１の作用について説明する。操作部１４の可動ハンドル４４を握り、その可動ハンドル４４を回動すると、可動ハンドル４４に固定された駆動力伝達ピン６１が回動し、これに係合しているスライダ部材５４を軸方向に進退し、同時にスライダ部材５４に連結されている駆動軸１８も進退する。このため、挿入部先端にあるジョー２５が支点ピン２６を中心にして回動する。この操作によりプローブ１０の先端処置部１３と把持部材３２との間で生体組織を挟み、プローブ１０を超音波振動させることにより処置を行うことが可能となる。
【００３１】
また、把持部材用取付け部材３１及び把持部材３２はジョー２５に対してピン３３を介して回動し得るものである。このため、生体組織を把持した際、プローブユニット３のプローブ１０の撓みに追従して把持部材３２が全長にわたり均一に生体組織に当る。
【００３２】
また、操作部１４のパイプ固定部材１６は外パイプ１５、先端カバー２０、支点ピン２６及びジョー２５等を介して把持部材用取付け部材３１と電気的に接続されている。プローブユニット３とハンドルユニット４とはその振動の節に設けたゴムリング１１により電気的に絶縁されている。また、把持部材３２は電気的に絶縁性を有する部材で作られているため、プローブユニット３とハンドルユニット４とは通常、電気的に遮断されている。さらに、プローブユニット３のプローブ１０はホーン７、振動子ユニット２の図示しない内部回路を介してコード６と電気的に接続されている。
【００３３】
上記構成によりジョー２５を閉じた状態では通常、コード６とコード７２との間は電気的に絶縁されている。しかし、使用を繰り返すことにより把持部材３２が摩耗し、プローブ１０の先端処置部１３に把持部材用取付け部材３１が直接に接触する状態になる。すると、両者が導通し、コード６とコード７２との間の電気的インピーダンス値Ｚが下がる。
【００３４】
このコード６とコード７２との間のインピーダンス値Ｚの変化を電源装置本体８０の内部回路で検知する。すなわち、図７に示す出力制御フローチャートの流れのプログラムに従って、インピーダンス値Ｚが一定の値（規定値）Ｚ1より下がると、発振動作を停止し、警告音を鳴らす作動がなされる。
【００３５】
これにより把持部材３２が摩耗した事実をユーザーに明確に告知することが可能になる。これと同時にプローブユニット３が直接に金属部材に接触した状態での発振を防止することで、把持部材３２やプローブ１０の摩耗を極力抑え、それらの寿命を伸ばすことができる。
【００３６】
尚、振動子ユニット２には高周波電源に接続するためのコードを取り付けるための接続ピンを設け、振動子内部の回路を介してプローブに高周波電流を供給し、高周波処置を行なうことが可能となっている。この場合、挿入部１２の外パイプ１５の外周には高周波電流を絶縁するための絶縁チューブを被覆する。
【００３７】
（第２実施形態）
図８及び図９を参照して本発明の第２実施形態に係る外科手術用超音波処置具について説明する。
【００３８】
本実施形態では前述した第１実施形態の把持部材３２には導電性の接触ピン９０を設けたものである。接触ピン９０は特に導電性樹脂によって作られている。ここで、接触ピン９０は一定の電気的インピーダンスを有しており、把持部材３２の先端部、中間部及び後端部の３つの位置においてプローブ１０に向けて貫通する状態で固定的に埋め込まれる。また、各接触ピン９０の先端は把持部材３２の把持面に露出している。そして、各接触ピン９０は導電性の把持部材用取付け部材３１に直接または導電性のピン３３を介して導通している。本実施形態の他の構造は前述した第１実施形態の構造と同じである。
【００３９】
上記構成ではジョー２５を閉じて把持部材３２とプローブ１０の先端処置部１３の間に生体組織が挟まっている状態と、３つの接触ピン９０の全てがプローブ１０の先端処置部１３の周面に対し当っている使用初期の状態の電気的インピーダンス値は、使用を続けて把持部材３２と接触ピン９０が完全に擦り減った場合において３つの接触ピン９０の部分がプローブ１０の先端処置部１３に当っている状態での電気的インピーダンス値Ｚ1以上であるが、同時にある一定の電気的インピーダンス値Ｚ2以下の値を有している。
【００４０】
インピーダンス値を電源装置本体８０の回路で測定し、Ｚ1≦Ｚ＜Ｚ2の関係及びＺ＜Ｚ1の関係にあるインピーダンス値に応じて図９に示す出力制御フローチャートのプログラムに従い、生体組織が切開できた状態では発振を停止し、把持部材３２が完全に摩耗した場合には発振を停止すると共に警告音を鳴らすように動作する。すなわち、生体組織が完全に切開できたとき、Ｚ1≦Ｚ＜Ｚ2の関係に応じて出力を停止する。把持部材３２が寿命まで摩耗した場合には電気的インピーダンス値がＺ1未満になるため、その出力を停止すると共に警告音を鳴らす。
【００４１】
これにより、生体組織が完全に切開できたことがユーザーに明確に告知することができ、余計な発振動作を極力避けることで把持部材３２の寿命が伸びる。また、把持部材３２が完全に摩耗した場合にはこれを第１実施形態と同様、警告音により交換時期を積極的にユーザーに告知することができる。
【００４２】
本発明は上記各実施形態のものに限定されるものではない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、積極的にユーザーに対して切開状態、または把持部材３２等の交換時期を知らせることが可能になる。また、切開状態の検知により余計な発振を続けることが防止可能となり、超音波処置具の寿命を延ばすことが可能になる。これにより、外科手術用超音波処置具の摩耗状態を目視で確認するといった手間が省けるとともに、寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波処置具全体の外観図。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係る超音波処置具の挿入部先端付近の縦断面図、（ｂ）は（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う横断面図、（ｃ）は（ａ）中Ｙ−Ｙ線に沿う横断面図、（ｄ）は（ａ）中Ｚ−Ｚ線に沿う横断面図。
【図３】第１実施形態に係る超音波処置具の挿入部後端付近の縦断面図。
【図４】第１実施形態に係る超音波処置具の操作部の縦断面図。
【図５】図４中Ａ−Ａ線に沿う部分の横断面図。
【図６】第１実施形態における超音波処置具と電源装置本体及びフットスイッチとの接続状態を示す説明図。
【図７】第１実施形態においてインピーダンスを検知し、超音波処置具の発振を停止するための処理過程を示すフローチャート。
【図８】（ａ）は第２実施形態に係る超音波処置具の挿入部先端付近の縦断面図、（ｂ）は（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う横断面図。
【図９】第２実施形態においてインピーダンスを検知し、超音波処置具の発振を停止すると共に超音波処置具の寿命を告知するための処理過程を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…超音波処置具、２…振動子ユニット、３…プローブユニット、
４…ハンドルユニット、８０…電源装置本体、７…ホーン、
１０…プローブユニットのプローブ、１８…駆動軸、２５…ジョー、
３１…把持部材用取付け部材、３２…把持部材。

Claims

超音波振動を利用した外科手術用超音波処置具において、
超音波振動を伝達するプローブとの間で組織を把持するための把持部材を有し、上記把持部材と上記プローブとが接触するときの上記把持部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を検知する手段を備えたことを特徴とする外科手術用超音波処置具。
超音波振動を利用した外科手術用処置具において、
超音波振動を伝達するプローブとの間で組織を把持するための把持部材を有し、上記把持部材の、上記プローブが当る部分の摩耗状態に応じて上記把持部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を測定することにより上記把持部材の摩耗状態を検知する手段を備えたことを特徴とする外科手術用超音波処置具。
上記把持部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を測定することにより上記プローブに伝達する超音波振動の発振を抑制する機能を設けたことを特徴とする請求項２に記載の外科手術用超音波処置具。
上記把持部材に一定の電気的インピーダンスを示す導電性を有する部材を１つ以上配設し、上記把持部材の、上記プローブが当る部分の摩耗状態に応じて上記導電性を有する部材と上記プローブとの間の電気的インピーダンスの変化を生み、該電気的インピーダンスの変化を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項２及び請求項３に記載の外科手術用超音波処置具。