JP4955663B2 - 電気手術ハンドピース用４位置ロッカースイッチ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段に係る手術装置に関する。

現代の手術では、患者に危険性の少ない、安全な手術を確保するため、多数の電子部品、機器を使用する。たとえば、高周波手術は、生体組織の凝固および／または切断のために、医学（human medicine）と獣医学の双方で、長年行われている。この施術では、処置または摘出すべき組織に高周波電流を流すことで、組織は、蛋白凝固および脱水により、変質または分解する。組織の収縮により血管は閉じ、出血は止まる。つぎに、電流密度を上げると、組織液は一気に蒸発し、細胞膜は破裂し、組織は完全に切断される。この種の方法は、純機械的な切断法と異なり、切口が止血される利点がある。

原理上、凝固と切断は同一の医療器具を用いて行うことができる。両動作モードにおいて、器具には高周波発生装置から高周波電圧が供給される。高周波発生装置を制御するには多数のパラメータが必要であり、凝固や切断を最適に行うために、どちらの動作モードを使用するかにより、また、組織の種類やその他の基準により、パラメータを選択する必要がある。最近の器具は個々の施術シナリオに求められるパラメータを集めた多数のモードを提供する。実際、手術中に、特定の凝固モードと切断モード間でモード切替が頻繁に行われる一方で、種類の異なる凝固モード間、または種類の異なる切断モード間でのモード切替はさほど行われない。この要求をも満たすべく、生体組織の凝固・切断器具が本件出願人より提案された。この器具は、ハンドルに設けた２つのボタンにより、プリセット凝固モードとプリセット切断モードとの間を切り替え可能にするとともに、ハンドルに設けた第３のボタンにより、第１と第２のボタンで選択されるモードを実行できるようにしたものである。この３ボタン型ハンドルには、欠点として、ボタン操作を確実なものにするために、ハンドルを確りと把持する必要がある。また、キー操作は異なる指を連続的に入れ替えて行う必要があるため、これら３つのキーの「ブラインド」タッチ操作に慣れるのに、相当な時間が必要である。また、ボタンの誤操作や、複数のボタンの同時押しなどにより、装置が適正に制御されなくなって、手術の進行に著しく悪影響を及ぼす可能性があった。

したがって、本発明の目的は、この種の手術装置において、簡単にして確実な手法により、手術装置を制御する複数のモードについてその切替、および実行が行われるようにした手術装置を開発することである。

この目的は、請求項１に記載の手術装置により達成される。

具体的には、この目的は、特に、生体組織の切断および／または凝固を行う器具で構成され、ハンドルに設けた作動部、および前記器具を制御する少なくとも３つのモードを提供する制御部を備え、前記作動部により前記モードが選択可能および／または実行可能な手術装置において、前記作動部は、細長い操作子を有するスイッチングロッカーを備え、前記操作子は、案内装置に装着されて、ハンドル面の垂直方向にシフト可能なロッカー軸のまわりに回転自在に構成され、その結果、初期位置から開始して、前記ロッカー軸のまわりを順回転または逆回転させることにより、第１または第２の機能位置に到達し、前記操作子を内側に押し込むことにより第３の機能位置に到達し、前記操作子には、センサが、前記ロッカー軸の左側に１つ、右側に１つ配置され、前記スイッチングロッカーの選択した機能位置が、前記センサを介して、前記制御部に検知されるようにしたことを特徴とする手術装置により、達成される。かくして、この電気器具のハンドルには、ロッカースイッチが設けられ、このロッカースイッチにより器具は間接的に制御される。この制御により、様々なモードが、制御部により提供され、スイッチングロッカーを介して選択、実行される。

本発明の利点として、手術装置の使用中に、器具に手を伸ばす必要はもとより、設置する必要すらない。これにより、装置の操作が容易になり、キーの誤操作などによる誤動作の可能性が大幅に減少するとともに、個々のモードに即アクセスできることから、手術の質や効率が改善される。

手術装置にあっては、少なくとも１つの機能位置の設定が、所定時間遅れてなされるように制御部を構成することが好ましい。つまり、少なくとも１つの機能位置について、制御部はそれを検知したときに瞬時に応答しないということである。すなわち、制御部は、電気器具によるモードの実行を遅延させるか、モード切替自体を遅延させる。これにより、外科医の方でもスイッチングロケットの誤操作に気づき、対処操作を行う余裕が生まれ、装置の誤動作を防止することができる。機械学的にもこの所定時間の遅延は有利である。多くの場合、機械的に作動するセンサの作動にはある程度遅延がある。このため、スイッチングロッカーである機能位置を選んだ場合、それが１以上のセンサで即、検知されるようなことにはならない。仮に起こったとすると、機能位置は制御部により誤って検知される。機能位置の検知に関してこのような遅延を設けることにより、正しい機能位置が検知されることになる。

好適には、前記案内装置は、機能位置間の直接遷移を防止するように構成される。したがって、ある機能位置から別の機能位置への遷移（切替）に対して機械的な防止機構がある。機能位置間の遷移（切替）は、初期位置からのみ行うことができる。かかる明確なイベント（事象）の順序付けにより、「中間位置」（たとえば、第１機能位置と第３機能位置の間の中間位置）の状態（occupation）が防止され、手術装置の動作の信頼性、安定性が確保される。特に、この機械的防止機構に関連して、ある機能位置から別の機能位置に直接遷移が行われたことが検出されたとき、エラー状態に移行してエラーを報知および／または除去するように制御部を構成することが有効である。直接遷移は上記の機械的防止機構により起こりえないことから、制御部は機構または作動装置センサのエラーと診断し、手術装置の使用者に報知または警告することができる。手術装置がこのエラー状態に移行したときに、電気器具を安全な状態にすることが有益である。

好適には、各センサはキーボタンで構成される。第１の機能位置では第１のボタンを含む回路が、第２の機能位置では第２のボタンを含む回路が、第３の機能位置では両方の回路が閉じるように、第１および第２のキーボタンを配置することができる。この簡単な構成は頑丈であり、しかも３機能位置の検出が可能である。

好適には、細長い操作子には細長い突起部が連結され、前記突起部は、前記ハンドルに対し、前記操作子の長手軸および前記ロッカー軸の略垂直方向に、延出するとともに、前記操作子が前記ロッカー軸のまわりに回転自在、または、内側に押し込み可能となるように、前記案内部材の案内開口部と機能的に相互作用する。突起部および細長い操作子はＴ字体をなし、その水平部が操作子に、その垂直部が突起部になる。初期位置から開始して、Ｔ字体の水平部および垂直部と直角方向にあるロッカー軸のまわりに回転可能である。垂直力がＴ字体に作用しなければ、突起部の少なくとも一部が案内開口部に入り込み、ロッカー軸まわりの回転を防止する。かかる構成により、機能位置間の直接遷移（切替）は防止され、上記の利点が得られる。

好適には、片手で、スイッチングロッカー操作と器具の案内が同時に行えるように、スイッチングロッカーはハンドルに配置される。かくして、快適且つ確実な器具の操作が確保される。

好適には、制御部の構成について、機能位置の１つ、具体的には第１の機能位置において、生体組織の切断を行うため、すくなくとも１つのモードが使用されるようにする。その結果、第１に、１機能位置に切断モードが確実に割り振られることでこの切断モードへの即時アクセスが確保され、第２に、器具の操作による誤動作が防止される。

さらに、制御部の構成について、機能位置の１つ、具体的には第２の機能位置において、生体組織の凝固を行うため、すくなくとも１つのモードが使用されるようにすることが好ましい。前と同様に、特定の機能位置が確実に割り振られることで動作の高速アクセスと確実さが担保される。

手術器具で、たとえば切断と凝固のような２つの主モードを使用するとともに、各主モードがたとえば肝臓組織の切断と筋肉組織の切断のように、複数のサブモードに分かれるような場合、２機能位置のそれぞれを２つの主モードのいずれか１つの実行に使用し、第３の機能位置をサブモード間のモード切替に利用することが有効であることが判明した。

好適には、スイッチングロッカーは、操作子の下に配置される少なくとも１つのバネ素子を備え、少なくとも１つの機能位置から初期位置に操作子が自動復帰するようにする。この種の機構は実用上、特に動作が簡単で確実となる。

本発明の他の詳細、利点および他の形態は図面を参照してなされる以下の説明から明らかになる。

以下の説明において、同一の部品または同一の動作をする部品には同一の参照番号が付される。

図１は、手術装置の最も重要な部品を示したものである。ここに示す２つの主要部品は、ハンドル１１付きの器具１０とその制御部３０である。２つの主要部品は接続線１を介して相互接続される。さらに、ハンドル１１はスイッチ２０を備え、このスイッチは制御部に読み取られ、器具１０の制御に間接的に関与する。制御部３０は、たとえば、肝臓組織切断モード、筋肉繊維切断モード、凝固モードなどのように、複数の動作モードを有する。これらの動作モードはスイッチ２０によって選択され、実行される。制御部３０は選択されたモードに従って器具を制御する。

図２ａに示すのは、ハンドル１１に組み込んだスイッチ２０である。スイッチ２０の細長い操作子２１はハンドルの軸１３に平行している。図２ａのスイッチ２０において、ハンドル軸１３に沿ったスイッチ断面の斜視図を図２ｂに示す。ロッカー軸２８は、操作子２１面に平行で、ハンドル軸１３と直交する向きである。２つの接触子２９、２９’は、操作子２１端に１つずつ、ロッカー軸２８の左右に、対称に配置されるとともにスイッチ２０の内部に入り込んでいる。図２ｃは図２ａ、図２ｂに示したスイッチ２０の機能断面を示したものである。スイッチ２０はスイッチ２０内部に突起した接触子２９、２９’付き操作子２１を備える。操作子２１は案内装置２６に保持されて、ロッカー軸２８まわりの回転運動が発生すると、接触子２９、２９’がセンサ２２、２３と接触する。操作子２１が、ロッカー軸２８とハンドル軸１３と垂直な方向に沿って、内側に押されると、操作子２１の下方にある突起部２４が案内開口部２７に入り込み、その時点からロッカー軸２８まわりの回転が防止される。操作子２１をさらに押し込むと、接触子２９、２９’が共にセンサ２２、２３と接触するようになる。制御部３０に結合したセンサ２２、２３（図１参照）が、これにより動作する。

操作子２１の下にはバネ素子が設けられ、力が解除されると、操作子２１は初期位置に自動復帰する。たとえば、コイルバネが突起部２４のまわりに配置される。軸１３、２８と垂直な内側に操作子２１が押し下げられると、コイルバネは圧縮され、力が解除されると元の位置に操作子２１を復帰させる。

図２ｃに示したセンサ２２、２３は、いずれかの接触子２９、２９’が接触した際に回路を閉じる、簡単な電気スイッチであってよい。これにより制御部３０は操作子２１の位置を判別することができる。代替として、センサ２２、２３は操作子２１を介して各センサ加えられる圧力を測定する圧力センサであってもよい。この場合、制御部３０は、使用者から加えられる圧力量を処理し、それに応じて器具を制御することができる。

図２ａから図２ｃに示したスイッチ２０の機能を説明するために、図４ａから図４ｄに、操作子２１がとることのできる４つの可能な位置を模式的に示す。これらの位置に応じて、センサ２２、２３はトリガーされ、これらは上記のように制御部３０に伝えられ、操作子の位置を検出するのに使用される。図４ａ−図４ｄの各々は、図２ａ−図２ｃにおける、ロッカー軸２８、案内装置２６、操作子２１、センサ２２、２３を模式的に示したものである。図４ａの場合、操作子２１は水平な初期位置にあり、センサ２２、２３のいずれとも接触していない。図４ｂでは、操作子２１は案内装置２６内においてロッカー軸２８を中心として時計回りに回転した状態である。そのため、操作子２１はセンサ２３に接触している。したがって、第１の機能位置であることが制御部３０に伝えられる。図４ｃでは、操作子２１はロッカー軸２８を反時計回りに回転した状態である。このとき操作子はセンサ２２に接触しているため、制御部３０は第２の機能位置を検知する。図４ｄでは、操作子２１は、図４ａに示す初期位置からセンサ２２、２３側に平行に変位している。このとき操作子２１はセンサ２２、２３の両方に接触している。したがって、制御部により操作子２１が第３の機能位置にあることが検知される。

図１の制御部３０に対応して、図３に、制御部３０の入出力として可能な構成を詳示する。制御部３０は２つのセンサ２２、２３から入力を受け、接続線１を介して器具１０を制御する。制御部３０は警報灯３１の形式で、器具の使用者に信号を伝えることができる。警報灯３１に代え、振動の警報、デジタルディスプレイ等も考えられる。

医療器具１０（図１参照）の確実な制御を担保するため、制御部３０は、センサ２２、２３からの信号に基づいて、スイッチ２０の操作子２１の位置を判定し、好適な形態では、所定の遅れ時間ｔ_Ｌの後に、判定位置に応じて器具を制御する。制御部３０で採用したロジックの理解を容易にするため、図５ａ−図５ｄに制御部３０の動作図を示す。全ての動作図において、時間軸は上から下の方向である。

図５ａ−図５ｃの各図において、動作因子（actor）はセンサ２２、２３、制御部３０、切断および凝固である。

図５ａは、切断プロセスがどのように実行されるかを示したものである。まず、センサ２２が作動する。制御部３０はこれを検知し、所定の時間、いわゆる遅延時間ｔ_Ｌの間、待機した後、切断プロセスを実行する。切断プロセスはセンサ２２が作動しなくなったことを制御部３０が検知するまで、行われる。

図５ｂは凝固プロセスを示したものである。まず、センサ２３が作動し、これを制御部３０が検知する。前と同様に、制御部３０の応答は遅延時間ｔ_Ｌの間遅延される。この遅延後に凝固プロセスが開始する。センサ２３が不作動になると、制御部３０を介して凝固プロセスは終了する。

図５ｃは制御部３０のモード切替とそれに後続する切断プロセスを示したものである。この場合、制御部３０は、時間間隔ｔ_１だけ、間隔を置いて、センサ２２、２３が順次、作動したことを検知する。このｔ_１の遅延は、たとえば、スイッチ２０の機構部により、あるいはセンサ２２、２３自体により発生した可能性がある。時間間隔ｔ_１は、遅延時間ｔ_Ｌに比べて短いことから、２つのセンサ２２、２３の作動は、制御部３０の状態を切り替える。具体的には、この場合、切断モードが変更される。下に図示するように、新たな切断プロセスが行われるものとすると、これは図５ａに示した切断プロセスとは異なるものである。たとえば、図５ｃに示す切断プロセスは筋肉組織の切断に適しており、図５ａに示す切断プロセスは肝臓組織の切断に適している。図示の例では、状態の切替は、切断モードに対してのみ有効となるが、制御部３０のロジックを少し変更することで、状態の切替はＯＮになっているものから発生することができ、または凝固モードでのみ切替が生じるようにすることも可能である。

図５ｄの動作図において、動作因子はセンサ２２、センサ２３、制御部３０切断およびエラー部である。この場合、制御部３０はセンサ２２の作動を検知し、所定の遅延時間ｔ_Ｌが経過するのを待機した後、切断プロセスを実行する。センサ２２の作動から、時間間隔ｔ_１遅延してセンサ２３が作動する。制御部３０は、この時間間隔ｔ_１が、遅延時間ｔ_Ｌより長いことを検知する。したがって、制御部３０はエラーが発生したと判定し、切断プロセスを停止し、エラー部を作動する。エラー部は、たとえば使用者に、警報またはエラーの種類を伝える。スイッチ２０（図２ａ−図２ｃ参照）は、機能位置間の直接遷移（切替）ができないように構成されていることから、制御部３０は、上記のように、機構部やセンサ２２、２３の不具合を識別することができる。

手術装置の個々の部品を示す概略図である。 スイッチングロッカーの構成を示す。 スイッチングロッカーの構成を示す。 スイッチングロッカーの構成を示す。 制御部および対応する入出力装置の概略図である。 スイッチングロッカーの初期位置、第１機能位置、第２機能位置、第３機能位置を示す概略図である。 スイッチングロッカーの初期位置、第１機能位置、第２機能位置、第３機能位置を示す概略図である。 スイッチングロッカーの初期位置、第１機能位置、第２機能位置、第３機能位置を示す概略図である。 スイッチングロッカーの初期位置、第１機能位置、第２機能位置、第３機能位置を示す概略図である。 切断プロセスの動作図である。 凝固プロセスの動作図である。 モード切替の動作図である。 制御部がエラー状態になる動作図である。

符号の説明

１ 接続線
１０ 器具
１１ ハンドル
１３ ハンドル軸
２０ スイッチ
２１ 操作子
２２ センサ１
２３ センサ２
２４ 突起部
２６ 案内装置
２７ 案内開口部
２８ ロッカー軸
２９、２９’接触子
３０ 制御部
３１ 警報灯

Claims (10)

1. 生体組織の切断および／または凝固を行う器具（１）で構成され、ハンドル（１１）に設けた作動部、および前記器具（１）を制御する少なくとも３つのモードを提供する制御部（３０）を備え、前記作動部により前記モードが選択可能および／または実行可能な手術装置において、
   前記作動部は、細長い操作子（２１）を有するスイッチングロッカー（２０）を備え、前記操作子（２１）は、案内装置（２６）に装着されて、ハンドル面の垂直方向にシフト可能なロッカー軸（２８）のまわりに回転自在に構成され、その結果、初期位置から開始して、前記ロッカー軸（２８）のまわりを順回転または逆回転させることにより、第１または第２の機能位置に到達し、前記操作子（２１）を内側に押し込むことにより第３の機能位置に到達し、前記操作子（２１）の隣には、前記ロッカー軸（２８）の左側と右側に１つずつ、２つのセンサ（２２、２３）が配置され、前記スイッチングロッカー（２０）の選択した機能位置が、前記センサ（２２、２３）を介して、前記制御部（３０）に検知され、
   前記案内装置（２６）の案内開口部（２７）は、前記第３の機能位置で突起部（２４）を受け取るように構成され、当該突起部（２４）は前記細長い操作子（２１）に取り付けられ、これにより前記第３の機能位置で前記突起部（２４）は前記案内開口部（２７）に突出して、前記機能位置間の直接遷移を防止することを特徴とする手術装置。
2. 前記制御部（３０）は、少なくとも１つの機能位置を所定の待ち時間（ｔ_Ｌ）遅らせて検知するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の手術装置。
3. 前記制御部（３０）は、ある機能位置から別の機能位置への直接遷移が検知されたとき、エラー状態に移行してエラーを報知および／または除去するように構成される請求項１又は請求項２に記載の手術装置。
4. 前記各センサ（２２、２３）は、スイッチで構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の手術装置。
5. 前記細長い操作子（２１）は、前記突起部（２４）に固定して取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の手術装置。
6. 前記スイッチングロッカー（２０）の操作、および前記器具（１０）の案内が、片手で同時に行えるように、前記ハンドル（１１）に前記スイッチングロッカー（２０）を配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の手術装置。
7. 前記機能位置のいずれかにおいて、生体組織を切断するモードが少なくとも行われるように、前記制御部（３０）を構成したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の手術装置。
8. 前記機能位置のいずれかにおいて、生体組織を凝固するモードが少なくとも行われるように、前記制御部（３０）を構成したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の手術装置。
9. 前記機能位置のいずれかにおいて、別の機能位置で実行されるモードを変更できるように、前記制御部（３０）を構成したことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の手術装置。
10. 前記スイッチングロッカー（２０）は少なくとも１つのバネ素子（２５）を備え、前記操作子（２１）の下に前記バネ素子を装着することにより、前記操作子（２１）は、少なくとも１つの機能位置から初期位置に自動復帰可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の手術装置。

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