JP5148092B2 - エネルギ手術装置 - Google Patents

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Description

本発明はエネルギ手術装置に関するものである。
近年、治療処置を行う方法の一つとして、高周波（数百ｋＨｚ）でかつ高電圧（数百〜数千Ｖ）を利用した電気メス等のエネルギ手術装置が外科手術等に広範に使用されている。高周波エネルギを用いた手術装置を開示した特許文献として例えば特開平７−８５０３号公報がある。
また、治療処置を行う方法の一つとして、生体組織を吸着あるいは把持し、この吸着あるいは把持している部材に超音波振動を加えて生体組織を切除あるいは凝固するなどの処置を行う超音波処置装置が外科手術等に広範に使用されている。このような超音波処置装置を開示した特許文献として例えば特開平１０−５２３６がある。
特開平７−８５０３号公報 特開平１０−５２３６号公報
しかしながら、上記した従来のエネルギ手術装置においては、処置手段が生体組織に対して過剰な力で働いている状態で、エネルギ供給手段が処置手段に対してエネルギを供給すると、生体組織を過剰に切開してしまったり、生体組織を穿孔してしまったりする場合があった。そのため、エネルギ手術装置を扱う医師は電気手術装置の先端部に対して過剰な力が加わらないように細心の注意を払いながら処置を行う必要があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止可能な、より安全性の高いエネルギ手術装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の第1の形態は、エネルギ手術装置であって、被検体を処置する処置手段と、前記処置手段にエネルギを供給するエネルギ供給手段と、前記エネルギ供給手段からのエネルギを前記被検体に供給する処置動作に先立ち前記被検体から受ける前記処置手段の状態変化を検出する状態変化検出手段と、前記エネルギ供給手段に前記処置手段にエネルギを供給する指示を入力するエネルギ指示入力手段と、前記処置手段を能動的に駆動する動力手段と、前記動力手段の動作を指示する動力指示入力手段と、前記動力指示入力手段による指示に応じて前記動力手段を制御する制御手段と、前記エネルギ指示入力手段によるエネルギ供給指示の入力と、前記動力指示入力手段による動力指示と、前記状態変化検出手段での検出結果とに基づき、前記エネルギ供給手段からのエネルギを前記被検体に供給する処置動作に先立ち前記エネルギ供給手段によるエネルギ供給と前記動力手段による駆動の一方あるいは両方を調整する調整手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の第２の形態は、第１の形態において、前記状態変化検出手段は、前記処置手段が受ける力量の変化を検出することを特徴とする。
本発明の第３の形態は、第１の形態において、前記調整手段は、前記状態変化検出手段で検出する状態変化量の閾値を入力する閾値入力手段を備えることを特徴とする。
本発明の第４の形態は、第３の形態において、前記調整手段は、前記状態変化検出手段の状態変化量が前記閾値を超えないように前記動力手段の駆動を調整することを特徴とする。
本発明の第５の形態は、第３の形態において、前記調整手段は、前記状態変化検出手段の状態変化量が前記閾値を超えた場合に前記エネルギ供給手段によるエネルギ供給を調整することを特徴とする。
本発明の第６の形態は、第１から５のいずれか１つの形態において、前記エネルギ手術装置は、内視鏡と共に使用されることを特徴とする。
本発明によれば、状態変化量検出手段の検出結果に基づき、エネルギ供給手段によるエネルギ供給または動力を調整する調整手段を具備したことで、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止して、手術中の安全性を向上することが可能となる。
例えば第１実施形態および第３実施形態によれば、歪ゲージで得た信号により、制御装置が電極部へのエネルギ供給量を制御することで、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止できるので安全性が向上する。
また、第２実施形態および第４実施形態によれば、歪ゲージで得た信号により、制御装置が湾曲部の湾曲を制御することで、電極部にかかる負荷を軽減する。また、湾曲部の湾曲を制御しても電極部にかかる負荷が大きい場合には、制御装置により電極部の通電を制御する。これらのことにより、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止できるので安全性が向上し、手術症例数の比較的少ない初級レベルの医師にも安全に使える機器を提供できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
以下に、図１〜図７を用いて本発明の請求項１〜６に関する第１実施形態を説明する。本実施形態のエネルギ手術装置は、処置手段としての電気メスの状態変化、例えば電気メスに加わる力を検出する状態変化検出手段と、この状態変化検出手段の検出結果に基づき、処置手段へのエネルギ供給量を調整する調整手段とを具備し、このような構成によって被検体に対する処置手段の処置量が調整される。
図１は、第１実施形態の概略を説明するための図である。図１において、エネルギ指示入力手段１０５は、処置手段１０１にエネルギを供給するための指示を術者より受ける。エネルギ指示入力手段１０５は、この指示入力信号を調整手段１０４に伝える。
一方、状態変化検出手段１０２は、処置手段１０１の状態変化を検出する。検出された状態変化は調整手段１０４に伝えられる。調整手段１０４は、エネルギ指示入力手段１０５からの信号と、状態変化検出手段１０２からの信号を基に、エネルギ供給手段１０３への出力信号を決定して出力する。エネルギ供給手段１０３は、調整手段１０４からの信号をもとに、処置手段１０１にエネルギを供給する。処置手段１０１はエネルギ供給手段１０３からのエネルギを受けて、被検体１００に処置を施す。
図２（Ａ）は本発明の第１実施形態の構成を示す図である。電気手術装置１には、電源コード２と、電気手術装置１より出力される高周波信号に基づいて患者に処置を行う軟性鏡用電気メス３と、患者の足や背中等に付ける対極板４と、高周波出力指示を入力するフットスイッチ５がそれぞれコード６ａ〜６ｄにより接続されている。電気手術装置１は閾値表示手段３４と閾値設定ボタン３５ａ〜３５ｃからなる閾値入力手段３３を具備する。
軟性鏡用電気メス３の先端部は電極部７を具備する。この電極部７の材料はＳＵＳ３０４により形成されており、通電するようになっている。また、軟性鏡用電気メス３には歪ゲージ８が貼り付けられており、軟性鏡用電気メス３の先端部にかかる力を検出することができる。
図２（Ｂ）は、軟性鏡用電気メス３の歪ゲージ８が貼り付けてある部分Ａ−Ａの断面図である。歪ゲージ８は軟性鏡用電気メス３に対して複数方向（８ａ〜８ｄ）に貼り付けられていて、軟性鏡用電気メス３に対して複数方向からかかる力を検出できるようになっている。また歪ゲージ８は図示しないケーブルを介して、電気手術装置１内部のセンサ信号処理装置（後述）に接続されている。絶縁カバー９は絶縁体により形成されており、電極部７に電圧を印加したときに漏電するのを防止する。ハンドル１０は電極部７と連動して動くようになっており、術者はこのハンドル１０を動かすことにより、電極部７の出し入れを操作する。
上記軟性鏡用電気メス３は軟性内視鏡１９と組み合わせて処置を行うために用いる。
図３は、軟性鏡用電気メス３を軟性内視鏡１９に挿入する際の全体図である。上記内視鏡１９は軟性の挿入部２１と手元操作部２２を有し、手元操作部２２には図示しない光源装置やビデオプロセッサ等に接続するユニバーサルコード２３が連結されている。また、手元操作部２２には処置具を挿入するためのチャンネル管路末端開口部３０が形成されている。軟性内視鏡１９の本体には観察光学系、照明光学系及びチャンネル管路等が内蔵されている。
上記挿入部２１は内視鏡先端部２４とこれに隣接した内視鏡湾曲部２５とこの湾曲部２５の手元側に接続された内視鏡可撓管２６とによって構成されている。また、上記挿入部２１の先端部には観察光学系の観察窓２７、照明光学系の照明窓２８及びチャンネル管路先端開口部２９が形成されている。チャンネル管路末端開口部３０に軟性鏡用電気メス３を先端から挿入すると、軟性鏡用電気メス３の先端がチャンネル管路先端開口部２９から出るようになっている。
図４は、電気手術装置１の内部構成を示す図である。ＡＣ／ＤＣ変換装置１２は電源コード２により供給された商用電源に基づいてＤＣ電圧を生成し、電気手術装置１内の構成機器に該ＤＣ電圧を供給する。出力トランス装置１３は電極部７と対極板４に電圧を印加するようになっている。対極板４を患者の背中や足等につけて、電極部７を患者の病変に付けることにより、通電するようになっている。対極板４、電極部７付近はともに発熱するが、対極板４は面積が広いために温度上昇が小さい。一方、電極部７は面積が小さいため、電極部７付近は温度上昇が激しく生体組織を焼灼する。
各部の制御を行う制御装置１４は、波形発生装置１５と、センサ信号処理装置１７と、計算装置１８とを含んでいる。波形発生装置１５は高周波処置を行うための波形発生を行う。パワーアンプ装置１６は波形発生装置１５で発生した波形をエネルギ増幅する。センサ信号処理装置１７は歪ゲージ８のセンシング信号を処理して軟性鏡用電気メス３の先端部にかかる力を検出する。
以下に上記した第１実施形態の構成の作用を、図５のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１−１で処理がスタートする。ステップＳ１−２にて通電指示としてフットスイッチ（高周波スイッチ）５からの信号が入るとステップＳ１−３に進む。
歪ゲージ８は軟性鏡用電気メス３の先端部にかかる力を検出するが、そのセンシング情報は制御装置１４に送られる。制御装置１４には、センシング情報から軟性鏡用電気メス３の先端部にかかる力が過剰であるかそうでないかを識別するための閾値が予め設定されている。なお、このときの閾値は別途閾値入力装置３３内の閾値設定ボタン３５ａ〜３５ｃにより任意の値に設定され、閾値表示装置３４に表示されるようになっている。閾値を任意の値に設定可能にしたことにより、術者の好みの閾値を設定したり、また患部組織の状況に応じた閾値を設定したりすることが可能になっている。
制御装置１４のセンサ信号処理装置１７は歪ゲージ８のセンシング信号を処理してセンシング情報を得る。制御装置１４はセンサ信号処理装置１７で得られたセンシング情報が閾値を上回らないか否かを判断する（ステップＳ１−３）。上回らない場合はステップＳ１−４に進む。
ステップＳ１−４にて、制御装置１４は波形発生装置１５で生成された波形をパワーアンプ装置１６に出力する。パワーアンプ装置１６は制御装置１４より受け取った波形をエネルギ増幅して出力トランス装置１３に出力する。出力トランス装置１３はパワーアンプ装置１６より得た電圧に応じて、電極部７及び対極板４に高周波出力する。対極板４は患者の足等に付けられ、電極部７は病変部付近に付けられているため、患者（被検体１００）の体を通して通電する。通電が起こると、結果として病変部は焼灼される。通電した後にステップＳ１−５に進む。
ステップＳ１−５にて、術者が電気手術装置１の電源を切らない場合、ステップＳ１−２に戻る。上記ステップＳ１−２〜１−５を反復する（ループ制御）ことによって病変部付近を焼灼する。
一方、ステップＳ１−２において、通電指示としてのフットスイッチ５からの信号が入らない場合にはステップＳ１−５に移行し、ここでＮＯならばステップＳ２に戻る。上記ステップＳ１−２，１−５を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。
一方、ステップＳ１−３にて、センサ信号処理装置１７にて得られたセンシング情報が閾値を上回る場合にはステップＳ１−２，Ｓ１−３，Ｓ１−５を実行し、ステップＳ１−５でＮＯならばステップＳ２に戻る。上記ステップＳ１−２，Ｓ１−３，Ｓ１−５を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。この場合には術者がフットスイッチ５を押しても、通電は行われない。
そして、ステップＳ１−５にて術者が電気手術装置１の電源を切った場合にはステップＳ１−６に進み、処理を終了する。
以下に上記した第１実施形態を、内視鏡的粘膜下層剥離術（以下ＥＳＤ（endoscopic submucosal dissection）に適用したときの詳細を図６を用いて説明する。ＥＳＤとは、内視鏡を用いて胃や大腸内にある病変を一括切除する手技である。図６は胃内部の病変模式図であり、ＥＳＤを行うにあたり、予め病変部３６を含む粘膜組織２０と固有筋層３１の間に生理食塩水３２を局注しておく。軟性鏡用電気メス３は軟性内視鏡１９のチャンネル管路末端開口部３０から挿入して用いる。術者は軟性内視鏡１９を操作し、電極部７を粘膜組織２０に当てる。この状態で電極部７に高周波電圧を印加することで、病変部３６周辺の粘膜組織２０を焼灼し切開していく。
ここで図中に示すように、電極部７から粘膜組織２０に対してＦの力がかかり、逆に粘膜組織２０から電極部７に対してＦ’の反発力がかかる。力Ｆと反発力Ｆ’には、Ｆ＝Ｆ’の関係式が成り立つ。力Ｆが過剰に大きい状態で高周波電圧を印加すると、必要以上に粘膜組織２０を切開したり固有筋層３１を穿孔したりしてしまう可能性がある。
そこで第１実施形態では、歪ゲージ８により検出される反発力Ｆ’が閾値より高い場合には電極部７に高周波電圧を印加することを制御する。このことによって、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に粘膜組織２０を切開したり、固有筋層３１を穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。
なお、本実施形態では手技の１例として胃内におけるＥＳＤを挙げたが、本実施形態で示した原理を用いることで、他の軟性内視鏡とエネルギ手術装置を利用したあらゆる手技において、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。
以下に第１実施形態のそれぞれの装置が図１中のどの手段に相当するのかを示しておく。フットスイッチ５はエネルギ指示入力手段１０５に相当する。制御装置１４は調整手段１０４に相当する。出力トランス装置１３はエネルギ供給手段１０３に相当する。軟性鏡用電気メス３は処置手段１０１に相当する。歪ゲージ８は状態変化検出手段１０２に相当する。
なお、ここでは電極部７の形状としてフックタイプを用いたが、形状は特に制限しない。曲がっていない形状や挟みこむ形状を用いても良い。
（第２実施形態）
以下に、主として図８〜図１２を用いて本発明の請求項７〜１２に関する第２実施形態を説明する。
図８は、第２実施形態の概略を説明するための図である。図８において、動力指示入力手段１２６は、 処置手段１２２を動作させるための指示を術者１２８より受ける。また、エネルギ指示入力手段１２７は、処置手段１２２にエネルギを供給するための指示を術者１２８より受ける。動力指示入力手段１２６は動力指示に関する信号を制御手段１２５−１に伝える。エネルギ指示入力手段１２７はエネルギ指示に関する指示を調整手段１２５−２に伝える。
また、状態変化検出手段１２３は、処置手段１２２の状態変化を調整手段１２５−２に伝える。制御手段１２５−１は、動力指示入力手段１２６からの信号と、状態変化検出手段１２３からの信号を基に動力手段１２１への出力を決定して、出力信号を出力する。また、調整手段１２５−２は、エネルギ指示入力手段１２７からの信号と、状態変化検出手段１２３からの信号とを基にエネルギ供給手段１２４への出力を決定して出力信号を出力する。なお、エネルギ供給手段１２４への出力と動力手段１２１への出力のいずれか一方であっても良い。
動力手段１２１は、制御手段１２５−１からの信号を基に処置手段１２２を動作させる。また、エネルギ供給手段１２４は、調整手段１２５−２からの信号を基に処置手段１２２にエネルギを供給する。処置手段１２２はエネルギ供給手段１２４からのエネルギを受けて被検体１２０に処置を施す。
図９は本発明の第２実施形態の構成を示す図である。電気手術装置１には、電源コード２と、電気手術装置１より出力される高周波信号に基づいて患者に処置を行う軟性鏡用電動湾曲電気メス４０と、患者の足や背中等に付ける対極板４と、高周波出力指示を入力するフットスイッチ５と、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の湾曲指示を入力する湾曲指示入力装置４４がそれぞれコード６ａ〜６ｆにより接続されている。
電気手術装置１は閾値表示手段３４と閾値設定ボタン３５ａ〜３５ｃからなる閾値入力手段３３を具備する。軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の先端部は電極部７を具備する。この電極部７の材料はＳＵＳ３０４により形成されており、通電するようになっている。また、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０には歪ゲージ８が貼り付けられ、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の先端部にかかる力を検出するようになっている。
図２（Ｂ）は軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の歪ゲージ８が貼り付けてある部分Ａ−Ａの断面図である。歪ゲージ８は軟性鏡用電動湾曲電気メス４０に対して複数方向（８ａ〜８ｄ）に貼り付けられていて、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０に対して複数方向からかかる力を検出できるようになっている。また歪ゲージ８は図示しないケーブルを介して、電気手術装置１内部のセンサ信号処理装置（後述）に接続されている。絶縁カバー９は絶縁体により形成されており、電極部７に電圧を印加したときに漏電するのを防止する。
軟性鏡用電動湾曲電気メス４０は湾曲部４３を含み、湾曲するようになっている。この湾曲部４３はワイヤ４６を引くことで湾曲する。このワイヤ４６は電磁モータ４４が回転するとプーリ４５を介して引張される。この電磁モータ４４には図示しないエンコーダが内装されており、このエンコーダは回転数を検出可能になっていて、コード６ｅを介してモータ制御装置（後述）に回転数を伝達している。これらの電磁モータ４４とプーリ４５はモータボックス４８に内装されている。この湾曲部４３は湾曲指示入力装置４１にあるジョイスティック４２を操作することで湾曲指示が入力される。
上記軟性鏡用電動湾曲電気メス４０は軟性内視鏡１９と組み合わせて、処置を行うために用いられる。図１０は軟性鏡用電動湾曲電気メス４０を軟性内視鏡１９に挿入する際の全体図である。本実施形態の軟性内視鏡１９との基本構成は第１実施形態で述べた内容と同様である。
図１１は電気手術装置１の内部構成を示す図である。ＡＣ／ＤＣ変換装置１２は電源コード２により供給された商用電源よりＤＣ電圧を生成し、電気手術装置１内の構成機器にＤＣ電圧を供給する。出力トランス装置１３は電極部７と対極板４に電圧を印加するようになっている。対極板４を患者の背中や足等につけて、電極部７を患者の病変に付けることにより、通電するようになっている。対極板４、電極部７付近はともに発熱するが、対極板４は面積が広いため、温度上昇が小さい。一方、電極部７は面積が小さいため、電極部７付近は温度上昇が激しく、生体組織を焼灼する。
各部の制御を行う制御装置１４は波形発生装置１５と、センサ信号処理装置１７と、計算装置１８と、モータ制御装置４７とを含む。波形発生装置１５は高周波処置を行うための波形発生を行う。パワーアンプ装置１６は波形発生装置１５で発生した波形をエネルギ増幅し、またモータ制御装置４７で発生した制御信号をエネルギ増幅する。
センサ信号処理装置１７は歪ゲージ８の信号を処理して、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の先端部にかかる力を検出する。モータ制御装置４７は電極モータ４４を制御するための信号を計算する。
以下に上記した第２実施形態の構成の作用を、図１２のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ２−２にて、湾曲指示が行われない場合に関して説明する。ステップＳ２−１で処理がスタートする。ステップＳ２−２にて、湾曲指示としてジョイスティック４２からの信号が入らないとステップＳ２−３に進む。ステップＳ２−３にて、通電指示としてフットスイッチ（高周波スイッチ）５からの信号が入るとステップＳ２−４に進む。
歪ゲージ８は軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の先端部にかかる力を検出するが、そのセンシング情報は制御装置１４に送られる。制御装置１４には、センシング情報から軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の先端部にかかる力が過剰であるかそうでないかを識別するための閾値が予め設定されている。軟性鏡用電動湾曲電気メス４０に前記閾値以上の力がかかったとき、瞬時に粘膜を切除してしまう値に設定してある。なお、閾値は別途閾値入力装置３３内の閾値設定ボタン３５ａ〜３５ｃにより任意の値に設定され、閾値表示装置３４に表示するようになっている。閾値を任意の値に設定可能にしたことにより、術者の好みの閾値を設定したり、また患部組織の状況に応じた閾値を設定したりすることが可能になっている。
制御装置１４のセンサ信号処理装置１７は歪ゲージ８のセンシング信号を処理してセンシング情報を得る。制御装置１４はセンサ信号処理装置１７で得られたセンシング情報が閾値を上回らないか否かを判断する（ステップＳ２−４）。上回らない場合はステップＳ２−５に進む。
ステップＳ２−５にて、制御装置１４は波形発生装置１５の波形をパワーアンプ装置１６に出力する。パワーアンプ装置１６は制御装置１４より受け取った波形をエネルギ増幅して出力トランス装置１３に出力する。出力トランス装置１３はパワーアンプ装置１６より得た電圧に応じて、電極部７と対極板４の間に電圧を印加する。対極板４は患者の足等につけて、電極部７は病変部３６付近に付けられているため、患者の体を通して通電する。通電が起こると、結果として病変部は焼灼される。通電した後にステップＳ２−６に進む。
ステップＳ２−６にて、術者が電気手術装置１の電源を切らない場合、ステップＳ２−２に戻る。上記ステップＳ２−２〜２−６を反復する（ループ制御）ことにより病変部付近を焼灼する。
ステップＳ２−３にて、術者が通電指示としてフットスイッチ５を押さない場合にはステップＳ２−６に移行し、ここでＮＯならばステップＳ２−２に戻る。上記ステップＳ２−２，２−３，２−６を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。
ステップＳ２−４にて、センサ信号装置１７にて得られたセンシング情報が閾値を上回る場合には、ステップＳ２−２，２−３，２−４，２−６を実行し、ステップＳ２−６でＮＯならばステップＳ２−２に戻る。上記ステップＳ２−２，２−３，２−４，２−６を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。この場合には術者がフットスイッチ５を押しても、通電は行われない。
ステップＳ２−６にて、術者が電気手術装置１の電源を切った場合、ステップＳ２−７に進み、終了する。
次にステップＳ２−２にて、湾曲指示が行われる場合について説明する。ステップＳ２−１で処理がスタートする。ステップＳ２−２にて、湾曲部４３の湾曲指示としてジョイスティック４２からの信号が入ると、ステップＳ２−８に進む。ステップＳ２−８にて、通電指示としてフットスイッチ５からの信号が入ると、ステップＳ２−９に進む。ステップＳ２−９にて、センサ信号処理装置１７は歪ゲージ８の信号を処理して、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の先端部にかかる力を検出し、ステップＳ２−１０に進む。ステップＳ２−１０にて、ステップＳ２−２で得た湾曲指示情報とステップＳ２−９で得たセンシング情報に基づいてセンシング情報が閾値を上回らないように湾曲部４３の湾曲制御が行われ、ステップＳ２−１１に進む。
ステップＳ２−１１にて、ステップＳ２−４と同様の処理が行われ、センシング情報が閾値を下回るとき、ステップＳ２−１２に進む。ステップＳ２−１２にて、ステップＳ２−５と同様の処理が行われ、電極部７に通電がなされ、病変部は焼灼される。そしてステップＳ２−６でＮＯならばステップＳ２−２に戻る。上記ステップＳ２−２，２−８〜２−１２，２−６を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。
また、ステップＳ２−８にて、通電指示としてフットスイッチ５からの信号が入らないと、ステップＳ２−１３に移行し、ステップＳ２−２で得た湾曲指示通りに湾曲制御が行われる。その後にステップＳ２−６に移行する。上記ステップＳ２−２，２−８，２−１３，２−６を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。
また、ステップＳ２−１１にて、センシング情報が閾値を上回るとき、ステップＳ２−６に移行する。上記ステップ２−２，２−８，２−９，２−１０，２−１１，２−６を反復しながら（ループ制御）、術者が電源を切るか、フットスイッチ５を押すまで待機する。結果として、湾曲部４７を湾曲制御してもセンサ測定値が閾値を下回らないため、電極部７の通電はなされない。
以下に上記した第２実施形態を、内視鏡的粘膜下層剥離術（以下ＥＳＤ（endoscopic submucosal dissection）に適用したときの詳細を図６を用いて説明する。第１実施形態と共通の部分は説明を省略し、ここでは第１実施形態と異なる点のみを説明する。第２実施形態では、歪ゲージ８により検出される反発力Ｆ’が閾値より高い場合に、Ｆが小さくなるように湾曲部４３の湾曲を制御する。湾曲を制御してもＦが閾値よりも高い場合は、電極部７に印加する高周波電圧を制御する。このことによって、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に粘膜組織２０を切開したり、固有筋層３１を穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。
なお、本実施形態では手技の一例として胃内におけるＥＳＤを挙げたが、本実施形態で示した原理を用いることで、他の軟性内視鏡とエネルギ手術装置を利用したあらゆる手技において、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。
以下に第２実施形態のそれぞれの装置が図８中のどの手段に相当するのかを示しておく。湾曲指示入力装置４１は動力指示入力手段１２６に相当する。フットスイッチ５はエネルギ指示入力手段１２７に相当する。制御装置１４は制御手段１２５−１及び調整手段１２５−２に相当する。出力トランス装置１３はエネルギ供給手段１２４に相当する。軟性鏡用電動湾曲電気メス４０は動力手段１２１および処置手段１２２に相当する。歪ゲージ８は状態変化検出手段１２３に相当する。
なお、第２実施形態では、湾曲部４３を湾曲する方法としてワイヤ４６と電磁モータ４４を用いたが、湾曲機構を有するものであればいかなる手段でも問題ない。例えば、電磁モータ４４の代用として空気圧アクチュエータを用いてもよく、またワイヤ４６と電磁モータ４４の代わりに人工筋肉を用いても良い。
また、電極部７を動作させるための方法として、滑らかに曲がる湾曲部４３を用いたが、電極部７を動作させることが可能な方法ならばいかなる方法でも良い。例えば、屈曲機構や回転機構を用いても良い。
また、湾曲指示手段としてジョイスティック４１を用いたが、本実施形態において、入力方法の形態は特に制限しない。例えばハプティックデバイスやタッチパネル式モニタや音声認識を用いても良い。
また、湾曲部４３の湾曲と高周波信号を制御したがどちらか一方の制御でも良い。どちらか一方の制御を用いる場合には、術者によって制御対象を選択する入力インターフェイスを具備しても良い。
また、電極部７の形状としてフックタイプを用いたが、形状は特に制限しない。曲がっていない形状や挟みこむ形状を用いても良い。
（第３実施形態）
以下に、主として図１３〜図１５を用いて本発明の請求項１、２、４、５に関する第３実施形態を説明する。図１３は本発明の第３実施形態の構成を示す図である。電気手術装置１の基本構成は図１の第１実施形態で示したものと同じであるが、ここでは軟性鏡用電気メス３の代わりに腹腔鏡手術に用いる電気メス５０が接続される点が異なる。
図１４は電気手術装置１の内部構成を示す図である。内部構成に関しても図４の第１実施形態で示したものと同じである。第３実施形態の構成の作用は、図５で示したフローチャートと同様であるのでここでの詳細な説明は省略する。
以下に上記した第３実施形態を、内視鏡下外科手術に適用したときの詳細を図１５を用いて説明する。図１５は内視鏡下外科手術の際の人体腹部５３の断面図である。内視鏡下外科手術において、上記電気メス５０は硬性内視鏡５４と組み合わせて、処置を行うために用いる。
以下は特に内視鏡下外科手術において、肝臓５２を切除する場合を例としてあげる。予め、人体腹部５３に複数の穴を開けておき、その穴に硬性内視鏡５４や処置具を通すためのトラカール５５を挿入しておく。硬性内視鏡５４および電気メス５０はこのトラカール５５に挿入して用いる。そして手術する空間を確保するため、人体腹部５３内を二酸化炭素等のガスで満たしておく。また、背中に対極板４を貼り付けておく。
術者は電気メス５０を操作し、電極部７を肝臓５２に当てる。この状態で電極部７と電極板４の間に高周波電圧を印加することで、肝臓５２を焼灼し、切開していく。ここで図中に示すように、電極部７から肝臓５２に対してＦの力がかかり、逆に肝臓５２から電極部７に対してＦ’の反発力がかかる。ここで力Ｆと反発力Ｆ’には、Ｆ＝Ｆ’の関係式が成り立つ。ここで力Ｆが過剰に大きい状態で高周波電圧を印加すると、必要以上に肝臓５２を切開したり、穿孔したりしてしまう可能性がある。
上記した第３実施形態では、歪ゲージ８の検出する反発力Ｆ’が閾値より高い場合に、電極部７に高周波電圧を印加することを制御する。このことによって、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に肝臓５２を切開したり、穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。
なお、本実施形態では手術の一例として内視鏡下外科手術を挙げたが、本実施形態で示した原理を用いることで、他の手術装置を利用したあらゆる手術においても、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。この際、特に内視鏡と共に利用する必要はなく、開腹下外科手術の際に本実施形態を用いても良い。
以下に本実施形態のそれぞれの装置が図１中のどの手段に相当するのかを示しておく。フットスイッチ５はエネルギ指示入力手段１０５に相当する。制御装置１４は調整手段１０４に相当する。出力トランス装置１３はエネルギ供給手段１０３に相当する。電気メス５０は処置手段１０１に相当する。歪ゲージ８は状態変化検出手段１０２に相当する。
なお、本実施形態では、電極部７の形状として針状タイプを用いたが、形状は特に制限しない。曲がっていない形状や挟みこむ形状を用いても良い。
（第４実施形態）
以下に、主として図１６〜図１８を用いて本発明の請求項７〜１１に関する第４実施形態を説明する。
図１６は本発明の第４実施形態の構成を示す図である。電気手術装置１の基本構成は図９の第２実施形態で示したものと同じであるが、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０の代わりに腹腔鏡手術に用いる電動湾曲電気メス６０が接続される点が異なる。また、湾曲部４３の湾曲を指示するための手段として湾曲指示入力装置４１の代わりにジョイスティック６１及びレバー６２を用いる。また、電磁モータ、プーリ、ワイヤは図示してないが、電動湾曲電気メス６０に内装されているものとする。
図１７は電気手術装置１の内部構成を示す図である。内部構成に関しても図１１の第２実施形態で示したものと同じである。第４実施形態の構成の作用は、図１２で示したフローチャートと同様である。
以下に上記した第４実施形態を、内視鏡下外科手術に適用した場合の詳細を図１８を用いて説明する。図１８は内視鏡下外科手術の際の人体腹部５３の断面図である。内視鏡下外科手術において、上記電動湾曲電気メス６０は硬性内視鏡５４と組み合わせて、処置を行うために用いられる。
以下は特に内視鏡下外科手術において、肝臓５２を切除する場合を例としてあげる。
予め、人体腹部５３に複数の穴を開けておき、その穴に硬性内視鏡５４や処置具を通すためのトラカール５５を挿入しておく。硬性内視鏡５４および電動湾曲電気メス６０はこのトラカール５５に挿入して用いる。そして手術する空間を確保するため、人体腹部５３内を二酸化炭素等のガスで満たしておく。また、背中に対極板４を貼り付けておく。
術者は電動湾曲電気メス６０を操作し、湾曲部４３の形状を変化させて、切除操作を最も行いやすいポジションを決めたのち、電極部７を肝臓５２に当てる。この状態で電極部７と対極板４の間に高周波電圧を印加することで、肝臓５２を焼灼し、切除していく。ここで図中に示すように、電極部７から肝臓５２に対してＦの力がかかり、逆に肝臓５２から電極部７に対してＦ’の反発力がかかる。ここで力Ｆと反発力Ｆ’には、Ｆ＝Ｆ’の関係式が成り立つ。ここでＦが過剰に大きい状態で高周波電圧を印加すると、必要以上に肝臓５２を切開したり、穿孔したりしてしまう可能性がある。
上記した第４実施形態では、歪ゲージ８の検出する反発力Ｆ’が閾値より高い場合に、湾曲部４３の湾曲をＦが小さくなるように制御する。湾曲を制御してもＦが閾値よりも高い場合は、電極部７に印加する高周波電圧を制御する。このことによって、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に肝臓５２を切開したり、穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。なお、本実施形態では手術の一例として内視鏡下外科手術を挙げたが、本実施形態で示した原理を用いることで、他のエネルギ手術装置を利用したあらゆる手術においても、電極部７に対して過剰な力が加わったときに、必要以上に生体組織を切開したり、生体組織を穿孔したりすることを防止し、安全性を高めることができる。この際、特に内視鏡と共に利用する必要はなく、開腹下外科手術の際に本実施形態を用いても良い。
以下に本実施形態のそれぞれの装置が図８中のどの手段に相当するのかを示しておく。ジョイスティック６１およびレバー６２は動力指示入力手段１２６に相当する。フットスイッチ５はエネルギ指示入力手段１２７に相当する。制御装置１４は制御手段１２５−１および調整手段１２５−２に相当する。出力トランス装置１３はエネルギ供給手段１２４に相当する。電動湾曲電気メス６０は動力手段１２１および処置手段１２２に相当する。歪ゲージ８は状態変化検出手段１２３に相当する。
なお、湾曲部４３を湾曲する方法としてワイヤと電磁モータを用いたが、湾曲機構を有するものであればいかなる手段でも問題ない。例えば、電磁モータの代用として空気圧アクチュエータを用いてもよく、またワイヤと電磁モータの代わりに人工筋肉を用いても良い。
また本実施形態では、電極部７の位置を制御するための方法として、滑らかに曲がる湾曲部４３を用いたが、電極部７の位置を変えることが可能な方法ならばいかなる方法でも良い。例えば、屈曲機構や回転機構を用いても良い。
また本実施形態では、湾曲指示手段として、ジョイスティック６１およびレバー６２を用いたが、本実施形態において、入力方法の形態は特に制限しない。例えばハプティックデバイスやタッチパネル式モニタや音声認識を用いても良い。
また本実施形態では、湾曲指示手段は電動湾曲電気メス６０に内装されているが、電動湾曲電気メスと離れていても良い。
また本実施形態では、湾曲部４３の湾曲と高周波信号を制御したが、どちらか一方の制御でも良い。どちらか一方の制御を用いる場合には、術者によって制御対象を選択する入力インターフェイスを具備しても良い。
また本実施形態では、電極部７の形状として針状タイプを用いたが、形状は特に制限しない。曲がっていない形状や挟みこむ形状を用いても良い。
なお、上記した第１から第４の各実施形態では、状態変化検出手段が測定する状態変化量として、電極部７にかかる力量を例としてあげたが、測定する状態変化量は力量に限定されない。例えば、電極部７にかかる歪量や、温度変化量、速度、加速度、位置情報を測定しても良い。
また、上記各実施形態では軟性鏡用電気メス３にかかる力のセンシング手段として歪ゲージ８を用いたが、センサの種類は、光ファイバセンサやピエゾセンサ、半導体歪ゲージ、静電容量センサ等の他の力量検出センサを代用しても良い。また、力量検出以外の温度センサやＭＥＭＳ圧力センサ、ジャイロセンサ、磁気センサを代用しても良い。
また、歪ゲージ８の貼り方は特に限定しない。図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、３枚や２枚の歪ゲージ８でも良い。このことによって電極部７に加わる力の方向や測定精度は損なわれるが、歪ゲージ８と該歪ゲージ８を接続するケーブルを減らして、装置の簡易化とコストの低減を実現することが可能となる。
また、電極部７にかかる力が測定可能ならば、歪ゲージ８を貼る位置に関して、他の貼り方でも良い。また、高周波出力エネルギの指示入力手段としてフットスイッチ５を用いたが、例えばハンドスイッチや音声認識スイッチ等の他の指示入力手段を用いても良い。
また、電極部７の材料としてＳＵＳ３０４を用いたが、導電性物体であれば他のもので代用することができる。
また、上記各実施形態において、センサ信号処理装置１７にて得たセンシング情報が閾値を上回らないか否かを判断し、電極部７の高周波信号をＯＮ／ＯＦＦ制御したが、センサ信号処理装置１７にて得たセンシング情報に基づいて制御装置１４が電極部７の高周波信号を増減させる制御を行っても良い。
さらに、上記各実施形態において軟性鏡用電気メスを用いたが、他のエネルギ処置具、例えば超音波処置具等にも適用することができる。
（第５実施形態）
以下に、本発明の第５実施形態を説明する。内視鏡的粘膜下剥離術における偶発症として切開処置具などによる穿孔が挙げられる。これは、切開処置具を固有筋層に強く押し付けることが原因であるが、内視鏡のチャンネルを経由した処置具を内視鏡のアングル操作では切開処置具の先端に設けられた切開部にかかる力量を術者が感じ取ることが困難である。また、切開処置具を粘膜に押し付けることによって病変の周辺をマーキングする場合においても、処置具が長大であるために切開部にかかる力量を感じ取ることも困難であった。
上記の課題を解決するために、第５実施形態は、以下の構成を備えることを特徴とする。
１． 切開処置具の先端に設けられた切開部にかかる力量を検知する機能を有する。
２． １．において、切開処置具は処置具の送り込みと振り分け動作をマニピュレータにて駆動する。
３． １．または２．において、切開部にかかる力量が固有筋層を穿孔する力量に達する前に警告する機構を設ける。
４． ３．において、警告手段を内視鏡観察モニターに表示する。
５． ２．において、切開部にかかる力量が粘膜筋層を穿孔する直前の力量に達した場合に、動作を停止する機能を設ける。
６． ２．〜５．において、処置具システムに使用される処置具は局注針である。
（第６実施形態）
以下に、本発明の第６実施形態を説明する。内視鏡的粘膜下剥離術における偶発症として切開処置具などによる出血が挙げられる。止血を防止しながら切開できることをコンセプトとして開発された高周波電源装置には、凝固とカットのモードを交互に切り替えるエンドカットモードなどが搭載されているが、切開処置具の移動が早い場合には血管を凝固する前に血管を切除するために出血する場合がある。さらに、出血した場合には止血作業を要するために、治療時間にも多大な影響を与えていた。
上記の課題を解決するために、第５実施形態は、以下の構成を備えることを特徴とする。
１．高周波電源装置と組み合わせて使用する切開処置具において、先端に設けられたナイフ部の駆動を電気的に制御するとともに、高周波電源の出力設定の情報と連動してナイフ部の駆動速度を制御する機能を有する。
２．高周波電源装置と組み合わせて使用する切開処置具を挿通し、切開処置具を任意の方向に駆動可能な駆動機構を有する内視鏡において、処置具の駆動を電気的に制御するとともに、高周波電源の出力設定の情報と連動してナイフ部の駆動速度を制御する。
３．１．または２．において、高周波電源のモードはエンドカットモードである。
図１は、第１実施形態の概略を説明するための図である。 図２は、本発明の第１実施形態の構成を示す図である。 図３は、軟性鏡用電気メス３の歪ゲージ８が貼り付けてある部分Ａ−Ａの断面図である。 図４は、電気手術装置１の内部構成を示す図である。 図５は、第１実施形態の構成の作用を説明するためのフローチャートである。 図６は、第１実施形態をＥＳＤに適用したときの詳細を説明するための図である。 図７は、３枚や２枚の歪ゲージ８を用いた例を示す図である。 図８は、第２実施形態の概略を説明するための図である。 図９は、本発明の第２実施形態の構成を示す図である。 図１０は、軟性鏡用電動湾曲電気メス４０を軟性内視鏡１９に挿入する際の全体図である。 図１１は、電気手術装置１の内部構成を示す図である。 図１２は、第２実施形態の構成の作用を説明するためのフローチャートである。 図１３は、本発明の第３実施形態の構成を示す図である。 図１４は、電気手術装置１の内部構成を示す図である。 図１５は、内視鏡下外科手術の際の人体腹部５３の断面図である。 図１６は、本発明の第４実施形態の構成を示す図である。 図１７は電気手術装置１の内部構成を示す図である。 図１８は、第４実施形態を、内視鏡下外科手術に適用した場合の詳細を説明するための図である。
符号の説明
１…電気手術装置、
２…電源コード、
３…軟性鏡用電気メス、
４…対極板、
５…フットスイッチ、
６ａ〜６ｆ…コード、
７…電極部、
８…歪ゲージ、
９…絶縁カバー、
１０…ハンドル、
１２…ＡＣ／ＤＣ変換装置、
１３…出力トランス装置、
１４…制御装置、
１５…波形発生装置、
１６…パワーアンプ装置、
１７…センサ信号処理装置、
１８…ＣＰＵ装置、
１９…軟性内視鏡、
２０…粘膜組織、
２１…挿入部、
２２…手元操作部、
２３…ユニバーサルコード、
２４…内視鏡先端部、
２５…内視鏡湾曲部、
２６…内視鏡可撓管、
２７…観察窓、
２８…照明窓、
２９…チャンネル管路先端開口部、
３０…チャンネル管路末端開口部、
３１…固有筋層、
３２…生理食塩水、
３３…閾値入力装置、
３４…閾値表示装置、
３５ａ〜３５ｃ…閾値設定ボタン、
３６…病変部、
４０…軟性鏡用電動湾曲電気メス、
４１…湾曲指示入力装置、
４２…ジョイスティック、
４３…湾曲部、
４４…電磁モータ、
４５…プーリ、
４６…ワイヤ、
４７…モータ制御装置、
４８…モータボックス、
５０…電気メス、
５１…皮膚、
５２…肝臓、
５３…人体腹部、
５４…硬性内視鏡、
５５…トラカール、
６０…電動湾曲電気メス、
６１…ジョイスティック、
６２…レバー、
１００…被検体、
１０１…処置手段、
１０２…状態変化検出手段、
１０３…エネルギ供給手段、
１０４…調整手段、
１０５…エネルギ指示入力手段、
１０６…術者、
１２０…被検体、
１２１…動力手段、
１２２…処置手段、
１２３…状態変化検出手段、
１２４…エネルギ供給手段、
１２５−１…制御手段、
１２５−２…調整手段、
１２６…動力指示入力手段、
１２７…エネルギ指示入力手段、
１２８…術者。

Claims (6)

  1. 被検体を処置する処置手段と、
    前記処置手段にエネルギを供給するエネルギ供給手段と、
    前記エネルギ供給手段からのエネルギを前記被検体に供給する処置動作に先立ち前記被検体から受ける前記処置手段の状態変化を検出する状態変化検出手段と、
    前記エネルギ供給手段に前記処置手段にエネルギを供給する指示を入力するエネルギ指示入力手段と、
    前記処置手段を能動的に駆動する動力手段と、
    前記動力手段の動作を指示する動力指示入力手段と、
    前記動力指示入力手段による指示に応じて前記動力手段を制御する制御手段と、
    前記エネルギ指示入力手段によるエネルギ供給指示の入力と、前記動力指示入力手段による動力指示と、前記状態変化検出手段での検出結果とに基づき、前記エネルギ供給手段からのエネルギを前記被検体に供給する処置動作に先立ち前記エネルギ供給手段によるエネルギ供給と前記動力手段による駆動の一方あるいは両方を調整する調整手段と、
    を具備することを特徴とするエネルギ手術装置。
  2. 前記状態変化検出手段は、前記処置手段が受ける力量の変化を検出することを特徴とする請求項１に記載のエネルギ手術装置。
  3. 前記調整手段は、前記状態変化検出手段で検出する状態変化量の閾値を入力する閾値入力手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエネルギ手術装置。
  4. 前記調整手段は、前記状態変化検出手段の状態変化量が前記閾値を超えないように前記動力手段の駆動を調整することを特徴とする請求項３に記載のエネルギ手術装置。
  5. 前記調整手段は、前記状態変化検出手段の状態変化量が前記閾値を超えた場合に前記エネルギ供給手段によるエネルギ供給を調整することを特徴とする請求項３に記載のエネルギ手術装置。
  6. 前記エネルギ手術装置は、内視鏡と共に使用されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つの請求項に記載のエネルギ手術装置。
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