JP5931604B2 - 治療用処置装置 - Google Patents

Description

本発明は、治療用処置装置に関する。

一般に、高周波エネルギや熱エネルギを用いて生体組織を治療する治療用処置装置が知られている。例えば特許文献１には、生体組織を加熱し凝固させるための治療用処置装置に係る技術が開示されている。この治療用処置装置は、生体組織を把持する開閉可能な一対のジョーを備える。このジョーは、通電により発熱する発熱体が設けられた伝熱部を有する。伝熱部が熱せられることにより、把持された生体組織が加熱される。特許文献１には、発熱体の電気抵抗値の変化に基づいて、伝熱部及び生体組織の温度を取得して、伝熱部を所定の温度に制御することに係る技術が開示されている。

特開２００１−１９０５６１号公報

特許文献１には、一対のジョーに設けられた各伝熱部の温度がそれぞれ取得され、これら温度に基づいて発熱部に与える電圧がフィードバック制御されることが開示されている。しかしながら、生体組織では、その領域によって例えば含水率の違いのため熱容量及び熱伝導率が異なり得る。一対の伝熱部のそれぞれに接触する生体組織の熱特性が異なる場合、２つの伝熱部の温度上昇の速度が互いに異なり得る。このような場合、均一な生体組織を処置する場合に比べて、処置に掛かる時間が増加し処置の効率が低下する可能性がある。

そこで本発明は、効率のよい加熱処置を行える治療用処置装置を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、治療用処置装置は、生体組織を加熱して治療するための治療用処置装置であって、前記生体組織に接触して前記生体組織に熱を伝える第１の伝熱部と、前記第１の伝熱部に対して相対的に移動して、前記第１の伝熱部とともに前記生体組織を把持して前記生体組織に熱を伝える第２の伝熱部と、前記第１の伝熱部に配置され、電力が投入されることによって前記第１の伝熱部を加熱する第１の発熱素子と、前記第２の伝熱部に配置され、電力が投入されることによって前記第２の伝熱部を加熱する第２の発熱素子と、前記第１の伝熱部の温度である第１の温度、及び前記第２の伝熱部の温度である第２の温度を取得する温度取得部と、前記第１の温度と前記第２の温度とを比較し、前記第１の温度と前記第２の温度とのうち低い方を基準として第１の制御値及び第２の制御値を決定し、前記第１の温度及び前記第２の温度が予め設定された目標温度に到達したら、前記第１の温度に基づいて前記第１の制御値を決定し、前記第２の温度に基づいて前記第２の制御値を決定する制御部と、前記第１の発熱素子に前記第１の制御値に基づく電力を投入し、前記第２の発熱素子に前記第２の制御値に基づく電力を投入する電力投入部と、を具備することを特徴とする。

第１の温度と第２の温度とのうち低い方を基準として投入エネルギを決定するので、効率のよい加熱処置を行える治療用処置装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る治療用処置システムの構成例を示す概略図。 本発明の一実施形態に係るエネルギ処置具のシャフト及び保持部の構成例を示す断面の概略図であり、（Ａ）は保持部が閉じた状態を示す図、（Ｂ）は保持部が開いた状態を示す図。 本発明の一実施形態に係る保持部の第１の保持部材の構成例を示す概略図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示す３Ｂ−３Ｂ線に沿う縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示す３Ｃ−３Ｃ線に沿う横断面図。 本発明の一実施形態に係る発熱チップの構成例の概略を示す上面図。 本発明の一実施形態に係る発熱チップの構成例の概略を示す図であって、図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図。 本発明の一実施形態に係る配線部材の構成例の概略を示す断面図。 本発明の一実施形態に係る第１の高周波電極、発熱チップ、配線部材、及び各種配線等の構成例の概略を示す平面図。 本発明の一実施形態に係る制御装置の構成例を示すブロック図。 第１の電極部及び第２の電極部で生体組織を把持した状態の一例を示す模式図。 本発明の一実施形態に係る処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る温度情報共有制御の処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る温度情報個別制御の処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る電極部の温度変化と電極部への投入電力の変化との一例を示す図。 比較例に係る電極部の温度変化と電極部への投入電力の変化との一例を示す図。

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る治療用処置装置は、生体組織の治療に用いるための装置である。この治療用処置装置は、生体組織に高周波エネルギと熱エネルギとを作用させる。図１に示すように、治療用処置装置３００は、エネルギ処置具３１０と、制御装置３７０と、フットスイッチ３８０とを備えている。

エネルギ処置具３１０は、例えば腹壁を貫通させて処置を行うための、リニアタイプの外科治療用処置具である。エネルギ処置具３１０は、ハンドル３５０と、ハンドル３５０に取り付けられたシャフト３４０と、シャフト３４０の先端に設けられた保持部３２０とを有する。保持部３２０は、開閉可能であり、処置対象である生体組織を把持して、生体組織の凝固、切開等の処置を行う処置部である。以降説明のため、保持部３２０側を先端側と称し、ハンドル３５０側を基端側と称する。ハンドル３５０は、保持部３２０を操作するための複数の操作ノブ３５２を備えている。また、ハンドル３５０には、そのエネルギ処置具３１０に係る固有値等を記憶する図示しない不揮発性のメモリが備えられている。なお、ここで示したエネルギ処置具３１０の形状は、もちろん一例であり、同様の機能を有していれば、他の形状でもよい。例えば、鉗子のような形状をしていてもよいし、シャフトが湾曲していてもよい。

ハンドル３５０は、ケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。ここで、ケーブル３６０と制御装置３７０とは、コネクタ３６５によって接続されており、この接続は着脱自在となっている。すなわち、治療用処置装置３００は、処置毎にエネルギ処置具３１０を交換することができるように構成されている。制御装置３７０には、フットスイッチ３８０が接続されている。足で操作するフットスイッチ３８０は、手で操作するスイッチやその他のスイッチに置き換えてもよい。フットスイッチ３８０のペダルを術者が操作することにより、制御装置３７０からエネルギ処置具３１０へのエネルギの供給のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。

保持部３２０及びシャフト３４０の構造の一例を図２に示す。図２（Ａ）は保持部３２０が閉じた状態を示し、図２（Ｂ）は保持部３２０が開いた状態を示す。シャフト３４０は、筒体３４２とシース３４３とを備えている。筒体３４２は、その基端部でハンドル３５０に固定されている。シース３４３は、筒体３４２の外周に、筒体３４２の軸方向に沿って摺動可能に配設されている。

筒体３４２の先端部には、保持部３２０が配設されている。保持部３２０は、第１の保持部材３２２と、第２の保持部材３２４とを備えている。第１の保持部材３２２の基部は、シャフト３４０の筒体３４２の先端部に固定されている。一方、第２の保持部材３２４の基部は、シャフト３４０の筒体３４２の先端部に、支持ピン３４６によって、回動可能に支持されている。したがって、第２の保持部材３２４は、支持ピン３４６の軸回りに回動し、第１の保持部材３２２に対して開いたり閉じたりする。

保持部３２０が閉じた状態では、第１の保持部材３２２の基部と、第２の保持部材３２４の基部とを合わせた断面形状は、円形となる。第２の保持部材３２４は、第１の保持部材３２２に対して開くように、例えば板バネなどの弾性部材３４７により付勢されている。シース３４３を、筒体３４２に対して先端側にスライドさせ、シース３４３によって第１の保持部材３２２の基部及び第２の保持部材３２４の基部を覆うと、図２（Ａ）に示すように、弾性部材３４７の付勢力に抗して、第１の保持部材３２２及び第２の保持部材３２４は閉じる。一方、シース３４３を筒体３４２の基端側にスライドさせると、図２（Ｂ）に示すように、弾性部材３４７の付勢力によって第１の保持部材３２２に対して第２の保持部材３２４は開く。

筒体３４２には、後述する第１の高周波電極１１０に接続された第１の高周波電極用通電ライン１６２と、第２の高周波電極２１０に接続された第２の高周波電極用通電ライン２６２とが挿通されている。また、筒体３４２には、後述する発熱部材である発熱チップ１４０に接続される一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４と、発熱チップ２４０に接続される一対の第２の発熱チップ用通電ライン２６４とが挿通されている。

筒体３４２の内部には、その基端側で操作ノブ３５２の一つと接続した駆動ロッド３４４が、筒体３４２の軸方向に沿って移動可能に設置されている。駆動ロッド３４４の先端側には、先端側に刃が形成された薄板状のカッタ３４５が設置されている。操作ノブ３５２を操作すると、駆動ロッド３４４を介してカッタ３４５は、筒体３４２の軸方向に沿って移動させられる。カッタ３４５が先端側に移動するとき、カッタ３４５は、保持部３２０に形成された後述する第１のカッタ案内溝３３２及び第２のカッタ案内溝３３４内に収まる。

保持部３２０について図３を参照して説明する。第１の保持部材３２２には、図３に示すように、前記したカッタ３４５を案内するための第１のカッタ案内溝３３２が形成されている。第１の保持部材３２２には、例えば銅の薄板で形成された第１の高周波電極１１０が設けられている。この第１の高周波電極１１０は、その一方の主面（以降、第１の主面と称する）で生体組織と接触するように構成されている。第１の高周波電極１１０は、第１のカッタ案内溝３３２を有するので、その平面形状は、図３（Ａ）に示すように、Ｕ字形状となっている。第１の高周波電極１１０の第１の主面と表裏をなす第２の主面には、図２に示すように、第１の高周波電極用通電ライン１６２が電気的に接続されている。第１の高周波電極１１０は、この第１の高周波電極用通電ライン１６２及びケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。

第１の高周波電極１１０の生体組織と接触しない第２の主面には、後に詳述するように、複数の発熱チップ１４０が配置されている。さらに第２の主面には、この発熱チップ１４０への配線のため、配線部材１５０が配置されている。発熱チップ１４０と、配線部材１５０を含む配線等と、第１の高周波電極１１０とを覆うように、第１のカバー部材１２０が配置されている。第１のカバー部材１２０は、例えば樹脂で形成されている。基端部の第１の高周波電極１１０と第１のカバー部材１２０との間は、端部封止剤１８０で埋められている。なお、図２では、図面の簡略化のために、第１のカバー部材１２０と、端部封止剤１８０とは、図示を省略している。このようにして、第１の高周波電極１１０と第１のカバー部材１２０とに囲まれた第１の電極部１００が形成されている。第１の電極部１００は、電気絶縁性と断熱性とを有する第１の保持部材本体３２６に埋め込まれて固定されている。

図２に示すように、第２の保持部材３２４は、第１の保持部材３２２と対称をなす形状をしており、第１の保持部材３２２と同様の構造を有する。すなわち、第２の保持部材３２４には、第１のカッタ案内溝３３２と対向する位置に、第２のカッタ案内溝３３４が形成されている。また、第２の保持部材３２４には、第１の高周波電極１１０と対向する位置に、第２の高周波電極２１０が設けられている。この第２の高周波電極２１０は、その一方の主面で生体組織と接触するように構成されている。第２の高周波電極２１０は、第２の高周波電極用通電ライン２６２及びケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。

また、第２の高周波電極２１０の生体組織と接触しない面には、発熱チップ１４０と同様の発熱チップ２４０が接合されている。この発熱チップ２４０と、発熱チップ２４０への接続のための配線部材を含む配線等と、第２の高周波電極２１０とを覆うように、第１のカバー部材１２０と同様の第２のカバー部材が配置されている。第２の高周波電極２１０と第２のカバー部材との基端部は、端部封止剤で埋められている。このようにして、第２の高周波電極２１０と第２のカバー部材２２０とに囲まれた第２の電極部２００が形成されている。この第２の電極部２００は、第２の保持部材本体３２８に埋め込まれて固定されている。

第１の電極部１００について詳述する。なお、第２の電極部２００は、第１の電極部１００と同様の構造を有するので、第２の電極部２００についての説明は省略する。発熱チップ１４０について図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。ここで、図４Ａは上面図であり、図４Ｂは図４Ａに示した４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。発熱チップ１４０は、窒化アルミナやアルミナ等の高熱伝導性の材料で形成された基板１４１を用いて形成されている。基板１４１の主面の一方である表面には、発熱用の例えばＰｔ薄膜である抵抗パターン１４３が形成されている。また、基板１４１の表面の、長方形の２つの短辺近傍には、それぞれ矩形の電極１４５が形成されている。ここで、電極１４５は、抵抗パターン１４３のそれぞれの端部に接続している。電極１４５が形成されている部分を除き、抵抗パターン１４３上を含む基板１４１の表面には、例えばポリイミドで形成された絶縁膜１４７が形成されている。

基板１４１の裏面全面には、接合用金属層１４９が形成されている。電極１４５と接合用金属層１４９とは、例えばＴｉとＣｕとＮｉとＡｕとからなる多層の膜である。これら電極１４５と接合用金属層１４９とは、ハンダ付け等に対して安定した強度を有している。接合用金属層１４９は、例えば第１の高周波電極１１０に発熱チップ１４０をハンダ付けする際に、接合が安定するように設けられている。

発熱チップ１４０は、第１の高周波電極１１０の生体組織と接する面（第１の主面）とは反対側の面（第２の主面）に配置されている。ここで発熱チップ１４０は、それぞれ接合用金属層１４９の表面と第１の高周波電極１１０の第２の主面とをハンダ付けすることにより固定されている。この固定には、導電性ペーストが用いられてもよい。なお、第２の高周波電極２１０に固定された発熱チップ２４０も、上述の発熱チップ１４０と同じ構造を有している。

配線部材１５０は、例えばフレキシブルプリント基板である。配線部材１５０の概略を示す断面図を図５に示す。この図に示すように、例えばポリイミドで形成された基板１５１には、例えば銅による配線１５２が形成されている。配線１５２は絶縁膜１５３で覆われている。ただし、配線１５２の一部が絶縁膜１５３で覆われず、露出した配線１５２が電極１５４として機能する。配線部材１５０は、必要に応じて大きさや形状が異なるが、基本的な構造は上述のとおりである。なお、配線部材１５０には、フレキシブル基板の代わりにガラスエポキシ基板等の箔状又は板状の配線部材が用いられてもよい。

第１の高周波電極１１０と、第１の高周波電極１１０上の発熱チップ１４０と、それらに関する電気的接続とについて図６を参照して説明する。第１の高周波電極１１０は、図６に示すように、第１のカッタ案内溝３３２を形成するように、その平面形状はＵ字型をしている。

第１の高周波電極１１０には、６個の発熱チップ１４０が離散的に配置されている。すなわち、発熱チップ１４０は、基端側から先端側に向けて第１のカッタ案内溝３３２を挟んで対称に２列に３個ずつ並べて配置されている。一方の列（図６において上側の列）に配置された発熱チップ１４０を基端側から順に第１の発熱チップ１４０１、第２の発熱チップ１４０２、及び第３の発熱チップ１４０３と称することにする。同様に他方の列（図６において下側の列）に配置された発熱チップを基端側から順に第４の発熱チップ１４０４、第５の発熱チップ１４０５、及び第６の発熱チップ１４０６と称することにする。

第１の高周波電極１１０上には、各発熱チップ１４０を接続するために、配線部材１５０が配置されている。配線部材１５０は、例えば接着性を有する樹脂を用いて固定されている。まず、第１の発熱チップ１４０１が配置されている側の基端には、配線部材１５０が配置されている。この配線部材１５０を第１の配線部材１５０１と称する。同様に、第１の高周波電極１１０の第４の発熱チップ１４０４が配置されている側の基端には、第２の配線部材１５０２が配置されている。

第１の配線部材１５０１の基端側の電極１５４には、一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４の一方が電気的に接続されている。同様に、第２の配線部材１５０２の基端側の電極１５４には、一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４の他方が電気的に接続されている。また、第１の高周波電極１１０の基端部には、第１の高周波電極用通電ライン１６２が電気的に接続されている。

第１の配線部材１５０１の先端側の電極１５４と、第１の発熱チップ１４０１の基端側の電極１４５とは、ワイヤーボンディングによるワイヤー１５６によって電気的に接続されている。このように、第１の発熱チップ用通電ライン１６４は、第１の配線部材１５０１を介して第１の発熱チップ１４０１と電気的に接続している。同様に、第１の発熱チップ用通電ライン１６４は、第２の配線部材１５０２を介して、第４の発熱チップ１４０４と電気的に接続している。

第１の高周波電極１１０上の、第１の発熱チップ１４０１と第２の発熱チップ１４０２との間には、第３の配線部材１５０３が配置されている。第３の配線部材１５０３の基端側の電極１５４と、第１の発熱チップ１４０１の先端側の電極１４５とは、ワイヤーボンディングによるワイヤー１５６によって電気的に接続されている。同様に、第３の配線部材１５０３の先端側の電極１５４と、第２の発熱チップ１４０２の基端側の電極１４５とは、ワイヤーボンディングによるワイヤー１５６によって電気的に接続されている。このように、第１の発熱チップ１４０１と第２の発熱チップ１４０２とは、電気的に直列に接続されている。

同様に、第２の発熱チップ１４０２と第３の発熱チップ１４０３との間には、第４の配線部材１５０４が配置されている。第２の発熱チップ１４０２と第３の発熱チップ１４０３とは、第４の配線部材１５０４を介して電気的に直列に接続されている。第３の発熱チップ１４０３と第６の発熱チップ１４０６との間には、第５の配線部材１５０５が配置されている。第３の発熱チップ１４０３と第６の発熱チップ１４０６とは、第５の配線部材１５０５を介して電気的に直列に接続されている。同様に、第６の発熱チップ１４０６と第５の発熱チップ１４０５とは、第６の配線部材１５０６を介して電気的に直列に接続されている。第５の発熱チップ１４０５と第４の発熱チップ１４０４とは、第７の配線部材１５０７を介して、電気的に直列に接続されている。以上のように、一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４の間には、６つの発熱チップ１４０が直列に接続されている。

各発熱チップ１４０は、第１の発熱チップ用通電ライン１６４及びケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。制御装置３７０は、発熱チップ１４０に投入する電力を制御する。制御装置３７０から出力された電流は、各発熱チップ１４０の各抵抗パターン１４３を流れる。その結果、各抵抗パターン１４３は発熱する。抵抗パターン１４３が発熱すると、第１の高周波電極１１０にその熱が伝達される。この熱により、第１の高周波電極１１０に接した生体組織が焼灼される。

制御装置３７０について説明する。制御装置３７０は、図７に示すように、制御部３７１と、発熱チップ駆動回路３７２と、温度取得部３７３と、高周波エネルギ出力回路３７４と、記憶部３７５と、入力部３７６と、表示部３７７と、スピーカ３７８とを備える。制御部３７１は、制御装置３７０内の各部と接続しており、制御装置３７０の各部を制御する。高周波エネルギ出力回路３７４は、エネルギ処置具３１０と接続しており、制御部３７１の制御の下、エネルギ処置具３１０の第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０を駆動する。すなわち、高周波エネルギ出力回路３７４は、第１の高周波電極用通電ライン１６２及び第２の高周波電極用通電ライン２６２を介して、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に高周波電圧を印加する。

発熱チップ駆動回路３７２は、エネルギ処置具３１０と接続しており、制御部３７１の制御の下、エネルギ処置具３１０の各発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０を駆動する。すなわち、発熱チップ駆動回路３７２は、制御部３７１の制御の下、第１の発熱チップ用通電ライン１６４及び第２の発熱チップ用通電ライン２６４を介して加熱のために発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の各抵抗パターン１４３に電力を供給する。

温度取得部３７３は、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に印加する電圧と、そのとき流れる電流とに基づいて、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の各抵抗パターン１４３の抵抗値を取得する機能を有する。抵抗パターン１４３の抵抗値は、抵抗パターン１４３の温度に応じて変化する。そこで、抵抗パターン１４３の温度と抵抗値との関係を予め取得しておき、その関係を予め記憶部３７５に記憶させておく。温度取得部３７３は、抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて、抵抗パターン１４３の温度と抵抗値との関係を利用して抵抗パターン１４３の温度を取得する。ここで、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度は、抵抗パターン１４３の温度とみなしたり、抵抗パターン１４３の温度から求めたりされ得る。温度取得部３７３は、取得した第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度を制御部３７１に出力する。抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて温度を取得するので、第１の高周波電極１１０上に別途温度センサを設ける必要がなく、第１の電極部１００の小型化に有利である。

なお、上記の温度取得の方法は一例であり、これに限らない。温度取得部３７３は、例えば第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に設けられた温度センサの出力に基づいて、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度を取得してもよい。温度センサとして、例えば熱電対が使われ得る。抵抗パターン１４３の抵抗値に基づかないので、抵抗パターン１４３の温度と抵抗値との関係を有する必要がない点で、温度センサを用いることは有利である。

制御部３７１は、温度取得部３７３から取得した第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度を、記憶部３７５に格納し、必要に応じて適宜読み出す。制御部３７１は、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度を用いて、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に投入すべき電力を算出する。制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２を制御して、算出した電力を発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に投入させる。

制御部３７１には、フットスイッチ（ＳＷ）３８０が接続されており、フットスイッチ３８０からエネルギ処置具３１０による処置が行われるＯＮと、処置が停止されるＯＦＦとが、入力される。入力部３７６は、制御部３７１の各種設定を入力する。表示部３７７は、制御部３７１の各種設定を表示する。記憶部３７５は、制御装置３７０の動作に必要な各種データが記憶されている。スピーカ３７８は、アラーム音などを出力する。

次に本実施形態に係る治療用処置装置３００の動作を説明する。術者は、予め制御装置３７０の入力部を操作して、治療用処置装置３００の出力条件、例えば、高周波エネルギ出力の設定電力、熱エネルギ出力の目標温度や加熱時間等を設定しておく。治療用処置装置３００は、それぞれの値が個別に設定されるようになっていてもよいし、術式に応じた設定値のセットが選択されるようになっていてもよい。本実施形態では、目標温度をＴ＿ｔａｒｇｅｔとする。

エネルギ処置具３１０の保持部３２０及びシャフト３４０は、例えば、腹壁を通して腹腔内に挿入される。術者は、操作ノブ３５２を操作して保持部３２０を開閉させ、第１の保持部材３２２と第２の保持部材３２４とによって処置対象の生体組織を把持する。このとき、第１の保持部材３２２に設けられた第１の高周波電極１１０の第１の主面と、第２の保持部材３２４に設けられた第２の高周波電極２１０の第１の主面とに、処置対象の生体組織が接触する。

術者は、保持部３２０によって処置対象の生体組織を把持したら、フットスイッチ３８０を操作する。フットスイッチ３８０がＯＮに切り換えられると、制御装置３７０から、ケーブル３６０内を通る第１の高周波電極用通電ライン１６２を介して第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に、予め設定した電力の高周波電力が供給される。供給される電力は、例えば、２０Ｗ〜８０Ｗ程度である。その結果、生体組織は発熱し、組織が焼灼される。この焼灼により、当該組織は変性し、凝固する。

次に制御装置３７０は、高周波エネルギの出力を停止した後、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度が目標温度になるように、各発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に電力を供給する。ここで、目標温度は、例えば２００℃である。このとき電流は、制御装置３７０から、ケーブル３６０及び第１の発熱チップ用通電ライン１６４を介して、各発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３を流れる。各発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３は、電流によって発熱する。抵抗パターン１４３で発生した熱は、基板１４１及び接合用金属層１４９を介して、第１の高周波電極１１０に伝わる。その結果、第１の高周波電極１１０の温度は上昇する。同様に、制御装置３７０から、ケーブル３６０及び第２の発熱チップ用通電ライン２６４を介して、発熱チップ２４０に電力が供給され、発熱チップ２４０が発熱する。発熱チップ２４０で発生した熱により、第２の高周波電極２１０の温度は上昇する。

これらの熱によって第１の高周波電極１１０又は第２の高周波電極２１０と接触している生体組織は更に焼灼され、更に凝固する。加熱によって生体組織が凝固したら、熱エネルギの出力を停止する。最後に術者は、操作ノブ３５２を操作してカッタ３４５を移動させ、生体組織を切断する。以上によって生体組織の処置が完了する。

発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０を用いた加熱処置についてさらに詳細に説明する。第１の電極部１００及び第２の電極部２００とで、生体組織９００を把持した状態の模式図を図８に示す。図８に示す例では、生体組織９００は、場所によって熱容量及び熱伝導率が異なっている。ここでは、生体組織９００のうち、第１の電極部１００と接しており熱容量が比較的小さく熱伝導率が比較的大きい部分を第１の部分９１０と称することにし、第２の電極部２００と接しており熱容量が比較的大きく熱伝導率が比較的小さい部分を第２の部分９２０と称することにする。以下において、このような場合を適宜例として挙げながら説明する。

制御部３７１における第１の電極部１００及び第２の電極部２００の温度制御について説明する。ここで、生体組織９００と接する第１の高周波電極１１０の温度を第１の温度Ｔ１と称し、生体組織９００と接する第２の高周波電極２１０の温度を第２の温度Ｔ２と称することとする。また、本実施形態では、第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２を目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに制御するものとする。この温度制御のフローチャートを図９に示す。

ステップＳ１０１において、制御部３７１は、第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２を取得する。第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２は、例えば温度に依存して変化する発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の電気抵抗を計測することで取得する。なお、第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２の取得方法は、これに限らず、例えば第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に設けられた温度センサから取得するものであってもよい。

ステップＳ１０２において、制御部３７１は、Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ＜Ｔ１かつＴ＿ｔａｒｇｅｔ＜Ｔ２の条件を満たすか否かを判定する。ステップＳ１０２の判定で条件を満たすとき、処理はステップＳ１０４に進む。一方、ステップＳ１０２の判定で条件を満たさないとき、処理はステップＳ１０３に進む。例えば本処置の前に、加熱動作を行っている場合に、Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ＜Ｔ１かつＴ＿ｔａｒｇｅｔ＜Ｔ２となり得る。しかしながら処置の開始時には一般的にこの条件を満たさない。

ステップＳ１０３において、制御部３７１は、後述する温度情報共有制御を行う。その後、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４において、制御部３７１は、後述する温度情報個別制御を行う。その後、処理は終了する。

温度情報共有制御における処理を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２０１において、制御部３７１は、第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２を取得する。ステップＳ２０２において、制御部３７１は、Ｔ１＜Ｔ２の条件を満たすか否かを判定する。

ステップＳ２０２の判定で条件を満たすとき、処理はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、制御部３７１は、第１の高周波電極１１０の温度である第１の温度Ｔ１を制御に用いる基準温度とすることを決定する。ステップＳ２０４において、制御部３７１は、第１の温度Ｔ１を基準として第１の高周波電極１１０に設けられた発熱チップ１４０及び第２の高周波電極２１０に設けられた発熱チップ２４０に投入する電力Ｐ１を決定する。ここで電力Ｐ１は、例えば下記式（１）で求められる。
Ｐ１＝Ｃ１×ｄＴ１／ｄｔ＋Ｃ２×（Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ１）＋Ｐ１ｎｏｗ （１）
ここで、Ｃ１及びＣ２は所定の制御ゲインであり、Ｐ１ｎｏｗは現在の投入電力である。ステップＳ２０５において、制御部３７１は、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に、電力Ｐ１を投入する。その後、処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０２の判定で条件を満たさないとき、処理はステップＳ２０６に進む。例えば、図８に示すように、第１の高周波電極１１０と接している第１の部分９１０の方が、第２の高周波電極２１０と接している第２の部分９２０よりも熱容量が小さく熱伝導率が大きい場合、第１の高周波電極１１０の第１の温度Ｔ１の方が高くなるので、処理はステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、制御部３７１は、第２の高周波電極２１０の温度である第２の温度Ｔ２を制御に用いる基準温度とすることを決定する。ステップＳ２０７において、制御部３７１は、第２の温度Ｔ２を基準として第１の高周波電極１１０に設けられた発熱チップ１４０及び第２の高周波電極２１０に設けられた発熱チップ２４０に投入する電力Ｐ２を決定する。ここで電力Ｐ２は、例えば下記式（２）で求められる。
Ｐ２＝Ｃ１×ｄＴ２／ｄｔ＋Ｃ２×（Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ２）＋Ｐ２ｎｏｗ （２）
ここで、Ｐ２ｎｏｗは現在の投入電力である。ステップＳ２０８において、制御部３７１は、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に電力Ｐ２を投入する。その後、処理はステップＳ２０９に進む。このように、第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２とのうち、低い方の温度を基準として、フィードバック制御するように第１の電極部１００及び第２の電極部２００に投入する電力が決定される。

ステップＳ２０９において、制御部３７１は、第１の高周波電極１１０の第１の温度Ｔ１と第２の高周波電極２１０の第２の温度Ｔ２とが共に目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔより高くなったか否かを判定する。すなわち、制御部３７１は、Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ＜Ｔ１かつＴ＿ｔａｒｇｅｔ＜Ｔ２の条件を満たすか否かを判定する。ステップＳ２０９の判定で条件を満たすとき、温度情報共有制御を終了し、処理は図９を参照して説明したステップＳ１０３に戻る。一方、ステップＳ２０９の判定で条件を満たさないとき、処理はステップＳ２０１に戻る。

温度情報個別制御における処理を、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３０１において、制御部３７１は、第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２を取得する。ステップＳ３０２において、制御部３７１は、Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ≠Ｔ１又はＴ＿ｔａｒｇｅｔ≠Ｔ２の条件を満たすか否かを判定する。ステップＳ３０２の判定の条件を満たさないとき、処理はステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０２の判定の条件を満たすとき、ステップＳ３０３において、制御部３７１は、第１の温度Ｔ１を利用して、例えば上記式（１）に基づいて電力Ｐ１を決定する。ステップＳ３０４において、制御部３７１は、第１の高周波電極１１０上の発熱チップ１４０に、電力Ｐ１を投入する。ステップＳ３０５において、制御部３７１は、第２の温度Ｔ２を利用して、例えば上記式（２）に基づいて電力Ｐ２を決定する。ステップＳ３０６において、制御部３７１は、第２の高周波電極２１０上の発熱チップ２４０に、電力Ｐ２を投入する。

ステップＳ３０７において、制御部３７１は、処置は終了であるか否かを判定する。この判定は、例えばユーザが処置終了の指示を入力したか否かの判定であったり、処置時間が経過したか否かの判定であったりする。処置が終了と判定されたら、温度情報個別制御は終了し、処理は図９を参照して説明したステップＳ１０４に戻る。一方、処置は終了でないと判定されたとき、処理はステップＳ３０１に戻る。

本実施形態に係る制御における第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度変化を図１２（ａ）に示す。図１２（ａ）において、実線８１１は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ１の変化を示し、破線８１２は、第２の高周波電極２１０の温度Ｔ２の変化を示す。また、この制御時の第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に供給される電力を図１２（ｂ）に示す。図１２（ｂ）において、実線８２１は、第１の高周波電極１１０への投入電力量の変化を示し、破線８２２は、第２の高周波電極２１０への投入電力量の変化を示す。

一方、比較例の各電極の温度変化とそのときの投入電力の変化とを図１３に示す。第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度変化を図１３（ａ）に示す。図１３（ａ）において、実線８３１は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ１の変化を示し、破線８３２は、第２の高周波電極２１０の温度Ｔ２の変化を示す。また、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に供給される電力を図１３（ｂ）に示す。図１３（ｂ）において、実線８４１は、第１の高周波電極１１０への投入電力量の変化を示し、破線８４２は、第２の高周波電極２１０への投入電力量の変化を示す。この比較例では、本実施形態のように温度情報共有制御が行われずに、温度情報個別制御のみが行われる。すなわち、比較例では、第１の高周波電極１１０の温度制御と第２の高周波電極２１０の温度制御とが個別にフィードバック制御される。その他の条件は、図１２に示した本実施形態の場合と同様である。この比較例の場合には、図８に示したように把持する生体組織９００の熱伝導率が不均一な場合、第１の高周波電極１１０と第２の高周波電極２１０との温度差に応じて、第１の電極部１００に投入される電力と第２の電極部２００に投入される電力とが異なる。図１３に示す例では、第１の高周波電極１１０の温度が目標温度に到達したら第１の電極部１００に投入される電力が減少し、一方、目標温度に到達していない第２の電極部に投入される電力は減少しない。

本実施形態の場合に第２の高周波電極２１０が目標温度に達するタイミングを図１２に一点鎖線で表し、比較例の場合に第２の高周波電極２１０が目標温度に達するタイミングを図１２に二点鎖線で表している。本実施形態によれば、より温度上昇が遅い第２の高周波電極２１０の温度が目標温度に達するまで、第１の電極部１００に投入される電力と第２の電極部２００に投入される電力とが等しくなる。その結果、加熱開始から第１の高周波電極１１０と第２の高周波電極２１０とが共に目標温度に達するまでの時間が、比較例の場合に比べて早くなる。これは、温度上昇がより速い第１の電極部１００から供給される熱によって、生体組織がより加熱されるからである。なお、比較例の場合に比べて第１の高周波電極１１０の温度が一時的には高くなるが、第２の高周波電極の温度が目標温度に達した後は目標温度まで下がるので、生体組織やエネルギ処置具３１０には問題となる影響を与えない。以上のように、温度情報共有制御が行われる本実施形態によれば、比較例の場合よりも早く生体組織の温度が目標に到達し、効率的に生体組織の加熱が行われ得る。

なお、本実施形態では、第１の電極部１００と第２の電極部２００とで同一の電力を投入するようになっているが、これに限らない。装置の特性に応じて、又は生体組織の特性に応じて、例えば第１の電極部１００に投入する電力と第２の電極部２００に投入する電力とが所定の比となるようにしてもよい。ただし、同一の電力を投入する場合の方が、制御が容易である。また、本実施形態では、制御部３７１は、電力値に基づいて制御を行っているが、電圧値を用いて制御を行ってもよい。

このように、例えば第１の高周波電極１１０は、生体組織に接触して生体組織に熱を伝える第１の伝熱部として機能する。例えば第２の高周波電極２１０は、第１の伝熱部に対して相対的に移動して、第１の伝熱部とともに生体組織を把持して生体組織に熱を伝える第２の伝熱部として機能する。例えば発熱チップ１４０は、第１の伝熱部に配置され、電力が投入されることによって第１の伝熱部を加熱する第１の発熱素子として機能する。例えば発熱チップ２４０は、第２の伝熱部に配置され、電力が投入されることによって第２の伝熱部を加熱する第２の発熱素子として機能する。例えば温度取得部３７３は、第１の伝熱部の温度である第１の温度、及び第２の伝熱部の温度である第２の温度を取得する温度取得部として機能する。例えば制御部３７１は、第１の温度と第２の温度とを比較し、第１の温度と第２の温度とのうち低い方を基準として第１の発熱素子に投入する電力に係る第１の制御値及び第２の発熱素子に投入する電力に係る第２の制御値を決定する制御部として機能する。例えば発熱チップ駆動回路３７２は、第１の発熱素子に第１の制御値を有する電力を投入し、第２の発熱素子に第２の制御値を有する電力を投入する電力投入部として機能する。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。

１００…第１の電極部、１１０…第１の高周波電極、１２０…第１のカバー部材、１４０…発熱チップ、１４１…基板、１４３…抵抗パターン、１４５…電極、１４７…絶縁膜、１４９…接合用金属層、１５０…配線部材、１５１…基板、１５２…配線、１５３…絶縁膜、１５４…電極、１５６…ワイヤー、１６２…第１の高周波電極用通電ライン、１６４…第１の発熱チップ用通電ライン、１８０…端部封止剤、２００…第２の電極部、２１０…第２の高周波電極、２２０…第２のカバー部材、２４０…発熱チップ、２６２…第２の高周波電極用通電ライン、２６４…第２の発熱チップ用通電ライン、３００…治療用処置装置、３１０…エネルギ処置具、３２０…保持部、３２２…第１の保持部材、３２４…第２の保持部材、３２６…第１の保持部材本体、３２８…第２の保持部材本体、３３２…第１のカッタ案内溝、３３４…第２のカッタ案内溝、３４０…シャフト、３４２…筒体、３４３…シース、３４４…駆動ロッド、３４５…カッタ、３４６…支持ピン、３４７…弾性部材、３５０…ハンドル、３５２…操作ノブ、３６０…ケーブル、３６５…コネクタ、３７０…制御装置、３７１…制御部、３７２…発熱チップ駆動回路、３７３…温度取得部、３７４…高周波エネルギ出力回路、３７５…記憶部、３７６…入力部、３７７…表示部、３７８…スピーカ、３８０…フットスイッチ。

Claims (5)

1. 生体組織を加熱して治療するための治療用処置装置であって、
   前記生体組織に接触して前記生体組織に熱を伝える第１の伝熱部と、
   前記第１の伝熱部に対して相対的に移動して、前記第１の伝熱部とともに前記生体組織を把持して前記生体組織に熱を伝える第２の伝熱部と、
   前記第１の伝熱部に配置され、電力が投入されることによって前記第１の伝熱部を加熱する第１の発熱素子と、
   前記第２の伝熱部に配置され、電力が投入されることによって前記第２の伝熱部を加熱する第２の発熱素子と、
   前記第１の伝熱部の温度である第１の温度、及び前記第２の伝熱部の温度である第２の温度を取得する温度取得部と、
   前記第１の温度と前記第２の温度とを比較し、前記第１の温度と前記第２の温度とのうち低い方を基準として第１の制御値及び第２の制御値を決定し、前記第１の温度及び前記第２の温度が予め設定された目標温度に到達したら、前記第１の温度に基づいて前記第１の制御値を決定し、前記第２の温度に基づいて前記第２の制御値を決定する制御部と、
   前記第１の発熱素子に前記第１の制御値に基づく電力を投入し、前記第２の発熱素子に前記第２の制御値に基づく電力を投入する電力投入部と、
   を具備することを特徴とする治療用処置装置。
2. 前記第１の発熱素子及び前記第２の発熱素子は、電気抵抗パターンであって、
   前記第１の制御値及び前記第２の制御値は、前記電気抵抗パターンに印加される電圧値又は電力値である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の治療用処置装置。
3. 前記第１の発熱素子及び前記第２の発熱素子は電気抵抗パターンであって、
   前記温度取得部は、前記電気抵抗パターンの抵抗値の変化に基づいて前記第１の温度及び前記第２の温度を取得する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の治療用処置装置。
4. 前記第１の伝熱部と前記第２の伝熱部とに配置され、前記第１の温度及び前記第２の温度を取得する温度センサをさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の治療用処置装置。
5. 前記制御部は、前記第１の温度と前記第２の温度とのうち低い方を基準として、互いに等しい前記第１の制御値及び前記第２の制御値を決定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の治療用処置装置。

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