JP6184638B2

JP6184638B2 - エネルギー処置具

Info

Publication number: JP6184638B2
Application number: JP2017501429A
Authority: JP
Inventors: 本田　吉隆; 吉隆本田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2036-05-10
Also published as: US20180099161A1; US10743928B2; WO2016203871A1; JPWO2016203871A1

Description

本発明は、生体組織に処置を行うエネルギー処置具に関する。

特許文献１には、人体の皮膚面に接着され、人体を熱源に発電を行う熱電発電モジュールが開示される。この熱電発電モジュールには、熱電発電装置と、二次電池と、が設けられる。

特開２０１４−１４６７０８号公報

ボックス状の電源装置から分離した状態（コードレス状態）で使用されるエネルギー処置具において、バッテリの持続時間を長くすることは、術者の利便性の向上させるために、重要な要素となっている。現状のコードレス処置具では、バッテリの持続時間が十分ではなく、この点について改良の余地があった。

本発明は、術者の利便性の向上したエネルギー処置具を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明のある態様のエネルギー処置具は、エネルギーの供給を受けて処置対象を処置する処置部と、前記処置部に対して前記エネルギーを供給する制御を行う制御部と、前記処置対象の処置に伴って発生する熱エネルギーが伝達されるように構成され、温度差を電気エネルギーに変換する変換部と、前記変換部で変換された電気エネルギーを受け取る受取部と、を備える。

本発明によれば、術者の利便性の向上したエネルギー処置具を提供できる。

第１実施形態に係るエネルギー処置具を示す模式図である。図１に示すエネルギー処置具の制御回路、第１から第３熱電変換器、第１スイッチ部、およびタンクの構成を示すブロック図である。図１に示すエネルギー処置具のＦ３−Ｆ３線に沿った断面図である。図１に示すエネルギー処置具のシース周辺構造を中心軸を含む面で切断して示す断面図である。第２実施形態のエネルギー処置具の第４熱電変換器、バッテリユニット、およびタンクの構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
本発明のエネルギー処置具の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。以下の実施形態のエネルギー処置具１１（ハンドピース）は、例えば、建物の電源に接続された電源装置（電源ボックス）から物理的に分離した状態、すなわちコードレス状態で用いられることに適しているが、ケーブルを介して電源装置と接続された状態でも使用することができる。ここで、エネルギー処置具１１において、ハウジング本体２１の中心軸Ｃに平行な２方向の一方を先端方向Ｃ１とし、先端方向とは反対を基端方向Ｃ２として説明を進める。

図１に示すように、エネルギー処置具１１は、術者が手によって保持可能なハウジング１２と、ハウジング１２に着脱可能に取付けられるバッテリユニット１３（バッテリ）と、ハウジング１２に一部が収納されるとともに先端側部分がハウジング１２外に突出した棒状の振動伝達部１４と、振動伝達部１４の基端側に固定された超音波振動子１５と、ハウジング１２に対して回転可能に取り付けられるとともに振動伝達部１４を覆う円筒形のシース１６と、シース１６に固定された回転用ノブ１７と、ハウジング１２に対して回動可能に設けられたハンドル１８（可動ハンドル）と、を有する。

ハウジング１２は、ハウジング本体２１と、ハウジング本体２１の中心軸Ｃに対して交差する方向に向けてハウジング本体２１から延設されるグリップ２２（固定ハンドル）と、を有する。バッテリユニット１３は、複数（例えば３個）のバッテリ１３Ａを備えているが、バッテリ１３Ａの数はこれに限定されるものではなく、１個でも良い。バッテリユニット１３がハウジング１２に取付けられることにより、電気接点２３Ａが電気接点２３Ｂと接触し、電気接点２３Ｃが電気接点２３Ｄと接触する。これにより、バッテリユニット１３が後述する充電回路４４側に電気的に接続される。

振動伝達部１４は、導電性のある金属材料で形成されている。超音波振動子１５は、電気エネルギー（交流電力）を超音波振動に変換する複数の圧電素子１５Ａを含んでいる。シース１６は、導電性の金属材料により円筒形に形成されている。図１では、シース１６の長さを短縮して表示しているが、実際には同図中の長さの数倍から数十倍の長さを有する。回転用ノブ１７は、ハウジング１２に対して中心軸Ｃ回りに回転可能である。また、回転用ノブ１７を回転させることにより、ハウジング１２に対して、シース１６、振動伝達部１４（第１把持片２５）、超音波振動子１５、及び第２把持片２６を、中心軸Ｃ回りに回転できる。

図１、図２に示すように、エネルギー処置具１１は、振動伝達部１４の先端方向Ｃ１側（シース１６の先端方向Ｃ１側）に設けられる処置部２４（エンドエフェクタ）と、処置部２４の後述する第２把持片２６に設けられたヒータ２７と、処置部２４に対して種々のエネルギーを付与するために電流を増幅可能な第１から第３アンプ回路３１〜３３と、第１から第３アンプ回路３１〜３３を制御する制御回路３４と、処置部２４に蓄えられた熱エネルギーを電気エネルギーに変換する第１から第３熱電変換器３５〜３７（変換部）と、第１から第３熱電変換器３５〜３７で発生した電気エネルギーを一時的に蓄積するためのタンク３８と、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８との間に介在された電力変換器４１と、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８との間の電気的接続を接続したり分離したり可能な第１スイッチ部４２と、タンク３８と第１から第３アンプ回路３１〜３３との電気的接続を接続したり分離したり可能な第２スイッチ部４３と、タンク３８に蓄えられた電気エネルギーをバッテリユニット１３に充電する充電回路４４と、処置部２４に対して各種のエネルギーの出力のオン・オフを術者が切り替えるための複数の操作ボタン４５と、を備えている。

処置部２４は、超音波振動子１５、第２アンプ回路３２、ヒータ２７からエネルギーの供給を受けて処置対象を処置することができる。処置部２４は、振動伝達部１４の先端方向Ｃ１側に設けられた第１把持片２５と、シース１６の先端部に回動可能に取付けられた第２把持片２６（ジョー）と、を有する。第１把持片２５は、超音波エネルギーによって超音波振動をして処置対象を処置する際に、例えば２００℃から３００℃の高温になる。図３に示すように、第２把持片２６は、導電性のある金属材料によって形成された第２把持片本体２６Ａと、第２把持片本体２６Ａを覆う金属製のカバー２６Ｂと、第２把持片本体２６Ａとカバー２６Ｂとの間に介在された絶縁部材２６Ｃと、を有する。

第２把持片２６を回動させることにより、第１把持片２５と第２把持片２６との間を開いたり又は閉じたりすることができる。すなわち、処置部２４の第１把持片２５と第２把持片２６とは、処置対象の生体組織を挟んで保持することができる一対の挟持部材を構成する。術者は、ハンドル１８をハウジング１２に対して回動させることで、この第２把持片２６の開閉操作を行うことができる。すなわち、ハンドル１８の回動によってシース１６の内側に設けられた円筒形の可動パイプがシース１６の中心軸Ｃに沿って進退移動し、これによって第２把持片２６が開閉動作する。本実施形態では、第１把持片２５及び第２把持片２６によって、供給される処置エネルギーを用いて生体組織等の処置対象を処置するエンドエフェクタが構成されている。処置において、第１把持片２５と第２把持片２６との間で処置対象を把持し、処置対象に対して処置エネルギーを付与することができる。

ヒータ２７は、電気エネルギー（直流電力）を熱エネルギーに変換することができる。図１に示すように、超音波エネルギー用の第１アンプ回路３１は、電気経路４６Ａ，４６Ｂを介して超音波振動子１５に電気的に接続されており、超音波振動子１５に対して適切に増幅した電流を供給できる。また、高周波エネルギー用の第２アンプ回路３２は、電気経路４７Ａを介して振動伝達部１４に電気的に接続され、電気経路４７Ｂを介して第２把持片２６に電気的に接続されている。第２アンプ回路３２は、振動伝達部１４および第２把持片２６に対して適切に増幅した電流（高周波電流）を供給できる。熱エネルギー用の第３アンプ回路３３は、電気経路４８Ａ，４８Ｂを介してヒータ２７に電気的に接続されており、ヒータ２７に対して適切に増幅した電流を供給できる。

制御回路３４（制御部）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等と、これらを実装するとともに互いに接続する配線が形成されたマザーボード（基板）と、を有する。制御回路３４は、第１から第３アンプ回路３１〜３３を制御して、処置部２４における処置に用いられるエネルギーの供給を制御することができる。

図４に示すように、第１熱電変換器３５は、例えば、シース１６の内面に設けられている。第１熱電変換器３５は、超音波エネルギー由来の熱エネルギーに対応して設けられている。第１熱電変換器３５は、いわゆる熱電対で構成され、第１温接点３５Ａと、第１冷接点３５Ｂと、を有する。第１温接点３５Ａは、振動伝達部１４の超音波振動の節位置に固定されている。第１温接点３５Ａは、シース１６の中央部に振動伝達部１４を保持するゴム状の弾性を有するリング部材５１によって、振動伝達部１４に接触した状態で保持される。第１冷接点３５Ｂは、処置部２４よりも温度が低い箇所、例えばシース１６の内面に固定されている。

第２熱電変換器３６は、例えば、第２把持片２６のカバー２６Ｂの内面に設けられている。第２熱電変換器３６は、高周波エネルギー由来の熱エネルギーに対応して設けられている。第２熱電変換器３６は、いわゆる熱電対で構成され、第２温接点３６Ａと、第２冷接点３６Ｂと、を有する。第２温接点３６Ａは、第２把持片本体２６Ａに固定されている。第２冷接点３６Ｂは、処置部２４よりも温度が低い箇所、例えばカバー２６Ｂの内面に固定されている。

第３熱電変換器３７は、例えば、シース１６の内面に設けられている。第３熱電変換器３７は、ヒータ２７由来の熱エネルギーに対応して設けられている。第３熱電変換器３７は、いわゆる熱電対で構成され、第３温接点３７Ａと、第３冷接点３７Ｂと、を有する。第３温接点３７Ａは、ヒータ２７の一つの面に固定されている。本実施形態では、第３温接点３７Ａが板状のヒータ２７の裏面に固定されているが、第３温接点３７Ａの固定位置はこれに限られるものではなく、ヒータ２７の表面でもよいし、或いはヒータ２７の熱が伝えられる伝熱部分でもよい。第３冷接点３７Ｂは、処置部２４よりも温度が低い箇所、例えばシース１６の内面に固定されている。第１から第３熱電変換器３５〜３７は、温度差を電気エネルギーに変換する変換部の一例である。

タンク３８は、例えば、キャパシタで構成される。電力変換器４１は、第１から第３熱電変換器３５〜３７と、タンク３８と、の間に介在されている。電力変換器４１は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成され、第１から第３熱電変換器３５〜３７で発生した電圧をタンク３８内に蓄積するのに適した電圧に変換することができる。なお、本実施形態において、タンク３８、充電回路４４、およびバッテリユニット１３は、変換部で変換された電気エネルギーを受け取る受取部の一例である。

第１スイッチ部４２および第２スイッチ部４３は、一般的なリレー回路で構成されている。第１スイッチ部４２および第２スイッチ部４３は、例えば半導体リレー（フォトＭＯＳリレー、フォトカプラ、ＦＥＴ、トランジスタゲート）で構成されることが好ましいが、機械式のリレー回路で構成されてもよい。第１スイッチ部４２は、制御回路３４の制御下で、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８とが電気的に接続された接続状態と、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８とが電気的に分離された非接続状態と、を切り替えることができる。第２スイッチ部４３は、制御回路３４の制御下で、タンク３８（バッテリユニット１３）と第１から第３アンプ回路３１〜３３とが電気的に接続された接続状態と、タンク３８（バッテリユニット１３）と第１から第３アンプ回路３１〜３３とが電気的に分離された非接続状態と、を切り替えることができる。

充電回路４４は、タンク３８とバッテリユニット１３との間に介在されている。充電回路４４は、制御回路３４の制御下において、タンク３８からバッテリユニット１３に対する充電を行うことができる。充電回路４４は、第１から第３アンプ回路３１〜３３から増幅した電流を出力している際（処置部２４で処置を行っている際）には、タンク３８からバッテリユニット１３に対する充電を行わない。一方、充電回路４４は、第１から第３アンプ回路３１〜３３からの電流の出力が停止される際（処置部２４で処置を行わない際）に、タンク３８からバッテリユニット１３に対する充電を行う。

操作ボタン４５Ａは、生体組織を切開又は切除するための切開モードに対応する。操作ボタン４５Ｂは、生体組織を凝固させるための凝固モードに対応する。術者が操作ボタン４５Ａまたは４５Ｂを操作すると、制御回路３４は、第１から第３アンプ回路３１〜３３を制御して、それぞれのモードに適したエネルギーを処置部２４に与える。このような場合に、制御回路３４が第１アンプ回路３１を制御し、第１アンプ回路３１は、バッテリユニット１３から供給された電気エネルギー（直流電力）を、超音波振動を発生させる電気エネルギー（交流電力）に変換する。そして、第１アンプ回路３１から供給された電気エネルギーが超音波振動子１５に供給され、超音波振動子１５で超音波振動が発生し、振動伝達部１４を通して処置部２４（第１把持片２５）に処置エネルギーとしての超音波振動が伝達される。これによって、処置部２４において処置対象に対して超音波エネルギーを付与する処置が行われる。

また、制御回路３４が第２アンプ回路３２を制御することにより、第２アンプ回路３２は、バッテリユニット１３から供給された電気エネルギー（直流電力）を、高周波電気エネルギー（交流電力）に変換する。そして、第２アンプ回路３２から供給された高周波電気エネルギーが電気経路４７Ａを介して処置部２４の第１把持片２５に供給されるとともに、電気経路４７Ｂを介して処置部２４の第２把持片２６に供給される。処置エネルギーとしての高周波電気エネルギーが第１把持片２５及び第２把持片２６に供給されることにより、第１把持片２５及び第２把持片２６は、互いに対して電位の異なる電極（バイポーラ電極）として機能することができる。これによって、第１把持片２５及び第２把持片２６間において、処置対象に対して高周波電流（高周波エネルギー）を付与する処置（バイポーラ処置）が行われる。

さらに制御回路３４が第３アンプ回路３３を制御することにより、第３アンプ回路３３は、バッテリユニット１３から供給された電気エネルギー（直流電力）を、熱を発生させる電気エネルギー（直流電力）に変換する。そして、第３アンプ回路３３から供給された電気エネルギーが、電気経路４８Ａ，４８Ｂを介してヒータ２７に供給され、ヒータ２７で熱（処置エネルギー）が発生する。これによって、処置部２４において処置対象に対して熱エネルギーを付与する処置が行われる。

なお、本実施形態では、処置部２４に供給される処置エネルギーとして、超音波振動、高周波電気エネルギー及び熱を生成可能であるが、超音波振動、高周波電気エネルギー及び熱の中の１つ又は２つを処置エネルギーとして生成可能であってもよい。また、超音波振動、高周波電気エネルギー及び熱とは異なるエネルギーが、処置エネルギーとして処置部２４に供給されてもよい。

次に、図１から図４を参照して、本実施形態のエネルギー処置具１１の作用について説明する。術者は、エネルギー処置具１１を用いて処置対象部位に対して処置を行うことができる。すなわち、術者がハウジング１２を把持した状態で、ハンドル１８を操作して処置対象を処置部２４でつかみ、その状態で操作ボタン４５Ａを操作すると、生体組織の切開に適したモードでエネルギーが処置部２４に付与される。また、操作ボタン４５Ｂを操作すると、生体組織の凝固に適したモードでエネルギーが処置部２４に付与される。

具体的には、バッテリユニット１３から供給された電力は、制御回路３４の制御下で、第２スイッチ部４３を経由して第１から第３アンプ回路３１〜３３に供給され、第１から第３アンプ回路３１〜３３のそれぞれにおいて適切な電気エネルギーに変換されて、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーとして処置部２４から出力される。また、タンク３８内に電気エネルギーが蓄積されている場合には、当該電気エネルギーを第１から第３アンプ回路３１〜３３に供給し、第１から第３アンプ回路３１〜３３のそれぞれにおいて適切な電気エネルギーに変換して処置部２４から各種のエネルギーを出力してもよい。処置部２４から各種のエネルギーを出力する使用状態では、第２スイッチ部４３は、バッテリユニット１３と第１から第３アンプ回路３１〜３３とを電気的に接続した接続状態にある。一方、第１スイッチ部４２は、使用状態において、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８とが電気的に分離された非接続状態にある。

術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止して、術者が操作ボタン４５の押し下げを解除した（非使用状態になった）場合には、処置部２４に対するエネルギー供給が停止される。制御回路３４は、第１スイッチ部４２を制御して、上記した非接続状態から、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８とが電気的に接続された接続状態にする。第１スイッチ部４２の非接続状態から接続状態への切り替えは、操作ボタン４５の押し下げを解除した直後に行っても良いし、操作ボタン４５の押し下げを解除してから所定時間（数秒から数十秒間）経過後に行っても良い。

この状態では、第１熱電変換器３５では、第１温接点３５Ａ（第１把持片２５）および第１冷接点３５Ｂ（シース１６内面）間の温度差を利用して、ゼーベック効果により起電力（電圧）を生じる。第１熱電変換器３５で生じた電圧は、電力変換器４１で適切な電圧に変換されたうえで、タンク３８に蓄積される。また、第１熱電変換器３５が駆動することで生じる吸熱作用によって、第１把持片２５（振動伝達部１４）に残留する熱が除去されて、第１把持片２５が室温付近まで速やかに冷却される。

第２熱電変換器３６では、第２温接点３６Ａ（第２把持片２６）および第２冷接点３６Ｂ（カバー２６Ｂ内面）間の温度差を利用して、ゼーベック効果により起電力（電圧）を生じる。第２熱電変換器３６で生じた電圧は、電力変換器４１で適切な電圧に変換されたうえで、タンク３８に蓄積される。また、第２熱電変換器３６の駆動によって生じる吸熱作用によって、第２把持片２６に残留する熱が除去されて、第２把持片２６が室温付近まで速やかに冷却される。

さらに第３熱電変換器３７では、第３温接点３７Ａ（ヒータ２７）および第３冷接点３７Ｂ（シース１６内面）間の温度差を利用して、ゼーベック効果により起電力（電圧）を生じる。第３熱電変換器３７で生じた電圧は、電力変換器４１で適切な電圧に変換されたうえで、タンク３８に蓄積される。また、第３熱電変換器３７の駆動によって生じる吸熱作用によって、ヒータ２７およびヒータ２７が設けられた第２把持片本体２６Ａに残留する熱が除去されて、ヒータ２７（第２把持片２６）が室温付近まで速やかに冷却される。

以上のように第１から第３熱電変換器３５〜３７の作用によって第１把持片２５、第２把持片２６、およびヒータ２７が速やかに冷却され、術者は、エネルギー処置具１１を処置対象に対する処置だけでなく、通常の鉗子としても処置を行うことができる。すなわち、第２把持片２６の開き動作を利用して生体組織同士の間隔を広げたり、第１把持片２５および第２把持片２６を利用して生体組織を掴んだりする処置を行うことができる。

また、操作ボタン４５の押し下げの解除に伴い、制御回路３４は、第２スイッチ部４３を制御して、上記した接続状態から、バッテリユニット１３（タンク３８）と第１から第３アンプ回路３１〜３３とが電気的に分離された非接続状態にする。第２スイッチ部４３の接続状態から非接続状態への切り替えは、第１スイッチ部４２の場合と同様に、操作ボタン４５の押し下げを解除した直後に行っても良いし、操作ボタン４５の押し下げを解除してから所定時間（数秒から数十秒間）経過後に行っても良い。そして、制御回路３４は、充電回路４４を制御して、タンク３８に蓄積された電気エネルギーを利用してバッテリユニット１３に対して充電を行う。タンク３８に蓄積された電気エネルギーの残量がゼロ若しくはゼロ付近になった場合には、充電回路４４は、バッテリユニット１３に対する充電を終了する。

術者が再度操作ボタン４５を押し下げて、エネルギー処置具１１の使用を再開した場合には、制御回路３４は、第１スイッチ部４２を制御して、上記した接続状態から、第１から第３熱電変換器３５〜３７とタンク３８とが電気的に分離された非接続状態にする。制御回路３４は、第２スイッチ部４３を制御して、上記した非接続状態から、バッテリユニット１３と第１から第３アンプ回路３１〜３３とを電気的に接続した接続状態にする。これによって、バッテリユニット１３から第１から第３アンプ回路３１〜３３に電力を供給して、処置部２４から各種エネルギーを出力することができる。また、タンク３８内に電気エネルギーが残存する場合には、当該電気エネルギーを第１から第３アンプ回路３１〜３３に供給し、処置部２４から各種のエネルギーとして出力させることもできる。

第１実施形態によれば、エネルギー処置具１１は、エネルギーの供給を受けて処置対象を処置する処置部２４と、処置部２４に対して前記エネルギーを供給する制御を行う制御部と、前記処置対象の処置に伴って発生する熱エネルギーが伝達されるように構成され、温度差を電気エネルギーに変換する変換部と、前記変換部で変換された電気エネルギーを受け取る受取部と、を備える。

この構成によれば、変換部で発生した電気エネルギーを受取部において受けとることができる。これによって、受取部のエネルギーを再度処置部２４に回すことが可能となり、熱エネルギーを有効利用することができる。また、変換部の作動によって、処置部２４の冷却を促進することができ、処置部２４を室温に戻したうえで、エネルギー処置以外の他の目的で使用することができる。また、処置部２４の冷却を促進することができれば、処置部２４が処置対象以外の周辺組織に触れた場合に、周辺組織にダメージを与える危険性を低減できる。

前記変換部は、付与されたエネルギーによって発熱する処置部２４と、処置部２４よりも温度が低い部分と、の間の温度差によって前記熱エネルギーを前記電気エネルギーに変換する。この構成によれば、エネルギーが供給されて高温になった処置部２４の熱エネルギーを利用して、変換部において発電することができる。これによって、効率の良い発電を行うことができる。また、変換部を利用して処置部２４を速やかに冷却することができ、処置部２４を意図せずに周辺組織に触れさせた場合でも、周辺組織にダメージを与える危険性を低減できる。

エネルギー処置具１１は、処置部２４に対して前記エネルギーが供給される際に前記変換部と前記受取部とを電気的に分離し、処置部２４に対する前記エネルギー供給が停止された際に前記変換部と前記受取部とを電気的に接続するスイッチ部を備える。

この構成によれば、いわゆる使用状態において変換部と受取部との間の電気的接続を解除することができる。これによって、例えば、処置を行っている最中に変換部が作動して処置部２４の温度を吸熱してしまうような事態を生じることを防止できる。また、いわゆる非使用状態において変換部と受取部とを電気的に接続させることができ、非使用状態において処置部２４を速やかに冷却することができる。これによって、意図せず処置部２４を周辺組織に接触させたような場合でも、周辺組織にダメージを生じる危険性を防止できる。

前記受取部は、前記変換部が発生した前記電気エネルギーを充電可能なバッテリと、前記電気エネルギーを前記バッテリに充電する充電回路４４と、を有する。この構成によれば、変換部で発生した電気エネルギーをバッテリに蓄積するとともに必要なときに当該電気エネルギーを取り出して活用することができる。これによって、エネルギー処置具１１において熱エネルギーを有効活用することができ、エネルギー処置具１１の省電力化を進めることができる。

前記受取部は、前記変換部で変換された前記電気エネルギーを一時的に蓄積するタンク３８を有し、充電回路４４は、処置部２４が処置を行っていないときにタンク３８から前記バッテリへの充電を行う。一般に、一時的に電気エネルギーを蓄積するタンク３８は、化学変化を用いて電気エネルギーを蓄積するバッテリに比して、放電によって電気エネルギーが失われる傾向が強い。この構成によれば、すぐに使用されない状況において、タンク３８内の電気エネルギーをバッテリ側に充電することができ、バッテリにおいて比較的長期間電気エネルギーを保持できる。これによって、タンク３８内で電気エネルギーがロスされることを防止して、エネルギー処置具１１の省電力化を実現できる。

処置部２４は、一対の挟持部材を有し、前記一対の挟持部材のうちの少なくとも一方は、他方に対して可動である。この構成によれば、処置部２４は、変換部の吸熱作用によって、速やかに低い温度に冷却され、冷却後には、一対の挟持部材を用いて通常の鉗子のように使用できる。これによって、術者は、手術においてエネルギー処置具１１と鉗子とを入れ替える頻度を少なくすることができ、術者の利便性を向上できるともに手術時間を短縮できる。

なお、本実施形態では、第１から第３熱電変換器３５〜３７（変換部）で変換された電気エネルギーを受け取る受取部をタンク３８およびバッテリで構成しているが、受取部の例としてはこれに限られない。受取部を単に抵抗（電線）で構成し、第１から第３熱電変換器３５〜３７の電流を当該抵抗に流してもよい。この場合には、第１から第３熱電変換器３５〜３７で発生する電流については蓄積されない。また、この場合には、処置部２４の冷却を主目的に、第１から第３熱電変換器３５〜３７の吸熱作用を活用する。

［第２実施形態］
図５を参照して、エネルギー処置具１１の第２実施形態について説明する。第２実施形態のエネルギー処置具１１は、第１から第３熱電変換器３５〜３７に代えて、術者の体温によって発電をする第４熱電変換器５２が設けられる点で第１実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１実施形態と共通している。このため、主として第１実施形態と異なる部分について説明し、第１実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。

第４熱電変換器５２は、例えば、ハウジング１２の内部（ハウジング１２の内面）に設けられている。第４熱電変換器５２は、いわゆる熱電対で構成され、第４温接点５２Ａと、第４冷接点と、を有する。第４温接点５２Ａは、ハウジング１２のグリップ２２の内面に固定されている。第４冷接点は、ハウジング１２内部の金属部品、例えば剛性を確保するためのフレームや、ハウジング本体２１側に設けた放熱板等に固定されている。

第１スイッチ部４２および第２スイッチ部４３は、一般的なリレー回路で構成されている。第１スイッチ部４２は、制御回路３４の制御下で、第４熱電変換器５２とタンク３８とが電気的に接続された接続状態と、第４熱電変換器５２とタンク３８とが電気的に分離された非接続状態と、を切り替えることができる。

次に、図５を参照して、本実施形態のエネルギー処置具１１の作用について説明する。術者がハウジング１２を把持した状態で、ハンドル１８を操作して処置対象を処置部２４でつかみ、その状態で操作ボタン４５Ａを操作すると、処置対象（生体組織）の切開に適したモードでエネルギーが処置部２４に付与される。また、操作ボタン４５Ｂを操作すると、処置対象（生体組織）の凝固に適したモードでエネルギーが処置部２４に付与される。

バッテリユニット１３から供給された電力は、制御回路３４の制御下で、第２スイッチ部４３を経由して第１から第３アンプ回路３１〜３３に供給され、第１から第３アンプ回路３１〜３３のそれぞれにおいて適切な電気エネルギーに変換されて、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーとして処置部２４から出力される。また、タンク３８内に電気エネルギーが蓄積されている場合には、当該電気エネルギーを第１から第３アンプ回路３１〜３３に供給し、第１から第３アンプ回路３１〜３３のそれぞれにおいて適切な電気エネルギーに変換して処置部２４から各種のエネルギーを出力してもよい。処置部２４から各種のエネルギーを出力する使用状態では、第２スイッチ部４３は、バッテリユニット１３と第１から第３アンプ回路３１〜３３とを電気的に接続した接続状態にある。一方、第１スイッチ部４２は、使用状態において、第４熱電変換器５２とタンク３８とが電気的に分離された非接続状態にある。

術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止して、操作ボタン４５の押し下げが解除された非使用状態になった場合には、制御回路３４は、第１スイッチ部４２を制御して、上記した非接続状態から、第４熱電変換器５２とタンク３８とが電気的に接続された接続状態にする。

この状態では、第４熱電変換器５２では、第４温接点５２Ａ（術者の手５３に温められたグリップ２２）および第４冷接点５２Ｂ（フレーム又は放熱板）間の温度差を利用して、ゼーベック効果により起電力（電圧）を生じる。第４熱電変換器５２で生じた電圧は、電力変換器４１で適切な電圧に変換されたうえで、タンク３８に蓄積される。

また、操作ボタン４５の押し下げの解除に伴い、制御回路３４は、第２スイッチ部４３を制御して、上記した接続状態から、バッテリユニット１３（タンク３８）と第１から第３アンプ回路３１〜３３とを電気的に分離した非接続状態にする。そして、制御回路３４は、充電回路４４を制御して、タンク３８に蓄積された電気エネルギーを利用してバッテリユニット１３に対して充電を行う。

術者が再度操作ボタン４５を押し下げて、エネルギー処置具１１の使用を再開した場合には、制御回路３４は、第１スイッチ部４２を制御して、上記した接続状態から、第４熱電変換器５２とタンク３８とが電気的に分離された非接続状態にする。制御回路３４は、第２スイッチ部４３を制御して、上記した非接続状態から、バッテリユニット１３と第１から第３アンプ回路３１〜３３とを電気的に接続した接続状態にする。これによって、バッテリユニット１３から第１から第３アンプ回路３１〜３３に電力を供給して、処置部２４から各種エネルギーを出力することができる。また、タンク３８内に電気エネルギーが残存する場合には、当該電気エネルギーを第１から第３アンプ回路３１〜３３に供給し、処置部２４から各種のエネルギーとして出力させることもできる。

本実施形態によれば、術者の体温を利用して発電を行って、当該発電した電力を処置に用いることができ、省電力化したエネルギー処置具１１を実現することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変形実施することができる。すなわち、上記各実施形態では、タンク３８がハウジング１２内（ハンドピース）に設けられているが、タンク３８がハウジング１２と分離して設けられた電源装置（電源ボックス）側に設けられていてもよい。この場合、ハウジング１２と電源装置（タンク３８）とは、電線を収納したケーブルを介して電気的に接続されている。また、上記各実施形態のエネルギー処置具１１を組み合わせて一つのエネルギー処置具１１を構成することも当然に可能である。

１１…エネルギー処置具、１３…バッテリユニット、２４…処置部、２５…第１把持片、２６…第２把持片、３４…制御回路、３５〜３７…第１から第３熱電変換器、３８…タンク、４２…第１スイッチ部、４４…充電回路。

Claims

熱エネルギーが伝達されるように構成され、温度差を電気エネルギーに変換する変換部と、
前記変換部が発生した前記電気エネルギーを充電可能なバッテリと、
前記電気エネルギーを前記バッテリに充電する充電回路と、
を有し、
前記変換部は、付与されたエネルギーによって発熱する処置部と、前記処置部よりも温度が低い部分と、の間の温度差によって前記熱エネルギーを前記電気エネルギーに変換するエネルギー処置具。
エネルギーの供給を受けて処置対象を処置する前記処置部と、
前記変換部で変換された前記電気エネルギーを受け取る受取部と、
を有し、
前記処置部に対して前記エネルギーが供給される際に前記変換部と前記受取部が電気的に分離され、前記処置部に対する前記エネルギーの供給が停止された際に前記変換部と前記受取部が電気的に接続される請求項１に記載のエネルギー処置具。
前記変換部で変換された前記電気エネルギーを一時的に蓄積するタンクを有し、
前記充電回路は、前記処置部が処置を行っていないときに前記タンクから前記バッテリへの充電を行う請求項１に記載のエネルギー処置具。
前記処置部は、一対の挟持部材を有し、前記一対の挟持部材のうちの少なくとも一方は、他方に対して可動である請求項２に記載のエネルギー処置具。