JP6347851B2 - 内視鏡用エネルギ処置具及び内視鏡システム - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡用エネルギ処置具及び内視鏡システムに関し、特に、エネルギ処置具に対して無線で給電を行う内視鏡用エネルギ処置具に関する。
内視鏡の処置具チャンネルを介して体腔内に挿入され、生体組織を処置する内視鏡用処置具には、操作の際に電力エネルギを使用する処置具がある。例えば、特許文献１には、軟性内視鏡の処置具チャンネルを挿通して体内に挿入されるエネルギ処置具として、生体組織に高周波電流を印加して処置する高周波切開鉗子が開示されている。特許文献１に開示の高周波切開鉗子では、操作部に設けられた接続端子に高周波電源と導通されるケーブルが接続される。高周波切開具が生体組織の患部近傍に挿入された際、高周波切開具と対向するように体表面に対極板が設置され、高周波電源、高周波切開具、患部及び対極板が高周波電流の閉ループ経路を形成する。
このように、従来のエネルギ処置具では、処置具に電力を供給する必要があるため、電源装置とエネルギ処置具とがケーブルを介して有線で接続されている。しかし、エネルギ処置具と電源装置とが有線で接続されていると、ケーブルが存在することによりエネルギ処置具の操作が煩雑となる。
この問題を解決する方法として、特許文献２及び特許文献３には、エネルギ処置具への電力供給を無線で行う装置が開示されている。特許文献２及び特許文献３には、トロッカーに設けられた送電電極から、トロッカーに挿入された容量型コードレス手術器具の受電電極に対して容量結合を介して電力を無線供給する装置が開示されている。
内視鏡を使用した手術では、処置内容に応じて処置具チャンネルへの処置具の挿抜が頻繁に行われる。例えば、特許文献１の高周波切開鉗子等の処置具は、内視鏡挿入部に対して進退可能に挿通されている。軟性内視鏡の処置具チャンネルは直径数ミリメートル程度と細く、処置具チャンネル及び処置具は可撓性を有して湾曲する。そのため、処置具を挿抜する際に、処置時に処置具先端に付着した体内の組織や、血液などの体液、体内から把持回収する組織サンプルなどが処置具チャンネル内面に付着する。特許文献２または特許文献３の装置において、送電電極と受電電極との間に処置具チャンネル内に侵入した異物や液体が存在すると、容量結合する送電電極と受電電極の間の誘電率が変わる。
送電電極と受電電極とで形成されるキャパシタの静電容量は、送電電極と受電電極との間の誘電率の変化に伴って変化する。したがって、誘電率の変化は、処置具への電力の伝送効率の低下や、伝送電力の設計値に対する変動等を引き起こす可能性があり、安定した電力供給の障害となる。
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、無線給電方式のエネルギ処置具において、処置具に対して安定して電力を供給することができる内視鏡用エネルギ処置具及び内視鏡システムを提供することを目的とする。
本発明の第一の態様に係る内視鏡用エネルギ処置具は、内視鏡が備える処置具チャンネルに配された送電電極に対向することで容量結合する受電部を有する可撓性の処置具挿入部と、前記処置具挿入部の先端側に配置され、前記受電部からの電力を用いてエネルギによる処置を行う処置部と、前記受電部から前記処置部までの間の前記処置具挿入部に前記処置具チャンネルと接触可能に配置され、前記処置具挿入部の移動に伴って前記処置具チャンネル内をクリーニングするクリーニング部と、を備える。
本発明の第二の態様に係る内視鏡システムは、本発明に係る内視鏡用エネルギ処置具と、可撓性を有する処置具チャンネル、及び前記処置具チャンネルの外周面に沿って配設され前記処置具チャンネル内に印加する交流電界を発生する送電部を有する内視鏡と、を備える。
本発明の内視鏡用エネルギ処置具及び内視鏡システムによれば、内視鏡装置を介した処置具への無線電力供給を安定して行うことができる。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る内視鏡用エネルギ処置具１０（以下、「エネルギ処置具」と称する。）を備える内視鏡システム１００の全体構成を示す図である。
以下、本発明の第一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る内視鏡用エネルギ処置具１０（以下、「エネルギ処置具」と称する。）を備える内視鏡システム１００の全体構成を示す図である。
図１に示すように、内視鏡システム１００は、軟性内視鏡装置（以下、「内視鏡装置」と称する。）３０と、エネルギ処置具１０と、対極板５０とを備えている。内視鏡システム１００は、内視鏡装置３０に設けられた送電部（後述）と、エネルギ処置具１０に設けられた受電部（後述）との容量結合を介して、導体による物理的接触（接続）なしに無線でエネルギ処置具１０に電力供給を行う。
内視鏡装置３０は、内視鏡操作部３１、内視鏡挿入部３２、送電部３４、制御部３５、電源部３６、フットスイッチ３７、およびモニタ３８を備える。本明細書では、内視鏡装置３０において、内視鏡操作部３１が設けられている側（操作者の手元側）を基端側と称し、内視鏡挿入部３２が設けられている側を先端側と称して説明する。
内視鏡操作部３１は、操作者が内視鏡の操作や内視鏡挿入部３２の操作等を行うための各種スイッチやつまみ等を備えている。
内視鏡挿入部３２は、可撓性を有して長尺に形成されており、基端部が内視鏡操作部３１と接続されている。内視鏡挿入部３２の先端には、体内の映像を取得する公知の内視鏡用観察装置や照明装置等が設けられている。
内視鏡挿入部３２には、樹脂チューブなどで構成され可撓性を有し、エネルギ処置具１０やその他の公知の処置具が挿入可能な処置具チャンネル３３が設けられている。処置具チャンネル３３は、内視鏡挿入部３２に沿って形成され、一方が内視鏡挿入部３２の先端面に開口し（先端開口３３１）、他方が内視鏡操作部３１の側部３１１に開口している。
内視鏡挿入部３２には、樹脂チューブなどで構成され可撓性を有し、エネルギ処置具１０やその他の公知の処置具が挿入可能な処置具チャンネル３３が設けられている。処置具チャンネル３３は、内視鏡挿入部３２に沿って形成され、一方が内視鏡挿入部３２の先端面に開口し（先端開口３３１）、他方が内視鏡操作部３１の側部３１１に開口している。
図２は、内視鏡挿入部３２のうちの処置具チャンネル３３部分を示す断面図である。送電部３４は、図２に示すように、内視鏡挿入部３２内において処置具チャンネル３３に沿って設けられている。送電部３４は、電源部３６から供給される高周波電力に応じた交流電界を発生する送電電極３４１と、送電電極３４１に直列接続されたインダクタ（後述）とを備える。
送電電極３４１は、処置具チャンネル３３を周方向に覆うように設けられた例えば、長さ１５ｃｍ程度の円筒状の電極部材である。送電電極３４１は、処置具チャンネルの内視鏡操作部３１の側部３１１の開口から内視鏡挿入部３２の先端面の開口（先端開口３３１）までの区間の少なくとも一部に設けられている。送電電極３４１の材料としては、例えば、銅などの導体を用いることができる。尚、送電電極３４１を、可撓性を有する内視鏡挿入部３２に設ける場合は、送電電極も可撓性を有することが必要となるが、例えば、可撓性チューブである処置具チャンネル３３の外周面に、蒸着法又はめっき法により、銅等の金属膜を成膜することで、可撓性を有する送電電極３４１を作製することができる。
送電電極３４１は絶縁性の樹脂で覆われており、処置具チャンネル３３の内周面３３２には露出しておらず、送電電極３４１と処置具チャンネル３３の内周面３３２との間には、樹脂等の絶縁性材料が存在している。
送電電極３４１は、処置具チャンネル３３を周方向に覆うように設けられた例えば、長さ１５ｃｍ程度の円筒状の電極部材である。送電電極３４１は、処置具チャンネルの内視鏡操作部３１の側部３１１の開口から内視鏡挿入部３２の先端面の開口（先端開口３３１）までの区間の少なくとも一部に設けられている。送電電極３４１の材料としては、例えば、銅などの導体を用いることができる。尚、送電電極３４１を、可撓性を有する内視鏡挿入部３２に設ける場合は、送電電極も可撓性を有することが必要となるが、例えば、可撓性チューブである処置具チャンネル３３の外周面に、蒸着法又はめっき法により、銅等の金属膜を成膜することで、可撓性を有する送電電極３４１を作製することができる。
送電電極３４１は絶縁性の樹脂で覆われており、処置具チャンネル３３の内周面３３２には露出しておらず、送電電極３４１と処置具チャンネル３３の内周面３３２との間には、樹脂等の絶縁性材料が存在している。
図１に示すように、制御部３５は、内視鏡操作部３１に接続されている。制御部３５は、内視鏡装置３０の各部の動作を制御する信号を送信して内視鏡装置３０全体の制御を行う。
電源部３６は、制御部３５に接続されている。内視鏡システム１００においては、内視鏡装置３０の駆動等に必要な電力、およびエネルギ処置具１０の駆動に必要な電力が、電源部３６から制御部３５を介して供給される。
フットスイッチ３７は、電源部３６と接続され、電源部３６における高周波電力等のエネルギ出力のＯＮ／ＯＦＦ操作を行うために設けられている。操作者がフットスイッチ３７を踏むと、エネルギ処置具１０への通電が行われる。なお、本実施形態ではフットスイッチを採用しているが、エネルギ処置具への通電のＯＮ／ＯＦＦ操作が可能であれば、いかなるスイッチを用いてもかまわない。
モニタ３８には、内視鏡挿入部３２の先端に設けた内視鏡用観察装置（不図示）で取得した画像が表示される。
電源部３６は、制御部３５に接続されている。内視鏡システム１００においては、内視鏡装置３０の駆動等に必要な電力、およびエネルギ処置具１０の駆動に必要な電力が、電源部３６から制御部３５を介して供給される。
フットスイッチ３７は、電源部３６と接続され、電源部３６における高周波電力等のエネルギ出力のＯＮ／ＯＦＦ操作を行うために設けられている。操作者がフットスイッチ３７を踏むと、エネルギ処置具１０への通電が行われる。なお、本実施形態ではフットスイッチを採用しているが、エネルギ処置具への通電のＯＮ／ＯＦＦ操作が可能であれば、いかなるスイッチを用いてもかまわない。
モニタ３８には、内視鏡挿入部３２の先端に設けた内視鏡用観察装置（不図示）で取得した画像が表示される。
図３は、エネルギ処置具１０の全体構成を示す図である。エネルギ処置具１０は、図１に示すように患者Ｐの生体組織（処置対象部位Ｐ１）に対し処置をするために用いられる。エネルギ処置具１０は、処置具挿入部１１と、処置部１２と、処置具操作部１３と、受電部１４と、クリーニング部１５とを備える。
処置具挿入部１１は、処置具チャンネル３３に挿通可能な程度の可撓性を有し、長尺に形成されている。
処置部１２は、処置具挿入部１１の先端部に設けられている。処置部１２としては、例えば、高周波ナイフ、鉗子、針など、電力エネルギを用いて生体組織（処置対象部位Ｐ１）に対して処置を行う公知の構成を適宜選択して採用することができる。本実施形態では、処置部１２は高周波ナイフである。
処置部１２は、処置具挿入部１１の先端部に設けられている。処置部１２としては、例えば、高周波ナイフ、鉗子、針など、電力エネルギを用いて生体組織（処置対象部位Ｐ１）に対して処置を行う公知の構成を適宜選択して採用することができる。本実施形態では、処置部１２は高周波ナイフである。
処置具操作部１３は、処置具挿入部１１の基端部に接続されている。処置具操作部１３を操作することで、処置具チャンネル３３に対して処置具挿入部１１および処置部１２を進退させることができる。
受電部１４は処置具挿入部１１に設けられており、受電電極１４１を有し処置部１２と図示しない配線で接続されている。受電電極１４１は、処置具挿入部１１の外周面に沿って設けられた円筒状の電極であり、例えば、銅等の導電体を用いて形成されている。受電電極１４１は、例えば、送電電極３４１と同様に処置具挿入部１１の外周面に金属膜を成膜することで作製できる。金属膜で形成された受電電極１４１は可撓性を有している。受電電極１４１の外表面は、電気的な絶縁性を確保するために樹脂等の絶縁性材料で覆われている。
図４は、内視鏡挿入部３２にエネルギ処置具１０が挿通された状態を示す断面図である。図４に示すように、処置具チャンネル３３の先端開口３３１から処置部１２が突出する位置まで処置具挿入部１１が処置具チャンネル３３に挿入されると、受電電極１４１と、処置具チャンネル３３に設けられた送電電極３４１とが略対向する。
受電電極１４１は、処置部１２が処置具チャンネル３３の先端開口３３１から突出したときに、送電電極３４１と少なくとも一部が対向可能な位置にあれば良い。したがって、受電電極１４１は、処置具挿入部１１の長さ方向における少なくとも一部に設けられていればよい。ただし、処置部１２は、処置に際して処置具チャンネル３３内を数センチメートル程度進退されることがあるため、処置の際に処置部１２が処置具チャンネル３３に対して進退されても、送電電極３４１の長手方向全ての範囲が常に受電電極１４１と対向するように送電電極及び受電電極を構成することが好ましい。そのため、受電電極１４１の軸線方向の長さは、送電電極３４１の軸線方向の長さよりも数センチメートル長く設けることが好ましい。
クリーニング部１５は、図３及び図４に示すように、処置具挿入部１１の外周部に設けられている。このクリーニング部１５は本実施形態において、受電部１４よりも先端側に設けられている。
本実施形態において、クリーニング部１５は、処置具挿入部１１の周方向にわたって処置具挿入部１１の径方向外側に突出するように設けられている。クリーニング部１５の処置具挿入部１１の外周面からの突出長さは、処置具挿入部１１の進退動作によりクリーニング部１５が送電部３４と対向する位置に配置されたときに、クリーニング部１５の少なくとも外周縁部が処置具チャンネル３３の内周面３３２と接触するように設定される。つまり、クリーニング部１５は、処置具チャンネル３３の内径以上の外径を持ち、少なくとも処置具チャンネル３３の内径に沿う形状に変形可能な弾性部材で構成される。
本実施形態において、クリーニング部１５は、処置具挿入部１１の周方向にわたって処置具挿入部１１の径方向外側に突出するように設けられている。クリーニング部１５の処置具挿入部１１の外周面からの突出長さは、処置具挿入部１１の進退動作によりクリーニング部１５が送電部３４と対向する位置に配置されたときに、クリーニング部１５の少なくとも外周縁部が処置具チャンネル３３の内周面３３２と接触するように設定される。つまり、クリーニング部１５は、処置具チャンネル３３の内径以上の外径を持ち、少なくとも処置具チャンネル３３の内径に沿う形状に変形可能な弾性部材で構成される。
クリーニング部１５は、処置具挿入部１１の外周部と一体に形成されてもよいし、処置具挿入部１１の外周に別部材を取り付けて形成されてもよい。本実施形態のクリーニング部１５は、処置具挿入部１１を形成するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂の一部を凸形状に加工することにより、処置具挿入部１１の外周部と一体に形成されている。処置具挿入部１１の外周に別部材を取り付けてクリーニング部を形成する場合は、例えば、軟性ゴム、ウレタンスポンジ等の柔軟性を有する材質のリング状の別部材を、処置具挿入部１１の外周面に接着材等により取り付けるなどすればよい。
図１に示すように、対極板５０は、電源部３６に接続されており、患者Ｐの体表面に貼り付けられたり、ベッドに設置されたりして患者Ｐの体表面に接触するように配置される。すなわち、本実施形態のエネルギ処置具１０は、処置部１２が患者Ｐの処置対象部位Ｐ１に接触すると、患者Ｐを介して対極板５０との間で通電し、処置を行うモノポーラ（単極子型）の処置具である。
上記のように構成された本実施形態に係る内視鏡システム１００の使用時の動作について説明する。
まず、操作者は、内視鏡操作部３１の側部３１１の開口からエネルギ処置具１０を挿入する。操作者は、処置具チャンネル３３の先端開口３３１から処置部１２が突出するまで、処置具チャンネル３３に対して処置具挿入部１１を前進させる。このとき、まずクリーニング部１５が処置具チャンネル３３内に設けられた送電部３４に近付く。処置具挿入部１１の前進に伴い、処置具チャンネル３３の内周面３３２のうちの送電電極３４１が配置されている領域をクリーニング部１５が摺動して通過する。これにより、仮に、送電電極３４１付近の処置具チャンネル３３の内周面３３２に埃等の異物が付着していた場合でも、異物はクリーニング部１５により先端側へ押し出される。
先端開口３３ａから処置部１２が突出すると、図４に示すように、受電部１４と送電部３４とが、絶縁性材料を挟んで対向する。このとき、クリーニング部１５により受電部１４と送電部３４との間には異物が存在しない状態が確保されている。
まず、操作者は、内視鏡操作部３１の側部３１１の開口からエネルギ処置具１０を挿入する。操作者は、処置具チャンネル３３の先端開口３３１から処置部１２が突出するまで、処置具チャンネル３３に対して処置具挿入部１１を前進させる。このとき、まずクリーニング部１５が処置具チャンネル３３内に設けられた送電部３４に近付く。処置具挿入部１１の前進に伴い、処置具チャンネル３３の内周面３３２のうちの送電電極３４１が配置されている領域をクリーニング部１５が摺動して通過する。これにより、仮に、送電電極３４１付近の処置具チャンネル３３の内周面３３２に埃等の異物が付着していた場合でも、異物はクリーニング部１５により先端側へ押し出される。
先端開口３３ａから処置部１２が突出すると、図４に示すように、受電部１４と送電部３４とが、絶縁性材料を挟んで対向する。このとき、クリーニング部１５により受電部１４と送電部３４との間には異物が存在しない状態が確保されている。
図５は、受電部１４と送電部３４とが対向した状態における内視鏡システム１００の等価回路図である。受電部１４と送電部３４とが対向した状態では、送電電極３４１と受電電極１４１とが対向配置されるため、これらの２つの電極間の容量結合によりキャパシタＣ１が形成される。送電部３４は送電電極３４１と、送電電極３４１と直列接続されたインダクタ３４２とで構成されており、インダクタ３４２はキャパシタＣ１とＬＣ共振回路を構成している。処置対象部位Ｐ１に処置部１２を接触させた状態で、操作者がフットスイッチ３７（図１）を操作すると、電源部３６から高周波電力が送電部３４に供給される。高周波電力はキャパシタＣ１を経由して処置部１２に流れ、処置対象部位Ｐ１を通って対極板５０に流れる。これにより、処置部１２を用いて処置対象部位Ｐ１に処置を行うことができる。すなわち、送電部３４と受電部１４との間の導体による物理的接触（接続）なしに無線でエネルギ処置具１０に電力供給が行われ、処置を行うことができる。
電源部３６から供給する高周波電力の周波数は、１００ｋＨｚ程度から１００ＭＨｚ程度を設定可能である。高周波電力の周波数は法令等で使用が認められている周波数から選択されることが好ましく、例えば１３．５６ＭＨｚである。キャパシタＣ１と送電部３４のインダクタ３４２とで構成されるＬＣ共振回路の共振周波数は、電源部３６から供給される高周波電力の周波数と一致するように構成することで送電部から受電部に効率的に電力を供給することができる。なお、内視鏡装置３０もしくは電源部３６にインピーダンスマッチング回路を設けて、電源部の出力インピーダンスと図５に示す回路の入力インピーダンスとのマッチングを行い、電源部から図５に示す回路への電力入力の効率を高くしてもよい。
処置対象部位Ｐ１の処置を行うにあたり、処置の内容に応じて順次最適な処置具を用いるべく、エネルギ処置具１０が交換される。交換のためにエネルギ処置具１０を処置具チャンネル３３から抜去する際、処置部１２や処置具挿入部１１に付着した体液や組織等が、異物として処置具チャンネル３３の内面に付着することがある。図６に示すように、処置具チャンネル３３の内周面３３２のうち送電部３４が設けられた範囲に異物Ｘが付着すると、その異物の付着状態（付着面積、付着量、付着物の種類）によって、送電部３４と受電部１４が対向したときに形成されるキャパシタＣ１の容量が変動する。しかし、本実施形態に係る内視鏡システム１００では、新たに挿入されるエネルギ処置具（以下、「交換エネルギ処置具」と称する。）にもクリーニング部が設けられている。したがって、交換エネルギ処置具を処置具チャンネル３３に挿入すると、上述したのと同様の動作により、図７に示すように、交換エネルギ処置具１０Ａに設けられたクリーニング部１５が、送電部３４が設けられた範囲の内周面３３２から異物Ｘを押し出して除去する。その後、交換エネルギ処置具１０Ａの受電部１４と送電部３４とが対向してキャパシタＣ１が成立する。
このように、内視鏡システム１００では、使用していたエネルギ処置具１０を抜去する際に異物Ｘが処置具チャンネル３３の内周面３３２に付着しても、付着した異物Ｘは、その後挿入される交換エネルギ処置具１０Ａのクリーニング部１５により、少なくとも送電部３４が設けられた範囲からは除去される。したがって、処置にあたってエネルギ処置具が頻回に交換される等の場合でも、送電部３４と受電部１４との間は常に異物が存在しない状態が確保され、電源部３６から見た送電部３４及び受電部１４を含む回路のインピーダンスの変動を抑制することができるため、インピーダンス変動に伴うエネルギ処置具１０への伝送電力の変動を抑制することができ、内視鏡装置３０からエネルギ処置具１０へ安定した無線給電が可能となる。
以上説明したように、エネルギ処置具１０を備えた本実施形態の内視鏡システム１００によれば、クリーニング部１５を備えることで、常に安定した無線給電を行うことができる。
また、エネルギ処置具１０には、給電のためにケーブル等の電気配線を接続する必要がないため、エネルギ処置具の操作性が向上する。
さらに、クリーニング部１５が受電部１４よりも先端側に配置されているため、エネルギ処置具１０を処置具チャンネル３３に挿入すると、受電部１４が送電部３４と対向する前に、必ずクリーニング部１５が送電部３４近傍の処置具チャンネル３３の内周面３３２と接触しながら摺動する。したがって、処置に伴い電源部３６から送電部に高周波電力を供給する前に、送電部３４と受電部１４との間の異物を確実に除去できる。すなわち、操作者は、エネルギ処置具１０を挿入するだけで処置具チャンネル３３内の送電電極３４１付近の異物を、クリーニング部１５により自動的に除去することが可能であり、異物を除去するための特別な作業等が必要ない。これにより内視鏡システム１００の使用性を向上させることができる。
また、エネルギ処置具１０には、給電のためにケーブル等の電気配線を接続する必要がないため、エネルギ処置具の操作性が向上する。
さらに、クリーニング部１５が受電部１４よりも先端側に配置されているため、エネルギ処置具１０を処置具チャンネル３３に挿入すると、受電部１４が送電部３４と対向する前に、必ずクリーニング部１５が送電部３４近傍の処置具チャンネル３３の内周面３３２と接触しながら摺動する。したがって、処置に伴い電源部３６から送電部に高周波電力を供給する前に、送電部３４と受電部１４との間の異物を確実に除去できる。すなわち、操作者は、エネルギ処置具１０を挿入するだけで処置具チャンネル３３内の送電電極３４１付近の異物を、クリーニング部１５により自動的に除去することが可能であり、異物を除去するための特別な作業等が必要ない。これにより内視鏡システム１００の使用性を向上させることができる。
本実施形態において、クリーニング部１５は、処置具挿入部１１の外周面の全周にわたって設けられる構成に限定されない。図８から図１１に、クリーニング部の構成が異なるエネルギ処置具の変形例を示す。図８から図１１は、第一実施形態のクリーニング部の変形例を示す図であり、処置具挿入部１１の軸線と直交する断面図である。
図８に示す変形例では、処置具挿入部１１の外周面から径方向外側に突出する細長い樹脂突起１５１を処置具挿入部１１の周方向に複数配置したブラシ型のクリーニング部１５Ｂを設けている。
この他、図示は省略するが、処置具挿入部１１の周方向且つ径方向外側に延びる薄い平板状の弁体からなるクリーニング部等、処置具チャンネル３３の内周面３３２に当接して摺動可能な構成であれば特に制限なく採用可能である。
この他、図示は省略するが、処置具挿入部１１の周方向且つ径方向外側に延びる薄い平板状の弁体からなるクリーニング部等、処置具チャンネル３３の内周面３３２に当接して摺動可能な構成であれば特に制限なく採用可能である。
図９に示す変形例では、クリーニング部１５Ｃを構成する帯状の凸部が、処置具挿入部１１の外周面に螺旋状に巻回するように設けられている。
図１０に示す変形例では、リング状のクリーニング部１５Ｄが、処置具挿入部１１の長軸方向に間隔を有して３つ並べて設けられている。
図１１に示す変形例のクリーニング部１５Ｅは、処置具挿入部１１の周方向に間隔を有する複数の凸部を有し、これを図１０に示す変形例と同様に、処置具挿入部１１の長軸方向に間隔を有して３列設けている。図１１に示す変形例では、処置具挿入部１１の周方向における凸部の間隔の位相を長軸方向の各列でずらすと、クリーニング部１５Ｅ全体として処置具チャンネルの内周面全体と接触するため好ましい。図９、図１０及び図１１に示す変形例では、処置具挿入部１１の長軸方向のクリーニング部の長さが増すため、挿入時の異物除去の効果を大きく、かつ、クリーニング部が処置具挿入部１１の外周面に一定の間隔を持つか、複数に分割されて配置されているためクリーニング部の長さが増した場合であっても処置具挿入部１１の可撓性を妨げることがない。この他、上述した変形例の構成を適宜組み合わせてクリーニング部が構成されてもよい。
図１０に示す変形例では、リング状のクリーニング部１５Ｄが、処置具挿入部１１の長軸方向に間隔を有して３つ並べて設けられている。
図１１に示す変形例のクリーニング部１５Ｅは、処置具挿入部１１の周方向に間隔を有する複数の凸部を有し、これを図１０に示す変形例と同様に、処置具挿入部１１の長軸方向に間隔を有して３列設けている。図１１に示す変形例では、処置具挿入部１１の周方向における凸部の間隔の位相を長軸方向の各列でずらすと、クリーニング部１５Ｅ全体として処置具チャンネルの内周面全体と接触するため好ましい。図９、図１０及び図１１に示す変形例では、処置具挿入部１１の長軸方向のクリーニング部の長さが増すため、挿入時の異物除去の効果を大きく、かつ、クリーニング部が処置具挿入部１１の外周面に一定の間隔を持つか、複数に分割されて配置されているためクリーニング部の長さが増した場合であっても処置具挿入部１１の可撓性を妨げることがない。この他、上述した変形例の構成を適宜組み合わせてクリーニング部が構成されてもよい。
また、本実施形態では、送電電極３４１及び受電電極１４１が絶縁性の樹脂で覆われる構成を例示した。しかし、送電電極３４１と受電電極１４１とが対向した位置にあるときに送電電極３４１と受電電極１４１との間の絶縁が保たれていれば容量結合が可能である。そのため、送電電極、および受電電極の少なくとも一方の表面が絶縁性の素材で覆われていれよい。
また 、本実施形態では、インダクタ３４２は送電部３４に配置されているが、配置場所はここに限られるものではなく、受電部１４の受電電極１４１に接続されるように配置して、キャパシタＣ１を含むＬＣ共振回路を形成しても良い。また、インダクタ３４２が存在しない場合、すなわち、キャパシタＣ１を含むＬＣ共振回路が形成されないような場合においても、前述した例と略同様の作用効果を発揮することができる。
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。以下に説明する実施形態において、上述した第１実施形態に係るエネルギ処置具の構成要素と機能あるいは構造の点において同様である構成要素には、上記実施形態と同一符号が付されており、上記実施形態と重複する説明は省略される。
本発明の第二実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。以下に説明する実施形態において、上述した第１実施形態に係るエネルギ処置具の構成要素と機能あるいは構造の点において同様である構成要素には、上記実施形態と同一符号が付されており、上記実施形態と重複する説明は省略される。
図１２は、本実施形態に係るエネルギ処置具２１０の一部を一部断面で示す図である。図１３は、エネルギ処置具２１０の使用態様を示す模式図である。本実施形態に係るエネルギ処置具２１０は、クリーニング部２１５の構成が第一実施形態と異なる。すなわち、図１２に示すように、クリーニング部２１５は、処置具挿入部１１の外周面であって、受電電極１４１が設けられている面の全域に設けられており、受電電極１４１全体を覆っている。クリーニング部２１５は、受電電極１４１と略等しい面積を有する軟性の樹脂からなる筒状部材を、受電電極１４１を覆うように処置具挿入部１１に装着して構成されている。
本実施形態のエネルギ処置具２１０によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。さらに、クリーニング部２１５が受電電極１４１表面を被覆するように設けられているため、図１３に示すように、受電電極１４１が送電電極３４１と対向する位置に配置されたときに、受電電極１４１と送電電極３４１との間にクリーニング部２１５が存在し、隙間が存在しない。その結果、処置具チャンネル３３の内周面３３２から異物Ｘが除去された後に、受電電極１４１と送電電極３４１との間に異物が付着することを抑制できる。
本実施形態において、クリーニング部は、処置具挿入部１１を構成する樹脂のうち、受電電極１４１を覆う部分の樹脂を、径方向外側に突出するように厚く形成することにより、処置具挿入部１１と一体に形成してもよい。
また、高誘電材料を用いてクリーニング部を構成すると、送電電極３４１と、受電電極１４１とで形成されるキャパシタＣ１の容量を増加させることができる。キャパシタＣ１の容量が増加すると、処置に際して処置部１２を含む配線経路で発生する可能性のある寄生容量の変動の影響を受けにくくなり、より安定した電力伝送が可能となる。また、キャパシタＣ１に発生する電圧を下げることができるため、装置の絶縁性の確保がより容易になる。高誘電材料としては、例えば、比誘電率がεｒ＝２．１であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂、比誘電率がεｒ＝３〜４であるシリコンゴム、比誘電率がεｒ＝６〜７であるフッ素ゴム等が挙げられる。
また、高誘電材料を用いてクリーニング部を構成すると、送電電極３４１と、受電電極１４１とで形成されるキャパシタＣ１の容量を増加させることができる。キャパシタＣ１の容量が増加すると、処置に際して処置部１２を含む配線経路で発生する可能性のある寄生容量の変動の影響を受けにくくなり、より安定した電力伝送が可能となる。また、キャパシタＣ１に発生する電圧を下げることができるため、装置の絶縁性の確保がより容易になる。高誘電材料としては、例えば、比誘電率がεｒ＝２．１であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂、比誘電率がεｒ＝３〜４であるシリコンゴム、比誘電率がεｒ＝６〜７であるフッ素ゴム等が挙げられる。
本実施形態の変形例の断面図を図１４に示す。図１４に示す例では、受電電極１４１Ａは、スパイラル型の形状を有している。すなわち、受電電極１４１Ａは、薄い平板且つ帯状の導体を処置具挿入部１１の外周の直径と略等しい大きさで螺旋状に巻いて形成されている。クリーニング部２１５Ａは、受電電極１４１Ａと相似形状の薄い平板且つ帯状の絶縁性の軟性樹脂を、受電電極１４１Ａ全体を覆うように螺旋状に巻いて設けられている。
本変形例によれば、第二実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本変形例のように、受電電極１４１Ａ及びクリーニング部２１５Ａをスパイラル型にすると、受電電極１４１Ａ及びクリーニング部２１５Ａが処置具挿入部１１の湾曲に追従し易い。その結果、処置具挿入部１１及び処置具挿入部１１が挿入された内視鏡挿入部３２の可撓性を妨げることがなく、好適に操作を行うことができる。さらに、本変形例のような受電電極１４１Ａ及びクリーニング部２１５Ａを採用することにより、万が一、異物があっても、クリーニング部２１５Ａにおける間隙、すなわち処置具チャンネル３３の内周面３３２のうちの受電電極１４１Ａが設けられていない部分に取り込まれ、受電電極１４１Ａと送電電極３４１との間に異物が付着することを防ぐことができる。
本実施形態のクリーニング部２１５は、必ずしも受電電極１４１Ａの全面を覆う必要は無く、少なくとも受電電極１４１Ａの先端部を含む外周部を覆う形状であればよい。
［第三実施形態］
第三実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、本実施形態に係るエネルギ処置具３１０を示す部分断面図である。エネルギ処置具３１０のクリーニング部３１５は、第一実施形態のクリーニング部１５と第二実施形態のクリーニング部２１５とを処置具挿入部１１の軸線方向に有する。このように、受電電極１４１の外周部及び先端側の二箇所にクリーニング部１５、２１５が配置されることにより、より確実に異物Ｘを除去することが可能であり、無線給電性能の更なる安定を図ることができる。
第三実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、本実施形態に係るエネルギ処置具３１０を示す部分断面図である。エネルギ処置具３１０のクリーニング部３１５は、第一実施形態のクリーニング部１５と第二実施形態のクリーニング部２１５とを処置具挿入部１１の軸線方向に有する。このように、受電電極１４１の外周部及び先端側の二箇所にクリーニング部１５、２１５が配置されることにより、より確実に異物Ｘを除去することが可能であり、無線給電性能の更なる安定を図ることができる。
［第四実施形態］
上述した各実施形態はいずれもモノポーラ処置具を備える内視鏡システムであったが、本実施形態はバイポーラ処置具を備える内視鏡システムである。本発明の第四実施形態に係るエネルギ処置具４１０について図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、エネルギ処置具４１０を処置具チャンネル３３に挿入した状態を示す部分断面図である。図１７は、エネルギ処置具４１０を備える内視鏡システム１０１の全体構成を示す図である。図１７に示すように、内視鏡システム１０１は、内視鏡装置４３０と、エネルギ処置具４１０とを備える。
上述した各実施形態はいずれもモノポーラ処置具を備える内視鏡システムであったが、本実施形態はバイポーラ処置具を備える内視鏡システムである。本発明の第四実施形態に係るエネルギ処置具４１０について図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、エネルギ処置具４１０を処置具チャンネル３３に挿入した状態を示す部分断面図である。図１７は、エネルギ処置具４１０を備える内視鏡システム１０１の全体構成を示す図である。図１７に示すように、内視鏡システム１０１は、内視鏡装置４３０と、エネルギ処置具４１０とを備える。
エネルギ処置具４１０はバイポーラ（双極子型）の処置具である。エネルギ処置具４１０は、図１６に示すように、処置部４１２として、一対の鉗子片４１２Ａ、４１２Ｂを有する鉗子を備える。
図１７に示すように、内視鏡装置４３０は、送電部４３４に第一送電電極４３４１及び第二送電電極４３４２の二つの送電電極を備える。図１６に示すように、エネルギ処置具４１０の受電部４１４には、第一受電電極４１４１及び第二受電電極４１４２の二つの受電電極を備える。
図１６に示すように、処置具チャンネル３３の先端開口３３１から処置部４１２が突出する位置まで処置具挿入部１１が処置具チャンネル３３に挿入されると、第一受電電極４１４１と第一送電電極４３４１とが略対向し、かつ第二受電電極４１４２と第二送電電極４３４２とが略対向する。
図１６に示すように、処置具チャンネル３３の先端開口３３１から処置部４１２が突出する位置まで処置具挿入部１１が処置具チャンネル３３に挿入されると、第一受電電極４１４１と第一送電電極４３４１とが略対向し、かつ第二受電電極４１４２と第二送電電極４３４２とが略対向する。
図１８は、受電部４１４と送電部４３４とが対向した状態における内視鏡システム１０１の等価回路図である。第一受電電極４１４１は、配線により処置部４１２の鉗子片のうちの一方（第一鉗子片４１２Ａ）と接続されている。第二受電電極４１４２も同様に、処置部４１２のうちの他方（第二鉗子片４１２Ｂ）と接続されている。内視鏡システム１０１では、第一送電電極４３４１と第一受電電極４１４１とで第一キャパシタＣ２を構成し、第二送電電極４３４２と第二受電電極４１４２とで第二キャパシタＣ３を構成する。操作者がフットスイッチ３７を踏んで電源部３６からの電力供給を行うと、第一キャパシタＣ２と、第一鉗子片４１２Ａと、第二鉗子片４１２Ｂと、第二キャパシタＣ３とを介して高周波電流が流れ、第一鉗子片４１２Ａと、第二鉗子片４１２Ｂとに挟まれた組織を処置することができる。本実施形態のクリーニング部１５は、エネルギ処置具４１０の挿入部の外周部に設けられている。このクリーニング部１５は、図１６に示した形状、配置に限らず、上述した他の各実施形態と同様の構成を適用することが可能である。
本実施形態の内視鏡システム１０１においても、上述した各実施形態と同様に、安定した給電が実現できる。本発明は、バイポーラ処置具を備えた内視鏡システムにおいても好適に適用可能である。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各実施形態における構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
例えば、図１９に示すように、処置具チャンネル３３のうち、送電電極３４１が配置されている部分３３３のチャンネルが縮径されるように形成してもよい。このように構成すると、送電部３４が配置されている部分３３３のみにおいてクリーニング部１５を処置具チャンネル３３に対して接触させることができ、上記部分３３３以外における摺動抵抗を小さくできる。そのため、処置具挿入部１１の処置具チャンネル３３に対する挿入方向の移動（挿抜）や回転操作に伴う摩擦が低減され、処置時におけるエネルギ処置具５１０の操作性が良くなる。また、操作者が、クリーニング部１５が送電電極３４１に到達したことを処置具操作部１３に伝わる感触により認識することができる。
本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
本発明によれば、処置具に対してより安定して無線で電力を供給することができる内視鏡用エネルギ処置具及び内視鏡システムが得られる。
１０、２１０、３１０、４１０、５１０ 内視鏡用エネルギ処置具
１０Ａ 交換エネルギ処置具（内視鏡用エネルギ処置具）
１１ 処置具挿入部
３０、４３０ 内視鏡装置（内視鏡）
３３、３３３ 処置具チャンネル
１２、４１２ 処置部
１４、４１４ 受電部
１５、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ、２１５、３１５、５１５ クリーニング部
３４、４３４ 送電部
３４１ 送電電極
１０Ａ 交換エネルギ処置具（内視鏡用エネルギ処置具）
１１ 処置具挿入部
３０、４３０ 内視鏡装置（内視鏡）
３３、３３３ 処置具チャンネル
１２、４１２ 処置部
１４、４１４ 受電部
１５、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ、２１５、３１５、５１５ クリーニング部
３４、４３４ 送電部
３４１ 送電電極
Claims (8)
- 内視鏡が備える処置具チャンネルに配された送電電極に対向することで容量結合する受電部を有する可撓性の処置具挿入部と、
前記処置具挿入部の先端側に配置され、前記受電部からの電力を用いてエネルギによる処置を行う処置部と、
前記受電部から前記処置部までの間の前記処置具挿入部に前記処置具チャンネルと接触可能に配置され、前記処置具挿入部の移動に伴って前記処置具チャンネル内をクリーニングするクリーニング部と、
を備える内視鏡用エネルギ処置具。 - 前記クリーニング部は、前記処置具挿入部に対して間隔をあけて巻きつけられている
請求項１に記載の内視鏡用エネルギ処置具。 - 前記クリーニング部は、複数配置される
請求項１又は請求項２に記載の内視鏡用エネルギ処置具。 - 前記クリーニング部は、前記受電部の少なくとも先端部を被覆するように配置される
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の内視鏡用エネルギ処置具。 - 前記クリーニング部は、前記受電部と相似形状を有し、前記受電部を被覆する箇所に配置される
請求項４に記載の内視鏡用エネルギ処置具。 - 前記クリーニング部は、高誘電材料で構成される
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内視鏡用エネルギ処置具。 - 前記クリーニング部は、前記受電部上と、前記受電部より前記処置具挿入部の先端側と、に配置される
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の内視鏡用エネルギ処置具。 - 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の内視鏡用エネルギ処置具と、
可撓性を有する処置具チャンネル、及び前記処置具チャンネルの外周面に沿って配設され前記処置具チャンネル内に印加する交流電界を発生する送電部を有する内視鏡と、
を備える内視鏡システム。
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