JP6374979B2 - 医療用処置装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の医療用処置装置は、開閉可能とする一対の挟持部と、超音波振動を発生する超音波振動子と、超音波振動子が発生した超音波振動を一対の挟持部に伝達させる振動伝達部材とを備える。そして、当該医療用処置装置では、一対の挟持部にて生体組織を挟持し、当該一対の挟持部における互いに対向する方向に沿って振動する超音波振動を生体組織に伝達することで、生体組織を接合若しくは吻合する。
特許文献1に記載の医療用処置装置では、生体組織を挟持した一対の挟持部における互いに対向する方向(生体組織の厚み方向)に沿って振動する超音波振動を生体組織に伝達している。このため、当該超音波振動により生体組織から抽出された細胞外基質は、当該超音波振動により密接に絡み合うこととなる。したがって、生体組織の接合強度が向上すると考えられる。
しかしながら、上述した構造を採用した場合には、一方の挟持部の回転位置によっては、生体組織に伝達する超音波振動の振動方向が一対の挟持部における互いに対向する方向とは異なる方向となる。したがって、上述した構造を採用した場合には、生体組織の接合強度を向上することができない、という問題がある。
〔医療用処置装置の概略構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る医療用処置装置1を模式的に示す図である。
医療用処置装置1は、超音波振動を用いて処置対象である生体組織を処置(接合若しくは吻合)する。この医療用処置装置1は、図1に示すように、処置具2と、制御装置3と、フットスイッチ4とを備える。
図2乃至図4は、処置具2の内部構造を示す断面図である。具体的に、図2は、プローブ6の中心軸Axを含む平面にて切断した縦断面図である。図3は、図2に示したIII-III線で処置具2を切断した横断面図である。図4は、図2に示したIV-IV線で処置具2を切断した横断面図である。なお、図2乃至図4では、操作レバー52よりも先端側(図1中、左の端部側)を図示し、ハンドル5の一部及び振動部8の図示を省略している。
処置具2は、例えば、腹壁を通して生体組織に処置を行うためのリニアタイプの外科医療用処置具である。この処置具2は、図1乃至図4に示すように、ハンドル5(図1,図2)と、プローブ6と、外筒7と、振動部8(図1)と、顎部9(図1〜図3)と、開閉伝達部材10(図2〜図4)と、回転角センサ20(図2)とを備える。なお、プローブ6の中心軸Axは、プローブ6の長手方向の中心となる軸である。
外枠51は、円筒形状を有する円筒部511と、円筒部511に一体形成され、術者にて把持される把持部512(図1)とを備える。
円筒部511の内周面には、図2に示すように、当該円筒部511の軸を中心とする周方向に沿って延びる円環状の支持凹部5111が形成されている。
操作レバー52は、術者により操作される部分であり、中心軸Axに沿って移動可能に円筒部511に支持される。
外筒7は、術者により操作される部分であり、図1乃至図4に示すように、プローブ6を挿通可能とする略円筒形状を有する。また、外筒7は、図2に示すように、一端(図2中、右側の端部)の外径寸法が他の部分の外径寸法よりも大きくなるように形成されている。そして、外筒7は、図2に示すように、当該一端が支持凹部5111に係合し、術者による操作に応じて、中心軸Axを中心として回転可能とする。
また、外筒7における他端側の内周面には、図3に示すように、中心軸Axを含む平面上にそれぞれ位置し、中心軸Axを挟んで互いに対向する断面視円形状の一対の軸受け凹部71が形成されている。
さらに、外筒7における一端側の内周面には、図2に示すように、開閉伝達部材10と係合する係合用凹部72が形成されている。
第1,第2超音波振動子81,82は、同一の構成を有する。本実施の形態1では、第1,第2超音波振動子81,82は、交流電圧の印加により伸縮する圧電素子を用いた圧電型振動子で構成されている。
横振動拡大部83は、第1,第2超音波振動子81,82が発生した超音波振動(振幅)を拡大する部材である。この横振動拡大部83は、図1に示すように、その外径寸法がプローブ6の外径寸法よりも大きい正八角形柱で構成されている。そして、横振動拡大部83は、柱状軸が中心軸Axに一致し、かつ、互いに対向する一組の側面が図2中、上下方向(鉛直軸)に直交するようにプローブ6の一端に取り付けられている。
なお、横振動拡大部83の共振周波数は、プローブ6における横振動の共振周波数と略一致しており、例えば、40kHzである。
また、第1,第2超音波振動子81,82は、電気ケーブルCを介して制御装置3に電気的にそれぞれ接続し、制御装置3による制御の下、交流電圧(プローブ6における横振動の共振周波数と同一となる周波数の交流電圧)がそれぞれ印加されることで、中心軸Axに沿う方向に伸縮する。すなわち、本実施の形態1では、第1,第2超音波振動子81,82は、横振動(超音波振動)を発生するように構成されている。そして、第1,第2超音波振動子81,82が発生した横振動は、横振動拡大部83にて拡大されるとともに、横振動拡大部83を介してプローブ6に横振動を発生させる。
顎部本体91は、プローブ6の外周面に倣う断面視円弧形状を有し、中心軸Axに沿って延びる板状部材で構成されている。そして、顎部本体91は、顎部9の開閉動作により、プローブ6との間で生体組織を挟持する。
顎部側係合部92は、顎部本体91に一体形成され、開閉伝達部材10及び外枠7にそれぞれ係合する部分である。この顎部側係合部92は、図2または図3に示すように、顎部側第1係合部921と、一対の顎部側第2係合部922とを備える。
この顎部側第1係合部921には、図2に示すように、表裏を貫通し、開閉伝達部材10と係合する係合用孔9211が形成されている。
一対の顎部側第2係合部922は、顎部側第1係合部921の一端(図2中、右側の端部)にそれぞれ一体形成されている。そして、一対の顎部側第2係合部922は、図3に示すように、当該一端から中心軸Axを中心とする回転方向に沿って互いに離間する方向に延び、中心角が略90°の円弧形状をそれぞれ有する。
これら一対の顎部側第2係合部922における先端部分(第1係合部921から離間した部分)には、図3に示すように、外側(中心軸Axから離間する側)に突出する一対の係合ピン9221がそれぞれ形成されている。そして、一対の係合ピン9221が一対の軸受け凹部71にそれぞれ係合することで、顎部9は、当該一対の係合ピン9221及び一対の軸受け凹部71を中心として回転可能とする。言い換えれば、顎部9は、当該係合により、プローブ6の他端に対する開閉動作を可能とする。
長尺部11は、中心軸Axに沿って延びる長尺の平板で構成されている。
円環部12は、長尺部11の一端(図2中、右側の端部)に一体形成され、プローブ6を挿通可能とする円環形状を有する。そして、円環部12は、図2に示すように、中心軸Axを中心として回転可能な状態で操作レバー52に接続する。
ここで、伝達側第1係合部13における図4中、左右方向の長さ寸法は、係合用凹部72における当該方向の寸法よりも若干、小さく形成されている。また、伝達側第1係合部13の厚み寸法(図2中、左右方向(中心軸Axに沿う方向)の長さ寸法)は、図2に示すように、係合用凹部72における当該方向の寸法よりも小さく形成されている。より具体的には、伝達第1係合部13と係合用凹部72との隙間(中心軸Axに沿う方向の隙間)の寸法は、操作レバー52における中心軸Axに沿う進退移動の移動可能範囲と略同一になるように設定されている。
次に、上述した顎部9の開閉動作について説明する。
図5A及び図5Bは、顎部9の開閉動作を示す図である。具体的に、図5A及び図5Bは、図2に対応した断面図である。
開閉操作により操作レバー52が図2中、右側(図5A中、右側)に移動すると、上述した円環部12と操作レバー52との接続構造、及び上述した伝達側第1係合部13と係合用凹部72との係合構造により、開閉伝達部材10は、操作レバー52とともに、中心軸Axに沿って、図5A中、右側に移動する。この際、伝達側第2係合部14は、係合用孔9211の縁部分を図5A中、右側に押圧する。当該押圧により、顎部9は、図5Aに示すように、一対の係合ピン9221及び一対の軸受け凹部71(図3)を中心として、プローブ6の他端から離間する方向に回転する。
次に、上述した顎部9の回転動作について説明する。
図6A及び図6Bは、顎部9の回転動作を示す図である。具体的に、図6A及び図6Bは、図3に対応した断面図である。
図6Aに示した状態から、回転操作により外筒7が中心軸Axを中心として回転すると、一対の係合ピン9221が一対の軸受凹部71にそれぞれ係合しているため、顎部9は、図6Bに示すように、外筒7とともに、中心軸Axを中心として回転する。この際、開閉伝達部材10も同様に、上述した円環部12と操作レバー52との接続構造、及び上述した伝達側第1係合部13と係合用凹部72との係合構造により、図6Bに示すように、外筒7及び顎部9とともに、中心軸Axを中心として回転する。
ここで、回転角センサ20は、ロータリーエンコーダ等から構成され、開閉伝達部材10(顎部9)における中心軸Axを中心とする回転角θ(図7B)を検出する。そして、回転角センサ20は、検出した回転角θに応じた信号を制御装置3に出力する。
なお、回転角センサ20にて回転角θを検出する際の顎部9の基準位置は、図7Aに示すように、第1超音波振動子81に対向し、当該第1超音波振動子81が発生した超音波振動にてプローブ6に横振動が生じた際に、当該横振動の振動方向Dが中心軸Axから顎部9(顎部本体91)の中心位置O(顎部本体91における幅方向(図7A中、左右方向)の中心位置)への方向に一致する場合での顎部9の位置である。
図8は、制御装置3及びフットスイッチ4の構成を示すブロック図である。
なお、図8では、制御装置3の構成として、本発明の要部を主に図示している。
フットスイッチ4は、術者が足で操作する部分である。そして、フットスイッチ4への当該操作(ON)に応じて、制御装置3は、後述する接合制御を開始する。
なお、当該接合制御を開始させる手段としては、フットスイッチ4に限られず、その他、手で操作するスイッチ等を採用しても構わない。
振動子印加部31は、制御部32による制御の下、当該制御部32にて算出された各第1出力で、電気ケーブルCを介して第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧(プローブ6における横振動の共振周波数と同一となる周波数の交流電圧)をそれぞれ印加する。すなわち、振動子印加部31は、本発明に係る振動駆動部としての機能を有する。
制御部32は、CPU(Central Processing Unit)等を含んで構成され、フットスイッチ4がONになった場合に、所定の制御プログラムにしたがって、接合制御を実行する。この制御部32は、図8に示すように、出力算出部321と、振動子制御部322とを備える。
振動子制御部322は、振動子印加部31を駆動し、出力算出部321にて算出された各第1出力で、振動子印加部31から電気ケーブルCを介して第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧をそれぞれ印加させる。
次に、上述した医療用処置装置1の動作について説明する。
なお、以下では、医療用処置装置1の動作として、制御部32による接合制御を主に説明する。
図9は、制御部32による接合制御を示すフローチャートである。
術者は、処置部2を把持し、当該処置具2の先端部分を、例えば、腹壁を通して腹腔内に挿入する。そして、術者は、操作レバー52を操作し、プローブ6の他端と顎部9(顎部本体91)とを開閉し、プローブ6の他端及び顎部9(顎部本体91)にて処置対象の生体組織LTを挟持する(図10B参照)。
この後、術者は、フットスイッチ4を操作(ON)し、制御装置3による接合制御を開始させる。
ステップS2の後、出力算出部321は、当該回転角θを用いて、以下の式(1),(2)により、第1超音波振動子81への第1出力Va1、及び第2超音波振動子82への第1出力Vb1を算出する(ステップS3)。
各第1出力Va1,Vb1で、第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧がそれぞれ印加されると、当該第1,第2超音波振動子81,82は超音波振動を発生する。そして、プローブ6には、当該第1,第2超音波振動子81,82が発生した超音波振動により、図10Aに示すように、横振動が発生する。この際、当該横振動の振動方向D1(プローブ6の他端の振動方向D1)は、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、図10Bに示すように、中心軸Axから顎部9に向かう方向に設定される。より具体的には、当該振動方向D1は、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部9の中心位置Oに向かう方向(第1方向)に設定される(図7B)。
すなわち、各第1出力Va1,Vb1は、中心軸Axに沿う方向から見て、プローブ6における他端の振動方向D1を第1方向に設定する出力である。
そして、第1時間T1が経過したと判断した場合(ステップS5:Yes)には、振動子制御部322は、振動子印加部31の駆動を停止(第1,第2超音波振動子81,82への交流電圧の印加を終了)する(ステップS6)。
以上の処理により、生体組織LTは、接合される。
また、医療用処置装置1は、顎部9の回転角θに基づいて、中心軸Axに沿う方向から見て、プローブ6における他端の振動方向D1を第1方向(中心軸Axから顎部9の中心位置Oに向かう方向)に設定する各第1出力Va1,Vb1を算出する。そして、医療用処置装置1は、各第1出力Va1,Vb1で、第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧を印加することで、プローブ6に横振動を発生させる。このため、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、振動方向D1を第1方向に設定することができる。すなわち、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、当該プローブ6の横振動により、生体組織LTから抽出された細胞外基質を密接に絡ませ合うことができ、生体組織LTの接合強度を向上させることができる。
以上のことから、本実施の形態1に係る医療用処置装置1によれば、操作性を向上させることができるとともに、生体組織LTの接合強度を向上させることができる、という効果を奏する。
図11は、本発明の実施の形態1の変形例1−1を示す図である。具体的に、図11は、本変形例1−1に係る処置具2Aの一部(プローブ6の一端側)を拡大した模式図である。
上述した実施の形態1では、振動部8は、横振動拡大部83に対して2つの第1,第2超音波振動子81,82のみが取り付けられていたが、これに限られない。
例えば、本変形例1−1における振動部8A(図11)のように、2つの第1超音波振動子81,81´と、2つの第2超音波振動子82,82´とを横振動拡大部83に取り付けた構成を採用しても構わない。
そして、第1超音波振動子81´には、制御装置3による制御の下、第1出力Va1で、第1超音波振動子81に印加される交流電圧とは逆位相の交流電圧が印加される。
そして、第2超音波振動子82´には、制御装置3による制御の下、第1出力Vb1で、第2超音波振動子82に印加される交流電圧とは逆位相の交流電圧が印加される。
以上のように、超音波振動子の数を増加させることにより、プローブ6における横振動のパワーを増大させることができる。
図12は、本発明の実施の形態1の変形例1−2を示す図である。具体的に、図12は、本変形例1−1に係る処置具2Bを模式的に示す図である。
上述した実施の形態1では、第1,第2超音波振動子81,82は、交流電圧がそれぞれ印加されることで、横振動(超音波振動)を発生するように構成されていたが、これに限られない。
例えば、本変形例1−2における処置具2B(図12)のように、振動部8の代わりに振動部8Bを採用した構成を採用しても構わない。
2つの縦振動拡大部83Bは、第1,第2超音波振動子81B,82Bが発生した超音波振動(振幅)を拡大する部材である。そして、2つの縦振動拡大部83Bは、同一の円錐台形状を有し、当該円錐台の中心軸が中心軸Axに直交する姿勢で、当該円錐台の径の小さい側(上底側)がプローブ6の一端にそれぞれ取り付けられている。より具体的に、一方の縦振動拡大部83Bは、プローブ6における図12中、下方に取り付けられている。すなわち、一方の縦振動拡大部83Bは、当該円錐台の中心軸が図12中の上下方向に向く姿勢でプローブ6の一端に取り付けられている。また、他方の縦振動拡大部83Bは、プローブ6の一端において、一方の縦振動拡大部83Bに対して中心軸Ax周りに90°ずれた位置(処理具2Bの先端側から見て、図12中、左側)に取り付けられている。
ここで、2つの縦振動拡大部83Bの共振周波数は、プローブ6における横振動の共振周波数と略一致しており、例えば、40kHxである。
第1超音波振動子81Bは、一方の縦振動拡大部83B(プローブ6における図12中、下方に取り付けられた縦振動拡大部83B)の底面に取り付けられている。そして、第1超音波振動子81Bは、制御装置3による制御の下、第1出力Va1の交流電圧(プローブ6における横振動の共振周波数と同一となる周波数の交流電圧)がそれぞれ印加されることで、一方の縦振動拡大部83Bにおける中心軸に沿う方向(中心軸Axに直交する方向)に伸縮する。
以上のような振動部8Bを採用することにより、上述した実施の形態1で説明した振動部8を採用した場合と比較して、プローブ6における横振動のパワーを増大させることができる。
図13は、本発明の実施の形態1の変形例1−3を示す図である。具体的に、図13は、本変形例1−3に係る処置具2Cの一部(プローブ6の一端側)を拡大した模式図である。
上述した本変形例1−2では、振動部8Bは、2つの縦振動拡大部83Bのみ(2つの第1,第2超音波振動子81B,82Bのみ)がプローブ6に取り付けられていたが、これに限られない。
例えば、本変形例1−3における振動部8C(図13)のように、2つの縦振動拡大部83B(第1,第2超音波振動子81B,82B)の他、2つの縦振動拡大部83B´(第1,第2超音波振動子81B´,82B´)をプローブ6に取り付けた構成としても構わない。
そして、第1超音波振動子81B´には、制御装置3による制御の下、第1出力Va1で、第1超音波振動子81Bに印加される交流電圧とは逆位相の交流電圧が印加される。
そして、第2超音波振動子82B´には、制御装置3による制御の下、第1出力Vb1で、第2超音波振動子82Bに印加される交流電圧とは逆位相の交流電圧が印加される。
以上のように、超音波振動子及び縦振動拡大部の数を増加させることにより、プローブ6における横振動のパワーを増大させることができる。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態1に係る医療用処置装置1では、各第1出力Va1,Vb1で第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧をそれぞれ印加することで、中心軸Axに沿う方向から見て、プローブ6における他端の振動方向D1を第1方向にのみ設定していた。
これに対して、本実施の形態2では、第1,第2超音波振動子81,82にそれぞれ印加する交流電圧の各出力を第1出力、第2出力、及び第3出力に順次、変更することで、プローブ6における他端の振動方向を第1方向、第2方向、及び第3方向に順次、切り替えるように構成されている。なお、第2方向及び第3方向は、第1方向と同様に、中心軸Axから顎部9(顎部本体91)への方向である。
そして、本実施の形態2に係る医療用処置装置の構成は、上述した実施の形態1で説明した医療用処置装置1と同様の構成である。
以下では、本実施の形態2に係る接合制御のみを説明する。
図14は、本発明の実施の形態2に係る接合制御を示すフローチャートである。図15は、ステップS8,S12によりプローブ6に生じる横振動を模式的に示す図である。具体的に、図15は、図7Bに対応した図である。
本実施の形態2に係る接合制御は、図14に示すように、上述した実施の形態1で説明した接合制御(図9)に対して、ステップS7〜S14が追加されている点が異なる。
このため、以下では、ステップS7〜S14のみを説明する。
具体的に、出力算出部321は、ステップS7において、ステップS2で取得した回転角θを用いて、以下の式(3),(4)により、第1超音波振動子81への第2出力Va2、及び第2超音波振動子82への第2出力Vb2を算出する。
各第2出力Va2,Vb2で、第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧がそれぞれ印加されると、当該第1,第2超音波振動子81,82は超音波振動を発生する。そして、プローブ6には、当該第1,第2超音波振動子81,82が発生した超音波振動により、横振動が発生する。この際、当該横振動の振動方向D2(プローブ6の他端の振動方向D2)は、図15に示すように、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部本体91における幅方向の一端E1に向かう方向(第2方向)に設定される。
すなわち、各第2出力Va2,Vb2は、中心軸Axに沿う方向から見て、プローブ6における他端の振動方向D2を第2方向に設定する出力である。
本実施の形態2では、第2時間T2は、第1時間T1の半分の時間に設定されている。しかしながら、第2時間T2は、第1時間T1の半分の時間に限られず、その他の時間、例えば、第1時間T1と同一の時間としても構わない。
そして、第2時間T2が経過したと判断した場合(ステップS9:Yes)には、振動子制御部322は、振動子印加部31の駆動を停止(第1,第2超音波振動子81,82への交流電圧の印加を終了)する(ステップS10)。
各第3出力Va3,Vb3で、第1,第2超音波振動子81,82に交流電圧がそれぞれ印加されると、当該第1,第2超音波振動子81,82は超音波振動を発生する。そして、プローブ6には、当該第1,第2超音波振動子81,82が発生した超音波振動により、横振動が発生する。この際、当該横振動の振動方向D3(プローブ6の他端の振動方向D3)は、図15に示すように、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部本体91における幅方向の他端E2に向かう方向(第3方向)に設定される。
すなわち、各第3出力Va3,Vb3は、中心軸Axに沿う方向から見て、プローブ6における他端の振動方向D3を第3方向に設定する出力である。
そして、第2時間T2が経過したと判断した場合(ステップS13:Yes)には、振動子制御部322は、振動子印加部31の駆動を停止(第1,第2超音波振動子81,82への交流電圧の印加を終了)する(ステップS14)。
以上の処理により、生体組織LTは、接合される。
本実施の形態2では、第1,第2超音波振動子81,82に印加する交流電圧の各出力を第1出力Va1,Vb1、第2出力Va2,Vb2、及び第3出力Va3,Vb3に順次、変更する。すなわち、振動方向D1〜D3を第1方向(中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部9の中心位置Oに向かう方向)、第2方向(中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部本体91における幅方向の一端E1に向かう方向)、及び第3方向(中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部本体91における幅方向の他端E2に向かう方向)に順次、切り替える。
したがって、プローブ6の他端と顎部9(顎部本体91)とで挟持した生体組織LT全体の接合強度を満遍なく向上させることができる。
上述した実施の形態2では、プローブ6における他端の振動方向を第1方向、第2方向、及び第3方向に順次、切り替えていたが、これに限られない。
例えば、プローブ6における他端の振動方向を第2方向及び第3方向の2つの方向にそれぞれ順次、切り替えるように構成しても構わない。すなわち、接合制御において、ステップS3〜S6を省略しても構わない。
ところで、プローブ6の他端及び顎部9(顎部本体91)にて挟持された生体組織LTにおいて、第1方向に沿ってプローブ6の他端及び顎部9(顎部本体91)にて押圧される部分を切開する場合には、当該部分を接合する必要はない。すなわち、第2,第3方向に沿ってプローブ6の他端及び顎部9(顎部本体91)にてそれぞれ押圧される各部分を接合すればよい。したがって、上述した場合において、上記のような構成を採用することで、不要な接合用の振動を与えることを回避することができる。
また、例えば、中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部9(顎部本体91)への方向であれば、第1〜第3方向以外の他の方向に切り替えるように構成しても構わない。
上述した変形例1−1〜1−3で説明した処置具2A〜2Cに対して、上述した実施の形態2で説明した接合制御(図14)を実施しても構わない。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図16及び図17は、本発明の実施の形態3に係る処置具2Dを模式的に示す図である。具体的に、図16は、処置具2Dの一部(プローブ6の一端側)を拡大した模式図である。図17は、処置具2Dの先端側から中心軸Axに沿って、プローブ6、振動部8D、及び顎部9(顎部本体91)を見た模式図である。
上述した実施の形態1に係る医療用処置装置1では、2つの第1,第2超音波振動子81,82を設け、当該第1,第2超音波振動子81,82を中心軸Ax周りに90°ずれた位置にそれぞれ取り付けていた。
これに対して、本実施の形態3に係る医療用処置装置では、横振動拡大部83に対して3つの第3〜第5超音波振動子84〜86が取り付けられた振動部8Dを採用している。
第4,第5超音波振動子85,86は、第3超音波振動子84と同一の構成をそれぞれ有し、横振動拡大部83における8つの側面のうち、中心軸Axに沿う方向から見て、第3超音波振動子84が取り付けられた側面に対して、中心軸Ax周りに120°ずれた2つの側面にそれぞれ取り付けられている。すなわち、第4,第5超音波振動子85,86が取り付けられた各側面も、中心軸Ax周りに120°ずれた側面となる。
なお、回転角センサ20にて回転角θを検出する際の顎部9の基準位置は、上述した実施の形態1で説明した基準位置と同一である。
各第1出力Vc1,Vd1,Ve1で、第3〜第5超音波振動子84〜86に交流電圧がそれぞれ印加されると、当該第3〜第5超音波振動子84〜86が発生した超音波振動により、上述した実施の形態1と同様に、横振動が発生する。この際、当該横振動の振動方向D1(プローブ6の他端の振動方向D1)は、図17に示すように、顎部9の回転角θがいずれの角度であっても、中心軸Axに沿う方向から見て、中心軸Axから顎部9の中心位置Oに向かう方向(第1方向)に設定される。
すなわち、各第1出力Vc1,Vd1,Ve1は、中心軸Axに沿う方向から見て、プローブ6における他端の振動方向D1を第1方向に設定する出力である。
本実施の形態3では、中心軸Ax周りに120°ずれた位置にそれぞれ取り付けられた3つの第3〜第5超音波振動子84〜86を設け、当該第3〜第5超音波振動子84〜86に対して式(7)〜(9)で算出した各第1出力Vc1,Vd1,Ve1の交流電圧をそれぞれ印加する。
したがって、本実施の形態3によれば、上述した実施の形態1で説明した構成と比較して、プローブ6における横振動のパワーを増大させることができる。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態1に係る医療用処置装置1は、プローブ6の他端と顎部9(顎部本体91)とで挟持した生体組織LTに対して、超音波振動(超音波エネルギ)のみを印加していた。
これに対して、本実施の形態4に係る医療用処置装置は、生体組織LTに対して、超音波振動の他、高周波エネルギを印加するように構成されている。
本実施の形態4に係る顎部9及びプローブ9は、挟持した生体組織LTに対して高周波エネルギを印加する電極としての機能を有する。
本実施の形態4に係る制御装置3Eは、図18に示すように、上述した実施の形態1で説明した制御装置3(図8)に対して、高周波エネルギ出力部33が追加されている。
高周波エネルギ出力部33は、顎部9及びプローブ9に電気的にそれぞれ接続し、制御部32による制御の下、顎部9及びプローブ9に高周波電力を供給する。
なお、生体組織LTに対して高周波エネルギを印加するタイミングは、超音波振動を印加する前(ステップS2〜S4の前)、超音波振動を印加した後(ステップS6の後)、あるいは、超音波振動の印加と同時としても構わない。
本実施の形態4に係る医療用処置装置1Eは、生体組織LTに対して、超音波振動及び高周波エネルギを印加する。
したがって、本実施の形態4のように異なる種類のエネルギを組み合わせることで、生体組織LTの接合強度をさらに向上させることができる。
上述した実施の形態2,3や変形例1−1〜1−3,2−1,2−2で説明した構成に対して、上述した実施の形態4で説明した構成を採用しても構わない。
次に、本発明の実施の形態5について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態1に係る医療用処置装置1は、プローブ6の他端と顎部9(顎部本体91)とで挟持した生体組織LTに対して、超音波振動(超音波エネルギ)のみを印加していた。
これに対して、本実施の形態5に係る医療用処置装置は、生体組織LTに対して、超音波振動の他、熱エネルギを印加するように構成されている。
本実施の形態5に係る顎部9Fは、図19に示すように、上述した実施の形態1で説明した顎部9に対して、発熱体93が追加されている。
発熱体93は、顎部本体91に取り付けられ、制御装置3Fによる制御の下、発熱して顎部本体91を加熱する部材である。すなわち、発熱体93は、顎部本体91を介して、生体組織LTに対して熱エネルギを印加する部材である。
なお、この発熱体93は、具体的な図示は省略したが、絶縁性材料から構成されたシート状の基板に発熱用パターンが蒸着等により形成され、発熱用パターンに電圧が印加(通電)されることにより発熱する発熱シートで構成されている。しかしながら、発熱体93としては、当該発熱シートに限られず、複数の発熱チップで構成し、当該複数の発熱チップに通電されることにより発熱する構成を採用しても構わない(例えば、当該技術については、特開2013−106909号公報参照)。
熱エネルギ出力部34は、発熱体93に電気的に接続し、制御部32による制御の下、発熱体93に電圧を印加(通電)する。
なお、生体組織LTに対して熱エネルギを印加するタイミングは、超音波振動を印加する前(ステップS2〜S4の前)、超音波振動を印加した後(ステップS6の後)、あるいは、超音波振動の印加と同時としても構わない。
本実施の形態5に係る医療用処置装置1Fは、生体組織LTに対して、超音波振動及び熱エネルギを印加する。
したがって、本実施の形態5のように異なる種類のエネルギを組み合わせることで、生体組織LTの接合強度をさらに向上させることができる。
上述した実施の形態2〜4や変形例1−1〜1−3,2−1,2−2,4−1で説明した構成に対して、上述した実施の形態5で説明した構成を採用しても構わない。
また、発熱体93については、顎部本体91の他、プローブ6の他端に取り付けた構成を採用してもよく、あるいは、プローブ6の他端にのみ取り付けた構成を採用しても構わない。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態1〜5や変形例1−1〜1−3,2−1,2−2,4−1,5−1によってのみ限定されるべきものではない。
図20及び図21は、上述した実施の形態1〜5の変形例を示す図である。
上述した実施の形態1〜5、及び変形例1−1〜1−3,2−1,2−2,4−1,5−1では、プローブ6は、断面視円形状を有していた。また、顎部本体91は、プローブ6の外周面に倣う断面視円弧形状を有していた。
プローブ6及び顎部本体91の断面形状は、上述した断面形状に限られず、図20に示した処置具2Gにおけるプローブ6G及び顎部本体91G(顎部9G)のような断面形状としても構わない。
具体的に、プローブ6Gの断面形状は、図20に示すように、正八角形状を有する。また、顎部本体91Gの断面形状は、プローブ6Gの外周面に倣い、当該プローブ6Gの8つの側面のうち、互いに隣接する3つの側面にそれぞれ平行して延びる形状を有する。
2,2A〜2D,2G,2H 処置具
3,3E,3F 制御装置
4 フットスイッチ
5 ハンドル
6,6G プローブ
7 外筒
8,8A〜8D,8H 振動部
9,9G 顎部
10 開閉伝達部材
11 長尺部
12 円環部
13 伝達側第1係合部
14 伝達側第2係合部
20 回転角センサ
31 振動子印加部
32 制御部
33 高周波エネルギ出力部
34 熱エネルギ出力部
51 外枠
52 操作レバー
71 軸受け凹部
72 係合用凹部
81,81´,81B,81B´ 第1超音波振動子
82,82´,82B,82B´ 第2超音波振動子
84 第3超音波振動子
85 第4超音波振動子
86 第5超音波振動子
83 横振動拡大部
91,91G 顎部本体
92 顎部側係合部
93 発熱体
321 出力算出部
322 振動子制御部
511 円筒部
512 把持部
921 顎部側第1係合部
922 顎部側第2係合部
5111 支持凹部
9211 係合用孔
9221 係合ピン
Ax 中心軸
C 電気ケーブル
D,D1〜D3 振動方向
E1 一端
E2 他端
LT 生体組織
O 中心位置
θ 回転角
Claims (7)
- 超音波振動をそれぞれ発生する複数の超音波振動子を有する振動部と、
直線状に延び、一端に前記振動部が取り付けられ、前記複数の超音波振動子がそれぞれ発生した超音波振動を前記一端から他端に伝達するプローブと、
前記プローブに対して相対的に移動して前記プローブの他端との間で生体組織を挟持可能とするとともに、前記プローブの中心軸を中心として回転可能とする顎部と、
前記中心軸を中心とする前記顎部の回転角を検出する回転角検出部と、
前記顎部の回転角に基づいて、前記複数の超音波振動子をそれぞれ駆動する各出力を算出する出力算出部と、
前記複数の超音波振動子に電気的にそれぞれ接続し、前記出力算出部にて算出された前記各出力で前記複数の超音波振動子をそれぞれ駆動する振動駆動部と、を備え、
前記各出力は、
前記中心軸に沿う方向から見て前記複数の超音波振動子がそれぞれ発生した超音波振動による前記他端の振動方向を前記中心軸から前記顎部に向かう方向に設定する出力である
ことを特徴とする医療用処置装置。 - 前記各出力は、
前記中心軸に沿う方向から見て前記他端の振動方向を前記中心軸から前記顎部の中心位置に向かう第1方向に設定する各第1出力を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用処置装置。 - 前記各出力は、
前記中心軸に沿う方向から見て前記他端の振動方向を前記中心軸から前記顎部における一位置に向かう第2方向に設定する各第2出力と、前記中心軸に沿う方向から見て前記他端の振動方向を前記中心軸から前記顎部における前記一位置とは異なる他の位置に向かう第3方向に設定する各第3出力と、を含み、
前記振動駆動部は、
前記各第2出力及び前記各第3出力で順次、前記複数の超音波振動子をそれぞれ駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用処置装置。 - 前記顎部における前記一位置及び前記他の位置は、
前記中心軸に沿う方向から見て前記顎部の中心位置を挟む両側にそれぞれ位置する
ことを特徴とする請求項3に記載の医療用処置装置。 - 前記各出力は、
前記中心軸に沿う方向から見て前記他端の振動方向を前記中心軸から前記顎部の中心位置に向かう第1方向に設定する各第1出力を含み、
前記振動駆動部は、
前記各第1出力、前記各第2出力、及び前記各第3出力で順次、前記複数の超音波振動子をそれぞれ駆動する
ことを特徴とする請求項4に記載の医療用処置装置。 - 前記プローブ及び前記顎部に電気的にそれぞれ接続し、前記プローブ及び前記顎部にて挟持された前記生体組織に高周波エネルギを印加する高周波エネルギ出力部を備える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の医療用処置装置。 - 前記顎部及び前記プローブのうち少なくともいずれか一方には、
通電により発熱する発熱体が設けられ、
当該医療用処置装置は、
前記発熱体に電気的に接続し、前記発熱体に通電することで前記プローブ及び顎部にて挟持された前記生体組織に熱エネルギを印加する熱エネルギ出力部を備える
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の医療用処置装置。
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