JPH10118092A - 焼灼止血装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の高い温度制御を行うと共に、簡単に急
速加熱を行う。 【解決手段】 焼灼プローブの発熱素子１は、自身の特
性が温度によって変化する例えば白金といった金属抵抗
素子１ａと、ＰＴＣ１ｂとが並列接続されており、発熱
素子１には電源部２から電力が供給され、また発熱素子
１の温度は温度検出部３を介して制御部４により制御さ
れる。金属抵抗素子１ａとＰＴＣ１ｂのそれぞれの抵抗
値は、これら抵抗の合成抵抗値が、所定温度以下では金
属抵抗素子１ａの抵抗値より低く、且つ所定温度近辺で
は近似的に金属抵抗素子１ａの抵抗値と同じになるよう
に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焼灼止血装置、更に
詳しくは焼灼プローブ内の発熱素子の構成部分に特徴の
ある焼灼止血装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細長の挿入部を体腔内に挿入する
ことによって、体表面からの切開を必要としないで体腔
内の診断或いは治療処置ができる内視鏡が広く使われて
いる。この内視鏡は、一般に観察手段の他に各種処置具
を挿通する中空のチャンネルが設けられており、このチ
ャンネル内を挿通される（体腔内の症状等に応じた）処
置具により術者の目視観察下で種々の治療処置を行える
ようになっている。

【０００３】ところで、体腔内の腫瘍等を切除した、或
いは潰瘍等の傷口の止血手段として、内視鏡のチャンネ
ル内を挿通できる焼灼止血プローブを用いて構成したも
のがある。

【０００４】例えば、特開昭５８−６９５５６号公報及
び特開昭６１−１２８９５８号公報のように、半導体素
子（ツェナーダイオード）を発熱素子としてその両端の
電圧変化を用いて温度制御を行うものがある。

【０００５】上記半導体を発熱素子に用いたものでは、
止血部位の洗浄を目的とする体腔内に送水する機能を備
えている。

【０００６】さらに、加熱素子の温度制御を行うため
に、特開平２−１６１９３８号公報のように白金抵抗素
子を発熱体と温度センサを兼ねるよう構成し、温度制御
を行うものも知られている。

【０００７】また、体腔内で上記のような焼灼止血を行
うプローブにおいて、生体的運動や粘膜による滑りなど
から、プローブを対象部位に長時間固定することは困難
な作業である。このため従来では、例えば特公昭５８−
３５７０４号公報のように、所定温度に達するまで、電
源側で一時的に電圧を上げ急速加熱を行えるよう構成
し、初期加熱時間の短縮を実現するものも知られてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５８−６９５５６号公報、特開昭６１−１２８９５
８号公報に示される半導体素子を発熱素子として用いる
と効果的な焼灼止血を行うために必要な温度領域（タン
パク質凝固を行う）では、Ｓｉ等材質自身の耐温度性の
ために内部インピーダンスが素子毎にばらつくため、正
確に温度制御することが困難となるといった問題があ
る。

【０００９】一方、特開平２−１６１９３８号公報のよ
うに白金抵抗素子を用いると正確な温度制御は可能とな
るが、特公昭５８−３５７０４号公報のように初期加熱
時間を短縮するため、電源側で一時的に電圧を上げる必
要があり、電源側の回路が複雑になってしまう弊害があ
る。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、精度の高い温度制御ができ、かつ簡単に急速加
熱を行うことのできる焼灼止血装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の焼灼止血装置
は、処置具用チャンネル等に挿通可能とする細長のシー
スの先端に焼灼プローブを設けた焼灼止血装置におい
て、前記焼灼プローブ内の発熱素子を金属抵抗素子及び
正特性サーミスタを並列に接続して構成している。

【００１２】本発明の焼灼止血装置では、前記焼灼プロ
ーブ内の前記発熱素子を前記金属抵抗素子及び前記正特
性サーミスタを並列に接続して構成することで、精度の
高い温度制御を行うと共に、簡単に急速加熱を行うこと
を可能とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１４】図１ないし図９は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は焼灼止血装置の構成を示す構成図、
図２は図１の焼灼止血装置の要部概念を説明する説明
図、図３は図１のシース及びその先端の焼灼プローブの
構成を示す断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面を示す断
面図、図５は図３の抵抗体の構成を示す構成図、図６は
図１の焼灼止血装置の説明する第１の説明図、図７は図
１の焼灼止血装置の説明する第２の説明図、図８は図１
の焼灼止血装置の説明する第３の説明図、図９は図１の
焼灼止血装置の説明する第４の説明図である。

【００１５】まず、具体的な実施の形態の説明に先立
ち、本実施の形態の概念説明を行う。

【００１６】図２に示すように、本実施の形態において
は、発熱素子１は、自身の特性が温度によって変化する
例えば白金といった金属抵抗素子１ａと、正特性サーミ
スタ（以下、ＰＴＣと記す）１ｂとが並列接続されてお
り、この発熱素子１には電源部２から電力が供給され、
またこの発熱素子１の温度は温度検出部３を介して制御
部４により制御される構成である。

【００１７】上記金属抵抗素子１ａとＰＴＣ１ｂのそれ
ぞれの抵抗値は、これら抵抗の合成抵抗値が、所定温度
以下では金属抵抗素子１ａの抵抗値より低く、且つ所定
温度近辺では近似的に金属抵抗素子１ａの抵抗値と同じ
になるように設定する。

【００１８】初期加熱段階では合成抵抗が低いために電
力が高くなり、初期加熱時間を短縮する。また所定温度
近辺では、金属抵抗素子１ａが温度センサとして使用さ
れ、その出力は温度検出部３により検出され、制御部４
により所定の温度となるよう電源部２からの電力を制御
する。

【００１９】本実施の形態は、ＰＴＣ１ｂの非線形で急
激に変化する抵抗特性を利用し、発熱素子１を金属抵抗
素子１ａとＰＴＣ１ｂを並列に接続して構成すること
で、迅速な温度上昇を実現できると共に、金属抵抗素子
１ａによる高精度の温度制御を可能とする。

【００２０】次に、本実施の形態を具体的に説明する。
図１に示すように、本実施の形態の焼灼止血装置１１
は、前面に操作パネル１２を設けた本体部１３と、この
本体部１３に電気コネクタ１４及び送水コネクタ１５に
て着脱自在に接続される焼灼プローブ装置１６と、前記
本体部１３にケーブル１７に設けたコネクタ１８にて着
脱自在に装着されるフットスイッチ１９と、本体部１３
の側面に着脱自在に取り付けられる洗浄水タンク２０と
から構成されている。

【００２１】ここで、上記フットスイッチ１９には、送
水用スイッチ１９ａと加熱用スイッチ１９ｂとが設けて
ある。

【００２２】上記焼灼プローブ装置１６は、細長で可撓
性を有するシース２１と、該シース２１先端に接続され
た焼灼プローブ２２と、シース２１の基部側に設けられ
た前記電気コネクタ１４及び送水コネクタ１５とからな
り、シース２１及びその先端の焼灼プローブ２２は図示
しない内視鏡の処置具チャンネル内に挿通でき、このチ
ャンネルを経て焼灼プローブ２２を体腔内に導入できる
ようになっている。

【００２３】図３が示すように、上記シース２１内には
同軸ケーブル３１が軸方向中心に挿通されて先端の焼灼
プローブ２２に内設した発熱素子を構成する抵抗体３２
に通電するようになっていると共に、このシース２１内
の同軸ケーブル３１外周軸方向には、図３のＡ−Ａ線断
面図である図４に示すように、焼灼プローブ２２外周に
形成した複数のノズル３３に洗浄水を圧送するための送
水管路３４が形成されている。そして、洗浄水は送水管
路３４を介して上記複数のノズル３３によってジェット
状に送水される。

【００２４】上記発熱素子を形成する抵抗体３２は、金
属薄膜抵抗体３５ａとＰＴＣ３５ｂを並列接続した薄膜
状基材３５からなり、図５に示すように、前記２種類の
抵抗体からなる薄膜状基材３５の両面に導電性薄膜３６
を形成したものが用いられる。金属薄膜抵抗体３５ａに
は白金、ニッケル、チタンといった金属系測温抵抗体と
して用いられるものを使用する。

【００２５】図３に戻り、焼灼プローブ２２内に設けら
れた抵抗体３２の一方の面は同軸ケーブル３１の芯線５
１と電気的に接続した送電コイル５２を介して圧接して
接続される。この抵抗体３２の他方の面は、先端部に設
けられ、半球面を設けたキャップ５３の凹部に半田５４
を介して電気的、熱的に接触させてあり、同軸ケーブル
３１のシールド線５５とはキャップ５３の後端側の筒部
５６及びこの筒部５６が外嵌固着された先端部本体５７
を介して電流を流せるようにしてある。尚、同軸ケーブ
ル３１は、この先端部本体５７の貫通孔５７ａ内を挿通
させ、この先端部本体５７の後端にはシース２１が外嵌
固着されている。

【００２６】また、上記貫通孔５７ａの前端側は拡径に
して、コイルスプリング５８が格納され、このコイルス
プリング５８により上記抵抗体３２に接する絶縁チュー
ブ（例えば硝子チューブ）５９を押圧して抵抗体３２を
半田５４に圧接するように付勢している。

【００２７】キャップ５３には非粘着コーティング材６
０が施されており、止血処置後の組織への貼り付き、及
びそれによる再出血が防止できるようにしている。

【００２８】次に、このように構成された焼灼止血装置
１１の発熱制御について、図６ないし図９を参照して説
明する。

【００２９】図６に示すように、既知の定電圧源６１に
より、抵抗体３２に電圧Ｖを印加する。また、図７に示
すように、抵抗体３２は金属薄膜抵抗体３５ａとＰＴＣ
３５ｂの並列接続により構成され、それぞれの素子の温
度特性は、図８に示すＡ線、Ｂ線のように設定される。
すると、抵抗体３２の抵抗値は図８のＣ線のような温度
特性となる。

【００３０】つまり、抵抗体３２の抵抗値Ｒは、金属薄
膜抵抗体３５ａの抵抗値をＲ_M 、ＰＴＣ３５ｂの抵抗値
をＲ_P とすると（図７参照）、 Ｒ＝Ｒ_M ・Ｒ_P ／（Ｒ_M ＋Ｒ_P ） （Ω） …（１） であり、所定温度Ｋ以下のＸ領域（図８参照）において
は、Ｒ＜Ｒ_M …（２）所定温度Ｋ付近とそれ
以上のＹ領域（図８参照）においては、Ｒ_M ＜＜Ｒ_P よ
り Ｒ＝Ｒ_M …（３） が成り立つ。このＲ_M とＲ_P は、プローブの熱容量や、
必要とされる所定温度Ｋ、温度上昇時間から適切な値や
特性を持ったものを選択しておく。

【００３１】すると、先端で消費される電力は、 Ｐ＝Ｖ² ／Ｒ （Ｗ）（Ｖ：一定） …（４） であるため、図９に示すように低温時は電力が高くな
り、急速な温度上昇を可能にする。

【００３２】また、所定温度Ｋ以上の温度では、Ｒ＝Ｒ
_M であるため、温度ｔにおける抵抗値は例えば金属薄膜
抵抗体に白金を使用した場合、 Ｒ＝Ｒ_C （１＋３．９０８０２・１０^-3ｔ−０．５８０１９５・１０^-6ｔ² ） …（５） となる。ここでＲ_C は定格抵抗値である。この関係から
抵抗Ｒに流れる電流Ｉと電圧Ｖが測定できるため、焼灼
プローブ先端の温度ｔが求められる。

【００３３】温度の制御は、電源部２からの電力Ｐの増
減つまり電圧Ｖの増減によって制御できる。

【００３４】したがって、本実施の形態によれば、抵抗
体３２を金属薄膜抵抗体３５ａとＰＴＣ３５ｂで構成し
ているため、発熱素子自体に急速な温度上昇特性を持た
せられるばかりか、金属薄膜抵抗体３５ａを適切な材質
で構成することで、ばらつきが極めて少ない一定の抵抗
値を有する発熱体を実現できる。また、抵抗体３２の温
度が所定温度Ｋ以下になった場合も、抵抗体３２自体が
そのインピーダンスを下げ、再び所定温度まで迅速に回
復することができる。さらに、所望の形状にすることも
容易である。

【００３５】また、ＰＴＣ３５ｂのみを発熱素子とした
場合に比べ、Ｒ_M ＜＜Ｒ_P が成り立ち、かつＰＴＣ３５
ｂと金属薄膜抵抗体３５ａの熱耐性がある範囲内（つま
りＹ領域）で、到達温度を簡便にかつ高精度に変更する
ことができる。さらに、長期使用にたいして劣化するこ
とが少なく、信頼性の高い焼灼止血装置を実現できる。

【００３６】図１０及び図１１は本発明の第２の実施の
形態に係わり、図１０は焼灼止血装置の要部の構成を示
す構成図、図１１は図１０の抵抗体の処置具への一適用
例を説明する説明図である。

【００３７】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３８】この実施の形態では、図１０に示すよう
に、抵抗体３２をＤＣ電源部７１と共に、高周波電源部
７２と接続している。つまり高周波電源７２からの高周
波電流（例えば４００〜４５０ｋＨｚ程度）を供給して
高周波加熱を行うと共に、ＤＣ電源部７１から微少電流
を流して温度計測を行うものである。

【００３９】この実施の形態によれば、プローブ内のみ
で電流ループができるので、生体に電流を流すことな
く、本質的に安全で、バイポーラ方式のような貼り付き
のない焼灼が可能となる。

【００４０】ところで、上記各実施の形態に用いた抵抗
体３２は、様々な形状にすることができる。このため、
上述したようなプローブだけに限らず、図１１に示すよ
うな処置具８０の、例えば先端側のカップ８１、８１に
取り付け、開閉ワイヤ８２の外周に巻き付けた同軸ケー
ブル８３を介して電力を供給することもできる。

【００４１】図１２及び図１３は本発明の第３の実施の
形態に係わり、図１２は発熱素子の構成を示す構成図、
図１３は図１２の発熱素子を備えた焼灼プローブの構成
を示す断面図である。

【００４２】本実施の形態では、図１２に示すように、
発熱素子に、上記第１の実施の形態の抵抗体３２に代え
て、アルミナ基板９１上に薄膜状に金属薄膜抵抗体９２
とＰＴＣ９３をそれぞれ形成した発熱体９０を用いてい
る。上記金属薄膜抵抗体９２とＰＴＣ９３には、同じく
アルミナ基板９１上に形成したアルミ配線９４と半田面
９５ａ、９５ｂを通じて電力が供給され、上記金属薄膜
抵抗体９２とＰＴＣ９３が形成された面（発熱面）９６
が発熱する。

【００４３】図１３は、上記発熱体９０を発熱素子とし
た場合の焼灼プローブ先端構造を示している。図１３に
示すように、シース１０１内部には同軸ケーブル１０２
が軸方向に挿通されて先端の焼灼プローブ１０３に内設
した上記発熱体９０に通電するようになっている。上記
発熱体９０は、キャップ１０４の凹部に設けられた熱伝
達面１０５と上記発熱面９６を、耐熱性と熱伝導性がよ
い接着剤１０６にて接着することで固定される。発熱体
９０にて発生した熱は、接着剤１０６、熱伝達面１０５
を通じてキャップ１０４に伝わるので、焼灼プローブ１
０３による焼灼止血を実現可能にする。また上記半田面
９５ａ、９５ｂにはそれぞれ同軸ケーブル１０２の芯線
１０７とシールド線１０８を高温半田１０９ａ、１０９
ｂにて接続する。上記同軸ケーブル１０２は２心ケーブ
ルに置き換えてもよい。キャップ１０４は先端部本体１
１０に固定されており、同軸ケーブル１０２はこの本体
１１０の貫通孔１１１内を挿通され、この本体１１０の
後端にはシース１０１が外嵌固着されている。

【００４４】なお、第１の実施の形態と同じように、ノ
ズル１１２を設けて洗浄水を送水することもできる。ま
た、キャップ１０４には、非粘着コーティング材６０が
施されており、止血処置具の組織への貼り付き、及びそ
れによる再出血が防止できるようにしている。

【００４５】この第３の実施の形態によれば、第１の実
施の形態の効果に加え、さらにより先端構造を簡略化で
き、かつ同軸ケーブル１０２と発熱体９０のみに給電さ
れるため、キャップ１０４と本体１１０に電流が流れる
ことがなく、本質的に安全な焼灼が可能となる。

【００４６】［付記］ （付記項１） 内視鏡の処置具用チャンネル等に挿通可
能とする細長のシースの先端に焼灼プローブを設けた焼
灼止血装置において、前記焼灼プローブ内の発熱素子を
金属抵抗素子及び正特性サーミスタを並列に接続して構
成したことを特徴とする焼灼止血装置。

【００４７】（付記項２） 前記金属抵抗素子は、白
金、ニッケル、チタンといった金属系測温抵抗体からな
ることを特徴とする付記項１に記載の焼灼止血装置。

【００４８】（付記項３） 前記発熱素子は、前記金属
抵抗素子と前記正特性サーミスタとを薄膜状に形成し、
前記薄膜状に形成された両面に導電性薄膜を形成したも
のからなることを特徴とする付記項１に記載の焼灼止血
装置。

【００４９】（付記項４） 前記発熱素子は、アルミナ
基板上に前記金属抵抗素子と前記正特性サーミスタとを
薄膜上に形成したことを特徴とする付記項１に記載の焼
灼止血装置。

【００５０】（付記項５） 前記金属抵抗素子と前記正
特性サーミスタの抵抗値は、これらの合成抵抗が、所定
温度以下では前記金属抵抗素子の抵抗値より小さく、か
つ、前記所定温度近傍では前記金属抵抗素子の抵抗値と
略等しいことを特徴とする付記項１に記載の焼灼止血装
置。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の焼灼止血装
置によれば、焼灼プローブ内の発熱素子を金属抵抗素子
及び正特性サーミスタを並列に接続して構成しているの
で、精度の高い温度制御を行うと共に、簡単に急速加熱
を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る焼灼止血装置
の構成を示す構成図

【図２】図１の焼灼止血装置の要部概念を説明する説明
図

【図３】図１のシース及びその先端の焼灼プローブの構
成を示す断面図

【図４】図３のＡ−Ａ線断面を示す断面図

【図５】図３の抵抗体の構成を示す構成図

【図６】図１の焼灼止血装置の説明する第１の説明図

【図７】図１の焼灼止血装置の説明する第２の説明図

【図８】図１の焼灼止血装置の説明する第３の説明図

【図９】図１の焼灼止血装置の説明する第４の説明図

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る焼灼止血装
置の要部の構成を示す構成図

【図１１】図１０の抵抗体の処置具への一適用例を説明
する説明図

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る発熱素子の
構成を示す構成図

【図１３】図１２の発熱素子を備えた焼灼プローブの構
成を示す断面図

【符号の説明】

１…発熱素子 １ａ…金属抵抗素子 １ｂ…ＰＴＣ ２…電源部 ３…温度検出部 ４…制御部 １１…焼灼止血装置 １２…操作パネル １３…本体部 １４…電気コネクタ １５…送水コネクタ １６…焼灼プローブ装置 １７…ケーブル １８…コネクタ １９…フットスイッチ １９ａ…送水用スイッチ １９ｂ…加熱用スイッチ ２０…洗浄水タンク ２１…シース ２２…焼灼プローブ ３１…同軸ケーブル ３２…抵抗体 ３３…ノズル ３４…送水管路 ３５…薄膜状基材 ３５ａ…金属薄膜抵抗体 ３５ｂ…ＰＴＣ ３６…導電性薄膜 ５１…芯線 ５２…送電コイル ５３…キャップ ５４…半田 ５５…シールド線 ５６…筒部 ５７…先端部本体 ５７ａ…貫通孔 ５８…コイルスプリング ５９…絶縁チューブ ６０…非粘着コーティング材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡の処置具用チャンネル等に挿通可
   能とする細長のシースの先端に焼灼プローブを設けた焼
   灼止血装置において、 前記焼灼プローブ内の発熱素子を金属抵抗素子及び正特
   性サーミスタを並列に接続して構成したことを特徴とす
   る焼灼止血装置。