JPH11128239A - 電気手術装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気手術装置の制御部の故障状態下において
も、高周波出力制御を司る回路の故障を検知して、確実
に出力停止が出来る電気手術装置を提供する。 【解決手段】生体組織に対して電気的に手術を施す電気
手術装置に於いて、電気手術装置の高周波電力の発生を
行う高周波出力発生手段（電源部６、波形生成部１０、
Ｆ．ＳＷ５）と、この高周波出力発生手段の異常検出を
行う監視手段（電源モニター手段８、波形生成モニター
手段１１）と、この監視手段の検出結果に基づいて高周
波出力発生手段の制御を行なう制御手段とを具備し、制
御手段は複数の制御部からなり、一つの制御部（第１制
御部９）に異常が生じた場合には、他の制御部（第２制
御部１４）に於いて異常判別を行い高周波出力の制御を
行うように各制御部が機能的に分離して構成されてい
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、生体組織に対して
電気的に手術を施す電気手術装置に関し、特に、このよ
うな電気手術装置の安全監視機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今の、術式の高度化と共に使用される
手術用装置の多様化が進み、装置の信頼性、重要性は高
まってきている。この様な状況の中で、電気手術装置は
広く各手術に応用されてきた。

【０００３】特開平８−２９９３５４号公報は、従来の
電気手術装置の一例を開示しており、図６にその構成が
示されている。図６において、電気手術装置１０１の外
部構成は、装置本体に電源を供給するための電源コード
１０２と、術者が出力操作を行うためのフットスイッチ
（以下、Ｆ．ＳＷと称す）１０５と、活性電極１０３
と、対極板１０４とから構成される。

【０００４】また、内部構成は、電源部１０６と、電源
モニター手段１０８と、共振部１１３と、制御部（ソフ
トウェア部）１０９と、波形生成部１１０と、波形生成
モニター手段１１１と、スイッチング手段１１２と、パ
ネル部１１５と、出力トランス１１６とから構成されて
いる。

【０００５】上記した構成に於いて、制御部１０９は、
パネル部１１５や、Ｆ．ＳＷ１０５からの指示信号を受
けて、電源部１０６に電圧設定信号を送り、波形生成部
１１０に波形設定信号を送る。パネル部１１５は、術者
が出力設定や、出力波形の設定を行う操作部である。電
源部１０６は商用電圧をＤＣ電圧に変換し、制御部１０
９からの電圧設定信号に応じた制御電圧を共振部１１３
へ供給する。電源モニター手段１０８は、上記電圧設定
信号通りの出力が電源部１０６から出力されているかど
うかを監視しており、判別信号Ｈ１を制御部１０９に供
給する。波形生成部１１０は、制御部１０９からの波形
設定信号に応じて、各種の出力波形、例えば、操作者の
モード選択に応じて連続波からなる切開波形や、断続波
からなる凝固波形等を生成する。波形生成モニター手段
１１１は、術者が設定したモード通りの波形Ｗが波形生
成部１１０から出力されているかどうかを監視してい
る。

【０００６】電気手術装置は、人体に対してエネルギー
を与えて切開、凝固することから、安全面に対しても考
慮がなされ、例えば、電源部１０６、波形生成部１１
０、Ｆ．ＳＷ１０５等の高周波出力制御を司る回路（高
周波出力発生手段）が故障し、術者の意図しない出力に
よる熱傷を防ぐために、高周波出力制御を司る回路の動
作を監視する監視手段（電源モニター手段１０８、波形
生成モニター手段１１１）からの信号を受けて異常判別
を行うように制御部１０９が動作する。

【０００７】すなわち、制御部１０９は、電源モニター
手段１０８からの判別信号Ｈ１及び、波形生成モニター
手段１１１からの判別信号Ｈ２を受けてプログラム上に
於いて異常判別を行い、異常を認識した場合には術者に
対する異常警告、高周波出力停止等の処理を行ってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の電気手術装置で
は、電源部、波形生成部、Ｆ．ＳＷ等の高周波出力制御
を司る回路からの出力を監視する監視手段からの出力信
号を第１制御部に取り込みプログラム上に於いて異常判
別を行う事により、高周波出力制御を司る回路の故障を
検知できるが、制御部の暴走（プログラムの暴走）等の
故障状態下では、高周波出力制御を司る回路の故障、異
常状態については検知できないという欠点がある。

【０００９】その為、上記の故障状態下（制御部の暴
走）において、高周波出力制御を司る回路に故障が生じ
た場合には、異常警告、出力停止等が成されず、術者の
意図しない出力がなされて、患者に対して弊害をもたら
す可能性があった。

【００１０】本発明の電気手術装置は上記の課題に着目
してなされたものであり、その目的とするところは、電
気手術装置の制御部の暴走等の故障状態下においても、
高周波出力制御を司る回路の故障、異常状態を検知し
て、確実に高周波出力を停止して安全性を向上させた電
気手術装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、生体組織に対して電気的に手術を施す
電気手術装置に於いて、電気手術装置の高周波電力の発
生を行う高周波出力発生手段と、この高周波出力発生手
段の異常検出を行う監視手段と、この監視手段の検出結
果に基づいて前記高周波出力発生手段の制御を行なう制
御手段とを具備し、前記制御手段は複数の制御部からな
り、一つの制御部に異常が生じた場合には、他の制御部
に於いて異常判別を行い高周波出力の制御を行うように
各制御部が機能的に分離して構成されている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形
態が適用される電気手術装置の構成を示す図である。同
図の外部構成として、電気手術装置１は、前記装置本体
に電源を供給する電源コード２と、電気手術装置１より
高周波電力を出力して、患者に処置を行う活性電極３及
び対極板４と、電気手術装置１の出力のＯＮ、ＯＦＦ制
御を行う為のＦ．ＳＷ５とで構成されている。

【００１３】また、電気手術装置１の内部構成は、術者
が、出力設定、モード設定を行うためのパネル部１５
と、このパネル部１５からの各種設定信号や、Ｆ．ＳＷ
５からのＳＷ信号を受けて、電圧設定信号や波形設定信
号を生成する第１制御部９と、第１制御部９からの電圧
設定信号に応じた制御電圧を生成する電源部６と、第１
制御部９からの波形設定信号に応じて、術者の設定した
モードに合わせた波形を生成する波形生成部１０と、
Ｆ．ＳＷ５からのＳＷ信号を受けて、共振部１３への制
御電圧供給のＯＮ、ＯＦＦを行う切り替え手段７と、共
振部１３の充電と放電（出力トランス１６の１次側から
２次側への高周波電力供給のＯＮ、ＯＦＦ）を制御する
パワーＭＯＳＦＥＴ等からなるスイッチング手段１２と
を具備する。

【００１４】さらに、監視手段として、電源モニター手
段８と、波形生成モニター手段１１と、第２制御部１４
とを具備する。電源モニター手段８は、電源部６にて生
成された制御電圧が電圧設定信号に基づいているか否か
を監視して、その判別信号Ｈ１を第１制御部９と、後述
する第２制御部１４とに送る。また、波形生成モニター
手段１１は、波形生成部１０にて生成された波形Ｗが設
定されたモード通りであるか否かを監視し、その判別信
号Ｈ２を第１制御部９に送る。

【００１５】第２制御部１４は、第１制御部９が故障し
ても動作できるように第１制御部９とは機能的に分離し
て設けられ、例えば論理演算回路により構成される。す
なわち、電源モニター手段８からの判別信号Ｈ１と、波
形生成部１０にて生成された波形Ｗとを受けて２つの信
号の間で論理演算、ここでは論理積（ＡＮＤ）演算を行
なうことにより、高周波出力制御を司る回路の異常判断
を行い、その制御出力Ｃに基づいてスイッチング手段１
２のＯＮ、ＯＦＦを制御する。

【００１６】また、上記した第１制御部９は、電源部６
への電圧設定信号の供給、波形生成部１０への波形設定
信号の供給以外に、電源モニター手段８からの判別信号
Ｈ１あるいは、波形生成モニター手段１１からの判別信
号Ｈ２を受けて、プログラム上に於いて異常判断を行
い、異常警告、出力停止等の処理を行っている。

【００１７】以下に、図１、図２、図３を基にして上記
した構成の作用を説明する。電気手術装置の各部はＦ．
ＳＷ５の操作により動作状態になり、ＳＷ信号は第１制
御部９と切り替え手段７とに送られる。これとともに、
術者の出力設定に応じてパネル部１５を介して各種設定
信号が第１制御部９に送られ、これに対応して第１制御
部９からは電圧設定信号が電源部６に供給される。電源
部６は、この電圧設定信号に基づいて切り替え手段７を
介して共振部１３に電気手術装置の出力を決定する制御
電圧を供給する。

【００１８】同時に、この制御電圧が電圧設定信号通り
であるか否かの監視を電源モニター手段８にて行う。電
源モニター手段８の結果は、判別信号Ｈ１として、第１
制御部９と第２制御部１４へ送られる。第１制御部９で
は、判別信号Ｈ１が“Ｌ”レベル（出力停止）であった
場合には電源部６が異常であると判断して、術者への異
常警告、出力停止等の処理を行う。また、判別信号Ｈ１
が“Ｈ”レベルであった場合には、術者への異常警告、
高周波出力停止等の処理は行わない。

【００１９】一方、電圧設定信号の電源部６への供給と
同時に、第１制御部９から術者の設定モードに応じた波
形設定信号が波形生成部１０へ送られる。波形生成部１
０はこの波形設定信号に基づいて、連続波、断続波等の
波形を生成する。生成された波形Ｗは第２制御部１４へ
送られ、電源モニター手段８からの判別信号Ｈ１との間
で論理積（ＡＮＤ）演算を行う。そして、第２制御部１
４での演算結果が制御出力Ｃとしてスイッチング手段１
２へ送られ、スイッチング手段１２の動作制御を行う。

【００２０】すなわち、第１制御部９と高周波出力制御
を司る回路が正常である場合には、波形生成部１０から
の出力波形Ｗは図２（ａ）に示すような波形Ｗａとな
り、かつ、電源モニター手段８からの判別信号Ｈ１は図
２（ｂ）に示すように、”Ｈ”レベルの判別信号Ｈ１ａ
となる。従って、これら２つの信号の論理積演算結果と
しての第２制御部１４の制御出力Ｃは図２（ｃ）に示す
ような波形Ｃａになり、図２（ａ）の波形Ｗａと一致し
た波形がスイッチング手段１２に供給される。したがっ
て、波形Ｗａが“Ｈ”レベル（出力有り）であるときの
みにスイッチング手段１２の状態はＯＮとなり、波形Ｗ
ａが”Ｌ”レベル（出力停止）の場合にはＯＦＦされて
意図する出力が得られる。この場合、第１制御部９は異
常警告、出力停止等の処理は行わない。

【００２１】次に、第１制御部９の暴走等の故障状態下
で、電源部６に異常が生じたという故障状態を仮定し
て、本実施形態の作用を図３を用いて説明する。この場
合、波形生成部１０は正常なので図３（ａ）に示すよう
な波形Ｗｂが出力されるが、電源部６からは正常な制御
電圧が出力されない。ここで電源部６が異常状態にある
期間を例えば図３のＴ３〜Ｔ７と仮定すると、電源モニ
ター手段８は図３（ｂ）に示すように、期間Ｔ３〜Ｔ７
で”Ｌ”レベルとなる判別信号Ｈ１ｂを出力する。した
がって、これら２つの信号の論理積演算結果としての第
２制御部１４の制御出力Ｃは図３（ｃ）に示すような出
力波形Ｃｂになる。したがって、この場合は、波形生成
部１０からの波形Ｗｂに一致しない制御出力がスイッチ
ング手段１２に供給される。これによって電源部６が異
常状態にあるＴ３〜Ｔ７の期間はスイッチング手段１２
の動作はＯＦＦとなり、第１制御部９が故障状態にあっ
て術者への警告、出力停止等の処理を行うことができな
くとも高周波電力の出力を確実に停止する事ができる。

【００２２】以上、上記したように、第１実施形態で
は、電源モニター手段８からの判別信号Ｈ１を第１制御
部９へ供給してプログラム上で高周波出力制御を司る回
路の異常判定を行なうとともに、第２制御部１４を設け
て、電源モニター手段８からの判別信号Ｈ１と波形生成
部１０からの出力である波形Ｗの論理積演算を行うこと
により、回路上においても高周波出力制御を司る回路の
異常判定を行なって高周波出力を制御するようにしたの
で、術者の意図しない高周波出力が行われてしまうこと
を防止して安全性を向上させることができる。

【００２３】以下に、本発明の第２実施形態を説明す
る。図４は本発明の第２実施形態が適用される電気手術
装置の構成を示す図である。図の外部構成、内部構成は
第１実施形態とはほぼ同じである。第１実施形態と異な
る点は、第２制御部３４（図１の第２制御部１４に対応
する）への入力信号の一方が波形生成部３０（図１の波
形生成部１０に対応する）からの波形Ｗではなく、術者
が出力制御を行うＦ．ＳＷ２５からのＳＷ信号であるこ
とと、判別信号Ｈ１と前記ＳＷ信号との論理積（ＡＮ
Ｄ）演算を行なう第２制御部３４からの制御出力Ｃは切
り替え手段２７へ供給されることである。

【００２４】以下に上記した構成の作用を説明する。電
気手術装置の各部はＦ．ＳＷ２５の操作により動作状態
になり、ＳＷ信号は第１制御部２９と第２制御部３４へ
送られる。これとともに、術者の出力設定に応じて、第
１制御部２９からは電圧設定信号が電源部２６に供給さ
れるとともに、波形設定信号が波形生成部３０に供給さ
れる。

【００２５】電源部２６は、第１制御部２９からの電圧
設定信号に基づいて切り替え手段２７を経由して共振部
３３に電気手術装置の出力を決定する制御電圧を供給す
る。また、前記制御電圧が、電圧設定信号通りであるか
否かの監視を電源モニター手段２８にて行う。電源モニ
ター手段２８の結果は、判別信号Ｈ１として、第１制御
部２９と第２制御部３４へ送られる。

【００２６】第１制御部２９では、電源モニター手段２
８からの判別信号Ｈ１が“Ｌ”（出力停止）であった場
合には、異常警告、出力停止等の処理を行う。第２制御
部３４は、判別信号Ｈ１とＦ．ＳＷ２５からのＳＷ信号
との論理積演算を行う。そして、その演算結果は制御出
力Ｃとして切り替え手段２７へ送られて、切り替え手段
２７の動作制御を行う。

【００２７】電源部２６にて生成される制御電圧が電圧
設定信号通りであり、且つ、ＳＷ信号がＯＮである場合
には演算結果が“Ｈ”レベル（出力有り）となり、これ
が制御出力Ｃとして切り替え手段２７に供給されるので
その動作はＯＮとなる。これによって制御電圧が共振部
３３へ供給される。一方、第２制御部３４での演算結果
が“Ｌ”レベル（出力停止）の場合には、遮断信号が制
御出力Ｃとして切り替え手段２７に供給されるので切り
替え手段２７の動作がＯＦＦされる。これによって上記
制御電圧の共振部３３への供給が遮断される。

【００２８】波形生成部３０は第１制御部２９からの波
形設定信号に基づいて、連続波、断続波等の波形を生成
する。生成された波形は、波形Ｗとしてスイッチング手
段３２と波形生成モニター手段３１に送られる。

【００２９】波形生成モニター手段３１は波形生成部３
０にて生成された波形Ｗが波形設定信号通りであるか否
かの監視を行なう。波形生成モニター手段３１の結果
は、判別信号Ｈ２として第１制御部２９へ送られる。第
１制御部２９では、判別信号Ｈ２が“Ｌ”（出力停止）
であった場合には、異常警告、出力停止等の処理を行
う。

【００３０】上記した、第２実施形態によれば、電源モ
ニター手段２８からの判別信号Ｈ１を第１制御部２９へ
供給してプログラム上で高周波出力制御を司る回路の異
常判定を行うとともに、第２制御部３４を設け、電源モ
ニター手段２８からの判別信号Ｈ１とＦ．ＳＷ２５から
の出力であるＳＷ信号との論理演算を行い、回路上にお
いても高周波出力制御を司る回路の異常判別を行なって
高周波出力を制御するようにしたので、術者の意図しな
い高周波出力が行われてしまうことを防止して安全性を
向上させることができる。

【００３１】以下に、本発明の第３実施形態を説明す
る。図５は本発明の第３実施形態が適用される電気手術
装置の構成を示す図である。同図の外部構成は第１実施
形態とはほぼ同じである。第１実施形態と異なる点は、
スイッチング手段５２（図１のスイッチング手段１２に
対応する）の発熱を監視する感熱手段５７が新たに設け
られ、かつ、第２制御部５４（図１の第２制御部１４に
対応する）への入力として、感熱手段５７からの感熱信
号が用いられることである。

【００３２】以下に上記した構成の作用を説明する。電
気手術装置の各部はＦ．ＳＷ４５の操作により動作状態
になり、ＳＷ信号は第１制御部４９に送られる。これと
ともに、術者の出力設定に応じて第１制御部４９から電
源部４６へ電圧設定信号が供給され、波形生成部５０へ
は波形設定信号が供給される。電源部４６は、電圧設定
信号に基づいて、切り替え手段４７を経由して共振部５
３に電気手術装置４１の出力の大きさを決定する制御電
圧を供給する。

【００３３】また、波形生成部５０から出力される波形
Ｗにより、スイッチング手段５２の動作がＯＮ、ＯＦＦ
される。上記スイッチング手段５２は自身のスイッチン
グ動作により発熱する。放熱のため、スイッチング手段
５２は、ヒートシンクに取り付けてある。このヒートシ
ンクには感熱手段５７も取り付けてあり、スイッチング
手段５２の発熱を監視する。感熱手段５７から出力され
る第１、第２の感熱信号Ｋ１、Ｋ２はそれぞれ第１制御
部４９、第２制御部５４へ送られる。

【００３４】第１の感熱信号Ｋ１を受けた第１制御部４
９は、スイッチング手段５２の発熱による素子の破壊が
起こらないように電圧設定信号を制御する。また、第２
の感熱信号Ｋ２を受けた第２制御部５４は、第２の感熱
信号Ｋ２がある一定以上大きくなった場合には、制御出
力Ｃとして遮断信号を切り替え手段４７へ供給して共振
部５３への制御電圧の供給を遮断する。

【００３５】上記した第３実施形態によれば、感熱手段
５７からの第１の感熱信号Ｋ１を第１制御部４９に供給
して電圧設定信号を制御するとともに、第２の感熱信号
Ｋ２を第２制御部５４に供給して異常判別を行い高周波
出力の遮断を行うようにしてので、スイッチング手段５
２の熱による素子の破壊の可能性を低くする事ができ、
安全性が向上する。

【００３６】なお、上記した具体的実施形態には以下の
構成を有する発明が含まれている。 （１）生体組織に対して電気的に手術を施す電気手術装
置に於いて、電気手術装置の高周波電力の発生を行う高
周波出力発生手段と、この高周波出力発生手段の異常検
出を行う監視手段と、この監視手段の検出結果に基づい
て前記高周波出力発生手段の制御を行なう制御手段とを
具備し、前記制御手段は複数の制御部からなり、一つの
制御部に異常が生じた場合には、他の制御部に於いて異
常判別を行い高周波出力の制御を行うように各制御部が
機能的に分離して構成されていることを特徴とする電気
手術装置。 （２） 構成（１）において、複数の制御部のうち、一
つの制御部は、装置の動作全体の調整を司り、前記監視
手段からの出力信号を受けて、プログラム上に於いて異
常判別を行う制御部である。 （３） 構成（１）において、複数の制御部のうち、一
つの制御部は、前記監視手段からの出力信号を受けて、
回路上に於いて異常判別を行ない高周波出力を遮断、調
整する制御部である。 （４） 構成（１）において、複数の制御部のうち、一
つの制御部は、装置の動作全体の調整を司り、前記監視
手段からの出力信号を受けて、プログラム上に於いて異
常判別を行う第１の制御部であり、他の制御部は、前記
監視手段からの出力信号を受けて、回路上に於いて異常
判別を行ない高周波出力を遮断、調整する第２の制御部
である。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、制御部を多重化したこ
とにより、一つの制御部の故障状態下に於いても、高周
波出力制御を司る回路の故障による術者の意図しない出
力を遮断することができ、これによって、安全性の向上
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態が適用される電気手術装
置の構成を示す図である。

【図２】第１制御部と高周波出力制御を司る回路が正常
である場合における第２制御部からの出力について説明
する為のタイムチャートである。

【図３】第１制御部の暴走等の故障状態下で、電源部に
異常が生じたときの本実施形態の作用を説明するための
タイムチャートである。

【図４】本発明の第２実施形態が適用される電気手術装
置の構成を示す図である。

【図５】本発明の第３実施形態が適用される電気手術装
置の構成を示す図である。

【図６】従来の電気手術装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１、２１、４１…電気手術装置、 ２、２２、４２…電源コード、 ３、２３、４３…活性電極、 ４、２４、４４…対極板、 ５、２５、４５…フットスイッチ（Ｆ．ＳＷ）、 ６、２６、４６…電源部、 ７、２７、４７…切り替え手段、 ８、２８、４８…電源モニター手段、 ９、２９、４９…第１制御部、 １０、３０、５０…波形生成部、 １１、３１、５１…波形生成モニター手段、 １２、３２、５２…スイッチング手段、 １３、３３、５３…共振部、 １４、３４、５４…第２制御部、 １５、３５、５５…パネル部、 １６、３６、５６…出力トランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体組織に対して電気的に手術を施す電
   気手術装置に於いて、 電気手術装置の高周波電力の発生を行う高周波出力発生
   手段と、 この高周波出力発生手段の異常検出を行う監視手段と、 この監視手段の検出結果に基づいて前記高周波出力発生
   手段の制御を行なう制御手段とを具備し、 前記制御手段は複数の制御部からなり、一つの制御部に
   異常が生じた場合には、他の制御部に於いて異常判別を
   行い高周波出力の制御を行うように各制御部が機能的に
   分離して構成されていることを特徴とする電気手術装
   置。