JPWO2017130384A1 - 処置具及び処置システム - Google Patents

Abstract

処置具は、非導電性材中に導電性材が混合されて形成され、一端と他端との間に電流を流したときに、抵抗加熱させる電熱部材を有する処置部を備える。電熱部材に対し、抵抗加熱することで発生させた熱を用い、処置部で生体組織を処置する。

Description

本発明は、処置部で発生させた熱を用いて処置対象を処置する処置具及び処置システムに関する。

例えば特開２００５−１３７６７９号公報には、体腔内などに処置部を挿入して使用される処置具が開示されている。この処置具の処置部は、薄膜抵抗加熱素子、厚膜抵抗加熱素子、セラミックヒーター、ＰＴＣヒーター等のように、通電されることにより熱を発生する発熱部を有する。薄膜抵抗加熱素子は、セラミック材や金属基板に薄膜形成法で電熱線のパターンを形成している。厚膜抵抗加熱素子は、セラミック材又は金属の基板に厚膜形成法で電熱線のパターンを形成している。

発熱部の電熱線の温度を安全に上昇させるためには、電熱線の電気抵抗を大きくする必要がある。例えば、電熱線を細く、かつ、長くする、具体的な一例として、電熱線を曲がりくねった形状に形成して電熱線の一端から他端までの経路長を長くすることで、電熱線の電気抵抗を上昇させている。

しかしながら、電熱線を細く、曲がりくねった形状に長く形成するには、製造が面倒であり、電熱線の強度を維持するのが難しくなり得る。

また、温度変化による電気抵抗の変化が大きいほうが、温度制御性が良くなるが、従来の構造では限界がある。

この発明は、温度制御性が良好で、製造が容易で、強度の維持が容易な、処置部で発生させた熱を用いて処置対象を処置する処置具及び処置システムを提供することを目的とする。

この発明の一態様に係る処置具は、非導電性材中に、導電性材が混合されて形成され、一端と他端との間に電流を流したときに抵抗加熱させる電熱部材を有する処置部を備える。

図１は、第１実施形態に係る処置システムを示す概略図である。 図２Ａは、第１実施形態に係る処置システムの処置具の処置部が有する電熱部材及び伝熱板を示す概略的な断面図である。 図２Ｂは、第１実施形態に係る処置システムの処置具の処置部が有する電熱部材、絶縁層及び伝熱板を示す概略的な断面図である。 図３Ａは、第１実施形態に係る処置システムの処置具の処置部が有する電熱部材の概略図である。 図３Ｂは、第１実施形態の変形例に係る処置システムの処置具の処置部が有する電熱部材の概略図である。 図４は、第１実施形態に係る処置システムの処置具の処置部が有する電熱部材の温度と電気抵抗値との関係を示す概略的なグラフである。 図５Ａは、第１実施形態に係る処置システムの処置具の処置部及びハウジングの処置部近傍の部位を示す概略的な斜視図である。 図５Ｂは、図５Ａ中の５Ｂ−５Ｂ線に沿う位置の概略的な断面図である。 図６は、第２実施形態に係る処置システムを示す概略図である。 図７Ａは、第２実施形態に係る処置システムの処置具の処置部の、図６中の７Ａ−７Ａ線に沿う概略的な断面図である。 図７Ｂは、第２実施形態の変形例に係る処置システムの処置具の処置部の、図６中の７Ａ−７Ａ線に沿う概略的な断面図である。 図８は、第３実施形態に係る処置システムを示す概略図である。 図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿う位置の概略的な断面図である。

以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための形態について説明する。
まず、第１実施形態について、図１から図５Ｂを用いて説明する。

図１に示すように、この実施形態に係る処置システム１０は、処置具１２と、処置具１２にエネルギを付加するエネルギ源１４とを有する。

処置具１２は、術者に把持される電気絶縁性を有するハウジング２２と、処置対象に対して当接させて処置を行う処置部２４とを有する。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、処置部２４は、電流を流すと抵抗加熱（発熱）する電熱部材（発熱部）３２と、電熱部材３２の熱を電熱する伝熱体（伝熱部材）３４とを有する。

ここで、体腔内に挿入される処置部２４（図５Ａ参照）は、例えば幅が数ｍｍ程度、長さが数ｍｍから数十ｍｍであるなど、非常に小さく形成することが求められる。このため、処置部２４の温度を直接測定することは難しいと言える。本実施形態における電熱部材３２では、電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒが、電熱部材３２の発熱温度Ｔに応じて変化する。このため、本実施形態における電熱部材３２は、その温度Ｔを、後述する端子３２ａ，３２ｂ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）間の電気抵抗値（実測値）Ｒに基づいて推測可能に形成する。

本実施形態に係る電熱部材３２は、温度が上昇しても電気抵抗値が一定又は略一定とはならず、温度が上昇するにつれて電気抵抗値が高められることが求められる。すなわち、この実施形態に係る電熱部材３２は、温度抵抗係数が高く形成されることが求められる。さらに、処置を行う際、ある温度（例えば２００℃から３００℃程度の適宜の温度）が生体組織の凝固や切開を行うのに適していると推測されている。このため、電熱部材３２は、常温（室温）から温度が上昇するにつれて、単位温度当たりの電気抵抗値の変化（電気抵抗値／温度）の傾き（ｄＲ／ｄＴ）が、大きくなるように変化することが好ましい。
なお、電熱部材３２は、上述したある温度を超える温度（例えば３５０℃程度）の温度まで数秒のうちに上昇させることが可能であることが好ましく、体積固有抵抗が高く形成されることが求められる。
ここで、温度抵抗係数が高く、体積固有抵抗が高い素材（金属材）は現在のところ、存在していない。例えば電熱線として広く用いられるニクロム線は、体積固有抵抗は高い（ある例では、２０℃で略１０８×１０^−８［Ω・ｍ］とされ、３００℃付近で略１１０×１０^−８［Ω・ｍ］とされている）と言えるが、温度抵抗係数は０．０９×１０^−３であり、他の金属材に比べて高いとは言い難い。このため、ニクロム線の端子間の電気抵抗値と温度との関係を測定しても、実測電気抵抗値からニクロム線の温度を正確に推定することは困難である。したがって、ニクロム線の端子間の電気抵抗値に応じて、ニクロム線の温度を制御することは困難である。

本実施形態に係る電熱部材３２は、非導電性材４２中に導電性材４４が混合・形成されている。より具体的には、電熱部材３２は、非導電性材４２に対して導電性材４４を混合するとともに、非導電性材４２に対して導電性材４４を分散させて、コンポジット材として形成している。
非導電性材４２は、電気導電性を有さないと共に、耐熱性を有する素材が用いられる。非導電性材４２としては、例えばセラミック塗料が用いられる。セラミック塗料としては、例えば９００℃程度の耐熱性を発揮させるとともに、電気絶縁性を有するガラス系素材、より具体的にはメチルシリコーンを用いることができる。なお、非導電材４２として、電気絶縁材ではく、半導体材が用いられてもよい。

導電性材４４は、導電性を有する金属材が用いられる。上述したように、導電性材４４として、電熱部材３２として形成したときに、温度抵抗係数が比較的高くなる材料が用いられることが好ましい。ここでは、導電性材４４の、温度抵抗係数が比較的高い金属材として銀紛（粒体）を用いるものとするが、例えば金粉や銅粉、その他の金属材を適宜に用いることができる。また、導電性材４４として、複数種の金属材を混合して用いても良い。電熱部材３２は、コンポジット材として形成されるため、後述するが、例えば３００℃前後など、所望の温度での制御性を向上することができるのであれば、金属材の種類は特には限定されるものではない。また、ここでは、導電性材４４は、粒体を用いるものとするが、その粒径や形状は適宜のものが用いられる。

電熱部材３２は、体積固有抵抗が高く形成され、端子３２ａ，３２ｂ間に電流を流すと発熱する発熱体として形成される。体積固有抵抗は、体積固有抵抗が金属材等の導電体に比べて大きい非導電性材４２に、体積固有抵抗が例えば後述する銀のように小さい導電性材４４とを混合することで調整することができる。銀は、ある例では、体積固有抵抗が２０℃で１．６２×１０^−８［Ω・ｍ］とされ、３００℃付近で略３．３４×１０^−８［Ω・ｍ］とされている。このため、銀に電流を流すことによって発熱させることはニクロム線に比べて極めて難しい。例えば非導電性材４２を用いずに、銀を単体で使用して電熱部材を形成する場合、細く、長く形成したり、経路長を無理に長く形成する必要が生じる。一方、非導電性材４２に対して、導電性材４４として銀を混合してコンポジット材の電熱部材３２を形成することで、この電熱部材３２の体積固有抵抗値を、ニクロム線に近づけ、又は、ニクロム線を超える程度にしている。
なお、銀の温度抵抗係数は４．１×１０^−３であり、ニクロム線に対して大きい。このため、銀は温度が高くなると、ニクロム線に比べて電気抵抗値が大きく変化する。

図３Ａに示すように、電熱部材３２は、一端（第１端子）３２ａと他端（第２端子）３２ｂとを有する。ここでは、一例として、電熱部材３２が略Ｕ字状に形成されている例について説明する。一端３２ａと他端３２ｂとの間には、空間が形成され、又は、後述する絶縁層３６（図２Ｂ参照）の一部が配置されている。電熱部材３２の幅は、処置部２４に配置可能な大きさであれば良く、例えば１ｍｍ程度である。また、電熱部材３２の厚さも処置部２４に配置可能な大きさであれば良く、必ずしも薄膜にする必要はない。

電熱部材３２の一端３２ａから他端３２ｂに電流を流したときの抵抗加熱により電熱部材３２に熱を発生させることができる。電流の大きさ、電気抵抗の大きさは、目標とする温度や、非導電性材４２に対する導電性材４４の割合や、導電性材４４の電気抵抗の大きさによって変化する。

ここで、このような電熱部材３２は、セラミック塗料を用いた非導電性材４２に対して、銀粉を用いた導電性材４４がある含有量になる場合での、一端３２ａと他端３２ｂとの間の実験において、例えば図４に示すように、電熱部材３２の温度Ｔと電気抵抗値Ｒとの関係が得られた。図４においては、図示しないセンサで電熱部材３２の温度Ｔを測定している。そして、電熱部材３２の温度を５０℃上昇させるごとに電気抵抗値Ｒを測定している。なお、図４の縦軸における電気抵抗値Ｒは、下側から上側に向かって、ある抵抗値Ｒｘに対して、５［Ω］ずつ足したところに目盛を付している。

温度Ｔと電気抵抗値Ｒとの関係は、以下のようになる。電熱部材３２は、電熱部材３２の温度Ｔの変化に応じて、一端３２ａと他端３２ｂとの間の電気抵抗の抵抗値Ｒが変化する。特に、本実施形態に係る電熱部材３２は、温度Ｔが上昇するにつれて電気抵抗値Ｒが非線形状に変化することが認識される。温度Ｔａ（１００℃）から温度Ｔｂ（１５０℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをα１とする。温度Ｔｂから温度Ｔｃ（２００℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをα２とする。温度Ｔｃから温度Ｔｄ（２５０℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをα３とする。温度Ｔｄから温度Ｔｅ（３００℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをα４とする。このとき、傾きα１よりも傾きα２が大きく、傾きα２よりも傾きα３が大きく、傾きα３よりも傾きα４の方が大きい。なお、傾きα１，α４とを比較した場合、傾きα４は、傾きα１の数倍になっていると言える。また、傾きα４は、後述する比較例の傾きβ４に対しても、数倍になっていると言える。

このため、温度Ｔａから温度Ｔｂまでの間の５０℃よりも、温度Ｔｂから温度Ｔｃまでの間の５０℃の方が、電気抵抗値Ｒの上昇幅が大きい。温度Ｔｂから温度Ｔｃまでの間よりも、温度Ｔｃから温度Ｔｄまでの間の５０℃の方が、電気抵抗値Ｒの上昇幅が大きい。温度Ｔｃから温度Ｔｄまでの間よりも、温度Ｔｄから温度Ｔｅまでの間の５０℃の方が、電気抵抗値Ｒの上昇幅が大きい。すなわち、本実施形態に係る電熱部材３２は、温度が低い状態よりも、高い状態の方が、単位温度当たりの抵抗値Ｒの変化量が大きくなる。電熱部材３２の温度Ｔの変化に対する電熱部材３２の一端３２ａと他端３２ｂとの間の電気抵抗の抵抗値Ｒの変化量は、温度Ｔが上昇するにしたがって大きくなる。したがって、電気抵抗値Ｒを実測したときに対応する温度Ｔは、温度Ｔが上昇するにつれて、より詳細に推定される。このため、本実施形態に係る電熱部材３２は、高温になればなるほど、電気抵抗値Ｒに基づいて、電熱部材３２の温度Ｔを正確に制御することができる。ユーザは、例えば電熱部材３２に流す電流などのエネルギの大きさを調整することで、制御目標値となる電気抵抗値Ｒを調整・制御することにより、電熱部材３２を目的の温度Ｔに制御することができる。なお、図４において、電熱部材３２の温度Ｔの変化に対する電熱部材３２の一端３２ａと他端３２ｂとの間の電気抵抗Ｒの抵抗値の変化量は、常温（室温）時よりも高い制御目標温度において、常温（室温）時の変化量よりも大きくなる。

本実施形態に係る電熱部材３２は、特に、３００℃前後における温度を参照すると、温度Ｔの変化量に対する抵抗値Ｒの変化量が大きい。このため、例えば生体組織を凝固したり、切開するなどの処置に適した温度と考えられている３００℃程度における温度Ｔが、電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒを実測することにより、詳細に推定・制御されることになる。このように、この実施形態に係る電熱部材３２は、高温になればなるほど、電気抵抗値Ｒに対応する温度Ｔを、ユーザに対して正確に把握させることができる。本実施形態に係る電熱部材３２は、例えば電流の大きさを調整することで、ユーザが生体組織の処置対象を処置するのに適しているとされる３００℃前後の温度Ｔに細かく制御したいという要望に対応できる。

本実施形態に係る電熱部材３２は、非導電性材４２に導電性材４４を配合する配合比を種々に組み合わせて検討し、温度抵抗係数が高く、かつ、体積固有抵抗が高い配合比の例を導き出したものである。すなわち、本実施形態の電熱部材３２は、適宜の素材の非導電性材４２に適宜の配合比で、適宜の素材の導電性材４４を配合して、発熱体として用いることができるとともに、電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒを実測することで、電気抵抗値Ｒに対応する温度Ｔを認識できるようにしている。このため、電気抵抗値Ｒに基づいて、電熱部材３２の温度Ｔを正確に制御することができる。

さらに、本実施形態に係る電熱部材３２は、処置に適している温度とされる３００℃前後における傾きα４を大きくすることができている。このため、本実施形態に係る電熱部材３２は、所望の温度とされる３００℃程度における温度Ｔの制御を電気抵抗値Ｒに基づいて容易に行うことができる。

なお、２００℃から２５０℃の間の傾きα３は、傾きα４よりも小さいが、例えば傾きα１に対して数倍程度になり得る。このため、３００℃前後だけでなく、生体組織の凝固や切開を行うのに適していると推測されている温度である２００℃から３００℃の間においても、上述したのと同様に、電熱部材３２の温度Ｔを正確に制御することができる。

ここで、図４中に示す比較例について説明する。比較例は、本実施形態とは異なり、非導電性材４２を用いず、ステンレス鋼材を薄膜状にし、かつ、曲がりくねった形状に長く形成したものである。
比較例における温度Ｔと電気抵抗値Ｒとの関係は、以下のようになる。温度Ｔａ（１００℃）から温度Ｔｂ（１５０℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをβ１とする。温度Ｔｂから温度Ｔｃ（２００℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをβ２とする。温度Ｔｃから温度Ｔｄ（２５０℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをβ３とする。温度Ｔｄから温度Ｔｅ（３００℃）における電気抵抗値Ｒの傾きをβ４とする。このとき、傾きβ１，β２，β３，β４は、それぞれ略同一である。このため、温度Ｔａ，Ｔｂ間、温度Ｔｂ，温度Ｔｃ間、温度Ｔｃ，Ｔｄ間、温度Ｔｄ，Ｔｅ間の電気抵抗値Ｒの上昇幅は略同一である。このため、温度が低い状態（生体組織を伝熱により処置するには低い温度）であっても、温度が高い状態（生体組織を伝熱により処置するのに適した温度（例えば３００℃前後））であっても、単位温度当たりの抵抗値Ｒの変化量は略同一である。したがって、比較例の電熱部材は、電気抵抗値Ｒを実測したときに対応する温度Ｔを推定できる。しかしながら、ユーザが比較例の電熱部材について細かく温度を制御したい場合には、本実施形態に係る電熱部材３２を用いるよりも、性能が劣っていると言える。また、比較例では、電熱部材が薄膜状で、かつ、曲がりくねった形状に長く形成されるため、電熱部材の強度が低下する。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施形態の処置部２４の伝熱体３４は、生体組織に接触し、処置する処置面３４ａと、電熱部材３２が形成される伝熱面３４ｂとを有する。図２Ａに示すように、電熱部材３２は、伝熱体３４の伝熱面３４ｂに直接形成されていても良い。この場合、伝熱体３４は、セラミック材等の非導電性素材が用いられる。図２Ｂに示すように、電熱部材３２は、伝熱体３４の伝熱面３４ｂに、絶縁層３６を介して形成されていても良い。この場合、伝熱体３４は例えばアルミニウム合金材や銅合金材等の良熱伝導性を有する材料で形成されることが好ましい。ここでは、電熱部材３２と伝熱体３４との間に絶縁層３６を有する例（図２Ｂ参照）について主に説明する。絶縁層３６は、電熱部材３２の非導電性材４２と同じ素材が用いられることが好適である。絶縁層３６はセラミック材（セラミック塗料）で形成されることが好適である。この場合、絶縁層３６により、電熱部材３２に電流を流したときに、例えばアルミニウム合金材等の伝熱体３４に電流が流されるのを防止できる。なお、絶縁層３６の厚さは、電熱部材３２から伝熱体３４への伝熱ロスを小さくするため、極力小さいことが好ましい。

電熱部材３２は、図２Ａに示すように伝熱体３４に対して、又は、図２Ｂに示すように絶縁層３６に対して、細線とする必要なく、曲がりくねった形状に長くする必要なく、形成される。このため、本実施形態に係る電熱部材３２は、比較例で説明したステンレス鋼材を用いる場合に比べて、製造が極めて容易になる。また、電熱部材３２は、薄膜にする必要がなく、厚さを適宜にして形成することができる。このため、電熱部材３２の断線を抑制することができる。

この実施形態に係る電熱部材３２は、例えば、電気絶縁性を有する絶縁層３６に対して、セラミック塗料に銀粉を適宜の割合に混合させたものを塗布して形成される。この実施形態では、電熱部材３２は、一端３２ａと他端３２ｂとを有する略Ｕ字状に形成されている。
電熱部材３２は、端子３２ａ，３２ｂの位置を必ずしも並設させる必要がない。例えば図３Ｂに示すように、電熱部材３２を略Ｕ字状ではなく、略矩形状に形成したとき、端子３２ａ，３２ｂは対角の位置、又は、図３Ｂ中に破線で示す、長手軸方向に離間した位置に配置することが好適である。このように、電熱部材３２は種々の形状に形成されることが許容される。

図５Ａに示すように、この実施形態に係る処置部２４は、例えばメス状（又はヘラ状）に形成されている。図５Ｂに示す断面を参照すると、処置部２４は、内側から外側に向かって順に、電熱部材３２、絶縁層３６及び伝熱体３４を有する。本実施形態では、図３Ａに示す、略Ｕ字状の電熱部材３２が用いられる。図５Ｂに示すように、電熱部材３２の断面は、図５Ａ中の５Ｂ−５Ｂ線に沿う位置では絶縁層３６により２つに分離されている。このため、電熱部材３２に電流Ｉを流すルートが規定されている。そして、電熱部材３２は、伝熱体３４による１対の金属プレート３７ａ，３７ｂに挟まれている。なお、図５Ａに示すように、破線で示す状態に電流Ｉが流されることにより、処置部２４の内側の電熱部材３２が抵抗加熱する。

図５Ｂに示すように、伝熱体３４の処置面３４ａは、生体組織に押し当てて凝固させるのに適した面状の領域３８ａと、生体組織を切開するのに適したエッジ状の領域３８ｂとを有する。なお、処置部２４は例えば体腔内に挿入されるため、例えば全長が数ｍｍから十数ｍｍ程度、全幅が数ｍｍから１０ｍｍ程度など、非常に小さく形成される。

図１に示すように、エネルギ源１４は、各種の制御を行うプロセッサ等の制御部（コントローラ）６２と、電熱部材３２に伝達するエネルギ（例えば電流）を調整して出力する出力部６４と、電熱部材３２の一端３２ａと他端３２ｂとの間の電気抵抗を実測する検出部６６と、記憶部（メモリ）６８と、入力部７０と、表示部７２とを有する。入力部７０は、ユーザが出力部６４、記憶部６８及び表示部７２等を適宜に設定するのに用いられる。また、入力部７０は、電熱部材３２の温度（目標温度）Ｔを設定するのに用いられる。入力部７０は、目標温度Ｔを直接入力しても良く、例えばレバー式など、無段階に目標温度Ｔを調整可能にしても良く、種々のものを用いることができる。レバー式であれば、入力部７０に所望の制御温度（本実施形態では３００℃付近）の温度Ｔの目盛を付すことが好ましい。表示部７２は、処置具１２に配置されていることも好適である。

エネルギ源１４には、出力部６４からの出力のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるフットスイッチ又はハンドスイッチのスイッチ７４が接続されている。スイッチ７４は、処置具１２に配置されていても良く、エネルギ源１４に接続されていても良い。また、スイッチ７４は、処置具１２に配置されているとともに、エネルギ源１４に接続されていることも好適である。

そして、図４に示す本実施形態に係る電熱部材３２の温度Ｔに対する電気抵抗値Ｒの関係は、処置システム１０の記憶部６８に記憶されている。一方、処置システム１０は、電熱部材３２の一端３２ａと他端３２ｂとの間に電流を流したときの電気抵抗を実測値として検出部６６で検出することができる。このため、この処置システム１０は、制御部６２が検出部６６の検出結果を認識すると、記憶部６８から読み出した電気抵抗値Ｒに対応する温度Ｔを認識することができる。すなわち、制御部（判断部）６２は、検出部６６の検出結果（実測電気抵抗値Ｒ）に応じて記憶部６８の記憶を読み出して、電熱部材３２の現在の温度Ｔを判断する。処置システム１０は、表示部７２に、目標温度Ｔ、実測電気抵抗値Ｒ、及び、制御部（判断部）６２で判断した現在の温度Ｔ（推定した電熱部材３２の温度Ｔ）を表示することができる。

次に、この実施形態に係る処置システム１０の作用について説明する。

記憶部６８には、予め、本実施形態に係る処置具１２の電熱部材３２の温度Ｔと電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒとの関係（図４参照）が記憶されている。

ユーザ（術者）は、入力部７０を適宜に操作して、目標温度（例えば３００℃）Ｔを設定する。入力部７０を適宜に操作して、スイッチ７４をＯＮにしたときの出力部６４の出力状態（電熱部材３２を目標温度Ｔに到達させるまでの時間等）を適宜に設定する。入力部７０で入力した情報は記憶部６８に記憶される。

ユーザが処置具１２の処置部２４の面状の領域３８ａ又はエッジ状の領域３８ｂを生体組織の処置対象に近接又は当接させた状態で、スイッチ７４をＯＮに切り替える。このとき、制御部６２は、入力部７０で入力され、記憶部６８で記憶された情報に基づいて、電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間に出力部６４からエネルギを出力する（電流を流す）。

検出部６６は、電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒを連続的に、又は、数ミリ秒等の適宜の時間間隔で検出する。制御部６２は、このときの実測電気抵抗値Ｒに対応する温度Ｔを記憶部６８から読み出して、表示部７２に表示する。すなわち、この実施形態に係る処置システム１０は、スイッチ７４を押圧した状態における電熱部材３２の温度Ｔが、電熱部材３２の端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒを実測することにより、表示部７２に表示される。このとき、表示部７２には、目標温度Ｔとともに、電気抵抗値Ｒ及び現在の温度Ｔの両方を表示させても良く、目標温度Ｔとともに、現在の温度Ｔだけを表示させても良い。

そして、この実施形態に係る処置システム１０は、制御部６２で出力部６４から出力されるエネルギ量を制御し続け、記憶部６８に記憶された目標温度Ｔに対応する電気抵抗値Ｒに、実測電気抵抗値Ｒを一致させる。実測電気抵抗値Ｒが、記憶部６８から読み出した目標温度Ｔに対応する抵抗値Ｒに一致していれば、電熱部材３２の温度は目標温度Ｔに一致又は略一致していると言える。

目標温度Ｔに一致又は略一致している電熱部材３２の熱は、伝熱体３４に伝熱されている。このため、処置面３４ａの領域３８ａ又は領域３８ｂで、生体組織が適宜に処置される。

処置を終了し、出力部６４からのエネルギ出力を停止する場合、スイッチ７４をＯＦＦに切り替える。

以上説明したように、この実施形態によれば、以下のことが言える。
この実施形態の処置具１２の処置部２４の電熱部材３２は、セラミック塗料などの非導電性材４２に、銀などの導電性材４４を混合してコンポジット材として形成している。この実施形態に係る電熱部材３２は、ニクロム線に対して極めて小さい体積固有抵抗の導電性材４４を用いても、非導電性材４２とコンポジット材を形成することで、例えばニクロム線と同程度まで、体積固有抵抗を高くすることができる。このため、電熱部材３２を細く、曲がりくねった形状に長く形成する必要がなく、電熱部材３２は適宜の強度を維持でき、断線を抑制することができる。したがって、この実施形態によれば、製造が容易で、強度の維持が容易な、処置部２４で発生させた熱を用いて処置対象を処置可能な処置具１２を提供することができる。

上述したように、処置部２４は例えば体腔内に挿入されるため、例えば全長が数ｍｍから十数ｍｍ程度、全幅が数ｍｍから１０ｍｍ程度など、非常に小さく形成される。このため、電熱部材３２とともに、電熱部材３２の温度を測定する温度センサを処置部２４に配置して温度Ｔを実測することは難しい。この実施形態に係る電熱部材３２を用いる場合、端子３２ａ，３２ｂ間の電気抵抗値Ｒが温度Ｔに応じて図４に示す挙動を示す。このため、電熱部材３２に温度センサを配置することなく、電熱部材３２の温度Ｔを電気抵抗値Ｒを計測することにより把握することができる。

電熱部材３２の温度が高温になればなるほど、実測電気抵抗値Ｒに対応する電熱部材３２の温度Ｔを、ユーザに対して正確に把握させることができる。

ここで、本実施形態では、生体組織を伝熱により処置する温度Ｔが、略３００℃であると考えられている。本実施形態の電熱部材３２は、略３００℃前後の温度Ｔにおいて、実測電気抵抗値Ｒを用いて、電熱部材３２の温度をそれよりも低い温度よりも正確に認識することができる。このため、電気抵抗値Ｒを適宜に制御することで、電熱部材３２で生体組織を伝熱により処置する温度Ｔをより正確に制御することができる。

図５Ｂに示す電熱部材３２は、断面が略矩形状であるものとして説明した。この実施形態に係る電熱部材３２は、円柱のロッド状、角柱のロッド状などに形成することができる。このため、図５Ａ中の処置部２４は、符号３８ａで示す平坦な部分と、符号３８ｂで示すエッジ部とを有するものとして説明したが、電熱部材３２を円柱のロッド状とし、電熱部材３２の外側を覆う伝熱体３４を円筒状などにしても良い（図７Ａ参照）。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図６から図７Ｂを用いて説明する。この実施形態は第１実施形態の変形例であって、第１実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態では、エネルギ源１４は、第１及び第２出力部６４ａ，６４ｂを有する。この場合、第１出力部６４ａは、電熱部材３２の一端３２ａと他端３２ｂとの間に電流を流して電熱部材３２を発熱させるのに用いられる。第２出力部６４ｂは、高周波電極として用いられる伝熱体３４に対して高周波電流を流すのに用いられる。第２出力部６４ｂは、対極板Ｐに接続されている。このため、この実施形態では、モノポーラ高周波処置を行うことができる。

図７Ａに示すように、処置部２４は、例えば円柱状に形成されている。処置部２４は、内側から外側に向かって順に、電熱部材３２と、絶縁層３６と、伝熱体３４とを有する。図７Ａ中、電熱部材３２間に絶縁層３６が形成され、電熱部材３２は、略Ｕ字状に形成されている。このため、電熱部材３２に電流を流して、電熱部材３２を抵抗加熱（発熱）することができる。電熱部材３２と伝熱体３４とは電気的に絶縁されている。

ここでは、スイッチ７４は、第１出力部６４ａのＯＮ／ＯＦＦを切り替える第１スイッチ７４ａと、第１及び第２出力部６４ａ，６４ｂのＯＮ／ＯＦＦを切り替える第２スイッチ７４ｂとを有する。

電熱部材３２を含む処置部２４の伝熱体３４は、第１スイッチ７４ａの切り替えにより、第１実施形態で説明したのと同様に、第１出力部６４ａから電熱部材３２にエネルギを出力する。このとき、電熱部材３２を発熱させ、適宜に温度Ｔを制御して、伝熱体３４への伝熱により、生体組織を凝固させたり切開させたりする処置を行うことができる。

伝熱体３４は、対極板Ｐを患者に貼り付けた状態で、第２スイッチ７４ｂの切り替えにより、第２出力部６４ｂからエネルギを出力すると、生体組織のうち、伝熱体３４が接触した位置の電流密度が高くなり、生体組織を凝固させたり切開させたりするモノポーラ高周波処置を行うことができる。そして、本実施形態では、電熱部材３２と伝熱体３４とが電気的に絶縁されている。このため、第１及び第２出力部６４ａ，６４ｂから同時にエネルギを出力させることができる。したがって、第２スイッチ７４ｂを切り替えると、モノポーラ高周波処置を行えるとともに、伝熱体３４への伝熱により、生体組織を凝固させたり切開させたりする処置を行うことができる。

なお、この実施形態では、図７Ａに示すように処置部２４が円柱状であるものとして説明したが、図５Ａに示す形状であっても良く、図７Ｂに示す六角柱状に形成されていることも好適である。すなわち、処置部２４は、種々の形状が許容される。なお、図７Ｂ中、電熱部材３２間に絶縁層３６が形成され、電熱部材３２は、略Ｕ字状に形成されている。このため、電熱部材３２に電流を流して、電熱部材３２を抵抗加熱（発熱）することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。この実施形態は第１及び第２実施形態の変形例であって、第１及び第２実施形態で説明した部材と同一の部材又は同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

図８に示すように、この実施形態では、処置部２４は、相対的に開閉可能な１対の把持片２６ａ，２６ｂを有する。

１対の把持片２６ａ，２６ｂの片方又は両方、すなわち、少なくとも一方には、電流を流すと発熱する電熱部材（発熱部材）３２が配置されている。ここでは、処置具１２の処置部２４の電熱部材３２が１対の把持片２６ａ，２６ｂの少なくとも一方に配置されている例について説明する。処置部２４は、ハウジング２２のハンドル２２ａの操作により、一方の把持片２６ａのみ回動する。その回動する一方の把持片２６ａには、電熱部材３２、絶縁層３６及び伝熱体３４が配設されている。この実施形態では、他方の把持片２６ｂは、振動伝達部材の先端部として用いられ、振動伝達部材の基端は、ハウジング２２に配設されるとともに、超音波振動子ユニット２８に取り付けられる。

図９に示すように、１対の把持片２６ａ，２６ｂの一方の把持片２６ａには、電熱部材３２と、伝熱体３４と、絶縁層３６とが配置されている。なお、把持片２６ａは、耐熱性を有するとともに、電気絶縁性を有するカバー２７を有する。カバー２７は、電熱部材３２を覆うとともに、伝熱体３４のうち処置面３４ａから外れた位置を覆っている。なお、図９中、処置面３４ａを略Ｖ字状に形成した例を描画したが、例えば平面状など、他の形状であっても良い。

他方の把持片２６ｂは、例えばチタン合金材などにより形成されていることが好適である。他方の把持片２６ｂは、中実のロッド状に形成されていても良く、第２実施形態で説明した図７Ａ又は図７Ｂに示すように、内側から外側に向かって、電熱部材３２、絶縁層３６及び伝熱体３４を有することも好適である。

一方の把持片２６ａの伝熱体３４の処置面３４ａと、他方の把持片２６ｂの伝熱体３４の処置面３４ａとの間に生体組織を挟んで第１スイッチ７４ａを押圧すると、第１出力部６４ａから第１把持片２６ａの電熱部材３２及び第２把持片２６ｂの電熱部材３２に電流を流して、それぞれの電熱部材３２を発熱させる。そして、第１把持片２６ａの電熱部材３２の熱（熱エネルギ）を絶縁層３６を通して伝熱体３４に伝達するとともに、第２把持片２６ｂの電熱部材３２の熱（熱エネルギ）を絶縁層３６を通して伝熱体３４に伝達する。このため、１対の把持片２６ａ，２６ｂ間に挟んだ生体組織を、目的の温度Ｔで、伝熱により凝固又は切開等の処置を行うことができる。

一方の把持片２６ａの伝熱体３４の処置面３４ａと、他方の把持片２６ｂの伝熱体３４の処置面３４ａとの間に生体組織を挟んで第２スイッチ７４ｂを押圧すると、第１出力部６４ａから第１把持片２６ａの電熱部材３２及び第２把持片２６ｂの電熱部材３２に電流を流して、それぞれの電熱部材３２を発熱させるとともに、第２出力部６４ｂから超音波振動子ユニット２８にエネルギを出力して、第２把持片２６ｂに超音波振動を伝達する。このため、電熱部材３２からの伝熱及び超音波振動の伝達により、１対の把持片２６ａ，２６ｂ間に挟んだ生体組織を、凝固又は切開等の処置を行うことができる。

第１把持片２６ａの伝熱体３４及び第２把持片２６ｂの伝熱体３４をそれぞれ高周波電極として用いることも可能である。この場合、高周波電極として用いられる一方の把持片２６ａの伝熱体３４と、高周波電極として用いられる他方の把持片２６ｂの伝熱体３４との間の生体組織の凝固を行うことができる。このため、この実施形態では、バイポーラ高周波処置を行うことができる。

超音波振動を用いて処置をする場合、１対の把持片２６ａ，２６ｂは、一方の把持片２６ａのみ回動して他方の把持片２６ｂに対して開閉可能な構造であることが必要となる。超音波振動を用いず、伝熱及びバイポーラ高周波処置を行う場合、両方の把持片２６ａ，２６ｂが回動して開閉可能な構造であっても良い。

これまで、いくつかの実施形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施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行なわれるすべての実施を含む。

この発明の一態様に係る処置具は、生体組織への処置を行う処置部と、前記処置部を支持するとともに、術者に把持される把持部とを具備し、前記処置部は、非導電性材中に、導電性材が混合されて形成され、一端と他端との間に電流を流したときに抵抗加熱させる電熱部材と、前記電熱部材の熱を受熱する伝熱面と、前記伝熱面とは反対側に配置され、伝熱した前記電熱部材の熱で前記生体組織への処置を行う処置面とを有する伝熱体とを有し、前記非導電性材の中に前記導電性材が混合されて形成された前記電熱部材は、体積固有抵抗が前記導電性材よりも高くかつ前記非導電性材よりも低く、温度抵抗係数がニクロム線よりも大きい。
この発明の他の一態様に係る処置具は、非導電性材の中に導電性材が混合されて形成され、一端と他端との間に電流を流したときに抵抗加熱させる電熱部材を有し、前記非導電性材の中に前記導電性材が混合されて形成された前記電熱部材は、体積固有抵抗が前記導電性材よりも高くかつ前記非導電性材よりも低く、温度抵抗係数がニクロム線よりも大きく、単位温度当たりの前記電熱部材の電気抵抗値の変化の傾きは、前記電熱部材の温度が上昇するにつれて大きくなる。
この発明の一態様に係る処置具の処置部は、非導電性材の中に導電性材が混合されて形成され、一端と他端との間に電流を流したときに抵抗加熱させる電熱部材と、前記電熱部材の熱を受熱する伝熱面と、前記伝熱面とは反対側に配置され、伝熱した前記電熱部材の熱で生体組織への処置を行う処置面とを有する伝熱体とを備え、前記非導電性材の中に前記導電性材が混合されて形成された前記電熱部材は、体積固有抵抗が前記導電性材よりも高くかつ前記非導電性材よりも低く、温度抵抗係数がニクロム線よりも大きい。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、処置部２４は、電流を流すと抵抗加熱（発熱）する電熱部材（発熱部）３２と、電熱部材３２の熱を伝熱する伝熱体（伝熱部材）３４とを有する。

Claims (13)

1. 非導電性材の中に導電性材が混合されて形成され、一端と他端との間に電流を流したときに抵抗加熱させる電熱部材を有する処置部を具備する処置具。
2. 前記処置部の前記電熱部材は、前記電熱部材の温度変化に応じて、前記一端と前記他端との間の前記電熱部材の電気抵抗の抵抗値が変化する請求項１の処置具。
3. 前記処置部の前記電熱部材は、前記電熱部材の温度変化に応じて、前記一端と前記他端との間の前記電熱部材の電気抵抗の抵抗値が非線形状に変化する、請求項１の処置具。
4. 前記電熱部材の前記温度変化に対する前記電熱部材の前記一端と前記他端との間の前記電気抵抗の抵抗値の変化量は、温度が上昇するに従い大きくなる、請求項３の処置具。
5. 前記電熱部材の前記温度変化に対する前記電熱部材の前記一端と前記他端との間の前記電気抵抗の抵抗値の変化量は、室温時よりも高い制御目標温度において、室温時の変化量よりも大きい、請求項３の処置具。
6. 前記処置部は、前記電熱部材が設けられ前記電熱部材で発生させた熱を処置対象に伝熱する伝熱部を有する、請求項１の処置具。
7. 前記非導電性材は、セラミック材が用いられ、
   前記導電性材は、金属材が用いられる、請求項１の処置具。
8. 前記金属材は、前記セラミック材に分散して配置されている、請求項７の処置具。
9. 前記電熱部材と前記伝熱部とは、電気的に絶縁され、
   前記伝熱部は、高周波電極として用いられる、請求項６の処置具。
10. 前記処置部は、相対的に開閉可能な１対の把持片を有し、
    前記電熱部材及び前記伝熱部は、前記１対の把持片の少なくとも一方に配置されている、請求項６の処置具。
11. 前記処置部は、メス状に形成されている、請求項１の処置具。
12. 請求項１に記載の処置具と、
    前記処置具にエネルギを付加するエネルギ源と
    を具備する処置システム。
13. 前記エネルギ源は、
    前記電熱部材にエネルギを出力する出力部と、
    前記電熱部材に前記エネルギを出力したときの前記電熱部材の電気抵抗値を検出する検出部と、
    前記電熱部材の前記電気抵抗値の変化に対応する温度を記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶され、目標温度に対応する電気抵抗値に一致又は略一致する電気抵抗値が前記検出部で検出される状態に、前記出力部の前記エネルギの出力を制御する制御部と
    を有する、請求項１２の処置システム。

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