WO2013187357A1 - 処置システム - Google Patents

処置システム Download PDF

Info

Publication number
WO2013187357A1
WO2013187357A1 PCT/JP2013/065942 JP2013065942W WO2013187357A1 WO 2013187357 A1 WO2013187357 A1 WO 2013187357A1 JP 2013065942 W JP2013065942 W JP 2013065942W WO 2013187357 A1 WO2013187357 A1 WO 2013187357A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
signal
holding
treatment system
treatment
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/065942
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
本田　吉隆
隆志 入澤
禎嘉 高見
敏文 桂木
田中　一恵
Original Assignee
オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパスメディカルシステムズ株式会社 filed Critical オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority to CN201380004282.6A priority Critical patent/CN103987333B/zh
Priority to EP13803587.8A priority patent/EP2777576B1/en
Priority to JP2014500185A priority patent/JP5526296B1/ja
Publication of WO2013187357A1 publication Critical patent/WO2013187357A1/ja
Priority to US14/162,224 priority patent/US9023029B2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/1206—Generators therefor
    • A61B18/1233—Generators therefor with circuits for assuring patient safety
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/08—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
    • A61B18/082—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/085—Forceps, scissors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1442—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps
    • A61B18/1445—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps at the distal end of a shaft, e.g. forceps or scissors at the end of a rigid rod
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00345—Vascular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/0063—Sealing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00642—Sensing and controlling the application of energy with feedback, i.e. closed loop control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00791—Temperature
    • A61B2018/00815—Temperature measured by a thermistor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00827—Current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00892—Voltage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00898—Alarms or notifications created in response to an abnormal condition

Definitions

  • the present invention relates to a treatment system for treating a living tissue by applying thermal energy to the living tissue held between a pair of holding portions.
  • a treatment system that applies thermal energy to a living tissue held between a pair of holding portions of a treatment tool is known.
  • This treatment system coagulates or incises a biological tissue to be treated such as a blood vessel.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-70779 discloses a treatment system having a structure in which a pair of holding portions have heat generating portions, and the heat generating portions have a plurality of heat generating substrate portions having thin film resistors connected by conductive wires. Yes.
  • the temperature uniformity of the holding part is high, and the holding part can be easily downsized.
  • the treatment system is designed / manufactured to sufficiently satisfy the high reliability, but failure is inevitable. However, even if a failure occurs, if the failure location can be immediately identified, the treatment can be continued by replacing the spare member. For example, when the disconnection of the heat generating part of the treatment tool of the treatment system is the cause of the failure, it may be replaced with a spare treatment tool.
  • Japanese Patent No. 3911334 and Japanese Patent Publication No. 01-34618 disclose a treatment system that monitors the resistance of a heat generating portion and determines that a failure occurs when the resistance is out of a predetermined range and notifies the user of the failure. Is disclosed.
  • failure prediction technology that detects a precursor phenomenon of failure from an abnormal value that does not lead to failure has been introduced mainly in the military and aviation industries.
  • a failure occurs in a real battle, there is a risk of unacceptable loss.
  • a breakdown is associated with many lives.
  • failure prediction since failure prediction is not easy, failure prediction has been introduced only in the industrial field that provides tremendous benefits.
  • An object of the present invention is to provide a treatment system capable of performing a prompt treatment.
  • the treatment system includes a treatment tool having a pair of holding units that apply heat energy generated by the heat generation unit to a living tissue that is freely opened and closed, and a signal output unit that supplies a drive signal to the heat generation unit.
  • a setting unit that sets a target temperature of the heat generating unit, a signal detection unit that detects a current and voltage of the drive signal, and a control unit that controls the temperature of the heat generating unit by adjusting the power of the drive signal; Based on the drive signal detected by the signal detection unit, a signal extraction unit that extracts a signal in a predetermined frequency band, and an extraction signal extracted by the signal extraction unit, a precursor phenomenon of the failure of the heat generation unit is detected. And a notification unit that notifies a warning when the failure detection unit detects the precursor phenomenon.
  • FIG. 16B is a cross-sectional view taken along line XVIB-XVIB in FIG. 16A. It is a block diagram of the treatment system of the modification of 2nd Embodiment.
  • the treatment system 1 includes a treatment tool 2, a main body 3, and a foot switch 4.
  • the treatment tool 2 is for a linear type surgical operation for performing treatment through an abdominal wall, for example.
  • the treatment instrument 2 includes a grip 2A, a shaft 2B, and a pair of openable and closable holding parts 10 (first holding part 11 and second holding part 12) that hold the living tissue LT to be treated and perform treatment. ing.
  • the grip 2 ⁇ / b> A is connected to the main body 3 via the cable 28.
  • a grip 2 ⁇ / b> A having an opening / closing knob 2 ⁇ / b> C for operating the operator to open and close the holding unit 10 has a shape that is easy for an operator to grip, for example, a substantially L-shape.
  • a shaft 2 ⁇ / b> B that is integrated with the holding unit 10 and transmits the operation of the opening / closing knob 2 ⁇ / b> C to the holding unit 10 is disposed.
  • the other end side of the grip 2A is a grasping portion grasped by the operator.
  • the main body 3 has a display unit 37 for displaying treatment conditions and the like, and a setting unit 32 for the operator to set the treatment conditions and the like on the front panel, and the foot switch 4 is connected via a cable 29.
  • the foot switch 4 is not an essential component, and may be a switch or the like that is operated by the operator.
  • the holding unit 10 can be opened and closed as the second holding unit 12 moves relative to the first holding unit 11. That is, as shown in FIG. 2A, when the opening / closing knob 2C is not pressed by the surgeon, the second holding portion 12 is in proximity to or in contact with the first holding portion 11 by the biasing force of an elastic member (not shown). . On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the opening / closing knob 2C is pressed by the operator with a force stronger than the biasing force of the elastic member, the second holding portion 12 is separated from the first holding portion 11, The holding unit 10 is in an open state.
  • the living tissue LT inserted between the first holding unit 11 and the second holding unit 12 is biased by the elastic member when the operator stops operating the opening / closing knob 2C.
  • the holding surface 11SA of the first holding unit 11 and the holding surface 12SA of the second holding unit 12 are sandwiched and held in a pressed state.
  • the holding surface 11SA of the first holding unit 11 is provided with a heat generating unit 20 that generates thermal energy.
  • a heat generating unit 20 that generates thermal energy.
  • a plurality of heat generating substrate portions 22 are bonded to the back surface (inner surface side) of a metal electrode substrate 21, which is a thin plate of copper or SUS, for example.
  • the heat generating substrate portion 22 is made of a nonconductor such as alumina or aluminum nitride, and a thin film resistor 23 made of a metal such as platinum is formed on the front surface. Platinum is a material with a positive resistance temperature coefficient that increases the electrical resistance R as the temperature rises. For this reason, as will be described later, the temperature of the heat generating portion 20 (thin film resistor 23) can be measured from the resistance R of the thin film resistor 23.
  • the material of the thin film resistor 23 is not limited to platinum, and various positive resistance temperature coefficient refractory metal materials such as NiCr alloy, Ta, or W may be used.
  • each thin film resistor 23 for example, an electrode pad 24 made of a multilayer film of Ti / Cu / Ni / Au is formed.
  • substrate part 22 is connected in series by the conducting wire 25 which connects the electrode pad 24, for example using a wire bonding technique.
  • the relay board portion 20 ⁇ / b> Y may be disposed between the plurality of heat generating board portions 22.
  • a connecting substrate portion 20Z is disposed at the end of the plurality of heat generating substrate portions 22 connected in series, and a conductor 28S of the cable 28 is connected to the connecting substrate portion 20Z.
  • each heat generating substrate section 22 may have a plurality of thin film resistors 23.
  • the second holding unit 12 may also be provided with a heat generating unit similar to the first holding unit 11, and the two heat generating units may be connected in series or in parallel.
  • a metal film (not shown) is formed on the main surface (back surface) opposite to the thin film resistor forming surface of the heat generating substrate portion 22, and the metal electrode substrate 21 and a high thermal conductivity, for example, a brazing metal are used. Are joined. For this reason, the heat generated by the thin film resistor 23 is efficiently transferred to the metal electrode substrate 21 (holding surface 11SA).
  • the thin film resistor forming surface (front surface) of the first holding unit 11 is covered and insulated by an insulator such as polyimide. Further, in order not to adversely affect the surrounding living tissue to be treated, it is preferable that the outer surface of the holding unit 10 is composed of a member having low thermal conductivity.
  • the treatment system 1 includes the treatment tool 2, the main body 3, and the foot switch 4.
  • the main body unit 3 includes a signal output unit 31, a setting unit 32, a signal detection unit 33, a control unit 34, a signal extraction unit 35, a failure detection unit 36, and a display unit 37.
  • the signal output unit 31 includes a high-frequency signal oscillating unit and an amplifier for supplying a driving signal, that is, power for generating heat, to the heat generating unit 20.
  • the setting unit 32 is a switch, a mouse, a keyboard, or the like used by the operator to set a target temperature T-set of the heat generating unit 20 or the like.
  • the signal detection unit 33 is a current sensor and a voltage sensor that detect the current I and the voltage V of the drive signal.
  • the signal detection unit 33 may be included in the treatment instrument 2. Further, in order to ensure electrical safety, when the drive signal output from the signal output unit 31 is an AC signal, it is transmitted to the treatment instrument 2 via, for example, a pulse transformer.
  • the signal extraction unit 35 is a filter circuit that extracts a signal in a predetermined frequency band from the drive signal detected by the signal detection unit 33.
  • the failure detection unit 36 detects a precursor phenomenon of failure of the heat generating unit 20 based on the extraction signal extracted by the signal extraction unit 35.
  • the signal output unit 31 and the signal detection unit 33 process analog signals, and the control unit 34 processes digital signals. Therefore, the main body unit 3 includes an AD conversion unit (not shown).
  • the display unit 37 displays the temperature of the heat generating unit 20 during the treatment, displays the temperature when the operator sets the target temperature T-set by the setting unit 32, and will be described later. As described above, it also has a function of a notification unit that notifies a warning.
  • the main body unit 3 may have a high-frequency signal output unit.
  • the high frequency signal output from the high frequency signal output unit is applied to the pair of metal electrode substrates 21 of the treatment instrument 2.
  • the surgeon can perform treatment of the living tissue LT held between the pair of holding portions 20 using high-frequency energy in addition to thermal energy.
  • the signal output unit having the function of the high frequency signal output unit and the function of the signal output unit 31 may alternately generate the high frequency signal and the heating drive signal.
  • the surgeon uses the setting unit 32 to set the target temperature T-set of the heat generating unit 20 that is the target value at the time of treatment.
  • the target temperature T-set varies depending on the living tissue LT to be treated, but is, for example, 100 ° C. to 300 ° C.
  • a treatment completion time t-end or the like may be further set.
  • the treatment completion time t-end is, for example, a treatment time after the target temperature T-set is reached.
  • the treatment completion time t-end may be automatically set according to the impedance of the living tissue LT.
  • the holding unit 10 is closed and inserted into the abdominal cavity, for example, through the abdominal wall.
  • the second holding portion 12 opens with respect to the first holding portion 11.
  • the biological tissue LT to be treated is disposed between the holding surface 11SA of the first holding unit 11 and the holding surface 12SA of the second holding unit 12.
  • the opening / closing knob 2C is opened, the second holding unit 12 is closed with respect to the first holding unit 11 by the biasing force of the elastic member, and the living tissue LT to be treated is stored in the first holding unit 11.
  • the holding surface 11SA and the holding surface 12SA of the second holding unit 12 are held in a pressed state.
  • Step S13> Drive signal output In a state where the living tissue LT is held between the pair of holding portions 10, the operator presses the foot switch 4 with his / her foot. Then, the control unit 34 controls the signal output unit 31 to output a drive signal.
  • the drive signal is transmitted to the heat generating unit 20 of the treatment instrument 2 via the cable 28. That is, the drive signal is applied to the thin film resistor 23 through the conductor 28 ⁇ / b> S of the cable 28, the connection board portion 20 ⁇ / b> Z of the heat generator 20, and the conductor 25, and the thin film resistor 23 generates heat.
  • the heat generated by the thin film resistor 23 is transferred to the living tissue LT through the heat generating substrate portion 22 and the metal electrode substrate 21.
  • the signal detection unit 33 detects the current I and the voltage V of the drive signal.
  • the thin film resistor 23 is made of a material having a positive temperature coefficient of resistance, when the temperature rises, the electrical resistance R rises in proportion thereto. For this reason, the temperature of the heat generating part 20 can be acquired by calculating the resistance R from the current I and the voltage V of the drive signal and using a relational expression between the resistance and temperature stored in advance.
  • a temperature sensor may be provided in the heat generating portion 20.
  • the thin film resistor 23 made of a material having a positive resistance temperature coefficient the temperature of the heat generating portion 20 can be acquired with a simple configuration.
  • the control unit 34 controls the signal output unit 31 to adjust the power W of the drive signal, that is, the current I and the voltage V so that the temperature of the heat generating unit 20 becomes the target temperature T-set. For this reason, as shown in FIG. 7, in the normal state, the time change of the drive signal (voltage) monotonously increases and then monotonously decreases. This is because a large amount of power is required to heat the living tissue LT from the body temperature to the target temperature T-set, but a small amount of power is sufficient to maintain the target temperature T-set.
  • the signal extraction unit 35 extracts a signal (extraction signal) in a predetermined frequency band from the drive signal detected by the signal detection unit 33. That is, the signal extraction unit 35 is a band-pass filter function unit that passes signals in a predetermined frequency band and does not pass signals in other frequency bands.
  • the signal extraction unit 35 includes a high pass filter and a low pass filter. This is because the low-pass filter smoothes the signal and facilitates conversion into a digital signal that can be processed by the CPU that is the control unit 34, and the high-pass filter extracts only the change that increases or decreases in a short period.
  • the signal detection unit 33 detects the current I and the voltage V of the drive signal, but the signal extraction unit 35 may extract either the current I or the voltage V. Further, the extraction target may be power (W) or resistance (R) calculated from the current I and the voltage V.
  • the range of the frequency band to be extracted by the signal extraction unit 35 is appropriately selected according to the characteristics of the treatment system 1. For example, a normal driving signal (voltage) change shown in FIG. 7 and a precursor phenomenon shown in FIG.
  • the frequency band to be extracted is, for example, preferably a lower limit of 0.1 Hz or more and an upper limit of 20 Hz or less, and particularly preferably a lower limit of 1 Hz or more and upper limit. Is 10 Hz or less.
  • a treatment signal having a heat generating unit in which a thin film resistor is connected by a conductive wire also extracts drive signals in the same frequency band as the treatment system 1.
  • a precursor phenomenon of failure (disconnection) of the heat generating portion 20 could be detected.
  • the precursor phenomenon is a common phenomenon in the disconnection failure of the heat generating part of the treatment system having the heat generating part to which the thin film resistor is connected by the conductive wire.
  • FIG. 9 shows a normal extraction signal (voltage) in which the signal extraction unit 35 extracts a signal in the frequency band (1 Hz to 10 Hz) from the normal drive signal (voltage) shown in FIG.
  • Reference numeral 10 denotes an extraction signal (voltage) from the drive signal (voltage) in which the precursor phenomenon shown in FIG. 8 occurs.
  • the failure detection unit 36 detects a precursor phenomenon of failure of the heat generating unit 20 based on the extraction signal extracted by the signal extraction unit 35. For example, the failure detection unit 36 sets a sign of failure of the heat generation unit 20 when the maximum absolute value of the extracted signal is equal to or greater than a predetermined threshold (S16: Yes). For example, in the case shown in FIG. 8, the threshold voltage is set to about 40V.
  • the failure detection unit 36 includes a reference voltage generation unit that generates a predetermined threshold voltage, and a comparator that compares the threshold voltage and the extracted signal, and outputs the comparison result to the control unit 34 as a digital signal, for example.
  • the failure detection unit 36 may use the integrated value of the extracted signal or the differential value of the extracted signal instead of the maximum value of the extracted signal in order to detect the precursor phenomenon.
  • the control unit 34 controls the display unit 37, which is a notification unit, to display a warning.
  • a warning sound from a speaker (not shown) may be used, or an LED (not shown) may be lit in yellow.
  • the warning may be performed after one treatment is completed so as not to cause the surgeon to shake.
  • the failure detection unit 36 may not only detect the precursor phenomenon but also detect a failure of the heat generating unit 20 from the drive signal. Since the electrical resistance R becomes very large when a failure of the heat generating portion 20, that is, a disconnection occurs, the detection is easy.
  • the control unit 34 controls the display unit 37 serving as a notification unit to display a warning and controls the drive signal output from the signal output unit 31 to stop. . Note that an LED or the like (not shown) may be lit in red as a warning.
  • Step S18> Setting Change there may be a very short time until a failure occurs after a precursor phenomenon occurs.
  • the control unit 34 may decrease and control at least one of the target temperature T-set and the power W of the drive signal.
  • the target temperature T-set by reducing the target temperature T-set, the time until a failure (disconnection) occurs increases, so that the treatment can be completed.
  • the target temperature T-set or the power W it is preferable to automatically extend the treatment completion time t-end so that predetermined heat energy is applied to the living tissue LT to be treated. .
  • step S18 is not an essential process of the treatment system 1.
  • Step S19> (Treatment mode)
  • the control unit 34 performs normal control. That is, the signal output unit 31 is controlled so that the process from step S13, that is, the temperature of the heat generating unit 20 becomes the target temperature T-set until the treatment completion time t-end elapses (S19: Yes). , Adjust the power of the drive signal.
  • the signal extraction unit 35 extracts a signal in a predetermined frequency band from the drive signal detected by the signal detection unit 33, and the failure detection unit 36 generates a heating unit based on the extraction signal. Detects 20 failure precursors. For this reason, since it can replace
  • the treatment system 1 can complete the treatment quickly.
  • control unit 34 performs control in either a treatment mode for treating the living tissue LT or a test mode for reliably detecting a precursor phenomenon.
  • the test mode is performed in a state where the holding unit 10 does not hold the living tissue LT.
  • the failure detection unit 36 detects a precursor phenomenon of failure during the treatment, the treatment can be completed in many cases. Then, it is replaced with a spare treatment instrument before starting the next treatment.
  • the test mode is a mode for confirming whether the precursor phenomenon detected by the failure detection unit 36 is correct.
  • Treatment Mode Subroutine is the same as steps S11 to S19 of the treatment system 1 already described with reference to FIG.
  • Step S20> When the treatment is completed, the treatment system 1C causes the control mode to shift from the treatment mode to the test mode when the precursor phenomenon is detected during the treatment, that is, during the treatment mode process (S20: Yes). (Test mode subroutine) is executed. Since the process in the test mode shifts after the treatment is completed, it is performed outside the body of the subject. If no precursor phenomenon has been detected (S20: No), the process is completed.
  • mode switching is not automatic and may be selected by the operator.
  • Test mode subroutine ⁇ Step S31>
  • the control unit 34 increases and controls the target value set in the treatment mode, for example, at least one of the target temperature T-set and the power W of the drive signal. That is, the test mode is a high load test (acceleration test) in which the heat generating unit 20 is more likely to break the wire than in the normal treatment mode.
  • the target temperature T-set is increased by 10%, or the power W of the drive signal, that is, at least one of the current I or the voltage V is increased by 10%. Note that the order of step S31 and the following step S32 may be reversed.
  • the test mode is preferably performed with the holding unit 10 in a closed state. It is not only dangerous that the heat generating part 20 that has generated heat is exposed to the outside, but in the open state, the heat generated by the heat generating part 20 is easy to dissipate, so the temperature is difficult to rise, and as a result, excessive power is generated. There is a risk of damage to a normal heat generating part applied to the part 20.
  • the treatment system 1C preferably includes an open / closed state detection unit 2D that detects that the holding unit 10 is in a closed state, in other words, an open / closed state of the holding unit 10.
  • the open / close state detection unit 2D is disposed on the grip 2A, and is a sensor that detects whether the open / close knob 2C is pressed.
  • the sensor a mechanical sensor, an optical sensor, a magnetic sensor, or the like is used.
  • the detection result of the open / close state detection unit 2D is transmitted to the control unit 34, and the control unit 34 waits until the holding unit 10 is in the closed state (S32: YES). Note that when the open / close state detection unit 2D detects that the holding unit 10 is in an open state during the test, the test may be stopped.
  • a ratchet 2E that rotates with respect to the opening / closing knob 2C is disposed to prevent the holding unit 10 from being accidentally opened, and the opening / closing state detection unit 2D1 is provided with the ratchet 2E. The state may be detected.
  • the ratchet 2E is housed inside the opening / closing knob 2C when not in use.
  • the treatment system 1 as shown in FIGS. 15, 16 (A) and 16 (B) has a holder holder 40.
  • the holding part holder 40 is composed of a protective member 43 made of a highly heat-insulating material having a hollow part 42 that can accommodate the holding part 10 that generates heat.
  • a heat resistant resin or the like is used as the highly heat insulating material.
  • the heat generated by the holding unit 10 is not transferred to the outer surface of the holding unit holder 40. For this reason, the accident by contact with the holding
  • the holding unit 10 may be accommodated in the holding unit holder 40 in order to prevent damage to the holding unit 10 during storage other than the test mode.
  • the holding member holder 40 is provided with a conductive member 41 held between the holding surface 11SA and the holding surface 12SA. Even with a treatment instrument having a holding portion in which the holding surface 11SA and the holding surface 12SA are not pressed even in the closed state, the holding surface 11SA and the holding surface are interposed via the conductive member 41 having a high thermal conductivity. 12SA is in a pressed state.
  • the holding surface 11SA and the holding surface 12SA are brought into a pressed state by pushing the holding portion 10 into the cavity 42 that is slightly smaller than the outer dimension of the holding portion 10. It may be held.
  • the holding unit 10 is in the closed state (S32: Yes)
  • the foot switch 4 when the operator presses the foot switch 4 with the foot, the signal output unit 31 is tested by the control of the control unit 34.
  • the mode drive signal is output.
  • Steps S34 to S36> This is substantially the same as steps S14 to S16 in the treatment mode already described with reference to FIG.
  • Steps S37 and S38> When the failure detection unit 36 detects a precursor phenomenon (S36: Yes), the control unit 34 controls the display unit 37, which is a notification unit, to display a warning again. On the contrary, when the precursor phenomenon is not detected (S36: No), for example, an LED (not shown) or the like may be lit in green after the test is completed (S38: Yes).
  • the LED lights up in green when it is normal, yellow when a precursor phenomenon is detected, and red when it fails.
  • the treatment system 1C of the second embodiment has the effect of the treatment system 1, and can detect the precursor phenomenon of failure more reliably.
  • the treatment system 1D includes a high-frequency signal output unit 50 that outputs a high-frequency signal applied between the holding surfaces.
  • a high frequency signal composed of a 350 kHz sine wave is applied to the pair of metal electrode substrates 21 of the treatment instrument 2.
  • the living tissue LT held in a pressed state between the pair of metal electrode substrates 21 is a conductor containing a lot of moisture. For this reason, Joule heat due to resistance of the living tissue LT, Joule heat due to contact resistance between the living tissue LT and the metal electrode substrate 21, or heat and shock wave due to a discharge phenomenon between the metal electrode substrate 21 and the living tissue LT. And so on, high frequency energy is applied to the living tissue LT.
  • the surgeon can perform treatment of the living tissue LT held between the holding units 10 using high-frequency energy in addition to thermal energy.
  • the failure detection unit 36D detects the open / closed state of the holding unit 10 based on the impedance (resistance) of the high-frequency current detected by the signal detection unit 33D. That is, when the resistance when the high frequency current is applied to the pair of metal electrode substrates 21 is higher than the predetermined threshold resistance, the failure detection unit 36D detects that the holding unit 10 is in the open state.
  • the treatment system 1D has the effects of the treatment system 1C, and the failure detection unit 36D has a function of an open / closed state detection unit, and thus has a simple structure.
  • the signal detection unit 33D may include a heat generation signal detection unit and a high-frequency current detection unit, or may include an open / closed state detection unit different from the failure detection unit 36D.
  • the treatment system 1D also includes the open / closed state detection unit 2D or 2D1 shown in FIGS. 13 and 14, and both the detection result of the failure detection unit 36D and the detection result of the open / closed state detection unit 2D are closed. Only in this case, the control unit may be determined to be in a closed state.
  • the electroconductive member 41 is not arrange
  • FIG. This is to detect that the heat generating part 20 of the holding part 10 is completely accommodated in the cavity part 42.

Abstract

処置システム１は、開閉自在で間に保持した生体組織ＬＴに発熱部２０が発生した熱エネルギーを印加する一対の保持部１０を有する処置具２と、発熱部２０に駆動信号を供給する信号出力部３１と、発熱部２０の目標温度を設定する設定部３２と、駆動信号の電流及び電圧を検出する信号検出部３３と、駆動信号の電力を調整することにより発熱部２０を温度制御する制御部３４と、信号検出部３３が検出する駆動信号から所定の周波数帯の信号を抽出する信号抽出部３５と、信号抽出部３５が抽出した抽出信号をもとに発熱部２０の故障の前兆現象を検知する故障検知部３６と、故障検知部３６が前兆現象を検知した場合に警告を告知する表示部３７と、を具備する。

Description

処置システム
　本発明は、一対の保持部の間に保持した生体組織に熱エネルギーを付与し、生体組織を処置する処置システムに関する。
　処置具の一対の保持部の間に保持した生体組織に熱エネルギーを付与する処置システムが知られている。この処置システムは、血管等の処置対象の生体組織を凝固したり、切開したりする。
　日本国特開２０１２－７０７７９号公報には、一対の保持部が発熱部を有し、発熱部が薄膜抵抗体を有する複数の発熱基板部が導線により接続された構造の処置システムが開示されている。この処置システムは、保持部の温度均一性が高く、かつ、保持部の小型化が容易である。
　ここで、処置システムは高度の信頼性を十分に満たすように設計／製造されているが、故障は不可避である。しかし、故障しても故障箇所が直ちに特定できれば、予備部材と交換することで処置を続行することができる。例えば、処置システムの処置具の発熱部の断線等が故障原因の場合には、予備の処置具と交換すればよい。
　日本国特許３９１１３３４号公報及び日本国特公平０１－３４６１８号公報には、発熱部の抵抗等をモニタし、所定範囲外になった場合に故障と判断して使用者に告知したりする処置システムが開示されている。
　しかし、処置を行っている途中で故障した場合には、予備の処置具に交換するには時間を要するため、迅速な処置完了が困難となるおそれがあった。
　一方、故障に至らない程度の異常値から故障の前兆現象を検知する故障予測技術が、軍事産業及び航空産業を中心に導入されている。軍事システムでは実戦で故障が発生すると、許容し難い損失を招くおそれがある。また、旅客機では故障が多くの人命に関わる。しかし、故障予測は容易ではないため、故障予測が、きわめて大きな利益をもたらす産業分野においてのみ導入されていた。
　本発明は、迅速な処置遂行が可能な処置システムを提供することを目的とする。
　実施形態の処置システムは、開閉自在で間に保持した生体組織に発熱部が発生した熱エネルギーを印加する一対の保持部を有する処置具と、前記発熱部に駆動信号を供給する信号出力部と、前記発熱部の目標温度を設定する設定部と、前記駆動信号の電流及び電圧を検出する信号検出部と、前記駆動信号の電力を調整することにより前記発熱部を温度制御する制御部と、前記信号検出部が検出する前記駆動信号から、所定の周波数帯の信号を抽出する信号抽出部と、前記信号抽出部が抽出した抽出信号をもとに、前記発熱部の故障の前兆現象を検知する故障検知部と、前記故障検知部が前記前兆現象を検知した場合に警告を告知する告知部と、を具備する。
　本発明によれば、迅速な処置遂行が可能な処置システムを提供できる。
第１実施形態の処置システムの全体構成を示す斜視図である。 第１実施形態の処置システムの一対の保持部（閉状態）の側面図である。 第１実施形態の処置システムの一対の保持部が生体組織を保持している状態の側面図である。 第１実施形態の処置システムの第１保持部の長軸方向の断面構造を説明するための図である。 第１実施形態の処置システムの第１保持部の上面図である。 第１実施形態の処置システムの第１保持部の単軸方向の断面構造を説明するための図である。 第１実施形態の処置システムの第１保持部の発熱部を説明するための上面図である。 第１実施形態の処置システムの構成図である。 第１実施形態の処置システムの処置の流れを説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の処置システムの正常時の駆動信号を示す図である。 第１実施形態の処置システムの前兆現象発生時の駆動信号を示す図である。 第１実施形態の処置システムの正常時の抽出信号を示す図である。 第１実施形態の処置システムの前兆現象発生時の抽出信号を示す図である。 第２実施形態の処置システムの処置の流れを説明するためのフローチャートである。 テストモード処理を説明するためのフローチャートである。 実施形態の処置システムの処置具の側面図である。 実施形態の処置システムの処置具の側面図である。 実施形態の処置システムの保持部ホルダを説明するための斜視図である。 実施形態の処置システムの保持部が収容された保持部ホルダの断面図である。 図１６Ａの、ＸＶＩＢ－ＸＶＩＢ線に沿った断面図である。 第２実施形態の変形例の処置システムの構成図である。
＜第１実施形態＞
　以下、図面を参照して本発明の第１実施形態の処置システム１を説明する。
　図１に示すように、処置システム１は、処置具２と、本体部３と、フットスイッチ４と、を具備する。処置具２は、例えば腹壁を通して処置を行うリニアタイプの外科手術用である。
　処置具２は、グリップ２Ａと、シャフト２Ｂと、処置する生体組織ＬＴを保持して処置を行う開閉可能な一対の保持部１０（第１保持部１１と第２保持部１２）と、を備えている。グリップ２Ａは、ケーブル２８を介して本体部３に接続されている。術者が保持部１０の開閉を操作する開閉ノブ２Ｃのあるグリップ２Ａは、術者が握り易い形状、例えば略Ｌ字状である。グリップ２Ａの一端には、保持部１０と一体化し、開閉ノブ２Ｃの動作を保持部１０に伝達するシャフト２Ｂが配設されている。一方、グリップ２Ａの他端側は、術者に把持される把持部である。
　本体部３は、処置条件等を表示する表示部３７と、術者が処理条件等を設定する設定部３２とを前面パネルに有し、ケーブル２９を介してフットスイッチ４が接続されている。フットスイッチ４のペダルを術者が足で押圧操作することにより、本体部３から処置具２への駆動信号がＯＮ／ＯＦＦ制御される。なおフットスイッチ４は必須の構成要素ではなく、術者が手元で操作するスイッチ等であってもよい。
　図２Ａ及び図２Ｂに示すように、保持部１０は、第２保持部１２が第１保持部１１に対して相対的に移動することにより開閉自在である。すなわち、図２Ａに示すように、開閉ノブ２Ｃが術者により押圧操作されていないときには、図示しない弾性部材の付勢力により第２保持部１２は第１保持部１１と近接状態又は接触状態にある。これに対して、図２Ｂに示すように、弾性部材の付勢力よりも強い力で開閉ノブ２Ｃが術者により押圧操作されると、第２保持部１２は第１保持部１１とから離れ、保持部１０は開状態となる。保持部１０が開状態のときに、第１保持部１１と第２保持部１２との間に挿入された生体組織ＬＴは、術者が開閉ノブ２Ｃの操作をやめると、弾性部材の付勢力により第１保持部１１の保持面１１ＳＡと第２保持部１２の保持面１２ＳＡと間に挾まれ押圧された状態で保持される。
　図３Ａ～図４に示すように、第１保持部１１の保持面１１ＳＡには、熱エネルギーを発生する発熱部２０が配設されている。発熱部２０は、例えば銅又はＳＵＳの薄板である金属電極基板２１の裏面（内面側）に複数の発熱基板部２２が接合されている。
　発熱基板部２２は、アルミナ又は窒化アルミニウム等の不導体からなり、おもて面に白金等の金属からなる薄膜抵抗体２３が形成されている。白金は温度が上がると電気抵抗Ｒが高くなる正の抵抗温度係数の材料である。このため、後述するように、薄膜抵抗体２３の抵抗Ｒから発熱部２０（薄膜抵抗体２３）の温度を測定することができる。薄膜抵抗体２３の材料は、白金に限られるものではなく、ＮｉＣｒ合金、Ｔａ、又はＷ等の各種の正の抵抗温度係数の高融点金属材料を用いてもよい。
　それぞれの薄膜抵抗体２３の端部には、例えば、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕの多層膜からなる電極パッド２４が形成されている。そして、複数の発熱基板部２２の薄膜抵抗体２３は、例えば、ワイヤーボンディング技術を用いて電極パッド２４を接続する導線２５により直列に接続されている。なお、図４に示すように、複数の発熱基板部２２の間に中継基板部２０Ｙを配設してもよい。そして、直列接続された複数の発熱基板部２２の最端部には接続用基板部２０Ｚが配設されており、接続用基板部２０Ｚにケーブル２８の導線２８Ｓが接続されている。
　なお、発熱部２０の複数の発熱基板部２２は、例えば部分的に並列接続されていてもよい。また、それぞれの発熱基板部２２が複数の薄膜抵抗体２３を有していてもよい。なお、第２保持部１２にも、第１保持部１１と同様の発熱部が配設されており、２つの発熱部が、直列接続又は並列接続されていてもよい。
　発熱基板部２２の薄膜抵抗体形成面と対向する主面（裏面）には、図示しない金属膜が形成されており、金属電極基板２１と、熱伝導性の高い、例えば、ろう付け金属を介して接合されている。このため、薄膜抵抗体２３が発生した熱は効率良く、金属電極基板２１（保持面１１ＳＡ）に伝熱される。
　なお、第１保持部１１の薄膜抵抗体形成面（おもて面）は、ポリイミド等の絶縁体により覆われ、絶縁されている。また、処置する周囲の生体組織に悪影響を及ぼさないためには、保持部１０の外面は熱伝導性の低い部材で構成されていることが好ましい。
　次に、図５を用いて処置システム１の構成について説明する。すでに説明したように、処置システム１は、処置具２と本体部３とフットスイッチ４とを有する。
　本体部３は、信号出力部３１と、設定部３２と、信号検出部３３と、制御部３４と、信号抽出部３５と、故障検知部３６と、表示部３７と、を有する。
　信号出力部３１は発熱部２０に駆動信号、すなわち発熱用電力を供給する、例えば、高周波信号発振部とアンプとからなる。設定部３２は術者が発熱部２０の目標温度Ｔ－ｓｅｔ等を設定するのに用いられるスイッチ、マウス又はキーボード等である。信号検出部３３は駆動信号の電流Ｉ及び電圧Ｖを検出する電流センサ及び電圧センサである。なお、信号検出部３３は、処置具２に含まれていてもよい。また、電気的な安全確保のため、信号出力部３１が出力した駆動信号が交流信号の場合には、例えばパルストランスを介して処置具２に伝達される。制御部３４は駆動信号の電力（Ｗ＝Ｉ×Ｖ）を調整することにより発熱部２０を温度制御するＣＰＵ等である。信号抽出部３５は信号検出部３３が検出する駆動信号から、所定の周波数帯の信号を抽出するフィルタ回路である。故障検知部３６は信号抽出部３５が抽出した抽出信号をもとに、発熱部２０の故障の前兆現象を検知する。
　なお、信号出力部３１及び信号検出部３３は、アナログ信号を処理し、制御部３４はデジタル信号を処理するため、本体部３は図示しないＡＤ変換部を具備する。
　すでに説明したように、表示部３７は処置中に発熱部２０の温度を表示したり、術者が設定部３２により目標温度Ｔ－ｓｅｔを設定するときの温度を表示したりするとともに、後述するように、警告を告知する告知部の機能も有する。
　なお、本体部３は、高周波信号出力部を有していてもよい。高周波信号出力部が出力した高周波信号は、処置具２の一対の金属電極基板２１に印加される。術者は、熱エネルギーに加えて、高周波エネルギーを用いて一対の保持部２０の間に保持した生体組織ＬＴの処置を行うことができる。また、高周波信号出力部の機能と信号出力部３１の機能とを有する信号出力部が交互に高周波信号と発熱用駆動信号とを発生してもよい。
　次に、図６のフローチャートに沿って。処置システム１の動作について説明する。
＜ステップＳ１１＞目標値設定
　術者は、設定部３２を用いて、処置のときの目標値である発熱部２０の目標温度Ｔ－ｓｅｔを設定する。目標温度Ｔ－ｓｅｔは、処置する生体組織ＬＴにより異なるが、例えば、１００℃～３００℃である。なお、このとき、さらに、処置完了時間ｔ－ｅｎｄ等を設定してもよい。処置完了時間ｔ－ｅｎｄは、例えば、目標温度Ｔ－ｓｅｔになってからの処置時間である。なお、処置完了時間ｔ－ｅｎｄは、生体組織ＬＴのインピーダンス等に応じて自動的に設定されてもよい。
＜ステップＳ１２＞生体組織保持
　図２Ａに示したように、保持部１０が閉状態で、例えば、腹壁を通して腹腔内に挿入される。術者がグリップ２Ａの開閉ノブ２Ｃを握りしめる押圧操作をすると、第１保持部１１に対して第２保持部１２が開く。そして、処置対象の生体組織ＬＴが、第１保持部１１の保持面１１ＳＡと第２保持部１２の保持面１２ＳＡとの間に配置される。この状態で、開閉ノブ２Ｃが開放されると、弾性部材の付勢力により、第１保持部１１に対して第２保持部１２が閉じ、処置対象の生体組織ＬＴは、第１保持部１１の保持面１１ＳＡと第２保持部１２の保持面１２ＳＡとの間に押圧状態で保持される。
＜ステップＳ１３＞駆動信号出力
　一対の保持部１０の間に生体組織ＬＴを保持した状態で、術者がフットスイッチ４を足で押圧操作する。すると、制御部３４は、信号出力部３１が駆動信号を出力するように制御する。駆動信号は、ケーブル２８を介して処置具２の発熱部２０に伝達される。すなわち、駆動信号が、ケーブル２８の導線２８Ｓ、発熱部２０の接続用基板部２０Ｚ、及び導線２５を介して薄膜抵抗体２３に印加され、薄膜抵抗体２３が発熱する。薄膜抵抗体２３が発生した熱は、発熱基板部２２及び金属電極基板２１を介して、生体組織ＬＴに伝熱される。
＜ステップＳ１４＞駆動信号検出
　信号検出部３３は、駆動信号の電流Ｉ及び電圧Ｖを検出する。すでに説明したように薄膜抵抗体２３は正の抵抗温度係数の材料から構成されているために、温度が上昇すると、それに比例して電気抵抗Ｒが上昇する。このため、駆動信号の電流Ｉ及び電圧Ｖから抵抗Ｒを算出して、予め記憶している抵抗と温度との関係式等を用いることにより、発熱部２０の温度が取得できる。もちろん、発熱部２０に温度センサを配設しておいてもよい。しかし、正の抵抗温度係数の材料から構成されている薄膜抵抗体２３を用いることにより、簡単な構成で発熱部２０の温度が取得される。
　制御部３４は、発熱部２０の温度が目標温度Ｔ－ｓｅｔになるように、信号出力部３１を制御して、駆動信号の電力Ｗ、すなわち電流Ｉ及び電圧Ｖを調整する。このため、図７に示すように、正常時には、駆動信号（電圧）の時間変化は、単調増加した後に単調減少する。これは、生体組織ＬＴを、体温から目標温度Ｔ－ｓｅｔまで加熱するには大きな電力を必要とするが、目標温度Ｔ－ｓｅｔに維持するためには少ない電力で十分なためである。
　これに対して、図８に示すように、駆動信号が特異的に変化することがあることを発明者は見出した。なお、処置システム１は、図８に示す駆動信号変化であっても、通常の処置は可能である。しかし、図８に示すような短周期で大きく増減する駆動信号変化が発生した後、さらに使用を継続すると、発熱部２０が故障することが多い。このため、図８に示す駆動信号変化の発生を故障の「前兆現象」という。
　この前兆現象が、どうして発生するのかは不明である。しかし、前兆現象が発生してから、数回～十数回の処置を行った場合に、処置具２の発熱部２０が断線して故障する確率が高かった。
＜ステップＳ１５＞信号抽出
　処置システム１では、信号抽出部３５が、信号検出部３３が検出した駆動信号から、所定の周波数帯の信号（抽出信号）を抽出する。すなわち、信号抽出部３５は所定の周波数帯の信号を通し、他の周波数帯の信号は通さないバンドパスフィルター機能部である。例えば、信号抽出部３５は、ハイパスフィルタとローパスフィルタとで構成されている。ローパスフィルタは、信号を平滑化し、制御部３４であるＣＰＵで処理可能なデジタル信号への変換を容易にするためであり、ハイパスフィルタは、短周期で増減する変化だけを抽出するためである。
　信号検出部３３は駆動信号の電流Ｉ及び電圧Ｖを検出するが、信号抽出部３５が抽出対象とするのは、電流Ｉでも、電圧Ｖでもよい。さらに、抽出対象は、電流Ｉ及び電圧Ｖから算出される電力（Ｗ）又は抵抗（Ｒ）でもよい。
　信号抽出部３５が、抽出する周波数帯の範囲は処置システム１の特性に応じて適宜選択されるが、例えば、図７に示す正常時の駆動信号（電圧）変化と、図８に示す前兆現象である駆動信号（電圧）変化と、を区別するためには、抽出する周波数帯の範囲は、例えば、下限が０．１Ｈｚ以上、上限が２０Ｈｚ以下が好ましく、特に好ましくは、下限が１Ｈｚ以上上限が１０Ｈｚ以下である。
　前記範囲以上であれば、正常時の変化と前兆現象発生時の変化とを区別して検出することができ、前記範囲内であればＡＤ変換処理時に問題が生じない。
　なお処置システム１の発熱部２０とは詳細な構造は異なるが、やはり、薄膜抵抗体が導線により接続されている発熱部を有する処置システムでは、処置システム１と同じ周波数帯の駆動信号を抽出することで、発熱部２０の故障（断線）の前兆現象を検知できた。このため、前記前兆現象は、薄膜抵抗体が導線により接続されている発熱部を有する処置システムの発熱部の断線故障においては共通の現象であることが確認された。
　図９は、図７に示す正常時の駆動信号（電圧）から、信号抽出部３５が（１Ｈｚ～１０Ｈｚ）の周波数帯の信号を抽出した正常時の抽出信号（電圧）を示しており、図１０は、図８に示した前兆現象が生じている駆動信号（電圧）からの抽出信号（電圧）を示す。
＜ステップＳ１６＞前兆現象検知
　故障検知部３６は、信号抽出部３５が抽出した抽出信号をもとに、発熱部２０の故障の前兆現象を検知する。例えば、故障検知部３６は、抽出信号の絶対値の最大値が所定の閾値以上の場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）に、発熱部２０の故障の前兆現象とする。例えば、図８に示した場合では、閾値電圧は４０Ｖ程度に設定される。
　例えば、故障検知部３６は、所定の閾値電圧を発生する基準電圧発生部と、閾値電圧と抽出信号とを比較するコンパレータとからなり、比較結果を、例えばデジタル信号で制御部３４に出力する。
　故障検知部３６は、前兆現象を検知するために、抽出信号の最大値に替えて、抽出信号の積分値を用いたり、抽出信号の微分値を用いたりしてもよい。
＜ステップＳ１７＞警告告知
　故障検知部３６が前兆現象を検知した場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、制御部３４は、告知部である表示部３７が警告を表示するように制御する。警告は図示しないスピーカー等による音声を用いてもよいし、図示しないＬＥＤ等を黄色に点灯させてもよい。また、警告は、術者の動揺を招かないように、１回の処置が完了した後に行ってもよい。
　なお、故障検知部３６は、前兆現象を検知するだけでなく、駆動信号から発熱部２０の故障も検知してもよい。発熱部２０の故障、すなわち断線が発生すると電気抵抗Ｒが非常に大きくなるため、その検出は容易である。故障検知部３６が故障を検知した場合、制御部３４は、告知部である表示部３７が警告を表示するように制御するとともに、信号出力部３１からの駆動信号出力を停止するように制御する。なお、警告は図示しないＬＥＤ等を赤色に点灯させてもよい
＜ステップＳ１８＞設定変更
　なお、前兆現象が発生した後、故障が発生するまでの時間が、非常に短い場合がある。この場合には、前兆現象を検知しても処理完了までの間に故障が発生し処置が完了できないことがある。このため、故障検知部３６が前兆現象を検知した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、制御部３４が目標温度Ｔ－ｓｅｔ又は駆動信号の電力Ｗの少なくともいずれかを減少し制御してもよい。
　例えば、目標温度Ｔ－ｓｅｔを減少することで、故障（断線）が発生するまでの時間が延びるため、処置を完了できる。なお、目標温度Ｔ－ｓｅｔ又は電力Ｗを減少した場合には、処置対象の生体組織ＬＴに所定の熱エネルギーが印加されるように、自動的に処置完了時間ｔ－ｅｎｄを延長することが好ましい。
　なお、ステップＳ１８は、処置システム１の必須の工程ではない。
＜ステップＳ１９＞（処置モード）
　故障検知部３６が前兆現象を検知しない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）には、制御部３４は、通常の制御を行う。すなわち、処置完了時間ｔ－ｅｎｄが経過する（Ｓ１９：Ｙｅｓ）まで、ステップＳ１３からの工程、すなわち、発熱部２０の温度が目標温度Ｔ－ｓｅｔになるように、信号出力部３１を制御して、駆動信号の電力を調整する。
　処置完了時間ｔ－ｅｎｄが経過する（Ｓ１９：Ｙｅｓ）と、保持部１０が腹腔内から取り出される。もちろん、前兆現象が検知されず、継続して処置を行う場合には、Ｓ１１またはＳ１２からの処置が繰り返し行われる。
　以上の説明のように、処置システム１は、信号検出部３３が検出する駆動信号から所定の周波数帯の信号を信号抽出部３５が抽出し、故障検知部３６が抽出信号をもとに発熱部２０の故障の前兆現象を検知する。このため、処置完了後に予備の処置具に交換できるため、処置を行っている途中で故障することが防止できる。また、設定変更機能を有する場合には、故障発生までの時間を延ばすことにより、処置中に故障が発生することが防止できる。
　このため、処置システム１は迅速に処置を完了することができる。
＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態の処置システム１Ｃについて説明する。処置システム１Ｃは、処置システム１と類似しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
　処置システム１Ｃでは、制御部３４は、生体組織ＬＴを処置するための処置モード、又は、前兆現象を確実に検知するためのテストモードのいずれかの制御モードで制御を行う。テストモードは、保持部１０が生体組織ＬＴを保持しない状態で行われる。
　すでに説明したように、処置中に故障検知部３６が故障の前兆現象を検知した場合であっても、多くの場合、処置を完遂することができる。そして、次の処置を開始する前に予備の処置具に交換される。
　しかし、故障検知部３６が前兆現象を誤って検知する可能性を否定することはできない。例えば、ケーブル２８と本体部３との接続不良により、前兆現象に類似した結果が得られてしまうことがある。テストモードは、故障検知部３６が検知した前兆現象が正しいかどうかを確認するためのモードである。
　以下、図１１及び図１２のフローチャートに沿って、処置システム１Ｃの動作を説明する。
＜ステップＳ１０＞処置モードサブルーチン
　処置モードサブルーチンは、すでに図６を用いて説明した処置システム１のステップＳ１１～Ｓ１９と同じであるため、説明は省略する。
＜ステップＳ２０＞
　処置が完了すると、処置システム１Ｃは処置の間、すなわち処置モード処理の間に前兆現象が検知されていた場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）には、制御モードが処置モードから、テストモードに移行し、Ｓ３０（テストモードサブルーチン）が実行される。テストモードによる処理は、処置完了後に移行するため、被検体の体外で行われる。前兆現象が検知されていなかった場合（Ｓ２０：Ｎｏ）には、処理が完了する。
　なお、モード移行は、自動的ではなく、術者による選択でもよい。
＜ステップＳ３０＞テストモードサブルーチン
＜ステップＳ３１＞
　制御部３４は、テストモードでは処置モードで設定された目標値、例えば、目標温度Ｔ－ｓｅｔ又は駆動信号の電力Ｗの少なくともいずれかを増加して制御する。すなわち、テストモードは、発熱部２０が通常の処置モードよりも、断線故障しやすい高負荷試験（加速試験）である。
　例えば、目標温度Ｔ－ｓｅｔを１０％増加したり、駆動信号の電力Ｗ、すなわち、電流Ｉ又は電圧Ｖの少なくともいずれかを１０％増加したりする。なお、ステップＳ３１と以下のステップＳ３２との順序は逆でもよい。
＜ステップＳ３２＞
　テストモードは、保持部１０が閉状態で行われることが好ましい。発熱した発熱部２０が外部に露出していることは危険であるだけでなく、開状態では発熱部２０が発生した熱が放熱しやすいため温度が上昇にしにくく、その結果、過度の電力が発熱部２０に印加され正常な発熱部を破損するおそれがある。
　処置システム１Ｃは、保持部１０が閉状態であること、言い換えれば、保持部１０の開閉状態を検出する、開閉状態検出部２Ｄを具備することが好ましい。例えば、図１３に示すように、処置システム１Ｃでは、開閉状態検出部２Ｄはグリップ２Ａに配設されており、開閉ノブ２Ｃが押圧操作されているかどうかを検出するセンサである。センサとしては、機械式センサ、光学式センサ又は磁気式センサ等を用いる。
　開閉状態検出部２Ｄの検出結果は、制御部３４に伝達され、制御部３４は保持部１０が閉状態（Ｓ３２：ＹＥＳ）になるまで待機する。なお、テスト中に開閉状態検出部２Ｄが保持部１０が開状態になったのを検出した場合には、テストを中止するようにしてもよい。
　また、図１４に示すように、保持部１０が誤って開状態になるのを防止する、例えば開閉ノブ２Ｃに対して回動するラチェット２Ｅを配設し、開閉状態検出部２Ｄ１が、ラチェット２Ｅの状態を検出してもよい。なお、ラチェット２Ｅは使用しないときには、開閉ノブ２Ｃの内部に収納される。
　ラチェット２Ｅがかかった状態では、テスト中に術者が開閉ノブ２Ｃを間違って僅かに押圧操作しても、保持部１０には力は全く伝達されないため、弾性部材の付勢力により保持面１１ＳＡと保持面１２ＳＡとは一定の力での押圧状態が維持される。このため、ラチェット２Ｅを有する処置システム１Ｃでは、発熱部２０の温度が特に安定して上昇する。
　さらに、図１５、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すような、処置システム１は、保持部ホルダ４０を有することが好ましい。保持部ホルダ４０は、発熱する保持部１０を収容可能な空洞部４２を有する、高断熱性材料からなる保護部材４３からなる。高断熱性材料としては、耐熱性樹脂等を用いる。保持部１０が発生した熱は、保持部ホルダ４０の外面までは伝熱されない。このため、体外で発熱した保持部１０との接触による事故を防止できる。もちろん、テストモード以外の保管時等にも保持部１０の破損等の防止のため、保持部１０を保持部ホルダ４０に収容しておいてもよい。
　また、保持部ホルダ４０には、保持面１１ＳＡと保持面１２ＳＡの間に保持される導電性部材４１が配設される。仕様等により、閉状態でも保持面１１ＳＡと保持面１２ＳＡとが押圧状態にはならない保持部のある処置具であっても、熱伝導率の高い導電性部材４１を介して保持面１１ＳＡと保持面１２ＳＡとが押圧状態となる。
　なお、保護部材４３を弾性体により構成することにより、保持部１０の外寸よりも僅かに小さい空洞部４２に、保持部１０を押し込むことにより、保持面１１ＳＡと保持面１２ＳＡとを押圧状態に保持してもよい。
＜ステップＳ３３＞駆動信号出力
　保持部１０が閉状態の場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）の場合に、術者がフットスイッチ４を足で押圧操作すると、制御部３４の制御により、信号出力部３１がテストモードの駆動信号を出力する。
＜ステップＳ３４～Ｓ３６＞
　すでに図６を用いて説明した処置モードのステップＳ１４～Ｓ１６と略同じである。
＜ステップＳ３７、Ｓ３８＞
　　故障検知部３６が前兆現象を検知した場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、制御部３４は、告知部である表示部３７が警告を再度表示するように制御する。逆に、前兆現象を検知しなった場合（Ｓ３６：Ｎｏ）に、テスト完了後（Ｓ３８：Ｙｅｓ）に、例えば、図示しないＬＥＤ等を緑色に点灯させてもよい。
　すなわち、ＬＥＤは正常時には緑色、前兆現象検出時には黄色、故障時には赤色に点灯する。
　第２実施形態の処置システム１Ｃは、処置システム１の効果を有し、さらに、より確実に故障の前兆現象を検知することができる。
＜第２実施形態の変形例＞
　次に、第２実施形態の変形例の処置システム１Ｄについて説明する。処置システム１Ｄは、処置システム１Ｃと類似しているので、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
　図１７に示すように、処置システム１Ｄは、保持面の間に印加する高周波信号を出力する高周波信号出力部５０を具備する。例えば、３５０ｋＨｚの正弦波からなる高周波信号は処置具２の一対の金属電極基板２１に印加される。一対の金属電極基板２１の間に押圧状態で保持されている生体組織ＬＴは水分を多く含む導電体である。このため、生体組織ＬＴの抵抗によるジュール熱、生体組織ＬＴと金属電極基板２１の間の接触抵抗によるジュール熱、又は、金属電極基板２１と生体組織ＬＴとの間での放電現象による熱及び衝撃波等々、として高周波エネルギーが生体組織ＬＴに印加される。
　術者は、熱エネルギーに加えて、高周波エネルギーを用いて保持部１０の間に保持した生体組織ＬＴの処置を行うことができる。
　そして、処置システム１Ｄでは、信号検出部３３Ｄが検出した高周波電流のインピーダンス（抵抗）をもとに、故障検知部３６Ｄが保持部１０の開閉状態を検出する。すなわち、一対の金属電極基板２１に高周波電流を印加したときの抵抗が所定の閾値抵抗よりも高い場合には、保持部１０が開状態であると、故障検知部３６Ｄは検知する。
　処置システム１Ｄは、処置システム１Ｃの有する効果を有し、さらに故障検知部３６Ｄが開閉状態検出部の機能を有するため構造が簡単である。もちろん、信号検出部３３Ｄが、発熱用信号検出部と高周波電流検出部とから構成されていてもよいし、故障検知部３６Ｄとは異なる開閉状態検出部を有していてもよい。また、処置システム１Ｄにおいても、図１３及び図１４に示した開閉状態検出部２Ｄ又は２Ｄ１を具備し、故障検知部３６Ｄの検出結果と開閉状態検出部２Ｄ等の検出結果とがいずれも閉状態の場合にのみ、制御部が閉状態と判断してもよい。
　なお、処置システム１Ｄにおいて用いる保持部ホルダ４０においては、導電性部材４１は空洞部４２の開口部近傍には配設されていないことが好ましい。保持部１０の発熱部２０が空洞部４２に完全に収容されていることを検知するためである。
　本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
　本出願は、２０１２年６月１５日にアメリカ合衆国に仮出願されたＵＳＳＮ６１－６６０３６４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (8)

  1. 　開閉自在で間に保持した生体組織に発熱部が発生した熱エネルギーを印加する一対の保持部を有する処置具と、
    　前記発熱部に駆動信号を供給する信号出力部と、
    　前記発熱部の目標温度を設定する設定部と、
    　前記駆動信号の電流及び電圧を検出する信号検出部と、
    　前記駆動信号の電力を調整することにより前記発熱部を温度制御する制御部と、
    　前記信号検出部が検出する前記駆動信号から、所定の周波数帯の信号を抽出する信号抽出部と、
    　前記信号抽出部が抽出した抽出信号をもとに、前記発熱部の故障の前兆現象を検知する故障検知部と、
    　前記故障検知部が前記前兆現象を検知した場合に警告を告知する告知部と、を具備することを特徴とする処置システム。
  2. 　前記発熱部は、それぞれが薄膜抵抗体を有する複数の発熱基板部が導線により接続されていることを特徴とする請求項１に記載の処置システム。
  3. 　前記所定の周波数帯が、０．１Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項２に記載の処置システム。
  4. 　前記制御部が、前記生体組織を処置するための処置モード、又は、前記前兆現象を確実に検知するためのテストモードのいずれかのモードで制御を行い、前記テストモードは前記一対の保持部が前記生体組織を保持しない状態で行われることを特徴とする請求項３に記載の処置システム。
  5. 　前記制御部が、前記テストモードでは前記処置モードよりも、前記目標温度又は前記駆動信号の電力の少なくともいずれかを増加して制御することを特徴とする請求項４に記載の処置システム。
  6. 　前記一対の保持部の開閉状態を検出する開閉状態検出部を具備し、
    　前記一対の保持部が閉状態の場合に、前記制御部が前記テストモードの制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の処置システム。
  7. 　前記一対の保持部のそれぞれの保持面が導電性を有し、
    　一対の保持面の間に高周波電流を印加する高周波信号出力部を具備し、
    　前記開閉状態検出部が、前記高周波電流のインピーダンスにより、前記開閉状態を検出することを特徴とする請求項６に記載の処置システム。
  8. 　前記テストモードにおいて用いられる、前記一対の保持面の間に保持される導電性部材と、前記一対の保持部が収容可能な空洞部のある保護部材と、を有する保持部ホルダを具備することを特徴とする請求項７に記載の処置システム。
PCT/JP2013/065942 2012-06-15 2013-06-10 処置システム WO2013187357A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380004282.6A CN103987333B (zh) 2012-06-15 2013-06-10 处置系统
EP13803587.8A EP2777576B1 (en) 2012-06-15 2013-06-10 Treatment system
JP2014500185A JP5526296B1 (ja) 2012-06-15 2013-06-10 処置システム
US14/162,224 US9023029B2 (en) 2012-06-15 2014-01-23 Treatment system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261660364P 2012-06-15 2012-06-15
US61/660364 2012-06-15

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/162,224 Continuation US9023029B2 (en) 2012-06-15 2014-01-23 Treatment system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013187357A1 true WO2013187357A1 (ja) 2013-12-19

Family

ID=49758179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/065942 WO2013187357A1 (ja) 2012-06-15 2013-06-10 処置システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9023029B2 (ja)
EP (1) EP2777576B1 (ja)
JP (1) JP5526296B1 (ja)
CN (1) CN103987333B (ja)
WO (1) WO2013187357A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020084674A1 (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 オリンパス株式会社 処置装置
US11160599B2 (en) 2016-08-04 2021-11-02 Olympus Corporation Control device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5544054B2 (ja) * 2012-06-15 2014-07-09 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置システム
WO2013187356A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置システム
WO2016139872A1 (ja) * 2015-03-02 2016-09-09 オリンパス株式会社 高周波処置具のための電源装置、高周波処置システム、及び電源装置のための制御方法
WO2017051563A1 (ja) 2015-09-25 2017-03-30 オリンパス株式会社 電源装置、電源装置を備える手術システム、及び電源装置の作動方法
AU2018257642B2 (en) 2017-04-28 2024-03-21 Stryker Corporation Control console and accessories for RF nerve ablation and methods of operating the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6434618A (en) 1987-07-29 1989-02-06 Honda Motor Co Ltd Workpiece positioning device
JP2006288430A (ja) * 2005-04-05 2006-10-26 Olympus Medical Systems Corp 発熱処置装置
JP3911334B2 (ja) 1998-01-08 2007-05-09 オリンパス株式会社 焼灼止血装置
JP2012070779A (ja) 2010-09-27 2012-04-12 Olympus Corp 治療用処置装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61128959A (ja) 1984-11-28 1986-06-17 オリンパス光学工業株式会社 焼灼止血装置
DE3532603A1 (de) * 1984-09-13 1986-03-20 Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo Kauterisations-blutstilleinrichtung
US5312401A (en) * 1991-07-10 1994-05-17 Electroscope, Inc. Electrosurgical apparatus for laparoscopic and like procedures
GB9911954D0 (en) * 1999-05-21 1999-07-21 Gyrus Medical Ltd Electrosurgery system and instrument
US6740085B2 (en) * 2000-11-16 2004-05-25 Olympus Corporation Heating treatment system
US8075558B2 (en) * 2002-04-30 2011-12-13 Surgrx, Inc. Electrosurgical instrument and method
JP2005348820A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Olympus Corp 発熱素子、それを用いた医療用処置具、処置装置
US7596469B2 (en) * 2004-07-19 2009-09-29 Baylis Medical Company Inc. Method and apparatus for prioritizing errors in a medical treatment system
US7227729B2 (en) * 2005-09-13 2007-06-05 Sensata Technologies, Inc. Arc fault detection technique
US7397385B1 (en) * 2005-12-08 2008-07-08 At&T Corp. Predicting cable failure through remote failure detection of error signatures
US8147485B2 (en) * 2006-01-24 2012-04-03 Covidien Ag System and method for tissue sealing
JP2007275291A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Olympus Medical Systems Corp 超音波処置装置
JP4157574B2 (ja) * 2006-07-04 2008-10-01 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 外科用処置具
US20080208108A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Kenichi Kimura Treatment apparatus for operation
US8235992B2 (en) * 2007-09-28 2012-08-07 Tyco Healthcare Group Lp Insulating boot with mechanical reinforcement for electrosurgical forceps
JP2009245978A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Yokogawa Electric Corp 半導体製造装置
US8500728B2 (en) * 2008-08-18 2013-08-06 Encision, Inc. Enhanced control systems including flexible shielding and support systems for electrosurgical applications
US7956620B2 (en) * 2009-08-12 2011-06-07 Tyco Healthcare Group Lp System and method for augmented impedance sensing
WO2013187356A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置システム
JP5544054B2 (ja) * 2012-06-15 2014-07-09 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6434618A (en) 1987-07-29 1989-02-06 Honda Motor Co Ltd Workpiece positioning device
JP3911334B2 (ja) 1998-01-08 2007-05-09 オリンパス株式会社 焼灼止血装置
JP2006288430A (ja) * 2005-04-05 2006-10-26 Olympus Medical Systems Corp 発熱処置装置
JP2012070779A (ja) 2010-09-27 2012-04-12 Olympus Corp 治療用処置装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2777576A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11160599B2 (en) 2016-08-04 2021-11-02 Olympus Corporation Control device
WO2020084674A1 (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 オリンパス株式会社 処置装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9023029B2 (en) 2015-05-05
JP5526296B1 (ja) 2014-06-18
EP2777576A1 (en) 2014-09-17
CN103987333A (zh) 2014-08-13
CN103987333B (zh) 2016-06-08
EP2777576B1 (en) 2019-08-07
JPWO2013187357A1 (ja) 2016-02-04
US20140236140A1 (en) 2014-08-21
EP2777576A4 (en) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5526296B1 (ja) 処置システム
JP5544054B2 (ja) 処置システム
US20200397501A1 (en) Electrosurgical seal and dissection systems
JP5566554B2 (ja) 処置システム
US11786291B2 (en) Deflectable support of RF energy electrode with respect to opposing ultrasonic blade
EP3106115B1 (en) Systems for detecting opening of the jaws of a vessel sealer mid-seal
JP6309762B2 (ja) 低電力で組織をシーリングする装置及び方法
US20090248021A1 (en) End Effector Assembly for Electrosurgical Devices and System for Using the Same
US20130304066A1 (en) Apparatus for Activating an Electrosurgical Vessel Sealing Instrument Having an Electrical Cutting Mechanism
JP5564534B2 (ja) 中性電極インピーダンスの関数として医療装置を制御する方法
JP2012125339A (ja) 治療用処置装置
WO2019126370A1 (en) Simultaneous electrosurgical sealing and cutting

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014500185

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13803587

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013803587

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE