WO2014002830A1 - 医療用無線給電システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a medical wireless power supply system, and more particularly to a medical wireless power supply system that wirelessly supplies power to a medical device.
- the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a medical wireless power feeding system capable of improving the degree of freedom in arrangement of parts related to power transmission and power reception while preventing a decrease in power transmission efficiency as much as possible.
- the purpose is to provide.
- a medical wireless power feeding system includes a trocar, a power transmission coil provided in a state of being at least partially covered with a non-conductive member, and the power transmission coil, and has a predetermined resonance.
- a power transmission coil unit configured to resonate at a frequency
- a medical device including a cylindrical insertion portion that can be inserted into an insertion hole of the trocar, and at least a part of the insertion portion is non-conductive.
- a power receiving coil provided in a state of being covered with a member; and a power receiving coil unit that includes the power receiving coil and is configured to resonate at a resonance frequency that matches the predetermined resonance frequency.
- the figure which shows the external appearance of the trocar which concerns on a 1st Example The figure which shows the structure of the principal part of the trocar which concerns on a 1st Example.
- tip part of the bipolar electric knife of FIG. The figure which shows an example of the state which penetrated the bipolar electric knife to the trocar.
- Sectional drawing which shows the structure of the insertion part which concerns on the 2nd modification of a 2nd Example. Sectional drawing which shows the structure of the insertion part which concerns on the 3rd modification of a 2nd Example. Sectional drawing which shows the structure of the insertion part which concerns on the 4th modification of a 2nd Example. Sectional drawing which shows the structure of the insertion part which concerns on the 5th modification of a 2nd Example. Sectional drawing which shows the structure of the insertion part which concerns on the 6th modification of a 2nd Example. The figure which shows the structure of the principal part of the bipolar electric knife which concerns on a 3rd Example. The figure which expanded and showed a part of insertion part of the bipolar electric knife of FIG. 18A.
- the figure which shows the structure of the trocar which concerns on a 4th Example The figure which shows an example of the usage condition of the trocar of FIG. 19A.
- the figure which shows the structure of the trocar which concerns on the modification of a 4th Example The figure which shows the structure of the trocar which concerns on a 5th Example.
- the figure which shows the structure of the trocar which concerns on the modification of a 5th Example The figure which shows the structure of the trocar which concerns on a 6th Example.
- the figure which shows the external appearance of the trocar which concerns on a 7th Example The figure which shows the internal structure of the principal part of the trocar which concerns on a 7th Example.
- the figure which shows the external appearance of the trocar which concerns on the 1st modification of a 7th Example The figure which shows the internal structure of the principal part of the trocar which concerns on the 1st modification of a 7th Example.
- the figure which shows the internal structure of the principal part of the trocar which concerns on the 2nd modification of a 7th Example The figure which shows the structure of the power transmission coil unit which concerns on an 8th Example.
- (First embodiment) 1A to 11 relate to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 1A is a diagram showing an appearance of a trocar according to the first embodiment.
- FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of a main part of the trocar according to the first embodiment.
- the trocar 1 has a substantially convex shape. Further, the trocar 1 includes an insertion hole 2 formed as a hole having a dimension capable of inserting a treatment instrument and the like, and a connection terminal portion 3 formed so that a power transmission cable 24 described later can be detachably connected. It is configured.
- the trocar 1 there are a power transmission coil 4 wound along the outer periphery of the insertion hole 2, and an electric terminal 3 ⁇ / b> A and a power transmission coil 4 provided in the connection terminal portion 3.
- a power transmission capacitor 5 connected in series is provided.
- the periphery of the power transmission coil 4 and the power transmission capacitor 5 inside the trocar 1 is covered with an insulating member such as resin.
- an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 4 is a winding axis that is parallel to (or coincides with) the insertion axis of the insertion hole 2 (hereinafter also referred to as the insertion axis) inside the trocar 1 and at the outer periphery of the insertion hole 2. And is wound so as to substantially cover the vicinity of the opening (upper opening) on the inlet side of the insertion hole 2.
- One end of the power transmission coil 4 is connected to the power transmission capacitor 5, and the other end of the power transmission coil 4 is connected to the electrical terminal 3 ⁇ / b> A.
- the inductance of the power transmission coil 4 is provided so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit incorporated in the bipolar electric knife 11 described later.
- a predetermined series resonance frequency for example, 13.56 MHz
- the capacitance of the power transmission capacitor 5 are set.
- a power transmission coil unit as a series resonance circuit including a power transmission coil 4 and a power transmission capacitor 5 is provided inside the trocar 1.
- FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of the bipolar electric knife according to the first embodiment.
- FIG. 3 is an enlarged view of the tip of the bipolar electric knife of FIG.
- the bipolar electric scalpel 11 includes a treatment electrode 12 that can apply a high-frequency current for performing treatment such as incision or coagulation to a living tissue at the distal end, and is inserted into the insertion hole 2 of the trocar 1.
- An elongated insertion portion 13 that can be inserted is provided in the middle portion, and an operation portion 14 that can manually perform an operation related to the opening / closing operation of the treatment electrode 12 is provided at the rear end portion.
- the bipolar electric knife 11 is configured such that the watertightness inside the insertion portion 13 is maintained by a cylindrical outer cylinder portion 15 formed of an insulating member such as a resin. .
- the outer cylinder part 15 is wound around the cylindrical inner cylinder part 16 formed of an insulating member such as resin and the outer peripheral part of the inner cylinder part 16.
- a circuit 18 and a power receiving capacitor 19 connected in series to the power receiving coil 17 and the conversion circuit 18 are provided.
- the power receiving coil 17 includes a winding shaft that is parallel to (or coincides with) the long axis of the insertion portion 13 in the outer cylindrical portion 15 and in the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 16, and from the vicinity of the treatment electrode 12. It is wound so as to substantially cover a portion up to the vicinity of the operation portion 14 (a portion from the front end side to the rear end side of the insertion portion 13).
- One end of the power receiving coil 17 is connected to the power receiving capacitor 19, and the other end of the power receiving coil 17 is connected to the conversion circuit 18.
- the inductance of the power receiving coil 17 and the power receiving so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in the trocar 1.
- the capacitance of the capacitor 19 for use is set.
- a power receiving coil unit as a series resonance circuit including a power receiving coil 17 and a power receiving capacitor 19 is provided inside the bipolar electric knife 11.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a state where the bipolar electric knife is inserted through the trocar.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the medical wireless power feeding system including the trocar and the bipolar electric knife according to the first embodiment.
- the surgeon or the like drills the trocar 1 in the body wall 1001 of the subject and supplies power to the trocar 1 from the power source 21 that supplies AC power to the trocar 1.
- the foot switch 22 that can output an instruction signal for turning on or off the supply is connected by a signal cable 23, and the power supply device 21 and the connection terminal portion 3 of the trocar 1 are connected by a power transmission cable 24. Connecting.
- surgeon or the like inserts the bipolar electric scalpel 11 into the body cavity 1002 of the subject through the trocar 1 installed on the subject's body wall 1001.
- the surgeon confirms that the treatment electrode 12 has reached the vicinity of the treatment target site in the body cavity 1002 by observing or visually observing an endoscopic image, for example, the operator operates the foot switch 22. Then, the power supply from the power supply device 21 to the trocar 1 is turned on.
- the power supply device 21 supplies AC power having a frequency that matches, for example, the resonance frequency of the power transmission coil unit of the trocar 1 based on an instruction output in response to an operation of the foot switch 22 by an operator or the like. With such supply of AC power, a magnetic field resonance phenomenon occurs between the power transmission coil unit of the trocar 1 and the power reception coil unit of the bipolar electric knife 11, and power transmission from the power transmission coil 4 to the power reception coil 17 occurs.
- the AC power received by the power receiving coil 17 is used as the driving power for the treatment electrode 12.
- the frequency of the AC power supplied from the power supply device 21 to the trocar 1 is as long as the transmission efficiency of the trocar 1 can be secured as long as transmission efficiency of a predetermined value or more can be ensured when transmitting power from the power transmission coil 4 to the power receiving coil 17.
- An arbitrary frequency different from the resonance frequency of the coil unit may be set.
- the power supply device 21 is not limited to a configuration that can receive an instruction signal for turning on or off the power supply to the trocar 1 via the signal cable 23 connected to the foot switch 22.
- the power supply device 21 is connected to the trocar 1 when, for example, a radio signal corresponding to the operation of a power switch (not shown) provided in the operation unit 14 is output from the bipolar electric knife 11. It may be configured to be able to detect that the power supply is turned on or off based on the radio signal.
- the arrangement positions of the power transmission coil 4 and the power reception coil 17 are brought close to each other by being used in the manner described above.
- the directions of the power transmitting coil 4 and the power receiving coil 17 can be kept substantially constant.
- FIG. 6A is a diagram illustrating an appearance of a trocar according to a first modification of the first embodiment.
- FIG. 6B is a diagram illustrating a configuration of a main part of the trocar according to the first modification of the first embodiment.
- the trocar 31 includes a trocar main body portion 32A formed with a substantially convex shape, a box-shaped power transmission coil unit 32B integrally provided on a side portion of the trocar main body portion 32A, It is comprised.
- 32 A of trocar main-body parts have the insertion hole 32 formed as a hole which comprises the dimension which can insert a treatment tool etc., and is comprised.
- the power transmission coil unit 32B has the connection terminal part 33 formed so that the power transmission cable 24 could be connected detachably.
- the power transmission coil unit 32 ⁇ / b> B is provided with a power transmission coil 34 wound so as to have a winding axis parallel to the insertion axis of the insertion hole 32 and a connection terminal portion 33.
- a power transmission capacitor 35 connected in series to the electrical terminal 33A and the power transmission coil 34 is provided.
- one end of the power transmission coil 34 is connected to the power transmission capacitor 35, and the other end of the power transmission coil 34 is connected to the electrical terminal 33A. ing.
- the periphery of the power transmission coil 34 and the power transmission capacitor 35 inside the power transmission coil unit 32B is covered with an insulating member such as resin.
- the inductance of the power transmission coil 34 and the power transmission so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit built in the bipolar electric knife 11.
- the capacitance of the capacitor 35 for use is set.
- FIG. 7A is a diagram illustrating an appearance of a trocar according to a second modification of the first embodiment.
- FIG. 7B is a diagram illustrating an internal configuration of a main part of the trocar according to the second modification of the first embodiment.
- FIG. 7C is a diagram illustrating a case where a power transmission coil unit is attached to the trocar body of FIG. 7B.
- the trocar 41 includes a trocar main body 42A and a cylindrical power transmission coil unit 42B that is detachable from the trocar main body 42A.
- the trocar main body 42A includes a cylindrical body portion 42C having an insertion hole 42 formed as a hole having a dimension capable of inserting a treatment instrument and the like, and an outer periphery of the cylindrical body portion 42C. And a flange portion 42D formed along.
- the power transmission coil unit 42B includes a fitting hole 42E formed as a hole having a dimension that allows the cylindrical portion 42C to be inserted until it abuts on the flange portion 42D, and a power transmission cable. And a connection terminal portion 43 formed so as to be detachably connected.
- the power transmission coil unit 42B includes a power transmission coil 44 wound around the outer periphery of the fitting hole 42E, an electric terminal 43A provided on the connection terminal portion 43, and a power transmission coil.
- a power transmission capacitor 45 connected in series to the coil 44 is provided. Further, as shown in FIG. 7B, one end of the power transmission coil 44 is connected to the power transmission capacitor 45, and the other end of the power transmission coil 44 is connected to the electrical terminal 43A. ing.
- the periphery of the power transmission coil 44 and the power transmission capacitor 45 inside the power transmission coil unit 42B is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil unit 42B is attached to the trocar main body 42A in a manner as shown in FIG. 7C by inserting the cylindrical portion 42C through the fitting hole 42E.
- the insertion axis of the insertion hole 42 and the winding axis of the power transmission coil 44 become parallel, and the power transmission coil 44 is inserted into the insertion hole. It arrange
- the inductance of the power transmission coil 44 is provided so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power reception coil unit built in the bipolar electric knife 11. And the capacitance of the power transmission capacitor 45 are set.
- the power transmission coil unit 42B is connected to the trocar main body according to the necessity of supplying power to the medical device used in a state of being inserted through the insertion hole 42.
- 42A can be used (or removed from the trocar main body 42A).
- FIG. 8A is a diagram illustrating an appearance of a trocar according to a third modification of the first embodiment.
- FIG. 8B is a diagram illustrating an internal configuration of a main part of the trocar according to a third modification of the first embodiment.
- the trocar 51 includes a trocar main body 52A and a box-shaped power transmission coil unit 52B that is detachable from the trocar main body 52A.
- the trocar main body 52A includes an insertion hole 52 formed as a hole having a dimension capable of inserting a treatment instrument and the like, and a groove 52C formed around the insertion hole 52. It is configured.
- the power transmission coil unit 52B has a connection formed so that the power transmission cable 24 can be detachably connected to the protrusion 52D formed to have a shape that can be fitted into the groove 52C. And a terminal portion 53.
- the insertion hole 52 is provided inside the power transmission coil unit 52B when the projection 52D is fitted in the groove 52C (when the power transmission coil unit 52B is attached to the trocar main body 52A).
- a power transmission coil 54 wound so as to have a winding axis parallel to the insertion axis, an electric terminal 53A provided on the connection terminal portion 53, and a power transmission capacitor 55 connected in series to the power transmission coil 54. And are provided. 8B, one end of the power transmission coil 54 is connected to the power transmission capacitor 55, and the other end of the power transmission coil 54 is connected to the electrical terminal 53A. ing.
- the inductance of the power transmission coil 54 is provided so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit built in the bipolar electric knife 11. And the capacitance of the power transmission capacitor 55 are set.
- the power transmission coil unit 52B is connected to the trocar main body according to the necessity of supplying power to the medical device used in a state of being inserted through the insertion hole 52.
- 52A can be used (or removed from the trocar main body 52A).
- FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a trocar according to a fourth modification of the first embodiment.
- the trocar 61 has a substantially convex shape. Further, the trocar 61 has an insertion hole 62 formed as a hole having a dimension into which a treatment instrument or the like can be inserted, and a connection terminal portion 63 formed so that the power transmission cable 24 can be detachably connected. Configured.
- the trocar 61 there are a power transmission coil 64 wound along the outer peripheral portion of the insertion hole 62, and an electric terminal 63 ⁇ / b> A and a power transmission coil 64 provided in the connection terminal portion 63.
- a power transmission capacitor 65 connected in series is provided.
- the periphery of the power transmission coil 64 and the power transmission capacitor 65 inside the trocar 61 is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 64 has a winding shaft parallel to the insertion axis of the insertion hole 62 inside the trocar 61 and in the outer periphery of the insertion hole 62, and exits from the vicinity of the opening on the inlet side of the insertion hole 62. It is wound so as to substantially cover the portion up to the vicinity of the side opening (lower opening).
- One end of the power transmission coil 64 is connected to the power transmission capacitor 65, and the other end of the power transmission coil 64 is connected to the electrical terminal 63A.
- the inductance of the power transmission coil 64 and the power transmission so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit built in the bipolar electric knife 11.
- the capacitance of the capacitor 65 for use is set.
- a power transmission coil unit as a series resonance circuit including a power transmission coil 64 and a power transmission capacitor 65 is provided inside the trocar 61.
- the power transmission coil 64 is provided in a portion from the vicinity of the opening on the inlet side of the insertion hole 62 to the vicinity of the opening on the outlet side. Therefore, the transmission efficiency in power feeding using the magnetic field resonance phenomenon is easily improved.
- FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a bipolar electric scalpel according to a fifth modification of the first embodiment.
- the bipolar electric knife 71 includes a treatment electrode 72 capable of applying a high-frequency current for performing treatment such as incision or coagulation to a living tissue at the distal end, and the insertion holes of the aforementioned trocars.
- An elongated insertion portion 73 that can be inserted into the middle is provided in the middle portion, and an operation portion 74 that can manually perform an operation related to the opening / closing operation of the treatment electrode 72 is provided at the rear end portion. .
- the bipolar electric knife 71 is configured so that the watertightness inside the insertion portion 73 is maintained by a cylindrical outer cylinder portion 75 formed of an insulating member such as a resin. .
- the outer cylindrical portion 75 is wound around the cylindrical inner cylindrical portion 76 formed of an insulating member such as a resin and the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 76.
- a power receiving coil 77 and a conversion circuit 78 capable of driving the treatment electrode 72 by converting the waveform of the alternating current received by the power receiving coil 77 into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation).
- a power receiving capacitor 79 connected in series to the power receiving coil 77 and the conversion circuit 78 is provided.
- the power receiving coil 77 has a winding shaft parallel to the major axis of the insertion portion 73 in the outer cylindrical portion 75 and the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 76, and is wound so as to substantially cover the vicinity of the treatment electrode 72. It is. One end of power receiving coil 77 is connected to power receiving capacitor 79, and the other end of power receiving coil 77 is connected to conversion circuit 78.
- the inductance of the power receiving coil 77 is provided so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar.
- the capacitance of the power receiving capacitor 79 is set.
- a power receiving coil unit as a series resonance circuit including a power receiving coil 77 and a power receiving capacitor 79 is provided inside the bipolar electric knife 71.
- the power receiving coil 77 can be reduced in size (as illustrated in FIG. 10). Assembling accuracy can be improved.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a bipolar electric knife according to a sixth modification of the first embodiment.
- the bipolar electric knife 81 has a treatment electrode 82 that can apply a high-frequency current for performing a treatment such as incision or coagulation to a living tissue at the tip, and the insertion hole of each trocar described above.
- An elongated insertion portion 83 that can be inserted into the middle is provided in the middle portion, and an operation portion 84 that can manually perform an operation related to the opening / closing operation of the treatment electrode 82 is provided at the rear end portion. .
- the bipolar electric knife 81 is configured such that the water tightness inside the insertion portion 83 is maintained by a cylindrical outer cylinder portion 85 formed of an insulating member such as a resin. .
- conductive wires 86 respectively connected to the two treatment electrodes 82, a power receiving coil 87 provided in the vicinity of the operation portion 84, and a power receiving A conversion circuit 88 that converts the waveform of the alternating current received in the coil 87 into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation) and outputs the waveform to the conductive wire 86;
- a power receiving capacitor 89 connected in series is provided.
- the power receiving coil 87 is wound inside the outer cylinder portion 85 and in the vicinity of the operation portion 84 so as to have a winding shaft parallel to the long axis of the insertion portion 83, and the insertion portion 83 is provided with each of the trocars described above. When it is inserted into any one of the insertion holes, it is provided at a position such that it is arranged near the opening on the inlet side of the insertion hole.
- One end of the power receiving coil 87 is connected to the power receiving capacitor 89, and the other end of the power receiving coil 87 is connected to the conversion circuit 88.
- the inductance of the power receiving coil 87 so as to have a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar.
- a predetermined series resonance frequency for example, 13.56 MHz
- the capacitance of the power receiving capacitor 89 is set.
- a power receiving coil unit as a series resonance circuit including a power receiving coil 87 and a power receiving capacitor 89 is provided inside the bipolar electric knife 81.
- the bipolar electric knife 81 having the configuration as described above, since the power receiving coil 87 can be enlarged (as illustrated in FIG. 11), power feeding utilizing the magnetic field resonance phenomenon is performed. In this case, the transmission efficiency is easily improved.
- the power transmission coil of the trocar includes Power supply can be performed with relatively high transmission efficiency while improving the degree of freedom of arrangement of the provided portion and the portion where the power receiving coil of the medical device is provided. That is, according to the medical wireless power feeding system of the present embodiment, it is possible to improve the degree of freedom of arrangement of parts related to power transmission and power reception while preventing a decrease in power transmission efficiency as much as possible.
- a plurality of power transmission capacitors are provided in the trocar, and one selected from the plurality of power transmission capacitors based on an operation of a switch (not shown) of the power supply device 21 is provided.
- a series resonance circuit may be formed between the power transmission capacitor and the power transmission coil provided in the trocar.
- (Second embodiment) 12A to 17B relate to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 12A is a diagram illustrating an appearance of a bipolar electric knife according to the second embodiment.
- 12B is a cross-sectional view illustrating a configuration of an insertion portion of the bipolar electric knife of FIG. 12A.
- a bipolar electric scalpel 91 includes a treatment electrode 12 capable of applying a high-frequency current for performing treatment such as incision or coagulation to a living tissue at the distal end, and will be described in the first embodiment.
- the elongated insertion portion 93 that can be inserted into the insertion hole of each trocar is provided in the middle portion, and the operation portion 14 that can manually perform the operation related to the opening / closing operation of the treatment electrode 12 is provided at the rear end portion. Configured.
- the bipolar electric knife 91 is formed of a conductive member such as stainless steel, and has a substantially cylindrical tubular body portion 95A provided with a cut along the long axis direction.
- the outer cylinder portion 95 is formed of an insulating member such as a resin and includes an insulating portion 95B provided so as to fill the space of the cut portion of the tubular portion 95A. Is configured to be maintained.
- the outer cylindrical portion 95 is wound around the cylindrical inner cylindrical portion 96 formed of an insulating member such as a resin and the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 96. And a power receiving coil 97.
- the waveform of the alternating current received by the power receiving coil 97 is converted into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation).
- a conversion circuit capable of driving the electrode 12 similar to the first embodiment
- a power receiving coil 97 and a power receiving coil connected in series to the conversion circuit similar to the first embodiment
- a capacitor a capacitor
- the power receiving coil 97 of this embodiment has the same winding state and connection state as any of the power receiving coils 17, 77 or 87.
- the bipolar electric knife 91 has a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar described in the first embodiment.
- the inductance of the power receiving coil 97 and the capacitance of a power receiving capacitor (not shown) are set.
- a power receiving coil unit substantially the same as that of the first embodiment including a power receiving coil 97 and a power receiving capacitor (not shown) is provided.
- the magnetic field resonance phenomenon is used while forming the tube portion 95A of the outer cylinder portion 95 with a relatively high strength member such as stainless steel. Wireless power feeding can be performed.
- FIG. 13A is a diagram illustrating an appearance of a bipolar electric knife according to a first modification of the second embodiment.
- 13B is a cross-sectional view showing a configuration of an insertion portion of the bipolar electric knife of FIG. 13A.
- a bipolar electric scalpel 101 has a treatment electrode 12 capable of applying a high-frequency current for performing treatment such as incision or coagulation to a living tissue at the distal end, and will be described in the first embodiment.
- the elongated insertion portion 103 that can be inserted into the insertion hole of each trocar is provided in the middle portion, and the operation portion 14 that can manually perform an operation related to the opening / closing operation of the treatment electrode 12 is provided at the rear end portion. Configured.
- the bipolar electric knife 101 has a substantially cylindrical tubular body portion 105A formed by winding a conductive member such as stainless steel in a spiral shape (or a spiral shape),
- the outer cylindrical portion 105 having an insulating portion 105B provided so as to fill a space sandwiched between the conductive members of the tubular body portion 105A is configured to maintain watertightness inside the insertion portion 103. Yes.
- the outer cylindrical portion 105 is wound around the cylindrical inner cylindrical portion 106 formed of an insulating member such as a resin, and the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 106. And a power receiving coil 107.
- the waveform of the alternating current received by the power receiving coil 107 is converted into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation).
- a conversion circuit capable of driving the electrode 12 similar to the first embodiment
- a power receiving coil 107 and a power receiving coil connected in series to the conversion circuit similar to the first embodiment
- a capacitor a capacitor
- the power receiving coil 107 of the present embodiment has the same winding state and connection state as any of the power receiving coils 17, 77, or 87.
- the bipolar electric knife 101 has a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar described in the first embodiment.
- a predetermined series resonance frequency for example, 13.56 MHz
- An inductance of the power receiving coil 107 and a capacitance of a power receiving capacitor are set.
- a power receiving coil unit that is substantially the same as that of the first embodiment, including a power receiving coil 107 and a power receiving capacitor (not shown) is provided.
- the bipolar electric knife 101 having the configuration as described above, it is possible to perform wireless power feeding using the magnetic field resonance phenomenon while enhancing the strength and water tightness of the outer cylinder portion 105.
- FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an insertion portion according to a second modification of the second embodiment.
- the insertion portion 113 is configured such that the inner watertightness is maintained by a cylindrical outer tube portion 115 formed of an insulating member such as a resin.
- the outer cylindrical portion 115 is formed of a conductive member such as stainless steel, and has a substantially cylindrical tubular body portion 116A provided with a cut along the long axis direction.
- an inner cylinder portion 116 is provided that includes an insulating member 116B that is formed of an insulating member such as a resin and that is provided so as to fill a space in the cut portion of the tube portion 116A.
- a power receiving coil 117 wound along the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 116 is provided inside the outer cylindrical portion 115.
- the waveform of the alternating current received by the power receiving coil 117 is converted into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation) inside the outer cylindrical portion 115 of this embodiment.
- a conversion circuit capable of driving the electrode 12 (similar to the first embodiment), a power receiving coil 117 and a power receiving coil connected in series to the conversion circuit (similar to the first embodiment) And a capacitor.
- the power receiving coil 117 of this embodiment has the same winding state and connection state as any of the power receiving coils 17, 77, or 87.
- the inductance of the power receiving coil 117 and the capacitance of the power receiving capacitor have a predetermined series resonance frequency (for example, 13) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar described in the first embodiment. .56 MHz).
- a power receiving coil unit substantially the same as that of the first embodiment including a power receiving coil 117 and a power receiving capacitor (not shown) is provided inside the outer tube portion 115.
- FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an insertion portion according to a third modification of the second embodiment.
- the insertion portion 123 is configured so that the inner watertightness is maintained by a cylindrical outer tube portion 125 formed of an insulating member such as a resin.
- a substantially cylindrical tubular body 126 ⁇ / b> A formed by winding a conductive member such as stainless steel in a spiral shape (or a spiral shape) inside the outer cylindrical portion 125,
- An inner cylinder portion 126 is provided that includes an insulating portion 126B provided so as to fill a space between the conductive members of the tubular body portion 126A.
- a power receiving coil 127 wound around the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 126 is provided inside the outer cylindrical portion 125.
- the waveform of the alternating current received by the power receiving coil 127 is converted into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation).
- a conversion circuit capable of driving the electrode 12 similar to the first embodiment
- a power receiving coil 127 and a power receiving coil connected in series to the conversion circuit similar to the first embodiment
- a capacitor a capacitor
- the power receiving coil 127 of this embodiment has the same winding state and connection state as any of the power receiving coils 17, 77 or 87.
- the inductance of the power receiving coil 127 and the capacitance of the power receiving capacitor have a predetermined series resonance frequency (for example, 13) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar described in the first embodiment. .56 MHz).
- a power receiving coil unit substantially the same as that of the first embodiment including a power receiving coil 127 and a power receiving capacitor (not shown) is provided inside the outer cylindrical portion 125.
- FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an insertion portion according to a fourth modification of the second embodiment.
- security at the time of performing wireless electric power feeding using a magnetic field resonance phenomenon can be improved.
- FIG. 17A is a cross-sectional view illustrating a configuration of an insertion portion according to a fifth modification of the second embodiment.
- a highly conductive layer 95D made of copper or the like having a higher conductivity than that of the tube portion 95A is laminated on the inner periphery of the layer of the tube portion 95A, and along the long axis direction. And a substantially cylindrical shape provided with cuts.
- the insulating portion 145B is formed of an insulating member such as resin, and is provided so as to fill the space of the cut portion of the laminated tube portion 145A.
- the resistance loss when an induced current flows through the laminated tube portion 145A due to a magnetic field applied from the outside is reduced. can do.
- FIG. 17B is a cross-sectional view illustrating the configuration of the insertion portion according to the sixth modification of the second embodiment.
- the laminated tube portion 155A is laminated so that a highly conductive layer 95E formed of copper or the like having higher conductivity than the tube portion 95A covers the inner and outer peripheral surfaces of the tube portion 95A.
- a highly conductive layer 95E formed of copper or the like having higher conductivity than the tube portion 95A covers the inner and outer peripheral surfaces of the tube portion 95A.
- it is configured to have a substantially cylindrical shape provided with a cut along the long axis direction.
- the insulating portion 155B is formed of an insulating member such as resin and is provided so as to fill the space of the cut portion of the laminated tube portion 155A.
- the resistance loss when the induced current flows through the laminated tube portion 155A due to the magnetic field applied from the outside is reduced. can do.
- the medical device such as a bipolar electric knife is not limited to the one including the insertion portion in which the insulating portion is provided only in one place of the outer cylinder and / or the inner cylinder.
- you may comprise and comprise the insertion part in which the insulation part was provided in the several places of the outer cylinder part and / or the inner cylinder part.
- (Third embodiment) 18A and 18B relate to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 18A is a diagram illustrating a configuration of a main part of the bipolar electric knife according to the third embodiment.
- 18B is an enlarged view of a part of the insertion portion of the bipolar electric knife in FIG. 18A.
- the bipolar electric scalpel 161 has a treatment electrode 162 that can apply a high-frequency current for performing treatment such as incision or coagulation to a living tissue at the distal end, and the insertion holes of the aforementioned trocars.
- An elongated insertion portion 163 that can be inserted into the center is provided in the middle portion, and an operation portion 164 that can manually perform an operation related to the opening / closing operation of the treatment electrode 162 is provided at the rear end portion. .
- the bipolar electric knife 161 is configured so that the watertightness inside the insertion portion 163 is maintained by a cylindrical outer tube portion 165 formed of an insulating member such as resin. .
- the outer cylindrical portion 165 is wound around the cylindrical inner cylindrical portion 166 formed of an insulating member such as resin and the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 166.
- the relay coil unit 166A, the power receiving coil 167, and the waveform of the alternating current received by the power receiving coil 167 can be converted into a waveform suitable for treatment (such as incision or coagulation) to drive the treatment electrode 162.
- a power receiving capacitor 169 connected to the power receiving coil 167 and the converting circuit 168 in series.
- one or more relay coil units 166A are provided in the outer cylindrical portion 165 and on the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 166, and a set of relay coils connected in series. 166B and relay capacitor 166C are provided respectively. Further, the relay coil 166B of the relay coil unit 166A is wound along the outer peripheral portion of the inner cylindrical portion 166 so as to have a winding axis parallel to the long axis of the insertion portion 163. (As shown in FIG.
- the power receiving coil 167 has a winding shaft parallel to the major axis of the insertion portion 163 inside the outer tube portion 165 and on the outer periphery of the inner tube portion 166, and is wound so as to substantially cover the vicinity of the treatment electrode 162. It is. One end of power reception coil 167 is connected to power reception capacitor 169, and the other end of power reception coil 167 is connected to conversion circuit 168.
- the bipolar electric knife 161 has a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar described in the first embodiment.
- the inductance of the power receiving coil 167 and the capacitance of the power receiving capacitor 169 are set.
- a power receiving coil unit as a series resonance circuit including a power receiving coil 167 and a power receiving capacitor 169 is provided inside the bipolar electric knife 161.
- the series resonance frequency of the power transmission coil unit built in each trocar described in the first embodiment and the series resonance of the power reception coil unit including the power reception coil 167 and the power reception capacitor 169 are described.
- the inductance of the relay coil 166B and the capacitance of the relay capacitor 166C are set so as to have predetermined series resonance frequencies (for example, 13.56 MHz) respectively corresponding to the frequencies.
- the power receiving coil 167 and the power receiving capacitor 169 are connected via the optional relay coil unit 166A. Electric power can be transmitted to the power receiving coil unit including it.
- the relay coil 166B and the power receiving coil 167 can be reduced in size, so that the assembly accuracy in manufacturing the insertion portion 163 can be improved. Can be improved.
- the strength of the insertion portion 163 is improved, and / or It is also possible to improve transmission efficiency during power feeding.
- FIG. 19A is a diagram illustrating a configuration of a trocar according to a fourth embodiment.
- FIG. 19B is a diagram showing an example of how the trocar of FIG. 19A is used.
- the trocar 171A is configured by providing a plurality of cut portions 172A around the insertion hole 2 of the exterior portion of the trocar 1 described in the first embodiment.
- the plurality of cut portions 172A are formed so that a conductive plate 173A (to be described later) can be attached and detached and a shape capable of holding the attached conductive plate 173A is provided.
- the trocar 171A of the present embodiment is configured to be used simultaneously with the trocar 171B in which the resonance frequency of the power transmission coil unit is set to be the same as that of the trocar 171A.
- the trocar 171A is used in a state in which the conductive plate 173A is attached to the notch 172A closest to the trocar 171B when used simultaneously with the trocar 171B.
- the trocar 171B is used in a state where the conductive plate 173B is attached to the notch 172B closest to the trocar 171A when the trocar 171A is used simultaneously.
- the conductive plate 173A is formed as a plate-like partition member having a sufficiently large width and height with respect to the diameter and height of the power transmission coil included in the power transmission coil unit built in the trocar 171A.
- the conductive plate 173B is formed as a plate-like member having a sufficiently large width and height with respect to the diameter and height of the power transmission coil included in the power transmission coil unit built in the trocar 171B.
- the trocar 171A with the conductive plate 173A as described above installed the leakage of the magnetic field to the trocar 171B side can be suppressed. Further, by using the trocar 171B with the conductive plate 173B as described above installed, leakage of the magnetic field to the trocar 171A side can be suppressed.
- FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a trocar according to a modification of the fourth embodiment.
- the trocar 181 is configured by providing a conductive plate 182 around the power transmission coil 4 inside the trocar 1 described in the first embodiment.
- the conductive plate 182 has a sufficiently large height with respect to the height of the power transmission coil 4 built in the trocar 181, and the electrical terminal 3 ⁇ / b> A, the power transmission coil 4, and the power transmission capacitor. 5 is formed as a partition member that can substantially cover the outer peripheral portion of the power transmission coil 4 at a position where it does not contact each of the respective portions.
- the conductive plate 182 may be formed in a C shape having a notch as shown in FIG. 20 as long as an insulating portion is provided on a part of the outer periphery, or may be insulated as shown in FIGS. 12A and 12B. It may be formed by providing a member.
- an insulating member (not shown) is provided around the electrical terminal 3 ⁇ / b> A and the power transmission capacitor 5 so that the electrical terminal 3 ⁇ / b> A and the power transmission capacitor 5 are electrically insulated from the conductive plate 182. .
- the plurality Power can be supplied to the trocars at the same time.
- (Fifth embodiment) 21 and 22 relate to the fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 21 is a diagram illustrating the configuration of the trocar according to the fifth embodiment.
- the trocar 191 is configured by providing an inner cylindrical portion 192 around the insertion hole 2 inside the trocar 1 described in the first embodiment and inside the power transmission coil 4.
- the inner cylinder portion 192 is provided in a portion from the vicinity of the power transmission coil 4 to the opening on the outlet side of the insertion hole 2.
- the inner cylindrical portion 192 is formed of a conductive member such as copper, and is formed of a substantially cylindrical tubular portion 192A provided with a cut along the long axis direction, and an insulating member such as a resin. And an insulating portion 192B provided so as to fill the space of the cut portion of the tube portion 192A.
- the insulating portion 192B is not limited to being formed of an insulating member such as resin, but may be the space itself of the cut portion of the tube portion 192A.
- the transmission efficiency in the power feeding using the magnetic field resonance phenomenon is easily improved.
- FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration of a trocar according to a modification of the fifth embodiment.
- the trocar 201 is configured by providing an outer cylindrical portion 202 around the insertion hole 2 inside the trocar 1 described in the first embodiment and outside the power transmission coil 4.
- the outer cylinder portion 202 is provided in a portion from the vicinity of the power transmission coil 4 to the opening on the outlet side of the insertion hole 2.
- the outer cylinder portion 202 is formed of a conductive member such as copper, and is formed of a substantially cylindrical tubular body portion 202A provided with a cut along the long axis direction, and an insulating member such as a resin. And an insulating portion 202B provided so as to fill the space of the cut portion of the tubular portion 202A.
- the insulating portion 202B is not limited to being formed of an insulating member such as a resin, but may be the space itself of the cut portion of the tubular portion 202A.
- a part of the wiring for connecting the electrical terminal 3A, the power transmission coil 4 and the power transmission capacitor 5 in series is provided so as to penetrate the insulating portion 202B and not to contact the tubular portion 202A. Yes.
- the transmission efficiency in the power feeding using the magnetic field resonance phenomenon is easily improved.
- the inner cylinder portion 192 may be formed so as to have substantially the same configuration as the inner cylinder portion 126 of the second embodiment.
- the outer cylinder portion 202 may be formed so as to have substantially the same configuration as the outer cylinder portion 105 of the second embodiment.
- the inner cylindrical portion 192 of the present embodiment may be configured to include a plurality of insulating portions 192B.
- the outer cylinder part 202 of a present Example may be comprised including the some insulating part 202B.
- FIG. 23 is a diagram illustrating the configuration of the trocar according to the sixth embodiment.
- the trocar 211 has an insertion hole 212 formed as a hole having a dimension into which a treatment instrument or the like can be inserted and a connection terminal portion formed so that the power transmission cable 24 can be detachably connected. 213M and 213N.
- a power transmission capacitor 215M connected in series is provided.
- the periphery of the power transmission coil 214M and the power transmission capacitor 215M inside the trocar 211 is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 214M has a winding axis parallel to the insertion axis of the insertion hole 212 inside the trocar 211 and at the outer periphery of the insertion hole 212, and has a larger insertion hole 212 than the power transmission coil 214N described later. It is wound so as to substantially cover a portion close to the opening on the inlet side.
- One end of power transmission coil 214M is connected to power transmission capacitor 215M, and the other end of power transmission coil 214M is connected to electrical terminal 213A.
- the trocar 211 has a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit built in each bipolar electric knife described in the second embodiment.
- the inductance of the power transmission coil 214M and the capacitance of the power transmission capacitor 215M are set.
- the periphery of the power transmission coil 214N and the power transmission capacitor 215N inside the trocar 211 is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 214N includes a winding shaft that is parallel to the insertion axis of the insertion hole 212 inside the trocar 211 and on the outer periphery of the insertion hole 212, and is closer to the inlet side of the insertion hole 212 than the power transmission coil 214M. It is wound so as to substantially cover a portion away from the opening.
- One end of power transmission coil 214N is connected to power transmission capacitor 215N, and the other end of power transmission coil 214N is connected to electrical terminal 213B.
- the inductance of the power transmission coil 214N and the capacitance of the power transmission capacitor 215N are provided so as to have a series resonance frequency (for example, 10 MHz) different from that set by the power transmission coil 214M and the power transmission capacitor 215M. Are set respectively.
- two power transmission coil units a power transmission coil unit including a power transmission coil 214M and a power transmission capacitor 215M, and a power transmission coil unit including a power transmission coil 214N and a power transmission capacitor 215N are inserted into the trocar 211. It is provided along the insertion axis of the portion 212.
- two medical devices that perform power feeding using the magnetic field resonance phenomenon are set so that the series resonance frequencies of the receiving coil unit are different from each other. It can be used while selecting from medical devices.
- connection terminal portions 213M and 213N are arranged at positions close to each other as long as the electric terminals 213A and 213B are electrically separated from each other. May be.
- FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration of a trocar according to a modification of the sixth embodiment.
- the trocar 221 has an insertion hole 222 formed as a hole having a dimension into which a treatment instrument or the like can be inserted, and a connection terminal portion formed so that the power transmission cable 24 can be detachably connected. 223M and 223N.
- a power transmission coil 224M wound along the outer periphery of the insertion hole 222, and an electric terminal 223A and a power transmission coil 224M provided on the connection terminal portion 223M.
- a power transmission capacitor 225M connected in series is provided.
- the periphery of the power transmission coil 224M and the power transmission capacitor 225M inside the trocar 221 is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 224 ⁇ / b> M has a winding shaft parallel to the insertion axis of the insertion hole 212 inside the trocar 221 and on the outer periphery of the insertion hole 222, and is wound so as to substantially cover a part of the insertion hole 222. ing.
- One end of power transmission coil 224M is connected to power transmission capacitor 225M, and the other end of power transmission coil 224M is connected to electrical terminal 223A.
- the trocar 221 has a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit built in each bipolar electric knife described in the second embodiment.
- the inductance of the power transmission coil 224M and the capacitance of the power transmission capacitor 225M are set.
- the periphery of the power transmission coil 224N and the power transmission capacitor 225N inside the trocar 221 is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 224N is wound inside the trocar 221 and on the outer periphery of the power transmission coil 224M so as to have a winding axis parallel to the insertion axis of the insertion hole 222.
- One end of the power transmission coil 224N is connected to the power transmission capacitor 225N, and the other end of the power transmission coil 224N is connected to the electrical terminal 223B.
- the inductance of the power transmission coil 224N and the capacitance of the power transmission capacitor 225N are provided so as to have a series resonance frequency (for example, 10 MHz) different from that set by the power transmission coil 224M and the power transmission capacitor 225M. Are set respectively.
- two power transmission coil units of a power transmission coil unit including a power transmission coil 224M and a power transmission capacitor 225M and a power transmission coil unit including a power transmission coil 224N and a power transmission capacitor 225N are inserted into the trocar 221.
- a part of the outer peripheral portion of the hole 222 is provided so as to surround the double.
- two medical devices that perform power feeding using the magnetic field resonance phenomenon are set so that the series resonance frequencies of the receiving coil unit are different from each other. It can be used while selecting from medical devices.
- connection terminal portions 223M and 223N are arranged at positions close to each other as long as the electrical terminals 223A and 223B are electrically separated from each other. May be.
- the trocars 211 and 221 are not limited to those having the configuration as described above.
- the other power transmission coil unit may be provided in the power transmission coil unit 32B.
- FIG. 25A is a diagram illustrating an appearance of a trocar according to a seventh embodiment.
- FIG. 25B is a diagram illustrating an internal configuration of a main part of the trocar according to the seventh embodiment.
- the trocar 231 is configured so that a plurality of medical devices can be simultaneously inserted and used from one incision formed on the body wall of the subject.
- the trocar 231 includes three insertion hole portions 231A and an opening portion (not shown) on the outlet side of the insertion hole 232 provided one by one in each insertion hole portion 231A. And a cylindrical body portion 231B formed so as to communicate with each other.
- each insertion hole portion 231A is formed so that the insertion hole 232 formed as a hole having a dimension into which a treatment instrument or the like can be inserted and the power transmission cable 24 can be detachably connected.
- Connected terminal portions 233 are provided.
- a power transmission coil 234 wound along the outer periphery of the insertion hole 232, an electrical terminal 233A provided on the connection terminal part 233, and A power transmission capacitor 235 connected in series to the power transmission coil 234 is provided.
- each insertion hole 231A is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 234 is wound inside the insertion hole 231 ⁇ / b> A and on the outer periphery of the insertion hole 232 so as to have a winding axis parallel to the insertion axis of the insertion hole 232.
- One end of power transmission coil 234 is connected to power transmission capacitor 235, and the other end of power transmission coil 234 is connected to electrical terminal 233A.
- the inductance of the power transmission coil 234 and the capacitance of the power transmission capacitor 235 are set so as to have different series resonance frequencies for each insertion hole 231 ⁇ / b> A. Specifically, for example, among the three insertion holes 231A, in the first insertion hole 231A, the inductance of the power transmission coil 234 and the power transmission so as to have the first resonance frequency (for example, 13.56 MHz).
- the capacitance of the power transmission capacitor 235 is set, and in the second insertion hole 231A, the inductance of the power transmission coil 234 and the capacitance of the power transmission capacitor 235 are set so as to have the second resonance frequency (for example, 10 MHz), In the third insertion hole 231A, the inductance of the power transmission coil 234 and the capacitance of the power transmission capacitor 235 are set so as to have a third resonance frequency (for example, 15 MHz).
- a first power transmission coil unit configured to resonate at the first resonance frequency is provided inside the first insertion hole 231A.
- a second power transmission coil unit configured to resonate at the second resonance frequency is provided inside the second insertion hole 231A.
- a third power transmission coil unit configured to resonate at the third resonance frequency is provided inside the third insertion hole portion 231A.
- the trocar 231 As described above, it is possible to simultaneously supply power to a plurality of medical devices by the magnetic field resonance phenomenon.
- the insertion hole 231A may be arranged at a position where the electrical terminals 233A are close to each other.
- FIG. 26A is a diagram illustrating an appearance of a trocar according to a first modification of the seventh embodiment.
- FIG. 26B is a diagram illustrating an internal configuration of a main part of the trocar according to the first modification of the seventh embodiment.
- the trocar 241 is configured so that a plurality of medical devices can be simultaneously inserted from one incision formed in the body wall of the subject.
- the trocar 241 has three insertion hole portions 241A and an opening portion (not shown) on the outlet side of the insertion hole 242 provided in each insertion hole portion 241A. And a ring body portion 241C formed so as to surround the outer peripheral side of each insertion hole portion 241A in an annular shape.
- each insertion hole 241A is provided with an insertion hole 242 formed as a hole having a dimension into which a treatment instrument or the like can be inserted.
- connection terminal portion 243 formed so that the power transmission cable 24 can be detachably connected is provided on the side surface of the ring body portion 241C.
- a power transmission coil 244 ⁇ / b> M wound so as to cover a part of the outer peripheral portion of each insertion hole 232, and an electric terminal 243 ⁇ / b> A of the connection terminal portion 243.
- a power transmission capacitor 245M connected in series to the electrical connection member 246M and the power transmission coil 244M.
- the periphery of the power transmission coil 244M and the power transmission capacitor 245M inside the annular portion 241C is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 244M is wound so as to have a winding axis parallel to the insertion axis of each insertion hole 242 inside the annular part 241C and in the outer peripheral part of each insertion hole 222.
- One end of the power transmission coil 244M is connected to the power transmission capacitor 245M, and the other end of the power transmission coil 244M is connected to the electrical connection member 246M.
- the trocar 241 has a predetermined series resonance frequency (for example, 13.56 MHz) that matches the series resonance frequency of the power receiving coil unit built in each bipolar electric knife described in the second embodiment.
- the inductance of the power transmission coil 244M and the capacitance of the power transmission capacitor 245M are set.
- a power transmission coil 244N wound so as to cover a part of the outer peripheral part of each insertion hole 232, and an electric terminal 243A of the connection terminal part 243 And a power transmission capacitor 245N connected in series to the electrical connection member 246N and the power transmission coil 244N.
- the periphery of the power transmission coil 244N and the power transmission capacitor 245N inside the annular portion 241C is covered with an insulating member such as a resin.
- the power transmission coil 244N is wound so as to have a winding axis parallel to the insertion axis of each insertion hole 242 inside the annular part 241C and on the outer periphery of the power transmission coil 244M.
- One end portion of the power transmission coil 244N is connected to the power transmission capacitor 245N, and the other end portion of the power transmission coil 244N is connected to the electrical connection member 246N.
- the inductance of the power transmission coil 244N and the power transmission capacitor 245N are provided so as to have a series resonance frequency (for example, 10 MHz) different from that set by the power transmission coil 244M and the power transmission capacitor 245M. Each capacitance is set.
- each insertion hole 242 is provided so as to double surround a part of the outer peripheral portion.
- the trocar 241 it is possible to simultaneously supply power to a plurality of medical devices by the magnetic field resonance phenomenon.
- FIG. 27A is a diagram illustrating an appearance of a trocar according to a second modification of the seventh embodiment.
- FIG. 27B is a diagram illustrating an internal configuration of a main part of the trocar according to the second modification of the seventh embodiment.
- the trocar 251 is configured so that a plurality of medical devices can be simultaneously inserted and used from one incision formed on the body wall of the subject.
- the trocar 251 includes three insertion hole portions 251A and an opening portion (not shown) on the outlet side of the insertion hole 252 provided in each insertion hole portion 251A. And a cylindrical body portion 251B formed so as to communicate with each other.
- each insertion hole 251A is formed so that an insertion hole 252 formed as a hole having a dimension into which a treatment instrument or the like can be inserted and a power transmission cable 24 can be detachably connected. Connected terminal portions 253 are provided.
- a power transmission coil 254 wound along the outer periphery of the insertion hole 252 an electrical terminal 253A provided on the connection terminal 253, and A power transmission capacitor 255 connected in series to the power transmission coil 254 and a conductive plate 256 formed as a C-shaped plate member that can substantially cover the outer periphery of the power transmission coil 254 are provided. .
- each insertion hole 251A is covered with an insulating member such as resin.
- the power transmission coil 254 is wound inside the insertion hole 251 ⁇ / b> A and on the outer periphery of the insertion hole 252 so as to have a winding axis parallel to the insertion axis of the insertion hole 252.
- One end of power transmission coil 254 is connected to power transmission capacitor 255, and the other end of power transmission coil 254 is connected to electrical terminal 253A.
- the conductive plate 256 has a sufficiently large height with respect to the height of the power transmission coil 254, and the power transmission coil at a position where it does not contact each part of the electrical terminal 253A, the power transmission coil 254, and the power transmission capacitor 255. It is formed as a partition member that can substantially cover the outer peripheral portion of H.254.
- the conductive plate 256 may be formed in a C shape having a notch as shown in FIG. 27B as long as an insulating part is provided on a part of the outer periphery, or an insulating material as shown in FIGS. 12A and 12B. It may be formed by providing a member.
- the inductance of the power transmission coil 234 and the capacitance of the power transmission capacitor 235 can be set so that each insertion hole 251A has the same series resonance frequency.
- the inductance of the power transmission coil 254 and the capacitance of the power transmission capacitor 255 can be set so as to have a predetermined resonance frequency (for example, 13.56 MHz).
- a power transmission coil unit configured to resonate at a predetermined resonance frequency can be provided inside each insertion hole 251 ⁇ / b> A.
- the magnetic field Power supply by a resonance phenomenon can be simultaneously performed on a plurality of medical devices.
- the resonance frequency of the power transmission coil unit of the two insertion holes 251A is set to the first resonance frequency
- the resonance frequency of the power transmission coil unit of the remaining one insertion hole 251A may be set to a second resonance frequency different from the first resonance frequency.
- the insertion hole 251A may be arranged at a position where the electrical terminals 253A are close to each other.
- FIG. 28 relates to an eighth embodiment of the present invention.
- FIG. 28 is a diagram illustrating the configuration of the power transmission coil unit according to the eighth embodiment.
- the power transmission coil unit of the present embodiment is provided in a trocar 264A for power transmission incorporated in the trocar 261 and a bed 271 capable of lying down on a subject to be used for a medical device such as a bipolar electric knife.
- a built-in in-bed power transmission coil 264B, a power transmission capacitor 265, and an electrical connection member 266 are connected in series.
- trocar power transmission coil 264A and the bed power transmission coil 264B are wound and connected so that the generation directions of the magnetic fields coincide with each other (or do not reverse).
- the capacitance of the capacitor 265 is set.
- the power transmission coil unit having the above-described configuration, it is possible to generate a wide range of magnetic fields when power is supplied using the magnetic field resonance phenomenon.
- FIG. 29 is a diagram illustrating an example of a configuration when a power transmission coil unit capable of parallel resonance is provided in a trocar.
- FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a configuration when a receiving coil unit capable of parallel resonance is provided in a bipolar electric knife.
- the power transmission coil 4 and the power transmission capacitor 5 are connected so as to be electrically parallel to the electrical terminal 3 ⁇ / b> A.
- the power transmission coil units set so that the inductance of the power transmission capacitor 5 and the capacitance of the power transmission capacitor 5 have a predetermined parallel resonance frequency that matches the resonance frequency of the power reception coil unit built in the bipolar electric knife 11 or the like. It may be provided.
- the power receiving coil 17 and the power receiving capacitor 19 are connected in parallel to the conversion circuit 18.
- a power receiving coil unit is set in the bipolar electric knife so that the inductance and the capacitance of the power receiving capacitor 19 are set to have a predetermined parallel resonance frequency that matches the resonance frequency of the power transmission coil unit built in the trocar 1 or the like. May be.
- a coil unit configured to resonate with series resonance and a coil unit configured to resonate with parallel resonance are used in combination. May be.
- a trocar 1 including a power transmission coil unit configured to resonate with series resonance, and a bipolar electric knife 311 including a power receiving coil unit configured to resonate with parallel resonance. You may use together.
- each coil unit (a power transmission coil unit, a receiving coil unit, and a relay coil unit) by connecting one set of coils and a capacitor in series, for example,
- Each coil unit may be configured using the stray capacitance of the coil itself instead of the capacitor.
- FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a configuration that can be incorporated into a power transmission coil unit.
- wireless via the electrical terminal 321A and the closed loop coil 321 can be transmitted from the power transmission coil 322.
- the power transmission capacitor of the power transmission coil unit may be provided inside the power supply device 21.
- each of the embodiments described above can be applied to other than a bipolar electric knife as long as it is a medical device inserted into a trocar.
- each embodiment described above can be implemented even when an endoscope, a monopolar electric scalpel, an ultrasonic treatment instrument, or the like is used.
- the power received by the power receiving coil unit is stored in the power storage device. Later, power corresponding to the usage status of the medical device may be supplied from the power storage device.
- the power received by the power receiving coil unit of the bipolar electric knife may be directly supplied to the treatment electrode without going through the conversion circuit.
- an impedance matching circuit may be provided in any of the power supply device, the trocar, or the bipolar electric knife conversion circuit. According to such a configuration, impedance matching is performed according to, for example, a change in position and posture between the power transmission coil and the power reception coil, or a load state change in the medical device including the power reception coil unit. By controlling the circuit, it is possible to optimize the transmission efficiency when power is fed using the magnetic field resonance phenomenon.
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Abstract
医療用無線給電システムは、トロッカーと、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた送電用コイルと、送電用コイルを具備し、所定の共振周波数で共振できるように構成された送電コイルユニットと、トロッカーの挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部を具備する医療機器と、挿入部の内部において、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた受電用コイルと、受電用コイルを具備し、所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された受電コイルユニットと、を有する。
Description
本発明は、医療用無線給電システムに関し、特に、医療機器に対して無線で給電を行う医療用無線給電システムに関するものである。
医療分野で用いられる種々の器具及び装置において、電磁誘導現象を利用して電力の供給を行うための構成を具備するものが近年提案されている。
具体的には、例えば日本国特開平11-128242号公報には、トロッカー内に設けられた送電用コイルと、外科手術用器具内に設けられた受電用コイルと、の間において電磁誘導を発生させることにより、当該トロッカーに挿入された当該外科手術用器具に対して電気外科手術エネルギーを供給するような構成が開示されている。
しかし、日本国特開平11-128242号公報に開示された構成によれば、電磁誘導現象を利用して電力の供給を行っているため、送電用コイル及び受電用コイルの間の位置関係が電力の伝送効率に対して比較的大きな影響を及ぼしてしまう、という課題が生じている。その結果、日本国特開平11-128242号公報に開示された構成によれば、例えば、送電用コイル及び受電用コイルが配置される位置次第では、トロッカーから外科手術用器具へ供給される電力の伝送効率が所定の伝送効率に到達せず、当該外科手術用器具を用いて行われる処置に十分な電気外科手術エネルギーが供給されないような状況が発生してしまう。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、電力の伝送効率の低下を極力防ぎつつ、送電及び受電に係わる部分の配置の自由度を向上させることが可能な医療用無線給電システムを提供することを目的としている。
本発明の一態様の医療用無線給電システムは、トロッカーと、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた送電用コイルと、前記送電用コイルを具備し、所定の共振周波数で共振できるように構成された送電コイルユニットと、前記トロッカーの挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部を具備する医療機器と、前記挿入部の内部において、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた受電用コイルと、前記受電用コイルを具備し、前記所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された受電コイルユニットと、を有する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
(第1の実施例)
図1Aから図11は、本発明の第1の実施例に係るものである。
図1Aから図11は、本発明の第1の実施例に係るものである。
図1Aは、第1の実施例に係るトロッカーの外観を示す図である。図1Bは、第1の実施例に係るトロッカーの要部の構成を示す図である。
図1Aに示すように、トロッカー1は、略凸形状を具備して形成されている。また、トロッカー1は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔2と、後述の送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部3と、を有して構成されている。
図1Bに示すように、トロッカー1の内部には、挿入孔2の外周部に沿って巻回された送電用コイル4と、接続端子部3に設けられた電気端子3A及び送電用コイル4に対して直列接続された送電用コンデンサ5と、が設けられている。
また、トロッカー1の内部における送電用コイル4及び送電用コンデンサ5の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。なお、本実施例によれば、送電用コイル4の一部のみが樹脂等の絶縁部材で覆われるように構成してもよい。
送電用コイル4は、トロッカー1の内部かつ挿入孔2の外周部において、挿入孔2の挿入方向の軸(以降、挿入軸とも称する)に対して平行な(または挿入軸に一致する)巻き軸を具備するとともに、挿入孔2の入口側の開口部(上部開口部)の近傍を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル4の一方の端部が送電用コンデンサ5に対して接続されているとともに、送電用コイル4の他方の端部が電気端子3Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー1においては、後述のバイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル4のインダクタンス及び送電用コンデンサ5のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー1の内部には、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5を含む直列共振回路としての送電コイルユニットが設けられている。
図2は、第1の実施例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。図3は、図2のバイポーラ電気メスの先端部を拡大して示した図である。
図2に示すように、バイポーラ電気メス11は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極12を先端部に具備し、トロッカー1の挿入孔2に挿入可能な細長形状の挿入部13を中途部に具備し、処置用電極12の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部14を後端部に具備して構成されている。
また、図2に示すように、バイポーラ電気メス11は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部15により、挿入部13の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図2及び図3に示すように、外筒部15の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部16と、内筒部16の外周部に沿って巻回された受電用コイル17と、受電用コイル17において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な変換回路18と、受電用コイル17及び変換回路18に対して直列接続された受電用コンデンサ19と、が設けられている。
受電用コイル17は、外筒部15の内部かつ内筒部16の外周部において、挿入部13の長軸に平行な(または一致する)巻き軸を具備するとともに、処置用電極12の近傍から操作部14の近傍に至るまでの部分(挿入部13の先端側から後端側に至るまでの部分)を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル17の一方の端部が受電用コンデンサ19に対して接続されているとともに、受電用コイル17の他方の端部が変換回路18に対して接続されている。
さらに、バイポーラ電気メス11においては、トロッカー1に内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル17のインダクタンス及び受電用コンデンサ19のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス11の内部には、受電用コイル17及び受電用コンデンサ19を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
そして、例えば図4に示すように、バイポーラ電気メス11は、挿入部13をトロッカー1の挿入孔2に挿通した状態で使用される。図4は、バイポーラ電気メスをトロッカーに挿通した状態の一例を示す図である。
ここで、トロッカー1及びバイポーラ電気メス11を含む医療用無線給電システムの具体的な使用態様について説明する。図5は、第1の実施例に係るトロッカー及びバイポーラ電気メスを含む医療用無線給電システムの要部の構成を示す図である。
まず、術者等は、例えば図5に示すように、被験者の体壁1001にトロッカー1を穿設し、トロッカー1に交流電力を供給する電源装置21と、電源装置21からトロッカー1への電力供給をオンまたはオフするための指示信号を出力可能なフットスイッチ22と、の間を信号ケーブル23により接続し、電源装置21と、トロッカー1の接続端子部3と、の間を送電ケーブル24により接続する。
その後、術者等は、被験者の体壁1001に設置されたトロッカー1を介し、当該被験者の体腔内1002へバイポーラ電気メス11を挿入してゆく。
そして、術者等は、例えば、内視鏡画像の観察または目視等により、体腔内1002の処置対象部位の近傍に処置用電極12が到達したことを確認すると、フットスイッチ22を操作することにより、電源装置21からトロッカー1への電力供給をオンする。
一方、電源装置21は、術者等のフットスイッチ22の操作に応じて出力される指示に基づき、例えば、トロッカー1の送電コイルユニットの共振周波数に一致する周波数の交流電力を供給する。そして、このような交流電力の供給に伴い、トロッカー1の送電コイルユニットとバイポーラ電気メス11の受電コイルユニットとの間において磁界共鳴現象が発生し、送電用コイル4から受電用コイル17への送電が行われ、受電用コイル17において受電された交流電力が処置用電極12の駆動電力として利用される。
なお、電源装置21からトロッカー1へ供給される交流電力の周波数は、送電用コイル4から受電用コイル17への送電の際に所定値以上の伝送効率を確保可能な限りにおいて、トロッカー1の送電コイルユニットの共振周波数とは異なる任意の周波数に設定してもよい。
また、電源装置21は、トロッカー1への電力供給をオンまたはオフするための指示信号を、フットスイッチ22に接続された信号ケーブル23を介して受信可能な構成を具備するものに限らない。具体的には、電源装置21は、例えば、操作部14に設けられた電源スイッチ(図示せず)の操作に応じた無線信号がバイポーラ電気メス11から出力されるような場合において、トロッカー1への電力供給がオンまたはオフされたことを前記無線信号に基づいて検出可能な構成を具備するものであってもよい。
トロッカー1及びバイポーラ電気メス11を含む医療用無線給電システムによれば、以上に述べたような態様で使用されることにより、送電用コイル4及び受電用コイル17の配置位置を相互に近接させることができるとともに、送電用コイル4及び受電用コイル17の向きを略一定に保つことができる。その結果、トロッカー1及びバイポーラ電気メス11を含む医療用無線給電システムによれば、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
なお、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図6A及び図6Bに示すような構成を具備するトロッカー31を使用してもよい。図6Aは、第1の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図6Bは、第1の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの要部の構成を示す図である。
図6Aに示すように、トロッカー31は、略凸形状を具備して形成されたトロッカー本体部32Aと、トロッカー本体部32Aの側部に一体的に設けられた箱型の送電コイルユニット32Bと、を有して構成されている。また、図6Aに示すように、トロッカー本体部32Aは、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔32を有して構成されている。さらに、図6Aに示すように、送電コイルユニット32Bは、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部33を有して構成されている。
図6Bに示すように、送電コイルユニット32Bの内部には、挿入孔32の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれた送電用コイル34と、接続端子部33に設けられた電気端子33A及び送電用コイル34に対して直列接続された送電用コンデンサ35と、が設けられている。また、図6Bに示すように、送電用コイル34の一方の端部が送電用コンデンサ35に対して接続されているとともに、送電用コイル34の他方の端部が電気端子33Aに対して接続されている。
さらに、送電コイルユニット32Bの内部における送電用コイル34及び送電用コンデンサ35の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
一方、トロッカー31においては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル34のインダクタンス及び送電用コンデンサ35のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー31と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図7A、図7B及び図7Cに示すような構成を具備するトロッカー41を使用してもよい。図7Aは、第1の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図7Bは、第1の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。図7Cは、図7Bのトロッカー本体部に送電コイルユニットが装着された場合を示す図である。
図7Aに示すように、トロッカー41は、トロッカー本体部42Aと、トロッカー本体部42Aに対して着脱自在な筒状の送電コイルユニット42Bと、を有して構成されている。また、図7Aに示すように、トロッカー本体部42Aは、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔42を具備する筒体部42Cと、筒体部42Cの外周に沿って形成されたフランジ部42Dと、を有して構成されている。さらに、図7Aに示すように、送電コイルユニット42Bは、フランジ部42Dに当接するまで筒体部42Cを挿通することが可能な寸法を具備する孔として形成された嵌合孔42Eと、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部43と、を有して構成されている。
図7Bに示すように、送電コイルユニット42Bの内部には、嵌合孔42Eの外周部に沿って巻回された送電用コイル44と、接続端子部43に設けられた電気端子43A及び送電用コイル44に対して直列接続された送電用コンデンサ45と、が設けられている。また、図7Bに示すように、送電用コイル44の一方の端部が送電用コンデンサ45に対して接続されているとともに、送電用コイル44の他方の端部が電気端子43Aに対して接続されている。
さらに、送電コイルユニット42Bの内部における送電用コイル44及び送電用コンデンサ45の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
一方、送電コイルユニット42Bは、筒体部42Cを嵌合孔42Eに挿通させることにより、図7Cに示すような態様でトロッカー本体部42Aに装着される。そして、このようにトロッカー本体部42Aと送電コイルユニット42Bとが装着されることにより、挿入孔42の挿入軸と送電用コイル44の巻き軸とが平行になるとともに、送電用コイル44が挿入孔42の入口側の開口部の近傍に位置するように配置される。
また、送電コイルユニット42Bにおいては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル44のインダクタンス及び送電用コンデンサ45のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー41と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するトロッカー41によれば、例えば、挿入孔42に挿通した状態で用いられる医療機器に対する電力の供給の要否に応じ、送電コイルユニット42Bをトロッカー本体部42Aに装着して(またはトロッカー本体部42Aから取り外して)使用することができる。
また、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図8A及び図8Bに示すような構成を具備するトロッカー51を使用してもよい。図8Aは、第1の実施例の第3の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図8Bは、第1の実施例の第3の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図8Aに示すように、トロッカー51は、トロッカー本体部52Aと、トロッカー本体部52Aに対して着脱自在な箱型の送電コイルユニット52Bと、を有して構成されている。また、図8Aに示すように、トロッカー本体部52Aは、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔52と、挿入孔52の周辺に形成された溝部52Cと、を有して構成されている。さらに、図8Aに示すように、送電コイルユニット52Bは、溝部52Cに嵌合可能な形状を具備して形成された突部52Dと、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部53と、を有して構成されている。
図8Bに示すように、送電コイルユニット52Bの内部には、突部52Dが溝部52Cに嵌合された際に(送電コイルユニット52Bがトロッカー本体部52Aに装着された際に)挿入孔52の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれた送電用コイル54と、接続端子部53に設けられた電気端子53A及び送電用コイル54に対して直列接続された送電用コンデンサ55と、が設けられている。また、図8Bに示すように、送電用コイル54の一方の端部が送電用コンデンサ55に対して接続されているとともに、送電用コイル54の他方の端部が電気端子53Aに対して接続されている。
また、送電コイルユニット52Bにおいては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル54のインダクタンス及び送電用コンデンサ55のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー51と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するトロッカー51によれば、例えば、挿入孔52に挿通した状態で用いられる医療機器に対する電力の供給の要否に応じ、送電コイルユニット52Bをトロッカー本体部52Aに装着して(またはトロッカー本体部52Aから取り外して)使用することができる。
また、本実施例においては、図1A及び図1Bに示したような構成を具備するトロッカー1の代わりに、例えば、図9に示すような構成を具備するトロッカー61を使用してもよい。図9は、第1の実施例の第4の変形例に係るトロッカーの要部の構成を示す図である。
図9に示すように、トロッカー61は、略凸形状を具備して形成されている。また、トロッカー61は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔62と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部63と、を有して構成されている。
図9に示すように、トロッカー61の内部には、挿入孔62の外周部に沿って巻回された送電用コイル64と、接続端子部63に設けられた電気端子63A及び送電用コイル64に対して直列接続された送電用コンデンサ65と、が設けられている。
また、トロッカー61の内部における送電用コイル64及び送電用コンデンサ65の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル64は、トロッカー61の内部かつ挿入孔62の外周部において、挿入孔62の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、挿入孔62の入口側の開口部の近傍から出口側の開口部(下部開口部)の近傍に至るまでの部分を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル64の一方の端部が送電用コンデンサ65に対して接続されているとともに、送電用コイル64の他方の端部が電気端子63Aに対して接続されている。
一方、トロッカー61においては、バイポーラ電気メス11に内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル64のインダクタンス及び送電用コンデンサ65のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー61の内部には、送電用コイル64及び送電用コンデンサ65を含む直列共振回路としての送電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー61と、前述の構成を具備するバイポーラ電気メス11と、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するトロッカー61によれば、挿入孔62の入口側の開口部の近傍から出口側の開口部の近傍に至るまでの部分に送電用コイル64が設けられているため、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
なお、本実施例においては、図2及び図3に示したような構成を具備するバイポーラ電気メス11の代わりに、例えば、図10に示すような構成を具備するバイポーラ電気メス71を使用してもよい。図10は、第1の実施例の第5の変形例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。
図10に示すように、バイポーラ電気メス71は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極72を先端部に具備し、前述の各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部73を中途部に具備し、処置用電極72の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部74を後端部に具備して構成されている。
また、図10に示すように、バイポーラ電気メス71は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部75により、挿入部73の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図10に示すように、外筒部75の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部76と、内筒部76の外周部に沿って巻回された受電用コイル77と、受電用コイル77において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極72を駆動することが可能な変換回路78と、受電用コイル77及び変換回路78に対して直列接続された受電用コンデンサ79と、が設けられている。
受電用コイル77は、外筒部75の内部かつ内筒部76の外周部において、挿入部73の長軸に平行な巻き軸を具備するとともに、処置用電極72の近傍を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル77の一方の端部が受電用コンデンサ79に対して接続されているとともに、受電用コイル77の他方の端部が変換回路78に対して接続されている。
一方、バイポーラ電気メス71においては、前述の各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル77のインダクタンス及び受電用コンデンサ79のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス71の内部には、受電用コイル77及び受電用コンデンサ79を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス71と、前述の各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス71によれば、(図10に例示したように、)受電用コイル77を小型化することができるため、挿入部73の製造の際の組み立て精度を向上させることができる。
なお、本実施例においては、図2及び図3に示したような構成を具備するバイポーラ電気メス11の代わりに、例えば、図11に示すような構成を具備するバイポーラ電気メス81を使用してもよい。図11は、第1の実施例の第6の変形例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。
図11に示すように、バイポーラ電気メス81は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極82を先端部に具備し、前述の各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部83を中途部に具備し、処置用電極82の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部84を後端部に具備して構成されている。
また、図11に示すように、バイポーラ電気メス81は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部85により、挿入部83の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図11に示すように、外筒部85の内部には、2つの処置用電極82にそれぞれ接続される導電線86と、操作部84の近傍に設けられた受電用コイル87と、受電用コイル87において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して導電線86へ出力する変換回路88と、受電用コイル87及び変換回路88に対して直列接続された受電用コンデンサ89と、が設けられている。
受電用コイル87は、外筒部85の内部かつ操作部84の近傍において、挿入部83の長軸に平行な巻き軸を具備するように巻かれているとともに、挿入部83が前述の各トロッカーのうちのいずれかの挿入孔に挿通された際に、当該挿入孔の入口側の開口部付近に配置されるような位置に設けられている。そして、受電用コイル87の一方の端部が受電用コンデンサ89に対して接続されているとともに、受電用コイル87の他方の端部が変換回路88に対して接続されている。
一方、バイポーラ電気メス81においては、前述の各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル87のインダクタンス及び受電用コンデンサ89のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス81の内部には、受電用コイル87及び受電用コンデンサ89を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス81と、前述の各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス81によれば、(図11に例示したように、)受電用コイル87を大型化することができるため、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
以上に述べたように、本実施例によれば、トロッカーと、当該トロッカーに挿入して使用されるバイポーラ電気メス等の医療機器と、を含む医療用無線給電システムにおいて、当該トロッカーの送電コイルが設けられる部分と、当該医療機器の受電コイルが設けられる部分と、の配置の自由度を向上させつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。すなわち、本実施例の医療用無線給電システムによれば、電力の伝送効率の低下を極力防ぎつつ、送電及び受電に係わる部分の配置の自由度を向上させることができる。
なお、本実施例によれば、例えば、複数の送電用コンデンサをトロッカー内に設けるとともに、電源装置21の図示しないスイッチ等の操作に基づいて前記複数の送電用コンデンサの中から選択された1つの送電用コンデンサと、当該トロッカー内に設けられた送電用コイルと、の間で直列共振回路が形成されるように構成してもよい。
(第2の実施例)
図12Aから図17Bは、本発明の第2の実施例に係るものである。
図12Aから図17Bは、本発明の第2の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1の実施例と同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1の実施例と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図12Aは、第2の実施例に係るバイポーラ電気メスの外観を示す図である。図12Bは、図12Aのバイポーラ電気メスの挿入部の構成を示す断面図である。
図12Aに示すように、バイポーラ電気メス91は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極12を先端部に具備し、第1の実施例において説明した各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部93を中途部に具備し、処置用電極12の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部14を後端部に具備して構成されている。
また、図12A及び図12Bに示すように、バイポーラ電気メス91は、ステンレス等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部95Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部95Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部95Bと、を具備する外筒部95により、挿入部93の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図12Bに示すように、外筒部95の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部96と、内筒部96の外周部に沿って巻回された受電用コイル97と、が設けられている。
なお、本実施例の外筒部95の内部には、図示しないが、受電用コイル97において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル97及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル97は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、バイポーラ電気メス91においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル97のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス91の内部には、受電用コイル97及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス91と、第1の実施例において説明した各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス91によれば、外筒部95の管体部95Aをステンレス等の比較的強度の高い部材で形成しつつ、磁界共鳴現象を利用した無線給電を行うことができる。
なお、本実施例においては、図12A及び図12Bに示したような構成を具備するバイポーラ電気メス91の代わりに、例えば、図13A及び図13Bに示すような構成を具備するバイポーラ電気メス101を使用してもよい。図13Aは、第2の実施例の第1の変形例に係るバイポーラ電気メスの外観を示す図である。図13Bは、図13Aのバイポーラ電気メスの挿入部の構成を示す断面図である。
図13Aに示すように、バイポーラ電気メス101は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極12を先端部に具備し、第1の実施例において説明した各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部103を中途部に具備し、処置用電極12の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部14を後端部に具備して構成されている。
また、図13A及び図13Bに示すように、バイポーラ電気メス101は、ステンレス等の導電部材を渦巻状(または螺旋状)に巻回することにより形成された略円筒状の管体部105Aと、管体部105Aの導電部材同士に挟まれた空間を埋めるように設けられた絶縁部105Bと、を具備する外筒部105により、挿入部103の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図13Bに示すように、外筒部105の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部106と、内筒部106の外周部に沿って巻回された受電用コイル107と、が設けられている。
なお、本実施例の外筒部105の内部には、図示しないが、受電用コイル107において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル107及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル107は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、バイポーラ電気メス101においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル107のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス101の内部には、受電用コイル107及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス101と、第1の実施例において説明した各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス101によれば、外筒部105の強度及び水密性を高めつつ、磁界共鳴現象を利用した無線給電を行うことができる。
一方、本実施例においては、図12A~図13Bに示したような構成を具備するものの代わりに、図14に示すような構成を具備する挿入部113によりバイポーラ電気メスの挿入部を構成してもよい。図14は、第2の実施例の第2の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
図14に示すように、挿入部113は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部115により内部の水密が保たれるように構成されている。
また、図14に示すように、外筒部115の内部には、ステンレス等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部116Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部116Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部116Bと、を具備する内筒部116が設けられている。
さらに、図14に示すように、外筒部115の内部には、内筒部116の外周部に沿って巻回された受電用コイル117が設けられている。
なお、本実施例の外筒部115の内部には、図示しないが、受電用コイル117において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル117及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル117は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、受電用コイル117のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスは、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するようにそれぞれ設定されている。
すなわち、外筒部115の内部には、受電用コイル117及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
また、本実施例においては、図12A~図14に示したような構成を具備するものの代わりに、図15に示すような構成を具備する挿入部123によりバイポーラ電気メスの挿入部を構成してもよい。図15は、第2の実施例の第3の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
図15に示すように、挿入部123は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部125により内部の水密が保たれるように構成されている。
また、図15に示すように、外筒部125の内部には、ステンレス等の導電部材を渦巻状(または螺旋状)に巻回することにより形成された略円筒状の管体部126Aと、管体部126Aの導電部材同士に挟まれた空間を埋めるように設けられた絶縁部126Bと、を具備する内筒部126が設けられている。
さらに、図15に示すように、外筒部125の内部には、内筒部126の外周部に沿って巻回された受電用コイル127が設けられている。
なお、本実施例の外筒部125の内部には、図示しないが、受電用コイル127において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極12を駆動することが可能な(第1の実施例と同様の)変換回路と、受電用コイル127及び当該変換回路に対して直列接続された(第1の実施例と同様の)受電用コンデンサと、が設けられている。
また、本実施例の受電用コイル127は、受電用コイル17、77または87のいずれかと同様の巻回状態及び接続状態を具備している。
一方、受電用コイル127のインダクタンス及び図示しない受電用コンデンサのキャパシタンスは、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するようにそれぞれ設定されている。
すなわち、外筒部125の内部には、受電用コイル127及び図示しない受電用コンデンサを含む、第1の実施例と略同様の受電コイルユニットが設けられている。
また、本実施例においては、例えば、図16の挿入部133として示すように、樹脂等の絶縁部材で形成された絶縁層95Cが管体部95A及び絶縁部95Bからなる層の外周面を覆うように積層された積層外筒部135を、図12A及び図12Bに示した外筒部95の代わりに用いてもよい。図16は、第2の実施例の第4の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
そして、前述のような積層外筒部135を具備する挿入部133によれば、磁界共鳴現象を利用して無線給電を行う際の安全性を高めることができる。
また、本実施例においては、例えば図17Aの挿入部143として示すように、積層管体部145A及び絶縁部145Bを具備する積層外筒部145を、図12A及び図12Bに示した外筒部95の代わりに用いてもよい。図17Aは、第2の実施例の第5の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
積層管体部145Aは、管体部95Aに比べて高導電率な銅等で形成された高導電層95Dが管体部95Aの層の内周に積層されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状を具備して構成されている。
絶縁部145Bは、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、積層管体部145Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられている。
そして、以上に述べたような積層外筒部145を具備する挿入部143によれば、外部から印加された磁界に起因して積層管体部145Aに誘導電流が流れた際の抵抗損失を減少することができる。
また、本実施例においては、例えば図17Bの挿入部153として示すように、積層管体部155A及び絶縁部155Bを具備する積層外筒部155を、図12A及び図12Bに示した外筒部95の代わりに用いてもよい。図17Bは、第2の実施例の第6の変形例に係る挿入部の構成を示す断面図である。
積層管体部155Aは、管体部95Aに比べて高導電率な銅等で形成された高導電層95Eが管体部95Aの層の内周面及び外周面を覆うように積層されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状を具備して構成されている。
絶縁部155Bは、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、積層管体部155Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられている。
そして、以上に述べたような積層外筒部155を具備する挿入部153によれば、外部から印加された磁界に起因して積層管体部155Aに誘導電流が流れた際の抵抗損失を減少することができる。
なお、本実施例によれば、バイポーラ電気メス等の医療機器が、外筒及び(または)内筒の1箇所のみに絶縁部が設けられた挿入部を具備して構成されるものに限らず、例えば、外筒部及び(または)内筒部の複数箇所に絶縁部が設けられた挿入部を具備して構成されるものであってもよい。
(第3の実施例)
図18A及び図18Bは、本発明の第3の実施例に係るものである。
図18A及び図18Bは、本発明の第3の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1及び第2の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1及び第2の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図18Aは、第3の実施例に係るバイポーラ電気メスの要部の構成を示す図である。図18Bは、図18Aのバイポーラ電気メスの挿入部の一部を拡大して示した図である。
図18Aに示すように、バイポーラ電気メス161は、切開または凝固等の処置を行うための高周波電流を生体組織に印加可能な処置用電極162を先端部に具備し、前述の各トロッカーの挿入孔に挿入可能な細長形状の挿入部163を中途部に具備し、処置用電極162の開閉動作に係る操作を手動で行うことが可能な操作部164を後端部に具備して構成されている。
また、図18Aに示すように、バイポーラ電気メス161は、樹脂等の絶縁部材で形成された円筒状の外筒部165により、挿入部163の内部の水密が保たれるように構成されている。
さらに、図18Aに示すように、外筒部165の内部には、樹脂等の絶縁部材により形成された円筒状の内筒部166と、内筒部166の外周部に沿って巻回された中継コイルユニット166A及び受電用コイル167と、受電用コイル167において受電された交流電流の波形を(切開または凝固等の)処置に適した波形に変換して処置用電極162を駆動することが可能な変換回路168と、受電用コイル167及び変換回路168に対して直列接続された受電用コンデンサ169と、が設けられている。
図18A及び図18Bに示すように、中継コイルユニット166Aは、外筒部165の内部かつ内筒部166の外周部に1または複数設けられているとともに、直列接続された1組の中継用コイル166B及び中継用コンデンサ166Cを具備してそれぞれ構成されている。また、中継コイルユニット166Aの中継用コイル166Bは、挿入部163の長軸に平行な巻き軸を具備するように、内筒部166の外周部に沿って巻かれている。(なお、図18Bに示すように、中継コイルユニット166Aが複数の場合には、中継コイルユニット166A同士が相互に離間するように配置される。)
受電用コイル167は、外筒部165の内部かつ内筒部166の外周部において、挿入部163の長軸に平行な巻き軸を具備するとともに、処置用電極162の近傍を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル167の一方の端部が受電用コンデンサ169に対して接続されているとともに、受電用コイル167の他方の端部が変換回路168に対して接続されている。
受電用コイル167は、外筒部165の内部かつ内筒部166の外周部において、挿入部163の長軸に平行な巻き軸を具備するとともに、処置用電極162の近傍を略覆うように巻かれている。そして、受電用コイル167の一方の端部が受電用コンデンサ169に対して接続されているとともに、受電用コイル167の他方の端部が変換回路168に対して接続されている。
一方、バイポーラ電気メス161においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、受電用コイル167のインダクタンス及び受電用コンデンサ169のキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス161の内部には、受電用コイル167及び受電用コンデンサ169を含む直列共振回路としての受電コイルユニットが設けられている。
また、バイポーラ電気メス161においては、第1の実施例において説明した各トロッカーに内蔵された送電コイルユニットの直列共振周波数、及び、受電用コイル167及び受電用コンデンサ169を含む受電コイルユニットの直列共振周波数にそれぞれ一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、中継用コイル166Bのインダクタンスと、中継用コンデンサ166Cのキャパシタンスとがそれぞれ設定されている。
すなわち、バイポーラ電気メス161によれば、第1の実施例において説明したいずれかのトロッカーから送電が行われた際に、任意の中継コイルユニット166Aを介し、受電用コイル167及び受電用コンデンサ169を含む受電コイルユニットへ電力を伝送することができる。
そして、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス161と、第1の実施例において説明した各トロッカーのうちの1つと、を含むような医療用無線給電システムを使用した場合であっても、磁界共鳴現象を利用しつつ、比較的高い伝送効率で給電を行うことができる。
また、以上に述べたような構成を具備するバイポーラ電気メス161によれば、中継用コイル166B及び受電用コイル167をそれぞれ小型化することができるため、挿入部163の製造の際の組み立て精度を向上させることができる。
なお、本実施例によれば、例えば、第2の実施例において説明した各構成のうちのいずれかをバイポーラ電気メス161に適用することにより、挿入部163の強度の向上、及び(または)、給電の際の伝送効率の向上を図ることもできる。
(第4の実施例)
図19A、図19B及び図20は、本発明の第4の実施例に係るものである。
図19A、図19B及び図20は、本発明の第4の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1~第3の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1~第3の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図19Aは、第4の実施例に係るトロッカーの構成を示す図である。図19Bは、図19Aのトロッカーの使用態様の一例を示す図である。
図19Aに示すように、トロッカー171Aは、第1の実施例において説明したトロッカー1の外装部分の挿入孔2の周囲に複数の切り込み部172Aを設けて構成されている。
複数の切り込み部172Aは、後述の導電板173Aを着脱可能であるとともに、装着された導電板173Aを保持可能な形状をそれぞれ具備して形成されている。
一方、例えば図19Bに示すように、本実施例のトロッカー171Aは、送電コイルユニットの共振周波数がトロッカー171Aと同一に設定されたトロッカー171Bとの同時使用を想定した構成となっている。
具体的には、図19Bに示すように、トロッカー171Aは、トロッカー171Bとの同時使用の際に、トロッカー171Bに最も近い切り込み部172Aに導電板173Aを装着した状態で使用される。また、図19Bに示すように、トロッカー171Bは、トロッカー171Aとの同時使用の際に、トロッカー171Aに最も近い切り込み部172Bに導電板173Bを装着した状態で使用される。
導電板173Aは、トロッカー171Aに内蔵された送電コイルユニットに含まれる送電コイルの直径及び高さに対して十分に大きな幅及び高さを具備する板状の仕切部材として形成されている。また、導電板173Bは、トロッカー171Bに内蔵された送電コイルユニットに含まれる送電コイルの直径及び高さに対して十分に大きな幅及び高さを具備する板状部材として形成されている。
そして、以上のような導電板173Aを設置した状態でトロッカー171Aが使用されることにより、トロッカー171B側への磁界の漏れを抑制することができる。また、以上のような導電板173Bを設置した状態でトロッカー171Bが使用されることにより、トロッカー171A側への磁界の漏れを抑制することができる。
なお、本実施例においては、前述のトロッカー171A及び171Bのような構成を具備するものに限らず、例えば、図20のトロッカー181のような構成を具備していてもよい。図20は、第4の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図20に示すように、トロッカー181は、第1の実施例において説明したトロッカー1の内部の送電用コイル4の周囲に導電板182を設けて構成されている。
図20に示すように、導電板182は、トロッカー181に内蔵された送電用コイル4の高さに対して十分に大きな高さを具備するとともに、電気端子3A、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5の各部にそれぞれ接触しないような位置において送電用コイル4の外周部を略覆うことが可能な仕切部材として形成されている。
なお、導電板182は、外周の一部に絶縁部を具備する限りにおいては、図20のような切り込みを具備するC形状に形成されてもよく、または、図12A及び図12Bのような絶縁部材を設けて形成されてもよい。
なお、トロッカー181においては、電気端子3A及び送電用コンデンサ5の周辺に図示しない絶縁部材を設けることにより、電気端子3A及び送電用コンデンサ5が導電板182から電気的に絶縁されるようにしている。
そして、以上に述べたような本実施例の構成によれば、複数のトロッカーにそれぞれ設けられた送電コイルユニットの共振周波数が相互に同一に設定されているような場合であっても、当該複数のトロッカーに対して同時に給電を行うことができる。
(第5の実施例)
図21及び図22は、本発明の第5の実施例に係るものである。
図21及び図22は、本発明の第5の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1~第4の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1~第4の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図21は、第5の実施例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図21に示すように、トロッカー191は、第1の実施例において説明したトロッカー1の内部の挿入孔2の周囲かつ送電用コイル4の内側に内筒部192を設けて構成されている。
図21に示すように、内筒部192は、送電用コイル4の近傍から挿入孔2の出口側の開口部に至るまでの部分に設けられている。また、内筒部192は、銅等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部192Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部192Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部192Bと、を具備して構成されている。
なお、絶縁部192Bは、樹脂等の絶縁部材により形成されるものに限らず、管体部192Aの切り込み部分の空間そのものであってもよい。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー191によれば、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
なお、本実施例においては、前述のトロッカー191のような構成を具備するものに限らず、例えば、図22のトロッカー201のような構成を具備していてもよい。図22は、第5の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図22に示すように、トロッカー201は、第1の実施例において説明したトロッカー1の内部の挿入孔2の周囲かつ送電用コイル4の外側に外筒部202を設けて構成されている。
図22に示すように、外筒部202は、送電用コイル4の近傍から挿入孔2の出口側の開口部に至るまでの部分に設けられている。また、外筒部202は、銅等の導電部材で形成されているとともに、長軸方向に沿って切り込みが設けられた略円筒状の管体部202Aと、樹脂等の絶縁部材で形成されているとともに、管体部202Aの切り込み部分の空間を埋めるように設けられた絶縁部202Bと、を具備して構成されている。
なお、絶縁部202Bは、樹脂等の絶縁部材により形成されるものに限らず、管体部202Aの切り込み部分の空間そのものであってもよい。
また、トロッカー201においては、電気端子3A、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5を直列接続する際の配線の一部が、絶縁部202Bを貫きかつ管体部202Aに接触しないように設けられている。
そして、以上に述べたような構成を具備するトロッカー201によれば、磁界共鳴現象を利用した給電における伝送効率が向上し易くなる。
なお、本実施例においては、例えば、第2の実施例の内筒部126と略同様の構成を具備するように内筒部192を形成してもよい。また、本実施例においては、例えば、第2の実施例の外筒部105と略同様の構成を具備するように外筒部202を形成してもよい。
一方、本実施例の内筒部192は、複数の絶縁部192Bを具備して構成されていてもよい。また、本実施例の外筒部202は、複数の絶縁部202Bを具備して構成されていてもよい。
(第6の実施例)
図23及び図24は、本発明の第6の実施例に係るものである。
図23及び図24は、本発明の第6の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1~第5の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1~第5の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図23は、第6の実施例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図23に示すように、トロッカー211は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔212と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるようにそれぞれ形成された接続端子部213M及び213Nと、を有して構成されている。
図23に示すように、トロッカー211の内部には、挿入孔212の外周部に沿って巻回された送電用コイル214Mと、接続端子部213Mに設けられた電気端子213A及び送電用コイル214Mに対して直列接続された送電用コンデンサ215Mと、が設けられている。
また、トロッカー211の内部における送電用コイル214M及び送電用コンデンサ215Mの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル214Mは、トロッカー211の内部かつ挿入孔212の外周部において、挿入孔212の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、後述の送電用コイル214Nに比べて挿入孔212の入口側の開口部に近い部分を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル214Mの一方の端部が送電用コンデンサ215Mに対して接続されているとともに、送電用コイル214Mの他方の端部が電気端子213Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー211においては、第2の実施例等において説明した各バイポーラ電気メスに内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル214Mのインダクタンス及び送電用コンデンサ215Mのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
一方、図23に示すように、トロッカー211の内部には、挿入孔212の外周部に沿って巻回された送電用コイル214Nと、接続端子部213Nに設けられた電気端子213B及び送電用コイル214Nに対して直列接続された送電用コンデンサ215Nと、が設けられている。
また、トロッカー211の内部における送電用コイル214N及び送電用コンデンサ215Nの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル214Nは、トロッカー211の内部かつ挿入孔212の外周部において、挿入孔212の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、送電用コイル214Mに比べて挿入孔212の入口側の開口部から離れた部分を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル214Nの一方の端部が送電用コンデンサ215Nに対して接続されているとともに、送電用コイル214Nの他方の端部が電気端子213Bに対して接続されている。
さらに、トロッカー211においては、送電用コイル214M及び送電用コンデンサ215Mにより設定されるものとは異なる直列共振周波数(例えば10MHz)を具備するように、送電用コイル214Nのインダクタンス及び送電用コンデンサ215Nのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー211の内部には、送電用コイル214M及び送電用コンデンサ215Mを含む送電コイルユニットと、送電用コイル214N及び送電用コンデンサ215Nを含む送電コイルユニットと、の2つの送電コイルユニットが、挿入部212の挿入軸に沿って設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー211の構成によれば、例えば、磁界共鳴現象を利用して給電を行う医療機器を、受信コイルユニットの直列共振周波数が相互に異なるように設定された2つの医療機器の中から選択しつつ使用することができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー211の構成によれば、電気端子213A及び213Bが相互に電気的に分離されている限りにおいては、接続端子部213M及び213Nを相互に近接した位置に配置してもよい。
一方、本実施例においては、前述のトロッカー211のような構成を具備するものに限らず、例えば、図24のトロッカー221のような構成を具備していてもよい。図24は、第6の実施例の変形例に係るトロッカーの構成を示す図である。
図24に示すように、トロッカー221は、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔222と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるようにそれぞれ形成された接続端子部223M及び223Nと、を有して構成されている。
図24に示すように、トロッカー221の内部には、挿入孔222の外周部に沿って巻回された送電用コイル224Mと、接続端子部223Mに設けられた電気端子223A及び送電用コイル224Mに対して直列接続された送電用コンデンサ225Mと、が設けられている。
また、トロッカー221の内部における送電用コイル224M及び送電用コンデンサ225Mの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル224Mは、トロッカー221の内部かつ挿入孔222の外周部において、挿入孔212の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するとともに、挿入孔222の一部を略覆うように巻かれている。そして、送電用コイル224Mの一方の端部が送電用コンデンサ225Mに対して接続されているとともに、送電用コイル224Mの他方の端部が電気端子223Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー221においては、第2の実施例等において説明した各バイポーラ電気メスに内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル224Mのインダクタンス及び送電用コンデンサ225Mのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
一方、図24に示すように、トロッカー221の内部には、挿入孔222の外周部に沿って巻回された送電用コイル224Nと、接続端子部223Nに設けられた電気端子223B及び送電用コイル224Nに対して直列接続された送電用コンデンサ225Nと、が設けられている。
また、トロッカー221の内部における送電用コイル224N及び送電用コンデンサ225Nの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル224Nは、トロッカー221の内部かつ送電用コイル224Mの外周部において、挿入孔222の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル224Nの一方の端部が送電用コンデンサ225Nに対して接続されているとともに、送電用コイル224Nの他方の端部が電気端子223Bに対して接続されている。
さらに、トロッカー221においては、送電用コイル224M及び送電用コンデンサ225Mにより設定されるものとは異なる直列共振周波数(例えば10MHz)を具備するように、送電用コイル224Nのインダクタンス及び送電用コンデンサ225Nのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、トロッカー221の内部には、送電用コイル224M及び送電用コンデンサ225Mを含む送電コイルユニットと、送電用コイル224N及び送電用コンデンサ225Nを含む送電コイルユニットと、の2つの送電コイルユニットが、挿入孔222の外周部の一部を二重に囲むように設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー221の構成によれば、例えば、磁界共鳴現象を利用して給電を行う医療機器を、受信コイルユニットの直列共振周波数が相互に異なるように設定された2つの医療機器の中から選択しつつ使用することができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー221の構成によれば、電気端子223A及び223Bが相互に電気的に分離されている限りにおいては、接続端子部223M及び223Nを相互に近接した位置に配置してもよい。
一方、トロッカー211及び221は、以上に述べたような構成を具備するものに限らず、例えば、図6A及び図6Bに示した態様を適用することにより、一方の送電コイルユニットをトロッカー本体部32Aに設けるとともに、他方の送電コイルユニットを送電コイルユニット32Bに設けて構成してもよい。
(第7の実施例)
図25Aから図27Bは、本発明の第7の実施例に係るものである。
図25Aから図27Bは、本発明の第7の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1~第6の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1~第6の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図25Aは、第7の実施例に係るトロッカーの外観を示す図である。図25Bは、第7の実施例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図25Aに示すように、トロッカー231は、被検体の体壁に形成した1つの切開創から複数の医療機器を同時に挿入して使用することができるように構成されている。
具体的には、図25Aに示すように、トロッカー231は、3つの挿入孔部231Aと、各挿入孔部231Aに1つずつ設けられた挿入孔232の出口側の開口部(図示せず)にそれぞれ連通するように形成された筒体部231Bと、を有して構成されている。
また、図25Aに示すように、各挿入孔部231Aには、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔232と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部233と、がそれぞれ設けられている。
一方、図25Bに示すように、各挿入孔部231Aの内部には、挿入孔232の外周部に沿って巻回された送電用コイル234と、接続端子部233に設けられた電気端子233A及び送電用コイル234に対して直列接続された送電用コンデンサ235と、が設けられている。
また、各挿入孔部231Aの内部における送電用コイル234及び送電用コンデンサ235の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル234は、挿入孔部231Aの内部かつ挿入孔232の外周部において、挿入孔232の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル234の一方の端部が送電用コンデンサ235に対して接続されているとともに、送電用コイル234の他方の端部が電気端子233Aに対して接続されている。
さらに、トロッカー231においては、各挿入孔部231A毎に異なる直列共振周波数を具備するように、送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスがそれぞれ設定される。具体的には、例えば、3つの挿入孔部231Aのうち、第1の挿入孔部231Aにおいては、第1の共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスが設定され、第2の挿入孔部231Aにおいては、第2の共振周波数(例えば10MHz)を具備するように送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスが設定され、第3の挿入孔部231Aにおいては、第3の共振周波数(例えば15MHz)を具備するように送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスが設定される。
すなわち、前述の第1の挿入孔部231Aの内部には、第1の共振周波数で共振するように構成された第1の送電コイルユニットが設けられている。また、前述の第2の挿入孔部231Aの内部には、第2の共振周波数で共振するように構成された第2の送電コイルユニットが設けられている。さらに、前述の第3の挿入孔部231Aの内部には、第3の共振周波数で共振するように構成された第3の送電コイルユニットが設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー231の構成によれば、磁界共鳴現象による給電を複数の医療機器に対して同時に行うことができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー231の構成によれば、各電気端子233A同士が相互に近接するような位置に挿入孔部231Aを配置してもよい。
一方、本実施例においては、前述のトロッカー231のような構成を具備するものに限らず、例えば、図26A及び図26Bのトロッカー241のような構成を具備していてもよい。図26Aは、第7の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図26Bは、第7の実施例の第1の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図26Aに示すように、トロッカー241は、被検体の体壁に形成した1つの切開創から複数の医療機器を同時に挿入して使用することができるように構成されている。
具体的には、図26Aに示すように、トロッカー241は、3つの挿入孔部241Aと、各挿入孔部241Aに1つずつ設けられた挿入孔242の出口側の開口部(図示せず)にそれぞれ連通するように形成された筒体部241Bと、各挿入孔部241Aの外周側を環状に囲むように形成された環体部241Cと、を有して構成されている。
また、図26Aに示すように、各挿入孔部241Aには、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔242が設けられている。
さらに、図26Aに示すように、環体部241Cの側面には、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部243が設けられている。
一方、図26Bに示すように、環体部241Cの内部には、各挿入孔232の外周部の一部を覆うように巻回された送電用コイル244Mと、接続端子部243の電気端子243Aに接続された電気接続部材246Mと、電気接続部材246M及び送電用コイル244Mに対して直列接続された送電用コンデンサ245Mと、が設けられている。
また、環体部241Cの内部における送電用コイル244M及び送電用コンデンサ245Mの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル244Mは、環体部241Cの内部かつ各挿入孔222の外周部において、各挿入孔242の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル244Mの一方の端部が送電用コンデンサ245Mに対して接続されているとともに、送電用コイル244Mの他方の端部が電気接続部材246Mに接続されている。
さらに、トロッカー241においては、第2の実施例等において説明した各バイポーラ電気メスに内蔵された受電コイルユニットの直列共振周波数に一致する所定の直列共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、送電用コイル244Mのインダクタンス及び送電用コンデンサ245Mのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
また、図26Bに示すように、環体部241Cの内部には、各挿入孔232の外周部の一部を覆うように巻回された送電用コイル244Nと、接続端子部243の電気端子243Aに接続された電気接続部材246Nと、電気接続部材246N及び送電用コイル244Nに対して直列接続された送電用コンデンサ245Nと、が設けられている。
さらに、環体部241Cの内部における送電用コイル244N及び送電用コンデンサ245Nの周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル244Nは、環体部241Cの内部かつ送電用コイル244Mの外周部において、各挿入孔242の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル244Nの一方の端部が送電用コンデンサ245Nに対して接続されているとともに、送電用コイル244Nの他方の端部が電気接続部材246Nに接続されている。
さらに、環体部241Cにおいては、送電用コイル244M及び送電用コンデンサ245Mにより設定されるものとは異なる直列共振周波数(例えば10MHz)を具備するように、送電用コイル244Nのインダクタンス及び送電用コンデンサ245Nのキャパシタンスがそれぞれ設定されている。
すなわち、環体部241Cの内部には、送電用コイル244M及び送電用コンデンサ245Mを含む送電コイルユニットと、送電用コイル244N及び送電用コンデンサ245Nを含む送電コイルユニットと、の2つの送電コイルユニットが、各挿入孔242の外周部の一部を二重に囲むように設けられている。
そして、以上に述べたようなトロッカー241の構成によれば、磁界共鳴現象による給電を複数の医療機器に対して同時に行うことができる。
また、本実施例においては、前述のトロッカー231または241のような構成を具備するものに限らず、例えば、図27A及び図27Bのトロッカー251のような構成を具備していてもよい。図27Aは、第7の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの外観を示す図である。図27Bは、第7の実施例の第2の変形例に係るトロッカーの要部の内部構成を示す図である。
図27Aに示すように、トロッカー251は、被検体の体壁に形成した1つの切開創から複数の医療機器を同時に挿入して使用することができるように構成されている。
具体的には、図27Aに示すように、トロッカー251は、3つの挿入孔部251Aと、各挿入孔部251Aに1つずつ設けられた挿入孔252の出口側の開口部(図示せず)にそれぞれ連通するように形成された筒体部251Bと、を有して構成されている。
また、図27Aに示すように、各挿入孔部251Aには、処置具等を挿入可能な寸法を具備する孔として形成された挿入孔252と、送電ケーブル24を着脱自在に接続できるように形成された接続端子部253と、がそれぞれ設けられている。
一方、図27Bに示すように、各挿入孔部251Aの内部には、挿入孔252の外周部に沿って巻回された送電用コイル254と、接続端子部253に設けられた電気端子253A及び送電用コイル254に対して直列接続された送電用コンデンサ255と、送電コイル254の外周部を略覆うことが可能なC形状の板状部材として形成された導電板256と、が設けられている。
また、各挿入孔部251Aの内部における送電用コイル254及び送電用コンデンサ255の周辺は、樹脂等の絶縁部材で覆われている。
送電用コイル254は、挿入孔部251Aの内部かつ挿入孔252の外周部において、挿入孔252の挿入軸に対して平行な巻き軸を具備するように巻かれている。そして、送電用コイル254の一方の端部が送電用コンデンサ255に対して接続されているとともに、送電用コイル254の他方の端部が電気端子253Aに対して接続されている。
導電板256は、送電コイル254の高さに対して十分に大きな高さを具備するとともに、電気端子253A、送電用コイル254及び送電用コンデンサ255の各部にそれぞれ接触しないような位置において送電用コイル254の外周部を略覆うことが可能な仕切部材として形成されている。
なお、導電板256は、外周の一部に絶縁部を具備する限りにおいては、図27Bのような切り込みを具備するC形状に形成されてもよく、または、図12A及び図12Bのような絶縁部材を設けて形成されてもよい。
さらに、トロッカー251においては、各挿入孔部251Aが同一の直列共振周波数を具備するように、送電用コイル234のインダクタンス及び送電用コンデンサ235のキャパシタンスをそれぞれ設定することができる。具体的には、例えば、各挿入孔部251Aにおいて、所定の共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように送電用コイル254のインダクタンス及び送電用コンデンサ255のキャパシタンスをそれぞれ設定することができる。
すなわち、トロッカー251においては、所定の共振周波数で共振するように構成された送電コイルユニットを各挿入孔部251Aの内部に設けることができる。
そして、以上に述べたようなトロッカー251の構成によれば、各挿入孔部251Aにそれぞれ設けられた送電コイルユニットの共振周波数が相互に同一に設定されているような場合であっても、磁界共鳴現象による給電を複数の医療機器に対して同時に行うことができる。
なお、以上に述べたようなトロッカー251の構成によれば、例えば、各挿入孔部251Aのうち、2つの挿入孔部251Aの送電コイルユニットの共振周波数を第1の共振周波数に設定するとともに、残りの1つの挿入孔部251Aの送電コイルユニットの共振周波数を、前記第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数に設定することもできる。
また、以上に述べたようなトロッカー251の構成によれば、各電気端子253A同士が相互に近接するような位置に挿入孔部251Aを配置してもよい。
(第8の実施例)
図28は、本発明の第8の実施例に係るものである。
図28は、本発明の第8の実施例に係るものである。
なお、本実施例においては、第1~第7の実施例のいずれかと同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、第1~第7の実施例のいずれとも異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。図28は、第8の実施例に係る送電コイルユニットの構成を示す図である。
図28に示すように、本実施例の送電コイルユニットは、トロッカー261に内蔵されたトロッカー内送電用コイル264Aと、バイポーラ電気メス等の医療機器の使用対象となる被験者を横臥可能なベッド271に内蔵されたベッド内送電用コイル264Bと、送電用コンデンサ265と、電気接続部材266と、を直列に接続して構成されている。
また、トロッカー内送電用コイル264A及びベッド内送電用コイル264Bは、磁界の発生方向が相互に一致するように(または反転しないように)巻回及び接続されている。
さらに、本実施例の送電コイルユニットにおいては、所定の共振周波数(例えば13.56MHz)を具備するように、トロッカー内送電用コイル264Aのインダクタンスと、ベッド内送電用コイル264Bのインダクタンスと、送電用コンデンサ265のキャパシタンスと、がそれぞれ設定されている。
そして、前述のような構成を具備する送電コイルユニットによれば、磁界共鳴現象を利用して給電を行う際の磁界を広範囲に発生させることができる。
なお、以上に述べた各実施例によれば、電気的に直列に接続されたコイル及びコンデンサを具備するコイルユニットを直列共振させるように構成したものに限らず、電気的に並列に接続されたコイル及びコンデンサを具備するコイルユニットを並列共振させるように構成してもよい。図29は、並列共振可能な送電コイルユニットをトロッカー内に設けた場合の構成の一例を示す図である。図30は、並列共振可能な受電コイルユニットをバイポーラ電気メス内に設けた場合の構成の一例を示す図である。
具体的には、例えば、図29のトロッカー301として示すように、送電用コイル4及び送電用コンデンサ5が電気端子3Aに対して電気的に並列になるように接続され、さらに、送電用コイル4のインダクタンス及び送電用コンデンサ5のキャパシタンスが、バイポーラ電気メス11等に内蔵された受電コイルユニットの共振周波数に一致する所定の並列共振周波数を具備するようにそれぞれ設定された送電コイルユニットをトロッカー内に設けてもよい。
また、例えば、図30のバイポーラ電気メス311として示すように、受電用コイル17及び受電用コンデンサ19が変換回路18に対して電気的に並列になるように接続され、さらに、受電用コイル17のインダクタンス及び受電用コンデンサ19のキャパシタンスが、トロッカー1等に内蔵された送電コイルユニットの共振周波数に一致する所定の並列共振周波数を具備するようにそれぞれ設定された受電コイルユニットをバイポーラ電気メス内に設けてもよい。
さらに、送電コイルユニット、受電コイルユニット及び中継コイルユニットの各コイルユニットにおいて、直列共振で共振するように構成されたコイルユニットと、並列共振で共振するように構成されたコイルユニットと、が併用されてもよい。
具体的には、例えば、直列共振で共振するように構成された送電コイルユニットを具備するトロッカー1と、並列共振で共振するように構成された受電コイルユニットを具備するバイポーラ電気メス311と、が併用されてもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、1組のコイル及びコンデンサを直列接続することにより各コイルユニット(送電コイルユニット、受電コイルユニット及び中継コイルユニット)を構成するものに限らず、例えば、コイル自身の浮遊容量をコンデンサの代わりに用いて各コイルユニットを構成してもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、送電コイルユニットの送電用コイルに電気端子を取り付けるものに限らず、例えば図31に示すように、閉ループコイル321に設けられた電気端子321Aに電源装置(図示せず)からの電力が供給されるようにし、さらに、電磁誘導現象を発生可能な間隔だけ離して閉ループコイル321及び送電コイル322をそれぞれ配置するようにしてもよい。図31は、送電コイルユニットに組み込むことが可能な構成の一例を示す図である。
そして、前述のような構成によれば、電気端子321A及び閉ループコイル321を介して無線で受電された電力を送電コイル322から送電することができる。
また、以上に述べた各実施例においては、送電コイルユニットの送電用コンデンサを電源装置21の内部に設けて構成してもよい。
また、以上に述べた各実施例は、トロッカーに挿入して使用される医療機器である限りにおいては、バイポーラ電気メス以外にも適用可能である。具体的には、バイポーラ電気メスの代わりに、例えば、内視鏡、モノポーラ電気メス、及び超音波処置具等を用いたとしても、以上に述べた各実施例を実施することができる。
また、以上に述べた各実施例においては、例えば、受電コイルユニットを具備する医療機器内にバッテリ等の蓄電装置を設けることにより、当該受電コイルユニットにおいて受電された電力を当該蓄電装置に蓄えた後で、当該医療機器の使用状況に応じた電力が当該蓄電装置から供給されるようにしてもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、バイポーラ電気メスの受電コイルユニットにおいて受電された電力が、変換回路を介さずに、処置用電極へ直接供給されるように構成してもよい。
また、以上に述べた各実施例においては、電源装置、トロッカー、または、バイポーラ電気メスの変換回路のいずれかにインピーダンスマッチング回路が設けられていてもよい。そして、このような構成によれば、例えば、送電用コイルと受電用コイルとの間の位置及び姿勢の変化、または、受電コイルユニットを具備する医療機器における負荷状態の変化等に応じてインピーダンスマッチング回路を制御することにより、磁界共鳴現象を利用して給電を行う際の伝送効率を最適化することができる。
なお、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
本出願は、2012年6月26日に日本国に出願された特願2012-143300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 (20)
- トロッカーと、
少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた1以上の送電用コイルと、
少なくとも1つの前記送電用コイルを具備し、所定の共振周波数で共振できるように構成された送電コイルユニットと、
前記トロッカーの挿入孔に挿入可能な筒状の挿入部を具備する医療機器と、
前記挿入部の内部において、少なくとも一部が非導電性の部材に覆われた状態で設けられた受電用コイルと、
前記受電用コイルを具備し、前記所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された受電コイルユニットと、
を有することを特徴とする医療用無線給電システム。 - 前記送電用コイルの巻き軸と、前記挿入孔の挿入軸と、が平行であることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記トロッカーは、トロッカー本体部と、前記トロッカー本体部に対して着脱自在に構成された前記送電コイルユニットと、を具備し、
前記トロッカー本体部に前記送電コイルユニットが装着された際に、前記送電用コイルが前記挿入孔の近傍に配置され、かつ、前記送電用コイルの巻き軸と前記挿入孔の挿入軸とが平行になることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記送電用コイルは、前記トロッカーの内部において、前記挿入孔の入口側の開口部の近傍から出口側の開口部の近傍に至るまでの部分を略覆うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記受電用コイルの巻き軸と、前記挿入部の長軸と、が平行であることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記受電コイルは、前記挿入部の先端側から後端側に至るまでの部分に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記受電コイルは、前記挿入部が前記挿入孔に挿通された際に、前記挿入孔の入口側の開口部付近に配置されるような位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記挿入部は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備する筒体の内部に前記受電用コイルを設けて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記挿入部は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備する筒体の外周部に前記受電用コイルを設けて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記管体部は、相互に導電率の異なる2以上の部材を積層して形成されていることを特徴とする請求項8に記載の医療用無線給電システム。
- 前記所定の共振周波数に一致する共振周波数で共振できるように構成された1以上の中継コイルユニットが前記挿入部の内部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記トロッカーは、前記送電用コイルの直径及び高さに対して十分に大きな幅及び高さを具備して形成された導電性の仕切部材を着脱できるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記トロッカーの内部には、前記送電用コイルの外周部を略覆うことが可能な形状を具備するとともに、外周の一部に絶縁部を具備して形成された導電性の仕切部材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
- 前記トロッカーの内部における前記送電用コイルの近傍から前記挿入孔の出口側の開口部に至るまでの部分に筒体が設けられ、
前記筒体は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備し、
前記トロッカーの内部の前記挿入孔の周囲かつ前記送電用コイルの内側に前記筒体が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記トロッカーの内部における前記送電用コイルの近傍から前記挿入孔の出口側の開口部に至るまでの部分に筒体が設けられ、
前記筒体は、導電部材により形成された管体部と、前記管体部の長軸方向に沿って絶縁部材を設けて形成された絶縁部と、を具備し、
前記トロッカーの内部の前記挿入孔の周囲かつ前記送電用コイルの外側に前記筒体が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記挿入孔の近傍に設けられた複数の前記送電用コイルと、
前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に異なる共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記トロッカーの複数の挿入孔各々に1つずつ設けられた複数の前記送電用コイルと、
前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に異なる共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記トロッカーの複数の挿入孔各々に1つずつ設けられた複数の前記送電用コイルと、
前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に同一の共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、
前記複数の挿入孔各々に1つずつ設けられ、前記送電用コイルの外周部を略覆うことが可能な形状を具備するとともに、外周の一部に絶縁部を具備してそれぞれ形成された導電性の複数の仕切部材と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記トロッカーの複数の挿入孔の外周部の一部を覆うように設けられた複数の前記送電用コイルと、
前記複数のうちのいずれか1つの前記送電用コイルをそれぞれ具備するとともに、相互に異なる共振周波数で共振するようにそれぞれ構成された複数の前記送電コイルユニットと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。 - 前記送電用コイルは、前記トロッカーの内部に設けられた第1のコイルと、前記医療機器の使用対象となる被験者の近傍に配置される第2のコイルと、を具備し、
前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、磁界の発生方向が反転しないように巻回された状態で直列に接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用無線給電システム。
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