WO2016194568A1 - 医療機器、コート材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a medical device for performing a treatment on a living tissue with energy such as ultrasonic vibration, and a coating material.
- JP 2011-505198 A there is an ultrasonic surgical blade as a minimally invasive surgical instrument.
- mechanical vibration is generated at an ultrasonic frequency using an ultrasonic transducer, and the mechanical vibration is transmitted to an end effector via a transmission component.
- the end effector vibrates to generate heat in the tissue, cutting and coagulating the tissue.
- a medical device includes an end effector to which vibration is transmitted, a film that covers the end effector, and is formed with at least one of a hollow space and unevenness, Is provided.
- a coating material according to one embodiment of the present invention includes a resin as a base material and a plurality of types of hollow particles mixed in the resin and having different particle size distributions.
- a minimally invasive medical device can be provided.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the medical device according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view showing a tip portion and a jaw of a vibration transmitting member of the handpiece of the medical device shown in FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a vibration generating portion of the medical device shown in FIG.
- FIG. 4 is a side view showing a first portion and a second portion of the coating provided on the vibration transmission member shown in FIG. 1.
- FIG. 5A is a top view showing the tip of the vibration transmitting member shown in FIG. 5B is a side view of the distal end portion of the vibration transmitting member shown in FIG. 5A.
- FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing each layer of the film (first portion, second portion) shown in FIG.
- FIG. 7 is a perspective view showing the unevenness of the first portion of the coating shown in FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the first hollow particles contained in the second layer of the first part and the second part of the coating shown in FIG.
- FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the second hollow particles contained in the second layer of the first part and the second part of the coating shown in FIG.
- FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a heat conduction path of the second layer of the first part and the second part of the coating shown in FIG. FIG.
- FIG. 11 is a photograph showing the heat insulation test results (presence or absence of whitening of the pig liver) corresponding to the first to fifth regions of the metal plate as if it were the end effector of this embodiment.
- FIG. 12 is a schematic view illustrating the periphery of the vibration transmission member of the hand piece of the medical device according to the second embodiment.
- FIG. 13 is a schematic view illustrating the periphery of a vibration transmission member of the hand piece of the medical device according to the third embodiment.
- FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a vibration transmitting member, a film, a jaw, and a sheath of a hand piece of a medical device according to the fourth embodiment.
- FIG. 15 is sectional drawing which showed the vibration transmission member and membrane
- FIG. 16 is a side view showing a vibration transmitting member and a film of a first modification of the fifth embodiment.
- FIG. 17 is a side view showing a vibration transmitting member and a film of a second modification of the fifth embodiment.
- FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing a heat conduction path of the second layer of the first part and the second part of the film of the medical device of the sixth embodiment.
- FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing each layer of a film (first portion, second portion) of the medical device according to the seventh embodiment.
- FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing each layer of a film (first portion, second portion) of the medical device according to the eighth embodiment.
- the medical device 11 includes a handpiece 12, a power supply unit 13, and a cable 14 that connects the handpiece 12 and the power supply unit 13.
- the handpiece 12 includes a housing 15 constituting an outer shell, a fixed handle 16 provided integrally with the housing 15, a handle 17 that can rotate with respect to the housing 15, and a housing 15, a plurality of operation buttons 18, a vibration generating unit 22 (transducer) housed in a case 21 detachable from the housing 15, and a rod-shaped vibration transmitting member 23 connected to the vibration generating unit 22.
- a vibration generating unit 22 transducer
- a cylindrical sheath 24 (tubular member) that covers the periphery of the vibration transmission member 23 and protects the vibration transmission member 23, and a ring-shaped support portion provided between the vibration transmission member 23 and the sheath 24 25 (lining), a knob 26 (rotary knob) fixed to the sheath 24, a vibration transmission member 23, and the sheath 24 so as to be rotatable.
- the distal direction C1 one of the two directions parallel to the longitudinal direction C of the vibration transmitting member 23
- the proximal direction C2 the description opposite to the distal direction
- the vibration generating unit 22 includes an ultrasonic transducer 32 and a horn member 33.
- the ultrasonic transducer 32 is provided with a plurality of (for example, four in this embodiment) piezoelectric elements 34 that change the current into ultrasonic vibration.
- One end of an electrical wiring 35 is connected to the ultrasonic transducer 32.
- the electrical wiring 35 passes through the inside of the cable 14 and is connected to the ultrasonic current supply unit 36 of the power supply unit 13 at the other end.
- the ultrasonic transducer 32 is attached to the horn member 33.
- the horn member 33 is formed of a metal material.
- the horn member 33 has a substantially conical cross-section changing portion in which the cross-sectional area decreases as it goes in the tip direction C1 of the vibration transmitting member 23.
- the amplitude of the ultrasonic vibration is enlarged at the cross-section changing portion.
- the support portion 25 is provided at a node position of ultrasonic vibration (indicated by a sine curve in the drawing) generated by the vibration generating portion 22.
- the support unit 25 supports the vibration transmitting member 23 and seals the inside of the sheath 24 so that a treatment piece of liquid or living tissue does not enter the proximal end direction C2 side of the support unit 25.
- the vibration transmission member 23 (probe) is formed in a rod shape whose tip direction side is bent sideways, for example, by a biocompatible metal material (for example, titanium alloy).
- the vibration transmitting member 23 includes a distal end portion 23A located on the distal direction C1 side, a proximal end portion 23B on the proximal direction side, and an intermediate portion 23C provided at a position between the distal end portion 23A and the proximal end portion 23B. ,have.
- the distal end portion 23A and the intermediate portion 23C constitute a part of the end effector 28.
- the base end portion 23B is connected to one of the two second electric wires.
- One of the second electric wires passes through the inside of the cable 14 and is electrically connected to one output terminal of the high-frequency current supply unit 38 at the other end.
- the vibration transmitting member 23 not only applies ultrasonic vibration to the living tissue, but also functions as one pole of a bipolar electrode for performing a bipolar treatment.
- the sheath 24 has a cylindrical shape and protects the vibration transmission member 23 located inside.
- the sheath 24 is attached to the housing 15 so as to be rotatable with respect to the housing 15 at the proximal end portion.
- the knob 26 is fixed to the sheath 24. By rotating the knob 26 with respect to the housing 15, the sheath 24, the vibration transmitting member 23, the ultrasonic transducer 32, and the jaw 27 can be rotated integrally around the central axis C.
- the sheath 24 has a support pin 41 for supporting the jaw 27 at the distal end portion 23A.
- the proximal end portion of the sheath 24 is connected to the other of the two second electric wires.
- the other second electric wiring passes through the inside of the cable 14 and is electrically connected to the other output terminal of the high-frequency current supply unit 38 at the other end.
- the jaw 27 is electrically connected to the sheath 24 via the support pin 41. For this reason, the jaw 27 at the tip of the sheath 24 can function as the other pole of the bipolar electrode for performing the bipolar treatment.
- the electrode portion of the jaw 27 is made of, for example, a copper alloy.
- the end effector 28 is configured by a tip end portion 23 ⁇ / b> A (first gripping piece), an intermediate portion 23 ⁇ / b> C, and a jaw 27 (second gripping piece) of the vibration transmission member 23.
- a portion of the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23 that faces the jaw 27 constitutes a first treatment surface 42.
- a portion of the jaw 27 facing the vibration transmission member 23 constitutes a second treatment surface 43.
- the surgeon can open and close the jaw 27 to move the end effector 28 like a forceps and hold the treatment target between the distal end portion 23 ⁇ / b> A and the jaw 27.
- the end effector 28 performs treatment energy (ultrasonic energy, electrical energy) for cauterizing or incising the living tissue on the treatment target (living tissue) or performing both cauterization and incision on the treatment target (living tissue) in such a state. It can be applied to perform treatment such as excision and coagulation of living tissue.
- the treatment energy is ultrasonic energy or electrical energy, but it is configured so as to output alone with any of ultrasonic energy, high frequency energy, thermal energy, light energy, electromagnetic wave, or kinetic energy. Alternatively, the energy may be combined and output as appropriate.
- the surgeon can open and close the jaw 27 by rotating the handle 17 with respect to the housing 15. That is, when the operator operates the handle 17, the movable pipe provided inside the sheath 24 moves forward and backward along the central axis C of the sheath 24, thereby opening and closing the jaw 27.
- the coating 31 (coating material) has a first portion 44 that covers the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23 and a second portion 45 that covers the intermediate portion 23 ⁇ / b> C of the vibration transmitting member 23.
- the film 31 is formed in an appropriate thickness in accordance with the application, for example, in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the film 31 is made of an electrically insulating resin material.
- the first portion 44 is provided at the tip portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23 and exposed to the outside from the sheath 24. More specifically, the first portion 44 covers a portion of the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23 that is opposite to the first treatment surface 42 that faces the jaw 27. As shown in more detail in FIG. 5, the first portion 44 is provided at a position away from the distal end component portion 46 (tapered portion, inclined portion, chamfered portion) that constitutes the probe distal end surface on the most distal end side of the distal end portion 23A. It has been.
- the first portion 44 includes a first layer 51 serving as a base layer, a second layer 52 provided above the first layer 51, and a third layer 53 provided above the second layer 52. And having.
- the first layer 51 and the third layer 53 are formed of a general film formed of a resin material such as PEEK (resin that does not include hollow particles: second resin).
- the outermost third layer 53 has irregularities 54 formed on the surface.
- the unevenness 54 of the third layer 53 can be formed so as to be transferred by the following method, for example.
- a metal round bar having a plurality of irregularities formed in a knurled shape on the surface is heated to several hundred degrees, and the heated round bar and the first portion 44 (vibration transmitting member 23) are rotated with respect to each other.
- the unevenness 54 can be formed transferably with respect to the first portion 44.
- the unevenness 54 is transferred in a more uniform manner (as shown in FIG. 7 with a uniform pitch) than when the surface roughness is increased by sandblasting or the like. Can be arranged). For this reason, the performance which does not transmit heat with respect to the surrounding structure
- the second layer 52 is formed by dispersively mixing the first hollow particles 55 and the second hollow particles 56 with a base material made of PEEK resin.
- the first hollow particles 55 are made of hollow spherical glass (soda-lime borosilicate glass) or silica (silicon dioxide).
- the particle diameter of the first hollow particles 55 is distributed within a range of 20 to 30 ⁇ m, for example.
- the second hollow particles 56 are made of hollow and bottomed cylindrical glass (soda-lime borosilicate glass) or silica (silicon dioxide).
- the particle size of the second hollow particles 56 is, for example, about 0.2 ⁇ m. For this reason, the particle size distribution of the second hollow particles 56 is different from the particle size distribution of the first hollow particles 55.
- a hole of about 0.1 ⁇ m is formed inside the second hollow particle 56. For this reason, a hollow space (a space filled with air) is formed inside the first hollow particles 55 and the second hollow particles 56.
- the second portion 45 is provided in a portion covered with the sheath 24 by the intermediate portion 23 ⁇ / b> C of the vibration transmitting member 23.
- the second portion 45 covers a position on the tip direction C1 side of the intermediate portion 23C of the vibration transmitting member 23 with respect to a portion where the support portion 25 is provided (node position of ultrasonic vibration).
- the second portion 45 has the same composition as the first layer 51 of the first portion 44 and the same composition as that of the second layer 52 of the first portion 44 and the first layer 51 continuously formed therewith. It has the 2nd layer 52 formed continuously, and the 3rd layer 53 formed continuously with this with the composition similar to the 3rd layer 53 of the 1st part 44.
- the second layer 52 overlaps the upper side of the first layer 51, and the third layer 53 overlaps the upper side of the second layer 52.
- the first layer 51 and the third layer 53 are formed of a general film formed of a resin material such as PEEK (resin that does not include hollow particles: second resin).
- the third layer 53 of the second portion 45 is formed flat.
- the power supply unit 13 includes an ultrasonic current supply unit 36 (ultrasonic energy supply unit), a high frequency current supply unit 38 (high frequency energy supply unit), and a control unit 58 that controls them.
- the control unit 58 can control the supply of ultrasonic generation current from the ultrasonic current supply unit 36 and the supply of high-frequency current from the high-frequency current supply unit 38.
- the operation button 18 is operated by the surgeon, an electric signal is transmitted to the control unit 58, and an input of energy operation is detected.
- the control unit 58 supplies the ultrasonic generation current from the ultrasonic current supply unit 36 to the vibration generation unit 22 and also supplies the high frequency current from the high frequency current supply unit 38 to the end effector 28.
- the plurality of operation buttons 18 include a first operation button 18A corresponding to the coagulation mode and a second operation button 18B corresponding to the coagulation / incision mode. Therefore, for example, when the operator operates the first operation button 18A, ultrasonic energy and high-frequency energy suitable for coagulation of the living tissue are output from the end effector 28 under the control of the control unit 58 described above. When the operator operates the second operation button 18B, ultrasonic energy and high-frequency energy suitable for coagulation and incision of the biological tissue are output from the end effector 28 under the control of the control unit 58 described above.
- the surgeon can operate the handle 17 to sandwich the living tissue between the vibration transmitting member 23 and the jaw 27. Further, the operator can input energy to the sandwiched living tissue by operating the operation button 18.
- the vibration transmitting member 23 performs ultrasonic vibration to apply thermal energy (ultrasonic energy) due to frictional motion to the living tissue.
- a high-frequency current is passed through the living tissue between the vibration transmitting member 23 serving as a bipolar electrode and the jaw 27, so that high-frequency energy can be applied to the living tissue.
- the surgeon operates the first operation button 18A in a state where the living tissue is sandwiched between the vibration transmitting member 23 and the jaw 27, thereby causing a high-frequency current to flow through the living tissue sandwiched by the end effector 28.
- High-frequency energy can be input to living tissue Thereby, it is possible to perform only coagulation of the living tissue.
- the end effector 28 may become a high temperature exceeding 200 ° C., for example.
- the first portion 44 and the second portion 45 of the film 31 are formed on the vibration transmission member 23.
- the second layer 52 of the first portion 44 and the second portion 45 includes first hollow particles 55 and second hollow particles 56 having different particle size distributions and having heat insulation properties. Therefore, as shown in FIG. 10, the path of heat transfer from the end effector 28 toward the third layer 53 in the second layer 52 is a path that bypasses the first hollow particles 55 and the second hollow particles 56. . For this reason, compared with the actual thickness of the second layer 52, the path through which the heat conduction is performed can be extended several times. As a result, the heat flux (heat transfer amount) in the direction penetrating the coating 31 can be reduced.
- the experimental results of evaluating the heat insulation of the film using pig liver will be described.
- pig liver when a high-temperature metal or the like is brought into contact, a phenomenon called burnt whitening occurs in which the burnt portion becomes white.
- the heat insulation was evaluated using whitening of pig liver.
- the metal plate (titanium alloy) on which various coatings (thermal insulation coating) were applied was regarded as the end effector 28, and the thermal insulation of the coating 31 was evaluated.
- the first to fifth regions 61 to 65 in which various conditions were set were set for the metal plate.
- the film 31 is formed on the surface of the metal plate.
- the coating 31 (heat insulating coat) was not formed, and the metal plate was exposed.
- the film 31 (heat insulating coat) is formed of a general resin such as PEEK, for example, and the film 31 does not contain hollow particles (heat insulating particles).
- the coating 31 in the third region 63 is formed by mixing mixed particles obtained by mixing the first hollow particles 55 (large) and the second hollow particles 56 (small) in a ratio of 4: 1, and a mother made of a general resin such as PEEK. It was formed by mixing at a certain ratio to the material.
- the coating 31 in the fourth region 64 is formed by mixing mixed particles obtained by mixing the first hollow particles 55 (large) and the second hollow particles 56 (small) in a ratio of 2: 1, and a mother made of a general resin such as PEEK. It was formed by mixing at a certain ratio to the material.
- the coating 31 in the fifth region 65 is made of a mixed particle obtained by mixing the first hollow particles 55 (large) and the second hollow particles 56 (small) in a ratio of 2: 1.
- the blended amount of the mixed particles with respect to the resin of the base material was set to twice the amount of the coating 31 in the third region 63.
- the ratio of the first hollow particles 55 (large) and the second hollow particles 56 (small) is 4: 1, which is the same as the third region 63.
- the metal plate on which the first to fifth regions 61 to 65 were formed was left in an oven at 125 ° C. for 30 minutes. After completion of the standing, the metal plate was pressed against the pig liver 66 for several seconds and then separated from the pig liver 66.
- whitening was confirmed in the porcine liver tissue brought into contact with the first region 61 and the porcine liver tissue brought into contact with the second region 62.
- the occurrence of white burn can be confirmed from the fact that the boundary with the surrounding tissue not affected by heat is clearly seen, as shown by the arrows in FIG.
- the medical device 11 includes an end effector 28 to which vibration is transmitted, and a coating 31 that covers the end effector 28 and has at least one of a hollow space and unevenness 54 formed thereon.
- the heat of the end effector 28 can be made difficult to be conducted to the surface of the film 31 due to the heat insulating effect of the hollow space.
- the contact area with the surrounding tissue can be reduced, and the heat conduction efficiency can be reduced. As a result, even when the end effector 28 is accidentally brought into contact with a surrounding tissue different from the treatment target, it is possible to reduce thermal invasion to the surrounding tissue.
- the thermal conductivity of the film 31 is smaller than the thermal conductivity of the end effector 28. According to this configuration, even when the end effector 28 is inadvertently brought into contact with the surrounding tissue by the coating 31 having low thermal conductivity, the surrounding tissue is not thermally invaded, and the burden on the patient is reduced. The operator's workability can be improved.
- the hollow space and the unevenness 54 inhibit heat conduction from the end effector 28 toward the surface of the coating 31. According to this configuration, it is possible to prevent the surface of the film 31 from becoming high temperature, prevent thermal invasion of surrounding tissues, and reduce the burden on the patient.
- the unevenness 54 is provided at a position exposed to the outside. According to this configuration, since the unevenness 54 is provided at a position exposed to the outside on the surface of the vibration transmitting member 23 that vibrates, minute cavitation can be generated at the position where the unevenness 54 is provided. Thereby, it is possible to prevent the debris of the living tissue generated by the treatment from sticking to the film 31.
- the coating 31 includes hollow particles. According to this configuration, the film 31 in which a hollow space is formed can be easily formed.
- the coating 31 includes a plurality of types of hollow particles having different particle size distributions.
- the coating material (coating 31) includes a resin as a base material and a plurality of types of hollow particles mixed in the resin and having different particle size distributions.
- the heat conduction path can be formed so as to bypass the hollow particles, the heat conduction path can be made longer than the thickness of the film 31 in the direction penetrating the film 31. That is, the heat flux (W / m 2 ), which is the amount of heat transfer per unit area, is proportional to the temperature difference between the two surfaces of the flat plate and inversely proportional to the thickness of the flat plate according to Fourier's law.
- the heat flux of the film 31 can be suppressed to the same heat flux as that of the film having a large thickness. Thereby, the thermal invasion to the surrounding tissue by the end effector 28 can be reduced. Moreover, it can prevent that the thickness of the film
- the coating 31 includes first hollow particles 55 and second hollow particles 56 having a hollow shape different from the first hollow particles 55. According to this configuration, the composition of the coating 31 in which the base material of the coating 31, the first hollow particles 55, and the second hollow particles 56 are mixed can be further complicated, and heat conduction is performed in the thickness direction of the coating 31. Can be made longer. As a result, the heat flux of the film 31 can be suppressed to a heat flux equivalent to that of the film having a large thickness, and thermal invasion to surrounding tissues can be reduced.
- the coating 31 is in close contact with the end effector 28 and includes a first layer 51 made of a resin not containing the hollow particles, a second layer 52 made of a resin that overlaps the first layer 51 and contains the hollow particles, And a third layer 53 made of a resin that overlaps the upper side of the second layer 52 and does not contain the hollow particles.
- the substrate (vibration transmission member 23) is mixed.
- the adhesion strength (adhesion strength) may be reduced, or the film strength of the second layer 52 itself may be reduced.
- the adhesion strength since the second layer 52 in which such hollow particles are mixed is not in direct contact with the base material, the adhesion strength can be maintained and the coating 31 is peeled off. The risk of being lost can be reduced.
- the second layer 52 since the second layer 52 is structured not to be the outermost layer, the film strength can be maintained, and the risk that the coating film 31 is cracked or peeled can be reduced.
- the coating 31 is made of resin, the coating 31 is ensured to have electrical insulation, and the high-frequency current output from the end effector 28 can be prevented from leaking and flowing to surrounding cells.
- the end effector 28 includes a vibration transmission member 23 to which vibration is transmitted and a coating 31 is provided, a contact position in contact with the vibration transmission member 23, and a separation position separated from the vibration transmission member 23.
- the film 31 is provided on the side of the vibration transmitting member 23 opposite to the side on which the clamp member abuts. According to this configuration, the coating 31 is not provided on the side where the clamp member that performs the treatment abuts, and the coating 31 prevents the treatment efficiency from being lowered.
- the coating 31 can be provided in a portion where no treatment is performed, and even when the portion where the treatment is not performed is accidentally brought into contact with the surrounding tissue, it is possible to prevent the surrounding tissue from being damaged by heat.
- the vibration transmitting member 23 has a distal end constituting portion 46 that constitutes the probe distal end surface, and the coating 31 covers a position removed from the distal end constituting portion 46.
- the distal end side of the vibration transmitting member 23 for example, cavitation occurs when vibration is generated at high speed such as ultrasonic vibration. For this reason, even if the film 31 is formed up to the tip of the vibration transmitting member 23, the film 31 may be damaged or the film 31 may fall off due to cavitation. According to this configuration, the durability of the film 31 can be improved by devising the position where the film 31 is provided.
- the end effector 28 includes a vibration transmission member 23 that is partially housed inside the tubular member, and the vibration transmission member 23 is exposed to a portion that is transmitted from the tubular member and exposed from the tubular member.
- a coating 31 is provided. According to this configuration, the coating 31 can be provided on a portion exposed to the outside where there is a possibility of thermal invasion to the surrounding tissue, thereby preventing the surrounding tissue from being damaged by heat. it can.
- first hollow particles 55 and the second hollow particles 56 having different particle size distributions are used in a dispersed manner in the second layer 52 of the coating 31.
- a plurality of types of porous materials (for example, pumice, etc.) having different values may be dispersedly mixed in the second layer 52 of the coating 31 instead of the first hollow particles 55 and the second hollow particles 56.
- two types of hollow particles having different particle size distributions are dispersedly mixed in the second layer 52 of the coating 31, but three or more types of hollow particles having different particle size distributions are coated.
- the 31 second layers 52 may be dispersedly mixed.
- the first portion 44 of the coating 31 is provided on the opposite side of the distal end portion of the vibration transmitting member 23 from the first treatment surface 42 that faces the jaw 27.
- the area of the surface 42 may be provided so as to cover a part on the first treatment surface 42 side.
- the medical device 11 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that the shape of the end effector 28 is different and that the end effector 28 constitutes a monopolar high-frequency treatment instrument, but the other parts are This is common with the first embodiment. For this reason, parts different from the first embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the first embodiment will be omitted.
- the handpiece 12 of the medical device 11 is not provided with the jaw 27.
- the end effector 28 is constituted only by the vibration transmission member 23.
- the end effector 28 of the present embodiment can be used as an active electrode for monopolar treatment, and a high-frequency current can flow between a counter electrode outside the patient's body.
- a high-frequency current can flow between a counter electrode outside the patient's body.
- the ultrasonic energy can be input to the living tissue simultaneously with the high-frequency energy as in the first embodiment.
- the medical device 11 has the same structure as that of the first embodiment except for the above, and can exhibit the same operations and effects as the medical device of the first embodiment.
- the medical device of 3rd Embodiment With reference to FIG. 13, the medical device of 3rd Embodiment is demonstrated.
- the medical device of the third embodiment is the point that the coating 31 (first portion 44) is formed also on the jaw 27 side, and the first cover 67 and the second cover 68 for protecting the surrounding tissue are provided.
- other parts are common to the first embodiment. For this reason, parts different from the first embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the first embodiment will be omitted.
- the first portion 44 of the film 31 similar to that of the first embodiment is provided on the back surface of the jaw 27 opposite to the second treatment surface 43.
- the handpiece 12 of the medical device 11 covers the first cover 67 that covers the opposite side of the vibration transmitting member 23 from the first treatment surface 42 and the opposite side of the jaw 27 from the second treatment surface 43.
- a second cover 68 covers the first cover 67 that covers the opposite side of the vibration transmitting member 23 from the first treatment surface 42 and the opposite side of the jaw 27 from the second treatment surface 43.
- the first cover 67 is formed of, for example, a biocompatible / insulating resin material (for example, PEEK resin), and is configured to be detachable from the distal end portion of the sheath 24.
- the first cover 67 has a second coating 71 on the side opposite to the side facing the end effector 28. The configuration of the second coating 71 is the same as that of the first portion 44 of the coating 31 of the first embodiment.
- the second cover 68 is formed of, for example, a biocompatible / insulating resin material (for example, PEEK resin), and is configured to be detachable from the jaw 27 (clamp member).
- the second cover 68 has a second coating 71 on the side opposite to the side facing the end effector 28.
- the configuration of the second coating 71 is the same as that of the first portion 44 of the coating 31 of the first embodiment.
- the medical device 11 of the present embodiment exhibits substantially the same operation as that of the first embodiment. Furthermore, the handpiece 12 of the medical device 11 of the present embodiment is provided with the first portion 44 of the coating 31 on the jaw 27. The handpiece 12 is provided with a first cover 67 having a second film 71 and a second cover 68 having the second film 71. Therefore, even when the end effector 28 is unintentionally brought into contact with the surrounding tissue during the treatment, the coating 31 of the jaw 27, the first cover 67, and the second coating 71 of the second cover 68 are used to heat the surrounding tissue. Invasion can be prevented.
- the clamp member has the coating 31 having a thermal conductivity smaller than the thermal conductivity of the end effector 28 on the side opposite to the side facing the vibration transmission member 23.
- the medical device 11 includes covers 67 and 68 that cover the end effector 28, and the covers 67 and 68 oppose the end effector 28 with the second film 71 having a thermal conductivity smaller than that of the end effector 28.
- covers 67 and 68 that cover the end effector 28, and the covers 67 and 68 oppose the end effector 28 with the second film 71 having a thermal conductivity smaller than that of the end effector 28.
- the risk that the operator unintentionally contacts the end effector 28 with the surrounding tissue can be reduced by the first cover 67 and the second cover 68, and thermal invasion to the surrounding tissue can be reduced. Further, since the second coating 71 is provided on the first cover 67 and the second cover 68, respectively, the temperature of the first cover 67 and the second cover 68 is prevented from becoming high, and the first cover 67 during the treatment. Even when the second cover 68 is brought into contact with the surrounding tissue, it is possible to prevent the surrounding tissue from being damaged by heat.
- the first portion 44 of the coating 31 is provided on the back surface of the jaw 27 opposite to the second treatment surface 43, but the area of the second treatment surface 43 of the jaw 27 is limited to be small. For this purpose, it may be provided so as to cover a part on the second treatment surface 43 side. In this case, for example, a pair of first portions 44 of the coating 31 may be provided along the outer edge portion of the second treatment surface 43. In this case, each of the first portions 44 of the coating 31 provided in a pair extends in a strip shape in the direction along the longitudinal direction of the jaw 27 and is part of the area of the portion of the jaw 27 facing the vibration transmitting member 23. It is preferable to form so as to occupy.
- the medical device of 4th Embodiment With reference to FIG. 14, the medical device of 4th Embodiment is demonstrated.
- the medical device 11 of the fourth embodiment is different from that of the first embodiment in that the attachment position and shape of the jaw 27 are different, but the other parts are common to the first embodiment. For this reason, parts different from the first embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the first embodiment will be omitted.
- the sheath 24 has a cylindrical shape and protects the vibration transmission member 23 located inside.
- the sheath 24 has a support pin 41 for supporting the jaw 27 outside the cylindrical shape in the vicinity of the distal end portion 23A.
- Other configurations of the sheath 24 are the same as those in the first embodiment.
- the jaw 27 (clamp member) is integrated with the handle 17 on the base end direction C2 side. As shown by the arrow in FIG. 14, the jaw 27 can rotate around the support pin 41 between a contact position where the jaw 27 is in contact with the vibration transmission member 23 and a separation position separated from the vibration transmission member 23. is there.
- a treatment target biological tissue
- the jaw 27 is electrically connected to the sheath 24 via the support pin 41. For this reason, the jaw 27 at the tip of the sheath 24 can function as the other pole of the bipolar electrode for performing the bipolar treatment.
- the electrode portion of the jaw 27 is made of, for example, a copper alloy.
- this embodiment since the rotation angle of the jaw 27 is large and the length from the support pin 41 to the tip of the jaw 27 is long, it is suitable for treatment with a relatively large living tissue interposed therebetween.
- the medical device of 5th Embodiment With reference to FIG. 15, the medical device of 5th Embodiment is demonstrated.
- the medical device 11 of the fifth embodiment is different from that of the second embodiment in that the shape of the vibration transmitting member 23 is different, but the other parts are common to the second embodiment. For this reason, parts different from the second embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the second embodiment will be omitted.
- the vibration transmitting member 23 (probe) is formed in a rod shape from, for example, a biocompatible metal material (for example, a titanium alloy).
- the vibration transmitting member 23 includes a distal end portion 23A located on the distal end side, a proximal end portion 23B opposite to the distal end portion 23A, and an intermediate portion 23C provided at a position between the distal end portion 23A and the proximal end portion 23B. And have.
- the distal end portion 23A and the intermediate portion 23C constitute an end effector 28.
- the distal end portion 23 ⁇ / b> A has a so-called crescent-shaped blade 72 (blade surface), and the living tissue can be cut and excised with the blade 72.
- the base end portion 23 ⁇ / b> B is connected to one of the two second electric wires 37. Ultrasonic vibration is transmitted from the vibration generating unit 22 to the vibration transmitting member 23, and a high frequency current is supplied from the high frequency current supply unit 38.
- the vibration transmission member 23 (end effector 28) of the present embodiment can be used as an active electrode for monopolar treatment, and a high-frequency current can flow between a counter electrode outside the patient's body.
- the coating 31 has a first portion 44 that covers the tip of the vibration transmitting member 23 and a second portion 45 that covers the intermediate portion 23C of the vibration transmitting member 23.
- the film 31 is formed in an appropriate thickness in accordance with the application, for example, in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the first portion 44 is provided at a tip portion of the vibration transmitting member 23 and a portion exposed from the sheath 24. More specifically, the first portion 44 covers a portion of the distal end portion of the vibration transmitting member 23 that is opposite to the surface on which the blade 72 is provided.
- the other configuration of the first portion 44 and the configuration of the second portion 45 are the same as in the second embodiment.
- the operation and effect of this embodiment are substantially the same as those of the second embodiment.
- the end effector 28 provided with the blade 72 can be suitably used when incising and excising a thick tissue or peeling a thin film-like tissue.
- the end effector 28 includes a blade surface for incising a living tissue, and the coating 31 is provided on the side opposite to the side on which the blade surface is provided. According to this configuration, the coating 31 is not provided for the treatment by the blade surface, and the efficiency of the treatment by the blade surface can be prevented from being lowered.
- the medical device 11 of the first modified example is different from that of the fifth embodiment in that the shape of the blade 72 of the vibration transmitting member 23 is different, but the other parts are common to the fifth embodiment. For this reason, parts different from the fifth embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the fifth embodiment will be omitted.
- the vibration transmitting member 23 (probe) is formed in a rod shape from, for example, a biocompatible metal material (for example, a titanium alloy).
- the vibration transmitting member 23 includes a distal end portion 23A located on the distal end side, a proximal end portion 23B opposite to the distal end portion 23A, and an intermediate portion 23C provided at a position between the distal end portion 23A and the proximal end portion 23B. And have.
- the distal end portion 23A and the intermediate portion 23C constitute an end effector 28.
- the distal end portion 23 ⁇ / b> A has a straight sword-shaped blade 72, and can cut or incise a living tissue with the blade 72.
- the other configuration of the vibration transmitting member 23 is the same as that of the fifth embodiment.
- the coating 31 includes a first portion 44 that covers the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmission member 23 and a second portion 45 that covers the intermediate portion 23 ⁇ / b> C of the vibration transmission member 23.
- the film 31 is formed in an appropriate thickness in accordance with the application, for example, in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the first portion 44 is provided at a tip portion of the vibration transmitting member 23 and a portion exposed from the sheath 24. More specifically, the first portion 44 covers a portion of the distal end portion 23A of the vibration transmitting member 23 that is opposite to the side on which the blade 72 is provided.
- the other configuration of the first portion 44 and the configuration of the second portion 45 are the same as in the fifth embodiment.
- the operation and effect of the first modification are substantially the same as those of the fifth embodiment.
- the end effector 28 provided with the blade 72 of the present embodiment can be suitably used in applications for incising and excising thick tissue.
- the medical device 11 of the second modified example is different from that of the fifth embodiment in that the shape of the blade 72 of the vibration transmitting member 23 is different, but the other parts are common to the fifth embodiment. For this reason, parts different from the fifth embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the fifth embodiment will be omitted.
- the vibration transmitting member 23 (probe) is formed in a rod shape from, for example, a biocompatible metal material (for example, a titanium alloy).
- the vibration transmitting member 23 includes a distal end portion 23A located on the distal end side, a proximal end portion 23B opposite to the distal end portion 23A, and an intermediate portion 23C provided at a position between the distal end portion 23A and the proximal end portion 23B. And have.
- the distal end portion 23A intermediate portion 23C constitutes an end effector 28.
- the distal end portion 23 ⁇ / b> A has a blade 72 that rises in a rake shape from the shaft portion, and can cut or incise living tissue with the blade 72.
- the other configuration of the vibration transmitting member 23 is the same as that of the fifth embodiment.
- the coating 31 includes a first portion 44 that covers the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmission member 23 and a second portion 45 that covers the intermediate portion 23 ⁇ / b> C of the vibration transmission member 23.
- the film 31 is formed in an appropriate thickness in accordance with the application, for example, in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the first portion 44 is provided at a tip portion of the vibration transmitting member 23 and a portion exposed from the sheath 24. More specifically, the first portion 44 covers a portion of the distal end portion of the vibration transmitting member 23 that is opposite to the surface on which the blade 72 is provided.
- the other configuration of the first portion 44 and the configuration of the second portion 45 are the same as in the fifth embodiment.
- the blade 72 can be suitably used for applications such as making a hole in a flat tissue or excising a protruding living tissue from the root.
- the medical device of 6th Embodiment With reference to FIG. 18, the medical device of 6th Embodiment is demonstrated.
- the medical device 11 of the sixth embodiment is different from that of the first embodiment in that the composition of the second layer 52 of the first portion 44 of the coating 31 and the second layer 52 of the second portion 45 are different.
- the other parts are the same as in the first embodiment. For this reason, parts different from the first embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the first embodiment will be omitted.
- the second layer 52 of the coating 31 (first portion 44, second portion 45) is formed by dispersing the first hollow particles 55 in a base material made of PEEK resin.
- the second hollow particles 56 are not mixed.
- the first hollow particles 55 are made of hollow spherical glass (soda lime borosilicate glass) or silica (silicon dioxide).
- the particle diameter of the first hollow particles 55 is, for example, 20 to 30 ⁇ m.
- the surgeon can sandwich the living tissue between the vibration transmitting member 23 and the jaw 27 in the treatment. Further, the operator can input energy to the sandwiched living tissue by operating the operation button 18.
- the vibration transmitting member 23 performs ultrasonic vibration to apply thermal energy (ultrasonic energy) due to frictional motion to the living tissue.
- a high-frequency current is caused to flow through the living tissue between the vibration transmitting member 23 serving as a bipolar electrode and the jaw 27, so that electric energy can be applied to the living tissue.
- the surgeon operates the first operation button 18 ⁇ / b> A in a state where the living tissue is sandwiched between the vibration transmission member 23 and the jaw 27, so that the vibration transmission member 23 serving as a bipolar electrode and the jaw 27 are operated.
- a high-frequency current can be passed through the living tissue between them, and electrical energy can be input into the living tissue. Thereby, it is possible to perform only coagulation of the living tissue.
- the end effector 28 may become a high temperature exceeding 200 ° C., for example.
- the first portion 44 and the second portion 45 of the film 31 are formed on the vibration transmission member 23.
- the second layer 52 of the first portion 44 and the second portion 45 includes first hollow particles 55 having heat insulation properties. For this reason, as shown in FIG. 18, the path of heat transfer in the second layer 52 is a path that bypasses the first hollow particles 55. For this reason, it is possible to lengthen the path through which heat conduction is performed as compared with the actual film thickness.
- the heat flux (heat transfer amount) in the direction penetrating the coating 31 can be reduced. For this reason, even if the operator does not intend to bring the back surface of the vibration transmitting member 23 opposite to the first treatment surface 42 into contact with the surrounding tissue, the surrounding tissue may be invaded by heat. Is prevented.
- the first hollow particles 55 are mixed in the second layer 52 of the first portion 44 and the second layer 52 of the second portion 45 of the coating 31, and the second hollow particles 56 are not mixed. Also with this configuration, the path through which heat conduction is performed in the direction penetrating the second layer 52 can be lengthened, and the heat of the end effector 28 can be made difficult to be conducted to the surface of the film. Thereby, even when the end effector 28 is brought into contact with the surrounding tissue unintentionally, it is possible to prevent the surrounding tissue from being damaged by heat.
- the medical device 11 of the seventh embodiment is different from that of the first embodiment having a three-layer structure in that the configuration of the layers of the first portion 44 and the second portion 45 of the coating 31 is composed of two layers.
- other parts are common to the first embodiment. For this reason, parts different from the first embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the first embodiment will be omitted.
- the coating 31 includes a first portion 44 that covers the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmission member 23 and a second portion 45 that covers the intermediate portion 23 ⁇ / b> C of the vibration transmission member 23.
- the film 31 is formed in an appropriate thickness in accordance with the application, for example, in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the first portion 44 is provided at a portion exposed from the sheath 24 at the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23. More specifically, the first portion 44 covers a portion of the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23 that is opposite to the first treatment surface 42 at a position facing the jaw 27.
- the first portion 44 includes a first layer 51 serving as a base layer and a second layer 52 provided on the upper side of the first layer 51.
- the second layer 52 located on the outermost side is formed of a general film formed of a resin material such as PEEK. Concavities and convexities 54 are formed on the second layer 52.
- the unevenness 54 of the second layer 52 can be formed by the same method as the unevenness 54 of the first portion 44 of the first embodiment.
- the first layer 51 is formed by dispersively mixing the first hollow particles 55 and the second hollow particles 56 with a base material made of PEEK resin.
- the structure of the 1st layer 51 is the same as that of the 2nd layer 52 of the membrane
- the second portion 45 is provided in a portion covered with the sheath 24 by the intermediate portion 23C of the vibration transmitting member 23.
- the second portion 45 covers the position on the tip side of the intermediate portion 23C of the vibration transmitting member 23 relative to the portion where the support portion 25 is provided (node position of ultrasonic vibration).
- the second portion 45 has the same composition as the first layer 51 of the first portion 44 and the same composition as that of the second layer 52 of the first portion 44 and the first layer 51 continuously formed therewith.
- a second layer 52 formed continuously.
- the second layer 52 located on the outermost side of the second portion 45 is formed flat.
- the film strength of the first layer 51 is lowered.
- the film strength can be maintained, and the film 31 is cracked or peeled off. Can reduce the risk.
- the coating 31 of the present embodiment can also be applied to the coating 31 provided on the jaw 27 side of the third embodiment, the second coating 71 of the first cover 67, and the second coating 71 of the second cover 68.
- the medical device 11 of the seventh embodiment is different from that of the first embodiment having a three-layer structure in that the configuration of the layers of the first portion 44 and the second portion 45 of the coating 31 is composed of two layers.
- other parts are common to the first embodiment. For this reason, parts different from the first embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the first embodiment will be omitted.
- the coating 31 includes a first portion 44 that covers the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmission member 23 and a second portion 45 that covers the intermediate portion 23 ⁇ / b> C of the vibration transmission member 23.
- the film 31 is formed in an appropriate thickness in accordance with the application, for example, in the range of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the first portion 44 is provided at a portion exposed from the sheath 24 at the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23. More specifically, the first portion 44 covers a portion of the distal end portion 23 ⁇ / b> A of the vibration transmitting member 23 that is opposite to the first treatment surface 42 at a position facing the jaw 27.
- the first portion 44 includes a first layer 51 serving as a base layer and a second layer 52 provided on the upper side of the first layer 51.
- the first layer 51 has the same configuration as the first layer 51 of the coating 31 of the first embodiment.
- the second layer 52 located on the outermost side is formed by dispersing the first hollow particles 55 and the second hollow particles 56 in a base material composed of PEEK resin.
- the configuration of the second layer 52 is the same as that of the second layer 52 of the film 31 of the first embodiment.
- Concavities and convexities 54 are formed on the second layer 52 of the first portion 44.
- the unevenness 54 of the second layer 52 can be formed by the same method as the unevenness 54 of the first portion 44 of the first embodiment.
- the second portion 45 is provided in a portion covered with the sheath 24 by the intermediate portion 23C of the vibration transmitting member 23.
- the second portion 45 covers the position on the tip side of the intermediate portion 23C of the vibration transmitting member 23 relative to the portion where the support portion 25 is provided (node position of ultrasonic vibration).
- the second portion 45 has the same composition as the first layer 51 of the first portion 44 and the same composition as that of the second layer 52 of the first portion 44 and the first layer 51 continuously formed therewith.
- a second layer 52 formed continuously.
- the second layer 52 located on the outermost side of the second portion 45 is formed flat.
- the substrate (vibration transmission member 23) is mixed.
- Adhesion strength adheresion strength
- the adhesion strength can be maintained, and the film is peeled off. Can reduce the risk.
- the coating 31 of this embodiment can also be applied to the coating provided on the jaw 27 side of the third embodiment, the second coating 71 of the first cover 67, and the second coating 71 of the second cover 68.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the gist thereof. Furthermore, it is naturally possible to configure one medical device by combining the medical devices 11 of the above embodiments.
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Abstract
超音波や高周波電流などのエネルギーによって生体組織を焼灼もしくは切開する医療機器(11)において、エネルギーを出力するエンドエフェクタ(28)を、熱伝導率の低い中空の空間または凹凸が形成された皮膜(31)で部分的に覆うことにより、処置対象とは異なる周辺組織への熱の影響を低減する。
Description
本発明は、超音波振動等のエネルギーによって生体組織に処置を行う医療機器、およびコート材に関する。
特表2011-505198号公報に開示されるように、低侵襲な外科手術器具として、超音波手術刃がある。この超音波手術刃では、超音波トランスデューサを用いて機械的振動を超音波周波数にて発生させ、その機械的振動を伝達構成要素を介してエンドエフェクタに伝達する。エンドエフェクタの振動運動によって、組織に熱を発生させ、組織の切断と凝固を行う。
患者の負担を低減するために、より低侵襲な医療機器に対する要望があった。
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る医療機器は、振動が伝達されるエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタを被覆し、中空の空間および凹凸の少なくとも一方が形成された皮膜と、を備える。
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るコート材は、母材となる樹脂と、前記樹脂に混合され、粒径の分布が異なる複数種類の中空粒子と、を備える。
上記の構成によれば、低侵襲な医療機器を提供できる。
[第1の実施形態]
本発明の医療機器の第1実施形態について、図1乃至図11を参照して説明する。
本発明の医療機器の第1実施形態について、図1乃至図11を参照して説明する。
図1に示すように、医療機器11は、ハンドピース12と、電源ユニット13と、ハンドピース12と電源ユニット13とを接続するケーブル14と、を備える。
図1から図4に示すように、ハンドピース12は、外殻を構成するハウジング15と、ハウジング15と一体に設けられた固定ハンドル16と、ハウジング15に対して回動できるハンドル17と、ハウジング15に設けられた複数の操作ボタン18と、ハウジング15に対して着脱可能なケース21内に収納された振動発生部22(トランスデューサ)と、振動発生部22に接続された棒状の振動伝達部材23(プローブ)と、振動伝達部材23の周囲を覆って振動伝達部材23を保護する円筒形のシース24(管状部材)と、振動伝達部材23とシース24との間に設けられるリング状の支持部25(ライニング)と、シース24に固定されたノブ26(回転ノブ)と、振動伝達部材23およびシース24に対して回動可能に設けられたジョー27と、シース24の内部に設けられジョー27を開閉する際に進退される円筒形の可動パイプと、振動伝達部材23の先端側に設けられたエンドエフェクタ28と、エンドエフェクタ28の一部を覆う皮膜31(コート材)と、を備える。本実施形態では、振動伝達部材23の長手方向Cに平行な2方向の一方を先端方向C1とし、先端方向とは反対方向を基端方向C2として説明を進める。
図3に示すように、振動発生部22は、超音波振動子32と、ホーン部材33と、を備える。超音波振動子32には、電流を超音波振動に変化させる複数の(本実施形態では例えば4つの)圧電素子34が設けられている。超音波振動子32には、電気配線35の一端が接続されている。電気配線35は、ケーブル14の内部を通り他端で電源ユニット13の超音波電流供給部36に接続されている。電気配線35を介して超音波電流供給部36から超音波振動子32に電力が供給されると、超音波振動子32において超音波振動が発生する。
図3に示すように、超音波振動子32は、ホーン部材33に取付けられる。ホーン部材33は、金属材料によって形成される。ホーン部材33は、振動伝達部材23の先端方向C1へ向かうにつれて断面積が減少する略円錐形の断面変化部を有する。超音波振動子32で発生した超音波振動は、断面変化部において、超音波振動の振幅が拡大される。
図4に示すように、支持部25は、振動発生部22で発生する超音波振動(図中にサインカーブで示す)の節位置に設けられている。支持部25は、振動伝達部材23を支持するとともに、支持部25よりも基端方向C2側に液や生体組織の処置片が侵入しないように、シース24の内部を密封する。
図2、図4、図5に示すように、振動伝達部材23(プローブ)は、例えば生体適合性のある金属材料(例えば、チタン合金等)によって、先端方向側が側方に湾曲した棒状に形成されている。振動伝達部材23は、先端方向C1側に位置する先端部23Aと、基端方向側の基端部23Bと、先端部23Aと基端部23Bとの間の位置に設けられた中間部23Cと、を有している。先端部23Aおよび中間部23Cは、エンドエフェクタ28の一部を構成する。基端部23Bは、2本ある第2の電気配線のうちの一方と接続されている。この第2の電気配線の一方は、ケーブル14の内部を通り他端で高周波電流供給部38の一方の出力端子と電気的に接続されている。
すなわち、振動伝達部材23には、振動発生部22から超音波振動が伝達されるとともに、高周波電流供給部38から高周波電流が供給される。このため、振動伝達部材23は、生体組織に超音波振動を付与できるだけでなく、バイポーラ処置を行なうためのバイポーラ電極の一方の極としても機能する。
図1、図2に示すように、シース24は、円筒形をなしていて、内部に位置される振動伝達部材23を保護している。シース24は、基端部分においてハウジング15に対して回転可能な状態でハウジング15に取り付けられている。ノブ26は、シース24に対して固定的に設けられている。ハウジング15に対してノブ26を回転させることにより、シース24、振動伝達部材23、超音波振動子32、及びジョー27を中心軸C回りに一体的に回転できる。シース24は、先端部23Aにジョー27を支持するための支持ピン41を有している。シース24の基端部分は、2本ある第2の電気配線のうちの他方と接続されている。他方の第2の電気配線は、ケーブル14の内部を通り他端で高周波電流供給部38の他方の出力端子と電気的に接続されている
ジョー27は、図4に矢印で示すように、振動伝達部材23と当接した当接位置と、振動伝達部材23から離隔した離隔位置と、の間で支持ピン41を中心に回動可能なクランプ部材の一例である。ジョー27は、支持ピン41を介してシース24と電気的に接続されている。このため、シース24の先端にあるジョー27は、バイポーラ処置を行なうためのバイポーラ電極の他方の極として機能できる。ジョー27の電極部分は例えば銅合金等により形成されている。
ジョー27は、図4に矢印で示すように、振動伝達部材23と当接した当接位置と、振動伝達部材23から離隔した離隔位置と、の間で支持ピン41を中心に回動可能なクランプ部材の一例である。ジョー27は、支持ピン41を介してシース24と電気的に接続されている。このため、シース24の先端にあるジョー27は、バイポーラ処置を行なうためのバイポーラ電極の他方の極として機能できる。ジョー27の電極部分は例えば銅合金等により形成されている。
図2、図4に示すように、エンドエフェクタ28は、振動伝達部材23の先端部23A(第1把持片)と、中間部23Cと、ジョー27(第2把持片)と、によって構成されている。振動伝達部材23の先端部23Aで、ジョー27に対向する部分は、第1処置面42を構成する。ジョー27の振動伝達部材23に対向する部分は、第2処置面43を構成する。処置において、術者は、ジョー27を開閉動作させることで、エンドエフェクタ28を鉗子のように動作させて、先端部23Aとジョー27との間で処置対象を挟んで保持できる。また、エンドエフェクタ28は、そのように保持した状態で処置対象(生体組織)に対して生体組織を焼灼、若しくは切開、若しくは焼灼と切開の両方を施す処置エネルギー(超音波エネルギー、電気エネルギー)を付与して、生体組織の切除および凝固等の処置を行うことができる。なお、上記実施例では、処置エネルギーを超音波エネルギー、電気エネルギーとしているが、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギー、光エネルギー、電磁波、運動エネルギーのいずれかのエネルギーで単独出力するように構成しても良いし、これらのエネルギーを適宜組み合わせて出力するように構成しても良い。
術者は、ハンドル17をハウジング15に対して回動させることで、このジョー27の開閉操作を行うことができる。すなわち、術者がハンドル17を操作すると、シース24の内側に設けられた可動パイプがシース24の中心軸Cに沿って進退移動し、これによってジョー27を開閉動作させることができる。
皮膜31(コート材)は、振動伝達部材23の先端部23Aを覆う第1部分44と、振動伝達部材23の中間部23Cを覆う第2部分45と、を有する。皮膜31は、例えば10μmから200μmの範囲で用途に応じて適切な厚さに形成される。皮膜31は、電気絶縁性のある樹脂材料で構成される。
図4に示すように、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aで、シース24から外部に露出した部分に設けられている。より詳細には、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aのうち、ジョー27と対向する第1処置面42とは反対側の部分を覆っている。図5により詳細に示すように、第1部分44は、先端部23Aの最も先端側のプローブ先端面を構成する先端構成部46(先細り部、傾斜部、面取部)から外れた位置に設けられている。
図6に示すように、第1部分44は、基層となる第1層51と、第1層51の上側に設けられる第2層52と、第2層52の上側に設けられる第3層53と、を有する。第1層51および第3層53は、PEEK等の樹脂材料(中空粒子が含まれない樹脂:第2樹脂)によって形成される一般的な皮膜で構成される。最も外側に位置する第3層53には、図7に示すように、表面に凹凸54が形成されている。第3層53の凹凸54は、例えば、以下の方法で転写するように形成できる。すなわち、表面に複数の凹凸がローレット状に形成された金属製の丸棒を数百度にまで加熱して、この加熱した丸棒と第1部分44(振動伝達部材23)とを互いに回転させつつ、第1部分44に対して丸棒を押し付けることで、第1部分44に対して転写的に凹凸54を形成することができる。
このように転写的に凹凸54を作成することは、サンドブラスト等で表面粗さを高くする場合等に比して、表面の状態をより一層均一な状態(図7に示すように均一ピッチで凹凸が並ぶ状態)にすることができる。このため、意図せずに接触した周辺組織に対して熱を伝えない性能が安定して発揮される。
第2層52は、PEEK樹脂で構成される母材に、第1中空粒子55および第2中空粒子56が分散的に混合されて形成される。図8に示すように、第1中空粒子55(第1の中空を含む粒子)は、中空で球形のガラス(ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス)またはシリカ(二酸化ケイ素)で構成される。第1中空粒子55の粒径は、例えば、20~30μmの範囲内で分布する。
図9に示すように、第2中空粒子56(第2の中空を含む粒子)は、中空かつ有底の円筒形のガラス(ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス)またはシリカ(二酸化ケイ素)で構成される。第2中空粒子56の粒径は、例えば、約0.2μmである。このため、第2中空粒子56の粒径の分布は、第1中空粒子55の粒径の分布とは異なっている。第2中空粒子56の内部には、約0.1μmの穴が形成されている。このため、第1中空粒子55および第2中空粒子56の内部は、中空の空間(空気で満たされた空間)が形成される。
図4に示すように、第2部分45は、振動伝達部材23の中間部23Cでシース24に覆われた部分に設けられている。第2部分45は、振動伝達部材23の中間部23Cのうち、支持部25が設けられる部分(超音波振動の節位置)よりも先端方向C1側の位置を覆っている。第2部分45は、第1部分44の第1層51と同様の組成でこれと連続的に形成された第1層51と、第1部分44の第2層52と同様の組成でこれと連続的に形成された第2層52と、第1部分44の第3層53と同様の組成でこれと連続的に形成された第3層53と、を有する。第2層52は、第1層51の上側に重なり、第3層53は、第2層52の上側に重なっている。第1層51および第3層53は、PEEK等の樹脂材料(中空粒子が含まれない樹脂:第2樹脂)によって形成される一般的な皮膜で構成される。第2部分45の第3層53は、平坦に形成されている。
図1に示すように、電源ユニット13は、超音波電流供給部36(超音波エネルギー供給部)と、高周波電流供給部38(高周波エネルギー供給部)と、これらを制御する制御部58と、を有している。制御部58は、超音波電流供給部36からの超音波発生電流の供給と、高周波電流供給部38からの高周波電流の供給と、を制御することができる。術者によって操作ボタン18が操作されると、電気信号が制御部58に伝達され、エネルギー操作の入力が検出される。これにより、制御部58は、超音波電流供給部36から振動発生部22に超音波発生電流を供給するとともに、高周波電流供給部38からエンドエフェクタ28に高周波電流を供給する。
複数の操作ボタン18には、凝固モードに対応する第1操作ボタン18Aと、凝固・切開モードに対応する第2操作ボタン18Bと、が含まれる。したがって、例えば術者が第1操作ボタン18Aを操作すると、上記した制御部58の制御下で、生体組織の凝固に適した超音波エネルギーおよび高周波エネルギーがエンドエフェクタ28から出力される。術者が第2操作ボタン18Bを操作すると、上記した制御部58の制御下で、生体組織の凝固および切開に適した超音波エネルギーおよび高周波エネルギーがエンドエフェクタ28から出力される。
続いて、図1、図10、図11を参照して、本実施形態の医療機器11の作用について説明する。
術者は、処置において、ハンドル17を操作して振動伝達部材23とジョー27との間に生体組織を挟むことができる。さらに術者は、操作ボタン18を操作することで、挟んでいる生体組織に対してエネルギーを投入できる。凝固・切開モードに対応する第2操作ボタン18Bが操作されると、振動伝達部材23は超音波振動を行って、摩擦運動による熱エネルギー(超音波エネルギー)を生体組織に付与する。これと同時に、バイポーラ電極となる振動伝達部材23と、ジョー27との間で生体組織に高周波電流が流されて、生体組織に高周波エネルギーを付与することができる。これら2種類のエネルギーによって、生体組織の凝固および切開を行うことができる。
また、術者は、振動伝達部材23とジョー27との間に生体組織を挟んだ状態で、第1操作ボタン18Aを操作することで、エンドエフェクタ28で挟んでいる生体組織に高周波電流を流し、生体組織に高周波エネルギーを投入できる。これによって、生体組織の凝固のみを行うこともできる。
一方、生体組織(処置対象)に凝固・切開処置、および凝固処置を長時間行うと、エンドエフェクタ28が例えば200℃を超える高温になることがある。本実施形態では、振動伝達部材23に皮膜31の第1部分44および第2部分45が形成される。また、第1部分44および第2部分45の第2層52は、粒径の分布が異なりそれぞれ断熱性を有する第1中空粒子55および第2中空粒子56を含んでいる。このため、図10に示すように、第2層52内でエンドエフェクタ28から第3層53に向けて伝熱される経路は、第1中空粒子55および第2中空粒子56を迂回する経路となる。このため、実際の第2層52の厚さに比して、熱伝導がなされる経路を数倍の長さに延長できる。これによって皮膜31を貫通する方向の熱流束(伝熱量)を小さくすることができる。
図11を参照して、ブタ肝臓を用いて皮膜の断熱性を評価した実験結果について説明する。ブタ肝臓では、高温の金属等を接触させると、焼けた部分が白くなる白焼けと呼ばれる現象を生ずる。このため、この実験では、ブタ肝臓の白焼けを用いて断熱性の評価を行った。この実験では、各種の皮膜(断熱コート)を施した金属板(チタン合金)をエンドエフェクタ28に見立てて、皮膜31の断熱性を評価した。実験では、金属板に対して、各種の条件を設定した第1から第5領域61~65を設定した。第2から第5領域62~65では、金属板の表面に皮膜31が形成される。第1領域61では、皮膜31(断熱コート)を形成せず、金属板を露出させた。第2領域62では、皮膜31(断熱コート)は、例えば、PEEK等の一般的な樹脂で形成し、当該皮膜31には中空粒子(断熱粒子)を含有させなかった。
第3領域63の皮膜31は、第1中空粒子55(大)と第2中空粒子56(小)を4:1の比率で混合させた混合粒子を、PEEK等の一般的な樹脂からなる母材に対してある一定の比率で混ぜて形成した。第4領域64の皮膜31は、第1中空粒子55(大)と第2中空粒子56(小)を2:1の比率で混合させた混合粒子を、PEEK等の一般的な樹脂からなる母材に対してある一定の比率で混ぜて形成した。第5領域65の皮膜31は、第1中空粒子55(大)と第2中空粒子56(小)を2:1の比率で混合させた混合粒子を、PEEK等の一般的な樹脂からなる母材に対してある一定の比率で混ぜて形成した。第5領域65の皮膜31では、母材の樹脂に対する混合粒子の配合量を第3領域63の皮膜31の2倍量とした。一方、第5領域65の皮膜31では、第1中空粒子55(大)と第2中空粒子56(小)との比率は4:1であり、第3領域63と同じである。
実験では、上記の第1~第5領域61~65を形成した金属板をオーブン内で125℃で30分間放置した。放置が完了後、当該金属板を数秒間ブタ肝臓66に押し付け、その後、ブタ肝臓66から分離させた。
図11に示すように、第1領域61を接触させたブタ肝臓組織および第2領域62を接触させたブタ肝臓組織では、白焼けが確認できた。白焼けが発生していることは、同図に矢印で示すように、熱の影響を受けていない周辺組織との境界がはっきり見られることからも確認できる。
一方、第3から第5領域63~65を接触させたブタ肝臓組織では、特に白焼けを確認できなかった。また、白焼けを確認できない点は、熱の影響を受けていない周辺組織との境界がはっきりしないことからも確認することができる。
第1実施形態によれば、医療機器11は、振動が伝達されるエンドエフェクタ28と、エンドエフェクタ28を被覆し、中空の空間および凹凸54の少なくとも一方が形成された皮膜31と、を備える。
皮膜31に中空の空間を形成すれば、中空の空間の断熱効果によって、エンドエフェクタ28の熱を皮膜31の表面に伝導され難くすることができる。皮膜31に凹凸54を形成することで、周辺組織との間で接触面積を低下させ、熱伝導効率を低下させることができる。これによって、誤ってエンドエフェクタ28を処置対象とは異なる周辺組織に接触させてしまった場合でも、周辺組織に対する熱的な侵襲を少なくすることが可能となる。
上記の構成によれば、処置中においてエンドエフェクタ28が高温になった場合でも、皮膜31の中空の空間および凹凸54のいずれかによって、処置対象ではない周辺組織を熱的に侵襲してしまうことを防止することができる。
皮膜31の熱伝導率は、エンドエフェクタ28の熱伝導率よりも小さい。この構成によれば、熱伝導率の低い皮膜31によって、意図せずエンドエフェクタ28を周辺組織に接触させた場合でも、周辺組織を熱的に侵襲してしまうことがなくなり、患者の負担軽減および術者の作業性の向上を図ることができる。
中空の空間および凹凸54は、エンドエフェクタ28から皮膜31の表面に向かう熱伝導を阻害する。この構成によれば、皮膜31の表面が高温になることを防ぐことができ、周辺組織の熱侵襲を防止して、患者の負担を低減できる。
凹凸54は、外部に露出する位置に設けられる。この構成によれば、振動する振動伝達部材23の表面で外部に露出する位置に凹凸54が設けられるため、凹凸54が設けられる位置で微小なキャビテーションを発生させることができる。これによって、処置によって発生した生体組織の破片が、皮膜31に張り付いてしまうことを防止することができる。
皮膜31は、中空粒子を含む。この構成によれば、中空の空間が形成された皮膜31を簡単に形成することができる。
皮膜31は、粒径の分布が異なる複数種類の中空粒子を含む。また、コート材(皮膜31)は、母材となる樹脂と、前記樹脂に混合され、粒径の分布が異なる複数種類の中空粒子と、を備える。
これらの構成によれば、中空粒子を迂回するように熱伝導経路を形成することができるため、皮膜31を貫通する方向において、皮膜31の厚さ以上に熱伝導経路を長くすることができる。すなわち、単位面積当たりの伝熱量である熱流束(W/m2)は、フーリエの法則より、平板において、両面間の温度差に比例するとともに、平板の厚さに反比例する。本実施形態によれば、皮膜31の熱流束を厚さの大きい皮膜と同等の熱流束に抑えることができる。これによって、エンドエフェクタ28による周辺組織への熱的侵襲を低減できる。また、皮膜31の厚さが極端に増加することを防いで、生体組織の狭い隙間に対するアクセス性が悪くなることを防止できる。
皮膜31は、第1中空粒子55と、第1中空粒子55とは異なる中空形状を有する第2中空粒子56と、を含む。この構成によれば、皮膜31の母材、第1中空粒子55、第2中空粒子56が混ざった皮膜31の組成をさらに複雑にすることができ、皮膜31の厚さ方向に関して熱伝導がされる経路を長くすることができる。これによって、皮膜31の熱流束を厚さの大きい皮膜と同等の熱流束に抑えることができ、周辺組織への熱的侵襲を低減できる。
皮膜31は、エンドエフェクタ28に密着されるとともに前記中空粒子を含まない樹脂からなる第1層51と、第1層51の上側に重なるとともに前記中空粒子を含む樹脂からなる第2層52と、第2層52の上側に重なるとともに前記中空粒子を含まない樹脂からなる第3層53と、を有する。
一般に、皮膜31の第2層52のように、母材となる樹脂に対してある一定の割合で第1中空粒子55および第2中空粒子56を混合すると、基材(振動伝達部材23)に対する密着強度(接着強度)が低下したり、或いは第2層52自体の膜強度が低下したりする場合がある。本実施形態によれば、このような中空粒子を混合した第2層52を基材に対して直接接触させない構造をとっているため、密着強度を維持することができ、皮膜31に剥がれを生じてしまう危険性を低減できる。また、このような第2層52を最外層にはしない構造をとっているため、膜強度を維持することができ、皮膜31にひび割れや剥がれを生じてしまう危険性を低減できる。さらに、樹脂によって皮膜31が構成されるため、皮膜31に電気絶縁性が確保され、エンドエフェクタ28から出力される高周波電流が周辺細胞に漏れて流れてしまうことを防止できる。
エンドエフェクタ28は、振動が伝達されるとともに皮膜31が設けられる振動伝達部材23と、振動伝達部材23に対して当接した当接位置と、振動伝達部材23から離隔した離隔位置と、の間で移動可能なクランプ部材と、を有し、皮膜31は、振動伝達部材23の前記クランプ部材が当接する側とは反対側に設けられる。この構成によれば、処置を行うクランプ部材が当接する側において、皮膜31が設けられることがなく、皮膜31によって処置の効率が低下することが防止される。また、処置が行われない部分に皮膜31を設けることができ、処置が行われない部分を誤って周辺組織に接触させた場合でも、周辺組織に熱によるダメージを与えてしまうことを防止できる。
振動伝達部材23は、プローブ先端面を構成する先端構成部46を有し、皮膜31は、先端構成部46から外れた位置を覆う。振動伝達部材23の先端側では、例えば超音波振動のように高速で振動がなされると、キャビテーションが発生する。このため、振動伝達部材23の先端にまで皮膜31を形成しても、キャビテーションによって皮膜31が傷ついたり皮膜31が脱落したりする可能性がある。この構成によれば、皮膜31を設ける位置を工夫することで、皮膜31の耐久性を向上することができる。
管状部材を備え、エンドエフェクタ28は、前記管状部材の内側に一部が収納された振動伝達部材23を有し、振動伝達部材23は、振動が伝達されるとともに前記管状部材から露出した部分に皮膜31が設けられる。この構成によれば、周辺組織への熱的な侵襲の可能性がある外界に露出した部分に対して皮膜31を設けることができ、周辺組織に対して熱によるダメージを与えてしまうことを防止できる。
なお、本実施形態では、粒径の分布の異なる第1中空粒子55および第2中空粒子56を皮膜31の第2層52に分散的に混合して用いているが、例えば、粒径の分布が異なる複数種類の多孔質材(例えば、軽石等)を第1中空粒子55および第2中空粒子56の代わりに皮膜31の第2層52に分散的に混合しても良い。
また、本実施形態では、粒径の分布が異なる2種類の中空粒子を皮膜31の第2層52に分散的に混合しているが、粒径の分布が異なる3種類以上の中空粒子を皮膜31の第2層52に分散的に混合してもよい。
さらに、本実施形態では、皮膜31の第1部分44は、振動伝達部材23の先端部のうち、ジョー27と対向する第1処置面42とは反対側に設けられているが、第1処置面42の面積を小さく制限する目的で、第1処置面42側の一部を覆うように設けてもよい。
[第2実施形態]
図12を参照して、第2実施形態の医療機器について説明する。第2実施形態の医療機器11は、エンドエフェクタ28の形状が異なる点、エンドエフェクタ28がモノポーラの高周波処置具を構成する点で第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図12を参照して、第2実施形態の医療機器について説明する。第2実施形態の医療機器11は、エンドエフェクタ28の形状が異なる点、エンドエフェクタ28がモノポーラの高周波処置具を構成する点で第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
本実施形態では、医療機器11のハンドピース12には、ジョー27が設けられていない。このため、エンドエフェクタ28は、振動伝達部材23によってのみ構成される。本実施形態のエンドエフェクタ28は、モノポーラ処置のアクティブ電極として使用することができ、患者の体外にある対極板との間に高周波電流を流すことができる。このように生体組織に高周波エネルギーを投入することによって、エンドエフェクタ28側で切開または切除の処置、あるいは凝固の処置を行うことができる。また、本実施形態において、上記の高周波エネルギーと同時に生体組織に対して超音波エネルギーを投入できることは、第1実施形態と同様である。
医療機器11は、上記以外の構造は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態の医療機器と同じ作用および効果を発揮することができる。
[第3実施形態]
図13を参照して、第3実施形態の医療機器について説明する。第3実施形態の医療機器は、ジョー27側にも皮膜31(第1部分44)が形成される点、周辺組織を保護するための第1カバー67および第2カバー68を有する点で、第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図13を参照して、第3実施形態の医療機器について説明する。第3実施形態の医療機器は、ジョー27側にも皮膜31(第1部分44)が形成される点、周辺組織を保護するための第1カバー67および第2カバー68を有する点で、第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
本実施形態では、ジョー27の第2処置面43とは反対側の背面に、第1実施形態と同様の皮膜31の第1部分44が設けられている。
本実施形態において、医療機器11のハンドピース12は、振動伝達部材23の第1処置面42とは反対側を覆う第1カバー67と、ジョー27の第2処置面43とは反対側を覆う第2カバー68と、をさらに有する。第1カバー67は、例えば、生体適合性・絶縁性のある樹脂材料(例えばPEEK樹脂等)によって形成され、シース24の先端部に対して着脱可能に構成されている。第1カバー67は、エンドエフェクタ28と対向する側とは反対側に第2皮膜71を有する。第2皮膜71の構成は、第1実施形態の皮膜31の第1部分44と同様である。
第2カバー68は、例えば、生体適合性・絶縁性のある樹脂材料(例えばPEEK樹脂等)によって形成され、ジョー27(クランプ部材)に対して着脱可能に構成されている。第2カバー68は、エンドエフェクタ28と対向する側とは反対側に第2皮膜71を有する。第2皮膜71の構成は、第1実施形態の皮膜31の第1部分44と同様である。
本実施形態の医療機器11は、第1実施形態と概ね同じ作用を発揮する。さらに、本実施形態の医療機器11のハンドピース12は、ジョー27に皮膜31の第1部分44が設けられる。ハンドピース12には、第2皮膜71を有する第1カバー67と、同じく第2皮膜71を有する第2カバー68とが設けられている。このため、処置中においてエンドエフェクタ28を意図せず周辺組織に接触させた場合でも、ジョー27の皮膜31、第1カバー67および第2カバー68の第2皮膜71によって、周辺組織への熱的な侵襲を防ぐことができる。
第3実施形態によれば、クランプ部材は、エンドエフェクタ28の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する皮膜31を振動伝達部材23と対向する側とは反対側に有する。
また、医療機器11は、エンドエフェクタ28を覆うカバー67、68を備え、カバー67、68は、エンドエフェクタ28の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する第2皮膜71をエンドエフェクタ28と対向する側とは反対側に有する。
これらの構成によれば、術者が意図せずエンドエフェクタ28を周辺組織に接触させてしまう危険を第1カバー67および第2カバー68によって低減でき、周辺組織に対する熱的な侵襲を低減できる。また、第1カバー67および第2カバー68にそれぞれ第2皮膜71が設けられるため、第1カバー67および第2カバー68の温度が高温になることが防止され、もし処置中に第1カバー67および第2カバー68を周辺組織に接触させてしまった場合でも、周辺組織に対して熱によるダメージを与えてしまうことを防止できる。
また、本実施形態では、皮膜31の第1部分44は、ジョー27の第2処置面43とは反対側の背面に設けられているが、ジョー27の第2処置面43の面積を小さく制限する目的で、第2処置面43側の一部を覆うように設けてもよい。この場合、例えば、第2処置面43の外縁部に沿わせて、皮膜31の第1部分44を一対に設けても良い。この場合、一対に設けた皮膜31の第1部分44のそれぞれは、ジョー27の長手方向に沿う方向に、帯状に延び、且つ、ジョー27の振動伝達部材23に対向する部分の面積の一部を占めるように形成することが好ましい。
[第4実施形態]
図14を参照して、第4実施形態の医療機器について説明する。第4実施形態の医療機器11は、ジョー27の取付け位置および形状が異なる点で、第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図14を参照して、第4実施形態の医療機器について説明する。第4実施形態の医療機器11は、ジョー27の取付け位置および形状が異なる点で、第1の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図14に示すように、シース24は、円筒形をなしていて、内部に位置される振動伝達部材23を保護している。シース24は、先端部23A付近でその円筒形の外側にジョー27を支持するための支持ピン41を有している。それ以外のシース24の構成は、第1実施形態と同様である。
本実施形態では、ジョー27(クランプ部材)は、基端方向C2側において、ハンドル17と一体化している。ジョー27は、図14に矢印で示すように、振動伝達部材23と当接した当接位置と、振動伝達部材23から離隔した離隔位置と、の間で支持ピン41を中心に回動可能である。しかしながら、第1実施形態よりも、ジョー27の回動角度が大きく、支持ピン41からジョー27の先端までの長さが長いために、例えば第1実施形態よりも大きな処置対象(生体組織)を挟んで保持することができる。
ジョー27は、支持ピン41を介してシース24と電気的に接続されている。このため、シース24の先端にあるジョー27は、バイポーラ処置を行なうためのバイポーラ電極の他方の極として機能できる。ジョー27の電極部分は例えば銅合金等により形成されている。
本実施形態の作用および効果については第1実施形態と概ね同様である。特に本実施形態では、ジョー27の回動角度が大きく、支持ピン41からジョー27の先端までの長さが長いために、比較的大きな生体組織を挟んで処置するのに好適である。
[第5実施形態]
図15を参照して、第5実施形態の医療機器について説明する。第5実施形態の医療機器11は、振動伝達部材23の形状が異なる点で、第2実施形態のものと異なっているが、他の部分は第2実施形態と共通している。このため、主として第2実施形態と異なる部分について説明し、第2実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図15を参照して、第5実施形態の医療機器について説明する。第5実施形態の医療機器11は、振動伝達部材23の形状が異なる点で、第2実施形態のものと異なっているが、他の部分は第2実施形態と共通している。このため、主として第2実施形態と異なる部分について説明し、第2実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図2に示すように、振動伝達部材23(プローブ)は、例えば生体適合性のある金属材料(例えば、チタン合金等)によって棒状に形成されている。振動伝達部材23は、先端側に位置する先端部23Aと、先端部23Aとは反対側の基端部23Bと、先端部23Aと基端部23Bとの間の位置に設けられた中間部23Cと、を有している。先端部23Aおよび中間部23Cは、エンドエフェクタ28を構成する。先端部23Aは、いわゆる三日月形の刃物72(刃面)を有し、当該刃物72によって生体組織を切開・切除等することができる。
基端部23Bは、2本ある第2の電気配線37のうちの一方と接続されている。振動伝達部材23には、振動発生部22から超音波振動が伝達されるとともに、高周波電流供給部38から高周波電流が供給される。本実施形態の振動伝達部材23(エンドエフェクタ28)は、モノポーラ処置のアクティブ電極として使用することができ、患者の体外にある対極板との間に高周波電流を流すことができる。
皮膜31は、振動伝達部材23の先端部を覆う第1部分44と、振動伝達部材23の中間部23Cを覆う第2部分45と、を有する。皮膜31は、例えば10μmから200μmの範囲で用途に応じて適切な厚さに形成される。
第1部分44は、振動伝達部材23の先端部で、シース24から露出した部分に設けられている。より詳細には、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部のうち、刃物72が設けられる面とは反対側の部分を覆っている。第1部分44のそれ以外の構成および第2部分45の構成については、第2実施形態と同様である。
本実施形態の作用および効果については第2実施形態と概ね同様である。特に本実施形態では、刃物72が設けられたエンドエフェクタ28は、厚い組織を切開・切除したり、薄い膜状の組織をはがしたりする際に好適に用いることができる。
また、本実施形態によれば、エンドエフェクタ28は、生体組織を切開する刃面を備え、皮膜31は、前記刃面が設けられる側とは反対側に設けられる。この構成によれば、当該刃面による処置に皮膜31が設けられることがなく、刃面による処置の効率が低下してしまうことを防止できる。
(第5実施形態の第1変形例)
図16を参照して、第5実施形態の第1変形例の医療機器について説明する。第1変形例の医療機器11は、振動伝達部材23の刃物72の形状が異なる点で、第5実施形態のものと異なっているが、他の部分は第5実施形態と共通している。このため、主として第5実施形態と異なる部分について説明し、第5実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図16を参照して、第5実施形態の第1変形例の医療機器について説明する。第1変形例の医療機器11は、振動伝達部材23の刃物72の形状が異なる点で、第5実施形態のものと異なっているが、他の部分は第5実施形態と共通している。このため、主として第5実施形態と異なる部分について説明し、第5実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図16に示すように、振動伝達部材23(プローブ)は、例えば生体適合性のある金属材料(例えば、チタン合金等)によって棒状に形成されている。振動伝達部材23は、先端側に位置する先端部23Aと、先端部23Aとは反対側の基端部23Bと、先端部23Aと基端部23Bとの間の位置に設けられた中間部23Cと、を有している。先端部23Aおよび中間部23Cは、エンドエフェクタ28を構成する。先端部23Aは、直線的な刀状の刃物72を有し、当該刃物72によって生体組織を切開等することができる。振動伝達部材23のそれ以外の構成は、第5実施形態と同様である。
皮膜31は、振動伝達部材23の先端部23Aを覆う第1部分44と、振動伝達部材23の中間部23Cを覆う第2部分45と、を有する。皮膜31は、例えば10μmから200μmの範囲で用途に応じて適切な厚さに形成される。
第1部分44は、振動伝達部材23の先端部で、シース24から露出した部分に設けられている。より詳細には、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aのうち、刃物72が設けられる側とは反対側の部分を覆っている。第1部分44のそれ以外の構成および第2部分45の構成については、第5実施形態と同様である。
第1変形例の作用および効果については第5実施形態と概ね同様である。特に本実施形態の刃物72が設けられたエンドエフェクタ28は、厚い組織を切開・切除する用途で好適に用いることができる。
(第5実施形態の第2変形例)
図17を参照して、第5実施形態の第2変形例の医療機器について説明する。第2変形例の医療機器11は、振動伝達部材23の刃物72の形状が異なる点で、第5実施形態のものと異なっているが、他の部分は第5実施形態と共通している。このため、主として第5実施形態と異なる部分について説明し、第5実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図17を参照して、第5実施形態の第2変形例の医療機器について説明する。第2変形例の医療機器11は、振動伝達部材23の刃物72の形状が異なる点で、第5実施形態のものと異なっているが、他の部分は第5実施形態と共通している。このため、主として第5実施形態と異なる部分について説明し、第5実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図16に示すように、振動伝達部材23(プローブ)は、例えば生体適合性のある金属材料(例えば、チタン合金等)によって棒状に形成されている。振動伝達部材23は、先端側に位置する先端部23Aと、先端部23Aとは反対側の基端部23Bと、先端部23Aと基端部23Bとの間の位置に設けられた中間部23Cと、を有している。先端部23A中間部23Cは、エンドエフェクタ28を構成する。先端部23Aは、軸部から熊手状(rake)に立ち上がった刃物72を有し、当該刃物72によって生体組織を切開等することができる。振動伝達部材23のそれ以外の構成は、第5実施形態と同様である。
皮膜31は、振動伝達部材23の先端部23Aを覆う第1部分44と、振動伝達部材23の中間部23Cを覆う第2部分45と、を有する。皮膜31は、例えば10μmから200μmの範囲で用途に応じて適切な厚さに形成される。
第1部分44は、振動伝達部材23の先端部で、シース24から露出した部分に設けられている。より詳細には、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部のうち、刃物72が設けられる面とは反対側の部分を覆っている。第1部分44のそれ以外の構成および第2部分45の構成については、第5実施形態と同様である。
本実施形態の作用および効果については第5実施形態と概ね同様である。特に本実施形態では、刃物72によって、平らな組織に対して穴を開けたり、或いは突出した生体組織を根元から切除したりする等の用途で好適に用いることができる。
[第6実施形態]
図18を参照して、第6実施形態の医療機器について説明する。第6実施形態の医療機器11は、皮膜31の第1部分44の第2層52および第2部分45の第2層52の組成が異なる点で、第1実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図18を参照して、第6実施形態の医療機器について説明する。第6実施形態の医療機器11は、皮膜31の第1部分44の第2層52および第2部分45の第2層52の組成が異なる点で、第1実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
皮膜31(第1部分44、第2部分45)の第2層52は、PEEK樹脂で構成される母材に、第1中空粒子55が分散的に混合されて形成される。本実施形態では、第2中空粒子56は混合されない。第1中空粒子55は、中空で球形のガラス(ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス)またはシリカ(二酸化ケイ素)で構成される。第1中空粒子55の粒径は、例えば、20~30μmである。
図18を参照して、本実施形態の医療機器11を用いた作用について説明する。
術者は、処置において、振動伝達部材23とジョー27との間に生体組織を挟むことができる。さらに術者は、操作ボタン18を操作することで、挟んでいる生体組織に対してエネルギーを投入できる。凝固・切開モードに対応する第2操作ボタン18Bが操作されると、振動伝達部材23は超音波振動を行って、摩擦運動による熱エネルギー(超音波エネルギー)を生体組織に付与する。これと同時に、バイポーラ電極となる振動伝達部材23と、ジョー27との間で生体組織に高周波電流が流されて、生体組織に電気エネルギーを付与することができる。これら2種類のエネルギーによって、生体組織の凝固および切開を行うことができる。
また、術者は、振動伝達部材23とジョー27との間に生体組織を挟んだ状態で、第1操作ボタン18Aを操作することで、バイポーラ電極となる振動伝達部材23と、ジョー27との間で生体組織に高周波電流を流し、生体組織に電気的エネルギーを投入できる。これによって、生体組織の凝固のみを行うこともできる。
このように、生体組織(処置対象)に凝固・切開処置、および凝固処置を長時間行うと、エンドエフェクタ28が例えば200℃を超える高温になることがある。本実施形態では、振動伝達部材23に皮膜31の第1部分44および第2部分45が形成される。また、第1部分44および第2部分45の第2層52は、断熱性のある第1中空粒子55を含んでいる。このため、図18に示すように、第2層52において伝熱される経路は、第1中空粒子55を迂回する経路となる。このため、実際の膜厚に比して、熱伝導がなされる経路を長くすることができる。これによって皮膜31を貫通する方向の熱流束(伝熱量)を小さくすることができる。このために、術者が意図せず振動伝達部材23の第1処置面42とは反対側の背面を周辺の組織に接触させてしまった場合でも、熱によって周辺組織を侵襲してしまうことが防止される。
本実施形態によれば、皮膜31の第1部分44の第2層52および第2部分45の第2層52に第1中空粒子55が混合され、第2中空粒子56が混合されない。この構成によっても、第2層52を貫通する方向に関して、熱伝導がなされる経路を長くすることができ、エンドエフェクタ28の熱を皮膜の表面に伝導されにくくすることができる。これによって、意図せずエンドエフェクタ28を周辺組織に接触させてしまった場合でも、周辺組織に熱によるダメージを与えてしまうことを防止できる。
[第7実施形態]
図19を参照して、第7実施形態の医療機器について説明する。第7実施形態の医療機器11は、皮膜31の第1部分44および第2部分45の層の構成が2層で構成される点で、3層構造の第1実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図19を参照して、第7実施形態の医療機器について説明する。第7実施形態の医療機器11は、皮膜31の第1部分44および第2部分45の層の構成が2層で構成される点で、3層構造の第1実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
皮膜31は、振動伝達部材23の先端部23Aを覆う第1部分44と、振動伝達部材23の中間部23Cを覆う第2部分45と、を有する。皮膜31は、例えば10μmから200μmの範囲で用途に応じて適切な厚さに形成される。
第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aで、シース24から露出した部分に設けられている。より詳細には、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aのうち、ジョー27と対向する位置にある第1処置面42とは反対側の部分を覆っている。第1部分44は、基層となる第1層51と、第1層51の上側に設けられる第2層52と、を有する。最も外側に位置する第2層52は、PEEK等の樹脂材料によって形成される一般的な皮膜で構成される。第2層52には、凹凸54が形成されている。第2層52の凹凸54は、第1実施形態の第1部分44の凹凸54と同様の方法で形成できる。
第1層51は、PEEK樹脂で構成される母材に、第1中空粒子55および第2中空粒子56が分散的に混合されて形成される。第1層51の構成は、第1実施形態の皮膜31の第2層52と同様である。
第2部分45は、振動伝達部材23の中間部23Cでシース24に覆われた部分に設けられている。第2部分45は、振動伝達部材23の中間部23Cのうち、支持部25が設けられる部分(超音波振動の節位置)よりも先端側の位置を覆っている。第2部分45は、第1部分44の第1層51と同様の組成でこれと連続的に形成された第1層51と、第1部分44の第2層52と同様の組成でこれと連続的に形成された第2層52と、を有する。第2部分45の最も外側に位置する第2層52は、平坦に形成されている。
一般に、皮膜31の第1層51のように、母材となる樹脂に対してある一定の割合で第1中空粒子55および第2中空粒子56を混合すると、第1層51の膜強度が低下する場合がある。本実施形態によれば、このような中空粒子を混合した第1層51を最外層にはしない構造をとっているため、膜強度を維持することができ、皮膜31にひび割れや剥がれを生じてしまう危険性を低減できる。
本実施形態の皮膜31は、第3実施形態のジョー27側に設けられる皮膜31や、第1カバー67の第2皮膜71、第2カバー68の第2皮膜71にも当然適用できる。
[第8実施形態]
図20を参照して、第7実施形態の医療機器について説明する。第7実施形態の医療機器11は、皮膜31の第1部分44および第2部分45の層の構成が2層で構成される点で、3層構造の第1実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
図20を参照して、第7実施形態の医療機器について説明する。第7実施形態の医療機器11は、皮膜31の第1部分44および第2部分45の層の構成が2層で構成される点で、3層構造の第1実施形態のものと異なっているが、他の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と共通する部分については図示或いは説明を省略する。
皮膜31は、振動伝達部材23の先端部23Aを覆う第1部分44と、振動伝達部材23の中間部23Cを覆う第2部分45と、を有する。皮膜31は、例えば10μmから200μmの範囲で用途に応じて適切な厚さに形成される。
第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aで、シース24から露出した部分に設けられている。より詳細には、第1部分44は、振動伝達部材23の先端部23Aのうち、ジョー27と対向する位置にある第1処置面42とは反対側の部分を覆っている。第1部分44は、基層となる第1層51と、第1層51の上側に設けられる第2層52と、を有する。
第1層51は、第1実施形態の皮膜31の第1層51と同様の構成を有する。
最も外側に位置する第2層52は、PEEK樹脂で構成される母材に、第1中空粒子55および第2中空粒子56が分散的に混合されて形成される。第2層52の構成は、第1実施形態の皮膜31の第2層52と同様である。第1部分44の第2層52には、凹凸54が形成されている。第2層52の凹凸54は、第1実施形態の第1部分44の凹凸54と同様の方法で形成できる。
第2部分45は、振動伝達部材23の中間部23Cでシース24に覆われた部分に設けられている。第2部分45は、振動伝達部材23の中間部23Cのうち、支持部25が設けられる部分(超音波振動の節位置)よりも先端側の位置を覆っている。第2部分45は、第1部分44の第1層51と同様の組成でこれと連続的に形成された第1層51と、第1部分44の第2層52と同様の組成でこれと連続的に形成された第2層52と、を有する。第2部分45の最も外側に位置する第2層52は、平坦に形成されている。
一般に、皮膜31の第1層51のように、母材となる樹脂に対してある一定の割合で第1中空粒子55および第2中空粒子56を混合すると、基材(振動伝達部材23)に対する密着強度(接着強度)が低下する場合がある。本実施形態によれば、このような中空粒子を混合した第2層52を基材に対して直接接触させない構造をとっているため、密着強度を維持することができ、皮膜に剥がれを生じてしまう危険性を低減できる。
本実施形態の皮膜31は、第3実施形態のジョー27側に設けられる皮膜や、第1カバー67の第2皮膜71、第2カバー68の第2皮膜71にも当然適用できる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変形実施することができる。さらに、上記各実施形態の医療機器11を組み合わせて一つの医療機器を構成することも当然に可能である。
11…医療機器、23…振動伝達部材、24…シース、27…ジョー、28…エンドエフェクタ、31…皮膜、36…超音波電流供給部、38…高周波電流供給部、44…第1部分、45…第2部分、46…先端構成部、51…第1層、52…第2層、53…第3層、54…凹凸、55…第1中空粒子、56…第2中空粒子、67…第1カバー、68…第2カバー、71…第2皮膜、72…刃物。
Claims (22)
- 生体組織を焼灼、もしくは切開、もしくはその両方を行うエネルギーを出力するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタを覆い、中空の空間および凹凸の少なくとも一方が形成された皮膜と、
を備える医療機器。 - 前記皮膜の熱伝導率は、前記エンドエフェクタの熱伝導率よりも小さい請求項1に記載の医療機器。
- 前記中空の空間および前記凹凸は、前記エンドエフェクタから前記皮膜の表面に向かう熱伝導を阻害する請求項1に記載の医療機器。
- 前記凹凸は、外部に露出する位置に設けられる請求項1に記載の医療機器。
- 前記皮膜は、中空を含む粒子を含む請求項1に記載の医療機器。
- 前記皮膜は、粒径の分布が異なる複数種類の中空を含む粒子を含む請求項1に記載の医療機器。
- 前記皮膜は、第1の中空を含む粒子と、前記第1の中空を含む粒子とは異なる中空形状を有する第2の中空を含む粒子と、を含む請求項1に記載の医療機器。
- 前記皮膜は、
前記エンドエフェクタに密着されるとともに前記中空を含む粒子を含まない樹脂からなる第1層と、
前記第1層の上側に重なるとともに前記中空を含む粒子を含む樹脂からなる第2層と、
前記第2層の上側に重なるとともに前記中空を含む粒子を含まない樹脂からなる第3層と、
を有する請求項5に記載の医療機器。 - 前記皮膜は、
前記エンドエフェクタに密着されるとともに前記中空を含む粒子を含む樹脂からなる第1層と、
前記第1層の上側に重なるとともに前記中空を含む粒子を含まない樹脂からなる第2層と、
を有する請求項5に記載の医療機器。 - 前記皮膜は、
前記エンドエフェクタに密着されるとともに前記中空を含む粒子を含まない樹脂からなる第1層と、
前記第1層の上側に重なるとともに前記中空を含む粒子を含む樹脂からなる第2層と、
を有する請求項5に記載の医療機器。 - 前記エンドエフェクタは、
振動が伝達されるとともに前記皮膜が設けられる振動伝達部材と、
前記振動伝達部材に対して当接した当接位置と、前記振動伝達部材から離隔した離隔位置と、の間で移動可能なクランプ部材と、
を有し、
前記皮膜は、前記振動伝達部材の前記クランプ部材が当接する側とは反対側に設けられる請求項1に記載の医療機器。 - 前記振動伝達部材は、プローブ先端面を構成する先端構成部を有し、
前記皮膜は、前記先端構成部から外れた位置を覆う請求項11に記載の医療機器。 - 管状部材を備え、
前記エンドエフェクタは、前記管状部材の内側に一部が収納された振動伝達部材を有し、前記振動伝達部材は、振動が伝達されるとともに前記管状部材から露出した部分に前記皮膜が設けられる請求項1に記載の医療機器。 - 前記エンドエフェクタは、生体組織を切開する刃面を備え、
前記皮膜は、前記刃面が設けられる側とは反対側に設けられる請求項1に記載の医療機器。 - 前記皮膜は、前記凹凸が設けられた第1部分と、平坦な第2部分と、を有する請求項1に記載の医療機器。
- 前記クランプ部材は、前記エンドエフェクタの熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する前記皮膜を前記振動伝達部材と対向する側とは反対側に有する請求項11に記載の医療機器。
- 前記エンドエフェクタを覆うカバーを備え、前記カバーは、前記エンドエフェクタの熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する第2皮膜を前記エンドエフェクタと対向する側とは反対側に有する請求項11に記載の医療機器。
- 前記エンドエフェクタに超音波エネルギーを供給する超音波エネルギー供給部と、
前記エンドエフェクタに高周波エネルギーを供給する高周波エネルギー供給部と、
を備える請求項1に記載の医療機器。 - 前記エネルギーは、超音波振動エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギー、光エネルギー、電磁波、運動エネルギーのいずれかである請求項1に記載の医療機器。
- 前記エネルギーが異なる2つ以上のエネルギーである請求項1に記載の医療機器。
- 母材となる樹脂と、
前記樹脂に混合され、粒径の分布が異なる複数種類の中空を含む粒子と、
を備えるコート材。 - エネルギーが伝達されるエンドエフェクタに密着されるとともに前記中空を含む粒子を含まない第2樹脂からなる第1層と、
前記第1層の上側に重なるとともに、前記樹脂および前記中空を含む粒子からなる第2層と、
前記第2層の上側に重なるとともに前記中空を含む粒子を含まない第2樹脂からなる第3層と、
を有する請求項21に記載のコート材。
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