WO2016203872A1 - エネルギー処置具 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an energy treatment device for performing treatment on a living tissue.
- Patent Document 1 discloses a battery assembly for a surgical device in which a control circuit selectively enables or disables power supply to the surgical device by a battery based on certain information.
- a control circuit selectively enables or disables power supply to the surgical device by a battery based on certain information.
- both the battery controller and the oscillator are in a standby state.
- the user presses a button the user is started off from the standby state.
- Signal exchange is initiated between the battery controller and the oscillator.
- the battery controller supplies power from the battery to the oscillator.
- An object of the present invention is to provide an energy treatment device that saves power.
- an energy treatment device includes a first power storage unit that accumulates power, a clock generation unit that generates a clock signal based on the power, and a treatment using the clock signal. Electrically connecting the clock generation unit and the first power storage unit so that the control unit can control the supply of energy used for treatment in the unit and the control unit can receive the clock signal.
- a trigger unit that generates a trigger signal to be permitted; a connection state in which the clock generation unit and the first power storage unit are electrically connected according to the presence or absence of the trigger signal in the trigger unit; and the clock generation unit And a switching unit that switches between a disconnected state in which the first power storage unit is electrically separated.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a sensor circuit illustrated in FIG. 2. It is a block diagram which shows the structure of the sensor circuit of the energy treatment tool of the 1st modification of 1st Embodiment. It is a schematic diagram explaining the case where the position of a grip exists in a 1st range, and the case which exists in a 2nd range about the energy treatment tool which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment.
- the energy treatment device 11 (handpiece) of the following embodiment is suitable for use in a state where it is physically separated from a power supply device (power supply box) connected to the power source of the building, that is, in a cordless state. It can be used even when connected to the power supply device via the.
- the description is advanced with one of the two directions parallel to the central axis C of the housing body 21 as the distal direction C ⁇ b> 1 and the opposite of the distal direction as the proximal direction C ⁇ b> 2.
- the energy treatment device 11 includes a housing 12 that can be held by a surgeon by hand, a battery unit 13 (first power storage unit) that is detachably attached to the housing 12, and a part of the housing 12.
- a rod-shaped vibration transmitting portion 14 that is housed and has a distal end portion protruding outside the housing 12, an ultrasonic transducer 15 that is fixed to the proximal end side of the vibration transmitting portion 14, and a housing 12 that is rotatably attached to the housing 12.
- a cylindrical sheath 16 that covers the vibration transmitting portion 14 and a rotating knob 17 fixed to the sheath 16.
- the housing 12 includes a housing body 21 and a grip 22 (fixed handle) extending from the housing body 21 in a direction intersecting the central axis C of the housing body 21.
- the battery unit 13 (first power storage unit) includes a plurality of (for example, three) batteries 13A, but the number of the batteries 13A is not limited to this and may be one.
- the electrical contact 18A contacts the electrical contact 18B, and the electrical contact 18C contacts the electrical contact 18D.
- the battery 13A is electrically connected to the switch unit 32 described later.
- the vibration transmitting unit 14 is made of a conductive material.
- the ultrasonic transducer 15 includes a plurality of piezoelectric elements 23 that convert electrical energy (AC power) into ultrasonic vibration.
- the sheath 16 is formed in a cylindrical shape from a conductive metal material. In FIG. 1, the length of the sheath 16 is shortened and displayed, but actually the length is several to several tens of times the length in the figure.
- the rotation knob 17 can rotate about the central axis C (around the axis) with respect to the housing 12.
- the energy treatment device 11 includes a treatment portion 24 (end effector) provided on the distal end side (the distal end side of the sheath 16) of the vibration transmitting portion 14 and a second portion of the treatment portion 24 described later.
- a treatment portion 24 end effector
- a heater 25 (heating element) provided on the gripping piece 38, first to third amplifier circuits 26 to 28 capable of amplifying current to give various energy to the treatment section 24, and a first A control circuit 31 for controlling the third amplifier circuits 26 to 28, a switch section 32 (switching section) interposed between a clock generation section 45 and a battery unit 13 (to be described later) in the control circuit 31, and an energy treatment
- a sensor circuit 33 that can detect whether the instrument 11 is in use or not in use, and a plurality of operation buttons for the operator to switch on / off the output of various energy to the treatment unit 24 34, includes a handle 35 provided rotatably relative to the housing 12 (movable handle), and a cylindrical movable pipe 36 provided inside the sheath 16.
- the treatment portion 24 includes a first grip piece 37 provided on the distal end side of the vibration transmitting portion 14 and a second grip piece 38 (jaw) attached to the distal end portion of the sheath 16 so as to be rotatable. .
- the first gripping piece 37 and the second gripping piece 38 can be opened or closed.
- the first gripping piece 37 and the second gripping piece 38 constitute an end effector that treats a treatment target such as a living tissue using the supplied treatment energy.
- the treatment target biological tissue or the like
- the treatment energy can be applied to the treatment object.
- the rotation knob 17 the sheath 16, the vibration transmitting portion 14 (first gripping piece 37), the ultrasonic transducer 15, and the second gripping piece 38 are moved with respect to the housing 12 around the central axis C. Can be rotated.
- the heater 25 can convert electrical energy (DC power) into heat energy.
- the handle 35 can be rotated with respect to the housing 12 to open and close the treatment portion 24 described above. That is, the movable pipe 36 is moved along the central axis C of the sheath 16 by the rotation of the handle 35, whereby the second gripping piece 38 is opened and closed.
- the first amplifier circuit 26 for ultrasonic energy is electrically connected to the ultrasonic transducer 15 via electrical paths 41A and 41B. Properly amplified current can be supplied.
- the second amplifier circuit 27 for high-frequency energy is electrically connected to the vibration transmission unit 14 via the electric path 42A and electrically connected to the second gripping piece 38 via the electric path 42B. Yes.
- the second amplifier circuit 27 can supply appropriately amplified current (high-frequency current) to the vibration transmitting unit 14 and the second gripping piece 38.
- the third amplifier circuit 28 for thermal energy is electrically connected to the heater 25 via the electric paths 43A and 43B, and can supply a current appropriately amplified to the heater 25.
- the control circuit 31 includes a CPU 44, a ROM, a RAM, and the like, and a mother board (substrate) on which wirings are mounted and connected to each other.
- the CPU 44 is operated by a clock generation unit 45 that generates a clock signal, and the clock signal generated by the clock generation unit 45, and mainly controls the first to third amplifier circuits 26 to 28.
- a control unit 46 main control unit for performing the above.
- the control unit 46 can control the supply of energy used for the treatment in the treatment unit 24 by controlling the first to third amplifier circuits 26 to 28.
- the switch unit 32 is configured by a general relay circuit.
- the switch unit 32 is preferably composed of, for example, a semiconductor relay (photo MOS relay, photocoupler, FET, transistor gate), but may be composed of a mechanical relay circuit.
- the switch unit 32 (switching unit) is provided on the mother board of the control circuit 31.
- the switch unit 32 includes a connection state in which the clock generation unit 45 and the battery unit 13 are electrically connected under the control of the sensor circuit 33, and a non-connection state in which the clock generation unit 45 and the battery unit 13 are electrically separated. You can switch between connected states.
- the sensor circuit 33 includes a sensor 47 that detects the state of the energy treatment instrument 11, an amplifier 48 that amplifies the detection signal of the sensor 47, an A / D converter 51 that performs analog / digital conversion, A determination unit 52 that determines a use state and a non-use state of the energy treatment device 11 based on a signal from the A / D converter 51, and a sub-board on which wiring is formed so as to mount and electrically connect them Have.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal that permits the clock generation unit 45 and the battery unit 13 (first power storage unit) to be electrically connected.
- the sensor circuit 33 is supplied with electric power from the battery unit 13.
- the sensor 47 is provided in contact with the inner surface of the portion constituting the grip 22 (fixed handle) of the housing 12.
- the sensor 47 is composed of a thermocouple, and can detect the body temperature (heat) of an operator's hand holding the energy treatment device 11 via the housing, as shown in FIG.
- the determination unit 52 (calculation unit) is configured by any one of a microcomputer (one-chip microcomputer), a DSP, an FPGA, and the like, and threshold information (temperature information) set around a human body temperature inside. , Reference value).
- the determination unit 52 is driven with a clock number smaller than the clock number (clock frequency) of the clock generation unit 45.
- the determination unit 52 determines data (voltage information) obtained via the A / D converter 51, and switches between a connected state and a non-connected state of the switch unit 32 by a trigger signal described later based on the determination result. Control.
- the operation button 34A corresponds to an incision mode for incising or excising a living tissue.
- the operation button 34B corresponds to a coagulation mode for coagulating the living tissue.
- the control unit 46 can control the first to third amplifier circuits 26 to 28 to give the treatment unit 24 with energy suitable for each mode. In such a case, the control unit 46 controls the first amplifier circuit 26, and the first amplifier circuit 26 uses the electric energy (DC power) supplied from the battery unit 13 to generate ultrasonic vibrations. Convert to energy (AC power).
- the electrical energy supplied from the first amplifier circuit 26 is supplied to the ultrasonic transducer 15, ultrasonic vibration is generated in the ultrasonic transducer 15, and the first grasping of the treatment unit 24 is performed through the vibration transmission unit 14. Ultrasonic vibration as treatment energy is transmitted to the piece 37.
- control unit 46 controls the second amplifier circuit 27 so that the second amplifier circuit 27 converts the electrical energy (DC power) supplied from the battery unit 13 into high-frequency electrical energy (AC power).
- the high-frequency electrical energy supplied from the second amplifier circuit 27 is supplied to the first gripping piece 37 of the treatment unit 24 through the electric path 42A, and the second of the treatment unit 24 through the electric path 42B.
- the gripping piece 38 is supplied.
- the first gripping piece 37 and the second gripping piece 38 have electrodes having different potentials with respect to each other. It can function as (bipolar electrode).
- the third amplifier circuit 28 uses the electric energy (DC power) supplied from the battery unit 13 to generate heat (DC power). Convert to Then, the electric energy supplied from the third amplifier circuit 28 is supplied to the heater via the electric paths 43A and 43B, and heat (treatment energy) is generated by the heater.
- ultrasonic vibration vibration generated electric energy
- high frequency electric energy high frequency electric energy
- heat heat generated electric energy
- One or two of the high frequency electrical energy and heat may be generated as treatment energy.
- energy different from ultrasonic vibration, high-frequency electrical energy, and heat may be generated from electrical energy as treatment energy and supplied to the treatment unit 24.
- the surgeon can perform treatment on the treatment target site using the energy treatment tool 11. That is, when the operator grasps the housing 12 and operates the handle 35 to grasp the treatment target with the treatment unit 24 and operates the operation button 34A in this state, the energy is treated in a mode suitable for incision of the living tissue. To part 24. Further, when the operation button 34B is operated, energy is applied to the treatment unit 24 in a mode suitable for coagulation of the living tissue.
- the electric power supplied from the battery unit 13 is supplied to the first to third amplifier circuits 26 to 28 via the switch unit 32 under the control of the control circuit 31, and the first to third amplifiers are supplied.
- Each of the amplifier circuits 26 to 28 is converted into appropriate electrical energy and output from the treatment unit 24 as ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 constantly transmits a trigger signal permitting the connection state to the switch unit 32 at regular intervals, and controls connection and non-connection of the switch unit 32 by the trigger signal. can do.
- the housing near the sensor 47 The temperature of 12 (grip 22) gradually decreases.
- the sensor 47 senses the temperature of the housing 12 and transmits temperature information to the determination unit 52.
- the determination unit 52 compares the temperature information with the threshold information stored therein and determines that the housing 12 in the vicinity of the sensor 47 has dropped below the human body temperature, the determination unit 52 controls the switch unit 32. Then, the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 28 are changed from the connected state to the disconnected state.
- the determination unit 52 stops transmitting the trigger signal that has been transmitted at regular intervals when in the connected state.
- the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed, and only the sensor circuit 33 maintains a connection state with the battery unit 13 and receives power supply from the battery unit 13.
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 is driven with a clock number sufficiently smaller than the clock number of the clock generation unit 45 of the control circuit 31. Therefore, in the power saving mode, power is not consumed by the control circuit 31 or the first to third amplifier circuits 28, and the power consumed by the energy treatment instrument 11 as a whole is reduced.
- the sensor 47 senses the temperature of the surgeon as shown in FIG.
- the data is sent to the determination unit 52.
- the determination unit 52 compares the temperature information with the threshold value information and determines that the treatment has been resumed, the determination unit 52 transmits a trigger signal to control the switch unit 32 to control the switch unit 32.
- the switch unit 32 are switched from the non-connected state to the connected state (see FIGS. 1 and 2).
- power is supplied to the control circuit 31 and the push operation of the operation button 34 is validated.
- the energy treatment instrument 11 shifts to a startup mode in which it is completely started. In the start-up mode, the operator can perform a desired treatment by operating the handle 35 and the operation buttons 34 as described above. In the startup mode, the determination unit 52 transmits a trigger signal toward the switch unit 32 at regular intervals.
- the energy treatment device 11 includes a first power storage unit that accumulates electric power, a clock generation unit 45 that generates a clock signal based on the electric power, and a treatment unit 24 that uses the clock signal.
- the control unit 46 that controls the supply of energy used for treatment, and the clock generation unit 45 and the first power storage unit are allowed to be electrically connected so that the control unit 46 can receive the clock signal.
- a trigger unit that generates a trigger signal to be transmitted; a connection state in which the clock generation unit 45 and the first power storage unit are electrically connected in accordance with the presence or absence of the trigger signal in the trigger unit; And a switching unit that switches between a disconnected state in which the first power storage unit is electrically separated.
- the trigger unit controls the switching unit to switch to the disconnected state, so that the clock signal generation in the clock generation unit 45 and the driving of the control unit 46 can be stopped. Thereby, the electric power used in the energy treatment tool 11 can be reduced.
- the energy treatment instrument 11 includes an operation button 34 for turning on / off the supply of energy used for treatment in the treatment unit 24, and the operation on the operation button 34 is performed by the switching unit by the first power storage unit, the clock generation unit 45, and the like. Becomes effective after being electrically connected. According to this configuration, it is possible to prevent unnecessary standby power from being consumed in the control unit 46, which is a part that receives the operation of the operation button 34. Thereby, it is possible to prevent the electric energy of the battery unit from being gradually consumed over time, and to provide the energy treatment device 11 that saves power.
- the switching unit sets the disconnected state when the trigger signal is not generated from the trigger unit, and sets the connected state when the trigger signal is generated from the trigger unit.
- connection between the first power storage unit and the clock generation unit 45 can be automatically cut off when the energy treatment device 11 is not used, and the clock generation unit 45 and the control unit 46 can The power consumed can be reduced to zero. Thereby, it is possible to provide the energy treatment device 11 with reduced power consumption.
- the trigger unit includes a sensor 47 and a determination unit 52 that determines either the use state or the non-use state based on a detection result detected by the sensor 47 and generates the trigger signal when the trigger unit is in the use state. Have.
- the switching unit can be disconnected in the unused state, and generation of the clock signal in the clock generating unit 45 in the unused state can be prevented. Thereby, power saving of the energy treatment tool 11 can be realized.
- the trigger unit is driven with a clock number smaller than the clock number of the clock generation unit 45. According to this configuration, the power consumed in the trigger unit can be made smaller than the power consumed by the clock generation unit 45 and the control unit 46, and power saving of the energy treatment instrument 11 can be realized.
- the sensor circuit 33 shifts from the start mode to the power saving mode.
- the switch unit 32 is disconnected from the control circuit 31 by the control from the control circuit 31 after the elapse of a predetermined time ( It is also possible to shift to the power saving mode.
- the energy treatment device 11 is provided with a second operation button 53 (start switch) for forcibly shifting from the power saving mode to the start mode. It is preferable. By providing the second operation button 53, the surgeon can shift from the power saving mode to the activation mode when necessary, and can output various types of energy to the treatment unit 24.
- the sensor circuit 33 includes a sensor 47 that detects the state of the energy treatment instrument 11, a determination unit 52 that determines the use state and non-use state of the energy treatment instrument 11 based on the detection signal of the sensor 47, and these. And a sub-board on which wiring for electrically connecting them is formed.
- the sensor 47 includes a bridge circuit 54 and a thermistor 55 provided in a part of the bridge circuit 54.
- the sensor 47 is provided in contact with the inner surface of the housing 12 constituting the grip 22 at the position of the grip 22 (fixed handle).
- the thermistor 55 is a resistor whose resistance value changes with temperature, and can be used as a temperature detector.
- the sensor 47 configured by the thermistor 55 can detect the temperature of the operator who holds the energy treatment device 11 via the housing 12.
- the determination unit 52 is composed of a comparator.
- the switch unit 32 is connected to the determination unit 52.
- the switch unit 32 can be in a disconnected state in which the electrical connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 is released, for example, when the output logic from the comparator is off.
- the combination of the output logic of the determination unit 52 (comparator) and the connection state of the switch unit 32 is an example, and the switch unit 32 may naturally be in the connection state when the output logic of the determination unit 52 is off.
- the thermistor 55 side of the bridge circuit 54 and the determination unit 52 are connected by a first electric wire 56, and the opposite side of the bridge circuit 54 from the thermistor 55 and the determination unit 52 are connected by a second electric wire 57.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal that permits the clock generation unit 45 and the battery unit 13 (first power storage unit) to be electrically connected. In the present embodiment, the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the surgeon can perform treatment on the treatment target site using the energy treatment tool 11. That is, when the surgeon holds the housing 12 and operates the handle 35 to grasp the treatment target with the treatment unit 24 and operates the operation button 34A or the operation button 34B in that state, energy suitable for each mode is obtained. It is given to the treatment unit 24. Specifically, the electric power supplied from the battery unit 13 is supplied to the first to third amplifier circuits 26 to 28 via the switch unit 32 under the control of the control circuit 31, and the first to third amplifiers are supplied. Each of the amplifier circuits 26 to 28 is converted into appropriate electrical energy and output from the treatment unit 24 as ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy.
- the switch unit 32 in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the sensor 47 outputs a current to the determination unit 52 so that the potential on the first electric wire 56 side becomes lower than that on the second electric wire 57 side, for example.
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 always transmits a trigger signal (ON output logic) that permits the connection state to the switch unit 32.
- the housing near the sensor 47 The temperature of 12 (grip 22) gradually decreases.
- the sensor 47 (the bridge circuit 54 including the thermistor 55) reverses the potential difference between the first electric wire 56 and the second electric wire 57 when the temperature of the housing 12 falls below a certain value (the electric potential on the first electric wire 56 side is A current higher than the potential on the second electric wire 57 side is output to the determination unit 52. As a result, the output logic of the determination unit 52 is inverted and turned off (the transmission of the trigger signal is stopped).
- the switch unit 32 changes the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 from the connected state to the disconnected state.
- the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed, and only the sensor circuit 33 is connected to the battery unit 13 and receives power supply from the battery unit 13.
- the sensor 47 detects the first electric wire.
- the potential difference between the second electric wire 56 and the second electric wire 57 is reversed again (the electric potential on the first electric wire 56 side is lower than the electric potential on the second electric wire 57 side).
- the output logic from the determination unit 52 is inverted again and turned on (a trigger signal is transmitted), and the switch unit 32 switches all the switches 32A from the disconnected state to the connected state.
- power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective. Thereby, it shifts to the starting mode in which the energy treatment device 11 is completely started.
- the operator can perform a desired treatment by operating the handle 35 and the operation buttons 34 as described above.
- the determination unit 52 In the startup mode, the determination unit 52 always transmits a trigger signal (ON output logic) to the switch unit 32.
- the sensor 47 is configured by the bridge circuit 54 including the thermistor 55 and the determination unit 52 is configured by the comparator, the dynamic range of the voltage fluctuation can be increased, and the surgeon can It is possible to detect with high sensitivity that 11 is gripped. As a result, it is possible to provide the energy treatment device 11 that is power-saving and has good responsiveness even in the power-saving mode.
- the sensor 47 and the determination part 52 can be comprised with an inexpensive component, and the manufacturing cost of the energy treatment tool 11 can be reduced.
- the energy treatment device 11 of the first modified example is different from that of the first embodiment in that the sensor 47 is composed of an inclination sensor, 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 sensor circuit 33 includes a sensor 47 that detects the state of the energy treatment instrument 11, a determination unit 52 (calculation unit) that determines a use state and a non-use state of the energy treatment instrument 11 based on a signal from the sensor 47, and these And a sub-board on which wiring for electrically connecting them is formed.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal.
- the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the sensor 47 is provided at any location inside the housing 12.
- the sensor 47 is configured by an inclination sensor 47 (gyro sensor), and can detect the current angle of the energy treatment device 11 (an angle indicating how much the grip 22 has rotated around the central axis C).
- the determination unit 52 includes a microcomputer (one-chip microcomputer), a DSP, an FPGA, or the like, and stores threshold information (threshold condition) regarding the inclination of the energy treatment device 11 therein.
- the sensor 47 transmits the current angle (posture information) of the energy treatment instrument 11 to the determination unit 52 constantly or at a predetermined interval.
- the determination unit 52 determines that the energy treatment tool 11 Is determined to be in a use state gripped by the surgeon.
- the determination unit 52 11 is determined to be unused.
- the threshold value information includes the determination unit 52 in the first range when the grip 22 is within an angle range of 45 ° or less centering on the lower side in the vertical direction. It is set to be judged. Further, the threshold information is determined, for example, that the determination unit 52 is in the second range when the grip 22 is within an angle range from a position of 30 ° below the horizontal direction to a position above the vertical direction. Set to do.
- the determination unit 52 controls switching between the connected state and the non-connected state of the switch unit 32 based on the determination result.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal that permits the clock generation unit 45 and the battery unit 13 (first power storage unit) to be electrically connected.
- the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit 24 by operating the operation button 34A or the operation button 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the sensor 47 sends the posture information of the energy treatment device 11 to the determination unit 52.
- the determination unit 52 determines that the posture information of the energy treatment device 11 is included in the first range, and transmits a trigger signal for permitting the connection state to the switch unit 32 at regular intervals.
- the energy treatment device 11 When the operator completes the treatment or temporarily stops the treatment, the energy treatment device 11 is placed on the work table, or a part of the energy treatment device 11 is stored in the drape pocket.
- the sensor 47 sends the posture information of the energy treatment instrument 11 to the determination unit 52.
- the determination unit 52 determines that the posture information of the energy treatment instrument 11 is included in the second range, and stops transmitting the trigger signal.
- the switch unit 32 changes the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 from the connected state to the disconnected state.
- the energy treatment device 11 In this state, the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed, and only the sensor circuit 33 is connected to the battery unit 13 and receives power supply from the battery unit 13.
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 is driven with a clock number sufficiently smaller than the clock number of the clock generation unit 45 of the control circuit 31.
- the sensor 47 sends the posture information of the energy treatment device 11 to the determination unit. Accordingly, the determination unit 52 determines that the posture information of the energy treatment device 11 is included in the first range, and transmits a trigger signal for permitting the connection state to the switch unit 32 at regular intervals.
- the switch unit 32 switches all the switches 32A from the unconnected state to the connected state. As a result, power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective. Thereby, it shifts to the starting mode in which the energy treatment device 11 is completely started. In the start-up mode, the operator can perform a desired treatment by operating the handle 35 and the operation buttons 34 as described above.
- the energy treatment device 11 of the third modification is different from that of the first embodiment in that the sensor 47 configured by an inclination sensor senses the inclination of the central axis C of the vibration transmitting unit 14, but other parts. Is 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 sensor circuit 33 includes a sensor 47 that detects the state of the energy treatment instrument 11, and a determination unit 52 that determines whether the energy treatment instrument 11 is used or not based on a signal from the sensor 47.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal that permits electrical connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 (first power storage unit).
- the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the sensor 47 is provided in the vicinity of the vibration transmitting portion 14 inside the housing 12.
- the sensor 47 is composed of an inclination sensor (gyro sensor), and can detect the current inclination of the vibration transmitting unit 14 (center axis C).
- the determination unit 52 (calculation unit) is configured by any one of a microcomputer (one-chip microcomputer), a DSP, and an FPGA, and stores therein threshold information (threshold condition) related to the inclination of the vibration transmission unit.
- the sensor 47 transmits the tilt information (posture information) of the vibration transmission unit 14 to the determination unit 52 constantly or at a certain interval.
- the determination unit 52 uses the energy treatment tool 11 that is grasped by the operator. It is determined that the state is being performed. On the other hand, when the inclination information obtained from the sensor 47 is within a range (second range) regarded as “a state where the energy treatment device is not used”, the determination unit 52 is in a state where the energy treatment device 11 is not used. Is determined.
- the first range is an angle formed by the tip direction of the vibration transmission unit 14 (central axis C) and the horizontal plane, and the inclination of the vibration transmission unit 14 with respect to the horizontal plane is, for example, from 0 °. It can be set in the range of 30 °, more preferably in the range of 15 ° to 30 °.
- the second range can be set as, for example, all ranges except the first range.
- the vibration transmission unit 14 central axis C
- a range in which the angle formed by the tip direction and the horizontal plane is an elevation angle can also be set as the second range.
- the determination unit 52 controls switching between the connected state and the disconnected state of the switch unit 32 based on the determination result.
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit 24 by operating the operation buttons 34A and 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the sensor 47 sends the inclination information of the energy treatment instrument 11 to the determination unit 52.
- the determination unit 52 determines that the inclination information of the energy treatment device 11 is included in the first range, and transmits a trigger signal for permitting the connection state to the switch unit 32 at regular intervals.
- the energy treatment device 11 When the operator completes the treatment or temporarily stops the treatment, the energy treatment device 11 is placed on the work table, or a part of the energy treatment device 11 is stored in the drape pocket. In this case, the sensor 47 sends the inclination information of the energy treatment instrument 11 to the determination unit 52. Accordingly, the determination unit 52 determines that the inclination information of the energy treatment device 11 is included in the second range, and stops the transmission of the trigger signal. As a result, the switch unit 32 changes the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 from the connected state to the disconnected state. To. In this state, the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed, and only the sensor circuit 33 is connected to the battery unit 13 and receives power supply from the battery unit 13.
- a power saving mode standby mode
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 is driven with a clock number sufficiently smaller than the clock number of the clock generation unit 45 of the control circuit 31.
- the sensor 47 sends the inclination information of the energy treatment device 11 to the determination unit 52.
- the determination unit 52 determines that the tilt information of the energy treatment device 11 is included in the first range, a trigger signal for permitting a connection state is transmitted to the switch unit 32 at a constant interval.
- the switch unit 32 switches all the switches 32A from the unconnected state to the connected state.
- power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective. Thereby, it shifts to the starting mode in which the energy treatment device 11 is completely started. In the start-up mode, the operator can perform a desired treatment by operating the handle 35 and the operation buttons 34 as described above.
- the 4th modification of the energy treatment tool of a 1st embodiment is explained.
- the energy treatment device 11 of the fourth modification is different from that of the first embodiment in that the use state of the energy treatment device 11 is sensed by a sensor 47 constituted by an acceleration sensor, but the other parts are the first. Common to the 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 sensor circuit 33 includes a sensor 47 that detects the state of the energy treatment instrument 11, and a determination unit 52 that determines whether the energy treatment instrument 11 is used or not based on a signal from the sensor 47.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal that permits the clock generation unit 45 and the battery unit 13 (first power storage unit) to be electrically connected.
- the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the sensor 47 is provided at any location inside the housing 12.
- the sensor 47 is composed of an acceleration sensor, and can detect the current acceleration of the energy treatment device.
- the determination unit 52 (arithmetic unit) is configured by any one of a microcomputer (one-chip microcomputer), a DSP, and an FPGA, and stores threshold information (threshold condition) regarding acceleration of the energy treatment device 11 therein.
- the sensor 47 transmits the acceleration information of the energy treatment instrument 11 to the determination unit constantly or at regular intervals. When the acceleration sensed by the sensor 47 is equal to or greater than a certain threshold value, the determination unit 52 determines that the energy treatment tool 11 is in a use state being held and used by an operator.
- the determination unit 52 determines that the energy treatment device 11 is not in use.
- the determination unit 52 controls switching between the connected state and the disconnected state of the switch unit 32 based on the determination result.
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit 24 by operating the operation buttons 34A and 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the sensor 47 sends acceleration information of the energy treatment device 11 to the determination unit 52.
- the determination unit 52 determines that the energy treatment device 11 is in a use state based on the acceleration information of the energy treatment device 11, and transmits a trigger signal that permits the connection state to the switch unit 32 at regular intervals. .
- the sensor 47 determines the acceleration information of the energy treatment device 11 as a determination unit. 52. Accordingly, the determination unit 52 determines that the energy treatment device 11 is not in use based on the acceleration information, and stops transmitting the trigger signal. As a result, the switch unit 32 changes the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 from the connected state to the disconnected state. To. In this state, the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed, and only the sensor circuit 33 receives power supply from the battery unit 13.
- a power saving mode standby mode
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 is driven with a clock number sufficiently smaller than the clock number of the clock generation unit 45 of the control circuit 31.
- the sensor 47 sends acceleration information of the energy treatment device 11 to the determination unit 52.
- the determination unit 52 determines that the energy treatment device 11 is in a use state based on the acceleration information
- a trigger signal for permitting the connection state is transmitted to the switch unit 32 at regular intervals.
- the switch unit 32 switches all the switches 32A from the unconnected state to the connected state.
- power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective.
- the energy treatment instrument 11 shifts to an activation mode in which it is completely activated, and the surgeon can operate the handle 35 and the operation button 34 to perform a desired treatment.
- the energy treatment device 11 of the fifth modification is different from that of the first embodiment in that the operator's hand grasped by the sensor 47 configured by a reflective photo interrupter is different from the first embodiment, but the other parts are the first. Common to one 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 sensor circuit 33 includes a sensor 47 that detects the state of the energy treatment instrument 11, and a determination unit 52 that determines whether the energy treatment instrument 11 is used or not based on a signal from the sensor 47.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal that permits electrical connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 (first power storage unit).
- the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the sensor 47 is composed of a reflective photo interrupter (photo reflector), and is provided adjacent to a part of the housing 12 (grip 22) formed so as to have translucency.
- the sensor 47 includes a light emitting diode 61 and a phototransistor 62. The sensor 47 can detect an operator's hand holding the energy treatment device 11.
- the determination unit 52 is composed of a comparator. One input terminal of the determination unit 52 and the sensor 47 are connected by a first electric wire 56, and a second electric wire 57 is connected to the other input terminal of the determination unit 52. A voltage serving as a reference value is applied to the other input terminal via the second electric wire 57 from the power supply side.
- the switch unit 32 is connected to the determination unit 52. For example, when the output logic from the determination unit 52 is on, the switch generation unit 45 and the battery unit 13 can be connected electrically. For example, the switch unit 32 can be in a disconnected state in which the electrical connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 is released when the output logic from the determination unit 52 is off.
- the sensor circuit 33 is an example of a trigger unit that generates a trigger signal. In the present embodiment, the sensor circuit 33 is supplied with power from the battery unit 13.
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit 24 by operating the operation buttons 34A and 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the sensor 47 senses the hand of the surgeon holding the energy treatment device 11 and, for example, applies a voltage larger than a reference value applied to the other input terminal side to one of the determination units 52. Assign to the input terminal. Accordingly, the determination unit 52 always transmits a trigger signal (ON output logic) that permits the connection state to the switch unit 32.
- the sensor 47 holds the hand holding the energy treatment device 11. In order not to sense, no voltage is applied to the determination unit 52. As a result, in the determination unit 52, as a result of the comparison with the reference value, the output logic is inverted and turned off, and transmission of the trigger signal is stopped.
- the switch unit 32 changes the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 from the connected state to the disconnected state.
- the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed, and only the sensor circuit 33 is connected to the battery unit 13 and receives power supply from the battery unit 13.
- the sensor 47 sends a voltage larger than the reference value to the determination unit 52.
- the determination unit 52 transmits a trigger signal (ON output logic) that permits the connection state to the switch unit 32.
- the switch unit 32 switches all the switches 32A from the unconnected state to the connected state.
- power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective.
- the energy treatment instrument 11 shifts to an activation mode in which it is completely activated, and the surgeon can operate the handle 35 and the operation button 34 to perform a desired treatment.
- the hand held by the operator is detected using visible light, but the detection light used for detecting the hand is not limited to visible light.
- detection light (1) infrared rays (infrared light) emitted from a human body can be used. Infrared light can be detected by a sensor 47 provided in the housing 12 by providing slits and pinholes in the housing 12.
- an infrared light detection sensor that is, a MEMS non-contact infrared temperature sensor, an infrared light camera, or the like can be used.
- the sensor 47 is composed of a light receiving element that can detect these special lights.
- the determination unit 52 determines whether or not the vein pattern detected by the sensor 47 matches the general hand vein pattern stored in the determination unit 52. When the vein pattern detected by the sensor 47 matches the vein pattern of the hand, the determination unit 52 can recognize that the grip 22 is correctly held by the operator.
- the determination unit 52 transmits a trigger signal to place the switch unit 32 in the connected state. If the vein pattern does not match, the switch unit 32 is set in a disconnected state. According to this example, it is possible to prevent erroneous detection such that the sensor 47 detects the patient's body.
- the energy treatment device 11 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that it includes a second power storage unit 63 and a power generation unit 64, but the other parts are the same as those of the first embodiment. ing. 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 energy treatment device 11 includes a second power storage unit 63 that supplies power to the sensor circuit 33, a power generation unit 64 that generates power stored in the second power storage unit 63, Is provided.
- the 2nd electrical storage part 63 is comprised by the capacitor, for example, and can supply electric power with respect to the sensor circuit 33 (trigger part).
- the power generation unit 64 includes a regenerative motor 65 (energy conversion unit) and a power conversion unit 66.
- the regenerative motor 65 functions as a generator that generates electric power when power (kinetic energy) is transmitted.
- the regenerative motor 65 is connected to the rotation knob 17 via a shaft 67.
- the rotation knob 17 is an example of an operation part, and the power is transmitted to the regenerative motor 65 via the shaft 67 by rotating the rotation knob 17 around the central axis C.
- the power source (operation part) of the power used for power generation by the regenerative motor 65 is not limited to the rotating knob 17, and for example, the handle 35 provided to be rotatable with respect to the housing 12. (Movable handle) may be used.
- the power conversion unit 66 is a power conversion circuit including an AC / DC converter, and is electrically connected to the second power storage unit 63.
- the power conversion unit 66 rectifies the AC power generated by the regenerative motor 65 into DC power and converts the voltage to a size that can be stored in the second power storage unit 63. That is, the power conversion unit 66 converts the AC power generated by the regenerative motor 65 into DC power having a voltage that can be stored in the second power storage unit 63.
- the power generation unit 64 is capable of storing in the second power storage unit 63 a piezoelectric element (energy conversion unit) that is provided inside the operation button 34 and generates electricity when the operation button 34 is pressed, and the voltage generated by the piezoelectric element. And a power conversion unit 66 that converts DC power having a certain voltage.
- the operation button 34 is an operation part that operates with respect to the housing 12 in response to an operation input for supplying treatment energy to the treatment unit 24.
- the sensor circuit 33 receives supply of power from the second power storage unit 63.
- the configuration of the sensor circuit 33 is the same as that of the first embodiment.
- the energy treatment device 11 may include a second operation button 53 (activation switch) for forcibly shifting the energy treatment device 11 to the activation mode again when the sensor circuit 33 is in an inactive state.
- the configuration of the second operation button 53 is the same as that of a first modification of the third embodiment to be described later.
- the sensor circuit 33 may include a second switch unit configured by a relay circuit such as a semiconductor relay.
- the determination unit 52 controls the second switch unit when the determination unit 52 does not transmit a trigger signal permitting the connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 within a certain time.
- the connection between the sensor circuit 33 and the second power storage unit 63 can be released, and the sensor circuit 33 can be put into an inactive state. Therefore, in this case, the sensor circuit 33 is driven for a sufficiently short time.
- the energy treatment device 11 has the second operation button 53 (activation switch) for forcibly shifting the energy treatment device 11 in the active sleep state to the activation mode.
- the configuration of the second operation button 53 is the same as that of a first modification of the third embodiment to be described later. When the second operation button 53 is operated to enter the activation mode, the sensor circuit 33 also shifts from the active state to the activated state.
- the sensor circuit 33 receives power from the second power storage unit 63 when the energy treatment device 11 is in the startup mode, but the electrical energy stored in the second power storage unit 63 is insufficient. When doing so, you may make it receive electric power supply from the battery unit 13 (1st electrical storage part).
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit 24 by operating the operation buttons 34A and 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 always transmits a trigger signal for permitting the connection state to the switch unit 32 at regular intervals.
- the power generation unit 64 the power generated by the regenerative motor 65 by the operation of the rotating knob 17 during treatment is stored in the second power storage unit 63.
- the sensor 47 determines the temperature information of the energy treatment device 11 as a determination unit. 52. Accordingly, the determination unit 52 determines that the energy treatment device 11 is not in use based on the temperature information, and stops transmitting the trigger signal. As a result, the switch unit 32 switches the connection between the battery unit 13 and the control circuit 31 and the connection between the battery unit 13 and the first to third amplifier circuits 28 from the connected state to the disconnected state. . In this state, the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed.
- the sensor circuit 33 receives power supply from the second power storage unit 63.
- the determination unit 52 of the sensor circuit 33 is driven with a clock number sufficiently smaller than the clock number of the clock generation unit 45 of the control circuit 31.
- the sensor circuit 33 uses up the electric power of the second power storage unit 63, or when the determination unit does not transmit a trigger signal within a predetermined time, the sensor circuit 33 is in an active sleep state in which the energization to the sensor circuit 33 is released.
- the temperature information of the energy treatment instrument 11 is sent to the determination unit 52. Accordingly, the determination unit 52 determines that the energy treatment device 11 is in a use state based on the temperature information, and transmits a trigger signal for permitting the connection state to the switch unit 32 at regular intervals.
- the switch unit 32 switches all the switches 32A from the unconnected state to the connected state. As a result, power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective. Thereby, it shifts to the starting mode in which the energy treatment device 11 is completely started.
- the surgeon can forcibly shift to the activation mode by pressing the second operation button 53 (activation switch).
- the operator can perform a desired treatment by operating the handle 35 and the operation buttons 34 as described above.
- the energy treatment instrument 11 is provided with a housing 12 that can be held, a treatment portion 24 that protrudes from the housing 12, an operation input that operates the treatment portion 24, and an operation input that operates the treatment portion 24.
- An operation part that operates with respect to the housing 12 based on any one of operation inputs that supply treatment energy to the treatment part 24, an energy conversion part that converts kinetic energy generated by the operation of the operation part into electrical energy, and the energy conversion
- a second power storage unit 63 connected to the trigger unit so as to store the electrical energy converted by the unit and supply the electrical energy to the trigger unit.
- a third embodiment of the energy treatment device 11 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
- the energy treatment device 11 of the third embodiment is different from that of the first embodiment in that it has a piezoelectric element adjacent to the operation button 34, 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 operation button 34 is adjacent to the button main body 71 that can be pushed down toward the inside of the housing 12 by the surgeon, a detection unit 72 that detects the depression of the button main body 71, and the detection unit 72. And a piezoelectric element 73 that is generated by the pressing pressure of the button main body 71.
- the detection unit 72 is connected to the control unit 46 of the control circuit 31.
- the piezoelectric element 73 of the operation button 34 is an example of a trigger unit.
- the switch unit 32 is incorporated in the switch unit 32 so as to switch between a switch unit main body 74 configured by a general relay circuit and a connected state and a non-connected state of the switch unit main body 74.
- a switching control unit 75 is configured by a comparator, for example, and outputs an output logic that is turned on when power is supplied from the piezoelectric element 73 so that the clock generation unit 45 and the battery unit 13 are electrically isolated from each other.
- the switch unit main body 74 can be switched from a state to a connected state in which they are electrically connected.
- the switch body 74 is preferably composed of, for example, a semiconductor relay (photo MOS relay, photocoupler, FET, transistor gate), but may be composed of a mechanical relay circuit.
- the control circuit 31 includes a CPU 44, a ROM, a RAM, and the like, and a mother board (substrate) on which wirings are mounted and connected to each other.
- the CPU 44 operates according to the clock generation unit 45 that generates a clock signal, and the clock signal generated by the clock generation unit 45 and mainly controls the first to third amplifier circuits 26 to 28 (main unit 46).
- Control unit The control unit 46 is connected to the switching control unit 75 of the switch unit 32, and when the control signal is not transmitted to the first to third amplifier circuits 26 to 28 for a predetermined time, The switching control unit 75 is controlled so that the connection with the clock generation unit 45 is changed from the connected state to the disconnected state.
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit 24 by operating the operation buttons 34A and 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the control unit 46 When the surgeon completes the treatment or temporarily stops the treatment, and the energy treatment tool 11 is placed on the work table, the control unit 46, after a predetermined time has elapsed since the last energy output. (After several minutes from several tens of seconds), the switching control unit 75 of the switch unit 32 is controlled so that the connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 is disconnected. In this state, the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed.
- the piezoelectric element 73 of the operation button 34 is distorted to generate electricity, and the current (trigger signal) is supplied to the switch unit 32. Is supplied to the switching control unit 75. At this time, the switching control unit 75 switches all the switches 32A of the switch unit main body 74 from the non-connected state to the connected state. As a result, power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective. Thereby, it shifts to the starting mode in which the energy treatment device 11 is completely started. In the activation mode, the surgeon can apply various types of energy to the treatment target site by pressing the operation button 34 again.
- the trigger unit is provided in the operation button 34 and generates the trigger signal in conjunction with an operation on the operation button 34.
- the sensor circuit 33 can be omitted. For this reason, it is not necessary to supply power to the sensor circuit 33, and it is possible to provide the energy treatment instrument 11 that further saves power as compared with the first and second embodiments.
- the trigger unit is configured by the piezoelectric element 73 that generates the trigger signal by converting the pressing pressure on the operation button 34 into electric power. According to this configuration, it is possible to provide the energy treatment device 11 with reduced power consumption with a simple structure.
- the energy treatment device 11 of the first modified example of the third embodiment is the third embodiment in that it has a second operation button 53 for changing the energy treatment device 11 from the power saving mode to the activation mode, in addition to the operation button 34.
- the other parts are common to the third embodiment. For this reason, parts different from the third embodiment will be mainly described, and illustrations or descriptions of parts common to the third embodiment will be omitted.
- the energy treatment instrument 11 has a second operation button 53, and the second operation button 53 is provided so as to be pushed toward the inside of the housing 12 at a position near the grip 22.
- the second operation button 53 is a start switch used exclusively for shifting the energy treatment device 11 from the power saving mode to the start mode.
- the second operation button 53 is connected to the switching control unit 75 of the switch unit 32 via an electrical wiring.
- the second operation button 53 has a structure in which the detection unit 72 is omitted from the operation buttons 34 shown in FIG. 12 of the third embodiment. That is, when the surgeon depresses the second operation button 53, the piezoelectric element 73 is distorted and electromotive force is generated, so that a current (trigger signal) can flow through the switching control unit 75 of the switch unit 32.
- the second operation button 53 is an example of a trigger unit that transmits a trigger signal.
- the surgeon can treat the treatment target site by applying ultrasonic energy, high-frequency energy, and thermal energy to the treatment unit by operating the operation buttons 34A and 34B.
- the switch unit 32 is in a connection state in which the battery unit 13 and the control circuit 31 and the first to third amplifier circuits 26 to 28 are electrically connected.
- the control unit 46 When the surgeon completes the treatment or temporarily stops the treatment, and the energy treatment tool 11 is placed on the work table, the control unit 46, after a predetermined time has elapsed since the last energy output. (After several minutes from several tens of seconds), the switching control unit 75 of the switch unit 32 is controlled so that the connection between the clock generation unit 45 and the battery unit 13 is disconnected. In this state, the energy treatment device 11 is in a power saving mode (standby mode) in which power consumption is suppressed.
- the piezoelectric element 73 of the second operation button 53 is energized to cause an electric current (trigger signal) to the switch unit 32. ).
- the switching control unit 75 switches all the switches 32A of the switch unit main body 74 from the non-connected state to the connected state.
- power is supplied to the control circuit 31 and the operation on the operation button 34 becomes effective. Thereby, it shifts to the starting mode in which the energy treatment device 11 is completely started.
- the surgeon can apply various types of energy to the treatment target site by pressing the operation button 34 again.
- the trigger unit is provided on the second operation button 53 different from the operation button 34, and generates the trigger signal in conjunction with the operation on the second operation button 53.
- the trigger unit in addition to the operation button 34, it is possible to provide a dedicated switch for shifting the switch unit to the connected state (starting state), so that the convenience and operability for the operator can be improved.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the gist thereof. That is, in the present embodiment, the switch unit 32 is connected when there is a trigger signal from the determination unit 52, but these combinations are merely examples, and conversely, the switch unit 32 is connected when there is no trigger signal. Naturally it is also good as a state. Furthermore, it is naturally possible to configure one energy treatment device 11 by combining the energy treatment devices 11 of the above embodiments.
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Abstract
エネルギー処置具は、電力を蓄積した第1蓄電部と、前記電力に基づきクロック信号を発生するクロック生成部と、前記クロック信号を使用して処置部における処置に用いられるエネルギーの供給を制御する制御部と、前記制御部が前記クロック信号を受け取ることができるように、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部と、前記トリガ部における前記トリガ信号の有無に応じて、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とが電気的に接続された接続状態と、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とが電気的に分離された非接続状態と、の間で切り替える切替部と、を備える。
Description
本発明は、生体組織に処置を行うエネルギー処置具に関する。
特許文献1には、制御回路が一定の情報に基づいてバッテリによる手術用装置への電力供給を選択的に可能化または不可能化する手術用装置用バッテリアセンブリが開示されている。この手術用装置用バッテリアセンブリでは、起動に先立って、バッテリコントローラおよび発振器の両方は待機状態にある。ユーザがボタンを押すことによって、待機状態から脱して起動される。バッテリコントローラおよび発振器の間では信号の交換を開始する。バッテリコントローラは、バッテリから発振器に電力を供給する。
超音波や熱等のエネルギーを用いて切開または切除等を行う処置具では、処置に使用される電力消費量が多く、省電力化した処置具が望まれていた。
本発明は、省電力化したエネルギー処置具を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明のある態様のエネルギー処置具は、電力を蓄積した第1蓄電部と、前記電力に基づきクロック信号を発生するクロック生成部と、前記クロック信号を使用して処置部における処置に用いられるエネルギーの供給を制御する制御部と、前記制御部が前記クロック信号を受け取ることができるように、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部と、前記トリガ部における前記トリガ信号の有無に応じて、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とが電気的に接続された接続状態と、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とが電気的に分離された非接続状態と、の間で切り替える切替部と、を備える。
本発明によれば、省電力化したエネルギー処置具を提供できる。
[第1実施形態]
本発明のエネルギー処置具の第1の実施形態について、図1から図4を参照して説明する。以下の実施形態のエネルギー処置具11(ハンドピース)は、建物の電源に接続された電源装置(電源ボックス)から物理的に分離した状態、すなわちコードレス状態で用いられることに適しているが、コードを介して電源装置と接続された状態でも使用することができる。ここで、エネルギー処置具11において、ハウジング本体21の中心軸Cに平行な2方向の一方を先端方向C1とし、先端方向とは反対を基端方向C2として説明を進める。
本発明のエネルギー処置具の第1の実施形態について、図1から図4を参照して説明する。以下の実施形態のエネルギー処置具11(ハンドピース)は、建物の電源に接続された電源装置(電源ボックス)から物理的に分離した状態、すなわちコードレス状態で用いられることに適しているが、コードを介して電源装置と接続された状態でも使用することができる。ここで、エネルギー処置具11において、ハウジング本体21の中心軸Cに平行な2方向の一方を先端方向C1とし、先端方向とは反対を基端方向C2として説明を進める。
図1に示すように、エネルギー処置具11は、術者が手によって保持可能なハウジング12と、ハウジング12に着脱可能に取付けられるバッテリユニット13(第1蓄電部)と、ハウジング12に一部が収納されるとともに先端側部分がハウジング12外に突出した棒状の振動伝達部14と、振動伝達部14の基端側に固定された超音波振動子15と、ハウジング12に対して回転可能に取り付けられるとともに振動伝達部14を覆う円筒形のシース16と、シース16に固定された回転用ノブ17と、を有する。
ハウジング12は、ハウジング本体21と、ハウジング本体21の中心軸Cに対して交差する方向に向けてハウジング本体21から延設されるグリップ22(固定ハンドル)と、を有する。
バッテリユニット13(第1蓄電部)は、複数(例えば3個)のバッテリ13Aを備えているが、バッテリ13Aの数はこれに限定されるものではなく、1個でも良い。バッテリユニット13がハウジング12に取付けられることにより、電気接点18Aが電気接点18Bと接触し、電気接点18Cが電気接点18Dと接触する。これにより、バッテリ13Aが後述するスイッチ部32に電気的に接続される。
振動伝達部14は、導電材料で形成されている。超音波振動子15は、電気エネルギー(交流電力)を超音波振動に変換する複数の圧電素子23を含んでいる。シース16は、導電性の金属材料により円筒形に形成されている。図1では、シース16の長さを短縮して表示しているが、実際には同図中の長さの数倍から数十倍の長さを有する。回転用ノブ17は、ハウジング12に対して中心軸C回り(軸回り)に回転可能である。
図1、図2に示すように、エネルギー処置具11は、振動伝達部14の先端側(シース16の先端側)に設けられる処置部24(エンドエフェクタ)と、処置部24の後述する第2の把持片38に設けられたヒータ25(発熱体)と、処置部24に対して種々のエネルギーを付与するために電流を増幅可能な第1から第3のアンプ回路26~28と、第1から第3のアンプ回路26~28を制御する制御回路31と、制御回路31中の後述するクロック生成部45とバッテリユニット13との間に介在されるスイッチ部32(切替部)と、エネルギー処置具11が使用状態にあるか又は不使用状態にあるかを検出できるセンサ回路33と、処置部24に対して各種のエネルギーの出力のオン・オフを術者が切り替えるための複数の操作ボタン34と、ハウジング12に対して回動可能に設けられたハンドル35(可動ハンドル)と、シース16の内側に設けられた円筒形の可動パイプ36と、を備えている。
処置部24は、振動伝達部14の先端側に設けられた第1の把持片37と、シース16の先端部に回動可能に取付けられた第2の把持片38(ジョー)と、を有する。第2の把持片38を回動させることにより、第1の把持片37と第2の把持片38との間を開いたり又は閉じたりすることができる。本実施形態では、第1の把持片37及び第2の把持片38によって、供給される処置エネルギーを用いて生体組織等の処置対象を処置するエンドエフェクタが構成されている。処置において、第1の把持片37と第2の把持片38との間で処置対象(生体組織等)を把持し、処置対象に対して処置エネルギーを付与することができる。また、回転用ノブ17を回転させることにより、シース16、振動伝達部14(第1の把持片37)、超音波振動子15及び第2の把持片38を中心軸C回りにハウジング12に対して回転できる。
ヒータ25は、電気エネルギー(直流電力)を熱エネルギーに変換することができる。ハンドル35は、ハウジング12に対して回動させることで、上記した処置部24の開閉操作を行うことができる。すなわち、ハンドル35の回動によって可動パイプ36がシース16の中心軸Cに沿って移動し、これによって第2の把持片38が開閉動作する。
図1に示すように、超音波エネルギー用の第1のアンプ回路26は、電気経路41A,41Bを介して超音波振動子15に電気的に接続されており、超音波振動子15に対して適切に増幅した電流を供給できる。また、高周波エネルギー用の第2のアンプ回路27は、電気経路42Aを介して振動伝達部14に電気的に接続され、電気経路42Bを介して第2の把持片38に電気的に接続されている。第2のアンプ回路27は、振動伝達部14および第2の把持片38に対して適切に増幅した電流(高周波電流)を供給できる。熱エネルギー用の第3のアンプ回路28は、電気経路43A,43Bを介してヒータ25に電気的に接続されており、ヒータ25に対して適切に増幅した電流を供給できる。
制御回路31は、CPU44、ROM、RAM等と、これらを実装するとともに互いに接続する配線が形成されたマザーボード(基板)と、を有する。図2に示すように、CPU44は、クロック信号を生成するクロック生成部45と、クロック生成部45で生成されたクロック信号によって作動するとともに、主として第1から第3のアンプ回路26~28の制御を行う制御部46(主制御部)と、を有する。
制御部46は、第1から第3のアンプ回路26~28を制御して、処置部24における処置に用いられるエネルギーの供給を制御することができる。スイッチ部32は、一般的なリレー回路で構成されている。スイッチ部32は、例えば半導体リレー(フォトMOSリレー、フォトカプラ、FET、トランジスタゲート)で構成されることが好ましいが、機械式のリレー回路で構成されてもよい。
スイッチ部32(切替部)は、制御回路31のマザーボード上に設けられている。スイッチ部32は、センサ回路33による制御の下、クロック生成部45とバッテリユニット13とが電気的に接続された接続状態と、クロック生成部45とバッテリユニット13とが電気的に分離された非接続状態と、の間で切り替えることができる。
図4に示すように、センサ回路33は、エネルギー処置具11の状態を検出するセンサ47と、センサ47の検出信号を増幅する増幅器48と、アナログ/デジタル変換を行うA/Dコンバータ51と、A/Dコンバータ51からの信号に基づいてエネルギー処置具11の使用状態および不使用状態を判断する判断部52と、これらを実装するとともにこれらを電気的に接続する配線が形成されたサブ基板と、を有する。本実施形態において、センサ回路33は、クロック生成部45とバッテリユニット13(第1蓄電部)とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、図2に示すように、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
センサ47は、ハウジング12のグリップ22(固定ハンドル)を構成する部分の内面に接して設けられている。センサ47は、熱電対で構成されており、図3に示すように、エネルギー処置具11を把持した術者の手の体温(熱)をハウジング経由で検出することができる。
図4に示すように、判断部52(演算部)は、マイコン(ワンチップマイコン)、DSP、およびFPGAのいずれか等で構成され、内部に人の体温付近で設定された閾値情報(温度情報、参照値)を記憶している。判断部52は、クロック生成部45のクロック数(クロック周波数)よりも少ないクロック数で駆動する。術者がエネルギー処置具11(ハンドピース)を把持すると、温度上昇により異なる電圧の起電圧が発生する。判断部52は、A/Dコンバータ51経由で入手したデータ(電圧の情報)を判定し、判定結果に基づいて、後述するトリガ信号によってスイッチ部32の接続状態および非接続状態の間の切り替えを制御する。
操作ボタン34Aは、生体組織を切開又は切除するための切開モードに対応する。操作ボタン34Bは、生体組織を凝固させるための凝固モードに対応する。術者が操作ボタン34Aまたは34Bを操作すると、制御部46は、第1から第3のアンプ回路26~28を制御して、それぞれのモードに適したエネルギーを処置部24に与えることができる。このような場合に、制御部46が第1のアンプ回路26を制御し、第1のアンプ回路26は、バッテリユニット13から供給された電気エネルギー(直流電力)を、超音波振動を発生させる電気エネルギー(交流電力)に変換する。そして、第1のアンプ回路26から供給された電気エネルギーが超音波振動子15に供給され、超音波振動子15で超音波振動が発生し、振動伝達部14を通して処置部24の第1の把持片37に処置エネルギーとしての超音波振動が伝達される。
また、制御部46が第2のアンプ回路27を制御することにより、第2のアンプ回路27は、バッテリユニット13から供給された電気エネルギー(直流電力)を、高周波電気エネルギー(交流電力)に変換する。そして、第2のアンプ回路27から供給された高周波電気エネルギーが電気経路42Aを介して処置部24の第1の把持片37に供給されるとともに、電気経路42Bを介して処置部24の第2の把持片38に供給される。処置エネルギーとしての高周波電気エネルギーが第1の把持片37及び第2の把持片38に供給されることにより、第1の把持片37及び第2の把持片38は、互いに対して電位の異なる電極(バイポーラ電極)として機能することができる。
さらに制御部46が第3のアンプ回路28を制御することにより、第3のアンプ回路28は、バッテリユニット13から供給された電気エネルギー(直流電力)を、熱を発生させる電気エネルギー(直流電力)に変換する。そして、第3のアンプ回路28から供給された電気エネルギーが、電気経路43A,43Bを介してヒータに供給され、ヒータで熱(処置エネルギー)が発生する。
なお、本実施形態では、処置部24に供給される処置エネルギーとして、超音波振動(振動発生電気エネルギー)、高周波電気エネルギー及び熱(熱発生電気エネルギー)を生成可能であるが、超音波振動、高周波電気エネルギー及び熱の中の1つ又は2つを処置エネルギーとして生成可能であってもよい。また、超音波振動、高周波電気エネルギー及び熱とは異なるエネルギーが、処置エネルギーとして電気エネルギーから生成され、処置部24に供給されてもよい。
次に、図1から図4を参照して、本実施形態のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、エネルギー処置具11を用いて処置対象部位に対して処置を行うことができる。すなわち、術者がハウジング12を把持した状態で、ハンドル35を操作して処置対象を処置部24でつかみ、その状態で操作ボタン34Aを操作すると、生体組織の切開に適したモードでエネルギーが処置部24に付与される。また、操作ボタン34Bを操作すると、生体組織の凝固に適したモードでエネルギーが処置部24に付与される。
具体的には、バッテリユニット13から供給された電力は、制御回路31の制御下で、スイッチ部32を経由して第1から第3のアンプ回路26~28に供給され、第1から第3のアンプ回路26~28のそれぞれにおいて適切な電気エネルギーに変換されて、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーとして処置部24から出力される。使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。この接続状態では、センサ回路33の判断部52は、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定間隔で常に発信しており、トリガ信号によってスイッチ部32の接続および非接続を制御することができる。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が術者の手から離れて、作業台上に置かれた場合には、センサ47近傍にあるハウジング12(グリップ22)の温度が徐々に低下する。図4に示すように、センサ47は、ハウジング12の温度を感知して判断部52に温度情報を送信する。判断部52は、当該温度情報と、内部に記憶している閾値情報と比較して、センサ47近傍にあるハウジング12が人の体温以下に低下したと判断した場合には、スイッチ部32を制御して、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1~第3のアンプ回路28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。具体的には、判断部52は、接続状態にあるときに一定間隔で発信していたトリガ信号の発信を停止する。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となり、センサ回路33のみがバッテリユニット13との接続状態を維持して、バッテリユニット13から電力供給を受ける。
省電力モードにおいて、センサ回路33の判断部52は、制御回路31のクロック生成部45のクロック数よりも十分に少ないクロック数で駆動する。このため、省電力モードでは、制御回路31や第1~第3のアンプ回路28で電力が消費されることがなく、エネルギー処置具11全体として消費される電力が低減される。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持した場合には、図4に示すように、センサ47が術者の体温を感知して、温度情報を判断部52に送る。判断部52は、当該温度情報と閾値情報とを比較して、処置が再開されたと判断した場合には、判断部52はトリガ信号を発信してスイッチ部32を制御して、スイッチ部32内に含まれるすべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える(図1、図2参照)。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34の押込み操作が有効化する。以上の過程を経て、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。起動モードでは、上記と同様に、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。起動モードでは、判断部52は、スイッチ部32に向けてトリガ信号を一定間隔で発信する。
第1実施形態によれば、エネルギー処置具11は、電力を蓄積した第1蓄電部と、前記電力に基づきクロック信号を発生するクロック生成部45と、前記クロック信号を使用して処置部24における処置に用いられるエネルギーの供給を制御する制御部46と、制御部46が前記クロック信号を受け取ることができるように、クロック生成部45と前記第1蓄電部とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部と、前記トリガ部における前記トリガ信号の有無に応じて、クロック生成部45と前記第1蓄電部とが電気的に接続された接続状態と、クロック生成部45と前記第1蓄電部とが電気的に分離された非接続状態と、の間で切り替える切替部と、を備える。
この構成によれば、トリガ部が切替部を制御して非接続状態に切り替えることで、クロック生成部45でのクロック信号の生成および制御部46の駆動を停止させることができる。これによって、エネルギー処置具11において使用される電力を低減することができる。
エネルギー処置具11は、処置部24における処置に用いられるエネルギーの供給をオン・オフする操作ボタン34を備え、操作ボタン34に対する操作は、前記切替部によって前記第1蓄電部とクロック生成部45とが電気的に接続された後に有効になる。この構成によれば、操作ボタン34の操作を受け付ける箇所である制御部46において、無用な待機電力が消費されることを防ぐことができる。これによって、バッテリユニットの電気エネルギーが経時的に徐々に消耗されることを防止して、省電力化したエネルギー処置具11を提供できる。
前記切替部は、前記トリガ部から前記トリガ信号が生成されていない場合に前記非接続状態にし、前記トリガ部から前記トリガ信号が生成されている場合に前記接続状態にする。
この構成によれば、エネルギー処置具11が使用されない不使用状態等において、第1蓄電部とクロック生成部45との接続を自動的に遮断することができ、クロック生成部45および制御部46で消費される電力をゼロにすることができる。これによって、省電力化したエネルギー処置具11を提供できる。
トリガ部は、センサ47と、センサ47で検出した検出結果に基づいて使用状態および不使用状態のいずれかを判断するとともに前記使用状態にあるときに前記トリガ信号を生成する判断部52と、を有する。
この構成によれば、不使用状態において切替部を非接続状態とすることができ、不使用状態におけるクロック生成部45でのクロック信号の生成を防ぐことができる。これによって、エネルギー処置具11の省電力化を実現することができる。
前記トリガ部は、クロック生成部45のクロック数よりも少ないクロック数で駆動する。この構成によれば、トリガ部において消費される電力をクロック生成部45および制御部46で消費される電力よりも小さくすることができ、エネルギー処置具11の省電力化を実現できる。
なお、本実施形態では、術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合に、センサ回路33が起動モードから省電力モードに移行させている。しかしながら、例えば、超音波・高周波・熱エネルギーのいずれかで、最後に出力されたエネルギーの出力が完了してから、所定時間経過後に、制御回路31からの制御でスイッチ部32を非接続状態(省電力モード)に移行させてもよい。その場合、後述する第3実施形態の第1変形例のように、エネルギー処置具11には、省電力モードから起動モードに強制的に移行させための第2操作ボタン53(起動スイッチ)を設けることが好ましい。第2操作ボタン53を設けることで、術者は必要なときに省電力モードから起動モードに移行させ、処置部24に対して各種のエネルギーを出力することができる。
(第1実施形態の第1変形例)
図5を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具の第1変形例について説明する。第1変形例のエネルギー処置具11は、センサ回路33の構成が第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5を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具の第1変形例について説明する。第1変形例のエネルギー処置具11は、センサ回路33の構成が第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。
センサ回路33は、エネルギー処置具11の状態を検出するセンサ47と、センサ47の検出信号に基づいてエネルギー処置具11の使用状態および不使用状態を判断する判断部52と、これらを実装するとともにこれらを電気的に接続する配線が形成されたサブ基板と、を有する。センサ47は、ブリッジ回路54と、ブリッジ回路54の一部に設けられたサーミスタ55と、を有する。
センサ47は、グリップ22(固定ハンドル)の位置で、グリップ22を構成しているハウジング12の内面に接して設けられている。サーミスタ55は、温度によって抵抗値が変化する抵抗であり、温度検出器として利用することができる。サーミスタ55で構成されるセンサ47は、エネルギー処置具11を把持した術者の体温をハウジング12経由で検出することができる。
判断部52は、コンパレータで構成されている。一方、スイッチ部32は、判断部52と接続されており、例えば、判断部52からの出力ロジックがオンのときにクロック生成部45とバッテリユニット13とが電気的に接続された接続状態にすることができる。また、スイッチ部32は、例えば、コンパレータからの出力ロジックがオフのときにクロック生成部45とバッテリユニット13との電気的接続が解除された非接続状態にすることができる。なお、判断部52(コンパレータ)の出力ロジックとスイッチ部32の接続状態との組み合わせは一例であり、判断部52の出力ロジックがオフのときにスイッチ部32を接続状態としても当然によい。
ブリッジ回路54のサーミスタ55側と判断部52とは、第1電線56で接続され、ブリッジ回路54のサーミスタ55と反対側と判断部52とは、第2電線57で接続される。
本実施形態において、センサ回路33は、クロック生成部45とバッテリユニット13(第1蓄電部)とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
次に、本変形例のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、エネルギー処置具11を用いて処置対象部位に対して処置を行うことができる。すなわち、術者がハウジング12を把持した状態で、ハンドル35を操作して処置対象を処置部24でつかみ、その状態で操作ボタン34A又は操作ボタン34Bを操作すると、それぞれのモードに適したエネルギーが処置部24に付与される。具体的には、バッテリユニット13から供給された電力は、制御回路31の制御下で、スイッチ部32を経由して第1から第3のアンプ回路26~28に供給され、第1から第3のアンプ回路26~28のそれぞれにおいて適切な電気エネルギーに変換されて、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーとして処置部24から出力される。すなわち、使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。この接続状態においては、センサ47は、例えば第1電線56側の電位が第2電線57側よりも低くなるように判断部52に対して電流の出力をする。これによって、センサ回路33の判断部52は、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号(オンの出力ロジック)を常に発信する。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が術者の手から離れて、作業台上に置かれた場合には、センサ47近傍にあるハウジング12(グリップ22)の温度が徐々に低下する。センサ47(サーミスタ55を含むブリッジ回路54)は、ハウジング12の温度がある一定の値以下になると、第1電線56および第2電線57間の電位差を逆転した(第1電線56側の電位が第2電線57側の電位よりも高い)電流を判断部52に出力する。これによって、判断部52の出力ロジックが反転してオフ(トリガ信号の発信が停止)される。これによって、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1から第3のアンプ回路26~28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となり、センサ回路33のみがバッテリユニット13と接続されてバッテリユニット13から電力供給を受ける。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持して、ハウジング12の温度がある一定以上の温度になった場合には、センサ47は、第1電線56および第2電線57間の電位差を再度逆転した(第1電線56側の電位が第2電線57側の電位よりも低い)電流の出力を判断部52に対して行う。これによって、判断部52からの出力ロジックが再び反転してオン(トリガ信号が発信される)となり、スイッチ部32は、すべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。起動モードでは、上記と同様に、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。起動モードでは、判断部52は、スイッチ部32に向けてトリガ信号(オンの出力ロジック)を常に発信する。
本変形例によれば、センサ47がサーミスタ55を含むブリッジ回路54で構成され、判断部52がコンパレータで構成されるため、電圧変動のダイナミックレンジを大きくすることができ、術者がエネルギー処置具11を把持したことを高感度で検出することができる。これによって、省電力で、且つ、省電力モードにおいても応答性が良好なエネルギー処置具11を提供することができる。また、センサ47および判断部52を安価な部品で構成することができ、エネルギー処置具11の製造コストを低減できる。
(第1実施形態の第2変形例)
図6を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具の第1変形例について説明する。第1変形例のエネルギー処置具11は、センサ47が傾きセンサで構成される点で第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6を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具の第1変形例について説明する。第1変形例のエネルギー処置具11は、センサ47が傾きセンサで構成される点で第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。
センサ回路33は、エネルギー処置具11の状態を検出するセンサ47と、センサ47からの信号に基づいてエネルギー処置具11の使用状態および不使用状態を判断する判断部52(演算部)と、これらを実装するとともにこれらを電気的に接続する配線が形成されたサブ基板と、を有する。本実施形態において、センサ回路33は、トリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
センサ47は、ハウジング12の内部のいずれかの箇所に設けられている。センサ47は、傾きセンサ47(ジャイロセンサ)で構成されており、エネルギー処置具11の現在の角度(中心軸C周りにグリップ22がどの程度回転したかを示す角度)を検出することができる。判断部52は、マイコン(ワンチップマイコン)、DSP、およびFPGAのいずれか等で構成され、内部にエネルギー処置具11の傾きに関する閾値情報(閾値条件)を記憶している。センサ47は、エネルギー処置具11の現在の角度(姿勢情報)を常に或いは一定の間隔を空けて判断部52に送信している。判断部52は、閾値情報と比較して、センサ47から得た姿勢情報が「エネルギー処置具が使用された状態」とみなされる範囲(第1範囲)内にある場合には、エネルギー処置具11が術者によって把持された使用状態にあると判定する。一方、判断部52は、閾値情報と比較して、センサ47から得た姿勢情報が「エネルギー処置具が使用されない状態」とみなされる範囲(第2範囲)内にある場合には、エネルギー処置具11が使用されていない状態と判定する。
本実施形態では、閾値情報は、例えば、図6に示すように、グリップ22が鉛直方向下側を中心に45°以下の角度の範囲内にあるときに、判断部52が第1範囲にあると判断するように設定される。また、閾値情報は、例えば、グリップ22が水平方向よりも下側の30°の位置から鉛直方向上側の位置に至る角度の範囲内にあるときに、判断部52が第2範囲にあると判断するように設定される。
判断部52は、上記の判定結果に基づいてスイッチ部32の接続状態および非接続状態の間の切り替えを制御する。本実施形態において、センサ回路33は、クロック生成部45とバッテリユニット13(第1蓄電部)とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
次に、本変形例のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A又は操作ボタン34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部24に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。この接続状態においては、センサ47は、エネルギー処置具11の姿勢情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、エネルギー処置具11の姿勢情報が第1範囲に含まれると判断し、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合や、エネルギー処置具11の一部がドレープのポケットに収められた場合には、センサ47は、エネルギー処置具11の姿勢情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、エネルギー処置具11の姿勢情報が第2範囲に含まれると判断し、トリガ信号の発信を停止する。これによって、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1から第3のアンプ回路26~28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となり、センサ回路33のみがバッテリユニット13と接続されてバッテリユニット13から電力供給を受ける。
省電力モードにおいて、センサ回路33の判断部52は、制御回路31のクロック生成部45のクロック数よりも十分に少ないクロック数で駆動する。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持した場合には、センサ47は、エネルギー処置具11の姿勢情報を判断部に送る。これによって、判断部52は、エネルギー処置具11の姿勢情報が第1範囲に含まれると判断し、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。スイッチ部32は、すべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。起動モードでは、上記と同様に、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。
本変形例によれば、第1から第3のアンプ回路26~28、制御部46、クロック生成部45等において待機電力を消費することを防ぐことができ、省電力化したエネルギー処置具11を提供することができる。
(第1実施形態の第3変形例)
図7を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具11の第3変形例について説明する。第3変形例のエネルギー処置具11は、傾きセンサで構成されるセンサ47によって振動伝達部14の中心軸Cの傾きを感知する点で第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7を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具11の第3変形例について説明する。第3変形例のエネルギー処置具11は、傾きセンサで構成されるセンサ47によって振動伝達部14の中心軸Cの傾きを感知する点で第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。
センサ回路33は、エネルギー処置具11の状態を検出するセンサ47と、センサ47からの信号に基づいてエネルギー処置具11の使用状態および不使用状態を判断する判断部52と、を有する。本実施形態では、センサ回路33は、クロック生成部45とバッテリユニット13(第1蓄電部)とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
センサ47は、ハウジング12の内部で振動伝達部14の近傍に設けられている。センサ47は、傾きセンサ(ジャイロセンサ)で構成されており、振動伝達部14(中心軸C)の現在の傾きを検出することができる。判断部52(演算部)は、マイコン(ワンチップマイコン)、DSP、およびFPGAのいずれか等で構成され、内部に振動伝達部の傾きに関する閾値情報(閾値条件)を記憶している。センサ47は、振動伝達部14の傾き情報(姿勢情報)を常に或いは一定の間隔を空けて判断部52に送信している。センサから得た傾き情報が「エネルギー処置具が使用された状態」とみなされる範囲(第1範囲)内にある場合には、判断部52は、エネルギー処置具11が術者によって把持されて使用されている状態と判定する。一方、判断部52は、センサ47から得た傾き情報が「エネルギー処置具が使用されない状態」とみなされる範囲(第2範囲)内にある場合には、エネルギー処置具11が使用されていない状態と判定する。
本変形例において、第1範囲は、例えば、振動伝達部14(中心軸C)の先端方向と水平面とが成す角が俯角であり、且つ、水平面に対する振動伝達部14の傾きが例えば0°から30°の範囲、より好ましくは、15°から30°の範囲で設定できる。
第2範囲は、例えば、第1範囲を除くすべての範囲として設定することができるが、特に、図7中の下側に示すエネルギー処置具11のように、振動伝達部14(中心軸C)の先端方向と水平面とが成す角が仰角となった範囲を第2範囲として設定することもできる。判断部52は、上記の判定結果に基づいてスイッチ部32の接続状態および非接続状態の間の切り替えを制御する。
次に、本変形例のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A、34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部24に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。接続状態においては、センサ47は、エネルギー処置具11の傾き情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、エネルギー処置具11の傾き情報が第1範囲に含まれると判断し、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合や、エネルギー処置具11の一部がドレープのポケットに収められた場合には、センサ47は、エネルギー処置具11の傾き情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、エネルギー処置具11の傾き情報が第2範囲に含まれると判断し、トリガ信号の発信を停止する。これによって、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1から第3のアンプ回路26~28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となり、センサ回路33のみがバッテリユニット13と接続されてバッテリユニット13から電力供給を受ける。
省電力モードにおいて、センサ回路33の判断部52は、制御回路31のクロック生成部45のクロック数よりも十分に少ないクロック数で駆動する。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持した場合には、センサ47は、エネルギー処置具11の傾き情報を判断部52に送る。このとき判断部52が、エネルギー処置具11の傾き情報が第1範囲に含まれると判断した場合には、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。スイッチ部32は、すべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。起動モードでは、上記と同様に、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。
本変形例によれば、第1から第3のアンプ回路26~28、制御部46、クロック生成部45等において待機電力の消費を防ぐことができ、省電力化したエネルギー処置具11を提供できる。
(第1実施形態の第4変形例)
第1実施形態のエネルギー処置具の第4変形例について説明する。第4変形例のエネルギー処置具11は、加速度センサで構成されるセンサ47によってエネルギー処置具11の使用状態を感知する点で第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。
第1実施形態のエネルギー処置具の第4変形例について説明する。第4変形例のエネルギー処置具11は、加速度センサで構成されるセンサ47によってエネルギー処置具11の使用状態を感知する点で第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。
センサ回路33は、エネルギー処置具11の状態を検出するセンサ47と、センサ47からの信号に基づいてエネルギー処置具11の使用状態および不使用状態を判断する判断部52と、を有する。本実施形態において、センサ回路33は、クロック生成部45とバッテリユニット13(第1蓄電部)とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
センサ47は、ハウジング12の内部のいずれかの箇所に設けられている。センサ47は、加速度センサで構成されており、エネルギー処置具の現在の加速度を検出することができる。判断部52(演算部)は、マイコン(ワンチップマイコン)、DSP、およびFPGAのいずれか等で構成され、内部にエネルギー処置具11の加速度に関する閾値情報(閾値条件)を記憶している。センサ47は、エネルギー処置具11の加速度情報を常に或いは一定の間隔を空けて判断部に送信している。センサ47が感知した加速度が、ある一定の閾値以上である場合には、判断部52は、エネルギー処置具11が術者によって把持されて使用されている使用状態であると判定する。一方、判断部52は、センサ47が感知した加速度が、ゼロ又は閾値以下の微量であった場合には、エネルギー処置具11が使用されていない不使用状態と判定する。判断部52は、上記の判定結果に基づいてスイッチ部32の接続状態および非接続状態の間の切り替えを制御する。
次に、本変形例のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A、34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部24に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。接続状態においては、センサ47は、エネルギー処置具11の加速度情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、エネルギー処置具11の加速度情報に基づいてエネルギー処置具11が使用状態にある判断し、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合などでは、センサ47は、エネルギー処置具11の加速度情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、加速度情報に基づいてエネルギー処置具11が不使用状態であると判断し、トリガ信号の発信を停止する。これによって、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1から第3のアンプ回路26~28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となり、センサ回路33のみがバッテリユニット13から電力供給を受ける。
省電力モードにおいて、センサ回路33の判断部52は、制御回路31のクロック生成部45のクロック数よりも十分に少ないクロック数で駆動する。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持した場合には、センサ47は、エネルギー処置具11の加速度情報を判断部52に送る。このとき判断部52が、加速度情報に基づいてエネルギー処置具11が使用状態にある判断した場合には、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。スイッチ部32は、すべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行し、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。
本変形例によれば、第1から第3のアンプ回路26~28、制御部46、クロック生成部45等において待機電力が消費されることを防ぐことができ、省電力化したエネルギー処置具11を提供することができる。
(第1実施形態の第5変形例)
図8を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具11の第5変形例について説明する。第5変形例のエネルギー処置具11は、反射型フォトインタラプタで構成されるセンサ47によって把持する術者の手を感知する点で第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8を参照して、第1実施形態のエネルギー処置具11の第5変形例について説明する。第5変形例のエネルギー処置具11は、反射型フォトインタラプタで構成されるセンサ47によって把持する術者の手を感知する点で第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。
センサ回路33は、エネルギー処置具11の状態を検出するセンサ47と、センサ47からの信号に基づいてエネルギー処置具11の使用状態および不使用状態を判断する判断部52と、を有する。本実施形態では、センサ回路33は、クロック生成部45とバッテリユニット13(第1蓄電部)とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
センサ47は、反射型フォトインタラプタ(フォトリフレクタ)で構成されており、透光性を有するように形成されたハウジング12(グリップ22)の一部に隣接して設けられている。センサ47は、発光ダイオード61と、フォトトランジスタ62と、を含んでいる。センサ47は、エネルギー処置具11を把持している術者の手を検出することができる。
判断部52は、コンパレータで構成されている。判断部52の一方の入力端子とセンサ47とは、第1電線56で接続され、判断部52の他方の入力端子には、第2電線57が接続される。他方の入力端子には、電源側から第2電線57を介して参照値となる電圧が加えられている。
スイッチ部32は、判断部52と接続されており、例えば、判断部52からの出力ロジックがオンのときにクロック生成部45とバッテリユニット13とが電気的に接続された接続状態にできる。また、スイッチ部32は、例えば、判断部52からの出力ロジックがオフのときにクロック生成部45とバッテリユニット13との電気的接続が解除された非接続状態にすることができる。
本実施形態において、センサ回路33は、トリガ信号を生成するトリガ部の一例である。また、本実施形態では、センサ回路33は、バッテリユニット13から電力の供給を受ける。
次に、本変形例のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A、34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部24に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。接続状態においては、センサ47は、エネルギー処置具11を把持する術者の手を感知しており、例えば、他方の入力端子側に加えられた参照値よりも大きい電圧を判断部52の一方の入力端子に付与する。これによって、判断部52は、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号(オンの出力ロジック)を常に発信する。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合などには、センサ47は、エネルギー処置具11を把持する手を感知しないために、判断部52に対して電圧を付与しない。これによって、判断部52では、参照値との比較の結果、出力ロジックが反転してオフとなり、トリガ信号の発信が停止される。
これによって、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1から第3のアンプ回路26~28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となり、センサ回路33のみがバッテリユニット13と接続されてバッテリユニット13から電力供給を受ける。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持した場合には、センサ47は、参照値よりも大きい電圧を判断部52に送る。このとき判断部52は、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号(オンの出力ロジック)を発信する。スイッチ部32は、すべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行し、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。
本変形例によれば、第1から第3のアンプ回路26~28、制御部46、クロック生成部45等において待機電力が消費されることを防止でき、省電力化したエネルギー処置具11を提供することができる。
なお、本変形例では、可視光を用いて術者の把持する手を検出しているが、手の検出に用いる検出光としては、可視光に限定されるものではない。検出光としては、(1)人体から放射される赤外線(赤外光)を用いることができる。また、赤外光は、スリットやピンホールをハウジング12に設けることで、ハウジング12内に設けられたセンサ47で検出することができる。この場合には、センサ47として、赤外光検出センサ、すなわち、MEMS非接触赤外温度センサや、赤外光カメラ等を用いることができる。
検出光として、(2)近赤外光や緑色光(波長:570nm)の特殊光を用いることもできる。これらの特殊光は、人間の皮膚で反射される性質がある一方で、血管内のヘモグロビンに吸収される性質がある。特殊光は、ハウジング12内に収納した発光ダイオードやランプから照射することができる。センサ47は、これらの特殊光を検出できる受光素子で構成される。この例では、判断部52は、センサ47で検出した静脈パターンが判断部52に記憶された一般的な手の静脈パターンと合致するか否かを判断する。センサ47で検出した静脈パターンが手の静脈パターンと合致する場合には、判断部52は、術者によってグリップ22が正しく把持されていることを認識できる。この場合には、判断部52は、トリガ信号を発信してスイッチ部32を接続状態とする。静脈パターンが合致しない場合には、スイッチ部32を非接続状態とする。この例によれば、センサ47が患者の身体を検出するような誤感知を防止することができる。
[第2実施形態]
図9、図10を参照して、エネルギー処置具の第2実施形態について説明する。第2実施形態のエネルギー処置具11は、第2蓄電部63と、発電部64と、を有する点で第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9、図10を参照して、エネルギー処置具の第2実施形態について説明する。第2実施形態のエネルギー処置具11は、第2蓄電部63と、発電部64と、を有する点で第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9、図10に示すように、エネルギー処置具11は、センサ回路33に電力を供給する第2蓄電部63と、第2蓄電部63に蓄積する電力を発電するための発電部64と、を備える。第2蓄電部63は、例えばキャパシタで構成されており、センサ回路33(トリガ部)に対して電力を供給することができる。
図10に示すように、発電部64は、回生モータ65(エネルギー変換部)と、電力変換部66と、を有する。回生モータ65は、動力(運動エネルギー)が伝達されることにより電力を発生する発電機として機能する。回生モータ65は、シャフト67を介して回転用ノブ17に連結されている。回転用ノブ17は、動作部位の一例であり、回転用ノブ17を中心軸C回りに回転させることにより、動力がシャフト67を介して回生モータ65に伝達される。動力が回生モータ65に伝達されることにより、回生モータ65で電力が発生する。なお、回生モータ65での発電に利用する動力の動力源(動作部位)としては、回転用ノブ17に限定されるものではなく、例えば、ハウジング12に対して回動可能に設けられたハンドル35(可動ハンドル)であってもよい。
電力変換部66は、AC/DCコンバータを備える電力変換回路であり第2蓄電部63に電気的に接続されている。電力変換部66は、回生モータ65で発生した交流電力を直流電力に整流するとともに、第2蓄電部63に蓄電可能な大きさに電圧を変換する。すなわち、電力変換部66は、回生モータ65で発生した交流電力を、第2蓄電部63に蓄電可能な電圧を有する直流電力に変換する。なお、発電部64は、操作ボタン34の内部に設けられて操作ボタン34の押込み操作によって起電する圧電素子(エネルギー変換部)と、圧電素子で発生した電圧を第2蓄電部63に蓄電可能な電圧を有する直流電力に変換する電力変換部66と、によって構成されてもよい。この場合には、操作ボタン34は、処置部24に処置エネルギーを供給する操作入力に対応してハウジング12に対して動作する動作部位となる。
本実施形態において、センサ回路33は、第2蓄電部63から電力の供給を受ける。センサ回路33の構成は、第1実施形態と同様である。
センサ回路33が第2蓄電部63に蓄積された電気エネルギーを使い切ったときには、センサ回路33に対する電力供給が自動的に停止して、センサ回路33は活動休止状態になる。エネルギー処置具11は、センサ回路33が活動休止状態にあるときに、再度エネルギー処置具11を強制的に起動モードに移行させるための第2操作ボタン53(起動スイッチ)を有してもよい。第2操作ボタン53の構成は、後述する第3実施形態の第1変形例と同様である。
また、省電力モードにおいてセンサ回路33における消費電力を低減するために、センサ回路33は、半導体リレー等のリレー回路で構成される第2スイッチ部を有してもよい。この場合には、判断部52がクロック生成部45とバッテリユニット13との間の接続を許可するトリガ信号を一定の時間内に発信しないときに、判断部52は、第2スイッチ部を制御してセンサ回路33と第2蓄電部63との接続を解除して、センサ回路33を活動休止状態にすることができる。従ってこの場合には、センサ回路33は、十分に短い時間だけ駆動される。この例の場合でも、エネルギー処置具11は、活動休止状態にあるエネルギー処置具11を強制的に起動モードに移行させるための第2操作ボタン53(起動スイッチ)を有することが好ましい。第2操作ボタン53の構成は、後述する第3実施形態の第1変形例と同様である。第2操作ボタン53を操作して、起動モードになった場合には、センサ回路33も活動休止状態から起動状態に移行する。
また、センサ回路33は、エネルギー処置具11が起動モードにある場合には、第2蓄電部63から電力の供給を受けるようにしているが、第2蓄電部63に溜められた電気エネルギーが不足する場合には、バッテリユニット13(第1蓄電部)から電力供給を受けるようにしてもよい。
次に、本実施形態のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A、34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部24に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。この接続状態では、センサ回路33の判断部52は、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定間隔で常に発信している。また、発電部64では、処置中の回転用ノブ17の操作によって回生モータ65で発電された電力を第2蓄電部63に蓄積する。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合には、センサ47は、エネルギー処置具11の温度情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、温度情報に基づいてエネルギー処置具11が不使用状態にある判断し、トリガ信号の発信を停止する。これによって、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31との間の接続、およびバッテリユニット13と第1~第3のアンプ回路28との間の接続を、接続状態から非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となる。センサ回路33は、第2蓄電部63から電力供給を受ける。
省電力モードにおいて、センサ回路33の判断部52は、制御回路31のクロック生成部45のクロック数よりも十分に少ないクロック数で駆動する。センサ回路33が第2蓄電部63の電力を使い切った場合、或いは所定時間内に判断部がトリガ信号を発信しない場合には、センサ回路33への通電が解除された活動休止状態となる。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が再度エネルギー処置具11を把持した場合には、エネルギー処置具11の温度情報を判断部52に送る。これによって、判断部52は、温度情報に基づいてエネルギー処置具11が使用状態にあると判断し、スイッチ部32に対して接続状態を許可するトリガ信号を一定の間隔で発信する。スイッチ部32は、すべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。
一方、エネルギー処置具11が活動休止状態にあるときには、術者は、第2操作ボタン53(起動スイッチ)を押すことで強制的に起動モードに移行させることができる。起動モードでは、上記と同様に、術者はハンドル35や操作ボタン34を操作して所望の処置を行うことができる。
本実施形態によれば、エネルギー処置具11は、保持可能なハウジング12と、ハウジング12から突出した処置部24と、ハウジング12に対して動作可能に設けられ、処置部24を動作させる操作入力および処置部24に処置エネルギーを供給する操作入力のいずれかに基づいてハウジング12に対して動作する動作部位と、前記動作部位の動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換部と、前記エネルギー変換部で変換された前記電気エネルギーが蓄積されるとともに前記トリガ部に前記電気エネルギーを供給するように前記トリガ部に接続された第2蓄電部63と、を具備する。
この構成によれば、動作部位の動作によって第2蓄電部63に電気エネルギーを蓄積し、当該蓄積した電気エネルギーをトリガ部に供給することができる。このため、トリガ部においてバッテリユニット13(第1蓄電部)の電力を消費することが防止され、省電力化したエネルギー処置部を提供することができる。
[第3実施形態]
図11、図12を参照して、エネルギー処置具11の第3実施形態について説明する。第3実施形態のエネルギー処置具11は、操作ボタン34に隣接して圧電素子を有する点で第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11、図12を参照して、エネルギー処置具11の第3実施形態について説明する。第3実施形態のエネルギー処置具11は、操作ボタン34に隣接して圧電素子を有する点で第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12に示すように、操作ボタン34は、術者の押込みによってハウジング12の内側に向けて押し下げ可能なボタン本体71と、ボタン本体71の押込みを検出する検出部72と、検出部72に隣接して設けられボタン本体71の押込み圧力によって起電する圧電素子73と、を備えている。検出部72は、制御回路31の制御部46に対して接続されている。操作ボタン34の圧電素子73は、トリガ部の一例である。
図11に示すように、スイッチ部32は、一般的なリレー回路で構成されたスイッチ部本体74と、スイッチ部本体74の接続状態および非接続状態を切り替えるようにスイッチ部32内に組み込まれた切替制御部75と、を有する。切替制御部75は、例えばコンパレータで構成され、圧電素子73から電力が供給された際にオンの出力ロジックを出力して、クロック生成部45とバッテリユニット13とが電気的に絶縁された非接続状態から、これらが電気的に接続された接続状態にスイッチ部本体74を切り替えることができる。スイッチ部本体74は、例えば半導体リレー(フォトMOSリレー、フォトカプラ、FET、トランジスタゲート)で構成されることが好ましいが、機械式のリレー回路で構成されてもよい。
制御回路31は、CPU44、ROM、RAM等と、これらを実装するとともに互いに接続する配線が形成されたマザーボード(基板)と、を有する。CPU44は、クロック信号を生成するクロック生成部45と、クロック生成部45で生成されたクロック信号によって作動するとともに、主として第1から第3のアンプ回路26~28の制御を行う制御部46(主制御部)と、を有する。制御部46は、スイッチ部32の切替制御部75に接続されており、第1から第3のアンプ回路26~28に対して所定時間、制御信号を発信しなかったときに、バッテリユニット13とクロック生成部45との間の接続を接続状態から非接続状態にするように切替制御部75を制御する。
次に、本実施形態のエネルギー処置具11の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A、34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部24に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合などでは、制御部46は、最後のエネルギー出力から所定時間経過後(数十秒から数分経過後)に、スイッチ部32の切替制御部75を制御して、クロック生成部45とバッテリユニット13との間の接続を非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となる。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が操作ボタン34を押し込んだ場合には、操作ボタン34の圧電素子73が歪むことで起電して電流(トリガ信号)をスイッチ部32の切替制御部75に供給する。このとき切替制御部75は、スイッチ部本体74のすべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。起動モードでは、術者は、再度操作ボタン34を押し下げることで、処置対象部位に対して各種のエネルギーを付与することができる。
本実施形態によれば、前記トリガ部は、操作ボタン34に設けられ操作ボタン34に対する操作に連動して前記トリガ信号を生成する。この構成によれば、センサ回路33を省略することができる。このため、センサ回路33に対する電力供給も不要となり、第1実施形態および第2実施形態に比して、さらに省電力化したエネルギー処置具11を提供することができる。
また、本実施形態では、前記トリガ部は、操作ボタン34に対する押込み圧力を電力に変換して前記トリガ信号を生成する圧電素子73で構成される。この構成によれば、簡単な構造によって、省電力化したエネルギー処置具11を提供することができる。
(第3実施形態の第1変形例)
図13を参照して、第3実施形態のエネルギー処置具の第1変形例について説明する。第3実施形態の第1変形例のエネルギー処置具11は、エネルギー処置具11を省電力モードから起動モードにするための第2操作ボタン53を、操作ボタン34とは別に有する点で第3実施形態のものと異なっているが、他の部分は第3実施形態と共通している。このため、主として第3実施形態と異なる部分について説明し、第3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実施形態のエネルギー処置具の第1変形例について説明する。第3実施形態の第1変形例のエネルギー処置具11は、エネルギー処置具11を省電力モードから起動モードにするための第2操作ボタン53を、操作ボタン34とは別に有する点で第3実施形態のものと異なっているが、他の部分は第3実施形態と共通している。このため、主として第3実施形態と異なる部分について説明し、第3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。
エネルギー処置具11は、第2操作ボタン53を有し、第2操作ボタン53は、グリップ22の近傍の位置でハウジング12の内部に向けて押込み可能に設けられる。第2操作ボタン53は、エネルギー処置具11を省電力モードから起動モードに移行させるために専ら使用される起動用のスイッチである。第2操作ボタン53は、スイッチ部32の切替制御部75に対して電気配線を介して接続されている。
第2操作ボタン53は、第3実施形態の図12に示す操作ボタン34のうち、検出部72を省略した構造を有する。すなわち、術者が第2操作ボタン53を押し下げ操作をすると、圧電素子73が歪むことで起電してスイッチ部32の切替制御部75に電流(トリガ信号)を流すことができる。第2操作ボタン53は、トリガ信号を発信するトリガ部の一例である。
次に、本変形例のエネルギー処置具の作用について説明する。術者は、第1実施形態と同様に、操作ボタン34A、34Bの操作によって、超音波エネルギー、高周波エネルギー、熱エネルギーに処置部に付与して処置対象部位を処置できる。この使用状態においては、スイッチ部32は、バッテリユニット13と制御回路31や第1から第3のアンプ回路26~28を電気的に接続した接続状態にある。
術者が処置を完了するか、或いは一時的に処置を停止した場合で、エネルギー処置具11が作業台上に置かれた場合などでは、制御部46は、最後のエネルギー出力から所定時間経過後(数十秒から数分経過後)に、スイッチ部32の切替制御部75を制御して、クロック生成部45とバッテリユニット13との間の接続を非接続状態にする。この状態では、エネルギー処置具11は、電力消費を抑えた省電力モード(待機モード)となる。
エネルギー処置具11が省電力モードにあるときに、術者が第2操作ボタン53を押し込んだ場合には、第2操作ボタン53の圧電素子73が起電してスイッチ部32に電流(トリガ信号)を供給する。このとき切替制御部75は、スイッチ部本体74のすべてのスイッチ32Aを非接続状態から接続状態に切り替える。これによって、制御回路31に電力供給がなされて、操作ボタン34に対する操作が有効になる。これによって、エネルギー処置具11が完全に起動した起動モードに移行する。起動モードでは、術者は、再度操作ボタン34を押し下げることで、処置対象部位に対して各種のエネルギーを付与することができる。
本変形例によれば、前記トリガ部は、操作ボタン34とは別の第2操作ボタン53に設けられ第2操作ボタン53に対する操作に連動して前記トリガ信号を生成する。この構成によれば、操作ボタン34とは別に、スイッチ部を接続状態(起動状態)に移行するための専用のスイッチを設けることができ、術者の利便性および操作性を向上できる。
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。すなわち、本実施形態では、スイッチ部32は、判断部52からのトリガ信号があるときに接続状態としているが、これらの組み合わせは一例であり、逆にトリガ信号がないときにスイッチ部32において接続状態としても当然によい。さらに、上記各実施形態のエネルギー処置具11を組み合わせて一つのエネルギー処置具11を構成することも当然に可能である。
11…エネルギー処置具、12…ハウジング、13…バッテリユニット、17…回転用ノブ、24…処置部、32…スイッチ部、33…センサ回路、34…操作ボタン、45…クロック生成部、46…制御部、47…センサ、52…判断部、53…第2操作ボタン、63…第2蓄電部、64…発電部、65…回生モータ。
Claims (9)
- 電力を蓄積した第1蓄電部と、
前記電力に基づきクロック信号を発生するクロック生成部と、
前記クロック信号を使用して処置部における処置に用いられるエネルギーの供給を制御する制御部と、
前記制御部が前記クロック信号を受け取ることができるように、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とを電気的に接続することを許可するトリガ信号を生成するトリガ部と、
前記トリガ部における前記トリガ信号の有無に応じて、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とが電気的に接続された接続状態と、前記クロック生成部と前記第1蓄電部とが電気的に分離された非接続状態と、の間で切り替える切替部と、
を備えるエネルギー処置具。 - 保持可能なハウジングと、
前記ハウジングから突出した前記処置部と、
前記ハウジングに対して動作可能に設けられ、前記処置部を動作させる操作入力および前記処置部に処置エネルギーを供給する操作入力のいずれかに対応して前記ハウジングに対して動作する動作部位と、
前記動作部位の動作による運動エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換部と、
前記エネルギー変換部で変換された前記電気エネルギーが蓄積されるとともに前記トリガ部に前記電気エネルギーを供給するように前記トリガ部に接続された第2蓄電部と、
を具備する請求項1に記載のエネルギー処置具。 - 前記処置部における処置に用いられるエネルギーの供給をオン・オフする操作ボタンを備え、
前記操作ボタンに対する操作は、前記切替部によって前記第1蓄電部と前記クロック生成部とが電気的に接続された後に有効になる請求項1に記載のエネルギー処置具。 - 前記処置部における処置に用いられるエネルギーの供給をオン・オフする操作ボタンを備え、
前記トリガ部は、前記操作ボタンに設けられ前記操作ボタンに対する操作に連動して前記トリガ信号を生成する請求項1に記載のエネルギー処置具。 - 前記トリガ部は、前記操作ボタンに対する押込み圧力を電力に変換して前記トリガ信号を生成する圧電素子で構成される請求項4に記載のエネルギー処置具。
- 前記切替部は、前記トリガ部から前記トリガ信号が生成されていない場合に前記非接続状態にし、前記トリガ部から前記トリガ信号が生成されている場合に前記接続状態にする請求項1に記載のエネルギー処置具。
- 前記トリガ部は、センサと、前記センサで検出した検出結果に基づいて使用状態および不使用状態のいずれかを判断するとともに前記使用状態にあるときに前記トリガ信号を生成する判断部と、を有する請求項1に記載のエネルギー処置具。
- 前記トリガ部は、前記クロック生成部のクロック数よりも少ないクロック数で駆動する請求項7に記載のエネルギー処置具。
- 前記処置部における処置に用いられるエネルギーの供給をオン・オフする操作ボタンを備え、
前記トリガ部は、前記操作ボタンとは別の第2操作ボタンに設けられ前記第2操作ボタンに対する操作に連動して前記トリガ信号を生成する請求項1に記載のエネルギー処置具。
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