WO2017043120A1 - 医療機器 - Google Patents

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WO2017043120A1
WO2017043120A1 PCT/JP2016/063912 JP2016063912W WO2017043120A1 WO 2017043120 A1 WO2017043120 A1 WO 2017043120A1 JP 2016063912 W JP2016063912 W JP 2016063912W WO 2017043120 A1 WO2017043120 A1 WO 2017043120A1
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WO
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heat
medical device
heat insulating
energy output
heat sink
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/063912
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English (en)
French (fr)
Inventor
武井 祐介
智之 高篠
千博 田中
Original Assignee
オリンパス株式会社
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Publication date
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Priority to EP16843986.7A priority patent/EP3332724A4/en
Priority to US15/260,408 priority patent/US10617462B2/en
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    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
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    • A61B18/08Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
    • A61B18/082Probes or electrodes therefor
    • A61B18/085Forceps, scissors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
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    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
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    • A61B2018/00089Thermal conductivity
    • A61B2018/00101Thermal conductivity low, i.e. thermally insulating
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    • A61B2018/00053Mechanical features of the instrument of device
    • A61B2018/00107Coatings on the energy applicator

Definitions

  • the present invention relates to a medical device that performs a treatment on a living tissue with energy such as heat.
  • JP 2008-534068 discloses a surgical device for cutting and sealing blood vessels.
  • This surgical apparatus is provided with a jaw portion for tightening with a tissue interposed therebetween, and seals or bonds the tissue by heat or the like.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-275220 discloses a medical device that heats a living tissue between a pair of jaws.
  • a heating treatment is provided such that one or both of the gripping portions is provided with a heating element and the heating element is heated while the living tissue is gripped to coagulate the living tissue or incise the coagulation site of the coagulated living tissue. To do.
  • a medical device is provided with a support member, an energy output unit that outputs energy for treating a living tissue, and a back surface of the energy output unit.
  • the heat insulating portion supported on the distal end side of the support member, the portion of the support member on the base end side than the energy output portion, and the heat insulating portion are provided, and transmitted from the energy output portion to the heat insulating portion.
  • a heat conducting member that conducts heat to the support member.
  • a minimally invasive medical device can be provided.
  • FIG. 2 is a side view showing an energy output unit and jaws of the handpiece of the medical device shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the handpiece shown in FIG. 2 taken along line F3-F3.
  • 4 is an enlarged cross-sectional view of the energy output unit, the heat insulating unit, and the housing of the handpiece shown in FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the energy output unit, the heat conducting member, and the support member housing shown in FIG. 4.
  • 6 is a cross-sectional view showing a heat sink part, a housing, and a wiring part of the heat conducting member shown in FIG.
  • FIG. 1 is a mimetic diagram showing the whole medical device composition of an embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing an energy output unit and jaws of the handpiece of the medical device shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the handpiece shown in FIG. 2 taken along line F3-F3.
  • 4 is an enlarged cross-sectional view of the energy output unit,
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an energy output unit, a heat insulating unit, a heat conducting member, and a housing of a medical device according to a first modification.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a heat conducting member of a medical device according to a second modification.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a heat conducting member of a medical device according to a third modification.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an energy output unit, a heat insulating unit, and a housing of a medical device according to a fourth modification.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line F10-F10 shown in FIG.
  • the medical device 11 includes a handpiece 12, a power supply unit 13, and a cable 14 that connects the handpiece 12 and the power supply unit 13.
  • the handpiece 12 is provided in a case 15 that constitutes an outer shell, a fixed handle 16 that is provided integrally with the case 15, a handle 17 that can rotate with respect to the case 15, and the case 15.
  • Operation buttons 18 provided.
  • one operation button 18 is configured, but a plurality of operation buttons 18 may be provided.
  • the handpiece 12 includes an energy output unit 21 that outputs energy for treating living tissue, a heat insulating unit 22 fixed to the back surface of the energy output unit 21, an energy output unit 21, A support member 23 that supports the heat insulating portion 22, a covering member 25 that covers a housing 24, which will be described later, of the support member 23, a heat conductive member 26 that is provided so as to straddle the heat insulating portion 22 and the support member 23, and the support member 23 A rotation knob 28 fixed to the sheath 27 to be described later, a jaw 31 attached to the sheath 27 so as to be rotatable with respect to the energy output unit 21, a pad 29 provided on the jaw 31, and an inside of the sheath 27
  • a cylindrical movable pipe 32 that is provided and reciprocated when the jaw 31 is opened and closed, a heater 33 and a power supply unit described later of the energy output unit 21 Includes 3 and the wiring 34 for electrically connecting, a cover portion 35 for covering the wiring portion 34, a.
  • one of two directions parallel to the central axis direction (longitudinal direction) C of the sheath 27 of the support member 23 is defined as a distal direction C1, and the direction opposite to the distal direction is defined as a proximal direction C2.
  • the energy output unit 21 (first grip piece 21) and the jaw 31 (second grip piece 31) constitute an end effector 36 that performs a treatment on a treatment target site.
  • the support member 23 includes a metal sheath 27 having a cylindrical pipe shape, and a housing 24 fixed to the distal end side of the sheath 27 through screws, welding, or the like. .
  • the housing 24 is provided with a protruding portion 24A protruding in a tongue shape, and the heat conducting member 26, the heat insulating portion 22, and the energy output portion 21 are fixed to the protruding portion 24A. Is done.
  • the housing 24 (projecting part 24A) is adjacent to the heat insulating part 22.
  • the outer periphery of the housing 24 is covered with a heat insulating covering member 25.
  • the covering member 25 is made of a synthetic resin material such as PEEK, but may be PTFE, PFA, PI, PBI, or may be made of ceramics.
  • the energy output unit 21 is accommodated in the contact portion 37 (blade) that extends in the central axis direction C of the sheath 27 and has a mountain-shaped cross section, and the contact portion 37.
  • a heater 33 heating element
  • the contact part 37 is a part that directly contacts the treatment target. In order to prevent the living tissue L from sticking, the surface of the contact portion 37 is coated with, for example, a fluororesin.
  • the heater 33 is provided between the contact part 37 and the heat insulating part 22, and can apply heat energy to the contact part 37.
  • the heater 33 is composed of, for example, a resistance using stainless steel, a nickel chromium alloy (nichrome wire), or the like.
  • the contact portion 37 is made of a metal having good thermal conductivity, such as a copper alloy or an aluminum alloy.
  • the heat insulating portion 22 is formed in a plate shape having a trapezoidal cross section, and supports the energy output portion 21 on the top surface.
  • the heat insulating portion 22 is fixed to the distal end side of the housing 24 (support member 23).
  • the heat insulating part 22 has an outer edge part 38 (step part), and the outer edge part 38 is provided with a constant width dimension along the outer periphery of the energy output part 21.
  • the outer edge portion 38 projects outward from the outer periphery of the energy output portion 21. For this reason, in the medical device 11 of this embodiment, the danger that the energy output part 21 will be made to contact accidentally with the biological tissue in the periphery of the treatment object site
  • part is reduced.
  • the heat insulating part 22 is made of, for example, a synthetic resin material. More specifically, although the heat insulation part 22 is comprised by PEEK etc., the material of the heat insulation part 22 is not limited to this.
  • the heat insulating portion 22 may be a synthetic resin material other than PEEK, such as PTFE, PFA, PI, PBI, or may be made of ceramics having a low thermal conductivity.
  • the heat insulating portion 22 has a sufficiently small thermal conductivity as compared with a metal or the like. For this reason, the heat insulation part 22 exhibits what is called heat insulation, and makes it difficult for the heat of the energy output part 21 side to be transmitted to the housing 24 side.
  • the heat conducting member 26 is housed in a recess provided in the housing 24. Further, the heat conducting member 26 is interposed between the heat insulating portion 22 and the housing 24. As shown in FIG. 5, the heat conducting member 26 has a main body portion 41 (transmission) provided in a plate shape so as to straddle the portion of the support member 23 on the proximal end direction C2 side with respect to the energy output portion 21 and the heat insulating portion 22. And a heat sink portion 42 provided at an end portion of the main body portion 41 opposite to the end portion adjacent to the heat insulating portion 22. The heat sink part 42 is provided as a pair of blocks extending in a direction (vertical direction) intersecting the treatment surface of the contact part 37.
  • the heat conducting member 26 is made of a metal material having good heat conductivity such as copper or aluminum.
  • the total volume of the two parts of the heat sink part 42 is preferably larger than the volume of the main body part 41.
  • the total cross-sectional area of the two portions of the heat sink portion 42 when cut along a plane that intersects the direction in which the main body portion 41 extends is the sectional area of the main body portion 41 when cut along a plane parallel to the plane. It is desirable that it be larger than the area.
  • the housing 24 constitutes the outer shell of the end effector 36, and supports the energy output part 21 via the heat insulating part 22 to ensure the strength of this part.
  • the housing 24 is made of a general metal material such as stainless steel. For this reason, the heat conductivity of the housing 24 is smaller than the heat conductivity of the heat conductive member 26.
  • the housing 24 has an engaging portion 43 having a shape complementary to the heat sink portion 42 of the heat conducting member 26.
  • the engaging portion 43 includes a rib portion 43A sandwiched between a pair of blocks of the heat sink portion 42 and a wall portion 43B that suppresses the periphery of the block. For this reason, the housing 24 is thermally connected to the heat sink portion 42, can receive the heat transmitted to the heat sink portion 42, and can conduct it to the sheath 27 side.
  • the sheath 27 has a rod shape and supports the housing 24 on the tip side.
  • the sheath 27 is attached to the case 15 so as to be rotatable with respect to the case 15 at the proximal end portion.
  • the rotation knob 28 is fixed to the sheath 27. By rotating the rotary knob 28 with respect to the case 15, the sheath 27, the energy output unit 21, and the jaw 31 can be rotated integrally around the central axis C.
  • the sheath 27 has a support pin 45 for supporting the jaw 31 at the tip.
  • the jaw 31 can be rotated around the support pin 45 between a separation position separated from the energy output unit 21 shown in FIG. 2 and a contact position in contact with the energy output unit 21.
  • the jaw 31 is provided with the same covering member 25 as that on the energy output portion 21 (first holding piece 21) side. By opening and closing the jaw 31, the living tissue L can be sandwiched between the energy output unit 21 and the jaw 31 (see FIG. 3), or the living tissue L can be separated.
  • the surgeon can open and close the jaw 31 by rotating the handle 17 with respect to the case 15. That is, when the operator operates the handle 17, the movable pipe 32 (see FIG. 2) provided inside the sheath 27 moves forward and backward along the central axis C of the sheath 27, thereby opening and closing the jaw 31.
  • the wiring unit 34 connects the heater control unit 13 ⁇ / b> A provided in the power supply unit 13 and the heater 33, and a part thereof is positioned inside the cable 14.
  • the wiring part 34 is comprised with the electric wire by which the surface was coat
  • the cover portion 35 has a rectangular duct shape, and is integrally formed with the heat insulating portion 22 on the distal end direction C1 side. For this reason, the cover part 35 is formed with the same material as the heat insulation part 22, and has heat insulation.
  • the heat insulation part 22 and the cover part 35 are integrally molded by insert molding using the wiring part 34 as an insert.
  • the cover portion 35 is in contact with the heat sink portion 42 of the heat conducting member 26 and is thermally connected to the heat sink portion 42.
  • the surgeon can operate the handle 17 to sandwich the living tissue L between the energy output unit 21 and the jaw 31 during the treatment. Furthermore, the surgeon can input thermal energy to the sandwiched living tissue L by operating the operation button 18 in this state. Thus, the living tissue can be coagulated or the living tissue can be excised.
  • the temperature of the energy output unit 21 may become high (eg, 200 to 300 ° C.).
  • the heat insulating portion 22 having a small heat transfer coefficient is provided between the energy output portion 21 and the housing 24, the amount of heat transferred from the energy output portion 21 to the housing 24 per unit time is reduced. be able to. For this reason, even if the surgeon unintentionally brings the housing 24 (the back side of the energy output unit 21) into contact with the surrounding tissue other than the treatment site, the surrounding tissue may be adversely affected by heat. Is prevented.
  • the heat conducted to the housing 24 side beyond the heat insulating portion 22 is conducted to the heat sink portion 42 via the main body portion 41 of the heat conducting member 26.
  • the heat transmitted to the heat sink part 42 is transmitted to the housing 24 through the engaging part 43 in close contact with the heat sink part 42.
  • the heat transmitted to the housing 24 is released to the sheath 27 side as needed.
  • the housing 24 is covered with the covering member 25, even if the surgeon unintentionally contacts the surrounding tissue, there is a possibility that the surrounding tissue may be adversely affected thermally. Can be reduced.
  • the medical device 11 is provided on the support member 23, the energy output unit 21 that outputs energy for treating living tissue, and the back surface of the energy output unit 21, and is supported on the distal end side of the support member 23.
  • the heat insulating part 22 to be applied, the heat output part 21 of the support member 23 on the base end direction C2 side portion from the energy output part 21 and the heat insulating part 22, and the heat transferred from the energy output part 21 to the heat insulating part 22 is provided.
  • a heat conductive member 26 that conducts to the support member 23.
  • the heat of the energy output unit 21 is not directly transferred to the back side. Moreover, even if the heat insulation part 22 becomes high temperature due to continuous use for a long time, the heat conduction member 26 can conduct the heat of the heat insulation part 22 to the support member 23 side, so that heat accumulates in the heat insulation part 22. Can be prevented. As a result, even if the surgeon unintentionally contacts the back side of the energy output unit 21 with the surrounding tissue, it has a thermal adverse effect on the surrounding tissue (thermal invasion to the surrounding tissue). Can be prevented.
  • the heat conducting member 26 has a heat sink portion 42, and the heat sink portion 42 is provided at the end of the heat conducting member 26 opposite to the end adjacent to the heat insulating portion 22. According to this configuration, the heat conducting member 26 is provided with the heat sink portion 42, so that the heat received from the heat insulating portion 22 can be actively guided to the heat sink portion 42 side. Thereby, the amount of heat accumulated in the heat insulating portion 22 can be reduced, and thermal invasion to surrounding tissues can be reduced.
  • the heat conducting member 26 is thermally connected to the support member 23 through the heat sink portion 42. According to this configuration, the heat guided to the heat sink portion 42 can be released to the support member 23. Thereby, cooling of the heat sink part 42 can be accelerated
  • the heat conducting member 26 includes a main body 41 that connects an end portion adjacent to the heat insulating portion 22 and the heat sink 42, and the heat sink 42 preferably has a larger volume than the main body 41. Further, the heat conducting member 26 has a main body 41 that connects the heat sink portion 42 and an end adjacent to the heat insulating portion 22, and the heat conducting member 42 is cut along a plane that intersects the extending direction of the main body 41. It is desirable that the cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the main body portion 41 when cut along a plane parallel to the plane. According to these configurations, the heat capacity on the heat sink part 42 side can be increased, and the heat received from the heat insulating part 22 can be actively guided to the heat sink part 42 side. Thereby, the amount of heat accumulated in the heat insulating portion 22 can be reduced, and the medical device 11 with less thermal invasion to surrounding tissues can be realized.
  • the medical device 11 includes a housing 24 provided adjacent to the heat insulating portion 22, and the heat conductivity of the heat conducting member 26 is larger than the heat conductivity of the housing 24. According to this configuration, since the heat conducting member 26 having a higher thermal conductivity than the housing 24 is provided, the heat conducted to the heat insulating portion 22 is efficiently transmitted to the support member 23 side, and the heat insulating portion 22 and the housing 24 are connected. Can be cooled.
  • the medical device 11 includes a heat insulating covering member 25 that covers the outer periphery of the housing 24. According to this configuration, even if the housing 24 is brought into contact with the surrounding tissue around the treatment site unintentionally, the risk of adversely affecting the surrounding tissue can be reduced.
  • the energy output unit 21 includes a contact part 37 that contacts the treatment target, and a heater 33 that is provided between the contact part 37 and the heat insulating part 22 and heats the contact part 37. According to this configuration, it is possible to conduct heat generated from the heater 33 mainly to the contact portion 37 side while preventing heat from being conducted to the heat insulating portion 22 side. As a result, the contact portion 37 can be heated in a short time, and heat loss can be prevented to realize the energy-saving medical device 11.
  • the medical device 11 includes a wiring part 34 that is continuous with the heater 33, and a cover part 35 that covers the wiring part 34 and is provided integrally with the heat insulating part 22. According to this configuration, the wiring part 34 that becomes high temperature together with the heater 33 can be covered by the covering part 35. Thereby, it is possible to prevent the heat of the wiring part 34 from diffusing around.
  • the covering portion 35 is thermally connected to the heat sink portion 42. According to this structure, the heat of the wiring part 34 and the cover part 35 can be released to the heat sink part 42 side. As a result, it is possible to prevent a problem that the temperature of the wiring part 34 rises and the wiring part 34 is damaged.
  • the heat insulating portion 22 is provided with a pair of hollow portions 46 extending in the central axis direction C of the sheath 27.
  • the heat insulating portion 22 is provided with a pair of grooves on the surface in contact with the housing 24, and the grooves extend in the central axis direction C of the sheath 27. Air is present inside the cavity 46.
  • the heat conductivity of the heat insulation part 22 is further reduced.
  • the heat insulating portion 22 has a hollow portion 46 filled with air. According to this configuration, the heat conductivity can be further reduced in the heat insulating portion 22, and the heat of the energy output portion 21 can be prevented from being transferred to the heat insulating portion 22 as it is. Further, even when the medical device 11 is used under severe conditions such as continuous use for a longer time, the heat conduction member 26 can release the heat of the heat insulating portion 22 to the support member 23 side. For this reason, even if the operator does not intend to bring the back side of the energy output unit 21 into contact with surrounding tissues other than the treatment site, it is possible to prevent a thermal adverse effect on the surrounding tissues.
  • the heat sink part 42 is provided as a pair of blocks extending in a direction (lateral direction) along the treatment surface of the contact part 37.
  • the total volume of the two parts of the heat sink part 42 is preferably larger than the volume of the main body part 41 of the heat conducting member 26. Moreover, it is desirable that the cross-sectional area of the heat sink part 42 when cut along a plane intersecting the extending direction of the main body part 41 is larger than the cross-sectional area of the main body part 41 when cut along a plane parallel to the surface.
  • the housing 24 has an engaging portion 43 having a shape complementary to the heat sink portion 42 of the heat conducting member 26.
  • the engaging portion 43 includes a rib portion 43A sandwiched between a pair of blocks of the heat sink portion 42 and a wall portion 43B that suppresses the periphery of the block. For this reason, the heat sink portion 42 is thermally connected to the housing 24.
  • the housing 24 can receive the heat transmitted to the heat sink portion 42 and conduct it to the sheath 27 side.
  • the heat of the heat insulating part 22 can be actively guided to the heat sink part 42, and the thermal influence on the surrounding tissue other than the treatment site can be reduced. Further reduction can be achieved.
  • the 3rd modification of the medical device 11 is demonstrated.
  • the shape of the heat sink portion 42 of the heat conducting member 26 is different.
  • the heat sink part 42 is provided in a block shape.
  • the heat sink portion 42 is provided with lattice-like slits 47.
  • the volume of the heat sink part 42 is larger than the volume of the main body part 41 of the heat conducting member 26. Moreover, it is desirable that the cross-sectional area of the heat sink part 42 when cut along a plane intersecting the extending direction of the main body part 41 is larger than the cross-sectional area of the main body part 41 when cut along a plane parallel to the surface.
  • the housing 24 has an engaging portion 43 having a shape complementary to the heat sink portion 42 of the heat conducting member 26.
  • the engaging portion 43 includes a lattice frame-shaped rib portion 43 ⁇ / b> A inserted into the slit 47 of the heat sink portion 42 and a wall portion 43 ⁇ / b> B that suppresses the periphery of the heat sink portion 42.
  • the housing 24 is thermally connected to the heat sink portion 42, can receive the heat transmitted to the heat sink portion 42, and can conduct it to the sheath 27 side.
  • the heat of the heat insulating part 22 can be actively guided to the heat sink part 42, and the thermal influence on the surrounding tissue other than the treatment site can be reduced. Further reduction can be achieved.
  • the housing 24 of the support member 23 is formed of a metal material having good heat conductivity and also serves as the heat conduction member 26. More specifically, the housing 24 is made of, for example, an aluminum alloy having high thermal conductivity. However, the material of the housing 24 is not limited to this, and any material having good thermal conductivity may be used. Something like that. That is, the housing 24 may be made of a copper alloy or the like.
  • the outer peripheral surface of the housing 24 is covered with a covering member 25 having a heat insulating property.
  • the housing 24 is provided with a plurality of heat radiation fins 48 (heat radiation fins).
  • the heat transferred to the heat insulating portion 22 is conducted to the sheath 27 side through the housing 24 at any time. Further, the heat is released to the outside by the fins 48 provided in the housing 24. As a result, the temperature of the housing 24 is prevented from becoming high, and thermal invasion to surrounding tissues other than the treatment site can be reduced.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the gist thereof.
  • the energy output unit 21 is provided on the first gripping piece 21 side of the end effector 36, but the energy output unit 21 may be provided on the second gripping piece 31 side.
  • a vibration generating unit pieoelectric element
  • a treatment unit that vibrates may be provided.
  • the treatment section that vibrates ultrasonically is provided in the end effector 36 as described above, the living tissue L can be excised or coagulated by heat energy, kinetic energy, or the like due to friction generated by the ultrasonic vibration.
  • a high-frequency current can flow between the first gripping piece 21 and the second gripping piece 31. You may do it.
  • a positive electrode for outputting a high-frequency current is provided on one of the first gripping piece 21 and the second gripping piece 31, and a negative electrode is provided on the other of the first gripping piece 21 and the second gripping piece 31.

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Abstract

本発明は、熱等のエネルギーによって生体組織に処置を行う医療機器において、患者の負担を低減するために、より低侵襲にしたもの。本発明の医療機器は、支持部材(23)と、生体組織を処置するエネルギーを出力するエネルギー出力部(21)と、前記エネルギー出力部(21)の背面に設けられ、前記支持部材(23)の先端側に支持される断熱部(22)と、前記支持部材(23)の前記エネルギー出力部より(21)も基端側の部分と前記断熱部(22)とに跨るように設けられ、前記エネルギー出力部(21)から前記断熱部(22)に伝えられた熱を前記支持部材(23)に伝導する熱伝導部材(26)と、を備える。

Description

医療機器
 本発明は、熱等のエネルギーによって生体組織に処置を行う医療機器に関する。
 特表2008-534068号公報には、血管を切断し密封する外科用装置が開示される。この外科用装置は、組織を間に挟んで締め付けるための顎部を備えており、熱等によって組織を密封または結合させる。
 特開2003-275220号公報には、一対のジョーの間で生体組織を加熱する医療機器が開示される。この医療機器では、把持部の一方または両方に発熱体を設け、生体組織を把持した状態で発熱体を発熱させて生体組織の凝固や、凝固した生体組織の凝固部位を切開するなどの加熱処置を行なう。
特表2008-534068号公報 特表2003-275220号公報
 患者の負担を低減するために、より低侵襲な医療機器に対する要望があった。
 前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る医療機器は、支持部材と、生体組織を処置するエネルギーを出力するエネルギー出力部と、前記エネルギー出力部の背面に設けられ、前記支持部材の先端側に支持される断熱部と、前記支持部材の前記エネルギー出力部よりも基端側の部分と前記断熱部とに跨るように設けられ、前記エネルギー出力部から前記断熱部に伝えられた熱を前記支持部材に伝導する熱伝導部材と、を備える。
 上記の構成によれば、低侵襲な医療機器を提供できる。
図1は、実施形態の医療機器の全体構成を示した模式図である。 図2は、図1に示す医療機器のハンドピースのエネルギー出力部およびジョーを示した側面図である。 図3は、図2に示すハンドピースのF3-F3線に沿った断面図である。 図4は、図3に示すハンドピースのエネルギー出力部、断熱部、ハウジングを拡大して示す断面図である。 図5は、図4に示すエネルギー出力部、熱伝導部材、支持部材のハウジングを分解して示した斜視図である。 図6は、図5に示す熱伝導部材のヒートシンク部、ハウジング、配線部を示す断面図である。 図7は、第1変形例にかかる医療機器のエネルギー出力部、断熱部、熱伝導部材、およびハウジングを示した断面図である。 図8は、第2変形例にかかる医療機器の熱伝導部材を示した斜視図である。 図9は、第3変形例にかかる医療機器の熱伝導部材を示した斜視図である。 図10は、第4変形例にかかる医療機器のエネルギー出力部、断熱部、およびハウジングを示した断面図である。 図11は、図10に示すF10-F10線に沿った断面図である。
 実施形態にかかる医療機器について、図1乃至図6を参照して説明する。
 図1に示すように、医療機器11は、ハンドピース12と、電源ユニット13と、ハンドピース12と電源ユニット13とを接続するケーブル14と、を備える。
 図1に示すように、ハンドピース12は、外殻を構成するケース15と、ケース15と一体に設けられた固定ハンドル16と、ケース15に対して回動できるハンドル17と、ケース15に設けられた操作ボタン18と、を有する。本実施形態において操作ボタン18は、1個で構成されているが、複数個設けられていてもよい。
 図1から図6に示すように、ハンドピース12は、生体組織を処置するエネルギーを出力するエネルギー出力部21と、エネルギー出力部21の背面に固定された断熱部22と、エネルギー出力部21と断熱部22とを支持する支持部材23と、支持部材23の後述するハウジング24を覆う被覆部材25と、断熱部22と支持部材23とに跨るように設けられる熱伝導部材26と、支持部材23の後述するシース27に固定された回転ノブ28と、エネルギー出力部21に対して回動できるようにシース27に取り付けられたジョー31と、ジョー31に設けられるパッド29と、シース27の内部に設けられジョー31を開閉する際に進退される円筒形の可動パイプ32と、エネルギー出力部21の後述するヒータ33と電源ユニット13とを電気的に接続する配線部34と、配線部34を覆う覆い部35と、を備える。
 本実施形態では、支持部材23のシース27の中心軸方向(長手方向)Cに平行な2方向の一方を先端方向C1とし、先端方向とは反対方向を基端方向C2として説明を進める。また、図2に示すように、エネルギー出力部21(第1把持片21)とジョー31(第2把持片31)とによって、処置対象部位に処置を行うエンドエフェクタ36が構成される。
 図2に示すように、支持部材23は、円筒形のパイプ状をなした金属製のシース27と、シース27の先端側にねじや溶接など等を介して固定されるハウジング24と、を有する。図4、図5に示すように、ハウジング24には、舌状に突出した突出部24Aが設けられており、この突出部24Aに熱伝導部材26、断熱部22、およびエネルギー出力部21が固定される。ハウジング24(突出部24A)は、断熱部22に隣接している。ハウジング24の外周は、断熱性の被覆部材25によって覆われている。被覆部材25は、合成樹脂材料、例えば、PEEK等で構成されるが、PTFE、PFA、PI、PBI等であってもよいし、セラミックスで形成されていてもよい。
 図4、図5に示すように、エネルギー出力部21は、シース27の中心軸方向Cに延びるとともに山形の断面を有する当接部37(ブレード)と、当接部37の内部に収納されたヒータ33(発熱素子)と、を有する。当接部37は、処置対象に直接接触する部分である。当接部37の表面は、生体組織Lの張り付きを防止するために、例えばフッ素樹脂等でコーティングされている。ヒータ33は、当接部37と断熱部22との間に設けられており、当接部37に対して熱エネルギーを付与することができる。ヒータ33は、例えば、ステンレスやニッケルクロム合金(ニクロム線)等を用いた抵抗等で構成される。当接部37は、熱伝導性の良好な例えば銅合金やアルミ合金等の金属で構成される。
 図4、図5に示すように、断熱部22は、断面台形の板状に形成されており、頂面でエネルギー出力部21を支持している。断熱部22は、ハウジング24(支持部材23)の先端側に対して固定されている。断熱部22は、外縁部38(段部)を有し、外縁部38は、エネルギー出力部21の外周に沿って一定の幅寸法で設けられている。外縁部38は、エネルギー出力部21の外周よりも外側に張り出している。このため、本実施形態の医療機器11では、処置対象部位の周辺にある生体組織に対して、誤ってエネルギー出力部21を接触させてしまう危険が低減される。
 断熱部22は、例えば合成樹脂材料で構成されている。より具体的には、断熱部22は、PEEK等で構成されているが、断熱部22の材質はこれに限定されるものではない。断熱部22は、PTFE、PFA、PI、PBI等のPEEK以外の合成樹脂材料であってもよいし、或いは熱伝導率の小さいセラミックス等で構成されていてもよい。断熱部22は、金属等に比して熱伝導性が十分に小さい。このため、断熱部22は、いわゆる断熱性を発揮して、エネルギー出力部21側の熱がハウジング24側に伝達されにくくする。
 図4に示すように、熱伝導部材26は、ハウジング24に設けられた窪み内に収納されている。また、熱伝導部材26は、断熱部22とハウジング24との間の位置に介在されている。図5に示すように、熱伝導部材26は、支持部材23のエネルギー出力部21よりも基端方向C2側の部分と断熱部22とに跨るように板状に設けられた本体部41(伝熱部)と、本体部41の断熱部22と隣接する側の端部とは反対側の端部に設けられたヒートシンク部42と、を有する。ヒートシンク部42は、当接部37の処置面と交差する方向(縦方向)に延びる一対のブロックとして設けられている。熱伝導部材26は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属材料によって形成されている。
 ヒートシンク部42の2つの部分を合算した体積は、本体部41の体積よりも大きいことが望ましい。また、本体部41が延びる方向と交差する面で切断したときのヒートシンク部42の2つの部分の断面積を合算した断面積は、当該面と平行な面で切断したときの本体部41の断面積よりも大きいことが望ましい。
 ハウジング24は、エンドエフェクタ36の外殻を構成しており、断熱部22を介してエネルギー出力部21を支持してこの部分の強度を確保している。ハウジング24は、一般的な金属材料である例えばステンレス鋼等で構成されている。このため、ハウジング24の熱伝導率は、熱伝導部材26の熱伝導率よりも小さい。
 図5に示すように、ハウジング24は、熱伝導部材26のヒートシンク部42に対して相補的な形状の係合部43を有している。具体的には、係合部43は、ヒートシンク部42の一対のブロックの間に挟まれるリブ部43Aと、ブロックの周囲を抑える壁部43Bと、を有する。このため、ハウジング24は、ヒートシンク部42に対して熱的に接続され、ヒートシンク部42に伝達された熱を受け取り、シース27側に伝導させることができる。
 シース27は、ロッド状をなしていて、先端側でハウジング24を支持している。シース27は、基端部分においてケース15に対して回転可能な状態でケース15に取り付けられている。回転ノブ28は、シース27に対して固定的に設けられている。ケース15に対して回転ノブ28を回転させることにより、シース27、エネルギー出力部21及びジョー31を中心軸C回りに一体的に回転できる。シース27は、先端部にジョー31を支持するための支持ピン45を有している。
 ジョー31は、図2に示すエネルギー出力部21から離隔した離隔位置と、エネルギー出力部21と当接した当接位置と、の間で支持ピン45を中心に回動可能である。ジョー31には、エネルギー出力部21(第1把持片21)側と同様の被覆部材25が設けられる。ジョー31を開閉させることにより、エネルギー出力部21とジョー31との間に生体組織Lを挟んだり(図3参照)、生体組織Lを離したりすることができる。
 術者は、ハンドル17をケース15に対して回動させることで、このジョー31の開閉操作を行うことができる。すなわち、術者がハンドル17を操作すると、シース27の内側に設けられた可動パイプ32(図2参照)がシース27の中心軸Cに沿って進退移動し、これによってジョー31を開閉する。
 配線部34は、電源ユニット13に設けられるヒータ制御部13Aとヒータ33とを接続しており、一部はケーブル14の内部に位置されている。図6に示すように、配線部34は、表面がシート状の絶縁部材で被覆された電線で構成されている。覆い部35は、方形のダクト状をなしており、先端方向C1側において断熱部22と一体的に成形されている。このため、覆い部35は、断熱部22と同じ材質で形成され、断熱性を有する。断熱部22および覆い部35は、配線部34をインサートとするインサート成形によって、一体的に成形されている。覆い部35は、熱伝導部材26のヒートシンク部42と接触しており、ヒートシンク部42に熱的に接続されている。
 続いて、図3、図5、図6を参照して、本実施形態の医療機器11の作用について説明する。
 術者は、処置において、ハンドル17を操作してエネルギー出力部21とジョー31との間に生体組織Lを挟むことができる。さらに術者は、この状態で操作ボタン18を操作することで、挟んでいる生体組織Lに対して熱エネルギーを投入できる。これによって、生体組織の凝固を行ったり、生体組織の切除を行ったりすることができる。
 一方、生体組織(処置対象)に凝固・切開処置、および凝固処置を行うと、エネルギー出力部21の温度が高温(例えば200~300℃)になることがある。本実施形態では、エネルギー出力部21とハウジング24との間に熱伝達率の小さい断熱部22が設けられているために、単位時間あたりにエネルギー出力部21からハウジング24に伝えられる熱量を小さくすることができる。このため、術者が意図せずハウジング24(エネルギー出力部21の背面側)を処置部位以外の周辺組織に対して接触させたしまった場合でも、当該周辺組織に熱的な悪影響を及ぼすことが防止される。
 また、断熱部22を超えてハウジング24側に伝導された熱は、熱伝導部材26の本体部41を経由してヒートシンク部42に伝導される。ヒートシンク部42に伝えられた熱は、ヒートシンク部42に密着した係合部43を介してハウジング24に伝達される。ハウジング24に伝えられた熱は、シース27側に随時放出される。また、ハウジング24は、被覆部材25によって覆われているため、周辺組織に対して術者が意図せずハウジング24を接触させてしまった場合でも、周辺組織に熱的に悪影響を及ぼす可能性を低減できる。
 本実施形態によれば、医療機器11は、支持部材23と、生体組織を処置するエネルギーを出力するエネルギー出力部21と、エネルギー出力部21の背面に設けられ、支持部材23の先端側に支持される断熱部22と、支持部材23のエネルギー出力部21よりも基端方向C2側の部分と断熱部22とに跨るように設けられ、エネルギー出力部21から断熱部22に伝えられた熱を支持部材23に伝導する熱伝導部材26と、を備える。
 この構成によれば、断熱部22によってエネルギー出力部21の背面が覆われているため、エネルギー出力部21の熱がそのまま背面側に伝達されることがない。また、もし仮に長時間の連続使用によって断熱部22が高温になる場合でも、熱伝導部材26によって断熱部22の熱を支持部材23側に伝導できるため、断熱部22に熱が蓄積することを防止できる。これによって、術者が意図せずエネルギー出力部21の背面側を周辺組織に接触させてしまった場合でも、周辺組織に対して熱的な悪影響(周辺組織に対する熱的な侵襲)を及ぼすことを防止できる。
 熱伝導部材26は、ヒートシンク部42を有し、当該ヒートシンク部42は、熱伝導部材26の断熱部22と隣接する端部とは反対側の端部に設けられる。この構成によれば、熱伝導部材26にヒートシンク部42が設けられるため、断熱部22から受け取った熱をヒートシンク部42側に積極的に導くことができる。これによって、断熱部22において蓄積される熱量を低減することができ、周辺組織に対する熱的な侵襲を低減できる。
 熱伝導部材26は、ヒートシンク部42を介して支持部材23に熱的に接続される。この構成によれば、ヒートシンク部42に導いた熱を支持部材23に逃がすことができる。これによって、ヒートシンク部42の冷却を促進してヒートシンク部42の温度を低くすることができる。したがって、断熱部22から熱伝導部材26を経由して支持部材23に至る熱の流れを形成することができる。このため、一旦ヒートシンク部42に伝導された熱が再び断熱部22側に逆流することが防止され、断熱部22付近の温度をさらに低下させることができる。
 熱伝導部材26は、断熱部22と隣接する端部とヒートシンク部42とを接続する本体部41を有し、ヒートシンク部42は、本体部41よりも大きい体積を有することが望ましい。また、熱伝導部材26は、断熱部22と隣接する端部とヒートシンク部42とを接続する本体部41を有し、本体部41が延びる方向と交差する面で切断したときのヒートシンク部42の断面積は、前記面に平行な面で切断したときの本体部41の断面積よりも大きいことが望ましい。これらの構成によれば、ヒートシンク部42側の熱容量を大きくすることができ、断熱部22から受け取った熱をヒートシンク部42側に積極的に導くことができる。これによって、断熱部22において蓄積される熱量を低減して、周辺組織に対する熱的な侵襲の小さい医療機器11を実現できる。
 医療機器11は、断熱部22に隣接して設けられるハウジング24を備え、熱伝導部材26の熱伝導率は、ハウジング24の熱伝導率よりも大きい。この構成によれば、ハウジング24よりも熱伝導率の大きい熱伝導部材26を設けているため、断熱部22に伝えられる熱を支持部材23側に効率よく伝えて、断熱部22及びハウジング24を冷却することができる。
 医療機器11は、ハウジング24の外周を覆う断熱性の被覆部材25を備える。この構成によれば、術者が意図せずに処置部位の周辺にある周辺組織にハウジング24を接触させてしまった場合でも、周辺組織に対して熱的な悪影響を及ぼす危険を低減できる。
 エネルギー出力部21は、処置対象に当接する当接部37と、当接部37と断熱部22との間に設けられるとともに当接部37を加熱するヒータ33と、を備える。この構成によれば、断熱部22側に熱が伝導されることを防止しつつ、ヒータ33から発生する熱を主として当接部37側に伝導させることができる。これによって、当接部37を短時間で加熱できるとともに、熱のロスを防止して省エネルギーの医療機器11を実現できる。
 医療機器11は、ヒータ33と連なる配線部34と、配線部34を覆うとともに断熱部22と一体に設けられた覆い部35と、を備える。この構成によれば、ヒータ33とともに高温になる配線部34を覆い部35によって覆うことができる。これによって、配線部34の熱が周囲に拡散してしまうことを防止できる。
 覆い部35は、ヒートシンク部42と熱的に接続される。この構成によれば、配線部34および覆い部35の熱をヒートシンク部42側に逃がすことができる。これによって、配線部34の温度が上昇して、配線部34に破損等を生じてしまう不具合を防止できる。
 以下に、医療機器11の各変形例について説明する。以下では、主として上記実施形態と異なる部分について説明し、上記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変形例]
 図7を参照して、医療機器11の第1変形例について説明する。断熱部22には、シース27の中心軸方向Cに延びる一対の空洞部46が設けられている。すなわち、断熱部22には、ハウジング24と当接する面に一対の溝が設けられており、当該溝は、シース27の中心軸方向Cに延びている。空洞部46の内側には、空気が存在している。このため、本変形例では、空洞部46が断熱性を高めるために、断熱部22の熱伝導率がさらに低減されている。
 第1変形例によれば、断熱部22は、内部に空気が充填された空洞部46を有する。この構成によれば、断熱部22においてさらに熱伝導率を低下させることができ、エネルギー出力部21の熱がそのまま断熱部22に伝達されてしまうことを防止できる。また、さらに長時間の連続使用等の過酷な条件で医療機器11を使用することがあっても、熱伝導部材26によって断熱部22の熱を支持部材23側に逃がすことができる。このため、術者が意図せずエネルギー出力部21の背面側を処置部位以外の周辺組織に対して接触させたしまった場合でも、当該周辺組織に対して熱的な悪影響及ぼすことを防止できる。
 [第2変形例]
 図8を参照して、医療機器11の第2変形例について説明する。本変形例では、熱伝導部材26のヒートシンク部42の形状が異なっている。ヒートシンク部42は、当接部37の処置面に沿う方向(横方向)に延びる一対のブロックとして設けられている。
 ヒートシンク部42の2つの部分を合算した体積は、熱伝導部材26の本体部41の体積よりも大きいことが望ましい。また、本体部41が延びる方向と交差する面で切断したときのヒートシンク部42の断面積は、当該面と平行な面で切断したときの本体部41の断面積よりも大きいことが望ましい。
 ハウジング24は、熱伝導部材26のヒートシンク部42に対して相補的な形状の係合部43を有している。具体的には、係合部43は、ヒートシンク部42の一対のブロックの間に挟まれるリブ部43Aと、ブロックの周囲を抑える壁部43Bと、を有する。このため、ヒートシンク部42は、ハウジング24に対して熱的に接続される。ハウジング24は、ヒートシンク部42に伝達された熱を受け取り、シース27側に伝導させることができる。
 本変形例によれば、ヒートシンク部42の形状が異なる場合であっても、断熱部22の熱をヒートシンク部42に積極的に導くことができ、処置部位以外の周辺組織に対する熱的な影響をさらに低減することができる。
 [第3変形例]
 図9を参照して、医療機器11の第3変形例について説明する。本変形例では、熱伝導部材26のヒートシンク部42の形状が異なっている。ヒートシンク部42は、ブロック状に設けられている。ヒートシンク部42には、格子状のスリット47が設けられている。
 ヒートシンク部42の体積は、熱伝導部材26の本体部41の体積よりも大きい。また、本体部41が延びる方向と交差する面で切断したときのヒートシンク部42の断面積は、当該面と平行な面で切断したときの本体部41の断面積よりも大きいことが望ましい。
 ハウジング24は、熱伝導部材26のヒートシンク部42に対して相補的な形状の係合部43を有している。具体的には、係合部43は、ヒートシンク部42のスリット47に差し込まれる格子枠状のリブ部43Aと、ヒートシンク部42の周囲を抑える壁部43Bと、を有する。このため、ハウジング24は、ヒートシンク部42に対して熱的に接続され、ヒートシンク部42に伝達された熱を受け取り、シース27側に伝導させることができる。
 本変形例によれば、ヒートシンク部42の形状が異なる場合であっても、断熱部22の熱をヒートシンク部42に積極的に導くことができ、処置部位以外の周辺組織に対する熱的な影響をさらに低減することができる。
 [第4変形例]
 図10、図11を参照して、医療機器の第4変形例について説明する。本変形例では、支持部材23のハウジング24は、熱伝導性の良い金属材料によって形成されおり、熱伝導部材26を兼ねている。より具体的には、ハウジング24は、熱伝導率が高い例えばアルミニウム合金で構成されているが、ハウジング24の材質はこれに限定されるものではなく、熱伝導率の良好な材料であればどのようなものでもよい。すなわち、ハウジング24は、銅合金等で構成されていてもよい。
 図11に示すように、ハウジング24の外周面は、断熱性のある被覆部材25によって覆われている。ハウジング24には、放熱用のフィン48(放熱フィン)が複数設けられている。
 本変形例では、断熱部22に伝えられる熱は、ハウジング24を介して随時シース27側に伝導される。また、当該熱は、ハウジング24に設けられたフィン48によって、外界に放出される。これによって、ハウジング24の温度が高くなることが防止され、処置部位以外の周辺組織に対する熱的な侵襲を低減できる。
 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。上記実施形態では、エンドエフェクタ36の第1把持片21側にエネルギー出力部21を設けているが、第2把持片31側にエネルギー出力部21を設けてもよい。また、超音波振動を発生する振動発生部(圧電素子)をハンドピース12に設け、第1把持片21および第2把持片31のいずれか一方に、振動発生部からエネルギー供給を受けて超音波振動する処置部を設けてもよい。このように超音波振動する処置部をエンドエフェクタ36に設けると、超音波振動によって発生する摩擦による熱エネルギーや運動エネルギー等によって生体組織Lを切除または凝固させることができる。
 さらに、実施形態の医療機器11のエンドエフェクタ36や、上記した超音波振動する処置部を有するエンドエフェクタ36において、第1把持片21および第2把持片31の間に高周波電流を流すことができるようにしてもよい。この場合には、第1把持片21および第2把持片31のいずれか一方に高周波電流を出力するためのプラス電極を設け、第1把持片21および第2把持片31の他方にマイナス電極を設ける。このように、熱エネルギーや超音波エネルギーに加えて、高周波エネルギーを生体組織Lに投入できるようにすると、高周波電流によって生体組織Lに対する止血および凝固をこの医療機器11で行うことができる。さらに、上記実施形態、各変形例、および上記変形実施の医療機器11を適宜に組み合わせて一つの医療機器11を構成することも当然に可能である。
11…医療機器、21…エネルギー出力部、22…断熱部、23…支持部材、24…ハウジング、25…被覆部材、26…熱伝導部材、33…ヒータ、34…配線部、35…覆い部、37…当接部、38…外縁部、41…本体部、42…ヒートシンク部、46…空洞部、48…フィン。

Claims (13)

  1.  支持部材と、
     生体組織を処置するエネルギーを出力するエネルギー出力部と、
     前記エネルギー出力部の背面に設けられ、前記支持部材の先端側に支持される断熱部と、
     前記支持部材の前記エネルギー出力部よりも基端方向側の部分と前記断熱部とに跨るように設けられ、前記エネルギー出力部から前記断熱部に伝えられた熱を前記支持部材に伝導する熱伝導部材と、
     を備える医療機器。
  2.  前記熱伝導部材は、ヒートシンク部を有し、当該ヒートシンク部は、前記熱伝導部材の前記断熱部と隣接する端部とは反対側の端部に設けられる請求項1に記載の医療機器。
  3.  前記熱伝導部材は、前記ヒートシンク部を介して前記支持部材に熱的に接続される請求項2に記載の医療機器。
  4.  前記熱伝導部材は、前記断熱部と隣接する端部と前記ヒートシンク部とを接続する本体部を有し、
     前記ヒートシンク部は、前記本体部よりも大きい体積を有する請求項3に記載の医療機器。
  5.  前記熱伝導部材は、前記断熱部と隣接する端部と前記ヒートシンク部とを接続する本体部を有し、
     前記本体部が延びる方向と交差する面で切断したときの前記ヒートシンク部の断面積は、前記面と平行な面で切断したときの前記本体部の断面積よりも大きい請求項3に記載の医療機器。
  6.  前記断熱部は、内部に空気が充填された空洞部を有する請求項1に記載の医療機器。
  7.  前記断熱部は、前記エネルギー出力部の外周に沿って設けられた外縁部を有し、前記外縁部は、前記エネルギー出力部の前記外周よりも外側に張り出した請求項1に記載の医療機器。
  8.  前記断熱部に隣接して設けられるハウジングを備え、
     前記熱伝導部材の熱伝導率は、前記ハウジングの熱伝導率よりも大きい請求項1に記載の医療機器。
  9.  前記ハウジングの外周を覆う断熱性の被覆部材を備える請求項8に記載の医療機器。
  10.  前記エネルギー出力部は、
     処置対象に当接する当接部と、
     前記当接部と前記断熱部との間に設けられるとともに前記当接部を加熱するヒータと、
     を備える請求項2に記載の医療機器。
  11.  前記ヒータと連なる配線部と、
     前記配線部を覆うとともに前記断熱部と一体に設けられた覆い部と、
     を備える請求項10に記載の医療機器。
  12.  前記覆い部は、前記ヒートシンク部と熱的に接続される請求項11に記載の医療機器。
  13.  前記ハウジングは、外界に熱を放出することが可能な放熱フィンを有する請求項8に記載の医療機器。
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