WO2019111402A1 - 医療器具 - Google Patents

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WO2019111402A1
WO2019111402A1 PCT/JP2017/044149 JP2017044149W WO2019111402A1 WO 2019111402 A1 WO2019111402 A1 WO 2019111402A1 JP 2017044149 W JP2017044149 W JP 2017044149W WO 2019111402 A1 WO2019111402 A1 WO 2019111402A1
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WO
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treatment
heater
medical device
treatment plate
adhesive sheet
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/044149
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
庸高 銅
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to PCT/JP2017/044149 priority Critical patent/WO2019111402A1/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a medical device for treating a treatment target of living tissue by heat generated by the supply of energy.
  • WO 2016/189713 A1 discloses a medical device in which a heater is disposed on the back of a treatment plate. This medical device generates heat by supplying energy to a conductive heater. Then, the heat from the heated heater is transferred from the back surface of the treatment plate to the treatment surface on the surface to treat the living tissue.
  • the treatment plate of the medical device of WO 2016/189713 A1 may be used as an electrode for applying high frequency energy to a living tissue, for example.
  • the treatment plate since the treatment plate is conductive, it is necessary to place the conductive heater away from the treatment plate.
  • the heater is fixed to the treatment plate via the adhesive sheet.
  • this medical instrument requires detailed work to make the distance between the heater and the back of the treatment plate constant, for example, at any position along the longitudinal direction and / or width direction. .
  • the present invention provides a medical device capable of maintaining a desired distance between the back surface of the treatment plate and the heater, and capable of exerting good thermal conductivity from the heater to the treatment plate.
  • the purpose is
  • a medical device includes a treatment plate having a treatment surface for treating a treatment target of a living tissue, a heater provided on the opposite side to the treatment surface and generating heat by supply of energy; A heat conductor having electrical insulation properties, which is disposed between a treatment plate and the heater and in which a filler having a heat conductivity is blended with an organic substance, and an adhesion part for joining the treatment plate and the heat conductor And a heater assembly.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a medical device according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along the line II-II in FIG. 1 of the end effector of the medical device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a state immediately before fixing the heater assembly to the back surface of the treatment plate of the first grip shown in FIG. 2 of the medical device shown in FIG. Cross-sectional view.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state immediately after fixing the heater assembly to the back surface of the treatment plate shown in FIG. 3 using an appropriately heated mold.
  • FIGS. 1 to 4 an embodiment for carrying out the present invention will be described using FIGS. 1 to 4 with reference to the drawings.
  • the medical device (heat treatment device) 10 includes a grip 12, a shaft 14 extending from the grip 12 along the longitudinal axis C toward the distal end, and a shaft 14. And an end effector 16 provided at the tip of the holder.
  • the end effector 16 has a length L along the longitudinal axis C defined by the distal end and the proximal end thereof greater than the width W (see FIG. 2) in the width direction orthogonal to the longitudinal axis C.
  • the shaft 14 is preferably present, for example, in the case of the medical instrument 10 for performing an operation under laparoscopy, but may not be present depending on the position of the treatment target or the technique.
  • the shaft 14 and the end effector 16 may be formed to be rotatable about the longitudinal axis C with respect to the grip 12 by a known mechanism.
  • the end effector 16 of the medical instrument 10 performs treatment such as hemostasis or sealing of the treatment subject by high frequency current flowed to the treatment subject through the cable 18 connected to the grip 12, for example.
  • treatment such as hemostasis or sealing of the treatment subject by high frequency current flowed to the treatment subject through the cable 18 connected to the grip 12, for example.
  • the current supplied to the heating wire 109 of the heater 108 it is possible to perform treatment such as cutting the treatment target at a temperature of about several hundred degrees C., for example, about 300 degrees C. It is preferable that the treatment using the high frequency current using the medical device 10 and the treatment using a temperature of about several hundred degrees C. are performed at the same time.
  • the cable 18 is preferably removable with respect to the grip 12. As described above, a structure for supplying energy to the end effector 16 via the cable 18 is known, and thus the description thereof is omitted.
  • the end effector 16 has a first grip 22, a second grip 24 and a pivot 26.
  • the first grip 22 and the second grip 24 can be opened and closed relatively around the axis of the pivot 26 according to the operation of the movable handle 12a of the grip by a known mechanism.
  • the end effector 16 of this embodiment demonstrates the example which can open and close the 1st holding part 22 and the 2nd holding part 24, the 2nd holding part 24 is not necessarily required. That is, the end effector 16 may have a structure having only the extension as the first grip 22.
  • the first grip portion (extension portion) 22 includes a first holder 32, a treatment plate (treatment member) 34 fixed to the first holder 32, and a heater assembly 36 fixed to the treatment plate 34. It has a second holder 38 disposed inside the first holder 32 and a frame 40 supported by the first holder 32.
  • the first holder 32, the treatment plate 34, the heater assembly 36, the second holder 38 and the frame 40 extend along the longitudinal axis C (longitudinal direction of the end effector 16) along the base of the first grip 22. It is formed continuously from the end to the tip.
  • the first holder 32 for example, a thermoplastic resin having heat resistance and electrical insulation is used.
  • the first holder 32 is formed of a material having a low thermal conductivity (thermal conductivity) with respect to the treatment plate 34.
  • the thermoplastic resin used for the first holder 32 includes liquid crystal polymer (LCP), polyetheretherketone (PEEK), perfluoroalkoxyalkane (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyimide (PI) and polybenzo Imidazole (PBI) etc. are mentioned.
  • LCP liquid crystal polymer
  • PEEK polyetheretherketone
  • PFA perfluoroalkoxyalkane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PI polyimide
  • PBI polybenzo Imidazole
  • a PEEK material having a deformable temperature and a melting temperature exceeding 300 ° C. is particularly used as the first holder 32.
  • the second holder 38 is formed of, for example, the above-described thermoplastic resin and / or ceramic.
  • the second holder 38 is formed of a material having a low thermal conductivity (thermal conductivity) with respect to the treatment plate 34.
  • the first holder 32 has a base body (first member) 42 holding the treatment plate 34 and a fixed body (second member) 44 fixed to the base body 42.
  • the fixed body 44 is cooled and integrated after being flowed to the base body 42 by injection molding in a fluid state by, for example, appropriate heat.
  • the base body 42 has insulating gripping surfaces 52a and 52b facing the conductive plates 204a and 204b of the second gripping portion 24, which will be described later, back surfaces 54a and 54b on which the fixed body 44 is disposed, and insulating gripping surfaces 52a and 52b.
  • fitting recess (fitting part) 60a, 60b.
  • the fitting recesses 60a and 60b are provided at the opening edges 61a and 61b which are the inner ends in the width direction of the back surfaces 54a and 54b of the base body 42.
  • the fitting recesses 60 a and 60 b have the opening edges 61 a and 61 b on the back surface 54 a and 54 b side of the base body 42.
  • fitting projections 84a and 84b described later of the second holder 38 are fitted. Therefore, the second holder 38 is restricted from moving toward the heater assembly 36 in a state in which the two are fitted.
  • the second holder 38 plays the role of a lid for the fitting recesses 60a and 60b by fitting the fitting projections 84a and 84b to the fitting recesses 60a and 60b.
  • the second holder 38 includes a block-shaped main body 82 disposed between the through walls 56a and 56b, fitting projections 84a and 84b fitted to the fitting recesses 60a and 60b of the base body 42, and a heater It has an opposite surface 86 opposite to the assembly 36, side surfaces 88a and 88b abutting or close to the through walls 56a and 56b, and a back surface 90 opposite to the opposite surface 86. Although a gap is formed between the facing surface 86 and the heater assembly 36 in FIG. 2, the gap may not be present. Since the fixed body 44 is integrated with the base body 42, the second holder 38 is prevented from coming off between the through walls 56a, 56b.
  • the fitting projections 84a and 84b of the second holder 38 are provided at the opening edges 61a and 61b of the base body 42, that is, the fitting recesses 60a and 60b, and are in close contact with the fixed body (second member) 44.
  • the liquid is prevented from infiltrating toward the back surface 74 of the treatment plate 34 through 61a, 61b.
  • the frame 40 has an inner circumferential surface 92 and an outer circumferential surface (rear surface) 94. It is preferable that the outer peripheral surface of the frame 40 be provided with a coating having electrical insulation.
  • the frame 40 is supported at an appropriate position with respect to the first holder 32, such that the side surfaces 96a and 96b on the inner peripheral side of the frame 40 are fitted to the side surfaces 70a and 70b in the width direction of the fixed body 44, for example. It is done. In the present embodiment, a space is formed between the inner circumferential surface 92 of the frame 40 and the fixed body 44, but the space may not exist. In the medical device 10 according to this embodiment, an appropriate gripping pressure is applied to the treatment target between the first gripping portion 22 and the second gripping portion 24 without the first holder 32 being deformed excessively. If so, then frame 40 may be unnecessary.
  • the treatment plate 34 is formed of a material having good thermal conductivity.
  • the treatment plate 34 is an electrode (first electrode) that allows a high frequency current to flow between the treatment plate and a conductive plate (second electrode) 204a, 204b described later of the second grip 24. Preferably, it is used as an electrode). At this time, the treatment object generates heat by the supply of energy.
  • the treatment plate 34 preferably has not only good thermal conductivity but also good conductivity.
  • a material of the treatment plate 34 a copper alloy material, an aluminum alloy material or the like is used as a material of the treatment plate 34.
  • the thermal conductivity of the aluminum alloy is not limited, but is, for example, about 120 W / (m ⁇ K) to about 130 W / (m ⁇ K).
  • the cross section orthogonal to the longitudinal axis C of the treatment plate 34 is formed into an appropriate shape.
  • the treatment plate 34 has a substantially U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal axis C.
  • the cross section may be formed in a substantially V-shape or the like.
  • the treatment plate 34 has a treatment surface 72, a back surface (concave surface) 74 formed on the opposite side (back side) of the treatment surface 72, and a pair of legs 76a and 76b fixed to the base body 42.
  • the pair of legs 76 a, 76 b are separated from the treatment surface 72.
  • the legs 76a and 76b have outwardly extending portions 78a and 78b extending in the width direction.
  • the treatment surface 72 has a projection 72 a that is in contact with an abutment surface 212 described later of the second grip portion 24.
  • the protrusions 72a may be sharp or blunt.
  • the protrusion 72 a is formed substantially at the center of a pair of end portions in the width direction of the treatment surface 72.
  • the back surface 74 is formed as a surface of greater width than the heater assembly 36.
  • the back surface 74 is formed in a smooth surface.
  • the back surface 74 is preferably formed as a flat surface, but may be formed as an appropriate curved surface.
  • the heater assembly 36 is fixed to the back surface 74.
  • the back surface 74 is formed substantially at the center of a pair of ends in the width direction of the treatment surface 72.
  • the heater assembly 36 is continuously formed along the longitudinal axis C (longitudinal direction of the end effector 16) from the proximal end of the first grip 22 to the distal end. As shown in FIG. 2, the heater assembly 36 is disposed on the back surface 74 of the treatment plate 34 opposite the treatment surface 72.
  • the heater assembly 36 has a first adhesive sheet (adhesion portion) 102 provided on the back surface 74 opposite to the treatment surface 72 of the treatment plate 34 and a heat conduction mounted on the first adhesive sheet 102. It has a body 104, a second adhesive sheet (adhesive portion) 106 placed on a heat conductor 104, and a heater 108.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 are formed in a sheet shape extending along the longitudinal axis C.
  • the length along the longitudinal axis C of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 and the width orthogonal to the longitudinal axis C are formed to be equal to or slightly smaller than the heat conductor 104, respectively.
  • Each of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 is preferably formed to have an appropriate thickness.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 have a capability of satisfactorily bonding a metal material such as the treatment plate 34 and an elastic material such as a rubber material or a resin material.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 withstand high temperatures, for example, exceeding 300 ° C., and have good thermal conductivity and electrical insulation.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 are formed, for example, by mixing a high thermal conductive filler such as alumina, boron nitride, aluminum nitride or the like, which is a nonconductive material, with a resin such as epoxy or polyurethane. It is done. For this reason, ceramics can be used as the filler of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106.
  • first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 for example, a mixture of epoxy resin and boron nitride which is a ceramic having high thermal conductivity is used.
  • the thermal conductivity of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 may be, for example, about 3 W / (m ⁇ K) to 5 W / (m ⁇ K).
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 are described as being sheet-like, but the present invention is not necessarily limited to sheet-like.
  • a surface of the heat conductor 104 facing the back surface 74 of the treatment plate 34 and / or a heater 108 described later of the heat conductor 104 is also preferable to use an adhesive, which is a mixture of the above-described heat conductive materials, at an appropriate interval along the longitudinal axis C, for example, on the surface facing the surface.
  • the heat conductor 104 is preferably formed in a sheet shape (thin plate shape) having a substantially uniform thickness.
  • the heat conductor 104 is formed by blending a filler having good heat conductivity to an organic substance.
  • the organic substance of the heat conductor 104 has electrical insulation and a material having thermal conductivity.
  • a rubber material is preferably used for the heat conductor 104.
  • the heat conductor 104 is formed by mixing a filler harder than the rubber material into the rubber material.
  • a silicone rubber material or fluororubber such as FKM, FEPM, or FFKM is used.
  • the filler is not limited as a material having electrical insulating properties and relatively high thermal conductivity, but, for example, BN (boron nitride), AlN (aluminum nitride), Al 2 O 3 (alumina), etc. Ceramics are used.
  • the rubber material is used as a binder in which the filler maintains a desired shape and is lumped together.
  • the heat conductor 104 of the present embodiment preferably has a volume ratio of about 20% of a rubber material and about 80% of a filler.
  • the rubber hardness of the heat conductor 104 is, for example, between 30 ° and 90 °, and preferably about 70 ° to 80 °, as an example of a durometer.
  • the thermal conductivity of the thermal conductor 104 can be, for example, about 30 W / (m ⁇ K).
  • the heater 108 generates heat by the supply of energy.
  • the heater 108 is appropriately selected from, for example, heat generating elements such as thin film resistance thermal elements and ceramic heaters.
  • the heater 108 has a base 110 and a heating wire 109 formed in a thin film shape with respect to the base 110. For this reason, the heater 108 is formed in a sheet shape.
  • the heater 108 is formed at a proximal end along the longitudinal axis C of the first grip 22 of the end effector 16 at one end and the other end. One end of the heater 108 is connected to one lead (not shown). The other end of the heater 108 is connected to the other lead (not shown).
  • the heater 108 extends along a substantially U-shape from one end, for example, while meandering in a wave shape with a constant line width. For this reason, a substantially middle position between one end and the other end of the heater 108 is formed along the longitudinal axis C of the first grip portion 22 at the tip end side.
  • the heating wire 109 of the heater 108 is bonded to, for example, one surface of the base 110 by thermocompression bonding.
  • the heating wire 109 may be formed on one surface of the base 110 by vapor deposition or the like.
  • the heating wire 109 is formed of, for example, stainless steel.
  • the material of the heating wire 109 is not limited to stainless steel, and for example, a conductive material such as platinum or tungsten may be adopted.
  • the heating wire 109 can be heated up to several hundred degrees C., for example, to a degree higher than 300 degrees C., when an electric current flows to generate heat.
  • the heating wire 109 is heated from the distal end to the proximal end along the longitudinal axis C to a suitable temperature (a temperature exceeding 300 ° C. such as 320 ° C., for example) in substantially the same time (eg several seconds 3 seconds) Is possible.
  • the base 110 is formed in a sheet shape having a constant thickness at any position along the longitudinal axis C.
  • a resin material such as polyimide having electrical insulation and heat resistance, or a high heat resistant insulating material such as aluminum nitride, alumina, glass, or zirconia is used.
  • the base 110 is formed as a flexible substrate having flexibility.
  • FIG. 3 shows the condition just prior to securing the heater assembly 36 to the treatment plate 34.
  • FIG. 4 shows the state immediately after fixing the heater assembly 36 to the treatment plate 34.
  • the heater assembly 36 applies pressure to the base 110 with a suitable jig (upper mold 132 and lower mold 134) against the back surface 74 of the treatment plate 34, as shown in FIGS. 3 and 4.
  • heat is applied to the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 containing a thermosetting resin.
  • the first adhesive sheet 102 of the heater assembly 36, the heat conductor 104, the second adhesive sheet 106 and the heater 108 are sequentially mounted on the back surface 74 of the treatment plate 34.
  • the thin film-like heating wire 109 is fixed in advance to the base 110.
  • the heating wire 109 of the heater 108 is in contact with the second adhesive sheet 106.
  • the first adhesive sheet 102 is in contact with substantially the entire surface of the first surface 104 a of the heat conductor 104 on the side of the first adhesive sheet 102.
  • the first adhesive sheet 102 may or may not be in contact with the vicinity of the end face of the first surface 104 a of the heat conductor 104.
  • the second adhesive sheet 106 is in contact with substantially the entire surface of the heater 108.
  • the second adhesive sheet 106 has one end and the other end of the heater 108 not only in the longitudinal direction along the longitudinal axis C but also in the width direction orthogonal to the longitudinal direction, provided that the treatment plate 34 and the heater 108 do not contact directly. It does not have to be in contact with
  • the upper mold 132 is moved from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 4 toward the lower mold 134.
  • the heat conductor 104 is formed to have a substantially constant thickness regardless of the position along the longitudinal axis C of the end effector 16.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 before curing are formed thicker than after curing.
  • the thicknesses of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 may differ depending on the position along the longitudinal axis C. Therefore, in the medical device 10 according to the present embodiment, before the heater assembly 36 is formed, for example, the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 at an appropriate position along the longitudinal axis C. Appropriate differences in thickness may occur.
  • the thin film electric heating wire 109 fixed to the base 110 thermally conducts the epoxy resin and ceramics of the second adhesive sheet 106 while the fixed state to the base 110 is maintained by the pressure of the molds 132 and 134.
  • the end faces 105a and 105b of the heat conductor 104 in the width direction are pushed back toward the end faces 105a and 105b of the heat conductor 104 in the width direction along the second surface 104b on the second adhesive sheet 106 side of the body 104. Approach or abut. For this reason, the second adhesive sheet 106 is thinned in the state shown in FIG. 4 as compared to the state shown in FIG.
  • the heat conductor 104 Since the heat conductor 104 is formed in a rubber shape, it is thinned in the state shown in FIG. 4 with respect to the state shown in FIG. 3 by elastic deformation due to the pressure of the molds 132 and 134.
  • the heat conductor 104 pushes the epoxy resin and ceramics of the first adhesive sheet 102 toward the end surfaces 105 a and 105 b in the width direction of the heat conductor 104 to approach or abut the back surface 74 of the treatment plate 34.
  • the heater assembly 36 is hardened while being thinned between the heater 108, specifically, the base 110 and the back surface 74 of the treatment plate 34 by the pressure of the molds 132 and 134.
  • the rubber hardness of the heat conductor 104 is in an appropriate state (for example, 75 °), and the ratio of thinning from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG.
  • the ratio of thinning of the adhesive sheet 106 shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 4 is smaller.
  • the heat conductor 104 when forming the heater assembly 36 on the back surface 74 of the treatment plate 34 by applying an appropriate pressure to the treatment plate 34 and the heater assembly 36, the heat conductor 104 has a constant thickness with an appropriate accuracy. Can be maintained. At this time, the difference in thickness at each position of the first adhesive sheet 102 at an appropriate position along the longitudinal axis C due to the load of the pressure described above, and at each position of the second adhesive sheet 106. The difference in thickness can be reduced. That is, the thickness of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 at any position along the longitudinal axis C can be made uniform or substantially uniform.
  • the distance between the heater 108 and the back surface 74 of the treatment plate 34 is constant or substantially constant at an appropriate position along the longitudinal axis C by the heat conductor 104 having a constant or substantially constant thickness. Easy to keep. Then, the heat conductor 104, the first adhesive sheet 102, and the second adhesive sheet 106 are formed at an appropriate position along the longitudinal axis C to a substantially constant thickness with appropriate accuracy, thereby The distance between the back surface 74 and the heater 108 can be substantially constant along the longitudinal axis C at an appropriate position. Therefore, when heat is transferred to the back surface 74 of the treatment plate 34 accompanying the heat generation of the heating wire 109, generation of temperature unevenness in the direction along the longitudinal axis C is prevented.
  • the distance between the back surface 74 of the treatment plate 34 and the projection 72a of the treatment surface 72 is substantially constant along the longitudinal axis C at any position. Therefore, in heat transfer from the back surface 74 of the treatment plate 34 to the treatment surface 72, generation of temperature unevenness in the direction along the longitudinal axis C is prevented.
  • the treatment plate 34 is used as an electrode when flowing a high frequency current to a treatment target of a living tissue.
  • the heating wires 109 of the treatment plate 34 and the heater 108 each have appropriate conductivity.
  • the voltage between the treatment plate 34 and the heating wire 109 of the heater 108 of the heater assembly 36 is 1.5 kV, which is a prescribed voltage. It is necessary to gradually increase the AC voltage (50 Hz / 60 Hz) and to apply a specified AC voltage of 1.5 kV (50 Hz / 60 Hz) for 60 seconds so that current does not flow.
  • a thermally conductive heat conductor 104 is disposed between the heater 108 and the treatment plate 34.
  • the heat conductor 104 is substantially uniform in a state in which the thickness along the longitudinal axis C and the direction orthogonal to the width direction are thicker than the layers (bonded portions) of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106. Maintained. For this reason, the insulation between the treatment plate 34 having conductivity and the heating wire 109 of the heater 108 of the heater assembly 36 always has a dielectric strength regardless of the manufacturing error due to the heat conductor 104 having the electrical insulation.
  • the layers of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 also have electrical insulation. For this reason, the electrical insulation resistance between the treatment plate 34 and the heating wire 109 of the heater 108 of the heater assembly 36 includes the layers of the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 in addition to the heat conductor 104. Can also contribute.
  • the heat conductor 104 has appropriate heat resistance and also has better heat conductivity than the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106. Therefore, when the heating wire 109 of the heater 108 is heated, the heat of the heating wire 109 is transmitted to the back surface 74 of the treatment plate 34 through the heat conductor 104. At this time, the heat conductor 104 is formed to have a thickness of, for example, about 300 ⁇ m and a uniform thickness or a substantially uniform thickness at an appropriate position in the direction along the longitudinal axis C.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 are formed as layers significantly thinner than the thickness of the heat conductor 104 by the pressure of the molds 132 and 134. For this reason, heat from the heating wire 109 is input (heat transfer) uniformly or substantially uniformly to the back surface 74 of the treatment plate 34 at any position in the direction along the longitudinal axis C.
  • the epoxy resin When the epoxy resin is cured by the heat from the molds 132 and 134, for example, several tens of ⁇ m can be shrunk, but the thickness of the heat conductor 104 is not affected.
  • a layer of the second adhesive sheet 106 may be interposed between the heater 108 and the heat conductor 104 over the entire surface, and a part thereof may not be interposed.
  • the second grip 24 faces the treatment surface 72 of the treatment plate 34 and is close to and away from the treatment surface 72.
  • the second grip 24 has a base 202, conductive plates 204 a and 204 b provided on the base 202, and a frame 206 supported by the base 202.
  • the base 202 is mounted on the treatment plate 34 of the first grip 22 in a state where the first grip 22 and the second grip 24 are closed at a position facing the treatment surface 72 of the first grip 22. It has an abutment surface 212 against which the projection 72a of the treatment surface 72 abuts, and concave grooves 212a and 212b to which the conductive plates 204a and 204b are fixed.
  • a frame 206 is disposed on the side of the base 202, for example, by fitting.
  • the conductive plates (second electrodes) 204a and 204b are electrically connected and have the same potential.
  • the conductive plates 204a and 204b are formed as poles different from the treatment plate 34 as the first electrode.
  • the back surface 74 of the treatment plate 34 and the first surface 104 a of the heat conductor 104 are joined.
  • the second surface 104 b of the heat conductor 104 and the base 110 having the heating wire 109 fixed, ie, the heater 108 are joined.
  • a part of epoxy resin of the 1st adhesive sheet 102 and the 2nd adhesive sheet 106 reaches end face 105a, 105b of the heat conductor 104, it may be integrated.
  • the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 are cured, they become extremely thin layers.
  • the distance from the heater 108 to the back surface 74 of the treatment plate 34, that is, the combined thickness of the heat conductor 104 and the first adhesive sheet 102 is the same or substantially the same at any position along the longitudinal axis C. is there.
  • the thickness of the heater assembly 36 may also be the same or substantially the same at any location along the longitudinal axis C.
  • the ceramics mixed with the epoxy resin are distributed substantially uniformly. Therefore, the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106 have substantially uniform thermal conductivity at any position.
  • the heating wire 109 when current flows through the heating wire 109 of the heater 108 shown in FIG. 2, the heating wire 109 generates heat.
  • the heating wire 109 is heated to a temperature exceeding 300 ° C., such as 320 ° C., for example.
  • the heat of the heating wire 109 is transferred to the heat conductor 104 in close contact with the heating wire 109. Part of the heat is transferred to the heat conductor 104 through the second adhesive sheet 106 which exists as a thin layer between the heating wire 109 and the second surface 104 b of the heat conductor 104.
  • the layer by the second adhesive sheet 106 has lower thermal conductivity than the thermal conductor 104. However, since the layer by the second adhesive sheet 106 has an appropriate thermal conductivity and exists as a very thin layer, the temperature substantially the same as or slightly lower than that of the heating wire 109 with respect to the heat conductor 104 Heat is transferred to the second surface 104 b of the heat conductor 104.
  • the heat conductor 104 Since the heat conductor 104 has an appropriate heat conductivity, the heat transmitted by the heat conductor 104 is present as a thin layer between the heat conductor 104 and the back surface 74 of the treatment plate 34. The heat is transferred to the treatment plate 34 via the The layer by the first adhesive sheet 102 also has lower thermal conductivity than the thermal conductor 104. Similar to the layer by the second adhesive sheet 106, the layer by the first adhesive sheet 102 has an appropriate thermal conductivity and exists as a very thin layer. Thus, the layer formed by the first adhesive sheet 102 transfers heat to the back surface 74 of the treatment plate 34 at a temperature substantially the same as or slightly lower than the first surface 104 a of the heat conductor 104 with respect to the treatment plate 34. heat.
  • the treatment surface 72 of the treatment plate 34 is heated to, for example, about 300 ° C. within several seconds from the start of heat generation of the heating wire 109 of the heater 108. Therefore, the heat of the treatment surface 72 of the treatment plate 34 cauterizes the living tissue in contact with the treatment surface 72.
  • the second adhesive sheet 106 is formed as an extremely thin layer
  • the heat conductor 104 has a substantially constant thickness regardless of the position along the longitudinal axis C
  • the first adhesive sheet 102 is an extremely thin layer. It is formed as. For this reason, when the heat of the heating wire 109 of the heater 108 is transferred to the treatment plate 34, the projection 72a at the top of the treatment surface 72 of the treatment plate 34 is substantially the same at any position along the longitudinal axis C. Temperature. Therefore, the occurrence of the unevenness of the treatment at the time of cauterizing the living tissue is suppressed.
  • biological tissue can be gripped between the first grip 22 and the second grip 24.
  • the treatment target is sandwiched between the protrusion 72 a of the treatment surface 72 of the first grip 22 of the end effector 16 and the contact surface 212 of the second grip 24.
  • the treatment surface 72 protrudes toward the contact surface 212 of the second grip portion 24.
  • the treatment object thus caught is cut by the gripping pressure of the projection 72 a of the treatment surface 72 of the first gripping portion 22 while being cauterized by the treatment surface 72 of the first gripping portion 22.
  • the user of the medical instrument 10 holds the treatment target between the projection 72 a of the treatment surface 72 of the first grip portion 22 of the end effector 16 and the contact surface 212 of the second grip portion 24,
  • the operation of supplying current to the heating wire 109 of the heater 108 or stopping the flow of current to the heating wire 109 of the heater 108 is repeated. In many cases, the user may perform the same task or treatment hundreds of times depending on adjacent or distant treatment targets.
  • the heating wire 109 of the heater 108 generates heat repeatedly, a temperature higher than the heat resistance temperature of the binder may be input to the heat conductor 104.
  • the heat-resistant temperature of the filler of the heat conductor 104 is higher than the heat generation temperature of the heating wire 109 of the heater 108.
  • the volume ratio of the filler in the heat conductor 104 is larger than the volume ratio of the binder, heat is mainly conducted through the filler, and the binder is easily prevented from being affected by the heat. Therefore, even if the operation of stopping the heat generation is repeated after the heating wire 109 of the heater 108 is heated for several seconds, the heat conductor 104 can maintain its shape and heat transfer performance.
  • the second grip 24 may not be present.
  • the treatment surface 72 of the first grip 22 may be pressed against the treatment target.
  • the treatment plate 34 is used as an electrode.
  • the heat conductor 104 is always disposed between the heater 108 and the treatment plate 34 having conductivity.
  • the heat conductor 104 can transfer the heat from the heater 108 to the treatment plate 34 and also plays a role as a spacer for separating the heater 108 from the treatment plate 34. Therefore, the heater assembly 36 applies a withstand voltage test of 1.5 kV (50 Hz / 60 Hz) required for safety based on the IEC standard 60601-1: 2005 for 60 seconds between the heater 108 and the treatment plate 34. When withstand voltage performance can be secured.
  • the second grip 24 has conductive plates (electrodes) 204 a and 204 b of different poles from the treatment plate 34. For this reason, the treatment object between the 1st holding part 22 and the 2nd holding part 24 is sealed by flowing high frequency current. For this reason, in order to carry out incision while sealing the treatment object, for example, in a state where bleeding is prevented, the treatment object such as a blood vessel is incised.
  • the heat conductor 104 is formed to have a substantially constant thickness regardless of the position along the longitudinal axis C of the end effector 16.
  • the heat conductor 104 is thicker than the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106, and can be formed to have a thickness of, for example, 300 ⁇ m in consideration of the thermal conductivity.
  • pressure is applied to reduce the thickness of the second adhesive sheet 106 between the base 110 and the heat conductor 104, such as by several ⁇ m.
  • the thickness of the first adhesive sheet 102 between the heat conductor 104 and the back surface 74 of the treatment plate 34 can be reduced, for example, several ⁇ m.
  • the thickness of the heat conductor 104 may be slightly smaller than that before fixing the heater assembly 36 to the back surface 74 of the treatment plate 34, but the first adhesive sheet 102 and the second adhesive sheet 106. Small compared to the change in thickness. For this reason, the layer of the second adhesive sheet 106 can be formed thin to a suitable thickness between the base 110 and the heat conductor 104, and the heat conductor 104 and the back surface 74 of the treatment plate 34 Between the layers, the layer of the first adhesive sheet 102 can be formed thin to an appropriate thickness.
  • the heater 108 and the back surface 74 of the treatment plate 34 can be provided by arranging the electrically insulating heat conductor 104 having a constant or substantially constant thickness between the back surface 74 of the treatment plate 34 and the heater 108. Regardless of the position of the end effector 16 along the longitudinal axis C, it may be constant or substantially constant. Then, the heat conductor 104 can transmit the heat of the heating wire 109 of the heater 108 that has generated heat to the treatment plate 34 via the first adhesive sheet 102 or not via the first adhesive sheet 102. it can.
  • the treatment plate 34 is assumed to have the same or substantially the same temperature regardless of the position of the heating wire 109 of the heater 108. It is possible to prevent the occurrence of unevenness in the temperature of the heat transferred to the back surface 74 of the heat treatment and the temperature of the heat transferred to the treatment surface 72 of the treatment plate 34. Therefore, the treatment plate 34 of the end effector 16 according to the present embodiment can treat the treatment target at a uniform temperature.
  • the heat conductor 104 is disposed between the treatment plate 34 and the heating wire 109 of the heater 108, even if the withstand voltage test according to the IEC standard is performed, the appropriate electrical insulation performance can be obtained by the heat conductor 104. Can be secured.
  • FIG. 3 and 4 show an example in which the heater assembly 36 is fixed to the back surface 74 of the treatment plate 34 in a state where the base body 42 of the first holder 32 is not disposed with respect to the treatment plate 34.
  • the heater assembly 36 may be fixed to the back surface 74 of the treatment plate 34 after the base body 42 of the first holder 32 is fixed to the treatment plate 34.
  • the back surface 74 of the treatment plate 34 is accessed through the opening edges 61 a and 61 b of the base body 42 of the first holder 32 to fix the heater assembly 36 to the back surface 74 of the treatment plate 34.
  • the second holder 38 is disposed between the through walls 56a and 56b through the opening edges 61a and 61b of the base body 42 of the first holder 32.
  • the fixed body 44 made of the same material as the base body 42 is fixed in a state in which the second holder 38 is prevented from falling off between the through walls 56a and 56b.
  • the gist of this embodiment is not limited to the above-described embodiment, and all the embodiments performed without departing from the gist including.

Abstract

医療器具は、生体組織の処置対象を処置する処置面を有する処置プレートと、ヒータアセンブリとを備える。ヒータアセンブリは、前記処置面とは反対側に設けられ、エネルギの供給により熱を発生するヒータと、前記処置プレートと前記ヒータとの間に配置され、有機物に熱伝導性を有するフィラーが配合された電気絶縁性を有する熱伝導体と、前記処置プレートと前記熱伝導体とを接合する接着部とを有する。

Description

医療器具
 この発明は、エネルギの供給により生じる熱によって生体組織の処置対象を処置する医療器具に関する。
 例えばWO 2016/189713 A1には、処置プレートの背面に対してヒータが配設された医療器具が開示されている。この医療器具は、導電性を有するヒータにエネルギを供給することにより、発熱させる。そして、発熱させたヒータからの熱を、処置プレートの背面から表面の処置面に伝熱させて、生体組織を処置する。
 WO 2016/189713 A1の医療器具の処置プレートを、例えば高周波エネルギを生体組織に付与する電極として用いようとすることがある。この場合、処置プレートが導電性を有するため、導電性を有するヒータを処置プレートから離して配置することが必要である。 
 ここで、この医療器具は、処置プレートに対して接着シートを介してヒータが固定されている。この医療器具は、安定した性能を確保するため、例えば長手方向及び/又は幅方向に沿ういずれの位置においても、ヒータと処置プレートの背面との間の距離を一定にする細かい作業が必要となる。
 この発明は、処置プレートの背面とヒータとの間に所望の距離を保つことが可能であるとともに、ヒータから処置プレートに対して良好な熱伝導性を発揮することが可能な医療器具を提供することを目的とする。
 この発明の一態様に係る医療器具は、生体組織の処置対象を処置する処置面を有する処置プレートと、前記処置面とは反対側に設けられ、エネルギの供給により熱を発生するヒータと、前記処置プレートと前記ヒータとの間に配置され、有機物に熱伝導性を有するフィラーが配合された電気絶縁性を有する熱伝導体と、前記処置プレートと前記熱伝導体とを接合する接着部とを有するヒータアセンブリとを備える。
図1は、一実施形態に係る医療器具を示す概略図である。 図2は、図1に示す医療器具のエンドエフェクタの図1中のII-II線に沿う概略的な断面図である。 図3は、図1に示す医療器具の図2に示す第1の把持部の処置プレートの裏面に対して、適宜に加熱した金型を用いてヒータアセンブリを固定する直前の状態を示す概略的な断面図である。 図4は、図3に示す処置プレートの裏面に対して、適宜に加熱した金型を用いてヒータアセンブリを固定した直後の状態を示す概略的な断面図である。
 以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための一実施形態について図1から図4を用いて説明する。
 図1に示すように、本実施形態に係る医療器具(熱処置具)10は、グリップ12と、グリップ12から長手軸Cに沿って先端側に向かって延出されたシャフト14と、シャフト14の先端部に設けられたエンドエフェクタ16とを有する。エンドエフェクタ16は、その先端と基端とにより規定される長手軸Cに沿う長さLが、長手軸Cに直交する幅方向の幅W(図2参照)に比べて大きい。シャフト14は、例えば腹腔鏡視下で手術を行う医療器具10である場合には存在していることが好適であるが、処置対象の位置や術式によってはなくても良い。図示しないが、シャフト14及びエンドエフェクタ16は、公知の機構によりグリップ12に対して長手軸Cの軸回りに回転可能に形成されていても良い。
 この医療器具10のエンドエフェクタ16は例えばグリップ12に接続されたケーブル18を介して処置対象に流される高周波電流により処置対象を止血又は封止するなどの処置をするとともに、ケーブル18を介して後述するヒータ108の電熱線109に供給される電流により、例えば300℃程度など、数百℃程度の温度で処置対象を切開するなどの処置をすることが可能である。医療器具10を用いる高周波電流を用いる処置及び数百℃程度の温度を用いる処置は、同時期に行われることが好ましい。ケーブル18は、グリップ12に対して取り外し可能であることが好ましい。このように、ケーブル18を介してエンドエフェクタ16にエネルギを供給する構造は公知であるので、ここでの説明を省略する。
 図1及び図2に示すように、エンドエフェクタ16は、第1の把持部22と第2の把持部24と枢支軸26とを有する。第1の把持部22及び第2の把持部24は、公知の機構により、グリップの可動ハンドル12aの操作に応じて枢支軸26の軸回りに相対的に開閉可能である。
 本実施形態のエンドエフェクタ16は、第1の把持部22及び第2の把持部24が開閉可能な例について説明するが、第2の把持部24は、必ずしも必要ではない。すなわち、エンドエフェクタ16は、第1の把持部22としての延出部だけを有する構造であっても良い。
 第1の把持部(延出部)22は、第1のホルダ32と、第1のホルダ32に固定された処置プレート(処置部材)34と、処置プレート34に固定されたヒータアセンブリ36と、第1のホルダ32の内側に配設された第2のホルダ38と、第1のホルダ32に支持されるフレーム40とを有する。第1のホルダ32、処置プレート34、ヒータアセンブリ36、第2のホルダ38及びフレーム40は、長手軸Cに沿う方向(エンドエフェクタ16の長手方向)に沿って、第1の把持部22の基端部から先端部にわたって連続して形成される。
 第1のホルダ32には、耐熱性を有するとともに電気絶縁性を有する、例えば熱可塑性樹脂が用いられる。第1のホルダ32は、処置プレート34に対して、熱伝導性(熱伝導率)が低い素材で形成されている。第1のホルダ32に用いられる熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリイミド(PI)及びポリベンゾイミダゾール(PBI)等が、挙げられる。本実施形態では、第1のホルダ32として特に変形可能温度及び溶融温度が300℃を超えるPEEK材を用いる例として説明するが、例えばLCPなど変形可能温度及び溶融温度が高温の熱可塑性樹脂を適宜に用いることができることはもちろんである。
 第2のホルダ38は、例えば上述した熱可塑性樹脂、及び/又は、セラミックスで形成される。第2のホルダ38は、処置プレート34に対して、熱伝導性(熱伝導率)が低い素材で形成されている。
 第1のホルダ32は、処置プレート34を保持するベースボディ(第1の部材)42と、ベースボディ42に固定された固定体(第2の部材)44とを有する。固定体44は、例えば適宜の熱により流動的な状態で射出成形によってベースボディ42に対して流された後、冷却されて一体化されている。 
 ベースボディ42は、第2の把持部24の後述する導電プレート204a,204bに対向する絶縁把持面52a,52bと、固定体44が配設される背面54a,54bと、絶縁把持面52a,52b及び背面54a,54bの間に形成される貫通溝(貫通壁56a,56b)と、処置プレート34の後述する脚部76a,76bを固定する固定部58a,58bと、第2のホルダ38に対する嵌合凹部(嵌合部)60a,60bとを有する。嵌合凹部60a,60bは、ベースボディ42の背面54a,54bの幅方向の内側端部である開口縁61a,61bに設けられている。言い換えると、嵌合凹部60a,60bは、ベースボディ42の背面54a,54b側に開口縁61a,61bを有する。
 ベースボディ42の嵌合凹部60a,60bには、第2のホルダ38の後述する嵌合凸部84a,84bが嵌合されている。このため、両者が嵌合された状態で、第2のホルダ38がヒータアセンブリ36に向かって移動するのを規制する。第2のホルダ38は、嵌合凸部84a,84bが嵌合凹部60a,60bに嵌合されることで、嵌合凹部60a,60bに対する蓋の役割を果たす。
 第2のホルダ38は、貫通壁56a,56b間に配設されるブロック状の本体82と、ベースボディ42の嵌合凹部60a,60bに嵌合される嵌合凸部84a,84bと、ヒータアセンブリ36に対向する対向面86と、貫通壁56a,56bに当接又は近接する側面88a,88bと、対向面86とは反対側の背面90とを有する。図2中、対向面86とヒータアセンブリ36との間に隙間が形成されているが、隙間はなくても良い。 
 固定体44はベースボディ42に一体化されているため、第2のホルダ38が貫通壁56a,56b間から脱落するのを防止する。第2のホルダ38の嵌合凸部84a,84bは、ベースボディ42の開口縁61a,61bすなわち嵌合凹部60a,60bに設けられ、固定体(第2の部材)44に密着し、開口縁61a,61bを通して処置プレート34の裏面74に向かって液体が浸入するのを防止する。
 フレーム40は、内周面92と、外周面(背面)94とを有する。フレーム40の外周面には、電気絶縁性を有するコーティングが施されていることが好適である。フレーム40は、フレーム40の内周側の側面96a,96bが例えば固定体44の幅方向の外側の側面70a,70bに嵌合されるなど、第1のホルダ32に対して適宜の位置で支持されている。本実施形態では、フレーム40の内周面92と、固定体44との間に空間が形成されているが、空間は存在しなくても良い。 
 なお、本実施形態に係る医療器具10では、第1のホルダ32が過度に変形せずに第1の把持部22と第2の把持部24との間の処置対象に適切な把持圧力を負荷することができるのであれば、フレーム40が不要となり得る。
 処置プレート34は、良熱伝導性を有する材料で形成されている。本実施形態では、処置プレート34は、処置対象を介して、第2の把持部24の後述する導電プレート(第2の電極)204a,204bとの間で、高周波電流を流す電極(第1の電極)として用いられることが好ましい。このとき、処置対象は、エネルギの供給により熱が発生する。処置プレート34は、良熱伝導性を有するだけでなく、良導電性を有することが好ましい。本実施形態では、処置プレート34の材料として、銅合金材やアルミニウム合金材等が用いられる。アルミニウム合金の熱伝導率は、限定されるものではないが、一例として120W/(m・K)から130W/(m・K)程度である。
 処置プレート34の長手軸Cに直交する横断面は、適宜の形状に形成される。処置プレート34は、本実施形態では、長手軸Cに直交する横断面が略U字状に形成されている。横断面は、略V字状などに形成されていても良い。
 処置プレート34は、処置面72と、処置面72の反対側(背面側)に形成される裏面(凹面)74と、ベースボディ42に固定される1対の脚部76a,76bとを有する。1対の脚部76a,76bは、処置面72に対して離されている。脚部76a,76bは、それぞれ幅方向に沿って外側に向かう延出部78a,78bを有する。
 処置面72は、第2の把持部24の後述する当接面212に当接される突部72aを有する。突部72aは鋭利に形成されていても良く、鈍形状に形成されていても良い。突部72aは、処置面72の幅方向の1対の端部の略中央に形成されている。
 裏面74は、ヒータアセンブリ36よりも大きな幅の面として形成されている。裏面74は、滑らかな面に形成されている。裏面74は、平面として形成されることが好適であるが、適宜の曲面として形成されても良い。裏面74には、ヒータアセンブリ36が固定されている。裏面74は、処置面72の幅方向の1対の端部の略中央に形成されている。
 上述したように、ヒータアセンブリ36は、長手軸Cに沿う方向(エンドエフェクタ16の長手方向)に沿って、第1の把持部22の基端部から先端部にわたって連続して形成される。図2に示すように、ヒータアセンブリ36は、処置プレート34のうち、処置面72とは反対側の裏面74に配置されている。ヒータアセンブリ36は、処置プレート34の処置面72とは反対側の裏面74に設けられた第1の接着シート(接着部)102と、第1の接着シート102の上に載置された熱伝導体104と、熱伝導体104に載置された第2の接着シート(接着部)106と、ヒータ108とを有する。
 第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、長手軸Cに沿って延びるシート状に形成されている。第1の接着シート102及び第2の接着シート106の長手軸Cに沿う長さ及び長手軸Cに直交する幅は、それぞれ熱伝導体104と同じか、それよりも僅かに小さく形成されている。第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、それぞれ適宜の厚さに形成されていることが好適である。第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、処置プレート34のような金属材と、ゴム材又は樹脂材等の弾性材とを良好に接着することが可能な性能を有する。また、第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、例えば300℃を超えるような高温に耐え、良好な熱伝導性及び電気絶縁性を有する。第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、例えばいずれも非導電性材料である、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどの高熱伝導フィラーをエポキシやポリウレタン等の樹脂と混合することにより形成されている。このため、第1の接着シート102及び第2の接着シート106のフィラーは、セラミックスが用いられ得る。
 本実施形態では、第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、例えばエポキシ樹脂に、熱伝導率が高いセラミックスである窒化ホウ素が混合された混合物が用いられる。これら第1の接着シート102及び第2の接着シート106の熱伝導率は、一例として3W/(m・K)から5W/(m・K)程度となり得る。 
 なお、本実施形態では、第1の接着シート102及び第2の接着シート106がシート状であるものとして説明するが、必ずしもシート状に限ることはない。第1の接着シート102及び/又は第2の接着シート106の代わりに、熱伝導体104のうち処置プレート34の裏面74に対向する面、及び/又は、熱伝導体104のうち後述するヒータ108に対向する面に対して、例えば長手軸Cに沿って適宜の間隔に上述した熱伝導性の混合物である接着剤を塗布して用いることも好適である。
 熱伝導体104は、略均一厚さのシート状(薄板状)に形成されていることが好適である。熱伝導体104は、有機物に良好な熱伝導性を有するフィラーが配合されて形成される。熱伝導体104の有機物は、電気絶縁性を有するとともに、熱伝導性を有する素材が用いられる。熱伝導体104には、例えばゴム材が用いられることが好適である。熱伝導体104は、ゴム材に、ゴム材よりも硬質のフィラーを混入することで形成されている。ゴム材は、電気絶縁性を有するとともに、熱伝導性を有する素材の一例として、シリコーンゴム材や、FKM、FEPM、FFKMなどのフッ素ゴムが用いられる。フィラーは、電気絶縁性を有するとともに、比較的高い熱伝導性を有する素材として、限定されるものではないが、例えばBN(窒化ホウ素)、AlN(窒化アルミニウム)、Al(アルミナ)等のセラミックスが用いられる。ゴム材はフィラーが所望の形状を維持し、塊として一纏めにしておくバインダとして用いられる。
 特に、本実施形態の熱伝導体104は、体積比率でゴム材が約20%であり、フィラーが約80%程度であることが好ましい。そして、熱伝導体104のゴム硬度は、例えばデュロメータで一例として、30°から90°の間であり、特に70°から80°程度であることが好ましい。この熱伝導体104の熱伝導率は、一例として30W/(m・K)程度となり得る。
 ヒータ108は、エネルギの供給により熱を発生する。ヒータ108は、例えば薄膜抵抗熱素子、セラミックヒータ等の熱発生素子から適宜のものが選択される。本実施形態では、ヒータ108は、ベース110と、ベース110に対して薄膜状に形成された電熱線109とを有する。このため、ヒータ108は、シート状に形成されている。ヒータ108は、その一端及び他端がともにエンドエフェクタ16の第1の把持部22の長手軸Cに沿って基端側の部位に形成されている。ヒータ108の一端は図示しない一方のリード線に接続されている。ヒータ108の他端は図示しない他方のリード線に接続されている。ヒータ108は、一端から、例えば一定の線幅で波状に蛇行しながら、略U字形状に沿って延びている。このため、ヒータ108の一端と他端との間の略中間の位置が、第1の把持部22の長手軸Cに沿って先端側の部位に形成されている。
 ヒータ108の電熱線109は、例えばベース110の一方の面に熱圧着により貼り合わせられる。電熱線109は、ベース110の一方の面に蒸着等により形成されても良い。電熱線109は、例えばステンレス鋼材などで形成される。電熱線109の材料は、ステンレス鋼材に限られず、例えばプラチナや、タングステン等の導電性材料を採用しても良い。
 電熱線109は、電流が流されて発熱されると、例えば300℃を超える程度など、数百℃まで昇温可能である。電熱線109は、長手軸Cに沿って、先端から基端まで、略同一時間(例えば3秒など数秒)で適宜の同一温度(一例として320℃など300℃を超える温度)まで昇温することが可能である。
 ベース110は、長手軸Cに沿っていずれの位置においても、一定の肉厚を有するシート状に形成されている。ベース110には、例えば電気絶縁性を有するとともに耐熱性を有するポリイミドなどの樹脂材、又は、窒化アルミ、アルミナ、ガラス、ジルコニア等の高耐熱絶縁性材などが用いられる。ポリイミドなどの樹脂材が用いられる場合、ベース110はフレキシブル性を有するフレキシブル基板として形成される。
 図3は、処置プレート34に対してヒータアセンブリ36を固定する直前の状態を示す。図4は、処置プレート34に対してヒータアセンブリ36を固定した直後の状態を示す。
 ヒータアセンブリ36は、図3及び図4に示すように、処置プレート34の裏面74に対して適宜の治具(上金型132及び下金型134)により、ベース110に対して圧力を負荷するとともに、熱硬化性樹脂を含む第1の接着シート102及び第2の接着シート106に熱を加えることで形成される。
 図3に示すように、処置プレート34の裏面74に対して、ヒータアセンブリ36の第1の接着シート102、熱伝導体104、第2の接着シート106及びヒータ108を順に載置する。なお、ベース110に対して、薄膜状の電熱線109は予め固定されている。ヒータ108の電熱線109は、第2の接着シート106に接触している。 
 第1の接着シート102は、熱伝導体104のうち、第1の接着シート102側の第1面104aの略全面に接触している。第1の接着シート102は、熱伝導体104のうち、第1面104aの端面近傍に接触していても、接触していなくても良い。 
 第2の接着シート106は、ヒータ108の略全面に接触している。第2の接着シート106は、処置プレート34とヒータ108とが直接接触しないことを条件に、長手軸Cに沿う長手方向だけでなく、長手方向に直交する幅方向についてヒータ108の一端及び他端に接触していなくても良い。
 上金型132を下金型134に向かって、図3に示す状態から図4に示す状態に移動させる。このため、ヒータアセンブリ36が処置プレート34の裏面74に向かって押圧される。なお、熱伝導体104は、エンドエフェクタ16の長手軸Cに沿う位置にかかわらず、略一定の肉厚に形成されている。それぞれ硬化前の第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、硬化後に比べて厚肉に形成されている。そして、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の肉厚は、長手軸Cに沿う位置により異なっている場合がある。このため、本実施形態に係る医療器具10では、ヒータアセンブリ36を成形する前の状態では、例えば長手軸Cに沿って適宜の位置で、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の厚さに適宜の差が生じることがあり得る。
 ベース110に固定された薄膜状の電熱線109は、金型132,134の圧力により、ベース110に固定された状態が維持されながら、第2の接着シート106のエポキシ樹脂及びセラミックスを、熱伝導体104の第2の接着シート106側の第2面104bに沿って、熱伝導体104の幅方向の両端面105a,105bに向かって押し退けて、熱伝導体104の幅方向の端面105a,105bに近接又は当接する。このため、第2の接着シート106は、図3に示す状態に対して図4に示す状態のときには薄肉化される。
 熱伝導体104は、ゴム状に形成されているため、金型132,134の圧力による弾性変形により、図3に示す状態に対して図4に示す状態のときに薄肉化される。
 熱伝導体104は、第1の接着シート102のエポキシ樹脂及びセラミックスを、熱伝導体104の幅方向の端面105a,105bに向かって押し退けて、処置プレート34の裏面74に近接又は当接する。
 そして、ヒータアセンブリ36は、金型132,134の圧力により、ヒータ108、具体的にはベース110と処置プレート34の裏面74との間で薄肉化されながら硬化される。このとき、熱伝導体104のゴム硬度は適宜の状態(例えば75°)にあり、図3に示す状態から図4に示す状態への薄肉化の割合は、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の図3に示す状態から図4に示す状態への薄肉化の割合よりも小さい。
 したがって、処置プレート34及びヒータアセンブリ36に対して適宜の圧力を負荷して、処置プレート34の裏面74にヒータアセンブリ36を成形する際に、熱伝導体104が適宜の精度で一定の厚さを維持することができる。このとき、上述した圧力の負荷により、長手軸Cに沿って適宜の位置での第1の接着シート102の各位置での厚さの差、及び、第2の接着シート106の各位置での厚さの差を小さくすることができる。すなわち、第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、長手軸Cに沿ういずれの位置での厚さも均一又は略均一にされ得る。また、ヒータ108と処置プレート34の裏面74との間の距離を、熱伝導体104が一定又は略一定の肉厚を有することで、長手軸Cに沿って適宜の位置で一定又は略一定に保ち易い。そして、熱伝導体104、第1の接着シート102及び第2の接着シート106を長手軸Cに沿って適宜の位置で適宜の精度で略一定の厚さに成形することで、処置プレート34の裏面74とヒータ108との間の距離を長手軸Cに沿って適宜の位置で略一定にすることができる。したがって、電熱線109の発熱に伴う処置プレート34の裏面74への伝熱の際に、長手軸Cに沿う方向において、温度ムラが生じるのが防止される。
 処置プレート34の裏面74と処置面72の突部72aとの間の距離は、長手軸Cに沿っていずれの位置でも略一定である。このため、処置プレート34の裏面74から処置面72への伝熱の際に、長手軸Cに沿う方向において、温度ムラが生じるのが防止される。
 ここで、本実施形態に係る処置プレート34は、生体組織の処置対象に高周波電流を流す際の電極として用いられる。このため、処置プレート34及びヒータ108の電熱線109は、それぞれ適宜の導電性を有する。そして、IEC規格60601-1:2005に基づく耐電圧試験器を用いて、処置プレート34とヒータアセンブリ36のヒータ108の電熱線109との間には、規定された電圧である1.5kVに向かって徐々に交流電圧(50Hz/60Hz)を上昇させ、規定された電圧1.5kVの交流電圧(50Hz/60Hz)を60秒間印加したときに電流が流されない絶縁耐力が必要となる。
 ヒータ108と処置プレート34との間には、電気絶縁性を有する熱伝導体104が配設されている。また、熱伝導体104は、長手軸Cに沿う方向及び幅方向に直交する厚さが、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の層(接着部)よりも厚い状態で略均一に維持される。このため、それぞれ導電性を有する処置プレート34とヒータアセンブリ36のヒータ108の電熱線109との間は、電気絶縁性を有する熱伝導体104によって、製造誤差にかかわらず、常に絶縁耐力がある。また、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の層も、電気絶縁性を有する。このため、処置プレート34とヒータアセンブリ36のヒータ108の電熱線109との間の電気絶縁耐性には、熱伝導体104に加えて、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の層も寄与し得る。
 熱伝導体104は、適宜の耐熱性を有するとともに、第1の接着シート102及び第2の接着シート106よりも良好な熱伝達性を有する。このため、ヒータ108の電熱線109を発熱させると、電熱線109の熱が、熱伝導体104を通して、処置プレート34の裏面74に伝達される。このとき、熱伝導体104は、例えば300μm程度の肉厚に、長手軸Cに沿う方向の適宜の位置で均一厚さ又は略均一厚さに形成されている。また、第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、金型132,134の圧力により、熱伝導体104の厚さに比べて、大幅に薄肉の層として形成される。このため、の電熱線109からの熱が、処置プレート34の裏面74に対して、長手軸Cに沿う方向にいずれの位置でも、均一的又は略均一的に入力(伝熱)される。
 バインダとしての例えばシリコーン材によりセラミックスが一体化された熱伝導体104は、適宜の硬度(ゴム硬度:70°程度)に形成されている。このため、熱伝導体104は、ベース110に対して、処置プレート34に向かって適宜の圧力が加えられたときに、形状を略維持し得る。
 なお、金型132,134からの熱によりエポキシ樹脂が硬化する際、例えば数十μm程度縮み得るが、熱伝導体104の厚さには影響を与えない。
 また、ヒータ108と熱伝導体104との間には、全面にわたって第2の接着シート106の層が介在していても良く、一部は介在していなくても良い。
 第2の把持部24は、処置プレート34の処置面72に対向し処置面72に近接及び離隔される。第2の把持部24は、ベース202と、ベース202に設けられた導電プレート204a,204bと、ベース202に支持されたフレーム206とを有する。 
 ベース202は、第1の把持部22の処置面72に対向する位置に、第1の把持部22及び第2の把持部24を閉じた状態で、第1の把持部22の処置プレート34の処置面72の突部72aが当接される当接面212と、導電プレート204a,204bが固定される凹溝212a,212bとを有する。ベース202の側面には、フレーム206が例えば嵌合により配置されている。導電プレート(第2の電極)204a,204bは電気的に接続され、同電位である。導電プレート204a,204bは、第1の電極としての処置プレート34とは異なる極として形成されている。
 次に、本実施形態に係る作用について説明する。 
 本実施形態に係るヒータアセンブリ36は、処置プレート34の裏面74に固定される際に、第1の接着シート102及び第2の接着シート106に対して適宜の圧力が加えられる。このとき、第1の接着シート102及び第2の接着シート106のエポキシ樹脂の一部は、熱伝導体104の端面105a,105bに向かって流れ出し、極力薄くされる。この状態で第1の接着シート102及び第2の接着シート106に対して適宜の温度の熱が付加され、極力薄くされた状態で熱の付加及び熱の付加後の冷却により硬化される。このため、処置プレート34の裏面74と、熱伝導体104の第1面104aとが接合される。また、熱伝導体104の第2面104bと電熱線109が固定されたベース110すなわちヒータ108とが接合される。なお、第1の接着シート102及び第2の接着シート106のエポキシ樹脂同士の一部が熱伝導体104の端面105a,105bに到達したときには、一体化され得る。 
 このように、第1の接着シート102及び第2の接着シート106が硬化したときには、それぞれ極薄い層となる。ヒータ108から処置プレート34の裏面74までの距離、すなわち、熱伝導体104及び第1の接着シート102を合わせた厚さは、長手軸Cに沿っていずれの位置においても、同一又は略同一である。そして、ヒータアセンブリ36の厚さも、長手軸Cに沿っていずれの位置においても、同一又は略同一となり得る。
 第1の接着シート102及び第2の接着シート106において、エポキシ樹脂に混合されたセラミックスは、略均一に分布している。このため、第1の接着シート102及び第2の接着シート106は、いずれの位置でも略均一的な熱伝導性を有する。
 そして、図2に示すヒータ108の電熱線109に電流を流すと、電熱線109が発熱する。電熱線109は、例えば320℃など、300℃を超える温度に昇温される。電熱線109の熱は、電熱線109に密着した熱伝導体104に伝熱される。熱の一部は、電熱線109と熱伝導体104の第2面104bとの間に薄い層として存在する第2の接着シート106を介して、熱伝導体104に伝熱される。
 第2の接着シート106による層は、熱伝導体104よりも低い熱伝導率を有する。しかしながら、第2の接着シート106による層は、適宜の熱伝導率を有するとともに非常に薄い層として存在するため、熱伝導体104に対して電熱線109と略同じ温度又は僅かに低下した温度の熱を、熱伝導体104の第2面104bに伝熱する。
 熱伝導体104は適宜の熱伝導性を有するため、熱伝導体104により伝えられる熱は、熱伝導体104と処置プレート34の裏面74との間に薄い層として存在する第1の接着シート102を介して処置プレート34に伝熱される。第1の接着シート102による層も、熱伝導体104よりも低い熱伝導率を有する。第2の接着シート106による層と同様に、第1の接着シート102による層は、適宜の熱伝導率を有するとともに非常に薄い層として存在する。このため、第1の接着シート102による層は、処置プレート34に対して熱伝導体104の第1面104aと略同じ温度又は僅かに低下した温度の熱を、処置プレート34の裏面74に伝熱する。
 そして、処置プレート34の裏面74から処置面72に熱が伝えられる。処置プレート34の処置面72は、ヒータ108の電熱線109の発熱開始から数秒で、例えば300℃程度に昇温される。したがって、処置プレート34の処置面72の熱により、処置面72に接触した生体組織が焼灼される。
 このとき、第2の接着シート106が極薄い層として形成され、熱伝導体104が長手軸Cに沿う位置にかかわらず略一定の厚さを有し、第1の接着シート102が極薄い層として形成されている。このため、ヒータ108の電熱線109の熱を処置プレート34に伝熱したとき、処置プレート34の処置面72の頂点の突部72aにおいて、長手軸Cに沿っていずれの位置においても、略同一の温度となる。したがって、生体組織を焼灼する際の処置のムラの発生が抑制される。
 図1に示すように、第1の把持部22と第2の把持部24との間には、生体組織を把持することができる。本実施形態では、エンドエフェクタ16の第1の把持部22の処置面72の突部72aと、第2の把持部24の当接面212との間に処置対象が挟まれる。このとき、処置面72は、第2の把持部24の当接面212に向かって突出している。このため、挟まれた処置対象が、第1の把持部22の処置面72により焼灼されながら、第1の把持部22の処置面72の突部72aによる把持圧力により切断される。
 医療器具10のユーザは、処置対象をエンドエフェクタ16の第1の把持部22の処置面72の突部72aと、第2の把持部24の当接面212との間に挟んだ状態で、ヒータ108の電熱線109に電流を流したり、ヒータ108の電熱線109への電流の流れを停止したりする作業を繰り返す。多い場合、ユーザは、隣接又は離間した処置対象に応じて数百回、同様の作業すなわち処置を行う可能性がある。ヒータ108の電熱線109が繰り返し発熱されると、熱伝導体104には、バインダの耐熱温度よりも高い温度が入力され得る。一方、熱伝導体104のフィラーの耐熱温度はヒータ108の電熱線109の発熱温度よりも高い。本実施形態では、熱伝導体104はフィラーの体積比率がバインダの体積比率に比べて大きいため、フィラーを通して主に熱が伝導され、バインダに熱の影響が及ぶのが防止され易い。したがって、ヒータ108の電熱線109を数秒間発熱させた後、発熱を停止する作業を繰り返し行っても、熱伝導体104は形状を維持するとともに、熱伝導性能を維持することができる。
 なお、ここでは、第1の把持部22と第2の把持部24との間に生体組織を把持する例について説明したが、第2の把持部24が存在しなくても良い。この場合、処置対象に対して第1の把持部22の処置面72を押し付けても良い。
 ここで、本実施形態では、処置プレート34は電極として用いられる。 
 本実施形態では、熱伝導体104が必ず、ヒータ108と導電性を有する処置プレート34との間に配置される。そして、熱伝導体104は、ヒータ108からの熱を処置プレート34に伝熱させることができるとともに、ヒータ108と処置プレート34との間を離間させるスペーサの役割を果たす。このため、ヒータアセンブリ36は、ヒータ108と処置プレート34との間において、IEC規格60601-1:2005に基づいて安全上必要となる耐電圧試験1.5kV(50Hz/60Hz)を60秒間印加したときに耐電圧性能を確保することができる。
 このため、処置プレート34を通して生体組織に高周波電流を流すのと同時期に、ヒータ108の電熱線109に電流を流してヒータ108の電熱線109を発熱させる場合に、ヒータ108と処置プレート34との間の電気的絶縁状態が維持される。
 そして、第2の把持部24は、処置プレート34とは異なる極の導電プレート(電極)204a,204bを有する。このため、高周波電流を流すことで、第1の把持部22と第2の把持部24との間の処置対象が封止される。このため、処置対象を封止しながら切開するため、例えば出血を防止した状態で、血管等の処置対象が切開される。
 以上説明したように、本実施形態に係る医療器具10によれば、以下のことが言える。
 熱伝導体104は、エンドエフェクタ16の長手軸Cに沿う位置にかかわらず、略一定の肉厚に形成されている。そして、熱伝導体104は、第1の接着シート102及び第2の接着シート106よりも厚く、熱伝導性を考慮しても例えば300μmなどに形成することができる。処置プレート34の裏面74に対してヒータアセンブリ36を固定するときに、圧力の負荷により、ベース110と熱伝導体104との間の第2の接着シート106の厚さを数μmなど、薄くすることができるとともに、熱伝導体104と処置プレート34の裏面74との間の第1の接着シート102の厚さを数μmなど、薄くすることができる。このとき、熱伝導体104の厚さは処置プレート34の裏面74に対してヒータアセンブリ36を固定する前に比べて僅かに小さくなり得るが、第1の接着シート102及び第2の接着シート106の厚さの変化に比べて小さい。このため、ベース110と熱伝導体104との間に、第2の接着シート106の層を適宜の肉厚に薄く形成することができるとともに、熱伝導体104と処置プレート34の裏面74との間に、第1の接着シート102の層を、適宜の肉厚に薄く形成することができる。このとき、一定又は略一定の厚さを保持する電気絶縁性の熱伝導体104を処置プレート34の裏面74とヒータ108との間に配置することで、ヒータ108と処置プレート34の裏面74との間の距離をエンドエフェクタ16の長手軸Cに沿う位置にかかわらず、一定又は略一定にすることができる。そして、熱伝導体104は、発熱させたヒータ108の電熱線109の熱を、第1の接着シート102を介して、又は、第1の接着シート102を介さずに処置プレート34に伝えることができる。このため、ヒータ108の電熱線109に適宜の電流を流して発熱させたとき、ヒータ108の電熱線109がその位置にかかわらず、同一又は略同一の温度にすると仮定したときに、処置プレート34の裏面74に伝達される熱の温度に、さらには、処置プレート34の処置面72に伝熱される熱の温度にムラが生じるのを防止することができる。このため、本実施形態に係るエンドエフェクタ16の処置プレート34は、処置対象を均一的な温度で処置することができる。
 また、処置プレート34とヒータ108の電熱線109との間に熱伝導体104が配設されていることにより、IEC規格による耐電圧試験を行っても、熱伝導体104によって適切な電気絶縁性能を確保することができる。
 したがって、本実施形態によれば、処置プレート34の裏面74とヒータ108との間に所望の距離を保つことが可能であるとともに、ヒータ108から処置プレート34に対して良好な熱伝導性を発揮することが可能な医療器具10を提供することができる。
 なお、図3及び図4においては、処置プレート34に対して第1のホルダ32のベースボディ42が配設されていない状態で、ヒータアセンブリ36を処置プレート34の裏面74に固定する例を示した。その他、処置プレート34に対して第1のホルダ32のベースボディ42が固定された後、ヒータアセンブリ36を処置プレート34の裏面74に固定しても良い。この場合、第1のホルダ32のベースボディ42の開口縁61a,61bを通して、処置プレート34の裏面74にアクセスして、処置プレート34の裏面74にヒータアセンブリ36を固定する。その後、第1のホルダ32のベースボディ42の開口縁61a,61bを通して、貫通壁56a,56b間に第2のホルダ38を配置する。さらにその後、ベースボディ42と同じ素材の固定体44を、貫通壁56a,56b間に対して第2のホルダ38が脱落するのを防止した状態で固定する。
 これまで、一実施形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この実施形態の要旨は、上述した実施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行なわれるすべての実施を含む。

Claims (15)

  1.  生体組織の処置対象を処置する処置面を有する処置プレートと、
      前記処置面とは反対側に設けられ、エネルギの供給により熱を発生するヒータと、
      前記処置プレートと前記ヒータとの間に配置され、有機物に熱伝導性を有するフィラーが配合された電気絶縁性を有する熱伝導体と、
      前記処置プレートと前記熱伝導体とを接合するとともに、前記ヒータと前記熱伝導体とを接合する接着部と
     を有するヒータアセンブリと
     を備える医療器具。
  2.  前記熱伝導体は、シート状に形成されている、請求項1に記載の医療器具。
  3.  前記有機物は、シリコーンゴム又はフッ素ゴムである、請求項1に記載の医療器具。
  4.  前記フィラーは、セラミックスである、請求項1に記載の医療器具。
  5.  前記セラミックスは、窒化ホウ素又は窒化アルミニウムである、請求項4に記載の医療器具。
  6.  前記熱伝導体の前記有機物と前記フィラーの体積比率は、前記フィラーの方が前記有機物に比べて大きい、請求項1に記載の医療器具。
  7.  前記熱伝導体の前記フィラーの体積比率は、80%以上である、請求項6に記載の医療器具。
  8.  前記ヒータは、薄膜状に形成されている、請求項1に記載の医療器具。
  9.  前記接着部は、樹脂材にフィラーが配合されているシート状である、請求項1に記載の医療器具。
  10.  前記樹脂材は、熱硬化性のものが用いられる、請求項9に記載の医療器具。
  11.  前記接着部の前記フィラーは、セラミックスである、請求項9に記載の医療器具。
  12.  前記セラミックスは、窒化ホウ素又は窒化アルミニウムである、請求項11に記載の医療器具。
  13.  前記処置プレートは、前記処置対象に高周波電流を供給する電極として用いられる、請求項1に記載の医療器具。
  14.  前記処置プレートの前記処置面に対向し、前記処置面との間に前記処置対象を把持するとともに、前記処置プレートとは異なる極の電極として用いられる把持部を有する、請求項13に記載の医療器具。
  15.  前記処置プレート及び前記ヒータアセンブリは、先端と基端とにより規定される長手軸に沿って延び、
     前記処置プレートは、前記長手軸に対して直交する幅方向の端にそれぞれ脚部を有し、
     前記医療器具は、前記処置プレートの脚部を保持するホルダを有する、
     請求項1に記載の医療器具。
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