図面 (/)

技術 手術装置

出願人 オリンパス株式会社
発明者 本田吉隆
出願日 2000年8月21日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 2000-250061
公開日 2002年2月26日 (18年11ヶ月経過) 公開番号 2002-058678
状態 特許登録済
技術分野 手術・診断のための補助具 手術用機器 手術用機器
主要キーワード 判別範囲 末端回路 判別基準値 識別検知 信号伝達回路 フローテイング ノイズ放射 インピーダンス検出
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年2月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

簡単な構成によって末端回路絶縁を確保しつつ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置を小型化する。

解決手段

超音波凝固切開装置1は、アンプ7と振動子4を電気的に絶縁し且つ振動子4を適正に駆動するためのマッチング回路8と、ID部5を判別するための発信回路9と、発信回路9の信号を電気的に絶縁し且つインピーダンス変換するための絶縁信号伝達回路10と、ID部5もしくは出力スイッチであるハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3との接続を切り替えリレーからなる切り替え回路11と、絶縁信号伝達回路10によってインピーダンス変換された結果を判別する判別回路12と、超音波凝固切開装置1の制御をつかさどる制御回路13とを備えて構成される。

概要

背景

内視鏡等を用いて手術を行う手術装置として、超音波振動を利用して生体組織切開あるいは凝固させて治療を行う超音波凝固切開装置医療現場で広く用いられるようになってきた。

この超音波凝固切開装置は、超音波振動子を内蔵したハンドピースと、超音波振動子を励起させる駆動回路を備えた駆動装置とからなる。

例えば特開平9−122140号公報では、生体処置する末端回路と、末端回路を制御する内部回路とを有し、末端回路と内部回路とは電気的に絶縁された状態で信号伝達可能であり、信号伝達は、パルスの有無で伝達するという構成からなる電気的処置を行う手術装置を提案している。

また、特開平4−158856号公報では、接続可能な複数のハンドピースを有する超音波手術装置を提案しており、この超音波手術装置は、ハンドピースは種別識別するID部と、ID部を判別する識別回路と、この識別回路の判別結果により接続される各ハンドピースに適正な制御を行う制御回路とを備えて構成されている。

概要

簡単な構成によって末端回路の絶縁を確保しつつ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置を小型化する。

超音波凝固切開装置1は、アンプ7と振動子4を電気的に絶縁し且つ振動子4を適正に駆動するためのマッチング回路8と、ID部5を判別するための発信回路9と、発信回路9の信号を電気的に絶縁し且つインピーダンス変換するための絶縁信号伝達回路10と、ID部5もしくは出力スイッチであるハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3との接続を切り替えリレーからなる切り替え回路11と、絶縁信号伝達回路10によってインピーダンス変換された結果を判別する判別回路12と、超音波凝固切開装置1の制御をつかさどる制御回路13とを備えて構成される。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によって末端回路の絶縁を確保しつつ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置を小型化することのできる手術装置を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

生体処置するハンドピースを装置本体に着脱自在に接続する手術装置において、前記ハンドピースに設けた識別手段に検知するための検知信号を供給する前記装置本体に設けた発振手段と、前記識別手段に検知信号を供給した前記発振手段の負荷を検出するインピーダンス検出手段と、前記インピーダンス検出手段の検出結果より、前記ハンドピースの識別検知及び前記ハンドピースの異常を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする手術装置。

請求項2

前記装置本体に着脱自在に接続し、前記ハンドピースの出力を制御する遠隔操作手段と、前記発振手段の出力を前記識別手段と前記遠隔操作手段とで切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段と前記判別手段の判別基準値の切り替えを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の手術装置。

技術分野

0001

本発明は手術装置、更に詳しくはハンドピース識別及び状態判別部分に特徴のある手術装置に関する。

背景技術

0002

内視鏡等を用いて手術を行う手術装置として、超音波振動を利用して生体組織切開あるいは凝固させて治療を行う超音波凝固切開装置医療現場で広く用いられるようになってきた。

0003

この超音波凝固切開装置は、超音波振動子を内蔵したハンドピースと、超音波振動子を励起させる駆動回路を備えた駆動装置とからなる。

0004

例えば特開平9−122140号公報では、生体処置する末端回路と、末端回路を制御する内部回路とを有し、末端回路と内部回路とは電気的に絶縁された状態で信号伝達可能であり、信号伝達は、パルスの有無で伝達するという構成からなる電気的処置を行う手術装置を提案している。

0005

また、特開平4−158856号公報では、接続可能な複数のハンドピースを有する超音波手術装置を提案しており、この超音波手術装置は、ハンドピースは種別を識別するID部と、ID部を判別する識別回路と、この識別回路の判別結果により接続される各ハンドピースに適正な制御を行う制御回路とを備えて構成されている。

発明が解決しようとする課題

0006

一般に電気的な処置を行う手術装置においては、生体を処置する末端回路側は、接地された末端回路を制御する内部回路に対して絶縁され、フローテイング回路を構成しているが、特開平4−158856号公報では、識別回路の具体的構成に関しては述べられておらず、識別回路の内部回路に対する具体的な絶縁状態の確保構成が不明である。

0007

一方、特開平9−122140号公報では、確かに末端回路は、接地された内部回路に対して絶縁されフローテイング回路を構成しているが、ハンドピース等は洗浄装置にて洗浄することにより再使用しているため、ハンドピースの高圧高温湿度下における洗浄を施す際、十分な乾燥工程を踏まないとハンドピースは多くの水分が付着した状態となり、場合によっては末端回路内部に水分が残留することもあり、その残留水分によって末端回路が所望の動作をしていても内部回路が正常に信号検出しない可能性もある。

0008

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成によって末端回路の絶縁を確保しつつ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置を小型化することのできる手術装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

本発明の手術装置は、生体を処置するハンドピースを装置本体に着脱自在に接続する手術装置において、前記ハンドピースに設けた識別手段に検知するための検知信号を供給する前記装置本体に設けた発振手段と、前記識別手段に検知信号を供給した前記発振手段の負荷を検出するインピーダンス検出手段と、前記インピーダンス検出手段の検出結果より、前記ハンドピースの識別検知及び前記ハンドピースの異常を判別する判別手段とを備えて構成される。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。

0011

図1ないし図10は本発明の一実施の形態に係わり、図1は超音波手術装置の構成を示す構成図、図2図1のID部の構成を示す構成図、図3図1判別回路の構成を示す構成図、図4図1マッチング回路の構成を示す構成図、図5図1の超音波手術装置内部の判別回路における作用を説明する説明図、図6図1発信回路より出力される交流信号の第1の変形例の波形を示す波形図、図7図1の発信回路より出力される交流信号の第2の変形例の波形を示す波形図、図8図1の判別回路の変形例の構成を示す構成図、図9図1切り替え回路の変形例の構成を示す構成図、図10図1の絶縁信号伝達回路及び切り替え回路の変形例の構成を示す構成図である。

0012

本実施の形態の手術装置である超音波手術装置は、図1に示すように、超音波出力を行う超音波凝固切開装置1と、処置を行うハンドピース2と、超音波凝固切開装置1の超音波出力を制御するハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3とから構成されている。

0013

ハンドピース2は超音波凝固切開装置1より供給される電気エネルギ機械振動エネルギに変換する振動子4と、ハンドピース2を識別するための識別信号を発生するID部5を内蔵している。

0014

超音波凝固切開装置1は、振動子4を駆動するための周波数を決定する発信回路6と、発信回路6を電力増幅するアンプ7と、アンプ7と振動子4を電気的に絶縁し且つ振動子4を適正に駆動するためのマッチング回路8と、ID部5を判別するための発信回路9と、発信回路9の信号を電気的に絶縁し且つインピーダンス変換するための絶縁信号伝達回路10と、ID部5もしくは出力スイッチであるハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3との接続を切り替えリレーからなる切り替え回路11と、絶縁信号伝達回路10によってインピーダンス変換された結果を判別する判別回路12と、超音波凝固切開装置1の制御をつかさどる制御回路13とを備えて構成され、マッチング回路8及び絶縁信号伝達回路10は1次側2次側で絶縁され、切り替え回路11は制御回路13からの切替信号に基づき切り替えられる。

0015

図2(a)に示すように、ID部5は抵抗Rよりなりこの抵抗Rのインピーダンス値が識別信号となり、ハンドピース2を識別する。なお、ID部5は図2(b)に示すようにコイルにて構成もよく、また図2(c)に示すように半導体にて構成もよく、さらには接点を有するスイッチにて構成もよい。また図示はしないが、コンデンサといった容量性手段などの他手段でも具現化可能であり、上記の各種段を組合せて構成しても良い。

0016

判別回路12は、図3に示すように、絶縁信号伝達回路10によって変換されたインピーダンス分圧する抵抗21と、抵抗21にて分圧された信号を整流平滑する整流平滑回路22と、整流平滑回路22の結果を範囲判定するウィンドコンパレート23とから構成される。

0017

マッチング回路8は、図4に示すように、アンプ7と振動子4を電気的に絶縁する絶縁トランス26と、振動子4の駆動の適正化を行うためマッチング定数を変更するための誘導成分27、28及び容量成分29と、制御回路13からの切替信号に基づき誘導成分27、28あるいは容量成分29を選択し絶縁トランス26の2次側で判別回路12に並列に接続させるリレー30とから構成される。

0018

次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。

0019

ハンドピース2が超音波凝固切開装置1に接続されると、絶縁信号伝達回路10を介して、発信回路9の信号を電気的に絶縁してID部5に供給し、判別回路12によってID部5を検出し検出結果を制御回路13に出力する。

0020

図5(a)に示すように、ID手段5が接続されてた場合、発信回路9から出力される交流信号は信号Aのようになり、絶縁信号伝達回路10にてID部5をインピーダンス変換したインピーダンスと判別回路12の抵抗21にて分圧された結果は信号Bのようになり、さらに、判別回路12の整流平滑回路22に入力される信号Bが整流平滑された結果は信号Cのようになる。

0021

そして、判別回路12のウィンドコンパレート23では、この信号Cの電圧値がある範囲内に入っているか否かを判断し、その結果を制御回路13に伝達する。

0022

図5(b)はID部5が接続されていない信号Bの状態を示しており、ID部5が絶縁信号伝達回路10に接続されていないため、変換されるインピーダンスは無限大に近い。よって、信号Bに表れる分圧結果は略0に近い。

0023

図5(c)はID部5が通常で接続されている信号Bの状態を示しており、図4(a)にて上述した通りである。

0024

図5(d)は高圧高温湿度下によってID部5に残留水分成分5’が残留した場合の信号Bの状態を示しており、実質的にはID部5と残留水分成分5’との合成インピーダンスとなってしまうため、絶縁信号伝達回路10にて変換されるインピーダンスはID部5のみが接続された状態よりも小さくなる。よって、信号Bに表れる分圧結果は大きくなってしまう。

0025

図5(e)はID部5が破損してしまい、短絡している場合の信号Bの状態を示しており、図5(d)にて検出される変換後のインピーダンスより一層小さくなる事は明らかであり、信号Bに表れる分圧結果はより一層大きくなる。ハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3が接続された場合には、制御回路13より発信回路6へ発振信号オンオフを制御可能である。

0026

このように本実施の形態では、図5(b)、図5(d)、図5(e)の結果より、整流平滑回路22によって得られる信号Cの電圧は、図5(c)の通常にID部5が接続された結果とは異なるため、ウィンドコンパレート23にて検出範囲を設定することにより、制御回路13で図5(b)、図5(d)、図5(e)の状態と図5(c)の状態とを判別可能となっている。

0027

そして、制御回路13ではID部5が図5(c)の状態で検出された場合、切り替え回路11を制御しハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3に切り替え、ハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3が接続された場合には、制御回路13より発信回路6へ発振信号のオン・オフを制御可能となって、通常の治療行為が実行される。

0028

なお、本実施の形態では、発信回路9より出力される交流信号は矩形波であったが、図6あるいは図7に示すように、三角波正弦波でもよく、三角波や正弦波を供給することより、より信号経路に発生する浮遊容量の影響を受け難くなり、またノイズ放射の低減やノイズ耐性の向上させるとが可能となる。また矩形波でも“H” “L” のdutyや周波数を変更することでも上記と同様の効果を得られることが出来ることは言うまでもない。

0029

また、判別回路12を図8に示すように、ウィンドコンパレート23代わりにA/D変換器31を用いて構成しても良く、A/D変換器31により整流平滑回路22で整流平滑された信号がデジタル信号となり、制御回路13をプロセッサ及びメモリより構成することで、判別範囲ソフトウエアにて設定することができ、部品のばらつきや温湿度によって判別範囲がばらつくことを防止できる。

0030

また、制御回路13(プロセッサ)やA/D変換器31の分解能を大きくすることのより精度を簡単に向上させることが可能となり、さらに判別範囲のしきい値等もソフトウエアにて容易に変更可能となるため、設計上拡張性を持たせることが可能となる。

0031

また、切り替え回路11を図9に示すように、絶縁を確保し電力を供給する絶縁トランス41と、ハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3との接続を切り替える切り替え回路42と、絶縁を確保しかつ切り替え回路42を制御する制御回路13からの切替信号を伝達する第2の絶縁信号伝達回路であるフォトカプラ43とから構成してもよく、絶縁トランス41とフォトカプラ43とにより電気的絶縁が確保できるので、切り替え回路42をリレーの他電子スイッチ等で構成でき小型化が可能となり、装置全体を小型に構成できる。

0032

さらに、絶縁信号伝達回路10を図10に示すように、発信回路9からの信号を1次側より3つの絶縁トランスにて分割して2次側の3つの出力端よりID部5、ハンドスイッチ3a及びフットスイッチ3に出力する絶縁トランス群10aにより構成し、切り替え回路11を絶縁トランス群10aの1次側に接続することで、ID部5、ハンドスイッチ3aあるいはフットスイッチ3を切り替えて、発信回路9からの信号を供給するようにしても良い。この場合、絶縁トランス群10aは複数の絶縁トランスにて構成する必要があるが、切り替え回路11は絶縁を確保する必要がないため、リレーではなく電子スイッチ等で構成でき小型化が可能となり、装置全体を小型に構成できる。

発明の効果

0033

以上説明したように本発明によれば、簡単な構成によって末端回路の絶縁を確保しつつ、洗浄処理後の装置の信頼性を高めるとともに、装置を小型化することができるという効果がある。

図面の簡単な説明

0034

図1本発明の一実施の形態に係る超音波手術装置の構成を示す構成図
図2図1のID部の構成を示す構成図
図3図1の判別回路の構成を示す構成図
図4図1のマッチング回路の構成を示す構成図
図5図1の超音波手術装置内部の判別回路における作用を説明する説明図
図6図1の発信回路より出力される交流信号の第1の変形例の波形を示す波形図
図7図1の発信回路より出力される交流信号の第2の変形例の波形を示す波形図
図8図1の判別回路の変形例の構成を示す構成図
図9図1の切り替え回路の変形例の構成を示す構成図
図10図1の絶縁信号伝達回路及び切り替え回路の変形例の構成を示す構成図

--

0035

1…超音波凝固切開装置
2…ハンドピース
3…フットスイッチ
4…振動子
5…ID部
6,9…発信回路
7…アンプ
8…マッチング回路
10…絶縁信号伝達回路
11…切り替え回路
12…判別回路
13…制御回路

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ