JP7201790B2 - 処置具 - Google Patents

Description

本発明は、処置具に関する。

従来、生体組織における処置の対象となる部位（以下、対象部位と記載）に対してエネルギを付与することによって当該対象部位を処置する処置具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の処置具は、対象部位を処置する処置面と、当該処置面と表裏の関係を持つ背面とを有するエンドエフェクタを備える。当該エンドエフェクタは、対象部位に接触する側から順に、上述した処置面を有するブレードと、当該ブレードを加熱するヒータと、当該ブレード及び当該ヒータを支持するとともに上述した背面を有するジョーとが積層された積層構造を有する。そして、当該処置具では、ブレードを経由することによって、ヒータの熱を対象部位に伝達させる。これによって、対象部位は、処置される。

ところで、エネルギ付与による生体組織の処置を行った場合には、ジョーにおける上述した背面の温度も上昇する。そして、当該背面の温度が高温になった状態で、当該背面が生体組織における対象部位以外の部位に接触した場合には、生体組織に対して意図しない作用を及ぼしてしまう。
そこで、特許文献１に記載の処置具では、ブレード及びヒータとジョーとの間に低熱伝導性を有する樹脂によって構成された断熱部を設けている。すなわち、断熱部によって、ブレード及びヒータからジョーへの熱を断熱する構造を採用している。

国際公開第２０１７／０４３１２０号

しかしながら、断熱部を設けた特許文献１に記載の処置具であっても、エンドエフェクタを小型化した場合には、当該断熱部による断熱効果が低いものとなる。すなわち、ジョーの背面の温度を所望の温度以下にすることができない可能性がある。結果として、生体組織に対して意図しない作用を及ぼしてしまう虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生体組織に対して意図しない作用を及ぼすことを効果的に回避することができる処置具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る処置具は、生体組織を処置する処置面と、前記処置面と表裏の関係を持つ背面とを有するエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは、前記処置面を有する処置部と、前記処置部よりも低い熱伝導率を有する断熱部と、蓄熱する蓄熱部材と、を備え、前記処置部、前記断熱部、及び前記蓄熱部材の順に前記処置面から前記背面への第１の方向に沿って積層されている。

本発明に係る処置具によれば、生体組織に対して意図しない作用を及ぼすことを効果的に回避することができる。

図１は、実施の形態に係る処置システムを示す図である。 図２は、把持部を示す図である。 図３は、第１の把持部材を示す図である。 図４は、第１の把持部材を示す図である。 図５は、実施の形態の効果を説明する図である。

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。

〔処置システムの概略構成〕
図１は、本実施の形態に係る処置システム１を示す図である。
処置システム１は、生体組織における処置の対象となる部位（以下、対象部位と記載）に対してエネルギを付与することによって、当該対象部位を処置する。ここで、当該処置とは、例えば、対象部位の凝固及び切開を意味する。この処置システム１は、図１に示すように、処置具２と、制御装置３とを備える。

〔処置具の構成〕
処置具２は、例えば、腹壁を通した状態で対象部位を処置するための外科医療用処置具である。この処置具２は、図１に示すように、ハンドル５と、シャフト６と、把持部７とを備える。
ハンドル５は、術者が手で持つ部分である。そして、このハンドル５には、図１に示すように、操作ノブ５１と、スイッチ５２とが設けられている。
操作ノブ５１は、術者による開閉操作を受け付ける。
スイッチ５２は、術者による出力開始操作を受け付ける。そして、スイッチ５２は、電気ケーブルＣ（図１）を経由することによって、制御装置３に対して当該出力開始操作に応じた操作信号を出力する。

シャフト６は、略円筒形状を有する。なお、以下では、シャフト６の中心軸を中心軸Ａｘ（図１）と記載する。また、以下では、中心軸Ａｘに沿う一方側を先端側Ａｒ１（図１）と記載し、他方側を基端側Ａｒ２（図１）と記載する。そして、シャフト６は、基端側Ａｒ２の端部がハンドル５に対して接続されている。また、シャフト６における先端側Ａｒ１の端部には、把持部７が取り付けられている。そして、このシャフト６の内部には、術者による操作ノブ５１への開閉操作に応じて、把持部７を構成する第１，第２の把持部材８，９（図１）を開閉する開閉機構（図示略）が設けられている。また、このシャフト６の内部には、電気ケーブルＣがハンドル５を経由することによって基端側Ａｒ２から先端側Ａｒ１まで配設されている。

〔把持部の構成〕
図２は、把持部７を示す図である。
把持部７は、対象部位を把持した状態で当該対象部位を処置する部分である。この把持部７は、図１または図２に示すように、第１，第２の把持部材８，９を備える。
第１，第２の把持部材８，９は、本発明に係る一対の把持部材に相当する。これら第１，第２の把持部材８，９は、術者による操作ノブ５１への開閉操作に応じて、矢印Ｒ１（図２）方向に開閉可能に構成されている。

〔第１の把持部材の構成〕
図３及び図４は、第１の把持部材８を示す図である。具体的に、図３は、中心軸Ａｘを含む平面によって第１の把持部材８を切断した断面図である。図４は、中心軸Ａｘに直交する平面によって第１の把持部材８を切断した断面図である。
第１の把持部材８は、本発明に係るエンドエフェクタに相当する。この第１の把持部材８は、第２の把持部材９に対向する位置に配設されている。そして、第１の把持部材８は、図２ないし図４に示すように、第１のジョー１０Ａと、第１の断熱部材１０Ｂと、ブレード１１と、ヒータ１２（図３，図４）と、第２の断熱部材１３（図３，図４）と、蓄熱部材１４（図３，図４）とを備える。

第１のジョー１０Ａは、シャフト６の一部を先端側Ａｒ１に延在させた部分であり、中心軸Ａｘに沿って延在する長尺状に形成されている。この第１のジョー１０Ａは、例えば、ステンレスやチタン等の金属材料によって構成されている。
第１の断熱部材１０Ｂは、中心軸Ａｘに沿って延在する長尺形状を有し、第１のジョー１０Ａにおける図３及び図４中、上方側の面に固定される。
この第１の断熱部材１０Ｂにおいて、図３及び図４中、上方側の面には、当該第１の断熱部材１０Ｂの基端から先端側Ａｒ１に向けて延在した凹部１０１が形成されている。そして、第１の断熱部材１０Ｂは、凹部１０１内において、各部材１１～１４を支持する。

以上説明した第１の断熱部材１０Ｂを構成する材料としては、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の電気絶縁性を有し、かつ、ブレード１１よりも低い熱伝導率を有する樹脂材料等を例示することができる。すなわち、ブレード１１及びヒータ１２と第１のジョー１０Ａとの間に熱伝導率の低い第１の断熱部材１０Ｂを配設することによって、ヒータ１２から第１のジョー１０Ａに向かう熱の伝達を制限し、当該ヒータ１２からの熱を効率良くブレード１１に伝達することが可能となる。
そして、上述した第１のジョー１０Ａ及び第１の断熱部材１０Ｂは、本発明に係る支持部材１０（図２～図４）に相当する。また、第１のジョー１０Ａにおいて、図３及び図４中、下方側の面は、本発明に係る背面１０２に相当する。

ブレード１１は、本発明に係る処置部に相当する。このブレード１１は、中心軸Ａｘに沿って延在する長尺形状を有し、凹部１０１内に固定されている。そして、ブレード１１は、例えば銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金等のように導電性を有し、熱伝導に優れた材料によって構成されている。
このブレード１１において、図３及び図４中、上方側の面は、第１，第２の把持部材８，９によって対象部位を把持した状態で、当該対象部位に対して接触する。すなわち、当該面は、当該対象部位を処置する処置面１１１（図２～図４）として機能する。ここで、図３及び図４中、上から下に向かう方向Ａ１は、処置面１１１から背面１０２への方向であり、本発明に係る第１の方向に相当する。本実施の形態では、処置面１１１は、第１の方向Ａ１に対して直交する平坦面によって構成されている。
なお、処置面１１１は、平坦面によって構成されているが、これに限らず、凸形状や凹形状等のその他の形状によって構成しても構わない。第２の把持部材９における後述する把持面９３１も同様である。

また、ブレード１１において、処置面１１１と表裏の関係を持つ実装面１１２には、当該ブレード１１の基端から先端まで延在した凹部１１３（図３，図４）が形成されている。なお、以下では、説明の便宜上、凹部１１３を構成する図４中、左右一対の側壁をそれぞれ突出部１１４と記載する。

ヒータ１２は、通電によって発熱するシートヒータであり、凹部１１３の底面に対して固定されている。このヒータ１２は、具体的な図示は省略したが、ポリイミド等の電気絶縁性を有するシート状の基板に電気抵抗パターンが蒸着等によって形成されたものである。当該電気抵抗パターンには、電気ケーブルＣを構成するリード線（図示略）が接合される。そして、当該電気抵抗パターンには、制御装置３による制御の下、当該リード線を経由することによって電圧が印加される。これによって、当該電気抵抗パターンは、発熱する。

第２の断熱部材１３は、中心軸Ａｘに沿って延在する長尺状の平板であり、図３または図４に示すように、凹部１１３を閉塞する状態で一対の突出部１１４の突端に対して固定されている。
この第２の断熱部材１３を構成する材料としては、ＰＥＥＫ等の電気絶縁性を有し、かつ、ブレード１１よりも低い熱伝導率を有する樹脂材料等を例示することができる。すなわち、ブレード１１及びヒータ１２と第１のジョー１０Ａとの間に熱伝導率の低い第２の断熱部材１３を配設することによって、ヒータ１２から第１のジョー１０Ａに向かう熱の伝達を制限し、当該ヒータ１２からの熱を効率良くブレード１１に伝達することが可能となる。
以上説明した第２の断熱部材１３は、本発明に係る断熱部に相当する。なお、本発明に係る断熱部としては、上述した第２の断熱部材１３に限らず、空気層（断熱層）を採用しても構わない。

蓄熱部材１４は、中心軸Ａｘに沿って延在する長尺状のシートによって構成され、図３または図４に示すように、凹部１０１の底面に対して固定されている。この状態では、蓄熱部材１４は、第２の断熱部材１３と凹部１０１の底面との間に位置する。そして、蓄熱部材１４は、潜熱蓄熱材１４１と、封止部材１４２とを備える。
潜熱蓄熱材１４１は、ある温度までは他の物質と同様の熱的挙動を示すものの、物質固有の当該ある温度で相変化を生じ、それに伴う潜熱による吸熱作用を利用することによって、他の物質に比べて単位体積当たり大きな熱量を保持することができる物質である。この潜熱蓄熱材１４１としては、例えば、５０℃以上１００℃以下、より好ましくは６０℃以上８０℃以下の温度範囲において相変化（固体から液体への相変化）を生じる例えばパラフィン等を例示することができる。
封止部材１４２は、潜熱蓄熱材１４１が内部に封入される例えば樹脂容器やアルミラミネートパック等によって構成されている。

以上のように、第１の把持部材８は、図３または図４に示すように、ブレード１１、第２の断熱部材１３、蓄熱部材１４、及び支持部材１０の順に第１の方向Ａ１に沿って積層されている。

〔第２の把持部材の構成〕
第２の把持部材９は、図２に示すように、第２のジョー９１と、第３の断熱部材９２と、対向板９３とを備える。
第２のジョー９１は、中心軸Ａｘに沿って延在する長尺形状を有する。そして、第２のジョー９１は、基端側Ａｒ２の端部が支点Ｐ０（図２）を中心としてシャフト６に対して回動可能に軸支され、回動することによって第１の把持部材８に対して開閉する。
なお、本実施の形態では、第１の把持部材８がシャフト６に固定され、第２の把持部材９がシャフト６に軸支された構成としているが、これに限らない。例えば、第１，第２の把持部材８，９の双方がシャフト６に軸支され、それぞれ回動することによって第１，第２の把持部材８，９が開閉する構成を採用しても構わない。また、例えば、第１の把持部材８がシャフト６に軸支され、第２の把持部材９がシャフト６に固定され、第１の把持部材８が回動することによって第２の把持部材９に対して開閉する構成を採用しても構わない。

第３の断熱部材９２は、例えばＰＥＥＫ等の電気絶縁性を有し、かつ、低い熱伝導率を有する樹脂材料等によって構成され、第２のジョー９１と対向板９３との間に配設されている。
対向板９３は、例えば銅等の導電性材料によって構成され、第３の断熱部材９２における第１の把持部材８に対向する面上に固定されている。
この対向板９３において、第１の把持部材８側の面は、処置面１１１との間で対象部位を把持する把持面９３１（図２）として機能する。

〔制御装置の構成〕
制御装置３には、電気ケーブルＣによって、処置具２が着脱自在に接続される。そして、制御装置３は、電気ケーブルＣを経由することによって、スイッチ５２と電気的に接続する。また、制御装置３は、電気ケーブルＣを経由することによって、ヒータ１２（電気抵抗パターン）と電気的に接続する。さらに、制御装置３は、電気ケーブルＣを経由することによって、ブレード１１及び対向板９３とそれぞれ電気的に接続する。そして、制御装置３は、スイッチ５２からの操作信号に応じて、以下に示す処置制御を実行する。

制御装置３は、電気ケーブルＣを経由することによって、ヒータ１２（電気抵抗パターン）に対して電圧を印加する。ここで、制御装置３は、ヒータ１２に対して供給している電圧値及び電流値から例えば電圧降下法を用いてヒータ１２（電気抵抗パターン）の抵抗値（以下、ヒータ抵抗と記載）を計測する。また、制御装置３は、予め測定された抵抗温度特性を参照する。なお、抵抗温度特性は、ヒータ抵抗とヒータ１２（電気抵抗パターン）の温度（以下、ヒータ温度と記載）との関係を示す特性である。そして、制御装置３は、ヒータ１２（電気抵抗パターン）に対して供給する電力を変更しながら、当該ヒータ抵抗を当該抵抗温度特性における目標温度に対応する目標抵抗値に制御する。これによって、ヒータ温度は、目標温度に制御される。当該目標温度に制御されたヒータ１２からの熱は、ブレード１１を経由することによって、第１，第２の把持部材８，９の間に把持された対象部位に伝達される。言い換えれば、当該対象部位には、熱エネルギが付与される。

また、制御装置３は、上述した対象部位への熱エネルギの付与と略同時に、電気ケーブルＣを経由することによって、ブレード１１及び対向板９３に対して高周波電力を供給する。これによって、ブレード１１及び対向板９３の間に把持された対象部位には、高周波電流が流れる。言い換えれば、当該対象部位には、高周波エネルギが付与される。すなわち、ブレード１１及び対向板９３は、高周波電力が供給され、対象部位に高周波電流を流す電極としての機能も有する。
そして、対象部位は、上述した熱エネルギの付与によって加熱される。また、当該対象部位には、高周波電流が流れることによって、ジュール熱が発生する。これによって、当該対象部位は、処置される。

以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
図５は、本実施の形態の効果を説明する図である。具体的に、図５に示す実線は、ヒータ１２を一定の温度に制御した場合での第１のジョー１０Ａの背面１０２の温度の挙動を示している。また、図５に示す一点鎖線は、第１の把持部材８において、第２の断熱部材１３を省略し、ヒータ１２及びブレード１１に対して直接、蓄熱部材１４を当接させた構成（以下、非断熱構造と記載）とし、図５に示す実線の場合と同様にヒータ１２を一定の温度に制御した場合での第１のジョー１０Ａの背面１０２の温度の挙動を示している。

第１の把持部材８を上述した非断熱構造とし、ヒータ１２を一定の温度に制御した場合には、当該ヒータ１２からの熱は、第２の断熱部材１３を経由することなく、直接、蓄熱部材１４に伝達される。すなわち、蓄熱部材１４は、比較的に短時間で相変化を生じる温度Ｔ１（図５）に達する。このため、当該場合には、背面１０２の温度は、図５に一点鎖線で示すように、比較的に短時間で高温になってしまう結果となる。なお、第２の断熱部材１３のみならず、蓄熱部材１４も省略した構成では、具体的な図示は省略したが、上述した非断熱構造よりも短時間で高温になってしまうものである。

一方、本実施の形態に係る処置具２では、第１の把持部材８は、ブレード１１、第２の断熱部材１３、蓄熱部材１４、及び支持部材１０の順に第１の方向Ａ１に沿って積層されている。また、第２の断熱部材１３は、ヒータ１２と蓄熱部材１４との間に位置する。このため、第２の断熱部材１３によって、ヒータ１２から蓄熱部材１４に向かう熱の伝達が制限される。すなわち、蓄熱部材１４は、比較的に長い時間が経過した後に、相変化を生じる温度Ｔ１に達する。そして、蓄熱部材１４には、温度Ｔ１に達した後、相変化に伴う潜熱によって吸熱作用が働くこととなる。したがって、本実施の形態に係る処置具２では、背面１０２の温度は、図５に実線で示すように、上述した非断熱構造のように短時間で高温になってしまうことがない。
以上のように、本実施の形態に係る処置具２によれば、背面１０２の温度を所望の温度以下にすることが可能となり、結果として、生体組織に対して意図しない作用を及ぼすことを効果的に回避することができる。

また、本実施の形態に係る処置具２では、蓄熱部材１４は、相変化に伴う潜熱によって蓄熱する潜熱蓄熱材１４１を含む。
このため、潜熱蓄熱材１４１が温度Ｔ１に達する時間までは、当該潜熱蓄熱材１４１における潜熱による吸熱作用が働かないため、当該潜熱蓄熱材１４１によって対象部位の温度上昇を大きく妨げることがなく、当該対象部位を適切に処置することができる。

また、本実施の形態に係る処置具２では、蓄熱部材１４は、潜熱蓄熱材１４１を封止する封止部材１４２を備える。
このため、潜熱蓄熱材１４１が相変化によってゲル化した際に、封止部材１４２によって、当該潜熱蓄熱材１４１が外部に流出することを防止することができる。

また、本実施の形態に係る処置具２では、潜熱蓄熱材１４１は、６０℃以上８０℃以下の温度範囲において相変化を生じるパラフィンを含む。
このため、背面１０２の温度を例えば９０℃以下にすることが可能となる。

また、本実施の形態に係る処置具２では、ヒータ１２及び第２の断熱部材１３は、ブレード１１に対して取り付けられている。また、ブレード１１及び蓄熱部材１４は、支持部材１０に対してそれぞれ取り付けられている。
このため、ブレード１１を支持部材１０から取り外すことによって、蓄熱部材１４を交換することができる。したがって、処置具２の再製造時の作業が容易になる。

（その他の実施形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態に係る処置具２では、対象部位に対して熱エネルギ及び高周波エネルギの双方を付与していたが、これに限らない。例えば、本発明に係る処置具を、熱エネルギのみを付与する構成（ヒータ１２からの熱によってのみ対象部位を処置する構成）、あるいは、高周波エネルギのみを付与する構成（ブレード１１及び対向板９３からの高周波電流によってのみ対象部位を処置する構成）としても構わない。さらに、対象部位に対して付与するエネルギとしては、熱エネルギ及び高周波エネルギに限らず、超音波エネルギを採用しても構わない。なお、「対象部位に対して超音波エネルギを付与する」とは、対象部位に対して超音波振動を付与することを意味する。

上述した実施の形態に係る処置具２では、第１，第２の把持部材８，９のうち、第１の把持部材８のみに本発明に係る断熱部及び蓄熱部材を設けていたがこれに限らず、第１，第２の把持部材８，９の双方に設けても構わない。第２の把持部材９に本発明に係る断熱部及び蓄熱部材を設ける場合には、第３の断熱部材９２を本発明に係る断熱部とし、当該第３の断熱部材９２と第２のジョー９１との間に本発明に係る蓄熱部材を配置する。
上述した実施の形態に係る処置具２では、本発明に係る蓄熱部材として、潜熱蓄熱材１４１を含む蓄熱部材１４を採用していたが、これに限らず、伝達された熱を蓄えることが可能な部材であれば、その他の蓄熱部材を採用しても構わない。
上述した実施の形態に係る処置具２では、第１，第２の把持部材８，９によって対象部位を把持する構成を採用していたが、これに限らない。例えば、第２の把持部材９を省略した構成としても構わない。

１ 処置システム
２ 処置具
３ 制御装置
５ ハンドル
６ シャフト
７ 把持部
８ 第１の把持部材
９ 第２の把持部材
１０ 支持部材
１０Ａ 第１のジョー
１０Ｂ 第１の断熱部材
１１ ブレード
１２ ヒータ
１３ 第２の断熱部材
１４ 蓄熱部材
５１ 操作ノブ
５２ スイッチ
９１ 第２のジョー
９２ 第３の断熱部材
９３ 対向板
１０１ 凹部
１０２ 背面
１１１ 処置面
１１２ 実装面
１１３ 凹部
１１４ 突出部
１４１ 潜熱蓄熱材
１４２ 封止部材
９３１ 把持面
Ａ１ 第１の方向
Ａｒ１ 先端側
Ａｒ２ 基端側
Ａｘ 中心軸
Ｃ 電気ケーブル
Ｐ０ 支点
Ｒ１ 矢印
Ｔ１ 温度

Claims (8)

1. 生体組織を処置する処置面と、前記処置面と表裏の関係を持つ背面とを有するエンドエフェクタを備え、
   前記エンドエフェクタは、
   前記処置面を有する処置部と、前記処置部よりも低い熱伝導率を有する断熱部と、蓄熱する蓄熱部材と、を備え、前記処置部、前記断熱部、及び前記蓄熱部材の順に前記処置面から前記背面への第１の方向に沿って積層されている処置具。
2. 前記蓄熱部材は、
   相変化に伴う潜熱によって蓄熱する潜熱蓄熱材を含む請求項１に記載の処置具。
3. 前記蓄熱部材は、
   前記潜熱蓄熱材を封止する封止部材を備える請求項２に記載の処置具。
4. 前記潜熱蓄熱材は、
   パラフィンを含む請求項２に記載の処置具。
5. 前記処置部を加熱するヒータをさらに備え、
   前記断熱部は、
   前記ヒータと前記蓄熱部材との間に位置する請求項１に記載の処置具。
6. 前記エンドエフェクタは、
   前記背面を有する支持部材をさらに備え、
   前記ヒータは、
   前記処置部に対して取り付けられ、
   前記処置部及び前記蓄熱部材は、
   前記支持部材に対してそれぞれ取り付けられている請求項５に記載の処置具。
7. 前記処置部は、
   導電性材料によって構成され、前記生体組織に対して高周波電流を流す電極である請求項１に記載の処置具。
8. 生体組織を把持する一対の把持部材を備え、
   前記一対の把持部材の少なくとも一方は、
   前記エンドエフェクタである請求項１に記載の処置具。

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