JPH03133442A

JPH03133442A - 電気手術器

Info

Publication number: JPH03133442A
Application number: JP1272193A
Authority: JP
Inventors: Naoki Otomo; 直樹大友; Takeshi Kobayashi; 武小林; Shizuo Ninomiya; 二宮　鎮男
Original assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd; Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Ueda Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1991-06-06
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH0634792B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、高周波出力電力により切開・凝固を行う電気
手術器に関するものである。

［従来の技術］第４図は、従来の電気メス等の電気手術器の構成を示す
回路図であり、電気手術器１０ａは、高周波出力電力を
増幅する増幅器１２を有しており、増幅器１２には、高
周波出力電力の増幅量を所定値にするように制御する制
御部１４及び増幅器１２が増幅した高周波出力電力を更
に昇圧する出力トランス１６の１次側が接続されている
。

また、出力トランス１６の２次側には、低周波を取り除
くコンデンサ１８を介して出力トランス１６により昇圧
された高周波出力電力を負荷インピーダンスＺＬ　　（
すなわち手術する生体組織）２０に導く出力部２２が接
続されている。

そして、電気手術器１０ａは、第２図及び第３図に示す
ように、機器側すなわち増幅器１２．制御部１４側の内
部インピーダンスＺＳ　２４と負荷インピーダンスＺＬ
２０とが整合したときに最大の出力電力を発生し、また
負荷インピーダンスＺＬ２０が整合しない場合には、不
整台分の大きさに応じて出力電力が減少することが知ら
れている。

次に動作について説明する。

制御部１４からの信号により、増幅器１２は高周波出力
電力を所定値にするように増幅し、増幅器１２が増幅し
た高周波出力電力は出力トランス１６により更に昇圧さ
れ、出力部２２により負荷インピーダンスＺＬの生体組
織２０に導かれる。

ところで、上述した電気手術器１０ａでは、負荷インピ
ーダンスＺＬ２０が変化した場合、機器側の内部インピ
ーダンスＺＳ　２４と負荷インピーダンスＺＬ２０との
不整台分の大きさに応じて出力電力が減少してしまい、
電気手術器１０ａの切れ味が悪くなったり生体組！０２
０に引っ掛かったりするという課題があった。

そこで、第７図に示すように、出力部２２の電圧を検知
する電圧検出器２６及び出力部２２の電流を検知する電
流検出器２８を備えた電気手術器１０ｂが提案されてい
る（特開昭５８−９６２９２号公報、特開昭６０−７２
５４４号公報、及び特開昭６１−１２４２６６号公報参
照）。

電気手術器１０ｂは、電圧検出器２６及び電流検出器２
８の信号により出力部２２の出力電力を検知する電力検
出部３０を有しており、電力検出部３０の検知信号は制
御部１４にフィードバックされるようになっている。

なお、電力検出器３０は乗算器、アナログデジタルコン
バータ、マイクロプロセッサ等を用いた回路により構成
されている。

次に動作について説明する。

前述同様に、高周波出力電力は、出力部２２により負荷
インピーダンスＺＬの生体組織２０に導かれ、手術が行
われる。この際、電圧検出器２６は出力部２２の電圧を
検知し、電流検出器２８は出力部２２の電流を検知する
。

そして、電圧検出器２６及び電流検出器２８の検知信号
は電力検出器３０に人力され、電力検出部３０は電圧検
出器２６及び電流検出器２８の検知信号により出力部２
２の出力電力を算出する。

それから、電力検出器３０が算出した出力部２２の出力
電力は制御部１４に入力され、制御部１４は、電力検出
部３０が算出した出力部２２の出力電力により負荷イン
ピーダンスＺＬ２０を算出し、機器側の内部インピーダ
ンスＺＳ２４と負荷インピーダンスＺＬ２０との不整台
分の大きさに応じて減少した分の出力電力を増加して出
力電力が一定になるように増幅器１２の電力増幅率を調
整する。

［発明が解決しようとする課題］従来の電気手術器は、以上のように構成されているので
、電力検出器３０にマイクロプロセッサ等を用いた場合
、制御速度が不十分となり、タイムラグが発生して予想
外の出力電力が発生してしまう虞があり、更にマイクロ
プロセッサ等の高価な部品を使用するためにコストアッ
プになると共に装置が複雑化するという課題があった。

また、マイクロプロセッサが暴走等の誤動作を起こした
場合、その誤動作に対する対策を十分に用意することが
困難であるという課題があった。更に、出力部２２に設
けられる電圧検出器２６及び電流検出器２８は信号の取
り出し口を絶縁するが、その手間が煩雑であり、絶縁が
不完全であると、これらの検出器のための付加部材によ
りストレー８二が増大して高周波漏れ電流が増大すると
いう不都合があった。

この発明は、係る課題を解消するためになされたもので
あり、安価で絶縁性がよく応答性の良い電気手術器を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係わる電気手術器は、高周波出力電力を増幅
する増幅器と、増幅器が増幅した高周波出力電力を更に
昇圧する出力トランスと、出力トランスにより昇圧され
た高周波出力電力が付与される出力部と、出力部の負荷
インピーダンスの変化を出力部に接触せずに所定インピ
ーダンスからの偏差として検出する検出器とを備えてい
る。従って、出力部を非接地状態に保持したまま所定イ
ンピーダンスからの偏差を検出することを特徴とする。

また、前記検出器が偏差検出電圧発生装置、比較用電圧
発生装置、及び比較用インピーダンスを有すると良い。

そして、偏差検出電圧発生装置を差動コイルにより構成
し、かつ比較用電圧発生装置を出力トランスの３次巻線
により構成すると良い。

更に、前記検出器が検出する負荷インピーダンスの所定
インピーダンスからの偏差に基づき、高周波出力電力が
所定値になるように前記増幅器を制御する制御手段を設
けることが望ましい。

また、前記制御手段が、所定の負荷インピーダンスの変
動域において、高周波出力電力が一定になるように前記
増幅器を制御すると良い。

［作用］この発明における電気手術器は、増幅器により高周波出
力電力を増幅し、増幅器が増幅した高周波出力電力を出
力トランスにより昇圧し、出力トランスにより昇圧され
た高周波出力電力は出力部に付与される。そして、出力
部を非接地状態に保持したまま検出器により出力部の負
荷インピーダンスの変化は出力部に接触せずに所定イン
ピーダンスからの偏差として検出される。

［実施例コ以下、図面に沿って、この発明の一実施例について説明
する。

なお、前述した部分と同じ部分には同一符号を付して説
明を省略する。

電気手術器１０は、第１図に示すように、制御部１４と
増幅器１２との間に加算器３２を有しており、かつ出力
部２２にインピーダンスの偏差検出を行う偏差検出電圧
発生装置３４を有している。

そして、偏差検出電圧発生装置３４には比較回路３６及
び補正量調整装置３８が接続されており、補正量調整装
置３８は加算器３２に接続されている。

また、比較回路３６は、比較用電圧発生装置４０及び比
較用インピーダンスＺｒ４２とから構成されており、比
較用インピーダンスＺｒ４２と負荷インピーダンスＺＬ
２０との比較を行うようになっている。

ところで、電気手術器１０は、第２図に詳示するように
、偏差検出電圧発生装置３４を差動コイルにより構成し
、かつ比較用電圧発生装置４０を出力トランス１６の１
次巻線１６ａまたは２次巻線１６ｂの巻数より少ない巻
数の３次巻線により構成することにより一層の簡素化を
図ると共に出力部２２を確実に接地状態からフローティ
ングしたままインピーダンスの偏差検出を行える。

また、補正量調整装置３８は、平滑回路４４、増幅部４
６、平滑回路４８、及び演算部５０により構成されてお
り、平滑回路４４はダイオードブリッジ５２、コンデン
サ５４、及び２個の抵抗５６゜５８により構成されてい
る。

更に、増幅部４６は、３個の抵抗６０，６２゜６４及び
アンプ６６により構成されており、平滑回路４８は、コ
ンデンサ６８、及び２個の抵抗７０．７２により構成さ
れている。

ついで、本実施例の作用について説明する。

出力トランス１６の３次巻線により構成された比較用電
圧発生装置４０は負荷インピーダンスＺＬ２Ｃ１の変化
に影響されない比較電流Ｉｒを比較用インピーダンスＺ
ｒ４２に流す。

そして、比較電流ｒｒと出力電流ＩＬを偏差検出電圧発
生装置（以下、差動コイルという）３４に流し、負荷イ
ンピーダンスＺＬ２０と比較用インピーダンスＺｒ４２
との差分電圧として検出する。

それから、検出した差分電圧は補正ｆｆｉ調整装置３８
に入力されて平滑回路４４により平滑され、増幅部４６
により所定増幅率で増幅され、更に平滑回路４８により
平滑されて偏差電圧Ｖｄとなり、偏差電圧Ｖｄは演算部
５０により処理される。

例えば、負荷インピーダンスＺＬ２０と機器側の内部イ
ンピーダンスＺＳ　２４とが整合したときの負荷インピ
ーダンスＺＬ２０の値をＺＯとすると、比較用インピー
ダンスＺ「４２の値は、差動コイル３４の出力部２２側
の巻数と比較回路３６側の巻数とが等しい場合には、Ｓ
２　ＸＺＯ／Ｓｔで求められる。なお、Ｓｌは２次巻線
１６ｂの巻数、Ｓ２は３次巻線４０の巻数である。

そして、負荷インピーダンスＺＬ２０と機器側の内部イ
ンピーダンスＺＳ　２４とが整合したときには、ＩＬ−
１ｒ、Ｖｄ−０となり（第３図（ｃ）参照）、また負荷
インピーダンスＺＬ２０が増加もしくは減少した場合は
、出力電力は減少しく第３図（ａ）参照）、第３図（ｂ
）に示すように電力が不足し、例えば制御部１４からの
制御電圧Ｖ１ｎ２と増幅器１２が発生する電力ＰがＡを
定数としてＰ　−Ａ　Ｖ　ｉｎ２と表せる場合には、こ
の時の偏差電圧Ｖｄは演算部５０によりＶｄ２／２され
て加算器３２へ出力される。

更に、加算器３２は、制御部１４からの制御電圧Ｖｉｎ
に演算部５０からのＶｄ２／２を加えた電圧を加算し、
加算した電圧を増幅器１２に入力して不足した電力を補
う。

なお、上述実施例においては、演算部５０により偏差電
圧Ｖｄの所定処理を行っていたが、補正ｆｆｉ調整装置
３８内のアンプ６６の増幅率を適当な値に選ぶこと及び
制御部１４からの制御電圧Ｖｉｎと偏差電圧Ｖｄとの比
を変えることにより、演算部５０を省略することが可能
である。

また、上述実施例においては、負荷特性が一定になるよ
うに制御していたが、これに限らず、偏差電圧Ｖｄを小
さく発生することにより、負荷特性を改善することでも
良い。

更に、上述実施例においては、比較用インピーダンスＺ
「４２の値はＳ２　ｘＺＯ／Ｓｌで求められたが、これ
に限らず、比較用インピーダンスＺｒ４２の値をＳ２　
ＸＺＯ／ＳＬで決定される値より意図的にずらし、負荷
インピーダンスＺＬ２０がＺＯより大きい場合と小さい
場合とで補正量を変えても良い。

なお、上述実施例においては、比較用インピーダンスＺ
「４２の抵抗値は固定であったが、これに限らず、比較
用インピーダンスＺｒ４２を可変にしても良い。

また、上述実施例においては、偏差検出電圧発生装置３
４を差動コイルにより構成したが、これに限らず、比較
回路３６に流れる電流Ｉ「と出力電流ＩＬを差動アンプ
等により別々に検出しても良い。このようにした場合、
比較回路３６に流れる電流１ｒと出力電流１１−との大
小により、負荷インピーダンスＺＬ２０がＺＯより大き
い方にずれている場合と小さいほうにずれている場合と
て補正量を変えることも可能である。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、出力部を非接
地状態に保持したまま所定インピーダンスからの偏差を
検出するように構成したので、出力部の絶縁を確実にす
ることができる。

また、偏差検出電圧発生装置を差動コイルにより構成し
、かつ比較用電圧発生装置を出力トランスの３次巻線に
より構成すると、検出器をアナログ回路のみで構成して
、タイムラグが発生するのを防止でき、これにより予想
外の出力電力が発生することを無くすことができると共
に暴走等の誤動作が発生することを無くすことができ、
更に部品価格を低減して、コストダウンを図ることがで
きる。

そして、検出器が検出する負荷インピーダンスの所定イ
ンピーダンスからの偏差に基づき、高周波出力電力が所
定値になるように増幅器を制御する制御手段を有するの
で、高周波出力電力を常に所定値にして、負荷インピー
ダンスの変化により電気手術器が引っ掛かることを防止
することができる。

また、制御手段が、所定の負荷インピーダンスにおいて
、高周波出力電力が一定になるように前記増幅器を制御
するように構成すると、負荷特性を平坦化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる電気手術器の概略構成を示す
概略回路図、第２図は、本発明に係わる電気手術器の構成を示す回路
図、第３図は、本発明の詳細な説明するための図、第４図は
、従来の電気手術器の構成を示す回路図、第５図は、機器側の内部インピーダンスを示す図、第６図は、従来の電気手術器の負荷特性を示す図、第７図は、従来の電気手術器の構成を示す回路図である
。１０．１０ａ、１０ｂ　　・・・　電気手術器１２　・
・・　増幅器６２２４６８０２出力トランス出力部制御手段（加算器）偏差検出電圧発生装置（差動コイル）比較回路補正量調整装置比較用電圧発生装置（３次巻線）比較用インピーダンス。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高周波出力電力を増幅する増幅器と、増幅器が増
幅した高周波出力電力を更に昇圧する出力トランスと、出力トランスにより昇圧された高周波出力電力が付与さ
れる出力部と、出力部の負荷インピーダンスの変化を出力部に接触せず
に所定インピーダンスからの偏差として検出する検出器
とを備え、前記出力部を非接地状態に保持したまま所定インピーダ
ンスからの偏差を検出することを特徴とする電気手術器
。
（２）前記検出器が偏差検出電圧発生装置、比較用電圧
発生装置、及び比較用インピーダンスを有することを特
徴とする請求項（１）記載の電気手術器。
（３）前記偏差検出電圧発生装置を差動コイルにより構
成し、かつ比較用電圧発生装置を出力トランスの３次巻
線により構成したことを特徴とする請求項（２）記載の
電気手術器。
（４）前記検出器が検出する負荷インピーダンスの所定
インピーダンスからの偏差に基づき、高周波出力電力が
所定値になるように前記増幅器を制御する制御手段を設
けたことを特徴とする請求項（１）記載の電気手術器。
（５）前記制御手段が、所定の負荷インピーダンスの変
動域において、高周波出力電力が一定になるように前記
増幅器を制御することを特徴とする請求項（４）記載の
電気手術器。