JPH1024048A - 感圧機構付き外科用ハンドピース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気外科手術時における操作性を向上させた
外科用ハンドピースを提供すること。 【解決手段】 電気外科装置本体と電気的に接続され、
生体組織に電気外科処置を施すための作用部と該作用部
を支持する把持部とからなる本発明の感圧機構付き外科
用ハンドピースは、前記把持部の少なくとも一部におい
て、外部から加圧可能に感圧部材２４が装備されてお
り、前記感圧部材２４に外部から圧が加えられた際に、
その圧力を電気信号に変換し、該信号を前記電気外科装
置本体に出力する圧力検出手段を有していることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の電気外科用
装置に接続して用いられる外科用ハンドピースに関し、
詳しくは、圧力を検出信号に変換して電気外科用装置本
体に出力し得る外科用ハンドピースに関する。

【０００２】

【従来の技術】生体組織に高周波電気エネルギーを付与
して、患部の切開、凝固止血、組織溶接等の外科的処置
を施すいわゆる電気外科療法が普及している。このよう
な電気外科療法に用いられる電気外科装置は、典型的に
は図６に示すように、患部に高周波で比較的高出力の電
気エネルギーを付与するための外科用ハンドピース１０
０と、患部に電気外科的処置を施すための高周波高圧電
力（以下、「作用電力」という。）を当該ハンドピース
に供給するための高周波高圧電源を備えた電気外科装置
本体１とから構成されている。

【０００３】この外科用ハンドピースは、図６に示すよ
うに、用途に応じてプラズマ発生用電極（プラズマ化ガ
ス噴射装置）や、あるいはブレード電極（電気メス装
置）、集光レンズ（レーザメス装置）等を装備し、生体
組織に種々の電気外科処置を施すための作用部１３０
と、当該作用部１３０を支持するための把持部１２０と
から構成されている。従来、この把持部１２０には、押
しボタン式のスイッチ１２５が内蔵されており、当該ハ
ンドピース１００の使用者は、電気外科手術の最中に当
該スイッチ１２５を指で操作することによって、電気外
科装置本体１からハンドピース作用部１３０への作用電
力出力のオン／オフ制御や出力値の増減を行なってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな押しボタン式スイッチ機構を有する従来の外科用ハ
ンドピースにおいては上記ボタン式スイッチを指で操作
しなくてはならないため、ハンドピース使用者は電気外
科手術の最中に頻繁にハンドピースを持ち直さなければ
ならず、都合のよいものではなかった。

【０００５】本発明は、外科用ハンドピースにおける上
記従来の課題を解決するものであり、その目的とすると
ころは、電気外科手術時における操作性を向上させた外
科用ハンドピースを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明においては、電気外科装置本体と電気
的に接続され、生体組織に電気外科処置を施すための作
用部と該作用部を支持する把持部とからなる外科用ハン
ドピースであって、その把持部の少なくとも一部におい
て外部から加圧可能に感圧部材が装備されており、そし
て、この感圧部材に外部から圧が加えられた際に、その
圧力を電気信号に変換し、当該信号を上記電気外科装置
本体に出力する圧力検出手段を有していることを特徴と
する感圧機構付き外科用ハンドピース（以下、「本発明
のハンドピース」という。）を提供する。本明細書にお
いて「感圧部材」とは、加えられた圧力を当該部材の電
位差若しくは電気的抵抗の変化に変換し得る部材の総称
であり、典型的には圧電性物質を包含するがこれらに限
定されない。

【０００７】本発明のハンドピースにおいては、上記把
持部における感圧部材装着部位をハンドピース外部から
加圧した際、その圧力を圧力検出信号（電気信号）に変
換することができ、さらに当該圧力検出信号を所定の制
御信号として電気外科装置本体に出力することができ
る。従って、本発明のハンドピースによれば、使用者は
ハンドピースを把持したまま適当な指先で上記感圧部材
装着部位を押すことによって、押しボタン式スイッチ機
構を設けた上記従来の外科用ハンドピースにおけるよう
な煩雑な手指の移動およびハンドピースの持ち直しを行
なうことなく電気外科手術中にハンドピースの種々の作
動を制御することが可能となる。

【０００８】本発明のハンドピースの好ましい一態様
は、上記加圧部材が圧電材料を含有する圧電素子で構成
されており、その圧電素子に圧を加えることによって、
当該素子の圧電効果に基づく電気信号が電気外科装置本
体に出力されることを特徴とする。ここで「圧電材料」
とは、圧電効果（即ち、外力による応力に対応して電気
分極を生じ電圧を発生すること）の認められる圧電性物
質を指す総称であり、「圧電素子」とは当該圧電材料を
含有し、当該圧電材料の加圧による歪みを電界の変化に
変換し得る圧電性素子をいう。

【０００９】本態様のハンドピースにおいては、上記圧
電材料に加える圧力の強さに応じて当該圧電材料に生じ
る圧電効果の度合が異なり発生電圧値が変動する。従っ
て、本態様のハンドピースによれば、外部から上記圧電
素子に加える圧力を加減することによって上記電気外科
装置本体に出力する圧力検出信号のレベル値を異ならせ
ることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のハンドピースの好
適な一実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形
態にかかる本発明のハンドピース（以下、「本ハンドピ
ース」と略称する。）は、上述の図６に示した従来の外
科用ハンドピース１００の押しボタン式機構の代わりに
上記感圧機構を備えたものである。以下、詳細に説明す
る。

【００１１】図１は本ハンドピース１０の外観を示す斜
視図である。本ハンドピース１０は、生体組織（患部）
にプラズマ化されたガスを照射するために構築されたも
のであり、電極３２およびガス管３５（図２参照）を備
えた作用部３０と、当該作用部３０を支持する把持部２
０とで構成されている。本ハンドピース１０は、ケーブ
ル２１およびコネクタ２２を介して電気外科装置本体１
の電源ユニット１ａと電気的に接続されており、さらに
プラズマ化用ガスを供給するためのチューブ３３が当該
電気外科装置本体１のガス供給用ユニット１ｂのガス送
出ポンプ２に接続されている。

【００１２】図２は、図１における本ハンドピース１０
の前部を示した縦断面図である。本ハンドピース１０の
先端には、上記ケーブル２１に接続された針状電極３２
と、上記チューブ３３に連通しており電気外科装置本体
１のガス供給ユニット１ｂからガス（例えば、アルゴン
(Ar)）を導入するガス管３５と、それらの周囲を被う絶
縁パイプ３６とが備えられている。そして、上記ケーブ
ル２１を介して上記電源ユニット１ａから針状電極３２
に高周波高電圧を印加することによって、当該電極３２
と当該電極３２の対極となる電気外科装置本体１に別途
接続されている対極板３７（図３参照）との間に放電が
生じ、これによって本ハンドピース１０先端部のガス噴
射口３１から噴出されるガス（Ar等）がプラズマ化され
る。従って、上記対極板３７を貼り付けた生体の患部
（傷口、切開部等）付近に本ハンドピース１０を近づけ
て上記プラズマ化ガスを患部に照射することによって当
該患部の電気外科的処理を行うことができる。

【００１３】一方、図３に模式的に示すように、電気外
科装置本体１内部には高周波アンプや昇圧トランスを備
えた高周波高圧電源部５の他に本電気外科装置の動作を
制御するための制御部４が設けられており、当該電気外
科装置本体１の操作パネル３（図１参照）に設置された
作用電力値設定ノブ７やポンプ圧力調節ノブ８等から入
力した操作信号に基づいて、高周波高圧電源部５から本
ハンドピース１０に供給する電力出力値やガス送出ポン
プ２のガス供給流量を制御している。

【００１４】次に、本発明の圧力検出手段を具体化した
本ハンドピース１０に設けられた感圧機構について説明
する。図１および図２に示すように、本ハンドピース１
０の把持部２０を形成するハウジング部材２３の一部分
（好ましくは、使用者が本ハンドピース１０を片手で把
持した場合にその指先が接触し得る部位を含む。）にお
いて、弾性を有する絶縁性シリコーンゴム２５が本ハン
ドピース１０の把持部２０を包囲するように当該ハウジ
ング部材２３に嵌め込まれている。そして、このシリコ
ーンゴム２５の内側には薄膜状の圧電素子２４が装着さ
れており、さらに当該圧電素子２４は、図３に模式的に
示すように、抵抗素子や昇圧手段を備える中継部９を介
して電気外科装置本体の制御部４に電気的に接続されて
いる。この結果、本ハンドピース１０を把持した使用者
が上記シリコーンゴム２５を指先で押さえた（図２の矢
印参照）場合、その圧力は上記圧電素子２４の表面に及
び、当該圧電素子２４の圧電効果による電圧を生じさせ
る。そして、この発生電圧に基づく電荷の流れは圧力検
出信号として上記制御部４に出力されることとなる。

【００１５】以上のとおり、本ハンドピース１０によれ
ば、外部から加えた圧力を電気信号に変換して電気外科
装置本体１の制御部４に入力することができるので、本
ハンドピース１０の使用者は、上記従来の外科用ハンド
ピース１００（図６）におけるような煩わしい手指の持
ち直しを行なうことなく、本ハンドピース１０を把持し
たまま適当な指先で上記シリコーンゴム２５を押さえる
（加圧する）操作のみによって本ハンドピース１０の種
々の作動（例えば、作用電力の本ハンドピース１０への
出力のオン／オフ切り換えや当該出力値の増減等）を制
御することが可能となる。

【００１６】次に、本ハンドピース１０を電気外科装置
本体１に接続して用いる場合の作用電力のオン／オフ制
御の一具体例を説明する。図４は、上記制御部４の構成
を示すブロック図であって、本発明を実施するために必
要な最小限の構成を示している。このため、上記操作パ
ネル３からの操作信号に基づく本電気外科装置の作動制
御については説明を省略する。

【００１７】上記制御部４は典型的にはＣＰＵ（プロセ
ッサ）４１を中心としてＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、入力
処理回路４４、出力処理回路４５、およびガス流量制御
回路４６から構成されている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４
２に格納された所定の制御プログラムに従って、本電気
外科装置本体１の全体を制御する。なお、上記制御プロ
グラムには、本ハンドピース１０の上記感圧機構による
本ハンドピース１０への電力出力あるいはガス送出ポン
プ２のオン／オフを制御するプログラムが包含されてい
る。また、ＲＡＭ４３には上記制御プログラムにおいて
処理すべき入出力信号が一時的に格納される。入力処理
回路４４は、本ハンドピース１０から送られてきた圧力
検出信号を受けて、制御部４内で処理可能なデータ形式
に変換し、バス４９を介してＣＰＵ４１またはＲＡＭ４
３に転送する。出力処理回路４５は、ＣＰＵ４１からバ
ス４９を介して送られた出力制御データに従って、高周
波高圧電源部５から本ハンドピース１０作用部へ作用電
力を供給するための回路である。ガス流量制御回路４６
は、ＣＰＵ４１からバス４９を介して送られたガス流量
制御データに従って、ガス送出ポンプ２の圧力の増減を
制御するための回路である。

【００１８】次に、本ハンドピース１０の感圧機構に基
づく作用電力のオン／オフ制御および出力値の調節の処
理手順についてフローチャート（図５）を参照しつつ説
明する。図５に示す処理手順は、いずれも図４に示すＲ
ＯＭ４２に格納された制御プログラムをＣＰＵ４１が実
行することによって実現される。また、これらの処理手
順は、ごく短い一定期間（例えば、１ミリ秒）ごとに実
行される。以下、図５に示す各処理手順に沿って具体的
に説明する。

【００１９】本ハンドピース１０に装備された上記圧電
素子２４に圧力が加えられると当該圧力に応じた圧電効
果に基づく圧力検出信号（発生電圧）が送信され、制御
部４において検知される（ステップＳ１）。次いで、検
知された発生電圧の値が、所定の電圧値（例えば５０ｍ
Ｖ：以下、「しきい値」という。）を越えるか否かを判
別し（ステップＳ２）、越えた場合は出力値設定処理
（ステップＳ３）を行なう。具体的には、発生電圧とし
きい値との差に基づき、本ハンドピース１０に出力する
作用電力の出力値を決定する。そして、本処理で決定さ
れた設定値に基づいて作用電力を本ハンドピース１０に
出力する（ステップＳ４）。出力処理後、引き続き発生
電圧のモニタリングを行い、発生電圧の変動を検知する
（ステップＳ５）。このとき、上記しきい値より大きい
値が継続して検出される場合は、上記ステップＳ３およ
びステップＳ４を繰り返し、その発生電圧に応じて作用
電力の出力レベルを調節する。一方、上記ステップＳ５
において発生電圧が上記しきい値以下であるか若しくは
出力電圧が検出されなくなった場合は、上記ステップＳ
４における作用電力出力を継続しつつ、さらに発生電圧
のモニタリングを継続する（ステップＳ６）。ここで、
再度発生電圧がしきい値を越えたことが判別された場合
は、このことに基づいて作用電力の出力を停止する（ス
テップＳ７）。

【００２０】すなわち、上記ステップＳ１〜ステップＳ
７が実行されることによって、本ハンドピース１０の使
用者は、本ハンドピース１０に装備された圧電素子２４
に一定の圧（すなわち、上記しきい値を越える発生電圧
が得られる圧力）を加えることによって、作用電力の本
ハンドピース１０への供給を開始することができ、さら
に当該加圧の程度を異ならせることによって当該作用電
力の出力値を変更することができる（上記ステップＳ１
〜ステップＳ５）。このとき使用者は、本ハンドピース
１０の使用中に上記加圧操作を間断なく続ける必要はな
く、加圧操作停止後も作用電力の供給は継続する（ステ
ップＳ６のループ）。そして、再度、一定の圧を加える
ことによって、作用電力の供給を停止することができる
（ステップＳ６〜ステップＳ７）。

【００２１】以上、圧電素子を把持部に装備した本発明
のハンドピースの好適な一実施形態を説明したが、本発
明のハンドピースは、把持部の少なくとも一部において
外部から加圧可能に上記感圧部材が装備されており、か
つ、上述の圧力検出手段を有しておればよく、図面を参
照しつつ説明した上述のハンドピースに限定されるもの
ではない。例えば、上述の実施形態と同様の手段によっ
て、圧電材料の材質および／または含有量の異なる複数
の圧電素子を上記把持部に装備しておいてもよい。この
態様のハンドピースによれば、圧電材料の材質および／
または含有量の違いによって圧電効果の度合が変動し得
るため、当該圧電素子を装着した把持部の加圧する部分
に応じて単位圧力当たりの発生電圧値を異ならせること
が可能となる。

【００２２】また、上述の実施形態においては、上記感
圧部材の好例として薄膜状の圧電素子を適用している
が、これに限定されるものではなく、例えば上記ハウジ
ング部材の形状変更あるいは制御回路の変更に応じて、
種々の形状の圧電素子やその他の感圧部材（例えば、感
圧導電ゴムや圧電抵抗素子等）が適用され得る。さらに
また、図５に示したフローチャートは、本発明の感圧機
構を利用した作用電力制御手段の一例に過ぎず、上記Ｒ
ＯＭに格納する制御プログラムの変更に応じて種々の制
御手段をとり得る。これらは、本明細書および図面にお
ける開示情報に基づく当業者の設計事項にすぎないもの
であり、本発明を逸脱するものではない。

【００２３】

【発明の効果】本発明のハンドピースによれば、把持部
における上記感圧部材装着部位を外部から指先で加圧す
ることによって、その圧力を電気信号に変換して電気外
科装置に出力することができる。従って、本発明のハン
ドピースによれば、上記従来の外科用ハンドピースにお
けるような煩雑な手指の移動およびハンドピースの持ち
直しを行なうことなく、使用者はハンドピースを把持し
たまま、指先で上記感圧部材装着部位を押すことによっ
て、電気外科手術中にハンドピースの種々の作動を制御
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における外科用ハンドピー
スの外観を示した斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態における外科用ハンドピー
ス前部の主要部を示した縦断面図である。

【図３】本発明の一実施形態における構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明の一実施形態における電気外科装置制御
部の構成を示すブロック図である。

【図５】本発明のハンドピースの制御の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図６】電気外科装置に接続された外科用ハンドピース
従来品の外観を示した斜視図である。

【符号の説明】

１ 電気外科装置本体 ４ 制御部 １０、１００ ハンドピース ２０、１２０ 把持部 ３０、１３０ 作用部 ２３ ハウジング部材 ２４ 圧電素子 ２５ シリコーンゴム ３２ 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 照幸 愛知県尾西市北今字定納28番地 株式会社 メックス内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気外科装置本体と電気的に接続され、
   生体組織に電気外科処置を施すための作用部と該作用部
   を支持する把持部とからなる外科用ハンドピースであっ
   て、 前記把持部の少なくとも一部において、外部から加圧可
   能に感圧部材が装備されており、 前記感圧部材に外部から圧が加えられた際に、その圧力
   を電気信号に変換し、該信号を前記電気外科装置本体に
   出力する圧力検出手段を有していることを特徴とする感
   圧機構付き外科用ハンドピース。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の外科用ハンドピースに
   おいて、 前記加圧部材が圧電材料を含有する圧電素子で構成され
   ており、その圧電素子に圧を加えることによって、該素
   子の圧電効果に基づく電気信号が前記電気外科装置本体
   に出力されることを特徴とする感圧機構付き外科用ハン
   ドピース。