JPH1033546A - トラカール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で刺入部位の生体組織への熱による
損傷を防止しつつ、トラカールの刺入力を軽減すること
ができる安全なトラカール装置を提供する。 【解決手段】外套管３と、外套管３内に挿通し、生体組
織に接して振動エネルギーを伝達する細長の内針４と、
内針４に接続されたハンドピース５と、ハンドピース５
に電力を供給して振動エネルギーを発生させる駆動装置
１と、内針４が生体組織に接する部分において、許容レ
ベル以上の振動エネルギーがこの生体組織に伝達されな
いように制御するアダプター１０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラカール装置に関
し、特に超音波振動を応用したトラカール装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、開腹手術に代わる手術方法とし
て、内視鏡を利用した低浸襲手術が行われている。この
手術は、患者に与える影響が少なく短期間で退院できる
という利点がある。

【０００３】低浸襲手術においては、内視鏡や処置具等
の器具を体内に導くガイド部材としてのトラカールが使
われる。このトラカールは、ガイド孔を有する中腔部材
としての外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿
通される内針とからなる。トラカールは例えば腹腔内に
気体を注入して腹腔を拡張させ、あるいは腹壁をつり上
げて腹腔を確保した後、トラカール外套管のガイド孔に
内針を挿通した状態で、外套管の先端から突出させた内
針の先端部から腹壁に突き刺していく。外套管まで挿入
したら外套管のみ腹壁に残して内針を抜去し、外套管の
ガイド孔に内視鏡や処置具を挿通して観察や手術を行
う。

【０００４】このようにしてトラカールは使われるが、
内針が腹壁に刺入する際の力量を軽減するために内針の
先端を極力鋭利にしたり、刃をつけたり、先端形状を工
夫するなどの改良がなされている。

【０００５】また内針の先端が腹壁を貫通した後に、内
部の臓器に傷を与えないようにするため、内針の先端を
覆い隠す工夫もなされている。一方、刺入の力量を軽減
させる他の方法として、本出願人による特開昭６１−２
６５１３６号公報は、内針を高速度で振動、例えば超音
波振動させる方法を開示している。これは、細長で穿刺
用先端を持ち、後端に振動発生手段としての超音波振動
子を接続した振動伝達部材を内針としたものである。

【０００６】医療用の超音波メスや工業用の超音波ボン
ディング装置など、超音波振動子で発生させた振動エネ
ルギーを伝達部材によって遠位の目的の部位に伝達し、
処理を行う技術は知られている。この時、振動エネルギ
ーを付与している先端の処理部位の負荷の状態、すなわ
ち処理部分の堅さや、押しつけの圧力など、振動の妨げ
または振動を吸収する度合いによって先端での振動振幅
が大きく変動する。この様な状態では、振動エネルギー
を用いた目的の処理が安定して行えないため、振動の状
態、つまり負荷の状況をフィードバックして振動子に供
給するエネルギーを調整し、安定した振動が継続維持で
きるようにする制御システムが使われる。

【０００７】例えば振動子に設けられた振動センサーか
らの信号をフィードバックさせたり、あるいは振動子が
圧電振動子の場合は、振動子に流れる電流の大きさと振
動振幅の大きさが比例関係にあるという特性を利用し
て、負荷が増加して振動振幅が小さくなりそうになった
時、振動子への印加電圧を上昇させて、すなわちエネル
ギーを調整して電流値を維持し、振動振幅を安定させる
ように制御する方法がとられる。これらの技術をトラカ
ール内針の超音波振動に応用すれば、腹壁に刺入する際
に内針先端に加わる大きな負荷に対しても超音波振動の
振幅が安定になるため軽い力で刺入可能なトラカールが
提供できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この様に内針を超音波
振動させることで、内針に接した腹壁の組織がかき分け
られて穿刺孔が形成され、次第に刺入されていく。この
ときの超音波振動振幅の大きさは、振動子の駆動制御装
置の設定によって変更することができる。例えば、内針
の振動振幅が小さいと刺入力量は十分に軽減できないた
め、術者は依然として強い挿入力で刺入しなければなら
ない。また、振動振幅が大きければ軽い力での刺入が可
能となるが、大きな振幅で超音波振動している内針と腹
壁組織とが、ある圧力以上で長い時間接していると、腹
壁組織に摩擦などの熱による損傷を与えてしまう恐れが
ある。

【０００９】更に、先に本出願人は、振動子の発熱が内
針に伝わって組織に損傷を与える影響を考慮して内針の
内部に冷却水を通して冷却する手段を開示したが、この
方法だけでは、内針が組織と接する表面部分の冷却は充
分に行えず、また冷却水を供給する装置を設けたり、還
流させるための構造が複雑になるなどの問題があった。

【００１０】本発明のトラカール装置はこのような課題
に着目してなされたものであり、その目的とするところ
は、簡単な構成で、刺入部位の生体組織への熱による損
傷を防止しつつ、トラカールの刺入力を軽減することが
できるトラカール装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るトラカール装置は、外套管と、この
外套管内に挿通され、生体組織に接して振動エネルギー
を伝達する細長の伝達部材と、この伝達部材に接続され
た振動発生手段と、この振動発生手段に電力を供給して
振動エネルギーを発生させる駆動手段と、前記伝達部材
が生体組織に接する部分において、許容レベル以上の振
動エネルギーがこの生体組織に伝達されないように制御
する制御手段とを具備する。

【００１２】すなわち、本発明に係るトラカール装置に
おいては、生体組織に接して振動エネルギーを伝達する
細長の伝達部材が外套管内に挿通され、この伝達部材に
は振動発生手段が接続され、駆動手段によってこの振動
発生手段に電力を供給して振動エネルギーを発生させ
る。このとき、前記伝達部材が生体組織に接する部分に
おいて、許容レベル以上の振動エネルギーがこの生体組
織に伝達されないように制御手段によって制御する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は本発明が適用されるト
ラカール装置の構成を示す図である。このトラカール装
置は、超音波周波数の電気エネルギーを発生する駆動手
段としての駆動装置１と、この駆動装置１にケーブル１
００を介して接続可能なトラカール組立体２と、操作者
によって操作されるスイッチ手段としてのフットスイッ
チ７とから構成され、トラカール組立体２は、外套管３
と、この外套管３内に挿通し、生体組織に接して振動エ
ネルギーを伝達する細長の伝達部材としての内針４と、
この内針４に接続されて超音波振動エネルギーを発生す
る振動発生手段としてのハンドピース５とからなる。駆
動装置１において発生された電気エネルギーはハンドピ
ース５に供給され、これによって振動エネルギーが発生
される。

【００１４】図２は、図１に示すトラカール組立体２の
詳細な構成を示す図であり、ハンドピース５は、圧電素
子８を用いた超音波振動子９を含み、超音波振動エネル
ギーを発生する。内針４は腹壁に刺入される先端部４Ａ
を持ち、その後端はハンドピース５内の超音波振動子９
に接続されて超音波振動を先端部４Ａへと伝達する。外
套管３は内針４を挿通するためのガイド孔６を有してい
る。

【００１５】以下に上記した図１、図２に示す構成の作
用を説明する。まず、駆動装置１にて、超音波周波数の
電気エネルギーを発生させ、ケーブル１００を介して、
ハンドピース５の内部の超音波振動子９に電気エネルギ
ーを伝達する。超音波振動子９は圧電素子８で受けた電
気エネルギーを機械振動エネルギーに変換して内針４を
振動させる。この振動がその先端部４Ａに伝わってガイ
ド孔６にて組み合わせた外套管３と共に、腹壁に対して
刺入力を加えることで、組織がかき分けられながら刺入
していき、腹壁を貫通する。超音波振動子９での振動の
オンオフはフットスイッチ７で操作可能である。

【００１６】図３は上記したトラカール組立体２の構成
に制御手段としてのアダプター１０を加えて組み立てる
場合の組立の様子を示しており、ハンドピース５に内針
４がネジなどで締結されて、その外側に耐熱性素材から
なるアダプター１０が装着され、さらにその外側に外套
管３が組合せられる。

【００１７】図４は組み立てた状態のトラカール組立体
２が患者の表皮１１を介して腹壁１２を貫通しようとし
ている状態を示す断面図である。上記したアダプター１
０は、内針４と外套管３との間に配置されている。アダ
プター１０の先端１０Ａは内針４の外径から外套管３の
内径まで径が連続的に変化する構成を有している。

【００１８】以下に上記した図３、図４に示す構成の作
用を説明する。まず、腹壁１２の表皮１１をメスなどで
小切開した後、トラカール組立体２を腹壁１２に刺入し
ていく。超音波振動子９にて発生した超音波振動が内針
４の先端部４Ａに伝わり、腹壁１２の組織をかき分けて
いく。さらに押し進めると、腹壁１２は径が次第に拡大
しているアダプター１０の先端１０Ａによって押し広げ
られていく。ついには内針４の先端部４Ａが腹壁を貫通
し、さらにアダプター１０の先端１０Ａによって外套管
３の外径まで押し広げられて、外套管３が腹壁１２を貫
通し、刺入が完了する。貫通するまでの過程で、超音波
振動する内針４の先端部４Ａが腹壁１２の組織に触れて
穿子孔を形成した後は超音波振動していないアダプター
１０の先端１０Ａが腹壁１２の孔を広げるため、その部
分での熱傷は発生しない。尚、アダプター１０はテフロ
ンなどの非金属素材で形成されている。また内針４の先
端部４Ａは、ある程度の鋭利な先端を持つようにするこ
とで、腹壁１２の貫通の最後にある腹膜を容易に破くこ
とが可能となる。

【００１９】上記した第１実施形態によれば、貫通する
までのプロセスで内針が生体組織に接する期間が必要最
小限となり許容レベル以上の振動エネルギーが生体組織
に伝達されないので、熱による生体組織の損傷を防止で
きる。

【００２０】図５乃至図７は上記した第１実施形態の変
形例を示す図である。図５において、トラカール組立体
２は、細長の板状の内針２０と、この内針２０が挿入可
能な内腔を持ち外套管３に挿通可能なアダプター２１を
有することを特徴とする。この変形例では図５に示すよ
うに、内針２０はその先端からアダプター２１に挿入さ
れる。

【００２１】図６において、トラカール組立体２は、先
端２２Ａが弓状に加工された板状の内針２２と、先端２
３Ａが半球状の形状であり、スリット２３Ｂを持ち、そ
のスリット２３Ｂから内針２２の先端２２Ａが僅かに突
出できるようにしたアダプター２３とを有することを特
徴とする。この変形例では図６に示すように、内針２２
の上部からアダプター２３が取り付けられる。

【００２２】図５、図６に示す構成の作用は既に説明し
た通りである。板状の内針２０および２２の先端部は先
の腹壁を貫通する最後で、腹膜を貫通するためにある程
度鋭利な先端形状を持つのが望ましい。

【００２３】図７は更なる変形例を示す図である。図７
では、アダプター２４とハンドピース５の間に伸縮する
バネ部材２５を設けてある。トラカール組立体２を腹壁
１２に押し込むと、アダプター２４が後退し、内針２６
の先端が突出して刺入が可能になる。アダプター２４に
加わる圧力が弱まると、バネ部材２５の力によってアダ
プター２４が内針２６の先端部を覆い隠すように前進す
る。この構成によって、内針２６の先端部が腹壁組織を
かき分け、刺入された後は、アダプター２４によって内
針２６が生体組織から絶縁されるため、必要以上に内針
２６が生体組織に触れることがないので熱傷を防止する
ことができる。

【００２４】以下に図８を参照して本発明の第２実施形
態を説明する。図８は図１に示す駆動装置１の内部構成
を示す図であり、超音波周波数の電気信号を発生する発
振回路３１と、かけ算回路３２と、超音波周波数の電気
信号を電力増幅するパワーアンプ３３と、増幅された電
流と電圧を検出する検出回路３４と、昇圧および絶縁の
ためのトランス３５と、検出した電流の大きさを示す信
号電圧と、電流の設定値を示す信号とを比較して、その
結果をかけ算回路３２に送る比較回路３６と、比較回路
３６に送る電流の設定値を示す信号を切り替えるスイッ
チ回路３７と、電流の設定値を示す信号を発生する基準
回路３８Ａ、３８Ｂと、検出回路３４からの電圧と電流
の大きさを示す信号を用いて負荷の大きさ、つまりイン
ピーダンスを演算する演算回路３９とを具備する。

【００２５】以下に上記した図８に示す構成の作用を説
明する。超音波振動子９（図８に図示しない）の振動振
幅は流れる電流の大きさに比例するので、この電流の大
きさを一定にするような制御をすることで、超音波振動
子９に加わる負荷の変動によらず、安定した一定の振動
振幅が得られる。そこで、検出回路３４にて検出した電
流の大きさを示す信号と、基準回路３８Ａ、Ｂで設定す
る基準となる信号とを比較回路３６で比較し、比較結果
をかけ算回路３２にフィードバックすることで、振動子
９に加える電圧の大きさを変化させながら、電流が一定
になるような定電流制御を行なう。電圧と電流の大きさ
は検出回路３４にて検出されるので、演算回路３９によ
ってわり算を行えばインピーダンスが得られる。したが
って、このインピーダンスの大きさに応じて電流の設定
値、すなわち超音波振動子９の振幅設定を大きくするた
めに基準回路３８Ａを使うか、あるいは、超音波振動子
９の振幅設定を小さくするために基準回路３８Ｂを使う
かをスイッチ回路３７で切り替えるようにする。

【００２６】上記演算によって得られたインピーダンス
の大きさは、超音波振動子９の負荷、つまりは内針４の
先端部４Ａに加わっている負荷の状態を示すので、以上
の構成によって、内針への負荷が大きい場合は振動振幅
設定が大きくなり、内針への負荷が小さい場合は振動振
幅設定が小さくなるように自動的に制御される。

【００２７】図９は上記した第２実施形態の変形例を示
す図である。この変形例では内針への圧力負荷の状態を
監視する圧力センサが超音波振動子９に組み込まれてい
るものとする。そしてこの圧力センサの出力をもとに、
判定回路４０によってスイッチ３７を切り替えるように
する。

【００２８】すなわち、内針先端に加わる圧力が大きけ
れば振動振幅の設定を大きくするために基準回路３８Ａ
を選択し、圧力が小さい場合は振動振幅の設定を小さく
するために基準回路３８Ｂを選択するようにする。この
ように構成することで、穿刺の圧力が高いときには、高
振幅を維持することで、組織を高速にかき分けてスムー
ズに刺入孔を形成し、刺入力量を軽減させて、トラカー
ル組立体を挿入することができる。

【００２９】一方、穿刺の圧力を低下させたときは振幅
を低く維持して組織への熱傷を防ぐことが可能となる。
つまり腹壁にトラカール組立体を刺入するプロセスにお
いて、高い振幅で振動している状態の内針を必要以上に
腹壁組織に密着しないように制御する。これによって腹
壁組織の熱傷を必要最小限にとどめることが可能とな
る。

【００３０】以下に図１０を参照して本発明の第３実施
形態を説明する。図１０において、図８の第２実施形態
と同じ構成要素に関しては、同じ番号を付しているので
説明は省略する。図８と異なる点は、検出回路３４にて
検出した電圧と電流の大きさを示す信号から、インピー
ダンスの大きさを示す信号を生成する演算回路４１と、
制御目標値であるインピーダンスの大きさを示す信号を
生成する基準回路４２と、演算回路４１と基準回路４２
の信号を比較してその結果を出力する比較回路４３と、
この比較回路４３の出力信号によって超音波振動子９に
流す電流値の大きさを設定するための信号を連続的に生
成する生成回路４４とを具備することである。

【００３１】以下に上記した図１０に示す構成の作用を
説明する。比較回路３６、かけ算回路３２、検出回路３
４を含むフィードバック回路によって、超音波振動子９
に流れる電流は、生成回路４４で示される電流の値に制
御される。すなわち定電流制御が行われる。

【００３２】ここで、生成回路４４は連続的に電流の値
を変化させることができるが、この変化は次のように決
められる。すなわち検出回路３４からの信号を演算回路
４１によって演算することで、インピーダンスの大きさ
が求められる。この値は内針の先端に加わっている負荷
状態を示すので、この値が略一定になるように、目標の
基準信号４２と比較して基準回路４４にフィードバック
をかける定インピーダンス制御を行なう。

【００３３】このような構成によって内針への負荷が重
くなりそうなときには、振幅設定値が大きくなるように
働いて生体組織をかき分ける能力が大きくなり、内針へ
の負荷が軽くなる方向に動く。一方、負荷が軽くなりそ
うなときは、振幅設定値を下げる方向に制御が働いて、
内針の振幅が必要十分な値まで低下することになる。

【００３４】図１１は上記した第３実施形態の変形例を
示す図である。この変形例では、内針への圧力負荷の状
態を検出する圧力センサが超音波振動子９に組み込まれ
ているものとする。そしてこの圧力センサの出力を図１
１に示す演算回路４５によって圧力の大きさを示す信号
に変換し、変換出力を比較回路４３のフィードバック信
号として基準回路４４の値を変化させる。このような構
成により、内針先端の圧力が略一定になるように振幅設
定値が連続的に変化される定圧力制御が行われる。

【００３５】以上の構成によれば、穿刺時の刺入力に応
じて最適な振動振幅値になるので、生体組織の熱傷の発
生を防ぎつつスムースな刺入が可能な超音波トラカール
を提供することができる。つまり、トラカール組立体の
先端に加わる圧力の大きさによって、先端の振動振幅が
リアルタイムに変化し、これによって刺入の圧力が小さ
いときは、振幅が小さいので必要以上の摩擦熱の発生を
防ぐことができ、術者がトラカールを刺入しようとして
刺入力を加えているときには高振幅で振動するので、ス
ムースな刺入が可能となる。

【００３６】以下に図１２を参照して本発明の第４実施
例を説明する。前記した図８に示す構成と同じ構成要素
は同じ番号を付したので説明は省略する。図８の構成と
異なる点は、検出回路３４にて電流と電圧を検出した際
の位相情報をもとに、それらの位相差が０度になるよう
に出力周波数を制御するＰＬＬ回路１４５と、定電流制
御回路への電流の設定値を出力するＤ／Ａコンバータ４
６と、電圧の大きさを示す信号を取り込むＡ／Ｄコンバ
ータ４７と、全体を制御するマイクロプロセッサユニッ
ト（ＭＰＵ）４８と、操作者が設定値を入力したり、装
置の状態を表示したりするパネル４９と、表音用のスピ
ーカ５０とを有する点が異なる。

【００３７】以下に上記した図１２の構成の作用を説明
する。フットスイッチ（Ｆ．Ｓ．Ｗ）７が操作されると
動作が開始される。マイクロプロセッサユニット４８
は、ある値の電流設定値で振動子を駆動するようにＤ／
Ａコンバータ４６にデータを送り、その値で定電流制御
回路により安定した振幅で振動を開始する。このときＰ
ＬＬ回路１４５の働きによって供給する周波数が振動子
の最も効率的に振動する共振周波数と合致するように、
電流と電圧の位相差が０となるような周波数を発生させ
る共振点追尾動作を行う。

【００３８】内針に負荷が加わってインピーダンスが上
昇すると、電流値を一定に維持すべく定電流制御回路が
働くので、印加する電圧が上昇する。この様子をＡ／Ｄ
コンバータ４７で監視しておく。

【００３９】マイクロプロセッサユニット４８は、イン
ピーダンスが上昇したことを知って設定電流値を上昇さ
せるため、Ｄ／Ａコンバータ４６へのデータを更新す
る。もし負荷が低下して電圧値が下降した場合はＡ／Ｄ
コンバータ４７がこれを検出して、マイクロプロセッサ
ユニット４８は、振幅を低下させるために、Ｄ／Ａコン
バータ４６へのデータの値を低下させる。

【００４０】この様にして、内針への負荷の状況に応じ
て振幅設定値を自動的に変化させるが、その際にマイク
ロプロセッサユニット４８の中で判断された負荷の大き
さに合わせて、スピーカ５０からその変化に対応して変
調をかけた表音を出力したり、表示パネル４９に負荷の
大きさに合わせて変化する表示を行ったりすることで、
負荷状態を操作者に知らしめることが可能となる。

【００４１】尚、超音波振動は、フットスイッチ７の操
作をやめれば直ちに停止する。上記した第４実施形態に
よれば、負荷の状況に応じた超音波振動の振幅が得られ
るとともに、操作者に告知することで、操作者のコント
ロール下でより安全確実な刺入が可能となる。尚、マイ
クロプロセッサユニット４８の中での演算方法は、イン
ピーダンスが略一定になるよう高速演算してもよいし、
または予めメモリーマップを作成しておいて、Ａ／Ｄコ
ンバータ４７およびＤ／Ａコンバータ４６のデータから
制御の値を設定するような制御の仕方にしてもよい。

【００４２】図１３は本発明の第５実施形態の構成を示
す図である。５１は動力補助付きの内針システムであ
り、５１Ａは振動する内針である。内針５１Ａは既存の
トラカールの外套管（図１３には示さず）に挿入して使
用される。内針システム５１の内部には超音波振動子５
２と、駆動回路５３と、充電式電源５４とが設けられて
いる。内針システム５１には充電用の充電装置５５が接
続されており、この充電装置５５によって充電式電源５
４にエネルギーを蓄積しておく。

【００４３】内針５１Ａを外套管に挿入して腹壁に押し
当てると、負荷が上昇するので、超音波振動子５２の振
幅を上昇させるように駆動回路５３が働き、腹壁に刺入
される。貫通したら内針５１Ａを抜いて外套管を残して
利用する。再び別の外套管に内針５１Ａを挿入して刺入
操作を行う。

【００４４】刺入操作をしていない間は、内針５１Ａへ
の負荷が小さいので、駆動回路５３はそれに応じて振動
子の振幅設定を小さくしてあるので、安全である。また
充電式電源５４のエネルギーがなくなったら、充電を行
うことで、繰り返し使うことが可能である。充電式電源
５４の代わりに他の方式の電池を用いてもよい。

【００４５】つまり内針５１Ａの先端に加わる負荷によ
って、常に動作している駆動回路５３は内針５１Ａを振
動させる振幅の大きさを変化させる。この様に構成して
おけば、内針５１Ａの駆動をオンオフをするスイッチ機
構などは不要となり、内針単位で構成させることが可能
となる。内針５１Ａの先端に負荷が加わっていない間
は、内針システム５１の振動が大きくないので、生体組
織がそれに触れても火傷などの心配はない。

【００４６】以下に図１４を参照して本発明の第６実施
形態を説明する。第６実施形態では、図１４（ａ）に示
すように、内針６０の先端部６０Ａが円錐形を有してい
るとともに、その円錐面には溝６０Ｂが設けられている
ことを特徴とする。図１４（ｂ）は先端部６０Ａ側から
見た図である。また、図１４（ｃ）は他の形状の円錐形
を有する先端部６１Ａを有する内針６１を示しており、
溝６１Ｂを有している。図１４（ｄ）は先端部６１Ａ側
から見た図であり、菊状の形状を有する。

【００４７】本実施形態ではこの様に先端部６０Ａ、６
１Ａを円錐形にするとともに、その円錐面に溝６０Ｂ、
６１Ｂを設けたため、生体組織と接触する面積が少なく
なる。これによって、生体組織が円錐形の最大外径まで
押し広げられて穿刺孔が形成されるが、この穿刺孔が形
成される間の生体組織との接触面は少なくなるので、摩
擦による熱傷の可能性が低く押さえられる。

【００４８】以下に図１５を参照して本発明の第７実施
形態を説明する。図１５は超音波振動の振幅の様子を示
す図であり、第７実施形態では、図１５（ａ）に示すよ
うに一定期間は振動せず（７０Ａ）、その後、短時間だ
け振動し（７０Ｂ）、再び一定期間振動しない、という
動作を繰り返すように内針を振動させる。あるいは図１
５（ｂ）に示すように、低いアイドリング状態の振幅で
内針を継続して振動させ（７１Ａ）、その後、高い振幅
のパルス状態で振動させ（７１Ｂ）、その後再び、低い
アイドリング状態で振動させる。

【００４９】このような動作を周期的に繰り返すような
駆動方法をとることにより、超音波振動する内針が生体
組織に接している間、断続的な振動となることで、摩擦
による内針先端と生体組織との間での発熱は短期間だけ
に留まる。また振動とその次の振動との間に休止期間が
あるので、その間の期間で発熱は低下する。これによっ
て生体組織の熱傷の発生を防ぐことが可能となる。尚、
この駆動方法は、前述の実施形態における定振幅制御回
路の振幅設定信号を断続的に内針に与えることによって
実現できる。

【００５０】なお、上記の実施形態には以下の構成を有
する発明が含まれている。 １．外套管と、この外套管内に挿通され、生体組織に接
して振動エネルギーを伝達する細長の伝達部材と、この
伝達部材に接続された振動発生手段と、この振動発生手
段に電力を供給して振動エネルギーを発生させる駆動手
段と、前記伝達部材が生体組織に接する部分において、
許容レベル以上の振動エネルギーがこの生体組織に伝達
されないように制御する制御手段と、を具備することを
特徴とするトラカール装置。 １−１．前記制御手段は、前記外套管と振動する前記伝
達部材との間に配置され、前記伝達部材の外径から前記
外套管の内径まで連続的に変化する先端を持ち、かつ耐
熱素材によって構成されたアダプターである構成１に記
載のトラカール装置。 （作用）振動する伝達部材によって生体組織がかき分け
られ腹壁に穿刺孔が形成され、この穿刺孔をガイドにし
て径が連続的に大きくなるアダプターによって押し広げ
られ、さらに押し込むことで外套管が腹壁を貫通する。 （効果）貫通するまでのプロセスで内針が生体組織に接
する期間が必要最小限となるので、熱による生体組織の
損傷を防止できる。 １−２．前記制御手段は、前記伝達部材を定振幅で駆動
する定振幅駆動手段と、前記伝達部材への負荷が大きく
なったときに前記定振幅の振幅値が自動的に大きくな
り、前記伝達部材への負荷が小さくなったときに前記定
振幅の振幅値が自動的に小さくなるように設定する設定
手段とを具備する構成１に記載のトラカール装置。 １−３．前記制御手段は、前記伝達部材を定振幅で駆動
する定振幅駆動手段と、前記伝達部材への圧力負荷が略
一定になるように前記定振幅の振幅値を任意の最小値か
ら最大値まで連続的に変化させる可変手段とを具備する
構成１に記載のトラカール装置。 （作用）振動する伝達部材によって生体組織がかき分け
られた腹壁に穿刺孔が形成され、この穿刺孔をガイドに
して押し込むことで外套管が腹壁を貫通する。貫通する
までのプロセスの中で操作者が強い押圧力を加えている
間は大きい振動振幅を発生し、押圧力が低下したときは
振動振幅が低減する。 （効果）大きい振幅で振動している伝達部材が不必要に
腹壁に接触しないので、熱による生体組織の損傷を防止
することができる。 １−４．前記制御手段は、前記伝達部材を定振幅で駆動
する定振幅駆動手段と、負荷状況を表示及び告知する手
段と、前記伝達部材の振動のオンオフを操作可能なスイ
ッチ手段とを具備する構成１に記載のトラカール装置。 （作用）振動する前記伝達部材によって生体組織がかき
分けられ腹壁に穿刺孔が形成され、この穿刺孔をガイド
にして押し込むことで外套管が腹壁を貫通する。貫通す
るまでのプロセスの中で操作者が加えている押圧力に従
った表示または告知がなされる。 （効果）適切な刺入力と刺入スピードによる操作を操作
者に対して促すことができる。 ２．生体組織に接して振動エネルギーを伝達する細長の
伝達部材と、この伝達部材に接続された振動発生手段
と、この振動発生手段に電力を供給して振動エネルギー
を発生させる駆動手段と、前記伝達部材が生体組織に接
する部分において、許容レベル以上の振動エネルギーが
この生体組織に伝達されないように制御する制御手段
と、を具備する穿刺針。 ２−１．前記伝達手段の先端が略円錐形であり、この円
錐の表面に接触面積を減少させるような溝が構成されて
いる構成２に記載の穿刺針。 （作用）穿刺針の先端と生体組織とが接触する面積を少
なくなる。 （効果）組織と穿刺針との間で密着している部分におけ
る摩擦熱の発生が抑制されるので、熱による生体組織の
損傷を防止できる。 ３．外套管と、この外套管に挿通し、生体組織に接して
振動エネルギーを伝達する細長の伝達部材と、この伝達
部材に接続される振動発生手段と、この振動発生手段に
電力を供給して振動エネルギーを発生させる駆動手段
と、を具備し、前記伝達部材に与える振動を小さな繰り
返し周期のパルス的な振動とすることを特徴とするトラ
カール装置。 （作用）生体組織に接している伝達部材の超音波振動が
断続的になる。 （効果）生体組織に接している部分の摩擦による発熱が
必要最小限に抑制されるので、熱による生体組織の損傷
を防止できる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で、刺入部
位の生体組織への熱による損傷を防止しつつ、トラカー
ルの刺入力を軽減することができるので、より安全なト
ラカール装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるトラカール装置の構成を示
す図である。

【図２】図１に示すトラカール組立体の詳細な構成を示
す図である。

【図３】本発明の第１実施形態において、アダプターを
加えたトラカール組立体の組立の様子を示す図である。

【図４】トラカール組立体が患者の表皮を介して腹壁を
貫通した状態を示す断面図である。

【図５】本発明の第１実施形態の変形例を示す図であ
る。

【図６】本発明の第１実施形態の他の変形例を示す図で
ある。

【図７】本発明の第１実施形態のさらに他の変形例を示
す図である。

【図８】本発明の第２実施形態の構成を示す図である。

【図９】本発明の第２実施形態の変形例を示す図であ
る。

【図１０】本発明の第３実施形態の構成を示す図であ
る。

【図１１】本発明の第３実施形態の変形例を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第４実施形態の構成を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第５実施形態の構成を示す図であ
る。

【図１４】本発明の第６実施形態の構成を示す図であ
る。

【図１５】本発明の第７実施形態の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…駆動装置、２…トラカール組立体、３…外套管、４
…内針、５…ハンドピース、６…ガイド孔、７…フット
スイッチ、８…圧電素子、９…超音波振動子、１０…ア
ダプター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五反田 正一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外套管と、 この外套管内に挿通され、生体組織に接して振動エネル
   ギーを伝達する細長の伝達部材と、 この伝達部材に接続された振動発生手段と、 この振動発生手段に電力を供給して振動エネルギーを発
   生させる駆動手段と、 前記伝達部材が生体組織に接する部分において、許容レ
   ベル以上の振動エネルギーがこの生体組織に伝達されな
   いように制御する制御手段と、 を具備することを特徴とするトラカール装置。