JP2005160735A - 医療機器用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】副パラメータの設定値を使用者の任意に変更する場合、主パラメータの設定値に応じて自動的に行うことのできる医療機器用制御装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置１は、該超音波手術装置１全体を制御する制御部２を有し、この制御部２は、記憶部５に記憶された、超音波振動の出力値に応じて常に安全な冷却水量を得るマップ（特性）に基づき各種機器を制御する。ここで、使用者の設定変更の要求があった場合には、制御部２はこの要求に合わせて安全な下限値Ｌ１より多い範囲において、この下限値Ｌ１に基づく冷却水量−発振出力とのマップをユーザ任意設定値Ｕ１に基づく冷却水量−発振出力とのマップに自動的に設定変更するように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、医療機器の各種動作を制御可能な医療機器用制御装置に係り、特に、副パラメータの設定値を使用者が任意で変更する場合、主パラメータの設定に応じて自動的に行うことができる医療機器用制御装置に関する。

従来、使用者が設定可能な主パラメータの設定値に基づいて、副パラメータが予め規定されたマップに基づき設定される医療機器が一般的に使用されている。
例えば、特開平４−３６１７４３号公報に示す従来の超音波手術装置では、安全上プロープの冷却のために超音波振動の発振出力に応じて必要な送水量を確保しなくてはならないため、主パラメータである超音波振動子の発振出力設定に基づいて、副パラメータである送水量が予め規定されているマップに基づき設定されるようになっており、このような制御方法は一般的である。
さらに、前記従来の超音波手術装置では、送水量は超音波振動の発振出力に対して１対１となるように自動設定されるが、その設定値は必要最低限の値に設定され、使用者の要求に応じてさらに増量することが可能になっているものもある。
特開平４−３６１７４３号公報

医療機器としての超音波手術装置では、上述したように安全上プロープの冷却のために超音波振動の発振出力に応じて必要な送水量を確保しなくてはならない。このため、主パラメータである前記超音波振動の発振出力は、使用者によって任意に設定可能ではあるが、この発信出力設定に基づき自動的に設定される副パラメータの送水量設定値を、安全上問題の無い範囲であったとしても、必要に応じて自動設定から可変して設定する必要が生じる場合がある。
このような場合、前記特開平４−３６１７４３号公報に示す従来の超音波手術装置では、その都度、使用者が手動で前記副パラメータの送水量設定値を設定する必要があり、面倒であった。

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、副パラメータの設定値を使用者の任意に変更する場合、主パラメータの設定値に応じて自動的に行うことのできる医療機器用制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明の医療機器用制御装置は、使用者が設定可能な少なくとも１つ以上の主パラメータと、この主パラメータの設定値に基づいて、予め設定されている特性の設定値に可変される少なくとも１つ以上の副パラメータとによって医療機器を動作させる制御手段を有する医療機器用制御装置において、前記制御手段は、使用者の要求に応じて、前記副パラメータの特性自体を、予め規定されている所定範囲において自動的に変更し設定することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明の医療機器用制御装置は、請求項１に記載の医療機器用制御装置において、前記特性を少なくとも１つ以上記憶する記憶手段を有し、この記憶手段は、前記制御手段によって必要に応じて前記特性の読み出しが可能であることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明の医療機器用制御装置は、請求項１または請求項２に記載の医療機器用制御装置において、前記制御手段は、前記副パラメータの特性の予め規定されている所定範囲の上限値または下限値の少なくとも１つ以上を、前記主パラメータの設定値に連動して変更し設定することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明の医療機器用制御装置は、請求項２または請求項３に記載の医療機器用制御装置において、前記記憶手段は、前記医療機器用制御装置内部に着脱自在、または外部に設けられていることを特徴とするものである。

本発明の医療機器用制御装置は、副パラメータの設定値を使用者の任意に変更する場合、主パラメータの設定値に応じて自動的に行うことのできるといった利点がある。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１乃至図３は本発明の医療機器用制御装置の第１実施例を示し、図１は医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置の全体構成を示す構成図、図２は図１の記憶部に記憶された送水量下限値の冷却水−発振出力との特性を示すグラフ、図３は本実施例の制御動作を説明するもので、図１の記憶部に記憶されたユーザ任意設定値の冷却水−発振出力との特性を示すグラフである。

図１に示すように、本発明の医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置１は、この超音波手術装置１全体の各種動作を制御する制御手段としての制御部２と、使用者が前記超音波手術装置１の各種設定を行うための操作部３と、前記超音波手術装置１内の各種機器の動作情報及び設定情報を表示するモニタなどの表示部４と、前記各種機器の設定情報や本実施例の制御動作を実行するのに必要な設定情報等の特性（マップ）を格納した記憶部５と、送水ポンプ７を駆動する送水回路６と、冷却ボトル８からハンドピース９に冷却水を送水する送水ポンプ７と、冷却水を収容した冷却ボトル８と、使用者が把持する、超音波振動子を内蔵したハンドピース９と、余剰の冷却水や処置した生体組織を回収するための吸引ボトル１０と、この吸引ボトル１０に吸引力を加えるための吸引ポンプ１１と、超音波出力を発生するための出力部１２と、使用者が足で操作するためのフットスイッチ１３と、前記ハンドピース９の先端側に接続されるプローブ１４と、を有している。

前記制御部２には、前記操作部３、前記表示部４、前記記憶部５、前記送水回路６、前記吸引ポンプ１１、前記出力部１２及び前記フットスイッチ１３が電気的に接続されている。この制御部２は、前記操作部３あるいはフットスイッチ１３により発生した操作信号に基づき、前記表示部４の表示制御、前記記憶部５に対する設定情報の読み出しや書き込み制御、前記送水回路６、前記吸引ポンプ１１及び前記出力部１２の駆動制御を行う。

前記ハンドピース９は、その先端部に前記プローブ１４が着脱自在に装着されている。また、このハンドピース９の基端部からはコード９ａが導出されており、このコード９ａの導出端には、前記出力部１２のコネクタ受け１２ａに接続するコネクタ９ｂを有している。したがって、前記ハンドピース９は、前記コード９ａのコネクタ９ｂを前記出力部１２のコネクタ受け１２ａに接続することにより、前記出力部１２に電気的に接続される。

また、前記ハンドピース９の中央部からは送水チューブ９ｃが導出されており、この送水チューブ９ｃは送水ポンプ７を介して冷却ボトル８の下部に接続されている。この冷却ボトル８は、図示はしないが前記送水ポンプ７よりも高い位置に配設されている。このため、冷却ボトル８は、収容している冷却水を大気圧により、下部を介して内部に連通される送水チューブ９ｃを介してハンドピース９側に送水できるようになっている。
前記送水ポンプ７は、前記送水回路６により回転制御され、前記送水チューブ９ｃの所定の長さ分を巻き取るための回転体７ａと、この回転体７ａの外周面上に所定間隔で設けられた複数の凸部７ｂとを有している。つまり、この送水ポンプ７は、これら複数の凸部７ｂの内、２つの凸部７ｂが送水チューブ９ｃを押し潰しながら前記回転体７ａを回転させることにより、これら２つの凸部間の送水チューブ９ｃ内の冷却水を送水するようになっている。この冷却水の送水量は、前記回転体７ａの回転速度を変更することにより、調整可能である。

また、前記ハンドピース９の基端部からは吸引チューブ９ｄが導出されており、この吸引チューブ９ｄの基端部は、前記吸引ボトル１０の上部の一方の口金１０ａに接続されている。この吸引ボトル１０の上部の他方の口金１０ｂには、前記吸引ポンプ１１からの吸引チューブ１１ａの基端部が接続されている。
前記吸引ポンプ１１は、前記制御回路による駆動制御により、吸引チューブ１１ａを介して吸引ボトル１０に吸引力を与えることより、前記ハンドピース９の先端部近傍に設けられた図示しない吸引口から余剰の冷却水や処置した生体組織を吸引し、吸引チューブ９ｄを介して吸引ボトル１０に回収するようになっている。

本実施例では、前記記憶部５は、超音波手術装置１の主要構成回路群を有する装置本体（図示せず）に内蔵されてても良く、あるいは、内蔵されてなく、例えばメモリーカードのように着脱自在なものとして構成しても良い。この場合、この記憶部５はパーソナルコンピュータで記憶されている設定情報を操作して変更、書き込み制御することも可能である。

ところで、上記構成の超音波手術装置１においては、前記プローブ１４には超音波振動に加わるために熱が発生するため、超音波出力の強さに応じて必要な冷却水を供給する必要があることは周知の技術である。

このような制御を行うのに必要な特性が図２に示されている。つまり、本実施例では、前記記憶部５に、図２に示すような、安全な冷却水量の使用可能範囲Ｌ、すなわち、安全に使用できる冷却水の下限値Ｌ１に基づく冷却水量−発振出力との特性（以下、マップと称す）が記憶されている。この下限値よりも多い水量であれば使用者の任意な量で使用することが可能である。この場合、制御部２は、前記記憶部５に記憶された図２に示すようなマップに基づく設定情報を読み出し、この特性を満足すべく読み出された設定情報に基づき、出力部１２及び送水回路６を制御する。

そこで、本実施例では、図３に示すように、下限値Ｌ１より多い範囲（図２に示す使用可能範囲Ｌ参照）において、後述する使用者の操作によって使用者の要求があった場合には、この要求に合わせてこの下限値Ｌ１に基づく冷却水量−発振出力とのマップを、任意の特性（図３中に示すユーザ任意設定値Ｕ１）に自動的に設定することができるようになっている。すなわち、制御部２は、記憶部５に記憶されている下限値Ｌ１に基づく冷却水量−発振出力とのマップを、図３中に示すユーザ任意設定値Ｕ１に基づく冷却水量−発振出力とのマップに設定変更するように制御する。

次に、本実施例の超音波手術装置の作用について図１乃至図３を参照しながら説明する。

いま、本実施例の超音波手術装置１を用いて手術を行うものとする。
この場合、使用者は実際の手術に使用する前に、前記操作部３を操作し、表示部４を確認しつつ必要な各種設定を行う。
これに伴い、制御部２は、前記操作部３からの操作指示に基づいて、必要に応じて前記記憶部５との間で各種設定情報などの情報の読み出しや、書き込みを行うように制御する。例えば、制御部２は、記憶部５に対し、図２に示すような超音波振動の発振出力値に応じて常に冷却水量が安全な使用可能範囲Ｌ内となるように下限値Ｌ１に基づく冷却水量−発振出力とのマップに設定する。すなわち、本実施例では、超音波振動の発振出力値に応じた冷却水量のマップ設定を、常に安全な範囲で行うことができる。

なお、本実施例では、このマップ設定は、記憶部５に複数記憶することができるので、複数の使用者の要求に応じて、もしくはハンドピース９を異なる種類に交換したときなどに、必要なマップを選択して呼び出すことができる。

実際の手術の際には、使用者が前記操作部３を操作し、前記表示部４の表示内容を確認しつつ必要な各種設定（例えば、超音波振動の発振出力値、吸引圧など）及びマップの読み出しを行う。つまり、制御部２は、前記操作部３からの操作内容に基づき、前記記憶部５に対して入力された各種設定情報を書き込んだり、記憶されているマップの読み出すように制御する。

そして、使用者がフットスイッチ１３を操作することによって、制御部２はこれを認識し、出力部１２、送水回路６及び吸引ポンプ１１を駆動させる。これにより、ハンドピース９の先端側のプローブ１４から超音波出力が発生するとともに、送水ポンプ７が駆動することにより必要量の冷却水がプローブ１４の先端側から図示しない被検体に供給され、余剰冷却水と処置された組織がプローブ１４内部、ハンドピース９内部、吸引チューブ９ｄを介して吸引ボトル１０に回収される。

この場合、本実施例では、前述したように使用者の要求があった場合には、この使用者の要求に合わせて自動的にマップ設定が変更されるようになっているので、超音波振動の発振出力値を使用者が変更すると、制御部２は、その変更内容（使用者の要求された発振出力値）に対応する冷却水量（冷却送水量）となるマップ（例えば図３に示すマップ）に自動的に変更する。

これにより、使用者は単に超音波振動の発振出力値を必要に応じて可変するだけで、超音波手術装置１を使用することができ、超音波手術装置１の処置性能（切れ味等）に影響しない要因である冷却水量を変更する手間が省けることになる。

したがって、本実施例によれば、副パラメータである冷却水量の設定値を使用者の任意に変更する場合、主パラメータである超音波振動の発振出力の設定値に応じて自動的に行うことができるので、使用者は設定変更する際の作業を必要とせず、常に安全な状態で超音波手術装置１を用いて手術を行うことが可能となり、作業性の向上化に大きく寄与する。

図４は本発明の医療機器用制御装置の第２実施例を示し、医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置の記憶部に記憶された３次元マップを示すグラフである。
本実施例の超音波手術装置は、前記第１実施例のマップ（図３参照）に加え、吸引圧（吸引量）についても副パラメータとして加えることにより３次元マップとし、この３次元マップを記憶部５に記憶している。

図４に示すように、この３次元マップは、前記第１実施例と同様に、超音波振動の発振出力値に応じて常に冷却水量及び吸引量が安全な範囲内となるように下限値が３次元的に設定され、さらに、この下限値より多い安全な範囲である使用者により任意に設定可能なユーザー任意設定領域（ユーザ設定マップＵ２）を有している。
その他の構成は、前記第１実施例と同様である。

本実施例の超音波手術装置１は、前記第１実施例と略同様に作用し、つまり、使用者の要求があった場合には、この使用者の要求に合わせて自動的にマップ設定が変更されるようになっているので、超音波振動の発振出力値を使用者が変更すると、制御部２は、その変更内容（使用者の要求された発振出力値）に対応する冷却水量（冷却送水量）及び吸引量となるマップ（例えば図４に示す３次元マップ）に自動的に変更する。

これにより、使用者は単に超音波振動の発振出力値を必要に応じて可変するだけで、超音波手術装置１を使用することができ、超音波手術装置１の処置性能（切れ味等）に影響しない要因である冷却水量を変更する手間が省けることになる。

したがって、本実施例によれば、副パラメータである冷却水量及び吸引量の各設定値を使用者の任意に変更する場合、主パラメータである超音波振動の発振出力の設定値に応じて自動的に行うことができるので、使用者は設定変更する際の作業を必要とせず、常に安全な状態で超音波手術装置１を用いて手術を行うことが可能となり、作業性の向上化に大きく寄与する。

図５は本発明の医療機器用制御装置の第３実施例を示し、医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置や電気メスとプラットフォーム装置を組み合わせたシステム全体構成を示すブロック図である。なお、図５は、前記第１実施例の超音波手術装置と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

本実施例では、前記第１または第２実施例の超音波手術装置１の他に、電気メス２０等の超音波手術装置以外の医療用機器を設け、さらに、超音波手術装置１や電気メス２０等の医療機器の各種機器等を、プラットフォーム（platform ）により統括制御するプラットフォーム装置１９を設けてシステムを構成している。
図５に示すように、前記プラットフォーム装置１９は、このプラットフォーム装置１９自体及びシステム全体を統括制御する統括制御部１５と、前記第１または第２実施例の記憶部５と同様の記憶部１６と、前記第１または第２実施例の操作部３と同様の操作部１７と、前記第１または第２実施例の表示部４と同様の表示部１８と、を有しており、前記第１または前記第２実施例の超音波手術装置１と、電気メス２０や他の手術室で使用する他の医療機器等の各種機器をプラットフォームにより統括制御できるようになっている。
なお、前記プラットフォーム装置１９は、従来より実用化されているものであり、既存のものを用いれば良い。

前記統括制御部１５には、前記第１または前記第２実施例の超音波手術装置１と、電気メス２０や他の手術室で使用する他の医療機器等が電気的に接続されている。
前記統括制御部１５は、前記第１または前記第２実施例の制御部２と同様に制御するが、前記超音波手術装置１と前記電気メス２０や他の手術室で使用する他の医療機器等の各種機器の統括制御を行う。

なお、本実施例では、前記超音波手術装置１に記憶部５を設けずに、前記プラットフォーム装置１９に内蔵、もしくは着脱自在に記憶部１６を設けることによって、前記超音波手術装置１以外の機器についての情報も記憶させたり、読み出ししたりすることが可能になっている。

本実施例における超音波手術装置１のマップの構成、及び作用については前記第１、または第２実施例と同様である。

したがって、本実施例によれば、前記第１または前記第２実施例の超音波手術装置１と、電気メス２０や他の手術室で使用する他の医療機器等の各種機器をプラットフォームにより統括制御可能なプラットフォーム装置１９を設けてシステムを構成したことにより、より使い勝っての良いシステムを、簡単な構成で実現できる。その他の効果は前記第１または第２実施例と同様である。

なお、本発明は、以上のように主パラメータの設定によって副パラメータが自動的に設定されるマップを有する医療機器において、マップを安全な範囲で使用者が任意に設定することができるという本発明の主旨に合致する範囲であれば、その構成、構造には制限されることはなく、医療機器の種類においても限定されずにどのような機器であっても良い。

また、本発明は前記第１乃至第３実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

［付記］
（１）使用者が設定可能な少なくとも１つ以上の主パラメータと、この主パラメータの設定値に基づいて、予め設定されている特性の設定値に可変される少なくとも１つ以上の副パラメータとによって医療機器を動作させる制御手段を有する医療機器用制御装置において、
前記制御手段は、使用者の要求に応じて、前記副パラメータの特性自体を、予め規定されている所定範囲において自動的に変更し設定することを特徴とする医療機器用制御装置。

（２）前記特性を少なくとも１つ以上記憶する記憶手段を有し、この記憶手段は、前記制御手段によって必要に応じて前記特性の読み出しが可能であることを特徴とする付記（１）に記載の医療機器用制御装置。

（３）前記制御手段は、前記副パラメータの特性の予め規定されている所定範囲の上限値または下限値の少なくとも１つ以上を、前記主パラメータの設定値に連動して変更し設定することを特徴とする付記（１）または付記（２）に記載の医療機器用制御装置。

（４）前記記憶手段は、前記医療機器用制御装置内部に着脱自在、または外部に設けられていることを特徴とする付記（２）または付記（３）に記載の医療機器用制御装置。

（５）前記医療機器用制御装置は超音波手術装置であり、
前記超音波手術装置は、前記制御手段と、使用者が前記超音波手術装置の各種設定を行うための操作手段と、前記超音波手術装置内の各種医療機器の動作情報及び設定情報を表示する表示手段と、前記各種医療機器の設定情報や前記特性を記憶する記憶手段と、送水ポンプを駆動する送水回路と、送水ボトルからハンドピースに冷却水を送水する送水ポンプと、冷却水を収容した冷却ボトルと、使用者が把持する、超音波振動子を内蔵したハンドピースと、余剰の冷却水や処置した生体組織を回収するための吸引ボトルと、この吸引ボトルに吸引力を加えるための吸引ポンプと、超音波出力を発生するための出力回路と、前記各種医療機器を駆動するためのフットスイッチと、前記ハンドピースの先端側に接続されるプローブと、を有していることを特徴とする付記（１）に記載の医療機器用制御装置。

（６）前記主パラメータは前記プローブの超音波出力値であり、前記副パラメータは前記送水ポンプにより送水される冷却水量であることを特徴とする付記（５）に記載の医療機器用制御装置。

（７）前記記憶手段は、前記主パラメータの超音波出力値に応じた前記副パラメータの前記冷却水量に基づく特性を記憶することを特徴とする付記（６）に記載の医療機器用制御装置。

（８）前記副パラメータは前記冷却推量及び吸引量であり、前記記憶手段は、前記主パラメータの超音波出力値に応じた前記副パラメータの前記冷却推量及び吸引量に基づく３次元特性を記憶することを特徴とする付記（６）に記載の医療機器用制御装置。

（９）前記超音波手術装置と電気メスと他の手術室で使用する医療機器とをプラットフォームにより統括制御するプラットフォーム装置を設けたことを特徴とする付記（５）に記載の医療機器用制御装置。

本発明の医療機器用制御装置は、副パラメータの設定値を使用者の任意に変更する場合、主パラメータの設定値に応じて自動的に行うことができるので、超音波手術装置などの医療機器やシステムに用いれば、使用者の煩雑な切り替え設定作業を省くと同時に、使用者の要求に応じた動作制御を安全に行うのに有効である。

本発明の医療機器用制御装置の第１実施例を示し、医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置の全体構成を示す構成図。 図１の記憶部に記憶された送水量下限値の冷却水−発振出力との特性を示すグラフ。 本実施例の制御動作を説明するもので、図１の記憶部に記憶されたユーザ任意設定値の冷却水−発振出力との特性を示すグラフ。 本発明の医療機器用制御装置の第２実施例を示し、医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置の記憶部に記憶された３次元マップを示すグラフ。 本発明の医療機器用制御装置の第３実施例を示し、医療機器用制御装置を用いた超音波手術装置や電気メスとプラットフォーム装置を組み合わせたシステム全体構成を示すブロック図。

符号の説明

１…超音波手術装置、
２…制御部、
３…操作部、
４…表示部、
５…記憶部、
６…送水回路、
７…送水ポンプ、
７ａ…回転体、
７ｂ…凸部、
８…冷却ボトル、
９…ハンドピース、
９ａ…コード、
９ｂ…コネクタ、
９ｃ…送水チューブ、
９ｄ…吸引チューブ、
１０…吸引ボトル、
１０ａ、１０ｂ…口金、
１１…吸引ポンプ、
１１ａ…吸引チューブ、
１２…出力部、
１２ａ…コネクタ受け、
１３…フットスイッチ、
１４…プローブ、
１５…統括制御部、
１６…記憶部、
１７…操作部、
１８…表示部、
１９…プラットフォーム装置、
２０…電気メス。
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (4)

1. 使用者が設定可能な少なくとも１つ以上の主パラメータと、この主パラメータの設定値に基づいて、予め設定されている特性の設定値に可変される少なくとも１つ以上の副パラメータとによって医療機器を動作させる制御手段を有する医療機器用制御装置において、
   前記制御手段は、使用者の要求に応じて、前記副パラメータの特性自体を、予め規定されている所定範囲において自動的に変更し設定することを特徴とする医療機器用制御装置。
2. 前記特性を少なくとも１つ以上記憶する記憶手段を有し、この記憶手段は、前記制御手段によって必要に応じて前記特性の読み出しが可能であることを特徴とする請求項１に記載の医療機器用制御装置。
3. 前記制御手段は、前記副パラメータの特性の予め規定されている所定範囲の上限値または下限値の少なくとも１つ以上を、前記主パラメータの設定値に連動して変更し設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療機器用制御装置。
4. 前記記憶手段は、前記医療機器用制御装置内部に着脱自在、または外部に設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の医療機器用制御装置。
   

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