JP3679747B2 - 超音波処置装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば腹腔鏡を使用した胆嚢摘出術等の体腔内手術で利用され、血管等、もしくは生体組織を接合・吻合する超音波処置装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の外科的処置では小型のクリップやステイプルを用いたクリップ装置もしくは吻合装置が用いられている。例えば米国特許第４６１６６５０号や第４６２４２５４号に示すようにクリップアプリケータに複数の金属製クリップを内蔵し、クリップアプリケータの先端に挟み込んだ管を一回の操作でクリップするようにしたものが知られている。
【０００３】
これらのクリップ装置もしくは吻合装置では金属や樹脂製のクリップまたはステイプルが生体内に残ってしまうことになる問題がある。そこで、米国特許第３８９８９９２号に示すように、超音波振動を利用して生体組織を接合することにより、クリップまたはステイプルを使用することなく血管等の吻合を行なう構成にした組織接合装置が開発されている。
【０００４】
この超音波振動を用いた組織接合装置では体内に挿入される挿入部の先端部に生体組織を挾持する挾持手段が設けられている。この挾持手段は超音波振動を発生する超音波振動子からの超音波振動を伝達する振動伝達部材の先端部に設けられた先端チップとこの先端チップに対して離間対向配置された受け部材とによって形成されている。
【０００５】
そして、生体組織の接合作業時には処置対象の生体組織を挾持手段の先端チップと受け部材との間に挟み込み、挾持手段間の処置対象組織に圧力をかけながら超音波振動が印加され、挾持手段に挾持されている生体組織が超音波による乳化、熱変性により、接合されるようになっている。この場合、処置後の接合部分には新たな生体組織が発生し、この新たな生体組織が接合されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のものにあっては超音波振動を用いた生体組織の接合作業時にその接合作業中、処置対象組織に比較的太い血管などがある場合には生体組織の接合部分と非接合部分との間の境界部分で出血するおそれがある。
【０００７】
この場合、超音波振動を用いた生体組織の接合作業でも出血部位の止血を行なうことができるが、超音波振動を用いた生体組織の接合作業時に発生する生体組織の熱変性は比較的小さいので、出血部位の種類によっては超音波振動を用いた生体組織の接合作業では出血部位の止血が不十分なものとなるおそれがある。そのため、このような場合には超音波振動を用いた組織接合装置とは別の専用の止血装置を使用して出血部位の止血作業を行なう必要があるので、その作業が面倒なものとなる問題がある。
【０００８】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、適正な通電状態を選択でき、生体組織に効果的な処置を行うことができる超音波処置装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、前記プローブを覆うシースと、前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、体外に取り付け可能な外部電極と、前記外部電極と一対の電極として使用可能に前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、前記外部電極と一対の電極として使用可能に前記挟持部材に設けられた第２の電極と、前記外部電極と前記第１の電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第１の通電状態と、前記外部電極と前記第２の電極との間に高周波電流を流して前記挾持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第２の通電状態とを切り換えるスイッチとを備えることを特徴とする超音波処置装置である。
そして、本請求項１の発明では、スイッチを用いて、第１の通電状態または第２の通電状態のうち、適正な通電状態を選択して、生体組織に効果的な処置を行うようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、前記プローブを覆うシースと、前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、前記第１の電極と一対の電極として使用可能に前記挟持部材に設けられた第２の電極と、前記第１の電極と一対の電極として使用可能に体外に取り付け可能な外部電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第１の通電状態と、前記第１の電極と前記外部電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第２の通電状態とを切り換えるスイッチとを備えることを特徴とする超音波処置装置である。
そして、本請求項２の発明では、スイッチを用いて、第１の通電状態または第２の通電状態のうち、適正な通電状態を選択して、生体組織に効果的な処置を行うようにしたものである。
請求項３の発明は、体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、前記プローブを覆うシースと、前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置を可能にするために前記第１の電極と一対の電極として前記挟持部材に設けられた第２の電極とを備えることを特徴とする超音波処置装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は超音波処置装置全体の概略構成を示すものである。図１中で、１は超音波処置装置の本体である。この超音波処置装置本体１には体内に挿入される挿入部２とこの挿入部２の基端部に連結された手元側の操作部３とが設けられている。
【００１２】
また、操作部３にはグリップ部４と引き金部５とが設けられている。ここで、グリップ部４は例えば、先端にホーンが設けられた、ボルト締めランジュバン型のような超音波振動子６を収容する超音波振動子ケース７に突設されている。
【００１３】
さらに、超音波振動子６のホーンの先端には振動伝達部材８の基端部が接続されている。この振動伝達部材８の先端にはねじ穴が形成されており、このねじ穴に任意の断面形状と先端の作用面形状を有する先端チップ９がねじ込まれている。なお、振動伝達部材８は先端チップ９の先端の作用面において超音波振動の振幅が最大（振動の腹）となるような長さに設定されている。
【００１４】
また、挿入部２には振動伝達部材８を挿通する管状のシース１０が設けられている。このシース１０の先端部には略Ｌ字状の受け部材１１が連結されている。この受け部材１１の先端部には先端チップ９の先端の作用面と平行に離間対向配置された受け部１１ａが連結されている。なお、シース１０の内周面には絶縁材料で形成された絶縁シース１２が装着されており、この絶縁シース１２によって振動伝達部材８とシース１０との間が電気的に絶縁されている。
【００１５】
さらに、シース１０の基端部にはケース７に対して挿入部２の軸心方向に沿ってスライド自在に装着されたスライド部材１３が接続固定されている。このスライド部材１３には引き金部５が突設されている。そして、グリップ部４と引き金部５との間の接離動作にともないシース１０を介して受け部材１１の受け部１１ａが先端チップ９に対して挿入部２の軸心方向に沿って前後に進退操作されるようになっており、これらの受け部材１１の受け部１１ａと先端チップ９とによって生体組織を挾持する挾持部（挾持手段）１４が形成されている。
【００１６】
また、超音波処置装置本体１は外部の制御ユニット１５に接続されている。この制御ユニット１５には超音波振動子駆動回路１６および高周波電源１７が内蔵されている。
【００１７】
ここで、超音波振動子駆動回路１６は超音波振動子６に接続されている。さらに、超音波振動子駆動回路１６には図示しない駆動信号発生回路が接続され、この駆動信号発生回路には図示しない操作スイッチが接続されている。そして、この操作スイッチの操作にともない駆動信号発生回路が駆動されるとともに、この駆動信号発生回路から出力される駆動信号が超音波振動子駆動回路１６で増幅され、この増幅された駆動信号により、超音波振動子６が駆動されるようになっている。
【００１８】
さらに、高周波電源１７の一方の端子には超音波処置装置本体１の振動伝達部材８がリード線を介して接続されるとともに、この高周波電源１７の他方の端子にはシース１０がリード線を介して接続されている。
【００１９】
次に、上記構成の作用について説明する。まず、超音波処置装置本体１を使用して例えば、血管、組織同志の接合等の処置を行なう場合には処置対象組織に挿入部２の先端の挾持部１３を接近させる。この状態で、手元側の操作部３の引き金部５を引き、この引き金部５の操作により、スライド部材１３をケース７のグリップ部４側にスライドさせる。これにより、受け部材１１の受け部１１ａが先端チップ９の作用面側に引き寄せられるので、この受け部１１ａの動作にともない処置対象組織が先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に挟み込まれる。
【００２０】
続いて、超音波振動子６を駆動する。この超音波振動子６の駆動時には駆動信号発生回路からの信号が超音波振動子駆動回路１６で増幅され、この増幅された駆動信号により超音波振動子６が駆動される。さらに、超音波振動子６によって励振された超音波振動によって振動伝達部材８が超音波振動されるとともに、超音波振動子６によって励起された超音波振動がこの振動伝達部材８を介して先端チップ９に伝達され、この先端チップ９が超音波振動される。
【００２１】
この超音波発振中、受け部材１１と先端チップ９との間の処置対象組織を適当な押し付け圧力で挟んだ状態を適当な時間維持することで、生体組織は超音波振動により接合面が乳化され、さらに超音波振動によって生じる熱により蛋白質変性して接合される。この組織変性を起こさせる熱は超音波振動に起因するため組織の深部まで蛋白質変性が起こり、生体組織同志の接合・吻合が完成する。
【００２２】
さらに、生体組織の接合の際に出血した場合には先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に出血部位を挟み込み、圧迫しながら適当な高周波電流を流して止血処置を行なう。このとき、先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間で生体組織を圧迫し、高周波電流による凝固・蛋白質変性と、超音波振動による乳化・蛋白質変性とを組み合わせて止血を行なってもよい。
【００２３】
なお、先端チップ９の作用面形状は先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挟み込み、超音波振動を印加したときに、超音波振動により挟み込んだ組織が先端チップ９の作用面からずれないような任意の形状、あるいは生体組織の深部にも十分蛋白質変性を起こさせるような任意の形状となっているので、先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に挟み込まれた部位の組織は先端チップ９の作用面から滑り出すことなく、深部まで十分に蛋白質変性が起こり、確実かつ十分な接合が行なわれる。
【００２４】
また、生体組織同志の接合が完了した後に、スライド部材１３をケース７から離れる方向にスライドさせ、処置後の生体組織を先端チップ９の作用面と受け部材１１の受け部１１ａとの間から外すことにより、生体組織の接合処置が完了する。
【００２５】
そこで、上記構成のものにあっては超音波振動を用いた生体組織の接合作業中、挾持部１４の受け部材１１の受け部１１ａと先端チップ９との間に挾持されている生体組織の出血部位の止血を行なう場合に先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に出血部位を挟み込み、圧迫しながら適当な高周波電流を流して出血部位を加熱することにより、出血部位を止血するようにしたので、接合部位での止血処置を簡単に行なうことができる。そのため、従来のように格別に超音波処置装置本体１とは別の専用の止血装置を使用して出血部位の止血作業を行なう必要がないので、止血作業の作業能率を向上させることができる。
【００２６】
また、金属もしくは樹脂製のクリップやステイプルを用いずに生体組織を接合して、結紮や吻合を行なうことができるので、処置後も体内に異物が残ることがない。さらに、生体組織の接合処置の終了と同時に、結紮・吻合が組織同志の癒着というかたちで完成しているので、従来のクリップ装置や吻合装置のように生体組織の癒着完成までの経時的な変化による結紮不全、吻合不全をきたすこともない。
【００２７】
また、処置後の組織同志の癒着が完全であるかどうかを即座に確認することができるので、癒着が不完全な場合でも直ちに癒着を完成させるまで処置を繰り返すことができる。
【００２８】
また、図３は図１の超音波処置装置とは異なる構成の超音波処置装置の要部構成を示すものである。これは、先端チップ９が対向する受け部材１１の受け部１１ａの外面側に例えば、歪みゲージ等の圧力ないし応力検出手段２１を設けたものである。
【００２９】
この圧力／応力検出手段２１には例えば、フレキシブル基板等で形成されたバイアス／出力用ケーブル２２の一端が接続されている。このバイアス／出力用ケーブル２２はシース１０の軸方向に沿って配置され、シース１０の外周面に固定されている。さらに、このケーブル２２の他端は例えば外部の制御ユニット１５内の図示しない圧力／応力検出回路に接続されている。
【００３０】
また、高周波電源１７、超音波振動子駆動回路１６、圧力／応力検出回路および図示しない（超音波および高周波の）駆動時間制御回路は図示しないＣＰＵ等の制御部に接続され、この制御部によって制御されるように構成されている。
【００３１】
そこで、上記構成のものにあっても図１の超音波処置装置と同様に超音波振動による生体組織の接合が行なわれるとともに、先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に出血部位を挟み込み、圧迫しながら超音波振動、或いは高周波電流のうちのいずれか一方の単独作用による止血、または超音波振動と高周波電流とを組み合わせた止血等の各処置が行なわれる。
【００３２】
この場合、各処置の際には圧力／応力検出手段２１により、挟み込んだ生体組織に加わる圧迫力が計測される。さらに、駆動時間制御回路によって超音波振動、または高周波電流を加える時間が適正状態に設定されて接合、止血等の各処置が行なわれる。
【００３３】
このとき、生体組織の接合・止血に係わる作用パラメータにより、処置の安全性、例えば穿孔しない、必要以上の蛋白質変性を起こさせない等の条件が左右される。なお、図４は生体組織の接合・止血作業時の安全処置領域Ｒを示すものである。ここで、Ｐｍａｘ は生体組織の圧迫圧力Ｐの上限値、Ｈi ｍａｘ は高周波電流Ｈi の上限値、Ｕa ｍａｘ は超音波振幅Ｕa の上限値である。
【００３４】
そして、図４の安全処置領域Ｒ内に各パラメータが入っているかを制御部で判断し、いずれかのパラメータが上限値を越える場合には術者に警告告知を行なうように作用する。また、高周波電流Ｈi 、超音波振幅Ｕa 、生体組織の圧迫圧力Ｐの印加時間と接合・止血作用の度合いは比例するので、先の安全処置領域Ｒは制御部において駆動時間毎に換算されたものが用いられる。
【００３５】
したがって、各種エネルギーを組み合わせて、かつその印加時間を変化させて生体組織の接合・止血処置を行なう場合に、各エネルギーの大きさとそれらの印加時間を独立に設定しても、安全処置領域Ｒ内で安全かつ確実に、最適な処置が行なえる効果がある。
【００３６】
また、図５（Ａ）はさらに別の構成の超音波処置装置の要部構成を示すものである。これは、受け部材１１の受け部１１ａの内面に例えば、導電性弾性体や、導電性粘弾性体で形成された緩衝部材３１を設けたものである。
【００３７】
そこで、上記構成のものにあっては緩衝部材３１と先端チップ９との間に挟み込まれた生体組織に超音波振動が印加された際に、緩衝部材３１の作用により生体組織に機械的な応力（例えば切断力）が発生することを防止することができる。したがって、超音波振動による接合を行なう際に、先端チップ９のエッジ等で生体組織を切断することを防止することができ、安全に接合処置が行なえる。
【００３８】
また、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第１の変形例を示すものである。これは、受け部材１１の受け部１１ａの内面の緩衝部材４１における生体組織との接触面となる作用面に緩やかな球形の曲率を持たせた凸曲面４２を形成したものである。
【００３９】
そこで、上記構成のものにあっては先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挾持させた際に緩衝部材４１の凸曲面４２の頂点と先端チップ９の中央部位との間に最も大きな押圧力が作用させることができるので、先端チップ９のエッジ部分と生体組織との接合部位に大きな押圧力が作用することを防止することができ、生体組織が先端チップ９のエッジ部分との接触によって切断されることを防止することができる。
【００４０】
また、図５（Ｃ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第２の変形例を示すものである。これは、受け部材１１の受け部１１ａの内面の緩衝部材５１の外面にテーパ面５１ａを形成するとともに、先端チップ９の先端面に緩衝部材５１のテーパ面５１ａと対応する形状のテーパ面９ａを形成したものである。
【００４１】
そこで、上記構成のものにあっては先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挾持させた際に緩衝部材５１のテーパ面５１ａと先端チップ９のテーパ面９ａとの間に挟み込んだ組織（例えば管状組織）が超音波振動により滑り出してしまうことを防止することができる。したがって、表面が平滑な生体組織でも先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に安定して挟み込み、固定して超音波振動による接合を行なうことができる。
【００４２】
また、図５（Ｄ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第３の変形例を示すものである。これは、第２の変形例の緩衝部材５１のテーパ面５１ａにおける外側端に抜け止め用の突起部５２を設けたものである。
【００４３】
そこで、上記構成のものにあっては先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挾持させた際に緩衝部材５１のテーパ面５１ａと先端チップ９のテーパ面９ａとの間に挟み込んだ組織（例えば管状組織）が超音波振動により滑り出すことを防止することができるとともに、この緩衝部材５１の抜け止め用の突起部５２によって生体組織の抜け止め防止効果を一層高めることができる。
【００４４】
また、図６は本発明の第１の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成を示すものである。これは、超音波処置装置本体１の外部に外部電極Ｐを設けるとともに、高周波電流を先端チップ（第１の電極）９と外部電極Ｐとの間に流す第１の通電状態と、高周波電流を受け部材１１の受け部（第２の電極）１１ａと外部電極Ｐとの間に流す第２の通電状態とに切換える切換えスイッチ６４を設けたものである。
【００４５】
この場合、高周波電源１７の出力は増幅器６１を介して絶縁トランス６２の１次側に接続されている。また、絶縁トランス６２の２次側の一方の端子は第１のカップリングコンデンサ６３ａを介して外部電極Ｐに接続されている。さらに、絶縁トランス６２の２次側の他方の端子は第２のカップリングコンデンサ６３ｂを介して切換えスイッチ６４の共通接点６４ａに接続されている。
【００４６】
また、切換えスイッチ６４の一方の第１の切換え接点６４ｂにはリード線６５を介して振動伝達部材８が接続され、他方の第２の切換え接点６４ｃにはリード線６６を介してシース１０が接続されている。
【００４７】
そこで、上記構成のものにあっては高周波電流で止血処置を行なう際に、切換えスイッチ６４を切換え操作することにより、高周波電流を先端チップ９と外部電極Ｐとの間に流す第１の通電状態と、高周波電流を受け部材１１の受け部１１ａと外部電極Ｐとの間に流す第２の通電状態とに切換えることができるので、適正な通電状態を選択して効果的な止血処置を行なうことができる。
【００４８】
また、図７は本発明の第２の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成を示すものである。ここでは、絶縁トランス６２の２次側の一方の端子に第１のカップリングコンデンサ６３ａを介して切換えスイッチ６４の共通接点６４ａが接続されている。この切換えスイッチ６４の一方の第１の切換え接点６４ｂにはリード線７１を介してシース１０が接続されている。さらに、切換えスイッチ６４の他方の第２の切換え接点６４ｃにはリード線７２を介して外部電極Ｐが接続されている。また、絶縁トランス６２の２次側の他方の端子には第２のカップリングコンデンサ６３ｂおよびリード線７３を介して振動伝達部材８が接続されている。
【００４９】
そこで、上記構成のものにあっては高周波電流で止血処置を行なう際に、切換えスイッチ６４を切換え操作することにより、高周波電流のモノポーラ／バイポーラを選択的に切換え操作することができ、さらに適正な高周波止血処置を行なうことができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、適正な通電状態を選択できるので、生体組織に効果的な処置を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 超音波処置装置全体の概略構成図。
【図２】 挿入部の先端部を示す縦断面図。
【図３】 図１とは異なる超音波処置装置の要部構成を示す斜視図。
【図４】 生体組織の接合・止血作業時の安全処置領域を示す特性図。
【図５】 （Ａ）はさらに別の構成の超音波処置装置の要部構成を示す縦断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第１の変形例を示す縦断面図、（Ｃ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第２の変形例を示す縦断面図、（Ｄ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第３の変形例を示す縦断面図。
【図６】 本発明の第１の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成図。
【図７】 本発明の第２の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成図。
【符号の説明】
２ 挿入部
６ 超音波振動子
８ 振動伝達部材
Ｐ 外部電極
９ 先端チップ（第１の電極）
１１ａ 受け部（第２の電極）
１４ 挾持部（挾持手段）
１７ 高周波電源
６４ 切換えスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば腹腔鏡を使用した胆嚢摘出術等の体腔内手術で利用され、血管等、もしくは生体組織を接合・吻合する超音波処置装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の外科的処置では小型のクリップやステイプルを用いたクリップ装置もしくは吻合装置が用いられている。例えば米国特許第４６１６６５０号や第４６２４２５４号に示すようにクリップアプリケータに複数の金属製クリップを内蔵し、クリップアプリケータの先端に挟み込んだ管を一回の操作でクリップするようにしたものが知られている。
【０００３】
これらのクリップ装置もしくは吻合装置では金属や樹脂製のクリップまたはステイプルが生体内に残ってしまうことになる問題がある。そこで、米国特許第３８９８９９２号に示すように、超音波振動を利用して生体組織を接合することにより、クリップまたはステイプルを使用することなく血管等の吻合を行なう構成にした組織接合装置が開発されている。
【０００４】
この超音波振動を用いた組織接合装置では体内に挿入される挿入部の先端部に生体組織を挾持する挾持手段が設けられている。この挾持手段は超音波振動を発生する超音波振動子からの超音波振動を伝達する振動伝達部材の先端部に設けられた先端チップとこの先端チップに対して離間対向配置された受け部材とによって形成されている。
【０００５】
そして、生体組織の接合作業時には処置対象の生体組織を挾持手段の先端チップと受け部材との間に挟み込み、挾持手段間の処置対象組織に圧力をかけながら超音波振動が印加され、挾持手段に挾持されている生体組織が超音波による乳化、熱変性により、接合されるようになっている。この場合、処置後の接合部分には新たな生体組織が発生し、この新たな生体組織が接合されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のものにあっては超音波振動を用いた生体組織の接合作業時にその接合作業中、処置対象組織に比較的太い血管などがある場合には生体組織の接合部分と非接合部分との間の境界部分で出血するおそれがある。
【０００７】
この場合、超音波振動を用いた生体組織の接合作業でも出血部位の止血を行なうことができるが、超音波振動を用いた生体組織の接合作業時に発生する生体組織の熱変性は比較的小さいので、出血部位の種類によっては超音波振動を用いた生体組織の接合作業では出血部位の止血が不十分なものとなるおそれがある。そのため、このような場合には超音波振動を用いた組織接合装置とは別の専用の止血装置を使用して出血部位の止血作業を行なう必要があるので、その作業が面倒なものとなる問題がある。
【０００８】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、適正な通電状態を選択でき、生体組織に効果的な処置を行うことができる超音波処置装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、前記プローブを覆うシースと、前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、体外に取り付け可能な外部電極と、前記外部電極と一対の電極として使用可能に前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、前記外部電極と一対の電極として使用可能に前記挟持部材に設けられた第２の電極と、前記外部電極と前記第１の電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第１の通電状態と、前記外部電極と前記第２の電極との間に高周波電流を流して前記挾持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第２の通電状態とを切り換えるスイッチとを備えることを特徴とする超音波処置装置である。
そして、本請求項１の発明では、スイッチを用いて、第１の通電状態または第２の通電状態のうち、適正な通電状態を選択して、生体組織に効果的な処置を行うようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、前記プローブを覆うシースと、前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、前記第１の電極と一対の電極として使用可能に前記挟持部材に設けられた第２の電極と、前記第１の電極と一対の電極として使用可能に体外に取り付け可能な外部電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第１の通電状態と、前記第１の電極と前記外部電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第２の通電状態とを切り換えるスイッチとを備えることを特徴とする超音波処置装置である。
そして、本請求項２の発明では、スイッチを用いて、第１の通電状態または第２の通電状態のうち、適正な通電状態を選択して、生体組織に効果的な処置を行うようにしたものである。
請求項３の発明は、体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、前記プローブを覆うシースと、前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置を可能にするために前記第１の電極と一対の電極として前記挟持部材に設けられた第２の電極とを備えることを特徴とする超音波処置装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は超音波処置装置全体の概略構成を示すものである。図１中で、１は超音波処置装置の本体である。この超音波処置装置本体１には体内に挿入される挿入部２とこの挿入部２の基端部に連結された手元側の操作部３とが設けられている。
【００１２】
また、操作部３にはグリップ部４と引き金部５とが設けられている。ここで、グリップ部４は例えば、先端にホーンが設けられた、ボルト締めランジュバン型のような超音波振動子６を収容する超音波振動子ケース７に突設されている。
【００１３】
さらに、超音波振動子６のホーンの先端には振動伝達部材８の基端部が接続されている。この振動伝達部材８の先端にはねじ穴が形成されており、このねじ穴に任意の断面形状と先端の作用面形状を有する先端チップ９がねじ込まれている。なお、振動伝達部材８は先端チップ９の先端の作用面において超音波振動の振幅が最大（振動の腹）となるような長さに設定されている。
【００１４】
また、挿入部２には振動伝達部材８を挿通する管状のシース１０が設けられている。このシース１０の先端部には略Ｌ字状の受け部材１１が連結されている。この受け部材１１の先端部には先端チップ９の先端の作用面と平行に離間対向配置された受け部１１ａが連結されている。なお、シース１０の内周面には絶縁材料で形成された絶縁シース１２が装着されており、この絶縁シース１２によって振動伝達部材８とシース１０との間が電気的に絶縁されている。
【００１５】
さらに、シース１０の基端部にはケース７に対して挿入部２の軸心方向に沿ってスライド自在に装着されたスライド部材１３が接続固定されている。このスライド部材１３には引き金部５が突設されている。そして、グリップ部４と引き金部５との間の接離動作にともないシース１０を介して受け部材１１の受け部１１ａが先端チップ９に対して挿入部２の軸心方向に沿って前後に進退操作されるようになっており、これらの受け部材１１の受け部１１ａと先端チップ９とによって生体組織を挾持する挾持部（挾持手段）１４が形成されている。
【００１６】
また、超音波処置装置本体１は外部の制御ユニット１５に接続されている。この制御ユニット１５には超音波振動子駆動回路１６および高周波電源１７が内蔵されている。
【００１７】
ここで、超音波振動子駆動回路１６は超音波振動子６に接続されている。さらに、超音波振動子駆動回路１６には図示しない駆動信号発生回路が接続され、この駆動信号発生回路には図示しない操作スイッチが接続されている。そして、この操作スイッチの操作にともない駆動信号発生回路が駆動されるとともに、この駆動信号発生回路から出力される駆動信号が超音波振動子駆動回路１６で増幅され、この増幅された駆動信号により、超音波振動子６が駆動されるようになっている。
【００１８】
さらに、高周波電源１７の一方の端子には超音波処置装置本体１の振動伝達部材８がリード線を介して接続されるとともに、この高周波電源１７の他方の端子にはシース１０がリード線を介して接続されている。
【００１９】
次に、上記構成の作用について説明する。まず、超音波処置装置本体１を使用して例えば、血管、組織同志の接合等の処置を行なう場合には処置対象組織に挿入部２の先端の挾持部１３を接近させる。この状態で、手元側の操作部３の引き金部５を引き、この引き金部５の操作により、スライド部材１３をケース７のグリップ部４側にスライドさせる。これにより、受け部材１１の受け部１１ａが先端チップ９の作用面側に引き寄せられるので、この受け部１１ａの動作にともない処置対象組織が先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に挟み込まれる。
【００２０】
続いて、超音波振動子６を駆動する。この超音波振動子６の駆動時には駆動信号発生回路からの信号が超音波振動子駆動回路１６で増幅され、この増幅された駆動信号により超音波振動子６が駆動される。さらに、超音波振動子６によって励振された超音波振動によって振動伝達部材８が超音波振動されるとともに、超音波振動子６によって励起された超音波振動がこの振動伝達部材８を介して先端チップ９に伝達され、この先端チップ９が超音波振動される。
【００２１】
この超音波発振中、受け部材１１と先端チップ９との間の処置対象組織を適当な押し付け圧力で挟んだ状態を適当な時間維持することで、生体組織は超音波振動により接合面が乳化され、さらに超音波振動によって生じる熱により蛋白質変性して接合される。この組織変性を起こさせる熱は超音波振動に起因するため組織の深部まで蛋白質変性が起こり、生体組織同志の接合・吻合が完成する。
【００２２】
さらに、生体組織の接合の際に出血した場合には先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に出血部位を挟み込み、圧迫しながら適当な高周波電流を流して止血処置を行なう。このとき、先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間で生体組織を圧迫し、高周波電流による凝固・蛋白質変性と、超音波振動による乳化・蛋白質変性とを組み合わせて止血を行なってもよい。
【００２３】
なお、先端チップ９の作用面形状は先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挟み込み、超音波振動を印加したときに、超音波振動により挟み込んだ組織が先端チップ９の作用面からずれないような任意の形状、あるいは生体組織の深部にも十分蛋白質変性を起こさせるような任意の形状となっているので、先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に挟み込まれた部位の組織は先端チップ９の作用面から滑り出すことなく、深部まで十分に蛋白質変性が起こり、確実かつ十分な接合が行なわれる。
【００２４】
また、生体組織同志の接合が完了した後に、スライド部材１３をケース７から離れる方向にスライドさせ、処置後の生体組織を先端チップ９の作用面と受け部材１１の受け部１１ａとの間から外すことにより、生体組織の接合処置が完了する。
【００２５】
そこで、上記構成のものにあっては超音波振動を用いた生体組織の接合作業中、挾持部１４の受け部材１１の受け部１１ａと先端チップ９との間に挾持されている生体組織の出血部位の止血を行なう場合に先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に出血部位を挟み込み、圧迫しながら適当な高周波電流を流して出血部位を加熱することにより、出血部位を止血するようにしたので、接合部位での止血処置を簡単に行なうことができる。そのため、従来のように格別に超音波処置装置本体１とは別の専用の止血装置を使用して出血部位の止血作業を行なう必要がないので、止血作業の作業能率を向上させることができる。
【００２６】
また、金属もしくは樹脂製のクリップやステイプルを用いずに生体組織を接合して、結紮や吻合を行なうことができるので、処置後も体内に異物が残ることがない。さらに、生体組織の接合処置の終了と同時に、結紮・吻合が組織同志の癒着というかたちで完成しているので、従来のクリップ装置や吻合装置のように生体組織の癒着完成までの経時的な変化による結紮不全、吻合不全をきたすこともない。
【００２７】
また、処置後の組織同志の癒着が完全であるかどうかを即座に確認することができるので、癒着が不完全な場合でも直ちに癒着を完成させるまで処置を繰り返すことができる。
【００２８】
また、図３は図１の超音波処置装置とは異なる構成の超音波処置装置の要部構成を示すものである。これは、先端チップ９が対向する受け部材１１の受け部１１ａの外面側に例えば、歪みゲージ等の圧力ないし応力検出手段２１を設けたものである。
【００２９】
この圧力／応力検出手段２１には例えば、フレキシブル基板等で形成されたバイアス／出力用ケーブル２２の一端が接続されている。このバイアス／出力用ケーブル２２はシース１０の軸方向に沿って配置され、シース１０の外周面に固定されている。さらに、このケーブル２２の他端は例えば外部の制御ユニット１５内の図示しない圧力／応力検出回路に接続されている。
【００３０】
また、高周波電源１７、超音波振動子駆動回路１６、圧力／応力検出回路および図示しない（超音波および高周波の）駆動時間制御回路は図示しないＣＰＵ等の制御部に接続され、この制御部によって制御されるように構成されている。
【００３１】
そこで、上記構成のものにあっても図１の超音波処置装置と同様に超音波振動による生体組織の接合が行なわれるとともに、先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に出血部位を挟み込み、圧迫しながら超音波振動、或いは高周波電流のうちのいずれか一方の単独作用による止血、または超音波振動と高周波電流とを組み合わせた止血等の各処置が行なわれる。
【００３２】
この場合、各処置の際には圧力／応力検出手段２１により、挟み込んだ生体組織に加わる圧迫力が計測される。さらに、駆動時間制御回路によって超音波振動、または高周波電流を加える時間が適正状態に設定されて接合、止血等の各処置が行なわれる。
【００３３】
このとき、生体組織の接合・止血に係わる作用パラメータにより、処置の安全性、例えば穿孔しない、必要以上の蛋白質変性を起こさせない等の条件が左右される。なお、図４は生体組織の接合・止血作業時の安全処置領域Ｒを示すものである。ここで、Ｐｍａｘ は生体組織の圧迫圧力Ｐの上限値、Ｈi ｍａｘ は高周波電流Ｈi の上限値、Ｕa ｍａｘ は超音波振幅Ｕa の上限値である。
【００３４】
そして、図４の安全処置領域Ｒ内に各パラメータが入っているかを制御部で判断し、いずれかのパラメータが上限値を越える場合には術者に警告告知を行なうように作用する。また、高周波電流Ｈi 、超音波振幅Ｕa 、生体組織の圧迫圧力Ｐの印加時間と接合・止血作用の度合いは比例するので、先の安全処置領域Ｒは制御部において駆動時間毎に換算されたものが用いられる。
【００３５】
したがって、各種エネルギーを組み合わせて、かつその印加時間を変化させて生体組織の接合・止血処置を行なう場合に、各エネルギーの大きさとそれらの印加時間を独立に設定しても、安全処置領域Ｒ内で安全かつ確実に、最適な処置が行なえる効果がある。
【００３６】
また、図５（Ａ）はさらに別の構成の超音波処置装置の要部構成を示すものである。これは、受け部材１１の受け部１１ａの内面に例えば、導電性弾性体や、導電性粘弾性体で形成された緩衝部材３１を設けたものである。
【００３７】
そこで、上記構成のものにあっては緩衝部材３１と先端チップ９との間に挟み込まれた生体組織に超音波振動が印加された際に、緩衝部材３１の作用により生体組織に機械的な応力（例えば切断力）が発生することを防止することができる。したがって、超音波振動による接合を行なう際に、先端チップ９のエッジ等で生体組織を切断することを防止することができ、安全に接合処置が行なえる。
【００３８】
また、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第１の変形例を示すものである。これは、受け部材１１の受け部１１ａの内面の緩衝部材４１における生体組織との接触面となる作用面に緩やかな球形の曲率を持たせた凸曲面４２を形成したものである。
【００３９】
そこで、上記構成のものにあっては先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挾持させた際に緩衝部材４１の凸曲面４２の頂点と先端チップ９の中央部位との間に最も大きな押圧力が作用させることができるので、先端チップ９のエッジ部分と生体組織との接合部位に大きな押圧力が作用することを防止することができ、生体組織が先端チップ９のエッジ部分との接触によって切断されることを防止することができる。
【００４０】
また、図５（Ｃ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第２の変形例を示すものである。これは、受け部材１１の受け部１１ａの内面の緩衝部材５１の外面にテーパ面５１ａを形成するとともに、先端チップ９の先端面に緩衝部材５１のテーパ面５１ａと対応する形状のテーパ面９ａを形成したものである。
【００４１】
そこで、上記構成のものにあっては先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挾持させた際に緩衝部材５１のテーパ面５１ａと先端チップ９のテーパ面９ａとの間に挟み込んだ組織（例えば管状組織）が超音波振動により滑り出してしまうことを防止することができる。したがって、表面が平滑な生体組織でも先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に安定して挟み込み、固定して超音波振動による接合を行なうことができる。
【００４２】
また、図５（Ｄ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第３の変形例を示すものである。これは、第２の変形例の緩衝部材５１のテーパ面５１ａにおける外側端に抜け止め用の突起部５２を設けたものである。
【００４３】
そこで、上記構成のものにあっては先端チップ９と受け部材１１の受け部１１ａとの間に生体組織を挾持させた際に緩衝部材５１のテーパ面５１ａと先端チップ９のテーパ面９ａとの間に挟み込んだ組織（例えば管状組織）が超音波振動により滑り出すことを防止することができるとともに、この緩衝部材５１の抜け止め用の突起部５２によって生体組織の抜け止め防止効果を一層高めることができる。
【００４４】
また、図６は本発明の第１の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成を示すものである。これは、超音波処置装置本体１の外部に外部電極Ｐを設けるとともに、高周波電流を先端チップ（第１の電極）９と外部電極Ｐとの間に流す第１の通電状態と、高周波電流を受け部材１１の受け部（第２の電極）１１ａと外部電極Ｐとの間に流す第２の通電状態とに切換える切換えスイッチ６４を設けたものである。
【００４５】
この場合、高周波電源１７の出力は増幅器６１を介して絶縁トランス６２の１次側に接続されている。また、絶縁トランス６２の２次側の一方の端子は第１のカップリングコンデンサ６３ａを介して外部電極Ｐに接続されている。さらに、絶縁トランス６２の２次側の他方の端子は第２のカップリングコンデンサ６３ｂを介して切換えスイッチ６４の共通接点６４ａに接続されている。
【００４６】
また、切換えスイッチ６４の一方の第１の切換え接点６４ｂにはリード線６５を介して振動伝達部材８が接続され、他方の第２の切換え接点６４ｃにはリード線６６を介してシース１０が接続されている。
【００４７】
そこで、上記構成のものにあっては高周波電流で止血処置を行なう際に、切換えスイッチ６４を切換え操作することにより、高周波電流を先端チップ９と外部電極Ｐとの間に流す第１の通電状態と、高周波電流を受け部材１１の受け部１１ａと外部電極Ｐとの間に流す第２の通電状態とに切換えることができるので、適正な通電状態を選択して効果的な止血処置を行なうことができる。
【００４８】
また、図７は本発明の第２の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成を示すものである。ここでは、絶縁トランス６２の２次側の一方の端子に第１のカップリングコンデンサ６３ａを介して切換えスイッチ６４の共通接点６４ａが接続されている。この切換えスイッチ６４の一方の第１の切換え接点６４ｂにはリード線７１を介してシース１０が接続されている。さらに、切換えスイッチ６４の他方の第２の切換え接点６４ｃにはリード線７２を介して外部電極Ｐが接続されている。また、絶縁トランス６２の２次側の他方の端子には第２のカップリングコンデンサ６３ｂおよびリード線７３を介して振動伝達部材８が接続されている。
【００４９】
そこで、上記構成のものにあっては高周波電流で止血処置を行なう際に、切換えスイッチ６４を切換え操作することにより、高周波電流のモノポーラ／バイポーラを選択的に切換え操作することができ、さらに適正な高周波止血処置を行なうことができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、適正な通電状態を選択できるので、生体組織に効果的な処置を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 超音波処置装置全体の概略構成図。
【図２】 挿入部の先端部を示す縦断面図。
【図３】 図１とは異なる超音波処置装置の要部構成を示す斜視図。
【図４】 生体組織の接合・止血作業時の安全処置領域を示す特性図。
【図５】 （Ａ）はさらに別の構成の超音波処置装置の要部構成を示す縦断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第１の変形例を示す縦断面図、（Ｃ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第２の変形例を示す縦断面図、（Ｄ）は図５（Ａ）の超音波処置装置の第３の変形例を示す縦断面図。
【図６】 本発明の第１の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成図。
【図７】 本発明の第２の実施の形態の超音波処置装置全体の概略構成図。
【符号の説明】
２ 挿入部
６ 超音波振動子
８ 振動伝達部材
Ｐ 外部電極
９ 先端チップ（第１の電極）
１１ａ 受け部（第２の電極）
１４ 挾持部（挾持手段）
１７ 高周波電源
６４ 切換えスイッチ
Claims (3)
- 体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、
超音波振動を発生する超音波振動子と、
前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、
前記プローブを覆うシースと、
前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、
体外に取り付け可能な外部電極と、
前記外部電極と一対の電極として使用可能に前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、
前記外部電極と一対の電極として使用可能に前記挟持部材に設けられた第２の電極と、
前記外部電極と前記第１の電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第１の通電状態と、前記外部電極と前記第２の電極との間に高周波電流を流して前記挾持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第２の通電状態とを切り換えるスイッチとを備えることを特徴とする超音波処置装置。 - 体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、
超音波振動を発生する超音波振動子と、
前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、
前記プローブを覆うシースと、
前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、
前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極と一対の電極として使用可能に前記挟持部材に設けられた第２の電極と、
前記第１の電極と一対の電極として使用可能に体外に取り付け可能な外部電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第１の通電状態と、前記第１の電極と前記外部電極との間に高周波電流を流して前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置が可能な第２の通電状態とを切り換えるスイッチとを備えることを特徴とする超音波処置装置。 - 体内に挿入され、生体組織に処置を施す超音波処置装置において、
超音波振動を発生する超音波振動子と、
前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動を伝達するプローブと、
前記プローブを覆うシースと、
前記プローブの先端部との間で処置対象の生体組織を挟持することで、この生体組織に対して超音波振動による処置を可能にする前記シースに設けられた挟持部材と、
前記プローブの先端部に設けられた第１の電極と、
前記挟持部材が挟持した生体組織に対して高周波電流による処置を可能にするために前記第１の電極と一対の電極として前記挟持部材に設けられた第２の電極とを備えることを特徴とする超音波処置装置。
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