JPH11197158A - 焼灼止血装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発熱素子を一定温度に維持する制御と発熱素子
の抵抗値を監視する手段とを簡単な回路で構成してプロ
ーブの構成を簡略化した焼灼止血装置を提供する。 【解決手段】体腔内に導入するプローブの内部に配設さ
れた発熱体に電力を供給して発熱させることにより、出
血部を焼灼して止血治療を行なう焼灼止血装置におい
て、自身のインピーダンスに温度係数を有し、プローブ
に内蔵された発熱素子１と、発熱素子１の発熱動作時に
おいて発熱素子１の抵抗値が一定になるように電気エネ
ルギを供給する電源部２と、発熱素子１の発熱、非発熱
動作時を問わず発熱素子１に電気エネルギを供給する電
源部４と、この電源部４によって電気エネルギが供給さ
れている発熱素子１の抵抗値が所定の範囲内にあるか否
かを監視する異常検知部５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、自身のインピーダ
ンスに温度係数を有する発熱体を用いた焼灼止血装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細長の挿入部を体腔内に挿入する
ことによって、体表面からの切開を必要としないで体腔
内の診断或いは治療処置ができる内視鏡が広く使われて
いる。このような内視鏡には、一般に観察手段の他に各
種の処置具を挿通する中空のチャンネルが設けられてお
り、体腔内の症状等に応じてこのチャンネル内を挿通さ
れる処置具により術者の目視観察下で種々の治療処置を
用いて潰瘍等の止血を行えるようになっている。

【０００３】現在では高周波電流発生器（以下電気メ
ス）が多数市販されており、組織を切断したり凝固した
りするためによく用いられている。しかしながら生体に
流す電流により熱を発生させるこの技術はそれによる損
傷又は壊死を予測することができないし、抑制もできな
いことが多く、またそもそも生体に電流を流すこと自体
がこの手技の適用範囲をせばめている。

【０００４】またレーザーによる組織の凝固装置も多数
知られているが、レーザー光線を標的に正確に向けるこ
とが困難であり、また装置自体が高額であり、レーザー
が光学的に好ましくないなどの要因から広く使われるま
でにいたっていない。

【０００５】特開昭５８−６９５５６号公報は、上記手
技とは異なる、簡単でより安全なツェナーダイオードを
発熱体とした焼灼止血プローブを開示している。このプ
ローブ及びこれを制御する本体装置はツェナーダイオー
ドのツェナー電圧が自身の温度上昇によりシフトする特
性を利用して、これを一定の電圧、つまり一定温度に保
つように制御している。ツェナーダイオードが発熱体と
して作用するため、生体に電流を流すこともなく、いわ
ば熱くなったこてを押し当てる形になるので、熱による
作用以外に押し当てる圧力による止血効果も同時に期待
できるものである。この方式では急速な加熱と冷却によ
り不当な壊死を招くことなく組織を効果的に凝固するこ
とができるが、急速な加熱と冷却はプローブの熱容量に
依存するため発熱体としてはツェナーダイオード以外の
素子を用いても良い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なツェナーダイオードによる焼灼止血装置の制御方法や
プローブ先端構造は特開昭５８−６９５５６のような複
雑な構成をとる必要がある。これからもわかるようにツ
ェナーダイオードを発熱体とする場合はプローブ先端部
の構造が複雑になるだけでなく、ツェナーダイオードの
ばらつきを吸収するためにプローブ毎にアジャスト用抵
抗を設ける必要があり、プローブ全体特に先端部とコネ
クタ部が複雑な構造になるという不利な面もあった。

【０００７】さらにツェナーダイオードのツェナー電圧
をチェックするためのチェック機能を設けても、リレー
等による切換方式のために発熱中のチェックができなか
った。またこの様なプローブは前記のように抵抗を内蔵
しているためオートクレーブ滅菌装置にかけられず、消
毒・滅菌するために長時間消毒液に浸漬しておかねばな
らず、その手入れ・保管に膨大な労力が必要であった。

【０００８】本発明の焼灼止血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、発熱素子として抵抗性素子を用い、この発熱素子を
一定温度に維持する制御と発熱素子の抵抗値を監視する
手段とを簡単な回路で構成してプローブの構成を簡略化
することにより、製造コストを低減するとともに、消毒
及び滅菌処理を簡略化することができる焼灼止血装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、体腔内に導入するプローブの内部に発
熱体を配設し、この発熱体に電気エネルギを供給して発
熱させることにより、出血部を焼灼して止血治療を行な
う焼灼止血装置において、自身のインピーダンスに温度
係数を有し、プローブに内蔵された発熱素子と、前記発
熱素子の発熱動作時において前記発熱素子の抵抗値が一
定になるように電気エネルギを供給する第１の電気エネ
ルギ供給手段と、前記発熱素子の発熱、非発熱動作時を
問わず前記発熱素子に電気エネルギを供給する第２の電
気エネルギ供給手段と、この第２の電気エネルギ供給手
段によって電気エネルギが供給されている前記発熱素子
の抵抗値が所定の範囲内にあるか否かを監視する抵抗値
監視手段とを具備する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。まず本発明の概略を説明す
る。図１の概念図において、例えば自身のインピーダン
スに温度係数を有する発熱素子である抵抗体１は電源部
２から電力が供給される。この電源部２は抵抗値検知部
３によって検知された抵抗値を表す信号に基づいて抵抗
体１の抵抗値を一定にするように供給電力を変化させ
る。

【００１１】さらに、別の電源部４は抵抗体１の発熱、
非発熱動作時を問わず抵抗体１に常に電流を供給する。
異常検知部５はこのときの抵抗体１の抵抗値を検知して
この抵抗値が所定の範囲内にあるか否かを監視し、所定
の範囲外の抵抗値であるときには抵抗体１が異常である
と判断する。

【００１２】概して、抵抗体１の抵抗値は、自身の温度
係数により温度上昇に伴って上昇する。この特性によ
り、所定温度での抵抗体１の抵抗値を監視すれば抵抗体
１の温度を抵抗値でフィードバックすることが可能にな
る。つまり抵抗体１の抵抗値が目標の値になるように電
源部２を制御すれば抵抗体１の定温制御が実現できる。

【００１３】さらに別の電源部４にて微電力を常に流す
ことでリレー等の切換部をなくして回路を簡略化するこ
とができる。異常検知部５は抵抗体１の抵抗値が低温時
から高温（発熱）時の値の範囲内であればプローブは正
常であると判断するように構成する。これにより抵抗体
１のオープン／ショートといった異常とともに、プロー
ブの着脱状態をも検知することができる。尚、これは発
熱、非発熱状態を問わず検知可能なので、プローブのコ
ネクタは抵抗体１に電力を給電する為の最小限である２
ピンにすることが可能になる。

【００１４】上記のような構成を用いることにより、プ
ローブの温度によって自身のインピーダンスに温度係数
を有する発熱素子としての抵抗体１を一定温度に保つ制
御と、抵抗体１の抵抗値の異常を監視する手段とを簡単
な回路で構成することができ、これによってプローブの
構成を簡略化することができる。このことは消毒及び滅
菌が比較的簡単に行え、かつ組織の不当な壊死を起こさ
ない効果につながる。

【００１５】図２は本発明の第１実施形態に係る焼灼止
血装置の外観を示す斜視図である。図２において、焼灼
止血装置１１は、前面に操作パネル１２を設けた本体部
１３と、この本体部１３に電気コネクタ１４及び送水コ
ネクタ１５を介して着脱自在に接続される焼灼プローブ
装置１６と、ケーブル１７に設けたコネクタ１８により
本体部１３に着脱自在に装着されるフットスイッチ１９
と、本体部１３の側面に着脱自在に取り付けられる洗浄
水タンク２０とから構成されている。

【００１６】上記フットスイッチ１９には、送水用スイ
ッチ１９ａと加熱用スイッチ１９ｂとが設けてある。上
記した焼灼プローブ装置１６は、細長で可撓性を有する
シース２１と、該シース２１の先端に接続された焼灼プ
ローブ２２と、シース２１の基部側に設けられた前記電
気コネクタ１４及び送水コネクタ１５とからなり、シー
ス２１及びその先端の焼灼プローブ２２は図示しない内
視鏡の処置具チャンネル内に挿通でき、このチャンネル
を経て焼灼プローブ２２を体腔内に導入できるようにな
っている。

【００１７】図３に示すように、上記シース２１内には
同軸ケーブル３１が軸方向中心に挿通されて先端の焼灼
プローブ２２に内設した発熱素子である抵抗体３２に通
電するように構成されるとともに、このシース２１内の
同軸ケーブル３１の外周軸方向には焼灼プローブ２２外
周に形成した複数のノズル３３、３３、…（図４参照）
に洗浄水を圧送するための送水管路３４が形成されてい
る。洗浄水は上記ノズル３３、３３、…によってジェッ
ト状に送水される。図４は図３のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【００１８】次に本実施形態に係る焼灼止血装置１１の
発熱制御について図５を参照して説明する。発熱中は発
熱素子としての抵抗体Ｒの抵抗値が所定の抵抗値になる
ように電力を供給する。この実施形態では図５に示す抵
抗１０１、１０２、１０３及び発熱素子としての抵抗体
Ｒからなるブリッジ回路において、抵抗１０１の抵抗値
と抵抗１０２の抵抗値との比と、抵抗体Ｒの抵抗値と抵
抗１０３の抵抗値との比が同じになるように供給電力を
調整する。より詳細には、上記２つの比の差をオペアン
プ１０４により増幅し、この差がゼロになるようにパワ
ートランジスタ１０６を駆動して供給電力を変化させ
る。すなわち、パワートランジスタ１０６のベース電流
を駆動するトランジスタ１０８のベース電位をスイッチ
１０９によってオンオフすることで上記ブリッジ回路と
オペアンプ１０４とから構成される発熱回路の動作と停
止とを切り換えることが可能である。上記パワートラン
ジスタ１０６と、このパワートランジスタ１０６のベー
ス電流を駆動するトランジスタ１０８と、このトランジ
スタ１０８のベース電位をオンオフするスイッチ１０９
とは第１の電気エネルギ供給手段を構成する。

【００１９】パワートランジスタ１０６の出力とブリッ
ジ回路の間にはダイオード１０７を設けておく。上記ブ
リッジ回路にはさらにダイオード１１０を介して第２の
電気エネルギ供給手段としての電源１１１と電源１１２
とが接続されている。この電源１１１、１１２は定電
流、定電圧、定電力何れでもよく、本実施形態において
は定電流としている。三端子レギュレータ１１１ａを含
む実質電源としての電源１１１は、電源１１２より供給
電力（実施形態では電流）が低く、電源１１１によって
上記ブリッジ回路に電力を供給している。電源１１２は
電源１１１が故障した際に抵抗体Ｒに過電力が供給され
ないようにするためのものであり、故障がない場合は電
源１１１の動作を妨げない様に構成されている。

【００２０】また、例えば特願平８−１４３１１３号明
細書に記載のようなプローブ構成とした場合には０．２
Ｗ以下の供給電力であればプローブの発熱が患者に損傷
を与えたり、内視鏡を熱によって壊すといったことがな
い。そこで電源１１１及び１１２の値はプローブとの組
み合わせにおいてこの値を超えない値としている。

【００２１】また本実施形態では抵抗体Ｒの抵抗値の異
常を検知するためにブリッジ回路における抵抗の比の考
え方を利用している。すなわち、上記したブリッジ回路
と、抵抗１１３、１１４、１１５、１１６からなる他の
ブリッジ回路において、抵抗体Ｒの抵抗値と抵抗１０３
の抵抗値との比が、抵抗１１３の抵抗値と抵抗１１４の
抵抗値との比から、抵抗１１５の抵抗値と抵抗１１６の
抵抗値の比までの範囲にあるか否かをウインドコンパレ
ータ１１７によって検知する構成をとっている。それぞ
れの比は非発熱状態の抵抗下限値と発熱状態の抵抗上限
値にて設定する。ここで、上記した２つのブリッジ回路
とウインドコンパレータ１１７と制御部１１８とは抵抗
異常検知部を構成する。

【００２２】制御部１１８はフットスイッチ１９ｂが押
されるとスイッチ１０９をオフして発熱動作を開始す
る。また発熱中に異常があった場合、すなわち、ウイン
ドコンパレータ１１７の出力が異常を示した場合にはス
イッチ１０９をオンすることで発熱を停止させる。

【００２３】電源１１１及び１１２は抵抗体Ｒと抵抗１
０３に印加される電圧が高くなり動作できない状態にな
るまで定電流源として動作する。つまり発熱状態でも抵
抗体Ｒに印加される電圧が低い場合、具体的には各抵抗
等によるドロップ分を考えて約１３Ｖ以下の場合には定
電流として動作し、それ以上の電圧であると全く電流を
流さなくなるように構成されている。ダイオード１０７
及び１１０はこの様に電源１１１及び１１２とパワート
ランジスタ１０６の出力側の電位によりそれぞれに逆バ
イアスがかからないように設けたものである。ちなみに
このように別電源１１１、１１２を設ける代わりに、パ
ワートランジスタ１０６によって微電力（０．２Ｗ以
下）を給電するようにしてもよい。

【００２４】上記したような回路構成を用いることによ
り発熱、非発熱状態の何れの場合であっても抵抗体Ｒに
電流が流れることになり、これによって発熱、非発熱状
態を問わず常に抵抗体Ｒの抵抗値を監視することができ
る。

【００２５】上記した第１実施形態によれば、本実施形
態の焼灼止血装置は、温度係数を持った抵抗体である発
熱体を含むブリッジ回路と、誤差増幅回路とから構成さ
れた発熱回路と、別電源により発熱、非発熱状態を問わ
ず電流を流すことで、常に発熱体の抵抗を監視する抵抗
異常検知部とを具備しているので、簡単な回路構成で定
温発熱制御を行なうことができ、常に発熱体の抵抗異常
を検知することが可能になる。

【００２６】これにより発熱体の抵抗異常検知の結果を
プローブが焼灼装置に接続されているか否かの判断にも
利用することができ、プローブのコネクタを発熱体に給
電するための２ピンだけで構成することができる。また
コネクタとケーブルを除いた電気部品をプローブに内蔵
する必要がないので構造が簡略化されたプローブを提供
することが可能になる。これは本来、複雑な構成である
プローブを消毒・滅菌するプロセスに於いて有用であ
り、例えばオートクレーブ滅菌装置に対して耐性を持た
せることができ、面倒なプロセスを必要とせずに間接的
な感染といったリスクを患者に与えることのない焼灼止
血装置を提供することが可能になる。

【００２７】ところで、この様な焼灼止血装置には生体
に与えるエネルギーの総量を監視してユーザに知らせる
必要がある。このような監視は、図５の電圧検知部１２
０、電流検知部１２１、アナログ掛算器１２２、ＶＦ変
換器１２３、そして制御部１１８から構成される発熱量
検知回路によって実現することができる。このような構
成において、プローブに印加される電圧検知部１２０と
電流検知部１２１の出力をアナログ掛算器１２２により
電力値に変換し、これをＶＦ変換器１２３に供給してＶ
Ｆ変換（電圧−周波数変換）する。

【００２８】アナログ掛算器１２２の出力を積分してエ
ネルギーの総量（ジュール）を求めることとＶＦ変換後
のパルスをカウントすることは同じ意味をもつので、制
御部１１８例えばＣＰＵにて簡単に発熱中のエネルギー
量を監視でき、これにより生体に与えるエネルギーの総
量を簡単にかつ自由度をもって監視できるばかりでな
く、電力を周波数に変換するため信号の絶縁が容易に行
える利点がある。特に後者の特徴は患者に対して絶縁さ
れた回路を構成することが基本となる医療機器の場合で
制御部１１８を発熱回路と絶縁された回路に設けたい場
合において非常に意義のあるものとなる。

【００２９】また図示しないが、術者が加熱用フットス
イッチ１９ｂを何回踏んだかのカウントを制御部１１８
にて行い、回数を表示することもできる。以下に、本発
明の第２実施形態を説明する。図６は本発明の第２実施
形態に係る焼灼止血装置の主要部を示す図である。

【００３０】第２実施形態では図６に示すように第１実
施形態のブリッジ回路に変え、発熱体に給電される電圧
と電流を電圧検知部２０１と電流検知部２０２を介して
ＡＤ変換器２０３及び２０４にてデジタル変換して制御
部２０５に取り込み、制御部２０５にて発熱体の抵抗を
演算し、この値を一定にするように電力供給部２０６を
制御するものである。

【００３１】この実施形態の場合は回路構成がより簡略
化される利点があり、また、単に発熱体の抵抗値を一定
にするのではなく、供給電力とそのときの発熱体の抵抗
値の変動から低温時からの発熱なのか、連続発熱中なの
か等のプローブの状況により供給電力を微妙に変化させ
る制御が簡単に実現でき、より効果的な止血能力を持つ
焼灼止血装置を提供できる。

【００３２】なお、上記した具体的実施形態には以下の
ような構成の発明が含まれている。 （１） 体腔内に導入するプローブの内部に発熱体を配
設し、この発熱体に電気エネルギを供給して発熱させる
ことにより、出血部を焼灼して止血治療を行なう焼灼止
血装置において、自身のインピーダンスに温度係数を有
し、プローブに内蔵された発熱素子と、前記発熱素子の
発熱動作時において前記発熱素子の抵抗値が一定になる
ように電気エネルギを供給する第１の電気エネルギ供給
手段と、前記発熱素子の発熱、非発熱動作時を問わず前
記発熱素子に電気エネルギを供給する第２の電気エネル
ギ供給手段と、この第２の電気エネルギ供給手段によっ
て電気エネルギが供給されている前記発熱素子の抵抗値
が所定の範囲内にあるか否かを監視する抵抗値監視手段
と、を具備することを特徴とする焼灼止血装置。 （２） 前記第２の電気エネルギ供給手段からの電気エ
ネルギは、これによるプローブの発熱温度が人体及び組
み合わせて使用される内視鏡に悪影響を及ばさない温度
になるような値に設定されることを特徴とする構成
（１）に記載の焼灼止血装置。 （３） 前記第２の電気エネルギ供給手段は、部品故障
時の異常発熱を防ぐために、二つの電源から構成されて
いることを特徴とする構成（１）に記載の焼灼止血装
置。 （４） 前記抵抗値監視手段は、前記プローブの抵抗値
が非発熱時の抵抗値と発熱時の抵抗値との間であれば前
記発熱素子は正常であると判断することを特徴とする構
成（１）に記載の焼灼止血装置。 （５） 前記発熱素子に供給された電気エネルギを電気
エネルギ検知手段によって検知して前記発熱素子の発熱
量を監視する発熱量監視手段をさらに含むことを特徴と
する構成（１）に記載の焼灼止血装置。 （６） 前記発熱量監視手段は、前記電気エネルギ検知
手段からの検知信号を電圧−周波数変換し、変換された
パルスをカウントすることで発熱量を監視することを特
徴とする構成（５）に記載の焼灼止血装置。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路構成で定温
発熱制御を行なうことができ、かつプローブの着脱状態
を含めた発熱体の抵抗異常検知を実現できる。これによ
りプローブ構造が簡略化され、たとえばオートクレーブ
滅菌が可能で、感染のリスクがなく、低価格なプローブ
とそれを効果的に制御することのできる焼灼止血装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念的構成を示す概念図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る焼灼止血装置の外
観斜視図である。

【図３】本発明の第１実施形態において、焼灼プローブ
の先端を示す断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る焼灼止血装置の原
理的説明図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る焼灼止血装置の原
理的説明図である。

【符号の説明】

１…抵抗体、 ２…電源部、 ３…抵抗値検知部、 ４…電源部、 ５…異常検知部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内に導入するプローブの内部に発熱
   体を配設し、この発熱体に電気エネルギを供給して発熱
   させることにより、出血部を焼灼して止血治療を行なう
   焼灼止血装置において、 自身のインピーダンスに温度係数を有し、プローブに内
   蔵された発熱素子と、 前記発熱素子の発熱動作時において前記発熱素子の抵抗
   値が一定になるように電気エネルギを供給する第１の電
   気エネルギ供給手段と、 前記発熱素子の発熱、非発熱動作時を問わず前記発熱素
   子に電気エネルギを供給する第２の電気エネルギ供給手
   段と、 この第２の電気エネルギ供給手段によって電気エネルギ
   が供給されている前記発熱素子の抵抗値が所定の範囲内
   にあるか否かを監視する抵抗値監視手段と、 を具備することを特徴とする焼灼止血装置。