JP2005211454A - Surgical excision apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、関節腔内の半月板、軟骨等の組織や、椎間板内の髄核組織等を体内において切除するために用いられる外科用切除装置に関する。 The present invention relates to a surgical excision apparatus used to excise tissue such as meniscus and cartilage in a joint cavity, nucleus pulposus tissue in an intervertebral disc, and the like.
関節腔内の半月板、軟骨等の組織や椎間板内の髄核組織などを切除するに際し、関節鏡で体内を観察しながら、対象部位の切除を行う外科用切除装置が知られている。
この種の外科用切除装置は、先端にブレードが設けられた器具を、施術者が保持するハンドピース本体に装着し、ハンドピース本体に内蔵されているモータで、ブレードを回転させる構成を有している。ここで、器具の先端のブレードは、骨を研磨するときと、対象物を切除するときでは異なるものが用いられる。このため、ハンドピース本体は、器具が交換可能になっている。
2. Description of the Related Art A surgical excision apparatus is known that excises a target site while observing the inside of a body with an arthroscope when excising tissue such as a meniscus and a cartilage in a joint cavity and a nucleus pulposus tissue in an intervertebral disc.
This type of surgical excision device has a configuration in which a tool provided with a blade at the tip is attached to a handpiece body held by a practitioner, and the blade is rotated by a motor built in the handpiece body. ing. Here, the blade at the tip of the instrument is different when polishing the bone and when cutting the object. For this reason, the instrument can be exchanged for the handpiece body.
ここで、器具を交換した際には、ブレードの種類に応じて器具の回転数を設定する必要がある。このため、器具に磁石を取り付ける一方で、ハンドピースにリードスイッチを設け、リードスイッチが検知する磁界の変化によって器具の種類を識別し、最適な回転数を設定できるようになっている(例えば、特許文献1又は特許文献2参照)。
しかしながら、器具側に磁石を設け、ハンドピース本体側にリードスイッチを設けると、装置が複雑化する。また、装置が大型化し、操作性が悪くなる。さらに、器具の種類が多い場合に、各器具を確実に識別するためには、磁石やリードスイッチの数を多くしたり、複雑な配置をしたりしなければならず、レイアウト上の問題が生じる。
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、取り扱いが容易で、器具の回転数の設定を確実に行うことができる外科用切除装置を提供することである。
However, if a magnet is provided on the instrument side and a reed switch is provided on the handpiece body side, the apparatus becomes complicated. In addition, the apparatus becomes large and the operability is deteriorated. Furthermore, when there are many types of instruments, in order to reliably identify each instrument, it is necessary to increase the number of magnets and reed switches or to arrange them in a complicated manner, resulting in layout problems. .
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a surgical excision apparatus that is easy to handle and can reliably set the number of rotations of the instrument. is there.
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、体内で対象部位を切除する処置部を内管の先端に設け、前記内管を外管に回転自在に保持させた器具と、前記器具を着脱可能なハウジングを有し、前記ハウジングに前記器具を装着した際に前記内管に回転駆動力を与える駆動源を備えるハンドピース本体と、前記駆動源の回転数を設定する設定手段を有し、設定された回転数に応じた電力を前記駆動源に供給するコントロールユニットと、を備える外科用切除装置において、前記ハンドピース本体に、前記動力源の出力特性を検出する検出手段に設け、前記コントロールユニットに、前記検出手段の検出結果に基づいて前記器具の種類を識別する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記設定手段で設定可能な回転数の範囲を変更する変更手段とを設けたことを特徴とする外科用切除装置とした。 The invention according to claim 1 of the present invention that solves the above-mentioned problems is provided with a treatment section for excising a target site in the body at the distal end of the inner tube, and an instrument that rotatably holds the inner tube on the outer tube; A handpiece body having a housing to which the instrument can be attached and detached, and a driving source for applying a rotational driving force to the inner tube when the instrument is mounted on the housing; and setting means for setting the rotational speed of the driving source And a control unit for supplying electric power according to a set rotational speed to the drive source, and a detection means for detecting an output characteristic of the power source in the handpiece body. A determination unit for identifying the type of the appliance based on the detection result of the detection unit; and a range of rotation speeds that can be set by the setting unit based on the determination result of the determination unit. Was surgical resection apparatus which is characterized by providing and changing means for changing.
この発明は、器具の形状などによって駆動源の出力特性が異なることに着目したものである。この外科用切除装置では、駆動源に所定の電力を供給し、内管を回転させる際に、駆動源の出力特性を検出手段で検出する。判定手段は、その出力特性の違いから器具の種類を識別する。この判定結果に応じて変更手段が、器具ごとに予め定められている回転数の範囲から、該当する器具で設定可能な回転数の範囲を抽出し、この範囲内で施術者が内管、つまり処置部の回転数を調整できるようにする。 The present invention focuses on the fact that the output characteristics of the drive source differ depending on the shape of the instrument. In this surgical excision apparatus, when a predetermined electric power is supplied to the drive source and the inner tube is rotated, the output characteristic of the drive source is detected by the detection means. The determination means identifies the type of instrument from the difference in the output characteristics. In accordance with the determination result, the changing means extracts the range of the number of rotations that can be set with the corresponding instrument from the range of the number of rotations predetermined for each instrument. The rotational speed of the treatment section can be adjusted.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の外科用切除装置において、前記判定手段は、前記駆動源のトルクを演算し、トルクの大きさに応じて前記器具の種類を識別することを特徴とする。
この外科切除装置では、駆動源の出力特性として、トルクに着目し、トルクの大きさから器具の種類を識別する。
The invention according to
In this surgical excision apparatus, attention is paid to torque as the output characteristic of the drive source, and the type of instrument is identified from the magnitude of the torque.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の外科用切除装置において、前記コントロールユニットは、微弱電流を前記駆動源に通電させる通電制御手段を有することを特徴とする。
この外科切除装置では、対象部位の切除を行う前に、駆動源に微弱電流を通電させる。微弱電流の電流量は、予め定められており、この微弱電流を通電したときに発生するトルクの大きさから器具の種類を識別する。
According to a third aspect of the present invention, in the surgical resection device according to the second aspect, the control unit includes an energization control means for energizing a weak current to the drive source.
In this surgical excision apparatus, a weak current is applied to the drive source before excision of the target site. The amount of weak current is determined in advance, and the type of instrument is identified from the magnitude of torque generated when this weak current is applied.
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の外科用切除装置において、前記判定手段は、前記駆動源が所定の回転数に達するまでに要する時間、又は前記駆動源が所定の回転数から停止するまでに要する時間を計測し、その計測結果に応じて前記器具の種類を識別することを特徴とする。
この外科用切除装置では、駆動源の出力特性として、器具を回転させる駆動源が所定の条件になるまでに要する時間に着目したものである。そして、この時間の長さに応じて器具の種類を識別する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the surgical resection device according to the first aspect, the determination means determines whether the drive source requires a time required to reach a predetermined rotation speed, or the drive source is determined from the predetermined rotation speed. The time required for stopping is measured, and the type of the appliance is identified according to the measurement result.
In this surgical excision apparatus, attention is paid to the time required for the drive source for rotating the instrument to have a predetermined condition as the output characteristic of the drive source. And the kind of instrument is identified according to the length of this time.
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の外科用切除装置において、前記判定手段は、前記駆動源の回転数として設定可能な範囲を切り替える閾値を有し、前記検出手段で検出した出力特性の値と前記閾値とを比較し、前記変更手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、回転数として設定可能な第一の範囲と、前記第一の範囲よりも最大値が大きい第二の範囲とを選択することを特徴とする。
この外科用切除装置では、検出手段の検出結果に基づく値と、閾値とを比べ、検出結果に基づく値が閾値よりも高い場合には、設定可能な回転数の最大値が大きくなるように設定する。これに対して、検出結果に基づく値が閾値よりも低い場合には、設定可能な回転数の最大値が小さくなるように設定する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the surgical resection device according to any one of the first to fourth aspects, the determination means has a threshold value for switching a range that can be set as the rotational speed of the drive source. And comparing the output characteristic value detected by the detecting means with the threshold value, and the changing means, based on the determination result of the determining means, a first range that can be set as the rotation speed, and the first The second range having a maximum value larger than the range is selected.
In this surgical excision apparatus, a value based on the detection result of the detection means is compared with a threshold value, and if the value based on the detection result is higher than the threshold value, the maximum value of the settable rotation speed is set to be large. To do. On the other hand, when the value based on the detection result is lower than the threshold value, the maximum value of the settable rotation speed is set to be small.
この発明によれば、器具をハンドピース本体に装着した状態で駆動源を稼動させたときの駆動源の出力特性を検出し、この出力特性に基づいて器具の種類を識別するようにしたので、器具の種類に応じて変化する回転数を確実に設定することができる。また、簡単な構成で器具の種類を確実に識別することができるので、装置を小型、かつ安価にすることができる。 According to this invention, since the output characteristic of the drive source when the drive source is operated in a state where the instrument is mounted on the handpiece body is detected, the type of the instrument is identified based on this output characteristic. The number of rotations that changes according to the type of instrument can be set reliably. In addition, since the type of instrument can be reliably identified with a simple configuration, the apparatus can be reduced in size and cost.
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、この実施の形態における外科用切除装置1は、関節鏡2とともに使用して膝部Wの関節内腔の患部(対象部位)を治療するものである。
なお、関節鏡2は、撮像素子を内蔵するカメラヘッド3を有し、カメラヘッド3の先端には、接眼部4及び分岐管5を介して、関節鏡挿入部6が接続されている。関節鏡挿入部6は、膝部Wに穿刺されたトラカール7を通して関節腔内に挿入されるようになっている。トラカール7には、吸水チューブ8を介して給水源9が接続されている。この給水源9には、例えば、生理食塩水が貯溜されている。また、分岐部5は、ライトガイドケーブル10を介して光源装置11に接続されている。さらに、カメラヘッド3は、ケーブル12を介してビデオプロセッサ13に接続されており、ビデオプロセッサ13は、モニターケーブル14を介してモニター装置15に接続されている。
The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the surgical excision apparatus 1 in this embodiment is used together with an
The
外科用切除装置1は、先端が膝部Wの腔内に挿入されるハンドピース20を有している。ハンドピース20には、吸引チューブ21と電源コード22とが接続されている。吸引チューブ21は、図示しない吸引装置に接続されている。電源コード22は、コントロールユニット23に接続されている。コントロールユニット23には、フットスイッチ24が電気的に接続されている。
The surgical excision apparatus 1 has a
図1及び図2に示すように、ハンドピース20は、施術者が保持するハンドピース本体25と、ハンドピース本体25の装着される器具であるプローブ26とを有している。なお、図2には、交換可能なプローブ26として、低速回転で使用され、患部を切除するカッター26aと、高速回転で使用され、患部周辺の骨を削るドリルバー26bとが図示されている。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
図2に示すように、ハンドピース本体25は、略円筒状のハウジング31を有している。ハウジング31において、プローブ26が装着される先端部には、分解固定リング32が螺着されている。この分解固定リング32は、ロック機構33をハウジング31に固定している。また、ハウジング31の基端には、電源コード22を接続する接続部34が取り付けられている。さらに、このハウジング31内には、吸引孔35が設けられている。この吸引孔35の基端側の開口には、吸引口金36が取り付けられている。この吸引口金36には、図1に示す吸引チューブ21が取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、ハウジング31の先端側の内部には、空洞部37が形成されている。そして、この空洞部37からは、前記した吸引孔35と、回転軸38を挿通する軸孔39とが延設されている。
ここで、吸引孔35内には、その流路面積を調整するバルブ40が装着されている。このバルブ40には、バルブレバー41が取り付けられている。図1に示すように、バルブレバー41は、一部がハウジング31の外側に突出しており、施術者の操作を受け付けるようになっている。
As shown in FIG. 3, a
Here, a
また、図3に示すように、軸孔39は、ハウジング31の中心軸上に、その軸線に沿って設けられている。
回転軸38は、軸孔39内を貫通し、不図示のベアリングなどでハウジング31に回転自在に支持されている。この回転軸38において、空洞部37内に突出する先端部には、プローブ26と係合する係合爪42が設けられている。一方、図4に示すように、回転軸38の基端部は、駆動源であるモータ43に連結されている。
モータ43には、ブラシレスモータが用いられている。このため、ハンドピース本体25には、モータ43のロータの回転位置を検出するホール素子44(検出手段)が取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
The rotating
A brushless motor is used as the
図3に示すように、ロック機構33は、分解固定リング32によってハウジング31の先端開口に係合させられた円筒形状の内筒部45と、内筒部45の先端部に配置される複数のロックピン46と、ロックピン46を覆い、かつ内筒部45にスライド可能に取り付けられる指かけリング47とからなる。
内筒部45において、ハウジング31側の基部の外周には、分解固定リング32が係合する係合溝50が設けられている。また、基部の内周には、周方向に沿ってストッパ突起51が環状に突設されている。図5に示すように、内筒部45の先端部には、内筒部45の径方向に壁部を貫通する貫通孔52が等間隔に6つ設けられている。この貫通孔52のそれぞれには、ロックピン46が外側から進退自在に挿入されている。ロックピン46は、貫通孔52よりも大径の頭部を有しており、この頭部によって径方向内側への抜け落ちが防止されている。
As shown in FIG. 3, the
In the
図3に示すように、指かけリング47は、内筒部45の先端部を、周方向の外側から覆うように設けられている。指かけリング47と内筒部45との間には、ロック機構33の軸線に沿って伸縮可能なバネ53が配置されている。このため、指かけリング47は、先端側に向かって常に付勢されている。さらに、指かけリング47の内周には、ロックピン46の頭部に当接する環状の溝54が設けられている。この環状の溝54には、径方向外側に向かって溝の幅を減少させるような環状のテーパ面54aが設けられている。環状の溝54の設置位置は、指かけリング47が自然状態にあるときに、テーパ面54aによってロックピン46が径方向内側に向かって押し付けられるような位置である。このため、指かけリング47をバネ53に抗してハウジング31側にスライドさせると、環状の溝54とロックピン46との係合が解かれるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
このように構成されたハンドピース本体25には、図2に示すような2種類のプローブ26、つまりカッター26a又はドリルバー26bのいずれか一方が装着される。
図2及び図6に示すように、カッター26aは、外プローブ61(外管)と、外プローブ61内に回転自在に支持される内プローブ62(内管)とから構成されている。
Two types of
As shown in FIGS. 2 and 6, the
外プローブ61は、ロック機構33内に装着される外本体部63と、外本体部63の先端面に取り付けられた中空の外側挿入部64とからなる。
外側挿入部64は、その軸線が外本体部63の軸線と一致するように延びている。外側挿入部64の先端は、曲面形状の一部が切り取られ、開口65を形成している。
外本体部63は、略筒状の部材からなる。外本体部63の基端は、その外径が縮径させられており、ここにシール部材であるOリング66が装着されている。また、外本体部63において、縮径に伴い形成される段差部である肩部63aから先端に至る間の外周には、環状の溝63bが設けられている。この溝63bは、径方向外側に向かって溝幅が広がるようなテーパを有している。なお、この溝63bは、図3に示すハンドピース本体25側のロックピン48と係合するために形成されている。さらに、外本体部63の先端側の外周には、突起63cが設けられている。そして、外本体部63内には、その軸線に沿って貫通孔67が形成されている。この貫通孔67及び外側挿入部64には、内プローブ62が挿入されている。
The
The
The outer
内プローブ62は、外本体部63に回転自在に支持される内本体部68と、内本体部68の先端から延設される内側挿入部69とからなる。
内本体部68において、外本体部63の基部から突出する部分は、貫通孔が形成されたポート71になっている。このポート71は、内本体部68及び内側挿入部69の先端まで貫通する吸引孔72に連通している。さらに、このポート71の後端には、板状の舌状部70が延設されている。この舌状部70は、図3に示すハンドピース本体25の回転軸38の係合爪42と係合させられる。
内側挿入部69は、その軸線が内本体部68の軸線と一致するように延びている。さらに、内側挿入部69の軸線は、外側挿入部64の軸線とも一致している。内側挿入部69の外径は、外側挿入部64の内径よりも小さい。したがって、内側挿入部69は、先端部分を除いて外側挿入部64内に収容されている。そして、外側挿入部64から露出する内側挿入部69の先端部分には、回転によって対象部位を切除するブレード(処置部)73が取り付けられている。さらに、内側挿入部69の先端近傍には、不図示の窓が形成されており、切除した組織などを内側挿入部69内、及びハンドピース本体25内を通り、排出できるようになっている。
なお、カッター26aの外プローブ61及び内プローブ62は、同一の軸線に対してそれぞれ略回転対称な形状を有している。
The
In the inner
The
Note that the
また、図2に示すように、ドリルバー26bは、内プローブ62の先端の処置部であるブレード74が、カッター26aのブレード73よりも外径が大きく、刃の形状が異なる他は、カッター26aと同じ構成を有する。したがって、その説明は省略する。なお、ドリルバー26bは、骨などを切除するために用いられるので、そのブレード74は、カッター26aのブレード73よりも高速で回転させられることが多い。
As shown in FIG. 2, the
次に、ハンドピース20の動作を制御するコントロールユニット23及びフットスイッチ24の構成について図4を用いて説明する。
コントロールユニット23は、インターフェイス回路81と、検出回路82と、モータドライバ83(通電制御手段)と、判定回路(判定手段)84と、設定手段である操作部85及び表示部86と、不図示の電源回路と、制御装置87と、を備えている。
インターフェイス回路81は、フットスイッチ29が出力する信号を制御部87に受け渡す役割を担う。検出回路82は、ハンドピース本体25内のホール素子44が検出した回転位置の信号を受け取り、判定回路84及び制御部87に出力する。モータドライバ83は、制御部87からの駆動指令を受けて、モータ43に通電する電流を発生させる。また、モータドライバ83は、モータ43に通電する電流の情報を判定回路84に出力する。判定回路84は、ホール素子44の検出信号と、モータ43に通電する電流の情報から、回転軸38の目標位置と実際の回転位置との差を算出し、これに基づいてプローブ26の回転に必要なトルクを算出し、プローブ26の種類を識別する。操作部85は、例えば、切替スイッチや、ボタンからなり、電源のON又はOFFや、プローブ26の回転数の設定など、施術者の操作を受け付け、所定の信号を制御部87に送信する。表示部86は、例えば、液晶パネルを備え、ハンドピース20の動作状態を示す情報、特にプローブ26の回転数を表示する。制御部87は、各部81〜86の制御を行う。また、制御部87は、プローブ26の回転数として設定可能な回転数の範囲を設定する変更手段としての機能も有している。回転数の範囲は、プローブ26の種類ごとに予め登録されており、判定回路84の判定結果を受けて、適切な回転数の範囲を設定する。
Next, the configuration of the
The
The
ここで、操作部85及び表示部86の一例について、図7を参照して説明する。
図7において、操作部85及び操作部85は、コントロールユニット23の前面に集中して配置されている。具体的には、前面の右下に電源コード22が接続されるコネクタ90が設けられている。前面の左下には、電源スイッチ91及び電源表示LED92が配置されている。前面の中央には、回転数上昇スイッチ93、回転数下降スイッチ94、設定回転数表示部95、設定回転数表示LED96が配置されている。回転数上昇スイッチ93及び回転数下降スイッチ94は、内プローブ62の回転速度、すなわち単位時間あたりの回転数を設定するスイッチである。ここで、回転数上昇スイッチ93の縁部は、赤色に着色されている。設定回転数表示部95は、設定回転数を数字によって表示する。設定回転数表示LED96は、設定回転数の大小に応じて複数のLED(発光ダイオード)を段階的に点灯させる。
さらに、設定回転数表示部95を挟むように、最低回転数表示部97と、最高回転数表示部(閾値表示部)98とが配置されており、プローブ26の回転数として設定することができる最低回転数と、最高回転数(閾値)とが、表示されるようになっている。なお、図7には、電源投入時の初期状態として、両表示部97,98に、それぞれ「500」及び「6000」が表示された状態が示されている。
Here, an example of the
In FIG. 7, the
Further, a minimum rotation
図7に示すようなコントロールユニット23では、回転数上昇スイッチ93又は回転数下降スイッチ94のいずれかが間欠的に押圧されると、設定回転数表示部95に表示された回転数が変化するようになっている。そして、制御部87は、両表示部97,98に示された回転数の範囲内で、転数上昇スイッチ93又は回転数下降スイッチ94の操作を受け付ける。なお、回転数上昇スイッチ93は、1秒間以上長押しすることによって、閾値が変更される機能を備え、このように長押しされると、最高回転数が、例えば、10000に変更される。この際に、最高回転数表示部98の表示も「10000」に変更される。
In the
図4に示すように、フットスイッチ24は、ハンドピース本体25に内蔵されたモータ43を右回転させるための右ペダル24aと、モータ43を左回転させるための左ペダル24bとを備えている。そして、施術者がこれらペダル24a,24bを足で踏むことによって、設定回転数表示部95(図7参照)に表示された設定回転数の速さで、モータ43が回転し、これにより内プローブ62を介して、ブレード73,74(図2参照)も回転する。
As shown in FIG. 4, the
次に、この外科用切除装置1の動作について説明する。
なお、なお、外科用切除装置1による処置に先立って、図1に示すような関節鏡2を関節腔内に挿入して、対象部位を確認する。具体的には、給水源9から生理食塩水を関節腔内に順次流入させ、廃物を除去し、分岐部5から導入される光で対象部位の周辺を照らす。そして、カメラヘッド3で対象部位を撮像し、モニター装置15に表示させる。
Next, operation | movement of this surgical excision apparatus 1 is demonstrated.
Prior to the treatment by the surgical excision apparatus 1, an
関節鏡2で対象部位を確認したら、ハンドピース本体25に、プローブ26を装着する。例えば、カッター26aを装着する場合には、図3に示すロック機構33の指かけリング47を分解固定リング32側に向けてスライドさせる。このとき、指かけリング47内周側の環状の溝54とロックピン46との間の係合が解かれ、ロックピン46が径方向外側に向かって移動できるようになる。
この状態で、カッター26aをハウジング31の空洞部37内に挿入し、外本体部63の肩部63aと、ロック機構33の内筒部45のストッパ突起51とを係合させる。これにより、外本体部63のOリング66がストッパ突起51に当接し、水密構造が形成される。また、外本体部63の突起63cが、内筒部45の係合溝(不図示)と係合し、外本体部63の回転が防止される。さらに、内プローブ62側の舌状部70が回転軸38の係合爪42に係合する。
その後、指かけリング47から手を離すと、指かけリング47がバネ53により先端側にスライドさせられる。このとき、環状の溝54のテーパ面54aに押圧されるようにして、ロックピン46が径方向内側に移動し、カッター26aの外本体部63の環状の溝63bに係合する。これにより、カッター26aが、ハンドピース本体25に装着される。
After confirming the target site with the
In this state, the
Thereafter, when the hand is released from the
プローブ26の装着が完了したら、コントロールユニット23の電源を入れる。コントロールユニット23は、図8に示すようなフローチャートに従って、最大回転数の設定、つまり設定可能な回転数の範囲を決定し、プローブ26を稼動させる。
すなわち、コントロールユニット23の電源が投入されたら、制御部87がテストモードでの運転をモータドライバ83に指令し、モータドライバ83がテスト電流をモータ43に通電する(ステップS11)。このときのテスト電流とは、処置時にモータ43に通電する電流値よりも小さい微弱な電流である。そして、テスト電流の電流値の情報は、判定回路84に受け渡される。
When the mounting of the
That is, when the
電源が投入されて、モータ43にテスト電流が通電されると、モータ43が回転し始めるので、ホール素子44で、回転位置を検出する(ステップS12)。具体的には、ホール素子44は、ロータの磁石との間の磁束密度の変化に応じた電流を発生し、検出回路82に出力する。そして、モータ43の回転位置の情報は、制御部87及び判定回路84のそれぞれに受け渡される。
When the power is turned on and a test current is supplied to the
判定回路84は、テスト電流の電流値と、回転位置の情報との差に基づいて、予め作成されているマップを検索するなどして、プローブ26の回転に必要なトルクを算出する(ステップS13)。例えば、プローブ26が装着されていない状態でテスト電流を通電したときのモータ43の回転数を予め記憶しておき、この回転数と、プローブ26を装着した状態での実際のモータ43の回転数との差を調べる。この場合には、両者の差が大きい程、算出されるトルクの値が大きくなる。そして、判定回路84は、算出したトルクの情報に基づいて、プローブ26の種類を判定する。すなわち、算出したトルクと、予め設定されているトルクの閾値aとの大小を比較し(ステップS14)、算出したトルクが閾値よりも大きい場合(ステップS14においてYes)には、最大回転数を相対的に低い第一の値(例えば、6000回転、Low)する指令信号を制御部87に出力する(ステップS15)。
The
制御部87は、この指令信号を受けて、最大回転数が第一の値となるような回転数の範囲を、メモリに登録されているデータから抽出する。さらに、表示部86の表示、例えば、図7に示す最低回転数表示部97及び最高回転数表示部98の表示を変更し、この範囲外の回転数の入力は受け付けないようにする。
そして、施術者が、この範囲内で回転数を設定し(ステップS16)、フットスイッチ24がONになったら(ステップS17でYes)、モータドライバ83をON、つまり駆動信号を出力する(ステップS18)。一方、フットスイッチ24が操作されない場合(ステップS17でNo)は、モータドライバ83をOFFにし、駆動信号を出力しない(ステップS19)。
In response to the command signal, the
Then, the practitioner sets the rotational speed within this range (step S16), and when the
これに対して、判定回路84で算出したトルクが、予め設定されている閾値a以下であった場合(ステップS14においてNo)は、最大回転数を第一の値よりも大きい第二の値(例えば、10000回転、High)にする指令信号が制御部87に出力される(ステップS20)。制御部87は、この指令信号に応じて、最大回転数が第二の値となるような回転数の範囲を、メモリに登録されているデータから抽出する。さらに、表示無6の表示を変更し、この範囲外の回転数の入力は受け付けないようにする。
そして、施術者が、この範囲内で回転数を設定し(ステップS21)、フットスイッチ24がONになったら(ステップS22でYes)、モータドライバ83をON、つまり駆動信号を出力する(ステップS23)。一方、フットスイッチ24が操作されない場合(ステップS20でNo)は、モータドライバ83をOFFにし、駆動信号を出力する(ステップS24)。
On the other hand, when the torque calculated by the
Then, the practitioner sets the rotation speed within this range (step S21), and when the
このように、この実施の形態では、ハンドピース本体25に装着されるプローブ26の種類によって、回転に必要なトルクが異なることに着目し、微弱なテスト電流をモータ43に通電したときの回転位置(回転数)に基づいて、プローブ26の種類を自動的に識別し、プローブ26ごとに予め設定されている範囲内で、回転数の設定を受け付けるようにする。このため、プローブ26を適切な回転数で回転させることが可能になる。ここで、トルクを検出する手段は、モータ43の制御に必要なホール素子44が用いられているので、プローブ26及びハンドピース本体25のそれぞれの接続部分に新規な構成要素を付加する必要がない。したがって、装置を小型化でき、プローブ26の着脱も容易であると共に、操作性が向上する。なお、このようなテストモードは、テスト電流を短時間だけ通電させるので、処置に先立って、速やかにプローブ26の種類を自動的に識別できるという利点を有している。
Thus, in this embodiment, focusing on the fact that the torque required for rotation differs depending on the type of
ここで、テスト電流の通電を停止させ、テストモードを解除させるスイッチをコントロールユニット23に設け、このスイッチが操作されるまでの間は、常にトルク検知を行うようにしても良い。このスイッチは、専用のスイッチでも良いし、他のスイッチと兼用しても良い。
Here, a switch for stopping energization of the test current and releasing the test mode may be provided in the
また、プローブ26の種類を自動的に識別するために取得するモータ43の出力特性は、トルクに限定されない。
例えば、判定回路84は、モータ43の回転数が所定値に達するまでに要する時間に基づいて、プローブ26の種類を識別する回路でも良い。
このような判定回路84は、プローブ26を装着した状態でモータ43を回転させたときに、その回転数が所定値に達するまでの時間を計測し、その計測結果が予め設定されている閾値以下の場合には、最大回転数として、相対的に低い第一の値(Low)を設定するように制御部87に指令を送る。一方、計測結果が閾値を越えた場合には、最大回転数として、第一の値よりも大きな第二の値(High)を設定するように指令を送る。
なお、この場合の所定の回転数は、テスト電流を通電させた場合の回転数でも良いし、施術者が設定した回転数でも良い。さらに、モータ43の回転数は、ホール素子44の検出結果から演算される。また、時定数を測定し、時定数に応じてプローブ26の種類を識別することもできる。
Further, the output characteristics of the
For example, the
Such a
In this case, the predetermined number of rotations may be the number of rotations when the test current is applied or the number of rotations set by the practitioner. Further, the rotational speed of the
また、判定回路84は、モータ43が停止するまでに要する時間に基づいて、プローブ26の種類を識別する回路でも良い。この場合には、最初にプローブ26を装着した状態でモータ43を所定の回転数で回転させる。その後、モータ43への通電を停止し、モータ43が停止するまでの時間を計測する。そして、停止に要する時間が、予め設定されている閾値以下であれば、最大回転数として、相対的に低い第一の値(Low)を設定するように制御部87に指令を送る。一方、閾値を越える時間が必要な場合には、最大回転数として、第一の値よりも大きな第二の値(High)を設定するように指令を送る。
この場合の所定の回転数は、テスト電流を通電させた場合の回転数でも良いし、施術者が設定した回転数でも良い。さらに、モータ43の回転数は、ホール素子44の検出結果から演算される。
The
The predetermined number of rotations in this case may be the number of rotations when a test current is applied or the number of rotations set by the practitioner. Further, the rotational speed of the
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されずに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、コントロールユニットの制御部は、閾値を2つ以上有しても良い。プローブ26の種類が3つ以上ある場合に、それらプローブ26の識別が可能になる。この場合には、3つ以上の種類のプローブ26を装着した場合のモータ43の出力特性を予めコントロールユニット23に記憶させておけば、内部処理で対応することができる。したがって、プローブ26の種類が増えた場合でも、小型の装置で確実にプローブ26の識別でき、適切な回転数で回転させることが可能になる。
また、プローブ26は、外側挿入部64の一部を柔軟性のある部材から構成し、この部分を曲げられるようにしても良い。この場合には、外側挿入部64に内挿される内側挿入部69も曲げられるように柔軟性のある部材から構成される。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the control unit of the control unit may have two or more threshold values. When there are three or more types of
Further, the
1 外科用切除装置
23 コントロールユニット
25 ハンドピース本体
26 プローブ(器具)
31 ハウジング
43 モータ(駆動源)
44 ホール素子(検出手段)
64 外側挿入部(外管)
69 内側挿入部(内管)
73,74 ブレード(処置部)
83 モータドライバ(通電制御手段)
84 判定回路(判定手段)
85 操作部(設定手段)
86 表示部(設定手段)
87 制御部(変更手段)
a 閾値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
31
44 Hall element (detection means)
64 Outer insertion part (outer tube)
69 Inside insert (inner tube)
73, 74 Blade (treatment section)
83 Motor driver (energization control means)
84 determination circuit (determination means)
85 Operation unit (setting means)
86 Display (setting means)
87 Control unit (change means)
a Threshold
Claims (5)
前記器具を着脱可能なハウジングを有し、前記ハウジングに前記器具を装着した際に前記内管に回転駆動力を与える駆動源を備えるハンドピース本体と、
前記駆動源の回転数を設定する設定手段を有し、設定された回転数に応じた電力を前記駆動源に供給するコントロールユニットと、
を備える外科用切除装置において、
前記ハンドピース本体に、前記動力源の出力特性を検出する検出手段に設け、
前記コントロールユニットに、前記検出手段の検出結果に基づいて前記器具の種類を識別する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記設定手段で設定可能な回転数の範囲を変更する変更手段とを設けたことを特徴とする外科用切除装置。 A treatment part for excising the target site in the body at the tip of the inner tube, and an instrument in which the inner tube is rotatably held by the outer tube;
A handpiece body including a housing to which the instrument can be attached and detached, and a drive source that applies a rotational driving force to the inner tube when the instrument is mounted on the housing;
A control unit having setting means for setting the rotational speed of the drive source, and supplying power to the drive source according to the set rotational speed;
A surgical resection device comprising:
In the handpiece body, provided in the detection means for detecting the output characteristics of the power source,
A determination unit that identifies the type of the appliance based on a detection result of the detection unit, and a change unit that changes a rotation speed range that can be set by the setting unit based on the determination result of the determination unit. And a surgical excision device.
The determination means has a threshold value for switching a range that can be set as the rotation speed of the drive source, compares the output characteristic value detected by the detection means with the threshold value, and the change means The first range according to any one of claims 1 to 4, wherein a first range that can be set as a rotational speed and a second range having a maximum value larger than the first range are selected based on the determination result. The surgical excision device according to any one of the preceding claims.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537901A (en) * | 2005-04-16 | 2008-10-02 | アエスキュラップ アーゲー | Surgical machine and method for controlling and / or adjusting surgical machine |
| JP2015523158A (en) * | 2012-07-20 | 2015-08-13 | アエスキュラップ アーゲー | Drive control apparatus and drive control method for surgical motor system |
| CN108113736A (en) * | 2017-01-09 | 2018-06-05 | 上海博进凯利泰医疗科技有限公司 | A kind of planing tool power control mechanism |
-
2004
- 2004-01-30 JP JP2004023838A patent/JP2005211454A/en not_active Withdrawn
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