(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が体腔内で使用され、表面が導電性を有する第１及び第２の医療機器と、
前記第１の医療機器の表面と電気的に接続された第１の電極と、
前記第２の医療機器の表面と電気的に接続された第２の電極と、
体腔外の人体と接触可能な人体電極板と、
前記人体電極板と電気的に接続された人体電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗である機器間電気抵抗値と、前記第１の電極または前記第２の電極と、前記人体電極との間の電気抵抗である電極人体間抵抗値とを計測する抵抗計測手段と、
前記機器間電気抵抗値と前記電極人体間抵抗値との比である電気抵抗値比が減少した場合に、前記第１の医療機器と前記第２の医療機器とが接触したと判断する判断手段と、
前記判断手段が、前記第１の医療機器と前記第２の医療機器とが接触したと判断した場合に、警告を発生する警告発生手段とを有することを特徴とする医療機器システム。
【請求項２】
前記医療機器システムは前記駆動手段の動作を制御する制御手段を有し、
前記第１の医療機器および／または第２の医療機器は、駆動手段を有する能動医療機器であり、
前記制御手段は、手動操作入力手段の情報に基づき前記駆動手段の制御を行う制御手段であり、
前記手動操作入力手段は、手動操作による入力手段の物理的変位を電気信号に変換する手動操作入力手段であることを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記警告発生手段による警告発生時に、前記駆動手段の動作を停止する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記警告発生手段による警告発生時に、前記第１の医療機器および／または前記第２の医療機器が、前記警告受信前の移動方向へ移動することを禁止するように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の医療機器システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記駆動手段の動作情報を記憶する動作記憶手段を有し、前記警告発生手段による警告発生時に、前記動作記憶手段が記憶している動作情報に基づき、前記駆動手段の状態を警告受信前の状態に戻すように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記入力装置の前記物理的変位の状態を、前記警告受信前の状態に戻す制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の医療機器システム。
【請求項７】
前記第１の医療機器または／および前記第２の医療機器は、内視鏡の先端部から突出し使用されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項８】
前記第１の医療機器は内視鏡であり、前記第２の医療機器は、前記内視鏡の先端部から突出し使用されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【請求項９】
前記第１の医療機器は電気メスを備え、
前記制御手段は、前記警告発生手段の警告に基づき、前記電気メスの出力を停止または低下するように電気メス制御手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の医療機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器システムに関し、特に、体腔内で互いに接触する可能性のある複数の医療機器を有する医療機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、開腹・開胸等を伴う外科手術に比べて患者への侵襲を最小に抑えることのできるいわゆる内視鏡手術が行われるようになってきた。特に、腹腔鏡下外科手術は広く行われつつある。この腹腔鏡下外科手術は、患者の皮膚の小さな切開口を通した医療機器を用いた手術である。腹腔鏡下外科手術では、腹腔内にＣＯ２を注入して手術に必要なスペースを気腹として作り形成した後に、内視鏡で観察しながら上腹部に刺入したトラカール（外套管）を通じて細長い挿入部を有する医療機器を入れ、手術が行なわれる。
【０００３】
内視鏡下外科手術は、狭い気腹内等で内視鏡および医療機器を操作しなければならないため、内視鏡と医療機器間との接触、または複数の医療機器を用いる場合には医療機器間の接触が起こりやすい。内視鏡と医療機器との接触または医療機器間の接触が発生すると医療機器に不必要な力がかかり、医療機器の破損あるいは医療機器の動作不良、具体的にはワイヤ切れや可動部の破損または変形等が発生する可能性がある。あるいは、医療機器間の接触の影響で術者が意図しない医療機器の動作が発生する可能性がある。
【０００４】
このような医療機器の接触を回避するために、特開２００４−８１２７７号公報には、内視鏡下外科手術に用いる手術機器が内視鏡に接触すると、配置したセンサにより検知し、接触を回避する機能を付加した内視鏡が開示されている。
【０００５】
また、特開２００４−８９５９１号公報には、内視鏡下外科手術において、電動マニピュレータを有する医療機器が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−８１２７７号公報
【特許文献２】特開２００４−８９５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００４−８１２７７号公報に開示されている手術機器と内視鏡の接触を検知するためのセンサはジャイロセンサであり、接触を角速度として検知する。このため、検知システムの構造、制御が複雑となる。また内視鏡下外科手術に用いる手術機器にジャイロセンサを配設すると挿入部が太くなる可能性があった。
【０００７】
なお、特開２００４−８９５９１号公報に開示されている電動マニピュレータを有する医療機器においては、２本のマニピュレータの先端に位置する医療機器は交互に正電圧が印加される医療機器であるが、この電圧印加の目的は、患部を焼灼し止血するものであった。また、電動駆動する医療機器では医療機器間で接触が発生しても術者が接触発生に気がつくのが遅れることが問題であった。
【０００８】
本発明は、体腔内で使用される医療機器間の接触を早期に検出し、医療機器の破損等を防止することができる医療機器システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明の医療機器システムは、各々が体腔内で使用され、表面が導電性を有する第１及び第２の医療機器と、前記第１の医療機器の表面と電気的に接続された第１の電極と、前記第２の医療機器の表面と電気的に接続された第２の電極と、体腔外の人体と接触可能な人体電極板と、前記人体電極板と電気的に接続された人体電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電気抵抗である機器間電気抵抗値と、前記第１の電極または前記第２の電極と、前記人体電極との間の電気抵抗である電極人体間抵抗値とを計測する抵抗計測手段と、前記機器間電気抵抗値と前記電極人体間抵抗値との比である電気抵抗値比が減少した場合に、前記第１の医療機器と前記第２の医療機器とが接触したと判断する判断手段と、前記判断手段が、前記第１の医療機器と前記第２の医療機器とが接触したと判断した場合に、警告を発生する警告発生手段とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、体腔内で使用される医療機器間の接触を早期に検出し、医療機器の破損等を防止することができる医療機器システムを提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
＜医療機器システムの構成＞  
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる医療機器システム１を説明するための構成図である。医療機器システム１は、その先端に観察用レンズ１１を備えた内視鏡１０と、第１の医療機器２１と、第２の医療機器２２と、駆動手段４２ａ、４２ｂと、制御装置３０と、入力手段４０ａ、４０ｂとから構成されている。
【００１３】
第１の医療機器２１と、第２の医療機器２２とは、生体内（ｉｎ  ｖｉｖｏ）に挿入された内視鏡１０の先端部から突出し、体腔内Ｖの生体組織ＶＡを手術するために使用される。また、第１の医療機器２１と、第２の医療機器２２とは、それぞれの手動操作入力手段４０ａ、４０ｂからの入力情報が、制御装置３０を介して、それぞれの駆動手段４２ａ、４２ｂに伝えられ、電動駆動する能動医療機器である。手動操作入力手段４０ａ、４０ｂは、術者による入力装置の操作アームの３次元の動き、すなわち入力装置の物理的な変位を電気信号に変換する入力手段である。
【００１４】
それぞれの手動操作入力手段は、それぞれの医療機器に合わせた装置であり、例えば医療機器が２関節の場合には、手動操作入力手段も２関節となる。このため、術者は手動操作入力手段を操作することで、医療機器に所望の動作を行うことができる。なお、手動操作入力手段の操作アームの実際の物理的な変位量に対して、医療機器の動作量を小さくすることで、術者は非常に細かい医療機器の動きを容易に実現することができる。
【００１５】
次に、図２は本実施の形態にかかる医療機器システム１のブロック図である。図２に示すように、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２とは、内視鏡１０の先端部の鉗子孔１２から突出しており、そして、各医療機器の表面は導電性を有する。各医療機器の表面が導電性を有するとは、各医療機器自体が導電性の材料、例えばＳＵＳからなる必要は必ずしもなく、少なくとも、各医療機器の表面が導電性を有する材料で被覆されていればよい。そして、医療機器システム１は、第１の医療機器２１の表面と電線により電気的に接続された第１の電極２１Ｅと、第２の医療機器２２の表面と電線により電気的に接続された第２の電極２２Ｅとを有する。そして、第１の電極２１Ｅと第２の電極２２Ｅとの間の電気抵抗、すなわち機器間電気抵抗値は、抵抗計測手段３７により計測される。
【００１６】
また、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２とは、それぞれナイフアーム２３とハンドアーム２４を備えており、制御手段３１を介した、それぞれの入力手段４０ａ、４０ｂからの指示に従い駆動手段４２ａ、４２ｂにより駆動される能動医療機器である。また、制御装置３０は、入力手段４１から入力された機器間抵抗の閾値を記憶する閾値記憶手段３６と、機器間抵抗が、閾値記憶手段３６に記憶された機器間抵抗の閾値より小さいかを判断する判断手段３４と、判断手段３４の判断に基づき、警告を発生する警告発生手段３５とを有する。警告発生手段３５が発生した警告は警告手段４３の音、光、振動等の公知の警告によって、術者に伝達される。また、警告発生手段３５が発生した警告は電気信号として制御手段３１に発信され、制御手段３１は警告信号を受信すると後述の接触回避動作を制御する。
【００１７】
なお、手動操作入力手段４０ａ、４０ｂとしては、医療機器の電動駆動機構の種類により異なる。２軸動作の医療機器の手動操作入力手段としては、通常のジョイステックが使用できる。より複雑な動作が可能な医療機器では、操作アームと呼ばれる前後上下左右の３次元の術者の手の動きを電気信号に変換する手動操作入力手段が用いられる。いずれの手動操作入力手段においても、術者の手の動きを、手動操作入力手段に配設されたセンサ等により検出し、手動操作入力手段の物理的な変位の情報が電気信号に変換される。
【００１８】
なお、手動操作入力手段４０ａ、４０ｂは、それ自体が図示しない駆動機構を有する。駆動機構を有する手動操作入力手段４０ａ、４０ｂを用いることで、術者の手の動きを電気信号に変換するのとは逆に、術者の手の動きによる操作アーム等の動作に対して逆向きの力を発生し術者の手の動きを制限することや、後述のように術者と関係のない能動医療機器の動きに合わせて操作アーム等の変位を変化させることができる。
【００１９】
また、駆動手段３０は、動作記憶手段３２を有していてもよい。動作記憶手段３２は、動作制御手段３３による、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２との動作をおよび手動操作入力手段４０ａ、４０ｂの変位を経過時間とともに記憶する。
【００２０】
次に、図３を用いて本実施の形態の第１の医療機器２１の一例を示す。図３は第１の医療機器２１の斜視図（Ａ）および長手垂直方向の断面図（Ｂ）である。図３（Ａ）に示すように第１の医療機器２１は湾曲可能な２つの関節２１Ｊ１、２１Ｊ２を有する。２つの関節２１Ｊ１および２１Ｊには図示しないワイヤが接続されており、それぞれのワイヤが駆動手段４２ａ、４２ｂと接続されており、ワイヤの進退により湾曲可能である。また、第１の医療機器２１はＳＵＳで構成されており２つの関節２１Ｊ１および２１Ｊを介しても、湾曲部のリンクを導電性の高い素材、例えばＳＵＳで形成しているために、電気的には一体構造となっており、内部に設けられた接続箇所から電線２１ｅが電極２１Ｅに接続されている。
【００２１】
第１の医療機器２１の内部には、ナイフアーム２３が挿通しており、第１の医療機器２１の先端は、ナイフアーム２３との電気的絶縁のため絶縁材料で構成されている。しかし、それ以外の第１の医療機器２１の表面２１Ａは導電性を有している。
【００２２】
なお、第２の医療機器２２も第１の医療機器２１と類似構成の多関節マニピュレータである。このため、本実施の形態の医療機器システム１は、第１の医療機器の第１の電極と第２の医療機器の第２の電極との間の電気抵抗を計測することで、第１の医療機器の第１の電極と第２の医療機器の接触を検出することができる。
【００２３】
＜医療機器システムの動作＞  
次に、図４から図８を用いて、本実施の形態の医療機器システム１の動作について説明する。図４は、第１の医療機器２１と第２の医療機器２１の駆動状況を説明するための図であり、図５および図６は第１の医療機器２１の表面と第２の医療機器２１の表面との間の機器間電気抵抗値を説明するための図であり、図７および図８は、本実施の形態の医療機器システム１の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００２４】
以下、図７に示すフローチャートに従い本実施の形態の医療機器システム１の動作の流れを説明する。
【００２５】
内視鏡１０が体腔内Ｖに挿入され目的部位に到達すると、第１の医療機器２１および第２の医療機器２２を鉗子穴１２から突出し、処置を開始する。すなわち、第１の医療機器２１および第２の医療機器２２は、内視鏡１０の先端部から突出し使用される。なお、第１の医療機器２１および第２の医療機器２２は挿入時から突出していてもよい。
【００２６】
＜ステップＳ１１＞  
閾値記憶手段３６は、入力手段により述者が入力した機器間抵抗閾値Ｒｃを記憶する。ここで、機器間抵抗閾値Ｒｃとは、機器間抵抗Ｒが、その値より小さい場合に、判断手段３４が、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が接触していると判断する基準となる抵抗値である。
【００２７】
機器間抵抗閾値Ｒｃは、予め他の記憶手段により記憶されている値、入力手段４１により述者から入力された値等を用いる。例えば、機器間抵抗閾値Ｒｃとしては、好ましくは０．１〜１０００オーム、特に好ましくは５〜１０オームである。前記範囲未満では、接触していても判断手段により非接触と判断されることがあり、前記範囲を超えると未接触にもかかわらず接触と判断されることがある。
【００２８】
または、医療機器システム１の操作開始時の機器間抵抗値Ｒ１から機器間抵抗閾値Ｒｃを計算により算出することも可能である。すなわち、医療機器システム１の操作開始時の機器間抵抗値Ｒ１は、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が、直接的はもちろん生体組織ＶＡを介して間接的にも接触していない時の抵抗値Ｒ１であり、この抵抗値Ｒ１の、例えば１０分の１の抵抗値を機器間抵抗閾値Ｒｃとするとよい。
【００２９】
なお、生体組織によっては、その抵抗値が比較的小さいために、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２とが生体組織ＶＡを介して間接的に接触した時に、機器間抵抗Ｒｒが低い値を示し、判断手段３４が誤動作することがある。この場合には、機器間抵抗閾値Ｒｃは、通常よりも低く設定する。あるいは、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２とが、実際に処置を行っている生体組織ＶＡを介して間接的に接触している時の機器間抵抗値Ｒ２を、抵抗計測手段３７により計測し、Ｒ２から算出してもよい。
【００３０】
＜ステップＳ１２＞  
抵抗検出手段３７による機器間抵抗値の計測を開始する。
【００３１】
抵抗検出手段３７による機器間抵抗値の計測に用いる電流および電圧は生体組織ＶＡにダメージを与えない微弱な電流および電圧、例えば０．１〜１０Ｖ、０．１〜５００ｍＡで行うとよい。前記範囲未満ではノイズ等により正確な抵抗計測が困難な場合があり、前記範囲以上では生体組織ＶＡにダメージを与えることがある。
【００３２】
抵抗検出手段３７による機器間抵抗値の計測は、連続的に電流電圧を印加する必要はなく間欠的に印可し、抵抗を計測しても差し支えない。また、機器間抵抗値の計測は、定電流駆動および定電圧駆動のいずれの駆動方式でもよい。さらに、機器間抵抗値の計測は、直流でなく交流でもよい。
【００３３】
ここで、図５を用いて、機器間抵抗値の計測を開始した段階での機器間電気抵抗値について説明する。図５（Ａ）は、生体組織ＶＡを介して第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が電気的に接触している状態を図示しており、図５（Ｂ）は、上記状態での抵抗を示している。第１の電極２１Ｅと第２の電極２２Ｅの間の機器間抵抗値は、第１の医療機器２１自体の抵抗Ｒ１と、第２の医療機器２２自体の抵抗Ｒ２と、生体組織ＶＡの抵抗Ｒ４との和（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ４）になる。ここで、生体組織ＶＡの抵抗Ｒ４は、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２との位置関係等により変化する値である。またＲ３は、第１の電極２２Ｅ１からグランドまでの抵抗であり、任意に設定可能である。
【００３４】
ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は導電性材料の抵抗であり、生体組織ＶＡの抵抗Ｒ４に比べて非常に低い、すなわち、Ｒ４＞＞Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３であるため、機器間抵抗値（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ４）は、実質的には（Ｒ４）である。
【００３５】
なお、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が、生体組織ＶＡと接触していない状態の機器間抵抗値は、漏洩電流等に起因する非常に大きな抵抗が機器間抵抗値となることは明らかである。
【００３６】
＜ステップＳ１３＞  
術者の操作により手動操作入力手段４０ａの操作アームに物理的な変位が発生する。
【００３７】
＜ステップＳ１４＞  
電気信号に変換された手動操作入力手段４０ａの物理的な変位に従い、動作制御手段３３は、駆動手段４２ａを駆動し、図４（Ａ）から（Ｂ）に示すように、第１の医療機器２１は移動を開始する。
【００３８】
＜ステップＳ１５＞  
次に、図４（Ｃ）に示すように、第１の医療機器２１が第２の医療機器２２とが接触してしまった場合の機器間抵抗値を図６を用いて説明する。
【００３９】
図６（Ａ）に示すように、第１の医療機器２１が第２の医療機器２２と接触してしまった場合（ＹＥＳ）、双方の医療機器の表面は導電性を有するため、双方の医療機器の表面間の抵抗は非常に低い。このため、第１の電極２１Ｅと第２の電極２２Ｅの間の機器間抵抗値は、第１の医療機器２１自体の抵抗Ｒ１と、第２の医療機器２２自体の抵抗Ｒ２との和（Ｒ１＋Ｒ２）とみなせる。ここで、ステップＳ１２で説明したように、Ｒ４＞＞Ｒ１、Ｒ２であり、機器間抵抗値（Ｒ１＋Ｒ２）は、機器間抵抗閾値Ｒｃより低い値となる。
【００４０】
機器間抵抗値が、機器間抵抗閾値Ｒｃより高い場合（ＮＯ）は、制御装置３０はステップＳ１２に戻り。通常の制御を継続する。
【００４１】
＜ステップＳ１６＞  
判断手段３４は、機器間抵抗値が、機器間抵抗閾値Ｒｃより低い値となった場合に、第１の医療機器２１が第２の医療機器２２とが接触したと判断し、警告発生手段３５に信号を送る。
【００４２】
＜ステップＳ１７＞  
判断手段３４による接触したとの判断により、警告発生手段３５は警告を発生する。警告は公知の警告方法によって、術者に伝達される。
【００４３】
＜ステップＳ１８＞  
警告発生手段３５が発生した警告は電気信号として制御手段３１に発信され、制御手段３１は警告信号を受信すると、後述の接触回避動作処理を制御する。
【００４４】
＜ステップＳ１９＞  
接触回避動作により、  機器間抵抗値が、機器間抵抗閾値Ｒｃより高くなった場合、すなわち接触が解除された場合は、制御装置３０は（Ｉ）に戻り、処置終了指示がある（ＹＥＳ）まで通常の制御を継続する。
【００４５】
次に、図８を用いて、接触回避動作について説明する。本実施の形態の医療機器システム１の制御手段３１は、術者が、警告により接触発生を知り、接触解除のための操作を行う際の補助動作を行うことも可能である。
【００４６】
＜ステップＳ１９＞  
制御手段３１は、警告発生手段３５による警告発生時、すなわち、警告発生手段３５からの警告信号を受信した時に、予め術者が選択しておいた接触回避動作（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれの処置を行うのか、あるいは回避動作制御は行わないのかを確認する。
【００４７】
＜ステップＳ２０＞  
本実施の形態の医療機器システム１の制御手段３１は、警告発生手段３５による警告発生時に、駆動手段４２ａおよび４２ｂの動作を停止する制御を行うことで、これ以上の接触を回避することができる。
【００４８】
すなわち、手動操作入力手段４０ａの操作アームによる操作信号の入力を全てキャンセルし、図４（Ｄ）に示すように、第１の医療機器２１の移動動作を停止する。
【００４９】
＜ステップＳ２１＞  
第１の医療機器の動作を停止することで、これ以上の接触による医療機器の破損等を防止される。再び処置を続行するためには、第１の医療機器２１を安全に第２の医療機器２２から離す移動操作を行う必要がある。
【００５０】
本実施の形態の医療機器システム１においては、動作記憶手段３２が、駆動手段の動作情報、すなわち各医療機器の動作情報を記憶している。このため、制御手段３１は、動作記憶手段３２が記憶している動作情報に基づき、第１の医療機器２１が、制御手段３１が警告を受信する前、すなわち、接触前に移動していた移動方向への更なる移動を禁止するように駆動手段３１を制御することができる。ここで、移動を禁止するとは、術者による入力手段等からの移動指示があっても、その指示をキャンセルし実行しないことを意味する。
【００５１】
このため、術者は、図４（Ｅ）に示すように、接触前の第１の医療機器の移動方向と異なる移動可能な方向に第１の医療機器２１を移動することで、第１の医療機器２１を安全に第２の医療機器２２から離すことができる。
【００５２】
具体的には、例えば、制御手段３１は、接触直前の第１の医療機器２１の移動方向が、３次元空間において、ある方向ベクトル（＋Ｘ、−Ｙ、＋Ｚ）だった場合には、（＋Ｘ、−Ｙ、＋Ｚ）方向への移動を禁止し、逆ベクトル方向にのみ移動可能とすることで、医療機器間の更なる接触を回避することができる。
【００５３】
＜ステップＳ２２＞  
本実施の形態の医療機器システム１においては、動作記憶手段３２が、駆動手段の動作情報、すなわち各医療機器の動作情報を記憶している。このため、制御手段３１は、図４（Ｆ）に示すように、制御手段３１が警告を受信する前、すなわち、接触前の状態に駆動手段４２ａの状態、すなわち、第１の医療機器２１の状態を戻すことができる。
【００５４】
どの程度、接触発生前の状態まで第１の医療機器２１の状態を戻すのかは、術者が選択する。第１の医療機器２１の状態を接触発生前の状態まで戻す単位としては、例えば、駆動手段の動作ステップ単位または時間単位等で選択可能であるが、例えば、接触発生２秒前の状態に戻すとよい。
【００５５】
＜ステップＳ２３、ステップＳ２４＞  
本実施の形態の医療機器システム１においては、動作記憶手段３２が、第１の医療機器の動作を記憶している。このため、警告発生手段３５による警告発生時の前の状態、すなわち、接触前の状態に駆動手段４２ａの状態、すなわち、第１の医療機器２１の状態を戻すように駆動手段を制御することができる。
【００５６】
さらに、手動操作入力手段４０ａの操作アームを、第１の医療機器２１の戻り動作に合わせて同じように接触前の位置に戻すことができる。すなわち、制御手段３１は、駆動機構を有する手動操作入力手段の物理的変位の状態を、接触前の状態に戻す制御を行う。
【００５７】
術者は手動操作入力手段４０ａの操作アームの状態変化により第１の医療機器２１の戻り状態を確認した後に、操作を再開することができる。なお、ステップＳ２３とステップＳ２４は同時に並行して行われる。
【００５８】
なお、上述の接触回避動作および復帰動作は、術者の選択により行われるが、術者は予め選択しておいてもよいし、状況に応じて接触発生後に選択してもよいし、接触回避動作中または動作後に別の動作を選択してもよい。
【００５９】
また、上記においては、第１の医療機器２１が移動する場合について説明したが、第２の医療機器２２の移動による接触発生の場合も同様であり、また第１の医療機器２１および第２の医療機器２２の双方が同時に移動中に接触が発生した場合も同様である。
【００６０】
＜医療機器の組み合わせ例＞  
次に、図９を用いて、第１の実施の形態の変形例である医療機器の組み合わせについて説明する。図９は、第１の実施の形態の変形例である第１の医療機器２１と第２の医療機器２２の組み合わせを説明するための図である。第１の実施の形態の変形例において第１の医療機器２１と第２の医療機器２２は、いずれか一方または両方が、駆動手段を有する能動医療機器、例えば能動処置具または能動内視鏡である。
【００６１】
図９（Ａ）は、第１の医療機器２１が内視鏡１０の能動処置具２１ａであり、第２の医療機器２２が内視鏡１０の能動処置具２２ａの場合である。図９（Ｂ）は、第１の医療機器２１が内視鏡１０ａの能動処置具２１ｂであり、第２の医療機器２２が別の内視鏡１０ｂの能動処置具能動処置具２２ｂの場合である。図９（Ｃ）は、第１の医療機器２１が内視鏡１０ａ（２１ｃ）自体であり、第２の医療機器２２が内視鏡１０ａの能動処置具能動処置具２２ｃの場合である。図９（Ｄ）は、第１の医療機器２１が内視鏡１０ａの能動処置具能動処置具２１ｄであり、第２の医療機器２２が内視鏡１０ｃ（２２ｄ）自体の場合である。
【００６２】
図９（Ｅ）は、第１の医療機器２１が能動内視鏡１０ｄ（２１ｅ）自体であり、第２の医療機器２２が別の能動内視鏡１０ｄ（２２ｅ）自体の場合である。図９（Ｆ）は、第１の医療機器２１が能動内視鏡１０ｄ（２１ｆ）自体であり、第２の医療機器２２が別の硬性内視鏡１０ｅ（２２ｆ）自体の場合である。図９（Ｇ）は、第１の医療機器２１が硬性内視鏡１０ｆの能動処置具２１ｇであり、第２の医療機器２２が能動内視鏡１０ｃ（２２ｇ）自体の場合である。
【００６３】
図１０に、第１の医療機器２１が能動内視鏡２１ｅであり、第２の医療機器２２が別の能動内視鏡２２ｅの場合を示す。能動内視鏡２１ｅおよび能動内視鏡２２ｅは、それぞれ表面５３および５４が導電性となるように構成されているため、接触した場合には制御装置３０は接触を検知して接触回避動作をとることができる。
【００６４】
また、図１１は、第１の医療機器２１が内視鏡２１ｃであり、第２の医療機器２２が内視鏡２１ｃの能動処置具２２ｃの場合を示す。すなわち、第１の医療機器２１は内視鏡２１ｃであり、第２の医療機器２２は、内視鏡２１ｃの先端部から突出し使用される。内視鏡２１ｃの表面５５と、能動処置具２２ｃの表面は、導電性となるように構成されているため、両者が接触した場合には制御装置３０は接触を検知して接触回避動作をとることができる。
【００６５】
このように本実施の形態の医療機器は種々の変形が可能である。さらに、第１の医療機器２１および第２の医療機器２２に加えて、別の単数または複数の接触を検出する必要のない医療機器と組み合わせることや、３以上の医療機器間の接触を検出することも可能である。３以上の医療機器間の接触を検出する場合には接触検出対象の全ての医療機器の表面を導電性とし、それぞれの機器間抵抗を測定する。
【００６６】
＜人体電極の使用による抵抗比による接触検出＞  
次に図１２および図１３を用いて、本発明の第２の実施の形態の医療機器システム１による接触検出方法について説明する。図１２は、本実施の形態の医療機器システム１の構成図であり、図１３および図１４は、本実施の形態の医療機器システム１の機器間電気抵抗値と電極人体間抵抗値を説明するための図である。
【００６７】
図１２に示すように、本実施の形態の医療機器システム１の基本的な構成は図１および図２に示す第１の実施の形態の医療機器システムと類似であるが、本実施の形態の医療機器システム１においては、人体電極板５９と、人体電極板５９と接続された人体電極５９Ｅを有する。人体電極板５９は図示しない人体の一部である生体組織と接触し導体である生体の電気抵抗を測定するために、人体と接触させる電極板である。そして、抵抗計測手段３７は、機器間抵抗値とともに第１の電極または前記第２の電極と、前記人体電極との間の電気抵抗である電極人体間抵抗値を計測する。
【００６８】
ここで、図１３を用いて、機器間抵抗値および電極人体間抵抗値の計測を開始した段階での抵抗値について説明する。図１３（Ａ）は、生体組織ＶＡを介して第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が電気的に接触している状態を図示しており、図５（Ｂ）は、上記状態での抵抗を示している。
【００６９】
第１の電極２１Ｅと第２の電極２２Ｅの間の機器間抵抗値は、第１の医療機器２１自体の抵抗Ｒ１と、第２の医療機器２２自体の抵抗Ｒ２と、生体組織ＶＡの抵抗Ｒ４との和（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ４）になる。ここで、生体組織ＶＡの抵抗Ｒ４は、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２との位置関係等により変化する値である。またＲ３およびＲ６は、グランドからのアップ抵抗である。
【００７０】
さらに、第２の電極と、人体電極との間の電気抵抗である電極人体間抵抗値は、人体の電気抵抗であるＲ５と、第２の医療機器２２自体の抵抗Ｒ２との和（Ｒ２＋Ｒ５）になる。このため、機器間電気抵抗値と電極人体間抵抗値との比である電気抵抗値比は、（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ５）である。ここで、人体の電気抵抗であるＲ５は、生体組織ＶＡの抵抗Ｒ４よりも更に高いため、Ｒ５＞＞Ｒ４＞＞Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６である。
【００７１】
なお、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が、生体組織ＶＡと接触していない状態では、機器間電気抵抗値は非常に大きな値となり、その結果電気抵抗値比も非常に大きな値となることは明らかである。
【００７２】
次に、第１の医療機器２１が第２の医療機器２２とが接触してしまった場合の機器間抵抗値を図１４（Ｂ）を用いて説明する。
【００７３】
図１４（Ｂ）に示すように、第１の医療機器２１が第２の医療機器２２と接触してしまった場合、双方の医療機器の表面は導電性を有するため、双方の医療機器の表面間の抵抗は非常に低い。このため、第１の電極２１Ｅと第２の電極２２Ｅの間の機器間抵抗値は、実質的には、第１の医療機器２１自体の抵抗Ｒ１と、第２の医療機器２２自体の抵抗Ｒ２との和（Ｒ１＋Ｒ２）になる。これに対して、電極人体間抵抗値は、（Ｒ２＋Ｒ５）で変化がない。このため、機器間電気抵抗値と電極人体間抵抗値との比である電気抵抗値比は、（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２＋Ｒ５）である。このため、接触により電気抵抗値比が大きく減少することは明らかである。すなわち、電気抵抗値比が１／２から１／１００に大きく減少することから、第１の医療機器２１が第２の医療機器２２と接触を判断することができる。
【００７４】
本実施の形態の医療機器システム１においては、接触の有無を、電気抵抗の高低ではなく、電気抵抗の比をもとに、判断することができるため、精度の高い接触検出が可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態では第２の電極と、人体電極との間の電気抵抗を電極人体間抵抗値としたが、第１の電極と人体電極との間の電気抵抗を電極人体間抵抗値としてもも同様である。
【００７６】
＜電流または電圧による接触検出＞  
第１の実施の形態および第２の実施の形態では電気抵抗により、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２との接触を判断した。これに対して、電流または電圧により、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２との接触を判断することも可能である。
【００７７】
例えば、図１３（Ｂ）および図１４（Ｂ）において、第２の電極２２Ｅに電圧Ｖを印加した場合においては、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が完全非接触状態では第１の電極２１Ｅの電圧および人体電極５９Ｅの電圧はほぼゼロであり、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が生体組織ＶＡを介して接触している場合は、第１の電極２１Ｅの電圧および人体電極５９Ｅの電圧は、ともにゼロではなく、第１の医療機器２１と第２の医療機器２２が接触している場合は、第１の電極２１Ｅの電圧はゼロでないが、人体電極５９Ｅの電圧はほぼゼロとなる。このような電圧変化から接触状態を判断することができる。
【００７８】
また、電流、電圧または抵抗を組み合わせて接触検出に使用してもよい。
【００７９】
＜医療機器の表面の導電性領域の分割＞  
次に、本実施の形態にかかる医療機器２１または２２の変形例として、表面の導電性を有する領域を分割した医療機器２１または２２について図１５および図１６を用いて説明する。図１５および図１６は、本実施の形態にかかる医療機器２１または２２の変形例を説明するための図である。
【００８０】
図１５に示した第１の医療機器２１の表面の導電性領域５１Ａは、３つの部分５１ａ、５１ｂ、５１ｃに分割され、その間は非導電性である。そして、それぞれの導電性領域表面と、電気的に接続されたそれぞれの電極が設けられている。このため、第１の医療機器２１と、図示しない第２の医療機器２２とが接触した場合には、第２の医療機器２２と接触しているのが、第１の医療機器２１の３つの部分５１ａ、５１ｂ、５１ｃのいずれかが解る。このため術者は、より安全に接触回避処置をとることができる。
【００８１】
もちろん、図示しない第２の医療機器２２においても同様に表面の導電性領域を分割することで、第２の医療機器２２の接触箇所も解り、術者はより安全に接触回避処置をとることができる。
【００８２】
図１６に示した第１の医療機器２１の表面の導電性領域５１Ａは、図１６（Ｂ）の医療機器長手垂直方向断面図に示すように、周方向に４つの部分５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇに分割され、その間は非導電性である。このため、第１の医療機器２１と、図示しない第２の医療機器２２とが接触した場合に、第２の医療機器２２が、どの方向から第１の医療機器と接触しているのかが解る。このため術者はより安全に接触回避処置をとることができる。
【００８３】
また、医療機器２１または２２が、多リンク構造の場合にはリンク毎に電極を形成してもよい。多くの分割された導電性表面領域を有する医療機器２１または２２は、より詳細な接触箇所の情報を得ることができる。
【００８４】
＜電気メスとの連動動作＞
次に、図１７は、電気メス４４ａを備えた医療機器２１を有する医療機器システム１のブロック図である。図１７に示すように、本実施の形態の医療機器システム１は、第１の医療器具２１に電気メス４４ａを備え、さらに電気メス４４ａのための電気メス制御手段４４ｂおよび図示しない高周波電源等を有する。
【００８５】
電気メス装置は、生体組織の切開、凝固、及び止血等の処置を行う際に用いられる。電気メス装置は、電気メス制御手段４４ｂと、電気メス制御手段４４ｂに接続される図示しない高周波電源および電気メス４４ａ等とからなり、生体組織に接触させた電気メス４４ａに高周波電源からの高周波電力を供給し、その高周波電力のエネルギーで生体組織を焼灼するようになっている。
【００８６】
電気メス４４ａで処置時に医療機器２１、２２間での接触が発生すると高周波電流が思わぬ経路で流れることがある。このため、本実施の形態の医療機器システム１においては、医療機器２１または２２に備えられた電気メス４４ａの使用時に医療機器間での接触が発生すると、制御手段３１は、電気メス制御手段４４ｂを制御し電気メス４４ａの出力を停止または低下する制御を行う。
【００８７】
図１７に示すように、本実施の形態の医療機器システム１においては、制御手段３１は電気メス制御手段４４ｂの制御を行う。医療機器間での接触が発生し、警告発生手段３５からの警告信号を受信すると制御手段３１は電気メス制御手段４４ｂに信号を送り、高周波電源の出力を停止または低下する。なお、どのような電気メス制御手段の制御を行うかは、予め術者が制御手段３１に設定しておく。
【００８８】
なお、電気メス４４ａ使用時には患者の生体内Ｖには高周波電流に起因する迷走電流が流れるため、機器間電気抵抗等を測定することは困難である。このため、電気メス４４ａへの高周波電流印加のタイミングと、機器間電気抵抗測定のタイミングとを同期をとって行う。すなわち、電気メス４４ａの高周波電流のＯＮ／ＯＦＦを周期的に繰り返し、電気メス４４ａの高周波電流がＯＦＦの間だけ、機器間電気抵抗測定を測定する。高周波電流のＯＮ／ＯＦＦ周期は特に制限はないが、１〜１０００ｍｓ程度が好ましい。前記範囲未満では制御が困難であり、前記範囲を超えると医療機器間の接触を検出するのが遅れてしまう。
【００８９】
本実施の形態の医療機器システム１においては、医療機器間の接触が発生すると、電気メス４４ａの出力が停止または低下する。このため、より安全に処置を行うことができる。
【００９０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】第１の実施の形態にかかる医療機器システムの構成図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる医療機器システム１のブロック図である
【図３】第１の医療機器の斜視図（Ａ）および長手垂直方向の断面図（Ｂ）である。
【図４】第１の医療機器と第２の医療機器の駆動状況を説明するための図である。
【図５】第１の医療機器の表面と第２の医療機器の表面との間の機器間電気抵抗値を説明するための図である。
【図６】第１の医療機器の表面と第２の医療機器の表面との間の機器間電気抵抗値を説明するための図である。
【図７】医療機器システムの動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【図８】医療機器システムの動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態の変形例である第１の医療機器と第２の医療機器の組み合わせを説明するための図である。
【図１０】第１の実施の形態の変形例である第１の医療機器と第２の医療機器の組み合わせを説明するための図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例である第１の医療機器と第２の医療機器の組み合わせを説明するための図である。
【図１２】第２の実施の形態の医療機器システムの構成図である。
【図１３】第２の実施の形態の医療機器システムの機器間電気抵抗値と電極人体間抵抗値を説明するための図である。
【図１４】第２の実施の形態の医療機器システムの機器間電気抵抗値と電極人体間抵抗値を説明するための図である。
【図１５】医療機器の変形例を説明するための図である。
【図１６】医療機器の変形例を説明するための図である。
【図１７】電気メスを備えた医療機器を有する医療機器システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…医療機器システム、１０…内視鏡、１２…鉗子穴、２１…第１の医療機器、２１Ｅｖ第１の電極、２２…第２の医療機器、２２Ｅ…第２の電極、２３…ナイフアーム、２４…ハンドアーム、３０…制御装置、３１…制御手段、３２…動作記憶手段、３３…動作制御手段、３４…判断手段、３５…警告発生手段、３６…閾値記憶手段、３７…抵抗計測手段、４０ａ、４０ｂ…手動操作入力手段、４１…入力手段、４３…警告手段、４４ａ…電気メス、４４ｂ…高周波電源、５９…人体電極板、５９Ｅ…人体電極、Ｒｃ…機器間抵抗閾値、Ｖ…体腔内、ＶＡ…生体組織
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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