(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動を発生可能な超音波振動子及び前記超音波振動子と連結され前記超音波振動子で発生した前記超音波振動を処置部に伝達可能なプローブを有するハンドピースと、
前記ハンドピースが着脱自在に接続され、前記超音波振動子を駆動するための電源装置と、
前記電源装置に設けられ、当該電源装置に接続される前記ハンドピースに搭載された前記超音波振動子を駆動するための駆動電流を生成し、生成した駆動電流を前記超音波振動子に出力するように構成された駆動電流出力部と、
前記電源装置に設けられ、当該電源装置に接続される前記ハンドピースに搭載された前記超音波振動子をその共振周波数で駆動させるための駆動周波数を検出し、検出した前記駆動周波数を出力するように構成された駆動周波数出力部と、
前記電源装置に接続される前記ハンドピースに対応して、当該ハンドピースの前記処置部における前記超音波振動の振幅又は振動速度を所定値に保つために、前記所定値に対応する前記超音波振動子に出力する所定の駆動電流値を決定する際に参照される前記ハンドピースに固有の識別情報に基づいたパラメータを含む第１の情報を格納するように構成された第１の情報格納部と、
前記電源装置に設けられ、当該電源装置に接続される前記ハンドピースにおける前記プローブの先端部に設けられた前記処置部における前記超音波振動の前記振幅又は前記振動速度を所定値に保つために、前記第１の情報格納部に格納された前記パラメータ及び前記駆動周波数出力部で検出した前記駆動周波数に基づいて前記駆動電流出力部が生成する前記駆動電流が前記所定の駆動電流値となるように前記駆動電流を可変設定するように構成された電流可変設定部と、
を備えることを特徴とする超音波手術システム。
【請求項２】
前記第１の情報格納部は、前記ハンドピース内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の超音波手術システム。
【請求項３】
前記第１の情報格納部は、前記電源装置内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の超音波手術システム。
【請求項４】
前記第１の情報格納部は、前記所定の駆動電流値の情報を前記第１の情報として含むことを特徴とする請求項３に記載の超音波手術システム。
【請求項５】
更に、前記ハンドピースは、当該ハンドピースに固有の識別情報を格納し、
前記第１の情報格納部は、複数の固有の識別情報それぞれに対応付けた前記所定の駆動電流値をルックアップテーブルとして格納するように構成されたルックアップテーブル格納部を有することを特徴とする請求項３に記載の超音波手術システム。
【請求項６】
前記電源装置は、当該電源装置に接続される前記ハンドピースに対応して、当該ハンドピースの前記処置部における前記超音波振動の前記振幅又は前記振動速度を前記所定値に保つために、前記第１の情報格納部に格納された前記パラメータ及び前記駆動周波数出力部で検出した前記駆動周波数に基づいて前記所定値に対応する前記超音波振動子に出力する所定の駆動電流値を算出するように構成された電流算出部を有し、
前記電流可変設定部は、前記駆動電流出力部が生成する前記駆動電流を、前記電流算出部が算出した前記所定の駆動電流値となるように可変設定することを特徴とする請求項１に記載の超音波手術システム。
【請求項７】
前記電流算出部は、前記駆動周波数出力部により検出された前記駆動周波数を変数とし、前記パラメータを含む１次関数を用いて前記所定の駆動電流値を算出するように構成された１次関数電流算出部を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項８】
前記第１の情報格納部は、前記電源装置内に設けられ、前記第１の情報格納部は、前記電源装置に選択的に接続される複数のハンドピースそれぞれに適合するように設定された複数の前記第１の情報を格納することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項９】
前記第１の情報格納部は、前記電源装置に着脱自在に接続される各ハンドピース内に設けられることを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項１０】
前記電流算出部は、前記駆動周波数出力部により検出された前記駆動周波数を変数とし、前記駆動周波数が大きい程、大きくなる第１の特性で前記所定の駆動電流値を算出するように構成された第１の電流算出部を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項１１】
前記電流算出部は、前記駆動周波数出力部により検出された前記駆動周波数を変数とし、前記駆動周波数が大きい程、小さくなる第２の特性で前記所定の駆動電流値を算出するように構成された第２の電流算出部を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項１２】
さらに、前記パラメータに対応付けられた前記所定の駆動電流値を格納するように構成された電流格納部を有することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項１３】
更に、前記電源装置に着脱自在に接続される前記ハンドピースに搭載された前記超音波振動子が共振する共振周波数と、当該共振周波数から許容される周波数範囲との情報を予め格納するように構成された周波数情報格納部と、
前記駆動周波数出力部で実際に検出された前記超音波振動子が共振する前記共振周波数が前記周波数範囲以内となるか否かを判定するように構成された判定部とを有することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項１４】
更に、前記電源装置に接続されて処理に使用されたハンドピースの共振周波数を含む履歴情報を格納するように構成された履歴情報格納部と、
前記履歴情報における前記共振周波数の経時的変化の情報から、前記共振周波数が所定の周波数範囲の境界に達する日時を推定するように構成された推定部を有することを特徴とする請求項１３に記載の超音波手術システム。
【請求項１５】
前記駆動電流出力部は、前記電源装置に接続された前記超音波振動子に対して、該超音波振動子の前記共振周波数を前記駆動周波数として維持するように前記駆動周波数が前記共振周波数を追随するように位相制御するフェーズロックドループ回路を構成することを特徴とする請求項６に記載の超音波手術システム。
【請求項１６】
前記超音波振動子は、複数枚の圧電素子を締結したランジュバン型振動子により構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波手術システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波振動を利用して治療のための手術を行う超音波手術システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波振動子を搭載したハンドピースを用いて、超音波振動を利用して病変部に対して切開や凝固等、治療のための手術を行う超音波手術システムが用いられる。【０００３】
例えば、従来例としての日本国特開平７−３０３６３５号公報は、ハンドピースに搭載された超音波振動子を、負荷が変動した場合にも共振周波数で駆動することができるように共振周波数に追尾して駆動するフェーズロックドループ（ＰＬＬ）制御を用いた、定電流制御を行うシステムを開示している。また、この先行例は、安定したＰＬＬ制御を行えるようにローパスフィルタの特性を切り替える構成を開示している。【０００４】
複数枚の円環形状の超音波振動素子をボルトで締結したランジュバン型振動子で超音波振動子を構成したような場合には、製品毎に若干の特性上のバラツキが発生する。従来例においては、各超音波振動子の共振周波数を検出し、検出した共振周波数において、基準電流として定電流（値）で駆動するようにしていた。しかし、製品毎に異なる特性上のバラツキのために、定電流で駆動した場合、超音波振動により処置に適した所定値の振幅又は振動速度から偏移した振幅値又は振動速度値になってしまう場合が発生する欠点（課題）が発生する。【０００５】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、製品毎に若干の特性上のバラツキが発生しても、超音波振動子を処置に適した振幅値又は振動速度値に設定できる超音波手術シシテムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の超音波手術システムは、超音波振動を発生可能な超音波振動子及び前記超音波振動子と連結され前記超音波振動子で発生した前記超音波振動を処置部に伝達可能なプローブを有するハンドピースと、前記ハンドピースが接続され、前記超音波振動子を駆動するための電源装置と、前記電源装置に設けられ、前記超音波振動子を駆動するための駆動電流を生成し、生成した駆動電流を前記超音波振動子に出力するように構成された駆動電流出力部と、電源装置に設けられ、前記ハンドピースに搭載された前記超音波振動子をその共振周波数で駆動させるための駆動周波数を検出し、検出した駆動周波数を出力するように構成された駆動周波数出力部と、前記電源装置に接続される前記ハンドピースに対応して、当該ハンドピースの前記処置部における前記超音波振動の振幅又は振動速度を所定値に保つために、前記所定値に対応する前記超音波振動子に出力する所定の駆動電流値を決定する際に参照される前記ハンドピースに固有の識別情報に基づいたパラメータを含む第１の情報を格納するように構成された第１の情報格納部と、前記電源装置に設けられ、当該電源装置に接続される前記ハンドピースにおける前記プローブの先端部に設けられた前記処置部における前記超音波振動の前記振幅又は前記振動速度を所定値に保つために、前記第１の情報格納部に格納された前記パラメータ及び前記駆動周波数出力部で検出した前記駆動周波数に基づいて前記駆動電流出力部が生成する前記駆動電流が前記所定の駆動電流値となるように前記駆動電流を可変設定するように構成された電流可変設定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態の超音波手術システムの全体構成を示す図。
【図２】図２は超音波手術システムを構成する電源装置の内部構成を示すブロック図。
【図３】図３はフラッシュメモリに格納されたルックアップテーブルの１例を示す図。
【図４】図４はパラメータ格納部に格納されたパラメータの１例を示す図。
【図５Ａ】図５Ａはハンドピースに搭載された超音波振動子に対する駆動周波数と駆動電流との関係を示す特性図。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａと種類が異なるハンドピースに搭載された超音波振動子に対する駆動周波数と駆動電流との関係を示す特性図。
【図６】図６は第１の実施形態の超音波手術システムの処理手順等を示すフローチャート。
【図７】図７は共振周波数が許容される周波数範囲以内か否かを判定する処理を示すフローチャート。
【図８Ａ】図８Ａは履歴情報を用いて処置に適した期間を推定する処理内容を示すフローチャート。
【図８Ｂ】図８Ｂは共振周波数の経時的変化を表す近似式を算出するための説明図。
【図９】図９は第１の実施形態の第１変形例の超音波手術システムの構成を示す図。
【図１０】図１０は第１変形例におけるコネクタ内に設けたパラメータ格納部に格納されたパラメータの内容を示す図。
【図１１】図１１は第２変形例におけるコネクタ内に設けた電流値格納部に駆動電流値が格納されることを示す図。
【図１２】図１２は第２変形例における電源装置内に設けたフラッシュメモリに格納される情報を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。【０００９】
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の超音波手術システム１は、処置対象の生体組織Ｌに対して切開や凝固の処置を行うための種類が異なるハンドピース３Ａ，３Ｂと、ハンドピース３Ａ，３Ｂの一方が選択的に着脱自在に接続され、駆動電力を供給する電源装置４とを有する。なお、図１においては２種類のハンドピース３Ａ，３Ｂを示しているが、電源装置４には、さらにハンドピース３Ａ又は３Ｂと同じ種類のハンドピース又は別の種類のハンドピース３Ｊ（ＪはＡ，Ｂ，…、Ｎ）を接続することができる。【００１０】
各ハンドピース３Ｊは、術者が把持する把持部５Ｊと、この把持部５Ｊの前端に設けられた細長の挿入部（プローブ部）６Ｊとを有する。【００１１】
各把持部５Ｊ内には、超音波振動する超音波振動子７Ｊが設けられ、超音波振動子７Ｊの前側端面には超音波振動子７Ｊで発生した超音波振動を伝達する超音波伝達部材としてのプローブ棒（プローブとも言う）８Ｊの基端が連結されている。【００１２】
超音波振動子７Ｊは、複数枚の円環形状の圧電素子Ｐ（図２参照）からなる超音波振動素子を重ねてボルトで締結したランジュバン型振動子により構成されている。【００１３】
各挿入部６Ｊの外套管を形成するシース９Ｊ内を挿通されたプローブ８Ｊの先端部は、シース９Ｊの先端開口から突出して処置部１０Ｊを形成する。【００１４】
術者は、処置部１０Ｊを処置対象の生体組織Ｌに当接させることにより、プローブ８Ｊにより伝達された超音波振動によって生体組織Ｌに対して切開や凝固の処置を行うことができる。【００１５】
また、各把持部５Ｊから信号ケーブル１１Ｊが延出され、信号ケーブル１１Ｊの端部に設けたコネクタ１２Ｊは、電源装置４のコネクタ受け１３に着脱自在に接続される。そして、電源装置４に接続されたハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊは、電源装置４内に設けた後述するパワーアンプ２７から出力される交流の駆動電流（出力電流）により駆動される。【００１６】
なお、各ハンドピース３Ｊに搭載されるランジュバン型振動子は、同じ種類に属するものであっても、複数枚の円環形状の超音波振動素子をボルトで締結して製造するため、製品毎に若干の特性上のバラツキが発生する。【００１７】
従来例においては、各超音波振動子の共振周波数を検出し、検出した共振周波数において、基準電流となる定電流（値）で駆動するようにしていた。しかし、製品毎に異なるバラツキのために、定電流で駆動した場合、超音波振動により処置に適した所定値の振幅又は振動速度から偏移した振幅値又は振動速度値になってしまう場合が発生する欠点（課題）が発生する。【００１８】
このように超音波振動子７Ｊにおける超音波振動の振幅又は振動速度は、処置対象となる生体組織Ｌに対して切開や凝固の処置を行う場合の処置性能に大きな影響を及ぼす重要なパラメータとなるため、製品毎に若干の特性上のバラツキが発生しても、それぞれ処置に適した振幅値又は振動速度値に設定できることが望まれる。【００１９】
本実施形態においては、超音波振動子を共振周波数の駆動信号で駆動した場合の駆動周波数の値と、超音波振動の振幅値又は振動速度値との関係に着目し、特性が異なる場合（特性にバラツキが発生した場合）に対しても処置に適した振幅値又は振動速度値に設定できるように駆動電流（出力電流）を可変制御することにより、上記課題を解消する。【００２０】
各ハンドピース３Ｊは、各ハンドピース３Ｊをそれぞれ固有に識別する固有情報又は識別情報（ＩＤ）を格納したメモリ１４Ｊを備えている。図１に示す例においては、ハンドピース３Ｊ内におけるコネクタ１２Ｊ内にメモリ１４Ｊを設けている。なお、ハンドピース３Ｊにおけるコネクタ１２Ｊの場合に限定されるものでなく、コネクタ１２Ｊ以外の部分にメモリ１４Ｊを設けるようにしても良い。また、ＩＤの情報を格納するメモリ１４Ｊに限らず、ＩＤに対応付けた抵抗値を有する抵抗器、ＩＤに対応付けたバーコード等を用いるようにしても良い。【００２１】
各メモリ１４Ｊは、各ハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊによる超音波振動により処置する場合において、処置に適した所定値の振幅又は振動速度に保つ（又は設定する）ために、上記所定値に対応する駆動電流値の取得の際に少なくとも参照される第１の情報を格納する第１の情報格納部を形成する。メモリ１４Ｊに格納されたＩＤは、駆動電流値の取得の際に参照される第１の情報を形成する。なお、第１の情報をＩＤとして構成する場合には、ＩＤのみでは所定の駆動電流値を決定できないため、所定の駆動電流値の取得のために、さらにＩＤ以外の情報が参照される。【００２２】
また、処置に適した所定値の振幅又は振動速度は、実際には超音波振動子７Ｊの超音波振動がプローブ８Ｊを介して伝達されるプローブ８Ｊの先端部に設けられた処置部１０Ｊの位置において、設定される値である。これは、処置部１０Ｊが患部等の処置対象の生体組織Ｌに当接され、処置部１０Ｊの位置での超音波振動により治療のための処置を行うためである。処置部１０Ｊは、通常、超音波振動子７Ｊとプローブ８Ｊを介して一体的に連結されて使用されるため、明細書中においては処置部１０Ｊを用いることなく、処置に適した所定値の振幅又は振動速度を発生する超音波振動子の記載も用いる。【００２３】
また、処置に適した振幅の第１の所定値又は処置に適した振動速度の第２の所定値の表現を、簡略的に処置に適した所定値の振幅又は振動速度の表現を用いるが、厳密には振幅の場合の第１の所定値と振動速度の場合の第２の所定値は値及び単位が異なる。【００２４】
把持部５Ｊには、術者が指をかけて開閉操作する指かけ部１５Ｊが設けられている。この指かけ部１５Ｊを開閉操作することにより、処置部１０Ｊの一方を構成する可動片１６Ｊをその基端の回りで回動させる。これにより、処置部１０Ｊの他方を構成するプローブ先端部１７Ｊと可動片１６Ｊとの間で処置対象の生体組織Ｌを把持し、処置を行なう。なお、指かけ部１５Ｊ及び可動片１６Ｊを設けずに、プローブ先端部１７Ｊのみで処置対象である生体組織Ｌの処置を行なってもよい。【００２５】
図２に示すように電源装置４は、商用電源から直流電源を生成する電源回路２０を有する。この電源回路２０は、電源装置４内の各回路にその動作に必要な直流電源を供給する。【００２６】
電源装置４は、この電源装置４に接続されたハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊおよびプローブ８Jをその共振周波数で超音波振動させるために、（電流増幅される前の）駆動信号を生成するために周波数（駆動周波数とも言う）が変化するスキャン信号θｓを発生するスキャン信号発生回路２１を有する。【００２７】
このスキャン信号発生回路２１は、電源装置４に接続される単数又は複数種類のハンドピースに対して、いずれのハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Jおよびプローブ８Jに対しても共振周波数を含むスキャン信号θｓを印加できるように、所定範囲の周波数をスキャン（又は掃引）するスキャン信号θｓを発生する。【００２８】
本実施形態においては、スキャン信号発生回路２１は、例えば４７ｋＨｚを中心周波数として、その周囲を含む所定範囲の周波数として４６．０ｋＨｚから４８．０ｋＨｚ程度をカバーするスキャン信号θｓを発生する。但し、本発明はこの範囲内でスキャン信号θｓを発生する場合に限定されるものでない。例えば、スキャンする周波数範囲がより広いスキャン信号発生回路や、超音波振動子７Ｊおよびプローブ８Jの共振周波数特性に対応して、スキャンする場合の中心周波数が４７ｋＨｚとな異なる周波数範囲でスキャン信号θｓを発生するものでも良い。また、種類が異なる超音波振動子７Ｊ、プローブ８Jの場合にも対応できるように、より広い周波数範囲でスキャン信号θｓを発生するものでも良い。【００２９】
このスキャン信号発生回路２１は、例えば印加される入力電圧の値に応じて発振周波数が異なるスキャン信号θｓを出力する電圧制御発振回路（ＶＣＯ回路と略記）を用いて構成することができる。【００３０】
このスキャン信号発生回路２１は、制御回路２２から出力される制御用の所定範囲の電圧信号に応じて、発振周波数がほぼ連続的に変化するスキャン信号θｓを出力する。【００３１】
スキャン信号θｓ（の電圧信号）は、制御回路２２により切替が制御されるスイッチ回路２３の接点ａを介して位相比較を行う位相比較回路２４の一方の入力端、より具体的にはリファレンス側入力端Ｒに印加される。【００３２】
この位相比較回路２４の他方の入力端、より具体的にはバリアブル側（可変側）入力端Ｖには、パワーアンプ２７を経て電圧及び電流を検出する電圧電流検出回路（図２ではＶ，Ｉ検出回路と略記）２８からの電圧位相信号θｖが印加される。【００３３】
位相比較回路２４は、その２つの入力端から入力された２つの信号の位相比較を行い、リファレンス側入力端Ｒに印加されるスキャン信号θｓからの位相差に対応した電圧信号に変換して出力する。この電圧信号は、直流成分を抽出するローパスフィルタ（ＬＰＦと略記）２５に入力され、ＬＰＦ２５は、直流に近い制御電圧をＶＣＯ回路２６に出力する。【００３４】
なお、スイッチ回路２３の接点ｂがＯＮするように切り替えられた場合には、電圧電流検出回路２８の電流位相信号θｉがリファレンス側入力端Ｒに印加される。【００３５】
ＶＣＯ回路２６は、直流に近い制御電圧に応じた周波数の発振信号を、電流増幅するパワーアンプ２７に出力する。パワーアンプ２７は電流増幅することにより、超音波振動子７Ｊを十分な振幅又は振動速度を確保して駆動する電流値の駆動信号としての駆動電流を生成して出力する。【００３６】
つまりパワーアンプ２７は、超音波振動子７Ｊを駆動する駆動電流（駆動信号）を生成して、生成した駆動電流を超音波振動子７Ｊに出力する駆動電流出力部（又は駆動信号出力部）を構成する。【００３７】
このパワーアンプ２７は、電流増幅率制御端２７ａに印加される電圧値に応じて電流増幅率が変化する電流増幅率可変アンプにより構成される。制御回路２２は、電流増幅率制御端２７ａに印加する制御電圧値を変化させることで、パワーアンプ２７から出力され、超音波振動子７Ｊを駆動する駆動電流（出力電流）の値を可変制御（可変設定）する。このため、制御回路２２は、駆動電流出力部を構成するパワーアンプ２７が生成又は出力する駆動電流を可変設定（又は可変制御）する電流可変設定部２２ａの機能を持つ。【００３８】
パワーアンプ２７から出力される駆動信号は、該駆動信号における電圧位相信号θｖと電流位相信号θｉを検出する電圧電流検出回路２８に入力される。【００３９】
パワーアンプ２７から出力される駆動信号は、電圧電流検出回路２８を介してコネクタ受け１３に接続されたハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊに印加される。【００４０】
電圧電流検出回路２８は、超音波振動子７Ｊを駆動した状態におけるパワーアンプ２７から出力される駆動信号の電圧位相信号θｖと電流位相信号θｉとを共振周波数を検出する共振周波数検出回路２９に出力する。また、電圧電流検出回路２８は、電圧位相信号θｖを位相比較回路２４に出力し、電流位相信号θｉをスイッチ回路２３の接点ｂを介して位相比較回路２４に出力する。なお、電圧位相信号θｖは、超音波振動子７Ｊの両端に印加される超音波駆動信号の電圧が変化（換言すると電圧の位相が変化）する電圧検出信号であり、電流位相信号θｉは超音波振動子７Ｊに流れる電流が変化（換言すると電流の位相が変化）する電流検出信号である。【００４１】
上記位相比較回路２４と、ＬＰＦ２５と、ＶＣＯ２６、パワーアンプ２７は、ＰＬＬ制御を行うＰＬＬ回路３０を形成する。なお、ＰＬＬ回路３０は、さらにスイッチ回路２３を含めた回路で構成されると定義しても良い。【００４２】
なお、スキャン信号発生回路２１が、周波数が変化するスキャン信号θｓを出力する場合には、ＰＬＬ回路３０が構成された状態においてもパワーアンプ２７から出力される駆動信号は、周波数が変化するスキャン信号θｓに追随するようにその周波数が変化し、電流増幅された駆動信号となる。また、共振周波数を検出するために周波数が変化するスキャン信号θｓを出力する場合には、ＬＰＦ２５のフィルタ特性を変更しても良い。具体的には、ＬＰＦ２５の通過帯域を広げ、周波数変化（位相変化とも言える）に追随（追尾）し易い特性に設定し、共振周波数検出後に、ＬＰＦ２５の通過帯域を狭くするようにしても良い。【００４３】
共振周波数検出回路２９は、スキャン信号発生回路２１から周波数を変化させたスキャン信号θｓが出力した際の電圧位相信号θｖと電流位相信号θｉを検出し、電圧位相信号θｖと電流位相信号θｉとの位相が一致した（超音波振動子７Ｊおよびプローブ８Jの）共振周波数の状態になったか否かを判定する。【００４４】
この共振周波数検出回路２９は、２つの位相信号の位相差が最小となる位相差検出回路により構成される。または、超音波振動子７Ｊを負荷として場合のインピーダンスは、共振周波数において最小となるため、共振周波数検出回路２９を、電圧位相信号θｖと電流位相信号θｉとから超音波振動子７Ｊのインピーダンスが最小となる周波数を共振周波数として検出するインピーダンス検出回路（又はインピーダンス最小値検出回路）を用いて構成しても良い。【００４５】
共振周波数検出回路２９は、共振周波数を検出した場合、その検出信号を制御回路２２に出力する。制御回路２２は、検出信号が入力されると、直ちにスイッチ回路２３を切り替え、共振周波数の状態の電流位相信号θｉが位相比較回路２４のリファレンス側入力端Ｒに入力されるようにする。【００４６】
このようにスイッチ回路２３が切り替えられた後は、パワーアンプ２７から出力される駆動信号は、共振周波数に追随するようにＰＬＬ制御ループが形成された状態で駆動周波数が制御される。【００４７】
より具体的に説明すると、位相比較回路２４のリファレンス側入力端Ｒには、共振周波数の駆動信号の電流位相信号θｉが基準信号として入力され、バリアブル側入力端Ｖに駆動信号の電圧位相信号θｖが入力される状態となる。位相比較回路２４は電流位相信号θｉと電圧位相信号θｖとの位相差に対応した電圧信号をＬＰＦ２５に出力する。ＬＰＦ２５を通して直流化された制御電圧が印加されるＶＣＯ回路２６は、ＬＰＦ２５から出力される制御電圧の値に応じた発振信号をパワーアンプ２７に出力する。パワーアンプ２７は電流増幅した駆動信号で超音波振動子７Ｊを駆動する。パワーアンプ２７は、超音波振動子７Ｊを駆動すると共に、電圧電流検出回路２８を介してその電圧位相信号θｖを位相比較回路２４のバリアブル側入力端Ｖにフィードバックし、電流位相信号θｉを位相比較回路２４のリファレンス側入力端Ｒに印加する。これによりＰＬＬ制御ループが形成される。【００４８】
このＰＬＬ制御ループにより、パワーアンプ２７から出力される駆動信号は、超音波振動子７Ｊの共振周波数に一致する駆動周波数を追尾する制御状態となる。【００４９】
また、電圧電流検出回路２８は、超音波振動子７Ｊを共振周波数の駆動信号で駆動した場合の電圧値Ｖと電流値Ｉ（の実効値又は波高値）を制御回路２２に出力する。【００５０】
また、本実施形態においては、制御回路２２は、超音波振動子７Ｊを共振周波数の駆動信号で駆動する場合、処置に適した所定値の振幅又は振動速度となるようにパワーアンプ２７から超音波振動子７Ｊに出力される駆動電流の値が、前記所定値に対応した所定の駆動電流値となるように制御する。【００５１】
なお、共振周波数検出回路２９が、共振周波数を検出した場合、制御回路２２を介することなく、共振周波数検出回路２９が、スイッチ回路２３を切り替えるように制御してＰＬＬ制御ループを構成するようにしても良い。【００５２】
また、本実施形態においては、共振周波数検出回路２９が、共振周波数を検出した場合、その共振周波数を制御回路２２が把握できるようにしている。【００５３】
具体的には、スキャン信号発生回路２１がＶＣＯ回路で構成される場合には、共振周波数が検出されたタイミングにおける制御回路２２からＶＣＯ回路に出力した際の制御用の電圧信号（の電圧値）に基づいて、対応する共振周波数を制御回路２２は把握（又は算出）できる。或いは、共振周波数検出回路２９が、共振周波数を検出した場合、制御回路２２と共に、スキャン信号発生回路２１にも検出信号を送り、スキャン信号発生回路２１が出力しているスキャン信号θｓの発振周波数を制御回路２２に出力する構成でも良い。そして、制御回路２２は、検出された共振周波数の情報を、例えばメモリ３０に格納する。メモリ３０は、検出された共振周波数の情報を格納する共振周波数情報格納部を形成する。【００５４】
上記スイッチ回路２３が切り替えられて、ＰＬＬ制御ループの状態でパワーアンプ２７から処置するための駆動信号を出力する場合、制御回路２２は、共振周波数検出回路２９が、検出した共振周波数を駆動周波数とする。そして制御回路２２は、その駆動周波数の場合において処置に適した駆動電流値となるようにパワーアンプ２７の電流増幅率の制御を行う。【００５５】
電源装置４は、さらに、電源装置４に接続されたハンドピース３Ｊにおけるメモリ１４ＪのＩＤを読み出す読出回路３１と、超音波振動子７Ｊによる超音波振動を処置に適した所定値の振幅又は振動速度に対応する所定の駆動電流値を取得するために参照する第１の情報、又は所定の駆動電流値を算出するための第２の情報を格納する情報格納部としてのフラッシュメモリ３２とを有する。【００５６】
読出回路３１は、電源装置４にハンドピース３Ｊが接続されると、接続されたハンドピース３Ｊのメモリ１４ＪからＩＤを読み出し、読み出したＩＤを制御回路２２に出力する。【００５７】
フラッシュメモリ３２は、上記所定値の振幅又は振動速度に対応する所定の駆動電流値を取得するための第１の情報として、ＩＤに対応付けた所定の駆動電流値をルックアップテーブル（ＬＵＴと略記）３２ａとして格納したＬＵＴ格納部３２ｂを有する。図３はＬＵＴ３２ａの一例を示す。図３に示すように、各ＩＤは、それぞれのハンドピース３Ｊにおいて処置に適した所定の駆動電流値（図３では単に駆動電流値と略記）が対応付けて格納されている。制御回路２２は、ＩＤから対応する所定の駆動電流値を取得し、取得した所定の駆動電流値となるようにパワーアンプ２７の電流増幅率の制御を行う。【００５８】
そして、制御回路２２は、電圧電流検出回路２８により検出される電流が所定の駆動電流値となった状態で、パワーアンプ２７の電流増幅率をロックするように制御電圧値をロックする。また、制御回路２２は、この場合の制御電圧値を例えばメモリ３０に格納しても良い。【００５９】
従って、パワーアンプ２７の電流増幅率をロックした後においては、超音波振動子７ＪはＰＬＬ制御ループを形成する駆動信号出力部（又は駆動電流出力部）から出力される、共振周波数を追尾する駆動信号により駆動される。また、超音波振動子７Ｊは、プローブ８Ｊの先端部の処置部１０Ｊにおける超音波振動が処置に適した所定値の振幅又は振動速度を保つように超音波振動する状態を維持する。【００６０】
なお、上記パワーアンプ２７の電流増幅率を所定の駆動電流値に設定する上記制御電圧値を格納するメモリ３０は、（駆動電流出力部又は駆動電流出力回路を構成する）パワーアンプ２７から出力される駆動電流を、処置に適した所定の駆動電流値に設定する情報を格納する情報格納部又は情報格納デバイスを構成する。【００６１】
本実施形態においては、電源装置４に接続して使用される各ハンドピース３Ｊに対しては、そのハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊ（及び処置部１０Ｊを含むプローブ８Ｊ）に対して、処置に適した所定値の振幅又は振動速度に対応した所定の駆動電流値が、製品として出荷される前に予め調査され、図３のＬＵＴ３２ａのように各ＩＤに対応付けた所定の駆動電流値として格納されている。【００６２】
制御回路２２は、読出回路３１により読み取られるＩＤを参照して、ＬＵＴ３２ａからＩＤに対応する所定の駆動電流値を取得し、取得した所定の駆動電流値となるようにパワーアンプ２７の電流増幅率を制御する。【００６３】
このため、制御回路２２は、前記電源装置４に着脱自在に選択的に接続されるハンドピース３Ｊのプローブ８Ｊの先端部に設けられた処置部１０Ｊにおける超音波振動の振幅又は振動速度を（処置に適した）所定値に保つために、駆動周波数出力部で検出した駆動周波数に基づいて駆動電流出力部としてのパワーアンプ２７が生成する駆動電流を可変設定する電流可変設定部２２ａ又は電流可変設定装置の機能を有する。【００６４】
また、上記のように電流可変設定部２２ａは、ＬＵＴ格納部３２ｂのＬＵＴ３２ａからＩＤから対応する所定の駆動電流値を取得することにより、駆動電流出力部が生成する駆動電流を上記所定値に対応する所定の駆動電流値に可変設定する。【００６５】
また、制御回路２２は、以下に説明するように、電流算出部２２ｂの機能を有する構成にしても良い。電流可変設定部２２ａは、この電流算出部２２ｂが算出した所定の駆動電流値から駆動電流出力部が生成する駆動電流を上記所定値に対応する所定の駆動電流値に可変設定する。【００６６】
このように、本実施形態においては、電源装置４に接続されたハンドピース３Ｊに対して、そのハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊ及びその超音波振動子７Ｊに連結されたプローブ８Ｊが製品間で共振周波数が異なる場合に対しても、駆動周波数を共振周波数に設定し、かつ処置に適した所定値の振幅又は振動速度に対応する所定の駆動電流値に設定して超音波振動子７Ｊを駆動することができるようにしている。【００６７】
電源装置４は、さらに、パワーアンプ２７が出力する駆動電流値等の情報の表示を行う表示部３３と、各種の設定操作やスキャン信号発生回路２１が超音波振動子７Ｊの共振周波数を検出するために周波数が変化するスキャン信号θｓの発生を開始させる操作を行うためのスキャン開始ボタン３４ａを備えた操作部３４とを有する。また、電源装置４には、駆動信号の出力のＯＮ／ＯＦＦを行うフットスイッチ３５が接続される。また、図１に示すように電源装置４には、電源のＯＮ／ＯＦＦを行う電源スイッチ３６を有する。【００６８】
なお、スキャン開始ボタン３４ａでなく、出力ボタンにより、スキャン信号θｓを発生させる構成にしても良い。また、操作部３４以外にスキャン開始ボタン３４ａや出力ボタンを設けるようにしても良い。【００６９】
また、スキャン開始ボタン３４ａによりスキャン信号θｓを発生した後に、共振周波数の検出や、所定の駆動電流値の設定の後に、超音波振動子７Ｊを連続して駆動するように制御回路２２が制御しても良いが、出力開始のための準備設定を行うようにしても良い。この場合には、共振周波数の検出や、所定の駆動電流値の設定処理が準備完了の設定となり、フットスイッチ３５による出力ＯＮの操作を受けて、制御回路２２は、上記メモリ３０に格納された共振周波数と、所定の駆動電流値に設定する制御電圧値とを用い、共振周波数でＰＬＬ制御ループを形成し、かつ制御電圧値によりパワーアンプ２７から所定の駆動電流値で超音波振動子７Ｊを駆動する。【００７０】
また、本実施形態の電源装置４においては、制御回路２２は、ＩＤから、対応する所定の駆動電流値を取得し、取得した所定の駆動電流値で超音波振動子７Ｊを駆動するように制御（設定）を行うことができる他に、ＩＤに対応付けたパラメータの情報を参照して処置に適した所定の駆動電流値を算出し、算出した所定の駆動電流値で超音波振動子７Ｊを駆動するように制御することもできるようにしている。【００７１】
このため、例えばフラッシュメモリ３２は、ＬＵＴ格納部３２ｂと共に、ＩＤから、このＩＤに対応する所定の駆動電流値を算出するためのパラメータのデータを格納するパラメータ格納部３２ｃとを有する。なお、パラメータ格納部３２ｃをフラッシュメモリ３２とは異なるメモリ、記憶デバイスなどに格納しても良い。図４はパラメータ格納部３２ｃに格納されたパラメータの１例を示す。なお、図４において、Δは、α１、β１等の値に比較して小さな値を表わしている。【００７２】
また、図５Ａ及び図５Ｂは、パラメータを用いて所定の駆動電流値を算出する特性例を示す。【００７３】
図４に示した第１パラメータαと第２パラメータβは、図５Ａ又は図５Ｂに示すようにハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊ（例えばランジュバン型振動子）のサイズ、材質等の特性やプローブ８Ｊの材質（のヤング率）、長さ、太さ等の特性に応じて変化する駆動周波数（又は共振周波数）−駆動電流（所定の駆動電流値）の特性を決定するパラメータであり、異なる駆動周波数においてもプローブ８Jの先端振幅が一定となる駆動電流を表している。なお、第１パラメータαは、図５Ａ又は図５Ｂから分かるように小さい周波数変化量Δｆに対する駆動電流変化量ΔＩ、つまりα＝ΔＩ／Δｆにより算出され、第２パラメータβは、駆動周波数ｆが所定値（図示の例では４６ｋＨｚ）での駆動電流値である。【００７４】
例えば図１に示したハンドピース３Ａに搭載された超音波振動子７Ａは、そのプローブ８Ａが一体化された状態での共振周波数と、処置に適した所定の駆動電流値（図中では単に駆動電流）との関係は図５Ａのように変化することが予め調べられている。図５Ａにおいては、駆動周波数を変数とした場合、駆動周波数が大きい程、駆動電流を小さくすることで、プローブ先端振幅を一定に出来る例である。【００７５】
これに対して、図１に示したハンドピース３Ａとは種類が異なるハンドピース３Ｂに搭載された超音波振動子７Ｂは、そのプローブ８Ｂが一体化された状態での共振周波数で駆動する駆動周波数と、処置に適した所定の駆動電流値（駆動電流）との関係は図５Ｂのように変化する。図５Ｂでは駆動周波数が大きい程、駆動電流を大きくすることで、プローブ先端振幅を一定に出来る例である。【００７６】
図５Ａ及び図５Ｂの場合、駆動電流Ｉ（ｆ）［Ａ］は、中心周波数４７ｋＨｚを含むその周辺の範囲内の駆動周波数ｆ［ｋＨｚ］においては、第１及び第２パラメータα、βを用いた１次関数（線形関数）、
Ｉ（ｆ）＝α（ｆ−４６）＋β      （１）
により精度良く近似できることが予め調べられている。【００７７】
このため、本実施形態におけるパラメータ格納部３２ｃは、（１）式により算出できる第１及び第２パラメータα、βの値を駆動周波数ｆと共に予め調べ、ＩＤに対応付けて図４に示すように格納している。例えば、ＩＤが０００１で表されるハンドピースの場合において、共振周波数検出回路２９により検出された共振周波数を駆動周波数ｆ１とパラメータα１，β１を用いて（１）式に代入すると、対応する駆動電流Ｉ（ｆ１）が駆動電流値として算出される。【００７８】
このようにパラメータα、βを利用する場合には、制御回路２２は、ＩＤとパラメータ格納部３２ｃのパラメータα、βを利用して、処置に適した所定の駆動電流値を算出するための電流算出部２２ｂの機能を持つようにしても良い。より具体的には、電流算出部２２ｂは、（１）式で示すような１次関数による電流算出部の機能を備える。また、電流算出部２２ｂは、図５Ａのような特性（α１＜０）と、図５Ｂのような特性（α２＞０）の電流算出部の機能を持つ。なお、電流算出部２２ｂが、算出に利用するパラメータα、βを格納する格納部を含む構成にしても良い。【００７９】
図４に示すパラメータα、βを利用することなく、図３に示したＬＵＴ３２ａを利用した方が簡単に、処置に適した駆動電流を算出することができるが、図４に示したパラメータα、βを利用した場合には、特性が類似するハンドピースを纏めて管理し易いメリットを有する。【００８０】
つまり、特性が類似するハンドピースの場合には、第１パラメータαと第２パラメータβの値は類似した値となるため、ハンドピースを繰り返し使用する場合、さらに使用可能な状態であるか否か等の判定の条件設定がし易い。より具体的に説明すると、特性が類似したものにおいては、適当なサンプル数のハンドピースに対して、繰り返し使用した場合の特性変化や寿命などを調査することによって、特性が類似するハンドピース全体の特性変化や寿命などの目安を取得できる。本実施形態においては、例えば操作部３４に設けた選択ボタン３４ｃによる選択操作により、術者等のユーザがＬＵＴ格納部３２ｂを用いて所定の駆動電流値を取得する場合と、パラメータα、βを用いた電流算出部２２ｂにより所定の駆動電流値を算出する場合とを選択することができるようにしている。【００８１】
なお、ハンドピース３Ｊ（又は超音波振動子７Ｊ）を繰り返し使用する場合、経年変化等により超音波振動の特性が変化するため、処置し易い所定値を維持できる特性の状態であるか否かの判定を行うことが望まれる。このため、本実施形態においては、共振周波数検出回路２９により検出される共振周波数が経年変化等によりその特性が変化した場合、予め処置し易い特性を維持できる共振周波数の変化範囲の下限値と上限値とを調べ、図３に示すように下限値と上限値により決定される許容される周波数範囲を格納しても良い。なお、図３に示すようにＬＵＴ３２ａには初期の状態で予め測定された共振周波数のデータも格納している。【００８２】
そして、制御回路２２は、ハンドピース３Ｊが電源装置４に接続して使用される際に、共振周波数検出回路２９により検出された共振周波数が、上記の周波数範囲以内となるか否かにより、使用に適するものであるか否かを判定する。つまり、図２に示すように制御回路２２が、電源装置４に接続されるハンドピース３Ｊが使用に適するものであるか否かの判定を行う判定部２２ｄの機能を有する構成にしてもよい。【００８３】
本実施形態においては、所定の駆動電流値を決定する場合、ＬＵＴ格納部３２ｂと、電流算出部２２ｂとの一方又は両方を使用することができる構成にしているが、ＬＵＴ格納部３２ｂとパラメータ格納部３２ｃとの一方のみを設け、一方のみを用いて所定の駆動電流値を取得又は算出する構成にしても良い。【００８４】
また、本実施形態においては、電源装置４に接続して使用されたハンドピース３Ｊの使用履歴の情報をフラッシュメモリ３２に格納するようにしている。このため、フラッシュメモリ３２は、履歴情報を格納する履歴情報格納部３２ｄの機能を有する。【００８５】
また、履歴情報格納部３２ｄに格納された履歴情報を利用して、制御回路２２は繰り返し使用されるハンドピース３Ｊに対して、処置し易い特性を維持できる期間を推定（又は評価）する推定部２２ｅの機能を持つ構成にしても良い。【００８６】
上述した図２に示した制御回路２２により構成した電流可変設定部２２ａ、電流算出部２２ｂ、判定部２２ｄ、推定部２２ｅをそれぞれ専用の電流可変設定回路、電流算出回路、電流決定回路、比較回路、推定回路等により構成しても良い。【００８７】
また、ＬＵＴ格納部３２ｂ、パラメータ格納部３２ｃ、履歴情報格納部３２ｄもそれぞれ別体の記憶デバイス、半導体メモリなどで構成しても良い。【００８８】
このような構成の本実施形態の超音波手術システム１は、超音波振動を発生可能な超音波振動子７Ｊ及び前記超音波振動子７Ｊと連結され前記超音波振動子７Ｊで発生した前記超音波振動を処置部１０Ｊに伝達可能なプローブ８Ｊを有するハンドピース３Ｊと、前記ハンドピース３Ｊが接続され、前記超音波振動子７Ｊを駆動するための電源装置４と、前記電源装置４に設けられ、前記超音波振動子７Ｊを駆動するための駆動電流を生成し、生成した駆動電流を前記超音波振動子７Ｊに出力する駆動電流出力部としてのパワーアンプ２７と、前記電源装置４に設けられ、前記ハンドピース３Ｊに搭載された前記超音波振動子７Ｊをその共振周波数で駆動させるための駆動周波数を検出し、検出した前記駆動周波数を出力する駆動周波数出力部としての共振周波数検出回路２９と、前記電源装置４に設けられ、前記プローブ８Ｊの先端部に設けられた前記処置部１０Ｊにおける前記超音波振動の振幅又は振動速度を所定値に保つために、前記駆動周波数出力部で検出した前記駆動周波数に基づいて前記駆動電流出力部が生成する駆動電流を可変設定する電流可変設定部２２ａと、を備えることを特徴とする。なお、ここで規定された超音波振動子７Ｊ、処置部１０Ｊ、プローブ８Ｊ、…、電流可変設定部２２ａを本実施形態の超音波手術システム１の必須の構成要素とした場合、必須の構成要素以外の構成要素に関しては、必要に応じて取捨選択して設けるようにしても良い。【００８９】
次に本実施形態の動作を図６を参照して説明する。図６は、本実施形態の超音波手術システム１の基本的な処理内容を示す。【００９０】
術者は、電源装置４に実際に処置を行うために使用するハンドピース（このハンドピースを３Ａとする）を接続し、電源スイッチ３６をＯＮにする。【００９１】
すると、最初ステップＳ１において制御回路２２は、電源装置４にハンドピース３Ａが接続されているか否かの判定（検出）をハンドピース３Ａのメモリ１４Ａに格納されたＩＤの読出が行えるか否かで行う。このため制御回路２２は、読出回路３１がＩＤを読み取るように制御し、読出回路３１がメモリ１４ＡからＩＤを読み出し、ＩＤを制御回路２２に出力した場合にはハンドピース３Ａが電源装置４に接続されていると判定する。【００９２】
また、接続を検出した場合、換言すると読出回路３１がＩＤの読み出しを行った場合には、ステップＳ２に示すように、制御回路２２はＩＤを取得し、メモリ３０等に一時的に格納する。【００９３】
次のステップＳ３において制御回路２２は、駆動周波数をスキャンする操作が行われたか否かを判定し、この操作が行われるのを待つ。【００９４】
スキャンする操作が行われた場合には、次のステップＳ４において制御回路２２は、スキャン信号発生回路２１に制御信号を送り、スキャン信号発生回路２１がスキャン信号θｓを発生するように制御する。この場合、制御回路２２は、スイッチ回路２３の接点ａがスキャン信号発生回路２１と接続されるように切替制御をする。【００９５】
そして、スキャン信号発生回路２１は、スキャン信号θｓを発生する。換言すると、スキャン信号発生回路２１は、駆動周波数が変化するスキャン信号θｓを発生する。【００９６】
また、ステップＳ５に示すようにスキャン信号発生回路２１がスキャン信号θｓを発生する動作に連動して、共振周波数検出回路２９は、駆動周波数が超音波振動子７Ａの共振周波数になったか否かを検出（判定）する動作を行う。【００９７】
次のステップＳ６において制御回路２２は、共振周波数検出回路２９の検出信号を監視することにより、駆動周波数が共振周波数に一致する状態（共振周波数を検出した状態）になったか否かを判定する。駆動周波数が共振周波数に一致する状態でない場合には、制御回路２２は、引き続いてスキャン信号発生回路２１と共振周波数検出回路２９の動作を続行させるように制御する。つまり、スキャン信号発生回路２１はステップＳ４に示す駆動周波数が変化するスキャン信号θｓを発生する動作を続行する。また、共振周波数検出回路２９は、ステップＳ５に示す共振周波数の検出動作を続行する。【００９８】
図６におけるステップＳ４−Ｓ６の処理を繰り返すことにより、スキャン信号発生回路２１が発生するスキャン信号θｓが共振周波数の駆動周波数に達する状態になる。スキャン信号θｓが共振周波数の駆動周波数に達すると、ステップＳ７に示すように、共振周波数検出回路２９は、共振周波数を検出した検出信号を制御回路２２に出力し、制御回路２２は、検出された共振周波数を、以後超音波振動子７Ａを駆動する駆動周波数とする決定を行うと共に、この共振周波数をメモリ３０に格納する。【００９９】
また、ステップＳ８において制御回路２２は、読出回路３１から読み出され、メモリ３０に格納されたＩＤを用いて、処置に適した所定の駆動電流値を取得又は算出する。【０１００】
制御回路２２は、選択ボタン３４ｃの選択等に応じてＬＵＴ３２ａ、又はパラメータα、βを用いて所定の駆動電流値を取得又は算出する。或いは、両方を用いて所定の駆動電流値を決定する。【０１０１】
また、ステップＳ９において制御回路２２は、スイッチ回路２３の接点切替を行い、共振周波数の電流位相信号θｉが位相比較回路２４のリファレンス側入力端Ｒに入力されるように切り替える。そして、ＰＬＬ制御ループ状態でパワーアンプ２７が駆動電流を出力する状態にする。【０１０２】
さらに、ステップＳ１０において制御回路２２は、電圧電流検出回路２８が検出する電流検出値を参照して、パワーアンプ２７から超音波振動子７Ａを駆動する駆動電流の値がステップＳ９で取得（算出）又は決定した処置に適した所定の駆動電流値となるように電流増幅率を制御する。【０１０３】
そして、ステップＳ１１に示すようにパワーアンプ２７から超音波振動子７Ａに出力される駆動電流は、処置に適した所定の駆動電流値に設定される。この設定の後、ステップＳ１２に示すように術者は、このハンドピース３Ａを用いて治療のための処置を行う。【０１０４】
そして、術者は処置を終了する場合には、例えば操作部３４に設けた終了ボタン３４ｂを操作する。ステップＳ１３に示すように制御回路２２は、終了操作の入力を監視している。終了操作が入力されると、ステップＳ１４に示すように制御回路２２は、例えばフラッシュメモリ３２における履歴情報格納部３２ｄにＩＤに関連付けて履歴情報を格納した後、電源装置４の電源をＯＦＦにする。履歴情報としては、ＩＤのハンドピース３Ｊが使用された日時の情報、共振周波数検出回路２９により検出された共振周波数の情報、パワーアンプ２７からの駆動電流の出力時間の情報等である。そして、図６に示す処理が終了する。【０１０５】
本実施形態によれば、電源装置４に着脱自在に接続されるハンドピース３Ｊに搭載されている超音波振動子７Ｊが製造工程等において超音波振動する特性上にバラツキが発生した場合においても、各超音波振動子７Ｊに対応して予め設定した処置に適した所定の駆動電流値に設定できるようにしているので、切開や凝固の処置を円滑に行うことができる。【０１０６】
次に判定部２２ｄを用いた場合の処理内容を説明する。図７は、図６のステップＳ６において検出された共振周波数が図３に示した周波数範囲内か否かを判定部２２ｄが判定することにより、電源装置４に接続されたハンドピース３Ｊが使用に適する状態であるか否かを判定する。【０１０７】
この場合の動作は、図６におけるステップＳ６とＳ７との間に、例えば図７に示すステップＳ２１−Ｓ２３の処理が追加して行われる。【０１０８】
ステップＳ６において共振周波数ｆｒが検出された場合には、ステップＳ２１に示すように制御回路２２は、この共振周波数ｆｒが許容される周波数範囲Ｒｆ内に有るか否かを判定するために周波数範囲Ｒｆの下限値と上限値と比較する。そして、比較結果により次のステップＳ２２において制御回路２２は、検出された共振周波数ｆｒが許容される周波数範囲Ｒｆ内に有るか否かを判定する。【０１０９】
検出された共振周波数ｆｒが許容される周波数範囲Ｒｆ内に有る判定結果の場合にはステップＳ７の処理に移る。図７のステップＳ７以降の処理は、図６と同様である。【０１１０】
一方、ステップＳ２２において検出された共振周波数ｆｒが許容される周波数範囲Ｒｆから逸脱する判定を行った場合には、ステップＳ２３に示すように制御回路２２は、使用に適さない旨の表示を行うように制御動作を行う。より具体的には、制御回路２２は、使用に適さないハンドピースである旨のメッセージを表示部３３に出力し、表示部３３は共振周波数ｆｒが許容される周波数範囲Ｒｆから逸脱しているため使用に適さない旨の表示を行う。さらに、ハンドピース３Ａを交換してより適切に使用できるハンドピースを使用して下さいと表示するようにしても良い。そして、図７の処理を終了する。術者は、この表示により、処置をより適切に行うために、ハンドピース３Ａを交換する等の作業を行う。【０１１１】
このような判定を行うことにより、術者は処置し易い特性を確保できるハンドピースを用いて切開や凝固の処置を円滑に行うことができる。【０１１２】
図８Ａは、繰り返し使用されるハンドピース３Ｊが電源装置４に接続された場合、履歴情報を参照して、処置し易い特性の境界となる日時を推定（予測）する処理を示す。この処理は、例えば図６においてステップＳ６とＳ７の処理の間において、履歴情報を参照した処理を行う。その他は、図６と同様の処理となる。【０１１３】
図８Ａに示すようにステップＳ６において現在の共振周波数ｆｒを検出した後のステップＳ４１において制御回路２２は、このＩＤに対応するハンドピース３Ｊにおける過去の履歴情報における共振周波数の経時的変化の情報を読み出す。【０１１４】
そして、次のステップＳ４２において制御回路２２は、過去の履歴情報及び現在の共振周波数ｆｒの経時的な共振周波数データから近い未来に対して適宜の信頼度で共振周波数の時間的変化を表す近似式を算出する処理を行う。【０１１５】
例えば図８Ｂに示すように、最初に使用した日時ｔｏとその日時ｔｏでの初期の共振周波数ｆｏに対して、現在の日時ｔｐに至るまでの共振周波数ｆｒｐの時間的変化を表す座標上でプロットする。図８Ｂでは例えば日時ｔ１、ｔ２，ｔ３での共振周波数をそれぞれｆｒ１，ｆｒ２，ｆｒ３で示している。制御回路２２は、図８Ｂに示すデータを用いて共振周波数の経時的変化を表す１次関数の近似式Ｆ（ｔ）を算出する。【０１１６】
次のステップＳ４３において制御回路２２は、近似式Ｆ（ｔ）を用いて使用に適さない共振周波数の下限値ｆｔｈに達する日時（ｔｆとする）を推定する。そして、次のステップＳ４４において制御回路２２は、推定した日時ｔｆを表示部３３で表示する処理を行う。ステップＳ４４の処理後に、ステップＳ７の処理に進む。【０１１７】
術者は、推定された日時ｔｆを参照して、次回などにおいて使用するハンドピースを交換した方が良いか等を考慮する。このように、ハンドピース３Ｊを使用できる期間の概略を評価することにより、術者はハンドピースをより有効に使用することができる。  
図９は、第１変形例の超音波手術システム１Ｂの構成を示す。この超音波手術システム１Ｂは、図２の超音波手術システム１における電源装置４におけるパラメータ格納部３２ｃを有しない電源装置４Ｂを備える。また、この超音波手術システム１Ｂにおいては、電源装置４内のパラメータ格納部３２ｃに対応するパラメータ格納部５１をハンドピース３Ｊが備えた構成となっている。【０１１８】
上述した第１の実施形態においては、電源装置４側に（着脱自在に接続される）ハンドピース３Ｊの固有のＩＤと共に、パラメータを格納するパラメータ格納部３２ｃを設けていた。本変形例においては図９に示すように各ハンドピース３Ｊ側のメモリ１４Ｊ（図９ではＪ＝Ａ）内に、そのハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊを処置に適した所定値の振幅又は振動速度で超音波振動させるための所定の駆動電流値を算出するためのパラメータを格納するパラメータ格納部５１をそれぞれ設けるようにしている。その他の構成は、第１の実施形態と同様の構成である。【０１１９】
なお、図９においては、電圧電流検出回路２８の構成をより具体的に示している。パワーアンプ２７の２つの出力端から出力される駆動信号は、超音波振動子７Ｊの両電極に印加され、超音波振動子７Ｊは超音波振動する。【０１２０】
電圧電流検出回路２８は、パワーアンプ２７の２つの出力端から出力される駆動信号の電圧を検出する電圧検出回路２８ａ（図９ではＶと略記）と、超音波振動子７Ｊに流れる電流（駆動電流）を検出する電流検出回路２８ｂ（図９ではＩと略記）とからなる。電圧検出回路２８ａは、検出した電圧の信号を電圧位相信号θｖとして出力し、電流検出回路２８ｂは、検出した電流の信号を電流位相信号θｉとして出力する。また、電圧位相信号θｖと電流位相信号θｉは、ダイオード等を用いて検波回路２８ｃにより、それぞれ検波され、検波された電圧、電流の実効値又は波高値が電圧値，電流値として制御回路２２に出力される。【０１２１】
図１０は、パラメータ格納部５１に格納されたパラメータの１例を示す。本変形例においては、読出回路３１は、メモリ１４ＪからＩＤと共にパラメータα、βを読み出し、制御回路２２に送る。制御回路２２は、ＩＤとパラメータα、βをメモリ３０等に格納する。この状態においては、基本的に第１の実施形態とほぼ同様の構成となり、従ってその動作、効果も第１の実施形態と同様となる。なお、本変形例の場合、フラッシュメモリ３２に格納していた履歴情報をメモリ１４Ｊに格納するようにしても良い。【０１２２】
この場合には、読出回路３１は、メモリ１４Ｊに書込も行える読出／書込回路に変更する。【０１２３】
図２、又は図９の構成においては、各ハンドピース３Ｊ側と、電源装置４側との両方に所定の駆動電流値を決定又は算出するための情報を格納する場合を説明した。【０１２４】
これに対して、図１１に示すように各ハンドピース３Ｊのメモリ１４Ｊに、そのハンドピース３Ｊに搭載された超音波振動子７Ｊを処置に適した所定値の振幅又は振動速度で超音波振動させるための所定の駆動電流値を格納する電流値格納部５２をそれぞれ設けるようにしても良い。そして、制御回路２２は、読出回路３１を介して電流値格納部５２から所定の駆動電流値を取得し、制御回路２２の電流可変設定部２２ａは、パワーアンプ２７が出力する駆動電流が所定の駆動電流値となるように制御するようにしても良い。なお、図１１に示すようにメモリ１４Ｊ内に初期の共振周波数も格納するようにしても良い。【０１２５】
このように各ハンドピース３Ｊに所定の駆動電流値を格納した場合には、図９の電源装置４ＢにおいてさらにＬＵＴ格納部３２ｂを有しない構成の電源装置を採用することができる。つまり、図１２に示すようにフラッシュメモリ３２には、履歴情報を格納する履歴情報格納部３２ｄのみを設けた構成で済む。また、履歴情報を格納しない構成にしても良い。【０１２６】
上述した実施形態又は変形例においては、電源装置４，４Ｂ等に複数のハンドピース３Ｊにおける１つが選択的に接続できる構成を説明した。これに対して、１つの電源装置（４Ｄとする）に１つのハンドピース（３Ｋする）のみが接続される構成の超音波手術システムの場合には、電源装置４Ｄは、ハンドピースを識別することを必要としないで、１つのハンドピース３Ｋの場合の超音波振動子（７Ｋとする）に対して、処置に適した所定値の振幅又は振動速度で超音波振動させるための所定の駆動電流値を格納又は算出する構成にすれば良い。【０１２７】
なお、上述した実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態も本発明に属する。例えば、処置に適した所定値の振幅又は振動速度で超音波振動させるための所定の駆動電流値が共振周波数検出回路により検出される共振周波数が変化すると変化する場合に対しては、標準的な駆動電流値（例えば０．５３Ａ）に対して、例えば１５パーセント程度以上、変化する場合には、ハンドピースを交換するように告知するようにしても良い。また、ハンドピース３Ｊに設けられた超音波振動子７Ｊは、ボルトで締結したランジュバン型振動子で構成したものに限定されるものでない。  本出願は、２０１２年８月３１日に米国に仮出願された６１／６９５，８８５号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【要約】
超音波手術システムは、超音波振動を発生する超音波振動子及び超音波振動が伝達される処置部を有するハンドピースと、ハンドピースが着脱自在に接続される電源装置に設けられ、超音波振動子を駆動するための駆動電流を生成して出力する駆動電流出力部と、超音波振動子をその共振周波数で駆動させるための駆動周波数を検出して出力する駆動周波数出力部と、処置部における超音波振動の振幅又は振動速度を所定値に保つために、駆動周波数出力部で検出した駆動周波数に基づいて駆動電流出力部が生成する駆動電流を可変設定する電流可変設定部と、を備える。【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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