(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織を第１の目標温度で加熱して治療するための治療用処置装置であって、
前記生体組織に接触してこの生体組織に熱を伝える伝熱部と、
基板の第１の面に電気抵抗パターンが形成され、前記基板の第２の面において前記伝熱部と接合し、前記電気抵抗パターンに電力が投入されることで前記伝熱部を加熱する発熱部材と、
前記電気抵抗パターンの温度を第１の温度として取得する第１の温度取得部と、
前記伝熱部の温度を第２の温度として取得する第２の温度取得部と、
第１の周期毎に、前記第１の目標温度と前記第２の温度との温度差に基づいて、前記伝熱部の温度と前記電気抵抗パターンの温度との温度差を補正するオフセット値を算出し、
前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する前記第１の温度を用いたフィードバック制御によって、前記オフセット値を加味して前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度になるように、前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定する、
制御部と、
前記制御部の制御下で前記電気抵抗パターンに電力を投入する電力投入部と、
を具備する治療用処置装置。
【請求項２】
前記電力投入部は、前記電気抵抗パターンに投入する電力を、前記第１の周期毎に前記伝熱部を加熱するときの電力よりも小さい測温電力に切り替え、
前記第２の温度取得部は、前記電気抵抗パターンに投入される電力が前記測温電力に切り替わった後の前記電気抵抗パターンの温度を前記第２の温度として取得する、
請求項１に記載の治療用処置装置。
【請求項３】
前記第１の温度取得部及び前記第２の温度取得部は、前記電気抵抗パターンの抵抗値に基づいて温度を取得する、請求項２に記載の治療用処置装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１の目標温度に前記オフセット値を加味することで第２の目標温度を決定し、
前記フィードバック制御によって前記電気抵抗パターンの温度が前記第２の目標温度になるように前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定する、
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の治療用処置装置。
【請求項５】
前記第１の目標温度をＴ＿ｔａｒｇｅｔとし、前記第２の温度をＴ＿ｉｎｓとし、前記オフセット値をＴ＿ｏｆｆｓｅｔとしたときに、
Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ＿ｉｎｓ
とし、前記第２の目標温度をＴｎ＿ｔａｒｇｅｔとしたときに、
Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔ＝Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ＋Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ
とする、
請求項４に記載の治療用処置装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１の温度に前記オフセット値を加味することで補正抵抗パターン温度を決定し、
前記フィードバック制御によって前記補正抵抗パターン温度が前記第１の目標温度になるように前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定する、
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の治療用処置装置。
【請求項７】
前記第１の目標温度をＴ＿ｔａｒｇｅｔとし、前記第２の温度をＴ＿ｉｎｓとし、前記オフセット値をＴ＿ｏｆｆｓｅｔとしたとき、
Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ＿ｉｎｓ
とし、前記第１の温度をＴ＿ｈｅａｔとし、前記補正抵抗パターン温度をＴｎ＿ｈｅａｔとしたときに、
Ｔｎ＿ｈｅａｔ＝Ｔ＿ｈｅａｔ−Ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ
とする、
請求項６に記載の治療用処置装置。
【請求項８】
前記第２の温度取得部は、前記電気抵抗パターンに投入される電力が前記測温電力に切り替わってから所定時間経過して、前記電気抵抗パターンの温度が前記伝熱部の温度と等しくなった後に、前記第２の温度を取得する、請求項２又は３に記載の治療用処置装置。
【請求項９】
前記第１の周期は、前記電気抵抗パターンへの電力投入が開始されてから前記第１の温度が前記第１の目標温度に達するまでの時間に基づいて決定される、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の治療用処置装置。
【請求項１０】
前記制御部が前記オフセット値を加味して前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度になるように前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定するのは、前記電気抵抗パターンへの電力投入が開始されて、前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度に達した後である、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の治療用処置装置。
【請求項１１】
生体組織を第１の目標温度で加熱して治療するための治療用処置装置の制御方法であって、
前記生体組織に接触する伝熱部によって前記生体組織に熱を伝えるため、基板の第１の面に電気抵抗パターンが形成され、前記基板の第２の面において前記伝熱部と接合する発熱部材の前記電気抵抗パターンに電力を投入することで前記伝熱部を加熱することと、
前記電気抵抗パターンの温度を第１の温度として取得することと、
前記伝熱部の温度を第２の温度として取得することと、
第１の周期毎に、前記第１の目標温度と前記第２の温度との温度差に基づいて、前記伝熱部の温度と前記電気抵抗パターンの温度との温度差を補正するオフセット値を算出することと、
前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する前記第１の温度を用いたフィードバック制御によって、前記オフセット値を加味して前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度になるように、前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定することと、
決定された前記電力を前記電気抵抗パターンに投入することと、
を具備する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療用処置装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高周波エネルギや熱エネルギを用いて生体組織を治療する治療用処置装置が知られている。例えば日本国特開２０１２−１２５３３８号公報及び日本国特開２０１２−１６１５６６号公報には、次のような治療用処置装置が開示されている。すなわち、この治療用処置装置は、処置対象である生体組織を把持する開閉可能な保持部を有する。この保持部の生体組織と接する部分には、高周波の電圧を印加するための高周波電極が設けられている。さらに、高周波電極には、この高周波電極を加熱するための電熱変換素子としての発熱チップが設けられている。また、保持部には、カッタが設けられている。このような治療用処置装置の使用においては、保持部は、まず生体組織を把持する。保持部は、この生体組織に高周波の電圧を印加し、更に発熱チップを用いて生体組織を加熱することで、生体組織を吻合する。また、保持部に備えられたカッタにより、生体組織端部を接合した状態で切除することも可能である。【０００３】
例えば日本国特開２０１２−１２５３３８号公報には、発熱チップによる生体組織の加熱の温度制御において、発熱体である電気抵抗パターンの抵抗値に基づいて電気抵抗パターンの温度を取得し、この温度に基づいて生体組織と接する伝熱部として機能する高周波電極の温度を推定することが開示されている。さらに日本国特開２０１２−１２５３３８号公報には、推定された高周波電極の温度と目標温度との差に基づいて、発熱チップへの投入電力をフィードバック制御し、生体組織を目標温度で加熱することが開示されている。【０００４】
また、例えば日本国特開２０１２−１６１５６６号公報には、上述のようなフィードバック制御に用いる電気抵抗パターンの温度と伝熱部として機能する高周波電極の温度との温度差に係る値を、発熱チップに異なる大きさの電力を投入したときの電気抵抗パターンの温度に基づいて取得することが開示されている。【０００５】
上述の日本国特開２０１２−１２５３３８号公報及び日本国特開２０１２−１６１５６６号公報に係る技術では、高周波電極等の伝熱部の温度を目標温度に保つため、フィードバックを繰り返す毎に、伝熱部の温度と投入電力量とに基づいて、電気抵抗パターンの目標温度を更新する。しかしながら、このような制御は、用いられる電源や駆動回路の性能によっては、電気抵抗パターンの目標温度の更新とその目標温度にするための投入電力の更新とを同時に正確に処理できず、発振するなど不安定となる恐れがある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、安定した制御を行える治療用処置装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、治療用処置装置は、生体組織を第１の目標温度で加熱して治療するための治療用処置装置であって、前記生体組織に接触してこの生体組織に熱を伝える伝熱部と、基板の第１の面に電気抵抗パターンが形成され、前記基板の第２の面において前記伝熱部と接合し、前記電気抵抗パターンに電力が投入されることで前記伝熱部を加熱する発熱部材と、前記電気抵抗パターンの温度を第１の温度として取得する第１の温度取得部と、前記伝熱部の温度を第２の温度として取得する第２の温度取得部と、第１の周期毎に、前記第１の目標温度と前記第２の温度との温度差に基づいて、前記伝熱部の温度と前記電気抵抗パターンの温度との温度差を補正するオフセット値を算出し、前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する前記第１の温度を用いたフィードバック制御によって、前記オフセット値を加味して前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度になるように、前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定する、制御部と、前記制御部の制御下で前記電気抵抗パターンに電力を投入する電力投入部と、を具備する。
【０００８】
また、前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、治療用処置装置の制御方法は、生体組織を第１の目標温度で加熱して治療するための治療用処置装置の制御方法であって、前記生体組織に接触する伝熱部によって前記生体組織に熱を伝えるため、基板の第１の面に電気抵抗パターンが形成され、前記基板の第２の面において前記伝熱部と接合する発熱部材の前記電気抵抗パターンに電力を投入することで前記伝熱部を加熱することと、前記電気抵抗パターンの温度を第１の温度として取得することと、前記伝熱部の温度を第２の温度として取得することと、第１の周期毎に、前記第１の目標温度と前記第２の温度との温度差に基づいて、前記伝熱部の温度と前記電気抵抗パターンの温度との温度差を補正するオフセット値を算出することと、前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する前記第１の温度を用いたフィードバック制御によって、前記オフセット値を加味して前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度になるように、前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定することと、決定された前記電力を前記電気抵抗パターンに投入することと、を具備する。
【０００９】
本発明によれば、フィードバック制御の第２の周期よりも長い第１の周期毎に、伝熱部の温度と電気抵抗パターンの温度との温度差を補正するオフセット値を決定し、このオフセット値を利用して温度制御を行うので、安定した制御を行える治療用処置装置及びその制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、各実施形態に係る治療用処置システムの構成例を示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、各実施形態に係るエネルギ処置具のシャフト及び保持部の構成例を示す断面の概略図であり、保持部が閉じた状態を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、各実施形態に係るエネルギ処置具のシャフト及び保持部の構成例を示す断面の概略図であり、保持部が開いた状態を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、各実施形態に係る保持部の第１の保持部材の構成例を示す概略図であり、平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、各実施形態に係る保持部の第１の保持部材の構成例を示す概略図であり、図３Ａに示す３Ｂ−３Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、各実施形態に係る保持部の第１の保持部材の構成例を示す概略図であり、図３Ａに示す３Ｃ−３Ｃ線に沿う横断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、各実施形態に係る発熱チップの構成例の概略を示す上面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、各実施形態に係る発熱チップの構成例の概略を示す図であって、図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図５は、各実施形態に係る配線部材の構成例の概略を示す断面図である。
【図６】図６は、各実施形態に係る第１の高周波電極、発熱チップ、配線部材、及び各種配線等の構成例の概略を示す平面図である。
【図７】図７は、各実施形態に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る電力制御の処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る経過時間と発熱チップ及び第１の高周波電極との関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る経過時間と発熱チップに投入される電力との関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る経過時間と発熱チップ及び第１の高周波電極との関係の一例を示す拡大図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る経過時間と発熱チップに投入される電力との関係の一例を示す拡大図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る電力制御の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係る経過時間と発熱チップ及び第１の高周波電極との関係の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係る経過時間と発熱チップに投入される電力との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る治療用処置装置は、生体組織の治療に用いるための装置である。この治療用処置装置は、生体組織に高周波エネルギと熱エネルギとを作用させる。図１に示すように、治療用処置装置３００は、エネルギ処置具３１０と、制御装置３７０と、フットスイッチ３８０とを備えている。
【００１２】
エネルギ処置具３１０は、例えば腹壁を貫通させて処置を行うための、リニアタイプの外科治療用処置具である。エネルギ処置具３１０は、ハンドル３５０と、ハンドル３５０に取り付けられたシャフト３４０と、シャフト３４０の先端に設けられた保持部３２０とを有する。保持部３２０は、開閉可能であり、処置対象である生体組織を把持して、生体組織の凝固、切開等の処置を行う処置部である。以降説明のため、保持部３２０側を先端側と称し、ハンドル３５０側を基端側と称する。ハンドル３５０は、保持部３２０を操作するための複数の操作ノブ３５２を備えている。また、ハンドル３５０には、そのエネルギ処置具３１０に係る固有値等を記憶する図示しない不揮発性のメモリが備えられている。なお、ここで示したエネルギ処置具３１０の形状は、もちろん一例であり、同様の機能を有していれば、他の形状でもよい。例えば、シャフトが湾曲していてもよい。
【００１３】
ハンドル３５０は、ケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。ここで、ケーブル３６０と制御装置３７０とは、コネクタ３６５によって接続されており、この接続は着脱自在となっている。すなわち、治療用処置装置３００は、処置毎にエネルギ処置具３１０を交換することができるように構成されている。制御装置３７０には、フットスイッチ３８０が接続されている。足で操作するフットスイッチ３８０は、手で操作するスイッチやその他のスイッチに置き換えてもよい。フットスイッチ３８０のペダルを術者が操作することにより、制御装置３７０からエネルギ処置具３１０へのエネルギの供給のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。
【００１４】
保持部３２０及びシャフト３４０の構造の一例を図２Ａ及び図２Ｂに示す。図２Ａは保持部３２０が閉じた状態を示し、図２Ｂは保持部３２０が開いた状態を示す。シャフト３４０は、筒体３４２とシース３４３とを備えている。筒体３４２は、その基端部でハンドル３５０に固定されている。シース３４３は、筒体３４２の外周に、筒体３４２の軸方向に沿って摺動可能に配設されている。
【００１５】
筒体３４２の先端部には、保持部３２０が配設されている。保持部３２０は、第１の保持部材３２２と、第２の保持部材３２４とを備えている。第１の保持部材３２２の基部は、シャフト３４０の筒体３４２の先端部に固定されている。一方、第２の保持部材３２４の基部は、シャフト３４０の筒体３４２の先端部に、支持ピン３４６によって、回動可能に支持されている。したがって、第２の保持部材３２４は、支持ピン３４６の軸回りに回動し、第１の保持部材３２２に対して開いたり閉じたりする。
【００１６】
保持部３２０が閉じた状態では、第１の保持部材３２２の基部と、第２の保持部材３２４の基部とを合わせた断面形状は、円形となる。第２の保持部材３２４は、第１の保持部材３２２に対して開くように、例えば板バネなどの弾性部材３４７により付勢されている。シース３４３を、筒体３４２に対して先端側にスライドさせ、シース３４３によって第１の保持部材３２２の基部及び第２の保持部材３２４の基部を覆うと、図２Ａに示すように、弾性部材３４７の付勢力に抗して、第１の保持部材３２２及び第２の保持部材３２４は閉じる。一方、シース３４３を筒体３４２の基端側にスライドさせると、図２Ｂに示すように、弾性部材３４７の付勢力によって第１の保持部材３２２に対して第２の保持部材３２４は開く。
【００１７】
筒体３４２には、後述する第１の高周波電極１１０に接続された第１の高周波電極用通電ライン１６２と、第２の高周波電極２１０に接続された第２の高周波電極用通電ライン２６２とが挿通されている。また、筒体３４２には、後述する発熱部材である発熱チップ１４０に接続される一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４と、発熱チップ２４０に接続される一対の第２の発熱チップ用通電ライン２６４とが挿通されている。
【００１８】
筒体３４２の内部には、その基端側で操作ノブ３５２の一つと接続した駆動ロッド３４４が、筒体３４２の軸方向に沿って移動可能に設置されている。駆動ロッド３４４の先端側には、先端側に刃が形成された薄板状のカッタ３４５が設置されている。操作ノブ３５２を操作すると、駆動ロッド３４４を介してカッタ３４５は、筒体３４２の軸方向に沿って移動させられる。カッタ３４５が先端側に移動するとき、カッタ３４５は、保持部３２０に形成された後述する第１のカッタ案内溝３３２及び第２のカッタ案内溝３３４内に収まる。
【００１９】
保持部３２０について図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して説明する。第１の保持部材３２２には、図３Ａに示すように、前記したカッタ３４５を案内するための第１のカッタ案内溝３３２が形成されている。第１の保持部材３２２には、例えば銅の薄板で形成された第１の高周波電極１１０が設けられている。この第１の高周波電極１１０は、その一方の主面（以降、第１の主面と称する）で生体組織と接触するように構成されている。第１の高周波電極１１０は、第１のカッタ案内溝３３２を有するので、その平面形状は、図３Ａに示すように、Ｕ字形状となっている。第１の高周波電極１１０の第１の主面と表裏をなす第２の主面には、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１の高周波電極用通電ライン１６２が電気的に接続されている。第１の高周波電極１１０は、この第１の高周波電極用通電ライン１６２及びケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。
【００２０】
第１の高周波電極１１０の生体組織と接触しない第２の主面には、後に詳述するように、複数の発熱チップ１４０が配置されている。さらに第２の主面には、この発熱チップ１４０への配線のため、配線部材１５０が配置されている。発熱チップ１４０と、配線部材１５０を含む配線等と、第１の高周波電極１１０とを覆うように、第１のカバー部材１２０が配置されている。第１のカバー部材１２０は、例えば樹脂で形成されている。基端部の第１の高周波電極１１０と第１のカバー部材１２０との間は、端部封止剤１８０で埋められている。第１の高周波電極１１０と第１のカバー部材１２０と端部封止剤１８０とで囲まれた空間には、絶縁性の封止剤１９０が封入されている。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、図面の簡略化のために、第１のカバー部材１２０と、端部封止剤１８０と、封止剤１９０とは、図示を省略している。このようにして、第１の高周波電極１１０と第１のカバー部材１２０とに囲まれた第１の電極部１００が形成されている。第１の電極部１００は、電気絶縁性と断熱性とを有する第１の保持部材本体３２６に埋め込まれて固定されている。
【００２１】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第２の保持部材３２４は、第１の保持部材３２２と対称をなす形状をしており、第１の保持部材３２２と同様の構造を有する。すなわち、第２の保持部材３２４には、第１のカッタ案内溝３３２と対向する位置に、第２のカッタ案内溝３３４が形成されている。また、第２の保持部材３２４には、第１の高周波電極１１０と対向する位置に、第２の高周波電極２１０が設けられている。この第２の高周波電極２１０は、その一方の主面で生体組織と接触するように構成されている。第２の高周波電極２１０は、第２の高周波電極用通電ライン２６２及びケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。
【００２２】
また、第２の高周波電極２１０の生体組織と接触しない面には、発熱チップ１４０と同様の発熱チップ２４０が接合されている。この発熱チップ２４０と、発熱チップ２４０への接続のための配線部材２５０を含む配線等と、第２の高周波電極２１０とを覆うように、第１のカバー部材１２０と同様の第２のカバー部材が配置されている。第２の高周波電極２１０と第２のカバー部材との基端部は、端部封止剤で埋められている。第２の高周波電極２１０と第２のカバー部材と端部封止剤とで囲まれた空間には、絶縁性の封止剤が封入されている。このようにして、第２の高周波電極２１０と第２のカバー部材２２０とに囲まれた第２の電極部２００が形成されている。この第２の電極部２００は、第２の保持部材本体３２８に埋め込まれて固定されている。
【００２３】
第１の電極部１００について詳述する。なお、第２の電極部２００は、第１の電極部１００と同様の構造を有するので、第２の電極部２００についての説明は省略する。発熱チップ１４０について図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。ここで、図４Ａは上面図であり、図４Ｂは図４Ａに示した４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。発熱チップ１４０は、窒化アルミナやアルミナ等の高熱伝導性の材料で形成された基板１４１を用いて形成されている。基板１４１の主面の一方である表面には、発熱用の例えばＰｔ薄膜である抵抗パターン１４３が形成されている。また、基板１４１の表面の、長方形の２つの短辺近傍には、それぞれ矩形の電極１４５が形成されている。ここで、電極１４５は、抵抗パターン１４３のそれぞれの端部に接続している。電極１４５が形成されている部分を除き、抵抗パターン１４３上を含む基板１４１の表面には、例えばポリイミドで形成された絶縁膜１４７が形成されている。
【００２４】
基板１４１の裏面全面には、接合用金属層１４９が形成されている。電極１４５と接合用金属層１４９とは、例えばＴｉとＣｕとＮｉとＡｕとからなる多層の膜である。これら電極１４５と接合用金属層１４９とは、ハンダ付け等に対して安定した強度を有している。接合用金属層１４９は、例えば第１の高周波電極１１０に発熱チップ１４０をハンダ付けする際に、接合が安定するように設けられている。
【００２５】
発熱チップ１４０は、第１の高周波電極１１０の生体組織と接する面（第１の主面）とは反対側の面（第２の主面）に配置されている。ここで発熱チップ１４０は、それぞれ接合用金属層１４９の表面と第１の高周波電極１１０の第２の主面とをハンダ付けすることにより固定されている。この固定には、導電性ペーストが用いられてもよい。なお、第２の高周波電極２１０に固定された発熱チップ２４０も、上述の発熱チップ１４０と同じ構造を有している。
【００２６】
配線部材１５０は、例えばフレキシブルプリント基板である。配線部材１５０の概略を示す断面図を図５に示す。この図に示すように、例えばポリイミドで形成された基板１５１には、例えば銅による配線パターン１５２が形成されている。配線パターン１５２は絶縁膜１５３で覆われている。ただし、配線パターン１５２の一部が絶縁膜１５３で覆われず、露出した配線パターン１５２が電極１５４として機能する。配線部材１５０は、必要に応じて大きさや形状が異なるが、基本的な構造は上述のとおりである。なお、配線部材１５０には、フレキシブル基板の代わりにガラスエポキシ基板等の箔状又は板状の配線部材が用いられてもよい。
【００２７】
第１の高周波電極１１０と、第１の高周波電極１１０上の発熱チップ１４０と、それらに関する電気的接続とについて図６を参照して説明する。第１の高周波電極１１０は、図６に示すように、第１のカッタ案内溝３３２を形成するように、その平面形状はＵ字型をしている。
【００２８】
第１の高周波電極１１０には、６個の発熱チップ１４０が離散的に配置されている。すなわち、発熱チップ１４０は、基端側から先端側に向けて第１のカッタ案内溝３３２を挟んで対称に２列に３個ずつ並べて配置されている。一方の列に配置された発熱チップ１４０を基端側から順に第１の発熱チップ１４０１、第２の発熱チップ１４０２、及び第３の発熱チップ１４０３と称することにする。同様に他方の列に配置された発熱チップを基端側から順に第４の発熱チップ１４０４、第５の発熱チップ１４０５、及び第６の発熱チップ１４０６と称することにする。
【００２９】
第１の高周波電極１１０上には、各発熱チップ１４０を接続するために、配線部材１５０が配置されている。配線部材１５０は、例えば接着性を有する樹脂を用いて固定されている。まず、第１の発熱チップ１４０１が配置されている側の基端には、配線部材１５０が配置されている。この配線部材１５０を第１の配線部材１５０１と称する。同様に、第１の高周波電極１１０の第４の発熱チップ１４０４が配置されている側の基端には、第２の配線部材１５０２が配置されている。
【００３０】
第１の配線部材１５０１の基端側の電極１５４には、一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４の一方が電気的に接続されている。同様に、第２の配線部材１５０２の基端側の電極１５４には、一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４の他方が電気的に接続されている。また、第１の高周波電極１１０の基端部には、第１の高周波電極用通電ライン１６２が電気的に接続されている。
【００３１】
第１の配線部材１５０１の先端側の電極１５４と、第１の発熱チップ１４０１の基端側の電極１４５とは、ワイヤボンディングによるワイヤ１５６によって電気的に接続されている。このように、第１の発熱チップ用通電ライン１６４は、第１の配線部材１５０１を介して第１の発熱チップ１４０１と電気的に接続している。同様に、第１の発熱チップ用通電ライン１６４は、第２の配線部材１５０２を介して、第４の発熱チップ１４０４と電気的に接続している。
【００３２】
第１の高周波電極１１０上の、第１の発熱チップ１４０１と第２の発熱チップ１４０２との間には、第３の配線部材１５０３が配置されている。第３の配線部材１５０３の基端側の電極１５４と、第１の発熱チップ１４０１の先端側の電極１４５とは、ワイヤボンディングによるワイヤ１５６によって電気的に接続されている。同様に、第３の配線部材１５０３の先端側の電極１５４と、第２の発熱チップ１４０２の基端側の電極１４５とは、ワイヤボンディングによるワイヤ１５６によって電気的に接続されている。このように、第１の発熱チップ１４０１と第２の発熱チップ１４０２とは、電気的に直列に接続されている。
【００３３】
同様に、第２の発熱チップ１４０２と第３の発熱チップ１４０３との間には、第４の配線部材１５０４が配置されている。第２の発熱チップ１４０２と第３の発熱チップ１４０３とは、第４の配線部材１５０４を介して電気的に直列に接続されている。第３の発熱チップ１４０３と第６の発熱チップ１４０６との間には、第５の配線部材１５０５が配置されている。第３の発熱チップ１４０３と第６の発熱チップ１４０６とは、第５の配線部材１５０５を介して電気的に直列に接続されている。同様に、第６の発熱チップ１４０６と第５の発熱チップ１４０５とは、第６の配線部材１５０６を介して電気的に直列に接続されている。第５の発熱チップ１４０５と第４の発熱チップ１４０４とは、第７の配線部材１５０７を介して、電気的に直列に接続されている。以上のように、一対の第１の発熱チップ用通電ライン１６４の間には、６つの発熱チップ１４０が直列に接続されている。
【００３４】
各発熱チップ１４０は、第１の発熱チップ用通電ライン１６４及びケーブル３６０を介して制御装置３７０に接続されている。制御装置３７０は、発熱チップ１４０に投入する電力を制御する。制御装置３７０から出力された電流は、各発熱チップ１４０の各抵抗パターン１４３を流れる。その結果、各抵抗パターン１４３は発熱する。抵抗パターン１４３が発熱すると、第１の高周波電極１１０にその熱が伝達される。この熱により、第１の高周波電極１１０に接した生体組織が焼灼される。
【００３５】
制御装置３７０について説明する。制御装置３７０は、図７に示すように、制御部３７１と、発熱チップ駆動回路３７２と、温度取得部３７３と、高周波エネルギ出力回路３７４と、記憶部３７５と、入力部３７６と、表示部３７７と、スピーカ３７８とを備える。制御部３７１は、制御装置３７０内の各部と接続しており、制御装置３７０の各部を制御する。高周波エネルギ出力回路３７４は、エネルギ処置具３１０と接続しており、制御部３７１の制御の下、エネルギ処置具３１０の第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０を駆動する。すなわち、高周波エネルギ出力回路３７４は、第１の高周波電極用通電ライン１６２及び第２の高周波電極用通電ライン２６２を介して、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に高周波電圧を印加する。
【００３６】
発熱チップ駆動回路３７２は、エネルギ処置具３１０と接続しており、制御部３７１の制御の下、エネルギ処置具３１０の各発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０を駆動する。すなわち、発熱チップ駆動回路３７２は、制御部３７１の制御の下、第１の発熱チップ用通電ライン１６４及び第２の発熱チップ用通電ライン２６４を介して加熱のために発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の各抵抗パターン１４３に電力を供給する。
【００３７】
温度取得部３７３は、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に印加する電圧と、そのとき流れる電流とに基づいて、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の各抵抗パターン１４３の抵抗値を取得する機能を有する。抵抗パターン１４３の抵抗値は、抵抗パターン１４３の温度に応じて変化する。記憶部３７５には、予め取得された抵抗パターン１４３の温度と抵抗値との関係が記憶されている。温度取得部３７３は、抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて、抵抗パターン１４３の温度と抵抗値との関係を利用して抵抗パターン１４３の温度を取得する。温度取得部３７３は、取得した抵抗パターン１４３の温度、すなわち、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の温度を制御部３７１に出力する。抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて温度を取得するので、別途温度センサを設ける必要がなく、第１の電極部１００及び第２の電極部２００の小型化に有利である。
【００３８】
制御部３７１は、温度取得部３７３から取得した発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の温度を、記憶部３７５に格納し、必要に応じて適宜読み出す。制御部３７１は、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０の温度を用いて、発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に投入すべき電力を算出する。制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２を制御して、算出した電力を発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に投入させる。
【００３９】
制御部３７１には、フットスイッチ（ＳＷ）３８０が接続されており、フットスイッチ３８０からエネルギ処置具３１０による処置が行われるＯＮと、処置が停止されるＯＦＦとが、入力される。入力部３７６は、制御部３７１の各種設定を入力する。表示部３７７は、制御部３７１の各種設定を表示する。記憶部３７５は、制御装置３７０の動作に必要な各種データが記憶されている。スピーカ３７８は、アラーム音などを出力する。
【００４０】
次に本実施形態に係る治療用処置装置３００の動作を説明する。術者は、予め制御装置３７０の入力部を操作して、治療用処置装置３００の出力条件、例えば、高周波エネルギ出力の設定電力、熱エネルギ出力の目標温度や加熱時間等を設定しておく。治療用処置装置３００は、それぞれの値が個別に設定されるようになっていてもよいし、術式に応じた設定値のセットが選択されるようになっていてもよい。本実施形態では、熱エネルギ出力による第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の目標とする温度を目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔとする。
【００４１】
エネルギ処置具３１０の保持部３２０及びシャフト３４０は、例えば、腹壁を通して腹腔内に挿入される。術者は、操作ノブ３５２を操作して保持部３２０を開閉させ、第１の保持部材３２２と第２の保持部材３２４とによって処置対象の生体組織を把持する。このとき、第１の保持部材３２２に設けられた第１の高周波電極１１０の第１の主面と、第２の保持部材３２４に設けられた第２の高周波電極２１０の第１の主面とに、処置対象の生体組織が接触する。
【００４２】
術者は、保持部３２０によって処置対象の生体組織を把持したら、フットスイッチ３８０を操作する。フットスイッチ３８０がＯＮに切り換えられると、制御装置３７０から、ケーブル３６０内を通る第１の高周波電極用通電ライン１６２を介して第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０に、予め設定した電力の高周波電力が供給される。供給される電力は、例えば、２０Ｗ〜８０Ｗ程度である。その結果、生体組織は発熱し、組織が焼灼される。この焼灼により、当該組織は変性し、凝固する。
【００４３】
次に制御装置３７０は、高周波エネルギの出力を停止した後、第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０の温度が目標温度になるように、各発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０に電力を供給する。ここで、目標温度は、例えば２００℃である。このとき電流は、制御装置３７０から、ケーブル３６０及び第１の発熱チップ用通電ライン１６４を介して、各発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３を流れる。各発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３は、電流によって発熱する。抵抗パターン１４３で発生した熱は、基板１４１及び接合用金属層１４９を介して、第１の高周波電極１１０に伝わる。その結果、第１の高周波電極１１０の温度は上昇する。同様に、制御装置３７０から、ケーブル３６０及び第２の発熱チップ用通電ライン２６４を介して、発熱チップ２４０に電力が供給され、発熱チップ２４０が発熱する。発熱チップ２４０で発生した熱により、第２の高周波電極２１０の温度は上昇する。
【００４４】
これらの熱によって第１の高周波電極１１０又は第２の高周波電極２１０と接触している生体組織は更に焼灼され、更に凝固する。加熱によって生体組織が凝固したら、熱エネルギの出力を停止する。最後に術者は、操作ノブ３５２を操作してカッタ３４５を移動させ、生体組織を切断する。以上によって生体組織の処置が完了する。
【００４５】
発熱チップ１４０及び第１の高周波電極１１０と発熱チップ２４０及び第２の高周波電極２１０とを用いた加熱処置についてさらに詳細に説明する。制御部３７１における第１の電極部１００及び第２の電極部２００の温度制御について図８に示されるフローチャートを参照して説明する。第１の電極部１００と第２の電極部２００とは、同一の構成を有しているので、以下第１の電極部１００について例に挙げて説明する。第２の電極部２００については、第１の電極部１００と同様に別個に制御されてもよい。また、第１の電極部の発熱チップ１４０に投入する電力を基準として、第１の電極部の発熱チップ１４０に投入される電力と同様の電力が第２の電極部２００の発熱チップ２４０にも投入されるように制御されてもよい。
【００４６】
ステップＳ１０１において、制御部３７１は、発熱チップ１４０による第１の高周波電極１１０の加熱開始からの経過時間を表す第１の経過時間ｔ＿ｃ１の計時を開始させる。ステップＳ１０２において、制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２に、最大電力Ｐｍａｘを発熱チップ１４０へ投入させる。ステップＳ１０３において、制御部３７１は、温度取得部３７３に発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔを取得させる。このとき、温度取得部３７３は、発熱チップ１４０に印加された電圧と流れる電流とに基づいて、発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３の抵抗値を取得する。温度取得部３７３は、この抵抗値と、抵抗値と温度との関係とに基づいて、抵抗パターン１４３の温度を算出する。ここで算出される抵抗パターン１４３の温度を発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔとする。制御部３７１は、温度取得部３７３から発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔを取得する。続いて制御部３７１は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔより高いか否かを判定する。発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔより高くないと判定されたとき、処理はステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。一方、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔより高いと判定されたとき、処理はステップＳ１０４に進む。
【００４７】
ステップＳ１０４において、制御部３７１は、発熱チップ１４０に電力を投入してから発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの経過時間である期間ｔ＿ｉを取得する。この期間ｔ＿ｉは、後述するように、検査温度Ｔ＿ｉｎｓを取得するサンプリング周期として用いられる。
【００４８】
ステップＳ１０５において、制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２に、発熱チップ１４０への電力の投入を停止させる。ステップＳ１０６において、制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２に、所定の検査電力Ｐ＿ｉｎｓを発熱チップ１４０へ投入させる。ここで、検査電力Ｐ＿ｉｎｓは、第１の高周波電極１１０を加熱するための電力と比較して非常に低い。このため、発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３の温度は、第１の高周波電極１１０の温度、すなわち、加熱している生体組織の温度と等しくなる。
【００４９】
ステップＳ１０７において、制御部３７１は、温度取得部３７３に、検査電力Ｐ＿ｉｎｓを投入したときの発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて、検査電力Ｐ＿ｉｎｓを投入したときの発熱チップ１４０の温度である検査温度Ｔ＿ｉｎｓを算出させる。制御部３７１は、温度取得部３７３から検査温度Ｔ＿ｉｎｓを取得する。なお、検査温度Ｔ＿ｉｎｓの算出は、発熱チップ１４０への投入電力を検査電力Ｐ＿ｉｎｓに切り替えてから所定の時間が経過して、発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３の温度が第１の高周波電極１１０の温度と等しくなって安定した後に行われる。本実施形態のように検査温度Ｔ＿ｉｎｓを取得することで、抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて、第１の高周波電極１１０の温度が求められ得る。
【００５０】
ステップＳ１０８において、制御部３７１は、これ以降の発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを下記の式（１）により算出する。
Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔ＝Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ＋（Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ＿ｉｎｓ）      （１）
すなわち、目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔと検査温度Ｔ＿ｉｎｔとの差をこの差を補正するオフセット値として、このオフセット値を目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに加算する。ステップＳ１０９において、制御部３７１は、目標温度を再設定してから経過した時間を表す第２の経過時間ｔ＿ｃ２をリセットし、計時を開始させる。
【００５１】
ステップＳ１１０において、制御部３７１は、目標温度制御動作を行う。目標温度制御動作では、制御部３７１は、所定のサンプリング周期毎に温度取得部３７３に発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔを算出させ、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔを取得する。制御部３７１は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔに基づいて、発熱チップ１４０が目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔになるように、フィードバック制御を行う。このフィードバック制御には、例えばＰＤ制御やＰＩＤ制御など、一般的な制御方法が用いられる。目標温度制御動作では、制御部３７１は、発熱チップ１４０に投入する電力を決定し、発熱チップ駆動回路３７２に発熱チップ１４０への電力投入を行わせる。その結果、第１の高周波電極１１０は加熱され、第１の高周波電極１１０に接触する生体組織は加熱される。
【００５２】
ステップＳ１１１において、制御部３７１は、第１の経過時間ｔ＿ｃ１が予め設定された加熱時間よりも短いか否かを判定する。経過時間が加熱時間よりも短いとき、処理はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、制御部３７１は、第２の経過時間ｔ＿ｃ２が期間ｔ＿ｉよりも短いか否かを判定する。第２の経過時間ｔ＿ｃ２が期間ｔ＿ｉよりも短いと判定されたとき、処理はステップＳ１１０に戻り、目標温度制御動作を継続する。一方、ステップＳ１１２において第２の経過時間ｔ＿ｃ２が期間ｔ＿ｉよりも短くないと判定されたとき、処理はステップＳ１０５に戻る。なお、ステップＳ１１０乃至ステップＳ１１２のループ処理の周期、すなわち、温度取得部３７３に発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔを算出させるサンプリング周期でもあるフィードバック制御の周期は、例えば０．１秒である。なお、期間ｔ＿ｉは、この例えば０．１秒よりも長い時間である。
【００５３】
ステップＳ１１１の判定において、第１の経過時間ｔ＿ｃ１が予め設定された加熱時間よりも短くないと判定されたとき、処理はステップＳ１１３に進む。すなわち、電力の投入開始からの経過時間が加熱時間を超えたとき、処理はステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、制御部３７１は、発熱チップ１４０への電力の投入を停止させ、本処理を終了する。
【００５４】
以上の処理中における、経過時間に対する発熱チップ１４０の温度変化と第１の高周波電極１１０の温度変化とを図９に示す。図９において、実線５０１は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔの変化を示し、一点鎖線５０２は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅの変化を示す。また、図９に示すときの経過時間に対する発熱チップ１４０に投入される電力の変化を図１０に示す。図１０において、実線５０３は、発熱チップ１４０に投入される電力を示す。経過時間ｔ０は、加熱開始時を示す。
【００５５】
図９の経過時間がｔ１乃至ｔ４近傍の拡大図を図１１に示し、図１０の経過時間がｔ１乃至ｔ４近傍の拡大図を図１２に示す。図１１において、実線５１１は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔの変化を示し、一点鎖線５１２は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅの変化を示す。図１２において、実線５１３は、発熱チップ１４０に投入される電力を示す。
【００５６】
図１０に示されるように、発熱チップ１４０への電力の投入が開始されると、投入電力は、最大電力Ｐ＿ｍａｘに設定される。このとき、図９に示されるように、実線５０１で示される発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは上昇する。また、一点鎖線５０２で示される第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅも上昇する。ただし、第１の高周波電極１１０と発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３との間には、基板１４１が存在するため、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅは、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔよりも低くなる。
【００５７】
発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは、やがて目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達する。発熱チップ１４０への電力の投入開始から発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの時間が期間ｔ＿ｉである。また、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達した時間を経過時間ｔ１とする。図９乃至図１２に示された経過時間ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の間隔は、期間ｔ＿ｉである。
【００５８】
図１０に示されるように、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達したら、投入電力は検査電力Ｐ＿ｉｎｓに変更される。このとき、図９に示されるように、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは低下する。検査電力Ｐ＿ｉｎｓは十分小さいので、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅと等しくなる。このときの発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔ、すなわち、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅである検査温度Ｔ＿ｉｎｓに基づいて、上述のとおり、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔが決定される。
【００５９】
続いて、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔになるように投入電力がフィードバック制御される。このため、図１０に示されるように、発熱チップ１４０に投入される電力が上昇する。このとき、図９に示されるように、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは上昇し、それに伴って第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅも上昇する。発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔの上昇に伴って、図１０に示されるように、発熱チップ１４０への投入電力は低下する。
【００６０】
経過時間ｔ１から期間ｔ＿ｉが経過した経過時間ｔ２において、図１０及び図１２に示されるように、投入電力は検査電力Ｐ＿ｉｎｓに変更される。このとき、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅと等しくなる。このときの検査温度Ｔ＿ｉｎｓに基づいて、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔが再設定される。このとき、検査温度Ｔ＿ｉｎｓは目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに近いため、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔは、目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに近い値が設定される。発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔになるように投入電力がフィードバック制御されるため、図９及び図１１に示されるように、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅは低下する。
【００６１】
経過時間ｔ２から期間ｔ＿ｉが経過した経過時間ｔ３において、図１０及び図１２に示されるように、投入電力は検査電力Ｐ＿ｉｎｓに変更される。このとき、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔは第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅと等しくなる。このときの検査温度Ｔ＿ｉｎｓに基づいて、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔが再設定される。このとき、検査温度Ｔ＿ｉｎｓは目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔよりも低くなっているため、検査温度Ｔ＿ｉｎｓと目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔとの差だけ目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔより高い値が、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔに設定される。発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔになるように投入電力がフィードバック制御されるため、図９及び図１１に示されるように、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅは上昇する。以降同様にして、図９に示されるように、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅは、目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ付近に維持されることになる。
【００６２】
ここでは第１の高周波電極１１０の温度制御について説明したが、上述のとおり、第２の高周波電極２１０の温度も同様に制御され得る。
【００６３】
本実施形態に係る温度制御によれば、第１の高周波電極１１０と発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３との間に基板１４１が存在するため、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅと発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔとの間に乖離があるにも関わらず、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔに基づくフィードバック制御によって、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ近くに維持され得る。また、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔはステップＳ１１０で行われるフィードバック制御のサンプリングレートよりも長い期間ｔ＿ｉ毎に更新されるため、投入電力の制御が発振するおそれが低い。したがって、本実施形態に係る温度制御によれば、安定して正確に第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに維持され得る。
【００６４】
なお、本実施形態で発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを更新する間隔を、電力投入開始から発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの期間ｔ＿ｉとしている。これは、この期間ｔ＿ｉが第１の高周波電極１１０に掛かる熱負荷、すなわち第１の高周波電極１１０に接する生体組織の特性を反映する値であることを利用するためである。第１の高周波電極１１０に掛かる熱負荷に応じて期間ｔ＿ｉが決定されることで、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを更新する間隔が適切に設定され得る。目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを更新する間隔は、この期間ｔ＿ｉに限らない。この更新間隔は、ｔ＿ｉと所定の係数との積でもよいし、予め設定された間隔でもよいし、ユーザが設定した間隔でもよい。
【００６５】
本実施形態では、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを式（１）により算出しているが、これに限らない。例えば次の式（２）のように決定してもよい。
Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔ＝Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ＋α（Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ＿ｉｎｓ）      （２）
ここでαは所定の係数である。
【００６６】
また、本実施形態では、目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔと検査温度Ｔ＿ｉｎｓとの差をオフセット値として、目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔにこのオフセット値を加えた値を発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔとしている。以下のようにしてもこれと同様に機能する。すなわち、発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔのまま一定とする。一方で、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔとして目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔと検査温度Ｔ＿ｉｎｓとの差をオフセット値として補正した補正温度Ｔｎ＿ｈｅａｔが用いられる。すなわち、補正温度Ｔｎ＿ｈｅａｔは、次の式（３）で与えられる。
Ｔｎ＿ｈｅａｔ＝Ｔ＿ｈｅａｔ−（Ｔ＿ｔａｒｇｅｔ−Ｔ＿ｉｎｓ）      （３）
ここで、検査温度Ｔ＿ｉｎｓは、期間ｔ＿ｉ毎に更新される。この補正温度Ｔｎ＿ｈｅａｔを目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔにするようにフィードバック制御が行われても、上述の実施形態と同様に機能する。
【００６７】
このように、例えば第１の高周波電極１１０及び第２の高周波電極２１０は、生体組織に接触してこの生体組織に熱を伝える伝熱部として機能する。例えば発熱チップ１４０及び発熱チップ２４０は、基板の第１の面に電気抵抗パターンが形成され、前記基板の第２の面において前記伝熱部と接合し、前記電気抵抗パターンに電力が投入されることで前記伝熱部を加熱する発熱部材として機能する。例えば温度取得部３７３は、前記電気抵抗パターンの温度を第１の温度として取得する第１の温度取得部、及び、前記伝熱部の温度を第２の温度として取得する第２の温度取得部として機能する。例えば制御部３７１は、第１の周期毎に、前記第１の目標温度と前記第２の温度との温度差に基づいて、前記伝熱部の温度と前記電気抵抗パターンの温度との温度差を補正するオフセット値を算出し、前記第１の周期よりも短い第２の周期を有する前記第１の温度を用いたフィードバック制御によって、前記オフセット値を加味して前記伝熱部の温度が前記第１の目標温度になるように、前記電気抵抗パターンに投入する電力を決定する制御部として機能する。例えば発熱チップ駆動回路３７２は、前記制御部の制御下で前記電気抵抗パターンに電力を投入する電力投入部として機能する。
【００６８】
本実施形態では、温度取得部３７３は、発熱チップ１４０の抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて、抵抗パターン１４３の温度を取得している。しかしながらこれに限らず、例えば熱電対等の温度検出部が抵抗パターン１４３付近に設けられ、温度取得部３７３は、この温度検出部を用いて抵抗パターン１４３の温度を取得してもよい。また、本実施形態では、抵抗パターン１４３への投入電力を周期Ｔ＿ｉ毎に検査電力Ｐ＿ｉｎｓに切り替えることで、温度取得部３７３は、抵抗パターン１４３の温度を第１の高周波電極１１０の温度として取得している。温度取得部３７３が周期Ｔ＿ｉ毎に第１の高周波電極１１０の温度を取得できればよいので、第１の高周波電極１１０に別途熱電対等の温度検出部が設けられ、温度取得部３７３は、この温度検出部を用いて第１の高周波電極１１０の温度を取得してもよい。以上によっても、治療用処置装置３００は、本実施形態と同様に機能し、同様の効果を得ることができる。ただし、本実施形態のように抵抗パターン１４３の抵抗値に基づいて各種温度が取得されるように構成されることで、エネルギ処置具は小型化及び単純化され得るので、本実施形態の構成は好ましい。
【００６９】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでも、第１の高周波電極１１０の温度制御と第２の高周波電極２１０の温度制御とは同様であるので、第１の高周波電極１１０の温度制御を例に挙げて説明する。
【００７０】
第１の実施形態では、発熱チップ１４０の温度が目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔになったら、以降、投入電力を検査電力Ｐ＿ｉｎｓに変更して所定周期毎に発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを更新するフィードバック制御を行っている。これに対して本実施形態では、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔになったら、以降、投入電力を検査電力Ｐ＿ｉｎｓに変更して所定周期毎に発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを更新するフィードバック制御を行う。本実施形態では、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔになるまでの温度制御が第１の実施形態と異なる。本実施形態に係る温度制御処理を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７１】
ステップＳ２０１において、制御部３７１は、発熱チップ１４０による第１の高周波電極１１０の加熱開始からの経過時間を表す第１の経過時間ｔ＿ｃ１の計時を開始させる。ステップＳ２０２において、制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２に、最大電力Ｐｍａｘを発熱チップ１４０へ投入させる。ステップＳ２０３において、制御部３７１は、温度取得部３７３から、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔを取得する。
【００７２】
ステップＳ２０４において、制御部３７１は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔに基づいて、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅを算出する。ここで、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅの算出には、例えば次の式（４）が用いられ得る。  
Ｔ＿ｈｆｅ＝Ｔ＿ｈｅａｔ−Ｃ１×Ｐ      （４）
ここで、Ｃ１は所定の補正係数であり、Ｐは発熱チップ１４０に現在投入されている電力である。式（４）は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔと第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅとの温度差は投入電力Ｐに比例することに基づく。補正係数Ｃ１は、発熱チップ１４０の特性に依存するので、予め決定しておく。
【００７３】
ステップＳ２０５において、制御部３７１は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔよりも高いか否かを判定する。第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔよりも高くないと判定されたとき、処理はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、制御部３７１は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅに基づいて、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔになるように、発熱チップ１４０に投入する電力Ｐを決定する。ここで、電力Ｐの決定には、一般的なＰＤ制御やＰＩＤ制御が用いられる。ステップＳ２０７において、制御部３７１は、発熱チップ駆動回路３７２に指令して、発熱チップ１４０に電力Ｐを投入させる。その後処理はステップＳ２０３に戻る。すなわち、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔになるまで、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが算出されて、この値に基づいてフィードバック制御が行われる。
【００７４】
ステップＳ２０５において、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔよりも高いと判定されたとき、処理はステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８乃至ステップＳ２１６の処理は、それぞれ第１の実施形態に係るステップＳ１０５乃至ステップＳ１１３の処理と同様である。本実施形態では、周期ｔ＿ｉは、任意の値に設定される。
【００７５】
その他のステップＳ２０８乃至ステップＳ２１６の処理は、第１の実施形態の場合と同様であるので、その説明を省略するが簡単に記すと、制御部３７１は、ステップＳ２０８において電力の投入を停止させ、ステップＳ２０９において検査電力Ｐ＿ｉｎｓを発熱チップ１４０に投入させ、ステップＳ２１０において発熱チップ１４０の検査温度Ｔ＿ｉｎｓを取得し、ステップＳ２１１において検査温度Ｔ＿ｉｎｓを用いて発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔを算出する。制御部３７１は、ステップＳ２１２で第２の経過時間ｔ＿ｃ２をリセットし、ステップＳ２１３において目標温度制御動作を行う。制御部３７１は、ステップＳ２１４において、第１の経過時間が加熱時間より短いか否かを判定し、短くなければステップＳ２１６に進み、電力投入を停止させ処理を終了する。一方、第１の経過時間が加熱時間よりも短いとき、制御部３７１は、ステップＳ２１５において、第２の経過時間が期間ｔ＿ｉより短いか否かを判定し、短いとき処理はステップＳ２１３に戻り、短くないとき処理はステップＳ２０８に戻る。
【００７６】
このように本実施形態では、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達する前後で温度制御の方法が変更される。すなわち、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでは、式（４）に基づいて第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが算出され、この値に基づいてフィードバック制御が行われる。一方、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達した後は、第１の実施形態と同様に、周期ｔ＿ｉ毎に発熱チップ１４０の目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔが設定され、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔが目標温度Ｔｎ＿ｔａｒｇｅｔになるように、フィードバック制御が行われる。ここで、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの制御を第１の制御と称し、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達した後の制御を第２の制御と称することにする。
【００７７】
以上の処理中における、経過時間に対する発熱チップ１４０の温度変化と第１の高周波電極１１０の温度変化とを図１４に示す。図１４において、実線５２１は、発熱チップ１４０の温度Ｔ＿ｈｅａｔの変化を示し、一点鎖線５２２は、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅの変化を示す。また、図１４に示すときの経過時間に対する発熱チップ１４０に投入される電力の変化を図１５に示す。図１５において、実線５２３は、発熱チップ１４０に投入される電力を示す。経過時間ｔｃは、第１の制御から第２の制御に切り替わる経過時間を示す。
【００７８】
第２の制御では、温度制御の安定性があるが、周期的に検査電力Ｐ＿ｉｎｓを投入するために、第１の高周波電極１１０の温度が目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの時間が第１の制御に比較して長くなる。一方、第１の制御では、第１の高周波電極１１０の温度が目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの時間が第２の制御に比較して短くなるが、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに近いとき、第１の制御では、投入電力の発振が生じやすい。本実施形態では、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔから離れている間、すなわち、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達するまでの間は、温度上昇が速い第１の制御が用いられる。一方、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに近いとき、すなわち、第１の高周波電極１１０の温度Ｔ＿ｈｆｅが目標温度Ｔ＿ｔａｒｇｅｔに達した後には、安定性が高い第２の制御が用いられている。したがって、本実施形態によれば、第１の制御及び第２の制御の利点がそれぞれ利用され得る。
【００７９】
なお、図８や図１３を参照して説明した処理やその順序は、上述の説明に限定されず、矛盾しない範囲で、処理を増やしたり減らしたり、処理の順序を入れ替えたり等、適宜変更され得る。また、上述のエネルギ処置具３１０は、高周波エネルギと熱エネルギとを加えられるように構成されているが、熱エネルギを加えられるように構成されていれば、高周波エネルギを加えられなくても、その他の機能を有していてもよい。また、エネルギ処置具３１０は、種々の形態を取り得る。例えば、生体組織を把持するものに限らず、生体組織に押し付けられるものでもよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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