(57)【要約】【課題】駆動信号のピーク電圧の変化に遅延が発生した場合でも誤判定を起こりにくくする。【解決手段】対象部位に物理的処理を施す医療機器は、物理的処理を行うための処置具と、処置具を用いた物理的処理を実現するためのアクチュエーターと、アクチュエーターを駆動するために、電圧レベルが変動する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、駆動信号のピーク電圧を測定する駆動電圧測定部と、医療機器の各部を制御すると共に、測定されたピーク電圧が予め定められた監視範囲に入っているか否かを判断することによって異常監視を行う制御部と、を備え、制御部は、駆動信号のピーク電圧を変更するときには、遷移期間を設け、駆動信号のピーク電圧を変更する前の第１監視範囲と、駆動信号のピーク電圧を変更した後の第２監視範囲の両方を含む範囲を遷移期間における監視範囲とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象部位に物理的処理を施す医療機器であって、
前記物理的処理を行うための処置具と、
前記処置具を用いた前記物理的処理を実現するためのアクチュエーターと、
前記アクチュエーターを駆動するために、電圧レベルが変動する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、
前記駆動信号のピーク電圧を測定する駆動電圧測定部と、
前記医療機器の各部を制御すると共に、測定されたピーク電圧が予め定められた監視範囲に入っているか否かを判断することによって異常監視を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を変更するときに遷移期間を設け、前記駆動信号のピーク電圧を変更する前の第１監視範囲と、前記駆動信号のピーク電圧を変更した後の第２監視範囲の両方を含む範囲を前記遷移期間における監視範囲とする、医療機器。
【請求項２】
請求項１に記載の医療機器であって、
前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を上昇させる場合には、前記遷移期間に移行する際に前記監視範囲の下限値を変更せずに上限値を上昇させ、前記遷移期間の経過後に前記監視範囲の下限値を上昇させる、医療機器。
【請求項３】
請求項１に記載の医療機器であって、
前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を下降させる場合には、前記遷移期間に移行する際に前記監視範囲の上限値を変更せずに下限値を下降させ、前記遷移期間の経過後に前記監視範囲の上限値を下降させる、医療機器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の医療機器であって、
前記制御部は、前記第１監視範囲と前記第２監視範囲とが重ならない場合には、前記第１監視範囲と前記第２監視範囲を含む連続した範囲を前記遷移期間における監視範囲とする、医療機器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の医療機器であって、さらに、
前記処置具と、前記対象部位との間の距離を測定するセンサーを備え、
前記制御部は、前記距離に応じて前記駆動信号のピーク電圧及び前記監視範囲を変化させる、医療機器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の医療機器であって、
前記処置具は、液体を吐出する吐出部である、医療機器。
【請求項７】
対象部位に物理的処理を施すための処置具と、前記処置具を用いた前記物理的処理を実現するためのアクチュエーターと、を有する医療機器の制御装置であって、
前記アクチュエーターを駆動するために、電圧レベルが変動する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、
前記駆動信号のピーク電圧を測定する駆動電圧測定部と、
前記医療機器の各部を制御すると共に、測定されたピーク電圧が予め定められた監視範囲に入っているか否かを判断することによって異常監視を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を変更するときに遷移期間を設け、前記駆動信号のピーク電圧を変更する前の第１監視範囲と、前記駆動信号のピーク電圧を変更した後の第２監視範囲の両方を含む範囲を前記遷移期間における監視範囲とする、制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を上昇させる場合には、前記遷移期間に移行する際に前記監視範囲の下限値を変更せずに上限値を上昇させ、前記遷移期間の経過後に前記監視範囲の下限値を上昇させる、制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を下降させる場合には、前記遷移期間に移行する際に前記監視範囲の上限値を変更せずに下限値を下降させ、前記遷移期間の経過後に前記監視範囲の上限値を下降させる、制御装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記第１監視範囲と前記第２監視範囲とが重ならない場合には、前記第１監視範囲と前記第２監視範囲を含む連続した範囲を前記遷移期間における監視範囲とする、制御装置。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記医療機器は、前記処置具と、前記対象部位との間の距離を測定するセンサーを備えるものであり、
前記制御部は、前記距離に応じて前記駆動信号のピーク電圧及び前記監視範囲を変化させる、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器及び医療機器の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、生体組織等の対象部位を切開または切除する装置として、流体をパルス状に噴射する流体噴射装置が記載されている。この流体噴射装置は、駆動電圧のピーク電圧を変えて切除力を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３８５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流体をパルス状に噴射する流体噴射装置を医療装置（例えばジェットメス）として利用する場合、液体に振動を加え、脈動を発生させるための圧電素子を駆動する駆動信号の振幅を変えることにより切除能力を変更する。駆動信号の振幅（駆動電圧）が大きければより強い切除能力を得られる。駆動電圧の異常は、切除能力が設定値より高すぎてしまう等の問題が生じるおそれがあるため、駆動電圧の異常監視が行われる。しかしながら、従来は、液体を噴射中に切除能力変更のための駆動信号のピーク電圧を変更する際に正しく異常判定を行うことができない場合があった。これは駆動信号の設定変更から実際の駆動信号が変更されるまでに遅延があるためで、駆動電圧の異常監視部が変更完了前の駆動波形の電圧を測定してしまうため、駆動電圧異常と誤判定してしまうというものである。このような問題は、ジェットメスに限らず他の物理的処理を利用する医療機器にも共通する問題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、対象部位に物理的処理を施す医療機器が提供される。この医療機器は、前記物理的処理を行うための処置具と、前記処置具用いた前記物理的処理を実現するためのアクチュエーターと、前記アクチュエーターを駆動するために、電圧レベルが変動する駆動信号を出力する駆動信号出力部と、前記駆動信号のピーク電圧を測定する駆動電圧測定部と、前記医療機器の各部を制御すると共に、測定されたピーク電圧が予め定められた監視範囲に入っているか否かを判断することによって異常監視を行う制御部と、を備える。前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を変更するときに遷移期間を設け、前記駆動信号のピーク電圧を変更する前の第１監視範囲と、前記駆動信号のピーク電圧を変更した後の第２監視範囲の両方を含む範囲を前記遷移期間における監視範囲とする。
この形態によれば、駆動信号のピーク電圧を変更させる際に、ピーク電圧の変更前の第１監視範囲と変更後の第２監視範囲の両方の範囲を含む範囲を遷移期間における監視範囲とするので、ピーク電圧の変化に遅延が発生した場合にも、誤判定となる可能性が低減される。
【０００７】
（２）上記形態において、前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を上昇させる場合には、前記遷移期間に移行する際に前記監視範囲の下限値を変更せずに上限値を上昇させ、前記遷移期間の経過後に前記監視範囲の下限値を上昇させてもよい。
この形態によれば、遷移期間中は、監視範囲の上限値が、駆動信号のピーク電圧が上昇した後の値であり、監視範囲の下限値が駆動信号のピーク電圧が上昇する前の値であるので、監視範囲が広く、誤判定となる可能性が低減される。
【０００８】
（３）上記形態において、前記制御部は、前記駆動信号のピーク電圧を下降させる場合には、前記遷移期間に移行する際に前記監視範囲の上限値を変更せずに下限値を下降させ、前記遷移期間の経過後に前記監視範囲の上限値を下降させてもよい。
この形態によれば、遷移期間中は、監視範囲の下限値が、駆動信号のピーク電圧が下降した後の値であり、監視範囲の上限値が駆動信号のピーク電圧が下降する前の値であるので、監視範囲が広く、誤判定となる可能性が低減される。
【０００９】
（４）上記形態において、前記制御部は、前記第１監視範囲と前記第２監視範囲とが重ならない場合には、前記第１監視範囲と前記第２監視範囲を含む連続した範囲を前記遷移期間における監視範囲としてもよい。
この形態によれば、ピーク電圧の測定値が、第１監視範囲と第２監視範囲の間の電圧となった場合の誤判定を抑制できる。
【００１０】
（５）上記形態において、さらに、前記処置具と、前記対象部位との間の距離を測定するセンサーを備え、前記制御部は、前記距離に応じて前記駆動信号のピーク電圧及び前記監視範囲を変化させてもよい。
この形態によれば、処置具と、対象部位との間の距離に基づいて駆動信号のピーク電圧を変化させることができ、その場合であっても、誤判定となる可能性が低減される。
【００１１】
（６）上記形態において、前記処置具は、液体を吐出する吐出部であるものとしても良い。
この形態によれば、液体を吐出する処理具を有する医療機器において、ピーク電圧の変化に遅延による誤判定の可能性を低減できる。
【００１２】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、対象部位に物理的処理を施す医療機器の他、医療機器の制御装置、ジェットメス、超音波メス等、様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】医療機器を示す説明図。
【図２】医療機器の制御装置のブロック図。
【図３】ハンドピースの概略構成を示す説明図。
【図４】駆動波形出力における制御フローチャート。
【図５】駆動波形の監視における制御フローチャート。
【図６】駆動パルスのピーク電圧が上昇する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフ。
【図７】比較例における駆動パルスのピーク電圧が上昇する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフ。
【図８】駆動パルスのピーク電圧が下降する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフ。
【図９】比較例における駆動パルスのピーク電圧が下降する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフ。
【図１０】駆動信号の上ピーク電圧と下ピーク電圧がともに変化する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
・本実施形態
図１は、医療機器１０の構成を示す説明図である。医療機器１０は、制御装置１００と、液体パック２１０と、輸液チューブ２２０と、送液ポンプ２３０と、ハンドピース２４０と、吐出スイッチ２５０と、閉塞検出部２６０と、を備える。医療機器１０は、処置具としてのハンドピース２４０から液体を吐出し、ジェットメスとして利用可能な機器である。制御装置１００は、操作部１６０を備える。操作部１６０は、ハンドピース２４０から吐出される液体の吐出レベル設定等の制御装置１００の操作に用いられる。ここで、吐出レベルとは駆動信号のピーク電圧レベルに相当するものであり、吐出レベルを上げることにより切除能力を強くし、吐出レベルを下げることで切除能力を小さくする。
【００１５】
液体パック２１０は、ハンドピース２４０先端のノズル２４５（後述する）から吐出する液体を収納する。液体としては生理食塩水（生理食塩液）が利用可能であり、特に、細胞外液と浸透圧が等しい食塩水である０．９％生理食塩水が好ましい。但し、生理食塩水以外の液体を用いることも可能である。輸液チューブ２２０は、液体パック２１０とハンドピース２４０とをつなぐチューブである。送液ポンプ２３０は、内部のモーターによって複数のローラーを回転させることで輸液チューブ２２０を外側から扱き、液体パック２１０中の液体を輸液チューブ２２０内で移動させてハンドピース２４０に供給する。送液ポンプ２３０はチューブポンプともいわれ、液体を連続して流動させることができる。ハンドピース２４０は、液体を吐出する機器であり、一般に、使用者（例えば医師）が手で持って使用する。ハンドピース２４０は、信号線２７０により制御装置１００に接続されている。吐出スイッチ２５０は、ハンドピース２４０からの吐出のオン・オフの切り換えを入力するためのスイッチであり、信号線２７２により制御装置１００に接続されている。一般に、使用者は、手でハンドピース２４０を持っているため、吐出スイッチ２５０への入力は、例えば足により行われる。例えば、足で吐出スイッチ２５０を踏めばハンドピース２４０から液体が吐出され、足を吐出スイッチ２５０から離せばハンドピース２４０からの液体の吐出がオフになる。なお、吐出スイッチ２５０は、ハンドピース２４０に設けられていても良い。この場合、使用者は、ハンドピース２４０を持つ手で吐出のオン・オフを切り替える。閉塞検出部２６０は、圧力センサーなどから構成され、輸液チューブ２２０の膨張圧力を測定することにより、輸液チューブ２２０からハンドピース２４０先端のノズル２４５までの流路が閉塞しているか否かを検出する。
【００１６】
図２は、医療機器１０の制御装置１００のブロック図である。制御装置１００は、制御部１１０と、駆動信号出力制御部１２０と、駆動波形記憶部１３０と、駆動電圧監視部１４０と、ポンプ制御部１５０と、操作部１６０と、を備える。ハンドピース２４０は、アクチュエーター２４２と、距離センサー２４６とを備える。アクチュエーター２４２は、駆動信号の電圧レベルの変動に応じて伸張または収縮し、ハンドピース２４０から液体をパルス状に吐出させることで対象部位に物理的処理を実現する。距離センサー２４６は、ハンドピース２４０と、対象部位（患部）との距離（間隔）を測定する。
【００１７】
制御部１１０は、医療機器１０の各部を制御する。制御部１１０は、吐出スイッチ２５０からの吐出開始操作を受け付けると、ポンプ制御部１５０により、送液ポンプ２３０を駆動して液体パック２１０内の液体をハンドピース２４０に供給し、駆動信号出力制御部により、生成した駆動信号をハンドピース２４０に出力する。駆動波形記憶部１３０は、吐出レベル毎の、アクチュエーター２４２を駆動する駆動信号の波形データ（１周期分の波形データ、「駆動波形データ」とも呼ぶ。）と、駆動信号のピーク電圧を監視するための監視範囲の上限値と下限値とを格納している。「監視範囲」は、駆動信号のピーク電圧として許容できる範囲である。
【００１８】
駆動信号出力制御部１２０は、出力タイミング生成部１２２と、駆動信号変換部１２４と、駆動信号出力部１２６と、駆動電圧測定部１２８と、を備える。出力タイミング生成部１２２は、制御部１１０の指示に基づき、駆動波形記憶部１３０から駆動信号の波形データを取得し、１周期分の波形データを所定の時間間隔で駆動信号変換部１２４に送る。駆動信号変換部１２４は、駆動波形記憶部１３０から得た駆動信号の波形データを、アナログの駆動信号に変換する。駆動信号出力部１２６は、出力アンプ（図示せず）により駆動信号を増幅し、ハンドピース２４０に出力する。駆動電圧測定部１２８は、Ａ／Ｄコンバーター（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を備えハンドピース２４０に出力される駆動信号の電圧を測定する。
【００１９】
制御部１１０は、駆動電圧監視部１４０に、駆動電圧測定部１２８により測定された電圧を監視させ、その電圧の最大値（ピーク電圧）が監視範囲の上限値から下限値の間に収まっているか否かの異常監視を行う。ポンプ制御部１５０は、制御部１１０からの指示に基づき、送液ポンプ２３０の駆動を制御し、送液ポンプ２３０に液体パック２１０の液体をハンドピース２４０に送らせる。
【００２０】
図３は、ハンドピース２４０の概略構成および断面を示す説明図であり、図３（Ａ）はアクチュエーター２４２が伸長した状態、図３（Ｂ）はアクチュエーター２４２が収縮した状態を示す。ハンドピース２４０は、第１ケース２４１ａ、第２ケース２４１ｂ、第３ケース２４１ｃと、アクチュエーター２４２と、ダイヤフラム２４３と、液体室２４４と、ノズル２４５と、距離センサー２４６とを備える。ノズル２４５は、液体を吐出する吐出部であり、第１ケース２４１ａに接続されている。アクチュエーター２４２は、圧電体で形成されており、第２ケース２４１ｂと第３ケース２４１ｃとにより囲われる空間に配置されている。アクチュエーター２４２の第１ケース２４１ａ側には、ダイヤフラム２４３が配置されている。ダイヤフラム２４３は円盤状の金属薄板であり、その外周部分が第１ケース２４１ａと第２ケース２４１ｂとの間に挟まれて固定されている。第１ケース２４１ａとダイヤフラム２４３との間には、輸液チューブ２２０と、ノズル２４５に繋がる液体室２４４が形成されている。アクチュエーター２４２の一端はダイヤフラム２４３に固定され、他端は第３ケース２４１ｃに固定されている。アクチュエーター２４２は駆動信号出力部１２６から出力される駆動信号の電圧の変動に応じて、伸張あるいは収縮し、ダイヤフラム２４３を変形させる。ダイヤフラム２４３が変形すると液体室２４４内の容積が変動し、この変動によって液体室２４４内の液体の圧力が変動する。例えば、アクチュエーター２４２に印加される電圧が小さくなったときには、アクチュエーター２４２は収縮し、ダイヤフラム２４３を第３ケース２４１ｃ側に引っ張って変形させ、図３（Ｂ）に示す様に、液体室２４４の容積を大きくする。このとき、液体室２４４内の液体の圧力が低下し、輸液チューブ２２０から液体室２４４に液体が送られる。その後、アクチュエーター２４２に印加される電圧が大きくなったときには、アクチュエーター２４２が伸長してダイヤフラム２４３を第１ケース２４１ａ側に押し出して変形させ、図３（Ａ）に示す様に、液体室２４４の容積を小さくする。これにより、液体室２４４内の液体の圧力が上昇し、液体室２４４からノズル２４５に液体が送られ、ノズル２４５から液体が吐出される。アクチュエーター２４２は駆動信号の電圧が大きければより大きく伸長するのでノズル２４５から吐出される液体の圧力が強くなる。なお、ノズル２４５から１回液体が吐出するためにアクチュエーター２４２に供給される駆動信号の波形を「駆動パルス」とも呼ぶ。また、１つの駆動パルスの期間を「周期」とも呼ぶ。距離センサー２４６は、第１ケース２４１ａに配置されており、吐出先の対象部位とノズル２４５との、距離（間隔）を測定する。
【００２１】
図４は、駆動信号出力動作を示す制御フローチャートである。ステップＳ１１０では、制御部１１０は、吐出スイッチ２５０から吐出開始操作を受け付けると、ステップＳ１１０において制御部１１０は駆動信号出力制御部１２０に駆動パルスの出力開始を指示する。駆動信号出力制御部１２０は、駆動波形記憶部１３０から駆動波形データと駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値・下限値を取得すると共に、駆動電圧監視部１４０に駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値・下限値を設定する。ステップＳ１２０では、駆動信号出力部１２６は、１周期分の駆動信号（駆動パルス）を出力する。
【００２２】
ステップＳ１３０では、制御部１１０は、操作部１６０に対してアクチュエーター２４２を駆動する駆動信号のピーク電圧を上昇させる指示（レベルアップ指示）があったか否かを判断する。ピーク電圧のレベルアップ指示があった場合には、ステップＳ１４０に移行し、ピーク電圧のレベルアップ指示が無かった場合には、ステップＳ１５０に移行する。ステップＳ１４０では、制御部１１０は、レベルアップ指示に基づいて、駆動波形記憶部１３０からレベルアップ後の駆動波形データと駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値・下限値を取得する。そして、駆動電圧監視部１４０に設定された駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値と下限値のうちの上限値のみをレベルアップ後の上限値に変更し、レベルアップフラグ（ＬＵフラグ）をオンにしてステップＳ１２０に移行する。
【００２３】
ステップＳ１５０では、制御部１１０は、操作部１６０に対してアクチュエーター２４２を駆動する駆動信号のピーク電圧を下降させる指示（レベルダウン指示）があったか否かを判断する。ピーク電圧のレベルダウン指示があった場合には、ステップＳ１６０に移行し、ピーク電圧のレベルダウン指示が無かった場合には、ステップＳ１７０に移行する。ステップＳ１６０では、制御部１１０は、レベルダウン指示に基づいて、駆動波形記憶部１３０からレベルダウン後の駆動波形データと駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値・下限値を取得する。そして、駆動電圧監視部１４０に設定された駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値と下限値のうちの下限値のみをレベルダウン後の下限値に変更し、レベルダウンフラグ（ＬＤフラグ）をオンにしてステップＳ１２０に移行する。なお、ステップＳ１３０はピーク電圧のレベルアップの指示であり、ステップＳ１５０は、ピーク電圧のレベルダウンの指示であり、相反する指示であるため、ステップＳ１３０とステップＳ１５０の指示は、同時にされることはない。
【００２４】
ステップＳ１７０では、制御部１１０は、ピーク電圧のレベルアップ指示の後、駆動信号出力制御部１２０により所定の回数の駆動パルスの出力を実行した否かを判断する。制御部１１０は、所定の回数の駆動パルスの出力を実行した場合には、ステップＳ１８０に移行し、所定の回数の駆動パルスの出力を実行していない場合には、ステップＳ１９０に移行する。ステップＳ１８０では、制御部１１０は、ステップＳ１４０で変更しなかった駆動電圧監視部１４０に設定された駆動信号のピーク電圧の監視範囲の下限値を、ステップＳ１４０で取得したレベルアップ後の下限値に変更し、レベルアップフラグ（ＬＵフラグ）をオフにする。所定の回数は、１回以上であれば、任意に設定可能である。ステップＳ１４０から、ステップＳ１２０、Ｓ１７０を経由して、ステップＳ１８０が実行されるまでの期間は、駆動信号のピーク電圧をレベルアップするときの遷移期間である。
【００２５】
ステップＳ１９０では、制御部１１０は、ピーク電圧のレベルダウン指示の後、駆動信号出力制御部１２０により所定の回数の駆動パルスの出力を実行した否かを判断する。制御部１１０は、所定の回数の駆動パルスの出力を実行した場合には、ステップＳ２００に移行し、所定の回数の駆動パルスの出力を実行していない場合には、ステップＳ２１０に移行する。ステップＳ２００では、制御部１１０は、ステップＳ１６０で変更しなかった駆動電圧監視部１４０に設定された駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値を、ステップＳ１６０で取得したレベルアップ後の上限値に変更し、レベルダウンフラグ（ＬＤフラグ）をオフにする。所定の回数は、１回以上であれば、任意に設定可能である。ステップＳ１６０から、ステップＳ１２０、Ｓ１９０を経由して、ステップＳ２００が実行されるまでの期間は、駆動信号のピーク電圧をレベルダウンするときの遷移期間である。
【００２６】
ステップＳ２１０では、制御部１１０は、吐出スイッチ２５０に吐出終了の指示があったか否かを判断する。吐出終了の指示があった場合には、制御部１１０は、ステップＳ２２０に移行して、駆動信号出力制御部１２０による駆動パルスの出力を終了する。吐出終了の指示がなかった場合には、ステップＳ１２０に戻り、駆動パルスの出力を繰り返す。なお、液体の吐出開始、終了時にはポンプ制御部１５０に指示し、送液ポンプの駆動開始、停止操作を行うが、本フローチャートでは省略する。
【００２７】
図５は、駆動信号出力中の駆動電圧監視動作を示す制御フローチャートであり、図４に示した駆動信号出力動作と並行して実行される。ステップＳ３１０では、駆動電圧測定部１２８は、駆動信号出力部１２６から出力される駆動信号の電圧を測定する。なお、ステップＳ３１０では駆動信号の電圧は１周期分の波形を所定の時間間隔で測定する。ステップＳ３２０では、駆動電圧監視部１４０は、測定された電圧が上限値よりも大きいか否かを判断する。測定された電圧が監視範囲の上限値よりも大きい場合には、ステップＳ３３０に移行して上限超カウンタに１を加え、その後、ステップＳ３４０に移行する。測定された電圧が上限値以下の場合には、ステップＳ３４０に移行する。
【００２８】
ステップＳ３４０では、上限超カウンタの値が予め定められた判定回数を超えているか否かを判断する。上限超カウンタの値が予め定められた判定回数Ｍ１を超えている場合にはステップＳ４００に移行し、過電圧異常である旨を通知し、液体の吐出を終了する。一方、上限超カウンタの値が予め定められた判定回数Ｍ１以下の場合には、ステップＳ３５０に移行する。Ｍ１の値を１とすると、ノイズにより誤測定があった場合にも過電圧異常とされるおそれがあるため、Ｍ１の値は、１よりも大きい値が好ましく、より好ましくは、３〜５回である。
【００２９】
ステップＳ３５０では、駆動電圧監視部１４０は、測定された電圧が下限値よりも大きいか否かを判断する。測定された電圧が下限値よりも大きい場合には、ステップＳ３６０に移行して下限超カウンタに１を加え、その後ステップＳ３７０に移行する。測定された電圧が下限値以下の場合には、ステップＳ３７０に移行する。
【００３０】
ステップＳ３７０では駆動波形１周期分の駆動信号を出力終了したか否かを判断する。１周期分の駆動信号を出力終了した場合にはステップＳ３８０に移行する。１周期分の駆動信号を出力終了していない場合にはステップＳ３１０に戻る。ステップＳ３８０では、下限超カウンタの値が予め定められた判定回数Ｍ２を超えているか否かを判断する。下限超カウンタの値が予め定められた判定回数Ｍ２以下の場合にはステップＳ４１０に移行し、低電圧異常である旨を通知し、液体の吐出を終了する。一方、下限超カウンタの値が予め定められた判定回数Ｍ２を超えている場合には、ステップＳ３９０に移行する。判定回数Ｍ２は、１周期における電圧の測定回数Ｎよりも小さな値に設定される。例えば、判定回数Ｍ２を、（Ｎ−３）〜（Ｎ−５）の値に設定してもよい。
【００３１】
ステップＳ３９０では上限値カウンタと下限超カウンタをクリアして、ステップＳ３１０に戻り、次の周期の駆動信号の監視を継続する。図５の駆動電圧監視動作では、ステップＳ３１０〜Ｓ３７０の動作を所定の時間間隔で実行することによって、実質的に駆動信号のピーク電圧を測定して監視することができる。この代わりに、駆動信号のピーク電圧を直接的に測定して監視するようにしてもよい。
【００３２】
図６は、駆動パルスのピーク電圧が上昇する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフである。時刻ｔ０でピーク電圧のレベルアップが指示される（図４のステップＳ１３０）と、次の周期から、ピーク電圧がレベルアップされる。但し、ピーク電圧は、直ちに設定された値まで上昇するのではなく、周期毎に徐々に上昇する。このような遅延は、駆動信号変換部１２４や駆動信号出力部１２６のインピーダンス等によって発生する。なお、本実施形態では、ピーク電圧は、ベース電圧値からの相対電圧値で規定される。また、監視対象とするピーク電圧は、上ピーク電圧である。次の周期の始まる時刻ｔ１において、ステップＳ１４０で説明したように、ピーク電圧の監視範囲の上限値が、ＨＬ１からＨＬ２（ＨＬ１＜ＨＬ２）に変更される。下限値は、ＬＬ１のままである。時刻ｔ２において、ステップＳ１８０で説明したように、ピーク電圧の監視範囲の下限値が、ＬＬ１からＬＬ２（ＬＬ１＜ＬＬ２）に変更される。このように、ピーク電圧がレベルアップする場合には、先ず時刻ｔ１において監視範囲の上限値を変え、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの遷移期間の経過後に監視範囲の下限値を変える。したがって、時刻ｔ１までの監視範囲を第１監視範囲、時刻ｔ２以降の監視範囲を第２監視範囲とすると、第１監視範囲は、ＬＬ１からＨＬ１の間であり、第２監視範囲はＬＬ２からＨＬ２の間であり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの遷移期間においては、監視範囲は、第１監視範囲（ＬＬ１〜ＨＬ１）と、第２監視範囲（ＬＬ２〜ＨＬ２）の両方を含む範囲（ＬＬ１〜ＨＬ２）である。
【００３３】
図７は、比較例における駆動パルスのピーク電圧が上昇する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフである。比較例では、ピーク電圧のレベルアップが指示された次の周期の最初の時刻ｔ１において、駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値が、ＨＬ１からＨＬ２（ＨＬ１＜ＨＬ２）に変更されるとともに、下限値もＬＬ１からＬＬ２（ＬＬ１＜ＬＬ２）に変更される。かかる場合、実際のピーク電圧のレベルアップが遅延した場合、測定されるピーク電圧が、下限値ＬＬ２を下まわり、時刻ｔ２以降のピーク電圧の大きさが適正であっても過電圧異常と誤判定されるおそれがある。これに対し、図６に示す本実施形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの遷移期間においては、監視範囲は、第１監視範囲（ＬＬ１〜ＨＬ１）と、第２監視範囲（ＬＬ２〜ＨＬ２）の両方を含む範囲（ＬＬ１〜ＨＬ２）であるので、実際の駆動信号のピーク電圧のレベルアップが遅延した場合であっても、測定されるピーク電圧が下限値ＬＬ１を下まわることはなく、誤判定されるおそれが少ない。
【００３４】
図８は、駆動パルスのピーク電圧が下降する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフである。時刻ｔ１０でピーク電圧のレベルダウンが指示される（図４のステップＳ１５０）と、次の周期から、ピーク電圧がレベルダウンされる。次の周期の始まる時刻ｔ１１において、ステップＳ１６０で説明したように、ピーク電圧の監視範囲の下限値が、LＬ３からLＬ４（ＬＬ４＜ＬＬ３）に変更される。時刻ｔ１２において、ステップＳ２００で説明したように、ピーク電圧の監視範囲の上限値が、ＨＬ３からＨＬ４（ＨＬ４＜ＨＬ３）に変更される。ピーク電圧がレベルダウンする場合には、先ず時刻ｔ１１において監視範囲の下限値を変え、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの遷移期間の経過後に監視範囲の上限値を変える。したがって、時刻ｔ１１までの監視範囲を第１監視範囲、時刻ｔ１２以降の監視範囲を第２監視範囲とすると、第１監視範囲は、ＬＬ３からＨＬ３の間であり、第２監視範囲はＬＬ４からＨＬ４の間であり、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの遷移期間においては、監視範囲は、第１監視範囲（ＬＬ３〜ＨＬ３）と、第２監視範囲（ＬＬ４〜ＨＬ４）の両方を含む範囲（ＬＬ４〜ＨＬ３）である。
【００３５】
図９は、比較例における駆動パルスのピーク電圧が下降する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフである。比較例では、ピーク電圧のレベルダウンが指示された次の周期となる時刻ｔ１１において、ピーク電圧の監視範囲の下限値が、ＬＬ３からＬＬ４（ＬＬ４＜ＬＬ３）に変更されるとともに、上限値もＨＬ３からＨＬ４（ＨＬ４＜ＨＬ３）に変更される。かかる場合、実際のピーク電圧のレベルダウンが遅延した場合、測定されるピーク電圧が、上限値ＨＬ４を上まわり、時刻ｔ２以降のピーク電圧の大きさが適正であっても低電圧異常と誤判定されるおそれがある。これに対し、図８に示す本実施形態では、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの遷移期間においては、遷移期間においては、監視範囲は、第１監視範囲（ＬＬ３〜ＨＬ３）と、第２監視範囲（ＬＬ４〜ＨＬ４）の両方を含む範囲（ＬＬ４〜ＨＬ３）であるので、実際の駆動信号のピーク電圧のレベルダウンが遅延した場合であっても、測定される駆動信号のピーク電圧が上限値ＨＬ３を上まわることはなく、誤判定されるおそれが少ない。
【００３６】
以上、本実施形態によれば、ピーク電圧が変化する場合には、遷移期間を設け、遷移期間においては、ピーク電圧が変えられる前の第１監視範囲と、ピーク電圧が変えられた後の第２監視範囲の両方を含む範囲を監視範囲とするので、ピーク電圧の測定値において遅延が発生した場合でも、誤判定となる可能性が低減される。
【００３７】
・変形例１
図１０は、駆動信号の上ピーク電圧と下ピーク電圧がともに変化する場合の駆動波形と監視範囲を示すグラフである。図６、図８に示す本実施形態では、ベース電圧値は一定であったが、変形例１では、振幅中心値を中心に、駆動信号の上ピーク電圧と下ピーク電圧がいずれも変化する。すなわち、ピーク電圧のレベルアップでは、下ピーク電圧が下がり、上ピーク電圧が上がる。逆にレベルダウンでは、下ピーク電圧が上がり、上ピーク電圧が下がる。駆動信号の上ピーク電圧と下ピーク電圧がともに変化する場合、駆動電圧監視部１４０は、それらの双方を監視する必要が無く、いずれか一方を監視すればよい。図１０に示す例では、駆動電圧監視部１４０は、駆動信号の下ピーク電圧を監視している。
【００３８】
図１０の時刻ｔ２０でピーク電圧のレベルアップが指示される（図４のステップＳ１３０）と、次の周期から、ピーク電圧がレベルアップされる。次の周期の始まる時刻ｔ２１において、ピーク電圧の監視範囲の下限値が、ＬＬ５からＬＬ６（ＬＬ６＜ＬＬ５）に変更される。時刻ｔ２２において、ピーク電圧の監視範囲の下限値が、ＨＬ５からＨＬ６（ＨＬ６＜ＨＬ５）に変更される。この変形例では、上述した本実施形態とは逆に、ピーク電圧がレベルアップする場合には、監視範囲の下限値を変え、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの遷移期間の経過後に監視範囲の上限値を変える。しかし、時刻ｔ２１までの第１監視範囲は、ＬＬ５からＨＬ５の間であり、時刻ｔ２２以降の第２監視範囲はＬＬ６からＨＬ６の間であり、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの遷移期間においては、監視範囲は、第１監視範囲（ＬＬ５〜ＨＬ５）と、第２監視範囲（ＬＬ６〜ＨＬ６）の両方を含む範囲（ＬＬ６〜ＨＬ５）である。このように、駆動信号の上ピーク電圧と下ピーク電圧がともに変化する場合であっても、遷移期間を設け、遷移期間においては、ピーク電圧が変えられる前の第１監視範囲と、ピーク電圧が変えられた後の第２監視範囲の両方を含む範囲を監視範囲とするので、測定されるピーク電圧の変化に遅延が発生した場合でも、誤判定となる可能性が低減される。ピーク電圧がレベルダウンする場合も同様である。
【００３９】
・変形例２
上記実施形態において、例えば、ピーク電圧がレベルアップする場合、レベルアップの幅が大きいと、図６の第１監視範囲（ＬＬ１〜ＬＨ１）と第２監視範囲（ＬＬ２〜ＬＨ２）が重ならない場合がある。具体的には、ＬＨ１＜ＬＬ２となる場合である。かかる場合には、監視範囲を第１監視範囲と第２監視範囲を含む連続した範囲、具体的には、ＬＬ１〜ＬＨ２としてもよい。監視範囲をこのように設定すれば、例えば駆動信号のピーク電圧の測定値ＶｍがＬＨ１＜Ｖｍ＜ＬＬ２となる場合であっても、誤判定とならない。
【００４０】
・変形例３
上記実施形態では、駆動信号出力制御部１２０は、利用者から操作部１６０にされた指示に基づき、駆動波形記憶部１３０から駆動信号の波形データと駆動信号のピーク電圧の監視範囲の上限値・下限値を取得している。ハンドピース２４０から同じ圧力で液体を吐出しても、ハンドピース２４０と対象部位（患部）との距離（間隔）によっては、圧力が高すぎたり、低すぎたりする場合がある。したがって、駆動信号出力制御部１２０は、ハンドピース２４０と対象部位（患部）との距離（間隔）に基づいて、ハンドピース２４０から吐出される液体の圧力を変えても良い。具体的には、ハンドピース２４０と対象部位（患部）との距離（間隔）が大きい場合には、駆動信号のピーク電圧を設定値よりも上げ、小さい場合には、駆動信号のピーク電圧を設定値より下げることができる。この場合には、駆動信号のピーク電圧に応じて、上記実施形態で説明したように、監視範囲も変更される。
【００４１】
・変形例４
上記実施形態では、液体を吐出してジェットメスとして利用する医療機器を例にとって説明したが、ジェットメスとしてではなく、患部を洗浄する医療機器としても利用可能である。
【００４２】
・変形例５
上記実施形態では、対象部位に物理的処理を施す医療機器として、ハンドピース２４０から液体を吐出する医療機器（ジェットメス）を例にとって説明したが、本願発明は、レーザーメス、超音波メスなどの他の種類の医療機器にも適用可能である。
【００４３】
・変形例６
上記実施形態では、処置具の一例として、使用者（例えば医師）が手で持って使用するハンドピース２４０を記載したが、これに限定されるものではない。ロボット手術装置においてロボットアームに装着される処置具や、内視鏡手術において挿入部に挿入されて使用される処置具、カテーテル手術において液体を噴射する処置具等であっても良い。
【００４４】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４５】
１０…医療機器
１００…制御装置
１１０…制御部
１２０…駆動信号出力制御部
１２２…出力タイミング生成部
１２４…駆動信号変換部
１２６…駆動信号出力部
１２８…駆動電圧測定部
１３０…駆動波形記憶部
１４０…駆動電圧監視部
１５０…ポンプ制御部
１６０…操作部
２１０…液体パック
２２０…輸液チューブ
２３０…送液ポンプ
２４０…ハンドピース（処置具）
２４１ａ…第１ケース
２４１ｂ…第２ケース
２４１ｃ…第３ケース
２４２…アクチュエーター
２４３…ダイヤフラム
２４４…液体室
２４５…ノズル
２４６…距離センサー
２５０…吐出スイッチ
２６０…閉塞検出部
２７０、２７２…信号線
ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ１０、ｔ１１、ｔ１２、ｔ２０、ｔ２１、ｔ２２…時刻
ＨＬ１、ＨＬ２、ＨＬ３、ＨＬ４、ＨＬ５、ＨＬ６…上限値
ＬＬ１、ＬＬ２、ＬＬ３、ＬＬ４、ＬＬ５、ＬＬ６…下限値
【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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