(57)【要約】【課題】複数種類の超音波振動子と複数種類のプローブとの組み合わせに適した共振周波数を瞬時に検出するとともに、超音波振動子の安定した共振駆動を行って、所望の超音波振動を効率よく出力できること。【解決手段】記憶部４１が配置され、超音波振動子２１に接続されるプローブ４０ａと、超音波振動子２１および記憶部２３が配置されたハンドピース２０と、記憶部２３から読み取った振動子出力情報Ｓ１と記憶部４１から読み取ったプローブ出力情報Ｓ２とをもとに、超音波振動子２１を駆動制御する出力制御パラメータを演算出力するＣＰＵ９と、得られた出力制御パラメータをもとに、超音波振動子２１に対して、プローブ４０ａが接続された超音波振動子２１の共振周波数にて駆動制御を行う出力制御部１０と、を備える。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子をその共振点にて超音波出力するように駆動制御し、前記超音波振動子から適宜出力される超音波振動を被処置体に伝達し、該被処置体に対する医療処置を行う超音波手術システムにおいて、
前記超音波振動子の駆動制御に関するプローブ出力パラメータを読み書き自在に格納する第１の記憶手段を有し、前記超音波振動子に接続され、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達するプローブと、
前記超音波振動子と該超音波振動子の駆動制御に関する振動子出力パラメータを読み書き自在に格納する第２の記憶手段とを有するハンドピースと、
前記第１の記憶手段から読み取ったプローブ出力パラメータと前記第２の記憶手段から読み取った振動子出力パラメータとをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを演算出力する演算手段と、
前記演算手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波手術システム。
【請求項２】
前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数を検出する周波数掃引処理における基準周波数に対応する駆動周波数を少なくとも含み、
前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記共振周波数に対応する情報を前記駆動周波数として格納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３】
前記制御手段は、前記プローブに伝達される超音波振動の振幅を決定する駆動電流の出力制御を行う電流制御手段を備え、
前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記駆動電流の値を設定する前記出力制御パラメータを演算出力する駆動電流設定パラメータを含み、
前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記駆動電流の値に対応する前記駆動電流設定パラメータを格納することを特徴とする請求項１または２に記載の超音波手術システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス特性に依存する駆動電圧値を決定する昇圧比を設定する昇圧設定手段を備え、
前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記昇圧比を設定する昇圧比パラメータを含み、
前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記昇圧比に対応する情報を前記昇圧比パラメータとして格納することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス整合を行う並列コイルの定数を選択し、該並列コイルのインダクタンス値を設定するコイル設定手段を備え、
前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記並列コイルのインダクタンス値設定における基準値に対応するコイルパラメータを含み、
前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記並列コイルのインダクタンス値を前記コイルパラメータとして格納することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【請求項６】
前記プローブは、前記超音波振動に対応する定在波の節の位置に前記第１の記憶手段が配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【請求項７】
前記プローブは、前記第１の記憶手段を前記定在波の節の位置に交換可能に固定する固定手段を備えた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】
前記プローブは、前記定在波の節の位置である該プローブの側壁部内に前記第１の記憶手段を配置する開口部が設けられ、
前記固定手段は、
前記開口部に設けられ、前記第１の記憶手段に伝わる前記超音波振動による応力を緩和するとともに、前記側壁部内に前記第１の記憶手段を交換可能に固定する緩衝材と、
前記緩衝材に固定された前記第１の記憶手段を前記側壁部内に閉塞する蓋部材と、
を備えたことを特徴とする請求項７に記載の超音波手術システム。
【請求項９】
前記プローブは、前記超音波振動子との接続端と前記定在波の節の位置とを少なくとも連通する開口部が設けられ、
前記固定手段は、先端部に前記第１の記憶手段を交換可能に固定する支持棒であり、該支持棒が前記第１の記憶手段を固定した状態にて前記開口部に挿入されかつ前記プローブに螺子締結された場合、前記支持棒は、前記固定した第１の記憶手段を前記プローブに非接触の状態で前記定在波の節の位置に配置することを特徴とする請求項７に記載の超音波手術システム。
【請求項１０】
超音波振動子をその共振点にて超音波出力するように駆動制御し、前記超音波振動子から適宜出力される超音波振動を被処置体に伝達し、該被処置体に対する医療処置を行う超音波手術システムにおいて、
物理的なプローブ自体を識別するプローブ識別情報を含む第１の識別子を有し、前記超音波振動子に接続され、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達するプローブと、
物理的な超音波振動子自体を識別する振動子識別情報を含む第２の識別子と前記超音波振動子とを有するハンドピースと、
前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応し、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを読み書き自在に格納する記憶手段と、
前記第１の識別子から読み取ったプローブ識別情報と前記プローブとの対応付けを行うとともに、前記第２の識別子から読み取った振動子識別情報と前記ハンドピースとの対応付けを行い、前記記憶手段から前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応付けられた前記出力制御パラメータを読み取る第１の制御手段と、
前記第１の制御手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う第２の制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波手術システム。
【請求項１１】
前記第２の制御手段は、前記出力制御パラメータをもとに周波数掃引処理を行い、前記超音波振動子に対して、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数にて超音波出力する駆動制御を行うことを特徴とする請求項１０に記載の超音波手術システム。
【請求項１２】
前記出力制御パラメータは、前記周波数掃引処理における基準周波数に対応する駆動周波数、前記プローブに伝達される超音波振動の振幅を決定する駆動電流の値を設定する駆動電流パラメータ、前記超音波振動子の定格電圧値、前記超音波振動子の超音波出力変調に関する出力変調パラメータ、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス特性に依存する駆動電圧値を決定する昇圧比を設定する昇圧比パラメータ、および前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス整合を行う並列コイルのインダクタンス値設定における基準値に対応するコイルパラメータの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載の超音波手術システム。
【請求項１３】
前記第１の制御手段は、前記第２の制御手段によって検出された前記出力制御パラメータに含まれる各パラメータの少なくとも一つを前記記憶手段に格納することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【請求項１４】
前記第１の制御手段は、前記プローブ識別情報と前記振動子識別情報とをもとに、前記プローブと前記ハンドピースとの組み合わせが前記超音波振動子の駆動制御が可能な組み合わせか否かを判定することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【請求項１５】
前記プローブは、前記超音波振動に対応する定在波の節の位置に前記第１の識別子が配置されたことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【請求項１６】
前記プローブは、前記第１の識別子を前記定在波の節の位置に交換可能に固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の超音波手術システム。
【請求項１７】
前記プローブは、前記定在波の節の位置である該プローブの側壁部内に前記第１の識別子を配置する開口部が設けられ、
前記固定手段は、
前記開口部に設けられ、前記第１の識別子に伝わる前記超音波振動による応力を緩和するとともに、前記側壁部内に前記第１の識別子を交換可能に固定する緩衝材と、
前記緩衝材に固定された前記第１の識別子を前記側壁部内に閉塞する蓋部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１６に記載の超音波手術システム。
【請求項１８】
前記プローブは、前記超音波振動子との接続端と前記定在波の節の位置とを少なくとも連通する開口部が設けられ、
前記固定手段は、先端部に前記第１の識別子を交換可能に固定する支持棒であり、該支持棒が前記第１の識別子を固定した状態にて前記開口部に挿入されかつ前記プローブに螺子締結された場合、前記支持棒は、前記固定した第１の識別子を前記プローブに非接触の状態で前記定在波の節の位置に配置することを特徴とする請求項１６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】
この発明は、超音波振動を応用して生体組織等の被処置体の切開や血液凝固等の外科的な医療処置を行う超音波手術システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、処置治具に設置されたプローブの先端を超音波振動させ、これによって、血管や神経組織等を温存しつつ、生体組織等の被処置体を切開または切除する超音波手術システムが開発されている。この超音波手術システムにおける超音波振動は、ハンドピースに組み込まれた超音波振動子の駆動を制御することで実現され、一般に、この超音波振動子の駆動は、その共振周波数またはその近傍において制御されることが望ましい。このような技術に関し、たとえば、超音波振動子に供給される駆動電流と駆動電圧との位相差を比較して、超音波振動子を駆動制御する信号の周波数を共振周波数と一致させるＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御を行い、駆動状態に異常が生じた場合に、最近検出した共振周波数を処置治具に与えて共振条件に復帰させる超音波手術システムがある（特許文献１）。
【０００３】
また、ハンドピースのケーブルに埋設されたＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに駆動電流値、最大出力電圧値、規制モード、最大負荷点、および周波数ロック領域（共振の調査のために周波数を上下させ維持する周波数領域）を格納し、電源投入直後や共振周波数を変動させる負荷等があった場合に、格納されたパラメータをもとに超音波周波数の発生を制御する超音波手術システムもある（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３７２０４号公報
【特許文献２】特開２００２−２０９９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された超音波手術システムでは、ＰＬＬ制御に異常が発生した場合、スイッチの切換処理によって、最近検出した共振周波数をＰＬＬ制御回路に供給して共振状態に復帰させているので、電源投入前後またはハンドピースやプローブの交換前後において、この共振周波数を保持することは困難であり、したがって、電源投入直後またはハンドピースやプローブの交換直後では、ＰＬＬ制御に至るまでの時間がかかる。このことは、電源投入後から所望の超音波出力が得られるまでのレスポンスの悪さを示しており、術者に多少の不快感を与えるばかりでなく、内視鏡下外科手術等において要求される精密な施術が困難になるという問題点があった。
【０００６】
また、上述した特許文献１に記載された超音波手術システムでは、プローブが接続された超音波振動子を共振周波数で超音波出力させる駆動周波数等の各種パラメータが、超音波振動子を有するハンドピースに保持される機能を有していないので、一つの制御システムに対して、異なる周波数特性を示す複数種類のハンドピースを適宜取り換えた場合、接続されたハンドピースの共振周波数を瞬時に検出し、さらに、このハンドピースを共振状態で効率よく駆動させることは困難な場合が多い。また、一つのハンドピースに対して、異なる形状のプローブを適宜取り換えた場合も同様に、ハンドピースを共振状態で効率よく駆動させるとともにプローブ先端に所望の超音波振動を出力させることは困難な場合が多い。
【０００７】
このため、上述した特許文献１に記載された超音波手術システムでは、一つの制御システムによって駆動可能なハンドピースが限定され、かつ、一つのハンドピースによって所望の超音波振動を出力可能なプローブが限定される。この場合、術者は、適用症例に応じた様々な形状のプローブと、各プローブを駆動可能な複数種類のハンドピースと、これらハンドピースを駆動可能な複数の制御システムを術中に全て備えなければならず、超音波手術システムの煩雑化を招来するばかりでなく、術中における各装置の取り換え作業の煩わしさを増大させ、さらには医療コストを増大させるという問題点があった。
【０００８】
一方、上述した特許文献２に記載された超音波手術システムでは、超音波振動子を共振状態で駆動させる駆動電流値や最大出力電圧値等の各種パラメータをハンドピースに埋設された不揮発性メモリに格納させているが、ハンドピースに接続されたプローブの駆動パラメータをプローブ毎に保持する機能を有しておらず、超音波振動子およびプローブの各駆動特性の組み合わせに基づく駆動制御がなされていないので、上述した特許文献１に記載された超音波手術システムの場合と同様に、一つのハンドピースによって所望の超音波振動を出力可能なプローブが限定される。したがって、この超音波手術システムでは、上述した問題点を解決するに至らない。
【０００９】
なお、内視鏡下外科手術等の医療処置分野においては、異なる駆動特性を有する各ハンドピースと、シザース型やフック型等の様々な形状のプローブを有する各処置治具との組み合わせによる超音波手術システムが、適用症例に応じて使い分けられるようになっており、このため、一つの制御システムによって、複数種類のハンドピースを共振状態で効率よく駆動でき、さらに、一つのハンドピースによって、複数種類のプローブから所望の超音波振動を出力できる超音波手術システムの出現が要望されていた。すなわち、超音波手術システムにおいて、ハンドピースに対する制御システムの汎用性の向上およびプローブに対するハンドピースの汎用性の向上が、ともに要求されている。
【００１０】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数種類の超音波振動子と複数種類のプローブとの組み合わせを変更した直後であっても、この組み合わせにおける共振周波数を瞬時に検出するとともに、超音波振動子の安定した共振駆動が得られ、また、この超音波振動子に接続されたプローブから所望の超音波振動を効率よく出力できる超音波手術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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる超音波手術システムは、超音波振動子をその共振点にて超音波出力するように駆動制御し、前記超音波振動子から適宜出力される超音波振動を被処置体に伝達し、該被処置体に対する医療処置を行う超音波手術システムにおいて、前記超音波振動子の駆動制御に関するプローブ出力パラメータを読み書き自在に格納する第１の記憶手段を有し、前記超音波振動子に接続され、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達するプローブと、前記超音波振動子と該超音波振動子の駆動制御に関する振動子出力パラメータを読み書き自在に格納する第２の記憶手段とを有するハンドピースと、前記第１の記憶手段から読み取ったプローブ出力パラメータと前記第２の記憶手段から読み取った振動子出力パラメータとをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを演算出力する演算手段と、前記演算手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、プローブが、前記超音波振動子の駆動制御に関するプローブ出力パラメータを読み書き自在に格納する第１の記憶手段を有し、前記超音波振動子に接続された場合に、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達し、ハンドピースが、前記超音波振動子と該超音波振動子の駆動制御に関する振動子出力パラメータを読み書き自在に格納する第２の記憶手段とを有し、演算手段が、前記第１の記憶手段から読み取ったプローブ出力パラメータと前記第２の記憶手段から読み取った振動子出力パラメータとをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを演算出力し、制御手段が、前記演算手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行うようにし、前記プローブと前記ハンドピースとの組み合わせに適した出力制御パラメータを前記演算手段によって確実に演算出力し、出力された前記出力制御パラメータをもとに、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数を瞬時に検出し、前記超音波振動子を共振状態で効率よく駆動させている。これによって、複数種類の前記ハンドピースに対する制御装置本体の汎用性および複数種類の前記プローブに対する前記ハンドピースの汎用性をともに高めるとともに、超音波出力の応答性を高めた超音波手術システムを低コストで実現している。
【００１３】
また、請求項２にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数を検出する周波数掃引処理における基準周波数に対応する駆動周波数を少なくとも含み、前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記共振周波数に対応する情報を前記駆動周波数として格納することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記制御手段は、前記プローブに伝達される超音波振動の振幅を決定する駆動電流の出力制御を行う電流制御手段を備え、前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記駆動電流の値を設定する前記出力制御パラメータを演算出力する駆動電流設定パラメータを含み、前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記駆動電流の値に対応する前記駆動電流設定パラメータを格納することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記制御手段は、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス特性に依存する駆動電圧値を決定する昇圧比を設定する昇圧設定手段を備え、前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記昇圧比を設定する昇圧比パラメータを含み、前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記昇圧比に対応する情報を前記昇圧比パラメータとして格納することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記制御手段は、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス整合を行う並列コイルの定数を選択し、該並列コイルのインダクタンス値を設定するコイル設定手段を備え、前記プローブ出力パラメータおよび前記振動子出力パラメータの少なくとも一方は、前記並列コイルのインダクタンス値設定における基準値に対応するコイルパラメータを含み、前記演算手段は、前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の少なくとも一方に、前記制御手段によって検出された前記並列コイルのインダクタンス値を前記コイルパラメータとして格納することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記超音波振動に対応する定在波の節の位置に前記第１の記憶手段が配置されたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記第１の記憶手段を前記定在波の節の位置に交換可能に固定する固定手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記定在波の節の位置である該プローブの側壁部内に前記第１の記憶手段を配置する開口部が設けられ、前記固定手段は、前記開口部に設けられ、前記第１の記憶手段に伝わる前記超音波振動による応力を緩和するとともに、前記側壁部内に前記第１の記憶手段を交換可能に固定する緩衝材と、前記緩衝材に固定された前記第１の記憶手段を前記側壁部内に閉塞する蓋部材と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記超音波振動子との接続端と前記定在波の節の位置とを少なくとも連通する開口部が設けられ、前記固定手段は、先端部に前記第１の記憶手段を交換可能に固定する支持棒であり、該支持棒が前記第１の記憶手段を固定した状態にて前記開口部に挿入されかつ前記プローブに螺子締結された場合、前記支持棒は、前記固定した第１の記憶手段を前記プローブに非接触の状態で前記定在波の節の位置に配置することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０にかかる超音波手術システムは、超音波振動子をその共振点にて超音波出力するように駆動制御し、前記超音波振動子から適宜出力される超音波振動を被処置体に伝達し、該被処置体に対する医療処置を行う超音波手術システムにおいて、物理的なプローブ自体を識別するプローブ識別情報を含む第１の識別子を有し、前記超音波振動子に接続され、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達するプローブと、物理的な超音波振動子自体を識別する振動子識別情報を含む第２の識別子と前記超音波振動子とを有するハンドピースと、前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応し、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを読み書き自在に格納する記憶手段と、前記第１の識別子から読み取ったプローブ識別情報と前記プローブとの対応付けを行うとともに、前記第２の識別子から読み取った振動子識別情報と前記ハンドピースとの対応付けを行い、前記記憶手段から前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応付けられた前記出力制御パラメータを読み取る第１の制御手段と、前記第１の制御手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う第２の制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この請求項１０の発明によれば、プローブが、物理的なプローブ自体を識別するプローブ識別情報を含む第１の識別子を有し、前記超音波振動子に接続された場合に、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達し、ハンドピースが、物理的な超音波振動子自体を識別する振動子識別情報を含む第２の識別子と前記超音波振動子とを有し、記憶手段が、前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応し、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを読み書き自在に格納し、第１の制御手段が、前記第１の識別子から読み取ったプローブ識別情報と前記プローブとの対応付けを行うとともに、前記第２の識別子から読み取った振動子識別情報と前記ハンドピースとの対応付けを行い、前記記憶手段から前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応付けられた前記出力制御パラメータを読み取り、第２の制御手段が、前記第１の制御手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行うようにし、前記プローブと前記ハンドピースとの組み合わせに適した出力制御パラメータを前記記憶手段から確実に読み出し、読み出した前記出力制御パラメータをもとに、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数を瞬時に検出し、前記超音波振動子を共振状態で効率よく駆動させている。これによって、複数種類の前記ハンドピースに対する制御装置本体の汎用性および複数種類の前記プローブに対する前記ハンドピースの汎用性をともに高めるとともに、超音波出力の応答性を高めた超音波手術システムを容易に実現している。
【００２３】
また、請求項１１にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記第２の制御手段は、前記出力制御パラメータをもとに周波数掃引処理を行い、前記超音波振動子に対して、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数にて超音波出力する駆動制御を行うことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１２にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記出力制御パラメータは、前記周波数掃引処理における基準周波数に対応する駆動周波数、前記プローブに伝達される超音波振動の振幅を決定する駆動電流の値を設定する駆動電流パラメータ、前記超音波振動子の定格電圧値、前記超音波振動子の超音波出力変調に関する出力変調パラメータ、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス特性に依存する駆動電圧値を決定する昇圧比を設定する昇圧比パラメータ、および前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス整合を行う並列コイルのインダクタンス値設定における基準値に対応するコイルパラメータの少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１３にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記第１の制御手段は、前記第２の制御手段によって検出された前記出力制御パラメータに含まれる各パラメータの少なくとも一つを前記記憶手段に格納することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１４にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記第１の制御手段は、前記プローブ識別情報と前記振動子識別情報とをもとに、前記プローブと前記ハンドピースとの組み合わせが前記超音波振動子の駆動制御が可能な組み合わせか否かを判定することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１５にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記超音波振動に対応する定在波の節の位置に前記第１の識別子が配置されたことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１６にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記第１の識別子を前記定在波の節の位置に交換可能に固定する固定手段を備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１７にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記定在波の節の位置である該プローブの側壁部内に前記第１の識別子を配置する開口部が設けられ、前記固定手段は、前記開口部に設けられ、前記第１の識別子に伝わる前記超音波振動による応力を緩和するとともに、前記側壁部内に前記第１の識別子を交換可能に固定する緩衝材と、前記緩衝材に固定された前記第１の識別子を前記側壁部内に閉塞する蓋部材と、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１８にかかる超音波手術システムは、上記発明において、前記プローブは、前記超音波振動子との接続端と前記定在波の節の位置とを少なくとも連通する開口部が設けられ、前記固定手段は、先端部に前記第１の識別子を交換可能に固定する支持棒であり、該支持棒が前記第１の識別子を固定した状態にて前記開口部に挿入されかつ前記プローブに螺子締結された場合、前記支持棒は、前記固定した第１の識別子を前記プローブに非接触の状態で前記定在波の節の位置に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、複数種類のハンドピースに対する制御装置本体の汎用性および複数種類のプローブに対するハンドピースの汎用性をともに高めるとともに、超音波出力の応答性を高めた超音波手術システムを実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる超音波手術システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態である超音波手術システムの概略構成を例示する模式図である。図１において、超音波手術システム１は、電源スイッチ５ａ、表示部５ｂ、およびコネクタ５ｃが配置された装置本体５と、ペダル３ａ，３ｂが配置されたフットスイッチ３を有しており、フットスイッチ３は、ケーブル４を介して装置本体５と電気的に接続される。また、装置本体５には、圧電セラミック等によって構成される超音波振動子を内蔵したハンドピース２０が電気的に接続される。ハンドピース２０は、内蔵した超音波振動子と一端が接続され、他端にプラグ２０ｃを設けたケーブル２０ｂを有し、プラグ２０ｃを装置本体５のコネクタ５ｃに接続することで、上述した装置本体５とハンドピース２０との電気的接続がなされる。
【００３４】
また、ハンドピース２０は、所望の処置治具を着脱自在に接続する接続部２０ａを有し、シザース型処置治具４０、フック型処置治具５０、または砕石型処置治具６０が、用途に応じて、選択的に接続される。所望の処置治具をハンドピース２０に着脱自在に接続する場合、接続部２０ａを所望の処置治具に螺子締結し、またはバネ等を用いて嵌め込むことで実現できる。この場合、接続された処置治具のプローブは、ハンドピース２０に内蔵された超音波振動子に接するように締結される。たとえば、ハンドピース２０の接続部２０ａをシザース型処置治具４０に螺子締結することによって、シザース型処置治具４０が、ハンドピース２０に着脱自在に接続され、プローブ４０ａは、ハンドピース２０に内蔵された超音波振動子に接するように締結される。
【００３５】
シザース型処置治具４０は、被処置体に所望の超音波振動を伝達するプローブ４０ａを有する。プローブ４０ａは、チタンまたはその合金等によって実現され、押圧部４０ｄおよびグリップ４０ｅが配置されたプローブカバー４０ｂ内部に着脱自在に挿入される。シザース型処置治具４０を用いて被処置体に医療処置を行う場合、所望の超音波振動がプローブ４０ａに伝達された状態でグリップ４０ｅを操作し、このプローブ４０ａと押圧部４０ｄとが被処置体を挟むことで達成される。
【００３６】
フック型処置治具５０は、被処置体に所望の超音波振動を伝達するプローブ５０ａを有し、プローブ５０ａは、チタンまたはその合金によって実現され、プローブカバー５０ｂ内部に着脱自在に挿入される。フック型処置治具５０を用いて被処置体に医療処置を行う場合、プローブ５０ａに所望の超音波振動を伝達した状態において、プローブ５０ａのフック形状部を被処置体に掛けることで達成される。
【００３７】
砕石型処置治具６０は、被処置体に所望の超音波振動を伝達するプローブ６０ａを有し、プローブ６０ａは、チタンまたはその合金によって実現され、プローブカバー６０ｂ内部に着脱自在に挿入される。砕石型処置治具６０を用いて被処置体に医療処置を行う場合、プローブ６０ａに所望の超音波振動（縦振動および横振動）を伝達した状態において、プローブ６０ａの先端を被処置体に押圧することで達成される。
【００３８】
なお、シザース型処置治具４０、フック型処置治具５０、砕石型処置治具６０、および後述する吸引型処置治具７０は、オートクレーブ等による過酷な滅菌処理に耐え得るような各種材料を用いて構成されることが望ましい。
【００３９】
一方、装置本体５には、用途に応じて、吸引処理装置１６を配置することができる。吸引処理装置１６は、生理食塩水等の灌流液を送水する機能および乳化した被処置体等を吸引する機能を有し、送水口１６ａおよび吸引口１６ｂが設けられている。この場合、吸引型ハンドピース３０が、上述したハンドピース２０の代わりに装置本体５に電気的に接続され、吸引型処置治具７０が吸引型ハンドピース３０に接続され、さらに吸引型ハンドピース３０および吸引型処置治具７０が吸引処理装置１６に接続されれば、超音波手術システム１は、灌流液を被処置体に送水するとともに、所望の超音波振動を伝達して乳化した被処置体を吸引する吸引処理を医療処置として行うことができる。
【００４０】
吸引型ハンドピース３０は、超音波振動子を内蔵し、この超音波振動子に一端が接続され、他端にプラグ３０ｃが設けられたケーブル３０ｂを有する。吸引型ハンドピース３０は、装置本体５のコネクタ５ｃにプラグ３０ｃを接続することで、この超音波振動子と装置本体５とを電気的に接続する。また、吸引型ハンドピース３０は、所望の処置治具を着脱自在に接続する接続部３０ａ、吸引チューブ３０ｄ、および接続部３０ａと吸引チューブ３０ｄとを連通する開口部３０ｅを有する。なお、上述した吸引処理装置１６および吸引型ハンドピース３０の接続は、吸引チューブ３０ｄを吸引処理装置１６の吸引口１６ｂに接続することで実現される。
【００４１】
吸引型処置治具７０は、被処置体に所望の超音波振動を伝達するとともに乳化した被処置体を吸引するプローブ７０ａを有する。プローブ７０ａは、チタンまたはその合金によって実現され、プローブ７０ａ内部を長手方向に貫通する開口部（図示せず）を有し、プローブカバー７０ｂ内部に着脱自在に挿入される。また、吸引型処置治具７０には、プローブカバー７０ｂの医療処置側端と連通される送水チューブ７０ｄが配置されている。なお、上述した吸引処理装置１６および吸引型処置治具７０の接続は、送水チューブ７０ｄを吸引処理装置１６の送水口１６ａに接続することで実現される。
【００４２】
また、吸引型ハンドピース３０は、上述したハンドピース２０と同様に、所望の処置治具を着脱自在に接続する機能を有し、たとえば、吸引型ハンドピース３０の接続部３０ａを吸引型処置治具７０に螺子止めすることによって、吸引型処置治具７０が、吸引型ハンドピース３０に着脱自在に接続される。この場合、プローブ７０ａは、吸引型ハンドピース３０に内蔵された超音波振動子に接するように締結される。
【００４３】
なお、ハンドピース２０または吸引型ハンドピース３０の各タイプは、それぞれに内蔵された超音波振動子の周波数特性に対応して、複数種類に分けられ、用途に応じて、装置本体５に選択的に接続することができる。また、ハンドピースに内蔵された超音波振動子の周波数特性に対応する範囲において、シザース型処置治具４０、フック型処置治具５０、または砕石型処置治具６０をハンドピース２０または吸引型ハンドピース３０に選択的に接続してもよいし、メス型やドリル型等の図１に示さない処置治具をハンドピース２０または吸引型ハンドピース３０に選択的に接続してもよい。すなわち、装置本体５には、複数種類のハンドピースを選択的に接続することができ、各ハンドピースには、複数種類の処置治具を選択的に接続することができる。
【００４４】
つぎに、超音波手術システム１における所望のハンドピースおよび処置治具の接続状態について詳細に説明する。なお、以下では、超音波手術システム１として、ハンドピース２０にシザース型処置治具４０を接続した場合を例示する。ただし、この実施の形態１では、超音波手術システム１に用いるハンドピースおよび処置治具として、ハンドピース２０に接続されたシザース型処置治具４０以外に、図１に示すフック型処置治具５０、砕石型処置治具６０、および吸引型処置治具７０等の各種処置治具と、ハンドピース２０および吸引型ハンドピース３０等の各種ハンドピースとの各組み合わせを例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
図２は、ハンドピース２０にシザース型処置治具４０を着脱自在に接続した状態を示す模式図である。なお、図２には、シザース型処置治具４０のプローブ４０ａを伝達する所望の超音波振動の波形も例示する。
【００４６】
図２において、ハンドピース２０は、プローブ４０ａを締結部２２で螺子締結し、プローブカバー４０ｂを接続部２０ａで螺子締結し、これによって、プローブ４０ａおよびプローブカバー４０ｂが、ハンドピース２０に着脱可能に接続される。この場合、ハンドピース２０に内蔵された超音波振動子２１は、締結部２２を介してプローブ４０ａに接触し、これによって、プローブ４０ａに所望の超音波振動を伝達できる。
【００４７】
ハンドピース２０は、超音波振動子２１および記憶部２３を有しており、プラグ２０ｃを装置本体５のコネクタ５ｃに接続した場合、超音波振動子２１および記憶部２３は、ケーブル２０ｂを介して、装置本体５と電気的に接続される。また、プローブ４０ａは、締結部２２近傍に開口部４３を有しており、開口部４３内部には記憶部４１が配置される。記憶部４１は、プローブ４０ａがハンドピース２０に螺子締結され、かつプラグ２０ｃが装置本体５のコネクタ５ｃに接続された場合、締結部２２、ハンドピース２０内の配線２０ｄまたは配線２０ｅ、およびケーブル２０ｂを介して、装置本体５と電気的に接続される。なお、プローブ４０ａの開口部４３に配置された記憶部４１の配置状態については後述する。
【００４８】
一方、シザース処置治具４０は、所望数量のシール材４２を有しており、シール材４２は、プローブ４０ａの外壁における所望の位置に配置され、これによって、プローブ４０ａは、シール材４２を介して、プローブカバー４０ｂに着脱自在に挿入される。
【００４９】
ここで、超音波振動子２１がプローブ４０ａに所望の超音波振動を出力した場合、プローブ４０ａには、所望の超音波振動を伝達する縦波（定在波）が発生する。図２に例示するように、プローブ４０ａに発生する定在波の波形の位相は、プローブ４０ａの位置に対応し、この定在波は、シール材４２を介してプローブ４０ａをプローブカバー４０ｂに支持する部分において節を呈し、プローブ４０ａの先端（医療処置部分）において腹を呈する。すなわち、シール材４２は、この定在波がプローブ４０ａの先端において腹を呈するように配置され、これによって、プローブ４０ａは、その先端に所望の超音波振動を確実に伝達できる。
【００５０】
なお、シール材４２の配置数量は、プローブ４０ａがプローブカバー４０ｂに確実に支持される程度であればよく、さらには、シール材４２同士が、等間隔で配置されることが望ましい。この場合、超音波振動に起因するプローブ４０ａのぶれや曲がり等の現象を抑制し、これによって、プローブ４０ａに対するダメージを軽減するとともに、安定した超音波振動を伝達することができる。また、シール材４２として、シリコーンやゴム等の各種樹脂によって構成されるＯリング等を用いることができる。
【００５１】
図３は、プローブ４０ａとハンドピース２０との螺子締結状態およびプローブ４０ａに配置された記憶部４１の配置状態を模式的に例示する断面模式図である。図３において、プローブ４０ａは、上述したように、ハンドピース２０と締結部２２にて螺子締結される。この螺子締結によって、プローブ４０ａは、超音波振動子２１に固定される。また、プローブ４０ａは、図３に示すように、締結部２２端からシール材４２の配置部に少なくとも至る内部に開口部４３が設けられ、さらに開口部４３の壁面を覆うように緩衝材４４が設けられる。この場合、緩衝材４４は、超音波振動子２１によるプローブ４０ａへの超音波振動の伝達を阻害しない領域に設けられる。
【００５２】
記憶部４１は、図３に示すように、開口部４３におけるシール材４２の内周側に位置する部分に配置され、緩衝材４４を介して、開口部４３の壁面に固定される。すなわち、記憶部４１が配置される部分は、プローブ４０ａに発生する定在波の節に相当する。なお、プローブ４０ａは、この定在波によって、縦波の超音波振動を伝達しており、この定在波の節は、超音波振動による変位量が最少であり、かつ、超音波振動による応力が最も集中する部分である。したがって、この定在波の節に記憶部４１を配置することによって、この超音波振動に起因する記憶部４１の破損または断線等の不具合を防止できる。
【００５３】
緩衝材４４は、ゴム等の弾性体またはビニル系やウレタン系等の各種樹脂を単独または組み合わせて実現され、記憶部４１を固定するとともに、プローブ４０ａから記憶部４１に伝達される上述した応力の集中を緩和する。また、緩衝材４４は、記憶部４１とハンドピース２０とを電気的に接続する配線（図示せず）が設けられる。この場合、緩衝材４４は、この配線に発生する応力を極力少なくし、断線等の不具合を防止することができる。記憶部４１は、この緩衝材４４に設けられた配線および締結部２２を介して、ハンドピース２０内の配線２０ｄ，２０ｅに電気的に接続される。
【００５４】
さらに、緩衝材４４に設けられる配線または記憶部４１が、樹脂テープ等によって構成されるフレキシブル基板を用いて実現された場合、この配線または記憶部４１に集中する応力の更なる緩和を図ることができる。なお、記憶部４１は、プローブ４０ａの横断面の中心近傍に配置されることが望ましく、これによって、超音波振動に起因するプローブ４０ａのぶれや曲がり等の現象を抑制し、プローブ４０ａに対するダメージを軽減することができる。
【００５５】
図４は、図３に示した締結部２２のＡ−Ａ線断面模式図である。図４に示すように、緩衝材４４は、開口部４３の壁面すなわちプローブ４０ａの内壁面を覆うように配置される。締結部２２は、プローブ４０ａ側の螺子部として螺子電極４０ａ−１，４０ａ−２と螺子絶縁部４０ａ−３とを有し、ハンドピース２０側の螺子部として螺子電極２２ａ，２２ｂと螺子絶縁部２２ｃとを有する。すなわち、プローブ４０ａおよびハンドピース２０は、このプローブ４０ａ側の螺子部とハンドピース２０側の螺子部との螺合によって螺子締結される。
【００５６】
螺子電極４０ａ−１は、螺子絶縁部４０ａ−３によって、螺子電極４０ａ−２と絶縁された状態である。同様に、螺子電極２２ａは、螺子絶縁部２２ｃによって、螺子電極２２ｂと絶縁された状態である。また、記憶部４１は、上述した緩衝材４４に設けられた配線（図示せず）を介して、螺子電極４０ａ−１，４０ａ−２とそれぞれ電気的に接続される。さらに、螺子電極２２ａ，２２ｂは、ハンドピース２０内の配線２０ｄ，２０ｅとそれぞれ電気的に接続される。したがって、プローブ４０ａとハンドピース２０とが十分に螺子締結された場合、記憶部４１は、この緩衝材４４に設けられた配線、螺子電極４０ａ−１、および螺子電極２２ａを介して配線２０ｄと電気的に接続され、かつこの緩衝材４４に設けられた別の配線、螺子電極４０ａ−２、および螺子電極２２ｂを介して配線２０ｅと電気的に接続される。この場合、プローブ４０ａ側の螺子電極４０ａ−１，４０ａ−２とハンドピース２０側の螺子電極２２ａ，２２ｂとは、大地をアースとし、記憶部４１と装置本体５との間の情報通信が行われる２つの信号線として機能する。
【００５７】
ここで、螺子電極４０ａ−１，４０ａ−２および螺子電極２２ａ，２２ｂは、図４に示す螺子電極４０ａ−１，４０ａ−２の最大幅Ｌ１が螺子電極２２ａ，２２ｂの最小間隔Ｌ２よりも小さくなるように構成される。これによって、螺子電極４０ａ−１は、プローブ４０ａとハンドピース２０とが螺子締結される場合に、２つの螺子電極２２ａ，２２ｂと同時に接触することなく、螺子電極２２ａと電気的に接続できる。これと同時に、螺子電極４０ａ−２は、２つの螺子電極２２ａ，２２ｂと同時に接触することなく、螺子電極２２ｂと電気的に接続できる。
【００５８】
つぎに、この発明の実施の形態１である超音波手術システムのシステム構成について詳細に説明する。図５は、超音波手術システム１のシステム構成の一例を示すブロック図である。図５において、超音波手術システム１は、超音波出力の制御を行う装置本体５を有する。上述したように、装置本体５には、フットスイッチ３が、ケーブル４を介して接続され、ハンドピース２０が、ケーブル２０ｂおよびプラグ２０ｃを介して接続される。ハンドピース２０の締結部２２には、被処置体に超音波振動を伝達するプローブ４０ａが螺子締結される。また、吸引処理装置１６が、装置本体５に接続される。
【００５９】
装置本体５は、上述した電源スイッチ５ａと、記憶部２３，４１が電気的に接続された情報読取部７と、ペダル３ａ，３ｂが電気的に接続されたスイッチ検知部８と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９と、超音波振動子２１が電気的に接続された出力制御部１０とを有する。また、装置本体５は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１１と、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１２と、変調信号発生部１３と、表示回路１４と、音源回路１５とを有する。ＣＰＵ９は、情報読取部７と、スイッチ検知部８と、出力制御部１０と、変調信号発生部１３と、表示回路１４と、音源回路１５とを制御し、電源スイッチ５ａが接続される。ＡＤＣ１１は、ＣＰＵ９および出力制御部１０に接続され、ＤＡＣ１２は、ＣＰＵ９および記憶部４１に接続される。また、ＣＰＵ９は、吸引処理装置１６と電気的に接続され、吸引処理装置１６を制御する。
【００６０】
情報読取部７は、記憶部２３，４１と電気的接続がなされ、かつ、電源スイッチ５ａによって電源投入がなされた場合、記憶部２３に格納された振動子出力パラメータと記憶部４１に格納されたプローブ出力パラメータとを読み取り、読み取った振動子出力パラメータおよびプローブ出力パラメータをそれぞれ所定のデジタルコードに変換する。その後、情報読取部７は、変換した各デジタルコードをＣＰＵ９に送出する。この場合、情報読取部７は、この振動子出力パラメータとして、振動子出力情報Ｓ１を記憶部２３から受信し、この振動子出力情報Ｓ１を所定のデジタルコードに変換した情報として、振動子出力情報Ｓ１ａをＣＰＵ９に送出する。また、情報読取部７は、このプローブ出力パラメータとして、プローブ出力情報Ｓ２を記憶部４１から受信し、このプローブ出力情報Ｓ２を所定のデジタルコードに変換した情報として、プローブ出力情報Ｓ２ａをＣＰＵ９に送出する。なお、ここでいう振動子出力パラメータは、超音波振動子２１による超音波出力特性に関するパラメータであり、超音波振動子２１の駆動周波数、電流振幅比、昇圧比パラメータ、定格電圧値、またはコイルパラメータ等である。また、プローブ出力パラメータは、プローブ４０ａによる超音波出力特性に関するパラメータであり、プローブ４０ａの駆動周波数、振幅拡大率、昇圧比パラメータ、定格電圧値、またはコイルパラメータ等である。
【００６１】
ただし、駆動周波数は、共振周波数を検出するための周波数掃引処理を行う基準周波数に対応するパラメータであり、電流振幅比および振幅拡大率は、所望振幅の超音波振動を出力する駆動電流の値を設定する駆動電流パラメータを演算出力する駆動電流設定パラメータであり、昇圧比パラメータは、プローブおよび超音波振動子のインピーダンス特性に依存する駆動電圧の値を決定する昇圧比を設定するパラメータであり、定格電圧値は、超音波出力を制御する信号の最大出力電圧値を設定するパラメータであり、コイルパラメータは、超音波振動子２１に所望の超音波振動を発生させる並列コイルの定数を選択して該並列コイルのインダクタンス値を設定するための基準インダクタンス値に対応するパラメータである。
【００６２】
また、記憶部４１は、超音波出力制御における出力変調処理の有無を設定する出力変調パラメータ、および吸引処理装置１６による吸引処理の有無を設定する吸引パラメータを格納してもよく、この場合、情報読取部７は、上述したプローブ出力パラメータの一つとして、この出力変調パラメータおよび吸引パラメータを記憶部４１から読み取ることができる。さらに、記憶部２３は、吸引処理装置１６による吸引処理に対応可能か否かを示す吸引対応パラメータを格納してもよく、この場合、情報読取部７は、上述した振動子出力パラメータの一つとして、この吸引対応パラメータを記憶部２３から読み取ることができる。
【００６３】
なお、記憶部２３，４１として、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の再書込み処理が可能な不揮発性メモリを用いることができる。また、記憶部２３，４１と情報読取部７との情報通信方式は、シリアル通信であることが望ましく、これによって、記憶部２３，４１と情報読取部７との情報通信を実現する配線の数量増大化を抑制できる。
【００６４】
スイッチ検知部８は、フットスイッチ３のペダル３ａ，３ｂから入力されるスイッチオンまたはスイッチオフの各情報を常時読み取るように設定され、ペダル３ａ，３ｂからスイッチオンの情報が入力された場合、この情報に対応する所定の超音波出力制御の開始を要求する信号をＣＰＵ９に送出し、ペダル３ａ，３ｂからスイッチオフの情報が入力された場合、この情報に対応する所定の超音波出力制御の停止を要求する信号をＣＰＵ９に送出する。たとえば、ペダル３ａによるスイッチオンの情報が、プローブ４０ａを接続した超音波振動子２１の共振周波数の検出と、駆動電流値および駆動電圧値の設定とを行う超音波出力制御（出力設定制御）に該当し、ペダル３ｂによるスイッチオンの情報が、予め設定された共振周波数、駆動電流値、および駆動電圧値による超音波振動子２１の超音波出力制御（出力駆動制御）に該当する場合、スイッチ検知部８は、ペダル３ａから入力されたスイッチオンの情報をもとに、出力設定制御を開始する指示信号をＣＰＵ９に送出し、ペダル３ａからスイッチオフの情報が入力された場合、実行中の出力設定制御を停止する指示信号をＣＰＵ９に送出する。また、スイッチ検知部８は、ペダル３ｂからスイッチオンの情報が入力された場合、出力駆動制御を開始する指示信号をＣＰＵ９に送出し、ペダル３ｂからスイッチオフの情報が入力された場合、実行中の出力駆動制御を停止する指示信号をＣＰＵ９に送出する。
【００６５】
ＣＰＵ９は、電源スイッチ５ａによって電源投入がなされた場合、情報読取部７に対して、上述した振動子出力パラメータおよびプローブ出力パラメータの読取処理を制御する信号を送出し、これによって、振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａを情報読取部７から受信する。ＣＰＵ９は、受信した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをもとに、上述した出力設定制御を行う出力制御パラメータを演算出力する。ＣＰＵ９には、ＲＡＭ９ａが配置され、ＲＡＭ９ａは、この出力制御パラメータの演算処理結果を格納する。ただし、ＲＡＭ９ａに格納される出力制御パラメータは、プローブ４０ａが接続された超音波振動子２１の駆動周波数、駆動電流パラメータ、昇圧比パラメータ、定格電圧値、コイルパラメータ等を含んでいる。
【００６６】
また、ＣＰＵ９は、上述した出力設定制御を開始する指示信号をスイッチ検知部８から受信した場合、ＲＡＭ９ａから出力設定制御に必要な出力制御パラメータを読み出し、読み出した出力制御パラメータを出力制御部１０に送出する。たとえば、ＣＰＵ９は、必要な出力制御パラメータとして駆動周波数、駆動電流パラメータ、昇圧比パラメータ、定格電圧値、コイルパラメータをＲＡＭ９ａから読み出し、出力制御部１０に対して、駆動周波数および駆動電流パラメータに対応するＰＬＬ制御情報Ｓ３と、昇圧比パラメータおよび定格電圧値に対応する電圧制御情報Ｓ４と、コイルパラメータに対応するコイル設定情報Ｓ５とを送出する。
【００６７】
なお、ＣＰＵ９には、処理プログラム等の各種データが格納されたＲＯＭ（図示せず）が配置されており、ＣＰＵ９による各処理は、このＲＯＭから読み出されるプログラムを実行することによって実現される。
【００６８】
図６は、出力制御部１０の概略構成を例示するブロック図である。図６に示すように、出力制御部１０は、ＰＬＬ回路１０ａ、増幅部１０ｂ、電圧・電流検出部１０ｃ、昇圧部１０ｄ、およびマッチング部１０ｅを有する。ＰＬＬ回路１０ａ、増幅部１０ｂ、および電圧・電流検出部１０ｃは、順次ループ状に接続される。電圧・電流検出部１０ｃは、昇圧部１０ｄに接続され、昇圧部１０ｄは、マッチング部１０ｅに接続される。また、ＰＬＬ回路１０ａは、図５に示すＣＰＵ９および変調信号発生部１３に接続され、電圧・電流検出部１０ｃ、昇圧部１０ｄ、およびマッチング部１０ｅは、ＡＤＣ１１を介して、ＣＰＵ９に接続される。さらに、マッチング部１０ｅは、プラグ２０ｃおよびケーブル２０ｂを介して、ハンドピース２０に接続される。
【００６９】
ＰＬＬ回路１０ａは、位相比較器や電圧制御発信器（ＶＣＯ）等によって構成される周知の位相同期回路を有することで実現される。ＰＬＬ回路１０ａは、電圧・電流検出部１０ｃによって検出された電圧および電流の各位相を示す信号をもとに、この電圧および電流の位相差を検出し、この位相差が零になる周波数（共振周波数）を検出する。出力制御部１０がＣＰＵ９からＰＬＬ制御情報Ｓ３を受信した場合、ＰＬＬ回路１０ａは、ＰＬＬ制御情報Ｓ３によって示される駆動周波数を基準周波数として周波数掃引処理を行い、これによって、共振周波数による発振を行い、超音波出力信号を生成する。なお、ＰＬＬ回路１０ａは、共振周波数を検出した場合、電圧・電流検出部１０ｃによって検出された電圧および電流の各位相の差を零に制御するＰＬＬ制御を行い、上述した共振周波数による発振を維持する。また、ＰＬＬ回路１０ａは、ＰＬＬ制御情報Ｓ３によって示される駆動電流パラメータを基準値として、この基準値と共振周波数による発振で生成された超音波出力信号の電流値とを一致させるように負帰還制御を行う。ＰＬＬ回路１０ａは、上述した各制御によって、共振周波数を有する超音波出力信号を所望の電流値で送出できる。
【００７０】
ＰＬＬ回路１０ａから送出された超音波出力信号は、増幅部１０ｂによって電力増幅がなされた後、電圧・電流検出部１０ｃに受信される。電圧・電流検出部１０ｃは、増幅部１０ｂから受信した超音波出力信号の電流および電圧の各位相を示す信号を検出し、検出した各信号をＰＬＬ回路１０ａに送出する。この電圧・電流検出部１０ｃの信号送出によって、ＰＬＬ回路１０ａに対するフィードバックループが実現され、ＰＬＬ回路１０ａは、上述したＰＬＬ制御および負帰還制御を行う。また、電圧・電流検出部１０ｃは、増幅部１０ｂによって電力増幅がなされた超音波出力信号を昇圧部１０ｄに送出する。さらに、電圧・電流検出部１０ｃは、プローブ４０ａを接続した超音波振動子２１の共振周波数が検出された場合、増幅部１０ｂから受信した超音波出力信号の共振周波数および駆動電流値を検出し、この共振周波数に対応する駆動周波数情報Ｓ７と、この駆動電流値に対応する駆動電流情報Ｓ８とをＣＰＵ９に送出する。
【００７１】
昇圧部１０ｄは、並列コイル間の相互誘導を利用して電力を伝達する絶縁トランスを有することで実現され、これによって、超音波手術システム１の制御電位と患者電位とを絶縁することができる。昇圧部１０ｄは、出力制御部１０がＣＰＵ９から電圧制御情報Ｓ４を受信した場合、電圧制御情報Ｓ４によって示される昇圧比パラメータをもとに昇圧比を設定し、電圧・電流検出部１０ｃから受信した超音波出力信号の電圧値を所望の駆動電圧値まで上昇させる昇圧処理を行い、昇圧処理後の超音波出力信号をマッチング部１０ｅに送出する。この場合、超音波振動子２１およびプローブ４０ａに適したインピーダンス整合が可能となる。また、昇圧部１０ｄは、電圧制御情報Ｓ４によって示される定格電圧値をもとに、この昇圧処理における最大出力電圧値を設定し、超音波出力信号の駆動電圧値を最大出力電圧値以下に制限する。これによって、超音波振動子２１の電気的絶縁破壊を防止し、超音波振動子２１またはプローブ４０ａの機械的破壊を防止することができる。ただし、駆動電圧値が最大出力電圧値を超えた場合、昇圧部１０ｄは、この駆動電圧値が最大出力電圧値以下になるように昇圧比を調整する。さらに、昇圧部１０ｄは、昇圧処理後または調整後の昇圧比を検出し、この昇圧比に対応する昇圧比情報Ｓ９をＣＰＵ９に送出する。
【００７２】
マッチング部１０ｅは、ハンドピース２０に配置された並列コイル（図示せず）に接続され、この並列コイルのコイル定数を選択し、この並列コイルのインダクタンス値を設定する機能を有する。なお、この並列コイルは、マッチング部１０ｅから入力された超音波出力信号によって発生する誘導電力を超音波振動子２１に供給する。マッチング部１０ｅは、出力制御部１０がＣＰＵ９からコイル設定情報Ｓ５を受信した場合、コイル設定情報Ｓ５によって示されるコイルパラメータをもとに、ハンドピース２０に配置された並列コイルのコイル定数を選択して該並列コイルのインダクタンス値を設定し、この並列コイルの入出力部における各信号の位相差が零になり易い環境を整える。これによって、この並列コイルにおける反射現象等の信号減衰の発生を抑制することができ、昇圧部１０ｄから受信した超音波出力信号を効率よく伝送することができる。この場合、マッチング部１０ｅは、昇圧部１０ｄから受信した超音波出力信号として超音波出力信号Ｓ６を並列コイルに送出し、これによって、超音波振動子２１は、超音波出力信号６による誘導電力が供給され、所望の超音波振動を発生させる。なお、マッチング部１０ｅは、設定したインダクタンス値に対応するパラメータとして、マッチングコイル情報Ｓ１０をＣＰＵ９に送出する。
【００７３】
一方、図５に示すＣＰＵ９は、ＡＤＣ１１を介して、出力制御部１０から送出された駆動周波数情報Ｓ７、駆動電流情報Ｓ８、昇圧比情報Ｓ９、およびマッチングコイル情報Ｓ１０の各デジタル信号を受信し、上述した出力制御パラメータの更新情報として、ＲＡＭ９ａに格納する。これによって、ＣＰＵ９は、ＲＡＭ９ａに既に格納されている出力制御パラメータに対して、出力制御部１０から受信した各情報に対応する各パラメータを更新することができる。また、ＣＰＵ９は、出力制御部１０が共振周波数を検出した場合に、超音波振動を共振周波数で発振できる状態であることを示す情報を出力する指示信号を表示回路１４および音源回路１５に送出する。表示回路１４は、ＣＰＵ９から受信した指示信号をもとに、この状態を示す表示を図１に示す表示部５ｂに出力させる。音源回路１５は、ＣＰＵ９から受信した指示信号をもとに、この状態を示すブザー音等の音を出力する。
【００７４】
なお、ＣＰＵ９は、上述した出力制御パラメータの更新情報（たとえば、駆動周波数や駆動電流値）を出力する指示信号を表示回路１４に送出し、表示回路１４が、この更新情報を表示部５ｂに表示させるようにしてもよい。
【００７５】
ここで、術者は、表示部５ｂに出力された表示内容または音源回路１５による出力音を確認して、プローブ４０ａを接続した超音波振動子２１が共振状態で駆動可能な状態であることを認識できる。そして、術者は、フットスイッチ３のペダル３ａをスイッチオフの状態にする。この場合、スイッチ検知部８は、ペダル３ａによるスイッチオフの情報を検知し、実行中の出力設定制御を停止する指示信号をＣＰＵ９に送出する。ＣＰＵ９は、受信した指示信号に基づき、出力制御部１０に対して、上述した出力設定制御を停止する制御を行う。
【００７６】
さらに、ＣＰＵ９は、スイッチ検知部８から上述した出力設定制御を停止する指示信号を受信した場合、ＲＡＭ９ａに格納した最新の出力制御パラメータに対応するプローブ出力パラメータとして、パラメータ更新情報Ｓ１１をＤＡＣ１２に送出する。パラメータ更新情報Ｓ１１は、ＤＡＣ１２によってアナログ変換された後、プローブ４０ａの記憶部４１に送出され、予め記憶部４１に格納されたプローブ出力パラメータを更新する。これによって、記憶部４１は、プローブ４０ａを共振状態で駆動させる最新パラメータを常時格納することができ、情報読取部７は、プローブ出力パラメータとして、この最新パラメータを記憶部４１から読み取ることができる。なお、ＣＰＵ９は、上述したプローブ出力パラメータを更新する場合と同様に、ＲＡＭ９ａに格納した最新の出力制御パラメータに対応する振動子出力パラメータとして、パラメータ更新情報Ｓ１１をハンドピース２０に配置された記憶部２３に送出し、予め記憶部２３に格納された振動子出力パラメータを更新してもよいし、上述したように、記憶部２３に格納された振動子出力パラメータと記憶部４１に格納されたプローブ出力パラメータとをともに更新してもよい。
【００７７】
また、術者は、被処置体に切開や凝固等の医療処置を行う場合、フットスイッチ３のペダル３ｂをスイッチオンの状態にする。この場合、スイッチ検知部８は、ペダル３ｂによるスイッチオンの情報を検知し、上述した出力駆動制御を開始する指示信号をＣＰＵ９に送出する。ＣＰＵ９は、スイッチ検知部８から受信した指示信号に基づき、ＲＡＭ９ａに格納した出力制御パラメータの更新情報を出力制御部１０に送出する。出力制御部１０は、ＣＰＵ９から受信した出力制御パラメータの更新情報をもとに、所望の駆動電流値および駆動電圧値の超音波出力信号を共振周波数で出力する制御を行い、ハンドピース２０に対して、超音波出力信号Ｓ６を送出する。この場合、超音波出力信号Ｓ６は、ハンドピース２０に配置された並列コイル（図示せず）に伝送され、これによって発生する誘導電力が、超音波振動子２１に供給される。超音波振動子２１は、供給された電力によって、所望の超音波振動を発振し、締結部２２を介して、発振した超音波振動をプローブ４０ａに伝達する。術者は、所望の超音波振動が伝達されたプローブ４０ａを用いて、被処置体に切開や凝固等の所望の医療処置を行うことができ、これによって、上述した出力駆動制御が達成される。
【００７８】
さらに、術者は、実行中の医療処置を停止する場合、フットスイッチ３のペダル３ｂをスイッチオフの状態に変更すればよく、これによって、スイッチ検知部８が、ペダル３ｂによるスイッチオフの情報を検知し、実行中の出力駆動制御を停止する指示信号をＣＰＵ９に送出する。ＣＰＵ９は、受信した指示信号に基づき、出力制御部１０に対して、上述した出力駆動制御を停止する制御を行う。
【００７９】
また、ハンドピース２０に対するプローブ４０ａの接続不良または装置本体５に対するハンドピース２０の接続不良等に起因して、情報読取部７が振動子出力情報Ｓ１またはプローブ出力情報Ｓ２を読み取れなかった場合（情報読取異常）、あるいは、ハンドピースおよび処置治具の組み合わせに起因して、共振状態での駆動や所望の医療処置が行えない場合（組み合わせ異常）、ＣＰＵ９は、この情報読取異常または組み合わせ異常を検出し、出力制御部１０に対して、上述した出力設定制御または出力駆動制御を禁止する制御を行うとともに、表示回路１４または音源回路１５に対して、情報読取異常または組み合わせ異常が発生したことを示す表示または音による出力を制御する（使用禁止処理）。
【００８０】
ただし、上述した情報読取異常は、電源スイッチ５ａによる電源投入後の所定時間内に、ＣＰＵ９が振動子出力情報Ｓ１ａまたはプローブ出力情報Ｓ２ａを情報読取部７から受信できなかった場合に検出される。また、上述した組み合わせ異常は、ＣＰＵ９に受信された振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａに示される駆動周波数や吸引等の各パラメータの整合性や相性をもとに検出される。
【００８１】
たとえば、駆動周波数ｆ１（たとえば４７ｋＨｚ）のプローブが駆動周波数ｆ２（たとえば２３．５ｋＨｚ）のハンドピースに接続される場合、駆動周波数ｆ１，ｆ２は、共振周波数による超音波出力信号を生成できない程度に異なっており、駆動周波数ｆ１,ｆ２の相性が悪いので、上述した組み合わせ異常に該当する。また、吸引処理有りを示す吸引パラメータを有するプローブ（たとえば、吸引型処置治具７０のプローブ７０ａ）が吸引対応不可を示す吸引対応パラメータを有するハンドピース（たとえば、ハンドピース２０）に接続された場合、ＣＰＵ９に受信される吸引パラメータ（吸引処理有り）と吸引対応パラメータ（吸引対応不可）との間では整合性が取れないので、上述した組み合わせ異常に該当する。
【００８２】
一方、シザース型処置治具４０の代わりに、砕石型処置治具６０をハンドピース２０に接続した場合、砕石型処置治具６０のプローブ６０ａに配置された記憶部（図示せず）には、プローブ出力パラメータとして、出力変調処理有りを示す出力変調パラメータが格納される。情報読取部７が、この出力変調パラメータを含むプローブ出力情報Ｓ２を受信し、このプローブ出力情報Ｓ２をデジタル変換したプローブ出力情報Ｓ２ａをＣＰＵ９に送出した場合、ＣＰＵ９は、情報読取部７から受信した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをもとに出力制御パラメータを演算出力し、得られた出力制御パラメータをＲＡＭ９ａに格納する。この場合、ＲＡＭ９ａに格納された出力制御パラメータには、出力変調処理有りを示すパラメータとして、出力変調パラメータが含まれる。
【００８３】
ＣＰＵ９は、この出力変調パラメータに基づき、変調信号発生部１３に対して、出力制御部１０の超音波出力信号の周波数を変調する変調信号の出力制御を行う。なお、この変調信号の周波数は、上述した駆動周波数に比して十分小さい周波数（たとえば、１００分の１程度）であることが望ましい。
【００８４】
変調信号発生部１３は、ＣＰＵ９の制御のもと、変調信号Ｓ１２を出力制御部１０に送出し、この変調信号Ｓ１２は、図６に示すＰＬＬ回路１０ａに受信される。ＰＬＬ回路１０ａは、ＰＬＬ制御情報Ｓ３によって示される駆動周波数と変調信号Ｓ１２の周波数とをもとに周波数掃引処理を行って、周波数変調された超音波出力信号を生成する。この周波数変調された超音波出力信号は、上述した超音波出力信号Ｓ６の間欠波に相当し、この周波数変調された超音波出力信号が超音波振動子２１に伝送されることによって、超音波振動子２１は、所望の縦振動および横振動を同時にプローブ６０ａに伝達することができる。
【００８５】
他方、シザース型処置治具４０およびハンドピース２０の代わりに吸引型処置治具７０および吸引型ハンドピース３０をそれぞれ用い、吸引処理装置１６を有する装置本体に対して、吸引型処置治具７０が接続された吸引型ハンドピース３０を接続した場合、吸引型処置治具７０のプローブ７０ａに配置された記憶部（図示せず）には、プローブ出力パラメータとして、吸引処理有りを示す吸引パラメータが格納され、吸引型ハンドピース３０に配置された記憶部（図示せず）には、振動子出力パラメータとして、吸引処理対応可能を示す吸引対応パラメータが格納される。
【００８６】
情報読取部７が、この吸引対応パラメータを含む振動子出力情報Ｓ１と、この吸引パラメータを含むプローブ出力情報Ｓ２とを受信し、この振動子出力情報Ｓ１およびプローブ出力情報Ｓ２をそれぞれデジタル変換した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをＣＰＵ９に送出した場合、ＣＰＵ９は、情報読取部７から受信した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをもとに出力制御パラメータを演算出力し、得られた出力制御パラメータをＲＡＭ９ａに格納する。この場合、ＲＡＭ９ａに格納された出力制御パラメータには、吸引処理有りを示すパラメータとして、吸引パラメータが含まれる。
【００８７】
ＣＰＵ９は、この吸引パラメータに対応する吸引制御信号Ｓ１３を送出し、吸引処理装置１６に対して、生理食塩水等の灌流液を被処置体に送水するとともに、乳化した被処置体を吸引する吸引処理を制御する。吸引処理装置１６は、ＣＰＵ９の制御のもと、図１に示す送水口１６ａおよび吸引型処置治具７０の送水チューブ７０ｄを介して、吸引型処置治具７０の先端から灌流液を送出するとともに、吸引口１６ｂと吸引型ハンドピース３０の吸引チューブ３０ｄおよび開口部３０ｅとを介して、乳化した被処置体および送出した灌流液をプローブ７０ａの先端から吸引し、被処置体に対する吸引処理を実現する。
【００８８】
つぎに、ハンドピース２０の記憶部２３に格納される振動子出力パラメータと、プローブ４０ａの記憶部４１に格納されるプローブ出力パラメータとを具体的に例示して、ＣＰＵ９による出力制御パラメータの演算処理を詳細に説明する。図７は、記憶部４１に格納されるプローブ出力パラメータを例示する図である。図８は、記憶部２３に格納される振動子出力パラメータを例示する図である。図９は、プローブ出力パラメータと振動子出力パラメータとをもとにＣＰＵ９によって演算出力された出力制御パラメータを例示する図である。
【００８９】
なお、図７に示されるパラメータ＃１，＃２は、異なる特徴を有する各プローブに対応しており、パラメータ＃１は、内視鏡下手術用のシザース型処置治具に配置されたプローブのパラメータであり、パラメータ＃２は、開腹手術用のシザース型処置治具に配置されたプローブのパラメータである。また、図８に示されるパラメータ＃３，＃４は、異なる特徴を有する各ハンドピースに対応しており、パラメータ＃３は、高周波数駆動の小型ハンドピースのパラメータであり、パラメータ＃４は、高振幅駆動の大型ハンドピースのパラメータである。
【００９０】
ここで、プローブ４０ａの記憶部４１にパラメータ＃１で示されるプローブ出力パラメータが格納され、ハンドピース２０の記憶部２３にパラメータ＃３で示される振動子出力パラメータが格納されている場合、図５に示す装置本体５の情報読取部７は、記憶部２３，４１から、パラメータ＃３を示す振動子出力情報Ｓ１とパラメータ＃１を示すプローブ出力情報Ｓ２とをそれぞれ受信する。その後、情報読取部７は、受信した振動子出力情報Ｓ１およびプローブ出力情報Ｓ２をそれぞれ所定のデジタルコードに変換した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをＣＰＵ９に送出し、ＣＰＵ９は、受信した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをもとに、出力制御パラメータを演算出力する。この場合、ＣＰＵ９は、プローブ出力情報Ｓ２ａによる駆動周波数（４７ｋＨｚ）、昇圧比パラメータ（１対５）、定格電圧値（１５０Ｖ）、およびコイルパラメータ（５ｍＨ）の各パラメータと、振動子出力情報Ｓ１ａによる駆動周波数（４７ｋＨｚ）、昇圧比パラメータ（１対５）、定格電圧値（１５０Ｖ）、およびコイルパラメータ（５ｍＨ）の各パラメータとをもとに、駆動周波数が４７ｋＨｚであり、昇圧比パラメータが１対５であり、定格電圧値が１５０Ｖであり、コイルパラメータが５ｍＨである出力制御パラメータを得る。また、ＣＰＵ９は、たとえば、超音波振動子２１に１００μｍ振幅の超音波振動を発振させる場合、プローブ出力情報Ｓ２ａによる振幅拡大率（１０倍）と振動子出力情報Ｓ１ａによる電流振幅比（１０μｍ／Ａ）とをもとに、駆動電流パラメータが１．０Ａである出力制御パラメータを得る。さらに、ＣＰＵ９は、プローブ出力情報Ｓ１ａによる出力変調パラメータ（出力変調処理無し）をもとに、出力変調処理無しを示す出力制御パラメータを導出し、プローブ出力情報Ｓ１ａによる吸引パラメータ（吸引処理無し）と、振動子出力情報Ｓ２ａによる吸引対応パラメータ（不可）をもとに、吸引処理無しを示す出力制御パラメータを導出する。すなわち、ＣＰＵ９は、この演算処理の結果として、図９のパラメータ＃１，＃３に示される出力制御パラメータを得る。
【００９１】
また、プローブ４０ａの記憶部４１にパラメータ＃１で示されるプローブ出力パラメータが格納され、ハンドピース２０の記憶部２３にパラメータ＃４で示される振動子出力パラメータが格納されている場合、情報読取部７は、記憶部２３，４１から、パラメータ＃４を示す振動子出力情報Ｓ１とパラメータ＃１を示すプローブ出力情報Ｓ２とをそれぞれ受信し、その後、上述したパラメータ＃１，＃３による組み合わせの場合と同様に、振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをＣＰＵ９に送出する。ＣＰＵ９は、受信した振動子出力情報Ｓ１ａおよびプローブ出力情報Ｓ２ａをもとに、出力制御パラメータを演算出力する。この場合、ＣＰＵ９は、プローブ出力情報Ｓ２ａによる駆動周波数（４７ｋＨｚ）と、振動子出力情報Ｓ１ａによる駆動周波数（２３．５ｋＨｚ）とをもとに、このプローブ４０ａおよびハンドピース２０の組み合わせが異常であることを検出し、上述した使用禁止処理を行う。
【００９２】
さらに、プローブ４０ａの記憶部４１にパラメータ＃２で示されるプローブ出力パラメータが格納され、ハンドピース２０の記憶部２３にパラメータ＃３で示される振動子出力パラメータが格納されている場合、上述したパラメータ＃１，＃４による組み合わせの場合と同様に、ＣＰＵ９は、プローブ出力情報Ｓ２ａによる駆動周波数（２３．５ｋＨｚ）と、振動子出力情報Ｓ１ａによる駆動周波数（４７ｋＨｚ）とをもとに、このプローブ４０ａおよびハンドピース２０の組み合わせが異常であることを検出し、上述した使用禁止処理を行う。
【００９３】
また、プローブ４０ａの記憶部４１にパラメータ＃２で示されるプローブ出力パラメータが格納され、ハンドピース２０の記憶部２３にパラメータ＃４で示される振動子出力パラメータが格納されている場合、上述したパラメータ＃１，＃３による組み合わせの場合と同様に、ＣＰＵ９は、プローブ出力情報Ｓ２ａによる駆動周波数（２３．５ｋＨｚ）、昇圧比パラメータ（１対５）、定格電圧値（１５０Ｖ）、およびコイルパラメータ（５ｍＨ）の各パラメータと、振動子出力情報Ｓ１ａによる駆動周波数（２３．５ｋＨｚ）、昇圧比パラメータ（１対５）、定格電圧値（１５０Ｖ）、およびコイルパラメータ（５ｍＨ）の各パラメータとをもとに、駆動周波数が２３．５ｋＨｚであり、昇圧比パラメータが１対５であり、定格電圧値が１５０Ｖであり、コイルパラメータが５ｍＨである出力制御パラメータを得る。また、ＣＰＵ９は、たとえば、超音波振動子２１に１００μｍ振幅の超音波振動を発振させる場合、プローブ出力情報Ｓ２ａによる振幅拡大率（１０倍）と振動子出力情報Ｓ１ａによる電流振幅比（２０μｍ／Ａ）とをもとに、駆動電流パラメータが０．５Ａである出力制御パラメータを得る。さらに、ＣＰＵ９は、プローブ出力情報Ｓ１ａによる出力変調パラメータ（出力変調処理無し）をもとに、出力変調処理無しを示す出力制御パラメータを導出し、プローブ出力情報Ｓ１ａによる吸引パラメータ（吸引処理無し）と、振動子出力情報Ｓ２ａによる吸引対応パラメータ（不可）をもとに、吸引処理無しを示す出力制御パラメータを導出する。すなわち、ＣＰＵ９は、この演算処理の結果として、図９のパラメータ＃２，＃４に示される出力制御パラメータを得る。
【００９４】
なお、この実施の形態１では、ハンドピース２０に螺子締結される各プローブの横断面の中心部近傍に記憶部４１が配置された場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、ハンドピース２０に螺子締結される各プローブの側壁部近傍に記憶部４１が配置されてもよい。図１０は、この発明の実施の形態１の変形例である超音波手術システムのプローブ４０ａに配置された記憶部４１の配置状態を模式的に例示する断面模式図である。このプローブ４０ａは、開口部４３に代えて開口部４５が設けられ、緩衝材４４に代えて緩衝材４６が設けられる。また、このプローブ４０ａは、記憶部４１を配置する側壁部を閉塞する蓋４７が設けられる。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００９５】
開口部４５は、図１０に示すように、シール材４２が配置されるプローブ４０ａの側壁面と締結部２２端とを貫通するように設けられる。この場合、開口部４５は、シール材４２の配置部から締結部２２端までの領域において、プローブ４０ａの横断面の中心近傍に設けられることが望ましい。このことは、超音波振動に起因するプローブ４０ａのぶれまたは曲がり等の現象を抑制し、プローブ４０ａに対するダメージを軽減できるからである。
【００９６】
緩衝材４６は、上述した緩衝材４４とほぼ同様の機能および構成を有し、図１０に示すように、開口部４５の壁面を覆うように設けられる。記憶部４１は、緩衝材４６を介して、プローブ４０ａの側壁部に配置される。蓋４７は、記憶部４１が配置されるプローブ４０ａの側壁部を閉塞する。この場合、記憶部４１は、緩衝材４６および蓋４７によって、プローブ４０ａの側壁部に交換可能に固定される。なお、蓋４７は、このプローブ４０ａの側壁部との嵌合によって着脱可能に固定されてもよいし、シール材４２によって着脱可能に固定されてもよい。記憶部４１がプローブ４０ａの側壁部に交換可能に固定された場合、記憶部４１は、上述した実施の形態１の場合とほぼ同様に、緩衝材４６に設けられた配線（図示せず）および締結部２２を介して、配線２０ｄ，２０ｅと電気的に接続される。
【００９７】
この実施の形態１の変形例では、このプローブ４０ａの側壁部に外部から直接記憶部４１を配置できるように構成したので、記憶部４１をプローブ４０ａに交換可能に配置する組立作業を容易に行うことができる。さらに、プローブ４０ａに配置された記憶部４１を容易に交換できるので、記憶部４１へのデータ入力、修理、または交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。このことは、このプローブ４０ａに代えて、開口部４５、緩衝材４６、および蓋４７が設けられたプローブ５０ａ，６０ａ，７０ａを用いた場合も同様の作用効果を享受する。
【００９８】
なお、この実施の形態１およびその変形例では、締結部２２端から記憶部４１の配置部に至る領域に緩衝材が設けられた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、記憶部４１は緩衝材を介してプローブに配置されていればよい。すなわち、この緩衝材は、記憶部４１が配置される領域に少なくとも設けられればよい。この場合、記憶部４１と配線２０ｄ，２０ｅとは、エナメル線またはフレキシブル基板等を用いて構成される配線を介して電気的に接続され、この配線は、記憶部４１と締結部２２とを連通する開口部内に設けられる。
【００９９】
また、この実施の形態１およびその変形例では、締結部２２の各螺子電極が記憶部４１と装置本体５との間で情報通信を行う２つの信号線として機能する場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、締結部２２の各螺子電極は、記憶部４１と装置本体５との間で情報通信を行う信号線のプラス電極およびマイナス電極としてそれぞれ機能するようにしてもよい。
【０１００】
さらに、この実施の形態１およびその変形例では、締結部２２の各螺子電極を介して記憶部４１とハンドピース２０内の配線２０ｄ，２０ｅとを電気的に接続した場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、プローブとハンドピースとの接触端面に電極を設け、この接触端面の電極と配線２０ｄ，２０ｅの少なくとも一つとを電気的に接続し、この接触端面の電極を介して記憶部４１と配線２０ｄおよび配線２０ｅの少なくとも一つとを電気的に接続してもよい。この場合、この接触端面の電極と記憶部４１とは、プローブ本体を介して電気的に接続されてもよいし、プローブ内に設けられた配線を介して電気的に接続されてもよい。
【０１０１】
また、この実施の形態１では、異なる２種類のハンドピースと異なる２種類のプローブとをそれぞれ組み合わせた場合を具体的に例示したが、この発明は、これに限定されるものではなく、異なる３種類以上のハンドピースと異なる３種類以上のプローブとをそれぞれ組み合わせた場合に適用することもできる。
【０１０２】
この実施の形態１では、被処置体に所望の医療処置を行う各種形状の処置治具に配置された各プローブと、このプローブを接続するハンドピースとに記憶部をそれぞれ配置し、プローブに配置された記憶部には、このプローブの超音波振動の発振に関する各種パラメータが格納され、また、ハンドピースに配置された記憶部には、このハンドピースに内蔵された超音波振動子の超音波出力駆動に関する各種パラメータが格納され、所望の駆動電流値および駆動電圧値の超音波出力信号を共振周波数で出力する場合、プローブおよびハンドピースの各記憶部に格納されたパラメータをもとに演算処理を行って、この超音波出力信号の出力制御を行う出力制御パラメータを導出し、さらに、導出された出力制御パラメータが、更新情報として、プローブの記憶部に書き込まれるようにしている。したがって、一つのハンドピースに対して複数種類のプローブを選択的に接続した場合でも、または、一つの制御装置本体に対して複数種類のハンドピースを選択的に接続した場合でも、プローブが接続された超音波振動子の共振周波数を瞬時に検出し、この超音波振動子を共振状態で効率よく駆動させることができる。すなわち、ハンドピースに対する制御装置本体の汎用性およびプローブに対するハンドピースの汎用性をともに高めるとともに、超音波出力の応答性を高めた超音波手術システムを低コストで実現できる。この超音波手術システムによれば、術者は、術中における各装置の取り換え作業の煩わしさが低減され、内視鏡下外科手術等の各種医療処置を効率よく行うことができ、これによって、手術時間冗長の抑制を図ることができる。
【０１０３】
さらに、この実施の形態１の変形例では、このプローブ４０ａの側壁部に外部から直接記憶部４１を配置できるように構成したので、記憶部４１をプローブ４０ａに交換可能に配置する組立作業を容易に行うことができ、さらに、記憶部４１へのデータ入力、修理、または交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、プローブおよびハンドピースに記憶部をそれぞれ配置し、各記憶部に格納されたパラメータをもとに、所望の超音波出力信号の出力制御を行う出力制御パラメータを演算出力するようにしていたが、この実施の形態２では、物理的なプローブ自体またはハンドピース自体を識別する各識別子をそれぞれに設け、また、所望の超音波出力信号の出力制御を行う出力制御パラメータを格納した制御情報記憶部を制御装置本体に設け、各識別子によって識別されたプローブおよびハンドピースに対応する出力制御パラメータをこの制御情報記憶部から読み出すようにしている。
【０１０５】
図１１は、この発明の実施の形態２である超音波手術システムのシステム構成を例示するブロック図である。この超音波手術システム２は、実施の形態１の超音波手術システム１の記憶部２３，４１に代えて識別子２４，４５をそれぞれ設け、また、装置本体５に制御情報記憶部１８を設けている。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【０１０６】
識別子２４は、ハンドピース毎に異なる抵抗値を有する抵抗回路、各ハンドピース自体を特定する特定情報を格納するＲＯＭ等の不揮発性メモリ、または各ハンドピース自体を特定するバーコード等によって実現される。ハンドピース２０が、ケーブル２０ｂおよびプラグ２０ｃを介して、装置本体５と電気的に接続された場合、情報読取部７は、ＣＰＵ９の制御のもと、各ハンドピース自体を特定するハンドピース特定情報Ｓ１４を識別子２４から読み取る。ただし、識別子２４が、ハンドピース毎に異なる抵抗値を有する抵抗回路によって構成される場合、情報読取部７は、識別子２４に対する電気的導通によって、識別子２４が有する抵抗値を検出し、これによって、ハンドピース特定情報Ｓ１４を読み取ることができる。この抵抗値は、ハンドピース毎に異なる値に設定されているので、各ハンドピース自体を特定する情報であり、上述したハンドピース特定情報Ｓ１４に相当する。一方、識別子２４が、各ハンドピース自体を特定する特定情報を格納する不揮発性メモリによって構成される場合、情報読取部７は、この特定情報を識別子２４から読み取る。この特定情報は、英数字や記号等の組み合わせによって構成され、各ハンドピース自体を特定する識別コードに相当するので、上述したハンドピース特定情報Ｓ１４として情報読取部７に読み取られる。なお、識別子２４が各ハンドピース自体を特定するバーコードによって構成される場合については、後述する。
【０１０７】
識別子４５は、プローブ毎に異なる抵抗値を有する抵抗回路、各プローブ自体を特定する特定情報を格納するＲＯＭ等の不揮発性メモリ、または各プローブ自体を特定するバーコード等によって実現される。プローブ４０ａが、ハンドピース２０、ケーブル２０ｂ、およびプラグ２０ｃを介して、装置本体５と電気的に接続された場合、情報読取部７は、ＣＰＵ９の制御のもと、各プローブ自体を特定するプローブ特定情報Ｓ１５を識別子４５から読み取る。ただし、識別子４５が、プローブ毎に異なる抵抗値を有する抵抗回路によって構成される場合、情報読取部７は、識別子４５に対する電気的導通によって、識別子４５が有する抵抗値を検出し、これによって、プローブ特定情報Ｓ１５を読み取ることができる。この抵抗値は、プローブ毎に異なる値に設定されているので、各プローブ自体を特定する情報であり、上述したプローブ特定情報Ｓ１５に相当する。一方、識別子４５が、各プローブ自体を特定する特定情報を格納する不揮発性メモリによって構成される場合、情報読取部７は、この特定情報を識別子４５から読み取る。この特定情報は、英数字や記号等の組み合わせによって構成され、各プローブ自体を特定する識別コードに相当するので、上述したプローブ特定情報Ｓ１５として情報読取部７に読み取られる。なお、識別子４５が各プローブ自体を特定するバーコードによって構成される場合については、後述する。
【０１０８】
なお、識別子２４，４５は、ともに上述した抵抗回路によって構成されてもよいし、ともに上述した不揮発性メモリによって構成されてもよいし、それぞれが抵抗回路または不揮発性メモリによって構成されてもよい。また、識別子４５は、上述した実施の形態１における記憶部４１と同様に、プローブ４０ａの開口部４３に緩衝材４４を介して配置されることが望ましく、さらには、プローブ４０ａの横断面の中心近傍に配置されることが望ましい。また、識別子４５は、樹脂テープ等によって構成されるフレキシブル基板を用いて、プローブ４０ａの開口部４３に配置されてもよい。
【０１０９】
制御情報記憶部１８は、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ、望ましくはＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の再書き込み可能な不揮発性メモリを有することで実現され、制御情報記憶部１８には、上述した出力制御パラメータが、ハンドピースおよびプローブの組み合わせ毎に格納される。ＣＰＵ９は、情報読取部７を介して識別子２４，４５から受信したハンドピース特定情報Ｓ１４およびプローブ特定情報Ｓ１５をもとに、装置本体５に接続されているハンドピースおよびプローブの組み合わせを検出し、検出した組み合わせに対応する出力制御パラメータを制御情報記憶部１８から読み出す。この場合、ＣＰＵ９は、選択的に接続されるハンドピースおよびプローブの各組み合わせと、制御情報記憶部１８に格納された各出力制御パラメータとの対応付けを確実に行う。
【０１１０】
ＣＰＵ９は、制御情報記憶部１８から読み出した出力制御パラメータをＲＡＭ９ａに格納し、上述した出力設定制御を開始する指示信号をスイッチ検知部８から受信した場合、ＲＡＭ９ａから駆動周波数、駆動電流パラメータ、昇圧比パラメータ、定格電圧値、コイルパラメータ等の出力制御パラメータを読み出し、出力制御部１０に送出する。これによって、上述した出力設定制御を達成することができる。また、ＣＰＵ９は、ＡＤＣ１１を介して出力制御部１０から受信した各パラメータをＲＡＭ９ａに格納し、上述した実施の形態１の場合と同様に出力制御パラメータを更新する。
【０１１１】
ここで、制御情報記憶部１８は、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の再書き込み可能な不揮発性メモリによって構成される場合、格納する出力制御パラメータを更新することができる。ＣＰＵ９は、スイッチ検知部８から出力設定制御を停止する指示信号を受信した場合、ＲＡＭ９ａに格納した出力制御パラメータの更新情報として、パラメータ更新情報Ｓ１１をＤＡＣ１２に送出する。パラメータ更新情報Ｓ１１は、ＤＡＣ１２によってアナログ変換された後、制御情報記憶部１８に送出され、装置本体５に接続されているハンドピースおよびプローブの組み合わせに対応付けられた出力制御パラメータを更新する。これによって、制御情報記憶部１８は、超音波振動を共振周波数で発振させる最新パラメータを常時格納することができる。
【０１１２】
なお、ＲＯＭ等の再書き込み不可能な不揮発性メモリによって制御情報記憶部１８を構成し、上述した出力制御パラメータの更新処理を行わないようにしてもよい。この場合、制御情報記憶部１８として配置された不揮発性メモリを交換することによって、出力制御パラメータの更新処理等を行うことができる。また、不揮発性メモリの種類によらず、制御情報記憶部１８として配置された不揮発性メモリを交換することによって、出力制御パラメータの新規データを投入することができる。
【０１１３】
つぎに、選択的に接続されるハンドピースおよびプローブの各組み合わせと、これら各組み合わせに対応付けられた出力制御パラメータとを具体的に例示して、ＣＰＵ９による出力制御パラメータの検出処理を詳細に説明する。図１２は、各プローブの特徴と駆動周波数、出力変調、および吸引の各パラメータを具体的に例示する図である。図１３は、各ハンドピースの駆動周波数および吸引の各パラメータを具体的に例示する図である。
【０１１４】
図１２に示すように、タイプＡは、内視鏡下手術用のシザース型処置治具に配置され、４７ｋＨｚの周波数で駆動し、出力変調処理および吸引処理を行わないプローブである。タイプＢは、内視鏡下手術用のフック型処置治具に配置され、４７ｋＨｚの周波数で駆動し、出力変調処理および吸引処理を行わないプローブである。タイプＣは、開腹手術用のシザース型処置治具に配置され、２３．５ｋＨｚの周波数で駆動し、出力変調処理および吸引処理を行わないプローブである。タイプＤは、内視鏡下手術用の吸引型処置治具に配置され、２３．５ｋＨｚの周波数で駆動し、吸引処理を行い、出力変調処理を行わないプローブである。タイプＥは、開腹手術用の吸引型処置治具に配置され、２３．５ｋＨｚの周波数で駆動し、吸引処理を行い、出力変調処理を行わないプローブである。タイプＦは、開腹手術用の砕石型処置治具に配置され、２３．５ｋＨｚの周波数で駆動し、出力変調処理を行い、吸引処理を行わないプローブである。また、図１３に示すように、タイプＧは、２３．５ｋＨｚの周波数で駆動し、吸引処理に対応できないハンドピースである。タイプＨは、４７ｋＨｚの周波数で駆動し、吸引処理に対応できないハンドピースである。タイプＩは、２３．５ｋＨｚの周波数で駆動し、吸引処理に対応可能なハンドピースである。
【０１１５】
図１４は、選択的に接続されるプローブおよびハンドピースの各組み合わせに対応付けられた各出力制御パラメータを具体的に例示する図であり、この出力制御パラメータは、制御情報記憶部１８に格納される。図１４に示すように、この出力制御パラメータは、上述したプローブおよびハンドピースの各組み合わせに応じて、データ＃１〜＃１８まで存在する。
【０１１６】
なお、この実施の形態２において具体的に例示するプローブおよびハンドピースの組み合わせや出力制御パラメータの種類または数量は、この発明を限定するものではなく、プローブおよびハンドピースの所望数の組み合わせに対して、所望の種類または数量の出力制御パラメータを格納してもよい。これによって、さらに多様化したプローブおよびハンドピースの各組み合わせに対応して、所望の出力制御パラメータを用いることができる。
【０１１７】
ここで、図１１に示す情報読取部７が、タイプＡ〜Ｆのいずれか一つに該当するプローブを特定するプローブ特定情報Ｓ１５を該プローブに配置された識別子から読み取るとともに、タイプＧ〜Ｉのいずれか一つに該当するハンドピースを特定するハンドピース特定情報Ｓ１４を該ハンドピースに配置された識別子から読み取った場合、ＣＰＵ９は、情報読取部７を介して、ハンドピース特定情報Ｓ１４およびプローブ特定情報Ｓ１５を各識別子から読み取る。ＣＰＵ９は、読み取ったハンドピース特定情報Ｓ１４およびプローブ特定情報Ｓ１５をもとに、装置本体５に接続されているハンドピースおよびプローブの組み合わせを検出し、この検出した組み合わせに対応する出力制御パラメータを制御情報記憶部１８から読み出す。この場合、読み出される出力制御パラメータは、データ＃１〜＃１８のいずれか一つに該当する。
【０１１８】
たとえば、タイプＡのプローブを接続したタイプＨのハンドピースが装置本体５に接続された場合、ＣＰＵ９は、このプローブおよびハンドピースの各識別子から読み取ったプローブ特定情報Ｓ１５およびハンドピース特定情報をもとに、タイプＡのプローブとタイプＨのハンドピースとの組み合わせを検出し、検出した組み合わせに対応するデータ＃２の出力制御パラメータを制御情報記憶部１８から読み出す。その後、ＣＰＵ９は、読み出した出力制御パラメータを出力制御部１０に送出し、これによって、検出した組み合わせに適した出力設定制御を行うことができる。同様に、ＣＰＵ９は、タイプＢおよびタイプＨ、タイプＣおよびタイプＧ、タイプＣおよびタイプＩ、タイプＤおよびタイプＩ、タイプＥおよびタイプＩ、タイプＦおよびタイプＧ、タイプＦおよびタイプＩの各組み合わせに対応して、データ＃５，＃７，＃９，＃１２，＃１５，＃１６，＃１８をそれぞれ読み出し、検出した組み合わせに適した出力設定制御を行うことができる。
【０１１９】
一方、プローブおよびハンドピースの組み合わせが、タイプＡおよびタイプＧ、タイプＡおよびタイプＩ、タイプＢおよびタイプＧ、タイプＢおよびタイプＩ、タイプＣおよびタイプＨ、タイプＦおよびタイプＨのいずれか一つに該当する場合、ＣＰＵ９は、駆動周波数の相違に起因する組み合わせ異常を検出し、実施の形態１の場合と同様の使用禁止処理を行う。また、プローブおよびハンドピースの組み合わせが、タイプＤおよびタイプＧ、タイプＤおよびタイプＨ、タイプＥおよびタイプＧ、タイプＥおよびタイプＨのいずれか一つに該当する場合、ＣＰＵ９は、吸引および吸引対応の各パラメータの不整合に起因する組み合わせ異常を検出し、実施の形態１の場合と同様の使用禁止処理を行う。
【０１２０】
この実施の形態２では、被処置体に所望の医療処置を行う各種形状の処置治具の各プローブに配置された識別子から物理的な該プローブ自体を特定する情報を読み取るとともに、該プローブを接続するハンドピースに配置された識別子から物理的な該ハンドピース自体を特定する情報を読み取り、読み取った各情報をもとにプローブおよびハンドピースの組み合わせを検出し、検出された組み合わせに対応する出力制御パラメータを読み出すようにしているので、検出されたプローブおよびハンドピースの組み合わせに適した出力制御パラメータを確実に読み出すことができ、上述した実施の形態１の作用効果を奏するとともに、システムの簡略化を促進した超音波手術システムを容易に実現できる。
【０１２１】
一方、識別子２４は、物理的なハンドピース自体を特定するバーコードを用いて実現してもよいし、識別子４５は、物理的なプローブ自体を特定するバーコードを用いて実現してもよい。図１５は、この実施の形態２である超音波手術システム２の変形例のシステム構成を例示するブロック図である。この超音波手術システム２ａは、超音波手術システム２の識別子２４，４５をバーコードによって構成し、情報読取部７の代わりに、識別子２４,４１の各バーコード情報を読み取る読取部１７，２５を設けている。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【０１２２】
読取部１７は、各種バーコード情報を読み取る周知のバーコードリーダを用いて実現される。読取部１７は、装置本体５において、ハンドピース２０のプラグ２０ｃに接するように配置され、望ましくは、装置本体５のコネクタ５ｃ部に配置される。また、識別子２４は、プラグ２０ｃを装置本体５のコネクタ５ｃに接続した場合に読取部１７に接するように、プラグ２０ｃに付される。この場合、読取部１７は、プラグ２０ｃを装置本体５のコネクタ５ｃに接続することで、ＣＰＵ９の制御のもと、識別子２４のバーコード情報を読み取ることができる。なお、このバーコード情報は、複数種類の各ハンドピース自体を特定する情報であり、ハンドピース特定情報Ｓ１５としてＣＰＵ９に読み取られる。
【０１２３】
読取部２５は、各種バーコード情報を読み取る周知のバーコードリーダを用いて実現される。読取部２５は、ハンドピース２０に螺子締結されたプローブ４０ａに接するように、ハンドピース２０に配置される。また、識別子４５は、プローブ４０ａをハンドピース２０に螺子締結した場合に読取部２５に接するように、プローブ４０ａに付される。この場合、読取部２５は、プローブ４０ａをハンドピース２０に螺子締結し、さらにプラグ２０ｃを装置本体５のコネクタ５ｃに接続することで、ＣＰＵ９の制御のもと、識別子４５のバーコード情報を読み取ることができる。なお、このバーコード情報は、複数種類の各プローブ自体を特定する情報であり、プローブ特定情報Ｓ１４としてＣＰＵ９に読み取られる。
【０１２４】
この実施の形態２の変形例では、読取部１７，２５が、ＣＰＵ９の制御のもと、物理的なハンドピース自体を特定するバーコード情報（ハンドピース特定情報Ｓ１５）および物理的なプローブ自体を特定するバーコード情報（プローブ特定情報Ｓ１４）を識別子２４，４５からそれぞれ読み取るようにしているので、ＣＰＵ９は、装置本体５に接続されるハンドピースおよびプローブの組み合わせを検出し、この組み合わせに対応する出力制御パラメータを確実に読み出すことができ、上述した超音波手術システム２と同様の作用効果を奏する。
【０１２５】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、記憶部４１が緩衝材４１を介してプローブ４０ａの内壁面に配置されるように構成していたが、この実施の形態３では、記憶部４１が交換可能に固定された支持棒をプローブ内に挿入し、このプローブと記憶部４１とが直接接触しない状態にて、このプローブにおける定在波の節に記憶部４１を配置している。
【０１２６】
図１６は、この発明の実施の形態３である超音波手術システムのプローブとハンドピースとの螺子締結状態および記憶部４１の配置状態を模式的に例示する断面模式図である。図１６に示すように、このプローブ８０ａは、上述したプローブ４０ａに代えてハンドピース２０に螺子締結される。この場合、プローブ８０ａは、上述した締結部２２に代えて締結部８２において、ハンドピース２０と螺子締結される。また、プローブ８０ａは、上述したプローブ４０ａとほぼ同様に開口部４３が設けられる。この開口部４３内には、先端部に記憶部４１が交換可能に固定された支持棒８１が着脱自在に挿入される。開口部４３内に挿入された支持棒８１は、締結部８２にてプローブ８０ａに螺子締結される。さらに、支持棒８１は、先端部から締結部８２までの壁面を覆うように緩衝材８４が設けられる。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。なお、このプローブ８０ａは、上述したシザース型処置治具４０、フック型処置治具５０、砕石型処置治具６０、または吸引型処置治具７０に対応するプローブである。
【０１２７】
支持棒８１は、横断面形状が円、楕円、または多角形の筒状棒を用いて実現され、上述したように、その先端部に記憶部４１が交換可能に固定される。また、支持棒８１には、上述したように、緩衝材８４が設けられる。緩衝材８４は、上述した緩衝材４４とほぼ同様に、ゴム等の弾性体またはビニル系やウレタン系等の各種樹脂を単独または組み合わせて実現される。この場合、緩衝材８４によって覆われた支持棒８１の横断面の最大幅は、プローブ８０ａの開口部４３の最小幅よりも小さい。これによって、支持棒８１または緩衝材８４とプローブ８０ａの内壁との間に空隙が生じる。この空隙および緩衝材８４は、支持棒８１または記憶部４１とプローブ８０ａとの接触を防止し、これによって、このプローブ８０ａとの接触に起因するプローブ８０ａ、支持棒８１、または記憶部８１の破損を防止し、さらにプローブ８０ａと支持棒８１または記憶部８１との電気的な短絡を防止する。これと同時に、この空隙および緩衝材８４は、プローブ４０ａに発生する定在波に起因する記憶部４１への応力集中を緩和する。
【０１２８】
また、支持棒８１は、開口部４３内に挿入された状態で締結部８２にてプローブ８０ａに螺子締結された場合、図１６に示すように、その先端部に固定された記憶部４１がシール材４２の内周側に位置するように構成される。これによって、支持棒８１は、プローブ８０ａに発生する定在波の節の位置に記憶部４１を配置することができる。このことは、支持棒８１に固定された記憶部４１に対し、この定在波に起因する振動の発生を可能な限り抑制し、この振動に起因する記憶部４１の破損または断線等の不具合を防止する。
【０１２９】
なお、支持棒８１は、プローブ８０ａに螺子締結された場合、その長手方向の中心軸がプローブ８０ａの長手方向の中心軸とほぼ一致するように構成されることが望ましい。この場合、支持棒８１は、プローブ４０ａの横断面の中心近傍に記憶部４１を容易に配置でき、これによって、超音波振動に起因するプローブ８０ａまたは支持棒８１のぶれや曲がり等の現象を抑制し、プローブ８０ａ、支持棒８１、または記憶部４１の破損を防止できる。
【０１３０】
さらに、支持棒８１は、その筒状構造の中空部に配線８３が設けられる。配線８３はエナメル線またはフレキシブル基板等を用いて実現され、支持棒８１の先端に交換可能に固定された記憶部４１と締結部８２とを電気的に接続する。また、支持棒８１本体は、配線８３と絶縁状態の配線であって、記憶部４１と締結部８２とを電気的に接続する配線として機能する。したがって、記憶部４１は、支持棒８１の先端部に交換可能に固定された場合、配線８３および締結部８２を介して配線２０ｄまたは配線２０ｅと電気的に接続され、かつ支持棒８１本体および締結部８２を介して配線２０ｅまたは配線２０ｄとそれぞれ電気的に接続される。この場合、記憶部４１は、たとえば支持棒８１本体および締結部８２を介して配線２０ｄと電気的に接続され、かつ配線８３および締結部８２を介して配線２０ｅと電気的に接続される。
【０１３１】
図１７は、図１６に示した締結部８２のＢ−Ｂ線断面模式図である。図１７に示すように、締結部８２は、支持棒８１側の螺子部として螺子電極８１ａ，８１ｂと螺子絶縁部８１ｃとを有し、プローブ８０ａ側の螺子部として螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２と螺子絶縁部８０ａ−３とを有し、ハンドピース２０側の螺子部として螺子電極８２ａ，８２ｂと螺子絶縁部８２ｃとを有する。すなわち、支持棒８１およびプローブ８０ａは、この支持棒８１側の螺子部とプローブ８０ａ側の螺子部との螺合によって螺子締結され、プローブ８０ａおよびハンドピース２０は、このプローブ８０ａ側の螺子部とハンドピース２０側の螺子部との螺合によって螺子締結される。
【０１３２】
螺子電極８１ａは、螺子絶縁部８１ｃによって、螺子電極８１ｂと絶縁された状態であり、螺子電極８０ａ−１は、螺子絶縁部８０ａ−３によって、螺子電極８０ａ−２と絶縁された状態である。さらに、螺子電極８２ａは、螺子絶縁部８２ｃによって、螺子電極８２ｂと絶縁された状態である。また、記憶部４１は、上述したように、支持棒８１本体および配線８３を介して、螺子電極８１ａ，８１ｂとそれぞれ電気的に接続される。たとえば、記憶部４１は、支持棒８１本体を介して螺子電極８１ａと電気的に接続され、かつ配線８３を介して螺子電極８１ｂと電気的に接続される。さらに、螺子電極８２ａ，８２ｂは、上述した締結部２２の場合とほぼ同様に、配線２０ｄ，２０ｅとそれぞれ電気的に接続される。したがって、支持棒８１が開口部４３に挿入された状態でプローブ８０ａと十分に螺子締結されかつこのプローブ８０ａとハンドピース２０とが十分に螺子締結された場合、記憶部４１は、たとえば支持棒８１本体、螺子電極８１ａ、螺子電極８０ａ−１、および螺子電極８２ａを介して配線２０ｄと電気的に接続され、かつ配線８３、螺子電極８１ｂ、螺子電極８０ａ−２、および螺子電極８２ｂを介して配線２０ｅと電気的に接続される。この場合、支持棒８１側の螺子電極８１ａ，８１ｂ、プローブ８０ａ側の螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２、およびハンドピース２０側の螺子電極８２ａ，８２ｂは、大地をアースとし、記憶部４１と装置本体５との間の情報通信が行われる２つの信号線として機能する。
【０１３３】
ここで、螺子電極８１ａ，８１ｂおよび螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２は、図１７に示す螺子電極８１ａ，８１ｂの最大幅Ｌ３が螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２の最小間隔Ｌ４よりも小さくなるように構成される。さらに、螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２および螺子電極８２ａ，８２ｂは、図１７に示す螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２の最大幅Ｌ５が螺子電極８２ａ，８２ｂの最小間隔Ｌ６よりも小さくなるように構成される。
【０１３４】
これによって、螺子電極８１ａは、支持棒８１とプローブ８０ａとが螺子締結される場合に、２つの螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２と同時に接触することなく、螺子電極８０ａ−１と電気的に接続できる。これと同時に、螺子電極８１ｂは、２つの螺子電極８０ａ−１，８０ａ−２と同時に接触することなく、螺子電極８０ａ−２と電気的に接続できる。一方、螺子電極８０ａ−１は、プローブ８０ａとハンドピース２０とが螺子締結される場合に、２つの螺子電極８２ａ，８２ｂと同時に接触することなく、螺子電極８２ａと電気的に接続できる。これと同時に、螺子電極８０ａ−２は、２つの螺子電極８２ａ，８２ｂと同時に接触することなく、螺子電極８２ｂと電気的に接続できる。
【０１３５】
なお、この実施の形態３では、支持棒８１または記憶部４１とプローブ８０ａとの接触を防止する緩衝材が支持棒８１に設けられた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、この緩衝材は、プローブ８０ａの内壁面に設けられてもよい。
【０１３６】
また、この実施の形態３では、締結部８２の各螺子電極が記憶部４１と装置本体５との間で情報通信を行う２つの信号線として機能する場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、締結部８２の各螺子電極は、記憶部４１と装置本体５との間で情報通信を行う信号線のプラス電極およびマイナス電極としてそれぞれ機能するようにしてもよい。
【０１３７】
さらに、この実施の形態３では、支持棒８１の先端部に記憶部４１が交換可能に固定された場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、記憶部４１に代えて、上述した実施の形態２である超音波手術システムの識別子４５が支持棒８１の先端部に交換可能に固定されてもよい。
【０１３８】
この実施の形態３では、上述した実施の形態１とほぼ同様の構成を有し、記憶部４１が交換可能に固定された支持棒８１をプローブ８０ａ内に挿入することによって、この記憶部４１を上述した定在波の節の位置に配置するようにし、さらに、この記憶部４１の配置状態を維持する状態にて、この支持棒８１をプローブ８０ａに螺子締結するように構成している。したがって、上述した実施の形態１とほぼ同様の作用効果を享受するとともに、この定在波の節の位置に記憶部４１を容易に配置でき、これによって、この低在波の節の位置に記憶部４１を交換可能に配置するプローブ組立作業を容易にかつ低コストで行うことができる。さらに、記憶部４１を容易に交換できるので、記憶部４１へのデータ入力、修理、または交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。この実施の形態３による作用効果は、このプローブ８０ａが上述したシザース型処置治具４０、フック型処置治具５０、砕石型処置治具６０、または吸引型処置治具７０のいずれに対応するプローブであっても同様である。
【０１３９】
また、上述した実施の形態２とほぼ同様の構成を有するようにし、記憶部４１に代えて、この実施の形態２である超音波手術システムの識別子４５を支持棒８１の先端部に交換可能に固定することによって、上述した実施の形態２とほぼ同様の作用効果を享受するとともに、上述した記憶部４１の場合と同様に、上述した低在波の節の位置に識別子４５を交換可能に配置するプローブ組立作業を容易にかつ低コストで行うことができ、さらに、識別子４５の修理または交換等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【０１４０】
（付記１）超音波振動子をその共振点にて超音波出力するように駆動制御し、前記超音波振動子から適宜出力される超音波振動を被処置体に伝達し、該被処置体に対する医療処置を行う超音波手術システムにおいて、
物理的なプローブ自体を識別するプローブ識別情報を含む第１の識別子を有し、前記超音波振動子に接続され、該超音波振動子から出力された超音波振動を前記被処置体に伝達するプローブと、
物理的な超音波振動子自体を識別する振動子識別情報を含む第２の識別子と前記超音波振動子とを有するハンドピースと、
前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応し、前記超音波振動子の駆動制御を行う出力制御パラメータを読み書き自在に格納する記憶手段と、
前記第１の識別子から読み取ったプローブ識別情報と前記プローブとの対応付けを行うとともに、前記第２の識別子から読み取った振動子識別情報と前記ハンドピースとの対応付けを行い、前記記憶手段から前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応する前記出力制御パラメータを読み取る第１の制御手段と、
前記第１の制御手段から入力された出力制御パラメータをもとに、前記超音波振動子の駆動制御を行う第２の制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波手術システム。
【０１４１】
（付記２）前記出力制御パラメータは、前記プローブが接続された前記超音波振動子の共振周波数を検出する周波数掃引処理における基準周波数に対応する駆動周波数を少なくとも含み、
前記第１の制御手段は、前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応付けられた前記駆動周波数として、前記第２の制御手段によって検出された前記共振周波数に対応する情報を前記記憶手段に格納することを特徴とする付記１に記載の超音波手術システム。
【０１４２】
（付記３）前記第２の制御手段は、前記プローブに伝達される超音波振動の振幅を決定する駆動電流の出力制御を行う電流制御手段を備え、
前記出力制御パラメータは、前記駆動電流の出力制御における基準電流値に対応する駆動電流パラメータを含み、
前記第１の制御手段は、前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応付けられた前記駆動電流パラメータとして、前記第２の制御手段によって検出された前記駆動電流の値を前記記憶手段に格納することを特徴とする付記１または２に記載の超音波手術システム。
【０１４３】
（付記４）前記第２の制御手段は、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス特性に依存する駆動電圧の値を決定する昇圧比を設定する昇圧設定手段を備え、
前記出力制御パラメータは、前記駆動電圧の値を決定する昇圧比を設定する昇圧比パラメータを含み、
前記第１の制御手段は、前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応付けられた前記昇圧比パラメータとして、前記第２の制御手段によって検出された前記昇圧比に対応する情報を前記記憶手段に格納することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【０１４４】
（付記５）前記第２の制御手段は、前記超音波振動子および前記プローブのインピーダンス整合を行う並列コイルの定数を選択し、該並列コイルのインダクタンス値を設定するコイル設定手段を備え、
前記出力制御パラメータは、前記並列コイルのインダクタンス値設定における基準値に対応するコイルパラメータを含み、
前記第１の制御手段は、前記プローブ識別情報および前記振動子識別情報に対応する前記コイルパラメータとして、前記第２の制御手段によって検出された前記並列コイルのインダクタンス値を前記記憶手段に格納することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の超音波手術システム。
【０１４５】
（付記６）超音波振動子に接続され、該超音波振動子から適宜出力される超音波振動を医療処置対象の被処置体に伝達するプローブにおいて、
前記超音波振動に対応する定在波の節の位置に配置され、前記超音波振動子の駆動制御に関するプローブ出力パラメータを読み書き自在に格納する記憶手段を備えたことを特徴とするプローブ。
【０１４６】
（付記７）前記記憶手段を前記定在波の節の位置に交換可能に固定する固定手段を備えたことを特徴とする付記６に記載のプローブ。
【０１４７】
（付記８）当該プローブと前記超音波振動子との接続端と前記定在波の節の位置とを少なくとも連通する開口部が設けられ、
前記固定手段は、先端部に前記記憶手段を交換可能に固定する支持棒であり、該支持棒が前記記憶手段を固定した状態にて前記開口部に挿入されかつ当該プローブに螺子締結された場合、前記支持棒は、前記固定した記憶手段を当該プローブに非接触の状態で前記定在波の節の位置に配置することを特徴とする付記７に記載のプローブ。
【０１４８】
（付記９）前記記憶手段は、当該プローブの横断面の中心近傍に配置されることを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載のプローブ。
【０１４９】
（付記１０）前記定在波の節の位置である当該プローブの側壁部に開口部が設けられ、
前記固定手段は、
前記開口部に設けられ、前記記憶手段に伝わる前記超音波振動による応力を緩和するとともに、前記記憶手段を交換可能に固定する緩衝材と、
前記緩衝材に固定された前記記憶手段を前記側壁部内に閉塞する蓋部材と、
を備えたことを特徴とする付記７に記載のプローブ。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】この発明の実施の形態１である超音波手術システムの概略構成を例示する模式図である。
【図２】ハンドピースとプローブの接続状態を例示する図である。
【図３】プローブとハンドピースとの螺子締結状態およびプローブにおける記憶部の配置状態を模式的に例示する断面模式図である。
【図４】図３に示した締結部のＡ−Ａ線断面模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１である超音波手術システムのシステム構成を例示するブロック図である。
【図６】超音波出力を制御する出力制御部の概略構成を例示するブロック図である。
【図７】プローブ出力パラメータを例示する図である。
【図８】振動子出力パラメータを例示する図である。
【図９】プローブ出力パラメータと振動子出力パラメータとをもとに導出された出力制御パラメータを例示する図である。
【図１０】この発明の実施の形態１の変形例である超音波手術システムのプローブにおける記憶部の配置状態を模式的に例示する断面模式図である。
【図１１】この発明の実施の形態２である超音波手術システムのシステム構成を例示するブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態２において、各プローブの特徴およびパラメータを例示する図である。
【図１３】この発明の実施の形態２において、各ハンドピースのパラメータを例示する図である。
【図１４】この発明の実施の形態２である超音波手術システムに格納される出力制御パラメータを例示する図である。
【図１５】この発明の実施の形態２の変形例である超音波手術システムのシステム構成を例示するブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態３である超音波手術システムのプローブとハンドピースとの螺子締結状態および記憶部の配置状態を模式的に例示する断面模式図である。
【図１７】図１６に示した締結部のＢ−Ｂ線断面模式図である。
【符号の説明】
【０１５１】
１，２，２ａ  超音波手術システム
３  フットスイッチ
３ａ，３ｂ  ペダル
４，２０ｂ，３０ｂ  ケーブル
５  装置本体
５ａ  電源スイッチ
５ｂ  表示部
５ｃ  コネクタ
７  情報読取部
８  スイッチ検知部
９  ＣＰＵ
９ａ  ＲＡＭ
１０  出力制御部
１０ａ  ＰＬＬ回路
１０ｂ  増幅部
１０ｃ  電圧・電流検出部
１０ｄ  昇圧部
１０ｅ  マッチング部
１１  ＡＤＣ
１２  ＤＡＣ
１３  変調信号発生部
１４  表示回路
１５  音源回路
１６  吸引処理装置
１６ａ  送水口
１６ｂ  吸引口
１７，２５  読取部
１８  制御情報記憶部
２０  ハンドピース
２０ａ，３０ａ  接続部
２０ｃ，３０ｃ  プラグ
２０ｄ，２０ｅ，８３  配線
２１  超音波振動子
２２，８２  締結部
２２ａ，２２ｂ，４０ａ−１，４０ａ−２，８０ａ−１，８０ａ−２，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ  螺子電極
２２ｃ，４０ａ−３，８０ａ−３，８１ｃ，８２ｃ  螺子絶縁部
２３，４１  記憶部
２４，４５  識別子
３０  吸引型ハンドピース
３０ｄ  吸引チューブ
３０ｅ，４３，４５  開口部
４０  シザース型処置治具
４０ａ，５０ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ  プローブ
４０ｂ，５０ｂ，６０ｂ，７０ｂ  プローブカバー
４０ｄ  押圧部
４０ｅ  グリップ
４２  シール材
４４，４６，８４  緩衝材
４７  蓋
５０  フック型処置治具
６０  砕石型処置治具
７０  吸引型処置治具
７０ｄ  送水チューブ
８１  支持棒
Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５  最大幅
Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６  最小間隔
Ｓ１，Ｓ１ａ  振動子出力情報
Ｓ２，Ｓ２ａ  プローブ出力情報
Ｓ３  ＰＬＬ制御情報
Ｓ４  電圧制御情報
Ｓ５  コイル設定情報
Ｓ６  超音波出力信号
Ｓ７  駆動周波数情報
Ｓ８  駆動電流情報
Ｓ９  昇圧比情報
Ｓ１０  マッチングコイル情報
Ｓ１１  パラメータ更新情報
Ｓ１２  変調信号
Ｓ１３  吸引制御信号
Ｓ１４  ハンドピース特定情報
Ｓ１５  プローブ特定情報
【図１】
2005066316.tif 000003
【図２】
2005066316.tif 000004
【図３】
2005066316.tif 000005
【図４】
2005066316.tif 000006
【図５】
2005066316.tif 000007
【図６】
2005066316.tif 000008
【図７】
2005066316.tif 000009
【図８】
2005066316.tif 000010
【図９】
2005066316.tif 000011
【図１０】
2005066316.tif 000012
【図１１】
2005066316.tif 000013
【図１２】
2005066316.tif 000014
【図１３】
2005066316.tif 000015
【図１４】
2005066316.tif 000016
【図１５】
2005066316.tif 000017
【図１６】
2005066316.tif 000018
【図１７】
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