(57)【要約】  発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するための装置、システム、及び方法が提供され、これは、ＲＦエネルギー出力部と、超音波エネルギー出力部と、発生器から、合成されたＲＦ信号及び超音波信号を受信するように構成された回路と、を含む外科用器具を備える。回路は、合成されたＲＦ信号及び超音波信号から直流（ＤＣ）電圧を絶縁するように構成することができる。その後、ＤＣ電圧を使用して、外科用器具の多様な電気部品に電力を供給することができる一方、外科用途のためのＲＦエネルギー及び超音波エネルギーを依然提供することができる。
2018531686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するためのシステムであって、
前記システムは、直流（ＤＣ）モータ負荷と、超音波エネルギー出力部と、回路と、を含む、外科用器具を備え、
前記回路は、
合成されたＲＦ信号及び超音波信号を前記発生器から受信することと、
前記合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、
前記合成されたＲＦ信号及び超音波信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、
前記ＤＣ電圧を前記ＤＣモータ負荷へ提供することと、
前記超音波フィルタ処理信号を前記超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成されている、システム。
【請求項２】
前記外科用器具は、少なくとも１つの電気部品を更に含み、前記ＤＣモータ負荷は、前記生成されたＤＣ電圧を使用して、前記少なくとも１つの電気部品に電力を供給するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電気部品は、エンドエフェクタを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電気部品は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの電気部品は、外科的処置部位における組織の生理的状態を検出するように構成された１つ以上のセンサを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記超音波周波数成分をフィルタ処理することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記超音波周波数成分をフィルタ処理することを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
フィルタ処理によって前記ＤＣ電圧を生成することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記ＲＦ周波数成分をフィルタ処理することを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記回路は、前記ＤＣ電圧を生成するように構成された整流器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記外科用器具は、前記ＤＣモータ負荷及び前記超音波エネルギー出力部を介して、ＲＦエネルギーの治療を同時に適用するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記外科用器具は、前記ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと前記超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間を切り替えるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記回路は、
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、
前記ＡＳＩＣに連結されたメモリと、
前記ＡＳＩＣに連結されたスイッチアレイと、
前記ＡＳＩＣに連結された整流器と、を更に含み、
前記ＡＳＩＣは、前記スイッチアレイを介して、前記ＤＣモータ負荷と前記超音波エネルギー出力部との間の切り替えを制御するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
外科用器具であって、
直流（ＤＣ）モータ負荷と、
超音波エネルギー出力部と、
回路と、を備え、
前記回路は、
合成されたＲＦ信号及び超音波信号を、前記外科用器具に電気的に連結された発生器から受信することと、
前記合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、
前記合成された信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、
前記ＤＣ電圧を前記ＤＣモータ負荷へ提供することと、
前記超音波フィルタ処理信号を前記超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成されている、外科用器具。
【請求項１４】
エンドエフェクタを更に備え、前記ＤＣモータ負荷は、前記生成されたＤＣ電圧を使用して、前記エンドエフェクタへ電力を供給するように構成されている、請求項１３に記載の外科用器具。
【請求項１５】
前記回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、請求項１３に記載の外科用器具。
【請求項１６】
前記超音波周波数成分をフィルタ処理することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記超音波周波数成分をフィルタ処理することを含む、請求項１５に記載の外科用器具。
【請求項１７】
フィルタ処理によって前記ＤＣ電圧を生成することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記ＲＦ周波数成分をフィルタ処理することを含む、請求項１５に記載の外科用器具。
【請求項１８】
前記外科用器具は、前記ＤＣモータ負荷及び前記超音波エネルギー出力部を介して、ＲＦエネルギーの治療を同時に適用するように構成されている、請求項１３に記載の外科用器具。
【請求項１９】
前記回路は、前記ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと前記超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間を切り替えるように更に構成されている、請求項１３に記載の外科用器具。
【請求項２０】
外科用器具であって、
直流（ＤＣ）モータ負荷と、
超音波エネルギー出力部と、
回路と、を備え、前記回路は、
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、
前記ＡＳＩＣに連結されたメモリと、
前記ＡＳＩＣに連結されたスイッチアレイと、
前記ＡＳＩＣに連結された整流器と、を含み、
前記回路は、
合成されたＲＦ信号及び超音波信号を前記外科用器具に電気的に連結された発生器から受信することと、
前記合成された信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、
前記合成された信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、
前記ＤＣ電圧を前記ＤＣモータ負荷へ提供することと、
前記超音波フィルタ処理信号を前記超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成され、
前記ＡＳＩＣは、前記ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと前記超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間の切り替えを制御するように構成されている、外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権）
本願は、２０１５年９月３０日に出願された「ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＲＡＤＩＯ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＡＮＤ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＥＮＥＲＧＩＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／２３５，２６０号、２０１５年９月３０日に出願された「ＣＩＲＣＵＩＴ  ＴＯＰＯＬＯＧＩＥＳ  ＦＯＲ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」と題する米国特許仮出願第６２／２３５，３６８号及び２０１５年９月３０日に出願された「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／２３５，４６６号の利益を主張するものであり、それぞれの内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、組織の凝固、封着及び／又は切断などの外科手技を実施するための超音波外科用システム、電気外科用システム及び電気外科用／超音波システムの組み合わせに概ね関する。特に、本開示は、外科用器具へ絶縁直流（ＤＣ）電圧を供給するための回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
超音波外科用器具は、このような器具の特殊な性能特性によって、外科手技において、ますます広範囲にわたる用途が見出されている。特定の器具構成及び操作パラメータに応じて、超音波外科用器具は、組織の切断及び凝固による止血を実質的に同時にもたらし、望ましくは、患者の外傷を最小限に抑えることができる。切断行為は、典型的には、器具の遠位端にあるエンドエフェクタ又はブレード先端によって実現され、これにより、エンドエフェクタと接触した組織に超音波エネルギーが伝送される。このような性質の超音波器具は、ロボット支援処置を含む切開外科用用途、腹腔鏡又は内視鏡の外科手技用に構成することができる。
【０００４】
外科用器具の中には超音波エネルギーを正確な切断及び凝固の調節の両方の目的で利用するものもある。超音波エネルギーは、組織と接触しているブレードを振動させることによって切断かつ凝固させる。高周波（例えば、毎秒５５，５００回）で振動する超音波ブレードは、組織内のタンパク質を変性して、粘着性の凝塊を形成する。ブレード表面が組織に及ぼす圧力により血管が崩壊され、凝塊が止血シールを形成することを可能にする。切断及び凝固の精度は、外科医の技術、並びに電力レベル、ブレードエッジ、組織トラクション及びブレード圧力の調整によって制御される。
【０００５】
組織を処置かつ／又は破壊するために、組織に電気エネルギーを印加するための電気外科用装置はまた、外科手技において、ますます広範な用途が見出されている。電気外科用装置は、ハンドピース及び遠位に取り付けられたエンドエフェクタ（例えば、１つ以上の電極）を有する器具を一般的に含む。エンドエフェクタは、電流が組織内に導入されるように、組織に対して位置決めすることができる。電気外科用装置は、双極又は単極動作用に構成することができる。双極動作中、電流は、エンドエフェクタの活性電極によって組織に導入され、エンドエフェクタの戻り電極によって組織から戻される。単極動作中において、電流は、エンドエフェクタの活性電極によって組織内に導入され、患者の身体上に別個に位置する戻り電極（例えば、接地パッド）を通じて戻される。組織を流れる電流によって生成される熱は、組織内及び／又は組織間の止血シールを形成してもよく、したがって、例えば、血管を封止するために特に有用であってもよい。電気外科用装置のエンドエフェクタはまた、組織に対して可動である切断部材、及び組織を横切するための電極を含んでもよい。
【０００６】
電気外科用装置によって印加される電気エネルギーは、ハンドピースと連通している発生器によって、器具へと伝達することができる。電気エネルギーは、無線周波数（「ＲＦ」）エネルギーの形態であってもよい。ＲＦエネルギーは、２００キロヘルツ（ｋＨｚ）〜１メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波帯域であってもよい電気エネルギーの一形態である。印加中、電気外科用装置は、組織を通じて低周波数ＲＦエネルギーを伝送することができ、これはイオン撹拌又は摩擦、すなわち抵抗加熱を生じさせ、これによって組織の温度を増加させる。罹患組織と周囲組織との間にはっきりとした境界が形成されるため、外科医は、標的としない隣接する組織を犠牲にすることなく、高度な正確性及び制御で操作することができる。ＲＦエネルギーの低動作温度は、軟組織を除去、収縮又は成形し、同時に血管を封止するのに有用である。ＲＦエネルギーは、主にコラーゲンから構成され、かつ熱に接触した際に収縮する結合組織に特に良好に作用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの医療装置を使用するときの課題は、外科用器具を十分に制御かつカスタマイズできないことである。現在の器具の欠点のうちのいくつかを克服する外科用器具を提供することが望ましいであろう。
【０００８】
いくつかの医療装置が作製され使用されてきたが、本発明者より以前に添付の特許請求の範囲に記載される主題を作製又は使用した者は存在しないと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様では、本開示は、超音波及びＲＦエネルギーモダリティの両方を利用する混合エネルギー外科用器具に関する。複数の回路トポロジが開示され、これらの回路トポロジのうちの１つ（以上）が混合エネルギー外科用器具に含まれるとき、回路トポロジは、発生器がＲＦエネルギー及び超音波エネルギーの両方を同時に又はＲＦと超音波の間で切り替えることによってのいずれかで組織内へと送り込むことができるようにする。
【００１０】
他の態様において、本開示は、外科用器具へ絶縁ＤＣ電圧を提供する回路構成を対象とする。多様な態様によれば、回路構成は、エネルギーストレージデバイスを充電するために、発生器から外科用器具へ供給されたＲＦ出力及び／又は超音波出力を整流させるように設計されている。一態様において、充電は、外科用器具のための治療用エネルギーを駆動していない間に遂行される。かかる回路トポロジにより、ＤＣ電圧を供給して、例えば、ＤＣ（又はステッパ）モータを駆動させることと、照明のための（複数の）ＬＥＤを駆動させることと、歪みゲージなどの、供給としてＤＣを必要とするセンサを駆動させることと、を含む多機能性を達成することが可能となる。
【００１１】
前述のものに加えて、様々な他の方法並びに／又はシステム及び／若しくはプログラム製品の態様が、本開示の文中（例えば、「特許請求の範囲」及び／若しくは詳細な説明）並びに／又は図面などの教示で記載かつ説明される。
【００１２】
前述のものは概要であり、したがって、詳細の単純化、一般化、包括及び／又は省略を含んでもよく、それゆえに、当業者であれば、本「発明の概要」が単に例示的なものに過ぎず、いかなる形であれ限定する意図はないことを、理解するであろう。本明細書に記載される装置並びに／又はプロセス及び／若しくは他の主題の他の態様、特徴及び利点は、本明細書に記載される教示において明らかになるであろう。
【００１３】
１つ以上の様々な態様では、関連するシステムには、本明細書で参照する方法の態様に作用するための回路及び／又はプログラミングが挙げられるが、これらに限定されず、回路及び／又はプログラミングは、実質上、システムの設計者の設計の選択に応じて、本明細書で参照する方法の態様に影響するように構成されたハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェアの任意の組み合わせとすることができる。前述のものに加えて、様々な他の方法及び／又はシステム態様が、本開示の文中（例えば、「特許請求の範囲」及び／若しくは「発明を実施するための形態」）並びに／又は図面などの本教示に記載及び説明される。
【００１４】
更に、以下で記述する形態、形態の具現、実施例のうちの任意の１つ以上を、以下で記述する他の形態、形態の具現、実施例のうちの任意の１つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
【００１５】
様々な形態は、外科手技中の組織の切開、切断及び／又は凝固を達成するために構成された、改良された超音波外科用器具を対象とする。一形態において、超音波外科用器具装置は、切開外科手技における使用のために構成されているが、腹腔鏡、内視鏡及びロボット支援処置のような他のタイプの手術における用途も有する。超音波エネルギーの選択的な使用によって多方面の用途が容易になる。
【００１６】
様々な形態が、本明細書に記述する超音波器具と組み合わせて記述される。そのような記載は限定するものではなく例として提供されており、その範囲及び適用を限定することを意図しない。例えば、記載される形態のうちのいずれか１つは、例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，９３８，６３３号、同第５，９３５，１４４号、同第５，９４４，７３７号、同第５，３２２，０５５号、同第５，６３０，４２０号及び同第５，４４９，３７０号に記載されるものを含む多様な超音波器具と組み合わせて有用である。
【００１７】
以下の記述から明白となるように、本明細書に記述する外科用器具の形態は、外科用システムの発振器ユニットと関連付けて使用することができ、それにより、その発振器ユニットからの超音波エネルギーが所望の超音波作動を本明細書の外科用器具にもたらすように企図される。本明細書に記載される外科用器具の形態は、外科用システムの信号発生器ユニットと関連付けて使用されてもよく、それにより無線周波数（ＲＦ）の形態の電気エネルギーが、例えば、外科用器具に関してユーザにフィードバックを提供するために使用されることも企図される。超音波発振器及び／若しくは信号発生器ユニットは、取り外し不能に外科用器具と一体化されてもよく、又は外科用器具に電気的に取り付け可能であり得る分離した構成要素として提供されてもよい。
【００１８】
本明細書の外科用装置の一形態は、その単純な構造を利用した使い捨て用途のために特に構成されている。しかしながら、本外科用器具の他の形態は、使い捨てではないか又は複数回使用されるように構成され得ることも企図される。関連付けられる発振器及び信号発生器ユニットとの、本発明の外科用器具の取り外し可能な接続について、ここでは１人の患者用として、あくまで例示を目的として開示する。しかし、本外科用器具を、関連付けられる発振器及び／又は信号発生器ユニットと取り外し可能にせずに、一体化接続することも企図される。したがって、本明細書に記載される外科用器具の様々な形態は、限定されないが、取り外し可能及び／又は取り外し不能のいずれかの一体型発振器及び／又は信号発生器ユニットと共に、単回使用及び／又は複数回使用するように構成され得、そのような構成のすべての組み合わせは、本開示の範囲内にあることが企図される。
【００１９】
上記の「発明の概要」はあくまで例示的なものに過ぎず、いかなる意味においても限定を目的としたものではない。上記に述べた例示的な態様及び特徴に加えて、更なる態様及び特徴が、図面及び以下の詳細な説明を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本明細書に記載される新規な特徴は、添付の「特許請求の範囲」に詳細に記載される。しかしながら、様々な態様は、構成及び操作の方法のいずれに関しても、以下の説明文を添付の図面と共に参照することによってより深い理解を得ることができる。
【図１】発生器及びそれと共に使用可能な様々な外科用器具を含む外科用システムの一形態を示す図である。
【図２】図１に示した組み合わせ電気外科用及び超音波器具の図である。
【図３】図１に示した外科用システムの図である。
【図４】一形態における動作ブランチ電流を示すモデルである。
【図５】一形態における発生器アーキテクチャの構造図である。
【図６】超音波トランスデューサを駆動させるための超音波電気信号を生成する、発生器の駆動システムの一形態を示す図である。
【図７】組織インピーダンスモジュールを含む発生器の駆動システムの一形態を示す図である。
【図８】外科用器具にエネルギーを送達するための合成された無線周波数及び超音波エネルギー発生器の例を示す図である。
【図９】複数の外科用器具に合成された無線周波数及び超音波エネルギーを送達するためのシステムの図である。
【図１０】複数の外科用器具に、合成された無線周波数及び超音波エネルギーを送達するためのシステムの通信アーキテクチャを示す図である。
【図１１】複数の外科用器具に、合成された無線周波数及び超音波エネルギーを送達するためのシステムの通信アーキテクチャを示す図である。
【図１２】複数の外科用器具に、合成された無線周波数及び超音波エネルギーを送達するためのシステムの通信アーキテクチャを示す図である。
【図１３】本開示の一態様による発生器によって出力されるＲＦ及び超音波電流を管理するように構成されたシステム用の回路図である。
【図１４】図１３に示した回路図のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図１５】図１３に示した回路図のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図１６】図１３に示した回路図のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図１７】図１３に示した回路図のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図１８】図１３に示した回路図のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図１９】図１３に示した回路図のシミュレーション結果のグラフを示す図である。
【図２０】本開示の一態様による発生器によって出力されるＲＦ及び超音波電流を管理するように構成された回路トポロジ用のシステム構成の図である。
【図２１】発生器からのエネルギーの２つの波形の例示的なグラフである。
【図２２】図２１の波形の和の例示的グラフの図である。
【図２３】超音波波形に依存するＲＦ波形を有する図２１の波形の和の例示的なグラフである。
【図２４】ＲＦ波形が超音波波形の関数である図２１の波形の和の例示的なグラフである。
【図２５】高波高率を伴う複合ＲＦ波形の例示的なグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の「発明を実施するための形態」では、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照する。図中、一般的に、同様の記号及び参照符合は、内容によりそうでない旨が断られない限り、複数の図を通じて同様の要素を示す。「発明を実施するための形態」、「図面の簡単な説明」及び「特許請求の範囲」に記載される例示的な態様は、限定を目的としたものではない。本明細書に示される主題の主旨又は範囲から逸脱することなく、他の態様が使用されてもよく、また他の変更が行われてもよい。
【００２２】
本開示の様々な態様を詳細に説明する前に、本明細書に開示された様々な態様はそれらの応用又は利用の際に、添付図面及び説明に例示される部品の構造及び配置の詳細に限定されないことに留意すべきである。むしろ、開示された態様は、他の態様、その変形及び改変として配置するか又はこれらに組み入れることが可能であり、様々な形で実施又は実行してもよい。したがって、本明細書に開示された態様は、例示的な性質のものであり、その範囲又は用途を限定することを目的としたものではない。更に、特に断らない限り、本明細書で用いる用語及び表現は、読者の便宜のために態様を説明する目的で選択されるものであって、それらの範囲を限定しようとするものではない。更に、開示された態様、態様の表現及び／又はその実施例のうちの任意の１つ以上を、限定することなく他の開示された態様、態様の表現及び／又はその実施例のうちの任意の１つ以上と組み合わせることができる点を理解されたい。
【００２３】
また、以下の説明において、前、後、内側、外側、上部、下部といった用語は便宜的に用いられる語であると理解するべきであり、限定的な用語として解釈されるべきではない。本明細書で使用される用語は、本明細書に述べられるデバイス、又はその部分を他の向きで取り付けるか又は用いることが可能である限り、限定的なものではない。図面を参照しながら、様々な態様をより詳細に説明する。
【００２４】
本願は、本願と共に同時に出願された以下の同一所有者の特許出願に関し、
代理人整理番号ＥＮＤ７７６８ＵＳＮＰ１／１５０４４９−１、Ｗｉｅｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．による、名称「ＣＩＲＣＵＩＴ  ＴＯＰＯＬＯＧＩＥＳ  ＦＯＲ  ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」、
代理人整理番号ＥＮＤ７７６８ＵＳＮＰ３／１５０４４９−３、Ｙａｔｅｓ  ｅｔ  ａｌ．による、名称「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＡＧＩＬＥ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、
代理人整理番号ＥＮＤ７７６８ＵＳＮＰ４／１５０４４９−４、Ａｓｈｅｒ  ｅｔ  ａｌ．による、名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＳＥＬＥＣＴＩＮＧ  ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＮＴＩＯＮ」、
代理人整理番号ＥＮＤ７７６９ＵＳＮＰ１／１５０４４８−１、Ｗｉｅｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．による、名称「ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＤＩＧＩＴＡＬＬＹ  ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ  ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ  ＷＡＶＥＦＯＲＭＳ  ＦＯＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＡＮＤ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
代理人整理番号ＥＮＤ７７６９ＵＳＮＰ２／１５０４４８−２、Ｗｉｅｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．による、名称「ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＤＩＧＩＴＡＬＬＹ  ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ  ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ  ＷＡＶＥＦＯＲＭＳ  ＦＯＲ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
代理人整理番号ＥＮＤ７７６９ＵＳＮＰ３／１５０４４８−３、Ｙａｔｅｓ  ｅｔ  ａｌ．による、名称「ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＤＩＧＩＴＡＬＬＹ  ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＡＮＤ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ  ＷＡＶＥＦＯＲＭＳ」、
これらはそれぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２５】
本願はまた、２０１６年６月９日に出願された以下の同一所有者の特許出願に関し、
米国特許出願第１５／１７７，４３０号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ」、
米国特許出願第１５／１７７，４３９号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＹＰＥ」、
米国特許出願第１５／１７７，４４９号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＥＮＥＲＧＹ  ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＴＩＳＳＵＥ」、
米国特許出願第１５／１７７，４５６号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＴＩＳＳＵＥ  ＩＭＰＥＤＡＮＣＥ」、
米国特許出願第１５／１７７，４６６号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ  ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ  ＥＮＥＲＧＹ  ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＴＩＳＳＵＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」、
これらはそれぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２６】
図１〜図５を参照すると、外科用器具を含む外科用システム１０の一形態が図示されている。図１は、発生器１００及びそれと共に使用可能な様々な外科用器具１０４、１０６、１０８を含む外科用システム１０の一形態を図示しており、外科用器具１０４は、超音波外科用器具であり、外科用器具１０６は、ＲＦ電気外科用器具１０６であり、多機能外科用器具１０８は、組み合わせ超音波／ＲＦ電気外科用器具である。図２は、図１に示した多機能外科用器具１０８の図である。図１及び図２の両方を参照すると、発生器１００は、様々な外科用器具と使用するために構成可能である。
【００２７】
様々な形態によると、発生器１００は、例えば、超音波外科用器具１０４、ＲＦ電気外科用器具１０６並びに発生器１００から同時に送達されるＲＦエネルギー及び超音波エネルギーを統合する多機能外科用器具１０８を含む、異なる種類の異なる外科用器具と使用するために構成可能であってもよい。図１の形態では、発生器１００は、外科用器具１０４、１０６、１０８とは別個に示されているが、一形態では、発生器１００は、外科用器具１０４、１０６、１０８のうちの任意と一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。発生器１００は、発生器１００のコンソールの前側パネル上に位置する入力デバイス１１０を含む。入力デバイス１１０は、発生器１００の動作をプログラミングするのに好適な信号を生成する、任意の好適なデバイスを含んでもよい。
【００２８】
図１は、複数の外科用器具１０４、１０６、１０８を駆動するように構成された発生器１００を例示する。第１の外科用器具１０４は、ハンドピース１０５（ＨＰ）、超音波トランスデューサ１２０、シャフト１２６及びエンドエフェクタ１２２を含む超音波外科用器具１０４である。エンドエフェクタ１２２は、超音波トランスデューサ１２０と音響的に連結された超音波ブレード１２８と、クランプアーム１４０と、を含む。ハンドピース１０５は、クランプアーム１４０を動作させるトリガ１４３と、超音波ブレード１２８又は他の機能にエネルギー供給しかつ駆動するためのトグルボタン１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃの組み合わせと、を含む。トグルボタン１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃは、発生器１００により超音波トランスデューサ１２０にエネルギー供給するように構成することができる。
【００２９】
依然として図１を参照すると、発生器１００はまた、第２の外科用器具１０６を駆動するようにも構成されている。第２の外科用器具１０６は、ＲＦ電気外科用器具であり、ハンドピース１０７（ＨＰ）、シャフト１２７及びエンドエフェクタ１２４を含む。エンドエフェクタ１２４は、クランプアーム１４２ａ、１４２ｂ内の電極と、シャフト１２７の導体部分を通した帰路と、を含む。電極は、発生器１００内の双極エネルギー源に連結され、双極エネルギー源によってエネルギー供給される。ハンドピース１０７は、クランプアーム１４２ａ、１４２ｂを動作させるためのトリガ１４５と、エンドエフェクタ１２４内の電極にエネルギー供給するためのエネルギースイッチを作動するためのエネルギーボタン１３５と、を含む。
【００３０】
依然として図１を参照すると、発生器１００はまた、多機能外科用器具１０８を駆動するようにも構成されている。多機能外科用器具１０８は、ハンドピース１０９（ＨＰ）、シャフト１２９及びエンドエフェクタ１２５を含む。エンドエフェクタは、超音波ブレード１４９及びクランプアーム１４６を含む。超音波ブレード１４９は、超音波トランスデューサ１２０と音響的に連結される。ハンドピース１０９は、クランプアーム１４６を動作させるためのトリガ１４７と、超音波ブレード１４９又は他の機能にエネルギー供給しかつ駆動するためのトグルボタン１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃの組み合わせと、を含む。トグルボタン１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃは、発生器１００で超音波トランスデューサ１２０にエネルギー供給し、かつ発生器１００内に同様に収容された双極エネルギー源により超音波ブレード１４９にエネルギー供給するように構成することができる。
【００３１】
図１及び図２の両方を参照すると、発生器１００は、様々な外科用器具と使用するために構成可能である。様々な形態によると、発生器１００は、例えば、超音波外科用器具１０４、ＲＦ電気外科用器具１０６並びに発生器１００から同時に送達されるＲＦエネルギー及び超音波エネルギーを統合する多機能外科用器具１０８を含む、異なる種類の異なる外科用器具と使用するために構成可能であってもよい。図１の形態では、発生器１００は、外科用器具１０４、１０６、１０８とは別個に示されているが、一形態では、発生器１００は、外科用器具１０４、１０６、１０８のうちの任意の１つと一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。発生器１００は、発生器１００のコンソールの前側パネル上に位置する入力デバイス１１０を含む。入力デバイス１１０は、発生器１００の動作をプログラミングするのに好適な信号を生成する、任意の好適なデバイスを含んでもよい。発生器１００はまた、１つ以上の出力デバイス１１２を含んでもよい。
【００３２】
ここで図２を参照すると、発生器１００は、多機能外科用器具１０８に連結されている。発生器１００は、超音波トランスデューサ１２０と、ケーブル１４４を介してクランプアーム１４６内に位置する電極と、に連結されている。超音波トランスデューサ１２０及びシャフト１２９を通って延在する導波管（導波管は図２に示さず）は、エンドエフェクタ１２５の超音波ブレード１４９を駆動する超音波駆動システムを集合的に形成してもよい。エンドエフェクタ１２５は、クランプアーム１４６を更に含み、クランプアーム１４６と超音波ブレード１４９との間に位置する組織を把持してもよい。クランプアーム１４６は、発生器１００の一方の極性（例えば、正極）に連結された１つ、又は２つ以上の電極を含む。超音波ブレード１４９は、第２の極性（例えば、負極）を形成し、発生器１００にもまた連結されている。ＲＦエネルギーは、クランプアーム１４６内の電極（複数可）に印加され、クランプアーム１４６と超音波ブレード１４９との間に位置する組織を通り、超音波ブレード１４９を通り、ケーブル１４４を介して発生器１００に戻る。一形態では、発生器１００は、変化させることができるか、又は別の方法で超音波トランスデューサ１２０を駆動して組織にＲＦエネルギーを印加するために好適な、高分解能、精度及び繰り返し性により修正することができる特定の電圧、電流及び／又は周波数出力信号の駆動信号を発生させるように構成されてもよい。
【００３３】
依然として図２を参照すると、多機能外科用器具１０８は、トグルボタン１３７ａ、１３７ｂ、１３４ｃの任意の組み合わせを含んでもよいことが理解されよう。例えば、多機能外科用器具１０８は、最大超音波エネルギー出力を発生させるためのトグルボタン１３７ａと、最大又は最大電力レベル未満のいずれかでパルス出力を発生させるためのトグルボタン１３７ｂと、の２つのトグルボタンのみを有するように構成される場合がある。このようにして、発生器１００の駆動信号出力構成は、５個の連続信号及び、５又は４又は３又は２又は１個のパルス信号である場合がある。ある特定の形態では、特定の駆動信号構成は、例えば、発生器１００における電気的消去可能なプログラミング可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などの不揮発性メモリ設定及び／又はユーザ電力レベル選択（複数可）に基づいて制御されてもよい。
【００３４】
特定の形態では、２位置スイッチは、トグルボタン１３７ｃの代替として提供されてもよい。例えば、多機能外科用器具１０８は、最大電力レベルで連続出力を発生させるためのトグルボタン１３７ａと、２位置トグルボタン１３７ｂと、を含んでもよい。第１の戻り止め位置では、トグルボタン１３７ｂは、最大未満の電力レベルで連続的な出力を生成することができ、第２の戻り止め位置では、トグルボタン１３７ｂは、（例えば、ＥＥＰＯＭ設定値に応じて、最大電力レベル又は最大未満の電力レベルのいずれかで）パルス状出力を生成することができる。ボタン１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃのうちの任意の１つは、ＲＦエネルギーを活性化してＲＦエネルギーをエンドエフェクタ１２５に印加するように構成されてもよい。
【００３５】
依然として図２を参照すると、発生器１００の形態は、器具ベースのデータ回路との通信を可能にしてもよい。例えば、発生器１００は、第１のデータ回路１３６及び／又は第２のデータ回路１３８と通信するように構成されてもよい。例えば、第１のデータ回路１３６は、本明細書に記載されたように、バーンイン周波数スロープを示してもよい。追加的に又は代替的に、任意の種類の情報は、データ回路インターフェースを介して（例えば、論理デバイスを使用して）第２のデータ回路に記憶するために第２のデータ回路に通信されてもよい。このような情報は例えば、器具が使用された最新の動作数、並びに／又は、その使用の日付及び／若しくは時間を含んでもよい。特定の形態では、第２のデータ回路は、１つ以上のセンサ（例えば、器具ベースの温度センサ）によって取得されたデータを伝達してもよい。ある特定の形態では、第２のデータ回路は、発生器１００からデータを受信し、その受信データに基づいてユーザに表示（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示又はその他の可視表示）を提供してもよい。多機能外科用器具１０８に収容された第２のデータ回路１３８。いくつかの形態では、第２のデータ回路１３８は、本明細書に記載される第１のデータ回路１３６のものと類似した多くのものに実装されてもよい。器具インターフェース回路は、この通信を可能にするための第２のデータ回路インターフェースを含んでもよい。一形態では、第２のデータ回路インターフェースは、トライステートデジタルインターフェースを含んでもよいが、他のインターフェースも使用されてもよい。ある特定の形態では、第２のデータ回路は、一般にデータを送信かつ／又は受信するための任意の回路であってもよい。一形態では、例えば、第２のデータ回路は、第２のデータ回路が関連付けられた特定の外科用器具１０４、１０６、１０８に関する情報を記憶してもよい。このような情報は、例えば、モデル番号、シリアル番号、外科用器具１０４、１０６、１０８が使用された動作数、及び／又は任意の他の種類の情報を含んでもよい。図２の例では、第２のデータ回路１３８は、関連する超音波トランスデューサ１２０、エンドエフェクタ１２５、超音波エネルギー駆動システム又はＲＦ電気外科用エネルギー駆動システムの電気的及び／又は超音波的特性に関する情報を記憶してもよい。本明細書に記載される様々なプロセス及び技術は、発生器によって実行され得る。しかし、ある特定の実施例の形態では、これらのプロセス及び技術のすべて又は一部が多機能外科用器具１０８に配置された内部論理１３９によって行われてもよいことが理解されよう。
【００３６】
図３は、図１の外科用システム１０の図である。様々な形態では、発生器１００は、モジュール及び／又はブロックなどのいくつかの別個の機能的要素を含んでもよい。異なる機能的要素又はモジュールは、異なる種類の外科用器具１０４、１０６、１０８を駆動するために構成されてもよい。例えば、超音波駆動回路１１４は、ケーブル１４１を介して外科用器具１０４などの超音波デバイスを駆動してもよい。電気外科／ＲＦ駆動回路１１６は、ケーブル１３３を介してＲＦ電気外科用器具１０６を駆動してもよい。各駆動回路１１４、１１６、１１８は、複合ＲＦ／超音波駆動回路１１８として複合化されて、ケーブル１４４を介して多機能外科用器具１０８を駆動するための各駆動信号の両方を生成してもよい。様々な形態において、超音波駆動回路１１４及び／又は電気外科／ＲＦ駆動回路１１６はそれぞれ、発生器１００と一体的に又は外装式に形成されてもよい。あるいは、駆動回路１１４、１１６、１１８のうちの１つ以上は、発生器１００に電気的に連結された別個の回路モジュールとして設けられてもよい。（駆動回路１１４、１１６、１１８は、この選択肢を例示するために仮想線で示されている。）また、いくつかの形態では、電気外科／ＲＦ駆動回路１１６は、超音波駆動回路１１４と一体的に形成されてもよいか、又はその逆であってもよい。また、いくつかの形態では、発生器１００は、完全に省かれてもよく、駆動回路１１４、１１６、１１８は、各外科用器具１０４、１０６、１０８内のプロセッサ又は他のハードウェアによって実行されてもよい。
【００３７】
他の形態では、超音波駆動回路１１４及び電気外科／ＲＦ駆動回路１１６の電気出力部は、電気外科用ＲＦエネルギー及び超音波エネルギーと同時に多機能外科用器具１０８を駆動することができる単一の電気信号に合成されてもよい。この単一電気駆動信号は、複合駆動回路１１８によって生成されてもよい。多機能外科用器具１０８は、超音波エネルギー及び電気外科用ＲＦエネルギーを受信するために、超音波ブレード及びエンドエフェクタ１２５内の１つ以上の電極に連結された超音波トランスデューサ１２０を含む。多機能外科用器具１０８は、合成ＲＦ／超音波エネルギー信号を分割する信号処理用の構成要素を含むため、ＲＦ信号は、エンドエフェクタ１２５内の電極に伝達することができ、超音波信号は、超音波トランスデューサ１２０に伝達することができる。
【００３８】
記載される形態によると、超音波駆動回路１１４は、特定の電圧、電流及び周波数、例えば、５５，５００サイクル毎秒（Ｈｚ）の駆動信号（複数可）を生成してもよい。駆動信号（複数可）は、超音波外科用器具１０４に、具体的には、例えば、上述したように動作してもよい超音波トランスデューサ１２０に提供されてもよい。超音波トランスデューサ１２０及びシャフト１２６を通って延在する導波管（導波管は図示せず）は、エンドエフェクタ１２２の超音波ブレード１２８を駆動する超音波駆動システムを集合的に形成してもよい。一形態では、発生器１００は、段階式とすることができるか、又は別の方法で高分解能、精度及び繰り返し性により修正することができる特定の電圧、電流及び／又は周波数出力信号の駆動信号を発生させるように構成されてもよい。
【００３９】
発生器１００は、任意の好適な方法で超音波トランスデューサ１２０に駆動信号を提供するために起動されてもよい。例えば、発生器１００は、フットスイッチケーブル１３２を介して発生器１００に連結されたフットスイッチ１３０を含んでもよい。臨床医は、フットスイッチ１３０を押すことによって、超音波トランスデューサ１２０を起動してもよい。フットスイッチ１３０に加えて、又はその代わりに、超音波外科用器具１０４のいくつかの形態は、起動されたときに、発生器１００に超音波トランスデューサ１２０を起動させてもよい、ハンドピース上に位置決めされた１つ以上のスイッチを利用してもよい。一形態では、例えば、１つ以上のスイッチは、例えば、超音波外科用器具１０４の動作モードを決定するために、１対のトグルボタン１３７ａ、１３７ｂ（図２）を含んでもよい。トグルボタン１３７ａが押されるとき、例えば、発生器１００は、超音波トランスデューサ１２０に最大駆動信号を提供し、これに最大超音波エネルギー出力を生成させてもよい。トグルボタン１３７ｂを押すことにより、発生器１００が超音波トランスデューサ１２０にユーザ選択可能な駆動信号を提供して、最大超音波エネルギー出力未満の出力を生成させてもよい。
【００４０】
追加的に又は代替的に、１つ以上のスイッチは、押されたとき、発生器１００にパルス状出力を提供させるトグルボタン１３７ｃを含んでもよい。パルスは、例えば、任意の好適な周波数及び分類で提供されてもよい。ある特定の形態では、パルスの電力レベルは、例えば、トグルボタン１３７ａ、１３７ｂに関連する電力レベル（最大、最大未満）であってもよい。
【００４１】
超音波外科用器具１０４、及び／又は多機能外科用器具１０８は、トグルボタン１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃの任意の組み合わせを含んでもよいことが理解されよう。例えば、多機能外科用器具１０８は、最大超音波エネルギー出力を発生させるためのトグルボタン１３７ａと、最大又は最大電力レベル未満のいずれかでパルス出力を発生させるためのトグルボタン１３７ｃと、の２つのトグルボタンのみを有するように構成される場合がある。このようにして、発生器１００の駆動信号出力構成は、５個の連続信号及び、５又は４又は３又は２又は１個のパルス信号である場合がある。ある特定の形態では、特定の駆動信号構成は、例えば、発生器１００におけるＥＥＰＲＯＭ設定及び／又はユーザ電力レベル選択（複数可）に基づいて制御されてもよい。
【００４２】
特定の形態では、２位置スイッチは、トグルボタン１３７ｃの代替として提供されてもよい。例えば、超音波外科用器具１０４は、最大電力レベルで連続出力を発生させるためのトグルボタン１３７ａと、２位置トグルボタン１３７ｂと、を含んでもよい。第１の戻り止め位置では、トグルボタン１３７ｂは、最大未満の電力レベルで連続的な出力を生成することができ、第２の戻り止め位置では、トグルボタン１３７ｂは、（例えば、ＥＥＰＯＭ設定値に応じて、最大電力レベル又は最大未満の電力レベルのいずれかで）パルス状出力を生成することができる。
【００４３】
記載される形態によると、電気外科／ＲＦ駆動回路１１６は、ＲＦエネルギーを用いて双極電気外科術を実行するのに十分な出力電力を有する駆動信号（複数可）を発生させてもよい。双極電気外科用途において、例えば、駆動信号は、例えば、ＲＦ電気外科用器具１０６のエンドエフェクタ１２４内に配置された電極に提供されてもよい。したがって、発生器１００は、組織を処置（例えば、凝固、焼灼、組織溶接）するために十分な電気エネルギーを組織に印加することによって、治療目的のために構成されてもよい。発生器１００は、処置中に組織のパラメータを監視するために組織に電気エネルギーを印加することによる治療以外の目的のために構成されてもよい。
【００４４】
前述のように、複合駆動回路１１８は、超音波エネルギー及びＲＦ電気外科用エネルギーの両方を駆動するように構成されてもよい。超音波エネルギー及びＲＦ電気外科用エネルギーは、発生器１００の別個の出力ポートを通して個別の信号として、又は発生器１００の単一のポートを通して超音波エネルギー及びＲＦ電気外科用エネルギーの合成である単一信号として、伝達されてもよい。後者の場合では、単一信号は、外科用器具１０４、１０６、１０８内に位置する回路によって分離することができる。
【００４５】
外科用器具１０４、１０６、１０８は、追加的に又は代替的に、エンドエフェクタ１２２、１２４、１２５のジョーを動作させるためのジョークロージャトリガの位置を示すために、スイッチを含んでもよい。また、いくつかの形態では、発生器１００は、ジョークロージャトリガの位置に基づいて起動されてもよい（例えば、臨床医がジョークロージャトリガを押してジョーを閉じるときに、超音波エネルギーが印加されてもよい）。
【００４６】
発生器１００は、例えば、発生器１００のコンソールの前側パネル上に位置する入力デバイス１１０（図１）を含んでもよい。入力デバイス１１０は、発生器１００の動作をプログラミングするのに好適な信号を生成する、任意の好適なデバイスを含んでもよい。動作中、ユーザは、入力デバイス１１０を使用して発生器１００の動作をプログラムするか、又は別の方法で制御することができる。入力デバイス１１０は、発生器によって（例えば、発生器内に収容された１つ以上のプロセッサによって）発生器１００の動作（例えば、超音波駆動回路１１４、電気外科／ＲＦ駆動回路１１６、合成ＲＦ／超音波駆動回路１１８の動作）を制御するために使用することができる信号を生成する任意の好適なデバイスを含んでもよい。様々な形態では、入力デバイス１１０は、汎用又は専用のコンピュータへのボタン、スイッチ、サムホイール、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンモニタ、ポインティングデバイス、リモート接続のうちの１つ以上を含む。他の形態では、入力デバイス１１０は、例えば、タッチスクリーンモニタ上に表示される１つ以上のユーザインターフェーススクリーンなどの好適なユーザインターフェースを含んでもよい。したがって、入力デバイス１１０を通して、ユーザは、例えば、超音波駆動回路１１４及び／又は電気外科／ＲＦ駆動回路１１６により生成された駆動信号（複数可）の電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、周波数（ｆ）及び／又は期間（Ｔ）などの、発生器の種々の動作パラメータを設定又はプログラムすることができる。
【００４７】
発生器１００はまた、例えば、発生器１００のコンソールの前側パネル上に位置する出力インジケータなどの出力デバイス１１２（図１）を含んでもよい。出力デバイス１１２は、ユーザに感覚的フィードバックを提供するための１つ以上のデバイスを含む。そのようなデバイスは、例えば、視覚的フィードバックデバイス（例えば、視覚的フィードバックデバイスは、白熱ランプ、ＬＥＤ、グラフィカルユーザインターフェース、ディスプレイ、アナログインジケータ、デジタルインジケータ、棒グラフ表示、デジタル英数字表示、液晶ディスプレイ表示（ＬＣＤ）スクリーン、発光ダイオード（ＬＥＤ）インジケータを含んでもよい）、可聴フィードバックデバイス（例えば、可聴フィードバックデバイスは、スピーカ、ブザー、可聴式のコンピュータで生成されたトーン、コンピュータ化された発話、音声／発話プラットフォームを介してコンピュータと相互作用するためのボイスユーザインターフェース（ＶＵＩ）を含んでもよい）、又は触覚的フィードバックデバイス（例えば、触覚的フィードバックデバイスは、任意の種類の振動フィードバック、触覚アクチュエータを含む）を含んでもよい。
【００４８】
発生器１００の特定のモジュール及び／又はブロックが例として記述されてもよいが、より多くの又はより少ない数のモジュール及び／又はブロックが使用されてもよく、かつ依然として形態の範囲内にあることが理解できよう。更に、説明を容易にするために、モジュール及び／又はブロックに関して様々な形態が記載され得るが、そのようなモジュール及び／又はブロックは、１つ以上のハードウェア構成要素、例えば、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、回路、レジスタ及び／又はソフトウェア構成要素、例えば、プログラム、サブルーチン、ロジック、及び／又はハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組み合わせによって実施されてもよい。また、いくつかの形態では、本明細書に記載される様々なモジュールは、外科用器具１０４、１０６、１０８内に位置付けられた同様のハードウェアを利用して実現されてもよい（すなわち、発生器１００は省かれてもよい）。
【００４９】
一形態では、超音波駆動回路１１４、電気外科／ＲＦ駆動回路１１６及び／又は複合駆動回路１１８は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア又はこれらの任意の組み合わせとして実装される１つ以上の組み込みアプリケーションを含んでもよい。駆動回路１１４、１１６、１１８は、例えば、ソフトウェア、プログラム、データ、ドライバ、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）などの様々な実行可能なモジュールを含んでもよい。ファームウェアは、ビットマスクされた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又はフラッシュメモリのような不揮発性メモリ（ＮＶＭ）に記憶されてもよい。様々な実装では、ファームウェアをＲＯＭに記憶することにより、フラッシュメモリが保存されてもよい。ＮＶＭは、例えば、プログラミング可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラミング可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ又はダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）及び／若しくは同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）のような電池バックアップ式ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む他のタイプのメモリを含んでもよい。
【００５０】
一形態では、駆動回路１１４、１１６、１１８は、外科用器具１０４、１０６、１０８の様々な測定可能な特性を監視し、外科用器具１０４、１０６、１０８を動作させるための対応する出力制御信号を発生させるためのプログラム命令を実行するために、プロセッサとして実装されるハードウェア構成要素を含む。発生器１００が多機能外科用器具１０８と共に使用される形態では、出力制御信号は、超音波トランスデューサ１２０を切断及び／又は凝固動作モードで駆動させてもよい。多機能外科用器具１０８及び／又は組織の電気特性は、発生器１００の動作態様を制御するために測定及び使用されてもよく、かつ／又はユーザへのフィードバックとして提供されてもよい。発生器１００が多機能電気外科用器具１０８と共に使用される形態では、出力制御信号は、電気エネルギー（例えば、ＲＦエネルギー）をエンドエフェクタ１２５に切断、凝固及び／又は乾燥モードにおいて供給してもよい。多機能外科用器具１０８及び／又は組織の電気特性は、発生器１００の動作態様を制御するために測定されかつ使用されてもよく、かつ／又はユーザへのフィードバックとして提供されてもよい。様々な形態では、前述のように、ハードウェア構成要素は、ＤＳＰ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、回路及び／又はレジスタとして実装されてもよい。一形態では、プロセッサは、コンピュータソフトウェアプログラム命令を記憶かつ実行して、超音波トランスデューサ１２０及びエンドエフェクタ１２２、１２４、１２５などの外科用器具１０４、１０６、１０８の様々な構成要素を駆動するための出力信号を生成するように構成されてもよい。
【００５１】
図４は、一形態による、超音波トランスデューサ１２０などの超音波トランスデューサの等価回路１５０を例示する。等価回路１５０は、共振器の電気機械的特性を画定する、連続的に接続されたインダクタンスＬｓ、抵抗Ｒｓ及び容量Ｃｓを有する第１の「動作」ブランチと、静電容量Ｃｏを有する第２の容量性ブランチと、を含む。動作電流Ｉｍが第１のブランチを通って流れ、電流Ｉｇ−Ｉｍが容量性ブランチを通って流れる状態で、駆動電流Ｉｇは、発生器から駆動電圧Ｖｇで受信されてもよい。超音波トランスデューサの電気機械的性質の制御は、Ｉｇ及びＶｇを好適に制御することによって達成されてもよい。上述のように、従来の発生器アーキテクチャは、発生器の電流出力Ｉｇの実質的にすべてが動作ブランチを通って流れるように、並列共振回路内で静的静電容量Ｃｏを共振周波数でチューンアウトする（tuning out）ための同調インダクタＬｔ（図４に仮想線で示される）を含んでもよい。この方法では、動作ブランチの電流Ｉｍの制御は、発生器の電流出力Ｉｇを制御することによって達成される。同調インダクタＬｔは、超音波トランスデューサの静的静電容量Ｃｏに特有であるが、異なる静的静電容量を有する異なる超音波トランスデューサは、異なる同調インダクタＬｔを必要とする。更に、同調インダクタＬｔは、単一の共振周波数での静的静電容量Ｃｏの公称値と一致するため、動作ブランチ電流Ｉｍの正確な制御は、その周波数でのみ保証され、トランスデューサの温度と共に周波数が下がると、動作ブランチ電流の正確な制御は損なわれる。
【００５２】
発生器１００の形態は、同調インダクタＬｔに依存せずに動作ブランチ電流Ｉｍを監視する。その代わりに、発生器１００は、特定の超音波外科用器具１０４への電力の印加間の静電容量Ｃｏの測定値（それと共に、駆動信号電圧及び電流フィードバックデータ）を使用して、動的かつ継続的に（例えば、リアルタイムで）動作分岐電流Ｉｍの値を決定してもよい。したがって、そのような形態の発生器１００２は、静的静電容量Ｃｏの公称値によって決定される単一の共振周波数においてのみではなく、任意の周波数で任意の値の静的静電容量Ｃｏと同調される又は共振するシステムをシミュレートするために、仮想同調を提供することが可能である。
【００５３】
図５は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器２００の簡略化ブロック図である。発生器２００は、数ある利点の中で上述したように、インダクタを用いない同調を提供するように構成されている。発生器２００の更なる詳細は、本発明の譲受人に譲渡されかつ同時出願された「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＦＯＲ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＡＮＤ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許第９，０６０，７７５号に記載されており、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。図５を参照すると、発生器２００は、電力変圧器２０６を介して非絶縁段階２０４と通信する患者絶縁段階２０２含んでもよい。電力変圧器２０６の二次巻線２０８は、絶縁段階２０２に収容されており、例えば、超音波外科用器具１０４、ＲＦ電気外科用器具１０６及び多機能外科用器具１０８などの異なる外科用装置に駆動信号を伝達するための駆動信号出力部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃを画定するタップ構成（例えば、センタータップ又は非センタータップ構成）を含んでもよい。具体的には、駆動信号出力部２１０ａ、２１０ｃは、超音波駆動信号（例えば、４２０Ｖの二乗平均根［ＲＭＳ］駆動信号）を超音波外科用器具１０４に出力してもよく、駆動信号出力部２１０ｂ、２１０ｃは、電力変圧器２０６のセンタータップに対応する駆動出力部２１６０ｂにより、電気外科用駆動信号（例えば、１００ＶのＲＭＳ駆動信号）をＲＦ電気外科用器具１０６に出力してもよい。
【００５４】
ある特定の形態では、超音波駆動信号及び電気外科用駆動信号は、別個の外科用器具に同時に提供されてもよく、かつ／又は多機能外科用器具１０８（図１〜図３）などの、超音波エネルギー及び電気外科用エネルギーの両方を組織に送達する能力を有する単一の外科用器具に提供されてもよい。専用電気外科用器具及び／又は複合多機能超音波／電気外科用器具のいずれかに提供される電気外科用信号が、治療レベルの信号又は治療未満レベルの信号のいずれかであってもよく、治療未満のレベルの信号では、例えば、組織又は器具の状態を監視し、発生器にフィードバックを提供するために治療未満の信号を使用することができることが理解されよう。例えば、超音波信号及びＲＦ信号は、以下でより詳細に論じられるように、所望の出力信号を外科用器具に提供するために、単一の出力ポートを有する発生器から別個に又は同時に伝達することができる。したがって、発生器は、超音波エネルギー及び電気外科用ＲＦエネルギーを合成して、合成エネルギーを多機能超音波／電気外科用器具に送達することができる。双極電極は、エンドエフェクタの一方又は両方のジョーの上に配置することができる。一方のジョーは、同時に働く、電気外科用ＲＦエネルギーに加えて超音波エネルギーによって駆動されてもよい。超音波エネルギーが組織を切開するために用いられてもよい一方で、電気外科用ＲＦエネルギーは、血管封止に用いられてもよい。
【００５５】
非絶縁段階２０４は、電力変圧器２０６の一次巻線２１４に接続された出力を有する電力増幅器２１２を含んでもよい。ある特定の形態では、電力増幅器２１２は、プッシュプル増幅器を含んでもよい。例えば、非絶縁段階２０４は、対応するアナログ信号を電力増幅器２１２の入力に続いて供給するデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）回路２１８に、デジタル出力を供給するための論理デバイス２１６を更に含んでもよい。ある特定の形態では、論理デバイス２１６は、数ある論理回路の中で、例えば、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）を含んでもよい。したがって、論理デバイス２１６は、ＤＡＣ回路２１８を介して電力増幅器２１２の入力を制御することによって、駆動信号出力部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃで出現する駆動信号の多くのパラメータ（例えば、周波数、波形、波形振幅）のうちのいずれかを制御することができる。特定の形態では、後述するように、論理デバイス２１６は、プロセッサ（例えば、後述するデジタル信号プロセッサ）と共に、多くのデジタル信号処理（ＤＳＰ）式及び／又はその他の制御アルゴリズムを実装して、発生器２００によって出力される駆動信号のパラメータを制御してもよい。
【００５６】
電力は、スイッチモードレギュレータ２２０、例えば、電力変換器によって、電力増幅器２１２の電力レールに供給されてもよい。ある特定の形態では、スイッチモードレギュレータ２２０は、例えば、調節可能なバックレギュレータを含んでもよい。非絶縁段階２０４は、第１のプロセッサ２２２を更に含んでもよく、この第１のプロセッサは、一形態では、例えば、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ（Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ）から入手可能なＡｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＡＤＳＰ−２１４６９  ＳＨＡＲＣ  ＤＳＰなどのＤＳＰプロセッサを含んでもよいが、様々な形態において任意の好適なプロセッサが使用されてもよい。ある特定の形態では、ＤＳＰプロセッサ２２２は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路２２４を介してＤＳＰプロセッサ２２２によって電力増幅器２１２から受信される、電圧フィードバックデータに応答するスイッチ−モード電力レギュレータ２２０の動作を制御してもよい。一形態では、例えば、ＤＳＰプロセッサ２２２は、電力増幅器２１２によって増幅された信号（例えば、ＲＦ信号）の波形エンベロープを、ＡＤＣ回路２２４を介して入力として受信してもよい。次いで、ＤＳＰプロセッサ２２２は、電力増幅器２１２に供給されるレール電圧が、増幅された信号の波形エンベロープを追跡するように、（例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）出力を介して）スイッチモードレギュレータ２２０を制御してもよい。波形エンベロープに基づいて、電力増幅器２１２のレール電圧を動的に変調することにより、電力増幅器２１２の効率は、固定レール電圧増幅器スキームに対して顕著に改善されてもよい。
【００５７】
ある特定の形態では、論理デバイス２１６は、ＤＳＰプロセッサ２２２と共に、ＤＤＳ（例えば、図１３、図１４を参照）制御スキームなどのデジタル合成回路を実装して、発生器２００によって駆動信号出力の波形、周波数及び／又は振幅を制御してもよい。一形態では、例えば、論理デバイス２１６は、ＦＰＧＡ内に組み込まれてもよいＲＡＭ  ＬＵＴなどの、動的に更新されるルックアップ表（ＬＵＴ）内に記憶された波形サンプルを呼び出すことによって、ＤＤＳ制御アルゴリズムを実装することができる。この制御アルゴリズムは、超音波トランスデューサ１２０などの超音波トランスデューサが、その共振周波数における明瞭な正弦波電流によって駆動されてもよい超音波用途に特に有用である。他の周波数が寄生共振を励起してもよいため、動作分岐電流の全歪みの最小化又は低減は、これに対応して望ましくない共振効果を最小化又は低減してもよい。発生器２００による駆動信号出力の波形は、出力駆動回路内に存在する歪みの様々な発生源（例えば、電力変圧器２０６、電力増幅器２１２）によって影響されるため、駆動信号に基づいた電圧及び電流のフィードバックデータは、ＤＳＰプロセッサ２２２によって実装される誤差制御アルゴリズムなどのアルゴリズムに入力されることができ、このアルゴリズムは、動的かつ継続的に（例えば、リアルタイムで）、ＬＵＴに記憶された波形サンプルを好適に予め歪ませるか又は修正することによって、歪みを補償する。一形態では、ＬＵＴサンプルに加えられる予歪みの量又は程度は、計算された動作分岐電流と所望の電流波形との間の誤差に基づいてもよく、誤差は、サンプルごとに決定される。このようにして、予め歪ませたＬＵＴサンプルは、駆動回路により処理されるとき、超音波トランスデューサを最適に駆動するために、所望の波形（例えば、正弦波形状）を有する動作ブランチ駆動信号を生じてもよい。そのような形態では、ＬＵＴ波形サンプルは、したがって、駆動信号の所望の波形を表すのではなく、歪み効果を考慮した際の、動作分岐駆動信号の所望の波形を最終的に生成するために必要な波形を表す。
【００５８】
非絶縁段階２０４は、発生器２００による駆動信号出力の電圧及び電流をそれぞれサンプリングするために、各絶縁変圧器２３０、２３２を介して電力変圧器２０６の出力に連結された第１のＡＤＣ回路２２６及び第２の回路ＡＤＣ  ２２８を更に含んでもよい。ある特定の形態では、ＡＤＣ回路２２６、２２８は、駆動信号のオーバーサンプリングを可能にするために、高速（例えば、８０メガサンプル毎秒［ＭＳＰＳ］）でサンプリングするように構成されてもよい。一形態では、例えば、ＡＤＣ回路２２６、２２８のサンプリング速度は、（周波数に応じて）約２００倍の駆動信号のオーバーサンプリングを可能にしてもよい。ある特定の形態では、ＡＤＣ回路２２６、２２８のサンプリング動作は、双方向マルチプレクサを介して入力電圧及び電流信号を受け取る単一のＡＤＣ回路によって実施されてもよい。発生器２００の形態での高速サンプリングの使用は、とりわけ、（上述の直接デジタル合成（ＤＤＳ）ベースの波形制御を実装するために、特定の形態で使用されてもよい）動作ブランチを通って流れる複素電流の計算、サンプリングされた信号の正確なデジタルフィルタリング及び高精度での実電力消費の計算を可能にしてもよい。ＡＤＣ回路２２６、２２８によって出力される電圧及び電流のフィードバックデータは、論理デバイス２１６によって受信かつ処理されてもよく（例えば、先入れ先出し［ＦＩＦＯ］バッファ、マルチプレクサ）、例えば、ＤＳＰプロセッサ２２２による後続の読み出しのために、データメモリに記憶されてもよい。上記のように、電圧及び電流のフィードバックデータは、動的及び進行に応じたベースで、ＬＵＴ波形サンプルを予め歪ませるか又は修正するための、アルゴリズムへの入力として使用され得る。ある特定の形態では、これは電圧及び電流のフィードバックデータ対が得られる場合に、論理デバイス２１６によって出力された対応するＬＵＴサンプルに基づき、又は別の方法でこれに関連して、記憶された各電圧及び電流のフィードバックデータ対が索引されることを必要としてもよい。この方法によるＬＵＴサンプルと電圧及び電流のフィードバックデータとの同期は、予歪みアルゴリズムの正確なタイミング及び安定性に寄与する。
【００５９】
特定の形態では、電圧及び電流のフィードバックデータは、駆動信号の周波数及び／又は振幅（例えば、電流振幅）を制御するために使用されてもよい。例えば、一形態では、電圧及び電流のフィードバックデータは、インピーダンス相を決定するために使用されてもよい。駆動信号の周波数はその後、決定されたインピーダンス相とインピーダンス相設定点（例えば、０°）との間の差を最小化又は低減するように制御され得、それによって高調波歪みの影響を最小化又は低減し、これに対応してインピーダンス相の測定正確度を向上させる。相インピーダンス及び周波数制御信号の決定は、例えば、ＤＳＰプロセッサ２２２に実装されてもよく、周波数制御信号は、論理デバイス２１６によって実装されるＤＤＳ制御アルゴリズムへの入力として供給される。
【００６０】
別の形態では、例えば、電流のフィードバックデータは、駆動信号の電流振幅を電流振幅設定点で維持するために監視されてもよい。電流振幅設定点は、直接指定されてもよく、又は指定された電圧振幅及び電流設定点に基づいて間接的に決定されてもよい。ある特定の形態では、電流振幅の制御は、例えば、ＤＳＰプロセッサ２２２内の比例積分導関数（ＰＩＤ）制御アルゴリズムなどの制御アルゴリズムによって実装されてもよい。駆動信号の電流振幅を好適に制御するために、制御アルゴリズムによって制御される変数は、例えば、論理デバイス２１６に記憶されるＬＵＴ波形サンプルのスケーリング及び／又はＤＡＣ回路２３４を介した（電力増幅器２１２への入力を供給する）ＤＡＣ回路２１８のフルスケール出力電圧を含んでもよい。
【００６１】
非絶縁段階２０４は、とりわけユーザインターフェース（ＵＩ）機能性を提供するために、第２のプロセッサ２３６を更に含んでもよい。一形態では、ＵＩプロセッサ２３６は、例えば、Ａｔｍｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡ）から入手可能な、ＡＲＭ  ９２６ＥＪ−Ｓコアを有するＡｔｍｅｌ  ＡＴ９１ＳＡＭ９２６３プロセッサを含んでもよい。ＵＩプロセッサ２３６によってサポートされるＵＩ機能性の例としては、図１及び図３に示すように、可聴及び視覚的ユーザフィードバック、（例えば、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ（ＵＳＢ）インターフェースによる）周辺デバイスとの通信、フットスイッチ１３０との通信、入力デバイス１１０との通信（例えば、タッチスクリーンディスプレイ）及び出力デバイス１１２との通信（例えば、スピーカ）を挙げてもよい。ＵＩプロセッサ２３６は、ＤＳＰプロセッサ２２２及び論理デバイス２１６（例えば、シリアル周辺機器インターフェース（ＳＰＩ）バス）と通信してもよい。ＵＩプロセッサ２３６は、ＵＩ機能性を主にサポートしてもよいが、特定の形態では、ＵＩプロセッサ２３６はまた、ＤＳＰプロセッサ２２２と協調して、危険の緩和を実現してもよい。例えば、ＵＩプロセッサ２３６は、ユーザ入力及び／又は他の入力（例えば、タッチスクリーン入力、図３に示すようなフットスイッチ１３０入力、温度センサ入力）の様々な態様を監視するようにプログラムされてもよく、かつ誤った状態が検出されるとき、発生器２００の駆動出力を無効化してもよい。
【００６２】
特定の形態では、ＤＳＰプロセッサ２２２及びＵＩプロセッサ２３６の両方は、例えば、発生器２００の動作状態を判定かつ監視してもよい。ＤＳＰプロセッサ２２２に関し、発生器２００の動作状態は、例えば、どの制御及び／又は診断プロセスがＤＳＰプロセッサ２２２によって実行されるかを表してもよい。ＵＩプロセッサ２３６に関し、発生器２００の動作状態は、例えば、ユーザインターフェース（例えば、ディスプレイスクリーン、音）のどの要素がユーザに提供されるかを表してもよい。対応するＤＳＰ及びＵＩプロセッサ２２２、２３６は、発生器２００の現在の動作状態を別個に維持し、現在の動作状態からの可能な遷移を、認識かつ評価する。ＤＳＰプロセッサ２２２は、この関係におけるマスターとして機能し、動作状態間の遷移が生じるときを決定してもよい。ＵＩプロセッサ２３６は、動作状態間の有効な遷移を認識してもよく、また特定の遷移が適切であるかを確認してもよい。例えば、ＤＳＰプロセッサ２２２が、ＵＩプロセッサ２３６に特定の状態へと遷移するように命令すると、ＵＩプロセッサ２３６は、要求される遷移が有効であることを確認してもよい。要求される状態間の遷移がＵＩプロセッサ２３６によって無効であると決定される場合、ＵＩプロセッサ２３６は、発生器２００を故障モードにしてもよい。
【００６３】
非絶縁段階２０４は、入力デバイス１１０を監視するために、コントローラ２３８を更に含んでもよい（例えば、発生器２００をオンオフするために使用される容量性タッチセンサ、容量性タッチスクリーン）。ある特定の形態では、コントローラ２３８は、少なくとも１つのプロセッサ及び／又はＵＩプロセッサ２３６と通信する他のコントローラデバイスを含んでもよい。一形態では、例えば、コントローラ２３８、１つ以上の容量性タッチセンサを介して提供されるユーザ入力を監視するように構成されたプロセッサ（例えば、Ａｔｍｅｌから入手可能なＭｅｇａ  １６８  ８ビットコントローラ）を含んでもよい。一形態では、コントローラ２３８は、容量性タッチスクリーンからのタッチデータの取得を制御かつ管理するための、タッチスクリーンコントローラ（例えば、Ａｔｍｅｌから入手可能なＱＴ５４８０タッチスクリーンコントローラ）を含んでもよい。
【００６４】
特定の形態では、発生器２００が「電力オフ」状態にあるとき、コントローラ２３８は、（例えば、以下の電源２５４などの、発生器２００の電源からのラインを介して）動作電力を受信し続けてもよい。このようにして、コントローラ１９６は、発生器２００をオン及びオフにするために、入力デバイス１１０（例えば、発生器２００の前側パネル上に位置する容量性タッチセンサ）を監視し続けてもよい。発生器２００が電源オフ状態にあるとき、コントローラ２３８は、ユーザによる「オン／オフ」入力デバイス１１０の起動が検出された場合、電源を起動してもよい（例えば、電源２５４の１つ以上のＤＣ／ＤＣ電圧変換器２５６の動作を有効化する）。コントローラ２３８は、したがって、発生器２００を「電源オン」状態に遷移させるために、シーケンスを開始することができる。逆に、発生器２００が電源オン状態にあるとき、コントローラ２３８は、「オン／オフ」入力デバイス１１０の起動が検出された場合、発生器２００を電源オフ状態に遷移させるためのシーケンスを開始することができる。例えば、ある特定の形態では、コントローラ２３８は、「オン／オフ」入力デバイス１１０の起動をＵＩプロセッサ２３６に報告してもよく、これは、次いで、発生器２００の電源オフ状態への遷移のために必要なプロセスシーケンスを実行する。この形態では、コントローラ１９６は、発生器２００の電源オン状態が確立された後に、発生器２００から電力を排除するための別個の能力を有しないことがある。
【００６５】
特定の形態では、コントローラ２３８は、ユーザに電源オン又は電源オフシーケンスが開始されたことを警告するために、発生器２００に可聴又は他の感覚的フィードバックを提供させてもよい。このような警告は、電源オン又は電源オフシーケンスの開始時、及びシーケンスと関連する他のプロセスの開始前に提供されてもよい。
【００６６】
ある特定の形態では、絶縁段階２０２は、例えば、外科用器具の制御回路（例えば、ハンドピーススイッチを含む制御回路）と、非絶縁段階２０４の構成要素、例えば、論理デバイス２１６、ＤＳＰプロセッサ２２２及び／又はＵＩプロセッサ２３６との間の通信インターフェースを提供するために、器具インターフェース回路２４０を含んでもよい。器具インターフェース回路２４０は、例えば、赤外線（ＩＲ）ベースの通信リンクなどの、絶縁段階２０２と非絶縁段階２０４との間の好適な度合いの電気的絶縁を維持する通信リンクを介し、非絶縁段階２０４の構成要素と情報を交換してもよい。例えば、非絶縁段階２０４から駆動される絶縁変圧器によって電力供給される低ドロップアウト電圧レギュレータを使用して、器具インターフェース回路２４０に電力が供給されてもよい。
【００６７】
一形態では、器具インターフェース回路２４０は、信号調整回路２４４と通信している論理回路２４２（例えば、論理回路、プログラマブル論理回路、ＰＧＡ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ）を含んでもよい。信号調整回路２４４は、同一の周波数を有する双極呼びかけ信号を生成するために、論理デバイス２４２から周期信号（例えば、２ｋＨｚ方形波）を受信するように構成されてもよい。呼びかけ信号は、例えば、差動増幅器により供給される双極電流源を使用して生成され得る。呼びかけ信号は、（例えば、発生器２００を外科用器具に接続するケーブル内の導電ペアを使用して）外科用器具制御回路に通信され、制御回路の状態又は構成を判定するために監視されてもよい。制御回路は、多数のスイッチ、抵抗器及び／又はダイオードを含んで、制御回路の状態又は構成が１つ以上の特性に基づいて独自に識別可能であるように、呼びかけ信号の１つ以上の特性（例えば、振幅、整流）を修正してもよい。一形態では、例えば、信号調整回路２４４は、呼びかけ信号が通過する経路から生じる制御回路の入力にわたって出現する電圧信号のサンプルを生成するため、ＡＤＣ回路を含んでもよい。続いて、論理回路２４２（又は、非絶縁段階２０４の構成要素）は、ＡＤＣ回路サンプルに基づく制御回路の状態又は構成を決定してもよい。
【００６８】
一形態では、器具インターフェース回路２４０は、第１のデータ回路インターフェース２４６を含んで、論理回路２４２（又は器具インターフェース回路２４０のその他の要素）と、外科用器具内に配置されるか又は別の方法で関連付けられた第１のデータ回路と、の間の情報交換を可能にしてもよい。ある特定の形態では、例えば、第１のデータ回路１３６（図２）は、発生器２００を有する特定の外科用器具タイプ又はモデルとインターフェース接続させるために、外科用器具ハンドピースに一体的に取り付けられたケーブル内、又はアダプタ内に配置されてもよい。第１のデータ回路１３６は、任意の好適な方法で実装されてもよく、例えば、第１の回路１３６に関して本明細書に記載されたものを含む任意の好適なプロトコルに従って発生器と通信してもよい。ある特定の形態では、第１のデータ回路は、ＥＥＰＲＯＭデバイスなどの、不揮発性記憶デバイスを含んでもよい。特定の形態において、また図５を再度参照すると、第１のデータ回路インターフェース２４６は、論理回路２４２とは別個に実施されてもよく、論理回路２４２と第１のデータ回路との間の通信を可能にするための好適な回路（例えば、ディスクリートの論理デバイス、プロセッサ）を含んでもよい。他の形態では、第１のデータ回路インターフェース２４６は、論理回路２４２と一体であってもよい。
【００６９】
ある特定の形態では、第１のデータ回路１３６＊図２）は、第１のデータ回路が関連付けられている特定の外科用器具に関する情報を記憶してもよい。このような情報は、例えば、モデル番号、シリアル番号、外科用器具が使用された動作数、及び／又は任意の他の種類の情報を含んでもよい。この情報は、器具インターフェース回路２４０によって（例えば、論理回路２４２によって）読み出され、出力デバイス１１２（図１及び図３）を介したユーザへの提供のために、かつ／又は発生器２００の機能又は動作の制御のために、非絶縁段階２０４の構成要素（例えば、論理デバイス２１６、ＤＳＰプロセッサ２２２及び／又はＵＩプロセッサ２３６）に転送されてもよい。加えて、任意の種類の情報が、第１のデータ回路インターフェース２４６を介して（例えば、論理回路２４２を使用して）回路内に記憶されるために、第１のデータ回路１３６に通信されてもよい。このような情報は例えば、外科用器具が使用された最新の動作数、並びに／又は、その使用の日付及び／若しくは時間を含んでもよい。
【００７０】
上記のように、外科用器具は、器具の互換性及び／又は廃棄性を促進するために、ハンドピースから取り外し可能であってもよい（例えば、多機能外科用器具１０８は、ハンドピース１０９から取り外し可能であってもよい）。そのような場合、従来の発生器は、使用されている特定の器具構成を認識し、これに対応して制御及び診断プロセスを最適化する能力が制限されている場合がある。しかし、この問題に対処するために、外科用器具に読み取り可能なデータ回路を追加することは、互換性の観点から問題がある。例えば、必要なデータ読み取り機能性を欠く発生器との後方互換性を保つように外科用器具を設計することは、例えば、異なる信号スキーム、設計の複雑性及び費用のために、実用的でない場合がある。本明細書で論じられる器具の形態は、既存の外科用器具に実装されてもよいデータ回路を経済的に使用し、外科用器具と最新の発生器プラットフォームとの適合性を維持するための設計変更を最小限にすることによってこれらの懸念に対処する。
【００７１】
加えて、発生器２００の形態は、器具ベースのデータ回路との通信を可能にしてもよい。例えば、発生器２００は、器具（例えば、図２に示した多機能外科用器具１０８）内に収容される第２のデータ回路１３８（図２）と通信するように構成されてもよい。いくつかの形態では、第２のデータ回路１３８は、本明細書に記載される第１のデータ回路１３６（図２）のものと類似した多くのものに実装されてもよい。器具インターフェース回路２４０は、この通信を可能にする第２のデータ回路インターフェース２４８を含んでもよい。一形態では、第２のデータ回路インターフェース２４８は、トライステートデジタルインターフェースを含んでもよいが、他のインターフェースも使用されてもよい。ある特定の形態では、第２のデータ回路は、一般にデータを送信かつ／又は受信するための任意の回路であってもよい。一形態では、例えば、第２のデータ回路は、第２のデータ回路が関連付けられた特定の外科用器具に関する情報を記憶してもよい。このような情報は、例えば、モデル番号、シリアル番号、外科用器具が使用された動作数、及び／又は任意の他の種類の情報を含んでもよい。
【００７２】
いくつかの形態では、第２のデータ回路１３８（図２）は、関連する超音波トランスデューサ１２０、エンドエフェクタ１２５、又は超音波駆動システムの電気的及び／又は超音波的特性に関する情報を記憶してもよい。例えば、第１のデータ回路１３６（図２）は、本明細書に記載されたように、バーンイン周波数スロープを示してもよい。追加的に又は代替的に、任意の種類の情報は、第２のデータ回路インターフェース２４８を介して（例えば、論理回路２４２を使用して）第２のデータ回路に記憶するために第２のデータ回路に通信されてもよい。このような情報は例えば、器具が使用された最新の動作数、並びに／又は、その使用の日付及び／若しくは時間を含んでもよい。特定の形態では、第２のデータ回路は、１つ以上のセンサ（例えば、器具ベースの温度センサ）によって取得されたデータを伝達してもよい。ある特定の形態では、第２のデータ回路は、発生器２００からデータを受信し、その受信データに基づいてユーザに表示（例えば、発光ダイオード［ＬＥＤ］表示又はその他の可視表示）を提供してもよい。
【００７３】
ある特定の形態では、第２のデータ回路及び第２のデータ回路インターフェース２４８は、論理回路２４２と第２のデータ回路との間の通信が、この目的のための追加的な導体（例えば、ハンドピースを発生器２００に接続するケーブルの専用導体）の提供を必要とせずにもたらされ得るように構成されてもよい。一形態では、例えば、情報は、信号調整回路２４４からハンドピース内の制御回路に呼びかけ信号を伝送するために使用される導体のうちの１つなどの既存のケーブルで実施される、１ワイヤバス通信スキームを使用して、第２のデータ回路に通信され、かつ第２のデータ回路から通信されてもよい。このようにして、元来必要とされる場合がある外科用器具への設計の変更又は修正は、最小化されるか又は低減される。更に、一般的な物理的チャネル上で実施される異なる種類の通信を周波数帯域分離することができるため、第２のデータ回路の存在は、必要なデータ読み取り機能を有しない発生器にとって「不可視」であり得、したがって、外科用器具の後方互換性を可能にする。
【００７４】
特定の形態では、絶縁段階２０２は、直流電流が患者を通るのを防ぐために、駆動信号出力端子２１０ｂに接続された、少なくとも１つの阻止コンデンサ２５０−１を含んでもよい。単一の阻止コンデンサは、例えば、医学的規制又は基準に準拠することが必要とされる場合がある。単一コンデンサ設計における故障が比較的稀であるが、それでもなおこのような故障は否定的な結果をもたらし得る。一形態では、第２の阻止コンデンサ２５０−２が、阻止コンデンサ２５０−１と直列に設けられてもよく、阻止コンデンサ２５０−１、２５０−２間の点からの漏電が、例えば、漏えい電流によって誘導される電圧をサンプリングするためのＡＤＣ回路２５２によって監視される。サンプルは、例えば、論理回路２４２によって受信されてもよい。（図５の形態における電圧サンプルによって示されるような）漏えい電流の変化に基づき、発生器２００は、阻止コンデンサ２５０−１及び２５０−２のうちの少なくとも一方が故障した際にこれを決定してもよい。したがって、図５の形態は、単一の破損点を有する単一コンデンサ設計に対して利益を提供する。
【００７５】
ある特定の形態では、非絶縁段階２０４は、好適な電圧及び電流にてＤＣ電力を送達するための電源２５４を含んでもよい。電源は、例えば、４８  ＶＤＣシステム電圧を送達するための、４００Ｗ電源を含んでもよい。電源２５４は、発生器２００の様々な構成要素によって必要とされる電圧及び電流にてＤＣ出力を生成するために電源の出力を受信するための、１つ以上のＤＣ／ＤＣ電圧変換器２５６を更に含んでもよい。コントローラ２３８と関連して上述されたように、ＤＣ／ＤＣ電圧変換器２５６のうちの１つ以上は、ユーザによる「オン／オフ」入力デバイス１１０の起動がコントローラ２３８によって検出されたとき、コントローラ２３８から入力を受信し、ＤＣ／ＤＣ電圧変換器２５６の動作又は起動を可能にしてもよい。
【００７６】
図６は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器３００の駆動システム３０２の一形態を示す。発生器３００は、超音波トランスデューサ（例えば、図１〜図３の超音波トランスデューサ１２０）を駆動するための、駆動信号とも称される超音波電気信号を提供するように構成されている。発生器３００は、発生器１００、２００（図１〜図３及び図５）に類似しており、互換性であってもよい。駆動システム３０２は、柔軟性があり、超音波電気信号３０４を、超音波トランスデューサ３０６を駆動するための所望の周波数及び電力レベル設定で生成することができる。様々な形態では、発生器３００は、モジュール及び／又はブロックなどのいくつかの別個の機能的要素を含んでもよい。特定のモジュール及び／又はブロックが例として記述されてもよいが、より多くの又はより少ない数のモジュール及び／又はブロックが使用されてもよく、かつ依然として形態の範囲内にあることが理解できよう。更に、説明を容易にするために、モジュール及び／又はブロックに関して様々な形態が記載され得るが、そのようなモジュール及び／又はブロックは、１つ以上のハードウェア構成要素、例えば、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、回路、レジスタ及び／又はソフトウェア構成要素、例えば、プログラム、サブルーチン、ロジック、及び／又はハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組み合わせによって実施されてもよい。
【００７７】
一形態では、発生器３００の駆動システム３０２は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア又はこれらの任意の組み合わせとして実装される１つ以上の組み込みアプリケーションを含んでもよい。発生器３００の駆動システム３０２は、ソフトウェア、プログラム、データ、ドライバ、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）などの様々な実行可能なモジュールを含んでもよい。ファームウェアは、ビットマスクされた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又はフラッシュメモリのような不揮発性メモリ（ＮＶＭ）に記憶されてもよい。様々な実装では、ファームウェアをＲＯＭに記憶することにより、フラッシュメモリが保存されてもよい。ＮＶＭは、例えば、プログラミング可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラミング可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ又はダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）及び／若しくは同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）のような電池バックアップ式ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む他のタイプのメモリを含んでもよい。
【００７８】
一形態では、発生器３００の駆動システム３０２は、超音波外科用器具１０４（図１）の様々な測定可能な特性を監視するため、並びに切断及び／又は凝固動作モードで超音波トランスデューサを駆動するための出力信号を生成するためのプログラム命令を実行するために、プロセッサ３０８として実装されたハードウェア構成要素を含む。当業者であれば、発生器３００及び駆動システム３０２が追加的な構成要素又はより少ない構成要素を含んでもよいこと、また、正確さと明瞭さのために本明細書には簡易版の発生器３００及び駆動システム３０２だけが記述されていることを理解するであろう。様々な形態では、前述のように、ハードウェア構成要素は、ＤＳＰ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、回路及び／又はレジスタとして実装されてもよい。一形態では、プロセッサ３０８は、トランスデューサ、エンドエフェクタ及び／又はブレードのような超音波外科用器具１０４の様々な構成要素を駆動するための出力信号を生成するコンピュータソフトウェアプログラム命令を記憶かつ実行するように構成されてもよい。
【００７９】
一形態では、１つ以上のソフトウェアプログラムルーチンの制御下で、プロセッサ３０８は、記載されている形態に従って方法を実行して、様々な時間間隔又は期間（Ｔ）にわたる電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）及び／又は周波数（ｆ）を含む電気信号出力波形を生成する。駆動信号の階段状波形は、発生器３００の駆動信号、例えば、出力駆動電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）及び／又は周波数（ｆ）を階段状にすることによって、複数の時間間隔にかけての定数関数の区分的線形の組み合わせを形成することによって生成されてもよい。時間間隔又は期間（Ｔ）は、既定（例えば、ユーザによって固定かつ／又はプログラム）されていてもよいし、可変であってもよい。可変時間間隔は、駆動信号を第１の値に設定し、かつ監視される特性に変化が検出されるまで駆動信号をその値に維持することによって定義されてもよい。監視される特性の例としては、例えば、トランスデューサインピーダンス、組織インピーダンス、組織加熱、組織離断、組織凝固などが挙げられてもよい。発生器３００によって生成される超音波駆動信号は、限定されないが、例えば、プライマリ縦モード及びその高調波、並びに曲げ及びねじれ振動モードのような様々な振動モードで超音波トランスデューサ３０６を励起することができる超音波駆動信号を含む。
【００８０】
一形態では、実行可能なモジュールは、メモリに記憶された１つ以上のアルゴリズム３１０を含み、そのアルゴリズムは、実行されたときにプロセッサ３０８に、様々な時間間隔又は期間（Ｔ）にわたる電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）及び／又は周波数（ｆ）を含む電気信号出力波形を生成させる。駆動信号の階段状波形は、発生器３００の出力駆動電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）及び／又は周波数（ｆ）を階段状にすることによって作り出される２つ以上の時間間隔にわたる定数関数の区分的線形の組み合わせを形成することによって生成されてもよい。駆動信号は、１つ以上のアルゴリズム３１０に従って所定の固定時間間隔若しくは期間（Ｔ）又は変動時間間隔若しくは期間のいずれかにわたって生成されてもよい。プロセッサ３０８の制御下で、発生器１００は、既定期間（Ｔ）にかけて又は監視される特性（例えば、トランスデューサインピーダンス、組織インピーダンス）における変化などの既定条件が検出されるまで、特定の分解能で電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）及び／又は周波数（ｆ）を上又は下に出力する（例えば、増加又は減少させる）。これらの階段は、プログラムされたインクリメント又はデクリメントにおいて変化することができる。他の階段が望まれる場合は、発生器３００は、測定されたシステムの特性に基づき適合して階段を増加又は減少させることができる。
【００８１】
動作中、ユーザは、発生器３００のコンソールの前側パネル上に位置する入力デバイス３１２を使用して発生器３００の動作をプログラムすることができる。入力デバイス３１２は、プロセッサ３０８に適用して発生器３００の動作を制御することができる信号３１４を生成する任意の好適なデバイスを含んでもよい。様々な形態では、入力デバイス３１２は、汎用又は専用のコンピュータへのボタン、スイッチ、サムホイール、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンモニタ、ポインティングデバイス、リモート接続を含む。他の形態では、入力デバイス３１２は、好適なユーザインターフェースを含んでもよい。したがって、入力デバイス３１２を使用して、ユーザは、発生器３００の出力をプログラムするための電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、周波数（ｆ）及び／又は期間（Ｔ）を設定又はプログラムすることができる。次いで、プロセッサ３０８は、ライン３１６で信号を出力インジケータ３１８に送ることによって、選択された電力レベルを表示する。
【００８２】
様々な形態では、出力インジケータ３１８は、視覚的、可聴かつ／又は触覚的なフィードバックを外科医に提供して、超音波外科用器具１０４の測定された特性、例えば、トランスデューサインピーダンス、組織インピーダンス又は後に説明するようなその他の測定値に基づいて、例えば、組織切断及び凝固の完了時などの、外科手技の状況を示してもよい。限定ではなく例示として、視覚的フィードバックには、白熱電灯又はＬＥＤ、グラフィカルユーザインターフェース、ディスプレイ、アナログインジケータ、デジタルインジケータ、棒グラフ表示、デジタル英数字表示を含む、任意のタイプの視覚的指示デバイスが挙げられる。限定ではなく例示として、可聴フィードバックには、音声／発話プラットフォームを介してコンピュータと相互作用するための任意のタイプのブザー、コンピュータで生成されたトーン、コンピュータ化された発話、ボイスユーザインターフェース（ＶＵＩ）が挙げられる。限定ではなく例示として、触覚的フィードバックには、器具ハウジングのハンドルアセンブリを介して提供される任意のタイプの振動フィードバックが挙げられる。
【００８３】
一形態では、プロセッサ３０８は、デジタル電流信号３２０及びデジタル周波数信号３２２を生成するように構成されるか又はプログラムされてもよい。これらのデジタル信号３２０、３２２は、トランスデューサへの超音波電気駆動信号３０４の振幅及び周波数（ｆ）を調整するために、ＤＤＳ回路３２４などのデジタル合成回路（例えば図１３、図１４を参照）に適用される。ＤＤＳ回路３２４の出力は、電力増幅器３２６に適用され、電力増幅器３２６の出力は、変圧器３２８に適用される。変圧器３２８の出力は、導波管によってブレードに連結された超音波トランスデューサ３０６に適用される超音波電気駆動信号３０４である。ＤＤＳ回路３２４の出力は、揮発性（ＲＡＭ）メモリ回路及び不揮発性（ＲＯＭ）メモリ回路を含む１つ以上のメモリ回路に記憶されてもよい。
【００８４】
一形態では、発生器３００は、超音波器具１０４（図１、図２）又は多機能外科用器具１０８（図１〜図３）の測定可能な特性を監視するように構成されてもよい１つ以上の測定モジュール又はコンポーネントを含む。図示の形態では、プロセッサ３０８は、システムの特性を監視かつ算出するために使用されてもよい。示したように、プロセッサ３０８は、超音波トランスデューサ３０６に供給される電流及びトランスデューサに印加される電圧を監視することによってトランスデューサのインピーダンスＺを測定する。一形態では、電流感知回路３３０は、トランスデューサを流れる電流を感知するために使用され、電圧感知回路３３２は、超音波トランスデューサ３０６に印加される出力電圧を感知するために使用される。これらの信号は、アナログマルチプレクサ３３４回路又はスイッチ回路構成を介してＡＤＣ回路３３６に適用されてもよい。アナログマルチプレクサ３３４は、適切なアナログ信号を変換のためにＡＤＣ回路３３６に送る。他の形態では、アナログマルチプレクサ３３４回路の代わりに複数のＡＤＣ回路３３６をそれぞれの測定された特性のために使用してもよい。プロセッサ３０８は、ＡＤＣ回路３３６のデジタル出力３３８を受信し、電流及び電圧の測定値に基づいてトランスデューサインピーダンスＺを算出する。プロセッサ３０８は、負荷曲線に対する所望の電力を生成することができるように超音波電気駆動信号３０４を調整する。プログラムされたアルゴリズム（複数可）３１０に従って、プロセッサ３０８は、トランスデューサインピーダンスＺに応答して、超音波電気駆動信号３０４、例えば、電流又は周波数を、任意の好適なインクリメント又はデクリメントで階段状にすることができる。
【００８５】
図７は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器４００の駆動システム４０２の一態様を示す。動作中、ユーザは、発生器４００のコンソールの前側パネル上に位置する入力デバイス４１２を使用して発生器４００の動作をプログラムすることができる。入力デバイス４１２は、プロセッサ４０８に適用して発生器４００の動作を制御することができる信号４１４を生成する任意の好適なデバイスを含んでもよい。様々な形態では、入力デバイス４１２は、汎用又は専用のコンピュータへのボタン、スイッチ、サムホイール、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンモニタ、ポインティングデバイス、リモート接続を含む。他の形態では、入力デバイス４１２は、好適なユーザインターフェースを含んでもよい。したがって、入力デバイス４１２を使用して、ユーザは、発生器４００の出力をプログラムするための電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、周波数（ｆ）及び／又は期間（Ｔ）を設定又はプログラムすることができる。次いで、プロセッサ４０８は、ライン４１６で信号を出力インジケータ４１８に送ることによって、選択された電力レベルを表示する。
【００８６】
発生器４００は、組織インピーダンスモジュール４４２を含む。駆動システム４０２は、電気駆動信号４０４を生成して、超音波トランスデューサ４０６を駆動する。一形態では、組織インピーダンスモジュール４４２は、ブレード４４０とクランプアームアセンブリ４４４との間に把持された組織のインピーダンスＺｔを測定するように構成されてもよい。組織インピーダンスモジュール４４２は、ＲＦ発振器４４６、ＲＦ電圧感知回路４４８及びＲＦ電流感知回路４５０を含む。ＲＦ電圧感知回路４４８及びＲＦ電流感知回路４５０は、ブレード４４０の電極に印加されたＲＦ電圧Ｖｒｆと、ブレード４４０の電極、組織及びクランプアームアセンブリ４４４の導電部分を通って流れるＲＦ電流ｉｒｆと、に応答する。検知された電圧Ｖｒｆ及び電流Ｉｒｆは、ＡＤＣ回路４３６によってアナログマルチプレクサ４３４を介してデジタル形式に変換される。プロセッサ４０８は、ＡＤＣ回路４３６のデジタル出力４３８を受信し、組織インピーダンスＺｔを、ＲＦ電圧検知回路４４８及びＲＦ電流検知回路４５０によって測定されるＲＦ電圧Ｖｒｆの電流Ｉｒｆに対する比率を計算することによって決定する。一態様では、内側筋肉層及び組織の離断は、組織インピーダンスＺｔを感知することによって検出されてもよい。したがって、組織インピーダンスＺｔの検出を自動プロセスと統合して、通常なら共振で生じる有意な量の加熱を引き起こさずに、組織を離断する前に内側筋肉層を外膜層から分離することができる。
【００８７】
一形態では、ブレード４４０の電極に印加されたＲＦ電圧Ｖｒｆと、ブレード４４０の電極、組織及びクランプアームアセンブリ４５１の導電部分を通って流れるＲＦ電流Ｉｒｆとは、血管封止及び／又は切開に好適である。したがって、発生器４００のＲＦ電力出力は、組織インピーダンス測定などの非治療的機能並びに血管封止及び／又は切開などの治療的機能のために選択することができる。本開示の文脈において、超音波及びＲＦ電気外科用エネルギーが、個々又は同時のいずれかで発生器により供給され得ることが理解されよう。
【００８８】
様々な形態では、フィードバックは、図６及び図７に示される出力インジケータ４１８によって提供される。出力インジケータ４１８は、エンドエフェクタによって操作されている組織がユーザの視野から外れており、組織の状態の変化が、いつ発生するかをユーザが見ることができない用途で特に有用である。出力インジケータ４１８は、組織状態における変化が生じたことをユーザに通信する。前述のように、出力インジケータ４１８は、視覚的、可聴かつ／又は触覚的なフィードバックを含むが、それらに限定されない様々な種類のフィードバックをユーザに提供して、組織が組織の状態又は条件の変化を経たことをユーザ（例えば、外科医、臨床医）に示すように構成されてもよい。限定ではなく例示として、前述のように、視覚的フィードバックには、白熱電灯又はＬＥＤ、グラフィカルユーザインターフェース、ディスプレイ、アナログインジケータ、デジタルインジケータ、棒グラフ表示、デジタル英数字表示を含む、任意のタイプの視覚的指示デバイスが挙げられる。限定ではなく例示として、可聴フィードバックには、音声／発話プラットフォームを介してコンピュータと相互作用するための任意のタイプのブザー、コンピュータで生成されたトーン、コンピュータ化された発話、（ＶＵＩ）が挙げられる。限定ではなく例示として、触覚的フィードバックには、器具ハウジングのハンドルアセンブリを介して提供される任意のタイプの振動フィードバックが挙げられる。組織の状態の変化は、先に記載したトランスデューサ及び組織インピーダンス測定値に基づいて決定されてもよく、又は電圧、電流、及び周波数測定値に基づいて決定されてもよい。
【００８９】
一形態では、プロセッサ４０８は、デジタル電流信号４２０及びデジタル周波数信号４２２を生成するように構成されるか又はプログラムされてもよい。これらの駆動信号４２０、４２２は、超音波トランスデューサ４０６への電気駆動信号４０４の振幅及び周波数（ｆ）を調整するために、ＤＤＳ回路４２４などのデジタル合成回路（例えば図１３、図１４を参照）に適用される。ＤＤＳ回路４２４の出力は、電力増幅器４２６に適用され、電力増幅器４２６の出力は、変圧器４２８に適用される。変圧器４２８の出力は、導波管によってブレードに連結された超音波トランスデューサ４０６に適用される電気駆動信号４０４である。ＤＤＳ回路４２４の出力は、揮発性（ＲＡＭ）メモリ回路及び不揮発性（ＲＯＭ）メモリ回路を含む１つ以上のメモリ回路に記憶されてもよい。
【００９０】
一形態では、発生器４００は、超音波器具１０４（図１、図３）又は多機能電気外科用／超音波器具１０８（図１〜図３）の測定可能な特性を監視するように構成されてもよい１つ以上の測定モジュール又は構成要素を含む。図示の形態では、プロセッサ４０８は、システムの特性を監視かつ算出するために使用されてもよい。示したように、プロセッサ４０８は、超音波トランスデューサ４０６に供給される電流及びトランスデューサに印加される電圧を監視することによってトランスデューサのインピーダンスＺを測定する。一形態では、電流感知回路４３０は、トランスデューサを流れる電流を感知するために使用され、電圧感知回路４３２は、超音波トランスデューサ４０６に印加される出力電圧を感知するために使用される。これらの信号は、アナログマルチプレクサ４３４回路又はスイッチ回路構成を介してＡＤＣ回路４３６に適用されてもよい。アナログマルチプレクサ４３４は、適切なアナログ信号を変換のためにＡＤＣ回路４３６に送る。他の形態では、アナログマルチプレクサ４３４回路の代わりに複数のＡＤＣ回路４３６をそれぞれの測定された特性のために使用してもよい。プロセッサ４０８は、ＡＤＣ回路４３６のデジタル出力４３８を受信し、電流及び電圧の測定値に基づいてトランスデューサインピーダンスＺを算出する。プロセッサ３０８は、負荷曲線に対する所望の電力を生成することができるように電気駆動信号４０４を調整する。プログラムされたアルゴリズム（複数可）４１０に従って、プロセッサ４０８は、トランスデューサインピーダンスＺに応答して、超音波電気駆動信号４０４、例えば、電流又は周波数を、任意の好適なインクリメント又はデクリメントで階段状にすることができる。
【００９１】
図６及び図７を参照すると、様々な形態では、コンピュータ読み取り可能な命令を含む様々な実行可能な命令又はモジュール（例えば、アルゴリズム３１０、４１０）が、発生器３００、４００のプロセッサ３０８、４０８部分によって実行され得る。様々な形態では、アルゴリズムに関して記載された動作は、例えば、プログラム、サブルーチン、論理である１つ以上のソフトウェア構成要素、例えば、プロセッサ、ＤＳＰ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、回路、レジスタである１つ以上のハードウェア構成要素及び／又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実装されてもよい。一形態では、アルゴリズムを行う実行可能命令は、メモリに記憶されてもよい。実行されると、命令は、プロセッサ３０８、４０８に組織の状態の変化を判定させて、出力インジケータ３１８、４１８によってユーザにフィードバックを提供する。そのような実行可能な命令に従って、プロセッサ３０８、４０８は、発生器３００、４００から入手可能な電圧、電流及び／又は周波数の信号サンプルを監視かつ評価し、そのような信号サンプルの評価に従って、組織の状態の変化が生じたかどうかを判定する。下記に詳述するように、組織の状態の変化は、超音波器具のタイプと、その器具が受けている電力レベルとに基づいて判定されてもよい。フィードバックに応答して、外科用器具１０４、１０６、１０８（図１〜図３）の動作モードは、ユーザによって制御されてもよいか、又は自動的若しくは半自動的に制御されてもよい。
【００９２】
図８は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器５００の例を示す。発生器５００は、複数のエネルギーモダリティを外科用器具に送達するように構成されている。発生器５００は、図５〜図７に示した発生器２００、３００、４００の機能を含む。発生器５００は、エネルギーを外科用器具に送達するためのＲＦ信号及び超音波信号を提供する。ＲＦ信号及び超音波信号は、単独で又は組み合わせて提供されてもよく、また同時に提供されてもよい。上述のとおりに、少なくとも１つの発生器出力は、単一のポートを通して複数のエネルギーモダリティ（例えば、とりわけ、超音波、双極又は単極のＲＦ、不可逆及び／若しくは可逆電気穿孔法並びに／又はマイクロ波エネルギー）を送達することができ、これらの信号は、組織を治療するために、別個に又は同時にエンドエフェクタに伝達することができる。発生器５００は、波形発生器５０４に連結されたプロセッサ５０２を含む。プロセッサ５０２及び波形発生器５０４は、プロセッサ５０２に連結されたメモリに格納された情報（開示を明瞭にするために示されず）に基づいて、様々な信号波形を発生するように構成されている。波形に関連付けられたデジタル情報は、１つ以上のＤＡＣ回路を含む波形発生器５０４に提供され、デジタル入力をアナログ出力に変換する。アナログ出力は、信号調整及び増幅のために、増幅器１１０６に供給される。増幅器５０６の調節かつ増幅された出力は、電力変圧器５０８に連結される。信号は、電力変圧器５０８にわたって患者絶縁側にある二次側に連結される。第１のエネルギーモダリティの第１の信号は、ＥＮＥＲＧＹ１及びＲＥＴＵＲＮとラベルされた端子間の外科用器具に提供される。第２のエネルギーモダリティの第２の信号は、コンデンサ５１０にわたって連結され、ＥＮＥＲＧＹ２及びＲＥＴＵＲＮとラベルされた端子間の外科用器具に提供される。２つを超えるエネルギーモダリティが出力されてもよく、したがって添え字「ｎ」は、最大ｎ個のＥＮＥＲＧＹｎ端子が提供され得ることを表示するために使用することができ、このｎは、１超の正の整数であることが理解されよう。最大「ｎ」個のリターンパス（ＲＥＴＵＲＮｎ）が、本開示の範囲から逸脱することなく提供されてもよいことも理解されよう。
【００９３】
第１の電圧感知回路５１２は、ＥＮＥＲＧＹ１及びＲＥＴＵＲＮパスとラベルされた端子にわたって連結され、それらの間の出力電圧を測定する。第２の電圧感知回路５２４は、ＥＮＥＲＧＹ２及びＲＥＴＵＲＮパスとラベルされた端子にわたって連結され、それらの間の出力電圧を測定する。電流感知回路５１４は、いずれかのエネルギーモダリティの出力電流を測定するために、図示した電力変圧器５０８の二次側のＲＥＴＵＲＮ区間と直列に配設される。異なるリターンパスが各エネルギーモダリティに対して提供される場合、別個の電流感知回路が、各リターン区間で提供されねばならない。第１及び第２の電圧感知回路５１２、５２４の出力が対応の絶縁変圧器５１６、５２２に提供され、電流感知回路５１４の出力は、別の絶縁変圧器５１８に提供される。電力変圧器５０８の一次側（非患者絶縁側）上での絶縁変圧器５１６、５１８、５２２の出力は、１つ以上のＡＤＣ回路５２６に提供される。ＡＤＣ回路５２６のデジタル化出力は、更なる処理及び計算のためにプロセッサ５０２に提供される。出力電圧及び出力電流のフィードバック情報は、外科用器具に提供される出力電圧及び電流を調整するために、またいくつかあるパラメータの中で出力インピーダンスを計算するために使用することができる。プロセッサ５０２と患者絶縁回路との間の入力／出力通信は、インターフェース回路５２０を通して提供される。センサはまた、インターフェース回路５２０を介してプロセッサ５０２と電気通信してもよい。
【００９４】
一態様では、インピーダンスは、ＥＮＥＲＧＹ１／ＲＥＴＵＲＮとラベルされた端子にわたって連結された第１の電圧感知回路５１２又はＥＮＥＲＧＹ２／ＲＥＴＵＲＮとラベルされた端子にわたって連結された第２の電圧感知回路５２４の出力を、電力変圧器５０８の二次側のＲＥＴＵＲＮ区間と直列に配置された電流感知回路５１４の出力で割ることによって、プロセッサ５０２により決定されてもよい。第１及び第２の電圧感知回路５１２、５２４の出力は、別個の絶縁変圧器５１６、５２２に提供され、電流感知回路５１４の出力は、別の絶縁変圧器５１６に提供される。ＡＤＣ回路５２６からのデジタル化電圧及び電流感知測定値は、インピーダンスを計算するためにプロセッサ５０２に提供される。一例として、第１のエネルギーモダリティＥＮＥＲＧＹ１は、超音波エネルギーであってもよく、第２のエネルギーモダリティＥＮＥＲＧＹ２は、ＲＦエネルギーであってもよい。それでも、超音波エネルギーモダリティ及び双極若しくは単極ＲＦエネルギーモダリティに加えて、他のエネルギーモダリティには、数ある中でも不可逆並びに／又は可逆電気穿孔法及び／若しくはマイクロ波エネルギーが挙げられる。また、図８に例示された例は、単一のリターンパス（ＲＥＴＵＲＮ）が２つ以上のエネルギーモダリティに提供され得ることを示しているが、他の態様では、複数のリターンパスＲＥＴＵＲＮｎが、各エネルギーモダリティＥＮＥＲＧＹｎに提供されてもよい。したがって、本明細書に記載されるように、超音波トランスデューサのインピーダンスは、第１の電圧感知回路５１２の出力を電流感知回路５１４の出力で割ることによって測定されてもよく、組織のインピーダンスは、第２の電圧感知回路５２４の出力を電流感知回路５１４の出力で割ることによって測定されてもよい。
【００９５】
図８に示すように、少なくとも１つの出力ポートを含む発生器５００は、実行される組織の治療の種類に応じて、とりわけ、超音波、双極若しくは単極ＲＦ、不可逆並びに／又は可逆電気穿孔法、及び／若しくはマイクロ波エネルギーなどの１つ以上のエネルギーモダリティの形態で電力を、例えば、エンドエフェクタに提供するために、単一の出力部を有しかつ複数のタップを有する電力変圧器５０８を含むことができる。例えば、発生器５００は、超音波トランスデューサを駆動するために高電圧かつ低電流で、組織封止のためのＲＦ電極を駆動するために低電圧かつ高電流で、又は単極若しくは双極ＲＦ電気外科用電極のいずれかを用いてのスポット凝固のための凝固波形で、エネルギーを送達することができる。発生器５００からの出力波形は、振り向けられ、切り替えられ又はフィルタ処理されて、周波数を外科用器具のエンドエフェクタに提供することができる。超音波トランスデューサの発生器５００の出力部への接続部は、好ましくは、図８に示したＥＮＥＲＧＹ１とラベルされた出力部とＲＥＴＵＲＮとラベルされた出力部との間に位置するであろう。一例では、ＲＦ双極電極の発生器５００の出力部への接続部は、好ましくは、ＥＮＥＲＧＹ２とラベルされた出力部とＲＥＴＵＲＮとラベルされた出力部との間に位置するであろう。単極出力の場合、好ましい接続部は、ＥＮＥＲＧＹ２出力部及びＲＥＴＵＲＮ出力部に接続された好適なリターンパッドへの活性電極（例えば、ペンシル型又は他のプローブ）であろう。
【００９６】
他の態様では、図１〜図３及び図５〜図８に関連して説明された発生器１００、２００、３００、４００、５００、図３に関連して説明された超音波発生器駆動回路１１４及び／又は電気外科／ＲＦ駆動回路１１６は、図１及び図２に関連して説明された外科用器具１０４、１０６、１０８のうちの任意の１つと一体に形成されてもよい。したがって、発生器１００、２００、３００、４００、５００のうちの任意の１つに関連して説明されたプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、回路、コントローラ、論理デバイス、ＡＤＣ、ＤＡＣ、増幅器、変換器、変圧器、信号調整器、データインターフェース回路、電流及び電圧感知回路、直接デジタル合成回路、マルチプレクサ（アナログ若しくはデジタル）、波形発生器、ＲＦ発生器、メモリなどのうちの任意は、外科用器具１０４、１０６、１０８内に位置することができるか、又は外科用器具１０４、１０６、１０８からは遠隔に位置し、有線及び／又は無線の電気的接続を介して外科用器具に連結されてもよい。
【００９７】
図９は、発生器９００１上の２つのポートが利用でき、２つの外科用器具９００７、９００８の間の電気絶縁を構成する電気外科用システム９０００の図を示す。２つの器具９００７、９００８の間の電気絶縁を、それらの器具が同じ患者絶縁回路上に位置するときに提供される配置である。図９に示した構成によると、意図しない電力フィードバックは、電気外科用システム９０００を通して防止される。様々な態様では、電力用電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）又はリレーは、２つの外科用器具９００７、９００８のそれぞれに対するすべての電力線を電気的に絶縁するために使用される。一態様によると、電力用ＦＥＴ又はリレーは、１ワイヤ通信プロトコルによって制御される。
【００９８】
図９に示したように、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器９００１は、電力切替機構９００３及び通信システム９００５に連結されている。一態様では、電力切替機構９００３は、例えば、ＦＥＴ、金属−酸化物−半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）トランジスタなどの電力用固体スイッチ及び／又は電気機械式リレーなどのリレーを含む。一態様では、通信システム９００５は、Ｄ１エミュレーション、ＦＰＧＡ拡張及びタイムスライス機能用の構成要素を含む。電力切替機構９００３は、通信システム９００５に連結されている。電力切替機構９００３及び通信システム９００５はそれぞれ、（デバイス１及びデバイス２とラベルされた）外科用器具９００７、９００９に連結されている。外科用器具９００７、９００９のそれぞれは、合成されたＲＦエネルギー及び超音波エネルギー入力９０１１、ハンドスイッチ（ＨＳＷ）１ワイヤシリアルプロトコルインターフェース９０１３、ＨＰ１ワイヤプロトコルインターフェース９０１５及びプレゼンスインターフェース９０１７用のコンポーネントを含む。電力切替機構９００３は、外科用器具９００７、９００８のそれぞれに対してＲＦエネルギー及び超音波エネルギー入力９０１１に連結されている。通信システム９００５は、外科用器具９００７、９００８のそれぞれに対するＨＳＷ  １ワイヤシリアルインターフェース９０１３、９０１４、ＨＰ  １ワイヤシリアルプロトコルインターフェース９０１５、９０１６及びプレゼンスインターフェース９０１７、９０１８に連結されている。２つの外科用器具が図９に示されているが、様々な態様による３つ以上のデバイスが存在してもよい。
【００９９】
図１０〜図１２は、２つの器具を同時にサポートする発生器を備えるインターフェースの態様を示し、これにより、これらの器具が無菌領域においてユーザにより作動／非作動間で速やかに切り替えられるようになる。図１０〜図１２は、スーパーキャパシタ／バッテリ充電器及びデュアル外科用器具を利用可能にするであろう複数の通信スキームを説明する。図１０〜図１２の態様は、少なくとも１つの通信ポートを備える発生器から手術野にある２つの外科用器具への通信を可能にし、無菌領域にいるオペレータが、例えば、外科用器具を修正することなくデバイス間で切り替えできるようにする。
【０１００】
図１０は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器１００３及び図９に示した外科用器具９００７、９００８を含むシステム１００１の通信アーキテクチャの図である。図１０によると、発生器９００１は、複数のエネルギーモダリティを複数の外科用器具に送達するために構成されている。本明細書において論じたように、様々なエネルギーモダリティには、限定せずに、超音波、双極又は単極のＲＦ、不可逆及び／若しくは可逆電気穿孔法並びに／又はマイクロ波エネルギーモダリティが挙げられる。発生器９００１は、合成エネルギーモダリティ電力出力１００５、通信インターフェース１００７及びプレゼンスインターフェース１０４９を含む。図１０の態様によると、通信インターフェース１００７は、ハンドスイッチ（ＨＳＷ）シリアルインターフェース１０１１及びハンドピース（ＨＰ）シリアルインターフェース１０１３を含む。シリアルインターフェース１０１１、１０１３は、集積回路間（Ｉ２Ｃ）、半二重ＳＰＩ及び／若しくは汎用非同期送受信（ＵＡＲＴ）の構成要素並びに／又は機能を含んでもよい。発生器１００３は、合成エネルギーモダリティ電力出力１００５をアダプタ１０１５、例えば、パススルー充電器（ＰＴＣ）に提供する。アダプタ１０１５は、エネルギー保存回路１０７１、制御回路１０１９、固有プレゼンス要素１０２１及び以下で論ずる関連回路を含む。一態様では、プレゼンス要素１０２１は、抵抗器である。別の態様では、プレゼンス要素１０２１は、バーコード、クイックレスポンス（ＱＲ）コード若しくは類似のコード、又は、例えば、ＮＶＭに記憶された値などのメモリに記憶された値であってもよい。プレゼンス要素１０２１は、アダプタ１０１５に対して固有であってもよいため、同じワイヤインターフェースを使用しなかった別のアダプタが固有プレゼンス要素１０２１を使用できなかったイベントにおいて。一態様では、固有プレゼンス要素１０２１は、抵抗器である。エネルギー保存回路１０７１は、切替機構１０２３、エネルギー保存デバイス１０２５、保存制御１０２７、保存監視構成要素１０２９及びデバイス電力監視構成要素１０３１を含む。制御回路１０１９は、例えば、プロセッサ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、マイクロコントローラ、ＤＳＰ及び／又はＡＳＩＣを含んでもよい。図１０に示した態様によると、ＦＰＧＡ又はマイクロコントローラは、既存の類似のコンピューティングハードウェアの拡張として作動すると思われ、情報がエンティティ上から別のエンティティに中継されるようにする。
【０１０１】
切替機構１０２３は、発生器１００３から合成エネルギー電力出力１００５を受信するように構成され、その合成エネルギー電力出力は、エネルギー保存デバイス１０２５、外科用器具９００７及び／又は外科用器具９００８に提供されてもよい。デバイス電力監視構成要素１０３１は、エネルギー保存デバイス１０２５、外科用器具９００７、外科用器具９００８のためのチャネルに連結され、電力が流れる個所を監視してもよい。制御回路１０１９は、発生器１００３のハンドスイッチシリアルインターフェース１０１１及びハンドピースシリアルインターフェース１０１３に連結された通信インターフェース１０３３を含む。制御回路１０１９はまた、エネルギー保存回路１０７１の保存制御１０２７、保存監視構成要素１０２９及びデバイス電力監視構成要素１０３１に連結されている。
【０１０２】
制御回路１０１９は、ハンドスイッチ（ＨＳＷ）＃１回路１０３７及びハンドスイッチ（ＨＳＷ）＃２回路１０３８に連結されているシリアルマスタインターフェース１０３５を更に含み、電圧源又は電流源及びＡＤＣを含む、取り付け器具（プレゼンス）＃１回路１０４１及びプレゼンス＃２回路１０４２の存在を検知するための方法と共に、生成及びメモリ（非揮発性又はフラッシュ）１０３９の形態のＡＤＣを含む。シリアルマスタインターフェース１０３５はまた、シリアルマスタインターフェース１０３５をハンドスイッチ＃１回路１０３７及びハンドスイッチ＃２回路１０３８の出力にそれぞれ連結するハンドスイッチＮＶＭバイパスチャネルを含む。ハンドスイッチ＃１回路１０３７及びハンドスイッチ＃２回路１０３８は、それぞれ外科用器具９００７、９００８のＨＳＷ１ワイヤプロトコルインターフェース９０１３、９０１４に連結されている。シリアルマスタインターフェース１０３５は、それぞれ外科用器具９００７、９００８のＨＰ  １ワイヤシリアルプロトコルインターフェース９０１５、９０１６に連結されている、ハンドピースシリアルチャネルを更に含む。更に、プレゼンス＃１回路１０４１及びプレゼンス＃２回路１０４２は、それぞれ外科用器具９００７、９００８のプレゼンスインターフェース９０１７、９０１８に連結されている。
【０１０３】
システム１００１は、ＦＰＧＡなどの制御回路１０１９が、拡張アダプタデバイスとして作動するアダプタ１０１５を使用するより多くの外科用器具と通信できるようにする。様々な態様によると、アダプタ１０１５は、発生器１００３の制御の入力／出力（Ｉ／Ｏ）機能を拡張する。アダプタ１０１５は、中央処理ユニットの拡張として機能してもよく、これは、アダプタ１０１５と発生器１００３との間のバスを経由した命令の伝送を可能とし、その命令を解凍して、その命令を使用して、インターフェースにわたってビットバンギングするか又は接続されたアナログ回路を制御する。アダプタ１０１５はまた、接続された外科用器具９００７、９００８からＡＤＣ値を読み込み、その情報が発生器制御に中継され得るようにし、次いで、発生器制御は、２つの外科用器具９００７、９００８を制御するであろう。様々な態様によると、発生器１００３は、外科用器具９００７、９００８を２つの別個の状態機械として制御してもよく、データを記憶してもよい。
【０１０４】
既存のインターフェース（発生器１００３からのハンドスイッチシリアルインターフェース１０１１及びハンドピースシリアルインターフェース１０１３のライン）を、発生器１００３の制御が、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブのトポロジのような、デュアルポートインターフェースに接続された複数の外科用器具と、通信できるような、２ワイヤ通信プロトコルにおいて、使用してもよい。
【０１０５】
これは、２つの別個の外科用器具を同時にインターフェースすることを可能にする。システム１００１は、ハンドスイッチ波形を生成かつ読み取ることができてもよく、受信するハンドピースシリアルバスを操作できてもよい。システム１００１はまた、外科用器具９００７、９００８内の２つの別個のプレゼンス要素を監視するであろう。一態様では、システム１００１は、固有プレゼンス要素を含んでもよく、それ自体のＮＶＭを有してもよい。
【０１０６】
更に、様々な態様によると、制御回路１０１９は、発生器１００３によって制御されてもよい。アダプタ１０１５と、接続された外科用器具９００７、９００８との間の通信は、発生器制御へと中継されてもよい。発生器１００３は、アダプタ１０１５に接続された波形生成回路を制御して、外科用器具９００７、９００８用のハンドスイッチ信号を同時に生成するであろう。
【０１０７】
システム１００１は、動作中であっても、２つの外科用器具について同時に検知／監視することができる外科用器具動作を可能にしてもよい。更新可能である場合、アダプタ１０１５は、新規外科用器具通信プロトコルの操作ができるであろう。更に、外科用器具間の高速切替が達成されてもよい。
【０１０８】
図１１は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器１１０３及び図９に示した外科用器具９００７、９００８のシステム１１０１の通信アーキテクチャの図である。図１１によると、発生器１１０３は、複数のエネルギーモダリティを複数の外科用器具に送達するために構成されている。本明細書において論じたように、様々なエネルギーモダリティには、限定せずに、超音波、双極又は単極のＲＦ、不可逆及び／若しくは可逆電気穿孔法並びに／又はマイクロ波エネルギーモダリティが挙げられる。図１１に示すように、発生器１１０３は、合成エネルギーモダリティ電力出力１１０５、ハンドスイッチ（ＨＳＷ）シリアルインターフェース１１１１、ハンドピース（ＨＰ）シリアルインターフェース１１１３及びプレゼンスインターフェース１１０９を含む。発生器１１０３は、アダプタ１１１５に電力出力１１０５を提供する。図１１に示す態様によると、アダプタ１１１５と発生器１１０３との間の通信は、ハンドスイッチシリアルインターフェース１１１１及びハンドピースシリアルインターフェース１１１３などのシリアルインターフェースを通してのみ行われてもよい。発生器１１０３は、これらのハンドスイッチシリアルインターフェース１１１１及びハンドピースシリアルインターフェース１１１３を使用して、どの器具と発生器１１０３が通信しているのかを制御し得る。更に、器具間の切替は、ハンドスイッチフレーム間で又はより遅い速度で生じる場合がある。
【０１０９】
アダプタ１１１５は、エネルギー保存回路１１１７、制御回路１１１９、アダプタメモリ１１２１（例えば、ＥＥＰＲＯＭなどのＮＶＭ）、シリアルプログラマブル入力／出力（ＰＩＯ）集積回路１１３３、ハンドスイッチ切替機構１１３５、ハンドピース切替機構１１３７、プレゼンス切替機構１１３９及び汎用アダプタ１１４１を含む。一態様では、シリアルＰＩＯ集積回路１１３３は、アドレス可能スイッチであってもよい。エネルギー保存回路１１１７は、切替機構１１２３、エネルギー保存デバイス１１２５、保存制御構成要素１１２７、保存監視構成要素１１２９及びデバイス電力監視構成要素１１３１を含む。制御回路１１１９は、例えば、プロセッサ、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＰＬＤ、マイクロコントローラ、ＤＳＰ及び／又はＡＳＩＣを含んでもよい。図１１の態様によると、ＦＰＧＡ又はマイクロコントローラは、限定的機能を有してもよく、エネルギー保存を監視かつ通信するための機能を含むのみであってもよい。
【０１１０】
切替機構１１２３は、発生器１１０３から合成エネルギー電力出力１１０５を受信するように構成され、その合成エネルギー電力出力１１０５は、エネルギー保存デバイス１１２５、外科用器具９００７及び／又は外科用器具９００８に提供されてもよい。デバイス電力監視構成要素１１３１は、エネルギー保存デバイス１１２５、外科用器具９００７、外科用器具９００８のためのチャネルに連結され、電力が流れる個所を監視してもよい。
【０１１１】
制御回路１１１９は、シリアルＰＩＯ集積回路１１３３に連結され、シリアルＰＩＯ集積回路１１３３は、発生器１１０３のハンドピースシリアルインターフェース１１１３に連結されている。制御回路１１１９は、充電器状態フラグ及び切替制御に関する情報をシリアルＰＩＯ集積回路１１３３から受信してもよい。更に、制御回路１１１９は、ハンドスイッチ切替機構１１３５、ハンドピース切替機構１１３７及びプレゼンス切替機構１１３９に連結されている。図１１の態様によると、制御回路１１１９は、デバイス選択のためにハンドスイッチ（ＨＳＷ）切替機構１１３５及びハンドピース切替機構１１３７に連結されてもよく、制御回路１１１９は、プレゼンス選択のためにプレゼンス切替機構１１３９に連結されてもよい。
【０１１２】
ハンドスイッチ切替機構１１３５、ハンドピース切替機構１１３７及びプレゼンス切替機構１１３９は、それぞれ発生器１１０３のハンドスイッチシリアルインターフェース１１１１、ハンドピースシリアルインターフェース１１１３及びプレゼンスインターフェース１１０９に連結されている。更に、ハンドスイッチ切替機構１１３５、ハンドピース切替機構１１３７及びプレゼンス切替機構１１３９は、それぞれ外科用器具９００７、９００８のＨＳＷ１ワイヤシリアルプロトコルインターフェース９０１３、９０１４、ＨＰ１ワイヤシリアルプロトクル（protocl）インターフェース９０１５、９０１６及びプレゼンスインターフェース９０１７、９０１８に連結されている。更に、プレゼンス切替機構１１３９は、汎用アダプタ１１４１に連結されている。
【０１１３】
発生器１１０３は、外科用器具９００７、９００８の監視の間を切り替える。様々な態様によると、この切替は、外科用器具９００７、９００８の追跡を保って２つの別個の状態機械を動かすために、発生器１１０３の制御を必要としてもよい。制御回路１１１９は、どの外科用器具が接続されているかを記憶する必要があるため、適切な波形を適切なポートに出力することができる。発生器１１０３は、アダプタメモリ１１２１などのシリアルＮＶＭデバイスとの通信と同時に、ハンドスイッチ信号を発生／監視してもよい。発生器１１０３は、作動の継続時間にわたって作動中外科用器具と継続的通信を維持してもよい。
【０１１４】
システム１１０１はまた、汎用アダプタプレゼンス要素を可能にする。初めて差し込まれるか又は電源がオンになったとき、アダプタ１１１５は、このアダプタ抵抗を発生器１１０３に提示するであろう。次いで、発生器１１０３は、命令をアダプタ１１１５に中継し、接続された異なる外科用器具９００７、９００８に対応する異なるプレゼンス要素間で切り替えてもよい。したがって、発生器１１０３は、その既存のプレゼンス抵抗回路を使用することができる。ＮＶＭアダプタメモリ１１２１は、アダプタの追加の識別のためにアダプタ１１１５上に存在し、あるレベルのセキュリティを提供する。加えて、アダプタ１１１５は、シリアルＩ／Ｏデバイス、すなわち、シリアルＰＩＯ集積回路１１３３を有する。シリアルＰＩＯ集積回路１１３３は、発生器１１０３とアダプタ１１１５との間の通信リンクを提供する。
【０１１５】
ハンドピースＮＶＭに対するシリアル通信及び制御回路１１１９に対するＵＡＲＴ形式通信を使用するハンドピースシリアルバスを通じて通信することが可能であってもよい。一態様によると、低速シリアル通信が使用され（すなわち、オーバーライドしない）、高速シリアルプロトコルが使用される場合、システム１１０１は、通信プロトコルがシリアルリセットパルスのように見える信号を発生させないことを確保する必要があり得る。このことは、発生器１１０３からアダプタ１１１５への、より良好な通信、及び外科用器具９００７、９００８間のより速い切替時間を可能にするであろう。
【０１１６】
システム１１０１は、発生器通信プロトコル及びアナログ回路を使用し、発生器が意思決定を達成できるようにする。これは、少ない個数の回路デバイスを使用する簡単かつ効果的な解決策である。
【０１１７】
図１２は、発生器１００（図１〜図３）の一形態である発生器１２０３及び図９に示した外科用器具９００７、９００８のシステム１２０１の通信アーキテクチャの図である。図１２によると、発生器１２０３は、複数のエネルギーモダリティを複数の外科用器具に送達するために構成されている。本明細書において論じたように、様々なエネルギーモダリティには、限定せずに、超音波、双極又は単極のＲＦ、不可逆及び／若しくは可逆電気穿孔法並びに／又はマイクロ波エネルギーモダリティが挙げられる。図１２に示すように、発生器１２０３は、合成エネルギーモダリティ電力出力１２０５、ハンドスイッチシリアルインターフェース１２１１、ハンドピースシリアルインターフェース１２１３及びプレゼンスインターフェース１２０９を含む。一態様では、ハンドピースシリアルインターフェース１２１３は、外科用器具９００７、９００８のハンドピースラインとの通信を可能にし、アダプタ１２１５の制御もまた可能にする。発生器１２０３は、合成エネルギーモダリティ電力出力１２０５をアダプタ１２１５に提供する。アダプタ１２１５は、エネルギー保存回路１２１７、制御回路１２１９、シリアルＰＩＯ集積回路１２３３、ハンドスイッチ（ＨＳＷ）＃１回路１２３１、ハンドスイッチ（ＨＳＷ）＃２回路１２７１、ハンドピース切替機構１２２１、プレゼンス切替機構１２３９、切替機構１２３５、器具電力監視１２３７及び固有プレゼンス１２４１を含む。図１２に示すように、ハンドスイッチ＃１回路１２３１及びハンドスイッチ＃２回路１２７１は、発生回路及びＡＤＣ回路を含んでもよい。一態様では、ハンドスイッチ＃１回路１２３１及び／又はハンドスイッチ＃２回路１２７１は、ハンドスイッチ波形を発生させる能力を有する発生回路を含む。
【０１１８】
制御回路１２１９が発生器１２０３のハンドスイッチシリアルインターフェース１２１１に連結されている一方で、シリアルＰＩＯ集積回路１２３３は、ハンドピース切替機構１２２１のようにハンドピースシリアルインターフェース１２１３に連結されている。更に、制御回路１１１９は、ハンドスイッチ＃１回路１２３１及びハンドスイッチ＃２回路１２７１に連結されている。制御回路１１１９は、例えば、プロセッサ、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＰＬＤ、マイクロコントローラ及び／又はＡＳＩＣを含んでもよい。図１２に示す例では、制御回路１２１９は、２つのデバイスを、発生器１２０３がボタン監視及び意思決定を行えるようにする少なくとも１つのデジタル波形に変調する。制御回路１２１９はまた、いずれの波形も受信できる場合がある２つの独立した外科用器具への通信を可能にしてもよい。シリアルＰＩＯ集積回路１２３３は、ハンドピース切替機構１２２１、器具電力監視１２３７及びプレゼンス切替機構１２３９に更に連結されている。器具電力監視１２３７及びシリアルＰＩＯ集積回路１２３３は、発生器１２０３の結果及び不具合を通信してもよい。
【０１１９】
切替機構１２２３は、発生器１２０３から合成ＲＦ／超音波電力出力１２０５を受信するように構成され、その合成ＲＦ／超音波電力出力１２０５は、エネルギー保存回路１２２５又は切替機構１２３５に提供されてもよい。制御回路１２１９はまた、エネルギー保存回路１２１７の保存制御１２２７及び保存監視構成要素１２２９に連結されている。切替機構１２３５は、切替機構１２２３から受信した電力出力を外科用器具９００７及び／又は外科用器具９００８に提供してもよい。器具電力監視１２３７は、外科用器具９００７及び外科用器具９００８に対する電力出力用のチャネルに連結されている。器具電力監視１２３７はまた、切替機構１２３５が正しい位置に電力を確実に出力するようにしてもよい。
【０１２０】
ハンドスイッチ＃１回路１２３１及びハンドスイッチ＃２回路１２７１は、それぞれ外科用器具９００７、９００８のＨＳＷ  １ワイヤシリアルプロトコルインターフェース９０１３、９０１４に連結されている。ハンドピース切替機構１２２１は、発生器１２０３のハンドピースシリアルインターフェース１２１３に連結され、また、それぞれ外科用器具９００７、９００８のＨＰ  １ワイヤシリアルプロトコルインターフェース９０１５、９０１６に連結されている。更に、プレゼンス切替機構１２３９は、それぞれ外科用器具９００７、９００８のプレゼンスインターフェース９０１７、９０１８に連結されている、発生器１２０３のプレゼンスインターフェース１２０９に連結されている。更に、プレゼンス切替機構は、固有プレゼンス１２４１に連結されている。一態様では、異なる器具プレゼンス要素は、シリアルＩ／Ｏ又はアダプタマイクロプロトコルを使用するオンデマンドベースで切り替えられてもよい。
【０１２１】
第１の通信プロトコルは、アダプタ１２１５上の制御回路１２１９に対する通信に使用されることとなる。発生器１２０３はまた、外科用器具９００７、９００８を一度に監視する能力を有してもよい。アダプタ１２１５は、ハンドスイッチ信号生成を（例えば、ハンドスイッチ＃１回路１２３１及びハンドスイッチ＃２回路１２７１において）提供するための回路を、このデータを解釈するＡＤＣと共に含んでもよい。アダプタ１２１５は、２つの外科用器具信号を少なくとも第１の波形に変調してもよく、第１及び第２の波形を読み取る能力を有してもよい。様々な態様では、第２の波形は、第１の波形の形式に解釈されるか又は変換されてもよい。更に、第１のプロトコルは、６１５ビット／秒で１２ビットを送信する能力を有する。
【０１２２】
制御回路１２１９は、外科用器具９００７、９００８からハンドスイッチデータを取得して、ハンドスイッチデータを第１のプロトコルに変調してもよい。これを行う方法はわずかであるが、外科用器具９００７、９００８が第１のプロトコル機能を含んでもよいことを意味する。システム１２０１は、外科用器具９００７からの４〜６個のボタン及び外科用器具９００８からの４〜６個のボタンと第１のプロトコルフレームにおいて通信する場合がある。あるいは、システム１２０１は、外科用器具９００７、９００８にアクセスするためのアドレス指定のいくつかの形式を使用する場合がある。制御回路１２１９は、発生器１２０３に、（１つは外科用器具９００７用であり、１つは外科用器具９００８用である）２つの異なるアドレス空間に分割される異なるアドレスを制御回路１２１９に向けて送信させることにより、別個のデバイスにアドレス指定する能力を有してもよい。
【０１２３】
ハンドピース通信は、シリアルＩ／Ｏデバイスを介するか又は制御回路１２１９を通してのいずれかで、発生器１２０３から第１のプロトコル様式の通信インターフェースを介して制御できる場合がある、スイッチのいくつかの形式に関与してもよい。一態様では、エネルギー保存監視１２２９及び外科用器具９００７、９００８間の切替並びに充電状態は、この方法で同様に扱うことができる場合がある。特定の第１のプロトコルアドレスは、エネルギー保存回路１２２５からのデータ及び外科用器具９００７、９００８自体に割り当てることができる場合がある。プレゼンス要素はまた、この形式より切り替えられる場合がある。更に、一態様では、制御回路１２１９は、フレームを別個の形式に変換してもよく、このことは、制御回路１２１９が外科用器具９００７、９００８上のボタン押圧が有効か又は無効かについて何らかの決定する必要がある場合があることを意味してもよい。しかし、システム１２０１は、発生器１２０３のハンドスイッチシリアルインターフェース１２１１に新規通信プロトコルを時分割又は操作して、発生器１２０３が外科用器具９００７、９００８を同時に完全に監視できるようにし得る。システム１２０１は、発生器通信を使用して、動作中であっても、２つの外科用器具の動作を同時に検出する。
【０１２４】
上述のとおり、単一の出力発生器は、ＲＦエネルギー及び超音波エネルギーの両方を、単一のポートを通して送達することができ、これらの信号は、組織を治療するために、エンドエフェクタに別個に又は同時に伝達することができる。合成ＲＦ及び超音波発生器の一態様を図１に示す。図１に示すように、単一の出力ポートの発生器は、実行される組織の治療の種類に応じて、電力、ＲＦエネルギー又は超音波エネルギーのいずれかをエンドエフェクタに提供するために、複数のタップを有する単一出力変圧器を含むことができる。例えば、発生器は、超音波トランスデューサを駆動するために高電圧かつ低電流で、組織封止のための電極を駆動するのに必要とされる低電圧かつ高電流で、又は単極若しくは双極電気外科用電極のいずれかを用いてのスポット凝固のための凝固波形で、エネルギーを送達することができる。発生器からの出力波形は、振り向けられ、切り替えられ又はフィルタ処理されて、所望の周波数を外科用器具のエンドエフェクタに提供することができる。
【０１２５】
本明細書に記載される外科用器具はまた、発生器により送達されるエネルギーが、外科用器具のエンドエフェクタにより治療される組織の種類に基づいて動的に変化されることを可能にする特徴部を含むことができる。外科用器具のエンドエフェクタに送達される、発生器１００２などの発生器からの電力出力を制御するためのアルゴリズムは、発生器からのエネルギープロファイルが、外科用器具のエンドエフェクタにより作用がもたらされる組織の種類に基づいて、処置中に動的に変化されることを可能にする組織の種類を表す入力を含むことができる。
【０１２６】
様々なアルゴリズムを使用して、発生器から送達されるエネルギーが、外科用器具により治療される組織の種類に基づいて動的に変化することを可能にするように電力プロファイルを選択することができる。
【０１２７】
外科用器具のエンドエフェクタにより治療される組織の種類を決定するために、組織摩擦係数を算出することができる。算出された組織摩擦係数は、以下でより詳細に論じられるように、それぞれの組織係数を組織の種類と相関させる組織摩擦係数のデータベースと比較される。算出された組織摩擦係数及びその関連する組織の種類は、発生器から外科用器具まで送達されるエネルギーを制御するためのアルゴリズムによって使用される。一形態では、組織の摩擦係数は、次式で記載される。
【０１２８】
【数１】
2018531686.tif 000003
式中、Ｑは、熱発生率であり、θは、エンドエフェクタの超音波運動の速度であり、Ｎは、エンドエフェクタによって組織に加えられた力である。超音波運動の速度は、発生器の設定からの既知の値である。値θが既知の値であるため、組織摩擦係数は、組織上の力に対する熱発生のグラフの勾配を用いて算出することができる。
【０１２９】
エンドエフェクタにより組織に加えられる力は、力を測定するための異なる種類の構成要素を用いて様々な方法で測定することができる。この力測定値は、治療される組織の組織摩擦係数を決定して、その組織の種類を決定するために、例えば、上記の方程式で使用することができる。
【０１３０】
図１３〜図２０は、１つ以上の外科用器具へＲＦエネルギー出力及び超音波エネルギー出力の両方を供給するように構成された合成信号から、回路においてＤＣ電圧を生成する例示的なシステムを示す。
【０１３１】
図１３は、帯域消去フィルタ回路設計を適用して、外科用器具内のＤＣ電圧を生成するシステム５３００の回路図である。ＤＣ電圧を使用して、外科用器具内の部品に電力を供給することができる。例えば、ＤＣ電圧を使用して、エンドエフェクタの連結部のための小モータを駆動させることができると考えられ、あるいは必要に応じて他の使用が可能である。図１３に示すように、システム５３００は、発生器５３０１の超音波出力及びＲＦ出力と、発生器５３０１の出力ごとに調整された帯域消去フィルタ回路５３０５、５３０７を含む器具５３０３と、４００オームにロードされたトランスデューサモデル５３０９と、器具５３０３のための整流器５３１１及びモータ負荷５３１３と、を備える。一態様において、整流器５３１１は、１２ＶのＤＣを生成し、モータ負荷５３１３によって消費される電力は５Ｗである。
【０１３２】
図１４〜図１９は、システム５３００に関するシミュレーション結果を提供する。シミュレーションに関して、超音波出力電圧は、１５０Ｖｒｍｓに設定された。ＲＦ電圧（３５０ｋＨｚ）は、発生器内のＤＤＳの波形整形能力を模倣する超音波電圧と加算される。ＲＦ成分は、最初オフであり、その後、超音波出力に対する擾乱に関してチェックするために、ｔ＝３ｍｓでオンにされる。ＲＦ振幅は、１２ＶＤＣの整流後ＤＣバス電圧をもたらす２０Ｖに設定された。モータは、およそ５ＷにＤＣバスをロードする３０オーム抵抗器として表されている。
【０１３３】
図１４は、電圧対時間の観点における、超音波端末及びＲＦ端末における発生器５３０１の出力を表している。プロット５４０１は、（Ｃｆ１と標識されたコンデンサの基準において測定された）超音波端末の電圧であり、プロット５４０３は、（Ｒｖｓと標識された抵抗器の基準において測定された）ＲＦ端末の電圧である。
【０１３４】
図１５は、図１４のプロット５４０１及び５４０３由来の時間２．９ｍｓ〜３．１ｍｓの発生器５３０１の出力を表している。
【０１３５】
図１６は、電圧対時間の観点における、超音波トランスデューサの回路モデル５３０９の電圧及び整流器５３１１によって提供されたＤＣバス電圧である。プロット５６０１は、（Ｒｐと標識された抵抗器の基準において測定された）トランスデューサ回路モデル５３０９の電圧であり、プロット５６０３は、（Ｄ１及びＤ２と標識されたダイオードの基準において測定された）ＤＣバス電圧である。
【０１３６】
図１７は、図１６におけるプロット５６０１及び５６０３において示されたように、時間２．９ｍｓ〜３．１ｍｓの、トランスデューサ回路モデル５３０９の電圧及び整流器５３１１によって提供されたＤＣバス電圧を表している。
【０１３７】
図１８は、ワット対時間の観点における、トランスデューサ回路モデル５３０９の負荷によって消費された電力及びモータ負荷５３１３によって消費された電力を表している。プロット５８０１は、（Ｒｍと標識された抵抗器の基準において測定された）トランスデューサ回路モデル５３０９の負荷によって消費された電力であり、プロット５８０３は、（Ｒｓ１と標識された抵抗器の基準において測定された）モータ負荷５３１３によって消費された電力である。
【０１３８】
図１９は、図１８のプロット５８０１及び５８０３において示されるように、時間２．８ｍｓ〜３．２ｍｓの、トランスデューサ回路モデル５３０９の負荷によって消費された電力及びモータ負荷５３１３によって消費された電力を表している。
【０１３９】
シミュレーションは、帯域消去出力フィルタを使用することによって、発生器によって生成された混合周波数波形が分割及び転用されて、出力負荷を分離することができることを示している。シミュレーションはまた、ＤＣバスがすぐに生成されて、器具５３０３内の多様な低エネルギー負荷へ電力を供給することができることを示している。図１３の態様によれば、ＤＣバスがアクティブである場合、超音波出力において感知できる擾乱は存在しない。しかしながら、整流器５３１１及びフィルタ回路５３０５の（Ｃｆ２と標識された）コンデンサがＤＣバスを充電しているので、把握できるいくらかの歪みが存在する。歪みの影響は、階段関数を使用するのではなく、高周波数成分のランプ速度を制御することによって減少させることができる。
【０１４０】
図２０は、図１３〜図１９に関して図示及び記載された例示的な回路トポロジに関するシステム構成の図を提供する。システム構成は、複数のセクションを備え、複数のセクションは、（発生器と標識された）発生器と、（プラグ１と標識された）近位プラグと、ケーブルと、（プラグ２と標識された）遠位プラグと、外科用器具のハンドルと、（ＡＰＰと標識された）外科用器具の印加部分と、を含む。多様な態様によれば、近位プラグは、発生器の部品であってもよく、ケーブルの部品であってもよく、あるいは別個の部品であってもよい。同様に、遠位プラグは、ケーブルの部品であってもよく、ハンドルの部品であってもよく、あるいは別個の部品であってもよい。
【０１４１】
図２０は、遠位プラグ内に帯域消去フィルタを含み、ハンドル内にＡＳＩＣを含み、印加部分にＤＣモータを含む、システム７０００を更に図示している。発生器は、超音波信号用のインターフェース７００１、ＲＦ信号用のインターフェース７００３、一次リターン端子インターフェース７００５、ＨＳＷインターフェース７００７、二次リターン端子インターフェース７００９、識別インターフェース７０１１、及びプレゼンスインターフェース７０１３を含む。近位プラグは、発生器、ＥＥＰＲＯＭ  ７０１７、及びプレゼンス抵抗器７０１９のインターフェースとの整合インターフェースを含む。近位プラグ出力は、ケーブル内にいかなる回路要素も有さずに、ケーブルを通して搬送される。遠位プラグは、１対の帯域消去フィルタ７０１５を含む。ハンドルは、整流回路７０３１と、ＥＥＰＲＯＭ  ７０３５などの不揮発性メモリと、（ＡＳＩＣなどの）制御回路７０２７と、スイッチアレイ７０３７と、コンデンサ７０１６と、共振器７０２９と、を含む。整流回路７０３１は、少なくとも１つのダイオード及び少なくとも１つのコンデンサを含む。制御回路７０２７は、ＥＥＰＲＯＭ  ７０３５、スイッチアレイ７０３７及び整流回路７０３１に連結されている。スイッチアレイ７０３７は、トランジスタデバイスなどの電子機械式デバイスを含んでもよい。トランジスタデバイスとしては、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１４２】
印加部分は、ＥＥＰＲＯＭ  ７０３９、プレゼンス抵抗器７０４１及び超音波エネルギー用の出力部７０４５を含む。印加部分は、整流回路７０４７、駆動回路７０４９、駆動回路７０５１及びＤＣモータ７０４３を更に含む。整流回路７０４７は、少なくとも１つのダイオード及び少なくとも１つのコンデンサを含む。整流回路７０４７は、ＤＣモータ７０４３に連結されている駆動回路７０４９に連結されている。駆動回路７０５１は、制御回路７０２７及び駆動回路７０４９に連結されている。また、ＥＥＰＲＯＭ  ７０３９及びプレゼンス抵抗器７０４１は、制御回路７０２７に連結されている。システム７０００は、ＲＦモードと超音波モードとの間の切替を可能にし、混合出力周波数をサポートする。混合出力周波数は、超音波出力が有効な状態で、組織インピーダンスセンシングを可能にする。システム７０００はまた、ＤＣ電圧を生成するためのＲＦ出力端子に向けたエネルギーを使用する超音波出力部にＤＣモータを提供する。
【０１４３】
発生器からの送達のためのエネルギーを表す波形の例を、図２１〜図２５に例示する。図２１は、比較の目的で、同じ時間及び電圧スケールで重ね合わせたＲＦ出力信号６０２及び超音波出力信号６０４を表す第１及び第２の個々の波形を示す例示的グラフ６００を示す。これらの出力信号６０２、６０４は、発生器１００のＥＮＥＲＧＹ出力部で提供される。時間（ｔ）を横軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を縦軸に沿って示す。ＲＦ出力信号６０２は、約３３０ｋＨｚのＲＦの周波数及び±１Ｖのピーク間電圧を有する。超音波出力信号６０４は、約５５ｋＨｚの周波数及び±１Ｖのピーク間電圧を有する。横軸に沿っての時間（ｔ）スケール及び縦軸に沿っての電圧（Ｖ）スケールは、比較の目的に正規化され、異なる実際の実装であり得るか、又は電流などの他の電気的パラメータを表してもよいことが理解されよう。
【０１４４】
図２２は、図２１に示した２つの出力信号６０２、６０４の和を示す例示的グラフ６１０を図示する。時間（ｔ）を横軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を縦軸に沿って示す。図２１に示したＲＦ出力信号６０２及び超音波出力信号６０４の和は、図２１に示した元々のＲＦ信号及び超音波信号（１Ｖのピーク間電圧）の２倍の振幅である２Ｖのピーク間電圧を有する合成出力信号６１２を生成する。元々の振幅の２倍の振幅は、出力の歪み、飽和、クリッピング又は出力構成要素へのストレスなどの、発生器の出力部で問題を引き起こす恐れがある。したがって、複数の治療構成要素を有する単一の合成出力信号６１２の管理は、図８に示した発生器５００の重要な態様である。この管理を得るために様々な方法がある。一形態では、２つのＲＦ出力信号又は超音波出力信号６０２、６０４のうちの１つは、他の出力信号のピークに依存する可能性がある。一態様では、ＲＦ出力信号６０２は、超音波信号６０４のピークに依存してもよく、出力は、ピークが予想されているときに減少する。かかる機能及び結果として得られる波形を、図２３に示す。
【０１４５】
例えば、図２３は、図２１に示した出力信号６０２、６０４の依存和を表す合成出力信号６２２を示す例示のグラフ６２０を図示する。時間（ｔ）を横軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を縦軸に沿って示す。図２１に示すように、図２１のＲＦ出力信号６０２成分は、依存和合成出力信号６２２のＲＦ出力信号成分の振幅が、超音波ピークが予想されているときに減少するように、図２１の超音波出力信号６０４成分のピークに依存する。図２１における例示的グラフ６２０に示すように、これらのピークは２から１．５まで減少している。別の形態では、出力信号のうちの１つは、他の出力信号の関数である。
【０１４６】
例えば、図２４は、図２１に示した出力信号６０２、６０４の依存和を表す出力信号６３２を示す類似波形６３０を示す例示的グラフである。時間（ｔ）を横軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を縦軸に沿って示す。図２４に示すように、ＲＦ出力信号６０２は、超音波出力信号６０４の関数である。これが、出力の振幅に対してハードリミットを提供する。図２４に示すように、超音波出力信号６０４が正弦波として抽出可能である一方で、ＲＦ出力信号６０２は、歪みを有するが、ＲＦ出力信号６０２の凝固性能に多少なりとも影響を及ぼすものではない。
【０１４７】
様々な他の技術は、出力信号の波形を圧縮かつ／又は制限するために使用することができる。ＲＦ出力信号６０２が、神経筋刺激を回避するように安全な患者レベルのために低周波数成分を有する限り、超音波出力信号６０４（図２１）のインテグリティは、ＲＦ出力信号６０２（図２１）のインテグリティよりも重要であり得ることに留意するべきである。別の形態では、ＲＦ波形の周波数は、波形のピークを管理するために、継続的に変化させることが可能である。図２５に示したグラフ６４０に例示されるような凝固型波形６４２などのより複雑なＲＦ波形が本システムで実行されるために、波形の制御は重要である。ここでも、時間（ｔ）を横軸に沿って示し、電圧（Ｖ）を縦軸に沿って示す。図２５に示した凝固型波形６４２は、例えば、５．８の波高率を有する。
【０１４８】
本明細書における各例については、主に電気外科用器具の状況下で説明されているが、本明細書の教示は、様々な他の種類の医療器具に容易に適用され得ることを理解されたい。単に一例として、本明細書の教示は、組織把持器、組織回収パウチ配置器具、手術用ステープラ、超音波外科用器具などに容易に適用されてもよい。また、本明細書の教示は、本明細書で引用した文献のうちの任意に記載された器具のうちの任意に容易に適用されてもよいため、本明細書の教示は、本明細書で引用した文献のうちの任意の教示と様々な方式で容易に組み合わせてもよいことを理解されたい。本明細書の教示が組み込まれてもよい他の種類の器具が、当業者には明らかであろう。
【０１４９】
参照により本明細書に組み込まれることが言及されたいかなる特許、刊行物又はその他の開示内容も、全体的に又は部分的に、組み込まれた内容が現行の定義、見解又は本開示に記載されるその他の開示内容とあくまで矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれることを認識されたい。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示内容は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。参照により本明細書に組み込まれるものとするが、既存の定義、記載又は本明細書に記載される他の開示文献と矛盾する任意の文献又はそれらの部分は、組み込まれた文献と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込まれるものとする。
【０１５０】
開示された外科用器具の多様な態様は、従来の内視鏡的外科用器具及び開腹用外科用器具並びにロボット支援外科処置に用途を有する。例えば、当業者は、本明細書の様々な教示が、参照により本明細書に組み込まれる、「ＲＯＢＯＴＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＴＯＯＬ  ＷＩＴＨ  ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ  ＣＡＵＴＥＲＩＺＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２００４年８月３１日公開の米国特許第６，７８３，５２４号の様々な教示と容易に組み合わせてもよいことを理解するであろう。
【０１５１】
本明細書で開示した器具の諸態様は、１回の使用後に処分するように設計することもできるし、複数回使用するように設計することもできる。いずれか又は両方の場合において、態様は、少なくとも１回の使用後に再利用のために再調整され得る。再調整は、デバイスの分解工程、それに続く特定の部品の洗浄又は交換工程及びその後の再組立工程の任意の組み合わせを含んでもよい。具体的には、デバイスの態様は、分解されてもよく、また、デバイスの任意の数の特定の部品又は部材を任意の組み合わせで選択的に交換又は取り外してもよい。特定の部品を洗浄及び／又は交換した後、デバイスの態様は、再調整用の施設において又は外科処置の直前に外科チームによって、その後の使用のために再組立してもよい。当業者であれば、デバイスの再調整において、分解、洗浄／交換及び再組立のための様々な技術を使用できる点を認識するであろう。そのような技術の使用及び結果として得られる再調整されたデバイスは、すべて本発明の範囲内にある。
【０１５２】
単なる例として、本明細書に記載される態様は、手術前に処理されてもよい。まず、新品又は使用済みの器具を入手し、必要に応じて洗浄することができる。次いで器具を滅菌することができる。１つの滅菌技術では、器具は、プラスチックバッグ又はＴＹＶＥＫバッグなど、閉鎖され密封された容器に入れられる。次いで、容器及び器具を、γ線、Ｘ線又は高エネルギー電子などの容器を透過できる放射線野に置いてもよい。放射線は、器具上及び容器内の細菌を死滅させることができる。この後、滅菌済みの器具を滅菌容器内で保管することができる。密封容器は、医療施設で開けられるまで、器具を滅菌状態に保つことができる。デバイスはまた、β線若しくはγ線、エチレンオキシド又は水蒸気が挙げられるがこれらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の別の技術を用いて滅菌してもよい。
【０１５３】
本明細書に開示された外科用器具及び発生器の様々な態様について図示して説明したが、本明細書で説明した方法及びシステムの更なる適応が、当業者による適切な変更により、本開示の範囲を逸脱することなく達成されてもよい。そのような可能な改変のうちのいくつかについて述べたが、他の改変も当業者には明らかとなるであろう。例えば、上記で論じた実施例、態様、幾何学形状、材料、寸法、比率、工程などは、例示的なものであって必須ではない。したがって、本開示明の範囲は以下の「特許請求の範囲」の観点から考慮されるべきものであり、本明細書及び図面において示しかつ説明した構造及び動作の細部に限定されないものとして理解されたい。
【０１５４】
上述の説明で様々な詳細が記載されてきたが、本開示の様々な態様がこれらの特定の詳細なしで実行されてもよいことが理解されるであろう。例えば、簡潔かつ明確にするために、選択された態様は、詳細に示すのではなく、ブロック図で示されている。本明細書に示した詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリに格納されたデータに対して動作する命令という点で提示され得る。そのような説明及び表現は、当業者によって、自身の仕事の内容を当該技術分野の他者に説明及び伝達するために使用されているものである。一般に、アルゴリズムとは、所望の結果につながる工程の自己無撞着シーケンスを指し、「工程」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、伝達、結合、比較及び別様に操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態をとることができる物理量の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などで参照することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、また単に、これらの物理量に当てはめられる便利なラベルである。
【０１５５】
別段の明確な定めがない限り、前述の議論から明らかなように、説明の全体を通じて、「処理する」又は「計算する」又は「算出する」又は「決定する」又は「表示する」などの用語を使用する議論は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理（電子的）量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ又はそのような情報記憶、伝送若しくは表示デバイス内で物理量として同様に表現される他のデータへと操作し変換する、コンピュータシステム又は類似の電子計算デバイスの動作及び処理を指していることが理解されよう。
【０１５６】
「一態様」又は「態様」への言及は、その態様と関連して記載される、特定の機構、構造、又は特性が、少なくとも一態様に含まれていることを意味することは特記に値する。したがって、明細書を通じた多くの場所における、「一態様において」、又は「ある態様において」という用語の出現は、必ずしも同じ態様を指しているわけではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の態様において任意の適当な形で組み合わせることができる。
【０１５７】
様々な態様について本明細書で述べたが、これらの態様に対する多くの改変例、変形例、代替例、変更例及び同等物を実施することが可能であり、また、当業者には想到されるであろう。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。したがって、上記の説明文及び添付の「特許請求の範囲」は、すべてのそのような改変例及び変形例を、開示された態様の範囲に含まれるものとして網羅することを目的としたものである点を理解されたい。以下の「特許請求の範囲」は、すべてのそのような改変例及び変形例を網羅することを目的としたものである。
【０１５８】
本明細書で説明する態様の一部又はすべては、発生器によって、又はその他の場合には本明細書で説明する技術に従って、出力されるＲＦ信号及び超音波信号を管理するための技術を概ね含み得る。一般的な意味で、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は共同して実装することができる、本明細書で説明する様々な態様を、様々な種類の「電気回路」から構成されるものと見なすことができることを、当業者には理解されよう。その結果として、本明細書で使用されるとき、「電気回路」は、限定するものではないが、少なくとも１つの個々の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムで構成された汎用コンピューティングデバイス（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくはデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成された汎用コンピュータ、又は、本明細書で説明したプロセス及び／若しくはデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成されたマイクロプロセッサ）を形成する電気回路、メモリデバイスを形成する（例えばランダムアクセスメモリを形成する）電気回路、及び／又は、通信デバイス（例えばモデム、通信スイッチ又は光学的−電気的設備）を形成する電気回路を含む。本明細書で述べた主題は、アナログ若しくはデジタルの形式又はそれらのいくつかの組み合わせで実現されてもよいことを、当業者には理解されよう。
【０１５９】
上記の詳細な説明は、ブロック図、フローチャート及び／又は実施例を用いてデバイス及び／又はプロセスの様々な態様について記載してきた。そのようなブロック図、フローチャート及び／又は実施例が、１つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、フローチャート又は実施例に含まれる各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの事実上任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は共同に実装することができる。一態様では、本明細書に記載される主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）又は他の集積型の形式で実装されてもよい。しかし、その全部か一部かを問わず、本明細書で開示される形態のいくつかの態様は、１台以上のコンピュータ上で稼働する１つ又以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、１つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは、それらの実質的に任意の組み合わせとして、集積回路において等価に実装することができ、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれることが、当業者には理解されよう。加えて、本明細書に記載される主題の機構は、多様な形式でプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載される主題の例示的な態様は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の種類にかかわらず用いられることが、当業者には理解されよう。信号搬送媒体の例としては、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリなどの記録可能型の媒体と、デジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば、送信機、受信機、送信ロジック、受信ロジックなど）など）などの伝送型の媒体と、が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１６０】
すべての上述した米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、本明細書で引用された及び／若しくは任意の出願データシートに列挙された非特許刊行物又は任意のその他の開示文献は、本明細書と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示内容は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。参照により本明細書に組み込まれるものとするが、既存の定義、記載又は本明細書に記載される他の開示文献と矛盾する任意の文献又はそれらの部分は、組み込まれた文献と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込まれるものとする。
【０１６１】
本明細書に記載される要素（例えば、動作）、デバイス、目的及びそれらに伴う考察は、構想を明らかにするための例として使用され、様々な構成の修正が想到されることが、当業者には認識されるであろう。その結果として、本明細書で使用されるとき、説明した特定の例及びそれらに伴う考察は、より一般的な種類を代表することを意図したものである。一般に、特定の代表例を用いることは、その種類を代表することを意図したものであり、また、特定の要素（例えば、動作）、デバイス、及び目的を含めないことは、限定と見なされるべきではない。
【０１６２】
本明細書における実質的にすべての複数形及び／又は単数形の用語の使用に関して、当業者であれば、文脈及び／又は用法に則して複数形から単数形に、及び／又は単数形から複数形に読み替えることができる。様々な単数形／複数形の置換えは、簡潔にするため、本明細書では明示的には記述されない。
【０１６３】
本明細書に記載する主題はときに、種々のその他の要素の中に含められた、又はそれらと結合された種々の要素を示す。理解されたいこととして、そのように表現したアーキテクチャは単に例示的なものであり、実際に、同じ機能性を達成する多くのその他のアーキテクチャが実現され得る。構想の意味で、同じ機能性を達成する要素の任意の配置は、所望の機能性が達成されるように効果的に「関連付け」られる。したがって、特定の機能性を達成するように組み合わされた本明細書での任意の２つの要素は、アーキテクチャ又は中間要素にかかわらず、所望の機能性が達成されるように互いと「関連付け」られていると見なすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの要素はまた、所望の機能性を達成するように互いに「動作可能に接続」又は「動作可能に連結」されているものと見なすことができ、そのように関連付けることが可能な任意の２つの要素はまた、所望の機能性を達成するように互いに「動作可能に連結可能」であると見なすことができる。動作可能に連結可能であることの特定の例としては、物理的に噛み合い可能なかつ／若しくは物理的に相互作用する構成要素、並びに／又は無線式で相互作用可能なかつ／若しくは無線式で相互作用する構成要素、並びに／又は論理的に相互作用する、及び／若しくは論理的に相互作用可能な構成要素が挙げられるが、それらに限定されない。
【０１６４】
いくつかの態様は、「連結された」及び「接続された」という表現を、それらの派生語と共に使用して記載されることがある。これらの用語は、互いに同義語であることは意図されないことを理解されたい。例えば、いくつかの態様は、２つ又は３つ以上の要素が互いに直接物理的又は電気的に接触していることを示すため、「接続された」という用語を使用して記載されることがある。別の例では、いくつかの態様は、２つ又は３つ以上の要素が直接物理的又は電気的に接触していることを示すため、「連結された」という用語を使用して記載されることがある。しかしながら、「連結された」という用語はまた、２つ又は３つ以上の要素が互いに直接接触はしないが、依然として互いに協働又は相互作用することを意味することがある。
【０１６５】
場合によっては、１つ以上の要素が、本明細書において、「ように構成される」、「ように構成可能である」、「ように動作可能である／動作する」、「適合される（adapted）／適合可能である」、「ことが可能である」、「ように適合可能である／適合される（conformed）」などと呼ばれることがある。当業者は、「ように構成される」は一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、アクティブ状態の要素及び／又は非アクティブ状態の要素及び／又はスタンドバイ状態の要素を包含し得ることを理解するであろう。
【０１６６】
本明細書に記述する主題の特定の態様が図示され記載されてきたが、本明細書の教示に基づいて、本明細書に記述する主題及びそのより広範な態様から逸脱することなく、変更及び修正が行われることができ、したがって添付の特許請求の範囲は、すべてのかかる変更及び修正を、本明細書に記述する主題の真の趣旨及び範囲内にあるものとして、その範囲内に包含するものであることが、当業者には明白となるであろう。一般に、本明細書で使用され、かつ特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の文中）で使用される用語は、概して「開放的」用語として意図されるものである（例えば、「含む（including）」という用語は、「〜を含むが、それらに限定されない（including but not limited to）」と解釈されるべきであり、「有する（having）」という用語は「〜を少なくとも有する（having at least）」と解釈されるべきであり、「含む（includes）」という用語は「〜を含むが、それらに限定されない（includes but is not limited to）」と解釈されるべきであるなど）ことが、当業者には理解されるであろう。更に、導入されたクレーム記載（introduced claim recitation）において特定の数が意図される場合、かかる意図はクレーム中に明確に記載され、またかかる記載がない場合は、かかる意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を助けるものとして、後続の添付の特許請求の範囲は、「少なくとも１つの（at least one）」及び「１つ以上の（one or more）」という導入句を、クレーム記載を導入するために含むことがある。しかしながら、かかる句の使用は、「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞によってクレーム記載を導入した場合に、たとえ同一のクレーム内に「１つ以上の」又は「少なくとも１つの」といった導入句及び「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞が含まれる場合であっても、かかる導入されたクレーム記載を含むいかなる特定のクレームも、かかる記載事項を１つのみ含むクレームに限定されると示唆されるものと解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は通常、「少なくとも１つの」又は「１つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである）。定冠詞を使用してクレーム記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。
【０１６７】
加えて、導入されたクレーム記載において特定の数が明示されている場合であっても、かかる記載は、通常、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることが、当業者には認識されるであろう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、一般的に、少なくとも２つの記載事項、又は２つ以上の記載事項を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣのすべてなどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣのすべてなどを有するシステムを含む）。更に、典型的には、２つ又は３つ以上の選択的な用語を表す選言的な語及び／又は句は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、説明文内であろうと、請求の範囲内であろうと、あるいは図面内であろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されるであろう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、典型的には、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解されるであろう。
【０１６８】
添付の特許請求の範囲に関して言えば、当業者は、本明細書における引用した動作は一般に、任意の順序で実施され得ることを理解するであろう。また、様々な動作上の流れがシーケンスの形で提示されているが、様々な動作は、例示した以外の順序で行われてもよく、又は同時に行われてもよいことが理解されるべきである。かかる代替の順序付けの例は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、重複、交互配置、割込み、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆又は他の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「〜に応答する」、「〜に関連する」といった用語、又は他の過去時制の形容詞は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、かかる変化形を除外することが意図されるものではない。
【０１６９】
特定の場合には、構成要素が領域の外に位置している場合であっても、システム又は方法の使用がその領域で起こってもよい。例えば、分散コンピューティングの文脈において、システムの一部分が領域の外に位置している可能性があっても（例えば、リレー、サーバ、プロセッサ信号搬送媒体、送信コンピュータ、受信コンピュータなどが領域の外に位置している）、分散コンピューティングシステムの使用はその領域で起こってもよい。
【０１７０】
システム又は方法の構成要素が領域の外に位置するかつ／又は外で使用される場合であっても、システム又は方法の売買は同様にその領域で起こってもよい。更に、１つの領域で方法を実行するためにシステムの少なくとも一部分を実現することは、システムを別の領域で使用することを排除しない。
【０１７１】
様々な態様について本明細書で述べたが、これらの態様に対する多くの改変例、変形例、代替例、変更例及び同等物を実施することが可能であり、また、当業者には想到されるであろう。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。したがって、上記の説明文及び添付の「特許請求の範囲」は、すべてのそのような改変例及び変形例を、開示された態様の範囲に含まれるものとして網羅することを目的としたものである点を理解されたい。以下の「特許請求の範囲」は、すべてのそのような改変例及び変形例を網羅することを目的としたものである。
【０１７２】
要約すると、本明細書に記載した構想を用いる結果として得られる多くの利益が記載されてきた。１つ以上の態様の上述の説明は、例示及び説明を目的として提示したものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。１つ以上の態様は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な態様を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載されるものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
【０１７３】
本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の付番された項目において説明される。
１．発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するためのシステムであって、システムは、ＲＦエネルギー出力部と、超音波エネルギー出力部と、合成されたＲＦ信号及び超音波信号を発生器から受信するように構成された回路と、を含む、外科用器具を備え、回路は、合成されたＲＦ信号及び超音波信号の周波数成分をフィルタ処理するように構成され、第１のフィルタ処理信号をＲＦエネルギー出力部に、第２のフィルタ処理信号を超音波エネルギー出力部に、提供するように構成されている、システム。
２．回路は、共振器を含む、項目１に記載のシステム。
３．回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、項目１又は２に記載のシステム。
４．高周波帯域消去フィルタは、第１のＬＣフィルタ回路と、第２のＬＣフィルタ回路と、を含む、項目１〜３のいずれか一項目に記載のシステム。
５．合成されたＲＦ信号及び超音波信号は、３５０ｋＨｚ成分を含む、項目１〜４のいずれか一項目に記載のシステム。
６．合成されたＲＦ信号及び超音波信号は、５５ｋＨｚ成分を含む、項目１〜５のいずれか一項目に記載のシステム。
７．外科用器具は、ＲＦエネルギー出力部及び超音波エネルギー出力部から同時に治療を適用するように構成されている、項目１〜６のいずれか一項目に記載のシステム。
８．発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するためのシステムであって、システムは、ＲＦエネルギー出力部と、超音波エネルギー出力部と、合成されたＲＦ信号及び超音波信号を発生器から受信するように構成された回路と、を含む、外科用器具を備え、回路は、発生器から受信した合成されたＲＦ信号及び超音波信号に従って、ＲＦエネルギー出力部と超音波エネルギー出力部との間を切り替えるように構成されている、システム。
９．回路は、２対のＭＯＳＦＥＴスイッチを含む、項目８に記載のシステム。
１０．２対のＭＯＳＦＥＴスイッチのそれぞれは、ソース同士が接続されている、項目９に記載のシステム。
１１．第１の結合インダクタ及び第２の結合インダクタを更に含む、項目９又は１０に記載のシステム。
１２．第１の対のＭＯＳＦＥＴスイッチのそれぞれのＭＯＳＦＥＴのゲートは、互いに連結され、かつ第１の結合インダクタに連結されている、項目１１に記載のシステム。
１３．第２の対のＭＯＳＦＥＴスイッチのそれぞれのＭＯＳＦＥＴのゲートは、互いに連結され、かつ第２の結合インダクタに連結されている、項目１１又は１２に記載のシステム。
１４．第１のコンデンサと、第２のコンデンサと、を更に含み、第１のコンデンサは、第１の結合インダクタの一次側に連結され、第２のコンデンサは、第２の結合インダクタの一次側に連結されている、項目１１〜１３のいずれか一項目に記載のシステム。
１５．ＡＳＩＣと、第１のパルストランスと、第２のパルストランスと、を更に備え、ＡＳＩＣは、第１及び第２のパルストランスに連結され、第１のパルストランスは、２対のＭＯＳＦＥＴスイッチのうちの第１の対に連結され、第２のパルストランスは、２対のＭＯＳＦＥＴスイッチのうちの第２の対に連結されている、項目９〜１４のいずれか一項目に記載のシステム。
１６．２対のＭＯＳＦＥＴスイッチのそれぞれは、ソース同士が接続されている、項目１５に記載のシステム。
１７．ＭＯＳＦＥＴスイッチの第１の対のそれぞれのＭＯＳＦＥＴのゲートは、互いに連結され、かつ第１のパルストランスに連結されている、項目１６に記載のシステム。
１８．ＭＯＳＦＥＴスイッチの第２の対のそれぞれのＭＯＳＦＥＴのゲートは、互いに連結され、かつ第２のパルストランスに連結されている、項目１６又は１７に記載のシステム。
１９．回路は、ＲＦエネルギー出力部に連結された第１の切替要素と、超音波エネルギー出力部に連結された第２の切替要素と、を含む、項目１８に記載のシステム。
２０．第１の切替要素及び第２の切替要素は、それぞれ電気機械式リレーである、項目１９に記載のシステム。
２１．第１の切替要素及び第２の切替要素は、ＡＳＩＣに連結されている、項目１９又は２０に記載のシステム。
２２．第１の切替要素及び第２の切替要素を作動させるための切替機構を更に含む、項目１９〜２１のいずれか一項目に記載のシステム。
２３．切替機構は、機械式ロッカ様式の切替機構である、項目２２に記載のシステム。
２４．発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するためのシステムであって、システムは、ＲＦエネルギー出力部と、超音波エネルギー出力部と、合成されたＲＦ信号及び超音波信号を発生器から受信するように構成された回路と、を含む、外科用器具を備え、回路は、合成された信号の周波数成分をフィルタ処理するように構成されたフィルタ回路と、発生器から受信した合成されたＲＦ信号及び超音波信号に従って、ＲＦエネルギー出力部又は超音波エネルギー出力部のうちの一方に対するオン状態とオフ状態との間で切り替えるように構成された切替要素と、を含む、システム。
２５．フィルタ回路は、超音波エネルギー出力部に連結され、切替要素は、ＲＦエネルギー出力部に連結されている、項目２４に記載のシステム。
２６．発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するためのシステムであって、システムは、直流（ＤＣ）モータ負荷と、超音波エネルギー出力部と、回路と、を含む、外科用器具を備え、回路は、合成されたＲＦ信号及び超音波信号を発生器から受信することと、合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、合成されたＲＦ信号及び超音波信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、ＤＣ電圧をＤＣモータ負荷へ提供することと、超音波フィルタ処理信号を超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成された、システム。
２７．外科用器具は、少なくとも１つの電気部品を更に含み、ＤＣモータ負荷は、生成されたＤＣ電圧を使用して、少なくとも１つの電気部品に電力を供給するように構成されている、項目２６に記載のシステム。
２８．少なくとも１つの電気部品は、エンドエフェクタを含む、項目２６又は２７に記載のシステム。
２９．少なくとも１つの電気部品は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、項目２６〜２８のいずれか一項目に記載のシステム。
３０．少なくとも１つの電気部品は、外科的処置部位における組織の生理的状態を検出するように構成された１つ以上のセンサを含む、項目２６〜２９のいずれか一項目に記載のシステム。
３１．回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、項目２６〜３０のいずれか一項目に記載のシステム。
３２．超音波周波数成分をフィルタ処理することは、高周波帯域消去フィルタによって超音波周波数成分をフィルタ処理することを含む、項目２６〜３１のいずれか一項目に記載のシステム。
３３．フィルタ処理によってＤＣ電圧を生成することは、高周波帯域消去フィルタによってＲＦ周波数成分をフィルタ処理することを含む、項目２６〜３２のいずれか一項目に記載のシステム。
３４．回路は、ＤＣ電圧を生成するように構成された整流器を含む、項目２６〜３３のいずれか一項目に記載のシステム。
３５．外科用器具は、ＤＣモータ負荷及び超音波エネルギー出力部を介して、ＲＦエネルギーの治療を同時に適用するように構成されている、項目２６〜３４のいずれか一項目に記載のシステム。
３６．外科用器具は、ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間を切り替えるように構成されている、項目２６〜３５のいずれか一項目に記載のシステム。
３７．回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、ＡＳＩＣに連結されたメモリと、ＡＳＩＣに連結されたスイッチアレイと、ＡＳＩＣに連結された整流器と、を更に含み、ＡＳＩＣは、スイッチアレイを介して、ＤＣモータ負荷と超音波エネルギー出力部との間の切り替えを制御するように構成されている、項目２６〜３６のいずれか一項目に記載のシステム。
３８．外科用器具であって、直流（ＤＣ）モータ負荷と、超音波エネルギー出力部と、回路と、を備え、回路は、合成された無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を、外科用器具に電気的に連結された発生器から受信することと、合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、合成されたＲＦ信号及び超音波信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、ＤＣ電圧をＤＣモータ負荷へ提供することと、超音波フィルタ処理信号を超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成されている、外科用器具。
３９．エンドエフェクタを更に備え、ＤＣモータ負荷は、生成されたＤＣ電圧を使用して、エンドエフェクタへ電力を供給するように構成されている、項目３８に記載の外科用器具。
４０．回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、項目３８又は３９に記載の外科用器具。
４１．超音波周波数成分をフィルタ処理することは、高周波帯域消去フィルタによって超音波周波数成分をフィルタ処理することを含む、項目３８〜４０のいずれか一項目に記載の外科用器具。
４２．フィルタ処理によってＤＣ電圧を生成することは、高周波帯域消去フィルタによってＲＦ周波数成分をフィルタ処理することを含む、項目３８〜４１のいずれか一項目に記載の外科用器具。
４３．外科用器具は、ＤＣモータ負荷及び超音波エネルギー出力部を介して、ＲＦエネルギーの治療を同時に適用するように構成されている、項目３８〜４２のいずれか一項目に記載の外科用器具。
４４．回路は、ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間を切り替えるように更に構成されている、項目３８〜４３のいずれか一項目に記載の外科用器具。
４５．外科用器具であって、直流（ＤＣ）モータ負荷と、超音波エネルギー出力部と、回路と、を備え、回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、ＡＳＩＣに連結されたメモリと、ＡＳＩＣに連結されたスイッチアレイと、ＡＳＩＣに連結された整流器と、を含み、回路は、合成された無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を外科用器具に電気的に連結された発生器から受信することと、合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、合成されたＲＦ信号及び超音波信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、ＤＣ電圧をＤＣモータ負荷へ提供することと、超音波フィルタ処理信号を超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成され、ＡＳＩＣは、ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間の切り替えを制御するように構成されている、外科用器具。
【０１７４】
〔実施の態様〕
（１）  発生器によって出力される無線周波数（ＲＦ）信号及び超音波信号を管理するためのシステムであって、
前記システムは、直流（ＤＣ）モータ負荷と、超音波エネルギー出力部と、回路と、を含む、外科用器具を備え、
前記回路は、
合成されたＲＦ信号及び超音波信号を前記発生器から受信することと、
前記合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、
前記合成されたＲＦ信号及び超音波信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、
前記ＤＣ電圧を前記ＤＣモータ負荷へ提供することと、
前記超音波フィルタ処理信号を前記超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成されている、システム。
（２）  前記外科用器具は、少なくとも１つの電気部品を更に含み、前記ＤＣモータ負荷は、前記生成されたＤＣ電圧を使用して、前記少なくとも１つの電気部品に電力を供給するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（３）  前記少なくとも１つの電気部品は、エンドエフェクタを含む、実施態様２に記載のシステム。
（４）  前記少なくとも１つの電気部品は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、実施態様２に記載のシステム。
（５）  前記少なくとも１つの電気部品は、外科的処置部位における組織の生理的状態を検出するように構成された１つ以上のセンサを含む、実施態様２に記載のシステム。
【０１７５】
（６）  前記回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、実施態様１に記載のシステム。
（７）  前記超音波周波数成分をフィルタ処理することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記超音波周波数成分をフィルタ処理することを含む、実施態様６に記載のシステム。
（８）  フィルタ処理によって前記ＤＣ電圧を生成することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記ＲＦ周波数成分をフィルタ処理することを含む、実施態様６に記載のシステム。
（９）  前記回路は、前記ＤＣ電圧を生成するように構成された整流器を含む、実施態様１に記載のシステム。
（１０）  前記外科用器具は、前記ＤＣモータ負荷及び前記超音波エネルギー出力部を介して、ＲＦエネルギーの治療を同時に適用するように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
【０１７６】
（１１）  前記外科用器具は、前記ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと前記超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間を切り替えるように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（１２）  前記回路は、
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、
前記ＡＳＩＣに連結されたメモリと、
前記ＡＳＩＣに連結されたスイッチアレイと、
前記ＡＳＩＣに連結された整流器と、を更に含み、
前記ＡＳＩＣは、前記スイッチアレイを介して、前記ＤＣモータ負荷と前記超音波エネルギー出力部との間の切り替えを制御するように構成されている、実施態様１１に記載のシステム。
（１３）  外科用器具であって、
直流（ＤＣ）モータ負荷と、
超音波エネルギー出力部と、
回路と、を備え、
前記回路は、
合成されたＲＦ信号及び超音波信号を、前記外科用器具に電気的に連結された発生器から受信することと、
前記合成されたＲＦ信号及び超音波信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、
前記合成された信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、
前記ＤＣ電圧を前記ＤＣモータ負荷へ提供することと、
前記超音波フィルタ処理信号を前記超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成されている、外科用器具。
（１４）  エンドエフェクタを更に備え、前記ＤＣモータ負荷は、前記生成されたＤＣ電圧を使用して、前記エンドエフェクタへ電力を供給するように構成されている、実施態様１３に記載の外科用器具。
（１５）  前記回路は、高周波帯域消去フィルタを含む、実施態様１３に記載の外科用器具。
【０１７７】
（１６）  前記超音波周波数成分をフィルタ処理することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記超音波周波数成分をフィルタ処理することを含む、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１７）  フィルタ処理によって前記ＤＣ電圧を生成することは、前記高周波帯域消去フィルタによって前記ＲＦ周波数成分をフィルタ処理することを含む、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１８）  前記外科用器具は、前記ＤＣモータ負荷及び前記超音波エネルギー出力部を介して、ＲＦエネルギーの治療を同時に適用するように構成されている、実施態様１３に記載の外科用器具。
（１９）  前記回路は、前記ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと前記超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間を切り替えるように更に構成されている、実施態様１３に記載の外科用器具。
（２０）  外科用器具であって、
直流（ＤＣ）モータ負荷と、
超音波エネルギー出力部と、
回路と、を備え、前記回路は、
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、
前記ＡＳＩＣに連結されたメモリと、
前記ＡＳＩＣに連結されたスイッチアレイと、
前記ＡＳＩＣに連結された整流器と、を含み、
前記回路は、
合成されたＲＦ信号及び超音波信号を前記外科用器具に電気的に連結された発生器から受信することと、
前記合成された信号から超音波周波数成分をフィルタ処理することによって超音波フィルタ処理信号を生成することと、
前記合成された信号からＲＦ周波数成分をフィルタ処理することによってＤＣ電圧を生成することと、
前記ＤＣ電圧を前記ＤＣモータ負荷へ提供することと、
前記超音波フィルタ処理信号を前記超音波エネルギー出力部へ提供することと、を行うように構成され、
前記ＡＳＩＣは、前記ＤＣモータ負荷を介してＲＦエネルギーを適用することと前記超音波エネルギー出力部を介して超音波エネルギーを適用することとの間の切り替えを制御するように構成されている、外科用器具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2018531686.tif 000028
【国際調査報告】
2018531686.tif 000029
2018531686.tif 000030
2018531686.tif 000031