(57)【要約】【課題】手術用電源供給装置を提供することである。【解決手段】処置具に電力を出力する手術用電源供給装置は、前記処置具のインピーダンスを最小とする共振周波数を検出する共振周波数検出部と、単位時間当たりの前記共振周波数の値または変動量が、予め定めた所定の数値範囲または基準変動値を超えているか否かを検出する異常検出部と、を具備する。前記所定の数値範囲または基準変動値は、処置具の温度変化に対応した共振周波数の値および変動量に基づいて設定される。このように異常を検出することにより、処置具の破損を未然に防止することができる。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処置具に電力を出力する手術用電源供給装置であって、
前記処置具のインピーダンスを最小とする共振周波数を検出する共振周波数検出部と、
単位時間あたりの前記共振周波数の許容される変動量を基準変動量として予め設定する共振周波数設定部と、
検出された単位時間当たりの前記共振周波数の変動量が、前記基準変動量を超えているか否かを検出する異常検出部と、
を具備する手術用電源供給装置。
【請求項２】
前記手術用電源供給装置は、処置具の温度を検知する温度検知部を更に具備し、
前記基準変動量は、前記温度検知部によって検知された前記処置具の温度の変化量に対応して変動する共振周波数の変動量である請求項１に記載の手術用電源供給装置。
【請求項３】
前記共振周波数設定部において、共振周波数の許容される所定の数値範囲が更に設定され、
前記異常検出部は、前記共振周波数検出部において検出された共振周波数が、前記所定の数値範囲内にあるか否かを更に検出する請求項２の手術用電源供給装置。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記検出された共振周波数が、前記処置具の予め検知された温度に対応した共振周波数の前記所定の数値範囲内であるか否かを検出する請求項３の手術用電源供給装置。
【請求項５】
前記手術用電源供給装置は、接続された処置具の種類を識別する処置具識別部を更に具備し、
前記異常検出部は、前記共振周波数検出部において検出された共振周波数が、前記処置具識別部によって識別された処置具に応じた所定の数値範囲内であるか否かを検出する請求項４の手術用電源供給装置。
【請求項６】
前記異常検出部は、前記検出された単位時間当たりの共振周波数の変動量が前記基準変動量を超えている場合、又は、前記検出された共振周波数が、処置具の温度及び種類に応じた所定の数値内に無い場合に、前記処置具への電力供給を停止する請求項５の手術用電源供給装置。
【請求項７】
前記異常検出部は、前記検出された共振周波数が、予め決められた処置具の温度変化に対応した所定の数値範囲内であるか否かを検出する請求項３の手術用電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術用電源供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手術用電源供給装置として、超音波振動子用駆動装置が従来から知られている。例えば、特許文献１では、フェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）制御によって共振周波数が出力されるプローブについて記載され、また特許文献２では、超音波外科システムにおける不良ハンドピースの破損と、不良ブレードの破損とを、識別する方法について開示している。さらに特許文献３では、測定されたインピーダンスの差を評価することによって負荷をかけられたブレードと、クラックが入ったブレードとの違いを明らかする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０２８１１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９２５９号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／００４９５５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、より早期に処置具例えばプローブのクラックを発見し、プローブの破損を生じる前にプローブを交換することが要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の側面は、処置具に電力を出力する手術用電源供給装置に関し、前記処置具のインピーダンスを最小とする共振周波数を検出する共振周波数検出部と、単位時間あたりの前記共振周波数の許容される変動量を基準変動量として予め設定する共振周波数設定部と、検出された単位時間当たりの前記共振周波数の変動量が、前記基準変動量を超えているか否かを検出する異常検出部と、を具備する。
【０００６】
また、本発明の第２の側面は、第１の側面に関しており、前記手術用電源供給装置は、処置具の温度を検知する温度検知部を更に具備し、前記基準変動量は、前記温度検知部によって検知された前記処置具の温度の変化量に対応して変動する共振周波数の変動量である。
【０００７】
また、本発明の第３の側面は、第２の側面に関しており、前記共振周波数設定部において、共振周波数の許容される所定の数値範囲が更に設定され、前記異常検出部は、前記共振周波数検出部において検出された共振周波数が、前記所定の数値範囲内にあるか否かを更に検出する。
【０００８】
また、本発明の第４の側面は、第３の側面に関しており、前記異常検出部は、前記検出された共振周波数が、前記処置具の予め検知された温度に対応した共振周波数の前記所定の数値範囲内であるか否かを検出する。
【０００９】
また、本発明の第５の側面は、第４の側面に関しており、前記手術用電源供給装置は、接続された処置具の種類を識別する処置具識別部を更に具備し、前記異常検出部は、前記共振周波数検出部において検出された共振周波数が、前記処置具識別部によって識別された処置具に応じた所定の数値範囲内であるか否かを検出する。
【００１０】
また、本発明の第６の側面は、第５の側面に関しており、前記異常検出部は、前記検出された単位時間当たりの共振周波数の変動量が前記基準変動量を超えている場合、又は、前記検出された共振周波数が、処置具の温度及び種類に応じた所定の数値範囲内に無い場合に、前記処置具への電力供給を停止する。
【００１１】
また、本発明の第７の側面は、第３の側面に関しており、前記異常検出部は、前記検出された共振周波数が、予め決められた処置具の温度変化に対応した所定の数値範囲内であるか否かを検出する。
【発明の効果】
【００１２】
処置具例えばプローブのクラックの早期発見により、医療従事者は、プローブの破損を生じる前にプローブを交換することができ、そしてより安全に患者の処置を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】超音波手術システムの外観斜視図である。
【図２】超音波手術システムの概略構成を示す図である。
【図３】超音波電源ユニットで発生される駆動電流がハンドピース側に流れる様子を示す図である。
【図４】電圧の位相と電流の位相との関係を示す図である。
【図５】共振周波数ｆｒを探査（スキャン）する手順を説明するための図である。
【図６】図６の（Ａ）は、プローブの部分を拡大して示す図である。図６の（Ｂ）および（Ｃ）は、プローブが正常な状態からクラックが入ったときのＰＬＬ制御中のインピーダンスＺ、電流Ｉ，および位相差（θＶ−θＩ）の周波数依存性を示すグラフである。
【図７】超音波手術システムにおいて超音波電源ユニットの各部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図８】第１の実施の形態に係るプローブの異常を検出するフロー図である。
【図９】第２の実施の形態を説明するための共振周波数の変動の要因の大きさを示す模式図である。
【図１０】第３の実施の形態に係るプローブの異常を検出するフロー図である。
【図１１】第４の実施の形態に係る超音波手術システムにおいて超音波電源ユニットの各部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図１２】第５の実施の形態に係るプローブの異常を検出するフロー図である。
【図１３】第６の実施の形態に係る超音波手術システムにおいて超音波電源ユニットの各部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。患者の腹腔内の様子を観察するためのスコープと、該腹腔内で処置を行うための処置具とを用いて患部の処置を行う内視鏡下外科手術が知られている。図１は、このような内視鏡下外科手術の一例として用いられる超音波手術システムの外観斜視図である。該超音波手術システムは、超音波振動子を駆動するための超音波出力を発生する手術用電源供給装置としての超音波電源ユニット１と、ケーブルを介して超音波電源ユニット１から供給される超音波出力を用いて処置を行う超音波手術器具としてのハンドピース２と、ケーブルを介して超音波電源ユニット１に接続され、該超音波電源ユニット１からの超音波出力を制御するためのフットスイッチ３とから構成される。
【００１５】
図２は、ハンドピース２は、ハンドル４を有し、図示せぬ超音波振動子が内蔵されたハンドピース本体部２ａと、前記超音波振動子の振動を処置部５に伝達するプローブ２ｂとから構成される。超音波電源ユニット１は超音波振動子を振動させるための電気エネルギを発生する超音波発振回路１ａを備えている。超音波電源ユニット１から出力された電気信号はハンドピース本体部２ａ内部の超音波振動子により機械振動（超音波振動）に変換されたあとプローブ２ｂにより処置部５に伝達される。処置部５には、プローブ２ｂの先端に対して開閉駆動されるジョーと呼ばれる把持部６が設けられている。ハンドル４を操作すると把持部６がプローブ２ｂの先端に対して開閉駆動されて、プローブ２ｂの先端と把持部６との間に生体組織を挟み込んで超音波振動による摩擦熱により生体組織の凝固、切開が行われる。
【００１６】
このプローブ２ｂは術中にカンシやクリップに接触した際につく傷により、クラックが発生する。術中のプローブ２ｂにクラックが生じた場合には、早急に超音波振動を中止し、新たなプローブへの交換が必要となる。仮にクラックが入った状態で手術を継続した場合にはプローブ部分が破損し脱落することも考えられる。従ってこのクラックの発生を早期に発見し、医療従事者にクラックの発生を告知することが必要となっている。以下では超音波手術システムについて詳述し、プローブのクラックの発生を早期に正確に発見する装置および方法について記載する。
【００１７】
図３〜図５は、超音波手術システムにおける超音波駆動の制御方法を説明するための図である。図３において超音波発振回路１ａでは正弦波の駆動電圧ＶＳＩＮが発生される。これに対応する正弦波の駆動電流ＩＳＩＮがハンドピース本体部２ａ内部の超音波振動子に流れると、超音波振動子は当該電気信号を機械振動に変換してプローブ２ｂの先端に伝える。
【００１８】
このような超音波駆動において、一定の発振周波数で超音波出力すると図４の（Ａ）に示すように電圧Ｖと電流Ｉとの間に位相差が生じるので駆動効率が低下する。そこで、超音波電源ユニット１内に制御回路を設け、この制御回路によってこれら電圧Ｖと電流Ｉの間の位相差が０になる（図４の（Ｂ））共振点を探索して超音波振動子の駆動を行なう。
【００１９】
例えば図５において、横軸は周波数ｆであり、縦軸はインピーダンスＺ、電流Ｉ、位相差（θＶ−θＩ）である。（θＶ−θＩ）は位相差を示している。本実施形態では、順次周波数を変えながらインピーダンスＺが最も低くなる点を探索（スキャン）して位相差（θＶ−θＩ）が０になる共振周波数ｆｒを検出する。制御回路１ｃは検出した共振周波数ｆｒで超音波振動子の駆動を開始する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施形態に係るハンドピース２の異常を探査する方法を説明するための図である。図６の（Ａ）は、ハンドピース２のプローブ２ｂの部分を拡大して示す図である。この図は、プローブ２ｂにクラック１０が入った状態を模式的に示している。ここでクラックとは、必ずしも肉眼で確認できるようなクラックのみを意味するものではなく、例えば内部亀裂のような外観に現れないクラックや、金属疲労等の初期に現れるマイクロクラックのようなものも含まれる。実際のクラックの測定も、肉眼観察だけに限られず、拡大鏡、金属顕微鏡等による微視的観察、さらには電子顕微鏡によるミクロンオーダのクラック（マイクロクラック）の観察も行っている。
【００２１】
正常なプローブにクラックが入るまで、インピーダンスＺと、位相差（θＶ−θＩ）とにどのような変動が起こるかを詳細に計測した。その結果を以下に示す。
【００２２】
図６の（Ｂ）および（Ｃ）は、プローブ２ｂが正常な状態からクラックが入ったときのＰＬＬ制御中のインピーダンスＺ、電流Ｉ，および位相差（θＶ−θＩ）の周波数依存性を示すグラフである。図６の（Ｂ）では、プローブには未だ傷がなく、正常な状態のインピーダンスＺ、電流Ｉ、および位相差（θＶ−θＩ）が示されている。ＰＬＬ制御により位相差（θＶ−θＩ）がゼロ度となるように周波数が変動されている。この図において、インピーダンスＺが一番低くなる近傍で位相差（θＶ−θＩ）もゼロ度になっている。従ってこの周波数ｆｒが、共振周波数である。
【００２３】
図６の（Ｃ）では、プローブ２ｂにクラックが入った後、ＰＬＬ制御がなされているときのインピーダンスＺ、電流Ｉ，および位相差（θＶ−θＩ）のグラフを示す。クラックが入った場合には位相差（θＶ−θＩ）が大きくずれ、インピーダンスも大きく変動すると考えられる。そしてインピーダンスＺが最小となるようにＰＬＬ制御がなされ、新たな共振周波数ｆｒ’を探査する。図６の（Ｃ）は、探査後のインピーダンスＺ、電流Ｉ，および位相差（θＶ−θＩ）であり、新たな共振周波数ｆｒ’にて位相差（θＶ−θＩ）がゼロ近傍となるように制御されていることが判る。しかしインピーダンスＺの最小値は、図６の（Ｂ）に比べ上昇しており、位相差（θＶ−θＩ）の値もクラック前のゼロ値（破線）よりもΔＰだけ高い値（点線）にあることが判る。図６の（Ｂ）および（Ｃ）の位相差（θＶ−θＩ）の表示はあくまでも理解しやすいように正負の大きさの度合い、および極性を模式的に矩形状で示したものである。位相差（θＶ−θＩ）の変動を示すΔＰはプローブのクラック以外の他の要因でも生じ得るが、その値は数度以下であり、１０度を超える変動はクラックによるものである。
【００２４】
ＰＬＬ制御を行っても、このプローブ２ｂに入ったクラックによって、インピーダンスＺが変動する。プローブ２ｂ全体のインピーダンスが変化したことにより、インピーダンスの周波数特性が変わり、電流・電圧の位相差（θＶ−θＩ）の周波数依存性も変わったものと考えられる。具体的には位相差（θＶ−θＩ）の値がΔＰだけ高い値を示すのは、プローブ２ｂにクラックが入ったため完全な超音波振動子の振動伝達素子としての機能を十分に発揮することができず、クラックにより生じる他の干渉モードが混成されるためと考えられる。
【００２５】
これらの結果より、ＰＬＬ制御中のハンドピース２のインピーダンスＺの値に注目し、電圧位相信号θＶと電流位相信号θＩの間の位相差（θＶ−θＩ）の経時変化をモニターすることによりプローブ２ｂにクラック１０が入ったことを測定することができる。
【００２６】
図７は、超音波手術システムにおいて超音波電源ユニット１の各部の機能を説明するための機能ブロック図である。ハンドピース２が超音波電源ユニット１にコネクタ１ｅを介して接続されている。超音波電源ユニット１内には、超音波発振回路１ａ、出力電圧・出力電流検出回路１ｆ、インピーダンス検出回路１ｇ、共振周波数検出回路および設定回路ｌｈ、温度検出回路１ｂ、フットスイッチ検出回路１ｄ、制御回路１ｃが設けられている。超音波発振回路１ａは、ハンドピース２内部の超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生する部分である。フットスイッチ検出回路１ｄはフットスイッチ３が術者により操作されたことを検出する部分である。
【００２７】
術者によってフットスイッチ３が操作された場合、操作信号はフットスイッチ検出回路１ｄを介して制御回路１ｃに伝達される。制御回路１ｃは超音波発振回路１ａから超音波電力をハンドピース２に出力するように制御する。
【００２８】
出力電圧・出力電流検出回路１ｆは、超音波発振回路１ａから超音波振動子に供給される電力の出力電圧、および出力電流を検出する部分である。出力電圧・出力電流検出回路１ｆによって検出された出力電圧および出力電流の値は、インピーダンス検出回路１ｇおよび共振周波数検出回路ｌｈに入力される。インピーダンス検出回路１ｇは入力された出力電圧、出力電流の値およびその位相差に基づいてハンドピース２のインピーダンス検出アルゴリズムを用いてインピーダンスを検出する。
【００２９】
共振周波数検出回路および設定回路１ｈは出力電圧・出力電流検出回路１ｆによって検出された出力電圧および出力電流から実際にプローブ２ｂに掃引されている周波数を検出し、同時にインピーダンス検出回路１ｇから送信されたインピーダンスの値の変化をモニタする。インピーダンスの値が急峻に変化する周波数を求め共振周波数として検出する。さらに１ｈの共振周波数設定回路は、共振周波数の許容される数値範囲（これを所定の数値範囲とする）および単位時間当たりの共振周波数の変動に対して許容される変動量（これを基準変動量と規定する）を設定する。
【００３０】
異常検出回路１ｋは共振周波数検出回路および設定回路１ｈから送信された共振周波数の値、並びに所定の数値範囲およびその単位時間当たりの変動量を経時的に内部の記憶部分に記憶する。具体的には単位時間当たり例えば５ｍｓｅｃ間隔で共振周波数の値を記憶部分であるメモリに保存し、順次計測された共振周波数の値と先に保存された共振周波数の値とを比較し、所定の数値範囲内であるか監視する。さらに５ｍｓｅｃ間隔で計測されたインピーダンスの値を５ｍｓｅｃ前、１０ｍｓｅｃ前、１５ｍｓｅｃ前等に計測された複数の共振周波数の値と比較し、共振周波数の値の変動が基準変動量に比べ異常でないかどうかを判断する。例えば単位時間当たりの共振周波数の変動量に関して共振周波数設定部によって設定される基準変動量を設定し、異常検出回路１ｋに送信することができる。異常検出回路１ｋは共振周波数検出回路および設定回路１ｈから送信された共振周波数の値および単位時間当たりの変動量を計算し、送信された所定の数値範囲と基準変動量と比較し、この所定の数値範囲と基準変動量を超えた場合には異常であるとの判断をする。
【００３１】
上記の流れを図８のフロー図を使用して説明する。まず超音波を用いたプローブ２ｂにより患者の腹腔内の手術を行う場合、制御回路１ｃはＰＬＬ制御を開始し、異常検出回路１ｋは初期の共振周波数を検出し保存する（ステップＳ１）。ＰＬＬ制御はエネルギー効率を上げて手術を行うために超音波プローブにおいて必要な制御である。超音波発振回路１ａから超音波電力をハンドピース２に出力中は、異常検出回路１ｋは、一定のサンプリング時間を定め共振周波数の変動を監視する（ステップＳ２）。監視された共振周波数は、先に検出された複数の共振周波数と比較される。例えば異常検出回路１ｋはサンプリング時間を５ｍｓｅｃと定め、先に検出された２０サンプルの共振周波数（５ｍｓｅｃ×２０サンプル＝１００ｍｓｅｃ間の共振周波数測定値）の各々と、または先に検出された２０サンプルの共振周波数の平均値と、現在検出された共振周波数とを比較する。異常検出回路１ｋは共振周波数の単位時間当たり（１００ｍｓｅｃ）の変動を基準変動量たとえば５００Ｈｚ／１００ｍｓｅｃと比較し（ステップＳ３）、この基準変動量より大きい場合にはプローブの異常と判断する（ステップＳ４）。基準変動量よりも低い場合には、異常検出回路１ｋはプローブ２ｂが正常であると判断し、ステップＳ２に戻って共振周波数の変動の監視を継続する。
【００３２】
実際に測定された共振周波数の値とプローブ２ｂのクラックの発生状況との相関を測定した。その結果、共振周波数の変動が５００Ｈｚを超える場合には目視で確認できるクラック、若しくは電子顕微鏡で確認されるマイクロクラックが発生していた。
【００３３】
（効果）
本実施形態によれば、共振周波数を検出し、この共振周波数の単位時間当たりの共振周波数変動量をモニタすることにより、通常の手術による組織の切除等で生じる共振周波数変動量とは異なる共振周波数変動量を異常として検出することにより、プローブのクラックの発生を瞬時に容易に把握することができる。このプローブクラックの早期発見により、医療従事者は、プローブの破損を生じる前にプローブを交換することができ、そして安全に患者の処置を継続することができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２実施形態について説明する。ここで前記基準変動量をどのように決定するかを説明する。図９は共振周波数の変動の要因の大きさをその矢印の大きさで現したものである。共振周波数の変動は、プローブ２ｂのクラック１０による変動が一番大きい。しかし、それ以外の要因として製造時の製品のばらつき、使用環境温度、および使用中の温度上昇の順に大きくなっている。特に使用中の温度上昇は、超音波振動子への電力の出力によるものである。超音波振動子のタイプによって使用中の温度上昇は異なり、ある超音波振動子のタイプでは使用中に＋１０℃の温度上昇が認められ、また他の超音波振動子のタイプでは＋３０℃の温度上昇が見られた。これらの超音波振動子の温度上昇によって共振周波数は約３００〜４００Ｈｚの変動が見られた。この超音波振動子の温度上昇と、共振器周波数の変動との相関は事前に測定することができる。また超音波振動子の温度は、その超音波振動子の電気的容量（キャパシタンス）と良好な相関があることも判っている。したがって超音波振動子の温度は例えばその超音波振動子の電気的容量を測定することにより精度良く求めることができ、その温度によって共振周波数の変動量も予測することができる。
【００３５】
具体的には超音波振動子を内在するハンドピース２の電気的容量がその内部温度と相関があることより電気的容量を測定することによって温度を測ることができる。従って共振周波数の変動量を温度による共振周波数の変動量と比較し、温度による共振周波数の変動量よりも大きな値であると判断された場合には、プローブの異常と判断され、超音波出力の中止、およびシャットダウンが行われる。このように異常検出回路１ｋは、検出された温度に対応した変動量を基準変動量と規定し、その範囲内であるか否かを検出するものである。
【００３６】
（効果）
単位時間当たりの共振周波数の変動量に対して、基準変動量として超音波振動子の温度による共振周波数の変動を設定することが有効である。これにより、この基準変動量の設定方法により、通常の手術時の温度上昇による共振器周波数の変化と、プローブ２ｂのクラックによる共振器周波数の変化とを正確に、かつ容易に切り分けることができる。これに従って超音波出力を停止もしくはシャットダウンすることができ、クラック以上のプローブの破損、脱落を防止することはできる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
以下に本発明の第３実施形態について図７のブロック図および図１０のフロー図を使用して説明する。まず超音波を用いたプローブ２ｂにより患者の腹腔内の手術を行う場合、制御回路１ｃはＰＬＬ制御を開始し、異常検出回路１ｋは初期の共振周波数を検出し保存すると同時に温度検出回路１ｂにより超音波振動子を内在するハンドピース２の温度を検出し保存する（ステップＳ１１）。温度検出回路１ｂは実際にはハンドピース２の電気的容量（キャパシタンス）を測定し、事前に測定した温度と電気的容量の相関関係式を用いハンドピース２の温度を算出する。超音波発振回路１ａから超音波電力をハンドピース２に出力中は、異常検出回路１ｋは、一定のサンプリング時間を定め共振周波数の変動を監視し、同時にハンドピース２の温度を監視する（ステップＳ１２）。単位時間は例えばサンプリング時間５ｍｓｅｃと定める。異常検出回路１ｋは、単位時間当たりの共振周波数の変動と、温度変化から起こる共振周波数の変動とが異なるかどうか判断する（ステップＳ１３）。その際、１ｈの共振周波数設定回路に予め温度変化から起こる単位時間当たりの共振周波数の変動量（基準変動量）を設定する工程を設け、その設定された変動量を異常検出回路１ｋに送信するようにしてもよい。異常検出回路１ｋは温度による共振周波数の変動量よりも実際の共振周波数の変動が大きい場合にはプローブの異常と判断する（ステップＳ１４）。温度による共振周波数の変動量と同等である場合には、異常検出回路１ｋはプローブ２ｂが正常であると判断し、ステップＳ１２に戻って共振周波数の変動の監視を継続する。
【００３８】
実際に測定された共振周波数の変動が温度変化による共振周波数の変動を上回った場合のプローブ２ｂのクラックの発生状況を調査した。その結果、共振周波数の変動が共振周波数の変動を上回った場合には目視で確認できるクラック、若しくは電子顕微鏡で確認されるマイクロクラックが発生していた。
【００３９】
（効果）
共振周波数の変動が、基準変動量より大きい場合には、異常と判断される。この異常の判断によって、より正確で的確な判断がなされ、超音波出力の中止、およびシャットダウンが行われる。
【００４０】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態を図１１のブロック図を参照して説明する。このブロック図は、図７のブロック図と似ており、図７のブロック図に追加して位相差検出回路１ｊを具備する。位相差検出回路１ｊで検出された出力電圧と、出力電流との位相差（θＶ−θＩ）は図６の（Ｂ）および（Ｃ）より、プローブ２ｂのクラックによって変動するものであることが判っている。この位相差の変動を、更に異常判定手段として使用することができる。また出力電圧・出力電流検出回路１ｆから異常検出回路１ｋに出力電圧および出力電流の信号を取り込んでいる。出力電流等も図６の（Ｂ）および（Ｃ）によりプローブ２ｂのクラックによって変動するものであることが判っている。従って出力電流等の変動も、更に異常判定手段として使用することができる。
【００４１】
（効果）
位相差（θＶ−θＩ）または出力電流等の変動量を測定することによりプローブのクラックをより正確に、かつ的確に把握することができる。
【００４２】
（第５の実施の形態）
以下に本発明の第５の実施形態について図１１のブロック図および図１２のフロー図を使用して説明する。まず超音波を用いたプローブ２ｂにより患者の腹腔内の手術を行う場合、制御回路１ｃはＰＬＬ制御を開始し、異常検出回路１ｋは初期の共振周波数を検出し保存すると同時に温度検出回路１ｂにより超音波振動子を内在するハンドピース２の温度を検出し保存する（ステップＳ２１）。温度検出回路１ｂは実際にはハンドピース２の電気的容量（キャパシタンス）を測定し、事前に測定した温度と電気的容量の相関関係式を用いハンドピース２の温度を算出する。１ｈの共振周波数設定回路は、共振周波数の許容される所定の数値範囲および単位時間当たりの共振周波数の許容される変動量（これを基準変動量と規定）を、自動で若しくは手動で設定することができる（ステップＳ２２）。手動で入力する場合には外部からの入力端末（図示せず）を用い、直接、１ｈの共振周波数設定回路に入力する。自動で入力する方法としては、予め処置具の温度変化から起こる単位時間当たりの共振周波数の変動量を測定しておき、その測定データに基づいて検知された処置具の温度から随時、共振周波数の数値範囲および変動量を自動計算することができる。そして、その設定された数値範囲および変動量を異常検出回路１ｋに送信する。この共振周波数設定回路は、図１１のブロック図において、１ｈとして共振周波数検出回路と共に配設されているが、異常検出回路１ｋの中に組み込んでもよい。超音波発振回路１ａから超音波電力をハンドピース２に出力中は、異常検出回路１ｋは、一定のサンプリング時間を定め共振周波数の変動を監視し、同時にハンドピース２の温度を監視する（ステップＳ２３）。単位時間は例えばサンプリング時間５ｍｓｅｃと定める。異常検出回路１ｋは、共振周波数の値が、所定の数値範囲内にあるか否かを検出する（ステップＳ２４）。共振周波数の値が、所定の数値範囲内にある場合には正常として次のステップＳ２５に進む。共振周波数の値が、所定の数値範囲内に無い場合には、異常と判断する（ステップＳ２６）。
【００４３】
ステップＳ２４で正常と判断された場合、次に、異常検出回路１ｋは、単位時間当たりの共振周波数の変動量と、温度変化から起こる共振周波数の変動量（基準変動量）とが異なるかどうか判断する（ステップＳ２５）。異常検出回路１ｋは温度による共振周波数の変動量よりも実際の共振周波数の変動が大きい場合にはプローブの異常と判断する（ステップＳ２６）。温度による共振周波数の変動量と同等である場合には、異常検出回路１ｋはプローブ２ｂが正常であると判断し、ステップＳ２３に戻って共振周波数の変動の監視を継続する。
【００４４】
具体的な数値として、２つの処置具（ＨＰ１とＨＰ２）の場合について記載する。ＨＰ１の場合、共振周波数の所定の数値範囲は４６．５ｋＨｚ〜４７．５ｋＨｚ、基準変動量０．２ｋＨｚと設定した。ＨＰ２の場合、共振周波数の所定の数値範囲は４６．３ｋＨｚ〜４７．７ｋＨｚ、基準変動量０．１２ｋＨｚと設定した。それぞれの処置具の場合において、それぞれ設定された所定の数値範囲または基準変動量を上回った場合のプローブ２ｂのクラックの発生状況を調査した。その結果、共振周波数の値または変動量が共振周波数の所定の数値範囲または基準変動量を上回った場合には目視で確認できるクラック、若しくは電子顕微鏡で確認されるマイクロクラックが発生していた。
【００４５】
（効果）
共振周波数の値または変動量が、所定の数値範囲または基準変動量を超える場合には、異常と判断される。この異常の判断によって、より正確で的確な判断がなされ、超音波出力の中止、およびシャットダウンが行われる。
【００４６】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態を図１３のブロック図を参照して説明する。このブロック図は、図１１のブロック図と似ており、図１１のブロック図に追加して処置具識別回路１ｍを具備する。処置具識別回路１ｍは、接続された処置具例えばハンドピース２の種類を識別するための手段である。この処置具識別回路１ｍによって識別された処置具は、その種類に応じて、温度変化に対する共振周波数特性を予め計測されている。この処置具の温度変化に対する共振周波数特性に基づいて、予め所定の数値範囲および基準変動量を設定することができる。
【００４７】
（効果）
処置具識別回路１ｍを使用することにより、異なる処置具が設置場合された場合であっても、正確に所定の数値範囲および基準変動量を設定を行うことができ、プローブのクラックをより正確に、かつ的確に把握することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…超音波電源ユニット、１ａ…超音波発振回路、１ｂ…温度検出回路、１ｃ…制御回路、１ｄ…フットスイッチ検出回路、１ｅ…コネクタ、１ｆ…出力電圧・出力電流検出回路、１ｇ…インピーダンス検出回路、１ｈ…設定回路、１ｊ…位相差検出回路、１ｋ…異常検出回路、１ｍ…処置具識別回路、２…ハンドピース、２ａ…ハンドピース本体部、２ｂ…プローブ、３…フットスイッチ、４…ハンドル、５…処置部、６…把持部、１０…クラック。
【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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