CN105813589A - 超声波处置***、能源单元以及能源单元的工作方法 - Google Patents

超声波处置***、能源单元以及能源单元的工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105813589A
CN105813589A CN201580003089.XA CN201580003089A CN105813589A CN 105813589 A CN105813589 A CN 105813589A CN 201580003089 A CN201580003089 A CN 201580003089A CN 105813589 A CN105813589 A CN 105813589A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output mode
unit
electric power
energy supply
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580003089.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105813589B (zh
Inventor
川岛兴
吉岭英人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Publication of CN105813589A publication Critical patent/CN105813589A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105813589B publication Critical patent/CN105813589B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • A61H23/0245—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with ultrasonic transducers, e.g. piezoelectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1659—Surgical rasps, files, planes, or scrapers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00026—Conductivity or impedance, e.g. of tissue
    • A61B2017/0003—Conductivity or impedance, e.g. of tissue of parts of the instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00106—Sensing or detecting at the treatment site ultrasonic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00115—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output
    • A61B2017/00119—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output alarm; indicating an abnormal situation
    • A61B2017/00123—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output alarm; indicating an abnormal situation and automatic shutdown
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00137—Details of operation mode
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320089—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic node location
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5007—Control means thereof computer controlled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5058—Sensors or detectors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)

Abstract

超声波处置***的能量供给部能够以第一输出模式和第二输出模式输出电力，该第二输出模式下单位时间内向驱动力产生单元供给的电力大于所述第一输出模式下单位时间内向驱动力产生单元供给的电力。当在判定部中判定为作用于超声波探头的负荷为阈值以下时，控制部以第一输出模式维持所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述阈值时，控制部将所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式。

Description

超声波处置***、能源单元以及能源单元的工作方法
技术领域
本发明涉及一种包括使用超声波振动来进行处置的超声波处置器具和供给用于使该超声波处置器具进行动作的电力的能源单元的超声波处置***、供给用于使超声波处置器具进行动作的电力的能源单元以及能源单元的工作方法。
背景技术
专利文献1中公开了一种超声波处置***，其将由超声波振子产生的超声波振动传递至超声波探头，通过设置在该超声波探头的前端的处置部来进行处置。该超声波处置***在由超声波振子产生超声波振动的状态下，基于供给至超声波振子的电力来检测超声波阻抗。超声波阻抗与作用于超声波探头的负荷对应地变化。在对超声波振子供给电力时，将超声波阻抗与所设定的阈值(上限阻抗)之间进行比较。而且，在超声波阻抗大于阈值的情况下，减少向超声波振子供给的电流(交流电流的峰值)。由此，由超声波振子产生的超声波振动(纵振动)的振幅变小。
专利文献1：日本特开2005-27907号公报
发明内容
发明要解决的问题
作为使用超声波振动的处置，存在如下的处置：在使超声波探头的处置部接触骨骼等硬组织的状态下通过超声波振动来使超声波探头(处置部)振动(纵振动)，由此对硬组织进行磨削。在这种处置中，有时通过超声波振动而振动的处置部侵入(钩住)硬组织。在处置部侵入到硬组织的状态下，作用于超声波探头的负荷变大。也就是说，与负荷的变化对应地，超声波阻抗也变大。如果是如所述专利文献1那样与超声波阻抗(作用于超声波探头的负荷)变大对应地减少向超声波振子供给的电流来使处置部的振动的振幅变小的结构，则从处置部侵入到硬组织的状态起不发生变化。即，在处置部侵入到硬组织的状态下，即使使处置部以较小的振幅振动，也不能消除处置部向硬组织的侵入。
本发明是着眼于所述课题而完成的，其目的在于提供一种在处置部侵入(钩住)处置对象(硬组织)时适当地消除处置部向硬组织的侵入的超声波处置***。另外，其目的还在于提供一种设置于该超声波处置***的能源单元以及该能源单元的工作方法。
用于解决问题的方案
为了达成所述目的，本发明的某个方式的超声波处置***具备：超声波探头，其沿长边轴延伸设置，能够传递超声波振动，具备使用被传递的所述超声波振动来进行处置的处置部；驱动力产生单元，其具备用于产生所述超声波振动的振动产生部，该驱动力产生单元产生使所述超声波探头工作的驱动力；能量供给部，其输出用于使所述驱动力产生单元产生所述驱动力的电力，具有第一输出模式和第二输出模式，其中，所述第二输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力大于所述第一输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力；负荷检测部，在所述超声波探头传递所述超声波振动的状态下，该负荷检测部随时间经过检测作用于所述超声波探头的负荷；判定部，在从所述能量供给部以所述第一输出模式输出所述电力的状态下，该判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为第一阈值以下；以及控制部，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述第一阈值以下时，该控制部以第一输出模式维持从所述能量供给部输出所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述第一阈值时，该控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式。
本发明的其它的某个方式为一种能源单元，对产生使沿长边轴延伸设置的超声波探头工作的驱动力的驱动力产生单元供给电力，该能源单元具备：能量供给部，其通过对所述驱动力产生单元的振动产生部供给电力，来产生经由所述超声波探头而被传递到所述超声波探头的处置部的超声波振动，能够以第一输出模式和第二输出模式输出所述电力，其中，所述第二输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力大于所述第一输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力；负荷检测部，在所述超声波探头传递所述超声波振动的状态下，该负荷检测部随时间经过检测作用于所述超声波探头的负荷；判定部，在从所述能量供给部以所述第一输出模式输出所述电力的状态下，该判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为阈值以下；以及控制部，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述阈值以下时，该控制部以第一输出模式维持从所述能量供给部输出所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述阈值时，该控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式。
本发明的其它的某个方式为一种能源单元的工作方法，其中，该能源单元对产生使沿长边轴延伸设置的超声波探头工作的驱动力的驱动力产生单元供给电力，该能源单元的工作方法包括以下步骤：由能量供给部对所述驱动力产生单元的振动产生部供给电力，由此产生经由所述超声波探头而被传递到所述超声波探头的处置部的超声波振动；在所述超声波探头传递所述超声波振动的状态下，由负荷检测部随时间经过检测作用于所述超声波探头的负荷；在从所述能量供给部以第一输出模式输出所述电力的状态下，由判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为阈值以下；以及控制部基于所述判定部的判定结果来控制从所述能量供给部输出所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述阈值以下时，由所述控制部以第一输出模式维持从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述阈值时，由所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为第二输出模式，其中，第二输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力大于所述第一输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种在处置部侵入(钩住)处置对象(硬组织)时适当地消除处置部向硬组织的侵入的超声波处置***。另外，还能够提供一种设置于该超声波处置***的能源单元以及该能源单元的工作方法。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的超声波处置***的概要图。
图2是概要地表示第一实施方式所涉及的振子单元的结构的截面图。
图3是表示第一实施方式所涉及的振子单元和能源单元中的电连接状态的概要图。
图4是表示第一实施方式所涉及的超声波振子与能量供给部之间的电连接状态的概要图。
图5是表示第一实施方式所涉及的从能量供给部向超声波振子供给的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图6是表示第一实施方式所涉及的能源单元的在处置中的处理的流程图。
图7是表示第一实施方式所涉及的由阻抗检测部检测出的超声波阻抗的随时间经过的变化的一例的概要图。
图8是表示第一实施方式所涉及的由阻抗检测部检测出的超声波阻抗的随时间经过的变化的与图7不同的一例的概要图。
图9是表示第一实施方式的第一变形例所涉及的从能量供给部向超声波振子供给的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图10是表示第一实施方式的第二变形例所涉及的从能量供给部向超声波振子供给的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图11是表示第一实施方式的第三变形例所涉及的从能量供给部向超声波振子供给的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图12是表示第一实施方式的第四变形例所涉及的从能量供给部向超声波振子供给的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图13是表示第一实施方式的第五变形例所涉及的从能量供给部向超声波振子供给的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图14是表示第二实施方式所涉及的能源单元的在处置中的处理的流程图。
图15是表示第二实施方式所涉及的由阻抗检测部检测出的超声波阻抗的随时间经过的变化的与图7和图8不同的一例的概要图。
图16是表示第三实施方式所涉及的能源单元的在处置中的处理的流程图。
图17是表示第三实施方式所涉及的由阻抗检测部检测出的超声波阻抗的随时间经过的变化的与图7、图8以及图15不同的一例的概要图。
图18是表示第三实施方式所涉及的由阻抗检测部检测出的超声波阻抗的随时间经过的变化的与图7、图8、图15以及图17不同的一例的概要图。
图19是表示第四实施方式所涉及的能源单元的在处置中的处理的流程图。
图20是表示第五实施方式所涉及的驱动力产生单元的结构的概要图。
图21是表示第五实施方式所涉及的能量供给部与驱动力产生单元之间的电连接状态的概要图。
图22是表示在对第五实施方式所涉及的致动器部供给电力的第二输出模式下流过致动器部的压电元件的电流的随时间经过的变化的一例的概要图。
图23是表示第一实施方式至第五实施方式的某变形例所涉及的超声波处置器具和能源单元中的电连接状态的概要图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照图1至图8来说明本发明的第一实施方式。图1是表示超声波处置***1的图。如图1所示，超声波处置***1具备超声波处置器具(手持件)2和能源单元(能量供给控制单元)3，该能源单元(能量供给控制单元)3将电力作为能量来向超声波处置器具2供给。超声波处置器具2具有长边轴C。平行于长边轴C的方向上的一侧为前端方向(图1的箭头C1的方向)，与前端方向相反的一侧为基端方向(图1的箭头C2的方向)。超声波处置器具2具备振子单元5和保持单元(手持单元)6。振子单元5以能够安装和拆卸的方式连接于保持单元6的基端方向侧。线缆7的一端连接于振子单元5的基端部。线缆7的另一端连接于能源单元3。能源单元3例如是搭载有具备CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)或ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit：专用集成电路)等的处理器的电力输出装置(能量输出装置)。
保持单元6具备沿长边轴C延伸设置的筒状壳体部11。在筒状壳体部11安装有作为能量操作输入部的能量操作输入按钮12。另外，超声波处置器具2具备沿长边轴C延伸设置的护套8。护套8从前端方向侧***到筒状壳体部11的内部，由此护套8被安装在保持单元6。另外，超声波处置器具2具备超声波探头9。超声波探头9从筒状壳体部11的内部穿过护套8的内部而沿长边轴C延伸设置。超声波探头9贯穿护套8。另外，超声波探头9的前端部设置有从护套8的前端向前端方向突出的处置部13。在本实施方式中，处置部13为设置有突出部15的近似L字状的钩，该突出部15向与长边轴C交叉的某一个方向突出。
另外，振子单元5具备振子壳体21。振子壳体21从基端方向侧***到筒状壳体部11的内部，由此振子单元5被安装在保持单元6。在筒状壳体部11的内部，振子壳体21与护套8连结。
图2是表示振子单元5的结构的图。如图2所示，振子单元5具备上述的振子壳体21、设置在振子壳体21的内部的作为振动产生部的超声波振子22以及用于安装超声波振子22的变幅杆构件23。
图3是表示振子单元5和能源单元3中的电连接状态的图。如图2和图3所示，电力供给路径25A、25B的一端连接于超声波振子22。能源单元3具备能够输出电力(振动产生电力)P的能量供给部26。电力供给路径25A、25B由振子壳体21的内部的电配线、线缆7的内部的电配线等形成。电力供给路径25A、25B的另一端连接于能量供给部26。能量供给部26例如具备放大器(放大电路)、转换电路等，将来自电源(电池、插座等)的电力转换为输出的电力P。从能量供给部26输出的电力(电能)P经由电力供给路径25A、25B而被供给到超声波振子22。超声波振子22通过被供给电力P而产生超声波振动。此外，在本实施方式中，只向超声波振子22供给来自能量供给部26的电力P。另外，向超声波振子22供给的电力P为交流电力。
在变幅杆构件23设置有用于安装超声波振子22的振子安装部27。由超声波振子22产生的超声波振动被传递到变幅杆构件23。另外，在变幅杆构件23的比振子安装部27更靠前端方向侧的位置设置有截面积变化部28。在截面积变化部28中，垂直于长边轴C的截面积随着朝向前端方向而减小。超声波振动的振幅通过截面积变化部28而被放大。在变幅杆构件23的前端部设置有内螺纹部29A。另外，在超声波探头9的基端部设置有外螺纹部29B。外螺纹部29B与内螺纹部29A螺合，由此超声波探头9连接于变幅杆构件23的前端方向侧。超声波探头9在筒状壳体部11的内部与变幅杆构件23连接。
向变幅杆构件23传递的超声波振动在变幅杆构件23和超声波探头9中从基端方向朝向前端方向沿长边轴C传递。即，由变幅杆构件23和超声波探头9形成了传递所产生的超声波振动的振动传递部。超声波振动向前端方向传递直到到达处置部13。处置部13使用被传递的超声波振动来对生物体组织等处置对象进行处置。
此外，在本实施方式中，由变幅杆构件23和超声波探头9形成的振动传递部在传递超声波振动的状态下，以预定的共振频率Fr进行振动方向平行于长边轴C(长度方向)的纵振动。另外，在振动传递部(变幅杆构件23和超声波探头9)以预定的共振频率Fr进行纵振动的状态下，振动传递部的基端(变幅杆构件23的基端)和振动传递部的前端(超声波探头9的前端)成为纵振动的波腹位置。而且，在振动传递部以预定的共振频率Fr进行纵振动的状态下，在振动传递部的基端与前端之间存在至少一个纵振动的节点位置。在振动传递部以预定的共振频率Fr进行纵振动的状态下，纵振动的多个波腹位置以及至少一个节点位置的数量是确定的，纵振动的波腹位置和节点位置各自在长度方向(即，前端方向和基端方向)上的位置是确定的。
如上所述，向超声波振子22供给电力(交流电力)P，由此包括处置部13的超声波探头9工作，超声波探头9进行纵振动。即，在超声波振子22中，通过被供给电力P而产生超声波振动来作为使超声波探头9工作的驱动力。即，在本实施方式中，由超声波振子22形成了产生使超声波探头9工作的驱动力的驱动力产生单元。
如图2所示，超声波振子22具备环状的压电元件31(在本实施方式中为4个)。变幅杆构件23的振子安装部27贯穿各个压电元件31。另外，超声波振子22具备第一电极部32和第二电极部33。电力供给路径25A的一端连接于第一电极部32，电力供给路径25B的一端连接于第二电极部33。
图4是表示超声波振子22与能量供给部26之间的电连接状态的图。如图4所示，能量供给部26与第一电极部32之间通过电力供给路径25A而电连接。另外，能量供给部26与第二电极部33之间通过电力供给路径25B而电连接。从能量供给部26向超声波振子22供给电力(超声波产生电力)P，由此在第一电极部32与第二电极部33之间施加电压(振动产生电压)V。通过被施加电压(交流电压)V，电流(振动产生电流)I流过被夹在第一电极部32与第二电极部33之间的压电元件31。电流I为交流电流，电流的方向周期性地变化。包括处置部13的超声波探头9的通过超声波振动所产生的纵振动的振幅与向压电元件31供给的电流I的大小(即，交流电流I的峰值)成比例。另外，作为电力P的阻抗的超声波阻抗(声阻抗)Z如下所示。
[数式1]
Z＝V/I＝V2/P(1)
另外，在本实施方式中，流过压电元件31的电流I为正弦波交流电流。因而，在向超声波振子22供给电力P的状态下，电流I的峰值因数(即，将峰值(最大值)除以有效值得到的值)随时间经过固定地为2的平方根另外，电流I为随时间经过连续地流过压电元件31的连续波电流。因而，在被供给电力P的状态下，在超声波振子22中随时间经过连续地产生超声波振动。此外，电流I也可以不是正弦波交流电流，而是例如方形波交流电流、三角波交流电流等。
如图3所示，能源单元(能量供给控制单元)3具备与能量供给部26电连接的控制部41。筒状壳体部11的内部设置有开关部37。通过能量操作输入按钮12基于能量操作的输入来切换开关部37的打开和闭合的状态。开关部37经由穿过振子壳体21和线缆7的内部延伸设置的信号路径部38而与控制部41连接。闭合开关部37，由此操作信号经由信号路径部38而被传递到控制部41。控制部41基于被传递的操作信号来控制从能量供给部26输出电力P的输出状态。控制部41例如由具备CPU或ASIC等的处理器形成。
另外，能源单元3具备阻抗检测部42。该阻抗检测部42例如由设置在构成控制部41的处理器中的电流检测电路、电压检测电路、运算电路等电子电路形成。另外，在从能量供给部26向超声波振子22供给电力P的状态下，阻抗检测部42随时间经过检测电力P的超声波阻抗Z。在阻抗检测部42中，基于从能量供给部26输出电力P的输出状态来检测电流(振动产生电流)I、电压(振动产生电压)V的随时间经过的变化。而且，使用上述的数式(1)来检测超声波阻抗Z的随时间经过的变化。
在此，超声波阻抗Z与作用于超声波探头9的负荷对应地变化，当作用于超声波探头9的负荷变大时，超声波阻抗Z也变大。因而，通过随时间经过检测超声波阻抗Z，来随时间经过检测作用于超声波探头9的负荷。即，由阻抗检测部42形成了在向超声波振子22供给电力P的状态(即，超声波探头9传递振动的状态)下检测作用于超声波探头9的负荷的负荷检测部。控制部41基于由阻抗检测部42检测出的超声波阻抗Z的随时间经过的变化(即，作用于超声波探头9的负荷的随时间经过的变化)来控制从能量供给部26输出电力P的输出状态。
在能源单元3设置有存储器等存储部43。存储部43中存储有与超声波处置器具2的特性有关的信息、由控制部41控制能量供给部26的控制程序等。另外，在能源单元3设置有判定部45。该判定部45例如由设置在构成控制部41的处理器中的判定电路等电子电路形成。在阻抗检测部42检测超声波阻抗Z(即，作用于超声波探头3的负荷)的状态下，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否为阈值(第一阈值)Z1以下。即，在从能量供给部26输出电力P的状态(即，由超声波振子22产生超声波振动的状态)下，由判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否为阈值Z1以下。此外，阈值Z1既可以存储在存储部43中，也可以由手术操作者等通过设置在能源单元3的设定输入部(未图示)进行设定。此外，也可以由控制部41承担上述的阻抗检测部42和判定部45的功能。
接着，对超声波处置***1和能源单元3的作用和效果进行说明。超声波处置***1例如用于对骨骼等硬组织进行磨削的处置。在使用超声波处置***1进行处置时，将护套8和超声波探头9***到处置对象(硬组织)所在的体内等。而且，使处置部13的突出部15的突出端接触硬组织。在该状态下通过能量操作输入按钮12输入能量操作，由此操作信号被传递到控制部41，开始从能量供给部26输出电力(振动产生电力)P。向超声波振子(驱动力产生单元)22供给电力P，由此电流(振动产生电流)I通过压电元件31而转换为超声波振动。
而且，所产生的超声波振动经由变幅杆构件23而被传递到超声波探头9，在超声波探头9中从基端方向向前端方向传递超声波振动。由此，包括处置部13的超声波探头9进行纵振动。在突出部15的突出端接触到处置对象(硬组织)的状态下处置部13进行纵振动，由此对硬组织进行磨削。
在此，能量供给部26能够以第一输出模式和第二输出模式输出电力P。图5示出了从能量供给部26向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电流(振动产生电流)I的随时间经过的变化的一例。在图5中，纵轴表示电流I(的峰值)，横轴表示时间t，示出了电流(交流电流)I的峰值的随时间经过的变化。在图5的一例中，在时间t1之前和时间t2之后以第一输出模式输出电力P(第一电力)，在时间t1与时间t2之间以第二输出模式输出电力P(第二电力)。
如图5所示，在能量供给部26的第一输出模式下，向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I随时间经过连续地成为第一峰值(第一最大值)I1。即，在第一输出模式下，控制部41通过使电流I随时间经过固定地保持为第一峰值(第一振幅)I1的恒流控制来控制从能量供给部26输出电力P的输出状态。因而，与由阻抗检测部42检测的超声波阻抗Z的随时间经过的变化对应地将电压V(电力P)调整为使电流(振动产生电流)I随时间经过固定地成为第一峰值I1的状态。例如，当超声波阻抗Z增加时，与超声波阻抗Z的增加对应地使电压V(电力P)增加，将电流I随时间经过维持为第一峰值I1。
在能量供给部26的第二输出模式下，向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I随时间经过连续地成为大于第一峰值I1的第二峰值(第二最大值)I2。即，在第二输出模式下，控制部41通过使电流I随时间经过固定地保持为第二峰值(第二振幅)I2的恒流控制来控制从能量供给部26输出电力P的输出状态。因而，与由阻抗检测部42检测的超声波阻抗Z的随时间经过的变化对应地将电压V(电力P)调整为使电流(振动产生电流)I随时间经过固定地成为第二峰值I2的状态。
如上述的那样，第二输出模式下向超声波振子22供给的电流I的第二峰值I2大于第一输出模式下向超声波振子22供给的电流I的第一峰值I1。因此，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I。因而，根据上述的数式(1)所示的关系等，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力。
另外，包括处置部13的超声波探头9的纵振动的振幅与向超声波振子22供给的电流I的峰值成比例。因而，通过使第二输出模式下的电流I的第二峰值I2大于第一输出模式下的电流I的第一峰值I1，来使能量供给部26的第二输出模式时的处置部13(例如突出部15的突出端)的纵振动的振幅U2大于第一输出模式时的处置部13的纵振动的振幅U1。由此，能量供给部26的第二输出模式下的、处置部13(例如突出部15的突出端)在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。
图6是表示处置(例如对硬组织进行磨削的处置)中的由能源单元3进行的处理的流程图。如上述的那样，在处置中，在使处置部13(突出部15的突出端)接触硬组织的状态下，基于能量操作的输入来从能量供给部26输出电力P。如图6所示，在进行处置时，首先，能量供给部26以上述的第一输出模式开始电力(振动产生能量)P的输出(步骤S101)。由此，由超声波振子22产生超声波振动，所产生的超声波振动经由超声波探头9而被传递至处置部13。当开始电力P的输出时，阻抗检测部42开始进行超声波阻抗Z的检测(步骤S102)。由此，在以第一输出模式输出电力P的状态下，随时间经过检测超声波阻抗Z。随时间经过检测超声波阻抗Z，由此在超声波探头9传递超声波振动的状态下，随时间经过检测作用于超声波探头9的负荷。
然后，在从能量供给部26以第一输出模式输出电力P的状态下，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否为阈值(第一阈值)Z1以下(步骤S103)。由此，在以第一输出模式输出电力P的状态下，随时间经过判定作用于超声波探头9的负荷是否为阈值(第一阈值)以下。在判定部45的判定中判定为超声波阻抗Z为阈值Z1以下的情况下(步骤S103-“是”)，控制部41以第一输出模式维持从能量供给部26输出电力P的输出状态(步骤S104)。然后，在继续进行处置的情况下(步骤S105-“否”)，返回到步骤S103，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否为阈值Z1以下。
在结束处置的情况下(步骤S105-“是”)，将能量操作输入按钮12释放来停止通过能量操作输入按钮12进行的能量操作的输入。由此，停止从能量供给部26向超声波振子(驱动力产生单元)22输出(供给)电力P(步骤S106)。
图7是表示由阻抗检测部42检测出的超声波阻抗Z的随时间经过的变化的一例。在图7中，纵轴表示超声波阻抗Z，横轴表示时间t。在图7中，在时间t3开始从能量供给部26输出电力P，在时间t4停止从能量供给部26输出电力P。
如图7所示，例如在处置期间(即，能量供给部26输出电力P的期间)内处置部13的突出部15不侵入(钩住)硬组织等处置对象地进行处置的情况下，超声波阻抗Z随时间经过连续地成为阈值Z1以下。即，超声波阻抗Z在能量供给部26输出电力P的时间t3到时间t4之间始终为阈值Z1以下。因此，在从时间t3到时间t4的期间内，控制部41将能量供给部26控制为从能量供给部26以第一输出模式输出电力P的状态。
在图6的步骤S103中，在判定部45判定为超声波阻抗Z大于阈值Z1的情况下(步骤S103-“否”)，控制部41将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式(步骤S107)。然后，在从电力P的输出状态被切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T1为止(步骤S108-“否”)，由控制部41维持以第二输出模式从能量供给部26输出电力P。
当在从能量供给部26输出电力P的输出状态切换为第二输出模式后经过了固定的基准时间T1时(时间点)(步骤S108-“是”)，控制部41将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第二输出模式切换为第一输出模式(步骤S109)。当在步骤S109中切换为第一输出模式时继续进行处置的情况下(步骤S121-“否”)，返回到步骤S103，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否为阈值Z1以下。此外，固定的基准时间T1例如为0.5秒～1.0秒。
在步骤S121中结束处置的情况下(步骤S121-“是”)，停止通过能量操作输入按钮12进行的能量操作的输入。由此，停止从能量供给部26向超声波振子(驱动力产生单元)22输出(供给)电力P(步骤S122)。
图8是表示由阻抗检测部42检测出的超声波阻抗Z的随时间经过的变化的与图7不同的一例的图。在图8中，纵轴表示超声波阻抗Z，横轴表示时间t。在图8中，在时间t5开始从能量供给部26输出电力P，在时间t6停止从能量供给部26输出电力P。
在利用通过超声波振动而振动的处置部13对骨骼等硬组织进行磨削的处置中，有时处置部13(特别是突出部15)侵入(钩住)硬组织。在处置部13侵入到硬组织的状态下，作用于超声波探头9的负荷变大。因此，向超声波振子(振动产生部)22供给的电力P的超声波阻抗Z也变大。
在图8中，从能量供给部26开始输出电力P的时间t5到时间t7为止超声波阻抗Z为阈值Z1以下。但是，在图8中，在时间t7附近，处置部13侵入硬组织(处置对象)，超声波阻抗Z增加。由此，在时间t7，超声波阻抗Z大于阈值Z1。超声波阻抗Z大于阈值Z1，由此控制部41在时间t7基于判定部45的判定而将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式。
如上述的那样，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子22供给的电流I(电力P)大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子22供给的电流I(电力P)。而且，第二输出模式时的处置部13的纵振动的振幅U2大于第一输出模式时的处置部13的纵振动的振幅U1，从而第二输出模式下的处置部13在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。处置部13的单位时间ΔT内的移动距离变大，由此处置部13从侵入到硬组织的状态发生变化，易于消除处置部13向硬组织的侵入。
在图8中，在时间t8附近处置部13向硬组织的侵入被消除，在时间t8超声波阻抗Z变为阈值Z1以下。而且，在时间t8之后直到使电力P的输出停止的时间t6为止，超声波阻抗Z始终为阈值Z1以下。另外，在图8中，从电力P的输出被切换为第二输出模式的时间t7起到经过固定的基准时间T1为止，以第二输出模式维持电力P的输出状态。而且，在从时间t7起经过了固定的基准时间T1的时间t7+T1，从能量供给部26输出电力P的输出状态从第二输出模式被切换为第一输出模式。此外，在图8的一例中，切换为第一输出模式的时间t7+T1在超声波阻抗Z变为阈值Z1以下的时间t8之后。
如上述的那样，在本实施方式中，基于超声波阻抗Z(作用于超声波探头9的负荷)的随时间经过的变化来将从能量供给部26输出电力P的输出状态在第一输出模式与第二输出模式之间切换。因此，即使在处置部13侵入(钩住)硬组织时，也能够适当地消除处置部13向硬组织的侵入。
(第一实施方式的变形例)
此外，分别以第一输出模式和第二输出模式输出电力P的输出状态并不限于第一实施方式的输出状态。对分别以第一输出模式和第二输出模式输出电力P的输出状态与第一实施方式不同的第一变形例至第五变形例进行说明。图9至图13分别示出了对应的变形例中的从能量供给部26向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电流(振动产生电流)I的随时间经过的变化的一例。在图9至图13的各图中，纵轴表示电流I，横轴表示时间t，示出了电流(交流电流)I的峰值的随时间经过的变化。在图9至图13的各图中，在时间t1之前和时间t2之后以第一输出模式输出电力P，在时间t1与时间t2之间以第二输出模式输出电力P。
在图9所示的第一变形例中，与第一实施方式同样，在能量供给部26的第一输出模式下，向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I随时间经过连续地成为第一峰值(第一最大值)I1。但是，在本变形例中，在第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I随时间经过在第一峰值(第一振幅)I1与大于第一峰值I1的第二峰值(第二振幅)I2之间交替地变化。即，在第二输出模式下，电流I在成为第一峰值I1的状态与成为第二峰值I2的状态之间周期性地变化。因此，在第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I间歇地成为第一峰值I1，并间歇地成为大于第一峰值I1的第二峰值I2。在第二输出模式下，随时间经过交替地重复进行使电流I随时间经过固定地保持为第一峰值(第一振幅)I1的恒流控制的状态和进行使电流I随时间经过固定地保持为第二峰值(第二振幅)I2的恒流控制的状态，由此控制部41对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。
如上述的那样，在第一输出模式下，电流I随时间经过连续地成为第一峰值I1，与此相对，在第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I间歇地成为大于第一峰值I1的第二峰值I2。因此，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流。因而，根据上述的数式(1)所示的关系等，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力。
另外，电流I为第二峰值I2的状态下的处置部13(例如突出部15的突出端)的纵振动的振幅大于电流I为第一峰值I1的状态下的该振幅。因而，电流I间歇地成为第二峰值I2的第二输出模式下的、处置部13在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。
另外，在图10所示的第二变形例中，在第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I随时间经过在大于第一峰值(第一振幅)I1的第二峰值(第二振幅)I2与小于第一峰值I1的峰值(振幅)I4之间交替地变化。即，在第二输出模式下，电流I在成为第二峰值I2的状态与成为峰值I4的状态之间周期性地变化。因此，在第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I间歇地成为峰值I4，并间歇地成为大于第一峰值I1的第二峰值I2。在第二输出模式下，随时间经过交替地重复进行使电流I随时间经过固定地保持为峰值(振幅)I4的恒流控制的状态和进行使电流I随时间经过固定地保持为第二峰值(第二振幅)I2的恒流控制的状态，由此控制部41对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。
在此，第一峰值I1与峰值I4之间的差远小于第二峰值I2与第一峰值I1之间的差。因此，向超声波振子22供给的电流I间歇地成为大于第一峰值I1的第二峰值I2的第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于电流I随时间经过连续地成为第一峰值I1的第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I。因而，根据上述的数式(1)所示的关系等，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P。
另外，电流I成为第二峰值I2的状态下的处置部13(例如突出部15的突出端)的纵振动的振幅大于电流I成为第一峰值I1的状态下的处置部13的纵振动的振幅。而且，电流为第一峰值I1时的处置部13的纵振动的振幅U1与电流为峰值I4时的处置部13的纵振动的振幅U4之间的差远小于电流为第二峰值I2时的处置部13的纵振动的振幅U2与纵振动的振幅U1之间的差。因而，电流I间歇地成为第二峰值I2的第二输出模式下的、处置部13在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。
另外，在图11所示的第三变形例中，在能量供给部26的第一输出模式下，向超声波振子22供给的电流I随时间经过在第一峰值(第一振幅)I1与大于第一峰值I1的第二峰值(第二振幅)I2之间交替地变化。即，在第一输出模式下，电流I在成为第一峰值I1的状态与成为第二峰值I2的状态之间周期性地变化。在第一输出模式下，随时间经过交替地重复进行使电流I随时间经过固定地保持为第一峰值(第一振幅)I1的恒流控制的状态和进行使电流I随时间经过固定地保持为第二峰值(第二振幅)I2的恒流控制的状态，由此控制部41对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。另外，在本变形例中，在第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I随时间经过连续地成为第二峰值I2。此外，在第二输出模式下，只要电流I随时间经过连续地为第二峰值I2以上的峰值即可，例如在其它的某变形例中，在第二输出模式下，电流I随时间经过被维持为大于第二峰值I2的固定的峰值。
如上述的那样，在第二输出模式下，电流I随时间经过连续地成为第二峰值I2，与此相对，在第一输出模式下，向超声波振子22供给的电流I间歇地成为小于第二峰值I2的第一峰值I1。因此，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I。因而，根据上述的数式(1)所示的关系等，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的该电力P。
另外，电流I为第二峰值I2的状态下的处置部13(例如突出部15的突出端)的纵振动的振幅大于电流I为第一峰值I1的状态下的处置部13的纵振动的振幅。因而，电流I随时间经过连续地成为第二峰值I2的第二输出模式下的、处置部13在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。
另外，在图12所示的第四变形例中，与第三变形例同样，在第一输出模式下，向超声波振子22供给的电流I随时间经过在第一峰值(第一振幅)I1与大于第一峰值I1的第二峰值(第二振幅)I2之间交替地变化。但是，在本变形例中，在第二输出模式下，电流I随时间经过在第一峰值I1与大于第二峰值的第三峰值I3之间交替地变化。在第一输出模式下，随时间经过交替地重复进行使电流I随时间经过固定地保持为第一峰值I1的恒流控制的状态和进行使电流I随时间经过固定地保持为第二峰值I2的恒流控制的状态，由此控制部41对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。另外，在第二输出模式下，随时间经过交替地重复进行使电流I随时间经过固定地保持为第一峰值I1的恒流控制的状态和进行使电流I随时间经过固定地保持为第三峰值I3的恒流控制的状态，由此控制部41对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。
如上述的那样，在第一输出模式下，向超声波振子22供给的电流I间歇地成为第二峰值I2，与此相对地，在第二输出模式下，电流I间歇地成为大于第二峰值I2的第三峰值I3。因此，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I。因而，根据上述的数式(1)所示的关系等，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P。
另外，电流I为第三峰值I3时的处置部13(例如突出部15的突出端)的振幅U3大于电流I为第二峰值I2时的处置部13的振幅U2。由此，能量供给部26的第二输出模式下的、处置部13(例如突出部15的突出端)在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。
另外，在图13所示的第五变形例中，在第一输出模式和第二输出模式下，向超声波振子22供给的电流I随时间经过在第一峰值(第一振幅)I1与大于第一峰值I1的第二峰值(第二振幅)I2之间交替地变化。因而，在第一输出模式和第二输出模式下，随时间经过交替地重复进行使电流I随时间经过固定地保持为第一峰值I1的恒流控制的状态和进行使电流I随时间经过固定地保持为第二峰值I2的恒流控制的状态，由此控制部41对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。但是，在本变形例中，在第二输出模式下电流I为第二峰值I2的时间Δw2在单位时间ΔT内所占的比例大于在第一输出模式下电流I为第二峰值I2的时间Δw1在单位时间ΔT内所占的比例。即，第二输出模式下的单位时间ΔT内的成为第二峰值I2的时间(Δw2)的占空比(Δw2/ΔT)大于第一输出模式下的单位时间ΔT内的成为第二峰值I2的时间(Δw1)的占空比(Δw1/ΔT)。
如上述的那样，第二输出模式下的电流I为大于第一峰值I1的第二峰值I2的时间(Δw2)在单位时间ΔT内所占的比例(占空比)大于第一输出模式下的电流I为大于第一峰值I1的第二峰值I2的时间(Δw1)在单位时间ΔT内所占的比例(占空比)。因此，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I。因而，根据上述的数式(1)所示的关系等，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P。
另外，电流I为第二峰值I2时的处置部13(例如突出部15的突出端)的振幅U2大于电流I为第一峰值I1时的处置部13的振幅U1。因此，第二输出模式下的处置部13以振幅U2振动的时间在单位时间ΔT内所占的比例大于第一输出模式下的处置部13以振幅U2振动的时间在单位时间ΔT内所占的比例。由此，能量供给部26的第二输出模式下的、处置部13(例如突出部15的突出端)在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。
在上述的第一实施方式以及第一变形例至第五变形例中，第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P。由此，在第二输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I大于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(振动产生部)22供给的电流I。向超声波振子22供给的电流I变大，由此第二输出模式下的处置部13(例如突出部15的突出端)在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。通过进行如上述那样的控制，即使在处置部侵入到硬组织的情况下，也将从能量供给部26输出电力的输出状态切换为第二输出模式来增大处置部13在长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离。由此，处置部13向硬组织的侵入被适当地消除。
(第二实施方式)
接着，参照图14和图15来说明本发明的第二实施方式。第二实施方式是如下面那样对第一实施方式的结构进行变形而得到的。此外，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
在本实施方式中，处置(例如对硬组织进行磨削的处置)中的由能源单元3进行的处理与第一实施方式不同。图14是表示处置中的由能源单元3进行的处理的流程图。如图14所示，在本实施方式中也进行第一实施方式中所述的步骤S101～S109、S121、S122。但是，在本实施方式中，当判定为超声波阻抗Z大于第一阈值(阈值)Z1(步骤S103-“否”)而将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式(步骤S107)时，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否为第二阈值Z2以下(步骤S111)。在此，第一阈值Z1相当于第一实施方式的阈值Z1，第二阈值Z2大于第一阈值Z1。因而，在本实施方式中，在从能量供给部26以第二输出模式输出电力P的状态下，判定超声波阻抗Z(即，作用于超声波探头9的负荷)是否为大于第一阈值Z1的第二阈值Z2以下。
在从能量供给部26输出电力P的输出状态被切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T1为止的期间内(步骤S108-“否”)，随时间经过连续地进行超声波阻抗Z是否为第二阈值Z2以下的判定(步骤S111)。在切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T1为止超声波阻抗Z随时间经过连续地为第二阈值Z2以下的情况下(步骤S111-“是”且步骤S108-“是”)，控制部41将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第二输出模式切换为第一输出模式(步骤S109)。
另一方面，在切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T1为止的期间内判定为超声波阻抗Z大于第二阈值Z2的情况下(步骤S111-“否”)，控制部41自动停止从能量供给部26输出电力P(步骤S112)。即，在本实施方式中，在将从能量供给部26输出电力P的输出状态切换为第二输出模式之后在判定部45中判定为作用于超声波探头9的负荷(超声波阻抗Z)大于第二阈值(Z2)时，停止从能量供给部26输出电力P。换言之，当超声波阻抗Z超过第二阈值Z2时，无论是否通过能量操作输入按钮12进行了输入(操作输入按钮12是否被释放)，控制部41都立即停止从能量供给部26输出电力P。由此，超声波振子22不被供给电力P从而不产生超声波振动。由此，超声波探头9不进行纵振动，从而不会向处置部13传递超声波振动。
图15是表示由阻抗检测部42检测出的超声波阻抗Z的随时间经过的变化的与图7和图8不同的一例的图。在图15中，纵轴表示超声波阻抗Z，横轴表示时间t。在图15中，在时间t9开始从能量供给部26输出电力P。
而且，在图15中，由于向硬组织(处置对象)的侵入等而在时间t10超声波阻抗Z大于第一阈值Z1。由此，控制部41在时间t10将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式。但是，即使在通过切换为第二输出模式而增大了单位时间ΔT内的处置部13在长度方向上的移动距离的情况下，也有可能无法消除处置部13向硬组织的侵入。有时由于在向硬组织的侵入不被消除的状态下使处置部13振动而导致包括超声波探头9的超声波处置器具2损坏或使硬组织中的处置对象以外的部位损伤。
在向硬组织的侵入不被消除的状态下使处置部13振动的情况下，作用于超声波探头9的负荷进一步增加。因此，已大于第一阈值Z1的超声波阻抗Z进一步增加。在图15中，在时间t10切换为第二输出模式之后也没有消除处置部13向硬组织的侵入，从而大于第一阈值Z1的超声波阻抗Z进一步增加。
而且，在时间t11超声波阻抗Z大于第二阈值Z2。在本实施方式中，在以第二输出模式输出电力P的状态下，随时间经过判定超声波阻抗Z是否为第二阈值Z2以下，当超声波阻抗Z大于第二阈值Z2时，停止输出电力P。因此，在图15的一例中，在超声波阻抗Z大于第二阈值Z2的时间t11，控制部41自动停止从能量供给部26输出电力P。
在本实施方式中，如上述的那样控制电力P的输出状态，由此防止处置部13在向硬组织的侵入不被消除的状态下继续振动(纵振动)。由此，有效地防止包括超声波探头9的超声波处置器具2损坏，还有效地防止使硬组织中的处置对象以外的部位损伤。
(第三实施方式)
接着，参照图16至图18来说明本发明的第三实施方式。第三实施方式是如下面那样对第一实施方式的结构进行变形而得到的。此外，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
在本实施方式中，处置(例如对硬组织进行磨削的处置)中的由能源单元3进行的处理与第一实施方式不同。图16是表示处置中的由能源单元3进行的处理的流程图。如图16所示，在本实施方式中也进行第一实施方式中所述的步骤S101～S107、S109、S121、S122。但是，在本实施方式中，不进行第一实施方式的步骤S108。在本实施方式中，当判定为超声波阻抗Z大于阈值(第一阈值)Z1(步骤S103-“否”)而将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式(步骤S107)时，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否减小到阈值Z1以下(步骤S115)。即，在从能量供给部26以第二输出模式输出电力的状态下，由判定部45随时间经过判定作用于超声波探头9的负荷(超声波阻抗Z)是否为阈值(第一阈值)Z1以下。
在从能量供给部26输出电力P的输出状态被切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止的期间内(步骤S116-“否”)，随时间经过连续地进行超声波阻抗Z是否为阈值Z1以下的判定(步骤S115)。在从切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止的期间内超声波阻抗Z减小到阈值(第一阈值)Z1以下的情况下(步骤S115-“是”)，控制部41将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第二输出模式切换为第一输出模式(步骤S109)。即，当在将电力P的输出状态切换为第二输出模式之后在判定部45中判定为作用于超声波探头9的负荷(超声波阻抗Z)为阈值(Z1)以下时，从能量供给部26输出电力P的输出状态被再次切换为第一输出模式。
另一方面，在从切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止超声波阻抗Z随时间经过连续地大于阈值(第一阈值)Z1的情况下(步骤S115-“否”且步骤S116-“是”)，控制部41在切换为第二输出模式起的固定的基准时间T2内以第二输出模式维持电力P的输出状态。然后，在切换为第二输出模式后经过了固定的基准时间T2的时间点，自动停止从能量供给部26输出电力P(步骤S112)。即，在将从能量供给部26输出电力P的输出状态切换为第二输出模式起的固定的基准时间T2内连续地以第二输出模式输出电力P时，控制部41停止从能量供给部26输出电力P。
此外，本实施方式的固定的基准时间T2的长度既可以与第一实施方式的固定的基准时间T1的长度相同，也可以与第一实施方式的固定的基准时间T1的长度不同。固定的基准时间T2例如为0.5秒～1.0秒。
图17是表示由阻抗检测部42检测出的超声波阻抗Z的随时间经过的变化的与图7、图8以及图15不同的一例的图。在图17中，纵轴表示超声波阻抗Z，横轴表示时间t。在图17中，在时间t12开始从能量供给部26输出电力P，在时间t13停止从能量供给部26输出电力P。
在图17中，由于向硬组织(处置对象)的侵入等而在时间t14超声波阻抗Z大于阈值(第一阈值)Z1。由此，控制部41在时间t14将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式。而且，在图17中，在时间t15附近处置部13向硬组织的侵入被消除。由此，在时间t15，超声波阻抗Z减小到阈值Z1以下。即，在切换为第二输出模式的时间t14后经过固定的基准时间T2之前超声波阻抗Z再次变为阈值Z1以下。
超声波阻抗Z变为阈值Z1以下，由此控制部41在时间t15将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第二输出模式再次切换为第一输出模式。而且，在时间t15到时间t13之间随时间经过连续地以第一输出模式输出电力P。
如上述的那样，以第二输出模式输出电力P时的单位时间ΔT内的处置部13在长度方向上的移动距离大于以第一输出模式输出电力P时的该移动距离。因此，第二输出模式下的处置部13(超声波探头9)的移动速度大于第一输出模式下的处置部13(超声波探头9)的移动速度，超声波探头9在第二输出模式下比在第一输出模式下容易损坏。因此，在本实施方式中，在切换为第二输出模式之后仍随时间经过检测超声波阻抗Z(作用于超声波探头9的负荷)。而且，当超声波阻抗Z减小到阈值Z1以下时，电力P的输出状态再次被切换为第一输出模式。
在本实施方式中，如上述那样控制电力P的输出状态，由此即使在以第二输出模式输出电力P的状态下，也与超声波阻抗Z(作用于超声波探头9的负荷)的随时间经过的变化对应地迅速地从第二输出模式切换为第一输出模式。因而，有效地防止超声波探头9的损坏。
图18是表示由阻抗检测部42检测出的超声波阻抗Z的随时间经过的变化的与图7、图8、图15以及图17不同的一例的图。在图18中，纵轴表示超声波阻抗Z、横轴表示时间t。在图18中，在时间t16开始从能量供给部26输出电力P。
而且，在图18中，由于向硬组织(处置对象)的侵入等而在时间t17超声波阻抗Z大于阈值(第一阈值)Z1。由此，控制部41在时间t17将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式。但是，在图18中，即使在通过切换为第二输出模式而增大了单位时间ΔT内的处置部13在长度方向上的移动距离的情况下，处置部13向硬组织的侵入仍不被消除。因此，即使从电力P的输出状态被切换为第二输出模式的时间t17起经过了固定的基准时间T2，处置部13仍处于侵入硬组织的状态。因而，在从时间t17起到经过固定的基准时间T2为止的期间内，超声波阻抗Z随时间经过连续地大于阈值Z1。
在本实施方式中，在切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止超声波阻抗Z随时间经过连续地大于阈值(第一阈值)Z1的情况下，停止从能量供给部26输出电力P。因而，在图18中，在时间t17+T2自动停止输出电力P。
在本实施方式中，如上述的那样控制电力P的输出状态，由此防止处置部13在向硬组织的侵入不被消除的状态下继续振动(纵振动)。由此，有效地防止包括超声波探头9的超声波处置器具2损坏，还有效地防止使硬组织中的处置对象以外的部位损伤。
(第四实施方式)
接着，参照图19来说明本发明的第四实施方式。第四实施方式是如以下那样对第三实施方式的结构进行变形而得到的。此外，对与第三实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
在本实施方式中，处置(例如对硬组织进行磨削的处置)中的由能源单元3进行的处理与第三实施方式不同。但是，本实施方式中的能源单元3的处理是单纯地将第二实施方式的步骤S111的处理组合到第三实施方式中的处理中而得到的。图19是表示处置中的由能源单元3进行的处理的流程图。
在本实施方式中，当判定为超声波阻抗Z大于阈值(第一阈值)Z1(步骤S103-“否”)而将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第一输出模式切换为第二输出模式(步骤S107)时，判定部45随时间经过判定超声波阻抗Z是否减小到第一阈值Z1以下(步骤S115)，并且随时间经过判定超声波阻抗Z是否为第二阈值Z2以下(步骤S111)。此外，在本实施方式中也与第二实施方式同样地，第一阈值Z1相当于第一实施方式的阈值Z1，第二阈值Z2大于第一阈值Z1。
在从能量供给部26输出电力P的输出状态被切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止的期间内(步骤S116-“否”)，随时间经过连续地进行超声波阻抗Z是否为第一阈值Z1以下的判定(步骤S115)以及超声波阻抗Z是否为第二阈值Z2以下的判定(步骤S111)。在切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止的期间内超声波阻抗Z减小到第一阈值Z1以下的情况下(步骤S115-“是”)，与第三实施方式同样地控制部41将从能量供给部26输出电力P的输出状态从第二输出模式切换为第一输出模式(步骤S109)。
另外，在切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止的期间内超声波阻抗Z大于第二阈值Z2的情况下(步骤S115-“否”且步骤S111-“否”)，自动停止从能量供给部26输出电力P(步骤S112)。即使在超声波阻抗Z在固定的基准时间T2的期间内连续地为第二阈值Z2以下的情况下(步骤S111-“是”)，但是如果在切换为第二输出模式之后直到经过固定的基准时间T2为止超声波阻抗Z随时间经过连续地大于第一阈值Z1(步骤S115-“否”且步骤S116-“是”)，则也与第三实施方式同样地，在切换为第二输出模式之后经过了固定的基准时间T2的时间点，自动停止从能量供给部26输出电力P(步骤S112)。
在本实施方式中，如上述的那样控制电力P的输出状态，由此在超声波阻抗Z如图17所示那样随时间经过变化的情况下，在从切换为第二输出模式的时间t14起经过固定的基准时间T2之前(时间t15)，将电力P的输出状态从第二输出模式切换为第一输出模式。另外，在超声波阻抗Z如图18所示那样变化的情况下，在时间t17+T2自动停止电力P的输出。另外，在本实施方式中，在超声波阻抗Z如图15所示那样变化的情况下，在从切换为第二输出模式的时间t10起经过固定的基准时间T2之前(时间t11)，自动停止电力P的输出。
在本实施方式中也具有与上述的实施方式同样的作用和效果。
(第一实施方式至第四实施方式的变形例)
在第二实施方式至第四实施方式中，在步骤S112中自动停止电力P的输出，但是不限于此。也可以是控制部41将从能量供给部26输出电力P的输出状态切换为第三输出模式来代替步骤S112，该第三输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P小于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子(驱动力产生单元)22供给的电力P。在该情况下，使通过能量操作输入按钮12进行的能量操作的输入停止。由此，停止从能量供给部26向超声波振子(驱动力产生单元)22输出(供给)电力P。使单位时间ΔT内向超声波振子22供给的电力P变小，由此在第三输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子22供给的电流I小于第一输出模式下单位时间ΔT内向超声波振子22供给的电流I。由此，第三输出模式下的单位时间ΔT内的处置部13在长度方向上的移动距离小于第一输出模式下的单位时间ΔT内的处置部13在长度方向上的移动距离，从而第三输出模式下的处置部13的移动速度(振动速度)小于第一输出模式下的处置部13的移动速度(振动速度)。
另外，在某个变形例中，也可以设置蜂鸣器、灯、显示器等通知部(未图示)，并且代替步骤S112而通过通知部向手术操作者等进行停止输出电力P的通知。通知的方法为蜂鸣器的声音发送、灯的点亮、向显示器的显示等。
另外，关于第一实施方式的变形例中所说明的事项，在第二实施方式至第四实施方式的各实施方式中也能够适当地变形。
在第一实施方式至第四实施方式及其变形例中，控制部(41)通过对从能量供给部(26)输出电力(P)的输出状态进行控制，来使第二输出模式下单位时间(ΔT)内向驱动力产生单元(22)的振动产生部(22)供给的电流(I)大于第一输出模式下单位时间(ΔT)内向驱动力产生单元(22)的振动产生部(22)供给的电流(I)。由此，第二输出模式下单位时间(ΔT)内向驱动力产生单元(22)供给的电力(P)大于第一输出模式下单位时间(ΔT)内向驱动力产生单元(22)供给的电力(P)。
(第五实施方式)
接着，参照图20至图22来说明本发明的第五实施方式。第五实施方式是如以下那样对第一实施方式的结构进行变形而得到的。此外，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
在本实施方式中，除了超声波振子(振动产生部)22以外，还通过致动器部51形成使超声波探头9工作的驱动力产生单元。图20是表示本实施方式的驱动力产生单元(超声波振子22和致动器部51)的图。在本实施方式中，连接构件52连接于变幅杆构件23的基端侧，致动器部51被安装于连接构件52。在某个实施例中，由超声波振子22产生的超声波振动被传递到连接构件52，连接构件52与超声波探头9和变幅杆构件23成一体地通过超声波振动而振动(纵振动)。在该情况下，除了变幅杆构件23和超声波探头9以外，还通过连接构件52形成用于传递由超声波振子22产生的超声波振动的振动传递部。另外，在其它的某个实施例中，由超声波振子22产生的超声波振动不被传递到接构件52，从而连接构件52不与超声波探头9和变幅杆构件23一同振动。但是，由致动器部51产生的驱动力(移动驱动力)无论在哪种情况下都被传递到变幅杆构件23和超声波探头9。
在本实施方式中，致动器部51例如是冲击振子，具备多个压电元件53。另外，致动器部51具备第三电极部55和第四电极部56。由电配线等形成的电力供给路径57A的一端连接于第三电极部55，由电配线等形成的电力供给路径57B的一端连接于第四电极部56。电力供给路径57A、57B穿过线缆7的内部延伸设置，电力供给路径57A的另一端和电力供给路径57B的另一端连接于能源单元3的能量供给部26。
图21是表示能量供给部26与驱动力产生单元(超声波振子22和致动器部51)之间的电连接状态的图。如图20和图21所示，在本实施方式中，能够从能量供给部26经由电力供给路径25A、25B而向超声波振子22供给电力P，并且能够从能量供给部26经由电力供给路径57A、57B而向致动器部51供给电力P′。因而，能量供给部26能够输出向超声波振子22供给的电力P，并且能够输出向致动器部51供给的电力P′。
在本实施方式中也与上述的实施方式等同样地检测作用于超声波探头9的负荷(超声波阻抗Z)的随时间经过的变化。而且，控制部41基于作用于超声波探头9的负荷的检测结果来与上述的实施方式等同样地控制从能量供给部26输出电力(P、P′)的输出状态。即，在本实施方式中也与上述的实施方式等同样地，基于作用于超声波探头9的负荷的检测结果来进行第一输出模式与第二输出模式之间的切换。
但是，在本实施方式中，向超声波振子22供给的电力P在第一输出模式与第二输出模式之间不发生变化。即，向超声波振子22供给的电流I的峰值、占空比等在第一输出模式与第二输出模式之间不发生变化，从而单位时间ΔT内向超声波振子22供给的电流I在第一输出模式和第二输出模式下为相同的大小。
在本实施方式中，在第一输出模式下，从能量供给部26只向超声波振子(振动产生部)22供给电力P，而不向致动器部51供给电力P′。另一方面，在第二输出模式下，向超声波振子22供给电力P，并且向致动器部51供给电力P′。因而，在由超声波振子22和致动器部51形成的驱动力产生单元中，第二输出模式下单位时间ΔT内从能量供给部26供给的电力(P+P′)大于第一输出模式下单位时间ΔT内从能量供给部26供给的电力P。
通过被供给电力P而使例如作为正弦波交流电流和连续波电流的电流I流过超声波振子22的压电元件31。由此，与上述的实施方式同样地，由超声波振子22产生超声波振动，超声波探头9通过超声波振动而进行纵振动。
另外，通过从能量供给部26向致动器部51输出电力P′来对第三电极部55与第四电极部56之间施加电压V′。通过被施加电压V′而使电流(驱动力产生电流)I′流过被夹在第三电极部55与第四电极部56之间的压电元件53。
图22是表示在向致动器部51供给电力P′的第二输出模式下流过致动器部51的压电元件53的电流I′的随时间经过的变化的一例的图。在图22中，纵轴表示电流I′的峰值，横轴表示时间t。如图22所示，在向致动器部51供给电力P′的第二输出模式下，电流I′瞬时地且间歇地流过致动器部51的压电元件53，电流I′为脉冲波电流。即，控制部41将从能量供给部26输出电力P′的输出状态控制为电流I′以规定的时间周期ΔS瞬时地流过压电元件53的状态。
通过电流I′流过压电元件53而在致动器部51中产生驱动力。由致动器部51产生的驱动力经由变幅杆构件23而被传递到超声波探头9。向超声波探头9传递驱动力(移动驱动力)，由此包括处置部13的超声波探头9沿平行于长边轴C的长度方向移动。
在此，在第二输出模式下，由超声波振子22产生超声波振动，超声波探头9进行纵振动。在由致动器部51产生了驱动力时，不管超声波振子22是否产生超声波振动，都向超声波探头9传递所产生的驱动力。因而，在能量供给部26的第二输出模式下，在超声波探头9(处置部13)通过超声波振动而进行纵振动的同时，超声波探头9(处置部13)通过由致动器部51产生的移动驱动力而瞬时地且间歇地沿长度方向移动。
如上述的那样在第一输出模式和第二输出模式下控制从能量供给部26输出电力(P、P′)的输出状态，由此在第一输出模式下处置部13只进行基于超声波振动的纵振动。另一方面，在第二输出模式下，处置部13除了通过超声波振动而进行纵振动之外，还通过由致动器部51产生的驱动力(移动驱动力)而沿平行于长边轴C的方向间歇地移动。由此，能量供给部26的第二输出模式下的、处置部13(例如突出部15的突出端)在平行于长边轴C的长度方向上的单位时间ΔT内的移动距离(移动量)大于第一输出模式下的该移动距离(移动量)。因而，在本实施方式中也与第一实施方式同样地，即使在处置部13侵入(钩住)硬组织时，也能够适当地消除处置部13向硬组织的侵入。
(第五实施方式的变形例)
此外，在第五实施方式中，向超声波振子22供给的电力P在第一输出模式与第二输出模式之间不发生变化，但是不限于此。例如也可以如第一实施方式及其变形例中所述的那样使向超声波振子22供给的电力P(电流I)在第一输出模式与第二输出模式之间变化。但是，在该情况下，在第一输出模式下只向超声波振子(振动产生部)22供给电力P，在第二输出模式下，除了向超声波振子22供给电力(P)以外，还向致动器部51供给电力(P′)。
另外，在第五实施方式中，致动器部51是由压电元件53形成的，但不限于此。例如，致动器部51也可以是通过被供给电力P′而被驱动的电动发动机。
即，在第五实施方式及其变形例中，除了振动产生部(22)以外还通过致动器部(51)形成驱动力产生单元。而且，通过向致动器部(51)供给电力(P′)，来产生与超声波振动不同的移动驱动力。不管振动产生部(22)是否产生超声波振动，都向超声波探头(9)传递所产生的移动驱动力。由此，超声波探头(9)沿平行于长边轴(C)的方向移动。
另外，在第五实施方式及其变形例中，控制部(41)通过对从能量供给部(26)输出电力(P、P′)的输出状态进行控制，来在第一输出模式下只向振动产生部(22)供给电力(P)，在第二输出模式下，除了向振动产生部(22)供给电力(P)，还向致动器部(51)供给电力(P′)。由此，第二输出模式下单位时间(ΔT)内向驱动力产生单元(22)供给的电力(P、P′)大于第一输出模式下向驱动力产生单元(22)供给的电力。
(其它的变形例)
另外，在上述的实施方式中，通过检测超声波阻抗Z的随时间经过的变化，来随时间经过检测作用于超声波探头9的负荷，但不限于此。例如也可以如作为上述的实施方式等的变形例而在图23中示出的那样，代替阻抗检测部42而设置力量传感器等力量检测部61。在本变形例中，力量检测部61被安装在保持单元6的筒状壳体部11。此外，力量检测部61只要被安装在超声波处置器具2即可，例如也可以被安装于护套8。
信号路径部62的一端连接于力量检测部61。信号路径部62穿过振子壳体21和线缆7的内部而延伸设置，信号路径部62的另一端连接于控制部41。力量检测部61通过随时间经过检测作用于超声波处置器具2的力量，来随时间经过检测作用于超声波探头9的负荷。当作用于超声波探头9的负荷变大时，由手术操作者等施加的力量也变大。因而，施加于超声波处置器具2的力量与作用于超声波探头9的负荷对应地变化。
表示施加于超声波处置器具2的力量(即，作用于超声波探头9的负荷)的随时间经过的变化的检测结果的检测信号经由信号路径部62而被传递到控制部41。然后，判定部45基于检测信号来与上述的实施方式等同样地进行判定，控制部41与上述的实施方式等同样地对从能量供给部26输出电力P的输出状态进行控制。
另外，在上述的实施方式等中，处置部13为L字状的钩，但是并不限于此。例如，处置部13也可以是匙状的刮刀，还可以是平板状的刀具。另外，例如也可以是在护套8的前端部以能够旋转的方式安装钳(未图示)，钳能够相对于处置部13打开和关闭。即，处置部13的形状、尺寸等只要适合于被使用的处置即可。
在上述的实施方式等中，设置有驱动力产生单元(22；22、51)，该驱动力产生单元(22；22、51)通过被供给电力(P；P、P′)而产生使包含超声波振动的超声波探头(9)工作的驱动力。在驱动力产生单元(22；22、51)设置有振动产生部(22)，该振动产生部(22)通过被供给电力(P)而产生向超声波探头(9)传递的超声波振动。另外，能量供给部(26)能够以第一输出模式和第二输出模式输出电力(P；P、P′)，该第二输出模式下单位时间(ΔT)内向驱动力产生单元(22；22、51)供给的电力(P；P、P′)大于第一输出模式下单位时间内向驱动力产生单元供给的电力。在超声波探头(9)传递超声波振动的状态下，由负荷检测部(42；61)随时间经过检测作用于超声波探头(9)的负荷。而且，在从能量供给部(26)以第一输出模式输出电力(P；P、P′)的状态下，判定部(45)随时间经过判定作用于超声波探头(9)的负荷是否为第一阈值(Z1)以下。而且，当在判定部(45)中判定为负荷为第一阈值(Z1)以下时，控制部(41)以第一输出模式维持从能量供给部(26)输出电力(P；P、P′)的输出状态，当在判定部(45)中判定为负荷大于第一阈值(Z1)时，控制部(41)将从能量供给部(26)输出电力(P；P、P′)的输出状态切换为第二输出模式。
以上，说明了本发明的实施方式等，但是不言而喻的是，本发明不限定于上述的实施方式等，在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种变形。

Claims (15)

1.一种超声波处置***，具备：
超声波探头，其沿长边轴延伸设置，能够传递超声波振动，具备使用被传递的所述超声波振动来进行处置的处置部；
驱动力产生单元，其具备用于产生所述超声波振动的振动产生部，该驱动力产生单元产生使所述超声波探头工作的驱动力；
能量供给部，其输出用于使所述驱动力产生单元产生所述驱动力的电力，具有第一输出模式和第二输出模式，其中，所述第二输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力大于所述第一输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力；
负荷检测部，在所述超声波探头传递所述超声波振动的状态下，该负荷检测部随时间经过检测作用于所述超声波探头的负荷；
判定部，在从所述能量供给部以所述第一输出模式输出所述电力的状态下，该判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为第一阈值以下；以及
控制部，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述第一阈值以下时，该控制部以第一输出模式维持从所述能量供给部输出所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述第一阈值时，该控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式。
2.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
当在所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式后经过了固定的基准时间时，所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态再次切换为所述第一输出模式。
3.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
在从所述能量供给部以所述第二输出模式输出所述电力的状态下，所述判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为所述第一阈值以下，
在所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式之后，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述第一阈值以下时，所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态再次切换为所述第一输出模式。
4.根据权利要求3所述的超声波处置***，其特征在于，
当在所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式后持续固定的基准时间地以所述第二输出模式输出了所述电力时，所述控制部停止从所述能量供给部输出所述电力，或者将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为第三输出模式，其中，所述第三输出模式下所述单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力小于所述第一输出模式下所述单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力。
5.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
在从所述能量供给部以所述第二输出模式输出所述电力的状态下，所述判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为大于所述第一阈值的第二阈值以下，
在所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式之后，当在所述判定部中判定为所述负荷大于第二阈值时，所述控制部停止从所述能量供给部输出所述电力，或者将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为第三输出模式，其中，所述第三输出模式下所述单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力小于所述第一输出模式下所述单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力。
6.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
所述控制部通过对从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态进行控制，来使所述第二输出模式下所述单位时间内向所述驱动力产生单元的所述振动产生部供给的电流大于所述第一输出模式下所述单位时间内向所述驱动力产生单元的所述振动产生部供给的电流。
7.根据权利要求6所述的超声波处置***，其特征在于，
所述控制部通过对从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态进行控制，来在所述第一输出模式下将向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过连续地设为第一峰值，并且在所述第二输出模式下将向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过连续地或断续地设为大于所述第一峰值的第二峰值。
8.根据权利要求6所述的超声波处置***，其特征在于，
所述控制部通过对从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态进行控制，来在所述第一输出模式下使向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过在第一峰值与大于所述第一峰值的第二峰值之间交替地变化，并且在所述第二输出模式下将向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过连续地设为第二峰值以上的峰值。
9.根据权利要求6所述的超声波处置***，其特征在于，
所述控制部通过对从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态进行控制，来在所述第一输出模式下使向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过在第一峰值与大于所述第一峰值的第二峰值之间交替地变化，并且在所述第二输出模式下使向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过在所述第一峰值与大于所述第二峰值的第三峰值之间交替地变化。
10.根据权利要求6所述的超声波处置***，其特征在于，
所述控制部通过对从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态进行控制，来在所述第一输出模式和所述第二输出模式下使向所述振动产生部供给的所述电流随时间经过在第一峰值与大于所述第一峰值的第二峰值之间交替地变化，并且使所述第二输出模式下所述电流成为所述第二峰值的时间在所述单位时间内所占的比例大于所述第一输出模式下所述电流成为所述第二峰值的时间在所述单位时间内所占的比例。
11.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
所述驱动力产生单元具备致动器部，该致动器部通过被供给电力来产生使所述超声波探头在平行于所述长边轴的方向上移动的、与所述超声波振动不同的移动驱动力，
所述控制部通过对从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态进行控制，来在所述第一输出模式下只对所述振动产生部供给所述电力，并且在所述第二输出模式下，除了对所述振动产生部供给所述电力之外，还对所述致动器部供给所述电力。
12.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
所述负荷检测部具备阻抗检测部，该阻抗检测部随时间经过检测向所述振动产生部供给的所述电力的超声波阻抗。
13.根据权利要求1所述的超声波处置***，其特征在于，
还具备超声波处置器具，该超声波处置器具包括所述超声波探头和所述驱动力产生单元，
所述负荷检测部具备力量检测部，该力量检测部被安装于所述超声波处置器具，随时间经过检测作用于所述超声波处置器具的力量。
14.一种能源单元，对产生使沿长边轴延伸设置的超声波探头工作的驱动力的驱动力产生单元供给电力，该能源单元具备：
能量供给部，其通过对所述驱动力产生单元的振动产生部供给电力，来产生经由所述超声波探头而被传递到所述超声波探头的处置部的超声波振动，能够以第一输出模式和第二输出模式输出所述电力，其中，所述第二输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力大于所述第一输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力；
负荷检测部，在所述超声波探头传递所述超声波振动的状态下，该负荷检测部随时间经过检测作用于所述超声波探头的负荷；
判定部，在从所述能量供给部以所述第一输出模式输出所述电力的状态下，该判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为阈值以下；以及
控制部，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述阈值以下时，该控制部以第一输出模式维持从所述能量供给部输出所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述阈值时，该控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为所述第二输出模式。
15.一种能源单元的工作方法，其中，该能源单元对产生使沿长边轴延伸设置的超声波探头工作的驱动力的驱动力产生单元供给电力，该能源单元的工作方法包括以下步骤：
由能量供给部对所述驱动力产生单元的振动产生部供给电力，由此产生经由所述超声波探头而被传递到所述超声波探头的处置部的超声波振动；
在所述超声波探头传递所述超声波振动的状态下，由负荷检测部随时间经过检测作用于所述超声波探头的负荷；
在从所述能量供给部以第一输出模式输出所述电力的状态下，由判定部随时间经过判定作用于所述超声波探头的所述负荷是否为阈值以下；以及
控制部基于所述判定部的判定结果来控制从所述能量供给部输出所述电力的输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷为所述阈值以下时，由所述控制部以第一输出模式维持从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态，当在所述判定部中判定为所述负荷大于所述阈值时，由所述控制部将从所述能量供给部输出所述电力的所述输出状态切换为第二输出模式，其中，第二输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力大于所述第一输出模式下单位时间内向所述驱动力产生单元供给的所述电力。
CN201580003089.XA 2014-07-24 2015-06-22 超声波处置***、能源单元以及能源单元的工作方法 Expired - Fee Related CN105813589B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014151071 2014-07-24
JP2014-151071 2014-07-24
PCT/JP2015/067897 WO2016013338A1 (ja) 2014-07-24 2015-06-22 超音波処置システム、エネルギー源ユニット、及び、エネルギー源ユニットの作動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105813589A true CN105813589A (zh) 2016-07-27
CN105813589B CN105813589B (zh) 2018-10-16

Family

ID=55162873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580003089.XA Expired - Fee Related CN105813589B (zh) 2014-07-24 2015-06-22 超声波处置***、能源单元以及能源单元的工作方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9603609B2 (zh)
EP (1) EP3173040B1 (zh)
JP (1) JP5905178B1 (zh)
CN (1) CN105813589B (zh)
WO (1) WO2016013338A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113208688A (zh) * 2021-03-19 2021-08-06 桂林医学院 一种颅骨切开设备
CN113491562A (zh) * 2020-03-22 2021-10-12 桐惠(杭州)医疗科技有限公司 动态调节超声刀的输出能量的方法和超声波手术刀***

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11871901B2 (en) 2012-05-20 2024-01-16 Cilag Gmbh International Method for situational awareness for surgical network or surgical network connected device capable of adjusting function based on a sensed situation or usage
EP3854325A1 (en) 2013-08-07 2021-07-28 Stryker Corporation System for driving an ultrasonic handpiece as a function of the mechanical impedance of the handpiece
WO2018042586A1 (ja) 2016-09-01 2018-03-08 オリンパス株式会社 エネルギー処置システム
FR3062296B1 (fr) * 2017-01-30 2021-10-22 Soc Pour La Conception Des Applications Des Techniques Electroniques Appareil de traitement a ultrasons avec controle automatique de consigne
US11759224B2 (en) 2017-10-30 2023-09-19 Cilag Gmbh International Surgical instrument systems comprising handle arrangements
US11911045B2 (en) 2017-10-30 2024-02-27 Cllag GmbH International Method for operating a powered articulating multi-clip applier
US11801098B2 (en) 2017-10-30 2023-10-31 Cilag Gmbh International Method of hub communication with surgical instrument systems
US11771487B2 (en) 2017-12-28 2023-10-03 Cilag Gmbh International Mechanisms for controlling different electromechanical systems of an electrosurgical instrument
US11744604B2 (en) 2017-12-28 2023-09-05 Cilag Gmbh International Surgical instrument with a hardware-only control circuit
US11832899B2 (en) 2017-12-28 2023-12-05 Cilag Gmbh International Surgical systems with autonomously adjustable control programs
US11969142B2 (en) 2017-12-28 2024-04-30 Cilag Gmbh International Method of compressing tissue within a stapling device and simultaneously displaying the location of the tissue within the jaws
US11166772B2 (en) 2017-12-28 2021-11-09 Cilag Gmbh International Surgical hub coordination of control and communication of operating room devices
US11998193B2 (en) 2017-12-28 2024-06-04 Cilag Gmbh International Method for usage of the shroud as an aspect of sensing or controlling a powered surgical device, and a control algorithm to adjust its default operation
US11844579B2 (en) 2017-12-28 2023-12-19 Cilag Gmbh International Adjustments based on airborne particle properties
US11896322B2 (en) 2017-12-28 2024-02-13 Cilag Gmbh International Sensing the patient position and contact utilizing the mono-polar return pad electrode to provide situational awareness to the hub
US11389164B2 (en) 2017-12-28 2022-07-19 Cilag Gmbh International Method of using reinforced flexible circuits with multiple sensors to optimize performance of radio frequency devices
US11969216B2 (en) 2017-12-28 2024-04-30 Cilag Gmbh International Surgical network recommendations from real time analysis of procedure variables against a baseline highlighting differences from the optimal solution
US11132462B2 (en) 2017-12-28 2021-09-28 Cilag Gmbh International Data stripping method to interrogate patient records and create anonymized record
US10758310B2 (en) 2017-12-28 2020-09-01 Ethicon Llc Wireless pairing of a surgical device with another device within a sterile surgical field based on the usage and situational awareness of devices
US11026751B2 (en) 2017-12-28 2021-06-08 Cilag Gmbh International Display of alignment of staple cartridge to prior linear staple line
US20190201146A1 (en) 2017-12-28 2019-07-04 Ethicon Llc Safety systems for smart powered surgical stapling
US11896443B2 (en) 2017-12-28 2024-02-13 Cilag Gmbh International Control of a surgical system through a surgical barrier
US11257589B2 (en) 2017-12-28 2022-02-22 Cilag Gmbh International Real-time analysis of comprehensive cost of all instrumentation used in surgery utilizing data fluidity to track instruments through stocking and in-house processes
US11786251B2 (en) 2017-12-28 2023-10-17 Cilag Gmbh International Method for adaptive control schemes for surgical network control and interaction
US11864728B2 (en) 2017-12-28 2024-01-09 Cilag Gmbh International Characterization of tissue irregularities through the use of mono-chromatic light refractivity
US11857152B2 (en) 2017-12-28 2024-01-02 Cilag Gmbh International Surgical hub spatial awareness to determine devices in operating theater
US11818052B2 (en) 2017-12-28 2023-11-14 Cilag Gmbh International Surgical network determination of prioritization of communication, interaction, or processing based on system or device needs
CN111601562A (zh) * 2017-12-28 2020-08-28 爱惜康有限责任公司 根据组织位置控制超声外科器械
US11202570B2 (en) 2017-12-28 2021-12-21 Cilag Gmbh International Communication hub and storage device for storing parameters and status of a surgical device to be shared with cloud based analytics systems
US11109866B2 (en) 2017-12-28 2021-09-07 Cilag Gmbh International Method for circular stapler control algorithm adjustment based on situational awareness
US11013563B2 (en) 2017-12-28 2021-05-25 Ethicon Llc Drive arrangements for robot-assisted surgical platforms
US10835276B2 (en) * 2018-01-11 2020-11-17 Misonix, Incorporated Ultrasonic surgical system for osseous transection
US11701162B2 (en) 2018-03-08 2023-07-18 Cilag Gmbh International Smart blade application for reusable and disposable devices
US11707293B2 (en) 2018-03-08 2023-07-25 Cilag Gmbh International Ultrasonic sealing algorithm with temperature control
US11259830B2 (en) 2018-03-08 2022-03-01 Cilag Gmbh International Methods for controlling temperature in ultrasonic device
US11259806B2 (en) 2018-03-28 2022-03-01 Cilag Gmbh International Surgical stapling devices with features for blocking advancement of a camming assembly of an incompatible cartridge installed therein
US11090047B2 (en) 2018-03-28 2021-08-17 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising an adaptive control system
CN112236274A (zh) * 2018-06-01 2021-01-15 无绳发展有限公司 用于物体的非接触式处理的设备
US11298129B2 (en) 2019-02-19 2022-04-12 Cilag Gmbh International Method for providing an authentication lockout in a surgical stapler with a replaceable cartridge
EP3698734A1 (en) * 2019-02-21 2020-08-26 Orthofix S.R.L. System and method for driving an ultrasonic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004298559A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Olympus Corp 外科手術装置
US20050020967A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-27 Olympus Corporation Ultrasonic surgical system and probe
CN104001275A (zh) * 2014-06-11 2014-08-27 北京儒奥医疗科技有限公司 一种可进行超声探头接触状态监测的超声治疗设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026387A (en) * 1990-03-12 1991-06-25 Ultracision Inc. Method and apparatus for ultrasonic surgical cutting and hemostatis
JP2000287989A (ja) * 1999-04-06 2000-10-17 Olympus Optical Co Ltd 超音波手術装置
US7273483B2 (en) * 2000-10-20 2007-09-25 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Apparatus and method for alerting generator functions in an ultrasonic surgical system
US6633234B2 (en) * 2000-10-20 2003-10-14 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Method for detecting blade breakage using rate and/or impedance information
JP5430161B2 (ja) * 2008-06-19 2014-02-26 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 超音波手術装置
US20100114184A1 (en) * 2008-10-07 2010-05-06 Brainsgate Ltd. Flexible tools for preparing bony canals
US20100125292A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Wiener Eitan T Ultrasonic surgical system
US9724118B2 (en) * 2012-04-09 2017-08-08 Ethicon Endo-Surgery, Llc Techniques for cutting and coagulating tissue for ultrasonic surgical instruments
US9504471B2 (en) * 2013-09-25 2016-11-29 Cybersonics, Inc. Ultrasonic generator systems and methods
CN105658161B (zh) * 2014-02-06 2018-05-22 奥林巴斯株式会社 超声波探头及超声波处理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004298559A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Olympus Corp 外科手術装置
US20050020967A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-27 Olympus Corporation Ultrasonic surgical system and probe
CN104001275A (zh) * 2014-06-11 2014-08-27 北京儒奥医疗科技有限公司 一种可进行超声探头接触状态监测的超声治疗设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113491562A (zh) * 2020-03-22 2021-10-12 桐惠(杭州)医疗科技有限公司 动态调节超声刀的输出能量的方法和超声波手术刀***
CN113491562B (zh) * 2020-03-22 2022-07-15 桐惠(杭州)医疗科技有限公司 动态调节超声刀的输出能量的方法和超声波手术刀***
CN113208688A (zh) * 2021-03-19 2021-08-06 桂林医学院 一种颅骨切开设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016013338A1 (ja) 2017-04-27
EP3173040A1 (en) 2017-05-31
CN105813589B (zh) 2018-10-16
WO2016013338A1 (ja) 2016-01-28
US20160325121A1 (en) 2016-11-10
JP5905178B1 (ja) 2016-04-20
US9603609B2 (en) 2017-03-28
EP3173040B1 (en) 2019-09-25
EP3173040A4 (en) 2018-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105813589A (zh) 超声波处置***、能源单元以及能源单元的工作方法
CN106413613B (zh) 能量处置装置
EP1495727B1 (en) Ultrasonic surgical system and probe
CN203354581U (zh) 超声波外科装置
CN104883992A (zh) 超声波处置***
EP3266397A1 (en) Power source device for high-frequency treatment tool, high-frequency treatment system, and control method for power source device
CN106028990A (zh) 超声波处置装置
WO2001008616A1 (en) Closed loop temperature controlled phacoemulsification system
CN105828733B (zh) 超声波处置装置
JP3696034B2 (ja) 超音波駆動装置及び超音波手術装置
JPS62110784A (ja) 振動発生トランスデュ−サへの電力供給方法および同装置
CN106170263B (zh) 高频控制单元以及高频处置***
CN104428175B (zh) 在车辆中出现欠压时基于超声波的驾驶员辅助***的可用性的提高
CN107106230A (zh) 电源装置、具备电源装置的手术***以及电源装置的工作方法
CN107106202B (zh) 能量处置***以及能量控制装置
US20170095262A1 (en) Energy treatment unit, energy treatment instrument and energy treatment system
US20240050103A1 (en) System and method for driving an ultrasonic device
JP2000271144A (ja) 手術具
JP2002200094A (ja) 超音波手術装置
JP2009261935A (ja) 手術用電源供給装置及び共振周波数探査方法
WO2018047352A1 (ja) エネルギー制御装置及び処置システム
JP3826140B2 (ja) 超音波駆動装置
KR20200136028A (ko) 초음파 주파수에 기초한 접촉 검출
JPH06655U (ja) 超音波研磨装置の動作チェック装置
JPWO2017014075A1 (ja) 超音波処置システム及びエネルギー制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181016