CN112040890A - 医疗设备***、异常判定方法以及异常判定程序 - Google Patents

医疗设备***、异常判定方法以及异常判定程序 Download PDF

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Abstract

医疗设备***(1)具备：BLT(52)，其具有被供给驱动信号的多个电极板(521)、与电极板(521)交替地配设且根据驱动信号产生超声波振动的多个压电元件(522)以及用于将彼此相邻的电极板(521)之间电连接的电气布线(525)；存储器(53)，其存储与BLT(52)固有的初始特性有关的参照信息；以及处理器(35)，其搜索BLT(52)的谐振点，探测与谐振点有关的谐振点信息，基于参照信息和谐振点信息来判定BLT(52)是否发生了异常。

Description

医疗设备***、异常判定方法以及异常判定程序
技术领域
本发明涉及一种医疗设备***、异常判定方法以及异常判定程序。
背景技术
以往，已知一种医疗设备***，该医疗设备***具备根据驱动信号产生超声波振动的超声波转换器和向该超声波转换器输出驱动信号的控制装置，通过对生物体组织赋予该超声波振动来处置该生物体组织(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的医疗设备***中，控制装置在一定范围内扫描向超声波转换器输出的驱动信号的频率(以下，记载为驱动频率)，搜索该超声波转换器的谐振频率。然后，控制装置执行将驱动频率锁定为通过该搜索得到的谐振频率的PLL控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-339730号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外，作为超声波转换器，大多使用BLT(螺栓紧固朗之万型振子)。该BLT具备被供给驱动信号的多个电极板、与该电极板交替地配设且根据驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及将彼此相邻的电极板之间电连接的电气布线。
在此，如果在电气布线的一部分发生断线，则可能成为以下状态。
即，所有压电元件中的一部分压电元件不会产生电位差，因此不进行驱动。另一方面，其它压电元件产生电位差，因此进行驱动。
在像这样所有压电元件中只有一部分压电元件进行了驱动的情况下，谐振频率相对于所有压电元件进行了驱动的情况下的谐振频率而言发生偏差。而且，在所有压电元件中只有一部分压电元件进行了驱动的情况下，即以发生了该偏差的谐振频率进行驱动的情况下，无法使处置生物体组织的处置性能维持期望的处置性能。
在专利文献1所记载的医疗设备***中，控制装置考虑超声波转换器的制造上的谐振频率的偏差，将对驱动频率进行扫描的范围设定为比较宽的范围。因此，即使在电气布线的一部分发生了断线的情况下，控制装置也搜索相对于所有压电元件进行了驱动的情况下的谐振频率而言发生了偏差的谐振频率。然后，控制装置执行锁定为发生了该偏差的谐振频率的PLL控制。因而，所有压电元件中只有一部分压电元件进行驱动，以处置性能降低的状态处置生物体组织。
因此，希望一种能够判定出电气布线的断线等超声波转换器的异常的技术。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够判定出超声波转换器的异常的医疗设备***、异常判定方法以及异常判定程序。
用于解决问题的方案
为了解决上述的课题并实现目的，本发明所涉及的医疗设备***具备：超声波转换器，其具有被供给驱动信号的多个电极板、与所述电极板交替地配设且根据所述驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及用于将彼此相邻的所述电极板之间电连接的电气布线；存储器，其存储与所述超声波转换器固有的初始特性有关的参照信息；以及处理器，其搜索所述超声波转换器的谐振点，探测与所述谐振点有关的谐振点信息，基于所述参照信息和所述谐振点信息来判定所述超声波转换器是否发生了异常。
本发明所涉及的异常判定方法是由具备超声波转换器的医疗设备***的处理器执行的异常判定方法，其中，所述超声波转换器具有被供给驱动信号的多个电极板、与所述电极板交替地配设且根据所述驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及用于将彼此相邻的所述电极板之间电连接的电气布线，在所述异常判定方法中，搜索所述超声波转换器的谐振点；探测与所述谐振点有关的谐振点信息；以及基于与所述超声波转换器固有的初始特性有关的参照信息和所述谐振点信息，来判定所述超声波转换器是否发生了异常。
本发明所涉及的异常判定程序是使具备超声波转换器的医疗设备***的处理器执行的异常判定程序，其中，所述超声波转换器具有被供给驱动信号的多个电极板、与所述电极板交替地配设且根据所述驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及用于将彼此相邻的所述电极板之间电连接的电气布线，所述异常判定程序用于指示所述处理器执行以下处理：搜索所述超声波转换器的谐振点；探测与所述谐振点有关的谐振点信息；以及基于与所述超声波转换器固有的初始特性有关的参照信息和所述谐振点信息，来判定所述超声波转换器是否发生了异常。
发明的效果
根据本发明所涉及的医疗设备***、异常判定方法以及异常判定程序，能够判定出超声波转换器的异常。
附图说明
图1是示出本实施方式1所涉及的医疗设备***的图。
图2是示出处置器具和控制装置的内部的结构的图。
图3是示出处理器的功能的框图。
图4是示出处理器执行的异常判定方法的流程图。
图5是说明谐振点的搜索方法的图。
图6是说明在电气布线中发生了断线的状态的图。
图7是说明在电气布线中发生了断线的状态的图。
图8是说明判定电气布线的断线的判定方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明用于实施本发明的方式(以下，称为实施方式)。此外，不是通过以下说明的实施方式对本发明进行限定。并且，在附图的记载中，对同一部分标注同一附图标记。
(实施方式1)
[医疗设备***的概要结构]
图1是示出本实施方式1所涉及的医疗设备***1的图。图2是示出处置器具2和控制装置3的内部的结构的图。
医疗设备***1通过对生物体组织中的成为处置对象的部位(以下，记载为对象部位)赋予超声波能量，来处置该对象部位。在此，该处置例如是指对象部位的凝固和切开。如图1和图2所示，该医疗设备***1具备处置器具2和控制装置3。
[处置器具的结构]
处置器具2例如是使用了BLT的医疗用处置器具，该BLT用于在穿过腹壁的状态下处置对象部位。如图1和图2所示，该处置器具2具备手持件4和超声波转换器5。
如图1和图2所示，手持件4具备保持壳体41、操作旋钮42、开关43、护套44、钳部件45、超声波探头46以及手持件侧存储器47(图2)。
保持壳体41用于支承整个处置器具2。
操作旋钮42以能够相对于保持壳体41移动的方式安装于保持壳体41，用于受理由手术操作者进行的开闭操作。
开关43以暴露在保持壳体41的外部的状态设置，用于受理由手术操作者进行的输出开始操作。而且，开关43用于向控制装置3输出与该输出开始操作相应的操作信号。
护套44具有圆筒形状。此外，以下将护套44的中心轴记载为中心轴Ax(图1、图2)。另外，以下，将沿着中心轴Ax的一侧记载为顶端侧Ar1(图1、图2)，将另一侧记载为基端侧Ar2(图1、图2)。而且，护套44通过将基端侧Ar2的一部分从保持壳体41的顶端侧Ar1***到该保持壳体41的内部而被安装于该保持壳体41。
钳部件45以能够旋转的方式安装在护套44的顶端侧Ar1的端部，在钳部件45与超声波探头46的顶端侧Ar1的部分之间把持对象部位。此外，在上述的保持壳体41和护套44的内部设置有开闭机构(省略图示)，该开闭机构根据由手术操作者对操作旋钮42进行的开闭操作，使钳部件45相对于超声波探头46的顶端侧Ar1的部分打开或关闭。
超声波探头46具有沿中心轴Ax呈直线状地延伸的长条形状，如图1和图2所示，超声波探头46以顶端侧Ar1的部分突出到外部的状态被贯穿到护套44的内部。另外，超声波探头46的基端侧Ar2的端部与构成超声波转换器5的BLT 52(图2)连接。而且，超声波探头46将由BLT 52产生的超声波振动从基端侧Ar2的端部传递到顶端侧Ar1的端部。在本实施方式1中，该超声波振动是在沿中心轴Ax的方向上振动的纵向振动。此时，超声波探头46的顶端侧Ar1的部分通过该超声波探头46的纵向振动而例如以80μm的振幅振动。即，从顶端侧Ar1的部分对被把持在钳部件45的该顶端侧Ar1的部分与超声波探头46的该顶端侧Ar1的部分之间的对象部位赋予超声波振动。换言之，从该顶端侧Ar1的部分向对象部位赋予超声波能量。由此，在该顶端侧Ar的部分与对象部位之间产生摩擦热。然后，该对象部位被进行处置。
手持件侧存储器47存储表示超声波探头46的类型的探头类型信息。
如图1和图2所示，超声波转换器5具备超声波转换器壳体51、BLT 52(图2)以及超声波转换器侧存储器53(图2)。
超声波转换器壳体51对BLT 52和超声波转换器侧存储器53进行支承，并且装卸自如地连接于保持壳体41。
BLT 52在控制装置3的控制下产生超声波振动。如图2所示，该BLT 52具备多个电极板521、多个压电元件522、前块523以及电气布线525。
多个电极板521是被控制装置3供给驱动信号的部分。此外，在图2的例子中，图示了5片电极板521。这些多个电极板521分别具有在中央处有开口的圆板形状，且沿着中心轴Ax并排设置。另外，多个电极板521具备作为负电极发挥功能的负电极板521a和作为正电极发挥功能的正电极板521b。而且，负电极板521a和正电极板521b沿中心轴Ax交替地配设。
多个压电元件522分别具有在中央处有开口的圆板形状，分别被配设在负电极板521a与正电极板521b之间。即，多个电极板521和多个压电元件522是沿着中心轴Ax交替地配设的。此外，在图2的例子中图示了4片压电元件522。在将多个压电元件522交替地配置时，考虑该多个压电元件522的特性的偏差，将BLT 52的谐振频率对应的振幅特性收敛在规定的范围内。具体地说，灵活运用国际公开第2013/027614号中记载的作为评价指标的Ak值、由多个压电元件522的静电电容、反谐振频率以及谐振频率形成的作为评价指标的C1值，来选择多个压电元件522。而且，多个压电元件522根据被提供给多个电极板521的驱动信号，在沿着中心轴Ax的厚度方向上产生电位差，由此产生以沿着该中心轴Ax的方向为振动方向的纵向振动的超声波振动。
前块523使多个压电元件522所产生的超声波振动的振幅扩大。该前块523具有沿着中心轴Ax呈直线状地延伸的长条形状。而且，如图2所示，前块523具备元件安装部523a、截面积变化部523b以及探头安装部523c。
元件安装部523a是沿着中心轴Ax呈直线状地延伸的螺栓，分别贯穿到多个电极板521和多个压电元件522的中央的各开口中。而且，如图2所示，在元件安装部523a的基端侧Ar2的端部安装有后块524。
截面积变化部(变幅杆)523b设置在元件安装部523a的顶端侧Ar1的端部，是用于使超声波振动的振幅扩大的部分。如图2所示，该截面积变化部523b被设定为其基端侧Ar2的端部的直径尺寸比元件安装部523a的直径尺寸大，该截面积变化部523b具有随着趋向顶端侧Ar1而截面积减少的圆锥台形状。即，多个电极板521和多个压电元件522被夹持在截面积变化部523b与后块524之间，由此被以具有大致圆柱形状的状态一体化。
如图2所示，探头安装部523c设置在截面积变化部523b的顶端侧Ar1的端部，沿着中心轴Ax呈直线状地延伸。而且，在对手持件4连接了超声波转换器5的状态下，超声波探头46的基端侧Ar2的端部被连接于探头安装部523c的顶端侧Ar1的端部。
电气布线525是用于将彼此相邻的电极板521之间电连接的部分。如图2所示，该电气布线525具备：负电极布线525a，其将彼此相邻的负电极板521a之间电连接；以及正电极布线525b，其将彼此相邻的正电极板521b之间电连接。在此，电气布线525设置在相互被一体化的多个电极板521和多个压电元件522的、大致圆柱形状的外周的位置。
超声波转换器侧存储器53相当于本发明所涉及的存储器。该超声波转换器侧存储器53存储转换器类型信息和参照信息。
转换器类型信息是表示BLT 52的类型的信息。
参照信息是在处置器具2的产品出厂时测定的、与BLT 52固有的初始特性有关的信息。在本实施方式1中，参照信息是表示BLT 52的谐振频率的信息。
[控制装置的结构]
利用电气线缆C(图1)将处置器具2装卸自如地连接于控制装置3。而且，控制装置3通过经由电气线缆C来统一控制处置器具2的动作。如图2所示，该控制装置3具备能量源31、检测电路32、通知部33、存储介质34以及处理器35。
在此，对多个负电极板521a中的位于最靠基端侧Ar2的位置的负电极板521a和多个正电极板521b中的位于最靠基端侧Ar2的位置的正电极板521b分别接合了构成电气线缆C的一对引线C1、C1'。
而且，能量源31在处理器35的控制下，通过经由一对引线C1、C1'来向多个负电极板521a和多个正电极板521b输出作为交流电力的驱动信号。由此，BLT 52产生超声波振动。
检测电路32检测从能量源31输出的驱动信号中的电压的相位信号θV(以下，记载为电压相位信号θV)、电流的相位信号θI(以下，记载为电流相位信号θI)以及电流值I。然后，检测电路32将检测出的各相位信号θV、θI以及电流值I输出到处理器35。
通知部33在处理器35的控制下通知规定的信息。作为该通知部33，例如能够例示通过点亮、闪烁、或者点亮时的颜色来通知规定的信息的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、显示规定的信息的显示装置以及通过声音来输出规定的信息的扬声器等。
存储介质34存储由处理器35执行的程序(包含本发明所涉及的异常判定程序)、该处理器35进行处置所需要的信息等。在此，作为处理器35进行处理所需要的信息，能够例示阈值信息、扫描信息、控制对象信息以及设计范围信息等。
阈值信息是表示用于判定BLT 52的异常的阈值的信息。
扫描信息是表示对从能量源31输出的驱动信号的频率(以下，记载为驱动频率)进行扫描时的扫描开始的驱动频率和扫描结束的驱动频率的信息。
控制对象信息是表示能够控制的超声波探头46和BLT 52的类型的信息。
设计范围信息是表示以BLT 52的设计上的谐振频率为基准且包含设计上的反谐振点的规定范围的信息。关于该范围，例如能够例示46.5[kHz]～47.5[kHz]的范围。
图3是示出处理器35的功能的框图。
处理器35例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等，在利用电气线缆C对控制装置3连接了处置器具2的状态下，处理器35与开关43、手持件侧存储器47以及超声波转换器侧存储器53电连接。而且，处理器35按照存储在存储介质34中的程序来控制医疗设备***1整体的动作。如图3所示，该处理器35具备设备判定部351、频率扫描部352、电流值监视部353、相位差检测部354、谐振点信息计算部355、异常判定部356、PLL(Phase Locking Loop：锁相环)控制部357、通知控制部358以及输出禁止部359。
设备判定部351基于存储在处置器具2中的探头类型信息和转换器类型信息以及存储在存储介质34中的控制对象信息，来判定连接于控制装置3的处置器具2是否为能够控制的处置器具2。
频率扫描部352基于存储在存储介质34中的扫描信息来控制能量源31的动作，并对驱动频率进行扫描。
电流值监视部353监视从检测电路32输出的电流值I。
相位差检测部354基于从检测电路32输出的各相位信号θV、θI，来检测从能量源31输出的驱动信号的电压与电流的相位差(θV-θI)。
谐振点信息计算部355基于由相位差检测部354得到的检测结果，来计算与BLT 52的谐振点有关的谐振点信息。在本实施方式1中，谐振点信息是BLT 52的谐振频率。
异常判定部356基于由谐振点信息计算部355计算出的谐振点信息、存储在超声波转换器侧存储器53中的参照信息以及存储在存储介质34中的阈值信息，来判定BLT 52是否发生了异常。在本实施方式1中，异常判定部356判定在电气布线525中是否发生了断线。
PLL控制部357基于由相位差检测部354得到的检测结果来控制能量源31的动作，执行将驱动频率锁定为由谐振点信息计算部355计算出的谐振频率的PLL控制。
通知控制部358基于设备判定部351和异常判定部356的判定结果来控制通知部33的动作，使该通知部33通知规定的信息。
输出禁止部359基于设备判定部351和异常判定部356的判定结果来控制能量源31的动作，以禁止从该能量源31输出驱动信号。即，输出禁止部359禁止从超声波探头46向对象部位输出超声波能量。
[异常判定方法]
接着，对上述的处理器35执行的异常判定方法进行说明。
图4是示出处理器35执行的异常判定方法的流程图。
首先，当利用电气线缆C对控制装置3连接了处置器具2时，设备判定部351从手持件侧存储器47和超声波转换器侧存储器53分别读出探头类型信息和转换器类型信息。另外，设备判定部351从存储介质34读出控制对象信息。然后，设备判定部351基于探头类型信息、转换器类型信息以及控制对象信息，来判定构成连接于控制装置3的处置器具2的超声波探头46和BLT 52是否为能够控制的类型(步骤S1)。
在判定为是不能控制的类型的情况下(步骤S1：“否”)，通知控制部358使通知部33通知表示警告的信息(步骤S2)。例如，通知控制部358使通知部33通知表示构成连接于控制装置3的处置器具2的超声波探头46和BLT 52是不能控制的类型的意思的信息作为表示警告的信息。
在步骤S2之后，输出禁止部359禁止从能量源31输出驱动信号(步骤S3)。然后，处理器35结束异常判定方法。
另一方面，在判定为是能够控制的类型的情况下(步骤S1：“是”)，通知控制部358使通知部33通知表示能够使用处置器具2的意思的信息(步骤S4)。
在步骤S4之后，异常判定部356读出存储在超声波转换器侧存储器53中的参照信息(步骤S5)。
手术操作者在通过步骤S4的通知而意识到能够使用处置器具2之后，例如使用套管针等将该处置器具2的顶端侧Ar1的部分穿过腹壁后***腹腔内。然后，手术操作者对操作旋钮42进行开闭操作，利用钳部件45和超声波探头46的顶端侧Ar1的部分来把持对象部位。之后，手术操作者按下开关43(步骤S6：“是”)。
在按下了开关43的情况下(步骤S6：“是”)，频率扫描部352基于存储在存储介质34中的扫描信息来使能量源31输出驱动信号，并且开始进行驱动频率的扫描(步骤S7)。然后，通过步骤S7，开始搜索BLT 52的谐振点。
图5是说明谐振点的搜索方法的图。具体地说，图5的(a)是示出BLT 52中的阻抗的频率特性的图。图5的(b)是示出在步骤S7中扫描了驱动频率F时的驱动信号中的电流值I的变动的图。
具体地说，频率扫描部352基于存储在存储介质34中的扫描信息，使驱动频率F从扫描开始的驱动频率F1(图5)向扫描结束的驱动频率F2(图5)减少。此外，从驱动频率F2到驱动频率F1的范围是包含BLT 52的设计上的谐振点和反谐振点的范围。
在步骤S7之后，电流值监视部353始终监视从检测电路32输出的电流值I是否开始上升(步骤S8)。如图5的(b)所示，在通过对驱动频率F进行扫描而该驱动频率F超过了反谐振点Fr'的情况下，从能量源31输出的驱动信号中的电流值I开始上升。即，电流值监视部353在步骤S8中始终监视驱动频率F是否超过了反谐振点Fr'。
在判断为电流值I开始上升的情况下(步骤S8：“是”)，相位差检测部354开始基于从检测电路32输出的各相位信号θV、θI来检测从能量源31输出的驱动信号的电压与电流的相位差(θV-θI)(步骤S9)。然后，相位差检测部354始终监视该相位差是否为0(步骤S10)。虽然省略了具体的图示，但在电流值I变为极大值的时间点的驱动频率F即BLT 52的谐振频率Fr处，该相位差变为0。即，相位差检测部354在步骤S10中对驱动频率F进行了扫描的结果是检测出该驱动频率F变为BLT 52的谐振频率Fr的点。
在判断为相位差变为0的情况下(步骤S10：“是”)，谐振点信息计算部355计算该相位差变为0的时间点的驱动频率F即BLT 52的谐振频率Fr来作为谐振点信息(步骤S11)。另外，频率扫描部352结束驱动频率F的扫描(步骤S12)。
在步骤S12之后，异常判定部356根据通过步骤S11计算出的BLT 52的谐振频率Fr、基于通过步骤S5读出的参照信息的在BLT 52的产品出厂时测定出的谐振频率以及存储在存储介质34中的阈值信息，来判定在电气布线525中是否发生了断线(步骤S13)。此外，以下为了便于说明，将通过步骤S11计算出的BLT 52的谐振频率Fr记载为当前谐振频率Fr，将基于参照信息的在BLT 52的产品出厂时测定出的谐振频率记载为初始谐振频率。
图6和图7是说明在电气布线525中发生了断线的状态的图。此外，在图6和图7的例子中，与图2的例子不同，图示了11片电极板521和10片压电元件522。
在此，如图6所示，在电气布线525中没有发生断线的情况下成为以下状态。
即，当通过经由一对引线C1、C1'向多个负电极板521a和多个正电极板521b输出驱动信号时，10片压电元件522分别产生电位差，因此分别进行驱动。
另一方面，如图7所示，在作为电气布线525的一部分的从基端侧Ar2起第二个负电极布线525a中发生了断线的情况下，成为以下状态。
即，当通过经由一对引线C1、C1'向多个负电极板521a和多个正电极板521b输出驱动信号时，10片压电元件522中的一部分压电元件522不会产生电位差，因此不进行驱动。另外，其它压电元件522产生电位差，因此进行驱动。而且，在所有压电元件522中只有一部分压电元件522进行了驱动的情况下，超声波探头46的顶端侧Ar1的部分例如不是以80μm的期望的振幅振动，而是以其它振幅振动。即，导致对象部位的处置性能降低。
因此，为了避免在处置性能降低的状态下进行对象部位的处置，在步骤S13中，判定在电气布线525中是否发生了断线。
图8是说明判定电气布线525的断线的判定方法的图。具体地说，图8是示出由于在电气布线525中发生了断线而引起的阻抗的频率特性的变动的图。此外，在图8中例示了压电元件522的数量总共为8片的情况。而且，用曲线CL1表示在电气布线525中没有发生断线且8片压电元件522全部进行驱动的情况下的阻抗的频率特性。另外，用曲线CL2表示在电气布线525中发生断线而只有7片压电元件522进行驱动的情况下的阻抗的频率特性。并且，分别用曲线CL3～CL8表示只有6片～1片压电元件522进行驱动的情况下的阻抗的频率特性。
另外，当进行驱动的压电元件522的片数减少时，阻抗的频率特性如图8所示那样，虽然反谐振点几乎不变化，但谐振点和阻抗逐渐地增加。此外，该阻抗的频率特性的变动是由于以下所示的原因而产生的。
声特性上的杨氏模量是在施加了外力时发生的物质的应变。压电元件522由于其自身能动地发生应变，因此在声特性上容易发生应变。换言之，该压电元件522作为杨氏模量低的材料发挥作用。另一方面，由于在电气
布线525中发生断线而不进行驱动的压电元件522不发生能动的应变，因此被视作杨氏模量高的材料。即，如果进行驱动的压电元件522的片数减少，则杨氏模量变高，因此发生上述的变动。
然后，在步骤S13中，着眼于图8示出的阻抗的频率特性的变动，判定在电气布线525中是否发生了断线。
具体地说，异常判定部356在步骤S13中判定当前谐振频率Fr是否处于初始谐振频率Fr0(图8)与对该初始谐振频率Fr0加上基于阈值信息的阈值α(图8)而得到的频率Fr0'之间的范围内。而且，在当前谐振频率Fr处于该范围内的情况下，异常判定部356判定为在电气布线525中没有发生断线，在当前谐振频率Fr处于该范围外的情况下，异常判定部356判定为在电气布线525中发生了断线。
在判定为在电气布线525中发生了断线的情况下(步骤S13：“是”)，处理器35转移到步骤S2。然后，在步骤S2中，通知控制部358使通知部33通知表示在电气布线525中发生了断线的意思的信息作为表示警告的信息。
另一方面，在判定为在电气布线525中没有发生断线的情况下(步骤S13：“否”)，处理器35判定当前谐振频率Fr是否处于基于存储在存储介质34中的设计范围信息的范围内(步骤S14)。
在判定为当前谐振频率Fr不处于基于设计范围信息的范围内的情况下(步骤S14：“否”)，处理器35转移到步骤S2。然后，在步骤S2中，通知控制部358例如使通知部33通知表示电气线缆C的连接状态发生了异常的信息作为表示警告的信息。
另一方面，在判定为当前谐振频率Fr处于基于设计范围信息的范围内的情况下(步骤S14：“是”)，PLL控制部357执行以下PLL控制：基于在步骤S9及其之后的步骤中检测出的最新的相位差(θV-θI)，将驱动频率F锁定为通过步骤10计算出的当前谐振频率Fr(步骤S15)。然后，处理器35结束异常判定方法。
具体地说，在步骤S15中，在由相位差检测部354检测为相位差(θV-θI)大于0的情况下，PLL控制部357例如将驱动频率F降低1[Hz]。另一方面，在由相位差检测部354检测为相位差(θV-θI)小于0的情况下，PLL控制部357例如将驱动频率F提高1[Hz]。由此，PLL控制部357将驱动频率F锁定为通过步骤S10计算出的当前谐振频率Fr。然后，对被夹持在钳部件45与超声波探头46的顶端侧Ar1的部分之间的对象部位进行处置。
根据以上说明的本实施方式1，起到以下效果。
本实施方式1所涉及的医疗设备***1具备超声波转换器侧存储器53，该超声波转换器侧存储器53存储与BLT 52固有的初始特性有关的参照信息。而且，医疗设备***1搜索BLT 52的谐振点，探测与该谐振点有关的谐振点信息，基于参照信息和谐振点信息来判定BLT 52是否发生了异常。另外，在本实施方式1中，作为参照信息和谐振点信息，采用了BLT52的谐振频率。
即，将产品出厂时的初始谐振频率Fr0与通过搜索谐振点而得到的当前谐振频率Fr进行比较，由此能够可靠地判定出在电气布线525中是否发生了断线。然后，根据该判定，使通知部33通知表示警告的信息，由此能够使手术操作者意识到在电气布线525中发生了断线。另外，还能够根据该判定来禁止从超声波探头46向对象部位输出超声波能量(步骤S3)。
因而，能够防止在电气布线525的一部分发生断线使得处置性能降低的状态下进行对象部位的处置。
另外，本实施方式1所涉及的医疗设备***1在判定出构成连接于控制装置3的处置器具2的超声波探头46和BLT 52是否为能够控制的类型(步骤S1)之后，判定在电气布线525中是否发生了断线(步骤S13)。
因此，能够仅在是正规的超声波探头46和BLT 52的情况下判定在电气布线525中是否发生了断线，能够高精度地进行该判定。
另外，本实施方式1所涉及的医疗设备***1除了判定在电气布线525中是否发生了断线(步骤S13)以外，还判定当前谐振频率Fr是否处于基于设计范围信息的范围内(步骤S14)。
因此，例如能够判定出电气线缆C的连接状态是否发生了异常。
另外，在本实施方式1所涉及的医疗设备***1中，电气布线525设置在相互被一体化的多个电极板521和多个压电元件522的、大致圆柱形状的外周的位置。换言之，电气布线525设置在容易发生断线的位置。
因此，在使用了这种结构的BLT 52的情况下，本实施方式1所涉及的异常判定方法是特别优选的。
(实施方式2)
接着，对本实施方式2进行说明。
在以下的说明中，对与上述的实施方式1相同的结构标注同一附图标记，并省略或简化其详细的说明。
在本实施方式2中，相对于上述的实施方式1而言，超声波转换器侧存储器53中存储的参照信息和由谐振点信息计算部355计算出的谐振点信息不同。
具体地说，本实施方式2所涉及的参照信息是在处置器具2的产品出厂时测定的、与BLT 52固有的初始特性有关的信息，是表示该BLT 52的谐振点处的阻抗的信息。以下，为了便于说明，将该阻抗记载为初始阻抗。
另外，本实施方式2所涉及的检测电路32除了检测各相位信号θV、θI以及电流值I以外，还检测从能量源31输出的驱动信号中的电压值V。而且，该检测电路32将检测出的各相位信号θV、θI、电流值I以及电压值V输出到处理器35。
并且，本实施方式2所涉及的谐振点信息计算部355在判断为相位差为0的情况下(步骤S10：“是”)，在步骤S11中，将该相位差为0的时间点的驱动频率F设为当前谐振频率Fr。另外，该谐振点信息计算部355基于在该相位差为0的时间点从检测电路32输出的电流值I和电压值V来计算出阻抗，并将该阻抗作为谐振点信息来进行计算。以下，为了便于说明，将该阻抗记载为当前阻抗。
然后，本实施方式2所涉及的异常判定部356在步骤S13中基于通过步骤S11计算出的当前阻抗、基于通过步骤S5读出的参照信息的初始阻抗以及存储在存储介质34中的阈值信息，来判定在电气布线525中是否发生了断线。
具体地说，异常判定部356判定当前阻抗是否处于初始阻抗Im0(图8)与对该初始阻抗Im0加上基于阈值信息的阈值β(图8)而得到的阻抗Im0'之间的范围内。而且，在当前阻抗处于该范围内的情况下，异常判定部356判定为在电气布线525中没有发生断线，在当前阻抗处于该范围外的情况下，异常判定部356判定为在电气布线525中发生了断线。
在如以上说明的本实施方式2那样采用阻抗作为参照信息和谐振点信息的情况下，也能够起到与上述的实施方式1同样的效果。
(实施方式3)
接着，对本实施方式3进行说明。
在以下的说明中，对与上述的实施方式1相同的结构标注同一附图标记，并省略或简化其详细的说明。
在本实施方式3中，相对于上述的实施方式1而言，超声波转换器侧存储器53中存储的参照信息和由谐振点信息计算部355计算出的谐振点信息不同。
具体地说，本实施方式3所涉及的参照信息是在处置器具2的产品出厂时测定的、与BLT 52固有的初始特性有关的信息，是示出在以恒定速度扫描了驱动频率F时从BLT 52的反谐振点Fr'起直到达到谐振点Fr为止的时间的信息。以下，为了便于说明，将该时间记载为初始捕获范围。
另外，本实施方式3所涉及的谐振点信息计算部355在步骤S11中计算从通过步骤S7开始对驱动频率F进行扫描并且通过步骤S8判断为电流值I开始上升(步骤S8：“是”)起直到通过步骤S10判断为相位差为0(步骤S10：“是”)为止的时间作为谐振点信息。换言之，谐振点信息计算部355计算从通过步骤S7开始对驱动频率F进行扫描后驱动频率从反谐振点Fr'达到谐振点Fr为止的时间作为谐振点信息。以下，为了便于说明，将该时间记载为当前捕获范围。
然后，本实施方式3所涉及的异常判定部356在步骤S13中根据通过步骤S11计算出的当前捕获范围、基于通过步骤S5读出的参照信息的初始捕获镜头以及存储在存储介质34中的阈值信息，来判定在电气布线525中是否发生了断线。
具体地说，异常判定部356判定当前捕获范围是否处于初始捕获范围与从该初始捕获范围减去基于阈值信息的阈值而得到的捕获范围之间的范围内。而且，在当前捕获范围处于该范围内的情况下，异常判定部356判定为在电气布线525中没有发生断线，在当前捕获范围处于该范围外的情况下，异常判定部356判定为在电气布线525中发生了断线。
在如以上说明的本实施方式3那样采用捕获范围作为参照信息和谐振点信息的情况下，也能够起到与上述的实施方式1同样的效果。
(其它实施方式)
至此说明了用于实施本发明的方式，但本发明并非仅限定于上述的实施方式1～3。
在上述的实施方式1～3中，采用了对对象部位赋予超声波能量的结构，但不限于此，也可以采用对对象部位赋予超声波能量、高频能量以及热能中的至少一种能量的结构。在此，“对对象部位赋予高频能量”是指使高频电流流过对象部位。另外，“对对象部位赋予热能”是指将加热器等的热传递到对象部位。
在上述的实施方式1～3中，也可以构成为能够使用设置于控制装置3等的输入单元来变更基于阈值信息的阈值。
在上述的实施方式1～3中，探头类型信息和转换器类型信息分别被存储在各存储器47、53中，但不限于此。例如，也可以采用以下结构：在手持件4和超声波转换器5中分别设置规定的电阻值的电阻，通过读取该电阻值来获取探头类型信息和转换器类型信息。
另外，关于表示由处理器35执行的异常判定方法的流程，不限于在上述的实施方式1～3中说明的流程图(图4)中的处理的顺序，也可以在不矛盾的范围内进行变更。例如，对处置器具2或控制装置3预先设置不同于开关43的另外的开关。然后，在按下了该另外的开关的情况下，处理器35执行步骤S1～S13的处理。另外，处理器35在执行步骤S1～S13的处理之后，在开关43被按下的情况下执行步骤S14的处理。
附图标记说明
1：医疗设备***；2：处置器具；3：控制装置；4：手持件；5：超声波转换器；31：能量源；32：检测电路；33：通知部；34：存储介质；35：处理器；41：保持壳体；42：操作旋钮；43：开关；44：护套；45：钳部件；46：超声波探头；47：手持件侧存储器；51：超声波转换器壳体；52：BLT；53：超声波转换器侧存储器；351：设备判定部；352：频率扫描部；353：电流值监视部；354：相位差检测部；355：谐振点信息计算部；356：异常判定部；357：PLL控制部；358：通知控制部；359：输出禁止部；521：电极板；521a：负电极板；521b：正电极板；522：压电元件；523：前块；523a：元件安装部；523b：截面积变化部；523c：探头安装部；524：后块；525：电气布线；525a：负电极布线；525b：正电极布线；Ar1：顶端侧；Ar2：基端侧；Ax：中心轴；C：电气线缆；C1、C1'：引线；CL1～CL8：曲线；F、F1、F2：驱动频率；Fr：谐振频率(谐振点)；Fr0：初始谐振频率；Fr0'：频率；Fr'：反谐振点；Im0：初始阻抗；Im0'：阻抗；α、β：阈值。

Claims (11)

1.一种医疗设备***，具备：
超声波转换器，其具有被供给驱动信号的多个电极板、与所述电极板交替地配设且根据所述驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及用于将彼此相邻的所述电极板之间电连接的电气布线；
存储器，其存储与所述超声波转换器固有的初始特性有关的参照信息；以及
处理器，其搜索所述超声波转换器的谐振点，探测与所述谐振点有关的谐振点信息，基于所述参照信息和所述谐振点信息来判定所述超声波转换器是否发生了异常。
2.根据权利要求1所述的医疗设备***，其中，
所述参照信息和所述谐振点信息是表示所述超声波转换器的谐振频率的信息。
3.根据权利要求1所述的医疗设备***，其中，
所述参照信息和所述谐振点信息是表示在所述超声波转换器的所述谐振点处基于向该超声波转换器供给的所述驱动信号的电流值和电压值计算出的阻抗的信息。
4.根据权利要求1所述的医疗设备***，其中，
所述参照信息和所述谐振点信息是表示在以恒定速度对所述驱动信号的频率进行扫描时从所述超声波转换器的反谐振点起直到达到所述谐振点为止的时间的信息。
5.根据权利要求1所述的医疗设备***，还具备：
超声波探头，其装卸自如地连接于所述超声波转换器，将所述超声波振动从基端传递到顶端；以及
控制装置，其装卸自如地连接于所述超声波转换器，具有所述处理器，
其中，所述处理器在判定出连接于所述控制装置的所述超声波转换器及所述超声波探头的类型为预定的类型之后，判定所述超声波转换器的异常。
6.根据权利要求1所述的医疗设备***，其中，
所述处理器探测所述超声波转换器的谐振频率作为所述谐振点信息，
所述处理器还判定所述谐振频率是否存在于以设计上的谐振频率为基准的规定的范围内。
7.根据权利要求1所述的医疗设备***，其中，
所述多个电极板和所述多个压电元件通过相互交替地配设而被以具有柱形状的状态一体化，
所述电气布线设置在相互一体化的所述多个电极板和所述多个压电元件的、柱形状的外周的位置。
8.根据权利要求1所述的医疗设备***，其中，
所述处理器在判定为所述超声波转换器发生了异常的情况下，使通知部通知表示警告的信息。
9.一种异常判定方法，是由具备超声波转换器的医疗设备***的处理器执行的异常判定方法，其中，所述超声波转换器具有被供给驱动信号的多个电极板、与所述电极板交替地配设且根据所述驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及用于将彼此相邻的所述电极板之间电连接的电气布线，在所述异常判定方法中，
搜索所述超声波转换器的谐振点；
探测与所述谐振点有关的谐振点信息；以及
基于与所述超声波转换器固有的初始特性有关的参照信息和所述谐振点信息，来判定所述超声波转换器是否发生了异常。
10.根据权利要求9所述的异常判定方法，其中，
所述医疗设备***还具备：
超声波探头，其装卸自如地连接于所述超声波转换器，将所述超声波振动从基端传递到顶端；以及
控制装置，其装卸自如地连接于所述超声波转换器，具有所述处理器，
其中，所述处理器在判定出连接于所述控制装置的所述超声波转换器及所述超声波探头的类型为预定的类型之后，判定所述超声波转换器的异常。
11.一种异常判定程序，是用于使具备超声波转换器的医疗设备***的处理器执行的异常判定程序，其中，所述超声波转换器具有被供给驱动信号的多个电极板、与所述电极板交替地配设且根据所述驱动信号产生超声波振动的多个压电元件以及用于将彼此相邻的所述电极板之间电连接的电气布线，所述异常判定程序用于指示所述处理器执行以下处理：
搜索所述超声波转换器的谐振点；
探测与所述谐振点有关的谐振点信息；以及
基于与所述超声波转换器固有的初始特性有关的参照信息和所述谐振点信息，来判定所述超声波转换器是否发生了异常。
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