JP4855541B2 - 超音波手術装置、前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム及びキャビテーション利用方法 - Google Patents
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Description
図1から図8は本発明の第1の実施形態に係り、図1は本発明の第1の実施形態を備えた超音波手術システムの構成を示し、図2は第1の実施形態の超音波手術装置の構成を示し、図3は超音波駆動装置の構成を示し、図4Aはキャビテーション発生時及びキャビテーション非発生時における駆動信号から検出される電流信号の周波数分布を示す。ここでは、電流信号の周波数分布を示したが、電圧信号でも同じ傾向となる。
図8は本発明の第2の実施形態の超音波手術装置21Bの構成を示す。第1の実施形態においては、キャビテーションの発生レベルを、キャビテーションの発生量を指示設定する設定部24において設定された値となるように自動制御する構成を説明した。
次に本発明の第3の実施形態を図8を参照して説明する。本実施形態は、通常の定電流(定振幅)制御モードと、キャビテーション制御モードとの制御内容が異なる2つの制御モード又は制御パターンを選択して超音波振動による処置を行えるように制御切換部40bを備えたものである。
また、本実施形態に係る超音波駆動装置5Cは、例えば図9に示す設定部24Cを備えている。
次に図18を参照して本発明の第4の実施形態を説明する。図18は、第4の実施形態を備えた超音波手術システム1Bの構成を示す。本実施形態は、超音波振動により処置を行う際に、送水及び吸引を連動させ、予め設定された吸引量に対して、実際に吸引される吸引量をモニタする。そして、本実施形態は、実際の吸引量が設定された吸引量以上の場合には、その状態のキャビテーション出力状態を維持するように制御する。
この超音波手術システム1Bは、第4の実施形態の超音波手術装置21Hと、この超音波手術装置21Hと同時に使用される送水吸引装置7とから構成される。
次に本発明の第5の実施形態を図20A等を参照して説明する。図20Aは、本発明の第5の実施形態におけるハンドピース2の先端部の形状を示す。このハンドピース2の先端部は、ハンドル18(図2参照)の開閉操作に連動して開閉する可動先端部材2g及び固定先端部材2eからなる。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動信号により駆動する駆動部と、
前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、
前記プローブの先端部の超音波振動により生じるキャビテーションに起因して変化する物理量を前記駆動信号から検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記物理量に応じて、前記先端部の超音波振動によるキャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように前記駆動部の出力を制御する制御部と、
を具備する。
前記物理量は、電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも1つである。
前記検出部は、前記駆動信号の周波数以外の周波数成分における前記物理量としての前記電圧値、前記電流値、前記インピーダンス値の少なくとも1つを検出する。
さらに前記キャビテーションの発生量を指示設定する設定部を有する。
前記制御部は、前記検出部により検出された前記駆動信号の周波数以外の周波数成分における前記物理量としての電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも一つが前記設定部により指示設定されたキャビテーションの発生量を維持するように制御する。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動信号により駆動する駆動部と、
前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と生体組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、
前記超音波振動子を前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾部と、
前記駆動信号の共振周波数以外の周波数成分の周波数成分信号を検出することによりキャビテーションを検出する検出部と、
前記検出部による前記周波数成分信号の検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように超音波振動子を駆動する前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、を具備する。
さらに前記キャビテーションの発生レベルを指示設定する設定部を有する。
前記制御部は、前記設定部により指示設定された前記発生レベルから前記周波数成分信号のレベルを減算した値に応じて前記駆動信号の出力を制御することにより、前記発生レベルを維持するように制御する。
さらに、キャビテーションの発生レベルを設定する設定ステップを有し、前記キャビテーション発生制御ステップは、前記設定ステップによる前記発生レベルを維持するように前記駆動信号の出力制御を行う。
超音波振動を発生可能な超音波振動子と、前記超音波振動子を駆動信号により駆動する駆動部と、前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、により処置対象部に超音波振動を与えるステップと、
前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾ステップと、
駆動信号の共振周波数以外の周波数成分信号を検出する検出ステップと、
前記検出ステップによる検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように前記駆動信号を制御するキャビテーション発生制御ステップと、
からなる。
Claims (15)
- 超音波振動を発生可能な超音波振動子と、
前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と、超音波振動する先端部と、を有し、前記超音波振動子が発生する超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するプローブと、
駆動信号に基づいて振動する前記超音波振動子に生じる振動の状態を、検出する電流電圧検出回路と、
前記電流電圧検出回路で検出された前記振動の状態から、前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を調整する共振周波数追尾部と、
前記先端部の振動により生じるキャビテーションの発生レベルに対応した、前記共振周波数以外の周波数の周波数成分の積分からなる信号をキャビテーションレベル信号として検出する検出部と、
前記キャビテーションレベル信号に応じて、キャビテーションを発生させる、又は、キャビテーションの発生量を増加若しくは維持するように前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする超音波手術装置。 - 前記検出部は、前記駆動信号の前記共振周波数以外の周波数の周波数成分における電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも一つを前記キャビテーションレベル信号として検出することを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 前記キャビテーションの発生量を設定する設定部を有することを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 前記設定部により設定されたキャビテーションの発生量を維持するように、前記制御部は、前記検出部が検出する前記キャビテーションレベル信号にもとづき、前記制御信号を制御することを特徴とする請求項3に記載の超音波手術装置。
- 前記キャビテーションレベル信号は、前記共振周波数より大きく、前記共振周波数の第2高調波より小さい周波数の周波数成分の積分からなる信号であることを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 前記キャビテーションレベル信号は、前記共振周波数の5%から95%までの周波数帯域又は、105%から195%までの周波数帯域の少なくとも一方の周波数成分の積分からなる信号であることを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 前記検出部が検出する前記キャビテーションの発生レベルを告知する告知部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 前記制御部は、制御内容が異なる複数の制御モードを切り換えることを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 前記制御モードを設定する設定部を備えていることを特徴とする請求項8に記載の超音波手術装置。
- 前記制御部は、前記プローブ若しくは前記超音波振動子の種類、又は前記先端部の形状若しくは使用状態、を識別し、その識別結果に応じて前記制御モードを切り換えることを特徴とする請求項8に記載の超音波手術装置。
- 前記先端部は、凹凸形状を備えることを特徴とする請求項1に記載の超音波手術装置。
- 超音波振動を発生可能な超音波振動子と、
前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と、超音波振動する先端部と、を有し、前記超音波振動子が発生する超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するプローブと、
駆動信号に基づいて振動する前記超音波振動子に生じる振動の状態を検出する電流電圧検出回路と、
前記電流電圧検出回路で検出された前記振動の状態から、前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を調整する共振周波数追尾部と、
前記先端部の振動により生じるキャビテーションの発生レベルに対応した前記共振周波数以外の周波数成分の積分からなる信号をキャビテーションレベル信号として検出する検出部と、
前記先端部の周囲の液体を吸引する吸引駆動部と、
吸引量を設定する設定部と、
前記設定部の設定に従って前記吸引駆動部を制御する吸引制御部と、
前記検出部および吸引量に応じて、キャビテーションの発生を維持させる、またはキャビテーションの発生量を維持させるように前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする超音波手術システム。 - 超音波振動子が超音波振動を発生するステップと、
前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と、超音波振動を発生する先端部と、を有するプローブの前記先端部に、前記超音波振動子が超音波振動を伝達するステップと、
駆動信号に基づいて振動する前記超音波振動子に生じる振動の状態を、電流電圧検出回路が検出するステップと、
前記電流電圧検出回路で検出された前記振動の状態から得られる前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を共振周波数追尾部が調整するステップと、
前記先端部の振動によって生じるキャビテーションの発生レベルに対応した、前記共振周波数以外の周波数成分の積分からなる信号をキャビテーションレベル信号として検出部が検出するステップと、
前記キャビテーションレベル信号に応じて、キャビテーションを発生させる、または、キャビテーションの発生量を増加もしくは維持するように、制御部が前記駆動信号を変更する制御を行うステップと、
を具備することを特徴とするキャビテーション利用方法。 - 前記制御部は、設定部により設定されたキャビテーションの発生量を維持するように前記駆動信号を変更する制御を行うことを特徴とする請求項13に記載のキャビテーション利用方法。
- 前記検出部は、前記駆動信号の前記共振周波数以外の周波数の周波数成分信号における電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも1つを前記キャビテーションレベル信号として検出することを特徴とする請求項13に記載のキャビテーション利用方法。
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