CN106687059A - 用于高频处置器具的电源装置、高频处置系统以及用于电源装置的控制方法 - Google Patents

用于高频处置器具的电源装置、高频处置系统以及用于电源装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

用于高频处置器具的电源装置(10)具备输出部(112)、特征检测部(130)以及停止信号生成部(170)，其中，该高频处置器具对生物体组织实施高频处置。输出部(112)输出向高频处置器具供给的电力，该电力具有第一频率。特征检测部(130)对在从输出部(112)输出的电力变得过剩之前产生的特征信号进行检测，所述特征信号被包含在所述电力中，具有比第一频率高的第二频率。在检测出特征信号时，停止信号生成部(170)输出停止信号，该停止信号用于使由输出部(112)进行的电力输出停止或降低。

Description

用于高频处置器具的电源装置、高频处置系统以及用于电源 装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于高频处置器具的电源装置、高频处置系统以及用于电源装置的控制方法。
背景技术
已知一种在高频处置中使用的处置器具，通过使高频电流流过作为处置对象的生物体组织，对该生物体组织进行加热来实施处置。优选的是，能够准确地控制这种高频处置器具的输出。
例如，国际公开第2010/064530号中公开了一种以如下方式那样避免高频处置器具示出不期望的举动的技术。即，该高频处置器具获取电路的阻抗和高频电压的波形的直流成分。在阻抗处于规定范围内时，以避免该直流成分变为规定阈值以上的方式控制输出。其结果，避免高频处置器具示出不期望的举动。
发明内容
在高频处置器具中，例如有时当电极接触到钳子等金属时流过不期望的过剩的电流。在高频处置器具中，要求尽可能高精度地控制输出。
本发明的目的在于提供一种能够抑制过剩的输出的用于高频处置器具的电源装置、高频处置系统以及用于电源装置的控制方法。
根据本发明的一个方式，是一种用于高频处置器具的电源装置，其中，该高频处置器具对生物体组织实施高频处置，该电源装置具备：输出部，其输出向所述高频处置器具供给的电力，该电力具有第一频率；特征检测部，其对在从所述输出部输出的所述电力变得过剩之前产生的特征信号进行检测，所述特征信号被包含在所述电力的信号中，具有比所述第一频率高的第二频率；以及停止信号生成部，在检测出所述特征信号时，该停止信号生成部输出停止信号，该停止信号用于使由所述输出部进行的所述电力的输出停止或降低。
根据本发明的一个方式，高频处置系统具备：上述的电源装置；以及所述高频处置器具，其能够与所述电源装置连接。
根据本发明的一个方式，是一种用于高频处置器具的电源装置的控制方法，其中，该高频处置器具对生物体组织实施高频处置，该电源装置的控制方法包括以下步骤：输出向所述高频处置器具供给的电力，该电力具有第一频率；对在所输出的所述电力变得过剩之前产生的特征信号进行检测，所述特征信号被包含在所述电力的信号中，具有比所述第一频率高的第二频率；以及在检测出所述特征信号时，输出停止信号，该停止信号用于使所述电力的输出停止或降低。
根据本发明，能够提供一种能够抑制过剩的输出的用于高频处置器具的电源装置、高频处置系统以及用于电源装置的控制方法。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的高频处置系统的结构例的概要的框图。
图2是示出第一实施方式所涉及的高频处置系统的一例的外观的概要的图。
图3是示出第一实施方式所涉及的电参数检测部、特征检测部以及停止信号生成部的结构例的概要的框图。
图4是用于说明第一实施方式所涉及的电源装置的动作的概要的流程图。
图5是用于说明所输出的高频电流的图。
图6是用于说明所输出的高频电流的图。
图7是用于说明所输出的高频电流的图。
图8是用于说明通过第一低通滤波器后的第一高频电流的图。
图9是用于说明检测出特征电流时的输出的切换的图。
图10是用于说明第一实施方式的优点的图。
图11是示出第一实施方式的第一变形例所涉及的特征检测部的结构例的概要的框图。
图12是示出第一实施方式的第二变形例所涉及的特征检测部的结构例的概要的框图。
图13是用于说明第一实施方式的第二变形例所涉及的高频电流和比较器的输出的图。
图14是示出第一实施方式的第三变形例所涉及的特征检测部的结构例的概要的框图。
图15是用于说明第一实施方式的第三变形例所涉及的高频电流和比较器的输出的图。
图16是用于说明第一实施方式的第四变形例所涉及的检测出特征电流时的输出的切换的图。
图17是用于说明第一实施方式的第五变形例所涉及的检测出特征电流时的输出的切换的图。
图18是示出第一实施方式的第六变形例所涉及的高频处置系统的结构例的概要的框图。
图19是示出第二实施方式所涉及的电参数检测部、特征检测部以及停止信号生成部的结构例的概要的框图。
图20是用于说明通过第二实施方式所涉及的带通滤波器后的高频电流的图。
图21是示出第三实施方式所涉及的高频处置系统的结构例的概要的框图。
图22是用于说明第三实施方式所涉及的电源装置的动作的概要的流程图。
具体实施方式
[第一实施方式]
参照附图来说明本发明的第一实施方式。图1中示出表示本实施方式所涉及的高频处置系统1的结构例的概要的框图。如图1所示，高频处置系统1具备用于对成为处置对象的生物体组织90施加高频电力的第一电极40和第二电极50。高频处置系统1具备电源装置10以及开关60，该电源装置10用于向第一电极40和第二电极50供给电力，该开关60供手术操作者进行操作，以在从电源装置10向第一电极40和第二电极50的电力供给的接通与断开之间进行切换。
电源装置10具备Central Processing Unit(中央处理单元，CPU)104、控制部108、输出部112、电参数检测部116以及过剩输出抑制部120。
控制部108对电力向第一电极40和第二电极50的供给进行控制。控制部108例如包含CPU或Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路，ASIC)等。控制部108向输出部112输出与输出的接通或断开有关的信息、与应输出的电流或电压有关的信息。
输出部112在控制部108的控制下输出电力。即，输出部112向包含第一电极40和第二电极50的电路施加由控制部108指定的电压，或者使由控制部108指定的电流流过该电路。所输出的电力经由电参数检测部116而供给到第一电极40和第二电极50。
电参数检测部116检测输出部112的输出。电参数检测部116取出与向第一电极40和第二电极50施加的电压或流过第一电极40和第二电极50的电流有关的信号来作为输出信息。
CPU 104对电源装置10的各部的动作进行控制。例如，CPU 104检测应进行输出的意思的指示已被输入到开关60，向控制部108输出电源装置10应进行输出的意思和输出强度等信息。电源装置10对输出进行反馈控制。因此，CPU 104从电参数检测部116获取与当前的输出有关的信息，基于该信息等决定之后应进行的输出。
过剩输出抑制部120防止电源装置10的输出变得过剩。过剩输出抑制部120对输出进行监视来检测产生过剩的输出的征兆，在检测出该征兆时，使输出部112停止电力的供给。过剩输出抑制部120具备特征检测部130和停止信号生成部170。
特征检测部130从电参数检测部116获取输出信息，根据该信息检测在进行过剩的输出之前产生的特征性的电流或电压的变化。特征检测部130当检测出特征性的电流或电压的变化时，向停止信号生成部170输出检测出特征性的电流或电压的变化的意思。
停止信号生成部170具有计时器电路171。停止信号生成部170当从特征检测部130获取到检测出特征性的电流或电压的变化的意思时，向输出部112输出表示应停止输出的意思的输出停止信号。在此，停止信号生成部170向输出部112输出输出停止信号并持续计时器电路171所计测出的期间。
作为图1所示的高频处置系统1的一例，图2中示出包含单极型的高频处置器具的高频处置系统1的外观的一例。如图2所示，高频处置系统1具备用于使生物体组织90凝固或将生物体组织90切开的高频处置器具41。高频处置器具41具有作为第一电极40发挥功能的电极42。另外，高频处置器具41具有作为开关60发挥功能的输出开关43。输出开关43包含用于将切开模式下的输出切换为接通或断开的开关、以及用于将凝固模式下的输出切换为接通或断开的开关。另外，高频处置系统1具备作为第二电极50发挥功能的对电极板52。另外，高频处置系统1具备具有与输出开关43相同功能的脚踏开关62。高频处置器具41、对电极板52以及脚踏开关62连接于电源装置10。
在处置中，将对电极板52粘贴在被处置者的身体。手术操作者一边保持高频处置器具41使电极42与成为切开或凝固的对象的部分相接触，一边使用输出开关43或脚踏开关62来将电力的供给接通。其结果，在成为处置对象的部分进行组织的切开或凝固。
在此，列举单极型的高频处置器具作为例子进行了说明，但是双极型的高频处置器具中也同样能够应用本实施方式所涉及的技术。在双极型的高频处置器具的情况下，例如构成为呈钳子型的处置器具的一组把持构件中的一方作为第一电极40发挥功能，另一方作为第二电极50发挥功能。
接着，参照图3来对参照图1所说明的电参数检测部116和特征检测部130的具体的结构的一例进行说明。
如图3所示，电参数检测部116利用使用了变压器和电阻的电路，取出从输出部112输出的交流电流的一部分来作为检测用电流。该检测用电流被输入到特征检测部130。
特征检测部130中设置有第一低通滤波器(LPF)132和比较器131。输入到特征检测部130的检测用电流被分支为两个检测用电流。将分支出的检测用电流的一方设为第一高频电流IHF-1，将另一方设为第二高频电流IHF-2。第一高频电流IHF-1被输入到比较器131的反相输入端子。第二高频电流IHF-2被输入到第一LPF 132。
第一LPF 132例如是由电阻和电容器构成的低通滤波器、使用运算放大器构成的低通滤波器等由电子元件构成的一般的低通滤波器。第二高频电流IHF-2的规定频率以上的高频成分被第一LPF 132截止。通过第一LPF 132后的第二高频电流IHF-2被输入到比较器131的非反相输入端子。
从比较器131的输出端子输出与第一高频电流IHF-1同第二高频电流IHF-2之间的比较结果相应的比较信号。该比较信号被输入到停止信号生成部170。
接着，参照图4所示的流程图来说明本实施方式所涉及的电源装置10的动作。例如在接通电源装置10的电源时开始进行图4所示的处理。
在步骤S101中，电源装置10判定是否开始进行输出。即，例如CPU 104判定开关60是否已接通。在没有开始进行输出时，处理前进到步骤S108，如后述的那样，只要电源没有断开，就重复进行步骤S101以进行待机。当开始进行输出时，处理前进到步骤S102。
在步骤S102中，电源装置10开始进行输出。即，CPU 104向控制部108输出应进行输出的意思和与输出电流有关的信息。控制部108基于从CPU 104获取到的信息来控制输出部112的动作。输出部112在控制部108的控制下输出所指定的高频电流。所输出的高频电流经由电参数检测部116而流过第一电极40和第二电极50、以及配置在第一电极40与第二电极50之间的生物体组织90。通过该电流，生物体组织90例如在与第一电极40接触的接触部分发热。利用该热，对生物体组织进行例如烧灼。
参照图5至图7所示的示意图来说明此时流过的电流。图5是示意性地示出处置中的电流随时间经过的大小的图。如图5的(a)所示的期间那样，在第一电极40和第二电极50与生物体组织90相接触时，电流值被维持在某个固定范围内。然而，例如在第一电极40等接触到把持生物体组织90的钳子等金属等时，有时如图5的(b)所示的期间那样电流值变得非常大。即，有时流过过剩电流。关于该过剩电流，当金属等的接触状态结束时立即下降，如图5的(c)所示的期间那样，与最初同样变为固定电流。如图5的(b)所示的期间那样流过过剩电流是指处于实际的电流值与控制的目标值不同的状态，不是优选的。在本实施方式中，抑制这种过剩电流的输出。
图6中示出针对图5的(d)所示的期间将时间轴放大后表示的时间与电流之间的关系。如图6所示，在本实施方式中，将具有由f1表示周期的基本频率的交流电流连续地输出，或者按由f2表示周期的重复频率间歇性地输出。此外，基本频率例如是400kHz至500kHz之类的频率。在图6所示的期间，电流值开始逐渐变大。
图7中示出针对图6的(e)所示的期间将时间轴放大后表示的时间与电流之间的关系。如图7所示，在(f)所示的期间，确认出具有比基本频率高的频率的特征性的波形。以后，将这种特征性的波形称为特征电流。特征电流的频率例如为6MHz左右。在本实施方式中，为了抑制过剩电流的输出而进行特征电流的检测。
返回到图4继续进行说明。在步骤S103中，电源装置10判定是否检测出特征电流。即，在特征检测部130中，输出电流的第一高频电流IHF-1被输入到比较器131的反相输入端子。是与第一高频电流IHF-1同样的电流且高频成分被第一LPF 132截止后的第二高频电流IHF-2被输入到比较器131的非反相输入端子。在此，第一LPF 132的截止频率被设定为比特征电流的频率低且比基本频率高的频率。因而，在不含有特征电流的输出电流中，向比较器131的反相输入端子输入的信号与向比较器131的非反相输入端子输入的信号之间不存在差异。另一方面，在含有图7所示那样的特征电流的输出电流中，向比较器131的反相输入端子输入的信号是如图7所示那样的信号，但是向非反相输入端子输入的信号变为如图8所示那样的信号。即，向反相输入端子输入的信号与向非反相输入端子输入的信号之间存在差异。根据以上所述，不存在特征电流时从比较器131的输出端子输出的比较信号与存在特征电流时从比较器131的输出端子输出的比较信号不同。停止信号生成部170基于该比较信号的变化来判定是存在特征电流还是不存在特征电流。在没有检测出特征电流时，处理前进到步骤S106。另一方面，在检测出特征电流时，处理前进到步骤S104。
这样，对输出电流的相当于第一信号的第一高频电流IHF-1与相当于第二信号的、高频成分被第一LPF 132截止的第二高频电流IHF-2进行比较，在第一信号的信号值大于第二信号的信号值时，判定为检测出特征信号。
在步骤S104中，电源装置10停止输出并持续规定期间。即，停止信号生成部170生成停止信号并将该停止信号输出到输出部112。输出停止信号的期间是由计时器电路171进行计数的规定期间。该规定期间不限于此，例如是50毫秒至100毫秒左右的短期间。接收到停止信号的输出部112在接收到停止信号的期间停止输出。
在步骤S105中，电源装置10再次开始进行输出。即，停止信号生成部170在输出停止信号并持续上述的规定期间之后，使停止信号的输出停止。其结果，输出部112在停止输出并持续规定期间之后，再次开始进行输出。因而，电源装置10的输出的概要变为图9的那样。即，在图9所示的时刻t1，输出停止，在经过规定期间P1后的时刻t2，输出再次开始。
在步骤S106中，电源装置10判定是否使输出结束。即，CPU 104判定开关60是否已断开。在不使输出结束时，处理返回到步骤S103。即，电源装置10重复进行上述的步骤S103至步骤S106的处理。另一方面，在使输出结束时，处理前进到步骤S107。
在步骤S107中，电源装置10停止输出。即，CPU 104向控制部108输出应停止输出的意思的信息。控制部108基于从CPU 104获取到的信息控制输出部112的动作，来使输出停止。
在步骤S108中，电源装置10判定是否结束电源装置10的处理。例如，在电源装置10的电源被断开时，电源装置10的处理结束。在不结束时，处理返回到步骤S101。即，电源装置10重复进行上述的步骤S101至步骤S108的处理。另一方面，在结束时，该处理结束。
根据本实施方式，电源装置10探测流过过剩电流的征兆，在探测出该征兆时，在流过过剩电流之前停止输出并持续短期间。其结果，能够防止流过过剩电流。即，不产生如图5的(b)的期间所示的过剩电流，而如图5的(a)的期间所示的那样维持稳定的电流。这样，本实施方式所涉及的电源装置10能够以高精度进行电流的控制。此外，在短期间的输出停止之后，再次开始进行输出，因此该输出停止对处置产生的影响极小并且能够有效地抑制过剩电流的产生。
另外，本实施方式所涉及的特征检测部130只由例如运算放大器、电阻、电容器等之类的硬件构成。因此，在产生了特征电流时，从特征检测部130的比较器131的输出端子输出的比较信号每隔数纳秒左右发生变化。例如与使用CPU的运算需要数毫秒相比较，该信号变化非常快。
另外，如本实施方式那样基于通过低通滤波器前的信号与通过低通滤波器后的信号之间的差异来检测特征电流的方法也提高了特征电流的检测的精度。即，在检测图7所示那样的特征电流的情况下，还能够使用峰值检测电路来检测特征电流。然而，例如在如图10所示的那样特征电流的极大值小于电流波形的最大值时，利用峰值检测电路检测不出特征电流。与此相对，本实施方式所涉及的特征检测部130对图10所示的特征电流也能够进行检测。
此外，此处示出通过电流值控制来进行电源装置10的输出控制的情况。然而这是一例，也可以进行电压值控制，或者可以进行电力值控制。另外，说明了通过对电流值进行监视来检测电极接触到钳子等时产生的控制的紊乱的例子。然而并不限于此。也可以通过对电压值或电力值进行监视来检测输出变得过剩之前产生的征兆来作为特征信号。
[第一实施方式的第一变形例]
对第一实施方式的第一变形例进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。在本变形例中，特征检测部130的结构与第一实施方式不同。图11中示出本变形例所涉及的特征检测部130的结构例的概要。
如图11所示，在本变形例的特征检测部130中，为了使从电参数检测部116输入的检测用电流在分支为第一高频电流IHF-1和第二高频电流IHF-2之前通过低通滤波器，在该分支的前级设置有第二低通滤波器(LPF)133。设置有第二LPF 133的目的在于去除噪声以防止误检测。在此，第二LPF 133的截止频率高于特征电流的频率。其它结构与第一实施方式的情况相同。
根据本变形例，利用第二LPF 133去除具有高频成分的噪声，因此与第一实施方式的情况相比，检测精度提高。除此之外，能够得到与第一实施方式的情况同样的效果。
[第一实施方式的第二变形例]
对第一实施方式的第二变形例进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。在本变形例中，特征检测部130的结构与第一实施方式不同。图12中示出本变形例所涉及的特征检测部130的结构例的概要。
如图12所示，在本变形例的特征检测部130中，从电参数检测部116输入的检测用电流分支为第一高频电流IHF-1和第二高频电流IHF-2。在该分支与第一LPF 132之间设置有对电流值施加正偏置的第一偏置部134。因而，第二高频电流IHF-2被施加正偏置之后通过第一LPF 132。其它结构与第一实施方式的情况相同。
参照图13所示的示意图来对本变形例所涉及的电流值和比较器131的输出进行说明。图13的上部示出向比较器131输入的电流随时间的变化。在该图中，实线示意性地表示第一高频电流IHF-1的变化，虚线示意性地表示第二高频电流IHF-2的变化。如该图所示，由虚线表示的第二高频电流IHF-2被第一偏置部134施加正偏置。另外，第二高频电流IHF-2的作为高频成分的特征电流被第一LPF 132截止。
由实线表示的第一高频电流IHF-1被输入到比较器131的反相输入端子。另一方面，由虚线表示的被施加正偏置且特征电流被截止后的第二高频电流IHF-2被输入到比较器131的非反相输入端子。因而，在第二高频电流IHF-2的值大于第一高频电流IHF-1的值时，作为比较器131的输出的比较信号变为高水平。另一方面，在第一高频电流IHF-1的值大于第二高频电流IHF-2的值时，作为比较器131的输出的比较信号变为低水平。在此，在特征电流的振幅大于由第一偏置部134施加的偏置值时，如图13的下部所示，在产生特征电流时比较器131的输出变为低水平。
在本实施方式中，在作为比较器131的输出的比较信号变为低水平时，停止信号生成部170输出停止信号。
这样，将相当于第三信号的被施加正偏置且特征电流被截止后的第二高频电流IHF-2与相当于第一信号的第一高频电流IHF-1进行比较，在第一信号的信号值大于第三信号的信号值时，能够判定为检测出特征信号。
根据本变形例，与第一实施方式的情况相比，特征检测部130能够更高精度地进行特征电流的检测。除此之外，能够得到与第一实施方式的情况同样的效果。
在本变形例中，对第二高频电流IHF-2施加了正偏置，但是代替上述方式，对第一高频电流IHF-1施加负偏置也同样。另外，在本变形例中，也可以如第一变形例那样，设置用于去除噪声的低通滤波器。另外，第一LPF 132与第一偏置部134的顺序也可以是相反的。
这样，将对第一高频电流IHF-1施加负偏置所得到的相当于第五信号的信号与相当于第二信号的没有被施加正偏置的第二高频电流IHF-2进行比较，在第五信号的信号值大于第二信号的信号值时，能够判定为检测出特征信号。
[第一实施方式的第三变形例]
对第一实施方式的第三变形例进行说明。在此，对与第一实施方式的第二变形例的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。在本变形例中，特征检测部130的结构与第一实施方式的第二变形例不同。在第一实施方式的第二变形例中，特征检测部130对第二高频电流IHF-2施加正偏置，以检测正的特征电流。与此相对，在本变形例中，特征检测部130构成为能够对第二高频电流IHF-2还施加负偏置来检测负的特征电流。图14中示出本变形例所涉及的特征检测部130的结构例的概要。
如图14所示，在本变形例的特征检测部130中，从电参数检测部116输入的检测用电流分支为第一高频电流IHF-1、第二高频电流IHF-2、第三高频电流IHF-3以及第四高频电流IHF-4。
特征检测部130具备第一比较器141和第二比较器144。第一高频电流IHF-1被输入到第一比较器141的反相输入端子。特征检测部130具备第一偏置部143以及第一LPF 142，该第一偏置部143用于对第二高频电流IHF-2施加正偏置，该第一LPF 142用于将被施加了偏置的第二高频电流IHF-2的特征电流等高频成分截止。第二高频电流IHF-2被第一偏置部143施加正偏置，之后，通过第一LPF 142后向第一比较器141的非反相输入端子输入。
第三高频电流IHF-3被输入到第二比较器144的非反相输入端子。特征检测部130具备第二偏置部146以及第二LPF 145，该第二偏置部146用于对第四高频电流IHF-4施加负偏置，该第二LPF 145用于将被施加了偏置的第四高频电流IHF-4的特征电流等高频成分截止。第四高频电流IHF-4被第二偏置部146施加负偏置，之后，通过第二LPF 145后向第二比较器144的反相输入端子输入。
参照图15所示的示意图来对本变形例所涉及的电流值、第一比较器141的输出以及第二比较器144的输出进行说明。图15的上部示出向第一比较器141和第二比较器144输入的电流随时间的变化。在该图中，实线示意性地表示第一高频电流IHF-1和第三高频电流IHF-3的变化，虚线示意性地表示第二高频电流IHF-2的变化，单点划线示意性地表示第四高频电流IHF-4的变化。第一高频电流IHF-1和第三高频电流IHF-3产生负的特征电流。
如图15所示，由虚线表示的第二高频电流IHF-2被第一偏置部143施加正偏置。另外，第二高频电流IHF-2的作为高频成分的特征电流被第一LPF 142截止。另外，由单点划线表示的第四高频电流IHF-4被第二偏置部146施加负偏置。另外，第四高频电流IHF-4的作为高频成分的特征电流被第二LPF 145截止。
图15的中部示意性地示出第一比较器141的输出，图15的下部示意性地示出第二比较器144的输出。第二高频电流IHF-2始终大于第一高频电流，因此第一比较器141的输出始终为高水平。另一方面，第三高频电流IHF-3基本上大于第四高频电流IHF-4，因此此时第二比较器144的输出为高水平。在此，在产生负的特征电流时，第四高频电流IHF-4变得大于第三高频电流IHF-3，因此此时第二比较器144的输出变为低水平。
图15所示的例子是特征电流为负的情况。在特征电流为正的情况下，与第二变形例的情况同样，在产生特征电流时，第一比较器141的输出从高水平切换为低水平。
这样，将相当于第四信号的被第二偏置部146施加了负偏置且通过第二LPF 145后的第四高频电流IHF-4与相当于第一信号的第三高频电流IHF-3进行比较，在第一信号的信号值小于第四信号的信号值时，能够判定为检测出特征信号。
根据本实施方式，与第一实施方式的情况相比，特征检测部130能够更高精度地进行特征电流的检测，并且既能够检测正的特征电流，也能够检测负的特征电流。
在本变形例中，对第二高频电流IHF-2施加了正偏置且对第四高频电流IHF-4施加了负偏置，但是代替上述方式，对第一高频电流IHF-1施加负偏置且对第三高频电流IHF-3施加正偏置也是同样的。另外，在本变形例中，也可以如第一变形例那样设置用于去除噪声的低通滤波器。
这样，将对第三高频电流IHF-3施加正偏置所得到的相当于第六信号的信号与相当于第二信号的没有被施加负偏置的第四高频电流IHF-4进行比较，在第六信号的信号值小于第二信号的信号值时，能够判定为检测出特征信号。
[第一实施方式的第四变形例]
对第一实施方式的第四变形例进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。在本变形例中，在步骤S104中进行的与输出的停止有关的动作同第一实施方式不同。即，在第一实施方式中，在检测出特征电流时，如图9所示那样在规定期间P1之间停止输出。与此相对，在本变形例中，如图16所示，在检测出特征电流时，使输出降低为一半(电流值降低为一半)并持续规定期间P1。
根据本变形例，在测量出特征电流时，也维持固定程度的输出，因此能够在抑制过剩电流的同时，在某种程度维持作为高频处置器具的功能。此外，规定期间P1内的输出不限于通常时的一半，可以是任何值。但是，需要是低到能够抑制过剩电流的程度的电流值。
此外，不言而喻的是，本变形例不仅能够应用于第一实施方式，还能够应用于第一实施方式的第一变形例至第三变形例。另外，也可以代替使电流值下降，构成为在规定期间P1之间在输出的接通与断开之间重复进行切换来间歇性地进行输出。
[第一实施方式的第五变形例]
对第一实施方式的第五变形例进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。在本变形例中，在步骤S105中进行的与输出的再次开始有关的动作同第一实施方式不同。即，在第一实施方式中，如图9所示那样，在停止输出并持续规定的期间P1之后，输出电流立即恢复到最初的输出。与此相对，在本变形例中，如图17所示，在停止输出并持续规定的期间P1之后，输出逐渐增加，随时间经过恢复到最初的输出。
当如第一实施方式那样在停止输出之后立即使输出恢复至最初的水平时，有可能在输出再次开始时产生过剩电流的输出。与此相对，根据本变形例，输出水平逐渐增加，因此在有可能产生过剩电流的输出时，在产生过剩电流的输出之前再次检测特征电流来抑制输出。其结果，能够可靠地抑制过剩电流的输出。
此外，不言而喻的是，本变形例不仅能够应用于第一实施方式，还能够应用于第一实施方式的第一变形例至第四变形例。
[第一实施方式的第六变形例]
对第一实施方式的第六变形例进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。本变形例所涉及的高频处置系统1构成为，除了进行使用高频电力的处置之外，还能够进行基于超声波能量的处置。
图18中示出本变形例所涉及的高频处置系统1的结构例的概要。如图18所示，本变形例所涉及的电源装置10和开关60的结构与第一实施方式的电源装置10和开关60相同。本变形例所涉及的高频处置系统1中设置有超声波-高频处置器具48。超声波-高频处置器具48具备相当于第一实施方式所涉及的第一电极40的第一电极44。并且，超声波-高频处置器具48具备作为振动源的超声波振子46以使第一电极44进行超声波振动。高频处置系统1中还设置有用于对超声波振子的动作进行控制的超声波处置控制装置30。超声波处置控制装置30具备超声波信号生成部32。超声波信号生成部32生成用于驱动超声波振子46的信号。另外，本变形例所涉及的高频处置系统1具备相当于第一实施方式所涉及的第二电极50的第二电极54。第二电极54作为对电极板发挥功能。
本变形例所涉及的超声波-高频处置器具48与作为处置对象的生物体组织相接触，利用通过供给高频电力而产生的热和通过超声波振动而产生的热来进行处置。
本变形例中的作为高频处置装置的动作与第一实施方式的情况相同，能够得到同样的效果。并且，在本变形例中，在超声波处置控制装置30的控制下，超声波振子46进行超声波振动，该振动被传递至第一电极44。其结果，通过第一电极44的振动也能够对生物体组织进行处置。此外，不言而喻的是，电源装置10的动作与超声波处置控制装置30的动作也可以协同进行。因此，电源装置10与超声波处置控制装置30能够构成为相互交换信息。
此外，不言而喻的是，本变形例不仅能够应用于第一实施方式，还能够应用于第一实施方式的第一变形例至第五变形例。
此外，超声波-高频处置器具48构成为例如呈钳子型的形状，一对把持构件作为第一电极44和第二电极54、即一对双极电极发挥功能。在该情况下，一对把持构件中的一方以超声波的频率进行振动。在该情况下，超声波-高频处置器具48把持作为处置对象的组织，利用通过供给高频电力而产生的热、通过超声波振动而产生的热以及机械应力来进行例如凝固/切开等处置。
[第二实施方式]
对第二实施方式进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。第二实施方式所涉及的高频处置系统1与第一实施方式所涉及的高频处置系统1的不同之处在于特征检测部130的结构。即，在第一实施方式所涉及的高频处置系统1中，设置比较器，使输入到特征检测部130的检测用电流分支为两个检测用电流，使一方的检测用电流通过低通滤波器，该比较器将该一方的检测用电流与另一方没有通过低通滤波器的检测用电流进行比较，由此检测出特征电流。与此相对，本实施方式所涉及的特征检测部130具备带通滤波器。
图19中示出本实施方式所涉及的特征检测部130的结构例的概要。如图19所示，特征检测部130具备带通滤波器152。该带通滤波器152是使频率相当于特征电流的频率的信号通过的带通滤波器。
由电参数检测部116取出的作为检测用电流的第五高频电流IHF-5被输入到特征检测部130。该第五高频电流IHF-5例如具有图6和图7所示那样的波形。带通滤波器152使频率相当于特征电流的频率的信号通过，因此例如当图7所示那样的第五高频电流IHF-5被输入到带通滤波器152时，通过带通滤波器152后所得到的第六高频电流IHF-6具有图20所示那样的波形。
通过带通滤波器152后所得到的第六高频电流IHF-6被输入到停止信号生成部170。在针对所输入的第六高频电流IHF-6确认出如图20所示那样包含峰值的信号时，停止信号生成部170生成停止信号并输出该停止信号。电源装置10的其它结构和动作与第一实施方式的情况相同。
根据本实施方式，与第一实施方式同样，电源装置10探测流过过剩电流的征兆，在流过过剩电流之前停止输出并且持续短期间。其结果，能够防止过剩电流流过。其结果，本实施方式所涉及的电源装置10能够以高精度进行电流的控制。通过本实施方式的结构，也能够进行高速且准确的特征电流的检测。
此外，不言而喻的是，本实施方式还能够应用于第一实施方式的第四变形例至第六变形例。
[第三实施方式]
对第三实施方式进行说明。在此，对与第一实施方式的不同点进行说明，对同一部分标注同一附图标记，并省略其说明。在第一实施方式中，特征检测部130对电流值进行监视，以检测接通过剩的电力的征兆。与此相对，本实施方式所涉及的特征检测部130使用电流值和电压值中的能够得到高精度的一方来检测接通过剩的电力的征兆。
在由电源装置10输出的高频电流所流过的电路的阻抗低时，输出为大电流、低电压。在这种情况下，特征检测部130对电流进行监视。另一方面，在由电源装置10输出的高频电流所流过的电路的阻抗高时，输出为小电流、高电压。在这种情况下，特征检测部130对电压进行监视。
图21中示出本实施方式所涉及的高频处置系统1的结构例的概要。如图21所示，本实施方式的高频处置系统1与第一实施方式所涉及的高频处置系统1的不同之处在于特征检测部130的结构。本实施方式所涉及的特征检测部130具备阻抗计算电路161、切换电路162、特征电流检测部163以及特征电压检测部164。
阻抗计算电路161计算由电源装置10输出的高频电流所流过的电路的阻抗。阻抗计算电路161将所得到的阻抗的值输出到切换电路162。切换电路162根据由阻抗计算电路161计算出的阻抗的值，来决定是基于电流进行监视还是基于电压进行监视。在基于电流进行监视时，切换电路162使特征电流检测部163进行特征电流的检测。另一方面，在基于电压进行监视时，切换电路162使特征电压检测部164进行特征电压的检测。
特征电流检测部163具有与第一实施方式或其变形例所涉及的特征检测部130同样的结构，用于进行特征电流的检测。特征电流检测部163将与有无特征电流有关的信号输出到停止信号生成部170。
特征电压检测部164对电压值进行监视。图5至图7中示出由电参数检测部116取出的电流值的波形，但是由电参数检测部116取出的电压值的波形也示出与图5至图7同样的形状。特征电压检测部164与特征电流检测部163同样地，基于电压值的波形来检测具有比基本频率高的频率的特征电压。特征电压检测部164将与有无特征电压有关的信号输出到停止信号生成部170。其它结构与第一实施方式的情况相同。
参照图22所示的流程图来对本实施方式所涉及的电源装置10的动作进行说明。例如在接通电源装置10的电源时开始进行图22所示的处理。
在步骤S201中，电源装置10判定是否开始进行输出。即，例如CPU 104判定开关60是否已接通。在没有开始进行输出时，处理前进到步骤S210，如后述的那样，只要电源没有断开，就重复进行步骤S201以进行待机。在开始进行输出时，处理前进到步骤S202。
在步骤S202中，电源装置10开始进行输出。即，CPU 104将应进行输出的意思和与输出电流有关的信息输出到控制部108。控制部108基于从CPU 104获取到的信息来控制输出部112的动作。输出部112在控制部108的控制下输出所指定的高频电流。所输出的高频电流经由电参数检测部116而流过第一电极40和第二电极50。
在步骤S203中，电源装置10判定阻抗是否低于规定阈值。即，特征检测部130的阻抗计算电路161计算电路的阻抗。特征检测部130的切换电路162判定所计算出的阻抗是否低于规定阈值。规定阈值例如为1000Ω等。在阻抗低于阈值时，处理前进到步骤S204。
在步骤S204中，电源装置10判定是否检测出特征电流。即，检测用电流流过特征电流检测部163，被特征电流检测部163进行处理后的信号被输入到停止信号生成部170。停止信号生成部170基于所输入的信号来判定是否检测出特征电流。在没有检测出特征电流时，处理前进到步骤S207。另一方面，在检测出特征电流时，处理前进到步骤S205。
在步骤S205中，电源装置10停止输出并持续规定期间。即，停止信号生成部170生成停止信号，并将该停止信号输出到输出部112。输出停止信号的期间是由计时器电路171进行计数的规定期间。接收到停止信号的输出部112在接收到停止信号的期间停止输出。
在步骤S206中，电源装置10再次开始进行输出。即，停止信号生成部170在输出停止信号并持续上述的规定期间之后，使停止信号的输出停止。其结果，输出部112再次开始进行输出。
在步骤S207中，电源装置10判定是否使输出结束。即，CPU 104判定开关60是否已断开。在不使输出结束时，处理返回到步骤S203。即，电源装置10重复进行上述的步骤S203至步骤S207的处理。另一方面，在使输出结束时，处理前进到步骤S209。
在步骤S203的判定中判定为阻抗不低于规定阈值时，处理前进到步骤S208。在步骤S208中，电源装置10判定是否检测出特征电压。即，检测用的电压信号被输入到特征电压检测部164，被特征电压检测部164进行处理后的信号被输入到停止信号生成部170。停止信号生成部170基于所输入的信号来判定是否检测出特征电压。在没有检测出特征电压时，处理前进到步骤S207。另一方面，在检测出特征电压时，处理前进到步骤S205，停止输出并持续规定期间。
在步骤S209中，电源装置10停止输出。在步骤S210中，电源装置10判定是否结束电源装置10的处理。例如在断开电源时，电源装置10的处理结束。在不结束时，处理返回到步骤S201。即，电源装置10重复进行上述的步骤S201至步骤S210的处理。另一方面，在结束时，该处理结束。
根据本实施方式，与第一实施方式同样，电源装置10探测流过过剩电流的征兆，在流过过剩电流之前停止输出并且持续短期间。其结果，能够防止流过过剩电流。在检测流过该过剩电流的征兆时，基于电路的阻抗来在是监视电流值还是监视电压值之间进行切换。通过该切换，与如第一实施方式那样只监视电流值的情况相比，该征兆的检测精度提高。除此之外，得到与第一实施方式同样的效果。
此外，不言而喻的是，本实施方式还能够应用于第一实施方式的变形例和第二实施方式。
这样，在从电源装置10输出过剩的电力时，产生具有比输出电力的基本频率(第一频率)高的第二频率的特征电力。也可以基于电流值、电压值以及电力值中的任意信号值检测该特征电力来作为特征信号。即，在第一实施方式和第二实施方式中，也可以监视电流值、监视电压值或者监视电力值，以检测特征电力。另外，关于电源装置10的输出，也可以使用基于电流值的控制、基于电压值的控制以及基于电力值的控制中的任意方式。

Claims (11)

1.一种用于高频处置器具的电源装置，其中，该高频处置器具对生物体组织实施高频处置，该电源装置具备：
输出部，其输出向所述高频处置器具供给的电力，该电力具有第一频率；
特征检测部，其对在从所述输出部输出的所述电力变得过剩之前产生的特征信号进行检测，所述特征信号被包含在所述电力的信号中，具有比所述第一频率高的第二频率；以及
停止信号生成部，在检测出所述特征信号时，该停止信号生成部输出停止信号，该停止信号用于使由所述输出部进行的所述电力的输出停止或降低。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部将作为所述电力的信号的第一信号与使所述电力的信号通过低通滤波器后所得到的第二信号进行比较，在所述第一信号的信号值大于所述第二信号的信号值时，所述特征检测部判定为检测出所述特征信号，其中，该低通滤波器使具有比所述第二频率低的频率的信号通过。
3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部将对所述第二信号施加正偏置所得到的第三信号与所述第一信号进行比较，在所述第一信号的信号值大于所述第三信号的信号值时，所述特征检测部判定为检测出所述特征信号。
4.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部将对所述第二信号施加负偏置所得到的第四信号与所述第一信号进行比较，在所述第一信号的信号值小于所述第四信号的信号值时，所述特征检测部判定为检测出所述特征信号。
5.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部将对所述第一信号施加负偏置所得到的第五信号与所述第二信号进行比较，在所述第五信号的信号值大于所述第二信号的信号值时，所述特征检测部判定为检测出所述特征信号。
6.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部将对所述第一信号施加正偏置所得到的第六信号与所述第二信号进行比较，在所述第六信号的信号值小于所述第二信号的信号值时，所述特征检测部判定为检测出所述特征信号。
7.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部基于使所述电力的信号通过带通滤波器后所得到的信号来进行所述特征信号的检测，其中，该带通滤波器使所述第二频率的信号通过。
8.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述特征检测部具备：
电流检测部，其基于电流值来检测所述特征信号；
电压检测部，其基于电压值来检测所述特征信号；
阻抗计算电路，其基于所述电力来计算电路的阻抗；以及
切换电路，在所述阻抗低时，该切换电路使所述电流检测部检测所述特征信号，在所述阻抗高时，该切换电路使所述电压检测部检测所述特征信号。
9.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述停止信号生成部具有用于计测规定期间的计时器，
在检测出所述特征信号时，所述停止信号生成部输出停止信号并持续所述规定期间，该停止信号用于使由所述输出部进行的所述电力的输出停止或降低。
10.一种高频处置系统，具备：
根据权利要求1所述的电源装置；以及
所述高频处置器具，其能够与所述电源装置连接。
11.一种用于高频处置器具的电源装置的控制方法，其中，该高频处置器具对生物体组织实施高频处置，该电源装置的控制方法包括以下步骤：
输出向所述高频处置器具供给的电力，该电力具有第一频率；
对在所输出的所述电力变得过剩之前产生的特征信号进行检测，所述特征信号被包含在所述电力的信号中，具有比所述第一频率高的第二频率；以及
在检测出所述特征信号时，输出停止信号，该停止信号用于使所述电力的输出停止或降低。
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