CN108472068A - 手术器具的控制装置和手术系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供手术器具的控制装置和手术系统。包括通过供给电功率而发热的加热器(160)的手术器具(100)的控制装置(200)，包括第一电源(232)、第二电源(234)、电阻值计算部(250)和输出控制电路(220)。第一电源(232)输出具有第一频率的第一电流。第二电源(234)输出具有与第一频率不同的第二频率的第二电流。电阻值计算部(250)从通过加热器(160)后的第一电流和第二电流中分离与第二电流相关的信号成分，并基于该信号成分计算加热器电阻值。输出控制电路(220)基于加热器电阻值进行加热器(160)的温度控制。

Description

手术器具的控制装置和手术系统
技术领域
本发明涉及手术器具的控制装置和手术系统。
背景技术
已知一种手术器具，其用包括加热器的抓持部抓持作为处置对象部位的活体组织，并利用加热器产生的热对活体组织进行处置。
例如，日本特开2009-247893号公报中公开了一种手术器具，其能够对用抓持部抓持的活体组织施加高频电压，并且能够对该活体组织供给由加热器产生的热。在该手术器具中，经由对活体组织施加高频电压的电极，获取活体组织的阻抗信息和相位信息，基于得到的这些信息，控制加热器的输出。
日本特开2009-247893号公报中公开了基于具有温度依赖性的加热器的电阻值来决定加热器的温度。该手术器具基于加热器的电阻值获取加热器温度，基于获取的加热器温度来控制加热器的温度。
发明内容
日本特开2009-247893号公报中的手术系统为了获取加热器的温度而获取加热器的电阻值。该手术系统通过测量为了使加热器发热而供给的电功率，来获取加热器的电阻值。但是，供给至加热器的电功率会在控制加热器温度的期间变化。通过测量这样变化的电功率来准确地获取加热器的电阻值存在困难。
本发明的目的在于提供能够通过准确地求取加热器的电阻值来进行准确的温度控制的手术器具的控制装置和手术系统。
依照本发明的一个方式，提供一种手术器具的控制装置，所述手术器具包括通过供给电功率而发热的加热器，所述手术器具的控制装置包括：第一电源，其输出具有第一频率的第一电流，该第一电流被供给所述加热器以使所述加热器发热；第二电源，其输出具有与所述第一频率不同的第二频率的第二电流，该第二电流与所述第一电流叠加地被供给所述加热器；电阻值计算部，其从通过所述加热器后的所述第一电流和所述第二电流中分离与所述第二电流相关的信号成分，并基于所述信号成分计算所述加热器的电阻值即加热器电阻值；和输出控制电路，其基于所述加热器电阻值进行所述加热器的温度控制。
依照本发明的一个方式，手术系统包括：所述控制装置；和手术器具，其包括通过从所述控制装置供给电功率而发热的加热器。
采用本发明，能够提供能够通过准确地求出加热器的电阻值来进行准确的温度控制的手术器具的控制装置和手术系统。
附图说明
图1表示一个实施方式的手术系统的外观的一个例子。
图2表示一个实施方式的加热器周边的结构例的概要。
图3是表示一个实施方式的手术系统的结构例的概要的框图。
图4表示第一实施方式的手术系统的与加热器相关的电路的概要的一个例子。
图5是用于对输出电压与检测电压的相位差进行说明的图。
图6是表示一个实施方式的系统控制的方法的一个例子的流程图。
图7是表示一个实施方式的输出设定处理的一个例子的流程图。
图8是表示第一例的电阻值计算部的结构例的概要的框图。
图9是表示第二例的电阻值计算部的结构例的概要的框图。
图10表示第一实施方式的第一变形例的手术系统的与加热器相关的电路的概要的一个例子。
图11表示第一实施方式的第二变形例的手术系统的与加热器相关的电路的概要的一个例子。
图12表示第一实施方式的第二变形例的与第一电源相关的等效电路的概要的一个例子。
图13表示第一实施方式的第二变形例的与第二电源相关的等效电路的概要的一个例子。
图14表示第二实施方式的手术系统的结构例的概要。
图15表示第三实施方式的手术系统的结构例的概要。
图16表示第三实施方式的第一变形例的手术系统的结构例的概要。
图17表示第三实施方式的第二变形例的手术系统的结构例的概要。
图18表示第四实施方式的手术系统的结构例的概要。
具体实施方式
[第一实施方式]
参照附图对第一实施方式进行说明。图1是本实施方式的手术系统1的外观的概略图。手术系统1是用于对活体组织进行治疗的装置，例如可用于对组织进行封合、止血、凝固、切除或切开的处置。手术系统1通过使能量作用于活体组织而进行处置。
＜手术系统的结构＞
如图1所示，手术系统1包括：用于进行处置的手术器具100；和用于对手术器具100供给电功率的控制装置200。在手术系统1中，手术器具100与控制装置200协同地动作。
手术器具100例如是用于贯穿腹壁进行处置的外科治疗用手术器具。手术器具100具有：把手120；安装在把手120上的杆部件116；和设置在杆部件116的前端的作为末端执行器的抓持部110。
抓持部110具有第一抓持部件112和第二抓持部件114。通过第一抓持部件112相对于第二抓持部件114位移，抓持部110能够开闭。抓持部110能够在第一抓持部件112与第二抓持部件114之间抓持作为处置对象的活体组织。抓持部110是抓持作为处置对象的活体组织，进行使活体组织凝固或将活体组织切开等处置的处置部。把手120包括用于对抓持部110进行操作的多个操作捏手(knob)122。
为了便于以后说明，在手术器具100中，将抓持部110侧称为前端侧，将把手120侧称为根端侧。
在此示出的手术器具100的形状当然只是一个例子，只要具有同样的功能，也可以是其他形状。例如，杆部件的长度和形状可以适当改变。本实施方式的技术并不限于应用于如图1所示的在硬性镜手术中使用的处置装置，也可以应用于在使用软性内窥镜的内窥镜手术中使用的处置装置。
手术器具100经由线缆190与控制装置200连接。在此，线缆190与控制装置200通过线缆连接器195连接，该连接是可拆装的。即，该手术系统1能够按每种处置更换所使用的手术器具100。
脚踏开关290与控制装置200连接。用脚操作的脚踏开关290也可以替换为用手操作的手动开关或其他开关。通过术者操作脚踏开关290的踏板，可切换从控制装置200对手术器具100的能量供给的通/断(on/off)。
在第一抓持部件112和第二抓持部件114中的至少一者的与活体组织接触的部位的附近，设置有将电功率转换为热的加热器。加热器产生的热可被传递至活体组织。可利用该热对活体组织进行处置。
参照图2对加热器160及其周边的结构进行说明。在第一抓持部件112和第二抓持部件114的与活体组织接触的面上，设置有例如由铜形成的传热部件166。加热器160具有在基板167上设置有发热部件168的结构。基板167例如是聚酰亚胺的基板。基板167比传热部件166小一圈，具有与传热部件166同样的形状。发热部件168例如是形成在基板167上的不锈钢(SUS)的电阻图案。发热部件168的两端设置在根端侧，发热部件168具有大致U字形状的图案。为了增加电阻而使该图案的线宽较细，为了覆盖基板的较宽的范围而使该图案形成为波形。在发热部件168的端部分别连接有导线169的一端。
该导线169的另一端与后述的控制装置200的电源装置230电连接。对发热部件168供给电功率时，发热部件168将电功率转换为热能而发热。发热部件168产生的热经由基板167传递至传热部件166。该热被传递至与传热部件166接触的活体组织，对该活体组织进行加热处置。
在本实施方式的手术系统1中，由控制装置200控制传热部件166的温度。在此，通过获取加热器160的温度而进行的反馈控制来控制传热部件166的温度。发热部件168的电阻值与温度存在已知的规定的关系，因此，可基于发热部件168的电阻值计算加热器160的温度。即，控制装置200获取发热部件168的电阻值，基于该电阻值和已知的规定的关系，计算发热部件168的温度。
图3表示手术系统1的结构例的概要。在手术器具100中如上所述设置有加热器160。加热器160在电学上具有对应于发热部件168的加热器电阻163。加热器电阻163的一端经由线缆190与线缆连接器195的第一端子197连接。加热器电阻163的另一端经由线缆190与线缆连接器195的第二端子198连接。
控制装置200包括控制电路212、存储装置214、显示装置216、输入装置218、输出控制电路220、电源装置230、电阻值计算部250和电源装置连接器285。
电源装置连接器285是连接线缆连接器195的端子。电源装置连接器285具有：与线缆连接器195的第一端子197连接的第三端子287；和与线缆连接器195的第二端子198连接的第四端子288。
电源装置230包括2个电源、即加热器用电源231和温度测量用电源233。加热器用电源231中包括例如是交流电源的第一电源232。温度测量用电源233中包括例如是交流电源的第二电源234。加热器用电源231是输出用于使加热器160发热的电功率的电源。温度测量用电源233是用于获取加热器160的温度的电源，其出于测量加热器160的电阻值的目的而输出电功率。
加热器用电源231的输出与要供给的热量、即加热器160的当前温度与目标温度的差相应地变化。温度测量用电源233的输出是规定的固定的电压、电流或电功率。总的来说，第一输出比第二输出高，其中，第一输出是加热器用电源231的输出，第二输出是温度测量用电源233的输出。例如，与第二输出相关的第二电流的电流值小于与第一输出相关的第一电流的电流值。在本实施方式中，第一频率比第二频率高，其中，第一频率是加热器用电源231的第一电源232的输出频率，第二频率是温度测量用电源233的第二电源234的输出频率。如后所述，第一频率与第二频率要被分离，因此，为了使得容易分离，优选第一频率是第二频率的10倍以上。例如，第一频率是100kHz，第二频率是10kHz等。
第一电源232的一端接地，另一端即输出端经由第一电容器237与第三端子287连接。第二电源234的一端接地，另一端即输出端经由输出检测电路236和第一电感器238而与第三端子287连接。输出检测电路236是用于检测第二电源234的输出电压的电路。输出检测电路236将检测出的输出电压传输至后述的电阻值计算部250的运算部256。
一般而言，电容器使高频的信号通过，电感器使低频的信号通过。因此，具有频率较高的第一频率的加热器用电源231的输出信号通过第一电容器237。具有频率较低的第二频率的温度测量用电源233的输出信号通过第一电感器238。这样，第一电容器237和第一电感器238起到抑制加热器用电源231的输出与温度测量用电源233的输出相互干扰的作用。这样，从第一电源232输出的第一电流与从第二电源234输出的第二电流叠加，在同一通路中流过。
电阻值计算部250包括信号检测电路240、频率分离部252和运算部256。信号检测电路240检测用于计算手术器具100的加热器电阻163的电阻值的信号。更具体而言，信号检测电路240包括与加热器电阻163串联地连接的检测电阻242。检测电阻242的一端与加热器电阻163连接，另一端接地。在信号检测电路240中，检测出检测电阻242的两端的电位差、即对检测电阻242的两端施加的电压作为检测电压。
频率分离部252提取由信号检测电路240检测出的检测电压中的具有第二频率的成分。运算部256基于由频率分离部252提取出的具有第二频率的检测电压和由输出检测电路236检测出的输出电压，计算加热器电阻163的电阻值。
频率分离部252的结构如将在后面详细说明的那样可以有几种。频率分离部252例如可以是滤波电路。即，频率分离部252可以由仅使温度测量用电源233的较低的第二频率的信号通过的低通滤波器构成。频率分离部252也可以由运算电路构成。这样的频率分离部252例如进行快速傅立叶变换(FFT)或小波变换等运算。通过这样的运算，频率分离部252可以仅提取源自温度测量用电源233的较低的第二频率的信号。
输出控制电路220基于运算部256计算出的加热器电阻163的电阻值和从控制电路212获取的指令，控制加热器用电源231和温度测量用电源233的动作。该控制包括加热器160的温度控制，以使得能够进行适当的处置。
控制电路212对控制装置200的各部分的动作进行控制。显示装置216例如具有液晶显示面板、LED灯等。显示装置216在控制电路212的控制下，对用户呈现与手术系统1相关的各种信息。输入装置218具有键盘、触摸面板、开关等通常的输入器。输入装置218获取来自用户的输入，并将其传输至控制电路212。对脚踏开关290的输入被传输至控制电路212。控制电路212例如将手术器具100的输出设定值等信息和脚踏开关接通或断开的信息等传输至输出控制电路220。存储装置214存储有与控制电路212等的控制相关的程序和需要的各种参数等。
控制电路212、输出控制电路220、运算部256等包括中央处理器(CentralProcessing Unit(CPU))、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit(ASIC))或者现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array(FPGA))等集成电路等。控制电路212、输出控制电路220、运算部256等各自可以由1个集成电路等构成，也可以由多个集成电路等组合而构成。也可以是控制电路212、输出控制电路220、运算部256等中的2个以上由1个集成电路等构成。这些集成电路的动作例如按照存储装置214和集成电路内的记录区域中记录的程序进行。
＜加热器电阻值的计算方法＞
在本实施方式的手术系统1中，存在主要由线缆190产生的寄生成分。图4表示本实施方式的手术系统1的包括寄生成分的电路图。如图4所示，在第一端子197与加热器电阻163之间，作为寄生成分，会存在第二电感器412。因此，第一电源232和第二电源234的输出电压的相位与由信号检测电路240检测出的电压的相位会产生偏移。在本实施方式中，能够对该相位的偏移进行修正。
图5表示由输出检测电路236检测出的输出电压和由信号检测电路240检测出的检测电压的波形的一个例子。在该图中，x表示相位的偏移，y表示1个周期。相位差α可使用x和y用下式表示：
α＝(x/y)×360[deg]
对于由信号检测电路240检测出的检测电压Vdet，修正了相位差α而得到的修正检测电压Vdet_c可用下式表示：
Vdet_c＝Vdet×cos(α)[V]。
这样，由信号检测电路240检测出的信号中包括的不需要的相位信息被除去。
加热器电阻163与电阻值已知的检测电阻242串联地连接，因此，设加热器电阻163为Rheat、检测电阻为Rdet、输出电压为Vout时，修正检测电压Vdet_c可用下式表示：
Vdet_c＝(Rdet/(Rdet+Rheat))×Vout。
从而，加热器电阻Rheat可用下式表示：
Rheat＝Rdet(Vout-Vdet_c)/Vdet_c。
＜手术系统的动作＞
对本实施方式的手术系统1的动作进行说明。术者首先操作控制装置200的输入装置218，设定与处置相关的目标温度和加热时间等手术系统1的输出条件。关于输出条件，可以单独地设定各参数的值，也可以选择与术式相应的设定值的组。
手术器具100的把手120和杆部件116例如穿过腹壁被插入至腹腔内。术者对操作捏手122进行操作使抓持部110开闭，用第一抓持部件112和第二抓持部件114抓持作为处置对象的活体组织。此时，作为处置对象的活体组织与设置在第一抓持部件112和第二抓持部件114上的传热部件166接触。
术者用抓持部110抓持作为处置对象的活体组织后，操作脚踏开关290。当脚踏开关290被切换为接通时，从控制装置200经由在线缆190内贯通的导线对加热器160供给电功率。在此，目标温度例如是200℃。此时，电流在发热部件168中流过。发热部件168因该电流而发热。发热部件168产生的热经由基板167传递至传热部件166。结果，传热部件166的温度上升。
与传热部件166接触的活体组织，通过被传递至传热部件166的热而被烧灼、凝固。活体组织因加热而凝固后，停止对加热器160供给电功率。经过以上操作，活体组织的处置完成。
参照图6所示的流程图，对在以上那样的动作中控制装置200进行的系统控制处理进行说明。
在步骤S101中，控制装置200进行条件设定。即，控制电路212使显示装置216进行促使用户输入与处置相关的目标温度和加热时间等条件的显示。或者，控制电路212使显示装置216进行对用户提示当前已设定的与处置相关的目标温度和加热时间等条件的显示。控制电路212从输入装置218获取用户的输入。控制电路212根据从输入装置218获取的用户的输入，设定与处置相关的目标温度和加热时间等条件。控制电路212将设定的条件传输至输出控制电路220。
在步骤S102中，控制电路212判断脚踏开关290是否接通。在脚踏开关290未接通时，处理前进至步骤S103。在步骤S103中，判断电源是否已被断开。在电源未被断开时，处理返回至步骤S102。即，在脚踏开关290断开、并且电源接通的期间，反复进行步骤S102和步骤S103的处理而待机。当电源被断开时，系统控制处理结束。在步骤S102中，当脚踏开关290接通时，处理前进至步骤S104。
在步骤S104中，控制装置200使加热器用电源231和温度测量用电源233输出。即，控制电路212对输出控制电路220通知脚踏开关290已接通。此时，输出控制电路220控制加热器用电源231和温度测量用电源233的动作，使得加热器用电源231和温度测量用电源233输出电功率。在此，加热器用电源231的输出是具有第一频率的交流电压，电压值是规定的初始值。温度测量用电源233的输出是具有第二频率的交流电压，电压值是规定的测量用电压值。
在步骤S105中，控制装置200进行输出设定处理。参照图7所示的流程图对输出设定处理进行说明。
在步骤S201中，电阻值计算部250的运算部256从输出检测电路236获取温度测量用电源233的输出电压Vout。
在步骤S202中，电阻值计算部250从信号检测电路240获取与检测电压Vdet相关的检测信号。
在步骤S203中，电阻值计算部250的频率分离部252通过频率分离从信号检测电路240的检测信号中获取作为具有第二频率的信号成分的检测电压Vdet。检测电压Vdet被传输至运算部256。
在步骤S204中，运算部256基于输出电压Vout和检测电压Vdet，按照上述的计算方法计算加热器电阻Rheat。运算部256将计算出的加热器电阻Rheat传输至输出控制电路220。
在步骤S205中，输出控制电路220基于加热器电阻Rheat计算表示加热器160的温度的加热器温度。加热器温度例如可基于存储装置214中存储的表示加热器电阻Rheat与加热器温度的关系的表来求取。加热器温度的计算也可以由运算部256进行。
在步骤S206中，输出控制电路220使用加热器温度进行加热器用电源231的输出的设定。例如，输出控制电路220基于步骤S101中设定的目标温度与加热器温度的差，使加热器用电源231的输出电压上升或下降。
经过以上步骤，输出设定处理结束。处理前进至参照图6说明的系统控制处理的步骤S106。
在步骤S106中，控制电路212判断是否使输出停止。例如，在脚踏开关290已断开时，判断为使输出停止。例如在脚踏开关290接通后的经过时间超过了预先设定的规定期间时，判断为使输出停止。在没有判断为使输出停止时，处理返回至步骤S105。即，使输出继续，重新调整加热器用电源231的输出。而在判断为使输出停止时，处理前进至步骤S107。
在步骤S107中，控制装置200使加热器用电源231和温度测量用电源233的输出停止。
在步骤S108中，判断是否请求了变更在步骤S101中进行的条件设定。在请求了变更条件设定时，处理返回至步骤S101。即，重新进行条件设定，在脚踏开关290接通时，输出开始。在未请求变更条件设定时，处理返回至步骤S102。即，脚踏开关290接通时，再次进行输出。
＜电阻值计算部的结构＞
对电阻值计算部250的结构进行说明。从由信号检测电路240获取的检测信号中，提取源自从温度测量用电源233输出的信号的具有第二频率的信号的方法有几种。下面给出其例子。
(第一方法)
第一方法是使用滤波电路的方法。图8表示使用滤波电路的情况下的电阻值计算部250的结构例的概要。在该例子中，频率分离部252包括滤波电路253。运算部256包括运算电路257。在本实施方式中，第二频率比第一频率低，因此，滤波电路253包括低通滤波器。由信号检测电路240检测出的信号中的、通过滤波电路253的信号被输入至运算电路257。即，由信号检测电路240检测出的信号中的、源自从温度测量用电源233输出的信号的具有第二频率的信号被输入至运算电路257。这样，运算电路257获取检测电压Vdet。运算电路257使用检测电压Vdet计算加热器电阻Rheat。计算出的加热器电阻Rheat被传输至输出控制电路220。
(第二方法)
第二方法是通过运算进行频率分离的方法。图9表示通过运算进行频率分离的情况下的电阻值计算部250的结构例的概要。第二方法的电阻值计算部250包括运算电路251。在运算电路251中，作为频率分离部252，进行快速傅立叶变换或小波变换等用于频率分离的运算。对应于通过运算被分离的频率中的第二频率的信号被提取出来。在运算电路251中，作为运算部256，进行加热器电阻Rheat的计算。计算出的加热器电阻Rheat被传输至输出控制电路220。
＜本实施方式的优点＞
采用本实施方式，能够准确地求出加热器电阻Rheat。在现有技术中，为了求取加热器电阻Rheat，也能够使用用于使加热器160发热的加热器用电源231的输出。但是，加热器用电源231的输出根据加热器160的目标温度和当前温度而变化。当想要基于这样变化的输出来求取加热器电阻Rheat时，例如要求信号检测电路240准确地检测出宽范围的电压。而通过像本实施方式那样总是使用固定的温度测量用电源233的输出，信号检测电路240容易高精度地检测出电压。在本实施方式中，用于对加热器160进行加热的加热器用电源231的输出电流与温度测量用电源233的输出电流被叠加并通过同一通路，但是因为两个输出的频率不同，所以各自的信号由于该频率的差异而能够被分离。
[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，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。在上述的实施方式中，第一频率比第二频率高，其中，第一频率是加热器用电源231的第一电源232的输出频率，第二频率是温度测量用电源233的第二电源234的输出频率。但是，也可以像本变形例那样，第一频率比第二频率低。在该情况下，如图10所示，第三电感器2391与第一电源232的输出端连接，第三电容器2392与第二电源234的输出端连接。在该情况下，当频率分离部252由滤波电路253构成时，滤波电路253为高通滤波器。当频率分离部252通过由运算电路251进行的快速傅立叶变换或小波变换等运算实现时，通过该运算，提取比第一频率高的第二频率。
也可以是第一频率或第二频率为零，即第一电源232或第二电源234的输出为直流。在该情况下，第一电源232或第二电源234的直流的输出的频率比另一者的输出频率低。
依照本变形例，能够得到与第一实施方式同样的效果。
[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，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。在本变形例中，如图11所示，在信号检测电路240中，与检测电阻242并联地设置有检测电容244。图12表示在这样的电路结构中，进行具有作为高频的第一频率的输出的第一电源232的等效电路。因为第一频率为高频，所以在信号检测电路240中，电流通过检测电容244。另一方面，图13表示进行具有作为低频的第二频率的输出的第二电源234的等效电路。因为第二频率为低频，所以在信号检测电路240中，电流通过检测电阻242。
在本变形例的信号检测电路240中，使用检测电阻242检测出的电压为与来自第二电源234的输出相关的电压。因此，在本变形例的情况下，可以不在电阻值计算部250中设置频率分离部252。在本变形例中，信号检测电路240作为频率分离部发挥作用。
采用本变形例，也能够获取具有第二频率的电阻电压，因此，能够容易地获取加热器电阻Rheat。特别是，在本变形例中，仅通过与检测电阻242并联地插入检测电容244，就不需要频率分离部252，因此，能够使系统结构简化。
本变形例在第二电源234的输出是直流的情况下也同样成立。
[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，还考虑电源装置连接器285与线缆连接器195的接触电阻的值，从而以比第一实施方式高的精度计算加热器电阻。
图14表示本实施方式的手术系统1的结构例的概要。在此，将第三端子287和第一端子197的接点的电阻称为第一连接器电阻422，将第四端子288和第二端子198的接点的电阻称为第二连接器电阻424。
电源装置连接器285与线缆连接器195的接点与使用次数相应地变化。此时，第三端子287的变化与第四端子288的变化具有同样的趋势。同样，第一端子197的变化与第二端子198的变化也具有同样的趋势。
于是，在本实施方式中，在线缆连接器195中，除了第一端子197和第二端子198以外，还设置有具有与它们同样的结构的第五端子312和第六端子314。同样，在电源装置连接器285中，除了第三端子287和第四端子288以外，还设置有具有与它们同样的结构的第七端子322和第八端子324。第五端子312与第六端子314由导线316连接。在线缆连接器195与电源装置连接器285连接时，第五端子312与第七端子322连接，第六端子314与第八端子324连接。
在控制装置200中设置有连接器电阻值检测部330。第七端子322和第八端子324分别与连接器电阻值检测部330连接。连接器电阻值检测部330检测第七端子322与第八端子324之间的电阻值。连接器电阻值检测部330将检测出的电阻值传输至运算部256。
在线缆连接器195与电源装置连接器285连接在一起时，将第七端子322和第五端子312的接触电阻称为第三连接器电阻426，将第八端子324和第六端子314的接触电阻称为第四连接器电阻428。在线缆连接器195与电源装置连接器285连接在一起时，连接器电阻值检测部330获取由第七端子322、第五端子312、导线316、第六端子314和第八端子324构成的电路的电阻值。即，连接器电阻值检测部330获取包括第三连接器电阻426和第四连接器电阻428的电阻值。连接器电阻值检测部330将获取的电阻值传输至运算部256。
在此，第一连接器电阻422和第二连接器电阻424的电阻值，与第三连接器电阻426和第四连接器电阻428的电阻值大致相等。因此，运算部256能够将获取的电阻值作为第一连接器电阻422和第二连接器电阻424的和使用。将该第一连接器电阻422和第二连接器电阻424的和称为连接器电阻Rcon。
运算部256能够用下式计算使用连接器电阻Rcon的值进行了修正而得到的修正加热器电阻Rheat_c：
Rheat_c＝Rheat-Rcon。
运算部256将获取的修正加热器电阻Rheat_c传输至输出控制电路220。输出控制电路220使用修正加热器电阻Rheat_c计算加热器温度。结果，当使用修正加热器电阻Rheat_c计算加热器温度时，与使用加热器电阻Rheat计算加热器温度相比能够更高精度地计算加热器温度。
采用本实施方式，控制装置200能够以比第一实施方式更高的精度控制手术器具100的加热器160的温度。
[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，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。在上述的第二实施方式中，作为寄生电阻仅考虑连接器电阻Rcon而进行了修正。在本变形例中，运算部256能够进一步还考虑作为线缆190的寄生电阻的线缆电阻Rcab而进行修正来计算加热器电阻。
图15表示本实施方式的手术系统1的电路结构的概要。在本实施方式中，考虑作为线缆190的寄生电阻的线缆电阻432。本实施方式的手术器具100具有开关182。开关182是切换第一状态和第二状态的开关，其中，在第一状态下，使得在第一端子197与第二端子198之间插入加热器电阻163，在第二状态下，绕过加热器电阻163使第一端子197与第二端子198之间短路。
在本实施方式中，在开始处置前的初始设定状态下，开关182被设为第二状态。在该状态下，电阻值计算部250获取第三端子287与第四端子288之间的电阻值。该电阻值为连接器电阻Rcon与线缆电阻Rcab的和。
在处置时，开关182被设为第一状态，手术系统1与第一实施方式同样地发挥作用。在本实施方式中，运算部256能够使用在初始设定状态下获取的连接器电阻Rcon与线缆电阻Rcab的和，用下式计算修正加热器电阻Rheat_c：
Rheat_c＝Rheat-Rcon-Rcab。
采用本实施方式，能够以比第二实施方式更高的精度控制手术器具100的加热器160的温度。
[第三实施方式的第一变形例]
对第三实施方式的第一变形例进行说明。在此，对与第三实施方式的不同点进行说明，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。在第三实施方式中，为了绕过加热器电阻163，使用开关182切换第一状态和第二状态。而在本变形例中，如图16所示，在手术器具100内与加热器电阻163并联地设置有可变电阻184。
在本实施方式中，也在开始处置前的初始设定状态下，通过使可变电阻184的电阻值充分低，来测量连接器电阻Rcon与线缆电阻Rcab的和。另一方面，在处置时，使可变电阻184的电阻值充分高。其他与第三实施方式相同。采用本变形例，也能够高精度地控制手术器具100的加热器160的温度。
[第三实施方式的第二变形例]
对第三实施方式的第二变形例进行说明。在此，对与第三实施方式的不同点进行说明，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。在本变形例中，如图17所示，在手术器具100内设置有电压检测部186。利用电压检测部186能够检测出加热器电阻163两端的电位差。即，利用电压检测部186，能够获取除了连接器电阻Rcon与线缆电阻Rcab的和之外的加热器电阻163的电阻值。采用本变形例，也能够高精度地控制手术器具100的加热器160的温度。
[第四实施方式]
对第四实施方式进行说明。在此，对与第二实施方式的不同点进行说明，对相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。图18表示本实施方式的手术系统1的结构例的概要。在上述的第三实施方式中，仅考虑作为寄生电阻的连接器电阻Rcon(第一连接器电阻422和第二连接器电阻424)和线缆电阻Rcab(线缆电阻432)而进行了修正。在本实施方式中，运算部256能够进一步还考虑线缆190的寄生电容414而进行修正来计算加热器电阻163。
如图18所示，用与第二实施方式同样的方法计算连接器电阻Rcon(第一连接器电阻422和第二连接器电阻424)和线缆电阻Rcab(线缆电阻432)。即，延伸至手术器具内的导线316与相当于第二实施方式的连接器电阻值检测部330的寄生电阻值检测部331连接。寄生电阻值检测部331获取不仅包括第三连接器电阻426和第四连接器电阻428也包括与线缆电阻432对应的第二线缆电阻433的电阻值。从而，寄生电阻值检测部331除了连接器电阻Rcon(第一连接器电阻422和第二连接器电阻424)以外，也能够计算出线缆电阻Rcab(线缆电阻432)。
进而，在本实施方式中，可使用第一电源232和第二电源234各自的检测值及其频率差，对寄生电容414进行修正。在设第一电源电压为V1、第一电源电流为I1、第一电源电压V1与第一电源电流I1的相位差为α1、第一电源频率为f1、第二电源电压为V2、第二电源电流为I2、第二电源电压V2与第二电源电流I2的相位差为α2、第二电源频率为f2时，修正加热器电阻Rheat_c可用下式表示：
通过使用2个频率的差，能够计算出更准确的修正加热器电阻Rheat_c。从而，能够更准确地检测出加热器160的温度。

Claims (12)

1.一种手术器具的控制装置，所述手术器具包括通过供给电功率而发热的加热器，所述手术器具的控制装置的特征在于，包括：
第一电源，其输出具有第一频率的第一电流，该第一电流被供给所述加热器以使所述加热器发热；
第二电源，其输出具有与所述第一频率不同的第二频率的第二电流，该第二电流与所述第一电流叠加地被供给所述加热器；
电阻值计算部，其从通过所述加热器后的所述第一电流和所述第二电流中分离与所述第二电流相关的信号成分，并基于所述信号成分计算所述加热器的电阻值即加热器电阻值；和
输出控制电路，其基于所述加热器电阻值进行所述加热器的温度控制。
2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述第一电流和所述第二电流都是交流电流。
3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于：
所述电阻值计算部将所述信号成分中包括的相位信息除去后计算所述加热器电阻值。
4.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于：
所述电阻值计算部包括信号检测电路，其具有与所述加热器串联地设置的检测电阻，
所述电阻值计算部基于所述检测电阻的两端的电位差、所述第二电源的输出电压和所述检测电阻的电阻值来计算所述加热器电阻值。
5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于：
所述第一频率比所述第二频率高，
所述信号检测电路还具有与所述检测电阻并联地设置的检测电容。
6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述第一电流和所述第二电流中的任一者是交流电流，另一者是直流电流。
7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：
所述第二电流是直流电流，
所述电阻值计算部包括信号检测电路，其具有：与所述加热器串联地设置的检测电阻；和与所述检测电阻并联地设置的检测电容，
所述电阻值计算部基于所述检测电阻的两端的电位差、所述第二电源的输出电压和所述检测电阻的电阻值来计算所述加热器电阻值。
8.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述电阻值计算部具有滤波电路，
所述电阻值计算部使用所述滤波电路来分离所述信号成分。
9.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述电阻值计算部通过快速傅立叶变换或小波变换来分离所述信号成分。
10.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述第二电流的电流值小于所述第一电流的电流值。
11.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
所述第一频率是所述第二频率的10倍以上。
12.一种手术系统，其特征在于，包括：
权利要求1所述的控制装置；和
手术器具，其包括通过从所述控制装置供给电功率而发热的加热器。
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