CN109475379B - 能量处置系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

能量处置系统及其控制方法通过将超声波能量和高频能量进行组合的能量供给来进行处置，在探测到火花发生的前兆时，判断为发生火花的前兆，在探头脱离接触状态之前，至少使高频能量的输出在基于预先存储的根据探头的形状不同而不同的雾量的输出降低控制期间降低。

Description

能量处置系统及其控制方法
技术领域
涉及一种将超声波能量与高频能量组合地输出到处置对象部位来对该处置对象部位实施处置的能量处置系统及其控制方法。
背景技术
一般地，作为对生物体组织等的处置对象部位实施切开、凝固等处置的装置，例如在专利文献1：日本专利第5465353号中公开了一种在手术系统中使用的能量处置器具，该手术系统将高频信号输出(以下，称为高频输出或高频能量)和超声波信号输出(以下，称为超声波输出或超声波能量)分别输出或者进行组合后同时输出，来进行切开等处置。
发明内容
上述的能量处置器具通过经由设置于顶端的处置部将超声波能量和高频能量同时输出到处置对象部位，能够将切开和凝固同时进行，从而能够更加顺利地进行处置。另一方面，通过切开而在处置部的周围从处置对象部位切除的含有脂肪成分的微小的部位、油分、水分呈雾状地扩散到空气中。在下面的说明中，将呈雾状地扩散的微小的部位、油分、水分简称为雾。
另外，在使被施加了高频输出的探头接触到具有电位差的用于手术的手术器具(例如，钳子等处置器具)之后，在分离时发生放电(火花)。当在这些微小的部位大量地扩散到空气中的周围环境下施加火花，即雾的量、空气中的氧以及火花发生这三个因素齐备时，瞬间地发生局部的燃烧现象，虽然不会对包括处置部位在内的处置部位的周围造成损伤，但手术操作者的视野一瞬间被遮挡。
根据手术方法的不同，还产生无法避免雾的产生以及空气的存在的状态。特别是如日本专利第5465353号中记载的那样，在将高频信号输出和超声波信号输出进行组合来使用的情况下，由于因超声波信号输出引起的气蚀作用而产生大量的雾。虽然无法避免雾的产生，但能够通过防止由高频输出引起的火花的发生来避免燃烧现象。因此，通过设置使该高频输出的供给中断并停止的中断期间，能够防止火花的发生。另一方面，在中断期间内，成为仅基于超声波输出进行的处置，因此导致能量处置器具的切开性能降低，对于手术操作者而言，在处置中缺乏切开的顺畅感而带来不适感。
因此，本发明提供一种进行如下控制的能量处置系统及其控制方法：利用将超声波能量和高频能量进行组合而得到的输出来进行处置，在处置中探测火花的发生的前兆。
按照本发明的实施方式所涉及的能量处置系统具备：能量处置器具，其将超声波能量与高频能量组合地同时输出到设置于顶端的探头，来对被检体进行处置；探头雾量存储部，其存储与伴随所述超声波能量而由所述探头产生的雾量有关的信息；超声波能量发生装置，其对所述能量处置器具供给所述超声波能量；高频能量发生装置，其对所述能量处置器具供给所述高频能量；系统控制部，其基于从所述探头雾量存储部读出的所述信息，来设定与所述雾量相应的时间长度的所述高频能量的输出降低的输出降低控制期间；火花发生前兆探测部，其探测由于所述探头而发生火花的前兆或火花的发生；以及能量控制部，其从所述火花发生前兆探测部基于所述前兆或火花的发生的信息，来至少使所述高频能量的输出在所述输出降低控制期间降低。
并且，在基于本发明的实施方式的能量处置系统的控制方法中，利用将超声波能量与高频能量组合地同时输出的能量处置器具的探头，来对被检体进行处置；基于预先存储的根据所述探头的形状不同而不同的雾量，来设定与该雾量相应的时间长度的所述高频能量的输出降低的输出降低控制期间；以及在探测到由于所述探头而发生火花的前兆时，至少使所述高频能量的输出在所述输出降低控制期间降低。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的能量处置系统的概念性的结构例的图。
图2是示出短路探测部的结构例的框图。
图3是示出用于对随着放电而引起的短路进行说明的高频输出电压的变化的状态的图。
图4是用于对第一输出控制方法进行说明的时间图。
图5是用于对第一输出控制方法进行说明的流程图。
图6是示出第二实施方式所涉及的能量处置系统的概念性的结构例的图。
图7是示出第二实施方式的短路探测部的结构例的框图。
图8是用于对第二输出控制方法进行说明的时间图。
图9是用于对第二输出控制方法进行说明的流程图。
图10是用于对基于第三实施方式的第三输出控制方法进行说明的时间图。
图11是示出第四实施方式的短路探测部的结构例的框图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
图1是示出第一实施方式所涉及的能量处置系统的概念性的结构例的图，图2是示出本实施方式中的短路探测部5的结构例的图。
该能量处置系统1由超声波-高频能量发生装置2、操作开关11以及具备未图示的超声波振动元件的超声波-高频并用的手持件等能量处置器具12构成。
超声波-高频能量发生装置2由用于生成包含高频电力的驱动用电力的电源部3、能量控制部4、短路探测部5以及包含运算处理部(CPU)的系统控制部8构成。此外，该结构仅示出了能够实现本发明的技术特征的构成部，其它的一般所具备的构成部、例如显示部等为标准性地具备的构成部。在下面的说明中，设为能量包含包括高频电力、其它驱动用电力在内的电能以及通过振动产生的振动波能量。此外，还有时将高频简称为HF。
其中，电源部3由使超声波振动元件驱动来生成用于生成超声波能量的超声波用电力的超声波能量发生部3a以及生成高频能量(高频输出)的高频能量发生部3b构成。
能量控制部4由超声波能量控制部4a和高频能量控制部4b构成。能量控制部4从系统控制部8接收后述的高频能量控制信号和超声波能量控制信号。高频能量控制部4b进行高频能量的供给、停止以及输出值的增减，并且超声波能量控制部4a进行超声波用电力的供给、停止以及频率调制。能量控制部4具有通用性，使得不仅能够通过开关电路等电路结构来实施控制，也可以通过软件控制来实施控制，还能够根据系统控制部8的指示，适当地选择后述的各输出控制方法的恢复期间的高频能量控制信号及超声波能量的上升状态来实施控制。
短路探测部5由参数检测部6和火花发生前兆探测部7构成。参数检测部6探测或计算用于探测火花的发生前兆的参数。火花发生前兆探测部7探测是否存在发生火花的前兆，并将各个结果发送到系统控制部8。火花发生前兆表示在发生火花之前发生的电气/物理性的参数的变动。
系统控制部8具有对超声波-高频能量发生装置2内的构成部进行驱动控制的功能。系统控制部8根据短路探测部5的结果来维持正常的超声波能量及高频能量向被检体的输出以继续进行处置，或者虽然不中断这些输出，但在使超声波能量及高频能量向能量控制部4的输出降低的控制状态下继续进行处置，由此防止火花的发生，从而防止以火花为触发的后述的极小局部的燃烧现象的发生。能量控制部4如后述的那样控制高频能量的输出水平和超声波能量的输出水平，在经过了所设定的期间时，再次进行使高频能量和超声波能量再次输出等控制。
操作开关11设置于超声波-高频能量发生装置2侧或能量处置器具12侧，用于指示对超声波-高频能量发生装置2的驱动。
对能量处置器具12进行说明。
能量处置器具12是探头14从处置器具主体部13向顶端侧延伸且与对电极板(外部电极)10组合而形成的单极型的结构例。在处置器具主体部13内具备未图示的超声波振动元件以及用于存储每个探头产生的雾量的探头雾量存储部9。
该超声波振动元件被超声波能量控制部4a供给超声波用电力来产生超声波振动，并将该超声波振动作为超声波能量来输出。此外，该能量处置器具12也可以是在探头14的顶端侧设置有夹持构造的双极型。作为该夹持构造，在探头顶端安装开闭可动的钳口。
参照图2来说明短路探测部5的参数检测部6及火花发生前兆探测部7。
参数检测部6由HF电流峰值探测部31、HF阻抗计算部32以及HF输出电压探测部33构成。
HF电流峰值探测部31检测由能量控制部4输出的高频能量中的HF电流峰值，HF输出电压探测部33根据该高频能量来检测高频输出电压(HVPS)。HF阻抗计算部32根据高频电流值和高频输出电压来计算电力值，并且根据该电力值来计算高频阻抗值。火花发生前兆探测部7对是否存在发生火花的前兆进行判断。
参照图3来说明火花发生前兆探测部7。
如上述的那样，在将超声波能量和高频能量同时输出到处置对象部位100来对该处置对象部位100进行了切开等处置的情况下，从处置对象部位切除的部位、油分、水分还包含脂肪性部位，变为微小的部位、油分、水分而呈雾状地扩散。例如，当在含有氧等助燃性气体的空气中这些雾状的微小的部位、油分、水分大量地扩散的环境下施加放电(火花)时，即当雾、空气(氧等助燃性气体)以及火花发生这三个因素齐备时，瞬间地发生局部的燃烧现象，虽然不会对包括处置部位在内的处置部位的周围造成损伤，但手术操作者的视野一瞬间被遮挡。
在本实施方式中，在使得处置部位在空气(助燃性气体)的气氛下发生燃烧现象的雾量扩散的情况下，需要防止火花的发生的对策。
火花发生前兆探测部7在根据参数检测部6中的HF电流峰值探测部31、HF阻抗计算部323及HF输出电压探测部33中的任一个部的探测结果而判断为当前发生了火花的情况下，不进行发生前兆的探测，而进行立即向系统控制部8发送判断结果来使后述的高频能量降低的控制。另一方面，在存在使得处置部位在空气(氧：助燃性气体)的气氛下发生燃烧现象的雾量的情况下，进行火花的发生前兆的探测，来防止火花的发生。
参照图3来说明火花发生前兆探测部7。
一般来说，在输出高频能量的探头14接触到钳子等电位低的导电性的手术器具并脱离该接触状态而离开该手术器具时，或手术器具脱离电阻高的处置部位(被脂肪包围的处置部位等)处的接触状态时，发生火花。如图3所示，关于所输出的高频能量的HF输出电压(HVPS)，在探头14接触到其它手术器具时、即发生短路时，流通过电流，高频电流变为高频电流峰值。HF输出电压也在上升成为过电压之后暂时平坦化，随着探头14与其它手术器具分离而下降。当脱离接触状态时，该火花发生，并且当分离某一距离以上时，该火花熄灭。与此同步地，HF阻抗由于接触而下降并变为低阻抗值，当探头14脱离所接触的手术器具时，HF阻抗上升并以收敛的方式恢复为原来的阻抗值。
说明根据来自图2所示的参数检测部6中的HF电流峰值探测部31、HF阻抗计算部32以及HF输出电压探测部33的参数来判断发生火花的前兆。
在探头14接触到导电性的手术器具时，HF输出电压探测部33如图3所示那样探测从正常的HF输出电压Va上升至过电压Vb的电压变化。在该HF输出电压上升途中超过预先决定的可能发生火花的判断基准电压Vc的情况下探头14脱离时，火花发生前兆探测部7视作发生火花，判断为存在火花发生的前兆[设为火花发生前兆探测点或火花发生探测点]。该判断基准电压[阈值]Vc能够基于与正常的HF输出电压Va之间的差电压Vs来设定。因而，判断基准电压Vc并不是唯一的阈值，在HF输出电压Va推移的情况下，判断基准电压Vc的电压值也与之相匹配地推移。关于本实施方式中的判断基准电压Vc，能够在10V至50V的范围内进行判断，作为设定值，优选为25V左右。
另外，在HF阻抗计算部32中，如图4所示，在探头14接触到导电性的手术器具时，HF阻抗也以降低的方式变化。在该HF阻抗的降低在预先设定的判断基准阻抗的范围内发生了变化的情况下探头14脱离接触状态时，火花发生前兆探测部7假定为发生火花，并判断为存在火花发生的前兆。关于该判断基准阻抗，能够在接触后的阻抗值相对于接触前的正常时的阻抗值的降低为-500Ω至-1500Ω的范围内进行判断，作为设定值，优选为-1000Ω左右。
并且，在探头14接触到导电性的手术器具时，流通过电流，在该过电流的峰电流超过预先设定的变化量的情况下探头14脱离接触状态时，HF电流峰值探测部31判断为是发生火花的前兆。关于该电流的变化量，按每个装置进行测定并适当地设定。
发生因素判断部36的判断结果和火花发生前兆探测部7的判断结果被发送到系统控制部8。系统控制部8根据这些判断结果进行继续进行正常的处置的控制，或者不中断处置而在由能量控制部4进行了使超声波能量和高频能量的输出降低的控制的状态下继续进行处置，由此防止以火花的发生为触发的燃烧现象的发生。
在存在发生上述的燃烧现象的因素(雾量和空气)的环境下，在本实施方式中，为了在探头14离开导电性的手术器具时避免发生导致上述的燃烧现象的火花，而进行减少高频能量的控制，使得在分离之前降低高频输出。将至少分离至确实不会发生火花的距离的期间设为高频能量的输出控制期间，至少在该期间内维持使高频能量降低的状态。此外，也可以是，即使发生了火花，也在燃烧现象发生之前进行处置，使得火花熄灭。因而，在探头14接触到导电性的手术器具之后，在从脱离该接触状态之前直至紧挨着脱离该接触状态之后为止的期间、即从发生火花之前直至发生燃烧现象之前为止的期间，使高频能量的输出降低即可。
关于被降低输出后的高频能量，作为一例，由高频电压/电流产生的高频电力在10W至15W的范围内优选为10W左右，开放电压被设定为300Vrms以下，最大高频电流被设定为4Arms以下。在实际制作出能量处置系统的情况下，例如成为开放电压被限制为300Vrms、最大高频电流被限制为4Arms的系统结构。
在本实施方式中，高频能量的输出降低被设定为是从判断出火花的发生的前兆起至少50msec以内开始进行。另外，使高频能量的输出降低或停止的输出控制期间为20msec以上即可，例如可以设定为50msec。另外，虽然在后面叙述，但在从输出降低或输出中断的状态起再次输出的情况下，优选使输出以具有斜率的方式逐渐地增加，例如在30V/msec至3V/msec的范围内基于探头的形状、雾产生量来适当地设定。
此外，作为不招致燃烧现象的高频电力，通常也可以设定为15W。此外，在此例中，是一边使高频能量减少至不发生火花的数值一边继续进行处置的例子，但也可以是使高频能量的供给停止的状态。
对能量处置器具12进行说明。
能量处置器具12是探头14从处置器具主体部13向顶端侧延伸且与对电极板(外部电极)10组合而形成的单极型的结构例。在处置器具主体部13内具备未图示的超声波振动元件以及用于存储通过超声波振动而按每个探头产生的雾量的探头雾量存储部9。
该超声波振动元件被超声波能量控制部4a供给超声波用电力来产生超声波振动，并将该超声波振动作为超声波能量输出到探头14。此外，该能量处置器具12也可以是在探头14的顶端侧设置有夹持构造的双极型。作为该夹持构造，在探头顶端安装开闭可动的钳口。
将进行超声波振动的探头按压在处置部位并以切除的方式进行处理，因此探头14的处置时的雾的产生量受到在利用超声波能量进行振动的探头14中产生的气蚀的水平的大小影响。因此，通过减小气蚀的水平，还能够使雾的产生量减少。
上述的处置时的雾的产生量受到在利用超声波能量进行振动的探头14中产生的气蚀的水平的大小影响，因此通过减小气蚀的水平，还能够使雾的产生量减少。即，虽然手术中的切开的效率降低某种程度，但通过减小超声波能量，气蚀的水平变小，雾的产生量也减少。所产生的雾漂浮地附着在附近，或者被排出到外部而随着时间经过减少。
该气蚀的水平还根据探头顶端的处置部的形状不同而有很大相同。也就是说，即使供给相同的超声波振动(超声波能量)，被按压在处置对象部位100的处置部平坦地抵接的面积越小，则气蚀的水平越小，越是设置钩等凸部，则气蚀的水平越大。也就是说，作为处置部，例如气蚀的水平按具有平坦的刮刀的探头、具有曲面的刮刀(刮铲)的探头以及具有钩等突起的探头的顺序依次变大，雾量也依次变多。
在本实施方式中，针对所使用的探头14获取供给了已知的超声波能量时的气蚀的水平的大小以及所产生的雾量的数据。此外，如果气蚀的水平的大小与所产生的雾量被进行了关联，则也可以获取任一方。另外，在假设了使超声波能量的供给中断(供给停止)或降低的操作的情况下，获取用于减少至不会发生燃烧现象的雾量的减少时间。根据该雾量来设定高频能量的输出降低(或输出中断)期间，并设定恰当的降低中断期间，另外，还设定再次输出的定时。由于所产生的雾量根据探头的形状不同而不同，因此针对所使用的形状不同的所有探头预先获取在所设定的气蚀(或超声波能量)的水平时产生的雾量，还预先掌握减少时间等。虽然在后面叙述，但在探头雾量存储部9中存储有此时获取到的雾量。
因而，如图4所示，如果气蚀的水平大，则所产生的雾的产生量变多，高频能量的输出控制期间(输出降低或输出中断期间)变长，并且，再次输出时的增加的斜率变平缓。如果上述的再次输出的斜率在30V/msec至3V/msec的范围，则再次输出时的增加的斜率被设定在3V/msec侧。相反，如果气蚀的水平小，则所产生的雾的产生量变少，高频能量的输出控制期间变短，再次输出时的增加的斜率被设定在上述的再次输出的斜率为30V/msec的一侧。
探头雾量存储部9预先存储根据探头形状不同而不同的雾量，只通过将能量处置器具12安装于超声波-高频能量发生装置2，就能够进行理想的高频能量的输出降低控制期间的设定。关于雾量的设定，可以预先使能量处置器具12侧持有ID信息，在连接时的初始设定时通过通信来自动识别，另外，也可以根据从画面显示出将探头14连接于超声波-高频能量发生装置2的各种探头中进行选择的选择指示来设定雾量。另外，即使在处置的途中更换为其它形状的探头的能量处置器具12，也能够仅通过重新连接来更换高频能量的输出降低控制期间。
接着，参照图4所示的时间图和图5所示的流程图来说明第一输出控制方法。
首先，在将能量处置器具12连接到超声波-高频能量发生装置2时，基于所存储的雾量来在期间T1～T2的范围内设定高频能量的输出降低控制期间(步骤S1)。
接着，当通过对操作开关11的接通操作而接通信号被输入到系统控制部8时，电源部3被驱动，来分别生成超声波用电力和高频能量，并将超声波用电力和高频能量输出到能量控制部4的超声波能量控制部4a和高频能量控制部4b。
超声波能量控制部4a和高频能量控制部4b分别经由短路探测部5向能量处置器具12供给超声波能量和高频能量，以使超声波能量和高频能量同时在探头14的顶端产生。能量处置器具12将高频能量和超声波能量同时输出，来对处置对象进行处置(步骤S2)。
处置对象部位所包含的含有脂肪成分的生物体组织根据该处置的进行而呈雾状地产生，在探头14的周围雾增加。该雾包含通过超声波振动被切除的含有脂肪成分的生物体组织的微小的组织片以及从利用高频能量而燃烧后的生物体组织、脂肪组织产生的气体。但是，作为雾的主要的比例，设为含有脂肪成分、水分的生物体组织的微小的组织片所占的比例。
在处置中，判断当前是否发生了火花(步骤S3)。如果该判断为当前发生了火花(是)，则立即向系统控制部8发送判断结果，来进行后述的高频能量的输出降低控制。另一方面，如果当前没有发生火花(否)，则由火花发生前兆探测部7进行火花的发生前兆的探测(步骤S4)。
火花发生前兆探测部7在图4所示的探测期间内根据从上述的HF电流峰值探测部32、HF阻抗计算部33以及HF输出电压探测部34得到的探测结果，来判断是否存在发生火花的前兆(步骤S5)。如果该判断为不存在火花发生的前兆(否)，则进入步骤S8，一边进行火花发生的前兆探测，一边保持原样地继续进行高频能量的输出。另一方面，在判断为存在发生火花的前兆的情况下(是)，如图4所示，在发生火花之前或在从火花发生燃烧现象之前从探头雾量存储部9读出并设定的高频能量的输出降低控制期间，使高频能量的输出降低(步骤S6)。此时，超声波能量虽然维持输出，但不被限定，也可以根据设定或情况(输出控制期间的长度等)使输出停止。
之后，从使高频能量降低了输出的状态起以使输出的增加具有斜率的方式再次输出(步骤S7)。在再次输出之后，判断是否继续进行处置(步骤S8)，如果继续进行处置(否)，则返回到步骤S3，继续由短路探测部5进行探测。另一方面，如果处置结束(是)，则停止高频能量及超声波能量的输出(步骤S9)，结束。
根据以上所说明的本实施方式，在利用将高频能量和超声波能量同时输出的探头进行处置时，在探头的周围环境中探测使燃烧现象发生的三个发生因素(雾量、助燃性气体以及火花发生)。此外，在本实施方式中，关于助燃性气体(氧)的探测，在探头的周围存在大气、即空气的气氛下进行处置的情况下，设为将助燃性气体作为发生因素来进行探测。关于有无该助燃性气体的探测，也可以在将能量处置器具12连接到超声波-高频能量发生装置2时，在未图示的显示面板等中进行选择显示来直接探测有无助燃性气体或者间接地在手术方法(是否使用后述的气腹器)中进行设定。
在探头14的周围环境中在含有脂肪成分的微小的部位、油分、水分在包含氧等助燃性气体的空气中大量地扩散、并且变为具有火花的发生因素的环境时，本实施方式的火花发生前兆探测部7进行火花发生前兆的探测及判断。在由于探头14的接触而产生的过电流或过电压超过限定的阈值时，火花发生前兆探测部判断为火花发生的前兆，并在脱离探头14的接触状态之前使高频能量的输出降低或中断，因此能够防止火花的发生，从而能够防止所担忧的燃烧现象的发生。
并且，根据本实施方式，能够基于预先记录在能量处置器具内的按每个探头形状而不同的由超声波振动产生的雾量，来进行恰当的高频能量的输出降低控制期间的设定。也就是说，根据基于超声波振动的雾量这样的记录在能量处置器具内的存储器中的按每个探头而不同的参数(雾量)，对作为与超声波振动不同的能量体的高频能量的输出控制参数进行变更/最优化，由此能够预先防止只有超声波振动与高频能量相结合才发生的风险。
另外，能够掌握根据探头的形状产生的雾量并预先假定所产生的雾量，因此在探测到火花发生的前兆时，能够掌握有无燃烧现象的发生，能够将使高频能量的输出降低的控制期间设定为使处置效率的降低停留在最小限度的恰当的输出降低控制期间。
[第二实施方式]
图6是示出第二实施方式所涉及的能量处置系统的概念性的结构例的图，
图7是示出短路探测部的结构例的框图。图8是用于对第二输出控制方法进行说明的时间图，图9是用于对第二输出控制方法进行说明的流程图。在下面的说明中，对与第一实施方式中的能量处置系统1相同的构成部位标注相同的附图标记，另外，关于流程图中的步骤编号，也对相同的内容标注相同的步骤编号，并省略其详细的说明。
该能量处置系统1由超声波-高频能量发生装置2、操作开关11、具备未图示的超声波振动元件的超声波-高频并用的手持件等能量处置器具12以及非活性气体供给部15构成。
本实施方式的能量处置系统具备：非活性气体供给部15，其向探头14的周围供给非活性气体；以及非活性气体供给探测部34(图7)，其探测是否从非活性气体供给部15供给了非活性气体。发生因素判断部6在判断出探头14处于非活性气体的气氛下时，指示火花发生前兆探测判断部7中断探测火花的发生的前兆。
下面，详细地进行说明。图6所示的非活性气体供给部15在内窥镜观察下手术中，为了确保手术中的视野，将例如二氧化碳(CO2)气体作为非活性气体供给到探头14的周边。
在此，说明处置中的助燃性气体和非活性气体。
首先，关于助燃性气体，如果是开腹等伴有切开的手术，则在大气下进行手术，因此无法排除含有助燃性气体(氧)的空气。但是，在处置对象部位的附近切开作为小孔的入口并插入硬性镜等内窥镜、能量处置器具等处置器具来进行手术的内窥镜观察下手术中，为了确保视野，例如将气腹器用作非活性气体供给部15来一边供给二氧化碳气体一边实施手术。在该情况下，即使在存在大量含有脂肪成分的雾的气氛内发生火花，也不会发生燃烧现象。此外，作为假定，还考虑以下情形：即使是伴有切开的手术，只要存在向正在输出高频能量的探头的周围吹送二氧化碳气体的方式，则即使与内窥镜观察下手术同样地发生火花，也不会发生燃烧现象。
参照图7来说明本实施方式的短路探测部5的参数检测部6及火花发生前兆探测部7。
参数检测部6由HF电流峰值探测部31、HF阻抗计算部32、HF输出电压探测部33、非活性气体供给探测部34以及气蚀探测部35构成。其中，气蚀探测部35例如也可以利用使用了压电体的检测器基于从超声波能量控制部4a输出的超声波能量来生成电信号，并将该电信号设为探测信号。并且，在本实施方式中，也可以将气蚀与雾量相关联，根据能量处置器具12的探头14处的已知的雾量来探测气蚀。
非活性气体供给探测部34在被施加了高频能量时、即手术中，探测在探头14的周边例如是否被非活性气体供给部15供给了二氧化碳气体。
火花发生前兆探测部7由用于判断是否进行火花发生前兆判断的发生因素判断部36、以及用于对是否存在发生火花的前兆进行判断的火花发生前兆判断部37构成。
发生因素判断部36判断是否存在发生上述的极小局部的燃烧现象的三个因素，如果不存在助燃性气体，则判断为即使发生火花也不发生燃烧现象。另一方面，在空气中存在使处置部位在助燃性气体的气氛下发生燃烧现象的雾的情况下，判断为需要防止火花的发生。向系统控制部8和火花发生前兆判断部37指示这些判断结果。火花发生前兆判断部37接收发生因素判断部36的判断结果，来判断是否探测火花发生的前兆。
由此，发生因素判断部36如果在探头14的周围是否存在助燃性气体的判断中判断为在探头周围被供给了例如二氧化碳这样的非活性气体等，则即使雾量超过发生燃烧现象的限定值，也判断为不会发生燃烧现象，并将该判断结果发送到系统控制部8。系统控制部8接收该判断结果，并维持目前为止的正常状态的超声波能量及高频能量的供给。还向火花发生前兆探测部7发送指示信号，使得避免进行发生前兆的探测。
除了该判断动作以外，发生因素判断部36在根据参数检测部6中的HF电流峰值探测部32、HF阻抗计算部33以及HF输出电压探测部34中的任一个部的探测结果而判断为当前发生了火花的情况下，火花发生前兆探测部7不进行发生前兆的探测，而进行立即向系统控制部8发送判断结果来使后述的高频能量降低的控制。
另一方面，在存在使处置部位在空气(氧：助燃性气体)的气氛下发生燃烧现象的雾的情况下，为了防止火花的发生，发生因素判断部36向火花发生前兆探测部7发送指示信号，使得进行发生前兆的探测。
参照图8所示的时间图和图9所示的流程图来说明第实施方式中的能量处置系统1中的包括火花发生前兆探测的第二输出控制方法。
通过对操作开关11的接通操作，系统控制部8控制超声波能量控制部4a和高频能量控制部4b，来将从电源部3输出的超声波用电力和高频能量供给到能量处置器具12。输出超声波能量和高频能量。能量处置器具12使高频能量和超声波能量同时输出到探头14的顶端来进行处置对象的处置(步骤S11)。处置对象部位所包含的含有脂肪成分的生物体组织根据该处置的进行而呈雾状地产生。
接着，上述的发生因素判断部36根据非活性气体供给探测部34的探测结果来判断是否在被供给了非活性气体(二氧化碳气体)的环境下进行了该处置(步骤S12)。在该判断为在二氧化碳气体的气氛下进行了处置的情况下，即使发生了火花，也判断为不会发生上述的燃烧现象(是)，不进行火花发生前兆探测(步骤S13)，而保持原样地继续进行高频能量及超声波能量的输出(步骤S14)。在保持继续进行输出的状态下进入步骤S19。
另一方面，发生因素判断部36在判断为没有在被供给了二氧化碳气体的气氛下进行处置的情况下(否)，进一步判断当前是否发生了火花(步骤S15)。如果该判断为当前发生了火花(是)，则立即向系统控制部8发送判断结果，来进行后述的高频能量的控制。另一方面，如果当前没有发生火花(否)，则由火花发生前兆探测部7进行火花的发生前兆的探测(步骤S16)。
火花发生前兆探测部7在图8所示的探测期间内根据从上述的HF电流峰值探测部31、HF阻抗计算部32以及HF输出电压探测部33得到的探测结果，来判断是否存在发生火花的前兆(步骤S17)。如果该判断为不存在火花发生的前兆(否)，则一边进行该前兆探测，一边保持原样地继续进行高频能量的输出。另一方面，在判断为存在发生火花的前兆的情况下(是)，如图8所示那样进行以下控制：在发生火花之前或从火花成为燃烧现象之前，使高频能量的输出降低(步骤S18)。此时，高频能量的输出降低控制期间如上述的那样根据探头形状、雾量或气蚀来适当地设定。另外，在此例中，超声波能量虽然维持输出，但不被限定，也可以根据设定或情况(输出控制期间的长度等)使输出停止。
如果是图3所示的例子，则只要在作为从由过电流值或过电压值限定的火花发生前兆探测点Sp到火花发生为止的时间的约10msec以内(优选为约8msec以内)使高频能量的输出降低，就能够防止发生由火花引起的燃烧现象。在该输出控制期间之后，从使高频能量降低了输出或中断了输出的状态起以使输出的增加具有斜率的方式再次输出(步骤S19)。
在再次输出之后，判断是否继续进行处置(步骤S20)，如果继续进行处置(否)，则返回到步骤S12，继续由短路探测部5进行探测。另一方面，如果处置结束(是)，则停止高频能量及超声波能量的输出(步骤S21)，结束。
根据以上所说明的本实施方式，在利用将高频能量和超声波能量同时输出的探头进行处置时，在探头的周围环境中探测使燃烧现象发生的三个发生因素(雾量、助燃性气体以及火花发生)。在二氧化碳等非活性气体被供给到探头周围而成为非活性气体气氛的情况下，不会发生燃烧现象，因此不需要探测发生火花的前兆，另外，不需要使高频能量的输出降低或中断。
在探头14的周围环境中，含有脂肪成分的微小的部位、油分、水分在包含氧等助燃性气体的空气中大量地扩散、并且变为具有火花的发生因素的环境时，本实施方式的火花发生前兆探测部7进行火花发生前兆的探测及判断。在由于探头14的接触而产生的过电流或过电压超过限定的阈值时，火花发生前兆探测部判断为发生火花的前兆，并在脱离探头14的接触状态之前使高频能量的输出降低或中断，因此能够防止火花的发生，从而能够防止所担忧的燃烧现象的发生。
[第三实施方式]
接着，对第三实施方式进行说明。
图10是用于对第三实施方式所涉及的能量处置系统的第三输出控制方法进行说明的时间图。
在本实施方式中，为与上述的第一实施方式的能量处置系统1相同的结构，参照图1所示的装置结构来进行说明。本实施方式是如下的控制方法：在探测到火花发生前兆时，除了使高频能量的输出降低或输出中断(输出停止)以外，还使超声波能量的输出也停止。
首先，通过对操作开关11的接通操作，在系统控制部8的控制下输出超声波用电力和高频能量来进行处置对象的处置。随着该处置的进行，在探头14的周围雾增加。此时，如果判断为有可能发生燃烧现象，则由火花发生前兆探测部7进行火花的发生前兆的探测。
在探头14与其它导电性的手术器具接触的情况下，火花发生前兆探测部7在接触后的探测期间内根据从HF电流峰值探测部32、HF阻抗计算部33以及HF输出电压探测部34得到的探测结果而判断为存在发生火花的前兆的情况下，在发生火花之前或从火花变为燃烧现象之前不使高频能量的输出停止而降低至例如15W以下(优选为10W以下)。同时，使超声波能量的输出停止，并等待探头14的周边的雾量降低。作为该等待的时间的输出降低控制期间能够基于根据上述的第一实施方式中的处置器具内的存储器单元中存储的按每个探头形状设定的雾量确定的高频能量的输出降低控制期间来设定。
在该输出控制期间之后，使降低了输出的高频能量和停止了输出的超声波能量均以使输出的增加具有斜率的方式再次输出。
根据以上所说明的本实施方式，除了上述的第一实施方式以外，在探测到发生火花的前兆的情况下，使高频能量的输出降低且使超声波能量的输出停止，因此探头的周围的雾量的减少变快，其结果，能够缩短输出降低控制期间。
也就是说，根据基于超声波振动的雾量这样的被记录在能量处置器具内的存储器中的按每个探头而不同的参数(雾量)，来对作为与超声波振动不同的能量体的高频能量的输出控制参数进行变更/最优化，由此能够预先防止只有超声波振动与高频能量相结合才发生的风险。
[第四实施方式]
接着，对第四实施方式进行说明。
图11是示出第四实施方式的短路探测部的结构例的框图。在下面的说明中，对与第一实施方式中的能量处置系统1相同的构成部位标注相同的附图标记，另外，关于流程图中的步骤编号，也对相同的内容标注相同的步骤编号，并省略其详细的说明。
在上述的第一实施方式中，是如下的结构例：在能量处置器具12内设置有探头雾量存储部9，该探头雾量存储部9用于存储被安装于能量处置器具12的探头的雾量。关于能量处置器具12，进行过一次处置的能量处置器具有时不被进行用于再次利用的杀菌等处理而废弃。因此，为了实现能量处置器具12的低成本化，在本实施方式中，在超声波-高频能量发生装置2内设置探头信息存储部，来存储每个探头的雾量和按照该雾量设定的高频能量的输出降低控制期间。
在该结构中，在将能量处置器具12连接到超声波-高频能量发生装置2时，通过未图示的触摸面板等显示形状不同的多个探头14。手术操作者或手术人员在这些探头中选择与被安装于能量处置器具12的探头的形状相同地显示的形状，由此从探头信息存储部41读出高频能量的输出降低控制时间，并将高频能量的输出降低控制时间设定到系统控制部8。
另外，探头信息存储部41除了存储与雾量及高频能量的输出降低控制期间有关的信息以外，还将超声波能量的输出降低或输出中断(输出停止)作为选择信息之一来进行存储。在设定探头形状时，进行高频能量的输出降低控制期间中的超声波能量的输出的降低或中断等的设定。在设定了该超声波能量的输出的降低或中断的情况下，针对根据探头形状选择的高频能量的输出降低控制期间进一步进行考虑了超声波能量的降低或中断的影响的时间调整。
根据本实施方式，不仅能够获得基于探头形状的高频能量的输出降低控制期间，还能够获得考虑超声波能量的输出进行调整后的高频能量的输出降低控制期间，能够针对探测到的火花发生的前兆更有效地缩短影响手术的时间。
也就是说，根据基于超声波振动的雾量这样的被记录于能量处置器具内的存储器的按每个探头而不同的参数(雾量)，来对作为与超声波振动不同的能量体的高频能量的输出控制参数进行变更/最优化，由此能够预先防止只有超声波振动与高频能量相结合才发生的风险。
另外，由于变化为在能量处置器具12中搭载有探头雾量存储部9的结构，且在超声波-高频能量发生装置2内设置有探头信息存储部，因此能够抑制能量处置器具12的制造成本的上升。

Claims (4)

1.一种能量处置系统，其特征在于，具备：
能量处置器具，其将超声波能量与高频能量组合地输出到设置于顶端的探头，来对被检体进行处置；
探头雾量存储部，其存储与伴随所述超声波能量而由所述探头产生的雾量有关的信息；
超声波能量发生装置，其对所述能量处置器具供给所述超声波能量；
高频能量发生装置，其对所述能量处置器具供给所述高频能量；
系统控制部，其基于从所述探头雾量存储部读出的所述信息，来设定与所述雾量相应的时间长度的所述高频能量的输出降低的输出降低控制期间；
火花发生前兆探测部，其探测由于所述探头而发生火花的前兆或火花的发生；以及
能量控制部，其基于来自所述火花发生前兆探测部的所述前兆或火花的发生的信息，来至少使所述高频能量的输出在所述输出降低控制期间降低。
2.根据权利要求1所述的能量处置系统，其特征在于，
所述系统控制部使能量控制部进行以下动作：使所述超声波能量和所述高频能量中的至少所述高频能量的输出在所述输出降低控制期间降低，使得在所述探头脱离所述探头与导电性的手术器具接触的接触状态之前或紧挨着所述探头脱离所述接触状态之后将火花熄灭。
3.根据权利要求1所述的能量处置系统，其特征在于，
所述系统控制部使所述能量控制部在所述输出降低控制期间之后通过使所述高频能量具有斜率的输出增加来进行再次输出。
4.根据权利要求2所述的能量处置系统，其特征在于，
所述能量控制部在所述高频能量的输出降低的所述输出降低控制期间，进行所述超声波能量的输出降低或输出中断。
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