CN117715600A - 能量处置系统 - Google Patents

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CN117715600A CN202180100939.3A CN202180100939A CN117715600A CN 117715600 A CN117715600 A CN 117715600A CN 202180100939 A CN202180100939 A CN 202180100939A CN 117715600 A CN117715600 A CN 117715600A
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Abstract

构成能量处置系统(1)的处理器(38)判定由第一检测电路(32)检测出的超声波振子(72)的电气特性值是否满足规定的条件，判定由第二检测电路(35)检测出的从第二电源(34)施加于第一、第二电极(6、8)的高频电压与高频电流的相位差的差异是否成为已收敛的收敛状态，在判定为电气特性值满足该规定的条件、且判定为该相位差的差异成为该收敛状态的情况下，执行使第一、第二电源(31、34)中的至少一方的输出降低的降低动作。

Description

能量处置系统
技术领域
本发明涉及一种能量处置系统。
背景技术
以往，已知一种通过对生物体组织施加处置能量来对该生物体组织进行凝固和切开的能量处置系统(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的能量处置系统中，作为处置能量，采用了超声波能量。具体地说，该能量处置系统具备下面示出的处置器具和控制装置。
处置器具具备超声波振子以及下面示出的第一、第二把持片，该超声波振子通过来自控制装置的功率而产生超声波振动。
第一把持片传递该超声波振动，来向生物体组织施加该超声波振动，换言之，向生物体组织施加超声波能量，由此对生物体组织进行处置。
第二把持片与第一把持片之间把持生物体组织。
控制装置具备：电源，其输出用于产生超声波振动的功率；检测电路，其检测超声波振子的超声波阻抗值；以及处理器，其对电源的动作进行控制。
另外，在通过使用超声波能量来切开生物体组织时，一般是通过用户的操作来使该超声波能量的输出停止。因此，在由于难以目视确认等而不清楚生物体组织的切开完成的情况下，有时会不必要地持续输出超声波能量。在这样的情况下，会在第一把持片与第二把持片抵接的状态下持续输出超声波能量，因此担心损耗该第二把持片。
而且，在专利文献1所记载的能量处置系统中，通过监视超声波阻抗值的运动变化，来判定生物体组织的切开完成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/122309号
发明内容
发明要解决的问题
然而，在使用超声波阻抗值进行的生物体组织的切开完成的判定中，有时无法根据生物体组织的类型(例如生物体组织厚的情况等)而适当地判定切开完成。
因此，期望一种能够与各种生物体组织的类型对应地高精度地探测该生物体组织的切开完成的技术。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于提供一种能够高精度地探测生物体组织的切开完成的能量处置系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题并达成目的，本发明所涉及的能量处置系统具备：第一电源，其输出用于产生超声波振动的功率；第二电源，其输出高频电压和高频电流；超声波振子，其通过来自所述第一电源的所述功率而产生超声波振动；第一把持片，其传递所述超声波振子所产生的超声波振动，来通过所述超声波振动对生物体组织进行处置，并且所述第一把持片具有第一电极，从所述第二电源对所述第一电极供给所述高频电压和所述高频电流；第二把持片，其具有第二电极，从所述第二电源对所述第二电极供给所述高频电压和所述高频电流，所述第二把持片与所述第一把持片之间把持所述生物体组织；第一检测电路，其随时间的经过检测所述超声波振子的电气特性值；第二检测电路，其随时间的经过检测正在从所述第二电源对所述第一电极和所述第二电极供给的所述高频电压和所述高频电流；以及处理器，其对所述第一电源和所述第二电源的动作进行控制，其中，所述处理器进行以下处理：判定由所述第一检测电路检测出的所述电气特性值是否满足规定的条件；判定由所述第二检测电路检测出的所述高频电压与所述高频电流的相位差的差异是否成为已收敛的收敛状态；以及在判定为所述电气特性值满足所述规定的条件、且判定为所述相位差的差异成为所述收敛状态的情况下，执行使所述第一电源和所述第二电源中的至少一方的输出降低的降低动作。
本发明所涉及的能量处置系统具备：第一电源，其输出用于产生超声波振动的功率；第二电源，其输出高频电压和高频电流；超声波振子，其通过来自所述第一电源的所述功率而产生超声波振动；第一把持片，其传递所述超声波振子所产生的超声波振动，来通过所述超声波振动对生物体组织进行处置，并且所述第一把持片具有第一电极，从所述第二电源对所述第一电极供给所述高频电压和所述高频电流；第二把持片，其具有第二电极，从所述第二电源对所述第二电极供给所述高频电压和所述高频电流，所述第二把持片与所述第一把持片之间把持所述生物体组织；第一检测电路，其随时间的经过检测所述超声波振子的电气特性值；第二检测电路，其随时间的经过检测正在从所述第二电源对所述第一电极和所述第二电极供给的所述高频电压和所述高频电流；以及处理器，其对所述第一电源和所述第二电源的动作进行控制，其中，所述处理器基于所述第二检测电路的检测结果，来变更所述生物体组织的切开是否完成的判定方法。
发明的效果
根据本发明所涉及的能量处置系统，能够高精度地探测生物体组织的切开完成。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的能量处置系统的图。
图2是示出振子单元的图。
图3是示出控制装置的结构的框图。
图4是示出处理器执行的控制方法的流程图。
图5是示出执行图4所示的控制方法时的HF信号中的HF相位差和HF阻抗值的运动变化的图。
图6是说明第一判定处理和第二判定处理的图。
图7是示出实施方式2所涉及的由处理器执行的控制方法的流程图。
图8是示出实施方式3所涉及的由处理器执行的控制方法的流程图。
图9是说明步骤S12、S13的图。
图10是示出实施方式4所涉及的由处理器执行的控制方法的流程图。
图11是说明步骤S12A、S13A的图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明用于实施本发明的方式(下面为实施方式)。此外，本发明并不限定于下面说明的实施方式。并且，在附图的记载中，对相同的部分标注相同的附图标记。
(实施方式1)
〔能量处置系统的概要结构〕
图1是示出实施方式1所涉及的能量处置系统1的图。
能量处置系统1通过对生物体组织中的成为处置对象的部位(下面记载为对象部位)施加处置能量，来对该对象部位进行处置。在本实施方式1中，作为该处置能量，采用了超声波能量和高频能量。在此，该处置是指例如对象部位的凝固和切开。如图1所示，该能量处置系统1具备处置器具2和控制装置3。
处置器具2例如是用于在穿过了腹壁的状态下对对象部位进行处置的使用了BLT(螺栓紧固朗之万型振子)的超声波处置器具。如图1所示，该处置器具2具备手柄4、护套5、钳部件6、振子单元7以及振动传递构件8。
手柄4是由手术操作者用手握持的部分。而且，如图1所示，在该手柄4设置有操作把手41和操作按钮42。
护套5具有圆筒形状。此外，下面将护套5的中心轴记载为中心轴Ax(图1)。另外，下面将沿着中心轴Ax的一方侧记载为前端侧A1(图1)，将另一方侧记载为基端侧A2(图1)。而且，通过将护套5的靠基端侧A2的一部分从手柄4的前端侧A1插入到该手柄4的内部，来对该手柄4安装该护套5。
图2是示出振子单元7的截面图。具体地说，图2是用包含中心轴Ax的平面切割振子单元7而得到的截面图。
如图2所示，振子单元7具备振子外壳71、超声波振子72以及变幅杆73。
振子外壳71沿着中心轴Ax呈直线状延伸，通过将振子外壳71的靠前端侧A1的一部分从手柄4的基端侧A2插入到该手柄4的内部，来对该手柄4安装该振子外壳71。而且，当振子外壳71被安装于手柄4时，该振子外壳71的靠前端侧A1的端部与护套5的靠基端侧A2的端部连结。
超声波振子72被收纳于振子外壳71的内部，在控制装置3的控制下产生超声波振动。在本实施方式1中，该超声波振动是具备沿着中心轴Ax叠加的多个压电元件721～724的BLT。此外，在本实施方式1中，通过四个压电元件721～724来构成压电元件，但是其数量不限于四个，也可以设为其它数量。
变幅杆73被收纳于振子外壳71的内部，用于放大由超声波振子72所产生的超声波振动的振幅。该变幅杆73具有沿着中心轴Ax呈直线状延伸的长条形状。而且，如图2所示，变幅杆73具有将第一安装部731、截面积变化部732以及第二安装部733从基端侧A2向前端侧A1排列而成的结构。
第一安装部731是用于安装超声波振子72的部分。
截面积变化部732是具有随着去向前端侧A1而截面积减少的形状、并放大超声波振动的振幅的部分。
第二安装部733是用于安装振动传递构件8的部分。
钳部件6和振动传递构件8通过把持对象部位并且对该对象部位施加超声波能量和高频能量，来对该对象部位进行处置。
具体地说，钳部件6由金属等导电性材料构成，以能够旋转的方式安装于护套5的靠前端侧A1的端部。而且，钳部件6相当于本发明所涉及的第二把持片，钳部件6与构成振动传递构件8的处置部81(图1)之间把持对象部位。
此外，虽然省略了具体的图示，但在上述的手柄4和护套5的内部设置有根据手术操作者对操作把手41的操作来使钳部件6相对于处置部81开闭的开闭机构。另外，在钳部件6的与处置部81相向的面安装有树脂制的衬垫。该衬垫具有电气绝缘性，因此具有防止钳部件6与振动传递构件8之间发生短路的功能。另外，该衬垫具有防止在通过超声波振动进行的对象部位的切开完成了时正在进行超声波振动的振动传递构件8与钳部件6碰撞而发生破损的功能。
振动传递构件8由金属等导电性材料构成，具有沿着中心轴Ax呈直线状延伸的长条形状。该振动传递构件8如图1所示那样以该振动传递构件8的靠前端侧A1的部分突出到外部的状态贯通于护套5的内部。另外，振动传递构件8的靠基端侧A2的端部如图2所示那样与第二安装部733连接。而且，振动传递构件8将由超声波振子72产生并经由变幅杆73之后的超声波振动从基端侧A2传递至靠前端侧A1的端部，来对该靠前端侧A1的端部与钳部件6之间所把持的对象部位施加该超声波振动，由此对该对象部位进行处置。即，通过从该靠前端侧A1的端部对该对象部位施加超声波能量，来对该对象部位进行处置。
该振动传递构件8的靠前端侧A1的端部作为在与钳部件6之间把持着对象部位的状态下对该对象部位进行处置的处置部81(图1)发挥功能。该振动传递构件8相当于本发明所涉及的第一把持片。
控制装置3通过电缆C(图1)来与处置器具2进行电连接，综合地控制该处置器具2的动作。
此外，关于控制装置3的详细结构，在后述的“控制装置的结构”中进行说明。
〔控制装置的结构〕
接着，对控制装置3的结构进行说明。
图3是示出控制装置3的结构的框图。
如图3所示，控制装置3具备第一电源31、第一检测电路32、第一ADC(Analog-to-Digital Converter：模数转换器)33、第二电源34、第二检测电路35、第二ADC 36、通知部37以及处理器38。
在此，如图2所示，构成电缆C的一对振子用引线C1、C1′与超声波振子72接合。此外，在图3中，为了便于说明，对于一对振子用引线C1、C1′，仅用一根进行了图示。
而且，第一电源31在处理器38的控制下，通过经由一对振子用引线C1、C1′来对超声波振子72输出作为用于产生超声波振动的功率的驱动信号。由此，超声波振子72产生超声波振动。
此外，下面，为了便于说明，将从第一电源31对超声波振子72输出的驱动信号记载为输入驱动信号，将根据超声波振子72的频率响应变更输入驱动信号而得到的信号记载为输出驱动信号。
第一检测电路32具有作为检测电压值的电压传感器的第一电压检测电路321和作为检测电流值的电流传感器的第一电流检测电路322，该第一检测电路32随时间的经过检测与输出驱动信号相应的US信号(模拟信号)。该US信号相当于本发明所涉及的“超声波振子的电气特性值”。
具体地说，作为US信号，能够例示输出驱动信号中的电压的相位信号(下面记载为US电压相位信号)、该输出驱动信号中的电流的相位信号(下面记载为US电流相位信号)、该输出驱动信号中的电压与电流的相位差(下面记载为US相位差)、该输出驱动信号中的电流值(下面记载为US电流)、该输出驱动信号中的电压值(下面记载为US电压)、该输出驱动信号中的功率值(下面记载为US功率)、根据该US电流和该US电压计算出的阻抗值(下面记载为超声波阻抗值)等。
第一ADC 33将从第一检测电路32输出的US信号(模拟信号)转换为数字信号。然后，第一ADC 33对处理器38输出转换得到的US信号(数字信号)。
在此，如图2所示，在振子外壳71设置有从该振子外壳71的靠基端侧A2的端部向该振子外壳71的靠前端侧A1的端部延伸的第一导电部711。另外，虽然省略了具体的图示，但是在护套5设置有从该护套5的靠基端侧A2的端部向该护套5的靠前端侧A1的端部延伸且将第一导电部711与钳部件6电连接的第二导电部。并且，构成电缆C的高频用引线C2与第一导电部711的靠基端侧A2的端部接合。另外，构成电缆C的高频用引线C2′与第一安装部731接合。
而且，第二电源34在处理器38的控制下，通过经由一对高频用引线C2、C2′、第一导电部711、第二导电部以及变幅杆73来向钳部件6与振动传递构件8之间输出高频电流和高频电压。由此，在钳部件6与处置部81之间所把持的对象部位流过高频电流。即，对该对象部位施加高频能量。而且，该对象部位由于流过高频电流而产生焦耳热，从而被处置。
如上所述，振动传递构件8相当于本发明所涉及的第一电极。另外，钳部件6相当于本发明所涉及的第二电极。
第二检测电路35具有作为检测电压值的电压传感器的第二电压检测电路351和作为检测电流值的电流传感器的第二电流检测电路352，该第二检测电路35随时间的经过检测与正在从第二电源34对钳部件6和处置部81输出的高频电流及高频电压相应的HF信号。
具体地说，作为HF信号，能够例示正在从第二电源34对钳部件6和处置部81输出的高频电流(下面记载为HF电流)和高频电压(下面记载为HF电压)、根据该HF电流和该HF电压计算出的高频功率(下面记载为HF功率)、根据该HF电流和该HF电压计算出的阻抗值(下面记载为HF阻抗值)、该HF电流与该HF电压的相位差(下面记载为HF相位差)等。
第二ADC 36将从第二检测电路35输出的HF信号(模拟信号)转换为数字信号。然后，第二ADC 36对处理器38输出转换得到的HF信号(数字信号)。
通知部37在处理器38的控制下通知规定的信息。作为该通知部37，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、通过声音输出规定的信息的扬声器等。此外，关于通知部37，既可以如图3所示那样设置于控制装置3，或者也可以设置于处置器具2。
处理器38例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等构成，该处理器38按照存储于存储器(省略图示)的程序来控制能量处置系统1整体的动作。此外，关于处理器38的详细的功能，在后述的“处理器执行的控制方法”中进行说明。
〔处理器执行的控制方法〕
接着，对处理器38执行的控制方法进行说明。
图4是示出处理器38执行的控制方法的流程图。
此外，下面，为了便于说明，主要说明用于判定钳部件6与处置部81之间所把持的对象部位的切开完成的方法。
首先，在由手术操作者按下了操作按钮42的情况下，处理器38开始钳部件6与处置部81之间所把持的对象部位的处置(步骤S1)。即，在由手术操作者按下了操作按钮42的情况下，处理器38控制第一电源31和第二电源34的动作，来开始对该对象部位施加超声波能量和高频能量。
在步骤S1之后，处理器38控制第一检测电路32和第二检测电路35的动作，来开始进行US信号和HF信号的检测(步骤S2)。
图5是示出执行图4所示的控制方法时的HF信号中的HF相位差和HF阻抗值的运动变化的图。此外，在图5中，用一点划线示出HF相位差的运动变化，用实线示出HF阻抗值的运动变化。另外，在图5中，通过Cosθ来表现HF相位差的运动变化。设为下面记载的HF相位差也是指Cosθ。并且，在图5中，时间TC表示对象部位的切开已完成的时间。
在此，HF阻抗值在从开始对象部位的处置起的初期阶段示出下面的运动变化。
具体地说，HF阻抗值在逐渐减少并在该对象部位的水分达到了沸腾状态时取极小值。另外，若再继续进行该对象部位的处置，则该对象部位的水分蒸发，因此HF阻抗值转为增加。此外，在图5中，由于纵轴的数量级大，因此没有充分地示出该初期阶段的HF阻抗值的上述运动变化。
然后，HF阻抗值在上述的初期阶段之后，如图5所示那样随着对象部位开始被切开而急剧地增加，之后收敛。
另一方面，HF相位差如图5所示那样当开始对象部位的处置时从1(0°)逐渐地减少。然后，HF相位差随着对象部位开始被切开而急剧地减少，之后收敛于0附近(90°附近)。
在步骤S2之后，处理器38开始计算由第二检测电路35检测出的HF相位差的差异(步骤S3)。此外，在图4中，为了便于说明，以在步骤S2之后执行步骤S3的形式进行了图示，但是实际上大致同时地执行步骤S2和步骤S3。
在本实施方式1中，处理器38计算HF相位差的方差s2来作为该HF相位差的差异。具体地说，处理器38通过下面的式(1)来计算HF相位差的方差s2。此外，在式(1)中，n是指求出方差s2的有差异的数据(HF相位差)的数量，为3以上。xi是各数据(HF相位差)的值。
[数1]
例如，处理器38按500ms获取10个每隔50ms检测出的HF相位差，使用该10个HF相位差来通过式(1)计算该HF相位差的方差s2。即，在当前时间点的时间为500ms的情况下，处理器38使用50ms(n＝1)时的HF相位差、100ms(n＝2)时的HF相位差、···500ms(n＝10)时的HF相位差这10个HF相位差来通过式(1)计算在当前时间点(500ms)的HF相位差的方差s2。另外，在当前时间点的时间为550ms的情况下，处理器38使用100ms(n＝1)时的HF相位差、150ms(n＝2)时的HF相位差、···550ms(n＝10)时的HF相位差这10个HF相位差来通过式(1)计算在当前时间点(550ms)的HF相位差的方差s2。此外，n不限于10，只要为3以上即可。另外，在计算HF相位差的方差s2时使用的HF相位差的采样周期不限于50ms，也可以是其它周期。
在步骤S3之后，处理器38执行第一判定处理和第二判定处理(步骤S4)。
图6是说明第一判定处理和第二判定处理的图。具体地说，图6是示出执行图4所示的控制方法时的超声波阻抗值和HF相位差的方差s2的运动变化的图。此外，在图6中，用实线示出超声波阻抗值的运动变化，用一点划线示出HF相位差的方差s2的运动变化。
具体地说，处理器38如下面那样执行第一判定处理。
在此，作为US信号的超声波阻抗值根据给予振动传递构件8的负荷、换言之给予与振动传递构件8连接的超声波振子72的负荷而变化。具体地说，从钳部件6向处置部81按压的按压力从开始对象部位的处置起根据该钳部件6与该处置部81之间的对象部位的状态变化等而逐渐地变大。因此，给予振动传递构件8的负荷逐渐地变大，如图6所示那样，超声波阻抗值也随时间的经过而逐渐增加。此外，该随时间的经过而逐渐增加是指随着时间推移而超声波阻抗值逐渐地增加，包含数十Ω以下的微小的增减，同时也包含超声波阻抗值逐渐地增加的情形。
而且，在对象部位的切开已完成的时间TC附近的时间(例如图6的时间t1)，由于钳部件6位于处置部81的附近，因此由于因该处置部81的超声波振动而产生的摩擦热引起设置于该钳部件6的衬垫的表面发生变性。因此，给予振动传递构件8的负荷逐渐地变小，如图6所示，从该时间t1起，超声波阻抗值也随时间的经过而逐渐减少。此外，该随时间的经过而逐渐减少是指随着时间推移而超声波阻抗值逐渐地减少，包含数十Ω以下的微小的增减，同时也包含超声波阻抗值逐渐地减少的情形。
即，超声波阻抗值在该时间t1形成峰。
因此，在第一判定处理中，首先，处理器38检测超声波阻抗值开始逐渐减少的逐渐减少开始时(图6的时间t1)(下面记载为假定峰检测处理)。另外，处理器38将在该逐渐减少开始时的超声波阻抗值Z1(图6)作为假定峰值存储于存储器(省略图示)。
接着，处理器38计算在从逐渐减少开始时t1起经过了预先设定的基准时间ΔT1的时间t1+ΔT1时的超声波阻抗值与存储器中所存储的假定峰值(超声波阻抗值Z1)之差ε1real。
接着，处理器38判定该差ε1real是否为预先设定的阈值ε1以上。
然后，处理器38在判定为差ε1real为阈值ε1以上的情况下，识别为在逐渐减少开始时t1检测到的假定峰值是由于对象部位的切开完成而形成的峰，从而在第一判定处理中判定为对象部位的切开已完成。
另一方面，处理器38在判定为差ε1real小于阈值ε1的情况下，识别为在逐渐减少开始时t1检测到的假定峰值不是由于对象部位的切开完成而形成的峰，再次返回到上述的假定峰检测处理。
此外，本发明所涉及的“规定的条件”是在从超声波阻抗值开始逐渐减少时t1起的一定的时间ΔT1之后存在阈值ε1以上的降低。即，阈值ε1相当于本发明所涉及的第一阈值。
另外，处理器38如下面所示那样执行第二判定处理。
在此，如图6所示，HF相位差的方差s2随着对象部位开始被切开而急剧地增加，并且随着对象部位的切开接近完成而急剧地减少，之后收敛。
然后，在第二判定处理中，首先，处理器38始终监视作为HF信号的HF阻抗值是否超过阈值Th1(图5)。
接着，处理器38在判定为HF阻抗值超过阈值Th1的情况下，通过将HF相位差的方差s2与阈值Th2(图6)进行比较，来始终监视HF相位差的方差是否成为已收敛的收敛状态(下面记载为收敛监视处理)。在本实施方式1中，处理器38在HF相位差的方差s2变为阈值Th2以下的情况下判定为成为收敛状态。
然后，处理器38在判定为HF相位差的方差s2成为收敛状态的情况下，在第二判定处理中判定为对象部位的切开已完成。
另一方面，处理器38在判定为HF相位差的方差s2未成为收敛状态的情况下，继续进行上述的收敛监视处理。
在第一判定处理和第二判定处理中都判定为对象部位的切开已完成的情况下(步骤S5：“是”)，处理器38执行下面所示的降低动作和警告动作(步骤S6)。之后，处理器38完成本控制流程。
处理器38在步骤S6中执行使从第一电源31向超声波振子72的功率(驱动信号)的输出以及从第二电源34向钳部件6和振动传递构件8的高频电流和高频电压的输出降低的降低动作。在本实施方式1中，处理器38执行使第一电源31和第二电源34的动作停止、即、使从第一电源31向超声波振子72的输出以及从第二电源34向钳部件6和振动传递构件8的输出停止的降低动作。
另外，处理器38在步骤S6中执行使通知部37通知已完成对象部位的切开的意思的信息的警告动作。
根据上面所说明的实施方式1，起到下面的效果。
另外，在作为使用超声波阻抗值进行的对象部位的切开完成判定的第一判定处理中，关于该对象部位薄(该对象部位的尺寸小)的情况的该切开完成判定的判定精度比较高，但关于该对象部位厚(该对象部位的尺寸大)的情况的该切开完成判定的判定精度比较低。另一方面，在作为使用HF相位差的差异进行的对象部位的切开完成判定的第二判定处理中，关于该对象部位厚(该对象部位的尺寸大)的情况的该切开完成判定的判定精度比较高。
而且，在本实施方式1所涉及的能量处置系统1中，处理器38在第一判定处理和第二判定处理中都判定为对象部位的切开已完成的情况下执行降低动作。
因而，能够在第二判定处理中针对在第一判定处理中切开完成判定的精度比较低的对象部位补偿该切开完成判定的精度，从而能够与各种对象部位的类型对应地高精度地探测该对象部位的切开完成。
在本实施方式1所涉及的能量处置系统1中，处理器38在第一判定处理和第二判定处理中都判定为对象部位的切开已完成的情况下，除了执行降低动作以外，还执行警告动作。因此，还能够使手术操作者等明确地识别到对象部位的切开完成。
(实施方式2)
接着，对本实施方式2进行说明。
在下面的说明中，对与上述的实施方式1同样的结构标注相同的附图标记，并省略或简化对该结构的详细说明。
图7是示出实施方式2所涉及的由处理器38执行的控制方法的流程图。
在本实施方式2中，如图7所示，针对上述的实施方式1变更了处理器38执行的控制方法。
在本实施方式2所涉及的由处理器38执行的控制方法中，如图7所示，针对在上述的实施方式1中所说明的控制方法(图4)追加了步骤S7～S11。因此，下面仅对步骤S7～S11进行说明。
步骤S7在步骤S1之前被执行。
在步骤S7中，在由手术操作者按下了操作按钮42的情况下，处理器38如下面所示那样执行钳部件6与处置部81之间所把持的对象部位的判别处理。
具体地说，处理器38通过控制第二电源34的动作，来在一定的时间(例如100[msec])对钳部件6和振动传递构件8输出一定的功率。该一定的功率是指不使对象部位发生热变性的程度的功率。
接着，处理器38在正在从第二电源34对钳部件6和振动传递构件8输出上述的一定的功率的期间，将作为由第二检测电路35检测出的HF信号的HF阻抗值依次存储于存储器(省略图示)。另外，处理器38通过在上述的一定的时间内的最后的期间(例如20[msec])对依次存储于存储器(省略图示)的多个HF阻抗值进行平均，来计算初始阻抗值。
在此，对于对象部位中的尺寸小的S尺寸组织与尺寸大的L尺寸组织，初始阻抗值不同。例如，S尺寸组织中的初始阻抗值为比规定的判别阈值小的值。另一方面，L尺寸组织中的初始阻抗值表示比该判别阈值大的值。
而且，处理器38通过将计算出的初始阻抗与上述的判别阈值进行比较，来执行用于判别钳部件6与处置部81之间所把持的对象部位是S尺寸组织还是L尺寸组织的判别处理。
步骤S8在步骤S1之后被执行。
具体地说，处理器38判定是否在步骤S7的判别处理中判别为钳部件6与处置部81之间所把持的对象部位是S尺寸组织。
然后，处理器38在判别为是L尺寸组织的情况下(步骤S8：“否”)，依次执行步骤S2～S6。即，处理器38在判别为是L尺寸组织的情况下(步骤S8：“否”)，选择本发明所涉及的执行第一判定处理和第二判定处理这两方(步骤S4)的第二判定方法。
另一方面，处理器38在判别为是S尺寸组织的情况下(步骤S8：“是”)，控制第一检测电路32的动作，使第一检测电路32开始US信号的检测(步骤S9)，并且执行第一判定处理(步骤S10)。即，处理器38在判别为是S尺寸组织的情况下(步骤S8：“是”)，选择本发明所涉及的仅执行第一判定处理(步骤S10)的第一判定方法。
然后，在仅在第一判定处理中判定为对象部位的切开已完成的情况下(步骤S11：“是”)，处理器38转移到步骤S6。
根据上面所说明的本实施方式2，起到与上述的实施方式1同样的效果。
在本实施方式2所涉及的能量处置系统1中，处理器38基于第二检测电路35的检测结果，来变更用于执行降低动作的判定方法。具体地说，处理器38基于初始阻抗值来判定对象部位是L尺寸组织还是S尺寸组织。然后，处理器38在是L尺寸组织的情况下执行第一判定处理和第二判定处理这两方，在是S尺寸组织的情况下仅执行第一判定处理。
即，由于能够针对在第一判定处理中切开完成判定的判定精度比较高的S尺寸组织仅执行该第一判定处理，因此不需要针对该S尺寸组织还执行第二判定处理。因而，能够减轻处理器38的处理负荷。
(实施方式3)
接着，对本实施方式3进行说明。
在下面的说明中，对与上述的实施方式2同样的结构标注相同的附图标记，并省略或简化对该结构的详细说明。
图8是示出实施方式3所涉及的由处理器38执行的控制方法的流程图。
在本实施方式3中，如图8所示，针对上述的实施方式2变更了处理器38执行的控制方法。
在本实施方式3所涉及的由处理器38执行的控制方法中，如图8所示，针对在上述的实施方式2中所说明的控制方法(图7)追加了步骤S12、S13。因此，下面仅对步骤S12、S13进行说明。
步骤S12是在判别为是L尺寸组织的情况下(步骤S8：“否”)执行的，步骤S13是在判别为是S尺寸组织的情况(步骤S8：“是”)下执行的。
然后，处理器38在步骤S12中将在第一判定处理中使用的本发明所涉及的第一阈值变更为与L尺寸组织相应的值。另一方面，处理器38在步骤S13中将在第一判定处理中使用的本发明所涉及的第一阈值变更为与S尺寸组织相应的值。
在此，本发明所涉及的第一阈值是阈值ε1和基准时间ΔT1。
图9是说明步骤S12、S13的图。具体地说，图9是与图6对应的图。此外，在图9中，用实线示出对象部位为L尺寸组织的情况下的超声波阻抗值的运动变化，用一点划线示出对象部位为S尺寸组织的情况下的超声波阻抗值的运动变化。
具体地说，处理器38在判别为是L尺寸组织的情况下(步骤S8：“否”)，在步骤S12中，将阈值ε1设定为与L尺寸组织相应的阈值ε1L(图9)，并且将基准时间ΔT1设定为与L尺寸组织相应的基准时间ΔT1L(图9)。
另一方面，处理器38在判别为是S尺寸组织的情况下(步骤S8：“是”)，在步骤S13中，将阈值ε1设定为与S尺寸组织相应的阈值ε1S(图9)，并且将基准时间ΔT1设定为与S尺寸组织相应的基准时间ΔT1S(图9)。
在此，如图9所示，阈值ε1L是比阈值ε1S大的值。另外，基准时间ΔT1L是比基准时间ΔT1S大的值。
根据上面所说明的本实施方式3，起到与上述的实施方式2同样的效果。
另外，对于S尺寸组织，组织量少，因此超声波阻抗值的峰(超声波阻抗值Z2(图9))较低，并且在该峰后直到被切开为止是较早的。另一方面，对于L尺寸组织，在超声波阻抗值的峰后仍可能残留薄皮。
而且，在本实施方式3所涉及的能量处置系统1中，处理器38基于第二检测电路35的检测结果来变更在第一判定处理中使用的本发明所涉及的第一阈值。具体地说，处理器38在判别为是S尺寸组织的情况下(步骤S8：“是”)，将阈值ε1和基准时间ΔT1分别设定为阈值ε1S和基准时间ΔT1S。另一方面，处理器38在判别为是L尺寸组织的情况下(步骤S8：“否”)，将阈值ε1和基准时间ΔT1分别设定为比阈值ε1S大的阈值ε1L和比基准时间ΔT1S大的基准时间ΔT1L。
因而，能够在对象部位是S尺寸组织的情况下，在从超声波阻抗值开始逐渐减少的时间t2起的基准时间ΔT1S后进行切开判定，不会不必要地长时间地等待该对象部位的切开完成。另一方面，能够在对象部位是L尺寸组织的情况下，在从超声波阻抗值开始逐渐减少的时间t1起的基准时间ΔT1L后进行切开判定，从而能够判定已可靠地完成该对象部位的切开。
(实施方式4)
接着，对本实施方式4进行说明。
在下面的说明中，对与上述的实施方式3同样的结构标注相同的附图标记，并省略或简化对该结构的详细说明。
图10是示出实施方式4所涉及的由处理器38执行的控制方法的流程图。
在本实施方式4中，如图10所示，针对上述的实施方式3变更了处理器38执行的控制方法。
在本实施方式4所涉及的由处理器38执行的控制方法中，如图10所示，针对上述的实施方式3中所说明的控制方法(图8)，代替步骤S12、S13、S9～S11而采用步骤S12A、S13A、S9A～S11A，并追加了步骤S14。因此，下面仅对步骤S12A、S13A、S9A～S11A、S14进行说明。
图11是说明步骤S12A、S13A的图。具体地说，图11是与图6对应的图。
在步骤S12A中，处理器38与上述的实施方式3同样地将在第一判定处理中使用的本发明所涉及的第一阈值变更为与L尺寸组织相应的值。并且，处理器38将在第二判定处理中使用的本发明所涉及的第二阈值变更为与L尺寸组织相应的值。
在此，本发明所涉及的第二阈值为阈值Th2。
具体地说，处理器38在判别为是L尺寸组织的情况下(步骤S8：“否”)，在步骤S12A中，与上述的实施方式3同样地将阈值ε1和基准时间ΔT1分别设定为阈值ε1L和基准时间ΔT1L。并且，处理器38将阈值Th2设定为与L尺寸组织相应的阈值Th2L(图11)。
另一方面，处理器38在判别为是S尺寸组织的情况下(步骤S8：“是”)，在步骤S13A中，与上述的实施方式3同样地将阈值ε1和基准时间ΔT1分别设定为阈值ε1S和基准时间ΔT1S。并且，处理器38将阈值Th2设定为与S尺寸组织相应的阈值Th2S(图11)。
在此，阈值Th2S如图11所示那样是比阈值Th2L大的值。
在步骤S9A中，处理器38与步骤S2同样地控制第一检测电路32和第二检测电路35的动作，来开始进行US信号和HF信号的检测。
在步骤S9A之后，处理器38与步骤S3同样地开始进行由第二检测电路35检测出的HF相位差的差异的计算(步骤S14)。
在步骤S14之后，在步骤S10A中，处理器38与步骤S4同样地执行第一判定处理和第二判定处理这两方。
在步骤S10A之后，在步骤S11A中，处理器38与步骤S5同样地判定是否在第一判定处理和第二判定处理中都判定为对象部位的切开已完成。然后，在步骤S11A中为“否”的情况下，继续进行步骤S10A。另一方面，在步骤S11A中为“是”的情况下转移到步骤S6。
根据上面所说明的本实施方式4，起到与上述的实施方式3同样的效果。
另外，对于S尺寸组织，组织量少，因此HF相位差的差异的峰较低，并且在该峰后直到被切开为止是较早的。
而且，在本实施方式4所涉及的能量处置系统1中，处理器38基于第二检测电路35的检测结果来变更在第二判定处理中使用的本发明所涉及的第二阈值。具体地说，处理器38在判别为是S尺寸组织的情况下(步骤S8：“是”)，相较于判别为是L尺寸组织的情况(步骤S8：“否”)而言，变更为更大的阈值Th2(阈值Th2S)。
因而，在对象部位是S尺寸组织的情况中，即使在采用了执行第一判定处理和第二判定处理这两方的结构的情况下，也不会不必要地长时间地等待该对象部位的切开完成。
(其它实施方式)
到此为止对用于实施本发明的方式进行了说明，但是本发明不应仅限定于上述的实施方式1～4。
在上述的实施方式1～4中，处理器38在步骤S6中除了执行降低动作以外还执行警告动作，但是不限于此，也可以仅执行降低动作。另外，处理器38在步骤S6中也可以仅执行警告动作。
在上述的实施方式1～4中，作为超声波振子72的电阻抗值，采用了超声波阻抗值，但是不限于此，也可以采用US相位差、US电压、US电流、或者US功率。
在上述的实施方式1～4中，作为HF相位差的差异，采用了HF相位差的方差s2，但是不限于此，也可以采用HF相位差的标准偏差、或者HF相位差的偏差。在此，HF相位差的标准偏差为HF相位差的方差s2的正的平方根。另外，通过下面的式(2)来计算HF相位差的偏差。此外，在式(2)中，n是指数据(HF相位差)的数量，为2以上。xi是各数据(HF相位差)的值。
[数2]
在上述的实施方式1～4中，作为针对对象部位施加的处置能量，采用了超声波能量和高频能量，但是不限于此，也可以除了采用该超声波能量和该高频能量以外还采用热能量。此外，“针对对象部位施加热能量”是指向对象部位传递加热器所产生的热。
在上述的实施方式1～4中，在步骤S1中，针对对象部位施加了超声波能量和高频能量这两方，但是不限于此。例如，也可以构成为在步骤S1中能够根据手术操作者的操作来切换为针对对象部位仅施加超声波能量的模式(下面记载为超声波单独模式)、或者针对对象部位施加超声波能量和高频能量这两方的模式(下面记载为联合模式)。此时，在超声波单独模式中，优选为使阈值ε1减小且使基准时间ΔT1增大。另一方面，在联合模式中，优选为使阈值ε1增大且使基准时间ΔT1减小。
在上述的实施方式2～4中，在步骤S7中基于初始阻抗值来执行对象部位的判别处理，但是不限于此。例如，也可以基于HF电压、HF电流、或者HF功率等来执行对象部位的判别处理。
附图标记说明
1：能量处置系统；2：处置器具；3：控制装置；4：手柄；5：护套；6：钳部件；7：振子单元；8：振动传递构件；31：第一电源；32：第一检测电路；33：第一ADC；34：第二电源；35：第二检测电路；36：第二ADC；37：通知部；38：处理器；41：操作把手；42：操作按钮；71：振子外壳；72：超声波振子；73：变幅杆；81：处置部；321：第一电压检测电路；322：第一电流检测电路；351：第二电压检测电路；352：第二电流检测电路；711：第一导电部；721～724：压电元件；731：第一安装部；732：截面积变化部；733：第二安装部；A1：前端侧；A2：基端侧；Ax：中心轴；C：电缆；C1、C1′：振子用引线；C2、C2′：高频用引线。

Claims (18)

1.一种能量处置系统，具备：
第一电源，其输出用于产生超声波振动的功率；
第二电源，其输出高频电压和高频电流；
超声波振子，其通过来自所述第一电源的所述功率而产生超声波振动；
第一把持片，其传递所述超声波振子所产生的超声波振动，来通过所述超声波振动对生物体组织进行处置，并且所述第一把持片具有第一电极，从所述第二电源对所述第一电极供给所述高频电压和所述高频电流；
第二把持片，其具有第二电极，从所述第二电源对所述第二电极供给所述高频电压和所述高频电流，所述第二把持片与所述第一把持片之间把持所述生物体组织；
第一检测电路，其随时间的经过检测所述超声波振子的电气特性值；
第二检测电路，其随时间的经过检测正在从所述第二电源对所述第一电极和所述第二电极供给的所述高频电压和所述高频电流；以及
处理器，其对所述第一电源和所述第二电源的动作进行控制，
其中，所述处理器进行以下处理：
判定由所述第一检测电路检测出的所述电气特性值是否满足规定的条件；
判定由所述第二检测电路检测出的所述高频电压与所述高频电流的相位差的差异是否成为已收敛的收敛状态；以及
在判定为所述电气特性值满足所述规定的条件、且判定为所述相位差的差异成为所述收敛状态的情况下，执行使所述第一电源和所述第二电源中的至少一方的输出降低的降低动作。
2.根据权利要求1所述的能量处置系统，其中，
所述电气特性值为超声波阻抗值，所述超声波阻抗值是所述超声波振子的电阻抗值。
3.根据权利要求2所述的能量处置系统，其中，
在所述超声波阻抗值在从开始逐渐减少时起的一定的时间之后存在第一阈值以上的降低的情况下，所述处理器判定为满足所述规定的条件。
4.根据权利要求1所述的能量处置系统，其中，
所述处理器计算所述相位差的偏差、标准偏差或者方差来作为所述相位差的差异。
5.根据权利要求1所述的能量处置系统，其中，
所述处理器基于所述第二检测电路的检测结果，来变更用于执行所述降低动作的判定方法。
6.根据权利要求5所述的能量处置系统，其中，
所述判定方法包括第一判定方法和第二判定方法，
所述第一判定方法是仅判定所述电气特性值是否满足所述规定的条件的方法，
所述第二判定方法是判定所述电气特性值是否满足所述规定的条件以及所述相位差的差异是否成为所述收敛状态这两方的方法。
7.根据权利要求5所述的能量处置系统，其中，
所述处理器基于所述第二检测电路的检测结果，来变更在所述电气特性值是否满足所述规定的条件的判定中使用的第一阈值。
8.根据权利要求5所述的能量处置系统，其中，
所述处理器基于所述第二检测电路的检测结果，来变更在所述相位差的差异是否成为所述收敛状态的判定中使用的第二阈值。
9.根据权利要求1所述的能量处置系统，其中，
还具备用于通知规定的信息的通知部，
所述处理器在判定为所述电气特性值满足所述规定的条件、且判定为所述相位差的差异成为所述收敛状态的情况下，执行用于使所述通知部通知所述规定的信息的警告动作。
10.一种能量处置系统，具备：
第一电源，其输出用于产生超声波振动的功率；
第二电源，其输出高频电压和高频电流；
超声波振子，其通过来自所述第一电源的所述功率而产生超声波振动；
第一把持片，其传递所述超声波振子所产生的超声波振动，来通过所述超声波振动对生物体组织进行处置，并且所述第一把持片具有第一电极，从所述第二电源对所述第一电极供给所述高频电压和所述高频电流；
第二把持片，其具有第二电极，从所述第二电源对所述第二电极供给所述高频电压和所述高频电流，所述第二把持片与所述第一把持片之间把持所述生物体组织；
第一检测电路，其随时间的经过检测所述超声波振子的电气特性值；
第二检测电路，其随时间的经过检测正在从所述第二电源对所述第一电极和所述第二电极供给的所述高频电压和所述高频电流；以及
处理器，其对所述第一电源和所述第二电源的动作进行控制，
其中，所述处理器基于所述第二检测电路的检测结果，来变更所述生物体组织的切开是否完成的判定方法。
11.根据权利要求10所述的能量处置系统，其中，
所述判定方法包括第一判定方法和第二判定方法，
所述第一判定方法是仅判定由所述第一检测电路检测出的所述电气特性值是否满足规定的条件的方法，在所述电气特性值满足所述规定的条件的情况下，判定为所述生物体组织的切开已完成，
所述第二判定方法是判定由所述第一检测电路检测出的所述电气特性值是否满足规定的条件以及由所述第二检测电路检测出的所述高频电压与所述高频电流的相位差的差异是否成为已收敛的收敛状态这两方的方法，在判定为所述电气特性值满足所述规定的条件、且所述相位差的差异成为所述收敛状态的情况下，判定为所述生物体组织的切开已完成。
12.根据权利要求11所述的能量处置系统，其中，
所述电气特性值为超声波阻抗值，所述超声波阻抗值是所述超声波振子的电阻抗值。
13.根据权利要求12所述的能量处置系统，其中，
在所述超声波阻抗值从开始逐渐减少时起的一定的时间之后存在第一阈值以上的降低的情况下，所述处理器判定为满足所述规定的条件。
14.根据权利要求11所述的能量处置系统，其中，
所述处理器计算所述相位差的偏差、标准偏差或者方差来作为所述相位差的差异。
15.根据权利要求11所述的能量处置系统，其中，
所述处理器在判定为所述生物体组织的切开已完成的情况下，执行使所述第一电源和所述第二电源中的至少一方的输出降低的降低动作。
16.根据权利要求11所述的能量处置系统，其中，
还具备用于通知规定的信息的通知部，
所述处理器在判定为所述生物体组织的切开已完成的情况下，执行用于使所述通知部通知所述规定的信息的警告动作。
17.根据权利要求11所述的能量处置系统，其中，
所述处理器根据所述判定方法来变更在所述电气特性值是否满足所述规定的条件的判定中使用的第一阈值。
18.根据权利要求11所述的能量处置系统，其中，
所述处理器根据所述判定方法来变更在所述相位差的差异是否成为所述收敛状态的判定中使用的第二阈值。
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