JP2006231084A - 超音波手術システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波振動を発生可能な超音波振動子を有するハンドピースと、超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生する発振手段を有する装置本体とが着脱自在に接続される超音波手術システムの制御方法において、発振手段の周波数を所定の周波数範囲で掃引する掃引ステップと、掃引ステップで駆動信号の駆動周波数を変化させたときに超音波振動子のインピーダンスを検出する検出ステップと、検出ステップの検出結果をハンドピースに設けられたメモリ手段に予め記憶された内部データと比較し、ハンドピースの異常を判別する異常判別ステップと、異常判別ステップで異常と判別されたときに告知する告知ステップとを有する。
【選択図】図14
Description
図1及び図2は本発明に係る超音波手術システムの第1の実施の形態を超音波凝固切開装置に適用したものを示し、図1はシステム全体を示す説明図、図2は第2の超音波処置具を示す説明図である。
また装置本体2のフロントパネル7には、図3に示すように、電源スイッチ18と表示パネル19とが設けられている。さらに表示パネル19の中には超音波振動の大きさ(振幅の大きさ)を設定した値を示す設定表示部20と超音波振動子の状態を表示するバーグラフ表示部22が設けられている。また設定部21には設定を行うためのアップスイッチ21aとダウンスイッチ21bがある。またフロントパネル7には、超音波振動子の状態をチェックする動作をスタートさせるためのスタートスイッチ23が設けられている。
図4において、装置本体2内部には、超音波振動子の駆動周波数を発生する信号発生部24と、信号発生部24で発生させた信号を増幅するアンプ25と、アンプ25から出力される駆動信号の電圧と電流を検出する検出部26と、超音波振動子と駆動装置とを絶縁分離する出力トランス27とが設けられている。
ここで、図5を用いてハンドピースの内部の超音波振動子の特性について説明する。
図5は一般的な超音波振動子の電気的特性を説明する説明図であり、図5(a)は超音波振動子を電気回路記号で示し、図5(b)は図5(a)の超音波振動子を電気的等価回路で示している。
図7(a)は図6(b)の状態でのインピーダンス特性を示している。
図8に示すように、まず、装置本体2は、ステップS1において、電源スイッチ18がオンされると、ステップS2において、ハンドピース種類判別手段29がハンドピースの接続状態を確認し、接続された場合には、ステップS3において、ハンドピースの種類を判別して、その結果によって各種パラメーターをセットする。この後、ステップS4において、ハンドピースチェックのスタートスイッチ23が押されたら、駆動制御部30はステップS5の処理に移行して信号発生部24が発生する信号に対して本駆動時(超音波振動を出力して処置を行っている状態)より小さいチェック用の信号レベルにセットし、ステップS6の処理に移行して信号発生部24に対して周波数fを各ハンドピースに従ったスキャン範囲にセットし、ステップS7において、振動子状態検知制御部31はスキャンを開始してインピーダンス|Z|の大きさをピークホールドし、ステップS8において、その結果を状態表示部22のインジケータに表示させる。
この実施の形態によれば、スタートスイッチ23により超音波振動子の状態をチェックする動作をスタートさせるので、本駆動時でなくても、インジケータ22のインピーダンス|Z|の表示によって、ハンドピースの故障状態、例えばハンドピースへの水分の浸入や経年変化、及び断線やショートを使用前に確認できる。またその異常のレベルを知ることができる。これにより、ハンドピースの故障状態や異常を早期に調べることが可能で、ハンドピースを適切な時期に交換したり修理することができる。
図11に示すように、この変形例の装置本体2には、インピーダンス|Z|の周波数fに対する変化の様子をグラフ状に示す表示手段(例えば液晶表示パネル)32を設けている。
以下、図12及び図13を用いて第2の実施の形態を説明する。この場合、回路構成については図1乃至図6を代用して説明する。
図13にこの第2の実施の形態の動作を示すフローチャートであり、図8のフローチャートと同じ処理部分は説明を省略する。
なお、周波数差ではなくflとf2におけるレベルの差をもってハンドピースの状態を判断することも可能である。
この実施の形態によれば、超音波振動子の制動キャパシタンス成分の変化の様子が分かるので、ハンドピース内部で超音波振動子に接続されている複数のワイヤの内一部のワイヤが断線またはショートした状態についても分かり、修理等を迅速に行う事が出来る。
次に、図14から図15を用いて、第3の実施の形態を説明する。
図14は本発明に係る第3の実施の形態を示すブロック図である。
ハンドピース204A,204Bには、個々のハンドピース毎に記憶内容が設定されたメモリ手段233A,233Bが設けられている。装置本体202には、このメモリー手段233A,233Bの内容を読み書きする手段234と手段234を制御する制御部231が設けてある。装置本体202には、図4における超音波振動子の駆動手段(信号発生部24と、信号発生部24、アンプ25、検出部26、出力トランス27、駆動制御部30)と同等な駆動手段235を設けている。
図15は第3の実施の形態における動作を説明するフローチャートである。
図15において、まず、装置本体202は、ステップS31において、電源スイッチ18がオンされると、ステップS32において、ハンドピース内のメモリ手段から前回の状態検知結果を読み出す。この後、ステップS33において、ハンドピースチェックをスタートさせ、駆動時より小さいチェック用の信号レベルで、また周波数fを各ハンドピースに従ったスキャン範囲で、超音波振動子に印可し、スキャンを開始してインピーダンス|Z|の大きさをピークホールドしておく。この場合、第2の実施の形態のように周波数fの情報を検出しても良い。この後、ステップS34において、それらのチェック結果とメモリ手段に記憶されていた前回までのチェック結果とを比較する。この比較結果をステップS35において参照して差があるかどうかを判別し、差が大きければ異常と判定してステップS36において告知する。またそのレベルをインジケーターに表示する。
なお一番最初のチェック結果あるいは工場出荷時の結果は消去せずにRAMに残しておいて、経時的変化を見るようにしても良い。
この第3の実施例によれば、個々のハンドピースのチェック結果がハンドピース自身にデータとして残されるため、このデータを読み出すことで経歴がわかり、また遠隔地にそのデータを送ることで離れたところからでもハンドピースの状態を確認することが可能となる。
以上詳述したような本発明の上記実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
(1) 超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動を処置部に伝達するプローブと、前記超音波振動子を超音波振動させる駆動信号を発生する駆動手段と、から成る超音波手術システムにおいて、
前記駆動手段には前記超音波振動子への印加周波数とインピーダンスの関係を観測するモニタ手段と、
前記モニタ手段による結果に基づいて前記超音波振動子の状態を告知する告知手段と、
を具備したことを特徴とする超音波手術システム。
2…装置本体
3…フットスイッチ
4A…ハンドピース
11…処置部
12…プローブ
24…信号発生部
25…アンプ
26…検出部
27…出力トランス
30…駆動制御部
31…振動子状態検知制御部
100A…超音波処置具
Claims (1)
- 超音波振動を発生可能な超音波振動子を有するハンドピースと、前記超音波振動子を駆動するための駆動信号を発生する発振手段を有する装置本体とが着脱自在に接続される超音波手術システムの制御方法において、
前記発振手段の周波数を所定の周波数範囲で掃引する掃引ステップと、
前記掃引ステップで前記駆動信号の駆動周波数を変化させたときに前記超音波振動子のインピーダンスを検出する検出ステップと、
前記検出ステップの検出結果を前記ハンドピースに設けられたメモリ手段に予め記憶された内部データと比較し、前記ハンドピースの異常を判別する異常判別ステップと、
前記異常判別ステップで異常と判別されたときに告知する告知ステップと、
を有することを特徴とする超音波手術システムの制御方法。
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