JP4112199B2

JP4112199B2 - 超音波手術装置

Info

Publication number: JP4112199B2
Application number: JP2001266251A
Authority: JP
Inventors: 寛生小野; 吉隆本田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP2003070798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波手術装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波振動子の駆動により、体内にて結石を破砕、吸引する超音波結石破砕装置（以下、超音波砕石装置）が超音波手術装置として知られている。このような超音波砕石装置は、例えばＤＥ３４２９４８７、特願２００１−０６３７０３号、特開平２−２６５６８１号公報、特願２０００−０７１１５９号等に開示されている。
【０００３】
超音波振動子の駆動信号を変調することは公知の技術であるが、そのうち超音波砕石装置に関するものではＤＥ３４２９４８７において、剛性または軟性の砕石用プローブを接続した超音波振動子をその共振周波数で駆動する交流電圧を変調する構成となっている。
【０００４】
特願２００１−０６３７０３号は、超音波振動子の駆動信号の位相情報に基づき、前記駆動信号を共振周波数に追尾させる構成において、超音波組織粉砕用具先端の振動振幅を変調する為に、ハンドピースに供給する駆動電流の周波数を共振周波数の近傍で変動させ、インピーダンスの周波数依存性によりハンドピースに流れる電流値が変化し、先端振幅が変調される構成となっている。
【０００５】
また、特開昭６４−６７２８６号公報では、共振周波数追尾を行わず、共振周波数を含む周波数範囲で駆動信号の周波数を繰り返し変化させることにより、インピーダンスの周波数依存性からハンドピースに流れる電流値が変化し、先端振幅が変調される構成となっている。
【０００６】
特開平２−２６５６８１号公報は、可変周波数手段により超音波振動子を駆動し、帰還信号が共振周波数近傍であるか否かを共振点検出手段にて判断し、帰還信号と可変周波数手段にて出力されている信号とを切り換え、ＰＬＬ制御に移行するという実出力へ移行する構成となっている。
【０００７】
特願２０００−０７１１５９号は、特開平２−２６５６８１号公報とは、ＰＬＬ駆動のための発振回路と、発振回路の出力を増幅した駆動信号から電圧信号位相と電流信号位相を取り出し両者の位相差を検出する位相比較回路とをデジタル回路にて構成し、発振開始時の出力周波数を決定する為のレジスタを設けた点が異なる構成である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
超音波砕石装置のハンドピースを駆動する場合、駆動信号の周波数をハンドピースの共振周波数にあわせると、良好なエネルギーの変換効率で駆動することができる。その為に、フェーズロックループ（ＰＬＬ）制御を行って共振周波数を追尾するようにしているが、超音波駆動を開始する際に十分共振周波数に近い周波数で駆動を開始しないとＰＬＬ追尾がうまく行かないことがあり、その為に駆動開始時に駆動信号の周波数を一定の範囲で変化させて共振周波数を見つける方法が先行例で述べられている。
【０００９】
特開平２−２６５６８１号公報の実施例においては、超音波トランスデューサ駆動信号の電流位相θＩと参照信号の位相θＲと比較し、両者の位相差が０°になる場合に、そこを共振点と判断してＰＬＬフィードバック回路を参照信号から出力電圧の位相との比較に切り替えているが、その際に参照信号の周波数を掃引する手段としてトリガー回路の出力をうけて鋸波を出力するジェネレーターと、前記ジェネレーターの出力電圧に応じた周波数を出力する発振器の組み合わせが示されている。
【００１０】
このような実施例では、部品点数が多くなり複雑な構成となってしまっている。
【００１１】
特願２０００−０７１１５９号は、ＰＬＬ制御及び発振開始時の周波数掃引を行う部分をデジタル化しているが、ハンドピースの種類が１または少ない種類でばらつきが少ない場合や、複数の共振周波数に対応する必要がなくある狭い一つの範囲で駆動できれば良い場合は、ＰＬＬ制御部分は特開平２−２６５６８１号公報に示されるようなアナログで構成されたもので十分であり、コストも低くなる場合がある。
【００１２】
また、砕石用プローブを振動させる為に、超音波トランスデューサを、一定振幅、一定の周波数で駆動すると、振動の節の部分がほとんど振動せず、破砕した結石がその部分で詰まることがある。この時に、プローブの振動振幅をＤＥ３４２９４８７ではスイッチ回路を用いて駆動信号を定期的にｏｎ／ｏｆｆして変調しているが、電流が流れていない場合はＰＬＬ制御が行えない為、この方式ではＰＬＬにより共振周波数追尾は行えず、エネルギー変換効率の悪い状態で超音波トランスデューサを駆動し、期待した振幅が得られないことやハンドピースの発熱が大きくなる可能性がある。
【００１３】
特願２００１−０６３７０３号は、超音波トランスデューサ駆動信号の周波数を共振周波数近傍で変化させることにより、図３に示すようなインピーダンスの周波数依存性を利用して振幅を変化させているが、振幅の変化を大きくする為に周波数の変化量を大きくすると、共振周波数からのずれが大きくなり、大きな負荷がかかるといった場合にＰＬＬロックが外れ易くなるという問題がある。
【００１４】
特開昭６４−６７２８６号公報に示されるように、ＰＬＬ制御を行わず所定の範囲で周波数を繰り返し変化させるならば、ＰＬＬロックが外れるという問題はなくなるが、ハンドピースごとの共振周波数の違いがあるため、周波数を変化させる範囲をある程度広くとる必要があり、そのため低振幅である時間の割合が大きくなってしまう。
【００１５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、砕石用プローブの確実な超音波発振開始、及び詰まり防止を実現することができる超音波手術装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、生体組織を処置するための超音波振動を発生可能な超音波振動子と、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第１の発振手段と、前記第１の発振手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号の位相情報を検出する位相情報検出手段と、前記位相情報検出手段の検出結果に基づき、前記第１の発振手段の発振周波数を前記超音波振動子の共振周波数に制御可能なＰＬＬ制御手段と、前記共振周波数を含む所定の周波数範囲で掃引される掃引信号を発生する可変周波数発振器から構成される第２の発振手段と、前記可変周波数発振器から構成される第２の発振手段からの掃引信号と、前記位相情報検出手段からの検出信号とを切り替えて前記ＰＬＬ制御手段に出力する切り替え出力手段と、前記ＰＬＬ制御手段での位相比較の結果に基づき、前記切り替え出力手段を制御する切り替え制御手段と、を具備する。
【００１７】
また、第２の発明は、第１の発明に係る超音波手術装置において、前記超音波振動子に供給される駆動信号の電流を設定可能な駆動電流設定手段と、前記駆動電流設定手段で設定された駆動電流設定値に基づいて前記駆動信号を制御する電流制御部とを更に具備する。
【００１８】
また、第３の発明は、第２の発明に係る超音波手術装置において、前記駆動電流設定手段は、前記電流制御部によって制御された前記駆動信号の電圧波形が変調波になるように前記駆動電流設定値を所定周期で変更する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態の概略を述べる。本実施形態では、可変周波数発振器によって出力された周波数の駆動信号でまずハンドピースを駆動し、電圧電流検出回路にて検出した駆動信号の電圧位相信号θＶと、前記可変周波数発振器からの出力信号の位相差を調べる。位相差が０°になった時に、前記ハンドピース駆動信号の電圧位相信号θＶと電流位相信号θＩそれぞれの位相を比較して動作するＰＬＬの出力信号で前記ハンドピースを駆動するように切り替えて、共振周波数を追尾するようにする。ここで、前記可変周波数発振器はデジタル回路にて構成する。
【００２１】
また、前記ハンドピースの振動を変調する為に、前記駆動電流の電流値と電流値設定信号を比較して、前記駆動信号の増幅率を変化させ、前記駆動信号を定電流制御する部分において、電流値設定信号を所定の周期で高い値と低い値で切り替え、電流値が変調されるようにする。
【００２２】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、一般的な超音波砕石装置の構成を示している。全体の構成は、超音波砕石装置本体１、ハンドピース２、フットスイッチ３からなり、超音波砕石装置本体１は、後述する超音波トランスデューサに駆動信号を供給する高周波電源４と、ハンドピース２と接続されたチューブ９から還流液と砕かれた結石を吸引する為のローラーポンプ５と、フットスイッチ３からの信号に応じて前記高周波電源４及び前記ローラーポンプ５を制御する制御部６からなる。
【００２３】
ハンドピース２は、前記高周波電源４から供給された駆動信号を機械的振動に変換する超音波トランスデューサ７と、前記超音波トランスデューサ７に接続され、硬性鏡のチャンネルを経由して患者の体内に挿入され、超音波振動している先端で結石を砕くと共に、還流液及び砕かれた結石を吸引する中空の棒からなる砕石用プローブ８と、からなる。
【００２４】
以下に、前記超音波砕石装置の高周波電源４部分の構成について本実施形態の特徴を従来と比較して述べる。まず図２を参照して従来の構成について述べる。
【００２５】
ハンドピース２に設けられたランジュバン型超音波振動子１１は、フェーズロックループ（ＰＬＬ）１２により電力増幅器１３を介して駆動されるとともに、その駆動信号に基づいて電圧電流検出回路１４により超音波振動子１１に加わる電圧位相信号θＶ、振動に応じた電流位相信号θＩ、インピーダンス｜Ｚ｜及び電流値｜Ｉ｜を検出する。
【００２６】
ＰＬＬ１２は、位相比較器（ＰＣ）１５の出力をループフィルタ１６を経て電圧制御発振器（ＶＣＯ）１７に供給するように構成され、ＶＣＯ１７の出力は電力増幅器１３により増幅されて超音波振動子１１に供給される。
【００２７】
この時、電圧電流検出回路１４にて検出されるハンドピース２の振動に応じた電流値｜Ｉ｜と、前記制御部６より供給される電流値設定信号を、差動増幅器２３にて比較し、その出力により電力増幅器１３の増幅率が調整され、前記超音波振動子１１に流れる電流が一定となる（定電流制御）。
【００２８】
ＰＣ１５のバリアブル入力端子（Ｖ）には、前記電圧電流検出回路１４から出力される電圧位相信号θＶを入力し、リファレンス入力端子（Ｒ）にはスイッチ回路１８を介して、電流位相信号θＩまたは基準信号発生回路１９より出力される基準信号を入力するようにする。
【００２９】
前記制御部６は、電流値設定信号出力回路２７と、ＣＰＵ２６と、トリガー出力回路２５から構成される。ＣＰＵ２６は、前記フットスイッチ３からの信号を受けて、前記基準信号発生回路１９にトリガー信号（以下、ＥＮ信号）を送る。基準信号発生回路１９は、前記制御部６からＥＮ信号が入力されると、一定の値の範囲で変化する電圧を出力し、それにより発振器２１が所定の範囲で周波数が変化する基準信号を出力する。
【００３０】
図３は、このような基準信号が発生されるまでの過程を説明するための図である。制御部６はフットスイッチ３からの信号を受けたとき、トリガー出力回路２５を制御して図に示すようなトリガー出力を発生させる。ジェネレータ２０は、トリガー開始後、一定の範囲で変化する出力電圧を出力する。発振器２１は、この出力電圧に基づいて、所定の範囲で出力周波数が変化する基準信号を発生してスイッチ回路１８に供給する。
【００３１】
また、前記ＶＣＯ１７の出力周波数は、図４に示すように、基準信号の周波数を追尾してｆｈｉｇｈからｆｌｏｗまで変化する。図５に示すように、出力周波数が共振周波数と一致する時は、θＩとθＶの位相差が０°になり、共振点検出回路２２の出力（ＬＯＣＫＩＮ）が例えばＬｏｗからＨｉｇｈになり、スイッチ回路１８は、ＰＣ１５のＲ入力端子に駆動信号の電流位相θＩが入力されるように切り替わる。これにより、ＰＬＬ１２はθＩとθＶの位相が常に一致するように制御され、ハンドピース２の共振点追尾が行われる。
【００３２】
次に、超音波砕石装置の高周波電源４部分の本実施形態の特徴について説明する。図６は本実施形態の構成を示しており、図２に示した従来の構成と異なる点は、基準信号発生器１９が可変周波数発振器（第１の可変発振器）３０で置き換えられていることと、前記した共振点検出回路２２は、位相比較回路（ＰＣ）１５の出力に基づいて、駆動信号の電圧位相信号θＶと、前記可変周波数発振器３０からの出力信号との間の位相差が０°になったことをもって共振点と判断することである。
【００３３】
以下に本実施形態の可変周波数発振器３０の動作を図７のタイムチャートを参照して説明する。
【００３４】
可変周波数発振器３０は、周期をカウントして設定された周波数の信号を出力する為の周期カウンタと、出力する周波数を時間と共に変化させる為に、その値が１周期あたりのカウント値と関係づけられたＳｔｅｐカウンタを有する。
【００３５】
制御部６からのＥＮ信号のダウンエッジを検出すると、前記可変周波数発振器３０は周期カウンタ及びＳｔｅｐカウンタをリセットし、各Ｓｔｅｐの開始時（周期カウンタ＝０）と、半周期の時点で出力を切り替える。ＥＮ信号が“Ｌ”かつＬＯＣＫＩＮ信号が“Ｌ”の間は、各Ｓｔｅｐ終了毎にＳｔｅｐカウンタをカウントアップする為、出力される周波数は順次変化して行く。Ｓｔｅｐカウンタが最大になると、Ｓｔｅｐカウンタがリセットされ出力信号の周波数は再び初期周波数になり変化が繰り返される。
【００３６】
共振点検出回路２２が共振点を検出し、出力しているＬＯＣＫＩＮ信号が“Ｈ”になると、周期カウンタのカウント終了後もＳｔｅｐカウンタが更新されない為可変周波数発振器３０の出力信号の周波数は共振点検出時の周波数に固定される。
【００３７】
可変周波数発振器３０の出力周波数はハンドピースの共振周波数とほぼ一致している事から、ＬＯＣＫＩＮ信号が“Ｈ”に変化してスイッチ回路１８が切り替わると、ＰＬＬ１２は、電圧位相信号θＶと電流位相信号θＩがほぼ一致した周波数となり、周波数比較してハンドピース２の共振点追尾を行うようになる。
【００３８】
ＰＬＬ１２に入力される周波数はスイッチ回路１８の切り替わり前後でそれぞれほぼ一致した周波数であることから共振点追尾を仕損じることはない。
【００３９】
ＥＮ信号がＨｉｇｈの間は、Ｓｔｅｐカウンタの値が初期値に設定されている為、前記可変周波数発振器３０は初期周波数の信号を出力し続ける。
【００４０】
図８は、上記した可変周波数発振器３０の動作をフローチャートで示したものである。まず、Ｓｔｅｐカウントが最大か否かを判断し（ステップＳ１）、ＮＯの場合にはステップＳ３に移行するが、ＹＥＳの場合にはＳｔｅｐカウンタをリセット（ステップＳ２）してステップＳ３に進む。ステップＳ３では周期カウンタがＳｔｅｐに対応する１周期か否かを判断し、ＮＯの場合にはステップＳ７に移行するが、ＹＥＳの場合には周期カウンタをリセットし（ステップＳ４）、ＬＯＣＫＩＮ信号が“Ｌ”レベルかどうかを判断する（ステップＳ５）。ここでＮＯの場合にはステップＳ７に移行するが、ＹＥＳの場合にはＳｔｅｐカウンタをカウントアップして（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。
【００４１】
ステップＳ７では周期カウンタが０か否かを判断し、ＮＯの場合にはステップＳ９に移行するが、ＹＥＳの場合にはＬＯＣＫＩＮ出力を“Ｈ”レベルにして（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では周期カウンタがＳｔｅｐに対応する半周期か否かを判断し、ＮＯの場合にはステップＳ１１に移行するが、ＹＥＳの場合には、ＬＯＣＫＩＮ出力を“Ｌ”レベルにして（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。
【００４２】
ステップＳ１１では周期カウンタをカウントアップし、次にＥＮ信号のダウンエッジを検出したか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここでＮＯの場合にはステップＳ１に移行するが、ＹＥＳの場合には周期カウンタとＳｔｅｐカウントをリセットして（ステップＳ１３）、ステップＳ１に進む。
【００４３】
図９は、本発明の実施形態において超音波トランスデューサ駆動信号の電流を変調する部分の構成を示す図である。
【００４４】
図６に明示されていなかった電流値設定信号を出力する部分は、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）３４であり、前記ＤＡＣ３４の出力はＣＰＵ２６により制御されている。ＣＰＵ２６と、ＤＡＣ３４と、差動増幅器２３と、電圧電流回路１４とは定電流制御部１００を構成する。また、電力増幅器１３は、差動増幅器２３の出力に応じて増幅率が変化する乗算器１３−ａと、増幅率が一定の増幅器１３−ｂに分けられる。
【００４５】
ＤＡＣ３４の出力電圧（電流値設定信号）を一定にすると、電圧電流検出回路１４にて検出した電流値と、当該電流値設定信号の値を比較し、両者の差によって乗算器１３−ａの増幅率を調節して、ＰＬＬ１２の出力する信号の振幅を変化させ、超音波トランスデューサ駆動信号の電流値を一定に保つ。
【００４６】
本実施形態においては、ＣＰＵ２６は、差動増幅器２３に入力する電流値設定信号（設定値）を複数有し、これらの設定値を繰り返し設定変更する。この場合、ハンドピース駆動周波数の１周期の定数倍の時間で繰り返し設定変更を行なう。
【００４７】
すなわち、ＣＰＵ２６から一定時間（例えば５ｍｓ）毎にＤＡＣ３４のレジスタを更新し、電流値設定信号の値を変化させ、前記電流値設定信号に応じた電流値になるように制御されている超音波トランスデューサ駆動信号を変調する。その結果、電流に比例して振動する砕石用プローブ２４に共振周波数以外の振動が生じ、振動の節の部分に砕石片が滞留して前記砕石用プローブ２４が詰まることを防止できる。
【００４８】
図１０は、このときの電流値設定信号（ＤＡＣ出力）、超音波トランスデューサ駆動信号の電圧及び電流の変化を示している。
【００４９】
この時の変調の周波数は、ハンドピース２の共振周波数の約１／１００以下の値が望ましい。また、出力される超音波トランスデューサ駆動信号は変調された場合でも、電圧電流検出回路１４において、電圧及び電流の位相信号を検出出来るのに十分な最低限の大きさを下回らず、また変調時の電流値は低い部分が高い部分の１／４以上の大きさであることが望ましい。
【００５０】
一方、上記変調制御を行っている間も定電流制御が働いており、砕石用プローブを結石に強く押し付けることなどにより負荷が大きくなり、インピーダンスが大きくなった場合も、図１０に示すように駆動信号の電流が一定の値の間になるように電圧が調整され、駆動信号の電流値に比例する砕石用プローブ２４の振動は負荷が軽い場合と同じように変化する。その為、負荷に関わらず一定した砕石能力が得られる。
【００５１】
本実施形態の超音波砕石装置はローラーポンプ５を有しており、ハンドピース２に接続されたチューブ９を取付けて、還流液と共に破砕した結石を吸引する。ローラーポンプ５にチューブ９を取り付けた後、前記ローラーポンプ５を開放したまま吸引を行うと、チューブ９の破損が起きたり、吸引できない可能性がある。
【００５２】
以下に図１１を参照してこのような不具合を防止する方法を説明する。ローラーポンプ５にチューブ９を取り付ける際に動かすローラーポンプ５のポンプヘッド４０の可動部分４１に押さえ棒４３を設けるとともに、筐体内部またはポンプヘッド４０の固定部分４２に、マイクロスイッチ４４−１に押さえ板４４−２を取り付けた構造をもつ開閉検知用スイッチ４４を設ける（図１１（Ａ））。ポンプヘッド４０を閉じた際に、前記押さえ棒４３が前記開閉検知用スイッチ４４を押し（図１１（Ｂ））、ポンプヘッド４０が閉じられたことが検知できる。
【００５３】
ポンプヘッド４０が開いているのを検知している間は、前記フットスイッチ３により出力を指示されても出力を行わないようにすることで、チューブ９が破損したり、ポンプヘッドが回転しているのに吸引出来ないことを防ぐことができる。
【００５４】
なお、前記開閉検知用スイッチ４４を図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）に示すように、フォトインタラプタ４５に置き換えて、ポンプヘッド４０を閉じる際に、前記押さえ棒４３がフォトインタラプタ４５の間隙を遮るように開閉検知機構を構成してもよい（図１１（Ｅ）、図１１（Ｆ））。
【００５５】
このとき、図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）に示すように、フォトインタラプタ４５の間隙がふさがれていなければ、フォトインタラプタ４５の発光部から出た光が受光部に届き、受光部が導通する。一方、図１１（Ｅ）、図１１（Ｆ）に示すように、フォトインタラプタ４５の間隙が押さえ棒４３によりふさがれている場合は、受光部に光が届かず導通しない。従ってフォトインタラプタ４５の導通の有無によりポンプヘッド４０の開閉状態を検知することが出来る。
【００５６】
また、図１１（Ｇ）に示すように、前記開閉検知用スイッチ４４を筐体内上側部分（押さえ棒４３よりも上側）に設置し、ポンプヘッド４０の開放時に前記開閉検知用スイッチ４４が押される構成にすることもできる。
【００５７】
図１２は、開閉検知手段２０３の検知結果によりポンプヘッド４０の駆動が禁止されるようすを示している。
【００５８】
ポンプヘッド４０の開閉検知手段２０３による検知結果が制御部６に伝達されると、制御部６はスイッチ２０２を開放して、ポンプヘッド４０を駆動するモーター２０２にモーター駆動信号出力が供給されないようにする。
【００５９】
上記した実施形態によれば、所定の周波数範囲を掃引する可変周波数発振器３０からの出力をＰＬＬ１２の位相比較器（ＰＣ）１５に供給して、超音波振動子と砕石用プローブ８との組み合わせからなるハンドピース２の共振周波数にロックさせたので速やかに共振点追尾に移行することが可能になる。
【００６０】
また、ＣＰＵの割り込みを利用して一定時間毎に定電流制御回路の電流値設定電圧を出力するＤＡＣ３４の出力値を切り替えることで、安定した砕石能力を保持することができる。さらには、ハンドピース２を駆動する駆動電流を変調し、砕石用プローブ８の振動振幅の急な変化に伴って共振周波数以外の振動が生じることにより、共振周波数での振動における節の部分に砕石用プローブ８により砕かれて吸引された結石片が詰まるのを防止することができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、砕石用プローブの確実な超音波発振開始、及び詰まり防止を実現することができる超音波手術装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な超音波砕石装置の構成を示す図である。
【図２】超音波砕石装置の高周波電源部分の構成を示す図である。
【図３】基準信号が発生されるまでの過程を説明するための図である。
【図４】ＶＣＯ１７の出力周波数が基準信号の周波数を追尾してｆｈｉｇｈからｆｌｏｗまで変化するようすを示す図である。
【図５】ハンドピース２の共焦点追尾について説明するための図である。
【図６】超音波砕石装置の高周波電源部分の本実施形態の構成を示す図である。
【図７】本実施形態の可変周波数発振器３０の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図８】本実施形態の可変周波数発振器３０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態において超音波トランスデューサ駆動信号の電流を変調する部分の構成を示す図である。
【図１０】超音波トランスデューサ駆動信号の変調時における、電流値設定信号、超音波トランスデューサ駆動信号の電圧及び電流の変化を示す図である。
【図１１】チューブの破損や、ユーザーの負傷を防止する方法を説明するための図である。
【図１２】開閉検知手段２０３の検知結果によりポンプヘッド４０の駆動が禁止されるようすを示す図である。
【符号の説明】
１本体
２ハンドピース
３フットスイッチ
４高周波電源
５ローラーポンプ
６制御部
７超音波トランスデューサ
８砕石用プローブ
９チューブ
１１超音波振動子
１２ＰＬＬ
１３電力増幅器
１４電圧電流検出回路
１５位相比較器（ＰＣ）
１６ループフィルタ（ＬＰＦ）
１７電圧制御発振器（ＶＣＯ）
１８スイッチ回路
１９基準信号発生回路
２０ジェネレータ
２１発振器
２２共振点検出回路
２３差動増幅器
２４砕石用プローブ
２５トリガー出力回路
２６ＣＰＵ
２７電流値設定信号出力回路
３０可変周波数発振器
３４ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）
４０ポンプヘッド
４１ポンプヘッド可動部分
４２ポンプヘッド固定部分
４３押さえ棒
４４開閉検知用スイッチ
４５フォトインタラプタ

Claims

生体組織を処置するための超音波振動を発生可能な超音波振動子と、
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第１の発振手段と、
前記第１の発振手段から前記超音波振動子に供給される駆動信号の位相情報を検出する位相情報検出手段と、
前記位相情報検出手段の検出結果に基づき、前記第１の発振手段の発振周波数を前記超音波振動子の共振周波数に制御可能なＰＬＬ制御手段と、
前記共振周波数を含む所定の周波数範囲で掃引される掃引信号を発生する可変周波数発振器から構成される第２の発振手段と、
前記可変周波数発振器から構成される第２の発振手段からの掃引信号と、前記位相情報検出手段からの検出信号とを切り替えて前記ＰＬＬ制御手段に出力する切り替え出力手段と、
前記ＰＬＬ制御手段での位相比較の結果に基づき、前記切り替え出力手段を制御する切り替え制御手段と、
を具備することを特徴とする超音波手術装置。
前記超音波振動子に供給される駆動信号の電流を設定可能な駆動電流設定手段と、
前記駆動電流設定手段で設定された駆動電流設定値に基づいて前記駆動信号を制御する電流制御部とを更に具備することを特徴とする請求項１記載の超音波手術装置。
前記駆動電流設定手段は、前記電流制御部によって制御された前記駆動信号の電圧波形が変調波になるように前記駆動電流設定値を所定周期で変更することを特徴とする請求項２記載の超音波手術装置。