JP6129459B1 - 電源装置の作動方法、電源装置、及び高周波処置システム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の制御について、図5に示すフローチャートを参照して説明する。
第2の制御について詳述する。第2の制御は、血管等の安定した封止を行うために最適化された制御である。ここで、血管等の生体組織を加熱する際のインピーダンス値の変化に注目する。生体組織を加熱すると、生体組織内の電解質溶液の温度が上昇し、インピーダンスが低下する。このインピーダンスの低下に注目すると、以下のことが明らかになった。
V(t)=(V(Z)/GV)×t (1)
ここで、tは、処置の開始からの時間、すなわち、第1の制御が開始してからの時間を示す。tは、第2の制御が開始してからの時間であってもよい。V(Z)は、定数を示し、例えば出力電圧の最大値を示す。GVは、勾配値を示す。このように、(V(Z)/GV)は、単位時間当たりの出力電圧の上昇値、すなわち、傾き(増加割合)を示す。
GV=a・R0+b (2)
ここで、a及びbは、それぞれ定数である。a及びbは、出力電圧V(t)を生体組織に印加したときに、1秒程度でインピーダンス値が最小値を示すように経験的に調整された値である。
V(t)=(V(Z)/GV)×t+c (3)
(ここでcは定数)のように変形されてもよい。
第3の制御について詳述する。第3の制御では、計測されるインピーダンス値が一定の割合で上昇するように出力が制御される。本実施形態では、まず、出力を停止するときのインピーダンス値である終了インピーダンス値が決定される。次に、第3の制御の開始時のインピーダンス値から終了インピーダンス値まで一定の速度で上昇する目標インピーダンス値が設定される。すなわち、目標インピーダンス値は、各時間におけるインピーダンス値の目標値として設定される。出力の制御は、一定期間ごとに目標インピーダンス値と出力検出回路230を用いて取得された計測インピーダンス値との差異に基づいて、出力値が決定されるように行われる。このようにして、計測インピーダンス値が目標インピーダンス値に沿って終了インピーダンス値に達するまで、第3の制御は行われる。
出力を停止するときの終了インピーダンス値の決定方法について説明する。ここでは、インピーダンス値として、抵抗値を用いる場合を説明する。抵抗値に限らず、その他のインピーダンス値を用いても同様である。出力を停止するときの抵抗値である終了抵抗値Rstopは、例えば、下記式(4)で求められる。
Rstop=Rin+Radd (4)
ここで、Rinは、第3の制御の開始時に取得される生体組織に係る抵抗値である。すなわち、Rinは、上述の切替インピーダンス値に対応する抵抗値である。なお、Rinは、第2の制御において計測された最小インピーダンスであってもよい。また、Rinには、第1の制御で取得された初期インピーダンス値が用いられてもよい。
加算抵抗値Raddは、初期抵抗値R0の関数として算出される。初期抵抗値R0は、第1の制御において、検出される抵抗値である。例えば、図8に示すような加算抵抗値Raddと初期抵抗値R0との関係を表すテーブルが記憶媒体250に記憶されており、このテーブルと第1の制御で計測された初期抵抗値R0とに基づいて加算抵抗値Raddが決定される。なお、図8において、a,b,c,dは、それぞれ抵抗値を表し、a<b<c<dの関係を有する。すなわち、初期抵抗値R0が高い程、加算抵抗値Raddは低くなる。言い換えると、処置対象が血管であるとき、細い血管ほど初期抵抗値R0が高いので、加算抵抗値Raddが低くなる。また、図8と同様の関係を示す関数に基づいて、加算抵抗値Raddが算出されてもよい。
加算抵抗値Raddは、初期抵抗値R0と第2の制御の継続時間Dtとの関数として算出される。継続時間Dtは、第2の制御が終了したときに取得される。例えば、初期抵抗値R0が所定の閾値以上、かつ、継続時間Dtが所定の閾値以下であるとき、加算抵抗値Raddとして第1の加算抵抗値Radd1が選択され、初期抵抗値R0が所定の閾値よりも低い、又は、継続時間Dtが所定の閾値よりも長いとき、加算抵抗値Raddとして第2の加算抵抗値Radd2が選択される。ここで、第1の加算抵抗値Radd1は、第2の加算抵抗値Radd2よりも低い。
加算抵抗値Raddは、ユーザが設定した出力レベルに応じて選択されてもよい。例えば、出力レベルが高い程、加算抵抗値Raddは高くなり、出力レベルが低い程、加算抵抗値Raddは低くなる。出力レベルは、第1の例又は第2の例の場合のように、初期抵抗値R0又は第2の制御の継続時間Dtとの組み合わせとして用いられることが好ましい。初期抵抗値R0又は第2の制御の継続時間Dtと併せて出力レベルを用いて加算抵抗値Raddが決定されることで、より適切な値が設定され得る。
目標インピーダンス値の設定方法について説明する。ここでは、上述の終了抵抗値と同様に、インピーダンス値として抵抗値が用いられる場合を説明する。すなわち、目標インピーダンス値として目標抵抗値が用いられる場合を説明する。抵抗値に限らず、その他のインピーダンスに係る値を用いても同様である。
第1の例では、第3の制御によって高周波電力が出力される時間は、予め決められている。この所定の時間で、切替抵抗値Rinから算出された終了抵抗値Rstopまで抵抗値が線形に上昇するように、時間毎の目標抵抗値が設定され得る。
第2の例では、第3の制御によって高周波電力が出力される時間は、ユーザによって設定された出力レベルに応じて決定される。出力レベルに応じて決定された時間で、算出された終了抵抗値Rstopまで抵抗値が線形に上昇するように、目標抵抗値が設定され得る。すなわち、図10に示すように、時間に対して目標抵抗値の値を示したときの傾きが、出力レベルに応じて変化する。言い換えると、目標抵抗値の増加速度が出力レベルに応じて変化する。なお、図10において、L1,L2,L3は、それぞれ出力レベルを示し、L1<L2<L3の関係を有する。
第3の例では、第3の制御によって高周波電力が出力される時間は、第1の制御において得られた抵抗値(初期抵抗値)に応じて決定される。また、第3の制御によって高周波電力が出力される時間は、第2の制御において得られた抵抗値に応じて決定されてもよい。決定された時間で、算出された終了抵抗値Rstopまで抵抗値が線形に上昇するように、目標抵抗値が設定され得る。すなわち、時間に対して目標抵抗値の値を示したときの傾きが、第1の制御又は第2の制御において得られた抵抗値に応じて変化する。言い換えると、目標抵抗値の増加速度が第1の制御又は第2の制御において得られた抵抗値に応じて変化する。例えば、第1の制御又は第2の制御で取得された抵抗値が低いとき、第3の制御における出力時間は短くなり、傾きは大きくなる。一方、第1の制御又は第2の制御で取得された抵抗値が高いとき、第3の制御における出力時間は長くなり、傾きは小さくなる。
出力の決定方法について説明する。ここでも、上述の場合と同様に、インピーダンス値として抵抗値が用いられる場合を説明する。抵抗値に限らず、その他のインピーダンスに係る値を用いても同様である。
第1の例では、出力電力の変化量は、その時点での出力電力に対する所定の割合である。例えば、この所定の割合を第1の割合としたときに、初期の出力電力が第1の電力であり、計測抵抗値が目標抵抗値よりも高いとき、次の出力電力は、第1の電力から第1の割合だけ低下させた第2の電力とする。出力が第2の電力であり、計測抵抗値が目標抵抗値よりも低いとき、次の出力電力は、第2の電力から第1の割合だけ上昇させた第3の電力とする。以下同様にする。例えば第1の割合を10%とするとき次のようになる。その時点の出力電力が20Wであり、計測抵抗値が目標抵抗値よりも高いとき、次の出力電力は18Wに調整される。出力電力は18Wであり、計測抵抗値が目標抵抗値よりも低いとき、次の出力電力は、19.8Wに調整される。このように、出力電力の変化量をその時点の出力電力に対する所定の割合とすることで、出力電力が大きいときにも小さいときにも変化量が適切な値に調整される。ここに示した数値は一例であり、どのような値であってもよく、適切に設定される。
第2の例では、出力電力の変化量は、所定の値とする。この所定の値を第1の値としたとき、計測抵抗値が目標抵抗値よりも高いとき、次の出力電力は現在の出力電力よりも第1の値だけ低い値に調整される。計測抵抗値が目標抵抗値よりも低いとき、次の出力電力は現在の出力電力よりも第1の値だけ高い値に調整される。例えば、変化量を2Wとするとき次のようになる。その時点の出力電力が20Wであり、計測抵抗値が目標抵抗値よりも高いとき、次の出力電力は18Wに調整される。出力電力は18Wであり、計測抵抗値が目標抵抗値よりも低いとき、次の出力電力は、20Wに調整される。このように、出力電力の変化量を一定の値とすることで、ハードウェア構成が単純となり、また、出力電力の制御が容易となる。ここに示した数値は一例であり、どのような値であってもよく、適切に設定される。
第3の例では、出力電力の変化量は、第1の制御で取得された初期抵抗値R0と、第2の制御が行われる第2の期間の長さ、すなわち、第2の制御が開始してからインピーダンス値が最小値を示すまでの時間とに基づいて決定される。このため、例えば初期抵抗値R0及び第2の期間の長さと、出力電力の変化量との関係が予め記憶媒体250に記憶されている。制御回路210は、この関係を参照して、出力電力を決定する。
第4の例では、出力電力の変化量は、ユーザによって設定された出力レベルに応じて決められた所定の値とする。出力レベルと出力電力の変化量との関係は、予め記憶媒体250に記憶されている。制御回路210は、この関係を参照して、出力電力を決定する。
第5の例では、出力電力は、計測抵抗値と目標抵抗値との関係で決められる。例えば、次のようになる。計測抵抗値が目標抵抗値よりも高いとき、出力電力が第1の電力値に設定される。計測抵抗値と目標抵抗値とが一致しているとき、出力電力が第2の電力値に設定される。計測抵抗値が目標抵抗値よりも低いとき、出力電力が第3の電力値に設定される。ここで、第1の電力値、第2の電力値、第3の電力値の順に値は大きくなる。例えば第1の電力値が5Wであり、第2の電力値が8Wであり、第3の電力値が10Wである。ここに示した数値は一例であり、どのような値であってもよく、適切に設定される。
Claims (5)
- 生体組織に対して高周波処置を行う高周波処置具を動作させるための電源装置の作動方法であって、
制御回路が、高周波電源回路に電力を出力させることと、
前記制御回路が、前記出力を開始してから第1の期間内に前記生体組織のインピーダンスに係る値である初期インピーダンス値を取得することと、
前記制御回路が、前記初期インピーダンス値に基づいて、時間に対する出力電圧の増加割合を決定することと、
前記制御回路が、前記第1の期間後の第2の期間において前記高周波電源回路の出力電圧を前記増加割合に従って増加させることと、
前記制御回路が、前記第2の期間に前記生体組織のインピーダンスに係る値を取得することと、
前記制御回路が、前記インピーダンスに係る値が最小値に到達した後に、前記第2の期間を終了させることと、を含み、
前記第2の期間において、前記出力電圧を時間に対して線形に増加させると共に、前記初期インピーダンス値が大きい程、前記増加割合を小さくする、
電源装置の作動方法。 - 前記増加割合は、前記初期インピーダンス値に関わらず前記第2の期間の長さが所定の範囲内となるような値に決定される、請求項1に記載の作動方法。
- 前記第2の期間の長さの前記所定の範囲は、0.5乃至1.5秒である、請求項2に記載の作動方法。
- 生体組織に対して高周波処置を行う高周波処置具を動作させるための電源装置であって、
電力を出力する高周波電源回路と、
前記出力を検出する出力検出回路と、
前記出力検出回路から前記出力に係る値を取得し、前記高周波電源回路の動作を制御する制御回路と
を備え、
前記制御回路は、
前記高周波電源回路に電力を出力させることと、
前記出力を開始してから第1の期間内に前記生体組織のインピーダンスに係る値である初期インピーダンス値を、前記出力検出回路から取得した前記出力に係る値に基づいて取得することと、
前記初期インピーダンス値に基づいて、時間に対する出力電圧の増加割合を決定することと、
前記第1の期間後の第2の期間において前記高周波電源回路の出力電圧を前記増加割合に従って増加させることと、
前記第2の期間に前記生体組織のインピーダンスに係る値を取得することと、
前記インピーダンスに係る値が最小値に到達した後に、前記第2の期間を終了させることと、を実行し、
前記第2の期間において、前記出力電圧を時間に対して線形に増加させると共に、前記初期インピーダンス値が大きい程、前記増加割合を小さくする、
電源装置。 - 請求項4に記載の電源装置と、
前記高周波処置具と
を備える高周波処置システム。
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