JPWO2018073915A1 - エネルギー処置システム、処置具制御装置、及び、処置具の動作制御方法 - Google Patents

Abstract

エネルギー処置システムが、第１の電源と、第２の電源と、第１の電源からの電力により超音波振動を発生させる超音波振動子と、第２の電源から電力が供給される電極を有し、超音波振動が伝達され、かつ、第２の電源からの電力により電流が流れる第１の把持片と、第２の電源から電力が供給される電極を有し、第１の把持片に対して開閉する第２の把持片とを有している。このシステムはまた、超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、電極間のインピーダンス値を検出するインピーダンス検出部と、検出された電気的特性値が所定の条件を満たしたか、及び、検出されたインピーダンス値が所定の閾値を超えているかを判定する判定部と、判定部が所定の条件を満たしたと判定し、かつ、判定部がインピーダンス値が所定の閾値を超えたと判定した場合に所定の動作をする出力制御部とを有している。

Description

本発明は、超音波振動を用いて処置対象を処置するエネルギー処置システムに関する。

超音波振動エネルギーを用いて処置対象に凝固、切開などの処置を行う処置具、あるいは、超音波振動エネルギーを用いた処置と高周波電気エネルギーを用いた処置とを併用して処置対象に凝固、切開などの処置を行う処置具を有するエネルギー処置システムが知られている。

例えば、国際公開第２０１５／１２２３０９号は、超音波振動子を備えた超音波処置具と、電源を備えた制御装置とを有する超音波処置システムを開示している。超音波処置具は、第１の把持片と第２の把持片とを有している。このシステムでは、電源から超音波振動子に電力が供給されることにより超音波振動子で超音波振動が発生し、その超音波振動が第１の把持片に伝達される。第１の把持片と第２の把持片との間に処置対象を把持した状態で第１の把持片に超音波振動が伝達されると、第１の把持片と処置対象との間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱により、処置対象が凝固すると同時に切開される。このシステムでは、制御装置が、処置時の超音波振動子の電気インピーダンス（超音波インピーダンス）の経時的な変化を検出してそのピークを判定することにより、処置対象の切開が完了したことを検出している。

例えば、特開２００９−２４７８８７号公報は、超音波振動エネルギーと高周波電気エネルギーとを併用して生体組織への処置を行う処置システムを開示している。このシステムでは、高周波出力モジュールから出力された高周波電流及び高周波電圧により算出された生体組織のインピーダンスに基づいて、超音波出力モジュールの出力が調整される。

例えば、特開２０１０−００５３７０号公報もまた、超音波振動エネルギーと高周波エネルギーとを併用して生体組織への処置を行う処置システムを開示している。このシステムでは、超音波インピーダンス算出部が超音波インピーダンス値を算出して、算出された値を用いて制御部が高周波エネルギーの出力を制御する。

上述のような処置システムを用いて、厚く固い組織（例えば、子宮頚部）を切開したり、術者が処置具のハンドルをゆっくりと握り込みながら処置をしたりする場合、超音波インピーダンスの経時的な変化が複雑となる。また、処置対象の状態や処置対象に超音波振動を伝達する把持片の状態等によっても、超音波インピーダンスの経時的な変化が影響されうる。したがって、このような場合に上述のような切開完了の判定を採用すると、処置対象が完全に切れ分かれずに切れ残ってしまうことがある。つまり、処置対象の切れ分かれが適切に検知されることができず、処置対象が切れ残ることを防止できない。

そこで、本発明は、処置対象が切れ分かれて切開が完了したことを適切に検知し、切れ残りを防止することができるエネルギー処置システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、第１の電源と、第２の電源と、前記第１の電源から供給される電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記第２の電源から電力が供給されるプローブ電極を有し、前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達されて、その超音波振動を用いて処置対象の処置を行うように構成され、かつ、前記第２の電源から供給される電力により電流が流れるプローブ電極を有する第１の把持片と、前記第２の電源から電力が供給されるジョー電極を有し、前記第１の把持片とともに処置対象を把持するように前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、前記プローブ電極と前記ジョー電極との間のインピーダンス値を検出するインピーダンス検出部と、前記電気的特性検出部で検出された前記電気的特性値が所定の条件を満たしているか、及び、前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えているかを判定する判定部と、前記判定部が前記所定の条件を満たしたと判定し、かつ、前記判定部が前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えたと判定した場合に所定の動作をする制御部と、を具備するエネルギー処置システムである。

本発明によれば、処置対象が切れ分かれて切開が完了したことを適切に検知し、切れ残りを防止することができるエネルギー処置システムを提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態によるエネルギー処置システムの一例を概略的に示す図である。 図２は、エネルギー処置システムの一例を概略的に示すブロック図である。 図３は、処置時の超音波振動子の電気的特性及び高周波インピーダンスの時間変化の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図５は、処置フローの開始処理の一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態の第１の変形例によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図７は、第１の実施形態の第２の変形例によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図８は、プロセッサの一例を示すブロック図である。 図９は、時間変化率を用いた切開完了判定の概念を示すための超音波振動子の電気的特性の時間変化の一例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態の第３の変形例によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図１１は、積算値を用いた切開完了判定の概念を示すための超音波振動子の電気的特性の時間変化を示す図である。 図１２は、第１の実施形態の第４の変形例によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図１３は、処置時の超音波振動子の電気的特性及び高周波インピーダンスの時間変化の一例を示す図である。 図１４は、第２の実施形態によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図１５は、第２の実施形態の変形例によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図１６は、第３の実施形態によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。 図１７は、第３の実施形態の変形例によるエネルギー処置システムの処置フローの一例を示す図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態によるエネルギー処置システム１（以下、処置システム１と称する）が、図１乃至図１２を参照して説明される。

図１は、処置システム１を概略的に示す図である。処置システム１は、処置具２と、制御装置３とを有している。処置システム１は、超音波振動と高周波電流との併用出力を用いて処置対象（例えば、生体組織）の凝固、切開などの処置を行うシステムである。処置具２は、術者に把持されるハンドピースであり、超音波振動エネルギーとバイポーラ高周波エネルギー（すなわち、双極型の電極に高周波電流を流すことにより発生する電気エネルギー）とを同時に出力可能な外科手術用エネルギーデバイスである。処置具２は、ケーブル４によって制御装置３に着脱可能に接続されている。

処置具２は、ハウジング５と、先端側でハウジング５に連結されたシース６と、シース６の先端部に設けられたエンドエフェクタ７（後述する第１の把持片１４及び第２の把持片１５）と、基端側でハウジング５に連結された振動子ユニット８とを有している。ハウジング５には、固定ハンドル１１が設けられている。また、ハウジング５には、可動ハンドル１２が回動可能に取り付けられている。可動ハンドル１２がハウジング５に対して回動することにより、可動ハンドル１２が固定ハンドル１１に対して開閉する。

処置具２では、プローブ１３が、ハウジング５の内部からシース６の内部を通って先端側に向かって延びている。プローブ１３は、６４チタン（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）等の振動伝達性の高い材料から形成されている。プローブ１３の先端部は、第１の把持片１４となっている。プローブ１３は、第１の把持片１４がシース６の先端から突出しているようにしてシース６内に挿通されている。第１の把持片１４は、後述する超音波振動子２２の超音波振動を伝達して処置対象に超音波振動による処置を行うプローブ処置部として機能する。また、第１の把持片１４は、後述する第２の把持片１５とともに処置対象に高周波エネルギーを与えるためのプローブ電極として機能する。

シース６の先端部には、第２の把持片（ジョー）１５が回動可能に取り付けられている。第２の把持片１５の一部は、第１の把持片１４とともに処置対象に高周波エネルギーを与えるためのジョー電極として機能する。したがって、第１の把持片１４及び第２の把持片１５は、１対の電極として機能する。

シース６の内部では、可動部材１６が基端側から先端側へと延びている。可動部材１６の先端は、第２の把持片１５に接続されている。可動部材１６の基端部は、図示しないが、ハウジング５の内部で可動ハンドル１２に連結されている。可動ハンドル１２を固定ハンドル１１に対して開閉することにより、可動部材１６が基端側又は先端側へ移動する。これにより、第２の把持片１５がシース６に対して回動して、第２の把持片１５が第１の把持片１４に対して開閉する。

第２の把持片１５は、パッド部材１７と、パッド部材１７が取り付けられたホルダ部材１８とを有している。パッド部材１７は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から形成されており、電気絶縁性である。第１の把持片１４と第２の把持片１５との間が閉じた状態では、パッド部材１７は、第１の把持片１４に当接する。パッド部材１７が第１の把持片１４に当接した状態では、第２の把持片１５におけるパッド部材１７以外の部材は、第１の把持片１４と接触しない。すなわち、第１の把持片１４と第２の把持片１５とが閉じた状態であっても、プローブ電極とジョー電極とは短絡しない。

振動子ユニット８は、振動子ケース２１と、振動子ケース２１の内部に設けられた超音波振動子２２とを有している。超音波振動子２２は、振動子ケース２１の内部からハウジング５の内部に延び、ハウジング５内のプローブ１３の基端側に接続されている。振動子ケース２１には、ケーブル４の一端が接続されている。また、ケーブル４の他端は、制御装置３に着脱可能に接続されている。なお、振動子ケース２１が設けられず、ハウジング５の内部に超音波振動子２２が配置されてもよい。この場合、ケーブル４の一端はハウジング５に接続される。

ハウジング５には、回転ノブ２３が取り付けられている。回転ノブ２３を回転させることにより、シース６、第１の把持片１４を含むプローブ１３、第２の把持片１５及び超音波振動子２２が、ハウジング５に対して回転ノブ２３と一緒にシース６の中心軸回りに回転する。これにより、エンドエフェクタ７のシース６の中心軸回りの角度が調整される。なお、回転ノブ２３は設けられなくてもよい。

また、ハウジング５には、操作ボタン２４が設けられている。操作ボタン２４では、制御装置３から、超音波振動子２２を超音波振動させるための電気エネルギーを供給させる操作及びエンドエフェクタ７に高周波電流を流すための電気エネルギーを供給させる操作が入力される。なお、操作ボタン２４の代わりに、又は、操作ボタン２４に加えて、処置具２とは別体のフットスイッチ（図示されない）が設けられてもよい。また、１つの操作ボタン２４のみが図示されるが、複数の操作ボタン２４が設けられてもよい。

図２は、処置システム１を概略的に示すブロック図である。制御装置３は、第１の電源３１と、第２の電源３２とを有している。第１の電源３１は、ケーブル４内を通って延びた電気経路４１を介して超音波振動子２２に電気的に接続されている。第２の電源３２は、ケーブル４内を通って延びた電気経路４２を介してプローブ１３の第１の把持片１４に電気的に接続されている。また、第２の電源３２は、ケーブル４内を通って延びた電気経路４３から、振動子ケース２１の導電性部分及びシース６（図２には示されない）を介して第２の把持片１５に電気的に接続されている。

第１の電源３１は、超音波振動子２２を超音波振動させるための電気エネルギーを供給する電源である。第１の電源３１は、バッテリー電源又はコンセント電源からの電力を超音波振動子２２に供給される電気エネルギーに変換する変換回路等を有している。第２の電源３２は、エンドエフェクタ７に高周波電流を流すための電気エネルギーを供給する電源である。第２の電源３２もまた、バッテリー電源又はコンセント電源からの電力をエンドエフェクタ７に供給される電気エネルギーに変換する変換回路等を有している。第１の電源３１及び第２の電源３２は、変換回路で変換された電気エネルギーを出力する。第１の電源３１から出力された電気エネルギーは、電気経路４１を介して超音波振動子２２に供給される。第２の電源３２から出力された電気エネルギーは、電気経路４２、４３を介してエンドエフェクタ７に供給される。このように、第１の電源３１は、超音波振動子２２に振動発生電力を供給する超音波電力出力部であり、また、第２の電源３２は、第１の把持片１４及び第２の把持片１５に高周波電力を供給する高周波電力出力部である。

制御装置３は、処置システム１全体を制御するプロセッサ（制御部）３３と、記憶媒体３４とを有している。プロセッサ３３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含む集積回路からなる。プロセッサ３３は、１つの集積回路から形成されてもよく、複数の集積回路から形成されてもよい。また、制御装置３には、１つのプロセッサ３３が設けられてもよく、複数のプロセッサ３３が別体で設けられてもよい。プロセッサ３３での処理は、プロセッサ３３又は記憶媒体３４に記憶されたプログラムに従って行われる。記憶媒体３４には、プロセッサ３３で用いられる処理プログラム、及び、プロセッサ３３での演算で用いられるパラメータ及びテーブル等が記憶されている。

処置具２は、スイッチ２５を有している。スイッチ２５は、操作ボタン２４での操作に連動しており、また、ケーブル４内を通って延びた電気経路２６を介してプロセッサ３３に電気的に接続されている。スイッチ２５は、例えば、検出回路であり、操作ボタン２４への入力に基づいて切り替えられる。すなわち、スイッチ２５は、操作ボタン２４での操作入力により、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられる。プロセッサ３３は、スイッチ２５がＯＮ状態に切り替えられたことに基づいて、操作ボタン２４に操作が入力されたことを検出する。

プロセッサ３３は、超音波出力制御部３５と、高周波出力制御部３６とを有している。超音波出力制御部３５は、例えば、操作ボタン２４への入力によりスイッチ２５から伝達される電気信号に基づいて、第１の電源３１からの振動発生電力の出力を制御する。高周波出力制御部３６は、例えば、操作ボタン２４への入力によりスイッチ２５から伝達される電気信号に基づいて、第２の電源３２からの高周波電力の出力を制御する。

超音波出力制御部３５からの制御信号に基づいて第１の電源３１から超音波振動子２２に電気エネルギーが供給されることにより、超音波振動子２２の不図示の電極から圧電素子に印加される交流電圧が超音波振動に変換されて、超音波振動子２２で超音波振動が発生する。発生した超音波振動は、プローブ１３を通じて基端側から先端側へ伝達される。そして、第１の把持片１４を含むプローブ１３が超音波振動する。処置具２は、第１の把持片１４に伝達された超音波振動を用いて処置対象に処置を行う。

また、高周波出力制御部３６からの制御信号に基づいて第２の電源３２からエンドエフェクタ７、すなわち、プローブ電極として機能する第１の把持片１４及びジョー電極として機能する第２の把持片１５に電気エネルギーが供給されることにより、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に高周波電圧が印加されて、高周波電流が流れる。処置具２は、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に高周波電流を流すことによって処置対象に処置を行う。

制御装置３は、第１の電流検出回路４４と、第１の電圧検出回路４５と、第２の電流検出回路４６と、第２の電圧検出回路４７と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４８、４９とを有している。第１の電流検出回路４４は、第１の電源３１から超音波振動子２２への出力電流を検出する。第１の電圧検出回路４５は、第１の電源３１から超音波振動子２２への出力電圧を検出する。第２の電流検出回路４６は、第２の電源３２からエンドエフェクタ７への出力電流を検出する。第２の電圧検出回路４７は、第２の電源３２からエンドエフェクタ７への出力電圧を検出する。Ａ／Ｄ変換器４８、４９には、それぞれ、第１の電流検出回路４４及び第２の電流検出回路４６で検出された電流値を示すアナログ信号、及び、第１の電圧検出回路４５及び第２の電圧検出回路４７で検出された電圧値を示すアナログ信号が送信される。Ａ／Ｄ変換器４８、４９は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換してプロセッサ３３に送信する。

プロセッサ３３は、電気的特性検出部３７と、高周波インピーダンス検出部３８とを有している。電気的特性検出部３７（以下、特性検出部３７と称する）は、例えば、検出回路であり、Ａ／Ｄ変換器４８から受信した出力電流及び出力電圧の信号に基づいて、超音波振動子２２の電気的特性値を経時的に検出する。ここで、電気的特性値とは、超音波振動子２２の電気インピーダンス値、超音波振動子２２に印加された電圧値、超音波振動子２２に供給された電力値などのいずれかである。特性検出部３７は、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーに関する特性値として、超音波振動子２２の電気インピーダンス値、電圧値、電力値などを検出する（算出する）。以下の説明では、特性検出部３７は、電気的特性値として超音波振動子２２の電気インピーダンス値を検出するものとする。しかしながら、電気的特性値として、上述したように、電圧値又は電力値が用いられることができる。なお、本明細書では、超音波振動子２２の電気インピーダンスを「超音波インピーダンス」と称する。高周波インピーダンス検出部３８は、例えば、検出回路であり、Ａ／Ｄ変換器４９から受信した出力電流及び出力電圧の信号に基づいて、プローブ電極である第１の把持片１４とジョー電極である第２の把持片１５との間の高周波電力のインピーダンス値（高周波インピーダンス値）を検出する（算出する）。

プロセッサ３３は、判定部３９を有している。判定部３９は、例えば、判定回路であり、特性検出部３７で検出された電気的特性値及び高周波インピーダンス検出部３８で検出された高周波インピーダンス値などに基づいて出力制御に関する判定を行う。超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６は、判定部３９による判定結果に基づいて、それぞれ、第１の電源３１及び第２の電源３２の出力を制御する。

プロセッサ３３はまた、仮ピーク保持部５１を有している。仮ピーク保持部５１は、特性検出部３７で検出された電気的特性値の経時的な変化に基づいて判定部３９が判定した電気的特性値のピーク、例えば、超音波インピーダンスの最大値（極大値）を保持する。

なお、本実施形態では、超音波出力制御部３５は、例えば、第１の電源３１から超音波振動子２２に電気エネルギーが供給されている状態において、出力電流を経時的に一定に保つ定電流制御で、第１の電源３１からの電気エネルギーの出力を制御する。この場合、超音波インピーダンス値の変化に対応させて、第１の電源３１からの出力電圧が調整される。すなわち、超音波インピーダンスが増加すると、出力電圧を増加させ、出力電流を経時的に一定に保つ。この際、出力電力も出力電圧の増加に対応して増加する。逆に、超音波インピーダンスが減少すると、出力電圧を減少させ、出力電流を経時的に一定に保つ。この際、出力電力も出力電圧の減少に対応して減少する。

制御装置３は、告知部５２を有している。プロセッサ３３は告知制御部を含み、告知制御部が、判定部３９での判定結果に基づいて、告知部５２の動作を制御する。告知部５２では、ブザーによる報知音などの聴覚的告知、光の点灯又は点滅、文字等の画面表示などの視覚的告知、又はこれらの組合せにより、ユーザー等への告知が行われる。

なお、超音波出力制御部３５、高周波出力制御部３６及び告知制御部が、プロセッサ３３における出力制御部として機能する。

制御装置３は、ユーザーである術者からの指示を受け取る入力装置５３を有している。入力装置５３は、タッチパネル、キーボードなどである。また、不図示のユーザーインターフェースが、入力装置５３からの入力操作により記憶媒体３４に記憶された各種パラメータの設定をしたり、処置具２の各種機能のＯＮ／ＯＦＦの切り替え、すなわち動作の種類又は動作の有無の切り替えをしたりする。

次に、処置システム１を用いて処置対象を処置する動作が説明される。まず、術者は、処置具２の固定ハンドル１１及び可動ハンドル１２を把持する。そして、術者は、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に処置対象を配置して、可動ハンドル１２を固定ハンドル１１に対して閉じる。これにより、第２の把持片１５が第１の把持片１４に対して閉じ、これら把持片１４、１５間に処置対象が挟持される。そして、術者が操作ボタン２４で操作入力を行う。これにより、スイッチ２５がＯＮ状態となり、プロセッサ３３は、操作ボタン２４で操作入力が行われたことを検出する。

操作ボタン２４での操作入力が検出されることにより、プロセッサ３３の超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に電気エネルギーを出力させる。これにより、超音波振動子２２で超音波振動が発生し、超音波振動がプローブ１３を通じて第１の把持片１４に伝達される。処置対象が把持片１４、１５間に把持された状態で第１の把持片１４に超音波振動が伝達されると、第１の把持片１４と処置対象との間に摩擦熱が発生する。そして、この摩擦熱によって、処置対象が凝固されると同時に切開される。

また、操作ボタン２４での操作入力が検出されることにより、プロセッサ３３の高周波出力制御部３６が、第２の電源３２からエンドエフェクタ７に高周波エネルギーを出力させる。処置対象が把持片１４、１５間に把持された状態でこれらの間に高周波電圧が印加されると、処置対象に高周波電流が流れる。そして、処置対象の抵抗に基づいたジュール熱が発生し、これを用いて処置対象が加熱されて、凝固をしながら切開がなされる。

次に、処置システム１による処置開始から処置終了までの流れが、図３並びに図４を参照して説明される。図３は、処置時の超音波インピーダンス及び高周波インピーダンスの時間変化の一例を示す図である。図３には、処置システム１を用いて厚く固い生体組織を超音波エネルギー及び高周波エネルギーによって凝固しながら切開したときの超音波インピーダンス及び高周波インピーダンスの経時的な変化が示されている。ここで、時刻をｔ、時刻ｔにおける超音波インピーダンスをＺｔ＝Ｚ（ｔ）、時刻ｔにおける高周波インピーダンスをＨＺｔ＝ＨＺ（ｔ）とする。

処置システム１を用いた処置では、上述したように、把持片１４、１５間に把持される処置対象が、第１の把持片１４から与えられる超音波エネルギー、及び、第１の把持片１４及び第２の把持片１５から与えられる高周波エネルギーによって凝固されながら切開される。そして、把持片１４、１５間に把持された処置対象は、エンドエフェクタ７の幅方向に分断される。エンドエフェクタ７の幅方向に処置対象が分断されるこの現象は、本明細書において「切れ分かれ」と称される。把持片１４、１５間に把持された処置対象が分断されると、第２の把持片１５のパッド部材１７は第１の把持片１４に接触する。

処置時において、超音波インピーダンスＺ（ｔ）は、超音波出力開始後いったん減少していき、その後安定する。超音波インピーダンスＺ（ｔ）がいったん減少するのは、例えば、生体組織の水分が蒸散して生体組織のタンパク質変性が始まることによるものである。

その後、超音波振動によって処置対象を凝固させながら切開しているとき、把持片１４、１５間に把持された処置対象の一部に切れ分かれが発生するまでは、超音波インピーダンスＺ（ｔ）は漸増する。これは、例えば、生体組織のタンパク質変性後、生体組織が凝固・硬化して第１の把持片１４と生体組織との間の摩擦係数が増加することによるものであり、また、第１の把持片１４が第２の把持片１５のパッド部材１７に接触することによってこれら把持片１４、１５間の摩擦係数が増加することによるものである。ここで、「漸増する」とは、時刻ｔが進むにつれて超音波インピーダンスＺ（ｔ）が徐々に増加することを意味し、例えば、数十Ω以下の微小な増減、あるいは１００Ωを超える増減を含みながら超音波インピーダンスＺ（ｔ）が徐々に増加することを含む。

把持された処置対象が切れ分かれた後は、超音波インピーダンスＺ（ｔ）は漸減する。これは、例えば、処置対象が切れ分かれると第２の把持片１５が第１の把持片１４に対して閉じ、その把持力量が減少することによるものであり、また、第２の把持片１５のパッド部材１７の摩耗状態が安定に向かっていき把持片１４、１５間の摩擦係数が減少することによるものである。ここで、「漸減する」とは、時刻ｔが進むにつれて超音波インピーダンスＺ（ｔ）が徐々に減少することを意味し、例えば、数十Ω以下の微小な増減、あるいは１００Ωを超える増減を含みながら超音波インピーダンスＺ（ｔ）が徐々に減少することを含む。

それ故、制御装置３のプロセッサ３３が、処置時の超音波インピーダンスの経時的な変化を、例えば、超音波インピーダンスが漸増から漸減に転じたときの値（ピーク値、すなわち最大値）から所定量だけ漸減したこと、及び、ピーク値に達してから所定の時間が経過したことを検出することにより、処置対象が切れ分かれたこと、すなわち処置対象の切開が完了したことを検出することが可能である。また、ここでは、超音波インピーダンスの挙動を説明したが、超音波インピーダンスに代えて、第１の電源３１から超音波振動子２２に印加される電圧、供給される電力などの電気的特性値の経時的な変化を利用することによっても、同様にして、処置対象が切れ分かれたことを検出可能である。

しかしながら、例えば、子宮頚部のような厚く固い生体組織の切開を行う場合、あるいは、術者が処置具２の固定ハンドル１１及び可動ハンドル１２をゆっくりと握り込みながら生体組織の切開を行う場合などにおいて、把持片１４、１５間に把持された生体組織は一気に切開されず、段階的に切開される。このため、そのような場合には電気的特性値の経時的な変化が複雑となり、複数のピーク（例えば、図３に示される第１のピークＰ１及び第２のピークＰ２）が発生してしまうことがある。例えば、図３では、電気的特性値は、出力開始後に安定してから漸増し、第１のピークＰ１に達した後、漸減する。処置対象である生体組織は、電気的特性値の第１のピークＰ１の時点では、その一部が切開されているものの、完全には切れ分かれていない。そして、電気的特性値は、第１のピークＰ１以後に漸減した後、再び漸増に転じ、第２のピークＰ２に達する。生体組織は、第２のピークＰ２の時点で完全に切れ分かれる。

したがって、図３に示される一例では、プロセッサ３３による切開完了との判定は、第２のピークＰ２以降の時刻になされなければならない。そうでなければ、把持片１４、１５間に把持された生体組織は、プロセッサ３３により切開完了と判定されたにもかかわらず、切れ分かれていないこととなる。言い換えれば、例えば、プロセッサ３３の判定部３９が電気的特性値の第１のピーク値のみに基づいて切開完了の判定をすると、第１のピークＰ１ではまだ切開が完了していないにもかかわらず判定部３９が切開完了であると判定する虞がある。すなわち、図３に示される時刻ｔ１において、上述したような、電気的特性値がピーク値から所定の値だけ減少したこと、及び、ピーク値を検出してから所定の時間が経過したことの検出をもって切開完了とすると、実際にはまだ処置対象が切れ残っているにもかかわらず処置を終了してしまう虞がある。

また、図３には、超音波インピーダンスＺ（ｔ）の時間変化の一例とともに、高周波インピーダンスＨＺ（ｔ）の時間変化の一例も示されている。高周波インピーダンスＨＺ（ｔ）は、生体組織がまだ切れ分かれていないときには比較的低いが、切開が進むにつれて上昇し、生体組織が完全に切れ分かれると比較的高くなることが知られている。これは、切開が進むにつれて把持片１４、１５間の生体組織の性状が変化し、これらの間に高周波電流が流れにくくなることによるものである。

以上のことを踏まえて、本実施形態では、超音波インピーダンス、電圧、電力を含む電気的特性値と高周波インピーダンスとの経時的な変化に基づいて、処置対象の切れ分かれが判定される。以下、本実施形態における処置システム１による処置フロー、すなわち、制御装置３のプロセッサ３３で行われる処理が説明される。

図４は、第１の実施形態における処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。プロセッサ３３は、まず、開始処理をする（ステップＳ１０１）。図５は、開始処理を示すフローチャートである。

開始処理において、プロセッサ３３は、スイッチ２５がＯＮ状態であるか否かに基づいて、操作ボタン２４で操作入力が行われたか否か、すなわち操作ボタン２４での操作入力がＯＮかＯＦＦかを判定する（ステップＳ１１１）。操作入力がされていない場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１１１に戻る。すなわち、プロセッサ３３は、操作ボタン２４で操作入力が行われるまで待機する。操作入力がなされた場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、判定のためのパラメータである超音波インピーダンスＺｔ、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘ、高周波インピーダンスＨＺｔ及びカウント時間Ｔをリセットする（Ｚｔ＝０、Ｚｍａｘ＝０、ＨＺｔ＝０、Ｔ＝０）（ステップＳ１１２）。

ステップＳ１１２の後、超音波出力制御部３５が第１の電源３１に超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を開始させるとともに、高周波出力制御部３６が第２の電源３２にエンドエフェクタ７への電気エネルギーの出力を開始させる（ステップＳ１１３）。出力が開始された後、所定の条件を満たすと、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御が開始される。ＰＬＬ制御により、第１の電源３１からの電気エネルギーの出力における周波数が、出力電流と出力電圧との間の位相差が所定の閾値よりも小さくなるように調整される。すなわち、第１の電源３１の出力周波数が振動計の共振周波数と一致するように調整される。ＰＬＬ制御が開始されると、ロックイン（超音波共振周波数探査完了）信号を起点として、特性検出部３７が、電気的特性値として超音波インピーダンスＺｔの検出を開始するとともに、高周波インピーダンス検出部３８が、高周波インピーダンスＨＺｔの検出を開始する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の後、開始処理が終了し、処理はステップＳ１０２へと進む。

なお、ＰＬＬ制御の開始時以後、超音波出力制御部３５は、出力電流を経時的に一定に保つ上述のような定電流制御で、第１の電源３１からの出力電力を制御する。出力電流が経時的に一定に保たれることにより、超音波振動子２２で発生する超音波の振幅及び振動速度も経時的に略一定となり、第１の把持片１４での超音波振動の振幅及び振動速度も経時的に略一定となる。

超音波インピーダンスＺｔ及び高周波インピーダンスＨＺｔの検出開始後、プロセッサ３３の判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいか否か、すなわち、超音波インピーダンスＺｔが漸減を始めたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔ以下である場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３７で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）（ステップＳ１０３）。すなわち、特性検出部３７が超音波インピーダンスＺｔの時間変化を監視し、第１の電源３１からの電気エネルギーによる超音波出力開始からの超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘが更新される。プロセッサ３３は、超音波インピーダンスＺｔが漸減を始めるまでステップＳ１０２、Ｓ１０３を繰り返す。

ステップＳ１０２において、最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３の仮ピーク保持部５１が、その最大値Ｚｍａｘを超音波インピーダンスの仮ピーク値として保持し、また、プロセッサ３３が、カウント時間Ｔをリセットする（Ｔ＝０）（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の後、判定部３９は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスＺｔの漸減値、すなわちＺｍａｘ−Ｚｔが、漸減確定閾値Ｚ１（例えば、図３に示される）よりも大きいか否か（第１の条件）、及び、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間的閾値である時間Ｔ１（例えば、図３に示される）よりも大きいか否か（第２の条件）を判定する（ステップＳ１０５）。

閾値Ｚ１及び時間Ｔ１は、それぞれ、記憶媒体３４に予め記憶された規定値であることができる。これら規定値は、例えば、処置具２の機種ごとに設定した閾値Ｚ１及び時間Ｔ１の関係を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）であることができる。例えば、処置具２が不図示の記憶媒体を有し、この記憶媒体に処置具２の識別情報が記憶されている。識別情報は、例えば、処置具２の機種（型番）を識別するための情報であり、処置具２のシリアル番号であってもよい。処置具２がケーブル４を介して制御装置３に接続されることにより、プロセッサ３３が、処置具２の記憶媒体から識別情報を読み取る。そして、プロセッサ３３が、読み取った識別情報に基づいて処置具２の機種を特定し、それに対応する閾値Ｚ１及び時間Ｔ１の値をＬＵＴから読み出して設定する。あるいは、処置具２が不図示の記憶媒体を有し、この記憶媒体にその処置具２の機種に対応した閾値Ｚ１及び時間Ｔ１が記憶されていてもよい。この場合、処置具２がケーブル４を介して制御装置３に接続されることにより、プロセッサ３３が、処置具２の記憶媒体から閾値Ｚ１及び時間Ｔ１を読み取って設定する。あるいは、閾値Ｚ１及び時間Ｔ１は、超音波インピーダンスＺｔの経時的な変化に基づいて入力装置５３から術者が入力することにより設定されてもよい。

ステップＳ１０５において、第１の条件及び第２の条件が満たされている場合には（Ｙｅｓ）、処理は次のステップＳ１０６に進む。満たされていない場合には（Ｎｏ）、処理は再度ステップＳ１０５に戻る。すなわち、判定部３９が第１の条件及び第２の条件を満たしたと判定するまで、プロセッサ３３はステップＳ１０５を繰り返し行う。なお、第１の条件と第２の条件とはある時刻ｔにおいて同時に満たされる必要はなく、例えば、図３に示されるように、時刻ｔ１よりも前の時刻ｔにおける超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの漸減値Ｚｍａｘ−Ｚｔが設定した閾値Ｚ１よりも大きく、かつ、時刻ｔ１におけるカウント時間Ｔが設定した時間Ｔ１であれば、判定部３９は、２つの条件が満たされていると判定することができ、処理はステップＳ１０６に進んでよい。すなわち、時刻ｔ１において、処理はＳ１０６に進む。

処理がステップＳ１０５でＹｅｓに進んだ後、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１（例えば、図３に示される）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。このように、本実施形態では、判定部３９が、ステップＳ１０５における超音波インピーダンスＺｔの経時的な変化を用いた切開完了判定に加えて、ステップＳ１０６における高周波インピーダンスＨＺｔの経時的な変化を用いた切開完了判定を行う。閾値ＨＺ１は、記憶媒体３４に予め記憶された規定値であるか、高周波インピーダンスＨＺｔの経時的な変化に基づいて入力装置５３から術者が入力することにより設定された値であることができる。また、閾値Ｚ１及び時間Ｔ１について上述したのと同様に、機種ごとに設定された値であってもよい。

ステップＳ１０６において、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、判定部３９による高周波インピーダンスＨＺｔの経時的な変化に基づいた切開完了判定によれば、切開がまだ完了していない、すなわち処置対象が切れ分かれていないこととなる。すなわち、超音波インピーダンスＺｔの経時的な変化に基づいた切開完了判定では切開完了と判定されたが、高周波インピーダンスＨＺｔの経時的な変化に基づいた切開完了判定では切開完了と判定されていない。つまり、処置対象はまだ切れ分かれておらず、この後、処置対象が完全に切れ分かれるので、超音波インピーダンスＺｔが再度漸増から漸減に転じて超音波インピーダンスＺｔのピークが現れると考えられる。そこで、ステップＳ１０６において高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘをリセットし（Ｚｍａｘ＝０）（ステップＳ１０７）、処理はステップＳ１０２に戻る。つまり、処置対象の切開がまだ完了していないため、プロセッサ３３は、制御に用いている内部変数である超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘをクリアし、特性検出部３７により、再度、超音波インピーダンスＺｔの経時的な変化を監視し始める。

例えば、図３に示される時刻ｔ１において、ステップＳ１０５における超音波インピーダンスＺｔに基づく切開完了判定では、判定部３９が処置対象の切開が完了したと判定する。しかしながら、次のステップＳ１０６では、時刻ｔ１における高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であるため、判定部３９は処置対象の切開がまだ完了していないと判定する（ステップＳ１０６−Ｎｏ）。そこで、ステップＳ１０７においてプロセッサ３３が超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘをリセットして処理がステップＳ１０２に戻る。つまり、プロセッサ３３が超音波インピーダンスＺｔの経時的な変化を再び監視し始める。そして、超音波インピーダンスＺｔのピークＰ２が現れた後、判定部３９が、そのピーク値である新たな最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスの漸減値Ｚｍａｘ−Ｚｔが閾値Ｚ１よりも大きいか否か、及び、新たな最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。

一方、ステップＳ１０６において、判定部３９が高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、超音波インピーダンスの経時的な変化のみならず高周波インピーダンスの経時的な変化からも処置対象が切れ分かれたと判定されたこととなる。したがって、プロセッサ３３の超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６が、第１の電源３１及び第２の電源３２の出力等を制御する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の後、処置フローが終了する。

例えば、ステップＳ１０８において、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１からの電気エネルギーの出力を自動で停止させ、また、高周波出力制御部３６が、第２の電源３２からの電気エネルギーの出力を自動で停止させる。あるいは、ステップＳ１０８において、超音波出力制御部３５が第１の電源３１からの電気エネルギーの出力を低減させる。これにより、プローブ１３の第１の把持片１４の超音波振動の振幅が低減される。あるいは、ステップＳ１０８において、プロセッサ３３が、告知部５２を作動させる制御信号を告知部５２に送信する。これにより、告知部５２による告知（上述のような聴覚的告知、視覚的告知、又はこれらの組合せによる告知）が行われる。告知は、単独で行われてもよいし、上述の出力自動停止又は出力低減と組み合わせて行われてもよい。告知が単独で行われる場合には、術者は、それに基づいて操作ボタン２４での操作入力を解除し、スイッチ２５がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられる。プロセッサ３３の超音波出力制御部３５は、スイッチ２５がＯＦＦ状態に切り替えられたことに基づいて、第１の電源３１から超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を停止させる。

以上説明したように、処置システム１において超音波振動による凝固切開作用を用いて処置対象を切開する場合、処置対象が切れ分かれるときに例えば超音波インピーダンスである電気的特性値のピークが現れる。本実施形態では、そのピークを検知するための従来のアルゴリズムに対して、高周波インピーダンスの経時的な変化に基づいたフィードバックを用いて切開完了検知のための各種パラメータを最適化する。すなわち、本実施形態では、処置システム１は、超音波インピーダンス、電圧、電力を含む電気的特性値のピーク検出に基づく切れ分かれ検知に加えて、高周波インピーダンスの経時的な変化によるフィードバック値から、切れ分かれ検知を最適化する。

したがって、例えば、図３に示される時刻ｔ１において、電気的特性値の経時的な変化のみに基づいて切開完了判定を行う従来技術では切開が完了したと判定されるが、本実施形態によれば、プロセッサ３３の判定部３９が、電気的特性値の経時的な変化に基づいた切開完了判定の結果、切開完了であると判定しても、高周波インピーダンスが閾値よりも低いことを検知して、時刻ｔ１ではまだ切開が完了していないと判定することができる。すなわち、本実施形態によれば、厚く固い生体組織の切開などにおいて電気的特性値の経時的な変化に複数のピークが現れるような場合に、プロセッサ３３が切開完了の誤検知を回避できる。

さらに、例えば、図３に示される時刻ｔ２において、高周波インピーダンス検出部３８による高周波インピーダンスの経時的な変化の監視に基づいて、プロセッサ３３は、切開が完了したことを検出することができる。したがって、本実施形態によれば、処置対象が完全に切れ分かれたことを確実に判断することができる。

また、本実施形態によれば、処置対象が完全に切れ分かれた後にプロセッサ３３の超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６がそれぞれ第１の電源３１及び第２の電源３２の出力を停止することにより、処置対象の切れ残りを防止できる。

また、本実施形態によれば、処置対象が完全に切れ分かれた後に、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１からの電気エネルギーの出力を停止又は低減する。このため、大きい振幅及び振動速度で第１の把持片１４が超音波振動する状態において第２の把持片１５のパッド部材１７が第１の把持片１４に接触し続けることが有効に防止される。したがって、第２の把持片１５のパッド部材１７の摩耗及び変形が有効に防止される。

以上説明したように、本実施形態では、処置対象が切れ分かれるタイミングが、プロセッサ３３によって適切に検出される。そして、検出された適切なタイミングに基づいて、第１の電源３１からの電気エネルギーの出力が停止又は低減される、あるいは、停止又は低減すべきことを知らせる告知がなされる。

なお、本実施形態では、高周波インピーダンスの経時的な変化に基づいた切開完了判定（ステップＳ１０６）において、判定部３９が、高周波インピーダンスの絶対値と所定の閾値とを比較しているが、例えば、判定部３９は、ある時刻ｔにおける高周波インピーダンス値からの高周波インピーダンス値の差分と所定の閾値とを比較することにより処置対象が切れ分かれたと判定してもよい。

また、本実施形態では、超音波振動エネルギーと高周波エネルギーとの併用出力可能な処置システム１において処置具２から処置対象の凝固切開のために出力される高周波エネルギーのインピーダンスを切開完了判定に用いているが、切開完了判定のために用いられる高周波エネルギーのインピーダンスは、処置対象の凝固切開のために出力されるものに限定されない。例えば、超音波振動のみによる凝固切開を行う超音波処置具を含む処置システム１であっても、切開完了判定のために別途高周波電流を流して高周波インピーダンスを監視することにより、上述したような処置システム１と同様の切開完了判定が行われることができる。この場合、切開完了判定のために流される電流は高周波電流である必要はなく、プロセッサ３３は、高周波インピーダンス検出部の代わりにインピーダンス検出部を有してもよい。

以上の説明では、高周波インピーダンスの経時的な変化に基づいた切開完了判定において切開が完了していないと判定された場合にプロセッサ３３が電気的特性値の最大値Ｚｍａｘをリセットして特性検出部３７により再度電気的特性値の経時的な変化を監視し始めたが、高周波インピーダンスの経時的な変化に基づいた切開完了判定において切開が完了していないと判定された場合にプロセッサ３３が行う処理は、これに限定されない。以下、高周波インピーダンスの経時的な変化に基づいた切開完了判定において切開が完了していないと判定された場合に行われる他の処理が、変形例として説明される。

［第１の実施形態：第１の変形例］
図６は、第１の実施形態の第１の変形例の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、図４に示されるフローと同様である。

ステップＳ１０６において、判定部３９が高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを低レベルに設定させる（ステップＳ１２１）。すなわち、超音波出力制御部３５が、第１の把持片１４の超音波振動の振幅を弱めさせる。そして、ステップＳ１２１の後、処理はステップＳ１０６に戻り、再度、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する。すなわち、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きくなるまで、超音波の出力が低レベルで維持される。

一方、ステップＳ１０６において、判定部３９が高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定した場合には（Ｙｅｓ）、超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６が、第１の電源３１及び第２の電源３２の出力等を制御する（ステップＳ１２２）。例えば、ステップＳ１２２において、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１からの電気エネルギーの出力を自動で停止させ、また、高周波出力制御部３６が、第２の電源３２からの電気エネルギーの出力を自動で停止させる。あるいは、ステップＳ１２２において、超音波出力制御部３５が第１の電源３１からの電気エネルギーの出力を低減させる。あるいは、ステップＳ１２２において、プロセッサ３３が告知部５２を作動させることにより、告知部５２による告知が行われる。ステップＳ１２２の後、処置フローが終了する。

このように、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合に、超音波出力制御部３５が第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを低減させることにより、把持片１４、１５間に把持された処置対象の一部が切れ分かれている状態において、超音波振動により振動している第１の把持片１４が第２の把持片１５のパッド部材１７に大きい振幅及び振動速度で接触し続けることが有効に防止される。したがって、第２の把持片１５のパッド部材１７の摩耗及び変形が有効に防止される。

なお、ステップＳ１２１において、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを低減させて、さらに、高周波出力制御部３６が、第２の電源３２からエンドエフェクタ７に出力される電気エネルギーを増加させてもよい。これによっても、超音波振動エネルギーの出力の低下分を高周波エネルギーの出力で補い、第２の把持片１５のパッド部材１７の摩耗及び変形を防止しつつ、処置対象を確実に切開することができる。

［第１の実施形態：第２の変形例］
図７は、第１の実施形態の第２の変形例の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１〜Ｓ１０６、Ｓ１０８は、図４に示されるフローと同様である。ステップＳ１０６において、判定部３９が高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの閾値Ｚ１をＺ２に変更して新たな閾値Ｚ１とし、また、設定時間Ｔ１をＴ２に変更して新たな設定時間Ｔ１とする（ステップＳ１２３）。すなわち、プロセッサ３３は、切開完了を検知するためのパラメータである漸減確定閾値Ｚ１及び時間的閾値Ｔ１を変更する。閾値Ｚ２及び時間Ｔ２は、閾値Ｚ１及び時間Ｔ１と同様に、記憶媒体３４に予め記憶された規定値であるか、処置具２の機種に対応して記憶媒体３４から読み込まれた値であるか、処置具２の記憶媒体から読み込まれた値であることができる。

ステップＳ１２３の後、処理はステップＳ１０５に戻り、再び、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘ（ピークＰ１における超音波インピーダンスＺｔの値）からの超音波インピーダンスＺｔの漸減値、すなわちＺｍａｘ−Ｚｔが、新たな閾値Ｚ１（すなわち、閾値Ｚ２）よりも大きいか否か、及び、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてから（ピークＰ１から）のカウント時間Ｔが新たな時間Ｔ１（すなわち、時間Ｔ２）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、プロセッサ３３が、閾値Ｚ１及び設定時間Ｔ１を変更してから、判定部３９が、再度、超音波インピーダンスの経時的な変化に基づいた切れ分かれ判定をする。

このように、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合に、プロセッサ３３が判定パラメータである閾値Ｚ１及び時間Ｔ１を変更することにより、プロセッサ３３が電気的特性値の経時的な変化を再度監視して切開完了判定を行い、処置対象が完全に切れ分かれたことを確実に判断することができる。

以上説明したように、本実施形態では、ステップＳ１０６において判定部３９が高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３は、適宜、電気的特性（例えば、超音波インピーダンス、電圧、電力）制御の内部変数をクリアして再度組織切開状態を監視したり（図４：第１の実施形態）、超音波出力を低減させたり（図６：第１の変形例）、切開完了検知のパラメータを変更したり（図７：第２の変形例）する。これにより、処置対象が切れ分かれて切開が完了したことを適切に検知し、切れ残りを防止することができるエネルギー処置システムを提供することができる。

以上の説明では、プロセッサ３３が、電気的特性値のピークである最大値Ｚｍａｘを算出して、ピークからの経過時間や漸減値を用いることにより切開完了を判定したが、電気的特性値の経時的な変化を利用した切開完了の判定は、電気的特性値の時間変化率又は積算値を用いても行われることができる。以下、時間変化率を用いた切れ分かれ判定及び積算値を用いた切れ分かれ判定がそれぞれ説明される。

［第１の実施形態：第３の変形例］
図８は、プロセッサ３３の一例を示すブロック図である。プロセッサ３３は、超音波出力制御部３５と、高周波出力制御部３６と、電気的特性検出部３７と、高周波インピーダンス検出部３８と、判定部３９と、算出部５５とを有している。

図９は、処置時の超音波インピーダンスＺｔの時間変化の一例を示す図である。超音波インピーダンスＺｔ＝Ｚ（ｔ）は、時刻ｔ３までの時刻において漸増し、時刻ｔ３以後に漸減する。時刻ｔ３は、超音波インピーダンスＺｔが漸増した後に漸減を開始する漸減開始時である。時刻ｔ３又はその直近で、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に把持された処置対象に切れ分かれが発生する。

また、漸減開始時である時刻ｔ３から所定時間Ｔｔｈが経過した時点の時刻をｔ４とする。そして、時刻ｔ４以後の時刻ｔ５において、超音波インピーダンスＺ（ｔ５）の時間変化率ΔＺ（ｔ５）が所定の閾値ΔＺｔｈよりも大きくなる。すなわち、時刻ｔ５において、時間変化率Δｚ（ｔ）が所定の閾値ΔＺｔｈ以下の状態から時間変化率ΔＺ（ｔ）よりも大きい状態に切り替わる。そして、時間ｔ５又はその直近で、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に把持された処置対象が完全に切れ分かれる。なお、時刻ｔ４での時間変化率ΔＺ（ｔ４）は、所定の閾値ΔＺｔｈ以下である。また、図４には、時刻ｔ４における超音波インピーダンスＺ（ｔ４）の接線Ｍ（ｔ４）、及び、時刻ｔ５における超音波インピーダンス（ｔ５）の接線Ｍ（ｔ５）が示される。そして、接線Ｍ（ｔ４）の傾きが時刻ｔ４での時間変化率ΔＺ（ｔ４）となり、接線Ｍ（ｔ５）の傾きが時刻ｔ５での時間変化率ΔＺ（ｔ５）となる。

図１０は、第１の実施形態の第３の変形例の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１、Ｓ１０６〜Ｓ１０８は、図４に示されるフローと同様である。

開始処理の後、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３７で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し、時間Ｔをリセットする（Ｚｔ＝Ｚｍａｘ、Ｔ＝０）（ステップＳ１３１）。ステップＳ１３１の後、プロセッサ３３の判定部３９が、超音波インピーダンスＺｔがステップＳ１３１において更新された超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘよりも大きいか否か、すなわち、超音波インピーダンスＺｔが漸減を始めたか否かを判定する（ステップＳ１３２）。超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘよりも大きい場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、最大値Ｚｍａｘを更新し、カウント時間Ｔをリセットする（Ｔ＝０）（ステップＳ１３３）。そして、処理はステップＳ１３４に進む。超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘよりも小さい場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１３４に進む。すなわち、超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘよりも小さければ、プロセッサ３３は、最大値Ｚｍａｘを更新することなく保持し、カウント時間Ｔをリセットしない。

そして、判定部３９が、カウント時間Ｔが所定の時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。所定の時間Ｔｔｈもまた、記憶媒体３４に予め記憶された規定値などである。カウント時間Ｔが所定の時間Ｔｔｈよりも短い場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１３２に戻る。一方、カウント時間Ｔが所定の時間Ｔｔｈ以上である場合には（Ｙｅｓ）、算出部５５が、超音波インピーダンスＺ（ｔ）の時間変化率ΔＺ（ｔ）を算出する。そして、判定部３９が、算出された時間変化率ΔＺ（ｔ）が閾値ΔＺｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３５）。ここで、閾値ΔＺｔｈは、負の値となり、ゼロに近い値に設定される（例えば、−１）。閾値ΔＺｔｈもまた、記憶媒体３４に予め記憶された規定値などである。

ステップＳ１３４において、時間変化率ΔＺ（ｔ）が閾値ΔＺｔｈよりも大きくないと判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１３１に戻る。一方、時間変化率ΔＺ（ｔ）が閾値ΔＺｔｈよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０６に進む。そして、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが予め設定した閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。以降の処理（ステップＳ１０６〜Ｓ１０８）は、図４に示されるフローと同様であるため、その説明を省略する。

［第１の実施形態：第４の変形例］
図１１は、処置時の超音波インピーダンスＺｔの時間変化の一例を示す図である。超音波インピーダンスＺｔ＝Ｚ（ｔ）は、時刻ｔ６までの時刻において漸増し、時刻ｔ６以後に漸減する。時刻ｔ６は、超音波インピーダンスＺｔが漸増した後に漸減を開始する漸減開始時である。時刻ｔ６又はその直近で、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に把持された処置対象に切れ分かれが発生する。

また、漸減開始時である時刻ｔ６よりも後の時刻ｔ７、及び、時刻ｔ７よりも後の時刻ｔ８が規定される。そして、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの超音波インピーダンスの変化量の積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））を積算値ΣＺ１、時刻ｔ６から時刻ｔ８までの超音波インピーダンスの変化量の積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））を積算値ΣＺ２とする。積算値ΣＺ１は、閾値ΣＺｔｈ以下であり、また、積算値ΣＺ２は、閾値ΣＺｔｈより大きくなる。そして、差分値Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ）の漸減開始時である時刻ｔ６からの積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））は、時刻ｔ８において、閾値ΣＺｔｈ以下の状態から閾値ΣＺｔｈよりも大きい状態に切り替わる。そして、時刻ｔ８又はその直近で、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に把持された処置対象が完全に切れ分かれる。なお、図１１において、直線ｔ＝ｔ７、直線Ｚ＝Ｚ（ｔ６）及び曲線Ｚ＝Ｚ（ｔ）で囲まれる部分の面積が、差分値（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））の時間ｔ６から時間ｔ７までの積算値ΣＺ１である。また、直線ｔ＝ｔ８、直線Ｚ＝Ｚ（ｔ８）及び曲線Ｚ＝Ｚ（ｔ）で囲まれる部分の面積が、差分値（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））の時間ｔ６から時間ｔ８までの積算値ΣＺ２となる。

図１２は、第１の実施形態の第４の変形例の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１、Ｓ１０６〜Ｓ１０８は、図４に示されるフローと同様であるが、ステップＳ１１２においてリセットされる制御パラメータは、超音波インピーダンスＺｔ、最大値Ｚｍａｘ、高周波インピーダンスＨＺｔの３つであってよく、カウント時間Ｔは不要である。

開始処理の後、プロセッサ３３の判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいか否か、すなわち、超音波インピーダンスＺｔが漸減を始めたか否かを判定する（ステップＳ１４１）。最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔ以下である場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３７で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）（ステップＳ１４２）。すなわち、特性検出部３７が超音波インピーダンスＺｔの時間変化を監視し、第１の電源３１からの電気エネルギーによる超音波出力開始からの超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘが更新される。プロセッサ３３は、超音波インピーダンスＺｔが漸減を始めるまでステップＳ１４１、Ｓ１４２を繰り返す。

ステップＳ１４１において、最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいち判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４３に進む。すなわち、超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘよりも小さければ、プロセッサ３３は、最大値Ｚｍａｘを更新することなく保持する。

プロセッサ３３は、超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘ以上の状態から最大値Ｚｍａｘよりも小さい状態に切り替わった時点を超音波インピーダンスＺが漸増した後に漸減を開始する漸減開始時として検出する。そして、プロセッサ３３の算出部５５が、最大値Ｚｍａｘである漸減開始時での超音波インピーダンスＺ（ｔ）のピーク値から超音波インピーダンスＺ（ｔ）を減算した差分値Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ）を算出するとともに、差分値Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ）の漸減開始時からの積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））を算出する。そして、判定部３９が、漸減開始時から時間ｔまでの算出された積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））が、閾値ΣＺｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４３）。ここで、閾値ΣＺｔｈは、正の値である。閾値ΣＺｔｈもまた、記憶媒体３４に予め記憶された既定値などである。

ステップＳ１４３において、積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））が閾値ΣＺｔｈよりも大きくないと判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１４３に戻る。一方、積算値Σ（Ｚｍａｘ−Ｚ（ｔ））が閾値ΣＺｔｈよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０６に進む。そして、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが予め設定した閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。以降の処理（ステップＳ１０６〜Ｓ１０８）は、図４に示されるフローと同様であるため、その説明を省略する。

以上説明したように、超音波振動子の電気的特性の経時的な変化を用いた切開完了判定は、電気的特性値の最大値を検出することによるものに限定されず、電気的特性値の時間変化率（第３の変形例）又は積算値（第４の変形例）を算出することによってもなされることができる。したがって、第３の変形例及び第４の変形例によっても、本実施形態について上述したのと同様の効果が得られる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態が、図１３乃至図１５を参照して説明される。以下では、第１の実施形態と同様の構成及び動作についてはその説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について説明する。

図１３は、処置システム１による処置時の超音波インピーダンス及び高周波インピーダンスの時間変化を示す図である。図１４は、第２の実施形態の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６、Ｓ１２１は、第１の実施形態と同様である。本実施形態では、高周波インピーダンスの複数の閾値が設定され、高周波インピーダンスの経時的な変化に基づく切開完了判定が複数回行われる。

処理がステップＳ１０５でＹｅｓに進んだ後、判定部３９は、高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを低レベルに設定させる（ステップＳ１２１）。すなわち、超音波出力制御部３５が、第１の把持片１４の超音波振動の振幅を弱めさせる。例えば、超音波出力制御部３５は、第１の電源３１から出力される電気エネルギーを初期値又は直前の値から１０％低減させる（例えば、９０％にする）。そして、ステップＳ１２１の後、ステップＳ１０６に戻り、再度、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する。一方、ステップＳ１０６において、判定部３９が高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１よりも大きいと判定した場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０１に進む。

そして、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、第２の閾値は第１の閾値よりも大きい（ＨＺ１＜ＨＺ２）。高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーをさらに低レベルに設定させる（ステップＳ２０２）。すなわち、超音波出力制御部３５が、第１の把持片１４の超音波振動の振幅を弱めさせる。例えば、超音波出力制御部３５は、第１の電源３１から出力される電気エネルギーを初期値又は直前の値から２０％低減させる（例えば、８０％にする）。そして、ステップＳ２０２の後、処理はステップＳ２０１に戻り、再度、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２よりも大きいか否かを判定する。

一方、ステップＳ２０１において、高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２よりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２２に進む。そして、超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６が出力等を制御する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２の後、処置フローが終了する。

このように、第２の実施形態では、高周波インピーダンスの複数の閾値、例えば、高周波インピーダンスの２つの閾値ＨＺ１、ＨＺ２を設定し、電気的特性値のピークからの漸減量及びカウント時間に基づいた切開完了検出を行った後に、さらに、高周波インピーダンスの複数の閾値に基づいた切開完了検出を行う。本実施形態によれば、高周波インピーダンスの複数の閾値を設けて超音波の出力の段階的な制御を行うことにより、処置対象を確実に切開しつつ、処置対象や第２の把持片のパッド部材の破損等の好ましくない影響を低減させるエネルギー処置システムを提供することができる。

［第２の実施形態：変形例］
図１５は、第２の実施形態の変形例の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。本変形例では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６、Ｓ１２３は、第１の実施形態の第２の変形例と同様である。

処理がステップＳ１０５でＹｅｓに進んだ後、判定部３９は、高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの第１の閾値Ｚ１をＺ２に変更して新たな閾値Ｚ１とし、また、設定時間Ｔ１をＴ２に変更して新たな設定時間Ｔ１とする（ステップＳ１２３）。すなわち、プロセッサ３３は、切開完了を検知するためのパラメータである漸減確定閾値Ｚ１及び時間的閾値Ｔ１を変更する。

ステップＳ１２３の後、処理はステップＳ１０５に戻り、再び、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスＺｔの漸減値、すなわちＺｍａｘ−Ｚｔが、閾値Ｚ１（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否か（第１の条件）、及び、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間Ｔ１（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否か（第２の条件）を判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、プロセッサ３３が、閾値Ｚ１及び設定時間Ｔ１を変更してから、判定部３９が、再度、超音波インピーダンスの経時的な変化に基づいた切れ分かれ判定をする。一方、ステップＳ１０６において、高周波インピーダンスＨＺｔが第１の閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合には（Ｎｏ）、処理がステップＳ２０１に進む。

そして、判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの閾値Ｚ１をＺ３に変更して新たな閾値Ｚ１とし、また、設定時間Ｔ１をＴ３に変更して新たな設定時間Ｔ１とする（ステップＳ２０３）。すなわち、プロセッサ３３は、切開完了を検知するためのパラメータである漸減確定閾値Ｚ１及び時間的閾値Ｔ１を変更する。

ステップＳ２０３の後、ステップＳ１０５に戻り、再び、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスＺｔの漸減値、すなわちＺｍａｘ−Ｚｔが、閾値Ｚ１（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否か（第１の条件）、及び、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間Ｔ１（例えば、図１３に示される）よりも大きいか否か（第２の条件）を判定する（ステップＳ１０５）。すなわち、プロセッサ３３が、閾値Ｚ１及び設定時間Ｔ１を変更してから、判定部３９が、再度、超音波インピーダンスの変化に基づいた切れ分かれ判定をする。

一方、ステップＳ２０１において、高周波インピーダンスＨＺｔが第２の閾値ＨＺ２よりも大きいと判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１０８に進む。そして、超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６が出力等を制御する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の後、処置フローが終了する。

本変形例によっても、第２の実施形態について上述したのと同様の効果が得られる。なお、図１４に示される例では、ステップＳ１２１、Ｓ２０２において超音波出力制御部３５が超音波出力の低減を行い、図１５に示される例では、ステップＳ１２３、Ｓ２０３においてプロセッサ３３が閾値Ｚ１、Ｔ１の変更を行っているが、これらを組み合わせることも可能である。具体的には、例えば、高周波インピーダンスの第１の閾値ＨＺ１に関する切れ分かれ判定後には超音波出力制御部３５が超音波出力を低レベルに設定し、高周波インピーダンスの第２の閾値ＨＺ２に関する切れ分かれ判定後にはプロセッサ３３が閾値Ｚ１、Ｔ１の変更を行ってもよい。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態が、図１６並びに図１７を参照して説明される。以下では、第１の実施形態と同様の構成及び動作についてはその説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について説明する。本実施形態では、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの経時的な変化にかかわらず、高周波インピーダンスの経時的な変化を常に監視し、この変化に基づいて適宜超音波出力を調整する。

第１の実施形態及び第２の実施形態では、プロセッサ３３の判定部３９は、電気的特性値の経時的な変化に基づいた切開完了判定により処置対象が切れ分かれたと判定した後に、高周波インピーダンス値の経時的な変化に基づいた切開完了判定を行っている。ここで、高周波インピーダンス値の時間変化を用いた切開完了判定は、電気的特性値の時間変化を用いた切開完了判定に対する補助的又は補完的なものに限定されない。本発明において、プロセッサ３３の判定部３９は、電気的特性値の経時的な変化を用いた切れ分かれ判定と高周波インピーダンス値の経時的な変化に基づいた切れ分かれ判定とを組み合わせた切開完了判定を行う。第３の実施形態では、これら２つを組み合わせた切開完了判定の一例として、プロセッサ３３は、高周波インピーダンス値の経時的な変化を常に監視しながら、電気的特性値の経時的な変化に基づいた切開完了判定を行う。

図１６は、第３の実施形態の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。プロセッサ３３は、まず、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の開始処理をする（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１の後、プロセッサ３３の判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０１）。本実施形態では、判定部３９は、常に、すなわち、電気的特性値を用いた切れ分かれ判定をする前であっても、高周波インピーダンス検出部３８で検出した高周波インピーダンス値が閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを監視している。

ステップＳ３０１において、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ３０３に進む。一方、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０２に進む。そして、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを調整する（ステップＳ３０２）。本実施形態では、判定部３９は、超音波インピーダンス値を用いた切開完了検知において切開完了と判定される以前であっても、高周波インピーダンス値の経時的な変化に基づいて超音波出力を調整、例えば低レベルに設定する。したがって、超音波出力制御部３５が、第１の把持片１４の超音波振動の振幅を弱めさせる。そして、処理はステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいか否か、すなわち、超音波インピーダンスＺｔが漸減を始めたか否かを判定する。最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔ以下である場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３７で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）（ステップＳ３０４）。そして、処理はステップＳ３０１に戻る。すなわち、判定部３９が超音波インピーダンスＺｔが閾値Ｚｍａｘよりも小さいと判定するまで、プロセッサ３３はステップＳ３０１〜Ｓ３０３を繰り返し行う。一方、最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０５に進む。そして、プロセッサ３３の仮ピーク保持部５１が、その最大値Ｚｍａｘを超音波インピーダンスの仮ピーク値として保持し、また、プロセッサ３３が、カウント時間Ｔをリセットする（Ｔ＝０）（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５の後、プロセッサ３３の判定部３９は、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ３０８に進む。一方、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０７に進む。そして、超音波出力制御部３５が、第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを調整する（ステップＳ３０７）。上述したように、判定部３９は、超音波インピーダンス値を用いた切開完了検知において切開完了と判定される以前であっても、高周波インピーダンス値の経時的な変化に基づいて超音波出力を調整、例えば低レベルに設定する。したがって、超音波出力制御部３５が、第１の把持片１４の超音波振動の振幅を弱めさせる。そして、処理はステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８において、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスＺｔの漸減値Ｚｍａｘ−Ｚｔが、閾値Ｚ１よりも大きいか否か（第１の条件）、及び、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間Ｔ１よりも大きいか否か（第２の条件）を判定する。第１の条件及び第２の条件が満たされていないと判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ３０６に戻る。すなわち、判定部３９が第１の条件及び第２の条件が満たされていると判定するまで、プロセッサ３３はステップＳ３０６〜Ｓ３０８を繰り返し行う。

一方、ステップＳ３０８において、第１の条件及び第２の条件が満たされていると判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０９に進む。そして、超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６が出力等を制御する（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０９の後、処置フローが終了する。

このように、第３の実施形態では、高周波インピーダンスの経時的な変化を常に監視し、これに基づいて超音波出力制御部３５が第１の電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを適宜調整する。これにより、処置が進んでいる状態において、超音波振動により振動している第１の把持片１４が第２の把持片１５のパッド部材１７に大きい振幅及び振動速度で接触し続けることが有効に防止される。したがって、第２の把持片１５のパッド部材１７の摩耗及び変形が有効に防止される。

第３の実施形態においても、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、電気的特性値の経時的な変化を用いた判定と高周波インピーダンスの経時的な変化を用いた判定とを組み合わせた切開完了判定を行うことにより、処置対象が切れ分かれたことを適切に検知し、切れ残りを防止することができる。

［第３の実施形態：変形例］
図１７は、第３の実施形態の変形例の処置システム１による処置の一例を示すフローチャートである。プロセッサ３３は、まず、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の開始処理をする（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１の後、プロセッサ３３の判定部３９が、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０１）。本変形例においても、判定部３９は、常に、すなわち、電気的特性値を用いた切れ分かれ判定をする前であっても、高周波インピーダンス検出部３８で検出した高周波インピーダンス値が閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを監視している。

ステップＳ３０１において、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ３１３に進む。一方、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１２に進む。そして、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの第１の閾値Ｚ１をＺ２に変更して新たな閾値Ｚ１とし、また、設定時間Ｔ１をＴ２に変更して新たな設定時間Ｔ１とする（ステップＳ３１２）。本変形例では、判定部３９は、超音波インピーダンス値を用いた切開完了検知において切開完了と判定される以前であっても、高周波インピーダンス値の経時的な変化に基づいて切開完了を検知するためのパラメータである漸減確定閾値Ｚ１及び時間的閾値Ｔ１を変更する。そして、処理はステップＳ３１３に進む。

ステップＳ３１３において、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいか否かを判定する。最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔ以下である場合には（Ｎｏ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３７で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）（ステップＳ３１４）。そして、処理はステップＳ３１１に戻る。一方、最大値Ｚｍａｘが超音波インピーダンスＺｔよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１５に進む。そして、プロセッサ３３の仮ピーク保持部５１が、その最大値Ｚｍａｘを超音波インピーダンスの仮ピーク値として保持し、また、プロセッサ３３が、カウント時間Ｔをリセットする（Ｔ＝０）（ステップＳ３１５）。

ステップＳ３１５の後、プロセッサ３３の判定部３９は、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１６）。高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ３１８に進む。一方、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１７に進む。そして、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの第１の閾値Ｚ１をＺ２に変更して新たな閾値Ｚ１とし、また、設定時間Ｔ１をＴ２に変更して新たな設定時間Ｔ１とする（ステップＳ３１７）。上述したように、判定部３９は、超音波インピーダンス値を用いた切開完了検知において切開完了と判定される以前であっても、高周波インピーダンス値の経時的な変化に基づいて漸減確定閾値Ｚ１及び時間的閾値Ｔ１を変更する。そして、処理はステップＳ３１８に進む。

ステップＳ３１８において、判定部３９が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスＺｔの漸減値Ｚｍａｘ−Ｚｔが、閾値Ｚ１よりも大きいか否か（第１の条件）、及び、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間Ｔ１よりも大きいか否か（第２の条件）を判定する。第１の条件及び第２の条件が満たされていないと判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ３１６に戻る。

一方、ステップＳ３１８において、第１の条件及び第２の条件が満たされていると判定された場合には（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１９に進む。そして、超音波出力制御部３５及び高周波出力制御部３６が出力等を制御する（ステップＳ３１９）。ステップＳ３１９の後、処置フローが終了する。

本変形例によっても、第３の実施形態について上述したのと同様の効果が得られる。また、本変形例では、高周波インピーダンスＨＺｔが閾値ＨＺ１よりも大きいと判定された場合に、プロセッサ３３が判定パラメータである閾値Ｚ１及び時間Ｔ１を変更してから、プロセッサ３３の判定部３９が電気的特性値の経時的な変化に基づいた切開完了判定を行う。これにより、判定部３９が、処置対象が完全に切れ分かれたことを確実に判断する。したがって、誤検知なく切開完了検知することができるエネルギー処置システムが提供される。

以上説明したように、本発明の各実施形態及び変形例によれば、超音波インピーダンス値のピークを検出することで処置対象が切れ分かれたと判定して出力を停止する従来技術に対し、超音波インピーダンス、電圧、電力を含む電気的特性値の検知時に高周波インピーダンス値の監視結果から切れ残っている処置対象の有無を判定するアルゴリズムを併用することで、処置対象の切れ残りを防止することができる。

以上、本発明の実施形態及び変形例が説明されてきたが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良及び変更が可能であることが当業者にとって自明である。また、各実施形態及び各変形例が適宜組み合わせ可能であることも当業者にとって自明である。例えば、第２の実施形態及び第３の実施形態は、第１の実施形態の第３の変形例や第４の変形例と組み合わせることが可能である。

本発明は、超音波振動を用いて処置対象を処置するエネルギー処置システム、処置具を制御する処置具制御装置、及び、処置具の動作制御方法に関する。

そこで、本発明は、処置対象が切れ分かれて切開が完了したことを適切に検知し、切れ残りを防止することができるエネルギー処置システム、処置具制御装置、及び、処置具の動作制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、第１の電源と、第２の電源と、前記第１の電源から供給される電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記第２の電源から電力が供給されるプローブ電極を有し、前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達されて、その超音波振動を用いて処置対象の処置を行うように構成され、かつ、前記第２の電源から供給される電力により電流が流れるプローブ電極を有する第１の把持片と、前記第２の電源から電力が供給されるジョー電極を有し、前記第１の把持片とともに処置対象を把持するように前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、前記電気的特性値の仮ピーク値を保持する仮ピーク保持部と、前記プローブ電極と前記ジョー電極との間のインピーダンス値を検出するインピーダンス検出部と、前記電気的特性検出部で検出された前記電気的特性値と前記仮ピーク保持部に保持された前記仮ピーク値とを比較することにより所定の条件を満たしているか、及び、前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えているかを判定する判定部と、前記判定部が、前記電気的特性値が前記所定の条件を満たし、さらに前記インピーダンス値が前記所定の閾値よりも大きくなったと判定した場合に、前記第１の電源からの出力を停止させる又は低減させることと、前記判定結果を告知することの少なくとも一方を行う出力制御部と、を具備するエネルギー処置システムである。
また、本発明の一実施形態は、第１の電源から供給される電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達されて、その超音波振動を用いて処置対象の処置を行うように構成され、かつ、第２の電源から供給される電力により電流が流れるプローブ電極を有する第１の把持片と、前記第２の電源から電力が供給されるジョー電極を有し、前記第１の把持片とともに処置対象を把持するように前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、を備える処置具の動作を制御する処置具制御装置であって、前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、前記電気的特性値の仮ピーク値を保持する仮ピーク保持部と、前記プローブ電極と前記ジョー電極との間のインピーダンス値を検出するインピーダンス検出部と、前記電気的特性検出部で検出された前記電気的特性値と前記仮ピーク保持部に保持された前記仮ピーク値とを比較することにより所定の条件を満たしているか、及び、前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えているかを判定する判定部と、前記判定部が、前記電気的特性値が前記所定の条件を満たし、さらに前記インピーダンス値が前記所定の閾値よりも大きくなったと判定した場合に、前記第１の電源からの出力を停止させる又は低減させることと、前記判定結果を告知することの少なくとも一方を行う出力制御部と、を具備する処置具制御装置である。
さらに、本発明の一実施形態は、第１の電源から供給される電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達されて、その超音波振動を用いて処置対象の処置を行うように構成され、かつ、第２の電源から供給される電力により電流が流れるプローブ電極を有する第１の把持片と、前記第２の電源から電力が供給されるジョー電極を有し、前記第１の把持片とともに処置対象を把持するように前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、を備える処置具を制御する処置具の動作制御方法であって、処置具制御装置によって、前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出し、前記処置具制御装置によって、前記電気的特性値の仮ピーク値を保持し、前記処置具制御装置によって、前記プローブ電極と前記ジョー電極との間のインピーダンス値を検出し、前記処置具制御装置によって、前記検出された前記電気的特性値と前記保持された前記仮ピーク値とを比較することにより所定の条件を満たしているか、及び、前記検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えているかを判定し、前記処置具制御装置によって、前記電気的特性値が前記所定の条件を満たし、さらに前記インピーダンス値が前記所定の閾値よりも大きくなったと判定した場合に、前記第１の電源からの出力を停止させる又は低減させることと、前記判定結果を告知することの少なくとも一方を行う、処置具の動作制御方法である。

本発明によれば、処置対象が切れ分かれて切開が完了したことを適切に検知し、切れ残りを防止することができるエネルギー処置システム、処置具制御装置、及び、処置具の動作制御方法を提供することができる。

Claims (16)

1. 第１の電源と、
   第２の電源と、
   前記第１の電源から供給される電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、
   前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達されて、その超音波振動を用いて処置対象の処置を行うように構成され、かつ、前記第２の電源から供給される電力により電流が流れるプローブ電極を有する第１の把持片と、
   前記第２の電源から電力が供給されるジョー電極を有し、前記第１の把持片とともに処置対象を把持するように前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、
   前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、
   前記プローブ電極と前記ジョー電極との間のインピーダンス値を検出するインピーダンス検出部と、
   前記電気的特性検出部で検出された前記電気的特性値が所定の条件を満たしているか、及び、前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えているかを判定する判定部と、
   前記判定部が前記所定の条件を満たしたと判定し、かつ、前記判定部が前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えたと判定した場合に所定の動作をする出力制御部と、
   を具備するエネルギー処置システム。
2. 前記電気的特性値は、前記超音波振動子の電気インピーダンス値である超音波インピーダンスと、前記超音波振動子に印加された電圧値と、前記超音波振動子に供給された電力値とのいずれかである請求項１に記載のエネルギー処置システム。
3. 前記出力制御部は、前記所定の動作として、前記第１の電源又は前記第２の電源の出力を停止させる又は低減させることと、前記判定部による判定結果を告知することとの少なくとも一方を行う請求項１に記載のエネルギー処置システム。
4. 前記電気的特性値の仮ピーク値を保持する仮ピーク保持部をさらに具備し、
   前記判定部は、前記仮ピーク保持部に保持された仮ピーク値と前記電気的特性検出部で検出された前記電気的特性値の経時的な変化とを比較することによって前記所定の条件を満たしたかを判定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
5. 前記所定の条件は、前記電気的特性値が漸減を開始し、かつ、前記電気的特性値が漸減を開始してから所定の時間が経過したことである請求項１に記載のエネルギー処置システム。
6. 前記電気的特性値の変化量の積算値を算出する算出部をさらに具備し、
   前記判定部は、前記積算値を所定の値と比較することによって前記所定の条件を満たしたかを判定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
7. 前記電気的特性値が漸減を開始し、かつ、前記電気的特性値が漸減を開始してからの前記電気的特性値の変化量の積算値を算出する算出部をさらに具備し、
   前記判定部は、前記積算値が所定の値を超えたとき、前記所定の条件を満たしたと判定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
8. 前記電気的特性値の時間変化率を算出する算出部をさらに具備し、
   前記判定部は、前記時間変化率を所定の値と比較することによって前記所定の条件を満たしたかを判定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
9. 前記電気的特性値の時間変化率を算出する算出部をさらに具備し、
   前記判定部は、前記電気的特性値の時間変化率が所定の値よりも大きく、かつ、前記電気的特性値が漸減を開始してから所定の時間が経過したとき、前記所定の条件を満たしたと判定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
10. 前記判定部が前記所定の条件を満たしたと判定し、かつ、前記判定部が前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えていないと判定した場合に、前記判定部は、前記所定の条件にかかるパラメータをリセットして前記所定の条件を満たすかを再び判定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
11. 前記判定部が前記所定の条件を満たしたと判定し、かつ、前記判定部が前記インピーダンス検出部で検出された前記インピーダンス値が所定の閾値を超えていないと判定した場合に、前記出力制御部が、前記第１の電源の出力を低減させる請求項１に記載のエネルギー処置システム。
12. 前記第２の電源は、高周波電力を出力し、
    前記第２の電源から前記ジョー電極に供給される高周波電力が処置対象の処置に用いられる請求項１に記載のエネルギー処置システム。
13. 前記出力制御部は、前記所定の動作として、前記第１の電源の出力を低減させて、前記第２の電源の出力を増加させる請求項１に記載のエネルギー処置システム。
14. 前記超音波振動子と前記第１の把持片と前記２の把持片とを有するハンドピースが前記出力制御部を有する制御装置に接続されたときに、前記制御装置が、前記ハンドピース又は前記制御装置に設けられた記憶媒体に記憶された設定値を読み出して前記所定の条件又は前記閾値を設定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
15. ユーザーからの指示を受け取る入力装置をさらに具備し、
    前記出力制御部は、前記入力装置への入力に基づいて前記所定の条件又は前記閾値を設定する請求項１に記載のエネルギー処置システム。
16. ユーザーからの指示を受け取る入力装置をさらに具備し、
    前記出力制御部は、前記入力装置への入力に基づいて前記所定の動作の種類又は前記所定の動作の有無を切り替える請求項１に記載のエネルギー処置システム。

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