WO2010140461A1 - 超音波手術装置、前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム及びキャビテーション利用方法 - Google Patents

超音波手術装置、前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム及びキャビテーション利用方法 Download PDF

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frequency
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田中　一恵
之彦 沢田
本間　聡
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/76—Medical, dental

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic surgical apparatus that performs an operation using ultrasonic vibration and uses cavitation generated along with the ultrasonic vibration, an ultrasonic surgical system including the ultrasonic surgical apparatus, and a cavitation using method.
  • an ultrasonic surgical apparatus that performs an operation on a living tissue by using ultrasonic vibration by an ultrasonic vibrator has been widely used.
  • cavitation may occur because the living tissue contains liquid.
  • the pressure of the liquid becomes lower than the vapor pressure determined by the temperature of the liquid, the liquid evaporates and vapor bubbles are generated.
  • cavitation occurs with the generation of negative pressure when a close-packed wave is generated by ultrasonic vibration.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2002-537955 discloses an apparatus that irradiates a position in the body with ultrasonic waves for treatment and monitors the cavitation level using a hydrophone.
  • a sound pressure signal receiving probe is provided in a piezoelectric element for ultrasonic irradiation, and ultrasonic irradiation conditions are controlled by a sound pressure signal emitted from a cavitation bubble by the sound pressure signal receiving probe.
  • An apparatus is disclosed.
  • the present invention relates to an ultrasonic surgical apparatus capable of highly accurately detecting the presence / absence of cavitation and the level of cavitation generated, an ultrasonic surgical system including the ultrasonic surgical apparatus, and the presence / absence of cavitation and the generated cavitation. It is an object of the present invention to provide a cavitation using method capable of detecting a high level of accuracy.
  • an ultrasonic surgical apparatus includes an ultrasonic transducer capable of generating ultrasonic vibration, a drive unit that drives the ultrasonic transducer with a drive signal, and the ultrasonic transducer.
  • An ultrasonic surgical system includes an ultrasonic transducer capable of generating ultrasonic vibration, a drive unit that drives the ultrasonic transducer with a drive signal, and the ultrasonic transducer in operation.
  • the ultrasonic wave generated by the ultrasonic transducer is transmitted from the proximal end portion to the distal end portion.
  • a resonance frequency tracking unit that automatically adjusts the frequency of the drive signal so as to track the resonance frequency of the ultrasonic transducer, and a frequency component other than the resonance frequency of the drive signal. Detecting a cavitation by detecting the frequency component signal of the signal, and generating or increasing the amount of cavitation according to the detection result of the frequency component signal by the detection unit.
  • a control unit that performs control to change the drive signal that drives the ultrasonic transducer, an ultrasonic surgical device that includes the tip part that generates ultrasonic vibration at the tracked resonance frequency, and the tip part
  • a suction drive unit that sucks liquid, a suction amount detection unit that detects a suction amount by the suction drive unit, a suction amount setting unit that sets the suction amount, and a suction that controls the suction drive unit according to the suction amount setting unit
  • a control unit that performs control to change the drive signal that drives the ultrasonic transducer, an ultrasonic surgical device that includes the tip part that generates ultrasonic vibration at the tracked resonance frequency, and the tip part
  • a suction drive unit that sucks liquid
  • a suction amount detection unit that detects a suction amount by the suction drive unit
  • a suction amount setting unit that sets the suction amount
  • a control unit that controls the su
  • a cavitation utilization method includes an ultrasonic transducer capable of generating ultrasonic vibration, a drive unit that drives the ultrasonic transducer with a drive signal, and an operably coupled to the ultrasonic transducer. For transmitting the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic transducer from the proximal end portion to the distal end portion, and a distal end portion that generates ultrasonic vibration for treating the tissue.
  • a step of applying ultrasonic vibration to the treatment target portion by the probe, a cavitation detection step for detecting a physical quantity that changes due to cavitation caused by the ultrasonic vibration of the tip portion of the probe, and detection of the cavitation detection step According to the result, a cavitation generation control step for controlling the drive signal so as to generate cavitation or increase or maintain the generation amount. And up, consisting of.
  • FIG. 1 shows a configuration of an ultrasonic surgical system provided with the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows the superstructure of the first embodiment
  • 3 shows the configuration of the sonic surgery device
  • FIG. 3 shows the configuration of the ultrasonic drive device
  • FIG. 4A shows the frequency distribution of the current signal detected from the drive signal when cavitation occurs and when cavitation does not occur.
  • the frequency distribution of the current signal is shown, but the same tendency is observed for the voltage signal.
  • FIG. 4B to 4D show examples of filter characteristics of the filter circuit
  • FIG. 5 shows an example of the configuration of the filter circuit
  • FIG. 6 shows a surgical method using cavitation by an ultrasonic surgical apparatus
  • FIG. 7 shows the cavitation in FIG. A method of controlling to maintain the occurrence level of the is shown.
  • an ultrasonic surgical system 1 having a first embodiment of the present invention is a first hand as an ultrasonic coagulation / incision treatment instrument for performing treatments such as coagulation and incision by ultrasonic waves and peeling.
  • the ultrasonic surgical system 1 also includes an ultrasonic drive including a drive unit that applies (outputs) an ultrasonic drive signal to any of the handpieces actually connected in the first to third handpieces.
  • an ultrasonic drive including a drive unit that applies (outputs) an ultrasonic drive signal to any of the handpieces actually connected in the first to third handpieces.
  • the device 5 the high-frequency output device 6 that applies a high-frequency output signal to the actually connected handpieces in the first handpiece 2 and the second handpiece 3
  • a water supply and suction device 7 for performing suction.
  • foot switches 8, 9 and 10 for turning on / off the output are connected to the ultrasonic driving device 5, the high frequency output device 6 and the water feeding / suction device 7, respectively.
  • the ultrasonic drive device 5 and the high-frequency output device 6 are communication cables 11 for communication
  • the ultrasonic drive device 5 and the water supply / suction device 7 are communication cables 12
  • the high-frequency output device 6 and the water supply / suction device 7 are The communication cables 13 are connected to each other.
  • the ultrasonic vibration generated by the transducer Ib is operatively coupled to, for example, a horn having an enlarged diameter at the proximal end portion of the probe Ia (that is, coupled so that the ultrasonic vibration can be transmitted to the proximal end portion).
  • An ultrasonic connector Ic electrically connected to the transducer Ib is provided at the base end of each handpiece I.
  • the ultrasonic connector Ic is connected to an ultrasonic drive device via a detachable ultrasonic cable 14. 5 is connected.
  • the ultrasonic drive device 5 outputs an ultrasonic drive signal (abbreviated as drive signal) to the transducer Ib via the ultrasonic cable 14.
  • the vibrator Ib vibrates ultrasonically when a drive signal is applied.
  • the vibrator Ib transmits ultrasonic vibration to the tip member Ie as the tip of the probe Ia via the ultrasonic transmission member Id inside the probe Ia, and the tip member Ie vibrates ultrasonically.
  • the surgeon can perform a treatment by ultrasonic vibration by grasping the grasping portion on the proximal end side of the handpiece I and bringing the tip member Ie that ultrasonically vibrates into contact with the biological tissue to be treated.
  • the high frequency connector 2 f provided on the proximal end side of the handpiece 2 or the high frequency connector 3 f of the handpiece 3 is connected to the high frequency output device 6 via a detachable high frequency cable 15.
  • the high-frequency output device 6 When the surgeon turns on the foot switch 9, the high-frequency output device 6 outputs a high-frequency output signal to the conductor portion inside the handpiece via the high-frequency cable 15.
  • This conductor portion is formed by the ultrasonic transmission member Id, and the high frequency output signal is transmitted to the distal end member Ie at the distal end portion of the probe Ia as in the case of ultrasonic vibration.
  • a high-frequency output signal current (high-frequency current) flows on the living tissue side.
  • the surgeon performs high-frequency ablation treatment on the living tissue portion in contact with the high-frequency current.
  • a counter electrode plate (not shown) is arranged so as to come into contact with the patient over a wide area, and the high-frequency current that has flowed through the living tissue passes through the counter electrode plate and passes through a return cable connected to the counter electrode plate. Returned to the output device 6.
  • the ultrasonic transmission member 3d is formed by a conduit, and the hollow portion of the conduit serves as a suction passage (water supply is performed between the ultrasonic transmission member 3d and an outer sheath (not shown)). Between). And the front-end
  • a water supply / suction connector 3g is provided on the proximal end side of the handpiece 3, and a water supply / suction tube 16 that is detachably connected to the handpiece 3 is connected to the water supply / suction device 7.
  • the water supply / suction tube 16 branches into, for example, a water supply line and a suction line inside the water supply / suction unit 7, and the water supply line is connected to the water supply unit, and the suction line is connected to the suction unit.
  • the water supply pump constituting the water supply device When the surgeon performs an operation to turn on the water supply switch of the foot switch 10, the water supply pump constituting the water supply device operates to supply water.
  • the fed water passes through the hollow portion forming the ultrasonic transmission member 3d and is ejected from the opening of the tip member 3e.
  • the suction pump constituting the suction device operates to perform the suction operation. And the tissue piece etc. at the time of treatment (crushing by ultrasonic vibration) are sucked from the opening of the tip member 3e and discharged to the suction device.
  • FIG. 1 shows a configuration example in the case of performing a treatment using a function other than the ultrasonic vibration
  • an ultrasonic surgical apparatus 21 that performs a treatment using only the ultrasonic vibration as shown in FIG. It may be configured.
  • the ultrasonic surgical apparatus 21 in FIG. 2 performs, for example, a handpiece 2 that performs a coagulation / incision treatment by ultrasonic vibration, an ultrasonic drive apparatus 5 that outputs a drive signal to the handpiece 2, and the ultrasonic drive. And a foot switch 8 connected to the device 5 for turning on / off the output of the drive signal.
  • the handpiece 2 is connected to the connector 22 of the ultrasonic driving device 5 via the ultrasonic cable 14.
  • the handpiece 3 may be connected to the ultrasonic driving device 5 or the handpiece 4 may be connected. Further, as will be described in an embodiment described later, treatment may be performed using the high-frequency output device 6 in combination.
  • the handpiece 2 is provided with a handle 18 that is held by an operator and is opened and closed on the base end side.
  • the upper end side of the movable handle 19a of the handle 18 is supported rotatably at the pivotal support portion.
  • the movable handle 19a is adjacent to the distal end member 2e via a wire (not shown) inserted through the probe 2a.
  • the movable tip member 2g supported rotatably can be opened and closed with respect to the tip member 2e.
  • the handpiece 2 can be closed or opened so as to grasp the living tissue by the tip member 2e as the fixed tip member and the movable tip member 2g.
  • the handpiece 2 coagulates or incises the grasped living tissue by generating frictional heat in the living tissue by applying ultrasonic vibration to the living tissue while grasping the living tissue with the tip members 2e and 2g. Can be performed. Further, the distal end side can be set to an open state, and a crushing treatment or the like can be performed by the protruding distal end member 2e.
  • the front panel of the ultrasonic drive device 5 is provided with a display unit 23 that performs display and a setting unit 24 that performs setting of a set value to be output as an ultrasonic drive signal.
  • FIG. 3 shows a configuration of the ultrasonic driving device 5 constituting the ultrasonic surgical device 21 of the present embodiment.
  • a basic configuration of the handpiece 2 connected to the ultrasonic driving device 5 (handpieces 3 and 4 are substantially the same) is shown.
  • the ultrasonic driving device 5 amplifies an oscillation circuit 31, a multiplier 32 to which an oscillation signal generated by the oscillation circuit 31 is input from one input terminal, and a signal multiplied by the multiplier 32,
  • the amplifier 33 is a drive unit that drives the ultrasonic transducer Ib with a drive signal, and an output circuit 34 that insulates and outputs the drive signal amplified by the amplifier 33.
  • the output circuit 34 is composed of, for example, a transformer 34a.
  • a drive signal amplified by an amplifier 33 is input to a primary winding of the transformer 34a, and a secondary winding electromagnetically coupled to the primary winding 1
  • a drive signal insulated from the drive signal on the next winding side is output.
  • the primary winding side of the transformer 34a forms a secondary circuit, and the secondary winding side forms a patient circuit.
  • the connector 22 of the output terminal from which the drive signal on the patient circuit side is output is connected to the vibrator 2b built in the handpiece 2 that vibrates ultrasonically via the ultrasonic cable 14 that is detachably connected.
  • the primary winding of the transformer 34a is connected to a current-voltage detection circuit 35 that detects the current of the drive signal flowing through the primary winding and the voltage at both ends thereof, and detects the phase of the current and the phase of the voltage. .
  • the current phase signal ⁇ i and the voltage phase signal ⁇ v detected by the current / voltage detection circuit 35 are output to a PLL (phase lock loop) circuit 36.
  • the PLL circuit 36 applies to the oscillation circuit 31 a control signal whose output signal level changes in accordance with the phase difference between the input current phase signal ⁇ i and the voltage phase signal ⁇ v.
  • the oscillation frequency of the oscillation circuit 31 varies with the signal level applied to the control input terminal. That is, the oscillation circuit 31 is formed of, for example, a voltage controlled oscillation circuit (VCO).
  • VCO voltage controlled oscillation circuit
  • the PLL circuit 36 applies a control signal for controlling the phase difference between the current phase signal ⁇ i and the voltage phase signal ⁇ v, that is, an adjustment signal having the following oscillation frequency, to the control input terminal of the oscillation circuit 31. Accordingly, the oscillation frequency of the oscillation circuit 31 is automatically adjusted by the closed loop using the PLL circuit 36 so that the phase difference between the current phase signal ⁇ i and the voltage phase signal ⁇ v becomes zero.
  • the state where the phase difference between the current phase signal ⁇ i and the voltage phase signal ⁇ v is 0 is a drive frequency corresponding to the resonance frequency of the vibrator 2b. For this reason, the PLL circuit 36 automatically adjusts (controls) the oscillation frequency so that the vibrator 2b is driven by the drive signal having the resonance frequency of the vibrator 2b.
  • the closed loop circuit system of the oscillation circuit 31 to the PLL circuit 36 automatically adjusts the frequency of the drive signal so as to track the resonance frequency of the vibrator 2b when the vibrator 2b is driven by the drive signal.
  • a tracking portion 37 is formed.
  • the resonance frequency tracking unit 37 outputs a drive signal having a resonance frequency.
  • a detection unit 38 having a function of a filter unit 39 that detects cavitation to be detected from a drive signal as a physical quantity that changes due to the cavitation is provided.
  • the voltage signal Sv as a physical quantity that changes due to cavitation in the drive signal is input to a filter circuit 39 having a frequency transmission characteristic (filter characteristic) for extracting a predetermined frequency component.
  • filter characteristic filter characteristic
  • the current in the drive signal is controlled to be a constant current with a predetermined time constant. For this reason, voltage value detection (through the filter circuit 39) in the voltage signal Sv is substantially equivalent to detection of the impedance value.
  • the detection unit 38 may detect the current value of the current signal in addition to detecting the voltage value or the impedance value as the physical quantity.
  • the voltage signal Sv may be controlled in a state of being controlled to a constant voltage with a predetermined time constant.
  • the filter circuit 39 has a characteristic of passing a predetermined frequency component other than at least the resonance frequency (that is, the drive frequency) of the vibrator 2b driven by the drive signal.
  • the voltage signal as the frequency component signal of the predetermined frequency component output from the filter circuit 39 becomes a signal corresponding to the cavitation generation level generated in the vibrator 2b, that is, the cavitation level signal Sc.
  • the cavitation level signal Sc output from the filter circuit 39 is input to a central processing unit (CPU) 40 as a control unit that controls each unit of the ultrasonic driving device 5.
  • CPU central processing unit
  • the detection unit 38 is configured using a filter circuit 39 that generates a cavitation level signal Sc. Note that the detection unit 38 can also be regarded as a configuration including the CPU 40 that determines the presence / absence of cavitation from the cavitation level signal Sc and the level of occurrence of cavitation.
  • the CPU 40 also functions as an output control unit that variably controls the output value of the drive signal that determines the amplitude of the ultrasonic vibration at the tip member 2e of the probe 2a from the physical quantity detected by the detection unit 38.
  • the CPU 40 has a function of a control unit that changes and controls a drive signal for driving the vibrator 2b.
  • the CPU 40 uses a cavitation level signal Sc to control the output of the drive signal so that the amount of cavitation generated is maintained at the value set by the setting unit 24 ( 3 is abbreviated as CAV generation control unit) 40a.
  • CPU 40 determines the generation level of cavitation from the level of the input cavitation level signal Sc.
  • FIG. 4A shows the frequency of the voltage signal Sv when the cavitation is not generated (when cavitation is not generated) and when cavitation is generated (when cavitation is generated) by the vibrator 2 b driven by the drive signal of the ultrasonic driving device 5.
  • the spectral distribution is shown.
  • the resonance frequency fres is 47 kHz.
  • the voltage signal Sv has the largest peak at the resonance frequency fres (47 kHz). When no cavitation occurs, there is no significant peak at frequencies other than the resonance frequency fres.
  • the level is higher at frequencies other than the resonance frequency fres than when no cavitation occurs.
  • the subharmonic level that is a divisor such as 1/2 or 1/4 of the resonance frequency fres, or the frequency of the difference between them is considerably higher than when no cavitation occurs.
  • the level of frequency components other than sub-harmonics is higher than when no cavitation occurs.
  • the generation level of cavitation can be detected by detecting the signal level excluding the vicinity of the resonance frequency fres in the voltage signal Sv as described above.
  • the cavitation level signal Sc as an output signal of the filter circuit 39 is input to the CPU 40 constituting the output control unit and the cavitation generation control unit 40a that control the driving of the vibrator 2b (in other words, the ultrasonic vibration of the tip member 2e).
  • the CPU 40 outputs, to the differential amplifier 41 side, an output current setting signal corresponding to a value obtained by subtracting the cavitation level signal Sc from the cavitation level setting value (also referred to as cavitation setting value) Scs set in the setting unit 24 by the surgeon.
  • the setting unit 24 is provided with setting means for the surgeon to instruct and set (or input setting) the cavitation generation level.
  • the output of the drive signal is controlled to maintain the value of the cavitation set value Scs set by the setting unit 24 by the following closed loop.
  • the current signal Si in the drive signal is also input to the differential amplifier 41.
  • the current signal Si is actually detected by, for example, a current sensor that detects the current of the drive signal provided in the current-voltage detection circuit 35. In FIG. 3, the detected current signal Si is simplified. Is shown.
  • the differential amplifier 41 outputs a differential value signal obtained by subtracting the current signal Si from the output current setting signal to the multiplier 32.
  • Multiplier 32 multiplies the value on the other input end to which the signal from differential amplifier 41 is input by the oscillation signal from oscillation circuit 31 and outputs the result to amplifier 33.
  • the value on the other input end side is obtained by adding the output signal of the differential amplifier 41 to the reference value 1 (subtracting when the output signal of the differential amplifier 41 is negative).
  • the current signal Si in the drive signal is controlled by the closed loop system so as to maintain the value of the output current setting signal output from the CPU 40 as an average constant current value. In this way, the output value of the drive signal supplied to the vibrator 2b is controlled.
  • the time constant of the control system based on the current signal Si of the drive signal is about 8 ms, for example, and the current signal Si changes within the range of this time constant.
  • the CPU 40 receives an operation signal for turning ON / OFF the output of the drive signal from the foot switch 8 and controls the ON / OFF of the output of the drive signal corresponding to the operation signal.
  • the CPU 40 is connected to a display unit 23 provided on the front panel or the like, and an ultrasonic output value or the like is displayed on the display unit 23.
  • 4B and 4C show examples of filter characteristics of the filter circuit 39, and FIG. 5 shows an example of the configuration thereof.
  • FIG. 4B shows the characteristics set to pass a part of the frequency band on the low frequency side. More specifically, the characteristic is set such that a frequency band including a sub-harmonic (divisor) of 1 ⁇ 2 of the resonance frequency fres is passed.
  • FIG. 4C shows a band set to pass from about 5% of the resonance frequency fres to a frequency 5% lower than the resonance frequency fres (that is, 95% of the resonance frequency fres).
  • FIG. 4D shows the band characteristics of FIG. 4C and the band characteristics that pass from a frequency 5% higher than the resonance frequency fres to a frequency 5% lower than the frequency of the second harmonic of the resonance frequency fres (2 fres). Show.
  • BPF bandpass filters
  • the pass frequency bands of the bandpass filters 43a, 43b,..., 43n are simply indicated by fa, fb,.
  • the pass frequency band is, for example, fa ⁇ fb ⁇ .
  • ON / OFF of the switches 44a, 44b,..., 44n can be selected via the CPU 40 by setting from the setting unit 24, for example. In this case, it may be possible to select directly from the setting unit 24.
  • An arbitrary pass frequency band can be set by selecting ON / OFF of the switches 44a, 44b,..., 44n.
  • the frequency components that have passed through the switches 44a, 44b,..., 44n that have been turned on are detected by the detectors 45a, 45b,.
  • the integrated signal integrated by the integrator 46 is output to the CPU 40 as a cavitation level signal Sc.
  • An integrator may be used instead of the integrator 46.
  • the filter circuit 39 instead of integrating in the filter circuit 39, it may be configured to integrate on the CPU 40 side.
  • FIG. 6 shows a control method of ultrasonic surgery including cavitation generation control by the ultrasonic driving device 5.
  • the surgeon connects the handpiece used for the treatment (in FIG. 2, the handpiece 2 mainly for performing a coagulation incision) to the ultrasonic driving device 5 via an ultrasonic cable.
  • the surgeon performs initial setting such as setting the cavitation set value Scs by the setting unit 24 as shown in step S1 according to the living tissue to be treated (that is, the site to be treated).
  • the endoscope and the probe 2a of the handpiece 2 are inserted into the abdomen of the patient. Then, as shown in step S2, the surgeon sets the distal end side of the probe 2a in the body in the vicinity of the treatment target site under observation with an endoscope.
  • the surgeon turns on the foot switch 8 and starts treatment with ultrasonic waves.
  • a drive signal is applied from the ultrasonic drive device 5 to the vibrator 2b of the handpiece 2, and the vibrator 2b vibrates ultrasonically.
  • This ultrasonic vibration is transmitted to the distal end member 2e on the distal end side of the probe 2a, and the distal end member 2e ultrasonically vibrates at the resonance frequency fres of the vibrator 2b as shown in the ultrasonic wave application step S4.
  • the ultrasonic drive device 5 controls the resonance frequency tracking unit 37 using the PLL circuit 36 to track the state in which the vibrator 2b is driven at the resonance frequency fres. Accordingly, the vibrator 2b ultrasonically vibrates at the resonance frequency fres, and the tip member 2e at the tip portion also vibrates ultrasonically at the resonance frequency fres.
  • the tip member 2e when cavitation is generated by the ultrasonic vibration of the tip member 2e, the tip member 2e receives a force of collapse of small bubbles due to the occurrence of the cavitation, and the force is applied from the tip member 2e to the ultrasonic vibration of the vibrator 2b. Effect on. Then, as shown in FIG. 4A, a frequency component due to cavitation is superimposed on the original drive signal. As described above, the original frequency spectrum of the drive signal has a distorted frequency spectrum due to the occurrence of cavitation.
  • step S5 the CPU 40 detects the cavitation generation level from the cavitation level signal Sc detected by the filter circuit 39 from the drive signal.
  • the CPU 40 controls the output of the drive signal via the differential amplifier 41 so as to maintain the cavitation level setting value Scs preset by the setting unit 24 with respect to the detected cavitation occurrence level. That is, the CPU 40 controls the output of the drive signal so as to maintain the set cavitation set value Scs.
  • step S7 the surgeon performs treatment such as coagulation incision by ultrasonic vibration.
  • FIG. 7 shows the operation of detecting the cavitation level in steps S5 and S6 in FIG. 6 and controlling the cavitation generation level, that is, the cavitation level based on the detection result.
  • the filter circuit 39 detects a predetermined frequency component excluding the frequency of the drive signal as the cavitation level signal Sc.
  • the CPU 40 compares the cavitation level signal Sc output from the filter circuit 39 with the cavitation set value Scs.
  • step S13 the CPU 40 determines the magnitude relationship between the two. If the comparison result is Sc> Scs, control is performed to decrease the output current setting signal as shown in step S14, and the process returns to step S11.
  • step S15 If the comparison result is opposite, that is, if Sc ⁇ Scs, control is performed to increase the output current setting signal as shown in step S15, and the process returns to step S11.
  • the CPU 40 controls the cavitation generation level so as to maintain the cavitation setting value Scs by the setting unit 24.
  • cavitation is detected so as to detect the occurrence of cavitation and to maintain the set cavitation level setting value Scs with a simple configuration. Can be controlled.
  • the generation and generation level of cavitation can be accurately detected from the voltage signal of the frequency component excluding the drive frequency based on the filter circuit 39 or the resonance frequency fres in the drive signal for driving the vibrator 2b.
  • the output terminal voltage of the drive circuit is Conversion means for converting to DC voltage, comparison means for comparing the DC voltage by the conversion means with a predetermined threshold value, and voltage control for reducing the voltage value of the alternating current when the comparison result by the comparison means exceeds the threshold value.
  • this embodiment detects cavitation using one of the voltage value, impedance value, and current value of the frequency component excluding at least the vicinity of the frequency used for driving in the driving signal. .
  • the cavitation generation level is changed from the level of the cavitation level signal Sc, for example, almost without being influenced by the output level of the drive signal. Can be detected.
  • the presence or absence of the occurrence of cavitation can be determined by whether or not the level of the cavitation level signal Sc is equal to or greater than a threshold value close to zero. Further, even when the surgeon changes the setting value so as to change the output level of the drive signal from the setting unit 24 during the operation, the generation level of cavitation can be detected.
  • this related technical example discloses a configuration in which a microphone for detecting a continuous sound having a frequency generated during cavitation is provided, and cavitation is suppressed by an audio signal output from the microphone.
  • the presence / absence and generation level of cavitation can be detected on the ultrasonic driving device 5 side arranged outside the body.
  • an existing probe and handpiece can be employed as a configuration of the probe itself.
  • this embodiment has an advantage that it can be easily applied to an existing handpiece having a vibrator.
  • FIG. 8 shows the configuration of an ultrasonic surgical apparatus 21B according to the second embodiment of the present invention.
  • the configuration has been described in which the cavitation generation level is automatically controlled so as to be the value set in the setting unit 24 that instructs and sets the cavitation generation amount.
  • a cavitation occurrence level is configured to include a notification unit that notifies the operator as a user quantitatively by display, and the operator sets the cavitation generation level from the displayed occurrence level.
  • the set value can be manually set to a desired generation level.
  • This ultrasonic surgical device 21B includes an A / D conversion circuit 51 for A / D converting the output signal of the filter circuit 39 and an output of the A / D conversion circuit 51 in the ultrasonic drive device 5 configured as shown in FIG.
  • the ultrasonic driving device 5B includes an indicator 52 as a notification unit that quantitatively indicates the generation level of cavitation by a signal.
  • the cavitation level signal Sc output from the filter circuit 39 is A / D converted by the A / D conversion circuit 51.
  • the A / D converted digital signal corresponds to the cavitation generation level.
  • a plurality of LEDs 53 constituting the indicator 52 emit light by this digital signal.
  • the number of LEDs 53 that emit light changes substantially in proportion to the level of cavitation.
  • two LEDs 53 indicated by oblique lines emit light. As the cavitation generation level further increases, more LEDs 53 emit light.
  • the CPU 40 receives the output current set value set by the operator from the setting unit 24B. That is, the setting unit 24B constitutes a setting unit that sets (inputs) the output current setting value of the driving unit. The CPU 40 outputs an output current setting signal having a value corresponding to the output current setting value to the differential amplifier 41 so as to maintain the output current setting value from the setting unit 24B.
  • the CPU 40 controls the output of the drive signal to the vibrator 2b (more generally, the vibrator Ib) so as to maintain the output current set value.
  • the vibrator 2b more generally, the vibrator Ib
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the surgeon can confirm the cavitation generation level by displaying the number of lights emitted from the LED 53 of the indicator 52. Then, the surgeon confirms the cavitation generation level and increases the output current set value of the setting unit 24B when desiring to increase the cavitation generation level.
  • FIG. 9 shows a flowchart of an example of use of this embodiment.
  • the surgeon connects the handpiece 2 to the ultrasonic driving device 5B.
  • surgeon performs initial setting such as setting the output current setting value by the setting unit 24B as shown in step S21 according to the living tissue to be treated.
  • step S22 the operator sets the distal end side of the probe 2a in the body near the treatment target site under observation with an endoscope, for example.
  • the surgeon turns on the foot switch 8 and starts treatment with ultrasonic waves.
  • a drive signal is applied to the vibrator 2b of the handpiece 2 from the amplifier 33 constituting the drive unit of the ultrasonic drive device 5B, and the vibrator 2b vibrates ultrasonically.
  • This ultrasonic vibration is transmitted to the tip member 2e on the tip side of the probe 2a, and the tip member 2e vibrates ultrasonically at the resonance frequency fres of the vibrator 2b as shown in step S24.
  • the indicator 52 displays the cavitation generation level due to the ultrasonic vibration of the tip member 2e according to the output signal of the filter circuit 39, and notifies the operator by this display.
  • the surgeon performs an ultrasonic treatment using the cavitation effectively with reference to the cavitation generation level as shown in step S26.
  • the output current set value by the setting unit 24B may be set to be increased.
  • the surgeon can confirm the level of cavitation generated by the indicator 52 and perform treatment using cavitation.
  • the surgeon can perform a treatment that effectively uses cavitation, for example, by increasing the cavitation generation level by setting from the setting unit 24B.
  • a notification part you may make it the structure which notifies an operator, for example with an audio
  • the function of the notification part of the indicator 52 may be provided in the display part 23.
  • the indicator 52 is not shown in the embodiments and the like after FIG. 8, the function may be performed by the display unit 23.
  • the cavitation level signal Sc of the filter circuit 39 is input to the CPU 40, and a signal corresponding to the cavitation generation level is output from the CPU 40 to the display unit 23. good.
  • the surgeon can select and use a manual control mode and an automatic control mode controlled by the cavitation generation control unit 40a.
  • the CPU 40 may not be provided with the cavitation generation control unit 40a, but may be an ultrasonic surgical apparatus capable of only a manual control mode.
  • control switching unit 40b is configured to select two control modes or control patterns having different control contents between the normal constant current (constant amplitude) control mode and the cavitation control mode and perform treatment by ultrasonic vibration. It is equipped with.
  • the ultrasonic surgical device 21C of the third embodiment shown in FIG. 10 is switched between the filter circuit 39 and the CPU 40 constituting the output control unit in the ultrasonic drive device 5 of the ultrasonic surgical device 21 of FIG.
  • An ultrasonic driving device 5C provided with a relay device 61 that is switched by a control signal is provided.
  • the relay device 61 is switched ON / OFF by a switching control signal from the control switching unit 40b of the CPU 40, and switches the control mode. That is, the CPU 40 further includes a control switching unit 40b that switches the control mode. Moreover, the ultrasonic drive device 5C according to the present embodiment includes a setting unit 24C illustrated in FIG. 9, for example.
  • the setting unit 24C is provided with a constant current control switch 62a for the operator to selectively instruct the constant current control mode via the setting unit 24C, and a cavitation control switch 62b for selectively instructing the cavitation control mode. ing.
  • the setting unit 24C is provided with level switches 63a, 63b, and 63c for setting the output level in the case of both control modes to a plurality of stages.
  • the level switches 63a, 63b, and 63c set the output levels to LV1, LV2, and LV3, respectively.
  • the setting unit 24C outputs a control mode signal for instructing the constant current control mode or the cavitation control mode and a set value for setting the output level to the CPU 40.
  • each group may be provided with a plurality of level switches.
  • the CPU 40 performs output control according to the setting of the control mode from the setting unit 24C by the operator.
  • the CPU 40 when the cavitation control mode is selected, the CPU 40 outputs a switching control signal for turning on the switch of the relay device 61. Therefore, the cavitation level signal Sc from the filter circuit 39 is input to the CPU 40 via the relay device 61 which is turned on.
  • step S1 ′ the surgeon performs initial setting including selection of a control mode.
  • step S31 the CPU 40 determines whether or not the control mode is the constant current control mode.
  • the CPU 40 performs output control (constant current control) corresponding to the setting by the setting unit 24C. Then, the process proceeds to step S7.
  • step S31 when the determination result in step S31 is not the constant current control mode, that is, in the cavitation control mode, the CPU 40 detects the cavitation generation level from the output signal of the filter circuit 39 as in step S5 of FIG. . In the next step S6, the CPU 40 performs drive signal output control including cavitation generation level control so as to maintain the level set by the setting unit 24C from the detected cavitation level signal Sc.
  • step S7 after step S6, the surgeon performs an ultrasonic treatment.
  • the present embodiment it is possible to perform ultrasonic treatment by normal constant current control, and it is also possible to perform ultrasonic treatment in a state of being automatically controlled so as to maintain the generation level of cavitation.
  • surgeon can change the control mode according to the handpiece I or the probe Ia actually used and the use state, and perform treatment by ultrasonic waves.
  • the generation of cavitation may be suppressed to perform constant current control.
  • a switch 64 for switching between a mode for performing constant current control regardless of the occurrence of cavitation and a mode for performing constant current control while suppressing the occurrence of cavitation may be provided.
  • the CPU 40 when the switch 64 is turned off, the CPU 40 performs constant current control regardless of the occurrence of cavitation. On the other hand, when the switch 64 is turned on, the CPU 40 performs constant current control to suppress the occurrence of cavitation (that is, suppress the occurrence of cavitation).
  • FIG. 13 shows a configuration of an ultrasonic surgical apparatus 21D of the first modification.
  • an identification unit for identifying the handpiece I is provided as described below, and the control mode can be switched in accordance with the identification result.
  • ROMIh is built in, for example, the base end of the probe Ia.
  • the ultrasonic drive device 5D includes an identification unit 66 that is also a communication circuit that reads a handpiece type signal stored in the ROMIh from the handpiece I connected to the ultrasonic drive device 5D via the ultrasonic cable 14.
  • the identification unit 66 sends the read handpiece type signal to the CPU 40.
  • the CPU 40 identifies the type of the handpiece I, the type of the transducer Ib mounted on the handpiece I, the shape or state of the tip of the probe Ia of the handpiece I, and the like based on the handpiece type signal from the identification unit 66. Can do.
  • the CPU 40 automatically selects and sets one of the constant current control mode and the cavitation control mode with reference to the information stored in the flash memory 67, for example, according to the handpiece type signal.
  • the identification function unit of the identification unit 66 may be a part of the CPU 40.
  • the flash memory 67 stores information on which control mode is used in advance in response to the handpiece type signal.
  • the information stored in the flash memory 67 can be changed or updated from the setting unit 24C via the CPU 40, for example.
  • the CPU 40 selects the constant current control mode by referring to the corresponding information.
  • the CPU 40 selects the cavitation control mode by referring to the corresponding information.
  • the CPU 40 preferentially selects the control mode manually selected from the setting unit 24C by the surgeon. Set to.
  • the CPU 40 refers to the information stored in the flash memory 67 from the manufacturing number.
  • the type or the like of the handpiece corresponding to the manufacturing number may be identified.
  • identification may be performed based on a resistance value, or the type may be identified from an ON / OFF arrangement of, for example, dip switches composed of a plurality of switch elements. .
  • step S41 the surgeon connects the handpiece I that is actually used to the ultrasonic driving device 5D and turns on the ultrasonic driving device 5D.
  • step S42 the CPU 40 acquires the type signal of the handpiece I from the ROMIh of the handpiece I via the identification unit 66. That is, the type of handpiece I is identified.
  • the CPU 40 refers to the information stored in the flash memory 67 and determines, for example, whether to manually set from the type signal.
  • step S44 when it is not manual setting, that is, in the case of automatic setting, the CPU 40 automatically sets the control mode according to the type signal. In other words, the CPU 40 automatically selects or automatically switches one control mode in a plurality of control modes according to the identification result by the identification unit.
  • step S45 the CPU 40 sets a control mode by manual selection from the setting unit 24C. In this way, the control mode setting operation ends.
  • the control mode setting operation for example, after the initial setting, the operation after step S2 in FIG. 12 is performed.
  • the operator can manually perform the treatment by preferentially selecting the constant current control mode or the cavitation control mode from the setting unit 24C.
  • FIG. 15 shows a configuration of an ultrasonic surgical apparatus 21E of the second modification.
  • This ultrasonic surgical device 21E employs an ultrasonic drive device 5E that does not have the relay device 61 in the ultrasonic drive device 5D of the ultrasonic surgical device 21D of FIG. In this case, the cavitation level signal Sc of the filter circuit 39 is input to the CPU 40.
  • the CPU 40 refers to the cavitation level signal Sc according to the control mode set by the handpiece type signal or the control mode selected (set) from the setting unit 24C.
  • FIG. 16 shows a schematic configuration of a main part of the ultrasonic surgical apparatus 21F of the third modified example.
  • a change in use state in a specific treatment instrument is detected, and the control mode can be automatically switched.
  • the ultrasonic surgical device 21F has a configuration that does not include an identification unit in the ultrasonic drive device 5E of the ultrasonic surgical device 21E of FIG. 15, for example, and the detection signal from the sensor 2j provided in the specific handpiece 2 is the CPU 40.
  • the ultrasonic drive device 5F input to the is input.
  • a sensor 2j that is turned on from OFF by pressing is attached to a position of the handpiece 2 facing the movable handle 19a of the fixed handle 19b, for example.
  • the sensor 2j detects the open / closed state of the handle 18. For example, the sensor 2j outputs a detection signal of ON when the handle 18 is closed and OFF when the handle 18 is open.
  • the distal end members 2e and 2g on the distal end side of the probe 2a are opened and closed according to the open / closed state of the handle 18. Accordingly, the sensor 2j outputs a signal that detects the open / closed state of the distal end portion (the distal end members 2e, 2g).
  • the CPU 40 switches the control mode according to the detection signal of the sensor 2j that detects the open / close state of the tip by opening / closing the handle 18.
  • Information for switching the control mode according to the detection signal of the sensor 2j is stored in the flash memory 67, for example.
  • FIG. 17 shows a flowchart of the operation in this modification.
  • the CPU 40 detects the opening / closing of the handle 18 from the detection signal of the sensor 2j and the cavitation occurrence state from the output signal of the filter circuit 39.
  • step S53 the CPU 40 determines whether or not the handle 18 is closed. For example, the operator opens the handle 18 (opens the distal end portion) in order to perform, for example, a peeling treatment. On the other hand, the handle 18 is closed to perform the coagulation / incision procedure.
  • the CPU 40 proceeds to step S54a when the handle 18 is open, and proceeds to step S54b when the handle 18 is closed.
  • step S54a and 54b the CPU 40 further determines whether or not cavitation has occurred (abbreviated as having cavitation). If it is determined in step S54a that there is no cavitation, the process proceeds to step S55.
  • step S55 the CPU 40 performs control to increase the ultrasonic output by a predetermined amount, and returns to step S54a. Therefore, the ultrasonic output increases to the level at which cavitation occurs in the state where cavitation does not occur by the processing of steps S54a and S55.
  • step S54a If it is determined in step S54a that cavitation is present, the process proceeds to step S56, and the ultrasonic output state with cavitation is maintained. Then, the surgeon continuously performs treatment with ultrasonic waves in the state of the ultrasonic output.
  • step S57 the ultrasonic output is reduced or stopped after the ultrasonic output for a certain time.
  • step S54b determines whether there is no cavitation. If the determination result in step S54b is that there is no cavitation, the ultrasonic output is maintained as shown in step S56. Also, the handpiece 2 is attached to the FIG.
  • the ultrasonic drive device 5 and the high-frequency output device 6 are used together as in 2 and an ultrasonic wave is output for a certain time in step S57, for example, high-frequency impedance (abbreviated as impedance) of the living tissue may be monitored.
  • impedance high-frequency impedance
  • the state of this high-frequency impedance change may be monitored, and if carbonization denaturation has progressed to some extent and coagulation has been performed, the ultrasonic output may be reduced and stopped.
  • the CPU 40 performs control to increase the output of the drive signal so as to generate cavitation, and controls to maintain the ultrasonic output in a state where cavitation has occurred. Then, the surgeon performs treatment such as incision and peeling by ultrasonic waves using cavitation.
  • the surgeon usually desires to suppress the cavitation when the coagulation / incision treatment is performed with the distal end members 2e and 2g closed.
  • the surgeon may set the distal end members 2e and 2g to an open state, and may perform an incision or separation treatment using only the distal end member 2e that vibrates ultrasonically without grasping the living tissue to be treated.
  • the surgeon may desire to perform a treatment while maintaining a state in which cavitation is generated and increasing functions such as separation by cavitation.
  • control mode of the drive signal is changed according to the change in the usage state of the handpiece 2, so that the operator has to perform the operation of changing the control mode during the treatment. Can be reduced. That is, this modification can improve the operability of ultrasonic surgery and can perform treatment using cavitation.
  • FIG. 18 shows a configuration of an ultrasonic surgical system 1B including the fourth embodiment.
  • This ultrasonic surgical system 1B includes the ultrasonic surgical apparatus 21H of the fourth embodiment and the water supply / suction apparatus 7 used simultaneously with the ultrasonic surgical apparatus 21H.
  • the ultrasonic surgical device 21H includes an ultrasonic drive device 5H and a handpiece 3 connected to the ultrasonic drive device 5H and the water feeding / suction device 7.
  • the CPU 40 constituting the ultrasonic driving device 5H is connected to the CPU 86 constituting the control unit of the water supply / suction device 7 via the communication cable 12. Both CPUs 40 and 86 can perform bidirectional communication.
  • the ultrasonic drive device 5H has a configuration including a setting storage unit 68 described below in the ultrasonic drive device 5C of FIG.
  • the oscillation circuit 31 to the PLL circuit 36 are indicated by a resonance frequency tracking unit 37 composed of them.
  • the setting storage unit 68 that stores information on the setting values set in the setting unit 24C and the setting unit 91 of the water supply and suction device 7 is configured by, for example, a flash memory.
  • the setting unit 24C is provided with a storage button (or storage switch) 70 for performing an instruction operation for storing setting value information in the setting storage unit 68.
  • the water supply / suction device 7 controls the operations of the water supply unit 87 for performing water supply (in this case, for example, physiological saline), the suction unit 88 for performing suction, and the operations of the water supply unit 87 and the suction unit 88, respectively.
  • 91 a display unit 92 that displays a water supply amount, a suction amount, and the like, and a foot switch 10 that performs a water supply and suction instruction operation.
  • the CPU 86 may serve as the functions of the water supply control unit 89 and the suction control unit 90.
  • the water supply unit 87 and the suction unit 88 incorporate therein a water supply pump 87a that constitutes a water supply drive unit that supplies water and a suction pump 88a that constitutes a suction drive unit that performs suction.
  • the water supply part 87 (the water supply pump 87a) and the suction part 88 (the suction pump 88a) are connected to the handpiece 3 via the water supply and suction tubes 16 each composed of a water supply tube and a suction tube connected to the water supply connector and the suction connector, respectively. Connected to the water supply / suction connector 3g.
  • the CPU 86 drives the water supply pump 87 a via the water supply control unit 89. And the water supply pump 87a inject
  • the CPU 86 drives the suction pump 88 a via the suction control unit 90 when the surgeon performs an instruction operation for suction with the foot switch 10. Then, the suction pump 88a sucks the liquid or fluid in which the liquid fed from the opening of the tip member 3e and the tissue piece crushed or excised by the tip member 3e are mixed through the suction tube.
  • the amount of water supplied by the water supply unit 87 and the amount of suction by the suction unit 88 are detected by measurement using a flow rate sensor or the like inside the water supply unit 87 and the suction unit 88.
  • the CPU 86 sets the levels of the water supply drive signal and the suction drive signal that determine the water supply amount and the suction amount of the water supply pump 87a and the suction pump 88a according to the set values from the setting unit 91.
  • the surgeon connects the handpiece 3 to the ultrasonic drive device 5H and the water supply / suction device 7 as shown in FIG. 18, and turns on the ultrasonic drive device 5H and the water supply / suction device 7. And as shown to step S91 of FIG. 19, prior setting of an ultrasonic output, aspiration amount, etc. is performed before a surgery start.
  • the surgeon resets the ultrasonic output and the suction amount immediately after the start of the operation.
  • an appropriate ultrasonic output and suction amount suitable for the case are set according to the state of the living tissue of the affected part to be treated and the preference of the operator who actually performs the operation.
  • the surgeon operates the storage button 70 so as to store the information of the state reset in step S92.
  • the reset ultrasonic output and suction amount information are stored in the setting storage unit 68 via the CPU 40.
  • step S94 the surgeon operates the foot switches 8 and 10 to operate the ultrasonic driving device 5H and the water feeding and sucking device 7.
  • step S95 the CPU 40 detects the cavitation generation level based on the cavitation level signal Sc from the filter circuit 39. Here, it is assumed that cavitation is generated.
  • step S96 the CPU 86 of the water supply / suction device 7 detects the actual suction amount. Then, the detected suction amount is transmitted to the CPU 40 via the communication cable 12.
  • step S97 the CPU 40 compares the reset suction amount (referred to as the set suction amount) stored in the setting storage unit 68 with the actual suction amount, and the set suction amount> actual as shown in step S98. Judgment of the amount of suction. Then, according to the determination result, the CPU 40 that performs cavitation generation control performs control so as to maintain the cavitation generation state (output level state).
  • step S98 the surgeon may desire to reduce or stop the cavitation output level in that state. Therefore, in this case, as shown in step S99, the CPU 40 controls to reduce or stop the cavitation output.
  • step S98 determines whether the current cavitation output is a current cavitation output.
  • control when the set suction amount ⁇ the actual suction amount, control is performed so as to maintain the cavitation output.
  • FIG. 20A shows the shape of the tip of the handpiece 2 in the fifth embodiment of the present invention.
  • the distal end portion of the handpiece 2 includes a movable distal end member 2g and a fixed distal end member 2e that open and close in conjunction with an opening / closing operation of the handle 18 (see FIG. 2).
  • the movable tip member 2g and the fixed tip member 2e are provided with serrated irregularities 94a and 94b on the opposing surfaces, respectively, and the living tissue to be treated between the irregularities 94a and 94b. 95 is grasped and a coagulation incision is performed.
  • the living tissue 95 is gripped between the concave and convex portion 94a of the movable tip member 2g and the concave and convex portion 94b of the fixed tip member 2e, and both the concave and convex portions 94a and 94b. It will be in the state of sticking to the surface of.
  • FIG. 20B shows a state in which the living tissue 95 is in close contact with the surface of the serrated uneven portion 94b of the fixed tip member 2e that is actually ultrasonically vibrated.
  • cavitation 96 is generated in the living tissue 95 near the surface of the concavo-convex portion 94b (particularly a step surface in the longitudinal direction) by ultrasonically vibrating the fixed tip member 2e.
  • the coagulation / incision treatment for the living tissue 95 to be treated can be performed smoothly.
  • tip part in this case is not limited to the shape shown in FIG. 20A, The structure which provided rectangular uneven
  • the concave and convex portions 94b and 94d are provided only on the fixed tip member 2e, and the movable tip member 2g has a flat or smooth surface 94e and 94e facing the concave and convex portions 94b and 94d. You may make it the structure.
  • FIG. 21 shows the ultrasonic surgical apparatus 21J of the present embodiment.
  • This ultrasonic surgical apparatus 21J has an ultrasonic drive apparatus 5J.
  • the setting unit 24 is provided with a drive sequence setting button 97 for the operator to set a drive sequence.
  • the operator can set the time (cycle) for performing the treatment in the coagulation mode by ultrasonic waves and the time for performing the incision mode by turning on the drive sequence setting button 97, and switching between both modes. Can be set to operate.
  • the CPU 40 switches the output of the drive signal at the set cycle between the coagulation mode and the incision mode in accordance with the setting of the drive sequence setting button 97.
  • the CPU 40 controls to maintain the cavitation set as described in the first embodiment in the incision mode, that is, allows the operation of the cavitation generation control unit 40a to function.
  • the CPU 40 controls to suppress the cavitation and output the drive signal in the coagulation mode.
  • FIG. 22A shows a drive sequence in the ultrasonic treatment according to the present embodiment.
  • the CPU 40 sets the coagulation mode, and sends a drive signal from the amplifier 33 constituting the drive unit to the vibrator 2b for the time set by the setting unit 24 (t1-t0). To output.
  • the ultrasonic vibration generated by the vibrator 2b is applied to the living tissue 95 from the distal end of the probe 2a to perform a coagulation treatment.
  • the CPU 40 monitors the output signal of the filter circuit 39 and controls the ultrasonic output so as to suppress the occurrence of cavitation.
  • the CPU 40 switches to the incision mode at time t1, and the drive signal from the amplifier 33 is sent to the vibrator 2b for the time set by the setting unit 24 (t2-t1). Output.
  • the ultrasonic vibration generated by the vibrator 2b is applied to the living tissue 95 from the distal end of the probe 2a, and an incision treatment is performed.
  • the CPU 40 monitors the output signal of the filter circuit 39 and controls the ultrasonic output so as to maintain the state where cavitation is generated. That is, the operation of the cavitation generation control unit 40a is functioned (indicated as ON in FIG. 22A), and the incision function is performed using the cavitation to increase the incision function.
  • the CPU 40 switches to the coagulation mode at time t2, and performs the same control for the time set by the setting unit 24 (t3-t2). In this way, the coagulation mode and the incision mode are repeated alternately until the times t4 and t5. Then, by performing the treatment in the incision mode from time t5 to time t6, the coagulation incision treatment for the living tissue to be treated is completed.
  • FIG. 22A the example in which the coagulation mode and the incision mode are switched a plurality of times has been described.
  • the time for performing the coagulation mode and the incision mode is long from t0 to ta and from ta to tb, respectively.
  • the coagulation / incision treatment may be performed on the biological tissue 95 to be treated by performing both modes once.
  • the present embodiment is as follows.
  • the ultrasonic surgical device An ultrasonic transducer capable of generating ultrasonic vibration;
  • a detection unit that detects a physical quantity that changes due to cavitation caused by ultrasonic vibration of the tip of the probe from the drive signal;
  • a control unit that controls the output of the driving unit so as to generate cavitation due to ultrasonic vibration of the tip or to increase or maintain the generated amount according to the physical quantity detected by the detection unit; It comprises.
  • the ultrasonic surgical apparatus is at least one of a voltage value, a current value, and an impedance value.
  • the detection unit detects at least one of the voltage value, the current value, and the impedance value as the physical quantity in a frequency component other than the frequency of the drive signal.
  • the ultrasonic surgical apparatus according to 1 above, Further, a setting unit is provided for instructing and setting the amount of cavitation generated.
  • the ultrasonic surgical apparatus is a cavitation generation amount in which at least one of a voltage value, a current value, and an impedance value as a physical quantity in a frequency component other than the frequency of the drive signal detected by the detection unit is set by the setting unit. Control to maintain.
  • the ultrasonic surgical device An ultrasonic transducer capable of generating ultrasonic vibration; A drive unit for driving the ultrasonic transducer by a drive signal; A proximal end operatively coupled to the ultrasonic transducer and a distal end generating ultrasonic vibration for treating a biological tissue, the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic transducer A probe for transmitting from the proximal end portion to the distal end portion; A resonance frequency tracking unit that automatically adjusts the frequency of the drive signal so as to track the resonance frequency of the ultrasonic transducer; A detection unit for detecting cavitation by detecting a frequency component signal of a frequency component other than the resonance frequency of the drive signal; A control unit that performs control to change the drive signal that drives the ultrasonic transducer so as to generate cavitation or increase or maintain the generation amount according to the detection result of the frequency component signal by the detection unit.
  • a setting unit is provided for instructing and setting the generation level of the cavitation.
  • the control unit controls the output of the drive signal according to a value obtained by subtracting the level of the frequency component signal from the generation level instructed and set by the setting unit so as to maintain the generation level. To do.
  • the above 18 cavitation usage method Furthermore, it has the setting step which sets the generation level of a cavitation, and the said cavitation generation control step performs output control of the said drive signal so that the said generation level by the said setting step may be maintained.
  • An ultrasonic transducer capable of generating ultrasonic vibration, a drive unit that drives the ultrasonic transducer with a drive signal, a proximal end operatively coupled to the ultrasonic transducer, and a tissue treatment And a probe for transmitting the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic transducer from the proximal end portion to the distal end portion.
  • a resonance frequency tracking step of automatically adjusting the frequency of the drive signal so as to track the resonance frequency of the ultrasonic transducer;
  • Cavitation generation control step for controlling the drive signal so as to generate cavitation or increase or maintain the generation amount according to the detection result of the detection step; Consists of.
  • the ultrasonic surgical apparatus can detect the presence / absence of cavitation and the level of the generated cavitation with high accuracy.
  • the ultrasonic surgical system of the present invention can accurately detect the presence / absence of cavitation and the level of cavitation that has occurred.
  • the cavitation utilization method of the present invention can detect the presence / absence of cavitation and the level of cavitation that has occurred with high accuracy.

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Abstract

超音波手術装置２１は、超音波振動子Ｉｂと、超音波振動子Ｉｂを駆動信号により駆動する超音波駆動装置５と、超音波振動子Ｉｂが設けられた基端部及び超音波振動が伝達される先端部Ｉｅとを有し先端部Ｉｅでの超音波振動により生体組織に対する処置を行うプローブ２ａと、先端部Ｉｅの超音波振動により生じるキャビテーションに起因して変化する物理量を駆動信号から検出する検出部３８と、検出された物理量に応じてキャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように超音波駆動装置５の出力を制御するＣＰＵ４０と、を具備する。

Description

超音波手術装置、前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム及びキャビテーション利用方法
　本発明は、超音波振動を利用して手術を行うと共に超音波振動に伴って発生するキャビテーションを利用する超音波手術装置、前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム及びキャビテーション利用方法に関する。
　近年、超音波振動子による超音波振動を利用して、生体組織に対する手術を行う超音波手術装置が広く用いられるようになっている。また、超音波振動させた場合、生体組織は液体を含むためキャビテーションが発生する場合がある。このキャビテーションは、液体の圧力が、その液体の温度によって決まる蒸気圧よりも低くなると、液体が蒸発して蒸気の気泡が発生する。
　従って、超音波振動により粗密波を発生する場合には、負圧の発生に伴いキャビテーションが発生する。
　このため、例えば特表２００２－５３７９５５号公報には、治療のための超音波を身体内の位置に照射し、その際ハイドロフォンを用いてキャビテーションのレベルを監視する装置が開示されている。
　また、ＷＯ２００５／０９４７０１号公報には、超音波照射用圧電素子に、音圧信号受信プローブを設け、この音圧信号受信プローブによりキャビテーション気泡から放出される音圧信号により、超音波照射条件を制御する装置が開示されている。
　本発明は、キャビテーションの発生有無及び発生したキャビテーションのレベル、の高精度検出が可能な超音波手術装置、及び前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム、及びキャビテーションの発生有無及び発生したキャビテーションのレベル、の高精度検出が可能なキャビテーション利用方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成すべく、本発明の１形態に係る超音波手術装置は、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信号により駆動する駆動部と、前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と生体組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、前記超音波振動子を前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾部と、前記駆動信号の共振周波数以外の周波数成分の周波数成分信号を検出することによりキャビテーションを検出する検出部と、前記検出部による前記周波数成分信号の検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように超音波振動子を駆動する前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、を具備する。
　本発明の１形態に係る超音波手術システムは、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信号により駆動する駆動部と、前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と生体組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、前記超音波振動子を前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾部と、前記駆動信号の共振周波数以外の周波数成分の周波数成分信号を検出することによりキャビテーションを検出する検出部と、前記検出部による前記周波数成分信号の検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように超音波振動子を駆動する前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、を具備する超音波手術装置と、前記追尾した共振周波数で超音波振動を発生する先端部と、前記先端部から液体を吸引する吸引駆動部と、前記吸引駆動部による吸引量を検出する吸引量検出部と、前記吸引量を設定する吸引量設定部と、前記吸引量設定部に従って吸引駆動部を制御する吸引制御部と、を具備する。
　本発明の１形態に係るキャビテーション利用方法は、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信号により駆動する駆動部と、前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、により処置対象部に超音波振動を与えるステップと、前記プローブの先端部の超音波振動により生じるキャビテーションに起因して変化する物理量を検出するキャビテーション検出ステップと、前記キャビテーション検出ステップの検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように前記駆動信号を制御するキャビテーション発生制御ステップと、からなる。
本発明の第１の実施形態を備えた超音波手術システムの構成を示す構成図である。 第１の実施形態の超音波手術装置の構成図である。 超音波手術装置における超音波駆動装置の構成を示すブロック図である。 キャビテーション発生時及びキャビテーション非発生時における駆動信号から検出される電流信号の周波数分布を示す図である。 フィルタ回路が通す周波数帯域を示す特性例を示す図である。 フィルタ回路が通す周波数帯域を示す特性例を示す図である。 フィルタ回路が通す周波数帯域を示す特性例を示す図である。 フィルタ回路の構成例を示すブロック図である。 超音波手術装置によるキャビテーションを利用した手術方法を示すフローチャートである。 図６におけるキャビテーションの発生レベルの制御方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の超音波手術装置における超音波駆動装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態による制御方法を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の超音波手術装置の構成図である。 複数の制御モードを選択的に設定する設定部を示す図である。 第３の実施形態における超音波手術装置の制御方法の１例を示すフローチャートである。 第１変形例の超音波手術装置の構成図である。 第１変形例の制御方法を示すフローチャートである。 第２変形例の超音波手術装置の構成図である。 第３変形例の超音波手術装置の主要部の概略を示す図である。 第３変形例の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態を備えた超音波手術システムの構成を示すブロック図である。 第４の実施形態による制御方法の１例を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態に用いられるプローブの先端部の形状を示す図である。 凹凸部の超音波振動によりキャビテーションが発生する様子を示す図である。 先端部の変形例を示す図である。 先端部の変形例を示す図である。 先端部の変形例を示す図である。 第５の実施形態の超音波手術装置の構成を示すブロック図である。 第５の実施形態により超音波による処置を行う場合の制御モードを切り換えて駆動するシーケンスを示す図である。 第５の実施形態により超音波による処置を行う場合の制御モードを切り換えて駆動するシーケンスを示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
　図１から図８は本発明の第１の実施形態に係り、図１は本発明の第１の実施形態を備えた超音波手術システムの構成を示し、図２は第１の実施形態の超音波手術装置の構成を示し、図３は超音波駆動装置の構成を示し、図４Ａはキャビテーション発生時及びキャビテーション非発生時における駆動信号から検出される電流信号の周波数分布を示す。ここでは、電流信号の周波数分布を示したが、電圧信号でも同じ傾向となる。
　図４Ｂから図４Ｄはフィルタ回路のフィルタ特性例を示し、図５はフィルタ回路の構成例を示し、図６は超音波手術装置によるキャビテーションを利用した手術方法を示し、図７は図６におけるキャビテーションの発生レベルを維持するように制御する方法を示す。
　図１に示すように本発明の第１の実施形態を備えた超音波手術システム１は、超音波による凝固及び切開と、剥離等の処置を行う超音波凝固切開処置具としての第１のハンドピース２と、超音波による切開、剥離、破砕等の処置と共に吸引を行う超音波吸引処置具としての第２のハンドヒース３と、超音波による穿刺等の処置を行う超音波穿刺処置具としての第３のハンドピース４とを有する。
　また、この超音波手術システム１は、第１～第３のハンドピースにおける実際に接続されたいずれかのハンドピースに対して超音波駆動信号を印加（出力）する駆動部を備えた超音波駆動装置５と、第１のハンドピース２及び第２のハンドピース３における実際に接続されたハンドピースに対して高周波出力信号を印加する高周波出力装置６と、第２のハンドピース３の場合において送水及び吸引を行う送水吸引装置７とを備えている。
　また、超音波駆動装置５、高周波出力装置６及び送水吸引装置７には、それぞれ出力のＯＮ／ＯＦＦを行うフットスイッチ８、９及び１０が接続されている。
　また、超音波駆動装置５及び高周波出力装置６は、通信を行う通信ケーブル１１で、超音波駆動装置５及び送水吸引装置７は、通信ケーブル１２で、高周波出力装置６及び送水吸引装置７は、通信ケーブル１３で、それぞれ接続されている。
　第１のハンドピース２～第３のハンドピース４における各ハンドピースＩ（Ｉ＝２、３、４）は、それぞれ細長のプローブ２ａ、３ａ、４ａを有し、各プローブＩａの基端部が配置される把持部内には、超音波振動を発生可能とする超音波振動子（以下、単に振動子）Ｉｂが内蔵されている。そして、振動子Ｉｂによる超音波振動は、プローブＩａの基端部における例えば拡径にされたホーンと動作的に結合（つまり超音波振動が基端部に伝達できるように結合）されている。
　各ハンドピースＩの基端には、振動子Ｉｂと電気的に接続された超音波コネクタＩｃが設けられており、超音波コネクタＩｃは、着脱自在の超音波ケーブル１４を介して超音波駆動装置５に接続される。
　そして、術者はフットスイッチ８をＯＮにすると、超音波駆動装置５は超音波駆動信号（駆動信号と略記）を超音波ケーブル１４を介して振動子Ｉｂに出力する。振動子Ｉｂは駆動信号の印加により超音波振動する。
　振動子Ｉｂは、プローブＩａ内部の超音波伝達部材Ｉｄを介して、プローブＩａの先端部としての先端部材Ｉｅに超音波振動を伝達し、先端部材Ｉｅは超音波振動する。
　術者は、ハンドピースＩの基端側の把持部を把持し、超音波振動する先端部材Ｉｅを処置対象の生体組織に接触させる等して超音波振動による処置を行うことができる。
　また、ハンドピース２の基端側に設けられた高周波コネクタ２ｆ又はハンドピース３の高周波コネクタ３ｆは、着脱自在の高周波ケーブル１５を介して高周波出力装置６に接続される。そして、術者はフットスイッチ９をＯＮにすると、高周波出力装置６は、高周波出力信号を高周波ケーブル１５を介してハンドピース内部の導体部に出力する。この導体部は、超音波伝達部材Ｉｄにより形成され、超音波振動の場合と同様に高周波出力信号は、プローブＩａの先端部の先端部材Ｉｅに伝達される。
　術者は、先端部材Ｉｅを生体組織に接触させることにより、生体組織側に高周波出力信号の電流（高周波電流）が流れる。術者は、この高周波電流により、接触する生体組織部分に対する高周波焼灼の処置を行う。
　この場合、患者には対極板（図示なし）が広い面積で接触するように配置され、生体組織を流れた高周波電流は、対極板を経てこの対極板に接続されたリターン用ケーブルを介して高周波出力装置６に戻される。
　また、ハンドピース３は、超音波伝達部材３ｄが管路で形成され、その管路の中空部が吸引の通路となる（送水は、超音波伝達部材３ｄ管路と外シース（図示なし）の間で行われる）。そして、管路の先端となる先端部材３ｅは開口している。
　このハンドピース３の基端側には、送水吸引コネクタ３ｇが設けられており、このハンドピース３に着脱自在で接続される送水吸引チューブ１６は、送水吸引装置７に接続される。
　この送水吸引チューブ１６は、例えば送水吸引装置７内部において、送水管路と吸引管路に分岐し、送水管路は送水装置に、吸引管路は吸引装置にそれぞれ接続される。
　術者がフットスイッチ１０の送水スイッチをＯＮする操作を行うことにより、送水装置を構成する送水ポンプが動作して送水する。送水された水は、超音波伝達部材３ｄを形成する中空部を通り、先端部材３ｅの開口から噴出される。
　また、術者がフットスイッチ１０の吸引スイッチをＯＮする操作を行うことにより、吸引装置を構成する吸引ポンプが動作して吸引動作する。そして、先端部材３ｅの開口から処置（超音波振動で破砕）された際の組織片等が吸引されて吸引装置に排出される。
　図１においては超音波振動以外の機能も併用して処置を行う場合の構成例を示しているが、図２に示すように超音波振動のみを利用して処置を行う超音波手術装置２１を構成しても良い。
　図２の超音波手術装置２１は、超音波振動による凝固切開の処置を行う例えばハンドピース２と、このハンドピース２に対して、駆動信号を出力する超音波駆動装置５と、この超音波駆動装置５に接続され、駆動信号の出力のＯＮ／ＯＦＦを行うフットスイッチ８とを備える。ハンドピース２は、超音波ケーブル１４を介して超音波駆動装置５のコネクタ２２に接続される。
　なお、ハンドピース２の代わりにハンドピース３を超音波駆動装置５に接続したり、ハンドピース４を接続したりしても良い。また、後述する実施形態で説明するように、高周波出力装置６を併用して処置を行うようにしても良い。
　図２に示すようにハンドピース２は、その基端側に術者が把持して開閉操作を行うハンドル１８が設けられている。
　このハンドル１８は、可動ハンドル１９ａの上端側が枢支部において回動自在に支持されている。
　そして、この可動ハンドル１９ａを固定ハンドル１９ｂ側に閉じたり、離間する側に開いたりする開閉操作を行うことにより、プローブ２ａ内を挿通された図示しないワイヤを介して、先端部材２ｅに隣接して回動自在に支持された可動先端部材２ｇを先端部材２ｅに対して開閉することができる。
　このようにハンドピース２は、固定先端部材としての先端部材２ｅと、可動先端部材２ｇとにより生体組織を把持するように閉じたり、開いたりすることができる。
　つまり、このハンドピース２は、先端部材２ｅ、２ｇにより生体組織を把持した状態で生体組織に超音波振動を与えることにより、生体組織に摩擦熱を発生させて把持された生体組織を凝固や切開の処置を行うことができる。また、先端側を開いた開状態に設定して、突出する先端部材２ｅにより破砕などの処置を行うこともできる。
　超音波駆動装置５のフロントパネルには、表示を行う表示部２３と、超音波の駆動信号として出力しようとする設定値の設定等を行う設定部２４とが設けられている。
　図３は本実施形態の超音波手術装置２１を構成する超音波駆動装置５の構成を示す。なお、図３においては、超音波駆動装置５に接続されたハンドピース２の基本的な構成（ハンドピース３、４もほぼ同様）部分を示している。以下においては、ハンドピースＩとしてＩ＝２の場合で説明するが、そのハンドピース２に特有な構造を除いてＩ＝３、４に適用できる。
　この超音波駆動装置５は、発振回路３１と、この発振回路３１により発生された発振信号が一方の入力端から入力される乗算器３２と、この乗算器３２により乗算された信号を増幅し、超音波振動子Ｉｂを駆動信号により駆動する駆動部であるアンプ３３と、このアンプ３３で増幅された駆動信号を絶縁して出力する出力回路３４とを有する。
　この出力回路３４は、例えばトランス３４ａにより構成され、このトランス３４ａの１次巻線にはアンプ３３で増幅された駆動信号が入力され、この１次巻線と電磁結合した２次巻線から１次巻線側の駆動信号と絶縁された駆動信号を出力する。なお、トランス３４ａの１次巻線側は２次回路、２次巻線側は患者回路を形成する。
　患者回路側の駆動信号が出力される出力端子のコネクタ２２には、着脱自在に接続される超音波ケーブル１４を介して超音波振動するハンドピース２に内蔵された振動子２ｂと接続される。
　また、トランス３４ａの１次巻線は、１次巻線に流れる駆動信号の電流及びその両端の電圧を検出すると共に、電流の位相及び電圧の位相を検出する電流電圧検出回路３５と接続される。
　この電流電圧検出回路３５により検出された電流位相信号θｉと電圧位相信号θｖは、ＰＬＬ（位相ロックループ）回路３６に出力される。
　ＰＬＬ回路３６は、入力される電流位相信号θｉと電圧位相信号θｖとの位相差に応じて出力する信号レベルが変化する制御信号を発振回路３１に印加する。発振回路３１は、制御入力端に印加される信号レベルで発振周波数が変化する。つまり、この発振回路３１は、例えば電圧制御発振回路（ＶＣＯ）で形成される。
　ＰＬＬ回路３６は、電流位相信号θｉと電圧位相信号θｖとの位相差を小さくするように制御する制御信号、つまり以下の発振周波数の調整信号を発振回路３１の制御入力端に印加する。従って、発振回路３１は、ＰＬＬ回路３６を用いた閉ループにより、電流位相信号θｉと電圧位相信号θｖとの位相差が０となるように発振周波数が自動調整される。
　電流位相信号θｉと電圧位相信号θｖとの位相差が０となる状態は、振動子２ｂの共振周波数に対応する駆動周波数となる。このため、ＰＬＬ回路３６は、振動子２ｂを、その振動子２ｂの共振周波数の駆動信号で駆動するように発振周波数を自動調整（制御）する。
　換言すると、発振回路３１～ＰＬＬ回路３６の閉ループの回路系は、振動子２ｂを駆動信号で駆動する場合、駆動信号の周波数を、振動子２ｂの共振周波数を追尾するように自動調整する共振周波数追尾部３７を形成する。この共振周波数追尾部３７は、共振周波数の駆動信号を出力する。
　また、本実施形態においては、上記出力回路３４の１次巻線側の駆動信号から以下に説明するように、（振動子２ｂの超音波振動が伝達された）プローブ２ａの先端部材２ｅで発生するキャビテーションを、このキャビテーションに起因して変化する物理量として駆動信号から検出するフィルタ部３９の機能を有する検出部３８を設けている。
　駆動信号におけるキャビテーションに起因して変化する物理量としての例えば電圧信号Ｓｖは、所定の周波数成分を抽出するための周波数透過特性（フィルタ特性）を有するフィルタ回路３９に入力される。なお、後述するように駆動信号における電流は、所定の時定数で定電流となるように制御される。このため、電圧信号Ｓｖにおける（フィルタ回路３９を通した）電圧値検出は、インピーダンス値を検出することとほぼ等価となる。
　なお、検出部３８は、上記物理量として、電圧値又はインピーダンス値を検出する他に、電流信号の電流値を検出するようにしても良い。この場合には、例えば電圧信号Ｓｖを所定の時定数で定電圧となるように制御した状態で行うようにしても良い。
　このフィルタ回路３９は、駆動信号により駆動される振動子２ｂの少なくとも共振周波数（つまり、駆動周波数）以外となる所定の周波数成分を通過する特性を有する。
　そして、このフィルタ回路３９から出力される所定の周波数成分の周波数成分信号としての電圧信号は、この振動子２ｂで発生したキャビテーションの発生レベルに対応した信号、つまりキャビテーションレベル信号Ｓｃとなる。
　このフィルタ回路３９から出力されるキャビテーションレベル信号Ｓｃは、この超音波駆動装置５の各部の制御を行う制御部としての中央処理装置（ＣＰＵ）４０に入力される。
　上記検出部３８は、キャビテーションレベル信号Ｓｃを生成するフィルタ回路３９を用いて構成される。なお、検出部３８は、キャビテーションレベル信号Ｓｃからキャビテーションの有無の判定と、キャビテーションの発生レベルを判定するＣＰＵ４０を含めた構成と見なすこともできる。
　また、このＣＰＵ４０は、検出部３８により検出される物理量からプローブ２ａの先端部材２ｅでの超音波振動の振幅を決定する駆動信号の出力値を可変制御する出力制御部の機能を兼ねる。換言すると、ＣＰＵ４０は、振動子２ｂを駆動する駆動信号を変更制御する制御部の機能を有する。
　また、本実施形態においては、このＣＰＵ４０は、キャビテーションレベル信号Ｓｃにより、キャビテーションの発生量を、設定部２４により設定される値を維持するように、駆動信号の出力を制御するキャビテーション発生制御部（図３ではＣＡＶ発生制御部と略記）４０ａの機能を有する。
　ＣＰＵ４０は、入力されるキャビテーションレベル信号Ｓｃのレベルからキャビテーションの発生レベルを判定する。
　図４Ａは、超音波駆動装置５の駆動信号により駆動される振動子２ｂにより、キャビテーションを発生させない時（キャビテーション非発生時）とキャビテーションを発生させた時（キャビテーション発生時）の電圧信号Ｓｖの周波数スペクトル分布を示す。なお、図４Ａにおいては、共振周波数ｆresは４７ｋＨｚである。
　キャビテーションの発生の有無によらずに、共振周波数ｆres（４７ｋＨｚ）においては、電圧信号Ｓｖは、最も大きいピークを持つ。そして、キャビテーション非発生時には、共振周波数ｆres以外の周波数においては、顕著なピークを持たない。
　これに対して、キャビテーション発生時には、共振周波数ｆres以外の周波数において、キャビテーション非発生時よりもそのレベルが高くなっている。
　具体的には、キャビテーション発生時には、キャビテーション非発生時よりも共振周波数ｆresの１／２又は１／４などの約数、又はこれらの差分の周波数となるサブハーモニックのレベルがかなり高くなっていると共に、サブハーモニック以外の周波数成分のレベルも、キャビテーション非発生時よりも高くなっている。
　このため、上記のように電圧信号Ｓｖにおけるその共振周波数ｆres近傍を除く信号レベルを検出することにより、キャビテーションの発生レベルを検出することができる。
　フィルタ回路３９の出力信号としてのキャビテーションレベル信号Ｓｃは、振動子２ｂの駆動（換言すると、先端部材２ｅの超音波振動）を制御する出力制御部及びキャビテーション発生制御部４０ａを構成するＣＰＵ４０に入力される。
　ＣＰＵ４０は、術者により設定部２４において設定されるキャビテーションレベル設定値（キャビテーション設定値ともいう）Ｓｃｓからキャビテーションレベル信号Ｓｃを減算した値に相当する出力電流設定信号を差動アンプ４１側に出力する。このように設定部２４には、術者がキャビテーションの発生レベルを指示設定（又は入力設定）する設定手段が設けられている。
　そして、ＣＰＵ４０の制御下で、以下の閉ループにより、駆動信号の出力は、設定部２４により設定されたキャビテーション設定値Ｓｃｓの値を維持するように制御される。
　差動アンプ４１には、駆動信号における電流信号Ｓｉも入力される。なお、この電流信号Ｓｉは、実際には電流電圧検出回路３５内に設けられた駆動信号の電流を検出する、例えば電流センサ等により検出されるが、図３では検出される電流信号Ｓｉを簡略的に示している。
　差動アンプ４１は、出力電流設定信号から電流信号Ｓｉを減算した差分値の信号を乗算器３２に出力する。
　乗算器３２は、差動アンプ４１からの信号が入力される他方の入力端側の値と、発振回路３１からの発振信号とを乗算してアンプ３３に出力する。この場合、他方の入力端側の値は、基準値１に差動アンプ４１の出力信号が加算（差動アンプ４１の出力信号が負の場合には減算）されたものとなる。
　従って、駆動信号における電流信号Ｓｉは、ＣＰＵ４０から出力される出力電流設定信号の値を、平均とした定電流値として維持するように閉ループ系により制御される。このようにして振動子２ｂに供給される駆動信号の出力値が制御される。
　なお、駆動信号の電流信号Ｓｉに基づく制御系の時定数は、例えば８ｍｓ程度であり、この時定数の範囲内において電流信号Ｓｉが変化している。
　ＣＰＵ４０には、フットスイッチ８からの駆動信号の出力のＯＮ／ＯＦＦを行う操作信号が入力され、操作信号に対応して駆動信号の出力のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。
　また、このＣＰＵ４０は、フロントパネル等に設けられた表示部２３と接続され、この表示部２３には超音波の出力値等が表示される。図４Ｂ、図４Ｃは、フィルタ回路３９のフィルタ特性例を示し、図５はその構成例を示す。
　図４Ｂは、低周波側の一部の周波数帯域を通す特性に設定したものである。より具体的には、共振周波数ｆresの１／２のサブハーモニック（約数）を含む周波数帯域を通す特性に設定している。
　図４Ｃは、共振周波数ｆresの５％程度の周波数から共振周波数ｆresより５％低い周波数（つまり共振周波数ｆresの９５％の周波数）までを通す帯域に設定したものを示す。
　図４Ｄは、図４Ｃの帯域特性と、さらに共振周波数ｆresより５％高い周波数から共振周波数ｆresの２次高調波の周波数（２ｆres）よりも５％低い周波数までを通す帯域特性に設定したものを示す。
　図５のフィルタ回路３９は、例えば複数のバンドパスフィルタ（図５ではＢＰＦと略記）４３ａ、４３ｂ、…、４３ｎと、スイッチ４４ａ、４４ｂ、…、４４ｎと、検波器４５ａ、４５ｂ、…、４５ｎと、積分器４６とから構成される。
　なお、バンドパスフィルタ４３ａ、４３ｂ、…、４３ｎの通過周波数帯域をｆａ、ｆｂ、…、ｆｎで簡略的に示している。この場合の、通過周波数帯域は、例えばｆａ＜ｆｂ＜…＜ｆｎである。
　スイッチ４４ａ、４４ｂ、…、４４ｎのＯＮ／ＯＦＦは、例えば設定部２４からの設定によりＣＰＵ４０を介して選択することができる。この場合、設定部２４から直接選択できるようにしても良い。
　スイッチ４４ａ、４４ｂ、…、４４ｎのＯＮ／ＯＦＦを選択することにより、任意の通過周波数帯域を設定することができる。そして、ＯＮにされたスイッチ４４ａ、４４ｂ、…、４４ｎを経た周波数成分は、検波器４５ａ、４５ｂ、…、４５ｎにより検波された後、さらに積分器４６で積分される。
　積分器４６で積分された積分信号は、ＣＰＵ４０に、キャビテーションレベル信号Ｓｃとして出力される。積分器４６の代わりに積算器でも良い。
　なお、フィルタ回路３９において積分する代わりに、ＣＰＵ４０側で積分する構成にしても良い。
　このような構成の超音波駆動装置５における動作を図６を参照して説明する。図６は超音波駆動装置５によるキャビテーション発生制御を含む超音波手術の制御方法を示す。
　例えば図２に示すように、術者は処置に使用するハンドピース（図２では主に凝固切開を行うためのハンドピース２）を超音波ケーブルを介して超音波駆動装置５に接続する。
　また、術者は、処置する生体組織（つまり処置する部位）に応じて、ステップＳ１に示すように設定部２４により、キャビテーション設定値Ｓｃｓを設定する等、初期設定を行う。
　そして、図示しないトラカールを用いて、患者の腹部等に内視鏡と、ハンドピース２のプローブ２ａとを刺入する。そして、術者はステップＳ２に示すように内視鏡による観察下で、体内でのプローブ２ａの先端側を処置対象部位付近に設定する。
　次のステップＳ３において術者は、フットスイッチ８をＯＮにして、超音波による処置を開始する。超音波駆動装置５からハンドピース２の振動子２ｂに駆動信号が印加され、振動子２ｂは超音波振動する。
　この超音波振動は、プローブ２ａの先端側の先端部材２ｅに伝達され、超音波印加ステップＳ４に示すように先端部材２ｅが振動子２ｂの共振周波数ｆresで超音波振動する。
　この場合、超音波駆動装置５は、ＰＬＬ回路３６を用いた共振周波数追尾部３７により、振動子２ｂをその共振周波数ｆresで駆動する状態を追尾するように制御する。従って、振動子２ｂは、共振周波数ｆresで超音波振動し、また、先端部の先端部材２ｅも共振周波数ｆresで超音波振動する。
　また、この場合、先端部材２ｅの超音波振動によりキャビテーションが発生すると、この先端部材２ｅはそのキャビテーション発生による小さな気泡の崩壊の力を受け、その力は先端部材２ｅから振動子２ｂの超音波振動に及ぼす。そして、図４Ａに示すように本来の駆動信号にキャビテーションによる周波数成分が重畳する。上述したように、本来の駆動信号の周波数スペクトルは、キャビテーションの発生により、歪んだ周波数スペクトルを持つ状態となる。
　そして、ステップＳ５に示すように駆動信号からフィルタ回路３９により検出されるキャビテーションレベル信号ＳｃからＣＰＵ４０は、キャビテーション発生レベルを検出する。
　次のステップＳ６においてＣＰＵ４０は、検出されたキャビテーション発生レベルに対して予め設定部２４により設定されたキャビテーションレベル設定値Ｓｃｓを維持するように差動アンプ４１を介して駆動信号の出力を制御する。つまり、ＣＰＵ４０は、設定されたキャビテーション設定値Ｓｃｓを維持するように、駆動信号の出力制御を行う。
　そして、このような制御下でステップＳ７に示すように術者は、超音波振動による凝固切開等の処置を行う。
　図７は、図６におけるステップＳ５及びＳ６によりキャビテーションレベル検出と、検出結果によりキャビテーションの発生レベル、つまりキャビテーションレベルを制御する動作を示す。ステップＳ１１においてフィルタ回路３９は駆動信号の周波数を除く所定の周波数成分を、キャビテーションレベル信号Ｓｃとして検出する。
　次のステップＳ１２においてＣＰＵ４０は、フィルタ回路３９から出力されるキャビテーションレベル信号Ｓｃをキャビテーション設定値Ｓｃｓと比較する。
　そしてステップＳ１３に示すようにＣＰＵ４０は両者の大小関係を判断する。比較結果がＳｃ＞Ｓｃｓの場合には、ステップＳ１４に示すように出力電流設定信号を減少させるように制御してステップＳ１１に戻る。
　比較結果が逆の場合、つまりＳｃ＜Ｓｃｓの場合には、ステップＳ１５に示すように出力電流設定信号を増加させるように制御してステップＳ１１に戻る。
　また、比較結果が、Ｓｃ＝Ｓｃｓの場合には、ステップＳ１６に示すように出力電流設定信号を変化させない（出力電流を維持する）ように制御する。そして、この制御状態において、図６に示すように術者はステップＳ７の超音波による処置を行う。
　このような制御を行うことにより、ＣＰＵ４０は、キャビテーションの発生レベルを、設定部２４によるキャビテーション設定値Ｓｃｓを維持するように制御する。
　このような制御により処置対象の生体組織に対して処置を行う本実施形態によれば、簡単な構成により、キャビテーションの発生を検出し、かつ設定されたキャビテーションレベル設定値Ｓｃｓを維持するようにキャビテーションの発生レベルを制御することができる。
　この場合、振動子２ｂを駆動する駆動信号におけるフィルタ回路３９に基づく駆動周波数又は共振周波数ｆresを除く周波数成分の電圧信号等からキャビテーションの発生及び発生レベルを精度良く検出することができる。
　そして、本実施形態によれば、キャビテーションの発生を有効利用して、治療のための処置の機能を向上することができる。
　なお、関連技術例としての特開２００８－１８８１６０号公報には、ハンドピースを交流電流に応じた周波数及び振幅で駆動する駆動回路を備えた超音波手術装置において、駆動回路の出力端電圧を、直流電圧に変換する変換手段と、変換手段による直流電圧を予め定められた閾値と比較する比較手段と、比較手段による比較結果が、閾値を超える場合には、交流電流の電圧値を下げる電圧制御手段とからなるキャビテーション抑制回路を備えた構成が開示されている。
　この関連技術例においては、キャビテーションの発生により、振動発生部を構成するピエゾ素子の負荷状態が変化した場合、（駆動回路を備えた）出力回路が出力する交流電圧値は殆ど変化しないが、出力電圧値は負荷状態に比例して変動することを応用したものであると記載されている。
　関連技術例に対して、本実施形態は、駆動信号における少なくとも駆動に用いた周波数近傍を除いた周波数成分の電圧値、インピーダンス値、電流値の１つを用いてキャビテーションを検出するようにしている。
　従って、本実施形態は、駆動信号の影響を十分に低減して精度の高いキャビテーションの発生の有無と、発生レベルの検出が可能である。
　つまり、本実施形態においては、駆動信号の周波数近傍を除いた周波数成分を検出することにより、殆ど駆動信号の出力レベルに影響されることなく、例えばキャビテーションレベル信号Ｓｃのレベルからキャビテーションの発生レベルを検出することができる。
　この場合、キャビテーションの発生の有無は、キャビテーションレベル信号Ｓｃのレベルが０に近い閾値以上であるか否かにより判定できる。また、術者が、手術中において、設定部２４から駆動信号の出力レベルを変化させるように設定値を変更した場合にも、キャビテーションの発生レベルを検出することができる。
　これに対して、関連技術例は、キャビテーションの発生を検出するために予め閾値を設定することが必要であり、この閾値は駆動回路の出力を変更した場合には変更することが必要であると考えられる。
　また、この関連技術例は、さらにキャビテーションの際に発生する周波数の連続音を検出するマイクを設け、このマイクが出力する音声信号でキャビテーション抑制を行う構成を開示している。
　しかし、この場合には、マイクを体内に挿入可能な細長のプローブ２ａの先端側に設けることが必要になる。
　これに対して、本実施形態によれば、体外に配置される超音波駆動装置５側において、キャビテーションの発生の有無及び発生レベルを検出することができる。また、プローブ自体の構成としては、既存のプローブ及びハンドピースを採用することができる。
　従って、本実施形態は、振動子を備えた既存のハンドピースの場合にも、適用し易いメリットを有する。
（第２の実施形態）
　図８は本発明の第２の実施形態の超音波手術装置２１Ｂの構成を示す。第１の実施形態においては、キャビテーションの発生レベルを、キャビテーションの発生量を指示設定する設定部２４において設定された値となるように自動制御する構成を説明した。
　これに対して、本実施形態は、キャビテーションの発生レベルを、使用者としての術者に定量的に表示により告知する告知部を備えた構成にし、術者は表示された発生レベルから設定部２４の設定値を手動設定して所望とする発生レベルに設定することができるようにしたものである。
　この超音波手術装置２１Ｂは、図３の構成の超音波駆動装置５において、フィルタ回路３９の出力信号を、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路５１と、このＡ／Ｄ変換回路５１の出力信号によりキャビテーションの発生レベルを定量的に示す告知部としてのインジケータ５２とを備えた超音波駆動装置５Ｂにした構成となっている。
　フィルタ回路３９から出力されるキャビテーションレベル信号Ｓｃは、Ａ／Ｄ変換回路５１によりＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換されたデジタル信号は、キャビテーションの発生レベルに対応する。
　そして、このデジタル信号により、インジケータ５２を構成する例えば複数のＬＥＤ５３が発光する。例えば、キャビテーションの発生レベルにほぼ比例して、発光するＬＥＤ５３の数が変化する。図８においては、例えば斜線で示す２つのＬＥＤ５３が発光している。さらにキャビテーションの発生レベルが増大すると、より多くのＬＥＤ５３が発光する。
　ＣＰＵ４０には、設定部２４Ｂから術者が設定した出力電流設定値が入力される。つまり、設定部２４Ｂは、駆動部の出力電流設定値を設定（入力）する設定手段を構成する。ＣＰＵ４０は設定部２４Ｂからの出力電流設定値を維持するように、出力電流設定値に相当する値の出力電流設定信号を差動アンプ４１に出力する。
　そして、本実施形態の場合には、ＣＰＵ４０により振動子２ｂ（より一般的には振動子Ｉｂ）への駆動信号は、出力電流設定値を維持するように出力制御される。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
　本実施形態においては、術者は、インジケータ５２のＬＥＤ５３の発光数による表示によりキャビテーション発生レベルを確認することができる。そして、術者は、キャビテーション発生レベルを確認して、そのキャビテーション発生レベルを大きくすることを望む場合には設定部２４Ｂの出力電流設定値を大きくすれば良い。
　図９は本実施形態の使用例のフローチャートを示す。例えば、図２の場合と同様に術者は、ハンドピース２を超音波駆動装置５Ｂに接続する。
　また、術者は、処置する生体組織に応じて、ステップＳ２１に示すように設定部２４Ｂにより、出力電流設定値を設定する等、初期設定を行う。
　そして、術者は、ステップＳ２２に示すように例えば内視鏡による観察下で、体内でのプローブ２ａの先端側を処置対象部位付近に設定する。
　次のステップＳ２３において術者は、フットスイッチ８をＯＮにして、超音波による処置を開始する。超音波駆動装置５Ｂの駆動部を構成するアンプ３３からハンドピース２の振動子２ｂに駆動信号が印加され、振動子２ｂは超音波振動する。
　この超音波振動は、プローブ２ａの先端側の先端部材２ｅに伝達され、ステップＳ２４に示すように先端部材２ｅが振動子２ｂの共振周波数ｆresで超音波振動する。
　また、この場合、フィルタ回路３９の出力信号により、インジケータ５２は、先端部材２ｅの超音波振動によるキャビテーションの発生レベルを表示し、この表示により術者に告知する。
　術者は、ステップＳ２６に示すようにキャビテーションの発生レベルを参考にして、キャビテーションを有効利用して超音波による処置を行う。この場合、キャビテーションの発生レベルを増加させて処置を行おうとする場合には、設定部２４Ｂによる出力電流設定値を増加させるように設定すれば良い。
　このようにして、術者はインジケータ５２によるキャビテーションの発生レベルを確認して、キャビテーションを利用した処置を行うことができる。
　本実施形態によれば、術者は、設定部２４Ｂからの設定によりキャビテーション発生レベルを増大させる等して、キャビテーションを有効に利用した処置を行うことができる。
　なお、告知部として、表示装置による術者への告知の他に、例えば音声等で術者に告知する構成にしても良い。
　また、インジケータ５２の告知部の機能を表示部２３に設けるようにしても良い。例えば、図８以降の実施形態等においては、インジケータ５２を示していないが、その機能を表示部２３で行うようにしても良い。この場合には、図８の２点鎖線で示すようにフィルタ回路３９のキャビテーションレベル信号ＳｃをＣＰＵ４０に入力し、ＣＰＵ４０からキャビテーションの発生レベルに対応した信号を表示部２３に出力する構成にすれば良い。
また、術者は、手動による制御モードと、キャビテーション発生制御部４０ａが制御する自動による制御モードを選択して使用できる。
　なお、ＣＰＵ４０がキャビテーション発生制御部４０ａを有しておらず、手動による制御モードのみ可能な超音波手術装置であってもよい。
（第３の実施形態）
　次に本発明の第３の実施形態を図８を参照して説明する。本実施形態は、通常の定電流（定振幅）制御モードと、キャビテーション制御モードとの制御内容が異なる２つの制御モード又は制御パターンを選択して超音波振動による処置を行えるように制御切換部４０ｂを備えたものである。
　また、本実施形態の変形例においては、超音波振動による処置具としてのハンドピースの種類や使用状態に応じた制御モードに設定した制御も行うことができるようにする。
　図１０に示す第３の実施形態の超音波手術装置２１Ｃは、図３の超音波手術装置２１の超音波駆動装置５において、フィルタ回路３９と出力制御部を構成するＣＰＵ４０との間に、切換制御信号により切り換えられるリレー装置６１が設けられた超音波駆動装置５Ｃを備えている。
　このリレー装置６１は、ＣＰＵ４０の制御切換部４０ｂからの切換制御信号により、ＯＮ／ＯＦＦが切り換えられて、制御モードを切り換える。つまり、ＣＰＵ４０は、さらに制御モードを切り換える制御切換部４０ｂを備える。　
　また、本実施形態に係る超音波駆動装置５Ｃは、例えば図９に示す設定部２４Ｃを備えている。
　この設定部２４Ｃには、術者が定電流制御モードを設定部２４Ｃを介して選択的に指示する定電流制御スイッチ６２ａと、キャビテーション制御モードを選択的に指示するキャビテーション制御スイッチ６２ｂとが設けられている。
　また、この設定部２４Ｃには、両制御モードの場合における出力レベルを、複数段階に設定するレベルスイッチ６３ａ、６３ｂ、６３ｃが設けられている。例えば、レベルスイッチ６３ａ、６３ｂ、６３ｃは、出力レベルをそれぞれＬＶ１、ＬＶ２、ＬＶ３に、それぞれ設定する。
　従って、この設定部２４Ｃは、定電流制御モード又はキャビテーション制御モードを指示する制御モード信号と、出力レベルを設定する設定値とをＣＰＵ４０に出力する。
　なお、図１１においては、レベルスイッチ６３ｊ（ｊ＝ａ～ｃ）は、両制御モードにおいて、レベル設定の際に共通に使用する構成として示しているが、各制御モードに専用の２組で、各組が例えば複数からなるレベルスイッチを設けるようにしても良い。
　図１０の構成においてＣＰＵ４０は、術者による設定部２４Ｃからの制御モードの設定に応じた出力制御を行う。
　具体的には、定電流制御モードが選択された場合には、ＣＰＵ４０はリレー装置６１のスイッチをＯＦＦに切り換える切換制御信号を出力する。そして、ＣＰＵ４０は、設定部２４Ｃにおけるレベルスイッチ６３ｊ（ｊ＝ａ～ｃ）による出力レベルを維持するように出力電流設定信号を差動アンプ４１に出力する。
　これに対して、キャビテーション制御モードが選択された場合には、ＣＰＵ４０はリレー装置６１のスイッチをＯＮに切り換える切換制御信号を出力する。従って、ＣＰＵ４０には、フィルタ回路３９からのキャビテーションレベル信号ＳｃがＯＮにされたリレー装置６１を経て入力される。
　そして、ＣＰＵ４０は、このキャビテーションレベル信号Ｓｃが、術者によりキャビテーション制御モードとして設定された設定部２４Ｃにおけるレベルスイッチ６３ｊ（ｊ＝ａ～ｃ）による出力レベルを維持するように出力電流設定信号として差動アンプ４１に出力する。
　その他の構成は、第１の実施形態と同様の構成である。本実施形態による制御方法の代表例を図１２により説明する。なお、本制御方法は、第１の実施形態に類似しているので、図６を参照して説明する。
　最初にステップＳ１′に示すように術者は、制御モードの選択を含む初期設定を行う。
そして、図６と同様にステップＳ２からステップＳ４の処理が行われる。ステップＳ４の次のステップＳ３１においてＣＰＵ４０は、制御モードが定電流制御モードか否かの判定を行う。定電流制御モードの場合には、ステップＳ３２に示すようにＣＰＵ４０は、設定部２４Ｃによる設定に対応した出力制御（定電流制御）を行う。そして、ステップＳ７に進む。
　一方、ステップＳ３１の判定結果が定電流制御モードでない場合、つまりキャビテーション制御モードの場合には、図６のステップＳ５と同様に、ＣＰＵ４０は、フィルタ回路３９の出力信号からキャビテーションの発生レベルを検出する。さらに次のステップＳ６においてＣＰＵ４０は、検出されたキャビテーションレベル信号Ｓｃから設定部２４Ｃにより設定されたレベルを維持するようにキャビテーションの発生レベル制御を含む駆動信号の出力制御を行う。
　そして、ステップＳ６の後のステップＳ７において、術者は超音波による処置を行う。
　本実施形態によれば、通常の定電流制御による超音波処置を行うことができると共に、キャビテーションの発生レベルを維持するように自動制御した状態での超音波処置を行うこともできる。
　また、術者は、実際に使用するハンドピースＩ又はプローブＩａや使用状態に応じて、制御モードを変更して超音波による処置を行うことができる。
　なお、定電流制御モードにおいては、キャビテーションの発生に関係なく定電流制御を行う制御方法の他に、キャビテーション発生を抑止して、定電流制御を行うようにしても良い。例えば図１１の２点鎖線で示すようにキャビテーションの発生に関係なく定電流制御を行うモードと、キャビテーション発生を抑止して、定電流制御を行うモードとを切り換えるスイッチ６４を設けるようにしても良い。
　例えばこのスイッチ６４がＯＦＦにされた場合にはＣＰＵ４０は、キャビテーションの発生に関係なく定電流制御を行う。これに対してスイッチ６４がＯＮにされた場合にはＣＰＵ４０は、キャビテーションの発生を抑止（つまり、キャビテーションの発生を抑止して）定電流制御を行う。
　図１３は、第１変形例の超音波手術装置２１Ｄの構成を示す。本変形例は、以下に説明するようにハンドピースＩを識別する識別部を設け、識別結果に応じて制御モードを切り換えることができるようにしたものである。
　この超音波手術装置２１Ｄは、図１０の超音波手術装置２１Ｃにおいて各ハンドピースＩ（図１３ではＩ＝２）は、ハンドピース種別情報（単に種別信号ともいう）を発生する識別子を形成する例えばＲＯＭＩｈを、例えばプローブＩａの基端部に内蔵する。
また、超音波駆動装置５Ｄは、この超音波駆動装置５Ｄに超音波ケーブル１４を介して接続されたハンドピースＩからＲＯＭＩｈに格納されているハンドピース種別信号を読み出す通信回路でもある識別部６６を備え、この識別部６６は、読み出したハンドピース種別信号をＣＰＵ４０に送る。
　ＣＰＵ４０は、識別部６６によるハンドピース種別信号によりハンドピースＩの種類、ハンドピースＩに搭載されている振動子Ｉｂの種類、ハンドピースＩのプローブＩａの先端部の形状若しくは状態等を識別することができる。
　そして、ＣＰＵ４０は、そのハンドピース種別信号に応じて、例えばフラッシュメモリ６７に格納された情報を参照して、定電流制御モードと、キャビテーション制御モードとの一方を自動的に選択設定する。なお、識別部６６の識別機能部はＣＰＵ４０の一部であってもよい。
　このフラッシュメモリ６７には、ハンドピース種別信号に対応して予めいずれの制御モードを用いるかの情報が格納されている。なお、フラッシュメモリ６７に格納する情報は、例えば設定部２４ＣからＣＰＵ４０を介して変更又は更新することができる。
　例えば、この超音波駆動装置５Ｄに、ハンドピース２が接続された場合には、ＣＰＵ４０は、対応する情報を参照することにより、定電流制御モードを選択する。これに対して、この超音波駆動装置５Ｄにハンドピース３が接続された場合には、ＣＰＵ４０は、対応する情報を参照することにより、キャビテーション制御モードを選択する。
　また、フラッシュメモリ６７に設定部２４Ｃから制御モードを手動で設定（選択）する情報が格納されている場合には、ＣＰＵ４０は、術者により設定部２４Ｃから手動で選択される制御モードを優先的に設定する。
　なお、ＲＯＭＩｈに各ハンドピース種別信号を格納する例に限定されるものでなく、ハンドピースの製造番号等を格納し、その製造番号からフラッシュメモリ６７に格納された情報をＣＰＵ４０が参照することによりその製造番号に対応するハンドピースの種別等を識別するようにしても良い。
　また、ＲＯＭＩｈの場合に限定されるものでなく、例えば抵抗値により識別を行ったり、複数のスイッチ素子からなる例えばディップスイッチのＯＮ／ＯＦＦの配列から種類などを識別できるようにしたりしても良い。
　次に本変形例の動作を図１４のフローチャートを参照して説明する。
　ステップＳ４１に示すように術者は、実際に使用するハンドピースＩを超音波駆動装置５Ｄに接続し、超音波駆動装置５Ｄの電源を投入する。
　すると、ステップＳ４２に示すようにＣＰＵ４０は、ハンドピースＩのＲＯＭＩｈから識別部６６を介してハンドピースＩの種別信号を取得する。つまり、ハンドピースＩの種類を識別する。
　次のステップＳ４３に示すようにＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ６７に格納された情報を参照して、例えば種別信号から手動設定するかの判定を行う。
　そして、ステップＳ４４に示すように手動設定でない場合、つまり自動設定の場合にはＣＰＵ４０は、種別信号によって制御モードを自動設定する。換言すると、ＣＰＵ４０は、識別部による識別結果により、複数の制御モードにおける１つの制御モードを自動選択又は自動切り換えする。
　これに対してステップＳ４５に示すように手動設定の場合にはＣＰＵ４０は、設定部２４Ｃからの手動選択による制御モードを設定する。このようにして制御モードの設定動作が終了する。この制御モードの設定動作以後は、例えば初期設定の後、図１２のステップＳ２以降の動作となる。
　本変形例によれば、術者はフラッシュメモリ６７にハンドピースの種別に応じて採用することを望む制御モードの情報を予め登録しておくと、以後はその情報に従って複数の制御モードから１つの制御モードが自動的に設定される。このため、術者による処置の操作性を向上することができる。
　また、設定部２４Ｃから術者が手動で定電流制御モード又はキャビテーション制御モードを優先的に選択して処置を行うこともできる。
　図１５は第２変形例の超音波手術装置２１Ｅの構成を示す。
　この超音波手術装置２１Ｅは、図１３の超音波手術装置２１Ｄの超音波駆動装置５Ｄにおいてリレー装置６１を有しない超音波駆動装置５Ｅを採用している。この場合、フィルタ回路３９のキャビテーションレベル信号ＳｃはＣＰＵ４０に入力される。
　ＣＰＵ４０は、ハンドピース種別信号により設定される制御モード又は設定部２４Ｃから選択（設定）された制御モードに応じてキャビテーションレベル信号Ｓｃを参照する。
　本変形例の動作は、図１３の場合の動作とほぼ同様である。
　図１６は、第３変形例の超音波手術装置２１Ｆの主要部の概略の構成を示す。本変形例は、特定の処置具における使用状態の変化を検出して、制御モードを自動的に切り換えることができるようにしている。
　この超音波手術装置２１Ｆは、例えば図１５の超音波手術装置２１Ｅの超音波駆動装置５Ｅにおいて識別部を有しない構成で、かつ特定のハンドピース２に設けられたセンサ２ｊからの検出信号がＣＰＵ４０に入力される超音波駆動装置５Ｆを採用している。
　図１６に示すようにハンドピース２における例えば固定ハンドル１９ｂにおける可動ハンドル１９ａに対向する位置には、押圧によりＯＦＦからＯＮするセンサ２ｊが取り付けられている。
　このセンサ２ｊは、ハンドル１８の開閉状態を検出するもので、例えばハンドル１８が閉状態であるとＯＮ、開状態であるとＯＦＦの検出信号をそれぞれ出力する。
　なお、ハンドル１８の開閉状態に応じて、プローブ２ａの先端側の先端部材２ｅ、２ｇは開閉する。従って、センサ２ｊは、先端部（先端部材２ｅ、２ｇ）の開閉状態を検出した信号を出力する。
　ＣＰＵ４０は、ハンドル１８の開閉により先端部の開閉状態を検出するセンサ２ｊの検出信号に応じて制御モードを切り換える。なお、センサ２ｊの検出信号に応じて制御モードを切り換える情報は、例えばフラッシュメモリ６７に格納されている。
　図１７は本変形例における動作のフローチャートを示す。超音波駆動装置５Ｆの電源が投入された後、フットスイッチ８がＯＮされると、ステップＳ５１に示すように超音波が出力される。
　つまり、駆動信号が振動子２ｂに印加されることにより振動子２ｂが超音波振動し、その超音波振動が先端部材２ｅに伝達されて、先端部材２ｅが超音波振動する（超音波の出力と略記）。
　ステップＳ５２に示すようにＣＰＵ４０は、センサ２ｊの検出信号からハンドル１８の開閉と、フィルタ回路３９の出力信号からキャビテーション発生状態を検出する。
　そして、ステップＳ５３においてＣＰＵ４０は、ハンドル１８が閉であるか否かの判定を行う。術者は、例えば剥離の処置を行うためにハンドル１８を開（先端部も開）にする。一方、凝固切開の処置を行うためにハンドル１８を閉にする。
　ＣＰＵ４０は、ハンドル１８が開であると、ステップＳ５４ａに進み、ハンドル１８が閉であるとステップＳ５４ｂに進む。
　ステップＳ５４ａ、５４ｂにおいてＣＰＵ４０は、さらにキャビテーション発生有り（キャビテーション有りと略記）かの判定を行う。ステップＳ５４ａにおいて、キャビテーション無しの判定結果の場合にはステップＳ５５に進む。
　ステップＳ５５において、ＣＰＵ４０は、超音波出力を所定量だけ増大する制御を行い、ステップＳ５４ａに戻る。従って、ステップＳ５４ａ、Ｓ５５の処理により、キャビテーションが発生しない状態であるとキャビテーションが発生するレベルまで、超音波出力が増大する。
　そして、ステップＳ５４ａにおいてキャビテーション有りと判定されると、ステップＳ５６に進み、キャビテーション有りの超音波出力状態を維持する。そして、術者は、その超音波出力の状態で超音波による処置を継続して行う。
　ステップＳ５４ｂの判定結果がキャビテーション有りの場合には、ステップＳ５７に示すように、例えば一定時間の超音波出力後、超音波出力を低減又は停止する。
　一方、ステップＳ５４ｂの判定結果がキャビテーション無しの場合には、ステップＳ５６に示すようにその超音波出力を維持する。また、ハンドピース２をＦＩＧ．２のように超音波駆動装置５と高周波出力装置６とを併用させ、ステップＳ５７における一定時間、超音波を出力する場合、例えば生体組織の高周波インピーダンス（インピーダンスと略記）をモニタリングしても良い。
　超音波による摩擦により処置される生体組織がある程度、炭化変性した場合には、高周波インピーダンスが変化する。
　この高周波インピーダンス変化の状態をモニタリングして、ある程度炭化変性が進んで凝固の処置が行われたならば、超音波出力を低減して、停止するようにしても良い。
　一方、ハンドル１８が開であると、ＣＰＵ４０は、キャビテーションを発生させるように駆動信号の出力を増大させる制御を行い、キャビテーションが発生した状態で超音波出力を維持するように制御する。そして、術者は、キャビテーションを利用した超音波による切開や剥離等の処置を行う。
　術者は、通常は先端部材２ｅ、２ｇを閉状態にして、凝固切開の処置を行う場合、キャビテーションを抑止して行うことを望む場合が多い。
　一方、術者は先端部材２ｅ、２ｇを開状態に設定して、処置対象の生体組織を把持することなく、超音波振動する先端部材２ｅのみにより切開や剥離の処置を行う場合がある。このような場合、術者は、キャビテーションを発生させる状態を維持して、キャビテーションにより剥離等の機能を大きくして処置を行うことを望む場合がある。
　このように本変形例においては、術者によるハンドルの開閉操作による先端部の開閉の状態に応じてキャビテーションを利用する制御モード等を選択することができる。
　本変形例によれば、ハンドピース２の使用状態の変化に応じて、駆動信号の制御モードを変更するようにしているので、術者が処置の最中に制御モードの変更の操作を行う手間を軽減できる。つまり、本変形例は、超音波手術の操作性を向上することができると共に、キャビテーションを利用した処置を行うことが可能となる。
（第４の実施形態）
　次に図１８を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。図１８は、第４の実施形態を備えた超音波手術システム１Ｂの構成を示す。本実施形態は、超音波振動により処置を行う際に、送水及び吸引を連動させ、予め設定された吸引量に対して、実際に吸引される吸引量をモニタする。そして、本実施形態は、実際の吸引量が設定された吸引量以上の場合には、その状態のキャビテーション出力状態を維持するように制御する。 
　この超音波手術システム１Ｂは、第４の実施形態の超音波手術装置２１Ｈと、この超音波手術装置２１Ｈと同時に使用される送水吸引装置７とから構成される。
　超音波手術装置２１Ｈは、超音波駆動装置５Ｈと、この超音波駆動装置５Ｈ及び送水吸引装置７に接続されるハンドピース３とから構成される。
　また、超音波駆動装置５Ｈを構成するＣＰＵ４０は、通信ケーブル１２を介して送水吸引装置７の制御部を構成するＣＰＵ８６と接続される。両ＣＰＵ４０、８６は双方向の通信を行うことができる。
　この超音波駆動装置５Ｈは、例えば図１０の超音波駆動装置５Ｃにおいて、以下に説明する設定記憶部６８等を備えた構成である。
　図１８においては発振回路３１～ＰＬＬ回路３６を、これらにより構成される共振周波数追尾部３７で示している。
　本実施形態の超音波駆動装置５Ｈにおいては、その設定部２４Ｃ及び送水吸引装置７の設定部９１において設定された設定値の情報を記憶する設定記憶部６８が例えばフラッシュメモリにより構成されている。
　また、設定部２４Ｃには、設定値の情報を設定記憶部６８に記憶させる指示操作を行う記憶ボタン（又は記憶スイッチ）７０が設けられている。
　また、送水吸引装置７は、送水（この場合の水は、例えば生理的食塩水である）を行う送水部８７及び吸引を行う吸引部８８と、送水部８７及び吸引部８８の動作をそれぞれ制御する送水制御部８９及び吸引制御部９０と、送水吸引装置全体の制御を行う制御部としてのＣＰＵ８６と、送水量及び吸引量の設定（つまり、送水量設定及び吸引量設定）等を行う設定部９１と、送水量と吸引量等を表示する表示部９２と、送水及び吸引の指示操作を行うフットスイッチ１０とを有する。
　なお、図１８において、ＣＰＵ８６が送水制御部８９及び吸引制御部９０の機能を兼ねる構成にしても良い。
　送水部８７及び吸引部８８は、その内部に送水を行う送水駆動部を構成する送水ポンプ８７ａと、吸引を行う吸引駆動部を構成する吸引ポンプ８８ａを内蔵している。また、送水部８７（の送水ポンプ８７ａ）及び吸引部８８（の吸引ポンプ８８ａ）は、送水コネクタ及び吸引コネクタにそれぞれ接続される送水チューブ及び吸引チューブからなる送水吸引チューブ１６を介してハンドピース３の送水吸引コネクタ３ｇに接続される。
　術者がフットスイッチ１０により送水の指示操作を行うことにより、ＣＰＵ８６は、送水制御部８９を介して送水ポンプ８７ａを駆動する。そして、送水ポンプ８７ａは、送水チューブを介してハンドピース３内の管路を介して先端部材３ｅの開口から生理的食塩水を処置対象の生体組織付近に注入する。
　また、術者がフットスイッチ１０により吸引の指示操作を行うことにより、ＣＰＵ８６は、吸引制御部９０を介して吸引ポンプ８８ａを駆動する。そして、吸引ポンプ８８ａは、先端部材３ｅの開口から送水された液体と先端部材３ｅにより破砕や切除された組織片などが混ざった液体又は流体を吸引チューブを介して吸引する。
　送水部８７による送水量及び吸引部８８による吸引量は、送水部８７及び吸引部８８内部の流量センサ等により測定により検出される。ＣＰＵ８６は、設定部９１からの設定値に応じて送水ポンプ８７ａ及び吸引ポンプ８８ａの送水量及び吸引量を決める送水駆動信号と吸引駆動信号のレベルを設定する。
　そして、以下に説明するようにキャビテーションを利用して処置を行う場合、実際の吸引量が設定部９１により設定された吸引量以上として検出された場合には、そのキャビテーションの出力状態を維持する制御を行う。
　次にこの超音波手術システム１Ｂによるキャビテーションを利用した利用方法を含む動作を図１９を参照して説明する。
　術者は、図１８に示すようにハンドピース３を超音波駆動装置５Ｈと送水吸引装置７とに接続し、超音波駆動装置５Ｈと送水吸引装置７の電源を投入する。そして、図１９のステップＳ９１に示すように手術開始前に超音波出力と吸引量等の事前設定を行う。
　また、次のステップＳ９２に示すように術者は、手術開始直後に超音波出力と吸引量の再設定を行う。このステップＳ９２は、処置を行う患部の生体組織の状態や、実際に手術を行う術者の好み等により、その症例に適した適正値の超音波出力と吸引量に設定する。
　次のステップＳ９３に示すように術者は、ステップＳ９２において再設定した状態の情報を記憶するように記憶ボタン７０を操作する。記憶ボタン７０の操作により、再設定された超音波出力と吸引量の情報がＣＰＵ４０を介して設定記憶部６８に記憶される。
　そして、ステップＳ９４に示すように術者はフットスイッチ８、１０を操作して超音波駆動装置５Ｈと送水吸引装置７とを動作させる。
　また、ＣＰＵ４０は、ステップＳ９５に示すようにフィルタ回路３９からのキャビテーションレベル信号Ｓｃによりキャビテーションの発生レベルを検出する。なお、ここではキャビテーションを発生させているとする。
　また、ステップＳ９６に示すように送水吸引装置７のＣＰＵ８６は、実際の吸引量を検出する。そして、検出した吸引量を通信ケーブル１２を介してＣＰＵ４０に送信する。
　ステップＳ９７に示すようにＣＰＵ４０は、設定記憶部６８に記憶された再設定の吸引量（設定吸引量と言う）と、実際の吸引量を比較し、ステップＳ９８に示すように設定吸引量＞実際の吸引量かの判定を行う。そして、その判定結果に応じて、キャビテーション発生制御を行うＣＰＵ４０は、キャビテーションの発生状態（出力レベル状態）を維持するように制御する。
　ステップＳ９８の判定結果に該当する場合には、術者はその状態のキャビテーション出力レベルを低減又は停止することを望む場合がある。従って、この場合には、ステップＳ９９に示すようにＣＰＵ４０は、キャビテーション出力を低減又は停止するように制御する。
　一方、ステップＳ９８の判定結果に該当しない場合、つまり設定吸引量≦実際の吸引量の場合には、術者はその状態のキャビテーション出力レベルを維持することを望む場合がある。従って、この場合には、ステップＳ１００に示すようにＣＰＵ４０は、現在のキャビテーション出力を維持するように制御する。
　本実施形態によれば、設定吸引量≦実際の吸引量の場合には、そのキャビテーション出力を維持するように制御する。
（第５の実施形態）
　次に本発明の第５の実施形態を図２０Ａ等を参照して説明する。図２０Ａは、本発明の第５の実施形態におけるハンドピース２の先端部の形状を示す。このハンドピース２の先端部は、ハンドル１８（図２参照）の開閉操作に連動して開閉する可動先端部材２ｇ及び固定先端部材２ｅからなる。
　本実施形態においては、可動先端部材２ｇと固定先端部材２ｅとは、対向する面にそれぞれ鋸歯状の凹凸部９４ａ、９４ｂが設けられており、両凹凸部９４ａ、９４ｂ間に処置対象の生体組織９５を把持して凝固切開の処置を行う。
　図２０Ａの状態からハンドル１８を閉じる操作を行うことにより、生体組織９５は、可動先端部材２ｇの凹凸部９４ａと固定先端部材２ｅの凹凸部９４ｂとの間に把持されて両凹凸部９４ａ、９４ｂの表面に密着する状態となる。
　図２０Ｂは、実際に超音波振動する固定先端部材２ｅの鋸歯状の凹凸部９４ｂの表面に生体組織９５が密着した状態を示す。この状態で、固定先端部材２ｅを超音波振動させることにより、この凹凸部９４ｂにおける（特に長手方向に関して段差面となっている）表面近傍の生体組織９５にキャビテーション９６が発生する。
　そして、本実施形態においては、後述する図２２Ａ等に示すような駆動シーケンスを採用することにより、処置対象の生体組織９５に対する凝固切開の処置を円滑に行うことができる。
　なお、この場合の先端部の形状は、図２０Ａに示す形状のものに限定されるものでなく、図２０Ｃのように矩形状の凹凸部９４ｃ、９４ｄを設けた構造でも良い。
　また、図２０Ｄ及び図２０Ｅに示すように固定先端部材２ｅのみに凹凸部９４ｂ、９４ｄを設け、可動先端部材２ｇには、凹凸部９４ｂ、９４ｄに対向する面が平面ないしは平滑面９４ｅ、９４ｅとした構造にしても良い。
　図２１は、本実施形態の超音波手術装置２１Ｊを示す。この超音波手術装置２１Ｊは、超音波駆動装置５Ｊを有する。この超音波駆動装置５Ｊは、例えば図３の超音波駆動装置５において、設定部２４に、術者が駆動シーケンスを設定する駆動シーケンス設定ボタン９７が設けられている。
　術者は、この駆動シーケンス設定ボタン９７をＯＮにすることにより、超音波による凝固モードの処置を行う時間（周期）と、切開モードで行う時間とを設定することができ、かつ両モードを切り換えて動作させる設定を行うことができる。
　ＣＰＵ４０は、この駆動シーケンス設定ボタン９７の設定に応じて、駆動信号の出力を凝固モードと切開モードを設定された周期で切り換える。
　また、この場合ＣＰＵ４０は、切開モードにおいては第１の実施形態で説明したように設定されたキャビテーションを維持するように制御、つまりキャビテーション発生制御部４０ａの動作を機能させる。これに対して、ＣＰＵ４０は、凝固モードの場合にはキャビテーションを抑止して駆動信号を出力するように制御する。
　その他の構成は、図３の超音波駆動装置５と同様の構成である。
　図２２Ａは、本実施形態による超音波処置における駆動シーケンスを示す。超音波の処置が例えば時間ｔ０で開始すると、ＣＰＵ４０は、凝固モードに設定して、設定部２４により設定された時間（ｔ１－ｔ０）、駆動部を構成するアンプ３３から駆動信号を振動子２ｂに出力させる。
　振動子２ｂによる超音波振動は、プローブ２ａの先端部から生体組織９５に印加され、凝固の処置が行われる。この場合、ＣＰＵ４０はフィルタ回路３９の出力信号をモニタして、キャビテーションの発生を抑止するように超音波出力を制御する。
　凝固モードの処置の時間（ｔ１－ｔ０）経過すると、ＣＰＵ４０は時間ｔ１に、切開モードに切り換えて、設定部２４により設定された時間（ｔ２－ｔ１）、アンプ３３から駆動信号を振動子２ｂに出力させる。
　振動子２ｂによる超音波振動は、プローブ２ａの先端部から生体組織９５に印加され、切開の処置が行われる。この場合、ＣＰＵ４０は、フィルタ回路３９の出力信号をモニタして、キャビテーションを発生させた状態を維持するように超音波出力を制御する。つまり、キャビテーション発生制御部４０ａの動作を機能（図２２ＡにおいてはＯＮで示す）させて、キャビテーションを利用して切開の機能を大きくして切開の処置を行う。
　この切開モードでの処置の時間（ｔ２－ｔ１）が経過すると、ＣＰＵ４０は時間ｔ２に凝固モードに切り換えて、設定部２４により設定された時間（ｔ３－ｔ２）、同様の制御を行う。このように凝固モード及び切開モードをさらに交互に繰り返して、時間ｔ４、ｔ５まで繰り返す。そして時間ｔ５から時間ｔ６までの切開モードでの処置を行うことにより、処置対象の生体組織に対する凝固切開の処置を終了する。
　図２２Ａにおいては、凝固モードと切開モードを複数回切り換えて行う例で説明したが、図２２Ｂに示すように凝固モードと切開モードとを行う時間をそれぞれｔ０からｔａまでとｔａからｔｂまでと長くして、例えば両モードを１回ずつ行うことにより処置対象の生体組織９５に対する凝固切開の処置を行うようにしても良い。また、図２２Ａ、図２２Ｂの場合に限定されるものでなく、これらの中間的な駆動シーケンスにより処置を行うようにしても良い。
　以上の説明のように、本実施の形態は以下の通りである。
１．超音波手術装置は、
　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信号により駆動する駆動部と、
　前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、
　前記プローブの先端部の超音波振動により生じるキャビテーションに起因して変化する物理量を前記駆動信号から検出する検出部と、
　前記検出部により検出された前記物理量に応じて、前記先端部の超音波振動によるキャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように前記駆動部の出力を制御する制御部と、
　を具備する。
２．上記１の超音波手術装置であって、
　前記物理量は、電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも１つである。
３．上記２の超音波手術装置であって、
　前記検出部は、前記駆動信号の周波数以外の周波数成分における前記物理量としての前記電圧値、前記電流値、前記インピーダンス値の少なくとも１つを検出する。
４．上記１の超音波手術装置であって、
　さらに前記キャビテーションの発生量を指示設定する設定部を有する。
５．上記４の超音波手術装置であって、
　前記制御部は、前記検出部により検出された前記駆動信号の周波数以外の周波数成分における前記物理量としての電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも一つが前記設定部により指示設定されたキャビテーションの発生量を維持するように制御する。
６．超音波手術装置は、
　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信号により駆動する駆動部と、
　前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と生体組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、
　前記超音波振動子を前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾部と、
　前記駆動信号の共振周波数以外の周波数成分の周波数成分信号を検出することによりキャビテーションを検出する検出部と、
　前記検出部による前記周波数成分信号の検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように超音波振動子を駆動する前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、を具備する。
１８．上記６の超音波手術装置であって、
　さらに前記キャビテーションの発生レベルを指示設定する設定部を有する。
１９．上記１８の超音波手術装置であって、
　前記制御部は、前記設定部により指示設定された前記発生レベルから前記周波数成分信号のレベルを減算した値に応じて前記駆動信号の出力を制御することにより、前記発生レベルを維持するように制御する。
２２．上記１８のキャビテーション利用方法であって、
　さらに、キャビテーションの発生レベルを設定する設定ステップを有し、前記キャビテーション発生制御ステップは、前記設定ステップによる前記発生レベルを維持するように前記駆動信号の出力制御を行う。
２３．キャビテーション利用方法は、
　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信号により駆動する駆動部と、前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、により処置対象部に超音波振動を与えるステップと、
　前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾ステップと、
　駆動信号の共振周波数以外の周波数成分信号を検出する検出ステップと、
　前記検出ステップによる検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように前記駆動信号を制御するキャビテーション発生制御ステップと、
　からなる。
　そして、本発明の超音波手術装置は、キャビテーションの発生有無及び発生したキャビテーションのレベル、の高精度検出が可能である。また、本発明の超音波手術システムはキャビテーションの発生有無及び発生したキャビテーションのレベル、の高精度検出が可能である。さらに、本発明のキャビテーション利用方法はキャビテーションの発生有無及び発生したキャビテーションのレベル、の高精度検出が可能である。
　以上のように本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
　本出願は、２００９年６月３日にアメリカ合衆国に出願された１２／４７７７０７を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (14)

  1. 　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信号により駆動する駆動部と、
    　前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と生体組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、
    　前記超音波振動子を前記超音波振動子の共振周波数を追尾するように前記駆動信号の周波数を自動調整する共振周波数追尾部と、
    　前記共振周波数以外の周波数成分の周波数成分信号を検出することによりキャビテーションを検出する検出部と、
    　前記検出部による前記周波数成分信号の検出結果に従い、キャビテーションを発生又はキャビテーションの発生量を増加若しくは維持するように前記駆動信号を変更する制御を行う制御部と、を具備する超音波手術装置。
  2. 　前記検出部は、前記共振周波数以外の周波数における電圧値、電流値、インピーダンス値の少なくとも一つを前記周波数成分信号として検出する請求項１に記載の超音波手術装置。
  3. 　前記駆動信号の前記共振周波数以外の周波数成分を抽出するフィルタ部を備え、前記検出部は前記フィルタ部からの出力信号を検出する請求項１に記載の超音波手術装置。
  4. 　前記周波数成分信号は、前記共振周波数の約数の周波数信号を含む請求項１に記載の超音波手術装置。
  5. 　前記周波数成分信号は、前記共振周波数以外の周波数成分の積分値からなる積分信号である請求項１に記載の超音波手術装置。
  6. 　前記周波数成分信号は、前記共振周波数より大きく、前記共振周波数の第２高調波より小さい周波数成分の積分値からなる積分信号である請求項１に記載の超音波手術装置。
  7. 　前記周波数成分信号は、前記共振周波数の５%から９５%までの周波数帯域又は、１０５%から１９５%までの周波数帯域の少なくとも一方の積分値からなる積分信号である請求項１に記載の超音波手術装置。
  8. 　前記検出部による検出結果に応じた信号量を告知する告知部をさらに備えている請求項１に記載の超音波手術装置。
  9. 　前記制御部は、さらに制御内容が異なる複数の制御モードを切り換える制御切換部を有する請求項１に記載の超音波手術装置。
  10. 　さらに前記制御モードを設定する設定部を備える請求項９に記載の超音波手術装置。
  11. 　前記キャビテーション発生制御部は、さらに前記プローブ若しくは前記超音波振動子の種類、又は前記先端部の形状若しくは状態、を識別する識別部を備え、
    　前記制御切換部は、前記識別部の識別結果に応じて前記制御モードを切り換える請求項９に記載の超音波手術装置。
  12. 　前記先端部は、キャビテーションを発生させるための凹凸形状を備える請求項１に記載の超音波手術装置。
  13. 　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の、前記追尾した共振周波数で超音波振動を発生する先端部を有する超音波手術装置と、
    　前記先端部から液体を吸引する吸引駆動部と、
    　前記吸引駆動部による吸引量を検出する吸引量検出部と、
    　前記吸引量を設定する吸引量設定部と、
    　前記吸引量設定部に従って吸引駆動部を制御する吸引制御部と、を具備する超音波手術システム。
  14. 　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信号により駆動する駆動部と、前記超音波振動子と動作的に結合された基端部と組織を処置するための超音波振動を発生する先端部とを有し、前記超音波振動子が発生する前記超音波振動を前記基端部から前記先端部に伝達するためのプローブと、により処置対象部に超音波振動を与える超音波印加ステップと、
    　前記プローブの先端部の超音波振動により生じるキャビテーションに起因して変化する物理量を検出するキャビテーション検出ステップと、
    　前記キャビテーション検出ステップの検出結果に従い、キャビテーションを発生又は発生量を増加若しくは維持するように前記駆動信号を制御するキャビテーション発生制御ステップと、からなるキャビテーション利用方法。
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