WO2018042586A1 - エネルギー処置システム - Google Patents

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WO2018042586A1
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output
power
electrical characteristic
treatment
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PCT/JP2016/075619
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晴山　典彦
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オリンパス株式会社
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    • A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
    • A61B2018/00702—Power or energy

Definitions

  • the present invention relates to an energy treatment system that treats a treatment target using ultrasonic vibration.
  • An energy treatment system having an ultrasonic treatment tool that performs treatment such as coagulation or incision on a treatment target using ultrasonic vibration energy is known.
  • International Publication No. 2015/122306 and International Publication No. 2015/122307 disclose an ultrasonic treatment system having an ultrasonic treatment instrument having an ultrasonic transducer and a control device having a power source. .
  • the ultrasonic treatment instrument has a first grip piece and a second grip piece.
  • ultrasonic vibration is generated in the ultrasonic vibrator, and the ultrasonic vibration is transmitted to the first gripping piece.
  • the ultrasonic vibration is transmitted to the first gripping piece while the treatment target is gripped between the first gripping piece and the second gripping piece, friction occurs between the first gripping piece and the treatment target. Heat is generated.
  • the control device detects that the incision of the treatment target has been completed by detecting the temporal change in the electrical impedance (ultrasonic impedance) of the ultrasonic transducer during the treatment and determining its peak. is doing.
  • the second gripping piece is provided with a pad member made of fluororesin or the like.
  • the pad member of the second gripping piece comes into contact with the first gripping piece as the incision of the treatment target proceeds. Accordingly, when the supply of electrical energy from the power source to the ultrasonic transducer is continued as the incision progresses, the second gripping piece pad is added to the first gripping piece vibrating by the ultrasonic vibration. The member continues to come into contact with the pad member, which may cause wear and deformation of the pad member.
  • an object of the present invention is to provide an energy treatment system that can prevent wear during treatment.
  • One embodiment of the present invention includes a power source that outputs vibration generation power, an ultrasonic vibrator that generates ultrasonic vibrations using the vibration generation power from the power supply, and ultrasonic vibrations generated by the ultrasonic vibrator are transmitted.
  • a determination unit configured to determine that the electrical characteristic value has started to gradually decrease after a predetermined time has elapsed since the power source output vibration generated power with the first output power; and
  • An output control unit that changes the vibration generated power from the power source from the first output power to a second output power smaller than the first output power when it is determined that the target characteristic value has started to gradually decrease;
  • An energy treatment system comprising:
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of an energy treatment system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a distal end portion of the ultrasonic treatment instrument.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating an example of an energy treatment system.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the end effector and the separated treatment object when the treatment object is separated.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a temporal change in ultrasonic impedance during treatment and a temporal change in amplitude of the first grasping piece that is vibrating due to ultrasonic vibration.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing of the processor during treatment by the energy treatment system.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the start process.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of ultrasonic impedance rise detection processing.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the peak detection process
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an energy treatment system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the energy treatment system 1 includes an ultrasonic treatment tool 2 and a control device 3.
  • the energy treatment system 1 is a system that performs treatment such as coagulation and incision of a treatment target (for example, a living tissue) using ultrasonic vibration.
  • the ultrasonic treatment tool 2 is a handpiece that is grasped by an operator, and is a surgical energy device that can output ultrasonic vibration energy.
  • the ultrasonic treatment instrument 2 is detachably connected to the control device 3 by a cable 4.
  • the ultrasonic treatment instrument 2 includes a housing 5, a sheath 6 connected to the housing 5 on the distal end side (direction indicated by an arrow C ⁇ b> 1 in FIG. 1), an end effector 7 provided at the distal end of the sheath 6,
  • the vibrator unit 8 is connected to the housing 5 on the end side (the direction indicated by the arrow C2 in FIG. 1).
  • the housing 5 is provided with a fixed handle 11.
  • a movable handle 12 is rotatably attached to the housing 5. When the movable handle 12 rotates with respect to the housing 5, the movable handle 12 opens and closes with respect to the fixed handle 11.
  • a rod member (probe) 13 extends from the inside of the housing 5 through the inside of the sheath 6 toward the distal end side.
  • the rod member 13 is made of a material having high vibration transmission properties such as 64 titanium (Ti-6Al-4V).
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the distal end portion of the ultrasonic treatment instrument 2.
  • the tip of the rod member 13 is a first grip piece 14.
  • the rod member 13 is inserted into the sheath 6 so that the first gripping piece 14 protrudes from the distal end of the sheath 6.
  • a second grip piece (jaw) 15 is rotatably attached to the distal end portion of the sheath 6.
  • the first gripping piece 14 and the second gripping piece 15 constitute an end effector 7 for performing a treatment such as coagulation or incision on the treatment target on the distal end side of the ultrasonic treatment instrument 2.
  • a movable member (not shown) that connects the second gripping piece 15 and the movable handle 12 extends from the proximal end side to the distal end side.
  • the movable member moves to the proximal end side or the distal end side.
  • the second gripping piece 15 rotates with respect to the sheath 6, and the second gripping piece 15 opens and closes with respect to the first gripping piece 14. That is, the second gripping piece 15 moves in the directions indicated by arrows A1 and A2 in FIG.
  • the second gripping piece 15 includes a jaw main body 16 having a proximal end attached to the sheath 6, a holder member 17 attached to the jaw main body 16, and a pad member 18 attached to the holder member 17. Yes.
  • the jaw body 16 and the holder member 17 are made of, for example, a metal having conductivity.
  • the pad member 18 is made of a fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and has electrical insulation. In a state where the space between the first gripping piece 14 and the second gripping piece 15 is closed, the pad member 18 abuts on the first gripping piece 14. In a state where the pad member 18 is in contact with the first gripping piece 14, members other than the pad member 18 in the second gripping piece 15 do not contact the first gripping piece 14.
  • the transducer unit 8 has a transducer case 21 and an ultrasonic transducer 22 provided inside the transducer case 21.
  • the ultrasonic transducer 22 extends from the transducer case 21 into the housing 5 and is connected to the proximal end side of the rod member 13 in the housing 5.
  • One end of the cable 4 is connected to the vibrator case 21.
  • the other end of the cable 4 is detachably connected to the control device 3.
  • the ultrasonic transducer 22 may be disposed inside the housing 5 without the transducer case 21 being provided. In this case, one end of the cable 4 is connected to the housing 5.
  • a rotating knob 23 is attached to the housing 5.
  • the sheath 6, the rod member 13 including the first gripping piece 14, the second gripping piece 15, and the ultrasonic transducer 22 are sheathed together with the rotary knob 23 with respect to the housing 5. 6 rotates around the center axis. Thereby, the angle around the central axis of the sheath 6 of the end effector 7 is adjusted.
  • the rotation knob 23 may not be provided.
  • the housing 5 is provided with an operation button 24.
  • an operation for supplying electric energy for generating ultrasonic vibration by the ultrasonic vibrator 22 is input from the control device 3.
  • a foot switch (not shown) separate from the ultrasonic treatment instrument 2 may be provided.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing an example of the energy treatment system 1.
  • the control device 3 has a power supply 31.
  • the power source 31 is electrically connected to the ultrasonic transducer 22 via an electric path 32 extending through the cable 4.
  • the power source 31 includes a conversion circuit that converts electric power from a battery power source or an outlet power source into electric energy supplied to the ultrasonic transducer 22.
  • the power source 31 outputs the electrical energy converted by the conversion circuit.
  • the electrical energy output from the power supply 31 is supplied to the ultrasonic transducer 22 via the electrical path 32.
  • the power supply 31 is an ultrasonic power output unit that supplies electric energy for generating ultrasonic vibrations in the ultrasonic vibrator 22, that is, outputs vibration generated power to the ultrasonic vibrator 22.
  • the control device 3 includes a processor (control unit) 33 that controls the entire energy treatment system 1 and a storage medium 34.
  • the processor 33 includes an integrated circuit including a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the processor 33 may be formed from one integrated circuit or may be formed from a plurality of integrated circuits.
  • the control device 3 may be provided with one processor 33 or a plurality of processors 33 may be provided separately.
  • the processing in the processor 33 is performed according to a program stored in the processor 33 or the storage medium 34.
  • the storage medium 34 stores processing programs used by the processor 33, parameters and tables used in computations by the processor 33, and the like.
  • the ultrasonic treatment instrument 2 has a switch 25.
  • the switch 25 is interlocked with the operation of the operation button 24, and is electrically connected to the processor 33 through an electrical path 26 that extends through the cable 4.
  • the switch 25 is provided in the detection circuit, for example, and is switched based on an input to the operation button 24. That is, the switch 25 is switched from the OFF state to the ON state by an operation input with the operation button 24.
  • the processor 33 detects that an operation has been input to the operation button 24 based on the switch 25 being switched to the ON state.
  • the processor 33 has an output control unit 35.
  • the output control unit 35 controls, for example, the output of vibration generated power from the power supply 31 based on an electrical signal transmitted from the switch 25 by an input to the operation button 24.
  • an alternating voltage applied to the piezoelectric element from an electrode (not shown) of the ultrasonic transducer 22 is super high.
  • the ultrasonic vibration is generated by the ultrasonic transducer 22 after being converted into the ultrasonic vibration.
  • the generated ultrasonic vibration is transmitted from the proximal end side to the distal end side through the rod member 13.
  • the rod member 13 including the first gripping piece 14 is ultrasonically vibrated.
  • the ultrasonic treatment tool 2 performs treatment on the treatment target using the ultrasonic vibration transmitted to the first gripping piece 14.
  • the control device 3 includes a current detection circuit 41, a voltage detection circuit 42, and an analog / digital (A / D) converter 43.
  • the current detection circuit 41 detects an output current from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22.
  • the voltage detection circuit 42 detects an output voltage from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22.
  • An analog signal indicating the current value detected by the current detection circuit 41 and an analog signal indicating the voltage value detected by the voltage detection circuit 42 are transmitted to the A / D converter 43.
  • the A / D converter 43 converts the received analog signal into a digital signal and transmits it to the processor 33.
  • the processor 33 has an electrical characteristic detector 36.
  • the electrical characteristic detection unit 36 (hereinafter referred to as the characteristic detection unit 36) is, for example, a detection circuit, and based on the output current and output voltage signals received from the A / D converter 43, the ultrasonic transducer 22 is used. The electrical characteristic value of is detected over time.
  • the electrical characteristic value is one of an electrical impedance value of the ultrasonic transducer 22, a voltage value applied to the ultrasonic transducer 22, a power value supplied to the ultrasonic transducer 22, and the like.
  • the characteristic detection unit 36 detects (calculates) an electrical impedance value, a voltage value, a power value, and the like of the ultrasonic transducer 22 as characteristic values related to electrical energy output from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22. In the following description, it is assumed that the characteristic detection unit 36 detects the electric impedance value of the ultrasonic transducer 22 as the electric characteristic value. However, as described above, a voltage value or a power value can be used as the electrical characteristic value. In this specification, the electrical impedance of the ultrasonic transducer 22 is referred to as “ultrasonic impedance”.
  • the processor 33 has a determination unit 37.
  • the determination unit 37 is, for example, a determination circuit, and performs determination regarding ultrasonic output control based on the electrical characteristic value detected by the characteristic detection unit 36.
  • the output control unit 35 controls the output of the power supply 31 based on the determination result by the determination unit 37.
  • the output control unit 35 is, for example, a constant current control that keeps the current value of the output current constant over time in a state where electric energy is supplied from the power source 31 to the ultrasonic transducer 22.
  • the output of electric energy from the power source 31 is controlled.
  • the output voltage from the power supply 31 is adjusted in accordance with the change in the ultrasonic impedance value. That is, when the ultrasonic impedance increases, the output voltage is increased and the current value of the output current is kept constant over time. At this time, the output power also increases corresponding to the increase in the output voltage. Conversely, when the ultrasonic impedance decreases, the output voltage is decreased and the current value of the output current is kept constant over time. At this time, the output power also decreases corresponding to the decrease in the output voltage.
  • the control device 3 has a notification unit 44.
  • the processor 33 includes a notification control unit, and the notification control unit controls the operation of the notification unit 44 based on the determination result of the determination unit 37.
  • notification to the user or the like is performed by an auditory notification such as a notification sound by a buzzer, a visual notification such as lighting or blinking of light, a screen display of characters or the like, or a combination thereof.
  • the output control unit 35 and the notification control unit function as an output control unit in the processor 33.
  • the control device 3 has an input device 45 that receives instructions from a surgeon who is a user.
  • the input device 45 is a touch panel, a keyboard, or the like.
  • a user interface (not shown) sets various parameters stored in the storage medium 34 by an input operation from the input device 45, or switches ON / OFF of various functions of the ultrasonic treatment instrument 2, that is, operation. Switch the type or presence of operation.
  • the operator holds the fixed handle 11 and the movable handle 12 of the ultrasonic treatment instrument 2. Then, the surgeon places the treatment target between the first grip piece 14 and the second grip piece 15 and closes the movable handle 12 with respect to the fixed handle 11. As a result, the second gripping piece 15 is closed with respect to the first gripping piece 14, and the treatment target is sandwiched between the gripping pieces 14 and 15. Then, the surgeon performs an operation input with the operation button 24. As a result, the switch 25 is turned on, and the processor 33 detects that an operation input has been performed with the operation button 24.
  • the output control unit 35 of the processor 33 causes the ultrasonic vibrator 22 to output electric energy from the power supply 31. Thereby, ultrasonic vibration is generated in the ultrasonic vibrator 22, and the ultrasonic vibration is transmitted to the first gripping piece 14 through the rod member 13.
  • ultrasonic vibration is transmitted to the first gripping piece 14 while the treatment target is gripped between the gripping pieces 14 and 15, frictional heat is generated between the first gripping piece 14 and the treatment target. And by this frictional heat, the treatment object is solidified and simultaneously incised.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the end effector 7 and the dissected treatment object H when the treatment object is incised.
  • the treatment target H grasped between the grasping pieces 14 and 15 is divided in the width direction of the end effector 7 (directions indicated by arrows B1 and B2 in FIG. 4).
  • This phenomenon in which the treatment target H is divided in the width direction of the end effector 7 is referred to as “cutting” in the present specification.
  • the treatment target H is divided into a divided portion H ⁇ b> 1 and a divided portion H ⁇ b> 2 in the width direction of the end effector 7.
  • the gripping surface 18 ⁇ / b> A of the pad member 18 of the second gripping piece 15 contacts the first gripping piece 14 between the separated portions H ⁇ b> 1 and H ⁇ b> 2 that are separated from each other.
  • first gripping piece 14 is vibrated by ultrasonic vibration while the gripping surface 18A of the pad member 18 is in contact with the first gripping piece 14, the gripping surface 18A is worn or deformed by frictional heat. Therefore, during the treatment, it should be avoided that the first gripping piece 14 vibrates excessively with the gripping surface 18A in contact with the first gripping piece 14.
  • the ultrasonic impedance decreases once after the start of ultrasonic output and then becomes stable.
  • the reason why the ultrasonic impedance once decreases is, for example, that the moisture in the living tissue evaporates and protein denaturation of the living tissue starts.
  • the ultrasonic impedance gradually increases until the incision of the treatment object grasped between the grasping pieces 14 and 15 is started.
  • the biological tissue is solidified and hardened after protein denaturation of the biological tissue, and the friction coefficient between the first gripping piece 14 and the biological tissue increases.
  • the coefficient of friction between the gripping pieces 14 and 15 increases.
  • “gradual increase” means that the ultrasonic impedance gradually increases as time t advances.
  • the ultrasonic impedance includes a minute increase or decrease of several tens of ⁇ or less, or an increase or decrease exceeding 100 ⁇ . Including gradually increasing.
  • the ultrasonic impedance Zt gradually decreases. This is because, for example, as the incision progresses, the second gripping piece 15 is closed with respect to the first gripping piece 14, and the amount of gripping force decreases. This is also because, for example, the wear state of the pad member 18 of the second gripping piece 15 is stabilized, and the friction coefficient between the gripping pieces 14 and 15 is reduced.
  • “gradually decrease” means that the ultrasonic impedance gradually decreases as time t progresses.
  • the ultrasonic impedance includes a minute increase or decrease of several tens of ⁇ or less, or an increase or decrease exceeding 100 ⁇ . Including gradually decreasing.
  • the processor 33 of the control device 3 detects that the treatment target is divided, that is, that the incision of the treatment target is completed, by detecting the temporal change in the ultrasonic impedance during the treatment. It is.
  • the behavior of the ultrasonic impedance is described, but instead of the ultrasonic impedance, the electrical characteristic values such as the voltage applied from the power source 31 to the ultrasonic transducer 22 and the electric power supplied over time are changed. In the same manner, it is possible to detect that the treatment target has been cut off by using a typical change.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a temporal change in ultrasonic impedance as an example of an electrical characteristic value at the time of treatment and a temporal change in amplitude of the first grasping piece 14 that is vibrating due to ultrasonic vibration.
  • the time is t
  • the ultrasonic impedance at the time t is Zt
  • the amplitude of the ultrasonic vibration of the first gripping piece 14 is A.
  • the ultrasonic impedance gradually decreases until a part of the treatment target is divided and the pad member 18 contacts the first gripping piece 14. This is, for example, a gradual decrease in the ultrasonic impedance after the first peak P1 shown in FIG.
  • the pad member 18 When a break occurs in a part of the treatment target, the pad member 18 contacts the first gripping piece 14 at the cut part. When a part of the pad member 18 starts to contact the first gripping piece 14, the load on the rod member 13 is continued until the entire treatment target is cut and the substantially entire length of the pad member 18 contacts the first gripping piece 14. Gradually increases. Therefore, after a break occurs in a part of the treatment target, the ultrasonic impedance gradually increases. This is, for example, a gradual increase in the ultrasonic impedance toward the second peak P2 shown in FIG.
  • the ultrasonic impedance gradually decreases after the entire treatment target is divided. This is, for example, a gradual decrease in ultrasonic impedance after the second peak P2 shown in FIG.
  • the ultrasonic impedance gradually increases after stabilizing after the start of output, and gradually decreases after reaching the first peak P1.
  • a part of the living tissue to be treated is incised at the contact surface with the first gripping piece 14 or the second gripping piece 15 at time t1, which is the time point of the first peak P1 of the ultrasonic impedance.
  • time t1 which is the time point of the first peak P1 of the ultrasonic impedance.
  • a part of the gripping surface 18A of the pad member 18 of the second gripping piece 15 is already in contact with the living tissue.
  • the ultrasonic impedance gradually decreases after the first peak P1, and then gradually increases to reach the second peak P2.
  • the living tissue is completely separated at time t3, which is the time point of the second peak P2.
  • the determination unit 37 of the processor 33 determines that the treatment target has been cut based on the passage of a certain time since the detection of the first peak P1 of the ultrasonic impedance, It is assumed that the output control unit 35 of the processor 33 reduces the output of vibration generated power from the power supply 31, and the subsequent processing is performed with the reduced output. Then, in actuality, since a part of the treatment target has not yet been cut, the treatment target is incised at a time after the time when the output is reduced with the cutting ability of the ultrasonic treatment tool 2 lowered. turn into.
  • the determination unit 37 of the processor 33 determines that the treatment target has been divided based on the passage of a certain time since the detection of the first peak P1 of the ultrasonic impedance, and the output control unit of the processor 33 Suppose that 35 stops the output of vibration generated power from the power supply 31. Then, in practice, a part of the treatment target has not yet been cut off, so that the supply of electric energy from the power supply 31 is stopped without performing an appropriate treatment, that is, a part of the treatment target is not cut off. Will be done.
  • the treatment target is divided based on the passage of a certain time after the determination unit 37 of the processor 33 detects the peak of the ultrasonic impedance. Assume that the output control unit 35 of the processor 33 stops the output of the vibration generation power from the power supply 31. Then, there is a possibility that the temperature of the first gripping piece 14 that is oscillating due to the ultrasonic vibration is excessively increased due to the idle oscillation generated during the certain time.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing of the processor 33 during treatment by the energy treatment system 1.
  • the processor 33 performs a start process (step S101).
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the start process.
  • the processor 33 determines whether or not an operation input has been performed with the operation button 24 based on whether or not the switch 25 is in an ON state, that is, whether the operation input with the operation button 24 is ON or OFF. (Step S111). If no operation input has been made (No), the process returns to step S111. That is, the processor 33 stands by until an operation input is performed with the operation button 24.
  • the processor 33 determines the ultrasonic impedance Zt, the ultrasonic impedance maximum value Zmax, the ultrasonic impedance minimum value Zmin, the count time T, and the ultrasonic wave, which are parameters for determination.
  • the output control unit 35 causes the power source 31 to start outputting electric energy to the ultrasonic transducer 22 with the first output power (step S113). If the predetermined condition is satisfied after the output is started, PLL (Phase Locked Loop) control is started (step S114). By the PLL control, the frequency at the output of electric energy from the power supply 31 is adjusted so that the phase difference between the output current and the output voltage is smaller than a predetermined threshold value. That is, the output frequency of the power supply 31 is adjusted so as to match the resonance frequency of the vibrometer.
  • the characteristic detector 36 starts detecting ultrasonic impedance as an electrical characteristic value starting from a lock-in (ultrasonic resonance frequency search completion) signal (step S115). After step S115, the start process ends, and the process proceeds to step S102.
  • the output control unit 35 controls the output power from the power source 31 by the constant current control as described above that keeps the current value of the output current constant over time.
  • the amplitude and vibration speed of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator 22 become substantially constant over time, and the ultrasonic wave at the first gripping piece 14 is kept constant.
  • the vibration amplitude and vibration speed are also substantially constant over time. That is, the amplitude A of the ultrasonic vibration of the first gripping piece 14 becomes substantially constant at a relatively high level as shown in FIG. 5 before time t1.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the rise detection process.
  • step S121 the determination unit 37 of the processor 33 determines whether or not the ultrasonic impedance Zt is larger than the maximum value Zmax of the ultrasonic impedance.
  • the process proceeds to step S123.
  • the maximum value Zmax and the minimum value Zmin are updated, and if not, the maximum value Zmax and the minimum value Zmin are not updated.
  • step S123 the determination unit 37 of the processor 33 determines whether or not the ultrasonic impedance Zt is smaller than the minimum value Zmin of the ultrasonic impedance.
  • the process proceeds to step S125.
  • the ultrasonic impedance Zt is smaller than the minimum value Zmin of the ultrasonic impedance, the minimum value Zmin is updated without changing the maximum value Zmax, and if not, the maximum value Zmax and the minimum value Zmin are not updated.
  • step S125 the determination unit 37 of the processor 33 determines that the ultrasonic impedance Zt gradually increases from the minimum value Zmin of the ultrasonic impedance, that is, Zt ⁇ Zmin is a threshold ⁇ Zth1 (for example, an ultrasonic impedance rise detection threshold) , As shown in FIG. 5).
  • Zt ⁇ Zmin is a threshold ⁇ Zth1 (for example, an ultrasonic impedance rise detection threshold) , As shown in FIG. 5).
  • the threshold value ⁇ Zth1 may be a specified value stored in advance in the storage medium 34.
  • the specified value can be set for each model of the ultrasonic treatment instrument 2, for example.
  • the ultrasonic treatment instrument 2 has a storage medium (not shown), and identification information of the ultrasonic treatment instrument 2 is stored in the storage medium.
  • the identification information is, for example, information for identifying the model (model number) of the ultrasonic treatment instrument 2, and may be a serial number of the ultrasonic treatment instrument 2.
  • the processor 33 reads identification information from the storage medium of the ultrasonic treatment instrument 2.
  • the processor 33 specifies the model of the ultrasonic treatment instrument 2 based on the read identification information, and reads and sets the value of the threshold value ⁇ Zth1.
  • the ultrasonic treatment instrument 2 may have a storage medium (not shown), and a threshold value ⁇ Zth1 corresponding to the model of the ultrasonic treatment instrument 2 may be stored in the storage medium.
  • the processor 33 reads and sets the threshold value ⁇ Zth1 from the storage medium of the ultrasonic treatment tool 2.
  • the threshold value ⁇ Zth1 may be set by an operator inputting from the input device 53 based on a temporal change in ultrasonic impedance.
  • step S125 when the determination unit 37 of the processor 33 determines that the gradually increasing value Zt ⁇ Zmin is equal to or less than the threshold value ⁇ Zth1 (No), the process returns to step S121. That is, until the determination unit 37 determines that the gradual increase value Zt ⁇ Zmin is larger than the threshold value ⁇ Zth1, the processor 33 repeats the processes in and after step S121, and waits for the ultrasonic impedance to rise larger than the set value ⁇ Zth1. On the other hand, when the determination unit 37 of the processor 33 determines that the gradually increasing value Zt ⁇ Zmin is larger than the threshold value ⁇ Zth1 (Yes), the processor 33 has detected that the ultrasonic impedance has risen more than the set value ⁇ Zth1. The process returns to the main flow. Then, the process proceeds to the next step S103.
  • the ultrasonic impedance Zt detected at 36 is updated (step S103). That is, the processor 33 sets the value of the ultrasonic impedance Zt when the determination unit 37 of the processor 33 determines that the ultrasonic impedance has increased from the minimum value Zmin to be larger than the set value, as the maximum value Zmax and the minimum value Zmin. To do.
  • step S104 the processor 33 performs ultrasonic impedance peak detection processing.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the peak detection process.
  • step S131 the determination unit 37 of the processor 33 determines whether or not the ultrasonic impedance Zt is greater than the maximum value Zmax of the ultrasonic impedance. That is, the determination unit 37 determines whether or not the ultrasonic impedance has started to gradually decrease after a predetermined time has elapsed since the power supply 31 output the vibration generation power with the first output power.
  • the processor 33 updates the maximum value Zmax of the ultrasonic impedance to the ultrasonic impedance Zt detected by the characteristic detection unit 36 (Zmax).
  • step S132 Zt
  • step S131 if it is determined in step S131 that the ultrasonic impedance Zt is less than or equal to the maximum value Zmax (No), for example, as shown in FIG. 5, the ultrasonic impedance Zt gradually decreases from its peak P1. Will be. Therefore, at time t11 after time t1 of ultrasonic impedance peak P1 shown in FIG. 5 (immediately after time t1), the output control unit 35 of the processor 33 sends the electric energy to the ultrasonic transducer 22 to the power source 31. The output is started with the second output power (step S133).
  • the output control unit 35 reduces the output power supplied from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22.
  • the output control unit 35 changes the output of electrical energy from the power source 31 from the first output power to the second output power only when the determination unit 37 determines that the electrical characteristic value has gradually decreased.
  • the second output power is smaller than the first output power. That is, the output control unit 35 reduces the electric energy output from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22 and decreases the output current from the power supply 31. Therefore, as shown in FIG. 5, the amplitude value of the first gripping piece 14 at time t11 is A11, which is smaller than the amplitude A10 at the previous time at time t11. Then, the process proceeds to step S134.
  • step S134 the determination unit 37 of the processor 33 determines whether or not the ultrasonic impedance Zt is smaller than the minimum value Zmin of the ultrasonic impedance.
  • the process proceeds to step S136.
  • the ultrasonic impedance Zt is smaller than the minimum value Zmin of the ultrasonic impedance, the minimum value Zmin is updated without changing the maximum value Zmax, and if not, the maximum value Zmax and the minimum value Zmin are not updated.
  • step S136 the determination unit 37 of the processor 33 determines that the ultrasonic impedance Zt gradually increases from the ultrasonic impedance minimum value Zmin, that is, Zt ⁇ Zmin is a threshold ⁇ Zth2 (for example, an ultrasonic impedance rise detection threshold) , As shown in FIG. 5).
  • the threshold value ⁇ Zth2 is a value set in the same manner as the threshold value ⁇ Zth1.
  • step S136 when the determination unit 37 of the processor 33 determines that the gradual increase value Zt ⁇ Zmin is equal to or smaller than the threshold value ⁇ Zth2 (No), the process proceeds to step S139.
  • the output control unit 35 of the processor 33 sends the electrical energy to the ultrasonic transducer 22 to the power supply 31 in order to perform an appropriate treatment on the treatment target with the ultrasonic treatment instrument 2. Is started with the third output power (step S138).
  • the determination unit 37 of the processor 33 determines that the electrical characteristic value has increased again from the minimum value Zmin to be larger than the set value, it is determined that the incision of the treatment target is performed.
  • the output control unit 35 increases the output power supplied from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22. That is, the output control unit 35 changes the output of electric energy from the power supply 31 from the second output power to the third output power.
  • the third output power is larger than the second output power. That is, the output control unit 35 increases the electrical energy output from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22 and increases the output current from the power supply 31. Therefore, as shown in FIG. 5, the amplitude value of the first gripping piece 14 at time t2 is A10, which is larger than the amplitude A11 before time t2 and after time t11.
  • step S139 the determination unit 37 of the processor 33 detects a decrease threshold value Zmax ⁇ Zt of the ultrasonic impedance Zt from the maximum ultrasonic impedance value Zmax, that is, a detection threshold value ⁇ Zth in which the change amount ⁇ Zt is a decrease threshold value (for example, FIG. (The first condition) and whether the count time T from when the maximum value Zmax starts to be held is longer than a temporal threshold value Tth (for example, shown in FIG. 5). (Second condition) is determined.
  • the detection threshold ⁇ Zth and the temporal threshold Tth are also values set in the same manner as the thresholds ⁇ Zth1 and ⁇ Zth2.
  • step S139 the determination unit 37 determines whether the ultrasonic impedance Zt has gradually decreased from the previous peak value to a value larger than the predetermined value (first condition), and the elapsed time from the peak value is predetermined. By determining whether it is longer than the time (second condition), it is determined whether or not the treatment target is divided.
  • the first condition and the second condition do not need to be simultaneously satisfied at a certain time t.
  • a gradually decreasing value Zmax ⁇ Zt from the maximum value Zmax of the ultrasonic impedance at a time before a certain time t is obtained. If it is larger than the threshold value ⁇ Zth and the count time T at the time t is the threshold value Tth, the determination unit 37 can determine that two conditions are satisfied.
  • step S139 when the determination unit 37 of the processor 33 determines that at least one of the first condition and the second condition is not satisfied (No), the peak detection process is not completed. Therefore, the process returns to step S131. That is, the processing after step S131 is repeated until the determination unit 37 of the processor 33 determines that the treatment target has been cut, that is, the treatment target treatment has been completed. For example, in the example shown in FIG. 5, step S131 and subsequent steps are repeated after time t3 after time t2. Therefore, when it is determined in step S131 that the ultrasonic impedance Zt is equal to or less than the maximum value Zmax (No), for example, as shown in FIG. 5, the ultrasonic impedance Zt gradually decreases from its peak P2. Will be.
  • the output control unit 35 of the processor 33 sends the electric energy to the ultrasonic transducer 22 to the power source 31.
  • the output is started with the second output power (step S133).
  • step S139 determines in step S139 that the first condition and the second condition are satisfied (Yes)
  • the output control unit 35 of the processor 33 controls the output of the power supply 31 and the like (step S105).
  • the output control unit 35 automatically stops the output of electrical energy from the power supply 31.
  • the output control unit 35 stops the output of the power supply 31, thereby stopping the ultrasonic vibration of the first gripping piece 14.
  • the output control unit 35 further reduces the output of electric energy from the power supply 31 from the second output power. Thereby, the amplitude of the ultrasonic vibration of the first gripping piece 14 of the rod member 13 is reduced.
  • the processor 33 transmits a control signal for operating the notification unit 52 to the notification unit 52.
  • the notification (notification by the above-mentioned auditory notification, visual notification, or a combination thereof) is performed by the notification unit 52.
  • the notification may be performed independently, or may be performed in combination with the above-described automatic output stop or output reduction.
  • the surgeon releases the operation input with the operation button 24 based on the notification, and the switch 25 is switched from the ON state to the OFF state.
  • the output control unit 35 of the processor 33 stops the output of electric energy from the power supply 31 to the ultrasonic transducer 22 based on the switch 25 being switched to the OFF state. After step S105, the treatment flow ends.
  • the processor 33 sets the maximum value Zmax, which is the peak of the electrical characteristic value, and determines the incision completion by using the elapsed time from the peak and the gradually decreasing value.
  • the determination of incision completion using the change over time may be performed using a time change rate of the electric characteristic value or an integrated value obtained by subtracting the electric characteristic value from the peak.
  • the output control unit 35 of the processor 33 reduces the ultrasonic output from the power supply 31. That is, when the determination unit 37 determines that the electrical characteristic value has started to gradually decrease, the output control unit 35 changes the vibration generated power from the power source 31 from the first output power to the second output power smaller than that. Change it.
  • the output control unit 35 of the processor 33 increases the ultrasonic output from the power supply 31. That is, when the determination unit 37 determines that the electrical characteristic value has gradually increased, the output control unit 35 changes the vibration generation power from the power supply 31 from the second output power to the third output power that is larger than the second output power. . Thereby, the cutting ability of the ultrasonic treatment instrument 2 lowered by reducing the ultrasonic output is raised again. Accordingly, the incision of the treatment target can be reliably performed again with high incision ability.
  • the processor 33 can detect that the incision is completed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the energy treatment system 1 that can reliably determine that the treatment target is completely separated.
  • the output control unit 35 of the processor 33 stops the output of the power supply 31, thereby preventing the treatment target from being cut off without being cut off. be able to. For this reason, it is also effective for the pad member 18 of the second gripping piece 15 to keep in contact with the first gripping piece 14 in a state where the first gripping piece 14 is ultrasonically vibrated with a large amplitude and vibration speed. To be prevented. Therefore, wear and deformation of the pad member 18 of the second gripping piece 15 are effectively prevented.

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Abstract

エネルギー処置システムが、振動発生電力を出力する電源と、電源からの振動発生電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、超音波振動子で発生した超音波振動が伝達される第１の把持片と、第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、電源が第１の出力電力で振動発生電力を出力してから所定の時間が経過した後において、電気的特性値が漸減を開始したことを判定する判定部と、判定部が電気的特性値が漸減を開始したと判定したときに電源からの振動発生電力を第１の出力電力から第１の出力電力よりも小さい第２の出力電力に変更させる出力制御部とを具備する。

Description

エネルギー処置システム
　本発明は、超音波振動を用いて処置対象を処置するエネルギー処置システムに関する。
　超音波振動エネルギーを用いて処置対象に凝固、切開などの処置を行う超音波処置具を有するエネルギー処置システムが知られている。
　例えば、国際公開第２０１５／１２２３０６号並びに国際公開第２０１５／１２２３０７号は、超音波振動子を備えた超音波処置具と、電源を備えた制御装置とを有する超音波処置システムを開示している。超音波処置具は、第１の把持片と第２の把持片とを有している。このシステムでは、電源から超音波振動子に電力が供給されることにより超音波振動子で超音波振動が発生し、その超音波振動が第１の把持片に伝達される。第１の把持片と第２の把持片との間に処置対象を把持した状態で第１の把持片に超音波振動が伝達されると、第１の把持片と処置対象との間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱により、処置対象が凝固すると同時に切開される。このシステムでは、制御装置が、処置時の超音波振動子の電気インピーダンス（超音波インピーダンス）の経時的な変化を検出してそのピークを判定することにより、処置対象の切開が完了したことを検出している。
　上述の超音波処置具において、第２の把持片には、フッ素樹脂等でできたパッド部材が設けられている。第２の把持片のパッド部材は、処置対象の切開が進むにつれて第１の把持片に接触するようになる。したがって、切開が進行していったときに電源から超音波振動子への電気エネルギーの供給が継続されると、超音波振動によって振動している第１の把持片に第２の把持片のパッド部材が接触し続け、これにより、パッド部材が摩耗及び変形等する可能性がある。
　そこで、本発明は、処置時の摩耗等を防止することができるエネルギー処置システムを提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態は、振動発生電力を出力する電源と、前記電源からの振動発生電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達される第１の把持片と、前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、前記電源が第１の出力電力で振動発生電力を出力してから所定の時間が経過した後において、前記電気的特性値が漸減を開始したことを判定する判定部と、前記判定部が前記電気的特性値が漸減を開始したと判定したときに前記電源からの振動発生電力を前記第１の出力電力から前記第１の出力電力よりも小さい第２の出力電力に変更させる出力制御部と、を具備するエネルギー処置システムである。
　本発明によれば、処置時の摩耗等を防止することができるエネルギー処置システムを提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態によるエネルギー処置システムの一例を概略的に示す図である。 図２は、超音波処置具の先端部を概略的に示す図である。 図３は、エネルギー処置システムの一例を概略的に示すブロック図である。 図４は、処置対象が切れ分かれたときのエンドエフェクタ及び切れ分かれた処置対象を示す横断面図である。 図５は、処置時の超音波インピーダンスの時間変化、及び超音波振動によって振動している第１の把持片の振幅の時間変化の一例を示す図である。 図６は、エネルギー処置システムによる処置時におけるプロセッサの処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、開始処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、超音波インピーダンスの上昇検出処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、ピーク検出処理の一例を示すフローチャートである。
　図１は、本発明の一実施形態によるエネルギー処置システム１の一例を概略的に示す図である。エネルギー処置システム１は、超音波処置具２と、制御装置３とを有している。エネルギー処置システム１は、超音波振動を用いて処置対象（例えば、生体組織）の凝固、切開などの処置を行うシステムである。超音波処置具２は、術者に把持されるハンドピースであり、超音波振動エネルギーを出力可能な外科手術用エネルギーデバイスである。超音波処置具２は、ケーブル４によって制御装置３に着脱可能に接続されている。
　超音波処置具２は、ハウジング５と、先端側（図１に矢印Ｃ１で示される方向）でハウジング５に連結されたシース６と、シース６の先端部に設けられたエンドエフェクタ７と、基端側（図１に矢印Ｃ２で示される方向）でハウジング５に連結された振動子ユニット８とを有している。ハウジング５には、固定ハンドル１１が設けられている。また、ハウジング５には、可動ハンドル１２が回動可能に取り付けられている。可動ハンドル１２がハウジング５に対して回動することにより、可動ハンドル１２が固定ハンドル１１に対して開閉する。
　超音波処置具２では、ロッド部材（プローブ）１３が、ハウジング５の内部からシース６の内部を通って先端側に向かって延びている。ロッド部材１３は、６４チタン（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）等の振動伝達性の高い材料から形成されている。
　図２は、超音波処置具２の先端部を概略的に示す図である。ロッド部材１３の先端部は、第１の把持片１４となっている。ロッド部材１３は、第１の把持片１４がシース６の先端から突出しているようにしてシース６内に挿通されている。また、シース６の先端部には、第２の把持片（ジョー）１５が回動可能に取り付けられている。第１の把持片１４と第２の把持片１５とは、超音波処置具２の先端側において、処置対象に凝固、切開等の処置を行うためのエンドエフェクタ７を構成している。
　シース６の内部では、第２の把持片１５と可動ハンドル１２とを連結している不図示の可動部材が基端側から先端側へと延びている。可動ハンドル１２を固定ハンドル１１に対して開閉することにより、可動部材が基端側又は先端側へ移動する。これにより、第２の把持片１５がシース６に対して回動して、第２の把持片１５が第１の把持片１４に対して開閉する。すなわち、第２の把持片１５は、図２に矢印Ａ１、Ａ２で示される方向に動く。
　第２の把持片１５は、シース６に基端部が取り付けられたジョー本体１６と、ジョー本体１６に取り付けられたホルダ部材１７と、ホルダ部材１７に取り付けられたパッド部材１８とを有している。ジョー本体１６及びホルダ部材１７は、例えば、導電性を有する金属から形成されている。パッド部材１８は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から形成されており、電気絶縁性を有する。第１の把持片１４と第２の把持片１５との間が閉じた状態では、パッド部材１８は、第１の把持片１４に当接する。パッド部材１８が第１の把持片１４に当接した状態では、第２の把持片１５におけるパッド部材１８以外の部材は、第１の把持片１４と接触しない。
　再び図１を参照して、振動子ユニット８は、振動子ケース２１と、振動子ケース２１の内部に設けられた超音波振動子２２とを有している。超音波振動子２２は、振動子ケース２１の内部からハウジング５の内部に延び、ハウジング５内のロッド部材１３の基端側に接続されている。振動子ケース２１には、ケーブル４の一端が接続されている。また、ケーブル４の他端は、制御装置３に着脱可能に接続されている。なお、振動子ケース２１が設けられず、ハウジング５の内部に超音波振動子２２が配置されてもよい。この場合、ケーブル４の一端はハウジング５に接続される。
　ハウジング５には、回転ノブ２３が取り付けられている。回転ノブ２３を回転させることにより、シース６、第１の把持片１４を含むロッド部材１３、第２の把持片１５及び超音波振動子２２が、ハウジング５に対して回転ノブ２３と一緒にシース６の中心軸回りに回転する。これにより、エンドエフェクタ７のシース６の中心軸回りの角度が調整される。なお、回転ノブ２３は設けられなくてもよい。
　また、ハウジング５には、操作ボタン２４が設けられている。操作ボタン２４では、制御装置３から、超音波振動子２２で超音波振動を発生させるための電気エネルギーを供給させる操作が入力される。なお、操作ボタン２４の代わりに、又は、操作ボタン２４に加えて、超音波処置具２とは別体のフットスイッチ（図示されない）が設けられてもよい。
　図３は、エネルギー処置システム１の一例を概略的に示すブロック図である。制御装置３は、電源３１を有している。電源３１は、ケーブル４内を通って延びた電気経路３２を介して超音波振動子２２に電気的に接続されている。電源３１は、バッテリー電源又はコンセント電源からの電力を超音波振動子２２に供給される電気エネルギーに変換する変換回路等を有している。電源３１は、変換回路で変換された電気エネルギーを出力する。電源３１から出力された電気エネルギーは、電気経路３２を介して超音波振動子２２に供給される。このように、電源３１は、超音波振動子２２で超音波振動を発生させるための電気エネルギーを供給する、すなわち、超音波振動子２２に振動発生電力を出力する超音波電力出力部である。
　制御装置３は、エネルギー処置システム１全体を制御するプロセッサ（制御部）３３と、記憶媒体３４とを有している。プロセッサ３３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含む集積回路からなる。プロセッサ３３は、１つの集積回路から形成されてもよく、複数の集積回路から形成されてもよい。また、制御装置３には、１つのプロセッサ３３が設けられてもよく、複数のプロセッサ３３が別体で設けられてもよい。プロセッサ３３での処理は、プロセッサ３３又は記憶媒体３４に記憶されたプログラムに従って行われる。記憶媒体３４には、プロセッサ３３で用いられる処理プログラム、及び、プロセッサ３３での演算で用いられるパラメータ及びテーブル等が記憶されている。
　超音波処置具２は、スイッチ２５を有している。スイッチ２５は、操作ボタン２４での操作に連動しており、また、ケーブル４内を通って延びた電気経路２６を介してプロセッサ３３に電気的に接続されている。スイッチ２５は、例えば、検出回路に設けられ、操作ボタン２４への入力に基づいて切り替えられる。すなわち、スイッチ２５は、操作ボタン２４での操作入力により、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられる。プロセッサ３３は、スイッチ２５がＯＮ状態に切り替えられたことに基づいて、操作ボタン２４に操作が入力されたことを検出する。
　プロセッサ３３は、出力制御部３５を有している。出力制御部３５は、例えば、操作ボタン２４への入力によりスイッチ２５から伝達される電気信号に基づいて、電源３１からの振動発生電力の出力を制御する。出力制御部３５からの制御信号に基づいて電源３１から超音波振動子２２に電気エネルギーが供給されることにより、超音波振動子２２の不図示の電極から圧電素子に印加される交流電圧が超音波振動に変換されて、超音波振動子２２で超音波振動が発生する。発生した超音波振動は、ロッド部材１３を通じて基端側から先端側へ伝達される。そして、第１の把持片１４を含むロッド部材１３が超音波振動する。超音波処置具２は、第１の把持片１４に伝達された超音波振動を用いて処置対象に処置を行う。
　制御装置３は、電流検出回路４１と、電圧検出回路４２と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４３とを有している。電流検出回路４１は、電源３１から超音波振動子２２への出力電流を検出する。電圧検出回路４２は、電源３１から超音波振動子２２への出力電圧を検出する。Ａ／Ｄ変換器４３には、電流検出回路４１で検出された電流値を示すアナログ信号及び電圧検出回路４２で検出された電圧値を示すアナログ信号が送信される。Ａ／Ｄ変換器４３は、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換してプロセッサ３３に送信する。
　プロセッサ３３は、電気的特性検出部３６を有している。電気的特性検出部３６（以下、特性検出部３６と称する）は、例えば、検出回路であり、Ａ／Ｄ変換器４３から受信した出力電流及び出力電圧の信号に基づいて、超音波振動子２２の電気的特性値を経時的に検出する。ここで、電気的特性値とは、超音波振動子２２の電気インピーダンス値、超音波振動子２２に印加された電圧値、超音波振動子２２に供給された電力値などのいずれかである。特性検出部３６は、電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーに関する特性値として、超音波振動子２２の電気インピーダンス値、電圧値、電力値などを検出する（算出する）。以下の説明では、特性検出部３６は、電気的特性値として超音波振動子２２の電気インピーダンス値を検出するものとする。しかしながら、電気的特性値として、上述したように、電圧値又は電力値が用いられることができる。なお、本明細書では、超音波振動子２２の電気インピーダンスを「超音波インピーダンス」と称する。
　プロセッサ３３は、判定部３７を有している。判定部３７は、例えば、判定回路であり、特性検出部３６で検出された電気的特性値などに基づいて超音波出力制御に関する判定を行う。出力制御部３５は、判定部３７による判定結果に基づいて電源３１の出力を制御する。
　なお、本実施形態では、出力制御部３５は、例えば、電源３１から超音波振動子２２に電気エネルギーが供給されている状態において、出力電流の電流値を経時的に一定に保つ定電流制御で、電源３１からの電気エネルギーの出力を制御する。この場合、超音波インピーダンス値の変化に対応させて、電源３１からの出力電圧が調整される。すなわち、超音波インピーダンスが増加すると、出力電圧を増加させ、出力電流の電流値を経時的に一定に保つ。この際、出力電力も出力電圧の増加に対応して増加する。逆に、超音波インピーダンスが減少すると、出力電圧を減少させ、出力電流の電流値を経時的に一定に保つ。この際、出力電力も出力電圧の減少に対応して減少する。
　制御装置３は、告知部４４を有している。プロセッサ３３は告知制御部を含み、告知制御部が、判定部３７での判定結果に基づいて、告知部４４の動作を制御する。告知部４４では、ブザーによる報知音などの聴覚的告知、光の点灯又は点滅、文字等の画面表示などの視覚的告知、又はこれらの組合せにより、ユーザー等への告知が行われる。なお、出力制御部３５及び告知制御部が、プロセッサ３３における出力制御部として機能する。
　制御装置３は、ユーザーである術者からの指示を受け取る入力装置４５を有している。入力装置４５は、タッチパネル、キーボードなどである。また、不図示のユーザーインターフェースが、入力装置４５からの入力操作により記憶媒体３４に記憶された各種パラメータの設定をしたり、超音波処置具２の各種機能のＯＮ／ＯＦＦの切り替え、すなわち動作の種類又は動作の有無の切り替えをしたりする。
　次に、エネルギー処置システム１を用いて処置対象を処置する動作が説明される。まず、術者は、超音波処置具２の固定ハンドル１１及び可動ハンドル１２を把持する。そして、術者は、第１の把持片１４と第２の把持片１５との間に処置対象を配置して、可動ハンドル１２を固定ハンドル１１に対して閉じる。これにより、第２の把持片１５が第１の把持片１４に対して閉じ、これら把持片１４、１５間に処置対象が挟持される。そして、術者が操作ボタン２４で操作入力を行う。これにより、スイッチ２５がＯＮ状態となり、プロセッサ３３は、操作ボタン２４で操作入力が行われたことを検出する。
　操作ボタン２４での操作入力が検出されることにより、プロセッサ３３の出力制御部３５が、電源３１から超音波振動子２２に電気エネルギーを出力させる。これにより、超音波振動子２２で超音波振動が発生し、超音波振動がロッド部材１３を通じて第１の把持片１４に伝達される。処置対象が把持片１４、１５間に把持された状態で第１の把持片１４に超音波振動が伝達されると、第１の把持片１４と処置対象との間に摩擦熱が発生する。そして、この摩擦熱によって、処置対象が凝固すると同時に切開される。
　図４は、処置対象が切開されたときのエンドエフェクタ７及び切開された処置対象Ｈを示す横断面図である。超音波処置具２を用いた処置では、把持片１４、１５間に把持された処置対象Ｈが、エンドエフェクタ７の幅方向（図４に矢印Ｂ１、Ｂ２で示される方向）に分断される。エンドエフェクタ７の幅方向に処置対象Ｈが分断されるこの現象は、本明細書において「切れ分かれ」と称される。図４に示されるように、処置対象Ｈは、エンドエフェクタ７の幅方向において、切れ分かれ部分Ｈ１と切れ分かれ部分Ｈ２とに分断される。そして、互いに分断された切れ分かれ部分Ｈ１、Ｈ２間において、第２の把持片１５のパッド部材１８の把持面１８Ａが、第１の把持片１４に接触する。
　なお、パッド部材１８の把持面１８Ａが第１の把持片１４に接触した状態で第１の把持片１４が超音波振動によって振動すると、把持面１８Ａが摩擦熱により摩耗したり変形したりする。したがって、処置時において、把持面１８Ａが第１の把持片１４に接触した状態で第１の把持片１４が過度に振動することは避けられるべきである。
　次に、処置時における超音波インピーダンスの挙動の概要が説明される。処置時において、超音波インピーダンスは、超音波出力開始後いったん減少していき、その後安定する。超音波インピーダンスがいったん減少するのは、例えば、生体組織の水分が蒸散して生体組織のタンパク質変性が始まることによるものである。
　その後、超音波振動によって処置対象を凝固させながら切開しているとき、把持片１４、１５間に把持された処置対象の切開が開始されるまでは、超音波インピーダンスは漸増する。これは、例えば、生体組織のタンパク質変性後、生体組織が凝固・硬化して第１の把持片１４と生体組織との間の摩擦係数が増加することによるものである。これはまた、例えば、図４に示されるように、第１の把持片１４が第２の把持片１５のパッド部材１８に接触することによって、これら把持片１４、１５間の摩擦係数が増加することによるものである。ここで、「漸増する」とは、時刻ｔが進むにつれて超音波インピーダンスが徐々に増加することを意味し、例えば、数十Ω以下の微小な増減、あるいは１００Ωを超える増減を含みながら超音波インピーダンスが徐々に増加することを含む。
　把持された処置対象の切開が開始された後は、超音波インピーダンスＺｔは漸減する。これは、例えば、切開が進んでいくと第２の把持片１５が第１の把持片１４に対して閉じていき、その把持力量が減少することによるものである。これはまた、例えば、第２の把持片１５のパッド部材１８の摩耗状態が安定に向かっていき、把持片１４、１５間の摩擦係数が減少することによるものである。ここで、「漸減する」とは、時刻ｔが進むにつれて超音波インピーダンスが徐々に減少することを意味し、例えば、数十Ω以下の微小な増減、あるいは１００Ωを超える増減を含みながら超音波インピーダンスが徐々に減少することを含む。
　それ故、制御装置３のプロセッサ３３が処置時の超音波インピーダンスの経時的な変化を検出することにより、処置対象が切れ分かれたこと、すなわち処置対象の切開が完了したことを検出することが可能である。なお、ここでは、超音波インピーダンスの挙動を説明しているが、超音波インピーダンスに代えて、電源３１から超音波振動子２２に印加される電圧、供給される電力などの電気的特性値の経時的な変化を利用することによっても、同様にして、処置対象が切れ分かれたことを検出可能である。
　しかしながら、例えば、太い血管や子宮頚部などの厚い、あるいは固い生体組織の切開を行う場合、あるいは、術者が超音波処置具２の固定ハンドル１１及び可動ハンドル１２をゆっくりと握り込みながら生体組織の切開を行う場合などにおいて、把持片１４、１５間に把持された生体組織は一気に切開されず、段階的に切開される。このため、そのような場合には電気的特性値の経時的な変化が複雑となり、複数のピークが発生しうる。
　図５は、処置時の電気的特性値の一例としての超音波インピーダンスの時間変化、及び超音波振動によって振動している第１の把持片１４の振幅の時間変化の一例を示す図である。図５では、時刻をｔ、時刻ｔにおける超音波インピーダンスをＺｔ、第１の把持片１４の超音波振動の振幅をＡとしている。
　把持片１４、１５の間に把持された処置対象の一部に切れ分かれが発生するまでは、処置対象の切開によって把持片１４、１５の間の開き角が減少し、また、処置対象の状態変化等によって、第２の把持片１５から第１の把持片１４への押圧力が徐々に小さくなる。このため、ロッド部材１３への負荷が徐々に小さくなる。したがって、処置対象の一部に切れ分かれが発生し、パッド部材１８が第１の把持片１４に接触するまでは、超音波インピーダンスが漸減する。これは、例えば、図５に示される第１のピークＰ１以後の超音波インピーダンスの漸減である。
　処置対象の一部に切れ分かれが発生すると、切れ分かれた部分でパッド部材１８が第１の把持片１４に接触する。パッド部材１８の一部が第１の把持片１４に接触し始めると、処置対象全体が切れ分かれてパッド部材１８の略全長が第１の把持片１４に接触するまで、ロッド部材１３への負荷が徐々に大きくなる。したがって、処置対象の一部に切れ分かれが発生した後は、超音波インピーダンスが漸増する。これは、例えば、図５に示される第２のピークＰ２に向かう超音波インピーダンスの漸増である。
　そして、処置対象全体が切れ分かれると、パッド部材１８の略全長が第１の把持片１４に接触する。パッド部材１８の略全長が第１の把持片１４に接触した後は、把持片１４、１５の間の開き角はほとんど変化しない。また、パッド部材１８の略全長が第１の把持片１４に接触すると、超音波振動に起因する摩擦熱によってパッド部材１８と第１の把持片１４との接触箇所が摩耗したり溶解したりし始めるため、ロッド部材１３への負荷が徐々に小さくなる。したがって、処置対象全体に切れ分かれが発生した後は、超音波インピーダンスが漸減する。これは、例えば、図５に示される第２のピークＰ２以後の超音波インピーダンスの漸減である。
　このように、超音波インピーダンス、電圧、電力を含む電気的特性値、ここでは、超音波インピーダンスは、出力開始後に安定してから漸増し、第１のピークＰ１に達した後、漸減する。処置対象である生体組織は、超音波インピーダンスの第１のピークＰ１の時点である時刻ｔ１では、第１の把持片１４又は第２の把持片１５との接触表面等においてその一部が切開されているものの、完全には切れ分かれていない。このとき、第２の把持片１５のパッド部材１８の把持面１８Ａの一部は、生体組織に既に接触している。そして、超音波インピーダンスは、第１のピークＰ１以後に漸減した後、再び漸増に転じ、第２のピークＰ２に達する。そして、生体組織は、第２のピークＰ２の時点である時刻ｔ３で完全に切れ分かれる。
　このような場合において、例えば、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスの第１のピークＰ１を検出してから一定の時間が経過したことに基づいて処置対象が切れ分かれたと判定して、プロセッサ３３の出力制御部３５が電源３１からの振動発生電力の出力を低下させ、その低下した出力のままで以後の処置が行われたとする。すると、実際には処置対象の一部はまだ切れ分かれていないため、出力を低下させた時刻以後の時刻において、超音波処置具２による切開能が低下した状態で処置対象が切開されることとなってしまう。
　また、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスの第１のピークＰ１を検出してから一定の時間が経過したことに基づいて処置対象が切れ分かれたと判定して、プロセッサ３３の出力制御部３５が電源３１からの振動発生電力の出力を停止させたとする。すると、実際には処置対象の一部はまだ切れ分かれていないため、適切な処置が行われないまま、すなわち、処置対象の一部が切れ分かれないまま、電源３１からの電気エネルギーの供給が停止されることとなってしまう。
　また、例えば、超音波インピーダンスが単一のピークを示す場合において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスのピークを検出してから一定の時間が経過したことに基づいて処置対象が切れ分かれたと判定して、プロセッサ３３の出力制御部３５が電源３１からの振動発生電力の出力を停止させたとする。すると、その一定の時間の間に生じる空発振によって、超音波振動により振動している第１の把持片１４の温度が過度に上昇する可能性がある。
　以上のことを踏まえて、本実施形態におけるエネルギー処置システム１による処置フロー、すなわち、制御装置３のプロセッサ３３で行われる処理が説明される。図６は、エネルギー処置システム１による処置時におけるプロセッサ３３の処理の一例を示すフローチャートである。プロセッサ３３は、まず、開始処理をする（ステップＳ１０１）。図７は、開始処理の一例を示すフローチャートである。
　開始処理において、プロセッサ３３は、スイッチ２５がＯＮ状態であるか否かに基づいて、操作ボタン２４で操作入力が行われたか否か、すなわち操作ボタン２４での操作入力がＯＮかＯＦＦかを判定する（ステップＳ１１１）。操作入力がされていない場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１１１に戻る。すなわち、プロセッサ３３は、操作ボタン２４で操作入力が行われるまで待機する。操作入力がなされた場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、判定のためのパラメータである超音波インピーダンスＺｔ、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘ、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎ、カウント時間Ｔ及び超音波インピーダンスのピーク値からの変化量ΔＺｔをリセットする（Ｚｔ＝０、Ｚｍａｘ＝０、Ｚｍｉｎ＝０、Ｔ＝０、ΔＺｔ＝０）（ステップＳ１１２）。
　ステップＳ１１２の後、出力制御部３５が、電源３１に超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を第１の出力電力で開始させる（ステップＳ１１３）。出力が開始された後、所定の条件を満たすと、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御が開始される（ステップＳ１１４）。ＰＬＬ制御により、電源３１からの電気エネルギーの出力における周波数が、出力電流と出力電圧との間の位相差が所定の閾値よりも小さくなるように調整される。すなわち、電源３１の出力周波数が振動計の共振周波数と一致するように調整される。ＰＬＬ制御が開始されると、ロックイン（超音波共振周波数探査完了）信号を起点として、特性検出部３６が、電気的特性値として超音波インピーダンスの検出を開始する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５の後、開始処理が終了し、処理はステップＳ１０２へと進む。
　なお、ＰＬＬ制御の開始時以後、出力制御部３５は、出力電流の電流値を経時的に一定に保つ上述のような定電流制御で、電源３１からの出力電力を制御する。出力電流の電流値が経時的に一定に保たれることにより、超音波振動子２２で発生する超音波の振幅及び振動速度も経時的に略一定となり、第１の把持片１４での超音波振動の振幅及び振動速度も経時的に略一定となる。すなわち、第１の把持片１４の超音波振動の振幅Ａは、図５に時刻ｔ１以前で示されるように、比較的高いレベルで略一定となる。
　ここでは超音波インピーダンスである電気的特性値の検出開始後、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの上昇検出処理をする（ステップＳ１０２）。図８は、上昇検出処理の一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１２１において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘよりも大きいか否かを判定する。超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）、かつ、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（ステップＳ１２２）。そして、処理はステップＳ１２３に進む。一方、超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘ以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１２３に進む。このように、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘよりも大きければ、最大値Ｚｍａｘ及び最小値Ｚｍｉｎが更新され、そうでなければ、最大値Ｚｍａｘ及び最小値Ｚｍｉｎが更新されない。
　ステップＳ１２３において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎよりも小さいか否かを判定する。超音波インピーダンスＺｔが最小値Ｚｍｉｎよりも小さいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（Ｚｍｉｎ＝Ｚｔ）（ステップＳ１２４）。そして、処理はステップＳ１２５に進む。一方、超音波インピーダンスＺｔが最小値Ｚｍｉｎ以上であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１２５に進む。このように、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎよりも小さければ、最大値Ｚｍａｘはそのままで最小値Ｚｍｉｎが更新され、そうでなければ、最大値Ｚｍａｘ及び最小値Ｚｍｉｎが更新されない。
　そして、ステップＳ１２５において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔの超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎからの漸増値、すなわちＺｔ－Ｚｍｉｎが、超音波インピーダンスの上昇検出閾値である閾値ΔＺｔｈ１（例えば、図５に示される）よりも大きいか否かを判定する。
　閾値ΔＺｔｈ１は、記憶媒体３４に予め記憶された規定値であることができる。規定値は、例えば、超音波処置具２の機種ごとに設定されることができる。例えば、超音波処置具２が不図示の記憶媒体を有し、この記憶媒体に超音波処置具２の識別情報が記憶されている。識別情報は、例えば、超音波処置具２の機種（型番）を識別するための情報であり、超音波処置具２のシリアル番号であってもよい。超音波処置具２がケーブル４を介して制御装置３に接続されることにより、プロセッサ３３が、超音波処置具２の記憶媒体から識別情報を読み取る。そして、プロセッサ３３が、読み取った識別情報に基づいて超音波処置具２の機種を特定し、閾値ΔＺｔｈ１の値を読み出して設定する。あるいは、超音波処置具２が不図示の記憶媒体を有し、この記憶媒体にその超音波処置具２の機種に対応した閾値ΔＺｔｈ１が記憶されていてもよい。この場合、超音波処置具２がケーブル４を介して制御装置３に接続されることにより、プロセッサ３３が、超音波処置具２の記憶媒体から閾値ΔＺｔｈ１を読み取って設定する。あるいは、閾値ΔＺｔｈ１は、超音波インピーダンスの経時的な変化に基づいて入力装置５３から術者が入力することにより設定されてもよい。
　ステップＳ１２５において、プロセッサ３３の判定部３７が漸増値Ｚｔ－Ｚｍｉｎが閾値ΔＺｔｈ１以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１２１に戻る。すなわち、判定部３７が漸増値Ｚｔ－Ｚｍｉｎが閾値ΔＺｔｈ１よりも大きいと判定するまで、プロセッサ３３はステップＳ１２１以降の処理を繰り返し行い、超音波インピーダンスが設定値ΔＺｔｈ１よりも大きく上昇するのを待つ。一方、プロセッサ３３の判定部３７が漸増値Ｚｔ－Ｚｍｉｎが閾値ΔＺｔｈ１よりも大きいと判定した場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３が超音波インピーダンスが設定値ΔＺｔｈ１よりも大きく上昇したことを検出したこととなり、処理はメインフローに戻る。そして、処理は次のステップＳ１０３に進む。
　ステップＳ１０２の後、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）、かつ、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（ステップＳ１０３）。すなわち、プロセッサ３３は、プロセッサ３３の判定部３７が超音波インピーダンスが最小値Ｚｍｉｎから設定値よりも大きく上昇したと判断したときの超音波インピーダンスＺｔの値を、最大値Ｚｍａｘ及び最小値Ｚｍｉｎに設定する。
　ステップＳ１０３の後、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスのピーク検出処理をする（ステップＳ１０４）。図９は、ピーク検出処理の一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１３１において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘよりも大きいか否かを判定する。つまり、判定部３７が、電源３１が第１の出力電力で振動発生電力を出力してから所定の時間が経過した後において、超音波インピーダンスが漸減を開始したか否かを判定する。超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘよりも大きいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）、かつ、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し、かつ、カウント時間Ｔをリセットする（Ｔ＝０）（ステップＳ１３２）。そして、処理はステップＳ１３４に進む。
　一方、ステップＳ１３１において、超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘ以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、例えば、図５に示されるように、超音波インピーダンスＺｔがそのピークＰ１から漸減していることとなる。したがって、図５に示される超音波インピーダンスのピークＰ１の時刻ｔ１以後の（時刻ｔ１直後の）時刻ｔ１１において、プロセッサ３３の出力制御部３５が、電源３１に超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を第２の出力電力で開始させる（ステップＳ１３３）。
　このように、本実施形態では、電気的特性値の漸減が検出されたら直ちに、出力制御部３５が、電源３１から超音波振動子２２に供給する出力電力を低下させる。ここでは、電気的特性値のピークを検出してから所定の時間が経過しているか否かは、判定部３７による判定に用いられない。本実施形態では、判定部３７が、電気的特性値が漸減したと判断したことのみをもって、出力制御部３５が、電源３１からの電気エネルギーの出力を第１の出力電力から第２の出力電力に変更させる。ここで、第２の出力電力は、第１の出力電力よりも小さい。すなわち、出力制御部３５は、電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを小さくし、電源３１からの出力電流を小さくする。したがって、図５に示されるように、時刻ｔ１１における第１の把持片１４の振幅値は、Ａ１１となり、時刻ｔ１１においてそれ以前の時刻における振幅Ａ１０よりも小さくなる。そして、処理はステップＳ１３４に進む。
　ステップＳ１３４において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎよりも小さいか否かを判定する。超音波インピーダンスＺｔが最小値Ｚｍｉｎよりも小さいと判定された場合には（Ｙｅｓ）、プロセッサ３３は、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新する（Ｚｍｉｎ＝Ｚｔ）（ステップＳ１３５）。そして、処理はステップＳ１３６に進む。一方、超音波インピーダンスＺｔが最小値Ｚｍｉｎ以上であると判定された場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１３６に進む。このように、超音波インピーダンスＺｔが超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎよりも小さければ、最大値Ｚｍａｘはそのままで最小値Ｚｍｉｎが更新され、そうでなければ、最大値Ｚｍａｘ及び最小値Ｚｍｉｎが更新されない。
　そして、ステップＳ１３６において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔの超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎからの漸増値、すなわちＺｔ－Ｚｍｉｎが、超音波インピーダンスの上昇検出閾値である閾値ΔＺｔｈ２（例えば、図５に示される）よりも大きいか否かを判定する。閾値ΔＺｔｈ２は、閾値ΔＺｔｈ１と同様にして設定される値である。ステップＳ１３６において、プロセッサ３３の判定部３７が漸増値Ｚｔ－Ｚｍｉｎが閾値ΔＺｔｈ２以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、処理はステップＳ１３９に進む。
　一方、ステップＳ１３６において、プロセッサ３３の判定部３７が漸増値Ｚｔ－Ｚｍｉｎが閾値ΔＺｔｈ２よりも大きいと判断した場合には（Ｙｅｓ）、例えば、図５に示されるように、超音波インピーダンスＺｔが時刻ｔ１よりも後のある時刻ｔ２において、最小値Ｚｍｉｎから設定値よりも大きく上昇したこととなる。これは、把持される処置対象の全体が完全に切れ分かれているわけではないことを示している。そこで、プロセッサ３３が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し（Ｚｍａｘ＝Ｚｔ）、かつ、超音波インピーダンスの最小値Ｚｍｉｎを特性検出部３６で検出した超音波インピーダンスＺｔに更新し（Ｚｍｉｎ＝Ｚｔ）、かつ、カウント時間Ｔをリセットする（Ｔ＝０）（ステップＳ１３７）。
　そして、超音波処置具２による処置対象への適切な処置を行うために、図５に示される時刻ｔ２において、プロセッサ３３の出力制御部３５が、電源３１に超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を第３の出力電力で開始させる（ステップＳ１３８）。このように、本実施形態では、プロセッサ３３の判定部３７が、電気的特性値が最小値Ｚｍｉｎから設定値よりも大きく再び上昇したと判定した場合には、処置対象の切開が行われると判断して、出力制御部３５が、電源３１から超音波振動子２２に供給する出力電力を増加させる。つまり、出力制御部３５が、電源３１からの電気エネルギーの出力を第２の出力電力から第３の出力電力に変更させる。ここで、第３の出力電力は、第２の出力電力よりも大きい。すなわち、出力制御部３５は、電源３１から超音波振動子２２に出力される電気エネルギーを大きくし、電源３１からの出力電流を大きくする。したがって、図５に示されるように、時刻ｔ２における第１の把持片１４の振幅値は、Ａ１０となり、時刻ｔ２においてそれ以前でかつ時刻ｔ１１以後における振幅Ａ１１よりも大きくなる。
　なお、図５では、第１の出力電力に基づいて超音波振動している第１の把持片１４の振幅値と、第３の出力電力に基づいて超音波振動している第１の把持片１４の振幅値とが、略同一（ともにＡ１０）であるが、これらの振幅値は同じでなくてもよい。上述したように、第２の出力電力が第１の出力電力よりも小さく、また、第３の出力電力が第２の出力電力よりも大きければよい。したがって、第１の出力電力が第３の出力電力よりも大きい、すなわち、時刻ｔ１以前の時刻における第１の把持片１４の振幅値が時刻ｔ２よりも後の第１の把持片１４の振幅値よりも大きくてもよいし、その逆でもよい。ステップＳ１３８の後、処理はステップＳ１３９に進む。
　ステップＳ１３９において、プロセッサ３３の判定部３７が、超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの超音波インピーダンスＺｔの漸減値Ｚｍａｘ－Ｚｔ、すなわち変化量ΔＺｔが漸減確定閾値である検出閾値ΔＺｔｈ（例えば、図５に示される）よりも大きいか否か（第１の条件）、かつ、最大値Ｚｍａｘが保持され始めてからのカウント時間Ｔが時間的閾値Ｔｔｈ（例えば、図５に示される）よりも大きいか否か（第２の条件）を判定する。検出閾値ΔＺｔｈ及び時間的閾値Ｔｔｈもまた、閾値ΔＺｔｈ１、ΔＺｔｈ２と同様にして設定される値である。このように、ステップＳ１３９では、判定部３７が、超音波インピーダンスＺｔが直前のピーク値から所定の値よりも大きく漸減したか（第１の条件）、かつ、ピーク値からの経過時間が所定の時間よりも長いか（第２の条件）を判定することにより、処置対象が切れ分かれたか否かを判定する。
　なお、第１の条件と第２の条件とはある時刻ｔにおいて同時に満たされる必要はなく、例えば、ある時刻ｔよりも前の時刻における超音波インピーダンスの最大値Ｚｍａｘからの漸減値Ｚｍａｘ－Ｚｔが閾値ΔＺｔｈよりも大きく、かつ、時刻ｔにおけるカウント時間Ｔが閾値Ｔｔｈであれば、判定部３７は、２つの条件が満たされていると判定することができる。
　ステップＳ１３９において、プロセッサ３３の判定部３７が第１の条件及び第２の条件の少なくとも一方が満たされていないと判断した場合には（Ｎｏ）、ピーク検出処理は完了しない。このため、処理は、ステップＳ１３１に戻る。すなわち、プロセッサ３３の判定部３７が処置対象が切れ分かれた、すなわち処置対象の処置が完了したと判定するまで、ステップＳ１３１以後の処理が繰り返される。例えば、図５に示される一例では、時刻ｔ２よりも後の時刻ｔ３以後、ステップＳ１３１以後が繰り返される。したがって、ステップＳ１３１において、超音波インピーダンスＺｔが最大値Ｚｍａｘ以下であると判定された場合には（Ｎｏ）、例えば、図５に示されるように、超音波インピーダンスＺｔがそのピークＰ２から漸減していることとなる。したがって、図５に示される超音波インピーダンスのピークＰ２の時刻ｔ３以後の（時刻ｔ３直後の）時刻ｔ３１において、プロセッサ３３の出力制御部３５が、電源３１に超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を第２の出力電力で開始させる（ステップＳ１３３）。
　一方、ステップＳ１３９において、プロセッサ３３の判定部３７が第１の条件及び第２の条件が満たされていると判断した場合には（Ｙｅｓ）、処置対象が完全に切れ分かれたと判定される。このため、処理はメインフローに戻り、次のステップＳ１０５に進む。
　そして、プロセッサ３３の出力制御部３５が、電源３１の出力等を制御する（ステップＳ１０５）。例えば、出力制御部３５が、電源３１からの電気エネルギーの出力を自動で停止させる。例えば、図５に示されるように、時刻ｔ４において、出力制御部３５が電源３１の出力を停止させることにより、第１の把持片１４の超音波振動も停止する。あるいは、出力制御部３５が、電源３１からの電気エネルギーの出力を第２の出力電力からさらに低減させる。これにより、ロッド部材１３の第１の把持片１４の超音波振動の振幅が低減される。あるいは、プロセッサ３３が、告知部５２を作動させる制御信号を告知部５２に送信する。これにより、告知部５２による告知（上述のような聴覚的告知、視覚的告知、又はこれらの組合せによる告知）が行われる。告知は、単独で行われてもよいし、上述の出力自動停止や出力低減と組み合わせて行われてもよい。告知が単独で行われる場合には、術者は、それに基づいて操作ボタン２４での操作入力を解除し、スイッチ２５がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられる。プロセッサ３３の出力制御部３５は、スイッチ２５がＯＦＦ状態に切り替えられたことに基づいて、電源３１から超音波振動子２２への電気エネルギーの出力を停止させる。ステップＳ１０５の後、処置フローが終了する。
　なお、以上の説明では、プロセッサ３３が、電気的特性値のピークである最大値Ｚｍａｘを設定し、ピークからの経過時間や漸減値を用いることにより切開完了を判定したが、電気的特性値の経時的な変化を利用した切開完了の判定は、電気的特性値の時間変化率又はピークから電気的特性値を減算した値の積算値を用いても行ってもよい。
　以上説明したように、本実施形態では、エネルギー処置システム１による処置フローにおいて、プロセッサ３３が超音波インピーダンス、電圧、電力を含む電気的特性値のピークを検出したら直ちに、すなわち、ピークが切れ分かれに起因するものであるか否かにかかわらず、プロセッサ３３の出力制御部３５が電源３１からの超音波出力を低下させる。つまり、判定部３７が電気的特性値が漸減を開始したと判定したときに、出力制御部３５が電源３１からの振動発生電力を第１の出力電力からそれよりも小さい第２の出力電力に変更させる。このため、大きい振幅及び振動速度で第１の把持片１４が超音波振動する状態において第２の把持片１５のパッド部材１８が第１の把持片１４に接触し続けることが有効に防止される。したがって、第２の把持片１５のパッド部材１８の摩耗及び変形が有効に防止される。また、第１の把持片１４の過剰な温度上昇も防止されることができる。
　また、超音波出力を低下させた後、プロセッサ３３が電気的特性値の上昇を再び検出した場合には、プロセッサ３３の出力制御部３５が電源３１からの超音波出力を増加させる。つまり、判定部３７が電気的特性値が漸増したと判定したときに、出力制御部３５が電源３１からの振動発生電力を第２の出力電力からそれによりも大きい第３の出力電力に変更させる。これにより、超音波出力を低下させたことによって下げられた超音波処置具２の切開能が再び上げられる。したがって、高い切開能で再度処置対象の切開が確実に行われることができる。
　さらに、例えば、図５に示される時刻ｔ４において、プロセッサ３３は、切開が完了したことを検出することができる。したがって、本実施形態によれば、処置対象が完全に切れ分かれたことを確実に判定することができるエネルギー処置システム１を提供することができる。
　また、本実施形態によれば、処置対象が完全に切れ分かれた後にプロセッサ３３の出力制御部３５が電源３１の出力を停止することにより、処置対象が切れ分かれずに切れ残ることが防止されることができる。このため、これによっても、大きい振幅及び振動速度で第１の把持片１４が超音波振動する状態において第２の把持片１５のパッド部材１８が第１の把持片１４に接触し続けることが有効に防止される。したがって、第２の把持片１５のパッド部材１８の摩耗及び変形が有効に防止される。
　以上、本発明の実施形態が説明されてきたが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良及び変更が可能であることが当業者にとって自明である。

Claims (10)

  1. 　振動発生電力を出力する電源と、
    　前記電源からの振動発生電力によって超音波振動を発生させる超音波振動子と、
    　前記超音波振動子で発生した超音波振動が伝達されて、その超音波振動を用いて処置対象の処置を行うように構成された第１の把持片と、
    　前記第１の把持片に対して開閉する第２の把持片と、
    　前記超音波振動子の電気的特性値を経時的に検出する電気的特性検出部と、
    　前記電源が第１の出力電力で振動発生電力を出力してから所定の時間が経過した後において、前記電気的特性値が漸減を開始したことを判定する判定部と、
    　前記判定部が前記電気的特性値が漸減を開始したと判定したときに、前記電源からの振動発生電力を前記第１の出力電力から前記第１の出力電力よりも小さい第２の出力電力に変更させる出力制御部と、
    を具備するエネルギー処置システム。
  2. 　前記判定部は、前記電気的特性値が漸減を開始したと判定した後に、前記電気的特性値が漸増したことを判定し、
    　前記出力制御部は、前記判定部が前記電気的特性値が漸増したと判定したときに、前記電源からの振動発生電力を前記第２の出力電力から前記第２の出力電力よりも大きい第３の出力電力に変更させる請求項１に記載のエネルギー処置システム。
  3. 　前記判定部は、前記電気的特性値が漸減を開始した後の前記電気的特性値の経時的な変化に基づいて処置対象の処置が完了したことを判定する請求項１又は２に記載のエネルギー処置システム。
  4. 　前記出力制御部は、前記判定部が前記電気的特性値の経時的な変化に基づいて処置対象の処置が完了したと判定したときに、前記電源からの振動発生電力の出力を停止させる又は前記第２の出力電力よりも低減させることと、前記判定部による判定結果を告知することとの少なくとも一方を行う請求項３に記載のエネルギー処置システム。
  5. 　前記電気的特性値は、前記超音波振動子の電気インピーダンス値である超音波インピーダンスと、前記超音波振動子に印加された電圧値と、前記超音波振動子に供給された電力値とのいずれかである請求項１に記載のエネルギー処置システム。
  6. 　前記判定部は、前記電気的特性値が所定の条件を満たしているときに、処置対象の処置が完了したと判定する請求項１又は２に記載のエネルギー処置システム。
  7. 　前記判定部は、前記所定の条件として、前記電気的特性検出部で検出された前記電気的特性値が漸減を開始し、かつ、前記電気的特性値が漸減を開始してから所定の時間が経過したことによって、処置対象の処置が完了したと判定する請求項６に記載のエネルギー処置システム。
  8. 　前記超音波振動子と前記第１の把持片と前記２の把持片とを有するハンドピースが前記出力制御部を有する制御装置に接続されたときに、前記制御装置が、前記ハンドピース又は前記制御装置に設けられた記憶媒体に記憶された設定値を読み出して前記所定の条件を設定する請求項６に記載のエネルギー処置システム。
  9. 　ユーザーからの指示を受け取る入力装置をさらに具備し、
    　前記出力制御部は、前記入力装置への入力に基づいて前記所定の条件を設定する請求項６に記載のエネルギー処置システム。
  10. 　ユーザーからの指示を受け取る入力装置をさらに具備し、
    　前記出力制御部は、前記入力装置への入力に基づいて所定の動作をする又は所定の動作の有無を切り替える請求項３に記載のエネルギー処置システム。
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