WO2019198217A1 - 医療機器システム、異常判定方法、及び異常判定プログラム - Google Patents

医療機器システム、異常判定方法、及び異常判定プログラム Download PDF

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WO2019198217A1
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稔 河嵜
山田　将志
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a medical device system, an abnormality determination method, and an abnormality determination program.
  • an ultrasonic transducer that generates ultrasonic vibration according to a drive signal and a control device that outputs the drive signal to the ultrasonic transducer are provided, and the ultrasonic tissue is applied to the biological tissue by applying the ultrasonic vibration to the biological tissue.
  • a medical device system to be treated is known (for example, see Patent Document 1).
  • the control device sweeps the frequency of the drive signal output to the ultrasonic transducer (hereinafter referred to as drive frequency) within a certain range, and searches for the resonance frequency of the ultrasonic transducer. .
  • a control apparatus performs PLL control which locks a drive frequency to the resonant frequency obtained by the said search.
  • the BLT includes a plurality of electrode plates to which drive signals are supplied, a plurality of piezoelectric elements that are alternately arranged with the electrode plates and generate ultrasonic vibrations according to the drive signals, and electrode plates adjacent to each other. Electrical wiring for electrical connection.
  • disconnection occurs in a part of the electrical wiring, the following state can be obtained. That is, some of the piezoelectric elements do not drive because no potential difference occurs. On the other hand, other piezoelectric elements are driven because of potential difference.
  • the resonance frequency deviates from the resonance frequency when all the piezoelectric elements are driven.
  • the treatment performance for treating the living tissue is maintained at the desired treatment performance. I can't.
  • the control device sets the range for sweeping the drive frequency to a relatively wide range in consideration of the variation in the resonance frequency in manufacturing the ultrasonic transducer. For this reason, the control device searches for a resonance frequency that deviates from the resonance frequency when all of the piezoelectric elements are driven, even when a part of the electrical wiring is disconnected. And a control apparatus performs PLL control locked to the said shifted resonant frequency. Therefore, only some of the piezoelectric elements are driven, and the living tissue is treated in a state where the treatment performance is deteriorated. Therefore, there is a demand for a technique capable of determining an abnormality of an ultrasonic transducer such as disconnection of electric wiring.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a medical device system, an abnormality determination method, and an abnormality determination program capable of determining an abnormality of an ultrasonic transducer.
  • a medical device system is provided with a plurality of electrode plates to which a drive signal is supplied, and the electrode plates are alternately arranged, according to the drive signal. And storing ultrasonic transducers having a plurality of piezoelectric elements that generate ultrasonic vibrations, electrical wiring that electrically connects the electrode plates adjacent to each other, and reference information regarding initial characteristics unique to the ultrasonic transducers Search the memory and the resonance point of the ultrasonic transducer, detect resonance point information about the resonance point, and whether or not an abnormality has occurred in the ultrasonic transducer based on the reference information and the resonance point information And a processor for determining whether or not.
  • An abnormality determination method includes a plurality of electrode plates to which a drive signal is supplied, a plurality of piezoelectric elements that are alternately arranged with the electrode plates and generate ultrasonic vibrations according to the drive signal, and An abnormality determination method executed by a processor of a medical device system including an ultrasonic transducer having an electrical wiring that electrically connects adjacent electrode plates, searching for a resonance point of the ultrasonic transducer, Resonance point information related to the resonance point is detected, and whether or not an abnormality has occurred in the ultrasonic transducer is determined based on the reference information related to the initial characteristics unique to the ultrasonic transducer and the resonance point information.
  • An abnormality determination program includes a plurality of electrode plates to which drive signals are supplied, a plurality of piezoelectric elements that are alternately arranged with the electrode plates and generate ultrasonic vibrations according to the drive signals, and An abnormality determination program to be executed by a processor of a medical device system including an ultrasonic transducer having electrical wiring that electrically connects adjacent electrode plates, and the abnormality determination program executes the following in the processor: The resonance point of the ultrasonic transducer is searched, the resonance point information about the resonance point is detected, and the ultrasonic wave is detected based on the reference information about the initial characteristic unique to the ultrasonic transducer and the resonance point information. It is determined whether or not an abnormality has occurred in the transducer.
  • the abnormality of the ultrasonic transducer can be determined.
  • FIG. 1 is a diagram showing a medical device system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the treatment tool and the control device.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of the processor.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an abnormality determination method executed by the processor.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of searching for a resonance point.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a state in which the electrical wiring is disconnected.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a state in which disconnection has occurred in the electrical wiring.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method for determining disconnection of electrical wiring.
  • FIG. 1 is a diagram showing a medical device system 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the treatment instrument 2 and the control device 3.
  • the medical device system 1 treats a target site by applying ultrasonic energy to a site to be treated in a living tissue (hereinafter referred to as a target site).
  • the treatment means, for example, coagulation and incision of a target site.
  • the medical device system 1 includes a treatment tool 2 and a control device 3.
  • the treatment tool 2 is, for example, a medical treatment tool that uses a BLT for treating a target site through the abdominal wall.
  • the treatment tool 2 includes a handpiece 4 and an ultrasonic transducer 5.
  • the handpiece 4 includes a holding case 41, an operation knob 42, a switch 43, a sheath 44, a jaw 45, an ultrasonic probe 46, and a handpiece-side memory 47 (see FIG. 1). 2).
  • the holding case 41 supports the entire treatment instrument 2.
  • the operation knob 42 is movably attached to the holding case 41 and receives an opening / closing operation by the operator.
  • the switch 43 is provided in a state exposed to the outside of the holding case 41 and receives an output start operation by the operator. Then, the switch 43 outputs an operation signal corresponding to the output start operation to the control device 3.
  • the sheath 44 has a cylindrical shape.
  • the central axis of the sheath 44 is referred to as a central axis Ax (FIGS. 1 and 2).
  • one side along the central axis Ax is referred to as a distal end side Ar1 (FIGS. 1 and 2), and the other side is referred to as a proximal side Ar2 (FIGS. 1 and 2).
  • the sheath 44 is attached to the holding case 41 by inserting a part of the base end side Ar2 from the distal end side Ar1 of the holding case 41 into the holding case 41.
  • the jaw 45 is rotatably attached to the end portion of the distal end side Ar1 of the sheath 44, and holds the target portion with the portion of the distal end side Ar1 of the ultrasonic probe 46.
  • An opening / closing mechanism (illustrated) is provided inside the holding case 41 and the sheath 44 described above to open and close the jaw 45 with respect to the distal end side Ar1 portion of the ultrasonic probe 46 in accordance with the opening / closing operation of the operation knob 42 by the operator. Abbreviation) is provided.
  • the ultrasonic probe 46 has a long shape extending linearly along the central axis Ax, and as shown in FIGS. 1 and 2, the sheath 44 is in a state where the tip side Ar ⁇ b> 1 protrudes to the outside. It is inserted inside. Further, the end portion of the proximal end side Ar ⁇ b> 2 in the ultrasonic probe 46 is connected to the BLT 52 (FIG. 2) constituting the ultrasonic transducer 5.
  • the ultrasonic probe 46 transmits the ultrasonic vibration generated by the BLT 52 from the end on the base end side Ar2 to the end on the front end side Ar1.
  • the ultrasonic vibration is vertical vibration that vibrates in a direction along the central axis Ax.
  • the tip side Ar1 portion of the ultrasonic probe 46 vibrates with an amplitude of, for example, 80 ⁇ m due to the longitudinal vibration of the ultrasonic probe 46. That is, ultrasonic vibration is applied to the target portion held between the jaw 45 and the tip side Ar1 portion of the ultrasonic probe 46 from the tip side Ar1 portion. In other words, ultrasonic energy is applied to the target part from the tip side Ar1. Thereby, frictional heat is generated between the portion on the tip side Ar and the target portion. Then, the target site is treated.
  • the handpiece side memory 47 stores probe type information indicating the type of the ultrasonic probe 46.
  • the ultrasonic transducer 5 includes an ultrasonic transducer case 51, a BLT 52 (FIG. 2), and an ultrasonic transducer side memory 53 (FIG. 2).
  • the ultrasonic transducer case 51 supports the BLT 52 and the ultrasonic transducer side memory 53 and is detachably connected to the holding case 41.
  • the BLT 52 generates ultrasonic vibrations under the control of the control device 3.
  • the BLT 52 includes a plurality of electrode plates 521, a plurality of piezoelectric elements 522, a front mass 523, and an electrical wiring 525.
  • the plurality of electrode plates 521 are portions to which drive signals are supplied from the control device 3. In the example of FIG. 2, five electrode plates 521 are illustrated. Each of the plurality of electrode plates 521 has a disk shape having an opening at the center, and is arranged in parallel along the central axis Ax.
  • the plurality of electrode plates 521 include a negative electrode plate 521a that functions as a negative electrode and a positive electrode plate 521b that functions as a positive electrode.
  • the negative electrode plates 521a and the positive electrode plates 521b are alternately arranged along the central axis Ax.
  • Each of the plurality of piezoelectric elements 522 has a disk shape having an opening at the center, and is disposed between the negative electrode plate 521a and the positive electrode plate 521b. That is, the plurality of electrode plates 521 and the plurality of piezoelectric elements 522 are alternately arranged along the central axis Ax. In the example of FIG. 2, four piezoelectric elements 522 are illustrated. When the plurality of piezoelectric elements 522 are alternately arranged, the amplitude characteristics with respect to the resonance frequency of the BLT 52 are within a predetermined range in consideration of variations in characteristics of the plurality of piezoelectric elements 522. Specifically, the Ak value, which is an evaluation index described in International Publication No.
  • the C1 value which is an evaluation index formed from the capacitance, antiresonance frequency, and resonance frequency of a plurality of piezoelectric elements 522 Is used to select a plurality of piezoelectric elements 522.
  • the plurality of piezoelectric elements 522 generate a potential difference in the thickness direction along the central axis Ax in accordance with the drive signals supplied to the plurality of electrode plates 521, so that the direction along the central axis Ax is the vibration direction. Generate longitudinal vibration of ultrasonic vibration.
  • the front mass 523 expands the amplitude of the ultrasonic vibration generated by the plurality of piezoelectric elements 522.
  • the front mass 523 has a long shape extending linearly along the central axis Ax.
  • the front mass 523 includes an element mounting portion 523a, a cross-sectional area changing portion 523b, and a probe mounting portion 523c.
  • the element mounting portion 523a is a bolt that extends linearly along the central axis Ax, and is inserted through the central openings of the plurality of electrode plates 521 and the plurality of piezoelectric elements 522, respectively.
  • a back mass 524 is attached to the end portion of the base end side Ar2 in the element mounting portion 523a as shown in FIG.
  • the cross-sectional area changing portion (horn) 523b is a portion that is provided at the end portion of the tip end side Ar1 in the element mounting portion 523a, and increases the amplitude of the ultrasonic vibration.
  • the cross-sectional area changing portion 523b is a truncated cone in which the end portion of the base end side Ar2 is set to have a larger diameter than the element mounting portion 523a and the cross-sectional area decreases toward the front end side Ar1.
  • the plurality of electrode plates 521 and the plurality of piezoelectric elements 522 are integrated in a substantially cylindrical shape by being sandwiched between the cross-sectional area changing portion 523b and the back mass 524. As shown in FIG.
  • the probe mounting portion 523c is provided at the end of the tip end side Ar1 in the cross-sectional area changing portion 523b and extends linearly along the central axis Ax. Then, the end of the proximal end Ar2 of the ultrasonic probe 46 is connected to the end of the distal end Ar1 of the probe mounting portion 523c in a state where the ultrasonic transducer 5 is connected to the handpiece 4.
  • the electrical wiring 525 is a portion that electrically connects the electrode plates 521 adjacent to each other. As shown in FIG. 2, the electrical wiring 525 includes a negative electrode wiring 525a that electrically connects the negative electrode plates 521a adjacent to each other, and a positive electrode wiring that electrically connects the positive electrode plates 521b adjacent to each other. 525b.
  • the electrical wiring 525 is provided on a substantially cylindrical outer periphery of the plurality of electrode plates 521 and the plurality of piezoelectric elements 522 integrated with each other.
  • the ultrasonic transducer side memory 53 corresponds to a memory according to the present invention.
  • the ultrasonic transducer side memory 53 stores transducer type information and reference information.
  • the transducer type information is information indicating the type of the BLT 52.
  • the reference information is information on initial characteristics unique to the BLT 52 that are measured when the treatment instrument 2 is shipped. In the first embodiment, the reference information is information indicating the resonance frequency of the BLT 52.
  • the treatment instrument 2 is detachably connected to the control device 3 by an electric cable C (FIG. 1). Then, the control device 3 comprehensively controls the operation of the treatment instrument 2 by way of the electric cable C.
  • the control device 3 includes an energy source 31, a detection circuit 32, a notification unit 33, a storage medium 34, and a processor 35.
  • the negative electrode plate 521a positioned closest to the base end side Ar2 and the positive electrode plate 521b positioned closest to the base end side Ar2 among the plurality of positive electrode plates 521b are electrically connected.
  • a pair of lead wires C1 and C1 ′ constituting the cable C are joined to each other.
  • the energy source 31 outputs a drive signal that is AC power to the plurality of negative electrode plates 521a and the plurality of positive electrode plates 521b through the pair of lead wires C1 and C1 ′ under the control of the processor 35. To do. Thereby, the BLT 52 generates ultrasonic vibrations.
  • the detection circuit 32 includes a voltage phase signal ⁇ V (hereinafter referred to as voltage phase signal ⁇ V), a current phase signal ⁇ I (hereinafter referred to as current phase signal ⁇ I), and a current in the drive signal output from the energy source 31.
  • the value I is detected.
  • the detection circuit 32 outputs the detected phase signals ⁇ V and ⁇ I and the current value I to the processor 35.
  • the notification unit 33 notifies predetermined information under the control of the processor 35.
  • an LED Light Emitting Diode
  • a display device that displays predetermined information, and predetermined information are output by voice.
  • a speaker or the like can be exemplified.
  • the storage medium 34 stores a program (including an abnormality determination program according to the present invention) executed by the processor 35, information necessary for the processing of the processor 35, and the like.
  • information necessary for processing by the processor 35 include threshold information, sweep information, control target information, design range information, and the like.
  • the threshold information is information indicating a threshold for determining an abnormality of the BLT 52.
  • the sweep information is information indicating the drive frequency at the start of sweep and the drive frequency at the end of sweep when sweeping the frequency of the drive signal output from the energy source 31 (hereinafter referred to as drive frequency).
  • the control target information is information indicating the types of the ultrasonic probe 46 and the BLT 52 that can be controlled.
  • the design range information is information indicating a specified range including a design anti-resonance point based on the design resonance frequency of the BLT 52. Examples of the range include a range of 46.5 [kHz] to 47.5 [kHz].
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of the processor 35.
  • the processor 35 is, for example, a central processing unit (CPU), a field-programmable gate array (FPGA), or the like, and the switch 43, the handpiece in a state where the treatment tool 2 is connected to the control device 3 by the electric cable C.
  • the side memory 47 and the ultrasonic transducer side memory 53 are electrically connected.
  • the processor 35 controls the operation of the entire medical device system 1 in accordance with the program stored in the storage medium 34.
  • the processor 35 includes a device determination unit 351, a frequency sweep unit 352, a current value monitoring unit 353, a phase difference detection unit 354, a resonance point information calculation unit 355, and an abnormality determination unit 356.
  • PLL Phase Lock Loop
  • the device determination unit 351 can control the treatment instrument 2 connected to the control device 3 based on the probe type information and the transducer type information stored in the treatment instrument 2 and the control target information stored in the storage medium 34. It is determined whether or not the treatment tool 2 is.
  • the frequency sweep unit 352 controls the operation of the energy source 31 based on the sweep information stored in the storage medium 34 and sweeps the drive frequency.
  • the current value monitoring unit 353 monitors the current value I output from the detection circuit 32.
  • the phase difference detection unit 354 detects the phase difference ( ⁇ V ⁇ I) between the voltage and current of the drive signal output from the energy source 31 based on the phase signals ⁇ V and ⁇ I output from the detection circuit 32.
  • the resonance point information calculation unit 355 calculates resonance point information regarding the resonance point of the BLT 52 based on the detection result by the phase difference detection unit 354.
  • the resonance point information is the resonance frequency of the BLT 52.
  • the abnormality determination unit 356 is based on the resonance point information calculated by the resonance point information calculation unit 355, the reference information stored in the ultrasonic transducer memory 53, and the threshold information stored in the storage medium 34. It is determined whether or not an abnormality has occurred. In the first embodiment, the abnormality determination unit 356 determines whether or not the electrical wiring 525 is disconnected.
  • the PLL control unit 357 controls the operation of the energy source 31 based on the detection result by the phase difference detection unit 354, and executes PLL control that locks the drive frequency to the resonance frequency calculated by the resonance point information calculation unit 355. .
  • the notification control unit 358 controls the operation of the notification unit 33 based on the determination results of the device determination unit 351 and the abnormality determination unit 356, and causes the notification unit 33 to notify predetermined information.
  • the output prohibition unit 359 controls the operation of the energy source 31 based on the determination results of the device determination unit 351 and the abnormality determination unit 356 and prohibits the output of the drive signal from the energy source 31. That is, the output prohibition unit 359 prohibits the output of ultrasonic energy from the ultrasonic probe 46 to the target site.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an abnormality determination method executed by the processor 35.
  • the device determination unit 351 reads the probe type information and the transducer type information from the handpiece side memory 47 and the ultrasonic transducer side memory 53, respectively. .
  • the device determination unit 351 reads control target information from the storage medium 34.
  • the device determination unit 351 can control the ultrasonic probe 46 and the BLT 52 that configure the treatment instrument 2 connected to the control device 3 based on the probe type information, the transducer type information, and the control target information. It is determined whether or not (step S1).
  • the notification control unit 358 causes the notification unit 33 to notify information indicating a warning (step S2).
  • the notification control unit 358 provides information indicating that the ultrasonic probe 46 and the BLT 52 constituting the treatment instrument 2 connected to the control device 3 are of an uncontrollable type as information indicating a warning. Let them know.
  • the output prohibition unit 359 prohibits output of the drive signal from the energy source 31 (step S3). Then, the processor 35 ends the abnormality determination method.
  • step S1 when it determines with it being a controllable classification (step S1: Yes), the alerting
  • step S4 the abnormality determination unit 356 reads the reference information stored in the ultrasonic transducer side memory 53 (step S5).
  • step S4 After recognizing that the treatment tool 2 can be used by the notification in step S4, the surgeon inserts the distal end Ar1 portion of the treatment tool 2 into the abdominal cavity through the abdominal wall using a trocar or the like, for example. . Then, the surgeon opens and closes the operation knob 42 and grips the target site with the jaw 45 and the portion of the distal end side Ar ⁇ b> 1 in the ultrasonic probe 46. Thereafter, the surgeon presses the switch 43 (step S6: Yes). When the switch 43 is pressed (step S6: Yes), the frequency sweep unit 352 outputs a drive signal from the energy source 31 based on the sweep information stored in the storage medium 34, and sweeps the drive frequency. Is started (step S7). In step S7, the search for the resonance point of the BLT 52 is started.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of searching for a resonance point.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating frequency characteristics of impedance in the BLT 52.
  • FIG. 5B is a diagram showing the behavior of the current value I in the drive signal when the drive frequency F is swept in step S7.
  • the frequency sweep unit 352 drives the drive frequency F from the drive frequency F1 at the start of sweep (FIG. 5) toward the drive frequency F2 at the end of sweep (FIG. 5) based on the sweep information stored in the storage medium 34. Decrease.
  • the range from the drive frequency F2 to the drive frequency F1 is a range including the resonance point and anti-resonance point in design of the BLT 52.
  • the current value monitoring unit 353 constantly monitors whether or not the current value I output from the detection circuit 32 has started to increase (step S8). As shown in FIG. 5B, when the drive frequency F exceeds the antiresonance point Fr ′ by sweeping the drive frequency F, the current value I in the drive signal output from the energy source 31 is Start to rise. In other words, the current value monitoring unit 353 constantly monitors whether or not the drive frequency F has exceeded the antiresonance point Fr ′ in step S8.
  • the phase difference detection unit 354 When it is determined that the current value I has started to increase (step S8: Yes), the phase difference detection unit 354 outputs from the energy source 31 based on the phase signals ⁇ V and ⁇ I output from the detection circuit 32. Detection of the phase difference ( ⁇ V ⁇ I) between the voltage and current of the drive signal to be started is started (step S9). And the phase difference detection part 354 always monitors whether the said phase difference became 0 (step S10). Although not specifically shown, the phase difference is 0 at the resonance frequency Fr of the BLT 52, which is the driving frequency F when the current value I reaches the maximum value. That is, the phase difference detection unit 354 detects the point at which the drive frequency F becomes the resonance frequency Fr of the BLT 52 as a result of sweeping the drive frequency F in step S10.
  • the resonance point information calculation unit 355 uses the resonance frequency Fr of the BLT 52, which is the drive frequency F when the phase difference has become zero. The resonance point information is calculated (step S11). Further, the frequency sweep unit 352 ends the sweep of the drive frequency F (step S12).
  • the abnormality determination unit 356 stores the resonance frequency Fr of the BLT 52 calculated in step S11, the resonance frequency measured at the time of product shipment of the BLT 52 based on the reference information read in step S5, and the storage medium 34. Based on the threshold information thus determined, it is determined whether or not a break has occurred in the electrical wiring 525 (step S13).
  • the resonance frequency Fr of the BLT 52 calculated in step S11 is used as the current resonance frequency.
  • the resonance frequency measured at the time of product shipment of the BLT 52 based on the reference information is described as the initial resonance frequency.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining a state where the electrical wiring 525 is disconnected.
  • 11 electrode plates 521 and 10 piezoelectric elements 522 are illustrated.
  • the following state is obtained. That is, when a drive signal is output to the plurality of negative electrode plates 521a and the plurality of positive electrode plates 521b through the pair of lead wires C1 and C1 ′, the ten piezoelectric elements 522 generate potential differences, respectively. Drive each one.
  • the tip side Ar1 portion of the ultrasonic probe 46 does not vibrate at a desired amplitude of, for example, 80 ⁇ m, It will vibrate with amplitude. That is, the treatment performance of the target part is degraded. Therefore, in order to avoid the treatment of the target part in a state where the treatment performance is deteriorated, it is determined in step S13 whether or not the electric wiring 525 is broken.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method for determining the disconnection of the electrical wiring 525. Specifically, FIG. 8 is a diagram illustrating fluctuations in impedance frequency characteristics due to disconnection of the electrical wiring 525. FIG. 8 illustrates a case where the total number of piezoelectric elements 522 is eight. The frequency characteristics of the impedance when the electric wiring 525 is not disconnected and all the eight piezoelectric elements 522 are driven are indicated by a curve CL1. Further, the frequency characteristic of the impedance when the disconnection occurs in the electric wiring 525 and only the seven piezoelectric elements 522 are driven is indicated by a curve CL2. Further, impedance frequency characteristics when only six to one piezoelectric element 522 is driven are indicated by curves CL3 to CL8, respectively.
  • the frequency characteristic of the impedance hardly changes at the antiresonance point as shown in FIG. 8, but the resonance point and the impedance gradually increase.
  • the Young's modulus in acoustic characteristics is a distortion of a material that occurs when an external force is applied. Since the piezoelectric element 522 itself is actively distorted, distortion is likely to occur in terms of acoustic characteristics. In other words, the piezoelectric element 522 behaves as a material having a low Young's modulus.
  • the piezoelectric element 522 that is not driven does not generate active strain. Therefore, it is regarded as a material having a high Young's modulus. That is, as the number of driven piezoelectric elements 522 decreases, the Young's modulus increases, and thus the above-described fluctuation occurs.
  • step S13 it is determined whether or not the electrical wiring 525 is broken by paying attention to the variation in the frequency characteristic of the impedance shown in FIG. Specifically, in step S13, the abnormality determination unit 356 determines that the current resonance frequency Fr is the initial resonance frequency Fr0 (FIG. 8) and the frequency Fr0 ′ obtained by adding the threshold ⁇ based on the threshold information (FIG. 8) to the initial resonance frequency Fr0. It is determined whether it is in the range between. Then, the abnormality determination unit 356 determines that the electrical wiring 525 is not disconnected when the current resonance frequency Fr is within the range, and determines that the electrical wiring 525 is disconnected when the current resonance frequency Fr is outside the range. .
  • step S13: Yes If it is determined that a break has occurred in the electrical wiring 525 (step S13: Yes), the processor 35 proceeds to step S2.
  • the notification control unit 358 causes the notification unit 33 to notify information indicating that the electrical wiring 525 is broken as information indicating a warning.
  • the processor 35 has the current resonance frequency Fr within the range based on the design range information stored in the storage medium 34. It is determined whether or not (step S14).
  • step S14: No If it is determined that the current resonance frequency Fr is not within the range based on the design range information (step S14: No), the processor 35 proceeds to step S2.
  • the notification control unit 358 causes the notification unit 33 to notify the information indicating that an abnormality has occurred in the connection state of the electric cable C, for example, as information indicating a warning.
  • the PLL control unit 357 causes the latest phase difference ( ⁇ V ⁇ detected after step S9). Based on ⁇ I), PLL control for locking the drive frequency F to the current resonance frequency Fr calculated in step 10 is executed (step S15). Then, the processor 35 ends the abnormality determination method.
  • the PLL control unit 357 decreases the drive frequency F by 1 [Hz]. .
  • the PLL control unit 357 increases the drive frequency F by 1 [Hz], for example. Thereby, the PLL control unit 357 locks the drive frequency F to the current resonance frequency Fr calculated in step S10. Then, the target site sandwiched between the jaw 45 and the tip side Ar1 portion of the ultrasonic probe 46 is treated.
  • the medical device system 1 includes an ultrasonic transducer-side memory 53 that stores reference information regarding initial characteristics unique to the BLT 52. Then, the medical device system 1 searches for a resonance point of the BLT 52, detects resonance point information regarding the resonance point, and determines whether an abnormality has occurred in the BLT 52 based on the reference information and the resonance point information. To do.
  • the resonance frequency of the BLT 52 is adopted as the reference information and the resonance point information. That is, by comparing the initial resonance frequency Fr0 at the time of product shipment with the current resonance frequency Fr obtained by searching for the resonance point, it is possible to accurately determine whether or not the electric wiring 525 has been disconnected.
  • step S3 output of ultrasonic energy from the ultrasonic probe 46 to the target part can be prohibited (step S3). Therefore, it is possible to prevent the target part from being treated in a state where the disconnection occurs in a part of the electric wiring 525 and the treatment performance is deteriorated.
  • the medical device system 1 determines whether or not the ultrasonic probe 46 and the BLT 52 constituting the treatment instrument 2 connected to the control device 3 are controllable types (step). After S1), it is determined whether or not the electrical wiring 525 is broken (step S13). Therefore, it is possible to determine whether or not the electrical wiring 525 is broken only when the ultrasonic probe 46 and the BLT 52 are regular, and the determination can be performed with high accuracy.
  • the medical device system 1 determines whether or not the current resonance frequency Fr is within the range based on the design range information in addition to the determination (step S13) of whether or not the electrical wiring 525 is broken. It is determined whether or not (step S14). For this reason, for example, it can be determined whether an abnormality has occurred in the connection state of the electric cable C.
  • the electrical wiring 525 is provided on the outer periphery of the substantially cylindrical shape in the plurality of electrode plates 521 and the plurality of piezoelectric elements 522 that are integrated with each other. In other words, the electrical wiring 525 is provided at a position where disconnection is likely to occur. For this reason, when the BLT 52 having such a configuration is used, the abnormality determination method according to the first embodiment is particularly suitable.
  • the reference information according to the second embodiment is information on initial characteristics unique to the BLT 52 that is measured when the treatment instrument 2 is shipped, and is information that indicates the impedance at the resonance point of the BLT 52.
  • the impedance is referred to as initial impedance.
  • the detection circuit 32 according to the second embodiment detects the voltage value V in the drive signal output from the energy source 31 in addition to the phase signals ⁇ V and ⁇ I and the current value I. Then, the detection circuit 32 outputs the detected phase signals ⁇ V and ⁇ I, the current value I, and the voltage value V to the processor 35.
  • the resonance point information calculation unit 355 determines that the phase difference has become zero (step S10: Yes), at the time when the phase difference has become zero in step S11. Is the current resonance frequency Fr. Further, the resonance point information calculation unit 355 calculates an impedance based on the current value I and the voltage value V output from the detection circuit 32 when the phase difference becomes 0, and uses the impedance as resonance point information. calculate.
  • the impedance is referred to as current impedance.
  • the abnormality determination unit 356 calculates the current impedance calculated in step S11, the initial impedance based on the reference information read in step S5, and the threshold value stored in the storage medium 34. Based on the information, it is determined whether or not the electrical wiring 525 is disconnected. Specifically, in the abnormality determination unit 356, the current impedance is in the range between the initial impedance Im0 (FIG. 8) and the impedance Im0 ′ obtained by adding the threshold ⁇ based on the threshold information (FIG. 8) to the initial impedance Im0. It is determined whether or not. Then, the abnormality determination unit 356 determines that the electrical wiring 525 is not disconnected when the current impedance is within the range, and determines that the electrical wiring 525 is disconnected when the current impedance is outside the range.
  • the reference information according to the third embodiment is information on initial characteristics unique to the BLT 52 that is measured when the treatment instrument 2 is shipped, and when the drive frequency F is swept at a constant speed, This is information indicating the time from the antiresonance point Fr ′ to the resonance point Fr.
  • the time is referred to as an initial capture range.
  • the resonance point information calculation unit 355 according to the third embodiment determines in step S11 that the sweep of the drive frequency F is started in step S7 and the current value I starts to increase in step S8 (step S8: Yes). ) Until the phase difference is determined to be zero in step S10 (step S10: Yes), and is calculated as resonance point information.
  • the resonance point information calculation unit 355 calculates, as resonance point information, the time from when the sweep of the drive frequency F is started in step S7 until the drive frequency reaches the resonance point Fr from the antiresonance point Fr ′.
  • the time is referred to as the current capture range.
  • the abnormality determination unit 356 is stored in the storage medium 34 in step S13, the current capture range calculated in step S11, the initial capture lens based on the reference information read in step S5, and the storage medium 34. Whether or not the electrical wiring 525 is broken is determined based on the threshold information. Specifically, the abnormality determination unit 356 determines whether or not the current capture range is within a range between the initial capture range and a capture range obtained by subtracting a threshold based on threshold information from the initial capture range. Then, the abnormality determination unit 356 determines that the electrical wiring 525 is not disconnected when the current capture range is within the range, and determines that the electrical wiring 525 is disconnected when the current capture range is outside the range.
  • Embodiments 1 to 3 described above the configuration in which the ultrasonic energy is applied to the target region is adopted.
  • a configuration in which at least one of the above energy is applied may be adopted.
  • applying high-frequency energy to the target part means flowing a high-frequency current to the target part.
  • applying thermal energy to the target part means that heat from a heater or the like is transmitted to the target part.
  • the threshold value based on the threshold information may be configured to be changeable using the input means provided in the control device 3 or the like.
  • the probe type information and the transducer type information are stored in the memories 47 and 53, respectively, but this is not restrictive.
  • a configuration may be adopted in which a resistance having a prescribed resistance value is provided in each of the handpiece 4 and the ultrasonic transducer 5 and the probe type information and the transducer type information are acquired by reading the resistance values.
  • the flow indicating the abnormality determination method by the processor 35 is not limited to the order of processing in the flowchart (FIG. 4) described in the first to third embodiments, and may be changed within a consistent range.
  • a switch different from the switch 43 is provided in the treatment instrument 2 or the control device 3. Then, when the other switch is pressed, the processor 35 executes the processes of steps S1 to S13. Further, the processor 35 executes the process of step S14 when the switch 43 is pressed after executing the processes of steps S1 to S13.

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Abstract

医療機器システム１は、駆動信号が供給される複数の電極板５２１と、電極板５２１と交互に配設され、駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子５２２と、互いに隣り合う電極板５２１同士を電気的に接続する電気配線５２５とを有するＢＬＴ５２と、ＢＬＴ５２固有の初期特性に関する参照情報を記憶するメモリ５３と、ＢＬＴ５２の共振点を探索し、共振点に関する共振点情報を検知し、参照情報と共振点情報とに基づいて、ＢＬＴ５２に異常が発生しているか否かを判定するプロセッサ３５と、を備える。

Description

医療機器システム、異常判定方法、及び異常判定プログラム
　本発明は、医療機器システム、異常判定方法、及び異常判定プログラムに関する。
　従来、駆動信号に応じて超音波振動を発生させる超音波トランスデューサと、当該超音波トランスデューサに駆動信号を出力する制御装置とを備え、当該超音波振動を生体組織に付与することによって当該生体組織を処置する医療機器システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の医療機器システムでは、制御装置は、超音波トランスデューサに出力する駆動信号の周波数（以下、駆動周波数と記載）を一定範囲で掃引し、当該超音波トランスデューサの共振周波数を探索する。そして、制御装置は、駆動周波数を当該探索により得られた共振周波数にロックするＰＬＬ制御を実行する。
特開２００３－３３９７３０号公報
　ところで、超音波トランスデューサとしては、ＢＬＴ（ボルト締めランジュバン型振動子）が多く用いられる。当該ＢＬＴは、駆動信号が供給される複数の電極板と、当該電極板と交互に配設され、駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う電極板同士を電気的に接続する電気配線とを備える。
　ここで、電気配線の一部に断線が生じると、以下の状態となり得る。
　すなわち、全ての圧電素子のうち、一部の圧電素子は、電位差が生じないため、駆動しない。一方、その他の圧電素子は、電位差が生じるため、駆動する。
　このように全ての圧電素子のうち一部の圧電素子のみが駆動した場合には、共振周波数は、全ての圧電素子が駆動した場合での共振周波数からずれる。そして、全ての圧電素子のうち一部の圧電素子のみが駆動した場合、すなわち、当該ずれた共振周波数で駆動させた場合には、生体組織を処置する処置性能を所望の処置性能に維持することができない。
　特許文献１に記載の医療機器システムでは、制御装置は、超音波トランスデューサにおける製造上の共振周波数のバラつきを考慮して、駆動周波数を掃引する範囲を比較的に広い範囲に設定している。このため、制御装置は、電気配線の一部に断線が生じた場合であっても、全ての圧電素子が駆動した場合での共振周波数からずれた共振周波数を探索する。そして、制御装置は、当該ずれた共振周波数にロックするＰＬＬ制御を実行する。したがって、全ての圧電素子のうち一部の圧電素子のみが駆動することとなり、処置性能が低下した状態で生体組織を処置することとなる。
　そこで、電気配線の断線等の超音波トランスデューサの異常を判定することができる技術が要望されている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波トランスデューサの異常を判定することができる医療機器システム、異常判定方法、及び異常判定プログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療機器システムは、駆動信号が供給される複数の電極板と、前記電極板と交互に配設され、前記駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う前記電極板同士を電気的に接続する電気配線とを有する超音波トランスデューサと、前記超音波トランスデューサ固有の初期特性に関する参照情報を記憶するメモリと、前記超音波トランスデューサの共振点を探索し、前記共振点に関する共振点情報を検知し、前記参照情報と前記共振点情報とに基づいて、前記超音波トランスデューサに異常が発生しているか否かを判定するプロセッサと、を備える。
　本発明に係る異常判定方法は、駆動信号が供給される複数の電極板と、前記電極板と交互に配設され、前記駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う前記電極板同士を電気的に接続する電気配線とを有する超音波トランスデューサを備えた医療機器システムのプロセッサが実行する異常判定方法であって、前記超音波トランスデューサの共振点を探索し、前記共振点に関する共振点情報を検知し、前記超音波トランスデューサ固有の初期特性に関する参照情報と前記共振点情報とに基づいて、前記超音波トランスデューサに異常が発生しているか否かを判定する。
　本発明に係る異常判定プログラムは、駆動信号が供給される複数の電極板と、前記電極板と交互に配設され、前記駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う前記電極板同士を電気的に接続する電気配線とを有する超音波トランスデューサを備えた医療機器システムのプロセッサに実行させる異常判定プログラムであって、当該異常判定プログラムは、前記プロセッサに以下の実行を指示する：前記超音波トランスデューサの共振点を探索し、前記共振点に関する共振点情報を検知し、前記超音波トランスデューサ固有の初期特性に関する参照情報と前記共振点情報とに基づいて、前記超音波トランスデューサに異常が発生しているか否かを判定する。
　本発明に係る医療機器システム、異常判定方法、及び異常判定プログラムによれば、超音波トランスデューサの異常を判定することができる。
図１は、本実施の形態１に係る医療機器システムを示す図である。 図２は、処置具及び制御装置の内部の構成を示す図である。 図３は、プロセッサの機能を示すブロック図である。 図４は、プロセッサが実行する異常判定方法を示すフローチャートである。 図５は、共振点の探索方法を説明する図である。 図６は、電気配線に断線が生じた状態を説明する図である。 図７は、電気配線に断線が生じた状態を説明する図である。 図８は、電気配線の断線の判定方法を説明する図である。
　以下に、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
（実施の形態１）
　〔医療機器システムの概略構成〕
　図１は、本実施の形態１に係る医療機器システム１を示す図である。図２は、処置具２及び制御装置３の内部の構成を示す図である。
　医療機器システム１は、生体組織における処置の対象となる部位（以下、対象部位と記載）に超音波エネルギーを付与することによって、当該対象部位を処置する。ここで、当該処置とは、例えば、対象部位の凝固及び切開を意味する。この医療機器システム１は、図１及び図２に示すように、処置具２と、制御装置３とを備える。
　〔処置具の構成〕
　処置具２は、例えば、腹壁を通した状態で対象部位を処置するためのＢＬＴを用いた医療用処置具である。この処置具２は、図１及び図２に示すように、ハンドピース４と、超音波トランスデューサ５とを備える。
　ハンドピース４は、図１及び図２に示すように、保持ケース４１と、操作ノブ４２と、スイッチ４３と、シース４４と、ジョー４５と、超音波プローブ４６と、ハンドピース側メモリ４７（図２）とを備える。
　保持ケース４１は、処置具２全体を支持する。
　操作ノブ４２は、保持ケース４１に対して移動可能に取り付けられ、術者による開閉操作を受け付ける。
　スイッチ４３は、保持ケース４１の外部に露出した状態で設けられ、術者による出力開始操作を受け付ける。そして、スイッチ４３は、制御装置３に対して当該出力開始操作に応じた操作信号を出力する。
　シース４４は、円筒形状を有する。なお、以下では、シース４４の中心軸を中心軸Ａｘ（図１，図２）と記載する。また、以下では、中心軸Ａｘに沿う一方側を先端側Ａｒ１（図１，図２）と記載し、他方側を基端側Ａｒ２（図１，図２）と記載する。そして、シース４４は、基端側Ａｒ２の一部が保持ケース４１の先端側Ａｒ１から当該保持ケース４１の内部に挿入されることによって、当該保持ケース４１に取り付けられる。
　ジョー４５は、シース４４における先端側Ａｒ１の端部に回転可能に取り付けられ、超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分との間で対象部位を把持する。なお、上述した保持ケース４１及びシース４４の内部には、術者による操作ノブ４２の開閉操作に応じて、超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分に対してジョー４５を開閉させる開閉機構（図示略）が設けられている。
　超音波プローブ４６は、中心軸Ａｘに沿って直線状に延在する長尺形状を有し、図１及び図２に示すように、先端側Ａｒ１の部分が外部に突出した状態でシース４４の内部に挿通される。また、超音波プローブ４６における基端側Ａｒ２の端部は、超音波トランスデューサ５を構成するＢＬＴ５２（図２）に接続する。そして、超音波プローブ４６は、ＢＬＴ５２が発生させた超音波振動を基端側Ａｒ２の端部から先端側Ａｒ１の端部まで伝達する。本実施の形態１では、当該超音波振動は、中心軸Ａｘに沿う方向に振動する縦振動である。この際、超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分は、当該超音波プローブ４６の縦振動によって、例えば８０μｍの振幅で振動する。すなわち、ジョー４５と超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分との間に把持された対象部位には、当該先端側Ａｒ１の部分から超音波振動が付与される。言い換えれば、対象部位には、当該先端側Ａｒ１の部分から超音波エネルギーが付与される。これにより、当該先端側Ａｒの部分と対象部位との間に摩擦熱が発生する。そして、当該対象部位は、処置される。
　ハンドピース側メモリ４７は、超音波プローブ４６の種別を示すプローブ種別情報を記憶する。
　超音波トランスデューサ５は、図１及び図２に示すように、超音波トランスデューサケース５１と、ＢＬＴ５２（図２）と、超音波トランスデューサ側メモリ５３（図２）とを備える。
　超音波トランスデューサケース５１は、ＢＬＴ５２及び超音波トランスデューサ側メモリ５３を支持するとともに、保持ケース４１に対して着脱自在に接続する。
　ＢＬＴ５２は、制御装置３による制御の下、超音波振動を発生させる。このＢＬＴ５２は、図２に示すように、複数の電極板５２１と、複数の圧電素子５２２と、フロントマス５２３と、電気配線５２５とを備える。
　複数の電極板５２１は、制御装置３から駆動信号が供給される部分である。なお、図２の例では、５枚の電極板５２１を図示している。これら複数の電極板５２１は、中央に開口を有する円板形状をそれぞれ有し、中心軸Ａｘに沿って並設されている。また、複数の電極板５２１は、負電極として機能する負電極板５２１ａと、正電極として機能する正電極板５２１ｂとを備える。そして、負電極板５２１ａ及び正電極板５２１ｂは、中心軸Ａｘに沿って交互に配設されている。
　複数の圧電素子５２２は、中央に開口を有する円板形状をそれぞれ有し、負電極板５２１ａと正電極板５２１ｂとの間にそれぞれ配設されている。すなわち、複数の電極板５２１と複数の圧電素子５２２とは、中心軸Ａｘに沿って交互に配設されている。なお、図２の例では、４枚の圧電素子５２２を図示している。複数の圧電素子５２２を交互に配置する際には、当該複数の圧電素子５２２の特性のバラつきを考慮して、ＢＬＴ５２の共振周波数に対する振幅特性を所定の範囲内に収める。具体的には、国際公開第２０１３／０２７６１４号に記載の評価指標であるAk値や、複数の圧電素子５２２の静電容量と反共振周波数と共振周波数とから形成される評価指標であるC1値を活用して、複数の圧電素子５２２を選択する。そして、複数の圧電素子５２２は、複数の電極板５２１に供給された駆動信号に応じて、中心軸Ａｘに沿う厚み方向に電位差が生じることによって、当該中心軸Ａｘに沿う方向を振動方向とする縦振動の超音波振動を発生させる。
　フロントマス５２３は、複数の圧電素子５２２が発生させた超音波振動の振幅を拡大する。このフロントマス５２３は、中心軸Ａｘに沿って直線状に延在する長尺形状を有する。そして、フロントマス５２３は、図２に示すように、素子装着部５２３ａと、断面積変化部５２３ｂと、プローブ装着部５２３ｃとを備える。
　素子装着部５２３ａは、中心軸Ａｘに沿って直線状に延在するボルトであり、複数の電極板５２１及び複数の圧電素子５２２における中央の各開口にそれぞれ挿通する。そして、素子装着部５２３ａにおける基端側Ａｒ２の端部には、図２に示すように、バックマス５２４が取り付けられている。
　断面積変化部（ホーン）５２３ｂは、素子装着部５２３ａにおける先端側Ａｒ１の端部に設けられ、超音波振動の振幅を拡大する部分である。この断面積変化部５２３ｂは、図２に示すように、基端側Ａｒ２の端部が素子装着部５２３ａよりも径寸法が大きく設定され、先端側Ａｒ１に向かうにしたがって断面積が減少する円錐台形状を有する。すなわち、複数の電極板５２１及び複数の圧電素子５２２は、断面積変化部５２３ｂとバックマス５２４との間に挟持されることにより、略円柱形状を有した状態で一体化されている。
　プローブ装着部５２３ｃは、図２に示すように、断面積変化部５２３ｂにおける先端側Ａｒ１の端部に設けられ、中心軸Ａｘに沿って直線状に延在している。そして、プローブ装着部５２３ｃにおける先端側Ａｒ１の端部には、ハンドピース４に対して超音波トランスデューサ５が接続された状態で、超音波プローブ４６における基端側Ａｒ２の端部が接続される。
　電気配線５２５は、互いに隣り合う電極板５２１同士を電気的に接続する部分である。この電気配線５２５は、図２に示すように、互いに隣り合う負電極板５２１ａ同士を電気的に接続する負電極配線５２５ａと、互いに隣り合う正電極板５２１ｂ同士を電気的に接続する正電極配線５２５ｂとを備える。ここで、電気配線５２５は、互いに一体化された複数の電極板５２１及び複数の圧電素子５２２における略円柱形状の外周に設けられている。
　超音波トランスデューサ側メモリ５３は、本発明に係るメモリに相当する。この超音波トランスデューサ側メモリ５３は、トランスデューサ種別情報と、参照情報とを記憶する。
　トランスデューサ種別情報は、ＢＬＴ５２の種別を示す情報である。
　参照情報は、処置具２の製品出荷時に測定され、ＢＬＴ５２固有の初期特性に関する情報である。本実施の形態１では、参照情報は、ＢＬＴ５２の共振周波数を示す情報である。
　〔制御装置の構成〕
　制御装置３には、電気ケーブルＣ（図１）によって、処置具２が着脱自在に接続される。そして、制御装置３は、電気ケーブルＣを経由することによって、処置具２の動作を統括的に制御する。この制御装置３は、図２に示すように、エネルギー源３１と、検出回路３２と、報知部３３と、記憶媒体３４と、プロセッサ３５とを備える。
　ここで、複数の負電極板５２１ａのうち最も基端側Ａｒ２に位置する負電極板５２１ａと、複数の正電極板５２１ｂのうち最も基端側Ａｒ２に位置する正電極板５２１ｂとには、電気ケーブルＣを構成する一対のリード線Ｃ１，Ｃ１´がそれぞれ接合されている。
　そして、エネルギー源３１は、プロセッサ３５による制御の下、一対のリード線Ｃ１，Ｃ１´を経由することによって、複数の負電極板５２１ａ及び複数の正電極板５２１ｂに交流電力である駆動信号を出力する。これにより、ＢＬＴ５２は、超音波振動を発生させる。
　検出回路３２は、エネルギー源３１から出力されている駆動信号における電圧の位相信号θＶ（以下、電圧位相信号θＶと記載）、電流の位相信号θＩ（以下、電流位相信号θＩと記載）、及び電流値Ｉとを検出する。そして、検出回路３２は、検出した各位相信号θＶ，θＩ、及び電流値Ｉをプロセッサ３５に出力する。
　報知部３３は、プロセッサ３５による制御の下、所定の情報を報知する。この報知部３３としては、例えば、点灯や点滅、あるいは、点灯した際の色により所定の情報を報知するＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）、所定の情報を表示する表示装置、所定の情報を音声によって出力するスピーカ等を例示することができる。
　記憶媒体３４は、プロセッサ３５が実行するプログラム（本発明に係る異常判定プログラムを含む）や、当該プロセッサ３５の処置に必要な情報等を記憶する。ここで、プロセッサ３５の処理に必要な情報としては、閾値情報、掃引情報、制御対象情報、及び設計範囲情報等を例示することができる。
　閾値情報は、ＢＬＴ５２の異常を判定するための閾値を示す情報である。
　掃引情報は、エネルギー源３１から出力される駆動信号の周波数（以下、駆動周波数と記載）を掃引する際の掃引開始の駆動周波数と掃引終了の駆動周波数とを示す情報である。
　制御対象情報は、制御可能とする超音波プローブ４６及びＢＬＴ５２の種別を示す情報である。
　設計範囲情報は、ＢＬＴ５２の設計上の共振周波数を基準とし、設計上の反共振点を含む規定の範囲を示す情報である。当該範囲は、例えば、４６．５[kHz]～４７．５[kHz]の範囲を例示することができる。
　図３は、プロセッサ３５の機能を示すブロック図である。
　プロセッサ３５は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）等であり、電気ケーブルＣによって制御装置３に対して処置具２が接続された状態で、スイッチ４３、ハンドピース側メモリ４７、及び超音波トランスデューサ側メモリ５３に対して電気的に接続する。そして、プロセッサ３５は、記憶媒体３４に記憶されたプログラムにしたがって、医療機器システム１全体の動作を制御する。このプロセッサ３５は、図３に示すように、デバイス判定部３５１と、周波数掃引部３５２と、電流値監視部３５３と、位相差検出部３５４と、共振点情報算出部３５５と、異常判定部３５６と、ＰＬＬ（Phase　Lock　Loop）制御部３５７と、報知制御部３５８と、出力禁止部３５９とを備える。
　デバイス判定部３５１は、処置具２に記憶されたプローブ種別情報及びトランスデューサ種別情報と、記憶媒体３４に記憶された制御対象情報とに基づいて、制御装置３に接続された処置具２が制御可能とする処置具２であるか否かを判定する。
　周波数掃引部３５２は、記憶媒体３４に記憶された掃引情報に基づいて、エネルギー源３１の動作を制御し、駆動周波数を掃引する。
　電流値監視部３５３は、検出回路３２から出力される電流値Ｉを監視する。
　位相差検出部３５４は、検出回路３２から出力される各位相信号θＶ，θＩに基づいて、エネルギー源３１から出力される駆動信号の電圧と電流との位相差（θＶ－θＩ）を検出する。
　共振点情報算出部３５５は、位相差検出部３５４による検出結果に基づいて、ＢＬＴ５２の共振点に関する共振点情報を算出する。本実施の形態１では、共振点情報は、ＢＬＴ５２の共振周波数である。
　異常判定部３５６は、共振点情報算出部３５５によって算出された共振点情報と、超音波トランスデューサ側メモリ５３に記憶された参照情報と、記憶媒体３４に記憶された閾値情報とに基づいて、ＢＬＴ５２に異常が発生しているか否かを判定する。本実施の形態１では、異常判定部３５６は、電気配線５２５に断線が生じたか否かを判定する。
　ＰＬＬ制御部３５７は、位相差検出部３５４による検出結果に基づいて、エネルギー源３１の動作を制御し、駆動周波数を共振点情報算出部３５５によって算出された共振周波数にロックするＰＬＬ制御を実行する。
　報知制御部３５８は、デバイス判定部３５１及び異常判定部３５６の判定結果に基づいて、報知部３３の動作を制御し、当該報知部３３から所定の情報を報知させる。
　出力禁止部３５９は、デバイス判定部３５１及び異常判定部３５６の判定結果に基づいて、エネルギー源３１の動作を制御し、当該エネルギー源３１からの駆動信号の出力を禁止する。すなわち、出力禁止部３５９は、超音波プローブ４６から対象部位への超音波エネルギーの出力を禁止する。
　〔異常判定方法〕
　次に、上述したプロセッサ３５が実行する異常判定方法について説明する。
　図４は、プロセッサ３５が実行する異常判定方法を示すフローチャートである。
　先ず、デバイス判定部３５１は、電気ケーブルＣによって制御装置３に対して処置具２が接続されると、ハンドピース側メモリ４７及び超音波トランスデューサ側メモリ５３からプローブ種別情報及びトランスデューサ種別情報をそれぞれ読み出す。また、デバイス判定部３５１は、記憶媒体３４から制御対象情報を読み出す。そして、デバイス判定部３５１は、プローブ種別情報、トランスデューサ種別情報、及び制御対象情報に基づいて、制御装置３に対して接続された処置具２を構成する超音波プローブ４６及びＢＬＴ５２が制御可能な種別であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
　制御不能な種別であると判定された場合（ステップＳ１：Ｎｏ）には、報知制御部３５８は、警告を示す情報を報知部３３に報知させる（ステップＳ２）。例えば、報知制御部３５８は、警告を示す情報として、制御装置３に対して接続された処置具２を構成する超音波プローブ４６及びＢＬＴ５２が制御不能な種別である旨を示す情報を報知部３３に報知させる。
　ステップＳ２の後、出力禁止部３５９は、エネルギー源３１からの駆動信号の出力を禁止する（ステップＳ３）。そして、プロセッサ３５は、異常判定方法を終了する。
　一方、制御可能な種別であると判定された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）には、報知制御部３５８は、処置具２を使用可能である旨を示す情報を報知部３３に報知させる（ステップＳ４）。
　ステップＳ４の後、異常判定部３５６は、超音波トランスデューサ側メモリ５３に記憶された参照情報を読み出す（ステップＳ５）。
　術者は、ステップＳ４による報知によって処置具２を使用可能であることを認識した後、当該処置具２における先端側Ａｒ１の部分を、例えば、トロッカ等を用いて腹壁を通してから腹腔内に挿入する。そして、術者は、操作ノブ４２を開閉操作し、ジョー４５と超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分とによって対象部位を把持する。この後、術者は、スイッチ４３を押下する（ステップＳ６：Ｙｅｓ）。
　スイッチ４３が押下された場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、周波数掃引部３５２は、記憶媒体３４に記憶された掃引情報に基づいて、エネルギー源３１から駆動信号を出力させるとともに、駆動周波数の掃引を開始する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ７により、ＢＬＴ５２の共振点の探索が開始される。
　図５は、共振点の探索方法を説明する図である。具体的に、図５（ａ）は、ＢＬＴ５２におけるインピーダンスの周波数特性を示す図である。図５（ｂ）は、ステップＳ７において、駆動周波数Ｆを掃引した際での駆動信号における電流値Ｉの挙動を示す図である。
　具体的に、周波数掃引部３５２は、記憶媒体３４に記憶された掃引情報に基づいて、掃引開始の駆動周波数Ｆ１（図５）から掃引終了の駆動周波数Ｆ２（図５）に向けて駆動周波数Ｆを減少させる。なお、駆動周波数Ｆ２から駆動周波数Ｆ１までの範囲は、ＢＬＴ５２の設計上の共振点及び反共振点を含む範囲である。
　ステップＳ７の後、電流値監視部３５３は、検出回路３２から出力される電流値Ｉが上昇し始めたか否かを常時、監視する（ステップＳ８）。図５（ｂ）に示すように、駆動周波数Ｆを掃引することによって、当該駆動周波数Ｆが反共振点Ｆｒ´を超えた場合には、エネルギー源３１から出力される駆動信号における電流値Ｉは、上昇し始める。すなわち、電流値監視部３５３は、ステップＳ８において、駆動周波数Ｆが反共振点Ｆｒ´を超えたか否かを常時、監視している。
　電流値Ｉが上昇し始めたと判断された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）には、位相差検出部３５４は、検出回路３２から出力される各位相信号θＶ，θＩに基づいて、エネルギー源３１から出力される駆動信号の電圧と電流との位相差（θＶ－θＩ）の検出を開始する（ステップＳ９）。そして、位相差検出部３５４は、当該位相差が０になったか否かを常時、監視する（ステップＳ１０）。具体的な図示は省略したが、電流値Ｉが極大値となった時点での駆動周波数ＦであるＢＬＴ５２の共振周波数Ｆｒでは、当該位相差は、０となる。すなわち、位相差検出部３５４は、ステップＳ１０において、駆動周波数Ｆを掃引した結果、当該駆動周波数ＦがＢＬＴ５２の共振周波数Ｆｒとなるポイントを検出している。
　位相差が０になったと判断された場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）には、共振点情報算出部３５５は、当該位相差が０になった時点での駆動周波数ＦであるＢＬＴ５２の共振周波数Ｆｒを共振点情報として算出する（ステップＳ１１）。また、周波数掃引部３５２は、駆動周波数Ｆの掃引を終了する（ステップＳ１２）。
　ステップＳ１２の後、異常判定部３５６は、ステップＳ１１によって算出されたＢＬＴ５２の共振周波数Ｆｒと、ステップＳ５によって読み出した参照情報に基づくＢＬＴ５２の製品出荷時に測定された共振周波数と、記憶媒体３４に記憶された閾値情報とに基づいて、電気配線５２５に断線が生じたか否かを判定する（ステップＳ１３）なお、以下では、説明の便宜上、ステップＳ１１によって算出されたＢＬＴ５２の共振周波数Ｆｒを現共振周波数Ｆｒと記載し、参照情報に基づくＢＬＴ５２の製品出荷時に測定された共振周波数を初期共振周波数と記載する。
　図６及び図７は、電気配線５２５に断線が生じた状態を説明する図である。なお、図６及び図７の例では、図２の例とは異なり、１１枚の電極板５２１及び１０枚の圧電素子５２２を図示している。
　ここで、図６に示すように、電気配線５２５に断線が生じていない場合には、以下の状態となる。
　すなわち、一対のリード線Ｃ１，Ｃ１´を経由することによって、複数の負電極板５２１ａ及び複数の正電極板５２１ｂに駆動信号を出力すると、１０枚の圧電素子５２２は、それぞれ電位差が生じるため、それぞれ駆動する。
　一方、図７に示すように、電気配線５２５の一部である基端側Ａｒ２から２番目の負電極配線５２５ａに断線が生じた場合には、以下の状態となる。
　すなわち、一対のリード線Ｃ１，Ｃ１´を経由することによって、複数の負電極板５２１ａ及び複数の正電極板５２１ｂに駆動信号を出力すると、１０枚の圧電素子５２２のうち、一部の圧電素子５２２は、電位差が生じないため、駆動しない。また、その他の圧電素子５２２は、電位差が生じるため、駆動する。そして、全ての圧電素子５２２のうち、一部の圧電素子５２２のみが駆動した場合には、超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分は、例えば８０μｍの所望の振幅で振動せずに、他の振幅で振動することとなる。すなわち、対象部位の処置性能が低下してしまう。
　そこで、処置性能が低下した状態で対象部位の処置が行われることを回避するために、ステップＳ１３において、電気配線５２５に断線が生じたか否かを判定している。
　図８は、電気配線５２５の断線の判定方法を説明する図である。具体的に、図８は、電気配線５２５に断線が生じたことによるインピーダンスの周波数特性の変動を示す図である。なお、図８では、圧電素子５２２の数が全部で８枚の場合を例示している。そして、電気配線５２５に断線が生じておらず、８枚の圧電素子５２２の全てが駆動する場合でのインピーダンスの周波数特性を曲線ＣＬ１で示している。また、電気配線５２５に断線が生じ、７枚の圧電素子５２２のみが駆動する場合でのインピーダンスの周波数特性を曲線ＣＬ２で示している。さらに、６枚～１枚の圧電素子５２２のみが駆動する場合でのインピーダンスの周波数特性をそれぞれ曲線ＣＬ３～ＣＬ８で示している。
　ところで、駆動する圧電素子５２２の枚数が減少していくと、インピーダンスの周波数特性は、図８に示すように、反共振点はほとんど変化しないが、共振点及びインピーダンスが徐々に増加していく。なお、当該インピーダンスの周波数特性の変動は、以下に示す理由により生じる。
　音響特性上のヤング率は、外力を与えられた時に発生する物質の歪みである。圧電素子５２２は、それ自体が能動的に歪むため、音響特性上は歪みが発生しやすい。言い換えれば、当該圧電素子５２２は、ヤング率が低い材料としてふるまう。一方、電気配線５２５に断線が生じ、駆動しない圧電素子５２２は、能動的な歪みが発生しなくなるので、ヤング率が高い材料と見做される。すなわち、駆動する圧電素子５２２の枚数が減少していくと、ヤング率が高くなっていくため、上述した変動が生じる。
　そして、ステップＳ１３では、図８に示したインピーダンスの周波数特性の変動に着目し、電気配線５２５に断線が生じたか否かを判定する。
　具体的に、異常判定部３５６は、ステップＳ１３において、現共振周波数Ｆｒが初期共振周波数Ｆｒ０（図８）と当該初期共振周波数Ｆｒ０に閾値情報に基づく閾値α（図８）を加算した周波数Ｆｒ０´との間の範囲内にあるか否かを判定する。そして、異常判定部３５６は、現共振周波数Ｆｒが当該範囲内にある場合に電気配線５２５に断線が生じていないと判定し、当該範囲外にある場合に電気配線５２５に断線が生じたと判定する。
　電気配線５２５に断線が生じたと判定された場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）には、プロセッサ３５は、ステップＳ２に移行する。そして、報知制御部３５８は、ステップＳ２において、警告を示す情報として、電気配線５２５に断線が生じている旨を示す情報を報知部３３に報知させる。
　一方、電気配線５２５に断線が生じていないと判定された場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）には、プロセッサ３５は、現共振周波数Ｆｒが記憶媒体３４に記憶された設計範囲情報に基づく範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
　現共振周波数Ｆｒが設計範囲情報に基づく範囲内にないと判定された場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）には、プロセッサ３５は、ステップＳ２に移行する。そして、報知制御部３５８は、ステップＳ２において、警告を示す情報として、例えば、電気ケーブルＣの接続状態に異常が生じている旨を示す情報を報知部３３に報知させる。
　一方、現共振周波数Ｆｒが設計範囲情報に基づく範囲内にあると判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）には、ＰＬＬ制御部３５７は、ステップＳ９以降に検出された最新の位相差（θＶ－θＩ）に基づいて、駆動周波数Ｆをステップ１０によって算出された現共振周波数ＦｒにロックするＰＬＬ制御を実行する（ステップＳ１５）。そして、プロセッサ３５は、異常判定方法を終了する。
　具体的に、ＰＬＬ制御部３５７は、ステップＳ１５において、位相差検出部３５４によって位相差（θＶ－θＩ）が０より大きいと検出された場合には、例えば、駆動周波数Ｆを１[Hz]下げる。一方、ＰＬＬ制御部３５７は、位相差検出部３５４によって位相差（θＶ－θＩ）が０より小さいと検出された場合には、例えば、駆動周波数Ｆを１[Hz]上げる。これにより、ＰＬＬ制御部３５７は、駆動周波数ＦをステップＳ１０によって算出された現共振周波数Ｆｒにロックする。そして、ジョー４５と超音波プローブ４６における先端側Ａｒ１の部分との間に挟持された対象部位は、処置される。
　以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
　本実施の形態１に係る医療機器システム１は、ＢＬＴ５２固有の初期特性に関する参照情報を記憶する超音波トランスデューサ側メモリ５３を備える。そして、医療機器システム１は、ＢＬＴ５２の共振点を探索し、当該共振点に関する共振点情報を検知し、参照情報と共振点情報とに基づいて、ＢＬＴ５２に異常が発生しているか否かを判定する。また、本実施の形態１では、参照情報及び共振点情報として、ＢＬＴ５２の共振周波数を採用している。
　すなわち、製品出荷時の初期共振周波数Ｆｒ０と共振点の探索により得られた現共振周波数Ｆｒとを比較することによって、電気配線５２５に断線が生じたか否かを的確に判定することができる。そして、当該判定に応じて、警告を示す情報を報知部３３から報知させることにより、術者に対して、電気配線５２５に断線が生じたことを認識させることができる。また、当該判定に応じて、超音波プローブ４６から対象部位への超音波エネルギーの出力を禁止する（ステップＳ３）こともできる。
　したがって、電気配線５２５の一部に断線が生じ、処置性能が低下した状態で対象部位の処置が行われることを防止することができる。
　また、本実施の形態１に係る医療機器システム１は、制御装置３に対して接続された処置具２を構成する超音波プローブ４６及びＢＬＴ５２が制御可能な種別であるか否かを判定（ステップＳ１）した後に、電気配線５２５に断線が生じているか否かを判定（ステップＳ１３）する。
　このため、正規の超音波プローブ４６及びＢＬＴ５２である場合にのみ、電気配線５２５に断線が生じているか否かを判定することができ、当該判定を精度良く行うことができる。
　また、本実施の形態１に係る医療機器システム１は、電気配線５２５に断線が生じているか否かの判定（ステップＳ１３）の他、現共振周波数Ｆｒが設計範囲情報に基づく範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
　このため、例えば、電気ケーブルＣの接続状態に異常が生じているか否かを判定することができる。
　また、本実施の形態１に係る医療機器システム１では、電気配線５２５は、互いに一体化された複数の電極板５２１及び複数の圧電素子５２２における略円柱形状の外周に設けられている。言い換えれば、電気配線５２５は、断線が生じ易い位置に設けられている。
　このため、このような構成のＢＬＴ５２を用いた場合において、本実施の形態１に係る異常判定方法は、特に好適である。
（実施の形態２）
　次に、本実施の形態２について説明する。
　以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
　本実施の形態２では、上述した実施の形態１に対して、超音波トランスデューサ側メモリ５３に記憶された参照情報と共振点情報算出部３５５によって算出される共振点情報とが異なる。
　具体的に、本実施の形態２に係る参照情報は、処置具２の製品出荷時に測定され、ＢＬＴ５２固有の初期特性に関する情報であって、当該ＢＬＴ５２の共振点でのインピーダンスを示す情報である。以下では、説明の便宜上、当該インピーダンスを初期インピーダンスと記載する。
　また、本実施の形態２に係る検出回路３２は、各位相信号θＶ，θＩ、及び電流値Ｉの他、エネルギー源３１から出力されている駆動信号における電圧値Ｖを検出する。そして、当該検出回路３２は、検出した各位相信号θＶ，θＩ、電流値Ｉ、及び電圧値Ｖをプロセッサ３５に出力する。
　さらに、本実施の形態２に係る共振点情報算出部３５５は、位相差が０になったと判断された場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）に、ステップＳ１１において、当該位相差が０になった時点での駆動周波数Ｆを現共振周波数Ｆｒとする。また、当該共振点情報算出部３５５は、当該位相差が０になった時点で検出回路３２から出力された電流値Ｉ及び電圧値Ｖに基づいてインピーダンスを算出し、当該インピーダンスを共振点情報として算出する。以下では、説明の便宜上、当該インピーダンスを現インピーダンスと記載する。
　そして、本実施の形態２に係る異常判定部３５６は、ステップＳ１３において、ステップＳ１１によって算出された現インピーダンスと、ステップＳ５によって読み出した参照情報に基づく初期インピーダンスと、記憶媒体３４に記憶された閾値情報とに基づいて、電気配線５２５に断線が生じたか否かを判定する。
　具体的に、異常判定部３５６は、現インピーダンスが初期インピーダンスＩｍ０（図８）と当該初期インピーダンスＩｍ０に閾値情報に基づく閾値β（図８）を加算したインピーダンスＩｍ０´との間の範囲内にあるか否かを判定する。そして、異常判定部３５６は、現インピーダンスが当該範囲内にある場合に電気配線５２５に断線が生じていないと判定し、当該範囲外にある場合に電気配線５２５に断線が生じたと判定する。
　以上説明した本実施の形態２のように参照情報及び共振点情報としてインピーダンスを採用した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
（実施の形態３）
　次に、本実施の形態３について説明する。
　以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
　本実施の形態３では、上述した実施の形態１に対して、超音波トランスデューサ側メモリ５３に記憶された参照情報と共振点情報算出部３５５によって算出される共振点情報とが異なる。
　具体的に、本実施の形態３に係る参照情報は、処置具２の製品出荷時に測定され、ＢＬＴ５２固有の初期特性に関する情報であって、駆動周波数Ｆを一定速度で掃引した際に、ＢＬＴ５２の反共振点Ｆｒ´から共振点Ｆｒに至るまでの時間を示す情報である。以下では、説明の便宜上、当該時間を初期キャプチャレンジと記載する。
　また、本実施の形態３に係る共振点情報算出部３５５は、ステップＳ１１において、ステップＳ７によって駆動周波数Ｆの掃引が開始され、ステップＳ８によって電流値Ｉが上昇し始めたと判断（ステップＳ８：Ｙｅｓ）されてからステップＳ１０によって位相差が０となったと判断（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）されるまでの時間を共振点情報として算出する。言い換えれば、共振点情報算出部３５５は、ステップＳ７によって駆動周波数Ｆの掃引が開始され、駆動周波数が反共振点Ｆｒ´から共振点Ｆｒに至るまでの時間を共振点情報として算出する。以下では、説明の便宜上、当該時間を現キャプチャレンジと記載する。
　そして、本実施の形態３に係る異常判定部３５６は、ステップＳ１３において、ステップＳ１１によって算出された現キャプチャレンジと、ステップＳ５によって読み出した参照情報に基づく初期キャプチャレンズと、記憶媒体３４に記憶された閾値情報とに基づいて、電気配線５２５に断線が生じたか否かを判定する。
　具体的に、異常判定部３５６は、現キャプチャレンジが初期キャプチャレンジと当該初期キャプチャレンジから閾値情報に基づく閾値を減算したキャプチャレンジとの間の範囲内にあるか否かを判定する。そして、異常判定部３５６は、現キャプチャレンジが当該範囲内にある場合に電気配線５２５に断線が生じていないと判定し、当該範囲外にある場合に電気配線５２５に断線が生じたと判定する。
　以上説明した本実施の形態３のように参照情報及び共振点情報としてキャプチャレンジを採用した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
（その他の実施形態）
　ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１～３によってのみ限定されるべきものではない。
　上述した実施の形態１～３では、対象部位に対して超音波エネルギーを付与する構成を採用していたが、これに限らず、対象部位に対して、超音波エネルギーと、高周波エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも一方のエネルギーとを付与する構成を採用しても構わない。ここで、「対象部位に対して高周波エネルギーを付与する」とは、対象部位に高周波電流を流すことを意味する。また、「対象部位に対して熱エネルギーを付与する」とは、ヒータ等の熱を対象部位に伝達することを意味する。
　上述した実施の形態１～３において、制御装置３等に設けた入力手段を用いて、閾値情報に基づく閾値を変更可能に構成しても構わない。
　上述した実施の形態１～３では、プローブ種別情報及びトランスデューサ種別情報は、各メモリ４７，５３にそれぞれ記憶されていたが、これに限らない。例えば、ハンドピース４及び超音波トランスデューサ５に規定の抵抗値の抵抗をそれぞれ設けておき、当該抵抗値を読み取ることで、プローブ種別情報及びトランスデューサ種別情報を取得する構成を採用しても構わない。
　また、プロセッサ３５による異常判定方法を示すフローは、上述した実施の形態１～３において説明したフローチャート（図４）における処理の順序に限らず、矛盾のない範囲で変更しても構わない。例えば、スイッチ４３とは別のスイッチを処置具２または制御装置３に設けておく。そして、当該別のスイッチが押下された場合に、プロセッサ３５は、ステップＳ１～Ｓ１３の処理を実行する。また、プロセッサ３５は、ステップＳ１～Ｓ１３の処理を実行した後、スイッチ４３が押下された場合に、ステップＳ１４の処理を実行する。
　１　医療機器システム
　２　処置具
　３　制御装置
　４　ハンドピース
　５　超音波トランスデューサ
　３１　エネルギー源
　３２　検出回路
　３３　報知部
　３４　記憶媒体
　３５　プロセッサ
　４１　保持ケース
　４２　操作ノブ
　４３　スイッチ
　４４　シース
　４５　ジョー
　４６　超音波プローブ
　４７　ハンドピース側メモリ
　５１　超音波トランスデューサケース
　５２　ＢＬＴ
　５３　超音波トランスデューサ側メモリ
　３５１　デバイス判定部
　３５２　周波数掃引部
　３５３　電流値監視部
　３５４　位相差検出部
　３５５　共振点情報算出部
　３５６　異常判定部
　３５７　ＰＬＬ制御部
　３５８　報知制御部
　３５９　出力禁止部
　５２１　電極板
　５２１ａ　負電極板
　５２１ｂ　正電極板
　５２２　圧電素子
　５２３　フロントマス
　５２３ａ　素子装着部
　５２３ｂ　断面積変化部
　５２３ｃ　プローブ装着部
　５２４　バックマス
　５２５　電気配線
　５２５ａ　負電極配線
　５２５ｂ　正電極配線
　Ａｒ１　先端側
　Ａｒ２　基端側
　Ａｘ　中心軸
　Ｃ　電気ケーブル
　Ｃ１，Ｃ１´　リード線
　ＣＬ１～ＣＬ８　曲線
　Ｆ，Ｆ１，Ｆ２　駆動周波数
　Ｆｒ　共振周波数（共振点）
　Ｆｒ０　初期共振周波数
　Ｆｒ０´　周波数
　Ｆｒ´　反共振点
　Ｉｍ０　初期インピーダンス
　Ｉｍ０´　インピーダンス
　α，β　閾値

Claims (11)

  1. 　駆動信号が供給される複数の電極板と、前記電極板と交互に配設され、前記駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う前記電極板同士を電気的に接続する電気配線とを有する超音波トランスデューサと、
    　前記超音波トランスデューサ固有の初期特性に関する参照情報を記憶するメモリと、
    　前記超音波トランスデューサの共振点を探索し、
    　前記共振点に関する共振点情報を検知し、
    　前記参照情報と前記共振点情報とに基づいて、前記超音波トランスデューサに異常が発生しているか否かを判定するプロセッサと、を備える医療機器システム。
  2. 　前記参照情報及び前記共振点情報は、
    　前記超音波トランスデューサの共振周波数を示す情報である、請求項１に記載の医療機器システム。
  3. 　前記参照情報及び前記共振点情報は、
    　前記超音波トランスデューサの前記共振点において、当該超音波トランスデューサに供給される前記駆動信号の電流値及び電圧値に基づいて算出されるインピーダンスを示す情報である、請求項１に記載の医療機器システム。
  4. 　前記参照情報及び前記共振点情報は、
    　前記駆動信号の周波数を一定速度で掃引した際に、前記超音波トランスデューサの反共振点から前記共振点に至るまでの時間を示す情報である、請求項１に記載の医療機器システム。
  5. 　前記超音波トランスデューサに対して着脱自在に接続され、前記超音波振動を基端から先端に伝達する超音波プローブと、
    　前記超音波トランスデューサに対して着脱自在に接続され、前記プロセッサを有する制御装置と、をさらに備え、
    　前記プロセッサは、
    　前記制御装置に対して接続された前記超音波トランスデューサ及び前記超音波プローブの種別が既定の種別であることを判定した後に、前記超音波トランスデューサの異常を判定する、請求項１に記載の医療機器システム。
  6. 　前記プロセッサは、
    　前記共振点情報として前記超音波トランスデューサの共振周波数を検知し、
    　前記共振周波数が設計上の共振周波数を基準とする規定の範囲内に存在するか否かをさらに判定する、請求項１に記載の医療機器システム。
  7. 　前記複数の電極板及び前記複数の圧電素子は、
    　互いに交互に配設されることによって柱形状を有した状態で一体化され、
    　前記電気配線は、
    　互いに一体化された前記複数の電極板及び前記複数の圧電素子における柱形状の外周に設けられている、請求項１に記載の医療機器システム。
  8. 　前記プロセッサは、
    　前記超音波トランスデューサに異常が発生していると判定した場合には、警告を示す情報を報知部に報知させる、請求項１に記載の医療機器システム。
  9. 　駆動信号が供給される複数の電極板と、前記電極板と交互に配設され、前記駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う前記電極板同士を電気的に接続する電気配線とを有する超音波トランスデューサを備えた医療機器システムのプロセッサが実行する異常判定方法であって、
    　前記超音波トランスデューサの共振点を探索し、
    　前記共振点に関する共振点情報を検知し、
    　前記超音波トランスデューサ固有の初期特性に関する参照情報と前記共振点情報とに基づいて、前記超音波トランスデューサに異常が発生しているか否かを判定する異常判定方法。
  10. 　前記医療機器システムは、
    　前記超音波トランスデューサに対して着脱自在に接続され、前記超音波振動を基端から先端に伝達する超音波プローブと、
    　前記超音波トランスデューサに対して着脱自在に接続され、前記プロセッサを有する制御装置と、をさらに備え、
    　前記プロセッサは、
    　前記制御装置に対して接続された前記超音波トランスデューサ及び前記超音波プローブの種別が既定の種別であることを判定した後に、前記超音波トランスデューサの異常を判定する、請求項９に記載の異常判定方法。
  11. 　駆動信号が供給される複数の電極板と、前記電極板と交互に配設され、前記駆動信号に応じて超音波振動を発生させる複数の圧電素子と、互いに隣り合う前記電極板同士を電気的に接続する電気配線とを有する超音波トランスデューサを備えた医療機器システムのプロセッサに実行させる異常判定プログラムであって、
    　当該異常判定プログラムは、前記プロセッサに以下の実行を指示する：
    　前記超音波トランスデューサの共振点を探索し、
    　前記共振点に関する共振点情報を検知し、
    　前記超音波トランスデューサ固有の初期特性に関する参照情報と前記共振点情報とに基づいて、前記超音波トランスデューサに異常が発生しているか否かを判定する異常判定プログラム。
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