WO2020003360A1 - 処置システム、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

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WO2020003360A1
WO2020003360A1 PCT/JP2018/024061 JP2018024061W WO2020003360A1 WO 2020003360 A1 WO2020003360 A1 WO 2020003360A1 JP 2018024061 W JP2018024061 W JP 2018024061W WO 2020003360 A1 WO2020003360 A1 WO 2020003360A1
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WO
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power
heater
term
control
feedback control
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/024061
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚英 鶴田
新二 安永
Original Assignee
オリンパス株式会社
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Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/08—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
    • A61B18/10—Power sources therefor

Definitions

  • the present invention relates to a treatment system, a control method, and a control program.
  • Patent Literature 1 a treatment system for treating a living tissue by applying heat energy to the living tissue has been known (for example, see Patent Literature 1).
  • the treatment system described in Patent Literature 1 has a heater that generates heat when energized, a treatment member that transmits heat of the heater to living tissue, and a state in which the temperature of the heater (hereinafter, referred to as a heater temperature) follows a target temperature.
  • a control unit for executing feedback control for modulating electric power supplied to the heater for modulating electric power supplied to the heater.
  • the control power obtained by adding the differential term and the proportional term, and the current power supplied to the heater are added, whereby the heater is controlled.
  • a treatment system includes a heater that generates heat by energization, a treatment member that transfers heat of the heater to living tissue, and a temperature of the heater that is equal to a target temperature.
  • a control unit that performs feedback control that modulates the power supplied to the heater in a state that follows the feedback control, wherein the control unit multiplies the feedback control term calculated in the feedback control by a compression term.
  • the compression term is a variable that changes according to the current power.
  • the current power is the maximum power that can be supplied to the heater, the upper limit is set, and the current power is changed from 0 to the 0 and the maximum power. A larger variable according grow to default power between.
  • the control method according to the present invention is a control method executed by a control unit of a treatment system including a heater that generates heat by energization, and a treatment member that transmits heat of the heater to living tissue, wherein the temperature of the heater Performs a feedback control that modulates the power supplied to the heater in a state of following the target temperature, wherein the feedback control multiplies a feedback control term calculated in the feedback control by a compression term and control power
  • the compression term is a variable that changes according to the current power.
  • the upper limit is set when the current power is the maximum power that can be supplied to the heater, and the current power is changed from 0 to the 0 and the maximum. A larger variable according grow to default power between power.
  • the heater temperature can be made to converge to the target temperature in a short time.
  • FIG. 1 is a diagram showing a treatment system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a grip unit.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the heater resistance and the heater temperature.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configurations of the control device and the foot switch.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the control method.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating feedback control performed by the control unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing the behavior of the input power and the heater temperature.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating behaviors of applied power and heater temperature.
  • FIG. 9 is a diagram showing a first modification of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a second modification of the present embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a third modification of the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a fourth modification of the present embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a fifth modification of the present embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a sixth modification of the present embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a seventh modification of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a treatment system 1 according to the present embodiment.
  • the treatment system 1 treats the target site LT by applying energy to a site to be treated (hereinafter, referred to as a target site LT (see FIG. 2)) in a living tissue such as a lumen or a blood vessel. I do.
  • the treatment means, for example, joining and incision of the target site LT.
  • the treatment system 1 includes a treatment tool 2, a control device 3, and a foot switch 4, as shown in FIG.
  • the treatment tool 2 is, for example, a surgical treatment tool for treating the target site LT while passing through the abdominal wall.
  • the treatment tool 2 includes a handle 5, a shaft 6, and a grip 7, as shown in FIG.
  • the handle 5 is a part that the operator holds by hand.
  • the handle 5 is provided with an operation knob 51 as shown in FIG.
  • the shaft 6 has a substantially cylindrical shape, and one end is connected to the handle 5 (FIG. 1).
  • a grip 7 is attached to the other end of the shaft 6.
  • An opening / closing mechanism (FIG. 1) for opening and closing the first and second gripping members 8, 9 (FIG. 1) constituting the gripping portion 7 according to the operation of the operating knob 51 by the operator. (Abbreviated).
  • An electric cable C (FIG. 1) connected to the control device 3 is disposed inside the shaft 6 from one end to the other end by passing through the handle 5.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the grip portion 7.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the gripping part 7 in a closed state gripping the target part LT by a plane orthogonal to the longitudinal direction from the distal end to the base end of the gripping part 7.
  • the grip part 7 is a part that treats the target part LT while holding the target part LT.
  • the grip 7 includes first and second gripping members 8 and 9.
  • the first and second gripping members 8 and 9 are configured to be openable and closable in the direction of arrow Y1 (FIG. 1) in accordance with the operation of the operation knob 51 by the operator.
  • the first gripping member 8 is disposed at a position facing the second gripping member 9.
  • the first gripping member 8 includes a first jaw 10, a support member 11, and a treatment section 12, as shown in FIG.
  • the first jaw 10 is located at a portion where the shaft 6 extends toward the distal end, and has a long shape extending in the longitudinal direction of the grip portion 7.
  • the first jaw 10 supports the support member 11 and the treatment section 12 by an upper surface in FIG.
  • the first jaw 10 has a function of ensuring mechanical strength at the time of opening and closing operations.
  • examples of the material forming the first jaw 10 include stainless steel such as SUS630 and SUS304, and aluminum-based materials such as super duralumin.
  • the support member 11 is formed in a long shape extending in the longitudinal direction of the grip portion 7 and is fixed to the upper surface of the first jaw 10 in FIG.
  • a material forming the support member 11 a material having high heat resistance and low thermal conductivity, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer) ), PEEK (polyetheretherketone), PBI (polybenzimidazole) and the like.
  • the material of the support member 11 is not limited to the resin material, but may be a ceramic such as alumina or zirconia. Further, a coating material such as PTFE, DLC (Diamond-Like @ Carbon), ceramics, silica, silicon, etc., having non-adhesiveness to a living body may be provided on those surfaces.
  • the treatment section 12 is a section that generates heat energy under the control of the control device 3, and is fixed to the upper surface of the support member 11 in FIG.
  • the treatment section 12 includes a heat transfer plate 13 and a heater 14, as shown in FIG.
  • the heat transfer plate 13 corresponds to a treatment member according to the present invention.
  • the heat transfer plate 13 is formed in a long shape extending in the longitudinal direction of the grip portion 7.
  • Examples of the material forming the heat transfer plate 13 include a metal material such as copper and aluminum, a ceramic such as aluminum nitride, and a carbon-based composite material.
  • the width of the heat transfer plate 13 (length in the left-right direction in FIG. 2) is set smaller than the width of the support member 11 (length in the left-right direction in FIG. 2).
  • the center position of the heat transfer plate 13 in the width direction matches the center position of the support member 11 in the width direction.
  • the upper surface in FIG. 2 contacts the target portion LT in a state where the target portion LT is gripped by the first and second gripping members 8 and 9. It functions as a first surface 131 that applies thermal energy to the target portion LT.
  • “giving heat energy to the target portion LT” means transmitting heat from the heater 14 to the target portion LT.
  • the first surface 131 has a convex cross-sectional shape whose central portion in the width direction protrudes upward.
  • the protruding end 131a of the first surface 131 at the central portion in the width direction is in the direction A1 (the vertical direction in FIG. 2) facing each other in the first and second gripping members 8 and 9 set in the closed state.
  • the first surface 131 may be provided with a thin coating material such as PTFE or a ceramic-based non-adhesive material to the living body LT so as to be in contact with the target site LT.
  • a central portion in the width direction of the second surface 132 which is the front surface and the back surface of the second surface 132, extends along the longitudinal direction of the heat transfer plate 13 as shown in FIG.
  • a concave portion 133 is formed from the side to the distal end side.
  • the heater 14 is fixed to the bottom of the recess 133. Although not specifically shown, the heater 14 has two terminals. A pair of lead wires C1 (see FIG. 4) constituting the electric cable C are connected to the two terminals. The heater 14 is supplied with electric power under the control of the control device 3 via the pair of lead wires C1. Thus, the heater 14 generates heat and heats the heat transfer plate 13.
  • the heater 14 for example, a sheet heater in which a metal foil is patterned on a substrate made of polyimide or the like, a ceramic heater in which a platinum thin film is patterned on a ceramic substrate such as aluminum nitride, or other printing A heater and the like can be exemplified.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the heater resistance and the heater temperature.
  • a heater temperature the temperature of the heater 14
  • a heater resistance the resistance of the heater 14
  • the second gripping member 9 includes a second jaw 15 and an opposing member 16.
  • the second jaw 15 has an elongated shape extending in the longitudinal direction of the grip portion 7.
  • the second jaw 15 is rotatably supported at its base end side about the fulcrum P0 (FIG. 1) with respect to the shaft 6, and opens and closes with respect to the first gripping member 8 by rotating. .
  • the second jaw 15 supports the opposing member 16 by a lower surface in FIG.
  • the second jaw 15 has a function of securing mechanical strength at the time of opening and closing operations.
  • examples of the material forming the second jaw 15 include stainless steel such as SUS630 and SUS304, and aluminum-based materials such as super duralumin.
  • the first gripping member 8 (first jaw 10) is fixed to the shaft 6, and the second gripping member 9 (second jaw 15) is The structure is supported, but is not limited to this.
  • a configuration is adopted in which both the first and second gripping members 8 and 9 are pivotally supported on the shaft 6 and the first and second gripping members 8 and 9 are opened and closed by rotating respectively. No problem.
  • the first gripping member 8 is pivotally supported on the shaft 6, the second gripping member 9 is fixed on the shaft 6, and the second gripping member 8 rotates to rotate the second gripping member 9.
  • a configuration that opens and closes with respect to the gripping member 9 may be employed.
  • the opposing member 16 is formed in a long shape extending in the longitudinal direction of the grip portion 7, and is fixed to the lower surface of the second jaw 15 in FIG.
  • the material forming the facing member 16 include materials having high heat resistance and low thermal conductivity, such as resin materials such as PTFE, PFA, PEEK, and PBI.
  • the material forming the facing member 16 is not limited to the resin material, but may be a ceramic such as alumina or zirconia. Further, a coating material such as PTFE, DLC, ceramics, silica, silicon or the like having non-adhesiveness to a living body may be provided on those surfaces.
  • the lower surface in FIG. 2 functions as a third surface 161 that grips the target portion LT with the first surface 131.
  • the third surface 161 is formed by a flat surface orthogonal to the direction A1.
  • the width of the third surface 161 is set to be larger than the width of the protruding end 131a, as shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control device 3 and the foot switch 4.
  • the foot switch 4 is a part operated by an operator using a foot. Then, in response to the operation on the foot switch 4, the control device 3 starts the treatment of the target site LT.
  • the means for starting the treatment of the target site LT is not limited to the foot switch 4, but may be a switch or the like operated by using a hand.
  • the control device 3 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like, and controls the operation of the treatment tool 2 according to a predetermined control program. As shown in FIG. 4, the control device 3 includes a heater drive circuit 31, a control unit 32, an input unit 33, a display unit 34, and a storage unit 35.
  • CPU Central Processing Unit
  • the heater drive circuit 31 supplies power to the heater 14 via a pair of lead wires C1 under the control of the control unit 32.
  • the power may be DC power or AC power.
  • the heater drive circuit 31 detects a voltage value and a current value supplied to the heater 14 under the control of the control unit 32, thereby measuring a heater resistance.
  • the heater resistance measurement unit 311 (FIG. 4) Is provided.
  • the control unit 32 is, for example, a CPU or an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and controls the operation of the heater drive circuit 31 according to a program stored in the storage unit 35. The detailed function of the control unit 32 will be described later in “Control method executed by control unit”.
  • the input unit 33 includes various input devices such as a keyboard, a mouse, a touch panel, and various switches, and outputs an input signal corresponding to an operation input to the control unit 32.
  • the display unit 34 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an EL (Electro Luminescence) display, and displays various images under the control of the control unit 32.
  • the storage unit 35 stores a program executed by the control unit 32 (including the control program according to the present invention), information necessary for processing of the control unit 32, and the like.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the control method.
  • the operator holds the treatment tool 2 by hand and inserts the distal end portion (a part of the grip 7 and the shaft 6) of the treatment tool 2 into the abdominal cavity after passing through the abdominal wall using, for example, a trocar.
  • the operator operates the operation knob 51 and grips the target portion LT with the grip portion 7.
  • the operator operates the foot switch 4 to start the treatment of the target site.
  • the control unit 32 sets the power (hereinafter referred to as input power P) to be supplied to the heater 14 to a predetermined initial power in response to an operation on the foot switch 4 (treatment start instruction) by the operator.
  • the control unit 32 supplies the initial power from the heater drive circuit 31 to the heater 14 via the pair of lead wires C1 (Step S1).
  • the initial power is power that is not 0.
  • step S1 the control unit 32 executes feedback control for modulating the input power P so that the heater temperature follows the target temperature as described below (steps S2 to S8).
  • PD control is employed as the feedback control.
  • the control unit 32 measures the heater resistance by the heater resistance measurement unit 311 (step S2), and calculates the heater temperature based on the heater resistance by using, for example, the resistance temperature characteristic shown in FIG. 3 (step S2). S3).
  • step S3 the control unit 32 calculates the next input power P next to be supplied to the heater 14 by the following equation (1) (step S4).
  • K d is a differential gain.
  • K p is a proportional gain.
  • T is the current heater temperature calculated in step S3 of the current loop (the loop of steps S2 to S8).
  • T tar is a target temperature of the heater temperature T, for example, 100 [° C.] to 300 [° C.].
  • DT / dt is the heater temperature obtained by subtracting the previous heater temperature calculated in step S3 of the previous loop (steps S2 to S8) from the current heater temperature T by the control cycle of the feedback control. This is the time derivative of T.
  • K d ⁇ (dT / dt) is a differential term, and corresponds to the feedback control term (first feedback control term) according to the present invention.
  • K p ⁇ (T tar ⁇ T) is a proportional term, and corresponds to a feedback control term (a second feedback control term) according to the present invention.
  • P is the current input power supplied to the heater 14.
  • F (P) is a variable that changes according to the current input power P, which will be described in detail later, and corresponds to a compression term according to the present invention.
  • step S5 the control unit 32 determines whether or not to terminate the treatment of the target site LT (step S5).
  • the control unit 32 may be configured to perform an operation on the foot switch 4 by the operator (an instruction to end the procedure), a case in which the elapsed time after executing step S1 exceeds a predetermined time, or a method including an error. Is detected in step S5, "Yes" is determined. On the other hand, if there is no operation on the foot switch 4 by the operator (procedure end instruction), the control unit 32 does not exceed the predetermined time after executing step S1, or the control unit 32 performs various operations including errors. If no signal is detected, "No" is determined in step S5.
  • Step S5 When it is determined that the treatment of the target part LT is to be continued (Step S5: No), the control unit 32 determines whether the input power P next calculated in Step S4 is larger than the maximum power P max (Step S5). S6).
  • the maximum power Pmax is a preset maximum power that can be supplied to the heater 14. In other words, the maximum power Pmax is a power applied to the extent that the heater 14 is not damaged, and is, for example, 10 [W] to 100 [W].
  • Step S6 When determining that the input power P next is larger than the maximum power P max (Step S6: Yes), the control unit 32 sets the input power P to the maximum power P max . Then, the controller 32 supplies the maximum power Pmax from the heater drive circuit 31 to the heater 14 via the pair of lead wires C1 (Step S7). Thereafter, the control unit 32 returns to Step S2.
  • step S6: No when it is determined that the input power P next is equal to or less than the maximum power P max (step S6: No), the control unit 32 sets the input power P to the input power P next calculated in step S4. Then, the control unit 32 supplies the input power P next from the heater drive circuit 31 to the heater 14 via the pair of lead wires C1 (Step S8). Thereafter, the control unit 32 returns to Step S2.
  • Step S5 If it is determined that the treatment of the target part LT is to be terminated (Step S5: Yes), the control unit 32 stops the operation of the heater drive circuit 31 (Step S9). That is, the control unit 32 stops supplying power to the heater 14.
  • the heater temperature is controlled to the target temperature Ttar .
  • the target portion LT in contact with the heat transfer plate 13 is heated to the target temperature T tar and solidifies.
  • the target part LT is pressed according to the gripping force of the grip part 7, so that the target part LT is incised.
  • FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams showing the behavior of the input power P and the heater temperature T. More specifically, FIG. 7B shows the behavior of the input power P and the heater temperature T when the general feedback control is performed with the compression term f (P) set to 1 (FIG. 7A). Is shown in FIG. 8A shows the relationship between the compression term f (P) and the input power P used in the feedback control of the present embodiment, and shows the relationship between the input power P and the input power P when the feedback control is executed.
  • the behavior of the heater temperature T is shown in FIG. In FIG. 7B and FIG. 8B, the input power P is indicated by a broken line, and the heater temperature T is indicated by a solid line.
  • the heater temperature T exceeds the target temperature T tar , the input power P further decreases, and the heater temperature T also falls later.
  • the heater temperature T tends to fall below or falls below the target temperature T tar , the supplied electric power P increases, and the heater temperature T rises later.
  • the heater temperature T converges to the target temperature T tar while repeating these behaviors. That is, the heater temperature T repeats oscillation of a certain width, and it takes time to converge on the target temperature T tar .
  • the compression term f (P) used in the feedback control of the present embodiment is a variable defined by the following equation (2), as shown in FIG.
  • the compression term f (P) becomes the upper limit value 1 when the current input power P is the maximum power Pmax , and the current input power P changes from 0 to a value between 0 and the maximum power Pmax .
  • This is a variable that increases as the power increases up to the predetermined power P c (FIG. 8A).
  • the rate of increase with respect to the applied power P when the current applied power P increases from 0 to the maximum power Pmax becomes a constant value (1 / Pmax ).
  • the next input power P next to be supplied to the heater 14 is calculated by Expression (1) using the compression term f (P) defined by Expression (2). That is, in the general feedback control in which the compression term f (P) is set to 1, even when the heater temperature T rises immediately after the start of the feedback control, the heater temperature T becomes close to the target temperature T tar. , The compression term f (P) is always 1. Thus, at all times, using the same differential gain K d and the proportional gain K p, then supplies input power P next is to be calculated to the heater 14. As a result, as shown in FIG.
  • the heater temperature T repeats oscillation of a certain width, and it takes time to converge to the target temperature T tar .
  • the differential gain Kd and the proportional gain Kp are compressed by the compression term f (P). Therefore, as shown in FIG. 8B, when the heater temperature T becomes close to the target temperature Ttar , the applied power P can be stabilized in a low state. As a result, the heater temperature T converges to the target temperature T tar in a short time.
  • the heater 14 when the heater temperature T decreases due to disturbance while the input power P is stabilized in a low state, the heater 14 Thus, a large input power P is supplied. As a result, the heater 14 may momentarily exceed the upper limit temperature that the heater can withstand, and may break down.
  • the differential gain Kd and the proportional gain Kp are compressed by the compression term f (P). Therefore, the input power P does not fluctuate significantly in a short time. That is, according to the present embodiment, the resistance to disturbance is high, and the risk of failure of heater 14 can be reduced.
  • FIG. 9 is a diagram showing a first modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 9 shows the relationship between the compression term f (P) and the input power P according to the first modification in FIG. 9A, and performs feedback control using the compression term f (P).
  • FIG. 9B shows the behavior of the input power P and the heater temperature T when the execution is performed. In FIG. 9B, the input power P is indicated by a broken line, and the heater temperature T is indicated by a solid line.
  • the compression term f (P) shown in FIG. 9A may be adopted as the compression term f (P).
  • the compression term f (P) according to the first modification is a variable defined by the following equation (3).
  • the rate of increase with respect to the input power P when the current input power P increases from 0 to the predetermined power Pc is the current input power P.
  • a variable larger than the rate of increase with respect to the input power P when the power Pc increases from the power Pc to the maximum power Pmax is adopted.
  • the predetermined power Pc may be, for example, about 30% to 50% of the maximum power Pmax .
  • the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the above-described embodiment.
  • the differential gain Kd and the proportional gain Kp are compressed by the compression term f (P). Therefore, the input power P does not fluctuate significantly in a short time.
  • the heater temperature T falls below the target temperature T tar is time to raise the heater temperature T to the target temperature T tar becomes longer.
  • the heater temperature T exceeds the target temperature T tar is time to reduce the heater temperature T to the target temperature T tar becomes longer. That is, the control for returning the heater temperature T to the target temperature Ttar by the compression term f (P) becomes slow.
  • the convergence of the heater temperature T to the target temperature T tar in the first modification is higher than that of the first embodiment when the applied power P starts to decrease.
  • the compression term f (P) has a larger value than in the above-described embodiment, and therefore, when the heater temperature T falls below the target temperature T tar. Even when the temperature exceeds the target temperature, the heater temperature T can be quickly returned to the target temperature T tar .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a second modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 10 shows a relationship between the compression term f (P) and the input power P according to the second modification.
  • the compression term f (P) shown in FIG. 10 may be adopted as the compression term f (P).
  • the compression term f (P) according to the second modification is a variable defined by the following equation (4).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a third modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 11 shows the relationship between the compression term f (P) and the input power P according to the third modification.
  • the compression term f (P) shown in FIG. 11 may be adopted as the compression term f (P).
  • the compression term f (P) according to the third modification is a variable defined by the following equation (5). In the formula (5), “d” is preferably equal to or more than 2 / Pmax .
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a fourth modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 12 shows the relationship between the compression term f (P) and the input power P according to the fourth modification.
  • the compression term f (P) shown in FIG. 12 may be adopted as the compression term f (P).
  • the compression term f (P) according to Modification 4 is a variable defined by the following equation (6). In equation (6), it is preferable to use a value greater than 1 for “e”.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a fifth modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 13 shows a relationship between the compression term f (P) and the input power P according to the fifth modification.
  • the compression term f (P) shown in FIG. 13 may be adopted as the compression term f (P).
  • the compression term f (P) according to the fifth modification is a variable defined by the following equation (7).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a sixth modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 14 shows the relationship between the compression term f (P) and the input power P according to the sixth modification.
  • the compression term f (P) shown in FIG. 14 may be adopted as the compression term f (P).
  • the compression term f (P) according to the sixth modification is a variable defined by the following equation (8). Note that in Expression (8), it is preferable to use a value greater than 1 for “g”.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a seventh modification of the present embodiment. Specifically, FIG. 15 is a block diagram illustrating feedback control by the control unit 32 according to the seventh modification.
  • the input power P next to be supplied to the heater 14 next may be calculated by the following equation (9) instead of the equation (1).
  • the control unit 32 modulates the differential term obtained by multiplying the time differential of the heater temperature T by the differential gain Kd to the compression term g (P ) Is further multiplied to calculate the first control power.
  • the control unit 32, the target temperature T tar and the second by further multiplying the compression section f (P) with respect to the proportional term obtained by multiplying a proportional gain K p relative deviation between the present heater temperature T Calculate the control power. Further, the control unit 32 obtains the control power by adding the first control power and the second control power. Then, the control unit 32 calculates the input power P next to be supplied to the heater 14 next by adding the current input power P to the control power.
  • the plurality of feedback control terms are multiplied by the first and second compression terms different from each other.
  • one of the compression term g (P) and the compression term f (P) may be a constant value of “1” regardless of the current input power P. That is, only a specific feedback control term among a plurality of feedback control terms may be multiplied by the compression term.
  • the value specified by Expressions (2) to (8) is used as the compression term f (P) only when a specific condition is satisfied. Is not satisfied, a configuration using a value of “1” may be adopted.
  • the following conditions can be exemplified as the specific conditions.
  • the specific condition is a condition that the current heater temperature T is within a specific range. For example, when 0.8T tar ⁇ T ⁇ 1.2T tar or when (T tar ⁇ 15 ° C.) ⁇ T ⁇ (T tar + 15 ° C.), the specific condition is satisfied.
  • the specific condition is a condition that a predetermined time has elapsed after the current input power P changed from increasing to decreasing.
  • the following effects are exerted in addition to the same effects as those of the above-described embodiment.
  • the temperature of the heater 14 can be quickly increased immediately after the start of the feedback control. Can be quickly reached to the target temperature T tar .
  • the protruding end 131a of the first surface 131 is configured by a flat surface, but is not limited thereto, and may have a curved surface shape.
  • the third surface 161 is configured by a flat surface, but may be configured by a convex shape, a concave shape, or the like.
  • the upper limit of the compression term according to the present invention is described as 1, but the present invention is not limited to this.
  • the upper limit of the compression term is 2. Even in such a case, the control power obtained by multiplying the feedback control term and the compression term has a smaller variation in the input power P than in the case of the conventional feedback control, and the heater temperature T can reach the target temperature in a short time. This has the effect of converging to the temperature T tar .
  • a variable that changes according to the current input power P is adopted as the compression term according to the present invention.
  • the present invention is not limited to this.
  • a variable that changes according to the current heater resistance may be adopted.
  • the compression term f (T) may be defined by the following equation (10).
  • PD control is adopted as feedback control, but the present invention is not limited to this.
  • P control in addition to PD control, P control, PI control, PID control, or the like may be employed.
  • the feedback control term according to the present invention is only one of the proportional terms.
  • the feedback control term according to the present invention is two of the proportional term and the integral term.
  • the feedback control term according to the present invention includes three parts: a proportional term, an integral term, and a derivative term.

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Abstract

処置システム１は、通電によって発熱するヒータ１４と、ヒータ１４の熱を生体組織に伝達する処置部材と、ヒータ１４の温度が目標温度に追従する状態にヒータ１４に対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行する制御部３２と、を備える。制御部３２は、フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力とヒータ１４に対して供給している現在の電力とを加算することによって、ヒータ１４に対して次に供給する電力を算出する。圧縮項は、現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力がヒータ１４に対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である。

Description

処置システム、制御方法、及び制御プログラム
　本発明は、処置システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。
　従来、生体組織に対して熱エネルギを付与することによって当該生体組織を処置する処置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に記載の処置システムは、通電によって発熱するヒータと、当該ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、当該ヒータの温度（以下、ヒータ温度と記載）が目標温度に追従する状態に当該ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行する制御部とを備える。
　ここで、特許文献１に記載の処置システムでは、フィードバック制御として、微分項と比例項とを加算した制御電力と、ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、当該ヒータに対して次に供給する電力を算出するＰＤ制御を採用している。なお、微分項は、ヒータ温度の時間微分に対して微分ゲインを乗算したものである。また、比例項は、目標温度及びヒータ温度の偏差に対して比例ゲインを乗算したものである。
特開２０１３－３４６１４号公報
　ところで、フィードバック制御における制御周期が非常に短い場合には、短時間でヒータ温度を目標温度に収束させることが可能である。しかしながら、実際には、当該制御周期は、有限の長さを持つ。このため、短時間でヒータ温度を目標温度に収束させることが難しい、という問題がある。
　本発明は、上記に鑑みなされたものであって、短時間でヒータ温度を目標温度に収束させることができる処置システム、制御方法、及び制御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、本発明に係る処置システムは、通電によって発熱するヒータと、前記ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、前記ヒータの温度が目標温度に追従する状態に前記ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力と前記ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、前記ヒータに対して次に供給する電力を算出し、前記圧縮項は、前記現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力が前記ヒータに対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である。
　本発明に係る制御方法は、通電によって発熱するヒータと、前記ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、を備えた処置システムの制御部が実行する制御方法であって、前記ヒータの温度が目標温度に追従する状態に前記ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行し、前記フィードバック制御では、当該フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力と前記ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、前記ヒータに対して次に供給する電力を算出し、前記圧縮項は、前記現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力が前記ヒータに対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である。
　本発明に係る制御プログラムは、通電によって発熱するヒータと、前記ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、を備えた処置システムの制御部に実行させる制御プログラムであって、当該制御プログラムは、前記制御部に対して以下の実行を指示する：前記ヒータの温度が目標温度に追従する状態に前記ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行し、前記フィードバック制御では、当該フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力と前記ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、前記ヒータに対して次に供給する電力を算出し、前記圧縮項は、前記現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力が前記ヒータに対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である。
　本発明に係る処置システム、制御方法、及び制御プログラムによれば、短時間でヒータ温度を目標温度に収束させることができる、という効果を奏する。
図１は、本実施の形態に係る処置システムを示す図である。 図２は、把持部を示す図である。 図３は、ヒータ抵抗とヒータ温度との関係を示す図である。 図４は、制御装置及びフットスイッチの構成を示すブロック図である。 図５は、制御方法を示すフローチャートである。 図６は、制御部によるフィードバック制御を示すブロック線図である。 図７は、投入電力及びヒータ温度の挙動を示す図である。 図８は、投入電力及びヒータ温度の挙動を示す図である。 図９は、本実施の形態の変形例１を示す図である。 図１０は、本実施の形態の変形例２を示す図である。 図１１は、本実施の形態の変形例３を示す図である。 図１２は、本実施の形態の変形例４を示す図である。 図１３は、本実施の形態の変形例５を示す図である。 図１４は、本実施の形態の変形例６を示す図である。 図１５は、本実施の形態の変形例７を示す図である。
　以下に、図面を参照して、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。
　〔処置システムの概略構成〕
　図１は、本実施の形態に係る処置システム１を示す図である。
　処置システム１は、管腔や血管等の生体組織における処置の対象となる部位（以下、対象部位ＬＴ（図２参照）と記載）に対してエネルギを付与することによって、当該対象部位ＬＴを処置する。ここで、当該処置とは、例えば、対象部位ＬＴの接合及び切開を意味する。この処置システム１は、図１に示すように、処置具２と、制御装置３と、フットスイッチ４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ＬＴを処置するための外科医療用処置具である。この処置具２は、図１に示すように、ハンドル５と、シャフト６と、把持部７とを備える。
　ハンドル５は、術者が手で持つ部分である。そして、このハンドル５には、図１に示すように、操作ノブ５１が設けられている。
　シャフト６は、略円筒形状を有し、一端がハンドル５に対して接続されている（図１）。また、シャフト６の他端には、把持部７が取り付けられている。そして、このシャフト６の内部には、術者による操作ノブ５１の操作に応じて、把持部７を構成する第１，第２の把持部材８，９（図１）を開閉させる開閉機構（図示略）が設けられている。また、このシャフト６の内部には、制御装置３に対して接続された電気ケーブルＣ（図１）がハンドル５を経由することによって一端側から他端側まで配設されている。
　〔把持部の構成〕
　なお、以下で記載する「先端側」は、把持部７の先端側であって、図１中、左側を意味する。また、以下で記載する「基端側」は、把持部７のシャフト６側であって、図１中、右側を意味する。
　図２は、把持部７を示す図である。具体的に、図２は、対象部位ＬＴを把持した閉状態の把持部７を当該把持部７の先端から基端に向かう長手方向に直交する平面によって切断した断面図である。
　把持部７は、対象部位ＬＴを把持した状態で当該対象部位ＬＴを処置する部分である。この把持部７は、図１または図２に示すように、第１，第２の把持部材８，９を備える。
　第１，第２の把持部材８，９は、術者による操作ノブ５１の操作に応じて、矢印Ｙ１（図１）方向に開閉可能に構成されている。
　〔第１の把持部材の構成〕
　第１の把持部材８は、第２の把持部材９に対向する位置に配設されている。この第１の把持部材８は、図２に示すように、第１のジョー１０と、支持部材１１と、処置部１２とを備える。
　第１のジョー１０は、シャフト６を先端側に延在させた部分にあり、把持部７の長手方向に延在する長尺形状を有する。また、第１のジョー１０は、図２中、上方側の面によって、支持部材１１及び処置部１２を支持する。そして、第１のジョー１０は、開閉操作の際の機械的強度を担保する機能を有する。当該機能を実現するために、第１のジョー１０を構成する材料としては、ＳＵＳ６３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、超ジュラルミン等のアルミニウム系材料を例示することができる。
　支持部材１１は、把持部７の長手方向に延在する長尺状に形成され、第１のジョー１０における図２中、上方側の面に対して固定される。この支持部材１１を構成する材料としては、高い耐熱性を有し、かつ、熱伝導率が低い材料、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）等の樹脂材料を例示することができる。なお、支持部材１１を構成する材料としては、当該樹脂材料に限らず、アルミナ、ジルコニア等のセラミック等を採用しても構わない。また、それらの表面に対して、生体への非粘着性を有するＰＴＦＥ、ＤＬＣ（Diamond-Like　Carbon）、セラミック系、シリカ系、シリコン系等のコーティング材を設けても構わない。
　処置部１２は、制御装置３による制御の下、熱エネルギを発生する部分であり、支持部材１１における図２中、上方側の面に対して固定されている。この処置部１２は、図２に示すように、伝熱板１３と、ヒータ１４とを備える。
　伝熱板１３は、本発明に係る処置部材に相当する。この伝熱板１３は、把持部７の長手方向に延在する長尺状に形成されている。そして、伝熱板１３を構成する材料としては、銅、アルミニウム等の金属材料、窒化アルミニウム等のセラミック、あるいはカーボン系複合材等を例示することができる。ここで、伝熱板１３の幅寸法（図２中、左右方向の長さ寸法）は、支持部材１１の幅寸法（図２中、左右方向の長さ寸法）よりも小さく設定されている。また、伝熱板１３の幅方向における中心位置は、支持部材１１の幅方向における中心位置に対して合致する。
　この伝熱板１３において、図２中、上方側の面は、第１，第２の把持部材８，９によって対象部位ＬＴを把持した状態で、当該対象部位ＬＴに対して接触するとともに、当該対象部位ＬＴに対して熱エネルギを付与する第１の面１３１として機能する。なお、「対象部位ＬＴに対して熱エネルギを付与する」とは、ヒータ１４からの熱を対象部位ＬＴに対して伝達することを意味する。本実施の形態では、第１の面１３１は、図２に示すように、幅方向中央部分が上方側に突出した凸状の断面形状を有する。ここで、第１の面１３１における幅方向中央部分の突端１３１ａは、閉状態に設定された第１，第２の把持部材８，９における互いに対向する方向Ａ１（図２中、上下方向）に対して直交する平坦面によって構成されている。なお、対象部位ＬＴに対して接触するため、第１の面１３１に対して、生体への非粘着性を有するＰＴＦＥやセラミック系の薄いコーティング材を設けても構わない。
　また、伝熱板１３において、第１の面１３１と表裏をなす第２の面１３２の幅方向中央部分には、図２に示すように、当該伝熱板１３の長手方向に沿って基端側から先端側まで凹部１３３が形成されている。
　ヒータ１４は、凹部１３３の底面に対して固定される。このヒータ１４は、具体的な図示は省略したが、２つの端子を有する。当該２つの端子には、電気ケーブルＣを構成する一対のリード線Ｃ１（図４参照）が接続される。そして、ヒータ１４は、制御装置３による制御の下、当該一対のリード線Ｃ１を経由することによって、電力が供給される。これによって、ヒータ１４は、発熱するとともに、伝熱板１３を加熱する。当該ヒータ１４としては、例えば、ポリイミド等によって構成された基板上に金属箔がパターンニングされたシートヒータ、窒化アルミニウム等のセラミック基板上に白金薄膜がパターンニングされたセラミックヒータ、あるいは、その他の印刷ヒータ等を例示することができる。
　図３は、ヒータ抵抗とヒータ温度との関係を示す図である。
　ここで、ヒータ１４は、図３に示すように、当該ヒータ１４の温度（以下、ヒータ温度と記載）の増加に伴い、当該ヒータ１４の抵抗（以下、ヒータ抵抗と記載）が単調に増加する抵抗温度特性を有する。
　〔第２の把持部材の構成〕
　第２の把持部材９は、図２に示すように、第２のジョー１５と、対向部材１６とを備える。
　第２のジョー１５は、把持部７の長手方向に延在する長尺形状を有する。そして、第２のジョー１５は、基端側が支点Ｐ０（図１）を中心としてシャフト６に対して回動可能に軸支され、回動することによって第１の把持部材８に対して開閉する。また、第２のジョー１５は、図２中、下方側の面によって、対向部材１６を支持する。そして、第２のジョー１５は、開閉操作の際の機械的強度を担保する機能を有する。当該機能を実現するために、第２のジョー１５を構成する材料としては、ＳＵＳ６３０やＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、超ジュラルミン等のアルミニウム系材料を例示することができる。
　なお、本実施の形態では、第１の把持部材８（第１のジョー１０）がシャフト６に対して固定され、第２の把持部材９（第２のジョー１５）がシャフト６に対して軸支された構成としているが、これに限らない。例えば、第１，第２の把持部材８，９の双方がシャフト６に対して軸支され、それぞれ回動することによって第１，第２の把持部材８，９が開閉する構成を採用しても構わない。また、例えば、第１の把持部材８がシャフト６に対して軸支され、第２の把持部材９がシャフト６に対して固定され、第１の把持部材８が回動することによって第２の把持部材９に対して開閉する構成を採用しても構わない。
　対向部材１６は、把持部７の長手方向に延在する長尺状に形成され、第２のジョー１５における図２中、下方側の面に対して固定される。この対向部材１６を構成する材料としては、高い耐熱性を有し、かつ、熱伝導率が低い材料、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＢＩ等の樹脂材料を例示することができる。なお、対向部材１６を構成する材料としては、当該樹脂材料に限らず、アルミナ、ジルコニア等のセラミック等を採用しても構わない。また、それらの表面に対して、生体への非粘着性を有するＰＴＦＥ、ＤＬＣ、セラミック系、シリカ系、シリコン系等のコーティング材を設けても構わない。
　この対向部材１６において、図２中、下方側の面は、第１の面１３１との間で対象部位ＬＴを把持する第３の面１６１として機能する。本実施の形態では、第３の面１６１は、図２に示すように、方向Ａ１に対して直交する平坦面によって構成されている。ここで、第３の面１６１の幅寸法は、図２に示すように、突端１３１ａの幅寸法よりも大きく設定されている。
　〔制御装置及びフットスイッチの構成〕
　図４は、制御装置３及びフットスイッチ４の構成を示すブロック図である。
　フットスイッチ４は、術者が足を使うことによって操作する部分である。そして、フットスイッチ４への当該操作に応じて、制御装置３は、対象部位ＬＴの処置を開始する。
　なお、対象部位ＬＴの処置を開始させる手段としては、フットスイッチ４に限らず、その他、手を使うことによって操作するスイッチ等を採用しても構わない。
　制御装置３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を含んで構成され、所定の制御プログラムにしたがって、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４に示すように、ヒータ駆動回路３１と、制御部３２と、入力部３３と、表示部３４と、記憶部３５とを備える。
　ヒータ駆動回路３１は、制御部３２による制御の下、一対のリード線Ｃ１を経由することによって、ヒータ１４に対して電力を供給する。ここで、当該電力としては、直流電力であってもよく、あるいは、交流電力であってもよい。また、ヒータ駆動回路３１は、制御部３２による制御の下、ヒータ１４に対して供給されている電圧値及び電流値を検出することによって、ヒータ抵抗を測定するヒータ抵抗測定部３１１（図４）を備える。
　制御部３２は、例えば、ＣＰＵやＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）等であり、記憶部３５に記憶されたプログラムにしたがってヒータ駆動回路３１の動作を制御する。なお、制御部３２の詳細な機能については、後述する「制御部が実行する制御方法」において説明する。
　入力部３３は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、各種スイッチ等の各種入力装置によって構成され、操作入力に応じた入力信号を制御部３２に対して出力する。
　表示部３４は、ＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display）やＥＬ（Electro　Luminescence）ディスプレイ等の表示装置によって構成され、制御部３２による制御の下、各種画像を表示する。
　記憶部３５は、制御部３２が実行するプログラム（本発明に係る制御プログラムを含む）や制御部３２の処理に必要な情報等を記憶する。
　〔制御部が実行する制御方法〕
　次に、制御部３２が実行する制御方法について説明する。
　図５は、制御方法を示すフローチャートである。
　術者は、処置具２を手で持ち、当該処置具２の先端部分（把持部７及びシャフト６の一部）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。また、術者は、操作ノブ５１を操作し、把持部７によって対象部位ＬＴを把持する。さらに、術者は、フットスイッチ４を操作し、対象部位の処置を開始させる。
　制御部３２は、術者によるフットスイッチ４への操作（処置開始指示）に応じて、ヒータ１４に対して供給する電力（以下、投入電力Ｐと記載）を既定の初期電力に設定する。そして、制御部３２は、一対のリード線Ｃ１を経由することによって、ヒータ駆動回路３１からヒータ１４に対して当該初期電力を供給する（ステップＳ１）。ここで、当該初期電力は、０ではない電力である。
　ステップＳ１の後、制御部３２は、以下に示すように、ヒータ温度が目標温度に追従する状態に投入電力Ｐを変調するフィードバック制御を実行する（ステップＳ２～Ｓ８）。なお、本実施の形態では、当該フィードバック制御として、ＰＤ制御を採用している。
　制御部３２は、ヒータ抵抗測定部３１１によってヒータ抵抗を測定する（ステップＳ２）とともに、当該ヒータ抵抗に基づいて、例えば、図３に示した抵抗温度特性を用いることによってヒータ温度を算出する（ステップＳ３）。
　ステップＳ３の後、制御部３２は、以下の式（１）によって、ヒータ１４に対して次に供給する投入電力Ｐnextを算出する（ステップＳ４）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）において、「Ｋｄ」は、微分ゲインである。「Ｋｐ」は、比例ゲインである。「Ｔ」は、現在のループ（ステップＳ２～Ｓ８のループ）のステップＳ３において算出された現在のヒータ温度である。「Ｔtar」は、ヒータ温度Ｔの目標温度であり、例えば、１００[℃]～３００[℃]である。「ｄＴ／ｄｔ」は、現在のヒータ温度Ｔから前回のループ（ステップＳ２～Ｓ８のループ）のステップＳ３において算出された前回のヒータ温度を差し引いた値をフィードバック制御の制御周期で除したヒータ温度Ｔの時間微分である。そして、「Ｋｄ・（ｄＴ／ｄｔ）」は、微分項であり、本発明に係るフィードバック制御項（第１のフィードバック制御項）に相当する。また、「Ｋｐ・（Ｔtar－Ｔ）」は、比例項であり、本発明に係るフィードバック制御項（第２のフィードバック制御項）に相当する。「Ｐ」は、ヒータ１４に対して供給している現在の投入電力である。「ｆ（Ｐ）」は、具体的な説明は後述するが、現在の投入電力Ｐに応じて変わる変数であって、本発明に係る圧縮項に相当する。
　図６は、制御部３２によるフィードバック制御を示すブロック線図である。
　すなわち、制御部３２は、式（１）及び図６に示すように、ヒータ温度Ｔの時間微分と微分ゲインＫｄとを乗算した微分項と、目標温度Ｔtarと現在のヒータ温度Ｔとの偏差に対して比例ゲインＫｐを乗算した比例項とを加算する。また、制御部３２は、当該微分項と当該比例項とを加算したものに対して圧縮項ｆ（Ｐ）を乗算することによって、制御電力を得る。すなわち、当該制御電力は、微分項に対して圧縮項ｆ（Ｐ）を乗算した第１の制御電力と比例項に対して圧縮項ｆ（Ｐ）を乗算した第２の制御電力とを加算した電力である。そして、制御部３２は、当該制御電力に対して現在の投入電力Ｐを加算することによって、ヒータ１４に対して次に供給する投入電力Ｐnextを算出する。
　ステップＳ４の後、制御部３２は、対象部位ＬＴの処置を終了するか否かを判断する（ステップＳ５）。
　例えば、制御部３２は、術者によるフットスイッチ４への操作（処置終了指示）があった場合、ステップＳ１を実行してからの経過時間が既定時間を超えた場合、あるいは、エラーを含む各種の信号を検知した場合には、ステップＳ５において、「Ｙｅｓ」と判断する。一方、制御部３２は、術者によるフットスイッチ４への操作（処置終了指示）がない場合、ステップＳ１を実行してからの経過時間が既定時間を超えていない場合、あるいは、エラーを含む各種の信号を検知していない場合には、ステップＳ５において、「Ｎｏ」と判断する。
　対象部位ＬＴの処置を継続すると判断した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）には、制御部３２は、ステップＳ４において算出した投入電力Ｐnextが最大電力Ｐmaxよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６）。
　ここで、最大電力Ｐmaxは、予め設定されるヒータ１４に対して供給可能な最大電力である。言い換えれば、最大電力Ｐmaxは、ヒータ１４が破損しない程度の投入電力であり、例えば、１０[Ｗ]～１００[Ｗ]である。
　投入電力Ｐnextが最大電力Ｐmaxよりも大きいと判断した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、制御部３２は、投入電力Ｐを最大電力Ｐmaxに設定する。そして、制御部３２は、一対のリード線Ｃ１を経由することによって、ヒータ駆動回路３１からヒータ１４に対して最大電力Ｐmaxを供給する（ステップＳ７）。この後、制御部３２は、ステップＳ２に戻る。
　一方、投入電力Ｐnextが最大電力Ｐmax以下であると判断した場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、制御部３２は、投入電力ＰをステップＳ４において算出した投入電力Ｐnextに設定する。そして、制御部３２は、一対のリード線Ｃ１を経由することによって、ヒータ駆動回路３１からヒータ１４に対して投入電力Ｐnextを供給する（ステップＳ８）。この後、制御部３２は、ステップＳ２に戻る。
　そして、対象部位ＬＴの処置を終了すると判断した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）には、制御部３２は、ヒータ駆動回路３１の動作を停止する（ステップＳ９）。すなわち、制御部３２は、ヒータ１４に対する電力の供給を停止する。
　以上説明したフィードバック制御によって、ヒータ温度は、目標温度Ｔtarに制御される。そして、伝熱板１３に対して接触している対象部位ＬＴは、目標温度Ｔtarに加熱され、凝固する。さらに、把持部７による把持力に応じて対象部位ＬＴが圧迫されることによって当該対象部位ＬＴが切開される。
　〔投入電力及びヒータ温度の挙動〕
　次に、上述したフィードバック制御による投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動について説明する。
　図７及び図８は、投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動を示す図である。具体的に、図７では、圧縮項ｆ（Ｐ）を１（図７（ａ））とした一般的なフィードバック制御を実行した場合における投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動を図７（ｂ）に示している。また、図８では、本実施の形態のフィードバック制御において用いる圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を図８（ａ）に示すとともに、当該フィードバック制御を実行した場合における投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動を図８（ｂ）に示している。なお、図７（ｂ）及び図８（ｂ）では、投入電力Ｐを破線によって示し、ヒータ温度Ｔを実線によって示している。
　先ず、図７（ｂ）を参照しつつ、圧縮項ｆ（Ｐ）を１とした一般的なフィードバック制御を実行した場合における投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動について説明する。
　当該一般的なフィードバック制御を開始すると、ヒータ温度Ｔは、徐々に上昇する。ここで、投入電力Ｐは、ステップＳ４において式（１）によって順次、算出される。そして、当該開始後しばらくは、投入電力Ｐとして、大きな値が設定される。ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarに近付くと、投入電力Ｐは、減少する。これは、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarに近付くと、式（１）の比例項は正の値を取りながらも減少傾向にあり、式（１）の微分項は途中で大きな負の値を取るためである。そして、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarを超えると、投入電力Ｐはさらに減少し、それに遅れてヒータ温度Ｔも低下する。また、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarを下回りそうになる、あるいは下回ると、投入電力Ｐは増加し、それに遅れてヒータ温度Ｔも上昇する。そして、ヒータ温度Ｔは、これらの挙動を繰り返しながら、目標温度Ｔtarに収束していく。すなわち、ヒータ温度Ｔは、ある幅の振動を繰り返すこととなり、目標温度Ｔtarに収束するまでに時間が掛かる。
　次に、本実施の形態のフィードバック制御を実行した場合における投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動について説明する。
　先ず、本実施の形態のフィードバック制御において用いる圧縮項ｆ（Ｐ）は、図８（ａ）に示すように、以下の式（２）によって規定される変数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　すなわち、圧縮項ｆ（Ｐ）は、現在の投入電力Ｐが最大電力Ｐmaxである時に上限値である１となり、当該現在の投入電力Ｐが０から当該０と最大電力Ｐmaxとの間の既定電力Ｐｃ（図８（ａ））まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である。本実施の形態では、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が一定値（１／Ｐmax）となる変数を採用している。
　本実施の形態のフィードバック制御の開始後しばらくは、上述した一般的なフィードバック制御と同様に、投入電力Ｐとして、大きな値が設定される。すなわち、圧縮項ｆ（Ｐ）は、比較的に大きい値となる。このため、微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐは、ほとんど圧縮されない。したがって、本実施の形態のフィードバック制御の開始後しばらくは、投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔは、図８（ｂ）に示すように、上述した一般的なフィードバック制御と同様の挙動となる。
　一方、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarに近付くと、ステップＳ４において式（１）によって算出される投入電力Ｐは、徐々に減少する。ここで、投入電力Ｐが最大電力Ｐmaxの２０％まで低下した場合を想定する。この場合には、圧縮項ｆ（Ｐ）は、０．２となる。すなわち、式（１）において、圧縮項ｆ（Ｐ）＝０．２によって微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐが圧縮されるため、現在の投入電力Ｐに対して小さい制御電力が加算されることとなる。このため、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarに近付くことによって、投入電力Ｐが低下していくと、図７（ｂ）と図８（ｂ）とを比較して分かるように、当該投入電力Ｐの変動が小さくなる。これによって、ヒータ温度Ｔは、短時間で目標温度Ｔtarに収束する。
　以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
　本実施の形態に係る処置システム１では、式（２）によって規定された圧縮項ｆ（Ｐ）を用い、式（１）によってヒータ１４に対して次に供給する投入電力Ｐnextを算出する。
　すなわち、圧縮項ｆ（Ｐ）を１とした一般的なフィードバック制御では、当該フィードバック制御の開始直後のヒータ温度Ｔの昇温時においても、当該ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtar近傍となった時においても、圧縮項ｆ（Ｐ）が常時、１である。このため、常時、同一の微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐを用いて、ヒータ１４に対して次に供給する投入電力Ｐnextが算出されることとなる。その結果、図７（ｂ）に示すように、ヒータ温度Ｔは、ある幅の振動を繰り返すこととなり、目標温度Ｔtarに収束するまでに時間が掛かる。
　これに対して、本実施の形態では、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtar近傍となった時において特に、圧縮項ｆ（Ｐ）によって微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐが圧縮される。このため、図８（ｂ）に示すように、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtar近傍となった時において、投入電力Ｐを低い状態で安定化させることができる。その結果、ヒータ温度Ｔは、短時間で目標温度Ｔtarに収束する。
　また、圧縮項ｆ（Ｐ）を１とした一般的なフィードバック制御では、投入電力Ｐが低い状態で安定化している際に、外乱によって、ヒータ温度Ｔが低下した場合には、ヒータ１４に対して大きな投入電力Ｐが供給される。その結果、ヒータ１４は、当該ヒータが耐え得る上限温度を一瞬超えてしまい、故障してしまう虞がある。
　これに対して、本実施の形態では、投入電力Ｐが低い状態で安定化している際には、圧縮項ｆ（Ｐ）によって微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐが圧縮される。このため、投入電力Ｐは、短時間で大きく変動しない。すなわち、本実施の形態によれば、外乱への耐性が高く、ヒータ１４が故障するリスクを低減することができる。
（実施の形態の変形例１）
　図９は、本実施の形態の変形例１を示す図である。具体的に、図９では、本変形例１に係る圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を図９（ａ）に示すとともに、当該圧縮項ｆ（Ｐ）を用いてフィードバック制御を実行した場合における投入電力Ｐ及びヒータ温度Ｔの挙動を図９（ｂ）に示している。なお、図９（ｂ）では、投入電力Ｐを破線によって示し、ヒータ温度Ｔを実線によって示している。
　上述した実施の形態において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、図９（ａ）に示した圧縮項ｆ（Ｐ）を採用しても構わない。
　具体的に、本変形例１に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、以下の式（３）によって規定される変数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　すなわち、本変形例１では、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から既定電力Ｐｃまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が、現在の投入電力Ｐが既定電力Ｐｃから最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率よりも大きい変数を採用している。
　ここで、既定電力Ｐｃとしては、最大電力Ｐmaxの３割から５割程度の電力を例示することができる。
　以上説明した本変形例１によれば、上述した実施の形態と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
　ところで、上述した実施の形態では、投入電力Ｐが低下した状態で安定化している際には、圧縮項ｆ（Ｐ）によって微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐが圧縮される。このため、投入電力Ｐは、短時間で大きく変動しない。その結果、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarを下回った場合には、当該ヒータ温度Ｔを目標温度Ｔtarまで上昇させる時間が長くなる。一方、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarを上回った場合には、当該ヒータ温度Ｔを目標温度Ｔtarまで低下させる時間が長くなる。すなわち、圧縮項ｆ（Ｐ）によってヒータ温度Ｔを目標温度Ｔtarに復帰する制御が緩慢となる。
　これに対して、本変形例１では、式（３）によって規定された圧縮項ｆ（Ｐ）を採用している。すなわち、本変形例１に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、上述した実施の形態と同様に現在の投入電力Ｐが０である場合に０となり現在の投入電力Ｐが最大電力Ｐmaxである場合に１となるものの、投入電力Ｐの増加に伴い急激にその大きさが大きくなる関数である。例えば、式（３）において、ａ＝４の場合で、かつ、投入電力Ｐが最大電力Ｐmaxの２０％まで低下した場合を想定する。この場合には、圧縮項ｆ（Ｐ）は、上述した実施の形態では０．２であるのに対し、本変形例１では０．５６程度となる。すなわち、本変形例１では、上述した実施の形態に対して、その制御性が２．８倍高い。
　そして、本変形例１におけるヒータ温度Ｔの目標温度Ｔtarへの収束性は、投入電力Ｐが低下し始めたあたりで、上述した実施の形態１よりも高く、特に投入電力Ｐを低下させる量が大きい特徴がある。その結果、図９（ｂ）に示すように、ほぼオーバーシュートがなく、かつ、ヒータ温度Ｔを目標温度Ｔtarへと高速に収束させることができる。
　また、投入電力Ｐが低下した状態で安定化している際には、上述した実施の形態よりも大きい値の圧縮項ｆ（Ｐ）となるため、ヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarを下回った場合や上回った場合でも、ヒータ温度Ｔを目標温度Ｔtarに素早く復帰させることができる。
（実施の形態の変形例２）
　図１０は、本実施の形態の変形例２を示す図である。具体的に、図１０は、本変形例２に係る圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を示している。
　上述した実施の形態において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、図１０に示した圧縮項ｆ（Ｐ）を採用しても構わない。
　具体的に、本変形例２に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、以下の式（４）によって規定される変数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　式（４）において、「ｂ」は、１よりも大きい値を用いることが好ましい。例えば、ｂ＝４の場合で、かつ、投入電力Ｐが最大電力Ｐmaxの２０％まで低下した場合には、圧縮項ｆ（Ｐ）は、０．５９となる。
　すなわち、本変形例２においても、上述した変形例１と同様に、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から既定電力Ｐｃまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が、現在の投入電力Ｐが既定電力Ｐｃから最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率よりも大きい変数を採用している。
　以上説明した本変形例２によれば、上述した変形例１と同様の効果を奏する。
（実施の形態の変形例３）
　図１１は、本実施の形態の変形例３を示す図である。具体的に、図１１は、本変形例３に係る圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を示している。
　上述した実施の形態において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、図１１に示した圧縮項ｆ（Ｐ）を採用しても構わない。
　具体的に、本変形例３に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、以下の式（５）によって規定される変数である。なお、式（５）において、「ｄ」は、２／Ｐmax以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　すなわち、本変形例３においても、上述した変形例１と同様に、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から既定電力Ｐｃまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が、現在の投入電力Ｐが既定電力Ｐｃから最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率よりも大きい変数を採用している。
　以上説明した本変形例３によれば、上述した変形例１と同様の効果を奏する。
（実施の形態の変形例４）
　図１２は、本実施の形態の変形例４を示す図である。具体的に、図１２は、本変形例４に係る圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を示している。
　上述した実施の形態において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、図１２に示した圧縮項ｆ（Ｐ）を採用しても構わない。
　具体的に、本変形例４に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、以下の式（６）によって規定される変数である。なお、式（６）において、「ｅ」は、１よりも大きい値を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　すなわち、本変形例４においても、上述した変形例１と同様に、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から既定電力Ｐｃまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が、現在の投入電力Ｐが既定電力Ｐｃから最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率よりも大きい変数を採用している。
　以上説明した本変形例４によれば、上述した変形例１と同様の効果を奏する。
（実施の形態の変形例５）
　図１３は、本実施の形態の変形例５を示す図である。具体的に、図１３は、本変形例５に係る圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を示している。
　上述した実施の形態において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、図１３に示した圧縮項ｆ（Ｐ）を採用しても構わない。
　具体的に、本変形例５に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、以下の式（７）によって規定される変数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　すなわち、本変形例５においても、上述した変形例１と同様に、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から既定電力Ｐｃまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が、現在の投入電力Ｐが既定電力Ｐｃから最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率よりも大きい変数を採用している。
　以上説明した本変形例５によれば、上述した変形例１と同様の効果を奏する。
（実施の形態の変形例６）
　図１４は、本実施の形態の変形例６を示す図である。具体的に、図１４は、本変形例６に係る圧縮項ｆ（Ｐ）と投入電力Ｐとの関係を示している。
　上述した実施の形態において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、図１４に示した圧縮項ｆ（Ｐ）を採用しても構わない。
　具体的に、本変形例６に係る圧縮項ｆ（Ｐ）は、以下の式（８）によって規定される変数である。なお、式（８）において、「ｇ」は、１よりも大きい値を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　すなわち、本変形例６においても、上述した変形例１と同様に、圧縮項ｆ（Ｐ）として、現在の投入電力Ｐが０から既定電力Ｐｃまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率が、現在の投入電力Ｐが既定電力Ｐｃから最大電力Ｐmaxまで大きくなった場合における当該投入電力Ｐに対する増加率よりも大きい変数を採用している。
　以上説明した本変形例６によれば、上述した変形例１と同様の効果を奏する。
（実施の形態の変形例７）
　図１５は、本実施の形態の変形例７を示す図である。具体的に、図１５は、本変形例７に係る制御部３２によるフィードバック制御を示すブロック線図である。
　上述した実施の形態に係るステップＳ４において、式（１）の代わりに、以下の式（９）によって、次にヒータ１４に対して供給する投入電力Ｐnextを算出しても構わない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　式（９）において、「ｇ（Ｐ）」及び「ｆ（Ｐ）」は、上述した実施の形態及び変形例１～６において説明した圧縮項ｆ（Ｐ）と同様に、現在の投入電力Ｐに応じてそれぞれ変わる変数である。そして、「ｇ（Ｐ）」は、本発明に係る圧縮項（第１の圧縮項）に相当する。また、「ｆ（Ｐ）」は、本発明に係る圧縮項（第２の圧縮項）に相当する。なお、「ｇ（Ｐ）」及び「ｆ（Ｐ）」は、例えば、ｇ（Ｐ）＜ｆ（Ｐ）等、同一の現在の投入電力Ｐに対して異なる値となるものである。
　すなわち、本変形例７に係る制御部３２は、式（９）及び図１５に示すように、ヒータ温度Ｔの時間微分と微分ゲインＫｄとを乗算した微分項に対して圧縮項ｇ（Ｐ）をさらに乗算することによって第１の制御電力を算出する。また、制御部３２は、目標温度Ｔtarと現在のヒータ温度Ｔとの偏差に対して比例ゲインＫｐを乗算した比例項に対して圧縮項ｆ（Ｐ）をさらに乗算することによって第２の制御電力を算出する。さらに、制御部３２は、当該第１の制御電力と当該第２の制御電力とを加算することによって、制御電力を得る。そして、制御部３２は、当該制御電力に対して現在の投入電力Ｐを加算することによって、次にヒータ１４に対して供給する投入電力Ｐnextを算出する。
　以上のように、本変形例７では、複数のフィードバック制御項に対して互いに異なる第１，第２の圧縮項をそれぞれ乗算している。
　なお、式（９）において、圧縮項ｇ（Ｐ）及び圧縮項ｆ（Ｐ）の一方を現在の投入電力Ｐにかかわらず、一定の「１」の値としても構わない。すなわち、複数のフィードバック制御項のうち特定のフィードバック制御項にのみ圧縮項を乗算しても構わない。
　以上説明した本変形例７のように式（１）の代わりに式（９）を採用した場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果を奏する。
（実施の形態の変形例８）
　上述した実施の形態及び変形例１～６において、圧縮項ｆ（Ｐ）として、特定の条件を満足する場合にのみ式（２）～（８）によって既定される値を用い、当該特定の条件を満足しない場合には「１」の値を用いる構成を採用しても構わない。
　ここで、当該特定の条件としては、以下の条件を例示することができる。
　当該特定の条件としては、現在のヒータ温度Ｔが特定の範囲内の温度であるという条件である。例えば、０．８Ｔtar＜Ｔ＜１．２Ｔtarである場合や（Ｔtar－１５℃）＜Ｔ＜（Ｔtar＋１５℃）である場合に、当該特定の条件を満足する。
　また、当該特定の条件としては、現在の投入電力Ｐが増加から減少に転じた後、所定の時間が経過したという条件である。
　以上説明した本変形例８によれば、上述した実施の形態と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
　例えば現在のヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtar近傍である場合にのみフィードバック制御項を圧縮する構成とすれば、フィードバック制御の開始直後におけるヒータ１４の昇温を迅速に行うことができ、ヒータ温度Ｔを目標温度Ｔtarに早期に到達させることができる。
（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及びその変形例１～８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及びその変形例１～８において、第１の面１３１の突端１３１ａは、平坦面によって構成されていたが、これに限らず、曲面形状を有していても構わない。また、第３の面１６１は、平坦面によって構成されていたが、凸形状や凹形状等によって構成しても構わない。
　上述した実施の形態及びその変形例１～８では、対象部位ＬＴに対して熱エネルギのみを付与していたが、これに限らず、当該熱エネルギの他、高周波エネルギ及び超音波エネルギ等の他のエネルギを付与する構成を採用しても構わない。なお、対象部位ＬＴに対して高周波エネルギを付与するとは、対象部位ＬＴに対して高周波電流を流すことを意味する。また、対象部位ＬＴに対して超音波エネルギを付与するとは、対象部位ＬＴに対して超音波振動を付与することを意味する。
　上述した実施の形態及びその変形例１～８では、本発明に係る圧縮項の上限値を１として説明したが、これに限らない。例えば、式（１）において、微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐの値を従来の設定値に対して１／２の値とし、圧縮項を実施の形態１での値の２倍の値としてもよい。この場合、圧縮項の上限値は２となる。このような場合においても、フィードバック制御項と圧縮項との乗算によって得られる制御電力は、従来のフィードバック制御の場合に比べ、投入電力Ｐの変動が小さくなり、ヒータ温度Ｔは、短時間で目標温度Ｔtarに収束するという効果を奏する。
　上述した実施の形態及びその変形例１～８では説明を省略したが、制御電力と現在の投入電力Ｐとを加算した結果、負の値となった場合には、次に供給する投入電力Ｐnextとして所定の最小電力値を採用する。これにより、負の値となった場合にも、ヒータの温度制御を停止することなく、継続することができる。
　上述した実施の形態及びその変形例１～７では、本発明に係る圧縮項として、現在の投入電力Ｐに応じて変わる変数を採用していたが、これに限らず、現在のヒータ温度Ｔや現在のヒータ抵抗に応じて変わる変数を採用しても構わない。
　例えば、現在のヒータ温度Ｔに応じて変わる変数とした場合には、圧縮項ｆ（Ｔ）を以下の式（１０）によって規定することが考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 　このような圧縮項ｆ（Ｔ）を採用することによって、現在のヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtar近傍である場合にのみ微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐが圧縮され、現在のヒータ温度Ｔが目標温度Ｔtarから大きくずれた場合には微分ゲインＫｄ及び比例ゲインＫｐが圧縮されないため、目標温度Ｔtarに早期に復帰させることが可能となる。
　上述した実施の形態及びその変形例１～８では、フィードバック制御として、ＰＤ制御を採用したが、これに限らない。例えば、本発明に係るフィードバック制御としては、ＰＤ制御の他、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等を採用しても構わない。
　ここで、フィードバック制御としてＰ制御を採用した場合には、本発明に係るフィードバック制御項は、比例項の１つのみとなる。また、フィードバック制御としてＰＩ制御を採用した場合には、本発明に係るフィードバック制御項は、比例項と積分項との２つとなる。さらに、フィードバック制御としてＰＩＤ制御を採用した場合には、本発明に係るフィードバック制御項は、比例項、積分項、及び微分項の３つとなる。
　１　処置システム
　２　処置具
　３　制御装置
　４　フットスイッチ
　５　ハンドル
　６　シャフト
　７　把持部
　８　第１の把持部材
　９　第２の把持部材
　１０　第１のジョー
　１１　支持部材
　１２　処置部
　１３　伝熱板
　１４　ヒータ
　１５　第２のジョー
　１６　対向部材
　３１　ヒータ駆動回路
　３２　制御部
　３３　入力部
　３４　表示部
　３５　記憶部
　５１　操作ノブ
　１３１　第１の面
　１３１ａ　突端
　１３２　第２の面
　１３３　凹部
　１６１　第３の面
　３１１　ヒータ抵抗測定部
　Ａ１　方向
　Ｃ　電気ケーブル
　Ｃ１　リード線
　ＬＴ　対象部位
　Ｐ０　支点
　Ｐｃ　既定電力
　Ｐmax　最大電力
　Ｔtar　目標温度
　Ｙ１　矢印

Claims (8)

  1. 　通電によって発熱するヒータと、
    　前記ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、
    　前記ヒータの温度が目標温度に追従する状態に前記ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力と前記ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、前記ヒータに対して次に供給する電力を算出し、
    　前記圧縮項は、
    　前記現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力が前記ヒータに対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である、処置システム。
  2. 　前記圧縮項は、
    　前記現在の電力が０から前記最大電力まで大きくなった場合における当該電力に対する増加率が一定値となる変数である、請求項１に記載の処置システム。
  3. 　前記圧縮項は、
    　前記現在の電力が０から前記既定電力まで大きくなった場合における当該電力に対する増加率が、前記現在の電力が前記既定電力から前記最大電力まで大きくなった場合における当該電力に対する増加率よりも大きい変数である、請求項１に記載の処置システム。
  4. 　前記フィードバック制御項は、
    　第１のフィードバック制御項と、
    　第２のフィードバック制御項と、を含み、
    　前記制御部は、
    　前記第１のフィードバック制御項に対して前記圧縮項を乗算した第１の制御電力と前記第２のフィードバック制御項に対して前記圧縮項を乗算した第２の制御電力とを加算することによって、前記制御電力を算出する、請求項１に記載の処置システム。
  5. 　前記フィードバック制御項は、
    　第１のフィードバック制御項と、
    　第２のフィードバック制御項と、を含み、
    　前記圧縮項は、
    　互いに異なる値である第１の圧縮項と第２の圧縮項とを含み、
    　前記制御部は、
    　前記第１のフィードバック制御項に対して前記第１の圧縮項を乗算した第１の制御電力と前記第２のフィードバック制御項に対して前記第２の圧縮項を乗算した第２の制御電力とを加算することによって、前記制御電力を算出する、請求項１に記載の処置システム。
  6. 　前記フィードバック制御項は、
    　第１のフィードバック制御項と、
    　第２のフィードバック制御項と、を含み、
    　前記制御部は、
    　前記第１のフィードバック制御項に対して前記圧縮項を乗算した第１の制御電力と前記第２のフィードバック制御項とを加算することによって、前記制御電力を算出する、請求項１に記載の処置システム。
  7. 　通電によって発熱するヒータと、前記ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、を備えた処置システムの制御部が実行する制御方法であって、
    　前記ヒータの温度が目標温度に追従する状態に前記ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行し、
    　前記フィードバック制御では、
    　当該フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力と前記ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、前記ヒータに対して次に供給する電力を算出し、
    　前記圧縮項は、
    　前記現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力が前記ヒータに対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である、制御方法。
  8. 　通電によって発熱するヒータと、前記ヒータの熱を生体組織に伝達する処置部材と、を備えた処置システムの制御部に実行させる制御プログラムであって、
    　当該制御プログラムは、前記制御部に対して以下の実行を指示する：
    　前記ヒータの温度が目標温度に追従する状態に前記ヒータに対して供給する電力を変調するフィードバック制御を実行し、
    　前記フィードバック制御では、
    　当該フィードバック制御において算出したフィードバック制御項に対して圧縮項を乗算した制御電力と前記ヒータに対して供給している現在の電力とを加算することによって、前記ヒータに対して次に供給する電力を算出し、
    　前記圧縮項は、
    　前記現在の電力に応じて変わる変数であって、当該現在の電力が前記ヒータに対して供給可能な最大電力である時に上限値となり、当該現在の電力が０から当該０と当該最大電力との間の既定電力まで大きくなるにしたがって大きくなる変数である、制御プログラム。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012239831A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Olympus Corp 治療用処置装置
JP2015506729A (ja) * 2011-12-06 2015-03-05 ドメイン・サージカル，インコーポレーテッド 外科手術器具への電力供給を制御するシステム及び方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012239831A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Olympus Corp 治療用処置装置
JP2015506729A (ja) * 2011-12-06 2015-03-05 ドメイン・サージカル，インコーポレーテッド 外科手術器具への電力供給を制御するシステム及び方法

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