手術系統的製作方法

2023-05-04 12:39:36

手術系統的製作方法
【專利摘要】手術系統(1)具備：US信號輸出部(50)；HV信號輸出部(60)；單極型的探頭(8)，其具有處置部(9)，該處置部(9)被施加HV信號而通過超聲波進行振動；對極板(3)，其形成HV信號的返回電路；HV信號主控制部(61c)，其根據HV信號對HV信號輸出部(60)進行反饋控制；US信號主控制部(51c)，其根據US信號對US信號輸出部進行反饋控制；以及HV信號輔助控制部(51b)，其根據US信號來控制HV信號輸出部(60)，HV信號輔助控制部(51b)的應答時間比HV信號主控制部(61c)的應答時間短。
【專利說明】手術系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及手術系統，該手術系統具備同時施加超聲波能量和高頻能量的手持件。
【背景技術】
[0002]在外科手術中，在對生物體組織進行切開或者凝固時，使用利用高頻電流的單極型的手持件。通過施加到手持件的處置部9的高頻電流的波形來切換用於進行切開的切開模式和用於進行凝固的凝固模式。在切開模式下，施加連續波形的高頻電流(高頻能量)，通過大的散熱使生物體組織喪失水分。另一方面，在凝固模式下，通過施加斷續波(脈衝波)的高頻電流，將生物體組織保持為蛋白質等凝固的溫度。在施加使連續波形與脈衝波形進行混合得到的電流波形的高頻電流的混合模式下，能夠一邊切開生物體組織一邊止血。
[0003]在日本特開2002-306507號公報中公開了以下技術:對處置部9不僅施加高頻電流還施加超聲波振動，由此防止生物體組織燒傷而附著於處置部9。
[0004]另外，在日本特開2010-5370號公報中公開了一種手術系統，該手術系統對施加了聞頻電流和超聲波振動的處置部9的超聲波振動對應的超聲波阻抗進行檢測，控制聞頻電流。
[0005]在此，具備施加高頻電流和超聲波振動的手持件的以往的手術系統的效果僅是將僅施加高頻電流得到的效果與僅施加超聲波振動得到的效果簡單地進行相加得到的效果。
[0006]本發明的目的在於提供一種手術系統，該手術系統通過將超聲波振動和高頻電流同時施加到處置部，能夠一邊向按壓方向劃切開線一邊進行止血處理，並且不會產生能量大的火花放電，且操作性良好。

【發明內容】

[0007]實施方式的手術系統具備:驅動信號輸出部，其輸出驅動信號；高頻信號輸出部，其輸出高頻信號；探頭，其具有處置部，該處置部被施加上述高頻信號，並且根據上述驅動信號而通過超聲波振子所產生的超聲波來振動，當基於上述驅動信號與上述高頻信號的協同效應來將該處置部按壓到實質組織時，一邊沿`按壓方向劃切開線一邊進行止血處理；對極板，其形成上述高頻信號的返回電路；高頻信號主控制部，其根據上述高頻信號對上述高頻信號輸出部進行反饋控制；驅動信號主控制部，其根據上述驅動信號對上述驅動信號輸出部進行反饋控制；以及高頻信號輔助控制部，其根據上述驅動信號來控制上述高頻信號輸出部以使上述高頻信號的輸出停止，該高頻信號輔助控制部的應答時間比上述高頻信號主控制部的應答時間短。
[0008]其它實施方式的手術系統具備:處置部，其對組織同時進行高頻處置和超聲波處置，並且一邊在上述組織劃切開線一邊進行止血處理；驅動信號輸出部，其對上述處置部輸出用於進行上述超聲波處置的驅動信號；驅動信號檢測部，其對由上述驅動信號輸出部輸出的上述驅動信號的參數進行檢測；驅動信號主控制部，其根據由上述驅動信號檢測部檢測出的上述參數對上述驅動信號輸出部進行反饋控制；高頻信號輸出部，其對上述處置部輸出用於進行上述高頻處置的高頻信號；高頻信號檢測部，其對由上述高頻信號輸出部輸出的上述高頻信號的參數進行檢測；驅動信號主控制部，其根據由上述高頻信號檢測部檢測出的上述參數對上述高頻信號輸出部進行反饋控制；高頻信號輔助控制部，其根據由上述驅動信號檢測部檢測出的上述參數來判斷上述處置部是否從上述組織分離，在判斷為上述處置部從上述組織分離時，該高頻信號輔助控制部控制上述高頻信號輸出部以使上述高頻信號的輸出停止，該高頻信號輔助控制部的應答時間比上述高頻信號主控制部的應答時間短；以及回收部，其形成輸出到上述處置部的上述高頻信號的返回電路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是是表示第一實施方式的手術系統的整體結構的立體圖。
[0010]圖2是表示第一實施方式的手術系統的手持件的內部結構的截面圖。
[0011]圖3是表示第一實施方式的手術系統的結構的結構圖。
[0012]圖4A是用於對切開波形的高頻信號進行說明的說明圖。
[0013]圖4B是用於對凝固波形的高頻信號進行說明的說明圖。
[0014]圖5是表示第一實施方式的手術系統的信號檢測部的結構的結構圖。
[0015]圖6是用於說明第一實施方式的手術系統的劃切開線的處理的立體圖。
[0016]圖7A是用於對僅施加了 HV能量的情況下的處置進行說明的處置部的截面示意圖。
[0017]圖7B是用於對施加了 HV能量和US能量的情況下的處置進行說明的處置部的截面示意圖。
[0018]圖8是用於對第一實施方式的手術系統的處理流程進行說明的流程圖。
[0019]圖9是用於對第一實施方式的手術系統的信號進行說明的頻譜圖。
[0020]圖1OA是用於對第一實施方式的手術系統的信號進行說明的頻譜圖。
[0021]圖1OB是用於對第一實施方式的手術系統的信號進行說明的頻譜圖。
[0022]圖11是用於對第一實施方式的手術系統的結構例進行說明的結構圖。
[0023]圖12是表示第一實施方式的手術系統中的向處置部的加權對信號的電流和電壓的相位差帶來的影響的一例的曲線圖。
[0024]圖13是表示第一實施方式的變形例的手術系統的結構的結構圖。
[0025]圖14是表示第二實施方式的手術系統的結構的結構圖。
[0026]圖15是表示第二實施方式的手術系統的信號檢測部的結構的結構圖。
[0027]圖16是用於說明第二實施方式的手術系統的處理的流程的流程圖。
[0028]圖17是表示第二實施方式的變形例的手術系統的結構的結構圖。
[0029]圖18是表示第三實施方式的手術系統的結構的結構圖。
[0030]圖19是用於對第三實施方式的手術系統的處理的流程進行說明的流程圖。
[0031]圖20是表示第三實施方式的變形例的手術系統的結構的結構圖。
【具體實施方式】[0032]
[0033]下面，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的第一實施方式的手術系統I。如圖1所示，手術系統I具備手持件2、超聲波振子驅動信號產生裝置(以下稱為「US裝置」)5、高頻電流信號產生裝置(以下稱為「HV裝置」)6以及作為回收部的對極板3。此外，US裝置5和HV裝置6被收納在一個殼體，也可以是共享一部分功能的信號產生裝置10。
[0034]
[0035]單極型的手持件2是前端具有處置部9的外科處置器具。US裝置5產生驅動信號(以下稱為「us信號」)，該驅動信號驅動內置於手持件2的超聲波振子23 (參照圖2)。HV裝置6對手持件2提供高頻信號(以下稱為「HV信號」)。如在後文中所述，作為回收部的對極板3被配置成以大面積與患者的臀部等接觸，形成HV信號的返回電路。
[0036]手持件2具有由手術操作者把持的把持部7、從把持部7向前方突出的軸部8以及配置於軸部8前端的處置部9。在把持部7中配置有選擇開關11 (11a、lib、lie)，該選擇開關ll(lla、llb、llc)用於對處置部9的處置進行選擇等。
[0037]從手持件2的把持部7的後端側延伸出US線纜13、手動開關線纜14以及HV線纜15。US線纜13和手動開關線纜14的端部的連接器與US裝置5以可拆卸的方式進行連接。HV線纜15的端部的連接器與HV裝置6以可拆卸的方式進行連接。與對極板3相連接的對極板線纜16的端部的連接器也與HV裝置6以可拆卸的方式進行連接。US裝置5與HV裝置6經由所連接的通信線纜17來發送和接收信號。另外，US裝置5、HV裝置6分別具有進行顯示和操作輸入的前置面板18、19。此外，也能夠使用腳踏開關等來操作US裝置5和HV裝置6。
[0038]如圖2所示，手持件2通過構成把持部7的大致圓筒形狀的主殼21以及與其端部相連結的副殼22來構成收納部。在主殼21的內部配置有與US線纜13相連接的超聲波振子(US振子)23。
`[0039]超聲波振子23由使用螺栓25和螺母26緊固的多個環形狀的電致變形元件24構成。而且，當對設置於電致變形元件24的各面上的電極施加US信號時，超聲波振子23產生超聲波振動。超聲波振動經由軸部8傳遞到處置部9，其中，軸部8由與超聲波振子23(螺栓25)的前端相連結的變幅杆27和探頭28構成。此外，探頭28被插入到由絕緣管29覆蓋的金屬制的管30內。
[0040]螺母26為金屬制，也可以是連接HV線纜15的導線的導體部。施加到螺母26的HV信號經由金屬制的螺栓25和金屬制的探頭28傳遞到金屬制的處置部9。
[0041]〈手術系統的結構〉
[0042]接著，使用圖3說明手術系統I的結構。手術操作者使用手術系統I的手持件2的處置部9進行對患者40的臟器41劃切開線的處理。
[0043]產生US信號並將超聲波(US)能量提供給處置部9的US裝置5具有中央運算裝置(CPU) 51、US信號檢測部52、A/D變換部53、輸出變壓器54、放大器55、波形生成部56、PLL部57以及電源58。輸出變壓器54、放大器55、波形生成部56、PLL部57以及電源58構成驅動信號輸出部(US信號輸出部)50。US信號例如為規定基本頻率(共振頻率)的正弦波的交流信號。
[0044]用於進行US裝置5整體的控制的CPU51具有驅動信號計算部(US信號計算部)51a、驅動信號主控制部(US信號主控制部)51c以及高頻信號輔助控制部(HV信號輔助控制部)51b。此外，US信號計算部51a、US信號主控制部51c以及HV信號輔助控制部51b也可以由分別不同的CPU構成。
[0045]波形生成部56例如產生正弦波信號。由波形生成部56生成的正弦波信號在被放大器55放大之後，被施加到輸出變壓器54的初級線圈側，從輸出變壓器54的次級線圈側的輸出端子作為US信號，被施加到手持件2的超聲波振子23。
[0046]根據電源58的輸出電壓來調整US信號強度、即超聲波振子23的超聲波輸出。由US信號主控制部51c對電源58的輸出電壓、即超聲波輸出與波形生成部56的動作進行控制。
[0047]US信號主控制部51c與前置面板18的設定部18a等的設定操作相應地，根據由US信號檢測部52檢測出的US信號(參數)，控制電源58的輸出電壓等使得成為與設定操作對應的超聲波輸出。在前置面板18中設置有顯示部18b，該顯示部18b顯示從CPU51輸出的US信號強度等信息。即，US信號主控制部51c進行反饋控制。
[0048]另外，由放大器55放大的正弦波信號被輸入到構成US信號檢測部52的電流(I)檢測部52a與電壓(V)檢測部52b。另外，正弦波信號被輸入到PLL部57。
[0049]PLL部57對超聲波振子23進行PLL控制，使得以超聲波振子23的共振頻率的US信號進行驅動。另外，PLL部57進行控制使得US信號的電壓的相位與電流的相位變為相同。由US信號主控制部51c控制PLL部57的動作。
[0050]US電流信號檢測部52a與US信號電壓檢測部52b將由放大器55放大得到的正弦波信號變換為有效值(RMS)。電壓 的有效值和電流的有效值通過A/D變換部53 (53a、53b)分別被變換為數位訊號，被輸入到CPU51。US信號計算部51a使用所輸入的電壓有效值或者電流有效值的數位訊號來計算出US信號強度(US信號輸出)。
[0051]另一方面，產生HV信號並將高頻(HV)能量提供給處置部9的HV裝置6具有中央運算裝置(CPU) 61、HV信號檢測部62、A/D變換部63、輸出變壓器64、放大器65、波形生成部66、共振部67、電源68以及高頻信號繼電器(HV信號繼電器)69。放大器65、波形生成部66、共振部67、電源68以及HV信號繼電器69構成高頻信號輸出部(HV信號輸出部)60。HV信號例如為規定基本頻率的正弦波的交流信號。
[0052]HV信號繼電器69是針對從電源68輸入的信號向後級電路的輸出進行導通和斷開的開關。即，HV信號繼電器69在導通狀態(0N狀態)下對後級電路輸出信號，但是在斷開狀態(OFF狀態)下不對後級電路輸出信號。
[0053]用於進行HV裝置6整體的控制的CPU61具有高頻信號計算部(HV信號計算部)61a和高頻信號主控制部(HV信號主控制部)61c。此外，HV信號計算部61a與HV信號主控制部61c也可以由各自不同的CPU構成。另外，CPU61也可以是與CPU51為同一 CPU。
[0054]波形生成部66至少生成凝固波形信號。與由圖4A示出的連續的正弦波信號構成的連續波形的切開波形信號相對地，圖4B示出的凝固波形信號為斷續波，重複由最大值(振幅)逐漸減小的衰減正弦波信號期間(Ton)與信號停止期間(Toff)構成一個循環的脈衝波。
[0055]從波形生成部66輸出的信號經由共振部67被輸入到放大器65。由放大器65放大的信號被施加到輸出變壓器64的初級線圈側，在次級線圈側產生HV信號。[0056]輸出變壓器64的次級線圈的一端與手持件2的變幅杆27等導通。另外，次級線圈的另一端與對極板3導通，該對極板3以大面積與患者40接觸。
[0057]另外，從電壓可變的電源68對共振部67提供電力。由HV信號主控制部61c控制波形生成部66和電源68。
[0058]HV信號主控制部61c與前置面板19的設定部19a等的設定操作相應地，根據由HV信號檢測部62檢測出得到HV信號(參數)，來控制電源68的輸出電壓，並調整HV信號輸出。即，HV信號主控制部61c進行反饋控制。此外，CPU61在生成凝固波形信號的情況下，對構成凝固波形的正弦波的振幅、衰減模式和/或信號停止期間(Toff)進行變更，由此還能夠對波峰因素CF進行可變控制。波峰因素(CF:峰值因數)為最大值(Imax)/有效值(RMS)，例如在連續正弦波中為CF=L 4。
[0059]在前置面板19中設置有顯不部19b,該顯不部19b顯不HV信號的信息。由放大器65放大得到的信號被輸入到構成HV信號檢測部62的電流(I)檢測部62a以及電壓(V)檢測部62b。HV信號檢測部62將由放大器65放大得到的信號變換為有效值。電壓的有效值和電流的有效值通過A/D變換部63^3a、63b)分別變換為數位訊號，被輸入到CPU61。
[0060]HV信號計算部61a使用所輸入的電壓有效值或者電流有效值的數位訊號來計算出HV信號輸出。
[0061]由US信號主控制部61c和HV信號主控制部51c進行的作為通常控制的反饋控制例如是用於將信號強度保持為規定強度的控制。與此相對，HV信號輔助控制部51b根據由US信號檢測部52檢測出的 US信號，將HV信號輸出部60的HV信號繼電器69控制為導通狀態或者斷開狀態。即，由HV信號輔助控制部51b進行的控制為僅用於停止輸出信號的導通和斷開控制，因此與用於增減輸出的通常控制相比，能夠較容易地實現應答時間短的高速控制。
[0062]在此，在將超聲波振動和高頻電流同時施加到處置部而進行的處置(超聲波處置和高頻處置)中，在僅將高頻電流施加到處置部而進行處置(高頻處置)的過程中有可能產生不容易產生的能量大的火花放電(以下稱為「高能量放電」)。
[0063]例如，在處置部9從所處置的包含脂肪的組織分離時，產生高能量放電，有可能加快處置部9的劣化。
[0064]因此，在以往的超聲波振動與高頻電流同時被施加到處置部的手術系統中，手術操作者需要細心地加以注意來進行操作，不能說是操作性良好。
[0065]另外，在手術系統I中，當根據由US信號檢測部52檢測出的US信號來檢測出處置部9從組織分離這一情形時，HV信號輔助控制部51b將HV信號輸出部60的HV信號繼電器69控制為斷開狀態。即，在從檢測到US信號起極短時間後，停止對處置部9施加HV信號。因此，即使處置部9從組織分離，也不產生高能量放電。
[0066]在即將產生高能量放電之前，認為作為其前兆現象會產生強度弱且與通常的放電不同的放電。HV信號輔助控制部51b根據由該前兆現象等引起的信號變化，在產生高能量放電之前停止輸出，由此防止產生高能量放電。
[0067]即，嚴格地說，「在處置部9從組織分離時」與其說是「完全分離時」，不如說是「開始分離時」。
[0068]而且，HV信號輔助控制部51b的應答時間比HV信號主控制部51c的應答時間短。即，用於進行反饋控制的US信號主控制部51c和HV信號主控制部61c的應答時間優選為5ms(毫秒)以上，例如為100ms。
[0069]與此相對，HV信號輔助控制部51b的應答時間優選為Ims以下，例如為0.5ms。另外，HV信號繼電器69也是進行導通和斷開動作這種簡單動作的電路，因此應答時間為Ims以下，例如為0.2ms。HV信號繼電器69可以是機械式開關，也可以是半導體開關。
[0070]此外，如果應答時間為Ims以下，則也可以代替繼電器式導通和斷開開關而使用以下衰減部，該衰減部將信號輸出實質設為零，即將信號強度降至不對處置等帶來影響的強度。例如，在放大器65能夠進行高速控制的情況下，也可以通過控制放大器65來實現衰減部的功能。即，在以下說明等中，「停止信號輸出」是還包含「將信號輸出實質設為零」的情況的概念。例如，如果在HV信號中電壓為200Vp以下，則生物體組織不發揮醫學效果，也不產生高能量放電。但是，作為應答速度塊的廉價的開關，最優選使用繼電器。
[0071]此外，US信號檢測部52以Ims以下的間隔來檢測信號。HV信號輔助控制部51b對由US信號檢測部52以Ims以下的間隔檢測出的信號依次進行處理，但是US信號主控制部51c對由US信號檢測部52以比US信號檢測部52的檢測間隔長的規定的間隔、例如IOOms的間隔檢測出的信號進行處理。US信號主控制部51c也可以使用由US信號檢測部52以Ims以下的間隔檢測出的信號的積算值或者平均值來進行控制。
[0072]HV信號主控制部61c例如對由HV信號檢測部62以IOOms的間隔檢測出的信號進行處理。
[0073]此外，如圖5所示，US信號檢測部52也可以具有US信號主檢測部52A和US信號輔助檢測部52B。另外，由US信號主檢測部52A檢測的US信號以及由US信號輔助檢測部52B檢測的US信號可以從電路上的同一部位採樣，也可以從不同的部位採樣。
[0074]而且，US信號輔助檢測部52B的檢測間隔比US信號主檢測部52A的檢測間隔短。例如，US信號主檢測部52A以5ms以上的間隔、例如IOOms的間隔來檢測信號，與此相對，US信號輔助檢測部52B以Ims以下的間隔`、例如0.5ms的間隔來檢測信號。
[0075]而且，HV信號主控制部61c根據由HV信號主檢測部62A檢測出的信號來進行通常的反饋控制，HV信號輔助控制部51b根據由US信號輔助檢測部52B檢測出的信號來進行應答速度快的高速控制。另外，US信號主控制部51c根據由US信號主檢測部52A檢測出的信號來進行通常的反饋控制。
[0076]如果檢測與應答的循環處理時間在上述範圍以上，則US信號主控制部51c和HV信號主控制部61c能夠穩定地進行控制。即，在反饋控制中，當檢測間隔和應答時間過於短時，例如有時反應為以脈衝方式出現的噪聲信號而將信號輸出過於增大。因此，US信號主控制部51c和HV信號主控制部61c的信號檢測間隔和應答時間優選在上述範圍以上。
[0077]與此相對，HV信號輔助控制部51b在處置部9與由金屬構成的其它用具接觸時，需要在產生高能量放電之前停止輸出HV信號。
[0078]因此，從檢測到US信號起至通過HV信號輔助控制部51b的控制來完成HV信號繼電器69的動作為止的時間優選為Ims以下。
[0079]如果上述時間以下的時間，則能夠可靠地防止產生高能量放電。
[0080]此外，上述檢測間隔、上述應答時間以及到完成動作的時間均優選短時間，但是基於實用性，系統中下限值為I US(微妙)左右。[0081]〈手術系統的處置〉
[0082]在進行處置時，由US信號主控制部51c進行反饋控制得到的US信號被施加到超聲波振子23，處置部9進行超聲波振動。而且，當處置部9與患者40的處置對象的臟器41接觸或者接近時，由HV信號主控制部61c進行反饋控制得到的HV信號(高頻電流)從處置部9流向臟器41。而且，流向臟器41的HV信號經由患者40的體內、對極板3以及對極板線纜16返回到HV裝置6。
[0083]HV能量作為由處置部9與臟器41的接觸電阻等引起的焦耳熱或者由處置部9與臟器41之間的放電現象引起的熱量和衝擊波而被施加到處置對象。
[0084]此外，上述結構要素不需要是分別獨立的結構要素(電路等)，還可以是由CPU51、61讀取到的程序來執行的功能部。
[0085]接著，說明手術系統I的處置。如圖6所示，在手術系統I中一邊對手持件2的處置部9同時施加HV信號和US信號一邊手術操作者將處置部9按壓操作到作為實質組織的臟器41，由此能夠一邊沿按壓方向劃切開線42 —邊進行止血。
[0086]與此相對，在以往的手術系統中，即使是混合模式，一邊對內部具有眾多血管的實質組織、例如肝臟劃切開線一邊進行止血這一情況並不容易，不能說是操作性良好。
[0087]在此實質組織(parenchyma organ) 」是生物體內的組織、例如肝臟等臟器。另外，在「切開(cut)」這種醫學術語中包含「切除(excision) 」、「剝離(exfoliation) 」、「劃切開線(make an incision line)」這三種處置。
[0088]息肉等的「切除」或者橫隔膜等的「剝離」為分開組織的切斷(cutting)，因此通過對將要切斷的組織以夾持的方式進行把持，由此能夠將能量集中到切斷部位。例如即使是具有僅施加超聲波能量的探頭前端部以及共同以夾持的方式來把持組織的鉗口的手持件，也能夠通過由US能量引起的機械性摩擦力以及由摩擦引起的發熱來能夠切開所把持的組織。另外，在使施加到前端部的HV信號流向作為對極的鉗口的雙極型手持件中，即使不施加US能量，也能夠切開所把持的組織。但是，以夾持的方式把持組織的手持件無法進行「劃切開線的處置」。
[0089]此外，如上所述，在以往的HV裝置中，也能夠在混合模式下一邊切開一邊進行止血。但是，這僅針對不容易出血的體表面的組織等，而針對肝臟等內部具有眾多血管的臟器卻不容易充分進行止血。
[0090]另外，在單極型(monopole型)的手持件2中，即使將進行著超聲波振動的處置部9按壓到組織，按壓力也沒有雙極型手持件的把持力那樣強。因此，摩擦力和由摩擦引起的發熱小，無法以機械或者熱量來切開組織。另外，僅施加了凝固波形的HV信號(HV能量)的處置部9由於發熱不充分而無法使生物體組織喪失水分，無法劃切開線。
[0091]與此相對，在手術系統I中，不僅是得到將僅施加高頻電流的效果與僅施加超聲波振動的效果簡單地組合而得到的效果，還得到這些效果各自所帶來的效果之和以上的效果、即協同效應。 當然，預測上述協同效應極其困難。
[0092]在手術系統I中得到上述協同效應時，首先，HV信號為凝固波形為較重要。如上所述，僅使用凝固波形的HV信號無法使生物體組織喪失水分。但是，如圖6所示，在手術系統I中，將凝固波形的HV信號與US信號一起施加到處置部9，由此對肝臟能夠一邊沿處置部9的按壓方向劃切開線一邊進行止血。[0093]如圖7A所示，在沒有施加超聲波振動的狀態、即僅施加HV信號的狀態下，即使手術操作者將處置部9沿臟器41的目的方向進行按壓操作，來自處置部9的凝固波形的HV信號相對於周圍的組織均等地流動。例如，HV信號的放電不僅在處置部9的按壓方向上產生，還在與按壓方向正交的方向等上多處產生。因此，如圖7A所示，不會產生局部大量發熱，在處置部9的周圍形成由於熱改性而凝固且水分蒸發而高阻抗化的組織43。
[0094]另一方面，如圖7B所示，當將進行超聲波振動並且施加了 HV信號的處置部9沿規定的方向進行按壓操作時，來自處置部9的凝固波形的HV信號相對於按壓方向的組織集中地流動。換言之，凝固波形的HV信號的放電集中於處置部9與按壓方向的組織之間的空間。即，HV信號的放電產生方向性。因此，即使是凝固波形的HV信號，被按壓的組織由於大量發熱而喪失水分，沿按壓方向劃切開線42。
[0095]當處置部9通過按壓操作在被切開的組織內前進移動時，處於與處置部9的前進方向正交的方向上的組織的壁面(切開面)與處置部9的距離變長，因此與前進方向相比在切開面上的HV信號不集中。因此，切開面處於適合於凝固的溫度，水分蒸發而高阻抗化。因此，處置部9的按壓方向、即前進方向的組織喪失水分，與此相對，處置部9經過的切開面的組織被止血。
[0096]此外，認為以下是HV信號的放電產生方向性的原因。
[0097](A)HV信號集中於由處置部9的超聲波振動而產生的實質組織的低阻抗區域。即，當將進行超聲波振動並且施加了 HV信號的處置部9沿規定的方向進行按壓操作時，處置部9周圍的高阻抗化的實質組織中的被按壓的區域通過超聲波振動被物理地剝離。由此，含水率高的實質組織露出於表面。換言之，由於超聲波振動對組織的分離(pushing a sideincised organ)效果 而在按壓方向上出現低阻抗組織。於是，施加到處置部9的HV信號針對含水率高的低阻抗組織局部地集中。因此，HV信號的放電產生方向性。
[0098](B)與超聲波振動相應地,處置部9與按壓方向的組織反覆形成接觸狀態與非接觸狀態。即，當對進行超聲波振動中的處置部9進行按壓操作時，處置部9與按壓方向的組織的距離發生變動。另外，在處置部9與組織成為非接觸的瞬間，處置部9與組織之間的空間的氣壓下降。相反，在處置部9與組織成為接觸的瞬間，處置部9與組織之間的空間的氣壓升高。也就是說，與處置部9的超聲波振動相應地，處置部9與按壓方向的組織之間的空間的壓力發生變動。這樣，由於超聲波振動而處置部9與實質組織的距離例如在O~200 μ m的範圍內持續變動，由此成為在變動之間容易產生放電的狀態(距離、壓力)。因此，施加到處置部9的HV信號針對按壓方向的組織局部集中。因此，在放電方向上產生各向異性。
[0099](C)HV信號沿著由由於超聲波振動從實質組織散出霧化的成分(水分、油性成分和水油混合成分)構成的微顆粒所存在的路徑集中。即，當對進行超聲波振動的處置部9進行按壓操作時，組織由於超聲波振動而破碎，進一步霧化，形成微顆粒而漂浮在空間中。構成組織的水分形成水蒸汽微顆粒，油性成分成為油性微顆粒。還產生包含水分和油性成分的混合微顆粒。因此，在處置部9與組織之間的空間中不均勻地存在由從組織散出霧化的成分構成的微顆粒。因此，HV信號沿著由從組織散出霧化的成分構成的微顆粒所存在的路徑集中。因此，HV信號的放電產生方向性。
[0100]此外，在本實施方式的手術系統中，如果與US信號同時施加的HV信號為凝固波形則較有效果，特別優選30W以上且70W以下。如果處於上述下限以上則能夠根據集中於極部的HV信號沿按壓方向劃切開線，如果處於上述上限以下則能夠使處置部9經過的組織凝固而止血。另外，HV信號的凝固波形的波峰因素CF優選為5以上，更優選5.5以上，特別優選6以上。如果處於上述下限以上，則能夠根據集中於極部的HV信號沿按壓方向劃切開線，並且能夠使處置部9經過的組織凝固而止血。此外，波峰因素CF的上限值並不特別限定，但是根據HV裝置的規格等，例如優選為10以下。
[0101]另一方面，處置部9基於US信號的超聲波振動的振動速度優先為Sm/秒以上且18m/秒以下。另外，處置部9基於US信號的超聲波振動的振幅優選為大於O μ m且小於200 μ m。此外，在US信號的頻率為47kHz的情況下，在振動速度為8m/秒時，處置部9的振幅為60 μ m,在振動速度為18m/秒時處置部9的振幅為120 μ m。
[0102]
[0103]接著，使用圖7的流程圖說明手術系統I的動作。
[0104]〈步驟S10>
[0105]當開始進行處置時，US信號主控制部51c根據由US信號檢測部52的US信號電壓檢測部52b檢測出的值，對US信號輸出部50進行反饋控制使得成為與設定部18a的設定值相應的US信號輸出。另外，HV信號主控制部61c根據由HV信號檢測部62的HV信號電流檢測部62a檢測出的值，對HV信號輸出部60進行反饋控制，使得成為與設定部19a的設定值相應的凝固波形的HV信號輸出。
[0106]〈步驟Sll> [0107]HV信號輔助控制部51b根據由US信號檢測部62檢測出的例如US信號的阻抗的變化值(微分值)來檢測出處置部9從組織分離這一情形時(Sll 是」)，進行從步驟S12起的處理。
[0108]〈步驟S12>
[0109]HV信號輔助控制部51b將HV信號繼電器69控制為斷開狀態(OFF狀態)。從檢測到US信號起至停止向處置部9施加HV信號為止的時間為Ims以下。
[0110]在此，根據US信號來檢測處置部9從組織分離這一情形是由於，在特別是容易產生高能量放電的脂肪多的組織的處理中，與接觸狀態時相比，即使成為非接觸狀態HV信號的變化也小，但是US信號的變化大。即，脂肪多的組織電阻高，因此與接觸狀態時相比，即使是非接觸狀態HV信號也不產生大變化。但是，與接觸狀態時相比，當成為非接觸狀態時機械負載大大減小，因此US信號產生大變化。
[0111]此外，用於檢測處置部9從組織分離這一情形的US信號並不限定於US信號的阻抗的變化值，也可以是如在後文中所述，通過各種結構檢測出的US信號。
[0112]〈步驟S13>
[0113]HV信號輔助控制部51b例如到15ms的規定的HV信號輸出待機時間TH經過為止(S13 否」)，維持HV信號繼電器69的斷開狀態。
[0114]〈步驟S14>
[0115]HV信號輔助控制部51b在規定的HV信號輸出待機時間TH經過之後(S13 是」)，將HV信號繼電器69控制為導通狀態(0N狀態)。即，HV信號輔助控制部51b控制HV信號輸出部60，使停止的HV信號的輸出再開始。
[0116]而且，反覆進行從SlO起的處理。[0117]處置部9暫時從組織分離，為了進行處置而再成為與組織接觸狀態。在手術系統I中，在規定的HV信號輸出待機時間TH經過之後，自動地使HV信號的輸出再開始，因此操作性良好。此外，HV信號輸出待機時間TH優選為5ms~50ms，特別優選為IOms~20ms。如果在上述範圍內，則不產生高能量放電，也不會妨礙操作。
[0118]〈步驟S19>
[0119]到處置結束為止(S19 是」)，反覆進行從步驟SlO起的處理。
[0120]如上所述，在手術系統I中，具備在處置部9從組織分離時用於高速地進行停止輸出HV信號的控制的專用的HV信號輔助控制部51b。
[0121]特別是，近年來，在加快普及的腹腔鏡下外科手術中，需要在極為有限的可動範圍內針對組織操作探頭。手術系統I具備HV信號輔助控制部51b，該HV信號輔助控制部51b能夠基於超聲波振動與高頻電流的協同效應來有效地進行處置，並且根據US信號來控制HV信號輸出部60，HV信號輔助控制部51b的應答時間比HV信號主控制部61C的應答時間短，因此例如即使處置部9從組織分離也能夠抑制高能量放電的產生。
[0122]因此，不可能由於產生高能量放電而導致處置部9的劣化加速、處置部9或其它處置器具等受到損傷。
[0123]即，手術系統I將超聲波振動和高頻電流同時施加到處置部，由此能夠一邊沿按壓方向劃切開線一邊進行止血處理，並且不可能產生能量大的火花放電(高能量放電)，因而操作性良好。
[0124]接著，說明使用於實施方式的手術系統I的高速控制中的結構例。
[0125]〈結構1>`[0126]HV信號輔助控制部51b根據US信號內包含的從基本頻率到基本頻率兩倍的頻率的頻帶信號的積分值來進行控制。
[0127]當處置部9與組織接觸時，US信號的電流波形產生失真。即，如圖9所示，與非接觸時相比，在接觸時作為共振頻率的基本頻率(fo)的正弦波即US信號內包含很多高頻成分。
[0128]因此，特別是，通過將從基本頻率(f0)到基本頻率兩倍的頻率(2f0)的頻帶的信號的強度與接觸狀態時的強度進行比較，能夠判斷為處置部9從組織分離。
[0129]例如使用帶通濾波器從US信號中提取出從基本頻率(f0)到基本頻率兩倍的頻率(2f0)的頻帶(f0~2f0)的信號的強度。
[0130]另外，HV信號輔助控制部51b根據頻帶(fO~2f0)的信號強度的變化速度、即微分值來進行控制，能夠進行更高速控制，因此更優選使用。
[0131]〈結構2>
[0132]HV信號輔助控制部51b根據US信號內包含的基本頻率的奇數倍的頻率的信號來進行控制。
[0133]如上所述，在處置部9與組織接觸時，US信號的電流波形產生失真。其結果，如圖10A所示與非接觸狀態時的US信號的振幅相比，圖10B示出的接觸狀態時的US信號的振幅特別是在基本頻率(f0)的奇數倍的頻率(3f0、5f0…)處增加。
[0134]使用帶通濾波器從US信號中提取出基本頻率(f0)的三倍的頻率(3f0)的信號和基本頻率(fo)的五倍的頻率(5f0)的US信號的振幅。基於能夠提取的信號的強度和電路安裝成本的觀點，優選提取(3f0和5f0)的信號，但是可以僅提取(3f0)的信號，也可以提取(3f0、5f0、7f0…)的信號等。
[0135]另外，HV信號輔助控制部51b根據提取出的信號的變化速度、即微分值來進行控制則能夠進行更高速控制，因此優選使用。
[0136]〈結構3>
[0137]HV信號輔助控制部51b根據US信號的電壓與電流的相位差來進行控制。
[0138]如圖11所示，經由輸出變壓器54通過二次電路的PLL部57對US裝置5的US信號進行PLL控制。此外，圖11僅示出手術系統的結構要素的一部分。在此，使患者電路與二次電路之間絕緣的輸出變壓器54被設計成能夠以最大電流和最大電壓長時間驅動。因此，在不具有PLL部57的患者電路中，在處置部9與組織不接觸的情況下、即機械負載(負載)小的情況下，US信號的電壓成為遠低於最大電壓的電壓。而且，如圖12所示，當負載小時，US信號的電壓與電流的相位差變大。
[0139]如圖11所示，除了對二次電路的US信號進行檢測的US信號主檢測部52A以外，通過US信號檢測部52，根據患者電路的US信號的電流與電壓的相位差能夠檢測出處置部9與組織成為非接觸狀態這一情形，其中，上述US信號檢測部52具有對患者電路的US信號進行檢測的US信號輔助檢測部52B。
[0140]另外，HV信號輔助控制部51b根據檢測出的信號的變化速度、即微分值來進行控制則能夠進行更高速控制，因此優選使用。
[0141]〈結構4>
[0142]HV信號輔助控制部51b根據US振子的共振頻率的變化速度來進行控制。
[0143]關於US裝置5的US信號，PLL部27與US振子的共振頻率的變化相匹配地使基本頻率變化。與處置部9和組織的接觸/非接觸相應地，即與處置部9的機械負載相應地，共振頻率發生變化。在此，共振頻率還根據溫度而發生變化。因此，US信號輔助檢測部52B檢測共振頻率的變化速度(微分值)，HV信號輔助控制部51b根據變化速度為規定值以上的急劇變化的產生，來檢測處置部9與組織成為非接觸狀態這一情形。
[0144]此外，能夠使用於手術系統I的結構並不限定於上述說明的結構，能夠使用具有相同的效果的各種結構。另外，也可以組合使用兩個以上的結構。例如也可以是，使用結構I和結構2，在至少任一個US信號的電平成為規定值以上時，HV信號輔助控制部51b停止輸出HV信號。
[0145]
[0146]接著，說明第一實施方式的變形例的手術系統1A。如圖13所示，本變形例的手術系統IA與第一實施方式的手術系統I類似，因此對具有相同功能的結構要素附加相同的附圖標記而省略說明。
[0147]手術系統IA的HV信號輔助控制部51b在處置部9從組織分離時進行停止輸出HV信號的控制的同時還進行停止輸出US信號的控制。
[0148]在US信號輸出部50中配置有US信號繼電器59，該US信號繼電器59為針對從電源58輸入的信號向後級電路的輸出進行導通和斷開的開關。即，US信號繼電器59在導通狀態(0N狀態)下向後級電路輸出信號，但是在斷開狀態(OFF狀態)下不對後級電路輸出信號。[0149]HV信號輔助控制部5Ib不僅控制HV信號繼電器69，還控制US信號繼電器59。手術系統IA具有手術系統I所具有的效果，並且能夠更可靠地防止產生高能量放電。即，手術系統IA的操作性比手術系統I更好。
[0150]此外，HV信號輔助控制部51b優選控制HV信號輸出部60使得在規定的HV信號輸出待機時間之後使停止的HV信號的輸出再開始，同樣地，控制US信號輸出部50使得在規定的US信號輸出待機時間之後使停止的US信號的輸出再開始。
[0151]〈第二實施方式〉
[0152]接著，說明第二實施方式的變形例的手術系統101。手術系統101與第一實施方式的手術系統I類似，因此對具有相同功能的結構要素附加相同的附圖標記而省略說明。
[0153]使用圖103來說明手術系統101的結構。如以下說明那樣，手術系統101具備US信號輔助控制部61b，該US信號輔助控制部61b根據HV信號來控制US信號輸出部50，US信號輔助控制部61b的應答時間比US信號主控制部51c的應答時間短。
[0154]產生US信號並將超聲波(US)能量提供給處置部9的US裝置5具有中央運算裝置(CPU) 51、US信號檢測部52、A/D變換部53、輸出變壓器54、放大器55、波形生成部56、PLL部57、電源58以及驅動信號繼電器(US信號繼電器)59。輸出變壓器54、放大器55、波形生成部56、PLL部57、電源58以及US信號繼電器59構成驅動信號輸出部(US信號輸出部)50。US信號例如為規定的基本頻率(共振頻率)的正弦波的交流信號。
[0155]US信號繼 電器59是針對從電源58輸入的信號向後級電路的輸出進行切斷的導通/斷開開關。即，US信號繼電器59在導通狀態(0N狀態)下對後級電路輸出信號，但是在斷開狀態(OFF狀態)下不對後級電路輸出信號。
[0156]用於進行HV裝置6整體的控制和US信號繼電器59的控制的CPU61具有高頻信號計算部(HV信號計算部)61a、驅動信號輔助控制部(US信號輔助控制部)61b以及高頻信號主控制部(HV信號主控制部)61c。此外，HV信號計算部61a、US信號輔助控制部61b以及HV信號主控制部61c也可以由各自不同的CPU構成。另外，CPU61也可以是與CPU51相同的CPU。
[0157]由US信號主控制部61c和HV信號主控制部51c進行的通常控制即反饋控制例如為用於將信號強度保持為規定強度的控制。與此相對，US信號輔助控制部61b根據由HV信號檢測部62檢測出的HV信號，將US信號輸出部50的US信號繼電器59控制為導通狀態或者斷開狀態。即，由US信號輔助控制部61b進行的控制為僅停止輸出信號的導通/斷開控制，因此與用於增減輸出的通常控制相比，能夠較容易地實現應答時間短的高速控制。
[0158]如上所述，在超聲波振動與高頻電流同時被施加到處置部的手持件的處置中，有可能產生在僅高頻電流被施加到處置部的手持件的處置中不容易發生的能量大的火花放電(以下稱為「高能量放電」)。
[0159]例如在處置部9與其它金屬制的處置器具等接觸時，有可能產生高能量放電，處置部9或其它處置器具等受到損傷。
[0160]在手術系統101中，當US信號輔助控制部61b根據由HV信號檢測部62檢測出的HV信號來檢測到處置部9與其它金屬制的處置器具等接觸這一情形時，將US信號輸出部50的US信號繼電器59控制為斷開狀態。即，在從檢測HV信號起極短時間之後，處置部9的超聲波振動停止。因此，即使處置部9與其它處置器具接觸，也不產生高能量放電。[0161]在即將產生高能量放電之前，認為作為其前兆現象會產生強度弱且與通常的放電不同的放電。US信號輔助控制部61b根據由該前兆現象等引起的信號變化，在產生高能量放電之前停止輸出，由此防止產生高能量放電。
[0162]即，嚴格地說，「處置部9與金屬用具接觸時」與其說是「完全接觸時」，不如說是「開始接觸時」。[0163]而且，US信號輔助控制部61b的應答時間比US信號主控制部61c的應答時間短。即，用於進行反饋控制的US信號主控制部51c和HV信號主控制部61c的應答時間優選為5ms(毫秒)以上，例如為IOOms0
[0164]與此相對，US信號輔助控制部61b的應答時間優選為Ims以下，例如為0.5ms。另外，US信號繼電器59也是進行導通和斷開動作這種簡單動作的電路，因此應答時間為Ims以下、例如0.2ms。US信號繼電器59可以是機械式開關，也可以是半導體開關。
[0165]此外，如果應答時間為Ims以下，則也可以是代替繼電器式導通和斷開開關，而使用將信號輸出實質設為零，即將信號強度降至不對處置等帶來影響的強度的衰減部，例如，在放大器55能夠進行高速控制的情況下，也可以通過控制放大器55來實現衰減部的功能。即，在以下說明等中，「停止輸出信號」是還包含「將信號輸出實質設為零」的情況的概念。
[0166]此外，HV信號檢測部62以Ims以下的間隔來檢測信號。US信號主控制部51c例如對US信號檢測部52以IOOms的間隔檢測出的信號進行處理。
[0167]US信號輔助控制部61b對HV信號檢測部62以Ims以下的間隔檢測出的信號依次進行處理，但是HV信號主控制部61c以比HV信號檢測部62的檢測間隔長的規定的間隔、例如IOOms的間隔，來對由HV信號檢測部62檢測出的信號進行處理。HV信號主控制部61c也可以使用由HV信號檢測部62以Ims以下的間隔檢測出的信號的積算值或者平均值來進行控制。
[0168]此外，如圖5所示，HV信號檢測部62也可以具有HV信號主檢測部62A和HV信號輔助檢測部62B。另外，由HV信號主檢測部62A檢測的HV信號以及由HV信號輔助檢測部62B檢測的HV信號可以從電路上的相同部位採樣，也可以從不同部位採樣。
[0169]而且，HV信號輔助檢測部62B的檢測間隔比HV信號主檢測部62A的檢測間隔短。例如，HV信號主檢測部62A以5ms以上的間隔、例如IOOms的間隔來檢測信號，與此相對，HV信號輔助檢測部62B以Ims以下的間隔、例如0.5ms的間隔來檢測信號。
[0170]而且，HV信號主控制部61c根據由HV信號主檢測部62A檢測出的信號來進行通常的反饋控制。另外，US信號主控制部51c根據由US信號主檢測部52A檢測出的信號來進行通常的反饋控制，US信號輔助控制部61b根據由HV信號輔助檢測部62B檢測出的信號來進行應答速度快的高速控制。
[0171]如果檢測/應答的循環處理時間為上述範圍以上，則US信號主控制部51c和HV信號主控制部61c能夠穩定地進行控制。即，在反饋控制中檢測間隔和應答時間過於短時，例如有時反應為以脈衝方式出現的噪聲信號而將信號輸出過於增大。因此，US信號主控制部51c和HV信號主控制部61c的信號檢測間隔和應答時間優選為上述範圍以上。
[0172]與此相對，US信號輔助控制部61b在處置部9從組織分離時，需要在產生高能量放電之前停止輸出HV信號。
[0173]因此，從檢測到HV信號起至通過US信號輔助控制部61b的控制而US信號繼電器59的動作完成為止的時間優選為Ims以下。
[0174]如果上述時間以下時間，則能夠可靠地防止產生高能量放電。
[0175]此外，上述檢測間隔、上述應答時間以及到完成動作的時間均優選短時間，但是基於實用性，系統中下限值為I US(微妙)左右。
[0176]〈手術系統的動作〉
[0177]接著，使用圖15的流程圖來說明手術系統101的動作。
[0178]〈步驟S110>
[0179]與圖7的步驟SlO相同。
[0180]〈步驟S115>
[0181]在US信號輔助控制部61b根據HV信號的例如電流的微分值來檢測到處置部9與金屬用具接觸這一情形時(S15 是」)，進行從步驟S116起的處理。
[0182]〈步驟S116>
[0183]US信號輔助控制部61b從檢測到HV信號起Ims以下將HV信號停止。
[0184]US信號輔助控制部61b將US信號繼電器59控制為斷開狀態(OFF狀態)。從檢測到HV信號起至向超聲波振子23施加US信號停止為止的時間為Ims以下。
`[0185]在此，根據HV信號來檢測處置部9與其它金屬制的處置器具等接觸這一情形是由於HV信號的變化大於US信號的變化。
[0186]此外，用於檢測處置部9與金屬用具接觸這一情形的信號並不限定於由HV信號檢測部62檢測出的HV信號的電流的微分值，也可以是如在後文中所述，通過各種結構檢測出的HV信號。
[0187]〈步驟S117>
[0188]US信號輔助控制部61b例如到150ms的規定的US信號輸出待機時間TU經過為止(S117 否」)，維持US信號繼電器59的斷開狀態。
[0189]〈步驟S118>
[0190]US信號輔助控制部61b在規定的US信號輸出待機時間TU經過之後(S117 是」)，將US信號繼電器59控制為導通狀態(0N狀態)。即，US信號輔助控制部61b控制US信號輸出部50，使停止的US信號的輸出再開始。
[0191]而且，反覆進行從SllO起的處理。
[0192]處置部9錯誤地與其它金屬制的處置器具等短時間接觸。在手術系統101中，在規定的US信號輸出待機時間TH經過之後，自動地使US信號的輸出再開始，因此操作性良好。此外，US信號輸出待機時間TU優選為50ms~500ms，特別優選為IOOms~200ms。如果在上述範圍內，則不產生高能量放電，也不會妨礙操作。
[0193]〈步驟S119>
[0194]到處置結束為止(S119 是」)，反覆進行從步驟SllO起的處理。
[0195]如上所述，在手術系統101中具備專用的US信號輔助控制部61b，該US信號輔助控制部61b用於在處置部9與金屬用具接觸時高速地進行將HV信號的輸出停止的控制。
[0196]特別是，近年來，在加快普及的腹腔鏡下外科手術中，需要在極為有限的可動範圍內，針對以金屬鉗子類和金屬夾具保持的組織來操作探頭。手術系統101能夠基於超聲波振動與高頻電流的協同效應來有效地進行處置，例如即使處置部9與金屬用具接觸，也能夠抑制高能量放電的產生。
[0197]因此，不可能由於產生高能量放電而導致處置部9的劣化加速、處置部9或其它處置器具等受到損傷。因此，手術系統101的操作性良好。
[0198]接著，說明使用於實施方式的手術系統101的高速控制的結構例。
[0199]〈結構1>
[0200]US信號輔助控制部61b根據HV信號內包含的頻率比基本頻率高的信號來進行控制。
[0201]在處置部9與金屬用具接觸時，電阻變小，因此作為HV信號而流動大電流。而且，即使在完全接觸之前，從處置部9對金屬用具產生微弱的放電。於是，在由規定的基本頻率、例如350kHz的正弦波構成的HV信號的電流中開始產生比基本頻率高的頻率的信號。換言之，HV信號包含頻率比基本頻率高的信號。
[0202]因此，通過將HV信號內包含的頻率比基本頻率高的信號的強度與規定值進行比較，能夠檢測出處置部9開始與金屬用具接觸這一情形。
[0203]另外，US信號輔助控制部61b根據檢測出的信號的強度的變化速度、即微分值來進行控制，能夠進行更高速控制，因此優選使用。
[0204]〈結構2>
[0205]US信號輔助控制部61b根據HV信號的有效值的變化速度來進行控制。
[0206]當處置部9開始與金屬用具接觸時，HV信號的電流值(有效值)開始急劇增加。當HV信號的電流值增加至規定值以上時，產生高能量放電。US信號輔助控制部61b根據HV信號的電流值(有效值)的變化速度、即微分值來進行控制，由此在產生高能量放電之前能夠將US信號停止。
[0207]
[0208]US信號輔助控制部61b根據HV信號的失真成分來進行控制。
[0209]在處置部9與金屬用具接觸時，在HV信號中電阻變小，因此流動大電流。於是，規定的基本頻率的HV信號的電流波形產生失真。通過檢測HV信號的失真，能夠檢測出接觸開始。
[0210]此外，隨著處置部9所接觸的物體的電阻率增加而失真的大小增加。例如，即使在處置部9與脂肪組織接觸時也產生失真，但是失真的大小比與肌肉組織接觸時的失真小。另外，與金屬用具接觸時的失真的大小遠遠大於與肌肉組織接觸時的失真。因此，本結構不容易引起誤動作。
[0211]此外，能夠使用於手術系統101的結構並不限定於上述說明的結構，能夠使用具有相同的效果的各種結構。另外，也可以組合使用兩個以上的結構。
[0212]〈第二實施方式的變形例1>
[0213]接著，說明第二實施方式的變形例I的手術系統101A。如圖16所示，本變形例的手術系統IOlA與第二實施方式的手術系統101類似，因此對具有相同功能的結構要素附加相同的附圖標記而省略說明。
[0214]手術系統IOlA的US信號輔助控制部61b在處置部9與由金屬構成的其它用具接觸時進行將US信號的輸出停止的控制，同時還進行將HV信號的輸出停止的控制。
[0215]在HV信號輸出部60中配置有HV信號繼電器69，該HV信號繼電器69為針對從電源68輸入的信號向後級電路的輸出進行切斷的導通/斷開開關。即，HV信號繼電器69在導通狀態(ON狀態)下對後級電路輸出信號，但是在斷開狀態(OFF狀態)下不對後級電路
輸出信號。
[0216]US信號輔助控制部61b不僅控制US信號繼電器59，還控制HV信號繼電器69。
[0217]手術系統IOlA具有手術系統101所具有的效果，並且能夠更可靠地防止產生高能量放電。即手術系統IOlA的操作性比手術系統101更好。
[0218]此外，US信號輔助控制部61b控制US信號輸出部50使得在規定的US信號輸出待機時間之後使停止的US信號的輸出再開始，同樣地，控制HV信號輸出部60使得在規定的HV信號輸出待機時間之後使停止的HV信號的輸出再開始。
[0219]〈第三實施方式〉
[0220]接著，說明第三實施方式的變形例的手術系統201。手術系統201與第一實施方式的手術系統I和第二實施方式的手術系統101類似，因此對具有相同功能的結構要素附加相同的附圖標記而省略說明。
[0221]〈手術系統的結構〉
[0222]接著，說明手術系統201的結構。
[0223]圖17示出的手術系 統201兼備手術系統I的結構和手術系統101的結構。即，手術系統201具備US信號輔助控制部61b和HV信號輔助控制部51b，該US信號輔助控制部61b根據HV信號來控制US信號輸出部50，該US信號輔助控制部61b的應答時間比US信號主控制部51c的應答時間短，該HV信號輔助控制部51b根據US信號來控制HV信號輸出部60，該HV信號輔助控制部51b的應答時間比HV信號主控制部6IC的應答時間短。
[0224]
[0225]接著，使用圖18的流程圖來說明手術系統201的動作。
[0226]
[0227]當處置開始時，US信號主控制部51c根據由US信號檢測部52的US信號電壓檢測部52b檢測出的值，對US信號輸出部50進行反饋控制使得成為與設定部18a的設定值相應的US信號輸出。另外，HV信號主控制部61c根據由HV信號檢測部62的HV信號電流檢測部62a檢測出的值，對HV信號輸出部60進行反饋控制使得成為與設定部19a的設定值相應的凝固波形的HV信號輸出。
[0228]此外，在開始使用時，在處置部9與用於進行「劃切開線」處置的實質組織即肝臟等臟器處於非接觸狀態的情況下，通過從後述的步驟Sll起的處理，立即將HV信號的輸出停止。
[0229]〈步驟S211>
[0230]在HV信號輔助控制部51b根據由US信號檢測部62檢測出的例如US信號的阻抗的變化值(微分值)來檢測出處置部9從組織分離這一情形時(S211 是」)，進行從步驟S212起的處理。
[0231]〈步驟S212>
[0232]HV信號輔助控制部51b將HV信號繼電器69控制為斷開狀態(OFF狀態)。從檢測到US信號起至HV信號向處置部9的施加停止為止的時間為Ims以下。
[0233]在此，根據US信號來檢測處置部9從組織分離這一情形是由於，特別是在容易產生高能量放電的、脂肪多的組織的處理中，與接觸狀態時相比，即使處於非接觸狀態HV信號的變化也小，但是US信號的變化大。即，脂肪多的組織的電阻大，因此與接觸狀態時相t匕，即使處於非接觸狀態HV信號也不會產生大變化。但是，當處於非接觸狀態時US信號的機械負載大幅減小，因此與接觸狀態時相比，非接觸狀態時US信號產生大變化。
[0234]此外，用於檢測處置部9從組織分離這一情形的US信號並不限定於US信號的阻抗的變化值，也可以是如在後文中所述，通過各種結構來檢測出的US信號。
[0235]
[0236]HV信號輔助控制部51b例如到15ms的規定的HV信號輸出待機時間TH經過為止(S213 否」)，維持HV信號繼電器69的斷開狀態。
[0237]
[0238]HV信號輔助控制部51b在規定的HV信號輸出待機時間TH經過之後(S213 是」)，將HV信號繼電器69控制為導通狀態(0N狀態)。即，HV信號輔助控制部51b控制HV信號輸出部60，使停止的HV信號的輸出再開始。
[0239]而且，反覆進行從S210起的處理。
[0240]處置部9即使從組織臨時分離，為了進行處置而再與組織成為接觸狀態。在手術系統201中，在規定的HV信號輸出待機時間TH經過之後，自動地使HV信號的輸出再開始，因此操作性良好。此外，HV信號輸出待機時間TH優選為5ms~50ms，特別優選為IOms~20ms。如果在上述範圍內，則不產生高能量放電,也不會妨礙操作。
[0241]〈步驟S215>
[0242]在US信號輔助控制部61b根據HV信號的例如電流的微分值來檢測出處置部9與金屬用具接觸這一情形時(S15 是」`)，進行從步驟S216起的處理。
[0243]
[0244]US信號輔助控制部61b從檢測到HV信號起Ims以下將HV信號停止。
[0245]US信號輔助控制部61b將US信號繼電器59控制為斷開狀態(OFF狀態)。從檢測到HV信號起至停止對超聲波振子23施加US信號為止的時間為Ims以下。
[0246]在此，根據HV信號來檢測出處置部9與其它金屬制的處置器具等接觸這一情形是由於HV信號的變化大於US信號的變化。
[0247]此外，用於檢測出處置部9與金屬用具接觸這一情形的信號並不限定於由HV信號檢測部62檢測出的HV信號的電流的微分值，也可以是如在後文中所述，通過各種結構檢測出的HV信號。
[0248]
[0249]US信號輔助控制部61b例如到150ms的規定的US信號輸出待機時間TU經過為止(S217 否」)，維持US信號繼電器59的斷開狀態。
[0250]
[0251]US信號輔助控制部61b在規定的US信號輸出待機時間TU經過之後(S217 是」)，將US信號繼電器59控制為導通狀態(0N狀態)。即，US信號輔助控制部61b控制US信號輸出部50，使停止的US信號的輸出再開始。
[0252]而且，反覆進行從S210起的處理。
[0253]處置部9錯誤地與其它金屬制的處置器具等短時間接觸。在手術系統201中，在規定的US信號輸出待機時間TH經過之後，自動地使US信號的輸出再開始，因此操作性良好。此外，US信號輸出待機時間TU優選為50ms~500ms，特別優選為IOOms~200ms。如果在上述範圍內，則不產生高能量放電，也不會妨礙操作。此外，將US信號輸出待機時間TU設定為比HV信號輸出待機時間TH長是由於，與電能(HV信號)相比，機械能量(US信號)的有效應答速度慢，通過短時間停止有可能無法防止高能量放電。即，即使將向超聲波振子23施加的US信號停止，處置部9的振動也不會立即停止。
[0254]
[0255]到處置結束為止(S219 是」)，反覆進行從步驟S210起的處理。
[0256]如上所述，在手術系統201中，具備:專用的HV信號輔助控制部51b，其用於在處置部9從組織分離時高速地進行將HV信號的輸出停止的控制；以及專用的US信號輔助控制部61b，其用於在處置部9與金屬用具接觸時高速地進行將US信號的輸出停止的控制。
[0257]特別是，近年來，在加快普及的腹腔鏡下外科手術中，需要在極為有限的可動範圍內針對以金屬鉗子類和金屬夾具保持的組織來操作探頭。手術系統201能夠基於超聲波振動與高頻電流的協同效應來有效地進行處置，例如即使處置部9從組織分離或者處置部9與金屬用具接觸，也能夠抑制高能量放電的產生。
[0258]因此，不可能由於產生高能量放電而導致處置部9的劣化加速、處置部9或其它處置器具等受到損傷。因此，手術系統201的操作性良好。
[0259]此外，作為使用於HV信號輔助控制部51b和US信號輔助控制部61b的高速控制中的結構例，能夠使用與手術系統I或者手術系統201相同的結構。
[0260]`[0261]接著，說明第三實施方式的變形例的手術系統201A。如圖19所示，本變形例的手術系統201A與第三實施方式的手術系統201類似，因此對具有相同功能的結構要素附加相同的附圖標記而省略說明。
[0262]手術系統201A的HV信號輔助控制部51b在處置部9從組織分離時進行將HV信號的輸出停止的控制，同時還進行將US信號的輸出停止的控制。另外，手術系統201A的US信號輔助控制部61b在處置部9與由金屬構成的其它用具接觸時進行將US信號的輸出停止的控制，同時還進行將HV信號的輸出停止的控制。
[0263]HV信號輔助控制部5Ib不僅控制HV信號繼電器69還控制US信號繼電器59。另外，US信號輔助控制部61b不僅控制US信號繼電器59還控制HV信號繼電器69。
[0264]手術系統201A具有手術系統201所具有的效果，並且能夠可靠地防止產生高能量放電。即手術系統201A的操作性比手術系統201更好。
[0265]此外，優選HV信號輔助控制部51b控制HV信號輸出部60使得在規定的HV信號輸出待機時間之後使停止的HV信號的輸出再開始，同樣地，控制US信號輸出部50使得在規定的US信號輸出待機時間之後使停止的US信號的輸出再開始。同樣地,優選US信號輔助控制部61b控制US信號輸出部50使得在規定的US信號輸出待機時間之後使停止的US信號的輸出再開始，同樣地，控制HV信號輸出部60使得在規定的HV信號輸出待機時間之後使停止的HV信號的輸出再開始。
[0266]本發明並不限定於上述實施方式，在不改變本發明的宗旨的範圍內能夠進行各種變更、改變等。[0267]本申請主張201 1年9月20日在美國申請的61/536，779號、61/536，796號以及61/536，818號的優先權，並以此為基礎提出申請，上述公開內容被引用到本申請的說明書、權利要求、附圖中。
【權利要求】
1.一種手術系統，其特徵在於，具備: 驅動信號輸出部，其輸出驅動信號； 高頻信號輸出部，其輸出高頻信號； 探頭，其具有處置部，該處置部被施加上述高頻信號，並且根據上述驅動信號而通過超聲波振子所產生的超聲波來振動，當基於上述驅動信號與上述高頻信號的協同效應來將該處置部按壓到實質組織時，一邊沿按壓方向劃切開線一邊進行止血處理； 對極板，其形成上述高頻信號的返回電路； 高頻信號主控制部，其根據上述高頻信號對上述高頻信號輸出部進行反饋控制；驅動信號主控制部，其根據上述驅動信號對上述驅動信號輸出部進行反饋控制；以及高頻信號輔助控制部，其根據上述驅動信號來控制上述高頻信號輸出部以使上述高頻信號的輸出停止，該高頻信號輔助控制部的應答時間比上述高頻信號主控制部的應答時間短。
2.根據權利要求1所述的手術系統，其特徵在於， 還具備高頻信號繼電器，通過上述高頻信號輔助控制部的控制來由該高頻信號繼電器切斷上述高頻信號的輸出， 上述高頻信號主控制部的應答時間為5ms以上， 根據以Ims以下的間隔檢測出的上述驅動信號來進行控制的上述高頻信號輔助控制部的應答時間為Ims以下， 從檢測到上述驅動信號起至上述高`頻信號繼電器的動作完成為止的時間為Ims以下。
3.根據權利要求1所述的手術系統，其特徵在於， 上述高頻信號輔助控制部控制上述高頻信號輸出部，以在待機規定的時間之後使停止的上述高頻信號的輸出再開始。
4.根據權利要求3所述的手術系統，其特徵在於， 上述規定的時間為IOms~20ms。
5.根據權利要求1所述的手術系統，其特徵在於， 上述高頻信號輔助控制部進行控制，以在上述處置部從實質組織分離時使上述高頻信號的輸出停止。
6.根據權利要求5所述的手術系統，其特徵在於， 上述高頻信號輔助控制部根據上述驅動信號中包含的從基本頻率到基本頻率的兩倍頻率的頻帶的信號來進行控制。
7.根據權利要求5所述的手術系統，其特徵在於， 上述高頻信號輔助控制部根據上述驅動信號中包含的基本頻率的奇數倍的頻率的信號來進行控制。
8.根據權利要求5所述的手術系統，其特徵在於， 上述高頻信號輔助控制部根據上述驅動信號的電壓與電流的相位差來進行控制。
9.根據權利要求5所述的手術系統，其特徵在於， 上述高頻信號輔助控制部根據上述超聲波振子的共振頻率的變化速度來進行控制。
10.根據權利要求1所述的手術系統，其特徵在於， 還具備驅動信號輔助控制部，該驅動信號輔助控制部根據上述高頻信號來控制上述驅動信號輸出部以使上述驅動信號的輸出停止，該驅動信號輔助控制部的應答時間比上述驅動信號主控制部的應答時間短。
11.根據權利要求10所述的手術系統，其特徵在於， 還具備驅動信號繼電器，通過上述驅動信號輔助控制部的控制來由該驅動信號繼電器切斷上述驅動信號的輸出， 上述驅動信號主控制部的應答時間為5ms以上， 根據以Ims以下的間隔檢測出的上述高頻信號的變化來進行控制的上述驅動信號輔助控制部的應答時間為Ims以下， 從檢測到上述高頻信號起至上述驅動信號繼電器的動作完成為止的時間為Ims以下。
12.根據權利要求10所述的手術系統，其特徵在於， 上述驅動信號輔助控制部進行控制，以在上述處置部與由金屬構成的其它用具相接觸時使上述驅動信號的輸出停止。
13.根據權利要求12所述的手術系統，其特徵在於， 上述驅動信號輔助控制部根據上述高頻信號的有效值的變化速度來進行控制。
14.根據權利要 求12所述的手術系統，其特徵在於， 上述驅動信號輔助控制部根據上述高頻信號的失真成分來進行控制。
15.—種手術系統,其特徵在於,具備: 處置部，其對組織同時進行高頻處置和超聲波處置，並且一邊在上述組織劃切開線一邊進行止血處理； 驅動信號輸出部，其對上述處置部輸出用於進行上述超聲波處置的驅動信號； 驅動信號檢測部，其對由上述驅動信號輸出部輸出的上述驅動信號的參數進行檢測；驅動信號主控制部，其根據由上述驅動信號檢測部檢測出的上述參數對上述驅動信號輸出部進行反饋控制； 高頻信號輸出部，其對上述處置部輸出用於進行上述高頻處置的高頻信號； 高頻信號檢測部，其對由上述高頻信號輸出部輸出的上述高頻信號的參數進行檢測；驅動信號主控制部，其根據由上述高頻信號檢測部檢測出的上述參數對上述高頻信號輸出部進行反饋控制； 高頻信號輔助控制部，其根據由上述驅動信號檢測部檢測出的上述參數來判斷上述處置部是否從上述組織分離，在判斷為上述處置部從上述組織分離時，該高頻信號輔助控制部控制上述高頻信號輸出部以使上述高頻信號的輸出停止，該高頻信號輔助控制部的應答時間比上述高頻信號主控制部的應答時間短；以及 回收部，其形成輸出到上述處置部的上述高頻信號的返回電路。
【文檔編號】A61B18/12GK103826561SQ201280045940
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年8月17日 優先權日:2011年9月20日
【發明者】田中一惠, 三堀貴司, 本田吉隆, 本田亮一 申請人:奧林巴斯醫療株式會社