专利名称：超声波手术系统以及外科用处置器具的制作方法以往，作为应用了超声波振动的外科手术用的超声波手术系统，开发出一种使用进行超声波振动的超声波探头将生物体组织切开或者凝固的超声波手术系统。通过安装到手持件的超声波振子的驱动控制来实现该超声波手术系统中的超声波振动，超声波探头的前端部以规定的振幅振动。但是，根据超声波振子的部件偏差或安装偏差、或者超声波探头的部件偏差或安装偏差，该振幅的大小会变动。当振幅的大小变大时，存在超声波探头的应力增加的问题。 抑制这种超声波振子的部件偏差或安装偏差、或者超声波探头的部件本身的偏差或安装偏差会涉及到成本上升。另外，在手持件为剪刀形状的情况下，手柄的把持力量根据部件偏差或者安装偏差而变动。存在以下问题当把持力量变小时，切开速度降低，当把持力量变大时，聚四氟乙烯垫片的磨损加快以及超声波探头的应力增加。抑制这种与把持力量有关的部件本身的偏差或者安装偏差会涉及到成本上升。另外，在手持件为剪刀形状的情况下，也根据上述超声波振子的部件偏差或安装偏差、或者超声波探头的部件偏差或安装偏差，振幅的大小会变动。存在以下问题当振幅的大小变小时，切开速度降低，当振幅的大小变大时，血管耐压能力降低以及聚四氟乙烯垫片的磨损加快。并且，手术操作者所处置的处置部位的硬度因部位而不同。存在以下问题存在在处置部位为薄的组织的情况下，切开速度降低，在处置部位为硬的组织的情况下，超声波探头的应力增加以及主体装置无法进行超声波输出的情况。手术操作者仅能够处置特定的处置部位、即普通组织，但这种情况从可用性的角度出发是很不理想的。因此，例如在日本特开2005-27907号公报中，提出了一种超声波手术系统，对超声波振子被驱动时的阻抗进行检测，对提供给超声波振子的驱动信号进行控制。然而，在上述日本特开2005-27907号公报中提出的超声波手术系统中，求出与施加到超声波探头的机械性负载相对应的超声波振子被驱动时的阻抗，将该阻抗反馈到主体装置，在主体装置的控制部中控制提供给超声波振子的电流，因此需要用于进行反馈控制的控制程序和控制部。因此，存在上述提出的超声波手术系统需要用于进行反馈控制的控制程序和控制部，从而成本增加这种问题。因此，本发明的目的在于，提供一种不需要用于进行反馈控制的控制程序和控制部而能够控制流经超声波振子的电流的超声波手术系统。
用于解决问题的方案根据本发明的一个方式，能够提供一种超声波手术系统，其特征在于，具备驱动电流产生部；外科用处置器具，其具备包括超声波振子和处置部的驱动对象，该超声波振子被上述驱动电流产生部驱动，该处置部与上述超声波振子相连结而通过由上述超声波振子产生的超声波振动对生物体组织进行处置；以及振幅调整部，其被设置于上述驱动电流产生部与上述驱动对象之间，并且根据施加到上述处置部的负载状态使从上述驱动电流产生部流向上述驱动对象的电流分流而对流经上述驱动对象的电流量进行调整，由此对上述超声波振子进行振幅调整。另外，根据本发明的其它方式，能够提供一种外科用处置器具，其特征在于，具备 驱动对象，其包括超声波振子；以及振幅调整部，其被设置成与上述驱动对象并联，并且使流向上述驱动对象的用于驱动上述驱动对象的电流分流，对上述超声波振子进行振幅调iF. ο图1是表示本发明的实施方式所涉及的超声波手术系统的结构的图。图2是表示本实施方式的超声波输出前的超声波手术系统的均衡电路的图。图3是表示本实施方式的超声波输出时的超声波手术系统的均衡电路的图。图4是用于说明无感电阻的值与提供给超声波振子的电流之间的关系的说明图。图5是用于说明处置部的负载与提供给超声波振子的电流之间的关系的说明图。图6是用于说明处置部的振幅值与主体装置的振荡效率之间的关系的说明图。图7是用于说明处置部的振幅值与切开时间之间的关系的说明图。图8是用于说明处置部的振幅值与血管耐压平均值之间的关系的说明图。图9是用于说明处置部的振幅值与切开次数之间的关系的说明图。图10是表示以往的超声波手术系统的均衡电路的图。

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图3是表示本实施方式的超声波输出时的超声波手术系统的均衡电路的图。超声波手术系统1在正在进行超声波输出的谐振状态下，电容器Cl与线圈Ll之间以及电容器C2与线圈L2之间分别相抵消。因此，超声波手术系统1的均衡电路仅为无感电阻R2和超声波振子2f的电阻Rl。流过电阻Rl的电流I1被转换为超声波振动，超声波探头2d的前端部以规定的振幅值进行振动。在此，使用图4以及图5来说明提供给超声波振子2f的电流Iiq图4是用于说明无感电阻的值与提供给超声波振子的电流之间的关系的说明图。如图4所示，当无感电阻R2的值从a[ Ω ]增加至aX 7 [ Ω ]时，提供给超声波振子 2f的电阻Rl的电流I1的值从I11 [A]增加至I12[A]。这是由于，随着无感电阻R2的值变大，分流至无感电阻R2的电流I2减少。S卩，在无感电阻R2的值大的情况下，分流至无感电阻R2的电流I2减少，因此流向超声波振子2f的电阻R 1的电流I1增加。另一方面，在无感电阻R2的值小的情况下，分流至无感电阻R2的电流I2增加，因此流向超声波振子2f的电阻Rl的电流I1减少。图5是用于说明处置部的负载与提供给超声波振子的电流之间的关系的说明图。 在图5的例子中，将无感电阻R2固定为规定的值，使处置部2e的负载(电压)发生变化。 处置部2e的负载与超声波振子2f的负载均衡。即，处置部2e的负载变大与超声波振子2f 的电阻Rl的值变大均衡，处置部2e的负载变小与超声波振子2f的电阻Rl的值变小均衡。如图5所示，当处置部2e的负载从b [V]增加至bX2[V]时，提供给超声波振子2f 的电阻Rl的电流I1的值从I13[A]减少至I14[A]。这是由于，随着处置部2e的负载变大，电阻Rl的值变大，分流至电阻Rl的电流I1减少。这样，在将无感电阻R2固定为规定的值的情况下，能够根据处置部2e的负载对流向超声波振子2f的电流进行调整，调整超声波振子2f的振幅值。在此，使用图6至图9来说明处置中的技术问题。图6是用于说明处置部的振幅值与主体装置的振荡效率之间的关系的说明图。在处置部2e的振幅值为目标值(以下还称为中心值)A2的情况下，主体装置3的振荡效率为cXO. ]。在处置部2e的振幅值为A1的情况下，主体装置3的振荡效率为 c[%]，其中，A1小于中心值。在处置部2e的振幅值为A3的情况下，主体装置3的振荡效率为cX0.6[% ]，其中，A3大于中心值。这样，当处置部2e的振幅值从A1向A3大约变化十几μ m时，主体装置3的振荡效率大约降低四成。当处置部2e的振幅值变大时，主体装置3的振荡效率降低。处置部2e 的振幅值进一步变大，当为某一规定范围外的振幅值时，主体装置3的振荡效率进一步降低而无法进行超声波输出。图7是用于说明处置部的振幅值与切开时间之间的关系的说明图。图7的切开时间是将某一组织切开20cm时所需的时间。如图7所示，在处置部2e的振幅值为中心值B2的情况下，切开时间为T [S]。在处置部2e的振幅值为B1的情况下，切开时间大约为2. 5倍即TX2.5[S]，其中，B1小于中心值。在处置部2e的振幅值为B3的情况下，切开时间大约为1/2即T/2[S]，其中，B3大于中心值。这样，当处置部2e的振幅值减少时切开速度减少，处置时间变长。另一方面，在处置部2e的振幅值变大的情况下，切开速度增加，但是超声波探头的应力增加。图8是用于说明处置部的振幅值与血管耐压平均值之间的关系的说明图。在处置部2e的振幅值为中心值C2的情况下，血管耐压平均值大约为 dX0.6[mmHg]。在处置部2e的振幅值为C1的情况下，血管耐压平均值大约为d[mmHg]， 其中，C1小于中心值。在处置部2e的振幅值为C3的情况下，血管耐压平均值大约为 dXO. 3[mmHg]，其中，C3大于中心值。这样，当处置部2e的振幅值增加时，血管耐压能力大约降低七成。图9是用于说明处置部的振幅值与切开次数之间的关系的说明图。如图9所示，在处置部2e的振幅值为中心值D2的情况下，切开次数为N次。在处置部2e的振幅值为D1的情况下，与振幅值为中心值的情况相比，切开次数为两倍即2N次， 其中，D1小于中心值。在处置部2e的振幅值为D3的情况下，与振幅值为中心值的情况相比， 切开次数为1/2倍即N/2次，其中，D3大于中心值。这样，当处置部2e的振幅值增加时切开次数减少。这是由于，当处置部2e的振幅值增加时处置部2e的聚四氟乙烯垫片容易磨损。当达到处置部2e的聚四氟乙烯垫片发生了磨损的破损模式时，超声波探头2d与可动片接触，超声波探头2d产生裂纹。在此，说明由于超声波振子2f等的部件偏差等而处置部2e的振幅值发生了变动时的处置部2e的振幅值的控制。在处置部2e的振幅值为中心值附近的情况下，处置部2e的负载为中心值附近。在这种情况下，超声波振子2f的电阻Rl的值不发生变动，分流至无感电阻R2的电流I2以及流至电阻Rl的电流I1不发生变动。这样，流至电阻Rl的电流I1不发生变动，因此处置部 2e的振幅值不发生变动。在处置部2e的振幅值低于中心值附近的情况下，处置部2e的负载变小。在这种情况下，与超声波振子2f的电阻Rl的值变小的情况均衡，分流至无感电阻R2的电流12减少，流至电阻Rl的电流I1增加。在处置部2e的振幅值低于中心值附近的情况下，存在切开速度降低的问题。但是，这样，在处置部2e的振幅值低于中心值附近的情况下，流至电阻Rl的电流I1增加，因此处置部2e的振幅值上升，从而能够抑制切开速度的降低。在处置部2e的振幅值高于中心值附近的情况下，处置部2e的负载变大。在这种情况下，与超声波振子2f的电阻Rl的值变大的情况均衡，分流至无感电阻R2的电流I2增力口，流至电阻Rl的电流I1减少。在处置部2e的振幅值高于中心值附近的情况下，存在血管耐压能力降低、聚四氟乙烯垫片的磨损加快以及超声波探头的应力增加这种问题。但是，这样，在处置部2e的振幅值高于中心值附近的情况下，流至电阻Rl的电流I1减少，因此处置部2e的振幅值下降， 从而能够抑制血管耐压能力降低、聚四氟乙烯垫片的磨损加快以及超声波探头的应力增加。接着，说明由于手柄部2c的部件偏差等而手柄部2c的把持力量发生了变动时的处置部2e的振幅值的控制。在把持力量为中心值附近的情况下，处置部2e的负载为中心值附近。在这种情况下，超声波振子2f的电阻Rl的值不发生变动，分流至无感电阻R2的电流I2以及流至电阻Rl的电流I1不发生变动。因此，由于流至电阻Rl的电流I1不发生变动，因此处置部2e的振幅值不发生变动。在把持力量低于中心值附近的情况下，处置部2e的负载变小。在这种情况下，与超声波振子2f的电阻Rl的值变小的情况均衡，分流至无感电阻R2的电流I2减少，流至电阻Rl的电流I1增加。在把持力量低于中心值附近的情况下，存在切开速度降低这种问题。但是，这样， 在把持力量低于中心值附近的情况下，流至电阻Rl的电流I1增加，因此处置部2e的振幅值上升，从而能够抑制切开速度的降低。在把持力量高于中心值附近的情况下，处置部2e的负载变大。在这种情况下，与超声波振子2f的电阻Rl的值变大的情况均衡，分流至无感电阻R2的电流I2增加，流至电阻Rl的电流I1减少。在把持力量高于中心值附近的情况下，存在聚四氟乙烯垫片的磨损加快以及超声波探头的应力增加这种问题。但是，这样，在把持力量高于中心值附近的情况下，流至电阻 Rl的电流I1减少，因此处置部2e的振幅值减少，从而能够抑制聚四氟乙烯垫片的磨损加快以及超声波探头的应力增加。接着，说明处置部位的硬度发生了变动时的处置部2e的振幅值的控制。在处置部位为血管等普通组织的情况下，处置部2e的负载为中心值附近。在这种情况下，超声波振子2f的电阻Rl的值不发生变动，分流至无感电阻R2的电流I2以及流至电阻Rl的电流I1不发生变动。因此，由于流至电阻Rl的电流I1不发生变动，因此处置部 2e的振幅值不发生变动。在处置部位为肠系膜等薄的组织的情况下，处置部2e的负载变小。在这种情况下，与超声波振子2f的电阻Rl的值变小的情况均衡，分流至无感电阻R2的电流I2减少， 流至电阻Rl的电流I1增加。在处置部位为肠系膜等薄的组织的情况下，存在切开速度降低这种问题。但是，这样，在处置部位为肠系膜等薄的组织的情况下，流至电阻Rl的电流I1增加，因此处置部2e 的振幅值上升，从而能够抑制切开速度的降低。在处置部位为子宫韧带等硬的组织的情况下，处置部2e的负载变大。在这种情况下，与超声波振子2f的电阻Rl的值变大的情况均衡，分流至无感电阻R2的电流I2增加， 流至电阻Rl的电流I1减少。在处置部位为子宫韧带等硬的组织的情况下，超声波探头的应力增加以及负载变大，因此存在主体装置3无法进行超声波输出这种问题。但是，这样，在处置部位为子宫韧带等硬的组织的情况下，流至电阻Rl的电流I1减少，因此处置部2e的振幅值减少，能够抑制由于超声波探头的应力增加以及负载变大而主体装置3无法进行超声波输出的情况。如上所述，在本实施方式的超声波手术系统1中，通过在主体装置3的输出变压器 Tr与手持件2内的超声波振子2f之间并联地设置无感电阻R2，使从主体装置3提供给超声波振子2f的电流分流。由此，在处置部2e的负载变大的情况下，流至无感电阻R2的电流增加，流至超声波振子2f的电流减少。另外，在处置部2e的负载变小的情况下，流至无感电阻R2的电流减少，流至超声波振子2f的电流增加。其结果，超声波手术系统1能够在处置部2e的负载变大的情况下，减小处置部2e的振幅值，在处置部2e的负载变小的情况下，增大处置部2e的振幅值。即，超声波手术系统1在处置部2e的负载发生了变动的情况下也能够进行控制以使处置部2e的振幅值接近中心值。这样，超声波手术系统1通过设置于手持件2的无感电阻R2，能够使从输出变压器Tr输出的电流分流，并且根据处置部2e的负载使流向超声波振子2f的电流增加或者减少。由此，超声波手术系统1能够根据处置部2e的负载来自动地调整振幅值。其结果，本实施方式的超声波手术系统1不需要像以往那样在主体装置中设置反馈用的控制程序和控制部来进行反馈来自超声波振子的阻抗以控制流向超声波振子的电流的反馈控制。因而，根据本实施方式的超声波手术系统1，不需要用于进行反馈控制的控制程序和控制部，就能够控制流向超声波振子的电流。本发明并不限定于上述实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内，能够进行各种变更、改变等。本申请要求2010年4月9日在美国临时申请的申请号61/322，510作为优先权的基础，本申请的说明书、权利要求书、附图引用上述公开内容。
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超声波手术系统(1)具备输出变压器(Tr)；手持件(2)，其具备包括超声波振子(2f)以及处置部(2e)的驱动对象，该超声波振子(2f)由输出变压器(Tr)驱动，该处置部(2e)与超声波振子(2f)相连结而通过超声波振子(2f)所产生的超声波振动对生物体组织进行处置；以及无感电阻(R2)，其被设置于输出变压器(Tr)与超声波振子(2f)之间，并且根据施加到处置部(2e)的负载状态使从输出变压器(Tr)流向超声波振子(2f)的电流分流而对流经超声波振子(2f)的电流量进行调整，由此对超声波振子(2f)进行振幅调整。