控制装置、超声波处置系统以及谐振频率探查方法制造方法及图纸

技术编号:30531180 阅读:19 留言:0更新日期:2021-10-30 12:32
控制装置(3)具备:合成信号生成部(31),其生成具有多个频率成分的输入合成信号,对BLT(52)供给该输入合成信号;探测部(32),其检测输入合成信号由于BLT(52)的频率响应而被变更所得到的输出合成信号,输出与该输出合成信号相应的检测信号;频率分离部(34),其将检测信号分离为多个频率成分;以及频率确定部(34),其基于该分离得到的多个频率成分来确定BLT(52)的谐振频率。(52)的谐振频率。(52)的谐振频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置、超声波处置系统以及谐振频率探查方法


[0001]本专利技术涉及一种控制装置、超声波处置系统、以及谐振频率探查方法。

技术介绍

[0002]以往,已知一种超声波处置系统,该超声波处置系统具备根据所供给的驱动信号来产生超声波振动的超声波振子以及对该超声波振子供给驱动信号的控制装置,通过对生物体组织施加该超声波振动来对该生物体组织进行处置(例如参照专利文献1)。
[0003]在专利文献1所记载的超声波处置系统中,控制装置在一定范围内扫描对超声波振子供给的驱动信号的频率(以下记载为驱动频率),探查该超声波振子的谐振频率。之后,控制装置执行将驱动频率锁定为通过该探查而得到的谐振频率的PLL(Phase Locked Loop:锁相环)控制。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009

261935号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而,在专利文献1所记载的超声波处置系统中,由于一边扫描驱动频率一边探查谐振频率,因此存在需要花费时间探查该谐振频率的问题。
[0009]本专利技术是鉴于上述而完成的,其目的在于提供一种能够在短时间内探查超声波振子的谐振频率的控制装置、超声波处置系统以及谐振频率探查方法。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]为了解决上述问题并实现目的,本专利技术所涉及的控制装置具备:合成信号生成部,其生成具有多个频率成分的输入合成信号,对超声波振子供给所述输入合成信号;探测部,其检测所述输入合成信号由于所述超声波振子的频率响应而被变更所得到的输出合成信号,输出与所述输出合成信号相应的检测信号;频率分离部,其将所述检测信号分离为多个频率成分;以及频率确定部,其基于由所述频率分离部分离得到的多个频率成分来确定所述超声波振子的谐振频率。
[0012]本专利技术所涉及的超声波处置系统具备:超声波振子,其产生用于处置生物体组织的超声波振动;以及控制装置,其控制所述超声波振子的动作,其中,所述控制装置具备:合成信号生成部,其生成具有多个频率成分的输入合成信号,对超声波振子供给所述输入合成信号;探测部,其检测所述输入合成信号由于所述超声波振子的频率响应而被变更所得到的输出合成信号,输出与所述输出合成信号相应的检测信号;频率分离部,其将所述检测信号分离为多个频率成分;以及频率确定部,其基于由所述频率分离部分离得到的多个频率成分来确定所述超声波振子的谐振频率。
[0013]本专利技术所涉及的谐振频率探查方法包括以下步骤:生成具有多个频率成分的输入
合成信号,对超声波振子供给所述输入合成信号;检测所述输入合成信号由于所述超声波振子的频率响应而被变更所得到的输出合成信号,输出与所述输出合成信号相应的检测信号;将所述检测信号分离为多个频率成分;以及基于对所述检测信号进行分离而得到的多个频率成分来确定所述超声波振子的谐振频率。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术所涉及的控制装置、超声波处置系统以及谐振频率探查方法,能够在短时间内探查超声波振子的谐振频率。
附图说明
[0016]图1是示出实施方式1所涉及的超声波处置系统的图。
[0017]图2是示出处置器具的内部结构的图。
[0018]图3是示出控制装置的结构的框图。
[0019]图4是示出输入合成信号的频谱的图。
[0020]图5是示出超声波处置系统的动作的流程图。
[0021]图6是示出第一US信号的频谱的图。
[0022]图7是示出BLT的频率特性的图。
[0023]图8是示出实施方式2所涉及的控制装置的结构的框图。
[0024]图9是示出超声波处置系统的动作的流程图。
[0025]图10是示出实施方式3所涉及的控制装置的结构的框图。
[0026]图11是示出超声波处置系统的动作的流程图。
[0027]图12是说明步骤S8的图。
[0028]图13是示出实施方式4所涉及的控制装置的结构的框图。
[0029]图14是示出超声波处置系统的动作的流程图。
[0030]图15是示出实施方式3的变形例的图。
具体实施方式
[0031]下面,参照附图来说明用于实施本专利技术的方式(以下,实施方式)。此外,本专利技术不被下面说明的实施方式所限定。并且,在附图的记载中,对相同部分标注相同的标记。
[0032](实施方式1)
[0033]〔超声波处置系统的概要结构〕
[0034]图1是示出本实施方式1所涉及的超声波处置系统1的图。
[0035]超声波处置系统1通过对生物体组织中的作为处置对象的部位(以下记载为对象部位)施加超声波能量,来处置该对象部位。在此,该处置例如是指对象部位的凝固和切开。如图1所示,该超声波处置系统1具备处置器具2和控制装置3。
[0036]〔处置器具的结构〕
[0037]图2是示出处置器具2的内部结构的图。
[0038]处置器具2例如是用于在穿过腹壁的状态下处置对象部位的外科医疗用处置器具。如图1或图2所示,该处置器具2具备手持件4和超声波换能器5。
[0039]如图1或图2所示,手持件4具备保持壳体41、操作把手42、开关43、护套44、钳部件
45以及振动传递构件46。
[0040]保持壳体41支承整个处置器具2。
[0041]操作把手42以能够移动的方式安装于保持壳体41,用于受理手术操作者的开闭操作。
[0042]开关43被设置成暴露于保持壳体41的外部的状态,用于受理手术操作者的输出开始操作。而且,开关43经由电缆C(图1、图2),由此对控制装置3输出与该输出开始操作相应的的操作信号。
[0043]护套44具有圆筒形状。此外,下面将护套44的中心轴记载为中心轴Ax(图1、图2)。另外,下面将沿着中心轴Ax的一侧记载为前端侧Ar1(图1、图2),将另一侧记载为基端侧Ar2(图1、图2)。而且,护套44的基端侧Ar2的一部分安装于保持壳体41。
[0044]钳部件45以能够旋转的方式安装于护套44的前端侧Ar1的端部,在钳部件45与振动传递构件46的前端侧Ar1的端部之间把持对象部位。此外,在上述的保持壳体41和护套44的内部设置有开闭机构(省略图示),该开闭机构与手术操作者对操作把手42的开闭操作相应地使钳部件45相对于振动传递构件46的前端侧Ar1的端部开闭。
[0045]振动传递构件46具有沿着中心轴Ax呈直线状延伸的长条形状,如图1或图2所示,振动传递构件46以前端侧Ar1的端部暴露于外部的状态贯穿护套44的内部。另外,振动传递构件46的基端侧Ar2的端部与构成超声波换能器5的BLT(螺栓紧固朗之万型超声波振子)52连接(图2)。而且,振动传递构件46将BLT 52产生的超声波振动从基端侧Ar2的端部传递至前端侧Ar1的端部。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置,具备:合成信号生成部,其生成具有多个频率成分的输入合成信号,对超声波振子供给所述输入合成信号;探测部,其检测所述输入合成信号由于所述超声波振子的频率响应而被变更所得到的输出合成信号,输出与所述输出合成信号相应的检测信号;频率分离部,其将所述检测信号分离为多个频率成分;以及频率确定部,其基于由所述频率分离部分离得到的多个频率成分来确定所述超声波振子的谐振频率。2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述合成信号生成部具备:分别输出互不相同的频率的信号的多个信号源;以及合成电路,其通过将分别从所述多个信号源输出的所述信号进行合成来生成所述输入合成信号。3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述合成信号生成部具备:处理器,其将所述输入合成信号以数字信号的方式输出;以及变换电路,其将所述数字信号的所述输入合成信号变换为模拟信号。4.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述合成信号生成部具备放大所述输入合成信号的放大电路。5.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,构成所述输入合成信号的多个频率成分具有相同的振幅。6.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述探测部由检测电流值的电流传感器和检测电压值的电压传感器中的至少一者构成。7.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述频率分离部通过快速傅立叶变换分析将所述检测信号分离为多个频率成分。8.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述频率确定部将由所述频率分离部分离得到的多个频率成分中的振幅最大的第一频率成分的频率确定为所述谐振频率。9.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述频率确定部在由所述频率分离部分离得到的多个频率成分中的、从紧接着振幅最大的第一频率成分的频率之后的第二频率成分的频率到紧挨着所述第一频率成分的频率之前的第三频率成分的频率的扫描范围内,扫描对所述超声波振子供给的驱动信号的频率,由此确定所述谐振频率。10.根据权利要求9所述的控制装置,其特征在于,所述频率确定部在所述第一频率成分的振幅为特定的振幅以上的情况下,将所述第一频率成分的频率确定为所述谐振频率,所述频率确定部在所述第一频率成分的振幅小于所述特定的振幅的情况下,在所述扫描范围内扫描对所述超声波振子供给的驱动信号的频率,由此确定所述谐振频率。
11.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述频率确定部将由所述频率分离部分离...

【专利技术属性】
技术研发人员:长谷川翔悟
申请(专利权)人:奥林巴斯株式会社
类型:发明
国别省市:

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