[发明专利]超声波手术装置、具备上述超声波手术装置的超声波手术系统以及气蚀利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用超声波振动进行手术并且利用伴随着超声波振动而产生的气蚀(cavitation)的超声波手术装置、具备上述超声波手术装置的超声波手术系统以及气蚀利用方法。

背景技术

近年来，开始广泛应用利用超声波振子产生的超声波振动来对生物体组织进行手术的超声波手术装置。另外，在超声波振动的情况下，由于生物体组织包含液体，因此会产生气蚀。这种气蚀是，当液体的压力变得低于由该液体的温度决定的汽化压力时液体蒸发而产生蒸汽的气泡。

因而，在由于超声波振动而产生疏密波的情况下，随着负压的产生而发生气蚀。

因此，例如在日本特表2002-537955号公报中公开了如下一种装置：对身体内的位置处照射用于治疗的超声波，此时使用水听器(hydrophone)来监视气蚀的水平。

另外，在WO2005/094701号公报中公开了如下一种装置：在超声波照射用压电元件中设置声压信号接收探头，根据由该声压信号接收探头得到的从气蚀气泡放出的声压信号来控制超声波照射条件。

本发明的目的在于提供一种能够高精度检测有无产生气蚀以及所产生的气蚀的水平的超声波手术装置、具备上述超声波手术装置的超声波手术系统以及能够高精度检测有无产生气蚀以及所产生的气蚀的水平的气蚀利用方法。

发明内容

用于解决问题的方案

为了完成上述目的，本发明的一个实施方式所涉及的超声波手术装置具备：超声波振子，其能够产生超声波振动；驱动部，其根据驱动信号来驱动上述超声波振子；探头，其具有与上述超声波振子进行运动耦合的基端部和产生用于处置生物体组织的超声波振动的前端部，用于从上述基端部向上述前端部传递上述超声波振子所产生的上述超声波振动；谐振频率跟踪部，其自动调整上述驱动信号的频率，使得上述超声波振子跟踪上述超声波振子的谐振频率；检测部，其通过检测上述驱动信号的除谐振频率以外的频率成分的频率成分信号来检测气蚀；以及控制部，其按照由上述检测部得到的上述频率成分信号的检测结果来进行变更上述驱动信号的控制，使得产生气蚀、或者增加或维持产生量，其中，上述驱动信号用于驱动超声波振子。

本发明的一个实施方式所涉及的超声波手术系统具备：超声波手术装置，其具有：超声波振子，其能够产生超声波振动；驱动部，其根据驱动信号来驱动上述超声波振子；探头，其具有与上述超声波振子进行运动耦合的基端部和产生用于处置生物体组织的超声波振动的前端部，用于从上述基端部向上述前端部传递上述超声波振子所产生的上述超声波振动；谐振频率跟踪部，其自动调整上述驱动信号的频率，使得上述超声波振子跟踪上述超声波振子的谐振频率；检测部，其通过检测上述驱动信号中的除谐振频率以外的频率成分的频率成分信号来检测气蚀；以及控制部，其按照由上述检测部得到的上述频率成分信号的检测结果来进行变更上述驱动信号的控制，使得产生气蚀、或者增加或维持产生量；前端部，其以所跟踪的上述谐振频率产生超声波振动；吸引驱动部，其从上述前端部吸引液体；吸引量检测部，其检测由上述吸引驱动部得到的吸引量；吸引量设定部，其设定上述吸引量；以及吸引控制部，其按照上述吸引量设定部来控制吸引驱动部。

本发明的一个实施方式所涉及的气蚀利用方法由以下步骤构成：通过超声波振子、驱动部以及探头来对处置对象部施加超声波振动的步骤，其中，该超声波振子能够产生超声波振动，该驱动部根据驱动信号来驱动上述超声波振子，该探头具有与上述超声波振子进行运动耦合的基端部和产生用于处置生物体组织的超声波振动的前端部，从上述基端部向上述前端部传递上述超声波振子所产生的上述超声波振动；气蚀检测步骤，检测由气蚀引起变化的物理量，该气蚀是由上述探头的前端部的超声波振动产生的；以及气蚀发生控制步骤，按照由上述气蚀检测步骤的检测结果来控制上述驱动信号，使得产生气蚀或者增加或维持产生量。

附图说明

图1是表示具备本发明的第一实施方式的超声波手术系统的结构的结构图。

图2是第一实施方式的超声波手术装置的结构图。

图3是表示超声波手术装置中的超声波驱动装置的结构的框图。

图4A是示出从产生气蚀时以及没有产生气蚀时的驱动信号检测到的电流信号的频率分布的图。

图4B是示出表示滤波器电路所通过的频带的特性例的图。

图4C是示出表示滤波器电路所通过的频带的特性例的图。

图4D是示出表示滤波器电路所通过的频带的特性例的图。

图5是表示滤波器电路的结构例的框图。