本發(fā)明涉及一種驅(qū)動裝置以及驅(qū)動裝置的控制方法。

背景技術(shù)：

作為能夠?qū)ι矬w組織進行切開、止血、凝固等處置的裝置之一，已知超聲波手術(shù)裝置。一般來說，超聲波手術(shù)裝置具有超聲波振子、驅(qū)動裝置以及探頭。超聲波振子包括壓縮(piezo)元件等壓電元件。驅(qū)動裝置向超聲波振子供給用于使超聲波振子進行超聲波振動的驅(qū)動電力。探頭將由超聲波振子產(chǎn)生的超聲波振動傳遞到超聲波手術(shù)裝置的前端部。在這種超聲波手術(shù)裝置中，進行將從驅(qū)動裝置向超聲波振子供給的電流保持為固定的恒定電流控制，使得即使超聲波振子發(fā)生了負荷變動也能夠在探頭中進行振幅穩(wěn)定的振動。例如，在日本特開平11-70118號公報中提出的超聲波手術(shù)裝置通過求出與對探頭施加的機械上的負荷對應(yīng)的驅(qū)動超聲波振子時的阻抗并向驅(qū)動裝置反饋該阻抗來進行控制，使得從驅(qū)動裝置向超聲波振子供給的電流固定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

超聲波振子具有基于其構(gòu)造等而在物理上確定的諧振頻率。而且，以諧振頻率附近的頻率被驅(qū)動的超聲波振子的電氣等效電路是以下電路：對包括表示超聲波振子的機械上的振動特性的電感器和電容器以及表示機械上的負荷的電阻的串聯(lián)諧振電路并聯(lián)連接表示由超聲波振子的壓電元件、電極板產(chǎn)生的寄生電容成分的電容器所得到的電路。只有該等效電路中的流向串聯(lián)諧振電路的電流對超聲波振子的振動作出貢獻。因此，為了使探頭以穩(wěn)定且固定的振幅進行振動，需要高精度地檢測流向等效電路的串聯(lián)諧振電路的電流。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種用于使超聲波振動更加穩(wěn)定的驅(qū)動裝置以及這樣的驅(qū)動裝置的控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方式的驅(qū)動裝置具有超聲波振子并且該驅(qū)動裝置與利用由所述超聲波振子產(chǎn)生的超聲波振動來處置生物體組織的超聲波處置器具電連接，其中，所述超聲波振子能夠利用對包括電感器、第一電容器以及電阻的串聯(lián)電路并聯(lián)連接第二電容器所得到的電氣等效電路來表示，該驅(qū)動裝置具備：輸出電壓分解部，其將基于用于驅(qū)動所述超聲波振子的交流的驅(qū)動電壓而施加于所述超聲波振子的輸出電壓分解為基本成分和高次諧波成分；輸出電流分解部，其將基于所述驅(qū)動電壓而流向所述超聲波振子的輸出電流分解為基本成分和高次諧波成分；電容器電流計算部，其基于由所述輸出電壓分解部得到的所述輸出電壓的基本成分和高次諧波成分及所述第二電容器的靜電電容值來計算流向所述第二電容器的電容器電流的基本成分和高次諧波成分；驅(qū)動電流計算部，其基于由所述輸出電流分解部得到的所述輸出電流的基本成分和高次諧波成分及由所述電容器電流計算部計算出的所述電容器電流的基本成分和高次諧波成分來計算流向所述串聯(lián)電路的驅(qū)動電流的基本成分和高次諧波成分；驅(qū)動電流合計部，其將由所述驅(qū)動電流計算部計算出的所述驅(qū)動電流的基本成分和高次諧波成分相加；以及恒定電流控制部，其生成用于控制所述驅(qū)動電壓以使由所述驅(qū)動電流合計部進行相加所得到的驅(qū)動電流成為目標值的恒定電流控制數(shù)據(jù)。

為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第二方式的驅(qū)動裝置的控制方法中，驅(qū)動裝置具有超聲波振子并且該驅(qū)動裝置與利用由所述超聲波振子產(chǎn)生的超聲波振動來處置生物體組織的超聲波處置器具電連接，其中，所述超聲波振子能夠利用對包括電感器、第一電容器以及電阻的串聯(lián)電路并聯(lián)連接第二電容器所得到的電氣等效電路來表示，該驅(qū)動裝置的控制方法包括：將基于用于驅(qū)動所述超聲波振子的交流的驅(qū)動電壓而施加于所述超聲波振子的輸出電壓分解為基本成分和高次諧波成分；將基于所述驅(qū)動電壓而流向所述超聲波振子的輸出電流分解為基本成分和高次諧波成分；基于所述輸出電壓的基本成分和高次諧波成分及所述第二電容器的靜電電容值來計算流向所述第二電容器的電容器電流的基本成分和高次諧波成分；基于所述輸出電流的基本成分和高次諧波成分及所述電容器電流的基本成分和高次諧波成分來計算流向所述串聯(lián)電路的驅(qū)動電流的基本成分和高次諧波成分；將所述驅(qū)動電流的基本成分和高次諧波成分相加；以及生成用于控制所述驅(qū)動電壓以使進行所述相加所得到的驅(qū)動電流成為目標值的恒定電流控制數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種用于使超聲波振動更加穩(wěn)定的驅(qū)動裝置以及這樣的驅(qū)動裝置的控制方法。

附圖說明

圖1是示出作為本發(fā)明的一個實施方式所涉及的驅(qū)動裝置的應(yīng)用例的超聲波手術(shù)裝置的主要結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是示出控制電路的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3是正在諧振頻率附近被驅(qū)動的超聲波振子的電氣等效電路圖。

圖4A是示出輸出電流的基本成分、Cb電流的基本成分以及驅(qū)動電流的基本成分之間的關(guān)系的圖。

圖4B是示出輸出電流的二次諧波成分、Cb電流的二次諧波成分以及驅(qū)動電流的二次諧波成分之間的關(guān)系的圖。

圖4C是示出輸出電流的三次諧波成分、Cb電流的三次諧波成分以及驅(qū)動電流的三次諧波成分之間的關(guān)系的圖。

圖5是示出驅(qū)動電流的合計的圖。

圖6是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的超聲波手術(shù)裝置的動作的流程圖。

圖7是示出掃描處理的流程圖。

圖8A是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的掃描處理的效果的第一圖。

圖8B是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的掃描處理的效果的第二圖。

圖9是示出變形例2的超聲波手術(shù)裝置的動作的流程圖。

圖10是示出靜電電容計算處理的流程圖。

具體實施方式

下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。

圖1是示出作為本發(fā)明的一個實施方式所涉及的驅(qū)動裝置的應(yīng)用例的超聲波手術(shù)裝置的主要結(jié)構(gòu)的框圖。超聲波手術(shù)裝置1具有驅(qū)動裝置12。驅(qū)動裝置12與超聲波處置器具電連接。

驅(qū)動裝置12生成輸出信號以使超聲波處置器具的超聲波振子14以固定的振幅進行超聲波振動。驅(qū)動裝置12具有控制電路122、D/A電路124以及驅(qū)動電壓生成電路126。

控制電路122例如由FPGA(Field Programmable Gate Array：現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成?？刂齐娐?22將按照由驅(qū)動電壓生成電路126生成的驅(qū)動電壓而施加于超聲波振子14的輸出電壓和流向超聲波振子14的輸出電流以數(shù)字信號取入，向D/A電路124輸出基于所取入的輸出電壓和輸出電流而生成的恒定電流控制數(shù)據(jù)。恒定電流控制數(shù)據(jù)例如是表示為了對超聲波振子14進行恒定電流驅(qū)動而要由驅(qū)動電壓生成電路126生成的驅(qū)動電壓的電壓值的數(shù)據(jù)。另外，控制電路122向D/A電路124輸出基于所取入的輸出電壓和輸出電流而生成的頻率數(shù)據(jù)。頻率數(shù)據(jù)例如是表示驅(qū)動電壓的頻率值的數(shù)據(jù)。關(guān)于控制電路122，在后面詳細說明。

D/A電路124將從控制電路122以數(shù)字信號輸出的恒定電流控制數(shù)據(jù)和頻率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號，向驅(qū)動電壓生成電路126輸出通過該轉(zhuǎn)換而得到的恒定電流控制信號和頻率信號。

驅(qū)動電壓生成電路126基于從D/A電路124輸出的恒定電流控制信號和頻率信號來生成驅(qū)動電壓并向超聲波振子14施加該驅(qū)動電壓。驅(qū)動電壓例如是將恒定電流控制信號與頻率信號相乘而生成的交流電壓。

超聲波處置器具主要具有超聲波振子14和探頭16。超聲波振子14例如是壓電元件，按照被驅(qū)動電壓生成電路126施加的驅(qū)動電壓來進行超聲波振動。

探頭16經(jīng)過細長形狀的護套18的內(nèi)部而與超聲波振子14連結(jié)，該探頭16隨著超聲波振子14的振動而進行振動。把持部20以繞護套18的前端部(設(shè)為沒有面對超聲波振子14的一側(cè)的端部)轉(zhuǎn)動的方式安裝并根據(jù)未圖示的操作部的操作進行轉(zhuǎn)動。例如，通過手術(shù)操作者操作未圖示的操作部來使把持部20轉(zhuǎn)動，由此將血管等生物體組織把持在探頭16與把持部20之間。

圖2是示出控制電路122的詳細結(jié)構(gòu)的框圖?？刂齐娐?22具有輸出電壓分解部1221、輸出電流分解部1222、Cb電流計算部1223、相位差檢測部1224、驅(qū)動電流計算部1225、驅(qū)動電流合計部1226、恒定電流控制部1227以及頻率控制部1228。

輸出電壓分解部1221將施加于超聲波振子14的輸出電壓E以數(shù)字信號取入，將取入的輸出電壓E分解為基本成分和高次諧波成分。例如，輸出電壓分解部1221將輸出電壓E分解為基本成分E1、二次諧波成分E2以及三次諧波成分E3。輸出電流分解部1222將流向超聲波振子14的輸出電流I以數(shù)字信號取入，將取入的輸出電流I分解為基本成分和高次諧波成分。例如，輸出電流分解部1222將輸出電流I分解為基本成分I1、二次諧波成分I2以及三次諧波成分I3。這些分解例如是使用快速傅立葉變換(FFT：Fast Fourier Transformation)來進行的。

圖3是正在諧振頻率附近被驅(qū)動的超聲波振子14的電氣等效電路圖。如圖3所示，在諧振頻率Fr附近振動的超聲波振子14能夠視為是以下電路：對包括表示超聲波振子14的機械上的振動特性的電感器和電容器(第一電容器)以及表示機械上的負荷的電阻的串聯(lián)諧振電路SRC并聯(lián)連接表示由超聲波振子14的壓電元件、電極板產(chǎn)生的寄生電容成分的制動電容器(第二電容器)Cb所得到的電路。在圖3的等效電路中，通過施加輸出電壓E而流向超聲波振子14的輸出電流I中的對超聲波振子14的振動作出貢獻的只有流過串聯(lián)諧振電路SRC的驅(qū)動電流Id，流過制動電容器Cb的電容器電流(以下記為Cb電流)Icb對驅(qū)動不作出任何貢獻。即，輸出電壓E與電流Icb之間的相位差為90°。因而，為了準確地對超聲波振子14進行恒定電流控制，需要求出準確的驅(qū)動電流Id。在此，驅(qū)動電流Id具有由于輸出電壓E和輸出電流I的影響而產(chǎn)生的高次諧波成分，因此驅(qū)動電流Id的絕對值和相位按基本成分和每個高次諧波成分而不同。因此，在本實施方式中，通過暫且求出Cb電流Icb的基本成分和各高次諧波成分來求出驅(qū)動電流Id的基本成分和各高次諧波成分，這之后通過將驅(qū)動電流Id的基本成分和各高次諧波成分相加來計算將高次諧波成分的影響考慮在內(nèi)的準確的驅(qū)動電流Id。輸出電壓分解部1221和輸出電流分解部1222中的分解是用于求出Cb電流Icb和驅(qū)動電流Id的基本成分和各高次諧波成分的處理。

Cb電流計算部1223計算流過超聲波振子14的輸出電流I中的對超聲波振子14的振動不作出貢獻的電流即Cb電流Icb的基本成分和各高次諧波成分的絕對值。如果能夠利用圖3的等效電路來表示超聲波振子14，則Cb電流Icb的基本成分的絕對值Icb1、二次諧波成分的絕對值Icb2、三次諧波成分的絕對值Icb3是基于輸出電壓的基本成分E1、二次諧波成分E2、三次諧波成分E3、諧振頻率Fr以及制動電容器Cb的靜電電容值Cb例如像以下那樣被計算出的。

Icb1＝2π×Fr×Cb×E1

Icb2＝2π×Fr×Cb×E2

Icb3＝2π×Fr×Cb×E3

制動電容器Cb的靜電電容值Cb例如是存儲于Cb存儲部1223a的固定值。靜電電容值Cb是通過測定以反諧振頻率驅(qū)動超聲波手術(shù)裝置1時的輸出電流來測定的。

相位差檢測部1224分別檢測輸出電壓E的基本成分E1與輸出電流I的基本成分I1之間的相位差θ11、輸出電壓E的二次諧波成分E2與輸出電流I的二次諧波成分I2之間的相位差θ12、輸出電壓E的三次諧波成分E3與輸出電流I的三次諧波成分I3之間的相位差θ13。

驅(qū)動電流計算部1225使用輸出電流I的基本成分的絕對值I1、Cb電流Icb的基本成分的絕對值Icb1以及相位差θ11來計算驅(qū)動電流Id的基本成分的絕對值Id1。另外，驅(qū)動電流計算部1225使用輸出電流I的二次諧波成分的絕對值I2、Cb電流Icb的二次諧波成分的絕對值Icb2以及相位差θ12來計算驅(qū)動電流Id的二次諧波成分的絕對值Id2。另外，驅(qū)動電流計算部1225使用輸出電流I的三次諧波成分的絕對值I3、Cb電流Icb的三次諧波成分的絕對值Icb3以及相位差θ13來計算驅(qū)動電流Id的三次諧波成分的絕對值Id3。圖4A示出輸出電流I的基本成分I1、Cb電流Icb的基本成分Icb1以及驅(qū)動電流Id的基本成分Id1之間的關(guān)系，圖4B示出輸出電流I的二次諧波成分I2、Cb電流Icb的二次諧波成分Icb2、驅(qū)動電流Id的二次諧波成分Id2之間的關(guān)系，圖4C示出輸出電流I的三次諧波成分I3、Cb電流Icb的三次諧波成分Icb3、驅(qū)動電流Id的三次諧波成分Id3之間的關(guān)系。從圖4A、圖4B、圖4C的關(guān)系還可知，驅(qū)動電流Id是以向量的方式從輸出電流I減去Cb電流Icb而得到的。因而，驅(qū)動電流Id的基本成分的絕對值Id1、二次諧波成分的絕對值Id2、三次諧波成分的絕對值Id3是分別基于以下的關(guān)系而計算出的。

Id12＝I12+Icb12-2×I1×Icb1×sinθ11

Id22＝I22+Icb22-2×I2×Icb2×sinθ12

Id32＝I32+Icb32-2×I3×Icb3×sinθ13

另外，驅(qū)動電流計算部1225分別計算輸出電壓E的基本成分E1與驅(qū)動電流Id的基本成分Id1之間的相位差θ21、輸出電壓E的二次諧波成分E2與驅(qū)動電流Id的二次諧波成分Id2之間的相位差θ22、輸出電壓E的三次諧波成分E3與驅(qū)動電流Id的三次諧波成分Id3之間的相位差θ23。從圖4A、圖4B、圖4C的關(guān)系還可知，相位差θ21、θ22、θ23是分別基于以下的關(guān)系而計算出的。

tanθ21＝(I1×sinθ11-Icb1)/(I1×cosθ11)

tanθ22＝(I2×sinθ12-Icb2)/(I2×cosθ12)

tanθ23＝(I3×sinθ13-Icb3)/(I3×cosθ13)

驅(qū)動電流合計部1226基于驅(qū)動電流Id的基本成分的絕對值Id1、二次諧波成分的絕對值Id2、三次諧波成分的絕對值Id3以及各自的相位差θ21、θ22、θ23來將基本成分的絕對值Id1、二次諧波成分的絕對值Id2、三次諧波成分的絕對值Id3相加，由此計算驅(qū)動電流Id。圖5是示出將驅(qū)動電流Id的基本成分的絕對值Id1、二次諧波成分的絕對值Id2、三次諧波成分的絕對值Id3相加的圖。如圖5所示，最終的驅(qū)動電流Id是通過以向量的方式將基本成分Id1、二次諧波成分Id2、三次諧波成分Id3相加而得到的。

恒定電流控制部1227基于驅(qū)動電流Id而生成恒定電流控制數(shù)據(jù)。例如，恒定電流控制部1227將由驅(qū)動電流合計部1226計算出的驅(qū)動電流Id與根據(jù)超聲波振子14的振幅預(yù)先決定的目標值進行比較，生成使驅(qū)動電流Id與目標值之間的差異消失的恒定電流控制數(shù)據(jù)，向D/A電路124輸出所生成的恒定電流控制數(shù)據(jù)。

頻率控制部1228向D/A電路124輸出頻率控制數(shù)據(jù)。另外，頻率控制部1228還進行用于基于輸出電壓E與驅(qū)動電流Id之間的相位差來檢測諧振頻率Fr的掃描處理。

下面，對本實施方式所涉及的超聲波手術(shù)裝置1的動作進行說明。圖6是示出超聲波手術(shù)裝置1的動作的流程圖。圖6的處理例如是在由手術(shù)操作者指示開始超聲波手術(shù)裝置1的動作的情況下進行的。

在步驟S101中，頻率控制部1228進行掃描處理。掃描處理是用于檢測超聲波振子14的諧振頻率Fr的處理。下面，參照圖7來說明掃描處理。圖7是示出掃描處理的流程圖。

在步驟S201中，頻率控制部1228將頻率控制數(shù)據(jù)設(shè)定為初始值。初始值例如被設(shè)定為與基于超聲波振子14的特性等而預(yù)想出的諧振頻率的值相比足夠高的值。例如，在預(yù)測為諧振頻率為47kHz附近的情況下，初始值被設(shè)定為48kHz。該設(shè)定是一例。

在步驟S202中，頻率控制部1228向恒定電流控制部1227輸出掃描處理用的恒定電流控制數(shù)據(jù)。由此，超聲波振子14開始振動。掃描處理用的恒定電流控制數(shù)據(jù)是預(yù)先決定的固定的數(shù)據(jù)。

在步驟S203中，頻率控制部1228判定是否探測出與圖6的步驟S102至步驟S106同樣地計算出的驅(qū)動電流Id的上升為閾值以上。在步驟S203中判定為沒有探測出驅(qū)動電流Id的上升為閾值以上的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S204。在步驟S203中判定為探測出驅(qū)動電流Id的上升為閾值以上的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S206。驅(qū)動電流Id急劇上升意味著當前的頻率為諧振頻率Fr附近。

在步驟S204中，頻率控制部1228判定驅(qū)動電流Id的絕對值是否為閾值以上。在步驟S204中判定為驅(qū)動電流Id的絕對值不是閾值以上的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S205。在步驟S204中判定為驅(qū)動電流Id的絕對值為閾值以上的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S206。驅(qū)動電流Id的絕對值大意味著當前的頻率為諧振頻率Fr附近。

在步驟S205中，頻率控制部1228變更頻率控制數(shù)據(jù)。之后，處理返回到步驟S203。例如，頻率控制部1228以使頻率降低的方式變更頻率控制數(shù)據(jù)。

在步驟S206中，頻率控制部1228判定輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差是否大于零。在步驟S206中判定為輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差不大于零的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S207。在步驟S206中判定為輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差大于零的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S208。

在步驟S207中，頻率控制部1228變更頻率控制數(shù)據(jù)。之后，處理返回到步驟S206。例如，頻率控制部1228以使頻率降低的方式變更頻率控制數(shù)據(jù)。

在步驟S208中，頻率控制部1228判定輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差是否小于零。在步驟S206中判定為輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差不小于零的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S209。在步驟S208中判定為輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差小于零的情況下，處理轉(zhuǎn)移到步驟S210。探測出輸出電壓E與驅(qū)動電流Id的相位差大于零的狀態(tài)和小于零的狀態(tài)這兩個狀態(tài)意味著在這兩個狀態(tài)之間存在相位差為零的狀態(tài)即諧振頻率Fr。

在步驟S209中，頻率控制部1228變更頻率控制數(shù)據(jù)。之后，處理返回到步驟S208。例如，頻率控制部1228以使頻率降低的方式變更頻率控制數(shù)據(jù)。

在步驟S210中，頻率控制部1228計算諧振頻率Fr。諧振頻率Fr是相位差為零的頻率，是通過使用了相位差大于零的狀態(tài)下的頻率和相位差小于零的狀態(tài)下的頻率的插值運算來計算的。

在步驟S211中，頻率控制部1228將頻率控制數(shù)據(jù)鎖定在與諧振頻率Fr對應(yīng)的值。之后，結(jié)束圖7的處理，處理轉(zhuǎn)移到圖6的步驟S102。

在圖7的掃描處理中，在是否向相位差的探測處理轉(zhuǎn)移的判定中不僅使用了驅(qū)動電流Id的變化量，還使用了驅(qū)動電流Id的絕對值。如果在是否向相位差的探測處理轉(zhuǎn)移的判定中只使用驅(qū)動電流Id的變化量，則例如在圖8A所示的掃描處理的開始時間點驅(qū)動電流Id變大而不能探測出驅(qū)動電流Id的閾值以上的上升的情況下，變得不向相位差的探測處理轉(zhuǎn)移。與此相對，通過在是否向相位差的探測處理轉(zhuǎn)移的判定中還使用驅(qū)動電流Id的絕對值，如圖8B所示即使在不能探測出驅(qū)動電流Id的足夠變化這樣的情況下也能夠向相位差的探測處理轉(zhuǎn)移。

圖7的處理并不必須在指示了開始超聲波手術(shù)裝置1的動作時進行。例如，圖7的處理也可以只在接通超聲波手術(shù)裝置1的電源時進行。

下面，返回到圖6的說明。在超聲波振子14開始以諧振頻率Fr進行振動之后，步驟S102中輸出電壓分解部1221將輸出電壓E分解為基本成分E1、二次諧波成分E2以及三次諧波成分E3。另外，輸出電流分解部1222將輸出電流I分解為基本成分I1、二次諧波成分I2以及三次諧波成分I3。

在步驟S103中，Cb電流計算部1223從Cb存儲部1223a獲取制動電容器Cb的靜電電容值Cb。然后，Cb電流計算部1223基于輸出電壓的基本成分E1、二次諧波成分E2、三次諧波成分E3、諧振頻率Fr以及制動電容器Cb的靜電電容值Cb分別計算Cb電流Icb的基本成分Icb1、二次諧波成分Icb2、三次諧波成分Icb3。

在步驟S104中，相位差檢測部1224分別檢測輸出電壓E的基本成分E1與輸出電流I的基本成分I1之間的相位差θ11、輸出電壓E的二次諧波成分E2與輸出電流I的二次諧波成分I2之間的相位差θ12、輸出電壓E的三次諧波成分E3與輸出電流I的三次諧波成分I3之間的相位差θ13。

在步驟S105中，驅(qū)動電流計算部1225分別計算驅(qū)動電流Id的基本成分的絕對值Id1、二次諧波成分的絕對值Id2、三次諧波成分的絕對值Id3，并且分別計算輸出電壓E的基本成分E1與驅(qū)動電流Id的基本成分Id1之間的相位差θ21、輸出電壓E的二次諧波成分E2與驅(qū)動電流Id的二次諧波成分Id2之間的相位差θ22、輸出電壓E的三次諧波成分E3與驅(qū)動電流Id的三次諧波成分Id3之間的相位差θ23。

在步驟S106中，驅(qū)動電流合計部1226基于驅(qū)動電流Id的基本成分Id1的絕對值、二次諧波成分Id2的絕對值、三次諧波成分Id3的絕對值以及各個相位差θ21、θ22、θ23來將基本成分Id1、二次諧波成分Id2、三次諧波成分Id3相加，由此計算驅(qū)動電流Id。

在步驟S107中，恒定電流控制部1227基于驅(qū)動電流Id而生成恒定電流控制數(shù)據(jù)。由此，超聲波振子14的驅(qū)動電流Id的值為固定，超聲波振子14的振幅也為固定的振幅。

在步驟S108中，恒定電流控制部1227判定是否結(jié)束圖6的處理。例如，在由手術(shù)操作者指示了結(jié)束超聲波手術(shù)裝置1的動作的情況下，判定為結(jié)束圖6的處理。在步驟S108中判定為不結(jié)束圖6的處理的情況下，處理返回到步驟S102。在步驟S108中判定為結(jié)束圖6的處理的情況下，結(jié)束處理。

如以上所說明那樣通過本實施方式，能夠進行使對超聲波振子14的振動作出貢獻的驅(qū)動電流固定的恒定電流控制。在流過超聲波振子14的輸出電流中包含驅(qū)動電流和Cb電流，這些驅(qū)動電流和Cb電流均包含高次諧波成分。在本實施方式中，首先求出Cb電流的基本成分和各高次諧波成分，之后求出驅(qū)動電流的基本成分和各高次諧波成分并將這些基本成分和各高次諧波成分相加。由此，能夠從輸出電流只分離出驅(qū)動電流。通過使這樣分離出的驅(qū)動電流固定的恒定電流控制，能夠高精度地控制超聲波振子14的振動振幅。

[變形例1]

下面，說明本實施方式的變形例。在上述的實施方式中，輸出電壓分解部1221將輸出電壓E分解為基本成分E1、二次諧波成分E2以及三次諧波成分E3。另外，輸出電流分解部1222將輸出電流I分解為基本成分I1、二次諧波成分I2以及三次諧波成分I3。然而，分解個數(shù)不限定于此。即，輸出電壓分解部1221和輸出電流分解部1222既可以將輸出電壓E和輸出電流I分解為基本成分和二次諧波成分，也可以將輸出電壓E和輸出電流I分解為基本成分和四次以上的各高次諧波成分。

[變形例2]

另外，在上述的實施方式中，設(shè)為制動電容器Cb的靜電電容值Cb是固定值。與此相對，也可以設(shè)為在開始超聲波手術(shù)裝置1的動作時或在電源接通時測定靜電電容值Cb。下面，說明這種變形例。圖9是示出變形例2的超聲波手術(shù)裝置1的動作的流程圖。此外，除了第一個步驟S111中進行靜電電容計算處理以外，圖9的處理與圖6的處理同樣。因而，下面說明靜電電容計算處理。圖10是示出靜電電容計算處理的流程圖。

在步驟S301中，頻率控制部1228將頻率控制數(shù)據(jù)設(shè)定為與反諧振頻率Far對應(yīng)的值。反諧振頻率Far是使輸出電壓E與輸出電流I之間的相位差最大(90°)的頻率。例如，與圖7同樣地順次變更頻率控制數(shù)據(jù)，在輸出電壓E與輸出電流I之間的相位差變?yōu)樽畲髸r鎖定頻率，因此得到反諧振頻率Far。

在步驟S302中，Cb電流計算部1223檢測輸出電流I。能夠認為在以反諧振頻率驅(qū)動圖3的等效電路時串聯(lián)諧振電路SRC為開路。此時，輸出電流I與Cb電流Icb一致。即，在以反諧振頻率驅(qū)動圖3的等效電路時，能夠通過檢測輸出電流I來檢測Cb電流Icb。

在步驟S303中，Cb電流計算部1223計算制動電容器Cb的靜電電容值Cb。之后，結(jié)束圖10的處理，處理轉(zhuǎn)移到圖9的步驟S101。此外，靜電電容值Cb例如是像以下那樣計算出的。

Cb＝Icb/(2π×Far×E)＝I/(2π×Far×E)

通過以上所說明的變形例2，不將靜電電容值Cb設(shè)為固定值，由此能夠更加準確地計算Cb電流。

基于上述的實施方式的各處理也能夠以可由作為計算機的CPU等執(zhí)行的程序而存儲。除此以外，能夠保存于存儲卡、磁盤、光盤、半導體存儲器等外部存儲裝置的存儲介質(zhì)后傳送。然后，CPU等讀取存儲于該外部存儲裝置的存儲介質(zhì)的程序并通過讀取的該程序來控制動作，由此能夠執(zhí)行上述的處理。