特表 2023-544234 超音波ツールシステムのためのパルス制御

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-23

(54)【発明の名称】超音波ツールシステムのためのパルス制御

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/32 20060101AFI20231016BHJP

【ＦＩ】

A61B17/32 510

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022580233

(86)(22)【出願日】2021-10-01

(85)【翻訳文提出日】2023-03-27

(86)【国際出願番号】 US2021053265

(87)【国際公開番号】W WO2022072903

(87)【国際公開日】2022-04-07

(31)【優先権主張番号】63/086,460

(32)【優先日】2020-10-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＰＹＴＨＯＮ

２．ＪＡＶＡ

３．ＰＡＳＣＡＬ

(71)【出願人】

【識別番号】506410062

【氏名又は名称】ストライカー・コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100218604

【弁理士】

【氏名又は名称】池本 理絵

(72)【発明者】

【氏名】マッカーシー，コナー

(72)【発明者】

【氏名】ダウニー，アダム，ディー．

(72)【発明者】

【氏名】グラ，ギョーム

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160JJ25

(57)【要約】

超音波器具の先端の振動を制御するシステムおよび方法を提供する。超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルが決定され、超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルが最大超音波エネルギーレベルに基づいて決定される。そして、いくつかの超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導するＡＣ駆動信号が超音波器具に供給される。超音波エネルギーパルスは、決定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、決定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端と、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて前記先端を振動させるように構成されたドライバを含むハンドピースと、前記先端の周りに配設され、前記ハンドピースに結合されたスリーブとを備える超音波器具であって、該スリーブは、灌流液を前記先端の遠位領域に提供するための第１の経路を画定するものである、超音波器具と、
前記超音波器具の前記ドライバに提供される前記ＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、前記制御コンソールは、
前記超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
前記最大超音波エネルギーレベルに基づいて前記超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
前記決定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを前記超音波器具の前記先端内で誘導する前記超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、前記超音波エネルギーパルスの各々が、ｈａｎｎ波によって規定され、前記最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達するものである、生成することと
を行うように構成されている、超音波器具の先端の振動を制御するためのシステム。

【請求項2】

前記先端が、前記先端の前記遠位領域における吸引を提供するための第２の経路を画定する、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記有意な期間の各々が２ミリ秒以上である、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

前記有意な期間の各々が５ミリ秒以上である、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項5】

前記決定された最小超音波エネルギーレベルが、患者の組織をアブレーションするには不十分であり、前記制御コンソールが前記超音波器具の共振周波数を追跡するには十分である大きさを有する、前記先端内の振動に対応する、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

前記決定された最小超音波エネルギーレベルが、０マイクロメートルよりも大きく、２０マイクロメートルよりも小さいピーク・ツー・ピーク変位を有する前記先端内で誘導された振動に対応する、請求項１から５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項7】

前記決定された最小超音波エネルギーレベルが、０ミリアンペアよりも大きく、１０ミリアンペアよりも小さい前記超音波器具内で誘導される機械電流に対応する、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項8】

０における一定期間と、０と１との間に延びたｈａｎｎ波とを含む変調波形を記憶するメモリデバイスをさらに備え、前記制御コンソールが、前記変調波形、前記決定された最大超音波エネルギーレベル、および前記決定された最小超音波エネルギーレベルから、前記ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項9】

前記制御コンソールが、
前記決定された最大超音波エネルギーレベルおよび前記決定された最小超音波エネルギーレベルに基づいてスカラを決定することと、
前記変調波形に前記スカラを乗算し、第２の波形を生成することと、
前記決定された最小超音波エネルギーレベルを前記第２の波形に加算し、第３の波形を生成することと、
前記第３の波形に基づいて前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されることによって、前記変調波形、前記決定された最大超音波エネルギーレベル、および前記決定された最小超音波エネルギーレベルから前記ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記制御コンソールが、
前記超音波器具のための超音波エネルギーレベルを指示するユーザ選択電力設定を受け付けることと、
前記最大超音波エネルギーレベルが、前記ユーザ選択電力設定によって指示された前記超音波エネルギーレベルよりも大きくなり、前記ＡＣ駆動信号によって前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーの平均が、前記ユーザ選択電力設定によって指示された前記超音波エネルギーレベルと実質的に等しくなるよう、前記最大超音波エネルギーレベルを決定することと
を行うように構成されている、請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項11】

前記スリーブが、前記超音波器具のための前記最小超音波エネルギーレベルを決定するための係数を指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記読み出されたデータ内で指示された前記係数を、前記決定された最大超音波エネルギーレベルに適用することによって、前記超音波器具のための前記最小超音波エネルギーレベルを決定することと
を行うように構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項12】

前記先端メモリ内に記憶され、前記制御コンソールによって読み出される前記先端に固有の前記データがデューティサイクルを指示し、前記制御コンソールが、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する前記超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が、前記読み出されたデータ内で指示された前記デューティサイクルに対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記先端メモリ内に記憶され、前記制御コンソールによって読み出される前記先端に固有の前記データがパルス動作周波数を指示し、前記制御コンソールが、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスの周波数が、前記読み出されたデータ内で指示された前記パルス動作周波数に対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている、請求項１１または１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記先端メモリ内に記憶され、前記制御コンソールによって読み出される前記先端に固有の前記データがｈａｎｎパルス形状を指示し、前記制御コンソールが、前記読み出されたデータ内で指示された前記ｈａｎｎパルス形状に基づいて前記ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている、請求項１１から１３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項15】

前記ＡＣ駆動信号が第１のＡＣ駆動信号として定義され、前記先端メモリ内に記憶され、前記制御コンソールによって読み出される前記先端に固有の前記データが、前記先端がパルス動作を有効にされているかどうかを指示し、前記制御コンソールが、
前記読み出されたデータに基づいて、前記先端がパルス動作を有効にされているかどうかを決定することと、
前記先端がパルス動作を有効にされていると決定したことに応じて、前記第１のＡＣ駆動信号を生成し、前記超音波器具に供給することと、
前記先端がパルス動作を有効にされていないと決定したことに応じて、前記決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを前記超音波器具内で誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成し、前記超音波器具に供給することと
を行うように構成されている、請求項１１から１４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項16】

前記制御コンソールが、
前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと、
前記超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、
前記印加荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項17】

前記第２の周波数が前記第１の周波数よりも小さい、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記制御コンソールが、
前記印加荷重が、前記第１の既定の荷重閾値よりも大きい第２の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、
前記印加荷重が前記第２の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、前記印加荷重が前記第２の既定の荷重閾値よりも小さくなるまで、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが第３の周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項１６または１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記ＡＣ駆動信号が第１のＡＣ駆動信号として定義され、前記制御コンソールが、
前記決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを前記超音波器具内で誘導する前記超音波器具に供給される第２のＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のＡＣ駆動信号が前記超音波器具に供給されている間に、前記超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、
前記印加荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、前記第１のＡＣ駆動信号を生成し、前記超音波器具に供給することと
を行うように構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項20】

前記制御コンソールが、
前記第１のＡＣ駆動信号が前記超音波器具に供給されている間に、前記印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することであって、前記第２の既定の荷重閾値が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きい、決定することと、
前記印加荷重が前記第２の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、前記第２のＡＣ駆動信号を生成し、前記超音波器具に供給することと
を行うように構成されている、請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

前記ＡＣ駆動信号が第１のＡＣ駆動信号として定義され、前記制御コンソールが、
前記第１のＡＣ駆動信号が前記超音波器具に供給されている間に、前記超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、
前記印加荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、前記決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを前記超音波器具内で誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成し、前記超音波器具に供給することと
を行うように構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項22】

前記制御コンソールが、
前記第２のＡＣ駆動信号が前記超音波器具に供給されている間に、前記印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することであって、前記第２の既定の荷重閾値が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きい、決定することと、
前記印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、前記第１のＡＣ駆動信号を生成し、前記超音波器具に供給することと
を行うように構成されている、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

前記制御コンソールが、
前記超音波器具の機械抵抗を算出することと、
前記超音波器具の前記機械抵抗を既定の抵抗閾値と比較することと、
前記超音波器具の前記機械抵抗が前記既定の抵抗閾値よりも大きいことに応じて、前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定することと
を行うように構成されることによって、前記超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定するように構成されている、請求項１６から２２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項24】

前記制御コンソールが、
前記超音波器具に供給された前記ＡＣ駆動信号の電圧を測定することと、
前記電圧を既定の電圧閾値と比較することと、
前記測定された電圧が前記既定の電圧閾値よりも大きいことに応じて、前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定することと
を行うように構成されることによって、前記超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定するように構成されている、請求項１６から２２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項25】

前記制御コンソールが、
前記先端の種類を決定することと、
前記先端の前記決定された種類に基づいて前記第１の既定の荷重閾値を設定することと
を行うように構成されている、請求項１６から２４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項26】

前記スリーブが、前記先端の前記種類を指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記読み出されたデータに基づいて前記先端の前記種類を決定することと
を行うように構成されている、請求項２５に記載のシステム。

【請求項27】

前記スリーブが、前記第１の既定の荷重閾値を指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記読み出されたデータから前記第１の既定の荷重閾値を決定することと
を行うように構成されている、請求項１６から２５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項28】

前記制御コンソールが、
第１のパルス制御レベルおよび第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けることであって、前記第１のパルス制御レベルが、前記第２のパルス制御レベルよりも堅い組織をアブレーションするためのものである、受け付けることと、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記超音波器具のための前記最小超音波エネルギーレベルを、前記第１のパルス制御レベルに対応する第１の値に設定することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記超音波器具のための前記最小超音波エネルギーレベルを、前記第１の値よりも小さい前記第２のパルス制御レベルに対応する第２の値に設定することと
を行うように構成されている、請求項１から１０および１６から２５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項29】

前記第２の値が、患者の組織をアブレーションするには不十分であり、前記制御コンソールが前記超音波器具の共振周波数を追跡するには十分である大きさを有する前記先端内の振動に対応する、請求項２８に記載のシステム。

【請求項30】

前記第２の値が、０マイクロメートルよりも大きく、２０マイクロメートルよりも小さいピーク・ツー・ピーク変位を有する前記先端内で誘導された振動に対応する、請求項２８または２９に記載のシステム。

【請求項31】

前記第２の値が、０ミリアンペアよりも大きく、１０ミリアンペアよりも小さい前記超音波器具内で誘導される機械電流に対応する、請求項２８から３０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項32】

前記制御コンソールが、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが、前記第１の周波数よりも大きい第２の周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項２８から３１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項33】

前記制御コンソールが、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第１のデューティサイクルに対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの前記継続時間に対する前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスの各々の前記継続時間が、前記第１のデューティサイクルよりも小さい第２のデューティサイクルに対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項２８から３２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項34】

前記制御コンソールが、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、
０における一定期間と、前記一定期間から延び、１においてピークに達するｈａｎｎ波とを、前記一定期間の継続時間に対する前記ｈａｎｎ波の継続時間が前記第１のデューティサイクルに対応するように含む第１の変調波形を生成することと、
前記第１の変調波形に基づいて前記ＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、
０における一定期間と、前記一定期間から延び、１においてピークに達するｈａｎｎ波とを、前記一定期間の継続時間に対する前記ｈａｎｎ波の継続時間が前記第２のデューティサイクルに対応するように含む第２の変調波形を生成することと、
前記第２の変調波形に基づいて前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項３３に記載のシステム。

【請求項35】

前記スリーブが、前記第１のパルス制御レベルに関連付けられた前記最小超音波エネルギーレベルを決定するための第１の係数、および前記第２のパルス制御レベルに関連付けられた前記最小超音波エネルギーレベルを決定するための第２の係数を指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記読み出されたデータ内で指示された前記第１の係数を、前記決定された最大超音波エネルギーレベルに適用することによって、前記最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記読み出されたデータ内で指示された前記第２の係数を、前記決定された最大超音波エネルギーレベルに適用することによって、前記最小超音波エネルギーレベルを決定することと
を行うように構成されている、請求項２８から３１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項36】

前記先端メモリ内に記憶され、前記制御コンソールによって読み出される前記先端に固有の前記データが、前記第１のパルス制御レベルに関連付けられた第１のパルス動作周波数、および前記第２のパルス制御レベルに関連付けられた前記第１のパルス動作周波数よりも大きい第２のパルス動作周波数を指示し、前記制御コンソールが、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記読み出されたデータに基づいて、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが前記第１のパルス動作周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記読み出されたデータに基づいて、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスが前記第２のパルス動作周波数で生じるよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項３５に記載のシステム。

【請求項37】

前記先端メモリ内に記憶され、前記制御コンソールによって読み出される前記先端に固有の前記データが、前記第１のパルス制御レベルに関連付けられた第１のデューティサイクル、および前記第２のパルス制御レベルに関連付けられた前記第１のデューティサイクルよりも小さい第２のデューティサイクルを指示し、前記制御コンソールが、
前記第１のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記読み出されたデータに基づいて、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が前記第１のデューティサイクルに対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のパルス制御レベルの前記ユーザ選択を受け付けたことに応じて、前記読み出されたデータに基づいて、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの前記継続時間に対する前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスの各々の前記継続時間が、前記第１のデューティサイクルよりも小さい前記第２のデューティサイクルに対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項３５または３６に記載のシステム。

【請求項38】

先端と、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて前記先端を振動させるように構成されたドライバを含むハンドピースと、前記先端の周りに配設され、前記ハンドピースに結合されたスリーブとを備える超音波器具であって、前記スリーブが、灌流液を前記先端の遠位領域に提供するための第１の経路を画定するものである、超音波器具と、
前記超音波器具の前記ドライバに提供される前記ＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、前記制御コンソールが、
前記超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
前記システムが、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているのかを決定することと、
前記システムが前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、第１の超音波エネルギーを前記超音波器具内で誘導する第１のＡＣ駆動信号を生成することであって、前記第１の超音波エネルギーが、前記超音波器具のために設定され、前記軟組織アブレーションモードに対応する第１の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第１の期間によって相互に離間された複数の第１の超音波エネルギーパルスを含み、前記第１の超音波エネルギーパルスの各々が、前記第１の期間の各々よりも短い第２の期間にわたって前記最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと、
前記システムが前記硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、第２の超音波エネルギーを前記超音波器具内で誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成することであって、前記第２の超音波エネルギーが、前記超音波器具のために設定され、前記硬組織アブレーションモードに対応する第２の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第３の期間によって相互に離間された複数の第２の超音波エネルギーパルスを含み、前記第２の超音波エネルギーパルスの各々が、前記第３の期間の各々以上である第４の期間にわたって前記最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達するものである、生成することと
を行うように構成されている、超音波器具の先端の振動を制御するためのシステム。

【請求項39】

前記先端が、前記先端の前記遠位領域における吸引を提供するための第２の経路を画定する、請求項３８に記載のシステム。

【請求項40】

前記第１の超音波エネルギーパルスの各々の前記第２の期間が１ミリ秒よりも短い、請求項３８または３９に記載のシステム。

【請求項41】

前記第１の超音波エネルギーパルスの各々がｈａｎｎ波によって規定される、請求項３８から４０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項42】

前記第１の期間の各々が２ミリ秒以上である、請求項３８から４１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項43】

前記第１の期間の各々が５ミリ秒以上である、請求項３８から４１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項44】

前記第３の期間の各々が前記第２の超音波エネルギーパルスの各々の前記第４の期間に実質的に等しい、請求項３８から４３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項45】

前記第３の期間の各々が１ミリ秒よりも短い、請求項３８から４４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項46】

前記軟組織アブレーションモードに対応する前記第１の最小超音波エネルギーレベルが、前記硬組織アブレーションモードに対応する前記第２の最小超音波エネルギーレベルとは異なるものである、請求項３８から４５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項47】

前記制御コンソールが、
前記システムが前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、前記最大超音波エネルギーレベルに基づいて前記第１の最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
前記システムが前記硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、前記最大超音波エネルギーレベルに基づいて前記第２の最小超音波エネルギーレベルを決定することと
を行うように構成されている、請求項３８から４６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項48】

前記制御コンソールが、
前記システムが前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、０と１との間に延びたｈａｎｎ波を含む第１の変調波形を生成することと、前記第１の変調波形から前記第１のＡＣ駆動信号を生成することと、
前記システムが前記硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、０と１との間に延びた逆ｈａｎｎ波を含む第２の変調波形を生成することと、前記第２の変調波形から前記第２のＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項３８から４７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項49】

前記第１の変調波形が、０において一定期間を含み、該一定期間は、前記第１の期間の各々の継続時間に対応する継続時間を有する、請求項４８に記載のシステム。

【請求項50】

前記第２の変調波形が、１の値において一定期間を含み、該一定期間は、前記第２の超音波エネルギーパルスの各々の前記第４の期間の継続時間に対応する継続時間を有する、請求項４８または４９に記載のシステム。

【請求項51】

前記制御コンソールが、
前記システムが前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、第１のパルス制御レベルおよび第２のパルス制御レベルの選択を決定することであって、前記第１のパルス制御レベルが、前記第２のパルス制御レベルよりも堅い組織をアブレーションするためのものである、決定することと、
前記第１のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、前記第１の最小超音波エネルギーレベルを、前記第１のパルス制御レベルに対応する第１の値に設定することと、
前記第２のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、前記第１の最小超音波エネルギーレベルを、前記第１の値よりも小さい前記第２のパルス制御レベルに対応する第２の値に設定することと
を行うように構成されている、請求項３８から５０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項52】

前記制御コンソールが、
前記システムが前記硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、第１のパルス制御レベルおよび第２のパルス制御レベルの選択を決定することと、
前記第１のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、前記第２の最小超音波エネルギーレベルを、前記第１のパルス制御レベルに対応する第３の値に設定することと、
前記第２のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、前記第１の最小超音波エネルギーレベルを、前記第１の値よりも小さい前記第２のパルス制御レベルに対応する第４の値に設定することと
を行うように構成されている、請求項３８から５１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項53】

前記制御コンソールが、
前記第１のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、前記超音波器具内で誘導される前記第２の超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、前記第２のＡＣ駆動信号を生成することと、
前記第２のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、前記超音波器具内で誘導される前記第２の超音波エネルギーパルスが、前記第１の周波数よりも大きい第２の周波数で生じるよう、前記第２のＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項５２に記載のシステム。

【請求項54】

前記制御コンソールが、
前記システムが前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、前記超音波器具のための電圧限度を第１の電圧に設定することと、
前記システムが前記硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、前記超音波器具のための電圧限度を、前記第１の電圧よりも大きい第２の電圧に設定することと
を行うように構成されている、請求項３８から５３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項55】

前記制御コンソールが、
前記先端の種類を決定することと、
前記システムが前記先端の前記決定された種類に基づいて前記硬組織アブレーションモードまたは前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているかどうかを決定することと
を行うように構成されている、請求項３８から５４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項56】

前記スリーブが、前記先端の前記種類を指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記読み出されたデータに基づいて前記先端の前記種類を決定することと
を行うように構成されている、請求項５５に記載のシステム。

【請求項57】

前記スリーブが、前記先端が、軟組織アブレーションのために構成されているのか、それとも硬組織アブレーションのために構成されているのかを指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを備え、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記読み出されたデータ内の、前記先端が、軟組織アブレーションのために構成されているのか、それとも硬組織アブレーションのために構成されているのかの前記指示に基づいて、前記システムが前記軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも前記硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているのかを決定することと
を行うように構成されている、請求項３８から５５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項58】

先端と、前記先端が結合され、複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを前記先端内で誘導するためのＡＣ駆動信号が制御コンソールから供給されるドライバを含むハンドピースとを備える超音波器具のためのスリーブであって、
開放近位および遠位端部を有し、前記開放近位および遠位端部の間に延びた管腔を画定するスリーブ本体であって、前記先端が前記管腔を通り抜け、前記スリーブ本体の前記開放遠位端部外へ延びるよう、前記ハンドピースに取り外し可能に結合されるように適合されている、スリーブ本体と、
灌流液を前記先端に提供するための前記管腔と流体連通した灌流導管と、
前記スリーブ本体内に配設され、前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記制御コンソールによって読み出されるための前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリであって、前記データが、前記超音波器具の前記先端内で誘導される前記超音波エネルギーパルスを調節するための少なくとも１つのパルス動作パラメータを指示するものである、先端メモリと
を備えてなるスリーブ。

【請求項59】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記超音波エネルギーパルスの各々のための最小超音波エネルギーレベルを、前記超音波エネルギーパルスの各々のために決定された最大超音波エネルギーレベルの関数として決定するための係数を含む、請求項５８に記載のスリーブ。

【請求項60】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記誘導される超音波エネルギーのサイクルごとの継続時間に対する前記超音波エネルギーパルスの各々のための継続時間を規定するデューティサイクルを含む、請求項５８または５９に記載のスリーブ。

【請求項61】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記誘導される超音波エネルギーの前記超音波エネルギーパルスのためのパルス動作周波数を含む、請求項５８から６０のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項62】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記誘導される超音波エネルギーの前記超音波エネルギーパルスのためのパルス形状を含む、請求項５８から６１のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項63】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記超音波エネルギーパルスが前記ハンドピース内で誘導されている際の前記ハンドピースのための電圧限度を含む、請求項５８から６２のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項64】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記先端がパルス動作を有効にされているかどうかを指示するパラメータを含む、請求項５８から６３のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項65】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記先端が硬組織アブレーション先端であるのか、それとも軟組織アブレーション先端であるのかを指示するパラメータを含む、請求項５８から６４のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項66】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記超音波エネルギーパルスが前記ハンドピース内で誘導されるパルス動作モードの起動を制御するための第１の既定の荷重閾値を含む、請求項５８から６５のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項67】

前記先端が、前記パルス動作モードが前記超音波器具に印加された荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいときに起動状態になり、前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも小さいときに非起動状態になる、第１のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのか、それとも前記パルス動作モードが前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも小さいときに起動状態になり、前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも大きいときに非起動状態になる、第２のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのかを指示するパラメータを、前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが含む、請求項６６に記載のスリーブ。

【請求項68】

前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが、前記パルス動作モードの起動を制御するための前記第１の既定の荷重閾値よりも大きい第２の既定の荷重閾値を含む、請求項６６に記載のスリーブ。

【請求項69】

前記先端が、前記パルス動作モードが前記超音波器具に印加された荷重が前記第１および第２の既定の荷重閾値の間であるときに起動状態になり、前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも小さく前記第２の既定の荷重閾値よりも大きいときに非起動状態になる、第１のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのか、それとも前記パルス動作モードが前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１の既定の荷重閾値よりも小さく前記第２の既定の荷重閾値よりも大きいときに起動状態になり、前記超音波器具に印加された前記荷重が前記第１および第２の既定の荷重閾値の間であるときに非起動状態になる、第２のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのかを指示するパラメータを、前記少なくとも１つのパルス動作パラメータが含む、請求項６８に記載のスリーブ。

【請求項70】

前記データが、前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスを調節するための複数のパルス動作パラメータを指示し、前記パルス動作パラメータの各々が、異なるユーザ選択可能パルス制御レベルに関連付けられている、請求項５８に記載のスリーブ。

【請求項71】

前記複数のパルス動作パラメータが、前記超音波エネルギーパルスの各々のための最小超音波エネルギーレベルを、前記超音波エネルギーパルスの各々のために決定された最大超音波エネルギーレベルの関数として決定するための複数の係数を含み、前記係数の各々が、前記ユーザ選択可能パルス制御レベルのうちの異なるものに関連付けられている、請求項７０に記載のスリーブ。

【請求項72】

前記複数のパルス動作パラメータが、前記ハンドピースの前記先端内で誘導される前記超音波エネルギーパルスのための複数のパルス動作周波数を含み、前記パルス動作周波数の各々が、前記ユーザ選択可能パルス制御レベルのうちの異なるものに関連付けられている、請求項７０または７１に記載のスリーブ。

【請求項73】

前記複数のパルス動作パラメータが、前記ハンドピースの前記先端内で誘導される前記超音波エネルギーのための複数のデューティサイクルを含み、前記デューティサイクルの各々が、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する前記超音波エネルギーパルスの各々の継続時間を規定し、前記ユーザ選択可能パルス制御レベルのうちの異なるものに関連付けられている、請求項７０から７２のいずれか１項に記載のスリーブ。

【請求項74】

超音波器具の先端の振動を制御するためのシステムであって、
先端と、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて前記先端を振動させるように構成されたドライバを含むハンドピースと、前記先端の周りに配設され、前記ハンドピースに結合されたスリーブとを備える超音波器具であって、前記スリーブが、灌流液を前記先端の遠位領域に提供するための第１の経路を画定するものである、超音波器具と、
前記超音波器具の前記ドライバに提供される前記ＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、前記制御コンソールが、
前記先端の種類を決定することと、
前記先端の前記決定された種類に基づいて前記超音波器具のための１つまたは複数のパルス動作パラメータを決定することと、
前記決定されたパルス動作パラメータに対応する複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを前記超音波器具の前記先端内で誘導する前記超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、システム。

【請求項75】

前記スリーブが、前記先端の前記種類を指示する前記先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、前記制御コンソールが、
前記超音波器具が前記制御コンソールに結合された際に前記データを前記先端メモリから読み出すことと、
前記読み出されたデータに基づいて前記先端の前記種類を決定することと
を行うように構成されている、請求項７４に記載のシステム。

【請求項76】

前記制御コンソールが、
前記先端の前記決定された種類に基づいて前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスのための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
前記超音波エネルギーパルスが前記最小超音波エネルギーレベルから各々延びるよう、前記超音波器具に供給される前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項７４または７５に記載のシステム。

【請求項77】

前記制御コンソールが、
前記先端の前記決定された種類に基づいて、前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する前記超音波エネルギーパルスの各々の継続時間を規定する、前記誘導される超音波エネルギーのためのデューティサイクルを決定することと、
前記誘導される超音波エネルギーの各サイクルの前記継続時間に対する前記超音波エネルギーパルスの各々の前記継続時間が、前記決定されたデューティサイクルに対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項７４から７６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項78】

前記制御コンソールが、
前記先端の前記決定された種類に基づいて、前記誘導される超音波エネルギーパルスのためのパルス動作周波数を決定することと、
前記超音波器具内で誘導される前記超音波エネルギーパルスの周波数が、前記決定されたパルス動作周波数に対応するよう、前記ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項７４から７７のいずれか１項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１０月１日に出願された、米国仮特許出願第６３／０８６，４６０号に対する優先権およびその全ての利益を主張する。同出願の内容全体は本明細書の一部をなすものとする。

【背景技術】

【0002】

従来の超音波器具は、標的組織（target tissue）に接触して高速で振動することによって標的組織を除去する。従来の超音波器具によって作り出される高速振動は、高温を発生し得るので、器具の動作に影響を及ぼし、無傷のままであることを所望される周囲の組織への外傷を増大させる。

【発明の概要】

【0003】

この発明の概要は、以下の発明を実施するための形態においてさらに後述される概念の選択を、単純化された形で伝える。この発明の概要は、クレームされている主題の範囲を限定することも、クレームされている主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することも意図されていない。

【0004】

一態様では、超音波器具の先端の振動を制御するシステムを提供する。このシステムは、超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールを含む。制御コンソールは、超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、最大超音波エネルギーレベルに基づいて超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、決定された最小超音波エネルギーレベルにおいて有意な期間（significant period）をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導するために、超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することとを実行するように構成されている。超音波エネルギーパルスの各々はｈａｎｎ波（hann wave、あるいはハン窓）によって規定され、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する。

【0005】

第２の態様では、超音波器具の先端の振動を制御するシステムを提供する。このシステムは、超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールを含む。制御コンソールは、超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、システムが、軟組織アブレーションモード（soft tissue ablation mode）で動作するように設定されているのか、それとも硬組織アブレーションモード（hard tissue ablation mode）で動作するように設定されているのかを決定することと、を実行するように構成されている。システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、制御コンソールは、超音波器具内で第１の超音波エネルギーを誘導する第１のＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。第１の超音波エネルギーは、超音波器具のために設定され、軟組織アブレーションモードに対応する第１の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第１の期間によって相互に離間された複数の第１の超音波エネルギーパルスを含む。第１の超音波エネルギーパルスの各々は、第１の期間の各々よりも短い第２の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する。システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、制御コンソールは、超音波器具内で第２の超音波エネルギーを誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。第２の超音波エネルギーは、超音波器具のために設定され、硬組織アブレーションモードに対応する第２の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第３の期間によって相互に離間された複数の第２の超音波エネルギーパルスを含む。第２の超音波エネルギーパルスの各々は、第３の期間の各々以上である第４の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する。

【0006】

第３の態様では、先端と、先端に結合され、複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを先端内で誘導するためのＡＣ駆動信号が制御コンソールから供給されるドライバを含むハンドピースとを備える、超音波器具のためのスリーブを提供する。このスリーブは、開放近位および遠位端部（open proximal and distal ends）を有し、開放近位および遠位端部の間に延びた管腔を画定するスリーブ本体を含む。スリーブ本体は、先端が管腔を通り抜け、スリーブ本体の開放遠位端部外へ延びるよう、ハンドピースに取り外し可能に結合されるように適合されている。スリーブは、灌流液（irrigating fluid）を先端に提供するための管腔と流体連通した灌流導管（irrigation conduit）と、スリーブ本体内に配設された先端メモリとをさらに含む。先端メモリは、超音波器具が制御コンソールに結合された際に制御コンソールによって読み出されるための先端に固有のデータを記憶する。データは、超音波器具の先端内で誘導される超音波エネルギーパルスを調節するための少なくとも１つのパルス動作パラメータ（pulsing parameter）を指示する。

【0007】

第４の態様では、超音波器具の先端の振動を制御するシステムを提供する。このシステムは、超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールを含む。制御コンソールは、先端の種類を決定することと、先端の決定された種類に基づいて超音波器具のための１つまたは複数のパルス動作パラメータを決定することと、決定されたパルス動作パラメータに対応する複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導する超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することとを実行するように構成されている。

【0008】

上述の態様のうちの任意のものを全体的または部分的に組み合わせることができ、上述の態様のうちの任意のものを、個々に利用するのかまたは組み合わせて利用するのかにかかわらず、以下の実施形態のうちの任意の１つまたは複数と共に利用することができる。

【0009】

実施形態によっては、システムは、先端を備える超音波器具を含む。実施形態によっては、超音波器具は、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて先端を振動させるように構成されたドライバを含むハンドピースと、先端の周りに配設され、ハンドピースに結合されたスリーブとをさらに含み、スリーブは、灌流液を先端の遠位領域に提供するための第１の経路を画定する。実施形態によっては、先端は、先端の遠位領域における吸引（suction）を提供するための第２の経路を画定する。

【0010】

実施形態によっては、有意な期間の各々は２ミリ秒以上である。実施形態によっては、有意な期間の各々は５ミリ秒以上である。

【0011】

実施形態によっては、決定された最小超音波エネルギーレベルは、患者の組織をアブレーション（切除）するには不十分であり、制御コンソールが超音波器具の共振周波数を追跡するには十分である大きさを有する先端内の振動に対応する。実施形態によっては、決定された最小超音波エネルギーレベルは、０マイクロメートルよりも大きく、２０マイクロメートルよりも小さいピーク・ツー・ピーク変位（peak-to-peak displacement）を有する先端内で誘導された振動に対応する。実施形態によっては、決定された最小超音波エネルギーレベルは、０ミリアンペアよりも大きく、１０ミリアンペアよりも小さい超音波器具内で誘導される機械電流に対応する。

【0012】

実施形態によっては、システムは、０における一定期間と、０と１との間に延びたｈａｎｎ波とを含む変調波形を記憶するメモリデバイスをさらに備え、制御コンソールは、変調波形、決定された最大超音波エネルギーレベル、および決定された最小超音波エネルギーレベルから、ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。実施形態によっては、制御コンソールは、決定された最大超音波エネルギーレベルおよび決定された最小超音波エネルギーレベルに基づいてスカラを決定することと、変調波形にスカラを乗算し、第２の波形を生成することと、決定された最小超音波エネルギーレベルを第２の波形に加算し、第３の波形を生成することと、第３の波形に基づいてＡＣ駆動信号を生成することと、を行うように構成されることによって、変調波形、決定された最大超音波エネルギーレベル、および決定された最小超音波エネルギーレベルから、ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。

【0013】

実施形態によっては、制御コンソールは、超音波器具のための超音波エネルギーレベルを指示するユーザ選択電力設定（user-selected power setting）を受け付けることと、最大超音波エネルギーレベルが、ユーザ選択電力設定によって指示された超音波エネルギーレベルよりも大きくなり、ＡＣ駆動信号によって超音波器具内で誘導される超音波エネルギーの平均が、ユーザ選択電力設定によって指示された超音波エネルギーレベルと実質的に等しくなるよう、最大超音波エネルギーレベルを決定することとを行うように構成されている。

【0014】

実施形態によっては、スリーブは、超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定するための係数を指示する、先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、読み出されたデータ内で指示された係数を、決定された最大超音波エネルギーレベルに適用することによって、超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定することとを行うように構成されている。

【0015】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶され、制御コンソールによって読み出される先端に固有のデータはデューティサイクルを指示し、制御コンソールは、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が、読み出されたデータ内で指示されたデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶され、制御コンソールによって読み出される先端に固有のデータはパルス動作周波数を指示し、制御コンソールは、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスの周波数が、読み出されたデータ内で指示されたパルス動作周波数に対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶され、制御コンソールによって読み出される先端に固有のデータはｈａｎｎパルス形状（hann pulse shape）を指示し、制御コンソールは、読み出されたデータ内で指示されたｈａｎｎパルス形状に基づいてＡＣ駆動信号を生成するように構成されている。

【0016】

実施形態によっては、ＡＣ駆動信号は第１のＡＣ駆動信号として定義され、先端メモリ内に記憶され、制御コンソールによって読み出される先端に固有のデータは、先端がパルス動作を有効にされているかどうかを指示し、制御コンソールは、読み出されたデータに基づいて、先端がパルス動作を有効にされているかどうかを決定することと、先端がパルス動作を有効にされていると決定したことに応じて、第１のＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給することと、先端がパルス動作を有効にされていないと決定したことに応じて、決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波器具内で誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給することとを行うように構成されている。

【0017】

実施形態によっては、制御コンソールは、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値（load threshold）よりも大きいかどうかを決定することと、印加荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが、第１の周波数とは異なる第２の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。実施形態によっては、第２の周波数は第１の周波数よりも小さい。

【0018】

実施形態によっては、制御コンソールは、印加荷重が、第１の既定の荷重閾値よりも大きい第２の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも小さくなるまで、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが第３の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0019】

実施形態によっては、ＡＣ駆動信号は第１のＡＣ駆動信号として定義され、制御コンソールは、決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波器具内で誘導する超音波器具に供給される第２のＡＣ駆動信号を生成することと、第２のＡＣ駆動信号が超音波器具に供給されている間に、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、印加荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、第１のＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給することとを行うように構成されている。実施形態によっては、制御コンソールは、第１のＡＣ駆動信号が超音波器具に供給されている間に、印加荷重が、第１の既定の荷重閾値よりも大きい第２の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定すること、印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、第２のＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給することとを行うように構成されている。

【0020】

実施形態によっては、ＡＣ駆動信号は第１のＡＣ駆動信号として定義され、制御コンソールは、第１のＡＣ駆動信号が超音波器具に供給されている間に、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、印加荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波器具内で誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給することとを行うように構成されている。

【0021】

実施形態によっては、制御コンソールは、第２のＡＣ駆動信号が超音波器具に供給されている間に、印加荷重が、第１の既定の荷重閾値よりも大きい第２の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定することと、印加荷重が第２の既定の荷重閾値よりも大きいと決定したことに応じて、第１のＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給することとを行うように構成されている。

【0022】

実施形態によっては、制御コンソールは、超音波器具の機械抵抗（mechanical resistance）を算出することと、超音波器具の機械抵抗を既定の抵抗閾値と比較することと、超音波器具の機械抵抗が既定の抵抗閾値よりも大きいことに応じて、超音波器具に印加荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定することとを行うように構成されることによって、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定するように構成されている。

【0023】

実施形態によっては、制御コンソールは、超音波器具に供給されたＡＣ駆動信号の電圧を測定することと、電圧を既定の電圧閾値と比較することと、測定された電圧が既定の電圧閾値よりも大きいことに応じて、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいと決定することとを行うように構成されることによって、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいかどうかを決定するように構成されている。

【0024】

実施形態によっては、制御コンソールは、先端の種類を決定することと、先端の決定された種類に基づいて第１の既定の荷重閾値を設定することと、を行うように構成されている。実施形態によっては、スリーブは、先端の種類を指示する先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、読み出されたデータに基づいて先端の種類を決定することとを行うように構成されている。

【0025】

実施形態によっては、スリーブは、第１の既定の荷重閾値を指示する先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、読み出されたデータから第１の既定の荷重閾値を決定することとを行うように構成されている。

【0026】

実施形態によっては、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルおよび第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けることであって、第１のパルス制御レベルが、第２のパルス制御レベルよりも堅い組織（firmer tissue）をアブレーション（切除）するためのものである、受け付けることと、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを、第１のパルス制御レベルに対応する第１の値に設定することと、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２のパルス制御レベルに対応する第２の値に設定することとを行うように構成されている。

【0027】

実施形態によっては、第２の値は、患者の組織をアブレーションするには不十分であり、制御コンソールが超音波器具の共振周波数を追跡するには十分である大きさを有する先端内の振動に対応する。実施形態によっては、第２の値は、０マイクロメートルよりも大きく、２０マイクロメートルよりも小さいピーク・ツー・ピーク変位を有する先端内で誘導された振動に対応する。実施形態によっては、第２の値は、０ミリアンペアよりも大きく、１０ミリアンペアよりも小さい超音波器具内で誘導される機械電流（mechanical current）に対応する。

【0028】

実施形態によっては、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが、第１の周波数よりも大きい第２の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0029】

実施形態によっては、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第１のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が、第１のデューティサイクルよりも小さい第２のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0030】

実施形態によっては、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、０における一定期間と、一定期間から延び、１においてピークに達するｈａｎｎ波（hann wave）とを、一定期間の継続時間に対するｈａｎｎ波の継続時間が第１のデューティサイクルに対応するように含む第１の変調波形を生成することと、第１の変調波形に基づいてＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。実施形態によっては、制御コンソールは、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、０における一定期間と、一定期間から延び、１においてピークに達するｈａｎｎ波とを、一定期間の継続時間に対するｈａｎｎ波の継続時間が第２のデューティサイクルに対応するように含む第２の変調波形を生成することと、第２の変調波形に基づいてＡＣ駆動信号を生成することと、を行うように構成されている。

【0031】

実施形態によっては、スリーブは、第１のパルス制御レベルに関連付けられた最小超音波エネルギーレベルを決定するための第１の係数と、第２のパルス制御レベルに関連付けられた最小超音波エネルギーレベルを決定するための第２の係数とを指示する先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、読み出されたデータ内で指示された第１の係数を、決定された最大超音波エネルギーレベルに適用することによって、最小超音波エネルギーレベルを決定することと、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、読み出されたデータ内で指示された第２の係数を、決定された最大超音波エネルギーレベルに適用することによって、最小超音波エネルギーレベルを決定することとを行うように構成されている。

【0032】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶され、制御コンソールによって読み出される先端に固有のデータは、第１のパルス制御レベルに関連付けられた第１のパルス動作周波数と、第２のパルス制御レベルに関連付けられた第１のパルス動作周波数よりも大きい第２のパルス動作周波数とを指示し、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、読み出されたデータに基づいて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが第１のパルス動作周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、読み出されたデータに基づいて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが第２のパルス動作周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0033】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶され、制御コンソールによって読み出される先端に固有のデータは、第１のパルス制御レベルに関連付けられた第１のデューティサイクルと、第２のパルス制御レベルに関連付けられた第１のデューティサイクルよりも小さい第２のデューティサイクルとを指示し、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、読み出されたデータに基づいて、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第１のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、第２のパルス制御レベルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、読み出されたデータに基づいて、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が、第１のデューティサイクルよりも小さい第２のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0034】

実施形態によっては、第１の超音波エネルギーパルスの各々の第２の期間は１ミリ秒よりも短い。実施形態によっては、第１の超音波エネルギーパルスの各々はｈａｎｎ波によって規定される。実施形態によっては、第１の期間の各々は２ミリ秒以上である。実施形態によっては、第１の期間の各々は５ミリ秒以上である。実施形態によっては、第３の期間の各々は第２の超音波エネルギーパルスの各々の第４の期間に実質的に等しい。実施形態によっては、第３の期間の各々は１ミリ秒よりも短い。

【0035】

実施形態によっては、軟組織アブレーションモードに対応する第１の最小超音波エネルギーレベルは、硬組織アブレーションモードに対応する第２の最小超音波エネルギーレベルとは異なる。

【0036】

実施形態によっては、制御コンソールは、システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、最大超音波エネルギーレベルに基づいて第１の最小超音波エネルギーレベルを決定することと、システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、最大超音波エネルギーレベルに基づいて第２の最小超音波エネルギーレベルを決定することとを行うように構成されている。

【0037】

実施形態によっては、制御コンソールは、システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、０と１との間に延びたｈａｎｎ波を含む第１の変調波形を生成することと、第１の変調波形から第１のＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。実施形態によっては、制御コンソールは、システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、０と１との間に延びた逆ｈａｎｎ波を含む第２の変調波形を生成することと、第２の変調波形から第２のＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0038】

実施形態によっては、第１の変調波形は、０であり、第１の期間の各々の継続時間に対応する継続時間を有する一定期間を含む。実施形態によっては、第２の変調波形は、第２の超音波エネルギーパルスの各々の第４の期間の継続時間に対応する継続時間を有する、１の値における一定期間を含む。

【0039】

実施形態によっては、制御コンソールは、システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、第１のパルス制御レベルおよび第２のパルス制御レベルの選択を決定するように構成されており、第１のパルス制御レベルは、第２のパルス制御レベルよりも堅い組織をアブレーションするためのものである。実施形態によっては、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、第１の最小超音波エネルギーレベルを、第１のパルス制御レベルに対応する第１の値に設定することと、第２のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、第１の最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２のパルス制御レベルに対応する第２の値に設定することとを行うように構成されている。

【0040】

実施形態によっては、制御コンソールは、システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、第１のパルス制御レベルおよび第２のパルス制御レベルの選択を決定することと、第１のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、第２の最小超音波エネルギーレベルを、第１のパルス制御レベルに対応する第３の値に設定することと、第２のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、第１の最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２のパルス制御レベルに対応する第４の値に設定することとを行うように構成されている。

【0041】

実施形態によっては、制御コンソールは、第１のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、超音波器具内で誘導される第２の超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、第２のＡＣ駆動信号を生成することと、第２のパルス制御レベルの選択を決定したことに応じて、超音波器具内で誘導される第２の超音波エネルギーパルスが、第１の周波数よりも大きい第２の周波数で生じるよう、第２のＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0042】

実施形態によっては、制御コンソールは、システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、超音波器具のための電圧限度を第１の電圧に設定することと、システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、超音波器具のための電圧限度を、第１の電圧よりも大きい第２の電圧に設定することとを行うように構成されている。

【0043】

実施形態によっては、制御コンソールは、先端の種類を決定することと、システムが、先端の決定された種類に基づいて硬組織アブレーションモードまたは軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているかどうかを決定することとを行うように構成されている。実施形態によっては、スリーブは、先端の種類を指示する先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、読み出されたデータに基づいて先端の種類を決定することとを行うように構成されている。

【0044】

実施形態によっては、スリーブは、先端が、軟組織アブレーションのために構成されているのか、それとも硬組織アブレーションのために構成されているのかを指示する先端に固有のデータを記憶する先端メモリを備え、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、読み出されたデータ内の、先端が、軟組織アブレーションのために構成されているのか、それとも硬組織アブレーションのために構成されているのかの指示に基づいて、システムが、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているのかを決定することとを行うように構成されている。

【0045】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、超音波エネルギーパルスの各々のための最小超音波エネルギーレベルを、超音波エネルギーパルスの各々のために決定された最大超音波エネルギーレベルの関数として決定するための係数を含む。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、誘導される超音波エネルギーのサイクルごとの継続時間に対する超音波エネルギーパルスの各々のための継続時間を規定するデューティサイクルを含む。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、誘導される超音波エネルギーの超音波エネルギーパルスのためのパルス動作周波数を含む。

【0046】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、誘導される超音波エネルギーの超音波エネルギーパルスのためのパルス形状を含む。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、超音波エネルギーパルスがハンドピース内で誘導されている際のハンドピースのための電圧限度を含む。

【0047】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、先端がパルス動作を有効にされているかどうかを指示するパラメータを含む。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、先端が硬組織アブレーション先端であるのか、それとも軟組織アブレーション先端であるのかを指示するパラメータを含む。

【0048】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、超音波エネルギーパルスがハンドピース内で誘導されるパルス動作モードの起動を制御するための第１の既定の荷重閾値を含む。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、先端が、パルス動作モードが超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいときに、起動状態になり、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも小さいときに、非起動状態になる、第１のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのか、それともパルス動作モードが、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも小さいときに、起動状態になり、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも大きいときに、非起動状態になる、第２のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのかを指示するパラメータを含む。

【0049】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、パルス動作モードの起動を制御するための第１の既定の荷重閾値よりも大きい第２の既定の荷重閾値を含む。実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータによって指示された少なくとも１つのパルス動作パラメータは、先端が、パルス動作モードが超音波器具に印加された荷重が第１および第２の既定の荷重閾値の間であるときに起動状態になり、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも小さくて第２の既定の荷重閾値よりも大きいときに非起動状態になる、第１のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのか、それともパルス動作モードが、超音波器具に印加された荷重が第１の既定の荷重閾値よりも小さくて第２の既定の荷重閾値よりも大きいときに起動状態になり、超音波器具に印加された荷重が第１および第２の既定の荷重閾値の間であるときに非起動状態になる、第２のパルス動作起動モードで動作することを有効にされているのかを指示するパラメータを含む。

【0050】

実施形態によっては、先端メモリ内に記憶されたデータは、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスを調節するための複数のパルス動作パラメータを指示し、パルス動作パラメータの各々は、異なるユーザ選択可能パルス制御レベルに関連付けられている。実施形態によっては、複数のパルス動作パラメータは、超音波エネルギーパルスの各々のための最小超音波エネルギーレベルを、超音波エネルギーパルスの各々のために決定された最大超音波エネルギーレベルの関数として決定するための複数の係数を含み、係数の各々は、ユーザ選択可能パルス制御レベルのうちの異なるものに関連付けられている。

【0051】

実施形態によっては、複数のパルス動作パラメータは、ハンドピースの先端内で誘導される超音波エネルギーパルスのための複数のパルス動作周波数を含み、パルス動作周波数の各々は、ユーザ選択可能パルス制御レベルのうちの異なるものに関連付けられている。

【0052】

実施形態によっては、複数のパルス動作パラメータは、ハンドピースの先端内で誘導される超音波エネルギーのための複数のデューティサイクルを含み、デューティサイクルの各々は、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波エネルギーパルスの各々の継続時間を規定し、ユーザ選択可能パルス制御レベルのうちの異なるものに関連付けられている。

【0053】

実施形態によっては、スリーブは、先端の種類を指示する先端に固有のデータを記憶する先端メモリを含み、制御コンソールは、超音波器具が制御コンソールに結合された際にデータを先端メモリから読み出すことと、読み出されたデータに基づいて先端の種類を決定することとを行うように構成されている。

【0054】

実施形態によっては、制御コンソールは、先端の決定された種類に基づいて超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスのための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、超音波エネルギーパルスが最小超音波エネルギーレベルから各々延びるよう、超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0055】

実施形態によっては、制御コンソールは、先端の決定された種類に基づいて、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波エネルギーパルスの各々の継続時間を規定する、誘導される超音波エネルギーのためのデューティサイクルを決定することと、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が、決定されたデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0056】

実施形態によっては、制御コンソールは、先端の決定された種類に基づいて、誘導される超音波エネルギーパルスのためのパルス動作周波数を決定することと、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスの周波数が、決定されたパルス動作周波数に対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することとを行うように構成されている。

【0057】

さらなる態様では、態様および実施形態のうちの任意の１つまたは複数において説明された特徴のうちの任意の１つまたは複数を実行することを含む方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0058】

【図1】超音波器具と、パルス状超音波エネルギーを超音波器具内で誘導するための制御コンソールと、を含む超音波ツールシステムを示す図である。

【図2】図１の制御コンソールの構成要素を示す図である。

【図3】図１の超音波器具の構成要素を示す図である。

【図4】ＡおよびＢは、図１の超音波器具を通る電流の流れを表す回路を示す図である。

【図5】ＡおよびＢは、図１の超音波器具内で誘導され得るパルス動作プロファイルを示す図である。

【図6】ＡおよびＢは、図１の超音波器具内で誘導され得る追加のパルス動作プロファイルを示す図である。

【図7】ＡおよびＢは、図１の超音波器具内で誘導され得るさらなるパルス動作プロファイルを示す図である。

【図8】パルス状超音波エネルギーを図１の超音波器具内で誘導するための図１の制御コンソールによって生成され得る変調波形を示す図である。

【図9】パルス状超音波エネルギーを図１の超音波器具内で誘導するための図１の制御コンソールによって生成され得るベースＡＣ信号を示す図である。

【図10】ＡおよびＢは、パルス状超音波エネルギーを図１の超音波器具内で誘導するための図１の制御コンソールによって生成され得るＡＣ信号を示す図である。

【図11】パルス状超音波エネルギーを図１の超音波器具内で誘導するための方法を示す図である。

【図12】図１の超音波器具内で誘導されたパルス状超音波エネルギーを用いて触覚フィードバックを施術者に提供するための方法を示す図である。

【図13】図１の超音波器具内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数を印加荷重の関数として変更することによって、触覚フィードバックを施術者に提供することを示す図である。

【図14】図１の超音波器具内のパルス状超音波エネルギーを印加荷重の関数として有効および無効にすることによって、触覚フィードバックを施術者に提供することを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0059】

図１は、外科手術の最中などに、パルス状超音波エネルギーを用いて患者の組織をアブレーションするための超音波ツールシステム１０を示す。超音波ツールシステム１０は制御コンソール１２および超音波器具１４を含み得る。超音波器具１４は、患者の組織と接触するように構成された先端ヘッド１７を有する先端１６を含み得る。動作中、制御コンソール１２は、超音波器具１４内で超音波エネルギーを誘導するＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具１４に供給してもよく、これが今度は先端ヘッド１７を高速に振動させる。そして、施術者は、振動する先端ヘッド１７を患者の組織に当てて位置付け、接触させられた組織をアブレーションすることができる。

【0060】

組織を効果的にアブレーションするために、制御コンソール１２は超音波器具１４の先端１６を比較的高い速度で振動させ得る。例えば、全出力では、制御コンソール１２は、２０～４０ｋＨｚの周波数および約３００マイクロメートルのピーク・ツー・ピーク変位を有する先端１６の振動を生じさせ得る。先端１６をこの速度で振動させることは、超音波器具１４が繊維組織および骨などの硬組織を乳化することを可能にし得るが、動作中に先端１６が経験する多数の振動サイクルにわたってこの速度を維持することは、超音波器具１４内および手術部位において大量の熱も発生し得る。このような熱は、超音波器具１４の動作に影響を及ぼし、無傷のままであることを所望される周囲の組織への外傷（trauma）を増大させ得る。

【0061】

しかし、先端１６が、硬組織を切除するために一定の速度で振動させられたとき、先端１６の各振動サイクルは等価の切除量を生じさせないことがある。むしろ、多数の振動サイクルは単に手術部位における発熱を増大させるのみであり、実際には組織を切除しないことがある。それゆえ、超音波ツールシステム１０によって記憶された複数の所定のパルス動作プロファイルのうちの１つなどに従って、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーを周期的に低減することによって硬組織の実効的切除速度を維持しつつ発熱を低減することが可能になり得る。

【0062】

各既定のパルス動作プロファイルは、超音波器具１４内で誘導されるべき超音波エネルギーのパターンを規定してもよく、超音波エネルギーパターンは、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、超音波器具１４のために設定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの期間によって相互に離間されたいくつかの超音波エネルギーパルスを含む。例によっては、最大超音波エネルギーレベルを施術者によって設定してもよく、最小超音波エネルギーレベルを最大超音波エネルギーレベルに対してパルス動作プロファイルによって規定してもよい。

【0063】

超音波器具１４内で誘導された超音波エネルギーは先端１６を振動させ得る。先端１６の振動の周波数、振幅、および速度は、誘導された超音波エネルギーのものに対応してもよく、誘導された超音波エネルギーはＡＣ駆動信号のものにもまた対応してもよい。所与のパルス動作プロファイルについては、最大超音波エネルギーレベルが超音波器具１４内で誘導された時にピーク振動振幅および速度が先端１６内に生じていてもよく、最大超音波エネルギーレベルは、標的組織種を切除するために十分なレベルに設定されていてもよい。パルス動作プロファイルに従って超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーの周期的低減は、許容可能な切除速度を維持しつつ超音波器具１４内および手術部位における発熱を低減し得る、ピーク振幅および速度からの先端１６の振動振幅および速度の周期的低減を生じさせ得る。換言すれば、所与のパルス動作プロファイルの実施は、設定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導することと比べて、先端１６がピーク速度で運動する振動サイクルの数を低減することができ、摩擦熱発生の低減をもたらす。

【0064】

硬組織を切断する際の発熱を低減することに加えて、所定のパルス動作プロファイルに従って超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーを周期的に低減することは、より軟らかい組織の切除速度を実質的に維持しつつ、より堅い組織の切除速度を遅くする先端１６の振動を生じさせることによって、先端１６を軟組織などの特定の組織に当てたときのより精細な切除制御を可能にし得る。換言すれば、既定のパルス動作プロファイルは、改善された組織選択性をもたらし得る。本開示のこれらおよび他の態様が以下においてより詳細に説明される。

【0065】

超音波器具１４はハンドピース１８を含み得る。先端１６は、ハンドピース１８が、異なる交換可能な先端１６と共に用いられることを可能にするために、ハンドピース１８に取り外し可能に結合され得る。ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な異なる先端１６は異なる種類の手術のために構成され得る。例えば、ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な一部の先端１６は、軟組織をアブレーションするように構成され得る。軟組織をアブレーションするように構成された先端１６は、先端１６を通した手術部位における吸引を提供するための管腔を画定し得る。ハンドピースに取り外し可能に結合可能な一部の先端１６は、繊維組織および骨などの硬組織をアブレーションするように構成され得る。硬組織をアブレーションするように構成された先端１６は、切断アクションを介して組織を除去するよう寸法設定された歯または溝を有するように形成された先端ヘッド１７を特徴とし得る。ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な先端１６は、異なる深さにおける患者の解剖学的構造へのアクセスを提供するために異なる長さのものにもなり得る。ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な一部の先端１６を、それらの先端ヘッド１７において長手方向にのみ振動するように設計することができ、その一方で、ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な他の先端１６は、それらの先端ヘッド１７において長手方向およびねじり方向の両方、および／または実質的なねじり方向に振動するように設計され得る。以下においてより詳細に説明されるように、超音波ツールシステム１０は、用いられる特定の先端１６および実行される特定の手術に合わせてパルス状超音波エネルギーを最適化するために、異なる先端１６のために異なるパルス動作プロファイルを実施するように構成され得る。

【0066】

ハンドピース１８は超音波器具１４の近位端部を形成していてもよく、ハンドピース１８に結合された先端１６は超音波器具１４の遠位端部を形成し得る。「近位」（proximal）を、超音波器具１４を保持する施術者に向かう方で、先端１６が当てられる組織から離れる方と理解してもよく、「遠位」（distal）を、施術者から離れる方で、超音波器具１４の先端１６が当てられる組織に向かう方と理解してもよい。

【0067】

ハンドピース１８は、施術者が超音波器具１４を握って操るためのハンドルを規定するハウジング２０を含み得る。ハンドピース１８は、ハウジング２０によって画定された空隙内に配設されたトランスデューサ２２も含み得る。トランスデューサ２２は、圧電結晶などの、１つまたは複数のドライバ２４を含み得る。ドライバ２４は円板形であってもよく、端と端をつないで積み重ねてハウジング２０内に配置され得る。各ドライバ２４は、交流電流の印加時に、ドライバ２４の長手方向軸、すなわち、ドライバ２４の、近位に向いた面と遠位に向いた面との間に延びた軸に沿った瞬間的な膨張および収縮を経験する材料から形成され得る。絶縁円板が、隣接したドライバ２４の間に配設され、それらにぴったりと当接し得る。さらに、トランスデューサ２２が複数の磁歪要素（magnetostrictive element）を代替的に含み得ることが企図される。トランスデューサ２２は、ドライバ２４の共線状長手方向軸（collinear longitudinal axes）を通って延び得るチューブ２６をさらに含み得る。

【0068】

ハンドピース１８は、ハウジング２０によって画定された空隙内に少なくとも部分的に配設されたホーン２８も含み得る。ホーン２８はトランスデューサ２２の遠位端部に結合され得る。ホーン２８は、硬質の鋼合金、チタンまたは同様の材料から構築され得る。動作時、トランスデューサ２２が膨張および収縮するのに伴い、ホーン２８は振動し得る。ホーン２８はトランスデューサ２２に取り外し可能に結合され得る。例えば、ホーン２８の近位端部は雄ねじカプラ（a threaded male coupler）を含んでもよく、トランスデューサ２２の遠位端部は、対応する雌ねじカプラ（female threaded coupler）を含み得る。代替的に、トランスデューサ２２およびホーン２８は、溶接、接着剤、または同様の接合プロセスを介して永久的に結合され得る。

【0069】

先端１６はホーン２８に取り外し可能に結合可能であり得る。より具体的には、ホーン２８の遠位端部は、先端１６の近位端部上の対応するねじと係合するように構成されたねじカプラを含み得る。さらに、他の結合方法が、先端１６をホーン２８に取り外し可能に結合するために利用され得ることが企図される。例えば、ホーン２８の遠位端部は、先端１６とのスナップ嵌め係合（snap fit engagement）を可能にする特徴を含み得る。

【0070】

超音波器具１４は電気ケーブル３０を介して制御コンソール１２に取り外し可能に結合可能であり得る。電気ケーブル３０の一方の端部は超音波器具１４のハウジング２０の近位端部に永久的に接続されていてもよく、電気ケーブル３０の他方の端部は、制御コンソール１２のソケット３４に対応するアダプタ３２を含み得る。ソケット３４は、アダプタ３２を受容するように形状設定されていてもよく、アダプタ３２の電気接点に対応する電気接点を含んでいてもよく、これにより、アダプタ３２がソケット３４内に完全に着座させられたとき、超音波器具１４と制御コンソール１２との間に電気接続が形成される。

【0071】

超音波器具１４を作動させると、制御コンソール１２はＡＣ駆動信号を生成し、電気ケーブル３０を通じて超音波器具１４に供給し得る。超音波器具１４へのＡＣ駆動信号の印加は超音波器具１４内で超音波エネルギーを誘導し、対応して、超音波器具１４の先端１６を振動させ得る。

【0072】

より具体的には、超音波器具１４は、制御コンソール１２からのＡＣ駆動信号がトランスデューサ２２のドライバ２４の各々に並列に印加され、これが、ドライバ２４に、ＡＣ駆動信号に従ってトランスデューサ２２の長手方向軸に沿って同時に膨張および収縮させ得るように設計され得る。ドライバ２４のスタックは長さが１～５ｃｍであり得る。ドライバ２４の単一の膨張／収縮サイクルにわたる運動の距離または振幅は、１～１０マイクロメートルであり得る。

【0073】

ホーン２８は、この運動を増幅するように構成され得る。その結果、ホーン２８の遠位端部そしてひいては先端１６は各々、完全収縮位置と完全拡大位置との間でその長手方向軸に沿って後方および前方に運動することができ、これにより、長手方向の振動運動を生み出す。いくつかの例として、完全収縮位置から完全拡大位置までの単一の運動を表す、先端ヘッド１７の最大ピーク・ツー・ピーク振動（maximum peak-to-peak vibration）は、１０００マイクロメートル、または５００マイクロメートル、または３００マイクロメートルであり得る。上述されたように、ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な一部の先端１６は、それらの先端ヘッド１７において長手方向およびねじり方向の両方に、ならびに／または実質的にねじり方向に振動するように構成され得る。このような先端１６は、先端１６の近位端部に加えられた長手方向振動を、長手方向成分およびねじり方向成分の両方を有し、ならびに／または実質的にねじり方向成分のみを有する先端ヘッド１７における振動へと変換するように構成された、螺旋溝などの、その長さに沿った特徴を含み得る。

【0074】

動作中の発熱の低減を支援するために、超音波器具１４は、灌流液を先端１６の遠位領域（例えば、先端ヘッド１７）および手術部位に提供するための灌流経路３５を画定し得る。より具体的には、超音波器具１４は、灌流液を少なくとも先端１６の遠位領域および手術部位に提供するための、先端１６の周りに配設され、ハンドピース１８、例えば、ハンドピース１８のハウジング２０に取り外し可能に結合されるように適合された灌流スリーブ３６を含み得る。

【0075】

灌流スリーブ３６は、開放近位および遠位端部を有し、開放近位と遠位端部との間に延びた管腔４０を画定するスリーブ本体３８を含み得る。スリーブ本体３８は、先端１６が管腔４０を通り抜け、スリーブ本体３８の開放遠位端部外へ延びるよう、ハンドピース１８、例えば、ハンドピース１８のハウジング２０に結合されるように適合され得る。例えば、スリーブ本体３８の近位端部は、ハウジング２０の遠位端部へのスリーブ本体３８の解放可能な結合のための結合特徴を有するように形成され得る。先端１６を覆って配設され、ハウジング２０に結合されたとき、灌流スリーブ３６は先端１６から半径方向に離間されてもよく、上述されたとおりの先端ヘッド１７から長手方向に離間され得る。通常動作中に、先端１６が灌流スリーブ３６と接触しないように、超音波器具１４の構成要素を寸法設定していてもよい。

【0076】

超音波器具１４の動作中に、灌流液を、ハンドピース１８から、先端１６とスリーブ本体３８との間の間隙内へと、そして、スリーブ本体３８の開放遠位端部外へ流すことができる。より具体的には、ハンドピース１８は、ハンドピース１８の近位端部から遠位端部へハウジング２０を通って延びた灌流導管４２を含み得る。灌流導管４２の近位端部は、灌流管路を受容するためのハンドピース１８の近位端部から延びた超音波器具１４の管継手４４に結合され得る。

【0077】

灌流スリーブ３６は、スリーブ本体３８によって画定された管腔４０と流体連通した灌流導管４６を同様に含み得る。灌流導管４６は、スリーブ本体３８の近位領域から延び、管腔４０の壁内に形成されたアパーチャ４８まで管腔４０に隣接して延び得る。管腔４０の近位端部と遠位端部との間の管腔４０の中間部分にアパーチャ４８を位置付けることができ、灌流導管４６からの灌流液を先端１６とスリーブ本体３８との間の間隙内へ提供するように構成することができる。灌流スリーブ３６の灌流導管４６の近位端部は、ハンドピース１８の灌流導管４２の遠位端部と流体係合するように適合され得る。

【0078】

したがって、超音波器具１４の動作中、灌流液は、流体源から、管継手４４および導管４２、４６を通り、アパーチャ４８から管腔４０内へと流れ得る。そして、このような灌流液は管腔４０を遠位方向に流れ、スリーブ本体３８の開放遠位端部から流れ出得る。代替例では、ハンドピース１８から灌流液を受けるように構成される代わりに、灌流スリーブ３６は、ハンドピース１８の外部で延びた灌流管路を受容するための、灌流導管４６と流体連通し、スリーブ本体３８の外面上に配設された管継手を含み得る。超音波器具１４の動作中、灌流液は、管継手を介して先端１６とスリーブ本体３８との間の間隙を通り、スリーブ本体３８の開放遠位端部から出るように同様に流され得る。

【0079】

本明細書において説明されるパルス動作技法は、パルス動作が存在しないことと比べたときの灌流スリーブ３６のサイズおよび複雑さの低減を可能にし得る。具体的には、灌流液が灌流スリーブ３６を通り、手術部位に向かって運動するのに伴い、灌流液と振動する先端１６との間の相互作用が先端１６に荷重をかけることができ、それが今度は、制御コンソール１２が、荷重に打ち勝ち、先端１６の振動を所望のレベルに維持するために、超音波器具１４に提供される電力を増大させることを引き起こし得る。その結果、灌流液を通してより多くの電力を消散することができ、それが灌流液の加熱の増大を引き起こし得る。施術者による、または隣接組織による灌流スリーブ３６との接触もまた、増大した荷重を先端１６にかけることができ、灌流液の加熱の増大を同様に引き起こし得る。

【0080】

本明細書において説明されるパルス動作技法が存在しない場合には、灌流液が灌流スリーブ３６を通って先端１６の遠位領域へ運動するのに従って、標的組織を包囲する組織への潜在的外傷を増大させる温度まで灌流液が加熱されることを防止するために、灌流スリーブ３６の幅を、先端１６と灌流スリーブ３６との間の間隙が比較的大きくなるように選択することができ、灌流スリーブ３６の遠位端部は比較的複雑な幾何形状を組み込み得る。また、施術者は、灌流液および灌流スリーブ３６が先端１６にかける荷重を低減するために、灌流スリーブ３６が灌流液でいっぱいになっている間に超音波器具１４を上向きに保持することと、灌流スリーブ３６で超音波器具１４を保持することも禁止され得る。本明細書において説明されるパルス動作技法は灌流液と先端１６との間の発熱相互作用を少なくし得るため、灌流スリーブ３６の幅をより小さくすることができ、施術者は、場合によっては、上述の行為を行い得る。例によっては、本明細書において説明されるパルス動作技法の実施は、灌流液が、先端１６の周囲ではなく、その中を通して（例えば、後述される流体経路５０を通して）送られることも可能にすることができ、灌流スリーブ３６は超音波器具１４から完全に省略され得る。

【0081】

超音波器具１４は、先端１６の遠位領域（例えば、先端ヘッド１７）における吸引を提供するための流体経路５０も画定し得る。具体的には、トランスデューサ２２のチューブ２６は、トランスデューサ２２の近位端部から遠位端部まで延びた管腔を画定し、トランスデューサ２２を通る流体通路を作り出し得る。ホーン２８は、ホーン２８の近位端部から遠位端部まで延びた管腔を同様に画定し、トランスデューサ２２を通る流体通路を作り出すことができ、先端１６もまた、先端１６の近位端部から遠位端部まで延びた管腔を画定し、先端１６を通る流体通路を作り出し得る。集合的に、これらの管腔は、先端１６の遠位領域からハンドピース１８の近位領域まで延びた流体経路５０の少なくとも部分を形成し得る。

【0082】

超音波器具１４は、チューブ２６に結合され、ハンドピース１８の近位領域から近位方向に延びた管継手５２をさらに含み得る。手術中には、吸引が管継手５２を介して流体経路５０に印加され、手術部位に適用された灌流液、および液内に取り込まれた手術によって形成された砕片をハンドピース１８の近位端部の方へ引き寄せ、そこから引き出し得る。吸引は、先端ヘッド１７の方へ組織も引き寄せることができ、これは、患者の組織を治療する際の先端１６の有効性を向上させ得る。

【0083】

事例によっては、先端１６の遠位領域における吸引を提供するための流体経路５０は、先端１６が、軟組織をアブレーションするように構成されているときにのみ存在し得る。換言すれば、硬組織をアブレーションするように構成された先端１６は、流体経路５０を完成させるそれを通って延びた管腔を画定しなくてもよい。

【0084】

制御コンソール１２は、情報を施術者に呈示するためのディスプレイ５４を含み得る。呈示される情報の非限定例としては、制御コンソール１２に現在接続されている超音波器具１４の、またはより具体的には、ハンドピース１８および／または先端１６の識別と、超音波ツールシステム１０の動作状態とを挙げることができる。ディスプレイ５４は、施術者が、スクリーン上制御要素などを介して、入力を制御コンソール１２に提供することを可能にするタッチスクリーンディスプレイであり得る。施術者はスクリーン上制御要素と対話し、超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベル、吸引レベル、灌流レベル、アブレーションモード、およびパルス制御レベルなどの、超音波ツールシステム１０の動作パラメータを設定し得る。

【0085】

超音波ツールシステム１０は、制御コンソール１２に結合された１つまたは複数の作動デバイスも含み得る。施術者によって起動されると、作動デバイスの各々は制御コンソール１２に、超音波器具１４内で超音波エネルギーを誘導し、超音波器具１４の先端１６に、設定された動作パラメータに従って振動させるＡＣ駆動信号を対応して生成させ、超音波器具１４に供給させ得る。

【0086】

例えば、１つまたは複数の作動デバイスはフットペダル５６を含み得る。フットペダル５６は、制御コンソール１２に接続されたアダプタ５８などを介して、制御コンソール１２に無線接続され得る。押下されると、フットペダル５６は、押下を指示する作動信号を制御コンソール１２へ通信し得る。事例によっては、施術者が、フットペダル５６を介して超音波器具１４内で誘導される最大超音波エネルギーレベルを変更することを可能にするなどするために、通信される作動信号は、フットペダル５６が押下された程度によって変化し得る。作動信号を受信したことに応じて、制御コンソール１２は、制御コンソール１２の現在の設定、および／または作動信号によって指示された押下の程度に従って振動させるＡＣ駆動信号を先端１６に生成し、超音波器具１４に供給し得る。

【0087】

超音波ツールシステム１０は、制御コンソール１２に結合された遠隔制御装置６０も含み得る。タッチスクリーンディスプレイ５４と同様に、遠隔制御装置６０は、施術者入力を制御コンソール１２に提供するための施術者選択可能要素を含み得る。例えば、遠隔制御装置６０は、超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベル、吸引レベル、灌流レベル、アブレーションモード、およびパルス制御レベルなどの、超音波ツールシステム１０の動作パラメータを設定するためのボタンを含み得る。遠隔制御装置６０は、制御コンソール１２をオンおよびオフにするための電源ボタンも含み得る。加えて、または代替的に、制御コンソール１２が、制御コンソール１２をオンおよびオフにするための統合された電源ボタン６２を含み得る。

【0088】

図２は、制御コンソール１２と一体であり得る構成要素を示す。制御コンソール１２は、プロセッサ７０、信号生成器７４、変圧器７６、およびコンソールメモリ７８を含み得る。プロセッサ７０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブル論理デバイス、状態機械、論理回路、アナログ回路、デジタル回路、および／またはコンソールメモリ７８内に記憶された動作命令に基づいて信号（アナログもしくはデジタル）を操作する任意の他のデバイスから選択される１つまたは複数のデバイスを含み得る。コンソールメモリ７８は、限定するものではないが、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ：ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ：ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、および／または情報を記憶する能力を有する任意の他のデバイスを含む、単一のメモリデバイスまたは複数のメモリデバイスを含み得る。コンソールメモリ７８は、ハードドライブ、光学ドライブ、テープドライブ、不揮発性固体デバイス、および／または情報を永続的に記憶する能力を有する任意の他のデバイスなどの１つまたは複数の永続データ記憶デバイスも含み得る。

【0089】

プロセッサ７０は、本明細書において説明される制御コンソール１２の機能、特徴、プロセス、および方法を実施するように構成され得る。具体的には、プロセッサ７０は、コンソールメモリ７８内に常駐するコンピュータ実行可能命令によって具現されるソフトウェアの制御下で動作し得る。コンピュータ実行可能命令は、限定するものではないが、および単独で、もしくは組み合わせて、Ｊａｖａ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｃ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｐａｓｃａｌ、Ｊａｖａ Ｓｃｒｉｐｔ、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｐｅｒｌ、およびＰＬ／ＳＱＬを含む、種々のプログラミング言語および／または技術からコンパイルまたは解釈実行され得る。コンピュータ実行可能命令は、プロセッサ７０の実行時に、プロセッサ７０に、本明細書において説明される制御コンソール１２の機能、特徴、プロセス、および方法を実施させるように構成され得る。

【0090】

例えば、プロセッサ７０は、制御コンソール１２から超音波器具１４に供給されるＡＣ駆動信号を調節することによって、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーのレベルを制御し、対応して、先端１６の振動を制御するように構成され得る。より具体的には、超音波ツールシステム１０の動作中、プロセッサ７０は、制御コンソール１２から超音波器具１４に供給されるべき目標ＡＣ駆動信号を指示する１つまたは複数の制御信号を信号生成器７４へ出力するように構成され得る。信号生成器７４は、変圧器７６の１次巻線８０の両端間に、直接デジタル合成（ＤＤＳ：direct digital synthesis）および１つまたは複数の増幅器を用いるなどして、ＡＣ信号を応答して生成するように構成され得る。ＡＣ信号は、制御信号によって指示された目標ＡＣ駆動信号に比例してもよく、電気接点８４などを通じて、超音波器具１４に結合され得る、変圧器７６の２次巻線８２の両端間に目標ＡＣ駆動信号を誘導し得る。

【0091】

図３を参照すると、電気接点８４は制御コンソール１２のソケット３４と一体であり得る。対応する電気接点８６は電気ケーブル３０のアダプタ３２と一体であり得る。電気接点８６は、超音波器具１４の各ドライバ２４の反対の端部にも電気接続され得る。アダプタ３２がソケット３４内に完全に着座させられたとき、電気接点８４、８６は整列し、電気接続を形成していてもよく、これにより、変圧器７６の２次巻線８２の両端間に発生されたＡＣ駆動信号を各ドライバ２４に印加し、超音波器具１４内で超音波エネルギーを誘導し、先端１６の振動を対応して生じさせ得る。

【0092】

図４Ａおよび図４Ｂは、ＡＣ駆動信号が制御コンソール１２から超音波器具１４に供給されたときの超音波器具１４を通る電流の流れを示す回路を示す。図示の例に示されるように、供給されたＡＣ駆動信号の電流ｉ_ｓは、２つの成分、超音波器具１４のドライバ２４に印加される電流ｉ_０、および超音波器具１４の機械構成要素に印加される電流ｉ_Ｍ（本明細書において「機械電流ｉ_Ｍ」とも称される）の等価物に分解され得る。超音波器具１４の機械構成要素は、ドライバ２４、チューブ２６、ホーン２８、および先端１６などの、患者の組織を治療するために、供給されたＡＣ駆動信号に応じて振動するそれらの構成要素を含み得る。

【0093】

ドライバ２４によってもたらされるインピーダンスＺ_ｏは主として容量性であり得る。したがって、ドライバ２４は、キャパシタンスＣ_ｏを有するキャパシタによって表され得る。ドライバ２４のキャパシタンスＣ_ｏは超音波器具１４の動作中に実質的に一定のままであってもよく、それゆえ、制御コンソール１２への超音波器具１４の接続時などに、動作に先立って決定され、制御コンソール１２に提供され得る。加えて、または代替的に、制御コンソール１２は、なおいっそうの精度を可能にするために超音波器具１４の動作中にドライバ２４のキャパシタンスＣ_ｏを周期的に測定するように構成され得る。

【0094】

超音波器具１４の機械構成要素によってもたらされるインピーダンスＺ_Ｍ（本明細書において「機械インピーダンスＺ_Ｍ」とも称される）の等価物は、誘導成分、抵抗成分、および容量成分を含み得る。したがって、機械構成要素は、インダクタンスＬ_Ｍを有するインダクタ、抵抗Ｒ_Ｍを有する抵抗器、およびキャパシタンスＣ_Ｍを有するキャパシタによって表され得る。インダクタンスＬ_Ｍ、抵抗Ｒ_Ｍ、およびキャパシタンスＣ_Ｍは超音波器具１４の動作に伴って変化することができ、少なくとも抵抗Ｒ_Ｍ（本明細書において「機械抵抗Ｒ_Ｍ」とも称される）は、接触させられた患者の組織などによって、先端１６に印加された荷重の関数として変化し得る。換言すれば、機械インピーダンスＺ_Ｍ、またはより具体的には、機械抵抗Ｒ_Ｍは、先端１６が当てられた組織の堅さに基づいて、および施術者が超音波器具１４を組織に当てる力に基づいて変化し得る。

【0095】

超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギー、および対応して、先端１６の振動は機械電流ｉ_Ｍに比例し得る。例えば、先端ヘッド１７における振動の周波数は機械電流ｉ_Ｍの周波数と等しくなってもよく、超音波器具１４が共振において動作している際、マイクロメートル単位の先端ヘッド１７のピーク・ツー・ピーク変位はミリアンペア単位の機械電流ｉ_Ｍの振幅のおおよそ２倍になり得る。一例として、超音波器具１４の共振周波数における、および１５０ミリアンペアの振幅を有する機械電流ｉ_Ｍは、先端ヘッド１７を、おおよそ３００マイクロメートルである進行路に沿って後方および前方に振動するよう誘導し得る。

【0096】

それゆえ、プロセッサ７０は、信号生成器７４に、目標周波数、および目標変位レベルに対応する振幅を有する機械電流ｉ_Ｍを超音波器具１４内で誘導するＡＣ駆動信号を超音波器具１４に供給させる信号生成器７４への制御信号を生成することによって、目標周波数および変位レベルを有する振動を先端１６内に生じさせ得る。この目的を達成するために、プロセッサ７０は、目標振動を先端１６内で誘導するための２つの制御ループ、すなわち、ＡＣ駆動信号によって超音波器具１４内で誘導される機械電流ｉ_Ｍの周波数を調節するための制御ループ、およびＡＣ駆動信号によってハンドピース内で誘導される機械電流ｉ_Ｍのレベルもしくは振幅を調節するための制御ループを実施するように構成され得る。各制御ループは、所望の値を達成するためにＡＣ駆動信号を効率的に調整するためのＰＩＤコントローラを組み込むことができ、おおよそ４００マイクロ秒のループ時間を有し得る。

【0097】

オームの法則を用いて、プロセッサ７０は、次式を用いて超音波器具１４内で誘導される機械電流ｉ_Ｍのレベルを算出するように構成され得る。
ｉ_Ｍ＝ｉ_ｓ－ｊ２πｆＣ_ｏｖ_ｓ （１）
ここで、ｉ_ｓは、超音波器具１４に供給されるＡＣ駆動信号の電流であり、ｆはＡＣ駆動信号の周波数であり、Ｃ_ｏはドライバ２８のキャパシタンスであり、ｖ_ｓはＡＣ駆動信号の電圧である。式（１）のための説明が出願人の米国特許第１０，０１６，２０９号において与えられている。同出願の内容はそれらの全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。ＡＣ駆動信号の周波数ｆは、超音波器具１４の所望の振動特性（例えば、共振）を達成するようにあらかじめ設定されていると仮定すると、プロセッサ７０は、式（１）が目標機械電流ｉ_ＭレベルをもたらすようＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓを設定することによって、目標機械電流ｉ_Ｍレベルと、先端１６の対応する目標振動とを誘導し得る。

【0098】

上述されたように、超音波器具１４と一体の特性は超音波器具１４の機械的共振周波数である。機械的共振周波数は、先端１６の遠位端部がピーク範囲の振動運動を経験する周波数である。換言すれば、他の電気特性は一定のままであると仮定すると、共振周波数において、先端１６は、ドライバ２４が、共振周波数よりも小さい、または大きい周波数で振動させられた場合に生じるであろう運動よりも大きい大きさの運動を経験する。長手方向に振動する先端１６については、ピーク範囲は、先端１６の遠位端部の最大前進後退距離と理解され得る。

【0099】

出願人の米国特許第１０，０１６，２０９号は、超音波器具１４の動作中に変化し得る、超音波器具１４の共振周波数を追跡するための手段も開示している。具体的には、超音波器具１４は、ドライバ２８を通る電流ｉ_０と機械電流ｉ_Ｍとの比の実数部が０に実質的に等しいときに共振において動作することになり得る。それゆえ、プロセッサ７０は、次式が真になるようＡＣ駆動信号の周波数ｆのための値を決定することによって超音波器具１４の共振周波数を決定するように構成され得る。

【数1】

ここで、ｉ_ｓは、超音波器具１４に供給されるＡＣ駆動信号の電流であり、Ｃ_ｏはドライバ２４のキャパシタンスである。式（２）を用いるなどして、超音波器具１４の共振周波数を決定したことに応じて、プロセッサ７０は、ＡＣ駆動信号の周波数を、決定された共振周波数に設定し、これにより、超音波器具１４に共振において動作させるように構成され得る。

【0100】

プロセッサ７０は、超音波器具１４の反共振周波数などの、超音波器具１４に固有の他の振動特性に従ってＡＣ駆動信号の周波数を追跡および設定するようにも構成され得る。この場合には、プロセッサ７０は、式（２）の左辺が実質的に１に等しくなるよう、周波数ｆのための値を決定するように構成され得る。

【0101】

ＡＣ駆動信号の周波数が、共振などの超音波器具１４の目標振動特性に従うように調整されるのに伴って、超音波器具１４の機械電流ｉ_Ｍは変化し得る。したがって、目標超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するために、プロセッサ７０は、式（２）に基づいてＡＣ駆動信号の周波数を調節する動作と、式（１）に従って算出された機械電流ｉ_Ｍが目標超音波エネルギーに対応するようＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓを設定する動作とを繰り返し交互に行うか、またはそれらを並列に実行するように構成され得る。

【0102】

この目的を達成するために、図２を再び参照すると、プロセッサ７０は、制御コンソール１２と一体の１つまたは複数のセンサなどを介して、超音波器具１４に供給されるＡＣ駆動信号に対応するフィードバックデータを受信するように構成され得る。そして、プロセッサ７０は、受信されたデータを、式（１）および式（２）をそれぞれ用いてＡＣ駆動信号の周波数および電圧ｖ_ｓを調節するループへと送り込むことなどによって、受信されたデータに基づいて、超音波器具１４内に目標超音波エネルギーと、先端１６の対応する目標振動とを誘導するように構成され得る。

【0103】

より具体的には、制御コンソール１２は、変圧器７６に隣接した、またはそれと一体の再生コイル８８を含み得る、超音波器具１４に供給されたＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓを測定するためのセンサを含み得る。再生コイル８８は制御コンソール１２の電圧測定回路９０に接続されてもよく、電圧測定回路９０は次にプロセッサ７０に接続されてもよい。再生コイル８８の両端間の信号は、超音波器具１４に供給されたＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓと既知の関係を有し得る。再生コイル８８の両端間の信号に基づいて、電圧測定回路９０は、超音波器具１４に供給されるＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓの大きさおよび位相を表す信号を生成し、プロセッサ７０へ通信し得る。それゆえ、プロセッサ７０は、電圧測定回路９０および再生コイル８８を介してＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓを測定し、それに基づいてＡＣ駆動信号を調節するための制御信号を生成するように構成され得る。

【0104】

制御コンソール１２は、変圧器７６の２次巻線８２から超音波器具１４まで延びた導体のうちの１つにごく近接して配置されたコイル９２も含み得る、超音波器具１４に供給されたＡＣ駆動信号の電流ｉ_ｓを測定するためのセンサを含み得る。コイル９２は制御コンソール１２の電流測定回路９４に接続されてもよく、電流測定回路９４は次にプロセッサ７０に接続されてもよい。コイル９２の両端間の信号は、超音波器具１４に供給されたＡＣ駆動信号の電流ｉ_ｓと既知の関係を有し得る。コイル９２の両端間の信号に基づいて、電流測定回路９４は、超音波器具１４に供給されたＡＣ駆動信号の電流ｉ_ｓの大きさおよび位相を表す信号を生成し、プロセッサ７０へ通信し得る。それゆえ、プロセッサ７０は、電流測定回路９４およびコイル９２を介してＡＣ駆動信号の電流ｉ_ｓを測定し、それに基づいてＡＣ駆動信号を調節するための制御信号を生成するように構成され得る。

【0105】

コンピュータ実行可能命令によって具現されるソフトウェアプログラムに加えて、コンソールメモリ７８は、本明細書において説明される制御コンソール１２の機能、特徴、プロセス、および方法をサポートするためのデータを記憶し得る。例えば、コンソールメモリ７８は、上述されたようにパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するための１つまたは複数のパルス動作プロファイル１０４を規定するデータを含み得る。特定の種類の組織をアブレーションのために標的にすること、および／または骨などの硬組織を切断する際に、増大した触覚フィードバックを施術者に提供することなどの、異なる状況のために、異なるパルス動作プロファイル１０４が設計され得る。例によっては、施術者は、制御コンソール１２のディスプレイ５４と対話することなどによって、超音波器具１４を動作させるための所望のパルス動作プロファイル１０４を選択し得る。所与のパルス動作プロファイル１０４の選択を受け付けたことに応じて、プロセッサ７０は、パルス動作プロファイル１０４をコンソールメモリ７８から取得し、そして、取得されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波エネルギーを先端１６内で誘導するＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具１４に供給するように構成され得る。

【0106】

コンソールメモリ７８内に記憶された各パルス動作プロファイル１０４は、一連の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。より具体的には、各パルス動作プロファイル１０８は、超音波器具１４のために決定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、超音波器具１４のために決定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された一連の超音波エネルギーパルスを形成するために時間の関数として超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーのための異なる目標レベルを指示し得る。例えば、各パルス動作プロファイル１０４は、時間の関数として誘導される超音波エネルギーの上側包絡線のための異なる目標レベルを指示し得るか、または時間の関数として誘導される超音波エネルギーのための目標ＲＭＳ値を指示し得る。所与のパルス動作プロファイル１０４を実施するために、それゆえ、プロセッサ７０は、所与のパルス動作プロファイル１０４によって指示される異なる目標レベルに従って超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具１４に供給するように構成され得る。

【0107】

コンソールメモリ７８内に記憶された各パルス動作プロファイル１０４は、パルス動作プロファイル１０４に固有の１つまたは複数のパルス動作パラメータ設定を含み得る。パルス動作パラメータは、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーパルスを調節するためのものであってもよく、限定するものではないが、誘導されるパルス状超音波エネルギーのための最小超音波エネルギーレベルを決定するための係数、パルス形状、デューティサイクル、およびパルス動作周波数のうちの１つまたは複数のものを含み得る。

【0108】

各パルス動作プロファイル１０４の係数は、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルの関数として超音波器具１４内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのための最小超音波エネルギーレベルを規定し得る。より具体的には、各パルス動作プロファイル１０４は、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、超音波器具１４のために設定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された一連の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。各超音波エネルギーパルスの最大超音波エネルギーレベルは最大振幅および速度の先端１６内の振動に対応していてもよく、各パルスの最小超音波エネルギーレベルは最小振幅および速度の先端１６内の振動に対応していてもよい。最大超音波エネルギーレベルは、施術者によって、例えば、標的組織をアブレーションするために十分なレベルに設定されていてもよく、最小超音波エネルギーレベルは、実施されるパルス動作プロファイル１０４に固有のものであり得る。係数は、最小超音波エネルギーレベルとして用いるための超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルの比を指示していてもよく、パルス動作プロファイル１０４の間で異なり得る。それゆえ、設定された最大超音波エネルギーレベルを所与とすると、各パルス動作プロファイル１０４は、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、パルス動作プロファイル１０４に固有である異なる最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された超音波エネルギーパルスを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。

【0109】

各パルス動作プロファイル１０４のパルス形状は、パルス動作プロファイル１０４に従って誘導されるパルス状超音波エネルギーの各サイクルの動的部分（「遷移超音波エネルギー期間」とも称される）のための形状を規定し得る。具体的には、超音波器具１４内で誘導される各超音波エネルギーパルスは、超音波器具１４のために設定された最小超音波エネルギーレベルから、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルへの超音波エネルギーの遷移と、その後、最大超音波エネルギーレベルから最小超音波エネルギーレベルへ戻る遷移とによって規定され得る。超音波エネルギーが最小および最大超音波エネルギーレベルの間で遷移している、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの期間はサイクルの動的部分と称されていてもよく、現在選択されているパルス動作プロファイル１０４のパルス形状によって規定され得る。換言すれば、超音波ツールシステム１０の固有の電気特性によって最大超音波エネルギーレベルと最小超音波エネルギーレベルとの間の遷移が任意に形状設定される代わりに、このような遷移は、適用されたパルス動作プロファイル１０４のパルス形状に対応する既定の遷移関数に従うように特別に制御され得る。例として、所与のパルス動作プロファイル１０４のパルス形状は、ｈａｎｎ波遷移関数（hann wave transition function）に対応するｈａｎｎ形状、方形波遷移関数に対応する正方形形状、三角波遷移関数に対応する三角形形状、上昇鋸歯状波遷移関数に対応する上昇鋸歯形状、下降鋸歯状形状遷移関数に対応する下降鋸歯形状、またはこれらのパルス形状のうちの任意のものの逆バージョンであり得る。

【0110】

パルス動作プロファイル１０４ごとのデューティサイクルは、パルス動作プロファイル１０４に従って超音波器具１４内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのサイクルごとに、サイクルの総継続時間に対するサイクルの動的部分の継続時間を指示し得る。１００％のデューティサイクルを有するパルス動作プロファイル１０４については、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの動的部分はサイクルの継続時間全体に及び得る。この場合には、パルス動作プロファイル１０４によって誘導される超音波エネルギーレベルは、常に遷移していると考えられ得る。換言すれば、１００％のデューティサイクルを有するパルス動作プロファイル１０４によって誘導される超音波エネルギーは、パルス動作プロファイル１０４のパルス形状などに従って、最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルのうちの他方へ遷移する前に、ほんの一瞬（例えば、１ミリ秒未満）の間のみ最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルに達し得る。逆に、１００％よりも小さいデューティサイクルに関連付けられたパルス動作プロファイル１０４については、誘導される超音波エネルギーの各サイクルの動的部分の継続時間は、デューティサイクルに対応するサイクル全体の継続時間の部分であり得る。サイクルの一定部分と称される、各サイクルの残りの部分は、最大超音波エネルギーレベルまたは最小超音波エネルギーレベルなどの、一定レベルに維持された超音波エネルギーの期間によって占有され得る。

【0111】

パルス動作プロファイル１０４ごとのパルス動作周波数は、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーパルスのための周波数を指示し得る。超音波器具１４の共振周波数は１０～４０ｋＨｚであり得るが、パルス動作周波数は、１００Ｈｚ未満など、はるかにより低くなり得る。例えば、所与のパルス動作プロファイル１０４のための５０Ｈｚのパルス動作周波数は、２０ミリ秒ごとに生じる超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように機能するであろう。

【0112】

上述されたように、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーと、超音波器具１４の対応する先端１６の振動とは、超音波器具１４内で誘導される機械電流ｉ_Ｍに比例し得る。それゆえ、各パルス動作プロファイル１０４は、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーのための、または超音波器具１４内で誘導される機械電流ｉ_Ｍのためのパルス動作パターンを参照して規定され得る。換言すれば、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルは、超音波器具１４のために設定された対応する最大機械電流ｉ_Ｍによって表されていてもよく、超音波器具１４のために設定された最小超音波エネルギーレベルは、超音波器具１４のために設定された対応する最小機械電流ｉ_Ｍによって表され得る。

【0113】

実施形態によっては、制御コンソール１２は、軟組織をアブレーションするための軟組織アブレーションモード、ならびに繊維組織および骨などの硬組織をアブレーションするための硬組織アブレーションモードなどの、複数のアブレーションモードで超音波器具１４を動作させるように、構成され得る。この場合には、コンソールメモリ７８は、各モードのための１つまたは複数の別個のパルス動作プロファイル１０４を記憶するように構成されていてもよく、各パルス動作プロファイル１０４のためのパルス動作パラメータは、パルス動作プロファイル１０４が軟組織アブレーションモードに関連付けられているのか、それとも硬組織アブレーションモードに関連付けられているのかを指示するパラメータを含む。

【0114】

図５Ａは、軟組織アブレーションモードに関連して制御コンソール１２によって記憶され得る軟組織パルス動作プロファイル１０６のパルス動作パターンを示し、図５Ｂは、硬組織アブレーションモードに関連して制御コンソール１２によって記憶され得る硬組織パルス動作プロファイル１０８のパルス動作パターンを示す。換言すれば、超音波器具１４が、軟組織アブレーションモードで動作させられるように設定されていると決定したことに応じて、制御コンソール１２は、軟組織パルス動作プロファイル１０６をユーザ選択のために利用可能にするように構成されていてもよく、超音波器具１４が、硬組織アブレーションモードで動作させられるように設定されていると決定したことに応じて、制御コンソール１２は、硬組織パルス動作プロファイル１０８をユーザ選択のために利用可能にするように構成され得る。制御コンソール１２は、対応するユーザ入力に応じて、および／または超音波器具１４から読み出されたデータに基づいて、超音波ツールシステム１０が、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているのかを決定するように構成され得る。これを以下においてより詳細に説明する。

【0115】

図５Ａおよび図５Ｂの各々は、パルス動作モードが制御コンソール１２のディスプレイ５４を介して施術者によって無効にされたとき、または制御コンソール１２が、制御コンソール１２に現在結合されている先端１６がパルス動作を有効にされていないと決定したときなどに、超音波器具１４内で誘導され得る一定エネルギープロファイル１１０も示している。

【0116】

図５Ａおよび図５Ｂに示される一定エネルギープロファイル１１０は、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルなどの、一定の超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。換言すれば、一定エネルギープロファイル１１０が適用されたとき、プロセッサ７０は、超音波器具１４内で誘導される機械電流ｉ_Ｍを、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルに対応する一定レベルなどの、一定レベルに維持するＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具１４に供給するように構成され得る。

【0117】

超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベルは、超音波器具１４のための全体的な超音波エネルギー限度の割合を指示する施術者によって選択された電力設定に基づいて設定され得る。最大超音波エネルギーレベルは、フットペダル５６の位置の関数としてユーザ電力設定によって指示された超音波エネルギーレベルから下方にさらに調整され得る。具体的には、制御コンソール１２は、フットペダル５６が完全非押下位置から完全押下位置まで動かされるのに従って、最大超音波エネルギーレベルを、最小値（例えば、０）から、電力設定によって指示されたレベルまで直線的に増大させるように構成され得る。それゆえ、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルは、施術者の電力設定選択の変更および／またはフットペダル５６の押下レベルの関数として手術中に変化し得る。

【0118】

図５Ａおよび図５Ｂに示される１００％の線は、設定された最大超音波エネルギーレベルに対応し得る。上述されたように、最大超音波エネルギーレベルにおける超音波器具１４の連続動作は、超音波器具１４および手術部位の望ましくない加熱を引き起こすことがあり、無傷のままであることを所望される周囲の組織への潜在的外傷を増大させ得る。

【0119】

図５Ａを参照すると、軟組織パルス動作プロファイル１０６の各々は、軟組織パルス動作プロファイル１０６に従って決定された超音波器具１４のための最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの期間によって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成されていてもよく、超音波エネルギーパルスの各々はｈａｎｎ波によって規定され、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する。

【0120】

各軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導されるパルス状超音波エネルギーの動的期間は、誘導される超音波エネルギーが最小超音波エネルギーレベルから最大超音波エネルギーレベルへ遷移し、そして、軟組織パルス動作プロファイル１０６に従って設定された最小超音波エネルギーレベルへ遷移して戻る期間に対応し得る。換言すれば、軟組織パルス動作プロファイル１０６のための動的部分は、誘導される超音波エネルギーの超音波エネルギーパルスに対応し得る。したがって、軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導される超音波エネルギーの動的部分の形状を規定する、図５Ａに示される軟組織パルス動作プロファイル１０６の各々のためのパルス形状パラメータはｈａｎｎパルス形状（hann pulse shape）に設定され得る。

【0121】

図示の例に示されるように、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ａは１００％のデューティサイクルを有していてもよく、したがって、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ａに従って誘導される超音波エネルギーの各サイクルの動的部分はサイクルの全体に及んでいてもよい。逆に、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｂ～１０６Ｅは、１００％よりも小さいデューティサイクルを各々有し得る。したがって、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｂ～１０６Ｅに従って誘導される超音波エネルギーの各サイクルの動的部分はサイクルの部分のみに及んでいてもよく、サイクルの残りの部分は、超音波エネルギーが有意な期間にわたって最小超音波エネルギーレベルに維持される一定超音波エネルギー部分である。一定超音波エネルギー部分の継続時間は、選択された軟組織パルス動作プロファイル１０６に応じて変化し得る。例えば、継続時間は、一部の軟組織パルス動作プロファイル１０６については２ミリ秒以上であり、他のものについては５ミリ秒以上であり得る。

【0122】

一例として、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｂに関連付けられたデューティサイクルは９０％であり得る。各軟組織パルス動作プロファイル１０６が、図５Ａに示されるように、５０Ｈｚのパルス動作周波数を有すると仮定すると、それゆえ、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｂは、それぞれ継続時間が１８ミリ秒であり、それぞれ継続時間が２ミリ秒である最小超音波エネルギーレベルにおける一定超音波エネルギー期間によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを誘導するように構成され得る。さらなる例として、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｃに関連付けられたデューティサイクルは８０％であり得る。５０Ｈｚのパルス動作周波数を仮定すると、それゆえ、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｃは、それぞれ継続時間が１６ミリ秒であり、それぞれ継続時間が４ミリ秒である最小超音波エネルギーレベルにおける一定超音波エネルギー期間によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。別の例として、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｅに関連付けられたデューティサイクルは５０％であり得る。５０Ｈｚのパルス動作周波数を仮定すると、それゆえ、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｅは、それぞれ継続時間が１０ミリ秒であり、それぞれ継続時間が１０ミリ秒である最小超音波エネルギーレベルにおける一定超音波エネルギー期間によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。それゆえ、図５Ａに示される例では、最小超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーの各有意な期間の継続時間は２ミリ秒以上（例えば、４ミリ秒以上、１０ミリ秒以上）であり得る。

【0123】

図５Ａに示されるように、各軟組織パルス動作プロファイル１０６は、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルに対して超音波器具１４のための最小超音波エネルギーレベルを決定するための異なる係数も含み得る。例えば、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ａのための係数は８０％であってもよく、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ａが選択されたとき、超音波器具１４のための最小超音波レベルは、最大超音波エネルギーレベルの８０％である値に設定されるべきであることを指示する。逆に、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｃのための係数は４０％であってもよく、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｃが選択されたとき、超音波器具１４のための最小超音波レベルは、最大超音波エネルギーレベルの４０％に設定されるべきであることを指示する。

【0124】

図５Ｂを参照すると、硬組織パルス動作プロファイル１０８の各々は、硬組織パルス動作プロファイル１０８に従って決定された超音波器具１４のための最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成されていてもよく、超音波エネルギーパルスの各々は、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する。

【0125】

軟組織パルス動作プロファイル１０６とは逆に、各硬組織パルス動作プロファイル１０８によって誘導されるパルス状超音波エネルギーの動的期間は、誘導される超音波エネルギーが、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルから、硬組織パルス動作プロファイル１０８に従って設定された最小超音波エネルギーレベルへ遷移し、最大超音波エネルギーレベルへ遷移して戻る期間に対応し得る。換言すれば、硬組織パルス動作プロファイル１０８のための動的部分は、誘導される超音波エネルギーの隣接した超音波エネルギーパルスの各対の隣り合ったエッジに対応し得る。したがって、硬組織パルス動作プロファイル１０８によって誘導される超音波エネルギーの動的部分の形状を規定する、図５Ｂに示される硬組織パルス動作プロファイル１０８の各々のためのパルス形状パラメータは、動的部分のための逆ｈａｎｎ波に対応する、逆ｈａｎｎパルス形状に設定され得る。代替的に、硬組織パルス動作プロファイル１０８は硬組織アブレーションモードに各々関連付けられているため、硬組織パルス動作プロファイルの各々のためのパルス形状は、所望の形状（例えばｈａｎｎ形状）の非逆バージョン（non-inverted version）を指示していてもよく、プロセッサ７０は、制御コンソール１２が硬組織アブレーションモードで動作するように設定されることに基づいてパルス状超音波エネルギーを誘導する際に形状を逆さまにするように構成され得る。

【0126】

図示の例に示されるように、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ａは１００％のデューティサイクルを有していてもよく、したがって、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ａに従って誘導される超音波エネルギーの各サイクルの動的部分はサイクルの全体に及び得る。逆に、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｂ～１０８Ｅは、１００％よりも小さいデューティサイクルを各々有し得る。したがって、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｂ～１０８Ｅに従って誘導される超音波エネルギーの各サイクルの動的部分はサイクルの部分のみに及んでいてもよく、サイクルの残りの部分は、超音波エネルギーが有意な期間にわたって、設定された最大超音波エネルギーレベルに維持される一定超音波エネルギー部分である。換言すれば、１００％よりも小さいデューティサイクルに関連付けられた各硬組織パルス動作プロファイル１０８（例えば、パルス動作プロファイル１０８Ｂ～１０８Ｅ）によって誘導される一定超音波エネルギー期間は、超音波エネルギーが各パルスのピークにおける最大超音波エネルギーレベルに維持される期間に対応し得る。一定超音波エネルギー部分の継続時間は、選択された硬組織パルス動作プロファイル１０８に応じて変化し得る。例えば、継続時間は、一部の硬組織パルス動作プロファイル１０８については２ミリ秒以上であり、他のものについては５ミリ秒以上であり得る。

【0127】

一例として、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｂに関連付けられたデューティサイクルは９０％であり得る。各硬組織パルス動作プロファイル１０８が、図５Ｂに示されるように、５０Ｈｚのパルス動作周波数を有すると仮定すると、それゆえ、パルス動作プロファイル１０８Ｂは、各々の対になった隣接したパルスの隣り合ったエッジの継続時間が１８ミリ秒であり、各超音波エネルギーパルスが２ミリ秒の継続時間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する超音波エネルギーを誘導するように構成され得る。さらなる例として、パルス動作プロファイル１０８Ｃのためのデューティサイクルは８０％であり得る。５０Ｈｚのパルス動作周波数を仮定すると、それゆえ、パルス動作プロファイル１０８Ｃは、継続時間が４ミリ秒である超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルにおいて各々ピークに達し、そのレベルに維持された超音波エネルギーの期間を含み、一定超音波エネルギー期間が、それぞれ継続時間が１６ミリ秒である動的超音波エネルギー期間によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。別の例として、パルス動作プロファイル１０８Ｅのためのデューティサイクルは５０％であり得る。５０Ｈｚのパルス動作周波数を仮定すると、それゆえ、パルス動作プロファイル１０８は、継続時間が１０ミリ秒である超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルにおいて各々ピークに達し、そのレベルにおける一定超音波エネルギー期間を含み、一定超音波エネルギー期間が、それぞれ継続時間が１０ミリ秒である動的超音波エネルギー期間によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように構成され得る。それゆえ、図５Ｂに示される例では、最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーの各有意な期間の継続時間は２ミリ秒以上（例えば、４ミリ秒、１０ミリ秒）であり得る。

【0128】

図５Ｂに示されるように、各硬組織パルス動作プロファイル１０６は、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルに対して超音波器具１４のための最小超音波エネルギーレベルを決定するための異なる係数も含み得る。例えば、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ａのための係数は８０％であってもよく、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ａが選択されたとき、超音波器具１４のための最小超音波レベルは、最大超音波エネルギーレベルの８０％である値に設定されるべきであることを指示する。逆に、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｃのための係数は４０％であってもよく、パルス動作プロファイル１０８Ｃが選択されたとき、超音波器具１４のための最小超音波レベルは、最大超音波エネルギーレベルの４０％である値に設定されるべきであることを指示する。

【0129】

異なるパルス動作プロファイル１０６、１０８は、異なるレベルの組織選択性、温度制御、および触覚フィードバックなどの、異なる動作特性を提供し得る。このような動作特性の好ましいレベルは、施術者の個人的好みと、アブレーションのための標的とされている組織の種類とに依存し得る。各パルス動作プロファイル１０６、１０８によって提供されるこのような動作特性のレベルは、パルス動作プロファイル１０６、１０８のデューティサイクル、最小超音波エネルギーレベル、およびパルス動作周波数の関数であり得る。

【0130】

例えば、図５Ａに示される軟組織パルス動作プロファイル１０６の各々は、最小超音波エネルギーレベルを決定するための異なる係数と異なるデューティサイクルとを有する。しかし、仮にデューティサイクルが軟組織パルス動作プロファイル１０６の間で一定のままであると仮定すると、所与の軟組織パルス動作プロファイル１０６によって規定された最小超音波エネルギーレベルが別の軟組織パルス動作プロファイル１０６に対して低いほど、所与の軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導され得る先端１６の振動の平均振幅および速度は低い。同様に、仮に最小エネルギー係数が軟組織パルス動作プロファイル１０６の間で一定のままであると仮定すると、所与の軟組織パルス動作プロファイル１０６のデューティサイクルが別の軟組織パルス動作プロファイル１０６に対して低いほど、所与のパルス動作プロファイル１０６によって誘導され得る先端１６の振動の平均振幅および速度は低い。所与の軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導される先端１６の振動の平均振幅および速度が低いほど、先端１６の振動は、より堅い組織を切除する点で効果が弱くなっていてもよく、これにより、組織選択性の増大がもたらされ、組織を切除する際に超音波器具１４によって発生され得る熱は少なくなり得る。換言すれば、所与の軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導される先端１６の振動の平均振幅および速度が低くなるほど、標的とされないより堅い組織の組織保存に対する、より柔らかい標的組織の切除速度の比が大きくなる。

【0131】

図５Ａに示されるように、軟組織パルス動作プロファイル１０６の各々は、制御コンソール１２に、軟組織パルス動作プロファイル１０６に従って超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導させるための、制御コンソール１２のディスプレイ５４を用いるなどして、施術者によって選択され得る異なるユーザ選択可能パルス制御レベル（例えば、ｌｖｌ １～Ｉｖｌ ５）に関連付けられ得る。例によっては、パルス制御レベルは、各漸増パルス制御レベルが、増大した組織選択性および温度制御をもたらす軟組織パルス動作プロファイル１０６に関連付けられるよう、軟組織パルス動作プロファイル１０６に指定され得る。より具体的には、各選択可能パルス制御レベルは、前の選択可能パルス制御レベルに関連付けられた軟組織パルス動作プロファイル１０６よりも低い最小超音波エネルギーレベルおよび／またはデューティサイクルを規定する軟組織パルス動作プロファイル１０６に関連付けられ得る。それゆえ、順位がより低い選択可能パルス制御レベルは、順位がより高いパルス制御レベルに関連付けられたものよりも多くの組織種、またはより具体的には、より堅い組織をアブレーションするように構成された軟組織パルス動作プロファイル１０６に関連付けられ得る。

【0132】

軟組織パルス動作プロファイル１０６をこのように順位付けることは、施術者が、施術者の所望の動作特性に対応する軟組織パルス動作プロファイル１０６を選択し得る直感的手段を提供し得る。具体的には、施術者は、相対的により高いパルス制御レベルを選択することによって、超音波器具１４の増大した組織選択性および温度制御を要求することができ、相対的により低いパルス制御レベルを選択することによって、低下した組織選択性および温度制御を要求し得る。

【0133】

図５Ｂに示される硬組織パルス動作プロファイル１０８の各々は、異なる最小エネルギー係数およびデューティサイクルを同様に規定する。しかし、仮にデューティサイクルが硬組織パルス動作プロファイル１０８の間で一定のままであると仮定すると、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって規定された最小超音波エネルギーレベルが別の硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低いほど、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって誘導され得る先端１６の振動の平均振幅および速度は低く、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって誘導され得る先端１６の最小振幅および速度は低い。このように、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって規定された最小超音波エネルギーレベルが別の硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低いほど、所与のパルス動作プロファイル１０４によってもたらされ得る温度制御は大きい。

【0134】

さらに、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって規定される最小超音波エネルギーレベルが別の硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低いほど、振動する先端１６を異なる組織に当てた時に施術者にもたらされ得る触覚フィードバックは大きい。具体的には、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって規定された最小超音波エネルギーレベルが別の硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低いほど、施術者は超音波エネルギーパルスをより強く感じることが可能になっていてもよく、これは、硬組織を切断する際にしばしば望まれる超音波器具１４を用いた後方および前方運動を行うことを施術者に促していてもよく、また、先端１６にかかる荷重が増大するにつれて先端１６がより失速しやすくなっていてもよく、これは、標的とされない組織の不要なアブレーションおよび／または壊死の低減を助け得る。加えて、軟組織などの特定の組織は、施術者によって感じられる振動を減衰させ得るため、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって規定された最小超音波エネルギーレベルが別のパルス動作プロファイル１０８に対して低いほど、先端１６が手術中に硬組織を突破するか、または軟組織と不注意に接触した際に、それは施術者により気付かれやすくなり得る。

【0135】

図５Ｂに示されるように、硬組織パルス動作プロファイル１０８の各々は、制御コンソール１２に、硬組織パルス動作プロファイル１０８に従って超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導させるための、制御コンソール１２のディスプレイ５４を用いるなどして、施術者によって選択され得る異なるユーザ選択可能パルス制御レベル（例えば、ｌｖｌ １～Ｉｖｌ ５）に関連付けられ得る。例によっては、パルス制御レベルは、各漸増パルス制御レベルが、増大した触覚フィードバックをもたらす硬組織パルス動作プロファイル１０８に関連付けられるよう、硬組織パルス動作プロファイル１０８に指定され得る。より具体的には、各選択可能パルス制御レベルは、前の選択可能パルス制御レベルに関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８よりも低い最小超音波エネルギーレベルを規定する硬組織パルス動作プロファイル１０８に関連付けられ得る。それゆえ、順位がより低い選択可能パルス制御レベルは、順位がより高いパルス制御レベルに関連付けられたものよりも小さい触覚フィードバックをもたらすように構成された硬組織パルス動作プロファイル１０８に関連付けられ得る。

【0136】

硬組織パルス動作プロファイル１０８をこのように順位付けることは、施術者が、施術者の所望の動作特性に対応する硬組織パルス動作プロファイル１０８を選択し得る直感的手段を提供し得る。具体的には、施術者は、順位がより高いパルス制御レベルを選択することによって、より大きいレベルの触覚フィードバックを要求していてもよく、順位がより低いパルス制御レベルを選択することによって、低下したレベルの触覚フィードバックを要求していてもよい。

【0137】

図５Ｂに示される硬組織パルス動作プロファイル１０８をさらに参照すると、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって規定された最小超音波エネルギーレベルが別の硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低いほど、所与の硬組織パルス動作プロファイル１０８によって誘導され得る先端１６の平均変位および速度は低い。このようなより低い変位および速度は、硬組織に接触して動作する際の超音波器具１４の切除速度を低減し得る。所望の切除速度の維持を助けるために、図５Ｂにさらに示されるように、各漸増パルス制御レベルが、前のパルス制御レベルに関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低下した最小超音波エネルギーレベルを規定する硬組織パルス動作プロファイル１０８に関連付けられることに加えて、各漸増パルス制御レベルは、硬組織パルス動作プロファイル１０８が、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを誘導する期間を増大させるために、前のパルス制御レベルに関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８に対して低下したデューティサイクルも含み得る。

【0138】

図５Ａおよび図５Ｂに示されるパルス動作プロファイル１０６、１０８の各々は同様のパルス動作周波数、すなわち、５０Ｈｚを有する。代替例では、超音波ツールシステム１０によって規定された軟組織パルス動作プロファイル１０６のうちの２つ以上は異なるパルス動作周波数を有していてもよく、超音波ツールシステム１０によって規定された硬組織パルス動作プロファイル１０８のうちの２つ以上は異なるパルス動作周波数を同様に有していてもよい。

【0139】

一例として、図６Ａは、各漸増パルス制御レベルに関連付けられた軟組織パルス動作プロファイル１０６が、前のパルス制御レベルに関連付けられた軟組織パルス動作プロファイル１０６よりも低い最小超音波エネルギーレベル、より低いデューティサイクル、およびより大きいパルス動作周波数をもたらすよう、異なる選択可能パルス制御レベル（Ｉｖｌ １～Ｉｖｌ ５）に各々関連付けられた軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｆ～１０６Ｊを示す。例えば、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｆ～１０６Ｊは、３０Ｈｚ、３５Ｈｚ、４５Ｈｚ、５０Ｈｚ、および５５Ｈｚのパルス動作周波数をそれぞれ有し得る。

【0140】

さらなる例として、図６Ｂは、各漸増パルス制御レベルに関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８が、前のパルス制御レベルに関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８よりも低い最小超音波エネルギーレベル、より低いデューティサイクル、およびより大きいパルス動作周波数を有するよう、異なる選択可能パルス制御レベル（Ｉｖｌ １～Ｉｖｌ ５）に各々関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｆ～１０８Ｊを示す。例えば、硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｆ～１０８Ｊは、２０Ｈｚ、２５Ｈｚ、３０Ｈｚ、３５Ｈｚ、および４０Ｈｚのパルス動作周波数をそれぞれ有し得る。

【0141】

以前の例に示されるように、超音波ツールシステム１０によって規定された異なるパルス動作プロファイル１０６、１０８は様々なデューティサイクルを含み得る。代替例では、しかしながら、超音波ツールシステム１０は、同じデューティサイクルを有するパルス動作プロファイル１０６、１０８を実施するように構成され得る。例えば、図７Ａは、各漸増軟組織パルス動作プロファイル１０６が、前の軟組織パルス動作プロファイル１０６よりも低い最小超音波エネルギーレベル、より大きいパルス動作周波数、および同じデューティサイクル（例えば、１００％）を有するよう、指定されたパルス制御レベルに従って順位付けられた軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｋ～１０６Ｏを示す。同様に、図７Ｂは、各漸増硬組織パルス動作プロファイル１０８が、前のパルス動作プロファイル１０８よりも低い最小超音波エネルギーレベル、より大きいパルス動作周波数、および同じデューティサイクル（例えば、１００％）を有するよう、指定されたパルス制御レベルに従って順位付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８Ｋ～１０８Ｏを示す。

【0142】

実施形態によっては、超音波ツールシステムは軟組織パルス動作プロファイル１０６のセットおよび硬組織パルス動作プロファイル１０８のセットを記憶していてもよく、両セットのパルス動作プロファイルは互いに対して同じパルス動作パラメータによって異なるものになる。例えば、記憶された軟組織パルス動作プロファイル１０６は、最小エネルギー係数、デューティサイクル、およびパルス動作周波数が異なるものになっていてもよく（例えば、図６Ａ）、記憶された硬組織パルス動作プロファイル１０８は、同じパルス動作パラメータ（図６Ｂ）によって同様に異なるものになっていてもよい。代替的に、軟組織パルス動作プロファイル１０６のセットが異なるものになるパルス動作パラメータは、硬組織パルス動作プロファイル１０８のセットが異なるものになるパルス動作パラメータとは異なり得る。一例として、軟組織パルス動作プロファイル１０６は、最小エネルギー係数、デューティサイクル、およびパルス動作周波数によって異なるものになっていてもよく（例えば、図６Ａ）、硬組織パルス動作プロファイル１０８は、最小エネルギー係数およびパルス動作周波数によって異なるものになっていてもよいが、デューティサイクルによって異なるものにならない（例えば、図７Ｂ）。換言すれば、図５Ａ、図６Ａ、および図７Ａのうちの任意のものの軟組織パルス動作プロファイル１０６のセットは、超音波ツールシステム１０内で、図５Ｂ、図６Ｂ、および図７Ｂのうちの任意のものの硬組織パルス動作プロファイル１０８と対にされ得る。

【0143】

上述の例示的なパルス動作プロファイル１０６、１０８のうちの一部は、パルス制御レベル５に各々関連付けられ得る、図５Ａのプロファイル１０６Ｅおよび図５Ｂのパルス動作プロファイル１０８Ｅなど、０に近い最小超音波エネルギーレベルに対応する最小エネルギー係数を有する。しかし、図示の例に示されるように、これらのパルス動作プロファイル１０６、１０８の最小エネルギー係数は、最小超音波エネルギーレベルが０まで低下しきるのではなく、代わりに、０の直上まで低下するように設定され得る。これは、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーが、制御コンソール１２が超音波器具１４の共振周波数を追跡することができないレベルに達しないように行われ得る。換言すれば、これらのパルス動作プロファイル１０６、１０８によって規定された最小超音波レベルは、先端１６内で誘導される振動が、制御コンソール１２が振動を検出し、超音波器具１４の共振周波数を追跡するために十分な大きさを有するように設定され得る。例えば、これらのパルス動作プロファイル１０６のための最小エネルギー係数は、先端ヘッド１７のピーク・ツー・ピーク振動が、５マイクロメートルよりも大きく、２０マイクロメートルよりも小さくなるよう、約１０マイクロメートルになるように設定され得る。別の言い方をすれば、これらのパルス動作プロファイル１０６のための最小エネルギー係数は、３％以上に、および／または超音波器具１４内で誘導される最小機械電流が、２ミリアンペアよりも大きく、１０ミリアンペアよりも小さくなるよう、例えば、おおよそ５ミリアンペアになるように設定され得る。

【0144】

所与のパルス動作プロファイル１０４の選択に応じて、プロセッサ７０は、制御コンソール１２に、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するＡＣ駆動信号を生成させ、超音波器具１４に供給させるように構成され得る。具体的には、図２を参照すると、プロセッサ７０は、信号生成器７４に、選択されたパルス動作プロファイル１０４に対応するＡＣ信号を１次巻線８０の両端間に生成させる、またはより具体的には、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波エネルギーを超音波器具１４内に結果的に誘導するＡＣ駆動信号を２次巻線８２の両端間に誘導する１つまたは複数の制御信号を信号生成器７４へ通信するように構成され得る。

【0145】

例えば、所与のパルス動作プロファイル１０４の選択を受け付けたことに応じて、プロセッサ７０は、パルス動作プロファイル１０４、またはより具体的には、パルス動作プロファイル１０４のためのパルス動作パラメータ設定をコンソールメモリ７８から取得するように構成され得る。プロセッサ７０は、取得されたパルス動作プロファイル１０４に対応する変調波形を生成し、信号生成器７４の変調ＤＤＳ１１１内などに記憶するようにも構成され得る。変調ＤＤＳ１１１は、変調波形を形成する値を投入されたサンプルアレイを記憶するためのメモリデバイスを含み得る。変調波形は包括的に０と１の間に延びていてもよく、選択されたパルス動作プロファイル１０４によって表されるパルス動作パターンの１サイクルに対応する形状および長さを有していてもよい。

【0146】

より具体的には、変調波形は、０から延び、１においてピークに達する、選択されたパルス動作プロファイル１０４のためのパルス形状パラメータ設定に関連付けられた遷移関数のインスタンスを含み得る。選択されたパルス動作プロファイル１０４が１００％のデューティサイクルを有する場合には、遷移関数は変調波形の全体に及んでいてもよい。そうでない場合には、遷移関数は、変調波形の長さに対する遷移関数の長さがデューティサイクルに対応するよう、変調波形の部分に沿って延びていてもよい。この場合には、変調波形の残りの部分は、０または１などの、一定値に維持された一定期間であり得る。例えば、選択されたパルス動作プロファイル１０４が、図５Ａまたは図６Ａに示される軟組織パルス動作プロファイル１０６である場合には、残りの部分は０に設定されていてもよく、選択されたパルス動作プロファイル１０４が、図５Ｂまたは図６Ｂに示される硬組織パルス動作プロファイル１０８である場合には、残りの部分は１に設定されていてもよい。図８は、図５Ａに示される軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｅの選択時にプロセッサ７０によって生成され、記憶され得る変調波形を示す。

【0147】

フットペダル５６の押下などを介した、超音波器具１４の作動に応じて、プロセッサ７０は、目標超音波周波数を信号生成器７４へ、またはより具体的には、信号生成器７４のベースＤＤＳ１１２へ通信するように構成され得る。ベースＤＤＳ１１２は、超音波器具１４に供給することができる最大超音波周波数以上の周波数を有する正弦波形を形成するサンプルアレイを記憶し得る。このサンプルアレイから、ベースＤＤＳ１１２は、ベースＡＣ信号１１４を生成するように構成され得る。ベースＡＣ信号１１４は、プロセッサ７０によって指示された目標超音波周波数に等しい周波数を有する正弦波信号であってもよく、１などの、実質的に一定の振幅を有していてもよい。

【0148】

最初は、プロセッサ７０によって通信される目標超音波周波数は、以下においてより詳細に説明されるように超音波器具１４から読み出されたものであり得る、既定の目標周波数であり得る。その後、プロセッサ７０は、上述したように、超音波器具１４の目標振動特性（例えば、共振）に対応する周波数を追跡するためのループを実施し、被追跡周波数に従ってベースＤＤＳ１１２によって生成されるベースＡＣ信号１１４の周波数を調節する制御信号をベースＤＤＳ１１２へ通信するように構成され得る。図９は、ベースＤＤＳ１１２によって生成され得るベースＡＣ信号１１４Ａを示す。

【0149】

さらに、超音波器具１４の作動時に、プロセッサ７０は、上述したように、誘導される超音波エネルギーのための最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルを決定するように構成され得る。そして、プロセッサ７０は、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波器具１４内で誘導される機械電流ｉ_Ｍを調節することなどによって、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーの大きさを調節するためのループを実施するように構成され得る。ループの反復は、最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルに基づいて、誘導される超音波エネルギーのための目標超音波エネルギー波形を決定し、目標超音波エネルギー波形に基づいてＡＣ駆動信号を生成するように機能し得る。具体的には、プロセッサ７０は、決定された最大超音波エネルギーレベルおよび決定された最小超音波エネルギーレベルに基づいてスカラを決定し、変調波形にスカラを乗算し、決定された最小超音波エネルギーレベルを乗算の結果に加算し、目標超音波エネルギー波形を生成するように構成され得る。そして、プロセッサ７０は、目標超音波エネルギー波形を、超音波器具１４内で誘導されている超音波エネルギーと比較し、それらの間の誤差を決定し、ＰＩＤコントローラを用いるなどして、誤差を最小化するためにスカラ１１６を用いてベースＡＣ信号１１４を調整するように構成され得る。

【0150】

より粒度の細かいレベルでは、ループの反復ごとに、プロセッサ７０は、誘導される超音波エネルギーのための最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルに基づいて、目標機械電流ｉ_Ｍ値の形式などによる、超音波器具１４のための目標超音波エネルギーレベルを決定するように構成され得る。具体的には、プロセッサ７０は、それらの間の差を決定することなどによって、最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルに基づいてスカラを決定するように構成され得る。そして、プロセッサ７０は、変調ＤＤＳ１１１のサンプルアレイからサンプルを取得し、変調波形サンプルにスカラを乗算するように構成され得る。その後、プロセッサ７０は最小超音波エネルギーレベルを乗算の積から減算し、超音波器具１４のための目標超音波エネルギーレベル、またはより具体的には、目標機械電流ｉ_Ｍ値を生成し得る。

【0151】

目標超音波エネルギーレベルを決定するのと同時に、プロセッサ７０は、上述されたように、供給されたＡＣ駆動信号に対応するフィードバックデータに基づいて機械電流ｉ_Ｍ値を算出することなどによって、超音波器具１４内で誘導されている超音波エネルギーレベルを決定するように構成され得る。そして、プロセッサ７０は、目標超音波エネルギーレベルと測定された超音波エネルギーレベルとを比較し、それらの間の誤差を決定し、ＰＩＤコントローラを用いるなどして、ベースＡＣ信号１１４を乗算されたとき、誤差を最小化する電圧スカラを生成するように構成され得る。

【0152】

ループの反復ごとに、プロセッサ７０は、アレイ内のサンプルの順位に従って変調波形サンプルアレイからサンプル値を引き出し得る。プロセッサ７０が変調波形サンプルアレイからサンプル値を引き出すサンプルレートは、パルス動作周波数に対する変調波形アレイのサイズ、およびループの各反復の時間（例えば、４００マイクロ秒）に依存し得る。例えば、変調波形サンプルアレイのサイズにループ時間を乗算したものが、パルス動作周波数によって表される周期に等しい場合には、ループの反復ごとに、プロセッサ７０は、変調波形アレイを用いて以前に引き出されたサンプル値の直後のサンプル値を引き出し得る。逆に、変調波形サンプルアレイのサイズにループ時間を乗算したものが、パルス動作周波数によって表される周期よりも小さい場合には、プロセッサ７０は、アレイ内のサンプルを飛び越すこと（例えば、５つに１つのサンプルを引き出すこと）などによって、より遅いサンプリングレートでサンプルを引き出し得る。同様に、変調波形サンプルアレイのサイズにループ時間を乗算したものが、パルス動作周波数によって表される周期よりも大きい場合には、プロセッサ７０は、所与のサンプルをループの複数の反復のために用いることなどによって、より速いサンプリングレートでサンプルを引き出し得る。以下において説明されるように、プロセッサ７０は、超音波器具１４に印加される荷重の関数として、手術中にパルス動作レートを調整するように構成されていてもよく、これが結果としてプロセッサ７０にサンプリングレートを調整させ得る。

【0153】

上述されたように、誘導されるパルス状超音波エネルギーのための最大超音波エネルギーレベルと、対応する最小超音波エネルギーレベルとは、施術者が設定パワーレベルおよび／またはフットペダル５６の押下レベルを調整する結果として、手術中に変化し得る。上述のアルゴリズムは、制御コンソール１２が、変調ＤＤＳ１１１内に記憶された変調波形を変更することなくこのような変化に対応することを可能にし、これにより、システムの応答性を改善することを理解されたい。

【0154】

信号生成器７４は、ベースＡＣ信号１１４を受信し、ベースＡＣ信号１１４に生成されたスカラ１１６を乗算し、変調ＡＣ信号１２０を生成するように構成された乗算器１１８をさらに含み得る。変調ＡＣ信号１２０はデジタルアナログ変換器１２１へ通信され、そして、増幅器７３を通されていてもよく、増幅器７３は、プロセッサ７０によって調節された電力信号を電源７２から受信していてもよい。増幅器７３は、対応するＡＣ信号を変圧器７６の１次巻線８０の両端間に生成し得る。一例として、増幅器７３および電源７２は、出願人の米国特許第１０，４４９，５７０号に記載されているとおりに構成され得る。同出願の内容はそれらの全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。

【0155】

１次巻線８０の両端間のＡＣ信号は、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波エネルギーを超音波器具１４内に結果的に誘導するＡＣ駆動信号を２次巻線８２の両端間に誘導し得る。換言すれば、１次巻線８０の両端間のＡＣ信号は、複数の超音波パルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内に結果的に誘導し得るＡＣ駆動信号を２次巻線８２の両端間に誘導していてもよく、パルスの各々は、超音波器具１４のために決定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って規定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間されている。図１０Ａは、図５Ａに示される軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｅの選択時などに、信号生成器７４によって１次巻線８０の両端間に生成され得るＡＣ信号１２３Ａを示す。図１０Ｂは、図５Ａに示される軟組織パルス動作プロファイル１０６Ａの選択時などに、信号生成器７４によって１次巻線８０の両端間に生成され得る別のＡＣ信号１２３Ｂを示す。

【0156】

代替的な実施形態では、ベースＤＤＳ１１２は、プロセッサ７０によって指示された被追跡超音波周波数と、超音波器具１４のために設定された最大超音波エネルギーレベルに対応する振幅とを有するよう、ベースＡＣ信号１１４を生成するように構成され得る。具体的には、プロセッサ７０は、決定された最大超音波エネルギーレベルと、超音波器具１４内で誘導された測定された超音波エネルギーレベルとの間の誤差を決定するループを実施し、誤差を最小化するスカラをベースＤＤＳ１１２に提供するように構成され得る。この場合には、生成され、変調ＤＤＳ１１１内に記憶された変調波形は、１と、選択されたパルス動作プロファイル１０４のための最小エネルギー係数との間に延び得る。そして、信号生成器７４は、ベースＡＣ信号１１４に変調波形を乗算し、変調ＡＣ信号１２０を生成するように構成され得る。

【0157】

図２および図３を再び参照すると、制御コンソール１２は、超音波器具１４と一体の１つまたは複数の電子メモリ記憶デバイスと通信するためのメモリリーダ１２２も含み得る。超音波器具１４は、超音波器具１４、あるいはより具体的には、ハンドピース１８および／または先端１６を識別し、超音波器具１４に、あるいはより具体的には、ハンドピース１８および／または先端１６に固有の動作パラメータを規定するデータを記憶するための１つまたは複数の電子メモリ記憶デバイスを含み得る。動作パラメータの非限定例としては、ＡＣ駆動信号のための最大駆動電流、機械電流ｉ_Ｍのための最大電流、ＡＣ駆動信号のための最大駆動電圧、ＡＣ駆動信号のための最大駆動周波数、ＡＣ駆動信号のための最小駆動周波数、ドライバ２４のキャパシタンスＣ_ｏ、ＰＩＤ係数、使用歴、ならびに超音波器具１４、またはより具体的には、先端１６がパルス動作を有効にされているかどうかが挙げられ得る。超音波器具１４と一体の１つまたは複数のメモリデバイスはまた、ハンドピース１８に結合された先端１６が軟組織をアブレーション（切除）するように構成されているのかそれとも硬組織をアブレーションするように構成されているのかと、先端１６に特定的な１つまたは複数のパルス動作プロファイル１０４とを指示してもよい。

【0158】

例えば、超音波器具１４のハンドピース１８は、その内部に配設されたハンドピース（ＨＰ：handpiece）メモリ１２４を含み得る。非限定例として、ＨＰメモリ１２４は、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはＲＦＩＤタグであり得る。超音波器具１４を制御コンソール１２に接続したことに応じて、プロセッサ７０は、メモリリーダ１２２を用いてＨＰメモリ１２４内に記憶されたデータを読み出し、データに基づいて制御コンソール１２の動作を適合させるように構成され得る。より具体的には、制御コンソール１２は、メモリリーダ１２２に接続された、コイル１２６などの、通信インターフェースを含み得る。コイル１２６は制御コンソール１２のソケット３４と一体であり得る。ＨＰメモリ１２４は、ケーブル３０のアダプタ３２と一体であり得る、コイル１２８に同様に接続され得る。超音波器具１４がケーブル３０を介して制御コンソール１２に接続されたとき、コイル１２６、１２８は整列し、信号を誘導的に交換することが可能になり得る。そして、プロセッサ７０は、コイル１２６、１２８を通じてデータをＨＰメモリ１２４から読み出し、データをＨＰメモリ１２４に書き込むように構成され得る。

【0159】

メモリリーダ１２２は、コイル１２６の両端間の信号を、プロセッサ７０によって可読のデータ信号に変換するように構成され得る。メモリリーダ１２２は、プロセッサ７０からＨＰメモリ１２４に書き込まれるべきデータを受信し、データをＨＰメモリ１２４に書き込ませる信号をコイル１２６の両端間に生成するようにも構成され得る。メモリリーダ１２２の構造はＨＰメモリ１２４のものを補完し得る。それゆえ、上述の非限定例を続けると、メモリリーダ１２２は、データをＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはＲＦＩＤタグから読み出し、データをそれに書き込む能力を有するアセンブリであり得る。

【0160】

ＨＰメモリ１２２に加えて、または代替的に、超音波器具１４は先端メモリ１３０を含み得る。上述されたように、先端１６はハンドピース１８から取り外し可能であってもよく、これにより、ハンドピース１８は交換可能な先端１６と共に用いることができ、異なる先端１６は異なる動作制限および用途を有し得る。例えば、一部の先端１６は、軟組織をアブレーションするように構成されていてもよく、他の先端１６は、繊維組織および骨などの硬組織をアブレーションするように構成されていてもよい。したがって、ＨＰメモリ１２４は、ハンドピース１８を識別するデータと、ドライバ２４のキャパシタンスＣ_ｏを含む、ハンドピース１８に固有の動作パラメータとを記憶していてもよく、先端メモリ１３０は、ハンドピース１８に現在結合されている先端１６を識別するデータと、先端１６が軟組織をアブレーションするように構成されているのかそれとも骨などの硬組織を切断するように構成されているのかと、先端１６に固有のパルス動作プロファイル１０４のためのパルス動作パラメータ設定とを含む、先端１６に固有の動作パラメータを記憶していてもよい。先端１６および灌流スリーブ３６は単一のパッケージとして一緒に配布され得るため、先端メモリ１３０は、灌流スリーブ３６、またはより具体的には、スリーブ本体３８内に配設され得る。先端メモリ１３０はＨＰメモリ１２４と同じ種類のメモリ（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはＲＦＩＤタグ）であり得る。

【0161】

超音波器具１４を制御コンソール１２に接続したことに応じて、プロセッサ７０は、メモリリーダ１２２を用いてＨＰメモリ１２４および先端メモリ１３０内に記憶されたデータを読み出し、制御コンソール１２の動作を、制御コンソール１２に結合された特定のハンドピース１８および先端１６の組み合わせに適合させるように構成され得る。先端メモリ１３０はＨＰメモリ１２４と同じ動作パラメータのための値を含み得る。所与の動作パラメータのための値がＨＰメモリ１２４と先端メモリ１３０との間で異なる限りは、プロセッサ７０は、超音波器具１４の動作を管理するためにより抑制的な値を利用するように構成され得る。加えて、または代替的に、ＨＰメモリ１２４および先端メモリ１３０がどちらも、同じ動作パラメータのための値を含む限りは、プロセッサ７０は、メモリ内に記憶された値の組み合わせ（例えば、値の合計、値の平均）に基づいて動作パラメータに対する超音波器具１４の動作を管理するように構成され得る。

【0162】

ＨＰメモリ１２４と同様に、プロセッサ７０は、メモリリーダ１２２およびコイル１２６を介してデータを先端メモリ１３０から読み出し、データをそれに書き込み得る。具体的には、ハンドピース１８は、ハンドピース１８の近位端部から遠位端部まで延びた２つの導体１３２を含み得る。導体１３２の近位端部は、ケーブル３０のアダプタ３２と一体であり得る、コイル１２８に結合され得る。導体１３２の遠位端部は、ハンドピース１８の遠位端部に配設された別のコイル１３４に結合され得る。対応するコイル１３６が、灌流スリーブ３６、またはより具体的には、スリーブ本体３８の近位端部内に配設され得る。灌流スリーブ３６が先端１６の周りに配設され、ハンドピース１８に取り付けられたとき、コイル１３４、１３６は整列し、信号を誘導的に交換することが可能になり得る。そして、ハンドピース１８がケーブル３０を介して制御コンソール１２に接続されたとき、コイル１２６、１２８も整列し、信号を誘導的に交換することが可能になり得る。そして、プロセッサ７０は、コイル１２６、１２８およびコイル１３４、１３６によって提供される誘導通信を介して導体１３２を通じてデータを先端メモリ１３０から読み出し、データを先端メモリ１３０に書き込み得る。

【0163】

実施形態によっては、パルス動作プロファイル１０４がコンソールメモリ７８内にあらかじめ記憶される代わりに、先端メモリ１３０が、先端１６に固有のパルス動作プロファイル１０４を指示するデータを記憶し得る。例えば、先端１６が軟組織をアブレーションするように設計されている場合には、先端メモリ１３０は、先端１６に固有の１つまたは複数の軟組織パルス動作プロファイル１０６を記憶し得る。代替的に、先端１６が硬組織をアブレーションするように設計されている場合には、先端メモリ１３０は、先端１６に固有の１つまたは複数の硬組織パルス動作プロファイル１０８を記憶し得る。いずれの場合にも、超音波器具１４が制御コンソール１２に結合されたことに応じて、プロセッサ７０は、そのパルス動作プロファイル１０４を先端メモリ１３０から読み出し、それをユーザによる選択のためにコンソールメモリ７８内に記憶するように構成され得る。

【0164】

プロセッサ７０は、制御コンソール１２のディスプレイ５４に結合され、ディスプレイ５４を駆動するようにも構成され得る。具体的には、プロセッサ７０は、情報およびユーザインターフェース（ＵＩ：user interface）構成要素をディスプレイ５４上における呈示のために生成するように構成され得る。ディスプレイ５４上に示されるこのような情報は、ハンドピース１８および先端１６を識別する情報と、超音波ツールシステム１０の動作状態を記述する情報とを含み得る。ディスプレイ５４がタッチスクリーンディスプレイであるときには、プロセッサ７０は、ディスプレイ５４に、ボタンおよび他の施術者選択可能構成要素（other practitioner-selectable component）の画像を示させるようにも構成され得る。ボタンおよび他の施術者選択可能構成要素と対話することによって、施術者は、本明細書において説明されるものなどの、超音波ツールシステム１０のための所望の動作パラメータを設定し得る。

【0165】

図１１は、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波器具１４の振動を制御するためのプロセス２００を示す。制御コンソール１２、またはより具体的には、プロセッサ７０は、コンソールメモリ７８内に常駐するコンピュータ実行可能命令の実行時などに、プロセス２００を実施するように構成され得る。

【0166】

ブロック２０２において、誘導される超音波エネルギーのための最大超音波エネルギーレベルを決定し得る。最大超音波エネルギーレベルは、超音波器具１４のための最大機械電流ｉ_Ｍを規定していてもよく、先端１６の振動のための対応する最大振幅および速度を規定していてもよい。超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベルは、機械電流ｉ_Ｍによって同様に規定され得る、本明細書において、超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーレベルとも称される、超音波器具１４が対応可能な定格となる（ultersonic instrument 14 is rated to accommodate）最大超音波エネルギーレベルに基づいてもよい。制御コンソール１２は、超音波器具１４が制御コンソール１２に接続されたことに応じて、超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーレベルを、超音波器具１４から、あるいはより具体的には、ＨＰメモリ１２４および／または先端メモリ１３０から読み出すように構成され得る。

【0167】

ブロック２０２において決定される最大超音波エネルギーレベルは、施術者によって入力される超音波器具１４のための電力設定にも基づき得る。例えば、施術者は、超音波ツールシステム１０のディスプレイ５４または遠隔制御装置６０と対話し、超音波器具１４の駆動を制限するべき最大可能超音波エネルギーレベルの割合を指示し得る、超音波器具１４のための電力設定を入力し得る。割合を受け付けたことに応じて、プロセッサ７０は、割合を最大可能超音波エネルギーレベルに適用することによって超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベルを決定するように構成され得る。事例によっては、プロセッサ７０は、フットペダル５６の押下角度に最大超音波エネルギーレベルをさらに基づかせ得る。具体的には、フットペダル５６の角度は、最大超音波エネルギーレベルとして用いるべきユーザ入力電力設定に対応する超音波エネルギーレベルの割合をプロセッサ７０に指示し得る。

【0168】

施術者は、施術者の個人的好みと、アブレーション（切除）のための標的とされる組織の種類とに基づいて、超音波器具１４のための電力設定を設定し得る。一例として、所与の外科手術のために、施術者は、他の種類の軟組織のアブレーションを回避しつつ、特定の種類の軟組織を、キャビテーションを介したアブレーションのために標的にすることができる。この場合には、施術者は、他の組織種のキャビテーションを回避しつつ標的組織種のキャビテーションを引き起こす超音波エネルギーレベルに超音波器具１４の動作を制限するように、制御コンソール１２を設定し得る。例えば、脳手術に関連して、施術者は、他の種類の組織を無傷のまま残しつつ、硬膜、血管壁、くも膜硬膜、軟膜、白質、または灰白質組織のうちの１つまたは複数をアブレーションすることを望むことがある。超音波器具１４は、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーが超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーのおおよそ２７％であるときに、これらの種類の組織のキャビテーションを起こすように機能し得る。したがって、施術者は、制御コンソール１２を、超音波器具１４の動作を超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーの３０％に制限するように設定し得る。

【0169】

施術者によって選択された電力設定をパルス動作プロファイル１０４のうちの１つと組み合わせることは、無傷のままであることを所望される組織種への潜在的外傷の低減をさらに助け得る。例えば、上述の例を続け、図５Ａを参照すると、制御コンソール１２が、超音波器具１４の動作を超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーの３０％に制限するように設定されたとき、１００％の線によって指示されるとおりの、各軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導される最大超音波エネルギーレベルは、超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーの３０％に対応し得る。この場合には、各軟組織パルス動作プロファイル１０６は、軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導される超音波エネルギーが、上述されたように、超音波器具１４のための最大可能超音波エネルギーの２７％に対応し得る、軟組織パルス動作プロファイル１０６の最大超音波エネルギーレベル付近の「キャビテーション閾値」以上であるときに、標的組織のキャビテーションを起こすように機能し得る。図５に示される各軟組織パルス動作プロファイル１０６によって誘導される最小超音波エネルギーレベルはキャビテーション閾値未満であり得る。このように、各軟組織パルス動作プロファイル１０６は、キャビテーションを標的組織内に生じさせるのに十分な超音波エネルギーを周期的に誘導することができ、それらの合間には、無傷のままであることを所望される組織種の温度とアブレーションを低下させるように機能する低減された超音波エネルギーレベルとを誘導することができる。

【0170】

図１１を再び参照すると、ブロック２０４において、パルス動作モードが超音波器具１４のために有効にされているかどうかについての決定を行い得る。具体的には、施術者は、ディスプレイ５４または遠隔制御装置６０を用いるなどして、制御コンソール１２と対話し、パルス動作モードを有効および無効にしていてもよく、プロセッサ７０は、提供された施術者設定に基づいてこの決定を行うように構成されていてもよい。パルス動作モードが有効にされていないと決定したことに応じて（ブロック２０４の「いいえ」の分岐）、ブロック２０６において、制御コンソール１２は、上述された一定エネルギープロファイル１１０などに従って、超音波器具１４を連続モードで動作させるように設定され得る。具体的には、超音波器具１４の作動時に、プロセッサ７０は、超音波器具１４のための決定された最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波器具内で誘導するＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具に供給するように構成され得る。

【0171】

加えて、または代替的に、パルス動作モードが有効にされているかどうかを決定することは、先端１６自体がパルス動作を有効にされているかどうかを決定することを含み得る。具体的には、ハンドピース１８に解放可能に結合可能な一部の先端１６は、連続モードでのみ動作するように構成され得る。先端１６がパルス動作を有効にされているかどうかは、先端メモリ１３０内に記憶された先端１６に固有のデータとして指示され得る。それゆえ、超音波器具１４が制御コンソール１２に結合されたことに応じて、プロセッサ７０は、データを先端メモリ１３０から読み出し、ハンドピース１８に現在結合されている先端１６がパルス動作を有効にされているかどうかを決定するように構成され得る。事例によっては、先端メモリ内に記憶されたデータ１３０は、先端１６がパルス動作を有効にされているかどうかを直接指示し得る。他の例では、先端メモリ１３０は、先端１６に固有の識別子などを介して、先端の種類を指示していてもよく、プロセッサ７０は、先端の種類に対応するコンソールメモリ７８内に記憶されたデータに問い合わせ、先端１６がパルス動作を有効にされているかどうかを決定するように構成されていてもよい。そうでない場合には、プロセッサ７０は、この選択肢を施術者から無効にし、制御コンソール１２を、上述されたように超音波器具１４を連続モードで動作させるように設定するように構成され得る。

【0172】

代替的に、先端１６がパルス動作を有効にされており、および／またはパルス動作モードが選択されたと決定したことに応じて（ブロック２０４の「はい」の分岐）、ブロック２０８において、超音波器具１４が軟組織アブレーションモードで動作させられるべきか、それとも硬組織アブレーションモードで動作させられるべきかについての決定を行い得る。上述されたように、各モードは、モードのために特定的に設計されたパルス動作プロファイル１０４の異なるセットに関連付けられ得る。施術者は、ディスプレイ５４または遠隔制御装置６０などの、制御コンソール１２に関連付けられたユーザインターフェースを用いて制御コンソール１２をどちらかのモードに設定していてもよく、プロセッサ７０は、提供された施術者設定に基づいてこの決定を行うように構成されていてもよい。

【0173】

代替的に、超音波器具１４のハンドピース１８に結合された現在の先端１６と共に配布された先端メモリ１３０が、先端１６が軟組織アブレーションのために構成されているのか、それとも硬組織アブレーションのために構成されているのかを指示するデータを含み得る。先端メモリ１３０内に記憶されたデータは、先端１６が軟組織アブレーション用に構成されているのか、それとも硬組織アブレーション用に構成されているのかを直接指示し得るか、または先端の種類が軟組織アブレーション用であるのか、それとも硬組織アブレーション用であるのかを指示するコンソールメモリ７８内に記憶されたデータに対応する先端１６の種類を指示し得る。制御コンソール１２は、上述されたように、超音波器具１４が制御コンソール１２に接続された際に、このようなデータを先端メモリ１３０から読み出し、超音波器具１４が軟組織アブレーションモードで動作させられるべきか、または硬組織アブレーションモードで動作させられるべきかを決定するように構成され得る。

【0174】

超音波器具１４が軟組織アブレーションモードで動作させられることになっていると決定したことに応じて（ブロック２０８の「軟組織」の分岐）、ブロック２１０において、制御コンソール１２を、軟組織アブレーションモードで動作するように設定し得る。例えば、プロセッサ７０は、制御コンソール１２が軟組織アブレーションモードに設定されることに対応するフラグをコンソールメモリ７８内に設定するように構成され得る。超音波器具１４が硬組織アブレーションモードで動作させられることになっていると決定したことに応じて（ブロック２０８の「硬組織」の分岐）、ブロック２１２において、制御コンソール１２を、硬組織アブレーションモードで動作するように設定し得る。例えば、プロセッサ７０は、制御コンソール１２が硬組織アブレーションモードに設定されることに対応するフラグをコンソールメモリ７８内に設定するように構成され得る。

【0175】

ブロック２１４において、現在設定されているアブレーションモードに関連付けられたパルス動作プロファイルのうちの１つの施術者選択を受信し得る。上述されたように、コンソールメモリ７８は、軟組織アブレーションモードに関連付けられたいくつかの軟組織パルス動作プロファイル１０６、および硬組織アブレーションモードに関連付けられたいくつかの硬組織パルス動作プロファイル１０８を記憶し得る。軟組織アブレーションモードに関連付けられた異なる軟組織パルス動作プロファイル１０６は、各漸増軟組織パルス動作プロファイル１０６が、増大した組織選択性および温度制御をもたらすよう、軟組織パルス動作プロファイル１０６に指定されたユーザ選択可能パルス制御レベルなどに従って、順位付けられていてもよく、硬組織アブレーションモードに関連付けられた異なる硬組織パルス動作プロファイル１０８は、各漸増硬組織パルス動作プロファイル１０８が、組織が接触されていること、そして、施術者が超音波器具１４を用いてどのくらいの力を印加しているのかに関する増大した触覚フィードバックをもたらすよう、硬組織パルス動作プロファイル１０８に指定されたユーザ選択可能パルス制御レベルなどに従って、順位付けられていてもよい。それゆえ、施術者は、施術者によって所望される超音波器具１４のアブレーション特性に基づいて、ディスプレイ５４または遠隔制御装置６０などを介して、パルス動作プロファイル１０４のためのパルス制御レベルを選択することによって、制御コンソール１２の現在設定されているアブレーションモードに関連付けられたパルス動作プロファイル１０４のうちの１つを選択し得る。

【0176】

ブロック２１６において、制御コンソール１２の設定されたアブレーションモードに関連付けられたパルス動作プロファイル１０４のうちの１つの施術者の選択を受け付けたことに応じて、プロセッサ７０は、選択されたパルス動作プロファイル１０４に基づいてコンソールメモリ７８に問い合わせることなどによって、選択されたパルス動作プロファイル１０４に関連付けられたパルス動作パラメータ設定を決定し得る。代替的に、先端１６に固有であり、超音波器具１４が制御コンソール１２に接続された際にユーザに対して選択可能にされるパルス動作プロファイル１０４のためのパルス動作パラメータ設定を記憶し得る、先端メモリ１３０から読み出されたデータに基づいてこのようなパルス動作パラメータ設定を決定するように、プロセッサ７０を構成し得る。

【0177】

ブロック２１８において、取得されたパルス動作パラメータ設定および／または設定されたアブレーションモードに基づいて１つまたは複数のシステムパラメータを設定し得る。例えば、決定されたパルス動作パラメータ設定、またはより具体的には、決定されたパラメータ設定によって指示された最小エネルギー係数に基づいて超音波器具１４のための最小超音波エネルギーレベルを決定するように、プロセッサ７０を構成し得る。

【0178】

さらなる例として、軟組織を破砕することは、通例、骨などの硬組織を破砕するほどの破砕力を必要としないため、選択されたパルス動作プロファイル１０４が軟組織アブレーションモードに対応する場合には、ＡＣ駆動信号のための電圧限度をより低い値に設定することなどによって利用可能な電力を低減するように、プロセッサ７０を構成し得る。具体的には、選択されたパルス動作プロファイル１０４が軟組織アブレーションモードに対応する場合には、ＡＣ駆動信号のための電圧限度を相対的に低い値（例えば、６００ボルトピーク）に設定するようにプロセッサ７０を構成することができ、選択されたパルス動作プロファイル１０４が硬組織アブレーションモードに対応する場合には、ＡＣ駆動信号のための電圧限度を相対的に高い値（例えば、１２００ボルトピーク）に設定するようにプロセッサ７０を構成することができる。代替的に、各パルス動作プロファイル１０４は、パルス動作プロファイル１０４のための使用への電圧限度を指示するパルス動作プロファイル１０４に固有のパルス動作パラメータを含み得る。

【0179】

さらなる例として、超音波ツールシステム１０のための機械電流ｉ_Ｍ変化率限度は、制御コンソール１２が以前の機械電流ｉ_Ｍから新たな目標機械電流ｉ_Ｍをどれほど急速に誘導することを可能にされるのかを調節し得る。連続超音波エネルギーモードで動作しているときに利用される機械電流ｉ_Ｍ変化率限度はパルス動作モードのためには十分に高速でないことがあり、したがって、超音波ツールシステム１０がパルス動作モードに設定されたこと、そして、パルス動作プロファイル１０４が選択されたことに応じて、機械電流ｉ_Ｍ変化率限度をより高い値に設定するように、プロセッサ７０を構成し得る。所与のパルス動作プロファイル１０４のために設定される機械電流ｉ_Ｍ変化率限度は、パルス動作プロファイル１０４のパルス形状、パルス動作周波数、およびデューティサイクルに依存し得る。したがって、所与のパルス動作プロファイル１０４の選択に応じて、公式を用いること、またはこれらのパラメータの異なる値を異なる機械電流ｉ_Ｍ変化率限度に関連付けるデータを記憶することなどによって、これらのパラメータに基づいて機械電流ｉ_Ｍ変化率限度を設定するように、プロセッサ７０を構成し得る。

【0180】

別の例として、超音波器具１４の動作中、電源７２によって提供される電力信号の電圧は、増幅器７３が所望のＡＣ信号を１次巻線８０の両端間に生成することを可能にするために１次巻線８０の両端間に誘導される電圧に従って変化し得る。システムの応答性を改善するために、電源７２のためのＰＩＤコントローラが変更された電圧を指示するフィードバック信号を待つのとは対照的に、１次巻線８０の両端間に発生されるべき電圧に基づいて増幅器７３に電源７２によって提供される信号の電圧を調節するように、プロセッサ７０を構成し得る。電源７２によって提供される信号の電圧の調節は正の変化率限度を課されていてもよく、プロセッサ７０は、連続エネルギーモードでなくパルス動作モードで動作する際には、この信号のためにより高い変化率限度（例えば、２倍）を実施するように構成されていてもよい。

【0181】

例によっては、制御コンソール１２が硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているときなどには、超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベルがユーザ電力設定およびフットペダル５６などを介して施術者によって設定されたレベルに等しく設定される代わりに、超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベルが施術者設定レベルよりも大きくなり、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従って超音波器具１４内で誘導される平均超音波エネルギーレベルが施術者設定レベルに実質的に等しくなるように超音波器具１４のための最大超音波エネルギーレベルを決定するように、プロセッサ７０を構成し得る。この技法は、各パルス動作プロファイル１０４のためにより高い切除速度およびより高い最小超音波エネルギーレベルをもたらしていてもよく、これは、骨などの硬組織を治療する際の過度の失速を防止する助けとなり得る。

【0182】

ブロック２２０において、決定された最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルと、上述されたとおりの選択されたパルス動作プロファイル１０４の他のパルス動作パラメータ設定とに基づいて、ＡＣ駆動信号を生成し、超音波器具１４に供給し得る。具体的には、ＡＣ駆動信号は、選択されたパルス動作プロファイル１０４のデューティサイクルおよびパルス動作周波数に従って、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを有する超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように設定され得る。

【0183】

一例として、１００％未満のデューティサイクルを有する軟組織パルス動作プロファイル１０６のうちの１つ（例えば、軟組織パルス動作プロファイル１０６Ｂ～１０６Ｅおよび１０６Ｇ～１０６Ｊ）の選択に応じて、ＡＣ駆動信号が、設定された最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間（例えば、２ミリ秒以上の期間）によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するよう、ＡＣ駆動信号を生成するように制御コンソール１２を構成し得る。誘導される超音波エネルギーの各サイクルの継続時間に対する各超音波エネルギーパルスの継続時間は、選択された軟組織パルス動作プロファイル１０６に関連付けられたデューティサイクルに対応し得る。

【0184】

別の例として、１００％未満のデューティサイクルに関連付けられた硬組織パルス動作プロファイル１０８（例えば、パルス動作プロファイル１０８Ｂ～１０８Ｅおよび１０８Ｇ～１０８Ｊ）の選択に応じて、ＡＣ駆動信号が、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの瞬間的期間（例えば、１ミリ秒未満）によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するよう、ＡＣ駆動信号を生成するように、制御コンソール１２を構成し得る。各超音波エネルギーパルスのピークは、最大超音波エネルギーレベルにおける有意な期間（例えば、２ミリ秒以上の期間）を含み得る。隣接した超音波パルスの相接するエッジの各対の継続時間は、選択された硬組織パルス動作プロファイル１０８に関連付けられたデューティサイクルに対応し得る。

【0185】

さらなる例として、１００％のデューティサイクルを有するパルス動作プロファイル１０４（例えば、パルス動作プロファイル１０６Ａ、１０６Ｆ、１０６Ｋ～１０６Ｏ、１０８Ａ、１０８Ｆ、１０８Ｋ～１０８Ｏ）の選択に応じて、制御コンソール１２は、ＡＣ駆動信号が、最小超音波エネルギーレベルにおける瞬間的期間（例えば、１ミリ秒未満）によって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含み、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいて瞬間的に（例えば、１ミリ秒未満）ピークに達する超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するよう、ＡＣ駆動信号を生成するように構成され得る。換言すれば、超音波器具１４内で誘導される超音波エネルギーを、常に変動しているものと考えることができる。

【0186】

実施形態によっては、パルス状超音波エネルギーが超音波器具１４内で誘導されている間に、施術者が、例えば、パルス動作を無効にするために、超音波器具１４を停止すること、またはパルス制御レベルの各々を通り抜けることを必要とすることなく、現在選択されているパルス動作プロファイル１０４に従ってパルス状超音波エネルギーを誘導することと、連続超音波エネルギーモードに従って超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導することとを急速に切り替えることを可能にするトグル要素を、制御コンソール１２は表示し得る。この特徴は、施術者が、現在の設定の下ではアブレーションが困難な組織に遭遇した場合などに、施術者が破砕力を一時的に増大させ、そして、パルス状超音波エネルギーへ急速に戻ることを可能にし得る。

【0187】

図１２は、施術者が最適量の圧力を超音波器具１４に与えているかどうかを指示するために超音波器具１４内で誘導された超音波エネルギーパルスを用いて触覚フィードバックを施術者に提供するための方法３００を示す。施術者が超音波器具１４の振動する先端１６を骨などの組織に当てた時、施術者が超音波器具１４に印加する圧力は、組織の切除における先端１６の有効性に影響を及ぼし得る。施術者が印加する圧力が小さすぎる場合には、先端１６は組織を効率的に切除することができず、施術者が印加する圧力が大きすぎる場合には、先端１６は、無傷のままであることを所望される組織を潜在的にアブレーションする場合があり、および／または失速する（stall）場合がある。方法３００を実施し、施術者によって印加されている圧力が小さすぎるのか、大きすぎるのか、それとも的確であるのかを指示する触覚フィードバックを施術者に提供するように、制御コンソール１２またはより具体的にはプロセッサ７０を構成し得る。

【0188】

ブロック３０２において、施術者によって選択された超音波エネルギープロファイルなどに従って、目標超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導し得る。例えば、パルス動作プロファイル１０４のうちの１つが、超音波器具１４内で誘導されるために選択された場合には、デフォルトパルス動作周波数（例えば、５０Ｈｚ）で生じる超音波エネルギーパルスを有する、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従ってパルス状超音波エネルギーを目標超音波エネルギーとして超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。例によっては、各パルス動作プロファイル１０４は、パルス動作プロファイル１０４に固有のデフォルトパルス動作周波数を規定し得る。代替的に、同じデフォルトパルス動作周波数を各パルス動作プロファイル１０４のために用いるように、制御コンソール１２を構成し得る。逆に、パルス動作モードが施術者によって無効にされた場合には、一定エネルギープロファイル１１０などに従って、実質的に一定の超音波エネルギーを目標超音波エネルギーとして超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0189】

ブロック３０４において、超音波器具１４に、またはより具体的には、超音波器具１４の機械構成要素に印加された荷重を監視し得る。超音波器具１４の機械構成要素に印加された荷重の大きさは、先端１６によって接触されている組織の物理特性と、接触された組織の方向に施術者によって超音波器具１４に印加された力との関数になり得る。施術者が超音波器具１４に印加する圧力が増大すると、機械構成要素に印加される荷重は増大する場合があり、施術者が超音波器具１４に印加する圧力が減少すると、機械構成要素に印加される荷重は減少する場合がある。

【0190】

印加荷重の程度を指示する荷重測定値を算出することによって超音波器具１４に印加された荷重を監視するように、制御コンソール１２を構成し得る。例によっては、荷重測定値は、超音波器具１４の機械構成要素に印加された荷重と共に増大および減少し得る、動作中に超音波器具１４によって呈される機械インピーダンスＺ_Ｍまたは機械抵抗Ｒ_Ｍであり得る。より具体的には、図４Ａおよび図４Ｂを再び参照すると、超音波器具１４が共振において動作しているとき（例えば、ＡＣ駆動信号のベース周波数が超音波器具１４の共振周波数に実質的に等しい）、超音波器具１４の機械インピーダンスＺ_Ｍの誘導成分Ｌ_Ｍおよび容量成分Ｃ_Ｍは互いに打ち消し合い得る。したがって、超音波器具１４が共振において動作しているとき、超音波器具１４の機械インピーダンスＺ_Ｍは、ＡＣ駆動信号の機械電流ｉ_Ｍおよび電圧ｖ_ｓに基づいてオームの法則を用いて算出され得る、超音波器具１４の機械抵抗Ｒ_Ｍに等しくなり得る。

【0191】

それゆえ、超音波器具１４が共振において動作している際に、上述の式（１）を用いて決定されたものなどの、超音波器具１４の機械電流ｉ_Ｍ、および電圧測定回路９０を用いて測定されたものなどの、ＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓに基づいて超音波器具１４の機械抵抗Ｒ_Ｍを算出することによって、超音波器具１４のための荷重測定値を決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。オームの法則によって、超音波器具１４の機械インピーダンスＺ_Ｍは、駆動電圧ｖ_ｓを機械電流ｉ_Ｍで除算したものに等しくなり得る。機械インピーダンスＺ_Ｍは共振時の機械抵抗Ｒ_Ｍに等しくなり得るため、制御コンソール１２は、超音波器具１４が共振において動作している際に駆動電圧ｖ_ｓを機械電流ｉ_Ｍで除算することによって、超音波器具１４の機械抵抗Ｒ_Ｍを算出するように構成され得る。

【0192】

別の例として、荷重測定値は、電圧測定回路９０を用いて測定されたものなどの、ＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓであり得る。上述されたように、目標機械電流ｉ_Ｍを超音波器具１４内で誘導するよう、ＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓを調整するように、制御コンソール１２を構成し得る。超音波器具１４の機械電流ｉ_Ｍは、動作中に超音波器具１４の機械インピーダンスＺ_Ｍまたは機械抵抗Ｒ_Ｍの関数として変化し得る。それゆえ、ＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓは、動作中に超音波器具１４によって呈される機械インピーダンスＺ_Ｍまたは機械抵抗Ｒ_Ｍの関数として変化することができ、超音波器具１４の機械構成要素に印加された荷重と共に対応して増大および減少することができる。

【0193】

図１２を再び参照すると、ブロック３０６において、最適荷重が超音波器具１４に、またはより具体的には、超音波器具１４の機械構成要素に印加されているかどうかについての決定を行い得る。この目的を達成するために、監視された印加荷重が、既定の下側荷重閾値レベル（ＴＨ１）および既定の上側荷重閾値レベル（ＴＨ２）によって規定された目標範囲内であるかどうかを決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。より具体的には、監視された印加荷重が下側閾値レベル（ＴＨ１）以上であり、および／または上側閾値レベル（ＴＨ２）以下であるかどうかを決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。上述されたように、印加荷重は、超音波器具１４に施術者によって印加されている圧力量の関数になり得る。監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいことは、施術者が、組織を切除するために最適よりも小さい圧力を与えていることを指示する場合があり、監視された印加荷重が上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいことは、施術者が、組織を切除するために最適よりも大きい圧力を与えていることを指示する場合がある。監視された印加荷重が目標範囲内である場合には、最適荷重が超音波器具１４に印加されていると決定するように、制御コンソール１２を構成し得る（ブロック３０６の「はい」の分岐）。

【0194】

監視された印加荷重を規定する荷重測定値が目標範囲内であるかどうかを決定するように構成されることによって、監視された印加荷重が目標範囲内であるかどうかを決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。それゆえ、下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値ＴＨ２を、荷重測定値の単位で規定し得る。例えば、荷重測定値がＡＣ駆動信号の電圧ｖ_ｓに対応する場合には、下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２を、ボルト単位の電圧閾値によって規定し得る。代替的に、荷重測定値が超音波器具１４の機械インピーダンスＺ_Ｍまたは機械抵抗Ｒ_Ｍに対応する場合には、下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２を、オーム単位の機械インピーダンス閾値または機械抵抗閾値によってそれぞれ規定し得る。例えば、そして限定するものではないが、荷重測定値が超音波器具１４の機械抵抗Ｒ_Ｍに対応するときには、下側閾値レベルＴＨ１は２０００オームであってもよく、上側閾値レベルＴＨ２は５０００オームであってもよい。

【0195】

監視された印加荷重が最適であると決定したことに応じて（ブロック３０６の「はい」の分岐）、方法３００は、ブロック３０２へ戻り、目標超音波エネルギーを超音波器具１４内で引き続き誘導し、印加荷重を監視し、監視された印加荷重が最適であるかどうかを決定し得る。監視された印加荷重が最適でない（例えば、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいか、または上側閾値レベルＴＨ２よりも大きい）と決定したことに応じて（ブロック３０６の「いいえ」の分岐）、ブロック３０８において、触覚フィードバックを施術者に提供し得る。

【0196】

例えば、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいと決定したことに応じて、相対的に高いまたは低いパルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成していてもよく、監視された印加荷重が上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと実際に決定したことに応じて、相対的に高い、または低いパルス動作周波数のうちの他方を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成していてもよい。例えば、そして限定するものではないが、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいと決定したことに応じて、６０Ｈｚの相対的に高いパルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成していてもよく、監視された印加荷重が上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定したことに応じて、１０Ｈｚの相対的に低いパルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成していてもよい。本例では、施術者が与えている圧力が小さすぎるときには（例えば、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さい）、施術者は、超音波器具１４における相対的に速いパルス動作を感じることがあり、施術者が与えている圧力が大きすぎるときには（例えば、監視された印加荷重が上側閾値レベルＴＨ２よりも大きい）、施術者は、超音波器具１４における相対的に遅いパルス動作を感じることがある。

【0197】

ブロック３０２において誘導された目標超音波エネルギーが、パルス動作プロファイル１０４に対応するパルス状超音波エネルギーである場合には、ブロック３０８において、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいと決定したことに応じて、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従うが、選択されたパルス動作プロファイル１０４に関連付けられたデフォルトパルス動作周波数よりも大きい（またはそれよりも小さい）パルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。換言すれば、相対的に高い（または相対的に低い）パルス動作周波数を誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。同様に、監視された印加荷重が上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定したことに応じて、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従うが、選択されたパルス動作プロファイル１０４に関連付けられたデフォルトパルス動作周波数よりも小さい（またはそれよりも大きい）パルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。換言すれば、相対的に低い（または相対的に高い）パルス動作周波数を誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0198】

代替的な実施形態では、ブロック３０２において誘導された目標超音波エネルギーが、パルス動作プロファイル１０４に対応するパルス状超音波エネルギーである場合には、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいか、または上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定したことに応じて、超音波器具１４の決定された最大超音波エネルギーレベル（例えば、一定エネルギープロファイル１１０、図５Ａ）などの、実質的に一定の値に維持された超音波エネルギーを誘導することに遷移するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0199】

逆に、目標超音波エネルギーが実質的に一定の超音波エネルギーである場合には、ブロック３０８において、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいか、または上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定したことに応じて、パルス動作プロファイル１０４のうちの１つに従い、パルス動作プロファイル１０４に関連付けられたデフォルトパルス動作周波数に等しいか、または上述されたように、相対的に高いもしくは低いパルス動作周波数に等しいパルス動作周波数を有するものなどの、パルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導することに遷移するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0200】

より具体的には、目標超音波エネルギーが実質的に一定の超音波エネルギーであると仮定すると、ブロック３０６において、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいか、または上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定したことに応じて、ブロック３０８において、ユーザによって提供された設定、または先端メモリ１３０から読み出されたデータなどに基づいて、現在接続されている先端１６が、硬組織をアブレーションするように構成されているのか、それとも軟組織をアブレーションするように構成されているのかを決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。そして、先端１６が軟組織をアブレーションするように構成されていると決定したことに応じて軟組織パルス動作プロファイル１０６のうちの１つを誘導し、先端１６が骨を切断するように構成されていると決定したことに応じてパルス動作プロファイル１０８のうちの１つを誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0201】

誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数は、パルス動作プロファイル１０４に関連付けられたデフォルトパルス動作周波数（例えば、５０Ｈｚ）に設定され得るか、あるいは上述されたように、監視された印加荷重が、下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいか、または上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定されたかどうかに基づいて、設定され得る。例えば、監視された印加荷重が下側閾値レベルＴＨ１よりも小さいと決定したことに応じて、相対的に高いパルス動作周波数（例えば、６０Ｈｚ）を誘導するように、制御コンソール１２を構成することができ、監視された印加荷重が上側閾値レベルＴＨ２よりも大きいと決定したことに応じて、相対的に低いパルス動作周波数（例えば、１０Ｈｚ）を誘導するように、制御コンソール１２を構成していてもよい。

【0202】

ブロック３０８の後に、方法３００はブロック３０４へ戻り、印加荷重を引き続き監視し、目標範囲と比較し、印加荷重が最適であるかどうかを決定し得る。監視された印加荷重が最適になった（例えば、下側閾値レベルＴＨ１以上、且つ上側閾値レベルＴＨ２以下になった）と決定したことに応じて（ブロック３０６の「はい」の分岐）、方法３００は、ブロック３０２へ戻ることができ、ブロック３０２において、目標超音波エネルギーを超音波器具１４内に再び誘導し、最適量の圧力が印加されていることを施術者に指示することができる。換言すれば、制御コンソール１２は、施術者によって選択された超音波エネルギープロファイルおよび関連設定に対応する超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導し得る。

【0203】

例えば、施術者が、パルス動作プロファイル１０４のうちの１つを、目標超音波エネルギーにおいて超音波器具１４内で誘導されるように選択した場合には、パルス動作プロファイル１０４に関連付けられたデフォルトパルス動作周波数に等しいパルス動作周波数を有する、選択されたパルス動作プロファイル１０４を誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。代替的に、施術者が、一定エネルギープロファイル１１０を、超音波器具１４内で誘導されるよう選択した場合には、一定超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。いずれの場合にも、施術者は超音波器具１４内の目標超音波エネルギーの再開（resumption）を感じることができ、このような再開を、施術者が最適な圧力を超音波器具１４に与えているとの指示に関連付けることができる。

【0204】

例によっては、目標範囲内の監視された印加荷重の大きさに依存して誘導するべき、相対的に高いパルス動作周波数と相対的に低いパルス動作周波数との間の範囲のパルス動作周波数に、各パルス動作プロファイル１０４を関連付けられ得る。換言すれば、監視された印加荷重が目標範囲内で変化するのに従って、監視された印加荷重の関数として、変化するパルス動作周波数を決定し、超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0205】

例えば、図１３を参照すると、コンソールメモリ７８は、下側閾値レベルＴＨ１と上側閾値レベルＴＨ２との間の様々な荷重測定値を、荷重測定値が生じた際に超音波器具１４内で誘導するべき独自のパルス動作周波数に各々関連付けるグラフ４００を規定するデータを記憶し得る。より具体的には、データは、下側閾値レベル４０２、下側閾値レベル４０２に関連付けられた相対的に高いパルス動作周波数４０４、上側閾値レベル４０６、上側閾値レベル４０６に関連付けられた相対的に低いパルス動作周波数４０８、および遷移関数４１０を指示し得る。図１３に示される例では、荷重測定値はオーム単位で与えられている。代替例では、荷重測定値は、上述されたように、ボルトなどの、他の単位で与えられ得る。

【0206】

遷移関数４１０は、下側閾値レベル４０２と上側閾値レベル４０６との間の荷重測定値にわたって、下側閾値レベル４０２に関連付けられた相対的に高いパルス動作周波数４０４から、上側閾値レベル４０６に関連付けられた相対的に低いパルス動作周波数４０８まで延び得る。換言すれば、遷移関数４１０は、下側閾値レベル４０２以上、且つ上側閾値レベル４０６以下の荷重測定値の各々を一意のパルス動作周波数に関連付け得る。遷移関数４１０は、負の勾配を有する線形関数などの、減少関数であってもよく、これにより、荷重測定値が増大するのに従って、関連付けられたパルス動作周波数は減少する。

【0207】

上述のデータに基づいて決定される異なるパルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。具体的には、施術者が、パルス動作プロファイル１０４のうちの１つを、超音波器具１４内で誘導されるように選択したと仮定すると、超音波器具１４の作動に応じて、選択されたパルス動作プロファイル１０４に従い、選択されたパルス動作プロファイル１０４に関連付けられたデフォルトパルス動作周波数（例えば、５０Ｈｚ）に等しいパルス動作周波数を有するパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。その後、超音波器具１４の機械構成要素に印加された荷重を監視し、監視された印加荷重およびグラフ４００に基づいて超音波器具１４内で誘導するべき更新されたパルス動作周波数を決定し、更新されたパルス動作周波数に従ってパルス状超音波エネルギーを超音波器具１４内に生成するサイクルを繰り返すように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0208】

例えば、監視された印加荷重が超音波器具１４の機械抵抗Ｒ_Ｍによって規定されると仮定すると、算出された機械抵抗Ｒ_Ｍが下側閾値レベル４０２以下であるのか、上側閾値レベル４０６以上であるのか、それとも下側閾値レベル４０２と上側閾値レベル４０６との間であるのかを決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。機械抵抗Ｒ_Ｍが下側閾値レベル４０２以下であると決定したことに応じて、超音波器具１４内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数を相対的に高いパルス動作周波数４０４に設定するように、制御コンソール１２を構成していてもよく、機械抵抗Ｒ_Ｍが上側閾値レベル４０６以上であると決定したことに応じて、超音波器具１４内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数を相対的に低いパルス動作周波数４０８に設定するように、制御コンソール１２を構成していてもよい。機械抵抗Ｒ_Ｍが下側閾値レベル４０２と上側閾値レベル４０６との間であると決定したことに応じて、超音波器具１４内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数を、機械抵抗Ｒ_Ｍの関数として遷移関数４１０によって指示されたパルス動作周波数に設定するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0209】

このように、超音波器具１４に施術者によって印加された圧力が、指定された最適圧力レベルから逸脱すると（これは、荷重測定値が下側閾値レベル４０２と上側閾値レベル４０６との間の既定の荷重測定値（例えば、３０００オーム）から変化することによって指示され得る）、超音波器具１４内で誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数は、直ちに、および印加された圧力が、指定された最適圧力レベルとは異なる程度に変化し得る。その結果、施術者は、指定された最適圧力レベルからの不一致を指示する触覚フィードバックを直ちに受け取ることができ、触覚フィードバックのレベルに基づいて、指定された最適圧力レベルを提供するために超音波器具１４に追加するべき、またはそれから除去するべき圧力量を決定することができる。例えば、そして限定するものではないが、指定された最適圧力レベルに対応する下側閾値レベル４０２と上側閾値レベル４０６との間の既定の荷重測定値は、下側閾値レベル４０２と上側閾値レベル４０６との平均に設定され得るか、あるいは遷移関数４１０によって規定されるパルス動作周波数の範囲の平均または中央値に対応する荷重測定値に設定され得る。

【0210】

実施形態によっては、印加荷重が目標範囲内であるときに誘導されるべき目標超音波エネルギーを規定することの代わりに、またはそれに加えて、施術者は、印加荷重が目標範囲外であるときに誘導されるべき目標超音波エネルギーを規定することができる。このように、印加荷重が目標範囲外であり、施術者が最適圧力を超音波器具１４に適用していない可能性があることを指示すると決定したことに応じて、施術者によって規定された範囲外目標超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。逆に、監視された印加荷重が目標範囲内である場合には、施術者は最適圧力を超音波器具１４に適用している可能性があってもよく、施術者によって同様に規定された範囲内目標超音波エネルギーを超音波器具１４内で誘導することなどによって、このような条件を指示する触覚フィードバックを提供するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0211】

例えば、超音波器具１４内で誘導される範囲外目標超音波エネルギーが、上述された一定エネルギープロファイル１１０に従う場合には、施術者によって選択されたパルス動作プロファイル１０４のうちの１つなどに従って、パルス状超音波エネルギーを範囲内目標超音波エネルギーとして超音波器具１４内で誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。このように、監視された印加荷重が目標範囲に対応することに応じて、超音波器具１４は、施術者によって選択されたパルス動作プロファイル１０４に対応する振動を呈し始め得る。超音波器具１４内で誘導される範囲外目標超音波エネルギーがパルス動作プロファイル１０４のうちの１つに従う場合には、印加荷重が目標範囲内であるとき、超音波器具１４内で誘導される範囲外目標超音波エネルギーのパルス動作周波数に対して、パルス動作周波数を増大させるか、またはパルス動作周波数を減少させることなどによって、パルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数を調整するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0212】

事例によっては、監視された印加荷重が目標範囲内であるときに誘導されるパルス状超音波エネルギーのパルス動作周波数は、上側閾値レベルＴＨ１と下側閾値ＴＨ２との間の既定の荷重値と、荷重測定値との間の距離に基づいても変更され得る。例えば、荷重測定値が既定の荷重値から下側閾値レベルＴＨ１または上側閾値レベルＴＨ２のより近くへ動いたことに応じて、より高い（またはより低い）パルス動作周波数を誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。同様に、荷重測定値が下側閾値レベルＴＨ１または上側閾値レベルＴＨ２から、既定の荷重値の方へ動いたことに応じて、より低い（またはより高い）パルス動作周波数を誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。下側閾値レベルＴＨ１と上側閾値レベルＴＨ２との間の値を入力として取り、既定の荷重値においてピークに達する釣鐘曲線関数などの、下側閾値レベルＴＨ１と上側閾値レベルＴＨ２との間の荷重測定値ごとに特定のパルス動作周波数を規定する遷移関数に従って、パルス動作周波数をこのように調整するように、制御コンソール１２を構成し得る。例えば、そして限定するものではないが、下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２の平均に、あるいは遷移関数によって規定されたパルス動作周波数の平均または中央値に対応する荷重測定値に、既定の荷重値を設定し得る。

【0213】

図１４を参照すると、実施形態によっては、下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２に対する監視された荷重に基づいてパルス動作を自動的に無効および有効にする施術者によって選択可能な異なるパルス動作起動モードで動作するように、制御コンソール１２を構成し得る。例えば、パルス動作起動モード１では、監視された荷重が目標範囲外であるときには、施術者によって選択されたパルス動作プロファイル１０４のうちの１つなどに従って、パルス状超音波エネルギーを誘導し、監視された荷重が目標範囲内であるときには、実質的に一定の超音波エネルギーを誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。逆に、パルス動作起動モード２では、監視された荷重が目標範囲内であるときには、施術者によって選択されたパルス動作プロファイル１０４のうちの１つなどに従って、パルス状超音波エネルギーを誘導し、監視された荷重が目標範囲外であるときには、実質的に一定の超音波エネルギーを誘導するように、制御コンソール１２を構成し得る。パルス動作起動モード０は、自動パルス動作起動が無効にされていることに対応し得る。

【0214】

上述されたパルス動作パラメータ、すなわち、下側閾値ＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２は事前に決定され、コンソールメモリ７８内に記憶され得る。事例によっては、各パルス動作プロファイル１０４は、パルス動作プロファイル１０４に固有の下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２を規定し得る。代替的に、各パルス動作プロファイル１０４のために同じ下側閾値レベルＴＨ１および上側閾値レベルＴＨ２を用いるように、制御コンソール１２を構成し得る。さらなる実施形態では、パルス動作起動モードがユーザによって選択可能であることの代わりに、またはそれに加えて、各パルス動作プロファイル１０４は、パルス動作プロファイル１０４のために利用可能な特定のパルス動作起動モード（例えば、モード１または２）を規定していてもよく、施術者は、規定されたパルス動作起動モードであるか、またはそのパルス動作プロファイル１０４を用いている際にはパルス動作起動モードを無効にするかの選択を行ってもよい。

【0215】

本開示全体を通して上述されたように、異なる動作特性を有する異なる先端１６をハンドピース１８に解放可能に結合し得る。各先端１６は、通常、先端１６に固有の灌流スリーブ３６と共に配布されるため、さらなる最適化をもたらすために、ハンドピース１８に取り外し可能に結合可能な各先端１６に固有である本明細書において説明されるパルス動作パラメータのために最適化された設定が、予め決定され、先端１６に割り当てられた灌流スリーブ３６の先端メモリ１３０上に記憶され得る。その後、先端１６を含む超音波器具１４が制御コンソール１２に結合された際、先端１６に固有の設定されたパルス動作パラメータを指示するデータを先端メモリ１３０から読み出し、上述されたように、読み出されたデータに基づいて超音波器具１４を動作させるように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0216】

例えば、先端メモリ１３０上に記憶されたデータは、施術者によって選択可能であり得る先端１６に固有の１つまたは複数のパルス動作プロファイル１０４を指示し得る。この目的を達成するために、先端１６に固有の異なるパルス動作プロファイル１０４に各々関連付けられ得る、先端１６に固有の１つまたは複数の最小エネルギー係数と、先端１６に固有の異なるパルス動作プロファイル１０４に各々関連付けられ得る、先端１６に固有の１つまたは複数のデューティサイクルと、先端１６に固有の異なるパルス動作プロファイル１０４に各々関連付けられ得る、先端１６に固有の１つまたは複数のパルス動作周波数と、先端１６に固有の異なるパルス動作プロファイル１０４に各々関連付けられ得る、先端１６に固有の１つまたは複数のパルス形状と、先端１６に固有の異なるパルス動作プロファイル１０４に各々関連付けられ得る、先端１６に固有の１つまたは複数の電圧限度とのうちの１つまたは複数を含む、先端１６に固有の１つまたは複数のパルス動作パラメータを、先端１６上に記憶されたデータは指示し得る。

【0217】

先端メモリ１３０上に記憶されたデータは、先端１６がパルス動作を有効にされているかどうかと、先端１６が硬組織アブレーション先端であるのか、それとも軟組織アブレーション先端であるのかと、先端１６のための下側の既定の荷重レベルＴＨ１と、先端１６のための上側の既定の荷重レベルＴＨ２と、先端１６のためのパルス起動モードなどの、先端１６に固有の１つまたは複数の他のパルス動作パラメータとを指示し得る。先端１６を含む超音波器具１４が制御コンソール１２に結合されたことに応じて、このデータを先端メモリ１３０から読み出し、上述されたように、指示されたパルス動作パラメータを利用するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0218】

さらなる例として、先端種類別に上述のパルス動作パラメータを記憶するようにも、コンソールメモリ７８を構成し得る。この場合には、超音波器具１４が制御コンソール１２に結合されたことに応じて、先端種類を指示する先端メモリ１３０から読み出されたデータなどから、先端１６の種類を決定するように、制御コンソール１２を構成し得る。そして、先端種類に固有のパルス動作パラメータについてコンソールメモリ７８に問い合わせ、上述されたようにこのようなパルス動作パラメータを利用するように、制御コンソール１２を構成し得る。

【0219】

いくつかの例示的な実施形態を上述の説明において説明してきた。しかし、本明細書において説明された実施例は、網羅的であること、または本発明をいかなる特定の形態に限定することも意図されていない。本明細書で使用された専門用語は、限定ではなく説明の文言の性質のものであることを意図している。多くの変更および変形が上述の教示を考慮して可能であり、具体的に説明されたもの以外の仕方で本発明を実施することができる。

【0220】

以下の番号付き条項を参照して本開示の例を説明することができる。従属条項には特定の特徴が提示されている。
Ｉ．超音波ハンドピースの振動を制御するためのシステムであって、
先端、および先端に結合されたドライバを含む超音波ハンドピースであって、ドライバが、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて先端を振動させるように構成されている、超音波ハンドピースと、
超音波ハンドピースのドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、制御コンソールが、
超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルおよび第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けることであって、第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルが、第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルよりも多くの組織種をアブレーションするように構成されている、受け付けることと、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを第１の値に設定することと、
第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２の値に設定することと、
設定された最小超音波エネルギーレベルにおいて有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＩＩ．設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間の各々が２ミリ秒以上である、請求項Ｉに記載のシステム。
ＩＩＩ．超音波エネルギーパルスの各々がｈａｎｎ関数によって規定される、請求項ＩまたはＩＩに記載のシステム。
ＩＶ．制御コンソールが、
超音波周波数および実質的に一定の振幅を有するベースＡＣ信号を生成することと、
設定された最小超音波エネルギーレベルに対応する第３の値における有意な期間をもって分離されたｈａｎｎ波を含む周期変調信号を生成することであって、ｈａｎｎ波の各々が第３の値における最小値を有する、生成することと、
変調信号を用いてベースＡＣ信号を変調することと
を行うように構成されることによって、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波パルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導するＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波パルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することを行うように構成されている、請求項ＩからＩＩＩのいずれか１項に記載のシステム。
Ｖ．制御コンソールが、制御コンソールによって受け付けられた超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度に基づいて最大超音波エネルギーレベルを決定するように構成されている、請求項ＩからＩＶのいずれか１項に記載のシステム。
ＶＩ．制御コンソールが、最大超音波エネルギーレベルがユーザ選択超音波エネルギー限度よりも大きくなり、ＡＣ駆動信号によって超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーの平均がユーザ選択超音波エネルギー限度に実質的に等しくなるよう、最大超音波エネルギーレベルを決定するように構成されることによって、制御コンソールによって受信された超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度に基づいて最大超音波エネルギーレベルを決定するように構成されている、請求項Ｖに記載のシステム。
ＶＩＩ．制御コンソールが、最大超音波エネルギーレベルに基づいて第１および第２の値を決定するように構成されている、請求項ＩからＶＩのいずれか１項に記載のシステム。
ＶＩＩＩ．第１および第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルが制御コンソール内の第１および第２の割合にそれぞれ関連付けられており、制御コンソールが、第１および第２の割合を最大超音波エネルギーレベルにそれぞれ適用するように構成されることによって、最大超音波エネルギーレベルに基づいて第１および第２の値を決定するように構成されている、請求項ＶＩＩに記載のシステム。
ＩＸ．第１および第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルが制御コンソール内の第１および第２のデューティサイクルにそれぞれ関連付けられており、第１のデューティサイクルが第２のデューティサイクルよりも大きく、制御コンソールが、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピース内で誘導される設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間の各々の継続時間に対する超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第１のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、
第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピース内で誘導される設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間の各々の継続時間に対する超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第２のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、請求項ＩからＶＩＩＩのいずれか１項に記載のシステム
Ｘ．制御コンソールが、
超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、
超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定することと、
印加荷重が既定のレベルよりも大きいと決定したことに応じて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが、第１の周波数とは異なる第２の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、
を行うように構成されている、請求項ＩからＩＸのいずれか１項に記載のシステム。
ＸＩ．制御コンソールが、超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給される第２のＡＣ駆動信号を生成することと、
超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定することと、
印加荷重が既定のレベルよりも大きいと決定したことに応じて、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間によって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導するＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を行うように構成されている、請求項ＩからＸのいずれか１項に記載のシステム。
ＸＩＩ．制御コンソールが、
超音波ハンドピースの機械抵抗を算出することと、
超音波ハンドピースの機械抵抗を既定の抵抗閾値と比較することと、
超音波ハンドピースの機械抵抗が既定の抵抗閾値よりも大きいことに応じて、超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいと決定することと
を行うように構成されることによって、超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定するように構成されている、請求項ＸまたはＸＩに記載のシステム。
ＸＩＩＩ．制御コンソールが、
超音波ハンドピースに供給されたＡＣ駆動信号の電圧を測定することと、電圧を既定の電圧閾値と比較することと、
測定された電圧が既定の電圧閾値よりも大きいことに応じて、超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいと決定することと
を行うように構成されることによって、超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定するように構成されている、請求項ＸまたはＸＩに記載のシステム。
ＸＩＶ．制御コンソールが、
超音波ハンドピースが、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも骨切断モードで動作するように設定されているのかを決定することと、
超音波ハンドピースが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導するＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと、
超音波ハンドピースが骨切断モードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給される第２のＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、それにおける有意な期間を含む、生成することと
を行うように構成されている、請求項ＩからＸＩＩＩのいずれか１項に記載のシステム。
ＸＶ．第２のＡＣ駆動信号によって超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスの最大超音波エネルギーレベルにおける有意な期間が、設定された最小超音波エネルギーレベルに対応する最小値を有する逆ｈａｎｎ波によって規定された遷移超音波エネルギー期間によって相互に離間されている、請求項ＸＩＶに記載のシステム。
ＸＶＩ．超音波ハンドピースの振動を制御するためのシステムであって、
先端、および先端に結合されたドライバを含む超音波ハンドピースであって、ドライバが、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて先端を振動させるように構成されている、超音波ハンドピースと、
超音波ハンドピースのドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、制御コンソールが、
超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度を受け付けることと、
ユーザ選択超音波エネルギー限度に基づいて超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
最大超音波エネルギーレベルに基づいて超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
最小超音波エネルギーレベルにおける一定の超音波エネルギーの有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＸＶＩＩ．超音波ハンドピースの振動を制御するためのシステムであって、
先端、および先端に結合されたドライバを含む超音波ハンドピースであって、ドライバが、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて先端を振動させるように構成されている、超音波ハンドピースと、
超音波ハンドピースのドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、制御コンソールが、
超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
超音波周波数および実質的に一定の振幅を有するベースＡＣ信号を生成することと、
最大超音波エネルギーレベルまたは最小超音波エネルギーレベルに対応する一定値における有意な期間をもって分離されたｈａｎｎ波を含む周期変調信号を生成することと、
変調信号を用いてベースＡＣ信号を変調することと、
変調されたベースＡＣ信号に基づいてＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＸＶＩＩＩ．超音波ハンドピースの振動を制御するためのシステムであって、
先端、および先端に結合されたドライバを含む超音波ハンドピースであって、ドライバが、ＡＣ駆動信号を受信したことに応じて先端を振動させるように構成されている、超音波ハンドピースと、
超音波ハンドピースのドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールと
を備えてなり、制御コンソールが、
超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルおよび第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けることと、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを第１の値に設定することと、
第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２の値に設定することと、
設定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、それにおける有意な期間を含む、生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＸＩＸ．超音波ハンドピースの振動を制御するための方法であって、
超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルおよび第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けることであって、第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルが、第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルよりも多くの組織種をアブレーションするように構成されている、受け付けることと、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを第１の値に設定することと、
第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２の値に設定することと、
設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を含んでなる方法。
ＸＸ．設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間の各々が２ミリ秒以上である、請求項ＸＩＸに記載の方法。
ＸＸＩ．超音波エネルギーパルスの各々がｈａｎｎ関数によって規定される、請求項ＸＩＸまたはＸＸに記載の方法。
ＸＸＩＩ．設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導するＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することが、
超音波周波数および実質的に一定の振幅を有するベースＡＣ信号を生成することと、
設定された最小超音波エネルギーレベルに対応する第３の値における有意な期間をもって分離されたｈａｎｎ波を含む周期変調信号を生成することであって、ｈａｎｎ波の各々が第３の値における最小値を有する、生成することと、
変調信号を用いてベースＡＣ信号を変調することと
を含む、請求項ＸＩＸからＸＸＩのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＩＩＩ．超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度に基づいて最大超音波エネルギーレベルを決定することをさらに含む、請求項ＸＩＸからＸＸＩＩのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＩＶ．超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度に基づいて最大超音波エネルギーレベルを決定することが、
超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度を受け付けることと、
最大超音波エネルギーレベルがユーザ選択超音波エネルギー限度よりも大きくなり、ＡＣ駆動信号によって超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーの平均がユーザ選択超音波エネルギー限度に実質的に等しくなるよう、最大超音波エネルギーレベルを決定することと
を含む、請求項ＸＸＩＩＩに記載の方法。
ＸＸＶ．最大超音波エネルギーレベルに基づいて第１および第２の値を決定することをさらに含む、請求項ＸＩＸからＸＸＩＶのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＶＩ．超音波ハンドピースが、超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成する制御コンソールに結合されており、最大超音波エネルギーレベルに基づいて第１および第２の値を決定することが、
第１および第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルに関連付けられた第１および第２の割合を制御コンソールと一体のメモリから読み出すことと、
第１および第２の割合を最大超音波エネルギーレベルに適用し、第１および第２の値をそれぞれ決定することと
を含む、請求項ＸＸＶに記載の方法。
ＸＸＶＩＩ．超音波ハンドピースが、超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成する制御コンソールに結合されており、
第１および第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルに関連付けられた第１および第２のデューティサイクルを制御コンソールと一体のメモリから読み出すことであって、第１のデューティサイクルが第２のデューティサイクルよりも大きい、読み出すことと、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピース内で誘導される最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間の各々の継続時間に対する超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第１のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、
第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピース内で誘導される最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間の各々の継続時間に対する超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスの各々の継続時間が第２のデューティサイクルに対応するよう、ＡＣ駆動信号を生成することと
をさらに含む、請求項ＸＩＸからＸＸＶＩのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＶＩＩＩ．超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスが第１の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと、
超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定することと、
印加荷重が既定のレベルよりも大きいと決定したことに応じて、超音波器具内で誘導される超音波エネルギーパルスが、第１の周波数よりも小さい第２の周波数で生じるよう、ＡＣ駆動信号を生成することと
をさらに含む、請求項ＸＩＸからＸＸＶＩＩのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＩＸ．超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルに維持された超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給される第２のＡＣ駆動信号を生成することと、
超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定することと、
印加荷重が既定のレベルよりも大きいと決定したことに応じて、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導するＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
をさらに含む、請求項ＸＩＸからＸＸＶＩＩＩのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＸ．超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定することが、
超音波ハンドピースの機械抵抗を算出することと、
超音波ハンドピースの機械抵抗を既定の抵抗閾値と比較することと、
超音波ハンドピースの機械抵抗が既定の抵抗閾値よりも大きいことに応じて、超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいと決定することと
を含む、請求項ＸＸＶＩＩＩまたはＸＸＩＸに記載の方法。
ＸＸＸＩ．超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいかどうかを決定することが、
超音波ハンドピースに供給されたＡＣ駆動信号の電圧を測定することと、電圧を既定の電圧閾値と比較することと、
測定された電圧が既定の電圧閾値よりも大きいことに応じて、超音波ハンドピースに印加された荷重が既定のレベルよりも大きいと決定することと
を含む、請求項ＸＸＶＩＩＩまたはＸＸＩＸに記載の方法。
ＸＸＸＩＩ．超音波ハンドピースが、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも骨切断モードで動作するように設定されているのかを決定することと、
超音波ハンドピースが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導するＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと、
超音波ハンドピースが骨切断モードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、設定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースへの第２のＡＣ駆動信号供給を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、それにおける有意な期間を含む、生成することと
をさらに含む、請求項ＸＩＸからＸＸＸＩのいずれか１項に記載の方法。
ＸＸＸＩＩＩ．第２のＡＣ駆動信号によって超音波ハンドピース内で誘導される超音波エネルギーパルスの最大超音波エネルギーレベルにおける有意な期間が、設定された最小超音波エネルギーレベルに対応する最小値を有する逆ｈａｎｎ波によって規定された遷移超音波エネルギー期間によって相互に離間されている、請求項ＸＸＸＩＩに記載の方法。
ＸＸＸＩＶ．超音波ハンドピースの振動を制御するための方法であって、
超音波ハンドピースのためのユーザ選択超音波エネルギー限度を受け付けることと、ユーザ選択超音波エネルギー限度に基づいて超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
最大超音波エネルギーレベルに基づいて超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
最小超音波エネルギーレベルにおける一定の超音波エネルギーの有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波パルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波パルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を含む方法。
ＸＸＸＶ．超音波ハンドピースの振動を制御するための方法であって、
超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルおよび最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
超音波周波数および実質的に一定の振幅を有するベースＡＣ信号を生成することと、
最大超音波エネルギーレベルまたは最小超音波エネルギーレベルに対応する一定値における有意な期間をもって分離されたｈａｎｎ波を含む周期変調信号を生成することと、
変調信号を用いてベースＡＣ信号を変調することと、
変調されたベースＡＣ信号に基づいて超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することと
を含んでなる方法。
ＸＸＸＶＩ．超音波ハンドピースの振動を制御するための方法であって、
超音波ハンドピースのための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルおよび第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けることと、
第１のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを第１の値に設定することと、
第２のパルス動作超音波エネルギープロファイルのユーザ選択を受け付けたことに応じて、超音波ハンドピースのための最小超音波エネルギーレベルを、第１の値よりも小さい第２の値に設定することと、
設定された最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーによって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波ハンドピース内で誘導する超音波ハンドピースに供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々が最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達し、それにおける有意な期間を含む、生成することと
を含んでなる方法。
ＸＸＸＶＩＩ．超音波器具の先端の振動を制御するためのシステムであって、
超音波器具の先端を振動させるための超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールを備え、制御コンソールが、
超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
最大超音波エネルギーレベルに基づいて超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
決定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導する超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々がｈａｎｎ波によって規定され、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＸＸＸＶＩＩＩ．超音波器具の先端の振動を制御するためのシステムであって、
超音波器具の先端を振動させるための超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールを備え、制御コンソールが、
超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
システムが、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているのかを決定することと、
システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、超音波器具内で第１の超音波エネルギーを誘導する第１のＡＣ駆動信号を生成することであって、第１の超音波エネルギーが、超音波器具のために設定され、軟組織アブレーションモードに対応する第１の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第１の期間によって相互に離間された複数の第１の超音波エネルギーパルスを含み、第１の超音波エネルギーパルスの各々が、第１の期間の各々よりも短い第２の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと、
システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、超音波器具内で第２の超音波エネルギーを誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成することであって、第２の超音波エネルギーが、超音波器具のために設定され、硬組織アブレーションモードに対応する第２の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第３の期間によって相互に離間された複数の第２の超音波エネルギーパルスを含み、第２の超音波エネルギーパルスの各々が、第３の期間の各々以上である第４の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＸＸＸＩＸ．超音波器具の先端の振動を制御するためのシステムであって、
先端を振動させるための超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための制御コンソールを備え、制御コンソールが、
先端の種類を決定することと、
先端の決定された種類に基づいて超音波器具のための１つまたは複数のパルス動作パラメータを決定することと、
決定されたパルス動作パラメータに対応する複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導する超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することと
を行うように構成されている、システム。
ＸＬ．超音波器具の先端の振動を制御するための制御コンソールであって、制御コンソールが、
超音波器具の先端を振動させるための超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための信号生成器と、
信号生成器に結合された少なくとも１つのプロセッサと
を備えてなり、少なくとも１つのプロセッサが、
超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
最大超音波エネルギーレベルに基づいて超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
信号生成器によって生成され、超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を、決定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導するように調節することであって、超音波エネルギーパルスの各々がｈａｎｎ波によって規定され、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、調節することと
を行うように構成されている、制御コンソール。
ＸＬＩ．超音波器具の先端の振動を制御するための制御コンソールであって、システムが、
超音波器具の先端を振動させるための超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための信号生成器と、
信号生成器に結合された少なくとも１つのプロセッサと
を備えてなり、少なくとも１つのプロセッサが、
超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
システムが、軟組織アブレーションモードで動作するように設定されているのか、それとも硬組織アブレーションモードで動作するように設定されているのかを決定することと、
システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、信号生成器によって生成され、超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を、超音波器具内で第１の超音波エネルギーを誘導する第１のＡＣ駆動信号に設定することであって、第１の超音波エネルギーが、超音波器具のために設定され、軟組織アブレーションモードに対応する第１の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第１の期間によって相互に離間された複数の第１の超音波エネルギーパルスを含み、第１の超音波エネルギーパルスの各々が、第１の期間の各々よりも短い第２の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、設定することと、
システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、信号生成器によって生成され、超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を、超音波器具内で第２の超音波エネルギーを誘導する第２のＡＣ駆動信号に設定することであって、第２の超音波エネルギーが、超音波器具のために設定され、硬組織アブレーションモードに対応する第２の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第３の期間によって相互に離間された複数の第２の超音波エネルギーパルスを含み、第２の超音波エネルギーパルスの各々が、第３の期間の各々以上である第４の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、設定することと
を行うように構成されている、制御コンソール。
ＸＬＩＩ．超音波器具の先端の振動を制御するための制御コンソールであって、システムが、
超音波器具の先端を振動させるための超音波器具のドライバに提供されるＡＣ駆動信号を生成するための信号生成器と、
信号生成器に結合された少なくとも１つのプロセッサと
を備えてなり、少なくとも１つのプロセッサが、
先端の種類を決定することと、
先端の決定された種類に基づいて超音波器具のための１つまたは複数のパルス動作パラメータを決定することと、
信号生成器によって生成され、超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を、決定されたパルス動作パラメータに対応する複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導するように調節することと
を行うように構成されている、制御コンソール。
ＸＬＩＩＩ．少なくとも１つのプロセッサによって超音波器具の先端の振動を制御するための方法であって、
制御コンソールによって、超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
制御コンソールによって、最大超音波エネルギーレベルに基づいて超音波器具のための最小超音波エネルギーレベルを決定することと、
制御コンソールによって、決定された最小超音波エネルギーレベルにおける有意な期間をもって相互に離間された複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導する超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することであって、超音波エネルギーパルスの各々がｈａｎｎ波によって規定され、最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を含んでなる方法。
ＸＬＩＶ．制御コンソールによって超音波器具の先端の振動を制御するための方法であって、
制御コンソールによって、超音波器具のための最大超音波エネルギーレベルを決定することと、
制御コンソールによって、超音波器具が、軟組織アブレーションモードで動作させられるように設定されていると決定することと、
システムが軟組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、制御コンソールによって、超音波器具内で第１の超音波エネルギーを誘導する第１のＡＣ駆動信号を生成することであって、第１の超音波エネルギーが、超音波器具のために設定され、軟組織アブレーションモードに対応する第１の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第１の期間によって相互に離間された複数の第１の超音波エネルギーパルスを含み、第１の超音波エネルギーパルスの各々が、第１の期間の各々よりも短い第２の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと、
制御コンソールによって、超音波器具が、硬組織アブレーションモードで動作させられるように設定されていると決定することと、
システムが硬組織アブレーションモードで動作するように設定されていると決定したことに応じて、制御コンソールによって、超音波器具内で第２の超音波エネルギーを誘導する第２のＡＣ駆動信号を生成することであって、第２の超音波エネルギーが、超音波器具のために設定され、硬組織アブレーションモードに対応する第２の最小超音波エネルギーレベルにおける超音波エネルギーの第３の期間によって相互に離間された複数の第２の超音波エネルギーパルスを含み、第２の超音波エネルギーパルスの各々が、第３の期間の各々以上である第４の期間にわたって最大超音波エネルギーレベルにおいてピークに達する、生成することと
を含んでなる方法。
ＸＬＶ．先端と、先端が結合され、複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを先端内で誘導するためのＡＣ駆動信号が制御コンソールから供給されるドライバを含むハンドピースとを備える超音波器具のためのスリーブを製作するための方法であって、
開放近位および遠位端部を有し、開放近位および遠位端部の間に延びた管腔を画定するスリーブ本体を提供することであって、スリーブ本体が、先端が管腔を通り抜け、スリーブ本体の開放遠位端部外へ延びるよう、ハンドピースに取り外し可能に結合されるように適合されている、提供することと、
灌流液を先端に提供するための管腔と流体連通した灌流導管を配置することと、
超音波器具が制御コンソールに結合された際に制御コンソールによって読み出されるための先端に固有のデータを先端メモリ内に記憶することであって、データが、超音波器具の先端内で誘導される超音波エネルギーパルスを調節するための少なくとも１つのパルス動作パラメータを指示する、記憶することと、
先端メモリをスリーブ本体内に配設することと
を含んでなる方法。
ＸＬＶＩ．制御コンソールによって超音波器具の先端の振動を制御するための方法であって、
制御コンソールによって、先端の種類を決定することと、
制御コンソールによって、先端の決定された種類に基づいて超音波器具のための１つまたは複数のパルス動作パラメータを決定することと、
制御コンソールによって、決定されたパルス動作パラメータに対応する複数の超音波エネルギーパルスを含む超音波エネルギーを超音波器具の先端内で誘導する超音波器具に供給されるＡＣ駆動信号を生成することと
を含んでなる方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】