电外科处置系统转让专利

申请号 : CN201580016157.6

文献号 : CN106132331B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 高见祯嘉林田刚史

申请人 : 奥林巴斯株式会社

摘要 :

电外科处置系统具备:处置器具;高频电力产生部,其产生用于处置生物体组织的高频输出;输出部,其用于向处置器具供给所述高频输出;检测部,其检测所述输出部中的所述高频输出的电压和电流;相位差检测部,其求出所述检测部检测出的电压与电流的相位差;以及控制部,其控制高频电力产生部来执行第一阶段和第二阶段,并根据基于所述相位差的转变条件来在所述第一阶段与所述第二阶段之间进行切换,其中,在所述第一阶段,一边使所述输出部中的所述高频输出的电压变化一边向所述生物体组织施加高频输出,在所述第二阶段,基于所述第一阶段的期间的电压来对向所述生物体组织施加的高频输出进行恒压控制。

权利要求 :

1.一种电外科处置系统,其特征在于,具备:

高频电力产生部,其产生用于处置生物体组织的高频输出;

输出部,其用于向处置器具供给所述高频输出,所述处置器具用于向所述生物体组织施加所述高频输出;

检测部,其检测所述输出部中的所述高频输出的电压和电流;

相位差检测部,其求出所述检测部检测出的电压与电流的相位差;以及控制部,其控制所述高频电力产生部来基于所述相位差的变化从第一阶段切换为第二阶段,其中,所述第一阶段用于一边使所述输出部中的所述高频输出的电压相对于开始时的电压上升一边向所述生物体组织施加高频输出,由此使所述生物体组织干燥,所述第二阶段用于以根据所述第一阶段结束时的电压值决定的电压的设定值来对向所述生物体组织施加的高频输出进行恒压控制,由此使所述生物体组织愈合,其中,所述控制部基于所述相位差的绝对值开始增加来从所述第一阶段向所述第二阶段进行切换,所述控制部在从所述第一阶段转移到第二阶段之后,基于所述相位差的绝对值减少来从所述第二阶段向所述第一阶段进行切换。

2.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部基于所述相位差的绝对值已达到规定的阈值来从所述第一阶段向所述第二阶段进行切换。

3.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部基于所述相位差的绝对值在示出极小值后增加来从所述第一阶段向所述第二阶段进行切换。

4.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述相位差检测部和所述控制部是通过共用的硬件实现的。

5.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部在所述第一阶段间歇或连续地使所述高频输出的电压增加。

6.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部在所述第一阶段使所述高频输出的电压的增加率与所述相位差的变化率相应地变化。

7.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部在所述第二阶段进行以下的恒压控制:维持所述第一阶段结束的时间点的所述高频输出的电压值。

8.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部在所述第二阶段进行以下的恒压控制:维持使所述第一阶段结束的时间点的所述高频输出的电压值减少或增加后的电压值。

9.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部能够基于所述相位差的变化来在所述第一阶段与所述第二阶段之间进行多次切换。

10.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部基于所述第二阶段中的所述相位差的变化来使所述恒压控制的电压的设定值变化。

11.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,在所述第二阶段中的所述相位差的变化率大于规定的阈值的情况下,所述控制部使所述恒压控制的电压的设定值逐级或连续地降低。

12.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,在所述第二阶段中每当所述相位差变化规定的值时,所述控制部使所述恒压控制的电压的设定值降低。

13.根据权利要求1所述的电外科处置系统,其特征在于,所述控制部以从所述第一阶段结束的时间点的电压降低与所述第一阶段的期间长相应的电压值后的电压值进行所述恒压控制。

说明书 :

电外科处置系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于使生物体组织愈合的电外科处置系统。

背景技术

[0002] 以往,在外科手术等中进行生物体组织的切开、凝固或止血等处置时,使用电手术刀等电外科处置系统。这种电外科处置系统例如构成为具有用于输出高频电力的高频电源以及与该高频电源连接的处置器具。
[0003] 已知在使用该电外科处置系统进行生物体组织的凝固或止血的情况下,对象部位的脱水状态与该对象部位的接合状态密切相关。即,对象部位的生物体组织越是接近完全脱水状态,则该对象部位的接合状态的可靠性越高。
[0004] 另外,在高频处置装置中,例如通过利用一对电极把持生物体组织并且向所把持着的生物体组织赋予高频,来对生物体组织进行处置。在这种高频处置装置中,测定所把持着的生物体组织的阻抗,并基于测定出的阻抗来控制向生物体组织赋予的高频的电流值、电压值、电力值、频率等,由此进行适当的处置。
[0005] 在日本专利第4567811号中公开了如下一种电手术装置:求出生物体组织的阻抗,在阻抗超过规定的阈值的情况下,进行使高频电力频率逐级地上升的控制,由此能够进行可靠的处置。
[0006] 另外,在日本特开2009-45456号公报中公开了如下一种技术:根据输出的电压与电流的相位差来判定从用于愈合的烧灼处理向愈合部位的脱水处理的切换。
[0007] 然而,在日本专利第4567811号的发明中存在如下问题:基于生物体组织的阻抗进行控制,需要针对生物体组织的每个种类保持阻抗数据,但未必保持有这种数据,从而未必能够进行最适合于处置对象的组织的控制。另外,在日本特开2009-45456号公报的发明中,根据输出高频电力的电流与电压的相位差控制从烧灼处理向干燥处理的切换,但是存在干燥处理的控制并不是最适合于处置对象的组织的控制而使处置时间存在偏差等问题。
[0008] 本发明的目的在于,提供一种能够与处置对象的组织无关地能进行可靠且稳定的处置的电外科处置系统。

发明内容

[0009] 用于解决问题的方案
[0010] 本发明所涉及的电外科处置系统具备:处置器具,其对生物体组织进行处置;高频电力产生部,其产生用于处置所述生物体组织的高频输出;输出部,其用于向所述处置器具供给所述高频输出;检测部,其检测所述输出部中的所述高频输出的电压和电流;相位差检测部,其求出所述检测部检测出的电压与电流的相位差;以及控制部,其控制所述高频电力产生部来执行第一阶段和第二阶段,并根据基于所述相位差的转变条件来在所述第一阶段与所述第二阶段之间进行切换,其中,在所述第一阶段,一边使所述输出部中的所述高频输出的电压变化一边向所述生物体组织施加高频输出,在所述第二阶段,基于所述第一阶段的期间的电压来对向所述生物体组织施加的高频输出进行恒压控制。

附图说明

[0011] 图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的电外科处置系统的框图。
[0012] 图2A是横轴取时间、纵轴取相位差来示出相位差的变化的图表。
[0013] 图2B是横轴取时间、纵轴取相位差来示出相位差的变化的图表。
[0014] 图3是示出采用生物体组织A~D来作为对象组织10的情况下的电压控制的说明图。
[0015] 图4是用于说明第一实施方式的动作的流程图。
[0016] 图5是用于说明阶段切换方法的说明图。
[0017] 图6是用于说明第一阶段的控制的说明图。
[0018] 图7是用于说明第二阶段的控制的说明图。
[0019] 图8是用于说明输出结束控制的说明图。
[0020] 图9是示出第一实施方式的第一变形例的框图。
[0021] 图10A是示出第一实施方式的第二变形例的说明图。
[0022] 图10B是示出第一实施方式的第二变形例的说明图。
[0023] 图10C是示出第一实施方式的第二变形例的说明图。
[0024] 图11是用于说明本发明的第二实施方式中采用的控制的说明图。
[0025] 图12是用于说明本发明的第三实施方式中采用的控制的说明图。
[0026] 图13是示出第三实施方式的第一变形例的说明图。
[0027] 图14是示出第三实施方式的第二变形例的说明图。
[0028] 图15是用于说明本发明的第四实施方式中采用的控制的说明图。
[0029] 图16是示出用于使处置器具外表面温度固定的电力控制的一例的说明图。

具体实施方式

[0030] 以下,参照附图来详细地说明本发明的实施方式。
[0031] (第一实施方式)
[0032] 图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的电外科处置系统的框图。本实施方式所涉及的电外科处置系统例如具备高频电源以及双极型的处置器具(钳子等),该高频电源与处置器具电连接,输出用于使处置器具进行动作的能量。而且,电外科处置系统通过从高频电源向处置器具通高频电流来进行成为处置对象的生物体组织(以下称为对象组织)10的切开以及凝固(干燥和愈合)等。在本实施方式的电外科处置系统中,能够进行针对高频输出的输出控制不同的两个阶段的处置,基于高频输出的电压与电流的相位差控制各阶段的切换时刻,并且例如与阶段切换时刻的高频输出的水平相应地进行以后的阶段的输出控制。此外,作为对向生物体组织输出的高频输出的能量进行控制的方法,在说明书中主要以电压控制为例子进行说明,但是也能够以同样的方式进行电力控制。
[0033] 在图1中,电外科处置系统(高频电源)至少具备产生高频输出的高频电力产生部1,根据输出的高频输出来检测电流、电压及相位差的检测部2,以及进行系统整体的控制的控制部5。
[0034] 高频电力产生部1的波形成形部12被后述的控制部5控制而生成驱动波形。另外,高频电力产生部1的可变直流电源电路11被控制部5赋予设定值,将基于该设定值的水平的直流电压供给到输出电路13。输出电路13产生根据可变直流电源电路11的输出规定了驱动波形的水平的高频输出后从输出端输出该高频输出。
[0035] 输出电路13的一个输出端经由电流检测部15而与输出端子16连接,另一个输出端直接与输出端子17连接。该输出端子16、17相互之间经由线缆7而连接处置器具6。处置器具6能够向对象组织10施加通过线缆7传输的来自输出电路13的高频输出来对对象组织10进行处置。另外,在输出电路13的两个输出端相互之间连接有电压检测部14。
[0036] 电压检测部14检测输出电路13的输出电压,电流检测部15检测输出电路13的输出电流。电压检测部14和电流检测部15的各检测结果被供给到A/D转换部3和相位差检测部4。相位差检测部4检测来自输出电路13的高频输出的电压与电流的相位差并将检测出的相位差输出到A/D转换部3。A/D转换部3将被输入的各信号转换为数字信号后输出到控制部5。此外,由电压检测部14、电流检测部15以及相位差检测部4构成检测部2。
[0037] 控制部5能够由未图示的处理器等构成,进行系统整体的控制。另外,控制部5控制高频电力产生部1的波形成形部12的输出和可变直流电源电路11的输出,来控制高频输出的波形和水平。另外,从A/D转换部3向控制部5反馈电压信号、电流信号,控制部5对波形成形部12和可变直流电源电路11进行反馈控制,以得到所设定的高频输出。
[0038] 控制部5能够通过控制高频电力产生部1来对对象组织10进行控制不同的两个阶段的处置。控制部5例如采用使对象组织10干燥的干燥阶段来作为第一阶段。另外,控制部5例如采用使对象组织10愈合的愈合阶段来作为第二阶段。
[0039] 在本实施方式中,控制部5基于来自A/D转换部3的相位差信号来控制从第一阶段向第二阶段的切换时刻。
[0040] 处置器具6具备分别与输出端子16、17连接的一对把持构件,通过利用该一对把持构件把持对象组织10,来向对象组织10施加高频输出。经由线缆7向处置器具6的各把持构件传输从输出端子16、17输出的高频输出。如果考虑到实际的使用状况,则线缆7例如具有3m左右的长度,线缆7存在与线缆7相应的电感成分。
[0041] 另外,在把持着生物体组织10的一对把持构件相互之间产生对象组织10的电容成分。线缆7的电感成分大致固定,与此相对,把持构件相互之间的电容成分根据对象组织10的状态不同而变化。即,在对象组织10的水分比较多的状态下,电容成分的值小,随着对象组织10的不断干燥,例如由于产生气泡等而电容成分变大。于是,随着对象组织10不断干燥,相对于线缆7的电感成分,把持构件相互之间的电容成分的影响变大,高频输出的电流的相位以电压的相位为基准逐渐超前。
[0042] 例如,在对象组织10的水分比较多的状态下,高频输出的电流的相位相对于电压的相位滞后。当对象组织10不断干燥时,电流的相位相对于电压的相位也随之而超前,电流的相位与电压的相位一致,进一步电流的相位比电压的相位超前。
[0043] 生物体组织的阻抗受生物体组织表面的干燥状态的影响比较大。因此,如果只根据阻抗则不能准确地掌握生物体组织的干燥状态。与此相对,高频输出的电压与电流的相位差为反映出对象组织10的整体的干燥状态的值。相位差的变化的程度根据对象组织10的体积、质量等不同而不同,但是相位差的值与干燥状态之间的关系同生物体组织的体积、质量无关地大致一对一地对应。因而,能够在高频输出的电压与电流的相位差变为规定的值的时刻或者高频输出的电压与电流的相位差示出了规定的变化时的时刻判定为对象组织10达到了规定的干燥状态。能够认为该判定比只使用阻抗的判定更加准确。
[0044] 控制部5例如也可以设为,将在开始第一阶段的处置之后高频输出的电压与电流的相位差变为规定的值设定为阶段切换的转变条件,基于满足转变条件判定为对象组织10达到了规定的干燥状态,来从第一阶段切换为第二阶段。此外,控制部5通过读出存储于未图示的存储器中的转变条件,来进行切换时刻的判定。另外,用户能够通过未图示的输入装置使适当的转变条件存储到存储器中。
[0045] 另外,在本实施方式中,控制部5例如也可以是,将高频输出的电压与电流的相位差达到0或0附近的范围作为转变条件,或者将高频输出的电压与电流的相位差从0或0附近的范围脱离作为转变条件,将达到转变条件的时间点设定为从第一阶段向第二阶段的切换时刻。此外,也可以根据处置器具的种类、生物体组织的种类等变更转变条件。例如,也可以针对处置器具的每个种类适当地变更针对从第一阶段向第二阶段的切换时刻设定的相位差的值。并不限于此,能够如后述那样设定基于相位差的各种转变条件。
[0046] 图2A和图2B是横轴取时间、纵轴取相位差来示出相位差的变化的图表。图2A、图2B示出对互不相同的组织分别施加固定电压值的高频输出的情况下的高频输出的电压与电流的相位差的变化。此外,图2A、图2B的纵轴表示相位差的绝对值。
[0047] 在图2A的例子中,相位差的绝对值在处置开始时间点比较大,随着时间的经过,相位差的绝对值变小,在时间t1变为最小值。在经过时间t1后,电流的相位进一步超前,相位差变大。此外,图2B示出从处置开始时间点到时间t2为止相位差的变化小、从时间t2时间点起相位差的绝对值变大的情形。控制部5例如将图2A、图2B的时间t1、t2的时刻设定为从第一阶段向第二阶段的切换时刻。
[0048] 即,通常从干燥阶段的开始起,相位差的绝对值下降或稳定为比较低的值。然后,相位差的绝对值由于组织不断脱水和干燥而上升。通过检测这种相位差的绝对值的变化,来进行从第一阶段向第二阶段的切换。在从第一阶段(干燥阶段)向第二阶段(愈合阶段)的切换时间点,对象组织10成为充分的干燥状态,从而在愈合阶段容易进行愈合处置的控制。
[0049] 并且,在本实施方式中,与到第一阶段结束为止的控制状态、例如第一阶段结束时间点的控制状态相应地控制第二阶段中的处置。到高频输出的电压与电流的相位差达到规定的值为止所需要的时间(第一阶段的期间长度)根据对象组织10的厚度等的不同而不同。在第一阶段,存在使高频输出水平(电压)随着时间的经过而变化的情况。在该情况下,针对每个处置对象的组织,由于第一阶段期间长度不同而第一阶段结束时间点的高频输出的电压不同。此外,在将高频输出设为固定的情况下也同样,针对每个组织,在第一阶段期间向处置对象的组织施加的高频输出能量不同。
[0050] 在本实施方式中,第一阶段期间内的控制是使处置对象的生物体组织成为规定的干燥状态所需要的控制,因此通过在第二阶段期间也实施与第一阶段期间内的控制相应的控制,能够与对象组织10的厚度等无关地对处置对象的组织进行可靠的处置。例如,在本实施方式中,也可以是,控制部5在第一阶段进行了向对象组织10施加电压值随时间的经过而增加的高频输出的控制的情况下,在第二阶段中,向对象组织10施加维持了第一阶段结束时间点的电压值的高频输出。
[0051] 此外,在后面叙述第一阶段和第二阶段中的具体的控制和阶段结束控制。
[0052] 图3是示出采用生物体组织A~D作为对象组织10的情况下的电压控制的说明图。在图3的上部,横轴取时间、纵轴取电压来示出时间的经过与电压的变化之间的关系,在图3的下部,横轴取时间、纵轴取相位差来示出相位差的变化。图3的下部示出以下的例子:将相位差从极小值增加作为转变条件,并将从极小值增加的时刻设定为从第一阶段向第二阶段的切换时刻。针对生物体组织A~D的切换时刻分别是ta、tb、tc、td。
[0053] 如图3的上部所示,在第一阶段期间的开始时间点,生物体组织A~D均被施加相同电压值的高频输出。直到切换时刻ta~td到来从而第一阶段期间结束为止,控制部5使向生物体组织A~D施加的高频输出的电压值增加。关于图3所示的电压值的增加率,示出各生物体组织A~D的增加率相同的例子。
[0054] 当到达时间ta时,控制部5针对生物体组织A判断为干燥已结束而使第一阶段期间结束。控制部5在维持第一阶段结束时间点的高频电压的电压的状态下向第二阶段期间转移。由此,如图3的上部所示那样,在时间ta以后,向生物体组织A施加的高频输出的电压值固定。
[0055] 同样地,控制部5在时间tb~td针对生物体组织B~D判断为干燥已结束而使各第一阶段期间结束。控制部5在维持第一阶段结束时间点的高频电压的电压的状态下向第二阶段期间转移。由此,如图3的上部所示那样,在第二阶段向各生物体组织B~D施加的高频输出的电压值分别被维持为在第一阶段结束时间点施加的各电压值。
[0056] 显示部8被控制部5控制,能够显示被输入的指示、装置状态以及处置(处理)状况。另外,声源部9被控制部5控制,能够通过蜂鸣音(包括钟鸣音在内)或声音向操作者进行通知。
[0057] 接着,参照图4至图8来说明这样构成的实施方式的动作。图4是用于说明第一实施方式的动作的流程图。图5是用于说明阶段切换方法的说明图,图6是用于说明第一阶段的控制的说明图,图7是用于说明第二阶段的控制的说明图,图8是用于说明输出结束控制的说明图。
[0058] 在图4的步骤S1中,开始作为第一阶段的干燥阶段。在由处置器具6把持着对象组织10的状态下,控制部5控制高频电力产生部1来使高频电力产生部1产生规定电力的高频输出。从输出电路13输出的高频输出经由与输出端子16、17连接的线缆7通过处置器具6而被施加到对象组织10。这样,实施针对对象组织10的干燥阶段。
[0059] 控制部5在步骤S2中使高频输出的电压逐渐增加。即,控制部5具备使高频电力产生部1的高频输出的电压逐渐增加的第一输出控制部。而且,分别通过电压检测部14和电流检测部15检测高频输出的电压和电流。电压检测部14和电流检测部15的检测结果被A/D转换部3转换为数字信号后被反馈到控制部5。控制部5基于被反馈的电压信号和电流信号来控制高频电力产生部1以得到规定的输出。这样,在干燥阶段中,高频输出的电压随着时间的经过而逐渐增加。
[0060] 另外,电压检测部14和电流检测部15的输出被提供给相位差检测部4,由相位差检测部4检测高频输出的电压与电流的相位差。相位差检测部4的检测结果经由A/D转换部3而被供给到控制部5。控制部5在步骤S3中判定是否满足基于高频输出的电压与电流的相位差的转变条件。即,控制部5具备判定是否满足基于高频输出的电压与电流的相位差的转变条件的判定部。
[0061] 通过向对象组织10施加高频输出,对象组织10的水分逐渐减少。由此,处置器具6的一对把持构件的两端的电容成分变大,电流的相位以高频输出的电压的相位为基准超前。当从干燥阶段的开始起经过了规定的时间时,对象组织10成为充分干燥的状态,成为高频输出的电压的相位与电流的相位例如一致的状态。由此,控制部5判定为相位差已变为满足转变条件的值,将处理转移到步骤S4。即,控制部5结束干燥阶段,转移到愈合阶段。
[0062] 在愈合阶段中,控制部5获取干燥阶段结束时间点的高频输出的电压值(步骤S5),以维持该电压值的方式对高频电力产生部1的输出进行恒压控制(步骤S6)。即,控制部5具备对高频电力产生部1的输出进行恒压控制的第二输出控制部。
[0063] 以与干燥阶段的最终的电压值相应的最佳的电压对通过干燥阶段而充分地成为干燥状态的对象组织10进行愈合处置。控制部5在步骤S7中判定处置是否已完成,进行步骤S6的恒压的高频输出的施加,直到愈合处置完成为止。当愈合处置完成时,控制部5结束处理。
[0064] (阶段切换方法(转变条件判定方法))
[0065] 接着,参照图5来说明阶段的切换方法。在本实施方式中,也可以采用包括上述的阶段切换方法在内的下述(a)~(g)所示的阶段切换方法。此外,关于图5的特性(a)~(d),横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出相位差的绝对值随时间的变化,关于图5的特性(e),横轴取时间、纵轴取振幅并用虚线示出电流波形、用实线示出电压波形。图5的特性(a)~(f)分别对应于下述(a)~(f)的切换方法。
[0066] (a)检测出相位差从0度的状态增加来进行切换,(b)检测出相位差的绝对值在示出最小值之后增加来进行切换,(c)检测出相位差的绝对值从负的斜率变化为正的斜率来进行切换,(d)检测出相位差超过大于0度的规定的阈值来进行切换,(e)检测出电压与电流的相位反转来进行切换,(f)当检测出相位差且此时的组织阻抗超过阈值时进行切换。
[0067] 在图5中,圆形标记表示判定为进行阶段切换的点。例如,在上述(a)的例子中,如图5的特性(a)所示,检测出由○表示的点、即相位差的绝对值从0度的状态增加的时间点而判定为是阶段切换时刻。该情况下的转变条件为相位差从0度的状态增加。
[0068] 此外,关于图5的特性(e),从左边的图表向右边的图表示出时间前进的状态,左侧的图表示出电流(I)的相位比电压(V)的相位滞后,中央的图表示出电压的相位与电流的相位一致,右侧的图表示出电流的相位比电压的相位超前。在图5的特性(e)的例子中,将成为中央的图表的时刻设为切换时刻。即,转变条件是电压与电流的相位逆转。
[0069] 关于图5的特性(f),实线示出相位差的绝对值的变化,虚线示出对象组织10的阻抗的变化。此外,能够根据电压检测部14和电流检测部15的输出来计算对象组织10的阻抗。图5的特性(f)针对相位差例如判定上述(a)的条件,进一步针对阻抗判定是否超过了阈值。
这样,在上述(f)的例子中,将图5的特性(f)中的圆形标记处的时刻判定为阶段的切换时刻。
[0070] (干燥阶段的控制方法)
[0071] 接着,参照图6来说明干燥阶段的控制方法。在本实施方式中,也可以采用包括上述的干燥阶段的控制方法在内的下述(a)~(e)所示的控制方法。此外,图6中的特性(a)~(e)分别对应于下述(a)~(e)的控制方法。
[0072] (a)与时间相应地线性地提高输出电压或输出电力,(b)与时间相应地以规定的步长提高输出电压或输出电力,(c)与时间相应地以1/2次方提高输出电压或输出电力,(d)与时间相应地以平方提高输出电压或输出电力,(e)以固定的占空比间歇输出,并逐级地提高接通期间的输出电压或输出电力。
[0073] 在图6的上部的图表和中部的图表中,横轴取时间、纵轴取电压来示出干燥阶段的高频输出,在图6的下部的图表中,纵轴取相位差来示出高频输出的电压与电流的相位差的变化。相位差从极小值增大的变化点是从第一阶段向第二阶段切换的时刻。图6的特性(a)~(e)的例子均示出使电压或电力增加的控制。
[0074] (愈合阶段的控制方法)
[0075] 接着,参照图7来说明愈合阶段的控制方法。在本实施方式中,也可以采用包括上述的愈合阶段的控制方法在内的下述(a)、(b)所示的控制方法。此外,图7的特性(a)、(b)分别对应于下述(a)、(b)的控制方法。
[0076] (a)将干燥阶段的最后输出的电压值设定为愈合阶段的恒压值。
[0077] (b)获取干燥阶段的最后输出的电压值,将乘以与处置器具6的种类相应的系数所得到的值设定为愈合阶段的恒压值。此外,系数的值同处置器具6的把持构件与对象组织10之间的把持面积对应。
[0078] 关于图7的特性(a)、(b),横轴取时间、纵轴取电压来示出愈合阶段的高频输出。在图7的特性(a)、(b)的例子中,均对愈合阶段进行恒压控制。
[0079] 此外,在图7的特性(b)的例子中,示出以使干燥阶段的结束时间点的电压值降低后的电压值进行恒压控制的例子,但是也可以以使干燥阶段的结束时间点的电压值增加后的电压值进行恒压控制。
[0080] (输出结束条件)
[0081] 接着,参照图8来说明愈合阶段的结束方法。在本实施方式中,作为愈合阶段的结束方法,也可以采用下述(a)~(k)所示的结束方法。此外,图8的特性(a)~(k)分别对应于下述(a)~(k)的结束方法。
[0082] 关于图8的特性(a)~(k),横轴取时间、纵轴取相位差、阻抗(Z)等来示出相位差、阻抗随时间的变化。在图8中,圆形标记表示判定为愈合阶段结束的点。
[0083] (a)检测出组织阻抗达到了规定的阈值而结束,(b)根据相位差为最小值Pmin时的阻抗设定阻抗阈值,检测出阻抗达到阻抗阈值而结束,(c)检测出相位差达到规定的阈值而结束,(d)检测出相位差达到与处置器具的种类相应地设定的阈值而结束,(e)检测出相位差从最小值起上升了既定值Ppl而结束,(f)检测出相位差的变化率变为既定值以下而结束,(g)检测出相位差达到根据初始的相位差计算出的阈值Ppi而结束,(h)检测出从第一阶段的期间经过了计算出的第二阶段的期间而结束,(i)根据相位差达到最小值为止的时间tmin计算第二阶段的时间tmin×a,检测出经过了该第二阶段的时间tmin×a而结束,(j)根据第一阶段结束时的电压或电力值计算第二阶段的输出时间,检测出经过了该第二阶段的输出时间而结束,(k)检测出相位差和组织阻抗均达到各自的规定的阈值Tp、Ti而结束。
[0084] 例如,上述(a)的例子如图8的特性(a)所示,检测出由○表示的点、即阻抗Z达到了阈值的时间点而判定为是愈合阶段的结束时刻。
[0085] 这样,在本实施方式中,根据基于相位差的转变条件来决定各阶段的切换时刻,从而能够与处置对象的生物体组织的种类无关地可靠地判定出生物体组织处于规定的状态来进行从第一阶段向第二阶段的转移。另外,例如将第一阶段的结束时间点的电压值设定为第二阶段的恒压控制的电压值。第一阶段的结束时间点的电压值为与第一阶段的期间长度相应的值,该第一阶段的期间长度是由基于高频输出的电压与电流的相位差的转变条件而决定的期间长度。第一阶段的期间长度是反映出生物体组织的状态的期间长度,与该期间长度相应地决定第二阶段的恒压控制的电压值,由此能够在第二阶段中进行针对生物体组织的可靠的处置,例如在进行干燥阶段和愈合阶段的处置的情况下,能够得到生物体组织的最佳的接合状态。
[0086] (第一变形例)
[0087] 图9是示出本实施方式的第一变形例的框图。在图9中,对与图1相同的构成要素标注相同的附图标记并省略说明。图9的变形例与图1的系统的不同之处只在于,图9的变形例采用省略了相位差检测部4的检测部21来代替检测部2。
[0088] 电压检测部14和电流检测部15的输出在被供给到A/D转换部3来转换为数字信号之后,被提供到控制部5。控制部5根据电压检测部14和电流检测部15的输出计算高频输出的电压与电流的相位差。
[0089] 其它结构、作用以及效果与图1的实施方式相同。
[0090] (第二变形例)
[0091] 图10A~图10C是示出第一实施方式的第二变形例的说明图。本变形例中的硬件结构与图1或图9相同。本变形例示出干燥阶段中的进一步的其它的控制例。
[0092] 图10A和图10B均是,在上部中横轴取时间、纵轴取电压来示出干燥阶段的高频电压的变化,在下部中横轴取时间、纵轴取相位差的变化率来示出干燥阶段的相位差的变化率的变化。另外,关于图10C,在上部中横轴取时间、纵轴取电压来示出干燥阶段的高频电压的变化,在下部中横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出干燥阶段的相位差的变化。
[0093] 在本变形例中,控制部5求出高频输出的电压与电流的相位差及相位差的变化率,并且与相位差的变化或相位差的变化率的变化相应地进行干燥阶段的高频输出的电压控制。在图10A的例子中,对相位差的变化率设定阈值。控制部5进行控制,以使得在相位差的变化率大于阈值的情况下,使高频输出的电压以作为初始设定的比较小的第一斜率增加,在相位差的变化率小于阈值的情况下,使高频输出的电压以比较大的第二斜率增加。
[0094] 在图10A的例子中,期间T1内的相位差的变化率大于阈值。在该情况下,控制部5使高频输出的电压以第一斜率增加。在此,设为如图10A的期间T2所示那样相位差的变化率降低到小于阈值。在该情况下,控制部5使高频输出的电压以大于第一斜率的第二斜率增加。由此,高频输出的电压以比较大的增加量增加。
[0095] 例如考虑以下情形:在对象组织10的水分量比较多的情况等下,即使一边使电压以作为干燥阶段的电压增加的斜率的初始值而设定的第一斜率增加一边向对象组织10施加高频输出,干燥也需要比较长的时间,从而导致干燥阶段期间变得比较长。在该情况下,能够认为相位差的变化率变小,例如考虑相位差的变化率降低到小于阈值。因此,在相位差的变化率降低到小于阈值的情况下,使高频输出的电压以赋予比较大的电压增加的第二斜率增加。由此,能够在比较短的时间内使对象组织10干燥。
[0096] 当高频输出的电压的增加率变大的结果是使相位差的变化率变大而超过阈值时,如图10A的期间T3所示那样,控制部5使高频输出的电压增加的斜率恢复为原来的第一斜率。由此,能够防止向生物体组织10施加电压高到必要以上的高频输出。
[0097] 另外,在图10B的例子中,也对相位差的变化率设定阈值。控制部5进行控制,以使得在相位差的变化率小于阈值的情况下,使高频输出的电压以作为初始设定的比较大的第三斜率增加,在相位差的变化率大于阈值的情况下,使高频输出的电压以比较小的第四斜率增加。
[0098] 在图10B的例子中,期间T1内的相位差的变化率小于阈值。在该情况下,控制部5使高频输出的电压以第三斜率增加。在此,设为如图10B的期间T2所示那样相位差的变化率变得大于阈值。在该情况下,控制部5使高频输出的电压以小于第三斜率的第四斜率增加。由此,高频输出的电压以比较小的增加量增加。
[0099] 当高频输出的电压的增加率变小的结果是使相位差的变化率降低而变为阈值以下时,如图10B的期间T3所示那样,控制部5使高频输出的电压增加的斜率恢复为原来的第三斜率。这样,在图10B的例子中也同样,能够防止向生物体组织10施加电压高到必要以上的高频输出,并且能够在比较短的时间内结束干燥阶段。
[0100] 在图10C的例子中,将干燥阶段的结束时间设为预先规定的规定时间。控制部5进行控制,使高频输出的电压值与相位差的值的变化相应地变化以在规定时间达到规定的转变条件。由此,能够在规定的时间内结束干燥阶段。
[0101] 另外,作为干燥阶段的控制方法,也可以采用下述(a)、(b)的控制。
[0102] (a)使输出电压或输出电力与时间相应地增加。基于紧接在输出开始后的初始相位差的值来决定输出电压的增加率。
[0103] (b)使输出电压或输出电力与时间相应地增加。基于紧接在输出开始后的初始组织阻抗的值来决定输出电压的增加率。
[0104] 例如,能够考虑控制部5进行以下的控制:初始相位差越大,则使输出电压的增加率越大。另外,例如能够考虑控制部5进行以下的控制:初始组织阻抗越低,则使输出电压的增加率越大。
[0105] 在本变形例中,能够防止干燥阶段所需要的时间过长。
[0106] (第二实施方式)
[0107] 图11是用于说明本发明的第二实施方式中采用的控制的说明图。本实施方式的硬件结构与第一实施方式相同。
[0108] 在第一实施方式中,根据高频输出的电压与电流的相位差来检测对象组织的状态,并且通过检测出满足了基于相位差的转变条件而从第一阶段向第二阶段转变。但是,对象组织的状态不仅受高频输出的影响,还受周围环境的影响等,因此考虑虽然在第二阶段的处置中途但是使处置返回到第一阶段较好的情况。因此,本实施方式基于相位差判定从第二阶段向第一阶段的转变条件,由此能够针对对象组织进行高效的处置。
[0109] 控制部5在第二阶段检测相位差的绝对值是否再次下降。如上述那样,通常相位差的绝对值从高频输出的开始起下降或者稳定为比较低的值,随着生物体组织不断脱水和干燥,相位差的绝对值上升。在本实施方式中,也根据与第一实施方式同样的转变条件从第一阶段(干燥阶段)向第二阶段(愈合阶段)切换。
[0110] 但是,有时在转移到第二阶段后受对象组织的把持状态或血液、生理盐水等周边环境的影响而对象组织的水分量再次增加。在该情况等下,再次进行第一阶段的处置较好。因此,当检测出相位差的绝对值再次下降时,控制部5从第二阶段向第一阶段转移。此外,以后的从第一阶段向第二阶段的切换以与第一实施方式同样的方式进行。
[0111] 在图11的上部,横轴取时间、纵轴取电压来示出高频输出的电压的变化,在图11的下部,横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出高频输出的电压与电流的相位差的变化。控制部5在最初的干燥阶段中使高频输出的电压增加。随着对象组织10不断干燥,相位差的绝对值逐渐变小。当相位差的绝对值的值在时刻tk1变为满足转变条件的值时,控制部5从干燥阶段转移到愈合阶段,进行基于干燥阶段结束时间点的电压值的恒压控制。
[0112] 接着,假设在时刻ti由于某种原因而导致对象组织10的水分量增加。于是,线缆7的电感成分的影响变大,从而导致高频输出的电流的相位相对于电压的相位滞后。但是,对象组织10在愈合阶段被施加着高频输出,因此电流的相位逐渐超前。
[0113] 在本实施方式中,当在愈合阶段中检测出从电流的相位相对于电压的相位滞后的状态转变为电流的相位超前而接近电压的相位的状态即相位的绝对值变小的状态时,控制部5判定为满足了向干燥阶段转移的转变条件,进行与干燥阶段对应的控制。例如,在图11的上部的例子中,控制部5在时刻ty判定为满足了从愈合阶段向干燥阶段转移的转变条件,并向干燥阶段转移。控制部5将该切换时刻的电压设为干燥阶段的开始电压并且使电压值逐渐增加。
[0114] 由此,相位差的绝对值逐渐变小。当在时刻tk2判定为满足了从第一阶段向第二阶段的转变条件时,控制部5再次向愈合阶段转移。控制部5在第二次的愈合阶段进行基于第二次的干燥阶段的结束时间点的电压值的恒压控制。
[0115] 此外,在图11的例子中,示出控制部5检测出相位差的绝对值的降低量为规定值以上而判定为满足了从第二阶段向第一阶段的转变条件的例子,但是也可以在相位差的绝对值开始减少的时间点立刻从第二阶段向第一阶段转移。
[0116] 这样,在本实施方式中,以如下方式进行控制:在转移到第二阶段后,根据高频输出的电压与电流的相位差的变化检测是否成为对象组织的水分量增加的状态,来再次向第一阶段转移。由此,能够进行基于第一阶段和第二阶段的高效的处置。
[0117] (第三实施方式)
[0118] 图12是用于说明本发明的第三实施方式中采用的控制的说明图。本实施方式的硬件结构与第一实施方式相同。
[0119] 在第一实施方式中,说明了在第二阶段(愈合阶段)中进行恒压控制的例子。考虑以下情形:在对象组织是薄的组织的情况下,或者在对水分含量比较少的组织进行处置的情况下,通过进行恒压控制会导致急剧地干燥。因此,本实施方式设为,在第二阶段中相位差的绝对值的增加率变得大于规定的阈值的情况下,使高频输出的电压值降低。
[0120] 控制部5在第二阶段检测相位差的绝对值的增加率是否变得大于规定的阈值。当检测出相位差的绝对值的增加率变得大于规定的阈值时,控制部5结束高频输出的恒压控制,并且进行控制以使电压值逐渐减少。当该控制的结果是使相位差的绝对值的增加率变得小于规定的阈值时,控制部5恢复到维持检测出相位差的绝对值的增加率变得小于规定的阈值的时间点的电压值的恒压控制。此外,从第一阶段向第二阶段的切换以与第一实施方式同样的方式进行。
[0121] 在图12的上部,横轴取时间、纵轴取电压来示出高频输出的电压的变化,在图12的下部,横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出高频输出的电压与电流的相位差的变化。控制部5在干燥阶段使高频输出的电压增加。随着对象组织10不断干燥,相位差的绝对值逐渐变小。当相位差的绝对值的值在时刻tk1变为满足转变条件的值时,控制部5从干燥阶段向愈合阶段转移,进行基于干燥阶段结束时间点的电压值的恒压控制。
[0122] 接着,假设在时刻tu1由于某种原因而导致对象组织10的水分量急剧减少。于是,高频输出的电压与电流的相位差的绝对值急剧变大。其结果,控制部5在时刻tu2检测出相位差的绝对值的增加率超过了规定的阈值。在该情况下,控制部5在愈合阶段也进行使高频输出的电压值降低的控制。图12的上部示出在时刻tu2以后进行逐级地降低电压值的控制。
[0123] 使高频输出的电压值降低的结果是使相位差的绝对值的增加率变小。在时刻tu3,当检测出相位差的绝对值的增加率变得小于规定的阈值时,控制部5恢复到维持检测出相位差的绝对值的增加率变得小于规定的阈值的时间点的电压值的恒压控制。
[0124] 这样,在本实施方式中,当在转移到第二阶段后根据高频输出的电压与电流的相位差的变化检测出对象组织的水分量的减少变得急剧时,虽然处于第二阶段,但是进行使高频输出的电压值降低的控制,由此能够进行以适当的速度干燥的处置。
[0125] (第一变形例)
[0126] 图13是示出第三实施方式的第一变形例的说明图。在图13中进行了与图12相同的标记。图13的例子与图12的例子的不同之处只在于,在图13的例子中,在第二阶段中,当检测出相位差的绝对值的增加率变得大于规定的阈值时,结束高频输出的恒压控制,并进行控制使电压值以一次函数的方式减少。
[0127] (第二变形例)
[0128] 图14是示出第三实施方式的第二变形例的说明图。在图12的例子中,在第二阶段中,当检测出相位差的绝对值的增加率变得大于规定的阈值时结束高频输出的恒压控制,并且进行控制以使电压值例如逐级地减少,直到相位差的绝对值的增加率变得小于规定的阈值为止。
[0129] 与此相对,在本变形例中,根据相位差的绝对值检测第二阶段的干燥状态,每当相位差的绝对值的变化量变为规定的量时,使高频输出的电压值逐级地减少。
[0130] 控制部5在第二阶段检测相位差的绝对值的变化量是否达到了规定的值。当检测出相位差的绝对值的变化量达到了规定的值时,控制部5进行控制,以使高频输出减少规定的电压值。之后,控制部5在第二阶段中反复进行同样的控制。此外,从第一阶段向第二阶段的切换以与第一实施方式同样的方式进行。
[0131] 在图14的上部,横轴取时间、纵轴取电压来示出高频输出的电压的变化,在图14的下部,横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出高频输出的电压与电流的相位差的变化。控制部5在干燥阶段使高频输出的电压增加。随着对象组织10不断干燥,相位差的绝对值逐渐变小。当相位差的变化在时刻tk1满足转变条件时,控制部5从干燥阶段向愈合阶段转移,进行基于干燥阶段结束时间点的电压值的恒压控制。
[0132] 通过该恒压控制,对象组织10不断干燥,相位差的绝对值逐渐变大。考虑在对象组织10是比较薄的组织的情况等下,干燥会过快地进行。因此,在本实施方式中,控制部5判定相位差的绝对值的变化量是否达到了规定的值。在图14的下部的例子中,示出转移到愈合阶段后的相位差的绝对值的变化量在时刻tu1超过了规定的值。当检测出相位差的绝对值的变化量达到了规定的值时,控制部5使高频输出降低规定的电压值,之后进行恒压控制。
[0133] 在图14的下部的例子中,示出时刻tu1以后的相位差的绝对值的变化量在时刻tu2超过了规定的值。当检测出相位差的绝对值的变化量达到了规定的值时,控制部5使高频输出进一步降低规定的电压值,之后进行恒压控制。
[0134] 这样,在本变形例中,在转移到第二阶段后,每当高频输出的电压与电流的相位差的变化量达到规定的值时,虽然处于第二阶段,但是进行使高频输出的电压值逐级地降低的控制,以避免对象组织的水分量的减少变得急剧。由此,能够进行以适当的速度干燥的处置。
[0135] (第四实施方式)
[0136] 图15是用于说明本发明的第四实施方式中采用的控制的说明图。本实施方式的硬件结构与第一实施方式相同。
[0137] 在第一实施方式中示出了以下的例子:在第一阶段(愈合阶段)中,例如使高频输出的电压值逐渐增加,在第二阶段中,进行维持第一阶段结束时间点的电压值的恒压控制。但是,考虑以下情形:在对象组织比较厚的情况下,或者在对水分含量比较多的组织进行处置的情况下,第一阶段期间比较长,并且第二阶段的电压值变为过高水平。因此,在本实施方式中,在相位差充分降低之后到达到转变条件为止的时间比较长的情况下,判定为第一阶段结束时间点的电压值变为过高水平,使第二阶段的电压值降低到低于第一阶段结束时间点的电压值,来对第二阶段进行恒压控制。
[0138] 控制部5求出在第一阶段相位差的绝对值达到规定的阈值ps以下的时刻ts1。控制部5求出在第一阶段相位差的绝对值满足了向第二阶段转移的转变条件的时间点的时刻ts2。控制部5求出在相位差的绝对值达到规定的阈值ps之后到满足转变条件为止所需要的时间TL(=ts2-ts1)。此外,阈值ps被设定为满足转变条件的相位差的绝对值附近的值。控制部5求出与时间TL相应地要在第二阶段降低的电压减少值。控制部5在第二阶段中以从第一阶段结束时间点的电压降低电压减少值后的电压进行恒压控制。此外,从第一阶段向第二阶段的切换以与第一实施方式同样的方式进行。
[0139] 此外,在时间TL比规定的阈值时间短的情况下,控制部5也可以以第一阶段结束时间点的电压值对第二阶段进行恒压控制。图15的特性(a)、(b)示出该情况下的控制。关于图15的特性(a),横轴取时间、纵轴取电压来示出高频输出的电压的变化,关于图15的特性(b),横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出高频输出的电压与电流的相位差的变化。
图15的特性(a)、(b)的控制与第一实施方式相同,在第二阶段进行使用了第一阶段结束时间点的电压值的恒压控制。
[0140] 图15的特性(c)、(d)示出时间TL超过规定的阈值的情况下的控制或与时间TL相应地变更第二阶段的电压值的情况下的控制。关于图15的特性(c),横轴取时间、纵轴取电压来示出高频输出的电压的变化,关于图15的特性(c),横轴取时间、纵轴取相位差的绝对值来示出高频输出的电压与电流的相位差的变化。
[0141] 控制部5在干燥阶段使高频输出的电压增加。对象组织10不断干燥,相位差的绝对值逐渐变小。相位差的绝对值在时刻ts1达到规定的阈值ps。在对象组织10比较厚的情况等下,有时在达到阈值ps以后到满足转变条件为止要经过比较长的时间。图15的特性(b)的例子示出以下情形:相位差的绝对值在达到规定的阈值ps之后的时间TL后,变为满足转变条件的相位差的绝对值。在该情况下,干燥阶段比较长,因此干燥阶段结束时间点的电压值为比较高的值。在本实施方式中,控制部5如图15的特性(c)所示那样,以使干燥阶段结束时间点的电压减少与时间TL相应的电压后的电压进行恒压控制。
[0142] 图15的特性(e)示出第二阶段(愈合阶段)的高频输出的电压值的设定的一例。关于图15的特性(e),横轴取时间、纵轴取电压来示出相位差的绝对值达到阈值ps之后到满足转变条件为止所需要的时间TL与在第二阶段设定的电压之间的关系。在图15的特性(e)的例子中,时间TL越大,则使第二阶段的恒压控制的电压值越低。
[0143] 这样,在本实施方式中,进行以下的控制:使第二阶段的高频输出的电压值与在第一阶段中相位差的绝对值达到满足转变条件的值的附近的值之后到满足转变条件为止的时间相应地降低。由此,能够进行以适当的速度干燥的处置。
[0144] 另外,需要对用于把持生物体组织的处置器具的表面温度进行管理。处置器具外表面的温度依赖于向处置器具供给的能量。即,能够根据向处置器具施加的电力和时间的积来计算处置器具外表面的温度。相对于实际向处置器具供给的能量,处置器具的外表面的温度上升存在时间滞后,因此考虑该时间滞后来求出处置器具外表面温度。
[0145] 图16是示出用于使处置器具外表面温度固定的电力控制的一例的说明图。在图16的上部,横轴取时间、纵轴取电力来示出向处置器具施加的电力。另外,在图16的下部,横轴取时间、纵轴取温度来示出处置器具外表面的温度的变化。此外,图16的上部和下部使用相同的时间轴进行表示。
[0146] 如图16所示,在相对于向处置器具的电力供给延迟少许延迟时间之后,处置器具外表面的温度开始上升。即使向处置器具施加的电力变为固定,处置器具外表面的温度也持续上升。在此,能够通过降低向处置器具施加的电力来使处置器具外表面的温度固定。例如,在使电力如图16的上部所示那样变化的情况下,能够使处置器具外表面的温度固定。通过计算运算向处置器具供给的能量,能够进行这样的控制。
[0147] 另外,还能够通过进行这种运算求出处置器具外表面的温度,并基于其结果进行当前温度的显示、强制性的电力限制等。
[0148] 另外,通过利用累计供给能量与处置器具外表面温度的对应表或关系式,能够求出处置器具外表面温度。在该情况下,通过针对每个处置器具保存对应表或关系式,能够与处置器具无关地进行温度控制。
[0149] 例如,也可以是,当求出的处置器具外表面温度超过第一阈值时发出警告,当超过第二阈值时限制向处置器具的电力供给,另外,例如也可以以如下方式进行限制,当求出的处置器具外表面温度超过第一阈值时,使向处置器具的电力供给量降低,当超过第二阈值时,使向处置器具的电力供给量进一步降低。
[0150] 由此,能够使处置器具外表面的温度为适当的温度来使用。
[0151] 此外,在上述各实施方式中,说明了在第二阶段连续地向生物体组织施加高频输出的例子,但是也可以以间歇地向生物体组织施加高频输出的方式进行控制。
[0152] 根据上述各实施方式,根据向处置对象施加的高频输出的电流与电压的相位差决定从第一阶段向第二阶段的切换,并且将第二阶段的高频输出的水平设为与第一阶段期间的期间长度相应的水平,由此具有以下的效果:能够与处置对象的组织无关地进行可靠且稳定的处置。
[0153] 另外,本发明并不原样地限定于上述各实施方式,在实施阶段,在不脱离其要旨的范围内能够对构成要素进行变形并且具体化。另外,通过上述各实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合,能够形成各种发明。例如,也可以将实施方式中示出的全部构成要素中的几个构成要素删除。并且,也可以将不同的实施方式中的构成要素适当地组合。
[0154] 本申请是以2014年8月26日向日本申请的日本特愿2014-171968号为优先权主张基础的申请,上述的公开内容被本申请说明书、权利要求书引用。