液体喷射控制装置、液体喷射系统及控制方法_4

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刻度盘各个位置中,例如,按照对应的刻度数值的比例而以一定量逐步提高的方式,预先分配重复频率指示值。此外,刻度盘位置的段数并不限定于5段,也可以适当地设定段数。另外,也可以是与能量刻度盘811不同的段数。
[0119]如此,在实施例1中,手术中术者进行的操作为以下2种:使用能量刻度盘811进行的能量E的增减操作;使用重复频率刻度盘813进行的重复频率的增减操作。然后,对上升频率进行固定,按每个重复频率事先对预定的上升频率下的能量E与电压振幅的对应关系进行表格化。例如,如果在使上升频率为图11所示的f5的情况下,将与各等高线的交点A51、A52、……上的电压振幅V51、V52、……与相应等高线的能量E51、E52、……相对应,并生成使上升频率为f5时关于重复频率F51的数据表。对于其他的重复频率也以同样的方法各自生成数据表。
[0120]此外,在此,设上升频率为固定来生成数据表。对此,例如,也可以在图11所示的坐标空间内设定基准线,并获取基准线与能量E的各等高线相交的各个交点上的上升频率及电压振幅进行表格化。例如,如果在以图11中的虚线所示的直线为基准线的情况下,也可以将与各等高线的交点上的上升频率及电压振幅与相应等高线的能量E51、E52……相对应而生成数据表。此外,图11中用虚线所示的基准线也可以不是直线,例如也可以是曲线。
[0121]然后,分别在能量刻度盘811的刻度盘位置1、2、……上,由小到大分配各等高线的能量E51、E52、……,作为能量指示值。由此,能使拨动能量刻度盘I刻度时的能量E的变化量在相同程度。
[0122]另一方面,分别在重复频率刻度盘813的刻度盘位置1、2、……上,由小到大分配生成上述的数据表的各重复频率,作为重复频率指示值。例如,如果不拨动能量刻度盘811而拨动重复频率刻度盘813的刻度,就能调整切削速度而不改变能量E。
[0123]电源键82是用于切换电源的接通/断开。喷射按钮84是用于切换脉冲液体射流的开始喷射以及停止喷射,并提供与图1所示的喷射踏板83同样的功能。栗驱动按钮85是用于切换从送液栗装置20向液体喷射装置30开始供给及停止供给液体。
[0124]另外,在操作面板80-1中,显示有能量ES卩I个脉冲的主射流的能量[yj]851,重复频率[Hz ] 853、相乘这些所得的每单位时间的能量、即功率[mW] 855的显示画面会被液晶监视器87显示,并且各个值(以下概括称作“能量信息”)的当前值会被更新显示。在此,显示为主射流能量851的是能量指示值的当前值,显示为重复频率853的是重复频率指示值。通过该显示画面,在手术中,术者可以掌握从液体喷射开口部61喷射的脉冲液体射流的能量E、重复频率以及每单位时间的能量(功率)等的当前值来进行操作。
[0125]此外,手术中的显示画面中并不需要如图12所示那样将能量E、重复频率以及每单位时间的能量这3项全部显示,只要是显示能量E及重复频率中至少一个的结构即可。另外,也可以除能量E和重复频率等以外,显示当前的上升频率(或者是上升时间Tpr)和电压振幅的至少一个,或者双方一并显示。另外,对各个值的显示不限于图12所示的数值的显示的情况,既可以通过仪表进行显示,或者也可以以图表的方式对从开始喷射脉冲液体射流起的增减操作所伴随的能量E和重复频率等的变化进行显示。
[0126]图13是示出实施例1中的液体喷射控制装置的功能结构例的框图。如图13所示,液体喷射控制装置70-1具备操作部71、显示部73、控制部75以及存储部77。
[0127]操作部71通过按钮开关、操作杆开关、刻度盘开关、踏板开关等各种开关,触摸面板,轨迹板以及鼠标等输入装置所实现,并向控制部75输出与输入操作相应的操作信号。该操作部71具备能量刻度盘811与重复频率刻度盘813。另外,虽然图上并未示出,操作部71包含图1的喷射踏板83、图12所示的操作面板80-1上的电源按钮82、喷射按钮84以及栗驱动按钮85。
[0128]显不部73通过LCD(LiquidCrystal Display)或EL显不器(Electroluminescencedisplay)等显示装置所实现,并根据从控制部75输入的显示信号,对图12所示的显示画面等各种显示画面进行显示。例如,图12的液晶监视器87相当于此。
[0129]控制部75通过CPU (Centra I Processing Un i t)或DSP (Di gi tal SignalProcessor)等微处理器、ASIC(Applicat1n Specific Integrated Circuit)等控制装置以及运算装置所实现,并对液体喷射系统I的各部分进行综合控制。该控制部75具备压电元件控制部751、栗控制部756以及用作显示控制部的能量显示控制部757。此外,构成控制部75的各个部分也可以由专用的模块电路等硬件所构成。
[0130]压电元件控制部751具备上升频率设定部752、电压振幅设定部753以及重复频率设定部754,并且按照能量刻度盘811的刻度盘位置及重复频率刻度盘813的刻度盘位置,上升频率设定部752对驱动电压波形的上升频率、电压振幅设定部753对驱动电压波形的电压振幅、重复频率设定部754对驱动电压波形的重复频率分别进行设定。
[0131]该压电元件控制部751依照各部752、753、754所设定的上升频率、电压振幅以及重复频率,对驱动电压波形进行设定,并向压电元件45施加所设定的波形的驱动信号进行控制。此时,压电元件控制部751作为上升形状设定部,以图10的(a)所示的方法将驱动电压波形的下降部分的波形形状(下降波形)设定为可变,以使重复频率成为被重复频率设定部754作为重复频率指示值而设定的频率。
[0132]栗控制部756向送液栗装置20输出驱动信号而驱动送液栗装置20。能量显示控制部757进行以下控制:将分配于选择中的能量刻度盘811的刻度盘位置上的能量指示值(SP能量E的当前值)、分配于选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置上的重复频率指示值(即重复频率的当前值)以及将这些相乘求得的每单位时间的能量,显示在显示部73。
[0133]存储部77由R0M(ReadOnly Memory)、闪存ROM以及RAM(Random Access Memory)等各种IC(Integrated Circuit)存储器和硬盘等存储介质所实现。存储部77预先存储或在每次处理时暂时性地存储用于使液体喷射系统I运作并实现该液体喷射系统I所具备的各种功能的程序以及被用于执行该程序的数据等。
[0134]另外,能量转换表771存储在存储部77中。该能量转换表771是参照图11设定了上述的每个重复频率的能量E与上升周期及电压振幅的对应关系的数据表。
[0135]图14是示出能量转换表771的数据结构例的图。如图14所示,能量转换表771是将重复频率刻度盘813的刻度盘位置(刻度)、分配于其刻度盘位置的重复频率指示值、能量刻度盘811的刻度盘位置、分配于其刻度盘位置的能量指示值、电压振幅以及上升频率对应起来的数据表,并且对每个重复频率,设定预定的上升频率f_001下的能量E与电压振幅的对应关系。
[0136]参照该能量转换表771,上升频率设定部752将上升频率固定地设定为f_001。电压振幅设定部753从能量转换表771中读取与选择中的能量刻度盘811及重复频率刻度盘813的刻度盘各个位置的组合相对应的电压振幅进行设定,同时在被操作能量刻度盘811以及重复频率刻度盘813之中任一个的情况下,从能量转换表771中读取与各刻度盘811、813的刻度盘位置的组合相对应的电压振幅来更新该设定。
[0137]另外,重复频率设定部754从能量转换表771部读取与选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置相对应的重复频率指示值而进行重复频率的设定,同时在操作重复频率刻度盘813的情况下,从能量转换表771中读取被选择的刻度盘位置的重复频率指示值来更新重复频率的设定。
[0138][处理流程]
[0139]图15是示出喷射脉冲液体射流时控制部75所进行的处理流程的流程图。首先,栗控制部756驱动送液栗装置20,压电元件控制部751驱动压电元件45而开始进行脉冲液体射流的喷射(步骤S111)。此时,上升频率设定部752读取能量转换表771中作为固定值所设定的上升频率进行设定。另外,电压振幅设定部753获取选择中的能量刻度盘811以及重复频率刻度盘813的刻度盘位置,并从能量转换表771中读取与其组合相对应的电压振幅进行设定。并且,重复频率设定部754从能量转换表771中,读取分配于选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置上的重复频率指示值来设定重复频率。而且,压电元件控制部751遵循这些上升频率、电压振幅以及重复频率来设定驱动电压波形,并向压电元件45施加所设定的驱动电压波形的驱动信号。
[0140]另外,能量显示控制部757进行将能量信息显示在显示部73的控制(步骤SI13)。例如,能量显示控制部757从能量转换表771中读取分配于能量刻度盘811的刻度盘位置上的能量指示值,并计算出其与在步骤Slll中读取的重复频率指示值的积即每单位时间的能量。然后,能量显示控制部757将以这些能量指示值、重复频率指示值以及每单位时间的能量作为能量信息而显示的显示画面,在显示部73中进行显示处理。此外,对于每单位时间的能量,并不限于在进行对能量信息的显示控制时算出,也可以是预先在能量转换表771中设定好等而再读取的结构。
[OH1 ]其后,控制部75在判断为通过喷射踏板83或喷射按钮84的操作而结束了脉冲液体射流的喷射之前的这段时间(步骤S133:否),监视步骤S115中能量刻度盘811的操作,并且监视步骤S123中重复频率刻度盘813的操作。
[0142]然后、在操作能量刻度盘811的情况下(步骤S115:是),电压振幅设定部753从能量转换表771中读取与所选择的刻度盘位置和选择中的重复频率刻度盘813的刻度盘位置的组合相对应的电压振幅,更新电压振幅的设定(步骤S117)。其后,压电元件控制部751遵循所设定的重复频率、上升频率以及电压振幅来设定驱动电压波形,向压电元件45施加所设定的驱动电压波形的驱动信号(步骤S119)。
[0143]另外,能量显示控制部757从能量转换表771中读取分配于所选择的刻度盘位置上的能量指示值,进行更新显示部73的显示的控制(步骤S121)。
[0144]另一方面,在操作重复频率刻度盘813的情况下(步骤S123:是),重复频率设定部754从能量转换表771中读取分配于所选择的刻度盘位置上的重复频率指示值,更新重复频率的设定(步骤S125)。接着,电压振幅设定部753从能量转换表771中读取与所选择的刻度盘位置和选择中的能量刻度盘811的刻度盘位置的组合相对应的电压振幅,更新电压振幅的设定(步骤S127)。其后,压电元件控制部751遵循所设定的重复频率、上升频率以及电压振幅来设定驱动电压波形,向压电元件45施印所设定的驱动电压波形的驱动信号(步骤S129)。
[0145]另外,能量显示控制部757从能量转换表771中读取分配于所选择的刻度盘位置上的重复频率,进行更新显示部73的显示的控制(步骤S131)。
[0146]依据该实施例1,能对每个重复频率,预先设定在预定的上升频率下的能量E与电压振幅的对应关系,并基于该对应关系,设定达到操作感觉那样的切削深度及切削体积的最佳的电压振幅,来控制压电元件45的驱动电压波形。例如,因为如果拨动能量刻度盘811的I刻度,则能量E会以相当于刻度间隔的部分发生变化,因此能实现用户的意愿和操作感觉那样的切削深度和切削体积,从而能提高易用性。
[0147]另外,能够增减重复频率以使能量E成为能量指示值。因此,例如,如果不拨动能量刻度盘8
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