CN103327920A - 超声波探头 - Google Patents

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Abstract

从基端向顶端传递超声波振动的超声波探头包括：探头主体，其具有沿着长度轴线设置的外周部；以及空洞限定面，其将从与上述长度轴线垂直的第1垂直方向朝向作为与上述第1垂直方向相反方向的第2垂直方向延伸设置的空洞部限定于上述探头主体。上述空洞部从上述超声波振动的第1波腹位置沿着上述长度轴线限定至与上述第1波腹位置不同的上述超声波振动的第2波腹位置。在上述空洞限定面中，至少第1垂直方向侧的端部与上述探头主体的上述外周部相连。

Description

超声波探头
技术领域
本发明涉及一种使用于超声波抽吸装置等超声波处理装置的超声波探头。
背景技术
在专利文献1中公开了一种进行超声波抽吸的处理和超声波凝固切开的处理的超声波处理装置。该超声波处理装置具有从基端向顶端传递超声波振动的超声波探头。超声波抽吸使用进行超声波振动的超声波探头的顶端面来进行，并利用空泡现象这样的物理现象来进行。具体地进行说明，由于超声波探头通过超声波振动重复每秒数万次的高速振动，因此在超声波探头的顶端面附近，压力周期性变动。当顶端面附近的压力因压力变动而在微小时间内低于饱和蒸气压时，在体腔内的液体或者从超声波处理装置输送到生物体组织的处理位置附近的液体中产生微小的气泡（空泡）。而且，利用在顶端面附近的压力增大（压缩）时起作用的力使所产生的气泡消失。将以上那样的物理现象称作空泡现象现象。借助于气泡消失时的冲击能量，肝细胞等没有弹性的生物体组织被破碎（shattered）、乳化（emulsified）。在超声波探头的内部，从基端到顶端贯穿有抽吸通路。破碎、乳化后的生物体组织从超声波探头的顶端的抽吸口通过抽吸通路被抽吸回收。通过继续发挥以上那样的作用，从而切除生物体组织。此时，血管等弹性较高的生物体组织由于吸收了冲击而难以破碎，生物体组织选择性地破碎。但是，生物体组织因空泡现象而选择性地破碎，然而在将超声波探头的顶端留置于生物体组织的处理位置（患部）的状态下继续进行基于空泡现象的处理的情况下，存在血管等弹性较高的生物体组织也受到损伤（damaged）的可能性。因此，在超声波探头沿着处理位置（患部）的表面移动的状态下，进行基于空泡现象的处理。另外，由于在超声波探头中从基端到顶端贯穿有抽吸通路，因此超声波探头形成为筒状。
专利文献1：日本特开2005-27809号公报
在上述专利文献1的超声波处理装置中使用的筒状的超声波探头通过对柱状构件进行开孔加工而形成。在此，成为超声波探头的材料的柱状构件的沿着长度轴线上的尺寸较长，与长度轴线垂直的方向上的尺寸较小。这种细长的柱状构件的开孔加工需要使用专用的钻头长时间来进行。因而，超声波探头制造时的操作效率降低，超声波探头的制造成本也升高。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够高效且低成本地制造的超声波探头。
为了达到上述目的，在本发明的某一技术方案中提供一种超声波探头，其从基端向顶端传递超声波振动，该超声波探头包括：探头主体，其具有沿着长度轴线设置的外周部；以及空洞限定面，其将从与上述长度轴线垂直的第1垂直方向朝向作为与上述第1垂直方向相反方向的第2垂直方向延伸设置的空洞部从上述超声波振动的第1波腹位置到与上述第1波腹位置不同的上述超声波振动的第2波腹位置沿着上述长度轴线限定于上述探头主体，至少第1垂直方向侧的端部与上述探头主体的上述外周部相连。
根据本发明，能够提供一种能够高效且低成本地制造的超声波探头。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的超声波处理装置的概略图。
图2是概略表示第1实施方式的振子单元的结构的剖视图。
图3是概略表示第1实施方式的超声波探头的立体图。
图4是按构件分解并概略表示第1实施方式的超声波探头的立体图。
图5是表示第1实施方式的超声波探头的探头主体的与长度轴线垂直的截面的剖视图。
图6是概略表示第1实施方式的超声波探头与变幅杆之间的结构的剖视图。
图7是表示第1实施方式的超声波探头的探头主体与筒状部之间的结构的剖视图。
图8是表示第1实施方式的超声波探头的探头主体的制造方法的概略图。
图9A是表示第1实施方式的超声波探头的探头主体的与图8不同的制造方法的概略图。
图9B是表示利用第1实施方式的超声波探头的图9A的制造方法形成的探头主体的、与长度轴线垂直的截面的剖视图。
图10是概略表示第1实施方式的比较例的超声波探头的立体图。
图11是概略表示在第1实施方式的护套中贯穿有超声波探头的状态的剖视图。
图12是概略表示第1实施方式的护套与振子壳体之间的连结部的结构的剖视图。
图13是表示第1实施方式的第1变形例的超声波处理装置的概略图。
图14是概略表示在第1实施方式的第2变形例的护套中贯穿有超声波探头的状态的剖视图。
图15是概略表示第1实施方式的第3变形例的超声波探头的探头主体的立体图。
图16是概略表示第1实施方式的第4变形例的超声波探头的探头主体的立体图。
图17是表示第1实施方式的第4变形例的超声波探头的探头主体的与长度轴线垂直的截面的剖视图。
图18是概略表示第1实施方式的第5变形例的超声波探头的顶端部的结构的剖视图。
图19是表示液体向第1实施方式的第5变形例的超声波探头的顶端面附着的附着状态的剖视图。
图20是概略表示本发明的第2实施方式的超声波探头的立体图。
图21是概略表示第2实施方式的超声波探头的探头主体的立体图。
图22是概略表示第2实施方式的第1变形例的超声波探头的探头主体的立体图。
图23是概略表示第2实施方式的第2变形例的超声波探头的探头主体的立体图。
具体实施方式
（第1实施方式）
参照图1～图12说明本发明的第1实施方式。图1是表示本实施方式的超声波处理装置1的图。另外，本实施方式的超声波处理装置1是利用通过超声波振动产生的空泡现象对生物体组织选择性地进行破碎及切除并抽吸切除后的生物体组织的超声波抽吸装置。
如图1所示，超声波处理装置1包括振子单元2、超声波探头（探头单元）3、护套（护套单元）4以及手柄单元5。
振子单元2具有振子壳体11。在振子壳体11的基端连接有线缆6的一端。线缆6的另一端与电源单元7相连接。电源单元7具有超声波控制部8。在电源单元7上连接有脚踏开关等输入单元10。
图2是表示振子单元2的结构的图。如图2所示，在振子壳体11的内部设有具有将电流转换为超声波振动的压电元件的超声波振子12。在超声波振子12上连接有电信号线13A、13B的一端。电信号线13A、13B的另一端穿过线缆6的内部与电源单元7的超声波控制部8相连接。通过从超声波控制部8经由电信号线13A、13B向超声波振子12供给电流，从而在超声波振子12中产生超声波振动。在超声波振子12的顶端方向侧连结有用于放大超声波振动的振幅的变幅杆15。变幅杆15安装于振子壳体11。在超声波振子12和变幅杆15内以长度轴线C为中心形成有空间部19。另外，在变幅杆15的内周面的顶端部形成有内螺纹部16。
图3和图4是表示超声波探头3的结构的图。如图3和图4所示，超声波探头3包括探头主体21、筒状部31以及管41。
探头主体21沿着长度轴线C延伸设置。探头主体21具有沿着长度轴线C设置的外周部30。在探头主体21的基端方向侧的部位，与探头主体21一体地设有基端侧连接部22。另外，在探头主体21的顶端方向侧的部位，与探头主体21一体地设有顶端侧连接部23。
图5是表示探头主体21的与长度轴线C垂直的截面的图。如图4和图5所示，探头主体21具有沿着长度轴线C限定槽状部24的槽限定面25。槽状部24从探头主体21的基端延伸至顶端。槽状部24从与长度轴线C垂直的第1垂直方向（图5的箭头X1的方向）朝向作为与第1垂直方向相反的方向的第2垂直方向（图5的箭头X2的方向）凹陷。槽状部24朝向第2垂直方向凹陷至比长度轴线C靠第2垂直方向侧的部位。
即，从垂直的第1垂直方向朝向第2垂直方向延伸设置有作为空洞部的槽状部24。而且，作为空洞限定面的槽限定面25的第1垂直方向侧的端部与探头主体21的外周部30相连续。另外，槽限定面25是在与长度轴线C垂直的截面上形成为圆弧状的曲面。
如图4所示，在基端侧连接部22的外周部30设有外螺纹部26。外螺纹部26与变幅杆15的内螺纹部16相螺合，从而超声波探头3的探头主体21安装于变幅杆15的顶端方向侧。另外，在基端侧连接部22设有与槽状部24的基端相连通的基端侧槽部27。基端侧槽部27与槽状部24相同地从第1垂直方向朝向第2垂直方向凹陷。
图6是表示变幅杆15与超声波探头3之间的结构的图。如图3和图6所示，在将探头主体21安装于变幅杆15的状态下，基端侧连接部22位于变幅杆15的内周侧。因此，在与长度轴线C平行的方向上，变幅杆15的顶端的位置与槽限定面25的基端的位置大致一致。因而，在将探头主体21安装于变幅杆15的状态下，槽状部24从变幅杆15的顶端（槽限定面25的基端）沿着长度轴线C延伸设置。
如图4所示，在顶端侧连接部23设有与槽状部24的顶端相连通的顶端侧槽部28。顶端侧槽部28与槽状部24相同地从第1垂直方向朝向第2垂直方向凹陷。另外，在顶端侧连接部23的内周部设有内螺纹部29。
如图3和图4所示，筒状部31与探头主体21的顶端方向侧相连结。在筒状部31的外周部的基端部设有外螺纹部32。外螺纹部32与顶端侧连接部23的内螺纹部29相螺合，从而筒状部31与探头主体21相连结。
图7是表示探头主体21的与筒状部31之间的结构的图。如图3和图7所示，在将筒状部31连结于探头主体21的状态下，顶端侧连接部23位于筒状部31的外周侧。因此，在与长度轴线C平行的方向上，筒状部31的基端的位置与槽限定面25的顶端的位置大致一致。因而，在将筒状部31连结于探头主体21的状态下，槽状部24沿着长度轴线C延伸设置至筒状部31的基端（槽限定面25的顶端）。另外，在筒状部31连结于探头主体21的状态下，筒状部31的内部与槽状部24相连通。
如上所述，探头主体21安装于变幅杆15，并且筒状部31连结于探头主体21，从而在超声波振子12中产生的超声波振动经由变幅杆15、探头主体21传递至筒状部31的顶端。即，从超声波探头3的基端向顶端传递超声波振动。此时，利用变幅杆15、探头主体21、筒状部31形成用于传递超声波振动的振动传递部20。另外，超声波振动是振动的传递方向与振动方向一致的纵向振动。
在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，变幅杆15的顶端（槽限定面25的基端）成为超声波振动的第1波腹位置A1。另外，筒状部31的基端（槽限定面25的顶端）成为与第1波腹位置A1不同的超声波振动的第2波腹位置A2。在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，槽状部24从变幅杆15的顶端延伸设置至筒状部31的基端。因而，在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，槽状部24由槽限定面25沿着长度轴线C从第1波腹位置A1限定到第2波腹位置A2。
在此，在第1波腹位置A1，与超声波振动的传递方向和振动方向（长度轴线C）垂直的振动传递部20的截面形状发生变化。即，振动传递部20的与长度轴线C垂直的截面形状在第1波腹位置A1从以长度轴线C为中心点对称的筒状向不以长度轴线C为中心点对称的凹状变化。同样地，在第2波腹位置A2，与超声波振动的传递方向和振动方向（长度轴线C）垂直的振动传递部20的截面形状发生变化。即，振动传递部20的与长度轴线C垂直的截面形状在第2波腹位置A2从不以长度轴线C为中心点对称的凹状向以长度轴线C为中心点对称的筒状变化。
另外，在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，筒状部31的顶端成为与第1波腹位置A1和第2波腹位置A2不同的超声波振动的第3波腹位置A3。通过向筒状部31（超声波探头3）的顶端传递超声波振动，从而产生空泡现象。在空泡现象的作用下，肝细胞等弹性较低的生物体组织被选择性地破碎及乳化。此时，血管等弹性较高的生物体组织不会因空泡现象而破碎。
另外，优选的是，在探头主体21和筒状部31的外周部设有台阶。由此，超声波振动的振幅扩大。
如图3和图4所示，管41在槽状部24的内部沿着长度轴线C延伸设置。管41由耐热性的树脂形成。如图7所示，筒状部31具有用于限定与管41的内部相连通的抽吸通路33的通路限定面35。在通路限定面35的基端连接有管41的顶端。管41的顶端例如利用粘接材料34固定于筒状部31，并连接于通路限定面35。另外，管41的顶端向通路限定面35的连接也可以利用除粘接剂34以外的手法进行。例如，也可以是，利用耐热性的橡胶衬套在管41的外周部安装弹性构件，利用弹性构件将管41的顶端固定于筒状部31，并连接于通路限定面35。另外，也可以是，通过使设于筒状部31的内周部的内螺纹部与设于管41的外周部的外螺纹部相螺合，从而将管41的顶端固定于筒状部31，并连接于通路限定面35。
在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，超声波振动的第1节点位置（节点位置）B1位于筒状部31的基端与筒状部31的顶端之间的中间位置。此时，通路限定面35从第1节点位置B1沿着长度轴线C设置至第3波腹位置A3。即，通路限定面35的基端成为第1节点位置B1，通路限定面35的顶端成为第3波腹位置A3。如上所述，管41的顶端连接于通路限定面35的基端。因而，管41的顶端在第1节点位置B1连接于通路限定面35。
另外，筒状部31具有用于限定供管41贯穿的贯穿孔36的孔限定面37。贯穿孔36的直径形成得比管41的外径充分大。在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，孔限定面37从第2波腹位置A2沿着长度轴线C设置至第1节点位置B1。即，孔限定面37的基端成为第2波腹位置A2，孔限定面37的顶端成为第1节点位置B1。在孔限定面37的顶端方向侧连接有通路限定面35。
抽吸通路33的与长度轴线C垂直的截面积被限定为小于贯穿孔36的与长度轴线C垂直的截面积的状态。另外，优选的是，抽吸通路33的与长度轴线C垂直的截面积小于在与长度轴线C垂直的截面上由管41的内周部包围的部分的面积。
如图6所示，管41的基端在比变幅杆15的顶端靠基端方向侧的位置连接于变幅杆15。在探头主体21安装于变幅杆15、并且筒状部31连结于探头主体21的状态下，管41的基端向变幅杆15连接的连接位置成为第2节点位置B2。变幅杆15的顶端成为超声波振动的第1波腹位置A1。因而，第2节点位置B2位于比第1波腹位置A1靠基端方向侧的位置。另外，管41的基端向变幅杆15的连接以与管41的顶端向通路限定面35的连接相同的方式进行。
通过将管41的基端连接于变幅杆15，从而管41的内部与超声波振子12和变幅杆15的内部的空间部19相连通。如图2所示，在空间部19连接有抽吸管42的一端。如图1所示，抽吸管42向振子壳体11的外部延伸，该抽吸管42的另一端连接于抽吸单元43。抽吸单元43连接于输入单元10。当抽吸利用空泡现象切除的生物体组织时，利用输入单元10的输入等驱动抽吸单元43。通过驱动抽吸单元43，从而所切除的生物体组织被抽吸到抽吸通路33。然后，生物体组织依次通过管41的内部、空间部19、抽吸管42的内部被抽吸至抽吸单元43。
另外，管41的顶端固定于筒状部31，基端固定于变幅杆15。因此，管41既可以固定于探头主体21，也可以不固定于探头主体21。在将管41固定于探头主体21的情况下，在与第1节点位置B1和第2节点位置B2不同的节点位置使管42向探头主体21固定。管41向探头主体21的固定例如利用粘接剂来进行。另外，也可以是，利用耐热性的橡胶衬套在管41的外周部安装弹性构件，利用弹性构件将管41固定于探头主体21。另外，也可以是，利用耐热性的橡胶衬套在槽限定面25上安装弹性构件，利用弹性构件将管41固定于探头主体21。
在此，说明超声波探头3的制造方法。在制造超声波探头3时，首先，形成探头主体21。图8是表示探头主体21的某一制造方法的图。如图8所示，在形成探头主体21、基端侧连接部22及顶端侧连接部23时，对平板构件47进行弯曲加工。由此，形成槽状部24、基端侧槽部27及顶端侧槽部28。然后，通过切削加工等形成具备基端侧连接部22和顶端侧连接部23的探头主体21的形状。
图9A是表示探头主体21、基端侧连接部22及顶端侧连接部23的其他一制造方法的图。如图9A所示，在形成探头主体21时，通过对柱状构件45进行铣削（fraise）加工，从而切除图9A的虚线所示的部分。由此，形成槽状部24、基端侧槽部27及顶端侧槽部28。另外，探头主体21、基端侧连接部22及顶端侧连接部23也可以通过锻造（forging）形成。
在此，在利用图8所示的方法制造探头主体21的情况下，优选的是，槽限定面25是在与长度轴线C垂直的截面上形成为圆弧状的曲面。另外，在利用图9A所示的方法制造探头主体21的情况下，如图9B所示，优选的是，槽限定面25包括平面部44和设置在平面部44的第2垂直方向侧的曲面部46。在该情况下，平面部44与长度轴线C平行、并且从第1垂直方向朝向第2垂直方向延伸设置。另外，曲面部46在与长度轴线C垂直的截面上形成为圆弧状。通过像以上那样形成槽限定面25，能够容易地进行铣削加工。因此，进一步容易且低成本地制造探头主体21。
如上所述，在形成具有基端侧连接部22和顶端侧连接部23的探头主体21之后，将筒状部31连结于探头主体21的顶端方向侧。然后，在槽状部24的内部沿着长度轴线C配置管41。然后，将管41的顶端连接于筒状部31。如上所述，槽状部24朝向第2垂直方向凹陷至比长度轴线C靠第2垂直方向侧的部位。即，作为空洞部的槽状部24朝向第2垂直方向延伸设置至比长度轴线C靠第2垂直方向侧的部位。因此，能够容易地将配置在槽状部24的内部的管41的顶端连接于筒状部31。通过以上那样做，形成超声波探头3。
在此，作为比较例如图10所示，考虑沿着长度轴线C的尺寸整体形成为筒状的超声波探头3A。超声波探头3A通过对柱状构件（未图示）进行开孔加工而形成。在此，成为超声波探头3A的材料的柱状构件的沿着长度轴线C的尺寸较长，与长度轴线C垂直的方向的尺寸较小。这种细长的柱状构件的开孔加工需要使用专用的钻头长时间来进行，成本也会增加。
另一方面，在本实施方式的超声波探头3中，形成有槽状部24的探头主体21占据超声波探头3的沿着长度轴线C的尺寸的大部分。如上所述，与对柱状构件进行的开孔加工相比，可在短时间内且低成本地进行形成探头主体21的操作。另外，需要进行开孔加工的筒状部31的沿着长度轴线C的尺寸较小。因此，与形成超声波探头3A的情况相比，开孔加工所需的时间较短。因而，可高效且低成本地制造超声波探头3。
如图1所示，在护套4内贯穿有超声波探头3。图11是表示在护套4内贯穿有超声波探头3的状态的图。如图11所示，在超声波探头3贯穿于护套4的状态下，在超声波探头3的外周部与护套4的内周部之间形成有供水路径48。即，利用超声波探头3的外周部和护套4的内周部限定供水路径48。
图12是概略表示护套4与振子壳体11之间的连结部的结构的图。在护套4的基端部安装有筒状的中继构件49的顶端部。护套4能够相对于中继构件49绕长度轴线C旋转。在中继构件49的基端部安装有振子壳体11的顶端部。
形成于超声波探头3与护套4之间的供水路径48延伸设置至振子壳体11的顶端面。在中继构件49的内部连接有供水管51的一端。如图1所示，供水管51向手柄单元5的外部延伸，该供水管51的另一端连接于供水单元53。供水单元53连接于输入单元10。通过利用输入单元10的输入等驱动供水单元53，从而水（液体）依次通过供水管51的内部、供水路径48。然后，从护套4的顶端的与超声波探头3之间的间隙向生物体组织等进行供水。通过供水，进行出血部位的确认、体腔内的清洗等。另外，在超声波抽吸的过程中，从供水单元53向处理位置附近输送生理盐水等液体。
如图1所示，手柄单元5具有筒状壳体61。筒状壳体61安装于振子壳体11。另外，在筒状壳体61的顶端方向侧连结有旋转操作旋钮67。旋转操作旋钮67能够相对于筒状壳体61绕长度轴线C旋转。在旋转操作旋钮67的内周侧安装有护套4。通过使旋转操作旋钮67旋转，从而超声波探头3和护套4与旋转操作旋钮67一体地绕长度轴线C旋转。
接着，说明本实施方式的超声波处理装置1的作用。当使用超声波处理装置1进行生物体组织的超声波抽吸时，通过从超声波控制部8经由电信号线13A、13B向超声波振子12供给电流，从而利用超声波振子12产生超声波振动。而且，从振动传递部20（超声波探头3）的基端向顶端传递超声波振动。
在此，在位于槽限定面25的基端（变幅杆15的顶端）的第1波腹位置A1，与超声波振动的传递方向和振动方向（长度轴线C）垂直的振动传递部20的截面形状发生变化。即，与振动传递部20的长度轴线C垂直的截面形状在第1波腹位置A1从以长度轴线C为中心点对称的筒状向不以长度轴线C为中心点对称的凹状变化。在与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的位置，超声波振动易于受到朝向与长度轴线C垂直的方向的应力的影响。由于受到应力的影响，因此超声波振动的振动模式发生变化，超声波振动不会恰当地传递至超声波探头3的顶端。
因而，在本实施方式中，设定为与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状在第1波腹位置A1大幅变化的状态。在包括第1波腹位置A1在内的超声波振动的波腹位置，振动引起的位移达到最大，但是朝向与长度轴线C垂直的方向的应力为零。因而，在与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的第1波腹位置A1，没有应力作用于超声波振动。因而，振动模式不发生变化。
同样地，在超声波探头3中，在位于槽限定面25的顶端（筒状部31的基端）的第2波腹位置A2，设定为与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的状态。如上所述，在第2波腹位置A2，振动引起的位移达到最大，但是朝向与长度轴线C垂直的方向的应力为零。因而，在与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的第2波腹位置A2，没有应力作用于超声波振动。因而，振动模式不发生变化。
通过如上那样做，在设置了与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的位置的情况下，也设定为超声波振动未受到朝向与长度轴线C垂直的方向的应力的影响的状态。因而，超声波振动恰当地传递至超声波探头3的顶端。
另外，在超声波抽吸的过程中，从供水单元53向处理位置附近输送生理盐水等液体。通过在进行供水的状态下向筒状部31（超声波探头3）的顶端传递超声波振动，从而产生空泡现象。在空泡现象的作用下，肝细胞等弹性较低的生物体组织被选择性地被破碎、切除。在此，筒状部31连结于探头主体21的顶端方向侧，从而超声波探头3的顶端面形成为筒状。例如，在探头主体21的顶端形成超声波探头的顶端的情况下，超声波探头3的顶端面形成为凹状。通过将顶端面形成为筒状，与顶端面形成为凹状的情况相比，超声波探头3的顶端面的表面积增大。由于超声波探头3的顶端面的表面积增大，因此高效地产生空泡现象，高效、安全地进行生物体组织的破碎及切除。另外，由于筒状部31（超声波探头3）的顶端是超声波振动的第3波腹位置A3，因此超声波振动向筒状部31的顶端传递，从而进一步高效地产生空泡现象。
另外，管41的顶端在第1节点位置B1与筒状部31的通路限定面35相连接。而且，管41的基端在第2节点位置B2与变幅杆15相连接。在包括第1节点位置B1和第2节点位置B2在内的超声波振动的节点位置，朝向与长度轴线C垂直的方向的应力达到最大，但是振动引起的位移为零。因此，即使在振动传递部20（超声波探头3）超声波振动时，管41也牢固地固定于筒状部31和变幅杆15。
而且，当利用空泡现象切除生物体组织时，抽吸所切除的生物体组织。通过驱动抽吸单元43，从而所切除的生物体组织被抽吸到抽吸通路33。然后，生物体组织依次通过管41的内部、空间部19、抽吸管42的内部被抽吸至抽吸单元43。
在此，抽吸通路33的与长度轴线C垂直的截面积比在与长度轴线C垂直的截面上由管41的内周部包围的部分的面积小。因此，可防止从抽吸通路33抽吸的生物体组织滞留在管41的内部。由此，利用空泡现象切除的组织被更稳定地抽吸。
因此，在上述结构的超声波探头3中起到以下效果。即，在超声波探头3中，形成有槽状部24的探头主体21占据超声波探头3的沿着长度轴线C的尺寸的大部分。与对柱状构件进行的开孔加工相比，可在短时间内低成本地进行形成设有槽状部24的探头主体21的操作。另外，在超声波探头3中，需要进行开孔加工的筒状部31的沿着长度轴线C的尺寸较小。因此，开孔加工所需的时间缩短。因而，能够高效、低成本地制造超声波探头3。
另外，在超声波探头3中，设定为与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状在第1波腹位置A1大幅变化的状态。同样地，在超声波探头3中，在位于槽限定面25的顶端（筒状部31的基端）的第2波腹位置A2，设定为与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的状态。在包括第1波腹位置A1和第2波腹位置A2在内的超声波振动的波腹位置，振动引起的位移达到最大，但是朝向与长度轴线C垂直的方向的应力为零。因而，在与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的第1波腹位置A1和第2波腹位置A2，没有应力作用于超声波振动。因而，振动模式不发生变化。通过如上那样做，在设置了与超声波振动的传递方向和振动方向垂直的振动传递部20的截面形状大幅变化的位置的情况下，也设定为超声波振动未受到朝向与长度轴线C垂直的方向的应力的影响的状态。因而，能够将超声波振动恰当地传递至超声波探头3的顶端。
另外，在超声波探头3中，由于筒状部31连结于探头主体21的顶端方向侧，因此超声波探头3的顶端面形成为筒状。通过将顶端面形成为筒状，从而与顶端面形成为凹状的情况相比，超声波探头3的顶端面的表面积增大。由于超声波探头3的顶端面的表面积增大，因此高效地产生空泡现象，能够高效、安全地进行生物体组织的破碎及切除。另外，由于筒状部31（超声波探头3）的顶端是超声波振动的第3波腹位置A3，因此通过使超声波振动向筒状部31的顶端传递，能够进一步高效地产生空泡现象。
另外，在超声波探头3中，管41的顶端在第1节点位置B1与筒状部31的通路限定面35相连接。而且，管41的基端在第2节点位置B2与变幅杆15相连接。在包括第1节点位置B1和第2节点位置B2在内的超声波振动的节点位置，朝向与长度轴线C垂直的方向的应力达到最大，但是振动引起的位移为零。因此，即使在振动传递部20（超声波探头3）超声波振动时，也能够将管41牢固地固定于筒状部31和变幅杆15。
另外，在超声波探头3中，槽状部24朝向第2垂直方向延伸设置至比长度轴线C靠第2垂直方向侧的部位。因此，能够将配置在槽状部24内部的管41的顶端容易地连接于筒状部31。
（第1实施方式的变形例）
另外，在第1实施方式中，超声波处理装置1利用通过供水和超声波振动产生的空泡现象选择性地将生物体组织破碎及切除，仅进行抽吸所切除的生物体组织的超声波抽吸，但是并不限于此。例如作为第1变形例，如图13所示，利用超声波处理装置71进行在超声波探头3与钳部件72之间被把持的血管等生物体组织的凝固切开即可。在超声波处理装置71中，手柄单元5包括固定手柄62和能够相对于固定手柄62开闭的可动手柄63。另外，在护套4的顶端部安装有钳部件72。通过使可动手柄63相对于固定手柄62开闭，从而设置于护套4的可动构件（未图示）沿着长度轴线C移动。由此，钳部件72相对于超声波探头3的顶端部进行开闭动作。
另外，在超声波处理装置71中，电源单元7具有高频电流控制部9。在超声波振子12上，相对于电信号线13A、13B单独地连接有从电源单元7的高频电流控制部9通过线缆6的内部延伸设置的电信号线（未图示）。由此，从高频电流控制部9通过超声波振子12、变幅杆15直到超声波探头3的顶端部形成有高频电流的探头侧电流路径。另外，在振子壳体11上连接有从电源单元7的高频电流控制部9通过线缆6的内部延伸设置的电信号线（未图示）。振子壳体11和中继构件49具有使来自高频电流控制部9的电信号线与护套4之间电连接的导电部（未图示）。由此，从高频电流控制部9通过振子壳体11的导电部、护套4直到钳部件72形成有高频电流的钳部件侧电流路径。另外，超声波振子12及变幅杆15与振子壳体11之间绝缘。同样地，护套4与超声波探头3之间绝缘。
在钳部件72与超声波探头3的顶端部之间，进行未因空泡现象而破碎的血管等弹性较高的生物体组织的处理。通过使超声波探头3进行超声波振动，从而在超声波探头3与生物体组织之间产生摩擦热量。利用产生的摩擦热量切开生物体组织。另外，高频电流通过生物体组织向钳部件72与超声波探头3的顶端部之间流动，从而使生物体组织改性（reformed）。由此，生物体组织凝固。
如上所述，超声波处理装置（1、71）除了利用由超声波振动产生的空泡现象选择性地将生物体组织破碎及切除、并进行抽吸所切除的生物体组织的超声波抽吸以外，也可以具有处理功能。
另外，在第1实施方式中，利用超声波探头3的外周部和护套4的内周部限定供水路径48，但是并不限于此。例如，作为第2变形例如图14所示，也可以在超声波探头3与护套4之间设置沿着长度轴线C延伸设置的管73。在该情况下，在管73的内部形成有供水路径48。管73的顶端在与长度轴线C平行的方向上延伸设置至与护套4的顶端大致相同的位置。管73的基端连接于供水管51。由此，依次通过供水管51的内部、供水路径48从管73的顶端（护套4的顶端的与超声波探头3之间的间隙）向生物体组织等进行供水。
另外，在第1实施方式中，在探头主体21的基端侧连接部22设有基端侧槽部27，在顶端侧连接部23设有顶端侧槽部28，但是并不限于此。例如，作为第3变形例如图15所示，探头主体21的基端侧连接部22和顶端侧连接部23也可以形成为筒状。在本变形例中，在基端侧连接部22的外周部30形成有外螺纹部26。而且，在顶端侧连接部23的内周部形成有内螺纹部29。另外，在探头主体21中，槽状部24被槽限定面25限定。在变幅杆15和筒状部31连结于探头主体21的状态下，槽状部24由槽限定面25沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到与第1波腹位置A1不同的超声波振动的第2波腹位置A2。
以上，根据第3变形例，只要在变幅杆15的顶端方向侧安装有探头主体21、并且在探头主体21的顶端方向侧连结有筒状部31即可。而且，在变幅杆15和筒状部31连结于探头主体21的状态下，只要槽状部24由槽限定面25沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到与第1波腹位置A1不同的超声波振动的第2波腹位置A2即可。
另外，在第1实施方式中，在探头主体21上形成有从与长度轴线C垂直的第1垂直方向朝向第2垂直方向凹陷的槽状部24，但是并不限于此。例如，作为第4变形例如图16和图17所示，也可以是从第1垂直方向朝第2垂直方向贯穿探头主体21的孔状部74被孔限定面75限定于探头主体21。在变幅杆15和筒状部31连结于探头主体21的状态下，孔状部74由孔限定面75沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到与第1波腹位置A1不同的超声波振动的第2波腹位置A2。在孔限定面75上，第1垂直方向侧的端部和第2垂直方向侧的端部与探头主体21的外周部30相连续。通过设为以上那样的结构，从而振动传递部20的与长度轴线C垂直的截面形状在第1波腹位置A1从以长度轴线C为中心点对称的筒状向不以长度轴线C为中心点对称的形状变化。同样地，振动传递部20的与长度轴线C垂直的截面形状在第2波腹位置A2从不以长度轴线C为中心点对称的形状向以长度轴线C为中心点对称的筒状变化。
以上，根据第4变形例，探头主体21只要具有将从与长度轴线C垂直的第1垂直方向朝向第2垂直方向延伸设置的空洞部（24、74）限定于探头主体的空洞限定面（25、75）即可。而且，空洞部（24、74）只要在变幅杆15和筒状部31连结于探头主体21的状态下由空洞限定面（25、75）沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到与第1波腹位置A1不同的超声波振动的第2波腹位置A2即可。另外，在空洞限定面（25、75）上，只要至少第1垂直方向侧的端部与探头主体21的外周部30相连即可。
另外，例如作为第5变形例如图18所示，也可以在形成超声波探头3的顶端的顶端面设有亲水性涂敷部76。在本变形例中，亲水性（hydrophilic）涂敷部76涂敷于超声波探头3的顶端面整体。
当进行基于空泡现象的对生物体组织的破碎时，顶端面附近的压力因超声波探头3的超声波振动而周期性地发生变化，从而在输送到生物体组织的处理位置附近的液体中产生微小的气泡（空泡）。而且，利用在顶端面附近的压力增大（压缩）时起作用的力使所产生的气泡消失。借助于气泡消失时的冲击能量，肝细胞等没有弹性的生物体组织被破碎、乳化。
因而，在利用空泡现象高效地使生物体组织破碎时，需在超声波探头3的顶端面与生物体组织之间存在适当量的液体，从供水单元53输送的液体均匀地附着于顶端面。在像第1实施方式那样未设有亲水性涂敷部76的情况下，在表面张力等的影响下，液体局部有可能附着于顶端面，液体未均匀地附着于顶端面。因此，在顶端面的未附着有液体的部分，利用空泡现象使生物体组织破碎时的处理效率降低。
与此相对，在本变形例中，在超声波探头3的顶端面整体上设有亲水性涂敷部76。因此，如图19所示，从供水单元53输送的液体L均匀地附着于顶端面整体，由液体L形成同样的层。因此，能够利用顶端面整体通过空泡现象高效地使生物体组织破碎。
（第2实施方式）
接着，参照图20和图21说明本发明的第2实施方式。第2实施方式是使第1实施方式的结构如下所述变形后的实施方式。另外，对与第1实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
图20是表示本实施方式的超声波探头3的结构的图。图21是表示本实施方式的探头主体21的结构的图。如图20和图21所示，超声波探头3与第1实施方式相同地包括探头主体21和管41。但是，超声波探头3没有筒状部31。因而，探头主体21没有顶端侧连接部23，仅基端侧连接部22与探头主体21形成为一体。
与第1实施方式相同地，探头主体21借助基端侧连接部22安装于变幅杆15。在探头主体21安装于变幅杆15的状态下，变幅杆15的顶端（槽限定面25的基端）成为超声波振动的第1波腹位置A1。另外，探头主体21的顶端（槽限定面25的顶端）成为与第1波腹位置A1不同的超声波振动的第2波腹位置A2。槽状部24延伸设置至探头主体21的顶端。因而，在探头主体21安装于变幅杆15的状态下，槽状部24由槽限定面25沿着长度轴线C从第1波腹位置A1限定到第2波腹位置A2。通过设为以上那样的结构，振动传递部20的与长度轴线C垂直的截面形状在第1波腹位置A1从以长度轴线C为中心点对称的筒状向不以长度轴线C为中心点对称的凹状变化。
另外，在超声波探头3中，探头主体21的顶端成为超声波探头3的顶端。在从供水单元53进行供水的状态下，通过向探头主体21（超声波探头3）的顶端传递超声波振动，从而产生空泡现象。由于探头主体21（超声波探头3）的顶端是超声波振动的第2波腹位置A2，因此超声波振动向探头主体21的顶端传递，从而进一步高效地产生空泡现象。
管41的基端与第1实施方式相同地在位于比第1波腹位置A1靠基端方向侧的位置的节点位置（第2节点位置）B2与变幅杆15相连接。管41的顶端在槽状部24的内部延伸设置至探头主体21的顶端。
在本实施方式中，管41固定于探头主体21。管41在与节点位置B2不同的节点位置固定于探头主体21。管41向探头主体21的固定与在第1实施方式已述的方法相同地进行。
因此，在上述结构的超声波探头3中，除了与第1实施方式相同的效果以外，还起到以下效果。即，在超声波探头3中，形成有槽状部24的探头主体21占据超声波探头3的沿着长度轴线C的尺寸整体。与对柱状构件的开孔加工相比，可在短时间内低成本地进行形成设有槽状部24的探头主体21的操作。另外，在超声波探头3中，未设有需要进行开孔加工的筒状部31。因此，不必进行开孔加工。因而，能够进一步高效、低成本地制造超声波探头3。
（第2实施方式的变形例）
另外，在第2实施方式中，在探头主体21的基端侧连接部22设有基端侧槽部27，但是并不限于此。例如，作为第1变形例如图22所示，探头主体21的基端侧连接部22也可以形成为筒状。在本变形例中，在基端侧连接部22的外周部30形成有外螺纹部26。另外，在探头主体21中，槽状部24被槽限定面25限定。在变幅杆15连结于探头主体21的状态下，槽状部24由槽限定面25沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到作为探头主体21的顶端的超声波振动的第2波腹位置A2。
以上，根据第1变形例，只要在变幅杆15的顶端方向侧安装有探头主体21即可。而且，在变幅杆15连结于探头主体21的状态下，只要槽状部24被槽限定面25沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到作为探头主体21的顶端的超声波振动的第2波腹位置A2即可。
另外，在第2实施方式中，在探头主体21上形成有从与长度轴线C垂直的第1垂直方向朝向第2垂直方向凹陷的槽状部24，但是并不限于此。例如，作为第2变形例如图23所示，也可以是从第1垂直方向朝第2垂直方向贯穿探头主体21的孔状部74被孔限定面75限定于探头主体21。在变幅杆15连结于探头主体21的状态下，孔状部74被孔限定面75沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到作为探头主体21的顶端的超声波振动的第2波腹位置A2。在孔限定面75上，第1垂直方向侧的端部和第2垂直方向侧的端部与探头主体21的外周部30相连。通过设为以上那样的结构，从而振动传递部20的与长度轴线C垂直的截面形状在第1波腹位置A1从以长度轴线C为中心点对称的筒状向不以长度轴线C为中心点对称的形状变化。
以上，根据第2变形例，探头主体21只要具有将从与长度轴线C垂直的第1垂直方向朝向第2垂直方向延伸设置的空洞部（24、74）限定于探头主体的空洞限定面（25、75）即可。而且，空洞部（24、74）只要在变幅杆15连结于探头主体21的状态下被空洞限定面（25、75）沿着长度轴线C从超声波振动的第1波腹位置A1限定到作为探头主体21的顶端的超声波振动的第2波腹位置A2即可。另外，在空洞限定面（25、75）上，只要至少第1垂直方向侧的端部与探头主体21的外周部30相连即可。
另外，在第2实施方式中，与第1实施方式的第5变形例相同，也优选在超声波探头3的顶端面整体上设有亲水性涂敷部76。由此，从供水单元53输送的液体均匀地附着于顶端面整体。因此，能够利用超声波探头3的顶端面整体通过空泡现象进一步高效地使生物体组织破碎。
以上，在本发明的实施方式中进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，不言而喻，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

Claims (7)

1.一种超声波探头，其从基端向顶端传递超声波振动，该超声波探头包括：
探头主体，其具有沿着长度轴线设置的外周部；以及
空洞限定面，其将从与上述长度轴线垂直的第1垂直方向朝向作为与上述第1垂直方向相反方向的第2垂直方向延伸设置的空洞部从上述超声波振动的第1波腹位置到上述超声波振动的与上述第1波腹位置不同的第2波腹位置沿着上述长度轴线限定于上述探头主体，至少第1垂直方向侧的端部与上述探头主体的上述外周部相连。
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
该超声波探头还具有筒状部，该筒状部与上述探头主体的顶端方向侧相连结，该筒状部的内部与上述空洞部相连通。
3.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，
该超声波探头还具有在上述空洞部的内部沿着上述长度轴线延伸设置的管，
上述筒状部具有通路限定面，该通路限定面限定与上述管的内部相连通的抽吸通路，并与上述管的顶端连接。
4.根据权利要求3所述的超声波探头，其中，
上述空洞部朝向上述第2垂直方向延伸设置至比上述长度轴线靠上述第2垂直方向侧的部位。
5.根据权利要求3所述的超声波探头，其中，
上述管的上述顶端在上述超声波振动的位于比上述第2波腹位置靠顶端方向侧的节点位置连接于上述通路限定面。
6.根据权利要求5所述的超声波探头，其中，
上述筒状部具有孔限定面，该孔限定面限定供上述管贯穿的贯穿孔，从位于上述筒状部的基端的上述第2波腹位置沿着上述长度轴线设置至位于上述筒状部的上述基端与上述筒状部的顶端之间的中间位置的上述节点位置，
上述通路限定面从上述节点位置沿着上述长度轴线设置至位于上述筒状部的上述顶端的第3波腹位置，将上述抽吸通路限定为与上述长度轴线垂直的截面积小于上述贯穿孔的截面积的状态。
7.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
该超声波探头还具有亲水性涂敷部，该亲水性涂敷部涂敷于形成顶端的顶端面整体。
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