CN105451675A - 超声波探头及超声波处理装置 - Google Patents

超声波探头及超声波处理装置 Download PDF

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Abstract

超声波探头包括：探头主体，其进行包括振动方向与所述长度轴线平行的纵向振动在内的振动；顶端处理部，其在所述探头主体上位于比在所述纵向振动的波节位置中位于最顶端方向侧的所述波节位置靠所述顶端方向侧的位置。所述顶端处理部具有接触面，所述超声波探头具有涂覆部，该涂覆部在所述顶端处理部上涂覆于除接触表面以外的表面的至少一部分，并由热阻比所述探头主体的热阻高的材料形成。

Description

超声波探头及超声波处理装置
技术领域
本发明涉及从基端方向向顶端方向传递超声波振动的超声波探头及具有该超声波探头的超声波处理装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种具有从基端方向向顶端方向沿着长度轴线传递超声波振动的超声波探头的超声波处理装置。在该超声波处理装置中，在超声波探头的顶端部设有顶端处理部。另外，在超声波处理装置中设有能够相对于顶端处理部开闭的钳构件。通过在顶端处理部与钳构件之间把持着生物体组织等处理对象的状态下利用超声波振动使顶端处理部进行振动，从而对处理对象进行处理。顶端处理部具有与钳构件相对的探头侧相对表面。在使作为接触表面的探头侧相对表面与处理对象相接触的状态下，对把持在钳构件与顶端处理部之间的处理对象进行处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3310532号公报
发明内容
发明要解决的问题
在所述专利文献1那样的使用超声波振动利用顶端处理部对处理对象进行处理的超声波探头中，在超声波探头中因振动而产生了热量。由于在超声波探头中产生了热量，因此在顶端处理部中，不仅作为接触表面的探头侧相对表面的温度升高，而且除探头侧相对表面以外的表面的温度也升高。在处理中，顶端处理部的除探头侧相对表面以外的表面有时在除处理对象以外的部位与生物体组织相接触。在高温的顶端处理部利用除探头侧相对表面以外的表面与生物体组织相接触的情况下，在除处理对象以外的部位，生物体组织受到热损伤。由于在除处理对象以外的部位生物体组织受到热损伤，因此使用了超声波振动的处理中的处理性能降低。
本发明是着眼于上述问题而做成的，其目的在于提供有效地防止除处理对象以外的部位处的生物体组织的热损伤并确保使用了超声波振动的处理中的处理性能的超声波探头及超声波处理装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的某一技术方案的超声波探头包括：探头主体，其沿着长度轴线延伸设置，通过从基端方向向顶端方向传递超声波振动，从而该探头主体进行包括振动方向与所述长度轴线平行的纵向振动在内的振动；顶端处理部，其在所述探头主体上位于比在所述纵向振动的波节位置中位于最所述顶端方向侧的所述波节位置靠所述顶端方向侧的位置，并且至少使用所述超声波振动对处理对象进行处理，该顶端处理部具有在处理中与所述处理对象相接触的接触表面；以及涂覆部，其涂覆于所述顶端处理部的表面中除所述接触表面以外的至少一部分，并由热阻比所述探头主体的热阻高的材料形成。
发明的效果
根据本发明，能够提供有效地防止除处理对象以外的部位处的生物体组织的热损伤并确保使用了超声波振动的处理中的处理性能的超声波探头及超声波处理装置。
附图说明
图1是表示第1实施方式的超声波处理装置的结构的概略图。
图2是概略表示第1实施方式的手持件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结构的立体图。
图4是概略表示第1实施方式的手持件的顶端部的结构的剖视图。
图5是以与长度轴线垂直的截面概略表示第1实施方式的顶端处理部和钳构件的结构的剖视图。
图6是表示测量第1实施方式的涂覆部相对于探头主体的密合强度的方法的概略图。
图7是表示在使第1实施方式的探头主体振动时测量直至涂覆部自探头主体剥离的经过时间的方法的概略图。
图8是表示测量第1实施方式的第1试验片和第2试验片的拉伸力的分离临界值以及在水中从振动开始直至使涂覆部剥离的经过时间的测量数据的概略图。
图9是以与长度轴线垂直的截面概略表示第1变形例的顶端处理部和钳构件的结构的剖视图。
图10是以与长度轴线垂直的截面概略表示第2变形例的顶端处理部和钳构件的结构的剖视图。
图11是概略表示第2实施方式的手持件的顶端部的结构的立体图。
图12是以与钳构件的开闭方向垂直的截面概略表示第2实施方式的顶端处理部的剖视图。
图13是表示第3实施方式的超声波处理装置的结构的概略图。
图14是概略表示第3实施方式的超声波处理器具的顶端部的结构的剖视图。
图15是概略表示第3变形例的超声波处理器具的顶端部的结构的剖视图。
图16是概略表示第4变形例的超声波处理器具的顶端部的结构的剖视图。
图17表示在第4实施方式的顶端处理部的被处理表面上覆盖有涂覆部的状态的概略图。
图18表示在比较例的顶端处理部的被处理表面上覆盖有涂覆部的状态的概略图。
图19表示在第5变形例的顶端处理部的被处理表面上覆盖有涂覆部的状态的概略图。
图20表示在第6变形例的顶端处理部的被处理表面上覆盖有涂覆部的状态的概略图。
图21表示在第7变形例的顶端处理部的被处理表面上覆盖有涂覆部的状态的概略图。
图22表示在第8变形例的顶端处理部的被处理表面上覆盖有涂覆部的状态的概略图。
具体实施方式
(第1实施方式)
参照图1～图8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的结构的图。如图1所示，超声波处理装置1具有作为超声波处理器具的手持件2。手持件2具有长度轴线C。在此，与长度轴线C平行的方向的一方是顶端方向(图1的箭头C1的方向)，与顶端方向相反的方向是基端方向(图1的箭头C2的方向)。而且，顶端方向和基端方向是长度轴线方向。手持件2是使用超声波振动凝固切开生物体组织等处理对象的超声波凝固切开处理器具。另外，手持件2是使用高频电流对处理对象进行处理的高频处理器具。
手持件2具有保持单元3。保持单元3包括沿着长度轴线C延伸设置的筒状壳体部5、与筒状壳体部5一体形成的固定手柄6以及以能够相对于筒状壳体部5转动的方式安装于该筒状壳体部5的可动手柄7。通过使可动手柄7以向筒状壳体部5安装的安装位置为中心进行转动，从而可动手柄7相对于固定手柄6进行打开动作或闭合动作。另外，保持单元3具有安装于筒状壳体部5的顶端方向侧的旋转操作旋钮8。旋转操作旋钮8能够相对于筒状壳体部5以长度轴线C为中心进行旋转。另外，在固定手柄6上设有作为能量操作输入部的能量操作输入按钮9。
手持件2具有沿着长度轴线C延伸设置的护套10。通过使护套10从顶端方向侧向旋转操作旋钮8的内部和筒状壳体部5的内部插入，从而护套10安装于保持单元3。在护套10的顶端部，以能够转动的方式安装有钳构件11。可动手柄7在筒状壳体部5的内部连接于护套10的可动筒状部(未图示)。可动筒状部的顶端连接于钳构件11。通过使可动手柄7相对于固定手柄6开闭，从而可动筒状部沿着长度轴线C进行移动。由此，钳构件11以向护套10安装的安装位置为中心进行转动。另外，护套10和钳构件11能够与旋转操作旋钮8一体地相对于筒状壳体部5以长度轴线C为中心进行旋转。
另外，手持件2具有振子单元12。振子单元12具有沿着长度轴线C延伸设置的振子壳体13。通过使振子壳体13从基端方向侧向筒状壳体部5的内部插入，从而振子壳体13安装于保持单元3。在筒状壳体部5的内部，振子壳体13连结于护套10。振子壳体13能够与旋转操作旋钮8一体地相对于筒状壳体部5以长度轴线C为中心进行旋转。另外，在振子壳体13上连接有线缆15的一端。线缆15的另一端连接于控制单元16。控制单元16包括超声波电流供给部17、高频电流供给部18以及能量控制部19。在此，超声波电流供给部17和高频电流供给部18具有电源和交流转换电路。另外，能量控制部19具有CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)或ASIC(applicationspecificintegratedcircuit：专用集成电路)和存储器。
图2是表示振子单元12的结构的图。如图2所示，振子单元12具有超声波振子21，该超声波振子21是通过被供给电流(交流电流)而产生超声波振动的超声波产生部。超声波振子21设于振子壳体13的内部。超声波振子21具有用于将电流转换为振动的多个(在本实施方式中为4个)压电元件22A～压电元件22D。
另外，在振子壳体13的内部设有沿着长度轴线C延伸设置的变幅杆构件23。变幅杆构件23具有振子安装部25。在振子安装部25上安装有压电元件22A～压电元件22D等形成超声波振子21的构件。另外，在变幅杆构件23上形成有截面积变化部26。在截面积变化部26中，随着朝向顶端方向去，与长度轴线C垂直的截面积变小。利用截面积变化部26使超声波振动的振幅扩大。在变幅杆构件23的顶端部设有内螺纹部27。
手持件2具有沿着长度轴线C延伸设置于变幅杆构件23的顶端方向侧的超声波探头31。如图2所示，在超声波探头31的基端部设有外螺纹部32。通过将外螺纹部32螺纹接合于内螺纹部27，从而超声波探头31连接于变幅杆构件23的顶端方向侧。变幅杆构件23延伸设置至筒状壳体部5的内部，在筒状壳体部5的内部，超声波探头31连接于变幅杆构件23。超声波探头31经由护套10的内部延伸设置，并从护套10的顶端朝向顶端方向突出。
在超声波振子21上连接有电布线33A、33B的一端。电布线33A、33B经由线缆15的内部将另一端连接于控制单元16的超声波电流供给部17。通过从超声波电流供给部17经由电布线33A、33B向超声波振子21供给超声波产生电流，从而在超声波振子21中产生超声波振动。而且，所产生的超声波振动从超声波振子21经由变幅杆构件23向超声波探头31传递。
在变幅杆构件23上连接有电布线34的一端。电布线34经由线缆15的内部将另一端连接于控制单元16的高频电流供给部18。由此，从高频电流供给部18经由电布线34和变幅杆构件23直至超声波探头31形成有从高频电流供给部18供给的高频电力的探头侧电流路径。
另外，在振子壳体13上形成有导电部35。在导电部35上连接有电布线36的一端。电布线36经由线缆15的内部将另一端连接于控制单元16的高频电流供给部18。另外，在振子壳体13连结于护套10的状态下，护套10与振子壳体13的导电部35之间电连接。由此，从高频电流供给部18经由电布线36、振子壳体13的导电部35以及护套10直至钳构件11形成有从高频电流供给部18供给的高频电力的钳构件侧电流路径。
能量控制部19根据借助于能量操作输入按钮9的能量操作的输入对来自超声波电流供给部17的超声波产生电流的供给状态和来自高频电流供给部18的高频电流的供给状态进行控制。在固定手柄6的内部设有开关(未图示)。通过按压能量操作输入按钮9，输入能量操作，从而开关关闭。开关电连接于能量控制部19。通过开关关闭，从而电信号向能量控制部19传递，检测到能量操作的输入。通过检测到能量操作的输入，从而从超声波电流供给部17供给超声波产生电流，从高频电流供给部18供给高频电流。
图3是表示超声波探头31的结构的图。图4是表示手持件2的顶端部的结构的图。如图3和图4所示，超声波探头31具有沿着长度轴线C延伸设置的探头主体41。探头主体41例如由钛形成。传递到超声波探头31的超声波振动在探头主体41中从基端方向向顶端方向传递。通过沿着长度轴线C传递超声波振动，从而探头主体41进行包括振动方向与长度轴线C平行的纵向振动在内的振动。即，在探头主体41中，通过传递超声波振动，从而至少进行纵向振动。在此，探头主体41、变幅杆构件23以及超声波振子21成为利用在超声波振子21中产生的超声波振动进行纵向振动的一个振动体。因此，变幅杆构件23的基端成为在纵向振动的波腹位置中位于最基端方向侧的最基端波腹位置A1，探头主体41的顶端(超声波探头31的顶端)成为在纵向振动的波腹位置中位于最顶端方向侧的最顶端波腹位置A2。另外，纵向振动的频率例如为47kHz，最顶端波腹位置A2处的振幅例如为80μm。另外，作为纵向振动的振动方向的一方的第1振动方向与顶端方向一致，作为纵向振动的振动方向的另一方的第2振动方向与基端方向一致。
在探头主体41的顶端部设有顶端处理部42。在顶端处理部42中，经由探头主体41传递有超声波振动，在顶端处理部42中，至少使用超声波振动进行生物体组织等处理对象的处理。顶端处理部42位于比在纵向振动的波节位置中位于最顶端方向侧的最顶端波节位置N1靠顶端方向侧的位置。超声波探头31在顶端处理部42从护套10的顶端朝向顶端方向突出的状态下贯穿于护套10。另外，纵向振动的最顶端波节位置N1位于护套10的内部。
利用可动手柄7的开闭动作使钳构件11相对于护套10进行转动，从而钳构件11相对于顶端处理部42进行打开动作或闭合动作。通过相对于顶端处理部42闭合钳构件11，从而在钳构件11与顶端处理部42之间把持处理对象。通过在钳构件11与顶端处理部42之间把持着处理对象的状态下使顶端处理部42进行纵向振动，从而在顶端处理部42与处理对象之间产生摩擦热量。利用摩擦热量凝固切开处理对象。
另外，从高频电流供给部18经由探头侧电流路径供给到超声波探头31的高频电力在探头主体41中从基端方向向顶端方向传递。通过经由探头主体41向顶端处理部42传递高频电力，从而顶端处理部42作为第1电极发挥作用。顶端处理部42除了使用超声波振动以外还使用高频电流对处理对象进行处理。另外，通过从高频电流供给部18经由钳构件侧电流路径向钳构件11供给高频电力，从而钳构件11作为电位与第1电极的电位不同的第2电极发挥作用。通过在钳构件11与顶端处理部42之间把持着处理对象的状态下向钳构件11和顶端处理部42供给高频电力，从而高频电流向处理对象流动。由此，处理对象改性(denatured)，促进了处理对象的凝固。
图5是以与长度轴线C垂直的截面表示顶端处理部42和钳构件11的图。另外，在图3～图5中，箭头J1的方向是钳构件11的打开方向，箭头J2的方向是钳构件11的闭合方向。如图3～图5所示，顶端处理部42的与长度轴线C垂直的截面形成为大致八边形状。另外，在顶端处理部42上设有朝向钳构件11的打开方向并与钳构件11相对的探头侧相对表面43。在钳构件11与顶端处理部42之间把持着处理对象的状态下，处理对象与探头侧相对表面43相接触。即，探头侧相对表面43成为在处理中与处理对象相接触的接触表面。
另外，顶端处理部42具有形成探头主体41的顶端(超声波探头31的顶端)的探头顶端面45。探头顶端面45不与长度轴线C平行。即，探头顶端面45不与纵向振动的振动方向平行。通过使不与纵向振动的振动方向平行的探头顶端面45进行纵向振动，从而在探头顶端面45附近周期性重复加压和减压。由于探头主体41的顶端是作为纵向振动的波腹位置之一的最顶端波腹位置A2，因此探头顶端面45处的纵向振动的振幅变大。由于探头顶端面45处的纵向振动的振幅变大，因此在探头顶端面45附近，加压减压作用变大。而且，通过在液体中或在探头顶端面45附近存在有液体的状态下使顶端处理部42进行纵向振动，从而在由纵向振动引起的加压减压作用变大的探头顶端面45附近，利用加压减压作用在液体中产生气泡(空腔)。所产生的气泡因在探头顶端面45附近的减压中发挥作用的力而消失。由于气泡消失，因此产生了较大的冲击能量。上述现象被称作气穴现象。
在本实施方式中产生的气穴现象中，不与纵向振动的振动方向平行的探头顶端面45成为利用加压减压作用使液体中产生气泡的气穴产生表面。但是，气穴现象仅在使探头顶端面45以基准振幅V0以上的振幅进行纵向振动的情况下产生。因而，在使探头顶端面45以比基准振幅V0小的振幅进行纵向振动的情况下，在探头顶端面45附近，在液体中不产生气泡。另外，基准振幅V0小于80μm，在使用了超声波振动(纵向振动)的处理对象的处理中，利用探头顶端面45产生气穴现象。
在顶端处理部42中，在除作为接触表面的探头侧相对表面43和作为气穴产生表面的探头顶端面45以外的整个表面上涂覆有涂覆部47。在本实施方式中，在图3的点状所示的部位涂覆有涂覆部47。涂覆部47由热阻比探头主体41的热阻高的材料形成。另外，涂覆部47由绝缘材料形成。涂覆部47例如是树脂，在本实施方式中，使用了生物适应性较高的聚醚醚酮(PEEK)、酰亚胺改性环氧树脂或聚酰亚胺作为涂覆部47的材料。
另外，在顶端处理部42中，被涂覆部47覆盖的表面成为被进行了表面处理(surfacetreating)的被处理表面48。在本实施方式中，顶端处理部42的除探头侧相对表面43和探头顶端面45以外的表面成为被处理表面48。在被处理表面48上，进行利用喷砂(sandblast)提高表面粗糙度的表面处理。然后，在进行了表面处理的状态下，涂覆部47覆盖于被处理表面48。利用表面处理，去除氧化膜，并且在被处理表面48与涂覆部47之间作用锚固效果。因此，利用被处理表面48的表面处理，涂覆部47相对于探头主体41的被处理表面48的密合强度提高。在被处理表面48上，进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。
在此，说明涂覆部47的密合强度。图6是表示测量涂覆部47的密合强度的方法的图。如图6所示，涂覆部47的密合强度的测量在借助粘接构件52粘接了第1试验片51A和第2试验片51B的状态下进行，该粘接构件52由与涂覆部47相同的材料(例如PEEK)形成，该第1试验片51A和第2试验片51B由与探头主体41相同的材料(例如钛)形成。第1试验片51A具有供粘接构件52密合的第1密合表面53A，第2试验片51B具有供粘接构件52密合的第2密合表面53B。因而，第1试验片51A的第1密合表面53A与第2试验片51B的第2密合表面53B之间利用粘接构件52相粘接。另外，第1密合表面53A和第2密合表面53B成为彼此相同的面积S0。
通过在第1试验片51A和第2试验片51B借助粘接构件52相粘接的状态下拉伸第1试验片51A和第2试验片51B，从而测量涂覆部47的密合强度。第1试验片51A和第2试验片51B被彼此相同大小的拉伸力F向彼此相反的方向拉伸。若第1试验片51A和第2试验片51B的拉伸力F变大，则第1试验片51A克服粘接构件52的粘接力自第2试验片51B分离。第1试验片51A在第1试验片51A和第2试验片51B的拉伸力F的大小成为分离临界值F0以上的情况下自第2试验片51B分离。
涂覆部47的密合强度使用第1试验片51A和第2试验片51B的拉伸力F的分离临界值F0以及第1密合表面53A和第2密合表面53B的面积S0来计算。即，在将涂覆部47的密合强度设为I0的情况下，满足
[式1]I0＝F0/S0(1)
另外，在第1密合表面53A和第2密合表面53B上，与顶端处理部42的被处理表面48相同地进行提高表面粗糙度的表面处理。第1试验片51A和第2试验片51B在第1密合表面53A和第2密合表面53B被进行了表面处理的状态下借助粘接构件52相粘接。由于粘接构件52所密合的第1密合表面53A和第2密合表面53B被进行了表面处理，因此借助粘接构件52与第1密合表面53A和第2密合表面53B之间的锚固效果等，粘接构件52对第1试验片51A与第2试验片51B之间的粘接力变大。由此，第1试验片51A和第2试验片51B的拉伸力F的分离临界值F0变大，密合强度I0变大。
在对第1密合表面53A和第2密合表面53B进行的表面处理的种类彼此不同的多个情况下分别测量密合强度I0。而且，关于对第1密合表面53A和第2密合表面53B进行了表面处理X1的情况、对第1密合表面53A和第2密合表面53B进行了表面处理X2的情况以及对第1密合表面53A和第2密合表面53B进行表面处理X3的情况，获取密合强度I0作为测量数据。由于对第1密合表面53A和第2密合表面53B进行的表面处理的种类不同，因此第1试验片51A和第2试验片51B的拉伸力F的分离临界值F0发生变化，密合强度I0发生变化。另外，在后述的测量中，将第1密合表面53A和第2密合表面53B的面积S0设为3×10－4m2(3cm2)，测量出密合强度I0。另外，表面处理X1是基于作为介质(砂)使用了粒度(grainsize)为320号的玻璃微珠(glassbead)的喷砂的表面处理。表面处理X2是基于作为介质(media)使用了粒度为220号的玻璃微珠的喷砂的表面处理。而且，表面处理X3是基于作为介质使用了粒度为320号的铝氧粉(alundum)的喷砂的表面处理。
图7是表示在使探头主体41振动时测量直至涂覆部47自探头主体41剥离的经过时间t的方法的图。如图7所示，在使探头主体41振动时直至涂覆部47自探头主体41剥离的经过时间t的测量在顶端处理部42位于液体中、即水中的状态下进行。在顶端处理部42中，在被处理表面48上覆盖有涂覆部47。而且，在顶端处理部42位于水中的状态下利用超声波振动使探头主体41振动，测量从振动开始直至涂覆部47自探头主体41(顶端处理部42)剥离的经过时间t。另外，优选的是，直至涂覆部47剥离的经过时间t的测量在像图7那样在护套10上未安装有钳构件11的状态下进行。另外，在图7中，涂覆部47被呈点状示出。
在使用了超声波振动的处理中，有时在顶端处理部42位于血液中、体液中等液体中的状态下对处理对象进行处理。当在顶端处理部42位于液体中的状态下使探头主体41振动时，液体阻力作用于涂覆部47，因此由作用于涂覆部47的振动带来的外部载荷变大。因此，当在顶端处理部42位于液体中的状态下使探头主体41振动时，与在顶端处理部42位于空气中的状态下使探头主体41振动的情况相比，涂覆部47易于自探头主体41剥离。在处理中，在液体中使顶端处理部42振动的时间因处理的种类、手持件2的用途等而不同，但是也有时在液体中使顶端处理部42振动数十秒钟。因而，涂覆部47以即使在液体中振动数十秒钟的情况下也不会自探头主体41剥离的程度的密合强度涂覆于顶端处理部42的被处理表面48。
在对被处理表面48进行的表面处理的种类彼此不同的多个情况下分别测量直至涂覆部47剥离的经过时间t。而且，关于对被处理表面48进行了上述表面处理X1的情况、对被处理表面48进行了上述表面处理X2的情况以及对被处理表面48进行了上述表面处理X3的情况，获取直至涂覆部47剥离的经过时间t作为测量数据。由于对被处理表面48进行的表面处理的种类不同，因此涂覆部47相对于被处理表面48的密合强度I0发生变化，因此直至涂覆部47剥离的经过时间t发生变化。另外，在后述的测量中，通过使顶端处理部42位于水中的状态的探头主体41以频率47kHz、最顶端波腹位置A2处的振幅80μm进行纵向振动，从而测量出直至涂覆部47剥离的经过时间t。
图8是表示第1试验片51A和第2试验片51B的拉伸力F的分离临界值F0以及在水中从振动开始直至涂覆部47剥离的经过时间t的测量数据的图。如图8所示，在进行了表面处理X1的情况下，拉伸力F的分离临界值F0成为3.92×103N。而且，在水中从振动开始直至涂覆部47剥离的经过时间t成为16秒。在进行了表面处理X2的情况下，拉伸力F的分离临界值F0成为4.46×103N。而且，在水中从振动开始直至涂覆部47剥离的经过时间t成为119秒。另外，在进行了表面处理X3的情况下，拉伸力F的分离临界值F0成为5.58×103N。而且，即使在水中使顶端处理部42振动7200秒(两个小时)的情况下，涂覆部47也不剥离。即，在进行了表面处理X3的情况下，从振动开始直至涂覆部47剥离的经过时间t长于7200秒。
根据上述测量数据，在进行了表面处理X2的情况下，与进行了表面处理X1的情况相比，涂覆部47的密合强度I0提高。另外，在进行了表面处理X3的情况下，与进行了表面处理X2的情况相比，涂覆部47的密合强度I0提高。另外，即使在对被处理表面48进行了在表面处理X1～表面处理X3中涂覆部47的密合强度I0较低的表面处理X1的情况下，在顶端处理部42位于空气中的状态下的振动中，经过长时间后，涂覆部47也不会自探头主体41剥离。即，即使在进行了表面处理X1的情况下，只要在顶端处理部42位于空气中的状态下使探头主体41进行振动，即使从振动开始经过了数小时以上后，涂覆部47也不会剥离。
如上所述，涂覆部47需要以即使在液体中振动了数十秒钟的情况下也不会自探头主体41剥离的程度的密合强度涂覆于顶端处理部42的被处理表面48。因此，根据测量数据，拉伸力F的分离临界值F0需设为4×103N以上。在此，在上述测量中，由于将第1密合表面53A和第2密合表面53B的面积S0设为了3×10－4m2，因此在分离临界值F0为4×103N的情况下，使用式(1)，涂覆部47的密合强度I0成为1.33×107N/m2。因而，为了即使在液体中振动了数十秒钟的情况下涂覆部47也不会自探头主体41剥离，需要将涂覆部47相对于探头主体41的密合强度I0设为1.33×107N/m2以上。即，需要进行被处理表面48的表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。
接着，说明超声波探头31和超声波处理装置1的作用及效果。在使用超声波处理装置1对生物体组织等处理对象进行处理的情况下，在顶端处理部42与钳构件11之间把持处理对象。然后，在把持着处理对象的状态下利用能量操作输入按钮9输入能量操作，从而从超声波电流供给部17供给超声波产生电流，从高频电流供给部18供给高频电流。通过向超声波振子21供给超声波产生电流，从而产生超声波振动。所产生的超声波振动向超声波探头31传递，在探头主体41中沿着长度轴线C传递至顶端处理部42。通过传递超声波振动，从而探头主体41进行包括振动方向与长度轴线C平行的纵向振动在内的振动。通过在钳构件11与顶端处理部42之间把持着处理对象的状态下使顶端处理部42进行纵向振动，从而在顶端处理部42与处理对象之间产生摩擦热量。利用摩擦热量，在凝固处理对象的同时切开处理对象。
另外，高频电力向钳构件11和顶端处理部42供给。通过在钳构件11与顶端处理部42之间把持着处理对象的状态下向钳构件11和顶端处理部42供给高频电力，从而高频电流向处理对象流动。由此，处理对象改性(denatured)，促进了处理对象的凝固。
在使用了超声波振动的处理中，利用振动在探头主体41中产生热量。通过产生热量，从而在顶端处理部42中，在与作为接触表面的探头侧相对表面43不同的被处理表面48上，温度也升高。在本实施方式中，在顶端处理部42中，在除探头侧相对表面43和探头顶端面45以外的表面即被处理表面48上涂覆有涂覆部47。而且，涂覆部47由热阻比探头主体41的热阻高的材料形成。由于涂覆部47的热阻较高，因此即使在顶端处理部42成为高温的情况下，涂覆部47也不会成为高温。通过设置涂覆部47，从而在处理中、即使在除处理对象以外的部位使超声波探头31与生物体组织相接触的情况下，也是未成为高温的涂覆部47与除处理对象以外的部位的生物体组织相接触。由此，能够有效地防止在除处理对象以外的部位生物体组织热损伤，能够确保使用了超声波振动的处理中的处理性能。
另外，涂覆部47由绝缘材料形成。通过设置涂覆部47，从而在处理中、即使在超声波探头31在除处理对象以外的部位与生物体组织相接触的情况下，也是具有绝缘性的涂覆部47与除处理对象以外的部位的生物体组织相接触。由于涂覆部47具有绝缘性，因此即使在涂覆部47与除处理对象以外的部位的生物体组织相接触的情况下，高频电流也不会从顶端处理部42经由涂覆部47向除处理对象以外的生物体组织传递。由于防止了高频电流从顶端处理部42向除处理对象以外的生物体组织的传递，因此向把持在顶端处理部42与钳构件11之间的处理对象流动的高频电流的电流密度提高。由此，能够提高使用了高频电流的处理中的处理性能。
另外，涂覆部47由生物适应性较高的PEEK、酰亚胺改性环氧树脂或聚酰亚胺形成。由此，即使在涂覆部47位于生物体内的处理时，也能够减轻涂覆部47对生物体的影响。
另外，在使用了超声波振动的处理中，有时在血液中等液体中使顶端处理部42进行振动。在被处理表面48上进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。由此，在使顶端处理部42位于液体中的探头主体41以在借助于超声波振动的处理中使用的频率47kHz、最顶端波腹位置A2处的振幅80μm的、纵向振动进行振动的情况下，即使从振动开始经过了数十秒钟之后，涂覆部47也不会自顶端处理部42的被处理表面48剥离。因而，在使用了顶端处理部42位于由振动带来的外部载荷变大的液体中的状态下的超声波振动的处理中，能够有效地防止涂覆部47自顶端处理部42的剥离。
另外，涂覆部47未涂覆于成为气穴产生表面的探头顶端面45。在气穴现象中，在液体中产生了气泡，由于所产生的气泡消失，因此产生了冲击能量。因气泡的消失而产生的冲击能量较大，即使在涂覆部47以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖于探头顶端面45的情况下，由于冲击能量，在探头顶端面45上涂覆部47也会剥离。在本实施方式中，由于涂覆部47未涂覆于探头顶端面45，因此能够有效地防止基于气穴现象的涂覆部47的剥离。
(第1实施方式的变形例)
在第1实施方式中，在顶端处理部42中，在除作为接触表面的探头侧相对表面43和作为气穴产生表面的探头顶端面45以外的整个表面上涂覆有涂覆部47，但是并不限于此。例如，在作为第1实施方式的变形例的第1变形例中，如图9所示，在顶端处理部42中，也可以在除探头侧相对表面43和探头顶端面45以外的表面的一部分上涂覆有涂覆部47。
在本变形例中，在顶端处理部42的除探头侧相对表面43和探头顶端面45以外的表面中，仅在朝向钳构件11的闭合方向(图9的箭头J2的方向)的表面上涂覆有涂覆部47。在此，将与长度轴线C垂直(交叉)并且与钳构件11的开闭方向(图9的箭头J1的方向和箭头J2的方向)垂直的方向的一方设为第1宽度方向(图9的箭头B1的方向)，将与第1宽度方向相反的方向设为第2宽度方向(图9的箭头B2的方向)。在本变形例中，在顶端处理部42的除探头侧相对表面43和探头顶端面45以外的表面中，在朝向第1宽度方向的表面和朝向第2宽度方向的表面上未涂覆有涂覆部47。在本变形中，被涂覆部47覆盖的表面是被处理表面48，该被处理表面48被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。
另外，在第1实施方式中，顶端处理部42的与长度轴线C垂直的截面形成为大致八边形状，但是并不限于此。例如，在作为第1实施方式的变形例的第2变形例中，如图10所示，顶端处理部42的与长度轴线C垂直的截面也可以形成为大致圆形状。在本变形例中，在顶端处理部42中，在除作为接触表面的探头侧相对表面43和作为气穴产生表面的探头顶端面45以外的整个表面上涂覆有涂覆部47。在本变形中，被涂覆部47覆盖的表面是被处理表面48，该被处理表面48被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。另外，在顶端处理部42的与长度轴线C垂直的截面形成为大致圆形状的情况下，在顶端处理部42中，也可以在除探头侧相对表面43和探头顶端面45以外的表面的一部分上涂覆有涂覆部47。
根据上述第1实施方式、第1变形例以及第2变形例，在顶端处理部42中，只要在除作为接触表面的探头侧相对表面43和作为气穴产生表面的探头顶端面45以外的表面的至少一部分上涂覆有涂覆部47即可。涂覆部47只要由热阻比探头主体41的热阻高的材料形成即可。而且，被涂覆部47覆盖的表面只要为被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态的被处理表面48即可。
(第2实施方式)
接着，参照图11和图12说明本发明的第2实施方式。第2实施方式是将第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11是表示作为本实施方式的超声波处理器具的手持件2的顶端部的结构的图。如图11所示，在本实施方式中，超声波探头31的顶端处理部42具有从第1宽度方向(图11的箭头B1的方向)朝向第2宽度方向(图11的箭头B2的方向)相对于长度轴线C弯曲的探头弯曲部55。通过在顶端处理部42上设置探头弯曲部55，从而在处理中、手术者的可视性提高。在此，第1宽度方向与作为同长度轴线C垂直的(交叉的)某一个方向的第1垂直方向(第1交叉方向)一致，第2宽度方向与作为同第1垂直方向相反的方向的第2垂直方向(第2交叉方向)一致。第1宽度方向和第2宽度方向垂直于钳构件11的开闭方向(图11的箭头J1的方向和箭头J2的方向)。
图12是以与钳构件11的开闭方向垂直的截面表示顶端处理部42的图。如图11和图12所示，通过设有探头弯曲部55，从而顶端处理部42的重心G0位于比长度轴线C靠第2宽度方向侧(第2垂直方向侧)的位置。在第1宽度方向和第2宽度方向上，由于顶端处理部42的重心G0位于自长度轴线C离开的位置，因此通过沿着长度轴线C传递超声波振动，从而探头主体41除上述纵向振动以外还进行振动方向与第1宽度方向和第2宽度方向平行的横向振动。在横向振动的波腹位置中位于最顶端方向侧的波腹位置A′1位于探头主体41的顶端(超声波探头31的顶端)。另外，由于横向振动的频率大于纵向振动的频率，因此横向振动的波长短于纵向振动的波长。因此，横向振动的波腹位置A′1、A′2及波节位置N′1、N′2位于顶端处理部42，且位于比纵向振动的最顶端波节位置N1靠顶端方向侧的位置。在此，横向振动的波腹位置A′2在横向振动的波腹位置中位于第2靠顶端方向侧的位置。另外，横向振动的波节位置N′1在横向振动的波节位置中位于最顶端方向侧的位置，横向振动的波节位置N′2在横向振动的波节位置中位于第2靠顶端方向侧的位置。
在本实施方式中，由于探头主体41进行横向振动，因此在顶端处理部42中，除了由探头顶端面45的纵向振动引起的气穴现象以外，也产生了由横向振动引起的气穴现象。通过使不与横向振动的振动方向平行的表面以基准振幅V0以上的振幅进行横向振动而产生由横向振动引起的气穴。即，朝向第1宽度方向(第1垂直方向)或第2宽度方向(第2垂直方向)并且以基准振幅V0以上的振幅进行横向振动的外周产生表面56作为气穴产生表面设于顶端处理部42。外周产生表面56在与长度轴线C平行的长度轴线方向上位于横向振动的振幅较大的横向振动的波腹位置A′1、A′2附近。即，外周产生表面56在长度轴线方向上位于与横向振动的振幅成为零的横向振动的波节位置N′1、N′2不同的位置。
由于外周产生表面56以基准振幅V0以上的较大的振幅进行横向振动，因此在外周产生表面56附近，加压减压作用较大。而且，通过在液体中或在外周产生表面56附近存在有液体的状态下使顶端处理部42进行横向振动，从而在由横向振动引起的加压减压作用较大的外周产生表面56附近，利用加压减压作用在液体中产生气泡(空腔)。所产生的气泡因在外周产生表面56附近的减压中发挥作用的力而消失。由于气泡消失，因此产生较大的冲击能量。
如上所述，在本实施方式中，通过向顶端处理部42传递超声波振动，从而除了由探头顶端面45处的纵向振动引起的气穴现象以外，也产生由外周产生表面56处的横向振动引起的气穴现象。即，在本实施方式中，除了不与纵向振动的振动方向平行的探头顶端面45以外，不与横向振动的振动方向平行的外周产生表面56也成为利用加压减压作用使液体中产生气泡的气穴产生表面。但是，并非只要是不与横向振动的振动方向平行的表面就可以在任意位置产生由横向振动引起的气穴现象。例如，在长度轴线方向上，在横向振动的波节位置N′1、N′2附近，横向振动的振幅小于基准振幅V0。因而，在长度轴线方向上，在横向振动的波节位置N′1、N′2附近，即使是朝向第1宽度方向或第2宽度方向的表面，也不会产生由横向振动引起的气穴现象。
在本实施方式中，在顶端处理部42中，在除作为接触表面的探头侧相对表面43和作为气穴产生表面的探头顶端面45及外周产生表面56以外的整个表面上涂覆有涂覆部47。即，在产生由纵向振动引起的气穴现象的探头顶端面45和产生由横向振动引起的气穴现象的外周产生表面56上未涂覆有涂覆部47。因而，在图11中点状所示的部位涂覆有涂覆部47。在本实施方式中，被涂覆部47覆盖的表面是被处理表面48，该被处理表面48被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。
在本实施方式的超声波探头31和超声波处理装置1中，也具有与第1实施方式相同的作用及效果。另外，在本实施方式中，涂覆部47未涂覆于成为气穴产生表面的探头顶端面45和外周产生表面56。因此，能够防止涂覆部47的基于由纵向振动引起的气穴现象的剥离，并且能够有效地防止涂覆部47的基于由横向振动引起的气穴现象的剥离。
(第2实施方式的变形例)
另外，在第2施方式中，通过沿着长度轴线C传递超声波振动，从而探头主体41进行横向振动作为除纵向振动以外的振动，但是并不限于此。例如，也有时探头主体41形成顶端处理部42的形状等以成为能够进行作为除纵向振动以外的振动的扭转振动的状态。在探头主体41进行扭转振动的情况下，也在顶端处理部42中，在不与振动的振动方向平行的表面上，通过以基准振幅V0以上的振幅进行振动而产生气穴现象。即，与有无除纵向振动以外的振动的产生以及除纵向振动以外所产生的振动的种类无关，通过在顶端处理部42中使不与振动方向平行的表面以基准振幅V0以上的振幅进行振动，从而利用加压减压作用使液体中产生气泡。而且，涂覆部47未覆盖于因探头主体41的振动而产生气穴现象的气穴产生表面。由此，与有无除纵向振动以外的振动的产生以及除纵向振动以外所产生的振动的种类无关，能够有效地防止基于气穴现象的涂覆部47的剥离。
(第3实施方式)
接着，参照图13和图14说明本发明的第3实施方式。第3实施方式是将第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。在本实施方式中，在与作为超声波凝固切开处理器具的手持件2不同的超声波处理器具61中应用了超声波探头31。另外，超声波处理器具61是使用超声波振动和高频电流切除(resect)生物体组织等处理对象的超声波切除处理器具。
图13是表示具有本实施方式的超声波处理器具61的超声波处理装置1的结构的图。如图13所示，在超声波处理器具61中，也与第1实施方式的手持件2相同地设有保持单元3、振子壳体13、护套10以及超声波探头31。而且，在振子壳体13的内部设有超声波振子21和变幅杆构件23，通过从控制单元16的超声波电流供给部17向超声波振子21供给超声波产生电流，从而在超声波振子21中产生超声波振动。而且，在超声波振子21中产生的超声波振动经由变幅杆构件23向超声波探头31传递。另外，超声波探头31的顶端处理部42以从护套10的顶端向顶端方向(图13的箭头C1的方向)突出的状态进行设置。通过使传递到超声波探头31的超声波振动在探头主体41中沿着长度轴线C进行传递，从而探头主体41进行上述纵向振动。
但是，在本实施方式中，在保持单元3上未设有固定手柄6、可动手柄7以及旋转操作旋钮8。而且，在筒状壳体部5上安装有作为能量操作输入部的能量操作输入按钮9。另外，在超声波处理器具61中未设有钳构件11。因此，在本实施方式中，未形成有钳构件侧电流路径。但是，在本实施方式中，也经由探头侧电流路径从高频电流供给部18向探头主体41的顶端处理部42供给高频电力。
图14是表示超声波处理器具61的顶端部的结构的图。如图14所示，在本实施方式中，也是在纵向振动的波腹位置中最顶端方向侧的最顶端波腹位置A2位于探头主体41的顶端(超声波探头31的顶端)。另外，在纵向振动的波节位置中最顶端方向侧的最顶端波节位置N1位于护套10的内部，顶端处理部42位于比纵向振动的最顶端波节位置N1靠顶端方向侧的位置。
探头主体41的顶端处理部42具有沿着长度轴线C笔直地延伸设置的柱状部62。在此，将与长度轴线垂直的(交叉的)某一个方向设为第1垂直方向(图14的箭头B3的方向)，将与第1垂直方向相反的方向设为第2垂直方向(图14的箭头B4的方向)。在顶端处理部42中，在柱状部62的顶端方向侧形成有作为探头弯曲部的钩状部63。在钩状部63中，探头主体41从第1垂直方向(第1交叉方向)朝向第2垂直方向(第2交叉方向)勾挂(弯曲)。即，在第1垂直方向和第2垂直方向上，钩状部63相对于长度轴线C弯曲。钩状部63具有成为钩状部63的表面的弯曲部表面(钩表面)65。弯曲部表面65成为在处理中与生物体组织等处理对象相接触的接触表面。
通过利用能量操作输入按钮9输入能量操作，从而利用能量控制部19从超声波电流供给部17向超声波振子21供给超声波产生电流，从高频电流供给部18供给高频电流。通过向超声波振子21供给超声波产生电流，从而在超声波振子21中产生超声波振动。而且，所产生的超声波振动在探头主体41中从基端方向向顶端方向传递超声波振动至顶端处理部33，探头主体41进行包括振动方向与长度轴线C平行的纵向振动在内的振动。另外，高频电力经由探头主体41向顶端处理部42传递。通过在传递有高频电流的顶端处理部42进行纵向振动的状态下使顶端处理部42的钩状部63的弯曲部表面65与生物体组织等处理对象相接触，从而切除处理对象(resected)。
另外，在本实施方式中，形成探头主体41的顶端的探头顶端面45成为弯曲部表面65的一部分。因而，探头顶端面成为与处理对象相接触的接触表面的一部分。
另外，在本实施方式中，由于设有钩状部63，因此顶端处理部42的重心G0位于自长度轴线C离开的位置。因此，通过使探头主体41沿着长度轴线C传递超声波振动，从而探头主体41除了进行纵向振动以外还进行振动方向与第1垂直方向和第2垂直方向平行的横向振动。在本实施方式中，也与第2实施方式的横向振动相同地使横向振动的波腹位置A′1、A′2及波节位置N′1、N′2位于顶端处理部42。而且，在本实施方式中，也与第2实施方式相同地利用朝向第1垂直方向或第2垂直方向的外周产生表面56产生由横向振动引起的气穴现象。即，外周产生表面56成为通过以基准振幅V0以上的振幅进行横向振动而利用加压减压作用使液体中产生气泡的气穴产生表面。在本实施方式中，外周产生表面56也在与长度轴线C平行的长度轴线方向上位于横向振动的振幅较大的横向振动的波腹位置A′1、A′2附近，在长度轴线方向上位于与横向振动的振幅成为零的横向振动的波节位置N′1、N′2不同的位置。
在本实施方式的顶端处理部42中，在除作为接触表面的弯曲部表面65(包括探头顶端面45。)和作为气穴产生表面的外周产生表面56以外的整个表面上涂覆有涂覆部47。涂覆部47与第1实施方式相同地由热阻比探头主体41的热阻高的材料形成，由绝缘材料形成。在本实施方式中，也与第1实施方式相同地优选的是，使用了生物适应性较高的PEEK、酰亚胺改性环氧树脂或聚酰亚胺作为涂覆部47的材料。
另外，在本实施方式中，在顶端处理部42中被涂覆部47覆盖的表面也成为被处理表面48，该被处理表面48被进行了利用喷砂提高表面粗糙度的表面处理。在本实施方式中，顶端处理部42的除弯曲部表面65(包括探头顶端面45)和外周产生表面56以外的表面成为被处理表面48。利用表面处理，去除氧化膜，并且在被处理表面48与涂覆部47之间作用锚固效果。因此，利用被处理表面48的表面处理，涂覆部47相对于探头主体41的被处理表面48的密合强度提高。在本实施方式中，也与第1实施方式相同地在被处理表面48进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。
通过设置涂覆部47，从而在处理中、即使在超声波探头31在除处理对象以外的部位与生物体组织相接触的情况下，也是不成为高温的涂覆部47与除处理对象以外的部位的生物体组织相接触。由此，在本实施方式中，也与第1实施方式相同地能够有效地防止在除处理对象以外的部位生物体组织热损伤，能够确保使用了超声波振动的处理中的处理性能。
另外，由于涂覆部47具有绝缘性，因此即使在涂覆部47与除处理对象以外的部位的生物体组织相接触的情况下，高频电流也不会从顶端处理部42经由涂覆部47向除处理对象以外的生物体组织传递。由于防止了高频电流从顶端处理部42向除处理对象以外的生物体组织的传递，因此向钩状部63的弯曲部表面65所接触的处理对象流动的高频电流的电流密度提高。由此，能够提高使用了高频电流的处理中的处理性能。
另外，在本实施方式中，被处理表面48也被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。因此，在使用了顶端处理部42位于由振动带来的外部载荷较大的液体中的状态下的超声波振动的处理中，能够有效地防止涂覆部47自顶端处理部42的剥离。
另外，在本实施方式中，在产生了由横向振动引起的气穴现象的外周产生表面56上未覆盖有涂覆部47。因此，能够有效地防止基于气穴现象的涂覆部47的剥离。
(第3实施方式的变形例)
另外，在第3施方式中，在顶端处理部42中，在除作为接触表面的弯曲部表面65(包括探头顶端面45。)和作为气穴产生表面的外周产生表面56以外的整个表面上涂覆有涂覆部47，但是并不限于此。例如，在作为第3实施方式的变形例的第3变形例中，如图15所示，在顶端处理部42中，也可以在除弯曲部表面65和外周产生表面56以外的表面的一部分上涂覆有涂覆部47。
在本变形例中，在顶端处理部42的除弯曲部表面65(包括探头顶端面45)和外周产生表面56以外的表面中，仅在朝向第1垂直方向(图15的箭头B3的方向)的表面上涂覆有涂覆部47。因此，即使是顶端处理部42的除弯曲部表面65和外周产生表面56以外的表面，也在朝向与第1垂直方向相反的方向即第2垂直方向(图15的箭头B4的方向)的表面上未覆盖有涂覆部47。在本变形中，被涂覆部47覆盖的表面也是被处理表面48，该被处理表面48被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。
另外，在第3实施方式中，作为探头弯曲部设有钩状部63，但是探头弯曲部的形状并不限于钩状。例如，在作为第3实施方式的变形例的第4变形例中，如图16所示，作为探头弯曲部，也可以设置刮刀状部67来取代钩状部63。刮刀状部67与第3实施方式的钩状部63相同地在第1垂直方向(图16的箭头B3的方向)和第2垂直方向(图16的箭头B4的方向)上相对于长度轴线C弯曲。刮刀状部67具有成为刮刀状部67的表面的弯曲部表面(刮刀表面)69，弯曲部表面69成为在处理中与生物体组织等处理对象相接触的接触表面。
在本变形例中，探头顶端面45成为作为接触表面的弯曲部表面69的一部分。另外，在本变形例中，由于设有刮刀状部67，因此顶端处理部42的重心G0位于自长度轴线C离开的位置。因此，通过使探头主体41沿着长度轴线C传递超声波振动，从而探头主体41除了进行纵向振动以外还进行振动方向与第1垂直方向和第2垂直方向平行的横向振动。而且，与第3实施方式相同地利用朝向第1垂直方向或第2垂直方向的外周产生表面56产生由横向振动引起的气穴现象。
在本变形例中，在顶端处理部42中，在除作为接触表面的弯曲部表面69(包括探头顶端面45。)和作为气穴产生表面的外周产生表面56以外的整个表面上涂覆有涂覆部47。在本变形中，被涂覆部47覆盖的表面也是被处理表面48，该被处理表面48在被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。另外，在顶端处理部42设有刮刀状部67的情况下，在顶端处理部42中，也可以在除弯曲部表面65和外周产生表面56以外的表面的一部分上涂覆有涂覆部47。
根据上述第3实施方式、第3变形例以及第4变形例，在顶端处理部42中，只要在除作为接触表面的弯曲部表面(65；69)和作为气穴产生表面的外周产生表面56以外的表面的至少一部分上涂覆有涂覆部47即可。只要涂覆部47由热阻比探头主体41的热阻高的材料形成即可。而且，只要被涂覆部47覆盖的表面设为被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态的被处理表面48即可。
(第4实施方式)
接着，参照图17说明本发明的第4实施方式。第4实施方式是将第1实施方式～第3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～第3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17是表示在顶端处理部42的被处理表面48上覆盖有涂覆部47的状态的图。涂覆部47与第1实施方式～第3实施方式相同地由热阻比探头主体41的热阻高且具有绝缘性的材料形成。另外，被处理表面48被进行了表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态。被处理表面48通过被传递超声波振动而沿振动方向进行振动。被处理表面48的振动的振动方向的一方成为第1振动方向(图17的箭头T1的方向)，与第1振动方向相反的方向成为第2振动方向(图17的箭头T2的方向)。在此，在被处理表面48进行振动方向与长度轴线C平行的纵向振动的情况下，第1振动方向与顶端方向一致，第2振动方向与基端方向一致。另外，将与长度轴线C垂直的方向的一方设为第1垂直方向，将与第1垂直方向相反的方向设为第2垂直方向。在被处理表面48进行振动方向与第1垂直方向和第2垂直方向平行的横向振动的情况下，第1振动方向与第1垂直方向一致，第2振动方向与第2垂直方向一致。
如图17所示，涂覆部47具有作为第1振动方向侧的边界的第1涂层边界P1和作为第2振动方向侧的边界的第2涂层边界P2。第1涂层边界P1由第1涂层边界面71形成，第2涂层边界P2由第2涂层边界面72形成。第1涂层边界面71朝向第1振动方向，并与第1振动方向和第2振动方向垂直。另外，第2涂层边界面72朝向第2振动方向，并与第1振动方向和第2振动方向垂直。
探头主体41的顶端处理部42包括供第1涂层边界面71抵接的第1抵接面73和供第2涂层边界面72抵接的第2抵接面75。第1抵接面73朝向第2振动方向，并与第1振动方向和第2振动方向垂直。另外，第1涂层边界面71未相对于第1抵接面73朝向外方(图17的箭头D1的方向)突出。由于如上所述设有第1抵接面73，因此第1涂层边界面71成为未暴露于外部的状态。另外，第2抵接面75朝向第1振动方向，并与第1振动方向和第2振动方向垂直。另外，第2涂层边界面72未相对于第2抵接面75朝向外方突出。由于如上所述设有第2抵接面75，因此第2涂层边界面72成为未暴露于外部的状态。另外，在图17中，与外方相反的方向是内方(图17的箭头D2的方向)。
在本实施方式中，在第1振动方向和第2振动方向上，在第1抵接面73与第2抵接面75之间设有覆盖有涂覆部47的被处理表面48。被处理表面48在第1振动方向和第2振动方向上在第1抵接面73与第2抵接面75之间的整个尺寸形成为凹状。被处理表面48包括从第1抵接面73朝向第2振动方向延伸设置的第1凹表面77和从第2抵接面75朝向第1振动方向延伸设置的第2凹表面78。第1凹表面77形成为以第1抵接面73为台阶凹陷的状态，第2凹表面78形成为以第2抵接面75为台阶凹陷的状态。在本实施方式中，第2凹表面78与第1凹表面77的第2振动方向侧相连续。涂覆部47覆盖于包括第1凹表面77和第2凹表面78的被处理表面48的外方侧。
在此，在图18中示出了比较例的顶端处理部42和涂覆部47。在本比较例中，形成第1涂层边界P1的第1涂层边界面71和形成第2涂层边界P2的第2涂层边界面72暴露于外部。在本比较例中，也与第4实施方式相同地使第1涂层边界面71朝向第1振动方向(图18的箭头T1的方向)，第2涂层边界面72朝向第2振动方向(图18的箭头T2的方向)。另外，在本比较例中，不同于第4实施方式，顶端处理部42未设有第1抵接面73和第2抵接面75。在顶端处理部42(探头主体41)沿作为振动方向的第1振动方向和第2振动方向进行振动的情况下，在涂覆部47上作用有外部载荷。此时，在图18所示的比较例中，在朝向振动方向的一方的状态下暴露于外部的第1涂层边界面71和第2涂层边界面72上集中作用有外部载荷。
与此相对，在第4实施方式中，通过在顶端处理部42上设置第1抵接面73，从而第1涂层边界面71成为未暴露于外部的状态。由此，在顶端处理部42向第1振动方向和第2振动方向进行振动的情况下，防止了外部载荷对由第1涂层边界面71形成的第1涂层边界P1的集中作用。即，第1涂层边界面71和第1抵接面73成为防止由振动带来的外部载荷对第1涂层边界P1的集中作用的第1防止载荷集中部。
另外，在第4实施方式中，通过在顶端处理部42上设置第2抵接面75，从而第2涂层边界面72成为未暴露于外部的状态。由此，在顶端处理部42向第1振动方向和第2振动方向进行振动的情况下，防止了外部载荷对由第2涂层边界面72形成的第2涂层边界P2的集中作用。即，第2涂层边界面72和第2抵接面75成为防止由振动带来的外部载荷对第2涂层边界P2的集中作用的第2防止载荷集中部。由于如上所述防止了由振动带来的外部载荷对第1涂层边界P1和第2涂层边界P2的集中作用，因此在使用了超声波振动的处理中，能够进一步有效地防止涂覆部47自顶端处理部42的剥离。
(第4实施方式的变形例)
另外，在第4实施方式中，第1凹表面77与第2凹表面78相连续，被处理表面48在第1抵接面73与第2抵接面75之间的整个尺寸上形成为凹状，但是并不限于此。例如，在作为第4实施方式的变形例的第5变形例中，如图19所示，被处理表面48也可以具有在第1振动方向(图19的箭头T1的方向)和第2振动方向(图19的箭头T2的方向)上设于第1凹表面77与第2凹表面78之间的中继表面81。在本变形例中，中继表面81形成为不向内方(图19的箭头D2的方向)凹陷的面状。涂覆部47在覆盖于第1凹表面77、第2凹表面78以及中继表面81的外方(图19的箭头D1的方向)侧的状态下涂覆于被处理表面28。
在本变形例中，也与第4实施方式相同地在顶端处理部42上设有第1抵接面73，第1涂层边界面71未暴露于外部。另外，在顶端处理部42上设有第2抵接面75，第2涂层边界面72未暴露于外部。因而，防止了由振动带来的外部载荷对第1涂层边界P1和第2涂层边界P2的集中作用。
另外，在第4实施方式中，在第1振动方向和第2振动方向上，涂覆部47的涂覆厚度在整个尺寸上是均匀的，但是并不限于此。例如，在作为第4实施方式的变形例的第6变形例中，如图20所示，也可以是，在第1振动方向和第2振动方向上，涂覆部47的涂覆厚度不均匀。在本变形例中，涂覆部47包括从第1涂层边界面71朝向第2振动方向(图20的箭头T2的方向)延伸设置的第1涂层厚部82和从第2涂层边界面72朝向第1振动方向(图20的箭头T1的方向)延伸设置的第2涂层厚部83。在涂覆部47中，在第1振动方向和第2振动方向上，在第1涂层厚部82与第2涂层厚部83之间设有第3涂层厚部85。在第3涂层厚部85中，与第1涂层厚部82和第2涂层厚部83相比，涂覆厚度变厚。
在本变形例中，也与第4实施方式相同地在顶端处理部42上设有第1抵接面73，第1涂层边界面71未暴露于外部。另外，在顶端处理部42上设有第2抵接面75，第2涂层边界面72未暴露于外部。因而，防止了由振动带来的外部载荷对第1涂层边界P1和第2涂层边界P2的集中作用。
另外，在作为第4实施方式的变形例的第7变形例中，如图21所示，也可以是，在被涂覆部47覆盖的被处理表面48上未设有第1凹表面77和第2凹表面78。在本变形例中，在顶端处理部42上设有表面朝向外方(图21的箭头D1的方向)突出的第1突起部87和第2突起部88。第2突起部88位于比第1突起部87靠第2振动方向(图21的箭头T2的方向)侧的位置。利用第1突起部87形成有第1抵接面73，利用第2突起部88形成有第2抵接面75。被涂覆部47涂覆的被处理表面48在第1振动方向(图21的箭头T1的方向)和第2振动方向上在第1突起部87的第1抵接面73与第2突起部88的第2抵接面75之间延伸设置。
在本变形例中，也与第4实施方式相同地在顶端处理部42上设有第1抵接面73，第1涂层边界面71未暴露于外部。另外，在顶端处理部42上设有第2抵接面75，第2涂层边界面72未暴露于外部。因而，防止了由振动带来的外部载荷对第1涂层边界P1和第2涂层边界P2的集中作用。
另外，在第4实施方式以及第5变形例～第7变形例中，涂覆部47的第1涂层边界P1和第2涂层边界P2未暴露于外部，但是并不限于此。例如，在作为第4实施方式的变形例的第8变形例中，如图22所示，也可以是，第1涂层边界P1和第2涂层边界P2暴露于外部。在本变形例中，在顶端处理部42上未设有第1抵接面73和第2抵接面75。
如图22所示，本变形例的涂覆部47包括随着朝向第1振动方向(图22的箭头T1的方向)去而使涂覆厚度变薄的第1涂覆厚度变化部91和随着朝向第2振动方向(图22的箭头T2的方向)去而使涂覆厚度变薄的第2涂覆厚度变化部92。第1涂覆厚度变化部91朝向第1振动方向延伸设置至第1涂层边界P1。在第1涂层边界P1处，第1涂覆厚度变化部91的涂覆外表面相对于第2振动方向形成为锐角α1。优选的是，锐角α1为45°以下的角度。通过设置如上所述的第1涂覆厚度变化部91，从而第1涂层边界P1形成为与朝向第1振动方向的面状不同的形状。第2涂覆厚度变化部92朝向第2振动方向延伸设置至第2涂层边界P2。在第2涂层边界P2处，第2涂覆厚度变化部92的涂覆外表面相对于第1振动方向形成为锐角α2。优选的是，锐角α2为45°以下的角度。通过设置如上所述的第2涂覆厚度变化部92，从而第2涂层边界P2形成为与朝向第2振动方向的面状不同的形状。
由于第1涂层边界P1不是朝向第1振动方向的面状，因此在顶端处理部42向第1振动方向和第2振动方向进行振动的情况下，防止外部载荷对第1涂层边界P1的集中作用。即，第1涂覆厚度变化部91成为防止由振动带来的外部载荷对第1涂层边界P1的集中作用的第1防止载荷集中部。由于第2涂层边界P2不是朝向第2振动方向的面状，因此在顶端处理部42向第1振动方向和第2振动方向进行振动的情况下，防止了外部载荷对第2涂层边界P2的集中作用。即，第2涂覆厚度变化部92成为防止由振动带来的外部载荷对第2涂层边界P2的集中作用的第2防止载荷集中部。
在上述第4实施方式以及第5变形例～第8变形例中，利用第1防止载荷集中部(71、73；91)防止了由振动带来的外部载荷对作为涂覆部47的第1振动方向侧的边界的第1涂层边界P1的集中作用。另外，利用第2防止载荷集中部(72、75；92)防止了由振动带来的外部载荷对作为涂覆部47的第2振动方向侧的边界的第2涂层边界P2的集中作用。
(其他变形例)
根据上述实施方式和变形例，只要在探头主体41上设有顶端处理部42即可，该顶端处理部42位于比在纵向振动的波节位置中位于最顶端方向侧的最顶端波节位置N1靠顶端方向侧的位置且至少使用超声波振动对处理对象进行处理。而且，只要顶端处理部42具有在处理中与处理对象相接触的接触表面(43；65；69)即可。而且，在顶端处理部42中，只要在除接触表面(43；65；69)以外的表面的至少一部分上涂覆有由热阻比探头主体41的热阻高的材料形成的涂覆部47即可。而且，只要被树脂性的涂覆部47涂覆的被处理表面48被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有涂覆部47的状态即可。
以上，说明了本发明的实施方式等，但是本发明并不限定于上述实施方式等，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够进行各种变形。

Claims (16)

1.一种超声波探头，其中，该超声波探头包括：
探头主体，其沿着长度轴线延伸设置，通过从基端方向向顶端方向传递超声波振动，从而该探头主体进行包括振动方向与所述长度轴线平行的纵向振动在内的振动；
顶端处理部，其在所述探头主体上位于比在所述纵向振动的波节位置中位于最所述顶端方向侧的最顶端波节位置靠所述顶端方向侧的位置，并且至少使用所述超声波振动对处理对象进行处理，该顶端处理部具有在处理中与所述处理对象相接触的接触表面；以及
涂覆部，其涂覆于所述顶端处理部的表面中除所述接触表面以外的至少一部分，并由热阻比所述探头主体的热阻高的材料形成。
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述涂覆部由树脂形成，
所述探头主体的所述顶端处理部具有被处理表面，该被处理表面设于所述表面的除所述接触表面以外的部分，且被进行表面处理而成为以1.33×107N/m2以上的密合强度覆盖有所述涂覆部的状态。
3.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述顶端处理部具有气穴产生表面，该气穴产生表面不与所述振动的振动方向平行，通过以基准振幅以上的振幅进行振动，从而在加压减压作用下使液体中产生气泡，
所述涂覆部涂覆于所述顶端处理部的所述表面中除所述接触表面和所述气穴产生表面以外的至少一部分。
4.根据权利要求3所述的超声波探头，其中，
所述气穴产生表面具有探头顶端面，该探头顶端面形成所述探头主体的顶端，且不与所述长度轴线平行，该探头顶端面在由所述纵向振动引起的所述加压减压作用下产生所述气泡。
5.根据权利要求3所述的超声波探头，其中，
在将与所述长度轴线垂直的某一个方向设为第1垂直方向并且将与所述第1垂直方向相反的方向设为第2垂直方向的情况下，通过传递所述超声波振动，从而所述探头主体除了进行所述纵向振动以外还进行振动方向与所述第1垂直方向和所述第2垂直方向平行的横向振动，
所述气穴产生表面具有外周产生表面，该外周产生表面朝向所述第1垂直方向或所述第2垂直方向，在由所述横向振动引起的所述加压减压作用下产生所述气泡。
6.根据权利要求5所述的超声波探头，其中，
所述外周产生表面在与所述长度轴线平行的长度轴线方向上位于与所述横向振动的波节位置不同的位置。
7.一种超声波处理装置，其中，该超声波处理装置包括：
权利要求1的超声波探头；以及
钳构件，其相对于所述顶端处理部进行打开动作或闭合动作，在相对于所述顶端处理部闭合的状态下能够在该钳构件与所述顶端处理部之间把持所述处理对象，
所述顶端处理部的所述接触表面具有探头侧相对表面，该探头侧相对表面朝向所述钳构件的打开方向，并与所述钳构件相对。
8.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述探头主体从所述基端方向向所述顶端方向传递高频电力，
所述顶端处理部除了使用所述超声波振动以外还使用高频电流对所述处理对象进行处理，
所述涂覆部由绝缘材料形成。
9.一种超声波处理装置，其中，该超声波处理装置包括：
权利要求1的超声波探头；以及
筒状的护套，所述纵向振动的所述最顶端波节位置位于该筒状的护套的内部，并且所述超声波探头以所述顶端处理部朝向所述顶端方向突出的状态贯穿于该筒状的护套。
10.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
该超声波探头还包括：
第1防止载荷集中部，在将所述振动的所述振动方向的一方设为第1振动方向、将与所述第1振动方向相反的方向设为第2振动方向的情况下，该第1防止载荷集中部防止由所述振动引起的外部载荷集中作用于所述涂覆部的所述第1振动方向侧的边界即第1涂层边界；以及
第2防止载荷集中部，其防止由所述振动引起的所述外部载荷集中作用于所述涂覆部的所述第2振动方向侧的边界即第2涂层边界。
11.根据权利要求10所述的超声波探头，其中，
所述第1防止载荷集中部包括：
第1边界面，其形成所述第1涂层边界，并朝向所述第1振动方向；以及
第1抵接面，其以朝向所述第2振动方向的状态设于所述顶端处理部，并供所述第1边界面抵接，该第1抵接面形成为所述第1边界面不相对于所述第1抵接面朝向外方突出的状态，
所述第2防止载荷集中部包括：
第2边界面，其形成所述第2涂层边界，并朝向所述第2振动方向；以及
第2抵接面，其以朝向所述第1振动方向的状态设于所述顶端处理部，并供所述第2边界面抵接，该第2抵接面形成为所述第2边界面不相对于所述第2抵接面朝向所述外方突出的状态。
12.根据权利要求11所述的超声波探头，其中，
所述顶端处理部包括：
第1凹表面，其从所述第1抵接面朝向所述第2振动方向设于所述顶端处理部的所述表面，并形成为以所述第1抵接面为台阶进行凹陷的状态；以及
第2凹表面，其从所述第2抵接面朝向所述第1振动方向设于所述顶端处理部的所述表面，并形成为以所述第2抵接面为台阶进行凹陷的状态，
所述涂覆部在覆盖于所述第1凹表面和所述第2凹表面的所述外方侧的状态下，在所述第1抵接面与所述第2抵接面之间涂覆于所述顶端处理部的所述表面。
13.根据权利要求11所述的超声波探头，其中，
所述顶端处理部包括：
第1突起部，其所述表面朝向所述外方突出，该第1突起部形成所述第1抵接面；以及
第2突起部，其设于比所述第1突起部靠所述第2振动方向侧的位置，且表面朝向所述外方突出，该第2突起部形成所述第2抵接面，
所述涂覆部在所述第1突起部的所述第1抵接面与所述第2突起部的所述第2抵接面之间涂覆于所述顶端处理部的所述表面。
14.根据权利要求10所述的超声波探头，其中，
所述第1防止载荷集中部具有第1涂覆厚度变化部，该第1涂覆厚度变化部在所述涂覆部中朝向所述第1振动方向延伸设置至所述第1涂层边界，随着朝向所述第1振动方向去，所述涂覆部的涂覆厚度变薄，该第1涂覆厚度变化部延伸设置有涂覆外表面而成为在所述第1涂层边界处所述涂覆部的所述涂覆外表面相对于所述第2振动方向形成为锐角的状态，
所述第2防止载荷集中部具有第2涂覆厚度变化部，该第2涂覆厚度变化部在所述涂覆部中朝向所述第2振动方向延伸设置至所述第2涂层边界，随着朝向所述第2振动方向去，所述涂覆部的涂覆厚度变薄，该第2涂覆厚度变化部延伸设置有所述涂覆外表面而成为在所述第2涂层边界处所述涂覆外表面相对于所述第1振动方向形成为锐角的状态。
15.根据权利要求10所述的超声波探头，其中，
所述第1振动方向与所述纵向振动的所述振动方向的一方即所述顶端方向一致，
所述第2振动方向与所述纵向振动的所述振动方向的另一方即所述基端方向一致。
16.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述涂覆部由聚醚醚酮、酰亚胺改性环氧树脂或聚酰亚胺形成。
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