CN105682587A - 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

在超声波探头中，探头弯曲部的弯曲部重心位于比长度轴线靠第1垂直方向侧的位置。探头中继部与探头主体部之间的交界位置位于比基准波腹位置靠顶端方向侧的位置，该基准波腹位置是在纵向振动的位于比所述探头弯曲部靠基端方向侧的波腹位置中最靠顶端方向侧的波腹位置。借助设于所述交界位置的截面变化部，所述探头中继部的与所述长度轴线垂直的截面形状中的截面重心在作为与所述第1垂直方向相反的方向的第2垂直方向上自所述长度轴线离开。

Description

超声波探头及超声波处理装置
技术领域
本发明涉及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，超声波探头包括以长度轴线为轴中心沿着长度轴线延伸设置的探头主体部和设于比探头主体部靠顶端方向侧的位置的顶端处理部。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。在超声波探头中，通过经由探头主体部向顶端处理部传递超声波振动，从而产生振动方向与长度轴线平行的纵向振动。使用纵向振动，对把持在钳构件与顶端处理部之间的生物体组织等处理对象进行处理。在此，将与长度轴线垂直、并且与钳构件的开闭方向垂直的方向的一方向设为第1垂直方向。在顶端处理部中设有从沿着长度轴线的笔直的状态向第1垂直方向相对于长度轴线弯曲的探头弯曲部。通过设置探头弯曲部，从而确保了处理时的手术者的可视性，并且手术者易于使顶端处理部到达能够把持处理对象的位置。即，通过设置探头弯曲部，从而在处理中手术者易于使用超声波探头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2011－500161号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1中，在探头弯曲部中，超声波探头从沿着长度轴线的笔直的状态向第1垂直方向相对于长度轴线弯曲。因此，探头弯曲部的重心位于比长度轴线靠第1垂直方向侧的位置。由于设有重心位于比长度轴线靠第1垂直方向侧的位置的探头弯曲部，因此在向顶端处理部传递了超声波振动的状态下，除了在处理中使用的纵向振动以外，还产生了振动方向与第1垂直方向平行的横向振动等不适当振动。由于包括上述横向振动的不适当振动的影响变大，因此超声波探头中的超声波振动的稳定性降低。由此，超声波探头中的超声波振动的传递性降低，并且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，在于提供一种手术者易于使用、且确保了超声波振动的稳定性的超声波探头。另外，在于提供一种具有该超声波探头的超声波处理装置。
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是一种超声波探头，其具有长度轴线，在从基端方向向顶端方向传递超声波振动的状态下，进行振动方向与所述长度轴线平行的纵向振动，其中，该超声波探头包括：探头主体部，其以所述长度轴线为轴中心沿着所述长度轴线延伸设置；顶端处理部，其设于比所述探头主体部靠顶端方向侧的位置，该顶端处理部具有从沿着所述长度轴线的笔直的状态向作为与所述长度轴线垂直的某一个方向的第1垂直方向相对于所述长度轴线弯曲的探头弯曲部，所述探头弯曲部的弯曲部重心位于比所述长度轴线靠所述第1垂直方向侧的位置；探头中继部，其在与所述长度轴线平行的轴平行方向上在所述探头主体部与所述顶端处理部之间沿着所述长度轴线连续，在将所述纵向振动的位于比所述探头弯曲部靠所述基端方向侧的波腹位置中最靠所述顶端方向侧的波腹位置设为基准波腹位置时，所述探头中继部与所述探头主体部之间的交界位置位于比所述基准波腹位置靠所述顶端方向侧的位置，并且位于与所述纵向振动的波腹位置不同的位置；以及截面变化部，其设于所述探头主体部与所述探头中继部之间的所述交界位置，与作为所述探头主体部的与所述长度轴线垂直的截面的第1截面形状的第1截面积相比，该截面变化部减小作为与所述探头中继部的所述长度轴线垂直的截面的第2截面形状的第2截面积，在将与所述第1垂直方向相反的方向设为第2垂直方向时，利用所述截面变化部中的从所述第1截面形状向所述第2截面形状的变化，从而所述探头中继部的所述第2截面形状中的截面重心连续位于比所述长度轴线靠所述第2垂直方向侧的位置。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种手术者易于使用、且确保了超声波振动的稳定性的超声波探头。另外，能够提供一种具有该超声波探头的超声波处理装置。
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顶端部、护套的顶端部以及钳构件的结构的立体图。
图4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5是用与钳构件的开闭方向垂直的截面概略表示第1实施方式的超声波探头的结构的剖视图。
图6是概略表示第1实施方式的超声波探头的探头主体部的与长度轴线垂直的截面上的第1截面形状的剖视图。
图7是概略表示第1实施方式的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图8是说明在第1实施方式的超声波探头传递超声波振动的状态下与纵向振动相独立产生的不适当振动的概略图。
图9是概略表示第1变形例的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图10是概略表示第2变形例的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图11是概略表示第3变形例的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图12是概略表示第4变形例的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图13是概略表示第5变形例的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图14是概略表示第6变形例的超声波探头的探头主体部的与长度轴线垂直的截面上的第1截面形状的剖视图。
图15是概略表示第6变形例的超声波探头的探头中继部的与长度轴线垂直的截面上的第2截面形状的剖视图。
图16是用与钳构件的开闭方向垂直的截面概略表示第7变形例的超声波探头的结构的剖视图。
图17是概略表示第8变形例的超声波处理装置的立体图。
图18是用与第3垂直方向和第4垂直方向垂直的截面概略表示第8变形例的超声波探头的剖视图。
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，限定了穿过超声波处理装置1的长度轴线C。与长度轴线C平行的方向的一方向是顶端方向(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成为与长度轴线C平行的轴平行方向。在本实施方式中，超声波处理装置1是进行使用超声波振动使生物体组织等凝固、同时将其切开的处理的超声波凝固切开处理装置。
超声波处理装置1包括振子单元2和保持单元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形成为一体的固定手柄6以及以能够转动的方式安装于筒状壳体部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包括安装于筒状壳体部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为中心旋转。另外，在固定手柄6上安装有作为能量操作输入部的能量操作输入按钮9。
超声波处理装置1包括沿着长度轴线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，以使钳构件11能够转动的方式安装有该钳构件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。通过相对于固定手柄6使可动手柄7开闭，从而可动筒状部沿着长度轴线C移动。由此，钳构件11以向护套10安装的安装位置为中心转动。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为中心旋转。
振子单元2包括沿着长度轴线C延伸设置的振子壳体12。通过使振子壳体12从基端方向侧向筒状壳体部5的内部插入，从而振子单元2安装于保持单元3。振子壳体12在筒状壳体部5的内部连结于护套10。振子壳体12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为中心旋转。另外，在振子单元2上连接有线缆13的一端。线缆13的另一端连接于控制单元15。控制单元15包括电流供给部16和能量控制部18。在此，控制单元15例如是电源装置，电流供给部16例如由设于电源装置的电源和放大电路形成。另外，能量控制部18由CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)或ASIC(applicationspecificintegratedcircuit：专用集成电路)以及存储器等存储部形成。
图2是表示振子单元2的结构的图。如图2所示，在振子单元2中设有通过向振子壳体12的内部供给电流而产生超声波振动的作为超声波产生部的超声波振子21。超声波振子21包括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。超声波振子21安装于沿着长度轴线C延伸设置的变幅杆构件23。在超声波振子21中产生的超声波振动向变幅杆构件23传递。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。因此，在截面积变化部26中，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。
在变幅杆构件23的顶端方向侧延伸设置有超声波探头31。在本实施方式中，超声波探头31形成为柱状(实心)。另外，长度轴线C穿过超声波探头31。在超声波探头31的基端部设有外螺纹部32。通过使外螺纹部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，在变幅杆构件23上连接有超声波探头31。超声波探头31从筒状壳体部5的内部经由旋转操作旋钮8的内部和护套10的内部延伸设置。而且，如图1所示，在从护套10的顶端朝向顶端方向突出的状态下，超声波探头31贯穿于护套10。另外，超声波振子21、变幅杆构件23以及超声波探头31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为中心旋转。
在超声波振子21上连接有电布线25A、25B的一端。电布线25A、25B的另一端经由线缆13的内部连接于控制单元15的电流供给部16。通过从电流供给部16经由电布线25A、25B向超声波振子21供给电流(交流电流)，从而利用位于比超声波探头31靠基端方向侧的位置的超声波振子21产生超声波振动。然后，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。然后，在超声波探头31中从基端方向向顶端方向传递超声波振动。在超声波探头31中在传递有超声波振动的状态下，产生振动方向与长度轴线C平行的纵向振动。在此，变幅杆构件23的基端(超声波振子21的基端)和超声波探头31的顶端成为纵向振动的波腹位置。
能量控制部18根据在能量操作输入按钮9中输入的能量操作来控制电流自电流供给部16的供给状态。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18。通过关闭开关，从而电信号向能量控制部18传递，检测能量操作的输入。通过检测到能量操作的输入，从而从电流供给部16向超声波振子21供给电流，利用超声波振子21产生超声波振动。
图3是表示超声波探头31的顶端部、护套10的顶端部以及钳构件11的结构的图。如图3所示，超声波探头31包括从护套10的顶端向顶端方向突出的顶端处理部33。在顶端处理部33中，使用传递来的超声波振动，进行生物体组织等处理对象的处理。通过使钳构件11相对于护套10转动，从而钳构件11相对于顶端处理部33进行打开动作或闭合动作。钳构件11的开闭方向与长度轴线C交叉(垂直)。
图4和图5是表示超声波探头31的结构的图。图4是立体图，图5是表示与钳构件11的开闭方向垂直的截面的剖视图。如图3～图5所示，超声波探头31包括以长度轴线C为轴中心沿着长度轴线C延伸设置的探头主体部35。在探头主体部35中，从基端方向向顶端方向沿着长度轴线C传递超声波振动。
在此，将与长度轴线C垂直的某一个方向设为第1垂直方向(图3和图4的箭头B1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3和图4的箭头B2的方向)。而且，将与长度轴线C垂直、并且与第1垂直方向和第2垂直方向垂直的方向的一方向设为第3垂直方向(图3和图4的箭头B3的方向)，将与第3垂直方向相反的方向设为第4垂直方向(图3和图4的箭头B4的方向)。在本实施方式中，第1垂直方向和第2垂直方向与钳构件11的开闭方向垂直，第3垂直方向和第4垂直方向与钳构件11的开闭方向平行。
另外，限定穿过长度轴线C、并且与第1垂直方向和第2垂直方向垂直的第1基准面P1，并且限定穿过长度轴线C、并且与第3垂直方向和第4垂直方向(即，钳构件11的开闭方向)垂直的第2基准面P2。探头主体部35以第1基准面P1为中央面呈面对称，并且以第2基准面P2为中央面呈面对称。另外，图5示出了利用第2基准面P2剖切后的截面。
在超声波探头31中，顶端处理部33位于比探头主体部35靠顶端方向侧的位置。在顶端处理部33上设有探头弯曲部37。探头弯曲部37从沿着长度轴线C的笔直的状态向第1垂直方向相对于长度轴线C弯曲。利用探头弯曲部37形成了超声波探头31的顶端。由于探头弯曲部37相对于长度轴线C向第1垂直方向弯曲，因此探头弯曲部37形成得以第1基准面P1为中央面呈非面对称。而且，探头弯曲部37的弯曲部重心(重心)GB位于比长度轴线C靠第1垂直方向侧的位置。另外，钳构件11也在与顶端处理部33的探头弯曲部37对应的位置向第1垂直方向弯曲。钳构件11弯曲为与探头弯曲部37对应的形状。
在与长度轴线C平行的轴平行方向上，探头中继部38在探头主体部35与顶端处理部33之间连续。探头中继部38沿着长度轴线C延伸设置。探头中继部38与顶端处理部33之间的第1交界位置Z1成为探头中继部38的顶端，探头主体部35与探头中继部38之间的第2交界位置(交界位置)Z2成为探头中继部38的基端。在第2交界位置Z2设有与超声波探头31的长度轴线C垂直的截面积发生变化的截面变化部41。
图6是表示探头主体部35的与长度轴线C垂直的截面上的第1截面形状的图，图7是表示探头中继部38的与长度轴线C垂直的截面上的第2截面形状的图。如图6所示，探头主体部35的第1截面形状形成为以长度轴线C为中心的圆形状。因而，探头主体部35的第1截面形状以第1基准面P1为中央面呈面对称，并且以第2基准面P2为中央面呈面对称。因此，在第1截面形状中，探头主体部35的截面重心Gd1位于长度轴线C上。另外，第1截面形状具有成为基准尺寸R0的半径，并且具有第1截面积S1。
如图7所示，在探头中继部38的第2截面形状中，利用圆弧曲面42和中继面43形成了外周面。圆弧曲面42形成为自长度轴线C离开了与第1截面形状的半径相同的基准尺寸R0的圆弧状。中继面43形成为平面状，且位于比长度轴线C靠第1垂直方向侧(图7的箭头B1的方向侧)的位置。另外，在本实施方式中，中继面43与第3垂直方向和第4垂直方向平行。在中继面43上，距长度轴线C的距离小于基准尺寸R0。通过如上所述设有中继面43，从而探头中继部38的第2截面形状与探头主体部35的第1截面形状相比，在比长度轴线C靠第1垂直方向侧的部位截面积减少。因而，第2截面形状的第2截面积S2小于第1截面形状的第1截面积S1。
通过如上所述设置中继面43，从而探头中继部38的第2截面形状以第1基准面P1为中央面呈非面对称。而且，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2连续位于比长度轴线C靠第2垂直方向侧的位置。但是，第2截面形状以第2基准面P2为中央面呈面对称。因此，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上未相对于长度轴线C偏移。即，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上位置与长度轴线C的位置大致一致。在此，大致一致不是指在第3垂直方向和第4垂直方向上探头中继部38的截面重心Gd2的位置与长度轴线C的位置完全一致。即，在第3垂直方向和第4垂直方向上，视作探头中继部38的截面重心Gd2相对于长度轴线C实质上未偏移的程度的位置的细微差别是被容许的。
如上所述，第2截面形状中的探头中继部38的截面重心Gd2相对于第1截面形状中的探头主体部35的截面重心Gd1仅向第2垂直方向偏移配置。即，在设于探头主体部35与探头中继部38之间的第2交界位置(交界位置)B2的截面变化部41中，与长度轴线C垂直的截面上的截面重心(Gd1、Gd2)仅向第2垂直方向变化。
如图5所示，在超声波探头31中，探头弯曲部37的顶端(超声波探头31的顶端)成为纵向振动的波腹位置A1。波腹位置A1是在纵向振动的波腹位置中位于最靠顶端方向侧的最顶端波腹位置。另外，在本实施方式中，探头主体部35与探头中继部38之间的第2交界位置Z2位于纵向振动的波节位置N1。因而，截面变化部41位于与纵向振动的波腹位置不同的波节位置(截面变化波节位置)N1。
在此，将在纵向振动的位于比探头弯曲部37靠基端方向侧的波腹位置中位于最靠顶端方向侧的波腹位置A2设为基准波腹位置。作为截面变化波节位置的波节位置N1位于波腹位置(最顶端波腹位置)A1与波腹位置(基准波腹位置)A2之间。而且，波节位置N1在与长度轴线C平行的轴平行方向上位于波腹位置A2与顶端处理部33的基端之间。通过设为如上所述的结构，从而探头中继部38与探头主体部35之间的第2交界位置Z2位于比波腹位置(基准波腹位置)A2靠顶端方向侧的位置。另外，波节位置N1是在纵向振动的波节位置中位于最靠顶端方向侧的最顶端波节位置。另外，超声波探头31通过被从超声波振子21经由变幅杆构件23传递超声波振动，从而以限定了上述波腹位置(A1、A2)和波节位置(N1)的预定的频率进行纵向振动。即，超声波探头31以包括波腹位置A1、A2的波腹位置和包括波节位置N1的波节位置均在轴平行方向上被确定为预定的位置的预定的频率进行纵向振动。
另外，在超声波处理装置1中，探头中继部38位于护套10的内部。因而，波腹位置(基准波腹位置)A2和波节位置(截面变化波节位置)N1位于护套10的内部。
接着，说明本实施方式的超声波处理装置1和超声波探头31的作用及效果。在使用超声波处理装置1进行生物体组织等处理对象的处理时，将钳构件11、超声波探头31及护套10插入体腔内。然后，在钳构件11相对于顶端处理部33打开的状态下，将顶端处理部33配置在能够在钳构件11与顶端处理部33之间把持处理对象的位置。在此，在顶端处理部33上设有相对于长度轴线C向第1垂直方向弯曲的探头弯曲部37。因此，易于使顶端处理部33到达至能够在钳构件11与顶端处理部33之间把持处理对象的位置。
然后，在处理对象位于钳构件11与顶端处理部33之间的状态下，使可动手柄7相对于固定手柄6闭合。由此，钳构件11相对于顶端处理部33进行闭合动作，在钳构件11与顶端处理部33之间把持处理对象。通过在顶端处理部33上设有探头弯曲部37，从而在处理对象被把持在钳构件11与顶端处理部33之间的处理时，确保了手术者的可视性。
钳构件11在与顶端处理部33的探头弯曲部37对应的位置向第1垂直方向弯曲。而且，钳构件11弯曲为与探头弯曲部37对应的形状。因此，在处理对象被把持在钳构件11与顶端处理部33之间的处理时，手术者的可视性提高。
然后，通过在能量操作输入按钮9中输入能量操作，从而从电流供给部16向超声波振子21供给电流，在超声波振子21中产生超声波振动。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。然后，在超声波探头31中，超声波振动从基端方向向顶端方向传递至顶端处理部33，超声波探头31进行振动方向与长度轴线C平行的纵向振动。通过在处理对象被把持在钳构件11与顶端处理部33之间的状态下使顶端处理部33进行纵向振动，从而在顶端处理部33与处理对象之间产生摩擦热量。利用摩擦热量，在使处理对象凝固的同时切开处理对象。
另外，除了使用了上述超声波振动的处理，也可以利用超声波处理装置1进行使用了高频电流的处理。在使用了高频电流的处理中，将钳构件11和顶端处理部33作为电极，对把持的处理对象进行处理。
图8是说明在超声波探头31传递超声波振动的状态下与纵向振动相独立地产生的不适当振动的图。在超声波探头31的顶端处理部33上设有弯曲部重心(重心)GB位于比长度轴线C靠第1垂直方向侧的位置的探头弯曲部37。因此，如图8所示，通过经由探头主体部35向探头中继部38和顶端处理部33传递超声波振动，从而与用于处理的纵向振动相独立地产生第1横向振动(v1)作为不适当振动。第1横向振动由于探头弯曲部37的弯曲而产生，振动方向与第1垂直方向和第2垂直方向平行。
另外，在设于第2交界位置(交界位置)Z2的截面变化部41中，与长度轴线C垂直的截面上的截面重心(Gd1、Gd2)发生变化。在此，在超声波探头31传递超声波振动的状态下，在与纵向振动的波腹位置(例如A1、A2)不同的位置，产生超声波振动引起的应力。截面变化部41所位于的波节位置N1是与纵向振动的波腹位置不同的位置，产生超声波振动引起的应力。因而，在截面变化部41中，在超声波振动引起的应力发挥作用的位置，与长度轴线C垂直的截面上的截面重心(Gd1、Gd2)发生变化。因此，如图8所示，通过经由探头主体部35向探头中继部38和顶端处理部33传递超声波振动，从而与纵向振动和第1横向振动相独立地产生第2横向振动(v2)作为不适当振动。
另外，在图8中，用v1表示第1横向振动，用v2表示第2横向振动。而且，用v0表示第1横向振动(v1)和第2横向振动(v2)彼此干涉后的状态。另外，在图8中，用S表示以超声波探头31的顶端为基准的朝向基端方向的距离。另外，t表示时间，状态(振动状态)按照…→t1→t2→t3→t4→t1→t2→…的顺序发生变化。
探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上相对于长度轴线C不偏移，而仅朝向第2垂直方向相对于长度轴线C偏移。因此，第2横向振动的振动方向与第1垂直方向及第2垂直方向平行，并与第1横向振动一致。而且，第2横向振动的频率与第1横向振动的频率相同。
另外，波腹位置(基准波腹位置)A2是在位于比探头弯曲部37靠基端方向侧的波腹位置中最靠顶端方向侧的波腹位置，设有截面变化部41的波节位置N1位于比波腹位置A2靠顶端方向侧的位置。即，在超声波探头31中，在比波腹位置A2靠顶端方向侧的截面变化部41中，探头中继部38的截面重心Gd2仅朝向第2垂直方向相对于长度轴线C偏移。因此，以第1横向振动和第2横向振动因干涉而彼此相对抵消的状态，产生第2横向振动。
由于第1横向振动和第2横向振动因干涉而抵消，因此第1横向振动和第2横向振动等不适当振动对纵向振动的影响减轻。由于不适当振动的影响变小，因此确保了超声波探头31中的超声波振动的稳定性。由此，在超声波探头31中适当地传递超声波振动，确保了上述与凝固同时进行切开的处理等使用了超声波振动的处理中的处理性能。
另外，设有截面变化部41的波节位置N1位于波腹位置(最顶端波腹位置)A1与从波腹位置A1向基端方向离开了纵向振动的半个波长的波腹位置(基准波腹位置)A2之间。即，截面变化部41位于超声波振动的波节位置中最靠顶端方向侧的波节位置N1。在波节位置N1，探头中继部38的截面重心Gd2朝向第2垂直方向相对于长度轴线C偏移，因此第2横向振动相对于第1横向振动相位相反。因此，通过使第1横向振动的振幅与第2横向振动的振幅相同，从而成为实质上未产生第1横向振动和第2横向振动的状态。由此，第1横向振动和第2横向振动对纵向振动的影响消失，不适当振动对纵向振动的影响进一步变小。因而，进一步可靠地确保了超声波探头31中的超声波振动的稳定性。
另外，第2横向振动的振幅与探头中继部38的截面重心Gd2的从长度轴线C到第2垂直方向的距离相对应地发生变化。因而，第2横向振动的振幅与探头中继部38的第2截面形状相对应地发生变化。因此，在截面变化部41位于波节位置N1(第2横向振动相对于第1横向振动相位相反)的本实施方式中，优选的是，以第1横向振动的振幅与第2横向振动的振幅相同的状态形成第2截面形状。
如上所述，在本实施方式中，能够提供一种手术者易于使用、且确保了超声波振动的稳定性的超声波探头31。而且，能够提供一种具有该超声波探头31的超声波处理装置1。
(变形例)
另外，在第1实施方式中，在处理中作为能量仅设有超声波振动，但是并不限于此。例如，在处理中，除了超声波振动以外还可以使用高频电流。在该情况下，能量控制部18用于控制产生超声波振动的电流从电流供给部16向超声波振子21的供给状态，并且控制来自控制单元15的高频电流的输出状态。通过从控制单元15输出高频电流，从而顶端处理部33和钳构件11的导电部(未图示)作为电极发挥作用。通过在将处理对象在把持在顶端处理部33与钳构件11之间的状态下向顶端处理部33和钳构件11输出高频电流，从而高频电流向处理对象流动。借助高频电流，处理对象改性，处理对象的凝固性提高。
另外，在第1实施方式中，探头中继部38的第2截面形状的中继面43形成为与第3垂直方向和第4垂直方向平行的平面状，但是并不限于此。例如，作为第1变形例如图9所示，以及作为第2变形例如图10所示，中继面43也可以形成为曲面状。在第1变形例的探头中继部38的第2截面形状的中继面43上，在第3垂直方向和第4垂直方向上越是自长度轴线离开的位置，越位于第2垂直方向侧。另一方面，在第2变形例的探头中继部38的第2截面形状的中继面43上，在第3垂直方向和第4垂直方向上越是自长度轴线离开的位置，越位于第1垂直方向侧。
另外，作为第3变形例如图11所示，中继面43也可以由底平面51和侧平面52A、52B形成。在本变形例中，侧平面52A在底平面51的第3垂直方向侧的端与圆弧曲面42之间连续，侧平面52B在底平面51的第4垂直方向侧的端与圆弧曲面42之间连续。另外，作为第4变形例如图12所示，中继面43也可以由倾斜平面53A、53B形成。在倾斜平面53A上，随着朝向第3垂直方向去而位于第1垂直方向侧。在倾斜平面53B上，随着朝向第4垂直方向去而位于第1垂直方向侧。
在上述第1变形例～第4变形例中，与第1实施方式相同地在探头中继部38的第2截面形状中，在比长度轴线C靠第1垂直方向侧的位置设有中继面43。通过设置中继面43，从而探头中继部38的第2截面形状与探头主体部35的第1截面形状相比，在比长度轴线C靠第1垂直方向侧的部位截面积减少。由此，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2位于比长度轴线C靠第2垂直方向侧的位置。另外，在上述第1变形例～第4变形例中，与第1实施方式相同，探头中继部38的第2截面形状以第2基准面P2为中央面呈面对称。因此，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上相对于长度轴线C不偏移。
另外，作为第5变形例如图13所示，探头中继部38的第2截面形状也可以以第2基准面P2为中央面呈非面对称。在本变形例中也是，由于中继面43，探头中继部38的第2截面形状与探头主体部35的第1截面形状相比，在比长度轴线C靠第1垂直方向侧的部位截面积减少。由此，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2位于比长度轴线C靠第2垂直方向侧的位置。另外，在本变形例中，第2截面形状以第2基准面P2为中央面呈非面对称，但是第2截面形状中的探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上相对于长度轴线C不偏移。即，探头中继部38的第2截面形状形成为探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上相对于长度轴线C不偏移的形状。
另外，在第1实施方式中，探头主体部35的第1截面形状是圆形状，但是并不限于此。例如，作为第6变形例如图14和图15所示，探头主体部35的第1截面形状也可以形成为以长度轴线C为中心的正方形状。在本变形例中也是，探头主体部35的第1截面形状以第1基准面P1为中央面呈面对称，并且以第2基准面P2为中央面呈面对称。因此，在第1截面形状中，探头主体部35的截面重心Gd1位于长度轴线C上。
另外，在本变形例中也是与第1实施方式相同，在探头中继部38的第2截面形状中，在比长度轴线C靠第1垂直方向侧的位置设有中继面43，探头中继部38的第2截面形状与探头主体部35的第1截面形状相比，在比长度轴线C靠第1垂直方向侧的部位使截面积减少。由此，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2位于比长度轴线C靠第2垂直方向侧的位置。另外，在本变形例中也是与第1实施方式相同，在第2截面形状中，探头中继部38的截面重心Gd2在第3垂直方向和第4垂直方向上相对于长度轴线C不偏移。
另外，在第1实施方式中，截面变化部41位于波节位置(最顶端波节位置)N1，但是并不限于此。例如，作为第7变形例如图16所示，也可以在比波节位置N1靠基端方向侧的位置设有截面变化部41。因而，在本变形例中，探头主体部35与探头中继部38之间的第2交界位置(交界位置)Z2位于比波节位置N1靠基端方向侧的位置。但是，在本变形例中也是与第1实施方式相同，第2交界位置Z2位于比波腹位置(基准波腹位置)A2靠顶端方向侧的位置。另外，如上所述，波腹位置(基准波腹位置)A2是在位于比探头弯曲部37靠基端方向侧的波腹位置中最靠顶端方向侧的波腹位置。
通过设为如上所述的结构，从而在本变形例中也与第1实施方式相同，在比波腹位置A2靠顶端方向侧的截面变化部41中，探头中继部38的截面重心Gd2仅朝向第2垂直方向相对于长度轴线C偏移。因此，在超声波探头31传递超声波振动的状态下，以第1横向振动和第2横向振动因干涉而彼此相互抵消的状态，产生第2横向振动。由于第1横向振动和第2横向振动因干涉而相互抵消，因此第1横向振动和第2横向振动等不适当振动对纵向振动的影响减轻。
另外，在本变形例中，由于截面变化部41未设于波节位置(最顶端波节位置)N1，因此第2横向振动相对于第1横向振动不是相反相位。但是，由于截面变化部41位于比波腹位置(基准波腹位置)A2靠顶端方向侧的位置，因此以第1横向振动和第2横向振动因干涉而彼此相互抵消的状态，产生第2横向振动。
另外，在纵向振动的包括波节位置N1在内的波节位置，与除波节位置以外的位置相比较，超声波振动引起的应力变大。而且，在波腹位置(基准波腹位置)A2与顶端处理部33的基端之间，在与长度轴线C平行的轴平行方向上距波节位置N1的距离越近，超声波振动引起的应力越大。在此，与在与长度轴线C垂直的截面上的截面重心(Gd1、Gd2)发生变化的截面变化部41中发挥作用的超声波振动引起的应力的大小相对应地，第2横向振动的振幅发生变化。即，在截面积变化部41中发挥作用的超声波振动引起的应力越大，第2横向振动的振幅越大。因而，在轴平行方向上从波节位置N1到截面变化部41的距离越近，第2横向振动的振幅越大。
另外，在第1实施方式的超声波处理装置1中，把持在顶端处理部33与钳构件11之间的处理对象被使用超声波振动进行处理，但是并不限于此。例如，作为第8变形例如图17和图18所示，也可以在超声波处理装置1上不设有钳构件。在本变形例的超声波处理装置1中，向超声波探头31的顶端处理部33传递超声波振动和高频电流，在使顶端处理部33与生物体组织等处理对象相接触的状态下，使用超声波振动和高频电流对处理对象进行处理。在本变形例中也是，利用能量控制部18控制电流向超声波振子21的供给状态、以及高频电流向顶端处理部33的供给状态。
在本变形例中也与第1实施方式相同，在超声波处理装置1上设有保持单元3、振子壳体12、护套10以及超声波探头31。而且，在振子壳体12的内部设有超声波振子21和变幅杆构件23，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33以从护套10的顶端向顶端方向(图17的箭头C1的方向)突出的状态设置。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。
在本变形例中也是，在顶端处理部33设有探头弯曲部37，探头弯曲部37的弯曲部重心GB位于比长度轴线C靠第1垂直方向侧(图18的箭头B1的方向侧)的位置。在本实施方式中，探头弯曲部37形成为钩状(L字状)。而且，在与长度轴线C平行的轴平行方向上，探头中继部38在探头主体部35与顶端处理部33之间连续。探头中继部38与探头主体部38之间的第2交界位置Z2位于比波腹位置(基准波腹位置)A2靠顶端方向侧的位置，并且位于与纵向振动的波腹位置不同的位置。
在探头主体部35与探头中继部38之间的第2交界位置Z2设有使探头中继部38的第2截面形状的第2截面积S2比探头主体部35的第1截面形状的第1截面积S1小的截面变化部41。在本变形例中也与第1实施方式相同，借助截面变化部41处的从第1截面形状向第2截面形状的变化，从而探头中继部38的第2截面形状中的截面重心Gd2位于比长度轴线C靠第2垂直方向侧的位置，并且位于在第3垂直方向和第4垂直方向上相对于长度轴线C不偏移的位置。通过设为如上所述的结构，从而以第1横向振动和第2横向振动因干涉而相互抵消的状态，产生第2横向振动。
在上述实施方式和变形例中，超声波探头(31)的顶端处理部(33)包括从沿着长度轴线(C)的笔直的状态向第1垂直方向(B1)相对于长度轴线弯曲的探头弯曲部(37)，探头弯曲部(37)的弯曲部重心(GB)位于比长度轴线(C)靠第1垂直方向(B1)侧的位置。另外，探头中继部(38)在轴平行方向(C1、C2)上在探头主体部(35)与顶端处理部(33)之间沿着长度轴线(C)连续，探头中继部(38)与探头主体部(35)之间的交界位置(Z2)位于比基准波腹位置(A2)靠顶端方向(C1)侧的位置，并且位于与纵向振动的波腹位置(A1、A2)不同的位置。在探头主体部(35)与探头中继部(38)之间的交界位置(Z2)设有使探头中继部(38)的第2截面形状的第2截面积(S2)比探头主体部(35)的第1截面形状的第1截面积(S1)小的截面变化部(41)。而且，借助截面变化部(41)处的从第1截面形状向第2截面形状的变化，从而探头中继部(38)的第2截面形状中的截面重心(Gd2)连续地位于比长度轴线(C)靠第2垂直方向(B2)侧的位置。
以上，说明了本发明的实施方式等，但是本发明并不限于上述实施方式等，当然能够不脱离发明的主旨地进行各种变形。

Claims (12)

1.一种超声波探头，其具有长度轴线，在从基端方向向顶端方向传递超声波振动的状态下，进行振动方向与所述长度轴线平行的纵向振动，其中，该超声波探头包括：
探头主体部，其以所述长度轴线为轴中心沿着所述长度轴线延伸设置；
顶端处理部，其设于比所述探头主体部靠顶端方向侧的位置，该顶端处理部具有从沿着所述长度轴线的笔直的状态向作为与所述长度轴线垂直的某一个方向的第1垂直方向相对于所述长度轴线弯曲的探头弯曲部，所述探头弯曲部的弯曲部重心位于比所述长度轴线靠所述第1垂直方向侧的位置；
探头中继部，其在与所述长度轴线平行的轴平行方向上在所述探头主体部与所述顶端处理部之间沿着所述长度轴线连续，在将所述纵向振动的位于比所述探头弯曲部靠所述基端方向侧的波腹位置中最靠所述顶端方向侧的波腹位置设为基准波腹位置时，所述探头中继部与所述探头主体部之间的交界位置位于比所述基准波腹位置靠所述顶端方向侧的位置，并且位于与所述纵向振动的波腹位置不同的位置；以及
截面变化部，其设于所述探头主体部与所述探头中继部之间的所述交界位置，与作为所述探头主体部的与所述长度轴线垂直的截面的第1截面形状的第1截面积相比，该截面变化部减小作为与所述探头中继部的所述长度轴线垂直的截面的第2截面形状的第2截面积，在将与所述第1垂直方向相反的方向设为第2垂直方向时，利用所述截面变化部中的从所述第1截面形状向所述第2截面形状的变化，从而所述探头中继部的所述第2截面形状中的截面重心连续位于比所述长度轴线靠所述第2垂直方向侧的位置。
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
在将与所述长度轴线垂直、并且与所述第1垂直方向和所述第2垂直方向垂直的方向设为第3垂直方向和第4垂直方向时，所述探头中继部的所述第2截面形状中的所述截面重心在所述第3垂直方向和所述第4垂直方向上位于与所述长度轴线大致一致的位置。
3.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，
所述探头中继部的所述第2截面形状与所述探头主体部的所述第1截面形状相比，在比所述长度轴线靠所述第1垂直方向侧的部位截面积减少。
4.根据权利要求3所述的超声波探头，其中，
在限定了穿过所述长度轴线、并且与所述第3垂直方向和所述第4垂直方向垂直的基准面时，所述探头中继部的所述第2截面形状以所述基准面为中央面呈面对称。
5.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述截面变化部位于作为所述纵向振动的波节位置之一的截面变化波节位置，
所述截面变化波节位置在所述轴平行方向上位于所述基准波腹位置与所述顶端处理部的基端之间。
6.根据权利要求5所述的超声波探头，其中，
所述截面变化波节位置是在所述纵向振动的所述波节位置中位于最靠所述顶端方向侧的最顶端波节位置。
7.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
在所述超声波振动经由所述探头主体部传递到所述探头中继部和所述顶端处理部的状态下，由于所述探头弯曲部的弯曲而产生的、振动方向与所述第1垂直方向和所述第2垂直方向平行的第1横向振动、以及由于所述截面变化部中的从所述第1截面形状向所述第2截面形状的变化而产生的、振动方向与所述第1横向振动相同的第2横向振动因为干涉而彼此相互抵消。
8.根据权利要求7所述的超声波探头，其中，
所述第2横向振动相对于所述第1横向振动相位相反。
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的所述超声波探头；以及
振动产生部，其设于比所述超声波探头靠所述基端方向侧的位置，通过被供给电流，从而产生向所述超声波探头传递的所述超声波振动。
10.根据权利要求9所述的超声波处理装置，其中，
该超声波处理装置还包括能量控制部，该能量控制部用于控制产生所述超声波振动的所述电流向所述振动产生部的供给状态、以及高频电流向所述顶端处理部的供给状态。
11.根据权利要求9所述的超声波处理装置，其中，
该超声波处理装置还包括钳构件，在将与所述长度轴线垂直、并且与所述第1垂直方向和所述第2垂直方向垂直的方向设为第3垂直方向和第4垂直方向时，该钳构件能够相对于所述超声波探头的所述顶端处理部开闭，且开闭方向与所述第3垂直方向和所述第4垂直方向平行。
12.根据权利要求11所述的超声波处理装置，其中，
该超声波处理装置还包括能量控制部，该能量控制部用于控制产生所述超声波振动的所述电流向所述振动产生部的供给状态、以及高频电流向所述顶端处理部和所述钳构件的供给状态。
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