JP2000510751A - 超音波効果を強化する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による外科用装置は（５０）、ハウジング（５２）により保持される複数のトランスデューサ組部（８０ａ及び８０ｂ）と、複数のエンドエフェクタ（８８ａ及び８８ｂ）とを含む。各エンドエフェクタは、いずれか一つのトランスデューサ組部に操作可能に連結される。本発明による一方法では、トランスデューサ組部（８０ａ及び８０ｂ）により各々駆動される複数のエンドエフェクタ（８８ａ及び８８ｂ）を提供する工程を含む。本方法は、エンドエフェクタ（８８ａ及び８８ｂ）を患者の組織の間近に位置決めし、複数のエンドエフェクタにエネルギーを供給して所定の周波数で振動させ、組織と該エンドエフェクタを接触させる工程を更に含む。

Description

【発明の詳細な説明】 超音波効果を強化する方法及び装置 発明の分野 本発明は、全般的に、超音波伝送装置に関する。具体的には、複数の超音波伝 送要素を有し、該超音波伝送要素の先端の周囲にある物質又は液体中に、キャビ テーション、ミクロ流動、ミクロ噴流構造等の、超音波により誘発される効果を 強化する方法及び装置に関する。これらの伝送要素は、同一或いは異なる周波数 、位相、振幅で振動させることが可能である。 発明の背景 超音波伝送装置は、例えば外科手術や外科処置等に幅広く応用されることが良 く知られている。このような伝送装置は、電気エネルギーを超音波周波数におけ る振動運動に変換するトランスデューサを含むのが一般的である。この振動運動 は伝送されて、作動部等の伝送要素の先端を振動させる。作動部は、組織又は物 質を、薄切、乳化、切断、切開、焼灼するため用いることが可能である。 外科処置の中には、患者の体内の不要な組織、例えば腫瘍や斑（プラク）等を 破壊又は分解する必要があるものも多い。しかしながら、不要な組織が比較的硬 く緻密なものである場合、従来の超音波装置は、このような不要な組織を比較的 小さな細片に分解又は破壊するにはあまり有効ではない場合が多い。とりわけ、 これら従来の超音波装置は、作動部の先端の周りにある液体中において、不要な 組織を破壊するほど十分なキャビテーション又はミクロ流を発生させるものでは ないのが一般的である。結果として、外科用器具の狭い管腔を通じて不要な組織 を除去す るのは非常に困難となる。更に、組織を破壊又は分解するために、外科医が外科 用器具を使い分けなければならない可能性もある。 従って、超音波振動を用いて患者の体内の不要な組織を効果的に分解及び破壊 する方法及び装置が必要とされる。更に、外科医が種々の機能又は処置を単一の 超音波装置を用いて行えることも望まれる。 本発明の概要 本発明は、患者の体内の不要な組織等を分解及び破壊する複数の超音波伝送要 素を含む方法及び装置を提供するものである。本超音波伝送要素は、液体又は物 質中に超音波効果を発生させて、物質を効果的に破壊する。伝送要素は、同一或 いは異なる周波数、位相、振幅で振動させることが可能である。本発明による装 置では、伝送要素の先端の近傍における物質内に、超音波により誘発される各種 の効果を生じさせることが可能である。例えば、本伝送要素は、物質を混合及び 細切するための円形運動を液体中に生じさせることができる。 本発明による装置は、ハウジングによって保持される複数の音響組立体を有す る。各音響組立体は、一つのトランスデューサ組立体及び一つのエンドエフェク タを有する。エンドエフェクタは、所定の周波数で振動するよう構成されて、キ ャビテーション等の超音波効果を生じさせる。 本発明による方法は、トランスデューサ組立体により各々駆動される複数のエ ンドエフェクタを提供する工程を含む。本方法は、エンドエフェクタを患者の組 織の近傍に位置させ、複数のエンドエフェクタを所定の周波数で振動させて、組 織とエンドエフェクタを接触させる工程を更に含む。 本発明並びにそれに附随する利点は、添付図面に関連して考察される 本発明の現在好適な実施例の詳細記述を以下に参照することにより、最も良く理 解されるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、外科用システムの一実施例の斜視図である。 図２は、図１の外科用システムの外科用装置の線２−２における部分断面図で ある。 図３は、図２の外科用装置の分解組立斜視図である。 図３Ａは、図３の外科用装置のトランスデューサ組立体の拡大斜視図である。 図３Ｂ乃至図３Dは、図３の外科用装置のエンドエフェクタの先端の動きを示 す。 図４Ａ乃至図４Cは、図３の外科用装置のエンドエフェクタの各実施例の部分 斜視図である。 図５は、外科用装置の別の実施例を示す分解組立斜視図である。 図５Ａは、図５の外科用装置のトランスデューサ組立体の拡大斜視図である。 図５Ｂ乃至図５Dは、図５の外科用装置のエンドエフェクタの先端の動きを示 す。 図５Ｅは、図５のエンドエフェクタにより生成された超音波効果を示す。 図６Ａ乃至図６Cは、図５の外科用装置のエンドエフェクタの各実施例を示す 部分斜視図である。 図７は、外科用システムの別の実施例を示す一部切取図である。 図８は、外科用カテーテルシステムの斜視図である。 図９は、図８の外科用カテーテルシステムにおけるカテーテル体の先端部の一 部切取図部分図である。 図１０は、別の外科用カテーテルシステムの部分断面図である。 好適実施例の記述 本発明の詳細説明を行う前に、本発明の応用又は利用が、添付図面及び記述に 示される部品の構成及び配置の詳細に限定されるものではないことを特記すべき であろう。何故ならば、本発明は、他の実施例、変更、修正においても実現又は 包含され得るものであり、様々の方法で実施又は実行可能だからである。また、 特に注記しない限り、ここで用いる用語及び表現は、読者の利便のために本発明 の例示的実施例について記述することを目的として選択されたものであり、本発 明を制限するものではない。 詳細図面、とりわけ図１において、外科用システム１０の現状の好適実施例を 示す。外科用システム１０は、発振器３０、ハンドピース組立体５０、一以上の 音響又は伝送組立体８０ａ及び８０ｂを一般に含む。発振器３０は、発振器３０ の一以上の制御システムにより決定される所定の振幅、周波数、位相における電 気信号を、ケーブル３２を介して送信する。以下に詳述するように、これらの信 号によって音響組立体８０ａ及び８０ｂの一以上の圧電素子が膨張及び収縮し、 それにより、電気エネルギーが機械運動に変換される。機械運動は超音波エネル ギーの縦波となって、音響組立体８０ａ及び８０ｂを音響定常波として伝播し、 所定の周波数及び振幅において音響組立体８０ａ及び８０ｂを振動させる。音響 組立体８０ａ及び８０ｂの先端のエンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、患者の 組織と近接又は接触するよう位置決めされて、該組織 に超音波エネルギーを伝達する。音響組立体８０ａ及び８０ｂのエンドエフェク タ８８ａ及び８８ｂと接触した組織細胞は、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂ と共に動き振動することになる。 エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂが組織と結合すると、組織内における内部 細胞摩擦の結果として熱エネルギー、即ち熱が発生する。この熱は、たんぱく質 の水素結合を破壊するには十分なものであり、高構造化たんぱく質（即ち、コラ ーゲン及び筋たんぱく質）の変性を引き起こす（即ち、組織化が低下する）。 たんぱく質の変性に伴い粘着性凝塊が形成されて、該凝塊が摂氏１００度未満に なると、毛細血管を閉塞又は凝固させる。その効果が更に進むと、より太い血管 の深部に凝固作用が生じる。 エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの先端が所定の周波数で振動されると、エ ンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、該エフェクタの先端の周囲における超音波 効果を更に強化する。エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂが振動するにつれて、 エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの先端近くの物質又は液体中にキャビテーシ ョンが生じる。このキャビテーションが、不要な物質を細かい又は小さな細片に 破壊することにより、該細片が容易に除去できるようになる。エンドエフェクタ ８８ａ及び８８ｂは、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの先端を取り巻く液体 及び物質の流動パターンに影響を与える、或いはそれを強化するよう構成するこ とが可能である。例えば、医療分野での応用においては、エンドエフェクタ８８ ａ及び８８ｂは、患者の血液、細胞外液、細胞質、生理食塩水、又はこれらの混 成物中にキャビテーションを生成して、不要な組織又は細胞を破壊させる。 この他にも、超音波エネルギーにより、機械的引裂、切断、乳化等の効果が生 じる。切断の程度及び凝固作用の度合いは、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂ の振動振幅、ユーザにより加えられる圧力量、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ ｂの鋭さによって変化する。外科用システム１０における音響組立体８０ａ及び ８０ｂのエンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、システム１０の振動エネルギー をエンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂと接触する組織に集中させて、熱及び機械 エネルギーの供給を強化及び局所化する。 図１を更に参照して、発振器３０は、発振器３０と一体化した一以上の制御シ ステム、電源スイッチ３４、トリガ機構３６を含む。電源スイッチ３４は、発振 器３０への電力を制御しており、トリガ機構３６によって起動されると、発振器 ３０はエネルギーを供給して、外科用システム１０の音響組立体８０ａ及び８０ ｂを所定の周波数で駆動し、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂを所定の振動振 幅レベルで駆動させる。発振器３０は、適切な共振周波数であれば、音響組立体 ８０ａ及び８０ｂの如何なる周波数においてでも音響組立体８０ａ及び８０ｂを 駆動又は励起することが可能である。 更に、図２に示すように、発振器３０がトリガ機構３６を介して起動されると 、発振器３０によって、電気エネルギーが音響組立体８０ａ及び８０ｂのトラン スデューサ組立体８２ａ及び８２ｂに連続的に供給される。発振器３０の制御シ ステムにおける一以上の位相同期回路は、音響組立体８０ａ及び８０ｂからのフ ィードバックを監視する。位相同期回路は、発振器３０により送られる電気エネ ルギーの周波数を調整し、音響組立体８０ａ及び８０ｂの予め選択された高調波 周波数に一致させ る。更に、制御システムの一以上の第二フィードバックループは、エンドエフェ クタ８８ａ及び８８ｂにおける振動振幅を実質的に一定させるため、音響組立体 ８０ａ及び８０ｂに供給される電流を予め選択された一定レベルに維持する。 音響組立体８０ａ及び８０ｂに送られた電気信号によって、エンドエフェクタ ８８ａ及び８８ｂの先端を縦方向に、例えば約２０kHzから２００kHzの範囲で（ 約５４kHzから５６kHzの範囲がより望ましく、約５５．５kHzが最も望ましい） 振動させる。エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂにおける音響振動の振幅は、例 えば発振器３０により音響組立体８０ａ及び８０ｂのトランスデューサ組立体８ ２ａ及び８２ｂに送られる電気信号の振幅を制御する等によって、調整可能であ る。 上述したように、発振器３０のトリガ機構３６によって、ユーザが発振器３０ を起動して、電気エネルギーが音響組立体８０ａ及び８０ｂに連続供給されるよ うにすることが可能となる。一実施例では、トリガ機構３６は、ケーブル又はコ ードによって発振器３０に取り外し可能に接続又は装着される足踏起動スイッチ を含むことが望ましい。別の実施例としては、手許スイッチをハンドピース組立 体５０に組込んで、ユーザが発振器３０を起動できるようにすることも可能であ る。 また、発振器３０は、外科用電気ユニット又は従来のコンセントに差し込むた めの電源ライン３８も有する。発振器３０は、バッテリ等の直流（DC）源によっ ても電力供給され得る。更に、二つの発振器を用いて音響組立体８０ａ及び８０ ｂにエネルギーを供給してもよい。 次に図３を参照して、ハンドピース組立体５０は、音響組立体８０ａ及び８０ ｂの振動から操作者を隔離するよう構成されるマルチピース・ ケーシングを有する。ハンドピース組立体５０は、円筒形に形成されることが望 ましく、ユーザによって従来の方法で保持されるよう構成されているが、ユーザ が握り易いよう適宜サイズ及び形状を設定可能である。ハンドピース組立体５０ は、ハウジング５２、前方部材又はノーズ部材５３、支持部材５７、後方部材５ ９、スペーサ６１、管状部材６３を有するのが一般的である。ここでは複数部材 からなるハンドピース組立体５０が示されているが、ハンドピース組立体５０は 、単一又は単体の構成要素とすることも可能である。 ハンドピース組立体５０のハウジング５２、ノーズ部材５３、支持部材５７、 後方部材５９、スペーサ６１、管状部材６３は、Ultem(R)等の耐久プラスチック から形成することが可能である。これらの部材は、その他のプラスチック（即ち 、液晶ポリマー（LCP）、ナイロン、ポリカーボネート）等の各種材料からも形 成され得ると考えられる。 ハンドピース組立体５０のハウジング５２は、基部５２ａ、端部５２ｂ、肩部 ５２Cと、それらを貫通して延びる軸方向開口５２ｄとを有することが望ましい 。ハウジング５２の端部５２ｂの直径は、ハウジング５２の基部５２ａの直径よ りも小さいことが望ましい。ハウジング５２の端部５２ｂは、ハンドピース組立 体５０のノーズ部材５３に連結又は装着される。 ノーズ部材５３は、支持部材５７を受け止めて保持する。ノーズ部５３は、基 部５３ａ、端部５３ｂ、ねじ切部材５３ｃ、軸方向開口５３ｄを通常有する。ノ ーズ部５３の端部５３ｂの直径は、基部５３ａの直径よりも小さい。また、端部 ５３ｂは、以下に詳述するように、アダプタ５５ａ及び長形部材５５ｂを有する 脱着可能シース５５にねじ留めされ るよう構成される。本技術分野に熟達した者が認識するように、ノーズ部材５３ は、本発明の精神及び範囲から逸脱しないもので有れば、脱着可能シース５５の アダプタ５５ａに適宜如何なる手段により連結され得る。 ハンドピース組立体５０の後方部材５９は、ハウジング５２の基部５２ａに連 結又は固定され、ケーブル３２にも連結されることが望ましい。管状部材６３及 びスペーサ６１は、ハンドピース組立体５０内に位置決めされることが望ましく 、トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂを支持することが可能である。 図２を再び参照して、音響組立体８０ａ及び８０ｂは、トランスデューサスタ ック又はトランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂと、伝送要素又は作動部８４ ａ及び８４ｂとを一般に含む。伝送要素８４ａ及び８４ｂは、伝送ロッド又は導 波管８６ａ及び８６ｂと、エンドエフェクタ又はアプリケータ８８ａ及び８８ｂ とを有する。トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂ、伝送ロッド８６ａ及び ８６ｂ、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂを音響的に調和させるため、各構成 要素の長さを１／２システム波長の整数倍（ｎλ／２）とする。このシステム波 長λとは、予め選択された又は稼働中の音響組立体８０ａ及び８０ｂの縦振動周 波数fの波長である。音響組立体８０ａ及び８０ｂは、音響素子を適切に配置し たものであればどのようなものでも良いと考えられる。例えば、音響組立体８０ ａ及び８０ｂは、トランスデューサ組立体及びエンドエフェクタを各々含むこと も可能である（即ち、音響組立体８０ａ及び８０ｂは伝送ロッドを含まない構成 にしても良い）。 音響組立体８０ａ及び８０ｂのトランスデューサ組立体８２ａ及び８ ２ｂは、発振器３０からの電気信号を機械エネルギーに変換し、これにより、エ ンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂに超音波周波数における縦振動運動が生じる。 音響組立体８０ａ及び８０ｂにエネルギーが供給されると、各音響組立体８０ａ 及び８０ｂを介して振動運動定常波が発生する。音響組立体８０ａ及び８０ｂの 各位置における振動運動の振幅は、該音響組立体８０ａ及び８０ｂの振動運動を 測定する位置に依存する。振動運動定常波における最小交叉、即ちゼロクロス（ 即ち、軸運動が一般に最小かつ半径方向の運動が一般に小さい）は、ノードと通 称されており、定常波における最大絶対値、即ちピークは、アンチノードと通称 される。アンチノードとそれに最も近いノードとの間の距離は、１／４波長（λ /４）である。 次に図３ａを参照して、「ランジュバァン（Langevin）・スタック」として知 られる音響組立体８０ａ及び８０のトランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂは 、トランスダクション部９０ａ及び９０ｂ）第一共振器９２ａ及び９２ｂ、第二 共振器９４ａ及び９４ｂを含むのが一般的である。トランスデューサ組立体８２ ａ及び８２ｂの長さは、１／２システム波長の整数倍（nλ/２）にすることが可 能である。本発明は、磁わい型又は電磁型又は静電型トランスデューサを有する トランスデューサ組立体を含む構成とすることも可能であることは理解されるで あろう。 第一共振器９２ａ及び９２ｂの先端は、トランスダクション部９０ａ及び９０ ｂの基端に接続され、第二共振器９４ａ及び９４ｂの基端は、トランスダクショ ン部９０ａ及び９０ｂの先端に接続される。第一共振器９２ａ及び９２ｂ及び第 二共振器９４ａ及び９４ｂは、チタン、アルミ、スチール等の適切な材料から形 成されることが望ましい。共振器９ ２ａ及び９２ｂ、９４ａ及び９４ｂの長さは、トランスダクション部９０ａ及び ９０ｂの厚み、共振器９２ａ及び９２ｂ、９４ａ及び９４ｂに用いられる材料の 弾性密度及びモジュール、トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂの基本周波 数等の、いくつかの変数によって決定される。また、第二共振器９４ａ及び９４ ｂは、基端から先端にかけて内方向にテーパーをつけ、超音波振動振幅を増幅さ せるようにしても良い。 トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂのトランスダクション部９０ａ及び ９０ｂは、正電極９６ａ及び９６ｂと負電極９８ａ及び９８ｂを交互に配し、そ れらの間に圧電素子１００ａ及び１００ｂが設けられた圧電部を有することが望 ましい。圧電素子１００ａ及び１００ｂは、適切な材料であれば如何なるもので もよく、例えば鉛・ジルコネート・タイタネート、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛 、又はその他のセラミック圧電性結晶材料を用いることが可能である。正電極９ ６ａ及び９６ｂ、負電極９８ａ及び９８ｂ、圧電素子１００ａ及び１００ｂは、 中心を貫通して延びる内孔を各々有する。正電極９６ａ及び９６ｂはワイヤ１０ ２ａ及び１０２ｂに、負電極９８ａ及び９８ｂはワイヤ１０４ａ及び１０４ｂに 、電気的に接続される。ワイヤ１０２ａ及び１０２ｂ、１０４ａ及び１０４ｂは 、発振器３０からの電気信号を電極９６ａ及び９６ｂ、９８ａ及び９８ｂに伝送 する。 圧電素子１００ａ及び１００ｂは、第一共振器９２ａ及び９２ｂと第二共振器 ９４ａ及び９４ｂとの間にボルト（図示せず）によって圧縮保持される。ボルト は、ヘッド、シャンク、ねじ切り端を有することが望ましい。ボルトは、第一共 振器９２ａ及び９２ｂの基端から挿入され、第一共振器９２ａ及び９２ｂ、電極 ９６ａ及び９６ｂと９８ａ及び９８ ｂ、圧電素子１００ａ及び１００ｂの各内孔を貫通する。ボルトのねじ切り端は 、第二共振器９４ａ及び９４ｂの基端のねじ切り内孔にねじ留めされる。 圧電素子１００ａ及び１００ｂには、発振器３０から送られた電気信号に応じ てエネルギーが供給されて、各音響組立体８０ａ及び８０ｂにおいて音響定常波 を生成する。この電気信号により、圧電素子１００ａ及び１００ｂにおいて小さ な変位が繰返されるディスターバンスが生じて、材料の内部に大きな圧縮力がも たらされる。この小さな変位の繰返しにより、圧電素子１００ａ及び１００ｂが 電圧軸に沿って連続的に膨張及び収縮し、超音波エネルギーの高周波縦波が生成 される。この超音波エネルギーは、音響組立体８０ａ及び８０ｂを介してエンド エフェクタ８８ａ及び８８ｂに伝搬される。 トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂの第二共振器９４ａ及び９４ｂの先 端は、内部にねじ切りされた接続部によって、伝送ロッド８６ａ及び８６ｂの基 端に連結される。伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、いずれの適切な手段によって もトランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂに装着可能であると考えられる。 伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂに アンチノード付近で連結されることが可能である。（本出願においては、「付近 （ｎｅａｒ）」という用語は、「その位置に（ｅｘａｃｔｌｙ）」又は「きわめ て近傍に（ｉｎ ｃｌｏｓｅ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｔｏ）」を意味する。） 伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、１／２システム波長の整数倍（nλ/２）にほ ぼ等しい長さを有することが可能である。伝送ロッド８６ａ及 び８６ｂは、超音波エネルギーを効率良く伝播させる材料から加工される非中空 コアシャフトで形成することが望ましく、この材料とは、例えばチタン合金（即 ち、Ti-6A1-4V）又はアルミ合金等である。伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、そ の他の適切な材料からも形成され得る。また、本技術で周知のように、伝送ロッ ド８６ａ及び８６ｂは、伝送ロッド８６ａ及び８６ｂを介してエンドエフェクタ ８８ａ及び８８ｂに伝送される機械振動を増幅することも可能である。 伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、ハンドピース組立体５０にノード付近で接続 又は取り付けられる。伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、図２に示すように、該ロ ッドの外周に配置される一体リング１０８ａ及び１０８ｂを有することも可能で ある。一体リング１０８ａ及び１０８ｂは、ハンドピース組立体５０の内部に形 成される周溝１１０ａ及び１１０ｂに配置されて、伝送ロッド８６ａ及び８６ｂ をハンドピース組立体５０に連結させる。隔離部材によって取り付けられた一対 のシリコンOリング等の相補部材又は相補材料１１２ａ及び１１２ｂを、周溝１ １０ａ及び１１０ｂの間に配置し、超音波振動が伝送ロッド８６ａ及び８６ｂか らハンドピース組立体５０に伝わらないよう低減又は防止することが可能である 。 図１乃至図３に示すように、伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、複数のノード付 近に位置決めされる固定用シリコンリング又は相補支持材１１６ａ及び１１６ｂ を有する。シリコンリング１１６ａ及び１１６ｂは、不都合な振動を減衰させ、 超音波エネルギーを脱着可能シースの長形部材から隔離し、超音波エネルギーが エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの先端へ縦方向に最も効率良く確実に伝達さ れる。シリコンリング１１ ６ａ及び１１６ｂは、合体して取り付けてもよい。更にシリコンリングを追加し て、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂのノードに配置することも可能である。 図１及び図２に示すように、脱着可能シース５５は、ハンドピース組立体５０ の先端に連結される。シース５５は、長形部材５５ｂに取り付けられるアダプタ 又はノーズコーン５５ａを一般に含み、長形部材５５ｂは、それらを貫通して長 手方向に延びる開口を有する。シース５５は、ハンドピース組立体５０の先端に ねじ留め又はスナップ留めされることが可能である。音響組立体８０ａ及び８０ ｂの伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、長形部材５５ｂを貫通して延びており、シ リコンリング１１６ａ及び１１６ｂは、これらの伝送ロッド８６ａ及び８６ｂを 長形部材５５ｂから隔離する。シース５５のアダプタ５５ａは、Ultem(R)から形 成することが可能であり、長形部材５５ｂは、ステンレス鋼から形成することが 可能である。或いは、伝送ロッド８６ａ及び８６ｂは、伝送ロッド８６ａ及び８ ６ｂを取囲んで外部と接触しないように隔離する重合体材料を有してもよい。 図3に示すように、伝送ロッド８６ａ及び８６ｂの先端は、ねじ切り接続部１ １１ａによってエンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの基端に連結されるよう構成 される（アンチノード付近で連結されることが望ましい）。エンドエフェクタ８ ８ａ及び８８ｂは、例えば溶接継手等の、いかなる手段によっても適宜伝送ロッ ド８６ａ及び８６ｂに装着され得る。エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、伝 送ロッド８６ａ及び８６ｂから取外し可能であるが、エンドエフェクタ８８ａ及 び８８ｂと伝送ロッド８６ａ及び８６ｂとを、一ユニット又は一つの部品として 形成するこ とも可能であると考えられる。 エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの長さは、１／２システム波長の整数倍（ nλ/２）と実質的に等しくすることが可能である。エンドエフェクタ８８ａ及び ８８ｂの先端をアンチノード近くに配置すると、縦方向振幅を最大にすることが 可能となる。トランスデューサ組立体８２ａ及び８２ｂにエネルギーが供給され ると、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの先端は縦方向に、ピークからピーク が１０から５００ミクロンの範囲において（所定の振動周波数で３０から１００ ミクロンの範囲がより望ましく、約６０ミクロンが最も望ましい）動くよう構成 される。 エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂの先端領域の断面積を基部領域の断面積よ り小さくすることにより、振動振幅逓昇接合部を形成することが可能である。本 技術で既知のように、逓昇接合部は速度変換器として機能して、エンドエフェク タ８８ａ及び８８ｂの基部領域から先端領域に伝送される超音波振動の大きさを 増大させる。 エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、超音波エネルギーを伝播させる材料か ら加工される非中空コアシャフトで形成されることが望ましく、この材料とは、 チタン合金（即ち、Ti-6A1-4V）又はアルミ合金等である。エンドエフェクタ８ ８ａ及び８８ｂは、その他の適切な材料から形成されることも可能である。また 、エネルギーの伝搬及び所望の組織効果を向上させるため、エンドエフェクタ８ ８ａ及び８８ｂに表面処理を施すことも可能であると考えられる。例えば、エン ドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、組織における凝固作用を促進するため、マイ クロ仕上げ、コーティング、メッキ、エッチング、吹き付けグリッド、粗面加工 、刻み目処理等を行うことも可能である。更に、エンドエフェクタ８８ａ及 び８８ｂを尖鋭加工する、つまりエネルギー伝達特性を強化するような形状にす ることも可能である。例えば、エンドエフェクタ８８ａ及び８８ｂは、ブレード 形、カギ形、球形にしても良い。図３Ｂ乃至図３Ｄを参照して、外科用システム におけるエンドエフェクタ１８８ａ及び１８８ｂの超音波運動を示す。エンドエ フェクタの動きは本実施例を記述するために誇張されていることは認識されよう 。各エンドエフェクタ１８８ａ及び１８８ｂは、所定の振幅及び周波数で振動す ることが可能である。エンドエフェクタ１８８ａ及び１８８ｂは、キャビテーシ ョンを強化又は増幅して、エンドエフェクタの周囲の液体中にミクロ流の前後鋸 引き運動を生じさせるよう構成される。エンドエフェクタ１８８ａ及び１８８ｂ は０°から１８０°位相がずれた状態で振動されると、所望のキャビテーション を生成する。図３Cに示すように、エンドエフェクタ１８８ａが引っ込む際には エンドエフェクタ１８８ｂが延び、その後図３Dに示すように、エンドエフェク タ１８８ａが延びる際にはエンドエフェクタ１８８ｂが引っ込むようにしてもよ い。これらのエンドエフェクタは、同一或いは異なる周波数、位相、振幅で振動 させることも可能である。 図４Ａ乃至図４Cを参照して、外科用システム１０におけるエンドエフェクタ の各実施例の部分斜視図を示す。図４Ａに示すように、エンドエフェクタ１３２ ａ及び１３２ｂは、実質的に半円形の断面を有する。この構成によれば、エンド エフェクタ１３２ａ及び１３２ｂは、切断、乳化、凝固効果を強化することが可 能であり、所定の先端部の直径につき最大の先端表面積を提供する。図４Ｂでは 、エンドエフェクタ１３４ａ及び１３４ｂは、実質的に円形の断面を有する。こ の構成によれば、 エンドエフェクタ１３４ａ及び１３４ｂは割安な構造にすることが可能であり、 振動振幅は高く、不要な振動も少なくできる。図４ｃでは、エンドエフェクタ１ ３６ａ及び１３６ｂは、実質的に方形の断面を有する。この構成によれば、エン ドエフェクタ１３６ａ及び１３６ｂの方形断面の外周エッジにより切断力が向上 される。また、エンドエフェクタ１３６ａ及び１３６ｂの先端部に例えば凹部を 設ける、或いはエンドエフェクタを貫通して延びる開口部を設けることにより、 物質を除去することも可能である。エンドエフェクタの構成は、本発明の精神及 び範囲から逸脱することなく、各種の応用目的に適うようなものであれば如何な る形状にしてもよいと考えられる。 次に図５を参照して、外科用装置１４８の別の好適実施例を示す。外科用装置 １４８は、ハンドピース組立体１５０と、音響組立体１８０ａ、１８０ｂ、１８ ０ｃとを有するのが一般的である。音響組立体１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは 、トランスデューサ組立体１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃと、伝送要素又は作動 部１８４ａ、１８４ｂ、１８４Ｃとを含む。音響組立体１８０ａ、１８０ｂ、１ ８０ｃは、ハンドピース組立体１５０によって保持される。本発明の精神及び範 囲から逸脱することなく、如何なる適当数（例えば２から６つ）の音響組立体を ハンドピース組立体１５０によって保持し得ると考えられる。各音響組立体１８ ０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、トランスデューサ組立体１８２ａ、１８２ｂ、１ ８２ｃ（図５Ａ参照）と、伝送ロッド１８６ａ、１８６ｂ、１８６ｃと、エンド エフェクタ又はアプリケータ１８８ａ、１８８ｂ、１８８ｃとを各々有すること が望ましい。ハンドピース組立体１５０及び音響組立体１８０ａ、１８０ｂ、１ ８０ｃの構造は、上述したハンド ピース組立体及び音響組立体と実質的に同様のものである。従って、ハンドピー ス組立体１５０及び音響組立体１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃについて更に記述 しなくても本実施例は充分に理解されよう。 図５Ｂ乃至図５Dでは、外科用装置１４８のエンドエフェクタ１８８ａ、１８ ８ｂ、１８８ｃの動きを示す。エンドエフェクタ１８８ａ、１８８ｂ、１８８ｃ が振動するにつれて、エンドエフェクタ１８８ａ、１８８ｂ、１８８ｃの変位に よりキャビテーションが生成される。このキャビテーションが、物質を混合及び 細切することにより、物質を小さな又は微細な細片に破壊及び分解する。図５Ｅ の矢印１９８及び１９９に示すように、エンドエフェクタ１８８ａ、１８８ｂ、 １８８ｃは、エンドエフェクタの周りに循環する渦巻き状のミクロ流を生成する ことにより、ミクロ流動を強化するよう構成される。エンドエフェクタ１８８ａ 、１８８ｂ、１８８ｃは、同一或いは異なる位相で振動されることが可能である 。また、エンドエフェクタ１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃは、個々の周波数、振 幅、位相でも振動され得る。 図６Ａ乃至図６Cを参照して、外科用装置１４８のエンドエフェクタの各実施 例を示す。エンドエフェクタは、所定の周波数及び振幅で振動するよう構成され る。図６Ａに示すように、エンドエフェクタ１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃは、 実質的に円形の断面を各々有する。この構成によれば、エンドエフェクタ１９２ ａ、１９２ｂ、１９２ｃは、割安な構造にすることが可能となり、振動振幅が高 く、不要な振動も少なくできる。図６Ｂに示すように、エンドエフェクタ１９４ ａ、１９４ｂ、１９４ｃは、実質的に方形の断面を有する。この構成によれば、 エンドエフェクタ１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃの方形断面の外周エッジ によって、切断力が向上する。図６Cでは、エンドエフェクタ１９６ａ、１９６ ｂ、１９６ｃは、二つの半径と一つの弧（即ち円の一部分）から成る断面の形を 有する。エンドエフェクタの構成は、本発明の精神及び範囲から逸脱することな く、各種の応用に適した如何なる形状にしてもよいと考えられる。 次に図７を参照して、超音波システム２００の別の好適実施例を示す。この超 音波システム２００は、一本のケーブルを貫通して延びる二本のワイヤに電気的 に接続される一対のトランスデューサを有する。超音波システム２００は、発振 器２３０、ハンドピース組立体２５０、音響又は伝送組立体２８０ａ及び２８０ ｂを有するのが一般的である。ハンドピース組立体２５０及び発振器２３０は、 上述した発振器及びハンドピース組立体と実質的に同様のものである。従って、 発振器２３０及びハンドピース組立体２５０について更に記述しなくても本実施 例は充分に理解されよう。 外科用装置２００の音響組立体２８０ａ及び２８０ｂは、トランスデューサ組 立体２８２ａ及び２８２ｂと、作動部又は伝送要素２８４ａ及び２８４ｂとを通 常有する。作動部２８４ａ及び２８４ｂは、伝送ロッド２８６ａ及び２８６ｂと 、エンドエフェクタ又はアプリケータ２８８ａ及び２８８ｂとを有することが望 ましい。 「ランジュバァン（Langevin）・スタック」として知られる音響組立体２８０ ａ及び２８０ｂのトランスデューサ組立体２８２ａ及び２８２ｂは、トランスダ クション部２９０ａ及び２９０ｂ、第一共振器２９２ａ及び２９２ｂ、第二共振 器２９４ａ及び２９４ｂを含むのが一般的である。トランスデューサ組立体２８ ２ａ及び２８２ｂの長さは、１／２ システム波長の整数倍（nλ/２）にすることが可能である。本発明は、磁わい型 又は電磁型又は静電型トランスデューサを有するトランスデューサ組立体を含む よう構成することも可能であることは理解されるであろう。 第一共振器２９２ａ及び２９２ｂの先端は、トランスダクション部２９０ａ及 び２９０ｂに接続され、第二共振器２９４ａ及び２９４ｂの基端は、トランスダ クション部２９０ａ及び２９０ｂに接続される。第一共振器２９２ａ及び２９２ ｂと第二共振器２９４ａ及び２９４ｂは、チタン、アルミ、スチール等の適切な 材料から形成されることが望ましい。各第二共振器２９４ａ及び２９４ｂは、基 端から先端にかけて内方向にテーパーをつけて、超音波振動振幅を増幅させるよ うにしても良い。 トランスデューサ組立体２８２ａ及び２８２ｂのトランスダクション部２９０ ａ及び２９０ｂは、正電極２９６ａ及び２９６ｂと負電極２９８ａ及び２９８ｂ を交互に配しその間に圧電素子３００ａ及び３００ｂが設けられた圧電部を有す ることが望ましい。圧電素子３００ａ及び３００ｂは、適切な材料であれば如何 なるものから形成されてもよく、例えば鉛・ジルコネート・タイタネート、メタ ニオブ酸鉛、チタン酸鉛、又はその他のセラミック圧電性結晶材料を用いること が可能である。正電極２９６ａ及び２９６ｂ、負電極２９８ａ及び２９８ｂ、圧 電素子３００ａ及び３００ｂは、中心を貫通して延びる内孔を各々有する。正電 極２９６ａ及び２９_B６ｂと負電極２９８ａ及び２９８ｂは、発振器２３０から の電気信号を伝送するワイヤ３０２ａ及び３０２ｂに電気的に接続される。 圧電素子３００ａ及び３００ｂは、第一共振器２９２ａ及び２９２ｂ と第二共振器２９４ａ及び２９４ｂとの間にボルト（図示せず）によって圧縮保 持される。ボルトは、ヘッド、シャンク、ねじ切り端を有することが望ましい。 ボルトは、第一共振器２９２ａ及び２９２ｂの基端から挿入され、第一共振器２ ９２ａ及び２９２ｂ、電極２９６ａ及び２９６ｂと２９８ａ及び２９８ｂ、圧電 素子３００ａ及び３００ｂの各内孔を貫通する。ボルトのねじ切り端は、第二共 振器２９４ａ及び２９４ｂの基端のねじ切り内孔にねじ留めされる。 ワイヤ３０２ａ及び３０２ｂと、トランスデューサ組立体２８２ａ及び２８２ ｂの正電極２９６ａ及び２９６ｂと負電極２９８ａ及び２９８ｂとの接続は、交 互に配されることが望ましい。図７に示すように、ワイヤ３０２ａは、トランス デューサ組立体２８２ａの両端の電極及び中央の電極に接続され、更にトランス デューサ組立体２８２ｂの中央の電極に隣接する二つの電極に接続される。ワイ ヤ３０２ｂは、トランスデューサ組立体２８２ｂの両端の二電極及び中央の電極 と接続され、更にトランスデューサ組立体２８２ａの中央の電極に隣接する二つ の電極に接続される。結果として、トランスデューサ組立体２８２ａの圧電素子 は、トランスデューサ組立体２８２ｂの各圧電素子と反対の極性を有することに なる。従って、トランスデューサ組立体２８２ａ及び２８２ｂにエネルギーが供 給されると、エンドエフェクタ２８８ａと２８８ｂとの位相差は１８０°となる 。ワイヤと電極の接続を交互にするのではなく、いずれか一方のトランスデュー サにおける圧電素子の向きを変える（即ち圧電素子を１８０度回転させる）こと も可能であると考えられる。結果として、信号が正である場合、一方のトランス デューサの圧電素子が膨張し、他方のトランスデューサの結晶が収縮することに なり、エンド エフェクタに１８０°の位相差が生じる。 図８を参照して、外科用カテーテルシステム４００の別の好適実施例を示す。 外科用システム４００は、患者の心臓血管系内の物質及び組織を破壊及び分解す ることができる。外科用システム４００は、発振器４２０、プローブ又はカテー テル組立体４４０、複数の音響組立体４８０ａ及び４８０ｂを一般に有する。外 科用システム４００は、適当数であれば如何なる数の音響組立体４８０ａ及び４ ８０ｂで構成可能である。発振器４２０は、上述した発振器と実質的に同様のも のである。従って、発振器４２０にっいて更に記述しなくても本実施例は充分に 理解されよう。 プローブ組立体４４０は、ハンドル４３２とカテーテル体４３４を通常有する 。ハンドル４３２は、患者の体内でカテーテル体４３４を操作するために、医師 がプローブ組立体４４０を握りやすく保持しやすいよう構成される。ハンドル４ ３２は、ハウジング４３６、フィンガグリップ４３８、サムクリップ４４０を含 むことが望ましい。ハウジング４３６の先端は、カテーテル体４３４の基端に連 結され、ハウジング４３６の基端は、ケーブル４２２によって発振器４２０に接 続される。 ハウジング４３６、フィンガグリップ４３８、サムクリップ４４０は、U1tem( R)等の耐久プラスチックから形成されることが望ましい。これらの要素は、その 他のプラスチック（即ち、液晶ポリマー（LCP）、ナイロン、ポリカーボネート ）等の各種材料からも形成され得る。 一実施例では、ハンドル４３４のフィンガグリップ４３８にスイッチ４４４を 組み込んで、ユーザが発振器４２０を起動できるようにすることも可能である。 或いは、足踏起動スイッチを発振器４２０にケーブル 又はコードによって接続し、ユーザ又は外科医が発振器４２０を起動できるよう にしてもよい。 プローブ組立体４４０のカテーテル体４３４は、導入部位、例えば大腿動脈又 は静脈から患者の血管系に挿入されるよう構成される。カテーテル体は、操舵可 能なカテーテルを有することが望ましい。カテーテル体４３４は、ポリウレタン 、シリコンゴム、或いは従来のカテーテルに一般に用いられる材料等の、その他 の適切な各種材料から形成することが可能である。 ガイドワイヤをカテーテル体４３４のガイドワイヤ導入路に挿入し、ガイドワ イヤがカテーテル体４３４の先端を貫通して縦方向に進退するようにしてもよい 。また、流体用管腔がカテーテル体４３４を貫通して延びて、カテーテル体４３ ４の先端へ洗浄液を送る、或いはそこで吸引を行い、該先端に隣接する領域から 液体及び残留物を除去するようにしてもよい。 外科用システム４００の音響組立体４８０ａ及び４８０ｂは、カテーテル体４ ３４の先端近くに配置されることが望ましい。図９に示すように、音響組立体４ ８０ａ及び４８０ｂは、カテーテル体４３４の各管腔内に各々位置決めされる。 音響組立体４８０ａ及び４８０ｂは、トランスデューサスタック又はトランスデ ューサ組立体４８２ａ及び４８２ｂと、作動部又は伝送要素４８４ａ及び４８４ ｂとを一般に含む。作動部４８４ａ及び４８４ｂは、エンドエフェクタ又はアプ リケータ４８８ａ及び４８８ｂを有することが望ましい。トランスデューサ組立 体４８２ａ及び４８２ｂと、エンドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂとを音響的 に調和させるため、各構成要素の長さを１／２波長の整数倍（nλ／２） とすることが可能である。音響組立体４８０ａ及び４８０ｂは、音響素子を適切 に配置したものであればどのようなものでも良いと考えられる。例えば、上述し たように、音響組立体４８０ａ及び４８０ｂは、トランスデューサ組立体、伝送 ロッド、エンドエフェクタを含むことも可能である。 トランスデューサ組立体４８２ａ及び４８２ｂは、一以上のワイヤを介して発 振器４２０に操作可能に接続される。トランスデューサ組立体４８２ａ及び４８ ２ｂは、上述したトランスデューサ組立体と実質的に同様のものであるが、より 小型であり、圧電素子の数も少なく、テーパーの付いた第二共振器を有し得る。 従って、トランスデューサ組立体４８２ａ及び４８２ｂについて更に記述しなく ても本実施例は充分に理解されよう。或いは、トランスデューサ組立体４８２ａ 及び４８２ｂは、磁わい型又は電磁型又は静電型トランスデューサを含むよう構 成することも可能である。 複数の封止材（図示せず）をカテーテル体４３４の管腔に沿って配置して、ト ランスデューサ組立体４８２ａ及び４８２ｂを支持してもよい。封止材は、シリ コンで形成することが可能であり、カテーテル体４３４をトランスデューサ組立 体４８２ａ及び４８２ｂから隔離する。本技術分野に熟達した者が認識するよう に、トランスデューサ組立体４８２ａ及び４８２ｂは、いずれの適切な手段によ っても支持することが可能である。 トランスデューサ組立体４８２ａ及び４８２ｂの先端は、内部にねじ切りされ た接続部によって、エンドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂの基端にアンチノー ド付近で連結されることが望ましい。エンドエフェク タ４８８ａ及び４８８ｂは、Ti-6Al-4V等のチタン合金で形成されることが望ま しい。エンドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂは、本発明の精神及び範囲から逸 脱することなく、適当な材料であれば如何なるものからでも形成し得ると考えら れる。 エンドェフェクタ４８８ａ及び４８８ｂの長さを１／２波長の整数倍（nλ/２ ）とすると、その遠端において縦方向変位を最大にすることが可能となる。エン ドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂの直径は、約０．１mmから５mm（約０．５mm から２mmがより望ましく、１mmが最も望ましい）とする。エンドエフェクタ４８ ８ａ及び４８８ｂは、速度変換器又は速度増幅器を含んでもよい。 カテーテル体４３４は、患者の心臓血管系に沿って導入されることが可能であ る。カテーテル体４３４が患者の血管に挿入され位置決めされた後、ユーザは超 音波伝送装置を起動して、音響組立体のエンドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂ を振動させることが可能である。エンドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂが振動 している間、エンドエフェクタ４８８ａ及び４８８ｂは物質又は組織を分解及び 破壊することが可能である。 図１０を参照して、外科用カテーテルシステム５００の別の好適実施例を示す 。外科用システム５００は、超音波伝送装置５１０と発振器５２０を有する。超 音波伝送装置５１０は、カテーテル体５３０、ハンドピース組立体５４０、ハン ドピース組立体５４０内に配置される複数の音響組立体５５０ａ及び５５０ｂを 一般に有する。超音波装置５１０は、適当数であれば如何なる数の音響組立体を 有することも可能である。 発振器５２０は、上述した発振器と実質的に同様のものである。従って、発振 器５２０について更に記述しなくても本実施例は充分に理解さ れよう。 超音波伝送装置５１０のカテーテル体５３０は、基端、先端、及びそれらを貫 通して延びる一以上の管腔（図示せず）を含む。図１０に示すように、ハンドピ ース組立体５４０は、カテーテル体５３０の基端に連結されることが望ましい。 ハンドピース組立体５４０は、上述したハンドピース組立体と実質的に同様のも のである。従って、ハンドピース組立体５４０について更に記述しなくても本実 施例は充分に理解されよう。 音響組立体５５０ａ及び５５０ｂは、上述した音響組立体と実質的に同様のも のであるが、伝送ロッド５８６ａ及び５８６ｂが可撓性を有する点で異なる。音 響組立体は、チタン（Ti-6A1-4V）、ニチロール（ｎｉｔｉｎｏｌ）(NiTi)等の 適切な材料から構成することが可能である。一実施例では、伝送ロッド５８６ａ 及び５８６ｂの直径は、０．５mmから５mmの範囲であり、エンドエフェクタ５８ ８ａ及び５８８ｂの直径は、約０．１mmから５mmの範囲である。伝送ロッド５８ ６ａ及び５８６ｂとエンドエフェクタ５８８ａ及び５８８ｂの直径は、約０．５ mmから２mmの範囲であることが望ましい。最も望ましいのは、伝送ロッド５８６ ａ及び５８６ｂの直径が０．５mmであり、エンドエフェクタ５８８ａ及び５８８ ｂの直径が１mmである。伝送ロッド５８６ａ及び５８６ｂとエンドエフェクタ５ ８８ａ及び５８８ｂの直径は、適宜設定可能である。 カテーテル体５３０は、可撓性を有することにより、管腔又は患者の血管を通 じてカテーテル５３０が操縦及び移動可能であることが望ましい。カテーテル５ ３０は、適切なものであれば如何なる医療用材料から形成してもよく、また、カ テーテル体５３０を挿入する血管の太さに応じて様々なサイズに形成することが 可能である。カテーテル体５３０は、 操舵可能なカテーテルを有することが望ましい。 カテーテル体５３０は、患者の心臓血管系に沿って導入することが可能である 。カテーテル体５３０が患者の血管に挿入され位置決めされた後、ユーザは超音 波伝送装置を起動して、音響組立体のエンドエフェクタを振動させることが可能 である。エンドエフェクタが振動している間、エンドエフェクタは物質又は組織 を破壊及び分解することが可能である。 カテーテル体５３０は、医師が光ファイバーを用いて視覚的に監視する、或い は超音波画像又はX線透視画像により視認することができる。また、カテーテル 体５３０は、ガイドワイヤを、カテーテル体５３０の先端を患者の所望の部位に 最初に位置決めするこのとも可能である。 本発明の装置及び方法は、物質を分解及び破壊するために超音波効果を強化す る複数の伝送要素を含む。本装置は、音響組立体の先端の周りにある流体中にキ ャビテーションを生成して、物質を効果的に破壊及び分解する。本装置は、円形 運動や鋸引き運動等の各種運動又はキャビテーションを、その先端の周囲に生じ させることができる。本発明による装置は、患者の切開口又は開口部を通じて挿 入される、或いは患者の血管系に挿入されることが可能である。更に、本装置は 、例えば関節、腔（キャビティー）、臓器、隙、腫瘍等の、生来又は外科的な内 腔又は切開口を通じて治療部位の処置が行われるような各種の外科的応用に利用 することが可能である。 実例及び例証としての本発明の詳細記述を行ってきたが、本発明の精神及び範 囲から逸脱することなく、上述の好適実施例には広範な変更及び修正を加え得る ことは理解されるべきである。故に、記述された実施例は、いずれの点において も例示的なものでしかなく制限的ではないと 考えられるべきであり、故に、本発明の範囲は、上記の記述内容よりも添付の請 求項によって規定されるものである。また、請求項と同等の意味範囲における変 更は、本発明の適用範囲に全て包括されるものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．外科用超音波装置において、 電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第一ト ランスデューサ組部と、 電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第二ト ランスデューサ組部と、 第一端及び第二端を有する第一伝送ロッドとを具備し、該第一伝送ロッド は、第一トランスデューサ組部からの超音波振動を受信して、該超音波振動を第 一伝送ロッドの第一端から第二端へ伝送するよう構成され、第一伝送ロッドの第 一端は、第一トランスデューサ組部に連結され、更に 第一端及び第二端を有する第二伝送ロッドを具備し、該第二伝送ロッドは 、第一トランスデューサ組部からの超音波振動を受信して、該超音波振動を第二 伝送ロッドの第一端から第二端へ伝送するよう構成され、第二伝送ロッドの第一 端は、第二トランスデューサ組部に連結され、更に 第一端及び第二端を有する第一エンドエフェクタを具備し、該第一エンド エフェクタは、第一伝送ロッドからの超音波振動を受信して、該振動を第一エン ドエフェクタの第一端から第二端へ伝送するよう構成され、該第一エンドエフェ クタの第一端は、伝送ロッドの第二端に連結され、該第一エンドエフェクタの第 二端は、配置され、更に 第一端及び第二端を有する第二エンドエフェクタを具備し、該第二エンド エフェクタは、第二伝送ロッドからの超音波振動を受信して、該振動を第二エン ドエフェクタの第一端から第二端へ伝送するよう構成 され、該第二エンドエフェクタの第一端は、伝送ロッドの第二端に連結され、該 第二エンドエフェクタの第二端は、アンチノード付近に配置されることを特徴と する外科用超音波装置。 ２．第一エンドエフェクタは、第二エンドエフェクタと異なる周波数で振動する ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．第一エンドエフェクタは、第二エンドエフェクタに対し１８０°の位相差で 振動することを特徴とする請求項１に記載の装置。 ４．第一及び第二トランスデューサ組部にエネルギーを供給する発振器を具備す ることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ５．外科用超音波装置において、 電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第一ト ランスデューサ組部と、 電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第二ト ランスデューサ組部と、 第一端及び第二端を有する第一伝送要素とを具備し、該第一伝送要素は、 第一トランスデューサ組部からの超音波振動を受信して、該超音波振動を第一伝 送要素の第一端から第二端へ伝送するよう構成され、更に 第一端及び第二端を 有する第二伝送要素を具備し、該第二伝送要素は、第二トランスデューサ組部か らの超音波振動を受信して、該超音波振動を第二伝送要素の第一端から第二端へ 伝送するよう構成されることを特徴とする外科用超音波装置。 ６．電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第三トラ ンスデューサ組部と、 第一端及び第二端を有する第三伝送要素とを具備し、該第三伝送 要素は、第三トランスデューサ組部からの超音波振動を受信して、該超音波振動 を第三伝送要素の第一端から第二端へ伝送するよう構成されることを特徴とする 請求項５に記載の装置。 ７．第一伝送要素は、第一トランスデューサ組部に連結され、第二伝送要素は、 第二トランスデューサ組部に連結されることを特徴とする請求項５に記載の装置 。 ８．一以上の音響組部は、実質的に円形の断面を有することを特徴とする請求項 ５に記載の装置。 ９．一以上の音響組部は、実質的に半円形の断面を有することを特徴とする請求 項５に記載の装置。 １０．一以上の音響組部は、実質的に方形の断面を有することを特徴とする請求 項５に記載の装置。 １１．トランスデューサ組部にエネルギーを供給する発振器を更に有することを 特徴とする請求項５に記載の装置。 １２．第一及び第二伝送要素は、互いに独立して操作されることを特徴とする請 求項５に記載の装置。 １３．第一及び第二伝送要素は、異なる周波数で振動するよう構成されることを 特徴とする請求項５に記載の装置。 １４．第一伝送要素は、第二伝送要素に対して１８０°の位相差で振動すること を特徴とする請求項５に記載の装置。 １５．外科用装置において、 第一トランスデューサ組部及び第二トランスデューサ組部を保持するハウ ジングと、 該第一及び第二トランスデューサは複数の圧電素子を各々含み、 第一トランスデューサ組部からの超音波振動を受信するよう構成される第 一エンドエフェクタと、 第二トランスデューサからの超音波振動を受信するよう構成される第二エ ンドエフェクタとを具備することを特徴とする外科用装置。 １６．第一トランスデューサの圧電素子は、第二トランスデューサ組部の各圧電 素子と反対の極性を有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。 １７．第一及び第二トランスデューサ組部は、各々四つの圧電素子を有すること を特徴とする請求項１５に記載の装置。 １８．第一トランスデューサ組部の圧電素子は、第二トランスデューサ組部の圧 電素子と反対の極性を有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。 １９．第一エンドエフェクタは、第二エンドエフェクタに対し１８０°の位相差 で振動することを特徴とする請求項１５に記載の装置。 ２０．外科用装置において、 電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第一ト ランスデューサ組部と、 電気エネルギーに応答して超音波周波数で振動するよう構成される第二ト ランスデューサ組部と、 第一端及び第二端を有する第一伝送ワイヤとを具備し、該第一伝送ワイヤ は、第一トランスデューサ組部からの超音波振動を受信して、該超音波振動を第 一伝送ワイヤの第一端から第二端へ伝送するよう構成され、更に 第一端及び第二端を有する第二伝送ワイヤを具備し、該第二伝送 ワイヤは、第二トランスデューサ組部からの超音波振動を受信して、該超音波振 動を第二伝送ワイヤの第一端から第二端へ伝送するよう構成されることを特徴と する外科用装置。 ２２．第一端及び第二端を有する第一エンドエフェクタを更に具備し、該エンド エフェクタは、第一伝送ワイヤからの超音波振動を受信して、該超音波振動を第 一エンドエフェクタの第一端から第二端へ伝送するよう構成され、更に 第一端及び第二端を有する第二エンドエフェクタを具備し、該第二エンド エフェクタは、第二伝送ワイヤからの超音波振動を受信して、該超音波振動を第 二エンドエフェクタの第一端から第二端へ伝送するよう構成されることを特徴と する請求項２０に記載の外科用装置。 ２３．第一及び第二エンドエフェクタの直径は、０．１mmから５mmであることを 特徴とする請求項２２に記載の装置。 ２４．伝送ワイヤは、カテーテルの管腔を貫通して延びることを特徴とする請求 項２２に記載の装置。 ２５．トランスデューサ組部に電気エネルギーを送る発振器を更に具備すること を特徴とする請求項２２に記載の装置。 ２６．外科用装置において、 ハウジングによって保持される複数の音響組部を具備し、各音響組部は、 一つのトランスデューサ組部及び一つのエンドエフェクタを含み、 各エンドエフェクタは、所定の周波数で振動するよう構成されることを特 徴とする外科用装置。 ２７．患者の組織に超音波効果を生じさせる方法において、 各トランスデューサ組部により各々駆動される複数のエンドエフェクタを 提供し、 該エンドエフェクタを、患者の組織の近傍に位置決めし、 複数のエンドエフェクタを、所定の周波数で振動させ、 組織とエンドエフェクタを接触させる工程を含むことを特徴とする方法。 ２８．患者の体内の組織を破壊する方法において、 トランスデューサ組部により各々駆動される複数のエンドエフェクタを有 するカテーテルを患者の心臓血管系に挿入し、 心臓血管系を通じてカテーテルを所望の領域に到達するまで前進させ、 エンドエフェクタの先端を振動させ、 エンドエフェクタを組織の近傍の位置まで導き、 エンドエフェクタを該組織から退避させる工程を含むことを特徴とする方 法。 ２９．前進、切開、退避という工程を繰り返すことを特徴とする請求項２８に記 載の方法。 ３０．外科用超音波装置において、 ハウジングと、 ハウジングによって保持される第一及び第二トランスデューサ組部とを具 備し、該トランスデューサ組部は、電気エネルギーに応答して超音波周波数で振 動するよう構成され、更に ハウジングに連結可能なカテーテル体を具備し、該カテーテル体は、第一 端及び第二端及びそれらを縦方向に貫通して延びる一以上の管 腔を有し、該カテーテル体は、患者の血管系の血管内に位置決めされるよう構成 され、更に カテーテルを貫通して縦方向に延びる第一及び第二可撓伝送ロッドを具備 し、第一及び第二伝送ロッドは、第一端及び第二端を有し、第一伝送ロッドは第 一トランスデューサ組部からの超音波振動を受信し、第二伝送ロッドは第二トラ ンスデューサ組部からの超音波振動を受信して、各伝送ロッドの第一端から第二 端へ該超音波振動を伝送するよう構成され、更に 第一伝送ロッドの第二端に連結される第一エンドエフェクタと、第二伝送 ロッドの第二端に連結される第二エンドエフェクタとを具備し、第一エンドエフ ェクタは、第一伝送ロッドからの超音波振動を受信し、第二エンドエフェクタは 、第二伝送ロッドからの超音波振動を受信して、該振動を各エンドエフェクタの 第一端から第二端へ伝送するよう構成され、第一及び第二エンドエフェクタは、 カテーテルの第二端を越えて延びて組織と接触することを特徴とする外科用超音 波装置。 ３１．外科用装置において、 管腔を構成するカテーテルと、 カテーテルにより、カテーテルの長さに渡って保持される複数のトランス デューサ組部と、 複数のエンドエフェクタとを具備し、各エンドエフェクタは、一つのトラ ンスデューサ組部に連結され、該トランスデューサ組部に対して先端方向に延び ており、各エンドエフェクタの先端は振動することを特徴とする外科用装置。 ３２．組織を破壊する方法において、 トランスデューサ組部を各々有する複数の音響組部を含む外科用装置を提 供し、 該外科用装置にエネルギーを供給して、音響組部の端部を振動させ、 該音響組部の端部を患者の組織に接触させる工程を含むことを特徴とする 方法。 ３３．外科用装置において、 複数のエンドエフェクタとを保持するカテーテルと、 各々異なる周波数で作動可能な複数のエンドエフェクタとを具備すること を特徴とする外科用装置。