JP2001037771A

JP2001037771A - 超音波処置装置

Info

Publication number: JP2001037771A
Application number: JP11220432A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Sakurai; 友尚櫻井; Mitsumasa Okada; 光正岡田; Yoshikiyo Shibata; 義清柴田; Kenichi Kimura; 健一木村; Hiroshi Okabe; 洋岡部; Takahiro Ogasaka; 高宏小賀坂; Masaaki Ueda; 昌章植田; Akira Shiga; 明志賀; Takeaki Nakamura; 剛明中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】広い範囲で生体組織に対する処置が可能で、
生体組織の凝固、切開或いは管状組織の吻合を適切に確
実且つ容易に行うことができる超音波処置装置を提供す
る。【解決手段】ハンドピース２の処置部１２は、可動ジ
ョー１４を可動して、超音波プローブ１３の先端部分１
３ａと可動ジョー１４との間に対象とする生体組織を狭
持し、先端部分１３ａを超音波振動子により超音波振動
させて、摩擦熱により、この生体組織を凝固、切開す
る。ここで、超音波プローブ１３の先端部分１３ａは、
複数の超音波周波数により振動させられるため、振動の
腹の部分を様々な箇所に現して超音波プローブ１３の先
端部分１３ａの全長に亘って摩擦熱により生体組織を凝
固切開できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波振動を利用
して生体組織の凝固切開や吻合等の処置を行う超音波処
置装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、外科治療用に、生体組織の把持し
た部分に超音波振動を加えて凝固させ切開する超音波凝
固切開装置、或いは、腸管や血管等をはめ合わせ超音波
を加えて吻合する超音波管状組織吻合装置等の超音波処
置装置が開発されている。

【０００３】例えば、特開平９−１３１３５０号公報に
は、超音波振動子に連結されて超音波振動を伝達する超
音波プローブと、超音波プローブの先端部に配置された
固定部材と、固定部材と対向して生体組織を把持又は切
除するように可動する可動部材と、可動部材の可動操作
を行う操作部とを有し、超音波振動子からの超音波振動
を固定部材に伝達することにより生体組織を凝固及び切
除する超音波凝固切開装置の一例が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の超音波
凝固切開装置では、固定部材と可動部材の先端で組織を
摘むには好適に行えるものの、固定部材と可動部材とが
対向する面の全域に亘って組織を把持して凝固切開する
用途には向いていなかった。

【０００５】すなわち、図１０に従来の超音波凝固切開
装置の処置部における超音波振動の関係を示す。尚、図
１０（ａ）に示す従来の超音波凝固切開装置の処置部で
は説明を簡単にするため、超音波プローブ先端の固定部
材１０１を棒状の部材、この固定部材１０１と対向して
生体組織を把持又は切除するように可動する可動部材１
０２を細長のジョーとして示す。図１０（ｂ）には、図
１０（ａ）に対応する超音波周波数と振幅分布を示し、
振幅分布がゼロになる点は振動の節となり、振幅分布が
最大になる点は振動の腹となる。そして、固定部材１０
１と可動部材１０２との間に生体組織を挟んで固定部材
１０１を超音波振動させると、摩擦熱により組織が凝固
して切離される。この作用は超音波振動の振動振幅が大
きい固定部材１０１の振動の腹の部分で効率的に機能す
る。固定部材１０１が振動していない節の部分では、凝
固切離が行われない。従って、超音波振動の周波数によ
り、固定部材１０１と可動部材１０２とが噛み合う根元
部分は振動の節となり、先端部分は腹となるため、生体
組織は固定部材１０１の先端側の狭い範囲でしか凝固切
離できない。

【０００６】加えて、固定部材１０１の先端では、超音
波振動によるキャビテーション現象が発生するため、固
定部材１０１の先端近傍では生体組織を凝固できず、生
体組織を処置可能な範囲がさらに狭くなってしまうとい
う課題も有している。

【０００７】一方、従来より、一般的に用いられている
管状組織吻合装置、例えば、腸管吻合装置では、金属製
のステープル等の異物を体内に残すという問題があり、
また、アンビルと本体に分離される構成となっており、
それぞれを腸管の中に入れ、体内でこれらを組み合わせ
る作業が必要であった。

【０００８】そこで、超音波振動を利用して腸管等の吻
合をすることができれば、体内に異物を残すこともな
く、又、作業も容易になる。しかしながら、管状組織の
吻合は、接続する管同士の接続部全周を確実に接続処理
することが必要で、広い範囲で超音波振動を加えること
が必要になる。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、広い範囲で生体組織に対する処置が可能で、生体組
織の凝固、切開或いは管状組織の吻合を適切に確実且つ
容易に行うことができる超音波処置装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明による超音波処置装置は、一対の対
向部材の互いに対向する面に処置対象物を狭持自在で、
上記一対の対向部材の少なくとも一方が上記処置対象物
に対する超音波振動による所定の処置を行う処置手段
と、上記超音波を発生する超音波振動子の駆動制御を行
う制御手段とを備えた超音波処置装置において、上記制
御手段は、上記超音波振動子で複数の周波数の超音波を
発生させることを特徴とする。

【００１１】上記請求項１記載の超音波処置装置は、生
体組織の凝固、切開或いは管状組織の吻合等の処置を行
う場合、まず、処置手段の一対の対向部材の互いに対向
する面に処置対象組織を狭持する。そして、制御手段
で、超音波振動子を駆動制御して超音波振動子から複数
の周波数の超音波を発生させ、処置手段の一対の対向部
材の少なくとも一方が処置対象組織に対する超音波振動
による処置を行う。すなわち、複数の周波数の超音波に
より処置手段の対向部材が対象組織を処置するため、対
向部材の広い範囲で生体組織に対する処置が可能であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の第
１形態を示し、図１は超音波凝固切開装置の全体構成説
明図、図２は超音波凝固切開装置の処置部における超音
波振動の関係の説明図である。尚、本実施の第１形態に
おいては、超音波処置装置として超音波凝固切開装置を
例に説明する。

【００１３】図１において、符号１は超音波凝固切開装
置を示し、この超音波凝固切開装置１は、超音波による
凝固及び切開を行う超音波振動子（図示せず）を内蔵し
たハンドピース２と、このハンドピース２内の超音波振
動子に接続ケーブル４を介して駆動信号を供給する駆動
制御装置３と、駆動制御装置３に接続され、駆動信号の
ＯＮ／ＯＦＦ操作を行うフットスイッチ５とを備えて主
要に構成されている。

【００１４】上記駆動制御装置３のフロントパネル６に
は、電源スイッチ７、操作パネル８及びコネクタ接続部
９等が設けられており、このコネクタ接続部９に上記接
続ケーブル４の端部に設けられたコネクタ４ａが接続さ
れている。

【００１５】上記ハンドピース２は、処置手段としての
ものであり、内部に超音波振動子が配設された手元側の
操作部１０と、この操作部１０から延出された細長いシ
ース１１と、この細長いシース１１の先端側で生体組織
に接して凝固、切開の処置を行う処置部１２とから構成
される。

【００１６】上記ハンドピース２の処置部１２は、超音
波振動子に連結されて超音波振動を伝達する細長な超音
波プローブ１３の棒状の先端部分１３ａが露呈されてお
り、この超音波プローブ１３の先端部分１３ａに対向し
て、生体組織を把持又は切除するように可動する細長の
ジョー１４が設けられて形成されている。

【００１７】上記処置部１２の可動ジョー１４は、上記
操作部１０に設けられた固定ハンドル１５ａと可動ハン
ドル１５ｂにより作動されるようになっており、ハンド
ル１５ａ，１５ｂを開閉操作することにより、可動ジョ
ー１４を超音波プローブ１３の先端部分１３ａに対して
接離させることができる。

【００１８】すなわち、上記ハンドピース２の処置部１
２は、上記可動ジョー１４を可動して、超音波プローブ
１３の先端部分１３ａと可動ジョー１４との間に対象と
する生体組織を狭持し、上記先端部分１３ａを超音波振
動子により超音波振動させて、摩擦熱により、この生体
組織を凝固、切開できるようになっている。

【００１９】そして、上記ハンドピース２内の超音波振
動子は、駆動制御装置３内に形成されている制御手段と
しての駆動制御回路（図示せず）により駆動制御され、
超音波振動子は、２種類の周波数の超音波を発生させる
ように駆動制御される。

【００２０】すなわち、本実施の第１形態では、図２に
示すように、ハンドピース２内の超音波振動子は、実線
で示す周波数ｆr1と破線で示す周波数ｆr2（例えば、２
・ｆr1）の超音波を発生するべく駆動制御される。

【００２１】ここで、図２（ｂ）に示すように、超音波
周波数ｆr1による振動分布は、可動ジョー１４と噛み合
う超音波プローブ１３の先端部分１３ａの先端付近と、
シース１１との境の根元付近でそれぞれ振幅が最大にな
るが、先端部分１３ａの中央では、振動の節となるため
振幅がゼロとなっている。

【００２２】一方、超音波周波数ｆr2（＝２・ｆr1）に
よる振動分布は、上述の先端部分１３ａの先端付近と根
元付近の他に、更に先端部分１３ａの中央付近でも振動
の腹となるため振幅が最大となる。

【００２３】そして、この２種類の周波数ｆr1，ｆr2の
超音波で、上記超音波プローブ１３の先端部分１３ａを
振動させることにより、超音波プローブ１３の先端部分
１３ａの全長に亘って摩擦熱により生体組織を凝固切開
できるように構成されている。尚、２種類の超音波周波
数ｆr1，ｆr2で駆動するのは、同時或いは交互のどちら
でも良い。

【００２４】このように、本実施の第１形態によれば、
２種類の周波数ｆr1，ｆr2の超音波で、超音波プローブ
１３の先端部分１３ａを振動させることにより、超音波
プローブ１３の先端部分１３ａの全長の広い範囲で摩擦
熱により生体組織を凝固切開することが可能であり、適
切に確実且つ容易に生体組織を凝固切開することが可能
になっている。又、様々な長さの超音波プローブ１３の
先端部分１３ａで適用することができ汎用性に優れてい
る。尚、本実施の第１形態では、２種類の周波数ｆr1，
ｆr2の超音波で凝固切開するようになっているが、超音
波プローブ１３の先端部分１３ａの長さ等の条件により
３種類以上の周波数の超音波を用いても良い。

【００２５】次に、図３は、本発明の実施の第２形態に
よる、超音波凝固切開装置のハンドピースの説明図であ
る。尚、本実施の第２形態は、超音波凝固切開装置のハ
ンドピースの構成が前記実施の第１形態と異なるもので
ある。

【００２６】すなわち、図３において、ハンドピース２
０は、超音波振動子を内蔵する把持部Ａ２１と他方の操
作部である把持部Ｂ２２とから構成されており、把持部
Ａ２１と把持部Ｂ２２とはリンク部２３で回動自在に接
続されて鋏状に形成されている。

【００２７】上記把持部Ａ２１には、内部の超音波振動
子に接続され、超音波振動を処置部２４に伝達する超音
波プローブ２５が設けられている。一方、上記把持部Ｂ
２２には、超音波プローブ２５と噛み合うように設けら
れた生体組織を狭持するためのジョー２６が形成されて
いる。

【００２８】そして、把持部Ａ２１と把持部Ｂ２２を、
リンク部２３を支点に回動させて閉じることにより、超
音波振動している超音波プローブ２５とジョー２６との
間に比較的大きな生体組織を挟み込んで凝固切開するこ
とができるようになっている。

【００２９】このとき、把持部Ａ２１内の超音波振動子
を複数の異なる周波数で駆動して超音波プローブ２５を
複数の異なる周波数の超音波振動させることにより、超
音波プローブ２５全長に亘って振動の腹を設けることが
できるため、超音波プローブ２５全長に亘っての凝固切
開が可能となる。

【００３０】また、超音波プローブ２５の先端とジョー
２６の先端を互いに外側に屈曲させて（或いは、僅かに
面取りを施して）、把持部Ａ２１と把持部Ｂ２２を閉じ
ても先端が生体組織に当たらないようにすることで、超
音波プローブ２５先端でのキャビテーションによる凝固
不能の状況を避けることができ、凝固切開範囲を広く保
つことが可能である。

【００３１】次に、図４は、本発明の実施の第３形態に
よる、超音波凝固切開装置のハンドピース処置部の説明
図である。尚、本実施の第３形態は、内視鏡下手術で利
用できる超音波凝固切開具に対する応用例を示すもので
あり、特に生体組織を狭持する構成が大きく異なるもの
である。

【００３２】すなわち、図４において、符号３０は超音
波凝固切開具の体内への挿入部を示し、挿入部３０の内
部には、超音波振動する超音波プローブ３１と、この超
音波プローブ３１に対して略垂直方向に移動自在で生体
組織を挟み込む可動ジョー３２と、この可動ジョー３２
の後面に対して滑動自在に連接されると共に超音波プロ
ーブ３１に対して略水平方向に移動自在なプッシャー３
３とが設けられている。そして、可動ジョー３２とプッ
シャー３３との接触面は、テーパ状に連接されており、
プッシャー３３を前方（図中矢印Ａ）に移動させると可
動ジョー３２が超音波プローブ３１に向かい生体組織を
挟み込む方向（図中矢印Ｂ）に移動させられるようにな
っている。

【００３３】こうして、プッシャー３３を手元側に引い
た状態で可動ジョー３２と超音波プローブ３１との間に
生体組織を挟み込み、次にプッシャー３３を押し込んで
可動ジョー３２を超音波プローブ３１に向かって移動さ
せることで、生体組織に対して均等な圧力をかけた状態
で超音波プローブ３１を超音波振動させると、摩擦熱に
より組織が凝固切離される。この時に、超音波プローブ
３１を複数の周波数で駆動することにより、超音波プロ
ーブ３１全長に亘って広い範囲で確実な凝固切開が可能
となる。

【００３４】次に、図５及び図６は本発明の実施の第４
形態を示し、図５は超音波腸管吻合装置の全体説明図、
図６は吻合における腸管の断面説明図である。前記実施
の第１形態〜第３形態までは、切開を目的とする装置に
本発明を適用した例であるが、本実施の第４形態は吻合
を目的とする装置を例に説明する。

【００３５】すなわち、図５において、符号４０は、超
音波腸管吻合装置のハンドピースを示し、このハンドピ
ース４０は、リンク部４３で回動自在に連結された一対
の狭持部４１，４２からなり、この一対の狭持部４１，
４２は、それぞれ、超音波振動子を内臓する超音波振動
子格納部４４，４５と、超音波振動子からの超音波振動
を伝達すると共に腸管を狭持する超音波プローブ４６，
４７とから構成されている。

【００３６】こうして、腸管を吻合する際には、図５及
び図６に示すように、まず、腸管の中に、端部に引張紐
４９が接続された板部材４８を挿入する。

【００３７】次いで、腸管の重なった部分を超音波プロ
ーブ４６，４７にて挟み込んで超音波振動を出力する
と、腸管が摩擦熱と圧接力により溶着される。尚、腸管
の内部は、板部材４８により溶着されないようになって
いる。

【００３８】ここで、超音波プローブを上下に２本備え
てあり、これを開閉自在のジョーとしているため、板部
材４８の上下で同時に吻合される。また、超音波プロー
ブ４６，４７を異なった複数の周波数で駆動すること
で、超音波プローブ４６，４７全長にわたって腸管を吻
合することができる。

【００３９】術後は、板部材４８に備えられている引張
紐４９を引くことで、板部材４８を経肛門的に取り出す
ことができ、体内に何等異物を残すことなく吻合ができ
る。尚、板部材４８は、吻合する腸管の径に合わせて数
種類の物を準備すると良い。また、板部材４８の材質
は、フッ素樹脂等樹脂やゴム材或いは生体吸収性の材料
とすると良い。

【００４０】次に、図７は、本発明の実施の第５形態に
よる、超音波管状組織吻合装置による吻合を示す断面説
明図である。尚、本実施の第５形態は、腸管や血管等の
管状組織内に特別の部材を設けることなく吻合を行う装
置の例を示すものである。

【００４１】すなわち、図７において、符号５１，５２
は、吻合させる管腔組織を示しており、それらを重ね合
わせた部分に超音波振動を発生する吻合装置の超音波振
動子５３，５４が配置される。

【００４２】上記一対の超音波振動子５３，５４は、Ｍ
Ｈｚオーダーの周波数で、図示しない吻合装置の駆動制
御部により駆動される。超音波振動子５３，５４の間に
挟んだ管状組織の溶着させたい部分（図中Ｃ）に振動の
腹が当たるように周波数を設定することで、管状組織内
に特別の部材を設けることなく管状組織を吻合させるこ
とが可能になる。

【００４３】次に、図８及び図９は本発明の実施の第６
形態を示し、図８は超音波凝固切開具の断面説明図、図
９は処置部先端の断面説明図である。尚、本実施の第６
形態は超音波凝固切開具の他の例を示す。

【００４４】すなわち、図８において、符号６０は、内
視鏡下手術に応用できる超音波凝固切開具のハンドピー
スを示し、このハンドピース６０は、超音波振動子を内
蔵する超音波振動子格納部６１と、この超音波振動子格
納部６１から延出されたシース６２と、このシース６２
の側部に設けられたハンドル６３と、シース６２先端に
て形成される処置部６４とから主要に構成されている。

【００４５】上記処置部６４は、超音波振動子格納部６
１内の超音波振動子に接続され、超音波振動を処置部６
４に伝達する超音波プローブ６５と組織を把持するため
のジョー６６とを備えている。このジョー６６は、後端
部分がシース６２内を延出されて、上記ハンドル６３に
連結されている。

【００４６】また、図９に示すように、上記シース６２
の先端部には、ジョー６６と接触する部分には、例え
ば、フッ素樹脂からなる滑り部材６７が設けられてい
る。

【００４７】このように構成されるハンドピース６０で
は、ハンドル６３を開くように操作すると、相対的に、
シース６２が処置部６４の先端に向かって移動すること
により、ジョー６６が超音波プローブ６５に向かって閉
じるように動作する。ジョー６６と超音波プローブ６５
との間に生体組織を把持しておくことで、生体組織が凝
固切開される。この時、超音波プローブ６５を複数の異
なった周波数で駆動することにより、超音波プローブ６
５全長にわたって凝固切開が可能になる。尚、この構造
によれば、リンク機構が必要ないので、容易に長尺な凝
固切開具を構成することができる。

【００４８】［付記］（１）一対の対向部材の互いに対向する面に処置対象
物を狭持自在で、上記一対の対向部材の少なくとも一方
が上記処置対象物に対する超音波振動による所定の処置
を行う処置手段と、上記超音波を発生する超音波振動子
の駆動制御を行う制御手段とを備えた超音波処置装置に
おいて、上記制御手段は、上記超音波振動子で複数の周
波数の超音波を発生させることを特徴とする超音波処置
装置。

【００４９】（２）上記一対の対向部材は、上記超音
波振動子による超音波振動を伝達する細長の超音波プロ
ーブと、この超音波プローブの長さ方向に対向して配設
した細長部材であることを特徴とする付記項１に記載の
超音波処置装置。

【００５０】（３）上記複数の周波数は、基本周波数
と該基本周波数の２倍の周波数であることを特徴とする
付記項１又は付記項２に記載の超音波処置装置。

【００５１】（４）上記対向部材の先端側は、これら
対向部材を閉じた際に互いに接触しないことを特徴とす
る付記項１乃至付記項３の何れか一つに記載の超音波処
置装置。

【００５２】（５）管状組織の吻合を行う際には、管
状組織の互いに吻合する部位の管内に該管中を経て取り
出し自在な板状部材を挿入することを特徴とする付記項
１，３，４の何れか一つに記載の超音波処置装置。

【００５３】（６）上記一対の対向部材の両方を、上
記超音波振動子による超音波振動を伝達する細長の超音
波プローブで形成したことを特徴とする付記項５に記載
の超音波処置装置。

【００５４】（７）上記一対の超音波プローブは、互
いに異なる周波数で振動することを特徴とする付記項６
に記載の超音波処置装置。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
対の対向部材の互いに対向する面に処置対象物を狭持し
て超音波振動を利用した処置を行う超音波処置装置にお
いて、複数の超音波周波数が出力されて、この複数の周
波数の超音波で処置されるので、超音波の波長長さに応
じた広い範囲で生体組織に対する処置が可能であり、生
体組織の凝固、切開或いは管状組織の吻合を適切に確実
且つ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態による、超音波凝固切
開装置の全体構成説明図

【図２】同上、超音波凝固切開装置の処置部における超
音波振動の関係の説明図

【図３】本発明の実施の第２形態による、超音波凝固切
開装置のハンドピースの説明図

【図４】本発明の実施の第３形態による、超音波凝固切
開装置のハンドピース処置部の説明図

【図５】本発明の実施の第４形態による、超音波腸管吻
合装置の全体説明図

【図６】同上、吻合における腸管の断面説明図

【図７】本発明の実施の第５形態による、超音波管状組
織吻合装置による吻合を示す断面説明図

【図８】本発明の実施の第６形態による、超音波凝固切
開具の断面説明図

【図９】同上、処置部先端の断面説明図

【図１０】従来の超音波凝固切開装置の処置部における
超音波振動の関係

【符号の説明】

１…超音波凝固切開装置２…ハンドピース３…駆動制御装置１０…操作部１１…シース１２…処置部１３…超音波プローブ１３ａ…先端部分１４…可動ジョー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田義清東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者木村健一東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者岡部洋東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者小賀坂高宏東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者植田昌章東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者志賀明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者中村剛明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4C060 CC32 GG02 JJ22 JJ23 JJ25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の対向部材の互いに対向する面に処
置対象物を狭持自在で、上記一対の対向部材の少なくと
も一方が上記処置対象物に対する超音波振動による所定
の処置を行う処置手段と、上記超音波を発生する超音波
振動子の駆動制御を行う制御手段とを備えた超音波処置
装置において、上記制御手段は、上記超音波振動子で複数の周波数の超
音波を発生させることを特徴とする超音波処置装置。