JP2002186906A - 超音波発生伝達装置 - Google Patents
超音波発生伝達装置Info
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Abstract
合にも熱発生を抑制し得る超音波発生伝達装置を提供す
る。 【解決手段】超音波発生伝達装置10を構成する挿入管
12は、単線形状の複数本の線状部材15と、複数本の
線状部材15を結束する円板形状の複数の結束板16
と、複数の結束板16の先端部に連結された作動部17
と、複数本の線状部材15及び複数の結束板16の周囲
を包囲する保護カバー18とからなる。複数本の線状部
材15は、互いに離間した状態で結束板16に挿通され
ている。結束板16は、超音波振動振幅の節部E1の位
置に配置されている。
Description
石の破壊、癌等の細胞破壊、超音波洗浄等に用いるのに
好適な超音波発生伝達装置に関するものである。
2−152704号公報、実公平5−46430号公報
に開示されている。超音波振動部で発振された超音波振
動は、複数本の線状部材を束ねた伝達部を介して伝達さ
れる。単一の線状部材で構成された伝達部ではその断面
積が小さく、十分に超音波振動を伝達できないという欠
点がある。複数本の線状部材を束ねる構成は、伝達部の
断面積を大きくして前記欠点を解消することを可能にす
る。
152704号公報及び実公平5−46430号公報の
いずれの装置においても、隣り合う線状部材同士を接触
させるように複数本の線状部材を束ねているため、隣り
合う線状部材同士の間で擦れて熱が発生する。そのた
め、実開昭62−152704号公報に開示のような発
熱防止用の冷却装置が不可欠となり、超音波発生伝達装
置が大きくなってしまう。超音波発生伝達装置の大型化
は、人体内に挿入して使用される超音波治療器等におい
て特に不都合である。
部を構成した場合にも熱発生を抑制し得る超音波発生伝
達装置を提供することを目的とする。
動部からの超音波振動を伝達する伝達部を備えた超音波
発生伝達装置を対象とし、請求項1の発明では、超音波
振動を伝達するための複数本の線状部材と、複数本の前
記線状部材を互いに離間するように束ねた結束手段とを
備えた前記伝達部を構成した。
間しているため、超音波振動を伝達している隣合う線状
部材の間での熱発生が回避される。請求項2の発明で
は、請求項1において、前記結束手段は、複数本の前記
線状部材を超音波振動振幅の節部で結束しているように
した。
動しない。そのため、超音波振動振幅の節部で線状部材
を結束している結束手段と線状部材との結束箇所での熱
発生が抑制される。
2のいずれか1項において、複数本の前記線状部材の周
囲は、保護カバーによって包囲されており、複数本の前
記線状部材と前記保護カバーとを離間しておくための接
触阻止手段を複数本の前記線状部材と前記保護カバーと
の間に介在した。
材とを離間した構成は、線状部材と保護カバーとが接触
しない範囲での伝達部の曲げ許容度を高める。請求項4
の発明では、請求項3において、前記接触阻止手段は前
記結束手段であり、前記保護カバーは、前記結束手段に
よって複数本の前記線状部材から離間するように支持さ
れているようにした。
部材とを離間した構成は、線状部材と保護カバーとが接
触しない範囲での伝達部の曲げ許容度を高める。請求項
5の発明では、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に
おいて、前記結束手段は、複数本の前記線状部材を互い
に離間して挿通させる結束板とした。
通させる結束板は、複数本の前記線状部材を互いに離間
するように束ねる結束手段として簡便である。
実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。
波発生伝達装置10を示す。超音波発生伝達装置10
は、超音波を発生する振動部11と、振動部11に結合
された挿入管12とからなる。
振する振動子13と、振動子13に連結された円錐形状
のホーン14とを備えている。振動部11には例えばラ
ンジュバン振動子が用いられている。ホーン14は、振
動子13で発振された超音波振動を増幅する。
材15と、複数本の線状部材15を結束する円板形状の
複数の結束板16と、複数の結束板16の先端部に連結
された作動部17と、複数本の線状部材15及び複数の
結束板16の周囲を包囲する保護カバー18とからな
る。断面円形状の線状部材15は、ホーン14で増幅さ
れた超音波振動を作動部17に伝達する。複数本の線状
部材15を介して超音波振動を伝達された作動部17
は、患部に接触させてその切開や破砕を行なう。
良い、かつ曲げ易い材質を用いて作られる。線状部材1
5の好適な材質は、例えばステレンス鋼、チタン合金あ
るいは弾性合金等である。結束板16の材質としては、
軽量かつ高強度の材質、例えばマグネシウム金属、ある
いはマグネシウムを主材とする金属が用いられる。以
下、これらの金属をマグネシウム系金属という。保護カ
バー18は、曲げ易い弾性材、例えば合成樹脂から作ら
れている。
支持孔161が互いに離間するように結束板16の厚み
方向に貫設されている。円形状の支持孔161は、円板
形状の結束板16の中心に円中心を持つ一対の円(図示
略)上に配列されている。支持孔161は、各円上で等
間隔に配列されている。図2に示すように、各支持孔1
61には線状部材15が固定することなく単に挿通され
ている。なお、図示の例では前記の円の中心に線状部材
15が挿通されていないが、前記の円の中心に線状部材
15を挿通してもよい。
小さいホーン14の先端部に溶接によって結合されてお
り、各線状部材15の先端部には作動部17が溶接によ
って結合されている。即ち、複数本の線状部材15の中
間部は、互いに離間するように結束板16によって結束
されており、複数本の線状部材15の両端は、ホーン1
4及び作動部17によって互い離間するように結束され
ている。
よって生じる超音波振動振幅の分布曲線を表し、曲線D
は応力の分布曲線を表す。曲線EにおけるE1は、超音
波振動振幅の節部の位置であり、曲線EにおけるE2
は、超音波振動振幅の腹部の位置である。ホーン14と
線状部材15との結合部は、超音波振動振幅の腹部E2
の位置となるように設定されており、作動部17と線状
部材15との結合部は、超音波振動振幅の腹部E2の位
置となるように設定されている。即ち、振動子13の発
振時には曲線Eで示す定在波が線状部材15に生じる。
の位置で複数本の線状部材15を結束している。結束板
16の厚みの中心は、超音波振動振幅の節部E1の位置
に一致させてある。本実施の形態では、線状部材15の
長さの範囲内における超音波振動振幅の全ての節部E1
の位置に結束板16が配設されている。保護カバー18
は、節部E1の位置で複数本の線状部材15を互いに離
間して結束する結束板16の周面に結合されており、挿
入管12がある程度曲げられた場合にも、保護カバー1
8と線状部材15とが接触しないようになっている。
る。 (1-1)結束手段である結束板16によって束ねられた
複数本の線状部材15は、互いに離間している。そのた
め、超音波振動を伝達している線状部材15同士が擦れ
合うことはなく、線状部材15同士の擦れ合いによる熱
発生は生じない。このような熱発生の回避は、振動部1
1からの超音波振動を伝達する伝達部となる挿入管12
を冷却するための冷却手段を不要にする。従って、冷却
手段の採用による超音波発生伝達装置の大型化の問題は
解消される。
の節部E1では振動しない。そのため、超音波振動振幅
の節部E1で線状部材15を固定することなく結束して
いる結束板16と線状部材15との間での擦れは殆ど生
じない。従って、結束板16と線状部材15との間での
擦れによる熱発生が抑制される。
置のように、超音波振動振幅の腹部E2で複数の線状部
材15を結束した場合、この振動する腹部という結束箇
所での断面積が増加するため、この結束箇所での適正な
断面積の計算(境界条件の計算)が複雑になる。このよ
うな計算の複雑化は、装置の設計を難しくする。超音波
振動振幅の振動しない節部E1で複数の線状部材15を
結束する本実施の形態では、結束板16の断面積(図2
に示す断面の面積)を前記したような意味での境界条件
として計算する必要がない。従って、装置の設計が実公
平5−46430号公報の装置に比べて簡単になる。
配置位置は、超音波振動振幅の節部E1の位置であるた
め、線状部材15の振動が保護カバー18に伝わること
はない。従って、保護カバー18は、線状部材15の先
端部以外の箇所の振動部分が超音波発生伝達装置10以
外の物に接触しないようにするという本来の役割を果た
し得る。
置を用いて患部の切開あるいは破砕を行なう場合、挿入
管を撓ませて挿入管の挿入管を患部に到達させることも
ある。しかし、実公平5−46430号公報の装置を撓
ませた場合には、複数の線状部材を結束している結束部
が保護カバーに接触するおそれがある。この結束部は、
超音波振動振幅の腹部の位置であるため、この結束部に
接触した保護カバーの箇所が摩耗したり、熱で溶けると
いった問題が生じる。
状部材15の長さの範囲内における超音波振動振幅の全
ての節部E1の位置にある結束板16によっていずれの
線状部材15からも離間するように支持されている。即
ち、線状部材15の両端部を除いた線状部材15の長さ
の範囲における超音波振動振幅の全ての腹部E2は、隣
合う結束板16の間に位置することになる。従って、挿
入管12を撓ませた場合にも、超音波振動振幅の腹部E
2が保護カバー18に接触するおそれが非常に少なくな
る。即ち、超音波振動振幅の節部E1に配設された結束
板16によって線状部材15から離間するように保護カ
バー18を支持した構成は、線状部材15と保護カバー
18とが接触しない範囲での挿入管12の曲げ許容度を
高める。
持孔161を備えた結束板16の形成は容易である。複
数本の線状部材15を互いに離間して挿通させる結束板
16は、複数本の線状部材15を互いに離間するように
束ねる結束手段として簡便である。
波発生伝達装置10は、操作性の観点から軽量化を要求
される。軽量かつ高強度のマグネシウム系金属は、結束
板16の材質として好適である。
る。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用い
てある。結束板16の支持孔161の両開口にはテーパ
162,163が設けてある。結束板16の厚みが第1
の実施の形態の場合と同じとすると、線状部材15に対
する結束板16の接触範囲は、第1の実施の形態の場合
よりも短くなる。この実施の形態においても、結束板1
6の厚みの中心が超音波振動振幅の節部E1の位置に一
致させてある。従って、線状部材15と結束板16との
接触箇所が超音波振動振幅の節部E1の位置から最大に
ずれる長さΔ(図4に示す)は、第1の実施の形態の場
合よりも短くなる。振動している線状部材15と結束板
16との間の擦れ度合いは、ずれ長さΔが大きくなるほ
ど大きくなり、発熱や摩耗の発生のおそれが大きくな
る。従って、このずれ長さΔは短いほどよく、テーパ1
62,163は、ずれ長さΔを短くする上で簡便な手段
である。
る。第1の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用い
てある。この実施の形態におけるマグネシウム系金属製
の結束板16Aは、超音波振動振幅の腹部E2の位置に
配置されている。線状部材15と結束板16Aとは支持
孔161にて溶接して固定されている。保護カバー18
は、超音波振動振幅の節部E1の位置に配置されたマグ
ネシウム系金属製の支持リング19の外周面に結合され
ている。全ての線状部材15は、支持リング19の内側
に挿通されている。結束手段である結束板16Aと保護
カバー18とは離間させてある。
における(1-1)項、(1-6)項及び(1-7)項と同じ
効果が得られる。又、支持リング19は、線状部材15
と保護カバー18との接触を防止する役割を果たす。接
触阻止手段である支持リング19の内周面は、一部の線
状部材15に接触するが、支持リング19の配置位置
は、超音波振動振幅の節部E1の位置であるため、線状
部材15の振動が保護カバー18に伝わることはない。
従って、支持リング19は、第1の実施の形態における
(1-4)項と同様の効果をもたらす。又、支持リング1
9は、線状部材15と保護カバー18とが接触しない範
囲での挿入管12の曲げ許容度を高める。
である。 (1)結束板16と線状部材15とを溶接等によって固
定すること。 (2)超音波振動振幅の節部E1の位置から少しずれた
位置に結束板16を配置すること。
る超音波振動振幅の節部E1の位置に対し、結束板16
を間欠的に配置すること。即ち、挿入管12に求められ
ている曲げ易さに対応しつつ、保護カバー18と線状部
材15とが接触しないようにできる場合には、線状部材
15の長さの範囲内における超音波振動振幅の全ての節
部E1の位置に結束板16を配置する必要はない。
62,163を交差させ、結束板16と線状部材15と
を線接触させること。 (5)結束板16,16Aを線状部材15と同じ材料で
形成すること。
記載以外の発明について以下に記載する。 〔1〕複数本の前記線状部材は、前記結束板に対して固
定することなく挿通されている請求項4に記載の超音波
発生伝達装置。
とは結合して固定されている請求項4に記載の超音波発
生伝達装置。 〔3〕前記結束板の材質は、マグネシウム系金属である
請求項4に記載の超音波発生伝達装置。
の線状部材を互いに離間するように束ねたので、複数本
の線状部材を束ねて伝達部を構成した場合にも熱発生を
抑制し得るという優れた効果を奏する。
グラフを組み込んだ側断面図。
グラフを組み込んだ側断面図。
部となる挿入管。15…線状部材。16…接触阻止手段
及び結束手段となる結束板。16A…結束手段となる結
束板。18…保護カバー。19…接触阻止手段となる支
持リング。
Claims (5)
- 【請求項1】振動部からの超音波振動を伝達する伝達部
を備えた超音波発生伝達装置において、 超音波振動を伝達するための複数本の線状部材と、 複数本の前記線状部材を互いに離間するように束ねた結
束手段とを備えた前記伝達部を構成した超音波発生伝達
装置。 - 【請求項2】前記結束手段は、複数本の前記線状部材を
超音波振動振幅の節部の付近で結束している請求項1に
記載の超音波発生伝達装置。 - 【請求項3】複数本の前記線状部材の周囲は、保護カバ
ーによって包囲されており、複数本の前記線状部材と前
記保護カバーとを離間しておくための接触阻止手段が複
数本の前記線状部材と前記保護カバーとの間に介在され
ている請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の超
音波発生伝達装置。 - 【請求項4】前記接触阻止手段は前記結束手段であり、
前記保護カバーは、前記結束手段によって複数本の前記
線状部材から離間するように支持されている請求項3に
記載の超音波発生伝達装置。 - 【請求項5】前記結束手段は、複数本の前記線状部材を
互いに離間して挿通させる結束板である請求項1乃至請
求項4のいずれか1項に記載の超音波発生伝達装置。
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