JP2002233534A - 手術用ハンドピースを制御するために指で操作されるスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作が簡単で、不注意によるオン／オフの危
険を減少し、操作者の指の疲れを低減する、超音波手術
用ハンドピースのスイッチを提供する。 【解決手段】 超音波手術用ハンドピースを駆動して作
動させるための指で操作されるスイッチが提供される。
手術用ハンドピースの出力電力は、指で操作されるスイ
ッチに与えられる圧力に応答し、かつこれに対応する。
指で操作されるスイッチとしては、電気−機械式スイッ
チ、与えられた力に対応する抵抗を有し外力を感知する
抵抗器、二つの電極の間の絶縁層の圧力等に対応するか
二つの導電層の間の間隔に対応するキャパシタンスを有
し外力を感知するキャパシタ、与えられた圧力に応じた
出力の変化を起こす歪みゲージ、エラストマーに埋設さ
れた磁石または強磁性体、および磁界の強度を検知し力
に関するその変化を監視するセンサ、ならびに与えられ
た力に対応して電荷または電圧が変化する圧電膜または
圧電セラミック部品がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本出願と同一の譲
受人に譲渡されている「手術用ハンドピースを制御する
ために指で操作されるスイッチ」という名称の２０００
年１０月２０日に出願された米国仮特許出願第６０／２
４２，１５９号に係り、その優先権を主張する。この仮
出願の内容は参照されることにより、本出願の一部をな
す。本発明は、医療または手術装置の分野に係り、さら
に具体的には、医療用または手術用ハンドピースを制御
するために指で操作される新規なスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波式の医療用または手術用の装置
は、顕微鏡手術の分野で、体組織の分離および除去を行
うために広く普及している。通常の超音波装置は、ハン
ドピースに収容された超音波変換器を有する。この超音
波変換器は、供給された電気エネルギを高速振動運動に
変換するために作動することができる。変換器で生成さ
れた超音波振動は、ハンドピースに連結された手術作用
を行う先端部、例えばブレードまたは凝結体（coagulat
or）に伝達される。

【０００３】Thomasに付与され本出願の譲受人に譲渡さ
れた米国特許第５，０２６，３８７号（特許第’３８７
号）は、このような超音波手術装置を開示する。この特
許の内容は参照されることにより、本出願の一部をな
す。特許第’３８７号による超音波装置は、「要求に応
じた電力」制御特性を有しており、これにより、器具が
体組織に接触しているか否かに応じて、手術用の鋭利な
切開器具（例えばメスの刃）または他の手術器具（例え
ば切れ味の悪い焼灼刃）の作動状態を、負荷のないアイ
ドル状態と負荷のある切開状態との間で自動的に切り替
える。

【０００４】図１（ａ）は、特許第’３８７号による技
術で知られた通常の超音波器具を示す図である。図１
（ａ）に概略的に示されるように、高調波発生器１は、
ハンドピース２に電気エネルギを与え、ハンドピース２
は長手方向の超音波運動を鋭利なメス刃３のような切開
や凝結のために使われる手術器具に与える。高調波発生
器１は、液晶表示装置４を備えており、液晶表示装置４
は、例えば選択された切開電力レベルを最大許容切開電
力レベルに対する割合で表示する。この電力選択レベ
ル、および凝結モード期間のような他の機能は、液晶表
示装置４に表示されたメニューに応じて、押しボタン５
で選択されてもよい。ハンドピース２は同軸ケーブル８
により高調波発生器１に接続されている。図１（ｂ）お
よび特許第’３８７号にさらに詳細に示されるように、
ハンドピース２は、電気エネルギを機械エネルギに変換
して、長手方向の振動運動を引き起こす超音波システム
を内蔵する。超音波システムは、変換器９、固定装置１
０および手術器具１１（例えばメス刃およびホルダ）を
備える。変換器９は、セラミック製の複数の圧電素子１
２のスタックを有し、アルミニウム製のシリンダ１３，
１４に挟まれたこのスタックはその中心に静止した振動
の節を有する。変換器９は、固定装置１０に永久的な方
式で固定されている。一方、固定装置１０は他の静止し
た節において各種の部分からなるリング１５によりハウ
ジングに取り付けられている。固定装置１０、変換器９
および手術器具１１は、同一の共振周波数で振動するよ
うに設計および製造されており、各要素の長さが波長の
半分の長さになるように調整されている。セラミック製
の圧電素子１２の膨張は、変換器９の超音波システムの
運動の開始を引き起こす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高調波発生器１に着脱
自在に接続されているのはフットスイッチ６であり、こ
れは装置を凝結動作モードで作動させる。ハンドピース
２にはスイッチ６ａが組み込まれている。しかし、この
技術で見られるスイッチ６ａは、不注意によりオン／オ
フされる高い危険性といった欠点を有する。また、長期
間の手術は、ハンドピース２の操作者の指の疲れを引き
起こす。

【０００６】従って、この技術においては、超音波手術
用ハンドピースに使用される改良されたスイッチが広く
待望されている。さらに詳しくいうと、操作が簡単で、
不注意によるオン／オフの危険を減少し、操作者の指の
疲れを低減する、超音波手術用ハンドピースのスイッチ
が要求されている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、超音波
手術用ハンドピースを駆動して作動させるための指で操
作されるスイッチが提供される。手術用ハンドピースの
出力電力は、指で操作されるスイッチに与えられる圧力
に応答し、かつこれに対応する（線形的、非線形的に対
応するか、階段関数的な意味で対応する）。指で操作さ
れるスイッチとしては、（１）電気−機械式スイッチ、
（２）手術用ハンドピースの操作者の指で与えられた力
に対応する抵抗を有し外力を感知する抵抗器、（３）二
つの電極の間の絶縁層の圧力、変位または圧縮に対応す
るか、または二つの導電層の間の間隔に対応するキャパ
シタンスを有し外力を感知するキャパシタ、（４）手術
用ハンドピースのハウジングの表面下に取り付けられて
いるか一体に設けられており、与えられた圧力に応じた
出力の変化を起こす歪みゲージ、（５）エラストマーに
収容された（埋設された）磁石または強磁性体、および
手術用ハンドピースの内部に配置されて、磁石の磁界の
強度を検知し、ハンドピースのハウジングに与えられた
力に関するその変化を監視するセンサ、ならびに（６）
与えられた力に対応して電荷または電圧が変化する圧電
膜または圧電セラミック部品があるが、これらには限ら
れない。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のこれらの特徴、性質およ
び効果ならびに他の特徴、性質および効果は、添付の図
面を参照しながら、以下の好適ではあるが例示的な実施
の形態を読むことにより、さらに容易に明らかになるこ
とであろう。参照される図面は、特に説明される場合を
除いて、本発明の原理を説明するために配置された強調
点を限定するために描かれたものではないことを理解す
べきである。

【０００９】図２は、本発明に従って手術処置を行うシ
ステムを示す図である。ケーブル５２６として束ねられ
た第１のワイヤセットによって、電気エネルギ、すなわ
ち駆動電流が発生器制御装置５１０からハンドピース５
３０に送られる。ハンドピース５３０では、ハンドピー
ス５３０が超音波の長手方向の運動を鋭利なメス刃５３
２のような手術装置すなわち最終作動体に与える。この
メス刃５３２は、組織の切開および焼灼を同時に行うの
に使用されうる。超音波電流をハンドピース５３０に供
給することは、ハンドピース５３０に配置された先端側
スイッチ５３４による制御の下で行うことができる。先
端側スイッチ５３４は、ケーブル５２６として束ねられ
たワイヤを介して発生器制御装置５１０の発生器に接続
されている。また、発生器はフットスイッチ５４０によ
って制御される。フットスイッチ５４０は他のケーブル
５５０によって発生器制御装置５１０に接続されてい
る。従って、使用にあたっては、ハンドピース５３０の
先端側スイッチ５３４を執刀医の指で操作するか、フッ
トスイッチ５４０を執刀医の足で操作することによっ
て、執刀医は超音波電流信号をハンドピース５３０に与
えて、メス刃５３２を超音波の振動数で長手方向に振動
させることができる。

【００１０】発生器制御装置５１０は、液晶表示装置５
１２を有する。液晶表示装置５１２は、様々な手段、例
えば最大切開電力に対する割合で選択された切開電力レ
ベルまたは切開電力に伴う数値的な電力レベルを表示す
るのに使われる。液晶表示装置５１２は、システムの他
のパラメータを表示するのにも使われる。電力スイッチ
５１１は、このユニットを駆動するために使われる。ユ
ニットがウォームアップする間、スタンバイライト５１
３が点灯する。ユニットが作動可能な準備状態になる
と、レディ表示器５１４が点灯し、スタンバイライト５
１３は消灯する。もし、このユニットに最大電力を供給
すべきときは、ＭＡＸボタン５１５が押圧される。も
し、より小さい電力が望まれる場合には、ＭＩＮボタン
５１７が作動される。これによりＭＡＸボタン５１５は
自動的に解除される。ＭＩＮボタン５１７が作動された
ときのレベルは、ボタン５１６で設定される。

【００１１】スイッチ５３４または５４０のいずれかの
操作によって超音波ハンドピース５３０に電力が与えら
れると、この組立部品は、最終作動体（手術用メスまた
は刃）を約５５．５ｋＨｚ（他の実施の形態では約２５
ｋＨｚ）で長手方向に振動させる。その長手方向の運動
の量は、ユーザによって選択されて与えられる駆動電力
（電流）の量に対応して変化する。比較的高い切開電力
が与えられるとき、刃は超音波振動数で約４０ミクロン
乃至１００ミクロンの範囲で長手方向に移動するように
設計されている。このような刃の超音波振動は、刃が組
織に接触すると熱を発生させる。すなわち、組織を突き
抜ける刃の加速度が、運動する刃の機械的エネルギを狭
い局所的な箇所で熱エネルギに変換する。この局所的な
熱は、狭い領域の凝結を引き起こし、この凝結が例えば
直径１ｍｍ程度の小血管の出血を減少させるか防止す
る。刃の切開効率および止血の程度は、与えられる駆動
電力のレベル、執刀医の切開速度、組織の種類の特質お
よび組織の血管分布によって変動するであろう。

【００１２】図３により詳細に示されるように、超音波
ハンドピース５３０は、圧電変換器５３６を内蔵する。
圧電変換器５３６は電気エネルギを機械的エネルギに変
換し、この機械的エネルギが変換器５３６の両端の長手
方向の振動運動を引き起こす。圧電変換器５３６は、セ
ラミック製の複数の圧電素子のスタックの形態を有して
おり、このスタックはその途中のどこかには運動のない
点を有する。この変換器のスタックは二つのシリンダ５
３１，５３３の間に固定されている。さらに、シリンダ
５３３にはシリンダ５３５が取り付けられており、この
シリンダ５３５はハウジングに他の静止点５３７で固定
されている。この静止点５３７にはホーン５３８の一端
が取り付けられており、ホーン５３８の他端はカプラ５
３９に取り付けられている。カプラ５３９には刃５３２
が固定されている。この結果、刃５３２は圧電変換器５
３６によって超音波の振動数で長手方向に振動する。圧
電変換器５３６が最大電流によって変換器の共振周波数
で駆動される時、スタックの一部が静止した節となった
状態で、圧電変換器５３６の両端が最大の運動を行う。
しかし、最大の運動を起こす電流は、各ハンドピースに
よって異なり、ハンドピースの不揮発性メモリに格納さ
れてシステムが使用することのできる値である。

【００１３】ハンドピース５３０の部品は、この組み合
わせが同一の共振周波数で振動するように設計されてい
る。特に、これらの部品は、各部品の長さが波長の半分
になるように調整されている。長手方向の前後の運動
は、刃５３２に近接するほど音響的取り付けホーン５３
８の直径が小さくなることによって増幅される。従っ
て、刃の運動を増幅するとともに、この音響システムの
残りの部分に共振する高調波振動を起こして、この高調
波振動が刃５３２に近接した音響的取り付けホーン５３
８の端部の前後の運動が最大にするように、ホーン５３
８および刃５３２およびカプラ５３９は形状および寸法
が決められている。変換器のスタックにおける２０ミク
ロン乃至２５ミクロンの運動は、ホーン５３８により約
４０ミクロン乃至１００ミクロンの刃の運動に増幅され
る。

【００１４】図４は、本発明による例示的なボタンスイ
ッチの長手方向の断面図である。ここに開示された他の
デザインと同様に、このデザインは、様々なモードでの
ハンドピースの動作を可能にする。また、ここに開示さ
れた他のデザインと同様に、このデザインは、本出願と
同じ譲受人に譲渡された、「超音波手術システムで使用
されるスイッチ組立構造の回転可能な接続のためのリン
グ接点」という名称の２０００年１０月２０日に出願さ
れた米国特許出願第０９／６９３，５４９号に記載され
ている。この米国特許出願の内容は参照されることによ
り本出願の一部をなす。本発明による超音波手術用ハン
ドピースで使用されるスイッチは、二つの個別のスイッ
チを有しており、これらのスイッチは、ほぼ同一のエラ
ストマーまたは柔軟な薄い金属表皮に覆われており、操
作者の指を載せるための中央凹部を有する。刃およびハ
ンドピースが非対称に形成されているので、この中央凹
部は、不注意によるオン／オフを防止する操作者の触覚
の基準点として機能する。さらに、中央凹部は、スイッ
チを不注意でオンすることなく、操作者がハンドピース
とスイッチを掴むための安全で便利な場所を提供する。
また、このスイッチは、あらゆる作業者の大小の手でハ
ンドピースを具合よく掴むことができるように人間工学
に則って設計され試験されている。

【００１５】図４に示すように、本発明による超音波手
術用ハンドピースは、一対のスイッチボタン部材２７０
を有するスイッチを備える。ハンドピースを握りやすく
した上、不注意によるオン／オフを回避するために、こ
れらのスイッチボタン部材２７０は、１８０°異なる位
置にあるボタン部２１４に着脱自在に取り付けられてい
る。各スイッチボタン部材２７０は、上面２７２と、こ
れに反対の下面２７４を有しており、下面２７４は外側
シェル２０１に設置されている。スイッチボタン部材２
７０の下面２７４からは、第１のポスト２７６および第
２のポスト２７８がそれぞれ外側に向けて延びている。
第１のポスト２７６および第２のポスト２７８は、互い
に離間しており、その間には中央横断壁が形成されてい
る。上面２７２は、互いに離間した第１の浮上り部２８
２と第２の浮上り部２８４を有しており、これらの間に
は中央凹部２８６が形成されている。このようにして、
スイッチボタン部材２７０の位置が中央凹部２８６から
第１の浮上り部２８２および第２の浮上り部２８４に移
行するにつれて、上面２７２はわずかに傾斜する。図示
の実施の形態では、第１のポスト２７６は第１の浮上り
部２８２のほぼ下に配置され、第２のポスト２７８は第
２の浮上り部２８４のほぼ下に配置されているので、ユ
ーザが第１の浮上り部２８２を押し下げると、第１のポ
スト２７６が下方に案内される。同様に、スイッチの第
２の浮上り部２８４が押し下げられると、第２のポスト
２７８が下方に案内される。他の実施の形態では、スイ
ッチは、圧力が与えられると潰れる薄い金属の表皮から
なるドームを有するドームスイッチである。

【００１６】本発明によれば、スイッチボタン部材２７
０は、超音波手術用ハンドピースを選択的にオンするた
めの押し下げ可能なスイッチボタンとして機能するよう
に設計されている。スイッチボタン部材２７０は、プラ
スチック材料のような適切な材料から形成されており、
好ましくは弾性プラスチック材料から形成されている。
例示的な実施の形態では、スイッチボタン部材２７０
は、十分な弾力を持つようにシリコン（silicon）で形
成されており、ボタン部２１４に嵌め込まれて固定され
て、内部に封をするとともに、ハンドピースの操作の
間、操作者の指がかかる部分を提供する。本発明の一つ
の形態では、スイッチボタン部材２７０の輪郭によっ
て、操作者の指先が容易に第１の浮上り部２８２と第２
の浮上り部２８４の間に載るようになっている。換言す
れば、操作者の指先は、スイッチ機構をオンすることな
く、中央凹部２８６に載って静止する。スイッチボタン
部材２７０は、ボタン部２１４に配置される。スイッチ
ボタン部材２７０は、互いに１８０°異なる位置にあ
る。上記の中央横断壁の下には、一対の固定具３００が
配置されている。外側シェル２０１に形成された各ボタ
ン部２１４は、ボタン部２１４に形成されて互いに離間
した開口部を有する。これらの開口部には、スイッチボ
タン部材２７０の第１のポスト２７６および第２のポス
ト２７８が挿入されている。例示されたスイッチ機構
は、オンのために押し下げ可能な電気機械式スイッチで
あり、本発明によれば、二つのスイッチボタン部材２７
０が少なくとも部分的にスイッチを構成する。各スイッ
チボタン部材２７０は二つのスイッチ箇所を有する。例
えば、第１の浮上り部２８２および第１のポスト２７６
は第１のスイッチ箇所に属しており、第２の浮上り部２
８４および第２のポスト２７８は第２のスイッチ箇所に
属する。好ましくは、スイッチボタン部材２７０の第１
のスイッチ箇所は、約１８０°異なる位置にある他のス
イッチボタン部材２７０の第１のスイッチ箇所とほぼ同
じである。例示的な実施の形態では、第１のスイッチ箇
所へ設定することは、最大電力設定（MAX）であり、第
２のスイッチ箇所へ設定することは最小電力（MIN）を
含む中間電力設定である。この逆にすることも同様に可
能であることを理解すべきである。すなわち、第１のス
イッチ箇所への設定が、本発明によるハンドピースへの
中間電力の伝達を引き起こして、第２のスイッチ箇所へ
の設定が、ハンドピースに最大電力を伝達するようにし
てもよい。

【００１７】本発明によってハンドピースの先端側へス
イッチを配置することは、従来の技術を越える重要な効
果をもたらす。この技術分野のスイッチがハンドピース
の非先端側（中間または基端）に配置すると、組織の切
開や焼灼のために刃を用いる場合、ハンドピースの基端
側に配置されたスイッチとともに刃を操作すると、制御
不能なかなりの乱れを生ずるので、刃の制御が非効率的
になる。ハンドピースの基端側に配置されたスイッチを
押圧するのは、悪い結果をもたらし組織に対する刃の位
置決めを乱してしまう。これは、手術の実行に特に不便
であり、ハンドピースの操作者にとって悩みの種であ
る。スイッチをハンドピースの先端に配置することは、
刃の乱れの発生を大幅に減少させ、操作者によるハンド
ピースの操作上の制御を広く改善する。

【００１８】本発明によるスイッチは、ハンドピースの
先端に設けられており、これにより正確な刃の制御とハ
ンドピースの操縦が可能となる。また、スイッチがハン
ドピースの先端に設けられていることにより、刃の乱れ
を起こすことなく、スイッチと、ハンドピースにネジ止
めされて回転しうるメス刃５３２を容易に操作すること
ができる。本発明によるスイッチは、刃５３２が特定の
規則性になるように回転されても、操作者によってスイ
ッチが刃に対しておおまかに整列されるように、刃５３
２に対して構成されている。操作者によるこの整列（ユ
ーザ整列）は、刻み目または戻り止めの爪を用いること
によって段階的にも行ってもよいし、連続的に行っても
よいし、特定の規則性に合うように割り出してもよい。
また、このスイッチは、ハンドピースの形状および切開
または凝結を行う操作者の要求に応じて、特定の規則性
を持つように回転可能な刃に対しておおまかに整列され
てもよい。本発明によるスイッチの他の実施の形態は、
単一のボタン部材と複数の金属製のドームスイッチとを
有するスイッチを備える。このドームスイッチのドーム
は潰れてプリント回路基板（PCB）上の回路に接触す
る。このスイッチは、本出願と同じ譲受人に譲渡され
た、「超音波手術システムで使用されるスイッチ組立構
造の回転可能な接続のためのリング接点」という名称の
２０００年１０月２０日に出願された米国特許出願第０
９／６９３，５４９号に記載されている。

【００１９】本発明によるスイッチは、発生器制御装置
５１０の機能を制御するのにも使われる。ここでの機能
は、ハンドピースの診断機能の開始およびスタンバイモ
ードの実行を含む。本発明による特定の実施の形態で
は、ハンドピースの操作のスタンバイモードは、スイッ
チを作動不能にすることであって、ほぼ同時にスイッチ
の両方のボタンに圧力を加えることによって引き起こさ
れる。このスタンバイモードは、同じ動作の実行、すな
わちほぼ同時にスイッチの両方のボタンに圧力を加える
ことによって解除される。

【００２０】図５は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、本発明による超音波手術用ハンドピースのためのス
イッチのハウジングの変位を利用した実施の形態を示す
図である。このワン・プッシュ・ボタンのデザインおよ
びここに開示された他のデザインによって、様々なモー
ドでハンドピースを操作することが可能である。このハ
ウジングの変位を利用した実施の形態によるスイッチ
は、図５に示されるように、超音波ハンドピース３２の
ハウジング３３の内部に固定された圧力センサ３１を有
する。ハウジング３３の内部は、他の部分に比べて外部
環境から保護されている。ハンドピースのハウジング３
３の薄い壁部３６の内側面に配置されたセンサ３１は、
ハンドピース３２の操作者の指で与えられた圧力３０を
検知する。センサ３１は、薄い壁部３６に与えられた力
を検知する電気−機械式スイッチ、歪みゲージ、圧力感
知抵抗器／センサ結合体、ホール効果装置／磁石結合
体、リードスイッチ／磁石結合体、圧電素子またはキャ
パシタンスセンサであってよいが、これらには限定され
ない。指の圧力３０が薄い壁部３６に与えられると、ハ
ンドピースのハウジング３３の薄い壁部３６が変位し、
これがセンサ３１により検知される。センサ３１はハン
ドピースへの応答信号を出力する。この信号は、ケーブ
ル５２６によって発生器制御装置５１０の検知回路に供
給され、発生器制御装置５１０はこの信号に応じてハン
ドピースの変換器に与えられる電力を制御する。

【００２１】本発明によるこのスイッチは、薄い壁部３
６によって複数のレベルの駆動状態および作動状態をも
たらす。すなわち薄い壁部３６に与えられた圧力のレベ
ルに応じて、ハンドピース３２の動作のモードが決ま
る。指の圧力３０の大きさに応じたセンサ３１の出力に
より、ハンドピース３２はオンまたはオフにされる。さ
らに具体的には、薄い壁部３６に与えられた指の圧力３
０に対応する電力レベルでハンドピース３２は駆動され
ることになる。例えば、ハンドピース３２を最初にオン
した後で、圧力３０が非常に低くなると、ハンドピース
３２の低い電力レベルでの動作が可能になる。いくぶん
高い圧力３０が与えられると、ハンドピース３２の操作
者にとって過大な指の疲れを感じることなく、ハンドピ
ース３２を高い電力レベルで作動することが可能にな
る。

【００２２】図６は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、本発明による超音波手術用ハンドピースのためのス
イッチの圧力ボタンを利用した実施の形態を示す図であ
る。ワン・プッシュ・ボタン・デザインであるこの圧力
ボタンを利用した実施の形態によれば、ハンドピース３
２は、ハンドピースのハウジング３３の外部にあるボタ
ン支持部３８に固定されたボタン３７を有する。ハンド
ピースのハウジング３３の内側には圧力センサ３４が配
置されており、圧力センサ３４はハンドピースのハウジ
ング３３の薄い壁部３６によってボタン３７から隔離さ
れている。指の圧力３０がボタン３７に与えられると、
薄い壁部３６は変位し、集中した圧力が圧力センサ３４
に検知される。圧力センサ３４に向かう尖った端部３７
Ａを有するボタンの指の爪のような形状は、集中した圧
力を圧力センサ３４に伝達すること保証するので、ボタ
ン３７に圧力を与える間、操作者の力が弱くてもよい。
圧力センサ３４は、薄い壁部３６に与えられる力を検知
し、ハンドピース３２に応答信号を出力し、ハンドピー
ス３２はこの応答信号を発生器制御装置５１０の検知回
路に伝達する。本発明によるこのスイッチは、薄い壁部
３６によって複数のレベルの駆動状態および作動状態を
もたらす。すなわち薄い壁部３６に与えられた圧力のレ
ベルに応じて、ハンドピース３２の動作のモードが決ま
る。指の圧力３０の大きさに従ったセンサ３１の出力に
より、ハンドピース３２はオンまたはオフにされる。さ
らに具体的には、与えられた指の圧力３０に対応する電
力レベルでハンドピース３２は駆動されることになる。

【００２３】図７は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、本発明による超音波手術用ハンドピースのためのス
イッチの磁石ボタンを利用した実施の形態を示す図であ
る。ワン・プッシュ・ボタン・デザインであるこの圧力
ボタンを利用した実施の形態によれば、ハンドピース３
２は、エラストマー製のパッド３９と、パッド３９に埋
め込まれた磁石４０（または強磁性部材、金属部材また
はコイル）を有する。ハンドピースのハウジング３３の
内側にはセンサ３５が配置されており、センサ３５は磁
石の磁界の強度を検知する。センサ３５は、ハンドピー
スのハウジング３３に与えられる力に関する磁界強度の
変化を監視する。センサ３５は、例えば磁石４０のよう
な磁石または強磁性材料からなる近接する物品の相対位
置に反応する、リードスイッチ、電界効果装置、インダ
クタンスセンサ、近接センサ、またはキャパシタンスセ
ンサであってよいが、これらには限定されない。指の圧
力３０がエラストマー製のパッド３９に与えられると、
磁石４０はセンサ３５に向かって移動する。本発明によ
るこのスイッチは、複数のレベルの駆動状態および作動
状態をもたらす。すなわち、ここに与えられた圧力のレ
ベルに応じて、ハンドピース３２の動作のモードが決ま
る。指の圧力３０の大きさに従ったセンサ３５の出力に
より、ハンドピース３２はオンまたはオフにされる。さ
らに具体的には、与えられた指の圧力３０に対応する電
力レベルでハンドピース３２は駆動されることになる。

【００２４】図８は、図２のＡ−Ａ線に沿う部分断面図
であり、本発明による超音波手術用ハンドピースのため
のスイッチの他の磁石ボタンを利用した実施の形態を示
す図である。図８は、図７に似ているが、非常に拡大さ
れており、図７のエラストマー製のパッド３９とは異な
り、磁石４１がスライドボタン４８に埋設されている。
この特徴的な実施の形態によれば、ハンドピース３２
は、ハンドピースのハウジング３３の外側に摺動可能に
取り付けられたスライドボタン４８と、スライドボタン
４８に埋設された磁石４１（または強磁性部材、金属部
材またはコイル）を有する。ハンドピースのハウジング
３３の内側にはセンサ４４が配置されており、このセン
サ４４は磁石の磁界の強度を検知する。具体的には、セ
ンサ４４は、ハンドピースのハウジングのスライドボタ
ンに与えられた外力に関する電界の変化を監視する。セ
ンサ４４は、例えば磁石４１のような磁石または強磁性
材料からなる近接する物品の相対位置に反応する、リー
ドスイッチ、ホール効果装置、インダクタンスセンサ、
近接センサ、またはキャパシタンスセンサであってよい
が、これらには限定されない。指の圧力３０がスライド
ボタン４８に与えられると、埋設された磁石４１はセン
サ４４に近づく。必要に応じて、スライドボタン４８に
は、その初期位置にスライドボタン４８を引き戻すため
のバネが取り付けられていてもよい。この結果、スライ
ドボタン４８の移動位置は、一定期間に与えられた力の
大きさに対応し、単に力が加わったことに依存するので
はなくなる。

【００２５】図８の実施の形態によるスイッチは、複数
のレベルの駆動状態および作動状態をもたらす。すなわ
ち異なる期間に与えられた圧力のレベルにより、ハンド
ピース３２の動作のモードが決まる。指の圧力３０の大
きさ、すなわちバネによる復帰がないと仮定した場合に
は圧力が解放されたときのスイッチの位置に従ったセン
サ４４の出力により、ハンドピース３２はオンまたはオ
フにされる。さらに具体的には、与えられた指の圧力３
０に対応する電力レベルでハンドピース３２は駆動され
ることになる。

【００２６】図９は、図２のＡ−Ａ線に沿う部分断面図
であり、本発明による超音波手術用ハンドピース３２の
ためのスイッチの他の磁石ボタンを利用した実施の形態
を示す図である。図９は、図８に似ているが、図８のス
ライドボタン４８と異なり、磁石４２がレバー４９に埋
設されている。この特徴的な実施の形態によれば、ハン
ドピース３２は、ハンドピースのハウジング３３の外側
から内側に延びるレバー４９と、レバー４９に埋設され
た磁石４２（または強磁性部材、金属部材またはコイ
ル）を有する。レバー４９は弾性材料から形成されてお
り、指の圧力３０に応じて左右に曲がることができるよ
うになっている。ハンドピースのハウジング３３の内側
には、二つのセンサ４５，４６が配置されており、これ
らのセンサ４５，４６は磁石の磁界の強度を検知し、レ
バー４９に与えられた外力に関する電界の変化を監視す
る。センサ４５，４６は、レバー４９の曲げに応じた、
例えば磁石４２のような磁石または強磁性材料からなる
近接する物品の相対位置に反応する、リードスイッチ、
ホール効果装置、インダクタンスセンサ、近接センサ、
またはキャパシタンスセンサであってよいが、これらに
は限定されない。指の圧力３０がレバー４９に与えられ
ると、埋設された磁石４２はセンサ４５，４６のいずれ
かに近づく。従って、図９の実施の形態によるスイッチ
は、複数のレベルの駆動状態および作動状態をもたら
す。すなわちレバー４９に与えられた圧力のレベルと方
向により、ハンドピース３２の動作のモードが決まる。
指の圧力３０の大きさおよび方向に従ったセンサ４５の
出力により、ハンドピース３２はオンにされるか、与え
られた指の圧力３０に対応する電力レベルでハンドピー
ス３２は駆動されることになる。レバー４９がセンサ４
５に向けて、ハウジング３３に対して完全に押されたと
きに、ハンドピース３２はオンにされる。同様に、指の
圧力３０の大きさおよび方向に従ったセンサ４６の出力
により、ハンドピース３２はオフにされるか、与えられ
た指の圧力３０に対応する電力レベルでハンドピース３
２は駆動されることになる。レバー４９がセンサ４６に
向けて、ハウジング３３に対して完全に押されたとき
に、ハンドピース３２はオフにされる。

【００２７】この代わりに、圧力が与えられずに、セン
サ４５，４６がともに均等な電界強度を受ける場合に
は、ハンドピースがオフされるようにしてもよい。この
場合には、センサ４５に向けてレバーが押されたら、ハ
ンドピースが一つのモード（切開モード）で様々な電力
レベルで作動し、センサ４６に向けてレバーが押された
ら、ハンドピースが他のモード（凝結モード）で様々な
電力レベルで作動するようにしてもよい。

【００２８】図１０は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図で
あり、本発明による超音波手術用ハンドピース３２のた
めのスイッチの他の磁石ボタンを利用した実施の形態を
示す図である。図１０は、図７に似ているが、図７のエ
ラストマー製のパッド３９と異なり、磁石４３が弾性リ
ング５０に埋設されている。ハンドピースのハウジング
３３の内側には、センサ４７が配置されており、このセ
ンサ４７は磁石４３の磁界の強度を検知し、リング５０
に与えられてハウジング３３に向かう外力に関する電界
の変化を監視する。センサ４７は、例えば磁石４３のよ
うな磁石または強磁性材料からなる近接する物品の相対
位置に反応する、リードスイッチ、ホール効果装置、イ
ンダクタンスセンサ、近接センサ、またはキャパシタン
スセンサであってよいが、これらには限定されない。指
の圧力３０がリング５０に与えられると、埋設された磁
石４３はセンサ４７に近づく。従って、この発明による
スイッチは、複数のレベルの駆動状態および作動状態を
もたらす。すなわち、リング５０に与えられた圧力のレ
ベルにより、ハンドピース３２の動作のモードが決ま
る。指の圧力３０の大きさに従ったセンサ４７の出力に
より、ハンドピース３２はオンまたはオフにされ、さら
に詳細には、与えられた指の圧力３０に対応する電力レ
ベルでハンドピース３２は駆動されることになる。

【００２９】図面に示されてここで説明される本発明に
よるスイッチは、複数のレベルの駆動状態および作動状
態をもたらす。すなわち異なる期間に与えられた圧力の
レベルにより、超音波ハンドピース３２の動作のモード
が決まる。図１１（ａ）は、本発明に係るスイッチを有
する超音波ハンドピースの単一電力レベルを用いた実施
の形態の動作を示す図である。スイッチに与えられた指
の圧力と、時間ごとの超音波ハンドピースの電力との関
係が図１１（ａ）に示されている。時刻ｔ０でハンドピ
ースを起動するには、高い圧力が必要である。一旦起動
されたら、ハンドピースは電力レベル１で作動する。以
後、十分に高い指の圧力（図中の「低」の指圧力よりも
高い圧力）さえあれば、ハンドピースは電力レベル１で
作動を持続する。時刻ｔ１で指の圧力が「低」の閾値以
下になったら、ハンドピースはオフになって出力電力を
受信するのを中止する。

【００３０】図１１（ｂ）は、本発明に係るスイッチを
有する超音波ハンドピースの二重電力レベルを用いた実
施の形態の動作を示す図である。スイッチに与えられた
指の圧力と、時間ごとの超音波ハンドピースの電力との
関係が図１１（ｂ）にも示されている。時刻ｔ０でハン
ドピース起動にするには、高い圧力が必要である。一旦
起動されたら、ハンドピースは電力レベル１で作動す
る。時刻ｔ１で指の圧力が「中」の閾値以下になった
ら、ハンドピースは電力レベル２で作動する。以後、も
しも時刻ｔ２で指の圧力が「低」の閾値以下になった
ら、ハンドピースはオフになって出力電力を受信するの
を中止する。

【００３１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、本発
明による圧力検知スイッチを有する超音波ハンドピース
のための複数レベルの電力作動状態のうち、単に二つの
実施の形態、つまり単一電力レベルおよび二重電力レベ
ルを用いた実施の形態を示すに過ぎない。他の複数レベ
ルの実施の形態、例えば三レベル、四レベルなども本発
明の区域および趣旨の範囲内にあるものと考えるべきで
ある。

【００３２】以上のように、本発明は、ハンドピースの
ハウジングに配置されたスイッチを用いて超音波手術用
ハンドピースを制御する方法を提供する。この方法は、
（１）上記ハウジングに与えられた圧力を監視する工程
と、（２）監視された圧力が高い閾値に達した場合に、
上記手術用ハンドピースを起動する工程と、（３）監視
された圧力が特定の中間の閾値未満になった場合に、対
応する中間の電力レベルで上記手術用ハンドピースを作
動する工程と、（４）上記中間の閾値未満の低い閾値に
監視された圧力がなった場合に、上記手術用ハンドピー
スをオフする工程とを備える。また、指で操作されるス
イッチとしては、（ａ）電気−機械式スイッチ、（ｂ）
手術用ハンドピースの操作者の指で与えられた力に対応
する抵抗を有し外力を感知する抵抗器、（ｃ）二つの電
極の間の絶縁層の圧力、変位または圧縮に対応するか、
または二つの導電層の間の間隔に対応するキャパシタン
スを有し外力を感知するキャパシタ、（ｄ）手術用ハン
ドピースのハウジングの表面下に取り付けられているか
一体に設けられており、与えられた圧力に応じた出力の
変化を起こす歪みゲージ、（ｅ）エラストマーに収容さ
れた（埋設された）磁石または強磁性体、および手術用
ハンドピースの内部に配置されて、磁石の磁界の強度を
検知し、ハンドピースのハウジングに与えられた力に関
するその変化を監視するセンサ、ならびに（ｆ）与えら
れた力に対応して電荷または電圧が変化する圧電膜また
は圧電セラミック部品があるが、これらには限られな
い。

【００３３】図１２は、圧力感知スイッチを用いた超音
波手術用ハンドピースを制御する本発明に係る方法を示
すフローチャートである。ステップ５１では、手術用ハ
ンドピースのハウジング、ハウジングに取り付けられた
エラストマー、弾性レバーまたは弾性リングに与えられ
た圧力を監視する。次に、監視された圧力を高い閾値と
比較する（ステップ５２）。監視された圧力が高い閾値
に達していなければ、制御フローはステップ５１に戻
り、手術用ハンドピースのハウジングに与えられた圧力
の監視を続ける。監視された圧力が高い閾値に達した
ら、ハンドピースをオンして第１の電力レベルで動作す
る（ステップ５３）。手術用ハンドピースが複数レベル
の動作能力を有しないのであれば（ステップ５４）、制
御フローはステップ５７に進み、監視された圧力を低い
閾値と比較する。監視された圧力が低い閾値になってい
れば、手術用ハンドピースはオフされる（ステップ５
８）。ここまでの動作は、高低の閾値ではなく、単一の
閾値に基づいて行われてもよい。具体的には、圧力があ
る最小レベルを越えたと判断した場合には、電力を最大
にして、圧力がその単一の最小レベル未満になるまで、
その最大の電力を維持するということである。

【００３４】手術用ハンドピースが複数レベルの動作能
力を有するのであれば（ステップ５４）、図１１（ｂ）
に示すように、監視された圧力を複数の閾値と比較する
（ステップ５５）。監視された圧力がある中間の閾値に
達したなら、手術用ハンドピースをその特定の閾値に対
応する電力レベルで作動する（ステップ５６）。さら
に、ステップ５７で監視された圧力が低い閾値に達した
ら、手術用ハンドピースはオフされる（ステップ５
８）。監視された圧力が低い閾値に達していなければ、
制御フローはステップ５５に戻り、手術用ハンドピース
が複数電力レベルで動作を続ける。

【００３５】このシステムが複数の閾値を持つ場合、圧
力が解放されるにつれて、最大限から様々な電力レベル
で徐々に電力を下げるようにしてもよい。あるいは、最
小レベルでシステムをオンし、圧力が高まるにつれて電
力をより高いレベルへと徐々に高めるようにしてもよ
い。

【００３６】本発明のさらに他の実施の形態では、スイ
ッチは平坦でテープ状のセンサを有する。この種のセン
サは、圧電材料または圧力感知抵抗器（すなわち抵抗テ
ープ）で製造することができる。このような平坦でテー
プ状のセンサは、比較的容易に手術用ハンドピースに取
り付けることができる非常に低い検知特性の検知手段を
持つ。この平坦でテープ状のセンサによれば、手術用ハ
ンドピース上またはその周囲に配置されて、ハンドピー
スをオンしたりコントロールしたりする「アクティブ領
域」としてスイッチは形成される。執刀医の指がこのア
クティブ領域にあって圧力をここに与えるときに、この
スイッチはオンされる。

【００３７】図１３（ａ）は、本発明によるハンドピー
スのためのスイッチのリングを利用した実施の形態を示
す図である。図２に示された発生器制御装置５１０が、
図１３（ａ）のハンドピース６２に電気エネルギを供給
する。このハンドピース６２は、切開または凝結に使わ
れる鋭利なメス刃６０３のような手術器具に超音波によ
る長手方向の運動を与える。ハンドピース６２は同軸ケ
ーブル２６Ｘによって発生器制御装置５１０に接続され
ている。ハンドピース６２の先端の付近には、リング状
のリングスイッチ６０ａがその周囲に取り付けられてい
る。スイッチ６０ａの側壁に例えばハンドピース６２の
操作者の指によって圧力が与えられると、ハンドピース
６２は起動される。起動のモード（例えば切開モードま
たは凝結モード）は、スイッチ６０ａの押された位置に
より決まる。ハンドピース６２に対して鉛直方向以外の
方向に圧力がスイッチ６０ａに加わったとしても、スイ
ッチ６０ａはオンされる。実施の形態によっては、ハン
ドピース６２に対して鉛直方向にリングスイッチ６０ａ
の表面に圧力が与えられた場合に、複数の機能を起こす
ようにしてもよい。すなわち、スイッチ６０ａの表面に
圧力が与えられた場合、その圧力を無視してもよい。他
方、切開および凝結とは別の第三のモードを開始しても
よい。あるいは、これらの二つの選択可能な動作モード
の一つを行わないようにすることもできる。例えば、リ
ングスイッチ６０ａが押されたら、リングスイッチ６０
ａの下部は、ハンドピース６２を起動する複数の圧力感
知センサの一つに圧力を与えるようになっている。ある
方向からリングスイッチ６０ａが押されたらあるセンサ
６５がオンされ、別の方向からリングスイッチ６０ａが
押されたら他のセンサ６７がオンされ、ハンドピース６
２に鉛直な方向の圧力で上からリングスイッチ６０ａが
押されたら両方のセンサがオンされる。

【００３８】リングスイッチ６０ａは、単一のセンサ６
９に直接的または間接的に取り付けられていて、リング
の一方の側が押されたらセンサが押され、逆にリングの
他の側が押されたらセンサが引かれるか、センサにあら
かじめ加えられた圧力が減少させられるようになってい
てもよい。センサまたはハンドピースの電子回路は、押
し下げまたは引き戻し（または圧力の減少）のいずれか
を検知し、この検知に応じて関連する動作モードを開始
することができる。

【００３９】あるいは、押されたらその力と方向に応じ
た電圧を発生する圧電材料からリングスイッチ６０ａが
形成されていれば、このリングそれ自体がセンサであっ
てもよい。リングの一方の側面が押されると、ある極性
の信号が生じ、リングの他方の面が押されると逆の極性
の信号が生ずる。これにより、単一のリングすなわちセ
ンサで少なくとも二つの動作モードが実現される。さら
に、リングスイッチ６０ａは、力を感知する抵抗器のよ
うな非圧電物であって、さらに圧電リングに機械的に結
合されていてもよい。この圧電リングは、リングに与え
られた圧力に対応するように反応し、リングのいずれの
側面が押されたかによって出力の極性が変わるものであ
る。

【００４０】また、リングスイッチ６０ａは、キャパシ
タンス変換器を使用してもよい。このキャパシタンス変
換器は、比較的柔軟性の低い金属製の中央リング６４
と、フォームまたはエラストマーからなる外側層と、柔
軟な金属製のリング電極６６を有する。図１３（ａ）の
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である図１３（ｂ）と、図１３
（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である図１３（ｃ）に、
そのスイッチ６０ａを示す。リングの一つの側面に圧力
が与えられると、外側のリングに与えられた圧力が外側
のリングを変位させ、フォームまたはエラストマーを押
し下げ、外側のリングを中央リング６４に近づけ、与え
られた圧力に応じてキャパシタンスを減少させる。

【００４１】さらに他の実施の形態では、スイッチ６０
ａはヒステリシス効果によるスイッチとして機能しても
よい。ヒステリシスとは、物体の磁性の変化が磁界の変
化に遅れるように、ある結果が原因に対して遅れること
である。スイッチの機能は、スイッチ６０ａに与えられ
る圧力（作用する力）が変化するときのヒステリシス効
果による遅れに従って、（例えば、極性の逆転に伴う）
それ以前の磁性または熱電気状態から変化する一時的な
抵抗に応じて実行される。

【００４２】リングスイッチ６０ａは、単体でもよい
し、二つ以上のピースに細分化されてもよい。リングを
細分化することにより、センサの駆動の局所限定性を大
幅に向上し、圧力が与えられた箇所から離れた位置にあ
るセンサが誤って機械的に駆動されるおそれを減少する
ことができる。さらに、細分化により、ハンドピース６
２の最終使用者の便宜に応じて選択した細片について
は、使用不可能なように設定したりその感度を下げたり
することができるようになる。

【００４３】さらに、スイッチ６０ａは、ハンドピース
６２を駆動するための圧力を与える箇所を視覚および触
覚によって探るために便利な基準位置としても使われ
る。スイッチ６０ａは、駆動状態を示すためにも使われ
うる。例えば、リングを透明または半透明に形成し、オ
ンの間に発光するようにしたり、ハンドピース６２の動
作モードに従って変色するようにしたりしてもよい。

【００４４】図１４（ａ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａの実施の形態の部
分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿
う断面に相当する。この特定の実施の形態によれば、ハ
ンドピース６２のハウジング６３の外側にあるリングス
イッチ６０ａは、二つのセンサ６１Ａ，６１Ｂの上に位
置する。リング６０ａにある方向の圧力７０Ａが与えら
れると、センサ６１Ａがその圧力を検知し、動作モード
を開始する（すなわちハンドピース６２をオンする）。
逆方向の圧力７０Ｂがスイッチ６０ａに与えられると、
センサ６１Ｂがその圧力を検知し、対応する動作モード
を開始する（すなわちハンドピース６２をオフするか、
与えられる圧力の大きさに応じてハンドピース６２が作
動する電力を減少させる）。

【００４５】図１４（ｂ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａの他の実施の形態
の部分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ−Ｃ線
に沿う断面に相当する。この特定の実施の形態によれ
ば、スイッチ６０ａそれ自体がセンサであって、このセ
ンサは、圧電部分６４および変形可能で柔軟な適当な材
料から形成された基板６５を備える。圧力７０Ｂが圧電
部分６４に与えられると、スイッチ６０ａは、与えられ
た力（圧力７０Ｂ）およびその方向に応じた出力電圧を
発生させ、これがある極性の信号になる。基板６５はリ
ングスイッチ６０ａを補強する。基板６５に他の方向か
ら圧力７０Ａが与えられた場合には、圧力７０Ｂによる
信号とは逆の（異なる）極性の信号をリングスイッチ６
０ａは発生させる。これによって、単一のリング／セン
サで、切開または凝結モードのような少なくとも二つの
動作モードが可能となる。

【００４６】図１４（ｃ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａのさらに他の実施
の形態の部分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ
−Ｃ線に沿う断面に相当する。この特定の実施の形態に
よれば、リングスイッチ６０ａは、キャパシタンス変換
器を備える。このキャパシタンス変換器は、中央リング
６７と、絶縁リング６６からなる外側層と、導電リング
６５と、絶縁リング６８からなる他の外側層と、他の導
電リング６９を有する。中央リング６７は、比較的柔軟
性の低い金属のような導電材料から形成されている。絶
縁リング６６は、フォームまたはエラストマーから形成
されている。導電リング６５は柔軟な金属製の電極であ
る。絶縁リング６８も、フォームまたはエラストマーか
ら形成されており、中央リング６７の反対の面に配置さ
れている。導電リング６９も、柔軟な金属製の電極であ
るが、導電リング６５と逆の極性を持つ。リングスイッ
チ６０ａの一方の側に圧力７０Ａが与えられると、絶縁
リング６６が変位し、フォームまたはエラストマーが圧
縮されることによって、導電リング６５が中央リング６
７に近づく。従って、与えられた圧力７０Ａに応じて両
者の間のキャパシタンスが減少する。導電リング６５と
中央リング６７の間のキャパシタンスの変化は、ハンド
ピース６２をオンするか、ある特定の動作モード（例え
ば切開モードまたは凝結モード）でハンドピース６２を
作動するか、与えられた圧力７０Ａの量に従いこれに対
応して動作スピードを増加させる。逆に、リングスイッ
チ６０ａの他方の側に圧力７０Ｂが与えられると、絶縁
リング６８が変位し、フォームまたはエラストマーが圧
縮されることによって、導電リング６９が中央リング６
７に近づく。従って、与えられた圧力７０Ｂに応じて両
者の間のキャパシタンスが減少する。導電リング６９と
中央リング６７の間のキャパシタンスの変化は、ハンド
ピース６２をオフするか、ある特定の動作モード（例え
ば切開モードまたは凝結モード）でハンドピース６２を
作動するか、与えられた圧力７０Ｂの量に従いこれに対
応して動作スピードを減少させる。

【００４７】図１４（ｄ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａのさらに他の実施
の形態の部分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ
−Ｃ線に沿う断面に相当する。この特定の実施の形態に
よれば、リングスイッチ６０ａは、中央リング７３と、
ポインタリング７２と、導電リング７１と、他のポイン
タリング７４と、他の導電リング７５を有する。中央リ
ング７３は、比較的剛性の高い金属のような導電材料か
ら形成されている。ポインタリング７２は、比較的柔軟
で圧縮可能で変形可能である（例えばフォームまたはエ
ラストマーから形成されている）。導電リング７１は柔
軟な金属製の電極である。ポインタリング７４も、比較
的柔軟で圧縮可能で変形可能である（例えばフォームま
たはエラストマーから形成されている）。導電リング７
５も、柔軟な金属製の電極であるが、導電リング７１と
逆の極性を持つ。リングスイッチ６０ａの一方の側に圧
力７０Ａが与えられると、ポインタリング７２の先端が
剛的な中央リング７３に当たって平坦につぶれることに
よって、導電リング７１と中央リング７３の間の間隔が
減少する。従って、与えられた圧力７０Ａに応じて両者
の間のキャパシタンスが減少する。導電リング７１と中
央リング７３の間のキャパシタンスの変化は、ハンドピ
ース６２をオンするか、ある特定の動作モード（例えば
切開モードまたは凝結モード）でハンドピース６２を作
動するか、与えられた圧力７０Ａの量に従いこれに対応
して動作の電力またはスピードを増加させる。逆に、リ
ングスイッチ６０ａの他方の側に圧力７０Ｂが与えられ
ると、ポインタリング７４の先端が剛的な中央リング７
３に当たって平坦につぶれることによって、導電リング
７５と中央リング７３の間の間隔が減少する。従って、
与えられた圧力７０Ｂに応じて両者の間のキャパシタン
スが減少する。導電リング７５と中央リング７３の間の
キャパシタンスの変化は、ハンドピース６２をオンする
か、ある特定の動作モード（例えば切開モードまたは凝
結モード）でハンドピース６２を作動するか、与えられ
た圧力７０Ｂの量に従いこれに対応して動作の電力また
はスピードを減少させる。

【００４８】図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、本発
明によるハンドピース６２のためのリングスイッチ６０
ａの二つの実施の形態の部分断面図である。この図は図
１３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当する。リングス
イッチ６０ａはそれ自体がセンサであり、このセンサ
は、中央リング７６と、二つの圧電リング７６Ａ，７６
Ｂ（またはそれらを小さく変更した圧電リング７７Ａ，
７７Ｂ）を有する。中央リング７６は、比較的剛性の高
い金属のような導電材料から形成されている。圧力７０
Ａが、中央リング７６に直接与えられるか、圧電リング
７６Ｂ（または７７Ｂ）に間接的に与えられると、スイ
ッチ６０ａは、与えられた力（圧力７０Ａ）に対応する
出力電圧を生成し、これが極性をもった信号となり、ハ
ンドピース６２をオンするか、ある特定の動作モード
（例えば切開モードまたは凝結モード）でハンドピース
６２を作動するか、与えられた圧力７０Ａの量に従いこ
れに対応して動作の電力またはスピードを増加させる。
逆に、圧力７０Ｂが、中央リング７６に直接与えられる
か、圧電リング７６Ａ（または７７Ａ）に間接的に与え
られると、スイッチ６０ａは、与えられた力（圧力７０
Ｂ）に対応する出力電圧を生成し、これが上記と異なる
逆の極性をもった信号となり、ハンドピース６２をオン
するか、ある特定の動作モード（例えば切開モードまた
は凝結モード）でハンドピース６２を作動するか、与え
られた圧力７０Ｂの量に従いこれに対応して動作の電力
またはスピードを減少させる。これによって、単一のリ
ング／センサ（スイッチ６０ａ）で、切開または凝結モ
ードのような少なくとも二つの動作モードが可能とな
る。

【００４９】図１５（ｃ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａのさらに他の実施
の形態の部分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ
−Ｃ線に沿う断面に相当する。この特定の実施の形態に
よれば、リングスイッチ６０ａは、単一の圧電リング７
８と、例えばエラストマーで形成された柔軟な封止体７
８Ａ，７８Ｂを有する。圧力７０Ａが、圧電リング７８
に与えられると、スイッチ６０ａは、与えられた力（圧
力７０Ａ）に対応する出力電圧を生成し、これが極性を
もった信号となり、ハンドピース６２をオンするか、あ
る特定の動作モード（例えば切開モードまたは凝結モー
ド）でハンドピース６２を作動するか、与えられた圧力
７０Ａの量に従いこれに対応して動作の電力またはスピ
ードを増加させる。逆に、圧力７０Ｂが、圧電リング７
８に与えられると、スイッチ６０ａは、与えられた力
（圧力７０Ｂ）に対応する出力電圧を生成し、これが上
記と逆の極性をもった信号となり、ハンドピース６２を
オンするか、ある特定の動作モード（例えば切開モード
または凝結モード）でハンドピース６２を作動するか、
与えられた圧力７０Ｂの量に従いこれに対応して動作の
電力またはスピードを減少させる。さらに、この実施の
形態および他の実施の形態において、図示しないが、エ
ラストマー製の保護用の外側カバーをリングスイッチ６
０ａに被せて、外部環境および衝撃による損傷から保護
するようにしてもよい。

【００５０】図１６（ａ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａのさらに他の実施
の形態の部分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ
−Ｃ線に沿う断面に相当する。この特定の実施の形態に
よれば、リングスイッチ６０ａは、中央リング７００
と、封止体７０１，７０２を有する。中央リング７００
は比較的剛性が高く、封止体７０１，７０２は比較的柔
軟であって中央リング７００を支持する。ハウジング６
３の内部においては、圧電リング７０５が中央リング７
００の下部７０３に接着剤で固定されている。また、ハ
ウジング６３の内部には、圧電リング７０５を支持する
圧電支持リング７０４が配置されている。圧力７０Ａ
が、中央リング７００に直接与えられるか、圧電リング
７０５に間接的に与えられると、スイッチ６０ａは、与
えられた力（圧力７０Ａ）に対応する出力電圧を生成
し、これが極性をもった信号となり、ハンドピース６２
をオンするか、ある特定の動作モード（例えば切開モー
ドまたは凝結モード）でハンドピース６２を作動する
か、与えられた圧力７０Ａの量に従いこれに対応して動
作の電力またはスピードを増加させる。逆に、反対方向
の圧力７０Ｂが、中央リング７００に与えられるか、圧
電リング７０５に間接的に与えられると、スイッチ６０
ａは、与えられた力（圧力７０Ｂ）に対応する出力電圧
を生成し、これが上記と逆の極性をもった信号となり、
ハンドピース６２をオンするか、ある特定の動作モード
（例えば切開モードまたは凝結モード）でハンドピース
６２を作動するか、与えられた圧力７０Ｂの量に従いこ
れに対応して動作の電力またはスピードを減少させる。
さらに、中央リング７００は、二つまたは三つの領域に
細分化し、圧力７０Ａまたは７０Ｂが与えられる位置
を、細分化された領域に対応する圧電リング７０５の部
分に局所的に限定するようにしてもよい。ここで説明し
上述したように、圧電リング７０５はまた中央リング７
００に一体の部分であってもよい。

【００５１】図１６（ｂ）は、本発明によるハンドピー
ス６２のためのリングスイッチ６０ａのさらに他の実施
の形態の部分断面図である。この図は図１３（ａ）のＣ
−Ｃ線に沿う断面に相当する。この特定の実施の形態に
よれば、リングスイッチ６０ａは、中央リング７１０
と、二つの外側リング７１３，７１４と、リング７１
１，７１２を有する。中央リング７１０は比較的柔軟な
材料、例えばフォームまたはエラストマーで形成されて
いる。外側リング７１３，７１４は、比較的剛的または
半剛的である。リング７１１，７１２は比較的柔軟であ
って中央リング７１０を外側リング７１３，７１４とと
もに支持する。ハウジング６３の内部においては、二つ
の圧電リング７１５Ａ，７１５Ｂが中央リング７１０の
下部の両側に、外側リング７１３，７１４を介して固定
されている。二つの圧電リング７１５Ａ，７１５Ｂは、
これらの間のクロストークを避けるために、共振周波数
の近辺またはそれに極めて近い周波数の交流電力で励起
することによって、連続的または周期的に監視される。
所定の変位を維持するのに必要な共振周波数またはエネ
ルギの量が監視される。中央リング７１０に圧力７０Ａ
または圧力７０Ｂが与えられると、これらの特性（例え
ば共振周波数および変位）が変化し、この変化はハンド
ピース６２の動作モードの制御の基準にされる。あるい
は、与えられた圧力７０Ａまたは圧力７０Ｂの結果とし
ての二つの圧電リング７１５Ａ，７１５Ｂのパルス、振
幅、エコーおよび反応タイミングを監視し、続いて高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）解析を行ってもよい。

【００５２】圧力７０Ａが、中央リング７１０に直接与
えられるか、圧電リング７１５Ａ，７１５Ｂに間接的に
与えられると、スイッチ６０ａは、与えられた力（圧力
７０Ａ）に対応する出力電圧を生成し、これが極性をも
った信号となり、ハンドピース６２をオンするか、ある
特定の動作モード（例えば切開モードまたは凝結モー
ド）でハンドピース６２を作動するか、与えられた圧力
７０Ａの量に従いこれに対応して動作のスピードを増加
させる。逆に、反対方向の圧力７０Ｂが、中央リング７
１０に与えられるか、圧電リング７１５Ａ，７１５Ｂに
間接的に与えられると、スイッチ６０ａは、与えられた
力（圧力７０Ｂ）に対応する出力電圧を生成し、これが
上記と異なる（逆の）極性をもった信号となり、ハンド
ピース６２をオンするか、ある特定の動作モード（例え
ば切開モードまたは凝結モード）でハンドピース６２を
作動するか、与えられた圧力７０Ｂの量に従いこれに対
応して動作の電力またはスピードを減少させる。

【００５３】この代わりに、圧力７０Ａが、スイッチ６
０ａの片側に与えられると、圧電リング７１５Ａが変位
して振動を引き起こし、これが他方の圧電リング７１５
Ｂに検出されてもよい。エラストマーで形成された中央
リング７１０は圧縮され、この圧縮が圧電リング７１５
Ｂへの振動の伝達を増大させる。この振動の伝達の変化
が、ハンドピース６２をオンするか、ある特定の動作モ
ード（例えば切開モードまたは凝結モード）でハンドピ
ース６２を作動するか、与えられた圧力７０Ａの量に従
いこれに対応して動作の電力またはスピードを増加させ
る。逆に、反対方向の圧力７０Ｂが、スイッチ６０ａの
他の側に与えられると、圧電リング７１５Ｂが変位して
振動を引き起こし、これが他方の圧電リング７１５Ａに
検出される。中央リング７１０は圧縮され、この圧縮が
圧電リング７１５Ａへの振動の伝達を増大させる。この
振動の伝達の変化が、ハンドピース６２をオフするか、
ある特定の動作モード（例えば切開モードまたは凝結モ
ード）でハンドピース６２を作動するか、与えられた圧
力７０Ｂの量に従いこれに対応して動作の電力またはス
ピードを減少させる。

【００５４】図１７および図１８は、本発明によるハン
ドピース６２のための起動領域８１Ａ，８１Ｂを持つリ
ングスイッチ６０ａの実施の形態および試作品をそれぞ
れ示す図である。ハンドピース６２には、図２に示す高
調波発生器５１０が電気エネルギを供給し、切開または
凝結のために使われる鋭利なメス刃６０３のような手術
器具に超音波による長手方向の運動を与える。ハンドピ
ース６２は同軸ケーブル５２６によって高調波発生器５
１０に接続されている。ハンドピース６２の先端の付近
には、リング状のリングスイッチ６０ａがその周囲に取
り付けられている。このリングスイッチ６０ａは、支持
リング８１と、二つの隣り合う起動領域８１Ａ，８１Ｂ
を有する。ハンドピース６２の操作者は、自身の指で起
動領域８１Ａ，８１Ｂを押すことができ、その指の圧力
（力）がハンドピース６２の表面に対して鉛直かそうで
ないかに関わらず、その指の圧力（力）が検知されて起
動信号に変換される。起動領域８１Ａ，８１Ｂは、圧力
を検知するための円環状のバンドであって、ハンドピー
ス６２をオンオフするか、そのスピードを変化させるか
（例えばフルまたは可変電力）、ハンドピース６２を特
定の動作モード（例えば切開モードまたは凝結モード）
で動作させる。支持リング８１は、ハンドピース６２の
操作者にとって、起動領域８１Ａ，８１Ｂに関する触覚
上の基準位置となる。支持リング８１はさらに、操作者
の指の支持部となり、起動領域８１Ａ，８１Ｂを不用意
に握って触ってしまうことに伴う不注意によるオンを減
少させる。さらにまた、支持リング８１は、ハンドピー
ス６２のオンのときに発光したり現在の動作モードに応
じて変色したりすることにより、ハンドピース６２の起
動の状態および動作モードを示すために透明または半透
明であってもよい。

【００５５】起動領域８１Ａ，８１Ｂとしては、（ａ）
与えられた外力つまり圧力に対応して抵抗が変化する力
感知抵抗器、（ｂ）二つの電極の間の絶縁層の圧力、変
位または圧縮に対応してキャパシタンスが変化するか、
二つの電極の間の距離に対応してキャパシタンスが変化
する力感知キャパシタ、（ｃ）ハンドピースのハウジン
グの表面下に取り付けられたか一体に設けられており、
与えられた圧力によって出力が変化する歪みゲージ、
（ｄ）エラストマーに収容されたか載せられている磁
石、および手術用ハンドピースの内部に配置されて、磁
石の磁界の強度を検知し、与えられた力またはギャップ
の変化に関する磁界の強度の変化を監視するセンサ、な
らびに（ｅ）与えられた力つまり圧力に対応して電荷ま
たは電圧が変化する圧電膜または圧電セラミック部品が
あるが、これらには限られない。

【００５６】図１９および図２０は、本発明によるハン
ドピース６２のための細分化された起動領域８２Ａ，８
２Ｂを持つリングスイッチ６０ａの他の実施の形態を示
す図である。ハンドピース６２には、図２に示す高調波
発生器５１０が電気エネルギを供給し、切開または凝結
のために使われる鋭利なメス刃６０３のような手術器具
に超音波による長手方向の運動を与える。ハンドピース
６２は同軸ケーブル５２６によって高調波発生器５１０
に接続されている。ハンドピース６２の先端の付近に
は、リング状のリングスイッチ６０ａがその周囲に取り
付けられている。このリングスイッチ６０ａは、二つの
隣り合う起動領域８２Ａ，８２Ｂに細分化される。リン
グスイッチ６０ａは起動領域８２Ａ，８２Ｂに細分化さ
れて、一方のリング（８２Ａ）の動作または圧力が他方
のリング（８２Ｂ）から遮断されている。細分化された
起動領域８２Ａ，８２Ｂは、圧力を検知するためのもの
であって、ハンドピース６２をオンオフするか、そのス
ピードを変化させるか（例えばフルまたは可変電力）、
ハンドピース６２を特定の動作モード（例えば切開モー
ドまたは凝結モード）で動作させる。例えば、スイッチ
６０ａに一方向の圧力７０Ａが与えられると、ハンドピ
ース６２のある動作モード、例えば切開モードまたは可
変電力モードが起動される。他の方向の圧力７０Ｂがス
イッチ６０ａに与えられると、ハンドピース６２の他の
動作モード、例えば凝結モードまたはフル電力モードが
起動される。リングスイッチ６０ａは、それ自体でハン
ドピース６２の操作者にとって、起動領域８２Ａ，８２
Ｂに関連する触覚上の基準位置となる。リングスイッチ
６０ａはさらに、操作者の指の支持部となり、起動領域
８２Ａ，８２Ｂを不用意に握って触ってしまうことに伴
う不注意によるオンを減少させる。また、リングスイッ
チ６０ａに圧力７０Ｃが鉛直に与えられたとき、別の動
作モードが起動される。さらにまた、リングスイッチ６
０ａつまり起動領域８２Ａまたは８２Ｂは、ハンドピー
ス６２のオンのときに発光したり現在の動作モードに応
じて変色したりすることにより、ハンドピース６２の起
動の状態および動作モードを示すために透明または半透
明であってもよい。

【００５７】図２１および図２２は、本発明によるハン
ドピース６２のための起動領域８３Ａ，８３Ｂを持つリ
ングスイッチ６０ａの他の実施の形態および試作品を示
す図である。ハンドピース６２には、図２に示す高調波
発生器５１０が電気エネルギを供給し、切開または凝結
のために使われる鋭利なメス刃６０３のような手術器具
に超音波による長手方向の運動を与える。ハンドピース
６２は同軸ケーブル５２６によって高調波発生器５１０
に接続されている。ハンドピース６２の先端の付近に
は、リング状のリングスイッチ６０ａがその周囲に取り
付けられている。このリングスイッチ６０ａは、先端リ
ブ８４、基端リブ８５、およびこれらの間にある二つの
隣り合う起動領域８３Ａ，８３Ｂを有する。ハンドピー
ス６２の操作者は、起動領域８３Ａ，８３Ｂの表面を押
すことができ、その指の圧力（力）がハンドピース６２
の表面に対して鉛直かそうでないかに関わらず、その指
の圧力（力）が検知されて起動信号に変換される。細分
化された起動領域８３Ａ，８３Ｂは、圧力を検知するた
めの円環状のバンドであって、ハンドピース６２をオン
オフするか、そのスピードを変化させるか（例えばフル
または可変電力）、ハンドピース６２を特定の動作モー
ド（例えば切開モードまたは凝結モード）で動作させ
る。先端リブ８４および基端リブ８５は、ハンドピース
６２の操作者にとって、起動領域８３Ａ，８３Ｂに関連
する触覚上の基準位置となる。先端リブ８４および基端
リブ８５は、ハンドピース６２の操作者の指を起動領域
８３Ａ，８３Ｂに案内するためにテーパ状に形成されて
いる。先端リブ８４および基端リブ８５はさらに、操作
者の指の支持部となり、起動領域８３Ａ，８３Ｂを不用
意に握って触ってしまうことに伴う不注意によるオンを
減少させる。さらにまた、先端リブ８４および基端リブ
８５は、ハンドピース６２のオンのときに発光したり現
在の動作モードに応じて変色したりすることにより、ハ
ンドピース６２の起動の状態および動作モードを示すた
めに透明または半透明であってもよい。

【００５８】さらにまた、図２３に示すように、リング
スイッチ６０ａは中間リブ８６を有していてもよい。こ
の中間リブは、起動領域８３Ａ，８３Ｂの区画部とな
る。中間リブ８６は、不適当な起動圧力を与えることな
く、ハンドピース６２の起動領域を握るための手段をな
す。これは、中間リブ８６を付加したことによって、操
作者の指が起動領域８３Ａ，８３Ｂをまたがることにな
るからである。中間リブ８６は、先端リブ８４とも基端
リブ８５とも異なるように成形されており、ハンドピー
ス６２の操作者が起動領域８３Ａ，８３Ｂに相対する指
の位置を探るための基準位置として使われる。

【００５９】図２４は、本発明によるハンドピース６２
のための起動領域８７Ａ，８７Ｂを持つリングスイッチ
６０ａのさらに他の実施の形態を示す図である。ハンド
ピース６２には、図２に示す高調波発生器５１０が電気
エネルギを供給し、切開または凝結のために使われる鋭
利なメス刃６０３のような手術器具に超音波による長手
方向の運動を与える。ハンドピース６２は同軸ケーブル
５２６によって高調波発生器５１０に接続されている。
ハンドピース６２には、リング状のリングスイッチ６０
ａがその周囲に取り付けられている。このリングスイッ
チ６０ａは、二つの隣り合う起動領域８７Ａ，８７Ｂお
よび区画部８８を有する。区画部８８は凹部でも凸部で
もよい。ハンドピース６２の操作者は、起動領域８７
Ａ，８７Ｂの表面を指で押すことができ、その指の圧力
（力）がハンドピース６２の表面に対して鉛直かそうで
ないかに関わらず、その指の圧力（力）が検知されて起
動信号に変換される。起動領域８７Ａ，８７Ｂは、圧力
を検知するための円環状のバンドであって、ハンドピー
ス６２をオンオフするか、そのスピードを変化させるか
（例えばフルまたは可変電力）、ハンドピース６２を特
定の動作モード（例えば切開モードまたは凝結モード）
で動作させる。区画部８８は、ハンドピース６２の操作
者にとって、起動領域８７Ａ，８７Ｂに関連する触覚上
の基準位置となる。さらにまた、区画部８８は、ハンド
ピース６２のオンのときに発光したり現在の動作モード
に応じて変色したりすることにより、ハンドピース６２
の起動の状態および動作モードを示すために透明または
半透明であってもよい。

【００６０】図２５は、本発明によるハンドピース６２
のための起動領域および小領域を持つリングスイッチ６
０ａのさらに他の実施の形態を示す図である。ハンドピ
ース６２には、図２に示す高調波発生器５１０が電気エ
ネルギを供給し、切開または凝結のために使われる鋭利
なメス刃６０３のような手術器具に超音波による長手方
向の運動を与える。ハンドピース６２は同軸ケーブル５
２６によって高調波発生器５１０に接続されている。ハ
ンドピース６２には、リング状のリングスイッチ６０ａ
がその周囲に取り付けられている。このリングスイッチ
６０ａは、摺動バリア９０と二つの起動領域９１，９２
を有する。起動領域９１，９２はハンドピース６２に適
合するテープ状のセンサである。ハンドピース６２の操
作者は、起動領域９１，９２の表面を指で押すことがで
き、ハンドピース６２の表面に対してほぼ鉛直なその指
の力が検知されて起動信号に変換され、この起動信号
が、ハンドピース６２をオンオフするか、ハンドピース
６２を様々な動作モード（例えば切開モードまたは凝結
モード）で動作させる。起動領域９１，９２は、それぞ
れ小領域９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃおよび小領域９２Ａ，
９２Ｂ，９２Ｃに区分される。これらの小領域が押され
ると、小領域はハンドピース６２のさらなる動作モー
ド、例えば可変電力レベルの各モードを起動する。摺動
バリア９０は、ハンドピース６２を取り囲んでおり、起
動領域９１，９２の一部、具体的には小領域９１Ａ，９
２Ａを覆う。摺動バリア９０は、小領域９１Ａ，９２Ａ
が起動されないようにこれを保護するか、特定の小領域
に届く圧力を減衰させる。摺動バリア９０は、ハンドピ
ース６２に着脱自在に取り付けられており、必要に応じ
て所望の位置、例えば特定の小領域を覆う位置にパチン
と嵌め込むことができる。これらの小領域が設けられて
いることによって、ハンドピースの操作者の好みに応じ
て、起動領域および起動されずに指を支持する領域（例
えば小領域９１Ａ，９２Ａ）を持った特定の融通の利く
形態をもたらすことが可能であるので、ハンドピース６
２の使用の融通性を高めることができる。さらに小領域
には、操作者にとって識別が容易なように、個別に彩色
したり、数字を振ったり、他の方法で目印を付けたりし
てもよい。

【００６１】ここで説明したハンドピースの電気機械式
スイッチは、あらゆる種類でよく、例えば固定接点と可
撓接点を有する従来の機械レバー接点スイッチであって
もよい。かかるスイッチでは、可撓接点の導電性アーム
は押し下げられて固定接点に接触する。典型的なスイッ
チは、押し下げられてベリリウム銅のパッドに接触し
て、スイッチ回路を閉じるベリリウム銅のアームを有す
る。また、本発明によるハンドピースの電気機械式スイ
ッチは、自身の下面に取り付けられたカーボンパッドを
有するゴムボタンのようなカーボンボタンスイッチであ
ってもよい。ボタンが押下げられると、カーボンパッド
はプリント回路基板上の一対の固定接点、例えば二つの
金メッキされたパッドに降下する。このカーボンパッド
は、金メッキされた複数のパッドの上に載って、これら
を電気的に導通させ、スイッチ回路を閉じる。さらに他
の実施の形態では、カーボンパッドは、金メッキされた
銅のパッドのような金属製のパッドに置き換えてもよ
い。

【００６２】以上、本発明の好適な実施の形態を参照し
ながら、本発明を詳細に図示して詳細に説明したが、こ
れらの実施の形態は、網羅的なものではなく、ここに開
示されたのと全く同じ形態に本発明を限定することを意
図するものでもない。当業者であれば、本発明の趣旨お
よび区域から外れることなく、形態および詳細に関する
多くの修正を作り上げることができるであろうことは理
解されるだろう。同様に、ここで説明したあらゆる方法
のステップは、ほぼ同一の結果を達成することのできる
他のステップに置き換えることができる。このような全
ての修正は、請求の範囲に記載された本発明の範囲およ
びその均等物の範囲に含まれるものと出願人は意図して
いる。

【００６３】この発明の具体的な実施態様は次の通りで
ある。 （１）上記スイッチは上記ハンドピースの先端側に配置
されていることを特徴とする請求項１に記載のシステ
ム。 （２）上記監視された圧力が、複数の電力レベルに対応
する複数の閾値のうちの特定の閾値に達すると、上記ハ
ンドピースが複数の電力レベルから選択された電力レベ
ルで作動させられることを特徴とする請求項１に記載の
システム。 （３）上記圧力は上記ハンドピースの上記ハウジングの
内部に配置されたセンサによって監視され、上記センサ
は、電気機械式スイッチ、力感知抵抗器、力感知キャパ
シタ、歪みゲージ、磁石、強磁性体、圧電膜および圧電
セラミックからなる群から選択されることを特徴とする
請求項１に記載のシステム。 （４）上記スイッチは、一対のスイッチボタン部材を有
することを特徴とする請求項１に記載のシステム。 （５）上記スイッチは、指を載せることができ触覚上の
基準として使用される非駆動用中央領域を備えることを
特徴とする請求項１に記載のシステム。

【００６４】（６）上記スイッチは、上記最終作動体に
合うようにおおまかにユーザ整列可能であることを特徴
とする請求項１に記載のシステム。 （７）上記スイッチは、上記最終作動体に規則性を持つ
ように整列され割り出されることを特徴とする請求項１
に記載のシステム。 （８）上記スイッチボタン部材の各々は、上面および下
面と、上記下面から外側に向けて延びる第１のポストお
よび第２のポストと、上記上面にある第１の浮上り部お
よび第２の浮上り部とを備え、上記第１の浮上り部およ
び上記第２の浮上り部は両者の間に形成された中央凹部
によって支持されていることを特徴とする実施態様
（４）に記載のシステム。 （９）上記第１のポストは上記第１の浮上り部のほぼ反
対側に配置され、上記第２のポストは上記第２の浮上り
部のほぼ反対側に配置され、上記第１の浮上り部が押し
下げられると上記第１のポストは上記ハンドピースの内
部に向けて案内され、上記第２の浮上り部が押し下げら
れると上記第２のポストは上記ハンドピースの内部に向
けて案内されることを特徴とする実施態様（８）に記載
のシステム。 （１０）上記スイッチは、上記ハンドピースの先端の付
近の周囲に取り付けられたリング状のリングスイッチで
あることを特徴とする請求項１に記載のシステム。

【００６５】（１１）上記リングスイッチは、キャパシ
タンス変換器であって、このキャパシタンス変換器は、
中央リングと、上記中央リングの外側に配置されたエラ
ストマーからなる外側層と、上記リングスイッチ上に配
置されたリング電極とを有することを特徴とする実施態
様（１０）に記載のシステム。 （１２）上記リングスイッチが複数の圧力の閾値に対応
する異なる色彩で発光するように、多色照明および制御
装置を有することを特徴とする実施態様（１０）に記載
のシステム。 （１３）上記リングスイッチはセンサであって、このセ
ンサは、圧電部分とこの圧電部分に隣り合うように配置
された基板を有しており、上記圧電部分に圧力が与えら
れると、上記リングスイッチは第１の極性の信号を出力
し、上記基板に圧力が与えられると、上記リングスイッ
チは第１の極性と逆の第２の極性の信号を出力すること
を特徴とする実施態様（１０）に記載のシステム。 （１４）上記リングスイッチはセンサであって、このセ
ンサは、第１の圧電リングと、第２の圧電リングと、上
記第１の圧電リングおよび上記第２の圧電リングの間に
配置された中央リングとを備えており、上記第１の圧電
リングに圧力が与えられると、上記リングスイッチは第
１の極性の信号を出力し、上記第２の圧電リングに圧力
が与えられると、上記リングスイッチは第１の極性と逆
の第２の極性の信号を出力することを特徴とする実施態
様（１０）に記載のシステム。 （１５）上記リングスイッチは、第１の封止体と、第２
の封止体と、上記第１の封止体および上記第２の封止体
の間に配置された圧電リングとを備えており、上記圧電
リングに一方向の圧力が与えられると、上記リングスイ
ッチは第１の極性の信号を出力し、上記圧電リングに他
の方向の圧力が与えられると、上記リングスイッチは第
１の極性と逆の第２の極性の信号を出力することを特徴
とする実施態様（１０）に記載のシステム。

【００６６】（１６）上記リングスイッチは、一対の外
側リングと、上記外側リングの間に配置された中央リン
グと、上記外側リングの外側にそれぞれ配置された一対
の柔軟なリングを備えており、上記柔軟なリングは上記
中央リングを上記外側リングとともに支持しており、一
対の圧電リングが中央リングの下部の両側に固定されて
いることを特徴とする実施態様（１０）に記載のシステ
ム。 （１７）上記リングスイッチは、支持リングと一対の隣
り合って配置された起動領域を有しており、これらの起
動領域は上記支持リングに連続的に連結された円環状の
バンドであることを特徴とする実施態様（１０）に記載
のシステム。 （１８）上記起動領域は電気機械式スイッチ、力感知抵
抗器、力感知キャパシタ、歪みゲージ、磁石および圧電
部品からなることを特徴とする実施態様（１７）に記載
のシステム。 （１９）上記リングスイッチは、上記起動領域の間に配
置された中間リブを備えており、上記中間リブは上記起
動領域の区画部となることを特徴とする実施態様（１
７）に記載のシステム。 （２０）上記中間リブが複数の圧力の閾値に対応する異
なる色彩で発光するように、多色照明および制御装置を
有することを特徴とする実施態様（１９）に記載のシス
テム。

【００６７】（２１）上記リングスイッチは、さらに上
記起動領域の先端に配置された先端リブを備えることを
特徴とする実施態様（１７）に記載のシステム。 （２２）上記先端リブが複数の圧力の閾値に対応する異
なる色彩で発光するように、多色照明および制御装置を
有することを特徴とする実施態様（２１）に記載のシス
テム。 （２３）上記リングスイッチは、さらに上記起動領域の
基端に配置された基端リブを備えることを特徴とする実
施態様（１７）に記載のシステム。 （２４）上記基端リブが複数の圧力の閾値に対応する異
なる色彩で発光するように、多色照明および制御装置を
有することを特徴とすることを特徴とする実施態様（２
３）に記載のシステム。 （２５）上記起動領域の各々がさらに小領域に区分さ
れ、これらの小領域が複数の圧力の閾値に応じた複数の
可変電力レベルに対応することを特徴とする実施態様
（１７）に記載のシステム。

【００６８】（２６）上記ハンドピースの両側に配置さ
れており、不注意による起動をほぼ回避するスイッチを
有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。 （２７）上記スイッチはヒステリシススイッチであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のシステム。 （２８）上記スイッチは、上記ハンドピースの周囲に取
り付けられたものの一部を覆う摺動バリアをさらに備え
ることを特徴とする実施態様（１０）に記載のシステ
ム。 （２９）上記スイッチは、上記スイッチに関して監視さ
れた圧力の変化に伴う遅れの効果に従ってそのスイッチ
の機能を実行することを特徴とする請求項１に記載のシ
ステム。 （３０）上記スイッチは上記ハンドピースの先端側に配
置されていることを特徴とする請求項２に記載のシステ
ム。

【００６９】（３１）上記圧力は上記ハンドピースの上
記ハウジングの内部に配置されたセンサによって監視さ
れ、上記センサは、電気機械式スイッチ、力感知抵抗
器、力感知キャパシタ、歪みゲージ、磁石、強磁性体、
圧電膜および圧電セラミックからなる群から選択される
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。 （３２）上記スイッチは、一対のスイッチボタン部材を
有することを特徴とする請求項２に記載のシステム。 （３３）指を載せることができ触覚上の基準として使用
される非駆動用中央領域を備えることを特徴とする請求
項２に記載のシステム。 （３４）上記スイッチは、上記最終作動体に合うように
おおまかにユーザ整列可能であることを特徴とする請求
項２に記載のシステム。 （３５）上記スイッチは、上記最終作動体に規則性を持
つように整列され割り出されることを特徴とする請求項
２に記載のシステム。

【００７０】（３６）上記スイッチボタン部材の各々
は、上面および下面と、上記下面から外側に向けて延び
る第１のポストおよび第２のポストと、上記上面にある
第１の浮上り部および第２の浮上り部とを備え、上記第
１の浮上り部および上記第２の浮上り部は両者の間に形
成された中央凹部によって支持されていることを特徴と
する実施態様（３２）に記載のシステム。 （３７）上記第１のポストは上記第１の浮上り部のほぼ
反対側に配置され、上記第２のポストは上記第２の浮上
り部のほぼ反対側に配置され、上記第１の浮上り部が押
し下げられると上記第１のポストは上記ハンドピースの
内部に向けて案内され、上記第２の浮上り部が押し下げ
られると上記第２のポストは上記ハンドピースの内部に
向けて案内されることを特徴とする実施態様（３６）に
記載のシステム。 （３８）上記スイッチに関する監視された圧力が高い閾
値に達すると、上記スイッチが上記ハンドピースを第１
の電力レベルで駆動し、上記監視された圧力が低い閾値
に達すると、上記スイッチが上記ハンドピースをオフす
ることを特徴とする請求項２に記載のシステム。 （３９）上記スイッチは、上記ハンドピースの先端の付
近の周囲に取り付けられたリング状のリングスイッチで
あることを特徴とする実施態様（３８）に記載のシステ
ム。 （４０）上記リングスイッチは、キャパシタンス変換器
であって、このキャパシタンス変換器は、中央リング
と、上記中央リングの外側に配置されたエラストマーか
らなる外側層と、上記リングスイッチ上に配置されたリ
ング電極とを有することを特徴とする実施態様（３９）
に記載のシステム。

【００７１】（４１）上記リングスイッチが複数の圧力
の閾値に対応する異なる色彩で発光するように、多色照
明および制御装置を有することを特徴とする実施態様
（３９）に記載のシステム。 （４２）上記リングスイッチはセンサであって、このセ
ンサは、圧電部分とこの圧電部分に隣り合うように配置
された基板を有しており、上記圧電部分に圧力が与えら
れると、上記リングスイッチは第１の極性の信号を出力
し、上記基板に圧力が与えられると、上記リングスイッ
チは第１の極性と逆の第２の極性の信号を出力すること
を特徴とする実施態様（３９）に記載のシステム。 （４３）上記リングスイッチはセンサであって、このセ
ンサは、第１の圧電リングと、第２の圧電リングと、上
記第１の圧電リングおよび上記第２の圧電リングの間に
配置された中央リングとを備えており、上記第１の圧電
リングに圧力が与えられると、上記リングスイッチは第
１の極性の信号を出力し、上記第２の圧電リングに圧力
が与えられると、上記リングスイッチは第１の極性と逆
の第２の極性の信号を出力することを特徴とする実施態
様（３９）に記載のシステム。 （４４）上記リングスイッチは、第１の封止体と、第２
の封止体と、上記第１の封止体および上記第２の封止体
の間に配置された圧電リングとを備えており、上記圧電
リングに一方向の圧力が与えられると、上記リングスイ
ッチは第１の極性の信号を出力し、上記圧電リングに他
の方向の圧力が与えられると、上記リングスイッチは第
１の極性と逆の第２の極性の信号を出力することを特徴
とする実施態様（３９）に記載のシステム。 （４５）上記リングスイッチは、一対の外側リングと、
上記外側リングの間に配置された中央リングと、上記外
側リングの外側にそれぞれ配置された一対の柔軟なリン
グを備えており、上記柔軟なリングは上記中央リングを
上記外側リングとともに支持しており、一対の圧電リン
グが中央リングの下部の両側に固定されていることを特
徴とする実施態様（３９）に記載のシステム。

【００７２】（４６）上記リングスイッチは、支持リン
グと一対の隣り合って配置された起動領域を有してお
り、これらの起動領域は上記支持リングに連続的に連結
された円環状のバンドであることを特徴とする実施態様
（３９）に記載のシステム。 （４７）上記起動領域は電気機械式スイッチ、力感知抵
抗器、力感知キャパシタ、歪みゲージ、磁石および圧電
部品からなることを特徴とする実施態様（４６）に記載
のシステム。 （４８）上記リングスイッチは、上記起動領域の間に配
置された中間リブを備えており、上記中間リブは上記起
動領域の区画部となることを特徴とする実施態様（４
６）に記載のシステム。 （４９）上記中間リブが複数の圧力の閾値に対応する異
なる色彩で発光するように、多色照明および制御装置を
有することを特徴とする実施態様（４８）に記載のシス
テム。 （５０）上記リングスイッチは、さらに上記起動領域の
先端に配置された先端リブを備えることを特徴とする実
施態様（４６）に記載のシステム。

【００７３】（５１）上記先端リブが複数の圧力の閾値
に対応する異なる色彩で発光するように、多色照明およ
び制御装置を有することを特徴とする実施態様（５０）
に記載のシステム。 （５２）上記リングスイッチは、さらに上記起動領域の
基端に配置された基端リブを備えることを特徴とする実
施態様（４６）に記載のシステム。 （５３）上記基端リブが複数の圧力の閾値に対応する異
なる色彩で発光するように、多色照明および制御装置を
有することを特徴とする実施態様（５２）に記載のシス
テム。 （５４）上記起動領域の各々がさらに小領域に区分さ
れ、これらの小領域が複数の圧力の閾値に応じた複数の
可変電力レベルに対応することを特徴とする実施態様
（４６）に記載のシステム。 （５５）上記ハンドピースの両側に配置されており、不
注意による起動をほぼ回避するスイッチを有することを
特徴とする請求項２に記載のシステム。

【００７４】（５６）上記スイッチはヒステリシススイ
ッチであることを特徴とする請求項２に記載のシステ
ム。 （５７）上記スイッチは、上記ハンドピースの周囲に取
り付けられたものの一部を覆う摺動バリアをさらに備え
ることを特徴とする実施態様（３９）に記載のシステ
ム。 （５８）上記スイッチは、上記起動領域の一部を覆う摺
動バリアをさらに備えることを特徴とする実施態様（４
６）に記載のシステム。 （５９）複数の電力レベルに対応する複数の閾値のうち
の特定の閾値に上記監視された圧力が達した場合に、上
記複数の電力レベルから選択された電力レベルで上記ハ
ンドピースを作動する工程をさらに備えることを特徴と
する請求項３に記載の方法。 （６０）上記圧力は上記ハンドピースの上記ハウジング
の内部に配置されたセンサによって監視され、上記セン
サは、電気機械式スイッチ、力感知抵抗器、力感知キャ
パシタ、歪みゲージ、磁石、強磁性体、圧電膜および圧
電セラミックからなる群から選択されることを特徴とす
る請求項３に記載の方法。

【００７５】（６１）上記刃が回動しても、上記スイッ
チがほぼ上記刃に整列されることを特徴とする請求項３
に記載の方法。 （６２）上記スイッチは、監視された圧力の変化に伴う
遅れの効果に従ってそのスイッチの機能を実行すること
を特徴とする請求項３に記載の方法。 （６３）上記第１の閾値と上記第２の閾値とが同一であ
ることを特徴とする請求項４に記載のハンドピース。 （６４）上記第１の閾値が上記第２の閾値よりも高い圧
力であることを特徴とする請求項４に記載のハンドピー
ス。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチの操作が簡単であり、不注意によるスイッチの
オン／オフの危険を減少し、操作者の指の疲れを低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの技術分野で知られた超音波手術シ
ステムを示す図であり、（ｂ）は（ａ）で示されたこの
技術分野で知られた超音波手術システムのハンドピース
の内部を示す図である。

【図２】本発明による超音波手術用切開・止血装置のた
めの発生器制御装置を示す図である。

【図３】図２に示された超音波手術用ハンドピースの断
面を示す概略図である。

【図４】本発明による例示的なボタンスイッチの長手方
向の断面図である。

【図５】超音波手術用ハンドピースのためのスイッチの
ハウジングの変位を利用した実施の形態を示す図であ
る。

【図６】本発明による超音波手術用ハンドピースのため
のスイッチの圧力ボタンを利用した実施の形態を示す図
である。

【図７】本発明による超音波手術用ハンドピースのため
のスイッチの磁石ボタンを利用した実施の形態を示す図
である。

【図８】本発明による超音波手術用ハンドピースのため
のスイッチの他の磁石ボタンを利用した実施の形態を示
す図である。

【図９】本発明による超音波手術用ハンドピースのため
のスイッチの他の磁石ボタンを利用した実施の形態を示
す図である。

【図１０】本発明による超音波手術用ハンドピースのた
めのスイッチの他の磁石ボタンを利用した実施の形態を
示す図である。

【図１１】（ａ）は本発明に係るスイッチによる超音波
ハンドピースの単一電力レベルを用いた動作を示す図で
あり、（ｂ）は本発明に係るスイッチによる超音波ハン
ドピースの二重電力レベルを用いた動作を示す図であ
る。

【図１２】スイッチを用いた超音波手術用ハンドピース
を制御する本発明に係る方法を示すフローチャートであ
る。

【図１３】（ａ）は本発明によるハンドピースのための
スイッチのリングを利用した実施の形態を示す図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、
（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図１４】（ａ）は本発明によるハンドピースのための
リングスイッチの実施の形態の部分断面図であり、
（ｂ）はリングスイッチの他の実施の形態の部分断面図
であり、（ｃ）はリングスイッチのさらに他の実施の形
態の部分断面図であり、（ｄ）はリングスイッチのさら
に他の実施の形態の部分断面図である。

【図１５】（ａ）は本発明によるハンドピースのための
リングスイッチのさらに他の実施の形態の部分断面図で
あり、（ｂ）はリングスイッチのさらに他の実施の形態
の部分断面図であり、（ｃ）はリングスイッチのさらに
他の実施の形態の部分断面図である。

【図１６】（ａ）は本発明によるハンドピースのための
リングスイッチのさらに他の実施の形態の部分断面図で
あり、（ｂ）はリングスイッチのさらに他の実施の形態
の部分断面図である。

【図１７】本発明によるハンドピースのための起動領域
を持つリングスイッチの実施の形態を示す図である。

【図１８】図１７に示すリングスイッチの試作品を示す
図である。

【図１９】本発明によるハンドピースのための起動領域
を持つリングスイッチの他の実施の形態を示す図であ
る。

【図２０】図１９に示すリングスイッチの試作品を示す
図である。

【図２１】本発明によるハンドピースのための起動領域
を持つリングスイッチのさらに他の実施の形態を示す図
である。

【図２２】図２１に示すリングスイッチの試作品を示す
図である。

【図２３】本発明によるハンドピースのための起動領域
を持つリングスイッチのさらに他の実施の形態を示す図
である。

【図２４】本発明によるハンドピースのための起動領域
を持つリングスイッチのさらに他の実施の形態を示す図
である。

【図２５】本発明によるハンドピースのための起動領域
を持つリングスイッチのさらに他の実施の形態を示す図
である。

【符号の説明】

３０ 圧力 ３１，３４ 圧力センサ ３２ 超音波ハンドピース ３３ ハウジング ３６ 壁部 ３７ ボタン ３７Ａ 端部 ３８ ボタン支持部 ３９ パッド ４０，４１，４２，４３ 磁石 ４４，４５，４６，６１Ａ，６１Ｂ センサ ４８ スライドボタン ４９ レバー ５０ 弾性リング ６０ａ スイッチ ６２ ハンドピース ６３ ハウジング ６４，６７，７３，７６，７００，７１０ 中央リング ６５，６７ センサ ６５，６９，７１，７５ 導電リング ６６ 金属リング電極 ６６，６８ 絶縁リング ７２，７４ ポインタリング ７６Ａ，７６Ｂ，７７Ａ，７７Ｂ，７８，７０５，７１
５Ａ，７１５Ｂ 圧電リング ７８Ａ，７８Ｂ，７０１，７０２ 封止体 ８１ 支持リング ８１Ａ，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ，８３Ａ，８３Ｂ，８
７Ａ，８７Ｂ，９１，９２ 起動領域 ８４ 先端リブ ８５ 基端リブ ８６ 中間リブ ８８ 区画部 ９０ 摺動バリア ９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃ，９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃ 小
領域 ２０１ 外側シェル ２１４ ボタン部 ２７０ スイッチボタン部材 ２７２ 上面 ２７４ 下面 ２７６ 第１のポスト ２７８ 第２のポスト ２８２ 第１の浮上り部 ２８４ 第２の浮上り部 ２８６ 中央凹部 ３００ 固定具 ５１０ 発生器制御装置 ５１１ 電力スイッチ ５１２ 液晶表示装置 ５１３ スタンバイライト ５１４ レディ表示器 ５１５ ＭＡＸボタン ５１６ ボタン ５１７ ＭＩＮボタン ５２６ ケーブル ５３０ ハンドピース ５３１，５３３，５３５ シリンダ ５３２ メス刃 ５３４ 先端側スイッチ ５３６ 圧電変換器 ５３７ 静止点 ５３８ ホーン ５３９ カプラ ５４０ フットスイッチ ５５０ ケーブル ７０３ 下部 ７０４ 圧電支持リング ７１１，７１２ リング ７１３，７１４ 外側リング

フロントページの続き (72)発明者 リチャード・エム・ハーパー アメリカ合衆国、45242 オハイオ州、シ ンシナティ、シャーブルック・ドライブ 3743 (72)発明者 ジェイソン・エイ・ボーン アメリカ合衆国、30307 ジョージア州、 アトランタ、バーギル・ストリート・ナン バー６ 864 (72)発明者 リチャード・エフ・シュウェンベルガー アメリカ合衆国、45247 オハイオ州、シ ンシナティ、イーグル・クリーク・ロード 8250 (72)発明者 ロバート・ピー・ギル アメリカ合衆国、45040 オハイオ州、メ イソン、ノッティンハム・ウェイ 9122 (72)発明者 メアリー・イー・シュラム アメリカ合衆国、45243 オハイオ州、シ ンシナティ、フォーラー・アベニュー 7016

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最終作動体を有する超音波手術用ハンド
   ピースと、 上記ハンドピースを制御する発生器制御装置と、 上記ハンドピースと上記発生器制御装置とを接続し、上
   記発生器制御装置が上記ハンドピースを駆動して、超音
   波による長手方向の運動を上記最終作動体に与えるため
   の駆動電流を送るようにする電気接続部と、 上記ハンドピースのハウジングに設けられた指で操作さ
   れるスイッチとを備えており、上記スイッチに関する監
   視された圧力が高い閾値に達すると、上記スイッチが上
   記ハンドピースを第１の電力レベルで駆動し、上記監視
   された圧力が低い閾値に達すると、上記スイッチが上記
   ハンドピースをオフすることを特徴とする手術処置を実
   行するためのシステム。
2. 【請求項２】 最終作動体を有する超音波手術用ハンド
   ピースと、 上記ハンドピースを制御する発生器制御装置と、 上記ハンドピースと上記発生器制御装置とを接続し、上
   記発生器制御装置が上記ハンドピースを駆動して、超音
   波による長手方向の運動を上記最終作動体に与えるため
   の駆動電流を送るようにする電気接続部と、 上記ハンドピースのハウジングに設けられた指で操作さ
   れるスイッチとを備えており、上記スイッチが上記ハン
   ドピースを第１の電力レベルで駆動し、上記スイッチに
   関する監視された圧力が低い閾値に達すると、上記ハン
   ドピースをオフすることを特徴とする手術処置を実行す
   るためのシステム。
3. 【請求項３】 ハンドピースのハウジングに配置された
   スイッチを用いて超音波手術用ハンドピースを制御する
   方法であって、 上記ハウジングに与えられた圧力を監視する工程と、 監視された圧力が高い閾値に達した場合に、上記手術用
   ハンドピースを起動する工程と、 上記中間の閾値未満の低い閾値に監視された圧力が達し
   た場合に、上記手術用ハンドピースをオフする工程とを
   備える方法。
4. 【請求項４】 指で操作されるスイッチが配置されたハ
   ウジングを有しており、上記スイッチは上記スイッチに
   関する圧力を監視するセンサを有しており、上記センサ
   が第１の閾値よりも高い圧力を検知するとハンドピース
   が作動モードにおかれ、上記センサが第２の閾値よりも
   低い圧力を検知すると上記ハンドピースが非作動モード
   におかれることを特徴とするハンドピース。