JP2004000512A - 超音波トラカール - Google Patents
超音波トラカール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004000512A JP2004000512A JP2003077725A JP2003077725A JP2004000512A JP 2004000512 A JP2004000512 A JP 2004000512A JP 2003077725 A JP2003077725 A JP 2003077725A JP 2003077725 A JP2003077725 A JP 2003077725A JP 2004000512 A JP2004000512 A JP 2004000512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner needle
- ultrasonic
- trocar
- vibrator
- outer tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
【課題】生体に対して低侵襲で、且つ、生体壁にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる穿刺能の優れた超音波トラカールの提供を目的としている。
【解決手段】本発明は、ガイド孔を有する外套管2と、外套管2のガイド孔内に抜去可能に挿通される内針3とを備え、超音波振動子によって発生される超音波振動を内針3に伝達させることによって内針3を振動させて体壁20に穿刺される超音波トラカール1において、内針3と外套管2の少なくとも一方に、体壁20に対する超音波トラカール1の穿刺能を向上させる穿刺能向上手段を設けたものである。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明は、ガイド孔を有する外套管2と、外套管2のガイド孔内に抜去可能に挿通される内針3とを備え、超音波振動子によって発生される超音波振動を内針3に伝達させることによって内針3を振動させて体壁20に穿刺される超音波トラカール1において、内針3と外套管2の少なくとも一方に、体壁20に対する超音波トラカール1の穿刺能を向上させる穿刺能向上手段を設けたものである。
【選択図】 図1
Description
【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体壁に穿刺され、医療用器具の体腔内への導入を案内する超音波トラカールに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内視鏡や処置具等の医療用器具を腹腔内に導くガイド部材として、トラカールが知られている。このトラカールは、ガイド孔を有する中空部材としての外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿通されて腹壁に刺入される内針とからなる。
【0003】
こうしたトラカールを用いて腹腔内に医療用器具を導入する場合は、まず、気腹針を腹壁に突き刺して腹腔内に刺入し、前記気腹針を通じて腹腔内に気体を注入して腹腔内を拡張させ、腹腔内に処置作業空間としての空洞部を形成する。そして、気腹針を腹腔から抜き取った後、今度は、トラカール外套管のガイド孔に内針を挿通した状態で、外套管の先端から突出する内針の先端部を腹壁に突き刺しながら内針とともに外套管を腹壁に穿刺していく。すなわち、トラカールによって腹壁を切開しながらトラカールを前記腹腔内(空洞部内)に導入していく。このようにしてトラカールを前記腹腔内に導入したら、外套管のガイド孔から内針を抜去するとともに外套管のガイド孔に医療用器具を挿通することによってこのガイド孔を通じて医療用器具を腹腔内の目的部位に導入するものである。
【0004】
ところで、腹壁をトラカールによって切開するにはかなりの穿刺力量が必要である。そのため、最近では、超音波振動を内針に伝達させることによって内針を振動させ、これによって穿刺能を向上させるようにした超音波トラカールが提案されている(特公平5ー57863号公報、特開平7ー51281号公報、米国特許第5449370号等)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、トラカールは、内針を外套管の先端から突出させた状態で腹壁に穿刺されることから、内針が突出する外套管の先端縁で、内針と外套管との間に段差が生じており、この段差がトラカール穿刺時の抵抗となっていた。
【0006】
すなわち、トラカールを腹壁に穿刺する場合、術者は、まず、内針と外套管との間の段差部すなわち外套管の先端面が腹壁の表面に突き当たるまで、外套管の先端から突出する内針を腹壁に刺入していく。そして、次に、術者は、外套管の先端面が腹壁の表面に突き当たった段階で、内針が刺入された腹壁の穿孔部位を外套管によって押し開くように、内針と外套管との間の段差部すなわち外套管の先端面を比較的大きな力で腹壁内に押し込んで、外套管を腹壁内に圧入していく。
【0007】
しかし、このように比較的大きな力でトラカールを押し込むと、外套管の先端部が完全に腹腔内まで穿刺された段階で一気に穿刺抵抗がなくなり、空洞部があるにもかかわらず、勢い余ってトラカールが腹腔内の奥深くまで刺入されてしまう虞がある。
【0008】
こうした問題は、超音波トラカールにおいても同じである。すなわち、せっかく穿刺能を向上させるために超音波振動を利用していながらも、結局のところ、内針と外套管との間の段差部に伴う穿刺抵抗によって挿入力量が大きくなり、スムーズにコントロールしやすい力量でトラカールを挿入するといった円滑な穿刺作業が行なえなくなる。そして、超音波トラカールの場合には、内針と外套管との間の段差に伴う穿刺抵抗によってトラカールを所望の状態まで腹壁に穿刺するまでの時間が長くなると、生体組織と内針との接触時間が長くなり、生体組織と内針との密着も手伝って、超音波振動によって発生する熱あるいは超音波振動に伴う生体組織と内針との摩擦熱によって生体組織が熱傷する虞がある。
【0009】
また、内針と外套管との間の段差部を腹壁に強く押し込むことによって、腹壁の穿孔部位が大きく傷付けられ、術後の治癒に時間がかかるという問題もある。これに加えて、従来のトラカール(超音波トラカールも含む)の内針は、その先端形状が複数の刃によって形成された複雑な形状をしており、腹壁部位を複雑に穿孔するため、これも術後の治癒時間を遅らせる原因となっている。また、内針は、その先端部が挿入し易い形状に設定されているとはいっても、最初に腹壁に突き刺す時点では大きな刺入力が必要であり、この刺入し始めの刺入性が必ずしも優れているとはいえなかった。
【0010】
また、従来の超音波トラカールは、内針をその長手方向すなわち刺入方向に沿って縦に振動させているため、内針が生体組織を上下に引き摺るような状態で刺入されるようになっている。したがって、内針と生体組織との密着時間が長くなり、前述したように組織の熱傷を生じ易く、また、挿入抵抗も大きくなる。
【0011】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、生体に対して低侵襲で、且つ、生体壁にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる穿刺能の優れた超音波トラカールを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、ガイド孔を有する外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿通される内針とを備え、超音波振動子によって発生される超音波振動を内針に伝達させることによって内針を振動させて体壁に穿刺される超音波トラカールにおいて、前記内針と前記外套管の少なくとも一方に、体壁に対する超音波トラカールの穿刺能を向上させる穿刺能向上手段を設けたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0014】
図1ないし図3は本発明の第1の実施形態を示している。図1に示すように、本実施形態の超音波トラカール1は、ガイド孔15(図3参照)を有する中空部材としての外套管2と、外套管2のガイド孔15内に抜去可能に挿通され且つ腹壁20に刺入される鋭利な刺入部として形成された先端部3aを有する内針3と、外套管2に着脱自在に取り付けられるハンドピース4とからなる。
【0015】
ハンドピース4は、図2に示すように、超音波発生手段を形成する例えばボルト締めランジュバン型振動子のような超音波振動子6と、超音波振動子6に結合されたホーン17とを内蔵している。ホーン17には内針3の基端部のねじ部9が着脱自在に螺着できるようになっており、内針3が破損した場合あるいは内針3の先端部3aの形状を変えたい場合などにおいて内針3をハンドピース4と一体で交換することなく内針3のみを別個に交換できるようにしてある。なお、振動子6は2極の電圧入力端子を有しており、その振動形式は電歪型と磁歪型のいずれであっても良い。
【0016】
超音波振動子6は超音波発振装置7からの超音波電力の供給によって超音波振動し、この超音波振動がホーン17によって増幅されて内針3に伝達され、内針3の先端部3aが軸方向に超音波振動するようになっている。なお、超音波発振装置7は、図1に示すような出力制御機器(例えばフットスイッチやハンドスイッチ)によって、その出力が制御されるようになっている。無論、超音波発振装置7の出力を制御するために、ハンドピース4もしくは外套管2に出力制御スイッチが設けられていても良い。
【0017】
図3に示すように、内針3の先端部3aは逆円錐形状に形成されている。また、外套管2の先端縁には、内針3の先端部3aの円錐形側面であるテーパ面10の傾斜角と略同一の傾斜角をなすテーパ面11が形成されている。したがって、特に、テーパ面10の延長上にテーパ面11が位置するように、外套管2から突出する内針3の突出量を図3に示すような状態にセットしてやれば、内針3が突出する外套管2の先端縁で、内針3と外套管2との間に段差が生じず、内針3および外套管2を抵抗なく腹壁20に刺入できる。
【0018】
以上のように、本実施形態のトラカール1は、内針3が突出する外套管2の先端縁で、内針3と外套管2との間に段差が生じないように設定できるため、穿刺抵抗が小さく、腹壁20にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる。したがって、勢い余ってトラカール1を腹腔内の奥深くまで刺入してしまうということがない。
【0019】
また、内針3と外套管2との間に段差がなく、穿刺抵抗が小さいことから、穿刺作業を短時間で行なうことができる。したがって、振動する内針3と生体組織との接触時間が短くて済み、超音波振動によって発生する熱あるいは超音波振動に伴う生体組織と内針3との摩擦熱によって生体組織を熱傷させてしまうことがない。
【0020】
また、内針3と外套管2との間に段差がないため、外套管2がスムーズに腹壁内に刺入されていくため、腹壁の穿孔部位が大きく傷付けられることがなく、穿孔部位の術後の治癒が極めて早い。
【0021】
図4は本発明の第2の実施形態を示している。図4の(a)に示すように、本実施形態の内針3の先端部3aは、逆円錐形の側面を内側に滑らかに窪ませた形状をなし、その断面曲線(断面の外形線)25が先端部3aの先端側から基端側に向かって指数関数曲線状に滑らかに連続的に延びるように設定してある。したがって、内針3の先端部3aは、その針状の先端から抵抗なく滑らかな曲面を描くように生体組織と徐々に接触し、図3に示した逆円錐形状に比べ刺入抵抗が小さくなる。
【0022】
このような先端部3aの形状によれば、最初に腹壁20に突き刺す時点で大きな刺入力を必要としないため、刺入し始めの刺入性が良好であるとともに、その後の刺入性も、生体組織との接触領域が逆円錐形のもの(図3参照)よりも少ないため、格段に向上される。
【0023】
なお、先端部3aを図4の(a)に示す形状にすれば、仮に内針3と外套管2との間に段差があっても従来に比べて刺入性が格段に向上されるが、図4の(b)に示すように、外套管2の先端縁にも内針3側の断面曲線25と滑らかに繋がる曲面26を設けて、内針3が突出する外套管2の先端縁で内針3と外套管2との間に段差が生じないように設定すれば、従来とは比較にならないほど、また、第1の実施形態よりも、刺入性が向上し、治癒時間が短縮され、熱傷を確実に防止できることは言うまでもない。
【0024】
図5は本発明の第3の実施形態を示している。本実施形態の超音波トラカールは、内針3を先端に向かって先細りのテーパ状に形成し、そのテーパ面27と先端部3aとを曲面部28によって滑らかに繋げるようにしたものであり、先端部3aの形状は第1の実施形態と同一である。曲面部28と先端部3aのテーパ面10との間の部位は、その断面がガイド孔15と同心且つ平行な柱体部29として形成されている。柱体部29の外径は、内針3の最大外径と等しくなっている。
【0025】
このように内針3を先細りのテーパ状に形成すれば、超音波振動子6から伝達される超音波振動の振幅を拡大することができる。また、柱体部29が外套管2の先端に位置するように内針3を外套管2内にセットすれば、腹壁20内にトラカールを刺入する際、外套管2の中心軸と内針3の中心軸とが互いにずれて挿入性が悪化することを防止できる。
【0026】
なお、内針3をチタン、ジュラルミン、テフロンなどによって形成すれば、内針3の刺入性が格段に向上される。また、先端部3aにテフロンコーティングを施しても良い。また、外套管2をステンレス、ジュラルミン、テフロン等によって形成したり、外套管2にテフロンコーティングを施せば、外套管2の穿刺能も向上する。
【0027】
図6は本発明の第4の実施形態を示している。本実施形態の超音波トラカールは、超音波振動子6に連結されたホーン17がトラカール内針3の基端部に角度をなして結合されている。それ以外の構成は第1の実施形態と同一である。
【0028】
このような構成によれば、超音波振動子6によって発生される超音波振動Wが内針3の軸方向(刺入方向)に対して角度をなして伝達されることとなり、これによって、超音波振動Wは、内針3の刺入方向と平行な成分Wx および刺入方向に対して垂直な成分Wy を生起するように、内針3を縦方向(刺入方向)のみならず横方向(刺入方向に対して垂直な方向)にも振動させる。なお、超音波振動子6によって発生される超音波振動Wの波形と、内針3に伝達される超音波振動の波形とが、図示されている。
【0029】
このように内針3が横方向に振動することにより、内針3によって組織が横方向にかき分けられて穿刺孔が広げられるため、内針3と組織との密着レベルが低下し、トラカールの穿刺能(挿入性)が向上される。また、これにより、縦振動によって生じる組織と内針3との摩擦が小さくなるため、組織の熱傷が防止されるとともに穿刺力量も少なくて済む。
【0030】
なお、内針3を横方向に振動させる方法としては、これ以外に、たわみ振動子を利用する方法がある。このたわみ振動子を利用すれば、超音波振動子6に連結されたホーン 17をトラカール内針3に対して角度をなして結合しなくても済む。
【0031】
図8の(a)にたわみ振動子を備えたハンドピース4が示されている。たわみ振動子を形成する半円環状の電歪素子30,30は、電極端子31をその間に介装した状態で、ボルト33によって金属ブロック34とホーン17との間で締め付け固定されている。図示しないが、ホーン17には、前述したように、内針3が取り付けられている。図8の(b)には、たわみ振動変位分布が、図8の(c)には、軸方向振動変位分布がそれぞれ示されている。図8の(b)に示すように、電歪素子30,30は、振動変位分布の腹近くで上下に配置されている。
【0032】
なお、図7には、このたわみ振動を形成する回路構成が示されている。図中31´は共通端子を、32は駆動電源を示している。
【0033】
また、このようなたわみ振動子以外にも、ねじり結合器型モータ(ねじり結合器を用いたモード変換型回転モータ)や複合振動子型回転モータなどを使用すれば、内針3の横振動を形成できる。
【0034】
ところで、内針3の振動に伴う組織の熱傷を防止するためには、冷却水を用いて内針3を冷却することも有効である。図9は冷却水を内針3の内部で還流させる構造を示している。従来、冷却水を用いて内針3を冷却する手法が考えられていたが、冷却水を還流させるものではなく、したがって、十分な冷却効果を得ることができなかった(特公平5ー57863号公報参照)。
【0035】
図9に示された内針3は、互いに同心的に配置された外管40と内管41とからなる2重管構造をなしており、内管41の内孔によって形成された還流往路45と、外管40と内管41との間の空間によって形成された還流復路46とを利用して、冷却水を還流させることにより、 冷却効果を向上させるようにしている。
【0036】
具体的には、例えば内管41に接続されたチューブ46を介して還流往路45内に冷却水を流し、内管41の先端開口を介して還流復路46に流入した冷却水を外管40に接続されたチューブ45を介してポンプなどにより吸引するようにしている。
【0037】
なお、このような冷却水還流を超音波発振と同期させるようにしても良い。この場合、図10の(a)に示すように、超音波発振のON/OFFに応じて冷却水還流もON/OFFさせる完全同期方式の他、図10の(b)に示すように、超音波発振のON操作とともに冷却水還流を開始し、それ以降は、超音波発振のON/OFFにかかわらず冷却水還流をし続ける初期同期方式を採用することが考えられる。冷却水の無駄な使用を回避したい場合には、完全同期方式が好ましい。
【0038】
なお、以上説明してきた実施形態により、以下に示す各種の構成が得られる。
【0039】
1.超音波振動を利用した超音波トラカールにおいて、
超音波振動を発生させる振動子と、
振動子からの超音波振動が伝達されるトラカール内針と、
トラカール内針を保護する外套管とを備え、
トラカール内針に挿入性向上手段を備えたことを特徴とする超音波トラカール。
2.トラカール内針先端の断面形状が指数関数的に変化することを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
3.トラカール外套管の先端およびトラカール内針の先端の形状および位置関係が連続的に変化することを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
【0040】
4.トラカール内針の先端に、トラカール外套管との軸合わせ形状を備えることを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
5.トラカール内針にテフロンコーティング(他のコーティングでも良い)が施されていることを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
6.外套管にテフロンコーティング(他のコーティングでも良い)が施されていることを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
【0041】
7.超音波振動を利用した超音波トラカールにおいて、
超音波振動を発生させる振動子と、
振動子からの超音波振動が伝達されるトラカール内針と、
トラカール内針を保護する外套管とを備え、
内針がその軸方向に対して垂直に振動することを特徴とする超音波トラカール。
8.トラカール内針と振動子は角度を有して結合されることを特徴とする第7項に記載の超音波トラカール。
9.振動子が撓み振動子または捩じり振動子であることを特徴とする第7項に記載の超音波トラカール。
【0042】
10.超音波振動を利用した超音波トラカールにおいて、
超音波振動を発生させる振動子と、
振動子からの超音波振動が伝達されるトラカール内針と、
トラカール内針を保護する外套管とを備え、
トラカール内針は、冷却水を還流できる2重管構造を有していることを特徴とする超音波トラカール。
【0043】
11.冷却水還流を超音波発振と同期させることを特徴とする第10項に記載の超音波トラカール。
12.ガイド孔を有する外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿通される内針とを備え、超音波振動子によって発生される超音波振動を内針に伝達させることによって内針を振動させて体壁に穿刺される超音波トラカールにおいて、
前記内針と前記外套管の少なくとも一方に、体壁に対する超音波トラカールの穿刺能を向上させる穿刺能向上手段を設けたことを特徴とする超音波トラカール。
13.前記穿刺能向上手段は、内針が突出する外套管の先端縁で、内針と外套管との間に段差が生じないようにすることを特徴とする請求項12に記載の超音波トラカール。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波トラカールは、生体に対して低侵襲で、且つ、生体壁にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る超音波トラカールの外観図である。
【図2】図1の超音波トラカールの超音波発生部の概略構成図である。
【図3】図1の超音波トラカールの先端部の断面図である。
【図4】(a)は本発明の第2の実施形態に係る超音波トラカールの内針の先端部の断面図、(b)は(a)の内針を外套管内にセットした状態におけるトラカール先端部の一例を示す断面図である。
【図5】本発明の第3の実施形態に係る超音波トラカールの先端部の断面図である。
【図6】本発明の第4の実施形態に係る超音波トラカールとその振動波形を概略的に示す図である。
【図7】たわみ振動子を振動させる回路図である。
【図8】(a)はたわみ振動子を備えたハンドピースの内部構成図、(b)は(a)の構成におけるたわみ振動変位分布を示す波形図、(c)は同構成における軸方向振動変位分布を示す波形図である。
【図9】2重管構造を備えた内針の断面図である。
【図10】図9の内針構造における冷却水還流と超音波発振との同期状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…超音波トラカール、2…外套管、3…内針、3a…内針先端部、4…ハンドピース。
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動を利用して体壁に穿刺され、医療用器具の体腔内への導入を案内する超音波トラカールに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内視鏡や処置具等の医療用器具を腹腔内に導くガイド部材として、トラカールが知られている。このトラカールは、ガイド孔を有する中空部材としての外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿通されて腹壁に刺入される内針とからなる。
【0003】
こうしたトラカールを用いて腹腔内に医療用器具を導入する場合は、まず、気腹針を腹壁に突き刺して腹腔内に刺入し、前記気腹針を通じて腹腔内に気体を注入して腹腔内を拡張させ、腹腔内に処置作業空間としての空洞部を形成する。そして、気腹針を腹腔から抜き取った後、今度は、トラカール外套管のガイド孔に内針を挿通した状態で、外套管の先端から突出する内針の先端部を腹壁に突き刺しながら内針とともに外套管を腹壁に穿刺していく。すなわち、トラカールによって腹壁を切開しながらトラカールを前記腹腔内(空洞部内)に導入していく。このようにしてトラカールを前記腹腔内に導入したら、外套管のガイド孔から内針を抜去するとともに外套管のガイド孔に医療用器具を挿通することによってこのガイド孔を通じて医療用器具を腹腔内の目的部位に導入するものである。
【0004】
ところで、腹壁をトラカールによって切開するにはかなりの穿刺力量が必要である。そのため、最近では、超音波振動を内針に伝達させることによって内針を振動させ、これによって穿刺能を向上させるようにした超音波トラカールが提案されている(特公平5ー57863号公報、特開平7ー51281号公報、米国特許第5449370号等)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、トラカールは、内針を外套管の先端から突出させた状態で腹壁に穿刺されることから、内針が突出する外套管の先端縁で、内針と外套管との間に段差が生じており、この段差がトラカール穿刺時の抵抗となっていた。
【0006】
すなわち、トラカールを腹壁に穿刺する場合、術者は、まず、内針と外套管との間の段差部すなわち外套管の先端面が腹壁の表面に突き当たるまで、外套管の先端から突出する内針を腹壁に刺入していく。そして、次に、術者は、外套管の先端面が腹壁の表面に突き当たった段階で、内針が刺入された腹壁の穿孔部位を外套管によって押し開くように、内針と外套管との間の段差部すなわち外套管の先端面を比較的大きな力で腹壁内に押し込んで、外套管を腹壁内に圧入していく。
【0007】
しかし、このように比較的大きな力でトラカールを押し込むと、外套管の先端部が完全に腹腔内まで穿刺された段階で一気に穿刺抵抗がなくなり、空洞部があるにもかかわらず、勢い余ってトラカールが腹腔内の奥深くまで刺入されてしまう虞がある。
【0008】
こうした問題は、超音波トラカールにおいても同じである。すなわち、せっかく穿刺能を向上させるために超音波振動を利用していながらも、結局のところ、内針と外套管との間の段差部に伴う穿刺抵抗によって挿入力量が大きくなり、スムーズにコントロールしやすい力量でトラカールを挿入するといった円滑な穿刺作業が行なえなくなる。そして、超音波トラカールの場合には、内針と外套管との間の段差に伴う穿刺抵抗によってトラカールを所望の状態まで腹壁に穿刺するまでの時間が長くなると、生体組織と内針との接触時間が長くなり、生体組織と内針との密着も手伝って、超音波振動によって発生する熱あるいは超音波振動に伴う生体組織と内針との摩擦熱によって生体組織が熱傷する虞がある。
【0009】
また、内針と外套管との間の段差部を腹壁に強く押し込むことによって、腹壁の穿孔部位が大きく傷付けられ、術後の治癒に時間がかかるという問題もある。これに加えて、従来のトラカール(超音波トラカールも含む)の内針は、その先端形状が複数の刃によって形成された複雑な形状をしており、腹壁部位を複雑に穿孔するため、これも術後の治癒時間を遅らせる原因となっている。また、内針は、その先端部が挿入し易い形状に設定されているとはいっても、最初に腹壁に突き刺す時点では大きな刺入力が必要であり、この刺入し始めの刺入性が必ずしも優れているとはいえなかった。
【0010】
また、従来の超音波トラカールは、内針をその長手方向すなわち刺入方向に沿って縦に振動させているため、内針が生体組織を上下に引き摺るような状態で刺入されるようになっている。したがって、内針と生体組織との密着時間が長くなり、前述したように組織の熱傷を生じ易く、また、挿入抵抗も大きくなる。
【0011】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、生体に対して低侵襲で、且つ、生体壁にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる穿刺能の優れた超音波トラカールを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、ガイド孔を有する外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿通される内針とを備え、超音波振動子によって発生される超音波振動を内針に伝達させることによって内針を振動させて体壁に穿刺される超音波トラカールにおいて、前記内針と前記外套管の少なくとも一方に、体壁に対する超音波トラカールの穿刺能を向上させる穿刺能向上手段を設けたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0014】
図1ないし図3は本発明の第1の実施形態を示している。図1に示すように、本実施形態の超音波トラカール1は、ガイド孔15(図3参照)を有する中空部材としての外套管2と、外套管2のガイド孔15内に抜去可能に挿通され且つ腹壁20に刺入される鋭利な刺入部として形成された先端部3aを有する内針3と、外套管2に着脱自在に取り付けられるハンドピース4とからなる。
【0015】
ハンドピース4は、図2に示すように、超音波発生手段を形成する例えばボルト締めランジュバン型振動子のような超音波振動子6と、超音波振動子6に結合されたホーン17とを内蔵している。ホーン17には内針3の基端部のねじ部9が着脱自在に螺着できるようになっており、内針3が破損した場合あるいは内針3の先端部3aの形状を変えたい場合などにおいて内針3をハンドピース4と一体で交換することなく内針3のみを別個に交換できるようにしてある。なお、振動子6は2極の電圧入力端子を有しており、その振動形式は電歪型と磁歪型のいずれであっても良い。
【0016】
超音波振動子6は超音波発振装置7からの超音波電力の供給によって超音波振動し、この超音波振動がホーン17によって増幅されて内針3に伝達され、内針3の先端部3aが軸方向に超音波振動するようになっている。なお、超音波発振装置7は、図1に示すような出力制御機器(例えばフットスイッチやハンドスイッチ)によって、その出力が制御されるようになっている。無論、超音波発振装置7の出力を制御するために、ハンドピース4もしくは外套管2に出力制御スイッチが設けられていても良い。
【0017】
図3に示すように、内針3の先端部3aは逆円錐形状に形成されている。また、外套管2の先端縁には、内針3の先端部3aの円錐形側面であるテーパ面10の傾斜角と略同一の傾斜角をなすテーパ面11が形成されている。したがって、特に、テーパ面10の延長上にテーパ面11が位置するように、外套管2から突出する内針3の突出量を図3に示すような状態にセットしてやれば、内針3が突出する外套管2の先端縁で、内針3と外套管2との間に段差が生じず、内針3および外套管2を抵抗なく腹壁20に刺入できる。
【0018】
以上のように、本実施形態のトラカール1は、内針3が突出する外套管2の先端縁で、内針3と外套管2との間に段差が生じないように設定できるため、穿刺抵抗が小さく、腹壁20にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる。したがって、勢い余ってトラカール1を腹腔内の奥深くまで刺入してしまうということがない。
【0019】
また、内針3と外套管2との間に段差がなく、穿刺抵抗が小さいことから、穿刺作業を短時間で行なうことができる。したがって、振動する内針3と生体組織との接触時間が短くて済み、超音波振動によって発生する熱あるいは超音波振動に伴う生体組織と内針3との摩擦熱によって生体組織を熱傷させてしまうことがない。
【0020】
また、内針3と外套管2との間に段差がないため、外套管2がスムーズに腹壁内に刺入されていくため、腹壁の穿孔部位が大きく傷付けられることがなく、穿孔部位の術後の治癒が極めて早い。
【0021】
図4は本発明の第2の実施形態を示している。図4の(a)に示すように、本実施形態の内針3の先端部3aは、逆円錐形の側面を内側に滑らかに窪ませた形状をなし、その断面曲線(断面の外形線)25が先端部3aの先端側から基端側に向かって指数関数曲線状に滑らかに連続的に延びるように設定してある。したがって、内針3の先端部3aは、その針状の先端から抵抗なく滑らかな曲面を描くように生体組織と徐々に接触し、図3に示した逆円錐形状に比べ刺入抵抗が小さくなる。
【0022】
このような先端部3aの形状によれば、最初に腹壁20に突き刺す時点で大きな刺入力を必要としないため、刺入し始めの刺入性が良好であるとともに、その後の刺入性も、生体組織との接触領域が逆円錐形のもの(図3参照)よりも少ないため、格段に向上される。
【0023】
なお、先端部3aを図4の(a)に示す形状にすれば、仮に内針3と外套管2との間に段差があっても従来に比べて刺入性が格段に向上されるが、図4の(b)に示すように、外套管2の先端縁にも内針3側の断面曲線25と滑らかに繋がる曲面26を設けて、内針3が突出する外套管2の先端縁で内針3と外套管2との間に段差が生じないように設定すれば、従来とは比較にならないほど、また、第1の実施形態よりも、刺入性が向上し、治癒時間が短縮され、熱傷を確実に防止できることは言うまでもない。
【0024】
図5は本発明の第3の実施形態を示している。本実施形態の超音波トラカールは、内針3を先端に向かって先細りのテーパ状に形成し、そのテーパ面27と先端部3aとを曲面部28によって滑らかに繋げるようにしたものであり、先端部3aの形状は第1の実施形態と同一である。曲面部28と先端部3aのテーパ面10との間の部位は、その断面がガイド孔15と同心且つ平行な柱体部29として形成されている。柱体部29の外径は、内針3の最大外径と等しくなっている。
【0025】
このように内針3を先細りのテーパ状に形成すれば、超音波振動子6から伝達される超音波振動の振幅を拡大することができる。また、柱体部29が外套管2の先端に位置するように内針3を外套管2内にセットすれば、腹壁20内にトラカールを刺入する際、外套管2の中心軸と内針3の中心軸とが互いにずれて挿入性が悪化することを防止できる。
【0026】
なお、内針3をチタン、ジュラルミン、テフロンなどによって形成すれば、内針3の刺入性が格段に向上される。また、先端部3aにテフロンコーティングを施しても良い。また、外套管2をステンレス、ジュラルミン、テフロン等によって形成したり、外套管2にテフロンコーティングを施せば、外套管2の穿刺能も向上する。
【0027】
図6は本発明の第4の実施形態を示している。本実施形態の超音波トラカールは、超音波振動子6に連結されたホーン17がトラカール内針3の基端部に角度をなして結合されている。それ以外の構成は第1の実施形態と同一である。
【0028】
このような構成によれば、超音波振動子6によって発生される超音波振動Wが内針3の軸方向(刺入方向)に対して角度をなして伝達されることとなり、これによって、超音波振動Wは、内針3の刺入方向と平行な成分Wx および刺入方向に対して垂直な成分Wy を生起するように、内針3を縦方向(刺入方向)のみならず横方向(刺入方向に対して垂直な方向)にも振動させる。なお、超音波振動子6によって発生される超音波振動Wの波形と、内針3に伝達される超音波振動の波形とが、図示されている。
【0029】
このように内針3が横方向に振動することにより、内針3によって組織が横方向にかき分けられて穿刺孔が広げられるため、内針3と組織との密着レベルが低下し、トラカールの穿刺能(挿入性)が向上される。また、これにより、縦振動によって生じる組織と内針3との摩擦が小さくなるため、組織の熱傷が防止されるとともに穿刺力量も少なくて済む。
【0030】
なお、内針3を横方向に振動させる方法としては、これ以外に、たわみ振動子を利用する方法がある。このたわみ振動子を利用すれば、超音波振動子6に連結されたホーン 17をトラカール内針3に対して角度をなして結合しなくても済む。
【0031】
図8の(a)にたわみ振動子を備えたハンドピース4が示されている。たわみ振動子を形成する半円環状の電歪素子30,30は、電極端子31をその間に介装した状態で、ボルト33によって金属ブロック34とホーン17との間で締め付け固定されている。図示しないが、ホーン17には、前述したように、内針3が取り付けられている。図8の(b)には、たわみ振動変位分布が、図8の(c)には、軸方向振動変位分布がそれぞれ示されている。図8の(b)に示すように、電歪素子30,30は、振動変位分布の腹近くで上下に配置されている。
【0032】
なお、図7には、このたわみ振動を形成する回路構成が示されている。図中31´は共通端子を、32は駆動電源を示している。
【0033】
また、このようなたわみ振動子以外にも、ねじり結合器型モータ(ねじり結合器を用いたモード変換型回転モータ)や複合振動子型回転モータなどを使用すれば、内針3の横振動を形成できる。
【0034】
ところで、内針3の振動に伴う組織の熱傷を防止するためには、冷却水を用いて内針3を冷却することも有効である。図9は冷却水を内針3の内部で還流させる構造を示している。従来、冷却水を用いて内針3を冷却する手法が考えられていたが、冷却水を還流させるものではなく、したがって、十分な冷却効果を得ることができなかった(特公平5ー57863号公報参照)。
【0035】
図9に示された内針3は、互いに同心的に配置された外管40と内管41とからなる2重管構造をなしており、内管41の内孔によって形成された還流往路45と、外管40と内管41との間の空間によって形成された還流復路46とを利用して、冷却水を還流させることにより、 冷却効果を向上させるようにしている。
【0036】
具体的には、例えば内管41に接続されたチューブ46を介して還流往路45内に冷却水を流し、内管41の先端開口を介して還流復路46に流入した冷却水を外管40に接続されたチューブ45を介してポンプなどにより吸引するようにしている。
【0037】
なお、このような冷却水還流を超音波発振と同期させるようにしても良い。この場合、図10の(a)に示すように、超音波発振のON/OFFに応じて冷却水還流もON/OFFさせる完全同期方式の他、図10の(b)に示すように、超音波発振のON操作とともに冷却水還流を開始し、それ以降は、超音波発振のON/OFFにかかわらず冷却水還流をし続ける初期同期方式を採用することが考えられる。冷却水の無駄な使用を回避したい場合には、完全同期方式が好ましい。
【0038】
なお、以上説明してきた実施形態により、以下に示す各種の構成が得られる。
【0039】
1.超音波振動を利用した超音波トラカールにおいて、
超音波振動を発生させる振動子と、
振動子からの超音波振動が伝達されるトラカール内針と、
トラカール内針を保護する外套管とを備え、
トラカール内針に挿入性向上手段を備えたことを特徴とする超音波トラカール。
2.トラカール内針先端の断面形状が指数関数的に変化することを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
3.トラカール外套管の先端およびトラカール内針の先端の形状および位置関係が連続的に変化することを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
【0040】
4.トラカール内針の先端に、トラカール外套管との軸合わせ形状を備えることを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
5.トラカール内針にテフロンコーティング(他のコーティングでも良い)が施されていることを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
6.外套管にテフロンコーティング(他のコーティングでも良い)が施されていることを特徴とする第1項に記載の超音波トラカール。
【0041】
7.超音波振動を利用した超音波トラカールにおいて、
超音波振動を発生させる振動子と、
振動子からの超音波振動が伝達されるトラカール内針と、
トラカール内針を保護する外套管とを備え、
内針がその軸方向に対して垂直に振動することを特徴とする超音波トラカール。
8.トラカール内針と振動子は角度を有して結合されることを特徴とする第7項に記載の超音波トラカール。
9.振動子が撓み振動子または捩じり振動子であることを特徴とする第7項に記載の超音波トラカール。
【0042】
10.超音波振動を利用した超音波トラカールにおいて、
超音波振動を発生させる振動子と、
振動子からの超音波振動が伝達されるトラカール内針と、
トラカール内針を保護する外套管とを備え、
トラカール内針は、冷却水を還流できる2重管構造を有していることを特徴とする超音波トラカール。
【0043】
11.冷却水還流を超音波発振と同期させることを特徴とする第10項に記載の超音波トラカール。
12.ガイド孔を有する外套管と、外套管のガイド孔内に抜去可能に挿通される内針とを備え、超音波振動子によって発生される超音波振動を内針に伝達させることによって内針を振動させて体壁に穿刺される超音波トラカールにおいて、
前記内針と前記外套管の少なくとも一方に、体壁に対する超音波トラカールの穿刺能を向上させる穿刺能向上手段を設けたことを特徴とする超音波トラカール。
13.前記穿刺能向上手段は、内針が突出する外套管の先端縁で、内針と外套管との間に段差が生じないようにすることを特徴とする請求項12に記載の超音波トラカール。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波トラカールは、生体に対して低侵襲で、且つ、生体壁にスムーズにコントロールしやすい力量で挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る超音波トラカールの外観図である。
【図2】図1の超音波トラカールの超音波発生部の概略構成図である。
【図3】図1の超音波トラカールの先端部の断面図である。
【図4】(a)は本発明の第2の実施形態に係る超音波トラカールの内針の先端部の断面図、(b)は(a)の内針を外套管内にセットした状態におけるトラカール先端部の一例を示す断面図である。
【図5】本発明の第3の実施形態に係る超音波トラカールの先端部の断面図である。
【図6】本発明の第4の実施形態に係る超音波トラカールとその振動波形を概略的に示す図である。
【図7】たわみ振動子を振動させる回路図である。
【図8】(a)はたわみ振動子を備えたハンドピースの内部構成図、(b)は(a)の構成におけるたわみ振動変位分布を示す波形図、(c)は同構成における軸方向振動変位分布を示す波形図である。
【図9】2重管構造を備えた内針の断面図である。
【図10】図9の内針構造における冷却水還流と超音波発振との同期状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…超音波トラカール、2…外套管、3…内針、3a…内針先端部、4…ハンドピース。
Claims (6)
- 基端部から先端部の方向に超音波振動を伝達する内針と、
前記内針が挿通される外套管と、
前記内針と接続され、前記内針を前記内針の軸方向に対して角度をなして振動させるための超音波振動を発生する超音波振動子と、を有することを特徴とする超音波トラカール。 - 基端部から先端部の方向に超音波振動を伝達する内針と、
前記内針が挿通される外套管と、
超音波振動を発生すると共に、この超音波振動に基づいて前記内針が前記内針の軸方向に対して角度をなして振動するように前記内針と接続された超音波振動子と、を有することを特徴とする超音波トラカール。 - 前記内針は前記内針の軸方向に対して傾斜して振動するように前記超音波振動子と接続されることを特徴とする請求項1または2記載の超音波トラカール。
- 前記超音波振動子は、前記内針の軸方向に傾斜して接続されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載された超音波トラカール。
- 前記超音波振動子は、たわみ振動子またはねじり振動子であることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載された超音波トラカール。
- 前記超音波振動子は、ねじり結合器を用いたモード変換型回転モータまたは複合振動子型回転モータであることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載された超音波トラカール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003077725A JP2004000512A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 超音波トラカール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003077725A JP2004000512A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 超音波トラカール |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8066763A Division JPH09253087A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 超音波トラカール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004000512A true JP2004000512A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30437908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003077725A Pending JP2004000512A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 超音波トラカール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004000512A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008514271A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | ビブラテック・アクチボラゲット | 腫瘍の治療のための機構 |
KR20220072264A (ko) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 한국항공우주연구원 | 초음파 기기용 혼 및 이를 이용한 공진주파수 보정 방법 |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003077725A patent/JP2004000512A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008514271A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | ビブラテック・アクチボラゲット | 腫瘍の治療のための機構 |
KR20220072264A (ko) * | 2020-11-25 | 2022-06-02 | 한국항공우주연구원 | 초음파 기기용 혼 및 이를 이용한 공진주파수 보정 방법 |
KR102462374B1 (ko) | 2020-11-25 | 2022-11-01 | 한국항공우주연구원 | 초음파 기기용 혼 및 이를 이용한 공진주파수 보정 방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5728130A (en) | Ultrasonic trocar system | |
AU733020B2 (en) | Methods and devices for improving blood flow to a heart of a patient | |
US10639058B2 (en) | Ultrasonic surgical instrument with features for forming bubbles to enhance cavitation | |
US6350245B1 (en) | Transdermal ultrasonic device and method | |
WO1998016157A1 (en) | Methods and devices for improving blood flow to the heart of a patient | |
US20050021065A1 (en) | Ultrasonic treatment apparatus | |
US20030065263A1 (en) | Ultrasonic probe device with rapid attachment and detachment means having a line contact collet | |
JP2003116870A (ja) | 超音波ハンドピ−スとこれに使用する超音波ホ−ン | |
US20100168741A1 (en) | Surgical operation apparatus | |
CA2462728A1 (en) | Ultrasonic probe device with rapid attachment and detachment means having a line contact collet | |
US9693792B2 (en) | Ultrasonic treatment method and apparatus with active pain suppression | |
EP0880939A1 (en) | Ultrasonic trocar assembly | |
JPH10295700A (ja) | 外科手術用具 | |
US20100137751A1 (en) | Ultrasonic operation apparatus | |
WO1999044514A1 (en) | Ultrasonic liposuction probe | |
JP2004000512A (ja) | 超音波トラカール | |
US10226272B2 (en) | Arthroscopic surgery method for osteochondritis dissecans of talus | |
JPH09253087A (ja) | 超音波トラカール | |
US20130226042A1 (en) | Ultrasonic Treatment Method and Apparatus with Active Pain Suppression | |
JP2002035001A (ja) | 超音波手術装置 | |
JP4383119B2 (ja) | 超音波治療器 | |
JPH1033546A (ja) | トラカール装置 | |
JP2607601B2 (ja) | 超音波治療装置 | |
JP4468491B2 (ja) | 超音波トラカールシステム | |
JP2001046500A (ja) | 医療用注射装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051024 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |