JP2660068B2 - 超音波処置装置 - Google Patents
超音波処置装置Info
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- JP2660068B2 JP2660068B2 JP1285700A JP28570089A JP2660068B2 JP 2660068 B2 JP2660068 B2 JP 2660068B2 JP 1285700 A JP1285700 A JP 1285700A JP 28570089 A JP28570089 A JP 28570089A JP 2660068 B2 JP2660068 B2 JP 2660068B2
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- Japan
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- ultrasonic
- circuit
- probe
- cooling water
- output voltage
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超音波振動により生体組織や結石等を切
除，破壊する超音波処置装置に関する。
除，破壊する超音波処置装置に関する。
［従来の技術］ 超音波処置装置は、超音波振動子、およびこの超音波
振動子の超音波振動を被処置部に伝える超音波伝達体か
らなり、生体組織の切除や結石の破壊など、外科手術に
威力を発揮する。
振動子の超音波振動を被処置部に伝える超音波伝達体か
らなり、生体組織の切除や結石の破壊など、外科手術に
威力を発揮する。
このような超音波処置装置においては、超音波伝達体
としてプローブを用いているが、そのプローブは縦振動
し、その縦信号の節部分に歪みが発生するという特徴が
ある。そして、歪みの発生によってプローブが高温にな
り、そのままではプローブの疲労，破壊を生じ、破片が
体内に残留するなどの不具合を生じてしまう。
としてプローブを用いているが、そのプローブは縦振動
し、その縦信号の節部分に歪みが発生するという特徴が
ある。そして、歪みの発生によってプローブが高温にな
り、そのままではプローブの疲労，破壊を生じ、破片が
体内に残留するなどの不具合を生じてしまう。
そこで、プローブをシースで覆い、そのシースに冷却
水を与えてプローブの温度上昇を防ぐことが一般に行な
われている。
水を与えてプローブの温度上昇を防ぐことが一般に行な
われている。
［発明が解決しようとする課題］ ただし、冷却水のタンクが空になったり、あるいは冷
却水を送るチューブが外れることがあり、そうなるとプ
ローブの温度上昇を防ぐことができず、結局は上記の不
具合を生じてしまう。
却水を送るチューブが外れることがあり、そうなるとプ
ローブの温度上昇を防ぐことができず、結局は上記の不
具合を生じてしまう。
この発明は上記の事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、超音波伝達体の温度上昇を未然
に防止して安全性の大幅な向上を図ることができる超音
波処置装置を提供することにある。
の目的とするところは、超音波伝達体の温度上昇を未然
に防止して安全性の大幅な向上を図ることができる超音
波処置装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ この発明は、超音波振動子と、この超音波振動子の超
音波振動を被処置部へ伝える当音波伝達体と、この超音
波伝達体に冷却水を供給する冷却水供給手段と、駆動手
段と、上記超音波伝達体の駆動状態を監視しそれによっ
て送水状態を判断し異常の場合は駆動を停止する手段と
を備える。
音波振動を被処置部へ伝える当音波伝達体と、この超音
波伝達体に冷却水を供給する冷却水供給手段と、駆動手
段と、上記超音波伝達体の駆動状態を監視しそれによっ
て送水状態を判断し異常の場合は駆動を停止する手段と
を備える。
［作用］ 冷却水の供給によって超音波振動子の温度上昇を防ぐ
が、冷却水の供給がなされないときはそれを検出して駆
動を停止する。
が、冷却水の供給がなされないときはそれを検出して駆
動を停止する。
［実施例］ 以下、この発明の第１実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図において、１はハンドピースで、内部に超音波
振動子を有し、その超音波振動子の超音波振動をホーン
２で増幅して超音波伝達体であるところのプローブ３に
伝える構成となっている。
振動子を有し、その超音波振動子の超音波振動をホーン
２で増幅して超音波伝達体であるところのプローブ３に
伝える構成となっている。
上記ホーン２およびプローブ３はシース４で覆われて
おり、そのシース４は送水チューブ５を介して冷却水タ
ンク６に連通されている。
おり、そのシース４は送水チューブ５を介して冷却水タ
ンク６に連通されている。
こうして、シース4,送水チューブ5,および冷却水タン
ク６により、プローブ３に対する冷却水供給手段が構成
されている。
ク６により、プローブ３に対する冷却水供給手段が構成
されている。
そして、ハンドピース１は本体20に接続されている。
本体20は、超音波駆動信号を出力する駆動回路21と、
超音波振動子の状態を監視する監視回路22とに大別され
ている。
超音波振動子の状態を監視する監視回路22とに大別され
ている。
ここで、要部の具体的な構成を第２図に示す。
まず、駆動回路21から出力される超音波駆動信号は出
力トランジスタ31を介してハンドピース１内の超音波振
動子10に供給される。
力トランジスタ31を介してハンドピース１内の超音波振
動子10に供給される。
出力トランジスタ31の一次コイルに抵抗器32,33の直
列回路が接続され、その抵抗器33に生じる電圧が整流回
路34で整流される。また、駆動回路21と出力トランジス
タ31の一次コイルとの接続ラインに電流検知器35が設け
られ、その電流検知器35に生じる電圧が整流回路36で整
流される。
列回路が接続され、その抵抗器33に生じる電圧が整流回
路34で整流される。また、駆動回路21と出力トランジス
タ31の一次コイルとの接続ラインに電流検知器35が設け
られ、その電流検知器35に生じる電圧が整流回路36で整
流される。
整流回路34の出力電圧（超音波振動子10への印加電圧
Ｖに対応）および整流回路36の出力電圧（超音波振動子
10に流れる電流Ｉに対応）は演算回路37に供給され、そ
こで整流回路34の出力電圧レベルが整流回路36の出力電
圧のレベルで除算（V/I）されることにより、超音波振
動子10のインピーダンスＺが求められる。
Ｖに対応）および整流回路36の出力電圧（超音波振動子
10に流れる電流Ｉに対応）は演算回路37に供給され、そ
こで整流回路34の出力電圧レベルが整流回路36の出力電
圧のレベルで除算（V/I）されることにより、超音波振
動子10のインピーダンスＺが求められる。
演算回路37からはインピーダンスＺに対応するレベル
で電圧が出力され、その出力電圧は比較器38の非反転入
力端（＋）に供給される。
で電圧が出力され、その出力電圧は比較器38の非反転入
力端（＋）に供給される。
比較器38の反転入力端、（−）には定電圧回路39から
低電圧Vrefが供給される。
低電圧Vrefが供給される。
比較器38の出力電圧は駆動回路21に供給され、その比
較器38の出力電圧が高レベルのときは駆動回路21が動作
し、低レベルのときは駆動回路21の動作が停止するよう
になっている。
較器38の出力電圧が高レベルのときは駆動回路21が動作
し、低レベルのときは駆動回路21の動作が停止するよう
になっている。
こうして、抵抗器32から定電圧回路39にかけて監視回
路22が構成されており、この監視回路22のインピーダン
ス検出手段を主体に、プローブ３の駆動状態を監視しそ
れによって送水状態を判別し異常の場合は駆動回路21の
駆動を停止する手段が構成されている。
路22が構成されており、この監視回路22のインピーダン
ス検出手段を主体に、プローブ３の駆動状態を監視しそ
れによって送水状態を判別し異常の場合は駆動回路21の
駆動を停止する手段が構成されている。
つぎに、上記のような構成において作用を説明する。
駆動回路21が動作すると、その駆動回路21から高周波
信号が発せられ、それが出力トランス31を介してハンド
ピース１内の超音波振動子10に供給される。これによ
り、超音波振動子10が駆動され、超音波振動がプローブ
３に伝えられる。
信号が発せられ、それが出力トランス31を介してハンド
ピース１内の超音波振動子10に供給される。これによ
り、超音波振動子10が駆動され、超音波振動がプローブ
３に伝えられる。
この場合、プローブ３は縦振動し、その縦振動の節部
分に歪みが発生してプローブ３が高温になろうとする。
分に歪みが発生してプローブ３が高温になろうとする。
ただし、冷却水タンク６内の冷却水が送水チューブ５
を通じてシース４内に供給され、その冷却作用によって
プローブ３の温度上昇、ひいてはプローブ３の疲労，破
壊が防止される。
を通じてシース４内に供給され、その冷却作用によって
プローブ３の温度上昇、ひいてはプローブ３の疲労，破
壊が防止される。
一方、演算回路37において超音波振動子10のインピー
ダンスＺが検出され、そのインピーダンスＺが所定値以
上であれば比較器38の出力電圧が高レベルとなり、駆動
回路21の動作が継続する。
ダンスＺが検出され、そのインピーダンスＺが所定値以
上であれば比較器38の出力電圧が高レベルとなり、駆動
回路21の動作が継続する。
すなわち、超音波振動子10のインピーダンスＺが高い
のは、プローブ３に対して冷却水が確実に供給されてい
るためであり、超音波振動子10の駆動を続けることがで
きる。
のは、プローブ３に対して冷却水が確実に供給されてい
るためであり、超音波振動子10の駆動を続けることがで
きる。
反対に、検出されるインピーダンスＺが所定値以下で
あれば、比較器38の出力電圧が低レベルとなり、駆動回
路21の動作が停止する。
あれば、比較器38の出力電圧が低レベルとなり、駆動回
路21の動作が停止する。
すなわち、冷却水タンク６が空になったり、あるいは
送水チューブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給され
なくなると、超音波振動子10としては無負荷状態に近く
なってインピーダンスＺが極端に低くなる。これを検出
して超音波振動子10の駆動を停止することにより、プロ
ーブ３の温度上昇、ひいてはプローブ３の疲労，破壊を
未然に防止することができる。
送水チューブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給され
なくなると、超音波振動子10としては無負荷状態に近く
なってインピーダンスＺが極端に低くなる。これを検出
して超音波振動子10の駆動を停止することにより、プロ
ーブ３の温度上昇、ひいてはプローブ３の疲労，破壊を
未然に防止することができる。
この発明の第２実施例を第３図により説明する。
ここでは、監視回路22において、第１実施例の場合の
電流検知器35および整流回路36に代わり振動ピックアッ
プ41および振動検出回路42が採用されている。
電流検知器35および整流回路36に代わり振動ピックアッ
プ41および振動検出回路42が採用されている。
振動ピックアップ41は超音波振動子10に取り付けられ
ている。
ている。
振動検出回路42は振動ピックアップ41が感知する超音
波振動子10の振動振幅Ａに対応するレベルの電圧を出力
するもので、その出力電圧は整流回路34の出力電圧と共
に演算回路37に供給される。そして、演算回路37におい
て、振動検出回路42の出力電圧のレベルが整流回路34の
出力電圧のレベルで除算される（A/V）。
波振動子10の振動振幅Ａに対応するレベルの電圧を出力
するもので、その出力電圧は整流回路34の出力電圧と共
に演算回路37に供給される。そして、演算回路37におい
て、振動検出回路42の出力電圧のレベルが整流回路34の
出力電圧のレベルで除算される（A/V）。
演算回路37からは算出値A/Vに対応するレベルの電圧
が出力され、その出力電圧は比較器38の非反転入力端
（−）に供給される。
が出力され、その出力電圧は比較器38の非反転入力端
（−）に供給される。
比較器38の反転入力端（＋）には定電圧回路39から低
電圧Vrefが供給される。
電圧Vrefが供給される。
他の構成は第１実施例と同じである。
作用を説明する。
超音波振動子10の駆動時、その超音波振動子10の振動
振幅Ａが振動ピックアップ41および振動検出回路42で検
出される。
振幅Ａが振動ピックアップ41および振動検出回路42で検
出される。
この振動振幅Ａは、プローブ３に冷却水が確実に供給
されている場合に比べ、プローブ３に冷却水が供給され
ない場合の方が大きくなる。
されている場合に比べ、プローブ３に冷却水が供給され
ない場合の方が大きくなる。
したがって、プローブ３に冷却水が確実に供給されて
いる場合、演算回路37の算出値A/Vが所定値以下とな
り、比較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21
の動作が継続する。
いる場合、演算回路37の算出値A/Vが所定値以下とな
り、比較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21
の動作が継続する。
冷却水タンク６が空になったり、あるいは送水チュー
ブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給されなくなる
と、演算回路37の算出値A/Vが所定値以上となり、比較
器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21の動作が
停止する。
ブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給されなくなる
と、演算回路37の算出値A/Vが所定値以上となり、比較
器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21の動作が
停止する。
これにより、プローブ３の温度上昇、ひいてはプロー
ブ３の疲労，破壊を未然に防止することができる。
ブ３の疲労，破壊を未然に防止することができる。
この発明の第３実施例を第４図により説明する。
ここでは、監視回路22において、第２実施例の場合の
抵抗器32,33および整流回路34に代わり電力検出回路51
が採用されている。
抵抗器32,33および整流回路34に代わり電力検出回路51
が採用されている。
電力検出回路51は超音波振動子10の消費電力Ｐを検出
し、その検出結果に対応するレベルの電圧を出力するも
のである。この出力電圧は振動検出回路42の出力電圧と
共に演算回路37に供給される。そして、演算回路37にお
いて、振動検出回路42の出力電圧のレベルが電力検出回
路51出力電圧のレベルで除算される（A/P）。
し、その検出結果に対応するレベルの電圧を出力するも
のである。この出力電圧は振動検出回路42の出力電圧と
共に演算回路37に供給される。そして、演算回路37にお
いて、振動検出回路42の出力電圧のレベルが電力検出回
路51出力電圧のレベルで除算される（A/P）。
演算回路37からは算出値A/Pに対応するレベルの電圧
が出力される。
が出力される。
他の構成は第２実施例と同じである。
作用を説明する。
超音波振動子10は駆動時、その超音波振動子10の振動
振幅Ａが振動ピックアップ41および振動検出回路42で検
出される。また、超音波振動子10の消費電力Ｐが電力検
出回路51で検出される。
振幅Ａが振動ピックアップ41および振動検出回路42で検
出される。また、超音波振動子10の消費電力Ｐが電力検
出回路51で検出される。
消費電力Ｐは、プローブ３に冷却水が確実に供給され
ている場合に比べ、プローブ３に冷却水が供給されない
場合の方が少なくなる。
ている場合に比べ、プローブ３に冷却水が供給されない
場合の方が少なくなる。
したがって、プローブ３に冷却水が確実に供給されて
いる場合、演算回路37の算出値A/Pが所定値以下とな
り、比較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21
の動作が継続する。
いる場合、演算回路37の算出値A/Pが所定値以下とな
り、比較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21
の動作が継続する。
冷却水タンク６が空になったり、あるいは送水チュー
ブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給されなくなる
と、演算回路37の算出値A/Pが所定値以上となり、比較
器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21の動作が
停止する。
ブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給されなくなる
と、演算回路37の算出値A/Pが所定値以上となり、比較
器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21の動作が
停止する。
これにより、プローブ３の温度上昇、ひいてはプロー
ブ３の疲労，破壊を未然に防止することができる。
ブ３の疲労，破壊を未然に防止することができる。
この発明の第４実施例を第５図に示す。
超音波振動子10のような電歪振動子では駆動電流と振
動振幅がほぼ比例関係にあり、また超音波振動子10の一
定の振動振幅を得るべく、ここでは定電流駆動を行なっ
ている。
動振幅がほぼ比例関係にあり、また超音波振動子10の一
定の振動振幅を得るべく、ここでは定電流駆動を行なっ
ている。
すなわち、交流電源61に定電流電源回路62が接続さ
れ、その定電流電源回路62が駆動回路21の動作電源とし
て働く。そして、監視回路22において、第１実施例の場
合の電流検知器35および整流回路36に代わり電流検知器
63が採用され、その電流検知器63が定電流電源回路62と
駆動回路21との接続ラインに設けられている。
れ、その定電流電源回路62が駆動回路21の動作電源とし
て働く。そして、監視回路22において、第１実施例の場
合の電流検知器35および整流回路36に代わり電流検知器
63が採用され、その電流検知器63が定電流電源回路62と
駆動回路21との接続ラインに設けられている。
電流検知器63の出力電圧（定電流Ｉ′に対応するレベ
ル）は整流回路34の出力電圧と共に演算回路37に供給さ
れる。そして、演算回路37において、電流検知器63の出
力電圧のレベルが整流回路34の出力電圧のレベルで除算
される（Ｉ′/V）。
ル）は整流回路34の出力電圧と共に演算回路37に供給さ
れる。そして、演算回路37において、電流検知器63の出
力電圧のレベルが整流回路34の出力電圧のレベルで除算
される（Ｉ′/V）。
演算回路37からは算出値Ｉ′/Vに対応するレベルの電
圧が出力され、その出力電圧は比較器38の非反転入力端
（−）に供給される。
圧が出力され、その出力電圧は比較器38の非反転入力端
（−）に供給される。
比較器38の反転入力端（＋）には定電圧回路39から低
電圧Vrefが供給される。
電圧Vrefが供給される。
他の構成は第１実施例と同じである。
作用を説明する。
超音波振動子10の駆動時、その超音波振動子10の振動
振幅は定電流電源回路62の定電流出力によって一定とな
る。
振幅は定電流電源回路62の定電流出力によって一定とな
る。
また、超音波振動子10に印加される電圧Ｖは、プロー
ブ３に冷却水が確実に供給されている場合に比べ、プロ
ーブ３に冷却水が供給されない場合の方が小さい。
ブ３に冷却水が確実に供給されている場合に比べ、プロ
ーブ３に冷却水が供給されない場合の方が小さい。
したがって、プローブ３に冷却水が確実に供給されて
いる場合、演算回路37の算出値Ｉ′/Vが所定値以下とな
り、比較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21
の動作が継続する。
いる場合、演算回路37の算出値Ｉ′/Vが所定値以下とな
り、比較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21
の動作が継続する。
冷却水タンク６が空になったり、あるいは送水チュー
ブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給されなくなる
と、演算回路37の算出値Ｉ′/Vが所定値以上となり、比
較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21の動作
が停止する。
ブ５が外れてプローブ３に冷却水が供給されなくなる
と、演算回路37の算出値Ｉ′/Vが所定値以上となり、比
較器38の出力電圧が高レベルとなって駆動回路21の動作
が停止する。
こうして、プローブ３の温度上昇、ひいてはプローブ
３の疲労，破壊を未然に防止することができる。
３の疲労，破壊を未然に防止することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、超音波振動子
と、この超音波振動子の超音波振動を被処置部へ伝える
超音波伝達体と、この超音波伝達体に冷却水を供給する
冷却水供給手段と、駆動手段と、上記超音波伝達体の駆
動状態を監視しそれによって送水状態を判断し異常の場
合は駆動を停止する手段とを備えたので、超音波伝達体
の温度上昇を未然に防止して安全性の大幅な向上を図る
ことができる超音波処置装置を提供できる。
と、この超音波振動子の超音波振動を被処置部へ伝える
超音波伝達体と、この超音波伝達体に冷却水を供給する
冷却水供給手段と、駆動手段と、上記超音波伝達体の駆
動状態を監視しそれによって送水状態を判断し異常の場
合は駆動を停止する手段とを備えたので、超音波伝達体
の温度上昇を未然に防止して安全性の大幅な向上を図る
ことができる超音波処置装置を提供できる。
第１図はこの発明の第１実施例の全体的な構成図、第２
図は同実施例における要部の具体的な構成図、第３図は
この発明の第２実施例における要部の具体的な構成図、
第４図はこの発明の第３実施例における要部の具体的な
構成図、第５図はこの発明の第４実施例における要部の
具体的な構成図である。 １……ハンドピース、３……プローブ（超音波伝達
体）、４……シース、５……送水チューブ、６……冷却
水タンク、10……超音波振動子、21……駆動回路、22…
…監視回路。
図は同実施例における要部の具体的な構成図、第３図は
この発明の第２実施例における要部の具体的な構成図、
第４図はこの発明の第３実施例における要部の具体的な
構成図、第５図はこの発明の第４実施例における要部の
具体的な構成図である。 １……ハンドピース、３……プローブ（超音波伝達
体）、４……シース、５……送水チューブ、６……冷却
水タンク、10……超音波振動子、21……駆動回路、22…
…監視回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肘井 一也 東京都渋谷区幡ケ谷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 工藤 正宏 東京都渋谷区幡ケ谷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 加川 裕昭 東京都渋谷区幡ケ谷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 唐沢 均 東京都渋谷区幡ケ谷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 池田 裕一 東京都渋谷区幡ケ谷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 岡田 光正 東京都渋谷区幡ケ谷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 窪田 哲丸 東京都渋谷区幡ケ谷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 永住 英夫 東京都渋谷区幡ケ谷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 吉野 謙二 東京都渋谷区幡ケ谷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 萩野 忠夫 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−299645（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268751（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−197444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−279239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−51075（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−55409（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】超音波振動子と、この超音波振動子の超音
波振動を被処置部へ伝える超音波伝達体と、この超音波
伝達体に冷却水を供給する冷却水供給手段と、駆動手段
と、上記超音波伝達体の駆動状態を監視しそれによって
送水状態を判断し異常の場合は駆動を停止する手段とを
具備したことを特徴とする超音波処置装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285700A JP2660068B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 超音波処置装置 |
| US07/573,673 US5076276A (en) | 1989-11-01 | 1990-08-24 | Ultrasound type treatment apparatus |
| DE4028518A DE4028518A1 (de) | 1989-11-01 | 1990-09-07 | Ultraschall-diagnosevorrichtung |
| US07/780,130 US5163433A (en) | 1989-11-01 | 1991-10-21 | Ultrasound type treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285700A JP2660068B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 超音波処置装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146048A JPH03146048A (ja) | 1991-06-21 |
| JP2660068B2 true JP2660068B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
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