JP2963313B2

JP2963313B2 - 外科手術用ハンドピース

Info

Publication number: JP2963313B2
Application number: JP5225974A
Authority: JP
Inventors: 守人出本; 幸正山口
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1999-10-18
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JPH0779988A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動により生物
組織もしくは体腔内の異物を破砕、除去するための外科
手術用ハンドピースに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波振動によって生物組織を破砕、も
しくは切断、分離する外科手術装置としては、白内障で
硬化した水晶体を破砕・吸引除去する眼科用や、脳、脊
椎、消化器管等に生ずる腫瘍や血腫を破砕・吸引除去す
る一般外科用の軟組織を対象とした外科手術装置が知ら
れている。更に最近では、硬組織を超音波振動にて切
断、分離できる超音波手術装置が使用されている。

【０００３】また、低侵襲及び非侵襲にて治療を行なう
各種の手技、装置が開発されている中で、特に消化器分
野において、腹腔鏡を用いて胆嚢を摘出する手術が、開
腹手術と比較して手術侵襲が少ないため、回復も早く、
入院の日数が短く社会復帰も早くでき、術後の痛みが軽
く、手術創が極めて小さい等の理由により広く普及しつ
つある。

【０００４】この手術は、開腹せずに腹腔内を炭酸ガス
等により気腹させ、トラカールを通じて内視鏡や鉗子、
電気メス等を挿入し、内視鏡の視野下で胆嚢の摘出作業
をするものである。そのポイントは、Ｃａｌｏｔ三角部
から安全にかつ正確に胆嚢管及び胆嚢動脈を剥離し、ク
リッピングして切断し、更に肝床部より胆嚢底部を剥離
して、胆嚢を鉗子で把持し体外に除去することである。

【０００５】しかし、胆石症の全症例にこの内視鏡下手
術を適用しようとすると、通常の処置具のみを用いたの
では、胆嚢炎症度、胆石の位置、胆嚢管や胆嚢動脈等の
形状、患者の年令等の条件によって、動脈及び肝床部か
らの多量出血や、胆嚢管及び胆嚢動脈の固定が難しい等
の問題を生じ、手術途中から開腹手術に切り換えねばな
らなくなる危険がある。

【０００６】これに対して、電気メスの先端形状の改良
による止血効果の向上や、レーザーメスを用いて止血す
る等の対策がとられているが、煙による視野妨害が生
じ、また、胆嚢管及び胆嚢動脈の剥離には鉗子の機械的
引き裂き力が用いられているため、根本的な出血防止と
はなっていない。また、ヘルニアや胃、大腸の早期癌等
への対応を検討している中で、出血防止により優れた装
置、器具が望まれている。

【０００７】そこで血管等の弾性体を選択的に温存でき
る超音波振動による外科手術装置を用いて、これらの手
術を実施することが試みられている。現在、内視鏡下手
術に対応するため、これらの装置本体やハンドピースの
専用化が図られている。特に小児や既に手術を経験して
いる患者を対象とした内視鏡下手術においては、手術創
を小さくする方向で、術式及びハンドピースの腹部挿入
時に使用するトラカールの開発が行なわれており、ハン
ドピースの挿入部の細径化の要求が高い。

【０００８】しかし、ハンドピース先端部分を構成する
チップ部を細くすることによって耐久性が低下し、また
加工コストが増加する問題があり、現状の破砕能力を保
持したままでチップ部を細径化することは難しい。また
チップ部の細径化は、破砕した組織片を吸引するための
通路の細径化にもつながり、破砕片による吸引通路の詰
まりも生じる恐れがある。

【０００９】また、チップカバーの一部を弾性体にする
試みが行なわれているが、図４（ａ）に示すように、ト
ラカール（５２）の気密弁（５３）を通してチップ（５
１）及び弾性体カバー（５０）を挿入する場合、弾性体
カバー（５０）の肉厚が薄く剛性が不足していたり、弾
性体カバー（５０）の端面全体が同時に気密弁（５３）
に接触して、端面で気密弁（５３）を押し開く状態とな
るため、チップ（５１）のみがトラカール（５２）に挿
入され、弾性体カバー（５０）は、図４（ｂ）のように
しわ（５２）状となりトラカール（５２）に挿入できな
い恐れがある。

【００１０】次に、チップに使用している合金の熱処理
状態及び鍛造条件の微妙な違いによって発生する結晶粒
度の大きさから製造ロットごとに音速が変化している。
内視鏡下手術では、チップ等の体内に挿入する振動体部
が細く長くなり、複数の振動の腹と節を有するため、上
記音速の違いが拡大され、端部に振動の腹部を設ける
と、各チップ全長寸法のバラツキが大きくなりやすい。
その結果、振幅拡大のためにチップ先端部を円錐形状と
している場合、図５に示すように、チップの長さのバラ
ツキ寸法（５８）の分だけ、チップ先端面（５６）（５
７）の直径が異なり、超音波振動時の破砕力の違いが生
じ、性能の安定化が図りにくいという欠点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、超音波振動
を用いた従来の外科手術用ハンドピースのこのような問
題点を解決することを目的としたもので、超音波振動性
能を低下させることなく挿入性を向上させて、小児及び
手術既応歴のある患者にも対応し、かつ、チップ先端形
状を安定化させることができる外科手術用ハンドピース
を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、超音波振動に
より生物組織もしくは体腔内の異物を、破砕もしくは切
断分離し除去するための超音波振動源、該超音波振動源
に接続され超音波周波数の機械的振動を伝達拡大する振
動体、及び、これらを収納被覆する保護カバーから構成
され、該保護カバーの内部に液体通路を有する外科手術
用ハンドピースにおいて、前記振動体は先端部近傍に円
錐形状の縮径部を設け、さらにその先端側に円筒形状部
が設けられていて、その先端部に振動の腹面を有し、前
記保護カバーは振動体の周囲部が弾性体からなり、その
先端面が振動体の長さ方向の軸に対して角度を有し、か
つその内面に突起部を設けて前記振動体と点または線接
触するようになし、さらには前記振動体がジョイント部
とチップ部とからなり、前記保護カバーが超音波振動源
とジョイント部の一部とを収納する本体カバーと、チッ
プ部とジョイント部の一部とを被覆するチップカバーと
を組合せてなることを特徴とする外科手術用ハンドピー
スである。

【００１３】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図１は本発明の一実施例となる外科手術用ハンド
ピースの基本的構造を説明するための図で、図２はその
チップ部先端の形状、図３はチップカバーの構造を示す
図である。

【００１４】超音波振動源（１）は、図１（ａ）に示す
ように、ジョイント部（２）とチップ部（３）からなる
振動体と、ネジ等の手段により接合され、これらの内部
には長さ方向に貫通した吸引通路（４）が設けられてい
る。

【００１５】ジョイント部（２）とチップ部（３）は、
図示したようにそれぞれ別個に製作してネジ等の手段に
より接合しても良いが、超音波振動源（１）とジョイン
ト部（２）、またはジョイント部（２）とチップ部
（３）とを一体に形成しても何ら差しつかえない。ま
た、ジョイント部（２）を複数個に分割し接合させても
良く、振動伝達損失が少ない場合に有効である。更に、
チップ部（３）とジョイント部（２）の接合部は振動の
節部と腹部との間に位置し、チップ部（３）の節部に加
わる応力の低減化を図っている。チップ部（３）とジョ
イント部（２）とをネジ接合した場合、チップ部（３）
をオネジ方式にするか、ジョイント部（２）をオネジに
して袋ナット方式にするかは、振動伝達損失及び加工コ
ストによって選択する。

【００１６】本発明による外科手術用ハンドピースは腹
壁を貫通して設置されたトラカールを通して、内視鏡等
と共に腹腔内に挿入して使用するものであって、通常、
チップ部（３）の長さとして２２０〜２７０ｍｍが必要
とされる。また、ジョイント部（２）とチップ部（３）
の接合部は、振動による材質の疲労や破損の問題を考慮
して、超音波振動の節面の近傍に設けることが必要で、
一方、チップ部先端の作業部（１４）は、振幅を最大に
する必要から振動の腹面とする。超音波振動の波長は、
振動の周波数、振動体の材質（密度）や外径寸法等によ
って決まり、一例として、ステンレス鋼製の外径φ４ｍ
ｍのチップ部では、周波数２４ｋＨｚの時、波長は約２
１１ｍｍ、３８ｋＨｚでは約１３３ｍｍとなる。これら
の条件を総合して、ハンドピースのチップ長さは、波長
のほぼ５／４倍もしくは７／４倍に相当する長さにする
のが適切である。

【００１７】次に、作業部（１４）先端の吸引通路の開
口部は、チップ部（３）内部の吸引通路（４）の直径よ
り小さくするのが好ましい。これにより吸引物がチップ
部（３）の振動の節部に詰まって、通路を閉塞させるの
を防止できる利点が得られる。

【００１８】一方、これらの超音波振動する部材は、耐
熱樹脂と弾性体からなる保護カバーで収納、被覆されて
いる。保護カバーは、図１（ｂ）及び（ｃ）に示したよ
うに、超音波振動源（１）とジョイント部（２）の一部
とを収納する本体カバー（５）と、ジョイント部（２）
の先端部分とチップ部（３）とを覆う弾性体のチップカ
バー（８）とを組合せたもので、超音波振動源（１）の
本体カバー（５）への固定方法は、特に限定されない
が、超音波振動源（１）の節部にフランジ形状を設けて
固定するのが良い。

【００１９】また、本体カバー（５）の後端部には、吸
引通路（４）と連通している吸引ニップル（７）及び超
音波振動源（１）に高周波電力を供給するケーブル
（６）が付設されている。チップカバー（８）は、図３
（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部（３）を挿通す
るための内腔（７）を有する。内腔（７）にチップ部
（３）を挿通した時両者の間に生じる環状の空間は、生
理食塩水等のイリゲーション液を供給するための通路と
して利用され、チップカバー（８）の後端部近傍にはイ
リゲーション液の入口となるイリゲーションニップル
（９）が設けられている。また、チップカバー（８）
は、図３（ｂ）に示したように、着脱可能な別部品とし
て弾性体で形成された先端カバー（１２）と、基端部カ
バー（１３）の２個の部品を組合せて構成しても良い。
感染防止の点からは、患部に直接接触する先端カバー
（１２）の着脱方式が有用である。

【００２０】チップカバー（８）の材質は、１個の部品
で構成する場合は、高圧蒸気滅菌も考慮して、シリコー
ン系もしくはフッ素系の弾性体のみとし、また、先端カ
バー（１２）の着脱方式とする場合は、先端カバー（１
２）のみをシリコーン系もしくはフッ素系の弾性体と
し、基端部カバー（１３）はポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン等の耐熱性樹脂とするのが装着性の点より好
ましい。また、チップカバー（８）の少なくとも先端部
付近は透明もしくは半透明の材質にするが良い。

【００２１】先にも述べたように、本発明による外科手
術用ハンドピースは、トラカールを通して腹腔内に挿入
し手術を行なうものであるから、術中に前進後退がくり
返される。従って、チップカバーの外径がテーパー状等
になっている場合、種々の問題を生じる。この前進後退
の操作をスムーズにし、また、その際の気腹ガスの漏れ
をなくすためには、チップカバー（８）の挿入部の外径
が一定であることが望ましい。その長さは、チップカバ
ー（８）の先端から１／２波長以上とするのが良い。

【００２２】チップカバー（８）は、本体カバー（５）
に嵌め込み装着されており、図３に示したように、振動
体の振動の節部及びチップカバー（８）の先端面近傍に
対応する位置の内面に設けられた突起部（１１）（１
０）との接触によって保持されると共に、振動体の軸を
中心にして回転できるようになっている。突起部（１
１）（１０）はチップカバー（８）と一体に成形しても
よく、別部材を接着しても良い。

【００２３】図２に示すように、チップ部（３）の先端
付近の形状は、円錐形の縮径部（２５）を設け、さらに
その先端側に円筒形状部（２６）を設けて、作業部（１
４）を形成している。このような形状にすることによ
り、チップ部（３）に使用している合金の熱処理や鍛造
条件の微妙な違いによって発生する、結晶粒度の形状及
び大きさに起因して変動する音速が、チップ部（３）の
作業部（１４）の大きさを変化させるのを防止してい
る。即ち、音速の違いにより各チップ間に生じる全長寸
法のバラツキを、円筒形状部（２６）の範囲で吸収でき
るため、作業部（１４）の直径は変化しない。これによ
り、振動体の破砕性能の変動も防止できる。

【００２４】前記のようにチップ部（３）の寸法は従来
のままにして、その先端部に細径の円筒形状部（２６）
を設け、一方、チップカバー（８）の肉厚を薄くし、ま
た、図３（ｃ）に示したように、チップカバー（８）の
先端部を長さ方向の軸に対して１０〜８０度、より好ま
しくは、４５〜６０度の角度を有する傾斜面とすること
により、前述のような諸問題を解決しながら、全体とし
ての細径化を図ることができる。

【００２５】即ち、チップカバー（８）は先端に傾斜面
を有するので、トラカールに挿入する際、トラカールの
気密弁を端面全面で受けることなく先端を挿入でき、ま
た、チップ部（３）の円錐形状の縮径部（２５）と突起
部（１０）との接触抵抗により、チップカバー（８）の
肉厚の薄さによる剛性不足に起因してチップ部（３）と
チップカバー（８）とがずれを起こし、チップカバー
（８）がしわを生ずるのを防ぐことが出来る。

【００２６】チップカバー（８）には弾性体を使用して
いるので、突起部（１０）（１１）と接触しているチッ
プ部分を損傷することはない。チップカバー（８）の先
端には、図３（ｄ）に示したように、突起部（１０）の
相互間の溝が円筒形状部（２６）との間に間隙（２７）
を形成しており、ここからイリゲーション液が噴出され
る。また、チップ部（３）の先端作業部（１４）付近
が、振動方向に対して角度を有しても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明に従うと、超音波振動を用いた外
科手術用ハンドピースによる内視鏡下での手術におい
て、超音波振動性能を低下させることなく細径トラカー
ルへの挿入性を向上させて、小児及び手術既応歴のある
患者に対して、従来より小さな手術創で手術が可能とな
り、かつ、チップ先端形状を安定化させることができ、
適応症例の拡大が図れ、外科手術用ハンドピースとして
有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる外科手術用ハンドピー
スの基本構造を示す図で、（ａ）は超音波振動源と振動
体を接続した断面図、（ｂ）は本体カバーを装着した側
面図、（ｃ）は本体カバーとチップカバーを装着した側
面図である。

【図２】本発明におけるチップ部先端の拡大側面図であ
る。

【図３】本発明におけるチップカバーの構造を示す図
で、（ａ）及び（ｂ）は側面の断面図、（ｃ）はチップ
部に装着した状態の先端の拡大断面図、（ｄ）はチップ
部に装着した状態の先端部の正面図である。

【図４】弾性体カバーを装着した従来のハンドピース
を、トラカールに挿入する状況を示した図である。

【図５】チップの長さのバラツキの影響を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１超音波振動子２ジョイント部３チップ部４吸引通路５本体カバー８チップカバー１０，１１突起部１２先端カバー１３基端部カバー１４作業部２５縮径部２６円筒形状部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−198540（ＪＰ，Ａ) 特開平４−329943（ＪＰ，Ａ) 特開平２−99050（ＪＰ，Ａ) 特開平１−135342（ＪＰ，Ａ) 実開平４−92211（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−123216（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−135006（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 17/22 A61B 17/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波振動により生物組織もしくは体腔
内の異物を、破砕もしくは切断分離し除去するための超
音波振動源、該超音波振動源に接続され超音波周波数の
機械的振動を伝達拡大する振動体、及び、これらを収納
被覆する保護カバーから構成され、該保護カバーの内部
に液体通路を有する外科手術用ハンドピースにおいて、
前記振動体は先端部近傍に円錐形状の縮径部を設け、さ
らにその先端側に円筒形状部が設けられていてその先端
部に振動の腹面を有し、前記保護カバーは振動体の周囲
部が弾性体からなり、その先端面が振動体の長さ方向の
軸に対して角度を有し、かつその内面に突起部を設けて
前記振動体と点または線接触するようになしたことを特
徴とする外科手術用ハンドピース。
【請求項２】振動体がジョイント部と細径チップ部と
からなることを特徴とする、請求項（１）記載の外科手
術用ハンドピース。
【請求項３】保護カバーが、超音波振動源とジョイン
ト部の一部とを収納する本体カバーと、チップ部とジョ
イント部の一部とを被覆するチップカバーとを組合せて
なることを特徴とする、請求項（２）記載の外科手術用
ハンドピース。
【請求項４】チップカバーのチップ部周囲部分が、着
脱可能に形成された透明もしくは半透明の先端カバーを
装着してなることを特徴とする、請求項（３）記載の外
科手術用ハンドピース。
【請求項５】チップカバー内面の、振動体の振動の節
部に対応する位置に突起部を設けて、該チップカバーを
保持することを特徴とする、請求項（２）乃至（４）の
いずれかに記載の外科手術用ハンドピース。