JP3135146B2 - 超音波治療装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体組織や結石等を切
除または破砕する場合に用いられる超音波治療装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の超音波治療装置は超音
波振動子で発生した超音波振動をホーンで増幅して超音
波伝達部材に伝達し、超音波伝達部材の先端に伝達され
た超音波の振動エネルギにより生体組織や結石等を切除
または破砕するように構成されている。

【０００３】また、生体組織や結石等を切除または破砕
する場合には超音波伝達部材を覆うシース内に液媒体を
流し、患部を液媒体で洗浄しながら超音波振動を与え、
さらに乳化した生体組織や破砕された結石等を超音波伝
達部材の内部に形成された吸引通路を通じて外部に吸引
除去するように構成されている。なお、液媒体は超音波
伝達部材の疲労破壊を防ぐために冷却液の役割も果た
す。

【０００４】ところで、このような超音波治療装置で
は、シースの先端から患部に導かれた液媒体は超音波伝
達部材の超音波振動によってほとんどが霧化されてしま
う。このような現象は術者の視野を妨げることになり、
特に顕微鏡下で行われるマイクロサージェリーでは、顕
微鏡の視野全体が霧化された液媒体で覆われてしまい、
微細な手術を行うことができなくなる。

【０００５】また、これと反対に視野不良が生じない程
度に液媒体の送水量を少なくすると、超音波伝達部材や
超音波振動子の冷却が不十分となり、大振幅での発振が
不可能になったり、超音波振動子が異常発熱をしたり、
さらには超音波伝達部材が破損する可能性がある。

【０００６】そこで、このような不具合を解消するため
に、超音波伝達部材の先端部付近にリーク孔を設け、シ
ース内を流れる液媒体の一部をリーク孔から吸引してし
まうもの（ＵＳＰ４５１６３９３号）や、超音波伝達部
材の耐久性を考慮してリーク孔を超音波伝達部材の振幅
最小部に設けたもの（実公昭６１−４３４５４号）など
が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の超音波治療装置では、超音波伝達部材や超音
波振動子の冷却を行なうことはできるが、シースの先端
から送水された液媒体のほとんどが超音波伝達部材の先
端部に集まり、超音波伝達部材前方の患部に向かって噴
霧されてしまい、術者の視野確保という点では大きな効
果はない。

【０００８】また、超音波伝達部材は通常、先端にいく
にしたがって細くなるテーパ状をなしているので、先端
付近は薄肉となっている。そして、超音波発振時には超
音波伝達部材の先端付近には軸方向に大きな応力が作用
する。そのため、超音波伝達部材の先端付近は機械的強
度を高くする必要がある。しかし、この超音波伝達部材
の先端付近に機械的な欠損部となるリーク孔を設けた場
合には、超音波伝達部材の機械的強度を下げることにな
り、場合によってはリーク孔の部分より超音波伝達部材
が破損するおそれがある。

【０００９】また、超音波伝達部材の耐久性を考慮して
リーク孔を超音波伝達部材の振幅最小部に設けたもの
（実公昭６１−４３４５４号）も提案されている。しか
しながら、この場合にはシース内を根元側から流れてき
た液媒体が超音波伝達部材の途中に設けられたリーク孔
から超音波伝達部材内の吸引通路に吸引されてしまうの
で、リーク孔と超音波伝達部材の先端との間には吸引さ
れない残りの少量の液媒体だけで超音波伝達部材を冷却
しなければならない問題がある。

【００１０】そのため、超音波伝達部材の先端部分の冷
却が不十分なものとなるので、高温状態の超音波伝達部
材の先端部分が患部付近の正常な生体組織に接触して熱
傷を与えたり、超音波伝達部材が金属疲労により破損す
る問題がある。

【００１１】本発明は上記のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、液媒体の霧化による視野不良
を防止することができ、かつ超音波振動子を効率よく冷
却させ、より高振幅の超音波振動による手術を安全に行
なうことができる超音波治療装置を提供しようとするも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、超音波振動を出力する超音波振動子と、こ
の超音波振動子で発生した超音波振動を増幅するホーン
と、このホーンの先端に連結され、内部に第１の吸引通
路を有する超音波伝達部材と、この超音波伝達部材を覆
い、上記超音波伝達部材との間に隙間を存して配置され
た内シースと、この内シースを覆い、上記内シースとの
間に隙間を存して配置された外シースと、上記超音波伝
達部材と上記内シースとの隙間または上記内シースと上
記外シースとの隙間のいずれか一方に形成され、上記超
音波伝達部材の先端部分に液媒体を供給する液媒体の送
水路と、上記超音波伝達部材と上記内シースとの隙間ま
たは上記内シースと上記外シースとの隙間のいずれか他
方の隙間に形成された第２の吸引通路と、この第２の吸
引通路と上記第１の吸引通路との間を連結する連結手段
とを具備したものである。

【００１３】

【作用】本発明では超音波伝達部材と内シースとの隙間
または内シースと外シースとの隙間のいずれか一方に形
成された送水路に送水された液媒体の一部を第１の吸引
通路側から連結手段を経て伝達される吸引力により内シ
ースの先端部付近でＵターンさせ、超音波伝達部材と内
シースとの隙間または内シースと外シースとの隙間のい
ずれか他方側の第２の吸引通路から連結手段を通って第
１の吸引通路に流入させることにより、超音波伝達部材
のほぼ全長を液媒体によって冷却することができる。し
たがって、超音波伝達部材および超音波振動子の冷却効
果を高めることができ、超音波振動子の異常発熱や超音
波伝達部材の疲労破壊を防止することができる。また、
液媒体の送水量と連結手段側の吸引力を調整することに
より液媒体の霧化を防止して良好な視野の下で超音波に
よる手術を行なうようにしたものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１を参照し
て説明する。図１において、１は超音波治療装置のハン
ドピースの把持部を形成するカバーであり、このカバー
１内には超音波振動子２が収納されている。この超音波
振動子２は複数の圧電素子から形成されており、超音波
振動子２の後端には共振バランスをとるための裏打ち板
３が設けられている。また、超音波振動子２の前端には
超音波振動を増幅させるホーン４が設けられている。

【００１５】上記ホーン４、超音波振動子２、裏打ち板
３はボルト５とナット６により一体化されており、ホー
ン４の先端には超音波振動を患部に伝達する中空管状の
超音波伝達部材７が設けられている。この超音波伝達部
材７は前方にいくにしたがって細くなっているととも
に、途中で適宜の角度に屈曲されている。

【００１６】さらに、超音波伝達部材７、ホーン４およ
びボルト５の内部には超音波振動により乳化した患部組
織や破砕した結石等を吸引するための第１の吸引通路８
が形成されている。この吸引通路８はカバー１の後端に
設けられた吸引口金９に連通しており、吸引口金９には
吸引チューブ１０が接続されている。この吸引チューブ
１０は図示しない吸引ポンプに接続しており、吸引ポン
プの吸引力で乳化した生体組織や破砕した結石等を外部
へ吸引除去するように構成されている。

【００１７】また、超音波伝達部材７の外側には内シー
ス１１と外シース１２が超音波伝達部材７を覆うように
設けられている。これらの内シース１１及び外シース１
２の後端はカバー１の前端に接続されており、内シース
１１と外シース１２との間には超音波処置部に液媒体を
供給するための送水路１３ａが形成されている。

【００１８】この送水路１３ａはカバー１の内部に形成
された送水路１ａを経てカバー１の後端に設けられた送
水口金１４に連通されている。さらに、この送水口金１
４には送水チューブ１５が接続されている。この送水チ
ューブ１５には図示しない送水ポンプが接続されてお
り、送水ポンプから送水チューブ１５に送水された液媒
体は送水口金１４、カバー１内の送水路１ａ、送水路１
３ａを通って外シース１２の先端から流出するようにな
っている。

【００１９】また、超音波伝達部材７の後端部には内シ
ース１１と超音波伝達部材７との間の空間と第１の吸引
通路８との間を連通するリーク孔（連結手段）１６が形
成されている。このリーク孔１６は超音波伝達部材７の
屈曲部の近傍位置に配置されている。

【００２０】そして、内シース１１と超音波伝達部材７
との間の空間によってリーク孔１６からの吸引力を内シ
ース１１の先端開口部に伝達する第２の吸引通路１３ｂ
が形成されており、内シース１１と外シース１２との間
に送水された液媒体の一部は内シース１１の先端部付近
でＵターンし、内シース１１の先端開口部から第２の吸
引通路１３ｂ内に吸引され、この第２の吸引通路１３ｂ
を通ってリーク孔１６から第１の吸引路８に流入するよ
うになっている。

【００２１】上記のように構成される超音波治療装置で
は、内シース１１と外シース１２との間の送水路１３ａ
に送水された液媒体の一部が超音波伝達部材７の基端部
に形成されたリーク孔１６の吸引力により内シース１１
の先端部付近でＵターンし、内シース１１と超音波伝達
部材７との間の第２の吸引通路１３ｂを通ってリーク孔
１６から吸引通路８に流入するので、超音波伝達部材７
のほぼ全長を液媒体によって冷却することができる。し
たがって、超音波伝達部材７および超音波振動子１の冷
却効果を高めることができ、超音波振動子１の異常発熱
や超音波伝達部材７の疲労破壊を防止することができ
る。

【００２２】また、液媒体の送水量とリーク孔１６の吸
引力を調整することにより液媒体の霧化を防止すること
ができ、良好な視野の下で超音波による手術を行なうこ
とができる。

【００２３】なお、本発明は上記第１の実施例に限定さ
れるものではない。たとえば図２に示す第２の実施例の
ように内シース１１及び外シース１２の中間部に弾性変
形可能な蛇腹部１７を設けてもよい。このようにすれば
内シース１１及び外シース１２の可撓性が増し、分解組
立て時に内シース１１及び外シース１２の着脱が容易と
なる。

【００２４】また、前記実施例ではリーク孔１６を超音
波伝達部材７に設けたが、このリーク孔１６をホーン３
に設けてもよい。さらに、リーク孔１６を超音波伝達部
材７に設ける場合には、超音波発振時の応力が最小とな
るようにリーク孔１６を超音波伝達部材７の振動の腹部
に設けるのが望ましい。

【００２５】さらに、前記実施例では外シース１２の内
側に内シース１１を設けたが、図３に示す変形例のよう
に外シース１２の内側に送水管１８を設け、この送水管
１８の後端を図４に示すように弾性部材１９の弾性力で
カバー１の送水路１ａに接続固定するようにしてもよ
い。

【００２６】また、図５はこの発明の第３の実施例を示
すものである。図５において、２１はハンドピースの把
持部を形成するカバーであり、このカバー２１内には超
音波振動子２２が収納されている。この超音波振動子２
２は複数の圧電素子から形成されており、超音波振動子
２２の後端には共振バランスをとるための裏打ち板２３
が設けられている。また、超音波振動子２３の前端には
超音波振動を増幅させるホーン２４が設けられている。

【００２７】上記ホーン２４、超音波振動子２２、裏打
ち板２３はボルト２５とナット２６により一体化されて
おり、ホーン２４の先端には超音波振動を患部に伝達す
る中空管状の超音波伝達部材２７が設けられている。こ
の超音波伝達部材２７は前方にいくにしたがって細くな
っているとともに、途中で適宜の角度に屈曲されてい
る。

【００２８】さらに、超音波伝達部材２７、ホーン２４
およびボルト２５の内部には超音波振動により乳化した
患部組織や破砕した結石等を吸引するための第１の吸引
通路２８が形成されている。この第１の吸引通路２８は
カバー２１の後端に設けられた吸引口金２９に連通して
おり、この吸引口金２９には吸引チューブ３０が接続さ
れている。この吸引チューブ３０は図示しない吸引ポン
プに接続しており、この吸引ポンプの吸引力で乳化した
生体組織や破砕した結石等を外部へ吸引除去するように
構成されている。

【００２９】また、超音波伝達部材２７の外側には例え
ばテフロン（商品名）等の可撓性を備えた内シース３１
と外シース３２とからなる二重管が超音波伝達部材２７
を覆うように設けられている。これらの内シース３１及
び外シース３２の材質はシリコン、ポリウレタン等でも
よい。

【００３０】なお、これらの内シース３１及び外シース
３２は少なくとも屈曲部およびその前後の近傍部位が可
撓性を備えていればよく、それ以外の部分は例えばポリ
サルホン等の硬質の材料で形成されていてもよい。

【００３１】さらに、内シース３１及び外シース３２の
後端はカバー２１の前端に接続されている。そして、内
シース３１と超音波伝達部材２７との間には超音波処置
部に液媒体を供給するための送水路３３ａが形成されて
いる。この送水路３３ａの基端部にはＯリング等のシー
ル部材３４が装着されており、超音波振動子２２側に送
水路３３ａ内の水が流入することが防がれている。

【００３２】また、内シース３１の基端部には連結チュ
ーブ３５の一端が連結されている。この連結チューブ３
５の他端は外シース３２のチューブ装着口３６を通して
外シース３２の外部側に延出されており、この延出端部
に送水口金３７が設けられている。

【００３３】この送水口金３７には送水チューブ３８が
接続されている。この送水チューブ３８には図示しない
給水タンクに接続された送水ポンプが接続している。そ
して、この送水ポンプから送水チューブ３８に送水され
た液媒体は送水口金３７、連結チューブ３５、送水路３
３ａを通って内シース３１の先端から流出するようにな
っている。

【００３４】また、内シース３１と外シース３２との間
には第２の吸引通路３３ｂが形成されている。この第２
の吸引通路３３ｂはカバー２１に形成された連結通路３
９を介して吸引口金２９に連通されている。

【００３５】そして、吸引口金２９からの吸引力が連結
通路３９、第２の吸引通路３３ｂを介してこの第２の吸
引通路３３ｂの先端部に伝えられ、送水路３３ａに送水
された液媒体の一部は内シース３１の先端部付近で第２
の吸引通路３３ｂ内に吸引され、この第２の吸引通路３
３ｂ、連結通路３９を通って吸引口金２９から第１の吸
引通路２８に流入するようになっている。なお、外シー
ス３２の先端は内シース３１の先端よりも前方に突出し
ている。

【００３６】また、カバー２１の外表面には第２の吸引
通路３３ａの吸引力を調節する吸引圧調節部４０が設け
られている。この吸引圧調節部４０には例えば使用者の
手指を受ける指受け部４１およびこの指受け部４１の中
心部位に配置され、連結通路３９に連通させた連通口４
２がそれぞれ形成されている。

【００３７】そして、この指受け部４１に当てた手指等
によって連通口４２の開口面積を変化させることによ
り、第２の吸引通路３３ｂの吸引力を任意に調節するこ
とができるようになっている。

【００３８】上記のように構成される超音波治療装置で
は、内シース３１と超音波伝達部材２７との間の送水路
３３ａに送水された液媒体の一部が第２の吸引通路３３
ｂの吸引力により内シース３１の先端部付近でＵターン
し、内シース３１と外シース３２との間の第２の吸引通
路３３ｂ、連結通路３９を通って吸引口金２９から第１
の吸引通路２８に流入するので、超音波伝達部材２７の
ほぼ全長を液媒体によって冷却することができる。した
がって、超音波伝達部材２７および超音波振動子２２の
冷却効果を高めることができ、超音波振動子２２の異常
発熱や超音波伝達部材２７の疲労破壊を防止することが
できる。

【００３９】また、超音波伝達部材２７にリーク孔を設
ける必要がないので、超音波伝達部材２７の機械的強度
の低下を防止することができ、超音波伝達部材２７の耐
久性の向上を図ることができる。

【００４０】さらに、液媒体の送水量と吸引力を調整す
ることにより、超音波伝達部材２７の冷却効果をそのま
ま維持した状態で、外シース３２の先端からの液媒体の
吐出量を任意にコントロールすることができるので、液
媒体の霧化を防止することができ、良好な視野の下で超
音波による手術を行なうことができる。

【００４１】さらに、ハンドピースの吸引圧調節部４０
を操作することにより、使用者が簡単に第２の吸引通路
３３ｂの吸引力を任意に調節することができるので、超
音波治療装置の操作性の向上を図ることができる。

【００４２】また、図６はこの発明の第４の実施例を示
すものである。これは、第３の実施例（図５）の送水路
３３ａをホーン２４の外周面上まで延設した延設部５１
を設け、この延設部５１の基端部にＯリング等のシール
部材３４をホーン２４と超音波振動子２２との連結部付
近のホーン２４の外周面に圧接させた状態で設けたもの
である。

【００４３】上記構成の超音波治療装置でも第３の実施
例と同様の効果を得ることができる。さらに、この場合
には送水路３３ａ内に供給された液媒体を延設部５１側
まで流入させることができるので、超音波伝達部材２７
とともにホーン２４を効果的に冷却することができ、超
音波振動子２２の熱破壊を防止することができる。

【００４４】また、シール部材３４によって超音波振動
子２２側に送水路３３ａ内の水が流入することが防がれ
ているので、超音波振動子２２側の電流がハンドピース
のカバー２１の外部側に漏洩するおそれもない。なお、
この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できるこ
とは勿論である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、内シース
と外シースとを備えた二重シースを設け、超音波伝達部
材と内シースとの隙間または内シースと外シースとの隙
間のいずれか一方に形成された送水路に送水された液媒
体の一部を第１の吸引通路側から連結手段を経て伝達さ
れる吸引力により内シースの先端部付近でＵターンさ
せ、超音波伝達部材と内シースとの隙間または内シース
と外シースとの隙間のいずれか他方側の第２の吸引通路
から連結手段を通って第１の吸引通路に流入させるよう
にしたので、超音波伝達部材のほぼ全長を液媒体によっ
て冷却することができ、超音波振動子の異常発熱や超音
波伝達部材の疲労破壊を防止することができる。また、
液媒体の送水量とリーク孔の吸引力を調整することによ
り液媒体の霧化を防止することができ、良好な視野の下
で超音波による手術を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示す超音波治療装置
の概略構成を示す縦断面図。

【図２】 本発明の第２の実施例を示す超音波治療装置
の概略構成を示す縦断面図。

【図３】 本発明の変形例を示す超音波治療装置の概略
構成を示す縦断面図。

【図４】 同変形例における送水管とカバーとの接続部
を示す要部の縦断面図。

【図５】 本発明の第３の実施例を示す超音波治療装置
の概略構成を示す縦断面図。

【図６】 本発明の第４の実施例を示す超音波治療装置
の概略構成を示す縦断面図。

【符号の説明】

２，２２…超音波振動子，４，２４…ホーン，７，２７
…超音波伝達部材，８，２８…第１の吸引通路，１１，
３１…内シース，１２，３２…外シース，１３ａ，３３
ａ…送水路，１３ｂ，３３ｂ…第２の吸引通路，１６…
リーク孔（連結手段），３９…連結通路（連結手段）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動を出力する超音波振動子と、
   この超音波振動子で発生した超音波振動を増幅するホー
   ンと、このホーンの先端に連結され、内部に第１の吸引
   通路を有する超音波伝達部材と、この超音波伝達部材を
   覆い、上記超音波伝達部材との間に隙間を存して配置さ
   れた内シースと、この内シースを覆い、上記内シースと
   の間に隙間を存して配置された外シースと、上記超音波
   伝達部材と上記内シースとの隙間または上記内シースと
   上記外シースとの隙間のいずれか一方に形成され、上記
   超音波伝達部材の先端部分に液媒体を供給する液媒体の
   送水路と、上記超音波伝達部材と上記内シースとの隙間
   または上記内シースと上記外シースとの隙間のいずれか
   他方の隙間に形成された第２の吸引通路と、この第２の
   吸引通路と上記第１の吸引通路との間を連結する連結手
   段とを具備したことを特徴とする超音波治療装置。