JP3749842B2 - 超音波手術装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を用いて患者の手術部位の組織の破砕等を行う超音波手術装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より超音波振動を利用して生体組織を切開・破砕するための手術用装置が用いられている。この種の手術用装置のハンドピースには、一般に超音波振動発生源となる超音波振動子、超音波振動子からの超音波振動を手術部位に伝達するホーンからなる超音波振動体と、超音波振動子の外周をカバーするケーシングなどから構成されている。
【０００３】
超音波振動子は、振動素子、電極板、およびこれらの両側に位置する金属ブロックなどから構成されており、増幅器からの電気信号を超音波振動へと変換する機能を有している。
【０００４】
また、ホーンは、超音波振動子からの超音波振動を増幅し、手術部位に伝達するとともに、その先端部で手術部位を破砕・切開する手術具としての機能を備えている。また、ホーンは、種々の形状が用意され、手術の用途に応じて使い分けられる。そのため、ホーンは、超音波振動子に螺合などにより着脱可能に取り付けられている。
【０００５】
ホーンの着脱は、超音波振動子をケーシング内に収納した状態で行われる。ここで、超音波振動子がケーシングに対して回転可能に構成されていると、超音波振動子に対してホーンを螺合し、締め付けた際に、超音波振動子がケーシングの内部で回転してしまい、ホーンの着脱に支障を来たす。そのため、従来の超音波手術装置においては、超音波振動子をケーシングに回転不能に取り付けるため、以下のようなフランジ部を用いた構造が用いられている。
【０００６】
フランジ部は、樹脂材料により超音波振動子より外径の大きな鍔状に形成されている。超音波振動子は、このフランジ部の中心孔に一体的に取り付けられ、また、このフランジ部は、その外周部分がケーシングに一体的に固定される。
【０００７】
このように、従来の超音波手術装置の構造においては、フランジ部を介して超音波振動子をケーシングに固定することでケーシングに対する超音波振動子の回転を防止している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
超音波手術装置においては、手術の際の操作性を高めるため、操作者によって把持されるケーシングの小型化、特にケーシングの外径の縮小に対する要望が高い。
【０００９】
しかしながら従来の超音波手術装置の構造は、前述したように、超音波振動子より外径の大きな鍔状のフランジ部をケーシングに固定する構造となっていることから、フランジ部を収容するケーシングの外径がフランジ部の外径より大きくなるため、ケーシングの外径の縮小が困難な構造となっていた。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、簡易な構成でケーシングの外径が小さい超音波手術装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、以下の（１）、（２）の本発明により達成される。
【００１２】
（１） ケーシングと、該ケーシングに収容され、超音波振動を発生する超音波振動発生源と、該超音波振動発生源を前記ケーシングに支持する支持部材と、前記ケーシングに対する前記超音波振動発生源の回転を防止する回転防止手段とを有する超音波手術装置において、前記ケーシングは、本体と、前記本体の先端側に位置する先端部材と、前記先端部材を前記本体に対して固定する固定部材とを有し、前記回転防止手段は、前記超音波振動発生源の先端側に形成された一対の第１係合面と、前記一対の第１係合面と係合するために前記先端部材の内側に形成された一対の第２係合面と、前記ケーシングの本体の先端側において突出するように形成された一対の湾曲片で構成される取付部と、前記一対の取付部の各両側面に形成された一対の第１係止面と、前記一対の第１係止面と係止されるために前記先端部材の内側に形成された一対の第２係止面とからなり、前記先端部材は、前記ケーシングの本体の先端側において前記取付部を覆うように前記固定部材により前記ケーシングの本体に対して固定され、前記固定部材により前記先端部材を前記ケーシングの本体に固定するために、前記取付部はその内周面にネジ溝を有し、前記固定部材はその外周面に前記ネジ溝と螺号するためのネジ山を有していることを特徴とする超音波手術装置。
【００１３】
（２） 前記第１係合面および前記第２係合面は、いずれも金属材料で構成されている上記（１）に記載の超音波手術装置。
【００１９】
本発明の他の目的、作用および効果は、図面を参照して行う以下の実施形態の説明から、より明らかとなるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る超音波手術装置について添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の超音波手術装置の全体構成を示す断面図である。図２は、本発明の超音波手術装置の分解斜視図である。図３は、本発明の超音波手術装置に係るケーシングの分解斜視図である。図４は、本発明の超音波手術装置に係るケーシングの前面図である。
【００２２】
本発明の超音波手術装置は、超音波振動を利用して生体組織を切開・破砕するための超音波手術用装置であり、図１および図２に示すように、ケーシング１０と、該ケーシング１０に収容され、超音波振動を発生する超音波振動発生源（超音波振動子）３０と、超音波振動発生源３０を支持し、前記ケーシング１０に取り付ける支持部材４０、４１とを有している。
【００２３】
超音波振動発生源３０は、たとえばボルト締め型の超音波振動子であり、複数の圧電素子３６、各圧電素子の間に設けられた電極板（図示せず）、これらを所定圧力で挟持する先端側金属ブロック３１、基端側金属ブロック３２、などから構成されている。この超音波振動発生源３０は、図示しない増幅器からの電気信号を超音波機械振動に変換する機能を有している。
【００２４】
前記超音波振動発生源３０の先端部には、ホーン３３などの治具が取り付けられる。このホーン３３は、種々の形状が用意されており、手術の種類に応じて選択的に用いられる。そのため、ホーン３３の基端部は、前記超音波振動発生源３０の先端部と着脱自在に螺合する螺合部３４を介して前記超音波振動発生源３０の先端側金属ブロック３１に取り付けられる。また、このホーン３３には、先端から基端に向かって貫通し、手術時に手術部位付近の液体や粒子が通過する流路となる吸引孔３８が設けられている。この吸引孔３８は、超音波振動発生源３０に設けられた吸引孔３７および後述する後端部材５０の吸引孔５９と連通しており、図示しないポンプなどの吸引手段に接続されている。
【００２５】
前記超音波振動発生源３０の先端側金属ブロック３１には、後述するケーシング１０の先端部材１２の第２係合面１４と係合する１対の第１係合面３５、３５が設けられている。
【００２６】
該第１係合面３５、３５は、図２に示すように、先端側金属ブロック３１の外周面を切り欠いて設けられており、それぞれがほぼ平面をなしている。この第１係合面３５は、当該超音波振動発生源３０が前記ケーシング１０に挿入された際に、前記先端部材１２の後述する第２係合面１４と係合する位置に設けられている。そして、これらの第１、第２係合面３５、１４の係合により、前記ケーシング１０に対する前記超音波振動発生源３０の回転が防止されるようになっている。
【００２７】
また、前記超音波振動発生源３０は、支持部材４０、４１を介してケーシング１０に取り付けられている。この構成については後に詳述する。
【００２８】
ケーシング１０は、図３に示すように、本体１１と、該本体１１の先端側に位置する先端部材１２、固定部材１３およびホーンカバー２５と、前記本体１１の後端部の開口を覆う後端部材５０などから構成されている。
【００２９】
本体１１は、樹脂材料によりほぼ筒状に形成されており、図３に示すように、その先端側に瓦状をなす１対の湾曲片で構成される取付部１５、１５を有している。この取付部１５、１５は、それぞれの内周面に、固定部材１３の後述するネジ山２１と螺合し、固定部材１３を本体１１に固定するネジ溝１６を有している。
【００３０】
また、各取付部１５、１５の両側面には、ほぼ平面状の第１係止面１７が設けられている。この第１係止面１７は、前記先端部材１２を取付部１５に取り付けた際に、先端部材１２の中心孔１８の内周面に形成されたほぼ平面状の第２係止面１９と対応する位置に設けられている。
【００３１】
前記第１係止面１７は、取付部１５に先端部材１２が挿通された際に前記第２係止面１９と係合する。そして、それにより本体１１に対する先端部材１２の回転が防止される。
【００３２】
先端部材１２は、金属材料で形成されており、図４に示すように、断面がほぼ小判型の中心孔１８を有している。この中心孔１８の内壁面には、先端部材１２が取付部１５に挿通された際に、取付部１５に設けられた第１係止面１７と係合するほぼ平面状の１対の第２係止面１９（図３参照）が設けられている。
【００３３】
なお、本実施形態においては、前記第１、第２係止面１７、１９がそれぞれ一対ずつ設けられているが、本実施形態に限らず、前記第１、第２係止面１７、１９は、１つ、あるいは３つ以上設けることも可能であり、そのような構成とした場合にも、本実施形態と同様に本体１１と先端部材１２との回転を防止することができる。また、本実施形態においては、前記第１、第２係止面１７、１９は、１つの平面によって構成されているが、本実施形態に限らず、複数の平面や曲面から構成することも可能である。
【００３４】
また、この先端部材１２は、前記ケーシング１０に対する前記超音波振動発生源３０の回転防止機能を有している。すなわち、先端部材１２は、図３および図４に示すように、前記超音波振動発生源３０に設けられた第１係合面３５に係合し、前記先端部材１２（前記ケーシング１０）に対する超音波振動発生源３０の回転を防止する第２係合面１４を有している。
【００３５】
本実施形態においては、ケーシング１０の一部を金属製の先端部材１２で構成することにより、ケーシング１０と超音波振動発生源３０との接触面をいずれも金属で構成している。そのため、超音波振動発生源３０が超音波振動した際に、接触面が磨耗しにくく、異音が発生しにくい。
【００３６】
なお、本実施形態においては、第１、第２係合面３５、１４をそれぞれ１対ずつ設けているが、本実施形態に限らず、前記第１、第２係止面１７、１９と同様に、１つあるいは３つ以上設けることも可能である。
【００３７】
固定部材１３は、図３に示すように、前記取付部１５に設けられたネジ溝１６と係合するネジ山２１を有するネジ部２２と、ネジ部２２の締め付けの際にドライバーなどの工具が差し込まれる溝部２３を有する鍔状の端面部２４とを有している。先端部材１２は、固定部材１３が取付部１５に螺合された際に、本体１１の端面と固定部材１３の端面部２４とによって挟持され、固定される。なお、固定部材１３を構成する材料としては、ステンレスなどの金属材料が好適に用いられるが、樹脂材料などを用いても良い。
【００３８】
ホーンカバー２５は、樹脂材料により形成されており、図１および図２に示すように、前記先端部材１２に取り付けられている。このホーンカバー２５には、前記ホーン３３の先端部に洗浄水を送水する送水管（図示せず）が取り付けられる取付部２６が設けられている。
【００３９】
後端部材５０は、図１ないし図３に示すように、先端側に位置する第１の部材５１と、後端側に位置する第２の部材５２と、前記第１の部材５１および前記第２の部材５２によって挟持される弾性部材５３と、前記第１の部材５１および第２の部材５２を固定するネジ５４とを有している。前記第２の部材５２には、前記送水管（図示せず）が固定される取付部６０が設けられている。なお、送水管は、この取付部６０と、前記ホーンカバー２５の取付部２６との固定により、前記本体１１の側面に沿って配置される。
【００４０】
第１の部材５１は、図１および図３に示すように、吸引管５５と、該吸引管５５の先端側に位置する接続部５６、後端側に位置する後側片５７、接続部５６と後側片５７との間に位置する前側片５８とを有している。なお、これらの部材は樹脂材料により一体に形成されている。
【００４１】
接続部５６は、吸引管５５の先端に設けられている。該接続部５６は、その内部に前記支持部材４１を収容し、支持部材４１を介して前記超音波振動発生源３０の後端を支持するよう構成されている。
【００４２】
支持部材４０、４１は、たとえばシリコーンゴムに代表される各種ゴム材料や熱可塑性エラストマーなどの弾性材料をリング状に形成したものであり、図１および図２に示すように、超音波振動発生源３０の先端側および後端側に設けられている。超音波振動発生源３０の先端側に位置する支持部材４０は、本体１１の先端部に係合し、また、超音波振動発生源３０の後端側に位置する支持部材４１は、後端部材５０の接続部５６に係合する。
【００４３】
これらの支持部材４０、４１は、超音波振動発生源３０を支持し、ケーシング１０に取り付ける機能と、使用時におけるケーシング１０の内部への浸水を防止するシール機能を有している。すなわち、支持部材４０は、超音波振動発生源３０の先端部を支持するとともに、本体１１の先端側からの浸水を防止するシールとしても機能するよう構成されている。また、支持部材４１は、超音波振動発生源３０の後端部を支持するとともに、超音波振動発生源３０の吸引孔３７と後端部材５０の吸引孔５７との接続部からの浸水を防止するシールとしても機能するよう構成されている。
【００４４】
以下、本体１１に対して先端部材１２、固定部材１３、超音波振動発生源３０および後端部材５０を取り付ける手順について説明する。
【００４５】
（１）前記本体１１に先端部材１２を挿通する。より詳しくは、前記先端部材１２の中心孔１８に前記本体１１の取付部１５を挿通する。このとき、前記先端部材１２の中心孔１８の湾曲面と、前記取付部１５、１５の外周面とが係合し、前記第１係止面１７と前記第２係止面１９とが係合する。そして、それにより前記本体１１に対する前記先端部材１２の回転が防止される。
【００４６】
（２）取付部１５のネジ溝１６に固定部材１３のネジ部２２のネジ山２１を螺合させ、締め付ける。その際、固定部材１３と本体１１とによって先端部材１２が挟持され、先端部材１２が本体１１に固定される。
【００４７】
（３）超音波振動発生源３０に支持部材４０、４１を取り付け、本体１１の後端側の開口から挿入する。このとき、超音波振動発生源３０は、その先端側に取り付けられた支持部材４０と、本体１１の先端部とによって支持される。
【００４８】
（４）後端部材５０を本体１１の後端側の開口から挿通し、ネジ５４の締め付けによって本体１１に固定する。このとき、超音波振動発生源３０の後端側に設けられた支持部材４１が第１の部材５１によって支持され、それにより超音波振動発生源３０の先端部と後端部とがケーシング１０に両持ち支持された状態となる。
【００４９】
以下、本実施形態の超音波手術装置の効果について説明する。
本実施形態においては、超音波振動発生源３０は、支持部材４０、４１のみによって前記ケーシング１０に支持されている。また、ケーシング１０に対する超音波振動発生源３０の回転は、支持部材４０、４１と別個に設けられた第１係止面１７および第２係止面１９の係合と、ネジ溝１６、ネジ山２１の締結による先端部材１２の固定とによって防止される。また、超音波振動発生源３０の先端側に位置する支持部材４０は、当該超音波振動発生源３０を超音波振動させた際の振動の節の位置に設けられている。
【００５０】
このような構造を用いることにより、本実施形態の超音波手術装置１は、従来構造の超音波手術装置におけるフランジ部を用いることなくケーシング１０に対する超音波振動発生源３０の支持および回転防止を図ることができる。そのため、ケーシング１０の外径を増大させることなく超音波振動発生源３０を安定的に支持することができる。
【００５１】
また、本発明の超音波手術装置１は、前記超音波振動発生源３０の先端部および後端部を弾性材料により形成された支持部材４０、４１によって両持ち支持する構造となっているため、超音波振動発生源３０の駆動時におけるがた付きや異音の発生が少ない。
【００５２】
最後に、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更及び改良が可能であることは言うまでもない。
【００５３】
たとえば、本実施形態のホーンに高周波電流を供給する高周波電流供給手段を設けてもよく、そのような構成とした場合には、当該装置に対し、高周波電流を用いて切開や凝固などの処置を行う電気手術装置としての機能を付加することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ケーシングに対する超音波振動発生源の回転を防止する回転防止手段を、超音波振動発生源を支持する支持部材と別個に設けることにより、従来構造に用いられていたフランジ部を設けることなくケーシングに対する超音波振動発生源の安定的な支持および回転防止が可能であり、簡易な構成でケーシングの外径が小さい超音波手術装置が実現する。また、本願発明における回転防止手段は、超音波振動発生源の先端側に形成された第１係合面と、先端部材の内側に形成された第２係合面とが係合し、湾曲片で構成される取付部が本体の先端側において突出するように形成されており、この取付部の第１係止面が先端部材の第２形成面と係止されるという構成を有する。さらに、この取付部はネジ溝を有し、固定部材のネジ山と螺合することにより、先端部材をケーシングの本体に固定される。このような構成により、回転防止手段の全ての構成部材がケーシングの本体の外部において係合し、係止し、螺合されることになり、その組み付け作業を著しく容易なものとしている。
【００５５】
また、本発明の超音波手術装置において、超音波振動発生源を弾性材料により形成された支持部材のみによってケーシングに支持した場合には、超音波振動発生源が駆動した際のケーシングに対するがた付きや異音の発生が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波手術装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の超音波手術装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の超音波手術装置に係るケーシングの分解斜視図である。
【図４】本発明の超音波手術装置に係るケーシングの前面図である。
【符号の説明】
１ 超音波手術装置
１０ ケーシング
１１ 本体
１２ 先端部材
１３ 固定部材
１４ 第２係合面
１５ 取付部
１６ ネジ溝
１７ 第１係止面
１８ 中心孔
１９ 第２係止面
２１ ネジ山
２２ ネジ部
２３ 溝部
２４ 端面部
２５ ホーンカバー
２６ 取付部
３０ 超音波振動発生源
３１ 先端側金属ブロック
３２ 基端側金属ブロック
３３ ホーン
３４ 螺合部
３５ 第１係合面
３６ 圧電素子
３７ 吸引孔
３８ 吸引孔
４０、４１ 支持部材
５０ 後端部材
５１ 第１の部材
５２ 第２の部材
５３ 弾性部材
５４ ネジ
５５ 吸引管
５６ 接続部
５７ 後側片
５８ 前側片
５９ 吸引孔
６０ 取付部

Claims (2)

1. ケーシングと、該ケーシングに収容され、超音波振動を発生する超音波振動発生源と、該超音波振動発生源を前記ケーシングに支持する支持部材と、前記ケーシングに対する前記超音波振動発生源の回転を防止する回転防止手段とを有する超音波手術装置において、
   前記ケーシングは、本体と、前記本体の先端側に位置する先端部材と、前記先端部材を前記本体に対して固定する固定部材とを有し、
   前記回転防止手段は、前記超音波振動発生源の先端側に形成された一対の第１係合面と、前記一対の第１係合面と係合するために前記先端部材の内側に形成された一対の第２係合面と、前記ケーシングの本体の先端側において突出するように形成された一対の湾曲片で構成される取付部と、前記一対の取付部の各両側面に形成された一対の第１係止面と、前記一対の第１係止面と係止されるために前記先端部材の内側に形成された一対の第２係止面とからなり、
   前記先端部材は、前記ケーシングの本体の先端側において前記取付部を覆うように前記固定部材により前記ケーシングの本体に対して固定され、
   前記固定部材により前記先端部材を前記ケーシングの本体に固定するために、前記取付部はその内周面にネジ溝を有し、前記固定部材はその外周面に前記ネジ溝と螺号するためのネジ山を有していることを特徴とする超音波手術装置。
2. 前記第１係合面および前記第２係合面は、いずれも金属材料で構成されている請求項１に記載の超音波手術装置。

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