JP4245790B2 - 超音波処置具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織に超音波振動を与え、超音波振動で治療を行う超音波処置具に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平5−49648号公報に開示された超音波治療装置は、組織を乳化、吸引して、腫瘍などを生体組織から除去する用途に用いられる。また、特開2000−126198号公報に開示された超音波治療装置は、超音波振動をするプローブと、クランプ部材で生体組織を挟みながら、生体組織を凝固・切開するようにしたものである。
【0003】
これらの超音波処置具は一般に用途に応じて、例えば、長いプローブや短いプローブまたは先端形状が異なる等、多種類のものからその用途に適した特定のプローブを選んで、超音波振動子を有するハンドピースに付け替えて使用する。
【0004】
しかし、ハンドピースに対してプローブを取り付ける場合、ねじ締結による接続形式であるため、プローブを交換する都度、ねじを緩めてそのプローブを取り外し、その後、ハンドピースに別のプローブをねじ締結するプローブ付替え方式であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
プローブ付替え方式にあっては、超音波処置具を用いて手術を行なう都度、その手技の種類に適さないプローブを適するプローブに付け替えなければならない。
【0006】
しかし、ハンドピースに対するプローブの着脱はねじ方式であるため、特に手術中にプローブの交換を行なうことが煩わしい。
また、必要な種類の異なるプローブの数だけ、ハンドピースを用意した場合であっても、駆動電流を発生させるジェネレータに対して不潔域の看護婦がハンドピースのプラグを付け替えねばならない。この場合も、そのプラグの付け替え作業が煩雑であった。
【0007】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、手術中のプローブの交換やプラグの着脱といった煩雑な作業をなくして必要とするプローブを用いて迅速に処置することが出来る超音波処置具を提供する事にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、駆動電流を超音波振動に変換する振動子の基部にホーンを介してプローブを接続し、プローブにより超音波振動を伝達して生体組織に対する処置を行う超音波処置具において、
上記振動子の第1の基部を振動の節の位置として、第1のプローブを取り付ける接続端部を有するホーンが上記第1の基部から延出して形成され、第1の基部からn×λ/2(nは整数)離れた節位置を第2の基部として、第2のプローブを取り付ける接続端部を有するホーンが上記第2の基部から延出して形成されており、共通の振動子に複数のプローブを取り付けて使用できるようにしたことを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1において、第1の基部と第2の基部の間に、駆動電流を超音波振動に変換する圧電素子を配置したことを特徴とする超音波処置具である。
【0009】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
図1から図3を参照して本発明の第1実施形態に係る超音波処置具について説明する。
【0010】
(構成)
図1はその超音波処置具1全体を示す斜視図である。超音波処置具1はハンドピース2と、これの前後に別々に接続される2種類のプローブ3,4とを備える。ハンドピース2は把持可能な筒状のケース5内に後述のボルト締めランジュバン型振動子6が同軸的に配設されている。ボルト締めランジュバン型振動子6はケース5によって覆われている。上記2種類のプローブ3,4はボルト締めランジュバン型振動子6に接続されている。第1プローブ3は把持型プローブを構成し、第2プローブ4はフック型プローブを構成する。
【0011】
ケース5の遠位端には第1プローブ3を覆う第1シース7が取り付けられ、第1シース7の内側には第1プローブ3が第1シース7に触れることなく同軸的に配置されている。ケース5の手元側端には第2プローブ4を覆う第2シース8が取り付けられている。第2プローブ4は第2シース8に触れることなく同軸的に配置されている。
【0012】
ケース5の外表面にはアーム状のハンドル11が着脱可能に取り付けられている。ハンドル11の基端部12は上記ケース5の外表面に密着状態で嵌合可能な筒状に形成されており、ケース5の前端側から嵌め込んで、そのケース5の外表面に装着され、かつケース5から引き出せる着脱可能な装着部に形成されている。
【0013】
ケース5の外周には前端側からその外表面に嵌め込んで装着されるハンドル固定リング13が配設されている。このハンドル固定リング13の基端部内面には図2で示すように雌ねじ14が形成され、一方、ハンドル11の嵌着用基端部12の延出前端部分の外周には上記ハンドル固定リング13内に入り込んで上記雌ねじ14に螺合する雄ねじ部15が形成されている。
【0014】
尚、内ハンドル11の基端部12内にハンドル固定リング13をねじ込むと、ハンドル11の基端部12の内径が縮小してケース5の外周に締め付けられるチャック構造のものであってもよい。いずれにしてもハンドル11とハンドル固定リング13はケース5から着脱自在でケース5に位置決め固定可能である。
【0015】
ハンドル11は第1プローブ3を覆う第1シース7に沿って前方へ延出しており、その遠位端部にはクランプ部20を構成すべく、プローブ3の先端部に対向する位置に設けられたクランプ体16を支持するクランプ支持体17が回動ピン18を介して回動自在に取り付けられている。回動ピン18は第1プローブ3の軸方向に直交する向きで配置され、かつクランプ支持体17は前後に傾動できるように支持されている。
【0016】
そして、ハンドル11を押し込むことによりハンドル11の中途部全体を弾性的に湾曲させ、第1プローブ3の先端処置部分19にクランプ体16を近づけ、そのクランプ体16と先端処置部分19の間で生体組織を挟み込んで把持すクランプ部20を構成している。
【0017】
ハンドル11の中間部分にはこれを押し込み変形させたとき、ケース5の外周面に当たるストッパ21が形成されている。ストッパ21はハンドル11を押し込んだときの押込み量を規制し、生体組織把持力量を適正な範囲に制限するためのものである。
【0018】
上記ハンドル11の材質には金属や樹脂などの弾性体が用いられ、弾性変形する事が出来る。上記クランプ体16の材料としては摩擦抵抗の少ない、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂が用いられている。
【0019】
図2は超音波処置具1の内部構造を示した縦断面図である。ハンドピース2のケース5内にはその中央に位置してボルト締めランジュバン型振動子6が同軸的に配設されている。
【0020】
ボルト締めランジュバン型振動子6は駆動電流の電気的な振動から機械的な振動に変換する複数の圧電素子25と、圧電素子25に直接接触してその圧電素子25に駆動電流を供給する複数の電極26とが交互に重ねられ、図示しないボルトによって締め付けられている。図示しないジェネレータからの駆動電流はケーブル27からリード線28を介して各電極26に供給される。
【0021】
上記ケーブル27はケース5の壁を貫通しており、その内端に対してコード抜止め31を圧着する事でケース5に固定されている。ケーブル27の導出部付近の断線を防ぐためにケース5との固定部分には折止め防止ゴム32が取り付けられている。また、ケース5とケーブル27との間の水密を取るため、その貫通部分にはOリング33が設けられている。
【0022】
圧電素子25の遠位端部にはその圧電素子25で発生させた超音波振動の振幅を拡大する第1ホーン35が固定されており、このホーン35の基端部分には上記ケース5に対して固定されるフランジ37が形成されている。同様に圧電素子25の近位端にもその圧電素子25で発生させた超音波振動の振幅を拡大する第2ホーン41が設けられ、そのホーン41の基端部分には上記ケース5に対して固定されるフランジ42が形成されている。
【0023】
第1ホーン35の先端にはこれに対応する第1プローブ3を着脱自在に接続するための雌ねじ43が形成されている。この雌ねじ43には前述の第1プローブ3の基端に形成された雄ねじ44がねじ込まれて第1プローブ3が第1ホーン35の先端に固定的な状態で接続されるようになっている。
【0024】
また、第2ホーン41の先端にはこれに対応する第2プローブ4を着脱自在に固定するための雌ねじ45が形成されている。この雌ねじ45には前述の第2プローブ4の基端に形成された雄ねじ46がねじ込まれて第2プローブ4が第2ホーン41の先端に固定的な状態で接続されている。
【0025】
上記ランジュバン型振動子6はホーン35,41に形成したフランジ37,42を利用して上記ケース5に対して固定的に取り付けられる。すなわち第1ホーン35のフランジ37はこれの手前に取り付けられた板ゴム49を介して、ケース5の内面に形成された突当て部47に突き当てる構成とする。また、フランジ37の遠位側に位置して、上記ケース5の内面には雌ねじ48が形成され、この雌ねじ48には固定ナット51の雄ねじ52が螺合するように構成されている。また、フランジ37の遠位側端面には水密を保つための板ゴム53が取り付けられている。
【0026】
そして、固定ナット51により、板ゴム46,53を介して、フランジ37を突当て部47に押し付けることにより、ケース5に対してランジュバン型振動子6が固定的に支持される。ケース5の遠位端内面と固定ナット51の外面との間の水密を確保するために固定ナット51の手元側外周部にはOリング54が取り付けられている。
【0027】
同様にして、手元側のフランジ42もケース5の内面に設ける固定ナット61によって支持される。すなわち上記ケース5の内面には固定ナット61の雄ねじ62が螺合する雌ねじ63が形成されており、この雌ねじ63には固定ナット61がねじ込まれている。フランジ42の手前側端面には水密を確保する板ゴム65が取り付けられ、上記固定ナット61の端面に押し当てられるようになっている。そして、ナット51,61の両方をねじ込む事でランジュバン型振動子6はケース5に対して更に確実に固定出来る。ケース5の近位端内面と固定ナット61の外表面の水密を確保するためにその固定ナット61の外周部にはOリング66が取り付けられている。
【0028】
把持型プローブ3及びフック型プローブ4の表面を保護するためにそれぞれを覆うシース7,8はケース5の手元側端(前端と後端)にねじ止め固定されている。シース7の手元側端には雄ねじ67が形成され、この雄ねじ67がケース5の前端に形成された雌ねじ48にねじ込まれている。また、シース8の手元側端には雄ねじ68が形成され、この雄ねじ68はケース5の後端の雌ねじ63にねじ込まれている。
【0029】
尚、上記フック型プローブ4の先端にはフック部71と先端部72が設けられている。上記フック型プローブ4の振動特性が同じテストチップ75が用意され、このテストチップ75は第2ホーン41の先端にある雌ねじ45にねじ込み装着されるようになっている。
【0030】
(作用)
術者はハンドピース2のケース5を握って目的の患部にプローブ3の先端処置部分19を接触させ、クランプ部20のクランプ体16との間に生体組織を挟み込み、ケース5と一緒にハンドル11をしっかりと握り込む事でクランプ部20に生体組織を把持する。このように生体組織を把持した状態で、図示しないフットスイッチを踏むと、ジェネレータから駆動電流が、ケーブル27、リード線28、電極26へと流れ、圧電素子25により駆動電流が超音波振動に変換される。発生した超音波振動はホーン35により目的の振幅まで拡大され、プローブ3に伝達される。クランプ部20で把持された生体組織がプローブ3の超音波振動により摩擦熱が発生し、凝固・切開される。
【0031】
この後、生体組織を切開・剥離したい場合には、ハンドル11の握り方を緩めてケース5の持ち方を変える。つまり、ハンドピース2の向きを反転させる。そして、今度はフック型プローブ4の先端におけるフック部71を目的の患部に接触させる。そして、図示しないフットスイッチを踏むと、ジェネレータからの駆動電流がケーブル27、リード線28、電極26へと流れ、圧電素子25により駆動電流が超音波振動に変換される。超音波振動はホーン41により目的の振幅まで拡大され、フック型プローブ4ヘと超音波振動が伝達され、用途に応じてフック部71で生体組織を切開し、先端部72で生体組織を剥離することが出来る。
【0032】
ところで、ランジュバン型振動子6が超音波振動しているとき、各部の振動分布77は図3で示す通りになる。超音波振動の節位置はフランジ37及びフランジ42に存在する。このため、この位置での発熱はない。把持型プローブ3及びフック型プローブ4の着脱部の位置は振動の腹に比較的近い所にある。この位置では応力が低く、また、完全な腹位置でないため、プローブ3,4が取り付いてない状態では超音波発振が出来ない。したがって、使用上、支障がなく、安全である。また、片方のプローブ3またはプローブ4だけを使用したい場合には図3に示すテストチップ75をホーン41の先端にねじ込む事で超音波発振が可能となる。
無論、フランジ37,42の位置する節間の距離はn×λ/2(λは超音波振動の波長)の長さで離れていて問題はない。
【0033】
(効果)
本実施形態によれば、術者が凝固・切開を行いたい場合や切開・剥離を行いたい場合にはケース5を持ち替える事でその用途に適したプローブ3,4のいずれかを選択して迅速に処置出来るため、手術時間の短縮が図れる。
【0034】
<第2実施形態>
図4及び図5を参照して本発明の第2実施形態に係る超音波処置具について説明する。
【0035】
(構成)
本実施形態は前述した第1実施形態の変形例であり、第1実施形態と同じ構造の部分はその説明を省略する。
【0036】
本実施形態は超音波処置具1の第1プローブ3及び第2プローブ4のいずれかとケース5の部分までにわたりそれらの外表面を覆う筒状のスライドカバー81を設けた例である。
【0037】
上記スライドカバー81の両端部分はいずれもケース5の外周面部に軸方向へ可動自在に被嵌して取り付けられるようになっている。また、スライドカバー81の上面にはスリット82が設けられ、下面にはスリット83が形成されている。上面のスリット82はアーム状のハンドル11が入り込む逃げとなっており、下面のスリット83はケーブル27及び折止め防止ゴム32が入り込む逃げとなっている。
【0038】
(作用)
まず、把持型プローブ3の方を使用する場合にはスライドカバー81を図4で示すようにフック型プローブ4の方に被せておき、フック型プローブ4を使用するときには図5で示すように把持型プローブ3の方にスライドカバー81を移動してそれに被せておく。その際、スリット82,83があるため、ハンドル11及び折止め防止ゴム32に干渉する事なくスライドカバー81を移動させることが出来る。
【0039】
(効果)
第1実施形態の効果に加え、使用していないプローブ3,4をカバーすることが出来るため、使用していないプローブ3,4に不意に触れる事がなく安全である。スリット82,83は超音波処置具1のケース5の外周面部にスライドカバー81を被嵌する際の弾性的な押着力を高める。
【0040】
尚、本実施形態の変形例として、図6で示すように、プローブ3,4の先端処置部を覆う保護キャップ84,85をシース7,8の先端部分に装着できるようにして、使用しないプローブ3,4の先端処置部を覆うようにすれば、上記同様に使用していないプローブ3,4に不意に触れる事がないという効果が得られる。
【0041】
<第3実施形態>
図7乃至図9を参照して本発明の第3実施形態に係る超音波処置具について説明する。
【0042】
(構成)
本実施形態は前述した第1実施形態の変形例であり、第1実施形態と同じ構造の部分はその説明を省略する。
図7で示すように、シース8には図示しない吸引チューブを接続する吸引口金86と同じく図示しない送水チューブを接続する送水口金87が設けられている。潅流を必要とするときに図示しない送液チューブと吸引チューブを接続してシース8の先端から送液・吸引がされる。
【0043】
また、本実施形態では、フック型プローブの代わりに吸引プローブ88が装着されている。この吸引プローブ88の内部構造は図8で示すように構成されている。すなわち吸引口金86はケース5を貫通してボルト締めランジュバン型振動子6のホーン41に対してOリング89を介して固定している。上記Oリング89はホーン41に対する水密及び振動による発熱を防止する。
【0044】
ランジュバン型振動子6のホーン41にはその中心軸を貫く管路91が設けられており、そのホーン41の近位端には雌ねじ92が形成され、吸引プローブ88の基端に形成された雄ねじ93をねじ込む事で吸引プローブ88が固定出来る。吸引プローブ88にもその中心軸を貫く管路94が形成されている。
また、上記シース8の外表面部に取り付けられた送水口金87はそのシース8内に連通している。
【0045】
(作用)
上記第1実施形態と同様にクランプ部20及びプローブ3を用いて処置を行った後、生体組織を乳化、吸引させたい場合にはケース5を持ち替えて吸引プローブ88の先端開口95を対象部位に接触させる。
【0046】
ここで、図示しないフットスイッチを踏むと、ジェネレータからの駆動電流が圧電素子25により超音波振動に変換され、その振動はホーン41により目的の振幅に拡大されて吸引プローブ88の先端に伝達される。吸引プローブ88の先端では生体組織を乳化させ、その乳化させた組織を管路94から管路91へと吸引する事が出来、それらは吸引口金86を通じて図示しない吸引チューブヘと流れ、図示しない容器に移る。また、送水口金87に図示しない送水チューブを接続する事で送水し、対象部位で発生した乳化組織を吸引し、また、吸引プローブ88の発熱を抑える事が出来る。
【0047】
超音波振動しているとき、各部の振動の分布96は図9に示す通りになる。超音波振動の節位置はフランジ37及びフランジ42に存在するため、この位置での発熱はない。把持型プローブ3及び吸引プローブ88の着脱部は振動の腹に比較的近い所にある。この位置では応力が低く、また、完全な腹位置でないため、プローブ3,88が取り付いてない状態では超音波発振が出来ないため、安全である。また、プローブ3,88の片方だけを使用したい場合には図9に示すテストチップ75をホーン41の先端にねじ込む事で超音波発振が可能となる。無論、フランジ37,42に位置する節間はn×λ/2の距離で離れていても問題ない。
【0048】
(効果)
本実施形態では術者が凝固・切開を行いたい場合や乳化、吸引を行いたい場合にはケース5を持ち替える事でその用途に適したプローブを選択して迅速に処置出来るため、手術時間の短縮が図れる。
【0049】
<第4実施形態>
図10を参照して本発明の第4実施形態に係る超音波処置具について説明する。
【0050】
(構成・作用)
本実施形態は前述した第3実施形態の変形例であり、ケース5からハンドル及びハンドル固定リングを取り外した。また、把持型プローブ3の代わりにフック型プローブ101を取り付けた。この構成によれば、切開・剥離を行なう場合、主に使うフック型プローブ101と乳化、吸引を行なう場合、主に使う吸引プローブ88をケース5を持ち替えるだけで使用する事が出来る。
【0051】
(効果)
本実施形態によれば、術者が切開・剥離を行いたい場合や乳化、吸引を行いたい場合にはケース5を持ち替える事でその用途に適したプローブを選択して迅速に処置出来るため、手術時間の短縮が図れる。
【0052】
<第5実施形態>
図11乃至図14を参照して本発明の第5実施形態に係る超音波処置具について説明する。
【0053】
(構成・作用・効果)
本実施形態は前述した第1実施形態のフック型プローブ4の先端形状に関する変形例であり、図11では先端がヘラ状に形成されたヘラ型プローブ111の例である。このヘラ型プローブ111は組織との接触が容易に行え、効率的な凝固、焼灼が可能になる。
【0054】
図12で示すプローブ112はヘラ型プローブ形式の先端部にかぎ状の平面部113を形成した。この形状によれば、図13で示す通り、組織との接触を容易に行えるため、他のヘラ型プローブに比べ更に広範囲に凝固、焼灼出来る。
【0055】
図14で示すものは上記ヘラ型プローブ112の先端部に形成するかぎ状の平面113の突き出し先端を半球状の先端形状114とした。このような形状とすれば、組織に対して容易に凝固、焼灼出来る。
【0056】
尚、本発明は上記各実施形態のものに限定されるものではない。上記説明によれば以下の付記に挙げる各項およびそれらの項を任意に組み合わせたものが得られる。
【0057】
〔付記〕
1.駆動電流を超音波振動に変換する振動子の基部にホーンを介してプローブを接続し、プローブにより超音波振動を伝達して生体組織に対する処置を行う超音波処置具において、
上記振動子の第1の基部を振動の節の位置として、第1のプローブを取り付ける接続端部を有するホーンが上記第1の基部から延出して形成され、第1の基部からn×λ/2(nは整数)離れた節位置を第2の基部として、第2のプローブを取り付ける接続端部を有するホーンが上記第2の基部から延出して形成されており、共通の振動子に複数のプローブを取り付けて使用できるようにしたことを特徴とする超音波処置具。
【0058】
2.第1項において、第1の基部と第2の基部の間に、駆動電流を超音波振動に変換する圧電素子を配置したことを特徴とする超音波処置具。
【0059】
3.第2項において、超音波振動子をケーシングで覆い、第1の基部及び第2の基部はフランジ形状として、気密確保するパッキンを上記各フランジ側面に配置して、上記各フランジを押圧固定することで、上記パッキン及び超音波振動子をケーシングに対して固定することを特徴とする超音波振動子ハンドピースユニット。
【0060】
4.第3項において、押圧固定する手段の外周部には、気密を確保するためのOリングを配置したことを特徴とするもの。
5.第4項において、ケーシング外周面に着脱可能なハンドル組立て体の基端部を配置して、上記ハンドル組立て体の先端部に生体組織を把持するのに適した形状を有するクランプ体を設け、上記クランプ体に対向する位置に生体組織を把持するのに適したプローブを超音波振動子のホーンに一端に装着したことを特徴とするもの。
【0061】
6.第5項において、超音波振動子の他端に、生体組織を把持して凝固切開する目的以外のプローブを装着したことを特徴とするもの。
7.第5項において、超音波振動子の他端にダミーチップを装着し、節からの長さが、振動の腹となる位置になることを特徴とするもの。
8.第1項において、超音波振動子の一部に中心軸を貫く管路を設け、ホーンの端部に上記管路の開放端を形成したことを特徴とするもの。
【0062】
9.第8項において、超音波振動子の中心軸と直角に交わる方向に管路を設けたことを特徴とするもの。
10.第8項において、ホーンに管路の開放端がある端部に装着するプローブは中心軸に貫通孔を有することを特徴とするもの。
11.第10項において、管路のある開放端を形成するホーンと別の他端に、中心軸に貫通孔を有さない種類のプローブを装着したことを特徴とするもの。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、処置中のプローブ交換、プラグ着脱といった煩雑な作業がなくなり、目的に適したプローブを使用することが出来るため、迅速に処置出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る超音波処置具全体を示す斜視図。
【図2】同じく第1実施形態に係る超音波処置具全体の縦断面図。
【図3】同じく第1実施形態に係る超音波処置具の振動特性を示す説明図。
【図4】本発明の第2実施形態に係る超音波処置具全体を示す斜視図。
【図5】同じく第2実施形態に係る超音波処置具の他の使用状態の全体を示す斜視図。
【図6】上記第2実施形態に係る超音波処置具の変形例を示す斜視図。
【図7】本発明の第3実施形態に係る超音波処置具全体を示す斜視図。
【図8】同じく第3実施形態に係る超音波処置具全体の縦断面図。
【図9】同じく第3実施形態に係る超音波処置具の振動特性を示す説明図。
【図10】本発明の第4実施形態に係る超音波処置具全体を示す斜視図。
【図11】本発明の第5実施形態のフック型プローブの先端形状に関する変形例の説明図。
【図12】同じく第5実施形態のフック型プローブの先端形状に関する他の変形例の斜視図。
【図13】同じく第5実施形態のフック型プローブの先端形状に関する他の変形例の使用状態の説明図。
【図14】本発明の第5実施形態のフック型プローブの先端形状に関するさらに他の変形例の斜視図。
【符号の説明】
1…超音波処置具、2…ハンドピース、3…第1プローブ、
4…第2プローブ、5…ケース、6…ボルト締めランジュバン型振動子、
7…第1シース、8…第2シース、11…ハンドル、25…圧電素子、35…第1ホーン、37…フランジ、41…第2ホーン、42…フランジ。
Claims (2)
- 駆動電流を超音波振動に変換する振動子の基部にホーンを介してプローブを接続し、プローブにより超音波振動を伝達して生体組織に対する処置を行う超音波処置具において、
上記振動子の第1の基部を振動の節の位置として、第1のプローブを取り付ける接続端部を有するホーンが上記第1の基部から延出して形成され、第1の基部からn×λ/2(nは整数)離れた節位置を第2の基部として、第2のプローブを取り付ける接続端部を有するホーンが上記第2の基部から延出して形成されており、共通の振動子に複数のプローブを取り付けて使用できるようにしたことを特徴とする超音波処置具。 - 請求項1において、第1の基部と第2の基部の間に駆動電流を超音波振動に変換する圧電素子を配置したことを特徴とする超音波処置具。
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---|---|---|---|
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