JP5172684B2 - 医療用超音波システム、ハンドピース、ならびに、形成および同調のための方法 - Google Patents

Description

開示の内容

〔関連出願の相互参照〕
本願は、２００５年１０月１４日出願の米国仮特許出願第６０／７２６，６２５号明細書の優先権を主張するものである。

〔発明の分野〕
本発明は、医療器具に関し、詳細には、医療用超音波トランスデューサ組立体を有する医療用超音波ハンドピース、このハンドピースを同調させるための方法、このトランスデューサ組立体を形成する方法、およびハンドピースと超音波振動可能な医療用治療器具を含む医療用超音波システムに関する。この超音波振動可能な医療用治療器具は、ハンドピースのトランスデューサ組立体の遠位端部に取り付け可能である。

〔発明の背景〕
医療用超音波トランスデューサ組立体を有する医療用超音波ハンドピースと、このハンドピースのトランスデューサ組立体の遠位端部に取り付けられた超音波振動可能な医療用治療器具を含む医療用超音波システムが知れている。このような器具の例として、超音波振動するメスや、超音波振動するブレードである第１のクランプアームおよび第２の非振動クランプアームを含む超音波クランプを挙げることができる。既知の適用例の１つでは、メス／ブレードが、基本周波数（すなわち、器具の長手方向軸に沿った変位の共振周波数）で振動する。

従来の医療用超音波システムは、大きなトランスデューサ組立体を用いて、所望の高変位（すなわち、大きな振動振幅）の器具を可能にしているが、大きなトランスデューサ組立体では、外科医が保持して微細で繊細な外科手術を行うのに適さない大きなハンドピースとなっている。

したがって、科学者や技術者は、医療用超音波トランスデューサ組立体を備えた、改善された医療用超音波ハンドピース、およびこれに関連した改善されたシステムおよび方法を模索している。

〔発明の概要〕
本発明の第１の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、連続した第１および第２の半波部分を含み、第１の半波部分は、第１の波節を含み、第２の半波部分は、第２の波節を含む。第１の半波部分は、実質的に第１の波節を中心に配置された第１の圧電トランスデューサディスクを含み、第２の半波部分は、実質的に第２の波節を中心に配置された第２の圧電トランスデューサディスクを含む。トランスデューサ組立体は、第１の圧電トランスデューサディスクと第２の圧電トランスデューサディスクとの間に配置された利得段部を含む。

本発明の第２の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、連続した第１および第２の半波部分を含み、第１の半波部分は、第１の波節を含み、第２の半波部分は、第２の波節を含む。第１の半波部分は、実質的に第１の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを含み、第２の半波部分は、実質的に第２の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを含む。トランスデューサ組立体は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックと複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックとの間に配置された利得段部を含む。

本発明の第２の実施形態の第２の表現は、１．５波（すなわち、１と1/2波）医療用超音波トランスデューサ組立体を含む、医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、連続した第１、第２、および最遠位の第３の半波部分を含み、第１の半波部分は、第１の波節を含み、第２の半波部分は、第２の波節を含み、第３の半波部分は、第３の波節を含む。第１の半波部分は、実質的に第１の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを含み、第２の半波部分は、実質的に第２の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを含む。トランスデューサ組立体は、第１、第２、および第３の利得段部を含む。第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックの遠位側の第１の半波部分内に配置されている。第２の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックの遠位側の第２の半波部分内に配置されている。第３の利得段部は、第３の波節の近傍から遠位側に延びている。

本発明の第３の実施形態の第１の表現は、１波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、連続した第１および最遠位の第２の半波部分を含み、第１の半波部分は、第１の波節を含み、第２の半波部分は、第２の波節を含む。第１の半波部分は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを含み、第２の半波部分は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを含む。トランスデューサ組立体は、第１および第２の利得段部を含み、第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックの遠位側の第１の半波部分内に配置されており、第２の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックの遠位側の第２の半波部分内に配置されている。

本発明の第４の実施形態の第１の表現は、１／２波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、近位波腹、遠位波腹、およびこの近位波腹と遠位波腹との間に位置する波節を含む。トランスデューサ組立体は、波節の近位側に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタック、波節の遠位側に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタック、および複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックの遠位側に配置された利得段部を含む。

本発明の第５の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体および超音波振動可能な医療用治療器具を含む医療用超音波システムである。このトランスデューサ組立体は、単一の利得および遠位端部を有する。この器具は、トランスデューサ組立体の遠位端部に取り付け可能であり、少なくとも１つの利得段部を有する。

本発明の第６の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体および超音波振動可能な医療用治療器具を含む医療用超音波システムである。このトランスデューサ組立体は、遠位端部を有する。この器具は、トランスデューサ組立体の遠位端部に取り付け可能である。トランスデューサ組立体および取り付けられた器具は、全体として、動作波長を有する。トランスデューサ組立体は、単独で、動作波長の少なくとも１／４に等しく、動作波長の１／２よりも小さい長さを有する。トランスデューサ組立体と取り付けられた器具は、全体として、動作波長の１／２のＮ倍に等しい長さを有する。このＮは、０でない正の整数である。

本発明の第７の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、第１の波節および第２の波節を有する。トランスデューサ組立体は、第１の波節に近接して配置されたハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造、および第２の波節に近接して配置されたハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造を有する。トランスデューサ組立体は、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための追加の機能構造を一切備えていない。

本発明の第８の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体および環状コネクタ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、金属製の端部質量要素、圧電トランスデューサディスク、および電極を含む。この圧電トランスデューサディスクは、端部質量要素の遠位側に位置し、電極に電気的に接触している。このコネクタ組立体は、トランスデューサ組立体を取り囲み、電極に電気的に接触し、超音波発電機に電気的に接続可能である。

本発明の第８の実施形態の第２の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体および環状コネクタ組立体を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、金属製の端部質量要素、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタック、および電極を含む。複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックは、端部質量要素の遠位側に配置されている。各圧電トランスデューサディスクは、対応する電極と電気的に接触している。コネクタ組立体は、トランスデューサ組立体を取り囲み、電極に電気的に接触し、超音波発電機に電気的に接続可能なケーブルソケットに電気的に接続されている。

本発明の第９の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体、内側導電リング、および外側導電リングを含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、超音波発電機に電気的に接続可能であり、長手方向軸を有しており、開位置と閉位置を有するスイッチを備えた超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能である。内側導電リングは、長手方向軸と実質的に同軸的に整合しており、トランスデューサ組立体を周方向に取り囲み、遠位側に面した第１の環状面を有する。外側導電リングは、長手方向軸と実質的に同軸的に整合し、トランスデューサ組立体を周方向に取り囲み、遠位側に面した第２の環状面を有する。外側導電リングは、内側導電リングから電気的に絶縁されている。第１および第２の環状面は、スイッチが閉位置にある場合は、取り付けられた器具のスイッチと電気的に接触している。内側および外側導電リングは、発電機と電気的に接続可能であり、取り付けられた器具のスイッチが、接続された発電機を制御する。

本発明の第１０の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体、ハウジング、マウント、および環状バンパーユニットを含む医療用超音波ハンドピースである。このハウジングは、トランスデューサ組立体を取り囲んでいる。マウントは、トランスデューサ組立体をハウジングに旋回可能に取り付けている。バンパーユニットは、ハウジングに取り付けられており、離隔して内側に延びた複数のバンパーを含む。トランスデューサ組立体が旋回荷重を受けていない場合は、いずれのバンパーも、トランスデューサ組立体に接触していない。トランスデューサ組立体が旋回荷重を受けている場合は、少なくとも１つのバンパーが、トランスデューサ組立体に接触している。

本発明の第１１の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体、少なくとも１つの取り付け部材、および第１のハウジング要素を含む医療用超音波ハンドピースである。このトランスデューサ組立体は、長手方向軸、および実質的に同軸的に整合した外周面溝を有する。少なくとも１つの取り付け部材は、少なくとも部分的に環状であり、外周面溝内に配置された内側部分を有する。第１のハウジング要素は、トランスデューサ組立体を取り囲み、凹状シートを備えた長手方向に面した環状面を含む遠位端部を有する。少なくとも１つの取り付け部材は、少なくとも、シート内に配置された近位部分を有する。

本発明の実施形態の１または複数の表現から、いくつかの利点および恩典が得られる。一例では、本発明の実施形態の一部または全ての表現は、比較的小さい大きさの医療用超音波トランスデューサ組立体を可能にし、これにより、所望の高い変位（すなわち、大きい振動振幅）を有する取り付けられた超音波振動可能な医療用治療器具が可能となり、外科医が保持して正確に操作して繊細な外科手術を行うのに適した比較的小さい大きさのハンドピースが可能となる。

〔詳細な説明〕
本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する前に、各実施形態の適用および使用が、添付の図面および以下の記載に例示した部品の構造および工程の構成の詳細に限定されるものではないことに留意されたい。本発明の例示的な実施形態は、他の実施形態、変更形態、および変形形態に具現または含めることができ、様々な方法で実施することができる。さらに、特段の記載がない限り、ここに用いる語および表現は、読者の利便性のために本発明の例示的な実施形態を説明するために選択したものであり、本発明を限定するために選択したものではない。

さらに、以下に記載する表現、実施形態、および例などのいずれか１つまたは複数を、以下に記載する表現、実施形態、および例などのいずれか１つまたは複数と組み合わせることができることを理解されたい。

図１に、本発明の第１の実施形態が示されている。図１の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体１２を含む医療用超音波ハンドピース１０である。トランスデューサ組立体１２は、連続した第１および第２の半波部分１４および１６を含み、第１の半波部分１４は、第１の波節１８を含み、第２の半波部分１６は、第２の波節２０を含む。第１の半波部分１４は、実質的に第１の波節１８を中心に配置された第１の圧電トランスデューサディスク２２を含み、第２の半波部分１６は、実質的に第２の波節２０を中心に配置された第２の圧電トランスデューサディスク２４を含む。トランスデューサ組立体１２は、第１の圧電トランスデューサディスク２２と第２の圧電トランスデューサディスク２４との間に配置された利得段部２６を含む。

本発明の様々な実施形態を記述するために、医療用超音波トランスデューサ組立体は、トランスデューサ組立体に取り付けられると、基本周波数（すなわち、基本共振周波数）の振動モードで超音波振動可能な医療用治療器具（限定するものではないが、超音波メスまたは超音波クランプなど）を超音波振動させるトランスデューサ組立体であり、波節は、振動の波節（すなわち、ゼロ振幅の振動の位置）であり、波腹は、最大振幅の振動の位置であることに留意されたい。振動モードの例として、限定するものではないが、長手方向振動モード、ねじり振動モード、曲げ振動モード、および増大振動モードを挙げることができ、トランスデューサ組立体は、当業者に周知のように、１つの振動モードにおける動作に限定されるものではない。また、語「利得段部（gain stage）」は、正の利得段部を意味し、振動の振幅が増大するようになるトランスデューサ組立体の長手方向に延びた部分である。利得段部は、当業者に周知のように、縮径部（一部の図面に図示）、一定または一定でないテーパ、または異なる材料部分の少なくとも１つを有するトランスデューサ組立体の部分によって形成することができる。圧電トランスデューサディスクは、円形の外周に限定されるものではなく、限定するものではないが、楕円形などの他の形状を有する外周を有することを理解されたい。

図２〜図１３に、本発明の第２の実施形態が示されている。図２〜図１３の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体３０を含む医療用超音波ハンドピース２８である。このトランスデューサ組立体３０は、連続した第１および第２の半波部分３２および３４を含み、第１の半波部分３２は、第１の波節３６を含み、第２の半波部分３４は、第２の波節３８を含む。第１の半波部分３２は、実質的に第１の波節３６を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０を含み、第２の半波部分３４は、実質的に第２の波節３８を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４を含む。トランスデューサ組立体３０は、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０と第２のスタック４４との間に配置された利得段部４６（第１の利得段部とも呼ぶ）を含む。

一例では、当業者に周知のように、ディスクにエネルギーを供給するために、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックの近接する圧電トランスデューサディスク間に電極が配置されていることに留意されたい。

代替の実施形態では、図１４に示されているように、ハンドピース４８は、トランスデューサ組立体５０を含み、トランスデューサ組立体５０の利得段部５２（第１の利得段部とも呼ぶ）は、複数の圧電トランスデューサディスク４２’がスタックされたスタック５４を含む。利得段部５２の圧電トランスデューサディスク４２’の直径は、複数がスタックされた第１のスタック４０の圧電トランスデューサディスク４２の直径よりも小さいことに留意されたい。また、波節における直径の縮小により、利得段部の利得が最大化すること、および続いて遠位側に近接した波腹における直径の増大により、利得段部の利得が維持されることに留意されたい。

図２〜図１３の実施形態の第２の表現は、１．５波医療用超音波トランスデューサ組立体３０’を含む医療用超音波ハンドピース２８である。トランスデューサ組立体３０’は、連続した第１、第２、および最遠位の第３の半波部分３２、３４、および５６を含み、第１の半波部分３２は、第１の波節３６を含み、第２の半波部分３４は、第２の波節３８を含み、第３の半波部分５６は、第３の波節５８を含む。第１の半波部分３２は、実質的に第１の波節３６を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４２を含み、第２の半波部分３４は、実質的に第２の波節３８を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２スタック４４を含む。トランスデューサ組立体３０は、第１、第２、および第３の利得段部４６、６０、および６２を含む。第１の利得段部４６は、第１の半波部分３２内において、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０の遠位側に配置されている。第２の利得段部６０は、第２の半波部分３４内において、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４の遠位側に配置されている。第３の利得段部６２は、第３の波節５８の近傍から遠位側に延びている。

１．５波トランスデューサ組立体は、その近位端部から遠位端部までの長さが、このトランスデューサ組立体の基本周波数の実質的に１．５倍のトランスデューサ組立体であることに留意されたい。１．５波トランスデューサ組立体は、その近位端部（第１の半波部分の近位端部）における近位波腹、第１および第２の半波部分の共通波腹、第２および第３の半波部分の共通波腹、およびその遠位端部（第３の半波部分の遠位端部）における遠位波腹を有することに留意されたい。

図２〜図１３の実施形態の第２の表現の一形態では、第１の利得段部４６は、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０から遠位側に離隔した近位端部６４、および第１および第２の半波部分３２および３４の共通波腹６６に近接して配置された遠位端部６５を有する。一変更形態では、第２の利得段部６０は、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４から遠位側に離隔した近位端部６８、および第２および第３の半波部分３４および５６の共通波腹７２に近接して配置された遠位端部７０を有する。一改良形態では、第３の半波部分５６の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具７６に取り付け可能なスタッド７４で終端している。一例では、スタッド７４は、近位ネジ部分７８、およびこの近位ネジ部分７８に近接した遠位非ネジ部分８０を含み、近位ネジ部分７８は、器具７６にネジ結合可能である。当業者は、スタッドおよび／またはネジ結合以外の例も用いることができる。

代替の実施形態では、図１４に示されているように、第１の利得段部５２は、複数の圧電トランスデューサディスク４２’がスタックされたスタック５４を含み、第２の利得段部８２は、複数の圧電トランスデューサディスク４２’がスタックされたスタック８４を含む。一変更形態では、第３の半波部分８６は、第２および第３の半波部分９４および８６の共通波腹９２から遠位側に離隔した近位端部９０、および第３の波節９８に近接して配置された遠位端部９６を有する複数の圧電トランスデューサディスク４２’がスタックされたスタック８８を含む。

スタッド７４を含む医療用超音波ハンドピース２８を同調させるための方法は、ステップ（ａ）−（ｃ）を含む。ステップ（ａ）では、トランスデューサ組立体３０’の基本周波数を測定する。ステップ（ｂ）では、測定された基本周波数よりも大きい、トランスデューサ組立体３０’の所望の基本周波数を決定する。ステップ（ｃ）では、測定された基本周波数を所定の範囲内で所望の基本周波数の合わせるために少なくとも遠位非ネジ部分８０を機械加工する。一変更形態では、ステップ（ｃ）の機械加工では、非ネジ部分８０を短くする。一改良形態では、ステップ（ｃ）では、近位ネジ部分７８を機械加工する。この方法は、１．５波トランスデューサ組立体に限定されるものではないことに留意されたい。

医療用超音波ハンドピース２８のトランスデューサ組立体３０’の一例を形成する方法は、ステップ（ａ）〜（ｇ）を含む。この方法および例では、第１、第２、および第３の利得段部４０、６０、および６２が設けられており、第１、第２、および第３の利得段部４６、６０、および６２ならびに器具７６はそれぞれ、利得を有し、トランスデューサ組立体３０’は、設計直径を有する。ステップ（ａ）では、設計直径および第１、第２、および第３の利得段部４６、６０、および６２によって決まる、器具７６が取り付けられたトランスデューサ組立体３０’を駆動するための駆動回路の電気機械的要求の少なくとも１つの電気機械の方程式を得る。ステップ（ｂ）では、設計直径、第１、第２、および第３の利得段部４６、６０、および６２、ならびに器具の利得によって決まる、取り付けられた器具７６の安定した動的挙動の音響的要求の少なくとも１つの音響の方程式を得る。ステップ（ｃ）では、各電気機械的要求に対する許容範囲を決定する。ステップ（ｄ）では、各音響的要求に対する許容範囲を予め決定する。ステップ（ｅ）では、設計直径および器具の利得を予め選択する。ステップ（ｆ）では、第１の利得段部４６に対する許容される第１の利得、第２の利得段部６０に対する許容される第２の利得、および第３の利得段部６２に対する許容される第３の利得を、各電気機械的要求を電気機械的要求の許容範囲にし、かつ各音響的要求を音響的要求の許容範囲にする少なくとも１つの電気機械の方程式および少なくとも１つの音響の方程式を用いて決定する。ステップ（ｇ）では、所定の許容可能な第１の利得を有する第１の利得段部４６、所定の許容可能な第２の利得を有する第２の利得段部６０、および所定の許容可能な第３の利得を有する第３の利得段部６２を備えたトランスデューサ組立体３０’を形成する。設計直径は、トランスデューサ組立体の基本直径であり、利得段部のいずれの直径、構成要素に対するいずれのトルクの平坦化、ハウジングに対するトランスデューサ組立体のフランジのいずれの取り付け、器具に係合するスタッドのいずれのシート、およびこのようなスタッドの非ネジ部分のいずれの直径も反映しないことに留意されたい。また、この方法は、１．５波トランスデューサ組立体および／または３つの利得段部および／または特定の構成要素の構成に限定されるものではないことに留意されたい。

トランスデューサ組立体３０’を構成するための方法の一形態では、取り付けられた器具７６は、基本周波数を有する。この形態では、ステップ（ａ）で、取り付けられた器具７６の位相マージンの方程式、トランスデューサ組立体３０’のワット損の方程式、取り付けられた器具７６の変位（直線または角度：振動モードによって決まる）の方程式、トランスデューサ組立体３０’のインピーダンスの方程式、取り付けられた器具７６によって患者の組織に伝達される電力（組織電力）の方程式、および取り付けられた器具７６の負荷時の最大位相の方程式を得る。位相マージン、ワット損、変位、組織電力、インピーダンス、および負荷時の最大位相は、器具７６が取り付けられたトランスデューサ組立体３０’を駆動するために超音波発電機における回路を駆動するための許容範囲をそれぞれ有する電気機械的要求の例であることに留意されたい。この形態では、ステップ（ｂ）で、基本周波数よりも低い第１の共振周波数（Ｓｎ‐１）の方程式、基本周波数よりも高い第２の共振周波数（Ｓｎ＋１）の方程式、および第１と第２の共振周波数のスパン（Ｓｐａｎ‐１）の方程式を得る。Ｓｎ‐１、Ｓｎ＋１、およびＳｐａｎ‐１は、取り付けられた器具７６の安定した動的挙動に対する許容範囲をそれぞれ有する音響的要求の例であることに留意されたい。

トランスデューサ組立体３０’に対するこのような少なくとも１つの電気機械の方程式の一連の例を以下に示す。
・位相マージン＝４２８４．８＋７２．７１＊ＤＤ‐４２２．６＊ＴＧ‐２４８８．５＊ＨＧ‐５０５．７４＊ＭＧ+５１３．４＊（ＨＧ）^２＋２６．１＊（ＭＧ）^２‐６２．８＊（ＤＤ＊ＨＧ）＋７．４４＊（ＤＤ＊ＭＧ）＋１８８．９＊（ＴＧ＊ＨＧ）＋７５．３＊（ＨＧ＊ＭＧ）
・ワット損＝２１．２２‐０．９０５＊ＤＤ‐０．７８４＊ＴＧ‐１２．３＊ＨＧ‐５．７＊ＭＧ＋２．１＊（ＨＧ）^２＋０．１１＊（ＭＧ）^２＋０．０２１＊（ＤＤ＊ＨＧ）＋０．３７＊（ＤＤ＊ＭＧ）＋０．７５＊（ＴＧ＊ＨＧ）＋１．７５＊（ＨＧ＊ＭＧ）
・変位＝７０．６２‐７．１５＊ＤＤ‐０．３８２＊ＴＧ‐２６．４４＊ＨＧ‐１４．１２＊ＭＧ＋２．２９＊（ＨＧ）^２‐０．１２＊（ＭＧ）^２＋１．４８＊（ＤＤ＊ＨＧ）＋１．４７＊（ＤＤ＊ＭＧ）＋１．４２＊（ＴＧ＊ＨＧ）＋４．９０＊（ＨＧ＊ＭＧ）
・組織電力＝２５３．１＋１９．４９＊ＤＤ‐１７．６＊ＴＧ‐１０８．９３＊ＨＧ‐４０．８＊ＭＧ＋２１．９＊（ＨＧ）^２＋４．５＊（ＭＧ）^２‐６．４４＊（ＤＤ＊ＨＧ）−２．７＊（ＤＤ＊ＭＧ）＋６．７＊（ＴＧ＊ＨＧ）＋５．７＊（ＨＧ＊ＭＧ）
・インピーダンス＝１９４．８２‐８．３１＊ＤＤ‐７．２＊ＴＧ‐１１２．７８＊ＨＧ‐５２．１＊ＭＧ＋１８．９８＊（ＨＧ）^２＋０．９７＊（ＭＧ）^２＋０．１９＊（ＤＤ＊ＨＧ）＋３．４＊（ＤＤ＊ＭＧ）＋６．８４＊（ＴＧ＊ＨＧ）＋１６．１＊（ＨＧ＊ＭＧ）
・負荷時の最大位相＝２６８．９＋１．２２５＊ＤＤ‐６．５＊ＴＧ‐１５７．５＊ＨＧ‐３８．７＊ＭＧ＋２９．９＊（ＨＧ）^２＋３．２３＊（ＭＧ）^２

トランスデューサ組立体３０’に対するこのような少なくとも１つの音響の方程式の一連の例を以下に示す。
・Ｓｎ‐１＝１６３．５＊ＤＤ＋２２８．５＊ＩＧ＋４００１．６＊ＴＧ＋２１４９．６＊ＨＧ＋８６０．３＊ＭＧ＋５００．５＊（ＩＧ）^２‐１０３７．９＊（ＩＧ＊ＴＧ）‐４５４．１＊（ＩＧ＊ＨＧ）‐２３１．３＊（ＩＧ＊ＭＧ）‐９１２５．７
・Ｓｎ＋１＝２８０５．６＊ＤＤ‐１５９０．３＊ＩＧ＋３４．４＊ＴＧ＋１４６５．６＊ＨＧ＋２６５２．４＊ＭＧ‐１６８．１＊（ＤＤ）^２＋４４７．９＊（ＩＧ）^２−１３８．２＊（ＭＧ）^２‐２２９．６＊（ＩＧ＊ＭＧ）‐４３７．８＊（ＨＧ＊ＭＧ）‐１５２１２．６
・Ｓｐａｎ‐１＝３７１３．９＊ＤＤ‐２９０６．９＊ＩＧ＋２７５７．１＊ＴＧ＋２７４．７＊ＨＧ＋３１６０．６＊ＭＧ‐２１４．６＊（ＤＤ）^２＋９７６．２＊（ＩＧ）^２‐１９０＊（ＭＧ）^２‐６７２．５＊（ＩＧ＊ＴＧ）‐４６０．９＊（ＩＧ＊ＭＧ）‐１９８７９．９．

上記された９個の方程式では、設計直径ＤＤは、端部質量要素（end-mass component）１００の直径（ｍｍ）（複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０および第２のスタック４４の圧電トランスデューサディスク４２の外径に等しい）であり、ＩＧは、器具の利得であり、トランス利得ＴＧは、第１の利得であり、ホーン利得ＨＧは、第２の利得であり、取り付け利得ＭＧは、第３の利得である。設計直径は、図５に示されているトランスデューサ組立体３０’の基本直径でもあることに留意されたい。位相マージンの単位はヘルツであり、ワット損の単位はワットであり、変位の単位はμｍ（波高値）であり、組織電力の単位はワットであり、インピーダンスの単位はオームであり、負荷時の最大位相は度であり、Ｓｎ‐１の単位はヘルツであり、Ｓｎ＋１の単位はヘルツであり、Ｓｐａｎ‐１の単位はヘルツである。上記の９個の方程式は、トランスデューサ組立体３０’の特定の例に対して導出した。この特定のトランスデューサ組立体のいくつかの特徴は後述する。特定のトランスデューサ組立体３０’は、長手方向振動モードで動作し、本質的にステンレス鋼からなる金属製端部質量要素１００、本質的にチタンからなる金属製トランスデューサホーン要素１０２、および本質的にチタンからなる金属製ホーン取り付け要素１０４を含む。この特定のトランスデューサ組立体は、各スタックに８個の有形ディスクがある８型ＰＺＴ（圧電トランスデューサ）を含む（ＰＺＴディスクの寸法は、外径がＤＤ（方程式におけるＤＤ）、内径が４．２ｍｍ、厚みが２．３４ｍｍである）。ＰＺＴの内径は、金属部品から径方向に０．５ｍｍ離れている。スタッドは、６−３２ＵＳＣネジを有する。各半波は、５５．５ＫＨｚに近い長手方向基本周波数に同調されている。上記の９個の方程式を用いることにより、出願者は、ＤＤに８ｍｍが選択された特定のトランスデューサ組立体の形成および試験に成功した。

異なるトランスデューサ組立体に対して同様の一連の９個の方程式を導出するためのある技術は、限定するものではないが、例えば、異なる要素の構成および／または異なる振動モード（または混合モード）および／または非円形の外径を有する圧電トランスデューサディスクおよび／または異なる数の半波部分を有するトランスデューサ組立体および／または異なる数の利得段部を有するトランスデューサ組立体などを含み、後述する。実験のボックス・ベーンケン（Ｂｏｘ‐Ｂｅｈｎｋｅｎ）設計などの統計的設計を選択して開始する。この方法では、（１）因子（すなわち、独立変数）は、トランスデューサ組立体の設計直径、トランスデューサ組立体の利得段部、および器具の利得であり、（２）音響（動的）性能に対する応答（すなわち、音響性能独立変数）は、Ｓｎ‐１、Ｓｎ＋１、およびＳｐａｎ‐１であり、（３）電気機械性能に対する応答（すなわち、電気機械独立変数）は、インピーダンス、位相マージン、組織電力、ワット損、変位、および負荷時の最大位相である。因子の範囲を選択して実験を作成する。ＡｂａｑｕｓやＩＤＥＡＳなどの市販の有限要素解析ソフトウェアを用いて、トランスデューサ組立体の有限要素モデルについて実験におけるケースを解く。因子に対する応答に関連した方程式を作成するために、Ｍｉｎｉｔａｂなどの市販の統計ソフトウェア用いてデータを解析する。特定の取り付けられた器具で所望の音響性能を達成し、特定の接続された発電機で所望の電気機械性能を達成するべく、利得段部の大きさを決定するために同時に複数の方程式を解く。この方法を用いることにより、当業者は、過度の実験を行うことなく、例えば、あらゆる目的の基本振動モード（長手方向モード、ねじりモード、曲げモード、増大モードなど）、あらゆる設計の断面（非円形の断面を含む）、あらゆるＰＺＴタイプ、およびあらゆる金属部品に用いられる金属などを含む、あらゆるトランスデューサ組立体に対して方程式を導出することができる。特定の適用例では、一連の９個の方程式の全ての方程式を用いても、用いなくても良く、かつ／または少なくとも１つの異なる音響性能の方程式および／または異なる電気機械性能の方程式が含まれることに留意されたい。当業者であれば、電気機械性能および音響性能の一方または両方において異なる因子および応答を用いることができるであろう。

図２〜図１３の実施形態の第２の表現の第１の設計では、医療用超音波ハンドピース２８は、金属性の端部質量要素１００、金属性のトランスデューサホーン要素１０２、金属性のホーン取り付け要素１０４を含む。複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１および第２のスタック４０および４４の圧電トランスデューサディスク４２は、環状ディスクであり、トランスデューサホーン要素１０２は、近位部分１０６および遠位部分１０８を有する。複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０の圧電トランスデューサディスク４２は、トランスデューサホーン要素１０２の近位部分１０６を取り囲み、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４の圧電トランスデューサディスク４２は、トランスデューサホーン要素１０２の遠位部分１０８を取り囲んでいる。

第１の設計の一変更形態では、トランスデューサホーン要素１０２は、中間部分１１０を有する。この中間部分１１０は、第１の利得段部４６、およびこの第１の利得段部４６を拘束している近位および遠位シート部分１１２および１１４を含む。端部質量要素１００は、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０の近位側に配置されている。端部質量要素１００は、トランスデューサホーン要素１０２の近位部分１０６にねじ込まれ、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０を近位シート部分１１２に対して圧迫している。ある構成では、端部質量要素１００およびトランスデューサホーン要素１０２に対するトルクを平坦にすることにより、このような圧迫が促進される。

第１の設計の一改良形態では、ホーン取り付け要素１０４は、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４の遠位側に配置されている。ホーン取り付け要素１０４は、トランスデューサホーン要素１０２の遠位部分１０８にねじ込まれ、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４を遠位シート部分１１４に対して圧迫している。ある構成では、ホーン取り付け要素１０４およびトランスデューサホーン要素１０２に対するトルクを平坦にすることにより、このような圧迫が促進される。一例では、ホーン取り付け要素１０４は、第２の利得段部６０を有する近位部分１１６、および第３の利得段部６２を有する遠位部分１１８を含む。

図２〜図１３の実施形態の第２の表現の実施例では、医療用超音波ハンドピース２８は、トランスデューサ組立体３０’を取り囲むハウジング１２０（中間ハウジングとも呼ぶ）を含む。一変更形態では、医療用超音波ハンドピース２８は、離隔して内側に延びた複数のバンパー１２４を有する環状バンパー組立体１２２を含む。このバンパー組立体１２２は、複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０を取り囲み、バンパー１２４は、第１の波節３６に近接した複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０に接触し、ハウジング１２０は、取り囲むようにバンパー組立体１２２と接触している。

図２〜図１３の実施形態の第２の表現のある構成では、トランスデューサ組立体３０’は、長手方向軸１２６を有しており、ハウジング１２０は、内側に向いたマルチラグフランジ１２８を有しており、ホーン取り付け要素１０４は、第３の波節５８に近接して配置された外側に向いたマルチラグフランジ１３０（通路のためのラグの第１の整合および通路以外のための相対的な回転の後に、内側に向いたマルチラグフランジ１２８の遠位側に位置する）を有する。この構成では、ハンドピース２８は、誘電体マルチラグリング１３４（例えば、限定するものではないが、圧縮された軟弾性の振動を絶縁するマルチラグリングなど）を有するノーズコーン組立体１３２を含む。誘電体マルチラグリング１３４は、内側に向いたマルチラグフランジ１２８と外側に向いたマルチラグフランジ１３０との間に長手方向に配置され（通過のためのラグの初めの整合、そして通過のためではない相対的な回転の後）、これらのフランジに接触し、外側に向いたマルチラグフランジ１３０を覆って接触している。この構成では、ハウジング１２０は、マルチラグリング１３４を覆って接触している。

一例では、ノーズコーン組立体１３２は、外側を向いたマルチラグフランジ１３０に遠位側が当接している長手方向に圧迫された誘電体ワッシャー１３６（限定するものではないが、弾性ワッシャーなど）、およびこのワッシャー１３６に遠位側が当接している環状ノーズコーン１３８を含む。この例では、ハウジング１２０は、ノーズコーン１３８を取り囲んで接触している。一変更形態では、ノーズコーン組立体１３２は、図３および図９に示されているように、第１および第２のＯリングシール１４０および１４２を含む。一改良形態では、ノーズコーン組立体１３２は、図９に示されているように、環状誘電体部材１４８によって分離された内側および外側導体（導電性）リング１４４および１４６を含む。

この同じ例では、外側導電リング１４６は、ハウジング１２０に接触し、接地（電気的に接地された）リングであり、内側導電リング１４４は、超音波発電機（不図示）の低いＡＣ出力に電気的に接続可能な（一部は配線１５０によって）通電（電気がきている）リングである。器具７６は、この器具７６がスタッド７４に取り付けられると、内側および外側導電リング１４４および１４６に電気的に接続されるスイッチ（不図示）を有する。このスイッチは、超音波発電機を制御する。図示されていない他の構成では、内側および外側導電リング１４４および１４６が除外され、超音波発電機が、スイッチを搭載するか、またはハンドピースがスイッチを有する。

この同じ例では、発電機は、近接する圧電トランスデューサディスク４２間に配置された電極１５６に電気的に接続可能な（一部は配線１５２およびジャンパー１５４によって）正および負の高いＡＣ出力を有する。複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第１のスタック４０の圧電トランスデューサディスク４２は、第１の誘電体シリンダー１５８によってトランスデューサホーン要素１０２から径方向内側に電気的に絶縁されている。複数の圧電トランスデューサディスク４２がスタックされた第２のスタック４４の圧電トランスデューサディスク４２は、第２の誘電体シリンダー１６０によってトランスデューサホーン要素１０２から径方向内側に電気的に絶縁されている。スタッド７４がノーズコーン組立体１３２の遠位側に延び、ノーズコーン１３８の近位端部が、ハウジング１２０の遠位端部内に配置され、プレス嵌めされていることに留意されたい。

この同じ例では、バンパー組立体１２２は、圧電トランスデューサディスク４２に電力を供給するために配線１５２が電極１５６／ジャンパー１５４まで延びたピン１６２を含む。一変更形態では、ハンドピース２８は、環状エンドキャップ１６４を含む。このエンドキャップ１６４は、その遠位端部がハウジング１２０の近位端部の外側に配置されて、ハウジング１２０の近位端部にプレス嵌めされると、バンパー組立体１２２のピン１６２に係合するピン（不図示）を有する。これにより、バンパー組立体１２２が、ハウジング１２０の内側環状シート（不図示）とエンドキャップ１６４の内側環状シート（不図示）との間に長手方向に固定される。

この同じ例では、ハンドピース２８は、配線１５０および配線１５２を含むケーブル１６６を含む。このケーブル１６６は、エンドキャップ１６４の近位端部から近位プラグ１６８まで延びている。このプラグ１６８は、超音波発電機（不図示）に電気的に接続可能である。

図１５に、本発明の第３の実施形態が示されている。図１５の実施形態の第１の表現は、１波医療用超音波トランスデューサ組立体２１２を含む医療用超音波ハンドピース２１０である。トランスデューサ組立体２１２は、連続した第１および最遠位の第２の半波部分２１４および２１６を含み、第１の半波部分２１４は、第１の波節２１８を含み、第２の半波部分２１６は、第２の波節２２０を含む。第１の半波部分２１４は、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第１のスタック２２２を含み、第２の半波部分２１６は、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第２のスタック２２６を含む。トランスデューサ組立体２１２は、第１および第２の利得段部２２８および２３０を含み、第１の利得段部２２８は、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第１のスタック２２２の遠位側の第１の半波部分２１４内に配置されており、第２の利得段部２３０は、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第２のスタック２２６の遠位側の第２の半波部分２１６内に配置されている。

図１５の実施形態の第１の表現の一実施例では、第２の半波部分２１６の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具２３４に取り付け可能なスタッド２３２で終端している。一変更形態では、スタッド２３２は、近位ネジ部分２４２、およびこの近位ネジ部分２４２に近接した遠位非ネジ部分２４４を含み、近位ネジ部分２４２は、器具２３４にネジ結合可能である。当業者は、スタッドおよび／またはネジ込み可能な取り付け以外の例も用いることができる。ハンドピース２１０を同調させるための方法は、ハンドピース２８を同調させるための上記の方法と同一である。

図１５の実施形態の第１の表現のある構成では、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第１のスタック２２２は、実質的に第１の波節２１８を中心に配置され、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第２のスタック２２６は、第２の波節２２２０の近位側に配置されている。一変更形態では、第１の利得段部２２８は、複数の圧電トランスデューサディスク２２４がスタックされた第１のスタック２２２から遠位側に離れた近位端部３２６、および第１および第２の半波部分２１４および２１６の共通波節２４０に近接して配置された遠位端部２３８を有する。一例では、第１の利得段部２２８は、複数の圧電トランスデューサディスク２２４’がスタックされたスタック２４６を含む。図示されていない別の例では、第１の利得段部は、圧電トランスデューサディスクを一切備えていない。動作しているハンドピース２１０は、トランスデューサ組立体２１２の近位端部における近位波腹、およびトランスデューサ組立体２１２の遠位端部における遠位波腹を有することに留意されたい。

図１６に、本発明の第４の実施形態が示されている。図１６の実施形態の第１の表現は、１／２波医療用超音波トランスデューサ組立体３１２を含む医療用超音波ハンドピース３１０である。このトランスデューサ組立体３１２は、近位波腹３１４、遠位波腹３１６、この近位波腹３１４と遠位波腹３１６との間に位置する波節３１８を含む。トランスデューサ組立体３１２は、波節３１８の近位側に位置する複数の圧電トランスデューサディスク３２２がスタックされた第１のスタック３２０、波節３１８の遠位側に位置する複数の圧電トランスデューサディスク３２２’がスタックされた第２のスタック３２４、および複数の圧電トランスデューサディスク３２２’がスタックされた第２のスタック３２４の遠位側に位置する利得段部３２６を含む。

図１６の実施形態の第１の表現の一実施例では、トランスデューサ組立体３１２の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具３３０に取り付け可能なスタッド３２８で終端している。一変更形態では、スタッド３２８は、近位ネジ部分３３２、およびこの近位ネジ部分３３２に近接した遠位非ネジ部分３３４を含み、近位ネジ部分３３２は、器具３３０にネジ結合可能である。当業者は、スタッドおよび／またはネジ結合以外の例も用いることができる。ハンドピース３１０を同調させるための方法は、ハンドピース２８を同調させるための上記の方法と同一である。

図１７に、本発明の第５の実施形態が示されている。図１７の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体４１２および超音波振動可能な医療用治療器具４１４を含む医療用超音波システム４１０である。このトランスデューサ組立体４１２は、単一の利得（gain of unity）および遠位端部４１８を有する。器具４１４は、トランスデューサ組立体４１２の遠位端部４１８に取り付け可能であり（一例では、取り付けられている）、少なくとも１つの利得段部４２０、４２２、４２４、および４２６を含む。

図１７の実施形態の第１の表現の一実施例では、少なくとも１つの利得段部４２０、４２２、４２４、および４２６は、複数の利得段部４２０、４２４、および４２６を含む。一変更形態では、各利得段部４２０、４２２、４２４、および４２６は、器具４１４の遠位端部４３６における変位を最大にするために、器具４１４の対応する波腹４３４に近接した遠位端部４３２、および器具４１４の対応する波節４３０に近接した近位端部４２８を有する。図１７の実施形態の一実施例では、トランスデューサ組立体４１２は、複数の圧電トランスデューサディスク４４０がスタックされたスタック４３８を含む。一例では、（単一の利得の）トランスデューサ組立体（(unity gain ) transducer assembly）４１２は、利得の大きいトランスデューサ組立体よりも静止出力および熱が小さいはずであり、利得の大きいトランスデューサ組立体よりも良好なシールが得られるはずである（節の振動が少ないため）。同じまたは異なる例では、（単一の利得の）トランスデューサ組立体４１２は、より小さいハンドピース４１０を可能とし、ハンドピース４１０に対する器具４１４（メスなど）の迅速な結合を可能にするはずである。

図１８に、本発明の第６の実施形態が示されている。図１６の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体４４４および超音波振動可能な医療用治療器具４４６を含む医療用超音波システム４４２である。トランスデューサ組立体４４４は、遠位端部４５０を有する。器具４４６は、トランスデューサ組立体４４４の遠位端部４５０に取り付け可能である（一例では、取り付けられている）。トランスデューサ組立体４４４と取り付けられた器具４４６は全体として、動作波長を有する。トランスデューサ組立体４４４は、単独では、少なくとも動作波長の１／４に等しく、動作波長の１／２未満の長さを有する。トランスデューサ組立体４４４と取り付けられた器具４４６は、全体として、動作波長の１／２のＮ倍に等しい長さを有する。このＮは、０でない正の整数である。

図１８の実施形態の第１の表現の一実施例では、Ｎは１である。一変更形態では、トランスデューサ組立体４４４と取り付けられた器具４４６は、全体として、波節４５２を有し、トランスデューサ組立体４４４が、この波節４５２を含む。一改良形態では、トランスデューサ組立体４４４は、複数の圧電トランスデューサディスク４５６がスタックされたスタック４５４を含む。一例では、トランスデューサ組立体４４４は、波節４５２に近接したフランジ４５８を含む。第１の構成では、フランジ４５８は、波節４５２の近位側に配置され、器具４４６が、このフランジ４５８に取り付けられ、複数の圧電トランスデューサディスク４５６がスタックされたスタック４５４が、フランジ４５８に当接して近位側に配置されている。

第２の構成では、図１９の代替の実施形態で示されているように、トランスデューサ組立体４６２のフランジ４６０は、波節４６４の遠位側に配置され、器具４６６が、このフランジ４６０に取り付けられ、複数の圧電トランスデューサディスク４７０がスタックされたスタック４６８が、フランジ４６０に当接して近位側に配置されている。第３の構成では、図２０の代替の実施形態に示されているように、トランスデューサ組立体４７４のフランジ４７２は、実質的に波節４７６の中心に位置し、器具４７８がこのフランジ４７２に取り付けられ、複数の圧電トランスデューサディスク４８２がスタックされたスタック４８０が、このフランジ４７２に当接しての近位側に配置され、複数の圧電トランスデューサディスク４８２がスタックされた別のスタック４８４が、このフランジ４７２に当接して遠位側に配置されている。

図２１に、本発明の第７の実施形態が示されている。図２１の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体５１２を含む医療用超音波ハンドピース５１０である。このトランスデューサ組立体５１２は、近位波節５１４および遠位波節５１６を有する。トランスデューサ組立体５１２は、近位波節５１４に近接して配置された、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造５１８、および遠位波節５１６に近接して配置された、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造５２０を有する。トランスデューサ組立体５１２は、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための追加の機能構造を一切備えていない。

図２１の実施形態の第１の表現の一実施例では、ハンドピース５１０は、開口５２４を備えた、トランスデューサ組立体５１２を取り囲んでいるハウジング５２２を含み、このトランスデューサ組立体５１２は、この開口５２４を介してハウジング５２２内に挿入可能である。一変更形態では、トランスデューサ組立体５１２は、複数の圧電トランスデューサディスク５２８がスタックされたスタック５２６を含む。第１の例では、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造５１８が、トランスデューサ組立体５１２の外側に向いた第１のフランジであり、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造５２０は、トランスデューサ組立体５１２の外側に向いた第２のフランジであり、外側に向いた第１のフランジが、外側に向いた第２のフランジよりも長く（または短く）延出している。

第２の例では、図２２の代替の実施形態に示されているように、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造５３０は、トランスデューサ組立体５３２の外側に向いたフランジであり、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造５３４は、トランスデューサ組立体５３２のＯリング溝である。外側に向いたフランジは、Ｏリング溝に配置されたＯリング（不図示）よりも長く（または短く）延出している。

第３の例では、図２３の代替の実施形態に示されているように、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造５３６は、トランスデューサ組立体５３８のＯリング溝であり、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造５４０は、トランスデューサ組立体５３８の外側に向いたフランジである。Ｏリング溝内に配置されるＯリング（不図示）は、外側に向いたフランジよりも長く（または短く）延出している。

第４の例では、図２４の代替の実施形態に示されているように、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造５４２は、トランスデューサ組立体５４４の第１のＯリング溝であり、ハウジングに第２のトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造５４６は、トランスデューサ組立体５４４の第２のＯリング溝である。第１のＯリング溝内に配置される第１のＯリング（不図示）は、第２のＯリング溝内に配置される第２のＯリング（不図示）よりも長く（または短く）延出している。

第５の例では、図２５の代替の実施形態に示されているように、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造５４８は、トランスデューサ組立体５５０のＯリングを拘束する第１の一対の外側に向いたフランジであり、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造５２２は、トランスデューサ組立体５５０のＯリングを拘束する第２の一対の外側に向いたフランジである。Ｏリングを拘束する第１の一対の外側を向いたフランジによって拘束された第１のＯリング（不図示）は、Ｏリングを拘束する第２の一対の外側を向いたフランジによって拘束された第２のＯリング（不図示）よりも長く（または短く）延出している。

図２６〜図２９に、本発明の第８の実施形態が示されている。図２６〜図２９の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体６１２および環状コネクタ組立体６１４（環状バンパー組立体とも呼ぶ）を含む医療用超音波ハンドピース６１０である。トランスデューサ組立体６１２は、金属製の端部質量要素６１６、圧電トランスデューサディスク６１８、および電極６２０を含む。圧電トランスデューサディスク６１８は、端部質量要素６１６の遠位側に位置し、電極６２０に電気的に接触している。コネクタ組立体６１４は、トランスデューサ組立体６１２を取り囲み、電極６２０と電気的に接触し（少なくとも一部は、配線６２３によって）、超音波発電機６２２に電気的に接続可能である。

図２６〜図２９の実施形態の第１の表現の一実施例では、医療用超音波ハンドピース６１０は、電気ケーブル６２４およびケーブルソケット６２６を含み、電気ケーブル６２４は、超音波発電機６２２に電気的に接続可能な近位端部６２８、およびケーブルソケット６２６に電気的に接続可能な遠位端部６３０を備えており、端部質量要素６１６をケーブルソケット６２６内に配置可能である。一変更形態では、ケーブルソケット６２６は、コネクタピン６３２を備えており、コネクタ組立体６１４は、ケーブルソケット６２６のコネクタピン６３２に係合可能なコネクタピン６３４を有する。一改良形態では、ハンドピース６１０は、エンドキャップ６３６を含み、ケーブルソケット６２６は、このエンドキャップ６３６内に配置可能である。一例では、ハンドピース６１０は、ハウジング６３８を含み、ハウジング６３８は、コネクタ組立体６１４を取り囲み、近位端部６４０を備えており、エンドキャップ６３６は、ハウジング６３８の近位端部６４０にプレス嵌めで取り付け可能な遠位端部６４２を有する。

図２６〜図２９の実施形態の第２の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体６１２および環状コネクタ組立体６１４を含む医療用超音波ハンドピース６１０である。トランスデューサ組立体６１２は、金属製の端部質量要素６１６、複数の圧電トランスデューサディスク６１８がスタックされたスタック６４４、および電極６２０を含む。複数の圧電トランスデューサディスク６１８がスタックされたスタック６４４は、端部質量要素６１６の遠位側に位置している。各圧電トランスデューサディスク６１８は、対応する電極６２０と電気的に接触している。コネクタ組立体６１４は、トランスデューサ組立体６１２を取り囲み、電極６２０と電気的に接触し（少なくとも一部は、配線６２３によって）、超音波発電機６２２に電気的に接続可能なケーブルソケット６２６に電気的に接続されている。

図２７において、左側に示されている圧電トランスデューサディスク６１８は、左側の電極６２０（右側ではない）に電気的に接触し、右側に示されている圧電トランスデューサディスク６１８は、右側（左側ではない）に示されている電極６２０に電気的に接触していることに留意されたい。

図２６〜図２９の実施形態の第２の表現の一実施例では、医療用超音波ハンドピース６１０は、電気ケーブル６２４を含み、この電気ケーブル６２４は、発電機６２２に電気的に接続可能な近位端部６２８、およびケーブルソケット６２６に電気的に接続された遠位端部６３０を有しており、端部質量要素６１６が、ケーブルソケット６２６内に配置されている。一変更形態では、ケーブルソケット６２６は、コネクタピン６３２を備えており、コネクタ組立体６１４は、ケーブルソケット６２６のコネクタピン６３２に係合したコネクタピン６３４を有する。一改良形態では、ハンドピース６１０は、エンドキャップ６３６を含み、ケーブルソケット６２６がエンドキャップ６３６内に配置されている。一例では、ハンドピース６１０は、ハウジング６３８を含み、このハウジング６３８は、コネクタ組立体６１４を取り囲み、近位端部６４０を有しており、エンドキャップ６３６は、ハウジング６３８の近位端部６４０にプレス嵌めで取り付けられた遠位端部６４２を有する。

図３０〜図３２に、本発明の第９の実施形態が示されている。図３０〜図３２の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体７１２、内側導電リング７１４、および外側導電リング７１６を含む医療用超音波ハンドピース７１０である。トランスデューサ組立体７１２は、超音波発電機７１８に電気的に接続可能であり、長手方向軸７２０を有しており、開位置と閉位置を有するスイッチ７４４を備えた超音波振動可能な医療用治療器具７２２に取り付け可能である。内側導電リング７１４は、長手方向軸７２０と実質的に同軸的に整合し、トランスデューサ組立体７１２を取り囲み、遠位側に面した第１の環状面７４６を有する。外側導電リング７１６は、長手方向軸７２０と実質的に軸方向に整合し、トランスデューサ組立体７１２を取り囲み、遠位側に面した第２の環状面７４８を有する。外側導電リング７１６は、内側導電リング７１４から電気的に絶縁されている。第１および第２の環状面７４６および７４８は、スイッチ７４４が閉位置にある場合、取り付けられた器具７２２のスイッチ７４４と電気的に接触している。内側および外側導電リング７１４および７１６は、発電機７１８に電気的に接続可能であり、取り付けられた器具７２２のスイッチ７４４は、接続された発電機７１８を制御する。

図３０〜図３２の実施形態の第１の表現の一実施例では、トランスデューサ組立体７１２は、器具７２２に取り付けられている。一変更形態では、トランスデューサ組立体７１２の遠位側は、器具７２２に取り付け可能なスタッド７５０で終端している。一改良形態では、スタッド７５０は、器具７２２にネジ結合可能である。

図３０〜図３２の実施形態の第１の表現の一実施例では、ハンドピース７１０は、環状誘電体部材７５８を含み、内側および外側導電リング７１４および７１６は、環状誘電体部材７５８によって分離されている。一例では、内側および外側導電リング７１４および７１６は、発電機７１８に電気的に接続されている。一変更形態では、電気ケーブル７５２が、ハンドピース７１０から近位プラグ７５４まで延びており、この近位プラグ７５４は、発電機７１８に取り付け可能であり、配線７５６が、ハンドピース７１０内の電気ケーブル７５２からトランスデューサ組立体７１２、内側導電リング７１４、および外側導電リング７１６まで延びている。図示されていない別の変更形態では、配線は、電気ケーブルから外側導電リングに直接延びていないが、外側導電リングに電気的に接触するハウジングまで延びており、ハウジングが接地として機能する。一例では、トランスデューサ組立体７１２は、器具７２２に取り付けられている。

図３０〜図３２の実施形態の第１の表現のある構成では、スイッチ７４４を閉じることにより、第１のスイッチピン７６０が内側導電リング７１４に電気的に接触し、これにより、第２のスイッチピン７６２が、外側導電リング７１６に電気的に接触する。同じまたは別の構成では、ハンドピース７１０は、ハウジング７６４およびノーズコーン組立体７６６を含み、このノーズコーン組立体７６６は、ハウジング７６４に取り付けられ、内側導電リング７１４、外側導電リング７１６、および誘電体部材７５８を含む。一改良形態では、トランスデューサ組立体７１２の波節に配置されたマウント７６８が、トランスデューサ組立体７１２をハウジング７６４内に固定する。マウント７６８は、配線７５６を電気ケーブル７５２から内側および外側導電リング７１４および７１６に通すために開口を有する。

図３０〜図３２の実施形態の第２の表現の一適用例では、器具７２２は、スタッド７５０に取り付け可能な超音波振動可能な部分７７０、および周りの非振動部分７７２を有する。この非振動部分７７２は、振動部分７７０を取り囲み、スイッチ７４４を含む。一変更形態では、このスイッチ７４４は、２ボタンスイッチである（米国特許出願公開第２００４／０１４７９４７号および同第２００２／００５７５４１号などに開示されている）。図示されていない別の変更形態では、スイッチは１ボタンスイッチである。当業者は、スイッチの他のデザインおよびこのスイッチによる発電機制御の方式を選択することができる。

図３３〜図３５に、本発明の第１０の実施形態が示されている。図３３〜図３５の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体８１２、ハウジング８１４、マウント８１６、および環状バンパーユニット８１８を含む医療用超音波ハンドピース８１０である。ハウジング８１４は、トランスデューサ組立体８１２を取り囲んでいる。マウント８１６は、トランスデューサ組立体８１２をハウジング１４に旋回可能に取り付けている。バンパーユニット８１８は、ハウジング８１４に取り付けられており、離間して内側に延びた複数のバンパー８２０を含む。トランスデューサ組立体８１２が旋回荷重を受けていない場合（図３４に図示）、いずれのバンパー８２０もトランスデューサ組立体８１２に接触していない。トランスデューサ組立体８１２が旋回荷重を受けると（図３５に図示）、少なくとも１つのバンパー８２０が、トランスデューサ組立体８１２に接触する。

旋回荷重は、トランスデューサ組立体８１２がハウジング８１４に対してマウント８１６を中心に旋回させる荷重である。一適用例では、トランスデューサ組立体８１２の遠位側は、スタッド８２２で終端しており、超音波振動可能な医療用治療器具（不図示）をスタッド８２２に取り付け可能である。一例では、旋回荷重は、外科医がハウジング８１４を保持して、取り付けられた器具の遠位端部で患者の器具に対して押下する際に生成される。この動作により、トランスデューサ組立体８１２が、ハウジング８１４に対してマウント８１６を中心に旋回し、これにより、マウント８１６の近位側のトランスデューサ組立体８１２が、図３５に示されているように、少なくとも１つのバンパー８２０に接触する。バンパー８２０とトランスデューサ組立体８１２との小さな接触面積により、減衰とワット損が低減されることに留意されたい。

図３３〜図３５の実施形態の第１の表現の一構成では、マウント８１６は、弾性リングを含む。当業者は、マウントの他の構成およびタイプも選択することができる。

図３３〜図３５の実施形態の第１の表現の一実施例では、トランスデューサ組立体８１２は、最遠位波節８２６を有し、マウント８１６は、最遠位波節８２６の近傍でトランスデューサ組立体８１２に接触している。一変更形態では、トランスデューサ組立体８１２は、最近位波節８２８を有し、バンパーユニット８１８は、最近位波節８２８に近接して配置されている。一例では、バンパーユニット８１８は、ハウジング８１４にプレス嵌めで取り付けられている。一例示では、トランスデューサ組立体８１２は、１．５波トランスデューサ組立体である。

図３６〜図４２に、本発明の第１１の実施形態が示されている。図３６〜図４２の実施形態の第１の表現は、医療用超音波トランスデューサ組立体９１２、少なくとも１つの取り付け部材９１４、および第１のハウジング要素９１６を含む医療用超音波ハンドピース９１０である。このトランスデューサ組立体９１２は、長手方向軸９１８、および実質的に同軸的に整合した外周面溝９２０を有する。少なくとも１つの取り付け部材９１４は、少なくとも部分的に環状であり、外周面溝９２０に配置された内側部分９２２を有する。第１のハウジング要素９１６は、トランスデューサ組立体９１２を取り囲み、凹状シート９２８を備えた長手方向に面した環状面９２６を含む遠位端部９２４を有する。少なくとも１つの取り付け部材９１４は、少なくとも、凹状シート９２８内に配置された近位部分９３０を有する。

図３６〜図４２の実施形態の第１の表現の第１の構成では、少なくとも１つの取り付け部材９１４は、部分的に環状の一体型の取り付け部材である。図示されていない第２の構成では、少なくとも１つの取り付け部材は、部分的に環状の構造に配置された複数（例えば２つ）の取り付け部材を含む。材料の１つの選択では、少なくとも１つの取り付け部材９１４は、第１のハウジング要素９１６の遠位端部９２４をトランスデューサ組立体９１２の外周面溝９２０から電気的に絶縁するために誘電体である（または、少なくとも内側部分９２２が、誘電体または誘電体材料でコーティングされている）。一例では、少なくとも１つの取り付け部材９１４は、弾性である。一利用例では、少なくとも１つの取り付け部材９１４が、部分的に環状構造を有する場合、ギャップにより、配線（不図示）のための通路が可能となる。当業者は、完全に環状の構造を含む他の構造も選択することができる。

図３６〜図４２の実施形態の第１の表現の一実施例では、ハンドピース９１０は、トランスデューサ組立体９１２を取り囲む第２のハウジング要素９３２、第１のハウジング要素９１６の遠位端部９２４を取り囲んで取り付けられている近位端部９３４を有する。一変更形態では、第２のハウジング要素９３２の近位端部９３４は、少なくとも１つの取り付け部材９１４の遠位部分９３８に支持された内側環状レッジ９３６を含む。一変更形態では、第２のハウジング要素９３２の近位端部９３４は、第１のハウジング要素９１６の遠位端部９２４にプレス嵌めで取り付けられている。一例では、トランスデューサ組立体９１２は、最遠位波節９４０を有し、外周面溝９２０は、最遠位波節９４０に近接して配置されている。

図３６〜図４２の実施形態の第１の表現の一利用例では、第１のハウジング要素９１６は、ハウジングと呼ばれ、第２のハウジング要素９３２は、ノーズコーンと呼ばれる。図３７において、ジャンパー９４２を備えたトランスデューサ組立体９１２が示されていることに留意されたい。これらのジャンパーは、１または複数の上記の実施形態で既に説明した。

ハンドピース９１０の組立体の第１の方法では、トランスデューサ組立体９１２の近位端部（図３７の左端）は、第１のハウジング要素９１６の遠位端部の開口（図３７の右側の開口）内に従来のようには挿入されていない。複数のトランスデューサ９１２の圧電トランスデューサディスク（不図示）がスタックされたスタック（もしくは複数のスタック）における延出したジャンパー９４２および配線（不図示）は、細い遠位端部の開口を介して探らなければならない。むしろ、少なくとも１つの取り付け部材９１４をトランスデューサ組立体９１２から別部品として形成し、従来のトランスデューサ組立体取り付けフランジとして機能するようにし、トランスデューサ組立体９１２の遠位端部（図３７の右端）を、第１のハウジング要素９１６の近位端部の開口（図３７の左端の開口）内に挿入し、図３８に示されている位置まで押し込み、トランスデューサ組立体９１２の外周面溝９２０を、第１のハウジング要素９１６の遠位端部（図３８の右端）を越えて露出させる。

続いて、少なくとも１つの取り付け部材９１４を、図３９に示されているように、外周面溝９２０内に装着する。次に、トランスデューサ組立体９１２を、第１のハウジング要素９１６内を近位側に移動させて、少なくとも１つの取り付け部材９１４の近位部分９３０を、図４０に示されているように、第１のハウジング要素９１６の遠位端部９２４の長手方向に面した表面９２６の凹状シート９２８内に配置する。次に、第２のハウジング要素９３２の近位端部９３４を、図３６に示されているように、第１のハウジング要素９１６の遠位端部９２４にプレス嵌めして取り付ける。

図３６〜図４２の実施形態の第１の表現の一構成では、少なくとも１つの取り付け部材９１４は、第１のハウジング要素９１６の遠位端部９２４の長手方向に面した表面９２６の凹状シート９２８に設けられた対応する少なくとも１つの外周平坦部９４６に係合する少なくとも１つの内周平坦部９４４を有する。これにより、少なくとも１つの取り付け部材９１４の回転が防止される。同じまたは別の構成では、少なくとも１つの取り付け部材９１４は、装着を容易にするために可撓性（すなわち、平均的な成人の力で曲げることができる）である。

本発明の実施形態の１または複数の表現から、いくつかの利点および恩典が得られる。一例では、本発明の実施形態の一部または全ての表現により、比較的小さい大きさの医療用超音波トランスデューサ組立体が可能となり、これにより、所望の高変位（すなわち、大きい振動振幅）を有する取り付けられた超音波振動可能な医療用治療器具が得られ、外科医が保持して正確に操作して繊細な外科手術を行うのに適した比較的小さい大きさのハンドピースが実現可能となる。

本発明のいくつかの表現、実施形態、および例などの記述によって本発明を例示してきたが、出願者は、添付の特許請求の範囲および概念を、このような詳細に限定または制限することを意図していない。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な他の変更形態、変形形態、および置換形態に想到するであろう。上記説明は単なる例であって、当業者であれば、添付の特許請求の範囲および概念から逸脱することなく、他の改良形態に想到するであろう。

〔実施の態様〕
（１）医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、連続した第１および第２の半波部分を含み、
前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
前記第１の半波部分は、実質的に前記第１の波節を中心に配置された第１の圧電トランスデューサディスクを含み、
前記第２の半波部分は、実質的に前記第２の波節を中心に配置された第２の圧電トランスデューサディスクを含み、
前記トランスデューサ組立体は、前記第１の圧電トランスデューサディスクと前記第２の圧電トランスデューサディスクとの間に配置された利得段部を含む、
医療用超音波ハンドピース。
（２）医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、連続した第１および第２の半波部分を含み、
前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
前記第１の半波部分は、実質的に前記第１の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを含み、
前記第２の半波部分は、実質的に前記第２の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを含み、
前記トランスデューサ組立体は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックと前記第２のスタックとの間に配置された利得段部を含む、
医療用超音波ハンドピース。
（３）実施態様（２）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックを含む、医療用超音波ハンドピース。
（４）１．５波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む、医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、連続した、第１の半波部分、第２の半波部分、および最遠位の第３の半波部分を含み、
前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
前記第３の半波部分は、第３の波節を含み、
前記第１の半波部分は、実質的に前記第１の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを含み、
前記第２の半波部分は、実質的に前記第２の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを含み、
前記トランスデューサ組立体は、第１、第２、および第３の利得段部を含み、
前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックの遠位側の前記第１の半波部分内に配置されており、
前記第２の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックの遠位側の前記第２の半波部分内に配置されており、
前記第３の利得段部は、前記第３の波節の近傍から遠位側に延びている、
医療用超音波ハンドピース。
（５）実施態様（４）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第１の利得段部は、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックから遠位側に離隔した近位端部と、
前記第１および第２の半波部分の共通波腹に近接して配置された遠位端部と、
を有する、
医療用超音波ハンドピース。

（６）実施態様（５）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第２の利得段部は、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックから遠位側に離隔した近位端部と、
前記第２および第３の半波部分の共通波腹に近接して配置された遠位端部と、
を有する、
医療用超音波ハンドピース。
（７）実施態様（６）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第３の半波部分の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能なスタッドで終端している、医療用超音波ハンドピース。
（８）実施態様（７）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記スタッドは、近位ネジ部分、および、前記近位ネジ部分に連結された遠位非ネジ部分を含み、
前記近位ネジ部分は、前記器具にネジ結合可能である、
医療用超音波ハンドピース。
（９）実施態様（８）に記載の医療用超音波ハンドピースを同調させるための方法において、
（ａ）前記トランスデューサ組立体の基本周波数を測定するステップと、
（ｂ）前記トランスデューサ組立体の所望の基本周波数を決定するステップであって、前記所望の基本周波数は、前記測定された基本周波数よりも大きい、ステップと、
（ｃ）前記測定された基本周波数を前記所望の基本周波数に所定の制限範囲内で一致させるために、少なくとも前記遠位非ネジ部分を機械加工するステップと、
を含む、方法。
（１０）実施態様（６）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックを含み、
前記第２の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックを含む、
医療用超音波ハンドピース。

（１１）実施態様（１０）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第３の半波部分は、
前記第２および第３の半波部分の前記共通波腹から遠位側に離隔した近位端部、および、前記第３の波節に近接して配置された遠位端部、を有する、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタック、
を含む、
医療用超音波ハンドピース。
（１２）実施態様（７）に記載の医療用超音波ハンドピースのトランスデューサ組立体を形成する方法において、
前記第１、第２、および第３の利得段部、および、前記器具はそれぞれ、利得を有し、
前記トランスデューサ組立体は、設計直径を有しており、
前記方法は、
（ａ）前記設計直径、前記第１、第２、および、第３の利得段部によって決まる、前記器具が取り付けられた前記トランスデューサ組立体を駆動させるための、駆動回路の電気機械的要求の少なくとも１つの電気機械の方程式を得るステップと、
（ｂ）前記設計直径、前記第１、第２、および第３の利得段部、ならびに前記器具の利得によって決まる、前記取り付けられた器具の安定した動的挙動の音響的要求の少なくとも１つの音響の方程式を得るステップと、
（ｃ）各電気機械的要求に対する許容範囲を予め決定するステップと、
（ｄ）各音響的要求に対する許容範囲を予め決定するステップと、
（ｅ）前記設計直径および前記器具の利得を予め選択するステップと、
（ｆ）決定するステップであって、前記第１の利得段部に対する許容される第１の利得、前記第２の利得段部に対する許容される第２の利得、および、前記第３の利得段部に対する許容される第３の利得を、前記各電気機械的要求を前記電気機械的要求の許容範囲にし、かつ、前記各音響的要求を前記音響的要求の許容範囲にする、前記少なくとも１つの電気機械の方程式および前記少なくとも１つの音響の方程式を用いて、決定する、ステップと、
（ｇ）形成するステップであって、
前記決定された許容される第１の利得を有する前記第１の利得段部、前記決定された許容される第２の利得を有する前記第２の利得段部、および、前記決定された許容される第３の利得を有する前記第３の利得段部、を備えた前記トランスデューサ組立体を、
形成するステップと、
を含む、方法。
（１３）実施態様（１２）に記載の方法において、
前記取り付けられた器具は、基本周波数を有しており、
前記ステップ（ａ）で、前記取り付けられた器具の移送マージンの方程式、前記トランスデューサ組立体のワット損の方程式、前記取り付けられた器具の変位の方程式、前記トランスデューサ組立体のインピーダンスの方程式、前記取り付けられた器具によって患者の組織に伝達される電力の方程式、前記取り付けられた器具の負荷時の最大移送の方程式、を取得し、
前記ステップ（ｂ）で、前記基本周波数よりも低い第１の共振周波数の方程式、前記基本周波数よりも高い第２の共振周波数の方程式、および、前記第１および第２の共振周波数のスパンの方程式、を取得する、
方法。
（１４）実施態様（４）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
金属製の端部質量要素、金属製のトランスデューサホーン要素、および金属製のホーン取り付け要素を含み、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１および第２のスタックの前記圧電トランスデューサディスクは、環状ディスクであり、
前記トランスデューサホーン要素は、近位部分および遠位部分を有しており、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックの前記圧電トランスデューサディスクは、前記トランスデューサホーン要素の前記近位部分を取り囲み、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックの前記圧電トランスデューサディスクは、前記トランスデューサホーン要素の前記遠位部分を取り囲んでいる、
医療用超音波ハンドピース。
（１５）実施態様（１４）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサホーン要素は、
前記第１の利得段部を含む中間部分と、
前記第１の利得段部を拘束する近位シート部分および遠位シート部分と、
を含み、
前記端部質量要素は、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックの近位側に配置され、
前記近位シート部分に対して複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックを圧迫している前記トランスデューサホーン要素の前記近位部分にネジ結合されている、
医療用超音波ハンドピース。

（１６）実施態様（１５）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記ホーン取り付け要素は、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックの遠位側に配置され、
前記遠位シート部分に対して複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックを圧迫する前記トランスデューサホーン要素の前記遠位部分にネジ結合されている、
医療用超音波ハンドピース。
（１７）実施態様（１６）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記ホーン取り付け要素は、前記第２の利得段部を含む近位部分、および前記第３の利得段部を含む遠位部分、を有する、医療用超音波ハンドピース。
（１８）実施態様（１７）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
ハウジングをさらに含み、
前記ハウジングは、前記トランスデューサ組立体を取り囲んでいる、
医療用超音波ハンドピース。
（１９）実施態様（１８）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
離隔して内側に延びた複数のバンパーを有する環状バンパー組立体、
をさらに含み、
前記バンパー組立体は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを取り囲み、
前記バンパーは、前記第１の波節に近接した、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックに接触しており、
前記ハウジングは、前記バンパー組立体を取り囲んで接触している、
医療用超音波ハンドピース。
（２０）実施態様（１９）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、長手方向軸を有しており、
前記ハウジングは、内側に向いたマルチラグフランジを有しており、
前記ホーン取り付け要素は、前記第３の波節に近接して配置された外側に向いたマルチラグフランジを有しており、かつ、誘電体マルチラグリングを備えたノーズコーン組立体をさらに含み、

前記誘電体マルチラグリングは、前記内側に向いたマルチラグフランジと前記外側に向いたマルチラグフランジとの間に接触して長手方向に配置され、かつ、前記外側に向いたマルチラグフランジを覆って接触しており、
前記ハウジングは、前記マルチラグリングを取り囲んで接触している、
医療用超音波ハンドピース。

（２１）実施態様（２０）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記ノーズコーン組立体は、遠位側が前記外側を向いたマルチラグフランジに当接している長手方向に圧迫された誘電体ワッシャー、および、遠位側が前記ワッシャーに当接している環状ノーズコーンを含み、
前記ハウジングは、前記ノーズコーンを取り囲んで接触している、
医療用超音波ハンドピース。
（２２）１波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、連続した第１の半波部分および最遠位の第２の半波部分を含み、
前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
前記第１の半波部分は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックを含み、
前記第２の半波部分は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを含み、
前記トランスデューサ組立体は、第１および第２の利得段部を含み、
前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックの遠位側の前記第１の半波部分内に配置されており、
前記第２の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックの遠位側の前記第２の半波部分内に配置されている、
医療用超音波ハンドピース。
（２３）実施態様（２２）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第２の半波部分の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能なスタッドで終端しており、
前記スタッドは、近位ネジ部分、および、前記近位ネジ部分に連結された遠位非ネジ部分を含み、
前記近位ネジ部分は、前記器具にネジ結合可能である、
医療用超音波ハンドピース。
（２４）実施態様（２３）に記載の医療用超音波ハンドピースを同調させるための方法において、
（ａ）前記トランスデューサ組立体の基本周波数を測定し、前記トランスデューサ組立体の所望の基本周波数を決定するステップであって、前記所望の基本周波数は、前記測定された基本周波数よりも大きい、ステップと、
（ｂ）前記測定された基本周波数を前記所望の基本周波数に所定の制限範囲内で一致させるために、少なくとも前記遠位非ネジ部分を機械加工するステップと、
を含む、方法。
（２５）実施態様（２２）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックは、実質的に前記第１の波節を中心に配置され、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックは、前記第２の波節に近接して配置されている、
医療用超音波ハンドピース。

（２６）実施態様（２５）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第１のスタックから遠位側に離隔した近位端部、および、前記第１および第２の半波部分の共通波腹に近接して配置された遠位端部、を有する、医療用超音波ハンドピース。
（２７）実施態様（２６）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックを含む、医療用超音波ハンドピース。
（２８）１／２波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、
近位波腹、
遠位波腹、および、
前記近位波腹と前記遠位波腹との間に配置された波節、
を含み、
前記トランスデューサ組立体は、
前記波節に近接して配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタック、
前記波節の遠位側に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタック、および、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記第２のスタックの遠位側に配置された利得段部、
を含む、
医療用超音波ハンドピース。
（２９）実施態様（２８）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能なスタッドで終端しており、
前記スタッドは、近位ネジ部分、および、前記近位ネジ部分に連結された遠位非ネジ部分を含み、
前記近位ネジ部分は、前記器具にネジ結合可能である、
医療用超音波ハンドピース。
（３０）実施態様（２９）に記載の医療用超音波ハンドピースを同調させるための方法において、
（ａ）前記トランスデューサ組立体の基本周波数を測定し、前記トランスデューサ組立体の所望の基本周波数を決定するステップであって、前記所望の基本周波数は、前記測定された基本周波数よりも大きい、ステップと、
（ｂ）前記測定された基本周波数を前記所望の基本周波数に所定の制限範囲内で一致させるために、少なくとも前記遠位非ネジ部分を機械加工するステップと、
を含む、方法。

（３１）医療用超音波システムにおいて、
（ａ）単一の利得および遠位端部を有する、医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）前記トランスデューサ組立体の前記遠位端部に取り付け可能であり、少なくとも１つの利得段部を有する、超音波振動可能な医療用治療器具と、
を含む、医療用超音波システム。
（３２）実施態様（３１）に記載の医療用超音波システムにおいて、
前記少なくとも１つの利得段部は、複数の利得段部を含む、医療用超音波システム。
（３３）実施態様（３２）に記載の医療用超音波システムにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックを含む、医療用超音波システム。
（３４）医療用超音波システムにおいて、
（ａ）遠位端部を有する医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）前記トランスデューサ組立体の前記遠位端部に取り付け可能な超音波振動可能な医療用治療器具であって、
前記トランスデューサ組立体および前記取り付けられた器具は、全体として、動作波長を有しており、
前記トランスデューサ組立体は、単独で、前記動作波長の少なくとも１／４に等しく、前記動作波長の１／２よりも小さい、長さを有しており、
前記トランスデューサ組立体および前記取り付けられた器具は、全体として、前記動作波長の１／２のＮ倍に等しい長さを有しており、
前記Ｎは、０ではない正の整数である、
超音波振動可能な医療用治療器具と、
を含む、医療用超音波システム。
（３５）実施態様（３４）に記載の医療用超音波システムにおいて、
前記Ｎは１である、医療用超音波システム。

（３６）実施態様（３５）に記載の医療用超音波システムにおいて、
前記トランスデューサ組立体および前記取り付けられた器具は、全体として、波節を有し、
前記トランスデューサ組立体は、前記波節を含む、
医療用超音波システム。
（３７）実施態様（３６）に記載の医療用超音波システムにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックを含む、医療用超音波システム。
（３８）医療超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、近位波節および遠位波節を有しており、
前記トランスデューサ組立体は、前記近位波節に近接して配置された、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造、および、前記遠位波節に近接して配置された、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造、を有しており、
前記トランスデューサ組立体は、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための追加の機能構造を一切備えていない、
医療用超音波ハンドピース。
（３９）実施態様（３８）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
開口を備えた、前記トランスデューサ組立体を取り囲むハウジング、
をさらに含み、
前記トランスデューサ組立体は、前記開口を介して前記ハウジング内に挿入可能である、
医療用超音波ハンドピース。
（４０）実施態様（３９）に記載の医療用超音波システムにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、複数の圧電ディスクがスタックされたスタックを含む、医療用超音波システム。

（４１）医療用超音波ハンドピースにおいて、
（ａ）医療用超音波トランスデューサ組立体であって、
金属製の端部質量要素、圧電トランスデューサディスク、および、電極を含み、
前記圧電トランスデューサディスクは、前記端部質量要素の遠位側に配置され、かつ、前記電極と電気的に接触している、
医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）環状コネクタ組立体であって、前記トランスデューサ組立体を取り囲んでおり、前記電極と電気的に接触し、かつ、超音波発電機に電気的に接続可能である、環状コネクタ組立体と、
を含む、医療用超音波ハンドピース。
（４２）実施態様（４１）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
電気ケーブルおよびケーブルソケットをさらに含み、
前記電気ケーブルは、前記超音波発電機に電気的に接続可能な近位端部、および、前記ケーブルソケットに電気的に接続された遠位端部を有しており、
前記端部質量要素は、前記ケーブルソケット内に配置可能である、
医療用超音波ハンドピース。
（４３）実施態様（４２）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記ケーブルソケットは、コネクタピンを有しており、
前記コネクタ組立体は、前記ケーブルソケットの前記コネクタピンと係合可能なコネクタピンを有する、
医療用超音波ハンドピース。
（４４）実施態様（４３）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
エンドキャップをさらに含み、
前記ケーブルソケットは、前記エンドキャップ内に配置可能である、
医療用超音波ハンドピース。
（４５）実施態様（４４）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
ハウジングをさらに含み、
前記ハウジングは、前記コネクタ組立体を取り囲み、かつ、近位端部を有しており、
前記エンドキャップは、前記ハウジングの前記近位端部にプレス嵌めで取り付け可能な遠位端部を有する、
医療用超音波ハンドピース。

（４６）医療用超音波ハンドピースにおいて、
（ａ）医療用超音波トランスデューサ組立体であって、
金属製の端部質量要素、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタック、および電極を含み、
複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた前記スタックは、前記端部質量要素の遠位側に配置されており、
前記各圧電トランスデューサディスクは、対応する電極に電気的に接触している、
医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）環状コネクタ組立体であって、前記トランスデューサ組立体を取り囲み、前記電極に電気的に接触しており、かつ、超音波発電機に電気的に接続可能なケーブルソケットに電気的に接続されている、環状コネクタ組立体と、
を含む、医療用超音波ハンドピース。
（４７）実施態様（４６）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
電気ケーブルをさらに含み、
前記ケーブルは、前記発電機に電気的に接続可能な近位端部、および、前記ケーブルソケットに電気的に接続された遠位端部を有しており、
前記端部質量要素は、前記ケーブルソケット内に配置されている、
医療用超音波ハンドピース。
（４８）実施態様（４７）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記ケーブルソケットは、コネクタピンを有しており、
前記コネクタ組立体は、前記ケーブルソケットの前記コネクタピンに係合したコネクタピンを有する、
医療用超音波ハンドピース。
（４９）実施態様（４８）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
エンドキャップをさらに含み、
前記ケーブルソケットは、前記エンドキャップ内に配置されている、
医療用超音波ハンドピース。
（５０）実施態様（４９）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
ハウジングをさらに含み、
前記ハウジングは、前記コネクタ組立体を取り囲み、かつ、近位端部を有しており、
前記エンドキャップは、前記ハウジングの前記近位端部にプレス嵌めで取り付けられた遠位端部を有する、
医療用超音波ハンドピース。

（５１）医療用超音波ハンドピースにおいて、
（ａ）医療用超音波トランスデューサ組立体であって、
超音波発電機に電気的に接続可能であり、
長手方向軸を有しており、かつ、
開位置と閉位置を有するスイッチを備えた超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能である、
医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）内側導電リングであって、前記長手方向軸に実質的に同軸的に整合しており、前記トランスデューサ組立体を取り囲み、遠位側に面した第１の環状面を有する、内側導電リングと、
（ｃ）外側導電リングであって、
前記長手方向軸に実質的に同軸的に整合しており、前記トランスデューサ組立体を取り囲み、かつ、遠位側に面した第２の環状面を有しており、
前記外側導電リングは、前記内側導電リングから電気的に絶縁されており、
前記第１および第２の環状面は、前記スイッチが前記閉位置にある場合は、前記取り付けられた器具の前記スイッチと電気的に接触し、
前記内側および外側導電リングは、前記発電機に電気的に接続可能であり、
前記取り付けられた器具の前記スイッチは、前記接続された発電機を制御する、
外側導電リングと、
を含む、医療用超音波ハンドピース。
（５２）実施態様（５１）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、前記器具に取り付けられている、医療用超音波ハンドピース。
（５３）実施態様（５１）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
環状誘電体部材をさらに含み、
前記内側導電リングと前記外側導電リングは、前記誘電体部材によって分離されている、
医療用超音波ハンドピース。
（５４）実施態様（５３）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第１のリングおよび前記第２のリングは、前記発電機に電気的に接続されている、医療用超音波ハンドピース。
（５５）実施態様（５４）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、前記器具に取り付けられている、医療用超音波ハンドピース。

（５６）医療用超音波ハンドピースにおいて、
（ａ）医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）前記トランスデューサ組立体を取り囲んでいるハウジングと、
（ｃ）前記トランスデューサ組立体を前記ハウジングに対して旋回可能に取り付けるマウントと、
（ｄ）前記ハウジングに取り付けられた環状バンパーユニットであって、
離間して内側に延びた複数のバンパーを含み、
前記トランスデューサ組立体が旋回荷重を受けていない場合は、前記バンパーはいずれも、前記トランスデューサ組立体と接触せず、
前記トランスデューサ組立体が前記旋回荷重を受けている場合は、前記バンパーの少なくとも１つが、前記トランスデューサ組立体に接触している、
環状バンパーユニットと、
を含む、医療用超音波ハンドピース。
（５７）実施態様（５６）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、最遠位波節を有しており、
前記マウントは、前記最遠位波節に近接した前記トランスデューサ組立体に接触している、
医療用超音波ハンドピース。
（５８）実施態様（５７）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、最近位波節を有しており、
前記バンパーユニットは、前記最近位波節に近接して配置されている、
医療用超音波ハンドピース。
（５９）実施態様（５８）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記バンパーユニットは、前記ハウジングにプレス嵌めで取り付けられている、医療用超音波ハンドピース。
（６０）実施態様（５９）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、１．５波トランスデューサ組立体である、医療用超音波ハンドピース。

（６１）医療用超音波ハンドピースにおいて、
（ａ）長手方向軸、および、実質的に同軸的に整合した外周面溝を有する、医療用超音波トランスデューサ組立体と、
（ｂ）少なくとも部分的に環状であり、前記外周面溝に配置された内側部分を有する、少なくとも１つの取り付け部材と、
（ｃ）第１のハウジング要素であって、
前記トランスデューサ組立体を取り囲んでおり、
凹状シートを備えた、長手方向に面した環状面を含む遠位端部を有しており、
前記少なくとも１つの取り付け部材は、少なくとも、前記凹状シート内に配置された近位部分を有する、
第１のハウジング要素と、
を含む、医療用超音波ハンドピース。
（６２）実施態様（６１）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体を取り囲んでいる第２のハウジング要素、
をさらに含み、
前記第２のハウジング要素は、前記第１のハウジング要素の前記遠位端部を取り囲んで取り付けられている近位端部を有する、
医療用超音波ハンドピース。
（６３）実施態様（６２）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第２のハウジング要素の前記近位端部は、前記少なくとも１つの取り付け部材の遠位部分に支持された内側環状レッジを含む、医療用超音波ハンドピース。
（６４）実施態様（６３）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記第２のハウジング要素の前記近位端部は、前記第１のハウジング要素の前記遠位端部にプレス嵌めで取り付けられている、医療用超音波ハンドピース。
（６５）実施態様（６４）に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
前記トランスデューサ組立体は、最遠位波節を有しており、
前記外周面溝は、前記最遠位波節に近接して配置されている、
医療用超音波ハンドピース。

医療用超音波ハンドピースの医療用超音波トランスデューサ組立体の連続した第１および第２の半波部分を示す、第１の圧電トランスデューサディスクが、実質的に第１の半波部分の第１の波節を中心に配置され、第２の圧電トランスデューサディスクが、実質的に第２の半波部分の第２の波節を中心に配置された、本発明の第１の実施形態の模式的な側面図である。 ハンドピースの１．５波医療用超音波トランスデューサ組立体の露出したスタッドを含む組み立てられた医療用超音波ハンドピースを示す、本発明の第２の実施形態の斜視図である。 図２のハンドピースの医療用超音波トランスデューサ組立体、バンパー組立体、ハウジング、およびノーズコーン組立体を示す、図２のハンドピースの一部の組立分解図である。 バンパー組立体およびノーズコーン組立体がトランスデューサ組立体に取り付けられて示されている、図３のトランスデューサ組立体、バンパー組立体、およびノーズコーン組立体を示す図である。 実質的に第１の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第１のスタックおよび実質的に第２の波節を中心に配置された複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされた第２のスタックを示す、図４のトランスデューサ組立体の模式的な斜視図である。 図５のトランスデューサ組立体の組立分解図である。 超音波振動メスである、超音波振動可能な医療用治療器具を部分的に破断して示す、図２のトランスデューサ組立体のスタッドの斜視図である。 図４のトランスデューサ組立体およびノーズコーン組立体の一部の遠位端部の斜視図である。 図８のトランスデューサ組立体およびノーズコーン組立体の断面図である。 バンパー組立体が取り付けられた図４のトランスデューサ組立体の一部を示す図である。 図１０のバンパー組立体の断面図である。 トランスデューサ組立体の一部、および図９のノーズコーン組立体の誘電体マルチラグリング、誘電体ワッシャー、および第１のＯリングシールの斜視図である。 図１２のトランスデューサ組立体の斜視図である。 トランスデューサ組立体が、複数の圧電トランスデューサディスクがスタックされたスタックをそれぞれ含む第１および第２の利得段部を有する、ハンドピースの代替の実施形態の模式的な側面図である。 医療用超音波ハンドピースの１波医療用超音波トランスデューサ組立体およびこのトランスデューサ組立体のスタッドに取り付け可能な超音波振動可能な医療用治療器具を示す、本発明の第３の実施形態の模式的な側面図である。 医療用超音波ハンドピースの１／２波医療用超音波トランスデューサ組立体およびこのトランスデューサ組立体のスタッドの取り付け可能な超音波振動可能な医療治療器具を示す、本発明の第４の実施形態の模式的な側面図である。 単一の利得を有する医療用超音波トランスデューサ組立体および４つの利得段部を有する超音波振動可能な医療用治療器具を含む医療用超音波システムを示す、本発明の第５の実施形態の斜視図である。 医療用超音波トランスデューサ組立体および超音波振動可能な医療用治療器具を含み、これらが全体として、動作波長を有し、トランスデューサ組立体が、単独で、動作波長の１／２よりも小さい長さを有する、医療用超音波システムを示す、本発明の第６の実施形態の模式的な側面図である。 図１８のシステムの代替の実施形態の模式的な側面図である。 図１８のシステムの代替の実施形態の模式的な側面図である。 医療用超音波トランスデューサ組立体およびハウジングを含む医療用超音波ハンドピースであって、このトランスデューサ組立体の近位波節に近接して配置された、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第１の機能構造、およびこのトランスデューサ組立体の遠位波節に近接して配置された、ハウジングにトランスデューサ組立体を取り付けるための第２の機能構造を有する、医療用超音波ハンドピースを示す、本発明の第７の実施形態の模式的な側面図である。 図２１のハンドピースのトランスデューサ組立体の代替の実施形態の模式的な側面図である。 図２１のハンドピースのトランスデューサ組立体の代替の実施形態の模式的な側面図である。 図２１のハンドピースのトランスデューサ組立体の代替の実施形態の模式的な側面図である。 図２１のハンドピースのトランスデューサ組立体の代替の実施形態の模式的な側面図である。 エンドキャップを備えた超音波発電機に接続された医療用超音波ハンドピースを示し、ハンドピースのハウジングを部分的に破断して示す、本発明の第８の実施形態の模式的な側面図である。 図２６のハンドピースの医療用超音波トランスデューサ組立体の一部および環状コネクタ組立体の拡大側面図である。 図２６のハンドピースのエンドキャップ、ケーブルソケット、環状コネクタ組立体、および医療用超音波トランスデューサ組立体の斜視図である。 図２８の組立分解図である。 超音波発電機に接続された医療用超音波ハンドピースを示し、このハンドピースを部分的に破断して示す、本発明の第９の実施形態の模式図である。 図３０の線３１‐３１に沿って見た図３０のハンドピースのトランスデューサ組立体の断面図である。 発電機を制御するスイッチを含む超音波振動可能な医療用治療器具の近位端部に接続された図３０のハンドピースの遠位端部の斜視図である。 ハウジング（断面で図示）、医療用超音波トランスデューサ組立体、このトランスデューサ組立体をハウジングに旋回可能に取り付けるマウント（断面で図示）、およびハウジングに取り付けられたバンパーユニットを含む医療用超音波ハンドピースを示す、本発明の第１０の実施形態の斜視図である。 マウントが旋回荷重を受けている時の図３３のトランスデューサ組立体およびバンパーユニットの近位端部を示す図である。 マウントが旋回荷重を受けている時の図３３のトランスデューサ組立体およびバンパーユニットの近位端部を示す図である。 医療用超音波ハンドピースを示す、本発明の第１１の実施形態の斜視図である。 図３６のハンドピースの医療用超音波トランスデューサ組立体（模式的に例示）、少なくとも１つの取り付け部材、第１のハウジング要素、および第２のハウジング要素を示す、図３６のハンドピースの組立分解図である。 図３６の組み立てられたハンドピースを形成するための図３７の構成要素の組立て段階を示す斜視図である。 図３６の組み立てられたハンドピースを形成するための図３７の構成要素の組立て段階を示す斜視図である。 図３６の組み立てられたハンドピースを形成するための図３７の構成要素の組立て段階を示す斜視図である。 図３６のハンドピースの遠位部分の断面図である。 図３７の第１のハウジング要素の遠位端部を示す図である。

Claims (25)

1. 医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記トランスデューサ組立体は、連続した第１および第２の半波部分を含み、
   前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
   前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
   前記第１の半波部分は、前記第１の波節を中心に配置された第１の圧電トランスデューサディスクを含み、
   前記第２の半波部分は、前記第２の波節を中心に配置された第２の圧電トランスデューサディスクを含み、
   前記トランスデューサ組立体は、前記第１の圧電トランスデューサディスクと前記第２の圧電トランスデューサディスクとの間に配置された利得段部を含む、
   医療用超音波ハンドピース。
2. 医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記トランスデューサ組立体は、連続した第１および第２の半波部分を含み、
   前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
   前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
   前記第１の半波部分は、前記第１の波節を中心に配置された、複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねを含み、
   前記第２の半波部分は、前記第２の波節を中心に配置された、複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねを含み、
   前記トランスデューサ組立体は、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねと第２の積み重ねとの間に配置された利得段部を含む、
   医療用超音波ハンドピース。
3. 請求項２に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクの積み重ねを含む、医療用超音波ハンドピース。
4. １．５波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む、医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記トランスデューサ組立体は、連続した、第１の半波部分、第２の半波部分、および最遠位の第３の半波部分を含み、
   前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
   前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
   前記第３の半波部分は、第３の波節を含み、
   前記第１の半波部分は、前記第１の波節を中心に配置された、複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねを含み、
   前記第２の半波部分は、前記第２の波節を中心に配置された、複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねを含み、
   前記トランスデューサ組立体は、第１、第２、および第３の利得段部を含み、
   前記第１の利得段部は、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねの遠位側の前記第１の半波部分内に配置されており、
   前記第２の利得段部は、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねの遠位側の前記第２の半波部分内に配置されており、
   前記第３の利得段部は、前記第３の波節の近傍から遠位側に延びている、
   医療用超音波ハンドピース。
5. 請求項４に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記第１の利得段部は、
   前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねから遠位側に離隔した近位端部と、
   前記第１および第２の半波部分の共通波腹に近接して配置された遠位端部と、
   を有する、
   医療用超音波ハンドピース。
6. 請求項５に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記第２の利得段部は、
   前記複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねから遠位側に離隔した近位端部と、
   前記第２および第３の半波部分の共通波腹に近接して配置された遠位端部と、
   を有する、
   医療用超音波ハンドピース。
7. 請求項６に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記第３の半波部分の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能な突起部で終端している、医療用超音波ハンドピース。
8. 請求項７に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
   前記突起部は、近位ネジ部分、および、前記近位ネジ部分に連結された遠位非ネジ部分を含み、
   前記近位ネジ部分は、前記超音波振動可能な医療用治療器具にネジ結合可能である、
   医療用超音波ハンドピース。
9. 請求項８に記載の医療用超音波ハンドピースを同調させるための方法において、
   （ａ）前記トランスデューサ組立体の基本周波数を測定するステップと、
   （ｂ）前記トランスデューサ組立体の所望の基本周波数を決定するステップであって、前記所望の基本周波数は、前記測定された基本周波数よりも大きい、ステップと、
   （ｃ）前記測定された基本周波数を前記所望の基本周波数に所定の制限範囲内で一致させるために、少なくとも前記遠位非ネジ部分を機械加工するステップと、
   を含む、方法。
10. 請求項６に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクの積み重ねを含み、
    前記第２の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクの積み重ねを含む、
    医療用超音波ハンドピース。
11. 請求項１０に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記第３の半波部分は、
    前記第２および第３の半波部分の前記共通波腹から遠位側に離隔した近位端部、および、前記第３の波節に近接して配置された遠位端部、を有する、複数の圧電トランスデューサディスクの積み重ね、
    を含む、
    医療用超音波ハンドピース。
12. 請求項４に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    金属製の端部質量要素、金属製のトランスデューサホーン要素、および金属製のホーン取り付け要素を含み、
    前記第１の積み重ねおよび第２の積み重ねの前記圧電トランスデューサディスクは、環状ディスクであり、
    前記トランスデューサホーン要素は、近位部分および遠位部分を有しており、
    前記第１の積み重ねの前記圧電トランスデューサディスクは、前記トランスデューサホーン要素の前記近位部分を取り囲み、
    前記第２の積み重ねの前記圧電トランスデューサディスクは、前記トランスデューサホーン要素の前記遠位部分を取り囲んでいる、
    医療用超音波ハンドピース。
13. 請求項１２に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記トランスデューサホーン要素は、
    前記第１の利得段部を含む中間部分と、
    前記第１の利得段部を拘束する近位シート部分および遠位シート部分と、
    を含み、
    前記端部質量要素は、
    前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねの近位側に配置され、
    前記近位シート部分に対して前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねを圧迫している前記トランスデューサホーン要素の前記近位部分にネジ結合されている、
    医療用超音波ハンドピース。
14. 請求項１３に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記ホーン取り付け要素は、
    前記複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねの遠位側に配置され、
    前記遠位シート部分に対して前記複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねを圧迫する前記トランスデューサホーン要素の前記遠位部分にネジ結合されている、
    医療用超音波ハンドピース。
15. 請求項１４に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記ホーン取り付け要素は、前記第２の利得段部を含む近位部分、および、前記第３の利得段部を含む遠位部分、を有する、医療用超音波ハンドピース。
16. 請求項１５に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    ハウジングをさらに含み、
    前記ハウジングは、前記トランスデューサ組立体を取り囲んでいる、医療用超音波ハンドピース。
17. 請求項１６に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    離隔して内側に延びた複数のバンパーを有する環状バンパー組立体、
    をさらに含み、
    前記バンパー組立体は、複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねを取り囲み、
    前記バンパーは、前記第１の波節に近接した、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねに接触しており、
    前記ハウジングは、前記バンパー組立体を取り囲んで接触している、
    医療用超音波ハンドピース。
18. 請求項１７に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記トランスデューサ組立体は、長手方向軸を有しており、
    前記ハウジングは、内側に向いたマルチラグフランジを有しており、
    前記ホーン取り付け要素は、前記第３の波節に近接して配置された外側に向いたマルチラグフランジを有しており、かつ、誘電体マルチラグリングを備えたノーズコーン組立体をさらに含み、
    前記誘電体マルチラグリングは、前記内側に向いたマルチラグフランジと前記外側に向いたマルチラグフランジとの間に接触して長手方向に配置され、かつ、前記外側に向いたマルチラグフランジを覆って接触しており、
    前記ハウジングは、前記誘電体マルチラグリングを取り囲んで接触している、
    医療用超音波ハンドピース。
19. 請求項１８に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記ノーズコーン組立体は、遠位側が前記外側を向いたマルチラグフランジに当接している長手方向に圧迫された誘電体ワッシャー、および、遠位側が前記ワッシャーに当接している環状ノーズコーンを含み、
    前記ハウジングは、前記ノーズコーンを取り囲んで接触している、
    医療用超音波ハンドピース。
20. １波医療用超音波トランスデューサ組立体を含む医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記トランスデューサ組立体は、連続した第１の半波部分および最遠位の第２の半波部分を含み、
    前記第１の半波部分は、第１の波節を含み、
    前記第２の半波部分は、第２の波節を含み、
    前記第１の半波部分は、複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねを含み、
    前記第２の半波部分は、複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねを含み、
    前記トランスデューサ組立体は、第１および第２の利得段部を含み、
    前記第１の利得段部は、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねの遠位側の前記第１の半波部分内に配置されており、
    前記第２の利得段部は、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねの遠位側の前記第２の半波部分内に配置されている、
    医療用超音波ハンドピース。
21. 請求項２０に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記第２の半波部分の遠位側は、超音波振動可能な医療用治療器具に取り付け可能な突起部で終端しており、
    前記突起部は、近位ネジ部分、および、前記近位ネジ部分に連結された遠位非ネジ部分、を含み、
    前記近位ネジ部分は、前記超音波振動可能な医療用治療器具にネジ結合可能である、
    医療用超音波ハンドピース。
22. 請求項２１に記載の医療用超音波ハンドピースを同調させるための方法において、
    （ａ）前記トランスデューサ組立体の基本周波数を測定し、前記トランスデューサ組立体の所望の基本周波数を決定するステップであって、前記所望の基本周波数は、前記測定された基本周波数よりも大きい、ステップと、
    （ｂ）前記測定された基本周波数を前記所望の基本周波数に所定の制限範囲内で一致させるために、少なくとも前記遠位非ネジ部分を機械加工するステップと、
    を含む、方法。
23. 請求項２０に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねは、前記第１の波節を中心に配置され、
    前記複数の圧電トランスデューサディスクの第２の積み重ねは、前記第２の波節に近接して配置されている、
    医療用超音波ハンドピース。
24. 請求項２３に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記第１の利得段部は、前記複数の圧電トランスデューサディスクの第１の積み重ねから遠位側に離隔した近位端部、および、前記第１および第２の半波部分の共通波腹に近接して配置された遠位端部、を有する、医療用超音波ハンドピース。
25. 請求項２４に記載の医療用超音波ハンドピースにおいて、
    前記第１の利得段部は、複数の圧電トランスデューサディスクの積み重ねを含む、医療用超音波ハンドピース。

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