JP5690452B2 - 超音波伝達ユニット及び超音波処置装置 - Google Patents

Description

本発明は、長手軸に沿って延設され、長手軸に平行な方向に超音波振動を伝達可能な超音波伝達ユニット、及び、その超音波伝達ユニットを備える超音波処置装置に関する。

特許文献１及び特許文献２には、長手軸に沿って延設される超音波伝達ユニットが開示されている。それぞれの超音波伝達ユニットは、柱状部と、柱状部の先端方向側に接続される超音波プローブと、を備える。柱状部に、超音波振動子等の超音波振動を発生する超音波発生部が取付けられている。超音波発生部で発生した超音波振動は、柱状部、超音波プローブを通って、基端方向から先端方向へ伝達される。

また、それぞれの超音波伝達ユニットでは、柱状部に、長手軸に垂直な断面積が変化する断面積変化部（ホーン部）が設けられている。断面積変化部によって、超音波振動の振幅が増加する。

特表２０１０−５３５０８９号公報 特表２０００−５０６４３１号公報

前記特許文献１及び前記特許文献２のそれぞれの超音波伝達ユニットでは、断面積変化部（ホーン部）によって、超音波振動の振幅を増加させている。しかし、断面積変化部での超音波振動の振幅の拡大比率を大きくするには、断面積変化部より基端方向側で超音波伝達ユニット（柱状部）の長手軸に垂直な断面積を十分に大きくする必要がある。このため、断面積変化部より基端方向側で、超音波伝達ユニットの外径が太くなる。超音波伝達ユニットの外径が太くなることにより、超音波伝達ユニットを用いた超音波処置装置が大型化し、処置性能が低下する可能性がある。

長手軸に平行な方向についての超音波伝達ユニットの寸法を大きくし、断面積変化部を複数設けることも考えられる。しかし、例えば開腹手術（abdominal section）で用いられる超音波伝達ユニットでは、処置性能の観点から、長手軸に平行な方向についての超音波伝達ユニットの寸法を小さくする必要がある。長手軸に平行な方向についての超音波伝達ユニットの寸法が小さい場合、超音波伝達ユニットに複数の断面積変化部を設けることは難しい。このため、超音波振動の振幅が効率的に拡大されない。

本発明は前記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、超音波振動の振幅を有効に拡大させることが可能な超音波伝達ユニット及び超音波処置装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のある態様の超音波伝達ユニットは、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子で発生した前記超音波振動を第１の伝達方向に向かって伝達することにより、所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第１の振動部と、前記第１の振動部から前記超音波振動が伝達されることにより、前記第１の振動部と同一の前記所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第２の振動部と、前記第１の振動部と前記第２の振動部との間を中継し、前記第１の振動部から前記第２の振動部へ前記第１の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達するとともに、前記第１の振動部及び前記第２の振動部が前記所定の周波数で振動する状態において、前記第１の振動部での前記振動の前記腹位置の１つに相当する位置で、かつ、前記第２の振動部での前記振動の前記腹位置及び前記節位置とは異なる位置に、位置する中継部と、前記第２の振動部に設けられ、前記第１の伝達方向とは反対方向を第２の伝達方向とした場合に、前記第１の振動部と接触しない状態で前記中継部より第２の伝達方向側に延設される非接触振動部と、前記第２の振動部の前記非接触振動部に設けられるとともに、前記第２の振動部の前記第２の伝達方向側の端部に形成され、前記超音波振動を用いて処置対象を処置する処置部と、を備える。
本発明の別のある態様は、第１の伝達方向に向かって伝達される超音波振動によって所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第１の伝達部材、及び、前記第１の伝達部材から伝達される前記超音波振動によって前記第１の伝達部材と同一の前記所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第２の伝達部材を接続することによって形成される超音波伝達ユニットであって、前記第１の伝達部材は、前記第１の伝達部材が前記所定の周波数で振動する状態において前記第１の伝達部材での前記振動の前記腹位置の１つに相当する位置に位置し、前記第１の伝達部材に接続された前記第２の伝達部材に当接する第１の中継部を備え、前記第２の伝達部材は、前記第２の伝達部材が前記所定の周波数で振動する状態において前記第２の伝達部材での前記振動の前記腹位置及び前記節位置とは異なる位置に位置し、前記第２の伝達部材に接続された前記第１の伝達部材の前記第１の中継部に当接するとともに、前記第１の伝達部材の前記第１の中継部から前記第２の伝達部材へ前記第１の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達する第２の中継部と、前記第１の伝達方向とは反対方向を第２の伝達方向とした場合に、前記第１の伝達部材の前記第１の中継部に前記第２の中継部が当接した状態の前記第２の伝達部材において、前記第１の伝達部材と接触しない状態で前記第２の中継部より第２の伝達方向側に延設される非接触振動部と、前記第２の伝達部材の前記非接触振動部に設けられるとともに、前記第２の伝達部材の前記第２の伝達方向側の端部に形成され、前記超音波振動を用いて処置対象を処置する処置部と、を備える。

本発明によれば、超音波振動の振幅を有効に拡大させることが可能な超音波伝達ユニット及び超音波処置装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る超音波処置装置を示す概略図である。 第１の実施形態に係る振動子ケースの内部構成を概略的に示す断面図である。 第１の実施形態に係る超音波伝達ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 第１の実施形態に係る超音波伝達ユニットの構成を概略的に示す断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 第１の実施形態に係る第１の振動部が単体で振動する場合の、第１の振動部での長手軸に沿った位置の変化に対する第１の振動の変化を示す概略図である。 第１の実施形態に係る第２の振動部が単体で振動する場合の、第２の振動部での長手軸に沿った位置の変化に対する第２の振動の変化を示す概略図である。 第１の実施形態に係る超音波伝達ユニットが振動する場合の、超音波伝達ユニットでの長手軸に沿った位置の変化に対する第１の振動の変化及び第２の振動の変化を示す概略図である。 第１の実施形態に係る超音波伝達ユニットが振動する場合の、第１の振動部の中継腹位置での第１の振動の経時的変化を示す概略図である。 第１の実施形態に係る超音波伝達ユニットが振動する場合の、第２の振動部の中途位置での第２の振動の経時的変化を示す概略図である。 第１の実施形態に係る第２の振動部において中途位置の位置を長手軸に沿って変化させた場合の、第１の振動の第１の腹位置での第１の振幅に対する第２の振動の最先端腹位置での第２の振幅の拡大比率を示す概略図である。 第１の変形例に係る超音波伝達ユニットの構成を概略的に示す断面図である。 第２の変形例に係る超音波伝達ユニットの構成を概略的に示す断面図である。 第３の変形例に係る超音波伝達ユニットの構成を概略的に示す断面図である。 第３の変形例に係る超音波伝達ユニットが振動する場合の、第１の振動部での長手軸に沿った位置の変化に対する第１の振動の変化を示す概略図である。 第２の実施形態に係る超音処置装置を概略的に示す断面図である。 第２の実施形態に係る超音波伝達ユニットを概略的に示す断面図である。 図１８の１９−１９線断面図である。 図１８の２０−２０線断面図である。 図１７を先端方向から視た概略図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１乃至図１２を参照して説明する。図１は、本実施形態の超音波処置装置１を示す図である。図１に示すように、超音波処置装置１は、長手軸Ｃを有する。ここで、長手軸Ｃに平行な２方向の一方を先端方向（図１の矢印Ｃ１の方向）とし、先端方向と反対方向を基端方向（図１の矢印Ｃ２の方向）とする。超音波処置装置１は、振動子ケース２と、長手軸Ｃに沿って延設される超音波伝達ユニット３と、を備える。

振動子ケース２には、ケーブル６の一端が接続されている。ケーブル６の他端は、電源ユニット７に接続されている。電源ユニット７は、電流供給部８と、入力部９とを備える。

図２は、振動子ケース２の内部構成を示す図である。図２に示すように、振動子ケース２の内部には、電流を超音波振動に変換する圧電素子１１Ａ〜１１Ｄを備える超音波発生部である超音波振動子１２が設けられている。超音波振動子１２は、超音波伝達ユニット３に取付けられる。超音波振動子１２には、電気配線１３Ａ，１３Ｂの一端が接続されている。電気配線１３Ａ，１３Ｂは、ケーブル６の内部を通って、他端が電源ユニット７の電流供給部８に接続されている。電流供給部８から電気配線１３Ａ，１３Ｂを介して超音波振動子１２に電流を供給することにより、超音波振動子１２で超音波振動が発生する。

図３及び図４は、超音波伝達ユニット３を示す図である。図３及び図４に示すように、超音波伝達ユニット３は、第１の振動伝達部材２１と、第２の振動伝達部材２２と、を備える。第２の振動伝達部材２２は、いわゆる超音波プローブであり、第２の振動伝達部材２２の基端は、超音波伝達ユニット３の基端となる。また、第２の振動伝達部材２２の先端は、超音波伝達ユニット３の先端となる。第１の振動伝達部材２１の基端部には、雌ネジ部２３が形成されている。そして、第２の振動伝達部材２２には、雄ネジ部２５が形成されている。雌ネジ部２３が雄ネジ部２５と螺合することにより、第１の振動伝達部材２１が第２の振動伝達部材２２に取付けられる。また、第１の振動伝達部材２１は、振動子ケース２に取付けられている。

第１の振動伝達部材２１には、振動子装着部２７が設けられている。圧電素子１１Ａ〜１１Ｄ等の超音波振動子１２となる部材が振動子装着部２７に装着されることにより、超音波発生部である超音波振動子１２が第１の振動伝達部材２１に取付けられる。超音波振動子１２が第１の振動伝達部材２１に取付けられることにより、超音波振動子１２で発生した超音波振動が超音波伝達ユニット３に伝達される。そして、超音波伝達ユニット３において、第１の振動伝達部材２１から第２の振動伝達部材２２へ超音波振動が伝達される。超音波伝達ユニット３は、長手軸Ｃに平行な方向に超音波振動を伝達可能である。超音波伝達ユニット３において超音波振動が伝達されることにより、超音波伝達ユニット３は振動方向及び伝達方向が長手軸Ｃに対して平行な縦振動を行う。

超音波伝達ユニット３は、超音波振動が伝達されることにより所定の周波数ｆ０で第１の振動を行う第１の振動部３１と、超音波振動が伝達されることにより第１の振動と同一の所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う第２の振動部３２と、を備える。本実施形態では、第１の振動伝達部材２１が第１の振動部３１となり、第２の振動伝達部材２２が第２の振動部３２となる。したがって、超音波発生部である超音波振動子１２は、第１の振動部３１に取付けられている。

超音波伝達ユニット３に超音波振動子１２が取付けられた状態では、超音波振動子１２で発生した超音波振動が第１の振動部３１に伝達される。そして、第１の振動部３１で、先端方向から基端方向へ超音波振動が伝達される。これにより、第１の振動部３１は、第１の腹位置（first antinode positions）Ａ１，Ａ２及び第１の節位置（first node position）Ｎ１を有する第１の振動を行う。超音波振動は、第１の振動部３１から第２の振動部３２に伝達される。そして、第２の振動部３２では、基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達される。これにより、第２の振動部３２は、第２の腹位置（second antinode positions）Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置（second node positions）Ｎ´１，Ｎ´２を有する第２の振動を行う。

なお、第１の振動部３１と同様の形状の第１の振動伝達部材２１は、超音波振動が伝達されることにより、第２の振動伝達部材２２が取付けられていない状態でも、所定の周波数ｆ０で振動する。また、第２の振動部３２と同様の形状の第２の振動伝達部材２２は、超音波振動が伝達されることにより、第１の振動伝達部材２１に取付けられていない状態でも、所定の周波数ｆ０で振動する。

第１の振動部３１は、第１の振動本体部３５を備える。第１の振動本体部３５は、振動子装着部２７の基端方向側に、連続している。第１の振動本体部３５には、先端側中継部３６が設けられている。先端側中継部３６は、第１の振動本体部３５の基端（本実施形態では、第１の振動部３１の基端）に位置している。また、第１の振動部３１の内部には、長手軸Ｃに沿って空洞部３７が形成されている。したがって、第１の振動部３１は、内部に空洞部３７が形成される筒状の中空部である。

第２の振動部３２は、第２の振動本体部４１を備える。本実施形態では、第２の振動本体部４１の基端が、第２の振動部３２の基端となる。第２の振動本体部４１には、基端側中継部４２が設けられている。基端側中継部４２は、第２の振動本体部４１の先端に位置している。第１の振動伝達部材２１に第２の振動伝達部材２２が取付けられた状態では、基端側中継部４２は、第１の振動部３１の先端側中継部３６に当接している。すなわち、長手軸Ｃに平行な方向について先端側中継部３６の位置及び基端側中継部４２の位置は、一致している。基端側中継部４２が先端側中継部３６に当接することにより、第１の振動部３１から第２の振動部３２に超音波振動が伝達可能となる。なお、第２の振動部３２において基端側中継部４２より基端方向側の第２の振動本体部４１の外径は、第１の振動部３１の第１の振動本体部３５の外径と略同一である。

また、第２の振動部３２は、基端側中継部４２より先端方向側に延設される非接触振動部４３を備える。非接触振動部４３の先端が、第２の振動部３２の先端となる。すなわち、第２の振動部３２の先端は、非接触振動部４３に位置している。非接触振動部４３の基端方向側には、第２の振動本体部４１が連続している。

基端側中継部４２が先端側中継部３６に当接する状態では、非接触振動部４３は、第１の振動部（中空部）３１に挿通されている。すなわち、非接触振動部４３は、第１の振動部３１の空洞部３７を通って延設される柱状部である。非接触振動部（柱状部）４３は、第１の振動部３１の基端に位置する先端側中継部３６より先端方向側に、延設されている。そして、第１の振動部３１の空洞部３７を通って、第１の振動部３１の先端より先端方向側まで延設されている。第１の振動部（中空部）３１に挿通された状態では、非接触振動部４３は、第１の振動部３１と接触していない。

図５は図３のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図３及び図４に示すように、第２の振動部３２は、断面積変化部４５を備える。断面積変化部４５により、基端側中継部４２で第２の振動部３２の長手軸Ｃに垂直な断面積が変化する。このため、基端側中継部４２より基端方向側での第２の振動本体部４１（第２の振動部３２）の長手軸Ｃに垂直な第１の断面積Ｄ１（図５参照）より、基端側中継部４２より先端方向側での非接触振動部４３（第２の振動部３２）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ２（図６参照）が、小さくなる。

次に、超音波伝達ユニット３及び超音波処置装置１の作用及び効果について説明する。超音波伝達ユニット３を用いて生体組織等の処置対象の処置を行う際には、入力部９での操作により、電流供給部８から電気配線１３Ａ，１３Ｂを介して所定の大きさ及び所定の周波数の電流を超音波振動子１２に供給する。これにより、超音波振動子（超音波発生部）１２で超音波振動が発生し、超音波伝達ユニット３の第１の振動部３１に超音波振動が伝達される。そして、第１の振動部３１において先端方向から基端方向へ超音波振動が伝達されることにより、第１の振動部３１は所定の周波数ｆ０で第１の振動を行う。

第１の振動部３１に伝達された超音波振動は、第２の振動部３２に伝達される。そして、第２の振動部３２において基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達されることにより、第２の振動部３２は、第１の振動と同一の所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う。超音波伝達ユニット３を振動させた状態で、超音波伝達ユニット３（第２の振動部３２）の先端部が処置対象の処置を行う。この際、超音波伝達ユニット３（第２の振動部３２）の先端での超音波振動の振幅が大きくなることにより、超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置が行われる。

ここで、第１の振動部３１と同様の形状の第１の振動伝達部材２１は、超音波振動が伝達されることにより、第２の振動伝達部材２２が取付けられていない状態でも、所定の周波数ｆ０で振動する。すなわち、第１の振動部３１（第１の振動伝達部材２１）は、単体でも、所定の周波数ｆ０で第１の振動を行う。

図７は、第１の振動部３１が単体で振動する場合の、第１の振動部３１での長手軸Ｃに沿った位置Ｓの変化に対する第１の振動（ｖ１）の変化を示す図である。なお、図７では、時間ｔ＝ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４での第１の振動（ｖ１）を示している。図３、図４及び図７に示すように、所定の周波数ｆ０の第１の振動では、第１の振動本体部３５の基端（第１の振動部３１の基端）である位置Ｓ１が、第１の腹位置Ａ１となる。また、第１の振動では、振動子装着部２７の先端（第１の振動部３１の先端）である位置Ｓ３が、第１の腹位置Ａ２となる。第１の振動部３１では、基端が第１の腹位置Ａ１となり、先端が第１の腹位置Ａ２となるため、所定の周波数ｆ０で振動可能となる。そして、位置Ｓ１と位置Ｓ３の中間位置に位置する位置Ｓ２が、第１の振動の第１の節位置Ｎ１となる。

ここで、長手軸Ｃに沿った第１の振動部３１のそれぞれの位置（Ｓ）での第１の振動の振幅を、第１の振幅とする。第１の振動部３１の単体での第１の振動では、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅は、大きさＶ１となる。また、第１の振動部３１では、先端側中継部３６は、第１の腹位置Ａ１に位置している。ここで、第１の腹位置Ａ１は、第１の腹位置Ａ１，Ａ２の１つで、先端側中継部３６が位置する中継腹位置となる。

また、第２の振動部３２と同様の形状の第２の振動伝達部材２２は、超音波振動が伝達されることにより、第１の振動伝達部材２１に取付けられていない状態でも、所定の周波数ｆ０で振動する。すなわち、第２の振動部３２（第２の振動伝達部材２２）は、単体でも、所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う。

図８は、第２の振動部３２が単体で振動する場合の、第２の振動部３２での長手軸Ｃに沿った位置Ｓ´の変化に対する第２の振動（ｖ２）の変化を示す図である。なお、図８では、時間ｔ＝ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４での第２の振動（ｖ２）を示している。図３、図４及び図８に示すように、所定の周波数ｆ０の第２の振動では、第２の振動本体部４１の基端（第２の振動部３２の基端）である位置Ｓ´１が、第２の腹位置Ａ´１となる。また、第２の振動では、第２の振動部３２の先端（非接触振動部４３の先端）である位置Ｓ´５が、第２の腹位置Ａ´３となる。第２の振動部３２では、先端が第２の腹位置Ａ´３となり、基端が第２の腹位置Ａ´１となるため、所定の周波数ｆ０で振動可能となる。

また、第２の振動部３２では、長手軸Ｃに平行な方向について位置Ｓ´１と位置Ｓ´５との間に位置Ｓ´２〜Ｓ´４が位置している。第２の振動では、位置Ｓ´３が第２の腹位置Ａ´２となる。そして、第２の振動では、位置Ｓ´２が第２の節位置Ｎ´１となり、位置Ｓ´４が第２の節位置Ｎ´２となる。ここで、第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３の中で最も先端方向側に位置する第２の腹位置Ａ´３が、最先端腹位置となる。

また、基端側中継部４２は、第２の振動の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２とは異なる中途位置Ｍに位置している。本実施形態では、中途位置Ｍは、第２の節位置Ｎ´１と第２の腹位置Ａ´１との間に位置している。

ここで、長手軸Ｃに沿った第２の振動部３２のそれぞれの位置（Ｓ´）での第２の振動の振幅を、第２の振幅とする。第２の振動部３２の単体での第２の振動では、第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅は、大きさＶ２ａとなる。また、第２の腹位置Ａ´２，Ａ´３での第２の振幅は、大きさＶ２ｂとなる。第２の振動部３２が単体で振動する場合の第２の腹位置Ａ´１の第２の振幅の大きさＶ２ａは、第１の振動部３１が単体で振動する場合の第１の腹位置Ａ１，Ａ２の第１の振幅の大きさＶ１と、同一である。

また、第２の振動部３２の基端側中継部４２では、断面積変化部４５によって、長手軸Ｃに垂直な第２の振動部３２の断面積が変化する。すなわち、基端側中継部４２より基端方向側での第２の振動本体部４１（第２の振動部３２）の長手軸Ｃに垂直な第１の断面積Ｄ１より、基端側中継部４２より先端方向側での非接触振動部４３（第２の振動部３２）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ２が、小さくなる。第２の振動部３２では、基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達される。このため、断面積変化部４５（基端側中継部４２）で、超音波振動の振幅が拡大される。したがって、断面積変化部４５より基端方向側の第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅の大きさＶ２ａより、断面積変化部４５より先端方向側の第２の腹位置Ａ´２，Ａ´３での第２の振幅の大きさＶ２ｂが、大きくなる。

また、第２の振動伝達部材２２が第１の振動伝達部材２１に取付けられた超音波伝達ユニット３も、超音波振動が伝達されることにより所定の周波数ｆ０で振動する。この際、第１の振動部３１は所定の周波数ｆ０で第１の振動を行い、第２の振動部３２は所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う。

図９は、第２の振動伝達部材２２が第１の振動伝達部材２１に取付けられた超音波伝達ユニット３が振動する場合の、超音波伝達ユニット３での長手軸Ｃに沿った位置（Ｓ，Ｓ´）の変化に対する第１の振動（ｖ１）の変化及び第２の振動（ｖ２）の変化を示す図である。なお、図９では、時間ｔ＝ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４での第１の振動（ｖ１）及び第２の振動（ｖ２）を示している。また、図９では、第１の振動部３１の第１の振動を点線で示し、第２の振動部３２の第２の振動を実線で示している。

図３、図４及び図９に示すように、超音波伝達ユニット３が振動する場合も、第１の振動部３１が単体で第１の振動を行う場合と同様に、第１の振動部３１は所定の周波数ｆ０で第１の振動を行う。このため、長手軸Ｃに平行な方向について第１の腹位置Ａ１，Ａ２及び第１の節位置Ｎ１は、第１の振動部３１が単体で第１の振動を行う場合の第１の腹位置Ａ１，Ａ２及び第１の節位置Ｎ１と、同一の位置になる。また、超音波伝達ユニット３が所定の周波数ｆ０で振動する場合も、第１の振動部３１が単体で振動する場合と同様に、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅は、大きさＶ１となる。

また、超音波伝達ユニット３が振動する場合も、第２の振動部３２が単体で第２の振動を行う場合と同様に、第２の振動部３２は所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う。このため、長手軸Ｃに平行な方向について第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２は、第２の振動部３２が単体で第２の振動を行う場合の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２と、同一の位置になる。

ここで、超音波伝達ユニット３では、第１の振動部３１から先端側中継部３６及び基端側中継部４２を介して、第２の振動部３２に超音波振動が伝達される。先端側中継部３６は第１の振動の第１の腹位置Ａ１に位置し、基端側中継部４２は第２の振動の中途位置Ｍに位置している。超音波伝達ユニット３では、基端側中継部４２が先端側中継部３６に当接し、長手軸Ｃに平行な方向について第１の腹位置Ａ１及び中途位置Ｍは一致している。

図１０は、超音波伝達ユニット３が所定の周波数ｆ０で振動する場合の、中継腹位置（Ａ１）での第１の振動の経時的変化を示す図である。また、図１１は、超音波伝達ユニット３が所定の周波数ｆ０で振動する場合の、中途位置Ｍでの第２の振動の経時的変化を示す図である。図９乃至図１１に示すように、超音波伝達ユニット３が振動する場合、中継腹位置（Ａ１）での第１の振動の第１の振幅は、大きさＶ１となる。また、中途位置Ｍでの第２の振動の第２の振幅は、大きさＶ２ｃとなる。

ここで、基端側中継部４２は先端側中継部３６に当接し、長手軸Ｃに平行な方向について第１の腹位置Ａ１及び中途位置Ｍは一致している。このため、中途位置Ｍでの第２の振振幅の大きさＶ２ｃは、第１の腹位置Ａ１（，Ａ２）での第１の振幅の大きさＶ１と、同一となる。また、中継腹位置（第１の腹位置）Ａ１での第１の振動及び中途位置Ｍでの第２の振動は、互いに対して同位相となる。

超音波伝達ユニット３が振動する場合、第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３とは異なる中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃが、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１と、同一になる。超音波伝達ユニット３が振動する場合、第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅は大きさＶ２ｄとなり、第２の腹位置Ａ´２，Ａ´３での第２の振幅は大きさＶ２eとなる。第２の振動では、第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３の第２の振幅は、中途位置Ｍの第２の振幅より、大きくなる。このため、超音波伝達ユニット３が所定の周波数ｆ０で振動する場合、第２の振動の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３での第２の振幅の大きさＶ２ｄ，Ｖ２ｅは、第１の振動の第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅大きさＶ１より、大きくなる。

前述のようにして、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに垂直な断面積を変化させる以外の構成によって、第２の振動部３２の先端（超音波伝達ユニット３の先端）での超音波振動の第２の振幅を拡大することが可能となる。また、第２の振動部３２において基端側中継部４２より基端方向側の第２の振動本体部４１の外径は、第１の振動部３１の第１の振動本体部３５の外径と略同一である。このため、第２の振動本体部４１の外径は太くならない。したがって、超音波伝達ユニット３の外径を太くすることなく、超音波振動の振幅が有効に拡大される。これにより、超音波伝達ユニット３の外径を太くすることなく、超音波伝達ユニット３の先端で超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置が行われる。

また、超音波振動は、第１の振動部３１では、先端方向から基端方向に伝達される。そして、先端側中継部３６及び基端側中継部４２を通って第２の振動部３２に、超音波振動が伝達される。そして、第２の振動部３２では、基端方向から先端方向に超音波振動が伝達される。前述のように、超音波振動が伝達されるため、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくする必要がない。したがって、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、超音波振動の振幅が有効に拡大される。これにより、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、超音波伝達ユニット３の先端で超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置が行われる。

また、第２の振動部３２には、第１の振動部３１の先端側中継部３６が当接する基端側中継部４２、及び、第１の振動部（中空部）３１の空洞部３７に挿通される非接触振動部４３が、設けられている。このため、第２の振動部３２の基端側中継部４２では、断面積変化部４５によって、長手軸Ｃに垂直な第２の振動部３２の断面積が変化する。すなわち、基端側中継部４２より基端方向側での第２の振動本体部４１（第２の振動部３２）の長手軸Ｃに垂直な第１の断面積Ｄ１より、基端側中継部４２より先端方向側での非接触振動部４３（第２の振動部３２）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ２が、小さくなる。

第２の振動部３２では、基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達される。このため、断面積変化部４５（基端側中継部４２）で、超音波振動の振幅がさらに拡大される。すなわち、断面積変化部４５より基端方向側の第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅の大きさＶ２ｄより、断面積変化部４５より先端方向側の第２の腹位置Ａ´２，Ａ´３での第２の振幅の大きさＶ２ｅが、大きくなる。したがって、超音波振動の振幅がさらに有効に拡大される。なお、前述のように、断面積変化部４５より基端方向側の第２の振動本体部４１の外径は、第１の振動部３１の第１の振動本体部３５の外径と略同一である。このため、断面積変化部４５によって、超音波伝達ユニット３の外径が太くなることはない。

図１２は、第２の振動部３２において中途位置Ｍの位置を長手軸Ｃに沿って変化させた場合の、第１の振動の第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１に対する第２の振動の最先端腹位置Ａ´３での第２の振幅の大きさＶ２ｅの拡大比率Ｅを示している。すなわち、第２の節位置Ｎ´１と第２の腹位置Ａ´１との間で中途位置Ｍの位置を変化させた場合の、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１に対する最先端腹位置（Ａ´３）での第２の振幅の大きさＶ２ｅの拡大比率Ｅを示している。ここで、第２の節位置Ｎ´１は、第２の節位置（Ｎ´１，Ｎ´２）の中で中途位置Ｍの最も近くに位置する近設節位置となる。また、第２の腹位置Ａ´１は、第２の腹位置（Ａ´１〜Ａ´３）の中で中途位置Ｍの最も近くに位置する近設腹位置となる。

前述したように、中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃは、中継腹位置である第１の腹位置Ａ１での第１の振幅の大きさＶ１と、同一である。このため、長手軸Ｃに沿った中途位置Ｍの位置の変化に関係なく、中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃは、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１と、同一である。すなわち、長手軸Ｃに沿った中途位置Ｍの位置変化によって、中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃは変化しない。

一方、中途位置Ｍの位置が近設節位置（Ｎ´１）に近くなるにつれて、中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃに対する最先端腹位置（第２の腹位置）Ａ´３での第２の振幅の大きさＶ２ｅの比率Ｅ´は、大きくなる。第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１は中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃと、同一である。このため、図１２に示すように、中途位置Ｍの位置が近設節位置（Ｎ´１）に近くなるにつれて、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅に対する最先端腹位置Ａ´３での第２の振幅の拡大比率Ｅは、大きくなる。ここで、近設節位置（Ｎ´１）と中途位置Ｍとの間での長手軸Ｃに沿った寸法を第１の軸平行寸法Ｌ１とし、近設腹位置（Ａ´１）と中途位置Ｍとの間での長手軸Ｃに沿った寸法を第２の軸平行寸法Ｌ２とする。第１の軸平行寸法Ｌ１を第２の軸平行寸法Ｌ２より小さくすることにより、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅に対する最先端腹位置Ａ´３での第２の振幅の拡大比率Ｅが、大きくなる。本実施形態では、拡大比率Ｅが３以上となる状態に、第１の軸平行寸法Ｌ１及び第２の軸平行寸法Ｌ２を設定することが望ましい。したがって、超音波振動を用いてさらに効率的に処置対象の処置が行われる。

なお、中途位置Ｍが近設節位置である第２の節位置Ｎ´１と一致する場合は、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅に対する最先端腹位置Ａ´３での第２の振幅の拡大比率Ｅが無限大に大きくなり、第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３での超音波振動の第２の振幅が無限大に大きくなる。第２の振幅が無限大に大きくなる箇所が超音波伝達ユニット３に発生することにより、超音波伝達ユニット３での超音波振動の伝達性が低下してしまう。一方、中途位置Ｍが第２の腹位置Ａ´１と一致する場合は、断面積変化部４５によってのみ超音波振動の振幅が拡大される。このため、第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅の大きさＶ２ｄが、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１と、同一となる。すなわち、第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅に対する最先端腹位置Ａ´３での第２の振幅の拡大比率Ｅは、第２の断面積Ｄ２に対する第１の断面積Ｄ１の比率Ｄ１／Ｄ２と同一になる。前述のように、第２の振動の中途位置Ｍが第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２とは異なることにより、第２の振動部３２の先端（超音波伝達ユニット３の先端）での超音波振動の第２の振幅が有効に拡大される。

前述のように、超音波伝達ユニット３では、外径を太くすることなく、かつ、長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、第２の振動部３２の先端（超音波伝達ユニット３の先端）での超音波振動の第２の振幅を大きくすることができる。これにより、超音波伝達ユニット３の外径を太くすることなく、かつ、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置を行うことができる。

（第１の実施形態の変形例）
また、第１の実施形態では、第１の振動部３１と同様の形状の第１の振動伝達部材２１及び第２の振動部３２と同様の形状の第２の振動伝達部材２２から、第１の振動部３１及び第２の振動部３２が形成されているが、これに限るものではない。例えば、第１の変形例として図１３に示すように、第３の振動伝達部材５１及び第４の振動伝達部材５２から、第１の振動部３１及び第２の振動部３２が形成されてもよい。本変形例では、第３の振動伝達部材５１に係合溝５３が設けられ、第４の振動伝達部材５２に係合突起５５が設けられている。そして、係合溝５３に係合突起５５が係合することにより、第４の振動伝達部材５２が第３の振動伝達部材５１に取付けられ、超音波伝達ユニット３が形成される。

本変形例では、係合突起５５は、先端側中継部３６及び基端側中継部４２より先端方向側に位置している。このため、先端側中継部３６及び基端側中継部４２より先端方向側の位置で、第４の振動伝達部材５２が第３の振動伝達部材５１に取付けられる。したがって、本変形例では、第３の振動伝達部材５１が第１の振動部３１の一部となる。そして、第４の振動伝達部材５２が第２の振動部３２及び第３の振動伝達部材５１以外の第１の振動部３１の一部となる。また、本変形例では、先端側中継部３６及び基端側中継部４２より先端方向側の位置で、第４の振動伝達部材５２が第３の振動伝達部材５１に取付けられるため、基端側中継部４２は先端側中継部３６と連続している。

また、本変形例では、第３の振動伝達部材５１の基端は先端側中継部３６より先端方向側に位置しているため、第３の振動伝達部材５１の基端は第１の振動の第１の腹位置（中継腹位置）Ａ１とは異なる位置となる。このため、第４の振動伝達部材５２が取付けられていない状態では、超音波振動が伝達された場合も、第３の振動伝達部材５１は所定の周波数ｆ０で振動しない。第４の振動伝達部材５２が取付けられていない状態で第３の振動伝達部材５１は振動しないため、超音波を用いた処置において誤作動が有効に防止される。

なお、第４の振動伝達部材５２は、先端が第２の振動の第２の腹位置Ａ´３に位置し、基端が第２の振動の第２の腹位置Ａ´１に位置している。このため、第４の振動伝達部材５２は、超音波振動が伝達されることにより、第３の振動伝達部材５１に取付けられていない状態でも、所定の周波数ｆ０で振動する。

本変形でも、第３の振動伝達部材５１に第４の振動伝達部材５２が取付けられることにより、第１の実施形態と同様の第１の振動部３１及び第２の振動部３２が形成される。このため、第２の振動の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３での第２の振幅は、第１の振動の第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅より大きくなる。

また、第２の変形例として図１４に示すように、第１の振動部３１及び第２の振動部３２が第５の振動伝達部材５７から一体に形成されてもよい。本変形例では、第５の振動伝達部材５７から第１の振動部３１及び第２の振動部３２が一体に形成されるため、基端側中継部４２は先端側中継部３６と連続している。本変形例でも、第１の実施形態と同様の第１の振動部３１及び第２の振動部３２が形成されるため、第２の振動の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３での第２の振幅は、第１の振動の第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅より大きくなる。

また、第３の変形例として図１５に示すように、第１の振動本体部３５に、長手軸Ｃに垂直な断面積が変化するホーン部５９が設けられてもよい。ホーン部５９では、先端方向から基端方向に向かうにつれて、長手軸Ｃに垂直な第１の振動部３１の断面積が減少する。

図１６は、本変形例の超音波伝達ユニット３が所定の周波数ｆ０で振動する場合の、第１の振動部３１での長手軸Ｃに沿った位置Ｓの変化に対する第１の振動（ｖ１）の変化を示す図である。図１６に示すように、ホーン部５９を設けることにより、ホーン部５９より先端方向側の第１の腹位置Ａ２での第１の振幅Ｖ１ａより、ホーン部５９より基端方向側の第１の腹位置（中継腹位置）Ａ１での第１の振幅Ｖ１ｂが大きくなる。したがって、本変形例では、超音波伝達ユニット３の先端（第２の振動部３２の先端）での超音波振動の振幅が、さらに有効に拡大される。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図１７乃至図２１を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の構成を次の通り変形したものである。なお、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図１７は本実施形態の超音波処置装置１を示す図であり、図１８は超音波伝達ユニット３を示す図である。図１７及び図１８に示すように、超音波伝達ユニット３は、第１の振動伝達部材２１´と、第２の振動伝達部材２２´と、を備える。第２の振動伝達部材２２´の基端は、超音波伝達ユニット３の基端となる。また、第２の振動伝達部材２２´の先端は、超音波伝達ユニット３の先端となる。第１の振動伝達部材２１´の基端部には、雌ネジ部２３´が形成されている。そして、第２の振動伝達部材２２´には、雄ネジ部２５´が形成されている。雌ネジ部２３´が雄ネジ部２５´と螺合することにより、第１の振動伝達部材２１´が第２の振動伝達部材２２´に取付けられる。また、第２の振動伝達部材２２´は、振動子ケース２に取付けられている。

超音波伝達ユニット３は、超音波振動が伝達されることにより所定の周波数ｆ０で第１の振動を行う第１の振動部３１´と、超音波振動が伝達されることにより第１の振動と同一の所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う第２の振動部３２´と、を備える。本実施形態では、第１の振動伝達部材２１´が第１の振動部３１´となり、第２の振動伝達部材２２´が第２の振動部３２´となる。超音波発生部である超音波振動子１２は、第１の振動部３１´に取付けられている。

第１の実施形態の第１の振動部３１と同様に、第１の振動部３１´では、先端方向から基端方向へ超音波振動が伝達される。これにより、第１の振動部３１´は、第１の腹位置（first antinode positions）Ａ１，Ａ２及び第１の節位置（first node position）Ｎ１を有する第１の振動を行う。また、第１の実施形態の第２の振動部３２と同様に、第２の振動部３２´では、基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達される。これにより、第２の振動部３２´は、第２の腹位置（second antinode positions）Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置（second node positions）Ｎ´１，Ｎ´２を有する第２の振動を行う。

第１の実施形態の第１の振動部３１と同様に、第１の振動部３１´は、第１の振動本体部３５´と、振動子装着部２７´と、を備える。そして、第１の振動本体部３５´の基端（本実施形態では、第１の振動部３１´の基端）に、先端側中継部３６´が位置している。ただし、本実施形態では第１の実施形態の第１の振動部３１とは異なり、第１の振動部３１´の内部には、空洞部３７が形成されていない。したがって、第１の振動部３１´は、柱状部である。

また、第１の実施形態の第２の振動部３２と同様に、第２の振動部３２´は、第２の振動本体部４１´と、非接触振動部４３´と、を備える。本実施形態では、第２の振動本体部４１´の基端が、第２の振動部３２´の基端となる。そして、第２の振動本体部４１´の先端に、基端側中継部４２´が位置している。第１の振動伝達部材２１´に第２の振動伝達部材２２´が取付けられた状態では、基端側中継部４２´は、第１の振動部３１´の先端側中継部３６´に当接している。基端側中継部４２´が先端側中継部３６´に当接することにより、第１の振動部３１´から第２の振動部３２´に超音波振動が伝達可能となる。

また、第２の振動部３２´でも、第１の実施形態の第２の振動部３２と同様に、非接触振動部４３´の先端が、第２の振動部３２´の先端となる。非接触振動部４３´では、第１の実施形態の非接触振動部４３とは異なり、内部に空洞部３７´が形成されている。すなわち、非接触振動部４３´は、内部に空洞部３７´が形成される中空部である。そして、柱状部である第１の振動部３１´は、空洞部３７´に設けられている。本実施形態でも、第１の実施形態の非接触振動部４３と同様に、非接触振動部（中空部）４３´は、第１の振動部３１´の先端より先端方向側まで延設されている。また、非接触振動部４３´は、第１の振動部３１´と接触していない。なお、第２の振動部３２´において基端側中継部４２´より基端方向側の第２の振動本体部４１´の外径は、第２の振動部３２´の非接触振動部４３´の外径と略同一である。

図１９は図１８の１９−１９線断面図であり、図２０は図１８の２０−２０線断面図である。図１６及び図１７に示すように、第２の振動部３２´は、断面積変化部４５´を備える。断面積変化部４５´により、基端側中継部４２´で第２の振動部３２の長手軸Ｃに垂直な断面積が変化する。このため、基端側中継部４２´より基端方向側での第２の振動本体部４１´（第２の振動部３２´）の長手軸Ｃに垂直な第１の断面積Ｄ´１（図１９参照）より、基端側中継部４２´より先端方向側での非接触振動部４３´（第２の振動部３２´）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ´２（図２０参照）が、小さくなる。

図２１は、図１７を先端方向から視た図である。図１７、図１８及び図２１に示すように、第２の振動部３２´は、超音波伝達ユニット３（第２の振動部３２´）の先端となる先端面６１を備える。先端面６１には、第２の振動部３２´の外部と空洞部３７´とを連通させる開口部６２が形成されている。開口部６２の面積は、空洞部３７´の長手軸Ｃに垂直な断面積より、小さい。このため、先端面６１の表面積Ｐは、基端側中継部４２´より先端方向側での非接触振動部４３´（第２の振動部３２´）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ´２より、大きくなる。

また、非接触振動部４３´の外周部には、第２の振動部３２´の外部と空洞部３７´とを連通させる開口孔６３Ａ，６３Ｂが形成されている。一端が超音波振動子１２に接続される電気配線１３Ａ，１３Ｂは、空洞部３７´から開口孔６３Ａを通って、第２の振動部３２´の外部に延出される。そして、振動子ケース２の内部及びケーブル６の内部を通って、電気配線１３Ａ，１３Ｂの他端が電源ユニット７の電流供給部８に接続される。

また、第２の振動部３２´の先端面６１の開口部６２には、吸引チューブ６５の一端が接続されている。吸引チューブ６５は、空洞部３７´に延設され、開口孔６３Ｂを通って、第２の振動部３２´の外部に延出される。そして、吸引チューブ６５の他端は、吸引ユニット（図示しない）に接続されている。

次に、超音波伝達ユニット３及び超音波処置装置１の作用及び効果について説明する。超音波伝達ユニット３を用いて生体組織等の処置対象の処置を行う際には、入力部９での操作により、電流供給部８から電気配線１３Ａ，１３Ｂを介して超音波振動子１２に電流を供給する。これにより、超音波振動子（超音波発生部）１２で超音波振動が発生し、超音波伝達ユニット３の第１の振動部３１´に超音波振動が伝達される。そして、第１の実施形態と同様に、第１の振動部３１´において先端方向から基端方向へ超音波振動が伝達されることにより、第１の振動部３１´は所定の周波数ｆ０で第１の振動を行う。

第１の振動部３１´に伝達された超音波振動は、第２の振動部３２´に伝達される。そして、第１の実施形態と同様に、第２の振動部３２´において基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達されることにより、第２の振動部３２´は、第１の振動と同一の所定の周波数ｆ０で第２の振動を行う。超音波伝達ユニット３を振動させた状態で、超音波伝達ユニット３（第２の振動部３２´）の先端部が処置対象の処置を行う。すなわち、第２の振動部３２´の先端面６１で、キャビテーション現象を用いて、生体組織が破砕及び乳化される（shattered and emulsified）。この際、超音波伝達ユニット３（第２の振動部３２´）の先端面６１での超音波振動の振幅が大きくなることにより、生体組織が効率的に破砕及び乳化され、超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置が行われる。

そして、吸引ユニット（図示しない）を駆動し、先端面６１の開口部６２から破砕及び乳化された生体組織を吸引する。吸引された生体組織は、吸引チューブ６５の内部を通って、吸引ユニットまで吸引回収される。前述のようにして、超音波吸引処置が行われる。

本実施形態でも第１の実施形態と同様に、第１の振動部３１´では、先端側中継部３６´は、第１の腹位置Ａ１，Ａ２の１つである中継腹位置Ａ１に、位置している。そして、第１の振動において第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅は、大きさＶ１となる。また、第１の実施形態と同様に、第２の振動部３２´では、基端側中継部４２´は、第２の振動の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３及び第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２とは異なる中途位置Ｍに、位置している。そして、第２の振動において、第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅は大きさＶ２ｄとなり、第２の腹位置Ａ´２，Ａ´３での第２の振幅は大きさＶ２ｅとなる。

また、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、中途位置Ｍ（第１の腹位置Ａ１）で、基端側中継部４２´が先端側中継部３６´に当接し、第１の振動部３１´から第２の振動部３２´に超音波振動が伝達される。このため、中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃは、第１の腹位置Ａ１（，Ａ２）での第１の振幅の大きさＶ１と、同一となる。また、中継腹位置（第１の腹位置）Ａ１での第１の振動及び中途位置Ｍでの第２の振動は、互いに対して同位相である。これにより、第２の振動では、第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３とは異なる中途位置Ｍでの第２の振幅の大きさＶ２ｃが、第１の振動の第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅の大きさＶ１と、同一になる。このため、第２の振動の第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３での第２の振幅は、第１の振動の第１の腹位置Ａ１，Ａ２での第１の振幅より大きくなる。

前述のようにして、長手軸Ｃに垂直な断面積を変化させる以外の構成によって、第２の振動部３２´の先端面６１（超音波伝達ユニット３の先端）での超音波振動の第２の振幅を大きくすることが可能となる。また、第２の振動部３２´において基端側中継部４２´より基端方向側の第２の振動本体部４１´の外径は、第２の振動部３２´の非接触振動部４３´の外径と略同一である。このため、第２の振動本体部４１´の外径は太くならない。したがって、超音波伝達ユニット３の外径を太くすることなく、超音波振動の振幅が有効に拡大される。これにより、超音波伝達ユニット３の外径を太くすることなく、超音波伝達ユニット３の先端で超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置が行われる。

また、第１の実施形態と同様に、超音波振動は、第１の振動部３１´では、先端方向から基端方向に伝達される。そして、先端側中継部３６´及び基端側中継部４２´を通って第２の振動部３２´に、超音波振動が伝達される。そして、第２の振動部３２´では、基端方向から先端方向に超音波振動が伝達される。前述のように、超音波振動が伝達されるため、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくする必要がない。したがって、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、超音波振動の振幅が有効に拡大される。これにより、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、超音波伝達ユニット３の先端で超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置が行われる。

また、第２の振動部３２´の基端側中継部４２´では、断面積変化部４５´によって、長手軸Ｃに垂直な第２の振動部３２´の断面積が変化する。すなわち、基端側中継部４２´より基端方向側での第２の振動本体部４１´（第２の振動部３２´）の長手軸Ｃに垂直な第１の断面積Ｄ´１より、基端側中継部４２´より先端方向側での非接触振動部４３´（第２の振動部３２´）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ´２が、小さくなる。第２の振動部３２´では、基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達される。このため、断面積変化部４５´（基端側中継部４２´）で、超音波振動の振幅がさらに拡大される。すなわち、断面積変化部４５´より基端方向側の第２の腹位置Ａ´１での第２の振幅の大きさＶ２ｄより、断面積変化部４５´より先端方向側の第２の腹位置Ａ´２，Ａ´３での第２の振幅の大きさＶ２ｅが、大きくなる。したがって、超音波振動の振幅がさらに有効に拡大される。

また、超音波伝達ユニット３の先端面６１の表面積Ｐは、基端側中継部４２´より先端方向側での非接触振動部４３´（第２の振動部３２´）の長手軸Ｃに垂直な第２の断面積Ｄ´２より、大きくなる。先端面６１の表面積Ｐが大きくなることにより、超音波振動によるキャビテーション現象が効率的に発生する。これにより、生体組織がさらに効率的に破砕及び乳化され、超音波振動を用いてさらに効率的に処置対象の処置が行われる。

前述のように、超音波伝達ユニット３では、外径を太くすることなく、かつ、長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、第２の振動部３２´の先端面６１（超音波伝達ユニット３の先端）での超音波振動の第２の振幅の大きさＶ２ｅを大きくすることができる。これにより、超音波伝達ユニット３の外径を太くすることなく、かつ、超音波伝達ユニット３の長手軸Ｃに平行な方向についての寸法を大きくすることなく、超音波振動を用いて効率的に処置対象の処置を行うことができる。

（その他の変形例）
また、前述の実施形態では、第１の振動部（３１；３１´）は２つの第１の腹位置Ａ１，Ａ２及び１つの第１の節位置Ｎ１を有し、第２の振動部（３２；３２´）は３つの第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３及び２つの第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２を有するが、第１の腹位置Ａ１，Ａ２、第１の節位置Ｎ１、第２の腹位置Ａ´１〜Ａ´３、及び、第２の節位置Ｎ´１，Ｎ´２の数は、これに限るものではない。すなわち、第１の振動部（３１；３１´）では、先端及び基端が第１の振動の第１の腹位置（Ａ１，Ａ２）となればよい。そして、第２の振動部（３２；３２´）では、先端及び基端が第２の振動の第２の腹位置（Ａ´１〜Ａ´３）となればよい。これにより、第１の振動部（３１；３１´）及び第２の振動部（３２；３２´）は、超音波振動が伝達されることにより、所定の周波数ｆ０で振動する。

前述の実施形態及び変形例から、第１の振動部（３１；３１´）の第１の振動本体部（３５；３５´）に先端側中継部（３６；３６´）が設けられ、第１の振動の第１の腹位置（Ａ１，Ａ２）の１つである中継腹位置Ａ１に先端側中継部（３６；３６´）が位置すればよい。そして、第２の振動部（３２；３２´）の第２の振動本体部（４１；４１´）に第１の振動部（３１；３１´）の先端側中継部（３６；３６´）と連続する、又は、先端側中継部（３６；３６´）に当接する状態で、基端側中継部（４２；４２´）が設けられ、第２の振動の第２の腹位置（Ａ´１〜Ａ´３）及び第２の節位置（Ｎ´１，Ｎ´２）とは異なる中途位置Ｍに基端側中継部（４２；４２´）が位置すればよい。そして、第２の振動部（３２；３２´）に第２の振動部（３２；３２´）の先端が位置する非接触振動部（４３；４３´）が設けられ、非接触振動部（４３；４３´）は第１の振動部（３１；３１´）と接触しない状態で基端側中継部（４２；４２´）より先端方向側に延設されていればよい。そして、非接触振動部（４３；４３´）は、第１の振動部（３１；３１´）の先端より先端方向側まで、延設されていればよい。

前述のような構成にすることにより、第１の振動部（３１；３１´）では、先端方向から基端方向へ超音波振動が伝達される。そして、先端側中継部（３６；３６´）及び基端側中継部（４２；４２´）を介して、第１の振動部（３１；３１´）から第２の振動部（３２；３２´）に超音波振動が伝達される。そして、第２の振動部（３２；３２´）では、基端方向から先端方向へ超音波振動が伝達される。この際、第１の振動部（３１；３１´）の第１の腹位置（Ａ１，Ａ２）での第１の振動の第１の振幅より、第２の振動部３２の第２の腹位置（Ａ´１〜Ａ´３）での第２の振動の第２の振幅が、大きくなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形ができることは勿論である。

Claims (16)

1. 超音波振動を発生する超音波振動子と、
   前記超音波振動子で発生した前記超音波振動を第１の伝達方向に向かって伝達することにより、所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第１の振動部と、
   前記第１の振動部から前記超音波振動が伝達されることにより、前記第１の振動部と同一の前記所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第２の振動部と、
   前記第１の振動部と前記第２の振動部との間を中継し、前記第１の振動部から前記第２の振動部へ前記第１の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達するとともに、前記第１の振動部及び前記第２の振動部が前記所定の周波数で振動する状態において、前記第１の振動部での前記振動の前記腹位置の１つに相当する位置で、かつ、前記第２の振動部での前記振動の前記腹位置及び前記節位置とは異なる位置に、位置する中継部と、
   前記第２の振動部に設けられ、前記第１の伝達方向とは反対方向を第２の伝達方向とした場合に、前記第１の振動部と接触しない状態で前記中継部より第２の伝達方向側に延設される非接触振動部と、
   前記第２の振動部の前記非接触振動部に設けられるとともに、前記第２の振動部の前記第２の伝達方向側の端部に形成され、前記超音波振動を用いて処置対象を処置する処置部と、
   を具備する超音波伝達ユニット。
2. 前記非接触振動部は、前記第１の振動部の第２の伝達方向側の端よりも前記第２の伝達方向側の部位まで延設される、請求項１の超音波伝達ユニット。
3. 前記第１の振動部は、前記超音波振動を前記中継部へ前記第１の伝達方向へ向かって伝達し、
   前記第２の振動部は、前記中継部を通して伝達された前記超音波振動を前記非接触振動部において前記処置部へ前記第２の伝達方向へ向かって伝達する、
   請求項２の超音波伝達ユニット。
4. 前記第１の振動部及び前記第２の振動部が前記所定の周波数で振動している状態において、前記第２の振動部の前記振動の前記腹位置での振幅は、前記第１の振動部の前記振動の前記腹位置での振幅より大きい、請求項２の超音波伝達ユニット。
5. 前記第２の振動部は、前記中継部において前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向 に垂直な断面積を変化させ、前記中継部より第１の伝達方向側での前記第２の振動部の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向に垂直な第１の断面積より、前記中継部より前記第２の伝達方向側の前記非接触振動部での前記第２の振動部の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向に垂直な第２の断面積を小さくする断面積変化部を備える、
   請求項２の超音波伝達ユニット。
6. 前記第１の振動部は、内部に空洞部が形成されている中空部であり、
   前記第２の振動部の前記非接触振動部は、前記空洞部を通って延設される柱状部である、
   請求項５の超音波伝達ユニット。
7. 前記第２の振動部の前記非接触振動部は、内部に空洞部が形成される中空部であり、
   前記第１の振動部は、前記空洞部に設けられている柱状部である、
   請求項５の超音波伝達ユニット。
8. 前記中空部は、前記第２の振動部の前記第２の伝達方向側の端となる端面を備え、
   前記端面の表面積は、前記空洞部を通る前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向に垂直な前記第２の断面積より大きい、
   請求項７の超音波伝達ユニット。
9. 前記第２の振動部が前記所定の周波数で振動する状態において、前記第２の振動部の前記節位置の中で前記中継部の最も近くに位置する近設節位置、及び、前記第２の振動部の前記腹位置の中で前記中継部の最も近くに位置する近設腹位置を規定した場合に、前記近設節位置と前記中継部との間の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向についての第１の寸法は、前記近設腹位置と前記中継部との間の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向についての第２の寸法より小さい、
   請求項２の超音波伝達ユニット。
10. 前記中継部は、前記第１の振動部の第１の伝達方向側の端に位置する、請求項２の超音波伝達ユニット。
11. 前記第１の振動部は、先端部及び基端部を有し、先端部側から基端部側 に前記第１の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達し、
    前記第２の振動部は、基端部と、前記処置部が設けられる先端部と、を有し、前記中継部から前記非接触振動部を通して前記先端部へ前記第２の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達し、
    前記非接触振動部は、前記中継部より先端部側に位置する、
    請求項２の超音波伝達ユニット。
12. 第１の伝達方向に向かって伝達される超音波振動によって所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第１の伝達部材、及び、前記第１の伝達部材から伝達される前記超音波振動によって前記第１の伝達部材と同一の前記所定の周波数で腹位置及び節位置を有する振動を行う第２の伝達部材を接続することによって形成される超音波伝達ユニットであって、
    前記第１の伝達部材は、
    前記第１の伝達部材が前記所定の周波数で振動する状態において前記第１の伝達部材での前記振動の前記腹位置の１つに相当する位置に位置し、前記第１の伝達部材に接続された前記第２の伝達部材に当接する第１の中継部を備え、
    前記第２の伝達部材は、
    前記第２の伝達部材が前記所定の周波数で振動する状態において前記第２の伝達部材での前記振動の前記腹位置及び前記節位置とは異なる位置に位置し、前記第２の伝達部材に接続された前記第１の伝達部材の前記第１の中継部に当接するとともに、前記第１の伝達部材の前記第１の中継部から前記第２の伝達部材へ前記第１の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達する第２の中継部と、
    前記第１の伝達方向とは反対方向を第２の伝達方向とした場合に、前記第１の伝達部材の前記第１の中継部に前記第２の中継部が当接した状態の前記第２の伝達部材において、前記第１の伝達部材と接触しない状態で前記第２の中継部より第２の伝達方向側に延設される非接触振動部と、
    前記第２の伝達部材の前記非接触振動部に設けられるとともに、前記第２の伝達部材の前記第２の伝達方向側の端部に形成され、前記超音波振動を用いて処置対象を処置する処置部と、
    を備える、超音波伝達ユニット。
13. 前記非接触振動部は、前記第１の伝達部材の第２の伝達方向側の端よりも前記第２の伝達方向側の部位まで延設される、請求項１２の超音波伝達ユニット 。
14. 前記第１の伝達部材は、前記超音波振動を前記第１の中継部へ前記第１の伝達方向へ向かって伝達し、
    前記第２の伝達部材は、前記第１の中継部及び前記第２の中継部を通して伝達された前記超音波振動を前記非接触振動部において前記処置部へ前記第２の伝達方向へ向かって伝達する、
    請求項１３の超音波伝達ユニット。
15. 前記第１の伝達部材は、先端部及び基端部を有し、前記先端部から前記基端部に前記第１の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達し、
    前記第２の伝達部材は、基端部と、前記処置部が設けられる先端部と、を有し、前記第２の中継部から前記非接触振動部を通して前記先端部へ前記第２の伝達方向へ向かって前記超音波振動を伝達し、
    前記非接触振動部は、前記第２の中継部より先端部側に位置する、
    請求項１３の超音波伝達ユニット。
16. 前記第２の伝達部材は、前記第２の中継部において前記第２の伝達部材の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向に垂直な断面積を変化させ、前記第２の中継部より第１の伝達方向側での前記第２の伝達部材の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向に垂直な第１の断面積より、前記第２の中継部より前記第２の伝達方向側の前記非接触振動部での前記第２の伝達部材の前記第１の伝達方向及び前記第２の伝達方向に垂直な第２の断面積を小さくする断面積変化部を備える、請求項１３の超音波伝達ユニット。

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