JP6192886B1 - 振動伝達部材、超音波処置具及び振動体ユニット - Google Patents

Abstract

振動伝達部材は、超音波トランスデューサで発生した超音波振動を基端側から先端側へ伝達する。前記振動伝達部材は、前記超音波トランスデューサに接続される接続部を備える。前記振動伝達部材が所定の周波数範囲の共振周波数で振動する状態において前記接続部に対して前記先端側に発生する振動節の中で最も前記基端側の基準振動節を規定すると、前記振動伝達部材では、長手方向について前記基準振動節と前記接続部との間に、テーパ部が設けられる。前記テーパ部では、前記先端側から前記基端側に向かって長手方向に垂直な断面積が徐々に減少する。

Description

本発明は、超音波振動を伝達する振動伝達部材に関する。また、その振動伝達部材をそれぞれが備える超音波処置具及び振動体ユニットに関する。

特許文献１には、超音波トランスデューサで発生した超音波振動を伝達する振動伝達部材を備える超音波処置具が開示されている。この超音波処置具では、振動伝達部材の先端部に、エネルギー付与部が形成されている。振動伝達部材を通して伝達された超音波振動は、エネルギー付与部と把持部材との間で把持される処置対象に、エネルギー付与部から付与される。また、前記特許文献１には、超音波トランスデューサ及び振動伝達部材から形成される振動体ユニットが所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態において、超音波トランスデューサと振動伝達部材との接続位置に、いずれの振動腹も位置しない構成が開示されている。この構成により、振動伝達部材が接続されていない超音波トランスデューサが単体で振動することが、防止される。

米国特許出願公開第２０１３／０２７４６３７号公報

前記特許文献１のように、超音波トランスデューサと振動伝達部材との接続位置にいずれの振動腹も位置しない構成では、接続位置において応力が発生する。そして、振動腹と振動節との間の４分の１波長部分に超音波トランスデューサと振動伝達部材との接続位置が設けられる場合、接続位置と振動腹との間の距離が大きいと、接続位置での応力も大きくなる。接続位置での応力が大きくなると、接続位置において超音波振動の振動エネルギーの損失が大きくなり、エネルギー付与部に超音波振動が適切に伝達されない可能性がある。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、超音波トランスデューサ単体での振動が防止されるとともに、超音波トランスデューサとの接続位置での振動エネルギーの損失が低減される振動伝達部材を提供することにある。また、その振動伝達部材をそれぞれが備える超音波処置具及び振動体ユニットを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のある態様は、超音波トランスデューサに取付けられ、前記超音波トランスデューサで発生した超音波振動を基端側から先端側へ伝達することにより、所定の周波数範囲の共振周波数で振動する振動伝達部材であって、前記超音波トランスデューサに接続される接続部と、前記共振周波数で振動する状態において前記接続部に対して前記先端側に発生する振動節の中で最も前記基端側の基準振動節を規定した場合、長手方向について前記接続部と前記基準振動節との間に設けられ、前記先端側から前記基端側に向かって前記長手方向に垂直な断面積が徐々に減少するテーパ部と、を備える。

本発明によれば、超音波トランスデューサ単体での振動が防止されるとともに、超音波トランスデューサとの接続位置での振動エネルギーの損失が低減される振動伝達部材を提供することができる。また、その振動伝達部材をそれぞれが備える超音波処置具及び振動体ユニットを提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る処置システムを示す概略図である。 図２は、第１の実施形態に係るトランスデューサユニット及び振動伝達部材の構成を示す概略図である。 図３は、第１の実施形態に係る振動伝達部材の被支持部を長手方向に略垂直な断面で概略的に示す断面図である。

（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３を参照して説明する。図１は、本実施形態の処置システム１を示す図である。図１に示すように、処置システム１は、超音波処置具２と、トランスデューサユニット３と、エネルギー制御装置５と、を備える。超音波処置具２は、長手軸Ｃを有する。ここで、長手軸Ｃに沿う方向を長手方向（矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２で示す方向）とする。そして、長手方向の一方側が先端側（矢印Ｃ１側）であり、先端側とは反対側が基端側（矢印Ｃ２側）である。

超音波処置具２は、保持可能なハウジング６と、ハウジング６に先端側から連結されるシャフト部７と、シャフト部７の先端部に設けられるエンドエフェクタ８と、を備える。ハウジング６は、長手軸Ｃに対して交差する方向に沿って延設されるグリップ（固定ハンドル）１１を備える。また、ハウジング６には、ハンドル（可動ハンドル）１２が回動可能に取付けられている。ハンドル１２がハウジング６に対して回動することにより、ハンドル１２がグリップ１１に対して開く又は閉じる。

シャフト部７は、外装を形成する筒状のシース１３と、シース１３の内部に延設される可動部１５と、を備える。シース１３及び可動部１５のそれぞれは、長手軸Ｃ（長手方向）に沿って延設され、例えば、シース１３の中心軸は、長手軸Ｃと略同軸となる。ハウジング６の内部では、ハンドル１２が可動部１５の基端部に連結されている。ハンドル１２がグリップ１１に対して開く又は閉じることにより、可動部１５は、ハウジング６及びシース１３に対して長手方向について（長手軸Ｃに沿って）移動する。

ハウジング６の内部からは、振動伝達部材（超音波プローブ）１６が、先端側に向かって延設されている。振動伝達部材１６は、６４チタン又はジュラルミン等の振動伝達性が高い材料から形成されている。また、振動伝達部材１６は、シャフト部７に挿通され、シャフト部７（シース１３及び可動部１５）の内部を通って長手軸Ｃに沿って延設されている。振動伝達部材１６の先端部には、エネルギー付与部（プローブ処置部）１７が形成されている。エネルギー付与部（第１の把持片）１７は、シャフト部７の先端から先端側に向かって突出する。

シース１３の先端部には、把持部材（ジョー）１８が回動可能に取付けられている。また、可動部（可動パイプ）１５の先端部は、把持部材（第２の把持片）１８に接続されている。ハンドル１２の動作に対応して可動部１５が長手軸Ｃに沿って移動することにより、把持部材１８が回動し、エネルギー付与部１７と把持部材１８との間が開く又は閉じる。本実施形態では、エネルギー付与部１７及び把持部材１８によってエンドエフェクタ８が形成される。エネルギー付与部１７と把持部材１８との間が閉じることにより、エネルギー付与部１７と把持部材１８との間で、生体組織等の処置対象を把持可能となる。

また、ハウジング６には、回転ノブ２１が取付けられ、回転ノブ２１は、シース１３に対して固定されている。シース１３をハウジング６に対して長手軸Ｃ回りに回転することにより、シャフト部７、エンドエフェクタ８及び振動伝達部材１６が一緒にハウジング６に対して長手軸Ｃ回りに回転する。

トランスデューサユニット３は、基端側からハウジング６に連結される。図２は、トランスデューサユニット３及び振動伝達部材１６の構成を示す図である。図１及び図２に示すように、トランスデューサユニット３は、トランスデューサケース２２と、トランスデューサケース２２の内部に配置される超音波トランスデューサ２３と、を備える。ハウジング６の内部では、シャフト部７に基端側からトランスデューサケース２２が取付けられる。超音波トランスデューサ２３は、中継部材２５と、中継部材２５に取付けられる（本実施形態では３つの）圧電素子２６と、中継部材２５に取付けられる電極部材２７Ａ，２７Ｂと、を備える。圧電素子２６のそれぞれは、電極部材２７Ａ，２７Ｂの間で挟まれている。

ハウジング６の内部では、振動伝達部材１６に基端側から中継部材２５が接続され、振動伝達部材１６に基端側から超音波トランスデューサ２３が取付けられる。これにより、振動伝達部材１６及び超音波トランスデューサ２３によって、振動体ユニット１０が形成される。本実施形態では、振動体ユニット１０では、超音波トランスデューサ２３が振動伝達部材１６に取付けられた状態において、超音波トランスデューサ２３（中継部材２５）の先端面３１Ａに振動伝達部材１６の当接面３１Ｂが当接する。また、本実施形態では、超音波トランスデューサ２３において先端面３１Ａから基端側に凹む係合溝３２Ａが形成され、振動伝達部材１６において当接面３１Ｂから基端側に突出する係合突起３２Ｂが形成されている。係合溝３２Ａに係合突起３２Ｂが係合することにより、振動伝達部材１６が超音波トランスデューサ２３に接続される。前述のような構成では、振動伝達部材の基端部に設けられる当接面３１Ｂが、超音波トランスデューサ２３へ接続される接続部となる。そして、先端面３１Ａと当接面３１Ｂとの当接位置が、超音波トランスデューサ２３と振動伝達部材１６との接続位置Ｂ０となる。

トランスデューサユニット３には、ケーブル３３の一端が接続され、エネルギー制御装置５には、ケーブル３３の他端が取外し可能に接続される。エネルギー制御装置５は、バッテリー又はコンセント等の電源３５と、変換回路等を含むエネルギー出力部３６と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等を含むプロセッサ又は集積回路等である制御部３７と、記憶媒体３８と、を備える。エネルギー出力部３６は、ケーブル３３の内部に延設される電気配線（図示しない）等を介して超音波トランスデューサ２３に電気的に接続されている。また、ハウジング６には、エネルギー操作入力部として操作ボタン４０が取付けられている。処置システム１では、例えば、トランスデューサユニット３及びケーブル３３の内部を通って信号経路（図示しない）が形成され、制御部３７は、信号経路を通して伝達される操作信号等に基づいて、操作ボタン４０で操作入力が行われているか否かを判断する。

操作ボタン４０での操作入力を検出したことに基づいて、制御部３７は、エネルギー出力部３６を駆動する。これにより、エネルギー出力部３６は、電源３５からの電力を例えば所定の周波数の交流電力に変換し、変換された電気エネルギーを出力する。そして、エネルギー出力部３６から超音波トランスデューサ２３に電気エネルギーが供給されることにより、電極部材２７，２８の間に電圧（例えば所定の周波数の交流電圧）が印加される。これにより、圧電素子２６のそれぞれは、電流（例えば所定の周波数の交流電流）を超音波振動に変換し、超音波トランスデューサ２３で超音波振動が発生する。

超音波トランスデューサ２３で発生した超音波振動は、超音波トランスデューサ２３の先端面３１Ａ及び振動伝達部材１６の当接面３１Ｂを通して振動伝達部材１６に伝達される。そして、振動伝達部材１６において、基端側から先端側へエネルギー付与部１７まで超音波振動が伝達される。エネルギー付与部１７は、エネルギー付与部１７と把持部材１８との間で把持される処置対象に、伝達された超音波振動を付与することにより、超音波振動を用いて処置対象を処置する。本実施形態では、振動伝達部材１６が超音波振動を伝達することにより、振動伝達部材１６を含む振動体ユニット１０は、所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する（共振する）。この際、振動体ユニット１０は、振動方向が長手方向（長手軸Ｃ）に対して略平行な縦振動を行う。ある実施例では、振動体ユニット１０は、４７ｋＨｚで振動する状態に設計され、実際に４６ｋＨｚ以上４８ｋ以下のいずれかの共振周波数で、好ましくは４６．５ｋＨｚ以上４７．５ｋＨｚ以下のいずれかの共振周波数で振動する。

本実施形態では、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動することにより、振動伝達部材１６に複数の振動腹Ａｉ（ｉ＝０，１， …，ｋ，ｋ＋１）及び複数の振動節Ｎｊ（ｊ＝０，１，…，ｋ）が発生する。この際、振動腹Ａ０は、超音波トランスデューサ２３の基端（振動体ユニット１０の基端）に位置し、振動腹Ａｋ＋１は、振動伝達部材１６の先端（振動体ユニット１０の先端）に位置する。振動腹Ａｉの中では、振動腹Ａ０が最も基端側に位置し、振動腹Ａｋ＋１が最も先端側に位置するものとする。そして、振動腹Ａｉの自然数ｉは、先端側に向かって１ずつ大きくなる。同様に、振動節Ｎｊの中では、振動節Ｎ０が最も基端側に位置し、振動節Ｎｋが最も先端側に位置するものとする。そして、振動節Ｎｊの自然数ｊは、先端側に向かって１ずつ大きくなる。また、振動節Ｎｊのそれぞれは、振動腹（対応するＡｊ）と振動腹（対応するＡｊ＋１）との間の半波長部分に、発生する。例えば、振動節Ｎ０は、振動腹Ａ０，Ａ１の間に発生し、振動節Ｎ１は、振動腹Ａ１，Ａ２の間に発生する。

図２に示すように、振動伝達部材１６には、当接面（接続部）３１Ｂに対して先端側に、テーパ部４１及び被支持部４５が設けられている。テーパ部４１は、長手方向について当接面３１Ｂ（接続位置Ｂ０）と被支持部４５との間に、設けられている。テーパ部４１では、先端側から基端側に向かって長手方向に略垂直な断面積が徐々に減少する。このため、テーパ部４１の基端では、長手方向に略垂直な断面積が断面積Ｓ１となるが、テーパ部４１の先端では、長手方向に略垂直な断面積が断面積Ｓ１より大きい断面積（最大断面積）Ｓ２となる。なお、本実施形態では、テーパ部４１において長手方向に略垂直な断面形状は、円形状となる。

また、テーパ部４１の先端からは、先端側に向かって最大径部４２が延設されている。本実施形態では、最大径部４２において長手方向に略垂直な断面形状が円形状になるとともに、振動伝達部材１６では、最大径部４２において外径が最大外径となる。また、振動伝達部材１６では、最大径部４２において長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２となる。最大径部４２は、長手方向についてテーパ部４１と被支持部４５との間に設けられ、本実施形態では、最大径部４２は、テーパ部４１の先端から被支持部４５の基端まで連続している。最大径部４２では、基端から先端まで長手方向について全長に渡って、外径が最大外径で略均一になるとともに、長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２で略均一となる。

被支持部４５は、長手軸Ｃ回りについて全周に渡って内周側に凹む溝状に、形成されている。このため、被支持部４５では、長手方向に略垂直な断面積が、最大断面積Ｓ２より小さい断面積Ｓ３となる。このため、最大径部４２と被支持部４５との間には、段差（ステップホーン）４３が、形成されている。図３は、被支持部４５の長手方向に略垂直な断面を示す図である。図３に示すように、被支持部４５では、長手方向に略垂直な断面形状が、円形状（真円形状）とは異なる異形状に形成されている。なお、本実施形態では、被支持部４５の長手方向に略垂直な断面形状は、六角形状であるが、円形状とは異なる異形状であれば、四角形状又は五角形状等の多角形状、又は、楕円形状等であってもよい。

被支持部４５には、リング状のライナー部材４７が取付けられる。ライナー部材４７は、ゴム等の弾性材料から形成される。ライナー部材４７は、長手方向について被支持部４５に形成される溝の基端から先端に渡る範囲において被支持部４５に外周側から当接し、長手軸Ｃ回りの全周に渡って被支持部４５に当接する。また、ライナー部材４７には、シャフト部７が外周側から当接する。シャフト部７は、ライナー部材４７を介して振動伝達部材１６を支持し、シャフト部７と振動伝達部材１６が接触しない状態を維持する。すなわち、振動伝達部材１６は、被支持部４５で、ハウジング６に対して支持される。

被支持部４５の先端側には、被支持部４５に対して外周側に突出する突起部４８が連続している。突起部４８では、外径が最大外径になるとともに、長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２となる。また、突起部４８より先端側には、ホーン４６が設けられている。ホーン４６では、基端側から先端側に向かって長手方向に略垂直な断面積が徐々に減少する。ただし、ホーン４６の基端においても、長手方向に略垂直な断面積は、最大断面積Ｓ２より小さくなる。そして、振動伝達部材１６においてホーン４６より先端側の部位では、長手方向について全長に渡って、外径が最大外径より小さくなるとともに、長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２より小さくなる。また、振動伝達部材１６において被支持部４５より先端側の部位では、長手方向について全長に渡って、外径が最大外径以下になるとともに、長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２以下となる。

振動体ユニット１０（振動伝達部材１６）が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、いずれの振動腹Ａｉも、段差４３及びホーン４６のそれぞれから離れて位置する。このため、段差４３及びホーン４６のそれぞれでは、超音波振動の振幅が拡大される。また、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、振動節Ｎｊの１つである振動節Ｎ１が被支持部４５に位置する。このため、振動伝達部材１６からライナー部材４７を通してシャフト部７へ超音波振動が伝達されることが、有効に防止される。

また、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、被支持部４５に発生する振動節（基準振動節）Ｎ１は、当接面（接続部）３１Ｂより先端側に発生する振動節（本実施形態ではＮ０以外のＮｊ）の中で最も基端側に位置する。また、被支持部４５に位置する振動節（基準振動節）Ｎ１から基端側へ４分の１波長離れる振動腹Ａ１は、超音波トランスデューサ２３に位置する。すなわち、振動腹Ａ１は、当接面３１Ｂ（接続位置Ｂ０）より基端側に位置する。したがって、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、長手方向について被支持部４５に位置する振動節（基準振動節）Ｎ１と接続位置（接続部）Ｂ０との間の寸法Ｌ２は、被支持部４５に位置する振動節（基準振動節）Ｎ１から基端側への４分の１波長より、小さい。

振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、長手方向について振動節Ｎ１と接続位置（接続部）Ｂ０との間の寸法Ｌ２は、長手方向について振動腹Ａ１と接続位置（接続部）Ｂ０との間の寸法Ｌ１の４倍以上となる。したがって、長手方向について振動腹Ａ１と接続位置（接続部）Ｂ０との間の寸法Ｌ１は、振動腹Ａ１から先端側への２０分の１波長以下となる。なお、本実施形態では、振動腹Ａ１は、超音波トランスデューサ２３に発生する振動腹（Ａ０，Ａ１）の中で最も先端側に位置し、振動腹Ａｉの中で最も接続位置Ｂ０の近くに位置する。

所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動体ユニット１０が振動する状態では、長手方向について被支持部４５に位置する振動節Ｎ１と振動伝達部材１６の先端との間の寸法は、被支持部４５に位置する振動節Ｎ１から先端側への４分の１波長以上となる。本実施形態では、被支持部４５に位置する振動節Ｎ１から先端側へ４分の１波長離れる振動腹Ａ２から振動伝達部材１６の先端までの長手方向についての寸法が、半波長の整数倍のいずれかと略同一となる。ただし、本実施形態では、振動節Ｎ１から先端側へ４分の１波長離れる振動腹Ａ２は、ホーン４６の先端に対して先端側に位置する。前述のような構成であるため、所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動体ユニット１０が振動する状態では、長手方向について被支持部４５に位置する振動節Ｎ１と当接面３１Ｂ（接続位置Ｂ０）との間の形状は、振動節Ｎ１から先端側への４分の１波長部分の形状に対して、非対称となる。

次に、本実施形態の振動伝達部材１６の作用及び効果について説明する。本実施形態では、超音波トランスデューサ２３で発生した超音波振動をエネルギー付与部１７へ伝達することにより、振動伝達部材１６を含む振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する。この際、いずれの振動腹Ａｉも、超音波トランスデューサ２３と振動伝達部材１６との接続位置Ｂ０（振動伝達部材１６の当接面（接続部）３１Ｂ）から離れて位置する。そして、本実施形態では、超音波トランスデューサ２３に発生する振動腹（Ａ０，Ａ１）の中で最も先端側の振動腹Ａ１が、接続位置Ｂ０に対して基端側に位置し、振動腹Ａｉの中で接続位置Ｂ０の最も近い位置に位置する。振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態において、超音波トランスデューサ２３の先端面３１Ａ及びその近傍にいずれの振動腹Ａｉも位置しないため、振動伝達部材１６が接続されていない超音波トランスデューサ２３は、所定の周波数範囲のいずれの共振周波数においても、単体では振動しない。したがって、振動伝達部材１６が接続されていない超音波トランスデューサ２３にエネルギー制御装置５から電気エネルギーが供給されても、超音波トランスデューサ２３が単体で振動することが、有効に防止される。

また、超音波トランスデューサ２３に発生する振動腹（Ａ０，Ａ１）の中で最も先端側の振動腹Ａ１から先端側への４分の１波長の長さは、接続位置Ｂ０と被支持部４５との間での振動伝達部材１６の長手方向に略垂直な断面積に対応して、変化する。例えば、ある比較例では、振動伝達部材（１６）において接続位置（Ｂ０）から被支持部（４５）の基端まで、本実施形態のテーパ部４１の基端での断面積に相当する断面積Ｓ１で、長手方向に略垂直な断面積が略均一になる。この場合、本実施形態に比べて、超音波トランスデューサ２３に発生する振動腹（Ａ０，Ａ１）の中で最も先端側の振動腹Ａ１から先端側への４分の１波長が短くなり、振動腹Ａ１から先端側へ４分の１波長離れる振動節（Ｎ´１（図２において一点鎖線で示す））が、本実施形態の振動節Ｎ１に比べて基端側に位置する。

これに対し本実施形態では、テーパ部４１において、長手方向に略垂直な断面積が、断面積Ｓ１から最大断面積Ｓ２まで拡大される。このため、接続位置Ｂ０と被支持部４５との間での振動伝達部材１６の長手方向に略垂直な断面積の平均値が、前述の比較例等に比べて大きくなる。したがって、超音波トランスデューサ２３に発生する振動腹（Ａ０，Ａ１）の中で最も先端側の振動腹Ａ１から先端側への４分の１波長が長くなり、振動腹Ａ１から先端側へ４分の１波長離れる振動節Ｎ１が、比較例の振動節Ｎ´１に比べて先端側に位置する。すなわち、振動節Ｎｊの中で最も接続位置Ｂ０に近い振動節Ｎ１と接続位置Ｂ０との間の距離が、大きくなる。

ここで、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、振動腹Ａｉで超音波振動による応力がゼロとなり、振動節Ｎｊで超音波振動による応力が極大となる。このため、振動腹Ａ１と振動節Ｎ１との間の４分の１波長部分では、振動節Ｎ１から離れるにつれて、超音波振動による応力が小さくなる。本実施形態では、前述のように振動節Ｎ１と接続位置Ｂ０との間の距離が大きいため、接続位置Ｂ０で発生する応力は小さい。このため、接続位置Ｂ０において超音波振動の振動エネルギーの損失が抑えられ、エネルギー付与部１７に適切に超音波振動が伝達される。これにより、振動体ユニット１０の振動が安定化し、エネルギー付与部１７によって処置対象が超音波振動を用いて適切に処置される。

また、本実施形態では、テーパ部４１の先端から被支持部４５の基端まで、最大径部４２が連続し、最大径部４２では、振動伝達部材１６の長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２となる。このため、接続位置Ｂ０と被支持部４５との間での振動伝達部材１６の長手方向に略垂直な断面積の平均値が、さらに大きくなり、振動腹Ａ１から先端側への４分の１波長がさらに長くなる。したがって、振動節Ｎｊの中で最も接続位置Ｂ０に近い振動節Ｎ１と接続位置Ｂ０との間の距離が、さらに大きくなり、接続位置Ｂ０で発生する応力がさらに小さく抑えられる。

前述のようにテーパ部４１及び最大径部４２を設ける本実施形態の構成は、エンドエフェクタ８が小型化され、振動伝達部材１６において長手方向の全長に渡って外径（長手方向に略垂直な断面積）を小さくする必要がある場合に、特に有効である。前述のようにして、本実施形態では、超音波トランスデューサ２３単体での振動が防止されるとともに、超音波トランスデューサ２３との接続位置Ｂ０での振動エネルギーの損失が低減される振動伝達部材１６が提供される。

また、本実施形態では、外径が最大外径と略同一で、かつ、長手方向に略垂直な断面積が最大断面積Ｓ２と略同一の部材から、振動伝達部材１６を形成する。この場合、最大径部４２等の外径が最大外径になる部位は、母材を切削することなく形成される。そして、外径が最大外径より小さくなる部位は、母材を切削することにより、形成される。前述のようにして、容易に振動伝達部材１６が形成される。
（変形例）
なお、前述の実施形態等では、ハンドル１２は、グリップ１１に対して先端側に位置し、開動作及び閉動作のそれぞれにおいて長手方向に対して略平行に移動するが、これに限るものではない。例えば、ある変形例では、ハンドル１２がグリップ１１に対して基端側に位置してもよく、別のある変形例では、開動作及び閉動作のそれぞれにおいて、長手方向に対して交差する方向に沿ってハンドル１２が移動してもよい。また、ある変形例では、回転ノブ２１は、設けられなくてもよい。

また、超音波振動に加えて別の処置エネルギーがエンドエフェクタ８に供給されてもよい。例えば、ある変形例では、エネルギー付与部１７に超音波振動が伝達されるとともに、エネルギー付与部１７及び把持部材１８に高周波電気エネルギーが供給される。この場合、エネルギー付与部１７と把持部材１８との間で、把持される処置対象を通して、高周波電流が流れる。

また、前述の実施形態等では、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態において、超音波トランスデューサ２３の長手方向についての寸法は、超音波トランスデューサ２３の基端からの半波長より大きく、かつ、超音波トランスデューサ２３の基端からの４分の３波長より小さいが、これに限るものではない。例えば、ある変形例では、超音波トランスデューサ２３の長手方向についての寸法は、超音波トランスデューサ２３の基端からの一波長より大きく、かつ、超音波トランスデューサ２３の基端からの４分の５波長より小さくてもよい。すなわち、振動体ユニット１０が所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動する状態では、振動伝達部材１６の被支持部４５に、振動節Ｎｊのいずれか１つ（例えばＮ１）が位置し、被支持部４５に位置する振動節（例えばＮ１）から基端側へ４分の１波長離れる振動腹（例えばＡ１）が、超音波トランスデューサ２３に位置すればよい。この場合、被支持部４５に位置する振動節（例えばＮ１）から基端側へ４分の１波長離れる振動腹（例えばＡ１）は、振動腹Ａｉの中で最も接続位置（振動伝達部材１６の接続部）Ｂ０に近い。

また、前述の実施形態等では、所定の周波数範囲のいずれかの共振周波数で振動体ユニット１０が振動する状態において、長手方向について被支持部４５に位置する振動節（例えばＮ１）と振動伝達部材１６の先端との間の寸法は、被支持部４５に位置する振動節（例えばＮ１）から先端側への４分の１波長より大きくなるが、これに限るものではない。ある変形例では、長手方向について被支持部４５に位置する振動節（例えばＮ１）と振動伝達部材１６の先端との間の寸法が、被支持部４５に位置する振動節Ｎ１から先端側へ４分の１波長と略同一であってもよい。この場合、被支持部４５に位置する振動節（例えばＮ１）から先端側への４分の１波長離れる振動腹（例えばＡ２）が、振動伝達部材１６の先端に位置する。

また、ある変形例では、エンドエフェクタ８に把持部材１８が設けられなくてもよい。この場合、グリップ１１、ハンドル１２及び可動部１５等も設けられず、エネルギー付与部１７は、フック形状、ヘラ形状又はキュレット形状等を有する。本変形例では、エネルギー付与部１７を処置対象に接触させた状態で、エネルギー付与部１７（エンドエフェクタ８）に超音波振動を伝達する。そして、伝達された超音波振動を付与することにより、超音波振動を用いて処置対象を処置する。この場合も、超音波振動に加えて別の処置エネルギーがエネルギー付与部１７に供給されてもよい。

前述の実施形態等では、振動伝達部材（１６）は、超音波トランスデューサ（２３）に取付けられ、超音波トランスデューサ（２３）で発生した超音波振動を基端側から先端側へ伝達することにより、所定の周波数範囲の共振周波数で振動する。振動伝達部材（１６）は、超音波トランスデューサ（２３）に接続される接続部（３１Ｂ）を備える。振動伝達部材（１６）が所定の周波数範囲の共振周波数で振動する状態において接続部（３１Ｂ）に対して先端側に発生する振動節（例えばＮ０以外のＮｊ）の中で最も基端側の基準振動節（例えばＮ１）を規定すると、振動伝達部材（１６）では、長手方向について接続部（３１Ｂ）と基準振動節（Ｎ１）との間に、テーパ部（４１）が設けられる。テーパ部（４１）では、先端側から基端側に向かって長手方向に垂直な断面積が徐々に減少する。

以上、本発明の実施形態等について説明したが、本発明は前述の実施形態等に限るものではなく、発明の趣旨を逸脱することなく種々の変形ができることは、もちろんである。

Claims (10)

1. 超音波トランスデューサに取付けられ、前記超音波トランスデューサで発生した超音波振動を基端側から先端側へ伝達することにより、所定の周波数範囲の共振周波数で振動する振動伝達部材であって、
   前記超音波トランスデューサに接続される接続部と、
   前記共振周波数で振動する状態において前記接続部に対して前記先端側に発生する振動節の中で最も前記基端側の基準振動節を規定した場合、長手方向について前記接続部と前記基準振動節との間に設けられ、前記先端側から前記基端側に向かって前記長手方向に垂直な断面積が徐々に減少するテーパ部と、
   を具備する、振動伝達部材。
2. 前記所定の周波数範囲の前記共振周波数で振動する前記状態では、前記長手方向について前記基準振動節と前記接続部との間の寸法は、前記基準振動節から前記基端側への４分の１波長より、小さい、請求項１の振動伝達部材。
3. 前記所定の周波数範囲の前記共振周波数で振動する前記状態では、前記長手方向について前記基準振動節と前記接続部との間の形状は、前記基準振動節から前記先端側への４分の１波長部分の形状に対して、非対称となる、請求項２の振動伝達部材。
4. 前記振動伝達部材は、ハウジングの内部を通って延設され、
   前記振動伝達部材は、前記ハウジングに対して支持されるとともに、前記共振周波数で振動する前記状態において前記基準振動節が位置する被支持部をさらに備える、
   請求項１の振動伝達部材。
5. 前記長手方向について前記被支持部と前記テーパ部との間に設けられるとともに、外径が最大外径になり、前記長手方向に垂直な前記断面積が最大断面積になる最大径部をさらに具備し、
   前記被支持部より前記先端側の部位では、前記外径が前記最大外径以下になるとともに、前記長手方向に垂直な前記断面積が前記最大断面積以下となる、
   する、請求項４の振動伝達部材。
6. 前記被支持部では、前記長手方向に垂直な断面積が円形とは異なる異形状となる、請求項４の振動伝達部材。
7. 請求項１の振動伝達部材と、
   保持可能なハウジングであって、前記ハウジングの内部から先端側へ向かって前記振動伝達部材が延設されるとともに、前記ハウジングの前記内部において前記振動伝達部材に前記超音波トランスデューサが取付けられるハウジングと、
   を具備する超音波処置具。
8. 前記振動伝達部材は、前記ハウジングに対して支持されるとともに、前記共振周波数で振動する前記状態において前記基準振動節が位置する被支持部を備え、
   前記超音波処置具は、
   弾性材料から形成され、前記被支持部に外周側から取り付けられるライナー部材と、
   前記ハウジングに前記先端側から取付けられるとともに、前記振動伝達部材が挿通されるシャフト部であって、内部を通って前記振動伝達部材が延設されるとともに、前記ライナー部材を介して前記振動伝達部材を支持するシャフト部と、
   をさらに備える、請求項７の超音波処置具。
9. 請求項１の振動伝達部材と、
   前記振動伝達部材に取付けられ、前記振動伝達部材に伝達される前記超音波振動を発生する超音波トランスデューサと、
   を具備する振動体ユニット。
10. 前記所定の周波数範囲の前記共振周波数で振動する前記状態において、前記基準振動節から前記基端側へ４分の１波長離れる振動腹は、前記超音波トランスデューサに位置する、請求項９の振動体ユニット。

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