JPH02286149A - 外科手術装置 - Google Patents
外科手術装置Info
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- JPH02286149A JPH02286149A JP1106044A JP10604489A JPH02286149A JP H02286149 A JPH02286149 A JP H02286149A JP 1106044 A JP1106044 A JP 1106044A JP 10604489 A JP10604489 A JP 10604489A JP H02286149 A JPH02286149 A JP H02286149A
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- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/70—Specific application
- B06B2201/76—Medical, dental
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超音波振動により生物組織を破砕、切断、切
削するための外科手術装置に関するものである。
削するための外科手術装置に関するものである。
〔従来の技術]
超音波による生体組織の破砕、切断能を応用した手術装
置としては、整形外科、一般外科分野では生物組織を破
砕または切断する装π、眼科領域では白内障の手(ネi
装置、また歯科用では歯石除去用の超音波手術装置が知
られている。これらの装置はいずれも、超音波発振器、
超音波振動子及び超音波振動伝達具から構成されており
、発振器、振動子、超音波伝達具は1つの共振系を成し
ており、ある特定の共振周波数にて超音波振動している
。通常、超音波振動伝達具の作業部が生物組織と接触す
ることにより、機械的負荷が作業部に加わり接触状態に
よって負荷が変動するため、発振器の発振周波数と機械
共振周波数とが異なり、作業部の振幅または振動速度を
一定の適した条件に保つことが難しい。
置としては、整形外科、一般外科分野では生物組織を破
砕または切断する装π、眼科領域では白内障の手(ネi
装置、また歯科用では歯石除去用の超音波手術装置が知
られている。これらの装置はいずれも、超音波発振器、
超音波振動子及び超音波振動伝達具から構成されており
、発振器、振動子、超音波伝達具は1つの共振系を成し
ており、ある特定の共振周波数にて超音波振動している
。通常、超音波振動伝達具の作業部が生物組織と接触す
ることにより、機械的負荷が作業部に加わり接触状態に
よって負荷が変動するため、発振器の発振周波数と機械
共振周波数とが異なり、作業部の振幅または振動速度を
一定の適した条件に保つことが難しい。
このような負荷の変動に対処するものとして、超音波振
動伝達具を接続して超音波振動させるために一定の電流
または電圧で駆動する場合、共振系の機械的Qが高いた
め機械共振周波数における作業部の振幅及び振動速度は
最大となる。これを振幅に比例するような適当な素子あ
るいは方法を用いてとりだし、増幅器の入力端に帰還す
ることにより機械共振周波数が変動しても常に発振でき
る振動帰還型発振器が知られている。また、素子を用い
る方法としては、振動子にピンクアップ素子(PU素子
)を付加して、振動に比例した電圧をとり出し、増幅器
の入力端に帰還する発振器が使用されているが、PU素
子を用いる場合、振動子にPU素素子付付加るので、振
動子を含めたノλンドピースの構造が複雑化し、さらに
大型化する恐れがあり、医療用の手術装置として術者が
手で操作するハンドピースに求められている小型・軽量
という方向とは相反するという欠点があった。
動伝達具を接続して超音波振動させるために一定の電流
または電圧で駆動する場合、共振系の機械的Qが高いた
め機械共振周波数における作業部の振幅及び振動速度は
最大となる。これを振幅に比例するような適当な素子あ
るいは方法を用いてとりだし、増幅器の入力端に帰還す
ることにより機械共振周波数が変動しても常に発振でき
る振動帰還型発振器が知られている。また、素子を用い
る方法としては、振動子にピンクアップ素子(PU素子
)を付加して、振動に比例した電圧をとり出し、増幅器
の入力端に帰還する発振器が使用されているが、PU素
子を用いる場合、振動子にPU素素子付付加るので、振
動子を含めたノλンドピースの構造が複雑化し、さらに
大型化する恐れがあり、医療用の手術装置として術者が
手で操作するハンドピースに求められている小型・軽量
という方向とは相反するという欠点があった。
次に、電気的回路により振動に比例した電圧をとり出す
方法、すなわち振動電圧検出回路を帰還回路として用い
る発振器の場合、第19図および第20図のように、整
合回路(102)より振動子(104)への出力電圧(
105)として、帰還回路(103)内の振動電圧検出
用モーショナルブリッジ回路(107)によって振動に
比例した電圧をとり出し、増幅回路の入力端(106)
に帰還する方法がある。しかし、発振を開始する前に作
業部へ負荷を加えた場合、立上り時における振動子と超
音波振動伝達具との共振系の機械共振周波数が、スプリ
アスな周波数になる傾向が強く、さらにその状態ではス
プリアスモードで振動が帰還回路(103)によって固
定されてしまい、所定の機械共振周波数に復帰するのは
難しいという欠点があった。また、振動中の作業部の負
荷変動によって、機械共振周波数と発振周波数との差が
、発振器内の整合回路(102)または増幅回路(10
1)内のフィルター等の狭い共振周波数の範囲外となっ
た場合は、帰還がかからず振動が停止するという欠点が
あった。
方法、すなわち振動電圧検出回路を帰還回路として用い
る発振器の場合、第19図および第20図のように、整
合回路(102)より振動子(104)への出力電圧(
105)として、帰還回路(103)内の振動電圧検出
用モーショナルブリッジ回路(107)によって振動に
比例した電圧をとり出し、増幅回路の入力端(106)
に帰還する方法がある。しかし、発振を開始する前に作
業部へ負荷を加えた場合、立上り時における振動子と超
音波振動伝達具との共振系の機械共振周波数が、スプリ
アスな周波数になる傾向が強く、さらにその状態ではス
プリアスモードで振動が帰還回路(103)によって固
定されてしまい、所定の機械共振周波数に復帰するのは
難しいという欠点があった。また、振動中の作業部の負
荷変動によって、機械共振周波数と発振周波数との差が
、発振器内の整合回路(102)または増幅回路(10
1)内のフィルター等の狭い共振周波数の範囲外となっ
た場合は、帰還がかからず振動が停止するという欠点が
あった。
また、P L L (Phase Lock Loop
)回路を用いた帰還回路によって構成されている超音波
発振回路(特公昭61−10194号公報)は、PLL
回路の特徴を利用して振動子に一定範囲の周波数を掃引
させて、機械的共振周波数に発振周波数を固定させる方
法であるが、超音波振動伝達具を振動子に接続した負荷
変動の大きい共振系を駆動させる場合、振動子から直接
PLL回路の位相比較器へ帰還信号を入力することは、
作業部の振幅及び振動速度最大時の最適共振周波数とス
プリアスな周波数との区別ができず、スプリアスモード
で固定される恐れがあり、負荷変動の大きい超音波振動
伝達具、特に、硬組織等を切断、切削する振動伝達具を
振動させることが難しい。
)回路を用いた帰還回路によって構成されている超音波
発振回路(特公昭61−10194号公報)は、PLL
回路の特徴を利用して振動子に一定範囲の周波数を掃引
させて、機械的共振周波数に発振周波数を固定させる方
法であるが、超音波振動伝達具を振動子に接続した負荷
変動の大きい共振系を駆動させる場合、振動子から直接
PLL回路の位相比較器へ帰還信号を入力することは、
作業部の振幅及び振動速度最大時の最適共振周波数とス
プリアスな周波数との区別ができず、スプリアスモード
で固定される恐れがあり、負荷変動の大きい超音波振動
伝達具、特に、硬組織等を切断、切削する振動伝達具を
振動させることが難しい。
次に従来は、動力用の振動子として磁歪型振動子が多く
使用されていたが、電気機械変換の効率が低いため振動
子からの放熱損失が大きく、常に振動子を水等にて冷却
しなければ振動子の劣化が生ずるという欠点があり、磁
歪型振動子より電気機4iili変換の効率の高い動力
用の電歪型のボルト締めランジュバン型振動子(BLT
)が発案され、磁歪型に比べて放熱損失が小さく、特別
な冷却機構を設ける必要がなくなった。第21図はBL
Tの概略図で、金属ブロック(IO8) (IO2)の
片方がボルト部を、他方がナンド部を有し、そのボルト
部にリング状の分極された電歪素子(112) (11
3)、及び電極板(114) (115) (116)
を嵌め込み、ブロック(108) (109)ではさみ
、ブロックのボルト部とナンド部によって締め付は固定
しである。電極板(114) (115) (116)
に発振器よりの高周波電力が加わり、超音波振動を発生
させる。この際、生物組織と直接接触する超音波振動伝
達具(117)と接触している金属ブロック(108)
は、接地された状態で使用することができるが、電気シ
ョックの危険に対する分類ではB型の医療機器となり、
直接心臓への適用ができないという欠点があった。
使用されていたが、電気機械変換の効率が低いため振動
子からの放熱損失が大きく、常に振動子を水等にて冷却
しなければ振動子の劣化が生ずるという欠点があり、磁
歪型振動子より電気機4iili変換の効率の高い動力
用の電歪型のボルト締めランジュバン型振動子(BLT
)が発案され、磁歪型に比べて放熱損失が小さく、特別
な冷却機構を設ける必要がなくなった。第21図はBL
Tの概略図で、金属ブロック(IO8) (IO2)の
片方がボルト部を、他方がナンド部を有し、そのボルト
部にリング状の分極された電歪素子(112) (11
3)、及び電極板(114) (115) (116)
を嵌め込み、ブロック(108) (109)ではさみ
、ブロックのボルト部とナンド部によって締め付は固定
しである。電極板(114) (115) (116)
に発振器よりの高周波電力が加わり、超音波振動を発生
させる。この際、生物組織と直接接触する超音波振動伝
達具(117)と接触している金属ブロック(108)
は、接地された状態で使用することができるが、電気シ
ョックの危険に対する分類ではB型の医療機器となり、
直接心臓への適用ができないという欠点があった。
更に、従来の軟Mi織を破砕、吸引除去する超音波振動
伝達具を用いたハンドピースの構造の一例を、第22図
に基づいて若干詳しく説明する。超音波振動源(11B
)にネジ等を用いて超音波振動伝達具(119)が接続
されている。超音波振りJ伝達具(119)は、1/4
波長の長さの断面積の変化のない平行部(126)から
、断面積が小さくなり最小断面積となる作業部(’12
2)にて超音波振動を発生させる。超音波振動伝達具(
119)の内部には、作業部(122)にて破砕乳化さ
れた細胞片を、手術部位に供給されたイリゲーシジン液
と共に流体通路(120)を通じて吸引除去される。
伝達具を用いたハンドピースの構造の一例を、第22図
に基づいて若干詳しく説明する。超音波振動源(11B
)にネジ等を用いて超音波振動伝達具(119)が接続
されている。超音波振りJ伝達具(119)は、1/4
波長の長さの断面積の変化のない平行部(126)から
、断面積が小さくなり最小断面積となる作業部(’12
2)にて超音波振動を発生させる。超音波振動伝達具(
119)の内部には、作業部(122)にて破砕乳化さ
れた細胞片を、手術部位に供給されたイリゲーシジン液
と共に流体通路(120)を通じて吸引除去される。
この超音波振動伝達具(119)の応力分布は、第22
図(b)のような応力線(123)によって表わされる
。超音波振動源(118)及び作業部(122)では、
超音波振動時に発生する内部応力はOであり、応力線(
123)が極大点を示すのは、超音波振動源(118)
の保持用フランジ部(127) 、および平行部(12
6)より断面積が変化しその変化が終了したA部(12
1)である。振幅との対応は第22図(c)に示した通
りで、振幅拡大率は平行部(126)の断面積S1と作
業部(122)の断面積32との比S+/Szに正比例
するが、また同様に内部応力も断面積比に正比例して増
加する。
図(b)のような応力線(123)によって表わされる
。超音波振動源(118)及び作業部(122)では、
超音波振動時に発生する内部応力はOであり、応力線(
123)が極大点を示すのは、超音波振動源(118)
の保持用フランジ部(127) 、および平行部(12
6)より断面積が変化しその変化が終了したA部(12
1)である。振幅との対応は第22図(c)に示した通
りで、振幅拡大率は平行部(126)の断面積S1と作
業部(122)の断面積32との比S+/Szに正比例
するが、また同様に内部応力も断面積比に正比例して増
加する。
生物組織、特にカルシウム化した組織を超音波振動で破
砕する場合、大きな振幅を必要とするため、超音波振動
伝達具(119)の断面積比を大きくする。その結果、
応力が増加し、最大応力が加わるA部(121)では超
音波振動による金属疲労を生じて破損する恐れがあり、
A部(121)における破損を防止し、且つ高振幅のハ
ンドピースを設計した場合、大変化して実使用には適さ
ないという欠点があった。
砕する場合、大きな振幅を必要とするため、超音波振動
伝達具(119)の断面積比を大きくする。その結果、
応力が増加し、最大応力が加わるA部(121)では超
音波振動による金属疲労を生じて破損する恐れがあり、
A部(121)における破損を防止し、且つ高振幅のハ
ンドピースを設計した場合、大変化して実使用には適さ
ないという欠点があった。
また、手術対象部位が住体深部であり、かつ術野が著し
く狭い場合には、かなり困難な手術を余儀なくされ、手
術時間が長時間かかると共に、適切正確なる手術を行な
うには支障があった。
く狭い場合には、かなり困難な手術を余儀なくされ、手
術時間が長時間かかると共に、適切正確なる手術を行な
うには支障があった。
次に従来、硬組織を切断・切削する時、Kerrjso
n鉗子、ガウジュ、やすり、サージカルバ−等が用いら
れているが、にerri30n鉗子や線温等の手術器械
は作業効率が悪く、作業時間を要し、手術者に多大の労
力がかかり、かつ細かい作業に高度の技術を必要とする
欠点があった。また、空圧駆動によるサージカルバ−は
、ドリルを回転させて切断、切削するため、作業中にバ
ーと硬mmとの接触部よりのビビリ振動が手術者の手元
に伝わり、細かい作業が難しいという欠点があり、また
、回転による摩擦熱で生物組織の活性が失われてしまい
、さらに、回転運動であるため、硬&ll織内の血管神
経&llI織に触れただけで損傷を与えるという欠点が
あった。
n鉗子、ガウジュ、やすり、サージカルバ−等が用いら
れているが、にerri30n鉗子や線温等の手術器械
は作業効率が悪く、作業時間を要し、手術者に多大の労
力がかかり、かつ細かい作業に高度の技術を必要とする
欠点があった。また、空圧駆動によるサージカルバ−は
、ドリルを回転させて切断、切削するため、作業中にバ
ーと硬mmとの接触部よりのビビリ振動が手術者の手元
に伝わり、細かい作業が難しいという欠点があり、また
、回転による摩擦熱で生物組織の活性が失われてしまい
、さらに、回転運動であるため、硬&ll織内の血管神
経&llI織に触れただけで損傷を与えるという欠点が
あった。
本発明は、従来の外科手術装置のこのような問題点を解
決するために、負荷変動に対して広範囲に機械共振周波
数を追尾でき、かつ適切なる周波数にて立上る超音波発
振器、漏れ電流の少ない、CF型のボルト締めランジュ
バン型振動子、軟組織用の疲労強度の高い超音波振動伝
達具及び硬組織用の切断、切削効果の良い超音波振動伝
達具で構成された外科手術装置を提供することを目的と
したものである。
決するために、負荷変動に対して広範囲に機械共振周波
数を追尾でき、かつ適切なる周波数にて立上る超音波発
振器、漏れ電流の少ない、CF型のボルト締めランジュ
バン型振動子、軟組織用の疲労強度の高い超音波振動伝
達具及び硬組織用の切断、切削効果の良い超音波振動伝
達具で構成された外科手術装置を提供することを目的と
したものである。
(課題を解決するための手段)
即ち本発明は、超音波振動を発生させる超音波振動子、
超音波振動子に高周波電力を供給する振動帰還型発振器
、超音波振動子に接続され超音波周波数のi械的振動を
伝達、拡大させる振動伝達具、吸引装置、及び液体注入
装置からなる外科手術装置において、前記超音波振動子
がボルト締めランジュバン型振動子であり、振動帰還型
発振器の帰還回路は振動電圧検出回路、位相比較器、ロ
ーパスフィルター、誤差増幅器、及び電圧制御発振器か
ら構成されていることを特徴とする外科手術装置である
。
超音波振動子に高周波電力を供給する振動帰還型発振器
、超音波振動子に接続され超音波周波数のi械的振動を
伝達、拡大させる振動伝達具、吸引装置、及び液体注入
装置からなる外科手術装置において、前記超音波振動子
がボルト締めランジュバン型振動子であり、振動帰還型
発振器の帰還回路は振動電圧検出回路、位相比較器、ロ
ーパスフィルター、誤差増幅器、及び電圧制御発振器か
ら構成されていることを特徴とする外科手術装置である
。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明の一実施例となる外科手術装置の構成
を示したブロック図である。機能としては、超音波機能
、イリゲーション機能、吸引機能の3つがあり、イリゲ
ーション機能とは、生理食塩水等の細胞&ll織に損傷
を与えないン夜を、液体注入装置(14)によって、ハ
ンドピース(12) (13)の先端の作業部にチュー
ブ(203)を通して送り、その液体によって作業部及
び周辺組織の冷却を行ない、かつ作業部の超音波振動に
よるキャビテーションを発生させ、細胞を破砕すること
である。
を示したブロック図である。機能としては、超音波機能
、イリゲーション機能、吸引機能の3つがあり、イリゲ
ーション機能とは、生理食塩水等の細胞&ll織に損傷
を与えないン夜を、液体注入装置(14)によって、ハ
ンドピース(12) (13)の先端の作業部にチュー
ブ(203)を通して送り、その液体によって作業部及
び周辺組織の冷却を行ない、かつ作業部の超音波振動に
よるキャビテーションを発生させ、細胞を破砕すること
である。
吸引機能とは、吸引装置(20)によってハンドピース
(12) (13)の先端の作業部より、破砕した細胞
片を体外に吸引、除去することであり、真空ポンプ(1
9)によって発生させた電圧を圧力調整弁(17)と圧
力計(16)により適切なる吸引圧力に調整し、細胞片
をチューブ(204)を通して吸引ビン(I8)に貯溜
する。また、超音波i能とは、振動帰還型発振器(1)
によって発生させた超音波周波数(18〜38K11Z
)の電気エネルギーを、ハンドピース(12) (t
3)の中のボルト締めランジュバン型振動子に加えて機
械的超音波振動を発生させ、更に、接続されている振動
伝達具によって振幅及び振動速度の拡大を図り、先端の
作業部の超音波振動にて破砕及び切断・切削を行なうこ
とである。
(12) (13)の先端の作業部より、破砕した細胞
片を体外に吸引、除去することであり、真空ポンプ(1
9)によって発生させた電圧を圧力調整弁(17)と圧
力計(16)により適切なる吸引圧力に調整し、細胞片
をチューブ(204)を通して吸引ビン(I8)に貯溜
する。また、超音波i能とは、振動帰還型発振器(1)
によって発生させた超音波周波数(18〜38K11Z
)の電気エネルギーを、ハンドピース(12) (t
3)の中のボルト締めランジュバン型振動子に加えて機
械的超音波振動を発生させ、更に、接続されている振動
伝達具によって振幅及び振動速度の拡大を図り、先端の
作業部の超音波振動にて破砕及び切断・切削を行なうこ
とである。
本発明の振動帰還型発振器(1)は、作業部に加わる負
荷変動が大きい場合、すなわち硬組織の切断・切削する
場合でも、所定の共振周波数の超音波振動を保持するた
めの回路を構成している。
荷変動が大きい場合、すなわち硬組織の切断・切削する
場合でも、所定の共振周波数の超音波振動を保持するた
めの回路を構成している。
振動帰還型発振器(1)は、最初に所定の交流電源の電
流を整流回路(2)によって整流し、発振器(1)内の
回路素子駆動用、及びハンドピース(12) (13)
のボルト締めランジュバン型振動子駆動用の直流電源を
作る。整流回路(2)から過負荷制御回路(3)、振幅
調整回路(4)に電流が流れる。過負荷制御回路(3)
では、所定の最大電流以上の電流が流れる場合、サイリ
スク等の素子によって電流を遮断する。遮断電流は特に
限定されはしないが、1.5〜3Aが好ましい、振幅調
整回路(4)の出力電圧を可変にすることにより、ハン
ドピース(12) (13)で生じる超音波振動の振幅
を調整できる。
流を整流回路(2)によって整流し、発振器(1)内の
回路素子駆動用、及びハンドピース(12) (13)
のボルト締めランジュバン型振動子駆動用の直流電源を
作る。整流回路(2)から過負荷制御回路(3)、振幅
調整回路(4)に電流が流れる。過負荷制御回路(3)
では、所定の最大電流以上の電流が流れる場合、サイリ
スク等の素子によって電流を遮断する。遮断電流は特に
限定されはしないが、1.5〜3Aが好ましい、振幅調
整回路(4)の出力電圧を可変にすることにより、ハン
ドピース(12) (13)で生じる超音波振動の振幅
を調整できる。
発振は、帰還回路(11)より出力される基準周波数、
すなわちハンドピースの共振周波数の信号が増幅回路(
5)に入り、増幅され、フィルター(6)、トランス(
7)を通り増幅回路(8)に入る。フィルター(6)は
共振周波数を中心とするバンドパスフィルターで、帯域
は特に限定はされないが、共振周波数±1〜3 KHz
が好ましい。
すなわちハンドピースの共振周波数の信号が増幅回路(
5)に入り、増幅され、フィルター(6)、トランス(
7)を通り増幅回路(8)に入る。フィルター(6)は
共振周波数を中心とするバンドパスフィルターで、帯域
は特に限定はされないが、共振周波数±1〜3 KHz
が好ましい。
トランス(7)にて信号電圧を昇圧し、増幅回路(8)
に入る。増幅回路(8)にて、振幅調整回路(4)から
の電流によって、トランス(7)からの共振周波数の信
号電流を増幅し、トランス(9)にて昇圧し、ハンドピ
ース(12) (13)と発振器(1)側のインピーダ
ンスの整合を行なうため、整合回路(10)を通り帰還
回路(11)に入る。
に入る。増幅回路(8)にて、振幅調整回路(4)から
の電流によって、トランス(7)からの共振周波数の信
号電流を増幅し、トランス(9)にて昇圧し、ハンドピ
ース(12) (13)と発振器(1)側のインピーダ
ンスの整合を行なうため、整合回路(10)を通り帰還
回路(11)に入る。
増幅回路(8)の増幅方式は、特に限定されないが、S
巳PP回路もしくはB級プッシュプル回路が好ましい。
巳PP回路もしくはB級プッシュプル回路が好ましい。
帰還回路(11)の詳細を第2図に示す、整合回路(1
0)よりの出力(21)は、振動電圧検出回路(22)
を通リバンドピース(12) (13)に供給される。
0)よりの出力(21)は、振動電圧検出回路(22)
を通リバンドピース(12) (13)に供給される。
振動電圧検出回路(22)は、第3図に示すように、モ
ーショナルブリッジ回!(29)、ヘ−4クリッパ回路
(30) 、電圧調整回路(31) 、入力レベルコン
バーター回路(32)より構成されていて、整合回路(
10)よりの出力(21)はモーショナルブリッジ回路
(29)の対角線上の2つの端子に入力され、ブリッジ
の1辺にハンドピース(12)(13) に内蔵されて
いるボルト締めランジュバン型の振動子(34)が接続
され、出力(21)によって駆動されている。また、ブ
リッジ回路(29)の抵抗(201)、コンデンサ(2
02)の並列回路は、耐電圧調整のため、複数のコンデ
ンサを直列接続した場合、抵抗(201)を除いた回路
でもよい0次にモーショナルブリッジ回路(29)の他
の2@子よりベースクリッパ回路(30)、電圧調整回
路(31)、入力レベルコンバーター回路(32)を通
り、位相比較器(23)の入力レベルに適した位相比較
器入力信号(33)が出力される。なお電圧調整回路(
31)及び入力レベルコンバーター回路(32)のの能
動素子用駆動電源として、■DIl(36)を供給して
いる。またこの振動電圧検出回路(22)によって、ハ
ンドピース(12) (13)の負荷状態に関係なく安
定した帰還信号が得られる。振動電圧検出回路(22)
より検出された位相比較器人力信号(33)は、PLL
回路(28)の位相比較器(23)に送られ、最初に電
圧制御発振器(VCO)(26)より発信された共振周
波数とほぼ同じ基準周波数の信号と帰還信号との位相を
比較し、C,Rのローパスフィルター(24)によって
、のこぎり波に積分し、誤差増幅器(25)でのこぎり
波を増幅し、V CO(26)’ ニ入り、VCO(2
6) ノ制御電圧によりロック状態に近づいた形の帰還
信号(27)が増幅回路(5)に戻り、再びフィルター
(6)、トランス(7)、増幅回路(8)、トランス(
9)、整合回路(10) 、振動電圧検出回路(22)
を通ってPLL回路(28)に戻り、この動作が繰返し
行なわれ、ロック状態、すなわち共振周波数状態となる
ことより、ハンドピース(12) (13)の超音波振
動伝達具の先端の作業部が振動する前から作業部に負荷
を加えた状態、すなわち非常に共振周波数が発生しにく
い場合でも、繰返し最適なる共振周波数状態、すなわち
ロック状態に近づけ、最後には共振周波数で超音波振動
する状態にすることができるため、負荷の大きい硬組織
及び、石灰化した軟組織内に作業部が埋もれた場合でも
、簡単に振動し安定した振幅が得られる。位相比較器(
23) 、ローパスフィルター(24) 、誤差増幅器
(25)は特に限定はされないが、第4図のようなもの
が好ましい、またVCO(26)については特に限定は
されないが、水晶、LC,CR、セラミック等の発振器
が好ましい。
ーショナルブリッジ回!(29)、ヘ−4クリッパ回路
(30) 、電圧調整回路(31) 、入力レベルコン
バーター回路(32)より構成されていて、整合回路(
10)よりの出力(21)はモーショナルブリッジ回路
(29)の対角線上の2つの端子に入力され、ブリッジ
の1辺にハンドピース(12)(13) に内蔵されて
いるボルト締めランジュバン型の振動子(34)が接続
され、出力(21)によって駆動されている。また、ブ
リッジ回路(29)の抵抗(201)、コンデンサ(2
02)の並列回路は、耐電圧調整のため、複数のコンデ
ンサを直列接続した場合、抵抗(201)を除いた回路
でもよい0次にモーショナルブリッジ回路(29)の他
の2@子よりベースクリッパ回路(30)、電圧調整回
路(31)、入力レベルコンバーター回路(32)を通
り、位相比較器(23)の入力レベルに適した位相比較
器入力信号(33)が出力される。なお電圧調整回路(
31)及び入力レベルコンバーター回路(32)のの能
動素子用駆動電源として、■DIl(36)を供給して
いる。またこの振動電圧検出回路(22)によって、ハ
ンドピース(12) (13)の負荷状態に関係なく安
定した帰還信号が得られる。振動電圧検出回路(22)
より検出された位相比較器人力信号(33)は、PLL
回路(28)の位相比較器(23)に送られ、最初に電
圧制御発振器(VCO)(26)より発信された共振周
波数とほぼ同じ基準周波数の信号と帰還信号との位相を
比較し、C,Rのローパスフィルター(24)によって
、のこぎり波に積分し、誤差増幅器(25)でのこぎり
波を増幅し、V CO(26)’ ニ入り、VCO(2
6) ノ制御電圧によりロック状態に近づいた形の帰還
信号(27)が増幅回路(5)に戻り、再びフィルター
(6)、トランス(7)、増幅回路(8)、トランス(
9)、整合回路(10) 、振動電圧検出回路(22)
を通ってPLL回路(28)に戻り、この動作が繰返し
行なわれ、ロック状態、すなわち共振周波数状態となる
ことより、ハンドピース(12) (13)の超音波振
動伝達具の先端の作業部が振動する前から作業部に負荷
を加えた状態、すなわち非常に共振周波数が発生しにく
い場合でも、繰返し最適なる共振周波数状態、すなわち
ロック状態に近づけ、最後には共振周波数で超音波振動
する状態にすることができるため、負荷の大きい硬組織
及び、石灰化した軟組織内に作業部が埋もれた場合でも
、簡単に振動し安定した振幅が得られる。位相比較器(
23) 、ローパスフィルター(24) 、誤差増幅器
(25)は特に限定はされないが、第4図のようなもの
が好ましい、またVCO(26)については特に限定は
されないが、水晶、LC,CR、セラミック等の発振器
が好ましい。
次に第5図は、本発明の一実施例となるボルト締めラン
ジュバン型振動子を示す図である。振動子(36)の振
動部は、環状の電歪素子(35)、(43) 、(44
) 、及び各電歪素子の相互間と両面に設けた環状の電
極板(37) 、(45) 、(46) 、(47)よ
り成っており、更に、外側の電極板(45) 、(47
)を環状の絶縁セラミック(41) 、(42)ではさ
み、ボルト付き金属ブロック(49)のボルトを、環状
の絶縁セラミック(41) 、(42)及びそれにはさ
\まれた環状の電歪素子と電極板より成るブロックの中
心部の穴に通して、ネジ孔付き金属ブロック(48)の
ネジ孔とボルトにより、全体を固定し、強固に締着させ
ている。各電極板へ導線(40)、(50)によって所
定の周波数の高周波電流を流すことによって、振動子(
36)は端面(3B) 、(39)に超音波振動を発生
する。
ジュバン型振動子を示す図である。振動子(36)の振
動部は、環状の電歪素子(35)、(43) 、(44
) 、及び各電歪素子の相互間と両面に設けた環状の電
極板(37) 、(45) 、(46) 、(47)よ
り成っており、更に、外側の電極板(45) 、(47
)を環状の絶縁セラミック(41) 、(42)ではさ
み、ボルト付き金属ブロック(49)のボルトを、環状
の絶縁セラミック(41) 、(42)及びそれにはさ
\まれた環状の電歪素子と電極板より成るブロックの中
心部の穴に通して、ネジ孔付き金属ブロック(48)の
ネジ孔とボルトにより、全体を固定し、強固に締着させ
ている。各電極板へ導線(40)、(50)によって所
定の周波数の高周波電流を流すことによって、振動子(
36)は端面(3B) 、(39)に超音波振動を発生
する。
本発明において使用される電歪素子としては、締着圧力
に耐えられる電歪素子であれば、特に限定されるもので
はないが、PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)が好ましい
。絶縁セラミックは、電気抵抗が1011Ωcm以上で
、比誘電率が20以下のセラミック、例えば、Alzo
i系、ZrO□系等のものが使用できるが、これらに限
定されるものではない。また、金属ブロックの材質は、
ステンレス、チタン合金、アルミニウム合金等が使用で
き、特に限定はされない。
に耐えられる電歪素子であれば、特に限定されるもので
はないが、PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)が好ましい
。絶縁セラミックは、電気抵抗が1011Ωcm以上で
、比誘電率が20以下のセラミック、例えば、Alzo
i系、ZrO□系等のものが使用できるが、これらに限
定されるものではない。また、金属ブロックの材質は、
ステンレス、チタン合金、アルミニウム合金等が使用で
き、特に限定はされない。
振動子の振動方向及び振幅は、特に限定されるものでは
ないが、高いエネルギー効率を得るためには、振動子全
体の長さが共振周波数における振動波長の2の整数倍に
なるように設計するのが望ましい、また、振動子(14
)の内部に液体通路を設ける方が、振動子(14)の冷
却に効果があり好ましい。
ないが、高いエネルギー効率を得るためには、振動子全
体の長さが共振周波数における振動波長の2の整数倍に
なるように設計するのが望ましい、また、振動子(14
)の内部に液体通路を設ける方が、振動子(14)の冷
却に効果があり好ましい。
第6図は、本発明の一実施例となるハンドピースを示し
た図である。超音波振動源(51)と振動伝達具(62
)から構成され、振動伝達具(62)はジヨイント(5
3)及びチップ(56)からなりネジ結合によって接続
されている。超音波振動−a (51)の端部からチッ
プ(56)先端の振幅が腹(61)となる作業部(57
)まで流体通路(52)が貫通している。超音波振動i
f! (51)で発生する超音波周波数の機械的振動を
、ジョイン1(53)及びチップ(56)の断面積変化
によって振動の振幅を拡大し、作業部(57)へ伝達し
、生物組織を作業部(57)にて破砕し、流体通路(5
2)を通じて吸引、除去する。
た図である。超音波振動源(51)と振動伝達具(62
)から構成され、振動伝達具(62)はジヨイント(5
3)及びチップ(56)からなりネジ結合によって接続
されている。超音波振動−a (51)の端部からチッ
プ(56)先端の振幅が腹(61)となる作業部(57
)まで流体通路(52)が貫通している。超音波振動i
f! (51)で発生する超音波周波数の機械的振動を
、ジョイン1(53)及びチップ(56)の断面積変化
によって振動の振幅を拡大し、作業部(57)へ伝達し
、生物組織を作業部(57)にて破砕し、流体通路(5
2)を通じて吸引、除去する。
ジョイン) (53)は、超音波振動源(51)に隣接
する端部から第8図に示した振動の節(60)の部分ま
での平行部(58)を有し、節からチップ(56)との
接続面(55)にかけて断面積を小さくし、ネジ(54
)でチップ(56)と接続しているため、第7図に示し
たように、応力最大値が発生する位置が従来のハンドピ
ース(第21図及び22図参照)より断面積の大きい接
続面(55)に近い位置となり、かつ最大応力は振動伝
達具(62)の外観形状が従来と同じ場合でも20〜5
0%低減される。ネジの種類はビ・7チの小さい細目ネ
ジが好ましいが、ピッチ自体についてはネジ寸法に影響
されるので特に限定はされない。ネジの他、締まり嵌め
や、嵌め合せた後にビンで固定して接続する方法も可能
である。又、チップ(56)とジヨイント(53)の接
続面(55)の位置は、ジヨイント(53)の振動の節
(60)の部分からジヨイント(53)の材質によって
規定される。波長の1/3〜1710倍が好ましい。
する端部から第8図に示した振動の節(60)の部分ま
での平行部(58)を有し、節からチップ(56)との
接続面(55)にかけて断面積を小さくし、ネジ(54
)でチップ(56)と接続しているため、第7図に示し
たように、応力最大値が発生する位置が従来のハンドピ
ース(第21図及び22図参照)より断面積の大きい接
続面(55)に近い位置となり、かつ最大応力は振動伝
達具(62)の外観形状が従来と同じ場合でも20〜5
0%低減される。ネジの種類はビ・7チの小さい細目ネ
ジが好ましいが、ピッチ自体についてはネジ寸法に影響
されるので特に限定はされない。ネジの他、締まり嵌め
や、嵌め合せた後にビンで固定して接続する方法も可能
である。又、チップ(56)とジヨイント(53)の接
続面(55)の位置は、ジヨイント(53)の振動の節
(60)の部分からジヨイント(53)の材質によって
規定される。波長の1/3〜1710倍が好ましい。
更に、ジョイン) (53)の材質密度をチップ(56
)の材質密度より大きくすることにより、その密度の比
に正比例して振幅拡大率が増加し、チップ(56)及び
ジヨイント(53)で発生する応力が従来と同じでも、
より高い振幅が得られる。例えば、ジヨイント(53)
をステンレス鋼、チップ(56)をチタン合金とした場
合、密度比が約5;4となり、この密度比がそのまま振
幅拡大率の増加分の25%として現れ、従来と同じ形状
の場合でも振幅が25%増大する。
)の材質密度より大きくすることにより、その密度の比
に正比例して振幅拡大率が増加し、チップ(56)及び
ジヨイント(53)で発生する応力が従来と同じでも、
より高い振幅が得られる。例えば、ジヨイント(53)
をステンレス鋼、チップ(56)をチタン合金とした場
合、密度比が約5;4となり、この密度比がそのまま振
幅拡大率の増加分の25%として現れ、従来と同じ形状
の場合でも振幅が25%増大する。
第9図は、超音波振動源(63)とジヨイント(65)
を貫通する流体通路(64)の断面積を、チップ(67
)内の流体通路(64)の断面積より大きくした実施例
であり、作業部(68)にて破砕した生物&1襟等の破
砕片の大きさは流体道路(64)の断面積より小さいた
め、破砕片は作業部(68)より振幅の小さい流体通路
(64)の中を通過する場合でも、低圧吸引をかけるこ
とによって容易に通過でき、流体通路の詰まり防止とな
る。流体通路(64)の大きさは流体通路(64)の1
,3〜2.3倍が好ましいが、特に限定される必要はな
い。
を貫通する流体通路(64)の断面積を、チップ(67
)内の流体通路(64)の断面積より大きくした実施例
であり、作業部(68)にて破砕した生物&1襟等の破
砕片の大きさは流体道路(64)の断面積より小さいた
め、破砕片は作業部(68)より振幅の小さい流体通路
(64)の中を通過する場合でも、低圧吸引をかけるこ
とによって容易に通過でき、流体通路の詰まり防止とな
る。流体通路(64)の大きさは流体通路(64)の1
,3〜2.3倍が好ましいが、特に限定される必要はな
い。
第10図はジヨイント(70)が、複数の振動の節(7
2) 、(74)を有する場合の実施例であり、第11
図は超音波振動源(76)とジヨイント(78)との接
続部(77)が振動の腹(80)と節(81)の間にあ
る実施例、第12図は、チップ(87)が途中に複数の
振動の腹(88)他と1lff(89)他とを有する実
施例で、第13図では、チップ(94)が複数の振動の
腹(97)他と節(98)他とを存し、且つ超音波振動
源(91)が振動の節(96)と腹(95)の間でシラ
インド(93)と接続している実施例を示す。第10図
乃至第13図の実施例はいずれも上記の応力の低減と振
幅拡大率の増加が実現でき、耐久性に優れ、高い振幅が
得られるハンドピースである。
2) 、(74)を有する場合の実施例であり、第11
図は超音波振動源(76)とジヨイント(78)との接
続部(77)が振動の腹(80)と節(81)の間にあ
る実施例、第12図は、チップ(87)が途中に複数の
振動の腹(88)他と1lff(89)他とを有する実
施例で、第13図では、チップ(94)が複数の振動の
腹(97)他と節(98)他とを存し、且つ超音波振動
源(91)が振動の節(96)と腹(95)の間でシラ
インド(93)と接続している実施例を示す。第10図
乃至第13図の実施例はいずれも上記の応力の低減と振
幅拡大率の増加が実現でき、耐久性に優れ、高い振幅が
得られるハンドピースである。
第14図は、シラインド(53)が長袖方向と角度を存
している場合と、チップ(56)の作業部付近がジヨイ
ント(53)の長袖方向と5〜120度の角度を有して
いる場合の一実施例を示している。
している場合と、チップ(56)の作業部付近がジヨイ
ント(53)の長袖方向と5〜120度の角度を有して
いる場合の一実施例を示している。
第15図は、硬&Il襟を切断するための振動伝達具(
210)を示している。入口(213)よりイリゲーシ
ョン通路(212)を通り、作業部(211)及び切断
部周辺の組織にイリゲーション液を注出口(214)を
通して噴出させる。このイリゲーション液により、切断
部のWll熟熱防止及び振動伝達具(210)の発熱を
抑え、振動伝達具(210)の劣化を防止している。ま
た、作業部(211)のくさび型の凹凸の刃(215)
により、硬組織内に(い込んだ場合でも振動が簡単に開
始でき、かつ、切削効率も、通常のくさび型の刃に比べ
て2倍向上する。刃の凹凸の寸法について特に限定はし
ないが、刃の厚みは1、(1〜2.5M、凹凸ピッチは
1〜5Mが好ましい。
210)を示している。入口(213)よりイリゲーシ
ョン通路(212)を通り、作業部(211)及び切断
部周辺の組織にイリゲーション液を注出口(214)を
通して噴出させる。このイリゲーション液により、切断
部のWll熟熱防止及び振動伝達具(210)の発熱を
抑え、振動伝達具(210)の劣化を防止している。ま
た、作業部(211)のくさび型の凹凸の刃(215)
により、硬組織内に(い込んだ場合でも振動が簡単に開
始でき、かつ、切削効率も、通常のくさび型の刃に比べ
て2倍向上する。刃の凹凸の寸法について特に限定はし
ないが、刃の厚みは1、(1〜2.5M、凹凸ピッチは
1〜5Mが好ましい。
また、凹凸の個数は3〜10個が好ましく、作業部(2
11)の寸法による。振動伝達具(210)の材質は特
に限定はされないが、チタン合金が望ましく、また、作
業部(211)付近を着脱型とし、チタン合金及びセラ
ミックスの着脱型作業部としてもよい。
11)の寸法による。振動伝達具(210)の材質は特
に限定はされないが、チタン合金が望ましく、また、作
業部(211)付近を着脱型とし、チタン合金及びセラ
ミックスの着脱型作業部としてもよい。
第16図は、切断、切削用の各種形状の作業部の実施例
を示す。(a)は円椎状の作業部(216)、(b)は
ボール状で表面が尖起形状の作業部(218)、(c)
は角推状の作業部(219)、 (d)は環状の尖起形
状の作業部(220)、(e)はへら状の作業部(22
1)、([)はフォーク状の作業部(222)、(g)
はスプーン状の作業部(223)であり、各作業部とも
イリゲーション液の注出口(217)を有しているため
、作業部の発熱を防ぎ、かつ、周辺amへの熱的損傷を
防げる。更に、切断、切削時の硬組織の粉を洗い流し、
術部の視野を確保することができる。材質は特に限定は
されないが、ステンレス合金、チタン合金、及びセラミ
ックスが好ましい。また、注出口(21?)の個数は特
に限定はしない。また作業部を着脱できる形状としても
良い。
を示す。(a)は円椎状の作業部(216)、(b)は
ボール状で表面が尖起形状の作業部(218)、(c)
は角推状の作業部(219)、 (d)は環状の尖起形
状の作業部(220)、(e)はへら状の作業部(22
1)、([)はフォーク状の作業部(222)、(g)
はスプーン状の作業部(223)であり、各作業部とも
イリゲーション液の注出口(217)を有しているため
、作業部の発熱を防ぎ、かつ、周辺amへの熱的損傷を
防げる。更に、切断、切削時の硬組織の粉を洗い流し、
術部の視野を確保することができる。材質は特に限定は
されないが、ステンレス合金、チタン合金、及びセラミ
ックスが好ましい。また、注出口(21?)の個数は特
に限定はしない。また作業部を着脱できる形状としても
良い。
次に第16図(h)は、軟組織の表面に付着したカルシ
ウム塊を切削し、カルシウム片を吸引除去するために、
作業部(233)に複数の吸引通路(232)の開口部
(231)を設けた実施例を示す。複数の開口部(23
1)を設けることにより、吸引するカルシウム塊が小さ
な破片で効率よく吸引でき、吸引通路の閉塞が防止でき
る。
ウム塊を切削し、カルシウム片を吸引除去するために、
作業部(233)に複数の吸引通路(232)の開口部
(231)を設けた実施例を示す。複数の開口部(23
1)を設けることにより、吸引するカルシウム塊が小さ
な破片で効率よく吸引でき、吸引通路の閉塞が防止でき
る。
第17図(a)は作業部(226)が刃形状の振動伝達
具(224)の接合部(225)が長袖方向に角度を存
している実施例を示し、角度は侍に限定はされないが、
5〜45度が好ましい。(b)は、刃形状の作業部(2
28)が長軸方向に角度を有している振動伝達具(22
7)の一実施例を示しており、角度は特に限定はされな
いが5〜30度が好ましい。
具(224)の接合部(225)が長袖方向に角度を存
している実施例を示し、角度は侍に限定はされないが、
5〜45度が好ましい。(b)は、刃形状の作業部(2
28)が長軸方向に角度を有している振動伝達具(22
7)の一実施例を示しており、角度は特に限定はされな
いが5〜30度が好ましい。
第18図は、ハンドピース(22B)の表面に超音波振
動のON、OFFを操作するスイッチ(229)を設け
た実施例を示し、スイッチ(229)は防水型のクリッ
ク感のあるモーメンタリ−のタッチ・スイッチで、材質
はフッ素系ゴムが好ましく、スイッチ(229)の表面
寸法は5〜15m+aφが好ましく、特に限定はされな
い。また、ハンドピース(22B)の材質は、耐熱性の
あるポリスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、PTFE。
動のON、OFFを操作するスイッチ(229)を設け
た実施例を示し、スイッチ(229)は防水型のクリッ
ク感のあるモーメンタリ−のタッチ・スイッチで、材質
はフッ素系ゴムが好ましく、スイッチ(229)の表面
寸法は5〜15m+aφが好ましく、特に限定はされな
い。また、ハンドピース(22B)の材質は、耐熱性の
あるポリスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、PTFE。
ETFE、エポキシ、フェノール樹脂等のプラスチ、り
又は、アルミ合金、チタン合金、ステンレス合金等の金
属が好ましく、耐熱温度は、130’C以上が好ましい
。
又は、アルミ合金、チタン合金、ステンレス合金等の金
属が好ましく、耐熱温度は、130’C以上が好ましい
。
本発明に従うと、従来の超音波発振器では無負荷または
無負荷に近い状態(水中程度)でしか発振の立上りが難
しかったのに比べ、振動中の負荷変動に対して広範囲に
機穢共振周波数を追尾でき、かつ、始動の際のハンドピ
ースの負荷状態に関係なく適切なる機城共振周波数で立
上ることができ、また、従来のボルト締めランジュバン
型振動子に比べ、漏れ電流の非常に少ない(10μA以
下)CF型の振動子を内蔵したハンドピースにより、心
臓手術にも適用できる。超音波振動伝達具は、従来の伝
達具に比べ疲労強度に対して耐久性の優れたジジイント
とチップの複合形状が得られ、かつ硬組織用の切断、切
削を周辺組織に熱的…傷を与えないで実施できることは
、従来のサージカルバ−では難しかった。また、ハンド
ピース表面にタッチスイッチを設けて手元操作を行なう
ことは、手fJ? 昔にとって操作がしやすくなり、細
かな操作を必要とするマイクロサージユリ−には好適で
ある。このように本発明による外科手術装置は、脳外科
、心臓外科、消化器外科等の軟組織及び、カルシウム塊
及び石灰化組織の破砕、除去、また口腔外科、整形外科
、形成外科等の硬組織の切断・切削に対して好適な装置
である。
無負荷に近い状態(水中程度)でしか発振の立上りが難
しかったのに比べ、振動中の負荷変動に対して広範囲に
機穢共振周波数を追尾でき、かつ、始動の際のハンドピ
ースの負荷状態に関係なく適切なる機城共振周波数で立
上ることができ、また、従来のボルト締めランジュバン
型振動子に比べ、漏れ電流の非常に少ない(10μA以
下)CF型の振動子を内蔵したハンドピースにより、心
臓手術にも適用できる。超音波振動伝達具は、従来の伝
達具に比べ疲労強度に対して耐久性の優れたジジイント
とチップの複合形状が得られ、かつ硬組織用の切断、切
削を周辺組織に熱的…傷を与えないで実施できることは
、従来のサージカルバ−では難しかった。また、ハンド
ピース表面にタッチスイッチを設けて手元操作を行なう
ことは、手fJ? 昔にとって操作がしやすくなり、細
かな操作を必要とするマイクロサージユリ−には好適で
ある。このように本発明による外科手術装置は、脳外科
、心臓外科、消化器外科等の軟組織及び、カルシウム塊
及び石灰化組織の破砕、除去、また口腔外科、整形外科
、形成外科等の硬組織の切断・切削に対して好適な装置
である。
第1図は本発明による外科手術装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。第2〜4図は振動帰還型発振器
のブロック図及び回路図、第5図はCF型ボルト締めラ
ンジュバン型振動子の構造を示す図、第6〜14図は本
発明の一実施例となる超音波振動伝達具の形状を示す図
、振動及び応力分布を示す図、第15.16.17図は
、切断・切削用の超音波振動伝達具の一実施例を示し、
第18図は、スイッチ付きハンドピースの形状を示す図
である。第19.20図はそれぞれ従来の発振器のブロ
ック図及び回路図で、第21.22図は従来の超音波振
動伝達具の形状、振幅及び応力分布を示した図である。 第9図 特許出願人 住友ベークライト株式会社第10図 第 図 第 図 第 図 第 図 215凹凸の刃 第 図 第 図 ソ!=IQ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
示すブロック図である。第2〜4図は振動帰還型発振器
のブロック図及び回路図、第5図はCF型ボルト締めラ
ンジュバン型振動子の構造を示す図、第6〜14図は本
発明の一実施例となる超音波振動伝達具の形状を示す図
、振動及び応力分布を示す図、第15.16.17図は
、切断・切削用の超音波振動伝達具の一実施例を示し、
第18図は、スイッチ付きハンドピースの形状を示す図
である。第19.20図はそれぞれ従来の発振器のブロ
ック図及び回路図で、第21.22図は従来の超音波振
動伝達具の形状、振幅及び応力分布を示した図である。 第9図 特許出願人 住友ベークライト株式会社第10図 第 図 第 図 第 図 第 図 215凹凸の刃 第 図 第 図 ソ!=IQ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (14)
- (1)超音波振動を発生させる超音波振動子、該超音波
振動子に高周波電力を供給する振動帰還型発振器、該超
音波振動子に接続され超音波周波数の機械的振動を伝達
、拡大させる振動伝達具、吸引装置、及び液体注入装置
からなる外科手術装置において、前記超音波振動子がボ
ルト締めランジュバン型振動子であり、振動帰還型発振
器の帰還回路は振動電圧検出回路、位相比較器、ローパ
スフィルター、誤差増幅器、及び電圧制御発振器から構
成されていることを特徴とする外科手術装置。 - (2)振動電圧検出回路はモーショナルブリッジ回路、
ベースクリッパ回路、電圧調整回路、入力レベルコンバ
ーター回路及び、ローパスフィルターはラグフィルタか
らなる特許請求の範囲第(1)項記載の外科手術装置。 - (3)ボルト締めランジュバン型振動子は、1個もしく
は複数個の環状の電歪素子と該電歪素子より1個多い数
の環状の電極板とを交互に重ねて電気的に並列に接続し
、その両端にそれぞれ絶縁体を介し、金属ブロックを配
設し、中心穴にボルトを通して全体を締結したことを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の外科手術装置
。 - (4)絶縁体が10^1^3Ωcm以上の電気抵抗を有
するセラミックであることを特徴とする特許請求の範囲
第(3)項記載の外科手術装置。 - (5)超音波振動伝達具は、超音波周波数の機械的振動
を伝達拡大し、先端に超音波振動の腹となる作業部を有
し、該超音波振動伝達具が、ボルト締めランジュバン型
振動子に接続され断面積が一定である平行部と該平行部
に隣接し、断面積が小さくなる変化部の境であって振動
の節となる位置と、その節より先端側にあって振動の次
の腹となる位置の間の任意の位置でジョイントとチップ
とに2分して製作し、接続されてなることを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項記載の外科手術装置。 - (6)ジョイントとチップとの接続手段がネジであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(5)項記載の外科手
術装置。 - (7)ボルト締めランジュバン型振動子及び超音波振動
伝達具、もしくは超音波振動伝達具の内部に流体通路を
設けたこと特徴とする特許請求の範囲第(1)項ないし
、(5)項記載の外科手術装置。 - (8)ジョイント内部の流体通路の断面積が、チップ内
部の流体通路の断面積と同等以上であることを特徴とす
る特許請求の範囲第(7)項記載の外科手術装置。 - (9)ジョイントの材質、密度がチップの材質密度と同
等以上であることを特徴とする特許請求の範囲第(5)
項記載の外科手術装置。 - (10)チップの前方部をチップの長さ方向の軸線に対
して5〜120度の範囲で屈曲させたことを特徴とする
特許請求の範囲第(5)項記載の外科手術装置。 - (11)超音波振動伝達具は、生物組織と接触する刃形
状部を有する作業部及び該超音波振動伝達具の内部を通
る液体通路を有し、液体通路の片側が該作業部に開口し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
の外科手術装置。 - (12)超音波振動伝達具が、超音波周波数の機械的振
動方向と角度をもったもしくは平行な接合部と生物組織
に接触する作業部とから構成されることを特徴とする特
許請求の範囲第(11)項記載の外科手術装置。 - (13)超音波振動伝達具の作業部を含む先端部が超音
波周波数の機械的振動方向と角度をもったことを特徴と
する特許請求の範囲第(11)項記載の外科手術装置。 - (14)ボルト締めランジュバン型振動子と超音波振動
伝達具とからなるハンドピースの側面にスイッチを設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の外
科手術装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1106044A JPH02286149A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 外科手術装置 |
DE68920426T DE68920426T2 (de) | 1989-04-27 | 1989-10-12 | Chirurgische Operationsanordnung. |
CA002000581A CA2000581C (en) | 1989-04-27 | 1989-10-12 | Ultrasonic surgical operation device using bolted langevin transducer |
ES89310481T ES2065998T3 (es) | 1989-04-27 | 1989-10-12 | Dispositivos operatorios quirurgicos. |
EP89310481A EP0394583B1 (en) | 1989-04-27 | 1989-10-12 | Surgical operation device |
AU42885/89A AU610020B2 (en) | 1989-04-27 | 1989-10-13 | Surgical operation device |
DK512789A DK512789A (da) | 1989-04-27 | 1989-10-16 | Kirurgisk operationsapparat |
US07/813,053 US5180363A (en) | 1989-04-27 | 1991-12-23 | Operation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1106044A JPH02286149A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 外科手術装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02286149A true JPH02286149A (ja) | 1990-11-26 |
Family
ID=14423638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1106044A Pending JPH02286149A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 外科手術装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0394583B1 (ja) |
JP (1) | JPH02286149A (ja) |
AU (1) | AU610020B2 (ja) |
CA (1) | CA2000581C (ja) |
DE (1) | DE68920426T2 (ja) |
DK (1) | DK512789A (ja) |
ES (1) | ES2065998T3 (ja) |
Cited By (134)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08103452A (ja) * | 1992-02-07 | 1996-04-23 | Valleylab Inc | 電子制御ループの監視制御装置 |
JPH11104142A (ja) * | 1997-08-14 | 1999-04-20 | United States Surgical Corp | 超音波切開および凝血システム |
JP2005505339A (ja) * | 2001-10-05 | 2005-02-24 | オムニソニクス メディカル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 超音波エネルギーを用いて血管からプラークを除去する方法および装置 |
JP2006263031A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Aloka Co Ltd | 超音波手術具 |
JP2010538714A (ja) * | 2007-09-13 | 2010-12-16 | カール ツァイス サージカル ゲーエムベーハー | 水晶体超音波乳化吸引装置及び該装置の動作方法 |
US20120310262A1 (en) * | 2008-08-06 | 2012-12-06 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Devices and techniques for cutting and coagulating tissue |
JP2014097403A (ja) * | 2008-05-21 | 2014-05-29 | Sra Developments Ltd | 超音波振動子システム |
JP2014166222A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Olympus Corp | キャビテーション発生装置 |
US8951248B2 (en) | 2009-10-09 | 2015-02-10 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Surgical generator for ultrasonic and electrosurgical devices |
JP5690452B2 (ja) * | 2012-09-06 | 2015-03-25 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 超音波伝達ユニット及び超音波処置装置 |
US9066747B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-06-30 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Ultrasonic surgical instrument blades |
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