JPH03111036A - 超音波処置装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、超音波処置機能に加え、高周波電流による
電気メス処置機能を備えた超音波処置装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、超音波処置治療は超音波エネルギを不要組織や
骨に集中させ、不要組織の破砕、吸引や骨の切断に威力
を発揮し、腫瘍部や結石部等を選択的に除去できるため
、広い手術分野で利用されている。

一方、電気メス処置治療も外科手術に不可欠であって、
皮膚の切開、筋肉と軟骨の隔離等に有効である。特に、
術部の止血、凝固に威力を発揮する。

この超音波処置治療と電気メス処置治療を併用すること
ができれば、中断のない迅速かつ良好な手術を行なうこ
とができ、便利である。たとえば、超音波処置治療によ
って組織を破砕、乳化する段階で、血管を損傷して出血
を招いた場合、直ちに止血、凝固の対策が可能である。

この併用を可能とするものとして、たとえば（ＵＳＰ４
，２４９．９０１）、（ＥＰ　　０　２８２　６８４　
　ＡＩ）、（特開昭６０−８０４４６号公報）、（実公
昭６０−３３９２６号公報）、（実公昭６０−３３９２
５号公報）などに示されるものがある。

［発明が解決しようとする課題］ ただし、超音波処置治療と電気メス処置治療を同時に行
なうと、電気メス処置用の高周波電流が超音波振動子を
介して装置本体内の超音波駆動系に入り込み、誤動作が
起きて超音波処置治療に支障を来たす可能性がある。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、超音波処置と電気メス処置の
同時実行に際し、電気メス処置用の高周波電流が超音波
振動子を介して超音波駆動系に入り込むのを防ぐことが
でき、これにより誤動作を起こすことなく、常に適性な
処置を可能とする超音波処置装置を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ この発明は、前方部材と後方部材とで挟み込まれた超音
波振動子と、この超音波振動子に駆動電力を供給する超
音波駆動手段と、上記超音波振動子の超音波振動を被処
置部へ伝達する超音波伝達体と、この超音波伝達体に電
気メス処置用の高周波電流を供給する電気メス駆動手段
と、上記超音波振動子と前方部材および後方部材とのそ
れぞれの間に設けられた絶縁部材と、この絶縁部材に対
し並列に接続されたインダクタとを備える。

［作用〕 超音波伝達体に供給される電気メス処置用の高周波電流
は、前方部材および後方部材を介して超音波振動子に流
入しようとする。このとき、絶縁部材の持っている静電
容量とインダクタとが並列共振回路を成して共振し、そ
の並列共振回路のインピーダンスが無限大となる。この
無限大のインピーダンスにより、高周波電流は阻止され
て超音波振動子に流入せず、ひいては超音波駆動手段に
流入しない。

［実施例］ 以下、この発明の第１実施例について図面を参照して説
明する。

第１図において、１はハンドピースで、複数枚たとえば
四枚の圧電素子とこれら圧電素子のそれぞれ両面に接す
る三枚の電極とを積層してなる超音波振動子２を有して
おり、この超音波振動子２を前方側は絶縁板（絶縁部材
）３を介して、後方側は絶縁板（絶縁部材）４を介して
、前方部材である前面板５と後方部材である裏打板６と
で挟み込んでいる。この挟み込みはボルト（図示しない
）の挿通および締め付けによってなされており、そのボ
ルトを通して前面板５と裏打板６とが電気的に導通状態
の関係を有している。

前面板５は超音波振動子２の超音波振動を増幅するホー
ンを兼ねており、超音波振動子２の共振によりて発生す
る超音波振動は前面板５で増幅されて超音波伝達体であ
るところのプローブ７に伝えられる。このプローブ７は
ねじ締結されるとともに、前面板５．絶縁板３．超音波
振動子２．絶縁板４．および裏打板６の内部を通して吸
込口８に連通されている。

そして、ハンドピース１は振動子カバー９に固定収納さ
れている。

振動子カバー９は前方側がプローブ７を囲むシース９ａ
となっており、そのシース９ａの先端開口からプローブ
７の先端部が導出されている。また、振動子カバー９の
後部から吸込口８が導出されている。

超音波振動子２の各電極のうち、両端と真中の三つが相
互接続され、残りの二つが相互接続され、両者は装置本
体内の超音波駆動電源１０の出力端に接続される。

超音波駆動電源１０は、超音波駆動用の高周波信号を発
する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１を有しており、この
電圧制御発振器１１の出力を増幅器１２で増幅し、電圧
電流検出部１３を通して出カドランス１４に与えている
。そして１、出カドランス１４の二次側に超音波駆動電
力を得ている。

また、超音波駆動電源１０は、位相比較部１５を有して
いる。

ここで、電圧電流検出部１３は、増幅器１２から出力さ
れる電圧の位相、および増幅器１２から出カドランス１
４に流れる電流の位相をそれぞれ検出するものである。

検出された電圧位相は信号ライン１３ａにて位相比較部
１５に送られ、電流位相については信号ライン１３ｂに
て位相比較部１５に送られる。そして、位相比較部１５
において電圧位相と電流位相とが比較され、その比較結
果が電圧制御発振器１１にフィードバックされることに
より、ＰＬＬ　（位相同期）回路が構成される。

一方、１６は治療対象組織であり、そこにＰプレート（
患者プレート）１７が当接される。このＰプレート１７
はＰコード（患者コード）１８を介して電気メス駆動手
段であるところの高周波電気メス電源１９の出力端の一
方に接続されている。

この高周波電気メス電源１９の出力端の他方にはＡコー
ド（アクティブコード）２０を介してハンドピース１が
接続されている。

高周波電気メス電源１９は、電気メス処置治療に際し、
高周波電流を出力するものである。

そして、振動子カバー９内において、超音波振動子２の
三つの電極）相互接続ラインとＡコード（アクティブコ
ード）２０との間にインダクタ（コイル）２１が接続さ
れる。すなわち、絶縁板３．４（ボルトで電気的に導通
状態）に対し、インダクタ（コイル）２１が並列に接続
されている。

等価回路を第２図に示す。

第２図において、Ｃは絶縁板３．４の持つ静電容量、Ｌ
はインダクタ２１のインダクタンスであり、両者により
並列共振回路が構成される。

なお、高周波電気メス電源１９の出力周波数がｆｌであ
れば、下式が満足されるようにインダクタ２１のインダ
クタンスＬが選択される。

ｆｌ　　−１／　（２πＪゴ７Ｃ） つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

超音波処置治療では、電圧制御発振器１が動作し、数十
Ｋ　Ｈｚの高周波駆動電流がハンドピース１の超音波振
動子２に供給される。これにより、超音波振動子２が超
音波振動を起こしく電気エネルギが機械エネルギに変換
される）、その超音波振動が全面板５およびプローブ７
を介して治療対象組織１６に伝えられる。

したがって、組織の破砕環や骨の切断を行なうことがで
き、破砕した切片はプローブ７の中および吸込口８を通
り、外部に排出される。

この場合、超音波振動子２に供給される電圧。

電流の位相が電圧電流検出部１３で検出され、その両位
相が位相比較部１５で比較され、その比較結果が電圧制
御発振器１１にフィードバックされることにより、ＰＬ
Ｌ　（位相同期）回路が構成される。これにより、超音
波振動子２が共振点で駆動され、エネルギの変換効率が
高められる。

電気メス処置治療では、高周波電気メス電源１９が動作
し、高周波電流がハンドピース１およびＰプレート１７
を介して治療対象組織１６に流れる。

この超音波処置治療および電気メス処置治療は、操作部
（図示しない）の操作により、単独に、あるいは同時に
実行することができる。

ところで、超音波処置治療と電気メス処置治療を同時に
行なうと、ハンドピース１に供給される電気メス処置用
の高周波電流が、全面板５および裏打板６を介して超音
波振動子２に流入しようとする。このとき、絶縁板３，
４の持っている静電容量Ｃとインダクタ２１のインダク
タンスＬとが並列共振回路を成して共振し、その並列共
振回路のインピーダンスが無限大となる。この無限大の
インピーダンスにより、高周波電流は第２図にＸ印で示
すように阻止されて超音波振動子２に流入せず、ひいて
は超音波駆動電源１０に流入しない。

したがって、超音波駆動電源１０が誤動作を起こす心配
がなく、超音波処置治療に支障を来たすことなく常に適
正な処置を行なうことができる。

次に、この発明の第２実施例について説明する。

ここでは、第３図に示すように、Ａコード２０を装置本
体内の超音波駆動電源１０に導き、その超音波駆動電源
１０内にインダクタ２１を設けている。

インダクタ２１の電気的な接続関係および他の構成につ
いては、第１実施例と同じである。

このような構成によれば、電気メス処置用の高周波電流
が超音波駆動電源１０へ流入するのを確実に阻止するこ
とができ、超音波駆動電源１０の誤動作を防止して常に
適正な処置が可能になることは勿論、インダクタ２１が
超音波駆動電源１０に移った分だけハンドピース１が軽
量、小型になるという利点がある。

この発明の第３実施例について説明する。

ここでは、第４図に示すように、第２実施例におけるイ
ンダクタ２１に代えて、複数たとえば三つのインダクタ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃを採用し、これらインダクタの
それぞれ一端を複数のコネクタ２２によりＡコード２０
に選択的に接続し得る構成としている。

すなわち、ハンドピース１の種類によって絶縁板３，４
の持つ静電容量Ｃが異なることに対処しており、その静
電容ｆｆ１Ｃの変化にかかわらず前記の式（第１実施例
で示したｆｌの式）を満足させるべく、インダクタンス
Ｌの異なる三つのインダクタを用意している。

なお、コネクタ２２は、Ａコード２０と各インダクタの
接続だけでなく、ハンドピース１と超音波駆動電源１０
の接続も賄うようになっている。

他の構成については、第２実施例と同じである。

したがって、この実施例の場合、第２実施例と同様、超
音波駆動電源１０が誤動作せずに適正な処置が可能とな
り、しかもハンドピース１が軽量。

小型になることに加え、治療対象組織１６の種類。

形状、大きさなどに対応した複数種のハンドピース１を
用意することができ、処置範囲が拡がるという利点があ
る。

この発明の第４実施例を説明する。

ここでは、第５図に示すように、ハンドピース１におけ
る超音波振動子２の圧電素子が奇数の三枚、電極が四枚
となっている。そして、超音波振動子２の各電極のうち
、前方側から一枚目と三枚目を相互接続し、残りの二枚
目と四枚目を相互接続し、両者を超音波駆動電源１０の
出力端に接続している。

さらに、絶縁板３に対してインダクタ（コイル）３１を
並列に接続し、かつ絶縁板４に対してインダクタ（コイ
ル）３２を並列に接続し、両インダクタ３１．３２をト
ランス結合している。

このような構成の等価回路を第６図に示す。

第６図において、Ｃ１は絶縁板３の持つ静電容量、Ｌｌ
はインダクタ３１のインダクタンスであり、両者により
並列共振回路が構成される。Ｃ２は絶縁板４の持つ静電
容量、Ｌ２はインダクタ３２のインダクタンスであり、
両者により並列共振回路が構成される。

なお、インダクタ３１のインダクタンスＬ１、およびイ
ンダクタ３２のインダクタンスＬ１については、それぞ
れ前記の式（第１実施例で示したｆｌの式）が満足され
るように選択される。

作用を説明する。

超音波処置治療と電気メス処置治療の同時実行に際し、
ハンドピース１に供給される電気メス処置用の高周波電
流が、全面板５および裏打板６を介して超音波振動子２
に流入しようとする。このとき、絶縁板３の持っている
静電容量Ｃ１とインダクタ３１のインダクタンスＬ１と
が並列共振回路を成して共振し、その並列共振回路のイ
ンピーダンスが無限大となる。さらに、絶縁板４の持つ
ている静電容量Ｃ２とインダクタ３２のインダクタンス
Ｌ２とが並列共振回路を成して共振し、その並列共振回
路のインピーダンスが無限大となる。

この無限大のインピーダンスにより、高周波電流は第６
図にＸ印で示すように阻止されて超音波振動子２に流入
せず、ひいては超音波駆動電源１０に流入しない。

したがって、超音波駆動１［１０が誤動作を起こす心配
がなく、超音波処置治療に支障を来たすことなく常に適
正な処置を行なうことができる。

なお、超音波駆動電源１０から超音波振動子２へ供給さ
れる高周波駆動電流がインダクタ３１゜３２を流れて減
衰するのではないかという心配があるが、流れようとす
る電流はトランス結合の作用で互いに逆相となるため、
第６図にＸ印で示すように阻止される。よって、上記の
心配はない。

この発明の第５実施例を説明する。

ここでは、第７図に示すように、第１実施例のインダク
タ２１に代えてインダクタ４１を採用している。

インダクタ４１は、つまみ４１ａの回動操作によりイン
ダクタンスの変化が可能となっている。

他の構成については第１実施例と同じである。

すなわち、絶縁板３．４の形状（断積、厚さ）や誘電率
に製造上の誤差が生じ、その絶縁板３゜４の持つ静電容
量が変わっても、それに合わせてインダクタ４１のイン
ダクタンスを調節することができる。

したがって、電気メス処置用の高周波電流が超音波駆動
電源１０へ流入するのを確実に阻止することができ、よ
って超音波駆動電源１０が誤動作を起こすことがなく、
常に適正な処置を行なうことができる。しかも、製造上
の誤差に対する許容範囲が拡がるため、コストの低減が
図れる。

なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、前方部材と後方部
材とで挾み込まれた超音波振動子と、この超音波振動子
に駆動電力を供給する超音波駆動手段と、上記超音波振
動子の超音波振動を被処置部へ伝達する超音波伝達体と
、この超音波伝達体に電気メス処置用の高周波電流を供
給する電気メス駆動手段と、上記超音波振動子と前方部
材および後方部材とのそれぞれの間に設けられた絶縁部
材と、この絶縁部材に対し並列に接続されたインダクタ
とを備えたので、超音波処置と電気メス処置の同時実行
に際し、電気メス処置用の高周波電流が超音波振動子を
介して超音波駆動系に入り込むのを防ぐことができ、こ
れにより誤動作を起こすことなく、常に適性な処置を可
能とする超音波処置装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の構成を示す図、第２図
は第１図の等価回路を示す図、第３図はこの発明の第２
実施例の構成を示す図、ｔ？、４図はこの発明の第３実
施例の構成を示す図、第５図はこの発明の第４実施例の
構成を示す図、第６図は第５図の等価回路を示す図、第
７図はこの発明の第５実施例の構成を示す図である。 １・・・ハンドピース、２・・・超音波振動子、３．４
・・・絶縁板（絶縁部材）、５・・・全面板（前方部材
）、６・・・裏打板（後方部材）、７・・・プローブ（
超音波伝達体）、１０・・・超音波駆動電源（超音波駆
動手段）、１６・・・治療対象組織、１９・・・高周波
電気メス電源（電気メス駆動手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前方部材と後方部材とで挟み込まれた超音波振動子と、
   この超音波振動子に駆動電力を供給する超音波駆動手段
   と、前記超音波振動子の超音波振動を被処置部へ伝達す
   る超音波伝達体と、この超音波伝達体に電気メス処置用
   の高周波電流を供給する電気メス駆動手段と、前記超音
   波振動子と前方部材および後方部材とのそれぞれの間に
   設けられた絶縁部材と、この絶縁部材に対し並列に接続
   されたインダクタとを具備したことを特徴とする超音波
   処置装置。