JPH03126447A

JPH03126447A - 超音波処置装置

Info

Publication number: JPH03126447A
Application number: JP1262961A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Suzuta; 敏彦鈴田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1989-10-11
Publication date: 1991-05-29
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JP2874911B2

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、高周波焼灼機能を
備えた超音波処置装置に関する。

［従来の技術］一般に、超音波処置装置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
を発揮するもので、広い手術分野で利用されている。特
に、血管等の弾力的組織を残して実質組織を吸引できる
ため、肝切除に用いられることが多い。

一方、高周波焼灼装置（電気メス装置とも称す）は外科
手術に欠くことができないもので、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５凝固に
威力を発揮する。

この超音波処置装置の機能と高周波焼灼装置の機能を併
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、たとえば実公昭６０
−３３９２６号公報、実公昭６０−３３９２５号公報、
実開昭６２−９０６１２号公報、および実開昭６２−９
０６１１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８］ただし、超音波処置装置および高周波焼灼装置は共に増
幅器やトランスなど大容量、高重量の電気部品を有する
ため、二つの装置を合わせただけでは装置形状が大きく
なり、また重量も大きくなり、手術室における占有スペ
ースが増えたり移動が困難となって円滑な手術ができな
くなる。さらには、消費電力が増大するという不具合も
ある。

この発明は上記のような事情に考慮してなされたもので
、その目的とするところは、大形化や重量化を招くこと
なく、また消費電力の増大を招くことなく、超音波処置
機能と高周波焼灼機能を合せ持つことができ、中断のな
い迅速かつ円滑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、超音波振動子と、この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、超音波振
動子駆動用の超音波信号を発する超音波信号発生手段と
、高周波焼灼用の高周波信号を発する高周波信号発生手
段と、この高周波信号発生手段から発せられる高周波信
号と上記超音波信号発生手段から発せられる超音波信号
とを合成する合成手段と、この合成手段の出力を増幅す
る増幅手段と、この増幅手段の出力を超音波信号と高周
波信号に分離する分離手段とを備え、この分離手段で分
離される超音波信号を上記超音波振動子に与え、同分離
される高周波信号を上記超音波伝達体に与える。

［作用コ超音波信号発生手段から発せられる超音波振動子駆動用
の超音波信号と、高周波信号発生手段から発せられる高
周波焼灼用の高周波信号とが、合成手段において合成さ
れる。この合成信号は増幅手段で増幅され、分離手段に
供給される。この分離手段では増幅手段からの信号が超
音波信号と高周波信号に分離され、分離された超音波信
号は超音波振動子に与えられ、同分離された高周波信号
は超音波伝達体に与えられる。

［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、超音波振動子２
を有している。この超音波振動子２は、複数枚たとえば
三枚の圧電素子と、これら圧電素子のそれぞれ両面に接
する四枚の電極とを積層したものである。

また、ハンドピース１は、ホーン３およびプローブ４か
らなる超音波伝達体を有しており、超音波振動子２の超
音波振動をホーン３で増幅し、それをプローブ４によっ
て被処置部の治療対象組織５に伝達するようになってい
る。

そして、超音波振動子２が、分離手段であるところの分
離フィルタ７のインダクタＬを介して出カドランス８の
二次コイルに接続される。

また、ハンドピース１が、アクティブコードＡ１および
分離フィルタ７のコンデンサＣ１を介して、出カドラン
ス８の二次コイルの一端に接続される。

さらに、治療対象組織５に患者プレート６が当接される
ようになっており、その患者プレート６は患者コードＰ
および分離フィルタフのコンデンサＣ２を介し、出カド
ランス８の二次コイルの他端に接続される。

出カドランス８の一次コイルは、増幅器９の出力端に接
続される。

一方、１１は超音波振動子駆動用の超音波信号を発する
超音波信号発生器、１２は高周波焼灼用の高周波信号を
発する高周波信号発生器である。

この超音波信号発生器１１から発せられる超音波信号、
および高周波信号発生器１２から発せられる高周波信号
は、合成手段である合成回路１３で合成される。

すなわち、合成回路１３は、入力抵抗１４゜１５をそれ
ぞれ介して超音波信号および高周波信号を取込み、それ
を加算器１６で加算して出力するものである。

この合成回路１３の出力信号は上記増幅器って増幅され
、かつ上記出カドランス８により絶縁状態で昇圧され、
分離フィルタ７に供給される。

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

操作部（図示しない）で処置開始操作を行なうと、超音
波信号発生器１１が動作して超音波信号が発せられると
ともに、高周波信号発生器１２が動作して高周波信号が
発せられる。

発せられた超音波信号および高周波信号は合成回路１３
で合成され、そ゛の合成信号は増幅器９で増幅され、か
つ出カドランス８で昇圧され、分離フィルタフに供給さ
れる。

分離フィルタ７では、インダクタＬによって超音波信号
を抽出するとともに、コンデンサＣＩ　ｒ０２によって
高周波信号を抽出する。

こうして、分離される超音波信号は、ノ１ンドピース１
の超音波振動子２に与えられる。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）、その超音波振動がホーン３および
プローブ４を介して治療対象組織５に伝えられる。

したがって、組織の破砕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の中を通り、外部に吸引、
排出される。

また、分離される高周波信号は、ホーン３．プローブ４
．およびＰプレート６を通して治療対象組織５に流れる
。

したがって、上記の超音波処置治療を行ないながら、高
周波焼灼による止血、凝固を行なうことができる。

つまり、出血を防ぎながら手術を行なうことができ、中
断のない迅速かつ良好な手術が可能になるとともに、安
全性の向上が図れる。

特に、超音波信号に対する増幅、絶縁、昇圧の信号処理
、および高周波信号に対する増幅、絶縁。

昇圧の信号処理を、共通の増幅器９および出カドランス
８によってまかなう構成であるから、装置形状が大きく
ならず、また重量も大きくならず、よって手術室におけ
る占有スペースが増えたり移動が困難になるなどの不具
合は生じず、円滑な手術が可能である。さらに、消費電
力を小さく押さえることができる。

なお、この消費電力の抑制は、電源回路（図示しない）
の小形化につながるものでもあり、装置の大形化防止に
大きく貢献することができる。

この発明の第２実施例を第２図により説明する。

なお、図面において第１図と同一部分には同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

分離手段として分離スイッチ回路２１が用いられ、合成
手段として合成スイッチ回路２２が用いられている。

分離スイッチ回路２１は双方向性のスイッチ２１ａ、２
１ｂを有し、合成スイッチ回路２２は双方向性のスイッ
チ２２ａを有しており、これらスイッチ２１ａ、２１ｂ
、２２ａは互いに連動する二連スイッチとなっている。

また、２３は選択部で、超音波信号発生器１１と高周波
信号発生器１２とを交互に動作させるとともに、その交
互動作に合わせてスイッチ２１ａ。

２１ｂ、２２ａの接点切換を行なうものである。

超音波信号発生器１１から発せられる超音波信号は、ス
イッチ２２ａの一方の接点を介して増幅器９に供給され
るようになっている。

高周波信号発生器１２から発せられる高周波信号は、ス
イッチ２２ａの他方の接点を介して増幅器９に供給され
るようになっている。

そして、超音波振動子２が、スイッチ２１ａ。

２１ｂのそれぞれ一方の接点を介して出カドランス８の
二次コイルに接続される。

また、ハンドピース１が、アクティブコードＡ１および
スイッチ２１ａの他方の接点を介して、出カドランス８
の二次コイルの一端に接続される。

さらに、患者プレート６が、患者コードＰおよびスイッ
チ２１ｂの他方の接点を介し、出カドランス８の二次コ
イルの他端に接続される。

作用を説明する。

操作部（図示しない）で処置開始操作を行なうと、選択
部２３が超音波信号発生器１１と高周波信号発生器１２
とを交互に動作させるとともに、その交互動作に合わせ
てスイッチ２１ａ、２１ｂ。

２２ａの接点切換を行なう。

したがって、超音波信号発生器１１から発せられる超音
波信号と、高周波信号発生器１２から発せられる高周波
信号とが、合成スイッチ回路２２で時分割的に合成され
る。

合成回路２２の合成信号は増幅器９で増幅され、かつ出
カドランス８で昇圧され、分離スイッチ回路２１に供給
される。

分離スイッチ回路２１では、スイッチ２１ａ。

２１ｂの一方の接点が閉じたときに超音波信号を抽出し
、スイッチ２１ａ、２１ｂの他方の接点が閉じたときに
高周波信号を抽出する。これにより、超音波信号と高周
波信号とが時分割的に分離される。

分離される超音波信号は、ハンドピース１の超音波振動
子２に与えられる。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）、その超音波振動がホーン３およびプローブ４を
介して治療対象組織５に伝えられる。

しかも、分離手段および合成手段として安価なスイッチ
２１ａ、２１ｂ、２２ａを採用しているので、コストの
低減が図れるという効果がある。

この発明の第３実施例を第３図により説明する。

上限値設定回路３１および下限値設定回路３２が設けら
れ、この下限値設定回路３１および下限値設定回路３２
のそれぞれ出力電圧と超音波信号発生器（電圧制御発振
器、ＶＣＯ）１１から発せられる超音波信号の電圧とが
ウィンドウコンパレータ３３に供給されるようになって
いる。

ウィンドウコンパレータ３３は、超音波信号の電圧が上
限値設定回路３１の上限値電圧よりも高いとき、および
超音波信号の電圧が下限値設定回路３２の下限値電圧よ
りも低いとき、それぞれ論理“１″信号を出力するもの
である。

また、高周波信号発生回路１２の出力端と合成回路１３
との接続ラインにゲート回路３４が挿接され、そのゲー
ト回路３４にウィンドウコンパレータ３３の出力信号が
供給されるようになっている。

ゲート回路３４は、ウィンドウコンパレータ３３の出力
信号が論理“１”のとき開き、高周波信号発生回路１２
の高周波信号を通すものである。

一方、増幅器９の出力信号の電圧が電圧検出部Ｄｖによ
り検出され、かつ増幅器９の出力信号の電流が電流検出
部Ｄｉにより検出され、検出される電圧、電流のそれぞ
れの位相が位相比較器３５で比較される。

この位相比較器３５は位相差に対応するレベルの電圧を
出力するもので、その出力は高域カット用のＬＰＦ　（
ローパスフィルタ）３６を介して超音波信号発生器１１
に供給されるようになっている。

第４図を参照しながら作用を説明する。

このとき、超音波信号の電圧と上限値設定回路３１およ
び下限値設定回路３２の出力電圧とがウィンドウコンパ
レータ３３で比較され、超音波信号の電圧が上限値設定
回路３１の上限値電圧よりも高いとき、および超音波信
号の電圧が下限値設定回路３２の下限値電圧よりも低い
とき、それぞれウィンドウコンパレータ３３から論理“
１″信号が出力される。

ウィンドウコンパレータ３３の出力が論理“１″のとき
は、超音波信号発生器１１の超音波信号と高周波信号発
生器１２の高周波信号とが合成回路１３で合成される。

ウィンドウコンパレータ３３の出力が論理“０“のとき
は、超音波信号発生器１１の超音波信号のみが合成回路
１３から出力される。

合成回路１３の出力信号は増幅器９で増幅され、かつ出
カドランス８で昇圧され、分離フィルタフに供給される
。

分離フィルタ７では、インダクタしによって超音波信号
を抽出するとともに、コンデンサＣ１゜Ｃ２によって高
周波信号を抽出する。

こうして、分離される超音波信号は、／’％ンドピース
１の超音波振動子２に与えられる。、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）、その超音波振動がホーン３お
よびプローブ４を介して治療対象組織５に伝えられる。

この消費電力の抑制は、電源回路（図示しない）の小形
化につながるものでもあり、装置の大形化防止に大きく
貢献することができる。

一方、増幅器９の出力信号の電圧が電圧検出ラインＬｖ
を介して検出され、かつ増幅器９の出力信号の電流が電
流検出ラインＬｉを介して検出され、検出される電圧、
電流のそれぞれの位相が位相比較器３５で比較される。

この場合、上記したウィンドウコンパレータ３３および
ゲート回路３４の働きにより、超音波信号電圧の零Ｖ付
近には高周波信号が無く、よって超音波信号の位相のみ
が正確に検出され、比較される。

そして、位相比較器３５の比較結果か高周波信号発生器
１１にフィードバックされ、ＰＬＬ　（位相同期）回路
が構成される。このＰＬＬ回路の構成に当たっては、超
音波信号の位相のみがフィードバックされているので、
高周波信号による誤動作は生じない。

たとえば、駆動周波数が共振周波数より高い場合、超音
波信号は電圧の位相が電流の位相よりも進んでおり、そ
れに対処して位相比較器３５の出力電圧が負方向へ下が
る。すると、超音波信号発生器１１の発振周波数が下が
り、超音波信号の周波数が上記共振周波数へと近付く。

こうして、超音波振動子２が共振点（電圧と電流の位相
差が零度）で駆動され、エネルギの変換効率が高められ
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、超音波振動子と、
この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、超音波振動子駆動用の超音波信号を発す
る超音波信号発生手段と、高周波焼灼用の高周波信号を
発する高周波信号発生手段と、この高周波信号発生手段
から発せられる高周波信号と上記超音波信号発生手段か
ら発せられる超音波信号とを合成する合成手段と、この
合成手段の出力を増幅する増幅手段と、この増幅手段の
出力を超音波信号と高周波信号に分離する分離手段とを
備え、この分離手段で分離される超音波信号を上記超音
波振動子に与え、同分離される高周波信号を上記超音波
伝達体に与える構成としたので、大形化や重量化を招く
ことなく、また消費電力の増大を招くことなく、超音波
処置機能と高周波焼灼機能を合せ持つことができ、中断
のない迅速かつ円滑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
はこの発明の第２実施例の構成を示す図、第３図はこめ
発明の第３実施例の構成を示す図、第４図は第３図にお
ける各部の信号波形を示す図である。１・・・ハンドピース、２・・・超音波振動子、３・・
・ホーン（超音波伝達体）、４・・・プローブ（超音波
伝達体）　６・・・患者電極、７・・・分離フィルタ（
分離手段）、８・・・出カドランス、９・・・増幅回路
、１３・・・合成回路（合成手段）、１１・・・超音波
信号発生器、１２・・・高周波信号発生器。

Claims

【特許請求の範囲】

超音波振動子と、この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、超音波振動子駆動用の
超音波信号を発する超音波信号発生手段と、高周波焼灼
用の高周波信号を発する高周波信号発生手段と、この高
周波信号発生手段から発せられる高周波信号と上記超音
波信号発生手段から発せられる超音波信号とを合成する
合成手段と、この合成手段の出力を増幅する増幅手段と
、この増幅手段の出力を超音波信号と高周波信号に分離
する分離手段とを具備し、この分離手段で分離される超
音波信号を上記超音波振動子に与え、同分離される高周
波信号を上記超音波伝達体に与える構成としたことを特
徴とする超音波処置装置。