JPH05305095A - 超音波治療器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】超音波伝達部材の効率的な冷却を行い、かつシ
ースをも高温にすることなく、より高振幅の超音波振動
を可能にし、高い安全性を持った超音波治療器を提供す
ることにある。 【構成】超音波振動素子部２、ホーン３および超音波伝
達部材４からなる超音波振動子５をカバー１ａによって
覆い、さらに前記超音波伝達部材４をシース２１によっ
て覆った超音波治療器において、前記シース２１を外シ
ース２１ａと内シース２１ｂによって二重構造とし、両
者間にできた空間を空気断熱層２２とし、この空気断熱
層２２によって超音波伝達部材４の熱をシース２１の外
面に伝えないように構成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は超音波振動によって患
部組織を破砕する超音波手術に用いる超音波治療器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に超音波治療器は、超音波振動素子
部、ホーン、及び、超音波伝達部材を一体的に連結して
なる超音波振動子を把持部となるカバーで覆った構造を
持ち、超音波振動素子部で発生させた超音波振動をホー
ンで増幅させ、超音波振動伝達部材に伝達し、この先端
を生体組織や結石などに当てる。

【０００３】そして、超音波伝達部材を通じて除去した
い生体組織等に超音波振動を与え、その振動エネルギに
より切除または破砕する。さらに、この切除または破砕
する手術作業をやり易くするために、切除または破砕す
る処置と同時に、患部に灌流液を送り洗浄しながらその
破砕された組織片等を超音波伝達部材に形成された吸引
孔の先端から吸引除去する。

【０００４】また、この灌流液は、超音波伝達部材を冷
却し超音波伝達部材の疲労破壊を防ぐ目的も持つ。この
種の超音波治療器は超音波メス、超音波スケーラ、超音
波砕石器などに広く利用されている。

【０００５】図３は従来の超音波治療器を示し、１はハ
ンドピースである。ハンドピース１のカバー１ａの内部
には超音波振動素子部２が収納され、この超音波振動素
子部２から発生した軸方向の超音波振動は、ホーン３に
よって超音波振動の振幅が拡大され、拡大された超音波
振動は超音波伝達部材４に伝達される。

【０００６】すなわち、超音波振動素子部２とホーン３
および超音波伝達部材４によって超音波振動子５が構成
され、超音波伝達部材４の先端において、図示しない患
部組織のカッティング、乳化、あるいは結石の破砕等の
作業を行うようになっている。

【０００７】このハンドピース１には内部にホーン３お
よび超音波伝達部材４に連通した流体通路６を持ってお
り、図示しない吸引ポンプによってこの流体通路６を通
してカッティング、乳化した患部組織、あるいは破砕し
た結石を吸引口金７、吸引チューブ８を通して吸引除去
するようになっている。

【０００８】さらに、超音波処置部に灌流液を供給する
ための送水口金９を備えている。送水口金９には柔軟な
送水チューブ１０が接続されており、図示していない送
水ポンプにて灌流液が送水チューブ１０を経て送水口金
９に圧送される。送水口金９より流入した灌流液は送水
通路１１を通った後に、超音波伝達部材４と同軸に、超
音波伝達部材４を覆うように設けられたシース１２の中
の根元側に導かれる。灌流液は、シース１２の根元側か
ら先端開口部に向かい、途中、超音波伝達部材４を冷却
しながら流れ、シース１２の先端から患部に向かって吐
出し患部の洗浄を行う。また超音波伝達部材４の側面の
シース１２先端開口部付近には流体通路６と連通したリ
ーク穴１３があり、シース１２内を流れてきた灌流液の
一部を先端から吐出する前に流体通路６に吸引し、吐出
する灌流液の量を制限している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、患部に導か
れる灌流液は超音波伝達部材４の超音波振動によってほ
とんどが患部周辺で霧化されてしまう。このような現象
は術野を妨げることになる。特に顕微鏡下で行われるマ
イクロサージェリーでは、顕微鏡の視野全体が霧化され
て灌流液で覆われてしまい微細な手術を行うことができ
なくなり危険である。

【００１０】逆に、灌流液が視野の邪魔にならない程度
に送水量を減らせば、超音波振動素子部２、ホーン３、
超音波伝達部材４の冷却が不十分になり、大振幅での発
振が不可能になったり、超音波振動子５が異常発熱をし
たり、さらには超音波振動子５が破損する危険がある。

【００１１】そこで、米国特許第４５１６３９８号明細
書に示すように、術野へは灌流液の霧化が邪魔にならな
い程度の少ない量の灌流液しか送らず、かつ超音波伝達
部材には冷却できるだけの十分な量の灌流液が送られる
ように、超音波伝達部材の先端部付近にリーク穴を設
け、超音波伝達部材を冷却した灌流液が術野に届く前に
リーク穴から吸引路へ吸引してしまうというものが提案
されている。

【００１２】また、実公昭６１−４３４５４号公報に示
すように、超音波伝達部材の耐久性をも考慮して、リー
ク穴を超音波伝達部材の振幅最小部に設けるものも提案
されている。

【００１３】このような超音波伝達部材にリーク穴を有
した超音波治療器では、術野での灌流液の霧化による視
野不良が少なく、超音波振動素子部や超音波伝達部材の
冷却もなす事ができる。

【００１４】しかしながら、従来の超音波治療器では、
灌流液が超音波伝達部材と、単層のシースの間を流れて
いるため、超音波伝達部材で発せられた熱は、灌流液を
介してシースに伝わり、シース外側面から外界に向かっ
て放射されることになる。

【００１５】超音波伝達部材を大振幅で駆動させたり、
大きな角度で屈折させた場合、１波長以上に長く延ばし
た場合などにおいては、超音波伝達部材の発熱も大きく
なるためシース外側面の温度が非常に高くなる。

【００１６】シース外側面は術中、患部や患部付近の正
常組織、また術者の手に触れる可能性のある部分である
ため、シース外側面が火傷を起こすほどの高温になると
は非常に危険である。さらに、超音波伝達部材にリーク
穴を設けているために、リーク穴部分の機械的強度が低
下し、その部分から破断する恐れもある。

【００１７】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、超音波振動素子部、
超音波伝達部材の効率的な冷却を行い、かつシースをも
高温にすることなく、より高振幅の超音波振動や手術目
的に応じた高屈曲、伸長した超音波伝達部材を利用する
ことを可能にし、高い安全性を持った超音波治療器を提
供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するために、超音波振動素子部、ホーンおよび超音波
伝達部材からなる超音波振動子をカバーによって覆い、
さらに少なくとも前記超音波伝達部材をシースによって
覆った超音波治療器において、前記シースを多重構造と
し、内外のシースによってできた空間を空気断熱層とし
たことにある。

【００１９】

【作用】前述のような構造の超音波治療器においては、
シースを多重構造にし、内外シース間を断熱空気層とす
ることによって、超音波伝達部材、灌流液の熱がシース
最外側面に伝わらない構造となるため、シース最外側面
が高温になることを防止できる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明するが、従来と同一構成部分は同一番号を付して説
明を省略する。

【００２１】図１は第１の実施例を示す。超音波振動子
５を構成する超音波伝達部材４の外周にはこれと同軸的
にシース２１が覆うように設けられている。このシース
２１は、外シース２１ａと内シース２１ｂとから二重構
造になっている。

【００２２】外シース２１ａと内シース２１ｂとの間の
空間は密閉されており、空気断熱層２２に形成されてい
る。また、内シース２１ｂと超音波伝達部材４との間は
冷却水路２３に形成され、この冷却水路２３は送水通路
１１と連通している。

【００２３】内ケース２１ｂの基端部はカバー１ａの内
部まで延長しており、この延長部２４にはカバー１ａの
内部の環状凹部２５に連通する連通孔２６が穿設されて
いる。さらに、カバー１ａには環状凹部２５に連通する
副流体通路２７が設けられ、この副流体通路２７は副吸
引チューブ２８を介して吸引チューブ８と連通してい
る。

【００２４】そして、前記送水口金９から流入した灌流
液は、送水通路１１を通って超音波伝達部材４と内シー
ス２１ｂとの間の冷却水路２３に入り、内シース２１ｂ
の先端に向かって流れるようになっている。

【００２５】灌流液は内シース２１ｂと超音波伝達部材
４との間の冷却水路２３を循環した後に、流体通路５か
らの吸引圧によって灌流液の一部あるいはすべてが、副
流体通路２７から吸引される。そして、この副流体通路
２７に吸引された灌流液は副吸引チューブ２８を介して
流体通路６に連通する吸引チューブ８に合流する。副吸
引通路２７から吸引されなかった残りの灌流液はシース
２１の先端から前方の患部に向かって吐出し患部の洗浄
を行う。

【００２６】なお、この実施例では超音波伝達部材４が
真直ぐの場合であるが、超音波伝達部材４が屈曲してい
る場合には、外シース２１ａ，内シース２１ｂはテフロ
ン、シリコン、ポリウレタンなどの可撓性の材質を選べ
ば良い。また両シース２１ａ，２１ｂは屈曲部及びその
前後が可撓性を持てば良く、それ以外の部分はポリサル
ホンなどの硬質の材料でも良い。

【００２７】前述のように構成されたハンドピース１に
おいては、シース２１が外シース２１ａ，内シース２１
ｂの二重になっており、内シース２１ａ、外シース２１
ｂとの空間が空気断熱層２２となっているために超音波
伝達部材４、灌流液の熱が外シース２１ａの外側にまで
伝わらない。

【００２８】したがって、大振幅での超音波発振時、高
屈曲の超音波伝達部材、１波長以上の伸長した超音波伝
達部材の使用時など、超音波伝達部材の発熱が大きい場
合にシースが、患者、術者に触れても、熱による危害を
与えることがない。さらにリーク穴を設けないために強
度的にもすぐれ、超音波伝達部材が破断、脱落する可能
性を低くすることができ、安全な超音波治療を行うこと
ができる。

【００２９】図２は第２の実施例を示す。４０は超音波
振動素子部であり、この超音波振動素子部４０にはホー
ン４１を介して超音波伝達部材としてのパイプ状のプロ
ーブ４２が結合され、超音波振動子４３が構成されてい
る。

【００３０】プローブ４２の外周にはその先端部を除き
シース４４によって覆われている。シース４４の体腔内
に挿入される挿入部分４４ａは以下のように３重管構造
となっている。

【００３１】すなわち、プローブ４２の外周には管状の
第１のシース４５が同軸的に覆われている。この第１の
シース４５の外周には管状の第２のシース４６が同軸的
に覆われている。さらに、第２のシース４６の外周には
管状の第３のシース４７が同軸的に覆われている。

【００３２】そして、プローブ４２と第１のシース４５
により第１の筒状空間４８が、第１のシース４５と第２
のシース４６により第２の筒状空間４９が、第２のシー
ス４６と第３のシース４７により第３の筒状空間５０が
形成されている。

【００３３】第１のシース４５は第２のシース４６より
わずかに短くなっているため、第１の筒状空間４８と第
２の筒状空間４９とはシース先端近傍４８ａにおいて連
通している。

【００３４】また、第３のシース４７はねじ５１により
第２のシース４６に対し着脱自在に接続され、第２のシ
ース４６と第３のシース４７により形成される第３の筒
状空間５０はシース４４の手元側と先端側に設けられた
２つのＯリング５２，５３によって空気が密封される。

【００３５】前記超音波振動子４３の後方には吸引チュ
ーブ５４が設けられており、この吸引チューブ５４は一
端が二又に分かれており、その一方５４ａは超音波振動
素子部４０、ホーン４１およびプローブ４２を貫通して
設けられた吸引路５５と接続され、他方５４ｂは第１の
筒状空間４８と接続されている。また、吸引チューブ５
４の他端５４ｃは吸引装置５６に接続されている。一
方、送水チューブ５７の一端は第２の筒状空間４９に、
他端は送水装置５８に接続されている。次に、前述のよ
うに構成された超音波治療器の作用について説明する。

【００３６】図示しない超音波電源により発生した超音
波電気信号が超音波振動素子部４０で超音波振動に変換
され、ホーン４１を介してプローブ４２の先端まで伝達
される。プローブ４２の先端を患部組織に押し当てて超
音波振動させると患部組織が乳化破砕される。これと同
時に吸引装置５６によって吸引を行うと、乳化した組織
が吸引路５５を通って体外に排除され、吸引チューブ５
４を介して吸引装置５６に回収される。この際、超音波
振動によりプローブ４２の内部で発生する熱によってプ
ローブ４２が破断するのを防ぐためにプローブ４２を以
下の方法で冷却する。

【００３７】すなわち、送水装置５８から送水チューブ
５７を介して第２の筒状空間４９に生理食塩水が送水さ
れる。生理食塩水は第２の筒状空間４９をシース先端側
に向かって流れ、シース先端近傍４８ａから第１の筒状
空間４８に流入する。ここで生理食塩水の一部はプロー
ブ４２の先端側へ向かって流れ、挿入部先端開口部４４
ｂから体腔内に流出するが、大部分は第１の筒状空間４
８をシース手元側に向かって流れ、吸引チューブ５４ｂ
を介して乳化排除させた組織と共に吸引装置５６に回収
される。

【００３８】生理食塩水は、前述したように第２の筒状
空間４９と第１の筒状空間４８を流れる間にプローブ４
２で発生した熱を奪い、プローブ４２が異常加熱するの
を防いでいる。

【００３９】プローブ４２の加熱は生理食塩水の送水量
を加減することにより、ある程度までコントロールでき
るが、プローブ４２の超音波振動振幅が大きい場合には
以下に述べる理由から送水量には上限を設けている。

【００４０】すなわち、吸引装置５６の能力を越えて送
水量を多くすると、第１の筒状空間４８を通って回収さ
れずに挿入部先端開口部４４ｂから体腔内に流れ出す生
理食塩水の量が多くなる。これらの生理食塩水は大振幅
で超音波振動しているプローブ４２の先端部に接触して
霧化され、術部近傍の視界を著しく妨げ、治療を続ける
のが困難になってしまう。

【００４１】上述の理由により送水量が制限されている
ため、大振幅で超音波振動するとプローブ４２が加熱
し、それに従って、第１の筒状空間４８、第２の筒状空
間４９を流れる生理食塩水や第１のシース４５、第２の
シース４６の温度も上昇する。しかし、２つのＯリング
５２，５３により密封され空気断熱層を形成した第３の
筒状空間５０により、その熱は挿入部分４４ａには伝わ
らない。

【００４２】したがって、プローブ４２が大振幅で超音
波振動していても、プローブ４２で発生した熱がシース
４４の挿入部分４４ａまで伝わらないため、シース４４
の挿入部分４４ａが患者の正常組織や術者の手などに接
触しても熱傷を与えることがない。また、生理食塩水の
送水量が少なく、挿入部先端開口部４４ｂから発生する
霧も少ないため、術野を妨げられることがない。さら
に、いたずらに生理食塩水の消費量を増やすこともな
い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、シースの断熱効果が高いために、大振幅での超音波
発振時、高屈曲の超音波伝達部材、１波長以上の伸長し
た超音波伝達部材の使用時など、超音波伝達部材の発熱
が大きい場合にシースが、患者、術者に触れても、熱に
よる危害を与えることがない。さらにリーク穴を設けな
いために強度的にもすぐれ、超音波伝達部材が破断、脱
落する可能性を低くすることができ、安全な超音波治療
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示し、（ａ）は超音
波治療器の縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大し
て示す縦断側面図。

【図２】この発明の第２の実施例に係わる超音波治療器
の縦断側面図。

【図３】従来の超音波治療器の縦断側面図。

【符号の説明】

２…超音波振動素子部、３…ホーン、４…超音波伝達部
材、５…超音波振動子、２１…シース、２１ａ…外シー
ス、２１ｂ…内シース、２２…空気断熱層。

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】内シース２１ｂの基端部はカバー１ａの内
部まで延長しており、この延長部２４にはカバー１ａの
内部の環状凹部２５に連通する連通孔２６が穿設されて
いる。さらに、カバー１ａには環状凹部２５に連通する
副流体通路２７が設けられ、この副流体通路２７は副吸
引チューブ２８を介して吸引チューブ８と連通してい
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動素子部、ホーンおよび超音波
   伝達部材からなる超音波振動子を有する超音波治療器に
   おいて、少なくとも前記超音波伝達部材をシースによっ
   て覆うとともに、このシースを多重構造とし、内外のシ
   ースによってできた空間を空気断熱層としたことを特徴
   とする超音波治療器。