JPH057595A - 超音波手術器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 患者漏洩電流を少なくした超音波手術器を提
供する。 【構成】 フェライト等から成る円筒形状の磁歪素子２
８にはボルト３２が挿通され、そのボルト３２の両端に
は前ブロック１７及び後ブロック３０が係合される。前
ブロック及びボルト３２は、そのボルト３２の軸方向に
沿ってその液体流通路となる貫通孔１０２が形成されて
いる。外部の発振器２０４から供給された高周波信号に
よりコイル３４にて磁界が発生し、これにより磁歪素子
２８が超音波振動を生ずる。この超音波振動はホーン１
９によって生体に伝達され組織の破砕等が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波手術器、特に超
音波を発生する超音波振動子の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療の分野において超音波手術器が活用
されいてる。この超音波手術器は、超音波振動されるホ
ーンの先端によって生体組織の破砕等を行うものであ
る。

【０００３】このような超音波手術器において、超音波
振動は手術器ハンドピースに内蔵された超音波振動子に
て発生される。従来においては、そのような超音波振動
子として、いわゆるボルト締め超音波振動子（別名、ラ
ンジュバン型振動子）が知られている。

【０００４】図２には、従来のボルト締め超音波振動子
の断面が示されている。図において、環状の複数の振動
素子１０には、それらの間及び両端に複数の環状の端子
板１２が配置されている。そして、端子板１２−１は、
一方側の電極であり、端子板１２−２は他方側の電極で
ある。

【０００５】この従来のボルト締め超音波振動子におい
て、前記振動素子１０は、電歪材料で構成されている。
すなわち、一方側の電極と他方側の電極との間に電圧を
印加することにより、その電極間に電界が生じ、この結
果、電歪材料から成る振動素子１０が超音波振動を生ず
ることになる。

【０００６】振動素子１０及び端子板１２の中央にはボ
ルト挿通口が形成されており、そのボルト挿通口にはボ
ルト１４が挿通されている。そして、ボルト１４の一方
端には、一方の金属ブロック１６が係合しており、ボル
ト１４の他方端には他方の金属ブロック１８が係合して
いる。すなわち、この２つの金属ブロックを互いに締め
付けることにより、振動素子１０及び端子板１２が強固
に挟持される。

【０００７】なお、このような超音波振動子において
は、超音波手術器による組織の破砕等によって乳化ある
いは細分化した組織や、その際に注がれた灌流液などを
吸引するために、超音波振動子のボルト軸方向に沿って
液体流通路が形成される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のボルト締め超音波振動子を用いた超音波手術器にお
いては、振動素子を駆動するために高電圧を印加する必
要があり、このため、患者漏洩電流が多くなるという問
題があった。すなわち、このような超音波手術器は、で
きる限り患者漏洩電流が少ない方が望ましいが、従来に
おいては、上述したように高電圧の印加の必要性から、
完全なる電気絶縁性を保つことが困難となり、この結
果、一定の基準内には納まっていたが、患者漏洩電流を
更に要望される値にまで抑え込むことができなかった。
本発明は、上記従来の鑑みなされたものであり、その目
的は、高電圧印加を必要とせずに患者漏洩電流をできる
だけ低く抑えることのできる超音波手術器を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波振動を発生する超音波振動子と、
前記超音波振動が伝達されるホーンと、を含み、前記ホ
ーンの先端部にて組織の破砕等を行う超音波手術器にお
いて、前記超音波振動子は、ボルト挿通孔が形成された
円筒状の磁歪材料から成る磁歪素子と、前記磁歪素子の
前記ボルト挿通孔に挿通するボルトと、前記ボルトの両
端にそれぞれ係合して、前記磁歪素子を両側から挟む一
対の金属ブロックと、前記円筒状磁歪素子に巻回された
コイルと、を含み、前記超音波振動子には前記ボルト軸
方向に沿って貫通孔が形成されたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、円筒状の磁歪素子に巻回さ
れたコイルに電流を流すことにより、このコイルにて磁
界が発生し、この磁界により磁歪素子が物理的に歪み、
この結果、超音波振動が生じることとなる。そして、こ
の超音波振動は、ホーンに伝達され、組織の破砕等が行
われる。

【００１１】従って、電歪素子を用いた従来のように高
電圧を必要とせずに、患者漏洩電流を極めて小さくする
ことが可能となる。

【００１２】また、超音波振動子には貫通孔が形成され
ているため、超音波手術により乳化あるいは細分化され
た組織を前記貫通孔を介して外部に取り出すことができ
るので、超音波手術器ハンドピース内部に特別に液体流
通路等を設ける必要がなく、手術器本体が太くなること
を防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１４】図１には、本発明に係る超音波手術器ハン
ドピース１１の構成が示されている。この超音波手術器
は生体組織の破砕等を行うものであり、例えば、腹腔内
臓器手術，眼科手術等に用いられるものである。

【００１５】ケース１３の内部には、超音波振動を発生
する超音波振動子１５が設けられている。この超音波振
動子１５については後に詳述する。

【００１６】超音波振動子１５の先端部（前ブロック１
７の先端部）には、ホーン１９に超音波振動を伝達させ
るコーン２０が配置されている。なお、コーン２０は前
ブロック１７にネジ止めされている。

【００１７】ホーン１９は、コーン２０にネジ止めされ
ており、コーン２０から伝達された超音波はホーン１９
の先端に達する。すなわち、このホーン１９の先端部に
て組織の破砕などが行われる。ホーン１９の外周囲には
ホーンカバー２２が配置され、このホーンカバー２２
は、ケース１３の先端に固定されている。コーン２０及
びホーン１９の中央軸方向には、それぞれ貫通孔が形成
され、液体流通路１００を構成している。ケース１３の
先端部には、注入口２３が設けられており、外部に供え
られた灌流液送出器２００から送出された灌流液が、こ
の注入口２３を介してホーン１９とホーンカバー２２の
間の通路に注入される。そして、その注入された灌流液
は、ホーンカバー２２の先端開口から組織へ流出する。
なお、この灌流液がケース１３の奥側に入ることを防止
するためにケース１３とコーン２０との間にはシール部
材２４が配置されている。

【００１８】ケース１３の尾端中央には、ジョイントチ
ューブ２６が挿通しており、そのジョイントチューブ２
６には図示されていないチューブの一方端が接続され
る。

【００１９】なお、このチューブの他方端には乳化され
た組織などの吸引を行うための吸引器２０２が接続され
る。

【００２０】次に、超音波振動子１５について説明す
る。この超音波振動子１５は、超音波振動を発生する磁
歪素子２８と、一対の金属ブロック（前ブロック１７及
び後ブロック３０）と、ボルト３２と、コイル３４と、
で構成されている。

【００２１】磁歪素子２８は、本実施例において円筒状
に形成され、その外周囲にはコイル３４が巻回されてい
る。磁歪素子２８には、挿通孔が形成され、その挿通孔
にはボルト３２が挿通し、前ブロック１７及び後ブロッ
ク３０に係合している。すなわち、前ブロック１７及び
後ブロック３０を互いに締め付け合うことにより、磁歪
素子２８が挟持される。なお、磁歪素子２８とボルト３
２との間には、本実施例において、樹脂等の絶縁材が配
置されている。

【００２２】本実施例において、ボルト３２には、その
ボルト軸方向に沿って貫通孔１０２が形成されている。
すなわち、この貫通孔１０２は、乳化された組織などが
流通する液体流通路であり、上述した液体流通路１００
に接続している。

【００２３】そして、ボルト３２の尾端側には、チュー
ブホルダ３６が配置され、このチューブホルダ３６によ
ってボルト３２に形成された貫通孔１０２と前記ジョイ
ントチューブ２６の中央孔とが接続されている。

【００２４】なお、コイル３４には外部に配置された発
振器２０４から駆動信号が供給される。

【００２５】ところで、磁歪素子２８は、外部磁界を受
けると物理的な歪みが生じ超音波振動を生ずるものであ
る。そして、本実施例においては、この磁歪素子２８と
してフェライト磁歪材料が用いられている。具体的に
は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｃｏフェライトが用いられている。な
お、その他の磁歪材料としては、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅ合金
などがあり、その他には、鉄系アモルファス合金等も用
いることができる。いずれにおいても、磁力線によって
超音波振動を生ずる磁歪材料であれば他のものでも用い
ることができる。ただし、飽和磁歪が大きいことが好ま
しい。

【００２６】なお、本実施例において、このボルト締め
超音波振動子１５の全長は、例えば、１０ｃｍであり、
超音波のλ／２に相当するものである。また、その径
は、例えば、１５ｍｍである。

【００２７】次に、超音波振動子１５の動作について説
明する。

【００２８】発振器２０４から出力された高周波信号
は、コイル３４に供給される。ここで高周波信号として
は、例えば、数アンペア程度で、２０ｋＨｚ〜１００ｋ
Ｈｚ程度の高周波信号である。

【００２９】この高周波信号によりコイル３４にて磁界
が発生し、この磁界によって磁歪素子２８が歪みを生ず
る。具体的には、ボルト軸方向（紙面左右方向）に振動
する。ここで、磁歪素子２８は、一対のブロック（前ブ
ロック１７及び後ブロック３０）によって強固に、挟持
されているため、磁歪素子２８にて生ずる超音波振動を
超音波振動子１５全体に広げて、外部部材へその発生さ
れた超音波振動を有効に伝達させることが可能である。
また、このような金属ブロックによる挟持によれば、磁
歪素子２８の割れなどを防止することができるという効
果も有する。以上のようにして、発生された超音波振動
が、コーン２０を介してホーン１９に伝達され、これに
よってホーン１９の先端部にて例えば組織の破砕などが
行われる。

【００３０】この場合に、外部の灌流液送出器２００か
ら送出された灌流液は、注入口２３から更にホーン１９
とホーンカバー２２との間の隙間を介して破砕部位へ注
がれ、破砕部位の洗浄や加熱防止に供される。

【００３１】そして、この灌流液及び乳化された組織等
は上述した液体流通路１００及びそれに連なる貫通孔１
０２を介して円滑に外部に吸引されることになる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁歪材料によって超音波発生を行う素子を用いたので、
従来のように高電圧源を必要とせず、これにより患者漏
洩電流を著しく低減させることが可能となる。また、超
音波振動子に液体流通路となる貫通孔を形成したので、
超音波手術器ハンドピースの径を太くせずに、灌流液や
乳化された組織などを円滑に外部へ排出することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波手術器ハンドピースの断面
図である。

【図２】従来のボルト締め振動子の構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１１ 超音波手術器ハンドピース １３ ケース １５ 超音波振動子 １７ 前ブロック １９ ホーン ２８ 磁歪素子 ３０ 後ブロック ３２ ボルト ３４ コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】超音波振動を発生する超音波振動子と、 前記超音波振動が伝達されるホーンと、 を含み、前記ホーンの先端部にて組織の破砕等を行う超
   音波手術器において、 前記超音波振動子は、 ボルト挿通孔が形成された円筒状の磁歪材料から成る磁
   歪素子と、 前記磁歪素子の前記ボルト挿通孔に挿通するボルトと、 前記ボルトの両端にそれぞれ係合して、前記磁歪素子を
   両側から挟む一対の金属ブロックと、 前記円筒状磁歪素子に巻回されたコイルと、 を含み、 前記超音波振動子には前記ボルト軸方向に沿って貫通孔
   が形成されたことを特徴とする超音波手術器。