JPS606654B2 - 超音波共鳴振動器 - Google Patents

超音波共鳴振動器

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JPS606654B2
JPS606654B2 JP54048561A JP4856179A JPS606654B2 JP S606654 B2 JPS606654 B2 JP S606654B2 JP 54048561 A JP54048561 A JP 54048561A JP 4856179 A JP4856179 A JP 4856179A JP S606654 B2 JPS606654 B2 JP S606654B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外科手術において、超音波で組織を破砕し吸引
する装置に関する。
いろいろな型の身体の組織を取り除くための超音波振動
外科器具は良く知られている。
例えば１９７１年７月２９日にＡバンコとＣ．Ｄ．マル
マンに与えられた米国特許第３５８９３６３号に示され
たように目から白内障を取除くのにこの種の器具は通常
使われている。
他にも、出願人の米国特許第３０７６９０４号に示され
るように超音波歯予防ユニットは広く受け入れられ、歯
の清掃のためにすぐれた器具である。
又、その実際の使用の範囲については余り知られていな
いが他の特殊な超音波外科器具も又特許になっている。
しかし本出願人は組織を取除くための超音波振動器具に
ついて記述した。
いくつかの過去の特許及び特許出願を持っている。これ
らには、１９７７年４月１２日登録の米国特許第４０１
６８８２号、１９７位王９月１日登録の米国特許第３５
２６１９号及び１９７１年２月２３日登録の米国特許第
３５６５０６２号がある。しかしながらこれらの中には
著しく機械的に異なった特性を有する広範囲な体の組織
のすべて、即ち、液体から比較的固く、もろい骨に到る
まで、広範囲な物質を完全に除去する器具はない。ある
組織は他のものよりも破砕するのがかなり困難であり、
従って過去の特許による器具においては充分な超音波振
動を提供するのに難点があり、特にその外科使用におい
て広範な組織を有効に破砕するのに充分な振幅が得られ
なかった。従って本発明の目的は有効な超音波振動器具
を採用した新奇の外科装置を提供することである。
本発明の次の目的は接続部材取付具から隔離した吸引手
段を有する超音波振動器具を提供することである。本発
明の更に次の目的は血液を含む高度に柔軟な組織を破砕
し吸引するための超音波外科装置を提供することである
。
それ故外科的に組織を取り除くための装置を提供するこ
とも又本発明の目的である。
本発明の他の目的は有効な方法で外科的に組織を崩壊し
、吸引するための装置を提供することである。
本発明の更に次の目的は少なくとも５ミル（０．１２７
肋）の振幅を持つ超音波振動器具を有する外科装置を提
供することにある。
本発明の更に次の目的は大振幅の超音波振動外科用手持
器具を提供することである。
本発明の次の目的は吸引及び洗浄を有する使い易く保持
された高出力超音波外科器具を提供することである。
本発明の他の目的及び利点は当業者には図面の説明と好
適な実施例によって明らかになるであるつｏこの終りに
当たって組織を破砕し好適に吸引する新奇の外科装置を
開示する。
本装道は手持ち器具の中に取り付けられる大きさで、超
音波振動のため手持ち器具により電気的に励起される超
音波振動トランスデューサーを有する超音波共ｑ島励動
器と、超音波振動で接触する組織を破砕するための端子
を有する用具とからなっている。用具の一部であるがし
かし後に好適な実施例において記述するように超音波振
動の増幅をするための用具とは好適に区別された接続構
造物は用具をトランスデューサーに接続し、用具を振動
させる。接続機体はスロットを有し、スロットは接続溝
体のスロットが設けられた部分を分岐する。手持ち器具
内に共鳴振動体を取り付けるための取付装置はスロット
からトランスデューサーに向かって共鳴振動器に沿って
位置している。
この共鳴振動機体は周知の設計原理に従って形や寸法が
決められ音響的特性を持つ材料から作られており、構成
された特異な構体にはスロットとトランスデューサ−と
を含みその両者間に超音波振動運動の唯一の節があり、
前記一つの節はスロットの方向に取り付け手段から離間
している。超音波共鳴振動器の設計において、振動器を
支持するための取付け台は、取り付け台での超音波振動
の減衰を避けるために超音波振動運動の節に位置しなけ
ればならないことは良く知られている。
しかし、ここで記述するスロットを有し分岐構造を持つ
横体においては節を取り付け台からスロットの方へ移動
して共鳴振動器を設計することにより増大した超音波振
動が得られることが発見された。この驚異的な公理は、
超音波振動が共鳴振動器の長手軸に直角に分岐部分を振
動させる応力を、分岐部分で生じることにあり「その横
振動は共鳴振動器の組織破砕橋部には伝達されず、従つ
て使用するために伝達する振奴に損失を生ずる。横振動
を生ずる応力は取り付け台から節を離すことによって振
動減衰損失の増大よりもはるかに急速に減少すると考え
られ、従って超音波振動において、節を取り付け台から
スロットの方へ移動するように共鳴振動体を設計するこ
とによって実質利得が得られる。好適な実施例に身体の
組織を超音波破砕し吸引するための改良型の装置を示す
。
本装置は第１図の様な断面を有する従来の手侍器具１２
に示すもので、超音波領域に共鳴部村を励起する手段を
容し、長手方向の振幅約５ミル（０．１２７側）で超音
波振動数領域においてその先端を振動させる吸引用具を
含んでいる。常時外科医の使用する器具においてそのよ
うな効果を得るためにはいくつかの障害をこくふくしな
ければならない。
１つの大きな障害は、励起を手術用具の先端に伝達する
ことと、同時にその先端が不要な組織の外科的除去をす
るための吸引口として働らくことにある。
外科医の直面し易い幅広い柔軟な組織を外科的に取り除
くためには約２球Ｈｚで長手方向に少なくとも５ミル（
０．１２７側）の範囲で振動する器具が必要であること
をここに発見した。
同時に先端が超音波振動するとき、破砕した組織を吸引
することが望ましい。前記の特許による技術においても
、超音波振動用具先端で身体の組織を取り除くための吸
引の適用が教えられている。しかしながら、白内障のよ
うに特殊な組織が超音波崩壊を受け易い特定の場合を除
いて、外科医が手術時に直面する広範囲の機械的性質（
たとえば柔軟性）を堤する組織を有効に取り除く超音波
的振動用具を提供するのは困難であった。従って、若し
超音波器具が特定の型の手術に際して直面する通常の組
織の範囲に適用できないならば、その器具はその特定の
手術に対して使用できずその手術は非常に不自由なもの
になる。外科医に受け入れられるためには、器具は外科
医が取り除こうと欲するいろいろな型の組織に対して充
分迅速且つ選択的に有効でなければならない。特に血液
の混在した高い柔軟性の組織においては、血液の凝固の
ために吸引管の閉塞が起り易い。
従ってできるだけ太い吸引通路が望まれる。これは吸引
される血液、組織混合体の凝固の増大による吸引通路の
詰まり又は閉塞を避けるためである。更に振動は明らか
に凝固率を増大する様に働く。それ故、吸引通路即ち導
管は最づ・限その流れの方向が変わるのが良く、その流
れの方向の変化が必要な場合それはできるだけおだやか
でなければならない。更に低速度流のたまり‘ま避けな
ければならない。第１図に立面断面を示す外科器具１２
は筒状のにぎり（手持器具）１４とその中に挿入されて
のにぎりの前部から突き出している細長い共鳴振動器１
６とを含んでいる。
器具は外科医がその片手に持って扱うものであるのでそ
の大きさや重量は手で軽くにぎり取り扱かし、のできる
程度に制限される。このため、にぎりの外径は１．５イ
ンチ（３．７肌）を越えてはならず「特に１インチ（５
．５狐）位が好適である。共鳴振動器１６の構造につい
て見ると、振動器は基本的にはにぎりの中に据え付けら
れた機械的振動系から成っている。
振動系はトランスデューサ−即ち米国特許Ｎｏ．ＲＥ２
５，０３３に教えられ技術的によく知られているニッケ
ル合金の重ね合せから成る磁歪スタック（ｍａｇｎｅｔ
ｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅｓｔａｃｋ）に分割されている。
高周波振動電流がコイルに供給されるとスタックに機械
振動が発生し、その振動は共鳴振動数であって又２弧＆
の振動数において、最大実用振幅（山から山までの行程
）約千分の１インチ（０．００２５伽）を持っている。
実用上の問題として、技術的な制約のため超音波領域で
振動数が増大するにつれてトランスデューサ−に得られ
る振幅は減少する。しかし若しトランスデューサ−から
可能な振幅を取り出したり、振幅を変えない場合には超
音波の機械的変換器を使えばよいことは技術的によく知
られている。
トランスデューサーの磁歪振幅に密接に付随したそのよ
うな変換器の設計は、たとえば、前記米国特許Ｎｏ．Ｒ
Ｅ２５，０３３に教えられている。最後に変換器の部分
の設計は共鳴振動器の出力部分において所望の特性を含
み、且つ発生させるものでなければならない。
この点に関しては「振動器の出力部分は少なくとも０．
００５インチ（０．１２７肌）の好適な振幅（山から山
）を持って超音波振動しなければならないか同時に吸引
口としての機能もなければならない。外科仕様において
は「出力部分は長く細いものでなければならない反面吸
引のためには吸引導管の閉塞の可能性を最小にするため
流れの断面積をできるだけ大きくする方がよい。超音波
出力端から吸引又はその洗浄を行なう従釆技術による市
販の手薄器具は通常０．００３インチ（ｏ．０７６２柳
）以下の振幅を持っている。
このレベルの振幅でさえ、生産器具において２離日ｚで
目的を遂げることは困難である。本発明による共鳴振動
器の出力は約２５００比ｐｓ（ＫＨｚ〉において少くと
も５ミル（０．１２７の′肌）、好適には５〜１６ミル
（０．１２７の′の〜０，３８６４の′ｍ）の範囲の振
幅を（商業的に）発生可能である。そのような出力貝０
ち２靴Ｈｚで少なくとも５ミル（０．１２７の′の）の
振幅を持ち外科医に受け入れられる超音波振動外科用手
持器具は今まで製作できなかったが我々はここに記述し
たようにその様な器具を発明した。
第３図に、片側に磁歪スタック１８と前方端に用具２０
及び用具２０とスタック１８との間に接続部村２２とを
有する共鳴振動器１６の好適な形式を示す。記述の目的
のために、用具は軸方向に沿って位置している吸引導管
を有する振動器の一部を包みこんでいる。又用具は同時
に必要に応じて交換できるよう設計された実質的に一体
型の本体でありその後方端の雄ネジ挿入部分２６によっ
て接続部材に取り付けられる。好適な用具は中空チュー
ブ２８を含み、チューブ２８は、その前方端が、先端３
０では約０．６５インチ（１６．５１ｍノの）にわたっ
て０．０９インチ（２．２８６のノ肌）の一様な外径で
、そこから２インチ（５０．０８ｍ／仇）にわたって約
０。１４インチ（３．５５６ｍ／の）外蓬のフィレット
（環状帯）３２にいたるまで均一にテ−パーが付いてお
り、そこで約０．１９インチ（４．８２６のノ机）の六
角の首３４を形成している。
首３４は、約０．３インチ（７．６２の′ｍ）径で０．
０５インチ（１．２７仇′仇）長の円形のリム３６に接
続している。リム３６から約１′４インチ（６．３５ｍ
′ｍ）長で約０．２１インチ（５．３３４ｍ／机）外径
の前述の雄ネジ付挿入部２６が後方に延びてその後端は
面取りになっている。ネジ付挿入部２６は実在する大き
な応力に耐えるため比較的大きなサイズのネジＬ好適に
はＮｏ．１２ネジ、である必要がある。挿入部２６の後
端から鞠方向に吸引チューブ４２を受け入れ保持するた
めに外部に首を有するニップル４０が延在している。中
空の吸引導管２４は用具の全長にわたっており好適には
約０．０６インチ（１．５２４の′の）の均一な内径を
持っている。用具はチタン又はその合金のような低音響
インピーダンス特性を有する生物に順順応する金属で作
るのがよい。上記の用具２０は「多くの変更が可能であ
るが、実用的にはできるだけ小さい外径の細長い管状端
を有するのがよい。
更に用具先端３川ま０．００５インチ（０．１２７肌／
肌）以上の振幅で超音波振動しなければならないので用
具の円筒状部分は金属が受ける応力を好適に減少するた
めにその殆んど全長にわたってテーパーがつけられてい
る。最後にそして重要なことに用具はその長さ及び質量
量分布の見地からして力学的に滋歪スタック１８で発生
した０．００１インチ（０．０２５４ｍ〆仇）の振幅の
入力を用具先端で０４００５インチ（０．１２７肌／仇
）以上の振幅を有する出力に増幅する共鳴振動器１６の
一部分である。本発明による接続部材２２は一体的金属
横体であり、そしてその上力学的に接続部材２２はトス
タック１８を用具２Ｑ‘こ接続し且つより重要なことに
振幅が力学的にスタックから用具へ伝達される時に、振
幅を伝達し変化させる働きをする共鳴振動器の一部分で
ある。
理想的には接続部材は用具先端に比べてできるだけ太い
方がよい。それは、次の等式に示す様に、その相対的な
直径の増大が用具先端での出力振幅の増幅率、Ｍをでき
るだけ増大させるからである。Ｍ＝広蔓十Ｋ２帯 ここでＫ，、Ｋ２は各要素の長さ及びその材質による定
数、Ｄ，、Ｄ２、Ｄ３は第３図に示す様に、接続部材と
用具の有効断面係数である。
これから明らかな様に直径Ｄ２、Ｄ３に比べて直径Ｄ，
が大きくなればなる程得られる増幅率Ｍは大きくなる。
共鳴振動器の勤動の節はフランジ６４の近くにあり、接
続部材の直径Ｄ，は節の入力側で、直径○２、Ｄ３は出
力側になっている。しかし、有効直径が○２で規定され
る接続部材の部分４６は、中空の用具と連絡する吸引通
路を含んでいるのでこの部分では振幅のレベルをできる
だけ維持するのがよい。若しその様な接続をしようと思
えば、直径○，とＤ２との比はできるだけ小さい方がよ
い。その様な要求に従い、Ｄ２がＤ，よりずっと大きく
作られるならばＭは馬頭と割くなる。
従って力学的な制約により出力振幅の高い増幅率を得る
には大きい直径の接続部材が必要となる。
振動器と接続部材の納められているにぎりｉ４は実際上
その大きさに限界があり、外科医が簡単にそれを片手で
にぎつて正確に扱うことが必要であるので、従来はその
様な小さな器具で大きな増幅率を得るのが困難であった
。その様な増幅率を得るために、接続部材２２は高い音
響インピーダンス特性を有する金属、即ち以下に記述し
、示す様な形状のモネルの様な合金で製作する。
接続部材２２の前の部分母６は約０．３８インチ平方（
９．６５２肌′肌平方）の断面積とし約１．２インチ（
３０．４８の′の）の長さとを有し、末広がりになって
約０．４６インチ（１１．６８４の′の）の直径の円形
リム４８を構成している。リム４８‘ま約０．４３５イ
ンチ（１１．０４９の′の）径の円形の削除部分５０の
前端を構成しており、又この削除部分５０は第１の○−
リング５２を保持する。円形のフランジ５４は削除部分
の後方境界を成しており、又後述するように、振動器１
６をにぎり１４内で位置決めする働きをしている。接続
部村の後方の部分は直径約０．２８インチ（７．１１２
肌′ｍ）、長さ約２インチ（５０．８机′肌）のむ〈の
円柱５６で、その後端は滋歪スタック１８の前端にハン
ダ付、硬ろう付、熔接又は他の方法で固定されている。
接続部材の前の部分４６は、用具の雄ネジ挿入部分２６
の全長を受け入れる大きさの軸方向雌ネジを有するボア
６０を持っている。ボァには肩がありこの肩によって雄
ネジ挿入部分２６の面取り端が所定のトルク力で停止す
る。接続部村にはボア穴端にとなり合って大きな直線状
のスロット６４がありこのスロットによって作られてい
る開□に用具のニップルが突き出している。第１図で示
す吸引チューブ４２はこの様にスロットに作られた関口
の中で、接続のとき吸引チューブ又は導管のいずれにも
鋭角の曲げを生ぜしめないでニップルと自在に連結でき
る。共鳴振動器がにぎりの中に取り付られた第１図と第
２図を再び参照して、にぎりは滋歪スタックを励起する
ため（図示なさ）適当な巻線を持っており、電力「信号
導線及び冷却液とをにぎり１こ供給するケーブルに後続
している。ハウジング８０を含むにぎりの管形の部分に
は関口があり、この中に接続部村とスタツクが挿入され
ている。ハウジング６６は切削されてその前部には雌ネ
ジが付けられている。第２の○−リング６８は。ツド５
６の上にあり、にぎりを組合わせたとき、ハウジングの
前端とフランジ６４との間に納まっている。２つの○−
リング５２と６８‘ま接続部材のフランジから前の方の
部分を、スタックや様々の電線及び冷却液管を内蔵する
にぎりの内容物から有効に密封している。
鋳造の保持器７０が接続部材２２の上をおおつており、
又ハウジワグの前端に取り付けられるための雌ネジのキ
ャップ７２を持っている。
キャップの内側の前方で保持器７川くは内径に段差がつ
いており第１の○−リング５２が圧縮されて接触し、又
となりのフランジ５４をわずかな間隙をもっておおって
いる。この段付内径の前方部分は六角形の断面をしてお
り接続部材の前方部分４６をわずかな間隙を持って包ん
でいる。保持器７０の外部には背中の閉口がありその壁
は接続部材のスロットと隣り合ってる。関口７けさ外科
用のチューブ４２を用具のニップル４Ｑ‘こつなぐ接続
口となっている。閉口とスロットとの大きさはその曲率
半径がゆるくなるように適切な大きさになっていてそれ
によって組織を含む血液の吸引抵抗が小さくなり「閉塞
の起る可能性が小さくなる。第１図と第２図は又洗浄分
岐管７８の２つの型を示す。各型は用具を取りまき且つ
用具から離れた同様の中空の円すい台を持っており、用
具先端の約１′８インチ（３．１７５側）後方に環状ノ
ズル８０を有する環状の給水路８２を提供している。給
水路８２を通って流れる無菌の洗浄液は用具の出力振動
をやや減少させるように働く一方、重要なことに同時に
全長にわたって用具を冷却する働きをする。第１図に示
す分岐管７８の型は保持器７０１こ取り付くよう後部が
広がついる。
保持器の関口７２の前の方の部分は外側の幅及び奥行と
もやや大きく、一方分岐管の後方端には内側のふち８４
がついている。従って分岐管は組立てのとき保持器の前
方部分分を摺動し、所定の組立て位置に来たときふち８
４によって保持器に固定される。第２図に示す分岐管９
０‘こはふちはないが保持器にはきっちりと固定される
。
第２型の分岐管には小さな開□があり、この中へ吸引パ
イプ９４が分岐管の背中側へ挿入され、内側で接続部材
のスロット内に開□している。用具にはニップルがない
が他の点は第１図第２図共同じである。吸引された物質
は従って中空の用具からスロット６４によって作られた
空間へ、保持器のキャップ７０ａの開口７２ａを通って
流れ、更に吸引パイプ９４へと流れる。洗浄液供給パイ
プ８８はキャップの前方部分に挿入され、環状の給水路
８２内に関口している。
無菌の外科用チューブ（図示せず）が適当な供給源から
必要に応じて洗浄パイプへ接続される。好適には耐熱性
シリコーンゴムのヮッシャーのシール８６が接続部村の
前方部分上に保持器の前端に隣接して固定しており「洗
浄液空間を接続部村を取り巻く空間から密封する様に働
き（又第２図に示すにぎり内の吸引した流体の通路の一
部として働く）。液路８２を通して洗浄液を供給するこ
とは、洗浄液を手術局部へ供給することの他に３つの明
白な利点を提供する。
洗浄液は振動する用具及び用具を通って吸引する物質、
血液、流体、組織を冷却する。もしそのような洗浄液が
供給されていないと、用具の０．００５インチ（０．１
２７側）以上の高振動振幅出力によってそのような激し
い振動による熱が急速に発生し用具を弱め破損する。熱
は又、用具から吸引した血液の凝固率を高めることにな
る。
このように用具の熱を下げることにより、閉塞の可能性
が減少する。更にそれが先端と接触しない組織を保持す
る。第３図に示す一般的な型の長手軸万向に超音波振動
する超音波共鳴振動器の設計においてよく理解されるよ
うに、機体全体は、（他の所望の性質を同時に）音響的
特性をもつ材料から作られ、その形〜寸法は超音波共鳴
振動器が共鳴する超音波周波数の夫々の部分における波
長の半分の整数倍になる全体長を持つように作られる。
これによって各端に最大の超音波の振幅を与え、且つ少
なくとも１つの超音波振動をしない節をそれらの間に与
え、実際上は前述したようにこの点に超菅波振動を減衰
することなく振動器を支持するための取り付け台５０を
設けることは一般的方法である。特定の例においてみる
と、一般的方法においてトランスデューサー１８はその
中の共鳴波長の半分の長さで部分２２はその中の共鳴波
長の１／４の長さで残りの用具２０の先端までの部分は
その中の共鳴波長の残りの１／４であってその結果節は
取り付け台５川こ生ずる。しかしながら、第３図に示さ
れる横体の寸法を変えることによって同じ入力振動力に
対し用具の組織に接触する端部３０‘こおいて増大した
超音波振動を得られることが発見された。
この場合第３図に示す様に他の好適な形状や材料の音響
的特性は保持され「（ただし、音響的にモネルに近い材
質であるステンレス鋼で前述のモネル接続部材１６をお
き代えた方がよい）、その結果、節は接続部材を分岐し
ているスロット６４の方向へ移動する。これはスロット
に沿って分岐している接続部材の部分における第３図の
直径矢印Ｄ２で示される方向への超音波の横振動の減少
による利得の方が弾性的○−リング５２，６８による取
り付け台５０１こおける減衰よりも大きいからであると
考えられる。特に、用具２０Ｇまチタンで形成され、フ
ランジ５４から端部３０まで３．２インチ（８１．２８
ｍ′肌）の長さで、０．２５インチ（６．３５のノの）
の六角のベースとの外径が０．０９インチ（２．２８６
の／仇）の端部３０と、内径０．０７インチ（１．７７
８の′ｍ）の吸引導管を有する。
接続部材はステンレス鋼で作られ、全長約２．７５イン
チ（６９．８５ｍ／ｍ）、４６の部分の外径は０．５４
インチ（１３．７１６仇／ｍ）、中空の部分２２の外径
は約０．３３インチ（８．３８２の′凧）である。スロ
ット６４は約０．４２インチ（１０．６６８の／ｍ）長
で０．１６インチ（４．０６４ｍ／机）の幅である。礎
体の残りの部分は前述の通りで、共鳴振動器はやや少な
い約２巡ＨＺの共鳴振動数を持ち、節は第３図のスロッ
ト６４のほぼ左端にある。しかし用具の先端３０におい
ては振動は増加している。２雛Ｈｚの横体を前述の２弧
Ｈｚの横体と比較すると同じ振動エネルギーで用具先端
３０１こおいて２靴Ｈｚ構造の振動速度の１．５倍の振
動速度が得られ、５０％の大幅改良がなされている。
更に、振動器内の最大応力は減少し、機体内に、より緩
漫に分散し、その結果横体の強度の限界を超えることな
くより大きな力を印加できる。
この改良の範囲を最大応力で振動利得を割った利点数字
で示すと２靴世横造から２巡Ｈｚ構造にすると約１．６
から１．８へと１０％の改良になる。本発明は、長いス
ロット６４の所望の吸引機能と、用具２０及び接続部材
１６の異なった材質と直径の増幅機能とを維持するため
、第３図に示す様に横体寸法の変更についてのみ記述し
てあるが、いろいろな部品の形や音響特性を変えても節
の位置は前述の様に移動できることは認められる。特に
増幅が必要でなければ用具と接続部材は結合され得る。
以上及びこれ以外の変更は特許請求の範囲に記載の本発
明の精神の範囲内にあると思われる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による外科用手持器具の１つの型を示す
長手方向断面図、第２図は外科用手持器具の他の型を示
す長手方向断面図、第３図は第１図第２図両者の手持器
具に採用される共鳴振動器の平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、用具・・・２０、接続手段
・・・２２、取り付け手段・・・５０。 ＦＩＧ．ｌＦ！Ｇ．２ ＦＩＧ．３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 外部から電気的に励起されて超音波周波数で振動す
    る超音波振動トランスデユーサーと、超音派振動を出力
    する自由端を有する用具と、 トランスデユーサーから
    の振動によって、共鳴振動器の共鳴振動数で用具を超音
    波振動させるためにトランスデユーサーと用具とを連結
    し、分岐用スロツトを有する接続手段と、 前記スロツ
    トからトランスデユーサーの方向へ離れて、共鳴振動器
    を支持する取り付け手段とを含み、 トランスデユーサ
    ーと接続手段と用具と取り付け手段との結合が共鳴振動
    器を規定し、取り付け手段を含めて取り付け手段からス
    ロツトにかけての超音波共鳴運動の第１の節がスロツト
    の位置又はスロツトの近くの位置にあるように、前記結
    合は形状、寸法が定められ及び音響特性を有する超音波
    共鳴振動器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の超音波共鳴振動器にお
    いて、前記スロツトが接続手段を両側に分岐させている
    ことを特徴とする超音波共鳴振動器。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超音波共鳴
    振動器において、用具先端での超音波振動の利得が１つ
    の節をスロツトの方へ位置せしめることにより、手持器
    具の取り付け手段での振動の減衰から起る用具先端での
    超音波振動の損失よりもはるかに大きくなるような位置
    に一つの節が位置決めされるように共鳴振動器は更に形
    状、寸法が定められ、音響特性を有することを特徴とす
    る超音波共鳴振動器。 ４ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超音波共鳴
    振動器において、スロツトの両端に共鳴振動器の長手軸
    に直角に交わる２つの交線の間で共鳴振動器の長手軸に
    該長手軸に対して直角に交わる線上に１つの節があるよ
    うに超音波共鳴振動器は形状、寸法が定められ音響特性
    を有することを特徴とする超音波共鳴振動器。 ５ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超音波振動
    器において、スロツトの前記取り付け手段から最も遠い
    端に対し前記長手軸に垂直に交わる線の付近で長手軸に
    直角に交わる線上に節点が位置するように共鳴振動器は
    更に形状、寸法が決められ音響特性を有することを特徴
    とする超音波共鳴振動器。 ６ 特許請求の範囲第２項記載の超音波共鳴振動器にお
    いて、スロツトは共鳴振動器の長手軸に一致する長手軸
    を有する細長い形状であることを特徴とする超音波共鳴
    振動器。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の超音波共鳴振動器にお
    いて、接続部材は、ステンレス鋼で作られ、スロツトの
    領域が約０．４６インチ（１１．６８４ｍ／ｍ）の直径
    を有する円筒状であって、又スロツトは約０．４２イン
    チ（１０．６６８ｍ／ｍ）の長さで約０．１６インチ（
    ４．０６４ｍ／ｍ）の幅を持っていることを特徴とする
    超音波共鳴振動器。 ８ その先端に接触する組織を破砕するため手持ち器具
    内に取り付けるような寸法に作られた超音波共鳴振動器
    において、 超音波振動数で振動するように手持器具に
    よる電気的励起をするための超音波振動トランスデユー
    サーと、 接触する組織を破砕するため用具を長手方向
    に超音波振動させる共鳴振動器の端部を規定する自由端
    を有する用具と、 用具の自由端を超音波振動させるた
    めにトランスデユーサーを用具の他方の端に接続し、細
    長いスロツトを有し、該スロツトは接続部材を両側に分
    岐させ、スロツトの長手軸が共鳴振動器の長手軸と一致
    するようになっている接続部材と、 手持器具内に共鳴
    振動器を取り付けるためスロツトからトランスデユーサ
    ーの方向に離れた取り付け手段とを含み、 トランスデ
    ユーサー、接続部材、用具及び取り付け手段の結合は、
    共鳴振動器を規定し、トランスデユーサー、接続部材、
    用具及び取付け手段の長手軸は共鳴振動器の長手軸に沿
    って整合し、トンスデユーサー、接続部材、用具及び取
    り付け手段は共鳴振動器が共鳴周波数の波長の半分の整
    数倍の長さになるよう共鳴周波数の波長に関連して長手
    軸方向の寸法が決められ、スロツトと取り付け手段を含
    めその両者の間に超音波共鳴運動の唯１つの節があり、
    この節がスロツト方向に取り付け手段から離れているよ
    うにトランスデユーサー、接続部材、用具及び取り付け
    手段は形状、寸法が定められ音響特性を有することを特
    徴とする超音波共鳴振動器。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の超音波共鳴振動器にお
    いて、共鳴振動器が約２３ＫＨｚの共鳴周波数を持ち且
    つ１つの節がスロツトの取り付け手段から最も遠い端の
    付近に位置するように共鳴振動器は形状、寸法が決めら
    れ且つ音響特性を持つことを特徴とする超音波共鳴振動
    器。
JP54048561A 1978-04-21 1979-04-21 超音波共鳴振動器 Expired JPS606654B2 (ja)

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