JPS61279239A - 超音波手術装置 - Google Patents

超音波手術装置

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JPS61279239A
JPS61279239A JP60119781A JP11978185A JPS61279239A JP S61279239 A JPS61279239 A JP S61279239A JP 60119781 A JP60119781 A JP 60119781A JP 11978185 A JP11978185 A JP 11978185A JP S61279239 A JPS61279239 A JP S61279239A
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vibrator
ultrasonic surgical
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JP60119781A
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裕一郎 佐藤
浅田 昌弘
池田 国治
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Ultrasonic Engineering Co Ltd
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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、手術部位における肉片および組織等の破砕
と、破砕した肉片等の手術部位からの排除とを同時に行
なう超音波手術器に関する。
〔従来の技術〕
外科手術器のうち切開と止血とを同時に行なえるものと
しては、レーザメスおよび電気メスが知られている。こ
れらのメスは筋肉、脂肪などの生体軟部組織の外に血管
、神経等まで破壊可能なため、これらのメスを用いて血
管や神経が集中している肝臓や脳組織を手術する場合は
、熟練者を必要とすることになる。ところが、このよう
な熟練者にとっても、レーザメスおよび電気メスを用い
て前記肝臓等の手術を行なうことは1手術部位に血管等
が錯綜しているため、容易ではなく、多大な時間を要す
ることが多かった。
そこで、このような問題を解決するものとして、第5図
(a)、(b)、(c)に示すような超音波手術器(以
下、超音波メスという)が提案されている。
図において、50はボルト締めランジュバン形振動子(
以下、BLTと称する)で、裏打板50a、前面板50
b、中心部に孔を有する円板状の電歪素子50c、50
dおよび絶縁板50e、50fにより構成され、ボルト
(図示せず)により締結されている。このBLT50の
等価回路を第6図にしめす0図において、26.27は
電歪素子、28.29は、それぞれ絶縁板の呈するキャ
パシタンスである。51はこのBLTと機械的に固着さ
れたホーンで、前記前面板50bの振幅を拡大する。5
2はこのホーン51と機械的あるいは冶金学的に固着さ
れた治療用工具、53は破砕物等を吸引排除するための
サックジョンパイプ、54はイリゲーションをホーン5
1の先端に供給するイリゲーションパイブチアル。
前記BLT 、ホーン51および治療用工具により構成
されるものを超音波振動子USVと称する。
駆動回路(図示せず)により、端子U、Vに超音波振動
子共振周波数の電気信号を印加すると、8LT 50は
超音波振動され、前面板50bの先端振動速度は約10
100kins(100/5ea)となる、この振動は
ホーン51で振幅を拡大した後、治療工具52に伝達さ
れ、治療用工具の先端を振幅的200 p−mp−p(
周波数28K)Izの場合)で振動させる。
このように振動する前記治療工具52を患者の手術部位
に当接すると、その手術部位の組織が破壊され、切開が
行なわれる。切開中、超音波振動の手術部位への伝達を
容易にするため、イリゲーションがホーン51内に設け
たイリゲーションパイプ54を通してホーン51先端に
供給され、同時に、ホーン内に設けたサラクシ賃ンバイ
ブ53を通して超音波メス等により破砕された肉片等が
外部に排除される。
〔発明の解決しようとする問題点〕
従来の超音波手術器は、前記すyクシボンパイプがホー
ン内で曲折して外部に突出しており、しかもサックジョ
ンパイプを通しての吸引量が手元で調整できないため、
破砕した肉片および組織が詰り易く、一度詰ると、肉片
等の除去が困難という問題点があった。また、サックジ
ョンパイプがホーン内で曲折しているため、ホーンの加
工性が悪いという問題点があった。さらに、第7図で示
すようにH3が長く、H4が短かかったために、角度 
defが大きくなり、視界が悪くなっていた。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、破砕した肉片および組織等によるサックジ
ョンパイプの詰りを防止し、また、ホーン先端を効果的
に冷却するとともに手術部位への視界を広くすることを
目的としており、手術器本体に吸引管路を縦通し、手元
で吸引量を調整できるようにし、さらに、イリゲーショ
ンチューブをホーン冷却機構を介してホーンに支持する
構成となし、北述の問題点を解決しようとするものであ
る。
〔実施例〕
この発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づいて説
明する。なお、この実施例は装置本体にリーク電流防止
回路を設は安全性の向上を設は安全性の向上を図ってい
る。又、前記従来例と同一部分は同一の符号を付して説
明を省略する。
(i)ホーン冷却機構について。
第1図において、CLはホーン冷却機構で、イリゲーシ
ョンバイブIPI挿通ずるための貫通孔CLIと、ホー
ンを遊嵌するための貫通孔CL2と、前記イリゲーショ
ンチューブからのイリゲーションを前記貫通孔CL2に
流すための管路CL3とが設けられている。
イリゲーションをイリゲーションチューブを介しテイリ
ゲーションパイプIPに供給すると、このイリゲーショ
ンは、管路CL3を通ってホーンH側面並びにホーンH
先端に供給、滞留され、ホーンが冷却される。
(11)吸引機構について。
ボルト締めランジュバン形振動子50を構成する前記前
面板50b、絶縁板50e 、50 f、電歪素子50
c 、50dおよび裏打板50aが、また、この振動子
50とホーンHがそれぞれ中空のポルトBで締結され、
しかも、ホーンH内の管路H1とこの中空のポル)Bを
一直線に連結したため、吸引された肉片等は前記管路H
1、ポル)BおよびサックジョンパイプSPを介して外
部に円滑に排除されることになる。
(iii)吸引力のvIk調整機構について。
60は吸引力の微調整機構で、パイプ固定具60aと、
パイプの一端をサックジョンパイプSPに接続するため
のチューブ60bとから構成され、パイプの他端は指で
開口面積をt14fMシて吸引力を制御するために開口
したままになっている。
指で孔60cを塞ぐと、ホーンH先端の吸引力が強くな
り、一方、孔60cを開口状態にすると、吸引圧が下る
ため、術者は、吸引圧を調節することによりホーンH先
端における肉片等の詰りを防止することができる。
(1マ) リーク電流防止回路について。
第2図は、リーク電流防止回路の構成図で、第2図(a
)は、端子V、W間に接続されたフィルタ群を示す0図
において、33は絶縁板の呈するキャパシタンス28.
29と等価なキャパシタンス(Co)を、34および3
7はインダクタンス(Ll、L2)を、35および38
はキャパシタンス(CI、C2)を、36および39は
抵抗(R1、R2)である。前記したように、これら3
4〜39を総称してフィルタ群40とする。
第2図(a)の等価回路は第2図(b)に示した回路に
対応する。第2図(b)において、41はキャパシタン
ス(C′o )を、42および45は抵抗(R′+  
、R′2)を、43および46はキャパシタンス(C’
1.C′2)を、44および47はインダクタンス(L
′l、L′2)である、前記42〜47を総称してフィ
ルタ群48とする。
ここで、フィルタ群40の直列共振回路はフィルタ群4
8のそれぞれの並列共振回路に対応する。
ゆえに、超音波メスの共振周波数をflJ、 干渉電流
の主周波数をfE (fE>>fU)とおくと、 Co=C′o                ・・・
・・・(1)fU= l/2παT酊  J となる。
超音波メスと干渉電流の周波数変動幅をそれぞれΔfL
lおよびΔfEとし、同変動幅内のフィルタの通過特性
を3dBとすると、 Δfu=R+/2πIz(1+−) Δfa=R2/2πLz(1+−) となる。
そこで、R’+ =R′2=oo (o p e n)
の場合は、端子VおよびWから見たインピーダンスは1
周波数fllおよびfεで、それぞれ無限大となるため
、理論上、干渉電流を零にすることが可能となり、従っ
て、前記干渉電流の発生を阻止することができる。
なお、この実施例では、フィルタ群を超音波メスに接続
した場合について説明したが、超音波メスおよび電気メ
スのV14機能を具えたものに、このようなフィルタ群
を接続しても、相互の駆動回路に流入するリーク電流を
阻止できることは勿論である。
(V)ホーンについて。
ホーンHは第3図に示すように、円柱状部と、これと同
軸的に一体形成した円錐台状部とよりなり、前記円錐台
状部の軸方向に垂直な断面M S(x)は下記式を満足
するようにしたため、S  (x)=S+  eyx 
  (0≦X≦Hz)ただし。
Hl:円錐台状部の高さ く〉円柱の高さH+) Sl 二円錐台状部の大端部であって、軸方向に垂直な
断面積 S2二円錐台状部の小端部であって、軸方向に垂直な断
面積 円柱状部の長さHlは、全長(H1+H2)が使用周波
数において、半波長に相当するように選ばれる。
上記のように、構成されたホーンHにおいては、Hlが
短かくてHlが長いために、ホーン先端の角abcを小
さくすることができ、その分、視野が広くなり、深部の
手術部位における手術が容易になる。また、このような
角度にすることにより、第4図に示すように従来のステ
ップ型ホーンに比べ、最大応力が小さくなり、耐久性が
向上する。
なお、この実施例では、ホーンの材質として、チタン合
金を使用しているが、上記のように、最大応力を小さく
できるため、強度が許す範囲内で、他の金属を使用する
ことも可能である。
〔発明の効果〕
この発明は、以上説明したように、前面部、絶・縁板、
電歪素子裏打板を中空ボルトにより締結してボルト締め
ランジュバン形振動子を形成し、しかも、この振動子と
、管路を縦貫させたホーンとを中空のボルトで締結する
ことにより、破砕した肉片等を前記ホーン内の管路およ
び中空のボルト内を通すようにするとともに手元で吸引
量を調整できるようにし、さらに、イリゲーションチュ
ーブをホーン冷却機構を介してホーンに支持し、前記装
置本体にリーク電流防止回路を設けるようにしたため、
破砕した肉片および組織等の詰りおよびホーン先端の過
熱を防止でき、さらにホーン先端へのリーク電流を防止
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示した図、第2図(&)
はフィルタ群の一例を示す図、第2図(b)は第2図(
a)に示す回路に対応する並列共振回路、第3図はこの
発明の一実施例におけるホーンの説明図、第4図は従来
および本実施例によるホーンの応力分布図、第5図は従
来の超音波メスを示す図で、同図(a)は超音波メスの
先端部を、同図(b)はす゛7クシヨンパイプを、同図
(C)は振動子を示す、第6図は振動子の等価回路図、
第7図は従来のホーンの説明図である。 図において、40はフィルタ群、50は振動子、60は
微調整機構、Hはホーン、Hlは管路、SPはサックジ
ョンパイプ、ITはイリゲーションチューブ、CLは示
−ン冷却機構である。 第7図 第3図 第4図 第5図 (a) メ (b) 第6図 第7図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ホーンと振動子とから構成される超音波手術器本
    体と、これを駆動制御する装置本体と、イリゲーション
    チューブと、破砕物を吸引排除するための吸引機構とか
    らなる超音波手術装置において、前記手術器本体に吸引
    管路を縦通するとともに前記手術器本体に吸引力の微調
    整機構を設け、前記イリゲーションチューブをホーン冷
    却機構を介して前記ホーンに遊嵌するように構成したこ
    とを特徴とする超音波手術装置。
  2. (2)前記ホーンは、円柱状部とこれと同軸的に一体形
    成した円錐台状部とよりなり、前記円錐台状部の軸方向
    に垂直な断面積S(x)は下記式を満足することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の超音波手術装置。 S(x)=S_1e^γ^x(0≦x≦H_2)ただし
    、γ=−(1/H_2)1n(S_1/S_2)H_2
    :円錐台状部の高さ (>円柱の高さH_1) S_1:円錐台状部の大端部であって、軸方向に垂直な
    断面積 S_2:円錐台状部の小端部であって、軸方向に垂直な
    断面積
  3. (3)前記振動子は、前面板、絶縁板、電歪素子、裏打
    板を中空ボルトにより締結し、ボルト締めランジュバン
    形振動子を構成することを特徴とする特許請求範囲第1
    項又は第2項いづれか記載の超音波手術装置。
  4. (4)前記振動子は、振動子を構成する絶縁板にフィル
    タ群を並列接続し、超音波メスへのリーク電流を阻止す
    るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項お
    よび第3項いづれか記載の超音波手術装置。
  5. (5)前記ホーン冷却機構は、イリゲーションチューブ
    を挿通するための貫通孔と、ホーンを遊嵌するための貫
    通孔と、前記イリゲーションチューブからのイリゲーシ
    ョンを前記ホーンを遊嵌するための貫通孔に流すための
    管路とを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    ないし第4項いづれか記載の超音波手術装置。
JP60119781A 1985-06-04 1985-06-04 超音波手術装置 Pending JPS61279239A (ja)

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