JPS62227347A - 超音波処置装置 - Google Patents

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、超音波振動で前立腺切除、結石破壊等の処
置を行なう超音波処置装置の改善に関する。

〔従来の技術〕

最近、超音波処置装置を用いて、前立腺の切除術、結石
の破壊術といった処置が行なわれるようになってきた。

これには、従来、第２図に示されるように本体部１とな
る超音波振動子２にホーン３を連結するとともに、その
ホーン３の先端にバイブよりなる振動伝達部材４を連結
した構造が用いられている。こうした超音波処置装置は
、超音波振動子２から発生する振動をホーンで増幅（集
中）したのち、振動伝達部材４に伝達させるようにして
いて、振動伝達部材４の先端を生体内の患部組織に押し
当てることにより、先端の振動で組織を破砕したり、乳
化させたりする。

ところで、こうした超音波処置装置おいては、振動伝達
部材４上へその振動伝達部材４の先端を振幅の腹とした
周波数を伝えることが行われ、これにより定在波を形成
して先端を振動させていた。

そして、最も効率良く処置を行なうようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、こうした超音波処置装置は振動伝達部材４の
寿命が短い難点がある。

具体的には、超音波処置装置では振幅が節となる振動伝
達部材４の部分に応力が集中することは知られている。

ところが、同一の周波数を使用するので、その部分と同
じ部位に常に節が形成されることになり、その部分がど
うしても疲労破壊を起こし易くなっていた。

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、振動伝達部材の寿命を長くすることができるようにす
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕この装置では
、異なる振動を発生する少なくとも２つ以上の超音波振
動子１０ａ、１０ｂを設け、これら超音波振動子ＩＱａ
、１０ｂの発振周波数を、使用する周波数をｆＡ、ｆＢ
　　（ｆＡｅｆｓ）としたとき、ｆＢ＊　（２ｎ＋１）
ｆＡ　　（但し、ｎ＝０、１，２、…）となる周波数に
定めることにより、使用する周波数ｆＡ、ｆ、の可変か
ら、応力が集中する節の位置を変える。

〔実施例〕 以下、この発明を第１図に示す一実施例にもとづいて説
明する。なお、第１図おいて、先の［従来の技術」の項
で述べた第２図と同じ部分には同一符号を附して説明を
省略し、この項では第２図と異なる部位である要部につ
いて説明することにする。

すなわち、異なる振動を発生する超音波振動子１０ａ、
１０ｂを直列に組合せて本体部１としており、各超音波
振動子１０ａ、１０ｂから発生した振動をホーン３を通
じ振動伝達部材４の先端へ伝えることができるようにし
ている。超音波振動子１０ａから発生する周波数ｆＡ、
超音波振動子１０ｂから発生する周波数ｆＢは、いずれ
も振動伝達部材４の先端を腹とした異なる周波数が使用
され、振動伝達部材４上に定在波を形成するようにして
いる。たとえば超音波振動子１０ａからは、振動伝達部
材４の長さに対し１／２．５とした周波数ｆＡが発生さ
れる。また超音波振動子１０ｂからは、ｆＡの節の位置
Ｎ１を避けるような、振動伝達部材４の長さに対し１１
５とした周波数ｆＢが発生されている。詳しくは、ｆＡ
＜ｆ３の関係にある周波数ｆＡ、ｆ９は、ｆＢ≠（２ｎ
＋１）ｆＡ　（但し、ｎは整数：　０，１，２．−）の
式で表わされた「節が振動伝達部材４上で重ならない条
件」から決定されている。

そして、こうした超音波処置装置は、超音波振動子１０
ａに駆動電圧を印加して作動させれば、超音波振動子１
０ａから周波数ｆ＾の振動が発生する。そして、振動伝
達部材４上にその定在波が第１図に示されるように形成
され、Ｎ１で示す位置に振幅の節が形成される。そして
、この振動伝達部材４の先端を患部（図示しない）に当
てれば、先端の振動で患部組織を破砕したり、乳化させ
たら前方のホーン先端までの波長λ’　ａ’　／４を示
す。

そして、こうした処置中、各Ｎ１の節には応力が集中し
ているのである。具体的には、たとえば周波数２６ＫＨ
ｚで駆動して振動伝達部材４の先端を４００μｍ振動さ
せたとき、Ｎｌ（節）における応力はチタン合金（Ｅ　
−１１５５０ｋｇ／ｕ２）の場合、７０ｋｇ／ＩＩＩＩ
！２ともなる。

ここで、このまま同一の周波数ｆＡを継続的に使用した
のでは、特定部分（節）に発生する応力によって、他の
部分が何でもないにもかかわらず振動伝達部材４の寿命
がきてしまう。

そこで、この発明では超音波振動子１０ａに変え、超音
波振動子１０ｂを使用して、特定部分（節）のみに応力
が加わらないようにしている。

すなわち、超音波振動子１０ｂからはｆ、≠（２ｎ＋１
）ｆｈの条件を満たす波長の小さい周波数ｆＢが発生さ
れる。そして、これにてＮ１を避ける位置Ｎ２に節をも
つ定在波が振動伝達部材４上に形成され、振動伝達部材
４の先端に伝わる振動で、先の周波数ｆＡのときと同様
、処置できることになる。なお、Ｃは超音波振動子１０
ｂから後方の波長λｓ／４．Ｂは超音波振動子１０ｂか
ら前方のホーン先端までの波長　３λ′Ｂ／４を示す。

ここで、同一位置に節ができない条件について述べれば
、振動伝達部材４上では、λ’Ａ−（１＋２０）λ′Ｂ
の場合に節が重なる。つまり逆のｒｆｎ≠（２ｎ＋１）
ｆＡ　（但し、ｎは整数：０゜１．２．・・・）」が、
節の位置が重ならない条件となり、同一な位置を節とせ
ずに、どちらの共振周波数ｆＡ、ｆＢでも使用できるこ
とがわかる。

故に、こうして応力が集中する位置を変えることにより
、その分、疲労破壊の発生を防すことができ、振動伝達
部材４の寿命を延すことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、応力が集中する
節の位置を変えることができるようになる。この結果、
振動伝達部材における疲労破壊を防いで、寿命を延ばす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波処置装置を、節の位置が異なる複数の周
波数の分布と共に示す断面図、第２図は従来の超音波処
置装置を周波数の分布と共に示す断面図である。 ３・・・ホーン、４・・・振動伝達部材、１０ａ。 １０ｂ・・・超音波振動子、ｆＡ、ｆＢ・・・周波数、
Ｎｌ、Ｎ２・・・節の位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 異なる振動を発生する少なくとも２つ以上の超音波振動
   子を設け、これら超音波振動子で発生した振動をホーン
   を介し目的の部位へ伝達する振動伝達部材を設け、かつ
   前記超音波振動子の発振周波数を、使用する周波数をｆ
   ＿Ａ、ｆ＿Ｂ（ｆ＿Ａ＜ｆ＿Ｂ）としたとき、ｆ＿Ｂ≠
   （２ｎ＋１）ｆ＿Ａ（但し、ｎ＝０、１、２、…）とな
   る周波数に定めてなることを特徴とする超音波処置装置
   。