JPWO2017126048A1 - 医療機器、医療機器システム - Google Patents

医療機器、医療機器システム Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017126048A1
JPWO2017126048A1 JP2017535476A JP2017535476A JPWO2017126048A1 JP WO2017126048 A1 JPWO2017126048 A1 JP WO2017126048A1 JP 2017535476 A JP2017535476 A JP 2017535476A JP 2017535476 A JP2017535476 A JP 2017535476A JP WO2017126048 A1 JPWO2017126048 A1 JP WO2017126048A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cross
sectional area
central axis
vibration
medical device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017535476A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6223649B1 (ja
Inventor
庸高 銅
庸高 銅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6223649B1 publication Critical patent/JP6223649B1/ja
Publication of JPWO2017126048A1 publication Critical patent/JPWO2017126048A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B17/320092Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with additional movable means for clamping or cutting tissue, e.g. with a pivoting jaw
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/0046Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets with a releasable handle; with handle and operating part separable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00831Material properties
    • A61B2017/00862Material properties elastic or resilient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320071Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with articulating means for working tip
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320082Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic for incising tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320089Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic node location
    • A61B2017/32009Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic node location node at distal end of cutting means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B17/320092Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with additional movable means for clamping or cutting tissue, e.g. with a pivoting jaw
    • A61B2017/320095Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with additional movable means for clamping or cutting tissue, e.g. with a pivoting jaw with sealing or cauterizing means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320098Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with transverse or torsional motion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00994Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body combining two or more different kinds of non-mechanical energy or combining one or more non-mechanical energies with ultrasound

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

医療機器は、先端部と、前記トランスデューサ側に設けられる基端部と、前記先端部と前記基端部との間に設けられた中間部と、を有する前記振動伝達部材と、前記先端部に設けられるとともに、前記振動伝達部材の中心軸と交差する面に関する前記先端部の断面積を前記中心軸と交差する面に関する前記中間部の断面積よりも小さくする第1断面積減少部と、前記振動伝達部材が前記共振をした状態で前記超音波振動の最も前記先端部寄りの節位置が位置されるとともに、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる第2断面積減少部であって、前記第1断面積減少部とは反対側の前記振動伝達部材の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積を、前記振動伝達部材の前記第1断面積減少部側の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積よりも小さくする第2断面積減少部と、を備える。

Description

本発明は、超音波振動等のエネルギーによって生体組織に処置を行う医療機器および医療機器システムに関する。
特許文献1に開示されるように、超音波を利用して生体組織の切開、切除、凝固等の処置を行う超音波処置装置がある。超音波処置装置は、超音波振動が伝達される超音波プローブと、超音波プローブに対して開閉するジョーと、を有する。超音波プローブには、円弧状の湾曲部を有する形状のように、非対称形状の部位が形成される。超音波処置装置は、超音波プローブとジョーとの間に生体組織を把持した状態で、超音波プローブに超音波振動を伝達させることで、生体組織の切開等を行うことができる。
特表2008−264565号公報
超音波を用いる医療機器において、超音波振動の安定性が確保され、効率的な超音波振動を実現可能な医療機器に対する要望があった。
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る医療機器は、振動伝達部材を共振させるための超音波振動を発生するトランスデューサから前記超音波振動が伝達される。医療機器は、先端部と、前記トランスデューサ側に設けられる基端部と、前記先端部と前記基端部との間に設けられた中間部と、を有する前記振動伝達部材と、前記先端部に設けられるとともに、前記振動伝達部材の中心軸と交差する面に関する前記先端部の断面積を前記中心軸と交差する面に関する前記中間部の断面積よりも小さくする第1断面積減少部と、前記振動伝達部材が前記共振をした状態で前記超音波振動の最も前記先端部寄りの節位置が位置されるとともに、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる第2断面積減少部であって、前記第1断面積減少部とは反対側の前記振動伝達部材の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積を、前記振動伝達部材の前記第1断面積減少部側の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積よりも小さくする第2断面積減少部と、を備える。
上記の構成によれば、効率的な超音波振動を実現可能な医療機器を提供できる。
図1は、第1実施形態の医療機器の全体構成を示した模式図である。 図2は、図1に示す医療機器のハンドピースの振動伝達部材の先端部およびジョーを示した斜視図である。 図3は、図1に示す医療機器の振動子ユニットを示す断面図である。 図4は、図1に示す医療機器のプローブの先端部および中間部を拡大して示した斜視図である。 図5は、図4に示すプローブの先端部および中間部を処置面側から示した平面図である。 図6は、図4に示すプローブの先端部、中間部および基端部を湾曲部の湾曲方向側から示した側面図である。 図7は、図6に示すプローブのF7−F7線に沿った断面図である。
[第1の実施形態]
本発明のエネルギー処置装置の実施形態について、図1乃至図7を参照して説明する。
図1、図3に示すように、エネルギー処置装置11(医療機器システム)は、ハンドピース12(医療機器)と、電源ユニット13と、ハンドピース12と電源ユニット13とを接続するケーブル14と、ハンドピース12のプローブ15を共振させるための超音波振動(超音波エネルギー)を供給する振動子ユニット16(トランスデューサ)と、を備える。
振動子ユニット16は、ハンドピース12(ハウジング21)に対して着脱可能なケース17と、ケース17内に収納された振動発生部18と、を有する。また、本実施形態が開示する医療機器システムは、一例として、ハンドピース12と、振動子ユニット16(トランスデューサ)と、を備える。本実施形態では、プローブ15の中心軸C(長手軸)に平行な2方向の一方を先端方向C1とし、先端方向C1とは反対方向を基端方向C2とする。
図1から図3、図6に示すように、ハンドピース12(医療機器)は、外殻の一部を構成するハウジング21と、ハウジング21からロッド状に突出したグリップ部22と、グリップ部22に対して回動可能にハウジング21に取り付けられた可動ハンドル23と、振動発生部18に接続(固定)された棒状のプローブ15(振動伝達部材)と、プローブ15の周囲を覆うようにハウジング21に取り付けられた円筒形のシース24と、シース24に固定されたノブ25と、プローブ15およびシース24に対して回動可能に設けられたジョー26と、シース24の内部に設けられジョー26を開閉する際に進退される円筒形の可動パイプ27と、ハウジング21に設けられ振動発生部18から出力される超音波振動のOn/Offを切り替える第1ボタン31および第2ボタン32と、プローブ15と可動パイプ27との間に介在された環状のシール部材33(弾性部材)と、を有する。シール部材33は、例えばゴム材料によって形成されている。シース24と可動パイプ27とによって、シース状部34が構成される。
図1に示すように、電源ユニット13は、超音波電流供給部35(超音波エネルギー供給部)と、これを制御する制御部36と、を有する。制御部36は、超音波電流供給部35からの電力の供給を制御できる。医師によって第1ボタン31または第2ボタン32が押し込まれると、制御部36は、超音波電流供給部35から振動発生部18に電力(交流電力)を供給する。プローブ15側に位置する第1ボタン31は、例えば、超音波振動の振幅を小さくした超音波エネルギーを出力して、生体組織の凝固・止血を行うシールモードの処置(機能)に対応する。可動ハンドル側に位置する第2ボタン32は、例えば、超音波振動の振幅を大きくした超音波エネルギーを出力して、主として生体組織の切開を行うカットモードの処置(機能)に対応する。
本実施形態では、超音波エネルギーを処置に用いるエネルギーとしているが、処置エネルギーとしては超音波エネルギー単独に限られるものではない。処置エネルギーとして超音波エネルギーに組み合わせて、高周波電流エネルギーや熱エネルギーを用いることもできる。すなわち、超音波エネルギーと高周波電流エネルギーとを組み合わせた処置エネルギーをプローブ15から生体組織へ付与してもよいし、超音波エネルギーと熱エネルギーとを組み合わせた処置エネルギーをプローブ15から生体組織へ付与しても良い。
可動ハンドル23は、ハウジング21に対して移動可能(回動可能)に取り付けられる。医師は、グリップ部22に対して可動ハンドル23を近づけたり遠ざけたりすることで、シース24内部で可動パイプ27を進退させ、それによってジョー26の開閉を操作できる。
シース24は、金属材料等により円筒形に形成され、内部に位置されるプローブ15を保護している。シース24の基端方向C2側は、ハウジング21に対して回転可能な状態でハウジング21に取り付けられている。ノブ25は、シース24に固定されており、ハウジング21に対して回転可能に取り付けられている。ハウジング21に対してノブ25を回転させることにより、シース24、プローブ15、超音波振動子41、及びジョー26を長手軸C(中心軸)回りに一体的に回転できる。
ジョー26は、シース24先端部に設けられた支持ピン42に支持される。ジョー26は、プローブ15と当接ないし対向するように近接した当接位置と、プローブ15から離隔した離隔位置と、の間で、支持ピン42を中心に回動可能である。
図3に示すように、振動発生部18は、超音波振動子41と、ホーン部材43と、を備える。超音波振動子41には、電流を超音波振動に変化させる複数(例えば、4つ)の圧電素子44が含まれる。超音波振動子41には、電気配線45の一端が接続される。電気配線45は、ケーブル14の内部を通り他端で電源ユニット13の超音波電流供給部35に接続される。電気配線45を介して超音波電流供給部35から超音波振動子41に電力が供給されると、超音波振動子41において超音波振動(中心軸C方向の振動、すなわち縦振動)が発生する。振動発生部18は、この超音波振動をプローブ15側にも伝えて共振させることができる。振動発生部18が発生する超音波振動の周波数は、例えば、47kHzであり、ある実施例では、46kHz以上48kHz以下のいずれかの周波数となる。
図3に示すように、超音波振動子41は、ホーン部材43に取付けられる。ホーン部材43は、金属材料によって形成される。ホーン部材43は、プローブ15の先端方向C1へ向かうにつれて断面積が減少する略円錐形の断面変化部を有する。超音波振動子41で発生した超音波振動の振幅は、断面変化部において拡大される。
プローブ15(振動伝達部材)は、例えば生体適合性のある金属材料(例えば、チタン合金等)によって形成される。図4から図6に示すように、プローブ15は、先端方向側に位置する先端部46と、先端部46とは反対の基端方向側に位置する基端部47と、先端部46の最も先端方向側に設けられた先端面48と、先端部46と基端部47との間に位置する中間部51と、先端部46と中間部51とに跨って設けられる処置面52と、処置面52とは反対側に位置する背面53(反対面)と、先端部46に設けられ中心軸Cに対して傾斜した傾斜部54(第1断面積減少部)と、処置面52から外れた位置に設けられた溝55(第2断面積減少部)と、溝55と重複する位置に設けられた環状の第2溝62(窪み部)と、を有する。また図7に示すように、プローブ15は、中心軸Cを間に挟んで中心軸Cに沿って延びる2個の部分、すなわち、処置面52側の半部15Aと、背面53側の半部15Bと、を有する。
図5に示すように、先端部46および中間部51のうち、処置面52に対応する部分は、プローブ15の先端方向に行くにつれて例えば左方向に湾曲した湾曲部56を構成する。なお、湾曲部56の湾曲方向は任意であり、処置の種類に応じて適切な方向に湾曲させてもよい。図1、図2に示すように、プローブ15の基端方向C2側の周囲は、ハウジング21によって支持される。また、図3に示すように、プローブ15の基端側は、ねじ57を介してホーン部材43に対して所定の圧力で押し付けられるようにホーン部材43に固定される。先端面48および先端部47には、プローブ15が超音波振動の共振をした状態で、超音波振動の腹位置付近が位置される。
処置面52は、平坦に構成され処置の際に生体組織に当接する部分を構成する。処置面52は、中心軸Cに対して傾斜部54(第1断面積減少部)とは反対側の位置に設けられる。
傾斜部54は、背面53側に設けられている。傾斜部54によって、プローブ15の中心軸Cと交差する面に関する先端部46の断面積は、中心軸Cと交差する面に関する中間部51の断面積よりも小さくなる。より詳細には、傾斜部54は、先端部46の最も先端側に位置した先端面48に近づくにつれて、中心軸Cと交差する面に関する先端部46の断面積を徐々に小さくするように形成される。プローブ15の先端部46には、処置面52側にも中心軸Cに対して傾斜する第2傾斜部61が設けられている。したがって、プローブ15の先端部46は、いわゆる両面側に傾斜部54および第2傾斜部61を有する先細りの形状を有する。
溝55(第2断面積減少部)は、基端部47の処置面52側に設けられているが、中心軸C方向に関して、処置面52から外れた位置(処置面52よりも基端方向C2側)に設けられている。この溝55には、プローブ15が超音波振動の共振をした状態で、前記超音波振動の最も先端部46寄りの節位置Nが位置される。溝55は、中心軸Cに対して、傾斜部54(第1断面積減少部)とは反対側に設けられる。より具体的には、溝55は、中心軸Cに対して、傾斜部54とは略180°反対側(例えば、中心軸Cを中心に傾斜部54から175°ないし185°回転した位置)に設けられている。ここで、図5に示すように、中心軸Cを通り湾曲部56全体を含む面P(或いは、湾曲部56の湾曲方向に略平行な面P)を考えると、溝55(第2断面積減少部)は、図6に示すように、面Pに対して傾斜部54とは反対側に設けられる。
図6に示すように、溝55(第2断面積減少部)は、中心軸Cを通る平面で切断したとき、異形の断面形状(真円形を除く形状であって、例えば、三角形、四角形等の多角形状、半円形状、半楕円形状、放物線形状、曲面形状等)を有する。溝55は、中心軸Cを通る平面で切断したとき、略半円形の断面形状を有することがより好適である。図7に示すように、溝55は、傾斜部54とは反対側のプローブ15の半部15Aの中心軸Cと交差する面に関する断面積15AAを、プローブ15の傾斜部54側の半部15Bの中心軸Cと交差する面に関する断面積15BAよりも小さくする。図4、図6に示すように、溝55は、中心軸Cと交差する方向(より具体的には直交する方向)に延びているが、実際には中心軸Cとは交差せずに中心軸Cから所定距離ずれた位置(ねじれの位置)に設けられる。溝55は、フライス盤等を用いた切削加工等によって形成されるが、他の加工方法でも形成できる。溝55は、底部55Aを有する。この底部55Aから中心軸Cまでの距離Aは、処置面52から中心軸Cまでの距離Bよりも大きい。溝55は、傾斜部54とは異なる形状をなしており、中心軸Cに対して傾斜部54とは非対称な形状といえる。
第2溝62(窪み部)は、溝55(第2断面積減少部)と重複する位置に設けられている。このため、溝55(第1溝)は、第2溝62からさらに窪むように設けられる。第2溝62は、プローブ15に対して環状に窪んで設けられている。第2溝62の内部に環状のシール部材33の一部が配置される。このため、溝55は、シール部材33によって覆われている。
続いて、本実施形態のエネルギー処置装置11で行う動作について説明する。医師は、例えば、エネルギー処置装置11のハンドピース12を右手(左手でもよい)で保持することができる。医師は、右手(若しくは左手)の中指、薬指、小指によって可動ハンドル23をグリップ部22側に引き付けることで、ジョー26を回動させてプローブ15の処置面52に対してジョー26を当接あるいはわずかに隙間を残して対向させることができる。また、ジョー26と処置面52との間に生体組織が存在する場合には、鉗子のように処置面52とジョー26との間で生体組織を挟んで保持できる。可動ハンドル23の位置を元に戻すことで、ジョー26が処置面52から離間して生体組織を解放できる。さらに医師は、右手(若しくは左手)の人差し指で第1ボタン31または第2ボタン32を押し込むと、制御部36が超音波電流供給部35を制御して、超音波振動子41からの超音波振動の出力をOnとし、プローブ15から生体組織に超音波振動を付与することができる。医師は、第1ボタン31または第2ボタン32の押込みを解除することで、超音波振動子41からの超音波振動の出力をOffできる。
本実施形態のエネルギー処置装置11の作用について説明する。まず、プローブ15に溝55(第2断面積減少部)を設けない例(比較例)について、超音波振動のインピーダンスを測定した。比較例のプローブ(図示しない)を振動子ユニット16(トランスデューサ)に接続し、振動子ユニット16を駆動してプローブ15と振動子ユニット16とを例えば47kHzで超音波振動(共振)させた。この状態で、超音波振動の共振を維持するための抵抗(振動ロス)として考慮できる超音波振動のインピーダンスを測定したところ、インピーダンスは、275Ωであった。
次に、比較例のプローブに代えて、本実施形態のプローブ15を振動子ユニット16(トランスデューサ)に接続した。この状態で、振動子ユニット16を駆動してプローブ15と振動子ユニット16とを例えば47kHzで超音波振動(共振)させたところ、超音波振動のインピーダンスは、148Ωにまで低減した。このため、本実施形態のエネルギー処置装置11によれば、比較例と比べて、超音波振動のインピーダンスを約46%低減させることができた。
第1実施形態によれば、医療機器は、振動伝達部材を共振させるための超音波振動を発生するトランスデューサから前記超音波振動が伝達される医療機器であって、先端部46と、前記トランスデューサ側に設けられる基端部47と、先端部46と基端部47との間に設けられた中間部51と、を有する前記振動伝達部材と、先端部46に設けられるとともに、前記振動伝達部材の中心軸Cと交差する面に関する先端部46の断面積を中心軸Cと交差する面に関する中間部51の断面積よりも小さくする第1断面積減少部と、前記振動伝達部材が前記共振をした状態で前記超音波振動の最も前記先端部寄りの節位置Nが位置されるとともに、中心軸Cに対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる第2断面積減少部であって、前記第1断面積減少部とは反対側の前記振動伝達部材の半部15Aの前記中心軸と交差する面に関する断面積を、前記振動伝達部材の前記第1断面積減少部側の半部15Bの中心軸Cと交差する面に関する断面積よりも小さくする第2断面積減少部と、を備える。
上記のような医療機器では、振動伝達部材を中心軸Cに沿う方向に振動させるいわゆる縦振動を用いて生体組織の切開、切除、凝固等を行うことができる。上記構成によれば、第1断面積減少部によって、振動伝達部材に当初予定した縦振動以外の不正振動(中心軸Cと交差する方向に生じる曲げ振動、中心軸C回りのねじれ方向に生じるねじり振動、共振周波数の整数倍した周波数を有する高調波(2倍波、3倍波等)等)が発生する。しかし、第2断面積減少部を設けることによって、上記不正振動とは逆位相の不正振動(特に、中心軸Cと交差する方向に生じる曲げ振動の不正振動)を発生させることができる。このため、第1断面積減少部に起因して生じた不正振動を第2断面積減少部で発生させた不正振動によって相殺(キャンセル)することができる。特に、処置面52から背面53に向かう方向を厚さ方向とすると、第1断面積減少部に起因して生じた厚さ方向についての曲げ振動が、第2断面積減少部に起因して発生する不正振動によって相殺される。この場合、超音波振動の節位置N近傍では、他の部分(例えば腹位置)に比して応力が高くなっているために、この位置に第2断面積減少部を設けると特に相殺効果が高いことが分かっている。
これによって、振動ロスの指標となる超音波振動のインピーダンスを低減でき、超音波振動の安定性が確保されるとともに、超音波振動の効率を向上できる。このため、医療機器の省電力化を図ることができるとともに、振動ロスから生じる発熱量を低減できる。また、不正振動によって振動伝達部材に生じる繰り返し曲げ(撓み)を低減でき、医療機器の長寿命化を図ることができる。さらに、振動伝達部材を液中で使用する際に不正振動に起因して発生する気泡の量を低減できる。
前記第2断面積減少部は、中心軸Cを基準に前記第1断面積減少部に対して180°反対側に設けられる。この構成によれば、第1断面積減少部に起因して生じた不正振動を相殺するための逆位相の不正振動を第2断面積減少部によって最も効率よく発生でき、医療機器の省電力化、発熱量低減、長寿命化、気泡発生量の低減を図ることができる。
前記第2断面積減少部は、中心軸Cと交差する方向に延びる溝55をなす。この構成によれば、第2断面積減少部の形状を簡単にすることができる。これによって、振動伝達部材を加工する際の加工コストを低減できるとともに、振動伝達部材の剛性の低下を最小限にできる。
前記振動伝達部材は、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる処置面52を有し、前記第2断面積減少部のなす溝55の底部55Aから中心軸Cまでの距離は、処置面52から中心軸Cまでの距離よりも大きい。この構成によれば、溝55の深さ寸法を小さくすることができ、振動伝達部材に生じる剛性低下を最小限にすることができる。
医療機器は、前記振動伝達部材を覆う筒状のシース24と、シース24と前記振動伝達部材との間に介在される環状の弾性部材と、を備え、前記振動伝達部材には、前記第2断面積減少部と重複する位置に環状の窪み部が設けられ、前記窪み部内に前記弾性部材が位置される。この構成によれば、弾性部材で覆われる箇所に第2断面積減少部を配置することができる。このため、この第2断面積減少部内に生体組織の破片等がたまってしまうことがなく、振動伝達部材を清浄な状態に維持しやすくできる。
前記振動伝達部材は、先端部46と中間部51とに跨って設けられる湾曲部56を備え、前記第2断面積減少部は、中心軸Cと湾曲部56全体とを含む平面P(中心軸Cを通り、かつ、湾曲部56の湾曲方向に略平行な平面P)に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる。この構成によれば、当該平面Pを基準に、第1断面積減少部とは反対側に第2断面積減少部を設けることができるため、第1断面積減少部に起因して発生する不正振動を反対側にある第2断面積減少部によって相殺することができる。
医療機器は、処置面52と対向し、処置面52に対して開閉可能なジョー26を備える。この構成によれば、ジョー26と振動伝達部材との間に生体組織を挟んだ状態で振動伝達部材を超音波振動(共振)させることができ、処置中に生体組織の位置がずれてしまうことがなく作業性を良好にできる。
第2断面積減少部は、処置面52よりも基端方向C2側に設けられる。この構成によれば、処置面52から外れた位置に第2断面積減少部を形成することができ、第2断面積減少部を設けた場合でも、フラットな形状の処置面52を実現できる。これによって、生体組織に振動伝達部材を当接させる際に生体組織にかかる圧力を均一にすることができる。これによって、生体組織の凝固性能および切開性能を処置面52上において均一にすることができる。
医療機器システムは、上記医療機器と、前記トランスデューサと、を備える。この構成によれば、トランスデューサで発生した超音波振動を医療機器側において効率よく共振できるため、医療機器システムの省電力化と、振動伝達部材の発熱量の低減および長寿命化、処置時に振動伝達部材から発生する気泡量の低減が図られる。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変形実施することができる。
以下に、本願の他の例にかかる医療機器について記載する。
[1] 先端部と、超音波振動を発生するトランスデューサ側に設けられる基端部と、前記先端部と前記基端部との間に設けられた中間部と、を有する前記振動伝達部材と、
前記先端部に設けられるとともに、前記振動伝達部材の中心軸と交差する面に関する前記先端部の断面積を前記中心軸と交差する面に関する前記中間部の断面積よりも小さくする第1断面積減少部と、
前記振動伝達部材が前記共振をした状態で前記超音波振動の最も前記先端部寄りの節位置が位置されるとともに、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる第2断面積減少部であって、前記第1断面積減少部とは反対側の前記振動伝達部材の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積を、前記振動伝達部材の前記第1断面積減少部側の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積よりも小さくする第2断面積減少部と、
を備える医療機器。
[2] 前記第2断面積減少部は、溝をなすとともに、前記中心軸を通る平面で切断したとき略半円形の断面形状を有する[1]に記載の医療機器。
[3] 前記第2断面積減少部は、前記弾性部材で覆われる[1]に記載の医療機器。
[4] 前記第2断面積減少部は、前記中心軸を中心に前記第1断面積減少部から175°ないし185°回転した位置に設けられる請求項1に記載の医療機器。
[5] 前記振動伝達部材を覆うシース状部を有する[1]に記載の医療機器。
[6] 前記シース状部は、前記第2断面積減少部が設けられた部分を覆う[5]に記載の医療機器。
[7] [1]に記載の医療機器と、
前記トランスデューサと、
を備える医療機器システム。
[8] [7]に記載の医療機器システムと、
前記トランスデューサに電力供給する電源ユニットと、
を備えるエネルギー処置装置。

Claims (10)

  1. 振動伝達部材を共振させるための超音波振動を発生するトランスデューサから前記超音波振動が伝達される医療機器であって、
    先端部と、前記トランスデューサ側に設けられる基端部と、前記先端部と前記基端部との間に設けられた中間部と、を有する前記振動伝達部材と、
    前記先端部に設けられるとともに、前記振動伝達部材の中心軸と交差する面に関する前記先端部の断面積を前記中心軸と交差する面に関する前記中間部の断面積よりも小さくする第1断面積減少部と、
    前記振動伝達部材が前記共振をした状態で前記超音波振動の最も前記先端部寄りの節位置が位置されるとともに、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる第2断面積減少部であって、前記第1断面積減少部とは反対側の前記振動伝達部材の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積を、前記振動伝達部材の前記第1断面積減少部側の半部の前記中心軸と交差する面に関する断面積よりも小さくする第2断面積減少部と、
    を備える医療機器。
  2. 前記第2断面積減少部は、前記中心軸を基準に前記第1断面積減少部に対して180°反対側に設けられる請求項1に記載の医療機器。
  3. 前記第2断面積減少部は、前記中心軸と交差する方向に延びる溝をなす請求項1に記載の医療機器。
  4. 前記第2断面積減少部は、溝をなすとともに、前記中心軸を通る平面で切断したとき異形の断面形状を有する請求項1に記載の医療機器。
  5. 前記振動伝達部材は、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる処置面を有し、
    前記第2断面積減少部のなす溝の底部から前記中心軸までの距離は、前記処置面から前記中心軸までの距離よりも大きい請求項1に記載の医療機器。
  6. 前記振動伝達部材を覆う筒状のシース状部と、
    前記シース状部と前記振動伝達部材との間に介在される環状の弾性部材と、
    を備え、
    前記振動伝達部材には、前記第2断面積減少部と重複する位置に環状の窪み部が設けられ、前記窪み部内に前記弾性部材の一部が位置される請求項1に記載の医療機器。
  7. 前記振動伝達部材は、前記先端部と前記中間部とに跨って設けられる湾曲部を備え、
    前記第2断面積減少部は、前記中心軸と前記湾曲部とを含む平面に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる請求項1に記載の医療機器。
  8. 前記処置面と対向し、前記処置面に対して開閉可能なジョーを備える請求項5に記載の医療機器。
  9. 前記振動伝達部材は、前記中心軸に対して前記第1断面積減少部とは反対側に設けられる処置面を有し、
    前記第2断面積減少部は、前記処置面よりも基端方向側に設けられる請求項1に記載の医療機器。
  10. 請求項1に記載の医療機器と、
    前記トランスデューサと、
    を備える医療機器システム。
JP2017535476A 2016-01-20 2016-01-20 医療機器、医療機器システム Active JP6223649B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/051536 WO2017126048A1 (ja) 2016-01-20 2016-01-20 医療機器、医療機器システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6223649B1 JP6223649B1 (ja) 2017-11-01
JPWO2017126048A1 true JPWO2017126048A1 (ja) 2018-01-25

Family

ID=59362273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017535476A Active JP6223649B1 (ja) 2016-01-20 2016-01-20 医療機器、医療機器システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180317951A1 (ja)
EP (1) EP3406214B1 (ja)
JP (1) JP6223649B1 (ja)
CN (1) CN108472065B (ja)
WO (1) WO2017126048A1 (ja)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002085420A (ja) * 2000-09-19 2002-03-26 Olympus Optical Co Ltd 超音波凝固切開装置とその方法
US8092475B2 (en) * 2005-04-15 2012-01-10 Integra Lifesciences (Ireland) Ltd. Ultrasonic horn for removal of hard tissue
US20090270891A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-29 Jean Michael Beaupre Balanced ultrasonic curved blade
US20100168741A1 (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Hideo Sanai Surgical operation apparatus
EP2883509A4 (en) * 2012-08-07 2016-06-08 Olympus Corp ULTRASONIC SOUND AND METHOD FOR PRODUCING THE ULTRASONIC SOUND
EP2898844A4 (en) * 2012-09-24 2016-06-01 Olympus Corp TREATMENT ARRANGEMENT, METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF AND TREATMENT TOOL
JP5659322B2 (ja) * 2012-12-13 2015-01-28 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 処置具

Also Published As

Publication number Publication date
EP3406214A4 (en) 2019-08-14
EP3406214B1 (en) 2024-06-05
CN108472065B (zh) 2021-04-09
EP3406214A1 (en) 2018-11-28
CN108472065A (zh) 2018-08-31
US20180317951A1 (en) 2018-11-08
WO2017126048A1 (ja) 2017-07-27
JP6223649B1 (ja) 2017-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11364045B2 (en) Ultrasonic forceps
JP7171682B2 (ja) 組織を切断及び凝固するための機器及び方法
JP6869985B2 (ja) 超音波及び電気外科的特徴を有する器具のためのエンドエフェクタ
JP5274716B2 (ja) バイポーラ処置装置
US20230404612A1 (en) Ultrasonic surgical shears with clamping feature
WO2016009921A1 (ja) 処置具
JPH105237A (ja) 超音波処置具
JP5959769B2 (ja) 処置具
JP2009240773A (ja) 外科手術装置
JP5200199B2 (ja) 超音波処置装置
JP6223649B1 (ja) 医療機器、医療機器システム
JP6192886B1 (ja) 振動伝達部材、超音波処置具及び振動体ユニット
JP7050338B2 (ja) 超音波メス用ビット、超音波振動伝播アセンブリおよび超音波止血切断システム
WO2018087841A1 (ja) 振動伝達部材及び超音波処置具
KR101171222B1 (ko) 초음파를 이용하여 수술 부위를 절단하는 절단자 및 이를 포함하는 외과 수술용 기구

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20170912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171003

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6223649

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250