WO2013190937A1

WO2013190937A1 - 超音波処置具

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Publication number: WO2013190937A1
Application number: PCT/JP2013/063822
Authority: WO
Inventors: 新二安永
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-12-27
Also published as: JP2014000311A

Abstract

　超音波振動子（８）の振動を利用して生体組織を処置する超音波処置具（１）は、振動伝達部材（４）と、伝熱部材（５１）とを具備する。振動伝達部材（４）は、前記超音波振動子（８）の振動が伝達される略棒状部材で、一方端部に前記生体組織を処置する処置部（４ａ）が設けられている。伝熱部材（５１）は、前記超音波振動子（８）が非振動状態にあるときに、前記処置部（４ａ）に対して圧接する。

Description

超音波処置具

　本発明は、超音波振動を利用して生体組織を処置する超音波処置具に関する。

　従来より、生体組織を凝固・切開（切除）する為の処置具として、超音波振動を利用する超音波処置具が利用されている。超音波処置具は、超音波振動が励起される超音波振動子を具備する。この超音波振動子には、パイプ状の吸引管路が形成されたプローブが接続されている。このプローブの先端部（以降、超音波処置部と称する）には、超音波振動子の超音波振動が伝達される。さらに、当該超音波処置具には、上述の超音波処置部に対峙するように把持部が設けられており、超音波処置部と把持部とによって生体組織を把持・開放することができるように構成されている。

　ところで、超音波処置具による凝固・切開処置は、超音波振動する超音波処置部と生体組織との間の摩擦熱を利用して行う。この為、処置を行うことでプローブ自体が非常に高温になり、特に超音波処置部については例えば摂氏２００度を超える温度になる場合もある。よって、超音波処置具を用いて生体組織を切開（切除）する際には、切開（切除）と共に蛋白凝固も為される。

　従って、処置中において超音波処置部に生じた熱が放散してしまわないように、プローブの材料としては、熱伝導率が低くて保熱能力が高いチタン合金等が用いられている。このような構成の為、処置が完了して超音波振動子の超音波振動を止めた後であっても、超音波処置部を含むプローブの温度は直ちには下がらない。従って、処置を行った直後に、処置部が生体組織に接触してしまうと、当該組織が損傷してしまう可能性がある為、直ちに次の処置に取り掛かることができない。

　上述のような事情から、プローブ、特に超音波処置部を迅速に冷却する技術が望まれており、例えば、冷却水をプローブに沿って流すことで冷却する方法が提案されている。しかしながら、この方法によれば冷却水が蒸発して発生した蒸気によって術野の視認性が悪化してしまう。また、生体組織の処置部位に冷却水を流してしまうことになり、手術の妨げになる可能がある。

　日本国特許第４１４５０６９号公報には、冷媒として気体を用いる冷却機構を設けた超音波処置具が開示されている。具体的には、日本国特許第４１４５０６９号公報に開示されている超音波処置具には、プローブを覆うシースの内腔に冷却用の気体を送気する送気手段が設けられている。

　日本国特許第４１４５０６９号公報に開示されている技術によれば、冷媒として気体を用いている為、術野の視認性を良好に保つことができるが、冷却効率が良いとは言えない。すなわち、プローブ自体の熱伝導率が小さい為、シース内部での熱交換を行なう程度では、効率良く冷却することができない。さらに、シースから突出している処置部は開放状態であるので、気体を吹き付ける程度では熱交換の効率が非常に低く、温度低下に要する時間の短縮は非常に限定的となる。

　本発明は、前記の事情に鑑みて為されたものであり、術野の視認性を悪化させずに、効率良くプローブを冷却することが可能な超音波処置具を提供することを目的とする。

　前記の目的を達成するために、本発明の一態様による超音波処置具は、超音波振動子の振動を利用して生体組織を処置する超音波処置具であって、前記超音波振動子の振動が伝達される略棒状部材で、一方端部に前記生体組織を処置する処置部が設けられた振動伝達部材と、前記超音波振動子が非振動状態にあるときに、前記処置部に対して圧接する伝熱部材と、を具備する。

　本発明によれば、術野の視認性を悪化させずに、効率良くプローブを冷却することが可能な超音波処置具を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る超音波処置具を適用した超音波処置装置の一構成例を示す図である。図２は、図１に示す超音波処置具のＡ－Ａ´線矢視断面図である。図３は、非処置時の超音波処置具の概略構成を示す斜視図である。図４は、冷却機構の一構成例を示す図である。図５は、冷却機構の一構成例を示す図である。図６は、冷却機構と振動伝達ロッドとを圧接する為の構造の一例を示す図である。図７は、本発明の第１実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が非振動状態時）。図８は、本発明の第１実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が振動状態時）。図９は、本発明の第２実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が非振動状態時）。図１０は、本発明の第２実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が振動状態時）。図１１は、本発明の第３実施に係る超音波処置具の概略構成を示す斜視図である。図１２は、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が振動状態時）。図１３は、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が非振動状態時）。図１４は、本発明の第４実施形態に係る超音波処置具の処置時の概略構成を示す斜視図である。図１５は、本発明の第４実施形態に係る超音波処置具の非処置時の概略構成を示す斜視図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係る超音波処置具を適用した超音波処置装置の一構成例を示す図である。図２は、図１に示す超音波処置具のＡ－Ａ´線矢視断面図である。

　図１に示すように、超音波処置装置は、超音波処置具１と、電源装置１１と、送液部材９－１，９－２と、電源ケーブル１０と、冷却液槽１３と、ポンプ１３ｐと、フットスイッチ１４と、を具備する。

　図２に示すように、前記超音波処置具１は、振動伝達ロッド４と、把持部５と、固定ハンドル６と、可動ハンドル７と、超音波振動子８と、送液口金９ａ－１，９ａ－２と、牽引ワイヤ１６と、ケース２０と、を有する。機能的には、前記超音波処置具１は、長尺細径の挿入部２と、該挿入部２の基端部位に設けられた操作部３と、に分類できる。

　前記挿入部２は、パイプ状のケース２０を備えている。このケース２０と操作部３との間には段差部２２が設けられ、ケース２０が操作部３に比べて細径となっている。

　前記操作部３の後端部には、超音波振動子８が配設されている。この超音波振動子８の軸心部には、操作部３及び挿入部２（ケース２０）の軸方向に沿って貫通孔（不図示）が形成されている。この超音波振動子８の先端部には、振動伝達ロッド４の基端部が連結されている。

　前記振動伝達ロッド４は、ケース２０内に挿通されているプローブである。この振動伝達ロッド４の先端部には、超音波振動子８から生じる超音波振動を生体組織に伝達する超音波処置部４ａが形成されている。振動伝達ロッド４は、細径パイプ状に形成され、その内腔は、超音波振動子８の貫通孔に連通されている。これにより、吸引手段（不図示）を作動させて超音波処置部４ａから振動伝達ロッド４及び超音波振動子８を通して例えば生体内の切除片や生体から湧出する液体を体外に排出可能となっている。

　この振動伝達ロッド４の材料としては、患部と接触して処置に係る部位である超音波処置部４ａのみが高温となるように、熱伝導率が低く且つ大振幅の超音波振動に耐えられる機械強度を有する素材として例えばチタン合金（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）等を挙げることができる。

　図２に示すように、操作部３の軸方向一方端側には、リング状の把持部６ａを有する固定ハンドル６が一体的に設けられている。この固定ハンドル６はその基部から把持部６ａにかけて挿入部２側に傾斜していることが好ましい。この固定ハンドル６の後端側には、当該固定ハンドル６と対を為す可動ハンドル７が配設されている。この可動ハンドル７の基端部は操作部３の内部空間に収容されており、リング状の把持部７ａはユーザによる操作の為に露出されている。

　前記可動ハンドル７は、その基端部近傍で操作部３の軸方向及び固定ハンドル６に対して略直交して操作部３に支持される第１の枢支部２０ａに枢支されている。従って、可動ハンドル７の把持部７ａは、第１の枢支部２０ａを支点とし、固定ハンドル６の把持部６ａに対して“近接していく方向”と“離隔していく方向”とに回動可能である。

　この可動ハンドル７の基端部においては、操作部３及び挿入部２の軸方向に沿って挿通する牽引ワイヤ１６の一方端部が、第１のワイヤ枢支部１６ａに枢支されている。この第１のワイヤ枢支部１６ａは、上述した第１の枢支部２０ａと同一方向に設けられている。

　また、挿入部２の先端部近傍には、やや操作部３側寄りで、把持部材として超音波処置部４ａに対峙する位置に把持部５が配設されている。この把持部５は、上述した牽引ワイヤ１６の他方端部で、第２のワイヤ枢支部１６ｂに枢支されている。さらに、この把持部５は、第２のワイヤ枢支部１６ｂの近傍で、且つ、操作部３の固定ハンドル６に対して反対側の壁側で、第１の枢支部２０ａと同一方向の第２の枢支部２０ｂに枢支されている。

　上述のように構成することで、可動ハンドル７を回動させると、牽引ワイヤ１６の第２のワイヤ枢支部１６ｂは、ケース２０の軸方向に移動し、第２の枢支部２０ｂを支点として把持部５が回動する。可動ハンドル７は、牽引ワイヤ１６の操作手段として設けられている。

　把持部５は、超音波処置部４ａに対して開閉可能に構成されており、振動伝達ロッド４の超音波処置部４ａと協働して生体組織を把持・開放可能である。すなわち、把持部５は、超音波処置部４ａに対して閉状態のときには超音波処置部４ａと共に生体組織を把持する。

　前記電源装置１１は、その前面に、電源ケーブル１０の他方端が接続されるコネクタ１１ａと、ピンチバルブ１２と、超音波処置具１の状態を表示する表示部２６と、主電源スイッチ２８と、を備えている。

　前記超音波振動子８及び前記振動伝達ロッド４は、電源ケーブル１０を介してコネクタ１１ａに対して電気的に接続されている。

　なお、前記超音波振動子８及び前記振動伝達ロッド４に、例えば熱電対等から成る温度測定手段（不図示）を設けてもよい。これら温度測定手段（不図示）によって計測した超音波振動子８や振動伝達ロッド４の温度は、例えば表示部２６に表示させればよい。

　前記フットスイッチ１４は電源装置１１に接続されている。フットスイッチ１４は、電源装置１１を操作する為の操作部材である。従って、フットスイッチ１４を踏むことによって、その時点で当該超音波処置具１が設定されている各種モードに応じて、例えば超音波振動子８を振動させる動作やピンチバルブ１２を開く動作等の各種動作を行うことができる。

　前記冷却液槽１３は、後述する冷却機構５０の送液チューブ５３内に流す冷却液を収容する。この冷却液槽１３には、送液口金９ａ－１に一端部が接続された送液部材９－１と、送液口金９ａ－２に一端部が接続された送液部材９－２とが接続されている。ここで、送液部材９－１にはポンプ１３ｐが設けられており、このポンプ１３ｐによって、冷却液槽１３内の冷却液が、送液部材９－１を通じて送液チューブ５３内に送り込まれる。この送液チューブ５３は、後述する冷却機構５０の伝熱部材５１内に挿入されており、当該送液チューブ５３を流れる冷却液は伝熱部材５１の熱を奪った後、送液部材９－２を通じて冷却液槽１３内に還流する。

　ところで、本第１実施形態に係る超音波処置具１には、図２に示すように振動伝達ロッド４の超音波処置部４ａ及びその近傍に冷却機構５０が配設されている。冷却機構５０は、伝熱部材５１と、送液チューブ５３と、接触部材５５（図３乃至図５において図示）と、を備える。

　図３は、非処置時の超音波処置具１の概略構成を示す斜視図である。図４及び図５は、冷却機構５０の一構成例を示す図である。

　前記伝熱部材５１は、熱伝導性材料から成る中空のブロック状の部材（本例では水冷ジャケット）である。伝熱部材５１は、振動伝達ロッド４のうち少なくとも超音波処置部４ａを含みその近傍に対応する位置に設けられている。伝熱部材５１の材料としては、例えば熱伝導率の高い磁性材料等を挙げることができる。

　なお、伝熱部材５１の熱伝導率は、後述する振動伝達ロッド４の熱伝導率よりも大きい値であることが好ましい。

　前記送液チューブ５３は、後述する冷却液槽１３内の冷却液の流路である管状部材である。この送液チューブ５３は、略Ｕ字形状を呈し、その折り返し部位を含みその近傍部位は伝熱部材５１の中空部位に挿入されている。この送液チューブ５３の一方端部位は、送液口金９ａ－１を介して送液部材９－１に接続されており、他方端部位は、送液口金９ａ－２を介して送液部材９－２に接続されている。

　そして、前記冷却液槽１３内の冷却液は、送液部材９－１を通じて送液チューブ５３内に流入し、伝熱部材５１内部において伝熱部材５１の熱を奪った後、送液部材９－２に流入して再び冷却液槽１３に戻る。

　前記接触部材５５は、超音波処置部４ａと伝熱部材５１との間に隙間が生じないように、超音波処置部４ａと伝熱部材５１との間に介在する部材である。伝熱部材５１の形状が超音波処置部４ａに対して密着する形状でない場合であっても、接触部材５５を介在させることで、超音波処置部４ａと伝熱部材５１との間に隙間が生じることを防ぐことができる。これにより、超音波処置部４ａから伝熱部材５１への熱伝導を効率良く行うことができる。前記接触部材５５の材料としては、例えば、熱伝導性の高い金属（例えば銅等）や高熱伝導性プラスチック等を挙げることができる。伝熱部材５１は、図４及び図５に示すように接触部材５５に対して結合されている（例えば接着等によって固定されている）。

　図６は、冷却機構５０と振動伝達ロッド４とを圧接する為の構造の一例を示す図である。図７は、図６に示す超音波処置具１の挿入部２を先端側から（矢印Ａで示す方向から）観た図である（超音波振動子８が非振動状態時；非処置時）。

　図６及び図７に示すように、リング磁石６４が、振動伝達ロッド４に対して冷却機構５０が配設されている側とは逆側に設けられ、冷却機構５０と共に振動伝達ロッド４の周側面を覆っている。そして、リング磁石６４と接触部材５５とが、磁力によって互いに吸引し合うことで、それらリング磁石６４と接触部材５５とで振動伝達ロッド４を径方向に挟持している。

　換言すれば、振動伝達ロッド４は、リング磁石６４と、接触部材５５との間の磁力による吸引力によって、冷却機構５０に対して所定の圧接力で圧接する。これにより、超音波振動子８の非振動時（すなわち非処置時）には、超音波処置部４ａは接触部材５５に対して圧接する。

　上述のリング磁石６４による圧接構造は、超音波振動子８の振動が振動伝達ロッド４に伝播する際に、当該振動の節となる部位に配設されていることが好ましい。このように構成することで、リング磁石６４による圧接構造が、振動伝達ロッド４による振動伝達を妨げることを軽減できる。

　ここで、図６及び図７に示すようにリング磁石６４とケース２０との間にはスペーサ６２が配設されている。このスペーサ６２は、ケース２０に対して固定（結合）されている。

　図８は、超音波振動子８が振動状態時にあるときに（処置時に）、超音波処置具１の挿入部２を先端側から（図６において矢印Ａで示す方向から）観た図である。

　超音波振動子８が振動している状態であっても、リング磁石６４の配設位置は振動伝達ロッド４の振動の節位置であるので、リング磁石６４の配設位置においては基本的には振動が生じず、それ以外の部位において振動伝達ロッド４の軸方向及び径方向への振動が生じる。

　このとき、振動伝達ロッド４は、その径方向への振動によって、接触部材５５を当該振動伝達ロッド４から離隔する方向へ押圧する。このとき、冷却機構５０は、少なくとも振動伝達ロッド４の振動期間の大半において、図８に示すように当該振動伝達ロッド４から離隔した状態となる。この結果、振動伝達ロッド４が振動時の（超音波処置具１による処置時の）伝熱部材５１と振動伝達ロッド４との間の熱伝導は、振動伝達ロッド４が振動していない状態におけるそれと比較して著しく小さくなる。換言すれば、振動伝達ロッド４（超音波処置具４ａ）から冷却機構５０（伝熱部材５１）への熱の伝導は殆どなくなる。

　このように振動伝達ロッド４の振動によって、冷却機構５０が振動伝達ロッド４から離隔するという現象が生じる為には、振動伝達ロッド４の径方向への振動による変位に対して、リング磁石６４に吸引される冷却機構５０の変位が追従できないことが必要条件である。

　この条件を満足する超音波処置具１を実現する為には、振動周期の半分（１／（２ｆｒ））の期間においてリング磁石６４と伝熱部材５１との間の吸引力ｆによる冷却機構５０の速度零の状態からの径方向への変位が、振動伝達ロッド４の径方向の変位ａｖよりも大幅に小さいことが望ましい。この為には下式（１）を満たせばよい。

　　　ａｖ＞（１／２）×（ｆ／ｍ）×（１／（２ｆｒ））^２　　　(１)
ここで、ｍは伝熱部材５１の質量と接触部材５５の質量との和の値である。

　一方、超音波処置具１の姿勢に依らず、振動伝達ロッド４が振動していない状態で接触部材５５が振動伝達ロッド４に圧接している為には、下式（２）を満たすことが必要である。

　　　ｍ×ｇ＜ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(２)
ここで、ｇは重力加速度である。

　そして、上式(１),(２)を変形することで、下式（３）が導出される。

　　　ｍ×ｇ＜ｆ＜８×ｍ×ａｖ×ｆｒ^２　　　　　　　　　　　　(３)
　従って、上式（３）を満たすように、超音波処置具１を構成すればよい。

　以下、本第１実施形態に係る超音波処置具の動作について説明する。

　まず、ユーザは超音波処置部４ａと把持部５とで患部を挟み込み、超音波振動子８を振動させて所望の処置を行なう。このとき冷却機構５０は、上述したように振動状態の振動伝達ロッド４から離隔しており、接触部材５５及び伝熱部材５１と振動伝達ロッド４との間の熱伝導は極めて小さい（殆ど無い）。従って、患部と超音波処置部４ａとの間の摩擦によって発生した熱が、接触部材５５を介して伝熱部材５１に逃げてしまうことは実質的に無く、超音波処置具１による所望の処置を効率良く行なうことができる。

　続いて、ユーザは、所望の処置を完了し、超音波振動子８の振動を停止させる。このとき振動伝達ロッド４の振動が停止し、上述したように接触部材５５を介して冷却機構５０と超音波処置部４ａとが圧接し、超音波処置部４ａを含む振動伝達ロッド４の熱が伝熱部材５１に速やかに伝導する。そして、この伝熱部材５１に伝わった熱は、当該伝熱部材５１に結合している送液チューブ５３中を流れる冷却液を通じて、超音波処置具１の外部へ速やかに排熱される。

　このような冷却機構５０による超音波処置部４ａの冷却により、超音波処置部４ａの温度は短時間で低下する。従って、超音波処置具１による次の処置が速やかに可能となる。

　なお、送液チューブ５３内に冷却液を流すことは必ずしも必要ではない。すなわち、少なくとも、接触部材５５を介して伝熱部材５１を超音波処置部４ａに圧接させれば、当該超音波処置部４ａの冷却効果を得ることができる。また、送液チューブ５３内に冷却液を流す場合であっても、超音波処置部４ａによる処置中においては、冷却液を流すことを停止させることが好ましい。

　さらに、振動伝達ロッド４と伝熱部材５１とを両者の間に実質的に隙間が生じないように接触させることができる場合には、接触部材５５を設ける必要はない。

　以上説明したように、本第１実施形態によれば、術野の視認性を悪化させずに、効率良くプローブ（超音波処置部４ａ）を冷却することが可能な超音波処置具を提供することができる。本第１実施形態に係る超音波処置具によれば、単純な構成の冷却機構で、処置後に非常に高温となった超音波処置部４ａを短時間で降温できる為、手術時間を短縮することができる。

［第２実施形態］
　以下、本発明の第２実施形態に係る超音波処置具について説明する。説明の重複を避ける為、第１実施形態に係る超音波処置具との相違点について説明する。

　図９は、本第２実施形態に係る超音波処置具１の挿入部２を先端側から観た図である（超音波振動子８が非振動状態時）。

　上述の第１実施形態に係る超音波処置具では冷却機構５０と振動伝達ロッド４とを圧接させる為に、冷却機構５０の伝熱部材５１を磁性材料で構成し、この伝熱部材５１とリング磁石６４との間の磁力（吸引力）を利用している。他方、本第２実施形態に係る超音波処置具においては、冷却機構５０の伝熱部材５１と、ケース２０の内壁面との間隙にゴム部材７１を設け、このゴム部材７１の弾性力を利用する。

　前記ゴム部材７１は、伝熱部材５１を振動伝達ロッド４に対して押圧することで、接触部材５５と超音波処置部４ａとを圧接させる。ここで、ゴム部材７１が伝熱部材５１を振動伝達ロッド４に対して押圧する力は、超音波振動子８が振動状態にあるときに、超音波振動子８が冷却機構５０の接触部材５５を振動伝達ロッド４から離隔させる方向に押圧する力よりも小さい力である。

　すなわち、上述の式（３）におけるｆを“ゴム部材７１が伝熱部材５１を振動伝達ロッド４に対して押圧する力”として、当該式（３）が成立するように、当該超音波処置具１を構成すればよい。

　このように構成することで、図１０に示すように、振動伝達ロッド４が振動状態にあるときには、冷却機構５０の接触部材５５が超音波処置部４ａから離隔する。図１０は、超音波振動子８が非振動状態のときに本第２実施形態に係る超音波処置具１の挿入部２を先端側から観た図である。

　以上説明したように、本第２実施形態によれば、第１実施形態に係る超音波処置具と同様の効果を奏する上に、次の効果を奏する超音波処置具を提供することが可能となる。

　すなわち、本第２実施形態によれば、伝熱部材５１を磁性材料で構成する必要がなくなるので、例えば銅やアルミニウム等の熱伝導率の高い材料を用いて伝熱部材５１を構成することが可能となり、超音波処置部４ａに蓄積された熱を、より効率的に排熱することが可能となる。

［第３実施形態］
　以下、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具について説明する。説明の重複を避ける為、第１実施形態に係る超音波処置具との相違点について説明する。

　図１１は、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具の概略構成を示す斜視図である（超音波振動子８が非振動状態時）。図１２は、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子８が振動状態時）。図１３は、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具の挿入部を先端側から観た図である（超音波振動子が非振動状態時）。

　第１実施形態及び第２実施形態に係る超音波処置具では、超音波振動子８の振動の有り／無しによって受動的に冷却機構５０と振動伝達ロッド４との分離／圧接を切り替えている。一方、本第３実施形態に係る超音波処置具は、冷却機構５０と振動伝達ロッド４とを能動的に分離する為の手段を具備する。

　すなわち、本第３実施形態に係る超音波処置具１においては、冷却機構５０の伝熱部材５１と、ケース２０の内壁面との間隙に、バルーン部材８１が、伝熱部材５１の長手方向に沿って配設されている。図１１に示すように、このバルーン部材８１にはバルーン送気チューブ８３の一端が接続され、該バルーン送気チューブ８３の他端はコンプレッサー（不図示）に接続されている。

　また、伝熱部材５１は磁石から成り、リング磁石６４に対して同極同士で対向するように配設されている。これにより、バルーン部材８１が加圧されていない状態であれば、伝熱部材５１とリング磁石６４との間の反発力によって、図１２に示すように冷却機構５０と振動伝達ロッド４とは離隔した状態となる。

　他方、バルーン部材８１を加圧した状態では、膨張したバルーン部材８１がリング磁石６４の反発力に抗して、伝熱部材５１を振動伝達ロッド４に向かって押圧する。このように、本第３実施形態に係る超音波処置具１では、バルーン部材８１への加圧の有り／無しによって、冷却機構５０と超音波処置部４ａとの圧接／分離を切り替える。

　以下、本第３実施形態に係る超音波処置具１の動作について説明する。

　ユーザは、バルーン部材８１の加圧を解除した状態で、超音波処置部４ａと把持部５とで患部を挟持し、超音波振動子８を振動させて所望の処置を行う。この際、冷却機構５０の接触部材５５と、振動伝達ロッド４とは完全に分離されており、それらの間の熱伝導は極めて小さい（殆ど無い）。つまり、患部と超音波処置部４ａとの摩擦によって発生した熱が、冷却機構５０の伝熱部材５１に逃げてしまうことがなく、ユーザは当該超音波処置具１による処置を効率良く行うことができる。

　上述のようにして処置を完了した後、ユーザは超音波振動子８の振動を停止させ、バルーン部材８１を加圧する。この加圧によって膨張したバルーン部材８１は、伝熱部材５１を振動伝達ロッド４に向かって押圧する。これにより、接触部材５５と超音波処置部４ａを含む振動伝達ロッド４とが圧接し、超音波処置部４ａの熱が接触部材５５を通じて伝熱部材５１に速やかに伝わる。また、伝熱部材５１に伝わった熱は、当該伝熱部材５１に結合している送液チューブ５３中を流れる冷却液に伝わって冷却機構５０の外部へ速やかに排熱される。

　以上説明したように、本第３実施形態によれば、第１実施形態に係る超音波処置具と同様の効果を奏する上に、次の効果を奏する超音波処置具を提供することができる。

　すなわち、第１実施形態に係る超音波処置具１によれば、処置中の冷却機構５０（接触部材５５）と振動伝達ロッド４（超音波処置部４ａ）との間隔は平均で数μｍ程度であるのに対して、本第３実施形態に係る超音波処置具１においては１００μｍ程度にすることも容易である。従って、処置時における超音波処置部４ａから冷却機構５０への放熱をより小さくすることができる。

　なお、本第３実施形態に係る超音波処置具においては、上述したようにバルーン部材８１への加圧（空気圧）によって冷却機構５０（接触部材５５）と振動伝達ロッド４（超音波処置部４ａ）との圧接／分離を切り替えているが、他にも例えば電磁石を設けてその極性を切り替えることで圧接／分離を切り替えてもよいし、種々の機械的な方法を用いても勿論良い。

［第４実施形態］
　以下、本発明の第４実施形態に係る超音波処置具について説明する。説明の重複を避ける為、第１実施形態に係る超音波処置具との相違点について説明する。

　図１４は、本発明の第４実施形態に係る超音波処置具の非処置時の概略構成を示す斜視図である。図１５は、本発明の第４実施形態に係る超音波処置具の処置時の概略構成を示す斜視図である
　第１実施形態乃至第３実施形態に係る超音波処置具においては、冷却機構５０（接触部材５５）と振動伝達ロッド４（超音波処置部４ａ）との圧接／分離を、振動伝達ロッド４の径方向へ冷却機構５０を変位させることで切り替えている。他方、本第４実施形態に係る超音波処置具では、振動伝達ロッド４の長手方向へ冷却機構５０を変位させることで、冷却機構５０（接触部材５５）と超音波処置部４ａとの圧接／分離を切り替える。

　すなわち、処置時においては、図１４に示すように冷却機構５０を振動伝達ロッド４の基端側（後方）に退避させ、超音波処置部４ａから冷却機構５０への熱伝導（放熱）が生じない状態とする。

　一方、非処置時においては、図１５に示すように冷却機構５０を振動伝達ロッド４の先端側（ケース２０から露出するように）に送り出し、冷却機構５０（接触部材５５）を超音波処置部４ａに圧接させ、超音波処置部４ａを冷却する。このように冷却機構５０を進退させる為の機構は従来の技術を用いればよい。

　具体的には、冷却機構５０を進退させる機構としては、冷却機構５０の進退動作を、把持部５の開閉動作に連動させる機構を用いることが好ましい。すなわち、把持部５を閉じる動作に連動して冷却機構５０をケース２０内に退避させ、把持部５を開く動作に連動して冷却機構５０を超音波処置部４ａと圧接するようにせり出させる機構を用いることが好ましい。

　以上説明したように、本第４実施形態によれば、第１実施形態に係る超音波処置具と同様の効果を奏する超音波処置具を提供することができる。

　以上、第１実施形態乃至第４実施形態に係る超音波処置具について説明したが、何れの実施形態に係る超音波処置具を採用するかは、例えば加工の容易さやコスト等を勘案して、好適な実施形態を採用すればよい。

　なお、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示した複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示す全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

Claims

　超音波振動子の振動を利用して生体組織を処置する超音波処置具であって、
　前記超音波振動子の振動が伝達される略棒状部材で、一方端部に前記生体組織を処置する処置部が設けられた振動伝達部材と、
　前記超音波振動子が非振動状態にあるときに、前記処置部に対して圧接する伝熱部材と、
　を具備する超音波処置具。
　前記振動伝達部材と前記伝熱部材とを収容する外套部材と、
　前記伝熱部材と前記外套部材との間隙に設けられ、前記伝熱部材を前記振動伝達部材に対して押圧し、前記伝熱部材と前記処置部とを圧接させる弾性部材と、
　を含み、
　前記弾性部材が前記伝熱部材を前記振動伝達部材に対して押圧する力は、前記超音波振動子が振動状態にあるときに、前記超音波振動子が前記伝熱部材を前記振動伝達部から離隔させる方向に押圧する力よりも小さい
　請求項１に記載の超音波処置具。
　前記伝熱部材は磁性材料から成り、
　前記超音波処置具は、
　前記振動伝達部材の振動の節位置において、前記伝熱部材と共に前記振動伝達部材を径方向に覆い、前記伝熱部材に対して所定の吸着力で吸着するリング磁石と、
　を含み、
　前記リング磁石と前記伝熱部材との間の吸着力は、前記超音波振動子が振動状態にあるときに、前記超音波振動子が前記伝熱部材を前記振動伝達部から離隔させる方向に押圧する力よりも小さい
　請求項１に記載の超音波処置具。
　前記伝熱部材は磁石から成り、
　前記超音波処置具は、
　前記振動伝達部材と前記伝熱部材とを収容する外套部材と、
　前記振動伝達部材と前記外套部材との間に設けられたバルーン部材であって、加圧された状態においては前記伝熱部材を前記振動伝達部材に対して押圧し、前記伝熱部材と前記処置部とを圧接させるバルーン部材と、
　前記伝熱部材と共に前記振動伝達部材を径方向に覆い、前記伝熱部材に対して所定の反発力で反発して離隔するリング磁石と、
　を含み、
　前記リング磁石と前記伝熱部材との間の反発力は、前記バルーン部材が加圧された状態において前記バルーン部材が前記伝熱部材を前記振動伝達部に対して押圧する力よりも小さい
　請求項１に記載の超音波処置具。
　前記処置部に対して開閉可能に支持され、前記処置部に対して閉状態のときには前記処置部と共に前記生体組織を把持する把持部材と、
　前記把持部材が開状態に移行する動作に連動させて前記伝熱部材を前記処置部に接触させ、前記把持部材が閉状態に移行する動作に連動させて前記伝熱部材を前記処置部から離隔させる伝熱部材進退機構と、
　を含む請求項１に記載の超音波処置具。
　前記伝熱部材には中空部位が形成されており、前記中空部位には液体流路である管状部材が配設されている
　請求項１乃至５のうち何れか一つに記載の超音波処置具。
　前記伝熱部材と前記処置部との圧接力をｆとし、前記伝熱部材の質量をｍとし、前記超音波振動の周波数をｆｒとし、前記超音波振動子の振動による前記処置部における径方向の振動振幅をａｖとし、重力加速度をｇとしたときに、
　当該超音波処置具は、
　　ｍ×ｇ＜ｆ＜８×ｍ×ａｖ×ｆｒ^２
　を満たすように構成されている
　請求項１乃至請求項５のうち何れか一つに記載の超音波処置具。
　前記伝熱部材の熱伝導率は、振動伝達部材の熱伝導率よりも大きい値である
　請求項１乃至請求項５のうち何れか一つに記載の超音波処置具。