JP5138689B2 - 改良型超音波手術器具 - Google Patents

Description

本発明は、捩り振動可能な超音波手術器具用の改良型導波管出力体に関し、特に限定的ではないが、特許文献１から知られるもの等である。

上記特許は、超音波捩りモード振動を生じさせる手段と導波管とを含む手術器具について記載しており、導波管は、末端において発生手段と作動的に連結されると共に、そこから出力体が設けられた先端へ、ｎλ_τ／２（λ_τは、導波管の材料における超音波振動の波長）の距離だけ延出する。

単に切断を目的とする出力体を有する手術器具は、本願出願人の特許文献２に記載されている。しかしながら、これらの手術器具は、常に使用が簡単であるとは限らず、また、溶接及び／又は切除処理を実行するように適用されていない。

このような器具の出力体の形態において、更なる改良が行われるとよいことが判っている。

英国特許第２３３３７０９号明細書 英国特許第２３６５７７５号明細書

本発明の目的は、このような器具のための改良型導波管出力体を提供することである。

本発明の第１態様によれば、捩りモードにおいて振動可能な超音波手術器具と共に使用する出力手段が提供される。この出力体は、概ね円柱形状の第１導波管と、第１導波管には、先端に、直径が小さくされた第２導波管拡張部材が備えられており、また一面内において、第１導波管の軸から湾曲させられており、第２導波管拡張部材の先端から半径方向に延出する少なくとも２個の刃手段とを含む。

好適には、出力手段には、ほぼ互いに正反対になるように半径方向に延出する２個の刃手段が備えられる。
有利には、刃手段は、導波管拡張部材の湾曲面に対してほぼ垂直な面内に延出する。

拡張部材の先端は丸くされてよく、刃手段は、逆方向に作用可能である。
拡張部材の直径は、第１導波管の直径の半分ほどである。
導波管拡張部材の湾曲は、その先端及びそれによって携えられる刃手段が、第１導波管の軸から、第１導波管の半径と等しい距離を越えて延出しないようにされてよい。

本発明の第２態様によれば、捩りモード超音波振動を生じさせる手段と、この手段と作動的に連結される上述された導波管出力体とを含む手術器具が提供される。
本発明の一実施形態を、一例として、また添付の図面を参照して、以下により詳細に説明する。

出力体の平面図。 出力体の側面図。 出力体の平面図。 出力体の側面図。 生じさせられたエネルギの方向特性を示す詳細図。 出力体の先端を示す平面図。 出力体の先端の側面図。

捩りモード振動は、導波管の軸を中心としてで、同心運動をもたらす。運動と平行ではない刃の部分は、エネルギを直接的に組織に与えることができる振動面を備え、従来からの平行運動機器のような摩擦を生じさせるのではなく、組織はこの面に載るようにされる。

長手軸からの点の距離が大きくなるほど、振動の振幅は大きくなる。
次に図面を参照すると、図１は、長手軸２を中心として捩り振動可能な導波管１の先端における出力体の平面図であり、また図２は側面図である。

導波管１は、一体拡張体３によって、先端方向に長手方向へ延出する。この拡張体は直径Ｄ_２を有しており、この直径Ｄ_２は、多くて最初の出力体の直径Ｄ_１の半分である。
拡張体３は、その先端にある作用面が軸２から、最初の出力体の直径Ｄ_１の突出部よりも遠くに延出しないように、一面内においてその先端付近で湾曲させられる。

一対の反対方向に向けられた刃４は、先端において、この概ね円柱形状の導波管拡張体３から半径方向外方に突出すると共に、大きな角振動変位を生じさせることができる。導波管３及び刃４は、その先端が、平滑に丸くされた刃先５を有するように機械加工され、刃先５は、刃４の外縁の周囲に連続する。

図２は、湾曲状に整形された出力体拡張体３の側面図を示す。湾曲部は、半径方向に延出する刃４の全面に対してほぼ垂直な一面内にある。湾曲の程度は、刃４の作用縁が、最初の出力体１の直径Ｄ_１の突出部を超えて延出しないようにされる。出力体拡張体３の直径Ｄ_２は、Ｄ_１≧２Ｄ_２となるようにされる。

図３から分かるように、頭部は、切削加工された概ね円柱状断面の４個のポケットを有しており、ポケット各々は、捩り超音波振動モードで、集束させられた圧縮波を、最も詳細には切断される周囲の組織へ発生させるように整形される。

このような圧縮波及びそれに関連するキャビテーション効果は、切断時に、血液停止を助ける局所的な加熱をもたらす。
出力体の使用は、幾つかの重要な特徴を提供する。

最初に、軸２を中心としての振動軸から半径方向に離れた刃４において、大きな回転変位が存在し、振幅が大きい振動をもたらす。長手軸からの点の距離が大きくなるほど、振動の振幅は大きくなる。

面６から面７への回転運動は、直径の増加に比例して増加し、この範囲でもたらされる変位勾配は、接触材料が先端領域から引っ張られるようにする；小振幅低エネルギ出口面６への大きな振幅及び高エネルギに関連し、ひいては、集束効果をもたらす。高い方向性を有するキャビテーション領域は、関連した加熱を伴い、図３に示されるように向けられ
る。

第２に、反対方向を向く刃４は、外科医が器具を過度に操作する必要なく、器具が、いずれかの方向で使用されるのを可能にする。刃４は、器具を後方に引くことにより、組織を切断するための導波管の逆動による使用を可能にするように形成され、従来までの非動力外科用メスでは通例的であるように、組織を切刃に隣接して係合させている。

出力体拡張体３の湾曲形状は、特に幾つかの組織面で使用される時に、より人間工学的である。
第３に、集束させられたエネルギは、対象組織部位において有効な血液停止をもたらすために、作用ヘッドが、外科医により案内されるのを許容する。半径方向に延出させられたローブの面内における出力体部分の湾曲は、関節包が結合された大腿骨頭等の湾曲構造体への接近を許容する。

刃４及び導波管の主軸体３の間に形成されたウェブの厚みは、その断面の差に起因して、最大変位範囲を呈し、切刃に沿って最小厚みを有すると共に、概ね円柱状の導波管拡張体３に向けてより大きな厚みを有する。

組織又は血管の溶接及び／又は切除は、対象組織と接触して工具を回転させ、及び／又は半径方向に延出する刃４の横面を押すことにより行われてよく、それ故、対象組織は、大きな振幅の圧縮波を受ける。

面６から面７への回転運動は、ヘッドの直径の増加と比例して増加する。この領域で生じさせられる変位勾配は、接触材料が先端範囲から引っ張られるようにし、低振幅低エネルギ出口面６への高振幅及び高エネルギに関連し、ひいては集束作用をもたらす。大きな方向性を有する空洞化範囲は、関連する加熱を伴い、図３に示すように向けられ、切断の間における血液停止に関して、大きく改善された結果をもたらす。

図４及び図５から分かるように、切刃を形成する弓形面は、２個の円柱状機械加工面の間の交点である。これらは、球状頭部をなす機械加工工具の、刃の対称性の垂直面内において、長手軸に対してβ_１及びβ_２で傾斜させられた軸に沿った移動によってもたらされている。工具の先端が精確に整形された時に、導波管は、好適には２段階で屈曲させられ得、その結果、工具面は、最も有利な態様で、組織に適用され得る。

Claims (7)

1. 捩りモードにおいて振動可能な超音波手術器具と共に使用する出力体手段であって、該出力体手段は円柱状の導波管と、該導波管には、先端に、前記導波管の直径より小さい直径を有する導波管拡張部材が備えられると共に、該導波管拡張部材は一平面内において該導波管の軸から湾曲させられており、該導波管拡張部材の先端から半径方向に延出する少なくとも２個の刃手段とを含み、
   前記少なくとも２個の刃手段が４個のポケットを含み、該ポケットが、周囲の組織に対して集束させられた圧縮波を発すべく円柱状断面を有するよう形成されていることを特徴とする出力体手段。
2. 前記出力体手段には、互いにほぼ正反対となるように半径方向に延出する２個の刃手段が備えられることを特徴とする請求項１に記載の出力体手段。
3. 前記刃手段は、前記一平面に対してほぼ直交する方向に延びる面に沿って延出することを特徴とする請求項１又は２に記載の出力体手段。
4. 前記導波管拡張部材の先端は丸くされており、前記刃手段は、逆方向に作用可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の出力体手段。
5. 前記導波管拡張部材の直径は、前記導波管の直径の半分であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の出力体手段。
6. 前記導波管拡張部材の湾曲は、該導波管拡張部材の先端及び該先端によって支持される前記刃手段が、前記導波管の軸から、該導波管の半径と等しい距離を越えて延出しないようにされることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の出力体手段。
7. 捩りモード超音波振動を生じさせる手段と、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の出力体手段とを含む手術器具。

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