JP6192367B2 - 超音波処置具 - Google Patents

Description

本発明は、超音波処置具に関する。

超音波周波数の振動を用いて処置を行う超音波処置具が知られている。超音波処置具は、処置具であるプローブと、超音波振動子を備えた振動部材とを有する。超音波振動子から発振された超音波振動は、プローブの先端に伝播する。

操作者は、処置する際に、プローブの先端を被処置体の被処置対象部である生体組織等に接触させる。次に、操作者は、スイッチ等を操作することによって超音波処置具を駆動させる。このとき、プローブの先端に接触した生体組織等に超音波振動が与えられる。その結果、生体組織等とプローブの先端との間に摩擦熱が発生する。この摩擦熱及び超音波振動による振動エネルギを利用することによって、生体組織等の切除、乳化又は破砕等の処置が行われる。

一般に、このような超音波処置具では、摩擦熱により、特にプローブが高温になる。プローブが高温になると、被処置対象部以外の生体組織等の損傷及びプローブの破損が生じる可能性がある。このために、超音波処置具、特にプローブは、適正温度を維持する。

例えば、特許文献１の超音波処置具には、プローブの高温化を防止するために、プローブの周囲にシースが設けられている。このシースとプローブとの間には、間隙が設けられている。この間隙は、高温化したプローブを冷却する流体を流すための流路として機能する。さらに、特許文献１の超音波処置具は、流路に冷却水を供給する送水ポンプと、超音波振動子の超音波出力設定値に対応して送水ポンプに対する送水出力設定値を設定する制御手段とを有する。特許文献１の超音波処置具の使用開始時及び使用中において、制御手段は、プローブが適正温度を維持するように送水ポンプの送水量を調整することによってプローブを冷却する。これにより、特許文献１では、適正温度でプローブを使用することができる。

特開平６−３８９７３号公報

特許文献１の超音波処置具において、プローブを十分に冷却するための送水量を確保するために、送水管及び送水用スペースとして機能するシース等がプローブの周囲に設けられている。この結果、特許文献１の超音波処置具は、プローブの中心軸に対して垂直方向である径方向にサイズが大きくなる。このことは、超音波処置具が大型化してしまう１つの要因となっている。

したがって、本発明の目的は、プローブを十分に冷却でき、小型化することができる超音波処置具を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一つの態様に係る超音波処置具は、超音波振動する少なくとも１つの圧電素子と、前記圧電素子が基端側に配置された共振体であって、前記圧電素子の超音波振動によって被処置体に対して医療処置を行う処置部を先端側に有し、最奥の位置に封止部を有する管状路が軸中心に形成され、前記圧電素子と前記処置部を冷却可能な温度の流体を噴出するための管路が前記管状路に挿入される共振体とを具備し、前記管路の噴出し口は、前記医療処置の間においては、前記圧電素子の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に配置され、前記医療処置の後には、前記処置部の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に配置される。

本発明の超音波処置具は、プローブを十分に冷却でき、小型化することができる。

図１は、超音波処置具システムの概要図である。 図２は、超音波処置具の概要図である。 図３は、共振体の斜視図である。 図４は、振動部材の一部縦断面図である。 図５は、処置後にプローブを冷却するための冷却機構を示す図である。 図６は、処置中に圧電素素子を冷却するための第２の実施形態の冷却機構を示す図である。 図７Ａは、第３の実施形態の冷却機構を示す図である。 図７Ｂは、第３の実施形態の冷却機構を示す図である。 図８は、第４の実施形態の冷却機構の弁が開いた状態を示す一部縦断面図である。 図９は、第４の実施形態の冷却機構の弁が閉じた状態を示す一部縦断面図である。

以下、図を参照して実施の形態について説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態の超音波処置具システム１の概要図である。超音波処置具システム１は、医療用の超音波処置具２と、制御部３と、電源４と、送入ポンプ５とを有する。詳細は後述するが、超音波処置具２は、細長い形状のプローブ３１を有し、操作者が把持するハンドルユニット１３を有する。操作者は、超音波処置具２を使用して処置を実施するときに、ハンドルユニット１３を把持し、プローブ３１の先端部（プローブ先端部）３１Ａを被検処置体の生体組織等（処置対象部）に接触させる。以下で、プローブ先端部３１Ａが設置されている方向を超音波処置具２の先端側と称し、ハンドルユニット１３が設置されている方向を超音波処置具２の基端側と称する。ハンドルユニット１３は、後述する振動源としての圧電素子が設けられた超音波振動ユニットを有している。圧電素子は、交流電圧が印加されることによって一方向、例えば縦方向に超音波周波数で振動（超音波振動）する。この振動が、プローブ先端部３１Ａまで伝播する。この結果、プローブ先端部３１Ａは、超音波周波数で縦振動する。振動しているプローブ先端部３１Ａが処置対象部に接触しているとき、プローブ先端部３１Ａと生体組織等との接触部に摩擦熱が発生する。超音波処置具２は、プローブ先端部３１Ａの超音波振動による振動エネルギと接触部で生じる摩擦熱とを利用して処置対象部の剥離、吻合、接合及び切開等の処置をする。処置の間にプローブ先端部３１Ａに発生した摩擦熱によって加熱されることで、プローブ３１は、高温になる。処置終了後にも、プローブ３１が高温であると、処置対象部ではない生体組織等にプローブ３１が接触したときに、プローブ３１の熱によって生体組織等が損傷する可能性がある。さらに高温であることによってプローブ３１自体が破損する可能性もある。したがって、処置終了後には、プローブ３１を冷却する必要がある。

このため、超音波処置具２は、摩擦熱によって加熱されたプローブ３１を冷却するための冷却機構を有している。冷却機構は、プローブ３１を冷却可能な温度の流体、例えば、空気等の気体又は水等の液体をプローブ先端部３１Ａの近傍まで供給するための流路を有する。この流路を流れる流体は、プローブ３１から熱を奪う。これによって、プローブ３１は冷却される。冷却機構の詳細は、後述する。

送入ポンプ５は、超音波処置具２に接続されている。送入ポンプ５は、超音波処置具２の流路に流体を供給する。送入ポンプ５は、制御部３によって制御される。制御部３は、超音波処置具２、送入ポンプ５及び電源４に接続されている。制御部３は、電源４から電力を供給される。制御部３は、圧電素子及び送入ポンプ５の駆動を制御する。制御部３は、例えば、圧電素子の駆動のＯＮ／ＯＦＦのタイミング及び圧電素子の振動の振幅を制御する。さらに、制御部３は、例えば、送入ポンプ５の駆動のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、流体の流量及び流体の速度も制御する。

図２は、超音波処置具２の概要図である。超音波処置具２のハンドルユニット１３は、超音波振動ユニット１２を有する。超音波振動ユニット１２は、超音波振動部ケース２１と、共振体３０とを有する。ハンドルユニット１３は、把持部２３を有する。把持部２３は、操作者が把持する部分である。把持部２３には、スイッチ４９が設けられている。

スイッチ４９は、操作者が把持部２３を握った場合に押下しやすい部分に設けられる。押下げし易い部分とは、例えば、操作者が把持部２３を握った場合に操作者の人差し指が位置する部分である。スイッチ４９は、配電ケーブル等（図示せず）を介して制御部３に電気的に接続される。スイッチ４９は、例えば、自動復帰型スイッチ（モーメンタリスイッチ、プッシュスイッチ）である。この場合、操作者がスイッチ４９を押下すると、制御部３に超音波処置具２の操作に係る電気信号が送られる。さらに、スイッチ４９は、ハンドルユニット１３以外の位置に設けられていてもよい。また、スイッチ４９は、例えば、フットスイッチでもよい。

図３は、共振体３０の斜視図である。共振体３０は、振動部材３３と、ホーン３２と、プローブ３１とを有している。振動部材３３は、例えば、おおよそ細長い円筒形状である。振動部材３３は、細長い本体３４を有している。本体３４は、例えば、金属で形成される。本体３４には、第１の圧電素子４１Ａ及び第２の圧電素子４１Ｂ（図３では第１の圧電素子４１Ａのみが示されている）が設けられている。以下で、第１の圧電素子４１Ａ及び第２の圧電素子４１Ｂをまとめて表す場合には、圧電素子４１Ａ、４１Ｂと称する。

本体３４及び圧電素子４１Ａ、４１Ｂの位置関係について、振動部材３３の一部分の縦断面図である図４を参照して説明する。本体３４の外周には、第１の溝５１Ａ及び第２の溝５１Ｂが形成されている。第１の溝５１Ａの底面の形状は、例えば、本体３４の長手軸に平行な長辺を有する矩形形状である。第２の溝５１Ｂの底面も、第１の溝５１Ａと同一の形状である。第１の溝５１Ａ及び第２の溝５１Ｂは、本体３４の中心軸に対して対称に形成されている。

第１の圧電素子４１Ａは、その長手軸と第１の溝５１Ａの底辺の長辺とが平行になるように装着されている。同様に、第２の圧電素子４１Ｂは、その長手軸と第２の溝５１Ｂの底辺の長辺とが平行になるように装着されている。第１の圧電素子４１Ａは、例えば、細長い平板形状を有している。第２の圧電素子４１Ｂは、第１の圧電素子４１Ａと同等の形状を有している。そして、第１の圧電素子４１Ａは、振動を効率的に伝達するように第１の溝５１Ａに接着されている。同様に、第２の圧電素子４１Ｂも、第２の溝５１Ｂに接着されている。さらに、圧電素子４１Ａ、４１Ｂは、配電ケーブル等（図示せず）を介して制御部３に電気的に接続されている。このような圧電素子４１Ａ、４１Ｂは、振動部材３３の振動源である。圧電素子４１Ａ、４１Ｂは、交流電圧が印加されることによって長手方向に超音波振動する。

振動部材３３の先端側には、ホーン３２が設けられている。ホーン３２は、形状の異なる先端部と基端部とを有する。ホーン３２の先端部は、先端に向かって徐々に小径になる円錐台形状である。また、ホーン３２の基端部は、長手方向に僅かに延びる円柱形状である。ホーン３２の先端側には、プローブ３１が設けられている。プローブ３１は、例えば、円柱形状である。

前述したように、圧電素子４１Ａ、４１Ｂは、交流電圧が印加されることによって超音波振動する。この超音波振動は、本体３４を介してホーン３２に伝播する。ホーン３２の横断面積は、先端側になるにつれて小さくなっているために、超音波振動の振幅は増幅される。ホーン３２で増幅された超音波振動は、プローブ３１に伝播し、プローブ先端部３１Ａに到達する。

図５は、前述の冷却機構の詳細を示す図である。冷却機構は、冷却する穴である管状路３５と、第１の管路３６とを有する。管状路３５は、流体を流すことによって、共振体３０を内側から冷却するための穴である。管状路３５は、プローブ３１の中心軸に沿って振動部材３３の基端からプローブ先端部３１Ａまで連通するように共振体３０に形成されている。管状路３５は、プローブ先端部３１Ａ近傍に底面（封止部）３７を有する。管状路３５の横断面は、例えば、プローブ３１の中心軸と同軸の円形形状である。

第１の管路３６は、例えば、円筒管である。第１の管路３６の外径は、管状路３５の径よりも小さい。第１の管路３６は、例えば、可撓性を有する材料で形成される。第１の管路３６は、一端が管状路３５に挿入され、他端が送入ポンプ５に接続されている。第１の管路３６において、管状路３５に挿入される側の端部を第１の管先端部（第１の噴出し口）３６Ａと称し、送入ポンプ５に接続される側の端部を第１の管基端部と称する。第１の噴出し口３６Ａは、底面３７に接触しないように、特に高温になることを防止したい部分（冷却対象部）である底面３７の近傍まで挿入されている。

前述した流路は、管状路３５と、第１の管路３６とで構成されている。流体は、図５中の矢印に示すように、送入ポンプ５から供給され、第１の管路３６内を通り、底面３７に達する。そして、流体は、底面３７で反転され、管状路３５の内側且つ第１の管路３６の外周に沿って基端に向かって流れ、共振体３０の基端から外部へ排出される。以下で、送入ポンプ５から底面３７までの流体の流れの経路を流入路と称し、底面３７から共振体３０の基端までの流体の流れの経路を流出路と称する。

次に本実施形態の動作について説明する。
処置を実施する際に、操作者は、把持部２３を把持し、処置対象部である生体組織にプローブの先端部３１Ａを当てる。このとき、操作者がスイッチ４９を押下する。スイッチ４９の押下を検出することによって、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂに交流電圧を印加する。交流電圧が印加されることによって、圧電素子４１Ａ、４１Ｂは超音波振動する。この超音波振動はプローブ先端部３１Ａへ伝播する。

処置対象部に接触したプローブ先端部３１Ａが超音波振動を始めたとき、プローブ先端部３１Ａと生体組織との間に摩擦熱が生じる。プローブ先端部３１Ａでの超音波振動による振動エネルギ及び摩擦熱を利用して、操作者は処置対象部の剥離、吻合、接合及び切開等の処置を行う。このとき発生した摩擦熱によって、プローブ先端部３１Ａを含むプローブ３１は、高温になる。処置が終了した際に、操作者はスイッチ４９を解放する。スイッチ４９が解放されたことを検出したときに、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂへの交流電圧の印加を停止する。ほぼ同時に、制御部３は、送入ポンプ５へ電圧を印加し、送入ポンプ５を駆動させる。駆動が開始されると、送入ポンプ５は、冷却するための流体を流入路へ供給する。この流体は、第１の管路３６を通って、底面３７に向かって噴出し、プローブ３１から熱を奪う。そして、図５の矢印で示されるように、流体は、底面３７で反転されて、流出路の方向に流れる。さらに、この流体は、流出路を通って、共振部３０の基端から超音波処置具２の外部へ排出される。このように、流路内への流体の供給が一定時間継続されることによって、プローブ３１が十分に冷却される。一定時間経過後に、制御部３は、送入ポンプ５の駆動を自動的に停止させる。

次に本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、処置後に共振体３０に形成された管状路３５内に流体を流すことによって、摩擦熱で加熱されたプローブ３１が冷却される。この結果、処置後にプローブが高温になることが防止される。このため、高温化によるプローブの破損が防止される。さらに、高温のプローブが接触することによる処置対象部以外の生体組織の損傷が防止される。また、本実施形態では、第１の噴出し口３６Ａが、底面３７近傍に設置されている。さらに、第１の噴出し口３６Ａは、底面３７に向かって形成されている。このような構成により、流体は、直接第１の噴出し口３６Ａから底面３７へ向かって噴出される。このとき、流体が底面３７に直接当たるので、特に冷却したい部分であるプローブ先端部３１Ａ近傍の冷却が効果的に実施される。

プローブの外周に冷却のための流路を設けている先行技術の処置具と比較して、本実施形態の超音波処置具２は、共振体３０内部に冷却のための流路が形成されている。したがって、外周に流路がある超音波処置具よりも本実施形態の超音波処置具２は小型化される。さらに、管状路３５は、共振体３０の中心軸と同軸で形成されている。すなわち、共振体３０は、軸対称構造となる。この結果、圧電素子４１Ａ、４１Ｂが超音波振動した場合に、共振体において不要な振動モードが発生しない。

また、本実施形態における制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂ及び送入ポンプ５の駆動のＯＮ／ＯＦＦを適切なタイミングで切り替える。このため、操作者が意識することなく、処置が終了した際に、プローブ３１の冷却が制御部３によって自動的に開始される。したがって、処置中には、処置部であるプローブ先端部３１Ａの温度上昇が阻害されることがない。

なお、共振体３０の基端には、流体を排出するための吸引ポンプが設けられていてもよい。この吸引ポンプは、流出路を流れてきた流体を共振体３０の基端側から吸引する。吸引ポンプの駆動のＯＮ／ＯＦＦは、制御部３によって電気的に制御される。プローブ３１は、鉛直方向に向かうように使用されることがある。このとき、流体は、流出路から排出されにくくなる。流体が液体であるときには、特に排出されにくくなる。これに対し、吸引ポンプで流体を吸引することによって、プローブ３１が鉛直方向に向かうように使用されたとしても、流路内を流体が滞ることなく流れる。また、吸引ポンプによって流体を吸引することによって、特に流体が液体であるときに、流出路から排出された液体がこぼれ出してしまうことが防止される。さらに、送入ポンプ５が低出力でも、吸引ポンプで吸引することによって流体が流れる。したがって、送入ポンプ５が小型化できる。

また、流体が流れる管の基端には、送入ポンプ５及び吸収ポンプの両方の機能を有するポンプが設けられていてよい。このポンプは、例えば制御部３によって制御される。例えば、制御部３は、一定時間の間、流体を噴出するようにポンプを駆動させる。次に、制御部３は、管状路３５内に溜まった流体をポンプが吸い出すようにポンプを駆動させる。この場合、流入路と流出路とを分ける必要がない。
さらに、本実施形態の振動部材３３は、平板形状の圧電素子４１Ａ、４１Ｂを有している構成である。振動部材３３はランジュバン構造でもよい。

さらに、冷却機構は温度センサを有していてもよい。処置を終了するためにスイッチ４９が解放されたとき、温度センサがプローブ３１の所定位置の温度を感知する。この感知された温度が所定の温度を超えた場合に、制御部３は送入ポンプ５の駆動をＯＮにする。そして、所定位置の温度が所定の温度以下になった場合、制御部３は送入ポンプ５の駆動をＯＦＦにする。このような構成により、より適切なタイミングで冷却が行われる。

さらに、圧電素子４１Ａ，４１Ｂ及び送入ポンプ５の駆動を個別に制御するために、スイッチ４９は、複数個設置されていてもよい。例えば、２つのスイッチが設置される。この場合、例えば、一方のスイッチは超音波処置具２の駆動のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのスイッチであり、また、他方の一つのスイッチは送入ポンプ５の駆動のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのスイッチである。

さらに、プローブ先端部３１Ａの近傍にジョーが設けられていてもよい。このとき、把持部２３は、可動式のハンドルである。このハンドルが動かされると、ジョーも動く。プローブ先端部３１Ａの近傍にジョーが設けられることにより、処置を実施する際に、操作者は、処置対象部である生体組織をジョーによってしっかり挟むことができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同等な構成については、その詳細な説明を省略する。
圧電素子４１Ａ、４１Ｂに交流電圧が印加されることによって超音波振動しているときに、これら圧電素子４１Ａ、４１Ｂの振動エネルギ及び電気エネルギの一部が熱に変換される。このため、圧電素子４１Ａ、４１Ｂは発熱して高温になる。圧電素子４１Ａ、４１Ｂが高温になると、共振周波数の変動及び圧電素子４１Ａ、４１Ｂの破損が引き起こされる可能性がある。したがって、処置中においては、圧電素子４１Ａ、４１Ｂは冷却されることが望ましい。

本実施形態の超音波処置具２は、プローブ３１と圧電素子４１Ａ、４１Ｂとをそれぞれ冷却するために、第１の管路３６を適切なタイミングで移動させる。そのために本実施形態では、第１の管路３６は、例えば、第１の管基端部側に移動機構（図示せず）を有している。移動機構は、例えば、リニアモーター、ステッピングモータ、ＳＭＡアクチュエータを有する。移動機構は、制御部３に接続され、制御部３によってその駆動が制御される。移動機構は、第１の管路３６を長手軸方向に移動させる。より詳しくは、移動機構は、例えば、管状路３５に挿入する方向及び管状路３５から引き抜く方向に第１の管路３６を移動させる。移動機構が第１の管路３６を長手方向に移動させることによって、管状路３５内部での第１の噴出し口３６Ａの位置が調整される。これにより、プローブ先端部３１Ａ又は圧電素子４１Ａ、４１Ｂ先端の近傍に第１の噴出し口３６Ａを移動させることができる。

制御部３は、移動機構の駆動のタイミング、駆動する方向及び駆動量を電気的に制御する。例えば、操作者がスイッチ４９を押下すると、制御部３は移動機構に駆動がＯＮになるように電気信号を送る。この電気信号を受けた移動機構は、第１の管路３６を長手方向に移動させる。

処置を実施する際に、操作者はスイッチ４９を押下する。スイッチ４９の押下を検出することによって、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂの駆動をＯＮにする。同時に制御部３は、第１の噴出し口３６Ａを圧電素子４１Ａ、４１Ｂの先端近傍に位置させるように移動機構を駆動する。第１の噴出し口３６Ａを圧電素子４１Ａ、４１Ｂの先端近傍に位置させたとき、制御部３は送入ポンプ５の駆動をＯＮにする。送入ポンプ５の駆動がＯＮになると、流体が第１の噴出し口３６Ａから噴出する。この流体は、図６の矢印で示されるように対流により第１の噴出し口３６Ａから基端側に向かって流れる。このとき、流体は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂから熱を奪って、共振体３０の基端から超音波処置具２の外部へ排出される。

処置が終了した際に、操作者がスイッチ４９を解放する。スイッチ４９の解放を検出することによって、制御部３は圧電素子４１Ａ，４１Ｂの駆動をＯＦＦにする。このとき、制御部３は、送入ポンプ５を駆動している状態で維持する。さらに、制御部３は、第１の噴出し口３６Ａを底面３７の近傍に位置させるように移動機構を駆動する。第１の噴出し口３６Ａから噴出する流体は、図５の矢印で示されたように、底面３７で反転されて流出路に向かって流れ、流出路を通って共振体３０の基端から超音波処置具２の外部へ排出される。このとき、流体は、プローブ３１、特にプローブ先端部３１Ａから熱を奪う。このように、流路内への流体の供給が一定時間継続されることによって、プローブ３１が十分に冷却される。一定時間経過後に、制御部３は、送入ポンプ５の駆動を自動的に停止させる。

本実施形態によれば、第１の噴出し口３６Ａは、移動機構によって、処置中には圧電素子４１Ａ、４１Ｂの先端近傍に、処置後にはプローブ先端部３１Ａの近傍に配置される。このため、底面３７及び圧電素子４１Ａ、４１Ｂの両方を適切なタイミングで冷却できる。プローブ３１に加えて圧電素子４１Ａ、４１Ｂも冷却可能であるために、圧電素子４１Ａ、４１Ｂが高温になった場合の共振周波数の変動及び損壊が防止される。

ここで、圧電素子４１Ａ、４１Ｂを冷却しない超音波処置具は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂの温度変化によって共振周波数が変動した場合であっても共振が生じるように、共振周波数追尾をする装置を必要とする。これに対し、本実施形態の超音波処置具２では、圧電素子４１Ａ、４１Ｂが冷却されるので、圧電素子４１Ａ、４１Ｂの共振周波数が駆動前と駆動後とで殆ど変動しない。このため、本実施形態の超音波処置具２は、共振周波数追尾する装置を必要としない。したがって、本実施形態の超音波処置２は小型化される。

また、操作者がスイッチ４９を押下するのみで、制御部３が適切なタイミングと駆動量とで移動機構を駆動させる。このとき、移動機構は、第１の噴出し口３６Ａを適切な位置に配置する。このように制御部３によって制御されるために、操作者が意識することなく、処置中及び処置後に、適切な位置に第１の噴出し口３６Ａが配置される。

［第３の実施形態］
第３の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同等な構成については、その詳細な説明を省略する。
本実施形態では、プローブ３１及び圧電素子４１Ａ、４１Ｂを冷却するために、プローブ３１及び圧電素子４１Ａ、４１Ｂの各々に流体が噴出されるように複数本（２本）の噴出し口が設置されている。

図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態の冷却機構を示す図である。冷却機構は、第１の管路３６と、第２の管路３８とを有する。第２の管路３８は、例えば、第１の管路３６と同様な円筒管である。第２の管路３８は、例えば、可撓性を有する材料で形成される。第２の管路３８は、一端が第１の管路３６とともに管状路３５内に挿入され、他端が送入ポンプ５に接続されている。第１の管路３６と同様に、第２の管路３８においても、管状路３５に挿入されている側の一端部を第２の管先端部（第２の噴出し口）３８Ａと称し、送入ポンプ５に接続される側の他端部を第２の管基端部と称する。第２の噴出し口３８Ａは、管状路３５内で圧電素子４１Ａ、４１Ｂの先端近傍に設置されている。第１の噴出し口３６Ａは、管状路３５内でプローブ先端部３１Ａの近傍に設置されている。

送入ポンプ５は、第１の管路３６に加えて第２の管路３８にも流体を供給する。制御部３は、適切なタイミングで第１の管路３６及び第２の管路３８に流体を供給するように、送入ポンプ５を電気的に制御する。具体的には、制御部３は、処置中には、第２の管路３８にのみ流体を供給するように送入ポンプ５を制御する。さらに、制御部３は、処置後には、第１の管路３６にのみ流体を供給するように送入ポンプ５を制御する。

処置を実施する際に、操作者がスイッチ４９を押下する。スイッチ４９の押下を検出することによって、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂ及び送入ポンプ５の駆動をＯＮにする。このとき、制御部３は、流体を第１の管路３６に供給せず、第２の管路３８のみに供給するように送入ポンプ５を制御する。第２の管路３８に供給された流体は、図７Ａの矢印に示すように第２の噴出し口３８Ａから噴出し、対流によって流出路の方向に反転され、基端から超音波処置具２の外部へ排出される。このとき、流体は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂから熱を奪う。

処置が終了した際に、操作者がスイッチ４９を開放する。スイッチ４９の解放を検出することによって、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂの駆動をＯＦＦにする。このとき、第１の管路３６のみに流体を供給し、第２の管路３８に流体を供給しないように、制御部３は、送入ポンプ５を制御する。第１の管路３６に供給された流体は、図７Ｂに示すように第１の噴出し口３６Ａから噴出し、底面３７当たって反転され、流出路を通って、共振体３０の基端から超音波処置具２の外部へ排出される。このとき、流体は、プローブ３１、特にプローブ先端部３１Ａから熱を奪う。このように、流路内への流体の供給が一定時間継続されることによって、プローブ３１が十分に冷却される。一定時間経過後に、制御部３は、送入ポンプ５の駆動を自動的に停止させる。

本実施形態によれば、管状路３５内で圧電素子４１Ａ、４１Ｂの先端に第２の噴出し口３８Ａが配置され、プローブ先端部３１Ａに第１の噴出し口３６Ａが配置されている。本実施形態の超音波処置具２は、管を移動させるための移動機構を必要としない。したがって、制御部３が第２の実施形態と比較して流体の噴出す位置の切り替えを制御するのみで、適切に圧電素子４１Ａ、４１Ｂ及びプローブ先端３１Ａを冷却することができる。
なお、本実施形態では、流体が流れる管は、第１の管路３６及び第２の管路３８の２本設置されているとしたが、３本以上設置されていてもよい。

［第４の実施形態］
第４の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第４の実施形態において、第１の実施形態と同等な構成については、その詳細な説明を省略する。
本実施形態では、第１の管路３６の外周の一部に孔が形成されている。処置中及び処置後で適宜、流体が噴出する位置を切り替えられるように、この孔には可動する弁６１が設けられている。

本実施形態の第１の管路３６は、外周の一部に孔（第３の噴出し口）３６Ｂを有している。また、第１の管路３６は、第３の噴出し口３６Ｂを塞ぐための開閉可能な弁６１を有する。第３の噴出し口３６Ｂは、長手軸に対して垂直な方向である径方向に向かって開口している。第３の噴出し口３６Ｂは、管状路３５内において、圧電素子４１Ａ、４１Ｂの先端近傍に配置される。

弁６１は、例えば、第１の管路３６の内側に可動するように固定されている。弁６１は、制御部３によって開閉を制御される。弁６１は、例えば、電子弁のように制御部３によって電気的に制御される。また、弁６１は、例えば、機械的機構によって開閉制御されてもよい。さらに、弁６１は、例えば、流体の圧力で開閉制御されてもよい。制御部３は、電気信号を受け、弁６１を開閉させる。処置中には、図８に示すように、制御部３は、第１の噴出し口３６Ａを塞ぎ、第３の噴出し口３６Ｂを開通させるように弁６１を開く。また、図９に示すように、制御部３は、処置後には、第１の噴出し口３６Ａを開通させ、第３の噴出し口３６Ｂかを塞ぐように弁６１を閉じる。

処置を実施する際に、操作者はスイッチ４９を押下する。スイッチ４９の押下を検出することによって、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂ及び送入ポンプ５の駆動をＯＮにする。同時に、制御部３は、弁６１を開く。このとき、流入路は第３の噴出し口３６Ｂまで開通する。これにより、流体は、第３の噴出し口３６Ｂから噴出する。この流体は、図８の矢印で示されるように第３の噴出し口３６Ｂから噴出し、対流によって流出路の方向に反転され、基端から超音波処置具２の外部へ排出される。このとき、流体は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂから熱を奪う。

処置が終了した際に、操作者はスイッチ４９を解放する。スイッチ４９の解放を検出することによって、制御部３は、圧電素子４１Ａ、４１Ｂの駆動をＯＦＦにし、送入ポンプ５を駆動させた状態に維持する。同時に、制御部３は、弁６１を閉じる。このとき、流入路は第１の噴出し口３６Ａまで開通する。これにより、流体は、第１の噴出し口３６Ａから噴出する。この流体は、図９に矢印で示されるように第１の噴出し口３６Ａから底面３７に向かって噴出し、底面３７で反転され、流出路を通って、共振体３０の基端から超音波処置具２の外部へ排出される。このとき、流体は、プローブ３１、特にプローブ先端部３１Ａから熱を奪う。このように、流路内への流体の供給が一定時間継続されることによって、プローブ３１が十分に冷却される。一定時間経過後に、制御部３は、送入ポンプ５の駆動を自動的に停止させる。

本実施形態によれば、処置中には圧電素子４１Ａ、４１Ｂを冷却し、処置後にはプローブ３１を冷却するために、弁６１の開閉を制御することのみで、流体の噴出す位置を切り替えることができる。したがって、前述の各実施形態と比較して、移動機構及び２本以上の管を設置する必要がない。さらに、第１の管路３６に設けられた弁６１の開閉のみで、適切なタイミングで圧電素子４１Ａ、４１Ｂ及びプローブ３１、特にプローブ先端部３１Ａを冷却することができる。

１…超音波処置具システム、２…超音波処置具、３…制御部、４…電源、５…送入ポンプ、１２…超音波振動ユニット、１３…ハンドルユニット、２１…超音波振動部ケース、２３…把持部、３０…共振体、３１…プローブ、３１Ａ…先端部（プローブ先端部）、３２…ホーン、３３…振動部材、３４…本体、３５…管状路、３６、３８…管路、３６Ａ…第１の噴出し口、３６Ｂ…第３の噴出し口、３７…底面（封止部）、３８Ａ…第２の噴出し口、４１Ａ、４１Ｂ…圧電素子、４９…スイッチ、５１Ａ、５１Ｂ…溝、６１…弁。

Claims (8)

1. 超音波振動する少なくとも１つの圧電素子と、
   前記圧電素子が基端側に配置された共振体であって、前記圧電素子の超音波振動によって被処置体に対して医療処置を行う処置部を先端側に有し、最奥の位置に封止部を有する管状路が軸中心に形成され、前記圧電素子と前記処置部を冷却可能な温度の流体を噴出するための管路が前記管状路に挿入される共振体とを具備し、
   前記管路の噴出し口は、前記医療処置の間においては、前記圧電素子の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に配置され、前記医療処置の後には、前記処置部の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に配置される超音波処置具。
2. 前記管路の噴出し口は、前記処置部の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に配置される請求項１の超音波処置具。
3. 前記管路の径は、前記管状路の径よりも小さく、
   前記管路の中空部分と、前記管状路と前記管路の外面との間の間隙を前記流体が流れるように流路が形成される請求項１又は２の超音波処置具。
4. 前記流体は、気体又は液体である請求項１乃至３のいずれか１の超音波処置具。
5. 前記管路に流体を供給するポンプと、
   前記ポンプを制御する制御部とをさらに具備し、
   前記制御部は、前記医療処置の間に前記ポンプの駆動を停止させ、前記医療処置の後に、前記ポンプの駆動を開始させる請求項１乃至４のいずれか１の超音波処置具。
6. 前記医療処置の間に、前記圧電素子の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に前記噴出し口を移動させ、前記医療処置の後には、前記処置部の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置に前記噴出し口を移動させるための移動機構をさらに具備する請求項１の超音波処置具。
7. 前記管状路には、複数の管路が挿入され、
   前記複数の管路の噴出し口は、前記圧電素子の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置と、前記処置部の加熱された部分に流体を噴出する前記管状路における位置のそれぞれに配置される請求項１の超音波処置具。
8. 前記管路は、前記圧電素子の近傍に孔が形成され、
   前記医療処置の間には、前記孔から前記圧電素子の加熱された部分に流体を噴出させ、
   前記医療処置の後には、前記処置部の加熱された部分に流体を噴出させるように前記管路の中空部及び前記孔を選択的に塞ぐ弁を有する請求項１の超音波処置具。

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