JPH0546428Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、超音波振動により生物組織を切削、
分離するための外科手術装置の超音波ホーンに関
するものである。

《従来の技術》 従来、生物組織、特に硬骨組織及び軟骨組織の
切断分離には外科用メスが用いられているが、切
断作業の効率が悪く、長時間を要し、手術者に多
大の労力がかかり、且つ切断分離に高度の技術を
必要とすると言う欠点があつた。

また、超音波を利用した外科手術用具も多数開
発されており、超音波振動源に接続された操作部
を超音波振動させ、接触した生物組織を破砕し、
吸引除去する為の外科手術用具（例えば特公昭47
−39197公報）や、硬質及び軟質の生物組織の切
断分離用として開発された、超音波振動源に接続
されたのこぎり状の操作部分を有する外科手術用
具などが知られている。しかし、振動方向に対し
て垂直な平面の操作部を有した振動体が、軟質の
生物組織の表面層を超音波振動によつて破砕、乳
化、吸引除去する外科手術用具は、超音波周波数
の機械的振動によつて生物組織の表面層をたたく
作用で組織を破砕しているため、操作部を生物組
織に深くくい込ませて組織を切断分離する作業は
難しく、更に硬い生物組織を切断するには不適当
であつた。また、超音波振動するのこぎり状の操
作部分によつて生物組織を切断分離する外科手術
用具は、切断効率を向上させるために操作部の形
状を工夫しているが、切断に必要とされる30〜
50μm程度の操作部の振幅によつて、操作部と切
断される生物組織との間に摩擦熱が発生し、操作
部、例えば熱伝導性の優れたチタン合金の場合で
も数百度の表面温度に達し、切断されている組織
は炭化される。更に、刃形状等の肉厚の薄い操作
部は摩擦熱によつて劣化し、破断する恐れがあつ
た。

この他、従来のホーンでは作業部が大きく接触
面積が大き過ぎる為に、必要以上に生物組織を破
砕する問題もあつた。

《考案が解決しようとする課題》 本考案は、従来の外科手術用具のこのような問
題点を解決することを目的としたもので、ホーン
の発熱により生物組織を炭化させ、あるいはホー
ン自体を劣化させるという問題を解消すると共
に、細かい作業に適した形状の医療用超音波ホー
ンを提供しようとするものである。

《課題を解決するための手段》 即ち本考案は、超音波振動により生物組織を切
削、分離する外科手術装置の超音波ホーンであつ
て、該ホーンは先端近傍部に刃形状の切削部、及
び内部にイリゲーシヨン液通路を有し、該イリゲ
ーシヨン液通路が前記切削部に対して5°〜90°の
角度を有すると共に、切削部の根元側に位置する
１個または複数個のイリゲーシヨン噴出孔につな
がつていることを特徴とする医療用超音波ホーン
である。

以下、図面を参照して本考案を詳細に説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例となる医療用超音
波ホーンと、それを使用する装置の構成を示す図
である。超音波発振器１よりケーブル２を通つ
て、超音波振動源３に共振周波数の高周波電流が
送られ、超音波振動源３は機械的超音波振動をす
る。超音波振動源３としては磁歪型、電歪型のい
ずれも使用することができ、特にボルト締めラン
ジユバン型振動子が好ましく、駆動素子の数及び
直径は特に限定されないが、２〜８枚でΦ8〜
Φ20mmが好ましく、絶縁セラミツク、ワツシヤー
を使用した方が、装置全体が心臓付近の手術への
適用が可能となり好ましい。

超音波振動源３で発生した機械的超音波振動は
超音波ホーン４に伝播され、更に超音波ホーン４
の曲線形状部５によつて拡大されて超音波ホーン
４の先端近傍部６に伝播される。

先端近傍部６は、第２図に示すように長軸１８
の方向に平行な刃形状の切削部９と、切削部の振
動方向に対して0°〜90°の角度を有した円弧をな
す刃形状の切削部７とを有し、さらに、切削部９
には複数個の溝状の窪み１０があり、切削部７，
９は生物組織と直接接触し、機械的超音波振動に
よつて生物組織を切断分離する。

切削部７，９によつて切断分離する際は、フツ
トスイツチ１２等のスイツチによつて、超音波発
振器１の起動と連動してローラーポンプ１３が作
動し、生理食塩液１４がイリゲーシヨンチユーブ
１５およびイリゲーシヨン液通路１６，１７を通
り、第２図に示すように切削部９の根元側に位置
するイリゲーシヨン噴出孔８より噴出され、切削
部７，９と生物組織、特に硬組織との間に霧状と
なつて確実に侵入し、切削、切断時の超音波振動
による摩擦熱の発生を防ぎ、切断部付近の硬組織
の温度はイリゲーシヨン液温が10〜25℃の時15〜
30℃程度に保たれる。更に、切削部７，９の超音
波振動により削り取られた硬組織の微細な粒子を
切断部より洗い流し、常に新しい硬組織表面を露
出させ、切断部の表面を平滑にすると共に、骨芽
細胞等に刺激を与えるので、切断部の回復に好影
響を与える。

生理食塩液の量は、切断対象となる硬組織の硬
さ及び切削部７，９の超音波振動の振幅との関係
によつて決まるが、切削部７，９、超音波振動源
３の冷却も考慮して10〜50ml／minが好ましい。
噴出孔８の角度は5°〜90°が好ましく、この角度
によつて確実に切断部を冷却できる。また、イリ
ゲーシヨン液通路１７の内径に比して、イリゲー
シヨン噴出孔８の内径が同じかもしくは小さい方
が冷却用の生理食塩液の噴出効率が超音波振動と
相乗され良くなる。

また、溝状の窪み１０は、側面から見た形状が
円弧形状、逆台形、長方形など種々の形状をとる
ことができ特に限定はされないが、角隅部のない
円弧形状等が好ましい。その場合、円弧寸法は切
削部９の厚み及び形状によつても異なるが、半径
0.3〜2.5mmの円弧で、窪み１０の深さは0.1〜２
mm、好ましくは0.5〜1.5mmであり、窪み１０のピ
ツチは1.5〜７mm、好ましくは２〜３mmである。
この円弧形状を有していることにより、100〜
300μm程度の高振幅においても破損することな
く、かつ切削部９が硬組織内に埋伏した場合で
も、硬組織と切削部９の接触抵抗が窪み１０によ
つて軽減され、切削、切断効率が窪みのない形状
に比べて20〜30％向上できる。

また、硬組織を切断分離する際、切削部７，９
の刃形状が、軽く接触されているだけで機械的超
音波振動によつて硬組織表面より内部へ侵入する
ため、術者に対して操作を妨害するようなびびり
振動を与えることがなく、精密な作業が可能とな
る。さらに硬組織内の骨膜等の弾性組織に対して
は、超音波振動の特性より、切削部７，９が接触
した程度では傷つけることがなく、安全に切削、
切断ができる。尚、硬組織の硬さ、切断時間、硬
組織内の軟部組織に対する安全性等の観点から
は、硬組織内に最初に侵入する切削部７は、ホー
ン先端の振動方向に対して0°〜90°、好ましくは
60°〜90°の角度をなし、直線または円弧形状を選
択することができるが、望ましくは、半円弧形と
するのが良い。切削部７，９の刃形状の厚みは
0.1〜７mmで、特に0.2〜1.5mmが好ましい。

曲線形状部５の曲線は、円弧形状、カテノイダ
ル曲線、エクスポネンシヤル曲線、テーパー形
状、フーリエ曲線等が好ましいが、特に限定はさ
れない。また、曲線形状部５の超音波振動源３側
の端部は、超音波振動の節または、節に近い位置
にあるのが好ましいが、特に限定はされない。

超音波ホーン４の材質は、チタン合金、ステン
レス合金、またはチタン合金とステンレス合金の
複合材が好ましく、切削部７，９にコーテイング
等の処理を施すことは特に限定はされないが、セ
ラミツク（例えば窒化ケイ素、ジルコニア）、窒
化チタン、炭化チタン等のコーテイングや、カニ
ゼン 処理は耐磨耗性に優れて良い。また、超音
波ホーン４の切削部７，９を含む先端近傍部６の
表面粗さは、切削時の磨耗や欠け等う考慮して、
0.2〜12μm、好ましくは1.6〜8μmとするのが良
い。

次に第３図は、超音波ホーン４の先端近傍部６
が角度を有した実施例で患部が深い位置にあつて
術野が制限されている場合の切断作業に好適であ
り、先端近傍部６がホーン４の長軸１８に対して
なす角度は０〜90°で、好ましくは10°〜30°であ
る。なお、切削部７，９は、長軸１８と同一平面
内にあれば曲げる方向は限定されない。

第４図は、先端近傍部６を超音波ホーン４より
ネジ１９，２０で着脱できるように構成した一実
施例を示している。ネジ径は超音波振動及び接合
位置によつて左右されるが、好ましくは三角ネジ
でM3〜M6、ピツチ0.8〜１mmが良い。なお、ネ
ジ２０の曲線形状部５側でホーン４を屈曲させた
り、第４図ｃのように切削部９付近に屈曲点２２
を設けたりしても良い。切削部７，９と長軸１８
が同一平面内にあれば良い。

第５図は切削部７および９の形状の実施例を示
した図で、ｂはａ図のＡ−A′断面図で切削部９
を示し、ｃはａ図の矢印Ｂの方向から見たホーン
４先端の切削部７，９を示し、ｄは矢印Ｃの方向
から見た切削部７，９及び窪み１０の実施例を示
している。なお、切削部の形状及び本数について
は、本考案の実施例に特に限定されない。

《考案の効果》 本考案に従うと、生物組織、特に骨の切断、カ
ルシウム塊等の付着物の分離等の作業を、従来の
外科手術用具に比べて技術の熟練を必要とせず、
かつ迅速に切断、分離ができ、また、切断面周辺
の細胞組織の摩擦熱による変質を防いで術後の治
癒の促進を図り、更に術者が安全にかつ視野を妨
害されることなく精密な切断作業ができ、刃形状
部の応力集中分散形状による高振幅化、及び切断
効率の向上が実現でき、かつ長時間連続して高振
幅で使用でき、生物組織を切削、切断、分離する
外科手術装置の超音波ホーンとして好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例となる医療用超音波
ホーンとそれを使用する装置の構成を示す図であ
る。第２図は本考案による超音波ホーンの切削部
の一実施例となる拡大立体図である。第３図およ
び第４図は本考案による超音波ホーンの他の実施
例で、第３図は先端近傍部が屈曲した例、第４図
は先端近傍部を着脱型とした実施例を示した図で
ある。また、第５図は本考案による超音波ホーン
の切削部の形状を示した図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 超音波振動により生物組織を切削、分離する
   外科手術装置の超音波ホーンであつて、該ホー
   ンは先端近傍部に刃形状の切削部、及び内部に
   イリゲーシヨン液通路を有し、該イリゲーシヨ
   ン液通路が、前記切削部に対して5°〜90°の角
   度を有すると共に、切削部の根元側に位置する
   １個または複数個のイリゲーシヨン噴出孔につ
   ながつていることを特徴とする医療用超音波ホ
   ーン。 (2) 刃形状の切削部に１個または複数個の溝状の
   窪みを有することを特徴とする請求項(1)記載の
   医療用超音波ホーン。 (3) 請求項(1)もしくは請求項(2)記載の超音波ホー
   ンの先端近傍部が、該ホーンの長軸方向に対し
   て０〜90°の角度をなすように屈曲しているこ
   とを特徴とする医療用超音波ホーン。 (4) 請求項(1)、(2)もしくは請求項(3)のいずれかに
   記載の超音波ホーン先端近傍部の切削部が、該
   ホーン先端の振動方向に平行な１個または複数
   個の刃形状と、振動方向に対して1°〜90°の角
   度を有する直線もしくは円弧の刃形状とから構
   成されることを特徴とする医療用超音波ホー
   ン。