JPH0759789A - 外科手術用ハンドピース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作が制約される内視鏡視野下の手術におい
て、イリゲーション液の噴出による内視鏡の視野妨害を
防止し、超音波振動によって血管等の生物組織の選択的
な剥離を安全、確実に行なうことのできるハンドピース
を提供する。 【構成】 超音波振動子１、ジョイント部２、チップ部
３が、本体カバー５とチップカバー８からなる保護カバ
ーに収納、被覆されており、チップカバーは、先端が傾
斜面をなし、その先端よりチップ部の弧形状に湾曲した
先端作業部１４が突出し、且つハンドピースの軸を中心
にして回転可能に取り付けられていて、その回転によっ
て作業部の突出し面積を変化させ、イリゲーション液の
噴出方向の調節と飛散防止を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動により生物
組織もしくは体腔内の異物を破砕、除去するための外科
手術用ハンドピースに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波振動によって生物組織を破砕、も
しくは切断、分離する外科手術装置としては、白内障で
硬化した水晶体を破砕・吸引除去する眼科用や、脳、脊
椎、消化器管等に生ずる腫瘍や血腫を破砕・吸引除去す
る一般外科用の軟組織を対象とした外科手術装置が知ら
れている。更に最近では、硬組織を超音波振動にて切
断、分離できる超音波手術装置が使用されている。

【０００３】また、低侵襲及び非侵襲にて治療を行なう
各種の手技、装置が開発されている中で、特に消化器分
野において、腹腔鏡を用いて胆嚢を摘出する手術が、開
腹手術と比較して手術侵襲が少ないため、回復も早く、
入院の日数が短く社会復帰も早くでき、術後の痛みが軽
く、手術創が極めて小さい等の理由により広く普及しつ
つある。

【０００４】この手術は、開腹せずに腹腔内を炭酸ガス
等により気腹させ、トラカールを用いて内視鏡や鉗子、
電気メス等を挿入し、内視鏡の視野下にて胆嚢の摘出作
業をする。そのポイントは、Ｃａｌｏｔ三角部から安全
に、かつ正確に胆嚢管及び胆嚢動脈を剥離し、クリッピ
ングして切断し、更に肝床部より胆嚢底部を剥離して胆
嚢を鉗子で把持し、体外に除去することである。

【０００５】しかし、胆石症の全症例に本内視鏡下手術
を適用しようとすると、通常の処置具のみを用いたので
は、胆嚢炎症度、胆石の位置、胆嚢管や胆嚢動脈等の形
状及び患者の年齢等の条件によって、動脈及び肝床部か
らの多量出血や、胆嚢管及び胆嚢動脈の固定が難しい等
の問題を生じ、手術途中から開腹手術に切り換えねばな
らなくなる危険がある。これに対して、電気メスの先端
形状の改良による止血効果の向上や、レーザーメスを用
いて止血する等の対策がとられているが、煙による視野
妨害や、胆嚢管及び胆嚢動脈の剥離には鉗子の機械的引
き裂き力が用いられているため、根本的な出血防止とな
っていない。

【０００６】そこで、血管等の弾性体を選択的に温存で
きる超音波振動による外科手術装置を用いて、これらの
手術を実施することが試みられている。しかし、内視鏡
の狭い視野下での操作であるため、開腹手術の場合のよ
うにハンドピースを持ち換えて挿入位置を換えることが
できないことや、内視鏡の対物レンズとの距離が数ｃｍ
と短いため、ハンドピース先端のチップ部より噴出する
イリゲーション液がレンズにかかって視野妨害となる恐
れがある。

【０００７】例えば、図７に示したように、胆嚢（３
７）につながっている胆嚢管（３６）を剥離する場合、
ハンドピース先端のチップ（１００）の挿入方向が、体
外より腹腔内に穿刺しているトラカールの方向によって
制限されるため、胆嚢管（３６）の底部の剥離が難し
い。また、図８に示したような状態では、チップ（１０
０）の振動により、チップカバー（１０１）とチップ
（１００）の間隙から噴出するイリゲーション液が広範
囲に飛び散り、内視鏡のレンズをくもらせる原因になっ
ている。

【０００８】また、内視鏡下の手術ではチップ等の体内
に挿入する振動体部が長くなり、そのためチップの先端
までイリゲーション液が確実に供給できているかどうか
の判断が難しい。イリゲーション液の量が不足した状態
でチップを振動させた場合、高温のイリゲーション液が
噴出して組織を損傷する恐れがあり、対策が必要とされ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、超音波振動
を用いた従来の外科手術用ハンドピースのこのような問
題点を解決することを目的としたもので、狭い内視鏡視
野下の手術において、イリゲーション液噴出による内視
鏡の視野妨害を防止し、血管等の剥離を安全かつ正確に
行なうことができ、長時間安定した操作が可能な外科手
術用ハンドピースを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、超音波振
動により生物組織もしくは体腔内の異物を破砕もしくは
切断分離し除去するための外科手術用ハンドピースであ
って、超音波振動源、該超音波振動源に接続され超音波
周波数の機械的振動を伝達拡大する振動体、及び、これ
らを収納被覆する保護カバーから構成されており、超音
波振動源と振動体とは長さ方向に貫通した吸引通路で連
通接続されており、前記保護カバーは、その先端より振
動体の先端作業部が突出し、且つ前記振動体の軸を中心
に回軸可能に取りつけられていることを特徴とする外科
手術用ハンドピースである。

【００１１】更には、振動体の先端部が弧形状に湾曲
し、湾曲点が振動体先端部から３／１００波長以上で３
０ｍｍ以内の位置にあって、湾曲角度が３５度以下、ま
た、保護カバーが、超音波振動源とジョイント部の一部
とを収納する本体カバーと、チップ部とジョイント部の
一部とを被覆するチップカバーとを組合せたものであっ
て、チップカバーの全体もしくは先端部付近が透明もし
くは半透明で、先端部が着脱可能に形成された先端カバ
ーを装着してなり、また、チップカバーが、先端から１
／２波長以上の長さの外径が一定した円筒形状部を有し
チップカバー内面の、振動体の振動の節部に対応する位
置に突起部を設けて、該チップカバーを保持することを
特徴とする。

【００１２】また更には、チップカバーの後端部外周面
にリング形状の突起を設けて、チップカバーの回転操作
を容易にし、また、本体カバーの先端に複数個の窪みを
設け、チップカバーの後部内面の前記窪みに対応する位
置には突起部を設けて、チップカバーの回分的回転を可
能になし、あるいは、本体カバーに着脱、回転、および
前後移動が可能なグリップを付設して、術時におけるハ
ンドピースの保持と操作を容易にしたことを特徴とす
る。

【００１３】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明の一実施例となる外科手術用ハン
ドピースの基本的な構造を説明するための図で、図２は
そのチップ部先端の形状、図３はチップカバーの構造を
示す図である。

【００１４】超音波振動源（１）は、図１（ａ）に示す
ように、ジョイント部（２）と細径のチップ部（３）か
らなる振動体と、ネジ等の手段により接合され、これら
の内部には長さ方向に貫通した吸引通路（４）が設けら
れている。ジョイント部（２）とチップ部（３）は、図
示したようにそれぞれ別個に製作してネジ等の手段によ
り接合しても良いが、超音波振動源（１）とジョイント
部（２）、またはジョイント部（２）とチップ部（３）
を一体に形成しても何ら差しつかえない。またチップ部
（３）とジョイント部（２）の接合部は振動の節部と腹
部との間に位置し、チップ部（３）の節部に加わる応力
を低域化を図っている。

【００１５】本発明による外科手術用ハンドピースは、
腹壁を貫通して設置されたトラカールを通して、内視鏡
等と共に腹腔内に挿入して使用するものであって、通
常、細径のチップ部（３）の長さとして２２０〜２７０
ｍｍが必要とされる。また、ジョイント部（２）とチッ
プ部（３）の接合部は、振動による材質の疲労や破損の
問題を考慮して、超音波振動の波節面の近傍に設けるこ
とが必要で、一方、チップ部先端の作業部（１４）は、
振幅を最大にする必要から振動の波腹面とする。超音波
振動の波長は、振動の周波数、振動体の材質（密度）や
外径寸法等によって決まり、一例として、ステンレス鋼
の外径４ｍｍφのチップ部では、周波数２４ｋＨｚのと
き波長は約２１１ｍｍ、３８ｋＨｚでは約１３３ｍｍと
なる。これらの条件を総合して、ハンドピースのチップ
の長さは、波長のほぼ５／４倍もしくは７／４倍に相当
する長さにするのが適切である。

【００１６】更に、作業部（１４）における長さ軸方向
の振幅を大きくするためには、チップ部（３）の先端部
近傍を細くして湾曲させるのが効果がある。図２（ａ）
に示したように、先端部が長さ方向の軸から湾曲し始め
る湾曲点（２５）は、チップ部先端から３／１００波長
以上離れた位置とするが、チップカバー（８）との関係
を考慮して３０ｍｍ以内とする。また、湾曲したチップ
部先端における接線（２６）が長さ方向の軸に対してな
す湾曲角度Ｒは、３５度以下とすることが必要で、これ
以上に大きくなると振幅に対する効果は薄れ、作業部
（１４）の操作性の点からも好ましくない。

【００１７】次に、作業部（１４）先端の吸引通路の開
口部は、チップ部（３）内部の吸引通路（４）の直径よ
り小さくするのが好ましい。これにより、吸引物がチッ
プ部（３）の振動の節部に詰まって、通路を閉塞させる
のを防止できる利点が得られる。

【００１８】一方、これらの超音波振動をする部材は、
耐熱樹脂製の保護カバーで収納、被覆されている。保護
カバーは、図１（ｂ）及び（ｄ）に示したように、超音
波振動源（１）とジョイント部（２）の一部とを収納す
る本体カバー（５）と、ジョイント部（２）の先端部分
とチップ部（３）とを覆うチップカバー（８）とを組合
わせたもので、超音波振動源（１）の本体カバー（５）
への固定方法は特に限定はされないが、超音波振動源
（１）の節部にフランジ形状を設けて固定するのが良
い。また、本体カバー（５）の後端部には、吸引通路
（４）と連通している吸引ニップル（７）及び超音波振
動源（１）に高周波電力を供給するケーブル（６）が付
設されている。

【００１９】チップカバー（８）は、図３に示すよう
に、チップ部（３）を挿通するための内腔（１６）を有
する。内腔（１６）にチップ部（３）を挿通したとき両
者の間に生ずる環状の空間は、生理食塩水等のイリゲー
ション液を供給するための通路として利用され、チップ
カバー（８）の後端部近傍にはイリゲーション液の入口
となるイリゲーションニップル（９）が設けられてい
る。また、チップカバー（８）の先端に、図３（ｂ）に
示したように、着脱可能な別部品として形成された先端
カバー（１２）を装着して、２個の部品で構成しても良
い。

【００２０】チップカバー（８）の先端部が図３（ａ）
に示したような構造の場合は、その全体もしくは少なく
とも先端部付近を半透明もしくは透明な材質にするのが
好ましく、また、図３（ｂ）に示したような構造の場合
は、先端カバー（１２）のみを半透明もしくは透明な材
質にするのが良い。こうすることによって、チップカバ
ー（８）もしくはその先端カバー（１２）は、半透明又
は透明であるから、イリゲーション液の供給状況を内視
鏡映像を見ている術者が自分で確認することができるの
で、イリゲーション液不足による液温上昇に起因する組
織の損傷を防止できる利点が得られる。術中、先端カバ
ー（１２）とチップ部（３）の側面が接触して、先端カ
バー（１２）が変形する恐れがあり、また感染防止の点
より患部に直接接触する先端カバーをディスポーザブル
にする要求が高まっていることから、先端カバー着脱方
式が有用である。先端カバー（１２）はチップカバー
（８）にネジ等によって接続されており着脱可能である
ため、開口部寸法の異なる先端カバー（１２）を術式に
合わせて交換できる利点もある。

【００２１】先にも述べたように、本発明による外科手
術用ハンドピースは、トラカールを通して腹腔内に挿入
し手術を行なうものであるから、術中に前進後退がくり
返される。従って、チップカバーの外径がテーパー状等
になっている場合、種々の問題を生じる。この前進後退
の操作をスムーズにし、また、その際の気腹ガスの漏れ
をなくすためには、チップカバーの外径が一定であるこ
とが望ましい。その長さは、チップカバーの先端から１
／２波長以上とするのが良い。

【００２２】チップカバー（８）は、本体カバー（５）
に嵌め込み装着されており、図３に示したように振動体
の振動の節部に対応する位置のチップカバー（８）の内
面に設けられた突起部（１１）との接触によって保持さ
れると共に、振動体の軸を中心にして回転できるように
なっている。突起部（１１）はチップカバーと一体に成
形してもよく、弾性体等の部材を接着してもよい。その
回転トルクは２〜１５０ｃｍ・ｋｇとし、好ましくは４
０〜６０ｃｍ・ｋｇとするのが良い。

【００２３】また、チップカバー（８）を容易に回転さ
せるために、その後端部外周面にリング形状の突起（１
０）を設け、術者の片手操作によるチップカバー（８）
の回転を可能にしてある。回転は自由回転としても良い
が、本体カバー（５）の先端に複数個の窪み（２１）を
設け（図１ａ参照）、一方、チップカバー（８）の後部
内面の前記窪みに対応する位置には突起部（２３）を設
けて（図３ｃ）、チップカバーの回分的回転を可能にす
ることにより、術者が意図して回転させようとしない限
り、その位置を常に保つことが出来、また、チップ先端
部とチップカバーの相対的な向き（角度）が判る位置決
め機構としても役立つ。

【００２４】さらに、図１（ｄ）に示したように、本体
カバー（５）に着脱、回転、および前後移動が可能なグ
リップ（２２）を取り付けることにより、術時における
ハンドピースの保持と片手操作がより簡単になる。この
グリップ（２２）は、チップカバーの回転の片手操作を
助けるだけでなく、ハンドピースをしっかりと握らなく
ても、支えているだけで作業出来るため、術者の疲労を
軽減出来ると言う利点を合わせ持つ。

【００２５】リング形状の突起（１０）およびグリップ
（２２）の形状は特に限定はされないが、突起（１０）
は術者の指がはまるように、凹形状を有した方が好まし
い。また、グリップ（２２）の形状は、手のひらに収ま
る程度の大きさが好ましい。尚、突起（１０）は、チッ
プカバーの一部として一体に成形してもよく、また別部
品として組みつけてもよい。リング形状の突起およびグ
リップの材質は、特に限定はされないが、フッ素系ゴ
ム、シリコーン系ゴム、フッ素樹脂、ポリサルホン樹
脂、ポリエーテルサルホン樹脂等の高圧蒸気滅菌可能な
材質であれば良い。

【００２６】本発明による外科手術用ハンドピースの使
用方法は、図４に示したように、まず超音波発振器（５
０）からハンドピース（１３）内の超音波振動源（１）
へ共振周波数の高周波電力を供給し、そこで超音波振動
を発生させ、ジョイント部（２）及びチップ部（３）を
組合せた振動体にて超音波振動を伝達拡大させ、チップ
部（３）先端の作業部（１４）で、生物組織等の破砕作
業を行なう。

【００２７】振動開始と同時にローラポンプ（５２）を
作動させ、ボトル（１９）からイリゲーションチューブ
（５１）、イリゲーションニップル（６）を通って保護
カバー（８）内にイリゲーション液を注入する。イリゲ
ーション液は内腔（１６）の内壁とチップ部（３）の間
の環状通路を通り、チップカバー（８）の先端部より作
業部（１４）に向けて、超音波振動によって噴出され
る。このイリゲーション液と作業部（１４）の超音波振
動によって生物組織等が破砕、乳化される。乳化された
破砕片は、吸引ポンプ（５３）の吸引圧力でチップ部
（３）、ジョイント部（２）、超音波振動源（１）の内
部の吸引通路（４）を経て、吸引ニップル（７）、吸引
チューブ（１８）を通り、吸引びん（１７）に集められ
る。また、レーザーメスや電気メスを併用したとき腹腔
内に発生する煙を、ハンドピース内部の吸引通路（４）
を通して体外に排気できるので、煙による視野妨害を軽
減することができる。

【００２８】また、図２（ｂ）に示したように、チップ
カバー（８）又は先端カバー（１２）の先端部は、長さ
方向の軸に対して１０〜８０度、より好ましくは４５〜
６０度の角度を有する傾斜面とするのが良い。これによ
り、チップ部（３）先端の作業部（１４）における超音
波振動によるイリゲーション液の噴出方向を制限し、飛
散して内視鏡レンズに付着するのを防止できる特徴が得
られる。さらに、図２（ｂ）に示したように傾斜部（２
０）を設けたことにより、血管や生体組織を図５のよう
に浮かせたり、図６のように押さえて保持させながら、
超音波振動による血管等の同定ができる。

【００２９】尚、図５、図６は、本発明による外科手術
用ハンドピースの使用例を示す図で、図５は胆嚢（３
７）につながっている胆嚢管（３６）の下部を、円弧状
になったチップ部先端の作業部（１４）によって剥離し
ている状況、また、図６はハンドピースの挿入位置を変
えずに、一度抜去して別の穿刺孔から挿入し直すことな
く、胆嚢管（３６）の反射側をハンドピースを持ちかえ
てチップ部（３）を回転させ作業部（１４）の向きを変
えることで、剥離作業が可能になり、かつ、傾斜部（２
０）によってイリゲーション液の内視鏡レンズへの飛散
を防止できる状況を示している。

【００３０】また、チップカバー（８）は、本体カバー
（５）の接続部で、振動体の長さ方向の軸を中心にして
回転し、位置決め固定できるように形成されているの
で、これにより、術中、術部の状況に応じてチップカバ
ー（８）を回転させ、先端の傾斜部（２０）の面の向き
を変えて、チップ部（３）の突出面積を変化させ、イリ
ゲーション液の噴出方向を調節することが可能になり、
イリゲーション液の飛散による内視鏡の視野への影響を
避けて、よりスムーズに施術を進めることが出来る。

【００３１】

【発明の効果】本発明に従うと、超音波振動を用いた外
科手術用ハンドピースによる内視鏡下での手術におい
て、血管等の同定を安全かつ正確に行なうことができ、
また、イリゲーション液の飛散による内視鏡レンズの曇
りも防止でき、円滑に手術を行えるだけでなく、適応症
例の拡大が図れ、さらに使用に際しては、チップカバー
の回転操作が片手で出来て、その先端部の角度も判り易
く、また、ハンドピースの保持が楽で術者の疲労が軽減
されるなどの特徴を有し、外科手術用ハンドピースとし
て極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる外科手術用ハンドピー
スの基本的な構造を示す図で、（ａ）は超音波振動源と
振動体を接続した断面図、（ｂ）および（ｃ）は本体カ
バーを装着した側面図、（ｄ）は本体カバーとチップカ
バーを装着した側面図である。

【図２】本発明におけるチップ部先端の形状、及びチッ
プカバー先端との関係を説明するための図である。

【図３】本発明におけるチップカバーの構造を示す断面
図である。

【図４】本発明による外科手術用ハンドピースを使用す
るシステムの全体を示す図である。

【図５】本発明による外科手術用ハンドピースの使用例
を示す図である。

【図６】本発明による外科手術用ハンドピースの使用例
を示す図である。

【図７】従来の外科手術用ハンドピースの使用例を示す
図である。

【図８】従来の外科手術用ハンドピースの使用例を示す
図である。

【符号の説明】

１ 超音波振動源 ２ ジョイント部 ３ チップ部 ４ 吸引通路 ５ 本体カバー ８、１０１ チップカバー １０ 突起 １１、２３ 突起部 １２ 先端カバー １４ 作業部 ２０ 傾斜部 ２１ 窪み ２２ グリップ ２５ 湾曲点 ２６ 接線 ３６ 胆嚢管 ３７ 胆嚢 Ｒ 湾曲角度

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動により生物組織もしくは体腔
   内の異物を破砕もしくは切断分離し除去するための外科
   手術用ハンドピースであって、超音波振動源、該超音波
   振動源に接続され超音波周波数の機械的振動を伝達拡大
   する振動体、及び、これらを収納被覆する保護カバーか
   ら構成されており、超音波振動源と振動体とは長さ方向
   に貫通した吸引通路で連通接続されており、前記保護カ
   バーは、その先端より振動体の先端作業部が突出し、且
   つ前記振動体の軸を中心に回軸可能に取りつけられてい
   ることを特徴とする外科手術用ハンドピース。
2. 【請求項２】 振動体の先端部が弧形状に湾曲している
   ことを特徴とする、請求項（１）記載の外科手術用ハン
   ドピース。
3. 【請求項３】 振動体の先端部の湾曲点が、先端から３
   ／１００波長以上で３０ｍｍ以内の位置にあり、湾曲角
   度が３５度以下であるこを特徴とする、請求項（２）記
   載の外科手術用ハンドピース。
4. 【請求項４】 振動体がジョイント部と細径のチップ部
   とからなることを特徴とする、請求項（１）乃至（３）
   のいずれかに記載の外科手術用ハンドピース。
5. 【請求項５】 保護カバーが、超音波振動源とジョイン
   ト部の一部とを収納する本体カバーと、チップ部とジョ
   イント部の一部とを被覆するチップカバーとを組合せて
   なることを特徴とする、請求項（４）記載の外科手術用
   ハンドピース。
6. 【請求項６】 チップカバーの全体もしくは先端部付近
   が、透明もしくは半透明であることを特徴とする、請求
   項（５）記載の外科手術用ハンドピース。
7. 【請求項７】 チップカバーの先端部が、着脱可能に形
   成された透明もしくは半透明の先端カバーを装着してな
   ることを特徴とする、請求項（５）記載の外科手術用ハ
   ンドピース。
8. 【請求項８】 チップカバー内面の、振動体の振動の節
   部に対応する位置に突起部を設けて、該チップカバーを
   保持することを特徴とする、請求項（５）乃至（７）の
   いずれかに記載の外科手術用ハンドピース。
9. 【請求項９】 チップカバーの先端面が、振動体の長さ
   方向の軸に対して角度を有することを特徴とする、請求
   項（５）乃至（８）のいずれかに記載の外科手術用ハン
   ドピース。
10. 【請求項１０】 チップカバーが、先端から１／２波長
    以上の長さの外径が一定した円筒形状部を有しているこ
    とを特徴とする、請求項（５）乃至（９）のいずれかに
    記載の外科手術用ハンドピース。
11. 【請求項１１】 チップカバーの後端部外周面にリング
    形状の突起を設けたことを特徴とする、請求項（５）乃
    至（１０）のいずれかに記載の外科手術用ハンドピー
    ス。
12. 【請求項１２】 本体カバーの先端に複数個の窪みを設
    け、チップカバーの後部内面の前記窪みに対応する位置
    には突起部を設けて、チップカバーの回分的回転を可能
    になしたことを特徴とする、請求項（１１）記載の外科
    手術用ハンドピース。
13. 【請求項１３】 本体カバーに着脱、回転、および前後
    移動が可能なグリップを付設したことを特徴とする、請
    求項（５）乃至（１０）のいずれかに記載の外科手術用
    ハンドピース。