JPS5858034A - 超音波発振方法及びその装置 - Google Patents
超音波発振方法及びその装置Info
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- JPS5858034A JPS5858034A JP56157465A JP15746581A JPS5858034A JP S5858034 A JPS5858034 A JP S5858034A JP 56157465 A JP56157465 A JP 56157465A JP 15746581 A JP15746581 A JP 15746581A JP S5858034 A JPS5858034 A JP S5858034A
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- feedback signal
- ultrasonic
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、外科手術用の新規な超音波発振方法及びその
装置に関するものである。
装置に関するものである。
外科用手術員中、メスは生体組織を切開することを目的
としているが、電気メスやレーザーメスの如く細胞組織
を焼灼すると同時に毛細血管等の血管をも焼灼し、切開
と共に止血をも行なう機能を持ち、切開と同時に止血を
行なう手術分野には適した手術具である。しかしながら
、これらの手術具は組織の切開と同時に血管や神経類を
も同時切断する故に、肝蔵や脇組織のように、血管や神
経類が多数集積している手術部位、或いは他の手術部位
でも血管や神経類を残したい手術においては電気メス、
レーザーメスの利用はなかなか難しく、従来から使われ
ているステンレス刃、鋼刃或いはモスキード等に頼って
いる。
としているが、電気メスやレーザーメスの如く細胞組織
を焼灼すると同時に毛細血管等の血管をも焼灼し、切開
と共に止血をも行なう機能を持ち、切開と同時に止血を
行なう手術分野には適した手術具である。しかしながら
、これらの手術具は組織の切開と同時に血管や神経類を
も同時切断する故に、肝蔵や脇組織のように、血管や神
経類が多数集積している手術部位、或いは他の手術部位
でも血管や神経類を残したい手術においては電気メス、
レーザーメスの利用はなかなか難しく、従来から使われ
ているステンレス刃、鋼刃或いはモスキード等に頼って
いる。
本発明はかかる手術部位、即ち血管や神経類が集中して
いる手術部位に於いて、血管や神経類を傷つけることな
く、切除すべき細胞を破砕により切断除去し得る新規な
超音波方式のメスを提供するものである。
いる手術部位に於いて、血管や神経類を傷つけることな
く、切除すべき細胞を破砕により切断除去し得る新規な
超音波方式のメスを提供するものである。
超音波による組織の切断或いは破砕能を応用した手術具
としては、整形外科、一般外科分野では、骨や関節を切
削するもの、眼科領域で白内障の手術具、また歯科用で
は歯石除去用の超音波手術具等が実用化されている。し
かしながらこれらの超音波応用手術具では組織を応範囲
に破砕するだけの超音波振動の振幅とパワーを発揮する
ものではなく、極めて限定した術野に専用の手術具とし
て用いられているものである。
としては、整形外科、一般外科分野では、骨や関節を切
削するもの、眼科領域で白内障の手術具、また歯科用で
は歯石除去用の超音波手術具等が実用化されている。し
かしながらこれらの超音波応用手術具では組織を応範囲
に破砕するだけの超音波振動の振幅とパワーを発揮する
ものではなく、極めて限定した術野に専用の手術具とし
て用いられているものである。
本発明に依る超音波メスは、生体組織の広範囲な分野で
十分な組織破砕能力を発揮し得る超音波振動の振幅とパ
ワーを出し得る新規な超音波メス用回路及びメス部とな
るホーン、手術部位周辺の洗浄及び破砕した細胞片の乳
化、及び乳化された細胞片を吸引除去するシステムの３
要素からなる新規な超音波方式のメスを提供するもので
ある。
十分な組織破砕能力を発揮し得る超音波振動の振幅とパ
ワーを出し得る新規な超音波メス用回路及びメス部とな
るホーン、手術部位周辺の洗浄及び破砕した細胞片の乳
化、及び乳化された細胞片を吸引除去するシステムの３
要素からなる新規な超音波方式のメスを提供するもので
ある。
以下、図面にもとづき詳述する。
本発明の超音波メスに使用している超音波発振部は、第
１図に示す電源部（１）、増幅部（２）、整合部（３）
、帰還部（４）及び電気振動エネルギーを機械振動エネ
ルギーに変換する超音波変換器（５）とから基本的には
構成されている。これらの基本回路の詳細を第２図に従
い詳述する。電源部（１）は突入電流緩和回路（７）、
整流回路（８）、平滑回路（９）より構成される。商用
交流電源（６）よりＡＣｉ ｏｏｖまたは適切なる交流
電圧により電源供給を受け、突入電流緩和回路（ｎに接
続される。
１図に示す電源部（１）、増幅部（２）、整合部（３）
、帰還部（４）及び電気振動エネルギーを機械振動エネ
ルギーに変換する超音波変換器（５）とから基本的には
構成されている。これらの基本回路の詳細を第２図に従
い詳述する。電源部（１）は突入電流緩和回路（７）、
整流回路（８）、平滑回路（９）より構成される。商用
交流電源（６）よりＡＣｉ ｏｏｖまたは適切なる交流
電圧により電源供給を受け、突入電流緩和回路（ｎに接
続される。
この突入電流緩和回路（７）は本超音波メスの発振回路
に電源投入する際、この投入時に流れる過大な電流が交
流電源を直流電源に変換するＡ−Ｄ変換回路である整流
回路（８）内の整流素子を破壊する場合があり、これを
緩和する目的で設けたものであり、この突入電流緩和回
路（７）の採用により電源回路の保護、安定化を図って
いる。
に電源投入する際、この投入時に流れる過大な電流が交
流電源を直流電源に変換するＡ−Ｄ変換回路である整流
回路（８）内の整流素子を破壊する場合があり、これを
緩和する目的で設けたものであり、この突入電流緩和回
路（７）の採用により電源回路の保護、安定化を図って
いる。
また整流回路（８）で得られた直流波形には脈流のリッ
プル率が大きいと、超音波変換器（荀とホーン（１０）
とで構成される機械振動系が安定を欠くので、このリッ
プル率を低減する目的で、平滑回路（９）を設けた。こ
の平滑回路（９）により、メス先端であるホーン（１０
）の先端部は極めて安定した超音波振動が得られる。
プル率が大きいと、超音波変換器（荀とホーン（１０）
とで構成される機械振動系が安定を欠くので、このリッ
プル率を低減する目的で、平滑回路（９）を設けた。こ
の平滑回路（９）により、メス先端であるホーン（１０
）の先端部は極めて安定した超音波振動が得られる。
増幅部（２）は、電力増幅回路０１）、起動衝撃−和回
路（１２）、スパイク波除去回路α３）及び振幅調整回
路０４）から構成される。電力増幅回路α１）２：は冷
却無しで連続発振を可能ならしめる低損失回路方式を用
いた。一般に超音波発振回路でへイパワーを出す場合に
は、発振スタート時ｊ：電力増幅素子及び超音波変換器
（５）が電気的衝撃を受け、性能劣化或いは破壊を招く
ことが多く、また超音波変換器（５）とホーンα０）と
で構成される機械振動系が負荷状態にある時の立上りが
困難となるケースが多く、本発明ではこれらの問題点を
解決すべく、起動衝撃回路（１２）を設け、電力増幅回
路（１１）ならびに超音波変換器■の保護、安定化を図
り、且つ超音波メス部であるホーン（１０）の負荷状態
からの立上りを極めて容易ならしめた。しかも、電力増
幅回路０１）からは、この電力増幅回路（１１）の出力
の電圧波形である方形波に重畳するスパイク波が発生す
るが、このスパイク波が前記方形波の２倍以上となるこ
とが多く、増幅素子及び超音波変換器（５）の特性劣化
又は、破壊の原因となりがちであり、本発明はスパイク
波除去回路（１３）を、電力増幅回路（１１）の後に設
けることにより、前記スパイク波を除去し、電力増幅回
路α１）内の増幅素子及び超音波変換器（５）の保護、
安定化を可能ならしめた。また振幅調整回路０４）を設
け、ホーン（１０）の先端、即ちメス先端部の振動振幅
の連続的変化を可能ならしめ、手術対象部位の状態に応
じ破砕度の調整を容易とした。
路（１２）、スパイク波除去回路α３）及び振幅調整回
路０４）から構成される。電力増幅回路α１）２：は冷
却無しで連続発振を可能ならしめる低損失回路方式を用
いた。一般に超音波発振回路でへイパワーを出す場合に
は、発振スタート時ｊ：電力増幅素子及び超音波変換器
（５）が電気的衝撃を受け、性能劣化或いは破壊を招く
ことが多く、また超音波変換器（５）とホーンα０）と
で構成される機械振動系が負荷状態にある時の立上りが
困難となるケースが多く、本発明ではこれらの問題点を
解決すべく、起動衝撃回路（１２）を設け、電力増幅回
路（１１）ならびに超音波変換器■の保護、安定化を図
り、且つ超音波メス部であるホーン（１０）の負荷状態
からの立上りを極めて容易ならしめた。しかも、電力増
幅回路０１）からは、この電力増幅回路（１１）の出力
の電圧波形である方形波に重畳するスパイク波が発生す
るが、このスパイク波が前記方形波の２倍以上となるこ
とが多く、増幅素子及び超音波変換器（５）の特性劣化
又は、破壊の原因となりがちであり、本発明はスパイク
波除去回路（１３）を、電力増幅回路（１１）の後に設
けることにより、前記スパイク波を除去し、電力増幅回
路α１）内の増幅素子及び超音波変換器（５）の保護、
安定化を可能ならしめた。また振幅調整回路０４）を設
け、ホーン（１０）の先端、即ちメス先端部の振動振幅
の連続的変化を可能ならしめ、手術対象部位の状態に応
じ破砕度の調整を容易とした。
本発明の超音波メス用発振機の整合部（３）は、整合回
路０の、振幅レベル設定回路（１６）、帰環信号検出回
路（１７）、及び超音波変換器■に負荷される電力を検
出する電力検出部（１８）並びにホーン（１０）の振幅
を表示する振幅検出部（１９）より構成される。整合回
路α５）は、ホーン（１０）の先端即ちメス先端の負荷
が増大した場合でもメス先端の振動振幅が低下すること
なく、超音波変換器（５）に電気的パワーが低損失で投
入できる回路であり、この整合回路０のにより、手術部
野０負荷の変化に対して超音波振動のパワーを維持し得
る。しかも本発明では、超音波変換器（５）を安定動作
させるには、駆動振幅の適正化が重要であるが、振幅レ
ベル設定回路（１６）により、超音波変換器（５）の低
損失、安定化を図っている。帰還信号検出回路（１７）
は、ホーン００）の先端部にかかる負荷条件ならびに温
度によって変化する機械振動系の共振周波数と振幅とを
検出する回路であり、この信号を増幅前段、即ち電力増
幅回路（１１）に帰還することによって、定振幅制御と
周波数の自動追尾を可能ならしめている。
路０の、振幅レベル設定回路（１６）、帰環信号検出回
路（１７）、及び超音波変換器■に負荷される電力を検
出する電力検出部（１８）並びにホーン（１０）の振幅
を表示する振幅検出部（１９）より構成される。整合回
路α５）は、ホーン（１０）の先端即ちメス先端の負荷
が増大した場合でもメス先端の振動振幅が低下すること
なく、超音波変換器（５）に電気的パワーが低損失で投
入できる回路であり、この整合回路０のにより、手術部
野０負荷の変化に対して超音波振動のパワーを維持し得
る。しかも本発明では、超音波変換器（５）を安定動作
させるには、駆動振幅の適正化が重要であるが、振幅レ
ベル設定回路（１６）により、超音波変換器（５）の低
損失、安定化を図っている。帰還信号検出回路（１７）
は、ホーン００）の先端部にかかる負荷条件ならびに温
度によって変化する機械振動系の共振周波数と振幅とを
検出する回路であり、この信号を増幅前段、即ち電力増
幅回路（１１）に帰還することによって、定振幅制御と
周波数の自動追尾を可能ならしめている。
本発明の超音波メス用発振機の帰還部（４）は、帰還信
号Ｑ調整回路（２０）と帰還信号フィルター回路（２１
）とからなる。前記帰還信号検出回路（１７）によって
検出した機械振動系の共振周波数と振幅とを帰還信号Ｑ
調整回路（２０）及び帰還信号フィルター回路（２１）
を経て電力増幅回路（１１）に帰還させるものである。
号Ｑ調整回路（２０）と帰還信号フィルター回路（２１
）とからなる。前記帰還信号検出回路（１７）によって
検出した機械振動系の共振周波数と振幅とを帰還信号Ｑ
調整回路（２０）及び帰還信号フィルター回路（２１）
を経て電力増幅回路（１１）に帰還させるものである。
帰還信号Ｑ調整回路（２０）は、超音波発振の立上りを
鋭くするには、発振スタート時の帰還回路のＱを高くす
る必要があるが、この超音波発振が定常状態に入ってか
ら、ホーン（１０）の負荷変動に対して安定振動を維持
するには、帰還回路のＱは低い方が良く、この帰還回路
のＱを自動調整することによって振動の過渡状態と定常
状態とを安定化させる役割を持たせである。一方、超音
波変換器（５）とホーン（１０）とから成ゐ機械振動系
は、主共振周波数以外にいくつかのアブリアス周波数を
持っていることが多く、このスプリアス周波数は、超音
波メスとしての不安定要素となる場合が多い０本発明で
は、このスプリアス周波数を除去する目的で帰還信号フ
ィルター回路（２１）を採用し、超音波メスとしての安
定化を可能ならしめた。
鋭くするには、発振スタート時の帰還回路のＱを高くす
る必要があるが、この超音波発振が定常状態に入ってか
ら、ホーン（１０）の負荷変動に対して安定振動を維持
するには、帰還回路のＱは低い方が良く、この帰還回路
のＱを自動調整することによって振動の過渡状態と定常
状態とを安定化させる役割を持たせである。一方、超音
波変換器（５）とホーン（１０）とから成ゐ機械振動系
は、主共振周波数以外にいくつかのアブリアス周波数を
持っていることが多く、このスプリアス周波数は、超音
波メスとしての不安定要素となる場合が多い０本発明で
は、このスプリアス周波数を除去する目的で帰還信号フ
ィルター回路（２１）を採用し、超音波メスとしての安
定化を可能ならしめた。
次に、本発明の超音波メスのハンドピース部の１実施例
について、第３図、第４図に基づき詳述する。
について、第３図、第４図に基づき詳述する。
第３図は本発明による超音波メスのハンドピース部の全
体図である。ハンドピース部は超音波発振部の整合部（
３）に接続されるケーブル（２２）、及びコネクター（
２３）、握り部０４）、保護管（２５） 、超音波メス
部であるホーンα０）、手術部位に生理食塩水等を供給
するイリゲーシｌンパイブ（２６）、手術部位の液状物
質等を吸引するための吸引パイプ（２７）とから大きく
は構成される。
体図である。ハンドピース部は超音波発振部の整合部（
３）に接続されるケーブル（２２）、及びコネクター（
２３）、握り部０４）、保護管（２５） 、超音波メス
部であるホーンα０）、手術部位に生理食塩水等を供給
するイリゲーシｌンパイブ（２６）、手術部位の液状物
質等を吸引するための吸引パイプ（２７）とから大きく
は構成される。
接続管Ｃ２８）は、握り部（２４）と保護管（２）とを
ネジ等により機械的に接続するパイプである。
ネジ等により機械的に接続するパイプである。
握り部（２４） 、接続管（２８’） 、保護管（２０
はへンドビース全体の重量を下げ、術者の取り扱いを容
易且つ楽に行なうために、アルミニウムやジェラルミン
等の軽くて腐蝕に対して強い金属或いは、フェノール樹
脂、ＡＢＳ樹脂等の強度の高い合成樹脂等で構成するの
が望ましい。超音波メス部となるホーン００）は超々ジ
ェラルミン、チタン合金等高周波の機械振動の伝達性が
良く且つ破壊に対して強い材質によりなるが、このホー
ン（１０）内には手術部位にて発生する血液、洗浄用の
生理食塩水、ホーン（１０）により破砕された細胞片等
を吸引除去するための吸引孔（２９）が設けてあり、こ
の吸引孔（２９）は保護管（２５）の外側に適宜の方法
で接続したパイプジ讐インド（３０）を介して吸引パイ
プ（２７）に接続される。吸引パイプ（２７）の他の先
端に吸引ニップル（３１）をロウ付は或いはアルゴン溶
接等適切な方法で接続する。この吸引ニップル（３１）
には図示していないが、真空ポンプ等の吸引装置に図示
していないが、ガラスビン等のトラップを介して接続す
る塩化ビニール、シリコーン樹脂等吸引装置の吸引除圧
に耐え得る材質、形状のフレキシブルなｔユーブを接続
する。
はへンドビース全体の重量を下げ、術者の取り扱いを容
易且つ楽に行なうために、アルミニウムやジェラルミン
等の軽くて腐蝕に対して強い金属或いは、フェノール樹
脂、ＡＢＳ樹脂等の強度の高い合成樹脂等で構成するの
が望ましい。超音波メス部となるホーン００）は超々ジ
ェラルミン、チタン合金等高周波の機械振動の伝達性が
良く且つ破壊に対して強い材質によりなるが、このホー
ン（１０）内には手術部位にて発生する血液、洗浄用の
生理食塩水、ホーン（１０）により破砕された細胞片等
を吸引除去するための吸引孔（２９）が設けてあり、こ
の吸引孔（２９）は保護管（２５）の外側に適宜の方法
で接続したパイプジ讐インド（３０）を介して吸引パイ
プ（２７）に接続される。吸引パイプ（２７）の他の先
端に吸引ニップル（３１）をロウ付は或いはアルゴン溶
接等適切な方法で接続する。この吸引ニップル（３１）
には図示していないが、真空ポンプ等の吸引装置に図示
していないが、ガラスビン等のトラップを介して接続す
る塩化ビニール、シリコーン樹脂等吸引装置の吸引除圧
に耐え得る材質、形状のフレキシブルなｔユーブを接続
する。
イリゲーシ璽ンパイプ（２６）は、生理食塩水等の洗浄
液を手術部位に供給するためのものであルカ、ホーン０
０）の先端部近辺に開口端を設は且つホーン０のに接触
させないで近接するよう配置するのが望ましい。ホーン
（１０）に接触すると、このホーン（１０）が超音波振
動している故、イリゲーションパイプ（２６）が破損す
る恐れがあるし、またホーン（１０）から余り離しすぎ
ると脳外科等のマイクロサージエリ−の場合等では、こ
のイリゲーションパイプ（２６）が邪魔となる場合があ
る。イリゲーションパイプ（２６）は、パイプジ冒イン
） （３０）に適宜の方法で固定または接続し、ホーン
（１０）との接触防止或いはホーン（１０）から離れす
ぎるのを防止する。イリゲーシ璽ンパイプ（２６）の他
の先端にイリゲーションニップル（３２）をロウ付は或
いはアルゴン溶接等適切な方法で接続する。このイリゲ
ーションニップル（３２）には、図示していないがペリ
スタ−ポンプ等のローラー型ポンプにより、図示してい
ないが生理食塩水等の洗浄水容器中の洗浄水を供給する
塩化ビニール、シリコーン樹脂等のローラー型ポンプの
しごきに耐え得る材質、形状で且つ医学的に安全である
フレキシブルなチェーブを接続する。
液を手術部位に供給するためのものであルカ、ホーン０
０）の先端部近辺に開口端を設は且つホーン０のに接触
させないで近接するよう配置するのが望ましい。ホーン
（１０）に接触すると、このホーン（１０）が超音波振
動している故、イリゲーションパイプ（２６）が破損す
る恐れがあるし、またホーン（１０）から余り離しすぎ
ると脳外科等のマイクロサージエリ−の場合等では、こ
のイリゲーションパイプ（２６）が邪魔となる場合があ
る。イリゲーションパイプ（２６）は、パイプジ冒イン
） （３０）に適宜の方法で固定または接続し、ホーン
（１０）との接触防止或いはホーン（１０）から離れす
ぎるのを防止する。イリゲーシ璽ンパイプ（２６）の他
の先端にイリゲーションニップル（３２）をロウ付は或
いはアルゴン溶接等適切な方法で接続する。このイリゲ
ーションニップル（３２）には、図示していないがペリ
スタ−ポンプ等のローラー型ポンプにより、図示してい
ないが生理食塩水等の洗浄水容器中の洗浄水を供給する
塩化ビニール、シリコーン樹脂等のローラー型ポンプの
しごきに耐え得る材質、形状で且つ医学的に安全である
フレキシブルなチェーブを接続する。
パイプ止メ具（３３）は、前記吸引パイプ（２７）及び
前記イリゲーシ璽ンパイプ（２６）を前記握り部（２４
）に固定する止メ具である。吸引パイプ（２７）、イリ
ゲーションパイプ（２６） 、吸引ニップル（３１）、
イリゲーションニップル（３２）、パイプレ１インド（
３の及びパイプ止メ具（３３）の材質はステンレススチ
ール等の耐腐蝕性且つ耐溶出性の材質が艷ましい。
前記イリゲーシ璽ンパイプ（２６）を前記握り部（２４
）に固定する止メ具である。吸引パイプ（２７）、イリ
ゲーションパイプ（２６） 、吸引ニップル（３１）、
イリゲーションニップル（３２）、パイプレ１インド（
３の及びパイプ止メ具（３３）の材質はステンレススチ
ール等の耐腐蝕性且つ耐溶出性の材質が艷ましい。
更に本発明の超音波メスのハンドピース部の内部構造、
振動特性等について、＠４図に基づき詳述する。
振動特性等について、＠４図に基づき詳述する。
前述の超音波変換器（５）は、電歪型振動子（３４）、
との電歪型振動子（３４）の前後、第４図では左右に超
々ジェラルミン或いは硬カアルミ合金等の高張力金属材
料からなる裏打板（３）及び前面板（３６）を設け、裏
打板（３５） 、電歪型振動子（３４）、及び前面板（
３６）は互に図示していないが高張力金属材料からなる
ボルトによりとつく接続固定する、所ｉｌｌ ＢＬＴ
（ボルト締メランジェパン型振動子）型振動子構造とす
る。前面板（３６）と超音波メス部となるホーン（１０
）とは、高張力金属材料からなるイモネジで接続固定す
る。電歪型振動子（３荀は、ＰＺＴ （ジルコン酸チタ
ン酸鉛）が望ましく、その関有振動数はＩＭＨｚ〜１０
０ＭＨｚ％ ｍ＊Ｌ＜はｌＯＭＨｚ 〜２０ＭＨ２ｆｉ
度が良い。電歪型振動子（３４）の両端に取り付ける裏
打板（３５）及び前面板（３６）は、裏打板（３）、電
歪型振動子（３４）、前面板（３０、ホーン（１０）で
構成される超音波変換器（５）の振動数が２０ＫＨｚ
〜４０ＫＨｚ、 望＊１．＜）！、２３ＫＨ２〜２８Ｋ
Ｈｚ１：なるように直径及び長さを決める。
との電歪型振動子（３４）の前後、第４図では左右に超
々ジェラルミン或いは硬カアルミ合金等の高張力金属材
料からなる裏打板（３）及び前面板（３６）を設け、裏
打板（３５） 、電歪型振動子（３４）、及び前面板（
３６）は互に図示していないが高張力金属材料からなる
ボルトによりとつく接続固定する、所ｉｌｌ ＢＬＴ
（ボルト締メランジェパン型振動子）型振動子構造とす
る。前面板（３６）と超音波メス部となるホーン（１０
）とは、高張力金属材料からなるイモネジで接続固定す
る。電歪型振動子（３荀は、ＰＺＴ （ジルコン酸チタ
ン酸鉛）が望ましく、その関有振動数はＩＭＨｚ〜１０
０ＭＨｚ％ ｍ＊Ｌ＜はｌＯＭＨｚ 〜２０ＭＨ２ｆｉ
度が良い。電歪型振動子（３４）の両端に取り付ける裏
打板（３５）及び前面板（３６）は、裏打板（３）、電
歪型振動子（３４）、前面板（３０、ホーン（１０）で
構成される超音波変換器（５）の振動数が２０ＫＨｚ
〜４０ＫＨｚ、 望＊１．＜）！、２３ＫＨ２〜２８Ｋ
Ｈｚ１：なるように直径及び長さを決める。
ホーンα０）の形状は、ホーンαＯ）の先呻部（３８）
の振幅を決定する重要な因子であるが、一般的にはホー
ン（１０）の先端部（３８）の振幅はホーン（１０）の
根元部（３９）の断面積とホーン（１０）の先端部（３
８）の断面積の比に反比例する。本発明の超音波メスに
使用するホーン（１０）の先端部（３８）の振幅は、５
０μ〜２５０μ、好ましくは１００〜１５０μが望まし
い。またホーン（１０）の材質は高張力金属材料、望ま
しくはチタン合金が良い。
の振幅を決定する重要な因子であるが、一般的にはホー
ン（１０）の先端部（３８）の振幅はホーン（１０）の
根元部（３９）の断面積とホーン（１０）の先端部（３
８）の断面積の比に反比例する。本発明の超音波メスに
使用するホーン（１０）の先端部（３８）の振幅は、５
０μ〜２５０μ、好ましくは１００〜１５０μが望まし
い。またホーン（１０）の材質は高張力金属材料、望ま
しくはチタン合金が良い。
ＰＺＴからなる電歪型振動子（３４）を用いた本発明の
超音波メスとなる超音波変換器（５）は、他の振動子、
例えばフェライトを用いた磁歪型振動子の場合には、軸
方向の圧縮に対しては強いが、伸びに対しては弱く、そ
の結果振幅を高くとることできない。またニッケル系の
磁歪型振動子の場合は、本発明の電歪型振動子に比し耐
衛撃性に乏しく、ホーンの先端部に掛かる負荷が大きい
場合には破損する恐れがあり、また機械的Ｑが電歪型振
動子に比し低くならざるを得す、その結果電気ロスが大
きくなり、その発振動子の発熱とな書〕、この発生する
熱を水等の冷却手段で取り去らねば振動子の破損？二つ
ながる０本発明の電歪型振動子を用いた超音波変換器方
式の超音波メスでは、ホーン（１０）の先端部（３８）
に掛かる負荷に対して強く、且つ機械的Ｑを高くとれる
放電気ロスも少く、振動子の発熱が少く、冷却手段を用
いなくても十分耐久性を発揮できる利点があり、超音波
メスの如く最も信頼性を要求される用途には最適である
。
超音波メスとなる超音波変換器（５）は、他の振動子、
例えばフェライトを用いた磁歪型振動子の場合には、軸
方向の圧縮に対しては強いが、伸びに対しては弱く、そ
の結果振幅を高くとることできない。またニッケル系の
磁歪型振動子の場合は、本発明の電歪型振動子に比し耐
衛撃性に乏しく、ホーンの先端部に掛かる負荷が大きい
場合には破損する恐れがあり、また機械的Ｑが電歪型振
動子に比し低くならざるを得す、その結果電気ロスが大
きくなり、その発振動子の発熱とな書〕、この発生する
熱を水等の冷却手段で取り去らねば振動子の破損？二つ
ながる０本発明の電歪型振動子を用いた超音波変換器方
式の超音波メスでは、ホーン（１０）の先端部（３８）
に掛かる負荷に対して強く、且つ機械的Ｑを高くとれる
放電気ロスも少く、振動子の発熱が少く、冷却手段を用
いなくても十分耐久性を発揮できる利点があり、超音波
メスの如く最も信頼性を要求される用途には最適である
。
次に本発明の電歪型振動子を用いた超音波変換器（５）
の振動特性を第４図に基づき説明する。
の振動特性を第４図に基づき説明する。
第４図の上段に図示するグラフは、超音波変換器（５）
の各部の軸方向の振幅パターンであり、電歪型振動子（
３４）の軸方向の中心部で振幅ゼロ、またホーン（１０
）の絞り開始部（４０）の付近で振幅ゼロ、電歪型振動
子（３４）とホーン（１０）の絞り開始部（４０）間は
イモネジ（３７）付近をピークとする弧形となる。また
裏打板（３５）の左端（４１）と電歪型振動子（３４）
間も、裏打板（３つの左端（４１）が最大振幅となる半
弧形となる。ホーン００）の絞り開始部（４０）とホー
ン（１０）の先端部（３８）間は、ホーン（１のの先端
部（３８）が最大振幅となる半弧形となる。超音波メス
の性能の１つであるホーン（１０）の先端部（３８）の
振幅の大きさは、前述の通りホーン（１０）の根元部（
３９）の断面積とホーン（１０）の先端部（３８）の断
面積の比に大略反比例するので、本超音波メスの治療対
象部野、手術の程度等によりこの断面積を変え、各種振
幅のホーン形状をと１ン得る。
の各部の軸方向の振幅パターンであり、電歪型振動子（
３４）の軸方向の中心部で振幅ゼロ、またホーン（１０
）の絞り開始部（４０）の付近で振幅ゼロ、電歪型振動
子（３４）とホーン（１０）の絞り開始部（４０）間は
イモネジ（３７）付近をピークとする弧形となる。また
裏打板（３５）の左端（４１）と電歪型振動子（３４）
間も、裏打板（３つの左端（４１）が最大振幅となる半
弧形となる。ホーン００）の絞り開始部（４０）とホー
ン（１０）の先端部（３８）間は、ホーン（１のの先端
部（３８）が最大振幅となる半弧形となる。超音波メス
の性能の１つであるホーン（１０）の先端部（３８）の
振幅の大きさは、前述の通りホーン（１０）の根元部（
３９）の断面積とホーン（１０）の先端部（３８）の断
面積の比に大略反比例するので、本超音波メスの治療対
象部野、手術の程度等によりこの断面積を変え、各種振
幅のホーン形状をと１ン得る。
次に本発明による超音波メスの超音波変換器の他の実施
例１一ついて第５図及び第３図に基づき説明する。
例１一ついて第５図及び第３図に基づき説明する。
前述の通り、本発明による超音波メスの超音波変換器部
の奈動子は、電歪型振動子を用いている故、振動子の電
気ロスが少く、その結果振動子部の発熱が少くできるが
、更に望むらくは振動子部で発生する熱を除去し得れば
振動子の耐久性は邊かに向上することは明らかである。
の奈動子は、電歪型振動子を用いている故、振動子の電
気ロスが少く、その結果振動子部の発熱が少くできるが
、更に望むらくは振動子部で発生する熱を除去し得れば
振動子の耐久性は邊かに向上することは明らかである。
そこで第５図に示す如く、吸引孔（４２）を超音波変換
器（５）の軸全長に亘って設け、第３図に示すイリゲー
ションパイプ（２６）と同じ方法でセットされたイリゲ
ーションパイプＣ２６）より手術部位に供給された生理
食塩水等の洗浄水を吸引孔（４２）により吸引すること
により、中空型電歪型振動子（４３）を冷却することが
できる。イモネジ部（４荀及び中空型電歪型振動子（４
３）の吸引孔（４２）との気密化は図示していないが、
Ｑ−ｙング、テフロン製シールテープ等適切なるシール
方法で気密化をはかればよい。また第５図では、吸引孔
（４２）を超音波変換器（５）の全長に亘って設けであ
るが、裏打板（４５）上であれば超音波変換器（５）の
軸と直角方向に吸引孔の取り出し口を設けてもよい。
器（５）の軸全長に亘って設け、第３図に示すイリゲー
ションパイプ（２６）と同じ方法でセットされたイリゲ
ーションパイプＣ２６）より手術部位に供給された生理
食塩水等の洗浄水を吸引孔（４２）により吸引すること
により、中空型電歪型振動子（４３）を冷却することが
できる。イモネジ部（４荀及び中空型電歪型振動子（４
３）の吸引孔（４２）との気密化は図示していないが、
Ｑ−ｙング、テフロン製シールテープ等適切なるシール
方法で気密化をはかればよい。また第５図では、吸引孔
（４２）を超音波変換器（５）の全長に亘って設けであ
るが、裏打板（４５）上であれば超音波変換器（５）の
軸と直角方向に吸引孔の取り出し口を設けてもよい。
以上詳述した通り本発明による超音波発振方−法及びそ
の装置は、外科手術用の超音波メスとして十分な機能を
発揮する極めて有用なる発明である。
の装置は、外科手術用の超音波メスとして十分な機能を
発揮する極めて有用なる発明である。
第１図は本発明による超音波メスの基本的ブロック図、
第２図は第１図に示す基本的ブロック図の詳細図、第３
図はハンドピース部の１実施例、第４図は超音波変換器
の１実施例及び振動特性、第５図は、超音波変換器の他
の実施例を示す。
第２図は第１図に示す基本的ブロック図の詳細図、第３
図はハンドピース部の１実施例、第４図は超音波変換器
の１実施例及び振動特性、第５図は、超音波変換器の他
の実施例を示す。
Claims (4)
- （１）超音波発振回路において、交流電源を直流電源に
変換する整流回路の前段に過大電流防止用突入電流緩和
回路を設け、前記整流回路の後段にリップル率低減用平
滑回路を設け、該平滑回路を経た電力を電力増幅回路に
接続し、該電力増幅回路の電気信号をスパイク波除去回
路に入力した後、超音波変換器の負荷増大時に該超音波
変換器への電気的パワーを低損失で投入する整合回路に
接続し、該整合回路を経た電気信号を、超音波変換器の
低損失、安定化を図る振幅レベル設定回路に入力した後
、超音波変換器に接続された帰環信号検出回路に接続し
、該帰還信号検出回路からの帰還信号を前記電力増幅回
路に、帰還信号Ｑ調整回路及びスプリアス周波数除去用
の帰還信号フィルター回路を経て帰還させ、且つ、前記
電力増幅回路に超音波変換器の振幅調整回路及び発振ス
タート時の電気的衝撃を緩和する起動衝撃緩和回路を接
続した電歪型振動子用の超音波発振方法。 - （２）超音波発振回路において、整流回路（８）の前段
に突入電流回路（７）、後段に平滑回路（ＣＪを設け、
平滑回路（９）を電力増幅回路０１）に接続し、電力増
幅回路（１１）に振幅調整回路（１４）及び起動衝撃緩
和回路を各々接続し、また電力増幅回路（１１）を出た
電気信号をスパイク波除去回路０３）、整合回路α５）
、振幅レベル設定回路（１６）及び帰還信号検出回路α
つの順で入力し、該帰還信号検出回路α力に電歪型振動
子からなる超音波変換器（５）を接続し、また該帰還信
号検出器０７）から、前記電力増幅回路（１１）に帰還
させる途中Ｃ：帰帰還信号側調整回路２０）及び帰還信
号フィルター回路（２１）を設けた超音波発振装置。 - （３）特許請求の範囲第（２）項記載の超音波発振装置
において、超音波変換器（５）の先端部であるホーン（
１０）の内部に吸引孔（３８）を設け、且つ前記ホーン
（１０）に近接する位置にイリゲーションパイプ（２６
）を設置したことを特徴とする超音波発振装置。 - （４）特許請求の範囲第（３）項記載の超音波発振装置
において、中空型電歪型振動子（４３）を用い、吸引孔
（４２）がホーン（４２）から裏打板（４５）の任意の
位置迄おいていることを特徴とする超音波発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157465A JPH0677720B2 (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 超音波発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157465A JPH0677720B2 (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 超音波発振装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5070162A Division JPH07110278B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 超音波手術装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858034A true JPS5858034A (ja) | 1983-04-06 |
| JPH0677720B2 JPH0677720B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=15650257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157465A Expired - Lifetime JPH0677720B2 (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 超音波発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677720B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055409U (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-18 | 長田電機工業株式会社 | 結石用超音波砕石器 |
| JPS6114008U (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-27 | 持田製薬株式会社 | 超音波破砕吸引装置 |
| JPS61203010U (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-20 | ||
| JPS62176445A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-03 | 住友ベークライト株式会社 | ハンドピ−ス |
| JPS63501845A (ja) * | 1985-12-13 | 1988-07-28 | ヴァレイラブ，インコーポレイテッド | 超音波外科手術用ハンドピース |
| JPS63315049A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-12-22 | アルコン ラボラトリーズ，インコーポレイテッド | 同調リアクタンスを持った超音波プローブ用線形電力制御 |
| JPH01171537A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-06 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 外科手術用ハンドピース |
| JPH0445691Y2 (ja) * | 1987-05-12 | 1992-10-27 | ||
| JPH0767464B2 (ja) * | 1985-07-19 | 1995-07-26 | サテレク | 超音波周波数で振動する器具による生物組織の掻爬又は切除のための装置 |
| JPH07106208B2 (ja) * | 1986-04-02 | 1995-11-15 | ヴァリーラブ・インコ． | 組織の超音波による外科的破砕・摘除装置 |
| US6955680B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-10-18 | Miwatec Incorporated | Coupling vibration ultrasonic hand piece |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389417A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-07 | Cho Onpa Kogyo Co | Supersonic wave generator |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56157465A patent/JPH0677720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389417A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-07 | Cho Onpa Kogyo Co | Supersonic wave generator |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055409U (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-18 | 長田電機工業株式会社 | 結石用超音波砕石器 |
| JPS6114008U (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-27 | 持田製薬株式会社 | 超音波破砕吸引装置 |
| JPS61203010U (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-20 | ||
| JPH0767464B2 (ja) * | 1985-07-19 | 1995-07-26 | サテレク | 超音波周波数で振動する器具による生物組織の掻爬又は切除のための装置 |
| JPS63501845A (ja) * | 1985-12-13 | 1988-07-28 | ヴァレイラブ，インコーポレイテッド | 超音波外科手術用ハンドピース |
| JPH0367411B2 (ja) * | 1985-12-13 | 1991-10-22 | Kuupaa Rezaasonitsukusu Inc | |
| JPS62176445A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-03 | 住友ベークライト株式会社 | ハンドピ−ス |
| JPH07106208B2 (ja) * | 1986-04-02 | 1995-11-15 | ヴァリーラブ・インコ． | 組織の超音波による外科的破砕・摘除装置 |
| JPS63315049A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-12-22 | アルコン ラボラトリーズ，インコーポレイテッド | 同調リアクタンスを持った超音波プローブ用線形電力制御 |
| JPH0445691Y2 (ja) * | 1987-05-12 | 1992-10-27 | ||
| JPH01171537A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-06 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 外科手術用ハンドピース |
| US6955680B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-10-18 | Miwatec Incorporated | Coupling vibration ultrasonic hand piece |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0677720B2 (ja) | 1994-10-05 |
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