WO2020152790A1 - 超音波処置具、及び超音波手術用装置 - Google Patents

超音波処置具、及び超音波手術用装置 Download PDF

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WO2020152790A1
WO2020152790A1 PCT/JP2019/001928 JP2019001928W WO2020152790A1 WO 2020152790 A1 WO2020152790 A1 WO 2020152790A1 JP 2019001928 W JP2019001928 W JP 2019001928W WO 2020152790 A1 WO2020152790 A1 WO 2020152790A1
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ultrasonic
holder
holder portion
ultrasonic treatment
probe
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PCT/JP2019/001928
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English (en)
French (fr)
Inventor
之彦 島村
Original Assignee
オリンパス株式会社
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic treatment tool and an ultrasonic surgical device.
  • an ultrasonic treatment tool for treating a patient using ultrasonic waves generated by an ultrasonic transducer is known (for example, see Patent Document 1).
  • the ultrasonic treatment device of Patent Document 1 includes a probe as a vibration transmission unit that transmits the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer, and a sheath as a holder unit that holds the probe.
  • a probe as a vibration transmission unit that transmits the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer
  • a sheath as a holder unit that holds the probe.
  • the probe node may be displaced from the predetermined position due to the difference between the design value of material properties and the temperature change. Since the probe is normally held by the other structural members such as the holder at the position of the node where the vibration is minimal, the vibration of the held part becomes large when the position of the node shifts, so the vibration of the probe In some cases, the heat is transmitted to other members of the ultrasonic treatment tool via the section, and heat or abnormal noise is generated due to friction.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic treatment tool and an ultrasonic surgical device in which the vibration of the vibration transmission unit is prevented from being transmitted via the holder unit.
  • an ultrasonic treatment tool includes a vibration transmission unit that transmits ultrasonic waves having a drive frequency generated by an ultrasonic generation unit, and the drive frequency. And a holder part that has a resonance frequency different from that and that holds the vibration transmission part so that it can vibrate.
  • the ultrasonic treatment instrument is characterized in that the holder portion has a resonance frequency different from the frequency of the third harmonic of the drive frequency.
  • the length of the holder portion in the longitudinal direction is (2n+1) ⁇ /4, where ⁇ is the drive frequency or the wavelength of the third harmonic. It is characterized in that the length is different from (n is an integer of 0 or more).
  • the length of the holder portion in the longitudinal direction is different from (2n+1) ⁇ /4 and 1/16 ⁇ or more.
  • the length of the holder portion in the longitudinal direction is different from (2n+1) ⁇ /4 and 1 ⁇ 8 ⁇ or more.
  • the ultrasonic treatment tool is characterized in that the holder part is composed of a plurality of members having different lengths along the longitudinal direction of the holder part.
  • the ultrasonic treatment instrument is characterized in that a groove or a hole is formed in the holder portion in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the holder portion.
  • the ultrasonic treatment instrument is characterized in that a groove or a hole is formed in the holder portion in a direction intersecting the longitudinal direction of the holder portion.
  • An ultrasonic surgical apparatus is characterized by including an ultrasonic treatment tool and an ultrasonic wave generation unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an ultrasonic operation system including an ultrasonic treatment tool according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic surgical device of the ultrasonic surgical system shown in FIG. 1 taken along a plane along the longitudinal direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing how the ultrasonic treatment tool is attached to and detached from the ultrasonic wave generator shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic surgery system shown in FIG.
  • FIG. 5 is a side view of the receiving portion of the ultrasonic wave generating portion shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the length of the holder portion.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an ultrasonic operation system including an ultrasonic treatment tool according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic surgical device of the ultrasonic surgical system shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the holder part of the modified example 5.
  • FIG. 8 is a side view of the holder part of the modified example 6.
  • FIG. 9 is a perspective view of a holder portion according to modification 7.
  • FIG. 10 is a sectional view corresponding to line DD in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic diagram which shows the structure of the whole ultrasonic operation system containing the ultrasonic treatment tool which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the ultrasonic surgical device of the ultrasonic surgical system shown in FIG. 11 taken along a plane along the longitudinal direction.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the length of the holder portion according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an ultrasonic operation system including an ultrasonic treatment tool according to the first embodiment of the present invention.
  • the ultrasonic surgical system 1 includes an ultrasonic surgical device 2, a drive device 3, and a cable 4 connecting the ultrasonic surgical device 2 and the drive device 3.
  • the ultrasonic surgical device 2 includes an ultrasonic treatment instrument 21 and an ultrasonic wave generation section 22 that is attachable to and detachable from the ultrasonic treatment instrument 21.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the ultrasonic surgical device of the ultrasonic surgical system shown in FIG. 1 taken along a plane along the longitudinal direction.
  • the ultrasonic treatment device 21 includes a probe 211 as a vibration transmission unit that applies a treatment to a living tissue of a patient by the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generation unit 22, and a case that covers the periphery of the probe 211.
  • a probe 211 as a vibration transmission unit that applies a treatment to a living tissue of a patient by the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generation unit 22, and a case that covers the periphery of the probe 211.
  • 212 a plurality of (for example, three) push buttons 213 provided so as to project from the case 212, and a substantially rectangular parallelepiped button holding portion 214 that holds the push buttons 213.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing how the ultrasonic treatment tool is attached to and detached from the ultrasonic generator shown in FIG.
  • the ultrasonic treatment instrument 21 includes a pin 215 that connects the ultrasonic treatment instrument 21 and the ultrasonic generation unit 22, and a tubular member 216 integrally provided with the probe 211 and the case 212.
  • a spring member 217 configured by a compression coil spring.
  • the ultrasonic wave generation unit 22 includes an ultrasonic wave oscillator 221 that generates an ultrasonic wave, a horn member 222 connected to the ultrasonic wave oscillator 221, and an ultrasonic treatment instrument 21 that extends from the horn member 222.
  • a rod-shaped vibration relay member 223 connected to the probe 211 to relay the transmission of vibration, a substantially cylindrical housing 224 that houses the ultrasonic transducer 221, and an operation of the push button 213 of the ultrasonic treatment instrument 21 are detected.
  • a printed circuit board 225 is a printed circuit board 225.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic surgery system shown in FIG.
  • the drive device 3 includes an operation display panel 31 for setting and displaying the output level of the ultrasonic output or the high frequency output corresponding to each push button 213 of the ultrasonic treatment instrument 21, and the ultrasonic generator.
  • the ultrasonic transducer drive circuit 32 for driving the ultrasonic transducer 221 of 22, the high frequency current supply circuit 33 that supplies a high frequency current to the probe 211 of the ultrasonic treatment instrument 21, and the control circuit 34 connected to these.
  • the ultrasonic transducer driving circuit 32 is connected to the ultrasonic transducer 221 of the ultrasonic generator 22 by two first conducting wires 35 passing through the cable 4.
  • the high frequency current supply circuit 33 is connected to the probe 211 of the ultrasonic treatment instrument 21 by the second conductive wire 36 passing through the cable 4.
  • the control circuit 34 is connected to the printed circuit board 225 of the ultrasonic wave generator 22 by a plurality of third conducting wires 37 passing through the cable 4.
  • the probe 211 transmits the ultrasonic wave of the drive frequency generated by the ultrasonic wave generator 22.
  • the probe 211 has a rod shape and is formed of, for example, a metal material (for example, titanium, titanium alloy, duralumin, stainless steel, or the like).
  • a flange 211a is formed on the probe 211 so as to project in the outer peripheral direction.
  • one of the two directions parallel to the longitudinal direction C of the probe 211 is the tip direction C1
  • the opposite direction to the tip direction C1 is the base direction C2.
  • the base end portion of the probe 211 is butted against and joined to the tip end portion of the vibration relay member 223.
  • the ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic transducer 221 to the probe 211, and the high frequency current is supplied from the high frequency current supply circuit 33 through the second conducting wire 36. Therefore, the probe 211 can not only apply ultrasonic vibration to the living tissue, but can also function as the first electrode of the monopolar electric scalpel.
  • the case 212 is made of, for example, a synthetic resin material. Specifically, the case 212 is made of ABS resin with glass added.
  • the case 212 has a holder portion 2121, a holder holding portion 2122, and a plurality of balls 2123 provided so as to intervene in a connecting portion between the holder portion 2121 and the holder holding portion 2122.
  • the holder 2121 has a tubular shape, and the probe 211 is inserted therethrough.
  • the holder part 2121 has a resonance frequency different from the drive frequency of the probe 211.
  • the holder portion 2121 has a holding portion 2121a that is a circular recess, and holds the inserted probe 211 in a vibrating manner.
  • the tip-side surface of the holding portion 2121a comes into contact with the tip-side surface of the flange 211a of the probe 211 with an O-ring (not shown) interposed by the biasing force of the spring member 217.
  • the holder part 2121 and the probe 211 can be rotated around the central axis C with respect to the holder holding part 2122.
  • the plurality of balls 2123 are provided around the central axis C at appropriate intervals, and reduce the friction between the holder portion 2121 and the holder holding portion 2122.
  • a bearing such as a thrust ball bearing that allows rotation or rotation around the central axis C2 may be arranged between the holder portion 2121 and the holder holding portion 2122.
  • a lubricative seat member, an oil-free bush, or the like may be arranged between the holder portion 2121 and the holder holding portion 2122.
  • the push button 213 closest to the tip end direction C1 corresponds to, for example, a cut mode by a high frequency current.
  • the push button 213 in the center corresponds to the first coagulation mode with two types of energy, for example, high-frequency current and ultrasonic vibration.
  • the push button 213 closest to the base end direction C2 corresponds to, for example, the second coagulation mode by the high frequency current.
  • the function corresponding to the push button 213 described above is an example.
  • the function corresponding to each push button 213 can be appropriately set/changed using the operation display panel 31 of the drive device 3.
  • the button holder 214 is provided integrally with the holder holder 2122.
  • the button holding portion 214 has a base portion 2141 formed integrally with the case 212, and a cover 2142 that covers the upper side of the base portion 2141.
  • the three push buttons 213 and three spring members (not shown) that apply a repulsive force to the push buttons 213 are sandwiched and held between the base portion 2141 and the cover 2142.
  • the base portion 2141 and the cover 2142 are fixed by screws.
  • the spring member is composed of a coil spring, but the spring member is not limited to this, and may be a disc spring, a metal dome, a rubber dome, or the like.
  • the ultrasonic oscillator 221 is a so-called bolted Langevin type oscillator.
  • the ultrasonic oscillator 221 includes a plurality of ring-shaped piezoelectric elements 2211 (six in this embodiment), and is predetermined according to the current supplied from the ultrasonic oscillator drive circuit 32 by the piezoelectric elements 2211. Vibrates at the drive frequency.
  • the drive frequency is not particularly limited, but is 47 kHz, for example.
  • the horn member 222 and the vibration relay member 223 are formed of a metal material (for example, titanium, titanium alloy, duralumin, stainless steel).
  • the horn member 222 is provided with a substantially conical cross-section changing portion whose cross-sectional area decreases toward the tip direction C1 of the ultrasonic transducer 221.
  • the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 221 is transmitted to the horn member 222.
  • the amplitude of ultrasonic vibration is enlarged at the cross-section change portion.
  • a receiving portion 2241 on which the pin 215 on the ultrasonic treatment instrument 21 side is hooked is provided inside the housing 224.
  • the receiving portions 2241 are provided in a pair so as to correspond to the pair of pins 215 provided on the ultrasonic treatment instrument 21 side and extending in the radial direction of the probe 211. As shown in FIG. 5, the receiving portion 2241 is formed in a groove shape on which the pin 215 is hooked. That is, the receiving portion 2241 includes an introducing portion 2241A into which the pin 215 is first inserted, a holding portion 2241B provided in a deep portion of a groove forming the receiving portion 2241, and a guiding portion connecting the introducing portion 2241A and the holding portion 2241B. 2241C, and a protrusion 2241D provided at the boundary between the holding portion 2241B and the guide portion 2241C.
  • a plurality of (three) detection units 2251 are mounted on the printed circuit board 225 and housed in the housing 224.
  • the detection unit 2251 is a non-contact type sensor provided separately from the push button 213 on the ultrasonic treatment instrument 21 side, and can detect the operation of the push button 213 at the position of the detected portion 2131 of the push button 213. ..
  • the tubular member 216 is inserted inside the housing 224, and further the pin 215 is inserted into the introduction section 2241A of the receiving section 2241. Plug into. Then, while rotating the ultrasonic treatment instrument 21 with respect to the ultrasonic generation unit 22, the ultrasonic treatment instrument 21 is pushed into the ultrasonic generation unit 22. Then, the pin 215 reaches the holding portion 2241B from the introduction portion 2241A via the guide portion 2241C, beyond the projection portion 2241D. At this time, the pin 215 slides in the direction C2 with respect to the probe 211 and compresses the spring member 217.
  • the ultrasonic treatment tool 21 When the ultrasonic treatment tool 21 is attached to the ultrasonic wave generator 22, the biasing force of the spring member 217 is applied to the probe 211 that is axially integrated with the tubular member 216. As a result, the probe 211 is brought into contact with the vibration relay member 223. As a result, the ultrasonic energy is transmitted to the probe 211 via the vibration relay member 223. Then, when the ultrasonic treatment instrument 21 is attached to the ultrasonic wave generation unit 22, the above-described attachment/detachment structure positions the ultrasonic treatment instrument 21 so as to position the detected portion 2131 within a range detectable by the printed circuit board 225. can do.
  • the pin 215 resists the biasing force of the spring member 217.
  • the ultrasonic treatment instrument 21 can be easily detached from the ultrasonic wave generation unit 22 by moving and detaching from the holding unit 2241B.
  • the drive device 3 can generate energy transmitted to the ultrasonic surgical device 2 in accordance with the operation of the push button 213.
  • the drive device 3 is connected to a counter electrode plate which is located outside the patient's body and functions as the second electrode of the monopolar electric scalpel.
  • the operation display panel 31 is a touch panel, and can perform various settings such as setting of output level of ultrasonic output, setting of output intensity of high frequency current, and setting of functions of the three push buttons 213. ..
  • the control circuit 34 is connected to the ultrasonic transducer drive circuit 32 and the high frequency current supply circuit 33.
  • the control circuit 34 controls the ultrasonic transducer drive circuit 32 to supply the ultrasonic wave generation current to the piezoelectric element 2211, or controls the high frequency current supply circuit 33 to supply the high frequency current to the probe 211. ..
  • the control circuit 34 can simultaneously control both the ultrasonic transducer drive circuit 32 and the high frequency current supply circuit 33 to supply both the ultrasonic vibration and the high frequency current to the probe 211 at the same time.
  • the vibration of the holder part 2121 will be described.
  • the flange 211a of the probe 211 is arranged at the position of the vibration node of the probe 211, the vibration is prevented from being transmitted from the probe 211 to the holder portion 2121.
  • the position of the vibration node of the probe 211 may deviate from the flange 211a due to a difference from the design value of material physical properties and a temperature change.
  • vibration is transmitted from the probe 211 to the holder portion 2121 and the holder portion 2121 vibrates.
  • the wavelength ⁇ of the probe 211 vibrating at the drive frequency can be expressed by the following formula (1), where C is the propagation velocity in the medium, f is the frequency, E is the Young's modulus, and ⁇ is the density.
  • the wavelength ⁇ of the probe 211 can be calculated from equation (1) to be about 100 mm.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the length of the holder portion.
  • FIG. 6 illustrates the standing wave W 1 of the driving frequency, the standing wave W 2 of the third harmonic of the driving frequency, and a side view of the holder portion 2121.
  • the wavelength of the standing wave W 1 of the driving frequency in the holder portion 2121 can be calculated. ..
  • the holder part 2121 of the first embodiment has a resonance frequency different from the drive frequency of the probe 211.
  • the length L 1 of the holder portion 2121 is (2n+1) ⁇ 1 /4 (n is an integer of 0 or more) for the wavelength ⁇ 1 of the standing wave W 1 of the driving frequency calculated by the equation (1). And have different lengths. Therefore, even if the position of the node when the probe 211 vibrates by ultrasonic waves is displaced, the holder portion 2121 is prevented from resonating with the probe 211. As a result, the vibration of the probe 211 is prevented from being transmitted via the holder portion 2121 and heat generation and abnormal noise are prevented.
  • the holder portion 2121 is an open end against vibration because the tip end along the longitudinal direction is not fixed to another member or the like, and the base end is fixed to the holder holding portion 2122, so it is a fixed end against vibration. Is.
  • the holder portion 2121 has a resonance frequency different from the third harmonic of the drive frequency.
  • the wavelength of the third harmonic of the drive frequency can be calculated by the above-mentioned formula (1).
  • the wavelength ⁇ 2 of the standing wave W 2 of the third harmonic of the drive frequency (2n+1) ⁇ 2 /4 (n is an integer of 0 or more) and the holder portion 2121 If the length L 1 along the longitudinal direction of the holder 2121 is equal, the resonance frequency of the holder 2121 and the frequency of the third harmonic of the drive frequency match, and the vibration of the probe 211 causes the holder 2121 to resonate. The vibration of 2121 becomes large.
  • the holder part 2121 of the modified example 1 has a resonance frequency different from the frequency of the third harmonic of the drive frequency.
  • the length L 1 of the holder portion 2121 is (2n+1) ⁇ 2 /4 (n is an integer of 0 or more) for the wavelength ⁇ 2 of the third harmonic of the driving frequency calculated by the equation (1). It has different lengths. As a result, the holder portion 2121 is prevented from generating heat and abnormal noise due to resonance with the third harmonic of the probe 211.
  • the length L 1 along the longitudinal direction of the holder portion 2121 is (2n+1) ⁇ /4 (where n is the driving frequency or the wavelength of the third harmonic). (An integer of 0 or more).
  • the wavelength ⁇ of the standing wave W 1 of the driving frequency or the standing wave W 2 of the third harmonic of the driving frequency is (2n+1) ⁇ /4 (n is an integer of 0 or more)
  • n is an integer of 0 or more
  • the length L 1 may be any length different from (2n+1) ⁇ /4, where ⁇ is the driving frequency or the wavelength of the third harmonic.
  • the length L 1 along the longitudinal direction of the holder portion 2121 is the standing wave W 1 of the driving frequency or the standing wave W 2 of the third harmonic of the driving frequency.
  • the wavelength ⁇ has a length different from (2n+1) ⁇ /4 by 1/16 ⁇ or more.
  • the length L 1 along the longitudinal direction of the holder portion 2121 is a length that is sufficiently deviated from (2n+1) ⁇ /4, the effect of suppressing the resonance of the holder portion 2121 with the probe 211 becomes remarkable. ..
  • the third modification is more effective than the second modification in that the holder portion 2121 resonates with the probe 211 to prevent heat generation and abnormal noise.
  • the length L 1 along the longitudinal direction of the holder portion 2121 is the standing wave W 1 of the driving frequency or the standing wave W 2 of the third harmonic of the driving frequency.
  • the wavelength ⁇ has a length different from (2n+1) ⁇ /4 and 1 ⁇ 8 ⁇ or more.
  • the length L 1 along the longitudinal direction of the holder portion 2121 is a length that is sufficiently deviated from (2n+1) ⁇ /4, the effect of suppressing the resonance of the holder portion 2121 with the probe 211 becomes remarkable. ..
  • the modification 4 is more effective than the modification 3 in that the holder portion 2121 resonates with the probe 211, and thus the heat generation and the abnormal noise are prevented.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the holder part of the modified example 5.
  • the holder portion 2121A according to the modified example 5 has a hole 2121Aa and a groove 2121Ba formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the holder portion 2121. Since the hole 2121Aa or the groove 2121Ba is formed in the holder portion 2121A, the resonance frequency is different from the case where the hole 2121Aa or the groove 2121Ba is not formed.
  • the resonance frequency of the holder portion may be different from the drive frequency or the frequency of the third harmonic.
  • a groove 2121Ab is formed in the holder portion 2121B in a direction intersecting the longitudinal direction of the holder portion 2121.
  • the resonance frequency is different from that in the case where the groove 2121Ab is not formed.
  • the resonance frequency of the holder part 2121 may be different from the drive frequency or the frequency of the third harmonic by forming a hole or groove in a direction intersecting the longitudinal direction of the holder part 2121.
  • the vibration mode of the holder 2121A is twisted with respect to the longitudinal direction of the holder 2121, the holder 2121A is hard to resonate with the probe 211.
  • the holder part is provided with a notch, a notch, a change in thickness, or the like to make the resonance frequency of the holder part different from the drive frequency or the frequency of the third harmonic.
  • the holder portion may have a bellows-like structure, so that the resonance frequency of the holder portion may be different from the drive frequency or the frequency of the third harmonic.
  • FIG. 9 is a perspective view of a holder portion according to modification 7.
  • FIG. 10 is a sectional view corresponding to line DD in FIG.
  • the holder portion 2121 has an annular base end portion 2121Ca located on the base end side, an annular tip end portion 2121Cb located on the tip end side, and a longitudinal direction of the holder portion 2121.
  • a first member 2121Cc that extends and connects the base end portion 2121Ca and the tip end portion 2121Cb, and extends along the longitudinal direction of the holder portion 2121, and the length along the longitudinal direction of the holder portion 2121 is the first member 2121Cc.
  • a second member 2121Cd different from.
  • the holder portion is integrally configured and the resonance frequency is different as in the first embodiment.
  • the resonance frequency of the holder part may be different from the drive frequency or the frequency of the third harmonic. Good.
  • the holes, grooves, gaps, etc. formed in the holder may be filled with a vibration absorbing material such as silicone rubber. Since the vibration absorbing material absorbs vibration, heat generation and abnormal noise can be further suppressed. Further, the filled vibration absorbing material may be exposed on the surface so as to have a function of catching a finger during operation or preventing slipping.
  • a vibration absorbing material such as silicone rubber. Since the vibration absorbing material absorbs vibration, heat generation and abnormal noise can be further suppressed. Further, the filled vibration absorbing material may be exposed on the surface so as to have a function of catching a finger during operation or preventing slipping.
  • the resonance frequency of the holder is set to the drive frequency.
  • it can be different from the frequency of the third harmonic.
  • FIG. 11 is a schematic diagram which shows the structure of the whole ultrasonic operation system containing the ultrasonic treatment tool which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • the ultrasonic surgical system 101 includes an ultrasonic surgical device 102, a driving device 103, and a cable 104 connecting the ultrasonic surgical device 102 and the driving device 103.
  • the ultrasonic surgical device 102 includes an ultrasonic treatment instrument 1021 and an ultrasonic wave generation unit 1022 that can be attached to and detached from the ultrasonic treatment instrument 1021.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the ultrasonic surgical device of the ultrasonic surgical system shown in FIG. 11 taken along a plane along the longitudinal direction.
  • the ultrasonic treatment instrument 1021 holds a probe 10211 as a vibration transmission unit that applies a treatment to a living tissue of a patient by the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generation unit 1022, and a probe 10211 that can vibrate. And a holder portion 10212 for performing.
  • the probe 10211 is rod-shaped, and has a probe tip 10211a that transmits ultrasonic waves of the driving frequency generated by the ultrasonic wave generator 1022, a jaw 10211b that can be opened and closed with respect to the probe tip 10211a, and protrudes in the outer peripheral direction. And a flange 10211c formed on the.
  • the holder 10212 has a tubular shape, and the probe 10211 is inserted therethrough.
  • the holder 10212 has a resonance frequency different from the drive frequency of the probe 10211.
  • the holder portion 10212 has a holding portion 10212a that abuts the side surface of the probe 10211 and holds the inserted probe 10211, and a guide portion 10212b that is a circular recess and that engages with the flange 10211c. Hold so that it can vibrate.
  • the ultrasonic wave generation unit 1022 includes an operation unit 10221 (see FIG. 11) that receives an operation on the ultrasonic surgical device 2 including an operation of opening and closing the jaw 10211b, and an ultrasonic vibrator (not shown) provided on the proximal end side. And a connected horn member 10222 (see FIG. 12).
  • the driving device 103 includes an operation display panel 31 for setting and displaying the output level of ultrasonic output or high frequency output corresponding to the operation unit 10221 of the ultrasonic generator 22.
  • the drive device 103 also includes an ultrasonic transducer drive circuit and a control circuit (not shown), and controls the ultrasonic transducer.
  • the holder 10212 has a resonance frequency different from the drive frequency of the probe 10211.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the length of the holder portion according to the second embodiment. As shown in FIG. 13, the length L 2 of the holder portion 10212 is m ⁇ /2 (for the wavelength ⁇ of the standing wave W 1 of the driving frequency or the standing wave W 2 of the third harmonic of the driving frequency. When m is an integer equal to or greater than 1, the resonance frequency of the holder 10212 matches the drive frequency of the probe 10211, and the vibration of the probe 10211 causes the holder 10212 to resonate and the vibration of the holder 10212 to increase.
  • the length L 2 of the holder 10212 is m ⁇ /2 (for the wavelength ⁇ of the standing wave W 1 of the driving frequency or the standing wave W 2 of the third harmonic of the driving frequency.
  • the length m is an integer greater than or equal to 1) and is different from the length.
  • the relationship between the length of the holder portion 10212 and the drive frequency or the wavelength of the third-order harmonic can be set to the same relationship as in Modifications 1 to 7 as appropriate.
  • the ultrasonic treatment tool and the ultrasonic wave generation unit are attachable/detachable, but the present invention is not limited to this.
  • the ultrasonic treatment tool and the ultrasonic generator are integrally configured and may not be removable.

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Abstract

超音波処置具は、超音波発生部が発生した駆動周波数の超音波を伝達する振動伝達部と、前記駆動周波数とは異なる共振周波数を有し、前記振動伝達部を振動可能に保持するホルダ部と、を備える。これにより、振動伝達部の振動がホルダ部を経由して伝達することを防止した超音波処置具を提供する。好ましくは、前記ホルダ部は、前記駆動周波数の3次高調波の周波数と異なる共振周波数を有する。さらに、好ましくは、前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、前記駆動周波数又は前記3次高調波の波長をλとして、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と異なる長さである。

Description

超音波処置具、及び超音波手術用装置
 本発明は、超音波処置具、及び超音波手術用装置に関する。
 従来、超音波振動子が発生させた超音波を用いて患者に処置を行う超音波処置具が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1の超音波処置具は、超音波振動子が発生させた超音波を伝達する振動伝達部としてのプローブと、プローブを保持するホルダ部としてのシースと、を備える。この超音波処置具において、ホルダ部は、プローブが超音波により振動する際の節の位置に配置されているため、ホルダ部が振動することが防止されている。
特開2016-73729号公報
 しかしながら、材料物性の設計値との相違や温度変化のため、プローブの節が所定の位置からずれる場合がある。プローブは、通常ホルダ部等の他の構造部材により、振動が極小となる節の位置で保持されるから、節の位置がずれると保持される部分の振動が大きくなるため、プローブの振動がホルダ部を経由して超音波処置具の他の部材に伝達し、摩擦による発熱や異音が発生する場合があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、振動伝達部の振動がホルダ部を経由して伝達することを防止した超音波処置具、及び超音波手術用装置を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波処置具は、超音波発生部が発生した駆動周波数の超音波を伝達する振動伝達部と、前記駆動周波数とは異なる共振周波数を有し、前記振動伝達部を振動可能に保持するホルダ部と、を備えることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部は、前記駆動周波数の3次高調波の周波数と異なる共振周波数を有することを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、前記駆動周波数又は前記3次高調波の波長をλとして、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と異なる長さであることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、(2n+1)×λ/4と1/16×λ以上異なる長さであることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、(2n+1)×λ/4と1/8×λ以上異なる長さであることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部は、前記ホルダ部の長手方向に沿った長さが異なる複数の部材からなることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部には、前記ホルダ部の長手方向と直交する向きに溝又は穴が形成されていることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波処置具は、前記ホルダ部には、前記ホルダ部の長手方向と交差する向きに溝又は穴が形成されていることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る超音波手術用装置は、超音波処置具と、超音波発生部と、を備えることを特徴とする。
 本発明によれば、振動伝達部の振動がホルダ部を経由して伝達することを防止した超音波処置具、及び超音波手術用装置を実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る超音波処置具を含む超音波手術システム全体の構成を示す模式図である。 図2は、図1に示す超音波手術システムの超音波手術用装置を長手方向に沿う面で切断して示した断面図である。 図3は、図1に示す超音波発生部に対して超音波処置具が着脱される様子を表す断面図である。 図4は、図1に示す超音波手術システムの構成を表すブロック図である。 図5は、図4に示す超音波発生部の受け部の側面図である。 図6は、ホルダ部の長さを説明するための図である。 図7は、変形例5のホルダ部の断面図である。 図8は、変形例6のホルダ部の側面図である。 図9は、変形例7のホルダ部の斜視図である。 図10は、図9のD-D線に対応する断面図である。 図11は、本発明の実施の形態2に係る超音波処置具を含む超音波手術システム全体の構成を示す模式図である。 図12は、図11に示す超音波手術システムの超音波手術用装置を長手方向に沿う面で切断して示した断面図である。 図13は、実施の形態2のホルダ部の長さを説明するための図である。
 以下に、図面を参照して本発明に係る超音波処置具、及び超音波手術用装置の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、超音波を用いて処置を行う超音波処置具、及び超音波手術用装置一般に適用することができる。
 また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
(実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1に係る超音波処置具を含む超音波手術システム全体の構成を示す模式図である。図1に示すように、超音波手術システム1は、超音波手術用装置2と、駆動装置3と、超音波手術用装置2と駆動装置3とを接続するケーブル4と、を備える。
 超音波手術用装置2は、超音波処置具21と、超音波処置具21に対して着脱可能な超音波発生部22と、を備える。
 図2は、図1に示す超音波手術システムの超音波手術用装置を長手方向に沿う面で切断して示した断面図である。図2に示すように、超音波処置具21は、超音波発生部22が発生させた超音波により患者の生体組織に処置を加える振動伝達部としてのプローブ211と、プローブ211の周囲を覆うケース212と、ケース212から突出するように設けられた複数(例えば、3個)の押しボタン213と、押しボタン213を保持する略直方体のボタン保持部214と、を備える。
 図3は、図1に示す超音波発生部に対して超音波処置具が着脱される様子を表す断面図である。図3に示すように、超音波処置具21は、超音波処置具21と超音波発生部22とを接続するピン215と、プローブ211及びケース212と一体的に設けられた筒状部材216と、圧縮コイルばねで構成されるばね部材217と、を備える。
 図2に戻り、超音波発生部22は、超音波を発生させる超音波振動子221と、超音波振動子221に接続されたホーン部材222と、ホーン部材222から延びて超音波処置具21のプローブ211に接続されて振動の伝達を中継する棒状の振動中継部材223と、超音波振動子221を収容する略円筒形のハウジング224と、超音波処置具21の押しボタン213の操作を検出するプリント基板225と、を備える。
 図4は、図1に示す超音波手術システムの構成を表すブロック図である。図4に示すように、駆動装置3は、超音波処置具21の各押しボタン213に対応する超音波出力や高周波出力の出力レベルの設定や表示を行う操作表示パネル31と、超音波発生部22の超音波振動子221を駆動するための超音波振動子駆動回路32と、超音波処置具21のプローブ211に高周波電流を供給する高周波電流供給回路33と、これらと接続された制御回路34と、を備える。超音波振動子駆動回路32は、ケーブル4内を通る2本の第1導線35によって超音波発生部22の超音波振動子221に接続されている。高周波電流供給回路33は、ケーブル4内を通る第2導線36によって超音波処置具21のプローブ211と接続されている。制御回路34は、ケーブル4内を通る複数の第3導線37によって超音波発生部22のプリント基板225と接続されている。
 次に、超音波手術用装置2の各構成について説明する。プローブ211は、超音波発生部22が発生した駆動周波数の超音波を伝達する。プローブ211は、棒状をなし、例えば金属材料(例えば、チタン、チタン合金、ジュラルミンやステンレス等)によって形成されている。また、プローブ211には、外周方向に突出するようにフランジ211aが形成されている。本実施の形態1では、プローブ211の長手方向Cに平行な2方向の一方を先端方向C1とし、先端方向C1とは反対方向を基端方向C2としている。
 プローブ211の基端部は、振動中継部材223の先端部に対して突き合わされて接合される。プローブ211には、超音波振動子221から超音波振動が伝達されるとともに、高周波電流供給回路33から第2導線36を介して高周波電流が供給される。このため、プローブ211は、生体組織に超音波振動を付与できるだけでなく、モノポーラ型電気メスの第1電極としても機能することができる。
 ケース212は、例えば合成樹脂材料により形成されている。具体的には、ケース212は、ガラスを添加したABS樹脂により形成されている。ケース212は、ホルダ部2121と、ホルダ保持部2122と、ホルダ部2121とホルダ保持部2122との連結部に介在するように設けられた複数のボール2123と、を有する。
 ホルダ部2121は、筒状をなし、プローブ211が挿通されている。ホルダ部2121は、プローブ211の駆動周波数とは異なる共振周波数を有する。ホルダ部2121は、円形の凹部である保持部2121aを有し、挿通されたプローブ211を振動可能に保持する。保持部2121aの先端側の面は、ばね部材217の付勢力により、不図示のOリングを介在させてプローブ211のフランジ211aの先端側の面と当接する。ホルダ部2121及びプローブ211は、ホルダ保持部2122に対して中心軸C周りに回転させることができる。
 複数のボール2123は、中心軸C周りに、互いに適宜の間隔をおいて設けられており、ホルダ部2121とホルダ保持部2122との間の摩擦を低減させている。ボール2123の代わりに、スラスト玉軸受等、中心軸C2の軸周りの回動又は回転を許容する軸受がホルダ部2121とホルダ保持部2122との間に配置されていてもよい。その他、ホルダ部2121とホルダ保持部2122との間には、ボール2123又はスラスト玉軸受の代わりに、例えば、潤滑性シート部材、無給油ブッシュ等が配置されていてもよい。
 押しボタン213の底部には、超音波発生部22側のプリント基板225で検出される被検出部2131が設けられている。最も先端方向C1側にある押しボタン213は、例えば、高周波電流によるカットモードに対応する。中央にある押しボタン213は、例えば、高周波電流及び超音波振動の2種類のエネルギーによる第1凝固モードに対応する。最も基端方向C2側にある押しボタン213は、例えば、高周波電流による第2凝固モードに対応する。なお、上記した押しボタン213に対応する機能は、一例である。各押しボタン213に対応する機能は、駆動装置3の操作表示パネル31を用いて適宜に設定・変更することができる。
 ボタン保持部214は、ホルダ保持部2122と一体的に設けられている。ボタン保持部214は、ケース212と一体に成形されたベース部2141と、ベース部2141の上側に被せられたカバー2142と、を有する。3個の押しボタン213及び押しボタン213に反発力を付与する不図示の3個のばね部材は、ベース部2141とカバー2142との間に、挟まれて保持されている。ベース部2141及びカバー2142は、ねじにより固定されている。ばね部材は、コイルばねで構成されているが、ばね部材はこれに限定されるものではなく、皿ばね、メタルドーム、ラバードーム等であってもよい。
 超音波振動子221は、いわゆるボルト締めランジュバン型振動子である。超音波振動子221は、リング形の圧電素子2211を複数(本実施形態では6個)含んでおり、圧電素子2211によって超音波振動子駆動回路32から供給された電流に応じて、予め定められた駆動周波数で振動する。駆動周波数は特に限定されないが、例えば47kHzである。
 ホーン部材222及び振動中継部材223は、金属材料(例えば、チタン、チタン合金、ジュラルミン、ステンレス)によって形成されている。ホーン部材222には、超音波振動子221の先端方向C1へ向かうにつれて断面積が減少する略円錐形の断面変化部が設けられている。超音波振動子221で発生した超音波振動は、ホーン部材222に伝達される。断面変化部において、超音波振動の振幅が拡大される。
 ハウジング224の内部には、超音波処置具21側のピン215が引っ掛けられる受け部2241が設けられている。
 受け部2241は、超音波処置具21側に設けられてプローブ211の半径方向に延びる一対のピン215にそれぞれ対応するように一対に設けられている。図5に示すように、受け部2241は、当該ピン215が引っ掛かる溝状に形成されている。すなわち、受け部2241は、ピン215が最初に差し込まれる導入部2241Aと、受け部2241を構成する溝の奥部に設けられる保持部2241Bと、導入部2241Aと保持部2241Bとを接続する案内部2241Cと、保持部2241Bと案内部2241Cとの境界に設けられた突起部2241Dと、を有している。
 プリント基板225には、複数(3個)の検出部2251が実装されており、ハウジング224に収容されている。検出部2251は、超音波処置具21側の押しボタン213とは分離して設けられた非接触型のセンサであり、押しボタン213の被検出部2131の位置で押しボタン213の操作を検出できる。
 次に、超音波処置具21と超音波発生部22との着脱方法について説明する。超音波発生部22に対して超音波処置具21を装着する際には、図4に示すように、ハウジング224の内側に筒状部材216を差し込み、さらにピン215を受け部2241の導入部2241Aに対して差し込む。そして、超音波発生部22に対して超音波処置具21を回転させつつ、超音波発生部22に対して超音波処置具21を押し込む。すると、ピン215が導入部2241Aから案内部2241Cを経由し、突起部2241Dを超え、保持部2241Bに到達する。このとき、ピン215は、プローブ211に対してC2の方向にスライドし、ばね部材217を圧縮する。
 超音波発生部22に対して超音波処置具21を装着した場合に、ばね部材217の付勢力は、筒状部材216と軸方向に一体のプローブ211に加わる。これによって、プローブ211は、振動中継部材223に当接される。その結果、超音波エネルギーが振動中継部材223を経由して、プローブ211に伝わるようになる。そして、超音波処置具21が超音波発生部22に装着されたとき、上記した着脱構造は、プリント基板225で検出可能な範囲に被検出部2131を位置させるように超音波処置具21を位置決めすることができる。
 一方、超音波発生部22から超音波処置具21を取り外す際には、超音波発生部22に対して超音波処置具21を回転させると、ピン215がばね部材217の付勢力に抗して移動し保持部2241Bから外れることで、簡単に超音波処置具21を超音波発生部22から取り外すことができる。
 次に、駆動装置3の各構成について説明する。駆動装置3は、押しボタン213の操作に伴い超音波手術用装置2に伝達されるエネルギーを発生させることができる。なお、駆動装置3には、患者の体外に位置されて、モノポーラ型電気メスの第2電極として機能する対極板が接続されている。
 操作表示パネル31は、タッチパネルとなっており、超音波出力の出力レベルの設定、高周波電流の出力強度の設定、及び3個の押しボタン213の機能の設定等、各種の設定をすることができる。
 制御回路34は、超音波振動子駆動回路32と、高周波電流供給回路33と、に接続されている。医師によって押しボタン213が操作されると、電気信号が制御回路34に伝達され、押しボタン213の操作が検出される。これにより、制御回路34は、超音波振動子駆動回路32を制御して圧電素子2211に超音波発生電流を供給するか、或いは高周波電流供給回路33を制御してプローブ211に高周波電流を供給する。これによって、プローブ211に超音波振動が伝達されるか、又はプローブ211に高周波電流が伝達される。或いは制御回路34は、超音波振動子駆動回路32と高周波電流供給回路33の両方を同時に制御して、プローブ211に超音波振動及び高周波電流の両方を同時に供給することもできる。
 次に、ホルダ部2121の振動について説明する。まず、プローブ211のフランジ211aは、プローブ211の振動の節の位置に配置されているため、プローブ211からホルダ部2121に振動が伝わることが防止されている。しかしながら、材料物性の設計値との相違や温度変化のため、プローブ211の振動の節の位置がフランジ211aからずれる場合がある。節の位置がずれると、振動がプローブ211からホルダ部2121に伝わり、ホルダ部2121が振動する。
 ここで、駆動周波数で振動するプローブ211の波長λは、媒質中の伝搬速度をC、周波数をf、ヤング率をE、密度をρとして、以下の式(1)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 
 駆動周波数を47kHz、プローブ211の材料がチタン合金であるとすると、式(1)からプローブ211の波長λは約100mmであると算出することができる。
 これに対して、ホルダ部2121は、ホルダ部2121の長手方向に沿った両先端部を振動の腹として振動する。図6は、ホルダ部の長さを説明するための図である。図6には、駆動周波数の定在波Wと、駆動周波数の3次高調波の定在波Wと、ホルダ部2121の側面図とを図示した。
 図6に示すように、駆動周波数の定在波Wの波長λについて、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLとが等しいと、ホルダ部2121の共振周波数とプローブ211の駆動周波数とが一致し、プローブ211の振動によりホルダ部2121が共振してホルダ部2121の振動が大きくなる。
 上述した式(1)において、ホルダ部2121の材料(例えばガラスを添加したABS樹脂)に応じた値を代入すると、ホルダ部2121における駆動周波数の定在波Wの波長を算出することができる。
 本実施の形態1のホルダ部2121は、プローブ211の駆動周波数とは異なる共振周波数を有する。換言すると、ホルダ部2121の長さLが、式(1)により算出した駆動周波数の定在波Wの波長λについて、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と異なる長さにされている。そのため、プローブ211が超音波により振動する際の節の位置がずれたとしても、ホルダ部2121がプローブ211と共振することが防止されている。その結果、プローブ211の振動がホルダ部2121を経由して伝達することが防止されており、発熱や異音が生じることが防止されている。なお、ホルダ部2121は、長手方向に沿った先端が他の部材等に固定されていないため、振動に対する開口端であり、基端がホルダ保持部2122に固定されているため、振動に対する固定端である。
(変形例1)
 変形例1に係る超音波処置具21において、ホルダ部2121は、駆動周波数の3次高調波と異なる共振周波数を有する。
 ここで、上述した式(1)により、駆動周波数の3次高調波の波長を算出することができる。このとき、図6に示すように、駆動周波数の3次高調波の定在波Wの波長λについて、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLとが等しいと、ホルダ部2121の共振周波数と駆動周波数の3次高調波の周波数とが一致し、プローブ211の振動によりホルダ部2121が共振してホルダ部2121の振動が大きくなる。
 変形例1のホルダ部2121は、駆動周波数の3次高調波の周波数とは異なる共振周波数を有する。換言すると、ホルダ部2121の長さLが、式(1)により算出した駆動周波数の3次高調波の波長λについて、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と異なる長さにされている。その結果、ホルダ部2121がプローブ211の3次高調波と共振することにより、発熱や異音が生じることが防止されている。
(変形例2)
 変形例2に係る超音波処置具21において、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLは、駆動周波数又は3次高調波の波長をλとして、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と異なる長さである。
 図6に示すように、駆動周波数の定在波W又は駆動周波数の3次高調波の定在波Wの、波長λについて(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)である長さと、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLとが等しいと、プローブ211の振動によりホルダ部2121が共振してホルダ部2121の振動が大きくなる。長さLは、駆動周波数又は3次高調波の波長をλとして、(2n+1)×λ/4と異なる長さであればよい。その結果、ホルダ部2121がプローブ211と共振することによる発熱や異音の発生が防止されている。
(変形例3)
 変形例3に係る超音波処置具21において、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLは、駆動周波数の定在波W又は駆動周波数の3次高調波の定在波Wの波長λについて(2n+1)×λ/4と1/16×λ以上異なる長さである。ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLは、(2n+1)×λ/4と十分乖離した長さであると、ホルダ部2121がプローブ211と共振することを抑制する効果が顕著となる。その結果、変形例3では、変形例2よりも、ホルダ部2121がプローブ211と共振することによる発熱や異音の発生が防止される効果が顕著である。
(変形例4)
 変形例4に係る超音波処置具21において、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLは、駆動周波数の定在波W又は駆動周波数の3次高調波の定在波Wの波長λについて(2n+1)×λ/4と1/8×λ以上異なる長さである。ホルダ部2121の長手方向に沿った長さLは、(2n+1)×λ/4と十分乖離した長さであると、ホルダ部2121がプローブ211と共振することを抑制する効果が顕著となる。その結果、変形例4では、変形例3よりも、ホルダ部2121がプローブ211と共振することによる発熱や異音の発生が防止される効果が顕著である。
(変形例5)
 図7は、変形例5のホルダ部の断面図である。図7に示すように、変形例5に係るホルダ部2121Aには、ホルダ部2121の長手方向と直交する向きに穴2121Aa及び溝2121Baが形成されている。ホルダ部2121Aに穴2121Aa又は溝2121Baが形成されていることにより、穴2121Aa又は溝2121Baが形成されていない場合と共振周波数が異なる。このように、ホルダ部にホルダ部2121の長手方向と直交する向きに穴又は溝を形成することにより、ホルダ部の共振周波数を駆動周波数又は3次高調波の周波数と異ならせてもよい。
(変形例6)
 図8に示すように、ホルダ部2121Bには、ホルダ部2121の長手方向と交差する向きに溝2121Abが形成されている。ホルダ部2121Bに溝2121Abが形成されているように、溝2121Abが形成されていない場合と共振周波数が異なる。このように、ホルダ部2121の長手方向と交差する向きに穴又は溝を形成することにより、ホルダ部の共振周波数を駆動周波数又は3次高調波の周波数と異ならせてもよい。さらに、変形例6によれば、ホルダ部2121Aの振動モードがホルダ部2121の長手方向に対してねじれているため、ホルダ部2121Aがプローブ211と共振しづらい。
 変形例5又は変形例6と同様に、ホルダ部に切欠き部や切り込み、厚さの変化等を付与することにより、ホルダ部の共振周波数を駆動周波数又は3次高調波の周波数と異ならせてもよい。また、ホルダ部が蛇腹状の構造を有することにより、ホルダ部の共振周波数を駆動周波数又は3次高調波の周波数と異ならせてもよい。
(変形例7)
 図9は、変形例7のホルダ部の斜視図である。図10は、図9のD-D線に対応する断面図である。図9、図10に示すように、ホルダ部2121は、基端側に位置する環状の基端部2121Caと、先端側に位置する環状の先端部2121Cbと、ホルダ部2121の長手方向に沿って延在し、基端部2121Caと先端部2121Cbとを接続する第1部材2121Ccと、ホルダ部2121の長手方向沿って延在し、ホルダ部2121の長手方向に沿った長さが第1部材2121Ccと異なる第2部材2121Cdと、を有する。ホルダ部2121の長手方向に沿った長さが異なる第1部材2121Ccと第2部材2121Cdとを有することにより、実施の形態1のようにホルダ部が一体的な構成と共振周波数が異なる。このように、ホルダ部2121をホルダ部2121の長手方向に沿った長さが異なる複数の部材で構成することにより、ホルダ部の共振周波数を駆動周波数又は3次高調波の周波数と異ならせてもよい。
 なお、変形例5~変形例7の構成において、ホルダ部に形成されている穴や溝、隙間等にシリコーンゴム等の振動吸収材を充填してもよい。振動吸収材が振動を吸収するため、さらに発熱や異音を抑制することができる。また、充填した振動吸収材を表面に露出させ、操作時の指掛かりや滑り止めの機能を持たせてもよい。
 以上説明した変形例5~変形例7のような構成を採用することにより、超音波処置具の設計上、ホルダ部の長さを変えることができない場合にも、ホルダ部の共振周波数を駆動周波数又は3次高調波の周波数と異ならせることができる。
(実施の形態2)
 図11は、本発明の実施の形態2に係る超音波処置具を含む超音波手術システム全体の構成を示す模式図である。図12に示すように、図1に示すように、超音波手術システム101は、超音波手術用装置102と、駆動装置103と、超音波手術用装置102と駆動装置103とを接続するケーブル104と、を備える。
 超音波手術用装置102は、超音波処置具1021と、超音波処置具1021に対して着脱可能な超音波発生部1022と、を備える。
 図12は、図11に示す超音波手術システムの超音波手術用装置を長手方向に沿う面で切断して示した断面図である。図12に示すように、超音波処置具1021は、超音波発生部1022が発生させた超音波により患者の生体組織に処置を加える振動伝達部としてのプローブ10211と、プローブ10211を振動可能に保持するホルダ部10212と、を備える。
 プローブ10211は、棒状をなし、超音波発生部1022が発生した駆動周波数の超音波を伝達するプローブ先端部10211aと、プローブ先端部10211aに対して開閉可能なジョー10211bと、外周方向に突出するように形成されたフランジ10211cと、を有する。
 ホルダ部10212は、筒状をなし、プローブ10211が挿通されている。ホルダ部10212は、プローブ10211の駆動周波数とは異なる共振周波数を有する。ホルダ部10212は、プローブ10211の側面に当接して、挿通されたプローブ10211を保持する保持部10212aと、円形の凹部でありフランジ10211cと係合するガイド部10212bと、を有し、プローブ10211を振動可能に保持する。
 超音波発生部1022は、ジョー10211bを開閉させる操作を含む超音波手術用装置2に対する操作を受け付ける操作部10221(図11参照)と、基端側に設けられた不図示の超音波振動子に接続されたホーン部材10222(図12参照)と、を備える。
 駆動装置103は、超音波発生部22の操作部10221に対応する超音波出力や高周波出力の出力レベルの設定や表示を行う操作表示パネル31を備える。また、駆動装置103は、不図示の超音波振動子駆動回路及び制御回路を備え、超音波振動子の制御を行う。
 以上説明したように、ホルダ部10212は、プローブ10211の駆動周波数とは異なる共振周波数を有する。図13は、実施の形態2のホルダ部の長さを説明するための図である。図13に示すように、ホルダ部10212の長さLが、駆動周波数の定在波W又は駆動周波数の3次高調波の定在波Wの波長λについて、m×λ/2(mは1以上の整数)と等しいと、ホルダ部10212の共振周波数とプローブ10211の駆動周波数とが一致し、プローブ10211の振動によりホルダ部10212が共振してホルダ部10212の振動が大きくなる。本実施の形態2では、ホルダ部10212の長さLが、駆動周波数の定在波W又は駆動周波数の3次高調波の定在波Wの波長λについて、m×λ/2(mは1以上の整数)である長さと異なる長さにされている。その結果、ホルダ部10212がプローブ10211と共振することにより、発熱や異音が生じることが防止されている。なお、ホルダ部10212は、長手方向に沿った両端が他の部材等に固定されていないため、振動に対する開口端である。
 なお、ホルダ部10212の長さと駆動周波数又は3次高調波の波長との関係は適宜変形例1~変形例7と同様の関係とすることができる。
 また、上述した実施の形態では、超音波処置具と超音波発生部とが着脱可能な例を示したがこれに限られない。超音波処置具と超音波発生部とは、一体的に構成されており、着脱不能であってもよい。
 さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
 1、101 超音波手術システム
 2、102 超音波手術用装置
 3、103 駆動装置
 4、104 ケーブル
 21、1021 超音波処置具
 22、1022 超音波発生部
 31 操作表示パネル
 32 超音波振動子駆動回路
 33 高周波電流供給回路
 34 制御回路
 35 第1導線
 36 第2導線
 37 第3導線
 211、10211 プローブ
 211a、10211c フランジ
 212 ケース
 213 押しボタン
 214 ボタン保持部
 215 ピン
 216 筒状部材
 217 ばね部材
 221 超音波振動子
 222、10222 ホーン部材
 223 振動中継部材
 224 ハウジング
 225 プリント基板
 2121、2121A、2121B、2121C、10212 ホルダ部
 2121a、10212a 保持部
 2121b 先端
 2121Aa 穴
 2121Ab、2121Ba 溝
 2121Ca 基端部
 2121Cb 先端部
 2121Cc 第1部材
 2121Cd 第2部材
 2122 ホルダ保持部
 2123 ボール
 2131 被検出部
 2141 ベース部
 2142 カバー
 2211 圧電素子
 2241 受け部
 2241A 導入部
 2241B 保持部
 2241C 案内部
 2241D 突起部
 2251 検出部
 10211a プローブ先端部
 10211b ジョー
 10221 操作部
 10212b ガイド部

Claims (9)

  1.  超音波発生部が発生した駆動周波数の超音波を伝達する振動伝達部と、
     前記駆動周波数とは異なる共振周波数を有し、前記振動伝達部を振動可能に保持するホルダ部と、
     を備えることを特徴とする超音波処置具。
  2.  前記ホルダ部は、前記駆動周波数の3次高調波の周波数と異なる共振周波数を有することを特徴とする請求項1に記載の超音波処置具。
  3.  前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、前記駆動周波数又は前記3次高調波の波長をλとして、(2n+1)×λ/4(nは0以上の整数)と異なる長さであることを特徴とする請求項2に記載の超音波処置具。
  4.  前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、(2n+1)×λ/4と1/16×λ以上異なる長さであることを特徴とする請求項3に記載の超音波処置具。
  5.  前記ホルダ部の長手方向に沿った長さは、(2n+1)×λ/4と1/8×λ以上異なる長さであることを特徴とする請求項4に記載の超音波処置具。
  6.  前記ホルダ部は、前記ホルダ部の長手方向に沿った長さが異なる複数の部材からなることを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載の超音波処置具。
  7.  前記ホルダ部には、前記ホルダ部の長手方向と直交する向きに溝又は穴が形成されていることを特徴とする請求項1~6のいずれか1つに記載の超音波処置具。
  8.  前記ホルダ部には、前記ホルダ部の長手方向と交差する向きに溝又は穴が形成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1つに記載の超音波処置具。
  9.  請求項1~8のいずれか1つに記載の超音波処置具と、
     超音波発生部と、を備えることを特徴とする超音波手術用装置。
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