WO2021156963A1 - 超音波プローブ及び処置システム - Google Patents

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WO2021156963A1
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axial direction
treatment
tip
ultrasonic probe
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PCT/JP2020/004271
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藤崎　健
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オリンパス株式会社
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    • A61C3/02—Tooth drilling or cutting instruments; Instruments acting like a sandblast machine
    • A61C3/03—Instruments operated by vibration

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic probe and a treatment system used in an ultrasonic treatment tool.
  • an ultrasonic treatment tool equipped with an ultrasonic probe is used to make a bone hole in a bone such as a knee joint.
  • Patent Document 1 discloses an ultrasonic treatment tool having a step on a rectangular tip treatment portion provided on the tip side in the axial direction of the ultrasonic probe.
  • a bone is cut in the vibration direction by the tip treatment portion of the ultrasonic probe that has been ultrasonically vibrated to open a bone hole.
  • the ultrasonic treatment tool disclosed in Patent Document 1 cuts bones in one direction, and continuously cuts in the vibration direction and in a direction orthogonal to the vibration direction. This was not expected and cutting in multiple directions was not possible.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is an ultrasonic probe and treatment system capable of seamlessly performing cutting in a vibration direction and cutting in a direction orthogonal to the vibration direction. Is to provide.
  • the ultrasonic probe according to the present invention is formed at the tip of a transmission unit that transmits input vibration energy, and is treated by vibrating with a predetermined amplitude. It has a treatment unit for cutting an object, and the treatment unit has a first striking surface facing the object to be treated and a position separated from the first striking surface toward the proximal end side in the axial direction. A second striking surface facing the object to be treated, and a first side surface having a predetermined length in the axial direction connecting the first striking surface and the second striking surface in the axial direction. , And 0 ⁇ h ⁇ 200 [ ⁇ m], where h is the predetermined length of the first side surface.
  • the predetermined length h of the first side surface is 50 [ ⁇ m] ⁇ h ⁇ 200 [ ⁇ m].
  • the ultrasonic probe according to the present invention has the first side surface recessed.
  • the ultrasonic probe according to the present invention has a 90-degree angle between the first side surface and the second striking surface.
  • the ultrasonic probe according to the present invention is provided with the treatment portion extending from the edge of the second striking surface to the proximal end side in the axial direction, and the treatment portion is provided in the axial direction. It has a second side surface that has a different length than the first side surface.
  • the ultrasonic probe according to the present invention has a length of the second side surface in the axial direction of 200 [ ⁇ m] or more.
  • the treatment system includes the ultrasonic probe of the above invention and a control device for controlling the vibration energy supplied to the ultrasonic probe, and the control device gives an instruction to switch the drive mode. It has a switching instruction unit for performing the switching, and an energy supply unit for supplying the vibration energy that generates ultrasonic vibrations having different amplitudes in response to the instruction from the switching instruction unit.
  • the ultrasonic probe according to the present invention has a treatment unit formed at the tip of a transmission unit that transmits input vibration energy and vibrates with a predetermined amplitude to cut a treatment object.
  • the treatment unit has a first striking surface facing the treatment object and a second striking surface facing the treatment object at a position distant from the first striking surface toward the proximal end side in the axial direction. And a first side surface having a predetermined length in the axial direction connecting the first striking surface and the second striking surface in the axial direction, and the length of the first side surface. Is less than or equal to the vibration amplitude of the treatment unit due to the input vibration energy.
  • the ultrasonic probe and treatment system according to the present invention have the effect of being able to perform cutting in the vibration direction and cutting in the direction orthogonal to the vibration direction without interruption.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration example of the ultrasonic treatment tool according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a treatment system including the ultrasonic treatment tool according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram showing an external shape of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the embodiment as viewed from an obliquely upward direction.
  • FIG. 3B is a side view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the embodiment as viewed from a direction orthogonal to the axial direction.
  • FIG. 3C is a front view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the embodiment as viewed from the tip side in the axial direction.
  • FIG. 3A is a diagram showing an external shape of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the embodiment as viewed from an obliquely upward direction.
  • FIG. 3B is a side view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the embodiment as viewed from a direction
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the tip treatment portion in the MM cross section in FIG. 3C.
  • FIG. 5A is a diagram showing a state in which the tip treatment portion is most extruded toward the tip side in the axial direction by ultrasonic vibration during vertical cutting with respect to the treatment target portion.
  • FIG. 5B is a diagram showing a state in which the tip treatment portion most pulled back to the proximal end side in the axial direction by ultrasonic vibration from the state of FIG. 5A is separated from the treatment target portion.
  • FIG. 5C is a diagram showing a state in which the tip treatment portion is laterally moved from the state of FIG. 5B.
  • FIG. 5D is a diagram showing a state in which the tip treatment portion most pushed out toward the tip side in the axial direction by ultrasonic vibration from the state of FIG. 5C newly perforates the treatment target site.
  • FIG. 6A is a diagram showing the movement of the tip treatment portion when a long hole is formed in the treatment target site.
  • FIG. 6B is a diagram showing an elongated hole formed in a treatment target site in arrow P in FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a diagram showing a case where the angle formed by the side surface and the striking surface in the tip treatment portion is an acute angle.
  • FIG. 8 is a view showing a case where a part of the side surface of the tip treatment portion is recessed in a direction orthogonal to the axial direction.
  • FIG. 9 is a diagram showing a case where the lengths in the axial direction of the first side surface and the second side surface of the tip treatment portion are different.
  • FIG. 10A is a diagram showing a first example of amplitude control when the tip treatment portion is ultrasonically vibrated.
  • FIG. 10B is a diagram showing a second example of amplitude control when the tip treatment portion is ultrasonically vibrated.
  • FIG. 10C is a diagram showing a third example of amplitude control when the tip treatment portion is ultrasonically vibrated.
  • FIG. 11A is a side view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the second embodiment as viewed from a direction orthogonal to the axial direction.
  • FIG. 11A is a side view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the second embodiment as viewed from a direction orthogonal to the axial direction.
  • FIG. 11B is a diagram showing a state in which the tip treatment portion is advanced and cut with respect to the treatment target portion.
  • FIG. 11C is a diagram showing a state in which the tip treatment portion is moved back and forth with respect to the treatment target portion for cutting.
  • FIG. 12A is a perspective view showing the tip end side of the ultrasonic probe according to the third embodiment.
  • FIG. 12B is a view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the third embodiment as viewed from the tip side in the axial direction.
  • FIG. 13A is a perspective view showing the tip end side of the ultrasonic probe according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13B is a view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the fourth embodiment as viewed from the tip side in the axial direction.
  • FIG. 12A is a perspective view showing the tip end side of the ultrasonic probe according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13B is a view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the fourth embodiment as
  • FIG. 14A is a perspective view showing the tip end side of the ultrasonic probe according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14B is a view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the fifth embodiment as viewed from the tip side in the axial direction.
  • FIG. 15A is a perspective view showing the tip end side of the ultrasonic probe according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15B is a view of the tip treated portion of the ultrasonic probe according to the sixth embodiment as viewed from the tip side in the axial direction.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe according to the seventh embodiment cut along the axial direction.
  • FIG. 1 is a diagram showing an ultrasonic treatment tool system 1 according to the first embodiment.
  • the ultrasonic treatment tool system 1 is mainly composed of an ultrasonic treatment tool 2, a control device 3, and a foot switch 4 for instructing on / off of ultrasonic vibration.
  • the ultrasonic treatment tool 2 and the control device 3 are connected by a cable 19, and drive power is supplied and control signals are communicated.
  • the front surface 18 of the control device 3 is provided with a plurality of connectors 20 for connecting to the cable 19, various operation switches 21, and a display screen 22 for displaying information necessary for treatment.
  • the operation switch 21 functions as, for example, a switching instruction unit that gives an instruction to switch the drive mode of the ultrasonic treatment tool 2.
  • the ultrasonic treatment tool 2 is composed of a device body 11 and an ultrasonic probe 14.
  • the device main body 11 has a tubular shape with a grippable diameter, and has a housing 11a in which an ultrasonic probe 14 penetrates and is arranged, and an ultrasonic vibrator unit 11b which is an ultrasonic generator unit that can be attached to and detached from the housing 11a. It is composed of.
  • the ultrasonic vibrator unit 11b houses an ultrasonic generation unit 12 made of an ultrasonic vibration element such as a piezoelectric body and a horn 13 that efficiently transmits ultrasonic waves.
  • the base end side of the ultrasonic probe 14 and the tip end side of the horn 13 are acoustically connected, and the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generating unit 12 The vibration is transmitted to the tip treatment portion 15 described later of the ultrasonic probe 14.
  • an operation switch 17 for instructing the on / off of ultrasonic vibration by the operator's finger operation is provided on the upper surface of the housing 11a.
  • the foot switch 4 has a function of instructing the on / off of ultrasonic vibration by the operator's foot operation.
  • the ultrasonic probe 14 is an elongated rod-shaped shaft member (probe body) that transmits ultrasonic vibration, and is made of a metal material, for example, a titanium alloy or the like.
  • the base end portion of the ultrasonic probe 14 is a vibration input unit to which vibration energy (ultrasonic vibration) supplied from the ultrasonic wave generating unit 12 is input.
  • a tip treatment portion 15 for cutting and treating a bone, which is a treatment target is formed by vibrating with a predetermined amplitude.
  • the base end portion of the ultrasonic probe 14 and the tip treatment portion 15 are connected by a probe main body which is a transmission portion that transmits vibration energy (ultrasonic vibration) input to the base end portion to the tip treatment portion 15. .
  • the ultrasonic probe 14 is covered with a sheath 16 from the housing 11a to an arbitrary length.
  • the sheath 16 is not in close contact with the ultrasonic probe 14, and a slight gap is provided between the sheath 16 and the ultrasonic probe 14 so as not to attenuate the ultrasonic vibration.
  • the sheath 16 is fixed at the node position of ultrasonic vibration on the tip end side of the housing 11a.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the treatment system 10 according to the first embodiment.
  • the treatment system 10 according to the first embodiment performs a treatment for making a bone hole in a treatment target site 100 in a treatment target such as a femur, and includes an ultrasonic treatment tool system 1 and an endoscope system 30. It is composed of.
  • the ultrasonic treatment tool system 1 includes an ultrasonic treatment tool 2, a control device 3, and a foot switch 4.
  • the endoscope system 30 controls the entire endoscope system 30 and the arthroscope 31 made of a rigid endoscope which is a kind of endoscope, the light source 32 which irradiates the illumination light of visible light as the light source of the illumination light, and the endoscope system 30.
  • Control unit 33 input unit 34 such as a keyboard or touch panel, display unit 35 that displays treatment information including the photographed treatment status, and physiological saline being sent, drained, or perfused to the periphery including the treatment target site 100. It is composed of a water supply / drainage unit 36 and a water supply / drainage unit 36.
  • the water supply / drainage unit 36 sends and drains physiological saline to the periphery including the treatment target site 100 through the arthroscope 31, but the perfusate solution containing physiological saline or the like from the ultrasonic treatment tool 2 May be configured to send and drain water.
  • the cell structure of the cancellous bone is crushed when the bone hole 110 (see FIG. 5) is opened in the treatment target site 100 using the ultrasonic treatment tool 2, the cell of the cell structure of the cancellous bone is used.
  • the amplitude of ultrasonic vibration is larger than the width, the cell structure is more likely to be destroyed than crushing. Therefore, when the bone hole 110 is opened in the treatment target site 100 by using the ultrasonic treatment tool 2, it is desirable that the amplitude of the ultrasonic vibration is 200 [ ⁇ m] or less.
  • FIG. 3A is a diagram showing an external shape of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the embodiment as viewed from an obliquely upward direction.
  • the arrow Z indicates the axial direction
  • Z1 indicates the tip end side
  • Z2 indicates the base end side.
  • the arrow X is the first orthogonal direction orthogonal to the axial direction Z
  • X1 indicates one side
  • X2 indicates the other side.
  • the arrow Y is the second orthogonal direction orthogonal to the axial direction Z and the first orthogonal direction X
  • Y1 indicates one side
  • Y2 indicates the other side. Shown.
  • FIG. 3B is a side view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the embodiment as viewed from a direction orthogonal to the axial direction Z.
  • FIG. 3C is a front view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the embodiment as viewed from the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the tip treatment portion 15 of the present embodiment has a substantially quadrangular pyramid shape, the bottom surface is connected to the probe body of the ultrasonic probe 14, and four side surfaces thereof. Each has a stepped step.
  • the tip treatment portion 15 has a striking surface portion 50 that is convex on the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the striking surface portion 50 includes a striking surface 51a to a striking surface 51i facing the tip end side Z1 in the axial direction Z, and a side surface 52a to a side surface extending from the edge of the striking surface 51a to the striking surface 51i to the base end side Z2 in the axial direction Z. It has 52h and.
  • a stepped step is formed on the outer peripheral surface of the striking surface portion 50 by the striking surface 51a to the striking surface 51i and the side surface 52a to the side surface 52h.
  • the striking surface 51a is a tip surface of the tip treatment portion 15 and is provided as a quadrangular flat surface.
  • the striking surface 51a to the striking surface 51i are not particularly distinguished, it is also simply referred to as the striking surface 51.
  • the side surface 52a to the side surface 52h are not particularly distinguished, it is also simply referred to as the side surface 52.
  • the striking surfaces 51 that are moved back and forth in the axial direction Z are connected by the side surface 52, and the striking surface 51 located on the tip side Z1 in the axial direction Z is used as the first striking surface in the axial direction.
  • the striking surface 51 located on the base end side Z2 of Z is defined as the second striking surface.
  • the striking surface 51a located on the tip side Z1 in the axial direction Z is the first striking surface
  • the striking surface 51a is the axial direction Z.
  • the striking surface 51b located on the base end side Z2 is the second striking surface.
  • the angle formed by the side surface 52 and the second striking surface is 90 degrees.
  • the side surface 52 connecting the first striking surface and the second striking surface is defined as the first side surface.
  • the side surface 52a connecting the striking surface 51a and the striking surface 51b is the first side surface.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the tip treatment portion in the MM cross section in FIG. 3C. Note that FIG. 4 shows only a part of the tip side Z1 in the axial direction Z in the tip treatment portion 15. Further, in FIG. 4, “h” is the length of the side surface 52 of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15 in the axial direction Z, in other words, the height of the step between the striking surfaces before and after in the axial direction Z. ..
  • the length h in the axial direction Z of the side surface 52 connecting the front and rear striking surfaces in the axial direction Z of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15 is 0 ⁇ h ⁇ 200 [ ⁇ m], more preferably. Is 50 [ ⁇ m] ⁇ h ⁇ 200 [ ⁇ m].
  • the tip treatment portion 15 has a function of cutting the treatment target portion 100 by repeatedly striking the striking surface 51a to the striking surface 51i of the striking surface portion 50 against the treatment target portion 100 by vibrating in the axial direction Z by ultrasonic vibration. ing.
  • the inner surface of the bone hole 110 is cut in a stepped shape along the outer peripheral surface of the striking surface portion 50 by the striking surface 51 of the striking surface portion 50. .. Therefore, the step H formed on the inner surface of the bone hole 110 cut in a stepped shape is the same as the height of the step formed on the outer peripheral surface of the striking surface portion 50 (the length h in the axial direction Z of the side surface 52). Become. Then, as shown in FIG. 5A, in a state where the tip treatment portion 15 is most extruded to the tip side Z1 in the axial direction Z by ultrasonic vibration, the inner surface of the bone hole 110 and the tip treatment portion 15 are in contact with each other.
  • a in FIG. 5A is the amplitude when the tip treatment portion 15 vibrates in the axial direction Z due to ultrasonic vibration. Further, the amplitude A includes the tip position when the tip treatment portion 15 is most pushed out to the tip side Z1 in the axial direction Z by ultrasonic vibration, and the position most pulled back to the proximal end side Z2 in the axial direction Z. Corresponds to the distance in the axial direction Z between. Then, in the first embodiment, the height of the step formed on the outer peripheral surface of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15 (the length of the side surface 52 in the axial direction Z) is set to have an amplitude A or less.
  • the length h in the axial direction Z of the side surface 52 is set to 15 [ ⁇ m].
  • the length h is set to 40 [ ⁇ m].
  • the length h is set to 90 [ ⁇ m]
  • the length h of the side surface 52 in the axial direction Z may be designed. Also in the following embodiments, the length h of the side surface 52 with respect to the amplitude A can be determined based on the same idea.
  • the striking surface 51 and the side surface 52 of the striking surface portion 50 It does not come into contact with the inner surface of the bone hole 110.
  • the striking surface 51 of the striking surface portion 50 is formed on the inner surface of the bone hole 110 to overcome the step, and the tip treatment portion 15 is orthogonal to the axial direction Z.
  • a gap that can be moved in the direction of movement is formed. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the tip treatment portion 15 when the tip treatment portion 15 is most pulled back to the proximal end side Z2 in the axial direction Z by ultrasonic vibration, the tip treatment portion 15 is moved in the axial direction. It can be moved in the bone hole 110 in a direction orthogonal to Z. Then, from the state of FIG. 5C, as shown in FIG. 5D, the tip treatment portion 15 is pushed out to the tip side Z1 in the axial direction Z by ultrasonic vibration, so that the striking surface 51 of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15 Further cuts the inner surface of the bone hole 110.
  • the vertical cutting which is the cutting in the axial direction Z (vibration direction) of the tip treatment portion 15 with respect to the treatment target portion 100 and the axis of the tip treatment portion 15
  • Lateral cutting which is cutting in a direction orthogonal to the direction Z (vibration direction)
  • the operability of the ultrasonic treatment tool 2 of the operator can be improved.
  • the angle formed by the side surface 52 of the striking surface portion 50 and the second striking surface is not limited to 90 degrees as shown in FIG.
  • the angle ⁇ formed by the side surface 52 and the second striking surface may be smaller than 90 degrees.
  • the side surface 52 may be inclined downward from the tip end side Z1 (first striking surface side) to the base end side Z2 (second striking surface side) with respect to the axial direction Z. ..
  • a part of the side surface 52 of the striking surface portion 50 may be recessed in a direction orthogonal to the axial direction Z.
  • a part of the side surface 52a connecting the striking surface 51a, which is the first striking surface, and the striking surface 51b, which is the second striking surface, in the axial direction Z is in a direction orthogonal to the axial direction Z. It may be dented.
  • the side surface 52a has a side surface portion 521a connected to the striking surface 51a, which is the first striking surface, and a side surface portion 522a connected to the striking surface 51b, which is the second striking surface, in the axial direction Z.
  • the side surface portion 522a may be provided inside the side surface portion 521a in the first orthogonal direction X.
  • the side surface portions 52b to 52d may be provided with the side surface portions 522b to 522d inside the side surface portions 521b to 521d in the first orthogonal direction X.
  • the lengths of the axial directions Z of the front and rear side surfaces 52 of the striking surface portion 50 may be different from each other in the axial direction Z.
  • a second side connecting the axial direction Z of the side surface 52a is a first side connecting the striking surface 51a and Engineering 51b relative to the length h 1, and a striking surface 51b and Engineering 51c side
  • the length h 2 in the axial direction Z of 52b may satisfy the relationship of h 1 ⁇ h 2. In this case, for example, 0 ⁇ h 1 ⁇ 200 [ ⁇ m] and h 2 > 200 [ ⁇ m] can be set.
  • FIG. 10A is a diagram showing a first example of amplitude control when the tip treatment portion 15 is ultrasonically vibrated.
  • the length h (height of the step) in the axial direction Z of the side surface 52 of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15 is larger than that. only by large amplitude a 1, ultrasonically vibrating the distal end treatment portion 15.
  • FIG. 10B is a diagram showing a second example of amplitude control when the tip treatment portion is ultrasonically vibrated.
  • the length h (height of the step) in the axial direction Z of the side surface 52 of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15 is larger than that.
  • the case where the tip treatment portion 15 is ultrasonically vibrated by selectively switching between the large amplitude A 1 and the amplitude A 2 smaller than the length h (height of the step) is shown.
  • the drive mode in which the ultrasonic wave is vibrated at the amplitude A1 and the drive mode in which the ultrasonic wave is vibrated at the amplitude A2 are switched by the operator operating the operation switch 21 of the control device 3.
  • the tip treatment portion 15 can be moved in the bone hole 110 in a direction orthogonal to the axial direction Z such as the first orthogonal direction X and the second orthogonal direction Y to perform lateral cutting. can.
  • a bone hole 110 can be formed in the treatment target site 100 as follows. First, the distal end treatment portion 15 is ultrasonically vibrated by the amplitude A 1, performs a transverse cut as shown in FIG. 6A, drilling bone holes 110 of the elongated hole shape having a constant depth in the treatment target portion 100. Thereafter, the amplitude of the ultrasonic vibration is switched from the amplitude A 1 of the amplitude A 2, will dig deeper into the distal end treatment portion 15 of bone tunnel 110 to a desired depth by the vertical cutting by moving in the axial direction Z.
  • the amplitude of the ultrasonic vibration is switched from the amplitude A 2 to the amplitude A 1, along the longitudinal direction of the bone hole 110, as the depth of the bone hole 110 is put into the desired depth ,
  • the tip treatment portion 15 is moved in the longitudinal direction in the bone hole 110 to perform lateral cutting.
  • the amplitude A larger than the axial length h (step height) of the side surface 52 of the striking surface portion 50 in the tip treatment portion 15. 1, the a small amplitude a 2 than the length h (step height), as the amplitude of the ultrasonic vibrations selectively switching is not limited to two levels of the amplitude a 1 and the amplitude a 2.
  • the amplitude of the ultrasonic vibration is selectively switched from three levels of amplitude , in which the amplitude A 1 and the amplitude A 2 plus the amplitude A 3 smaller than the amplitude A 2 are further added. May be good.
  • the amplitude of the ultrasonic vibration can be switched by, for example, the operator operating the operation switch 21 of the control device 3 in each drive mode in which the amplitudes A 1 , A 2 , and A 3 cause ultrasonic vibration. It may be switched and the amplitude A 1 , the amplitude A 2 and the amplitude A 3 may be switched stepwise, between the amplitude A 1 and the amplitude A 2 , or between the amplitude A 1 and the amplitude A 3 . You may switch.
  • FIG. 11A is a side view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the second embodiment as viewed from a direction orthogonal to the axial direction Z.
  • FIG. 11B is a diagram showing a state in which the tip treatment portion 15 is advanced and cut with respect to the treatment target portion 100.
  • FIG. 11C is a diagram showing a state in which the tip treatment portion 15 is moved back and forth with respect to the treatment target portion 100 and is being cut.
  • the tip treatment portion 15 includes a tip end side striking surface portion 150 that is convex toward the tip end side Z1 in the axial direction Z, and a proximal end side striking surface portion 155 that is convex toward the proximal end side Z2 in the axial direction Z.
  • the tip end side striking surface portion 150 and the base end side striking surface portion 155 are connected and provided in the axial direction Z.
  • the tip-side striking surface portions 150 face the striking surfaces 151a to 151i facing the tip-side Z1 in the axial direction Z, respectively, in a direction orthogonal to the axial direction Z, and move back and forth in the axial direction Z. It has side surfaces 152a to 152i that connect the two striking surfaces to each other. Then, the striking surface 151a to the striking surface 151i and the side surface 152a to the side surface 152i form a stepped step on the outer peripheral surface of the tip side striking surface portion 150. Further, the striking surface 151a is a tip surface of the tip treatment portion 15 and is provided as a quadrangular flat surface.
  • the striking surface 151a to the striking surface 151i are not particularly distinguished, it is also simply referred to as the striking surface 151.
  • the side surface 152a to the side surface 152i are not particularly distinguished, it is also simply referred to as the side surface 152.
  • the striking surface 151 located on the tip-side Z1 in the axial direction Z is set as the first striking surface, and the base end in the axial direction Z is used.
  • the striking surface 151 located on the side Z2 is defined as the second striking surface.
  • the striking surface 151a located on the tip side Z1 in the axial direction Z is the first striking surface, and the axial direction.
  • the striking surface 151b located on the base end side Z2 of Z is the second striking surface.
  • the striking surface 151b located on the tip side Z1 in the axial direction Z is the first striking surface and is in the axial direction.
  • the striking surface 151c located on the base end side Z2 of Z is the second striking surface.
  • the angle formed by the side surface 152 and the second striking surface of the tip-side striking surface portion 150 is 90 degrees. The angle formed may be smaller than 90 degrees. Further, a part of the side surface 152 may be recessed in a direction orthogonal to the axial direction Z.
  • the base end side striking surface portion 155 faces the striking surfaces 156a to the striking surface 156f, each of which faces the proximal end side Z2 in the axial direction Z, in a direction orthogonal to the axial direction Z, in the axial direction Z. It has side surfaces 157a to 157e that connect the two front and rear striking surfaces, respectively. Then, the striking surface 156a to the striking surface 156f and the side surface 157a to the side surface 157e form a stepped step on the outer peripheral surface of the base end side striking surface portion 155. Further, the striking surface 156a is a base end surface of the tip treatment portion 15 and is provided as a quadrangular flat surface. The probe body of the ultrasonic probe 14 is connected to the striking surface 156a.
  • the striking surface 156a to the striking surface 156f are not particularly distinguished, it is also simply referred to as the striking surface 156.
  • the side surface 157a to the side surface 157e are not particularly distinguished, it is also simply referred to as the side surface 157.
  • the striking surface 156 located on the base end side Z2 in the axial direction Z is set as the first striking surface, and the striking surface in the axial direction Z
  • the striking surface 156 located on the tip side Z1 is defined as the second striking surface.
  • the striking surface 156a located on the base end side Z2 in the axial direction Z is the first striking surface.
  • the striking surface 156b located on the tip end side Z1 in the axial direction Z is the second striking surface.
  • the striking surface 156b located on the base end side Z2 in the axial direction Z is the first striking surface between the striking surface 156b and the striking surface 156c which are moved back and forth in the axial direction Z.
  • the striking surface 156c located on the tip end side Z1 in the axial direction Z is the second striking surface.
  • the angle formed by the side surface 157 and the second striking surface of the base end side striking surface portion 155 is 90 degrees. The angle formed may be smaller than 90 degrees. Further, a part of the side surface 157 may be recessed in a direction orthogonal to the axial direction Z.
  • the striking surface 151i of the tip end side striking surface portion 150 and the striking surface 156f of the base end side striking surface portion 155 are connected by a side surface 152i along the axial direction Z.
  • the height of the step formed on the outer peripheral surface of the front end side striking surface portion 150 (the length of the side surface 152 in the axial direction Z) and the outer peripheral surface of the base end side striking surface portion 155.
  • the height of the formed step (the length of the side surface 157 in the axial direction Z) is set to be equal to or less than the amplitude A when the tip treatment portion 15 is ultrasonically vibrated.
  • the tip treatment portion 15 is ultrasonically vibrated with the amplitude A, a step formed on the inner surface of the bone hole 110 is formed. Since the striking surface 151 of the tip-side striking surface portion 150 or the striking surface 156 of the proximal end-side striking surface portion 155 can be overcome, the tip treatment portion 15 is moved in the bone hole 110 in the first orthogonal direction X or the second orthogonal direction. Lateral cutting can be performed by moving in a direction orthogonal to the axial direction Z such as Y. Therefore, when the long-hole-shaped bone hole 110 is opened in the treatment target site 100, the operability of the ultrasonic treatment tool 2 of the operator can be improved.
  • the tip treatment portion 15 when the tip treatment portion 15 is pushed out to the tip side Z1 in the axial direction Z by ultrasonic vibration, the striking surface 151 of the tip side striking surface portion 150 is treated with the treatment target portion 100.
  • the treatment target portion 100 can be cut by hitting against.
  • the tip treatment portion 15 is pulled back to the proximal end side Z2 in the axial direction Z by ultrasonic vibration, the striking surface 156 of the proximal end side striking surface portion 155 is struck against the treatment target portion 100 to make the treatment target portion 100. Can be cut.
  • the tip treatment portion 15 is provided with respect to the surface of the treatment target site 100. It is possible to cut the treatment target portion 100 in a state where the axis of is tilted. That is, as shown in FIG. 11B, the tip treatment portion 15 that is ultrasonically vibrating can be advanced in the bone hole 110, and the treatment target portion 100 can be cut by the tip side striking surface portion 150. At this time, the tip treatment portion 15 is pressed not only in the axial direction Z but also in the direction orthogonal to the axial direction Z.
  • the tip treatment portion 15 that is ultrasonically vibrating is moved backward in the bone hole 110 and is based on the tip side striking surface portion 150. With the end-side striking surface portion 155, cutting can be performed on the treatment target portion 100. Thereby, when the long-hole-shaped bone hole 110 is opened in the treatment target site 100, the operability of the ultrasonic treatment tool 2 of the operator can be improved.
  • FIG. 12A is a perspective view showing the tip end side Z1 of the ultrasonic probe 14 according to the third embodiment.
  • FIG. 12B is a view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the third embodiment as viewed from the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the striking surface portion 50 provided on the half around the axis C of the tip treatment portion 15 and the other half around the axis of the tip treatment portion 15 are provided. It has a side surface portion 60 and the like.
  • the striking surface portion 50 is formed in a stepped shape by the striking surface 51a to the striking surface 51j and the side surface 52a to the side surface 52h, and the side surface connecting the first striking surface and the second striking surface that are front and back in the axial direction Z.
  • the length (height of the step) is equal to or less than the amplitude A of the ultrasonic vibration. Therefore, as shown by the arrow in FIG. 12B, the tip treatment portion 15 that is ultrasonically vibrating at the amplitude A and cutting the bone hole 110 is located in the first orthogonal direction X in the direction orthogonal to the axial direction Z. It is possible to move to the side where the striking surface portion 50 such as the one side X1 is provided.
  • the tip treatment portion 15 that is cutting the bone hole 110 by ultrasonically vibrating with the amplitude A cannot move to the other side X2 of the first orthogonal direction X provided with the side surface portion 60. , The moving direction of the tip treatment portion 15 is restricted. As a result, it is possible to prevent the tip treatment portion 15 ultrasonically vibrating at the amplitude A from moving in an unintended direction during cutting in the bone hole 110.
  • the side surface portion 60 provided on the other side X2 of the first orthogonal direction X is aligned with the inner surface of the bone hole 110, so that the tip treatment portion 15 advances straight in the cutting in the vibration direction.
  • the sex can be improved.
  • FIG. 13A is a perspective view showing the tip end side Z1 of the ultrasonic probe 14 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13B is a view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the fourth embodiment as viewed from the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the tip treatment portion 15 of the fourth embodiment has a first striking surface portion 501 and a second striking surface portion 501 having a step symmetrical with respect to the axis C in the first orthogonal direction X.
  • a striking surface portion 50 composed of a striking surface portion 502 is provided.
  • the tip treatment portion 15 of the fourth embodiment is provided with side surface portions 61 and 62 formed in a plane on one side Y1 and the other side Y2 of the second orthogonal direction Y, respectively.
  • the first striking surface portion 501 is formed in a stepped shape by the striking surface 51a to the striking surface 51e1 and the side surface 52a1 to the side surface 52d1.
  • the length of the side surface (height of the step) connecting the two is equal to or less than the amplitude A of the ultrasonic vibration.
  • the second striking surface portion 502 is formed in a stepped shape by the striking surface 51a to the striking surface 51e2 and the side surface 52a2 to the side surface 52d2, and the first striking surface and the second striking surface are moved back and forth in the axial direction Z.
  • the length of the side surface (height of the step) connecting the surface is equal to or less than the amplitude A of the ultrasonic vibration. Therefore, as shown by the arrow in FIG.
  • the tip treatment portion 15 that is ultrasonically vibrating with the amplitude A and cutting the bone hole 110 is provided with the first striking surface portion 501 in the first orthogonal direction X.
  • the movement to one side X1 and the movement to the other side X2 in the first orthogonal direction X provided with the second striking surface portion 502 can be performed.
  • the tip treatment portion 15 during cutting of the bone hole 110 by ultrasonically vibrating with the amplitude A has one side Y1 and the other side of the second orthogonal direction Y provided with the side surface portions 61 and 62, respectively.
  • the movement to Y2 is not possible, and the movement direction of the tip treatment portion 15 is restricted. As a result, it is possible to prevent the tip treatment portion 15 ultrasonically vibrating at the amplitude A from moving in an unintended direction during cutting in the bone hole 110.
  • the tip treatment portion 15 of the fourth embodiment at least one of the side surface portions 61 and 62 provided on one side Y1 and the other side Y2 in the second orthogonal direction Y is aligned with the inner surface of the bone hole 110. , It is possible to improve the straightness in cutting in the vibration direction.
  • FIG. 14A is a perspective view showing the tip end side Z1 of the ultrasonic probe 14 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14B is a view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the fifth embodiment as viewed from the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the tip treatment portion 15 of the fifth embodiment is provided with a first striking surface portion 501 on one side X1 of the first orthogonal direction X with the axis C as the center.
  • a second striking surface portion 502 is provided on the other side X2 of the first orthogonal direction X.
  • the tip treatment portion 15 of the fifth embodiment is provided with side surface portions 63 and 64 formed in a plane on one side Y1 and the other side Y2 of the second orthogonal direction Y with the axis C as the center, respectively. Has been done.
  • the first striking surface portion 501 and the second striking surface portion 502 differ in the length (height of the step) of the side surface connecting the first striking surface and the second striking surface that are moved back and forth in the axial direction Z.
  • the length h 3 of the side surface 52a1 connecting the striking surface 51a and the striking surface 51b1 in the first striking surface portion 501 is 0 ⁇ h 3 ⁇ 200 [ ⁇ m], and the amplitude of the ultrasonic vibration is A or less.
  • the length h 4 of the side surface 52a 2 connecting the striking surface 51a and the striking surface 51b2 is h 4 > 200 [ ⁇ m], which is larger than the amplitude A of the ultrasonic vibration. ..
  • the tip treatment portion 15 that is ultrasonically vibrating at the amplitude A and cutting the bone hole 110 is provided with the first striking surface portion 501 in the first orthogonal direction X. It can move to one side X1.
  • the tip treatment portion 15 during cutting the bone hole 110 by ultrasonically vibrating with the amplitude A has the other side X2 provided with the second striking surface portion 502 in the first orthogonal direction X and the second In the orthogonal direction Y of 2, it is not possible to move to the one side Y1 and the other side Y2 where the side surface portions 63 and 64 are provided, respectively, and the movement direction of the tip treatment portion 15 is restricted. As a result, it is possible to prevent the tip treatment portion 15 ultrasonically vibrating at the amplitude A from moving in an unintended direction during cutting in the bone hole 110.
  • At least one of the side surface portions 63 and 64 provided on one side Y1 and the other side Y2 in the second orthogonal direction Y is aligned with the inner surface of the bone hole 110. , It is possible to improve the straightness in cutting in the vibration direction.
  • FIG. 15A is a perspective view showing the tip end side Z1 of the ultrasonic probe 14 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15B is a view of the tip treatment portion 15 of the ultrasonic probe 14 according to the sixth embodiment as viewed from the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the tip treatment portion 15 of the sixth embodiment is provided with a striking surface portion 50 on one side X1 of the first orthogonal direction X with the axis C as the center, and the first A side surface portion 65 is provided on the other side X2 of the orthogonal direction X. Further, the tip treatment portion 15 of the sixth embodiment is provided with side surface portions 66 and 67 formed in a plane on one side Y1 and the other side Y2 of the second orthogonal direction Y with the axis C as the center, respectively. Has been done.
  • the striking surface portion 50 is formed in a stepped shape by the striking surface 51a to the striking surface 51e and the side surface 52a to the side surface 52d, and the side surface connecting the first striking surface and the second striking surface that are front and back in the axial direction Z.
  • the length (height of the step) is equal to or less than the amplitude A of the ultrasonic vibration. Therefore, as shown by the arrow in FIG. 15B, the tip treatment portion 15 that is cutting the bone hole 110 by ultrasonically vibrating with the amplitude A is provided with the striking surface portion 50 in the first orthogonal direction X. You can move to side X1.
  • the tip treatment portion 15 that is ultrasonically vibrating at the amplitude A and cutting the bone hole 110 has a second orthogonal portion with the other side X2 provided with the side surface portion 65 in the first orthogonal direction X.
  • the side surface portions 66 and 67 cannot be moved to one side Y1 and the other side Y2, respectively, and the movement direction of the tip treatment portion 15 is restricted.
  • the side surface portion 65 provided on the other side of the first orthogonal direction X and the side surface portion 66 provided on one side Y1 and the other side Y2 of the second orthogonal direction Y By aligning at least one of, and 67 along the inner surface of the bone hole 110, the straightness in cutting in the vibration direction can be improved.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe 14 according to the seventh embodiment cut along the axial direction Z. Note that FIG. 16 shows the tip end side Z1 of the ultrasonic probe 14.
  • the tip treatment portion 15 of the seventh embodiment has a rectangular shape, and the bottom surface is connected to the probe main body of the ultrasonic probe 14.
  • the tip treatment portion 15 has a striking surface portion 50 that is convex on the tip side Z1 in the axial direction Z.
  • the striking surface portion 50 has a striking surface 51a which is a first striking surface and a striking surface 51b which is a second striking surface facing the tip end side Z1 in the axial direction Z, respectively, in a direction orthogonal to the axial direction Z. It faces, and has a side surface 52a which is a first side surface and a side surface 52b which is a second side surface connecting the striking surfaces which are front and rear in the axial direction Z, respectively.
  • the striking surface 51a is the tip surface of the tip treatment portion 15 and is provided as a quadrangular flat surface.
  • the angle between the side surface 52a and the striking surface 51b is 90 degrees.
  • the angle formed by the side surface 52a and the striking surface 51b may be smaller than 90 degrees.
  • a stepped step is formed by the striking surface 51a and the striking surface 51b and the side surface 52a and the side surface 52b.
  • the length h 6 in the axial direction Z of the side surface 52b is longer than the length h 5 in the axial direction Z of the side surface 52a. ..
  • the length h 5 of the side surface 52a in the axial direction Z is 0 ⁇ h 5 ⁇ 200 [ ⁇ m] and is equal to or less than the amplitude A of the ultrasonic vibration.
  • the length h 6 of the side surface 52b in the axial direction Z is h 6 > 200 [ ⁇ m], which is larger than the amplitude A of the ultrasonic vibration.
  • the step difference of the tip treatment section 15 is, for example, 200 [ ⁇ m], whereas the tip treatment section 15 has a size of several [mm] or more.
  • the actual step of the tip treatment portion 15 looks like a very small step visually.
  • the step formed in the striking surface portion 50 allows the tip treatment portion 15 ultrasonically vibrated to perform vertical cutting and horizontal cutting in the bone hole 110 without interruption, and the side surface 52b performs vertical cutting. It is possible to improve the straightness of the line.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments described for the ultrasonic treatment tool and the cutting treatment, which are cutting treatment tools for cutting the femur in orthopedics, and is applied to other cutting treatment tools and cutting treatments. Of course it is possible to do so. That is, the present invention will also be described in each of the above embodiments when applied to other clinical departments, for example, cutting treatment tools in dentistry, and cutting treatments of various sizes such as artificial bones and artificial teeth. It has the same effect as it did.
  • the present invention can provide an ultrasonic probe and a treatment system capable of seamlessly performing cutting in the vibration direction and cutting in the direction orthogonal to the vibration direction.
  • Ultrasonic treatment tool system 2 Ultrasonic treatment tool 3 Control device 4 Foot switch 10 Treatment system 11 Device body 11a Housing 11b Ultrasonic transducer unit 12 Ultrasonic generator 13 Horn 14 Ultrasonic probe 15 Tip treatment part 16 Sheath 17 Operation Switch 18 Front 19 Cable 20 Connector 21 Operation switch 22 Display screen 30 Endoscope system 31 Arthroscopy 32 Light source 33 Control unit 34 Input unit 35 Display unit 36 Water supply / drainage unit 50 Strike surface 100 Treatment target site 110 Bone hole 150 Tip side striking Face portion 155 Base end side striking surface portion

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Abstract

超音波プローブは、入力された振動エネルギーを伝達する伝達部の先端に形成され、所定の振幅によって振動することにより、処置対象物を切削処置する処置部を有し、処置部は、処置対象物に対向する第１の打面と、第１の打面から軸線方向の基端側に離れた位置にて、処置対象物に対向する第２の打面と、軸線方向にて第１の打面及び第２の打面を繋ぐ、軸線方向に所定の長さを有する第１の側面と、を有し、第１の側面の所定の長さをｈとしたとき、０＜ｈ≦２００［μｍ］である。

Description

超音波プローブ及び処置システム
　本発明は、超音波処置具に用いられる超音波プローブ及び処置システムに関する。
　従来、超音波プローブを備えた超音波処置具によって膝関節などの骨に骨孔をあけることが知られている。
　特許文献１には、超音波プローブの軸線方向の先端側に設けられた矩形状の先端処置部に段差を有する超音波処置具が開示されている。この超音波処置具では、超音波振動させた超音波プローブの先端処置部によって振動方向に骨を切削して骨孔をあけていく。
国際公開第２０１９／００８７１２号
　しかしながら、特許文献１に開示された超音波処置具は、一方向に骨の切削を行うものであり、前記振動方向への切削と、前記振動方向と直交する方向への切削とを途切れなく行うことについては想定されておらず、複数方向への切削ができなかった。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、振動方向への切削と前記振動方向と直交する方向への切削とを途切れなく行うことができる超音波プローブ及び処置システムを提供することである。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波プローブは、入力された振動エネルギーを伝達する伝達部の先端に形成され、所定の振幅によって振動することにより、処置対象物を切削処置する処置部を有し、前記処置部は、前記処置対象物に対向する第１の打面と、前記第１の打面から軸線方向の基端側に離れた位置にて、前記処置対象物に対向する第２の打面と、前記軸線方向にて前記第１の打面及び前記第２の打面を繋ぐ、前記軸線方向に所定の長さを有する第１の側面と、を有し、前記第１の側面の前記所定の長さをｈとしたとき、０＜ｈ≦２００［μｍ］である。
　また、本発明に係る超音波プローブは、上記の発明において、前記第１の側面の前記所定の長さｈが、５０［μｍ］≦ｈ≦２００［μｍ］である。
　また、本発明に係る超音波プローブは、上記の発明において、前記第１の側面が凹んでいる。
　また、本発明に係る超音波プローブは、上記の発明において、前記第１の側面と前記第２の打面とのなす角が９０度である。
　また、本発明に係る超音波プローブは、上記の発明において、前記処置部は、前記第２の打面の縁から前記軸線方向の基端側に延在して設けられ、前記軸線方向に前記第１の側面とは異なる長さを有する第２の側面を有する。
　また、本発明に係る超音波プローブは、上記の発明において、前記第２の側面の前記軸線方向の長さは、２００［μｍ］以上である。
　また、本発明に係る処置システムは、上記の発明の超音波プローブと、前記超音波プローブに供給する前記振動エネルギーを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、駆動モードを切り替える指示を行う切り替え指示部と、前記切り替え指示部からの指示に応じて、振幅の異なる超音波振動を生じる前記振動エネルギーを供給するエネルギー供給部と、を有する。
　また、本発明に係る超音波プローブは、入力された振動エネルギーを伝達する伝達部の先端に形成され、所定の振幅によって振動することにより、処置対象物を切削処置する処置部を有し、前記処置部は、前記処置対象物に対向する第１の打面と、前記第１の打面から軸線方向の基端側に離れた位置にて、前記処置対象物に対向する第２の打面と、前記軸線方向にて前記第１の打面及び前記第２の打面を繋ぐ、前記軸線方向に所定の長さを有する第１の側面と、を有し、前記第１の側面の長さは、前記入力された振動エネルギーによる前記処置部の振動振幅以下である。
　本発明に係る超音波プローブ及び処置システムにおいては、振動方向への切削と、前記振動方向と直交する方向への切削とを途切れなく行うことができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態に係る超音波処置具のシステム構成例を示す図である。 図２は、実施の形態に係る超音波処置具を備えた処置システムの構成例を示す図である。 図３Ａは、実施の形態に係る超音波プローブの先端処置部を斜め上方向から見た外観形状を示す図である。 図３Ｂは、実施の形態に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向と直交する方向から見た側面図である。 図３Ｃは、実施の形態に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向の先端側から見た正面図である。 図４は、図３Ｃ中のＭ－Ｍ断面での先端処置部の断面図である。 図５Ａは、処置対象部位に対する縦切削時に、超音波振動によって軸線方向の先端側へ先端処置部が最も押し出された状態を示した図である。 図５Ｂは、図５Ａの状態から、超音波振動によって軸線方向の基端側に最も引き戻された先端処置部が、処置対象部位から離間した状態を示した図である。 図５Ｃは、図５Ｂの状態から、先端処置部を横に移動させた状態を示した図である。 図５Ｄは、図５Ｃの状態から、超音波振動によって軸線方向の先端側に最も押し出された先端処置部が、処置対象部位を新たに穿孔している状態を示した図である。 図６Ａは、処置対象部位に長孔をあける際の先端処置部の動きを示した図である。 図６Ｂは、図６Ａにおける矢視Ｐでの処置対象部位にあけた長孔を示した図である。 図７は、先端処置部における側面と打面とのなす角が鋭角の場合を示した図である。 図８は、先端処置部における側面の一部分が軸線方向と直交する方向に凹んでいる場合を示した図である。 図９は、先端処置部における第１の側面と第２の側面との軸線方向の長さを異ならせた場合を示した図である。 図１０Ａは、先端処置部を超音波振動させる際の振幅の制御の第１の例を示した図である。 図１０Ｂは、先端処置部を超音波振動させる際の振幅の制御の第２の例を示した図である。 図１０Ｃは、先端処置部を超音波振動させる際の振幅の制御の第３の例を示した図である。 図１１Ａは、実施の形態２に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向と直交する方向から見た側面図である。 図１１Ｂは、処置対象部位に対して先端処置部を前進させて切削している状態を示した図である。 図１１Ｃは、処置対象部位に対して先端処置部を前後させて切削している状態を示した図である。 図１２Ａは、実施の形態３に係る超音波プローブの先端側を示した斜視図である。 図１２Ｂは、実施の形態３に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向の先端側から見た図である。 図１３Ａは、実施の形態４に係る超音波プローブの先端側を示した斜視図である。 図１３Ｂは、実施の形態４に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向の先端側から見た図である。 図１４Ａは、実施の形態５に係る超音波プローブの先端側を示した斜視図である。 図１４Ｂは、実施の形態５に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向の先端側から見た図である。 図１５Ａは、実施の形態６に係る超音波プローブの先端側を示した斜視図である。 図１５Ｂは、実施の形態６に係る超音波プローブの先端処置部を軸線方向の先端側から見た図である。 図１６は、実施の形態７に係る超音波プローブを軸線方向に沿って切断した断面図である。
（実施の形態１）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態１について説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。
　図１は、実施の形態１に係る超音波処置具システム１を示した図である。実施の形態１に超音波処置具システム１は、主として、超音波処置具２と、制御装置３と、超音波振動のオンオフを指示するフットスイッチ４と、によって構成されている。超音波処置具２と制御装置３とは、ケーブル１９により接続され、駆動電力の供給や制御信号の通信が行われる。制御装置３の前面１８には、ケーブル１９と接続するための複数のコネクタ２０と、各種の操作スイッチ２１と、処置に必要な情報を表示する表示画面２２とが設けられている。操作スイッチ２１は、例えば、超音波処置具２の駆動モードを切り替える指示を行う切り替え指示部として機能する。
　超音波処置具２は、デバイス本体１１と、超音波プローブ１４とによって構成されている。デバイス本体１１は、把持可能な径で筒形状を成し、超音波プローブ１４が貫通して配置されたハウジング１１ａと、ハウジング１１ａに着脱可能な超音波発生部である超音波振動子ユニット１１ｂとによって構成されている。超音波振動子ユニット１１ｂは、内部に、圧電体等の超音波振動素子からなる超音波発生部１２、及び、超音波を効率よく伝達するホーン１３が収容されている。ハウジング１１ａに超音波振動子ユニット１１ｂが装着された状態においては、超音波プローブ１４の基端側とホーン１３の先端側とが音響的に接続され、超音波発生部１２によって発生された超音波振動が、超音波プローブ１４の後述する先端処置部１５まで伝達される。ハウジング１１ａの上面には、超音波振動のオンオフを術者の指操作により指示する操作スイッチ１７が設けられている。フットスイッチ４は、超音波振動のオンオフを術者の足操作によって指示する機能を有している。
　超音波プローブ１４は、超音波振動を伝達する細長い棒状の軸部材（プローブ本体）であって、金属材料、例えば、チタン合金等により形成されている。超音波プローブ１４の基端部は、超音波発生部１２から供給された振動エネルギー（超音波振動）が入力される振動入力部である。超音波プローブ１４の先端には、所定の振幅にて振動することによって処置対象物である骨を切削処置する先端処置部１５が形成されている。超音波プローブ１４の基端部と先端処置部１５とは、前記基端部に入力された振動エネルギー（超音波振動）を先端処置部１５に伝達する伝達部であるプローブ本体によって接続されている。
　超音波プローブ１４は、ハウジング１１ａから任意の長さまでシース１６に覆われている。シース１６は、超音波プローブ１４に対して密着しておらず、超音波振動を減衰させないように、超音波プローブ１４との間に僅かな隙間が設けられている。シース１６は、ハウジング１１ａの先端側であって超音波振動の節位置にて固定されている。
　図２は、実施の形態１に係る処置システム１０の構成を示したブロック図である。実施の形態１に係る処置システム１０は、大腿骨などの処置対象物における処置対象部位１００に骨孔をあける処置を行うものであって、超音波処置具システム１と、内視鏡システム３０とによって構成されている。超音波処置具システム１は、前述したように、超音波処置具２と、制御装置３と、フットスイッチ４とを備えている。
　内視鏡システム３０は、内視鏡の一種である硬性鏡からなる関節鏡３１と、照明光の光源として、可視光の照明光を照射する光源３２と、内視鏡システム３０の全体を制御する制御部３３と、キーボードやタッチパネル等の入力部３４と、撮影された処置状況を含む処置情報を表示する表示部３５と、処置対象部位１００を含む周辺に生理食塩水を送水、排水または灌流する送水排水部３６と、によって構成されている。本実施の形態では、送水排水部３６が関節鏡３１を通じて処置対象部位１００を含む周辺に生理食塩水を送水及び排水する構成であるが、超音波処置具２から生理食塩水等を含む灌流液を送水及び排水する構成であってもよい。
　ここで、超音波処置具２を用いて処置対象部位１００に骨孔１１０（図５参照）をあける際に、海綿骨のセル構造を破砕していく場合には、海綿骨のセル構造のセル幅よりも超音波振動の振幅が大きくなると、破砕よりもセル構造を破壊してしまうことが多くなる。そのため、超音波処置具２を用いて処置対象部位１００に骨孔１１０をあける際には、超音波振動の振幅を２００［μｍ］以下にすることが望ましい。
　次に、超音波プローブ１４の先端処置部１５の構造について説明する。図３Ａは、実施の形態に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を斜め上方向から見た外観形状を示す図である。なお、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃにおいて、矢印Ｚは軸線方向であって、Ｚ１は先端側を示し、Ｚ２は基端側を示している。また、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃにおいて、矢印Ｘは軸線方向Ｚと直交する第１の直交方向であって、Ｘ１は一方側を示し、Ｘ２は他方側を示している。また、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃにおいて、矢印Ｙは軸線方向Ｚ及び第１の直交方向Ｘと直交する第２の直交方向であって、Ｙ１は一方側を示し、Ｙ２は他方側を示している。
　図３Ｂは、実施の形態に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚと直交する方向から見た側面図である。図３Ｃは、実施の形態に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚの先端側Ｚ１から見た正面図である。
　図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、本実施の形態の先端処置部１５は、略四角錐形状であって、底面が超音波プローブ１４のプローブ本体と接続されており、４つの側面にはそれぞれ階段状に段差が設けられている。
　実施の形態１に係る先端処置部１５は、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に凸となる打面部５０を有している。打面部５０は、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に面した打面５１ａ～打面５１ｉと、打面５１ａ～打面５１ｉの縁から軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に延在する側面５２ａ～側面５２ｈと、を有している。そして、これら打面５１ａ～打面５１ｉ及び側面５２ａ～側面５２ｈによって、打面部５０の外周面には、階段状の段差が形成されている。また、打面５１ａは、先端処置部１５における先端面であって、四角形状の平面を成して設けられている。
　なお、以下の説明において、打面５１ａ～打面５１ｉを特に区別しないときには、単に打面５１ともいう。また、側面５２ａ～側面５２ｈを特に区別しないときには、単に側面５２ともいう。
　ここで、打面部５０では、軸線方向Ｚにて前後する打面５１同士を側面５２によって繋いでおり、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面５１を第１の打面とし、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面５１を第２の打面と定義する。例えば、打面部５０において、軸線方向Ｚにて前後する打面５１ａと打面５１ｂとでは、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面５１ａが第１の打面であり、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面５１ｂが第２の打面である。そして、打面部５０では、側面５２と第２の打面とのなす角が９０度になっている。また、打面部５０では、第１の打面と第２の打面とを繋ぐ側面５２を第１の側面と定義する。例えば、打面５１ａと打面５１ｂとを繋ぐ側面５２ａが、第１の側面である。
　図４は、図３Ｃ中のＭ－Ｍ断面での先端処置部の断面図である。なお、図４には、先端処置部１５における軸線方向Ｚの先端側Ｚ１の一部分のみを示している。また、図４中、「ｈ」は、先端処置部１５における打面部５０の側面５２の軸線方向Ｚの長さ、言い換えれば、軸線方向Ｚにて前後する打面同士の段差の高さである。
　実施の形態１では、先端処置部１５における打面部５０の軸線方向Ｚにて前後する打面同士を繋ぐ側面５２の軸線方向Ｚの長さｈを、０＜ｈ≦２００［μｍ］、より好ましくは、５０［μｍ］≦ｈ≦２００［μｍ］としている。
　先端処置部１５は、超音波振動によって軸線方向Ｚに振動し、打面部５０の打面５１ａ～打面５１ｉを処置対象部位１００に繰り返し打ち付けることにより、処置対象部位１００を切削する機能を有している。
　図５Ａに示すように、先端処置部１５によって処置対象部位１００を切削すると、打面部５０の打面５１によって、骨孔１１０の内面が打面部５０の外周面に沿った階段状に切削される。そのため、階段状に切削された骨孔１１０の内面に形成された段差Ｈは、打面部５０の外周面に形成された段差の高さ（側面５２の軸線方向Ｚの長さｈ）と同じになる。そして、図５Ａに示すように、超音波振動によって軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に先端処置部１５が最も押し出された状態では、骨孔１１０の内面と先端処置部１５とが接触している。
　なお、図５Ａ中の「Ａ」は、超音波振動によって先端処置部１５が軸線方向Ｚに振動したときの振幅である。また、振幅Ａは、超音波振動によって先端処置部１５が、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に最も押し出されたときの先端位置と、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に最も引き戻された位置と、の間の軸線方向Ｚの距離に相当する。そして、実施の形態１では、先端処置部１５における打面部５０の外周面に形成された段差の高さ（側面５２の軸線方向Ｚの長さ）が、振幅Ａ以下となるようにしている。例えば、先端処置部１５が軸線方向Ｚに振動したときの振幅Ａを３０［μｍ］としたときに、側面５２の軸線方向Ｚの長さｈを１５［μｍ］の長さにする。また、振幅Ａを６０［μｍ］としたときに、長さｈを４０［μｍ］の長さにする。さらに、振幅Ａを１２０［μｍ］としたとき、長さｈを９０［μｍ］の長さにするなど、切削に応じて、先端処置部１５が軸線方向Ｚに振動したときの振幅Ａと、側面５２の軸線方向Ｚの長さｈとを設計すればよい。以下の実施形態においても、同様な考えに基づいて、振幅Ａに対する側面５２の長さｈを決めることができる。
　図５Ｂに示すように、図５Ａの状態から、超音波振動によって先端処置部１５が、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に最も引き戻された状態では、打面部５０の打面５１及び側面５２が骨孔１１０の内面と接触しなくなる。この際、骨孔１１０の内面と先端処置部１５との間には、打面部５０の打面５１が骨孔１１０の内面に形成され段差を乗り越えて、先端処置部１５が軸線方向Ｚと直交する方向に移動可能な隙間が形成される。よって、本実施の形態では、図５Ｃに示すように、超音波振動によって先端処置部１５が、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に最も引き戻された状態のときに、先端処置部１５を軸線方向Ｚと直交する方向に骨孔１１０内にて移動させることができる。そして、図５Ｃの状態から、図５Ｄに示すように、超音波振動によって先端処置部１５が、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に押し出されることにより、先端処置部１５における打面部５０の打面５１によって骨孔１１０の内面がさらに切削される。
　このように、本実施の形態では、図６Ａに示すように、処置対象部位１００に対して先端処置部１５の軸線方向Ｚ（振動方向）の切削である縦切削と、先端処置部１５の軸線方向Ｚ（振動方向）と直交する方向の切削である横切削とを、途切れなく行うことができる。これにより、図６Ｂに示したような長孔形状の骨孔１１０を処置対象部位１００にあける際に、術者の超音波処置具２の操作性を向上させることができる。
　なお、実施の形態１の先端処置部１５においては、図４に示したような、打面部５０の側面５２と第２の打面とのなす角が９０度に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、側面５２と第２の打面とのなす角θが、９０度よりも小さくてもよい。言い換えれば、側面５２が、軸線方向Ｚに対して先端側Ｚ１（第１の打面側）から基端側Ｚ２（第２の打面側）に向かって下り勾配にて傾斜していてもよい。
　また、実施の形態１の先端処置部１５においては、図８に示すように、打面部５０の側面５２の一部分が、軸線方向Ｚと直交する方向に凹んでいてもよい。例えば、打面部５０において、第１の打面である打面５１ａと第２の打面である打面５１ｂとを軸線方向Ｚにて繋ぐ側面５２ａの一部分が、軸線方向Ｚと直交する方向に凹んでいてもよい。具体的には、側面５２ａが、第１の打面である打面５１ａと繋がった側面部５２１ａと、第２の打面である打面５１ｂと繋がった側面部５２２ａとに、軸線方向Ｚにて区分けされており、側面部５２２ａを側面部５２１ａよりも第１の直交方向Ｘにて内側に設けてもよい。また、側面５２ｂ～５２ｄも同様に、側面部５２２ｂ～５２２ｄを側面部５２１ｂ～５２１ｄよりも第１の直交方向Ｘにて内側に設けてもよい。
　また、実施の形態１の先端処置部１５においては、図９に示すように、打面部５０の軸線方向Ｚにて前後する側面５２同士の軸線方向Ｚの長さを異ならせてもよい。例えば、打面５１ａと打面５１ｂとを繋ぐ第１の側面である側面５２ａの軸線方向Ｚの長さｈ１に対して、打面５１ｂと打面５１ｃとを繋ぐ第２の側面である側面５２ｂの軸線方向Ｚの長さｈ２を、ｈ１＜ｈ２の関係を満たすようにしてもよい。この際には、例えば、０＜ｈ１≦２００［μｍ］とし、ｈ２＞２００［μｍ］とすることができる。
　図１０Ａは、先端処置部１５を超音波振動させる際の振幅の制御の第１の例を示した図である。図１０Ａでは、超音波処置具２によって処置対象部位１００に骨孔１１０をあける際に、先端処置部１５における打面部５０の側面５２の軸線方向Ｚの長さｈ（段差の高さ）よりも大きい振幅Ａ１だけによって、先端処置部１５を超音波振動させる。
　図１０Ｂは、先端処置部を超音波振動させる際の振幅の制御の第２の例を示した図である。図１０Ｂでは、超音波処置具２によって処置対象部位１００に骨孔１１０をあける際に、先端処置部１５における打面部５０の側面５２の軸線方向Ｚの長さｈ（段差の高さ）よりも大きい振幅Ａ１と、前記長さｈ（段差の高さ）よりも小さい振幅Ａ２とを、選択的に切り替えて、先端処置部１５を超音波振動させる場合を示している。図１０Ｂにおいては、振幅Ａ１にて超音波振動させる駆動モードと、振幅Ａ２にて超音波振動させる駆動モードとを、制御装置３の操作スイッチ２１を術者が操作することによって切り替えている。
　超音波処置具２によって処置対象部位１００に骨孔１１０をあける際に、振幅Ａ１にて先端処置部１５を超音波振動させているときには、骨孔１１０の内面に形成された段差を打面５１が乗り越えられるため、骨孔１１０内にて先端処置部１５を、第１の直交方向Ｘや第２の直交方向Ｙなどの軸線方向Ｚと直交する方向に移動させて横切削を行うことができる。また、超音波振動の振幅を振幅Ａ１から振幅Ａ２に切り替えることにより、骨孔１１０の内面に形成された段差を打面５１が乗り越えられず、骨孔１１０内にて先端処置部１５を、第１の直交方向Ｘや第２の直交方向Ｙなどの軸線方向Ｚと直交する方向に移動させて横切削を行うことができなくなる。一方、振幅Ａ２にて先端処置部１５を超音波振動させることにより、振幅Ａ１にて先端処置部１５を超音波振動させる場合よりも、縦切削での直進性が良くなるため、縦切削の加工性を向上させることができる。
　そのため、実施の形態１に係る超音波処置具２では、例えば、次のようにして処置対象部位１００に骨孔１１０をあけることができる。まず、振幅Ａ１にて超音波振動させた先端処置部１５によって、図６Ａに示したように横切削を行い、一定の深さの長孔形状の骨孔１１０を処置対象部位１００にあける。その後、超音波振動の振幅を振幅Ａ１から振幅Ａ２に切り替えて、先端処置部１５を軸線方向Ｚに移動させて縦切削により骨孔１１０を所望の深さまでさらに深く掘っていく。そして、所望の深さまで掘った後、超音波振動の振幅を振幅Ａ２から振幅Ａ１に切り替えて、骨孔１１０の長手方向にわたって、骨孔１１０の深さが前記所望の深さとなるように、骨孔１１０内にて先端処置部１５を前記長手方向に移動させて横切削を行う。これにより、前記長さｈ（段差の高さ）よりも大きい振幅Ａ１だけによって、先端処置部１５を超音波振動させる場合よりも、処置対象部位１００に対して骨孔１１０を深く掘るために要する時間を短くすることができ、ひいては処置に要する時間の短縮化を図ることができる。
　また、超音波処置具２によって処置対象部位１００に骨孔１１０をあける際に、先端処置部１５における打面部５０の側面５２の軸線方向の長さｈ（段差の高さ）よりも大きい振幅Ａ１と、前記長さｈ（段差の高さ）よりも小さい振幅Ａ２とを、選択的に切り替える超音波振動の振幅として、振幅Ａ１と振幅Ａ２との２水準に限るものではない。例えば、図１０Ｃに示すように、超音波振動の振幅は、振幅Ａ１と振幅Ａ２とに、振幅Ａ２よりも小さい振幅Ａ３をさらに加えた、３水準の振幅から選択的に切り替えてもよい。この際、超音波振動の振幅の切り替えは、例えば、振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３にてそれぞれ超音波振動させる各駆動モードを、制御装置３の操作スイッチ２１を術者が操作することによって切り替えて、振幅Ａ１と振幅Ａ２と振幅Ａ３とを段階的に切り替えてもよいし、振幅Ａ１と振幅Ａ２との間、または、振幅Ａ１と振幅Ａ３との間にて切り替えてもよい。
（実施の形態２）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分の説明は適宜省略する。
　図１１Ａは、実施の形態２に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚと直交する方向から見た側面図である。図１１Ｂは、処置対象部位１００に対して先端処置部１５を前進させて切削している状態を示した図である。図１１Ｃは、処置対象部位１００に対して先端処置部１５を前後させて切削している状態を示した図である。
　実施の形態２に係る先端処置部１５は、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に凸となる先端側打面部１５０と、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に凸となる基端側打面部１５５とを有しており、先端側打面部１５０と基端側打面部１５５とが軸線方向Ｚにて繋がって設けられている。
　先端側打面部１５０は、それぞれが軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に面した打面１５１ａ～打面１５１ｉと、それぞれが軸線方向Ｚと直交する方向に面しており、軸線方向Ｚにて前後する２つの打面同士をそれぞれ繋ぐ側面１５２ａ～側面１５２ｉと、を有している。そして、これら打面１５１ａ～打面１５１ｉ及び側面１５２ａ～側面１５２ｉによって、先端側打面部１５０の外周面には、階段状の段差が形成されている。また、打面１５１ａは、先端処置部１５における先端面であって、四角形状の平面を成して設けられている。
　なお、以下の説明において、打面１５１ａ～打面１５１ｉを特に区別しないときには、単に打面１５１ともいう。また、側面１５２ａ～側面１５２ｉを特に区別しないときには、単に側面１５２ともいう。
　ここで、先端側打面部１５０では、軸線方向Ｚにて前後する打面同士のうち、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面１５１を第１の打面とし、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面１５１を第２の打面と定義する。例えば、先端側打面部１５０において、軸線方向Ｚにて前後する打面１５１ａと打面１５１ｂとでは、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面１５１ａが第１の打面であり、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面１５１ｂが第２の打面である。また、先端側打面部１５０において、軸線方向Ｚにて前後する打面１５１ｂと打面１５１ｃとでは、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面１５１ｂが第１の打面であり、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面１５１ｃが第２の打面である。そして、先端側打面部１５０では、側面１５２と第２の打面とのなす角が９０度になっている。なお、前記なす角としては、９０度より小さくてもよい。また、側面１５２の一部分が軸線方向Ｚと直交する方向に凹んでいてもよい。
　基端側打面部１５５は、それぞれが軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に面した打面１５６ａ～打面１５６ｆと、それぞれが軸線方向Ｚと直交する方向に面しており、軸線方向Ｚにて前後する２つの打面同士をそれぞれ繋ぐ側面１５７ａ～側面１５７ｅと、を有している。そして、これら打面１５６ａ～打面１５６ｆ及び側面１５７ａ～側面１５７ｅによって、基端側打面部１５５の外周面には、階段状の段差が形成されている。また、打面１５６ａは、先端処置部１５における基端面であって、四角形状の平面を成して設けられている。そして、打面１５６ａに、超音波プローブ１４のプローブ本体が接続されている。
　なお、以下の説明において、打面１５６ａ～打面１５６ｆを特に区別しないときには、単に打面１５６ともいう。また、側面１５７ａ～側面１５７ｅを特に区別しないときには、単に側面１５７ともいう。
　ここで、基端側打面部１５５では、軸線方向Ｚにて前後する打面同士のうち、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面１５６を第１の打面とし、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面１５６を第２の打面と定義する。例えば、基端側打面部１５５において、軸線方向Ｚにて前後する打面１５６ａと打面１５６ｂとでは、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面１５６ａが第１の打面であり、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面１５６ｂが第２の打面である。また、基端側打面部１５５において、軸線方向Ｚにて前後する打面１５６ｂと打面１５６ｃとでは、軸線方向Ｚの基端側Ｚ２に位置する打面１５６ｂが第１の打面であり、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に位置する打面１５６ｃが第２の打面である。そして、基端側打面部１５５では、側面１５７と第２の打面とのなす角が９０度になっている。なお、前記なす角としては、９０度より小さくてもよい。また、側面１５７の一部分が軸線方向Ｚと直交する方向に凹んでいてもよい。
　また、先端側打面部１５０の打面１５１ｉと、基端側打面部１５５の打面１５６ｆとは、軸線方向Ｚに沿った側面１５２ｉによって繋がっている。
　実施の形態２の先端処置部１５では、先端側打面部１５０の外周面に形成された段差の高さ（側面１５２の軸線方向Ｚの長さ）と、基端側打面部１５５の外周面に形成された段差の高さ（側面１５７の軸線方向Ｚの長さ）とが、先端処置部１５を超音波振動させる際の振幅Ａ以下となるようにしている。
　これにより、超音波処置具２によって処置対象部位１００に骨孔１１０をあける際に、振幅Ａにて先端処置部１５を超音波振動させているときには、骨孔１１０の内面に形成された段差を、先端側打面部１５０の打面１５１または基端側打面部１５５の打面１５６が乗り越えられるため、骨孔１１０内にて先端処置部１５を、第１の直交方向Ｘや第２の直交方向Ｙなどの軸線方向Ｚと直交する方向に移動させて横切削を行うことができる。よって、長孔形状の骨孔１１０を処置対象部位１００にあける際に、術者の超音波処置具２の操作性を向上させることができる。
　実施の形態２に係る先端処置部１５では、超音波振動によって先端処置部１５が軸線方向Ｚの先端側Ｚ１へ押しだされたときに、先端側打面部１５０の打面１５１を処置対象部位１００に打ち付けて、処置対象部位１００を切削することができる。また、超音波振動によって先端処置部１５が軸線方向Ｚの基端側Ｚ２へ引き戻されたときに、基端側打面部１５５の打面１５６を処置対象部位１００に打ち付けて、処置対象部位１００を切削することができる。
　また、実施の形態２に係る超音波処置具２を用いて処置対象部位１００に骨孔１１０をあけるときには、例えば、図１１Ａに示すように、処置対象部位１００の表面に対して先端処置部１５の軸線を傾けた状態にて、処置対象部位１００の切削を行うことが可能である。すなわち、図１１Ｂに示すように、超音波振動している先端処置部１５を骨孔１１０内にて前進させて、先端側打面部１５０によって処置対象部位１００を切削することができる。なお、この際、先端処置部１５は、軸線方向Ｚだけではなく、軸線方向Ｚと直交する方向にも押し付けられる。
　また、実施の形態２に係る超音波処置具２では、図１１Ｃに示すように、超音波振動している先端処置部１５を骨孔１１０内にて後進させて、先端側打面部１５０と基端側打面部１５５とにより、処置対象部位１００に対して切削を行うことができる。これにより、長孔形状の骨孔１１０を処置対象部位１００にあける際に、術者の超音波処置具２の操作性を向上させることができる。
（実施の形態３）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態３について説明する。なお、実施の形態３において、実施の形態１と共通する部分の説明は適宜省略する。
　図１２Ａは、実施の形態３に係る超音波プローブ１４の先端側Ｚ１を示した斜視図である。図１２Ｂは、実施の形態３に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚの先端側Ｚ１から見た図である。
　図１２Ａに示すように、実施の形態３の超音波プローブ１４では、先端処置部１５の軸線Ｃまわりの半分に設けられた打面部５０と、先端処置部１５の軸線まわりの残りの半分に設けられた側面部６０とを有している。
　打面部５０は、打面５１ａ～打面５１ｊと側面５２ａ～側面５２ｈとによって階段状に形成されており、軸線方向Ｚにて前後する第１の打面と第２の打面とを繋ぐ側面の長さ（段差の高さ）が超音波振動の振幅Ａ以下である。そのため、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、図１２Ｂ中の矢印で示すように、軸線方向Ｚと直交する方向において、第１の直交方向Ｘの一方側Ｘ１などの打面部５０が設けられた側に移動することができる。これに対して、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、側面部６０が設けられた第１の直交方向Ｘの他方側Ｘ２への移動ができず、先端処置部１５の移動方向が制限されている。これにより、振幅Ａにて超音波振動している先端処置部１５が、骨孔１１０内での切削中に意図しない向きへ移動することを抑制することができる。
　また、実施の形態３の先端処置部１５では、第１の直交方向Ｘの他方側Ｘ２に設けた側面部６０を、骨孔１１０の内面に沿わせることによって、振動方向への切削での直進性を向上させることができる。
（実施の形態４）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態４について説明する。なお、実施の形態４において、実施の形態１と共通する部分の説明は適宜省略する。
　図１３Ａは、実施の形態４に係る超音波プローブ１４の先端側Ｚ１を示した斜視図である。図１３Ｂは、実施の形態４に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚの先端側Ｚ１から見た図である。
　実施の形態４の先端処置部１５は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、第１の直交方向Ｘに、軸線Ｃを中心にして対称な段差を有する第１の打面部５０１及び第２の打面部５０２からなる打面部５０が設けられている。また、実施の形態４の先端処置部１５には、第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２に、それぞれ平面に形成された側面部６１，６２が設けられている。
　第１の打面部５０１は、打面５１ａ～打面５１ｅ１と側面５２ａ１～側面５２ｄ１とによって階段状に形成されており、軸線方向Ｚにて前後する第１の打面と第２の打面とを繋ぐ側面の長さ（段差の高さ）が超音波振動の振幅Ａ以下である。また、第２の打面部５０２は、打面５１ａ～打面５１ｅ２と側面５２ａ２～側面５２ｄ２とによって階段状に形成されており、軸線方向Ｚにて前後する第１の打面と第２の打面とを繋ぐ側面の長さ（段差の高さ）が超音波振動の振幅Ａ以下である。そのため、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、図１３Ｂ中の矢印で示すように、第１の打面部５０１が設けられた第１の直交方向Ｘの一方側Ｘ１への移動と、第２の打面部５０２が設けられた第１の直交方向Ｘの他方側Ｘ２への移動とを行うことができる。これに対して、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、側面部６１，６２がそれぞれ設けられた第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２への移動ができず、先端処置部１５の移動方向が制限されている。これにより、振幅Ａにて超音波振動している先端処置部１５が、骨孔１１０内での切削中に意図しない向きへ移動することを抑制することができる。
　また、実施の形態４の先端処置部１５では、第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２に設けた側面部６１，６２の少なくとも一方を、骨孔１１０の内面に沿わせることによって、振動方向への切削での直進性を向上させることができる。
（実施の形態５）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態５について説明する。なお、実施の形態５において、実施の形態１と共通する部分の説明は適宜省略する。
　図１４Ａは、実施の形態５に係る超音波プローブ１４の先端側Ｚ１を示した斜視図である。図１４Ｂは、実施の形態５に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚの先端側Ｚ１から見た図である。
　実施の形態５の先端処置部１５は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、軸線Ｃを中心にして、第１の直交方向Ｘの一方側Ｘ１に第１の打面部５０１が設けられており、第１の直交方向Ｘの他方側Ｘ２に第２の打面部５０２が設けられている。また、実施の形態５の先端処置部１５には、軸線Ｃを中心にして、第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２に、それぞれ平面に形成された側面部６３，６４が設けられている。
　第１の打面部５０１と第２の打面部５０２とは、軸線方向Ｚにて前後する第１の打面と第２の打面とを繋ぐ側面の長さ（段差の高さ）が異なっている。すなわち、第１の打面部５０１において打面５１ａと打面５１ｂ１とを繋ぐ側面５２ａ１の長さｈ３は、０＜ｈ３≦２００［μｍ］であって超音波振動の振幅Ａ以下としている。一方、第２の打面部５０２において打面５１ａと打面５１ｂ２とを繋ぐ側面５２ａ２の長さｈ４は、ｈ４＞２００［μｍ］であって超音波振動の振幅Ａよりも大きくしている。
　そのため、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、図１４Ｂ中の矢印で示すように、第１の直交方向Ｘにおいて第１の打面部５０１が設けられた一方側Ｘ１に移動することができる。これに対して、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、第１の直交方向Ｘにおいて第２の打面部５０２が設けられた他方側Ｘ２と、第２の直交方向Ｙにおいて側面部６３，６４がそれぞれ設けられた一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２への移動ができず、先端処置部１５の移動方向が制限されている。これにより、振幅Ａにて超音波振動している先端処置部１５が、骨孔１１０内での切削中に意図しない向きへ移動することを抑制することができる。
　また、実施の形態５の先端処置部１５では、第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２に設けた側面部６３，６４の少なくとも一方を、骨孔１１０の内面に沿わせることによって、振動方向への切削での直進性を向上させることができる。
（実施の形態６）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態６について説明する。なお、実施の形態５において、実施の形態１と共通する部分の説明は適宜省略する。
　図１５Ａは、実施の形態６に係る超音波プローブ１４の先端側Ｚ１を示した斜視図である。図１５Ｂは、実施の形態６に係る超音波プローブ１４の先端処置部１５を軸線方向Ｚの先端側Ｚ１から見た図である。
　実施の形態６の先端処置部１５は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、軸線Ｃを中心にして、第１の直交方向Ｘの一方側Ｘ１に打面部５０が設けられており、第１の直交方向Ｘの他方側Ｘ２に側面部６５が設けられている。また、実施の形態６の先端処置部１５には、軸線Ｃを中心にして、第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２に、それぞれ平面に形成された側面部６６，６７が設けられている。
　打面部５０は、打面５１ａ～打面５１ｅと側面５２ａ～側面５２ｄとによって階段状に形成されており、軸線方向Ｚにて前後する第１の打面と第２の打面とを繋ぐ側面の長さ（段差の高さ）が超音波振動の振幅Ａ以下である。そのため、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、図１５Ｂ中の矢印にて示すように、第１の直交方向Ｘにおいて打面部５０が設けられた一方側Ｘ１に移動することができる。これに対して、振幅Ａにて超音波振動して骨孔１１０を切削中の先端処置部１５は、第１の直交方向Ｘにおいて側面部６５が設けられた他方側Ｘ２と、第２の直交方向Ｙにおいて側面部６６，６７がそれぞれ設けられた一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２への移動ができず、先端処置部１５の移動方向が制限されている。これにより、振幅Ａにて超音波振動している先端処置部１５が、骨孔１１０内での切削中に意図しない向きへ移動することを抑制することができる。
　また、実施の形態６の先端処置部１５では、第１の直交方向Ｘの他方側に設けた側面部６５と、第２の直交方向Ｙの一方側Ｙ１及び他方側Ｙ２に設けた側面部６６，６７とのうちの少なくとも１つを、骨孔１１０の内面に沿わせることによって、振動方向への切削での直進性を向上させることができる。
（実施の形態７）
　以下に、本発明に係る超音波プローブを備えた超音波処置具を有する処置システムの実施の形態７について説明する。なお、実施の形態７において、実施の形態１と共通する部分の説明は適宜省略する。
　図１６は、実施の形態７に係る超音波プローブ１４を軸線方向Ｚに沿って切断した断面図である。なお、図１６では、超音波プローブ１４の先端側Ｚ１を示している。
　実施の形態７の先端処置部１５は、矩形状であって、底面が超音波プローブ１４のプローブ本体と接続されている。
　実施の形態７に係る先端処置部１５は、軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に凸となる打面部５０を有している。打面部５０は、それぞれが軸線方向Ｚの先端側Ｚ１に面した第１の打面である打面５１ａ及び第２の打面である打面５１ｂと、それぞれが軸線方向Ｚと直交する方向に面しており、軸線方向Ｚにて前後する打面同士をそれぞれ繋ぐ第１の側面である側面５２ａ及び第２の側面である側面５２ｂと、を有している。
　打面５１ａは、先端処置部１５における先端面であって、四角形状の平面を成して設けられている。側面５２ａと打面５１ｂとのなす角は、９０度になっている。なお、側面５２ａと打面５１ｂとのなす角としては、９０度より小さくてもよい。
　打面部５０の外周面には、打面５１ａ及び打面５１ｂと、側面５２ａ及び側面５２ｂとによって、階段状の段差が形成されている。
　実施の形態７の先端処置部１５においては、図１６に示すように、側面５２ａの軸線方向Ｚの長さｈ５よりも、側面５２ｂの軸線方向Ｚの長さｈ６のほうが長くなっている。側面５２ａの軸線方向Ｚの長さｈ５は、０＜ｈ５≦２００［μｍ］であって超音波振動の振幅Ａ以下である。一方、側面５２ｂの軸線方向Ｚの長さｈ６は、ｈ６＞２００［μｍ］であって超音波振動の振幅Ａよりも大きい。なお、上記した各実施の形態の先端処置部１５は、先端処置部１５の段差が例えば２００［μｍ］であるのに対して、先端処置部１５は数［ｍｍ］以上の大きさのため、実際の先端処置部１５の段差は、目視では非常に小さい段差に見える。
　これにより、打面部５０に形成された段差によって、超音波振動した先端処置部１５によって骨孔１１０内にて縦切削と横切削とを途切れなく行うことができるとともに、側面５２ｂによって縦切削を行う際の直進性を高めることができる。
　本発明は、整形外科にて大腿骨を切削する切削用処置具である超音波処置具や切削処置について説明した上記の各実施の形態に限らず、他の切削用処置具や切削処置に応用することも当然可能である。すなわち、本発明は、他の診療科、例えば、歯科での切削用処置具や、人工骨、人工歯などの大小様々な切削処置に関して応用した場合にも、上記の各実施の形態にて説明したのと同様の効果を奏する。
　以上のように、本発明は、振動方向への切削と前記振動方向と直交する方向への切削とを途切れなく行うことができる超音波プローブ及び処置システムを提供することができる。
１　超音波処置具システム
２　超音波処置具
３　制御装置
４　フットスイッチ
１０　処置システム
１１　デバイス本体
１１ａ　ハウジング
１１ｂ　超音波振動子ユニット
１２　超音波発生部
１３　ホーン
１４　超音波プローブ
１５　先端処置部
１６　シース
１７　操作スイッチ
１８　前面
１９　ケーブル
２０　コネクタ
２１　操作スイッチ
２２　表示画面
３０　内視鏡システム
３１　関節鏡
３２　光源
３３　制御部
３４　入力部
３５　表示部
３６　送水排水部
５０　打面部
１００　処置対象部位
１１０　骨孔
１５０　先端側打面部
１５５　基端側打面部

Claims (8)

  1. 　入力された振動エネルギーを伝達する伝達部の先端に形成され、所定の振幅によって振動することにより、処置対象物を切削処置する処置部を有し、
    　前記処置部は、
    　前記処置対象物に対向する第１の打面と、
    　前記第１の打面から軸線方向の基端側に離れた位置にて、前記処置対象物に対向する第２の打面と、
    　前記軸線方向にて前記第１の打面及び前記第２の打面を繋ぐ、前記軸線方向に所定の長さを有する第１の側面と、
    　を有し、
    　前記第１の側面の前記所定の長さをｈとしたとき、０＜ｈ≦２００［μｍ］である超音波プローブ。
  2. 　前記第１の側面の前記所定の長さｈが、５０［μｍ］≦ｈ≦２００［μｍ］である請求項１に記載の超音波プローブ。
  3. 　前記第１の側面が凹んでいる請求項１に記載の超音波プローブ。
  4. 　前記第１の側面と前記第２の打面とのなす角が９０度である請求項１に記載の超音波プローブ。
  5. 　前記処置部は、
    　前記第２の打面の縁から前記軸線方向の基端側に延在して設けられ、前記軸線方向に前記第１の側面とは異なる長さを有する第２の側面を有する請求項１に記載の超音波プローブ。
  6. 　前記第２の側面の前記軸線方向の長さは、２００［μｍ］以上である請求項５に記載の超音波プローブ。
  7. 　請求項１に記載の超音波プローブと、
    　前記超音波プローブに供給する前記振動エネルギーを制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、
    　駆動モードを切り替える指示を行う切り替え指示部と、
    　前記切り替え指示部からの指示に応じて、振幅の異なる超音波振動を生じる前記振動エネルギーを供給するエネルギー供給部と、
    　を有する処置システム。
  8. 　入力された振動エネルギーを伝達する伝達部の先端に形成され、所定の振幅によって振動することにより、処置対象物を切削処置する処置部を有し、
    　前記処置部は、
    　前記処置対象物に対向する第１の打面と、
    　前記第１の打面から軸線方向の基端側に離れた位置にて、前記処置対象物に対向する第２の打面と、
    　前記軸線方向にて前記第１の打面及び前記第２の打面を繋ぐ、前記軸線方向に所定の長さを有する第１の側面と、
    　を有し、
    　前記第１の側面の長さは、前記入力された振動エネルギーによる前記処置部の振動振幅以下である、
    　超音波プローブ。
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