专利名称：用于处理活体组织的探头及活体组织的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种使用超声波振动对活体组织进行处理的处理器具及活体组织的处理方法。
背景技术：
一般来说，例如像美国专利第6，129，735号说明书所公开的那样，使用超声波振动对活体组织进行处理的超声波处理器具使纵向振动型的超声波振子紧密接触于细长的杆状的探头的后端。通过使该超声波振子振动而向探头传递振动，使该探头的顶端与活体组织抵接来进行各种处理。此时，探头与超声波振子位于同轴上，在活体组织的处理中，主要利用借助超声波振子的振动而传递至探头的纵向振动。例如，在美国专利第7，229，455号说明书中公开了一种具有能够产生扭转振动的扭转振动型的超声波振子的超声波处理器具。但是，是在美国专利第6，129，735号说明书和美国专利第7，229，455号说明书所记载的任意一个超声波处理器具中，在与探头处于同轴上的后端均存在超声波振子，在探头振动的节点位置，探头的外周均被支承于覆盖探头外周的护套。在该情况下，为了抑制超声波振动从探头朝向护套的影响，存在振动绝缘构造所引起的复杂化、外径增加以及超声波振动能量的一部分因绝缘部分而转化为热量所导致的能量损失以及护套外部的温度上升等不良情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新构造的探头，在该探头中，在利用超声波振子使波导振动时，波导的基材实 质上不振动，仅波导振动。构成用于对活体组织进行处理的处理器具的插入部的探头具有基材，其具有被长度方向和比上述长度方向短的宽度方向限定的基面；以及波导，其具有波导主体和末端执行器，该波导通过将传递至上述波导主体的超声波振动传递至上述末端执行器来利用上述末端执行器对活体组织进行处理，上述波导主体具有比上述基面的宽度方向的宽度小的宽度，该波导主体相对于上述基面突出并且沿着上述基面的长度方向延伸，上述末端执行器设置于上述波导主体的顶端部。
图1A是示出第I实施方式的超声波处理器具的简图。图1B是示出从沿着图1A所示的IB — IB线的方向观察将超声波振子安装于第I实施方式的超声波处理器具的波导后的状态时的状况的简要横截面图。图1C是示出将扭转振动或横向振动的超声波振子固定于第I实施方式的超声波处理器具的波导的后端之后的状态的简图。图1D是示出将双压电晶片固定于第I实施方式的超声波处理器具的波导的左表面和右表面之后的状态的简图。图1E是示出将表面声波振子固定于第I实施方式的超声波处理器具的波导的左表面之后的状态的简图。图2是示出在沿着图1A所示的2 - 2线的位置切断第I实施方式的超声波处理器具之后的状态的简要横截面图。图3是示出使第I实施方式的超声波处理器具的基材和波导的一部分弯曲后的状态的简要立体图。图4A是示出第2实施方式的超声波处理器具的简要横截面图。图4B是从斜上方示出第2实施方式的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图4C是示出第2实施方式的变形例的超声波处理器具的简要横截面图。图4D是从斜上方示出第2实施方式的变形例的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图5A是示出第2实施方式的又一变形例的超声波处理器具的简要横截面图。图5B是示出第2实施方式的又一变形例的超声波处理器具的简要横截面图。图6A是从斜上方示出第3实施方式的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。
图6B是示出第3实施方式的变形例的超声波处理器具的简要横截面图。图7是从斜上方示出第4实施方式的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图8A是示出第4实施方式的超声波处理器具的简要横截面图，且是示出一对波导相对于基材彼此反相振动的状态的简图。图SB是示出第4实施方式的超声波处理器具的简要横截面图，且是示出一对波导相对于基材彼此同相振动的状态的简图。图9A是从斜上方示出第4实施方式的变形例的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图9B是第4实施方式的变形例的超声波处理器具的顶端侧的侧视图。图1OA是从斜上方示出第4实施方式的又一变形例的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图1OB是从斜上方示出第4实施方式的又一变形例的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图1OC是从斜上方示出第4实施方式的又一变形例的超声波处理器具并且示出处理器具的顶端侧的横截面的简图。图1lA是示出第5实施方式的超声波处理器具的顶端侧的简要立体图。图1lB是示出沿着第5实施方式的超声波处理器具的保护构件的下表面配设有缆线的状态的简要横截面图。图12是示出第5实施方式的变形例的超声波处理器具的顶端侧的简要立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。使用图1A 图3说明第I实施方式。如图1A所示，本实施方式的超声波处理器具(ultrasonic surgical device或ultrasonic treatment device)l具有构成插入部的探头10和向探头10传递超声波振动的超声波振子(ultrasonic transducer)(振动输入部)18。探头10具有细长的基材(basemember)12和形成于基材12的细长的波导(waveguide)(振动传输路径)14。波导14具有利用超声波振子18输入超声波振动的波导主体15和位于波导主体15的顶端的末端执行器(end effector)(处理部)16。而且,在基材12和波导14的外侧，以能够装卸的方式配设有用于保护基材12和波导14的管状体(保护构件)20。而且，该探头10能够向例如体腔内等插入被管状体20覆盖的基材12和波导主体15、以及从管状体20突出的末端执行器16。基材12形成为例如横截面为长方形的板状。基材12具有面积最大的上表面(第一面)22a和下表面(第二面)22b、以及位于上表面22a和下表面22b的侧表面的左侧边缘部(第三面)24a和右侧边缘部(第四面)24b。另外，基材12的上表面22a和下表面22b的长度方向的长度形成为比宽度方向的长度长例如至少几倍。而且，基材12具有顶端部(一端)26a和基端部(另一端)26b (参照图1C 一图1E)。基材12的顶端部26a和基端部26b限定基材12的轴线(基轴)Cl。波导14一体地形成于基材12的一侧的面(基面(base surface))亦即上表面22a,波导14自身形成为例如横截面为长方形的板状。优选的是，波导主体15配置在基材12的左右的宽度方向的大致中央。因此，在本实施方式中，如图2所示，具有基材12和波导主体15的探头10的横截面形成为大致“T”字状。只要采用这种形状，就能够容易地形成具有基材12和波导14的探头10。另外，在使基材12与波导14形成一体的情况下，能够容许通过粘接、点焊、线焊等焊接连接两者的边界面、或者利用挤压成型、基于切削加工的成形等各种方法来制作。因此，基材12与波导14也能够由不同的材料形成。另外，在本实施方式中`，基材12和波导14由例如钛合金等金属材料形成。波导主体15具有面积最大的左表面(第一表面)32a和右表面(第二表面)32b、以及距基材12的上表面22a较远的上表面(第三表面)34。波导主体15的左表面32a和右表面32b分别与基材12的上表面22a大致正交，波导主体15的上表面34与基材12的上表面22a大致平行。而且，波导14具有顶端部36a和基端部36b (参照图1C —图1E)。波导14的顶端部36a和基端部36b限定波导14的轴线C2。而且，基材12的长度方向轴线(基轴)C1与波导14的长度方向轴线C2处于平行状态。本实施方式的末端执行器16位于波导14的顶端部36a (波导主体15的顶端侧)。在本实施方式中，末端执行器16的厚度(左右方向宽度)与比波导14的顶端部36a靠后侧的波导主体15的左表面32a和右表面32b之间的距离(波导14的厚度)相同，该末端执行器16的上下方向的高度与波导主体15的下表面(基材12的上表面22a)和上表面34之间的距离(波导主体15的高度)相同。本实施方式的末端执行器16的下表面与基材12的上表面22a形成于同一平面。该末端执行器16相对于基材12的顶端部26a向前方突出。另外，虽之后叙述，但末端执行器16也可以一体地形成于基材12的上表面22a (参照图4D、6A、7、10B、10C)。另外，也优选末端执行器16的下表面与基材12的下表面22b形成于同一平面。而且，波导14是在由合适的超声波振子18激振时在与波导14的长度方向轴线C2正交的方向上振动的弹性体，基材12构成为与波导14相比刚性较高且难以振动。优选基材12利用例如减振合金等减振材料、隔振合金等隔振材料等抗振材料形成。超声波振子18也可以相对于波导主体15能够装卸。在该情况下，能够根据用途而使用大小、输出等特性各种各样的超声波振子18。但是，考虑到与波导14之间的关系，优选的是使用在使超声波振子18振动时波导14的厚度比一个波长薄的超声波振子18。另外，作为超声波，能够使用驻波、行波及表面声波等。另外，在使用行波的情况下，利用末端执行器16与活体组织之间的摩擦等使超声波振动衰减。如图1B所示，本实施方式的超声波振子18具有朗之万型振子44a和安装于该振子44a的喇叭状部件44b。该超声波振子18借助固定于基部12的例如左侧边缘部24a(也可以是右侧边缘部24b)的夹具42而固定于波导14的例如左表面32a (也可以是右表面32b)。在该情况下，夹具42设定为保持使振子44a的喇叭状部件44b振动时的振动的节点位置。超声波振子18相对于波导主体15的安装位置位于波导14的顶端部36a与基端部36b (参照图1C 一图1E)之间的位置。而且，使利用朗之万型振子44a产生的超声波振动通过喇叭状部件44b输入(传递)至波导14。另外，在此，虽示出沿与波导主体15的左表面32a大致正交的方向安装超声波振子18的例子，但是由于目的是对波导14激振预定频率、强度的超声波振动，因此并不限于此。由于为了对活体组织进行处理而将波导14从末端执行器16插入体内，因此优选的是超声波振子18配置在波导14的比顶端部36a与基端部36b的中间靠基端侧的位置，以便不会钩挂于体壁。超声波振子18也可以根据其大小的不同而配设在管状体20的内部，也可以配设为贯穿管状体20。也优选的是,在图1B所示的超声波振子18的基础上或者代替图1B所示的超声波振子18而使用例如图1C 图1E所示的超声波振子19a、19b、19c来向波导14激起超声波振动。图1C是例如在波导主体15的后端配置有用于产生扭转振动、横向振动的超声波振子19a的例子。图1D是例如将具有使两片较薄的压电体粘贴在一起的构造的一对双压电晶片19b、19b配置于波导主体15的例如左表面32a和右表面32b的例子。在该情况下，双压电晶片19b、19b既可以位于隔着波导主体15相对的位置，也可以在波导主体15的轴向上错开，也可以在与轴向正交的上下方向上错开。图1E是将用于产生表面声波的超声波振子(表面声波兀件)19c配置于波导主体15的右表面32b的例子。虽未图示，但是也可以将超声波振子(表面声波元件)19c配置于波导主体15的左表面32a和右表面32b这两者。另外，在将超声波振子19a、19b、19c配置于波导主体15的情况下，既可以通过使用适当的粘接剂的粘接等进行固定，也可以通过螺纹紧固进行固定。在波导14中，并不限于上述超声波振子18、19a、19b、19c，也能够配置各种超声波振子来激起超声波振动。在该情况下，也能够根据所进行的处理相应地选择超声波振子。另外，当在图1A和图1B所示的超声波振子18的基础上使用图1C 图1E所示的超声波振子19a、19b、19c时，通过调整超声波振子的组合，能够产生较多的振动模式。当然，也可以不使用超声波振子18，而是仅组合超声波振子19a、19b、19c彼此。另外，以下，说明使用图1A和图1B所示的超声波振子18的情况。如图2所示，在管状体20的内部形成有用于支承基材12的左侧边缘部24a和右侧边缘部24b的支承部52a、52b。这些支承部52a、52b形成为连续地支承基材12的例如从顶端部26a到基端部26b的连续状、或者以适当的间隔不连续地支承基材12的从顶端部26a到基端部26b的非连续状。在支承部52a、52b呈连续状的情况下，支承部52a、52b形成为在管状体20的内部彼此相对的轨道状。在支承部52a、52b呈非连续状的情况下，多个支承部52a、52b分别在管状体20的内部相对或形成于彼此不同的位置。虽未图示，但是在支承部52a、52b的例如顶端部形成有止挡件，该止挡件保持基材12的顶端部26a不会继续向顶端侧移动。另外，基材12在利用支承部52a、52b支承于管状体20内部的状态下优选采用固定于管状体20的构造。另外，管状体20和支承部52a、52b既可以由塑料材料形成，也可以由金属材料形成，但是若考虑到管状体20与基材12以及管状体20与波导14之间的电绝缘性，则优选使用绝缘性材料。也优选的支承部52a、52b由具有绝缘性的橡胶材料形成。对于如此形成的探头10，当使固定于波导14的超声波振子18振动时，如图2所示，基材12几乎不振动，波导14沿着图2中的箭头V在左右方向上振动。此时，基材12形成难振部(不是仅指完全不振动的状态，也包括在与活体组织抵接时以不对活体组织带来影响的程度振动的状态)，波导14形成振动部。另外，在波导14的厚度比一个波长薄的情况下，产生被称作兰姆波(Lamb wave)的板波(plate wave)。利用该板波使波导14横向振动，从而波导14的顶端部
而且，当使振动状态的末端执行器16与活体组织抵接时，利用末端执行器16的振动使活体组织产生热量。因此，能够利用该超声波处理器具I进行使活体组织乳化、破碎或者凝固、切开的处理。然而，在例如美国专利第6，129，735号说明书、美国专利第7，229，455号说明书所公开的超声波处理器具中，一般探头在探头的振动的节点位置被支承于覆盖探头外周的护套。在该情况下，由于作为振动传输路径的探头自身振动，因此为了抑制从探头朝向护套的超声波振动的影响，存在振动绝缘构造所引起的复杂化、外径增加、以及超声波振动能量的一部分因绝缘部分而转化为热量所导致的能量损失和护套外部的温度上升等不良情况。另一方面，对于该实施方式的探头10,仅波导14由超声波振动激振,基材12实质上不振动。因此，虽然利用与护套对应的管状体20的支承部52a、52b支承基材12，但是，由于基材12实质上不振动，因此基材12不会给管状体20带来超声波振动所造成的影响。因而，能够在不使用特别的振动绝缘构造的前提下构成超声波处理器具I。另外，由于基材12实质上不振动，因此即使活体组织与基材12自身抵接，也能够防止使超声波振动所造成的影响波及该抵接的活体组织。因此，即使活体组织抵接于例如基材12的下表面22b，也能够防止对该活体组织带来超声波振动所造成的影响。另外，作为插入到体腔内等的插入部(探头10)，能够一体地制作包括基材12和具有末端执行器16的波导14而成的构造。因此，本实施方式的超声波处理器具I能够使构造比例如美国专利第6，129，735号说明书、美国专利第7，229，455号说明书所公开的超声波处理器具的构造简单。因而，相对于例如美国专利第6，129，735号说明书、美国专利第7，229,455号说明书所公开的超声波处理器具,本实施方式的处理器具I能够实现朝向体腔内插入的插入部(探头)的外径缩小和成本降低。如此，位于基材12的上表面22a (或基材12的下表面22b)的细长的突起状的波导14主要被称作地形(topographic)波导。地形波导根据与基材12的上表面22a相对的突起部分(本实施方式中的波导14)的形状而分为脊形、楔型等，但是在本实施方式中使用脊形波导。而且，脊形波导14不仅是横截面为长方形的波导，横截面也包括例如梯形、三角形。即，在本实施方式中，说明了最简单的横截面为长方形的情况，但是横截面为梯形的情况也适用。横截面为梯形的情况不仅是波导14的根部侧(上表面22a侧)的下底的宽度比上底的宽度大的情况，也包括下底的宽度比上底的宽度小的情况。另外，基材12和波导14并不限于笔直的情况，例如也可以是S字状或在一部分具有弯曲部位28a、28b的构造(参照图3)。在该情况下，基材12的轴线Cl和波导14的轴线C2分别被沿着该弯曲限定。由于在基材12和波导14中能够容许这种形状，因此即使在例如从体表到作为处理对象的活体组织的路径弯曲的情况等之下，也能够利用使用了本实施方式的探头10的处理器具I容易地对想要处理的活体组织进行处理。因此，在进行使用了内窥镜、套管针的处理时，容易进行处理。另一方面，在例如美国专利第6，129，735号说明书、美国专利第7，229，455号说明书所公开的超声波处理器具中，对于这种S字状或具有弯曲部位的构造，难以制作外壳、机械部件，也难以使振动绝缘。但是，本实施方式的探头10即使需要管状体20也结构简单，还不需要振动绝缘，因此能够使处理器具I的重量减轻或者将探头10的直径变小，因此能够使手术方式更容易，能够帮助减轻手术者的疲劳。另外,基材1 2的第一表面(上表面)22a自身只要能够在使波导14振动时维持实质上不振动的状态，就并不限于平面，也可以是曲面。在该情况下，只要能够可靠地载置并固定(一体化)波导14,就也可以形成有基材的第一表面22a作为基材12的横截面呈椭圆形、圆柱状等的一部分的曲面。另外，基材12的横截面形成为V字块、M字块状也是合适的。另外，在本实施方式中虽说明了基材12的横截面为长方形的情况，但是左侧边缘部24a和右侧边缘部24b不必一定是平面，只要是例如局部圆筒状等能够利用管状体20的支承部52a、52b进行支承的形状即可。另外，若脊形波导14的横截面为长方形状、梯形,则波导14相对于基材12的上表面22a的远位部(上表面)34形成为平面状，但是也可以形成为例如局部圆筒状等不存在边缘的曲面。另外，在本实施方式中，虽对探头10的横截面设为大致“T”字状的情况进行了说明，但是并不限于此，例如也可以是大致十字状(crisscross)。在探头10的横截面为大致十字状的情况下，如在后述的第4实施方式(参照图7)中说明的那样，在基材12的上表面22a形成有第一波导14a，在下表面22b形成有第二波导14b。在该情况下，优选的是，在探头10的外侧配设管状体20,基材12支承于管状体20的支承部52a、52b。接着，使用图4A 图5B说明第2实施方式。第2实施方式是第I实施方式的变形例，对与第I实施方式相同的构件或具有相同的功能的构件，尽可能标注相同的附图标记并省略这些构件的说明。这在第3实施方式 第5实施方式中也相同。如图4A和图4B所示，在本实施方式的探头10中，在基材12的左侧边缘部24a和右侧边缘部24b，与波导主体15平行地一体形成有一对保护构件(框构件)62a、62b。与波导14相同，保护构件62a、62b也形成为板状。末端执行器16位于波导主体15的顶端侧,并相对于基材12的顶端部26a和一对保护构件62a、62b的顶端突出。超声波振子18能够穿过开设于一对保护构件62a、62b的一者或两者的孔或切口(未图示)中的任意一者，且能够如图1B所示那样酌情装卸。而且，该探头10能够向例如体腔内等插入由保护构件62a、62b覆盖的基材12和波导主体15、以及从保护构件62a、62b突出的末端执行器16。在图4A中，波导主体15相对于作为平面形成于基材12上的上表面22a的突出长度(高度)与保护构件62a、62b相对于基材12的上表面22a的突出长度相同。也优选波导主体15相对于基材12的上表面22a的突出长度(高度)小于保护构件62a、62b相对于基材12的上表面22a的突出长度。只要波导主体15与一对保护构件62a、62b形成这种关系，就不必将在第I实施方式中说明的图2所示的管状体20配置在探头10的最外周。这是因为活体组织难以与波导主体15的上表面34接触。而且，由于以此方式形成有保护构件62a、62b，因此在从超声波振子18通过波导主体15而向末端执行器16引导超声波振动时,在从超声波振子18到末端执行器16之间的中间路径中，能够将从周围受到的影响、对周围带来的影响抑制得较低。因此，例如在对活体组织进行处理(治疗)时，能够施加足够的输出振动。另一方面,在波导 主体15相对于基材12的上表面22a的突出长度(高度)大于保护构件62a、62b的突出长度的情况下，为了防止波导主体15的上表面34与活体组织接触，优选设有例如在第I实施方式中说明的管状体20等用于保护波导主体15的构件。另外，在本实施方式中，虽如图4A所示那样说明了保护构件62a、62b与波导主体15平行地形成的情况，但是如图4C所示，也可以使波导主体15与保护构件62a、62b的根部侧彼此之间的距离(距离基材12的上表面22a的距离)大于波导主体15与保护构件62a、62b的上侧彼此之间的距离等而不设成平行。在该情况下，对于波导主体15与保护构件62a、62b的上侧彼此之间的距离，只要是在使用中，当波导主体15以及保护构件62a、62b变形时，波导主体15与保护构件62a、62b处于不接触的状态即可。另外，保护构件62a、62b的外侧的表面并不限于平面，也可以是曲面。另外,在上述第I实施方式和第2实施方式中，图1A所不的末端执行器16相对于基材12的顶端部26a向图1A中的左侧(处理器具I的顶端侧)突出。与此相对，如图4D所示，也优选波导14的末端执行器16的顶端与基材12的顶端部26a位于同一平面上。SP，也优选基材12的顶端部26a延伸至末端执行器16的顶端(波导14的顶端)，且在基材12形成延伸部17,使用波导14的顶端部36a作为末端执行器16。另外,优选的是,末端执行器16的顶端和基材12的顶端部26a相对于在第2实施方式中说明的一对保护构件62a、62b的顶端突出。换言之，一对保护构件62a、62b的顶端相对于末端执行器16的顶端(波导14的顶端部36a)以及基材12的顶端部26a而位于后端侧。即使以此方式形成探头10的顶端，如在第I实施方式和第2实施方式中说明的那样，也能够以同样的方式使用波导14的顶端部36a的末端执行器16。通过与波导14相对于作为平面而形成于基材12的上表面22a的突出长度(高度)对应地充分增加保护构件62a、62b相对于基材12的上表面22a的突出长度，能够更容易地形成在第I实施方式中说明的管状体20等用于保护波导14的构件的结构。即，能够将图5A所示的管状体20仅用作探头10的保护构件。在该情况下，优选的是，由基材12的下表面22b与一对保护构件62a、62b形成的在探头10的轴向上较长的角部64a、以及一对保护构件62a、62b中的形成于分别沿着左侧边缘部24a与右侧边缘部24b的位置且远离下表面22b的位置的、在探头10的轴向上较长的角部64b与圆筒状的管状体20的内周面接触。在该情况下，既可以是探头10能够相对于管状体20沿轴向移动或者沿周向移动，也可以是探头10固定于管状体20的状态。另外，图5A描绘为在角部64a、64b与管状体20的内周面之间虽没有间隙，但是在一个或多个角部64a、64b与管状体20的内周面之间形成有间隙也是合适的。也可以在角部64a、64b与管状体20的内周面之间的间隙内配置防止探头10与管状体20之间的相对移动的支承部(例如橡胶材料等的振动防止构件)。另外，探头10也可以采用图5B所示的构造。图5B所示的探头10包括具有上表面(第一表面)22a的基材12a、形成于上表面22a的波导14、以及形成于基材12的左右边缘部24a、24b的保护构件62。图5B所示的基材12a的横截面形成为大致半圆状。另外，保护构件62与基材12一体地形成为大致半管状。在该情况下，基材12a的外周面22c以及保护构件62发挥与在第I实施方式中说明的管状体20相同的作用。
另外，虽未图示，但是超声波振子也可以配设在保护构件62的内部，也可以配置为贯穿于保护构件62中。此时，即使波导14振动，基材12a实质上也不振动，因此能够抑制因超声波振动而对与基材12a、保护构件62接触的活体组织带来波导14的振动的影响。使用图6A和图6B说明第3实施方式。如图6A所示，在此，与图4B所示的第2实施方式不同，利用一对框体(保护构件)72a、72b覆盖末端执行器16的外周。这些框体72a、72b —体形成于基材12的顶端部26a和一对保护构件62a、62b的顶端。而且，在框体72a、72b与末端执行器16之间形成有分别由光滑的凹面状的曲面形成的反射面(超声波会聚镜)74a、74b。这些反射面74a、74b例如在末端执行器16的周围配设于包括例如从活体组织产生的血液在内的水中等液体中时，反射从末端执行器16放射的超声波振动。此时，虽然反射面74a、74b的形成角度不同，但是反射面74a、74b不将超声波能量会聚于末端执行器16自身，而是会聚在图6A中的末端执行器16的前方和/或图6B中的末端执行器16的上侧。即，反射面74a、74b并不将超声波会聚于末端执行器16，而是会聚于作为处理对象的活体组织。这样，由于能够利用反射面74a、74b反射从末端执行器16产生的、超声波处理中的能量，因此能够对比活体组织的接触表面靠内部的组织施加能量。另外，在此虽说明了使用一对保护构件62a、62b和框体72a、72b的情况，但是使用图5B所示的保护构件62的情况也同样能够形成反射面74a、74b。
使用图7 图1OC说明第4实施方式。如图7所示，本实施方式的探头10具有基材12、一对波导14a、14b及一对保护构件62a、62b。基材12具有上表面22a和下表面22b,在上表面22a形成有一个波导(第一波导)14a,在下表面22b形成有另一个波导(第二波导)14b。在波导14a、14b的各自的顶端部36a形成有末端执行器16。另外，在基材12的顶端部形成有延伸部17。而且，一对保护构件62a、62b形成于基材12的左侧边缘部24a和右侧边缘部24b。保护构件62a、62b形成为，相对于基材的上表面22a和下表面22b分别与波导14a、14b的高度相同或比波导14a、14b 局 ο另外，在该实施方式中，探头10形成为相对于基材12的上表面22a和下表面22b的未图示的面(中立面)对称。而且，波导14·a、14b既可以进行图8A所示的反相振动，也可以进行图SB所示的同相振动。在使波导14a、14b进行反相振动的情况下，例如使用一个扭转型的超声波振子，或者使用图8A所示的两个纵向振动型的超声波振子18a、18b。在使波导14a、14b进行反相振动的情况下，将扭转型的超声波振子配置在例如两个波导14a、14b中的、一个波导(例如上侧的波导14a)的基材12的附近位置(根部侧位置)。或者，如图8A所示，将一个纵向振动型的超声波振子18a穿过保护构件62a、62b的四个开口 76a、76b、76c、76d中的一个开口 76a配置于基材12的上侧的波导14a的左表面32a,将另一个纵向振动型的超声波振子18b穿过保护构件62a、62b的四个开口 76a、76b、76c、76d中的一个开口 76d配置于基材12的下侧的波导14b的右表面32b。另外，优选的是，这些超声波振子18a、18b是相同的超声波振子O若使这些超声波振子18a、18b同时进行输出，则两个波导14a、14b以彼此反相的方式振动。因此，末端执行器16在基材12的上侧与下侧向相反方向振动。即，能够使末端执行器16整体在扭转方向上振动。在使波导14a、14b进行同相振动的情况下，使用例如图8B所示的两个纵向振动型的超声波振子18a、18b。将一个超声波振子18a穿过例如保护构件62a的开口 76a配置于上侧的波导14a的左表面32a，将另一个超声波振子18b穿过例如保护构件62a的开口 76b配置于下侧的波导14b的左表面32a。若使这些超声波振子18a、18b同时进行输出，贝U两个波导14a、14b以彼此同相的方式振动。因此，末端执行器16在与基材12的上表面22a和下表面22b正交的方向上振动。而且，使波导14a、14b进行同相振动。另外，通过使两个超声波振子18a、18b的输出时刻错开，或者设定输出的大小，由此能够针对波导14a、14b适当地生成同相、反相的振动。另外，虽然保护构件62a、62b需要适当的厚度，但是只要预先在超声波振子18a、18b的外周面形成外螺纹部(未图示)并在开口 76a、76b、76c、76d内形成内螺纹部(未图示)，就能够容易地将超声波振子18a、18b固定于处理器具10。如图9A和图9B所示，优选的是，在末端执行器16与基材12的顶端部26a之间的位置形成有例如半圆状的开口 78。这样，由于不会被基材12的顶端部26a限制振动，因此能够将来自超声波振子的振动有效地传递至末端执行器16。S卩，由于存在形成于末端执行器16的基端与基材12的顶端部26a之间的边界的开口 78，因此能够减少振动损失。另外，该开口 78的形状并不限于半圆状，也可以是大致三角形状等。在该情况下，以与图9B相同的方式将基材12的顶端部26a设为底面，将三角形的高度方向配置在末端执行器16的顶端侧。另外，如图1OA所示，使用形成为锥形的末端执行器16a也是合适的。末端执行器16a除了如图1OA所示那样形成为随着从波导主体15的顶端朝向末端执行器16的顶端而顶端直线状地变细的锥状以外，虽未图示，但是也优选例如形成曲面、或者在以适当的间隔形成台阶的同时顶端逐渐变细。通过使用具有这种末端执行器16a的探头10，作为以细小的部分为对象的治疗装置(处理器具1)，能够进一步发挥效果。与图4D和图7相同，图1OB是形成有使基材12的顶端部26a相对于保护构件62a、62b的顶端突出的延伸部17a的例子。在该情况下，延伸部17a随着与保护构件62a、62b分离而顶端变细。S卩，优选的是，基材12随着从保护构件62a、62b朝向基材12的顶端部26a而顶端变细。而且，优选的是，基材12的顶端部26a的宽度为与末端执行器16的厚度相同或略大。图1OC所示的末端执行器16b是切断图1OB所示的末端执行器16a的顶端并且将基材12的顶端部26a厚度设为与末端执行器16b的厚度相同的例子。在该情况下，末端执行器16b的顶端的高度比图1OB所示的末端执行器16a的顶端的高度高。另外，优选的是，图1OB和图1OC所示的波导14形成为相对于基材12对称。另外，在该实施方式中，虽说明了处理器具10相对于基板22的上表面22a与下表面22b的中间的未图示的面(中立面)对称的情况，但也可以是波导14a、14b的高度不同或者波导14a、14b的厚度不同等相对于基板22的上表面22a与下表面22b的中间的未图不的面(中立面)不对称的情况。另外，在该实施方式中，虽说明了使用相对的板状的一对保护构件62a、62b的情况，但是不仅能够使用保护构件62a、62b彼此在基材12的上方相连的状态(参照图5B)的保护构件，也能够使用未图示的在基材12的下方相连的状态的保护构件。使用图1lA和图1lB说明第5实施方式。如图1lA所示，本实施方式的超声波处理器具I具有探头10、能够与探头10的末端执行器16a接触及分离的卡爪(活体组织把持部)92以及使卡爪92活动的缆线94，探头10包括基材12、在顶端具有锥形的末端执行器16a的一对波导14a、14b、以及一对保护构件62a,62b (参照图 10A)。另外，优选的是，通过在保护构件62a的下表面等配设图1lB所示的例如半管状的引导构件96来保持缆线94。在该实施方式中，在一对保护构件62a、62b的外侧，卡爪92借助销98被支承为能够转动。而且，卡爪92连接于缆线94的顶端，缆线94朝向基材12的后端侧延伸。因此，当使缆线94向后端侧移动(拉伸)时，卡爪92的顶端靠近末端执行器16a。当使缆线94向基材12的顶端侧移动时,卡爪92的顶端离开末端执行器16a。因此,能够在卡爪92与末端执行器16a之间把持、松开活体组织。
在本实施方式中，能够将卡爪92配置于与基材12同样实质上不振动的保护构件62a、62b。因此，不需要在第一实施方式中说明的管状体20，并且不需要在配置有管状体20的情况下利用顶端支承卡爪92的构件。因而，相对于上述美国专利第6，129，735号说明书、美国专利第7，229，455号说明书的超声波处理器具，具有能够减少元件数量、能够容易地实现小型化的优点。使用图12说明第5实施方式的变形例。图12所示的超声波处理器具I具有使保护构件62a、62b突出至末端执行器16a的顶端附近的突出部100a、100b。优选的是，突出部IOOaUOOb的顶端为了防止钩挂于活体组织而形成有曲面102a、102b。在突出部IOOaUOOb中的、靠近卡爪92的面分别形成有防滑件104a、104b。另外，在图12中，防滑件104a、104b形成有齿列。代替齿列或者在齿列的行，只要具有防滑作用，防滑件104a、104b也可以采用例如梨皮面等。通过使这种防滑件104a、104b形成在靠近末端执行器16a的位置，由此，在将活体组织夹持于卡爪92与防滑件104a、104b之间时、即将活体组织夹持在卡爪92与末端执行器16a之间时，能够将活体组织可靠地固定于末端执行器16a。在本变形例中，通过将用于把持活体组织的防滑件104a、104b —体形成于保护构件62a、62b的突出部100a、100b，由此不会增加元件数量，能够可靠地进行活体组织的把持。因此，能够利用末端执行器16a可靠地进行活体组织的处理。至此，参照附图具体说明了几个实施方式，但是本发明并不限定于上述实施方式，包括在不脱离其主旨的范围内进行的所有的实施。附图标记说明Cl长度方向轴线(基轴)；C2长度方向轴线；I超声波处理器具；10探头(插入部)；12基材；12a基材；14波导；15波导主体；16末端执行器；18超声波振子；22基板；22a上表面；22b下表面；24a左侧边缘部；24b右侧边缘部；26a顶端部；26b基端部；32a左表面；32b右表面 ；34上表面；36a顶端部；36b基端部。
权利要求
1.一种探头，该探头构成对活体组织进行处理的处理器具的插入部，其特征在于， 该探头具备 基材，其具有被长度方向和比上述长度方向短的宽度方向限定的基面；以及 波导，其具有波导主体和末端执行器，该波导通过将传递至上述波导主体的超声波振动传递至上述末端执行器来利用上述末端执行器对活体组织进行处理，上述波导主体具有比上述基面的宽度方向的宽度小的宽度，该波导主体相对于上述基面突出并且沿着上述基面的长度方向延伸，上述末端执行器设置于上述波导主体的顶端部。
2.根据权利要求1所述的探头，其特征在于， 上述波导是弹性体， 上述基材是比上述波导难以传递振动的抗振体， 上述波导和上述末端执行器具有顶端部、基端部以及由上述顶端部和基端部限定的长度方向轴线，上述波导和上述末端执行器借助上述超声波振动而在与上述波导的长度方向轴线正交的方向上振动。
3.根据权利要求1所述的探头，其特征在于， 该探头的使上述基材与上述波导对齐的状态下的、与上述基材的长度方向正交的横截面呈大致T字状。
4.根据权利要求1所述的探头，其特征在于， 该探头的使上述基材与上述波导对齐的状态下的、与上述基材的长度方向正交的横截面呈大致十字状。
5.根据权利要求1所述的探头，其特征在于， 在上述基材的上述基面的上述宽度方向的边缘部具有用于保护上述波导的保护构件。
6.根据权利要求5所述的探头，其特征在于， 上述末端执行器相对于上述基材和上述保护构件的顶端突出。
7.根据权利要求5所述的探头，其特征在于， 上述基材的基面和上述保护构件的至少一者具有使从上述波导传递的超声波振动反射并会聚的反射面。
8.根据权利要求5所述的探头，其特征在于， 在上述保护构件中配设有把持部，在该把持部与上述末端执行器之间把持活体组织。
9.根据权利要求5所述的探头，其特征在于， 上述保护构件呈管状。
10.根据权利要求5所述的探头，其特征在于， 上述保护构件一体地形成于上述基材。
11.根据权利要求1所述的探头，其特征在于， 该探头还具备至少一个超声波振子，该超声波振子能够在相对于上述波导延伸的方向偏移的方向上装卸。
12.—种探头，该探头构成对活体组织进行处理的处理器具的插入部，其特征在于， 该探头具备 基材，其具有基面；以及 波导，其具有波导主体和末端执行器，该波导能够在从上述波导主体的至少一个面输入超声波振动时传递板波，上述波导主体配置于上述基材的基面且具有细长板状，上述末端执行器相对于上述基材的顶端突出并且设置于上述波导的顶端部，且该末端执行器能够将上述板波付与活体组织。
13.根据权利要求12所述的探头，其特征在于， 上述波导具有顶端部、基端部以及被上述顶端部和基端部限定的长度方向轴线， 该探头还具有能够在相对于上述波导的长度方向轴线偏移的方向上装卸的超声波振子。
14.根据权利要求12所述的探头，其特征在于， 在上述基材中配设有用于保护上述波导的保护构件。
15.一种使用基材上的细长的波导对活体组织进行处理的方法，其特征在于， 将上述基材保持为比上述波导难以振动的状态，并且从相对于上述波导的轴向偏移的方向对该基材上的细长的波导付与超声波振动， 使作为处理对象的活体组织抵接于形成在上述波导一端的末端执行器，从而利用上述超声波振动对活体组织进行处理。
全文摘要
构成对活体组织进行处理的处理器具的插入部的探头(10)具有基材(12)，其具有由长度方向和比上述长度方向短的宽度方向限定的基面(22a、22b)；波导(14)，其在具有比上述基面的宽度方向的宽度小的宽度的状态下相对于上述基面突出，并且沿着上述基面的长度方向延伸，该波导(14)具有顶端部和基端部，能够传递来自配设在上述顶端部与基端部之间的超声波振子的超声波振动；以及末端执行器(16)，其设置于上述波导的顶端部，利用在上述波导中传递的超声波振动对活体组织进行处理。
文档编号A61B18/00GK103052362SQ20118003822
公开日2013年4月17日 申请日期2011年11月8日 优先权日2010年12月17日
发明者泽田之彦, 山田典弘 申请人:奥林巴斯医疗株式会社