WO1984003828A1 - Ultrasonic oscillator - Google Patents

Description

明 細 超音波発振装置 技術分野

本発明は、 超音波発振装置に関し 、 特に外科手術用 に応用でき る超音波発振装置に関する 。 背景技術

10 外科用手術具中、 メ スは生体組織を切開する こ とを 目的と している力、；、 電気 メ スやレーザー メ ス の如 く細 胞組繳を焼灼する と 同時に毛細血管等の血管を も焼灼 し、 切開 と共に止血を も行な う 機能を持ち、 切開 と 同 時に止血を行な う 手術分野には適した手術具である。

1 5 しカゝしな力 ら、 これら の手術具は組織の切開 と同時に 血管や神経類を も同時切断する故に、 肝臓や脳組織の よ う に、 血管や神経類が多数集積 している手術部位、 或いは他の手術部位でも 血管や神経類を残 したい手術 においては電気 メ ス 、 レーザー メ ス の利用はなかなか i ' 難し く 、 従来から使われている ステ ン レ ス刃、 鋼刃或 いはモ ス キ ー ト 等に頼っている。

従来の超音波に よ る組緣の切断或いは破砕能を応用 した手術具と しては、 整形外科、 一般外科分野では、 骨や関節を切削する も の、 眼科領域で白内障の手術具 5 また歯科用では歯石除去用の超音波手術具等が実用化 O されている。 しかしながら これらの超音波応用手術具 では組織を 広 範 囲 に 破砕するだけの超音波振動の振 幅とパワ ーを発攆する ものではな く 、 極めて限定した 術野に専用の手術具と して用いられている ものである _c また、 特開昭第 5 4 - 1 5 2 3 8 5号公報には、 機 械的に異なった特性を有する広範囲な体の組織に適甩 でき る こ とを 目的と した - ッ ケ ル合金の重ね合せから なる磁歪型振動子を有する超音波外科用器具が開示さ れている 。

しかし、 例えばフ ェ ラ イ ト を用いた磁歪型振動子の 場合には、 軸方向の E縮に対しては強いが、 伸びに対 しては弱 く 、 その結果振幅を高 く と る こ とができない, また - ッ ケ 系の磁歪型振動子の場合は、 耐衝撃性に 乏し く、 ホ ー ン の先端部に掛かる負荷が大きい場合に は破損する恐れがあ り 、 また機械的 Qが電歪型振動子 に比し低く なら ざるを得ず、 その結杲電気 ロ スが大き く な り 、 その分振動子の発熱 とな り 、 この発生する熱 を水等の冷却手段で取り 去らねば振動子の破損につな がるおそれがある。

また、 電歪型振動子を用いた従来の超音波発振装置 にお いて も、 ホー ン先端部の振幅を大き く し ょ う とす .る と、 振動子励振用の出力電力波形の位相と帰還電 E 波形の位相 とがずれ振幅を大き く できない欠点がある 発明の開示 0^ 本発明の目 的は、 生体組織の広範囲な分野で十分な 組緣破砕能力を発揮し得る超音波振動 の.振幅 とパワ ー を出 し得る超音波発振装置を提供する こ と であ る。

本発明に よ る電歪型超音波発振装置においては、 振 動子を励振するための超音波発振部中に起動衝撃綾和 回路を備えて起動時に過渡的な衝撃電流の発生を防止 する回路とする と共に電力増幅回路をその出力電圧波 形と帰還電圧波形と の位相関係を一致させる 回路構成 と している。 したがって、 ホー ン の先端部に掛かる負 荷に対して強 く 、 且つ機械的 Q を高 く と れる ため電気 ロ ス も 少 く 、 振動子の発熱が少 く 、 冷却手段を 用 いな く て も十分耐久性を発揮でき る利点があ り 、 超音波メ ス の如 く最も信頼性を要求される 用途には最適であ り 手術部位、 即ち血管や神経類が集中 し ている手術部位 に於いて、 血管や神経類を傷つける こ とな く 、 切除す ぺき細胞を破砕に よ り 切断除去する こ とができ る。 図面の簡単な説明

第 1 図は 本発明に よ る超音波発振装置の基本的ザ ロ ッ ク図、

第 2 図は 第 1 図に示す基本的ゲロ ッ ク 図の詳細ヅ ロ ッ ク図、

第 5 図は 従来の電力増幅回路図、

第 4 図は 本発明における電力増幅回路図、

第 5 図は 従来の電力増幅回路の波形図 、 、^{ii Q} 斗 第 ό 図は、 本発.明における電力増幅回路の波形図、 第 7図は、 従来の起動回路図、

第 8 図は、 本発明における起動衝撃緩和回路図、 第 9 図は、 従来の起動回路の痰形図、

5 第 1 0 図は、 本発明における起動衝撃緩和回路の波

形図、

第 1 1 11は、 本発明におけるハ ン ド ー ス部の全体 図、

第 1 2'図は、本発明における超音波変換器の 外形図及 10 びその振動特性、

第 1 3 図は、 本発明における超音波変換器の他の例 の外形図である。 発明を実施するための最良の形態

15 本発明の超音波発振装置を超音波メ スに応甩 した例

について説明する と 、 超音波発振部は、 第 1 図に示す 電源部 1 、 増幅部 2 、 整合部 3 、 帰還部 4 及び電気振 動ェ ネ ルギ ーを機械振動ェ ネ ルギ 一 に変換する超音波 変換器 5 とから基本的には搆成されている。

¾ これらの基本回路の詳細を第 2 図に従い詳述するが、 本発明 においては後述する よ う に増幅部 2 において従 来の回路構成を改善している。 電源部 1 は突入電流.緩 和回路 7 、 整流回路 8 、 平滑回路 9 よ り 構成される。

商用交流電源 6 よ り A C 1 0 0 V または適切なる交流 25 電圧によ り 電源供給を受け、 突入電流緩和回路 7 に接

o ^rn υ' o ' 続される 。 こ の突入電流緩和回路 7 は本超音 '波メ ス の 発振回路に電源投入する際、 この投入時.に流れる過大 な電流が交流電源を直流電源に変換する A C - D C 変 換回路である整流回路 8 内の整流素子を破壊する場合 があ り 、 これを緩和する 目 的で設けたものであ り 、 こ の突入電流緩和回路 7 に よ り 電源回路の保護、 安定化. を図っている。 また整流回路 8 で得られた直流波形に は脈流の ¹】 ッ プ ル率が大きいと 、 超音波変換器 5 と ホ ー ン 1 0 とで構成される機械振動系が安定を欠 く ので、 この リ ツ 7°ル率を低減する g的で、 平滑回路 9 がある。 この平滑回路 9 に よ り 、 メ ス先端である ホ ー ン 1 0 の 先端部は極めて安定した超音波振動が得られる 。

増幅部 2 は、 電力増 幅回路 1 1 、 起動衝撃緩和回路 1 2 、 ス パ イ ク波除去回路 1 3 及び振幅調整回路 1 4 から構成される。 これら の回路の う ち電力増幅回路

1 1 及び起動衝撃緩和回路 1 2 が従来の回路と異なつ てい る。

電力増幅回路 1 1 には冷却無しで連続発振を可能な ら しめる低損失回路方式を用いた。 このため、 従来は 第 5 図に示す如 く 、 抵抗 5 4 を增幅用 ト ラ ング ス タ

5 5 の ペ ー ス に接続しているが、 本発明におけ る電力 増幅回路第 4 図に示すよ う に 1 1 は、 ダイ オー ド 5 6 と コ ン ン サ 5 7 の並列回路を増幅用 ト ラ ン 、ク ス タ

5 5. のベー ス に接続し帰還電圧が低電 ε時でも ダイ ォ ー

5 6 と コ ンデ ン サ 5 7 に よ ってバイ アス電流を流れ 易 く し 、 発振可能に なら しめ 、 また、 増幅 ト ラ ンヅ ス タ 5 5 と ^段の ト ラ ンジ ス タ S 4 間に抵.抗 5 8 と並列 に コ ン ンサ 5 9 を追力 α し ト ラ ンジ ス タ 6 4 の コ レ ク タ 、 ェ ミ ッ タ 間の 出力電 Εを大幅に変化させて、 出力 を調整 、 即ち超音波変換器 5 の振幅を調整する場合の 帰還部 4 から の帰還電圧の位相のズレを生じさせない. よ う に所定の容量の コ ン ^ ン サ 5 9 を接続している。

これに より 従来の第 3 図に よ る増幅 回路 出力電 Ε波 形 6 3 と帰還電 Ε波形 6 2 と の位相の状態を第 5 図に 示す よ う になるが、 本発明 に よ る電力増幅回路 1 1 の 出 カ電 Ε波形 S 3 と帰還電 波形 6 2 の位相の状態を第 ό 図に示すよ う に位相ずれが修正される 。

一般に超音波発振回路でハ イ パヮ 一を 出す場合には 発振ス タ 一 ト 時に電力増幅素子及び超音波変換器 5 が 電気的衝撃を受け、 性能劣化或いは破壊を招 く こ とが 多 く 、 ま た超音波変換器 5 と ホ ー ン 1 0 と で構成され る機械振動系が負荷状態にあ る時の立上り が困難と な る ケ ー ス が多 く 、 本発明 では これら の問題点を解決す ベ く 、 起動衝撃緩和回路 1 2 を設け 、 電力増幅回路

1 1 なら びに超音波変換器 5 の保護、 安定化を図 り 、 且つ超音波メ ス部であ る ホ ー ン 1 0 の負荷状態カ ら の 立上 り を極めて容易な ら し めた。 すなわち、 従来は第 7 図に示す如 く 、 起 動回路の ト ラ ンヅ ス タ 4 6 、 ツ エ ナ ー ダイ オー ド 4 7 よ り 構成されていたが、 本発明に おけ る起動衝撃緩和回路 1 2 は、 第 8 図の よ う に ス ィ ツ チ 4 8 と ト ラ ン ヅ ス タ 5 Q の ペ ー ス間 に直歹 U に抵沆

4 9 を接続し 、 ト ラ ン ジ ス タ 5 0 のペー ス と結線 5 3 と の間に 、 抵抗 5 1 と コ ン デ ン サ 5 2 を並列に接続 し た。 これに よ り 、 操作者が起動発振時に起動用 の ス ィ ツ チ 4 8 を 入れた に 、 電圧の立ち上が り と 同時に過 渡的な電流が流れる事を防止し てい る起動回路である。 従って 、 従来の第 7 図の回路 に よ る電流波形 6 0 の立 上が り 状態は第 9 図のよ う になるが本発明 に よ る起動衝 撃緩和回路 1 2 の電流波形 6 1 の立上が り を第 1 0 図 に示す よ う に平坦と な る 。

しか も 、 電力増幅回路 1 1 からは、 こ の電力増幅回 路 1 1 の 出 力の電圧波形であ る超音波周波数の方形波 に重畳す る ス パ イ ク 波が発生す る力 、 こ の ス パ イ ク 波 が前記方形波の 2 倍以上 と な る こ とが多 く 、 増幅素子 及び超音波変換器 5 の特性劣化又は、 破壊の原因 と な り がち であ り 、 ス パ イ ク 波除去回路 1 3 を 、 電力増幅 回路 1 1 の後に設 け る こ と に よ り 、 前記 ス パ イ ク 波を 除去 し 、 電力増幅回路 1 1 内の増幅素子及び超音波変 換器 5 の保護、 安定化を可能な ら し めた。 ま た振幅調 整回路 1 4 を設け 、 ホ ー ン 1 0 の先端 、 即ち メ ス 先端 βの振動振幅の連続的変化を可能な ら し め 、 手術対象 部位の状態に応 じ破砕度の調整を容易 と し た。

超音波 メ ス 用発振機の整合部 3 は、 整合回路 1 5 、 振幅 レ ベ ル設定回路 1 6 、 帰還信号検 出回路 1 7 、 及 び超音波変換器 5 に負荷 さ れる 電力を検 出する電力検

— 、ヽ 出部 1 8 並びに ホ ー ン 1 0 の振幅を表示する振幅検出 部 1 3 よ り 搆成される。 整合回路 1 5 は.、 ホー ン 1 0 の先端即ち メ ス先端の負荷が増大した場合でも メ ス 先 端の振動振幅が低下する こ な く 、 超音波変換器 5 に 電気的パワ ーが低損失で投人でき る回路であ り 、 この 整合回路 1 5 によ り 、 手術部野の負荷の変化に対して 超音波振動のパワ ーを維持し得る。 しかも本発明 は、 超音波変換器 5 を安定動作させるには、 駆動振幅の適 正化が重要であるが、 振幅レ ベ ル設定回路 1 6 に よ り、 超音波変換器 5 の低損失、 安定化を図っている。 帰還 信号検出回路 1 7 は、 ホ ー ン 1 0 の先端部にかかる負 荷条件ならびに温度によ って変化する機械振動系の共 振周波数と振幅 とを検出する回路であ り 、 こ の信号を 増幅前段、 即ち電力増幅回路 1 1 に帰還する こ と に よ つて、 定振幅制御と周波数の 自動追尾を可能なら しめ ている。 '

超音波メ ス用発振機の帰還部 4 は、 帰還信号 Q調整 回路 2 0 と帰還信号フ ィ ル タ ー回路 2 1 とカゝらなる。 前記帰還信号検出回路 1 7 に よ って検出した機械振動 系の共振周波数と振幅と を帰還信号 Q調整回路 2 0 及 び帰還信号 フ ィ ル タ ー回路 2 1 を経て電力増幅回路

1 1 に帰還させる も のであ ¾。 帰還信号 Q調整回路

2 0 は、 超音波発振の立上り を銳 くする には、 発振ス タ ー ト 時の帰還回路 の Q を高 くする必要がある力' 、 こ の超音波発振が定常状態に入ってから 、 ホー ン 1 0 の 負荷変動に対 して安定振動を維持する には'、 帰還回路 の Q は低い方が良 く 、 こ の帰還回路の Q を 自 動調整す る こ と に よ つて振動の過渡秋態 と定常状態 と を安定化 させる役割を持たせて あ る 。 一方、 超音波変換器 5 と ホ ー ン 1 0 と から 成 る機械振動系は 、 主共振周波数以 外に い く つかのス 寸 リ 了 ス 周波数を持って い る こ と力 V 多 く 、 こ の ス リ 了 ス 周波数は、 超音波 メ ス と し て の 不安定要素 と な る場合が多い。 本発明 では 、 こ の ス フ。 リ ァ ス 周波数を除去する 目 的 で帰還信号 フ ィ ル タ 一回 路 2 1 を採用 し 、 超音波 メ ス と し て の安 定化を可能な ら し めた。

^に 、 本発明 におけ る超音波 メ ス の ハ ン ド ー ス 部 は従来の も の と 異なるが 、 こ れに ついて 、 先ず 、 第

1 1 図 、 第 1 2 図に基づき 詳述する 。

第 1 1 図は超音波 メ ス のハ ン ドピ ー ス 部の全体図 で あ る 。 ハ ン ド ー ス部は超音波発振部の整合部 3 に接 続さ れる ケ ー ル 2 2 、 及び コ ネ ク タ ー 2 3 、 握 り 部 2 4 、 保護管 2 5 、 超音波 メ ス部であ る ホ ー ン 1 0 、 手術部位に生理食塩水等を供給する ィ i】 ケ、、一 シ ョ ン パ ィ フ ° 2 6 、 手術部位の液状物質等を吸引する ため の吸 引パイ ： 7° 2 7 'と から大き く は構成され る。 接続管 2 3 は、 握 り 部 2 4 と 保護管 2 5 と を ネ ジ等に よ り機械的 に接続する パイ であ る つ 握 り 部 2 4 、 接続管 2 8 、 保護管 2 5 はハ ン ドピ ー ス 全体の重量を下げ、 術者の 取 り 扱いを容易且つ楽に行な う ために 、 了 ル ミ ニ ゥ ム

；0 !0 ゃヅ ユ ラ ル ミ ン等の輊 く て腐蝕に対 して強い金属或い は、 フ エノ ー ル樹脂 、 A B S 樹脂等の強度の高 い合成 tr脂等で構成する のが望ま しい。 超音波 メ ス部 と なる ホ ー ン 1 0 は超 々 ジ ュ ラ ル ミ ン 、 チ タ ン合金等高周波 の機械振動 の伝達性が良 く 且つ破壤に対して強い材質 に よ り な るが、 こ の ホ ー ン 1 ύ 内には手術部位にて発 生する 血液 、 洗狰用の生理食塩水、 ホ ー ン 1 0 に よ り 破砕された細胞片等を吸引除去する ため の吸引孔 2 9 が設けてあ り 、 この吸引孔 2 9 は保護管 2 5 の外側に 適宜の方法で接続 したパ イ プ。 ジ ョ イ ン ト 3 0 を介して 吸引バ イ フ。 2 7 に接続 れる 。 吸引パイ 7° 2 7 の他の 先端に吸引 - ッ ： 7° ル 3 1 を ロ ウ 付け或 いはア ル ン溶 接等適切な方法で接続する 。 こ の吸引 - ッ ノレ 3 1 に は図示して いな いが、 真空ポ ン ヅ等の吸引装置に図示 していない力 、 ガ ラ ス ピ ン等の ト ラ ッ フ。を介 し て接続 する塩化ビニ ー ル 、 シ リ コ ー ン樹脂等吸引装置の吸引 陰 に耐え得る材質、 形状の フ レ キ シ ルな チュー を接続する 。

ィ U ゲー シ ヨ ン バ イ フ。 2 6 は 、 生理食塩水等の洗浄 液を手術部位に供給するため の も のであ るが、 ホ ー ン 1 0 の先端部近辺に開 口端を設け且つ ホ ー ン 1 ΰ に接 触させないで近接する よ う 配置する のが望ま しい。 ホ ー ン 1 0 に接触する と 、 こ の ホ ー ン 1 0 が超音波振動 して い る故、 イ ゲー シ ヨ ン ノ イ プ 2 6 が破損する恐 れがあ る し 、 ま た ー ン 1 0 から余 り 離しすぎ る と脳

C i?I ' 外科等のマ イ ク 口 サ ージ ェ リ 一の場合等では、 こ のィ. υ ゲー シ ヨ ン ノ イ 2 6 が邪魔 と な る場合があ る 。 ィ υ ゲ ー シ ヨ ン ノ イ 2 6 は、 バ イ フ。ジ ョ イ ン ト 3 0 に 適宜 の方法で固定ま たは接続 し 、 ホ ー ン 1 0 と の接触 防止或いは ホ ー ン 1 0 から離れすぎる のを防止する。 ィ ι】 ゲー シ ヨ ン パ イ ： ^ 2 6 の他の先端に ィ ゲー シ ョ - ン ッ フ。 ノレ 3 2 を 口 ゥ 付け或いはア ル ン溶接等適切 な方法で接続す る。 こ の ィ リ ケ、、 ー シ ヨ ン ニ ッ ル 3 2 • には、 図示 し て いないがペ リ ス タ ー ポ ン ヅ等の ロ ー ラ 一型ォ？ ン フ。 に よ り 、 図示 し て いな いが生理食塩水等の 洗浄水容器中の洗狰水を供給する塩化ピ ニ ー ノレ、 シ リ コ ー ン樹脂等の 口 ー ラ 一型ポ ン の し ご き に耐 え得る 材質、 形状で且つ医学的 に安全である フ レ キ シ ^ ル な チ ュ ーヅを接続する 。

バ イ フ。止 メ 具 3 3 は、 前記吸引 パ イ フ。 2 7 及び前記 ィ リ ゲー シ ヨ ンパイ 2 6 を前記握 り 部 2 4 に 固定す る止 メ 具であ る 。 吸引ハ。ィ フ。 2 . 7 、 ィ U ゲー シ ヨ ンハ⁰ ィ フ ° 2 6 、 吸引 ユ ッ フ。 ノレ 3 1 、 ィ リ ゲー シ ヨ ン - ッ ヅ ル 3 2 、 バ イ フ。ヅ ョ ィ ン ト 3 0 及びパイ フ。止 メ 具 3 3 の材質は ス テ ン レ ス ス チ ー ル等の耐腐蝕性且つ'耐溶出 性の材質が望 ま し い。

更に本発明 の超音波 メ ス の ハ ン ド 匕。 ー ス 部の内部搆 造、 振動特性等に ついて 、 第 1 2 図に基づき 詳述する。

前述の超音波変換 器 5 は、 電歪型振動子 3 4 、 こ の 電歪型振動子 3 4 の前後 、 第 1 2 図 では左右に超 々 、ク

C ユ ラ ル ミ ン或いは硬力了 ル ミ 合金等の高張力金属材料 かち な る裏打板 3 5 及び前面板 3 6 を設.け 、 裏打板

3 5 、 電歪型振動子 3 4 、 及び爵面板 3 6 は互に図示 していないが高張力金属材料から な る ル ト に よ り き つ く 接続固定する 、 所謂 B L T ( ポ、ル ト 締 メ ラ ンジュ

ン型振動子 ） 型振動子構造 とする。 前面板 3 6 と超 音波 メ ス部 と なる ホ ー ン 1 0 と は、 高張力金属材料か ら な る ィ モ ネヅ で接続固定する 。 電歪型振動子 3 4 は， p ζ τ ( ジ ルコ ン酸 チ タ ン酸鉛 ） が望 ま し く 、 その偭 有振動数は 1 MHZ 〜 1 0 0 MHZ 、 望ま し く は 1 0 MHZ

〜 2 0 MH 程度が良い。 電歪型振動子 3 4 の両端に取 り 付け る裏打板 3 . 5 及び前面板 3 6 は、 裏打板 3 5 、 電歪型振動子 3 4 、 前面板 3 6 、 ホ ー ン 1 0 で搆成さ れる超音波変換器 5 の捱動数が 2 0 KHZ 〜 4 0 KHZ 、 望ま し く は、 2 5 HZ 〜 3 8 HZ にな る よ う に直径及 び長さ を決め る 。 ホ ー ン 1 0 の形状は、 ホ 一 ン 1 0 の 先端部 3 8 の振幅を決定する 重要な因子であ るが、 一 般的にはホ ー ン 1 0 の先端部 3 8 の振幅はホ ー ン 1 0 の根元部 3 9 の断面積と ホ ー ン 1 0 の先端部 3 8 の断 面積の比に 反比例する 。 本発明の超音波 メ ス に使用す る ホ ー ン 1 ϋ の先端部 3 8 の振幅は、 5 0 : i 〜 2 5 ϋ 、 好ま し く は 1 0 0 〜 1 5 ϋ カ、;望ま し い。 ま たホ — ン 1 3 の材質は高張力金属材料 、 望ま し く はチ タ ン 合金が良い。

Ρ ζ τ から なる 電歪型振動子 3 4 を 用 いた本発明の

ΟΜ?Ι \ . ϊ. ι 超音波 メ ス と な る超音波変換器 5 は、 他の振動子、 例 えば フ ェ ラ イ ト を用 いた磁歪型振動子およ び - ッ ケ ル 系の磁歪型振動子に較べてホーン 1 0の先端部 3 8 に掛かる 負荷に対し て強 く 、 且つ機械的 Q を高 く と れる故電気

5 ロ ス も 少 く 、 振動子の発熱が少 く 、 冷却手段を用 いな

く て も十分耐久性を発揮でき る 利点があ り 、 超音波 メ- ス の如 く 最も信頼性を要-求される 用途には最適である 。

に 本発明 の電歪型振動子を 用 いた超音波変換器 5

の振動特性を第 1 2 図 に基 ^き説明する。 第 1 2 図の

10 上段に 図示するグ ラ フ は、 超音波変換器 5 の各部の軸

方向 の振幅パタ ー ンであ り 、 電歪型振動子 3 4 の軸方 向の中心部で振幅ゼ ロ 、 ま た ホ ー ン 1 0 の絞 り 開始部

4 0 の付近で振幅ゼ ロ 、 電歪型振動子 3 4 と ホ ー ン

1 ΰ の絞 り 開始部 4 0 間はィ—モ ネ 、 3 7 付近を ピ ー ク 上 と する弧形 と な る。 ま た裏打板 3 5 の左端 4 1 と電歪

型振動子 3 4 間 も 、 裏打板 3 5 の左端 4 1 が最大振幅 と な る 半弧形 と な る。 ホ ー ン 1 0 の絞 り 開始部 4 0 と ホ ー ン 1 0 の先端部 3 8 間は、 ホ ー ン 1 0 の先端部

3 8 が最大振幅 と な る 半弧形 と なる 。 超音波 メ ス の性

2 能の 1 つであ る ホ ー ン 1 0 の先端部 3 8 の振幅の大き

さは、 前述の通 り ホ ー ン 1 0 の根元部 3 9 の断面積と ホ ー ン 1 0 の先端部 3 8 の断面積の比に大略反比例す る ので、 本超音波 メ ス の治療対象部野 、 手術の程度等 に よ り この断面積を変え 、 各種振幅の ホ ー ン形状を と

5 り 得る 。

し -ゝ

^YATI ι 4

^に ^:発明 における超音波 メ ス の超音波変換器の他 の例に ついて第 1 5 図及び第 1 1 図に基.づき説明する。

前述の通 り 、 本発明に よ る超音波 メ ス の超音波変換 器部の振動子は、 電歪型振動子を 用 いて いる故、 振動 子の電気 ロ スが少 く 、 その結果振動子部の発熱が少 く でき るが、 更に望む ら くは振動子部で発生する熱を除 去し得れば振動子の耐久性は遙かに向 上する こ とは明 ら かであ る。 そ こ で第 5 図に示す如 く 、 吸引孔 4 2 を 超音波変換器 5 の軸全長に亘つて設け 、 第 3 図に示す ィ ゲー シ ヨ ン パ イ ブ。 2 6 と 同 じ方法でセ ッ ト された ィ U ゲー シ ヨ ンハ⁰ィ ヅ 2 6 よ り 手術部位に供給された 生理食塩水等の洗狰水を吸引孔 4 2 によ り 吸引 する こ と に よ り 、 中空型電歪型振動子 4 3 を冷却する こ とが でき る 。 ィ モ ネ ジ部 4 4 及び中空型電歪型振動子 4 3

の吸引孔 4 2 と の気密化は図示 していないが、 0 - 1】 ング、 テ フ 口 ン製シ ー ルテ ー プ。等適切な る シ ー ル方法 で気密化をはかればよ い。 ま た第 5 図 では、 吸引孔

4 2 を超音波変換器 5 の全長に亘つて設けてあ るが、 裏打板 4 5 上であれば超音波変換器 5 の軸 と 直角方向 に吸引孔の取 り 出し 口 を設けて も よ い。

以上詳述し た通 り本発明 に よ る超音波発振装置は、 外科手術用 の超音波メ ス と して十分な機能を発攆する _c

ノ

Claims

請求の範囲

1. 電源から の交流信号を直流信号に ·整流す る電源 部、

上記電源部から の直流信号を増幅す る増幅部であつ て 、 上記増幅部はその 出 力の位相 と帰還 された信号の 位相 と のずれがな く その 出力の振幅を整調する電力増 幅回路 と 、 発振起動 ^の電気的衝撃を緩和する起動衝 撃緩和回路を含み、

上記増幅部から の 出力信号を整合する 整合部 、 上記整合部から の 一部の信号を上記増幅部の電力増 回路へ帰還させる帰還部 、 及び

上記整合部に接铳された電歪型振動子を も つ超音波 変換器から な る超音波発振装置。

2. 請 求 の 範 囲 第 1 項 記載の超音波発振装置で あ って 、 上記起動衝撃緩和回路は発振起動用 の ス イ ツ チ と ト ラ ン シ ス タ のペー ス間 に直列に抵抗を接続 し 、 上記 ト ラ ン ジ ス タ の ペ ー ス と結線 と の間に 、 抵抗と コ ^ ^ ンサ を並列に接続 し た超音波発振装置 。

5. 請求の範囲第 1 項記載の超音波発振装置であつ て 、 上記電力増幅回路は増幅用 ト ラ ン ジ ス タ のペ ー ス に直列に ダイ ォ ー ド と コ ンデ ンサ の益列 回路を接铳 し 、 ま た上記 ト ラ ン ジ ス タ.の ェ ミ ッ タ と 次段の ト ラ ソ タ ス タ のペー ス と の間に抵 ¾ と コ ン デ ン サ の並列回路を接 続し た超音波発振装置。

4. 請求の範囲第 1 項記載の超音波発振装置であつ て、 上 記超音波変換器の先端部に ホ ー ンを も ち 、 上記 ホ ー ン の内部に吸引孔を設け 、 且つ上記'ホ ー ン に近接 する 位置に ィ リ ゲー シ ョ ンパイ を設置した超音波発

^ 1 . o

5. 請求の範囲第 4 項記載の超音波発振装置であつ て、 上記超音波変換器は中空型電歪型振動子を も ち 、 吸 引孔がホ一ンから 裏打板の任意の位置迄あ いている超 音波発振装置。

0. 請求の範囲第 4 項記載の超音波発振装置であつ て 、 上記ィ リ ゲ一 シ ヨ ンバ イ フ。 よ り 手術部位に生理食 塩水等を供給 し 、 上記 ホ ー ン の先端部に接蝕する手術 部位の組籙を上記ホー ン に発生させた超音波振動に よ り 破碎 し前記生理食塩水等と超晋波振動に よ り 浮化し た細胞片等を上記吸引孔ょ り 吸引除去する超音波発振 装置。 . ,

7. 請求の範囲第 ό 項記載の超音波発振装置であつ て 、 上記ホ ー ン の材質が、 チ タ ン合金から なる超音波 発振装置 0

8. 請求の範囲第 ό 項記載の超音波発振装置であつ て 、 握 り 部、 接続管、 保護管が軽 く て腐蝕に強い金属 , 望ま し く は、 了 ル ミ - ゥ ム ま たはジ ユ ラ ル ミ ン よ り な る超音 & · $ί ί¾ ¾^ 1Β· ο