医疗用处置装置的制作方法

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医疗用处置装置的制造方法

本发明涉及医疗用处置装置。



背景技术:

以往,公知使用超声波振动来接合或贴合生物体组织的医疗用处置装置(例如,参照专利文献1)。

专利文献1所记载的医疗用处置装置具有:能够开闭的一对夹持部、产生超声波振动的超声波振子、以及使超声波振子所产生的超声波振动传递给一对夹持部的振动传递部件。并且,在该医疗用处置装置中,利用一对夹持部对生物体组织进行夹持,将沿着该一对夹持部的相互对置的方向进行振动的超声波振动传递给生物体组织,从而接合或贴合生物体组织。

另外,生物体组织的细胞外基质(胶原蛋白或弹性硬蛋白等)由纤维状组织构成。因此,关于生物体组织的接合,考虑通过从生物体组织提取出细胞外基质并使该细胞外基质紧密地缠绕而使生物体组织的接合强度提高。并且,认为当在生物体组织的厚度方向上施加了超声波振动的情况下,能够使细胞外基质紧密地缠绕。

在专利文献1所记载的医疗用处置装置中,将沿着夹持着生物体组织的一对夹持部的相互对置的方向(生物体组织的厚度方向)进行振动的超声波振动传递给生物体组织。因此,通过该超声波振动而从生物体组织提取出的细胞外基质借助于该超声波振动而紧密地缠绕。因此,认为使生物体组织的接合强度提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平7-23972号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在考虑了专利文献1所记载的医疗用处置装置的操作性的情况下,优选采用使一对夹持部中的一个夹持部能够以另一个夹持部为中心进行旋转的构造。通过采用这样的构造,手术者不用变更医疗用处置装置自身的姿势,仅通过使一个夹持部绕另一个夹持部旋转就能够利用该一对夹持部从各个方向来夹持生物体组织。

但是,在采用了上述构造的情况下,由于一个夹持部的旋转位置而使传递给生物体组织的超声波振动的振动方向成为与一对夹持部的相互对置的方向不同的方向。因此,在采用了上述的构造的情况下,存在无法提高生物体组织的接合强度的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供如下的医疗用处置装置:能够提高操作性,并且提高生物体组织的接合强度。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题并达成目的,本发明的医疗用处置装置的特征在于,具有:振动部,其具有分别产生超声波振动的多个超声波振子;探针,其呈直线状延伸,在该探针的一端安装有所述振动部,该探针将由所述多个超声波振子分别产生的超声波振动从所述一端传递给另一端;颚部,其能够通过相对于所述探针相对移动而与所述探针的另一端之间夹持生物体组织,并且能够以所述探针的中心轴为中心进行旋转;旋转角检测部,其检测所述颚部以所述中心轴为中心的旋转角;输出计算部,其根据所述颚部的旋转角,对分别驱动所述多个超声波振子的各输出进行计算;以及振动驱动部,其分别与所述多个超声波振子电连接,按照所述输出计算部所计算出的所述各输出分别驱动所述多个超声波振子,在从沿着所述中心轴的方向进行观察时,所述各输出是将由所述多个超声波振子分别产生的超声波振动所引起的所述另一端的振动方向设定为从所述中心轴朝向所述颚部的方向的输出。

发明效果

根据本发明的医疗用处置装置,实现如下的效果:能够提高操作性,并且能够提高生物体组织的接合强度。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式1的医疗用处置装置的图。

图2是示出图1所示的处置器具的内部构造的剖视图。

图3是示出图1所示的处置器具的内部构造的剖视图。

图4是示出图1所示的处置器具的内部构造的剖视图。

图5a是示出图1所示的颚部的开闭动作的图。

图5b是示出图1所示的颚部的开闭动作的图。

图6a是示出图1所示的颚部的旋转动作的图。

图6b是示出图1所示的颚部的旋转动作的图。

图7a是示出利用图2所示的旋转角传感器来检测旋转角时的颚部的基准位置的图。

图7b是示出利用图2所示的旋转角传感器来检测旋转角时的颚部的基准位置的图。

图8是示出图1所示的控制装置和脚踏开关的结构的框图。

图9是示出图8所示的控制装置的接合控制的流程图。

图10a是示意性地示出通过图9所示的步骤s4而在探针上产生的横向振动的图。

图10b是示意性地示出通过图9所示的步骤s4而在探针上产生的横向振动的图。

图11是示出本发明的实施方式1的变形例1-1的图。

图12是示出本发明的实施方式1的变形例1-2的图。

图13是示出本发明的实施方式1的变形例1-3的图。

图14是示出本发明的实施方式2的接合控制的流程图。

图15是示意性地示出通过图14所示的步骤s8、s12而在探针上产生的横向振动的图。

图16是示意性地示出本发明的实施方式3的处置器具的图。

图17是示意性地示出本发明的实施方式3的处置器具的图。

图18是示出本发明的实施方式4的医疗用处置装置中的控制装置的结构的框图。

图19是示出本发明的实施方式5的医疗用处置装置中的控制装置的结构的框图。

图20是示出本发明的实施方式1~5的变形例的图。

图21是示出本发明的实施方式1~5的变形例的图。

具体实施方式

以下,参照附图对用于实施本发明的方式(以下为实施方式)进行说明。另外,本发明不仅限于以下所说明的实施方式。此外,在附图的记载中,对相同的部分赋予相同的标号。

(实施方式1)

【医疗用处置装置的概略结构】

图1是示意性地示出本发明的实施方式1的医疗用处置装置1的图。

医疗用处置装置1使用超声波振动对作为处置对象的生物体组织进行处置(接合或贴合)。如图1所示,该医疗用处置装置1具有处置器具2、控制装置3以及脚踏开关4。

【处置器具的结构】

图2到图4是示出处置器具2的内部构造的剖视图。具体来说,图2是按照包含探针6的中心轴ax在内的平面进行切断得到的纵剖视图。图3是按照图2所示的iii-iii线将处置器具2切断得到的横剖视图。图4是按照图2所示的iv-iv线将处置器具2切断得到的横剖视图。另外,在图2到图4中,图示出比操作杆52靠前端侧(图1中的左边的端部侧)的部位,省略了手柄5的一部分和振动部8的图示。

处置器具2例如是用于穿过腹壁而对生物体组织进行处置的线型的外科医疗用处置器具。如图1到图4所示,该处置器具2具有手柄5(图1、图2)、探针6、外筒7、振动部8(图1)、颚部9(图1~图3)、开闭传递部件10(图2~图4)、以及旋转角传感器20(图2)。另外,探针6的中心轴ax是作为探针6的长度方向的中心的轴。

手柄5是手术者所把持的部分。并且,如图1或图2所示,该手柄5具有外框51和操作杆52。

外框51具有:具有圆筒形状的圆筒部511;以及与圆筒部511一体形成的把持部512(图1),其由手术者把持。

如图2所示,在圆筒部511的内周面上形成有圆环状的支承凹部5111,该支承凹部5111沿着以该圆筒部511的轴为中心的周向延伸。

操作杆52是由手术者操作的部分,以能够沿着中心轴ax移动的方式被支承于圆筒部511。

如图1到图4所示,探针6具有呈直线状延伸的圆柱形状,以贯穿插入到圆筒部511内部且两端露出到外部的状态被支承于圆筒部511(手柄5)。并且,在探针6的一端(图1中的右侧的端部)安装有振动部8,该探针6将振动部8所产生的超声波振动从一端传递给另一端(图1中为左侧的端部)。

外筒7是由手术者操作的部分,如图1到图4所示,具有能够供探针6贯穿插入的大致圆筒形状。并且,如图2所示,外筒7形成为其一端(图2中为右侧的端部)的外径尺寸比其他部分的外径尺寸大。并且,如图2所示,外筒7的该一端与支承凹部5111卡合,能够根据手术者的操作而以中心轴ax为中心进行旋转。

并且,如图3所示,在外筒7的另一端侧的内周面上形成有截面观察呈圆形的一对轴承凹部71,该一对轴承凹部71分别位于包含中心轴ax在内的平面上且夹着中心轴ax相互对置。

此外,如图2所示,在外筒7的一端侧的内周面上形成有与开闭传递部件10卡合的卡合用凹部72。

振动部8产生超声波振动而使探针6产生横向振动(参照图10a)。如图1所示,该振动部8具有第1、第2超声波振子81、82和横向振动放大部83。

第1、第2超声波振子81、82具有相同的结构。在本实施方式1中,第1、第2超声波振子81、82由压电型振子构成,该压电型振子使用了根据交流电压的施加而伸缩的压电元件。

横向振动放大部83是对第1、第2超声波振子81、82所产生的超声波振动(振幅)进行放大的部件。如图1所示,该横向振动放大部83由其外径尺寸比探针6的外径尺寸大的正八棱柱构成。并且,横向振动放大部83以柱状轴与中心轴ax一致且相互对置的一组侧面与图2中的上下方向(铅垂轴)垂直的方式被安装于探针6的一端。

另外,横向振动放大部83的共振频率与探针6的横向振动的共振频率大致一致,例如为40khz。

这里,第1、第2超声波振子81、82分别安装在横向振动放大部83的8个侧面中的从沿着中心轴ax的方向观察时绕中心轴ax错开了90°的两个侧面上。更具体来说,第1超声波振子81安装在图1中位于下方的侧面上。并且,从处置器具2的前端侧观察时,第2超声波振子82安装在图1中位于右侧的侧面上。

并且,第1、第2超声波振子81、82经由电缆c而分别与控制装置3电连接,在控制装置3的控制下,因分别被施加交流电压(与探针6的横向振动的共振频率相同频率的交流电压)而在沿着中心轴ax的方向上伸缩。即,在本实施方式1中,第1、第2超声波振子81、82构成为产生横向振动(超声波振动)。并且,第1、第2超声波振子81、82所产生的横向振动被横向振动放大部83放大,并且借助于横向振动放大部83而使探针6产生横向振动。

颚部9根据手术者对操作杆52的操作(以下,称为开闭操作)而进行相对于探针6的另一端的开闭动作。并且,颚部9根据手术者对外筒7的操作(以下,称为旋转操作)而进行以中心轴ax为中心的旋转动作。如图1到图3所示,该颚部9具有颚部主体91(图1、图2)和颚部侧卡合部92(图2、图3)。

颚部主体91具有模仿探针6的外周面的截面观察呈圆弧的形状,由沿着中心轴ax延伸的板状部件构成。并且,颚部主体91根据颚部9的开闭动作而在与探针6之间夹持生物体组织。

颚部侧卡合部92是与颚部主体91一体形成的、分别与开闭传递部件10和外框7卡合的部分。如图2或图3所示,该颚部侧卡合部92具有颚部侧第1卡合部921和一对颚部侧第2卡合部922。

颚部侧第1卡合部921与颚部主体91一体形成,具有与颚部主体91相同的形状(截面观察呈圆弧状的板状部件)。

如图2所示,在该颚部侧第1卡合部921中形成有贯穿正面背面的卡合用孔9211,该卡合用孔9211与开闭传递部件10卡合。

一对颚部侧第2卡合部922分别与颚部侧第1卡合部921的一端(图2中为右侧的端部)一体形成。并且,如图3所示,一对颚部侧第2卡合部922从该一端沿着以中心轴ax为中心的旋转方向在相互分离的方向上延伸,分别具有中心角为大致90°的圆弧形状。

如图3所示,在该一对颚部侧第2卡合部922的前端部分(远离第1卡合部921的部分)分别形成有向外侧(远离中心轴ax的一侧)突出的一对卡合销9221。并且,通过使一对卡合销9221与一对轴承凹部71分别卡合而使颚部9能够以该一对卡合销9221和一对轴承凹部71为中心进行旋转。换言之,颚部9通过该卡合而能够进行相对于探针6的另一端的开闭动作。

开闭传递部件10配设在外筒7内部,根据开闭操作使颚部9进行开闭动作。如图2到图4所示,该开闭传递部件10具有长条部11、圆环部12(图2)、传递侧第1卡合部13(图2、图4)、以及传递侧第2卡合部14(图2)。

长条部11由沿着中心轴ax延伸的长条的平板构成。

圆环部12在长条部11的一端(图2中为右侧的端部)一体形成,具有能够供探针6贯穿插入的圆环形状。并且,如图2所示,圆环部12在能够以中心轴ax为中心进行旋转的状态下与操作杆52连接。

传递侧第1卡合部13由俯视观察呈矩形的平板构成,在板面垂直于与中心轴ax平行的直线的姿势下在长条部11的图2或图4中的上方侧的面上一体形成。并且,如图2或图4所示,传递侧第1卡合部13贯穿插入到卡合用凹部72中。

这里,传递侧第1卡合部13的图4中的左右方向的长度尺寸形成为比卡合用凹部72的该方向的尺寸稍小。并且,如图2所示,传递侧第1卡合部13的厚度尺寸(图2中的左右方向(沿着中心轴ax的方向)的长度尺寸)形成为比卡合用凹部72的该方向的尺寸小。更具体来说,传递第1卡合部13与卡合用凹部72的间隙(沿着中心轴ax的方向上的间隙)的尺寸被设定为与操作杆52沿着中心轴ax进退移动的可移动范围大致相同。

传递侧第2卡合部14由俯视观察呈矩形的平板构成,在板面垂直于与中心轴ax平行的直线的姿势下以从长条部11的图2中的上方侧的面突出的方式在长条部11的另一端(图2中的左侧的端部)一体形成。并且,如图2所示,传递侧第2卡合部13贯穿插入到卡合用孔9211中。

【颚部的开闭动作】

接着,对上述的颚部9的开闭动作进行说明。

图5a和图5b是示出颚部9的开闭动作的图。具体来说,图5a和图5b是与图2对应的剖视图。

当通过开闭操作使操作杆52向图2中的右侧(图5a中的右侧)移动时,根据上述的圆环部12与操作杆52的连接构造以及上述的传递侧第1卡合部13与卡合用凹部72的卡合构造,开闭传递部件10与操作杆52一同沿着中心轴ax向图5a中的右侧移动。此时,传递侧第2卡合部14向图5a中的右侧按压卡合用孔9211的边缘部分。如图5a所示,颚部9因该按压而以一对卡合销9221和一对轴承凹部71(图3)为中心向远离探针6的另一端的方向旋转。

另一方面,当通过开闭操作使操作杆52向图2中的左侧(图5b中的左侧)移动时,根据上述的圆环部12与操作杆52的连接构造以及上述的传递侧第1卡合部13与卡合用凹部72的卡合构造,开闭传递部件10与操作杆52一同沿着中心轴ax向图5b中的左侧移动。此时,传递侧第2卡合部14向图5b中的左侧按压卡合用孔9211的边缘部分。如图5b所示,颚部9因该按压而以一对卡合销9221和一对轴承凹部71(图3)为中心向接近探针6的另一端的方向旋转。即,处置器具2能够通过该开闭操作而在颚部9和探针6的另一端之间夹持生物体组织。

【颚部的旋转动作】

接着,对上述的颚部9的旋转动作进行说明。

图6a和图6b是示出颚部9的旋转动作的图。具体来说,图6a和图6b是与图3对应的剖视图。

当从图6a所示的状态通过旋转操作使外筒7以中心轴ax为中心进行旋转时,由于一对卡合销9221与一对轴承凹部71分别卡合,所以如图6b所示,颚部9与外筒7一同以中心轴ax为中心进行旋转。此时,根据上述的圆环部12与操作杆52的连接构造以及上述的传递侧第1卡合部13与卡合用凹部72的卡合构造,如图6b所示,开闭传递部件10也同样与外筒7和颚部9一同以中心轴ax为中心进行旋转。

图7a和图7b是示出利用旋转角传感器20来检测旋转角θ时的颚部9的基准位置的图。具体来说,图7a和图7b是从处置器具2的前端侧沿着中心轴ax对探针6、振动部8和颚部9(颚部主体91)进行观察的示意图。

这里,旋转角传感器20由旋转编码器等构成,对开闭传递部件10(颚部9)的以中心轴ax为中心的旋转角θ(图7b)进行检测。并且,旋转角传感器20将与检测出的旋转角θ对应的信号输出给控制装置3。

另外,如图7a所示,利用旋转角传感器20来检测旋转角θ时的颚部9的基准位置是与第1超声波振子81对置的、在通过该第1超声波振子81所产生的超声波振动而在探针6上产生横向振动时该横向振动的振动方向d与从中心轴ax朝向颚部9(颚部主体91)的中心位置o(颚部主体91的宽度方向(图7a中的左右方向)的中心位置)的方向一致的情况下的颚部9的位置。

【控制装置和脚踏开关的结构】

图8是示出控制装置3和脚踏开关4的结构的框图。

另外,在图8中,作为控制装置3的结构,主要图示出本发明的主要部分。

脚踏开关4是手术者用脚来操作的部分。并且,根据针对脚踏开关4的该操作(打开),控制装置3开始进行后述的接合控制。

另外,作为开始进行该接合控制的构件不仅限于脚踏开关4,除此之外也可以采用用手来操作的开关等。

控制装置3统一地控制处置器具2的动作。如图8所示,该控制装置3具有振子施加部31和控制部32。

振子施加部31在控制部32的控制下,按照该控制部32所计算出的各第1输出经由电缆c分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压(与探针6中的横向振动的共振频率相同频率的交流电压)。即,振子施加部31具有作为本发明的振动驱动部的功能。

控制部32构成为包含cpu(centralprocessingunit:中央处理器)等,在脚踏开关4打开的情况下,根据规定的控制程序来执行接合控制。如图8所示,该控制部32具有输出计算部321和振子控制部322。

输出计算部321根据由旋转角传感器20检测出的旋转角θ,对分别驱动第1、第2超声波振子81、82的各第1输出进行计算。

振子控制部322对振子施加部31进行驱动,使振子施加部31按照输出计算部321所计算出的各第1输出经由电缆c分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压。

【医疗用处置装置的动作】

接着,对上述的医疗用处置装置1的动作进行说明。

另外,以下,作为医疗用处置装置1的动作主要说明控制部32的接合控制。

图9是示出控制部32的接合控制的流程图。

手术者对处置部2进行把持,使该处置器具2的前端部分例如穿过腹壁而插入到腹腔内。并且,手术者对操作杆52进行操作而使探针6的另一端与颚部9(颚部主体91)开闭,利用探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)对处置对象的生物体组织lt进行夹持(参照图10b)。

之后,手术者对脚踏开关4进行操作(打开),开始进行控制装置3的接合控制。

输出计算部321在脚踏开关4打开的情况下(步骤s1:是),取得由旋转角传感器20检测出的旋转角θ(步骤s2)。

在步骤s2之后,输出计算部321使用该旋转角θ,通过以下的式子(1)、(2)来计算针对第1超声波振子81的第1输出va1和针对第2超声波振子82的第1输出vb1(步骤s3)。

[数学式1]

val=vo×cosθ…(1)

[数学式2]

vb1=vo×sinθ…(2)

这里,在上述式子(1)、(2)中,vo是为了实现探针6的另一端的任意的振动振幅s而在1个超声波振子中所需的输出电压。

在步骤s3之后,振子控制部322对振子施加部31进行驱动,使振子施加部31按照各第1输出va1、vb1分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压(步骤s4)。

图10a和图10b是示意性地示出通过步骤s4而在探针6上产生的横向振动的图。具体来说,在图10a中,用实线图示出产生横向振动的探针6,用虚线图示出未产生横向振动的探针6。并且,在图10b中图示出探针6的另一端的振动方向d1与生物体组织lt的关系。

当按照各第1输出va1、vb1分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压时,该第1、第2超声波振子81、82产生超声波振动。并且,如图10a所示,通过该第1、第2超声波振子81、82所产生的超声波振动而在探针6上产生横向振动。此时,该横向振动的振动方向d1(探针6的另一端的振动方向d1)被设定为如下的方向:即使颚部9的旋转角θ是任意角度,该横向振动的振动方向d1也像图10b所示那样从中心轴ax朝向颚部9。更具体来说,该振动方向d1被设定为如下的方向(第1方向):即使颚部9的旋转角θ是任意角度,从沿着中心轴ax的方向进行观察时,该振动方向d1也从中心轴ax朝向颚部9的中心位置o(图7b)。

即,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时,各第1输出va1、vb1是将探针6的另一端的振动方向d1设定为第1方向的输出。

接着,振子控制部322始终监视在步骤s4中的交流电压的施加之后是否经过了第1时间t1(步骤s5)。

并且,在判断为经过了第1时间t1的情况下(步骤s5:是),振子控制部322停止振子施加部31的驱动(结束对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压)(步骤s6)。

通过以上的处理而接合生物体组织lt。

在以上说明的本实施方式1的医疗用处置装置1中,颚部9根据开闭操作来进行开闭动作,并且根据旋转操作来进行旋转动作。因此,手术者不用变更医疗用处置装置1自身的姿势,仅通过进行旋转操作就能够利用颚部9和探针6从各个方向来夹持生物体组织lt。

并且,医疗用处置装置1根据颚部9的旋转角θ来计算在从沿着中心轴ax的方向进行观察时将探针6的另一端的振动方向d1设定为第1方向(从中心轴ax朝向颚部9的中心位置o的方向)的各第1输出va1、vb1。并且,医疗用处置装置1按照各第1输出va1、vb1对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压,由此使探针6产生横向振动。因此,即使颚部9的旋转角θ是任意角度,也能够将振动方向d1设定为第1方向。即,即使颚部9的旋转角θ是任意角度,也能够通过该探针6的横向振动使从生物体组织lt提取出的细胞外基质紧密地缠绕,能够提高生物体组织lt的接合强度。

根据以上的说明,根据本实施方式1的医疗用处置装置1,实现如下的效果:能够提高操作性,并且能够提高生物体组织lt的接合强度。

(实施方式1的变形例1-1)

图11是示出本发明的实施方式1的变形例1-1的图。具体来说,图11是对本变形例1-1的处置器具2a的一部分(探针6的一端侧)进行放大的示意图。

在上述的实施方式1中,关于振动部8,相对于横向振动放大部83仅安装有两个第1、第2超声波振子81、82,但不仅限于此。

例如,也可以像本变形例1-1的振动部8a(图11)那样,采用在横向振动放大部83上安装了两个第1超声波振子81、81′和两个第2超声波振子82、82′的结构。

这里,第1超声波振子81′具有与第1超声波振子81相同的结构,该第1超声波振子81′被安装在横向振动放大部83的8个侧面中的与安装有第1超声波振子81的侧面(图1、图11中的下方侧的侧面)对置的侧面上。

并且,在控制装置3的控制下,按照第1输出va1对第1超声波振子81′施加与施加给第1超声波振子81的交流电压为相反相位的交流电压。

并且,第2超声波振子82′具有与第2超声波振子82相同的结构,该第2超声波振子82′被安装在横向振动放大部83的8个侧面中的与安装有第2超声波振子81的侧面(从沿着中心轴ax的方向(处置器具2的前端侧)进行观察时为图1、图11中的右侧的侧面)对置的侧面上。

并且,在控制装置3的控制下,按照第1输出vb1对第2超声波振子82′施加与施加给第2超声波振子82的交流电压为相反相位的交流电压。

因此,在采用了本变形例1-1的振动部8a的情况下,除了使施加给第1超声波振子81、81′(第2超声波振子82、82′)的交流电压为相反相位之外,也能够实施与上述的实施方式1中所说明的接合控制(图9)相同的接合控制。

如上所述,能够通过增加超声波振子的个数而增大探针6中的横向振动的功率。

(实施方式1的变形例1-2)

图12是示出本发明的实施方式1的变形例1-2的图。具体来说,图12是示意性示出本变形例1-1的处置器具2b的图。

在上述的实施方式1中,构成为第1、第2超声波振子81、82因分别被施加交流电压而产生横向振动(超声波振动),但不仅限于此。

例如,也可以像本变形例1-2的处置器具2b(图12)那样采用如下的结构:采用振动部8b来代替振动部8。

具体来说,如图12所示,振动部8b具有第1、第2超声波振子81b、82b和两个纵向振动放大部83b。

两个纵向振动放大部83b是对第1、第2超声波振子81b、82b所产生的超声波振动(振幅)进行放大的部件。并且,两个纵向振动放大部83b具有相同的圆锥台形状,以该圆锥台的中心轴与中心轴ax垂直的姿势将该圆锥台的直径较小的一侧(上底侧)分别安装在探针6的一端。更具体来说,一个纵向振动放大部83b安装在探针6的图12中的下方。即,一个纵向振动放大部83b以该圆锥台的中心轴朝向图12中的上下方向的姿势安装在探针6的一端。并且,另一个纵向振动放大部83b在探针6的一端被安装在相对于一个纵向振动放大部83b绕中心轴ax错开了90°的位置(在从处理具2b的前端侧进行观察时为图12中的左侧)。

这里,两个纵向振动放大部83b的共振频率与探针6中的横向振动的共振频率大致一致,例如为40khx。

第1、第2超声波振子81b、82b具有相同的结构,与上述的实施方式1中所说明的第1、第2超声波振子81、82同样,由压电型振子构成。

第1超声波振子81b安装在一个纵向振动放大部83b(安装在探针6的图12中的下方的纵向振动放大部83b)的底面上。并且,在控制装置3的控制下,第1超声波振子81b因分别被施加第1输出va1的交流电压(与探针6中的横向振动的共振频率相同频率的交流电压)而在沿着一个纵向振动放大部83b的中心轴的方向(与中心轴ax垂直的方向)上伸缩。

第2超声波振子82b安装在另一个纵向振动放大部83b(在从处置器具2b的前端侧进行观察时安装在探针6的图12中的左侧的纵向振动放大部83b)的底面上。并且,在控制装置3的控制下,第2超声波振子82b因分别被施加第1输出vb1的交流电压(与探针6中的横向振动的共振频率相同频率的交流电压)而在沿着另一个纵向振动放大部83b的中心轴的方向(与中心轴ax垂直的方向)上伸缩。

即,在本变形例1-2中,第1、第2超声波振子81b、82b构成为产生纵向振动(超声波振动)。并且,第1、第2超声波振子81b、82b所产生的纵向振动被各纵向振动放大部83b放大并且在探针6与各纵向振动放大部83b的连接部分上被转换成横向振动,使探针6产生横向振动。

因此,在采用了本变形例1-2的振动部8b的情况下,也能够实施与上述的实施方式1中所说明的接合控制(图9)相同的接合控制。

通过采用上述的振动部8b,与采用了上述的实施方式1中所说明的振动部8的情况相比,能够增大探针6中的横向振动的功率。

(实施方式1的变形例1-3)

图13是示出本发明的实施方式1的变形例1-3的图。具体来说,图13是对本变形例1-3的处置器具2c的一部分(探针6的一端侧)进行放大的示意图。

在上述的本变形例1-2中,关于振动部8b,仅两个纵向振动放大部83b(仅两个第1、第2超声波振子81b、82b)被安装在探针6上,但不仅限于此。

例如,也可以像本变形例1-3中的振动部8c(图13)那样采用如下的结构:除了两个纵向振动放大部83b(第1、第2超声波振子81b、82b)之外,还将两个纵向振动放大部83b′(第1、第2超声波振子81b′、82b′)安装在探针6上。

这里,一组第1超声波振子81b′和纵向振动放大部83b′具有与安装在探针6的图13中的下方侧的一组第1超声波振子81b和纵向振动放大部83b分别相同的结构。并且,一组第1超声波振子81b′和纵向振动放大部83b′在探针6上被安装在以中心轴ax为中心相对于一组第1超声波振子81b和纵向振动放大部83b呈180°旋转对称的位置(图13中的上方侧的位置)。

并且,在控制装置3的控制下,按照第1输出va1对第1超声波振子81b′施加与施加给第1超声波振子81b的交流电压为相反相位的交流电压。

并且,在从处置器具2c的前端侧进行观察时,一组第2超声波振子82b′和纵向振动放大部83b′具有与安装在探针6的图13中的左侧的一组第2超声波振子82b和纵向振动放大部83b分别相同的结构。并且,一组第2超声波振子82b′和纵向振动放大部83b′在探针6上被安装在以中心轴ax为中心相对于一组第2超声波振子82b和纵向振动放大部83b呈180°旋转对称的位置(在从处置器具2c的前端侧进行观察时为图13中的右侧的位置)。

并且,在控制装置3的控制下,按照第1输出vb1对第2超声波振子82b′施加与施加给第2超声波振子82b的交流电压为相反相位的交流电压。

因此,在采用了本变形例1-3的振动部8c的情况下,除了使施加给第1超声波振子81b、81b′(第2超声波振子82b、82b′)的交流电压为相反相位之外,也能够实施与上述的实施方式1中所说明的接合控制(图9)相同的接合控制。

如上所述,通过增加超声波振子和纵向振动放大部的个数,能够增大探针6中的横向振动的功率。

(实施方式2)

接着,对本发明的实施方式2进行说明。

在以下的说明中,对与上述的实施方式1相同的结构赋予相同的标号,省略或简化了其详细的说明。

在上述的实施方式1的医疗用处置装置1中,按照各第1输出va1、vb1分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压,由此仅将从沿着中心轴ax的方向进行观察时探针6的另一端的振动方向d1设定为第1方向。

与此相对,在本实施方式2中,构成为将分别施加给第1、第2超声波振子81、82的交流电压的各输出依次变更为第1输出、第2输出和第3输出,从而将探针6的另一端的振动方向依次切换成第1方向、第2方向和第3方向。另外,第2方向和第3方向与第1方向同样是从中心轴ax朝向颚部9(颚部主体91)的方向。

并且,本实施方式2的医疗用处置装置的结构是与上述的实施方式1中所说明的医疗用处置装置1相同的结构。

以下,仅对本实施方式2的接合控制进行说明。

【接合控制】

图14是示出本发明的实施方式2的接合控制的流程图。图15是示意性地示出通过步骤s8、s12而在探针6上产生的横向振动的图。具体来说,图15是与图7b对应的图。

如图14所示,本实施方式2的接合控制相对于上述的实施方式1中所说明的接合控制(图9),在添加了步骤s7~s14的方面不同。

因此,以下仅对步骤s7~s14进行说明。

在步骤s6之后执行步骤s7。

具体来说,在步骤s7中,输出计算部321使用在步骤s2中所取得的旋转角θ,通过以下的式子(3)、(4)来计算针对第1超声波振子81的第2输出va2和针对第2超声波振子82的第2输出vb2。

[数学式3]

[数学式4]

这里,在上述式子(3)、(4)中,ω是指像图15所示那样在从中心轴ax进行观察时表示颚部主体91的扩展角度。换言之,ω是指将颚部主体91的宽度方向的一端e1和中心轴ax连接的直线与将颚部主体91的宽度方向的另一端e2和中心轴ax连接的直线所呈的角度。

在步骤s7之后,振子控制部322对振子施加部31进行驱动,使振子施加部31按照各第2输出va2、vb2分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压(步骤s8)。

当按照各第2输出va2、vb2分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压时,该第1、第2超声波振子81、82产生超声波振动。并且,通过该第1、第2超声波振子81、82所产生的超声波振动而在探针6上产生横向振动。此时,如图15所示,该横向振动的振动方向d2(探针6的另一端的振动方向d2)被设定为如下的方向(第2方向):即使颚部9的旋转角θ是任意角度,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时该横向振动的振动方向d2也从中心轴ax朝向颚部主体91的宽度方向的一端e1。

即,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时,各第2输出va2、vb2是将探针6的另一端的振动方向d2设定为第2方向的输出。

接着,振子控制部322始终监视在步骤s8中的交流电压的施加之后是否经过了第2时间t2(步骤s9)。

在本实施方式2中,第2时间t2被设定为第1时间t1的一半时间。但是,第2时间t2不仅限于第1时间t1的一半时间,也可以是其他时间(例如与第1时间t1相同的时间)。

并且,在判断为经过了第2时间t2的情况下(步骤s9:是),振子控制部322停止振子施加部31的驱动(结束对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压)(步骤s10)。

在步骤s10之后,输出计算部321使用在步骤s2中取得的旋转角θ,通过以下的式子(5)、(6)来计算针对第1超声波振子81的第3输出va3和针对第2超声波振子82的第3输出vb3(步骤s11)。

[数学式5]

[数学式6]

在步骤s11之后,振子控制部322对振子施加部31进行驱动,使振子施加部31按照各第3输出va3、vb3分别对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压(步骤s12)。

当按照各第3输出va3、vb3对第1、第2超声波振子81、82分别施加交流电压时,该第1、第2超声波振子81、82产生超声波振动。并且,通过该第1、第2超声波振子81、82所产生的超声波振动而在探针6上产生横向振动。此时,如图15所示,该横向振动的振动方向d3(探针6的另一端的振动方向d3)被设定为如下的方向(第3方向):即使颚部9的旋转角θ是任意角度,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时该横向振动的振动方向d3也从中心轴ax朝向颚部主体91的宽度方向的另一端e2。

即,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时,各第3输出va3、vb3是将探针6的另一端的振动方向d3设定为第3方向的输出。

接着,振子控制部322始终监视在步骤s12中的交流电压的施加之后是否经过了第2时间t2(步骤s13)。

并且,在判断为经过了第2时间t2的情况下(步骤s13:是),振子控制部322停止振子施加部31的驱动(结束对第1、第2超声波振子81、82施加交流电压)(步骤s14)。

通过以上的处理而接合生物体组织lt。

根据以上说明的本实施方式2,除了与上述的实施方式1相同的效果之外,还实现如下的效果。

在本实施方式2中,将施加给第1、第2超声波振子81、82的交流电压的各输出依次变更为第1输出va1、vb1、第2输出va2、vb2和第3输出va3、vb3。即,将振动方向d1~d3依次切换成第1方向(在从沿着中心轴ax的方向进行观察时为从中心轴ax朝向颚部9的中心位置o的方向)、第2方向(在从沿着中心轴ax的方向进行观察时为从中心轴ax朝向颚部主体91的宽度方向的一端e1的方向)以及第3方向(在从沿着中心轴ax的方向进行观察时为从中心轴ax朝向颚部主体91的宽度方向的另一端e2的方向)。

因此,能够均匀提高由探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)夹持的生物体组织lt整体的接合强度。

(实施方式2的变形例2-1)

在上述的实施方式2中,将探针6的另一端的振动方向依次切换成第1方向、第2方向、和第3方向,但不仅限于此。

例如,也可以构成为将探针6的另一端的振动方向分别依次切换成第2方向和第3方向这两个方向。即,在接合控制中,也可以省略步骤s3~s6。

但是,在由探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)夹持的生物体组织lt中,在沿着第1方向切开由探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)按压的部分的情况下,不需要接合该部分。即,只要沿着第2、第3方向接合被探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)分别按压的各部分即可。因此,在上述的情况下,通过采用上述的结构,能够避免施加不需要的接合用的振动。

并且,例如如果在从沿着中心轴ax的方向进行观察时是从中心轴ax朝向颚部9(颚部主体91)的方向,则也可以构成为切换成第1~第3方向以外的其他的方向。

(实施方式2的变形例2-2)

也可以针对上述的变形例1-1~1-3中所说明的处置器具2a~2c,实施上述的实施方式2中所说明的接合控制(图14)。

(实施方式3)

接着,对本发明的实施方式3进行说明。

在以下的说明中,对与上述的实施方式1相同的结构赋予相同的标号,省略或简化其详细的说明。

图16和图17是示意性地示出本发明的实施方式3的处置器具2d的图。具体来说,图16是对处置器具2d的一部分(探针6的一端侧)进行放大的示意图。图17是从处置器具2d的前端侧沿着中心轴ax对探针6、振动部8d和颚部9(颚部主体91)进行观察的示意图。

在上述的实施方式1的医疗用处置装置1中,设置有两个第1、第2超声波振子81、82,将该第1、第2超声波振子81、82分别安装在绕中心轴ax错开了90°的位置。

与此相对,在本实施方式3的医疗用处置装置中,采用相对于横向振动放大部83安装了3个第3~第5超声波振子84~86的振动部8d。

第3超声波振子84具有与上述的实施方式1中所说明的第1超声波振子81相同的结构,该第3超声波振子84被安装在与该第1超声波振子81相同的位置(横向振动放大部83的图1、图16中的下方侧的侧面)。

第4、第5超声波振子85、86分别具有与第3超声波振子84相同的结构,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时,该第4、第5超声波振子85、86分别被安装在横向振动放大部83的8个侧面中的相对于安装有第3超声波振子84的侧面绕中心轴ax错开了120°的两个侧面上。即,安装有第4、第5超声波振子85、86的各侧面也为绕中心轴ax错开了120°的侧面。

在本实施方式3中,输出计算部321使用颚部9的旋转角θ,通过以下的式子(7)~(9)来计算针对第3超声波振子84的第1输出vc1、针对第4超声波振子85的第1输出vd1以及针对第5超声波振子86的第1输出ve1。

另外,利用旋转角传感器20来检测旋转角θ时的颚部9的基准位置与上述的实施方式1中所说明的基准位置相同。

[数学式7]

[数学式8]

[数学式9]

这里,在上述式子(7)中,θ1为θ+90°。在上述式子(8)中,θ2为θ+210°。在上述式子(9)中,θ3为θ+330°。

当按照各第1输出vc1、vd1、ve1分别对第3~第5超声波振子84~86施加交流电压时,与上述的实施方式1同样,通过该第3~第5超声波振子84~86所产生的超声波振动而产生横向振动。此时,如图17所示,该横向振动的振动方向d1(探针6的另一端的振动方向d1)被设定为如下的方向(第1方向):即使颚部9的旋转角θ是任意角度,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时该横向振动的振动方向d1也从中心轴ax朝向颚部9的中心位置o。

即,在从沿着中心轴ax的方向进行观察时,各第1输出vc1、vd1、ve1是将探针6的另一端的振动方向d1设定为第1方向的输出。

因此,在采用了本实施方式3的振动部8d的情况下,除了针对第3~第5超声波振子84~86的各第1输出vc1、vd1、ve1之外,也能够实施与上述的实施方式1中所说明的接合控制(图9)相同的接合控制。

根据以上说明的本实施方式3,除了与上述的实施方式1相同的效果之外,还实现如下的效果。

在本实施方式3中,设置有分别被安装在绕中心轴ax错开了120°的位置上的3个第3~第5超声波振子84~86,对该第3~第5超声波振子84~86分别施加在式子(7)~(9)中计算出的各第1输出vc1、vd1、ve1的交流电压。

因此,根据本实施方式3,与上述的实施方式1中所说明的结构相比,能够增大探针6中的横向振动的功率。

(实施方式4)

接着,对本发明的实施方式4进行说明。

在以下的说明中,对与上述的实施方式1相同的结构赋予相同的标号,省略或简化其详细的说明。

上述的实施方式1的医疗用处置装置1对由探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)夹持的生物体组织lt仅施加了超声波振动(超声波能量)。

与此相对,本实施方式4的医疗用处置装置构成为对生物体组织lt除了施加超声波振动之外还施加高频能量。

图18是示出本发明的实施方式4的医疗用处置装置1e中的控制装置3e的结构的框图。

本实施方式4的颚部9和探针9具有作为对所夹持的生物体组织lt施加高频能量的电极的功能。

如图18所示,本实施方式4的控制装置3e相对于上述的实施方式1中所说明的控制装置3(图8),添加了高频能量输出部33。

高频能量输出部33分别与颚部9和探针9电连接,在控制部32的控制下,将高频电力提供给颚部9和探针9。

另外,关于对生物体组织lt施加高频能量的时机,可以是施加超声波振动之前(步骤s2~s4之前)、可以是施加了超声波振动之后(步骤s6之后)、或者也可以与超声波振动的施加同时进行。

根据以上说明的本实施方式4,除了与上述的实施方式1相同的效果之外,还实现如下的效果。

本实施方式4的医疗用处置装置1e对生物体组织lt施加超声波振动和高频能量。

因此,通过像本实施方式4那样组合不同种类的能量,能够进一步提高生物体组织lt的接合强度。

(实施方式4的变形例4-1)

也可以针对上述的实施方式2、3或变形例1-1~1-3、2-1、2-2中所说明的结构,采用上述的实施方式4中所说明的结构。

(实施方式5)

接着,对本发明的实施方式5进行说明。

在以下的说明中,对与上述的实施方式1相同的结构赋予相同的标号,省略或简化其详细的说明。

上述的实施方式1的医疗用处置装置1对由探针6的另一端和颚部9(颚部主体91)夹持的生物体组织lt仅施加了超声波振动(超声波能量)。

与此相对,本实施方式5的医疗用处置装置构成为对生物体组织lt除了施加超声波振动之外还施加热能。

图19是示出本发明的实施方式5的医疗用处置装置1f中的控制装置3f的结构的框图。

如图19所示,本实施方式5的颚部9f相对于上述的实施方式1中所说明的颚部9,添加了发热体93。

发热体93是安装在颚部主体91上的、在控制装置3f的控制下发热而加热颚部主体91的部件。即,发热体93是借助于颚部主体91对生物体组织lt施加热能的部件。

另外,关于该发热体93,省略了具体的图示,但由通过对发热用图案施加电压(通电)而发热的发热片构成,其中,该发热用图案通过蒸镀等而形成在由绝缘性材料构成的片状的基板上。但是,作为发热体93不仅限于该发热片,也可以由多个发热芯片构成,采用通过对该多个发热芯片通电而发热的结构(例如,关于该技术,参照日本特开2013-106909号公报)。

如图19所示,本实施方式5的控制装置3f相对于上述的实施方式1中所说明的控制装置3(图8),添加了热能输出部34。

热能输出部34与发热体93电连接,在控制部32的控制下,对发热体93施加(通电)电压。

另外,关于对生物体组织lt施加热能的时机,可以是施加超声波振动之前(步骤s2~s4之前)、可以是施加了超声波振动之后(步骤s6之后)、或者也可以与超声波振动的施加同时进行。

根据以上说明的本实施方式5,除了与上述的实施方式1相同的效果之外,还实现如下的效果。

本实施方式5的医疗用处置装置1f对生物体组织lt施加超声波振动和热能。

因此,通过像本实施方式5那样组合不同种类的能量,能够进一步提高生物体组织lt的接合强度。

(实施方式5的变形例5-1)

也可以针对上述的实施方式2~4或变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1中所说明的结构,采用上述的实施方式5中所说明的结构。

并且,关于发热体93,可以采用除了安装在颚部主体91上之外还安装在探针6的另一端的结构,或者也可以采用仅安装在探针6的另一端的结构。

(其他的实施方式)

至此,对用于实施本发明的方式进行了说明,但本发明不仅限于上述的实施方式1~5或变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1、5-1。

图20和图21是示出上述的实施方式1~5的变形例的图。

在上述的实施方式1~5和变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1、5-1中,探针6具有截面观察呈圆形的形状。并且,颚部主体91具有模仿探针6的外周面的截面观察呈圆弧的形状。

探针6和颚部主体91的截面形状不仅限于上述的截面形状,也可以是图20所示的处置器具2g中的探针6g和颚部主体91g(颚部9g)那样的截面形状。

具体来说,如图20所示,探针6g的截面形状具有正八边形。并且,颚部主体91g的截面形状模仿探针6g的外周面,具有与该探针6g的8个侧面中的相互相邻的3个侧面分别平行延伸的形状。

另外,在上述的实施方式1~5、变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1、5-1和图20中,使颚部主体91、91g的截面形状为模仿探针6、6g的截面形状的形状,但不仅限于此,也可以是不相互对应的形状。例如相对于截面观察呈圆形的探针6,也可以不是模仿探针6的外周面的截面观察呈圆弧的形状的颚部主体,而是组合平板状的颚部主体。

在上述的实施方式1~5或变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1、5-1中,本发明的超声波振子由压电型振子构成,但不仅限于此,也可以使用磁致伸缩型振子而构成。

在上述的实施方式1、3或变形例1-1中,在横向振动放大部83的8个侧面中的2~4个的侧面上分别安装超声波振子,但不仅限于此,也可以在5个以上的侧面、例如像图21所示的处置器具2h(振动部8h)那样在所有的侧面上安装超声波振子(在图21的例中为第1超声波振子81)。

在上述的实施方式1~5或变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1、5-1中,使颚部9相对于探针6进行开闭动作,但不仅限于此,也可以采用使探针6和颚部9双方移动而使探针6和颚部9开闭的结构、或采用使探针6相对于颚部9开闭的结构。

并且,接合控制的流程不仅限于在上述的实施方式1~5或变形例1-1~1-3、2-1、2-2、4-1、5-1中说明的流程图(图9、图14)中的处理的顺序,也可以在不发生矛盾的范围内进行变更。

标号说明

1、1e、1f:医疗用处置装置;2、2a~2d、2g、2h:处置器具;3、3e、3f:控制装置;4:脚踏开关;5:手柄;6、6g:探针;7:外筒;8、8a~8d、8h:振动部;9、9g:颚部;10:开闭传递部件;11:长条部;12:圆环部;13:传递侧第1卡合部;14:传递侧第2卡合部;20:旋转角传感器;31:振子施加部;32:控制部;33:高频能量输出部;34:热能输出部;51:外框;52:操作杆;71:轴承凹部;72:卡合用凹部;81、81′、81b、81b′:第1超声波振子;82、82′、82b、82b′:第2超声波振子;84:第3超声波振子;85:第4超声波振子;86:第5超声波振子;83:横向振动放大部;91、91g:颚部主体;92:颚部侧卡合部;93:发热体;321:输出计算部;322:振子控制部;511:圆筒部;512:把持部;921:颚部侧第1卡合部;922:颚部侧第2卡合部;5111:支承凹部;9211:卡合用孔;9221:卡合销;ax:中心轴;c:电缆;d,d1~d3:振动方向;e1:一端;e2:另一端;lt:生物体组织;o:中心位置;θ:旋转角。

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