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【発明の名称】 超音波処置装置
【発明者】 【氏名】中村 剛明

【氏名】櫻井 友尚

【氏名】柴田 義清

【氏名】木村 健一

【氏名】岡部 洋

【氏名】小賀坂 高宏

【氏名】岡田 光正

【氏名】植田 昌章

【氏名】志賀 明
【要約】 【課題】たとえば人骨と人工骨の固定に用いる複数の孔を常に一定間隔でしかも騒音を生じることなく容易に形成することができる超音波処置装置を提供する。

【解決手段】超音波振動を発する超音波振動子３に超音波振動伝達部材１４を連結し、その超音波振動伝達部材１４の先端に骨穿孔用の骨加工器具２２を設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 超音波振動を発する超音波振動発生部と、この超音波振動発生部に連結した超音波振動伝達部材と、この超音波振動伝達部材の先端に設けた骨加工器具と、を具備したことを特徴とする超音波処置装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、人骨または人工骨の加工に用いる超音波処置装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】脊推の推体間には軟骨からなる推間板が介在しているが、推間板ヘルニアやその他の症状により、推間板の除去が必要となることがある。この場合、除去した推間板に代わる物（いわゆる代替え物）を設けることが必須となる。
【０００３】従来、推間板が除去された生体の他の部分の骨を一部採取し、これを推間板の代替え物として移植するのが一般的であったが、移植骨の採取のためにかなり大がかりな手術が必要になる。
【０００４】最近では、手術を簡単にするために、たとえば実開平３−１１６８２４号に示されるような人工骨スペーサを用意し、それを生体の骨に代えて移植する例がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】人工骨の移植に際しては、移植後における人工骨の安定に時間がかかることから、人骨と人工骨を暫くの間、固定しておく必要がある。
【０００６】この固定手段としてワイヤ等の紐状部材あるいはコの字状の留め具（クサビとも称す）が用いられており、その紐状部材を挿通したり留め具の両脚を挿入するための複数の孔が電気ドリルで形成される。ただし、電気ドリルによる穿孔は１つずつなされるため、各孔の相互間隔を一定にするのが難しく、作業に手間取るという問題がある。しかも電気ドリルはモータの騒音が大きいという問題もある。
【０００７】この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、たとえば人骨と人工骨の固定に用いる複数の孔を常に一定間隔でしかも騒音を生じることなく容易に形成することができる超音波処置装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の超音波処置装置は、超音波振動を発する超音波振動発生部と、この超音波振動発生部に連結した超音波振動伝達部材と、この超音波振動伝達部材の先端に設けた骨加工器具と、を備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】［１］以下、この発明の第１実施例について図面を参照して説明する。
【００１０】図１において、１は超音波手術用のハンドピースで、外装カバー２によって外観が形成されている。この外装カバー２で覆われるように超音波振動発生部としてランジュバン型の超音波振動子３が設けられ、その超音波振動子３の前端に振動振幅増幅用ホーン４が一体的に連結固定される。
【００１１】超音波振動子３は、複数の圧電素子５をそれぞれ電極板６を挟んで重ね合わせるとともに、これらをホーン４と後部金属ブロック７との間に挟み込んで締結し、これらを一体的に連結する状態で構成している。ホーン４の周部には、フランジ部８が一体に形成される。超音波振動子３は保持枠としての円筒状の内装カバー９内に位置して保持される。
【００１２】内装カバー９の前端部には、内側へ突出するフランジ部１０が形成され、このフランジ部１０に対してホーン４側のフランジ部８が当接されるとともに、内装カバー９の前端部にねじ込む締め付けリング１１が締め付け固定される。また、内装カバー９の後端外周にはフランジ１２が形成され、外装カバー２の後端部にねじ込む締め付け管１３に押さえ付けるようにそのフランジ１２が締め付け固定される。つまり、締め付け管１３を締め付けることにより、外装カバー２と内装カバー９を一体的に固定することができる。
【００１３】外装カバー２の前端は径が徐々に小さくなって開口され、その開口部の内周面と後述する加工用超音波振動伝達部材１４との間にＯリング１５が介在される。
【００１４】外装カバ−２の前端外面部に、後述する超音波の発振動作をオン・オフ操作するための電気的な操作スイッチ１６が設けられる。また、超音波振動子３の後端に接続管１７が設けられ、この接続管１７は内装カバー９の後端閉塞壁に設けられた口金１８に対して液密的に接続される。接続管１７は、超音波振動子３およびホーン４内にわたり、図示しない通路を形成している。口金１８には、図示しない吸引チューブが接続される。
【００１５】超音波振動子３の各電極板６には、内装カバー９の後端壁を貫通する電源コード１９からのリード線２０が接続される。
【００１６】一方、ホーン４の先端に、加工用超音波振動伝達部材１４が連結される。この連結手段として、超音波振動伝達部材１４の基端部分に接続金具２１が固着され、その接続金具２１に形成されたねじ部がホーン４の先端にねじ込まれるようになっている。そして、超音波振動伝達部材１４の先端部分に、骨加工器具（プローブ）２２が着脱自在に取り付けられる。
【００１７】骨加工器具２２は、基部２３、およびこの基部２３に一体的に形成された一対（２本）の突起部２４を有する。これら突起部２４は、互いに一定間隔をもって且つ超音波振動伝達部材１４の軸方向に沿ってフォーク状に形成されている。
【００１８】基部２３には、超音波振動伝達部材１４に対して着脱自在にねじ込み装着するためのねじ部が形成されるとともに、超音波振動伝達部材１４の軸方向に沿って且つ各突起部２４の間から上記接続管１７で構成された吸引通路と連通する状態に孔２５が形成される。この孔２５に対し、口金１８に接続される吸引チューブから上記接続管１７による吸引通路を介して吸引作用が働くことにより、各突起部２４で骨が穿孔される際に出る削り粉が外部に吸引されて排出される。
【００１９】このような構成のハンドピース１に対し、図２に示す超音波駆動装置２６が接続される。
【００２０】超音波駆動装置２６は、超音波振動子５にその共振周波数の信号を与える駆動信号発生用発振回路として、超音波振動の基となる周波数信号、例えば２０〜４０ＫＨｚの正弦波信号を発生する発振回路２７を備える。この発振回路２７には、超音波振動子５に加わる電圧および超音波振動子５に流れる電流の位相関係を基にしてその超音波振動子５の共振点を追尾するフェーズロックループ（ＰＬＬ）等による制御回路を含んでもよい。
【００２１】さらに、超音波駆動装置２６は、パワーアンプ回路２８、絶縁トランス２９、電源回路３０、スイッチ回路３１、制御回路３２、および電源回路３３を備える。パワーアンプ回路２８は、発振回路２７から発せられる周波数信号をリニア方式で増幅する。絶縁トランス２９は、パワーアンプ回路２８の出力をハンドピース１の超音波振動子５に伝達する。電源回路３０は、パワーアンプ回路２８の動作用電源であり、図示しない絶縁トランスを介して商用電源用コンセント３４に接続されている。スイッチ回路３１は、電源回路３０からパワーアンプ回路２８にかけての通電路に設けられている。制御回路３２は、ハンドピース１に設けられている操作スイッチ１６の操作に応じて、スイッチ回路３１をオン・オフ制御するとともに、発振回路２７の動作を制御する。電源回路３３は、制御回路３２の動作用電源であり、図示しない絶縁トランスを介して商用電源用コンセント３４に接続されている。
【００２２】つぎに上記の構成の作用を説明する。操作スイッチ１６がオフの状態、即ちスタンバイの状態では、制御回路３２によって発振回路２７の発振が停止されるとともにスイッチ回路３１がオフされる。スイッチ回路３１がオフの場合、パワーアンプ回路２８に動作用電力が供給されず、よって超音波振動子５はエネルギーの供給がないので振動しない。なお、パワーアンプ回路２８はリニア方式ではあるが、動作用電力が供給されていないので、このとき発熱はしない。
【００２３】操作スイッチ１６がオン操作されると、制御回路３２によって発振回路２７の発信が開始されるとともに、スイッチ回路３１がオンされる。スイッチ回路３１がオンすると、パワーアンプ回路２８に動作用電力が供給されてパワーアンプ回路２８が動作する。このパワーアンプ回路２８の動作により、発振回路２７の出力が増幅され、その増幅出力が絶縁トランス２９を介してハンドピース１の超音波振動子５に供給される。このエネルギー供給により、超音波振動子５が超音波振動し、その超音波振動が超音波振動伝達部材１４を介して骨加工器具２２に伝達される。この骨加工器具２２におけるフォーク状の一対の突起部２４を骨に当てることにより、骨に一対の孔を同時に形成することができる。この一対の孔の相互間隔は、各突起部２４の相互間隔に相当する。
【００２４】人工骨の移植に際しては、移植後における人工骨の安定に時間がかかることから、人骨と人工骨を暫くの間、固定しておく必要がある。この固定手段としてワイヤ等の紐状部材あるいはコの字状の留め具（クサビとも称す）が用いられており、その紐状部材を挿通したり留め具の両脚を入れるための複数の孔を形成する処置が必要となる。
【００２５】このような処置に際し、超音波振動伝達部材１４に骨加工器具２２を装着してその骨加工器具２２におけるフォーク状の一対の突起部２４を人骨や人工骨に当てることにより、紐状部材を挿通したり留め具の両脚を入れるための複数の孔を常に一定間隔でしかも電気ドリルによる穿孔を行う場合のような騒音を生じることなく容易に形成することができる。
【００２６】穿孔のための通常の加工処置は、連続的には、数十秒、長くても数分、振動発生と停止の繰り返しにより実行される。このうち、振動発生については、その必要時のみ操作スイッチ１６をオンしてパワーアンプ回路２８を動作させればよいので、仮に加工処置が数時間にも及ぶ場合でも、その間、パワーアンプ回路２８をずっとアイドリング状態にしておく必要がない。これは、発熱を極力抑えることができるという点で、有利である。
【００２７】なお、パワーアンプ回路２８の動作をオン・オフ制御する手段の応用として、操作スイッチ１６がオン操作されてから所定時間が経過したところでスイッチ回路３１を自動的にオフし、操作スイッチ１６がオン操作されたらスイッチ回路３１を再びオンする構成としてもよい。また、スイッチ回路３１の機能を電源回路３０の内部素子に持たせる構成としてもよい。
【００２８】［２］第２実施例について説明する。
【００２９】第１実施例の骨加工器具２２のほかに、図３に示す骨加工器具３５が用意される。骨加工器具３５は、基部３６、およびこの基部３６に一体的に且つ超音波振動伝達部材１４の軸方向に沿って突出形成された円柱状（ボタン形）の突起部３７を有する。
【００３０】基部３６には、超音波振動伝達部材１４に対して着脱自在にねじ込み装着するためのねじ部が形成されるとともに、超音波振動伝達部材１４の軸方向に沿って且つ突起部３７の中心部から上記接続管１７で構成された吸引通路と連通する状態に孔３８が形成される。この孔３８に対し、口金１８に接続される吸引チューブから上記接続管１７による吸引通路を介して吸引作用が働くようになっている。他の構成は第１実施例と同じである。
【００３１】例えば特公平７−１０８３０３号公報に示されるように、生体への加工処置として、頭蓋骨の所定箇所に穿孔を形成し、この穿孔からの切開により上記頭蓋骨から骨弁を切除し、その切除により形成された開口部に同切除した骨片を位置させて固定するに際し、頭蓋骨に形成された穿孔部分と前記骨弁に形成された穿孔部分との間に頭蓋骨弁固定用バーホールボタンを挿入する方法がある。頭蓋骨弁固定用バーホールボタンは、生体親和性に優れた材質にて形成されている。
【００３２】このような加工処置での穿孔用として装着されるのが、頭蓋骨弁固定用バーホールボタンと略同一形状の突起部３７を有する骨加工器具３５である。この骨加工器具３５の採用により、加工性の向上が図れる。
【００３３】［３］第３実施例について説明する。
【００３４】第１実施例の骨加工器具２２のほかに、図４に示す骨加工器具３９が用意される。骨加工器具３９は、基部４０、およびこの基部４０に一体的に且つ超音波振動伝達部材１４の軸方向に沿って突出形成された角柱状の突起部４１を有する。
【００３５】基部４０には、超音波振動伝達部材１４に対して着脱自在にねじ込み装着するためのねじ部が形成されるとともに、超音波振動伝達部材１４の軸方向に沿って且つ突起部４１の中心部から上記接続管１７で構成された吸引通路と連通する状態に孔４２が形成される。この孔４２に対し、口金１８に接続される吸引チューブから上記接続管１７による吸引通路を介して吸引作用が働くようになっている。他の構成は第１実施例と同じである。
【００３６】一般に、人工骨は偏平な長方形を成しており、その人工骨は被処置部と同一の形状に加工されてから被処置部に挿入される。
【００３７】例えば実開平３−１１６８２４号公報の場合、人工骨３０ｃの一部を角形に切り落として凸状に形成し、それに他の小片人工骨を組み合わせて所定の形状としたものを被処置部に挿入するようにしているが、このような加工処置での角形穿孔用として装着されるのが、骨加工器具３９である。この骨加工器具３９の採用により、加工性の向上が図れる。
【００３８】［４］第４実施例について説明する。
【００３９】第１実施例のハンドピース１に代えて、図５に示すように、２本のハンドピース４３が設けられる。これらハンドピース４３は互いに平行状態となるよう保持用部材たとえば１本のハンドルバー４４に固定される。
【００４０】各ハンドピース４３は基本的にハンドピース１と同じ構成であり、それぞれ超音波振動発生部として超音波振動子３を有するとともに、超音波振動伝達部材１４を有し、超音波振動伝達部材１４に対して上記骨加工器具２２，３５，３９を選択的に装着することができる。
【００４１】このような構成によれば、多数の穿孔を一括して行うことができ、加工性がさらに向上する。
【００４２】［５］第５実施例について説明する。
【００４３】図６に示すように、第１実施例のハンドピース１を２本用意し、これらハンドピース１が互いに平行状態で保持している。この保持用部材として、各ハンドピース１における加工用超音波振動伝達部材１４のそれぞれ超音波振動の節となる部分にブラケット４５を設け、これらブラケット４５のうち相対向位置に存するものをそれぞれロッド４６で連結している。各ハンドピース１の外装もロッド４７で連結している。
【００４４】各超音波振動伝達部材１４に対して上記骨加工器具２２，３５，３９を選択的に装着することができる。
【００４５】このような構成によれば、多数の穿孔を一括して行うことができ、加工性がさらに向上する。
【００４６】［６］請求項１に係る発明以外の特徴的な事項について以下にまとめておく。
（請求項２） 請求項１に記載の超音波処置装置において、骨加工器具は、互いに一定間隔をもって且つ超音波振動伝達部材の軸方向に沿って形成された一対の突起部を有することを特徴とする超音波処置装置。
【００４７】（請求項３） 請求項１に記載の超音波処置装置において、骨加工器具は、超音波振動伝達部材の軸方向に沿って形成された突起部を有することを特徴とする超音波処置装置。
【００４８】（請求項４） 請求項３に記載の超音波処置装置において、骨加工器具は、超音波振動伝達部材の軸方向に沿って形成された円柱状の突起部を有することを特徴とする超音波処置装置。
【００４９】（請求項５） 請求項３に記載の超音波処置装置において、骨加工器具は、超音波振動伝達部材の軸方向に沿って形成された角柱状の突起部を有することを特徴とする超音波処置装置。
【００５０】（請求項６） 請求項１に記載の超音波処置装置において、骨加工器具は、超音波振動伝達部材に対して着脱自在であることを特徴とする超音波処置装置。
【００５１】（請求項７） 請求項１に記載の超音波処置装置おいて、超音波振動発生部を覆う外装カバーと、この外装カバーに設けられた操作スイッチと、をさらに設けたことを特徴とする超音波処置装置。
【００５２】（請求項８） 超音波振動を発する複数の超音波振動発生部と、これら超音波振動発生部に連結した超音波振動伝達部材と、これら超音波振動伝達部材の先端に設けた骨加工器具と、を具備したことを特徴とする超音波処置装置。
【００５３】（請求項９） 超音波振動を発する複数の超音波振動発生部と、これら超音波振動発生部に連結した超音波振動伝達部材と、これら超音波振動伝達部材の先端に設けた骨加工器具と、前記各超音波振動伝達部材を互いに平行状態に保持する保持用部材と、を具備したことを特徴とする超音波処置装置。
【００５４】（請求項１０） 請求項９に記載の超音波処置装置において、保持用部材は、各超音波振動伝達部材のそれぞれ超音波振動の節となる部分に設けられていることを特徴とする超音波処置装置。
【００５５】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、超音波振動を発する超音波振動発生部と、この超音波振動発生部に連結した超音波振動伝達部材と、この超音波振動伝達部材の先端に設けた骨加工器具とを備えたので、たとえば人骨と人工骨の固定に用いる複数の孔を常に一定間隔でしかも騒音を生じることなく容易に形成することができる超音波処置装置を提供できる。
【出願人】 【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
【出願日】 平成１１年９月１３日（１９９９．９．１３）
【代理人】 【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外４名）
【公開番号】 特開２００１−７９０１３（Ｐ２００１−７９０１３Ａ）
【公開日】 平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【出願番号】 特願平１１−２５９０１７