JP5930247B2 - 超音波手術装置 - Google Patents

Description

本発明は、骨などを処置する整形外科用の超音波手術装置に関する。

一般に整形外科手術における骨や軟骨などの硬組織が切除または切削される場合、機器が用いられる。この機器は、例えばコールドナイフ、手動式のパンチ鉗子、電動モータによって駆動するシェーバー、ドリルである。

例えば特許文献１には、超音波ハンドピースとこれに使用する超音波ホーンが開示されている。超音波ホーンは、超音波ハンドピースの構成部材である。超音波ホーンは、少なくとも１以上の面部からなる作業部と、作業部により微細に破砕された骨組織を掻き取るためのエッジ部とを有している。

米国特許第６，４９７，７１５ Ｂ２号明細書

このような超音波ハンドピースと超音波ホーンとは、被切削部位に過刺に起因する種々の弊害を防止する必要がある。

そのため本発明は、超音波振動を用いて精密かつ正確に処置対象部位を処置することができる超音波手術装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る超音波手術装置は、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動子にて発生した超音波振動を伝達する長手軸を規定する伝達部材と、前記伝達部材の先端部の長手軸周りの外周面に設けられた処置部と、前記処置部を構成する第１の処置面と、前記処置部を構成する第２の処置面と、前記伝達部材に対して回動可能に設けられたシースと、前記シースの先端側を構成し前記処置部を覆う透明な先端部材と、前記先端部材において、前記シースの先端から前記基端部の方向に前記シースの側面の一部を切り欠くことによって前記第１の処置面もしくは第２の処置面を露出させるための開口部と、前記第１の処置面と前記第２の処置面とを前記開口部から選択的に露出させるために、前記シースの回動位置を選択可能に位置決めする回動係止部材と、を有する。

本発明によれば、超音波振動を用いて精密かつ正確に処置対象部位を処置することができる超音波手術装置を提供することができる。

図１は、本発明に係る第１の実施形態における整形外科用の超音波手術装置の概略斜視図である。 図２は、ハンドピースの断面図である。 図３は、図２に示すＡ−Ａ線における本体の横断面を示す横断面図である。 図４は、処置部周辺の側面図である。 図５Ａは、処置部の側面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す処置部の上面図である。 図５Ｃは、図５Ａに示す処置部の正面図である。 図６は、図４に示すＢ−Ｂ線における処置部の横断面を示す横断面図である。 図７は、図６に示す状態から先端部材が回動した状態における処置部の横断面を示す横断面図である。 図８Ａは、第１の実施形態の第１の変形例における処置部の側面図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す処置部の上面図である。 図８Ｃは、図８Ａに示す処置部の正面図である。 図９Ａは、第１の実施形態の第２の変形例における処置部の側面図である。 図９Ｂは、図９Ａに示す処置部の上面図である。 図９Ｃは、図９Ａに示す処置部の正面図である。 図１０は、第１の実施形態の第３の変形例における処置部周辺の概略図である。 図１１は、本発明に係る第２の実施形態におけるハンドピースの断面図である。 図１２Ａは、第２の実施形態における処置部の側面図である。 図１２Ｂは、図１２Ａに示す処置部の上面図である。 図１２Ｃは、図１２Ａに示す処置部の下面図である。 図１３は、図１１に示すＣ−Ｃ線における処置部の横断面を示す横断面図である。 図１４は、図１３に示す状態から先端部材が回動した状態における処置部の横断面を示す横断面図である。 図１５は、第２の実施形態の第１の変形例における処置部周辺の概略図である。 図１６は、第２の実施形態の第２の変形例における処置部周辺の概略図である。 図１７は、図１６に示す状態から先端部材が回動した状態における処置部周辺の概略図である。 図１８Ａは、第２の実施形態の第３の変形例における処置部の側面図である。 図１８Ｂは、図１８Ａに示す処置部の上面図である。 図１８Ｃは、図１８Ａに示す処置部の正面図である。 図１９は、第２の実施形態の第３の変形例における処置部周辺の概略図である。 図２０は、図１９に示す状態から先端部材が回動した状態における処置部周辺の概略図である。 図２１は、第２の実施形態の第４の変形例における処置部周辺の横断面を示す横断面図である。 図２２は、第２の実施形態の第４の変形例における本体の横断面を示す横断面図である。 図２３は、第２の実施形態の第４の変形例における処置部周辺の概略図である。 図２４は、第２の実施形態の第４の変形例における処置部周辺の概略図である。 図２５は、第２の実施形態の第４の変形例における処置部周辺の概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１から図７を参照し、第１の実施形態について説明する。図１に示すように整形外科用の超音波手術装置１は、例えば整形外科手術における処置対象部位を処置するハンドピース１０と、超音波振動駆動装置５０と、フットスイッチ７０とを有している。処置対象部位とは、例えば骨や軟骨などの硬組織等である。処置とは、例えば切除や切削などである。

ハンドピース１０は、出力用接続ケーブル２とＳＷ用接続ケーブル３とによって超音波振動駆動装置５０と接続している。超音波振動駆動装置５０は、ＳＷ用接続ケーブル４によってフットスイッチ７０と接続している。

ハンドピース１０には、基端側に略円筒形状のケース１１が設けられている。ケース１１の基端側には、出力用接続ケーブル２とＳＷ用接続ケーブル３とが接続している。

図２に示すようにケース１１には、超音波振動を発生する超音波振動子ユニット１２がケース１１の基端側内部に固定されている。超音波振動子ユニット１２は、超音波振動（例えば縦超音波振動）を発生する超音波振動子１２ｂと、ケース１１（プローブ３０）の長手軸方向５において、超音波振動子１２ｂの前方に配設され、超音波振動子１２ｂから発生する超音波振動を増幅するホーン１２ｃとを有している。

超音波振動子１２ｂは、複数のリング状の圧電素子１２ａから構成される。圧電素子１２ａは、電力を超音波振動に変換する部材である。この電力は、超音波振動駆動装置５０にて発生し、超音波振動駆動装置５０から出力用接続ケーブル２における導線２ａを通じて圧電素子１２ａに供給され、圧電素子１２ａによって超音波振動に変換される。圧電素子１２ａは、ケース１１の長手軸方向５に沿って密接して複数（本実施形態では４個）配設されている。最も先端側に配設されている圧電素子１２ａには、ホーン１２ｃが接続している。

超音波振動子１２ｂは、ケース１１の基端側内部に固定されている。超音波振動子１２ｂは、例えばボルト締めのランジュバン型振動子（Ｂｏｌｔ−ｃｌａｍｐｅｄ Ｌａｎｇｅｖｉｎ ｔｙｐｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（ＢＬＴ））である。

ホーン１２ｃは、例えばチタンやジュラルミンやステンレス等の金属材料である。

図１と図２に示すようにケース１１には、ケース１１の外周面上にハンドスイッチ１５が取り付けられている。ハンドスイッチ１５は、第１のスイッチ１６と第２のスイッチ１７とを有している。第１のスイッチ１６と第２のスイッチ１７とには、電気回路基板１８が取り付けられている。電気回路基板１８には、ＳＷ用接続ケーブル３における導線３ａが接続している。これにより、第１のスイッチ１６と第２のスイッチ１７とにおける電気信号が、電気回路基板１８と導線３ａとを通じて超音波振動駆動装置５０に伝えられることとなる。

ケース１１には、後述する伝達部材であるプローブ３０が挿通されるシース２０がケース１１の先端側において配設されている。言い換えるとシース２０は、プローブ３０を覆っていることとなり、ケース１１の先端側と連結している。

シース２０は、ケース１１の長手軸方向５の周方向に回動可能となるようにケース１１に取り付けられる本体２０ａと、本体２０ａの先端側にて本体２０ａと一体的に配設されている先端部材２０ｂとを有している。先端部材２０ｂは、本体２０ａと一体的に配設されているため、本体２０ａが回動すると、本体２０ａと共に、本体２０ａと同じ方向に回動する。先端部材２０ｂは、例えばポリカーボネートやメタクリル樹脂等の透明な樹脂材料によって形成されている。

また本体２０ａは、中空円筒形状を有している。図２と図３とに示すように本体２０ａは、本体２０ａの外周面上に凹部２１ａ，２１ｂを有している。図３に示すように凹部２１ａ，２１ｂは、ケース１１の長手軸方向５に対して互いに対称に配設されている。

先端部材２０ｂは、中空円筒形状を有している。先端部材２０ｂは、先端部材２０ｂの先端に半球状の壁部２２を有している。壁部２２は、先端部材２０ｂの先端外周部である。この壁部２２には、例えば切除または切削によって処置対象部位を処置する処置具が一体的に配設されている。この処置具は、例えばコールドナイフ２３である。コールドナイフ２３は、例えばステンレス等の金属材料によって形成されている。コールドナイフ２３の端部には、処置対象部位を例えば切除または切削によって処置するためのエッジ部２４が形成されている。

また先端部材２０ｂは、ケース１１の長手軸方向５に対して壁部２２とは対称に配設されている開口部２５を側方（側面）部にて有している。開口部２５については後述する。

つまりシース２０は、プローブ３０を挿通させ、シース２０の先端側である先端部材２０ｂの側方部にて開口部２５を有することとなる。開口部２５は、先端部材２０ｂの側方部に形成される例えば切り欠きであり、先端部材２０ｂの側方に向けて開放されている。また開口部２５は、例えば略半円柱形状を有している。つまりシース２０は、先端部材２０ｂの側方部に、例えば略半円柱形状の開口部２５を有している。またシース２０は、切除または切削によって処置対象部位を処置する処置具（コールドナイフ２３）を有することとなる。またシース２０は、プローブ３０に対して、プローブ３０が挿通する方向（長手軸方向５）の周方向に回動可能である。

ケース１１には、ケース１１の先端側において、シース２０（本体２０ａ）の回動位置を選択可能に位置決めする回動係止部材２６が配設されている。回動係止部材２６は、長手軸方向５において、第１のスイッチ１６よりも前方に、ケース１１と一体的に配設されている。回動係止部材２６は、弾性変形可能な腕部２６ａと、腕部２６ａの先端に固定されている係合部２６ｂとを有している。係合部２６ｂは、シース２０（本体２０ａ）が回動した際に凹部２１ａ，２１ｂの何れかに係合することで、シース２０（本体２０ａ）の回動位置を位置決めする。このように凹部２１ａ，２１ｂと腕部２６ａと係合部２６ｂとは、シース２０の回動位置を選択的に位置決めする位置決め機構である。

ホーン１２ｃの先端には、プローブ３０がケース１１とシース２０（中空円筒形状である本体２０ａと先端部材２０ｂ）とを挿通するように取り付けられている。プローブ３０は、ホーン１２ｃで増幅された超音波振動をハンドピース１０の先端側に伝達する伝達部材である。プローブ３０は、ホーン１２ｃに対して例えばネジなどによって着脱自在に締結（固定）されている。つまりプローブ３０は、プローブ３０の基端側にてホーン１２ｃを介して超音波振動子１２ｂと接続し、超音波振動子１２ｂにて発生した超音波振動をプローブ３０の基端側からプローブ３０の先端側（ハンドピース１０の先端側）に伝達することとなる。

プローブ３０は、ホーン１２ｃと同様に例えばチタンやジュラルミンやステンレス等の金属材料である。

シース２０とプローブ３０との関係をまとめると、シース２０は、プローブ３０に対して、プローブ３０が挿通する方向（長手軸方向５）の周方向に回動可能である。つまりプローブ３０は固定されており、プローブ３０を覆うシース２０が回動することとなる。

なおプローブ３０の先端は、壁部２２近傍まで延出している。プローブ３０の先端には、開口部２５から露出した際に、超音波振動子１２ｂにて発生しプローブ３０から伝達される超音波振動によって処置対象部位を処置する処置部３１が配設されている。処置部３１は、略平板形状を有している。処置部３１は、処置部３１の周囲にエッジが形成されたブレード形状を有している。

処置部３１は、凹部２１ａに対応する第１のエッジ３１ａと、凹部２１ｂに対応する第２のエッジ３１ｂとを有している。

上述したようにシース２０がプローブ３０に対して回動すると、図２と図３とに示すように係合部２６ｂが凹部２１ａに係合する。これにより図４と図６とに示すように第１のエッジ３１ａは開口部２５から露出し、第２のエッジ３１ｂがシース２０（先端部材２０ｂ）に収納されることとなる。またシース２０がプローブ３０に対して回動し、係合部２６ｂが凹部２１ｂに係合すると、図７に示すように第１のエッジ３１ａはシース２０（先端部材２０ｂ）に収納され、第２のエッジ３１ｂが開口部２５から露出することとなる。また処置部３１は、回動しても先端部材２０ｂには当接しない。

処置部３１は、第１のエッジ３１ａと第２のエッジ３１ｂとのいずれかが処置対象部位に接触することで、超音波振動によって処置対象部位を処置することとなる。

超音波振動駆動装置５０には、超音波振動を出力するための出力条件を設定する設定部５１が設けられている。設定部５１は、表示パネルなどである。

フットスイッチ７０には、第１のスイッチ１６と同様の第１のペダルスイッチ７１と、第２のスイッチ１７と同様の第２のペダルスイッチ７２とが設けられている。

本実施形態において、設定部５１では、上述したように出力条件を設定することとなる。この出力条件とは、例えば第１のスイッチ１６と第１のペダルスイッチ７１とのいずれか一方がＯＮにされると、例えば最大出力条件の７０％の電流が供給されることを示す。また例えば第２のスイッチ１７と第２のペダルスイッチ７２のいずれか一方がＯＮにされると、例えば最大出力条件である１００％の電流が供給されることを示す。つまり設定部５１は、これら出力条件を設定し、その出力条件を表示する。もちろん第１のスイッチ１６と第１のペダルスイッチ７１とにおける設定条件（７０％の電流が供給されること）と、第２のスイッチ１７と第２のペダルスイッチ７２とにおける設定条件（１００％の電流が供給されること）とは、逆でも良いし、またこれら供給される電流の値は所望に調整される。

次に本実施形態における動作方法について説明する。

設定部５１が操作され、出力条件が設定される。出力条件は、例えば上述したように第１のスイッチ１６と第１のペダルスイッチ７１のいずれか一方がＯＮにされると例えば最大出力条件の７０％の電流が供給され、例えば第２のスイッチ１７と第２のペダルスイッチ７２のいずれか一方がＯＮにされると例えば最大出力条件である１００％の電流が供給されることを示す。出力条件の設定が完了すると、処置部３１が生体組織の処置対象部位に接触する。

第１のスイッチ１６、または第１のペダルスイッチ７１が操作されると、設定部５１で設定された値を有する電力（７０％の電流）が超音波振動駆動装置５０にて発生する。

また第２のスイッチ１７、または第２のペダルスイッチ７２が操作されると、設定部５１で設定された値を有する電力（最大出力条件である１００％の電流）が超音波振動駆動装置５０にて発生する。

なお第１のスイッチ１６が操作されると、超音波振動駆動装置５０が７０％の電流を発生させることを示す信号が電気回路基板１８と導線３ａを通じて超音波振動駆動装置５０に出力される。第２のスイッチ１７についても同様である。

また第１のペダルスイッチ７１が操作されると、超音波振動駆動装置５０が７０％の電流を発生させることを示す信号がＳＷ用接続ケーブル４を通じて超音波振動駆動装置５０に出力される。第２のペダルスイッチ７２についても同様である。

これら発生した電力は、超音波振動駆動装置５０から導線２ａを通じて圧電素子１２ａに供給され、圧電素子１２ａによって超音波振動に変換される。超音波振動は、ホーン１２ｃによって増幅され、プローブ３０に伝達される。このとき超音波振動は、プローブ３０から処置部３１を通じて処置対象部位に伝達される。つまり超音波振動は、プローブ３０の基端側から先端側に伝達される。これにより処置対象部位は、処置部３１にて超音波振動によって処置される。

なお超音波振動子１２ｂは定電流制御により駆動され、処置部３１における超音波振動の振幅ｘ（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ値）は一定の値に保たれるようになっている。

この振幅ｘは、処置部３１における振動速度Ｖと、超音波振動の共振周波数ｆｒとを基に、以下の式から算出することができる。ｘ＝Ｖ／π／ｆｒ例えば１００％の出力条件において、振動速度Ｖは略７．４ｍ／ｓ〜略２２．１ｍ／ｓの範囲にすることが好ましい。

そのため例えば１００％の出力条件における振幅ｘは、上記式と、上述した振動速度Ｖと共振周波数ｆｒの値とを基に算出すると、共振周波数ｆｒが２３．５ｋＨｚの場合、略１００μｍ〜略３００μｍの範囲にすることが好ましいこととなる。

なお共振周波数ｆｒが４７ｋＨｚの場合、例えば１００％の出力条件における振幅ｘは、略５０μｍ〜略１５０μｍの範囲にすることが好ましいこととなる。

図２と図３とに示す状態において、係合部２６ｂが凹部２１ａに係合すると、図６に示すように第１のエッジ３１ａは開口部２５から露出し、第２のエッジ３１ｂが先端部材２０ｂに収納される。この状態において、第１のエッジ３１ａが処置対象部位に当接し、処置対象部位が超音波振動によって繰り返し処置される。なお超音波振動の大きさは、上述した出力条件と式、つまり第１のスイッチ１６と第１のペダルスイッチ７１、または第２のスイッチ１７と第２のペダルスイッチ７２のいずれかを選択することによって異なる。これらスイッチとペダルスイッチは、それぞれ処置する処置対象部位によって所望に選択される。

このとき第１のエッジ３１ａは、超音波振動による処置を繰り返し行ったり、超音波振動中に他の金属製手術機器と接触することにより、磨耗、損傷する虞が生じる。このような場合、シース２０（本体２０ａ）がケース１１に対して例えば手動によって回動すると、腕部２６ａが本体２０ａの外側に向けて変形し、係合部２６ｂが凹部２１ａとの係合が外れる。そして図２と図３とに示す状態からシース２０（本体２０ａ）がケース１１やプローブ３０に対して、ケース１１の長手軸方向５の周方向に略１８０度回動することにより、腕部２６ａの変形が元に戻り、係合部２６ｂが凹部２１ｂと係合する。本体２０ａが回動すると、先端部材２０ｂも本体２０ａと同じ方向に回動する。

これにより図７に示すように、第１のエッジ３１ａは先端部材２０ｂに収納され、第２のエッジ３１ｂが開口部２５から露出することとなる。

これにより第１のエッジ３１ａが損傷しても、処置対象部位が引き続き第２のエッジ３１ｂによって処置されることとなる。

またコールドナイフ２３は、処置対象部位に押し付けられることによって、処置対象部位を鋭利に切除、切削することとなる。

このように本実施形態では、シース２０（本体２０ａ）をケース１１に対して回動させることにより、磨耗、損傷して処置能力が低下した一方のエッジ（例えば第１のエッジ３１ａ）から、ハンドピース１０を交換することなく、磨耗、損傷していない処置能力が良好な他方のエッジ（例えば第２のエッジ３１ｂ）に切り換えることができる。これにより本実施形態では、一方のエッジが磨耗、損傷しても、他方のエッジに切り替えることで、手術を円滑に進めることができる。

また本実施形態では、超音波振動を用いる処置部３１（第１のエッジ３１ａ，第２のエッジ３１ｂ）によって精密かつ正確に処置対象部位を処置することができる。

また本実施形態では、コールドナイフ２３を処置対象部位に押し付けることによっても、処置対象部位を微細に且つ鋭利に処置（切除、切削）することもできる。

このように本実施形態では、整形外科手術における処置対象部位を処置する際に、１つのハンドピース１０において、処置部３１とコールドナイフ２３とによって複数の処置を可能とすることができる。よって処置に応じて、ハンドピース１０を交換する頻度を減らすことができ、手術時の操作を簡便にすることができる。

本実施形態のハンドピース１０は、整形外科手術における骨や軟骨等の硬組織の切除、切削、特に変形性股関節症に対する臼蓋縁切除手術に好適である。上述したようにコールドナイフ２３は、損傷した処置対象部位（例えば関節唇）を素早く、鋭利に切除、切削することができる。また、超音波振動する処置部３１は、損傷した処置対象部位（例えば関節唇）の切除や、臼蓋縁の切削を精密かつ正確に行うことができる。

なお、本実施形態において、縦超音波振動を用いるプローブ３０を示したが、これに限らず、プローブ３０は、ねじれ超音波振動や、縦超音波振動とねじれ超音波振動とが合成された超音波振動を用いる構成にしても良い。

次に本実施形態における第１の変形例について図８Ａ乃至図８Ｃを参照して説明する。本変形例の処置部３１の形状は、第１の実施形態の処置部３１とは異なる。本変形例の処置部３１は、先端の尖った略平板形状を有している。また第１のエッジ３１ａと第２のエッジ３１ｂは、それぞれエッジに沿って、半円形状の複数の窪み部３１ｃを略等間隔に有している。窪み部３１ｃの半径は略０．２ｍｍ〜略０．６ｍｍであり、隣り合う窪み部３１ｃ間のピッチは略０．５ｍｍ〜略２ｍｍである。

これにより本変形例は、第１の実施形態と同様の動作と効果を得ることができる。

次に本実施形態における第２の変形例について図９Ａ乃至図９Ｃを参照して説明する。本変形例の処置部３１の形状は、第１の実施形態の処置部３１とは同様である。しかしながら本変形例の処置部３１には、エッジに沿って、例えばＰＶＤやＣＶＤによる窒化チタンからなる硬質のコーティング層３３が形成されている。コーティング層３３は、エッジから所望の距離、例えばエッジから処置部３１の内側に向かって１ｍｍの範囲に形成されている。本変形例は、コーティング層３３が形成されているため、磨耗、損傷に対する処置部３１の耐久性が向上する。また本変形例は、処置部３１の磨耗、損傷の程度を、コーティング層３３の状態（例えばコーティング層３３が処置部３１から剥がれたか否か）により、視覚的に確認することが容易である。

また本変形例は、コーティング層３３の範囲を目安にすることにより、処置対象部位の切除深さのコントロールが容易になる。よって本変形例は、より正確な処置が可能となる。

次に本実施形態における第３の変形例について図１０を参照して説明する。本変形例における壁部２２の先端外周部には、コールドナイフ２３ではなく、ナイフ電極３５が一体的に設けられている。ナイフ電極３５は、ステンレス等の通電可能な金属材料からなる。ナイフ電極３５の後端側には、高周波出力用接続ケーブル３６の一端が接続されている。ナイフ電極３５の後端側と高周波出力用接続ケーブル３６の一端との接続部は、絶縁部材３７により覆われている。また、高周波出力用接続ケーブル３６の他端は、図示しない高周波駆動装置に接続されている。よって、ナイフ電極３５は、高周波出力用のモノポーラ電極として機能する。つまりナイフ電極３５は、電気メスとして機能する。

このように本変形例は、ナイフ電極３５を用い、ナイフ電極３５を生体組織の処置対象部位に接触させ、高周波電流を流すことにより、生体組織を凝固した状態で切除することができる。

次に本発明に係る第２の実施形態について図１１乃至図１４を参照して説明する。なお上述した第１の実施形態とその変形例との同一の構成については第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。本実施形態においてシース２０には、コールドナイフ２３やナイフ電極３５が設けられていない。また本実施形態における処置部３１は、四角錘形状の複数の突起４０ａが形成されている第１の処置面４１ａと、突起４０ａよりも小さい四角錘形状の複数の突起４０ｂが形成されている第２の処置面４１ｂとを有している。第１の処置面４１ａは、長手軸方向５を中心に第２の処置面４１ｂと略対称に配設されている。

突起４０ａは突起４０ｂよりも大きいため、第１の処置面４１ａは処置対象部位の荒削りのための処置に用いられ、第２の処置面４１ｂは処置対象部位の仕上げ削りのための処置に用いられる。

このように処置部３１は、プローブ３０が挿通する方向（長手軸方向５）の周方向において、複数の処置面（第１の処置面４１ａ，第２の処置面４１ｂ）を有していることとなる。また突起４０ａと突起４０ｂとの大きさが異なるため、処置部３１は、それぞれ異なる形状の複数の処置面を有することとなる。

本変形例において、図１１に示すように係合部２６ｂが凹部２１ａに係合すると、図１１と図１３に示すように第１の処置面４１ａが開口部２５から露出し、第２の処置面４１ｂが先端部材２０ｂに収納されることとなる。またシース２０がプローブ３０に対して回動し、係合部２６ｂが凹部２１ｂに係合すると、図１４に示すように第１の処置面４１ａは先端部材２０ｂに収納され、第２の処置面４１ｂが開口部２５から露出することとなる。

次に本実施形態における動作方法について簡単に説明する。なお下記にて説明する以外の動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。

図１１と図１３に示すように、第１の処置面４１ａは、開口部２５から露出している。この状態で、第１の処置面４１ａは、生体組織の処置対象部位に接触させられる。そして、プローブ３０が超音波振動することにより、第１の処置面４１ａと接触した処置対象部位が超音波振動により処置される。

第１の処置面４１ａは、突起４０ｂよりも大きい突起４０ａを有しているために、関節や軟骨等の表面の荒削りを行う際に、用いられる。

また、第１の実施形態で説明したように、図１１と図１３に示す状態からシース２０（本体２０ａ）がケース１１やプローブ３０に対して略１８０度回動すると、図１４に示すように第２の処置面４１ｂが開口部２５から露出することとなる。この状態で、第２の処置面４１ｂは、生体組織の処置対象部位に接触させられる。そして、プローブ３０が超音波振動することにより、第２の処置面４１ｂと接触した処置対象部位が超音波振動により処置される。

第２の処置面４１ｂは、突起４０ａよりも小さい突起４０ｂを有しているために、関節や軟骨等の表面の仕上げ削りを行う際に、用いられる。

このように本実施形態は、第１の処置面４１ａで関節や軟骨等の表面の荒削りを行い、その後、シース２０を第１の実施形態と同様に略１８０度回動させ、第２の処置面４１ｂで関節や軟骨等の表面の仕上げ削りを行うことができる。

すなわち本実施形態は、シース２０をケース１１に対して回動させることにより、第１の処置面４１ａと第２の処置面４１ｂとによって複数の処置（荒削りと仕上げ削り）を可能とすることができる。よって処置に応じて、ハンドピース１０を交換する頻度を減らすことができ、手術時の操作を簡便にすることができる。

このような本実施形態におけるハンドピース１０は、整形外科手術における骨や軟骨などの硬組織の切除や切削、特に肩や股関節や膝等の関節軟骨表面の処置対象部位をトリミング（平滑化）する処置に好適である。

次に本実施形態における第１の変形例について図１５を参照して説明する。本変形例の処置部３１の形状は、第２の実施形態の処置部３１とは異なる。本変形例の処置部３１は、第１の実施形態における図４と図５とに示す略平板形状と、第１の実施形態の第１の変形例における図８Ａ乃至図８Ｃに示す先端の尖った略平板形状と、の組み合わせである。

本変形例において、例えば第１のエッジ３１ａ側は略平板形状であり、また第２のエッジ３１ｂ側は、先端の尖った略平板形状を有し、半円形状の複数の窪み部３１ｃを略等間隔に有している。窪み部３１ｃの半径や隣り合う窪み部３１ｃ間のピッチは、第１の実施形態の第１の変形例と略同様である。

これにより本変形例は、第２の実施形態と同様の動作と効果を得ることができる。

次に本実施形態における第２の変形例について図１６と図１７を参照して説明する。また本実施形態における処置部３１は、四角錘形状の複数の突起４５ａが形成されている第１の処置面４６ａのみを有している。

本変形例において、係合部２６ｂが凹部２１ａに係合すると、図１６に示すように第１の処置面４６ａが開口部２５から露出し、第１の処置面４６ａ以外の面４６ｂが先端部材２０ｂに収納されることとなる。また係合部２６ｂが凹部２１ｂに係合すると、図１７に示すように第１の処置面４６ａは先端部材２０ｂに収納され、面４６ｂが開口部２５から露出することとなる。なお面４６ｂには突起４５ａ等が形成されていないため、面４６ｂが生体組織の処置対象部位に接触しても、超音波振動による処置が行われることはない。

またシース２０がプローブ３０に対してプローブ３０が挿通する方向（長手軸方向５）の周方向に回動することで、処置部３１は、プローブ３０から伝達される超音波振動によって処置対象部位を処置するために開口部２５から露出する露出状態、または処置対象部位を処置せずに待機（スタンバイ）するためにシース２０に収納される収納状態に変動することとなる。

次に本実施形態における動作方法について簡単に説明する。なお下記にて説明する以外の動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。

図１６に示すように、第１の処置面４６ａは、開口部２５から露出している。この状態で、第１の処置面４６ａは、生体組織の処置対象部位に接触させられる。そして、プローブ３０が超音波振動することにより、第１の処置面４６ａと接触した処置対象部位が超音波振動により処置される。

また、第１の実施形態で説明したように、図１６に示す状態からシース２０が第１の実施形態と同様に略１８０度回動すると、図１７に示すように第１の処置面４６ａは先端部材２０ｂに収納され、面４６ｂが開口部２５から露出することとなる。この状態において誤ってハンドスイッチ１５やフットスイッチ７０が操作されても、超音波振動による処置対象部位への処置が行われることはない。つまり処置部３１は、スタンバイ状態となる。

このように本変形例では、処置部３１をスタンバイ状態にすることによって、ハンドスイッチ１５やフットスイッチ７０の誤操作による術者の意図せぬ処置対象部位以外の生体組織への損傷を防ぐことができる。よって本変形例は、より安全性を向上させることができる。

次に本実施形態における第３の変形例について図１８Ａ乃至図１８Ｃと図１９と図２０を参照して説明する。本変形例の処置部３１の形状は、第２の実施形態の処置部３１とは異なる。図１８Ａ乃至図１８Ｃに示すように、処置部３１は、略平板形状を有し、また先端部４８ａに向かって湾曲した形状を有している。先端部４８ａには、超音波振動によって処置対象部位を処置する処置面４８ｂが形成されている。

処置部３１は、シース２０がプローブ３０に対して回動することで、プローブ３０から伝達される超音波振動によって処置対象部位を処置するために開口部２５から露出する露出状態、または処置対象部位を処置せずに待機（スタンバイ）するためにシース２０に収納される収納状態に変動することとなる。

図１９に示すように、処置面４８ｂは開口部２５から露出している。この状態で、処置面４８ｂは、生体組織の処置対象部位に接触させられる。そして、プローブ３０が超音波振動することにより、処置面４８ｂと接触した処置対象部位が超音波振動により処置される。

また、第１の実施形態で説明したように、図１９に示す状態からシース２０が第１の実施形態と同様に略１８０度回動すると、図２０に示すように処置面４８ｂが先端部材２０ｂ内に収納される。

この状態において誤ってハンドスイッチ１５やフットスイッチ７０が操作されても、処置面４８ｂが先端部材２０ｂ内に収納されているため、超音波振動は処置面４８ｂを通じて処置対象部位に伝わらない。そのため、処置対象部位は処置部３１（処置面４８ｂ）によって処置されない。つまり処置部３１は、スタンバイ状態となる。

このように本変形例では、処置部３１をスタンバイ状態にすることによって、ハンドスイッチ１５やフットスイッチ７０の誤操作による術者の意図せぬ生体組織の損傷を防ぐことができる。よって本変形例は、より安全性を向上させることができる。

次に本実施形態における第４の変形例について図２１乃至図２５を参照して説明する。図２２に示すように本変形例の本体２０ａには、係合部２６ｂと係合可能な凹部８１ａ，８１ｂ，８１ｃが設けられている。凹部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、長手軸方向５の周方向において略等間隔に配設されている。つまり凹部８１ａ，８１ｂ，８１ｃは、長手軸方向５の周方向において略１２０度離れている。

また図２３乃至図２５に示すように本変形例の処置部３１の形状などは、第２の実施形態の処置部３１などとは異なる。

処置部３１は、凹部８１ａに対応する第１の処置面８２ａと、凹部８１ｂに対応する第２の処置面８２ｂと、凹部８１ｃに対応する第３の処置面８２ｃとを有している。係合部２６ｂが凹部８１ａに係合すると、図２３に示すように第１の処置面８２ａは開口部２５から露出し、第２の処置面８２ｂと第３の処置面８２ｃが先端部材２０ｂに収納されることとなる。また係合部２６ｂが凹部８１ｂに係合すると、図２４に示すように第２の処置面８２ｂは開口部２５から露出し、第１の処置面８２ａと第３の処置面８２ｃが先端部材２０ｂに収納されることとなる。また係合部２６ｂが凹部８１ｃに係合すると、図２５に示すように第３の処置面８２ｃは開口部２５から露出し、第１の処置面８２ａと第２の処置面８２ｂが先端部材２０ｂに収納されることとなる。処置部３１は、第１の処置面８２ａと第２の処置面８２ｂと第３の処置面８２ｃとのいずれかが処置対象部位に接触することで、超音波振動によって処置対象部位を処置することとなる。

第１の処置面８２ａと第２の処置面８２ｂと第３の処置面８２ｃとは、断面が三角形状である複数の突起８３ａ，８３ｂ，８３ｃを有している。突起８３ａ，８３ｂ，８３ｃは、長手軸方向５に沿って形成されている。

突起８３ａは、突起８３ｂよりも大きい。また一般に、超音波振動の振幅は、プローブ３０の先端から基端に向かって減少する。ここで、突起８３ｃは、長手軸方向５において、プローブ３０の先端側から基端側に向けて突起８３ｃの大きさ（突起８３ｃ間のピッチ）が小さくなるように形成されている。つまり突起８３ｃの大きさは、超音波振動の振幅の大きさに略比例するように形成されている。

このように処置部３１は、プローブ３０が挿通する方向（長手軸方向５）の周方向において、複数の処置面（第１の処置面８２ａ，第２の処置面８２ｂ，第３の処置面８２ｃ）を有していることとなる。また突起８３ａ，８３ｂ，８３ｃの大きさはそれぞれ異なるため、処置部３１は、それぞれ異なる形状の複数の処置面を有することとなる。

次に本実施形態における動作方法について簡単に説明する。なお下記にて説明する以外の動作方法は、第１の実施形態と略同様であるため詳細な説明は省略する。

係合部２６ｂが凹部８１ａに係合すると、図２３に示すように、第１の処置面８２ａが開口部２５から露出し、処置対象部位が第１の処置面８２ａにおいて超音波振動によって処置される。

図２３に示す状態からシース２０が略１２０度回動すると、係合部２６ｂが凹部８１ｂと係合し、図２４に示すように、第２の処置面８２ｂが開口部２５から露出し、処置対象部位が第２の処置面８２ｂにおいて超音波振動によって処置される。

図２４に示す状態からシース２０がさらに略１２０度回動すると、係合部２６ｂが凹部８１ｃと係合し、図２５に示すように、第３の処置面８２ｃが開口部２５から露出し、処置対象部位が第３の処置面８２ｃにおいて超音波振動によって処置される。なお、突起８３ｃの大きさは、超音波振動の振幅の大きさに略比例するように形成されている。よって、先端側の突起８３ｃにおける処置は荒削りとなり、基端側の突起８３ｃにおける処置は仕上げ削りとなる。

これにより本変形例は、上述した第２の実施形態と同じ効果を得ることができる。

このように本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。

１…超音波手術装置、１０…ハンドピース、１１…ケース、１２…超音波振動子ユニット、１２ａ…圧電素子、１２ｂ…超音波振動子、１２ｃ…ホーン、２０…シース、２０ａ…本体、２０ｂ…先端部材、２１ａ，２１ｂ…凹部、２２…壁部、２３…コールドナイフ、２４…エッジ部、２５…開口部、２６…回動係止部材、２６ａ…腕部、２６ｂ…係合部、３０…プローブ、３１…処置部、３１ａ…第１のエッジ、３１ｂ…第２のエッジ、３１ｃ…窪み部、３５…ナイフ電極、４０ａ…突起、４０ｂ…突起、４１ａ…第１の処置面、４１ｂ…第２の処置面、４５ａ…突起、４６ａ…第１の処置面、４８ａ…先端部、４８ｂ…処置面、５０…超音波振動駆動装置、７０…フットスイッチ。

Claims (2)

1. 超音波振動を発生する超音波振動子と、
   前記超音波振動子と接続され、前記超音波振動子にて発生した超音波振動を伝達する長手軸を規定する伝達部材と、
   前記伝達部材の先端部の長手軸周りの外周面に設けられた処置部と、
   前記処置部を構成する第１の処置面と、
   前記処置部を構成する第２の処置面と、
   前記伝達部材に対して回動可能に設けられたシースと、
   前記シースの先端側を構成し前記処置部を覆う透明な先端部材と、
   前記先端部材において、前記シースの先端側から基端側の方向に前記シースの側面の一部を切り欠くことによって前記第１の処置面もしくは第２の処置面を露出させるための開口部と、
   前記第１の処置面と前記第２の処置面とを前記開口部から選択的に露出させるために、前記シースの回動位置を選択可能に位置決めする回動係止部材と、
   を有することを特徴とする超音波手術装置。
2. 前記シースの先端側からみたときに、前記処置部が常に前記シースにおける前記先端部の投影面内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波手術装置。