JPH0787844B2

JPH0787844B2 - 超音波伝達装置

Info

Publication number: JPH0787844B2
Application number: JP61218453A
Authority: JP
Inventors: 直己関野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPS6373948A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は超音波を利用してたとえば尿管結石を破砕した
り血栓を切除したりする超音波処理装置に使用される可
撓性の超音波伝達装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のもの従来の技術としてはたとえば実開昭60−55
408号公報、USP3830240号公報において示されるように
超音波を伝達して処理する装置において、振動伝達部材
を可撓性としたものや、実開昭60−55409号公報に示さ
れているように振動伝達部材の外側を被覆し、この振動
伝達部材と外被の間を利用して潅流させる仕組みのもの
がある。

ところで、従来の超音波処理装置では振動子中央を通る
孔とパイプ状に形成した振動伝達部材のパイプ孔とが連
通されて流路を作り、この流路に冷却水を流すことによ
り振動によって発する熱を冷却するようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前者の先行例のように振動伝達部材を軟性に
するため、細径なものとすると、その流路の断面積が小
さくなり、充分な冷却ができない。

また、後者の先行例の構造では潅流を有効に行なうため
にはその振動伝達部材を細径にすることはできない。

このように従来のものにあってはその振動伝達部材を細
径にすると、振動子の発熱に対して充分な冷却作用を行
なうことができなくなる。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目
的とするところは振動伝達部材が細径であっても十分な
冷却効果が得られるようになる超音波伝達体を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明は超音波振動子に振動伝達部材を接続してなる超
音波伝達装置において、上記超音波振動子の内部に設け
た冷却潅流用流路を上記振動伝達部材の外部に形成され
る流路に連通したものである。

したがって、冷却用液体の流量が増し、冷却能力が高ま
る。

〔実施例〕

第１図ないし第９図は本発明の第１の実施例を示すもの
である。

第２図は超音波伝達装置１を内視鏡２に組み込んだ状態
を示す。また、同図中３はその超音波伝達装置１のため
の電源装置である。この電源装置３には潅流用ポンプ４
とフットスイッチ５が付設されている。潅流用ポンプ４
はタンク６から揚水チューブ７介して吸い上げた液を送
液チューブ８を通じて超音波伝達装置１に送るようにな
っている。フットスイッチ５は電源装置３の給電動作を
操作するものである。

上記超音波伝達装置１は第１図で示すように構成されて
いる。すなわち、この超音波伝達装置１は把持部10と挿
入部11からなり、上記把持部10はそのケース12内にラン
ジュバン型振動子13が設けられている。このランジュバ
ン型振動子13にはホーン14が連結されており、ホーン14
の先端には着脱用部品15を介して挿入部11を構成する後
述する伝達部材23が着脱自在に連結されている。また、
振動子13およびホーン14にはこれらにわたって冷却潅流
用流路を形成する孔16が設けられている。この孔16はケ
ース12の後壁部を貫通して設けられた接続口金17に通じ
ており、さらに、接続口金17の接続した送液チュープ８
に連通している。また、ランジュバン型振動子13のコー
ド19は第２図で示すように上記電源装置３に接続されて
いる。ケース12の前端にはホーン14を覆うカバー20が取
着され、このカバー20の先端には外装キャップ21が取着
されている。また、外装キャップ21の内面部には密閉用
Ｏリング22が取り付けられており、この密閉用Ｏリング
22はホーン14の先端部分の外周に圧着している。

一方、上記挿入部11は第３図および第４図で明らかに示
すように細いパイプ状に形成した３本の振動伝達部材23
を揃えたものからなり、これらの振動伝達部材32の基端
は上記着脱用部品15にろう付け等により固着されてい
る。この振動伝達部材23たとえば超弾性合金、たとえば
Ti−Ni系のものにより直管状に形成され、超弾性的に湾
曲できるようになっている。上記着脱用部品15は第５図
で示すように中空孔24を有してなり、その中間外周には
つば25aが形成されている。また、つば25aよりも基端側
外周にはおねじ25が形成されている。そして、このおね
じ25を上記ホーン14の先端部にねじ込み取着するように
なっている。

上記各振動伝達部材23は複数の潅流用パイプ26とともに
束ねられた状態で上記着脱用部品15の中空孔24内に嵌合
取着したパイプ材27内に対し差し込まれた上でその隙間
にろうを充填するようにしてろう付けされている。つま
り、振動伝達部材23と潅流用パイプ26はその周囲が密閉
されるが、この各内部は中空孔24に対して連通してい
る。さらに、振動伝達部材23からなる挿入部11は軟性の
チューブ28により被嵌されている。このチューブ28は挿
入部11のほぼ全長にわたるが、振動伝達部材23の先端は
チューブ28の先端からわずかに突き出すようになってい
る。また、チューブ28の基端部分は着脱用部品15に取り
付けたパイプ材27に水密的に被嵌して固着されている。
また、上記潅流用パイプ26は先端側を短かく形成してあ
り、振動伝達部材23とチューブ28との間で形成される潅
流路29に連通している。

一方、この超音波伝達装置１に使用する内視鏡２は上記
挿入部11を挿通する挿通チャンネル30を有してなり、ま
た、この挿通チャンネル30を通じて体腔内から潅流液を
排出できるようになっている。また、内視鏡２には挿通
チャンネル30に通じる排出チューブ31が接続され、この
排出チューブ31の先端は廃液タンク32に通じている。

しかして、上記超音波伝達装置１を使用するときには第
２図に示すように電源装置３にセットし、挿入部11を内
視鏡２の挿通チャネル30を通じて体腔33内にまで導入す
る。そして、フットスイッチ５を操作して潅流ポンプ４
を作動し、タンク６から揚水チュープ７から超音波伝達
装置１を通じて上記体腔33内に送液する。すなわち、接
続口金17から振動子13とホーン14内にある孔16を通じて
着脱用部品15の中空孔24内に達する。そして、各振動伝
達部材23内および各潅流用パイプ26を通じて前方へ送ら
れる。潅流用パイプ26を通じて流れる潅流水は振動伝達
部材23とチューブ28との間で形成される潅流路29を流
れ、そのチューブ28の先端から体腔33内へ流出する。ま
た、振動伝達部材23内を通じて流れる潅流水も同じくそ
の先端から体腔33内に流れ込む。そして、このとき流れ
る水により超音波伝達装置１の振動子13,ホーン14およ
びし振動伝達部材23が冷却される。

一方、体腔33内に送り込まれた潅流水は内視鏡２の挿通
チャンネル30を通じ、さらに、排出チューブ31を通じて
外部の廃液タンク32に廃棄されるようになっている。

このようにして体腔33内に常に潅流されるが、この状況
下で内視鏡２により観察しながらその振動伝達部材23の
先端を処理対象であるたとえば結石34に当てフットスイ
ッチ５を操作して振動子13を作動させる。ここで発生し
た超音波振動はホーン14において増幅され、振動伝達部
材23に伝わり、さらに、結石34に伝わってこれを破砕す
る。

ところで、上記各振動伝達部材235は細径であるため、
この内部を通る潅流液の流量は少ない。しかし、この外
側でチューブ28の内側に形成される潅流路29を通じても
流れる。つまり潅流用パイプ26の内径と数量に相当する
送水量が増すため、十分な冷却効果が得られる。

第12図および第13図は本発明の第２の実施例を示すもの
である。

この実施例は複数本、たとえば３本の振動伝達部材23は
パイプ材40内に嵌め込まれ、ろう付け等により固着され
ている。また、上記パイプ材40の廻りには複数本の潅流
用パイプ26が配置され、この各潅流用パイプ26は着脱用
部品15の中空孔24内に嵌め込まれてろう付き等により固
着されている。

この他の構成および作用効果は第１の実施例と同様であ
る。

第14図は本発明の第３の実施例を示すものである。

この実施例は着脱用部品15の先端周側部分に複数の送水
口50を形成し、この各送水口50を中空孔24に連通させ
る。さらに各送水口50は着脱用部品15にチューブ28の基
端部分を被嵌したとき、そのチューブ28の内側に形成さ
れる通路（図示しない。）を通じて上記同様の潅流路29
に通じている。また、振動伝達部材23と潅流用パイプ26
とは着脱用部品15に対してろう付けにより固着されてい
る。

しかして、振動子13側の孔16には振動伝達部材23と潅流
用パイプ26とが連通するのみならず、上記送水口50を通
じても潅流路29と連通する。したがって、大量の潅流液
を流すことができるため、冷却能力を高め得る。

第15図は本発明の第４の実施例を示すものである。

この実施例は振動伝達部材23と潅流用パイプ26が突出す
る着脱用部品15の先端面を斜めに形成したものである。

なお、振動伝達部材23の本数は特に限定しない。そし
て、振動伝達部材23の径や本数に応じてまわりに潅流用
パイプ26を配し、冷却効果を持たせるようにするのがよ
い。

一般に、振動伝達部材23の共振周波数，インピーダンス
の特性は第９図で示すように表わされ、振動子13は例え
ば22KHz以上、200Ω以下で発振するように設計されてい
る。このような範囲を設定するのは23KHz付近の共振周
波数以外では発振しないようにしているためである。大
径で剛性の発振棒はこの範囲でおさまるので、発振する
が、同じ構造で軟性とするとこの範囲からはずれてしま
い発振しない。その理由は振動伝達部材23に対し、振動
部の着脱部品の質量が大きいためであることが判明した
（第10図参照）。そこで、本発明のようにパイブ材を配
したり着脱用部品15に孔を開けるなどして、振動部の着
脱部品の質量を小さくすると、第10図に示すように共振
周波数が大きくなるので、最適な共振周波数、インピー
ダンスを設定できるという作用がある。

また、パイプ材26を配したことで振動伝達部材の着脱用
部品の断面積が小さくなる。一般に、着脱用部品から振
動伝達部材に振動が伝わるとき、断面積が大きく変化し
たことにより応力が高くなりパイプ折れの原因となる
が、パイプ材を配したことで断面積比が小さくなり応力
を小さくすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、振動伝達部材を細
径化しても冷却送液量を増加できるので、十分な冷却効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における超音波伝達装置
の側断面図、第２図は同じくその使用状態の説明図、第
３図は同じく振動伝達部材の側面図、第４図は同じくこ
れの正面図、第５図は同じく着脱用部品の側断面図、第
６図は同じく振動伝達部材を内視鏡に装着した状態の側
断面図、第７図は第６図中VII−VII線に沿う断面図、第
８図は同じくその振動伝達部材の後端面図、第９図は振
動伝達部材の共振周波数、インピーダンスの特性図、第
10図は振動伝達部材の着脱用部品の質量と共振周波数と
の関係を示す特性図、第11図は振動伝達部材の着脱用部
品の質量とインピーダンスとの関係を示す特性図、第12
図は第２の実施例における振動伝達部材の側面図、第13
図は同じくこれの正面図、第14図は第３の実施例におけ
る振動伝達部材の側面図、第15図は第４の実施例におけ
る振動伝達部材の基端部付近の斜視図である。１……超音波伝達装置、13……振動子、16……孔、23…
…振動伝達部材、24……中空孔、26……潅流用パイプ、
27……パイプ材、29……潅流路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波振動子に振動伝達部材を接続してな
る超音波伝達装置において、上記超音波振動子の内部に
設けた冷却潅流用流路を上記振動伝達部材の外部に形成
される流路に連通したことを特徴とする超音波伝達装
置。