超声波操作装置和微细管内检查系统制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供一种超声波操作装置和微细管内检查 系统，其中，可自由地进行动子的旋转和/或滑动(突出、引入)。 超声波操作装置(1)包括形成有动子孔(H)的定子(11)和穿过动子孔 (H)的柱状动子(12)。在定子(11)中，与动子孔(H)的轴向相垂直的 截面的外周轮廓呈四边形状，分别在该四边形的各侧面上安装用 于使动子(12)旋转和/或滑动的超声波发生元件(13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有形成有动子孔的定子和柱状的动子的超声波 操作装置与采用该超声波操作装置的微细管内检查系统，本专利技术 具体地涉及可自由地进行使动子的旋转和/或滑动(突出、引入)的 超声波操作装置和微细管内检查系统。
技术介绍
由于超声波电动机的结构较简单，并且没有线圏，故其适合于整体尺寸小的场合。像图io所示的那样， 一般的超声波电动机 108由环状的定子1081与圓板状的转子1082构成，定子1081和 转子1082按压接触，从定子1081的表面，向定子1082传递周期 性的振动(行进波p)，由此，转子1082旋转(旋转方向y )。
技术实现思路
但是，图10所示的超声波电动机不适于被要求为导管这样的 细度的应用场合，其原因在于必须设置图中未示出的按压接触的机 构；以及由于在从平面观看时，其呈面积较大的圆板状等的因素。另外，对于图io所示的超声波电动机，不适合于下述的应用 场合，其中，为了增加驱动力，从平面看时的面积增加(定子1081、 转子1082的直径增加)，还是要求导管这样的细度。另一方面，在导管这样的应用场合，微型直线电动机用于使 内窥镜等滑动。在微型直线电动机中，不得不采用线圏，直线电动机部分的尺寸增加。另外，在导管治疗中最多的是血栓治疗，在该治疗中，从导 管的前端，将溶解药置于血栓处，将血栓去除。但是，由于发生 石灰化的血栓、凝固的血栓等不能够通过溶解药而去除，故人们开发了动脉粥样硬化切除术(7亍^夕卜$ )导管。动脉粥样硬化切除术导管为通过转矩传递用的钢丝绳，将转 矩传递给导管前端的旋转刃，通过该旋转刃，将发生石灰化的血 栓、凝固的血栓粉碎、去除的装置，但是，由于通过钢丝绳，进 行转矩传递，故难以进行脑血管这样的微细而复杂的血管内的使 用。另外，即使在大动脉等的使用中，仍难以在蜿蜒剧烈的部位 进行使用。如果可在不采用转矩传递用的钢丝绳的情况下，使动脉粥样 硬化切除术导管前端旋转，则也可实施微细而复杂的脑血管内的 使用。比如，人们还开发了将小型超声波操作装置设置于导管的 前端的各种技术，但是，过去的技术的结构复杂，无法提供可以 简单的结构用于血管内的程度的柔性的类型。另外，在动脉粥样硬化切除术导管中，人们还知道应用带有 旋转刃的微型促动器的情况，但是，在过去，这种微型促动器是 大型的，并且无法提供能够产生实用的转矩的类型。本专利技术的目的是针对这样的情况而提出的，具体来说，本发 明的目的在于提供可自由地进行动子的旋转和沿轴向的移动(突 出、引入)，或可使超声波操作装置整体挠曲的超声波操作装置和 采用该超声波操作装置的微细管内检查系统。本专利技术的超声波操作装置的特征在于其由具有动子孔的一个 或多个定子与穿过上述动子孔的柱状动子构成，在上述定子上设 置用于使上述动子旋转和/或滑动的超声波发生元件，在定子中，与动子孔的轴向相垂直的截面的外周轮廓呈多边形状，分别在 该多边形侧面的至少两个側面上单独地安装上述超声波发生元 件。本专利技术的超声波操作装置可在动子旋转时，作为旋转电动机 而动作，另外在动子滑动时作为直线电动机而动作。另外，通过 使其截面的外周轮廓呈多边形状，可有效地产生动子的旋转转矩。在本专利技术的超声波操作装置中，最好，单独地安装的超声波发生元件的每个按照相位相互错开90°的方式驱动。如果这样， 则可在动子孔的内面产生行进波。此外，在本专利技术的超声波操作装置中，最好，通过控制单独 地安装的超声波发生元件的驱动频率，切换动子的旋转和滑动。 如果这样，由于可根据产生旋转模式时的共振频率和产生直线运 动(滑动)模式时的共振频率，控制超声波发生元件的驱动频率，故 可适当地切换动子的旋转和滑动。在本专利技术的超声波操作装置中，某超声波发生元件可产生使 动子旋转的第1频带的超声波，并且产生(沿轴向)使动子滑动的第 2频带的超声波。还有，在本专利技术的超声波操作装置中，某超声波发生元件可 产生第1频带的超声波、第2频带的超声波中的任意者。即，在 此场合， 一个超声波发生元件不共用于第l频带的超声波的发生， 与第2频带的超声波的发生。在本专利技术的超声波操作装置中，在包括多个定子时，这些定 子既可呈直线状设置，也可呈曲线状设置。在定子呈直线状设置 的场合，动子也可具有刚性。在动子呈曲线状设置时，动子通过 可在挠曲状态的状态旋转的柔软材料构成，或构成在弯曲的状态 可旋转的机构，由此，也可按照后述的方式在微细管的内部动作。在本专利技术的超声波操作装置中，在上述动子按照可滑动(相对 上述定子，沿轴向移动)的方式构成的场合，上述定子具有的上述 超声波发生元件可按照同时或不同时间的方式产生使上述动子旋转的第1频带的超声波和沿轴向使上述动子移动的第2频带的超 声波。在此场合，超声波发生元件在使动子旋转时，产生第1频带 的超声波，在使动子沿滑动(沿轴向移动)时，产生第2频带的超声 波，在一边使动子旋转， 一边沿轴向使动子移动时，同时产生第1 频带的超声波和第2频带的超声波。即，可使超声波发生元件共 同用于第1频带的超声波的发生，和第2频带的超声波的发生。在本专利技术的超声波操作装置中，最好，动子由柔性材料形成， 动子和一个或多个定子除了动子的前端以外，由伸缩性管覆盖。 但是，按照本专利技术的超声波操作装置，由于可将超声波操作装置 整体挠曲，故可用作比如导管等。另外，在本专利技术的超声波操作装置中，可在动子前端安装观 察装置和/或处理装置。在这里，作为观察装置，列举有比如，照 相机、光纤准直仪等。另外，作为处理装置，列举有激光发生装 置、药剂喷射装置、旋转刃等。在本专利技术的微细管内检查系统中，在动子前端上安装观察装 置和/或处理装置的超声波操作装置用作微小管内检查机器人，其 特征在于其包括上述超声波操作装置；向上述超声波操作装置供 给能量的电源装置；控制上述超声波发生元件的控制器。按照本专利技术的微细管内检查系统，可将超声波操作装置构成 微小管内检查机器人。按照本专利技术的超声波操作装置，可自由地进行动子的旋转和/ 或滑动(轴向的移动)。即，本专利技术的超声波操作装置可用作旋转电动机，在此场合，可在用作电动机的动子的前端安装刃、反射镜 等的旋转功能部件(通过旋转，实现功能的部件)。另外，本专利技术的 超声波操作装置可按照直线电动机的方式使用，在此场合，动子 可为呈非旋转的形状(比如，棱柱、椭圆柱)或约束旋转的机构，可 将该机构用于摄像装置的焦点调节、注射器的活塞的驱动(药液排 出、血液等的吸引)。附图说明图1为表示本专利技术的动子所旋转的超声波操作装置的一个实施方式的说明图，图l(A)为表示在定子的一侧面上安装一个超声 波发生元件的实例的图，图l(B)为表示在定子的一个侧面上安装 两个超声波发生元件的实例的图2为表示本专利技术的动子所旋转的超声波操作装置的另一实 施方式的说明图，图2(A)为表示在定子的一側面上安装一个超声 波发生元件的实例的图，图2(B)为表示在定子的一个侧面上安装 两个超声波发生元件的实例的图3为表示外加电压的频率和旋转速度/滑动速度之间的关系 的实验结果的 一 个实例的图4为表示本专利技术的超声波操作装置的一个实施方式的说明图5为表示本专利技术的应用实例的图，其为用作微小管内检查 机器人的微细管内检查用的超声波操作装置的图6(A)为表示本专利技术的微细管内检查系统的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波操作装置，其特征在于其由具有动子孔的一个或多个定子与穿过上述动子孔的柱状动子构成；　在上述定子上设置用于使上述动子旋转和／或滑动的超声波发生元件；　在上述定子中，与上述动子孔的轴向相垂直的截面的外周轮廓呈多边形状，分别 在该多边形侧面的至少两个侧面上单独地安装上述超声波发生元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.25 JP 259788/20061.一种超声波操作装置，其特征在于其由具有动子孔的一个或多个定子与穿过上述动子孔的柱状动子构成；在上述定子上设置用于使上述动子旋转和/或滑动的超声波发生元件；在上述定子中，与上述动子孔的轴向相垂直的截面的外周轮廓呈多边形状，分别在该多边形侧面的至少两个侧面上单独地安装上述超声波发生元件。2. 根据权利要求1所述的超声波操作装置，其特征在于按照相 位相互以90°错开的方式驱动上述单独地安装的超声波发生元件 的每个。3. 根据权利要求2所述的超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：真下智昭，远山茂树，
申请(专利权)人：国立大学法人东京农工大学，
类型：发明
国别省市：JP