超声波探头制造技术

在超声波探头中，与长度轴线垂直的截面积随着从基端侧朝向顶端侧而减少的锥形部相对于探头主体部设于所述顶端侧。在所述探头主体部和所述锥形部以规定的频率范围中的频率进行振动的状态下，振动波节中的位于最靠所述顶端侧的最顶端振动波节位于比所述锥形部的基端靠基端侧的位置，并且振动的8分之1波长小于从所述锥形部的所述基端到所述锥形部的顶端在长度轴线方向上的锥形尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用超声波振动切削例如硬骨组织和软骨组织的超声波探头。
技术介绍
在专利文献1中公开了一种具备超声波探头(超声波变幅杆)的超声波处理装置。在该超声波处理装置中，在振动产生部(超声波振动机构)产生的超声波振动在超声波探头中从基端侧向顶端侧传递。在超声波探头的顶端部作为处理面形成有手术刀部。在手术刀部，超声波探头的外表面形成为凸凹状。在使手术刀部接触到处理对象的状态下，通过向手术刀部传递超声波振动来切削处理对象(例如骨、其他的硬性组织)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005－152098号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在利用超声波振动对作为处理对象的骨等硬组织进行切削的情况下，在超声波探头的设有用于与处理对象接触的切削面的顶端部需要增大超声波振动的振幅。在此，若超声波振动的振幅变大，则由超声波振动引起的应力也变大。因此，在所述专利文献1的超声波探头中，若在超声波探头的顶端部增大超声波振动的振幅，则有可能在超声波探头的顶端部产生由超声波振动引起的应力局部地变大的部位。由于在超声波探头的顶端部应力局部地变大，因此存在超声波探头破损的可能性。本专利技术即是鉴于所述课题而完成的，其目的在于提供一种超声波探头，该超声波探头即使在顶端部增大超声波振动的振幅也防止由超声波振动引起的应力局部地变大。用于解决问题的方案本专利技术的一个技术方案的超声波探头包括：探头主体部，其沿着长度轴线延伸设置，在从基端侧向顶端侧传递超声波振动的状态下该探头主体部以规定的频率范围中的频率进行振动；以及锥形部，其相对于所述探头主体部设于所述顶端侧，并且与所述长度轴线垂直的截面积随着从所述基端侧朝向所述顶端侧而减少，在从所述探头主体部传递所述超声波振动的状态下该锥形部与所述探头主体部一起以所述规定的频率范围中的频率进行振动，在所述探头主体部和所述锥形部以所述规定的频率范围中的频率进行振动的状态下，振动波节中的位于最靠所述顶端侧的最顶端振动波节位于比所述锥形部的基端靠基端侧的位置，并且振动的8分之1波长小于从所述锥形部的所述基端到所述锥形部的顶端在长度轴线方向上的锥形尺寸。专利技术的效果采用本专利技术，能够提供一种超声波探头，该超声波探头即使在顶端部增大超声波振动的振幅也防止由超声波振动引起的应力局部地变大。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的超声波处理装置的图。图2是从第1宽度方向侧观察第1实施方式的振动体单元的概略图。图3是从第1宽度方向侧观察第1实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图4是从第2交叉方向侧观察第1实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图5A是放大地表示第1实施方式的超声波探头的弯曲部的截面积减少部和其周边的概略图。图5B是图5A的5B－5B线剖视图。图6是放大地表示第1实施方式的超声波探头的弯曲部的处理部和其周边的概略图。图7是表示第1实施方式的振动体单元以规定的频率范围中的频率进行纵向振动的状态下的、从顶端侧数第2个振动波腹和最顶端侧的振动波腹之间的纵向振动的振幅和由超声波振动引起的应力的概略图。图8A是表示超声波探头的处理的一个例子的概略图。图8B是表示超声波探头的处理的与图8A不同的一个例子的概略图。图9是从第1宽度方向侧观察第2实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图10是从第2交叉方向侧观察第2实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图11是放大地表示第2实施方式的超声波探头的弯曲的处理部和其周边的概略图以及11－11线剖视图。图12是从第1宽度方向侧观察第3实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图13是从第2交叉方向侧观察第3实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图14是从图12的箭头XIV的方向观察第3实施方式的第2弯曲延伸设置部的概略图。图15是从第1宽度方向侧观察第3实施方式的第2弯曲延伸设置部的概略图。图16是图12的XVI－XVI线剖视图。图17是从肩关节的前方侧观察利用第3实施方式的超声波处理装置在肩关节切削骨的状态的概略图。图18是从肩关节的后方侧观察利用第3实施方式的超声波处理装置在肩关节切削骨的状态的概略图。图19是表示第3实施方式的超声波探头的弯曲延伸设置部的第1切削面接触到肩峰的下表面的状态的概略图。图20是表示第3实施方式的超声波探头的弯曲延伸设置部的第1切削面与肩峰的下表面接触到与图19不同的位置的状态的概略图。图21是从第1宽度方向侧观察第4实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图22是从第2交叉方向侧观察第4实施方式的超声波探头的顶端部的概略图。图23是从第1宽度方向侧观察第4实施方式的第2弯曲延伸设置部的概略图。图24是图23的XXIV－XXIV线剖视图。具体实施方式(第1实施方式)参照图1～图10说明本专利技术的第1实施方式。图1是表示本实施方式的超声波处理系统1的图。如图1所示，超声波处理系统1具有超声波处理器具(手持件)2、能量控制装置3以及振子单元5。超声波处理器具2具有长度轴线C。在此，将与长度轴线C平行的方向设为长度轴线方向。长度轴线方向的一个方向是顶端侧(图1的箭头C1侧)，与顶端侧相反的方向是基端侧(图1的箭头C2侧)。超声波处理器具2包括保持单元6、护套7以及超声波探头8。保持单元6包括供手术人员保持的保持外壳11和安装于保持外壳11且供手术人员操作的作为能量操作输入部的能量操作按钮12。在保持单元6的顶端侧连结有沿着长度轴线C延伸设置的中空的筒状构件即护套7。在该护套7的内部贯穿有超声波探头(振动传递构件)8。另外，超声波探头8的顶端部从护套7的顶端朝向顶端侧突出。此外，在保持单元6的基端侧连结有具有振子壳13的振子单元5。在振子单元5上连接有线缆15的一端。线缆15的另一端连接于能量控制装置3。能量控制装置3包括：电源、用于将来自电源的电力转换为振动产生电力的转换电路、具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)或ASIC(application specific integrated circuit：专用集成电路)的处理器(控制部)、以及存储器等存储介质。在保持外壳11的内部设有开关(未图示)，该开关利用在能量操作按钮12中输入的能量操作而使开闭状态发生变化。开关经由穿过振子单元5和线缆15的内部延伸设置的信号路径与能量控制装置3的处理器电连接。此外，在超声波处理系统1中，振动体单元20穿过保持外壳11的内部和振子壳13的内部延伸设置。图2是表示振动体单元20的结构的图。如图2所示，振动体单元20包括：前述的超声波探头8、作为振动产生部的由多个压电元件构成的超声波振子21以及中继传递构件22。超声波振子21和中继传递构件22配置在振子壳13的内部，中继传递构件22被振子壳13支承。超声波振子21安装于中继传递构件22。在保持外壳11的内部，在中继传递构件22的顶端侧连接有超声波探头8。在中继传递构件22上设有与长度轴线C垂直的截面积随着朝向顶端侧而减少的截面积变化部23。截面积变化部(变幅杆部)23位于比超声波振子21靠顶端侧的位置。在超声波振子21上连接有电布线25A、25B的一端。电布线25A、25B穿过线缆15的内部延伸设置，其另一端连接于能量控制装置3。利用在能量操作按钮12中输入的能量操作而使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，其中，该超声波探头包括：探头主体部，其沿着长度轴线延伸设置，在从基端侧向顶端侧传递超声波振动的状态下该探头主体部以规定的频率范围中的频率进行振动；以及锥形部，其相对于所述探头主体部设于所述顶端侧，并且与所述长度轴线垂直的截面积随着从所述基端侧朝向所述顶端侧而减少，在从所述探头主体部传递所述超声波振动的状态下该锥形部与所述探头主体部一起以所述规定的频率范围中的频率进行振动，在所述探头主体部和所述锥形部以所述规定的频率范围中的频率进行振动的状态下，振动波节中的位于最靠所述顶端侧的最顶端振动波节位于比所述锥形部的基端靠基端侧的位置，并且振动的8分之1波长小于从所述锥形部的所述基端到所述锥形部的顶端在长度轴线方向上的锥形尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.07 JP 2015-001839;2015.01.07 JP 2015-001841.一种超声波探头，其中，该超声波探头包括：探头主体部，其沿着长度轴线延伸设置，在从基端侧向顶端侧传递超声波振动的状态下该探头主体部以规定的频率范围中的频率进行振动；以及锥形部，其相对于所述探头主体部设于所述顶端侧，并且与所述长度轴线垂直的截面积随着从所述基端侧朝向所述顶端侧而减少，在从所述探头主体部传递所述超声波振动的状态下该锥形部与所述探头主体部一起以所述规定的频率范围中的频率进行振动，在所述探头主体部和所述锥形部以所述规定的频率范围中的频率进行振动的状态下，振动波节中的位于最靠所述顶端侧的最顶端振动波节位于比所述锥形部的基端靠基端侧的位置，并且振动的8分之1波长小于从所述锥形部的所述基端到所述锥形部的顶端在长度轴线方向上的锥形尺寸。2.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，该超声波探头还包括弯曲延伸设置部，该弯曲延伸设置部相对于所述锥形部设置在所述顶端侧，并且在将与所述长度轴线交叉的1个方向设为第1交叉方向的情况下该弯曲延伸设置部以相对于所述探头主体部和所述锥形部向第1交叉方向侧弯曲的状态延伸设置，在从所述探头主体部经由所述锥形部传递所述超声波振动的状态下该弯曲延伸设置部与所述探头主体部和所述锥形部一起以所述规定的频率范围中的频率进行振动。3.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，在所述长度轴线方向上的自所述基端侧投影的投影中所述弯曲延伸设置部始终配置在所述探头主体部的投影面内，所述弯曲延伸设置部以中心轴线相对于所述长度轴线方向形成5°以上且8°以下的锐角的状态相对于所述探头主体部向所述第1交叉方向侧弯曲。4.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，所述弯曲延伸设置部包括朝向所述第1交叉方向侧的第1弯曲外表面和朝向与所述第1交叉方向相反的相反侧即第2交叉方向侧的第2弯曲外表面，所述第2弯曲外表面具有朝向所述第2交叉方向侧突出的突出部，所述突出部具有形成所述突出部的突出端且用于切削处理对象的切削面。5.根据权利要求4所述的超声波探头，其中，所述第2弯曲外表面包括：延伸设置面，其设置在比所述突出部靠所述基端侧的位置，以相对于所述探头主体部和所述锥形部向所述第1交叉方向侧弯曲的状态延伸设置；以及凹表面，其在所述长度轴线方向上位于所述延伸设置面和所述切削面之间且与所述延伸设置面和所述切削面连续，相对于所述延伸设置面和所述切削面向所述第1交叉方向侧凹陷，所述突出部的所述突出端位于将所述延伸设置面向所述顶端侧延长而成的延长线上或者位于相对于所述延伸设置面的所述延长线靠所述第1交叉方向侧的位置。6.根据权利要求4所述的超声波探头，其中，所述突出部的所述突出端位于相对于所述探头主体部的长度轴线靠所述第1交叉方向侧的位置。7.根据权利要求4所述的超声波探头，其中，所述切削面从所述突出部的所述突出端朝向所述顶端侧延伸设置，以随着朝向所述顶端侧而位于所述第1交叉方向侧的位置的状态相对于所述长度轴线方向倾斜。8.根据权利要求7所述的超声波探头，其中，所述第2弯曲外表面具有延伸设置面，该延伸设置面与所述切削面的所述顶端侧连续，并且以该延伸设置面相对于所述长度轴线方向的锐角比所述切削面相对于所述长度轴线方向的锐角大的状态相对于所述切削面向所述第1交叉方向侧弯曲，所述切削面的所述长度轴线方向上的尺寸为从所述突出部的所述突出端到所述延伸设置面的顶端的所述长度轴线方向上的尺寸的25％以上。9.根据权利要求4所述的超声波探头，其中，在将与所述长度轴线交叉且与所述第1交叉方向和所述第2交叉方向垂直的两个方向设为第1宽度方向和第2宽度方向的情况下，所述弯曲延伸设置部包括朝向第1宽度方向侧的第3弯曲外表面和朝向第2宽度方向侧的第4弯曲外表面，在所述长度轴线方向上的所述突出部的所述突出端的位置，所述突出端和所述第1弯曲外表面之间在所述弯曲延伸设置部的厚度方向上的厚度尺寸小于所述第3弯曲外表面和所述第4弯曲外表面之间在所述第1宽度方向和所述第2宽度方向上的宽度尺寸。10.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，所述弯曲延伸设置部包括：第1弯曲外表面，其朝向所述第1交叉方向侧；以及第2弯曲外表面，其朝向与所述第1交叉方向相反的相反侧即第2交叉方向侧，该第2弯曲外表面的顶端处的切线与所述长度轴线方向所成的锐角为20°以上且25°以下。11.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，所述弯曲延伸设置部包括：第1弯曲延伸设置部，其以相对于所述探头主体部向所述第1交叉方向侧弯曲的状态延伸设置；以及第2弯曲延伸设置部，其与所述第1弯曲延伸设置部的所述顶端侧连续，并且以相对于所述第1弯曲延伸设置部向所述第1交叉方向侧弯曲的状态延伸设置，该第2弯曲延伸设置部与所述长度轴线方向所成的锐角随着朝向所述顶端侧而变大。12.根据权利要求11所述的超声波探头，其中，所述第2弯曲延伸设置部具有切削面，该切削面形成有多个槽，用于切削处理对象。13.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，所述弯曲延伸设置部包括：第1弯曲外表面，其朝向所述第1交叉方向侧；第2弯曲外表面，其朝向与所述第1交叉方向相反的相反侧即第2交叉方向侧；以及第1切削面，其在所述第2弯曲外表面由多个槽形成，用于切削处理对象。14.根据权利要求13所述的超声波探头，其中，在将与所述长度轴线交叉且与所述第1交叉方向和所述第2交叉方向垂直的两个方向设为第1宽度方向和第2宽度方向的情况下，在所述第1宽度方向的投影和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉岭英人，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP