WO2018087841A1 - 振動伝達部材及び超音波処置具 - Google Patents

Abstract

超音波振動を伝達する振動伝達部材は、長手軸に沿って延設される真直部と、前記真直部に対して前記長手軸に交差する方向に湾曲する湾曲部と、を備える。前記湾曲部の外表面には、前記湾曲部が湾曲する側を向く第１の曲面と、前記湾曲部が湾曲する側とは反対側を向く第２の曲面と、が設けられる。前記第１の曲面は、前記湾曲部の湾曲開始位置において前記第１の曲面を通るとともに前記第２の曲面と平行に規定される仮想曲面に対して前記湾曲部が湾曲する側とは反対側に延設され、前記仮想曲面からの距離が前記基端側から前記先端側に向かうにつれて大きくなる第１の部分を備える。

Description

振動伝達部材及び超音波処置具

　本発明は、基端側から先端側へ超音波振動を伝達可能な振動伝達部材、及び、その振動伝達部材を備える超音波処置具に関する。

　米国特許出願公開第２０１３／２８９５９２号明細書には、超音波振動を用いて、一対の把持片の間で把持される処置対象を処置する超音波処置具が開示されている。この超音波処置具は、長手軸に沿って延設され、基端側から先端側へ超音波振動を伝達する振動伝達部材である超音波プローブを備える。把持片の一方は、超音波プローブの先端部によって形成されている。超音波プローブは、長手軸に沿って延設される真直部を備える。超音波プローブの先端部には、長手軸に略垂直な方向に向かって湾曲する湾曲部が設けられている。超音波プローブの先端部が湾曲していることにより、処置性能が向上するとともに、処置における視認性が向上する。

　特表２０１５－５１６２３１号明細書のような超音波処置具では、湾曲部における超音波プローブの重心は、真直部における重心に対して湾曲部の湾曲方向に変動する。湾曲部において超音波プローブの重心が変動することにより、超音波プローブにおける超音波振動の安定性に影響を及ぼす可能性がある。

　本発明は前記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、振動伝達部材の先端部に湾曲部が設けられる構成においても、振動伝達部材における超音波振動の安定性が確保される振動伝達部材を提供することにある。また、その振動伝達部材を備える超音波処置具を提供することにある。

　前記目的を達成するために、本発明のある態様の振動伝達部材は、長手軸に沿って延設され、基端と先端とを有し、超音波振動を前記基端から前記先端に伝達する振動伝達部材であって、前記振動伝達部材に設けられ、前記長手軸に沿って延設される真直部と、前記振動伝達部材において前記真直部の先端側に設けられ、前記真直部に対して前記長手軸に交差する方向に湾曲する、湾曲部と、前記湾曲部の外表面に設けられ、前記湾曲部が湾曲する側を向く第１の曲面と、前記湾曲部の前記外表面に設けられ、前記湾曲部が湾曲する側とは反対側を向く第２の曲面と、前記第１の曲面に設けられ、前記湾曲部の湾曲開始位置において前記第１の曲面を通るとともに前記第２の曲面と平行に規定される仮想曲面に対して前記湾曲部が湾曲する側とは反対側に延設され、前記仮想曲面からの距離が前記基端側から前記先端側に向かうにつれて大きくなる第１の部分と、を備える。

図１は、第１の実施形態に係る超音波処置システムを示す概略図である。 図２は、第１の実施形態に係る振動子ユニットの構成を概略的に示す断面図である。 図３は、第１の実施形態に係るプローブを概略的に示す図である。 図４は、第１の実施形態に係るプローブの先端部を概略的に示す断面図である。 図５は、第１の実施形態に係る湾曲部を延設方向に略垂直な断面で概略的に示す図である。 図６は、第１の実施形態の比較例に係るプローブの先端部を概略的に示す断面図である。 図７は、第１の実施形態の比較例に係る湾曲部を延設方向に略垂直な断面で概略的に示す図である。 図８は、第１の変形例に係る湾曲部を延設方向に略垂直な断面で概略的に示す図である。 図９は、第２の変形例に係るプローブの先端部を概略的に示す断面図である。 図１０は、第３の変形例に係るプローブの先端部を概略的に示す断面図である。 図１１は、第４の変形例に係るプローブの先端部を概略的に示す断面図である。

　（第１の実施形態）　
　本発明の第１の実施形態について、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、本実施形態の超音波処置システム１を示す図である。図１に示すように、超音波処置システム１は、エネルギー処置具２を備える。エネルギー処置具２は、本実施形態における超音波処置具である。ここで、エネルギー処置具２において、長手軸Ｃを規定し、長手軸Ｃに沿う方向を長手方向とする。また、長手方向の一方側を先端側（矢印Ｃ１側）とし、先端側とは反対側を基端側（矢印Ｃ２側）とする。長手軸Ｃは、基端側から先端側に延設される略真直ぐな軸線である。

　エネルギー処置具２は、保持可能なハウジング４と、ハウジング４の先端側に連結されるシャフト５と、シャフト５の先端部に設けられるエンドエフェクタ６と、を備える。ハウジング４の基端側には、振動子ユニット３が連結されている。振動子ユニット３は、振動子ケース１１を備える。振動子ケース１１の基端には、ケーブル７の一端が接続されている。ケーブル７の他端は、電源ユニット８に分離可能に接続される。

　電源ユニット８は、エネルギー出力源９と、制御部１０と、を備える。エネルギー出力源９は、バッテリー電源又はコンセント電源からの電力を、振動子ユニット３に供給される電気エネルギー（交流電力）に変換する変換回路等を備え、変換した電気エネルギーを出力する。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含む集積回路又はプロセッサ、及び、記憶媒体を備える。

　ハウジング４は、長手軸Ｃに沿って延設される筒状ケース３１を備える。振動子ケース１１が筒状ケース３１の内部に基端側から挿入されることにより、振動子ユニット３がハウジング４に連結される。

　筒状ケース３１からは、グリップ（固定ハンドル）３２が延設される。また、筒状ケース３１には、ハンドル（可動ハンドル）３３が回動可能に取付けられる。ハンドル３３が筒状ケース３１に対して回動することにより、ハンドル３３はグリップ３２に対して開く又は閉じる。なお、本実施形態では、ハンドル３３は、グリップ３２に対して基端側に位置し、グリップ３２に対して開く又は閉じる動作において長手軸Ｃに対して略平行に移動するが、これに限るものではない。例えば、ある実施例では、ハンドル３３がグリップ３２に対して先端側に位置してもよい。また、別のある実施例では、ハンドル３３は、長手軸Ｃに対してグリップ３２とは反対側に位置し、グリップ３２に対して開く又は閉じる動作における移動方向が、長手軸Ｃに対して交差してもよい（略垂直であってもよい）。

　ハウジング４には、エネルギー操作入力部として操作ボタン３４が取付けられる。操作ボタン３４を押圧することにより、電源ユニット８に対し、エネルギー出力源９からエネルギー処置具２へ電気エネルギーを出力させる操作（信号）が入力される。なお、操作ボタン３４の代わりに又は加えて、エネルギー処置具２とは別体のフットスイッチ等が、エネルギー操作入力部として設けられてもよい。

　図２は、振動子ユニット３の構成を示す図である。図２に示すように、振動子ケース１１の内部には、供給された電気エネルギーを超音波振動に変換する圧電素子を備える超音波振動子１２が設けられている。超音波振動子１２には、電気信号線１３Ａ，１３Ｂの一端が接続されている。電気信号線１３Ａ，１３Ｂは、ケーブル７の内部を通って、他端が電源ユニット８のエネルギー出力源９に接続されている。エネルギー出力源９から電気信号線１３Ａ，１３Ｂを介して超音波振動子１２に電流（交流電流）が供給されることにより、超音波振動子１２で超音波振動が発生する。超音波振動子１２は、柱状のホーン１５が取り付けられている。ホーン１５の先端部には、雌ネジ部１６が形成されている。ホーン１５の先端側には、プローブ２１が取り付けられている。

　図３は、プローブ２１を示す図である。図３に示すように、プローブ２１は、先端側から基端側に向かって延設されている。プローブ２１の基端部には、雄ネジ部２２が設けられている。雄ネジ部２２がホーン１５の雌ネジ部１６と螺合することにより、ホーン１５にプローブ２１が取付けられる。

　ホーン１５にプローブ２１が取付けられることにより、超音波振動子１２で発生した超音波振動が、ホーン１５を介して、プローブ２１の先端まで伝達される。この時、プローブ２１は、超音波振動によって、長手軸Ｃに平行な方向に縦振動する。すなわち、プローブ２１は、基端側から先端側へ超音波振動を伝達可能な振動伝達部材である。プローブ（超音波プローブ）２１は、チタン合金等の振動伝達性の高い材料から形成される。プローブ２１を形成するチタン合金としては、例えば６４チタン（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）等が挙げられる。

　シャフト５は、長手軸Ｃに沿って延設される。シャフト５は、先端側から筒状ケース３１の内部に挿入されることにより、ハウジング４に連結されている。また、シャフト５は、筒状ケース３１の内部で振動子ケース１１に連結されている。プローブ２１は、シャフト５に挿通されている。プローブ２１の先端部は、シャフト５の先端から先端側へ突出している。プローブ２１のシャフト５の先端からの突出部分によって、プローブ２１の先端部に処置部２３が形成される。

　エンドエフェクタ６は、処置部２３と、処置部２３との間が開閉するジョー２８によって形成される。ジョー２８は、シャフト５の先端部に回動可能に取付けられている。ハンドル３３とジョー２８との間は、シャフト５の内部に長手軸Ｃに沿って延設される可動部材（図示しない）を介して、連結される。開閉操作入力部であるハンドル３３をグリップ３２に対して開く又は閉じることにより、可動部材がシャフト５及びハウジング４に対して長手軸Ｃに沿って移動し、ジョー２８が処置部２３に対して開く又は閉じる。ジョー２８が処置部２３に対して閉じることにより、処置部２３とジョー２８との間で血管等の生体組織が処置対象として把持される。すなわち、ジョー２８と処置部２３とが一対の把持片として作用する。

　エンドエフェクタ６の開閉方向は、長手軸Ｃに対して交差する（略垂直となる）。エンドエフェクタ６の開閉方向のうち、ジョー２８が処置部２３に対して開く側をジョー２８の開方向側（図１の矢印Ｙ１側）とし、ジョー２８が処置部２３に対して閉じる側をジョー２８の閉方向側（図１の矢印Ｙ２側）とする。

　また、ハウジング４は、筒状ケース３１の先端側に連結される回転操作入力部である回転操作ノブ３５を備える。回転操作ノブ３５は、筒状ケース３１に対して長手軸Ｃの軸回り方向に回転可能に連結されている。回転操作ノブ３５が筒状ケース３１に対して回転することにより、筒状ケース３１に対してプローブ２１、シャフト５及びジョー２８が長手軸Ｃの軸回り方向に回転する。

　プローブ２１及びホーン１５は、超音波振動子１２で発生した超音波振動を伝達することにより、処置時に用いられる所定の振動モード（振動状態）で振動する。所定の振動モードでは、プローブ２１及びホーン１５は、振動方向が長手軸Ｃに対して略平行な縦振動を行う。そして、所定の振動モードでは、プローブ２１の先端及び超音波振動子１２の基端（ホーン１５の基端）に、縦振動の腹位置が位置する。ここで、プローブ２１の先端に位置する腹位置Ａ１は、腹位置の中で最も先端側に位置する。また、ホーン１５の基端に位置する腹位置Ａ２は、腹位置の中で最も基端側に位置する。また、所定の振動モードでは、プローブ２１の先端と超音波振動子１２の基端との間の腹位置の数及び節位置の数のそれぞれは、既定の数であり、プローブ２１の先端と超音波振動子１２の基端（ホーン１５の基端）との間に少なくとも１つの節位置が存在する。制御部１０は、超音波振動子１２に供給される電気エネルギー（交流電流）の周波数を調整することにより、超音波振動子１２、ホーン１５及びプローブ２１から形成される振動体の共振周波数を調整する。これにより、制御部１０は、所定の振動モードで振動子ユニット３を縦振動させる。なお、所定の振動モードにおける縦振動の節位置の数及び腹位置の数は、振動子ユニット３の長手方向についての寸法及び処置に用いられる超音波振動の共振周波数等に応じて、決定される。

　図４は、プローブ２１の先端部をエンドエフェクタ６の開閉方向に交差する（略垂直な）断面で示す図である。ここで、エンドエフェクタ６の開閉方向及び長手方向に交差する（略垂直な）方向をプローブ２１の幅方向とする。プローブ２１の幅方向のうち一方を、第１の幅方向側（図４の矢印Ｗ１側）とする。また、第１の幅方向とは反対側を第２の幅方向側（図４の矢印Ｗ２側）とする。

　図４に示すように、プローブ２１は、長手軸Ｃに沿って延設される真直部４２を備える。真直部４２は、略真直ぐに延設されている。長手軸Ｃは、真直部４２の中心を通る。本実施形態では、プローブ２１の基端からシャフト５の先端からの突出部分（処置部２３）の一部までが略真直ぐな真直部４２となる。ある実施例では、プローブ２１においてシャフト５の先端位置（処置部２３の基端）から処置部２３の一部までが真直部４２となる。

　プローブ２１の先端部には、湾曲部４３が設けられている。湾曲部４３は、真直部４２に対して長手軸Ｃに交差する一方向（第１の方向側）に湾曲している。本実施形態では、湾曲部４３は、真直部４２に対して第１の幅方向側に湾曲している。したがって、湾曲部４３は、基端側から先端側に向かうにつれて第１の幅方向側に向かう状態に延設される。すなわち、第１の幅方向が、湾曲部４３の湾曲方向となる。

　図５は、湾曲部４３において、湾曲部４３の延設方向に交差する（略垂直な）断面を示す図である。図４及び図５に示すように、プローブ２１の外表面のうち、第１の幅方向側を向く面を第１の側面５１とする。第１の側面５１は、プローブ２１の中心よりも第１の幅方向側に位置している。また、プローブ２１の外表面のうち、第２の幅方向を向く面を第２の側面６１とする。第２の側面６１は、プローブ２１において、第１の側面５１とは反対側を向く外表面に形成されている。第２の側面６１は、プローブ２１の中心よりも第２の幅方向側に位置している。

　第１の側面５１は、真直部４２において第１の幅方向側を向く延設面５２と、湾曲部４３おいて第１の幅方向側を向く曲面部５３と、を備える。曲面部５３は、本実施形態において、湾曲部４３の外表面に設けられるとともに、第１の方向側（第１の幅方向側）を向く第１の曲面である。曲面部５３は、長手軸Ｃ及びプローブ２１の幅方向に沿う断面では、第１の幅方向側に長手軸Ｃに対して少なくとも一部が湾曲する曲線状になる。また、曲面部５３は、湾曲部４３の湾曲内側の外表面である。

　第２の側面６１は、真直部４２において第２の幅方向側を向く延設面６２と、湾曲部４３において第２の幅方向側を向く曲面部６３と、を備える。曲面部６３は、本実施形態において、湾曲部４３の外表面に設けられるとともに、湾曲部４３が湾曲する側（第１の方向側）とは反対側（第２の幅方向側）を向く第２の曲面である。すなわち、第２の曲面（６３）は、第１の曲面（５３）とは反対側を向く。また、曲面部６３は、湾曲部４３の湾曲外側の外表面である。長手軸Ｃ及びプローブ２１の幅方向に沿う断面では、曲面部６３は、第１の幅方向側に長手軸Ｃに対して湾曲し、基準位置Ｈ２を通る円弧形状の曲線となる。そして、曲線の円弧形状は、プローブ２１に対して第１の幅方向側（湾曲内側）に中心を有する。

　第２の側面６１に、基準位置Ｈ２を規定する。基準位置Ｈ２は、第２の側面６１における湾曲部４３の基端位置である。基準位置Ｈ２は、湾曲部４３が第１の幅方向へ湾曲を開始する湾曲開始位置であるとともに、湾曲部４３と真直部４２との間の境界位置である。すなわち、基準位置Ｈ２は、曲面部６３が第１の幅方向へ湾曲を開始する湾曲開始位置であるとともに、曲面部６３と延設面６２との間の境界位置である。また、第２の側面６１に、湾曲先端Ｔ２を規定する。湾曲先端Ｔ２は、第２の側面６１における湾曲部４３の先端位置である。

　また、第１の側面５１に、基準位置Ｈ１を規定する。基準位置Ｈ１及び基準位置Ｈ２は、長手軸Ｃに交差する（略垂直な）同一平面上に位置する。したがって、基準位置Ｈ１及び基準位置Ｈ２を通る平面は、長手軸Ｃと略垂直となる。すなわち、基準位置Ｈ１は、第１の側面５１における湾曲部４３の基端位置である。また、第１の側面５１に、湾曲先端Ｔ１を規定する。湾曲先端Ｔ１は、第１の側面５１における湾曲部４３の先端位置である。

　ここで、仮想的な曲面である仮想曲面Ｖを規定する。仮想曲面Ｖは、基準位置Ｈ１から先端側に向かって延設され、かつ、曲面部６３と平行に延設されている。すなわち、仮想曲面Ｖは、基端側から先端側に向かうにつれて真直部４２に対して第１の幅方向側へ離れる状態に、真直部４２に対して湾曲している。図４及び図５に示すように、長手方向及びプローブ２１の幅方向に沿う断面では、仮想曲面Ｖは、曲面部６３と平行で、基準位置Ｈ１を通る円弧形状の仮想的な曲線（仮想線）となる。そして、仮想的な曲線の円弧形状は、プローブ２１に対して第１の幅方向側（湾曲内側）に中心を有する。本実施形態では、仮想曲面Ｖによって形成される円弧形状の中心点は、曲面部６３によって形成される円弧形状の中心点と一致し、仮想曲面Ｖによって形成される円弧形状の中心点からの距離は、曲面部６３によって形成される円弧形状の中心点からの距離よりも小さい。

　また、湾曲部４３の延設方向に交差する（略垂直な）方向における、第１の側面５１（曲面部５３）と仮想曲面Ｖとの距離を距離Ｌ１とする。曲面部５３及び仮想曲面Ｖは、基準点位置を通る。このため、基準位置Ｈ１では、曲面部５３と仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１は、０となる。

　曲面部５３は、仮想曲面Ｖに対して湾曲部４３が湾曲する側とは反対側に延設される第１の部分５７を備える。曲面部５３の第１の部分５７では、基端側から先端側に向かうにつれて仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１が大きくなる。図５は、第１の部分５７のある位置を通る湾曲部４３の延設方向に交差する断面を示している。本実施形態では、第１の部分５７は、エンドエフェクタ６の開閉方向について曲面部５３の全体に渡って設けられている。すなわち、湾曲部４３の湾曲方向及び長手軸に交差する方向について湾曲部４３（曲面部５３）の全体に渡って、第１の部分５７が設けられる。ここで、第１の部分５７の基端位置を位置Ｐ１とし、第１の部分５７の先端位置を位置Ｐ２とする。本実施形態では、位置Ｐ１は、基準位置Ｈ１と略一致している。したがって、第１の部分５７は、基準位置Ｈ１から位置Ｐ２まで延設されている。第１の部分５７は、基端位置（基準位置Ｈ１）以外の部分において、仮想曲面Ｖに対して第２の幅方向側（湾曲外側）に位置する。

　また、曲面部５３は、仮想曲面Ｖに対して湾曲部４３が湾曲する側とは反対側に延設される第２の部分５８を備える。曲面部５３の第２の部分５８では、基端側から先端側に向かうにつれて仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１が小さくなる。第２の部分５８は、第１の部分５７よりも先端側に設けられる。本実施形態では、第２の部分５８は、エンドエフェクタ６の開閉方向について曲面部５３の全体に渡って設けられている。すなわち、湾曲部４３の湾曲方向及び長手軸に交差する方向について湾曲部４３（曲面部５３）の全体に渡って、第２の部分５８が設けられる。また、本実施形態では、第１の部分５７の先端位置である位置Ｐ２が、第２の部分５８の基端位置となっている。すなわち、第２の部分５８は、第１の部分５７の先端側に連続して設けられている。また、第２の部分５８の先端位置を位置Ｐ３とする。第２の部分５８は、位置Ｐ２から位置Ｐ３まで延設されている。本実施形態では、位置Ｐ３は、仮想曲面Ｖ上に位置している。このため、位置Ｐ３では、曲面部５３と仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１は、０となる。第２の部分５８は、先端位置（位置Ｐ３）以外の部分において、仮想曲面Ｖに対して第２の幅方向側（湾曲外側）に位置する。

　位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分では、曲面部５３は、曲面部６３と略平行である。また、位置Ｐ３は、仮想曲面Ｖ上に位置している。このため、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分では、曲面部５３は、仮想曲面Ｖと略一致している。このため、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分では、曲面部５３と仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１は、０となる。

　上述のように、仮想曲面Ｖから湾曲部４３が湾曲する側とは反対側への曲面部５３までの距離Ｌ１は、第１の部分５７において位置Ｐ１（Ｈ１）から先端側に向かうにつれて大きくなり、位置Ｐ２において最大となる。そして、第２の部分５８において位置Ｐ２から先端側に向かうにつれて小さくなり、位置Ｐ３において再び０となる。そして、位置Ｐ３から湾曲先端Ｔ１まで一定（０）となる。

　また、前述のように、所定の振動モードでは、プローブ２１の先端に、縦振動の腹位置Ａ１が位置する。また、所定の振動モードでの縦振動の節位置の中で最も先端側に位置する節位置を節位置Ｎ１とする。図３に示すように、所定の振動モードでは、節位置Ｎ１は、プローブ２１において、処置部２３よりも基端側に位置する。すなわち、節位置Ｎ１は、シャフト５の内部に位置している。

　次に、本実施形態の超音波処置システム１の作用及び効果について説明する。超音波処置システム１を用いて処置を行う際には、術者は、エネルギー処置具２のハウジング４を保持し、エンドエフェクタ６を腹腔等の体腔に挿入する。そして、ジョー２８と処置部２３と間に血管等の生体組織を配置し、ハンドル３３をグリップ３２に対して閉じる。これにより、ジョー２８が処置部２３に対して閉じる。そして、ジョー２８と処置部２３との間で生体組織等の処置対象が把持される。

　この状態で、操作ボタン３４を押圧する。これにより、エネルギー出力源９から電気エネルギーが出力され、超音波振動子１２で超音波振動が発生する。そして、プローブ２１が長手軸Ｃに平行な方向に縦振動し、プローブ２１の先端部に設けられた処置部２３まで超音波振動が伝達される。処置部２３が超音波振動することによって発生する摩擦熱により、処置部２３とジョー２８との間で把持される生体組織が凝固及び切開される。すなわち、処置部２３は、伝達された超音波振動を用いて生体組織等の処置対象を処置する超音波処置部である。

　図６は、本実施形態の比較例における振動伝達部材であるプローブ２１Ａの先端部を示す図である。図６は、プローブ２１Ａの先端部の長手方向及びプローブ２１Ａの幅方向に沿う断面を示している。また、図７は、湾曲部４３Ａの延設方向に交差する（略垂直な）断面を示す図である。図６及び図７に示すように、プローブ２１Ａは、第１の実施形態と同様に、真直部４２及び湾曲部４３Ａを備え、プローブ２１Ａの外表面には、第１の側面５１Ａ及び第２の側面６１Ａが形成される。また、第１の側面５１Ａは、延設面５２Ａ及び曲面部５３Ａを備え、第２の側面６１Ａは、延設面６２Ａ及び曲面部６３Ａを備える。本比較例では、第１の実施形態とは異なり、曲面部５３Ａには、第１の部分（５７）及び第２の部分（５８）は、設けられていない。このため、曲面部５３Ａは、基準位置Ｈ´１から湾曲先端Ｔ´１に渡って、曲面部６３Ａと略平行に形成されている。したがって、曲面部５３Ａは、仮想曲面Ｖ´と略一致している。仮想曲面Ｖ´は、第１の実施形態の仮想曲面Ｖと同様にして規定される。すなわち、仮想曲面Ｖ´１は、基準位置Ｈ´１を通り、曲面部６３Ａに略平行である。

　ここで、プローブ２１Ａにおける重心軸を規定する。重心軸は、プローブの延設方向に交差する各断面における重心が延設方向に沿って連なって形成される軸線である。真直部４２Ａにおけるプローブ２１Ａの重心軸を重心軸Ｇ´１とし、湾曲部４３Ａにおけるプローブ２１Ａの重心軸を重心軸Ｇ´２とする。真直部４２Ａでは、重心軸Ｇ´１は、プローブ２１Ａの中心を通る。したがって、重心軸Ｇ´１は、長手軸Ｃ´と略一致している。すなわち、重心軸Ｇ´１は、プローブ２１Ａの中心において長手軸Ｃ´に沿って延設されている。

　本比較例では、曲面部５３Ａは、曲面部６３Ａと略平行に形成されている。したがって、湾曲部４３Ａの重心軸Ｇ´２は、曲面部５３Ａと曲面部６３Ａ（仮想曲面Ｖ´）との間の中央位置を通る。このため、重心軸Ｇ´２は、基端側から先端側に向かうにつれて第１の幅方向に向かう状態に規定される。ここで、重心軸Ｇ´２と長手軸Ｃ´との距離を距離Ｌ２とする。距離Ｌ２は、湾曲部４３Ａにおける重心が真直部４２Ａの重心軸Ｇ´１（長手軸Ｃ´）に対して変動した量を示している。湾曲部４３Ａでは、長手軸Ｃ´との距離Ｌ２は、基端側から先端側に向かうにつれて、大きくなる。したがって、湾曲部４３Ａの重心は、先端側から基端側に向かうにつれて真直部４２Ａの重心に対して大きく変動している。本比較例のように、湾曲部４３Ａにおいて、プローブ２１Ａの重心軸が変動している場合、振動伝達部材であるプローブ２１Ａが伝達する超音波振動の安定性に影響を及ぼす可能性がある。

　これに対して、本実施形態のプローブ２１には、湾曲部４３において第１の側面５１に第１の部分５７及び第２の部分５８が設けられている。本実施形態におけるプローブ２１の重心軸の状態を図４に示す。また、図４には、前述の比較例のように第１の部分５７及び第２の部分５８が設けられない場合における、重心軸Ｇ´２の状態が示されている。図４に示すように、真直部４２における重心軸を重心軸Ｇ１とし、湾曲部４３における重心軸を重心軸Ｇ２とする。本実施形態においても、長手軸Ｃは、真直部４２の中心を通る。このため、真直部４２の重心軸Ｇ１は、長手軸Ｃと略一致する。

　本実施形態では、曲面部５３には、第１の部分５７が設けられている。第１の部分では、曲面部５３は、仮想曲面Ｖよりも第２の幅方向側、すなわち湾曲部４３が湾曲する側とは反対側に位置している。このため、プローブ２１において第１の部分５７が設けられる部分では、重心軸Ｇ２は、重心軸Ｇ´２よりも第２の幅方向側に位置する。すなわち、第１の部分５７が設けられる部分では、プローブ２１は、曲面部６３と仮想曲面Ｖとの間の中央位置に対して幅方向について非対称となっている。重心軸Ｇ２が重心軸Ｇ´２よりも第２の幅方向側に位置するため、第１の部分５７が設けられる部分では、重心軸Ｇ２は、重心軸Ｇ´２に比べて、長手軸Ｃとの距離Ｌ２が小さくなる。前述したように、重心軸Ｇ２と長手軸Ｃとの距離Ｌ２の大きさは、真直部４２に対する重心の変動の大きさを示す。このため、本実施形態のプローブ２１における重心の変動は、比較例のプローブ２１Ａにおける重心の変動よりも小さくなる。

　このように、本実施形態では、第１の部分５７が設けられていることにより、比較例のように第１の部分５７が設けられない場合に比べて、湾曲部（４３，４３Ａ）における真直部（４２，４２Ａ）に対する重心の変動（ずれ）が小さくなる（抑制される）。湾曲部における重心の変動が抑制されることにより、振動伝達部材であるプローブ２１が伝達する超音波振動の安定性及びプローブ２１を備えるエネルギー処置具２の処置性能が確保される。すなわち、プローブ２１の先端部（処置部２３）に湾曲部４３が設けられる場合においても、プローブ２１が伝達する超音波振動の安定性が確保される。

　また、超音波振動に起因する応力は、縦振動の腹位置でゼロとなり、縦振動の節位置で極大となる。そして、節位置に近づくにつれて、超音波振動に起因する応力が増加する。したがって、縦振動の腹位置から節位置に近づくにつれて、重心の変動が振動の安定性に及ぼす影響が大きくなる。このため、プローブ２１では、腹位置から離れた部位において、重心の変動が小さいことが望ましい。前述のように、所定の振動モードでは、縦振動の節位置の中で最も先端側の節位置Ｎ１は、プローブ２１において湾曲部４３が設けられる処置部２３よりも基端側に位置している。このため、湾曲部４３では、節位置Ｎ１に近い基端側部位において、重心の変動が小さいことが、望ましい。

　本実施形態では、第１の部分５７の基端位置は、湾曲部４３の基端位置である基準位置Ｈ１と略一致する。すなわち、第１の部分５７は、湾曲部４３の基端位置から先端側に向かって設けられている。このため、湾曲部４３の基端側部位、すなわち、湾曲部において節位置Ｎ１に近い部分では、プローブ２１の重心の変動が抑制される。したがって、本実施形態では、プローブ２１の重心の変動が振動に及ぼす影響が効果的に低減される。

　また、第２の部分５８においても、曲面部５３は、仮想曲面Ｖよりも第２の幅方向側、すなわち湾曲部４３が湾曲する側とは反対側に位置している。このため、プローブ２１において第２の部分５８が設けられる部分においても、重心軸Ｇ２は、重心軸Ｇ´２よりも第２の幅方向側に位置する。したがって、第１の部分５７が設けられる部分と同様に、第２の部分５８が設けられる部分においても、比較例に比べて、湾曲部４３における重心の変動が抑制される。

　また、第２の部分５８は、基端側から先端側に向かうにつれて仮想曲面Ｖとの間の距離Ｌ１が小さくなる状態に形成されている。このため、第２の部分５８が設けられる部分では第１の部分５７が設けられる部分に比べて、曲面部５３は、延設面５２に対して大きく湾曲している。これにより、湾曲部４３に第１の部分５７が設けられる構成においても、湾曲部４３の第２の部分５８によって処置性能及び視認性が確保される。

　また、第２の部分５８では、先端側から基端側に向かうにつれて、重心軸Ｇ２の長手軸Ｃとの距離Ｌ２が大きくなっている。このため、第２の部分５８が設けられる部分では、先端側に向かうにつれて、重心軸Ｇ２の重心軸Ｇ１に対する変動が大きくなる。ここで、所定の振動モードでは、プローブ２１の先端が腹位置となり、最も先端側の節位置Ｎ１は湾曲部４３の基端側に位置する。このため、湾曲部４３では、先端側へ向かうほど、重心の変動が振動の安定性に及ぼす影響が小さくなる。したがって、第２の部分５８が設けられる部分では、重心の変動が大きくなっても、振動の安定性に及ぼす影響は小さい。

　また、湾曲部４３における重心の変動を抑制するためには、湾曲部４３の湾曲外側に設けられる曲面部６３の延設面６２に対する湾曲を小さくすることにより、重心軸Ｇ２を第２の幅方向に移動させることが考えられる。しかし、この場合には、湾曲部４３を設けても、処置性能及び視認性が確保されない可能性がある。本実施形態では、湾曲部４３の湾曲内側の曲面部５３に第１の部分５７を設けることにより、処置性能及び視認性が確保される形状に曲面部６３の湾曲形状を保ったまま、湾曲部４３における重心の変動を抑制することができる。

　なお、ある実施例では、超音波振動に加えて、高周波電流（高周波エネルギー）が生体組織に付与される。この場合、例えば、処置部２３及びジョー２８のそれぞれに電極（第１の電極及び第２の電極）が設けられ、電源ユニット８には、エネルギー出力源９とは別のエネルギー出力源（図示しない）が設けられる。このエネルギー出力源から前述の電極のそれぞれに電気エネルギー（高周波電気エネルギー）が供給されることにより、処置部２３とジョー２８との間で把持される生体組織を通って電極間に高周波電流が流れる。これにより、生体組織の凝固（封止）が行われる。

　（第１の変形例）　
　第１の実施形態では、曲面部５３は、第１の部分５７及び第２の部分５８は、エンドエフェクタ６の開閉方向についてプローブ２１の全体に渡って設けられているが、これに限るものではない。図８は、第１の変形例における第１の部分５７が設けられる部分における湾曲部４３の延設方向に交差する（略垂直な）断面を示す図である。図８に示すように、本変形例では、曲面部５３には、湾曲部４３の湾曲方向及び長手軸Ｃに交差する方向であるエンドエフェクタ６の開閉方向について一部のみに、第１の部分５７及び第２の部分５８が設けられている。すなわち、曲面部５３は、エンドエフェクタ６の開閉方向について一部のみに、仮想曲面Ｖから第２の幅方向側に離れる部分を備える。このため、曲面部５３は、エンドエフェクタ６の開閉方向について第１の部分５７及び第２の部分５８が設けられる部分において、仮想曲面Ｖに対して第２の幅方向側に向かって凹んでいる。エンドエフェクタ６の開閉方向について第１の部分５７及び第２の部分５８が設けられない部分では、曲面部５３は、仮想曲面Ｖと略一致している。

　第１の部分５７及び第２の部分５８が形成される部分では、プローブ２１は、曲面部６３と仮想曲面Ｖとの間の中央位置に対して幅方向について非対称となり、重心軸Ｇ２は、重心軸Ｇ´２よりも第２の幅方向側に位置する。このため、本変形例においても、第１の実施形態と同様にして、プローブ２１における重心の変動は、比較例のプローブ２１Ａにおける重心の変動よりも小さくなる。

　また、第１の部分５７及び第２の部分５８のそれぞれは、エンドエフェクタ６の開閉方向について互いに対して離れて複数設けられてもよい。

　（第２の変形例）　
　図９は、本実施形態の第２の変形例における、プローブ２１の先端部を示す図である。図９は、プローブ２１の先端部の長手方向及びプローブ２１の幅方向に沿う断面を示している。図９に示すように、本変形例では、第１の部分５７の基端位置である位置Ｐ１は、基準位置Ｈ１よりも先端側に位置している。すなわち、第１の部分５７は、基準位置Ｈ１よりも先端側に設けられている。基準位置Ｈ１と位置Ｐ１との間の部分では、曲面部５３は、曲面部６３の略平行に形成されている。このため、基準位置Ｈ１と位置Ｐ１との間の部分では、曲面部５３は仮想曲面Ｖと略一致し、第１の側面５１と仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１は、０となる。

　第１の部分５７及び第２の部分５８が形成される部分では、プローブ２１は、曲面部６３と仮想曲面Ｖとの間の中央位置に対して幅方向について非対称となり、重心軸Ｇ２は、重心軸Ｇ´２よりも第２の幅方向側に位置する。このため、本変形例においても、第１の実施形態と同様にして、プローブ２１における重心の変動は、比較例のプローブ２１Ａにおける重心の変動よりも小さくなる。

　（第３の変形例）　
　図１０は、本実施形態の第３の変形例における、プローブ２１の先端部を示す図である。図１０は、プローブ２１の先端部の長手方向及びプローブ２１の幅方向に沿う断面を示している。図１０に示すように、本変形例では、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分では、曲面部５３は、仮想曲面Ｖよりも第１の幅方向側、すなわち湾曲部４３が湾曲する側に位置している。このため、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分において、第１の部分５７及び第２の部分５８に対して大きく湾曲する。これにより、処置性能及び視認性がさらに向上する。

　また、所定の振動モードでは、プローブ２１の先端が腹位置となり、最も先端側の節位置Ｎ１は湾曲部４３の基端側に位置する。このため、湾曲部４３では、先端側へ向かうほど、重心の変動が振動の安定性に及ぼす影響が小さくなる。したがって、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１の間の範囲で曲面部５３が大きく湾曲し、重心の変動が大きくなっても、振動の安定性に及ぼす影響は小さい。

　（第４の変形例）　
　図１１は、本実施形態の第４の変形例における、プローブ２１の先端部を示す図である。図１１は、プローブ２１の先端部の長手方向及びプローブ２１の幅方向に沿う断面を示している。図１１に示すように、本変形例では、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分は、仮想曲面Ｖよりも第２の幅方向側、すなわち湾曲部４３が湾曲する側とは反対側に位置している。したがって、曲面部５３は、基準位置Ｈ１よりも先端側の部分において、仮想曲面Ｖよりも第２の幅方向側に位置している。

　本変形例では、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分においても、曲面部５３は、仮想曲面Ｖよりも第２の幅方向側に位置している。このため、位置Ｐ３と湾曲先端Ｔ１との間の部分においても、第１の部分５７及び第２の部分５８が設けられる部分と同様に、重心軸Ｇ２は、重心軸Ｇ´２よりも第２の幅方向側に位置する。このため、本変形例においても、プローブ２１における重心の変動は、比較例のプローブ２１Ａにおける重心の変動よりも小さくなる。

　なお、第２の部分５８の先端位置である位置Ｐ３は、湾曲先端Ｔ１と一致していてもよい。この場合、第２の部分５８が曲面部５３の先端まで設けられ、湾曲先端Ｔ１が第２の部分５８の先端位置となる。

　また、前述の実施形態等では、第２の部分５８は、第１の部分５７に先端側から連続しているがこれに限るものではない。例えば、第１の部分５７と第２の部分５８との間に、仮想曲面Ｖとの距離Ｌ１が変化しない（一定の）部分が設けられてもよい。この場合、第１の部分５７と第２の部分５８との間の部分は、仮想曲面Ｖよりも第２の幅方向側、すなわち湾曲部４３が湾曲する側とは反対側に位置する。

　（その他の実施形態）　
　なお、前述の実施形態等（比較例を除く）のプローブ２１は、先端部に湾曲部が設けられた超音波プローブ（振動伝達部材）が用いられる他の構成においても適用可能である。例えば、ある実施形態では、プローブ２１は、ジョーが設けられない超音波処置具における超音波プローブとしても、適用可能である。このような超音波処置具では、骨等の処置対象に超音波振動が伝達された超音波プローブ（プローブ２１）の先端部を直接当接させることにより、骨等の処置対象を削る処置が行われる。

　このような超音波処置具においても、第１の実施形態と同様の第１の部分（５７）が湾曲部に設けられることにより、湾曲部における重心の変動が抑制され、超音波プローブにおける超音波振動の安定性が確保される。

　前述の実施形態等（比較例を除く）の振動伝達部材（２１）は、長手軸（Ｃ）に沿って延設され、基端と先端とを有し、超音波振動を前記基端から前記先端に伝達する振動伝達部材（２１）であって、前記振動伝達部材（２１）に設けられ、前記長手軸（Ｃ）に沿って延設される真直部（４２）と、前記振動伝達部材（２１）において前記真直部（４２）の先端側に設けられ、前記真直部（４２）に対して前記長手軸（Ｃ）に交差する方向に湾曲する、湾曲部（４３）と、前記湾曲部（４３）の外表面に設けられ、前記湾曲部（４３）が湾曲する側を向く第１の曲面（５３）と、前記湾曲部（４３）の前記外表面に設けられ、前記湾曲部（４３）が湾曲する側とは反対側を向く第２の曲面（６３）と、前記第１の曲面（５３）に設けられ、前記湾曲部（４３）の湾曲開始位置において前記第１の曲面（５３）を通るとともに前記第２の曲面（６３）と平行に規定される仮想曲面（Ｖ）に対して前記湾曲部（４３）が湾曲する側とは反対側に延設され、前記仮想曲面（Ｖ）からの距離（Ｌ１）が前記基端側から前記先端側に向かうにつれて大きくなる第１の部分（５７）と、を備える。

　以上、本発明の実施形態等について説明したが、本発明は前述の実施形態等に限るものではなく、発明の趣旨を逸脱することなく種々の変形ができることは、もちろんである。

Claims (8)

1. 　長手軸に沿って延設され、基端と先端とを有し、超音波振動を前記基端から前記先端に伝達する振動伝達部材であって、
   　前記振動伝達部材に設けられ、前記長手軸に沿って延設される真直部と、
   　前記振動伝達部材において前記真直部の先端側に設けられ、前記真直部に対して前記長手軸に交差する方向に湾曲する、湾曲部と、
   　前記湾曲部の外表面に設けられ、前記湾曲部が湾曲する側を向く第１の曲面と、
   　前記湾曲部の前記外表面に設けられ、前記湾曲部が湾曲する側とは反対側を向く第２の曲面と、
   　前記第１の曲面に設けられ、前記湾曲部の湾曲開始位置において前記第１の曲面を通るとともに前記第２の曲面と平行に規定される仮想曲面に対して前記湾曲部が湾曲する側とは反対側に延設され、前記仮想曲面からの距離が前記基端側から前記先端側に向かうにつれて大きくなる第１の部分と、
   　を備える振動伝達部材。
2. 　前記第１の部分は、前記湾曲部の湾曲方向及び前記長手軸に交差する方向について前記湾曲部の全体に渡って設けられる、
   　請求項１の振動伝達部材。
3. 　前記第１の曲面は、前記第１の部分の先端側に設けられるとともに、前記仮想曲面に対して前記湾曲部が湾曲する側とは反対側に延設され、前記基端側から前記先端側に向かうにつれて前記仮想曲面からの距離が小さくなる第２の部分をさらに備える、
   　請求項１の振動伝達部材。
4. 　前記第１の部分の基端は、前記湾曲部の基端位置に位置する、
   　請求項１の振動伝達部材。
5. 　前記第２の曲面は、前記湾曲部に対して前記湾曲部が湾曲する側に中心点を有する円弧形状の曲面であり、
   　前記仮想曲面は、前記中心点からの距離が前記第２の曲面より小さい円弧形状の曲面である、
   　請求項１の振動伝達部材。
6. 　請求項１の振動伝達部材と、
   　電気エネルギーを超音波振動に変換し、前記振動伝達部材に前記超音波振動を伝達する超音波振動子と、
   　を備える、超音波処置具。
7. 　請求項１の振動伝達部材と、
   　前記振動伝達部材の先端部に対して開閉するジョーと、
   　を備える、超音波処置具。
8. 　前記振動伝達部材の前記先端部は、第１の電極を備え、
   　前記ジョーは、第２の電極を備え、
   　前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれには、高周波電気エネルギーが供給される、
   　請求項７の超音波処置具。

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