(57)【要約】【課題】位相差信号に基づいて共振周波数制御を安定して行い、効率的な処置を実現する。【解決手段】弾性体からなる角柱形状の柱状部材と、柱状部材の端部に固定され、柱状部材よりも小さな径のプローブ１３と、柱状部材の相互に対向する側面に固定され、板厚方向に分極された板形状を有し、分極方向に交番電圧が印加されることにより柱状部材に振動を発生させてプローブ１３を超音波振動させる複数の圧電素子１５Ａ，１５Ｄとを備える超音波振動子１０と、超音波振動子１０を収容し、柱状部材を振動の振幅が零または極小となる節位置３Ｂ，３Ｃにおいて保持するケースと備え、圧電素子１５Ａ，１５Ｄが、交番電圧が印加される駆動電極を有する内部圧電シートと、柱状部材の振動を検出する振動検出電極を有する外部圧電シートとが積層状態に配されて一体焼結してなる超音波処置具を提供する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体からなる角柱形状の柱状部材と、前記柱状部材の端部に固定され、該柱状部材よりも小さな径の棒状部材と、前記柱状部材の相互に対向する側面に固定され、板厚方向に分極された板形状を有し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記柱状部材に振動を発生させて前記棒状部材を超音波振動させる複数の圧電素子とを備える超音波振動子と、
該超音波振動子を収容し、前記柱状部材を前記振動の振幅が零または極小となる節部において保持するケースと備え、
前記圧電素子が、前記交番電圧が印加される駆動電極を有する第１圧電素子部材と、前記柱状部材の前記振動を検出する振動検出電極を有する第２圧電素子部材とが積層状態に配されて一体焼結してなる超音波処置具。
【請求項２】
前記第２圧電素子部材が、前記駆動電極を有する請求項１に記載の超音波処置具。
【請求項３】
前記圧電素子が、絶縁状態に形成された絶縁面を有する前記第１圧電素子部材を備え、該第１圧電素子部材の前記絶縁面を前記柱状部材の側面に接触させて固定されている請求項１または請求項２に記載の超音波処置具。
【請求項４】
前記駆動電極に前記交番電圧を入力する駆動配線と、
前記振動検出用電極により検出された前記振動を出力する検出配線とを備え、
前記駆動配線および前記検出配線が、前記駆動電極および前記振動検出用電極における前記節部近傍に接続されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波処置具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波処置具と、
前記振動検出電極により検出された振動が予め設定された振幅値となるように、前記圧電素子に印加する交番電圧の周波数を変更する周波数制御部とを備える超音波処置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波処置具および超音波処置システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リング状の圧電素子を積層したランジュバン振動子（ＢＬＴ）を用い、プローブの先端に超音波を作用させることにより生体組織の処置を行う超音波処置装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の超音波処置装置は、積層されたリング状の圧電素子の全てが駆動用として動作する内部構造の振動子を搭載している。
【０００３】
そして、特許文献１に記載の超音波処置装置は、生体との接触によって振動面に負荷がかかった場合に、駆動装置側で駆動時の電流値と電圧値との位相差信号を検出し、検出された位相差信号に基づいて、圧電素子の振動振幅が最大となる共振周波数を制御するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ）制御により、処置具に発生する振動量をコントロールするようになっている。
【０００４】
また、圧電素子内部で振動検出を行う超音波モータが知られている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の超音波モータは、２枚の電極パターンを持つ圧電セラミックスシートを交互に積層して一体化した圧電積層体を有している。各圧電セラミックスシートの表面には駆動電極と振動検出電極とが分離して配置されており、圧電素子を積層した状態でもこれらの駆動電極と振動検出電極は重ならないようになっている。
【０００５】
そして、特許文献２に記載の超音波モータは、圧電積層体に屈曲振動モードと縦振動モードといった異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力部分を楕円振動させることにより、出力部分に移動体を接触させて移動体を動かす動作を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４７２７５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３１１６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の超音波処置装置では、駆動時の電流値がノイズ成分を含んでいる可能性がある。駆動時の電流値にノイズ成分が含まれていると、電流値が不安定になることから、ノイズ成分を含まない電流値に基づいた場合と比較して位相差信号の検出時間が長くなり、共振周波数の制御が遅れて処置に要するまでの時間がかかるという不都合が考えられる。また、ねじ軸を持ち複数枚のリング状の圧電素子を積層してナットで締めこんで固定する構造であるため、部品点数が多く小型化を実現するのが難しいという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載の超音波モータでは、駆動電極が分離して配置されているため、電極がない部分、すなわち、振動検出電極が配置されている部分や電極自体が配置されていない部分では、上述した屈曲振動モードや縦振動モード以外の振動モードが発生している可能性が高い。また、振動検出電極も駆動層と重ならない位置に配置されているため、検出したい振動に埋もれて別の振動を拾ってしまう可能性があり、特許文献１に記載の超音波装置と同様に制御的な問題が発生する。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、位相差信号に基づいて共振周波数制御を安定して行い、効率的な処置と小型化を実現することができる超音波処置具および超音波処置システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、弾性体からなる角柱形状の柱状部材と、前記柱状部材の端部に固定され、該柱状部材よりも小さな径の棒状部材と、前記柱状部材の相互に対向する側面に固定され、板厚方向に分極を有し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記柱状部材に振動を発生させて前記棒状部材を超音波振動させる複数の圧電素子とを備える超音波振動子と、該超音波振動子を収容し、前記柱状部材を前記振動の振幅が零または極小となる節部において保持するケースと備え、前記圧電素子が、前記交番電圧が印加される駆動電極を有する第１圧電素子部材と、前記柱状部材の前記振動を検出する振動検出電極を有する第２圧電素子部材とが積層状態に配されて一体焼結してなる超音波処置具を提供する。
【００１１】
本発明によれば、第１圧電素子部材の駆動電極を介して圧電素子の分極方向に交番電圧を印加すると、圧電素子が分極方向に直交する方向に伸縮することによって、柱状部材に振動が発生し、その振動が棒状部材に伝達されることにより、棒状部材が超音波振動させられる。そして、振動検出電極により柱状部材の振動を検出することで、棒状部材の超音波振動の振幅を確認することができる。
【００１２】
この場合において、複数の第１圧電素子部材と第２圧電素子部材とを一体焼結した板状の圧電素子を構成するとともに、その圧電素子を柱状部材の側面に固定した超音波振動子を構成することで、第１圧電素子部材および第２圧電素子部材のほぼ積層枚数の逆数分だけ駆動電圧を低減しつつ、柱状部材を細径化して超音波振動子を小型化することができる。
【００１３】
また、第１圧電素子部材の広範囲に駆動電極を形成することにより、超音波振動子の略全体に所望の振動モードを発生させることができる。そして、第１圧電素子部材に対して、振動検出電極を有する第２圧電素子部材を積層状態に配置することで、柱状部材の振動を精度よく検出することができる。したがって、駆動時の電流値と電圧値との位相差信号を安定して検出して共振周波数を迅速に制御することができ、これにより、超音波振動子に発生する振動量を精度よくコントロールして、効率的な処置を行うことができる。
【００１４】
上記発明においては、前記第２圧電素子部材が、前記駆動電極を有することとしてもよい。
このように構成することで、圧電素子の第２圧電素子部材の駆動電極にも交番電圧を印加して、圧電素子の駆動力を向上することができる。これにより、処置能力の向上を図ることができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記圧電素子が、絶縁状態に形成された絶縁面を有する前記第１圧電素子部材を備え、該第１圧電素子部材の前記絶縁面を前記柱状部材の側面に接触させて固定されていることとしてもよい。
このように構成することで、圧電素子の駆動時に柱状部材および棒状部材に電気が流れるのを防ぎ、超音波振動子から生体に電流が漏れるのを防止することができる。したがって、神経活動を伴う臓器の処置に対して、より適した処置具を提供することができる。
【００１６】
また、上記発明においては、前記駆動電極に前記交番電圧を入力する駆動配線と、前記振動検出用電極により検出された前記振動を出力する検出配線とを備え、前記駆動配線および前記検出配線が、前記駆動電極および前記振動検出用電極における前記節部近傍に接続されていることとしてもよい。
このように構成することで、駆動配線と検出配線によって超音波振動子の振動が妨げられることなく、圧電素子に交番電圧を供給したり柱状部材の振動の振幅を検出したりすることができる。
【００１７】
本発明は、上記いずれかの超音波処置具と、前記振動検出電極により検出された振動が予め設定された振幅値となるように、前記圧電素子に印加する交番電圧の周波数を変更する周波数制御部とを備える超音波処置システムを提供する。
【００１８】
本発明によれば、振動検出用電極により検出される柱状部材の振動の振幅値に負荷変動があった場合において、周波数制御部により柱状部材の振動の振幅値、すなわち、棒状部材の超音波振動の振幅値を一定に維持することができる。これにより、安定かつ効率的な処置を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、位相差信号に基づいて共振周波数制御を安定して行い、効率的な処置を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波処置システムを示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る超音波処置具を示す概略構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の超音波処置振動子を示す概略構成図である。
【図４】図３の圧電素子を示す概略構成図である。
【図５】図４の圧電素子を構成する外部圧電シートおよび内部圧電シートの配列を示す図である。
【図６】（ａ）は図４の外部圧電シートを示す図であり、（ｂ）は図４の内部圧電シートを示す図であり、（ｃ）は図４の別の内部圧電シートを示す図である。
【図７】（ａ）は圧電素子を外部圧電シート側から積層方向に見た図であり、（ｂ）は（ａ）の圧電素子の一側面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）の圧電素子を下側から見た図であり、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】（ａ）は超音波振動子を第１圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｄ）は超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図９】超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図１０】超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図１１】図１の制御回路を示すブロック図である。
【図１２】超音波振動子のプローブが屈曲振動する様子を示す図である。
【図１３】超音波振動子のプローブが縦振動する様子を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る圧電素子を構成する内部圧電シートの配列を示す図である。
【図１７】（ａ）は図１６の圧電素子を積層方向の一方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の圧電素子の一側面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）の圧電素子を積層方向の他方から見た図であり、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第１実施形態の第２変形例に係る超音波振動子を第１圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｄ）は超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図１９】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図２０】図１９の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図２１】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る別の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図２２】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る別の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図２３】本発明の第２実施形態に係る圧電素子を構成する外部圧電シートを示す概略構成図である。
【図２４】（ａ）は図２３の圧電素子の一側面を示す図であり、（ｂ）は圧電素子を外部圧電シート側から積層方向に見た図であり、（ｃ）は（ａ）の圧電素子の他の一側面を示す図であり、（ｄ）は（ａ）の圧電素子を内部圧電シート側から積層方向に見た図であり、（ｅ）は（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図２５】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は（ａ）の超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図２６】本発明の第２実施形態に係る超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図２７】図２６の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図２８】本発明の第２実施形態の第３変形例に係る超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図２９】図２８の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図３０】（ａ）は本発明の第２実施形態の第４変形例に係る超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は（ａ）の超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図３１】本発明の第２実施形態の第４変形例に係る超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図３２】図３１の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図３３】本発明の第２実施形態の第４変形例に係る別の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図３４】図３２の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図３５】本発明の第３実施形態に係る圧電素子を構成する外部圧電シートおよび内部圧電シートの配列を示す図である。
【図３６】（ａ）は図３５の圧電素子を外部圧電シート側から積層方向に見た図であり、（ｂ）は（ａ）の圧電素子の一側面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）の圧電素子を内部圧電シートの絶縁面側から積層方向に見た図であり、（ｄ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図３７】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る超音波振動子を第１圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は（ａ）の超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｄ）は（ａ）の超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図３８】本発明の第３実施形態に係る超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図３９】図３８の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図４０】本発明の第３実施形態の第５変形例に係る超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図４１】図４０の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図４２】本発明の第３実施形態の第６変形例に係る圧電素子を構成する内部圧電シートの配列を示す図である。
【図４３】（ａ）は図４２の圧電素子を積層方向の一方から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の圧電素子の一側面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）の圧電素子を積層方向の他方からから積層方向に見た図であり、（ｄ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図４４】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る超音波振動子を第１圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は図４２の超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は（ａ）の超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｄ）は（ａ）の超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図４５】本発明の第３実施形態の第６変形例に係る超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図４６】図４５の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図４７】本発明の第３実施形態の第６変形例に係る別の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図４８】図４７の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図４９】（ａ）は本発明の第４実施形態に係る圧電素子の一側面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の圧電素子を外部圧電シート側から積層方向に見た図であり、（ｃ）は（ａ）の圧電素子の他の一側面を示す図であり、（ｄ）は（ａ）の圧電素子を内部圧電シートの絶縁面側から積層方向に見た図であり、（ｅ）は（ｂ）のＧ−Ｇ断面図である。
【図５０】（ａ）は本発明の第４実施形態に係る超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は（ａ）の超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図５１】本発明の第４実施形態に係る超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図５２】図５１の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図５３】本発明の第４実施形態の第７変形例に係る別の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図５４】図５３の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図５５】（ａ）は本発明の第４実施形態の第８変形例に係る超音波振動子を第４圧電素子側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）の超音波振動子を第３圧電素子側から見た図であり、（ｃ）は（ａ）の超音波素子をプローブ側から長手方向に見た図である。
【図５６】本発明の第４実施形態の第８変形例に係る超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図５７】図５６の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【図５８】本発明の第４実施形態の第８変形例に係る別の超音波振動子に接続された第２駆動用ケーブルおよび第３駆動用ケーブルの接続位置を示す図である。
【図５９】図５８の超音波振動子に接続されたケーブルの接続位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る超音波処置具および超音波処置システムについて図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波処置システム１００は、図１に示すように、生体の体腔内に挿入される超音波処置具１と、超音波処置具１を駆動する駆動装置６０とを備えている。
【００２２】
超音波処置具１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、超音波振動を発生する超音波振動子１０と、超音波振動子１０を収容するケース４０と、超音波振動子１０と駆動装置６０とを接続するケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄとを備えている。この超音波処置具１は、主に内視鏡の鉗子口などに挿入して使用される内科向けの軟性タイプであり、ケース４０などの硬質部分の長さが短く、外観のほとんどが柔らかいケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄで構成されている。
【００２３】
超音波振動子１０は、図３に示すように、弾性体からなる略角柱形状（本実施形態においては、四角柱。）の柱状部材１１と、柱状部材１１の端部に固定され、柱状部材１１よりも小さな径の円柱形状を有する弾性体からなるプローブ（棒状部材）１３と、柱状部材１１の４側面に固定された４つの圧電素子１５とを備えている。
【００２４】
この超音波振動子１０は、圧電素子１５が分極方向に対して直交する方向に広がる振動（横効果）を利用して、４つの圧電素子１５と一体化された柱状部材１１に対して、その長手方向に直交する方向に屈曲する振動または長手方向に沿う方向に伸縮する振動を発生させ、その振動をホーン１７を介してプローブ１３に伝播させることができるようになっている。
【００２５】
柱状部材１１は、例えば、ステンレス、Ｔｉ合金またはアルミなどの材質により形成されている。柱状部材１１の４側面には、鏡面処理が施されており、それぞれエポキシ系の接着剤により圧電素子１５が接着されている。また、柱状部材１１には、その端部に弾性体からなるホーン１７が設けられており、ホーン１７の先端にプローブ１３が取り付けられている。
【００２６】
ホーン１７は、柱状部材１１の端部からプローブ１３に近づくに従い横断面積が徐々に小さくなる円錐形状を有している。ホーン１７を設けることで、柱状部材１１とプローブ１３との機械インピーダンスの整合をとることができ、柱状部材１１において発生した振動エネルギーを拡大してプローブ１３に伝播し、プローブ１３の振幅を大きくすることができるようになっている。
【００２７】
圧電素子１５は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの材質により形成されている。また、圧電素子１５は、例えば、図４に示すように、角板形状を有しており、板厚方向に分極されている。図中、符合ａは圧電素子１５の短手方向の寸法を示し、符合ｂは圧電素子１５の長手方向の寸法を示し、符合ｔは圧電素子１５の板厚方向の寸法を示している。
【００２８】
これらの圧電素子１５は、図５に示すように、それぞれ数十ミクロンの厚さを有する１枚の外部圧電シート（第２圧電素子部材）２１と４枚の内部圧電シート（第１圧電素子部材）３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄとが積層状態に配されて一体焼結されて形成された５層構造を有している。これの外部圧電シート２１および内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの長手方向の寸法および短手方向の寸法は、圧電素子１５の長手方向の寸法および短手方向の寸法そのものである。
【００２９】
外部圧電シート２１は、図６（ａ）に示すように、柱状部材１１の振動を逆圧電効果によって検出する振動検出電極２３を備えている。振動検出電極２３は、外部圧電シート２１の長手方向の寸法よりも若干短い寸法ｃと外部圧電シート２１の短手方向の寸法よりも若干短い寸法ｄとを有する矩形状に形成されており、外部圧電シート２１の表面に配されている。振動検出電極２３が形成された外部圧電シート２１を外部電極パターンとする。
【００３０】
内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、それぞれ交番電圧が印加される駆動電極３３を備えている。駆動電極３３は、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの長手方向の寸法と略同一の寸法ｂと内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの短手方向の寸法よりも若干短い寸法ｅとを有する矩形状に形成されており、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの表面に配されている。
【００３１】
これらの内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは、駆動電極３３の配置が異なる２つのパターン、すなわち、図６（ｂ）に示す第１内部電極パターンと図６（ｃ）に示す第２内部電極パターンに分けられ、第１内部電極パターンの内部圧電シート３１Ａ，３１Ｃと第２内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｂ，３１Ｄとが交互に配されている。
【００３２】
すなわち、圧電素子１５は、図５に示すように、第１内部電極パターンの内部圧電シート３１Ａ、第２内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｂ、第１内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｃ、第２内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｄ、外部電極パターンの外部圧電シート２１の順に積層されて構成されている。
【００３３】
このような板状積層型の圧電素子１５は、図７（ａ），（ｄ）に示すように、積層方向の一端に外部圧電シート２１の振動検出電極２３を有している。また、圧電素子１５は、図７（ｂ），（ｄ）に示すように積層方向に直交する一側面に内部圧電シート３１Ａ，３１Ｃの駆動電極３３（Ｄ）を有し、反対側の一側面に内部圧電シート３１Ｂ，３１Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ）を有している。
【００３４】
また、圧電素子１５は、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、内部圧電シート３１Ａの裏面側にも駆動電極３３（ＧＮＤ）を有している。図７（ｄ）において、矢印は、各圧電シート２１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの分極方向を示している。
【００３５】
圧電素子１５の積層方向の他端に配された駆動電極３３（ＧＮＤ）と一側面に配された駆動電極３３（ＧＮＤ）とは互いに繋がっており、ＧＮＤ（グラウンド）として機能するようになっている。以下、振動検出電極２３のうち実際に振動検出用として機能させるものを「Ｓ電極」とし、駆動電極３３のうち、実際に駆動用として機能させるものを「Ｄ電極」とし、ＧＮＤとして機能させるものを「ＧＮＤ電極」と記して区別する。
【００３６】
このような４つの圧電素子１５は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、外部圧電シート２１の振動検出電極２３を外側に向け、内部圧電シート３１Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を内側（柱状部材１１の表面と接触する面側）に向けて、柱状部材１１の各側面に接着固定されている。以下、４つの圧電素子１５を個々に記す場合は、第１圧電素子１５Ａ、第２圧電素子１５Ｂ、第３圧電素子１５Ｃ、第４圧電素子１５Ｄとする。
【００３７】
ケース４０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、超音波振動子１０が挿入される筒状の管４１と、管４１に挿入された超音波振動子１０を保持する振動子固定ネジ４３と、管４１に挿入された超音波振動子１０を体液や除去した脂肪等から保護する防水シート４５とを備えている。
【００３８】
管４１は、長手方向の一端が開口して他端が閉塞した中空構造を有している。この管４１は、超音波振動子１０の柱状部材１１および圧電素子１５を収容して、プローブ１３を開口部から外方に突出させるようになっている。また、管４１は、円筒部に形成された複数のネジ穴４１ａと、閉塞端に形成された複数の配線口４１ｂとを有している。
【００３９】
ネジ穴４１ａは、管４１に超音波振動子１０が収容された状態で、柱状部材１１の振動の振幅が零または極小となる節位置（節部）３に対応する位置に形成されている。配線口４１ｂには、超音波振動子１０に接続されたケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄが通されて、接着剤Ｆにより隙間が塞がれている。
【００４０】
振動子固定ネジ４３は、管４１の各ネジ穴４１ａから挿入されて、管４１に収容された超音波振動子１０の柱状部材１１の各節位置３を押圧するようになっている。これにより、振動子固定ネジ４３は、柱状部材１１を節位置３において保持して、超音波振動子１０を固定することができるようになっている。
【００４１】
防水シート４５は、例えば、シリコン等の伸縮性を有する材質により形成されている。この防水シート４５は、管４１の開口部に設けられており、管４１に収容された超音波振動子１０のホーン１７と管４１の開口部との隙間を閉塞した状態で、接着剤Ｆによってホーン１７と管４１の開口部とに固定されている。これにより、柱状部材１１および圧電素子１５が収容された管４１の開口部が密閉されている。
【００４２】
ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄは、駆動電極３３に交番電圧を入力する第１駆動用ケーブル５１Ａおよび第２駆動用ケーブル５１Ｂと、振動検出電極２３により検出された振動を駆動装置６０に出力する第３振動検出用ケーブル５１Ｃおよび第４振動検出用ケーブル５１Ｄとに分けられる。
【００４３】
これらの各ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄは、図９に示すように、柱状部材１１が長手方向に交差する方向に屈曲する振動、すなわち、屈曲振動する超音波振動子１０の節位置３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）近傍に配線されている。
【００４４】
第１駆動用ケーブル５１Ａは、一端が第１駆動用コネクタ５３Ａに接続され、他端が３つに分岐して、１つが弾性体における共通のＧＮＤ（グラウンド）であるホーン１７上の節位置３Ａに接続され、別の１つが第１圧電素子１５Ａの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続され、最後の１つが第４圧電素子１５Ｄの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続されている。
【００４５】
第２駆動用ケーブル５１Ｂは、図９および図１０に示すように、一端が第２駆動用コネクタ５３Ｂに接続され、他端が３つに分岐して、１つが同じくホーン１７上の節位置３Ａに接続され、別の１つが第２圧電素子１５Ｂの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第３圧電素子１５Ｃの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【００４６】
第３振動検出用ケーブル５１Ｃは、一端が振動検出用コネクタ５３Ｃに接続され、他端が２つに分岐して、一方が同じくホーン１７上の節位置３Ａに接続され、他方が第１圧電素子１５Ａの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【００４７】
第４振動検出用ケーブル５１Ｄは、一端が振動検出用コネクタ５３Ｄに接続され、他端が２つに分岐して、一方が同じくホーン１７上の節位置３Ａに接続され、他方が第４圧電素子１５Ｄの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
これらの各ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄは、半田付けや導電性の接着剤により、それぞれ節位置３Ａ，３Ｂ，３Ｃに固定されている。
【００４８】
このように配線することで、第１圧電素子１５および第４圧電素子１５の組の動作と、第２圧電素子１５および第３圧電素子１５の組の動作とを別々に制御して、これら２つの組の動作を反転させることができるようになっている。
【００４９】
駆動装置６０は、図１に示すように、装置本体６１と、装置本体６１に接続された超音波振動子１０の超音波振動をＯＮ／ＯＦＦするフットスイッチ６３とを備えている。装置本体６１は、電源６５と、超音波振動の出力レベルを表示する表示窓６７と、超音波振動の出力レベルを調整するダイヤル６９と、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂの駆動用コネクタ５３Ａ，５３Ｂが接続される接続口７１と、振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの振動検出用コネクタ５３Ｃ，５３Ｄが接続される接続口７３と、フットスイッチ６３が接続される接続口７５と、超音波振動子１０の制御回路（周波数制御回路）７７（図１１参照）とを備えている。
【００５０】
制御回路７７は、図１１に示すように、所定の振幅数で所定の周波数の交番電圧を出力する発振回路８１と、発振回路８１から出力された交番電圧を増幅して超音波振動子１０に印加するアンプ８３と、超音波振動子１０の振動検出電極２３により検出された振動の検出信号と発振回路８１から送られてくる信号に基づいて、検出信号の振幅値を示す振幅値信号と位相差を示す位相差信号とを出力する振幅・位相差検出回路８５と、所定の振幅設定値と振幅・位相差検出回路８５から出力された振幅値信号とを比較してその差分を出力する振幅値比較回路８７と、振幅値比較回路８７から出力される差分に基づいて発振回路８１の電圧振幅を設定する電圧振幅設定回路８９と、所定の位相差設定値と振幅・位相差検出回路８５から出力された位相差信号とを比較してその差分を出力する位相差比較回路９１と、位相差比較回路９１から出力された差分に基づいて発振回路８１の周波数を設定する周波数設定回路９３とを備えている。
【００５１】
制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子１５に交番電圧を印加し、片側の圧電素子１５だけ位相を反転させて駆動させることによって、一方の圧電素子１５を縮ませ他方の圧電素子１５を伸ばすように制御することができるようになっている。これにより、柱状部材１１に屈曲振動を発生させ、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、図１２に示すように、プローブ１３が長手方向に交差する方向に超音波振動するようになっている。
【００５２】
このように構成された超音波処置具１および超音波処置システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００により生体の体腔内の患部を内科的治療するには、まず、駆動装置６０の電源６５をＯＮにし、体腔内に超音波振動子１０を挿入する。そして、図示しない内視鏡などにより、プローブ１３の先端が患部に接触しているか否かを確認しながら、患部にプローブ１３を接触させる。接触が確認できたら、駆動装置６０を操作する。
【００５３】
フットスイッチ６３を踏むと、発振回路８１から所定の振幅で所定の周波数の交番電圧が出力される。交番電圧は、アンプ８３により増加された後、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂおよび駆動電極３３を介して、超音波振動子１０の対向する２枚の圧電素子１５に印加される。
【００５４】
そして、一方の圧電素子１５が縮むときに他方の圧電素子１５が伸びるように制御されることにより、柱状部材１１に屈曲振動が発生し、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播される。これにより、図１２に示すように、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させて、プローブ１３の先端を接触させた患部の治療を行うことができる。
【００５５】
柱状部材１１の振動振幅は、振動検出電極２３により逆圧電効果によって検出される。
制御回路７７においては、振動検出電極２３により検出された電気信号（検出信号）が、発振回路８１から出力される信号と共に振幅・位相差検出回路８５に入力され、振幅・位相差検出回路８５から、振幅値信号と位相差信号が出力される。
【００５６】
振幅値比較回路８７により、振幅・位相差検出回路８５からの振幅値信号と所定の振幅値設定値との差分が算出され、電圧振幅設定回路８９により、その差分に基づいて発振回路８１の電圧振幅が制御される。また、位相差比較回路９１により、振幅・位相差検出回路８５からの位相差信号と所定の位相差設定との差分が算出され、周波数設定回路９３により、その差分に基づいて発振回路８１の周波数が制御される。このようなループを連続的に回すことにより、超音波振動子１０を最適な周波数および振動振幅で安定的に駆動することができる。必要に応じてダイヤル６９を調整し、超音波の出力を変更する。
【００５７】
この場合において、４枚の内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと外部圧電シート２１とを一体焼結して板状の圧電素子１５を構成するとともに、その圧電素子１５を柱状部材１１の側面に固定して超音波振動子１０を構成することで、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄおよび外部圧電シート２１のほぼ積層枚数の逆数分だけ駆動電圧を低減しつつ、柱状部材１１を細径化して超音波振動子１０を小型化することができる。
【００５８】
また、４枚の内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと外部圧電シート２１とを一体焼結して板状の圧電素子１５を構成することによって、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの表面および裏面の広範囲に駆動電極３３が形成されるので、超音波振動子１０の略全体に所望の振動モードを発生させることができる。そして、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄに対して、振動検出電極２３を有する外部圧電シート２１を積層状態に配置することで、柱状部材１１の振動を精度よく検出することができる。
【００５９】
したがって、本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００によれば、従来の装置のように電流値に含まれるノイズなどの影響に左右されることなく、駆動時の電流値と電圧値との位相差信号を安定して検出して共振周波数を迅速に制御することができ、これにより、超音波振動子１０に発生する振動量を精度よくコントロールして、効率的な処置を行うことができる。
【００６０】
本実施形態は以下のように変形することができる。
本実施形態においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、第１変形例としては、図１３に示すように、超音波振動子１０に軸方向（長手方向）に伸縮する縦振動を発生させることとしてもよい。
【００６１】
この場合、制御回路７７により、全ての圧電素子１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。これにより、柱状部材１１に縦振動を発生させ、その縦振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を軸方向に超音波振動させることができる。
【００６２】
また、本変形例においては、図１４および図１５に示すように、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂおよび振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３近傍にずらすこととすればよい。
このようにすることで、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂおよび振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄによって超音波振動子１０に発生する振動が妨げられることなく、圧電素子１５に交番電圧を供給したり柱状部材１１の振動の振幅を検出したりすることができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、４つの圧電素子１５のすべてが、振動検出電極２３を有する外部圧電シート２１を備えることとしたが、第２変形例としては、図１６に示すように、第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃが、外部電極パターンの外部圧電シート２１を備えずに、駆動電極３３を有する内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅのみにより構成されることとしてもよい。
【００６４】
具体的には、第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃが、外部圧電シート２１に代えて、第１内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｅを備え、第１内部電極パターンの内部圧電シート３１Ａ、第２内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｂ、第１内部電極パターンの内部圧電シート３１Ｃ、第２内部電極パターン２の内部圧電シート３１Ｄ、第１内部電極パターン１の内部圧電シート３１Ｅの順に積層されて一体焼結された５層構造を有することとすればよい。
【００６５】
また、第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃが、図１７（ａ），（ｄ）に示すように、積層方向の一端に内部圧電シート３１Ｅの駆動電極３３を有し、図１７（ｂ），（ｄ）に示すように積層方向に直交する一側面に内部圧電シート３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｅの駆動電極３３（Ｄ電極）を有し、反対側の一側面に内部圧電シート３１Ｂ，３１Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を有し、図１７（ｃ），（ｄ）に示すように、内部圧電シート３１Ａの裏面に駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を有することとすればよい。
【００６６】
本変形例においては、圧電素子１５の積層方向の一端に配された駆動電極３３と一側面に配された駆動電極３３とが互いに繋がっており、圧電素子１５の積層方向の他端に配された駆動電極３３と他の一側面に配された駆動電極３３とが互いに繋がっている。
【００６７】
また、図１８（ａ），（ｂ），（ｄ）に示すように、第１圧電素子１５Ａおよび第４圧電素子１５Ｄは上記本実施形態と同様の向きで柱状部材１１の側面に固定し、図１８（ｃ），（ｄ）に示すように、第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃは、内部圧電シート３１Ｅの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を外側に向け、内部圧電シート３１Ａの駆動電極３３を内側（柱状部材１１の表面と接触する面側）に向けて、柱状部材１１の側面に接着固定することとすればよい。
【００６８】
さらに、図１９および図２０に示すように、第１駆動用ケーブル５１Ａおよび第２駆動用ケーブル５１Ｂに代えて、一端が駆動用コネクタ５３Ａに接続され、他端が５つに分岐して、１つがホーン１７上の節位置３Ａに接続され、別の１つが第１圧電素子１５Ａの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続され、他の別の１つが第４圧電素子１５Ｄの一側面の駆動電極（Ｄ電極）３３上の節位置３Ｃに接続され、他の別の１つが第２圧電素子１５Ｂの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第３圧電素子１５Ｃの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続される第５駆動用ケーブル５１Ｅを採用することとすればよい。
【００６９】
このようにすることで、第１圧電素子１５Ａおよび第４圧電素子１５Ｄの組の動作と、第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃの組の動作とを別々に制御することができる。そして、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子１５に分極方向に交番電圧を印加して駆動させることによって、一方の圧電素子１５を縮ませ他方の圧電素子１５を伸ばすように制御することができる。これにより、柱状部材１１に屈曲振動を発生させ、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させることができる。
【００７０】
したがって、本変形例によれば、上記本実施形態において使用していない第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃの振動検出用として機能する振動検出電極２３を駆動用として機能する駆動電極３３に置換えたことで、圧電素子１５の駆動力を向上することができる。これにより、超音波処置具１の処置時間短縮、すなわち、処置能力向上を図ることができる。
【００７１】
本変形例においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、図１３に示すように、超音波振動子１０に軸方向に伸縮する縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、第２圧電素子１５Ｂおよび第３圧電素子１５Ｃは、内部圧電シート３１Ａの駆動電極（Ｄ電極）３３を外側に向け、内部圧電シート３１Ｅの駆動電極（ＧＮＤ電極）を内側（接触面）に向けて、柱状部材１１の側面に接着固定することとすればよい。
【００７２】
そして、制御回路７７により、全ての圧電素子１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）となるように制御することとすればよい。
また、図２１および図２２に示すように、駆動用ケーブル５１Ｅの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。
【００７３】
例えば、第５駆動用ケーブル５１Ｅの他端については、１つをホーン１７上の節位置３Ａに接続し、別の１つを第１圧電素子１５Ａの一側面の駆動電極（Ｄ電極）３３上の節位置近傍に接続し、他の別の１つを第４圧電素子１５Ｄの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置近傍に接続し、他の別の１つを第２圧電素子１５Ｂの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置近傍に接続し、最後の１つを第３圧電素子１５Ｃの駆動電極（Ｄ電極）３３上の節位置近傍に接続することとすればよい。
【００７４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る超音波処置具および超音波処置システムについて説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００は、図２３に示すように、全ての圧電素子１１５（図２４参照）が、外部圧電シート２１に代えて、振動検出電極２３と駆動電極３３とを有する外部圧電シート１２１を備える点で、第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
外部圧電シート１２１は、図２３に示すように、互いに同寸法を有する駆動電極３３（ＧＮＤ電極）と、振動検出電極２３（Ｓ電極）と、駆動電極３３（Ｄ電極）とを備えている。これら３つの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、振動検出電極２３（Ｓ電極）および駆動電極３３（Ｄ電極）は外部圧電シート１２１の長手方向と略同一の寸法ｂと、外部圧電シート１２１の短手方向の寸法を３分割した長さよりも若干短い寸法ｄとを有する矩形状に形成されており、外部圧電シート１２１の表面および裏面に短手方向に間隔をあけて配列されている。
【００７６】
圧電素子１１５は、図２４（ａ），（ｅ）に示すように、積層方向に直交する一側面に内部圧電シート３１Ｂ，３１Ｄおよび外部圧電シート１２１の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を有している。また、圧電素子１１５は、図２４（ｂ），（ｅ）に示すように、積層方向の一端に外部圧電シート１２１の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、振動検出電極２３（Ｓ電極）および駆動電極３３（Ｄ電極）を有している。
【００７７】
また、圧電素子１１５は、図２４（ｃ），（ｅ）に示すように他の一側面に内部圧電シート３１Ａ，３１Ｃおよび外部圧電シート１２１の駆動電極３３（Ｄ電極）を有している。また、圧電素子１１５は、図２４（ｄ），（ｅ）に示すように、積層方向の他端に内部圧電シート３１Ａの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を有している。
【００７８】
圧電素子１１５の積層方向の一端に配された駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、一側面に配された駆動電極３３（ＧＮＤ電極）および、積層方向の他端に配された駆動電極３３（ＧＮＤ電極）は互いに繋がっており、圧電素子１１５の積層方向の一端に配された駆動電極３３（Ｄ電極）と一側面に配された駆動電極３３（Ｄ電極）とは互いに繋がっている。
【００７９】
圧電素子１１５は、図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、外部圧電シート１２１の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、振動検出電極２３（Ｓ電極）および駆動電極３３（Ｄ電極）を外側に向け、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を内側（柱状部材１１の表面と接触する面側）に向けて、柱状部材１１の各側面に接着固定されている。
【００８０】
図２６および図２７に示すように、第１駆動用ケーブル５１Ａは、一端が駆動用コネクタ５３Ａに接続され、他端が３つに分岐して、１つが第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｃに接続され、別の１つが第１圧電素子１１５Ａの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続され、最後の１つが第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続されている。
【００８１】
図２６および図２７に示すように、第２駆動用ケーブル５１Ｂは、一端が駆動用コネクタ５３Ｂに接続され、他端が３つに分岐して、１つが第３圧電素子１１５Ｃの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、別の１つが第２圧電素子１１５Ｂの駆動電極（Ｄ電極）３３上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第３圧電素子１１５Ｃの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【００８２】
第３振動検出用ケーブル５１Ｃは、一端が振動検出用コネクタ５３Ｃに接続され、他端が２つに分岐して、一方が第１圧電素子１１５Ａの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、他方が第１圧電素子１１５Ａの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【００８３】
第４振動検出用ケーブル５１Ｄは、図２６に示すように、一端が振動検出用コネクタ５３Ｄに接続され、他端が２つに分岐して、一方が第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、他方が第４圧電素子１１５Ｄの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【００８４】
このように構成された本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００においては、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子１１５に分極方向に交番電圧を印加し、片側の圧電素子１１５だけ位相を反転させて駆動して、一方の圧電素子１１５が縮むときに他方の圧電素子１１５を伸びるように制御する。これにより、柱状部材１１に屈曲振動が発生し、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させることができる。
【００８５】
この場合において、全ての圧電素子１１５の外部圧電シート１２１の振動検出電極２３（Ｓ電極）の面積を小さくして、駆動電極３３（ＧＮＤ電極）および駆動電極３３（Ｄ電極）を配置したことで、圧電素子１１５の駆動力を向上することができる。これにより、超音波処置具１の処置時間の短縮、すなわち、処置能力の向上を図ることができる。
【００８６】
本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、第３変形例としては、図１３に示すように、超音波振動子１０に縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、制御回路７７により、全ての圧電素子１１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子１１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。
【００８７】
また、図２８および図２９に示すように、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。例えば、第１駆動用ケーブル５１Ａの他端については、１つを第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置近傍に接続し、別の１つを第１圧電素子１１５Ａの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置近傍に接続し、他の別の１つを第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置近傍に接続することとすればよい。
【００８８】
また、本実施形態においては、４つの圧電素子１５のすべてが、振動検出電極２３を有する外部圧電シート１２１を備えることとしたが、第４変形例としては、上記第１実施形態の第２変形例と同様に、図１６に示すように、第２圧電素子１１５Ｂおよび第３圧電素子１１５Ｃが、外部圧電シート１２１を備えずに、駆動電極３３を有する内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ、３１Ｅのみにより構成されることとしてもよい。
【００８９】
この場合、図３０（ａ），（ｃ）に示すように、第１圧電素子１１５Ａおよび第４圧電素子１１５Ｄは上記本実施形態と同様の向きで柱状部材１１の側面に固定し、図３０（ｂ），（ｃ）に示すように、第２圧電素子１１５Ｂおよび第３圧電素子１１５Ｃは、内部圧電シート３１Ａの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を外側に向け、内部圧電シート３１Ｅの駆動電極３３（Ｄ電極）を内側（接触面側）に向けて、柱状部材１１の側面に接着固定することとすればよい。
【００９０】
さらに、図３１および図３２に示すように、第１駆動用ケーブル５１Ａおよび第２駆動用ケーブル５１Ｂに代えて、一端が駆動用コネクタ５３Ａに接続され、他端が５つに分岐して、１つが第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｃに接続され、別の１つが第１圧電素子１１５Ａの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続され、他の別の１つが第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続され、他の別の１つが第２圧電素子１１５Ｂの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第３圧電素子１１５Ｃの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続される第６駆動用ケーブル５１Ｆを採用することとすればよい。
【００９１】
このようにすることで、第１圧電素子１１５Ａおよび第４圧電素子１１５Ｄの組の動作と、第２圧電素子１１５Ｂおよび第３圧電素子１１５Ｃの組の動作とを別々に制御することができる。そして、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子１１５に分極方向に交番電圧を印加し、駆動させることによって、一方の圧電素子１１５が縮むときに他方の圧電素子１１５が伸びるように制御することができる。これにより、柱状部材１１に屈曲振動を発生させ、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させることができる。
【００９２】
したがって、本変形例によれば、上記本実施形態において使用していない第２圧電素子１１５Ａおよび第３圧電素子１１５Ｄの振動検出用として機能する振動検出電極２３を駆動用として機能する駆動電極３３に置換えたことで、圧電素子１１５の駆動力をより向上することができる。これにより、超音波処置具１の処置時間短縮、すなわち、処置能力向上をさらに図ることができる。
【００９３】
本変形例においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、図１３に示すように、超音波振動子１０に軸方向に伸縮する縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、図３３に示すように、第２圧電素子１１５Ｂおよび第３圧電素子１１５Ｃは、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの駆動電極３３を外側に向け、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を内側（接触面）に向けて、柱状部材１１の側面に接着固定することとすればよい。
【００９４】
そして、制御回路７７により、全ての圧電素子１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。
また、図３３および図３４に示すように、駆動用ケーブル５１Ｆの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｂ，５１Ｃの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。
【００９５】
例えば、第６駆動用ケーブル５１Ｆの他端については、１つをホーン１７上の節位置３Ａに接続し、別の１つを第１圧電素子１１５Ａの駆動電極３３上の節位置近傍に接続し、他の別の１つを第４圧電素子１１５Ｄの駆動電極３３上の節位置近傍に接続し、他の別の１つを第２圧電素子１１５Ｂの駆動電極３３上の節位置近傍に接続し、最後の１つを第３圧電素子１１５Ｃの駆動電極３３上の節位置３Ａまたはその近傍に接続することとすればよい。
【００９６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係る超音波処置具および超音波処置システムについて説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００は、図３５および図３６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、全ての圧電素子２１５が、絶縁状態に形成された絶縁面２３３を有する内部圧電シート２３１Ｅを備え、その内部圧電シート２３１Ｅの絶縁面２３３を柱状部材１１の側面に接触させて固定されている点で第１実施形態および第２実施形態と異なる。
以下、第１実施形態、第２実施形態に係る超音波処置具１および超音波システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
内部圧電シート２３１Ｅは、表面に駆動電極３３を備え、裏面が絶縁状態に形成されている。
圧電素子２１５は、図３５に示すように、１枚の外部圧電シート２１と５枚の内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，２３１Ｅとが積層状態に配されて一体焼結して形成された６層構造を有している。この圧電素子２１５は、図３６（ｄ）に示すように、外部圧電シート２１とは反対側の積層方向の他端に、絶縁面２３３が表に出る向きで内部圧電シート２３１Ｅが配されて構成されている。
【００９８】
４つの圧電素子２１５は、図３７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、外部圧電シート２１の振動検出電極２３を外側に向け、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの絶縁面２３３を内側（柱状部材１１の表面と接触する面側）に向けて、柱状部材１１の各側面に接着固定されている。
【００９９】
図３８および図３９に示すように、第１駆動用ケーブル５１Ａは、一端が駆動用コネクタ５３Ａに接続され、他端が４つに分岐して、１つが第１圧電素子２１５Ａの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、別の１つが第４圧電素子２１５Ｄの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、他の別の１つが第１圧電素子２１５Ａの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第４圧電素子２１５Ｄの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【０１００】
第２駆動用ケーブル５１Ｂは、一端が駆動用コネクタ５３Ｂに接続され、他端が４つに分岐して、１つが第２圧電素子２１５Ｂの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３に接続され、別の１つが第３圧電素子２１５Ｃの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、他の別の１つが第２圧電素子２１５Ｂの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第３圧電素子２１５Ｃの一側面の駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【０１０１】
第３振動検出用ケーブル５１Ｃは、一端が振動検出用コネクタ５３Ｃに接続され、他端が２つに分岐して、一方が第１圧電素子２１５Ａの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、他方が第１圧電素子２１５Ａの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂ近傍に接続されている。
【０１０２】
第４振動検出用ケーブル５１Ｄは、一端が振動検出用コネクタ５３Ｄに接続され、他端が２つに分岐して、一方が第４圧電素子２１５Ｄの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続され、他方が第４圧電素子２１５Ｄの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【０１０３】
このように構成された本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００においては、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子２１５に分極方向に交番電圧を印加し、片側の圧電素子２１５だけ位相を反転させて駆動して、一方の圧電素子２１５が縮むときに他方の圧電素子２１５が伸びるように制御する。これにより、柱状部材１１に屈曲振動が発生し、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差させる方向に超音波振動させることができる。
【０１０４】
この場合において、柱状部材１１の側面に接触させる各圧電素子２１５の接触面を絶縁面２３３としたことで、圧電素子２１５の駆動時に柱状部材１１およびプローブ１３に電気が流れるのを防ぎ、超音波振動子１０から生体に電流が漏れるのを防止することができる。
したがって、本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００によれば、神経活動を伴う臓器に対して、より適した処置を行うことができる。
【０１０５】
本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、第５変形例としては、超音波振動子１０に縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、制御回路７７により、全ての圧電素子２１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子２１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。
【０１０６】
また、図４０および図４１に示すように、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。
【０１０７】
また、本実施形態においては、４つの圧電素子２１５のすべてが、振動検出電極２３を有する外部圧電シート２１を備えることとしたが、第６変形例としては、上記第１実施形態の第２変形例および第２実施形態の第４変形例と同様に、図４２に示すように、第２圧電素子２１５Ｂおよび第３圧電素子２１５Ｃが、外部圧電シート２１を備えずに、駆動電極３３を有する内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，２３１Ｅだけで構成されることとしてもよい。
【０１０８】
この場合、第２圧電素子２１５Ｂおよび第３圧電素子２１５Ｃは、図４３（ａ），（ｄ）に示すように、積層方向の一端に内部圧電シート３１Ｅの駆動電極３３（Ｄ電極）を有し、図４３（ｂ），（ｄ）に示すように積層方向に直交する一側面に内部圧電シート３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｅの駆動電極３３（Ｄ電極）を有し、他の一側面に内部圧電シート３１Ｂ，３１Ｄ，２３１Ｅの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を有し、図４３（ｃ），（ｄ）に示すように、層方向の他端に内部圧電シート２３１Ｅの絶縁面２３３を有することとすればよい。
【０１０９】
また、図４４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第２圧電素子２１５Ｂおよび第３圧電素子２１５Ｃは、内部圧電シート３１Ｅの駆動電極３３（Ｄ電極）を外側に向け、内部圧電シート２３１Ｅの絶縁面２３３を内側（接触面側）に向けて、柱状部材１１の側面に接着固定することとすればよい。
【０１１０】
さらに、図４５および図４６に示すように、第２駆動用ケーブル５１Ｂが、他端を４つに分岐して、１つを第２圧電素子２１５Ｂの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続し、別の１つを第３圧電素子２１５Ｃの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続し、他の別の１つを第２圧電素子２１５Ｄの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続し、最後の１つを第３圧電素子２１５Ｃの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続することとすればよい。
【０１１１】
このようにすることで、第１圧電素子２１５Ａおよび第４圧電素子２１５Ｄの組の動作と、第２圧電素子２１５Ｂおよび第３圧電素子２１５Ｃの組の動作とを別々に制御することができる。そして、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子２１５に分極方向に交番電圧を印加し、片側の圧電素子２１５だけ位相を反転させて駆動させることによって、一方の圧電素子２１５が縮むときに他方の圧電素子２１５が伸びるように制御することができる。これにより、柱状部材１１に屈曲振動を発生させ、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させることができる。
【０１１２】
したがって、本変形例によれば、上記本実施形態において使用していない第２圧電素子２１５Ｂおよび第３圧電素子２１５Ｃの振動検出用として機能する振動検出電極２３を駆動用として機能する駆動電極３３に置換えたことで、圧電素子２１５の駆動力をより向上することができる。これにより、超音波振動子１０から生体に電流が漏れるのを防止しつつ、処置時間短縮、すなわち、処置能力向上を図ることができる。
【０１１３】
本変形例においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、図１３に示すように、超音波振動子１０に軸方向に伸縮する縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、制御回路７７により、全ての圧電素子２１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子２１５が同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。
【０１１４】
また、図４７および図４８に示すように、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。
【０１１５】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態に係る超音波処置具および超音波処置システムについて説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００は、図４９（ａ）〜図４９（ｅ）および図５０（ａ）〜図５０（ｃ）に示すように、全ての圧電素子３１５が、振動検出電極２３と駆動電極３３とを有する外部圧電シート１２１を備え、圧電素子１５を構成する内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，２３１Ｅのうち、積層方向の一端に配された内部圧電シート２３１Ｅが絶縁状態に形成された絶縁面２３３を有し、圧電素子３１５がその内部圧電シート２３１Ｅの絶縁面２３３を柱状部材１１の側面に接触させて固定されている点で第１実施形態〜第３実施形態と異なる。
以下、第１実施形態〜第３実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
外部圧電シート１２１は、図４９（ｂ），（ｅ）に示すように、互いに同寸法を有する駆動電極３３（ＧＮＤ電極）と、振動検出電極２３（Ｓ電極）と、駆動電極３３（Ｄ電極）とを備えている。これら３つの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、振動検出電極２３および駆動電極３３は外部圧電シート２１の長手方向と略同一の寸法ｂと、外部圧電シート２１の短手方向の寸法を３分割した長さよりも若干短い寸法ｄとを有する矩形状に形成されており、外部圧電シート２１の表面および裏面に短手方向に間隔をあけて配列されている。
内部圧電シート２３１Ｅは、表面に駆動電極３３を備え、裏面が絶縁状態に形成されている。
【０１１７】
圧電素子３１５は、図４９（ａ），（ｄ）に示すように、積層方向に直交する一側面に内部圧電シート３１Ａ，３１Ｃおよび外部圧電シート１２１の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を有している。また、圧電素子３１５は、図４９（ｂ），（ｅ）に示すように、積層方向の一端に外部圧電シート１２１の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、駆動検出電極（Ｓ電極）２３および駆動電極３３（Ｄ電極）を有している。また、圧電素子３１５は、図４９（ｃ），（ｅ）に示すように、他の一側面に内部圧電シート３１Ｂ，３１Ｄ，２３１Ｅおよび外部圧電シート１２１の駆動電極３３（Ｄ電極）を有している。また、圧電素子３１５は、図４９（ｄ），（ｅ）に示すように、積層方向の他端に内部圧電シート２３１Ｅの絶縁面２３３を有している。
【０１１８】
全ての圧電素子３１５の積層方向の一端に配された駆動電極３３（ＧＮＤ電極）と一側面に配された駆動電極３３（ＧＮＤ電極）は互いに繋がっており、圧電素子３１５の積層方向の一端に配された駆動電極３３（Ｄ電極）と一側面に配された駆動電極３３（Ｄ電極）は互いに繋がっている。
【０１１９】
全ての圧電素子３１５は、図５０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、外部圧電シート１２１の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）、振動検出電極２３（Ｓ電極）および駆動電極３３（Ｄ電極）を外側に向け、内部圧電シート２３１Ｅの絶縁面２３３を内側（接触面側）に向けて、柱状部材１１の各側面に接着固定されている。
【０１２０】
図５１および図５２に示すように、第１駆動用ケーブル５１Ａは、一端が駆動用コネクタ５３Ａに接続され、他端が４つに分岐して、１つが第１圧電素子３１５Ａの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、別の１つが第４圧電素子３１５Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｃに接続され、他の別の１つが第１圧電素子３１５Ａの駆動電極３３（Ｄ電極）の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第４圧電素子３１５Ｄの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｃに接続されている。
【０１２１】
第２駆動用ケーブル５１Ｂは、一端が駆動用コネクタ５３Ｂに接続され、他端が４つに分岐して、１つが第２圧電素子３１５Ｂの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、別の１つが第３圧電素子３１５Ｃの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、他の別の１つが第２圧電素子３１５Ｂの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続され、最後の１つが第３圧電素子３１５Ｃの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【０１２２】
第３振動検出用ケーブル５１Ｃは、一端が振動検出用コネクタ５３Ｃに接続され、他端が２つに分岐して、一方が第１圧電素子３１５Ａの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、他方が第１圧電素子３１５Ａの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【０１２３】
第４振動検出用ケーブル５１Ｄは、図５１および図５２に示すように、一端が振動検出用コネクタ５３Ｄに接続され、他端が２つに分岐して、一方が第４圧電素子３１５Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）の節位置３Ｂに接続され、他方が第４圧電素子３１５Ｄの振動検出電極２３（Ｓ電極）上の節位置３Ｂに接続されている。
【０１２４】
このように構成された本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００においては、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子３１５に分極方向に交番電圧を印加し、片側の圧電素子３１５だけ位相を反転させて駆動して、一方の圧電素子３１５が縮むときに他方の圧電素子３１５を伸ビルように制御する。これにより、柱状部材１１に屈曲振動が発生し、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させることができる。
【０１２５】
この場合において、全ての圧電素子３１５の外部圧電シート１２１の振動検出電極２３（Ｓ電極）の面積を小さくして、駆動電極３３（ＧＮＤ電極）および駆動電極３３（Ｄ電極）を配置したことで、圧電素子３１５の駆動力を向上することができる。
また、柱状部材１１の側面に接触させる各圧電素子３１５の接触面を絶縁面２３３としたことで、圧電素子３１５の駆動時に柱状部材１１およびプローブ１３に電気が流れるのを防ぎ、超音波振動子１０から生体に電流が漏れるのを防止することができる。
【０１２６】
したがって、本実施形態に係る超音波処置具１および超音波処置システム１００によれば、超音波処置具１の処置時間の短縮、すなわち、処置能力の向上を図りつつ、神経活動を伴う臓器の処置に対してより適した処置を行うことができる。
【０１２７】
本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、第７変形例としては、超音波振動子１０に縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、制御回路７７により、全ての圧電素子３１５を同位相で駆動させて、全ての圧電素子３１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。
【０１２８】
また、図５３および図５４に示すように、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。
【０１２９】
また、本実施形態においては、４枚の圧電素子３１５のすべてが、振動検出電極２３を有する外部圧電シート２１を備えることとしたが、第８変形例としては、上記第１実施形態の第２変形例、第２実施形態の第４変形例および第３実施形態の第６変形例と同様に、図５５に示すように、第２圧電素子３１５Ｂおよび第３圧電素子３１５Ｃの外部圧電シート１２１を内部圧電シート３１Ｅに変更して、第２圧電素子３１５Ｂおよび第３圧電素子３１５Ｃが、駆動電極３３を有する内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３２Ｅ，２３１Ｅだけで構成されることとしてもよい。
【０１３０】
この場合、第１圧電素子３１５Ａおよび第４圧電素子３１５ＤＣは、図５５（ａ）,（ｃ）に示すように、上記本実施形態と同様の向きで柱状部材１１の側面に固定し、第２圧電素子３１５Ｂおよび第３圧電素子３１５Ｃは、図５５（ｂ），（ｃ）に示すように、内部圧電シート３１Ｅ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの駆動電極３３（Ｄ電極）を外側に向け、内部圧電シート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの駆動電極３３（ＧＮＤ電極）を内側（接触面側）に向けて、柱状部材１１の側面に接着固定することとすればよい。
【０１３１】
さらに、図５６および図５７に示すように、第２駆動用ケーブル５１Ｂが、他端を４つに分岐して、１つを第２圧電素子３１５Ｂの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３近傍に接続し、別の１つを第３圧電素子３１５Ｃの一側面の駆動電極３３（ＧＮＤ電極）上の節位置３Ｂに接続し、他の別の１つを第２圧電素子３１５Ｂの駆動電極３３（Ｄ電極）上の節位置３Ｂに接続し、最後の１つを第３圧電素子３１５Ｃの駆動電極３３上の節位置３Ｂに接続することとすればよい。
【０１３２】
このようにすることで、第１圧電素子３１５および第４圧電素子３１５の組の動作と、第２圧電素子３１５および第３圧電素子３１５の組の動作とを別々に制御することができる。そして、制御回路７７により、対向する２枚の圧電素子３１５に分極方向に交番電圧を印加し、片側の圧電素子３１５だけ位相を反転させて駆動させることによって、一方の圧電素子３１５が縮むときに他方の圧電素子３１５が伸びるように制御することができる。これにより、柱状部材１１に屈曲振動を発生させ、その屈曲振動がホーン１７を介してプローブ１３に伝播されることによって、プローブ１３を長手方向に交差する方向に超音波振動させることができる。
【０１３３】
したがって、本変形例によれば、上記本実施形態において使用していない第２圧電素子３１５Ａおよび第３圧電素子３１５Ｃの振動検出用として機能する振動検出電極２３を駆動用として機能する駆動電極３３に置換えたことで、圧電素子３１５の駆動力をより向上することができる。これにより、超音波振動子１０から生体に電流が漏れるのを防止しつつ、処置時間の短縮、すなわち、処置能力の向上を図ることができる。
【０１３４】
本変形例においては、超音波振動子１０に屈曲振動を発生させることとしたが、図１３に示すように、超音波振動子１０に軸方向に伸縮する縦振動を発生させることとしてもよい。この場合、制御回路７７により、全ての圧電素子３１５を同位相で駆動させることにより、全ての圧電素子３１５が同じタイミングで同じ動作（伸びまたは縮み）するように制御することとすればよい。
【０１３５】
また、図５８および図５９に示すように、駆動用ケーブル５１Ａ，５１Ｂの各他端および振動検出用ケーブル５１Ｃ，５１Ｄの各他端の接続位置を、柱状部材１１を縦振動させたときの節位置３またはその近傍にずらすこととすればよい。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態においては、５層構造の圧電素子１５を例示して説明したが、積層方向の一端に外部圧電シートを配置し、積層方向の他端に内部圧電シートを配置して、内部電極パターン１の内部圧電シートと内部電極パターン２の内部圧電シートとを交互に積層する組合せにすれば、圧電素子は５層以外の構造にすることとしてもよい。
【０１３７】
また、上記各実施形態においては、軟性タイプの超音波処置具１を例示して説明したが、内部に搭載する超音波振動子１０が同じであれば、外科で使用するような硬性タイプを用いることとしてもよい。その場合、開胸するような外科的治療においては、医師自身の目で、プローブ１３の先端が患部に接触したか否かを確認することとすればよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１    超音波処置具
３    節位置(節部)
１０    超音波振動子
１１    柱状部材
１３    プローブ（棒状部材）
１５    圧電素子
２１    外部圧電シート（第２圧電素子部材）
２３    振動検出電極
３１    内部圧電シート（第１圧電素子部材）
３３    駆動電極
４０    ケース
５１Ａ，５１Ｂ    駆動用ケーブル（駆動配線）
５１Ｃ，５１Ｄ    振動検出用ケーブル（検出配線）
７７    制御回路（周波数制御回路）
１００    超音波処置システム
２３３    絶縁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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