(57)【要約】  手術器具（１０）、特に水晶体乳化ハンドピースは、筐体（１２）と、筐体（１２）内に配置されている超音波振動子（４０）と、超音波励起のため、超音波振動子（４０）と動作可能に接続している工具（４６）とを有する。超音波振動子（４０）は、超音波ホーン（５６）と、共振器（５８）と、これらの間に配置された圧電セラミック素子（６０）とを有する。超音波ホーン（５６）及び／又は共振器（５８）は、アルミニウム合金を含む又はアルミニウム合金からなり、当該アルミニウム合金の引張強度は、４００Ｎ／ｍｍ２より大きい。筐体（１２）は、プラスチックからなっていてもよく、プラスチック製の内筐体部（１６）を有し、内筐体部（１６）内に超音波振動子（４０）が配置されている。プラスチック内筐体部（１６）に冷却開口（８２）が形成されており、外筐体部（１４）と内筐体部（１６）との間を流れるリンス液が、超音波ホーン（５６）もしくは超音波振動子（４０）の冷却のため、冷却開口（８２）を通って流れる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１２）と、
前記筐体（１２）内に配置されている超音波振動子（４０）と、
超音波励起のため、前記超音波振動子（４０）と動作可能に接続している工具（４６）とを有し、
前記超音波振動子（４０）が、超音波ホーン（５６）と、共振器（５８）と、これらの間に配置された圧電セラミック素子（６０）とを有し、
前記超音波ホーン（５６）及び／又は前記共振器（５８）が、アルミニウム合金を含む又はアルミニウム合金からなり、前記アルミニウム合金の引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２より大きい手術器具、特に水晶体乳化ハンドピース。
【請求項２】
前記アルミニウム合金が、高力アルミニウム合金であることを特徴とする請求項１に記載の手術器具。
【請求項３】
前記アルミニウム合金が、ＡｌＣｕ４ＳｉＭｇ、ＡｌＣｕ４Ｍｇ１、ＡｌＺｎ４，５Ｍｇ１、ＡｌＺｎ５，５ＭｇＣｕ、ＡｌＺｎ５Ｍｇ３Ｃｕ、ＡｌＺｎ８ＭｇＣｕからなるアルミニウム合金のグループから選ばれた合金であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の手術器具。
【請求項４】
前記超音波ホーン（５６）が、前記共振器（５８）に隣接して配置された中央部（６８）と、前記共振器（５８）に連結された後端（２４）と、前記共振器（５８）の反対側の前記中央部（６８）に比較して細い前端（３４）とを有し、前記中央部（６８）において前記超音波ホーン（５６）が前記筐体（１２）内に保持されており、前記前端（３４）が前記工具（４６）と動作可能に接続しており、前記超音波ホーン（５６）により、前記前端（３４）から前記共振器（５８）に接続された前記後端（２４）まで、吸引管（６２）が延伸していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項５】
前記超音波ホーン（５６）の前記前端（３４）が、アルミニウム以外又はアルミニウム合金以外の金属材料、特にチタン又は鉄又は鋼鉄又はこれら金属のうち１つを含有する合金を含むこと、又は前記超音波ホーン（５６）の前記前端（３４）が、アルミニウム以外又はアルミニウム合金以外の金属材料、特にチタン又は鉄又は鋼鉄又はこれら金属のうち１つを含有する合金からなることを特徴とする請求項４に記載の手術器具。
【請求項６】
前記共振器（５８）が中空円筒状に構成されており、前記超音波ホーン（５６）が、前記共振器（５８）に機械的に連結され前記共振器（５８）を通って延伸する後端（２４）を有し、前記後端（２４）が、前記共振器（５８）と前記超音波ホーン（５６）との間に配置された前記圧電セラミック素子（６０）へのバイアス印加のため、前記共振器（５８）と機械的に係合、特にねじ係合（７２）していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項７】
前記超音波ホーン（５６）が、前記工具（４６）と動作可能に接続している前記前端（６４）において、遊びをもって前記筐体（１２）の開口から導出されており、前記筐体（１２）の開口に支持素子を設置可能、特に挿入又はねじ留め可能であり、前記工具（４６）を外側から囲む弾性スリーブ（４４）が前記支持素子から延伸していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項８】
前記工具（４６）が、中空針（４８）であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項９】
前記筐体（１２）が、プラスチックを含む及び／又はプラスチックからなることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１０】
前記筐体（１２）が、前記超音波ホーン（５６）の少なくとも一部を囲む内筐体部（１６）及び外筐体部（１４）を有し、前記内筐体部（１６）と前記外筐体部（１４）との間に、リンス液を前記工具（４６）に供給及び／又は輸送するための環状空間（１８）が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１１】
前記内筐体部（１６）が冷却開口（８２）を有し、前記冷却開口（８２）内で前記超音波ホーン（５６）、特に前記超音波ホーン（５６）の前記中央部（６８）が露出し、冷却のためリンス液と接触することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１２】
前記内筐体部（１６）が、前記超音波ホーン（５６）の前記前端（３４）用の出口開口（７８）を有し、前記外筐体部（１４）が、前記内筐体部（１６）の前記出口開口（３８）と一致し前記超音波ホーン（５６）の長手方向に前記出口開口（３８）と離間する出口開口（７８）を有し、前記出口開口（７８）内に前記超音波ホーン（５６）の前記前端（３４）が配置されている及び／又は前記出口開口（７８）を越えて前記超音波ホーン（５６）の前記前端（３４）が突出しており、前記出口開口（７８）に支持素子（４２）を設置可能、特に挿入又はねじ留め可能であり、前記工具（４６）を外側から囲む弾性スリーブ（４４）が前記支持素子（４２）から延伸していることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の手術器具。
【請求項１３】
前記内筐体部（１６）の前記出口開口（７８）において、前記内筐体部（１６）と前記外筐体部（１４）との間の前記環状空間（１８）に、別の環状空間（５４）が接続しており、前記別の環状空間（５４）が、前記外筐体部（１４）及び前記超音波ホーン（５６）の前記前端（６４）から構成されており、前記超音波ホーン（５６）の前記前端（３４）と前記外筐体部（１４）の前記出口開口（３８）との間の遊びにより定義された間隙（５５）まで延伸し、そこから前記工具（４６）と前記弾性スリーブ（４４）との間の間隙に通じることを特徴とする請求項１２に記載の手術器具。
【請求項１４】
前記超音波ホーン（５６）が、軌道輪（７６）用、特に弾性軌道輪用であって好ましくはＯリング用の軸方向に離間する２つの受容溝（７４）を有し、２つの軌道輪が、前記超音波振動子（４０）の保持のため、内側から前記筐体（１２）、特に前記内筐体部（１６）に隣接していることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１５】
前記超音波ホーン（５６）が、前記前端（６４）の反対側の前記後端（６５）又は中間部分において、軌道輪（７６）用、特に弾性軌道輪用であって好ましくはＯリング用の受容溝（７４）を有し、前記超音波ホーン（５６）の前記前端（６４）が、前記筐体（１２）のコネクタ（３６）の内部突出するリブ（８４）等突起により中央に位置していることを特徴とする請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１６】
前記冷却開口（８２）が、前記筐体（１２）もしくは前記内筐体部（１６）の２つの軌道輪の間にある領域に配置されており、２つの前記受容溝（７４）が、前記超音波ホーン（５６）の前記中央部（６８）に形成されていることを特徴とする請求項１１及び請求項１５に記載の、又は請求項１１に係る場合は、請求項９から請求項１５のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１７】
前記筐体（１２）が、前記環状空間（１８）と流体接続するリンス液を供給するための入口開口（５０）を有することを特徴とする請求項９から請求項１６のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１８】
前記筐体（１２）が、前記超音波ホーン（５６）の前端（３４）の反対側の前記後端（２４）において、吸引ホース（３０）用の通過口（２８）を有し、前記吸引ホース（３０）が、前記超音波ホーン（５６）を貫通して延伸する前記吸引管（６２）と接続していることを特徴とする請求項９から請求項１７のいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項１９】
前記筐体（１２）から、前記圧電セラミック素子（６０）に接続されている接続ケーブル（３２）が導出されていることを特徴とする請求項９から請求項１８のいずれか１項に記載の手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術器具、とりわけ使い捨て器具であって、好ましくは（特に使い捨ての）水晶体乳化ハンドピースに関する。
【０００２】
水晶体乳化ハンドピースは、眼科手術における手術器具として用いられている。このような手術器具の例は、国際公開第９３／１５７０３号、国際公開第００／５３１３６号、欧州特許出願公開第２０１１４５８号明細書、独国特許出願公開第１０２０９４９５号明細書及び独国特許発明第４００８５９４号明細書に記載されている。
【０００３】
国際公開第８９／０６５１５号では、アルミニウム合金製の超音波ホーンを有するインビボ血管形成用の装置について記載されている。ここで、当該アルミニウム合金は、Ａｌ２０２４又はＡｌ７０７５とすることができる。
【０００４】
チタン、鉄又は鋼鉄等の様々な材料からなる導波管を備えた医療用超音波装置が、国際公開第２００７／０７００８１号から公知である。
【０００５】
また、別の医療用超音波装置が、米国特許第７４３１７２８号明細書から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第９３／１５７０３号
【特許文献２】国際公開第００／５３１３６号
【特許文献３】欧州特許出願公開第２０１１４５８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０９４９５号明細書
【特許文献５】独国特許発明第４００８５９４号明細書
【特許文献６】国際公開第８９／０６５１５号
【特許文献７】国際公開第２００７／０７００８１号
【特許文献８】米国特許第７４３１７２８号明細書
【０００７】
水晶体乳化ハンドピースは、水晶体の粉砕及び残余組織の吸引のために用いられる。この目的のため、工具は中空針として形成され、超音波振動子として構成されているハンドピースの振動機構によって、高周波の直線前後運動を行う。中空針の周囲に乳化液等のリンス液が供給され、術部に到達すると、分解された組織成分とともにハンドピースの吸引管及び工具を介して吸引される。
【０００８】
水晶体乳化ハンドピースの製造コストは低くなく、ほぼ超音波振動子及び筐体によって決まる。そのため、この比較的高い製造コストに起因して、水晶体乳化ハンドピースは複数回使用される。したがって、個々の構成要素は、比較的耐久性のある材料で構成される必要がある。水晶体乳化ハンドピースを複数回にわたって使用するため、毎回の使用後もしくは次の使用前に必ず滅菌が必要になる。これもコスト増加につながり、問題にもなっている。それゆえ、使い捨ての水晶体乳化ハンドピースを開発することが求められていた。しかし、これまでかなり高い製造コストが枷となっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、より経済的に製造できるように、手術器具、特に水晶体乳化ハンドピースの個々の構成要素を簡略化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明により提案されるのは、
筐体と、
筐体内に配置されている超音波振動子と、
超音波励起のため、超音波振動子と動作可能に接続している工具とを有し、
超音波振動子が、超音波ホーンと、共振器と、これらの間に配置された圧電セラミック素子とを有し、
超音波ホーン及び／又は共振器が、アルミニウム合金を含む又はアルミニウム合金からなり、アルミニウム合金の引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２より大きい手術器具、特に水晶体乳化ハンドピースである。
【００１１】
また、本発明によれば、水晶体乳化ハンドピースの超音波振動子が、最小引張強度を有するアルミニウム合金から作製される。超音波振動子は、超音波ホーンと、共振器と、超音波ホーンと共振器との間に締め付け保持されている少なくとも１つの圧電セラミック素子とを有する。ここで、本発明によれば、超音波ホーン及び共振器には、引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２より大きく、特に４５０Ｎ／ｍｍ２より大きいアルミニウム合金が用いられる。驚くべきことに、このようなアルミニウム合金は、圧電セラミック素子の駆動時に生じる高周波屈曲波に、特に手術の間、耐えるのに十分安定であることがわかった。超音波ホーンは、工具と強固に連結されている。また、工具自体も、特に鋼鉄、鉄又はチタン等の金属といった十分に強固又は堅い材料から形成されているため、音響エネルギー、すなわち超音波ホーンの振動は、ほぼ損失することなく工具に届き、これを介して伝えられる。
【００１２】
本発明によれば、特に超音波ホーン及び共振器の材料として、高力アルミニウム合金が用いられる。本発明の有益な形態において、好適とされる合金の例としては、以下のものが挙げられる。
ＡｌＣｕ４ＳｉＭｇ
ＡｌＣｕ４Ｍｇ１
ＡｌＺｎ４，５Ｍｇ１
ＡｌＺｎ５，５ＭｇＣｕ
ＡｌＺｎ５Ｍｇ３Ｃｕ
ＡｌＺｎ８ＭｇＣｕ
【００１３】
本発明において好適なアルミニウム合金は、例えば、“Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ−Ｋｎｅｔｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ”、リーフレットＷ２、第１１版、Ｇｅｓａｍｔｖｅｒｂａｎｄ  ｄｅｒ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍｉｎｄｕｓｔｒｉｅ  ｅ．Ｖ．（ＧＤＡ）出版、ＩＳＢＮ３−９３７１７１−００−２の特に表９、５４頁から６０頁、より詳細には５５頁から６０頁に挙げられている。
【００１４】
本発明の別の有益な形態において、超音波ホーンが、共振器に隣接して配置された中央部と、共振器に連結された後端と、共振器の反対側の中央部に比較して細い前端とを有し、中央部において超音波ホーンが筐体内に保持されており、前端が工具と動作可能に接続しており、超音波ホーンにより、前端から共振器に接続された後端まで、吸引管が延伸している。
【００１５】
水晶体乳化ハンドピース用の超音波振動子の配置及びデザインに関し、当業者は公知の設計ルールを利用することができる。例えば、Ｅ．Ｇ．Ｌｉｅｒｋｅ工学博士、Ｗ．Ｌｉｔｔｍａｎｎ工学博士、Ｄ．Ｓｉｍｏｎ工学準修士、Ｔ．Ｈｅｍｓｅｌ工学博士、“Ｚｕｒ  Ｔｈｅｏｒｉｅ  ｄｅｒ  ｐｉｅｚｏｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅｎ  Ｕｌｔｒａｓｃｈａｌｌｖｅｒｂｕｎｄｓｃｈｗｉｎｇｅｒ  ｍｉｔ  ｐｒａｋｔｉｓｃｈｅｎ  Ｓｃｈｌｕｓｓｆｏｌｇｅｒｕｎｇｅｎ  ｆｕｅｒ  ｄｅｎ  Ｅｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇｓｉｎｇｅｎｉｅｕｒ”、パーダーボルン大学、機械工学部、機械工学・動力学科、２０１０年８月を参照すればよい。
【００１６】
既に上で説明したように、本発明は、アルミニウム合金を超音波ホーンの製造に使用することを提案している。しかし、超音波ホーンの部品が、言及したアルミニウム合金以外の金属材料からなることを除外しない。
【００１７】
超音波振動子の超音波ホーン及び／又は共振器は、動作中、高温にさらされる。公知の多方向水晶体乳化ハンドピースにおいて、超音波ホーン及び共振器は、環状空間を形成しつつ金属の外筐体に囲まれている金属の内筐体に設けられている。上述したように、リンス液は上記環状空間を通って流れ、器具に達する。このリンス液により、金属の内筐体が冷却され、この内筐体を介して超音波ホーン及び／又は共振器も冷却される。
【００１８】
使い捨ての水晶体乳化ハンドピースを設計するのであれば、安価な材料を筐体に用いる必要がある。ここで、例えば、プラスチックを使用すると、プラスチックの内筐体の熱伝導性が、金属製の内筐体の場合と比べてはるかに劣ることが問題になる恐れがある。そのため、プラスチックの内筐体は、冷却開口として機能し超音波ホーンと共振器がそれぞれ露出する凹部を有する必要がある。しかし、その場合、リンス液が超音波振動子の材料と接触することになる。そのため、この材料は生体適合性がある必要がある。つまり、例えば、生理食塩水等の乳化液と接触した際に、リンス液から処理組織にまで伝わり、組織に生化学的影響を及ぼすような反応生成物が、当該材料から生じてはならない。したがって、使用されるアルミニウム合金に生体適合性がないことが判明した場合に、リンス液と接触する超音波ホーンや共振器の構成要素が、他の材料、特に本発明で用いられるアルミニウム合金以外の金属材料からなることは、理にかなっている。ここでは、例えば、チタン、鉄、鋼鉄又はその他の生体適合性のある金属もしくはその金属合金が挙げられる。
【００１９】
あるいは、上述の課題を解決するため、超音波ホーン及び／又は共振器に、適合性のあるコーティングを設けてもよい。
【００２０】
本発明の別の有用な形態において、共振器が中空円筒状に構成されており、超音波ホーンが、共振器に機械的に連結され共振器を通って延伸する後端を有し、後端が、共振器と超音波ホーンとの間に配置された圧電セラミック素子へのバイアス印加のため、共振器と機械的に係合、特にねじ係合しているか、締め具、掛け金、ピン又は他の手段により、共振器に係止可能であってもよい。
【００２１】
工具を超音波ホーンに接続するために、超音波ホーンが工具と動作可能に接続している前端において、遊びをもって筐体の開口から導出されており、筐体の開口に支持素子を設置可能、特に挿入又はねじ留め可能であり、工具を外側から囲む弾性スリーブが支持素子から延伸していると有益である。既に上で述べたように、水晶体乳化ハンドピースにおいて、弾性スリーブ（いわゆるスリーブ）が中空針に引き上げられる。この弾性スリーブは、手術素子用に標準化されたねじ接続の形状を有する支持素子上に設けられている。このとき、支持素子は、筐体の開口を構成するねじ継手にねじ留めされる。ねじ継手の外径は、標準接続を使用するため、先に述べた理由から規格化されている必要がある。しかし、これは他方で、ねじ継手から導出される、もしくは、ねじ継手内に配置された超音波ホーンの前端が、ねじ継手の内径に対し、ある程度小さくなくてはならないため、超音波ホーンの前端とねじ継手との間に環状空間が形成され、この環状空間を介してリンス液が筐体から出て、工具と弾性スリーブの間の領域に達しうることを意味する。驚くべきことに、今回、吸引管が貫通している超音波ホーンの前端の壁厚は比較的薄いものの、本発明により提供されるアルミニウム合金が十分に安定であり、超音波ホーンの動作時に発生する屈曲波に耐えることが示された。
【００２２】
本発明の上記態様、すなわち、最小引張強度を有する特定のアルミニウム合金を使用することとは別の一態様は、手術器具、特に水晶体乳化ハンドピースに、プラスチック筐体を使用できるということである。手術器具の筐体に材料としてプラスチックを使用しても、手術器具の超音波振動子の超音波ホーン及び／又は共振器を、必ずしも特定のアルミニウム合金もしくは完全に特定の材料から作製する必要がないことは、当業者には容易に理解できる。つまり、プラスチックを材料として筐体に用いるという提案は、本発明の上記態様とは別の態様と見なされるものである。
【００２３】
この第２の態様にしたがって、本発明により提案されるのは、
筐体と、
筐体内に配置されている超音波振動子と、
超音波励起のため、超音波振動子と動作可能に接続している（特に、鋼鉄、鉄又はチタン等の金属を含む）工具とを有し、
超音波振動子が、超音波ホーンと、共振器と、これらの間に配置された圧電セラミック素子とを有し、
筐体がプラスチックを含む及び／又はプラスチックからなり、
特に、筐体が、超音波ホーンの少なくとも一部を囲む内筐体部及び外筐体部を有し、内筐体部と外筐体部との間に、リンス液を工具に供給及び／又は輸送するための環状空間が設けられている手術器具、特に水晶体乳化ハンドピースである。
【００２４】
本発明のこの追加の態様の有用な発展形において、筐体が、超音波ホーンの少なくとも一部を囲む内筐体部及び外筐体部を有し、内筐体部と外筐体部との間に、リンス液を工具に供給及び／又は輸送するための環状空間が設けられていてもよい。既に上で説明したように、プラスチック内筐体部において、環状空間を通って流れるリンス液により超音波ホーンを冷却することは、問題になる恐れがある。これは、例えば、内筐体部の厚さに依存するが、安定性の理由から、内筐体部の厚さは一定の値を超えてはならないことに留意されたい。この場合、内筐体部の壁厚が大き過ぎて、リンス液が内筐体部の周囲を流れることにより超音波ホーンを十分に冷却できないという困難が生じる可能性がある。
【００２５】
ここで、内筐体部が冷却開口を有し、冷却開口内で超音波ホーン、特に超音波ホーンの中央部が露出し、冷却のためリンス液と接触するとよい。
【００２６】
本発明の第１の態様に提案されているように、超音波ホーンをアルミニウム材から製造すると、存在しないと思われる生体適合性の問題が生じうる。このため、例えば、適当なコーティングにより、少なくとも冷却開口内で超音波ホーンが露出する領域において、アルミニウム材がリンス液に接触しないようにしなければならない。
【００２７】
本発明の別の有用な形態において、内筐体部が、超音波ホーンの前端用の出口開口を有し、外筐体部が、内筐体部の出口開口と一致し超音波ホーンの長手方向に内筐体部の出口開口と離間する出口開口を有し、外筐体部の出口開口内に超音波ホーンの前端が配置されている及び／又は外筐体部の出口開口を越えて超音波ホーンの前端が突出しており、外筐体部の出口開口に支持素子を設置可能、特に挿入又はねじ留め可能であり、工具を外側から囲む弾性スリーブが支持素子から延伸していてもよい。つまり、手術器具の前端で、外筐体部が内筐体部を越えて突出している。内筐体部の出口開口を通じて、超音波ホーン、特にその細くなった前端が内筐体部から飛び出ている。そして、この前端は、外筐体部及び特にコネクタとして形成されたその出口開口を通って延伸している。もしくは、前端は、この出口開口内で終端している。つまり、これにより、２つの筐体部の間の環状空間に、外筐体部及び超音波ホーンもしくはその前端により定義された別の環状空間が接続している。この領域においても、リンス液が超音波ホーンと接触する。つまり、超音波ホーンの材料は、生体適合性がある必要がある。つまり、本発明の第１の態様に提案されているように、材料としてアルミニウム合金を用い、この材料に生体適合性がないことが判明した場合、例えば、この領域において超音波ホーンを生体適合性のある材料でコーティングしなければならない。あるいは、当然のことながら、内筐体部の前方の環状空間を通って延伸する超音波ホーンの部分が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金以外の金属材料からなっていてもよい。いわば様々な金属材料からなる超音波ホーンが得られる。超音波ホーンのアルミニウムもしくはアルミニウム合金で構成されない当該部分は、例えば、チタン、鉄又は鋼鉄又は超音波振動子の動作時に発生する屈曲波に耐える他の生体適合性のある金属からなっていてもよい。
【００２８】
本発明の別の有益な形態において、内筐体部の出口開口において、内筐体部と外筐体部の間の環状空間に、別の環状空間が接続しており、別の環状空間が、外筐体部及び超音波ホーンの前端から構成されており、超音波ホーンの前端と外筐体部の出口開口の間の遊びにより定義された間隙まで延伸し、そこから工具と弾性スリーブの間の間隙に通じていてもよい。
【００２９】
既に上で述べたように、超音波振動子は、手術器具の筐体内に配置され、保持されている。そのため、超音波ホーンが、軌道輪用、特に弾性軌道輪用であって好ましくはＯリング用の軸方向に離間する２つの受容溝を有し、２つの軌道輪が、超音波振動子の保持のため、内側から筐体、特に内筐体部に隣接していると有益である。
【００３０】
上述のように超音波ホーンを筐体内もしくは内筐体部内に保持し、中央に配置する代わりに、超音波ホーンが、前端の反対側の後端において、軌道輪用、特に弾性軌道輪用であって好ましくはＯリング用の受容溝を有し、超音波ホーンの前端が、筐体のコネクタの内部突出するリブ等突起により中央に位置していてもよい。
【００３１】
本発明に係る手術器具の内筐体部が冷却開口を有している場合、冷却開口が、筐体もしくは内筐体部の２つの軌道輪の間にある領域に配置されており、２つの受容溝が超音波ホーンの中央部に形成されているとよい。つまり、軌道輪が、並んだ冷却開口の両側から当該領域を封止している。このように、軌道輪は保持の役割をするだけでなく、リンス液が内筐体部に浸入することを防ぐ。
【００３２】
さらに、筐体が、環状空間に通じるリンス液を供給するための入口開口を有することは好適である。
【００３３】
筐体が、超音波ホーンの前端の反対側の後端において、吸引ホース用の通過口を有し、吸引ホースが、超音波ホーンを貫通して延伸する吸引管と接続しているとよい。
【００３４】
本発明の別の有用な形態において、筐体から、圧電セラミック素子に接続されている接続ケーブルが導出されてもよい。
【００３５】
以下、２つの実施の形態を用い、図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】水晶体乳化ハンドピースの縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】筐体が一部切り取られ、断面が図示される図１の水晶体乳化ハンドピースの第１の側面図。
【図４】内筐体部が同様に一部切り取られ、側面図に示される水晶体乳化ハンドピースの別の側面図。
【図５】水晶体乳化ハンドピースの超音波振動子の側面図。
【図６】図５の超音波振動子の縦断面図。
【図７】別の態様として形成された水晶体乳化ハンドピースの縦断面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１から図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水晶体乳化ハンドピース１０を様々に図示している。ハンドピース１０は、プラスチック製の筐体１２を有する。この筐体は、外筐体部１４及び外筐体部１４内に配置された内筐体部１６を備える。２つの筐体部１４、１６の間に、第１の環状空間１８が形成されており、内筐体部１６が複数の外突起２０、２２により、環状空間１８に対し中央寄りに保持されている。筐体１２の後端２４において、内筐体部１６が１つ又は複数部からなる蓋部２６により塞がれ、蓋部２６から通過口２８を介して吸引ホース３０が導出されている。さらに、蓋部２６から接続ケーブル３２が導出されている。この２つの構成要素については、後の記載で触れる。
【００３８】
図１から図４を参照してわかるように、筐体１２の前端３４において、外筐体部１４が内筐体部１６より迫り出している。筐体１２の前端３４には、筐体１２内に配置された超音波振動子４０用の出口開口３８を構成するコネクタ３６が設けられている。コネクタ３６には支持素子４２がねじ留めされており、支持素子４２上には、ハンドピース１０の（内腔４９を有する）中空針４８の形で工具４６を囲む弾性スリーブ４４が設けられている。
【００３９】
リンス液ホース５２が接続している入口開口５０を介して、リンス液が筐体１２の環状空間１８に達し、環状空間１８から別の環状空間５４に達し、そこから出口開口３８を通って工具４６と弾性スリーブ４４の間の間隙に達する。
【００４０】
筐体１２の内筐体部１６において、既に上で触れた水晶体乳化ハンドピース１０の超音波振動子４０が設けられている。
【００４１】
図５及び図６を参照してわかるように、超音波振動子４０は、超音波ホーン５６と、共振器５８と、少なくとも１つの圧電セラミック素子６０とを備える。圧電セラミック素子６０に接続ケーブル３２が接続されている。超音波ホーン５６を貫通して吸引管６２が延伸しており、吸引管６２は、超音波ホーン５６の前端６４において中空針４８の内腔と流体接続しており、後端６５には、吸引ホース３０の接続のための端子コネクタ６６が設けられている。超音波ホーン５６は中央部６８を有し、中央部６８に対し前端６４が細くなっている。リンス液は、工具４６が接続された超音波ホーン５６の前端６４とコネクタ３６の間の間隙５５を通って流れ（図２参照）、さらに工具４６がリンス液に囲まれているとき、それに応じて広がる弾性スリーブ４４と工具４６の間を流れる。
【００４２】
前端６４とは反対側に、超音波ホーン５６は同様に細くなった後端部７０を有し、後端部７０は中空シリンダーとして形成された共振器５８を通って延伸し、７２で共振器５８とねじ係合している。このように、少なくとも１つの圧電セラミック素子６０が、共振器５８と超音波ホーン５６の中央部６８との間に固定保持されてもよい。超音波ホーンの中央部６８には、それぞれの弾性軌道輪７６用の２つの周辺受容溝７４が設けられており、周辺受容溝７４を介して、超音波ホーン５６、ひいては超音波振動子４０が、筐体１２の内筐体部１６内に保持されている。
【００４３】
ここで説明する超音波ホーン５６の特性は、その材料の選択に見いだせる。本発明によれば、引張強度が４００Ｎ／ｍｍ２より大きく、特に４５０Ｎ／ｍｍ２より大きい高力アルミニウム合金が用いられる。
【００４４】
図１を参照してわかるように、内筐体部１６が、超音波ホーン５６の中央部６８並びに圧電セラミック素子６０及び共振器５８を囲んでいる。中央部６８から細くなった前端６４へと移行する領域において、超音波ホーン５６が内筐体部１６から突出している。内筐体部１６に設けられた出口開口７８に、外筐体部１４及び超音波ホーン５６の細くなった前端６４により定義された別の環状空間５４が接続している。
【００４５】
本発明の別の一態様によれば、筐体１２はプラスチック製の筐体である。超音波ホーン５６は、２つの軌道輪７６を介して、プラスチック内筐体部１６内に保持されている。図３及び図６から、８０において、超音波振動子４０が、超音波ホーン５６の領域においてプラスチック内筐体部１６にピン留めされていることが読み取れる。超音波振動子４０の動作時に、超音波ホーン５６が著しく熱くなるため、冷却する必要がある。これは、リンス液により行われるが、そのためにプラスチック内筐体部１６には、超音波ホーン５６の中央部６８の周囲の領域において、複数の冷却開口８２が設けられている（図３及び図４参照）。これらの冷却開口８２内では、超音波ホーン５６の中央部６８が露出しているため、リンス液はこれらの領域において超音波ホーン５６に直接沿って流れることができる。これにより、連続的にプラスチック内筐体部１６が実装されている場合よりも、冷却効果は非常に大きい。手術中に処置される組織と接触するリンス液が、中央部６８及び細くなった端部６４（つまり、環状空間５４）において超音波ホーン５６に沿って流れるため、超音波ホーンの材料は生体適合性がある必要がある。アルミニウム合金及び生理食塩水として実装されているリンス液において、これは十分な対策ではないかもしれない。したがって、超音波ホーン５６には、少なくとも先に言及した領域において、生体適合性のあるコーティングが設けられている必要がある。あるいは、超音波ホーン５６の前端６４全体が、チタン等の生体適合性のある金属からなっていてもよい。その場合、超音波ホーン５６の当該部分は、ねじ継ぎ等により超音波ホーン５６の残りの部分と機械的に接続されることになる。
【００４６】
図３を参照してわかるように、軌道輪７６は、並んだ冷却開口８２の両側に設けられており、それにより超音波ホーン５６を特に共振器５８及び圧電セラミック素子６０に対して封止しているため、この領域にリンス液が達することはできない。
【００４７】
既に上で説明したように、本発明及び上述の実施の形態の特徴は、プラスチック筐体に関する限り、特定のアルミニウム合金を超音波振動子に使用するという本発明の別の一態様とは独立した発明の一態様である。プラスチック筐体の特徴及び個々の変形例を、以下の特徴群に挙げるが、これらの特徴群は互いに組み合わせてもよいが、単独でも機能するものであり、これらすべての場合において、本発明及び／又は本発明の形態を規定している。
【００４８】
以下、図７及び図８を用いて、ハンドピースの筐体において、超音波ホーンを中央に保持する別の形態について取り上げる。これらの図面において、ハンドピースは１０’とする。図７及び図８のハンドピース１０’の個々の要素は、図１から図６のハンドピース１０の個々の要素と構造的又は機能的に対応している限り、図７及び図８において図１から図６と同じ符号を付する。
【００４９】
２つのハンドピース１０及び１０’の違いは、超音波ホーン５６の保持にある。ハンドピース１０’において、超音波ホーン５６は、Ｏリング７６によって後端６５もしくは中央部で保持されているのに対し、前端６４は、外筐体部１４のコネクタ３６の内部突出するリブ８４で中央に位置している（図８参照）。リブ８４は、間隙５５内に突出しており、間隙５５を個々のダクト８６に分割している。さらに、リブ８４は、コネクタ３６、ひいては筐体を補強している。図１から図６のハンドピース１０に設けられている超音波ホーン５６の前方の受容溝７４は省略でき、作製及び組み立て技術の面で（前方のＯリング及びその超音波ホーンへの組み込みが省略でき）好適である。
【００５０】
本発明の個々の形態は、以下の特徴群の１つ又は複数を有していてもよいし、以下の特徴群の１つ又は複数における単一又は複数の特徴を有していてもよい。
【００５１】
筐体１２と、
筐体１２内に配置されている超音波振動子４０と、
超音波励起のため、超音波振動子４０と動作可能に接続している工具４６とを有し、
超音波振動子４０が、超音波ホーン５６と、共振器５８と、これらの間に配置された圧電セラミック素子６０とを有し、
筐体１２が、プラスチックを含む及び／又はプラスチックからなる手術器具、特に水晶体乳化ハンドピース。
【００５２】
筐体１２が、超音波ホーン５６の少なくとも一部を囲む内筐体部１６及び外筐体部１４を有し、内筐体部１６と外筐体部１４との間に、リンス液を工具４６に供給及び／又は輸送するための環状空間１８が設けられている手術器具。
【００５３】
内筐体部１６が冷却開口８２を有し、冷却開口８２内で超音波ホーン５６、特に超音波ホーン５６の中央部６８が露出し、冷却のためリンス液と接触する手術器具。
【００５４】
内筐体部１６が、超音波ホーン５６の前端３４用の出口開口７８を有し、外筐体部１４が、内筐体部１６の出口開口３８と一致し超音波ホーン５６の長手方向に出口開口３８と離間する出口開口７８を有し、出口開口７８内に超音波ホーン５６の前端３４が配置されている及び／又は出口開口７８を越えて超音波ホーン５６の前端３４が突出しており、出口開口７８に支持素子４２を設置可能、特に挿入又はねじ留め可能であり、工具４６を外側から囲む弾性スリーブ４４が支持素子４２から延伸している手術器具。
【００５５】
内筐体部１６の出口開口７８において、内筐体部１６と外筐体部１４の間の環状空間１８に別の環状空間５４が接続しており、環状空間５４が、外筐体部１４及び超音波ホーン５６の前端３４から構成されており、超音波ホーン５６の前端３４と外筐体部１４の出口開口３８の間の遊びにより定義された間隙５５まで延伸し、そこから工具４６と弾性スリーブ４４の間の間隙に通じる手術器具。
【００５６】
超音波ホーン５６が、軌道輪用、特に弾性軌道輪用であって好ましくはＯリング用の軸方向に離間する２つの受容溝を有し、２つの軌道輪が、超音波振動子４０の保持のため、内側から筐体１２、特に内筐体部１６に隣接している手術器具。
【００５７】
超音波ホーン５６が、前端６４の反対側の後端６５又は中間部において、軌道輪７６用、特に弾性軌道輪用であって好ましくはＯリング用の受容溝７４を有し、超音波ホーン５６の前端６４が、筐体１２のコネクタ３６の内部突出するリブ８４等突起により中央に位置している手術器具。
【００５８】
冷却開口８２が、筐体１２もしくは内筐体部１６の２つの軌道輪の間にある領域に配置されており、２つの受容溝７４が、超音波ホーン５６の中央部６８に形成されている手術器具。
【００５９】
筐体１２が、環状空間１８と流体接続するリンス液を供給するための入口開口５０を有する手術器具。
【００６０】
筐体１２が、超音波ホーン５６の前端３４の反対側の後端２４において、吸引ホース３０用の通過口２８を有し、吸引ホース３０が、超音波ホーン５６を貫通して延伸する吸引管６２と接続している手術器具。
【００６１】
筐体１２から、圧電セラミック素子６０に接続されている接続ケーブル３２が導出されている手術器具。
【符号の説明】
【００６２】
１０  （水晶体乳化）ハンドピース
１０’  （水晶体乳化）ハンドピース
１２  筐体
１４  外筐体部
１６  内筐体部
１８  環状空間
２０  外突起
２２  外突起
２４  筐体の（後）端
２６  蓋部
２８  通過口
３０  吸引ホース
３２  接続ケーブル
３４  筐体の（前）端
３６  コネクタ
３８  外筐体部における超音波ホーン用の出口開口
４０  超音波振動子
４２  支持素子
４４  弾性スリーブ（スリーブ）
４６  工具
４８  中空針
４９  中空針の内腔
５０  入口開口
５２  リンス液ホース
５４  環状空間
５５  コネクタと超音波ホーンの前端の間の間隙
５６  超音波ホーン
５８  共振器
６０  圧電セラミック素子
６２  吸引管
６４  超音波ホーンの前端
６５  超音波ホーンの後端
６６  端子コネクタ
６８  中央部
７０  後端部
７２  超音波ホーンと共振器の間のねじ係合
７４  周辺受容溝
７６  軌道輪
７８  内筐体部における超音波ホーン用の出口開口
８０  ピン留め
８２  冷却開口
８４  （誘導補強）リブ
８６  ダクト
【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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【国際調査報告】
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