(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電歪高分子に電極を配し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２のアクチュエータと、
前記第１及び第２のアクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２のアクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置する処置部と、
前記第１及び第２のアクチュエータの電極間に電圧を印加して一方を収縮駆動して他方を伸展駆動し、前記処置部を前記固定部材を介して超音波振動させる電源手段と、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【請求項２】
超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの各電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを前記固定部材を介して超音波振動させる電源と、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【請求項３】
前記電源は、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に対して１８０°の位相差を有する電圧を同期して印加することを特徴とする請求項２記載の超音波治療装置。
【請求項４】
内視鏡観察下で超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを前記固定部材を介して超音波振動させる電源と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを支持する可撓性を有したシースと、
前記シースの基端部に配され、前記電源を制御して第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを動作制御する操作部と、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【請求項５】
内視鏡観察下で超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを前記固定部材を介して超音波振動させる電源と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを支持する可撓性を有したシースと、
前記シースの基端部に配され、前記電源を制御して第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを動作制御する操作部と、
前記シース内部を通り前記ブレードの内径部に連通されるチューブと、
前記チューブの基端に接続されたポンプと、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【請求項６】
内視鏡観察下で超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータが直線上に並設されて内挿され、該第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを超音波振動させる電源と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを支持する可撓性を有したシースと、
前記シースの基端部に配され、前記電源を制御して第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを動作制御する操作部と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを伸縮駆動自在に支持するもので、前記ブレードに対して選択的に係合される鉗子片を開閉自在に支持する先端カバー部材と、
前記鉗子片を開閉操作して選択的に前記ブレードに係合させる操作ワイヤと、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【請求項７】
前記ブレードは、筒状の内周部に挿通孔を有する隔壁が設けられ、この隔壁を挟んで前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを対向配置し、前記先端カバー部材に設けた連結部を第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ、前記隔壁の挿通孔に挿通させて前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを前記先端カバー部材に組付けたことを特徴とする請求項６記載の超音波治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば外科手術等の手術において生体組織を凝固・切開するのに用いられる超音波治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、開腹して外科手術を施す場合や、内視鏡下外科手術を施す場合には、生体組織の凝固・切開を行う手段として超音波治療装置が用いられる。このような超音波治療装置は、超音波振動子で発振された超音波振動が増幅されて処置部を構成する超音波プローブに伝達され、その超音波振動を利用して生体組織の凝固・切開処置が行われる。
【０００３】
そして、この超音波治療装置に用いられている超音波振動子としては、圧電素子及び電極を交互に積層して、ホーンと裏打ち板との間に締結配置したボルト締めランジュバン型振動子構造（例えば、特許文献１参照）、磁歪材料をコイルで巻いた磁歪型振動子構造（例えば、特許文献２参照）のものが知られている。
【０００４】
しかしながら、上記超音波治療装置では、超音波振動子の歪率が１％程度のために、超音波振動子の振幅を大きくして処置能力を高めると、超音波振動子が大型となるという問題を有する。このため、上記超音波治療装置にあっては、内視鏡を用いる治療において要請されている、例えば内視鏡の挿入部に設けられるチャンネルに挿入して所望の処置に供するまでの小型が困難である。
【０００５】
ところで、最近、人工筋肉の素材候補として、誘電エストラマーと称する電場応答性の高分子材料であるシリコーン樹脂やアクリル系樹脂等の電歪高分子を用いることが考えられている（例えば、非特許文献１、２及び３参照。）。このような電歪高分子を用いたアクチュエータは、その電歪高分子の両面に電極を薄膜形成して、電極間に電圧を印加すると、一方面が収縮して他方面が伸展することで、その電極間に周期的に電圧を印加することにより、電歪高分子が伸縮して所望の駆動力を発生する。
【０００６】
そして、このような電歪高分子を利用したアクチュエータとしては、義手、義足パブティックやセンシングが可能な皮膚、血液等を診断するポンプ等の人工機器や治療機器等への応用が研究されている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００７】
例えば電歪高分子を利用したアクチュエータを治療機器等に応用する場合には、単に、治療に適するまでの小型化を実現すればよいものでなく、小型化の要請を満足したうえで、その他の構成部品と有機的に結合して信頼性の高い安定した動作制御を実現することが要請される。
【特許文献１】米国特許第６０６８６４７号明細書
【特許文献２】米国特許第６２１４０１７号明細書
【非特許文献１】日経サイエンス  ２００４年２月号  ５６頁〜６５頁
【非特許文献２】エレクトロニクス実装技術  ２００２．１（ｖｏｌ．１８  Ｎｏ．１）  ３２頁〜３８頁
【非特許文献３】成形加工  ｖｏｌ．１６  Ｎｏ．１０  ２００４  ６３１頁〜６３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、小型化の促進を図り得るようにした超音波治療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、電歪高分子に電極を配し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２のアクチュエータと、前記第１及び第２のアクチュエータ間に介在される固定部材と、前記固定部材に支持され、前記第１及び第２のアクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置する処置部と、前記第１及び第２のアクチュエータの電極間に電圧を印加して一方を収縮駆動して他方を伸展駆動し、前記処置部を前記固定部材を介して超音波振動させる電源手段とを備えて超音波治療装置を構成した。
【００１０】
上記構成によれば、第１及び第２のアクチュエータは、それぞれ電源手段からの電圧が電極間に印加されると、その一方が電歪高分子の電極に対応した一方方向に収縮されて、その一方方向と直交する他方方向に数１０％〜数１００％の歪率で伸展され、且つその他方が電歪高分子の電極に対応した一方方向に数１０％〜数１００％の歪率で伸展されて、その一方方向と直交する他方方向に収縮されることにより、協働して固定部材に支持された処置部を超音波振動する。これにより、処置部を大きな振幅で超音波振動することが可能となり、高い処置能力を有する処置部を、小型のアクチュエータを用いて実現することが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、小型化の促進を図り得るようにした超音波治療装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る超音波治療装置の要部を示すもので、超音波振動子を構成する第１及び第２の電歪高分子アクチュエータである第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、合体自在な第１及び第２のケース１２，１３内に導電性部材である固定部材１４を挟んで対向されて収容配置される。このうち第１のアクチュエータ１０は、筒状（チューブ状）の電歪高分子１０１の両端面に伸縮自在なプラス電極１０２及びマイナス電極１０３が分離して設けられ、そのマイナス電極１０３が上記固定部材１４に電気的に接続される。そして、第１のアクチュエータ１０の電歪高分子１０１の内周部には、処置部であるブレード１５が挿通される。
【００１４】
このブレード１５は、例えば上記固定部材１４に一体的に形成され、第１及び第２のケース１０，１１を金属材料で形成した場合、その外周部に例えば絶縁チューブ１６が被覆されて第１のアクチュエータ１０との間の絶縁が保たれた状態で、上記第１のケース１２の挿通孔１２１から突出される。この際、第１のアクチュエータ１０は、そのプラス電極１０２と第１のケース１２との間に絶縁リング１７が介在されて第１のケース１２との間の絶縁が保たれる。
【００１５】
上記第２のアクチュエータ１１は、同様に筒状（チューブ状）の電歪高分子１１１の外周面及び内周面に伸縮自在なプラス電極１１２及びマイナス電極１１３が分離して設けられ、そのマイナス電極１１３が上記固定部材１４に電気的に接続される。そして、この第２のアクチュエータ１１は、そのプラス電極１１２が上記第１のアクチュエータ１０のプラス電極１０２と線材１８を介して電気的に接続され、そのマイナス電極１１３が、上記第１のアクチュエータ１０のマイナス電極１０３と固定部材１４を介して電気的に接続される。
【００１６】
また、上記第２のアクチュエータ１１のプラス電極１１２及びマイナス電極１１３は、線材１８を介して第２のケース１３の電極挿通孔１３１に配したプラス金属板１９及びマイナス金属板２０に電気的に接続され、このプラス金属板１９及びマイナス金属２０には、配線ケーブル２１が接続される。このプラス金属板１９及びマイナス金属板２０は、第２のケース１３の電極挿通孔１３１に対して例えばＯリング２２を介在して密閉収容される。
【００１７】
上記配線ケーブル２１は、上記第１のケース１２に支持部材２３を介して固定される可撓性を有したシース２４内に挿通される。このシース２４の基端には、引き出し口２５１を有した処置操作部２５が操作自在に設けられ、この引き出し口２５１から上記シース２４内に挿通された配線ケーブル１４が引き出される。この引き出し口２５１から引き出された配線ケーブル１４には、所望の電圧を周期的に供給する電源手段を構成する電源２６に接続される。
【００１８】
上記第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の電歪高分子１０１，１１１は、弾性を有するいわゆるコンデンサーであり、先述した非特許文献２に示されるように誘電エラストマと称され、例えばアクリル、シリコン、ポリウレタン等の樹脂材料で筒状に形成される。そして、プラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３は、例えばフォトリソグラフィーを用いて成膜した電極、あるいはバインダとカーボン微粒子を混ぜて吹き付けたカーボン電極等が用いられる。
【００１９】
ここで、上記第１及び第２のアクチュエータ１０（１１）の駆動原理は、先述した非特許文献３に示されるように、例えば図２に示すように板状の電歪高分子１０１（１１１）の両面にプラス電極１０２（１１２）及びマイナス電極１０３（１１３）を形成して構成した場合、このプラス電極１０２（１１２）及びマイナス電極１０３（１１３）間に上記電源からの電圧を所望の周期で印加すると、電歪高分子１０１（１１１）が、電圧の周期に同期してプラス電極１０２（１１２）とマイナス電極１０３（１１３）との間に引力が発生し、その電極間方向に収縮されて、その直交する方向に伸展される。この歪率は、図３に示すように印加する電界Ｅの二乗に比例され、数１０％〜３００％以上となることが確認される。
【００２０】
この動作原理に基づいて、上記第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、そのプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３に電源２６からの電圧が所望の周期で印加されると、図４に示すようにその第１のアクチュエータ１０の電歪高分子１０１が、電圧の周期に同期して軸方向に収縮されて軸方向と直交する方向に伸展され、その第２のアクチュエータ１１の電歪高分子１１１が、軸方向に伸展されて軸方向と直交する方向に収縮される。これにより、固定部材１４に設けられたブレード１５は、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の独立した収縮、伸展動作に連動して軸方向に超音波振動される。
【００２１】
上記ブレード１５、第１及び第２のケース１２，１３、シース２４は、図５に示すように内視鏡１の挿入部２の手元側に配される口金３を通して該挿入部２に設けられたチャンネル４に挿入されて装着される（図６参照）。ここで、ブレード１５は、挿入部２の撮像レンズ系５に並設されて操作自在に配置される。この状態で、第１及び第２のケース１２，１３内の第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、その各電歪高分子１０１，１１１のプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３に対して上記電源２６からの電圧が所望の周期で印加されると、上記図４に示すように伸縮駆動、伸展駆動されてブレード１５を超音波振動させ、ここに、ブレード１５を用いた生体組織の切開・止血等の処置が可能となる。
【００２２】
上記構成において、生体組織の切開・止血等の処置を行う場合には、先ず内視鏡１の挿入部２を体腔内に挿入し、その撮像レンズ系５を通して体腔内を撮像してその画像を観察し、患部を確認する。この内視鏡１を介して患部を確認した状態で、ブレード１５、第１及び第２のケース１２，１３、シース２４を挿入部２の口金３からチャンネル４内に順に挿入して装着する。
【００２３】
次に、患部の観察を行いながら処置操作部２５を操作して、ブレード１５を前後に移動させて処置部位に合わせ、上記超音波発生操作手段（図示せず）を操作する。ここで、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の各プラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３には、電源２６から電圧が所望の周期で印加される。すると、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、その各電歪高分子１０１，１１１が電源２６からの電圧の供給周期に同期して軸方向に収縮駆動、伸展駆動され、ここに、ブレード１５が超音波振動されて生体組織の切開・止血処置が行われる。
【００２４】
このように、上記超音波治療装置は、筒状の電歪高分子１０１，１１１に対してプラス電極１０２，１１２とマイナス電極１０３，１１３を配した第１及び第２のアクチュエータ１０，１１を、固定部材１４を介在して対向配置して、この固定部材１４に第１のアクチュエータ１０を挿通するブレード１５を設け、この第１及び第２のアクチュエータ１０，１１を同期して一方を伸縮駆動して、他方を伸展駆動することにより、固定部材１４を介してブレード１５を超音波振動させるように構成した。
【００２５】
これによれば、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、先述した非特許文献１及び３に示されるようにその一方が数１０％〜数１００％の歪率で収縮され、その他方が数１０％〜数１００％の歪率で伸展されてブレード１５を超音波振動させることにより、ブレード１５を大きな振幅で超音波振動することが可能となり、高い処置能力を有するブレード１５を、小型のアクチュエータを用いて実現することが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
【００２６】
また、上記説明では、第１のアクチュエータ１０の電歪高分子１０１の両側面にプラス電極１０２及びマイナス電極１０３を設けて、第２のアクチュエータ１１の電歪高分子１１１の内周面及び外周面にプラス電極１１２及びマイナス電極１１３を設けて構成した場合について説明したが、これに限るものでなく、その他、図７（ａ）（ｂ）に示すように第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の電歪高分子１０１，１１１内にプラス電極１０２，１１２に電気的に接続されるプラス内部電極１０４，１１４と、マイナス電極１０３，１１３に電気的に接続されるマイナス内部電極１０５，１１５を配して構成しても良い。この場合、各プラス内部電極１０４，１１４及びマイナス内部電極１０５，１１５は、例えば電歪高分子１０１，１１１内に複数層が所定の間隔を有して埋設されて各プラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３に電気的に接続される。
【００２７】
また、ブレード１５と固定部材１４の配置構成としては、上記説明のようなブレード１５を固定部材１４に一体形成する構成に限ることなく、その他、例えば図８に示すようにブレード１５を固定部材１４に螺子締結するように構成しても良く、同様の効果が期待される。
【００２８】
即ち、固定部材１４には、螺子孔１４１を第１のアクチュエータ１０の電歪高分子１０１の内周面に対応して設け、ブレード１５の基端には、螺子部１５１を固定部材１４の螺子孔１４１に対応して設ける。そして、ブレード１５は、第１のアクチュエータ１０の電歪高分子１０１を挿通させて、その螺子部１５１を固定部材１４の螺子孔１４１に螺合させて固定配置される。この場合にも、図８中においては、図示していないが上記ブレード１５と第１のケース１２との間に絶縁チューブ１６を介在して絶縁配置し、その第１のアクチュエータ１０のプラス電極１０２と第１のケース１２との間に絶縁リング１７を介在して絶縁配置することで、さらに良好な効果が得られる（図１参照）。
【００２９】
また、上記説明では、異なる電極構造を有する第１及び第２のアクチュエータ１０，１１を用いて構成したが、これに限ることなく、その他、例えば図９に示すように同一の電極構造を用いて構成することも可能で、同様の効果が期待される。
【００３０】
即ち、図９に示す電極構造は、上記第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の双方の電歪高分子１０１，１１の内周面及び外周面にプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３が設けられる。そして、これら第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、その第１のアクチュエータ１０に対して上記第２のアクチュエータ１１が固定部材１４を挟んで対向配置される。
【００３１】
また、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１には、交流電源２６１、バイアス回路２６２、反転回路２６３を有する電源２６ａが接続され、この電源２６ａを介して１８０°の位相差を有する電圧が周期的に供給されて駆動制御される。この場合、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の各プラス電極１０２，１１２は、固定部材１４に短絡しないように配され、その各マイナス電極１０３，１１３は、固定部材１４に導通されて配される。
【００３２】
そして、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、そのプラス電極１０２，１１２が、線材２６４を介して電源２６ａの反転回路２６３に電圧が１８０°の位相差を有するように配線接続される。これにより、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、図１０に示すように電源２６ａからバイアス電圧Ｖｏが印加されると、交流電圧が０Ｖの場合、基準（イ），（ハ）となる。そして、第１のアクチュエータ１０は、電源１６ａから電圧Ｖｏ＋Ｅｏが印加されると、収縮した基準（ロ）の状態となる。他方の、第２のアクチュエータ１１は、電圧Ｖｏ−Ｅｏが印加されると、基準（ニ）となる。ここで、Ｖｏ≧Ｅｏである。
【００３３】
上記構成において、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、電源２６ａからの電圧が０Ｖの状態で、図１１（ａ）の示すように初期状態に設定される。そして、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、電源２６ａを介して第１のアクチュエータ１０に電圧Ｖｏ−Ｅｏが印加され、第２のアクチュエータ１１に電圧Ｖｏ＋Ｅｏが印加されると、図１１（ｂ）に示すように第１のアクチュエータ１０が収縮駆動され、第２のアクチュエータ１１が伸展駆動される。また、第１のアクチュエータ１０に対して電源１６ａから電圧Ｖｏ＋Ｅｏが印加され、第２のアクチュエータ１１に電圧Ｖｏ−Ｅｏが印加されると、図１１（ｃ）に示すように第１のアクチュエータ１０が伸展駆動され、第２のアクチュエータ１１が収縮駆動される。このようにして、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、協働してブレード１５を軸方向に超音波振動させる。
【００３４】
上記第１及び第２のアクチュエータ１０，１１に配する電極構造としては、その他、図１２に示すようにそれぞれプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３を電歪高分子１０１，１１１の両端面に分離配置するように構成しても良い。この場合には、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の各マイナス電極１０３，１１３は、固定部材１４に対向して設け、この固定部材１４にそれぞれが導通されて取付けられる。また、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１のプラス電極１０２，１１２と第１及び第２のケース１２，１３との間には、上記絶縁リング１７がそれぞれ介在されて短絡が防止される。
【００３５】
そして、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、各プラス電極１０２，１１２及び第２のアクチュエータ１１のマイナス電極１１３が上記電源２６ａに同様に接続され、同様に１８０°の位相差を持たせて電圧が供給されて駆動される。
【００３６】
なお、上記図８、図９及び図１２の電極構造においても、上述したように複数のプラス内部電極１０４，１１４及びマイナス内部電極１０５，１１５（図７参照）を埋設して構成するようにしても良い。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図１３及び図１４は、この発明の第２の実施の形態に係る超音波治療装置を示すもので、上記第１の実施の形態と同様の効果が期待される。但し、この図１３及び図１４においては、上記第１の実施の形態と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
この第２の実施の形態では、図１３に示すように生体組織の粉砕・乳化処置を施すように処置部であるブレード１５ａ及び固定部材１４ａに挿通孔１５１ａ，１４１ａを設けた処置具構造に適用するように構成した。
【００３９】
即ち、固定部材１４ａは、図１４に示すように上記第１及び第２のアクチュエータ１０，１１で挟装される。この固定部材１４ａには、その一方面に上記ブレード１５ａが突出して設けられ、その他方面に管状のポート２７が突出して設けられる。そして、この固定部材に突出されたブレード１５ａは、上記第１のアクチュエータ１０内に挿通されて第１のケース１２から突設される。
【００４０】
また、上記ポート２７は、上記第２のアクチュエーア１１内に挿通される。このポート２７に対向して第２のケース１３には、繋ぎ孔部１３ａが設けられ、この繋ぎ孔部１３ａの一端部には、上記ポート２７がＯリング２２ａを介在して密封結合される。この繋ぎ孔部１３ａの他端には、排出チューブ２８が取り付けられ、この排出チューブ２８は、シース２４内に挿通されて、処置操作部２５に設けられるチューブ排出口２５２から引き出されて排出ポンプ２９に連結される（図１３参照）。
【００４１】
上記構成において、生体組織の粉砕・乳化処置を行う場合には、先ず上記内視鏡１の挿入部２を体腔内に挿入し、その撮像レンズ系５を通して体腔内を撮像してその画像を観察し、患部を確認する。この内視鏡１を介して患部を確認した状態で、ブレード１５ａ、第１及び第２のケース１２，１３、シース２４を挿入部２の口金３からチャンネル４内に順に挿入して装着する。
【００４２】
次に、患部の観察を行いながら処置操作部を操作して、ブレード１５ａを前後に移動させて処置部位に合わせ、上記超音波発生操作手段（図示せず）を操作する。ここで、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、その各プラス電極１０２，１１２及びマイナス電極間１０３，１１３に上述したように電源２６から電圧が所望の周期で印加される。すると、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、電源２６からの電圧の供給周期に同期して軸方向に伸縮され、ここに、ブレード１５ａが超音波振動されて生体組織の粉砕・乳化処置が行われる。
【００４３】
この際、排出ポンプ２９が駆動され、粉砕・乳化処置した生体組織がブレード１５ａの挿通孔１５１ａに吸引されてポート２７、繋ぎ孔部１３ａ及びチューブ２８を通して排出ポンプ２９から図示しない排出瓶に排出される。
【００４４】
なお、この第２の実施の形態においても、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の電極構造としては、上記第１の実施の形態において説明したいずれの電極構造のものを用いても適用することが可能であり、いずれの電極構造を用いて構成しても同様の効果が期待される。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図１５乃至図１８は、この発明の第３の実施の形態に係る超音波治療装置を示すもので、上記第１の実施の形態と同様の効果が期待される。但し、この図１５乃至図１８においては、上記第１の実施の形態と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
即ち、第３の実施の形態では、図１５に示すように生体組織を挟んで強固・切開処置を施すように処置部であるブレード１５ｂの基端部に鉗子片３０を開閉自在に配した処置具構造に適用するように構成した。このブレード１５ｂは、図１６及び図１７に示すように筒状に形成され、その中間部に挿通孔１５１ｂを有した隔壁１５２ｂが設けられる。そして、このブレード１５ｂ内には、筒状の第１及び第２のアクチュエータ１０，１１が隔壁を挟んで収容配置され、この第１及び第２のアクチュエータ１０，１１には、筒状の電歪高分子１０１，１１１の外周面及び内周面にそれぞれプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３が設けられる。
【００４７】
また、上記ブレード１５ｂ内に内挿された第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の各内周面部、隔壁１５２ｂの挿通孔１５１ｂには、先端カバー部材３１に突設された固定部３１１が挿通される。この固定部３１１の先端部には、螺子部３１２が設けられ、この螺子部３１２は、カバー押さえ部材３２に設けられた螺子孔３２１に螺合される。これにより、第１のアクチュエータ１０は、ブレード１５ｂの隔壁１５２ｂとカバー押さえ部材３２との間に配され、第２のアクチュエータ１１は、ブレード１５ｂの隔壁１５２ｂと先端カバー部材３１との間に配されてブレード１５ｂ内に収容配置される。
【００４８】
また、上記先端カバー部材３１には、上記鉗子片３０の中間部が主軸ピン３０１を介して回動自在に支持される（図１６参照）。この鉗子片３０の基端部には、リンク部材３３の一端部が支持ピン３３１を介して回動自在に取付けられる。そして、リンク部材３３の基端部には、連結部材３４が操作ピン３４１を介して回動自在に取付けられる。
【００４９】
この連結部材３４は、先端カバー部材３１に設けられる案内溝３１３に軸方向に移動自在に配される。そして、この連結部材３４には、操作ワイヤ３５の先端部が取付けられる。この操作ワイヤ３５は、上記シース２４内に挿通されて上記処置操作部２５に移動操作自在に設けられるハンドル３６が取付けられ、このハンドル３６の摺動操作により矢印Ａ，Ｂ方向に移動付勢される。
【００５０】
上記鉗子片３０は、ハンドル３６を操作して操作ワイヤ３５が矢印Ａ方向に引き込まれると、リンク部材３３が連結部材３４、操作ピン３４１を介して時計方向に回動される。これにより、鉗子片３０は、主軸ピン３０１を中心として反時計方向に回動され、ブレード１５ｂに対して図示しない生体組織を挟んで閉じられる。そして、鉗子片３０は、上記ハンドル３６が反転操作されると、上記操作ワイヤ３５が矢印Ｂ方向に移動付勢され、挟持動作と逆に時計方向に回動されて上記ブレード１５ｂから離間される。
【００５１】
また、上記先端カバー部材３１には、上記第１及び第２のアクチュエータ１０，１１のプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３に接続された配線ケーブル２１が挿通され、この配線ケーブル２１には、上記電源２６ａが接続される。これにより、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、そのプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１０３，１１３間に、上述したように電源２６ａから１８０°の位相差を有した電圧が印加され、その印加される周期に応じて、図１８（ａ）に示す初期位置から同図（ｂ）あるいは同図（ｃ）に示すように軸方向に収縮、伸展されてブレード１５ｂを超音波振動させる。
【００５２】
上記構成において、生体組織の凝固・切開処置を行う場合には、先ず上記内視鏡１の挿入部２を体腔内に挿入し、その撮像レンズ系５を通して体腔内を撮像してその画像を観察し、患部を確認する。この内視鏡１を介して患部を確認した状態で、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の内挿されたブレード１５ｂ、シース２４を挿入部２の口金３からチャンネル４内に順に挿入して装着する。
【００５３】
ここで、処置操作部２５のハンドル３６を操作して鉗子片２７を開き、ブレード１５ｂと鉗子片３０との間に患部が位置するように移動調整して、位置したのを確認した状態で、ハンドル３６を反転操作して鉗子片３０を閉方向に回動させて鉗子片３０とブレード１５ｂとの間で生体組織を挟持する。
【００５４】
次に、挟持状態を確認しながら処置操作部２５を操作して、電源２６ａから１８０°の位相差を有した電圧を所望の周期で第１及び第２のアクチュエータ１０，１１のプラス電極１０２，１１２及びマイナス電極１９３，１１３間に印加する。すると、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１は、図１８（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように電源２６ａからの電圧の供給周期に同期して軸方向に伸縮され、ここに、ブレード１５ｂが超音波振動されて鉗子片３０との間で挟持した生体組織の粉砕・乳化処置が行われる。
【００５５】
なお、この第３の実施の形態においても、第１及び第２のアクチュエータ１０，１１の電極構造としては、上記第１の実施の形態において説明したいずれの電極構造のものを用いても適用することが可能であり、いずれの電極構造を用いて構成しても同様の効果が期待される。
【００５６】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００５７】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００５８】
また、この発明は、上記各実施の形態によれば、その他、次のような構成を得ることもできる。
【００５９】
（付記１）
超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの各電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを前記固定部材を介して超音波振動させる電源と、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【００６０】
（付記２）
付記１記載の超音波治療装置において、
前記電源は、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に対して１８０°の位相差を有する電圧を同期して印加することを特徴とする超音波治療装置。
【００６１】
（付記３）
内視鏡観察下で超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを前記固定部材を介して超音波振動させる電源と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを支持する可撓性を有したシースと、
前記シースの基端部に配され、前記電源を制御して第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを動作制御する操作部と、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【００６２】
（付記４）
内視鏡観察下で超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ間に介在される固定部材と、
前記固定部材に支持され、前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮駆動に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを前記固定部材を介して超音波振動させる電源と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを支持する可撓性を有したシースと、
前記シースの基端部に配され、前記電源を制御して第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを動作制御する操作部と、
前記シース内部を通り前記ブレードの内径部に連通されるチューブと、
前記チューブの基端に接続されたポンプと、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【００６３】
（付記５）
内視鏡観察下で超音波振動により治療部位を処置する超音波治療装置において、
電歪高分子と２つ以上の電極を有し、前記電極間に電圧が印加されると、前記電歪高分子が伸縮駆動される第１及び第２の電歪高分子アクチュエータと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータが直線上に並設されて内挿され、該第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの伸縮に連動して超音波振動して治療部位を処置するブレードと、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータの電極間に交流電圧を印加して一方を収縮駆動し、他方を伸展駆動して前記ブレードを超音波振動させる電源と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを支持する可撓性を有したシースと、
前記シースの基端部に配され、前記電源を制御して第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを動作制御する操作部と、
前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを伸縮駆動自在に支持するもので、前記ブレードに対して選択的に係合される鉗子片を開閉自在に支持する先端カバー部材と、
前記鉗子片を開閉操作して選択的に前記ブレードに係合させる操作ワイヤと、
を具備することを特徴とする超音波治療装置。
【００６４】
（付記６）
付記５記載の超音波治療装置において、
前記ブレードは、筒状の内周部に挿通孔を有する隔壁が設けられ、この隔壁を挟んで前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを対向配置し、前記先端カバー部材に設けた連結部を第１及び第２の電歪高分子アクチュエータ、前記隔壁の挿通孔に挿通させて前記第１及び第２の電歪高分子アクチュエータを前記先端カバー部材に組付けたことを特徴とする超音波治療装置。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る超音波治療装置の一部を断面して示した図である。
【図２】図１の第１及び第２のアクチュエータと動作原理を説明するために示した図である。
【図３】図２における電界Ｅと歪の関係を示した図である。
【図４】図１の第１及び第２のアクチュエータの伸縮動作を説明するために示した図である。
【図５】図１を内視鏡の挿入部に装着した状態を示した図である。
【図６】図１のブレード、第１及び第２のケース、シースを図５の挿入部のチャンネルに挿入した状態を拡大して示した図である。
【図７】図１の第１及び第２のアクチュエータの他の電極構造を示した図である。
【図８】図１のブレードと固定部材との他の取付け構成を示した図である。
【図９】図１の第１及び第２のアクチュエータの他の電極構造を示した図である。
【図１０】図９の第１及び第２のアクチュエータの電圧印加の状態を説明するために示した図である。
【図１１】図９の第１及び第２のアクチュエータの伸縮駆動に伴うブレードの超音波振動を説明するために示した図である。
【図１２】図１の第１及び第２のアクチュエータの他の電極構造を示した図である。
【図１３】この発明の第２の実施の形態に係る超音波治療装置を示した図である。
【図１４】図１９の要部を軸方向に断面して示した図である。
【図１５】この発明の第３の実施の形態に係る超音波治療装置を示した図である。
【図１６】図１５の要部を断面して示した図である。
【図１７】図１５の要部を分解して示した図である。
【図１８】図１５のアクチュエータの動作状態を説明するために示した図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…内視鏡、２…挿入部、３…口金、４…チャンネル、５…撮像レンズ系、１０，１１…第１及び第２のアクチュエータ、１０１…電歪高分子、１０２，１１２…プラス電極、１０３，１１３…マイナス電極、１０４，１１４…プラス内部電極、１０５，１１５…マイナス内部電極、１１…電歪高分子、１２，１３…第１及び第２のケース、１２１…挿通孔、１３１…電極挿通孔、１３ａ…繋ぎ孔部、１４，１４ａ…固定部材、１４１ａ…挿通孔、１５，１５ａ，１５ｂ…ブレード、１５１…螺子部、１５１ａ…挿通孔、１５１ｂ…挿通孔、１５２ｂ…隔壁、１６…絶縁チューブ、１７…絶縁リング、１８…線材、１９…プラス金属板、２０…マイナス金属板、２１…配線ケーブル、２２，２２ａ…Ｏリング、２３…支持部材、２４…シース、２５…処置操作部、２５１…引き出し口、２５２…チューブ排出口、２６，２６ａ…電源、２６１…交流電源、２６２…バイアス回路、２６３…反転回路、２６４…線材、２７…ポート、２８…Ｏリング、２９…排出ポンプ、３０…鉗子片、３０１…主軸ピン、３１…先端カバー部材、３１１…固定部、３１２…螺子部、３２…カバー押さえ部材、３２１…螺子孔、３３…リンク部材、３３１…支持ピン、３４…連結部材、３５…操作ワイヤ、３６…ハンドル。
【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】
0004542499.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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