(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術具に対して手術用信号を供給する手術ユニットと、
後端開口から前記手術ユニットが挿入されるケースと、
前記ケース内に前記手術ユニットが挿入された状態で、前記後側開口に装着されて前記手術ユニットを固定する後端キャップと、
を含むハンドピースであって、
前記後端キャップは、
前記ケースの内径に対応した外径を有する弾性部材と、
前記弾性部材を挟持して径方向に膨らませる挟持機構と、
を含み、
膨張圧力による前記弾性部材と前記ケースの内壁との摺動抵抗によって、前記後端キャップが前記ケースの後端開口内部に固定され、
前記弾性部材には信号ケーブルを貫通させるケーブル孔が形成され、
前記弾性部材が挟持されて径方向に膨らむことによって前記ケーブル孔と前記信号ケーブルとの間がシールされる、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項２】
請求項１記載のハンドピースにおいて、
前記挟持機構は、
前記弾性部材を挟む一対のブロックと、
前記一対のブロックに跨って設けられ、前記一対のブロック間の距離を小さくするネジ部材と、
を含むことを特徴とするハンドピース。
【請求項３】
請求項１記載のハンドピースにおいて、
前記手術ユニットは、その先端側に第１係合部が形成され、手術具に対して手術用信号を供給し、
前記ケースは、前記第１係合部に対応する位置に第２係合部が形成され、
前記第１係合部が前記第２係合部と係合して前記ケースに対する前記手術ユニットの前進が規制されている状態において、前記後端キャップが前記ケースの後端開口に装着されて前記ケースに対する前記手術ユニットの後退を規制する、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項４】
請求項３記載のハンドピースにおいて、
前記第１係合部と前記第２係合部との間には第１弾性リングが介在配置されることを特徴とするハンドピース。
【請求項５】
請求項４記載のハンドピースにおいて、
前記手術ユニットの中間胴部と前記ケースの内壁との間には第２弾性リングが介在配置されることを特徴とするハンドピース。
【請求項６】
請求項５記載のハンドピースにおいて、
前記手術ユニットの後端には第３係合部が形成され、
前記後端キャップの先端には第３弾性リングを介して前記第３係合部と係合する第４係合部が形成されたことを特徴とするハンドピース。
【請求項７】
請求項６記載のハンドピースにおいて、
前記手術ユニットの中心軸に沿ってユニット流路が形成され、
前記後端キャップの中心軸に沿って、前記ユニット流路に連通するキャップ流路が形成されたことを特徴とするハンドピース。
【請求項８】
請求項７記載のハンドピースにおいて、
前記ケース内での前記手術ユニットの回転を規制するピンを有することを特徴とするハンドピース。
【請求項９】
請求項８記載のハンドピースにおいて、
当該ハンドピースは超音波振動子を含むことを特徴とするハンドピース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハンドピースに関し、特に超音波手術器などの医療装置用のハンドピースに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
超音波手術器用のハンドピースは、大別して、ケース及びその内部に収納されるユニットで構成される。従来において、ユニットをケース内に収納する場合、例えば１０工程程度の作業が必要とされる。それらの工程には、例えば、ケース内に円筒形状の固定部材を固定しその固定部材内に振動ユニットの胴部を圧入する工程、固定部材及びケースを介して振動ユニットに複数のピンを打ち込む工程、Ｏリングによるシールを補強するためにケースと振動ユニットとの間にシリコーンを注入しそれを固化させる工程、信号ケーブルの取り出し口をシールする工程など、多くの工程が含まれる。このため、製造作業が煩雑で、製造コストを引き下げられないという問題がある。また、ハンドピースの構造が複雑となるという問題がある。また、メンテナンスを行う場合に、ケース内から振動ユニットを引き出すのが極めて困難であるという問題がある。更に、多数の工程が必要であることに起因し、ハンドピースを適正に組み立てるための注意事項も多く、作業者の労力負荷が大きいという問題がある。この問題は、電気手術器用ハンドピースなどの医療装置においても指摘される。
【０００３】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ケースに対して内部ユニットを簡単にセットできるハンドピースを提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、ケースから内部ユニットを簡単に取り外せるハンドピースを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、内部ユニットの固定、流路の接続、信号ケーブル周囲のシール処理などの工程を一括して行えるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、先端側に第１係合部が形成され、手術具に対して手術用信号を供給する手術ユニットと、前記第１係合部に対応する位置に第２係合部が形成され、後端開口から手術ユニットが挿入されるケースと、前記第１係合部が前記第２係合部と係合して前記ケースに対する前記手術ユニットの前進が規制されている状態において、前記ケースの後端開口に装着されて前記ケースに対する前記手術ユニットの後退を規制する後端キャップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、ケースの後端開口からケース内に手術ユニットを挿入すると、手術ユニットの先端側に形成された第１係合部がケースの内側に形成された第２係合部に係合し、これによってケースに対する手術ユニットの前進運動が規制される。また、後端開口には後端キャップが装着され、これによってケースに対する手術ユニットの後退が規制される。よって、上記の第１及び第２係合部の係合作用と後端キャップによる栓作用によって、ケースに対する手術ユニットの前後動が抑止され、すなわち、手術ユニットが固定される。本発明によれば、手術ユニットの挿入と後端キャップの装着の２つの基本工程でハンドピースを組み立て可能であるので、その製造工程を大幅に簡略化可能である。
【０００８】
第１係合部は手術具の先端又はその近傍に設けられるのが望ましいが、少なくとも手術ユニットの中央より前側に設けられる。その場合、第１係合部は基本的に手術ユニットの外周面に形成され、特に振動の節の位置に設けるのが望ましい。第２係合部はケース内壁における第１係合部に対応した位置（係合可能な位置）に形成される。それらの係合部は例えば肩部及び段差として構成することもできる。後端キャップは、後端開口を覆うように設けることもできるが、後端開口の内部に栓のように挿入されてもよい。その場合、後端キャップによって信号線の保持及びシールが行われるのが望ましい。後端キャップの取り外しによって、簡単に手術ユニットをケース内から引き出すこともでき、メンテナンス性能も良好である。
【０００９】
望ましくは、前記第１係合部と前記第２係合部との間には第１弾性部材が介在配置される。望ましくは、前記手術ユニットの中間胴部と前記ケースの内壁との間には第２弾性部材が介在配置される。望ましくは、前記手術ユニットの後端には第３係合部が形成され、前記後端キャップの先端には第３弾性部材を介して前記第２係合部と係合する第４係合部が形成される。各種の弾性部材によって手術ユニットを安定保持可能であり、また、弾性部材によるシール作用も発揮させることができる。
【００１０】
望ましくは、前記手術ユニットの中心軸に沿ってユニット流路が形成され、前記後端キャップの中心軸に沿って、前記ユニット流引路に連通するキャップ流路が形成される。望ましくは、前記ケース内での前記手術ユニットの回転を規制するピンを有する。例えば、ケースの先端開口に（例えばホーンカバー先端開口）から露出する手術具（例えば超音波ホーン）の先端に交換可能なチップが装着されるような場合、ピンを設けておけば、チップ装着時の回転力によってケースに対して手術ユニットが回転してしまうことを防止可能である。
【００１１】
望ましくは、当該ハンドピースは超音波振動子を含む。すなわち、本発明は超音波手術用ハンドピースや電気手術器用ハンドピースなどの各種のハンドピースに適用可能であるが、特に手術ユニットの構造が複雑である前者のハンドピースに適用されるのが望ましい。
【００１２】
（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、手術具に対して手術用信号を供給する手術ユニットと、後端開口から前記手術ユニットが挿入されるケースと、前記ケース内に前記手術ユニットが挿入された状態で、前記後側開口に装着されて前記手術ユニットの運動を規制する後端キャップと、を含むハンドピースであって、前記後端キャップは、前記ケースの内径に対応した外径を有する弾性部材と、前記弾性部材を挟持して径方向に膨らませる挟持機構と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、後端キャップを構成する弾性部材が径方向に弾性変形して膨らみ、押圧力下での摩擦抵抗によって後端キャップの固定を確実に行える。特に、後端開口内部に特別な構造を設けなくても後端キャップの取り付けを行うことができ、しかも簡単な作業で取り付けが完了する。弾性変形を利用しているので、シール効果も期待できる。
【００１４】
望ましくは、前記挟持機構は、前記弾性部材を挟む一対のブロックと、前記一対のブロックに跨って設けられ、前記一対のブロック間の距離を小さくするネジ部材と、を含む。この構成によれば、ネジを締めれば手術ユニットの固定を行え、ネジを緩めれば固定状態を解除できる。
【００１５】
望ましくは、前記弾性部材には信号ケーブルを貫通させるケーブル孔が形成され、前記弾性部材の挟持に伴って前記ケーブル孔と前記信号ケーブルとの間がシールされる。信号ケーブルの取出部分に対しては従来から特別なシールが必要であったが（例えばシリコーン充填など）、本発明によれば、弾性部材の弾性作用を利用して手術ユニットの固定と同時に信号ケーブルのシールも行える。
【００１６】
（３）また、上記目的を達成するために、本発明は、手術具に対して手術用信号を供給する手術ユニットと、前記手術ユニットを収納するケースと、前記ケース内に前記手術ユニットが収納された状態で、前記ケース内で径方向に膨らみ、これにより前記ケースに対して前記手術ユニットを固定する手段と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
（４）また、上記目的を達成するために、本発明は、ケース内にその後端開口から手術ユニットを挿入する工程と、前記ケース内に手術ユニットが挿入された状態で前記後端開口に弾性部材を挿入する工程と、前記弾性部材を加圧挟持してその弾性部材の径方向に膨張させ、これにより前記手術ユニットの固定を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、本発明に係るハンドピースの好適な実施形態が示されており、図１はその断面図である。図１に示されるハンドピース１０は本実施形態において超音波手術器用のハンドピースである。
【００２０】
ハンドピース１０は、大別して、ケース本体１２と、その先端に取り付けられるホーンカバー１４と、ケース本体１２及びホーンカバー１４によって構成されるハンドピースケース内に収容される内部アセンブリ１６と、で構成される。内部アセンブリ１６は、大別して、手術ユニット１８と後端キャップ２０とで構成される。以下に各構成について具体的に説明する。
【００２１】
手術ユニット１８において、振動子部２２は、いわゆるボルト締め型の超音波振動子であり、複数の圧電素子３０を有する。各圧電素子３０の間には電極が設けられ、複数の圧電体及び電極で構成される積層体が一対のブッロク３２，３４によって所定圧力で挟まれている。すなわち、振動子部２２の前側には、ホーン２４まで伸長した前ブロック３４が設けられ、積層体の後側には後ブロック３２が設けられている。これらの２つのブロック３２，３４は互いに図示されていないボルトによって連結されている。この構造自体は公知の構成である。
【００２２】
前ブロック３４の積層体側（手術ユニット１８の中間部）にはリング溝３４Ａが形成されており、そのリング溝３４Ａ内にはＯリング３６が配設されている。このＯリング３６は振動の節の位置に設けられ、手術ユニット１８の固定及びシールの機能を有している。
【００２３】
前ブロック３４の先端側は、Ｏリング３８を介してホーンカバー１４と係合している。これについては後に図２を用いて詳述する。ここで、Ｏリング３８は、Ｏリング３６と同様に、手術ユニット１８の固定及びシールの機能を有する。
【００２４】
前ブロック３４の先端側にはホーン２４が連結されており、振動子部２２において発生した超音波振動は、前ブロック３４を介してホーン２４に伝達される。そして、ホーン先端によって組織の破砕などが実行される。本実施形態においては、ホーン２４の先端にチップ２５が装着されており、例えばそのチップ２５の劣化が生じた場合には当該部分のみを交換可能である。ホーン２４の内部には中空の流路２４Ａが形成されており、その流路２４Ａを介して破砕された組織や洗浄液を吸引することができる。
【００２５】
ホーンカバー１４にはパイプ１３の先端部が連結されている。このパイプ１３は洗浄液を供給するためのものであり、ホーンカバー１４とホーン２４との隙間に洗浄液が供給される。そして、その隙間を介して患部に洗浄液が供給される。ここで、上述したようにＯリング３８が設けられているため、洗浄液がケース本体１２内部に進入することはない。
【００２６】
次に、後端キャップ２０について詳述する。後端キャップ２０は本実施形態においてケース本体１２の後端開口内に栓のように挿入される部材であり、その後端キャップ２０は、第１連結ブロック４６、弾性部材４８及び第２連結ブロック５０で構成される。第１及び第２連結ブロック４６，５０は例えばアルミなどの金属で構成され、弾性部材４８は例えばゴムなどで構成される。第１連結ブロック４６と第２連結ブロック５０とに跨って締付ネジ５２が設けられており、その締付ネジ５２を締付けることによって２つの連結ブロック４６，５０が互いに近接し、その結果、弾性部材４８が径方向に膨張する。その膨張圧力による弾性部材４８とケース本体１２内壁との摺動抵抗によって、後端キャップ２０が確実かつ安定して後端開口部内に固定されることになる。
【００２７】
本実施形態のハンドピース１０においては、ケース本体１２の後端開口から手術ユニット１８が挿入され、その前進端に手術ユニット１８が至った状態において、ケース本体１２の後端開口内に後端キャップ２０が挿入され、若干前方方向に圧力をかけた状態において当該後端キャップ２０が固定される。すなわち弾性部材４８の膨張による固定が実行される。この状態では、手術ユニット１８の前方方向への運動は後に図２を用いて説明するように第１係合部及び第２係合部の係合作用によって規制され、一方、手術ユニット１８の後退方向の運動は後端キャップ２０の存在により規制される。すなわち手術ユニットの前端側及び後端側の両方においてそれぞれ内側への規制を働かせることによって、手術ユニット１８をケース本体１２内部に確実に固定することが可能となる。
【００２８】
ちなみに、上述したようにＯリング３６は振動の節の位置に設けられ、これと同様に、Ｏリング３８も振動の節の位置に設けられている。このような位置関係及び手術ユニット１８がゴムなどのＯリング３６，３８によって保持されることから、振動子部２２で発生した超音波を効率的にホーン２４に伝達することが可能である。
【００２９】
後端キャップ２０についてさらに説明すると、第１及び第２連結ブロック４６，５０及び弾性部材４８は、後端開口部の円形形状に対応してそれぞれ円板型を有している。第１連結ブロック４６の先端側は突出しておりホルダ５６が形成されている。そのホルダ５６は振動子部２２の後端側から突出するノズル４０と係合するものであり、具体的には、ノズル４０の外周囲にスリーブ４２が設けられ、そのスリーブ４２がホルダ５６における支持壁５６Ａに当接されている。そのホルダ５６内にはノズル４０を取り囲むようにＯリング４４が設けられており、これによってそれらの部材間がシールされている。ノズル４０の内部は上述したホーン２４の内部流路２４Ａと連通しており、さらにノズル４０の内部は後端キャップ２０の各部材の中央に形成された流路に連通し、最終的にノズル５８の内部と連通している。このノズル５８には図示されていないチューブが接続され、そのようなチューブを介して吸引された洗浄液が輸送される。
【００３０】
また、後に図３に示すように、後端キャップ２０には、ケーブル５４の引出部５４Ａを貫通させるケーブル孔が形成されており、弾性部材４８を弾性変形させると、その作用によって引出部５４Ａが強く締付けられ、当該部分がシールされる。よって、引出部５４Ａの固定部分に特別なシール処理を施す必要がなくなる。
【００３１】
ちなみに、ハンドピース１０の中間部分における外径は例えば１２ｍｍであり、従来の同一機能を持ったハンドピースに比べて部品点数の削減によって数ｍｍほど細く形成可能である。また、図１に示した実施形態ではボルト締め型の超音波振動子が利用されていたが、いわゆる磁歪型のトランスデューサを利用することも可能である。
【００３２】
なお、図１には示されてはいないが、例えば第１連結ブロック４６の周囲に１又は複数のベアリングを設けてもよい。そのような構成によれば、後端キャップ２０の挿入作業をより円滑に行うことが可能となる。また、締付ネジ５２は図１において１つのみ示されているが、例えば２つあるいは３つそのような締付ネジ５２を設けてもよい。複数の締付ネジ５２をそれぞれ均等に配置すれば、弾性部材４８を締付ける際のアンバランスを防止できるという利点がある。
【００３３】
図２には、図１に示した手術ユニット１８における先端部の拡大図が示されている。前ブロック３４の先端側には肩部６０が形成され、一方、それに対応してハンドピースのケースの一部を成すホーンカバー１４には段差部６４が形成されている。ここで、肩部６０は第１係合部として機能するものであり、段差部６４は第２係合部として機能するものである。それらの間には上述したようにＯリング３８が配置される。ここで、肩部６０における前方を向いた当接面６０Ａは、段差部６４における後方を向いた当接面６４Ａに対向しており、その２つの面の間にＯリング３８が存在している。前ブロック３４における先端部材６２の外周面６０Ｂとホーンカバー１４の後端部における内周面６４Ｂとの間の隙間は本実施形態においてＯリング３８の直径よりも小さく設定されており、それらの２つの面の間にＯリング３８が挟まれる結果、Ｏリング３８はハンドピースの軸方向を長軸として扁平することになる。これによってシール効果を高めることが可能となる。もちろん、ケース本体１２に対して手術ユニット１８を挿入する場合においてはＯリング３８の存在によって手術ユニット１８の前進運動が規制される。すなわち、Ｏリング３８を介して肩部６０と段差部６４とが衝突し、それが手術ユニット１８の前進端を決定する。
【００３４】
先端部材６２にはＵ溝６８が形成されておりホーンカバー１４に設けられるピン７０と係合する。このピン７０とＵ溝６８との係合によって手術ユニット１８の回転運動が規制される。例えば、図１に示したように、ホーン２４に対してチップ２５を取り付ける場合に、特殊な工具を利用してチップ２５を回転させる作業が行われるが、その場合において、手術ユニット１８の回転停止を行わせることができる。
【００３５】
ちなみに、本実施形態においてはケース本体１２とホーンカバー１４とが別体にて構成されていたが、もちろんハンドピースケースとしてそれらを一体型にしてもよい。
【００３６】
図３には、後端キャップ２０の拡大図が示されている。上述したように、第１連結ブロック４６と第２連結ブロック５０との間に弾性部材４８が挟まれ、締付ネジ５２の締付けによって弾性部材４８が径方向に膨張する。その結果、ケース本体１２の後端開口内部に確実に後端キャップ２０を固定することが可能になり、これと共に、ケーブル５４の引出部５４Ａを確実にシールすることが可能となる。ここで、引出部５４Ａは各部材４６，４８，５０に形成されたケーブル孔４６Ｂ，４８Ｂ，５０Ｂに挿通されている。
【００３７】
第１連結ブロック４６にはネジ穴４６Ａが形成され、そのネジ穴４６Ａは締付ネジ５２の先端ネジ部５２Ｂと螺合する。なお、弾性部材４８にはネジ穴４８Ａが形成され、第２連結ブロック５０にはネジ穴５０Ａが形成されている。また、第２連結ブロック５０にはネジヘッド５２Ａが当接される段差が形成されている。第１連結ブロック４６には弾性部材４８の中央部分を貫通する筒部４６Ｃが形成され、その筒部４６Ｃの内部の流路は第２連結ブロック５０の中央部分に形成された流路５０Ｃに連通している。
【００３８】
次に、図４を用いて図１に示したハンドピース１０の組立方法について説明する。
【００３９】
まず、ケース本体１２にホーンカバー１４が取り付けられた状態において、ケース本体１２の後端開口１２Ａ内に手術ユニット１８が挿入される。これが符号Ｓ１で示されている。その挿入を行うと、図２に示したように肩部６０が段差部６４にＯリング３８を介して当接されることになる。その結果、その手術ユニット１８の前進運動が規制される。手術ユニット１８に対して前方方向へ若干の圧力をかけた状態において、符号Ｓ２で示すように、後端キャップ２０が後端開口１２Ａ内に挿入され、後端キャップ２０によって手術ユニット１８に対して前方方向に若干の圧力をかけた状態を維持しつつ上述した締付ネジ５２を締付ける。すると、後端キャップ２０が後端開口１２Ａに確実に固定される。
【００４０】
ちなみに、Ｏリング３８，３６，４４はあらかじめ手術ユニット１８に取り付けておくのが望ましい。ここで、Ｏリング４０については、後端キャップ２０のホルダ５６内部に挿入しておくこともできる。また、後端キャップ２０の装着にあたっては、あらかじめケーブル５４の引出部５４Ａをその後端キャップ２０に挿通させておく必要がある。そのように処理しておけば、後端キャップ２０の装着時に引出部５４Ａのシールを同時に達成することができる。
【００４１】
本実施形態に係るハンドピースによれば、手術ユニット１８の先端側及び後端側の基本的に２カ所において手術ユニット１８をその軸方向に関して固定することができるので、例えばその工程数を従来の３割程度に減らすことが可能となる。また、ケース内部にシリコーンなどの注入を行ってその固化を待つ必要がないので、例えばハンドピース１個の製造時間を従来よりも５０分の１にすることが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ケース内に内部ユニットを簡単にセットすることが可能となる。また、製造工程を簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るハンドピースの好適な実施形態を示す断面図である。
【図２】  手術ユニット先端部の拡大図である。
【図３】  後端キャップの拡大図である。
【図４】  組立時の組立方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  ハンドピース、１２  ケース本体、１４  ホーンカバー、１６  内部アセンブリ、１８  手術ユニット、２０  後端キャップ、２２  振動子部、２４  ホーン、４６  第１連結ブロック、４８  弾性部材、５０  第２連結ブロック、５２  締付ネジ、６０  肩部（第１係合部）、６４  段差部（第２係合部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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