JPH04158856A - Ultrasonic processor - Google Patents
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- JPH04158856A JPH04158856A JP2283322A JP28332290A JPH04158856A JP H04158856 A JPH04158856 A JP H04158856A JP 2283322 A JP2283322 A JP 2283322A JP 28332290 A JP28332290 A JP 28332290A JP H04158856 A JPH04158856 A JP H04158856A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は超音波振動を利用して生体組織を切開または
乳化したり、結石を破砕したりする超音波処置装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic treatment device that uses ultrasonic vibrations to incise or emulsify living tissue or crush stones.
[従来の技術]
超音波振動を利用して生体組織を切開または乳化したり
、結石を破砕したりする超音波処置装置は、超音波振動
子を内蔵したハンドピースと、このハンドピースに装着
されるプローブおよび超音波振動子を励振する駆動装置
とからなる。ところで、従来、駆動装置に接続して使用
するハンドピースは種類が限られており、したがって、
その用途も限られている。[Prior Art] An ultrasonic treatment device that uses ultrasonic vibrations to incise or emulsify living tissue or crush stones includes a handpiece with a built-in ultrasonic vibrator and a handpiece attached to the handpiece. It consists of a probe that excites the ultrasonic transducer and a drive device that excites the ultrasonic transducer. By the way, conventionally, the types of handpieces that are connected to a drive device are limited, and therefore,
Its uses are also limited.
一方、この種の超音波処置装置は、血管や神経組織など
比較的弾性のある組織は切除されず温存され、その他実
質組織が切除できるという特徴から、血管の多い肝臓手
術や神経の豊富な脳外科手術などの他、あらゆる外科手
術に利用されつつある他、低侵襲のため広がりつつある
内視鏡下の処置にも応用され始めているなど、その適用
範囲は広い。On the other hand, this type of ultrasonic treatment device has the advantage of being able to preserve relatively elastic tissue such as blood vessels and nerve tissue without removing it, and remove other parenchymal tissue, making it ideal for liver surgery with a large number of blood vessels and brain surgery with a large number of nerves. It has a wide range of applications, including not only surgery, but also all kinds of surgical procedures, as well as endoscopic procedures, which are becoming more and more minimally invasive.
[発明か解決しようとする課題]
しかしながら、従来の超音波処置装置は、あらゆる分野
に応用の可能性があるにもかかわらず、使用のための各
種設定、例えば超音波出力、送水量等の設定を各用途ご
とに最適となるよう設定しなければならない。したかっ
て、各用途ごとに異なる駆動装置を用意する必要がある
。[Problem to be solved by the invention] However, although conventional ultrasonic treatment devices have the potential for application in all fields, various settings for use, such as settings for ultrasonic output, water supply amount, etc. must be set to be optimal for each application. Therefore, it is necessary to prepare a different drive device for each application.
一方、用途に応じたハンドピース、プローブを複数種用
意し、バリエーションを増すことでそれらの駆動特性が
異なるものか多数できると、駆動装置が複雑化、大型化
してしまうという問題があった。On the other hand, if a plurality of types of handpieces and probes are prepared depending on the application, and by increasing the variation, a large number of them with different drive characteristics are created, the problem arises that the drive device becomes complicated and large.
この発明は前記記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、治療、手術の用途に応じたハンド
ピース、プローブのバリエーションが多岐に亘って、し
かも共通の駆動装置で使用できる超音波処置装置を提供
することにある。This invention was made with attention to the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a wide variety of handpieces and probes depending on the purpose of treatment and surgery, and which can be used with a common drive device. An object of the present invention is to provide an ultrasonic treatment device.
[課題を解決するだめの手段および作用]この発明は、
前記課題を解決するために、超音波振動子を内蔵した複
数種のハンドピースと、このハンドピースに選択的に装
置され組織に接触させて処置する複数種のプローブと、
超音波振動子に電力を供給して駆動する駆動装置と、一
方かハンドピースに接続され他方が駆動装置に接続され
るコネクタを有し、駆動装置との信号伝達を行うととも
に、ハンドピースを識別する手段を持った信号伝達部と
から構成する。[Means and effects for solving the problem] This invention has the following features:
In order to solve the above problem, a plurality of types of handpieces each having a built-in ultrasonic transducer, and a plurality of types of probes that are selectively attached to the handpiece and brought into contact with tissue for treatment;
It has a drive device that supplies power to the ultrasonic transducer to drive it, and a connector that is connected to the handpiece on one side and the drive device on the other, and transmits signals with the drive device and identifies the handpiece. It consists of a signal transmission section having means for
ハンドピースには、脳外科用の屈曲型や一般外科手術用
の標準型また整形や内視鏡併用による手術のための強力
型などの種類がある。プローブにも各種の患部処置のた
めの先端形状、長さか異なるタイプや屈曲したタイプが
ある。そして、治療、手術の用途に応じてこれらのハン
ドピース、プローブを組合わせ、駆動装置に接続するこ
とにより使用する。各ハンドピースには駆動装置に接続
するためのコネクタが接続されており、さらにハンドピ
ースの種類を識別する識別手段か備えられている。した
がって、治療、手術の用途に応じてハンドピース、プロ
ーブを組合わせ、コネクタを駆動装置に接続することに
より、駆動装置はハンドピースを識別し、ハンドピース
に内蔵された超音波振動子が最適な条件で駆動される。There are various types of handpieces, including a flexible type for neurosurgery, a standard type for general surgery, and a powerful type for plastic surgery and surgery using an endoscope. Probes also come in different types with different tip shapes and lengths and curved types for treating various affected areas. These handpieces and probes are combined and used by connecting to a drive device depending on the purpose of treatment or surgery. Each handpiece is connected to a connector for connection to a drive device, and is further provided with identification means for identifying the type of handpiece. Therefore, by combining the handpiece and probe according to the purpose of treatment or surgery and connecting the connector to the drive device, the drive device can identify the handpiece and use the ultrasonic transducer built into the handpiece to find the optimal Driven by conditions.
[実施例コ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Example code] Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図〜第8図は一実施例を示し、第1図に示すように
、標準型ハンドピース1 a %強力型ハンドピース1
bの2種類である。ハンドピースla。FIGS. 1 to 8 show one embodiment, and as shown in FIG. 1, a standard type hand piece 1 a % strong type hand piece 1
There are two types: b. handpiece la.
1bは第2図に示すように、内部に超音波振動子2が内
蔵されている。超音波振動子2のホーン3には複数種の
プローブ4a〜4cか選択的に接続される。これらプロ
ーブ4a〜4cはショート型、屈曲型、ロング型等であ
り、治療、手術の用途に応じて選択してハンドピースl
a、lbにねじ等によって締結される。ハンドピースl
a、lbには信号伝達部としてのケーブル5の一端が接
続されており、この他端にはコネクタ6が設けられてい
る。7は駆動装置であり、この駆動装置7は移動台車8
に搭載されている。駆動装置7にはコネクタ6が接続さ
れるコネクタ受9と送水用ローラポンプ10が設けられ
ている。移動台車8には吸引ポンプ11、吸引物用タン
ク12が搭載され、この吸引物用タンク12は吸引チュ
ーブ13を介してハンドピースla、lbに接続される
。送水用ローラポンプ10は送水バイブ14を介して生
理食塩水等の送液ボトル15に接続されるとともに、送
水チューブ]6を介してハンドピースla。As shown in FIG. 2, 1b has an ultrasonic transducer 2 built therein. A plurality of types of probes 4a to 4c are selectively connected to the horn 3 of the ultrasonic transducer 2. These probes 4a to 4c are of short type, bent type, long type, etc., and can be selected depending on the purpose of treatment or surgery.
It is fastened to a and lb with screws or the like. hand piece l
One end of a cable 5 serving as a signal transmission section is connected to a and lb, and a connector 6 is provided at the other end. 7 is a drive device, and this drive device 7 is a movable trolley 8
It is installed in. The drive device 7 is provided with a connector receiver 9 to which the connector 6 is connected and a water supply roller pump 10. A suction pump 11 and an aspirate tank 12 are mounted on the movable cart 8, and the aspirate tank 12 is connected to the hand pieces la and lb via a suction tube 13. The water supply roller pump 10 is connected to a liquid supply bottle 15 for saline or the like via a water supply vibrator 14, and is connected to a handpiece la via a water supply tube 6.
1bに接続される。また、駆動装置7には術者が操作す
るフットスイッチ17が設けられている。1b. Further, the drive device 7 is provided with a foot switch 17 that is operated by the operator.
そして、駆動装置7にはハンドピースla。The drive device 7 includes a handpiece la.
1bか選択的に接続され、これらハンドピースla、l
bにはプローブ4a〜4cか選択的に接続される。プロ
ーブ43〜4cのうち、一般外科にはシート型のプロー
ブ4aが、脳外科等顕微鏡下手術には屈曲型のプローブ
4bが、経内視鏡下にはロング型のプローブ4cか使用
される。屈曲型とロング型のプローブ4b、4cを使用
する場合、シート型のプローブ14aに比べ、駆動時の
インピーダンス特性が異なる。すなわち、超音波振動子
2にとって屈曲型およびロング型のプローブ4b、4c
の方がシート型のプローブ4aに比較して超音波振動さ
せる負荷が大きく、大きな電力を必要とする。このため
、高電圧で駆動する必要がある。また、屈曲型およびロ
ング型のプローブ4 b s 4 cは、これらを超音
波振動させる時に熱量かシート型のプローブ4aに比べ
て大きく、したかって、治療、手術時に送水量を多くし
て冷却をより行う必要がある。1b is selectively connected to these handpieces la, l.
One of the probes 4a to 4c is selectively connected to b. Among the probes 43 to 4c, a sheet-type probe 4a is used for general surgery, a bent-type probe 4b is used for microscopic surgery such as neurosurgery, and a long-type probe 4c is used for transendoscopy. When using the bent type and long type probes 4b and 4c, the impedance characteristics during driving are different from those of the sheet type probe 14a. That is, for the ultrasonic transducer 2, bent type and long type probes 4b, 4c are used.
Compared to the sheet-type probe 4a, the ultrasonic vibration load is larger and a larger amount of power is required. Therefore, it is necessary to drive with high voltage. In addition, the bending type and long type probes 4b, s, and 4c require a larger amount of heat when subjected to ultrasonic vibration than the sheet type probe 4a, and therefore it is necessary to increase the amount of water supplied during treatment or surgery to cool the probes. We need to do more.
このように使用するハンドピースla、lbおよびプロ
ーブ4a〜4cの種類によって異なる駆動特性への対応
および各種設定の変更への対処のために以下に述べる手
段か備えられている。In this way, the following means are provided to cope with different drive characteristics depending on the types of handpieces la, lb and probes 4a to 4c used, and to cope with changes in various settings.
すなわち、コネクタ6にはハンドピースla。That is, the connector 6 has a hand piece la.
]bの種類ごとに識別する識別手段18か設けられてい
る。この識別手段18は、具体的には第3図(a)に示
す、抵抗素子18a、同図(b)に示す、ツェナダイオ
ード18bでもよい。抵抗素子1.8 aの場合は、ハ
ンドピースla、lbの種類によって抵抗値を変更すれ
ばよいし、ツェナダイオード18bの場合はツェナ電圧
値を変更すればよい。抵抗素子1.8 aおよびツェナ
ダイオード18bのいずれの場合も、コネクタ6には信
号伝達用端子1つと平行に識別用端子20が突設されて
おり、駆動装置7のコネクタ受9に接続される。] b is provided with identification means 18 for identifying each type. Specifically, the identification means 18 may be a resistive element 18a shown in FIG. 3(a) or a Zener diode 18b shown in FIG. 3(b). In the case of the resistance element 1.8a, the resistance value may be changed depending on the type of handpieces la and lb, and in the case of the Zener diode 18b, the Zener voltage value may be changed. In both cases of the resistive element 1.8a and the Zener diode 18b, the connector 6 has an identification terminal 20 protruding in parallel with one signal transmission terminal, and is connected to the connector receiver 9 of the drive device 7. .
また、この識別手段18によって駆動装置7にハンドピ
ースla、lbが接続されているか否かの判別を行うよ
うにしてもよい。さらに、ハンドピース]、a、lbの
種類によって超音波振動子2か異なる場合、駆動装置7
の駆動回路とのマツチングを適合させるために、同図(
C)に示すように、コネクタ6内の信号伝達用端子19
の配列を変更してもよい。Further, the identification means 18 may be used to determine whether or not the handpieces la, lb are connected to the drive device 7. Furthermore, if the ultrasonic transducer 2 differs depending on the type of handpiece], a, and lb, the drive device 7
In order to match with the drive circuit of the same figure (
As shown in C), the signal transmission terminal 19 in the connector 6
You may change the array of .
次に、駆動装置7について説明すると、第4図に示すよ
うに構成されている。21はコントロール部であり、こ
のコントロール部21は駆動回路22に接続されている
。駆動回路22は駆動信号の電圧Vおよび電流Iを検出
する検出回路23に接続され、この検出回路23は切換
リレー24を介して出カドランス25の1次側に接続さ
れている。出カドランス25の2次側はコネクタ受9の
接点26に接続されている。また、コントロール部21
は識別手段18の識別回路27を介してコネクタ受9の
接点28に接続されている。Next, the drive device 7 will be explained. It is constructed as shown in FIG. 4. 21 is a control section, and this control section 21 is connected to a drive circuit 22. The drive circuit 22 is connected to a detection circuit 23 that detects the voltage V and current I of the drive signal, and this detection circuit 23 is connected to the primary side of the output transformer 25 via a switching relay 24. The secondary side of the output lance 25 is connected to a contact 26 of the connector receiver 9. In addition, the control section 21
is connected to the contact 28 of the connector receiver 9 via the identification circuit 27 of the identification means 18.
さらに、コントロール部21は送水用ローラポンプ10
および吸引チューブ13の途中に設けられた電磁弁29
に制御信号が出力されるとともに、表示パネル30に表
示信号か出力される。Furthermore, the control unit 21 is configured to control the water supply roller pump 10.
and a solenoid valve 29 provided in the middle of the suction tube 13
A control signal is output to the display panel 30, and a display signal is also output to the display panel 30.
このように構成された超音波治療装置によると、プロー
ブ4aを締結した一方のハンドピース1aのコネクタ6
を駆動装置7のコネクタ受9に接続すると、信号伝達用
端子19がコネクタ受9の接点26に接続され、識別用
端子20か接点28に接続される。そして、識別手段1
8としての抵抗素子18aが識別回路27に接続される
とともに、超音波振動子2は駆動回路22に接続される
。According to the ultrasonic treatment apparatus configured in this way, the connector 6 of one hand piece 1a to which the probe 4a is connected
When connected to the connector receiver 9 of the drive device 7, the signal transmission terminal 19 is connected to the contact 26 of the connector receiver 9, and then to the identification terminal 20 or the contact 28. And identification means 1
The resistive element 18a as 8 is connected to the identification circuit 27, and the ultrasonic transducer 2 is connected to the drive circuit 22.
コントロール部21は、まず駆動回路22を指令してハ
ンドピース1aを微弱な信号で駆動すると、その時、ハ
ンドピース1aに締結されているプローブ4a〜4Cの
種類によって電圧および電流の検出結果か異なることを
利用してプローブ4a〜4cの種類を識別する。具体的
には屈曲型およびロング型のプローブ4b、4cはZ1
1=v/Iの値がシート型のプローブ4aの22−V/
Iに比べて大きいことで識別が可能である。When the control unit 21 first commands the drive circuit 22 to drive the hand piece 1a with a weak signal, the voltage and current detection results may differ depending on the type of probes 4a to 4C fastened to the hand piece 1a. The types of probes 4a to 4c are identified using Specifically, the bent type and long type probes 4b and 4c are Z1
1=v/I value is 22-V/ of sheet type probe 4a
Identification is possible because it is larger than I.
すなわち、第5図は縦軸にインピーダンスZ1横軸に周
波数fをとった時の特性であり、同図(a)は、屈曲型
およびロング型のプローブ4b、4cのインピーダンス
はZ、で、同図(b)は、ショート型のプローブ4aの
インピーダンスはZ2てあり、これを比較すると、z、
>22の関係が現れる。That is, FIG. 5 shows the characteristics when the vertical axis is the impedance Z1 and the horizontal axis is the frequency f. In FIG. 5, the impedance of the bent and long probes 4b and 4c is Z, and the same In Figure (b), the impedance of the short type probe 4a is Z2, and when compared, z,
>22 relationships appear.
なお、識別手段18としては、第6図に示すように、駆
動回路22と切換リレー24との間に共振点検出回路3
1を設け、プローブ4a〜4Cの種類によって共振点周
波数が異なるようにプローブ4a〜4Cを設計、製作す
る。そして、第7図(a)(、b)に示すように、プロ
ーブ4a〜4Cの種類によって共振点周波数f、、f2
が異なる事を検知することによって識別することも可能
である。As shown in FIG. 6, the identification means 18 includes a resonance point detection circuit 3 between the drive circuit 22 and the switching relay 24.
1, and the probes 4a to 4C are designed and manufactured so that the resonance point frequencies differ depending on the type of the probes 4a to 4C. As shown in FIGS. 7(a)(,b), depending on the type of probes 4a to 4C, the resonance point frequency f, , f2
It is also possible to distinguish by detecting that the values are different.
このように駆動装置7かハンドピースla。In this way, the drive device 7 or the handpiece la.
1bおよびプローブ4a〜4Cの種類を識別すると、識
別回路27で得られたハンドピースla。1b and the types of probes 4a to 4C, the identification circuit 27 obtains the handpiece la.
1bの種類判別の結果がコントロール部21に入力され
る。コントロール部21は駆動回路22を指令して超音
波振動子2に入力する電力最大値を規定する。また、プ
ローブ48〜4Cの種類判別の結果をもとにコントロー
ル部21は出カドランス25の巻線比を変更するごとく
、切換リレー24を動作させることによって、駆動特性
(インピーダンス)の違いに対応し、マツチングを取っ
て駆動可能とする。さらに、送水用ローラポンプ10の
設定を変更して最適化する。このような各設定変更は、
第8図に示す、設定ルーチンで行う。The result of the type determination of 1b is input to the control section 21. The control unit 21 instructs the drive circuit 22 to specify the maximum value of electric power input to the ultrasonic transducer 2 . Further, based on the result of determining the type of the probes 48 to 4C, the control unit 21 operates the switching relay 24 to change the winding ratio of the output transformer 25, thereby responding to the difference in drive characteristics (impedance). , matching is performed to enable driving. Furthermore, the settings of the water supply roller pump 10 are changed and optimized. Each such setting change is
This is done using the setting routine shown in FIG.
まず、コネクタ6をコネクタ受9に接続すると、ステッ
プS1でハンドピース1aまたは1bか接続されたか否
かが判別され、「YES」のときには、表示パネル30
のセットアツプスイッチ30aを押す。ステップS2で
セットアツプスイッチ30aがオンされているか否かが
判別され、ステップS2で[YEsJのときは、ステッ
プS3に移り、ハンドピースla、lbの種類を判別す
る。そして、ハンドピースla、lbの種類判別の結果
をもとにコントロール部21は各設定変更を行う。次に
、ステップS4に移り、プローブ4a〜4cの種類を判
別する。そして、プローブ4a〜4cの種類判別の結果
をもとにコントロール部21は各設定変更を行う。First, when the connector 6 is connected to the connector receiver 9, it is determined in step S1 whether or not the hand piece 1a or 1b is connected.If "YES", the display panel 30
Press the setup switch 30a. In step S2, it is determined whether or not the set-up switch 30a is turned on. If YES is determined in step S2, the process moves to step S3, and the types of handpieces la and lb are determined. Then, the control unit 21 changes each setting based on the result of determining the type of handpieces la and lb. Next, the process moves to step S4, and the types of the probes 4a to 4c are determined. Then, the control section 21 changes each setting based on the result of determining the type of the probes 4a to 4c.
ハンドピースla、lbおよびプローブ4a〜4cの種
類を識別して各設定か完了すると、表示パネル30にセ
ットアツプ完了の表示かなされる。When the types of handpieces la, lb and probes 4a to 4c are identified and each setting is completed, a display indicating completion of setup is displayed on display panel 30.
その後、フットスイッチ17を操作することによって超
音波発振、送水、吸引の各動作をコントロールすること
ができる。Thereafter, by operating the foot switch 17, each operation of ultrasonic oscillation, water supply, and suction can be controlled.
この一実施例によれば、治療、手術の用途に応じたハン
ドピースla、lb、プローブ4a〜4cのバリエーシ
ョンが多岐に亘って、しがも共通の駆動装置7で使用で
きる。したがって、各種の外科手術に適用することがで
きる。According to this embodiment, a wide variety of handpieces la, lb, and probes 4a to 4c can be used with the common drive device 7, depending on the purpose of treatment or surgery. Therefore, it can be applied to various surgical operations.
ところが、ハンドピースla、1.bを交換すると、振
幅設定、送水量設定などの各条件も変更、設定しなけれ
ばならない。これに対し、各設定を各ハンドピースla
、1.bごとに記憶しておく手段を設けて対応を図る必
要がある。However, handpiece la, 1. If b is replaced, various conditions such as amplitude setting and water supply amount setting must also be changed and set. In contrast, each setting can be changed to each handpiece la.
, 1. It is necessary to provide a means for storing each b.
第9図〜第12図は駆動装置7の操作パネル40にIC
メモリカード等の外部記憶装置にハンドピース]、a、
lbの種類とともに記憶させる手段を持った超音波治療
装置を示し、一実施例と同一構成部分を同一番号を付し
て説明を省略する。9 to 12 show an IC on the operation panel 40 of the drive device 7.
handpiece to an external storage device such as a memory card], a.
This figure shows an ultrasonic treatment apparatus having a means for storing the type of lb and the like, and the same components as in one embodiment are given the same numbers and the explanation will be omitted.
第9図に示す操作パネル40には駆動装置7の電源をオ
ン・オフする電源スィッチ41、吸引を連続的に行う吸
引モードスイッチ42および超音波発振と同時に吸引動
作を行うシンクロスイッチ43が設けられている。44
は超音波発振の振幅を設定するレベルメータであり、ダ
ウンスイッチ44aとアップスイッチ44bか設けられ
ている。The operation panel 40 shown in FIG. 9 is provided with a power switch 41 that turns on and off the power to the drive device 7, a suction mode switch 42 that performs suction continuously, and a synchronized switch 43 that performs suction operation simultaneously with ultrasonic oscillation. ing. 44
is a level meter for setting the amplitude of ultrasonic oscillation, and is provided with a down switch 44a and an up switch 44b.
45は送水量を設定するレベルメータであり、ダウンス
イッチ45aとアップスイッチ45bが設けられている
。さらに、超音波出力パルスモード切換用ノーマルスイ
ッチ46は連続、一定値で超音波出力をするモードで、
第1の脈動スイッチ47は一定周期で超音波出力のオン
・オフを行うモードで、第2の脈動スイッチ48は、第
1の脈動スイッチ48とは違う周期で超音波出力のオン
・オフを行うモードである。45 is a level meter for setting the amount of water to be fed, and is provided with a down switch 45a and an up switch 45b. Furthermore, the normal switch 46 for changing the ultrasonic output pulse mode is in a mode that outputs ultrasonic waves continuously and at a constant value.
The first pulsation switch 47 is in a mode in which the ultrasonic output is turned on and off at a constant cycle, and the second pulsation switch 48 is in a mode in which the ultrasonic output is turned on and off at a different cycle than the first pulsation switch 48. mode.
さらに、操作パネル40にはICメモリカード49を挿
入するカード挿入口50か設けられているとともに、I
Cメモリカード49に記憶させるメモリスイッチ51か
設けられている。Further, the operation panel 40 is provided with a card insertion slot 50 into which an IC memory card 49 is inserted.
A memory switch 51 for storing data in the C memory card 49 is also provided.
第10図は駆動装置7の内部構造を示し、マイクロプロ
セッサユニット52は操作パネル40の表示スイッチ5
3と接続されているとともに、超音波振動子2の超音波
8力のコントロールを行う制御回路54に接続されてい
る。制御回路54は超音波信号をアンプ55に送り、ア
ンプ55は超音波信号を増幅する。増幅された信号はト
ランス56に加えられ、トランス56の2次側に接続さ
れた超音波振動子2の駆動を行う。ICメモリカード4
9はマイクロプロセッサユニット52と接続され、情報
の授受を行う。また、ハンドピース種類検出回路57は
マイクロプロセッサユニット52と接続され、そのとき
のハンドピースla。FIG. 10 shows the internal structure of the drive device 7, in which the microprocessor unit 52 is connected to the display switch 5 of the operation panel 40.
3, and is also connected to a control circuit 54 that controls the ultrasonic force of the ultrasonic transducer 2. The control circuit 54 sends the ultrasonic signal to the amplifier 55, and the amplifier 55 amplifies the ultrasonic signal. The amplified signal is applied to the transformer 56 to drive the ultrasonic transducer 2 connected to the secondary side of the transformer 56. IC memory card 4
9 is connected to the microprocessor unit 52 to exchange information. Further, the handpiece type detection circuit 57 is connected to the microprocessor unit 52 and detects the handpiece la at that time.
1bの有無および種類をマイクロプロセッサユニット5
2に伝える。Microprocessor unit 5 determines the presence and type of 1b.
Tell 2.
第11図は駆動装置7の動作ルーチンを示し、電源スィ
ッチ41かオンされると、ステップS1でハンドピース
有無を検出し、「NO」のときには前回電源断時の設定
となり、rYEsJのときにはステップ2に移り、IC
メモリカード49が接続されているか否かチエツクされ
る。ステップ2でrYESJのときには、そのときに接
続されているハンドピースに対応するパネル設定をIC
メモリカード4つによりマイクロプロセッサユニット5
2が読取り、パネル設定を変更する。ステップ2にrN
OJのときにはその時に接続されているハンドピースに
対応する設定をマイクロプロセッサユニット52から読
み出してパネル設定を行う。FIG. 11 shows the operation routine of the drive device 7. When the power switch 41 is turned on, the presence or absence of the hand piece is detected in step S1. If "NO", the settings at the time of the previous power-off are used, and if rYEsJ, step S1 is performed. Move to IC
It is checked whether the memory card 49 is connected. If rYESJ is selected in step 2, change the panel settings corresponding to the handpiece connected at that time to the IC.
5 microprocessor units with 4 memory cards
2 reads and changes panel settings. rN in step 2
During OJ, settings corresponding to the handpiece connected at that time are read out from the microprocessor unit 52 and panel settings are performed.
第12図は電源スィッチ41がすでにオンされていると
きの駆動装置7の動作ルーチンを示す。FIG. 12 shows the operation routine of the drive device 7 when the power switch 41 is already turned on.
ハンドピースを接続したときに、ステップS1でICメ
モリカード4つが接続されているか否かチエツクされる
。ステップS1てrYESJのときには、そのときに接
続されているハンドピースに対応するパネル設定をIC
メモリカード49によリマイクロプロセッサユニット5
2か読取り、パネル設定を変更する。ステップS1にr
NOJのときには、そのときに接続されているl\ンド
ビースに対応する設定をマイクロプロセッサユニット5
2から読み出してパネル設定を行う。When the handpiece is connected, it is checked in step S1 whether or not four IC memory cards are connected. If step S1 is YESJ, the panel settings corresponding to the handpiece connected at that time are set to IC.
The microprocessor unit 5 is reloaded by the memory card 49.
Read 2 and change the panel settings. r in step S1
When NOJ is selected, the settings corresponding to the connected bead at that time are changed to the microprocessor unit 5.
2 and perform panel settings.
ハンドピースが接続されているときにはICメモリカー
ド49を接続し、メモリスイッチ51をオンすると、そ
のときのパネル設定かハンドピースの種類とともにIC
メモリカード49に記憶される。このため、ICメモリ
カード4つを術者の数だけ用意すれば、術者個人個人の
好みの設定を保存することができる。また、ICメモリ
カード49のない場合にはハンドピースに対応してマイ
クロプロセッサユニット52に記憶される。このときに
は電源スィッチ41をオフしたときに接続されていたハ
ンドピースとその時のパネル設定を組み合わせて記憶す
る。また、ハンドピースを取り替えた場合には新しいハ
ンドピースに対する設定を読み出してパネル設定を変更
するとともに変更する前の設定とハンドピースの種類と
を組み合わせて記憶する。When a handpiece is connected, connect the IC memory card 49 and turn on the memory switch 51 to save the panel settings or the type of handpiece as well as the IC memory card 49.
It is stored in the memory card 49. Therefore, by preparing as many IC memory cards as the number of surgeons, it is possible to store the settings of each individual surgeon. Furthermore, if the IC memory card 49 is not present, the information is stored in the microprocessor unit 52 corresponding to the handpiece. At this time, the handpiece that was connected when the power switch 41 was turned off and the panel settings at that time are combined and stored. Further, when the handpiece is replaced, the settings for the new handpiece are read out, the panel settings are changed, and the settings before the change and the type of handpiece are combined and stored.
以上の動作により、各種ハンドピースを取り替えながら
使用する場合でもその度ごとにパネル設定か自動的にハ
ンドピースに対応するようになり、使い勝手が非常に良
くなる。また、ICメモリカード49を術者個人個人に
与える事により、1台の駆動装置7を複数の術者で使用
する場合も、術者個人個人の設定を記憶することか可能
なため、あたかも自分専用の装置になったような使い勝
手が得られる。With the above operation, even when using the handpiece while replacing various handpieces, the panel settings automatically correspond to the handpiece each time, and the usability is greatly improved. Furthermore, by giving the IC memory card 49 to each individual operator, even when one drive device 7 is used by multiple operators, it is possible to memorize the individual settings of each operator, so it is possible to store the individual settings of each operator. You can use it as if it were a dedicated device.
ところで、前述のように、ハンドピースに各種プローブ
を組合わせて使用する場合、各プローブごとに所望の先
端振幅が得られるようにする必要かある。そこで、従来
は各プローブごとにプローブを構成する連結部と振動伝
達部を変えていた。By the way, as mentioned above, when using a handpiece in combination with various probes, it is necessary to obtain a desired tip amplitude for each probe. Therefore, conventionally, the connecting part and vibration transmitting part that constitute the probe have been changed for each probe.
しかし、各プローブごとにプローブを構成する連結部と
振動伝達部を変えると部品の共通化か図れず、コストア
ップの原因となっていたが、連結部までの振幅値は各プ
ローブで同一とし、共通化して振動伝達部で所望の振幅
、先端形状か得られるように構成することにより、前述
した問題を解消できる。However, if the connection part and vibration transmission part that make up the probe were changed for each probe, it was impossible to standardize the parts, which caused an increase in cost. The above-mentioned problem can be solved by making it common and configuring the vibration transmitting part so that a desired amplitude and tip shape can be obtained.
すなわち、第13図に示すように、超音波振動子60に
第]のプローブ61と第2のプローブ62を交換可能に
使用する。超音波振動子60は、ホーン63と裏打板6
4との間に圧電素子65を複数枚配置し、ボルト66で
締め付けることにより構成されている。各圧電素子65
間には電極67が設けられ、電極67は駆動電源(図示
しない)に接続される。ホーン63およびボルト66の
内腔は吸引路68として形成され、吸引ポンプ(図示し
ない)に連結される。なお、69はカバーである。超音
波振動子60は1つの共振系として構成され、共振振動
する。その際に、圧電素子65は振幅A。に振動し、ホ
ーン63の振幅拡大率M、により振幅が拡大され、ホー
ン63の端部に振幅A。XM、の大きさで伝達される。That is, as shown in FIG. 13, a first probe 61 and a second probe 62 are used interchangeably in the ultrasonic transducer 60. The ultrasonic transducer 60 includes a horn 63 and a backing plate 6.
4, a plurality of piezoelectric elements 65 are disposed between them, and the piezoelectric elements 65 are tightened with bolts 66. Each piezoelectric element 65
An electrode 67 is provided between them, and the electrode 67 is connected to a drive power source (not shown). The lumens of the horn 63 and the bolt 66 are formed as a suction channel 68 and are connected to a suction pump (not shown). Note that 69 is a cover. The ultrasonic transducer 60 is configured as one resonant system and vibrates resonantly. At this time, the piezoelectric element 65 has an amplitude of A. The amplitude is expanded by the amplitude expansion rate M of the horn 63, and the end of the horn 63 has an amplitude A. It is transmitted with a magnitude of XM.
第1のプローブ61は振幅拡大率M2とした連結部70
と振幅拡大率M3とした振動伝達部71とにより構成さ
れる。振動伝達部71の内腔は吸引路72として超音波
振動〕−60の吸引路68に連結される。そして、第1
のプローブ61と超音波振動子60とはねじ73a、7
3bにより着脱自在に連結される。The first probe 61 has a connecting portion 70 with an amplitude expansion rate of M2.
and a vibration transmission section 71 having an amplitude expansion rate M3. The inner cavity of the vibration transmitting portion 71 is connected as a suction path 72 to a suction path 68 of the ultrasonic vibration]-60. And the first
The probe 61 and the ultrasonic transducer 60 are screws 73a, 7
3b, they are detachably connected.
ホーン63の端部の振幅A。x M +は連結部70に
よりA。XM、xM2に拡大されて振動伝達部71に伝
達され、AoxM、xM2x〜13の大きさとなる。こ
れか第1のプローブ6]の先端振幅A、−AoXM、X
M2×M3として組織に与えられ、組織を乳化、吸引す
る。第1のプローブ61は振動伝達部71としてストレ
ートのチタン合金製薄肉パイプを用いているため振動伝
達部71ての振幅拡大率M3=1である。Amplitude A at the end of the horn 63. x M + is A by the connecting part 70. It is enlarged to XM, xM2 and transmitted to the vibration transmitting section 71, and has a size of AoxM, xM2x~13. This or the first probe 6] tip amplitude A, -AoXM,
It is applied to the tissue as M2×M3, and the tissue is emulsified and aspirated. Since the first probe 61 uses a straight titanium alloy thin-walled pipe as the vibration transmission section 71, the amplitude expansion rate M3 of the vibration transmission section 71 is 1.
第1のプローブ6]において強度的に最も疲労破壊が起
り易いのか振動伝達部71を構成するチタン合金製薄肉
パイプの振動の節部に位置する部分があるか、破壊しな
いような連結部、70の振幅拡大率M2を選択すること
が重要であり、また振動伝達部71に破壊が起こらない
振幅が組織の乳化、吸引のための所望の先端振幅になる
ように振動伝達部7]の薄肉パイプの肉厚、材質等を選
択することか必要である。Is there a part of the thin-walled titanium alloy pipe that constitutes the vibration transmitting part 71 that is most likely to cause fatigue failure in terms of strength? It is important to select the amplitude expansion rate M2 of the vibration transmitting section 7] so that the amplitude that does not cause damage to the vibration transmitting section 71 is the desired tip amplitude for tissue emulsification and suction. It is necessary to select the wall thickness, material, etc.
第2のプローブ62は、第1のプローブ6]と共通の連
結部74を使用し、その先端に振動伝達部75を連結し
ている。振動伝達部75はパイプ部76とその先端に溶
接により一体的に連結した先端チップ77とて構成され
る。先端チップ77か振幅拡大率M4を有し、振動伝達
部75全体としてもM4の振幅拡大率を有する。したか
つて、第2のプローブ62の先端振幅A2は、A2=A
oXM、xM2XM3 XM4となる。第2のプローブ
62は第1のプローブ61より大きな先端振幅か必要な
場合に用いられる。先端チップ77の長さは
一λ(n・整数、λ、波長)である。The second probe 62 uses a common connecting portion 74 with the first probe 6, and has a vibration transmitting portion 75 connected to its tip. The vibration transmission section 75 is composed of a pipe section 76 and a distal tip 77 integrally connected to the distal end of the pipe section 76 by welding. The distal tip 77 has an amplitude expansion rate of M4, and the vibration transmission section 75 as a whole also has an amplitude expansion rate of M4. Once, the tip amplitude A2 of the second probe 62 is A2=A
oXM, xM2XM3 XM4. The second probe 62 is used when a larger tip amplitude than the first probe 61 is required. The length of the tip 77 is one λ (n·integer, λ, wavelength).
また、第1および第2のプローブ61.62の全長も 一λ (n:整数、λ:波長)である。Also, the total length of the first and second probes 61, 62 is also -λ (n: integer, λ: wavelength).
このように共通の連結部を用いて異なる先端振幅のプロ
ーブか得られるため、部品の共通化か図れ、コストダウ
ンを図ることができる。なお、振動伝達部はパイプ部と
その先端に先端チップを溶接により一体的に連結してい
るか、溶接は、T I G、レーザ、電子ビーム溶接、
拡散溶接等であり、プローブの全体の強度を高めるため
に真空中での時硬効果処理を行うと効果が犬である。In this way, since probes with different tip amplitudes can be obtained using a common connecting portion, parts can be made common and costs can be reduced. In addition, the vibration transmitting part is made by integrally connecting the pipe part and the tip to the tip by welding, or the welding is performed by TIG, laser, electron beam welding,
Diffusion welding, etc., is effective when hardened in a vacuum to increase the overall strength of the probe.
さらに、振動伝達部の内面、外面の酸化被膜の除去、ク
ラックや傷の除去を行い、強度を高めるために、流体研
磨、サンドブラスト、ハフ、電界研磨、電界複合研磨等
で研磨加工すると効果が大である。Furthermore, in order to remove the oxide film, cracks and scratches on the inner and outer surfaces of the vibration transmission part, and increase the strength, it is highly effective to perform a polishing process such as fluid polishing, sandblasting, huffing, electric field polishing, electric field compound polishing, etc. It is.
材料は、連結部、振動伝達部、先端チップともに、チタ
ン合金、ジュラルミン等のアルミニウム合金等のヤング
率の低い材料が好ましい。Preferably, the material of the connecting portion, vibration transmitting portion, and tip tip is a material with a low Young's modulus, such as a titanium alloy or an aluminum alloy such as duralumin.
また、ハンドピースも用途によって使い分けられるが、
第14図に示すように、ハンドピース80とプローブ8
1との組み合わせによって組織に作用する先端振動振幅
値か決定される。あらゆる組み合わせに対応するための
ハンドピース80、プローブ81側の工夫としてハンド
ピース80内の超音波振動子80a、ホーン80bおよ
びプローブ81の組み合わせにおいて、式(1)の関係
式になり、一般的には式(2)のごとく関係になるよう
に、各種ハンドピース80、各種プローブ81の組み合
わせか決まっている。すなわち、N177 ハンドピ
ースの振幅拡大率MP、、ニブローブの振幅拡大率
M n mar :各種ハンドピース・プローブの使
用用途から決まる最大振幅
としたとき、
□−一定 □(2)
MT、・Mp。In addition, handpieces can be used depending on the purpose, but
As shown in FIG. 14, the handpiece 80 and probe 8
The tip vibration amplitude value acting on the tissue is determined by the combination with 1. As a measure on the handpiece 80 and probe 81 side to accommodate all combinations, in the combination of the ultrasonic transducer 80a in the handpiece 80, the horn 80b, and the probe 81, the relational expression (1) is obtained, and generally The combinations of the various handpieces 80 and the various probes 81 are determined so that the relationship is as shown in equation (2). That is, N177 Amplitude expansion rate MP of the handpiece, , Amplitude expansion rate M n mar of the nib probe: When the maximum amplitude is determined based on the usage of various handpieces and probes, □-constant □(2) MT, ·Mp.
すなわち、超音波振動子80a自体の振動振幅をホーン
80bおよびプローブ81て拡大して先端振幅とするの
であるか、とのような組み占わせによっても上記式か満
足するような構成とする二とて超音波振動子80a自体
で発生させるべき振幅値は一定とするようにした。これ
によって駆動装置側は超音波振動子802目体の振幅を
制御するように働かせれば良いことになる。また、ノ1
ントビース80の判別を行って各種ハンドピース80に
よって超音波振動子80aの振幅値が異なるように構成
してもよい。That is, the vibration amplitude of the ultrasonic transducer 80a itself is expanded by the horn 80b and the probe 81 to obtain the tip amplitude. Therefore, the amplitude value to be generated by the ultrasonic transducer 80a itself is kept constant. This means that the driving device only has to operate the ultrasonic transducer 802 to control the amplitude of the eye. Also, No. 1
It may be configured such that the amplitude value of the ultrasonic transducer 80a differs depending on the various handpieces 80 by determining the bead bead 80.
さらに、前述した超音波治療装置においては、切除した
患部組織を吸引によって除去しているのか一般的である
か、この吸引手段は、吸引ポンプ、吸引組織回収容器、
吸引制御部とから構成されている。そして、超音波発振
のオン・オフに関係なく常時ハンドピースに連結された
プローブから吸引か行われていた。しかし、常時吸引か
行われていると、プローブの先端を患部組織から離すと
きに、その吸引力によって正常な組織を傷つける恐れか
ある。そこで、上述した問題を解消するために、第15
図〜第17図に示す超音波治療装置を構成した。この超
音波治療装置は、第1図と基本的に同一であるため、同
一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。ハンド
ピース82と吸引物用タンク83とを接続する吸引チュ
ーブ84には開閉弁85か設けられ、この開閉弁85と
ハンドピース82との間の吸引チューブ84には大気に
開口する分岐チューブ86か接続され、この分岐チュー
ブ86には電磁弁87か設けられている。Furthermore, in the above-mentioned ultrasonic treatment device, whether the excised diseased tissue is removed by suction or not, this suction means may include a suction pump, a suction tissue collection container,
It consists of a suction control section. Suction was always performed from the probe connected to the handpiece, regardless of whether the ultrasonic oscillation was on or off. However, if suction is performed constantly, the suction force may damage normal tissue when the tip of the probe is removed from the affected tissue. Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the 15th
The ultrasonic treatment apparatus shown in Figs. to 17 was constructed. Since this ultrasonic treatment apparatus is basically the same as that shown in FIG. 1, the same components are given the same numbers and the explanation will be omitted. An on-off valve 85 is provided in the suction tube 84 that connects the hand piece 82 and the aspirate tank 83, and a branch tube 86 that opens to the atmosphere is provided on the suction tube 84 between the on-off valve 85 and the hand piece 82. The branch tube 86 is connected to the branch tube 86 and is provided with a solenoid valve 87 .
そして、フットスイッチ17かオンされて超音波発振状
態にあっては、電磁弁87は閉弁状態にあるか、開閉弁
85は開弁状態にある。フットスイッチエアかオフされ
ると、第17図に示すように開閉弁85は閉弁状態とな
り、吸引チューブ84はしゃ断されるが、電磁弁87か
ある一定時間開弁するため、ハンドピース82内は分岐
チューブ86を介して大気に連通し、ハンドピース82
の先端の負圧は解放される。したがって、ハンドピース
84と組織とを速やかにかつ安全に離すことかできる。When the foot switch 17 is turned on and is in an ultrasonic oscillation state, the electromagnetic valve 87 is in a closed state, or the on-off valve 85 is in an open state. When the foot switch air is turned off, the on-off valve 85 is closed and the suction tube 84 is cut off as shown in FIG. communicates with the atmosphere via a branch tube 86, and the handpiece 82
The negative pressure at the tip is released. Therefore, the handpiece 84 and the tissue can be quickly and safely separated.
また、病院の手術室には強力な吸引設備が備えられてい
る。そこで、吸引ポンプ]1に代って吸引チューブ84
を院内の吸引設備に接続することにより、超音波治療装
置に吸引ポンプを設けることなく吸引できる。この場合
、開閉弁85が設けられているのでいずれの設備を使用
するにあたっても吸引の開閉コントロールは可能である
。また、吸引チューブ84の開閉は、例えば超音波発振
に連動して吸引するモードや常に吸引を行うモードなど
、用途によって設定できる。Hospital operating rooms are also equipped with powerful suction equipment. Therefore, the suction tube 84 is used instead of the suction pump ] 1.
By connecting the device to the in-hospital suction equipment, suction can be performed without the need for a suction pump in the ultrasonic treatment device. In this case, since the on-off valve 85 is provided, the opening and closing of suction can be controlled no matter which equipment is used. Furthermore, the opening and closing of the suction tube 84 can be set depending on the application, such as a mode in which suction is performed in conjunction with ultrasonic oscillation or a mode in which suction is performed constantly.
[発明の効果]
以上説明したように、この発明は、複数種のハンドピー
スに選択的に装着される複数種のプローブを設けるとと
もに、超音波振動子を駆動する駆動装置を設け、さらに
、ハンドピースを識別する手段を持った信号伝達部を設
け、ハンドピースを駆動装置に接続して駆動装置との信
号伝達を行うように構成したから、ハンドピースを駆動
装置に接続するだけてハンドピースを識別でき、治療、
手術の用途に応したハンドピース、プローブのバリエー
ションが多岐に亘って、しかも共通の駆動装置で使用で
きるという効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a plurality of types of probes that are selectively attached to a plurality of types of handpieces, a drive device that drives an ultrasonic transducer, and a drive device that drives an ultrasonic transducer. Since a signal transmission unit having a means for identifying the piece is provided and the handpiece is connected to the drive device to perform signal transmission with the drive device, the handpiece can be operated simply by connecting the handpiece to the drive device. can be identified, treated,
There is an advantage that a wide variety of handpieces and probes can be used depending on the surgical purpose, and they can be used with a common drive device.
第1図〜第8図はこの発明の一実施例を示し、第1図は
超音波治療装置の構成図、第2図は信号伝達部の構成図
、第3図(a)〜(c)はハンドピースを識別する異な
る識別手段を示す構成図、第4図は駆動装置の内部構造
の構成図、第5図(a)(b)は識別特性を示す特性図
、第6図は識別手段の構成図、第7図(a)(b)は識
別特性を示す特性図、第8図は設定変更のルーチンを示
すフローチャート図、第9図は駆動装置の表示パネルを
示す正面図、第10図は駆動装置のブロック図、第11
図および第12図は駆動装置の動作ルーチンのフローチ
ャート図、第13図はハンドピースとプローブの縦断側
面図、第14図はハンドピースとプローブの組み合わせ
の種類を示す説明図、第15図は超音波治療装置の正面
図、第16図は吸引経路の構成図、第17図はタイミン
グチャート図である。
1a、lb・・・ハンドピース、2・・・超音波振動子
、4a〜4C・・・プローブ、5・・ケーブル(信号伝
達部)、6・・コネクタ、7・・・駆動装置。
出願人代理人 弁理士 坪井 淳
第2図
(C)
第3図
(a) (b)
箪5図
第6図
(a) (b)
第7図
第8図
119図
第11図
第15図
フッFスイアナ17虜 −[−一一]−第17図Figures 1 to 8 show an embodiment of the present invention, in which Figure 1 is a block diagram of an ultrasonic treatment device, Figure 2 is a block diagram of a signal transmission section, and Figures 3 (a) to (c). 4 is a configuration diagram showing the different identification means for identifying the handpiece, FIG. 4 is a configuration diagram of the internal structure of the drive device, FIGS. 5(a) and 5(b) are characteristic diagrams showing the identification characteristics, and FIG. 6 is the identification means. 7(a) and 7(b) are characteristic diagrams showing identification characteristics, FIG. 8 is a flowchart showing a setting change routine, FIG. 9 is a front view showing the display panel of the drive device, and FIG. The figure is a block diagram of the drive device, No. 11.
12 and 12 are flowcharts of the operation routine of the drive device, FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional side view of the handpiece and probe, FIG. 14 is an explanatory diagram showing the types of combinations of the handpiece and probe, and FIG. 15 is a super FIG. 16 is a front view of the sonic therapy device, FIG. 16 is a configuration diagram of a suction path, and FIG. 17 is a timing chart. 1a, lb...Hand piece, 2...Ultrasonic transducer, 4a-4C...Probe, 5...Cable (signal transmission section), 6...Connector, 7...Drive device. Applicant's Representative Patent Attorney Jun Tsuboi Figure 2 (C) Figure 3 (a) (b) Figure 5 Figure 6 (a) (b) Figure 7 Figure 8 119 Figure 11 Figure 15 Footprint F Suiana 17 prisoners -[-11]-Figure 17
Claims (1)
ハンドピースに選択的に装着され組織に接触させて処置
する複数種のプローブと、前記超音波振動子に電力を供
給して駆動する駆動装置と、一方が前記ハンドピースに
接続され他方に前記駆動装置に接続されるコネクタを有
し、駆動装置との信号伝達を行うとともに、前記ハンド
ピースを識別する手段を持った信号伝達部とを具備した
ことを特徴とする超音波処置装置。A plurality of types of handpieces each having a built-in ultrasonic transducer, a plurality of types of probes that are selectively attached to the handpiece and brought into contact with tissue for treatment, and a drive that supplies power to and drives the ultrasonic transducer. a signal transmitting section having a connector connected to the hand piece on one side and connected to the driving device on the other side, transmitting signals with the driving device and having means for identifying the hand piece. An ultrasonic treatment device characterized by comprising:
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