[發(fā)明專利]超聲波振動設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280051731.8
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103889354A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 舟窪朋樹;鶴田博士
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: A61B18/00
• 分類號: A61B18/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發(fā)明涉及一種超聲波振動設備。

背景技術

在現(xiàn)有技術中，已知用于移除脂肪的裝置是超聲波振動設備，專利文獻1和2中公開了超聲波振動設備的示例。專利文獻1所公開的超聲波振動設備設置有用作振子的螺桿緊固蘭杰文型振子（a?bolt-clamped?Langevin?transducer）。此外，專利文獻2所公開的超聲波外科手術設備設置有多個層疊在一起的振子，其中壓電元件僅被安裝到包括諸如切斷/凝固刀等終端操控器的板狀彈性體的一個側(cè)面。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本特開平6-20462號公報

專利文獻2：日本特開2009-136700號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，在專利文獻1中所公開的超聲波振動設備存在如下問題：如果減小了該設備的振子的直徑，圓環(huán)狀壓電元件的寬度（內(nèi)徑和外徑之間的差）變得非常小，使得歸因于壓電元件的制造困難而不能形成螺桿緊固蘭杰文型振子。此外，在專利文獻2中所公開的超聲波外科手術設備存在如下問題：利用上述構造，彈性體在厚度方向（即，在振子被層疊的方向）上的剛性低，取決于終端操控器和脂肪接觸的角度，這可能使得有效治療變得困難。

鑒于上述情況構思了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種超聲波振動設備，其能夠在實現(xiàn)尺寸減小的同時確保所有徑向上大致均等的剛性。

用于解決問題的方案

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案。

本發(fā)明的方面是如下的超聲波振動設備，其包括：柱狀構件，所述柱狀構件由彈性體形成，并且所述柱狀構件具有大致圓形截面或大致規(guī)則的多邊形截面；板狀的壓電元件，所述壓電元件被固定到所述柱狀構件的相反側(cè)面上并且在板厚度方向上被極化；棒狀構件，所述棒狀構件被固定到所述柱狀構件的端部，并且所述棒狀構件具有比所述柱狀構件的直徑小的直徑；以及電壓施加部，所述電壓施加部通過如下方式使所述棒狀構件超聲波振動：通過將交流電壓在板厚度方向上施加到所述壓電元件而產(chǎn)生使所述柱狀構件在長度方向上伸縮的縱向振動。

利用該方面，當電壓施加部將交流電壓在板厚度方向上施加到壓電元件時，壓電元件在與其極化方向正交的方向（即，與板厚度方向正交的方向）上伸縮，這由此使由彈性體形成的柱狀構件產(chǎn)生縱向振動。然后，歸因于柱狀構件的縱向振動在與軸線平行的方向上的振動被傳送到棒狀構件，使棒狀構件在軸向上超聲波振動。因此，通過將這種棒狀構件插入諸如心包腔（pericardial?cavity）等體腔中，并且在棒狀構件的頂端和粘附到體腔的內(nèi)壁的脂肪接觸的狀態(tài)下使棒狀構件超聲波振動，脂肪可以通過棒狀構件的頂端和該脂肪之間的摩擦被熔融（乳化）。

在這種情況下，通過將振子構造使得板狀壓電元件被固定到具有大致圓形或大致規(guī)則的多邊形截面的柱狀構件的側(cè)面，可以確保振子在所有徑向上大致均等的剛性，同時實現(xiàn)柱狀構件的直徑減小以及壓電元件的尺寸減小。相應地，例如，不管棒狀構件的頂端和脂肪接觸的角度和方向如何，該脂肪都可以通過均勻發(fā)生的摩擦被熔融。

在上述方面中，所述柱狀構件可以是大致多邊形柱狀構件。

利用這種構造，平板狀壓電元件可以被固定到柱狀構件的單個側(cè)面。因此，例如，如果柱狀構件是矩形柱狀構件，則壓電元件被固定到該柱狀構件的四個側(cè)面上并且使壓電元件均等地伸縮，由此有效地產(chǎn)生柱狀構件的縱向振動，這能夠增強被傳送到棒狀構件的軸向上的振動。注意，如果一對壓電元件被布置在柱狀構件的一組的相反的兩側(cè)面上，則可以在有效地實現(xiàn)了柱狀構件的縱向振動的情況下進一步減小該設備的尺寸。

此外，在上述方面中，所述柱狀構件可以具有大致圓錐形狀或大致棱錐形狀，其中所述柱狀構件的截面積朝向固定所述棒狀構件的端部減小。

利用這種構造，通過使柱狀構件在其端部的截面積與棒狀構件的截面積相近的方式可以使柱狀構件和棒狀構件在它們之間的固定位置處的機械阻抗相似。因此，可以實現(xiàn)柱狀構件和棒狀構件之間的良好的機械阻抗匹配，并且柱狀構件的振動能量可以被有效地傳送到棒狀構件。

此外，通過將柱狀構件形成為大致圓錐形狀或大致棱錐形狀（geometrical-pyramid?shape），可以增大與固定棒狀構件所在的端部相反的基部處的截面積。因此，可以增大固定到柱狀構件的側(cè)面的基端部的壓電元件的表面積，并且可以增加在柱狀構件處產(chǎn)生的振動能量。此外，通過使柱狀構件的端部變小，可以通過增強插入體腔的容易性等而改善設備的可用性。