超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種超聲波探頭，其能夠?qū)⒂沙暡ㄕ駝?dòng)引起的縱向振動(dòng)沿著由基端和頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)從所述基端朝向所述頂端進(jìn)行傳遞，其中，該超聲波探頭包括：第1區(qū)域，其具有基端部、頂端部以及由所述基端部和所述頂端部限定并與所述長(zhǎng)度軸線(xiàn)平行的中心軸線(xiàn)，振動(dòng)的波腹位置位于所述頂端部；處理部，其相對(duì)于所述第1區(qū)域的頂端部位于頂端側(cè)，該處理部的重心位于相對(duì)于所述第1區(qū)域的中心軸線(xiàn)偏離了的位置；以及第2區(qū)域，其在所述第1區(qū)域的頂端部與所述處理部之間連續(xù)地配置于所述第1區(qū)域的頂端部，構(gòu)成為在與所述第1區(qū)域的中心軸線(xiàn)平行且通過(guò)所述處理部的重心的位置具有重心軸線(xiàn)，且所述重心軸線(xiàn)與所述第1區(qū)域的中心軸線(xiàn)在所述第1區(qū)域的頂端部錯(cuò)位。
【專(zhuān)利說(shuō)明】超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過(guò)傳遞超聲波振動(dòng)來(lái)傳遞與長(zhǎng)度軸線(xiàn)平行的縱向振動(dòng)的超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]例如，在WO 2010/047395 Al中公開(kāi)了一種將超聲波探頭的頂端部的處理部的形狀形成為鉤形狀的處理器具。該處理器具通過(guò)在將處理部勾掛于生物體組織的狀態(tài)下使超聲波振動(dòng)振蕩、并向手邊側(cè)拉拽該處理部而能夠?qū)ι矬w組織進(jìn)行處理。
[0003]該處理器具利用處理部的形狀取得探頭整體的平衡。具體地說(shuō)，在WO2010/047395 Al中，在配置于探頭主體部的頂端的處理部的上表面?zhèn)刃纬闪隧敹算^部，在下表面?zhèn)刃纬闪税疾?。這樣，通過(guò)適當(dāng)?shù)匦纬商幚聿浚瑥亩固幚聿康闹匦奈恢门c探頭主體部的重心位置一致而謀求振動(dòng)的穩(wěn)定化。
[0004]如上所述，WO 2010/047395 Al的處理器具在處理部的上表面?zhèn)刃纬闪隧敹算^部并在下表面?zhèn)刃纬闪税疾?，使處理部的重心位置與超聲波探頭的探頭主體部的重心位置一致。因此，處理部的形狀的自由度較小，例如有時(shí)難以與處理對(duì)象的生物體組織相匹配地適當(dāng)?shù)匦纬商幚聿?。因而，期望一種為了謀求振動(dòng)的穩(wěn)定化而使處理部的重心位置與探頭主體部的重心位置一致、并且能夠?qū)⑻幚聿啃纬蔀楹线m的形狀的超聲波探頭。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠謀求振動(dòng)的穩(wěn)定化、并且適當(dāng)?shù)匦纬商幚聿康男螤?、而且能夠以低成本進(jìn)行制造的超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法。
[0006]本發(fā)明的一技術(shù)方案的超聲波探頭能夠?qū)⒂沙暡ㄕ駝?dòng)引起的縱向振動(dòng)沿著由基端和頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)從所述基端朝向所述頂端進(jìn)行傳遞，其中，該超聲波探頭包括:第I區(qū)域，其具有基端部、頂端部以及由所述基端部和所述頂端部限定并與所述長(zhǎng)度軸線(xiàn)平行的中心軸線(xiàn)，振動(dòng)的波腹位置位于所述頂端部；處理部，其相對(duì)于所述第I區(qū)域的頂端部位于頂端側(cè)，該處理部的重心位于相對(duì)于所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)偏離了的位置；以及第2區(qū)域，其在所述第I區(qū)域的頂端部與所述處理部之間連續(xù)地配置于所述第I區(qū)域的頂端部，構(gòu)成為在與所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)平行且通過(guò)所述處理部的重心的位置具有重心軸線(xiàn)，且所述重心軸線(xiàn)與所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)在所述第I區(qū)域的頂端部錯(cuò)位。
[0007]本發(fā)明的另一技術(shù)方案的、具有基端和頂端的超聲波探頭的制造方法包括:使沿著由所述基端和所述頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)較長(zhǎng)的準(zhǔn)備體中的、成為超聲波探頭的處理部的部位殘留，制作與所述超聲波探頭的基端相鄰的第I區(qū)域并限定所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)；對(duì)設(shè)為位于所述超聲波探頭的頂端的處理部的部位進(jìn)行加工并將所述超聲波探頭的頂端的處理部的重心位置限定在相對(duì)于所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)偏離了的位置；以及對(duì)所述第2區(qū)域進(jìn)行加工以將所述第I區(qū)域與所述處理部之間的第2區(qū)域的重心位置設(shè)為與所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)平行且通過(guò)所述處理部的重心位置的位置。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的概略圖。
[0009]圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元的一部分及超聲波探頭單元的概略縱剖視圖。
[0010]圖3A是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的概略圖。
[0011]圖3B是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的沿著圖3A中的3B — 3B線(xiàn)的概略橫截面圖。
[0012]圖3C是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例的概略圖。
[0013]圖4A是表示制作本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭時(shí)的、準(zhǔn)備體的概略圖。
[0014]圖4B是表示制作本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭時(shí)的、對(duì)圖4A所示的準(zhǔn)備體的設(shè)為探頭主體部的第I區(qū)域及第2區(qū)域的部位進(jìn)行加工以形成第I區(qū)域、并且使設(shè)為處理區(qū)域的部位直接殘留后的狀態(tài)的概略圖。
[0015]圖4C是表示制作本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭時(shí)的、對(duì)圖4B所示的設(shè)為第2區(qū)域的部位進(jìn)行加工、并且使設(shè)為處理區(qū)域的部位直接殘留后的狀態(tài)的概略圖。
[0016]圖4D是表示對(duì)圖4C所示的設(shè)為處理區(qū)域的部位進(jìn)行加工并形成鉤狀的處理區(qū)域后的狀態(tài)的概略圖。
[0017]圖4E是表示對(duì)圖4D所示的設(shè)為第2區(qū)域的部位的一部分進(jìn)行去除加工并形成第2區(qū)域后的狀態(tài)的概略圖。
[0018]圖5A是表示制作本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭時(shí)的、準(zhǔn)備體的概略圖。
[0019]圖5B是表示制作本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭時(shí)的、對(duì)圖5A所示的準(zhǔn)備體的設(shè)為探頭主體部的第I區(qū)域及第2區(qū)域的部位進(jìn)行加工以形成第I區(qū)域、并且使設(shè)為處理區(qū)域的部位直接殘留后的狀態(tài)的概略圖。
[0020]圖5C是表示制作本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭時(shí)的、對(duì)圖5B所示的設(shè)為第2區(qū)域的部位進(jìn)行加工、并且使設(shè)為處理區(qū)域的部位直接殘留后的狀態(tài)的概略圖。
[0021]圖是表示對(duì)圖5C所示的設(shè)為第2區(qū)域的部位進(jìn)行加工并形成第2區(qū)域后的狀態(tài)的概略圖。
[0022]圖5E是表示對(duì)圖所示的設(shè)為處理區(qū)域的部位進(jìn)行加工而形成鉤狀的處理區(qū)域后的狀態(tài)的概略圖。
[0023]圖6A是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示刮刀狀的處理區(qū)域的從圖6B所示的箭頭6A方向看到的狀態(tài)的概略俯視圖。
[0024]圖6B是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示刮刀狀的處理區(qū)域的從圖6A所示的箭頭6B方向、及從圖6C所示的箭頭6B方向看到的狀態(tài)的概略側(cè)視圖。
[0025]圖6C是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示刮刀狀的處理區(qū)域的從圖6B所示的箭頭6C方向看到的狀態(tài)的概略俯視圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示剪刀型的處理區(qū)域的概略側(cè)視圖。
[0027]圖8A是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示第2區(qū)域的概略橫截面圖。
[0028]圖8B是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示第2區(qū)域的概略橫截面圖。
[0029]圖8C是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示第2區(qū)域的概略橫截面圖。
[0030]圖8D是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示第2區(qū)域的概略橫截面圖。
[0031]圖8E是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示第2區(qū)域的概略橫截面圖。
[0032]圖8F是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示第2區(qū)域的概略橫截面圖。
[0033]圖9A是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示將探頭主體部的第I區(qū)域形成為正六邊形、并對(duì)正六邊形的一部分進(jìn)行去除加工以使第2區(qū)域相對(duì)于第I區(qū)域偏離了重心的狀態(tài)的概略橫截面圖。
[0034]圖9B是本發(fā)明的一實(shí)施方式的超聲波處理系統(tǒng)的超聲波探頭單元的超聲波探頭的變形例，是表示將探頭主體部的第I區(qū)域形成為正五邊形、并對(duì)正五邊形的一部分進(jìn)行去除加工以使第2區(qū)域相對(duì)于第I區(qū)域偏離了重心的狀態(tài)的概略橫截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]參照?qǐng)D1?圖9B說(shuō)明本發(fā)明的包含變形例的一實(shí)施方式。
[0036]如圖1所示，超聲波處理系統(tǒng)10包括電源單元12和作為超聲波處理器具的超聲波處理單元14。超聲波處理單元14包括超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元16和超聲波探頭單元18。
[0037]電源單元12包括用于向超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元16供給電流的電流供給部22和輸入部24。輸入部24連接于例如未圖示的腳踏開(kāi)關(guān)等，能夠切換利用電流供給部22供給電流的狀態(tài)和停止供給的狀態(tài)。另外，根據(jù)腳踏開(kāi)關(guān)的操作狀態(tài)，能夠使后述的超聲波振子34以適當(dāng)?shù)恼穹駝?dòng)。
[0038]如圖2所示，超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元16包括成為外殼的振子殼體32、配置于振子殼體32的內(nèi)部的作為振動(dòng)產(chǎn)生部的超聲波振子34以及自振子殼體32的基端延伸出來(lái)并以能夠拆裝的方式連接于電源單元12的線(xiàn)纜36。振子殼體32例如由具有絕緣性的樹(shù)脂材料等形成。
[0039]超聲波振子34例如使用BLT型。在超聲波振子34上連接有電布線(xiàn)38a、38b的一端。電布線(xiàn)38a、38b經(jīng)由線(xiàn)纜36的內(nèi)部將另一端連接于電源單元12的電流供給部22。電流供給部22經(jīng)由線(xiàn)纜36內(nèi)的電布線(xiàn)38a、38b向超聲波振子34供給電流。由此，超聲波振子34產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。在超聲波振子34的頂端方向側(cè)連接有用于對(duì)超聲波振動(dòng)的振幅進(jìn)行放大的變幅桿40。變幅桿40例如安裝于振子殼體32。另外，在變幅桿40的頂端部形成有內(nèi)螺紋部42。
[0040]如圖2所示，超聲波探頭單元18包括超聲波探頭52和護(hù)套54。護(hù)套54由具有電絕緣性的樹(shù)脂材料等形成。護(hù)套54形成為覆蓋超聲波探頭52的后述的第I區(qū)域72和第2區(qū)域74的外周面整體，并使處理區(qū)域64相對(duì)于護(hù)套54的頂端54a露出。護(hù)套54的基端54b以能夠拆裝的方式固定于振子殼體32。另外，在超聲波探頭52與護(hù)套54之間，在振動(dòng)的波節(jié)位置配置有例如由具有絕緣性的橡膠材料等形成的環(huán)56。因此，能夠預(yù)先使超聲波探頭52的外周面與護(hù)套52的內(nèi)周面之間分開(kāi)。當(dāng)超聲波探頭52具有多個(gè)振動(dòng)的波節(jié)位置時(shí)，優(yōu)選的是，在每一波節(jié)位置配置有環(huán)56。也優(yōu)選的是，在超聲波探頭52的、配置有環(huán)56的位置(振動(dòng)的波節(jié)位置)形成有例如環(huán)狀的凹部。
[0041]另外，能夠得到因超聲波處理單元14的使用狀態(tài)而不需要本實(shí)施方式的護(hù)套54和環(huán)56的情況。
[0042]圖3A所示的超聲波探頭52例如由鈦合金等形成。超聲波探頭52包括探頭主體部62和設(shè)于比探頭主體部62靠頂端方向側(cè)的位置并用于對(duì)生物體組織進(jìn)行處理的處理區(qū)域(處理部)64。
[0043]在探頭主體部62的基端的外周部形成有外螺紋部66。如圖2所示，外螺紋部66與形成于變幅桿40的內(nèi)螺紋部42螺紋接合。由此，超聲波探頭52安裝于超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元16。通過(guò)將超聲波探頭52安裝于超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元16，從而由超聲波振子34產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)傳遞到超聲波探頭52。通過(guò)向超聲波探頭52傳遞超聲波振動(dòng)，從而超聲波探頭52能夠進(jìn)行振動(dòng)方向和傳遞方向與中心軸線(xiàn)C平行的縱向振動(dòng)。如圖3A所示，探頭主體部62沿著中心軸線(xiàn)C在長(zhǎng)度方向上延伸設(shè)置。探頭主體部62包括位于長(zhǎng)度方向的基端側(cè)且在最基端形成有外螺紋部66的第I區(qū)域72和設(shè)于第I區(qū)域72的頂端方向側(cè)的第2區(qū)域74。優(yōu)選的是，第I區(qū)域72筆直地形成，橫截面具有相同的大小和相同的形狀。另夕卜，優(yōu)選的是，第2區(qū)域74筆直地形成，橫截面具有相同的大小和相同的形狀。在第2區(qū)域74的頂端方向側(cè)形成有處理區(qū)域64。另外，還可以是，例如在第I區(qū)域72和第2區(qū)域74的任意區(qū)域中，皆形成為基端側(cè)的橫截面形成得比頂端側(cè)的橫截面大的頂端變細(xì)的形狀。
[0044]在本實(shí)施方式中，圖3A和圖3B所示的第I區(qū)域72例如形成為圓柱狀。因此，第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C和與中心軸線(xiàn)C正交的各個(gè)橫截面位置處的重心(重心軸線(xiàn))一致。艮P，在從第I區(qū)域72的頂端到基端的任意位置，中心軸線(xiàn)C和與中心軸線(xiàn)C正交的橫截面的重心位置都一致。換言之，與第I區(qū)域72的長(zhǎng)度方向正交的各個(gè)圓形狀的橫截面的重心位置是各個(gè)橫截面的中心，因此中心軸線(xiàn)C由第I區(qū)域72的頂端部73a與基端部73b之間的各個(gè)截面的重心的集合體限定。
[0045]第I區(qū)域72與第2區(qū)域74之間的交界、即第I區(qū)域72的頂端部73a和第2區(qū)域74的基端部75b被調(diào)整為振動(dòng)的波腹位置。例如，在驅(qū)動(dòng)頻率為47kHz、超聲波探頭52為6-4Τ?制且外徑6mm左右的情況下，半波長(zhǎng)的長(zhǎng)度為51mm?52mm左右。因此，當(dāng)在振動(dòng)的波腹處接合了超聲波振動(dòng)產(chǎn)生單元16與超聲波探頭52時(shí)，從超聲波振子34的頂端(變幅桿40的基端)到探頭主體部62的第I區(qū)域72的頂端部73a的長(zhǎng)度為51mm?52mmX η (η:I以上的整數(shù))。即，從超聲波振子34的頂端(變幅桿40的基端)到探頭主體部62的第I區(qū)域72的頂端部73a的長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍(η倍)。優(yōu)選的是，將第2區(qū)域74和處理區(qū)域64加在一起后的長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍(η倍)。
[0046]另外，當(dāng)超聲波振子34的共振頻率為23.5kHz時(shí)，半波長(zhǎng)為102mm?104mm左右。在該情況下，從超聲波振子34的頂端(變幅桿40的基端)到探頭主體部62的第I區(qū)域72的頂端部73a的長(zhǎng)度例如為102mm?104mm的整數(shù)倍。另外，將第2區(qū)域74和處理區(qū)域64加在一起后的長(zhǎng)度例如為102mm?104mm的整數(shù)倍。
[0047]圖3A所示的處理區(qū)域64相對(duì)于探頭主體部62的第2區(qū)域74的頂端部75a彎曲。在本實(shí)施方式中，處理區(qū)域64形成為鉤狀。而且，處理區(qū)域64使重心位置相對(duì)于第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C位移到圖3A中附圖標(biāo)記Gtl所示的位置。特別是圖3A中的處理區(qū)域64的重心位置Gtl相對(duì)于中心軸線(xiàn)C位移到圖3A和圖3B中的上側(cè)。
[0048]第2區(qū)域74的與第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C正交的各個(gè)橫截面的重心的集合在圖3A和圖3B中呈附圖標(biāo)記G所示的直線(xiàn)狀。該附圖標(biāo)記G所示的直線(xiàn)與第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C平行，但是位于與中心軸線(xiàn)C不一致的不同位置。例如在如圖3A所示形成有處理區(qū)域64、且處理區(qū)域64的重心Gtl相對(duì)于中心軸線(xiàn)C向圖3A和圖3B中的上側(cè)偏離的情況下，第2區(qū)域74被加工形成為直線(xiàn)G通過(guò)處理區(qū)域64的重心Gtl、或者比中心軸線(xiàn)C靠近重心G0,該直線(xiàn)G為與第I區(qū)域74的中心軸線(xiàn)C正交的各個(gè)橫截面的重心的集合。S卩，通過(guò)第2區(qū)域74的重心的直線(xiàn)G(中心軸線(xiàn))與通過(guò)第I區(qū)域的重心的中心軸線(xiàn)C平行，并且位于與中心軸線(xiàn)C不一致的不同位置。換言之，第2區(qū)域的中心軸線(xiàn)(直線(xiàn)G)與第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)C平行，并且通過(guò)重心Gtl、或者比中心軸線(xiàn)C靠近重心G。。
[0049]另外，在第I區(qū)域72與第2區(qū)域74之間的交界使重心G偏離，但是該交界位置是振動(dòng)的波腹位置。振動(dòng)的波腹位置比其他位置較大地位移，但是其附近的介質(zhì)的狀態(tài)同沒(méi)有波時(shí)一樣未產(chǎn)生應(yīng)力。因而，即使如此在振動(dòng)的波腹位置使重心偏離，也未對(duì)振動(dòng)帶來(lái)影響，或者基本上未帶來(lái)影響。另外，在第I區(qū)域72和第2區(qū)域74中，重心位置均以半波長(zhǎng)單位在與中心軸線(xiàn)C平行的直線(xiàn)上恒定。因此，能夠使縱向振動(dòng)穩(wěn)定化。
[0050]使用圖4A?圖4E說(shuō)明本實(shí)施方式的超聲波探頭52的制造順序(制造方法)。在此，說(shuō)明處理區(qū)域64具有圖3A所示的鉤形狀的例子。
[0051]首先，如圖4A所示，準(zhǔn)備沿著長(zhǎng)度方向(長(zhǎng)度軸線(xiàn))L較長(zhǎng)的筆直的、例如鈦合金材料制的桿狀構(gòu)件(準(zhǔn)備體)52a。該桿狀構(gòu)件52a的與長(zhǎng)度方向正交的橫截面的外周面例如可以為圓形狀、多邊形狀的任一種。桿狀構(gòu)件52a的長(zhǎng)度由所使用的超聲波振子34的共振頻率、所連接的變幅桿40的長(zhǎng)度以及生物體組織的處理對(duì)象等確定。
[0052]在桿狀構(gòu)件52a的橫截面的外周面不是圓形狀的情況下，優(yōu)選的是，利用車(chē)床等將桿狀構(gòu)件52a的外周面加工為圓形。另外，桿狀構(gòu)件52a的最大外徑也因是否在超聲波探頭52的外周配置護(hù)套54、護(hù)套54的厚度而不同，但是利用例如穿刺于體腔的套管針的內(nèi)徑(例如5mm、10mm、l2mm等)適當(dāng)?shù)卮_定。
[0053]將圖4A所示的桿狀構(gòu)件52a配置于車(chē)床，將設(shè)為第I區(qū)域72的部位72a的外周面的形狀如圖4B所示切削為第I區(qū)域72。此時(shí)，優(yōu)選的是，設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的外周面也加工為與第I區(qū)域72相同的外徑。另外，在設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的頂端方向側(cè)殘留形成處理區(qū)域64的圓柱狀部分64a。在本階段中形成第I區(qū)域72。
[0054]設(shè)為外螺紋部66的部位66a既可以在本階段中形成，也可以在形成處理區(qū)域64和第2區(qū)域74之后形成?；蛘撸部梢栽谛纬傻贗區(qū)域72之前形成設(shè)為外螺紋部66的部位66a。設(shè)為外螺紋部66的部位66a的螺紋切削也可以在之后的任意階段中進(jìn)行。
[0055]然后，如圖4C所示，對(duì)設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的外周面進(jìn)一步進(jìn)行切削，使設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的外徑小于第I區(qū)域72的外徑。另外，此時(shí)，第I區(qū)域72的重心位置與設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的重心位置都還位于第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C上的同軸上。
[0056]然后，如圖4D所示，利用例如5軸的NC車(chē)床、鍛造等對(duì)設(shè)為處理區(qū)域64的部位64a適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加工而制作處理區(qū)域64。在制作例如內(nèi)徑為5mm的套管針?biāo)褂玫某暡ㄌ筋^52的情況下，處理區(qū)域64形成為相對(duì)于中心軸線(xiàn)C不超過(guò)2.5mm的范圍。即，為了使內(nèi)徑為5mm的套管針能夠貫穿處理區(qū)域64，處理區(qū)域64形成為相對(duì)于中心軸線(xiàn)C使圖4D的上側(cè)不超過(guò)2.5mm、且下側(cè)不超過(guò)2.5mm的范圍。這樣，若處理區(qū)域64的形狀確定，則處理區(qū)域64的重心位置Gtl確定。在此，處理區(qū)域64的重心G。相對(duì)于中心軸線(xiàn)C位于圖4D中的上側(cè)。設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的重心位于第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C上的同軸上，因此處理區(qū)域64的重心Gtl與設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的重心錯(cuò)位。
[0057]如圖4E所示，設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a以與中心軸線(xiàn)C平行且通過(guò)處理區(qū)域64的重心Gtl的假想的直線(xiàn)G成為第2區(qū)域74的重心的集合體的方式例如被銑床削掉一部分。在本實(shí)施方式中，將圖4D中的下側(cè)部分的一部分削為平面狀而形成圖3A、圖3B及圖4E所示的平面76。S卩，使第2區(qū)域74的重心G相對(duì)于設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的重心向圖4E中的上側(cè)偏離。
[0058]例如若形成圖4D所示的鉤狀等的處理區(qū)域64，則在其影響下，處理區(qū)域64的重心位置Gtl被限定在自第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C偏離了的位置。因此，如圖4E所示對(duì)第2區(qū)域74從頂端到基端進(jìn)行加工，使第2區(qū)域74的重心位置同與中心軸線(xiàn)C平行、且通過(guò)處理區(qū)域64的重心位置Gtl、或者比中心軸線(xiàn)C靠近重心Gtl的位置對(duì)齊。
[0059]這樣，能夠以使從第2區(qū)域74的頂端到基端的重心位置(重心軸線(xiàn))G相對(duì)于中心軸線(xiàn)C平行地偏離、并且與處理區(qū)域64的重心Gtl—致、或者比中心軸線(xiàn)C靠近G ^的方式制作超聲波探頭52。
[0060]在此，說(shuō)明了形成處理區(qū)域64之后對(duì)第2區(qū)域74進(jìn)行加工的例子，但是當(dāng)然能夠先對(duì)第2區(qū)域74進(jìn)行加工、之后再形成處理區(qū)域64。使用圖5A?圖5E對(duì)此簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明。圖5A與圖4A相對(duì)應(yīng)，圖5B與圖4B相對(duì)應(yīng)，圖5C與圖4C相對(duì)應(yīng)，因此省略關(guān)于圖5A?圖5C的說(shuō)明。
[0061]在此，不同于圖4D，如圖所示，在加工形成處理區(qū)域64之前形成第2區(qū)域74，限定在相對(duì)于第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C使第2區(qū)域74的重心軸線(xiàn)G偏離了的位置。這是因?yàn)?，根?jù)例如由形成許多相同形狀的超聲波探頭52帶來(lái)的經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)等，能夠容易地確認(rèn)對(duì)處理區(qū)域64進(jìn)行加工后的重心位置Gp
[0062]而且，不同于圖4E，如圖5E所示，在形成第2區(qū)域74之后將處理區(qū)域64加工形成為預(yù)定的形狀(通過(guò)設(shè)計(jì)限定的形狀)。此時(shí)，能夠以第2區(qū)域74的重心軸線(xiàn)G通過(guò)處理區(qū)域64的重心Gtl、或者比中心軸線(xiàn)C靠近重心Gtl的方式形成處理區(qū)域64。
[0063]對(duì)使用具有超聲波探頭52的、圖1所示的超聲波處理系統(tǒng)10時(shí)的作用簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明，該超聲波探頭52是通過(guò)使用例如圖4A?圖4E或圖5A?圖5E說(shuō)明的工序制作的。
[0064]使超聲波探頭52的基端的外螺紋部66螺合于變幅桿40的內(nèi)螺紋部42。
[0065]使未圖示的套管針穿刺例如腹壁等并固定。在該狀態(tài)下，將超聲波探頭單元18的處理區(qū)域64經(jīng)由套管針朝向體腔內(nèi)等的處理對(duì)象的生物體組織進(jìn)行導(dǎo)入。例如一邊用鉤形狀等的處理區(qū)域64勾掛生物體組織，一邊操作未圖示的腳踏開(kāi)關(guān)而從輸入部24向電流供給部22傳遞信號(hào)以切換為從電流供給部22供給電流的狀態(tài)。因此，超聲波振子34振動(dòng)，經(jīng)由變幅桿40向超聲波探頭52傳遞振動(dòng)。即，超聲波探頭52將由超聲波振動(dòng)引起的縱向振動(dòng)沿著由基端和頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)L從其基端朝向頂端進(jìn)行傳遞。
[0066]此時(shí)，從變幅桿40的基端到超聲波探頭52的第I區(qū)域72的頂端部73a，中心軸線(xiàn)(重心)C筆直且沒(méi)有位置偏離。因此，來(lái)自超聲波振子34的縱向振動(dòng)經(jīng)由變幅桿40直至第I區(qū)域72的頂端部73a以未產(chǎn)生振動(dòng)損失的方式傳遞穩(wěn)定的振動(dòng)。
[0067]在第I區(qū)域72的頂端部73a與第2區(qū)域74的基端部75b之間的交界，重心位置產(chǎn)生了偏離，但是由于如上所述該交界是振動(dòng)的波腹位置，因此未給振動(dòng)帶來(lái)影響。而且，從第2區(qū)域74的基端部75b到頂端部75a，重心軸線(xiàn)G筆直且沒(méi)有位置偏離。因此，來(lái)自超聲波振子34的縱向振動(dòng)經(jīng)由變幅桿40、第I區(qū)域72直至第2區(qū)域74的頂端部75a以未產(chǎn)生振動(dòng)損失的方式傳遞穩(wěn)定的振動(dòng)。而且，處理區(qū)域64的重心位置Gtl也位于使第2區(qū)域74的重心軸線(xiàn)G延長(zhǎng)后的軸線(xiàn)上。因此，來(lái)自超聲波振子34的縱向振動(dòng)經(jīng)由變幅桿40、第I區(qū)域72、第2區(qū)域74直至處理區(qū)域64的頂端以未產(chǎn)生振動(dòng)損失的方式傳遞穩(wěn)定的振動(dòng)。
[0068]因而，能夠向經(jīng)由處理區(qū)域64勾掛住的生物體組織以極力減少了超聲波振動(dòng)損失的狀態(tài)進(jìn)行傳遞，因此通過(guò)向手邊側(cè)拉拽該處理區(qū)域64而對(duì)生物體組織進(jìn)行切開(kāi)等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行處理。
[0069]在適當(dāng)?shù)匦纬商幚韰^(qū)域64的形狀的情況下，只要與此相對(duì)應(yīng)地調(diào)整第2區(qū)域74的重心位置即可，因此能夠確保處理區(qū)域64的形狀的自由度。例如，并不限于圖3A所示的鉤形狀，也適合使用圖6A?圖6C所示的刮刀型、圖7所示的剪刀型的處理區(qū)域64。以使第2區(qū)域74的重心軸線(xiàn)G同處理區(qū)域64的重心Gtl—致、或者比中心軸線(xiàn)C靠近重心G ^的方式調(diào)整第2區(qū)域74的重心位置，該重心軸線(xiàn)G由與第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C正交的各個(gè)橫截面的重心的集合限定。由此，能夠向第I區(qū)域72、第2區(qū)域74以及處理區(qū)域74傳遞穩(wěn)定的縱向振動(dòng)。
[0070]本實(shí)施方式的超聲波探頭52只要以超聲波探頭52的頂端側(cè)的僅半波長(zhǎng)部分或其整數(shù)倍使重心與筆直的狀態(tài)相匹配，就能夠不產(chǎn)生或難產(chǎn)生縱向振動(dòng)的紊亂。本實(shí)施方式的超聲波探頭52的第I區(qū)域72與第2區(qū)域74之間的交界是相當(dāng)于振動(dòng)的波腹位置的部分，在第I區(qū)域72與第2區(qū)域74之間的交界處使重心偏離，在第I區(qū)域72中重心位于中心軸線(xiàn)C上，在第2區(qū)域74和處理區(qū)域64中重心位于與中心軸線(xiàn)C平行的直線(xiàn)G上，因此能夠?qū)?lái)自超聲波振子34的縱向振動(dòng)經(jīng)由超聲波探頭52以穩(wěn)定的狀態(tài)傳遞到處理區(qū)域64。即，僅靠調(diào)整超聲波探頭52的頂端側(cè)的半波長(zhǎng)部分或其整數(shù)倍的重心，就能夠難以產(chǎn)生縱向振動(dòng)的紊亂，因此不會(huì)增大加工成本，特別是在超聲波探頭52的探頭主體部62中，能夠防止產(chǎn)生橫波等不期望的振動(dòng)。
[0071]另外，在超聲波探頭52的上述制造步驟中，在此如圖4C、圖5C所示，說(shuō)明了將設(shè)為第2區(qū)域74的部位74a的外徑形成得比第I區(qū)域72的外徑小的工序，但是該工序能夠省略。即，如圖3C所示，只要能夠?qū)υO(shè)為第2區(qū)域74的部位74a進(jìn)行加工而形成例如平面76且使重心軸線(xiàn)G相對(duì)于中心軸線(xiàn)C偏離，就不必進(jìn)行小徑化。反之也可以使第2區(qū)域74
大徑化。
[0072]另外，相對(duì)于例如圓柱狀的第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C，也能夠形成(即偏心形成)為使第2區(qū)域74的中心軸線(xiàn)偏離的圓柱狀。即，第2區(qū)域74也能夠形成為圓柱狀。但是，在形成使重心相對(duì)于第I區(qū)域72偏離了的圓柱狀的第2區(qū)域74時(shí)，與上述圖4A?圖4E、圖5A?圖5E所示的例子相比，加工成本增大。因此，在使圓柱狀的第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)及第2區(qū)域74的中心軸線(xiàn)都恒定之后，通過(guò)第2區(qū)域74的一面(例如平面76)的切削加工來(lái)調(diào)整第2區(qū)域74的重心位置的做法在成本方面是有利的。
[0073]在此，第2區(qū)域74的形狀除了切削圓柱的一部分而形成圖3B所示的平面76以外，也適合形成為圖8A?圖8F所示的狀態(tài)。當(dāng)加工為圖8A?圖8F所示的狀態(tài)時(shí)，能夠使用公知的各種機(jī)床。利用如圖8A?圖8F所示所去除的加工部(去除面)76a、76b、76c、76d、76e、76f，能夠使重心G相對(duì)于各個(gè)附圖的假想圓的中心C向上側(cè)偏離。S卩，第2區(qū)域74形成相對(duì)于第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C并不點(diǎn)對(duì)稱(chēng)、而是例如如附圖標(biāo)記76、76a、76b、76c、76d、76e、76f所示的除圓形以外的異形狀部分，能夠使重心G偏離。在如附圖標(biāo)記76a、76b、76c、76d、76e、76f所示的情況下，也能夠與將第2區(qū)域74的形狀保持為圓柱狀的情況相比降低成本地形成超聲波探頭52。
[0074]上述超聲波探頭52的第I區(qū)域72可以說(shuō)相對(duì)于第I區(qū)域72的中心軸線(xiàn)C形成為點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。第2區(qū)域74以其重心軸線(xiàn)G通過(guò)處理區(qū)域64的重心Gtl的方式相對(duì)于重心軸線(xiàn)G形成得不對(duì)稱(chēng)。
[0075]在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了第I區(qū)域72的外周面為圓形狀、第2區(qū)域74的外周面的一部分為圓形的一部分的情況。此外，也優(yōu)選的是，如圖9A所示附圖標(biāo)記172所示的第I區(qū)域?yàn)榱呅蔚?n邊形(η:自然數(shù))，或者如圖9Β所示附圖標(biāo)記272所示的第I區(qū)域?yàn)槲暹呅蔚?η+1邊形(η:自然數(shù))。另外，也優(yōu)選的是，如圖9Α所示附圖標(biāo)記174所示的第2區(qū)域自六邊形去除加工了一部分而形成加工部(在此為平面76)。同樣地，也優(yōu)選的是，如圖9Β所示附圖標(biāo)記274所示的第2區(qū)域自五邊形去除加工了一部分而形成加工部(在此為平面76)。
[0076]另外，在圖9Β所示的第I區(qū)域272為正五邊形的情況下，第I區(qū)域272的重心位置即中心軸線(xiàn)C位于在使某一邊(第I邊)的中點(diǎn)的垂線(xiàn)向與該邊相對(duì)的頂點(diǎn)(第I頂點(diǎn))延伸、使其他某一邊(第2邊)的中點(diǎn)的垂線(xiàn)向與該邊相對(duì)的頂點(diǎn)(第2頂點(diǎn))延伸時(shí)兩垂線(xiàn)交叉的位置。
[0077]另外，也優(yōu)選的是，適當(dāng)?shù)亟M合圖9Α所示的六邊形、圖9Β所示的五邊形而形成第I區(qū)域及第2區(qū)域。即，也優(yōu)選的是，使用例如將第I區(qū)域72形成為五邊形、將第2區(qū)域74去除加工了六邊形的一部分后的結(jié)構(gòu)來(lái)形成探頭主體部62。另外，也優(yōu)選的是，使用例如將第I區(qū)域72形成為六邊形、將第2區(qū)域74去除加工了五邊形的一部分后的結(jié)構(gòu)來(lái)形成探頭主體部62。
[0078]至此，參照附圖具體說(shuō)明了幾個(gè)實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，包含在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行的所有實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波探頭，其能夠?qū)⒂沙暡ㄕ駝?dòng)引起的縱向振動(dòng)沿著由基端和頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)從所述基端朝向所述頂端進(jìn)行傳遞，其中，該超聲波探頭包括: 第I區(qū)域，其具有基端部、頂端部以及由所述基端部和所述頂端部限定并與所述長(zhǎng)度軸線(xiàn)平行的中心軸線(xiàn)，振動(dòng)的波腹位置位于所述頂端部； 處理部，其相對(duì)于所述第I區(qū)域的頂端部位于頂端側(cè)，該處理部的重心位于相對(duì)于所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)偏離了的位置；以及 第2區(qū)域，其在所述第I區(qū)域的頂端部與所述處理部之間連續(xù)地配置于所述第I區(qū)域的頂端部，構(gòu)成為在與所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)平行，且通過(guò)所述處理部的重心的位置具有重心軸線(xiàn)，且所述重心軸線(xiàn)與所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)在所述第I區(qū)域的頂端部錯(cuò)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中， 所述第2區(qū)域去除了柱狀體的一部分，將所述第2區(qū)域的重心限定在相對(duì)于所述中心軸線(xiàn)脫離了的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中， 從所述第I區(qū)域的頂端部到連續(xù)地配置所述處理部的所述第2區(qū)域的頂端部，與所述重心軸線(xiàn)正交的橫截面為同一形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中， 所述第2區(qū)域的、與所述重心軸線(xiàn)正交的橫截面的外形是不同于圓形的異形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中， 所述第I區(qū)域的、與所述中心軸線(xiàn)正交的橫截面的外形是圓形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其中， 所述處理部具有鉤形狀。
7.一種超聲波處理單元，其中，該超聲波處理單元包括: 權(quán)利要求1所述的超聲波探頭；以及 超聲波振子，其配置于所述超聲波探頭的基端側(cè)并能夠向所述超聲波探頭輸入超聲波振動(dòng)。
8.一種超聲波探頭的制造方法，該超聲波探頭具有基端和頂端，其中，該制造方法包括: 使沿著由所述基端和所述頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)較長(zhǎng)的準(zhǔn)備體中的、成為超聲波探頭的處理部的部位殘留，制作與所述超聲波探頭的基端相鄰的第I區(qū)域并限定所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)； 對(duì)設(shè)為位于所述超聲波探頭的頂端的處理部的部位進(jìn)行加工并將所述超聲波探頭的頂端的處理部的重心位置限定在相對(duì)于所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)偏離了的位置；以及對(duì)所述第I區(qū)域與所述處理部之間的第2區(qū)域進(jìn)行加工以將所述第2區(qū)域的重心位置設(shè)為與所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)平行且通過(guò)所述處理部的重心位置的位置。
9.一種超聲波探頭的制造方法，該超聲波探頭具有基端和頂端，其中，該制造方法包括: 使沿著由所述基端和所述頂端限定的長(zhǎng)度軸線(xiàn)較長(zhǎng)的準(zhǔn)備體中的、成為超聲波探頭的處理部的部位殘留，制作與所述超聲波探頭的基端相鄰的第I區(qū)域并限定所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)； 以將與所述第I區(qū)域的頂端側(cè)連續(xù)的第2區(qū)域的重心軸線(xiàn)限定在相對(duì)于所述第I區(qū)域的中心軸線(xiàn)偏離了的位置的方式進(jìn)行加工；以及 對(duì)成為與所述第2區(qū)域的頂端側(cè)連續(xù)的處理部的部位進(jìn)行加工而將處理部形成為預(yù)定的形狀。
【文檔編號(hào)】A61B18/00GK104519816SQ201380042181
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】銅庸高 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社