超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法
【專利摘要】超聲波探頭的制造方法包括對第1橫向振動進行分析的步驟，通過使探頭準備體縱向振動，從而該第1橫向振動由于頂端非對稱部的非對稱的形狀而在所述探頭準備體中疊加于所述縱向振動。所述制造方法包括確定彎折位置的步驟，在所述彎折位置處，在比彎折位置靠基端方向側的基端側探頭構成部與X－Y平面平行、并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下使所述對稱部彎折，波長和振動方向與所述第1橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與所述第1橫向振動的相位相反的第2橫向振動在所述探頭準備體中疊加于所述縱向振動和所述第1橫向振動。
【專利說明】超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于超聲波處理裝置、并通過被傳遞超聲波振動而進行振動方向與中心軸線平行的縱向振動的超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法。

【背景技術】
[0002]例如，在專利文獻I中公開了一種具有超聲波探頭的超聲波處理裝置。該超聲波處理裝置的超聲波探頭通過被傳遞超聲波振動而進行振動方向與中心軸線平行的縱向振動。在專利文獻I中，限定了與超聲波探頭的長度方向平行的X軸、與X軸正交的Y軸以及與X軸正交并且與Y軸正交的Z軸。超聲波探頭包括中心軸線與X軸同軸的探頭主體部和設于比探頭主體部靠頂端方向側的位置的頂端非對稱部(頂端處理部)。另外，超聲波處理裝置具有能夠相對于頂端處理部開閉的鉗構件。鉗構件的開閉方向與Z軸平行。在頂端處理部與鉗構件之間把持著生物體組織等處理對象的狀態(tài)下，通過使超聲波探頭進行縱向振動，從而所把持的處理對象被凝固切開，進行處理對象的處理。在此，探頭主體部形成為以由X軸和Z軸限定的X-Z平面為中心對稱的形狀。另外，基于確保對處理對象進行處理時的手術者的可視性的觀點等考慮，在頂端處理部，相對于探頭主體部向與Y軸平行的方向彎曲。因此，頂端處理部形成為以由X軸與Z軸限定的X — Z平面為中心非對稱的形狀。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特許第4493893號公報


【發(fā)明內容】

_6] 發(fā)明要解決的問題
[0007]所述專利文獻I的超聲波探頭包括以X — Z平面為中心對稱的形狀的探頭主體部和以X — Z平面為中心非對稱的形狀的頂端處理部。由于是以X-Z平面為中心非對稱的形狀，因此頂端處理部的重心在與Y軸平行的方向上自X軸離開。因此，在使超聲波探頭縱向振動的狀態(tài)下，振動方向與中心軸線垂直的橫向振動疊加于縱向振動。由于橫向振動疊力口，因此超聲波探頭未以適當的振動模式進行振動，在處理對象的處理中使用的縱向振動未適當地傳遞到頂端處理部。即，超聲波探頭會以與適合于處理對象的處理的振動模式不同的振動模式進行振動。另外，由于橫向振動疊加，因此例如在超聲波探頭的外周部產生很多氣穴等，處理性能降低。
[0008]本發(fā)明是著眼于所述問題而做成的，其目的在于提供一種即使在設有將橫向振動疊加于縱向振動的頂端非對稱部的情況下、也能夠以適合于處理對象的處理的振動模式進行振動的超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法。
_9] 用于解決問題的方案
[0010]為了達到所述目的，本發(fā)明的某一技術方案是一種超聲波探頭的制造方法，該超聲波探頭從基端到頂端沿著中心軸線延伸設置，通過被傳遞超聲波振動而能夠進行振動方向與所述中心軸線平行的縱向振動，其中，該超聲波探頭的制造方法包括以下步驟:形成包括對稱部和頂端非對稱部的探頭準備體，在限定了與長度方向平行的X軸、與所述X軸的正交的Y軸以及與所述X軸正交并且與所述Y軸正交的Z軸的情況下，該對稱部的所述中心軸線與所述X軸同軸，并呈以由所述X軸與所述Z軸限定的X - Z平面為中心對稱的形狀，該頂端非對稱部設于比所述對稱部靠所述頂端方向側的位置，并呈以所述X — Z平面為中心非對稱的形狀；對第I橫向振動進行分析，通過使所述探頭準備體進行所述縱向振動，從而該第I橫向振動由于所述頂端非對稱部的所述非對稱的所述形狀而在所述探頭準備體中疊加于所述縱向振動，該第I橫向振動的振動方向與由所述X軸和所述Y軸限定的X -Y平面平行，并且與所述中心軸線垂直；確定彎折位置，在所述彎折位置處，在比彎折位置靠基端方向側的基端側探頭構成部與所述X — Y平面平行、并且相對于所述X軸傾斜的狀態(tài)下使所述對稱部彎折，通過在使所述對稱部在所述彎折位置處彎折的狀態(tài)下使所述探頭準備體進行所述縱向振動，從而波長和振動方向與所述第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與所述第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在所述探頭準備體中疊加于所述縱向振動和所述第I橫向振動；以及使所述對稱部在確定的所述彎折位置處彎折，形成所述中心軸線與所述X軸同軸、并且以所述X — Z平面為中心對稱的形狀的探頭主體部和相對于所述探頭主體部彎折的所述基端側探頭構成部。
[0011]本發(fā)明的另外某一技術方案是一種超聲波探頭，其從基端到頂端沿著中心軸線延伸設置，通過被傳遞超聲波振動而能夠進行振動方向與所述中心軸線平行的縱向振動，其中，該超聲波探頭包括:探頭主體部，在限定了與長度方向平行的X軸、與所述X軸正交的Y軸以及與所述X軸正交并且與所述Y軸正交的Z軸的情況下，該探頭主體部的所述中心軸線與所述X軸同軸，并呈以由所述X軸與所述Z軸限定的X — Z平面為中心對稱的形狀；頂端非對稱部，其設于比所述探頭主體部靠所述頂端方向側的位置，并呈以所述X — Z平面為中心非對稱的形狀，由于所述頂端非對稱部的所述非對稱的所述形狀，因此通過使所述超聲波探頭進行所述縱向振動，從而振動方向與由所述X軸和所述Y軸限定的X — Y平面平行、并且與所述中心軸線垂直的第I橫向振動在所述超聲波探頭中疊加于所述縱向振動；以及基端側探頭構成部，其設于比所述探頭主體部靠所述基端方向側的位置，在與所述X-Y平面平行并且相對于所述X軸傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置處相對于所述探頭主體部彎折，由于在所述彎折位置處所述基端側探頭構成部相對于所述探頭主體部彎折，因此通過使所述超聲波探頭進行所述縱向振動，從而波長和振動方向與所述第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與所述第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在所述超聲波探頭中疊加于所述縱向振動和所述第I橫向振動。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據本發(fā)明，能夠提供即使在設有將橫向振動疊加于縱向振動的頂端非對稱部的情況下、也能夠以適合于處理對象的處理的振動模式進行振動的超聲波探頭及超聲波探頭的制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的超聲波處理裝置的概略圖。
[0015]圖2是概略表示第I實施方式的振動產生單元的結構的剖視圖。
[0016]圖3是概略表示第I實施方式的超聲波探頭的結構的立體圖。
[0017]圖4是概略表示第I實施方式的超聲波探頭的結構的剖視圖。
[0018]圖5是表示第I實施方式的超聲波探頭的、相對于沿著中心軸線的位置變化的、第I振動的變化的概略圖。
[0019]圖6是表示第I實施方式的超聲波探頭的、相對于沿著中心軸線的各個位置處的時間變化的、第I橫向振動的變化的概略圖。
[0020]圖7是表示第I實施方式的超聲波探頭的、相對于沿著中心軸線的位置變化的、第2振動的變化的概略圖。
[0021]圖8是表示第I實施方式的超聲波探頭的、相對于沿著中心軸線的各個位置處的時間變化的、第2橫向振動的變化的概略圖。
[0022]圖9是表示第I實施方式的超聲波探頭的制造方法的流程圖。
[0023]圖10是概略表示第I實施方式的探頭準備體的結構的剖視圖。
[0024]圖11是概略表示第I變形例的超聲波探頭的結構的剖視圖。
[0025]圖12是概略表示第2變形例的超聲波探頭的頂端非對稱部的結構的剖視圖。
[0026]圖13是概略表示第3變形例的超聲波探頭的頂端非對稱部的結構的剖視圖。

【具體實施方式】
[0027](第I實施方式)
[0028]參照圖1?圖10說明本發(fā)明的第I實施方式。圖1是表示本實施方式的超聲波處理裝置I的圖。如圖1所示，超聲波處理裝置I具有中心軸線C。在此，將與中心軸線C平行的兩個方向中的一方設為頂端方向(圖1的箭頭Cl的方向)，將與頂端方向相反的方向設為基端方向(圖1的箭頭C2的方向)。超聲波處理裝置I包括振動產生單元2和從基端到頂端沿著中心軸線C延伸設置的超聲波探頭3。另外，在圖1、圖3、圖4、圖10中，為了便于理解，夸大圖示了超聲波探頭3的彎曲。因此，不同于實際的超聲波探頭3的彎曲的大小。
[0029]振動產生單元2包括振子殼體11。在振子殼體11的基端連接有線纜5的一端。線纜5的另一端連接于電源單元6。電源單元6包括超聲波產生電流供給部7和輸入部9。
[0030]圖2是表示振動產生單元2的結構的圖。如圖2所示,在振子殼體11的內部設有作為振動產生部的超聲波振子12，該超聲波振子12具有用于將電流轉換為超聲波振動的壓電元件。在超聲波振子12上連接有電布線13A、13B的一端。電布線13A、13B穿過線纜5的內部，另一端連接于電源單元6的超聲波產生電流供給部7。通過從超聲波產生電流供給部7經由電布線13A、13B向超聲波振子12供給電流，從而利用超聲波振子12產生超聲波振動。在超聲波振子12的頂端方向側連結有用于放大超聲波振動的振幅的變幅桿15。變幅桿15安裝于振子殼體11。另外，在變幅桿15的頂端部形成有內螺紋部17。
[0031]圖3和圖4是表不超聲波探頭3的圖。如圖3和圖4所不,超聲波探頭3包括探頭主體部21、設于比探頭主體部21靠頂端方向側的位置的頂端非對稱部22以及設于比探頭主體部21靠基端方向側的位置的基端側探頭構成部23。另外，在頂端非對稱部22上形成有用于對生物體組織進行處理的處理區(qū)域(處理部)。
[0032]在基端側探頭構成部23的外周部形成有外螺紋部25。通過使外螺紋部25與變幅桿15的內螺紋部17螺紋接合，從而超聲波探頭3安裝于振動產生單元2。通過將超聲波探頭3安裝于振動產生單元2，從而利用超聲波振子12產生的超聲波振動傳遞到超聲波探頭3。通過將超聲波振動傳遞到超聲波探頭3，從而超聲波探頭3能夠進行振動方向和傳遞方向與中心軸線C平行的縱向振動。
[0033]探頭主體部21沿著長度方向延伸設置。在探頭主體部21中，中心軸線C相對于與長度方向平行的X軸同軸。在此，限定與X軸正交的Y軸和與X軸正交并且與Y軸正交的Z軸。而且，將與Y軸平行的方向的一方設為第IY軸方向(圖4的箭頭Yl的方向)，將與第IY軸方向相反的方向設為第2Y軸方向(圖4的箭頭Y2的方向)。圖4表示由X軸與Y軸限定的X — Y平面上的、超聲波探頭3的剖視圖。探頭主體部21形成為以由X軸與Z軸限定的X — Z平面為中心對稱的形狀。
[0034]另外，頂端非對稱部22具有相對于X軸朝向第IY軸方向彎曲的彎曲部位27。通過設置彎曲部位27，從而在頂端非對稱部22處的處理對象的處理中，確保了手術者的可視性。另外，由于設有彎曲部位27，因此頂端非對稱部22形成為以X - Z平面為中心非對稱的形狀。因此，頂端非對稱部22的重心自X軸離開地位于作為與Y軸平行的方向的一方的第IY軸方向上。
[0035]基端側探頭構成部23在彎折位置BI處相對于探頭主體部21彎折?；藗忍筋^構成部23在與X — Y平面平行并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下延伸設置。在彎折位置BI處，基端側探頭構成部23相對于探頭主體部21 (X軸)以彎折角度α?彎折?；藗忍筋^構成部23相對于X軸向作為與Y軸平行的方向的另一方的第Ti軸方向側傾斜。因此，基端側探頭構成部23的重心自X軸離開地位于第2Υ軸方向上。
[0036]另外，基端側探頭構成部23從超聲波探頭3的基端沿著中心軸線C延伸設置至彎折位置BI。探頭主體部21的沿著中心軸線C(X軸)的第I尺寸LI大于基端側探頭構成部23的沿著中心軸線C的第2尺寸L2。因而，彎折位置BI位于超聲波探頭3的基端方向側的部位。
[0037]接著，說明超聲波處理裝置I和超聲波探頭3的作用。當利用超聲波探頭3的頂端非對稱部22進行生物體組織等處理對象的處理時，利用輸入部9處的操作，從超聲波產生電流供給部7經由電布線13Α、13Β向超聲波振子12供給電流。由此，利用超聲波振子12產生超聲波振動，經過變幅桿15將超聲波振動傳遞到超聲波探頭3。通過將超聲波振動傳遞到超聲波探頭3，從而超聲波探頭3進行振動方向和傳遞方向與中心軸線C平行的縱向振動。在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，頂端非對稱部22進行處理對象的處理。例如，通過在使頂端非對稱部22接觸處理對象的狀態(tài)下使超聲波探頭3進行縱向振動，從而利用頂端非對稱部22進行處理對象的凝固切開(cutting and coagulat1n)。此時，由于在頂端非對稱部22設有彎曲部位27，因此確保了手術者的可視性。另外，雖未圖示，但是為了把持并處理處理對象的組織，也可以設置相對于頂端非對稱部22開閉的鉗構件。
[0038]在此，由于設有彎曲部位27，因此頂端非對稱部22呈以X — Z平面為中心非對稱的形狀。即，頂端非對稱部22的重心自X軸離開地位于作為與Y軸平行的方向的一方的第IY軸方向上。由于頂端非對稱部22的非對稱的形狀，因此在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，第I橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動。第I橫向振動的振動方向與X-Y平面平行，并且與中心軸線C垂直。
[0039]圖5是表示相對于沿著中心軸線C的位置⑶變化的、第I橫向振動(Vl)的變化的圖。圖6是表不相對于各個位置SI?位置S4處的時間(t)變化的、第I橫向振動(vl)的變化的圖。在此，位置SI?位置S4與圖4的位置SI?位置S4相對應。另外，在圖5中，示出了時間(t)為〖1324334的各個狀態(tài)下的、相對于沿著中心軸線(:的位置(S)變化的、第I橫向振動(vl)的變化。
[0040]如圖5和圖6所示，位置S1、S3成為第I橫向振動的波腹位置(ant1-nodeposit1n),位置S2、S4成為第I橫向振動的波節(jié)位置(node posit1n)。相對于位置SI處的時間變化的、第I橫向振動的變化與相對于位置S3處的時間變化的、第I橫向振動的變化是相反相位(ant1-phase)。另外,相對于位置S2處的時間變化的、第I橫向振動的變化與相對于位置S4處的時間變化的、第I橫向振動的變化是相反相位。第I橫向振動具有第I振幅VI。
[0041]另外，基端側探頭構成部23在與X — Y平面平行并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置BI處相對于探頭主體部21彎折。即，基端側探頭構成部23的重心自X軸離開地位于作為與Y軸平行的方向的另一方的第2Y軸方向上。由于基端側探頭構成部23在彎折位置BI處相對于探頭主體部21彎折，因此在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，第2橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動和第I橫向振動。第2橫向振動的振動方向與X — Y平面平行，并且與中心軸線C垂直。S卩，第2橫向振動的振動方向與第I橫向振動的振動方向相同。
[0042]圖7是表示相對于沿著中心軸線C的位置(S)變化的、第2橫向振動(v2)的變化的圖。圖8是表示相對于各個位置SI?位置S4處的時間(t)變化的、第2橫向振動(v2)的變化的圖。在此，位置SI?位置S4與圖4的位置SI?位置S4相對應。另外，在圖7中，示出了時間(t)為〖1324334的各個狀態(tài)下的、相對于沿著中心軸線(:的位置(S)變化的、第2橫向振動(v2)的變化。
[0043]如圖7和圖8所示，位置S1、S3成為第2橫向振動的波腹位置，位置S2、S4成為第2橫向振動的波節(jié)位置。相對于位置SI處的時間變化的、第2橫向振動的變化與相對于位置S3處的時間變化的、第2橫向振動的變化是相反相位。另外，相對于位置S2處的時間變化的、第2橫向振動的變化與相對于位置S4處的時間變化的、第2橫向振動的變化是相反相位。
[0044]與第I橫向振動進行比較可知(參照圖5和圖6)，相對于位置SI處的時間變化的、第2橫向振動的變化與相對于位置SI處的時間變化的、第I橫向振動的變化是相反相位。位置S2?位置S4也與位置SI相同。S卩,第2橫向振動的波長與第I橫向振動的波長相同，第2橫向振動與第I橫向振動是相反相位。
[0045]另外，第2橫向振動具有第2振幅V2。第2振幅V2的大小依賴于彎折位置BI處的基端側探頭構成部23相對于探頭主體部21的彎折角度α I。彎折角度α I被設定為使第2振幅V2與第I振幅Vl相同的狀態(tài)。
[0046]像以上那樣，在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動除了疊加于第I橫向振動以外還疊加于縱向振動。因此，第I橫向振動和第2橫向振動彼此相互干涉，從而抑制了超聲波探頭3的第I橫向振動和第2橫向振動對縱向振動的影響。即，至少在頂端非對稱部22中抑制了第I橫向振動和第2橫向振動的影響。通過如此抑制第I橫向振動和第2橫向振動的影響，從而超聲波探頭3以適合于處理的振動模式進行振動。SP，超聲波探頭3適當地進行縱向振動，在處理中使用的縱向振動適當地傳遞到頂端非對稱部22。另外，通過抑制第I橫向振動和第2橫向振動的影響，從而高效地防止了超聲波探頭3的外周部處的氣穴的產生，防止了處理性能降低。
[0047]另外，第2橫向振動的第2振幅V2與第I橫向振動的第I振幅Vl相同。因而，第I橫向振動和第2橫向振動相互干涉，從而超聲波探頭3的第I橫向振動和第2橫向振動對縱向振動的影響消失。通過使第I橫向振動和第2橫向振動的影響消失，從而超聲波探頭3進一步適當地進行縱向振動，在處理中使用的縱向振動進一步適當地傳遞到頂端非對稱部22。
[0048]另外，頂端非對稱部22的重心自X軸離開地位于作為與Y軸平行的方向的一方的第IY軸方向上。另外，基端側探頭構成部23相對于X軸向作為與第IY軸方向相反方向的第2Y軸方向側傾斜。因此，基端側探頭構成部23的重心自X軸離開地位于第2Y軸方向上。由于頂端非對稱部22的重心自X軸向第IY軸方向離開，并且基端側探頭構成部23的重心自X軸向第Ti軸方向離開，因此超聲波探頭3整體的重心位于X軸附近。通過超聲波探頭3的重心位于X軸附近，從而保持超聲波探頭3的重量平衡，手術者易于進行超聲波探頭3的移動等。
[0049]另外，探頭主體部21的沿著中心軸線C的第I尺寸LI大于基端側探頭構成部23的沿著中心軸線C的第2尺寸L2。因而，彎折位置BI位于超聲波探頭3的基端方向側的部位。通過中心軸線C與X軸同軸的探頭主體部21的沿著中心軸線C的第I尺寸LI變大，從而保持超聲波探頭3的重量平衡，手術者易于進行超聲波探頭3的移動等。
[0050]接著，說明超聲波探頭3的制造方法。圖9是表示超聲波探頭3的制造方法的流程圖。如圖9所示，在制造超聲波探頭3時，首先，形成探頭準備體3A(步驟S101)。
[0051]圖10是X — Y平面上的探頭準備體3A的剖視圖。另外，在探頭準備體3A中，與超聲波探頭3相同地限定X軸、Y軸、Z軸。如圖10所示，探頭準備體3A包括中心軸線C與X軸同軸的對稱部30和設于對稱部30的頂端方向側的頂端非對稱部22。頂端非對稱部22形成為與超聲波探頭3的頂端非對稱部22相同的形狀，成為超聲波探頭3的頂端非對稱部22。因而，頂端非對稱部22的重心自X軸離開地位于作為與Y軸平行的方向的一方的第IY軸方向上。對稱部30形成為以X - Z平面為中心對稱的形狀。對稱部30成為超聲波探頭3的探頭主體部21和基端側探頭構成部23。對稱部30自探頭準備體3A的基端沿著X軸(中心軸線C)延伸設置。
[0052]若形成探頭準備體3A，則通過向探頭準備體3A傳遞超聲波振動，從而使探頭準備體3A縱向振動。然后，如圖9所示，在使探頭準備體3A縱向振動的狀態(tài)下，對疊加于縱向振動的第I橫向振動進行分析(步驟S102)。由于以X — Z平面為中心非對稱的頂端非對稱部22的形狀，因此第I橫向振動疊加于縱向振動。第I橫向振動的振動方向、波長、波腹位置、波節(jié)位置、相位等振動特性參照圖5和圖6如上所述。
[0053]然后，確定使對稱部30彎折的彎折位置BI (步驟S103)。在彎折位置BI處，在比彎折位置BI靠基端方向側的基端側探頭構成部23與X — Y平面平行并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下，使對稱部30彎折。通過在使對稱部30在彎折位置BI處彎折的狀態(tài)下使探頭準備體3A縱向振動，從而第2橫向振動疊加于縱向振動和第I橫向振動。第2橫向振動的波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同，并且相位與第I橫向振動的相位相反。第2橫向振動的振動方向、波長、波腹位置、波節(jié)位置、相位等振動特性參照圖7和圖8如上所述。
[0054]在確定彎折位置BI時，例如使對稱部30在任意的臨時位置處彎折，利用模擬對在臨時位置處彎折的狀態(tài)下使探頭準備體3A縱向振動時的振動特性進行分析。然后，根據分析出的第I橫向振動的振動特性等，沿著中心軸線C(X軸)改變使對稱部30彎折的臨時位置，重復使探頭準備體3A縱向振動時的振動特性的模擬。
[0055]另外，在本實施方式中，在比彎折位置BI靠基端方向側的基端側探頭構成部23相對于X軸向作為與第IY軸方向相反方向的第2Y軸方向側傾斜的狀態(tài)下，確定彎折位置BI。另外，在探頭主體部21的沿著中心軸線C (X軸)的第I尺寸LI大于基端側探頭構成部23的沿著中心軸線C的第2尺寸L2的狀態(tài)下，確定彎折位置BI。
[0056]然后，在確定的彎折位置BI處使對稱部30彎折(步驟S104)。由此，形成超聲波探頭3的探頭主體部21和基端側探頭構成部23。此時，將彎折位置BI處的探頭主體部21 (X軸)與基端側探頭構成部23之間調整為彎折角度α I (步驟S105)。由此，第2橫向振動的第2振幅V2被調整為與第I橫向振動的第I振幅Vl相同。像以上那樣，制造出超聲波探頭3。
[0057]因此，在所述結構的超聲波探頭3和超聲波探頭3的制造方法中，起到以下效果。即，在與X — Y平面平行并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下，基端側探頭構成部23在彎折位置BI處相對于探頭主體部21彎折。由此，在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動除了疊加于第I橫向振動以外還疊加于縱向振動。因此，第I橫向振動和第2橫向振動彼此相互干涉，從而抑制了超聲波探頭3的第I橫向振動和第2橫向振動對縱向振動的影響。通過抑制第I橫向振動和第2橫向振動的影響，從而超聲波探頭3以適合于處理的振動模式進行振動。即，超聲波探頭3適當地進行縱向振動，能夠將在處理中使用的縱向振動適當地傳遞到頂端非對稱部22。另外，通過抑制第I橫向振動和第2橫向振動的影響，從而高效地防止了超聲波探頭3的外周部處的氣穴的產生，能夠防止處理性能降低。
[0058]另外，在超聲波探頭3中，在彎折位置BI處，探頭主體部21與基端側探頭構成部23之間被調整為彎折角度α I。由此，第2橫向振動的第2振幅V2被調整為與第I橫向振動的第I振幅Vl相同。因而，第I橫向振動和第2橫向振動相互干涉，從而超聲波探頭3的第I橫向振動和第2橫向振動對縱向振動的影響消失。通過使第I橫向振動和第2橫向振動的影響消失，從而超聲波探頭3進一步適當地進行縱向振動，能夠將在處理中使用的縱向振動進一步適當地傳遞到頂端非對稱部22。
[0059](變形例)
[0060]另外，在第I實施方式中，基端側探頭構成部23在相對于X軸向第2Υ軸方向側傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置BI處相對于探頭主體部21彎折，但是并不限于此。例如，作為第I變形例如圖11所示，也可以在彎折位置Β2處使基端側探頭構成部23相對于探頭主體部21彎折。另外，圖11為了便于理解而夸大圖示了超聲波探頭3的彎曲。因此，不同于實際的超聲波探頭3的彎曲的大小。
[0061]彎折位置B2是沿著中心軸線C不同于彎折位置BI的位置。在本變形例中也與第I實施方式一樣，基端側探頭構成部23在與X — Y平面平行并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置B2處相對于探頭主體部21彎折。
[0062]但是，在本變形例中，基端側探頭構成部23在相對于X軸向第IY軸方向側傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置B2處相對于探頭主體部21彎折。因而，在本變形例中，頂端非對稱部22的重心自X軸向第IY軸方向離開，并且基端側探頭構成部23的重心自X軸向第IY軸方向離開。因此，與第I實施方式相比，超聲波探頭3整體的重心自X軸離開地位于第IY軸方向上。由此，與第I實施方式相比，超聲波探頭3的重量平衡降低。
[0063]在本變形例中，由于基端側探頭構成部23在彎折位置B2處相對于探頭主體部21彎折，因此在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，第2橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動和第I橫向振動。如在第I實施方式中所述，第2橫向振動的波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同，并且相位與第I橫向振動的相位相反。像以上那樣，引起第2橫向振動疊加于縱向振動和第I橫向振動的彎折位置(B1、B2)并不限于一個。
[0064]另外，在彎折位置B2處，基端側探頭構成部23相對于探頭主體部21 (X軸)以彎折角度α 2彎折。即，在彎折位置Β2處，探頭主體部21與基端側探頭構成部23之間被調整為彎折角度α 2。由此，第2橫向振動的第2振幅V2被調整為與第I橫向振動的第I振幅Vl相同。
[0065]以上，根據第I變形例，只要基端側探頭構成部23在與X — Y平面平行并且相對于X軸傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置(Β1、Β2)處相對于探頭主體部21彎折即可。而且，由于基端側探頭構成部23在彎折位置(B1、Β2)處相對于探頭主體部21彎折，因此只要通過使超聲波探頭3縱向振動來使波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動和第I橫向振動即可。由此，第I橫向振動和第2橫向振動彼此相互干涉，抑制了超聲波探頭3的第I橫向振動和第2橫向振動對縱向振動的影響。
[0066]另外，在第I實施方式中，頂端非對稱部22具有彎曲部位27，但是并不限于此。例如，作為第2變形例如圖12所示，也可以取代彎曲部位27而使頂端非對稱部22具有鉤狀部32。在本變形例中，例如，通過在將頂端非對稱部22勾掛于生物體組織等處理對象的狀態(tài)下使超聲波振動進行縱向振動，從而進行被勾掛的處理對象的切除(resect1n)。
[0067]由于設有鉤狀部32，因此頂端非對稱部22呈以X — Z平面為中心非對稱的形狀。由于頂端非對稱部22的非對稱的形狀，因此在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，第I橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動。第I橫向振動的振動方向與X — Y平面平行，并且與中心軸線C垂直。在本變形例中，也如在第I實施方式中所述，通過使超聲波探頭3縱向振動，從而波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同，并且相位與第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動和第I橫向振動。
[0068]另外，例如，作為第3變形例如圖13所示，也可以取代彎曲部位27而使頂端非對稱部22具有缺口部33。在本變形例中，例如，通過在將頂端非對稱部22勾掛于生物體組織等處理對象的狀態(tài)下使超聲波振動進行縱向振動，從而進行被勾掛的處理對象的切除。
[0069]由于設有缺口部33，因此頂端非對稱部22呈以X — Z平面為中心非對稱的形狀。由于頂端非對稱部22的非對稱的形狀，因此在超聲波探頭3進行縱向振動的狀態(tài)下，第I橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動。第I橫向振動的振動方向與X — Y平面平行，并且與中心軸線C垂直。在本變形例中，也如在第I實施方式中所述，通過使超聲波探頭3縱向振動，從而波長和振動方向與第I橫向振動的波長和振動方向相同，并且相位與第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動和第I橫向振動。
[0070]以上，根據第2變形例和第3變形例，頂端非對稱部22只要是以X — Z平面為中心非對稱的形狀即可。而且，只要是由于頂端非對稱部22的非對稱的形狀、因此通過使超聲波探頭3縱向振動來使振動方向與X — Y平面平行并且與中心軸線C垂直的第I橫向振動在超聲波探頭3中疊加于縱向振動即可。
[0071]以上，說明了本發(fā)明的實施方式和變形例，但是本發(fā)明并不限定于上述實施方式和變形例，當然在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種變形。
【權利要求】
1.一種超聲波探頭的制造方法，該超聲波探頭從基端到頂端沿著中心軸線延伸設置，通過被傳遞超聲波振動而能夠進行振動方向與所述中心軸線平行的縱向振動，其中，該超聲波探頭的制造方法包括以下步驟: 形成包括對稱部和頂端非對稱部的探頭準備體，在限定了與長度方向平行的X軸、與所述X軸正交的Y軸以及與所述X軸正交并且與所述Y軸正交的Z軸的情況下，該對稱部的所述中心軸線與所述X軸同軸，并呈以由所述X軸與所述Z軸限定的X - Z平面為中心對稱的形狀，該頂端非對稱部設于比所述對稱部靠所述頂端方向側的位置，并呈以所述X — Z平面為中心非對稱的形狀； 對第I橫向振動進行分析，通過使所述探頭準備體進行所述縱向振動，從而該第I橫向振動由于所述頂端非對稱部的所述非對稱的所述形狀而在所述探頭準備體中疊加于所述縱向振動，該第I橫向振動的振動方向與由所述X軸和所述Y軸限定的X — Y平面平行，并且與所述中心軸線垂直； 確定彎折位置，在所述彎折位置處，在比彎折位置靠基端方向側的基端側探頭構成部與所述X — Y平面平行、并且相對于所述X軸傾斜的狀態(tài)下使所述對稱部彎折，通過在使所述對稱部在所述彎折位置處彎折的狀態(tài)下使所述探頭準備體進行所述縱向振動，從而波長和振動方向與所述第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與所述第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在所述探頭準備體中疊加于所述縱向振動和所述第I橫向振動；以及 使所述對稱部在確定的所述彎折位置處彎折，形成所述中心軸線與所述X軸同軸、并且以所述X — Z平面為中心對稱的形狀的探頭主體部和相對于所述探頭主體部彎折的所述基端側探頭構成部。
2.根據權利要求1所述的制造方法，其中， 使所述對稱部彎折的步驟包括:在所述第I橫向振動的第I振幅與所述第2橫向振動的第2振幅相同的狀態(tài)下，調整所述彎折位置處的、所述探頭主體部與所述基端側探頭構成部之間的彎折角度。
3.根據權利要求1所述的制造方法，其中， 形成所述探頭準備體的步驟包括:在所述頂端非對稱部的重心自所述X軸離開地位于作為與所述Y軸平行的方向的一方的第IY軸方向上的狀態(tài)下，形成所述頂端非對稱部， 在所述對稱部中確定所述彎折位置的步驟包括:在所述基端側探頭構成部相對于所述X軸向作為與所述第IY軸方向相反方向的第2Y軸方向側傾斜的狀態(tài)下，確定所述彎折位置。
4.根據權利要求1所述的制造方法，其中， 形成所述探頭準備體的步驟包括:在自所述探頭準備體的基端沿著所述X軸延伸設置的狀態(tài)下形成所述對稱部， 在所述對稱部中確定所述彎折位置的步驟包括:在所述探頭主體部的沿著所述中心軸線的第I尺寸大于所述基端側探頭構成部的沿著所述中心軸線的第2尺寸的狀態(tài)下，確定所述彎折位置。
5.一種超聲波探頭，其從基端到頂端沿著中心軸線延伸設置，通過被傳遞超聲波振動而能夠進行振動方向與所述中心軸線平行的縱向振動，其中，該超聲波探頭包括: 探頭主體部，在限定了與長度方向平行的X軸、與所述X軸正交的Y軸以及與所述X軸正交并且與所述Y軸正交的Z軸的情況下，該探頭主體部的所述中心軸線與所述X軸同軸，并呈以由所述X軸與所述Z軸限定的X-Z平面為中心對稱的形狀； 頂端非對稱部，其設于比所述探頭主體部靠所述頂端方向側的位置，并呈以所述X —Z平面為中心非對稱的形狀，由于所述頂端非對稱部的所述非對稱的所述形狀，因此通過使所述超聲波探頭進行所述縱向振動，從而振動方向與由所述X軸和所述Y軸限定的X — Y平面平行、并且與所述中心軸線垂直的第I橫向振動在所述超聲波探頭中疊加于所述縱向振動；以及 基端側探頭構成部，其設于比所述探頭主體部靠所述基端方向側的位置，在與所述X-Y平面平行并且相對于所述X軸傾斜的狀態(tài)下且在彎折位置處相對于所述探頭主體部彎折，由于在所述彎折位置處所述基端側探頭構成部相對于所述探頭主體部彎折，因此通過使所述超聲波探頭進行所述縱向振動，從而波長和振動方向與所述第I橫向振動的波長和振動方向相同、并且相位與所述第I橫向振動的相位相反的第2橫向振動在所述超聲波探頭中疊加于所述縱向振動和所述第I橫向振動。
6.根據權利要求5所述的超聲波探頭，其中， 所述基端側探頭構成部以使所述第I橫向振動的第I振幅與所述第2橫向振動的第2振幅相同的彎折角度在所述彎折位置處相對于所述探頭主體部彎折。
7.根據權利要求5所述的超聲波探頭，其中， 所述頂端非對稱部的重心自所述X軸離開地位于作為與所述Y軸平行的方向的一方的第IY軸方向上， 所述基端側探頭構成部在相對于所述X軸向作為與所述第IY軸方向相反方向的第Ti軸方向側傾斜的狀態(tài)下、在所述彎折位置處相對于所述探頭主體部彎折。
8.根據權利要求5所述的超聲波探頭，其中， 所述基端側探頭構成部自所述超聲波探頭的所述基端沿著所述中心軸線延伸設置， 所述探頭主體部的沿著所述中心軸線的第I尺寸大于所述基端側探頭構成部的沿著所述中心軸線的第2尺寸。
【文檔編號】A61B18/00GK104349737SQ201380029662
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】銅庸高 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社