(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-30
(54)【発明の名称】超音波プローブ
(51)【国際特許分類】
A61B 17/22 20060101AFI20221122BHJP
【ＦＩ】
A61B17/22 510
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022519813
(86)(22)【出願日】2020-09-29
(85)【翻訳文提出日】2022-05-27
(86)【国際出願番号】 US2020053330
(87)【国際公開番号】W WO2021067306
(87)【国際公開日】2021-04-08
(31)【優先権主張番号】62/908,043
(32)【優先日】2019-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500498763
【氏名又は名称】ジャイラス エーシーエムアイ インク ディー／ビー／エー オリンパス サージカル テクノロジーズ アメリカ
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ベーカー チャールズ
(72)【発明者】
【氏名】マシオネ ジェームス
(72)【発明者】
【氏名】ラムサー デニス ジー
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160JJ13
4C160JJ34
4C160JJ44
4C160MM43
4C160MM53
(57)【要約】
結石塊を処理する方法が、音響エネルギを生成して塊を断片化する超音波プローブを使用することを含み得る。方法は、共振周波数を用いて塊を処理するために、断片化が生じる周波数を変化させることを含み得る。超音波プローブは、塊と接触する遠位先端を有し得、先端は、塊に応力を集中させる形態を有する。超音波プローブは、より高い電圧及び電力レベルを可能にする２つ以上の超音波ホーンを有し得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
音響結石破砕のためのデバイスであって、前記デバイスを介して音響エネルギを伝送して結石塊を破砕する音響変換器と、
前記音響変換器に結合された音響伝送型の細長いプローブであって、遠位部と近位部との間に延在する、プローブと、
前記プローブの前記遠位部に沿って延在する第１音響ホーンであって、遠位方向に、前記音響変換器によって提供された音響エネルギに対応する変位の振幅を増加させるように構成されている、第１音響ホーンと、
を備える、デバイス。
【請求項2】
前記音響変換器と前記第１音響ホーンとの間に第２音響ホーンを更に備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記プローブは、前記プローブの前記遠位部から延在するプローブ先端であって、標的化された結石塊に接触するように構成されているプローブ先端と、
前記音響変換器から前記プローブ先端に向かって延在するプローブ本体と、
を備える、請求項１又は請求項２に記載のデバイス。
【請求項4】
前記第１音響ホーンは、前記プローブ先端に沿って延在する、請求項３に記載のデバイス。
【請求項5】
前記第１音響ホーンは、前記プローブ先端と前記音響変換器との間で、前記プローブ本体に沿って延在する、請求項３又は請求項４に記載のデバイス。
【請求項6】
前記第１音響ホーンは、少なくとも１つのノードからプローブ先端に向かって延在する、請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項7】
前記第１音響ホーンは、一様な外径及び可変の内径を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項8】
前記第１音響ホーンは、可変の外径及び一様な内径を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項9】
前記第１音響ホーンは、可変の壁厚を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項10】
前記第１音響ホーンは、前記音響エネルギによって前記プローブの下方変位を可能にするように構成された、より厚い壁を有する近位部であって、静止ノードに隣接する、近位部と、
前記音響エネルギによって前記プローブの上方変位を可能にするように構成された、より薄い壁を有する遠位部であって、プローブ先端まで延在する、遠位部と、
テーパ状の壁厚を有する遷移部であって、前記遷移部は、前記近位部と前記遠位部との間に延在し、前記壁厚は、前記遷移部に沿って前記近位部から前記遠位部まで減少する、遷移部と、
を備えている、請求項１～９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項11】
前記第１音響ホーンは、懸垂面形状を有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項12】
前記第１音響ホーンは、遠位方向に内径の１つ又は複数の段差状増加を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項13】
前記第１音響ホーンは、円錐形形状を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項14】
前記第１音響ホーンは、遠位方向に指数関数的に増加する内径を有する、請求項１～１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項15】
前記第１音響ホーンは、遠位方向に直線的に増加する内径を有する、請求項１～１４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項16】
結石破砕のためのデバイスであって、前記デバイスは、標的化された結石塊に向かう、音響プローブに沿った音響エネルギを生成するステップであって、それにより前記結石塊の断片化を誘発させ、前記音響プローブは、プローブ本体に結合された音響変換器を備える、ステップと、
前記プローブ本体に一体化された少なくとも１つの音響ホーンを使用して前記音響エネルギを変調させるステップであって、前記音響ホーンは、前記標的化された結石塊に対する前記プローブ本体の変位の振幅を増加させるように構成されている、ステップと、
のための手段を備える、デバイス。
【請求項17】
第２音響ホーンによって前記音響エネルギを変調させる手段を更に備える、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項18】
結石破砕の方法であって、標的化された結石塊に向かう、音響プローブに沿った音響エネルギを生成するステップであって、それにより前記結石塊の断片化を誘発し、前記音響プローブは、プローブ本体に結合された音響変換器を備える、ステップと、
前記プローブ本体に一体化された少なくとも１つの音響ホーンを使用して前記音響エネルギを変調させるステップであって、前記音響ホーンは、前記標的化された結石塊に対する前記プローブ本体の変位の振幅を増加させるように構成されている、ステップと、
を含む方法。
【請求項19】
前記音響ホーンによって前記音響エネルギを同調させることを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
第２音響ホーンによって前記音響エネルギを変調させることを更に含む、請求項１８又は請求項１９に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年９月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／９０８，０４３号の優先権の利益を主張し、この出願の内容は、全体として本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年９月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／９０８，０４３号の優先権の利益を主張し、この出願の内容は、全体として本明細書に組み込まれる。
【0002】
本文書は、結石破砕法、例えば超音波プローブを使用して生理学的「結石」等の障害物を破壊する技術に関する。
【背景技術】
【0003】
医療用内視鏡が、１８００年代初期に最初に開発されて、体内を検査するために使用されてきた。典型的な内視鏡は、光学又は電子撮像システムを備える遠位端と、デバイスを操作するため又は画像を見るための制御装置を有する近位端と、を有する。細長いシャフトが、近位端と遠位端とを接続する。いくつかの内視鏡は、医師が、ツールを１つ又は複数の作業チャネルを通過させて、例えば、組織を切除又は対象物を取り出すことを可能にする。
【0004】
過去数十年間にわたって、いくつかの進歩が、特に、胆管、尿路、腎臓、及び胆嚢内の生理学的結石の破壊に関連する内視鏡検査の分野において成されてきた。これらの領域内の生理学的結石は、導管を遮断し、患者にかなりの量の痛みを生じさせることがあり、そのため破壊及び／又は除去される。超音波若しくは別の音響結石破砕法、空圧結石破砕法、電気油圧結石破砕法（ＥＨＬ）、及び緑色光、ＹＡＧ、若しくはホルミウムレーザを使用する結石の破壊を含み得るようなレーザ結石破砕法を含む、結石を破壊するために様々な技術が開発されてきた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、とりわけ、超音波プローブを使用する結石破砕及び除去のためのデバイス及び方法を提供する。処理中に、駆動信号が混合されて結石塊を処理し得る。超音波プローブは、標的化された結石塊のタイプ又はサイズに相関した形態を有するプローブ先端を含み得る。超音波プローブは、プローブ性能を補助するための２つ以上の超音波ホーンを含み得る。
【0006】
結石処理中、１つ又は複数の駆動信号が、プローブ内の超音波変換器に伝送され得る。変換器は、変換器に伝送された駆動信号に基づいて、プローブのシャフト（例えば、導波路）を振動させ得る。いくつかの場合には、駆動信号は、２つ以上の様々な周波数で提供され得る。いくつかの様々な周波数の使用は、標的化された結石の共振周波数を発見して、その結石塊のより効率的な破壊を可能にする等のために、いくつかの周波数付近での掃引を可能にし得る。
【0007】
超音波プローブは、標的化された結石塊を処理するために設計された形態を有するプローブ先端を有し得る。例えば、プローブ先端は、より硬い結石塊を処理するために、面積が低減され、角が一点により集中された先端を有し得る。逆に、プローブ先端は、より軟らかい結石塊の処理のためにはより平坦であり得る。
【0008】
２つ以上の超音波ホーンは、超音波プローブ内、例えば変換器内及び導波路内等で使用され得る。超音波ホーンは、波形内の１つ又は複数の応力ノードに対して設置されることにより、より高い電圧又は電力レベルに耐え得るプローブを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
必ずしも縮尺通りに描かれていない図面において、類似の数字は、異なる図において同様の構成要素を記述することがある。異なる文字の接尾部を有する類似の数字は、同様の構成要素の異なる例を表すことがある。図面は、概して、本文書で論じられた様々な例を、限定としてではなく、例として例示する。
【図1】超音波プローブの特徴を組み込む例示的な装置の概略図である。
【図2】例示的な超音波プローブの斜視図である。
【図7A】超音波プローブの例示的な遠位先端についての概要図である。
【図7B】超音波プローブの例示的な遠位先端についての概要図である。
【図8】超音波プローブのための例示的な遠位先端及び関連波形についての側面図である。
【図9】超音波プローブのための例示的な遠位先端及び関連波形についての側面図である。
【図10】超音波プローブにおけるノード及びアンチノード配置の一例を描く線図である。
【図11】超音波プローブにおけるノード及びアンチノード配置の一例を描く線図である。
【図12】超音波プローブ内の波形の一例を描く線図である。
【図13A】超音波プローブの波形の例を示す図である。
【図13B】超音波プローブの波形の例を示す図である。
【図13C】超音波プローブの波形の例を示す図である。
【図13D】超音波プローブの波形の例を示す図である。
【図13E】超音波プローブの波形の例を示す図である。
【図14】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図15】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図16】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図17】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図18】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19A】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19B】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19C】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19D】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19E】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19F】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19G】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19H】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19I】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【図19J】超音波プローブ用の例示的なプローブ先端についての概要図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本明細書に記載されたようなデバイス及び技術は、腎盂尿管鏡又はトロカールと共に使用するため等の超音波プローブに関して使用されてもよい。特徴は、結石除去等のより高速の標的除去を可能にする技術を考案するために、超音波結石破砕装置デバイスと共に使用されてもよい。結石に対するより高速の塊除去速度の評価は、大きい力が必要とされることを示し得る。例えば、プローブ先端のより大きい変位を生じさせるより高い駆動電圧／電力レベルは、塊除去時間を加速化するのにより効果的であることが見出された。しかし、より高い駆動電圧／電力レベルでの使用は、プローブをこの硬いものに押し付けることから生じる応力が、プローブを数分又は数秒以内に破壊させ得る。本明細書に記載されたような特徴について、比較的高い駆動電圧／電圧レベルを使用するときのプローブの破壊という問題は、プローブの遠位端にプローブ先端ホーンを設けるプローブを提供することによって解決されることがある。プローブ先端ホーンを設けることは、プローブが破壊することなく、より大きい変位（より高い駆動電圧／電力レベルの使用による）でプローブが動作することを可能にする。これは、正弦波波形又は略方形波形によって使用され得る。
【0011】
図１及び図２を参照すると、例示的なプローブ１４と共に使用するためのシステム１０の概略図が示されている。特徴は、図面に示された例に関して説明されるが、特徴は、多くの代替形態の例で具体化され得ることを理解されたい。加えて、任意の適切なサイズ、形状、又はタイプの要素又は材料が使用され得る。
【0012】
システム１０は、コントローラ１２と、超音波プローブ１４と、を含み得る。一例では、システム１０は、結石破砕法等の医療システムである。コントローラ１２は、少なくとも１つのプロセッサ１６と、ソフトウェア２０を有する少なくとも１つのメモリ１８と、を含み得る。図２に示すような超音波プローブ１４は、変換器２２と、導波路２４としてのシャフトと、を含み得る。コントローラ１２は、駆動信号を変換器２２に送るために、駆動装置を含み得るか、又は駆動装置を制御し得る。変換器２２は、図１に示すように、スタックのような１つ又は複数の圧電部材２３を含み得る。ここで、圧電部材２３は、変換器を作動させるために、コントローラ１２を介して駆動信号を受取るように構成され得る。導波路２４は、変換器２２によって移動又は振動させられるように構成され得る。
【0013】
図３は、プローブ１４の遠位先端２６を示す。図３によって示すように、導波路２４の遠位先端２６は、結石等の標的３０と接触するまで患者２８内に挿入されることにより、プローブ１４が超音波を使用して標的３０を破砕してもよい。この例では、プローブ１４は、ユーザ用のハンドル部３２を含み得る。ハンドル部３２は、ユーザ制御装置３４を含み得る。変換器２２は、ハンドル部３２内に位置し得る。導波路２４は、ハンドル部３２の遠位端から一般的な片持ち様式で前方に延在し得る。
【0014】
図４～６は、プローブ１４の追加の図を示す。図４～６を参照すると、嵌合部又はコネクタ３６が、導波路２４の近位端に設けられて、変換器２２を有する変換器部に導波路を接続する。変換器部は、第１ホーン３８を含み得る。第１ホーン３８は、変換器２２及び導波路２４の近位端部の一部であり得る。導波路２４は、プローブ先端部４０と、遠位ホーン部４２と、を含み得る。したがって、２つのホーンが設けられ、第１ホーン３８は、変換器２２の一部として位置し、第２ホーン４２は、プローブの遠位端又は先端２６に近接して位置している。場合によっては、３つ以上のホーンが設けられ得る。更に、別の代替例では、単一のホーンのみ、すなわちホーン４２が設けられてもよい。プローブ先端部４０は、第１変位レベルを有する部分を有するように構成され得、遠位ホーン部４２は、異なる第２変位レベルを有するように構成され得る。示された例では、第２変位レベルは、第１変位レベルよりも相対的に高い。プローブの遠位端２６は、標的３０と直接接触するための切断面を形成する。導波路２４はまた、遠位端２６からハンドル部３２内への吸引のための通路又は導管３７を含み得る。例えば最終応力ノード等を越えた、プローブの遠位端にホーンを設けることによって、プローブは、遠位切断面２６に従来のプローブよりも大きい変位を提供し得るが、より大きい変位に基づいてプローブが破壊するリスクを低減し得る。
【0015】
図６に見られるように、プローブ先端ホーンは、プローブ先端部４０と遠位ホーン部４２との間に遷移領域４４を含み得る。遷移領域４４は、以下で更に論じるように、遠位最終応力ノード４６の後に位置し得る。遷移領域４４は、最終応力ノード４６から、遠位ホーン部４２における導波路２４の第２の相対的に大きい変位の場所までテーパ領域を設け得る。
【0016】
図７Ａ及び７Ｂは、プローブ先端及びホーンのクローズアップである。図７Ａ及び７Ｂにおいて、導波路２４は、略不均一な壁厚を有する。図７Ａは、プローブ先端部４０における導波路の断面図を示し、図７Ｂは、遠位ホーン部４２における導波路の断面図である。わかるように、この例では、壁厚は、プローブ先端部４０に対して遠位ホーン部４２においてより小さい。したがって、通路３７は、プローブ先端部４０におけるよりも遠位ホーン部４２においてより大きくてもよい。遷移領域４４は、これら２つの部分の間にテーパを設けることによりホーンの機能を形成する。
【0017】
ホーン３８、４２（超音波ホーン）は、超音波変換器からの変位の振幅を増大させる方法である。これは、ホーンの基部からホーンの先端までの断面積を変更することによって行われる。ホーンの利得は、無損失の場合、基部での表面積と先端での表面積との比である。ホーン利得は、機械波の変位に適用される。ホーンの形状は、ホーンの利得を決定し得る。これは、変位ノードの影響によるものである。１つ又は複数のホーンは、半波長を有する共振棒として設計されてもよい。ホーンの形状を変えることによって、ホーンに利得係数を付与して、振動の振幅を増加させることができる。例示的なホーンが、図８及び９に示されている。３つの共通のホーン設計は、図８に示すように、段差、指数関数、及び懸垂面である（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ．Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｊｏｉｎｉｎｇ （Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ）．Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ．２００９，Ｐａｇｅｓ １５－３５；ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔ．ｃｏｍ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ａｒｔｉｃｌｅ／ｐｉｉ／８９７８０８ｌ５５１５８１４５０００４４）。懸垂面ホーンは、最も高い振幅利得及び限界応力を有する。更なる振幅及び応力曲線が、別の例について図９に示されている（Ｐｏｗｅｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ－Ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｎｉｃｓｖｓｔｅｍｓ．ｃｏ．ｕｋ／ｐａｇｅ／ｐｏｗｅｒ－ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ－ａ－ｇｕｉｄｅ／３９／）。
【0018】
図１０において、シミュレートされた２０ｋＨｚ定在波に対する導波路２４の長さに沿った変位を示す図が示されている。わかるように、（理想的には）変位を伴わない圧縮又は引張を有するノード（圧縮ノード又は静止ノード又は応力ノードとも呼ばれる）が存在する。また、図１０に示すように、（変位ノード又は伸長ノードとも呼ばれる）アンチノードが存在する。アンチノードは、変位又は伸長を有するように構成されている。静止ノードの場所は、破損が生じる可能性がある応力の場所である。遷移領域４４は、最後の静止ノード４６の後に位置する。
【0019】
この例では、例示的なプローブ先端ホーンは、３つの主要部分から構成され、そのうちの２つが、図６に示されている。第１部分は、プローブ先端部４０であり、これは、別の２つの主要部分の断面積よりも相対的に大きい断面積を、図１０に示す全ての応力ノードにわたって提供する。プローブ先端部４０に沿った比較的大きい断面積は、この領域が破損することを保護するのを助け得る。遠位ホーン４２は、その長さにわたって平均すると、プローブ先端部４０の断面積よりも小さい断面積を有する。この比較的小さい断面積は、プローブ先端本体を通過する同じ力に応じて大きい変位を呈するように構成され得る。遠位ホーン４２とプローブ先端部４０との間の遷移部４４は、任意の減少する数学的関数から導出され得る２つの断面積の間のテーパ、又は１つの内径から別の内径までの単一の段差さえも有してもよい。２つの部分のテーパ又重なりは、ホーン４２の開始点又は基部における応力を減少させる。この例では、遷移部４４は、面積の増分的変化又は漸進的遷移を提供し、その理由は、応力が、応力ノード４６に隣接する領域内に依然として存在し、そして応力ノード４６の中央に全く位置していないからである。ホーン部及びテーパの開始位置は、プローブ先端部４０内の最終応力ノード４６のところにあるか、又はその付近にある。これが、ピーク応力を有する領域がそれらにわたって大きい断面壁面積を有することを可能にする。プローブ先端ホーンのホーン長さは、基本周波数の約１／４乃至１／２波長である。ホーンが最終変位ノードに対して長いほど、より全体的な変位が生じる（先端２６で終わる）ことを可能にする。ホーン４２の中央範囲内の通路３７は、除去される結石の破片又は微粒子を除去するための吸引を提供する。ホーンの先端２６は、切断面である。本明細書に記載されたような特徴は、切断面、及びプローブの遠位端にある吸引通路内への入口を有する中空の両方を提供する。標的材料３０は、例えば、様々な硬度を有してもよい結石であってもよい。
【0020】
導波路２４は、変換器２２との接続のための付着点３６を有し得る。導波路２４は、ばね及び自由質量（図示せず）の付着点を有してもよい。しかし、導波路２４は、ばねなしで機能してもよい。プローブ先端部４０は、ホーン４２の何倍もの長さを有することにより、デバイスを通って患者の体内へのプローブ先端部の低応力領域の通過／設置を可能にする。これは、この長さにわたって２つ以上の応力ノードを覆ってもよい。
【0021】
プローブ先端部４０（図７Ａ参照）の断面積とホーン部４２（図７Ｂ参照）の断面積との比は、相対的により大きくあり得る。これが、プローブ先端本体の残りの部分に対して、大きい変位がホーン４２に生じることを可能にする。ホーン４２の断面は、プローブ先端本体の残りに関する外径、内径、又は外径と内径との組合せのいずれにおいても低減されてもよい。ホーン４２は、プローブ先端部４０と同じ内径又は同じ外径を有することを必要としない。プローブ先端２６の相対的な機械的変位利得は、そのプローブ先端（ＡＰＴ）の断面積の、ホーン（ＡＨ）の断面積に対する比によって、利得すなわちＡＰＴ／ＡＨとして与えられる。プローブ先端部４０の断面積が大きいほど、それが、応力ノード内の損傷がより強く保護され、一方、ホーン部４２の断面が薄いほど、それが、遠位先端２６においてより大きい変位を有することを可能にする。図４～７に示す例について、最終応力ノードを越えた、プローブの遠位端にホーンを設けることによって、プローブは、増加した変位に基づいてプローブが破壊するリスクの低下によって、遠位切断面２６における変位の増加を提供し得る。プローブは、そうでなく、第２ホーンが最後の応力ノードの前に位置している場合には、破損する可能性がより大きい。
【0022】
上記のように、本明細書に記載されたような特徴は、例えば、正弦曲線波形又はほぼ方形波形と共に使用されてもよい。また、図１１を参照すると、方形波を近似する波によって駆動された場合のシミュレートされたプローブ先端を横切る変位が示されており、そして２０ｋＨｚの基本周波数、３次高調波（６０ｋＨｚ）、及び５次高調波（１００ｋＨｚ）を示す。ノード（静止ノード）及びアンチノード（変位ノード）が示されている。図１１において、５次高調波についてのノードが示されておらず、５次高調波についての変位波形のみが示されていることに留意されたい。図１２は、１０ｋＨｚの基本周波数、３次高調波（３０ｋＨｚ）、５次高調波（５０ｋＨｚ）についての同様の図である。これは、高調波がより高い衝突反復を有することを可能にしながら、異なる周波数で変換器を駆動して変位ノードの長さを増加させる代替の高調波駆動機会が存在することを示す。基本波長の倍数の高調波エネルギを使用することは、基本波長（波数）の倍数として高調波エネルギを有する変換器の先端での変位の重ね合わせを可能にする。
【0023】
超音波変換器は、圧電効果により電気エネルギを機械波に変換する。このように、本実施例の変換器は、圧電部材を備えている。圧電効果は、変換器での電圧に応じた変換器の機械的長さの増加を伴う変換機構である。変換器の長さの変化は、多くの変数に比例し、該変数は、信号が変換器に印加されるときの電圧レベル及び周波数を含むが、これらに限定されない。
【0024】
変換器に印加された電気周波数が、機械波が結晶を横断して戻る時間に等しい場合に、最適なエネルギ変換が共振によって生じ、それで任意の別の周波数よりも何倍も大きい機械的変位を生成し得る。
【0025】
図１３Ａを参照すると、波１００は方形波を表し、波１０２は第１基本正弦波であり、波１０４は第１高調波であり、波１０６は第２高調波である。このように、機械的高調波を生成するための信号は、圧電結晶を励起するために使用されているのと同じ電波に含まれる。一例では、入力信号は、複数の正弦波形の総和であり、それぞれの正弦波形は、異なる周波数のものである。それぞれの正弦波形の周波数は、特定の正弦波周波数（例えば、高調波の）に関連し得る。別の一例では、入力信号は、圧電スタックの基本周波数に関連する１つ又は複数の周波数の波を含んでもよい。入力は、処理中にその周波数が変化する信号を含んでもよい。入力は、方形波に近似する信号を含んでもよい。方形波は、単に基本の正弦波、第１次、第２次、第３次、．．．第ｎ次高調波の無限和である。１つは、無限和又は完全な正方形を達成することができないことがある（デジタル信号の図１３Ｂの正方形の縁付近の隆起１１０を参照）が、信号は概して方形波に近似し得る。図１３Ｃ～１３Ｅは、明確にするために、図１３Ｂの個々の波１０２、１０４、１０８を別々に示す。
【0026】
図１３Ａの入力波形に応じて、変換器の機械的状態は、衝撃状の衝突に近づくことがある。システムは、多重周波数を導波路内に入力してもよく、該多重周波数は、標的を破壊する際に使用するための共振周波数を含む。多重周波数は、任意の波形を含んでいてもよい。近似方形波の使用は、単に一例に過ぎない。可変周波数又は多重周波数を有する任意の適切な１つ又は複数の波形が使用されてもよく、該波形のうちの１つが標的内に共振を誘発する。多重周波数の使用は、自己共振を可能にするために標的の共振周波数を励起する可能性がより高い。変換器（圧電駆動装置）内でのより速い遷移を伴う方形波（又は方形波に近似する波）の使用はまた、従来の変位加速度に対する導波路内の増大した変位加速度、及び従来の変位速度に対する導波路内の増大した変位速度を提供し得る。
【0027】
複数の周波数（基本及び／又は１つ又は複数の高調波）を有する駆動システムを使用することは、より大きい全体エネルギ及び電力が変換器に入り、それでプローブ先端においてより大きいエネルギを生成することを可能にする。記載されているシステムは、主要な標的本体から除去された結石の部分等の標的の部分を除去するために吸引し得る。システムが基本周波数からの動作として説明されているけれども、電気的超音波駆動装置が変更されることにより、基本周波数が本来、高調波であるか又はサブ高調波でさえあるものになって、新たな周波数範囲の組合せを使用することを可能にしてもよい。それで、例えば、１次システムが２０ｋＨｚで動作するように設計されている場合に、基本周波数が、新たな位置で３次高調波によって６０ｋＨｚ又は１０ｋＨｚに変更され得る。
【0028】
図１３Ｂは、基本周波数、５次高調波、及び異なる遷移時間を有する近似方形波（１０１次高調波からの）の遷移を示しており、近似方形波は、ほとんど瞬間的である。塊除去は、単位時間当たりの変位遷移時間がより速くなることによって、改善されると考えられる。また、これが図に示されていないけれども、より高い変位出力であることが期待される。
【0029】
別の一特徴は、基本周波数の偶数高調波で変換器を駆動することである。それで、例えば、基本周波数が２０ｋＨｚにあるシステムについて、変換器は、４０ｋＨｚで駆動されてもよい。別の一例は、１０ｋＨｚ、又は基本周波数の別の倍数（例えば、３０ｋＨｚ等）で駆動される変換器である。また、図１４を参照すると、遠位先端２６は、標的３０の表面３１に当接した状態で示されている。この例では、遠位先端２６は、概して平坦である。図１５は、表面３１に対する先端接触圧を示す図である。また、図１６及び１７を参照すると、同様の図が、例えば、図１８に示すシャフトの遠位先端のような、導波路１２４を形成するシャフトの異なる遠位先端１２６に関して示されている。遠位先端１２６は、シャフトの先頭面を形成する。この例では、先端１２６は、先端１２６の先頭縁内への陥凹１２８を有する。陥凹１２８は、ほぼ楔形状又は三角形状であるが、別の形状が提供され得る。図１７のより大きい矢印は、より大きい圧力を示す。図１７に示すように、表面３１に対する先端接触圧を示す図は、圧力が高い領域１３０を示している。陥凹１２８のために縮小された先頭縁の面積は、同じ力が適用された場合に、接触圧を増加させる。これらの領域１３０は、遠位先端のほぼ平坦な先頭縁を有する陥凹１２８の角部又は接合部１３１にある。角部は、ほぼ楔形状であるが、曲率半径を有する。したがって、それぞれの陥凹１２８は、１３１にある先頭縁で終端し、先頭縁は、ほぼ平坦な先頭面１２６と非ゼロの角度を形成する。この例では、陥凹１２８は、互いに直径方向に対向して位置している。
【0030】
また、図１９Ａ～１９Ｇを参照すると、例えば、図１９Ａに示すように１つの陥凹のみを有すること、図１９Ｂに示すように長円形又は非円形の形状を有すること、図１９Ｃに示すように直径方向に対向していない３つ以上の陥凹１２８を有すること、図１９Ｄに示すように追加の歯１４０を有すること、図１９Ｅに示すように正方形又は長方形の形状を有すること、図１９Ｆに示すように三角形の形状を有すること、及び図１９Ｇに示すように多角形を有すること、を含むシャフトの遠位先端に別の形状が提供され得る。また、図１９Ｈ～１９Ｊを参照すると、例えば、図１９Ｈに示すような比較的鋭い角を有するＶ形状、図１９Ｉに示すような円形状、及び図１９Ｊに示すような長方形又は正方形等の、陥凹１２８の別の形状が提供され得る。これらは、単に例にすぎず、限定と考えられるべきではない。
【0031】
本明細書に記載されたような特徴によって、超音波結石破砕法プローブが、例えば、結石のような標的上に先端接触圧力を集中させるために提供されてもよい。この先端接触圧力の集中は、例えば、特に硬い結石負荷について、標的の断片化を助けるであろう。図１８に示す例は、平坦面先頭端及び２つの三角形状陥凹として２つのほぼ半円形状を有するけれども、別の形状は、長方形、非平坦、突出歯、２つ前後の陥凹等を含むように設けられてもよい。図１８に示す例では、角部は鋭角を有しない。角部は、応力緩和として作用する半径で湾曲し、先端の損傷を防止する。一直線に対向する２つの三角形状の陥凹をそれぞれ形成することはまた、製造中に陥凹を同時に形成することが容易である。図１４に示すような形状は、比較的軟らかい硬度を有する結石を破壊するのに良い。しかし、硬度が比較的硬い結石を破壊するためには、歯等の凸部がより良い。図１８に示す形状によって、ハイブリッド設計は、より軟らかい標的に対して平坦面が最良に作用する実質的に湾曲した平坦面１３２（ほぼ半円形）を備えており、ハイブリッド形状はまた、より硬い標的に対してより良く作用する角部１３４を含む。したがって、従来の平坦形状よりもより速い塊除去速度を有する、図１８に示す先端１２６は、硬い及び軟らかい標的の両方に使用され得る。その形状はまた、患者に対して非外傷性の先頭縁を提供する。
【0032】
一例が、超音波プローブ内に提供されてもよく、該超音波プローブは、変換器と、超音波を誘導するための導波路を形成するように構成されたシャフトと、を備え、シャフトの近位端は、変換器に動作可能に接続され、シャフトの遠位端は、超音波を標的に向かって誘導するように構成され、シャフトは、遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、ほぼ平坦な形状を有する先頭面を備え、シャフトの遠位端は、第１陥凹を更に備え、第１陥凹は、少なくとも１つの先頭縁で終端し、少なくとも１つの先頭縁は、ほぼ平坦な先頭面と非ゼロの角度を形成する。
【0033】
シャフトの遠位端は、導管内への入口に隣接するほぼ平坦な先頭面内への第２陥凹を更に備え、この場合、第２陥凹は、第２の少なくとも１つの先頭縁で終端を形成し、第２の少なくとも１つの先頭縁は、ほぼ平坦な先端面と非ゼロの角度を形成する。第２陥凹は、第１陥凹と直径方向に対向するように位置してもよい。ほぼ平坦な先頭面は、円形状を有してもよい。ほぼ平坦な先頭面は、非円形であるほぼリング形状を有してもよい。ほぼ平坦な先頭面は、第１陥凹と第２陥凹との間に少なくとも２つの歯を形成してもよい。ほぼ平坦な先頭面は、シャフトの遠位端の前面縁に沿った表面の大部分を形成してもよい。シャフトの遠位端は、シャフトの遠位端の前面縁に歯を形成してもよい。ほぼ平坦な先頭面は、ほぼ長方形形状を有してもよい。ほぼ平坦な先頭面は、実質的に半円形である部分を有してもよい。第２陥凹は、第１陥凹と直径方向に対向していない場所に位置してもよい。第１陥凹は、実質的に三角形形状を有してもよい。第１陥凹は、実質的に長方形形状を有してもよい。第１陥凹は、実質的に円形形状を有してもよい。角部は、第１陥凹が少なくとも１つの先頭縁で終端し、角部が約１００乃至１６０度の角度を有する角度付き角部を備える場所に設けられてもよい。
【0034】
例示的な方法は、超音波を誘導するための導波路を形成するように構成されたシャフトを提供することであって、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、ほぼ平坦な形状を有する先頭面を備える、ことと、ほぼ平坦な先頭面への第１陥凹を形成することであって、第１陥凹は、少なくとも１つの先頭縁で終端し、第１陥凹の先頭縁は、ほぼ平坦な先頭面と非ゼロの角度を形成する、ことと、シャフトの近位端を変換器に接続することであって、シャフトの遠位端は、ほぼ平坦な先頭面及び第１陥凹が少なくとも１つの先頭縁で終端する１つ又は複数の場所の両方において、解剖学的標的に接触するように構成されている、ことと、を含み得る。
【0035】
例示的な方法は、超音波プローブを患者の体内に挿入することであって、超音波プローブは、超音波を誘導するための導波路を形成するように構成されたシャフトを含み、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備える、ことと、解剖学的標的に当接して超音波プローブの遠位端を設置することであって、シャフトの遠位端は、ほぼ平坦な形状を有する先頭面を備え、シャフトの遠位端は、ほぼ平坦な先頭面内への第１陥凹を更に備え、第１陥凹が少なくとも１つの先頭縁で終端し、第１陥凹の少なくとも１つの先頭縁は、ほぼ平坦な先頭面と非ゼロの角度を形成する、ことと、超音波プローブの遠位端を解剖学的標的に対して振動させるために、シャフトを振動させることであって、シャフトの遠位端は、ほぼ平坦な先頭面、及び第１陥凹が少なくとも１つの先頭縁で終端する１つ又は複数の場所の両方で、シャフトの振動中に解剖学的標的に接触して解剖学的標的の少なくとも一部を破壊する、ことと、を含み得る。
【0036】
例示的な方法が、解剖学的標的内で共振を誘発し、それによって解剖学的標的を断片化するために提供され、該方法は、超音波プローブの変換器を駆動するための駆動信号を送信することと、変換器に伝送された駆動信号に基づいて超音波プローブの導波路を振動させることと、を含み、駆動信号は、複数の周波数を含み、複数の周波数のうちの少なくとも１つは、解剖学的標的内に共振を誘発し、それによって解剖学的標的を断片化するような解剖学的標的の共振周波数である。
【0037】
駆動信号は、可変周波数のものであってもよい。変換器は、圧電デバイスを含み得、駆動信号の伝送は、圧電デバイスの共振のための基本周波数に関連する高調波周波数を伝送することを含む。駆動信号の伝送は、方形波に近似する波を含み得、多重周波数駆動信号は、圧電デバイスの形状変化に加速化された遷移時間を生じさせる。超音波導波路は、解剖学的標的に接触して、解剖学的標的内に共振を生じさせる遠位端を含み得る。
【0038】
一例が、装置を備えてもよく、該装置は、変換器、及び超音波を誘導するための導波路を備える超音波プローブであって、導波路は、解剖学的標的と接触するように構成された遠位端を備えている、超音波プローブと、変換器を駆動するために駆動信号を送信するように構成された駆動装置であって、駆動信号が複数の周波数を含み、複数の周波数のうちの少なくとも１つが、解剖学的標的内に共振を誘発し、それによって解剖学的標的を断片化するような解剖学的標的の共振周波数である、駆動装置と、を備えている。
【0039】
一例が、動作を実行するための、機械によって実行可能な命令のプログラムを具体的に実施する、機械によって読取り可能な非一時的プログラム記憶デバイスを備えてもよく、動作は、超音波プローブの変換器を駆動するために駆動装置によって駆動信号を伝送することであって、変換器は、変換器に伝送された駆動信号に基づいて超音波プローブの導波路を振動させるように構成され、駆動信号の伝送は、複数の周波数を有する駆動信号を伝送することを含み、複数の周波数のうちの少なくとも１つは、解剖学的標的の共振を誘発し、それによって解剖学的標的を断片化するような解剖学的標的の共振周波数である、ことを含む。
【0040】
一例が、超音波プローブを備えてもよく、該超音波プローブは、変換器と、超音波を誘導するための導波路を形成するように構成されたシャフトと、を備え、シャフトの近位端は、変換器に接続され、シャフトの遠位端は、解剖学的標的に接触するように構成され、シャフトは、遠位端と近位端との間を通る導管を含み、シャフトの遠位端は、超音波ホーンを形成するように構成されている。
【0041】
解剖学的標的は、結石であってもよく、シャフトの遠位端は、結石に接触するように構成されている。変換器は、近位端から遠位端までのシャフトの長さに沿って超音波を生成するように構成されてもよく、超音波ホーンは、超音波から形成されたシャフト内の最後の静止応力ノード場所の後に位置している。変換器は、近位端から遠位端までのシャフトの長さに沿って超音波を生成するように構成されてもよく、超音波ホーンは、超音波から形成されたシャフト内の静止応力ノード場所から離間して位置している。超音波プローブは、変換器付近に位置する第２超音波ホーンを更に備えてもよい。シャフトは、超音波ホーンにおいて、超音波ホーンの長さに沿って一様な外径を有してもよい。シャフトは、超音波ホーンにおいて、超音波ホーンの長さに沿って一様な内径を有してもよい。シャフトは、超音波ホーンにおいて、超音波ホーンの長さに沿って変化する壁厚を有してもよい。超音波ホーンは、懸垂面形状を有してもよい。超音波ホーンにおけるシャフトの断面積は、シャフトの別の場所におけるシャフトの断面積よりも小さくてもよい。シャフトは、超音波ホーンとシャフトの残りの部分との間の遷移領域内にテーパ領域を含み得る。
【0042】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波を誘導するための導波路を形成するように構成されたシャフトを提供することであって、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、超音波ホーンを形成するように構成されている、ことと、シャフトの近位端を変換器に接続することと、を含む。
【0043】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波プローブを患者の体内に挿入することであって、超音波プローブは、超音波を誘導するための導波路を形成するように構成されたシャフトを備え、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、超音波ホーンを形成するように構成されている、ことと、超音波プローブの遠位端を患者の体内の解剖学的標的に当接して設置することと、超音波プローブの遠位端を解剖学的標的に当接して振動させるために、変換器によってシャフトを振動させることであって、シャフトの遠位端にある超音波ホーンは、解剖学的標的においてシャフトの遠位端の変位を増大させる、ことと、を含む。シャフトの遠位端にある超音波ホーンは、変換器からの超音波から形成されたシャフト内の静止応力ノード位置から離間して位置してもよい。
【0044】
一例が、超音波プローブを備えてもよく、該超音波プローブは、変換器と、超音波導波路を形成するように構成されたシャフトと、を備え、シャフトの近位端は、変換器に接続され、シャフトの遠位端は、結石に接触するように構成され、シャフトは、遠位端と近位端との間を通る導管を含み、シャフトの遠位端は、実質的に平坦な形状を有する先頭面を備え、シャフトの遠位端は、導管内への入口に隣接する実質的に平坦な先頭面内への第１陥凹を更に備え、第１陥凹は、実質的に平坦な先頭面と第１陥凹との接合部において２つの角部を形成する。
【0045】
シャフトの遠位端は、導管内への入口に隣接する実質的に平坦な先頭面内への第２陥凹を更に備え、第２陥凹は、実質的に平坦な先頭面と第２陥凹との接合部において２つの角部を形成する。第２陥凹は、第１陥凹と直径方向に対向するように位置してもよい。第１陥凹は、実質的に三角形形状を有してもよい。角部は、約１００乃至１６０度の角度を有する角度付き角部であってもよい。
【0046】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波導波路を形成するように構成されたシャフトを提供することであって、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、実質的に平坦な形状を有する先頭面を備える、ことと、導管内への入口に隣接する実質的に平坦な先頭面内への第１陥凹を形成することであって、第１陥凹は、実質的に平坦な先頭面と第１陥凹との接合部において２つの角部を形成する、ことと、シャフトの近位端を変換器に接続することであって、シャフトの遠位端は、実質的に平坦な先頭面、及び第１陥凹との接合部における２つの角部の両方において、結石に接触するように構成されている、ことと、を含む。
【0047】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波プローブを患者の体内に挿入することであって、超音波プローブは、超音波導波路を形成するように構成されたシャフトを備え、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を含む、ことと、超音波プローブの遠位端を患者の体内の結石に当接して設置することであって、シャフトの遠位端は、実質的に平坦な形状を有する先頭面を備え、シャフトの遠位端は、導管内への入口に隣接する実質的に平坦な先頭面内への第１陥凹を更に備え、第１陥凹は、実質的に平坦な先頭面と第１陥凹との接合部において２つの角部を形成する、ことと、超音波プローブの遠位端を結石に当接して振動させるために、シャフトを振動させることであって、シャフトの遠位端は、実質的に平坦な先頭面、及び第１陥凹との接合部にある２つの角部の両方において、シャフトの振動中に結石に接触して結石の少なくとも一部を破壊する、ことと、を含む。
【0048】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波プローブの変換器に駆動信号を伝送することと、変換器に伝送された駆動信号に基づいて超音波プローブの超音波導波路を振動させることであって、駆動信号は、変換器に超音波導波路を振動させる多重周波数を含み、該多重周波数が、超音波導波路に接触する結石の共振周波数を励起することの増加した可能性を有する超音波導波路を振動させる、ことと、を含む。
【0049】
駆動信号の伝送は、方形波に近似する波を含み得る。駆動信号の伝送は、周波数掃引を含み得る。変換器は、圧電デバイスを含み得、駆動信号の伝送は、圧電デバイスの共振についての基本周波数に関連する高調波周波数を伝送することを含み得る。多重周波数駆動信号は、圧電デバイスの形状変化において加速化された遷移時間を生じさせてもよい。超音波導波路は、結石に接触して、結石内に共振を生じさせる遠位端を含み得る。
【0050】
一例では、装置を備えてもよく、該装置は、変換器及び超音波導波路を備える超音波プローブであって、超音波導波路は、結石に接触するように構成された遠位端を備える、超音波プローブと、変換器に駆動信号を伝送するように構成された駆動装置であって、駆動信号は、変換器に超音波導波路を振動させる多重周波数を含み、該多重周波数は、超音波導波路に接触する結石の共振周波数を励起することの超音波導波路の増加した可能性を有する、駆動装置と、を備えている。
【0051】
一例では、動作を実行するための機械によって実行可能な命令のプログラムを具体的に実施する、機械によって読取り可能な非一時的プログラム記憶デバイスを備えてもよく、動作は、超音波プローブの変換器に駆動装置によって駆動信号を伝送することを含み、変換器は、変換器に伝送された駆動信号に基づいて超音波導波路を振動させるように構成され、駆動信号の伝送は、変換器に超音波導波路を振動させる多重周波数を有する駆動信号を伝送することを含み、該多重周波数は、超音波導波路に接触する結石の共振周波数を励起することの超音波導波路の増加した可能性を有する。
【0052】
一例では、超音波プローブを備えてもよく、該超音波プローブは、変換器と、超音波導波路を形成するように構成されたシャフトと、を備え、シャフトの近位端は、変換器に接続され、シャフトの遠位端は、結石に接触するように構成され、シャフトは、遠位端と近位端との間を通る導管を含み、シャフトの遠位端は、超音波ホーンを含む。
【0053】
変換器は、近位端から遠位端までのシャフトの長さに沿って超音波を生成するように構成されてもよく、超音波ホーンは、超音波から形成された、シャフト内の最後の静止応力ノード位置の後に位置してもよい。変換器は、近位端から遠位端までのシャフトの長さに沿って超音波を生成するように構成されてもよく、超音波ホーンは、超音波から形成された、シャフト内の静止応力ノード位置から離間して位置してもよい。超音波プローブは、変換器の付近に位置する第２超音波ホーンを更に備えてもよい。シャフトは、超音波ホーンにおいて、超音波ホーンの長さに沿って一様な外径を有してもよい。シャフトは、超音波ホーンにおいて、超音波ホーンの長さに沿って一様な内径を有してもよい。シャフトは、超音波ホーンにおいて、超音波ホーンの長さに沿って変化する壁厚を有してもよい。超音波ホーンは、懸垂面形状を有してもよい。超音波ホーンにおけるシャフトの断面積は、シャフトの別の位置におけるシャフトの断面積よりも小さくてもよい。シャフトは、超音波ホーンとシャフトの残りの部分との間の遷移領域内にテーパ領域を含み得る。
【0054】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波導波路を形成するように構成されたシャフトを提供することであって、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、超音波ホーンを備える、ことと、シャフトの近位端を変換器に接続することと、を含む。
【0055】
例示的な方法が提供されてもよく、該方法は、超音波プローブを患者の体内に挿入することであって、超音波プローブは、超音波導波路を形成するように構成されたシャフトを備え、シャフトは、近位端、遠位端、及び遠位端と近位端との間を通る導管を備え、シャフトの遠位端は、超音波ホーンを備える、ことと、患者の体内の結石に当接して超音波プローブの遠位端を設置することと、結石に当接して超音波プローブの遠位端を振動させるために、変換器によってシャフトを振動させることであって、シャフトの遠位端にある超音波ホーンが結石におけるシャフトの遠位端の変位を増加させる、ことと、を含む。シャフトの遠位端にある超音波ホーンは、変換器からの超音波から形成されたシャフト内の静止応力ノード位置から離間して位置してもよい。
【0056】
上記の説明は単に例示であることを理解されたい。当業者であれば、様々な代替及び修正が考案され得る。例えば、様々な従属請求項に列挙された特徴は、任意の１つ又は複数の適切な組合せで互いに組み合わされ得る。それに加えて、上記の異なる例からの特徴が、新たな例に選択的に結合され得る。従って、説明は、添付の特許請求の範囲の範囲内にある全てのかかる代替、修正及び変化を包含することが意図されている。
【0057】
実施例
これらの非限定的な例のそれぞれは、自立し得、又は別の例のうちの１つ又は複数との様々な置換又は組合せで組み合わされ得る。
これらの非限定的な例のそれぞれは、自立し得、又は別の例のうちの１つ又は複数との様々な置換又は組合せで組み合わされ得る。
【0058】
例１は、音響結石破砕のためのデバイスを含み得る。デバイスは、デバイスを介して音響エネルギを伝達して結石塊を破砕するための音響変換器と、音響変換器に結合された音響伝達型の細長いプローブであって、プローブは、遠位部分と近位部分との間に延在する、プローブと、プローブの遠位部に沿って延在する第１音響ホーンであって、音響ホーンは、音響変換器によって提供される音響エネルギに対応する変位の振幅を遠位方向に増加させるように構成されている、第１音響ホーンと、を含み得る。
【0059】
例２は、音響変換器と第１音響ホーンとの間に第２音響ホーンを更に備える例１を含み得る。
【0060】
例３は、例１～２のうちのいずれかを含み得、プローブは、プローブの遠位部分から延在するプローブ先端であって、標的化された結石塊に接触するように構成されたプローブ先端と、音響変換器からプローブ先端に向かって延在するプローブ本体と、を備える。
【0061】
例４は、例１～３のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、プローブ先端に沿って延在する。
【0062】
例５は、例１～４のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、プローブ先端と音響変換器との間のプローブ本体に沿って延在する。
【0063】
例６は、例１～５のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、少なくとも１つのノードからプローブ先端に向かって延在する。
【0064】
例７は、例１～６のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、一様な外径及び可変の内径を有する。
【0065】
例８は、例１～７のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、可変の外径及び一様な内径を有する。
【0066】
例９は、例１～８のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、可変の壁厚を有する。
【0067】
例１０は、例１～９のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、音響エネルギによってプローブの下方変位を可能にするように構成された、より厚い壁を有する近位部であって、近位部が静止ノードに隣接している、近位部と、音響エネルギによってプローブの上方変位を可能にするように構成された、より薄い壁を有する遠位部であって、遠位部がプローブ先端まで延在する、遠位部と、テーパ状壁厚を有する遷移部であって、遷移部は、近位部と遠位部との間に延在し、壁厚は、近位部から遷移部に沿って遠位部に向かって減少する、遷移部と、を備える。
【0068】
例１１は、例１～１０のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、懸垂面形状を有する。
【0069】
例１２は、例１～１１のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、遠位方向の内径の１つ又は複数の段差的増加を備える。
【0070】
例１３は、例１～１２のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、円錐形形状を有する。
【0071】
例１４は、例１～１３のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、遠位方向に指数的に増加する内径を有する。
【0072】
例１５は、例１～１４のうちのいずれかを含み得、第１音響ホーンは、遠位方向に直線的に増加する内径を有する。
【0073】
例１６は、結石破砕のためのデバイスを含み得、デバイスは、結石塊の断片化を誘発するために、音響プローブに沿って標的化された結石塊に向かう音響エネルギを生成することであって、音響プローブは、プローブ本体に結合された音響変換器を備えている、ことと、プローブ本体に組み込まれた少なくとも１つの音響ホーンを用いて音響エネルギを変調させることであって、音響ホーンは、標的化された結石塊に対するプローブ本体の変位の振幅を増加させるように構成されている、ことと、を行うための手段を備える。
【0074】
例１７は、例１６を含み得、第２音響ホーンによって音響エネルギを変調させる手段を更に備える。
【0075】
例１８は、結石破砕の方法を含み得、該方法は、結石塊の断片化を誘発するために、音響プローブに沿って標的化された結石塊に向かう音響エネルギを生成することであって、音響プローブは、プローブ本体に結合された音響変換器を含む、ことと、プローブ本体に一体化された少なくとも１つの音響ホーンを用いて音響エネルギを変調させることであって、音響ホーンは、標的化された結石塊に対するプローブ本体の変位の振幅を増加させるように構成されている、ことと、を含む。
【0076】
例１９は、例１８を含み得、音響ホーンを用いて音響エネルギを同調させることを更に含む。
【0077】
例２０は、例１８～２０のうちのいずれかを含み得、第２音響ホーンを用いて音響エネルギを変調させることを更に含む。
【0078】
これらの非限定的な例のそれぞれは、自立し得、又は別の例の１つ又は複数との様々な置換又は組合せで組み合わされ得る。
【0079】
上記詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面を参照することを含む。図面は、例示のために、本発明のデバイス又は技術が実施され得る特定の例を示す。これらの例はまた、本明細書では、「実施例」とも呼ばれる。かかる例は、図示又は説明されるものに加えて、要素を含み得る。しかしながら、本発明者らは、図示又は説明された要素のみが提供される例も意図している。更に、本発明者らは、特定の例（又はその１つ以上の態様）に関して、或いは本明細書で図示又は記載された別の要素（又はその１つ以上の態様）に関して、図示又説明されたそれらの要素（又はその１つ以上の態様）の任意の組合せ又は置換を用いる例をも意図している。
【0080】
本文書と、参照によってそのように組み込まれる任意の文書との間で矛盾する用法の場合には、本文書における用法が統制する。
【0081】
本文書では、用語「ａ」又は「ａｎ」は、特許文献において一般的であるように、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」という任意の別の例又は用法とは独立して、１つ又は２つ以上を含むように使用される。本文書では、用語「又は」は、特に断らない限り、非排他的であることを指し、例えば、「Ａ又はＢ」は、「ＡであってＢでない」、「ＢであってＡでない」、及び「Ａ及びＢである」を含むように使用される。本文書では、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び「ｉｎ ｗｈｉｃｈ」は、それぞれの用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」及び「ｗｈｅｒｅｉｎ」の平易な英語の等価なものとして使用される。また、以下の特許請求の範囲において、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、開放型である、すなわち、請求項内の用語のような後に列挙されるものに加えた要素を含むシステム、デバイス、物品、組成物、調合物、又はプロセスが、その請求項の範囲内にあると依然として考えられる。更に、以下の特許請求の範囲において、用語「第１」、「第２」、及び「第３」等は、単にラベルとして使用され、そしてそれらの対象に数値要件を課すことは意図されていない。
【0082】
本明細書に記載された方法の例は、少なくとも部分的に機械又はコンピュータ実施され得る。いくつかの例は、上記の例に記載されたような方法を実行するために電子デバイスを構成する命令によってコード化されるコンピュータ可読媒体又は機械可読媒体を含み得る。かかる方法についての実施は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高級言語コード等のコードを含み得る。かかるコードは、様々な方法を実行するためのコンピュータ可読命令を含み得る。コードは、コンピュータプログラム製品の部分を形成してもよい。更に、一例では、コードは、１つ以上の揮発性、非一時性、又は不揮発性の有形コンピュータ可読媒体上に、実行中又は別の時点等で具体的に記憶され得る。これらの有形コンピュータ可読媒体の例としては、ハードディスク、着脱可能磁気ディスク、着脱可能光ディスク（例えば、コンパクトディスク及びデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカード若しくはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0083】
上記の説明は、例示的であって、限定的ではないように意図されている。例えば、上記の例（又はその１つ又は複数の態様）が、互いに組み合わされて使用されてもよい。上記の説明を検討する際に、別の例が、当業者等によって使用され得る。本要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認することを可能にするように提供される。本要約は、特許請求の範囲の範囲又は趣旨を解釈又は限定するために使用されないことを理解して提出されている。また、上記の詳細な説明では、様々な特徴が、一緒にグループ化されて本開示を簡素化することがある。以下の特許請求の範囲は、この結果、例又は実施形態として詳細な説明に組み込まれ、それぞれの請求項は、別々の実施形態として自立しており、かかる実施形態は、様々な組合せ又は置換において互いに組み合わされ得ると考えられる。本発明のデバイス又は技術の範囲は、添付の特許請求の範囲に関して、及びかかる特許請求の範囲が権利付与される均等物の全範囲に関して決定されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図19E】
【図19F】
【図19G】
【図19H】
【図19I】
【図19J】
【国際調査報告】