具有梳狀組織修剪裝置的超聲外科器械的製作方法

2023-12-07 19:40:16 2

專利名稱：具有梳狀組織修剪裝置的超聲外科器械的製作方法
具有梳狀組織修剪裝置的超聲外科器械
背景技術：
本發明整體涉及超聲外科系統，更具體地講，涉及允許外科醫生執行組織切割和凝固的超聲系統。多年以來，人們已開發出許多不同類型的非超聲動力的切割器和剃刮裝置以施行外科手術。其中一些裝置使用旋轉式切割器械而其他裝置使用往復式切割構件。例如，剃刀被廣泛使用在關節鏡外科手術中。這些裝置通常由電源、手持件和一次性端部執行器構成。端部執行器通常具有內管和外管。內管相對於外管轉動並以其鋒利刀刃切割組織。內管可連續轉動或擺動。然而，這些裝置通常不能凝固組織，並且它們通常不適用於修剪軟骨結構。 希望提供克服當前器械的某些缺陷的超聲外科器械。本文所述的超聲外科器械克服了許多這些缺陷。上述討論僅僅為了舉例說明技術領域內目前存在的一些不足，而不應看作是對權利要求範圍的否定。

發明內容
在一個整體方面，各種實施例涉及可包括柄部外殼的超聲外科器械，所述柄部外殼具有從其伸出的外部套管組件。外部套管組件可以具有至少一個遠端部分，所述遠端部分具有從其伸出的至少兩個間隔開的齒構件。至少一個超聲換能器能夠由柄部外殼可動地支撐。超聲刀片可以從至少一個超聲換能器伸出，使得其能夠隨之運動。超聲刀片可以具有靠近外部套管組件的至少一個遠端部分運動的遠端。驅動系統可以與至少一個超聲換能器組件交互作用，用於向其選擇性施加致動運動，以引起至少一個超聲換能器組件在柄部外殼內運動。結合本發明的另一個整體方面，提供了可包括柄部外殼的超聲外科器械，所述柄部外殼具有從其伸出的外部套管組件。外部套管組件可以具有一對間隔梳狀構件，每個梳狀構件具有從其伸出的至少兩個間隔開的齒構件。至少一個超聲換能器能夠由柄部外殼可動地支撐，便於在柄部外殼中選擇性軸向行進。超聲刀片可以從至少一個超聲換能器伸出，並且能夠隨之軸向運動。超聲刀片可具有能夠在一對間隔梳狀構件之間運動的遠端。觸發器可操作地連接到柄部組件，並且能夠與至少一個超聲換能器交互作用，以向其選擇性施加軸向致動運動。結合本發明的又一個整體方面，提供了可包括柄部外殼的超聲外科器械，所述柄部外殼具有從其伸出的外部套管組件。外部套管組件可以包括一對間隔梳狀構件，每個梳狀構件具有從其伸出的至少兩個間隔開的齒構件。至少一個超聲換能器可旋轉地支撐在柄部外殼內。超聲刀片可以從至少一個超聲換能器伸出，並且能夠隨之旋轉。超聲刀片可具有用於在一對間隔梳狀構件之間旋轉的遠端。觸發器可操作地連接到柄部組件，並且與一系列齒輪交互作用，該系列齒輪與至少一個超聲換能器和觸發器接合，使得觸發器的致動弓I起該系列齒輪向至少一個超聲換能器施加旋轉運動。


各種實施例的特徵在所附權利要求書中進行了特別描述。然而結合以下描述和如下附圖才能最好地理解多個實施例(有關手術的組織和方法)以及其他目的和優點。圖I是本發明的非限制性外科器械的平面圖；圖2是圖I的外科器械的局部剖視圖；圖3是本發明的非限制性外部套管組件與超聲刀片構造的端視圖；圖4是本發明的非限制性超聲刀片實施例遠端部分的局部側正視圖；圖5是圖4的超聲刀片遠端部分的平面圖；
圖6是本發明的非限制性外部套管與超聲刀片構造的局部平面圖；圖7是本發明的另一個非限制性外科器械實施例的局部剖視圖，為了清楚起見，省略了部分驅動系統；圖8是圖7的外科器械實施例的另一個剖視圖；圖9是本發明的非限制性外部套管與超聲刀片構造的剖視圖；圖10是圖9的外部套管與超聲刀片構造的一部分的側正視圖；圖11是本發明的另一個非限制性外部套管與超聲刀片構造的剖視圖；圖IlA是本發明的另一個非限制性超聲刀片構造的剖視圖；圖IlB是本發明的另一個非限制性超聲刀片構造的剖視圖；圖12是本發明的另一個非限制性外部套管與超聲刀片構造的末端正視圖；以及圖13是圖12的外部套管與超聲刀片構造的側正視圖。
具體實施例方式本專利申請的所有者也擁有與本專利同一日期提交的以下美國專利申請，這些專利以引用方式相應地全部併入本文名稱為「ULTRASONICALLY POWERED SURGICAL INSTRUMENTS WITH ROTATING⑶TTING IMPLEMENT」(具有旋轉切割工具的超聲動力外科器械)、代理人案卷號為END6688USNP/090341 的美國專利申請 No._；名稱為「METHODS OF USING ULTRASONICALLY POWERED SURGICAL INSTRUMENTSWITH ROTATABLE⑶TTING MPLEMENTS」(使用具有旋轉切割工具的超聲動力外科器械的方法)、代理人案卷號為END6689USNP/090342的美國專利申請No._；名稱為「SEAL ARRANGEMENTS FOR ULTRASONICALLY POWERED SURGICALINSTRUMENTS」 (超聲動力外科器械的密封構造)、代理人案卷號為END6690USNP/090343的美國專利申請No._；名稱為「ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS WITH ROTATABLE BLADE AND HOLLOWSHEATH ARRANGEMENTS」(具有可旋轉刀片和中空套管構造的超聲外科器械)、代理人案卷號為END6691USNP/090344的美國專利申請No._；名稱為「ROTATABLECUTTING IMPLEMENT ARRANGEMENTS FOR ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS」(超聲外科器械的可旋轉切割工具構造)、代理人案卷號為END6692USNP/090345 的美國專利申請 No._；
名稱為「ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS WITH PARTIALLY ROTATING BLADEAND FIXED PAD ARRANGEMENT」(具有部分旋轉刀片和固定墊片構造的超聲外科器械)、代理人案卷號為END6693USNP/090346的美國專利申請No._；名稱為「DUAL PURPOSE SURGICAL INSTRUMENT FOR CUTTING AND COAGULATINGTISSUE」(用於切割和凝固組織的兩用外科器械)、代理人案卷號為END6694USNP/090347的美國專利申請No._；名稱為「OUTER SHEATH AND BLADE ARRANGEMENTS FOR ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS」(超聲外科器械的外部套管和刀片構造)、代理人案卷號為END6695USNP/090348的美國專利申請No._；以及名稱為「ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS WITH MOVING CUTTINGIMPLEMENT(具有運動切割工具的超聲外科器械)、代理人案卷號為END6687USNP/090349的美國專利申請No._。
各種實施例涉及用於處理組織的設備、系統和方法。示出了許多特定的細節，從而得到對說明書中所述和附圖中所示的實施例的整體結構、功能、製造和用途的徹底理解。然而，本領域技術人員將會理解，可以在沒有這樣的特定細節的情況下實施該實施例。在其他實例中，沒有詳細描述熟知的操作、部件和元件，以免使說明書中描述的實施例模糊不清。本領域普通技術人員將會理解，本文所述和所示的實施例是非限制性的實例，從而可以認識到，本文所公開的特定結構和功能細節可能是代表性的，並且不必限制實施例的範圍，實施例的範圍僅僅由所附的權利要求限定。本說明書通篇引用的「各種實施例」、「一些實施例」、「一個實施例」或「實施例」等，意味著結合所述實施例描述的具體特徵、結構或特性包括在至少一個實施例中。因此，本說明書通篇出現的短語「在各種實施例中」、「在一些實施例中」、「在一個實施例中」或「在實施例中」等並不一定都指相同的實施例。此外，在一個或多個實施例中，可按照任何合適的方式組合具體特徵、結構或特性。因此，在沒有限制的情況下，結合一個實施例示出或描述的具體特徵、結構或特性可全部或部分地與一個或多個其它實施例的特徵、結構或特性結合。多個實施例涉及能夠在外科手術期間施行組織解剖、切割和/或凝固的改良超聲外科系統和器械以及因而所採用的切割工具。在一個實施例中，超聲外科器械設備能夠用於開放性外科手術，但所述設備也可應用於其他類型的手術(諸如關節鏡、腹腔鏡、內窺鏡和機器人輔助手術)。超聲能量的選擇性使用、切割/凝固工具和/或保護性套管的選擇性旋轉有利於多用途使用。應當理解，本文使用的術語「近端」和「遠端」是相對於緊握手持件組件的臨床醫生而言的。因此，端部執行器相對於較近的手持件組件而言處於遠端。還應當理解，為方便和清晰起見，本文根據臨床醫生緊握手持件組件的情況也使用諸如「頂部」和「底部」、「上部」和「下部」之類的空間術語。然而，外科器械在多個取向和位置中使用，並且這些術語並非意圖進行限制，也並非絕對。圖I和2示出了本發明的外科器械10，該外科器械包括柄部外殼12，該柄部外殼可包括把手部分14和活動觸發器20形式的驅動系統。在各種實施例中，外殼12可以兩個或更多個通過緊固件(例如螺釘、按扣結構等)連接在一起的部分提供，並且能夠由例如聚碳酸酯、聚醚醯亞胺(GEUltem )或金屬(例如鋁、鈦或不鏽鋼)製成。超聲換能器組件30可動地支撐在外殼12內，用於將電能轉化為機械能，從而引起換能器組件30末端的縱向振動運動。超聲換能器組件30可包括至少一個、優選地例如四至八個陶瓷壓電元件或「超聲換能器」32的疊堆，其運動零點在沿著該疊堆的某一點處。超聲換能器組件30還可包括超聲喇叭件34，所述喇叭件在一側連接到零點處，並且在另一側連接到聯軸器36。能夠由例如鈦製成的超聲刀片40可以固定到聯軸器36。在可供選擇的實施例中，超聲刀片40可與超聲喇叭件34整體地形成。在任何一種情況下，超聲刀片40都將與超聲換能器組件30—起以超聲頻率在縱向上振動。當超聲換能器組件30以換能器諧振頻率和最大電流驅動時，超聲換能器組件30的末端實現最大運動而疊堆的一部分構成無運動節點。然而，提供最大運動的電流將隨各器械而變化，並為存儲在器械的非易失性存儲器中因而系統可以使用的值。可設計超聲器械10的部件使得其組合將以相同的諧振頻率擺動。尤其是，可調整元件使得每個此類元件的所得長度為波長的二分之一或其倍數。隨著更靠近聲學安裝喇叭件34的超聲刀片40的直徑減小，縱嚮往復運動增大。因而，可制定超聲喇叭件34以及刀片/聯軸器的形狀和尺寸以便擴大刀片運動並提供與聲學系統其餘部分諧振的超聲振動，其使靠近超聲刀片40的聲學安裝喇叭件34的末端產生最大往復運動。壓電元件32處20至25微米的運動可通過喇叭件34擴大為約40至100微米的超聲刀片運動。超聲換能器組件可連接到超聲控制信號源，所述源可包括常規超聲發生器50。在多種實施例中，超聲發生器50可包括超聲發生器模塊52和信號發生器模塊54。參見圖2。超聲發生器模塊52和/或信號發生器模塊54可各自與超聲發生器50整體地形成，或可作為電連接到超聲發生器50的單獨的電路模塊而提供(顯示為虛線，以示出此選擇)。在一個實施例中，信號發生器模塊54可與超聲發生器模塊52整體地形成。超聲發生器50可包括位於發生器50控制臺的前面板上的輸入裝置56。輸入裝置56可包括以已知方式產生適於對發生器50的操作進行編程的信號的任何合適裝置。超聲發生器50可通過線纜58連接到外科器械10。線纜58可包括多個電導體，所述電導體用於將電能應用至超聲換能器組件30的正(+)電極和負(_)電極。
已知多種形式的超聲發生器、超聲發生器模塊和信號發生器模塊。例如，此類裝置在 2007 年 7 月 15 日提交的名稱為 「Rotating Transducer Mount For UltrasonicSurgical Instruments」(超聲外科器械的旋轉換能器架)的共同擁有的美國專利申請No. 12/503，770中有所公開。其他此類裝置在以下全部以引用方式併入本文的一個或多個美國專利中有所公開，所述美國專利有美國專利No. 6，480，796( 「Method for Improvingthe Start Up of an Ultrasonic System Under Zero Load Conditions，，(在零負載條件下改進超聲系統的啟動的方法))；美國專利No. 6，537,291 ( 「Method for Detectinga Loose Blade in a Handle Connected to an Ultrasonic Surgical System，，(在連接至超聲外科系統的柄部中檢測鬆懈的刀片的方法))；美國專利No. 6，626，926 ( 「Methodfor Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade ResonanceFrequency at Startup」(驅動超聲系統以在啟動時改進對刀片諧振頻率的獲取的方法))；美國專利 No. 6，633，234 ( 「Method for Detecting Blade Breakage Using Rate and/or Impedance Information」(利用速率和/或阻抗信息檢測刀片破損的方法))；美國專利 No. 6, 662, 127 ( 「Method for Detecting Presence of a Blade in an UltrasonicSystem」(在超聲系統中檢測刀片的存在的方法))；美國專利No. 6，678，621 ( 「OutputDisplacement Control Using Phase Margin in an Ultrasonic Surgical Handle」(在超聲外科柄部中利用相補角的輸出位移控制))；美國專利No. 6，679,899( 「Method forDetecting Transverse Vibrations in an Ultrasonic Handle」(在超聲柄部中檢測橫向振動的方法))；美國專利 No. 6，908，472 ( 「Apparatus and Method for AlteringGenerator Functions in an Ultrasonic Surgical System」(在超聲夕卜科系統中改變發生器功能的設備和方法));美國專利No. 6，977，495 ( 「Detection Circuitryfor Surgical Handpiece System」(用於外科手持件系統的檢測電路))；美國專利No. 7，077，853 ( 「Method for Calculating Transducer Capacitance to DetermineTransducer Temperature」(計算換能器電容以確定換能器溫度的方法))；美國專利No. 7，179，271(「Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition ofBlade Resonance Frequency at Startup」(驅動超聲系統以在啟動時改進對刀片諧振頻率的獲取的方法));以及美國專利 No. 7，273，483 (「Apparatus and Method for AlertingGenerator Function in an Ultrasonic Surgical System」(在超聲外科手術系統中警不發生器功能的設備和方法))。 在多種實施例中，腳踏開關或其他開關構造60也可用於控制施加到超聲換能器組件30的電力。當電力通過操作腳踏開關60或其他開關構造而施加到超聲換能器組件30時，超聲發生器50可(例如)使超聲刀片40以大約55. 5kHz的頻率在縱向上振動，並且縱向運動的量將隨所應用的(如通過用戶可調節地選擇的)電力(電流)的量成比例地變化。當應用相對高的電力時，可設計超聲刀片40按超聲振動速率在約40至100微米的範圍內縱向運動。刀片40的該超聲振動將在刀片接觸組織時產生熱量，即通過組織的超聲刀片40的加速將運動超聲刀片40的機械能在非常狹窄而局限的區域中轉換成熱能。該局部熱量產生狹窄的凝結區域，這將減少或消除小血管的出血，諸如直徑小於一毫米的那些血管。超聲刀片40的切割效率以及止血程度將隨應用的驅動電力水平、外科醫生施加給刀片的切割速率或力度、組織類型的性質和組織的血管分布而變化。當進行軟骨的關節鏡切割時，軟骨的卷鬚通常需要修剪成與軟骨結構整體解剖的表面對齊。本發明的多種實施例還將梳狀結構或外部套管組件80用於捕獲軟骨卷鬚，所述捕獲的方式可允許超聲刀片40有利地剪斷卷鬚。如本文所用，術語「梳狀」是指具有多個(至少兩個)間隔一定距離的齒構件的結構。如下面所進一步闡述，齒構件可類似於頭髮梳的齒，或在可供選擇的實施例中，齒狀構件可以在結構中心軸線的相對側伸出。如本文所用，術語「梳狀」不旨在涵蓋其上具有標準凸邊或粗糙區域的刀片和/或套管部件，術語「梳狀」也不旨在涵蓋有稜紋的套管或有稜紋的管材。仍然參見圖I和2，在一個實施例中，外部套管組件80可包括遠端部分，該遠端部分包括至少一個、優選地兩個梳狀構件，該梳狀構件用於將軟骨卷鬚捕獲和定位在適當位置，其中它們可以隨著超聲刀片40向其鄰近處軸向運動而剪斷。所描述的實施例(例如)包括上部梳狀構件82和下部梳狀構件84，該下部梳狀構件與上部梳狀構件82間隔開，以在其間滑動地接納超聲刀片40。上部梳狀構件82和下部梳狀構件84可以由例如整體構件製成，所述整體構件由聚醚醚酮(PEEK)、Ultem 或填充聚合物例如玻璃填充尼龍(如Grivory)製得，並且每個梳狀構件具有一系列伸出的齒構件，所述齒構件被開口分隔，使得從上面觀察時(圖I),上部和下部梳狀構件82、84彼此基本上相同。作為另外一種選擇，梳狀構件可以由聚合物例如特氟隆製成，並面向超聲構件，該超聲構件由剛性外部金屬構件支撐，該金屬構件機械支撐聚合物構件。例如，從圖I中可以看出，上部和下部梳狀構件82、84中的每個都具有一系列在其中形成的三個齒構件86、92和98。然而，在不脫離本發明精神和範圍的情況下，其他實施例可具有少至兩個齒構件或多於三個齒構件。齒構件可以在中心軸線A-A的同側伸出，或它們可以交替從中心軸線A-A的兩側伸出。在所描述的實施例中，第一或最遠側齒構件86在其中具有第一開口 88，使得第一齒構件86可具有鉤狀外形。第一齒構件86的第一基座部分90位於外部套管組件80限定的中心軸線A-A的第一側面上。第二齒構件92具有位於中心軸線A-A的第二側面上的第二基座部分94。第二齒構件92內還具有第二開口 96，其開口方向為中心軸線A-A的第一側面。第三齒構件98具有位於中心軸線A-A的第一側面上的第三基座部分100。第三齒構件98內還具有第三開口 102，其開口方向為中心軸線A-A的第二側面。此外，第四開口 104將第三齒98與相應上部和下部梳狀構件82、84的末端106分隔開。例如，在圖I示出的實施例中，齒構件以螺線型構造取向。此外，從圖4和5 中可以看出，超聲刀片40的遠端42可以是基本上平面的，並且其中可以形成弓形凹陷44，該凹陷用於接觸貫穿各種齒構件之間開口的卷鬚。如上指出，超聲換能器組件30可動地支撐在柄部外殼12內。在各種實施例中，柄部外殼12可構造為支撐換能器組件30，以用於沿軸A-A的選擇性「整體軸向運動」。如本文所用，術語「整體軸向運動」不旨在涵蓋僅僅由向超聲換能器施加超聲控制信號而引起的軸向或縱向運動。如本文所用，術語「整體軸向運動」涵蓋通過適當驅動系統向超聲換能器組件施加力或軸向運動引起的軸向運動。例如，在所描述的實施例中，驅動系統包括可樞轉地連接到柄部外殼12的可人工致動的觸發器20。觸發器20其上可形成有軛22，用於與凸緣21接合，該凸緣居中位於換能器組件30上的節點「N」，使得當使用者朝著和遠離把手部分14繞樞軸轉動觸發器20時，超聲換能器組件30及連接於其上的超聲刀片40軸嚮往復運動。因此，在使用中隨著超聲刀片40在上部和下部梳狀構件82、84之間軸向運動，軟骨卷鬚可捕獲在齒之間的開口中。上部和下部梳狀構件82、84提供相對的剪切刃口，配合超聲刀片40的遠端42剪斷捕獲的卷鬚。圖6描述了可連接到外殼12並且以類似於上述外部套管組件80的方式發揮功能的替代外部套管組件110。外部套管組件110可具有遠端部分，所述遠端部分包括上部梳狀構件112和下部梳狀構件114，所述下部梳狀構件與上部梳狀構件112分隔開以接納滑動超聲刀片40插入其間。上部梳狀構件112和下部梳狀構件114可以由例如聚醚醚酮(PEEK)、Ultem 或填充聚合物例如玻璃填充尼龍(如Grivory)製成,並且每個梳狀構件具有一系列齒構件，所述齒構件被開口分隔，使得從上面觀察時，上部和下部梳狀構件112、114彼此基本上相同。例如，從圖6中可以看出，上部和下部梳狀構件112、114中的每個都具有一系列在其中形成的三個齒構件116、122和128。然而，在不脫離本發明精神和範圍的情況下，其他實施例可具有少至兩個齒構件或多於三個齒構件。在所描述的實施例中，第一或最遠側齒構件116通過第一開口 120與第二齒構件118分隔。第二齒構件118通過第二開口 124與第三齒構件122分隔。第三齒構件122通過開口 128與相應上部和下部梳狀構件112、114的端部126分隔。從圖6中可以看出，所有開口 120、124、128位於中心軸線A-A的第一側面。作為另外一種選擇，梳狀構件可以由聚合物例如特氟隆製成，並面向超聲構件，該超聲構件由剛性外部金屬構件支撐，該金屬構件機械支撐聚合物構件。圖7和8示出了本發明的另一種外科器械200，該外科器械包括柄部外殼212，該柄部外殼可包括把手部分214和活動觸發器220，其目的將在下面更詳細地描述。在各種實施例中，外殼212可以兩個或更多個通過緊固件(例如螺釘、按扣結構等)連接在一起的部分提供，並且能夠由例如可注模聚合物如玻璃填充聚碳酸酯製成。壓電超聲換能器組件230可動地支撐在外殼212內，用於將電能轉化為機械能，從而引起換能器組件30末端的縱向振動運動。超聲換能器組件230可包括至少一個、優選地例如四個陶瓷壓電元件232的疊堆，其運動零點在沿著該疊堆的居中位置。超聲換能器組件230還可包括超聲喇叭件234，所述喇叭件在一側連接到零點處，並且在另一側連接到聯軸器236。能夠由例如鈦、鋁或其他低聲阻尼材料製成的超聲刀片300可以固定到聯軸器236。在可供選擇的實施例中，超聲刀片300可與超聲喇叭件234整體地形成。
超聲換能器組件230可支撐在換能器外殼240內，而換能器外殼可動地支撐在外殼212內。在各種實施例中，換能器外殼240能夠由例如鋁或優選地具有高變形溫度和高熱導率的材料製成，並且能夠可旋轉地支撐柄部外殼212內的超聲換能器組件230。例如，在一個實施例中，換能器外殼240的近端242可具有從其伸出的軸244，所述軸被接納在軸承246內，所述軸承支撐在外殼212內。此外，換能器外殼240的近端248可具有在其上形成的凸緣250，所述凸緣能夠可旋轉地接納在外殼212中形成的凹槽252內。超聲喇叭件234和聯軸器236通過換能器外殼240中的開口 254伸出。因此，換能器外殼240能夠在柄部外殼212內繞軸A-A旋轉。在各種實施例中，超聲換能器組件230通過滑環構造260從超聲控制信號源50獲得超聲控制信號。更具體地講，從圖7和8中可以看出，第一接觸環262可以安裝到換能器外殼240的周邊，並且通過導體264連接到換能器組件230。相似地，第二接觸環266可以安裝到換能器外殼240的周邊，並且通過導體266連接到換能器組件。第一接觸環262定位為與第一固定觸頭270滑動旋轉接觸，所述第一固定觸頭固定地安裝在柄部外殼212內，並且通過導體272與超聲發生器50連通。同樣，第二接觸環266定位為與第二固定觸頭274滑動旋轉接觸，所述第二固定觸頭通過導體276與超聲發生器50連通。此類滑動環構造260有利於將來自超聲發生器50的超聲控制信號施加到超聲換能器組件230，同時使超聲換能器組件230能夠繞軸A-A旋轉。也可以使用其他滑動環構造。換能器外殼240和換能器組件230繞中心軸線A-A的選擇性「整體旋轉」可通過人工致動的驅動系統(籠統地指定為280)實現。如本文所用，術語「整體旋轉」是指由驅動系統施加旋轉致動運動或力所引起的超聲換能器組件和超聲刀片的旋轉，並且不旨在涵蓋超聲換能器組件可能受到的僅通過向其施加超聲控制信號而產生的旋轉運動。例如，在各種實施例中，驅動系統280可包括安裝到換能器外殼240周邊的第一齒輪282。第一齒輪282可與居中安裝到換能器疊堆的凸緣(未示出)接合，所述換能器疊堆包括超聲換能器組件230。因此，凸緣和第一齒輪282位於換能器組件230上的節點「N」。第一齒輪282可與第二傳動齒輪284嚙合，所述第二傳動齒輪由柄部外殼212可旋轉地支撐。例如，第二傳動齒輪284的軸頸可旋轉地支撐在銷286上，所述銷從柄部外殼212的部分向內伸出。驅動系統280還可以包括與第二傳動齒輪284嚙合、並且連接到觸發器220的第三傳動齒輪288。觸發器220可繞銷222樞轉地安裝到柄部外殼212，使得觸發器220可相對於把手部分214繞樞軸轉動，如圖8中的箭頭所示出。因此，通過使觸發器220相對於把手214繞樞軸轉動，使用者可使換能器外殼240繞中心軸線A-A旋轉。同樣在各種實施例中，超聲刀片300可通過外部套管310旋轉地伸出，所述外部套管連接到柄部外殼212或從中伸出。在一些實施例中，外部套管310能夠由例如聚醚醚酮(PEEK)、Ultem 或填充聚合物例如玻璃填充尼龍(如Grivory)製成，並且具有梳狀遠端部分312。作為另外一種選擇，梳狀構件可以由聚合物例如特氟隆製成，並面向超聲構件，該超聲構件由剛性外部金屬構件支撐，該金屬構件機械支撐聚合物構件。超聲刀片300可通過一個或多個密封件311旋轉地支撐在外部套管310內，所述密封件位於沿著超聲刀片300的一個或多個節點處。在各種實施例中，可使用名稱為「SEAL ARRANGEMENTS FORULTRASONICALLY POWERED SURGICAL INSTRUMENTS」(超聲動力外科器械的密封構造)、代
理人案卷號為END6690USNP/090343的共同未決的美國專利申請No._中所描述的
類型的一種或多種密封件311，該專利全文以引用方式併入本文。然而，也可使用其他密封件構造。從圖9和10中可以看出，梳狀遠端部分312可形成弓形託架314，所述弓形託架在間隔開的梳狀齒318的第一側面系列316和間隔開的梳狀齒326的第二側面系列324之間分隔開。在各種實施例中，齒318的第一側面系列316包括至少兩個間隔距離320的齒318。可使用其他多個齒318。齒326的第二系列324包括與齒318的數量匹配、並且基本上與其橫向對齊的多個齒326。齒326可通過所示出的開口 328分隔。從圖7-10中還可以看出，超聲刀片300可以具有遠端部分304，所述遠端部分的橫截面大於刀片300的細長主體部分302。尤其是從圖9中可以看出，遠端部分304相對於主體部分302偏心安裝。遠端部分304的各種旋轉位置在圖9中以虛線顯示。圖11示出了可供選擇的超聲刀片實施例，其中遠端304』具有橢圓形橫截面形狀。圖IlA和IlB示出了其他超聲刀片實施例，其中遠端304」具有橢圓形橫截面形狀，其上形成有切割齒或凹口 305。凹口可為精密加工的脊，使超聲手術中刃口的有效鋒利程度在製造期間設定。圖12和13示出了可供選擇的外部套管310』與超聲刀片構造300」。從這些圖中可以看出，齒318』、326』的系列316』、324』更長，並且在其間形成槽314』。第一齒318』通過開口 320』分隔，第二齒326』通過開口 328』分隔。超聲刀片300」的遠端304」具有基本上圓形的橫截面，該橫截面大小可旋轉地貼合在槽314』中。在使用中，臨床醫生可使外部套管310的遠端312接觸要切割的軟骨。可將超聲電力施加到超聲換能器組件230和超聲刀片230。然後，臨床醫生可將觸發器220相對於把手214繞樞軸轉動，使超聲刀片230旋轉。當超聲刀片300的遠端部分304在託架314內旋轉時，刀片300的遠端304可接觸刀片架，使各種卷鬚在齒的系列316、324之間「梳理」，並且通過刀片300的有動力遠端部分304切割。在可供選擇的實施例中，臨床醫生可在向其施加超聲運動之前旋轉超聲刀片300。可將本發明所公開的裝置設計為單次使用後即進行處理，或者可將它們設計為可多次使用。然而在任一種情況下，該裝置均可重新恢復，以在至少一次使用後再次使用。重新恢復可包括如下步驟的任意組合拆卸該裝置、然後清洗或置換某些部分以及隨後組裝。特別是，該裝置可以拆卸，並且可以任意組合選擇性地置換或移除任意數目的某些部分或零件。清洗和/或置換某些部分後，該裝置可以在重新恢復設施處重新組裝以隨後使用，或者在即將進行外科手術操作前由外科手術隊組裝。本領域的技術人員將會知道，裝置的重新恢復可利用多種用於組裝、清潔/置換和重新組裝的技術。這些技術的使用以及所得的修復裝置均在本發明的範圍內。優選地，在外科手術前實施本文所述的各種實施例。首先，獲取新的或用過的裝置，並在必要時對裝置進行清潔。然後對裝置進行消毒。在一種消毒技術中，將該裝置置於閉合併密封的容器中，例如塑料或TYVEK袋中。然後將容器和裝置置於能夠穿透該容器的輻射區，例如Y輻射、X-射線或高能電子。輻射將裝置上和容器中的細菌殺死。然後將滅菌後的裝置保存在消毒容器中。該密封容器將器械保持無菌，直到在醫療設備中打開該容器。消毒也能夠通過本領域技術人員已知的任何 種方式進行，包括3輻射或Y輻射、環氧乙烷和/或蒸汽消毒。在各種實施例中，可將下述超聲外科器械提供給外科醫生，其中波導和/或端部執行器已可操作地連接外科器械的換能器。在至少一個此類實施例中，外科醫生或其他臨床醫生可從消毒包中移出超聲外科器械、將該超聲器械插入到發生器中(如上文所概述)、並且在外科手術操作期間使用該超聲器械。這種系統可無需外科醫生或其他臨床醫生動手而將波導和/或端部執行器裝配至超聲外科器械。在已使用超聲外科器械之後，外科醫生或其他臨床醫生可將超聲器械置於可密封包中，其中可將所述包運送至消毒設施。在消毒設施處，可對超聲器械消毒，其中任何耗費部件都可被丟棄和更換，任何可重複使用的部件都可被消毒和再次使用。其後，超聲器械可進行重新組裝、測試、置於消毒袋中和/或在置於消毒袋中之後進行消毒。一旦經過消毒，該重新處理的超聲外科器械就可再次使用。雖然本文已描述了多種實施例，但可以對這些實施例進行多種修改和變型。例如，可採用不同類型的端部執行器。另外，凡是公開了用於某些元件的材料的，均可使用其他材料。上述具體實施方式
和下述權利要求旨在涵蓋所有這樣的修改和變型形式。本說明書中涉及的所有上述美國專利和美國專利申請和公布的美國專利申請全文以引用方式併入本文中，但僅限於所併入的材料與本發明所述的現有定義、陳述或其他公開材料沒有衝突。同樣地並且在必要的程度下，本文明確闡述的公開內容取代了以引用方式併入本文的任何衝突材料。如果任何材料或其部分據述以引用方式併入本文，但與本文所述的現有定義、陳述或其他公開材料相衝突，那麼僅在所併入的材料和現有公開材料之間不產生衝突的程度下才將其併入本文。
權利要求
1.一種超聲外科器械,包括 柄部外殼； 從所述柄部外殼伸出的外部套管組件，所述外部套管組件具有至少一個梳狀遠端部分，所述梳狀遠端部分具有從其伸出的至少兩個間隔開的齒構件； 由所述外殼可動地支撐的至少一個超聲換能器； 從所述至少一個超聲換能器伸出並且能夠隨之運動的超聲刀片，所述超聲刀片具有靠近所述外部套管組件的所述至少一個遠端部分運動的遠端；以及 驅動系統，所述驅動系統與所述至少一個超聲換能器組件交互作用，用於向其選擇性施加致動運動，以引起所述至少一個超聲換能器組件在所述柄部外殼內運動。
2.根據權利要求2所述的超聲外科器械，其中所述外部套管組件具有一對間隔開的梳狀遠端部分，所述梳狀遠端部分具有至少兩個間隔開的齒構件，並且其中所述超聲刀片的所述遠端能夠在所述外部套管組件的所述一對間隔開的遠端部分之間運動。
3.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中每個所述梳狀遠端部分上的所述至少兩個間隔開的齒構件以螺線型構造取向。
4.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述至少一個超聲換能器可動地支撐在所述柄部外殼內，便於在其中選擇性整體軸向行進。
5.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述至少一個超聲換能器可動地支撐在所述柄部外殼內，便於在其中選擇性整體旋轉。
6.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述驅動系統包括觸發器，所述觸發器可動地連接到所述柄部外殼並且與所述至少一個超聲換能器接合，使得向所述觸發器施加致動運動引起所述至少一個換能器在所述柄部外殼內運動。
7.根據權利要求6所述的超聲外科器械，其中所述驅動系統還包括一系列齒輪，所述齒輪與所述觸發器和所述至少一個超聲換能器可操作地接合。
8.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述超聲刀片具有細長中部，所述細長中部的橫截面形狀基本上是圓形，並且其中所述遠端部分從所述細長中部偏心地伸出。
9.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述超聲刀片的所述遠端基本上是平面的。
10.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述超聲刀片的所述遠端的橫截面形狀基本上是圓形。
11.一種超聲外科器械，包括 柄部外殼； 從所述柄部外殼伸出的外部套管組件，所述外部套管組件具有一對間隔開的梳狀構件，每個所述梳狀構件具有從其伸出的至少兩個間隔開的齒構件； 至少一個超聲換能器，所述至少一個超聲換能器能夠由所述外殼可動地支撐，便於在其中選擇性整體軸向行進； 從所述至少一個超聲換能器伸出並且能夠隨之軸向運動的超聲刀片，所述超聲刀片具有用於在所述一對間隔開的梳狀構件之間運動的遠端；以及 觸發器，所述觸發器可操作地連接到所述柄部組件並且與所述至少一個超聲換能器接合以向其選擇性施加整體軸向致動運動。
12.根據權利要求11所述的超聲外科器械，其中所述一對間隔開的梳狀構件由聚合材料製成。
13.根據權利要求11所述的超聲外科器械，其中每個所述梳狀構件限定中心軸線，其中至少一個所述齒構件在所述中心軸線的一側上伸出，並且其中另一個所述齒構件從所述中心軸線的另一側伸出。
14.根據權利要求11所述的超聲外科器械，其中所述超聲刀片的所述遠端基本上是平面的，並且具有在其中形成的弓形凹陷。
15.—種超聲外科器械,包括 柄部外殼； 從所述柄部外殼伸出的外部套管組件，所述外部套管組件具有一對間隔開的梳狀構件，每個所述梳狀構件具有從其伸出的至少兩個間隔開的齒構件； 至少一個超聲換能器，所述至少一個超聲換能器支撐在所述柄部外殼內，便於在其中整體旋轉； 從所述至少一個超聲換能器伸出並且能夠隨之旋轉的超聲刀片，所述超聲刀片具有用於在所述一對間隔開的梳狀構件之間旋轉的遠端； 可操作地連接到所述柄部組件的觸發器；以及 一系列齒輪，所述系列齒輪與所述至少一個超聲換能器和所述觸發器接合，使得所述觸發器的致動引起所述系列齒輪向所述至少一個超聲換能器施加整體旋轉運動。
16.根據權利要求15所述的超聲外科器械，其中所述至少一個超聲換能器支撐在換能器外殼內，所述換能器外殼支撐在所述柄部外殼內便於整體旋轉，並且其中所述系列齒輪包括 在所述換能器外殼上支撐的第一從動齒輪； 與所述第一從動齒輪嚙合的第二從動齒輪；以及 由所述觸發器支撐並且與所述第二從動齒輪嚙合的第三從動齒輪。
17.根據權利要求16所述的超聲外科器械，還包括在超聲控制信號源和所述至少一個超聲換能器之間接合的滑動環組件。
18.根據權利要求17所述的超聲外科器械，其中所述滑動環組件包括 在所述柄部外殼上支撐並且與所述超聲控制信號源連通的第一固定觸頭； 在所述柄部外殼上支撐並且與所述超聲控制信號源連通的第二固定觸頭； 在所述換能器外殼上的第一可動觸頭，所述第一可動觸頭在運動中接觸所述第一固定觸頭，並且與所述至少一個超聲換能器連通；以及 在所述換能器外殼上的第二可動觸頭，所述第一可動觸頭在運動中接觸所述第二固定觸頭，並且與所述至少一個超聲換能器連通。
19.根據權利要求15所述的超聲外科器械，其中所述超聲刀片具有細長中部，所述細長中部的橫截面形狀基本上是圓形，並且其中所述遠端部分從所述細長中部偏心地伸出。
20.根據權利要求19所述的超聲外科器械，其中所述超聲刀片的所述遠端部分的橫截面形狀是捕圓形。
全文摘要
在一個整體方面，各種實施例涉及具有超聲刀片的超聲外科器械，所述超聲刀片從至少一個超聲換能器伸出，所述超聲換能器可動地支撐在柄部外殼內。所述超聲刀片通過連接到所述柄部外殼的外部套管組件伸出。所述外部套管的遠端部分具有至少一個在其上形成的梳狀部分。在一些實施例中，所述超聲刀片的遠端能夠靠近所述至少一個梳狀部分軸向運動。在其他實施例中，所述超聲刀片的所述遠端能夠靠近所述至少一個梳狀部分旋轉。
文檔編號A61B17/32GK102781351SQ201180009415
公開日2012年11月14日 申請日期2011年2月9日 優先權日2010年2月11日
發明者T·G·戴茨 申請人:伊西康內外科公司