具有旋轉切割工具的超聲動力外科器械的製作方法

2023-05-13 20:37:01

專利名稱：具有旋轉切割工具的超聲動力外科器械的製作方法
具有旋轉切割工具的超聲動カ外科器械
背景技術：
本發明總體上涉及超聲手術系統，更具體而言，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カ的切割器和剃刮裝置以施行手術。其中ー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手術中。這些裝置通常包括電源、手柄和一次性使用的端部執行器。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刃ロ切割組織。內管可連續轉動或擺動。另外，此裝置可使用穿過內管內部的抽吸通道。例如,授予McGurk-Burleson等人的美國專利No. 4，970，354公開了ー種包括以剪切動作切割材料的旋轉切割器的非超聲動カ外科切割器械。其使用可在外管中旋轉的內部切割構件。
授予Peyman等人的美國專利No. 3，776，238公開了ー種眼科器械，其中通過內管尖端產生的截斷動作切割組織，該內管抵靠著外管末端的內表面而移動。授予Kajiyama等人的美國專利No. 5，226，910公開了另ー種具有內部構件的外科切割器械，該內部構件相對於外部構件移動，以切割通過外部構件孔隙進入的組織。授予Wuchinich等人的美國專利No. 4，922，902公開了ー種用超聲抽吸器以進行內窺鏡式組織移除的方法和裝置。該裝置使用超聲探針，該探針使適形的組織破裂並通過狹孔將其吸出。授予Spinosa等人的美國專利No. 4，634，420公開了ー種從動物上移除組織的裝置和方法並包括具有針或探針的細長器械，該針或探針在橫向上以超聲頻率振動。針的超聲運動將組織破裂成碎片。可通過針內導管的抽吸將組織碎片從處理區域移除。授予Banko的美國專利No. 3，805，787還公開了另ー種具有探針的超聲器械，該探針被遮擋以收窄從探針頂端發出的超聲能量束。在一個實施例中，該遮擋部分延伸越過探針的自由端以防止探針與組織接觸。授予Davis的美國專利No. 5，213，569公開了ー種聚焦超聲能量的超聲乳化針。聚焦面可被傾斜、彎曲或小平面化。授予Wuchinich的美國專利No. 6，984，220和授予Easley的美國專利公布No. US 2005/0177184公開了超聲組織解剖系統，該系統通過使用縱扭共振器來提供縱向和扭轉組合運動。授予Zhou等人的美國專利公布No. US2006/0030797A1公開了ー種整形外科裝置，該裝置具有驅動馬達以驅動超聲換能器和喇叭件。在驅動馬達和換能器之間設有適配器以將超聲能量信號提供給換能器。雖然使用超聲動カ的外科器械較之於傳統機械動カ的鋸、鑽和其他器械具有若干優點，但是由於在骨頭/組織界面的摩擦發熱導致的骨頭和相鄰組織中的溫度上升仍然是一個顯著的問題。當前的關節鏡手木工具包括衝頭、往復式剃刀和射頻(RF)裝置。機械裝置(諸如衝頭和剃刀)產生最小的組織損傷，但是有時候會留下不可取的參差不齊的切割線。RF裝置可產生平滑的切割線，也能消融大量的軟組織；然而它們卻易於造成比機械裝置更多的組織損傷。因此，需要有能夠在形成光滑切割表面的同時提高切割精度而不產生過多組織損傷的裝置。關節鏡手術涉及在關節間隙中施行手木。為進行該手術，通常在關節中填充加壓的生理鹽水以便擴張和可視化。可用在此類手術中的超聲器械必須經受住流體壓カ而無滲漏。然而，常規的超聲器械在使用過程中一般會顯著地受力。當前的超聲裝置密封件通常並不足夠強固，難以經受這種環境而無滲漏。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。還希望提供用於在關節鏡手術的含水環境中進行切割和凝固的超聲外科器械的更強固的密封構造。上述討論僅僅為了說明在本發明的各種實施例所涉及的領域內當前存在的ー些不足，而不應看作是對權利要求範圍的否定。

發明內容
在一個總體方面，多種實施例涉及包括外殼的超聲外科器械，該外殼具有可旋轉地支承於其中的超聲換能器組件。連結構件可被附接在超聲換能器組件上，以將超聲運動 傳送至與其連接的刀片。馬達轉子可被直接連接在超聲換能器組件上，以隨其一起轉動。馬達定子可以不可動地支承在外殼內與馬達轉子鄰近，使得在馬達驅動信號加到馬達定子時可使馬達轉子和超聲換能器組件在外殼內轉動。滑環組件能夠將馬達驅動信號從控制系統傳送至馬達定子。滑環組件還能夠將將超聲電信號從超聲信號發生器傳送到超聲換能器組件。在一個總體方面，多種實施例涉及包括外殼的超聲外科器械，該外殼具有可旋轉地支承於其中的超聲換能器組件。連結構件可被附接在超聲換能器組件上，以將超聲運動傳送至與其連接的刀片。馬達可容納在外殼內，其遠側傳動軸部分與超聲換能器組件連接以向其施加旋轉運動。馬達還可具有從其突出的近側傳動軸部分。該器械還可包括具有內接觸件的滑環組件，該內接觸件由近側傳動軸部分支承以隨其一起轉動。該內接觸件能夠與超聲換能器組件連通。固定接觸件能夠與第一內接觸件旋轉滑動接觸。固定接觸件可與超聲信號發生器連通以將超聲電信號傳送至內接觸件。在另ー個總體方面，提供了一種超聲外科器械組件，該超聲外科器械組件包括在其中可旋轉地支承獨立超聲器械的器械外売。該獨立超聲外科器械中可具有超聲換能器組件以將超聲運動施加給與其連接的刀片。馬達可被支承於器械外殼內並與獨立超聲外科器械連通，以向其選擇性地施加旋轉運動。滑環組件可被支承於器械外殼內，並與超聲發生器連通以將超聲電信號提供給位於獨立超聲外科器械中的超聲換能器組件。


多個非限制性實施例的特徵在所附權利要求書中詳細闡述。然而，結合下述附圖參閱隨後的說明，可最好地理解關於構成和操作方法的多種非限制性實施例，以及它們的目的和優點。圖I是手術控制系統的非限制性實施例的示意圖；圖IA是控制系統外殼的非限制性實施例的透視圖；圖IB是控制系統外殼結構的另ー個非限制性實施例的透視圖；圖2是手柄的非限制性實施例的剖視圖；圖3是與多種非限制性實施例一起使用的超聲外科手柄的局部剖視圖4是非限制性突鼻件實施例的一部分的剖視圖；圖5是非限制性突鼻件實施例的局部分解組件視圖；圖6是外科器械手柄的非限制性實施例的局部剖視圖；圖7是圖6的非限制性外科器械手柄實施例的透視圖；圖8是另ー個非限制性外科器械手柄實施例的局部剖視圖；圖9是另ー個非限制性外科器械手柄實施例的局部剖視圖；圖10是圖9中示出的外科器械手柄實施例的透視圖；圖11是將馬達連接於換能器組件的非限制性連接組件實施例的局部分解組件視圖；圖12是非限制性連接組件實施例的薄板件與傳動軸構造的側視圖；圖13是圖12的非限制性薄板件實施例的端視圖；圖14是另ー個非限制性連接組件實施例的非限制性薄板件與傳動軸構造的側視圖；圖15是圖14的非限制性薄板件實施例的端視圖；圖16是另ー個非限制性外科器械手柄實施例的局部剖視圖；圖17是非限制性外套和刀片實施例的局部透視圖；圖18是圖17中示出的非限制性刀片實施例的局部透視圖；圖19是圖17和18的刀片的局部底部透視圖；圖20是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的側視圖；圖21是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的側視圖；圖22是另ー個非限制性外套與刀片構造的遠端的局部透視圖；圖23是另ー個非限制性外套與刀片構造的遠端的局部透視圖；圖23A是圖23中示出的非限制性外套實施例的一部分的側視圖；圖24是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的側視圖；圖25是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的側視圖；圖26是在另一個非限制性外套實施例的遠端內的圖25的非限制性刀片實施例的局部透視圖；圖27是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的側視圖；圖28是在另一個非限制性外套實施例的遠端內的圖27的非限制性刀片實施例的局部透視圖；圖29是圖28的非限制性刀片和外套實施例的橫截面端視圖；圖30是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的側視圖；圖31是在另一個非限制性外套實施例的遠端內的圖30的非限制性刀片實施例的局部透視圖；圖32A示出了在圖31的外套實施例內的圖30和31的非限制性刀片實施例的第
ー旋轉位置；圖32B示出了在圖31的外套實施例內的圖30和31的非限制性刀片實施例的第 ニ旋轉位置；圖32C示出了在圖31的外套實施例內的圖30和31的刀片實施例的第三旋轉位置；圖32D示出了在圖31的外套實施例內的圖30和31的刀片實施例的第四旋轉位置；圖33是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的透視圖；圖34是在非限制性外套實施例內的圖33的刀片實施例的局部透視圖；圖34A是另ー個非限制性刀片和外套實施例的局部透視圖；圖35是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的透視圖；圖36是另ー個非限制性超聲外科器械實施例的局部剖視圖；圖36A是本發明的另ー個非限制性外科器械實施例的突鼻件部分的局部剖視圖； 圖37是圖36的非限制性外套的遠端和刀片構造的局部透視圖；圖38是正在切割組織的圖37所示的外套和刀片實施例的遠側部分的剖視圖；圖39示出了結合執行椎間盤切除術的圖36的外科器械實施例的用途；圖40進ー步示出了結合執行椎間盤切除術的圖36的外科器械實施例的用途；圖41是其上安裝有可選擇性縮回的安全外套的圖36的外科器械實施例的側正視圖；圖42是開始從關閉位置縮回的圖41中示出的可縮回安全外套實施例的局部透視圖；圖43是安全外套縮回至打開位置的圖41和42中示出的可縮回安全外套實施例的另ー個局部透視圖；圖44是安全外套縮回至打開位置的圖41-43中示出的可縮回安全外套實施例的另ー個局部透視圖；圖45是安全外套以橫截面示出在打開位置的圖41-44中示出的外套和安全外套實施例的一部分的側正視圖；圖46是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的透視圖；圖47是另ー個非限制性實施例的另ー個中空外套與刀片構造的一部分的側視圖；圖48是另ー個非限制性刀片實施例的剖視圖；圖49是另ー個非限制性刀片實施例的剖視圖；圖50是另ー個非限制性刀片實施例的剖視圖；圖51是另ー個非限制性刀片實施例的剖視圖；圖52是另ー個非限制性外套和刀片實施例的局部剖視圖；圖53是與身體組織相互作用的圖52的外套與刀片構造的另ー個局部剖視圖；圖54是圖52和53中示出的與身體組織相互作用的外套與刀片構造的端部剖視圖；圖55是另ー個非限制性外套實施例的局部透視圖；圖56是另ー個非限制性外套實施例的局部透視圖；圖57是支承另ー個非限制性刀片實施例的圖56的外套實施例的局部剖視圖；圖58是另ー個非限制性外套實施例的局部透視圖；圖59是另ー個非限制性外套和刀片實施例的剖視圖60示出了形成在非限制性外套實施例上的切割刃之間的角；圖61是另ー個非限制性外套實施例的透視圖；圖62是圖61的外套和刀片實施例的剖視圖；圖63是另ー個非限制性外套實施例的透視圖；圖64是圖63的外套和刀片實施例的剖視圖； 圖65是另ー個非限制性外套實施例的透視圖；圖66是圖65的外套和刀片實施例的剖視圖；圖67是另ー個非限制性外套與刀片構造的橫截面端視圖；圖68是圖67的外套與刀片構造的局部側剖視圖；圖69是圖67和68的外套與刀片構造的遠端部分的局部側視圖；圖70是連接於圖67-69的外套與刀片構造的非限制性手柄外殼實施例的側視圖；圖71示出了ー種使用圖70的外科器械實施例的方法；圖72示出了另ー種使用圖70的外科器械實施例的方法；圖73示出了另ー種使用圖70的外科器械實施例的方法；圖74是另ー個非限制性外科器械實施例的局部側剖視圖；圖75是與圖74中示出的外科器械實施例一起使用的外套與刀片構造的一部分的透視圖；圖76是圖75的外套與刀片構造的端視圖；圖77是圖75和76的外套和刀片構造的橫截面端視圖；圖78是另ー個非限制性超聲外科器械實施例的側視圖；圖79是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖80是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖81是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖82是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖83是在褶皺就位之前位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖84是在褶皺就位之後圖83的密封件實施例的局部剖視圖；圖85是位於兩件式中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖86是位於另ー個兩件式中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另ー個非限制性密封件實施例的局部剖面分解組件視圖；圖87是圖86的兩件式中空外套實施例的一部分的局部透視圖；圖88是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖89是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖90是位於中空外套與超聲工具實施例的波導部分之間的另一個非限制性密封件實施例的局部剖視圖；圖91A是示出了準備切割堅韌組織的兩個切割刃實施例的初始位置的圖例；圖91B是圖91A的切割刃和組織的第二位置；圖91C是圖91A-B的切割刃和組織的第三位置；圖91D是圖91A-C的切割刃和組織的第四位置；圖92是非限制性切割刀片和套管實施例的一部分的透視圖； 圖92A是安裝在非限制性外科器械實施例的內部外套中的圖92的刀片和套管實施例的一部分的局部剖視圖；圖93是在非限制性外科器械實施例中的圖92的刀片和套管實施例的一部分的剖視圖；圖94是另ー個非限制性切割刀片和套管實施例的一部分的透視圖；圖95是在非限制性外科器械實施例中的圖94的刀片和套管實施例的一部分的剖視圖；圖96是非限制性刀片和外套實施例的一部分的局部透視圖；圖97是圖96的刀片和外套構造的剖視圖；圖98是圖97的外套與刀片構造的一部分的局部後部透視圖；圖99是另ー個非限制性外套與刀片構造的一部分的局部後部透視圖；圖100是另ー個非限制性外套實施例的局部透視圖；圖101是支承其中的切割刀片實施例的圖100的外套實施例的橫截面端視圖；以及圖102是另ー個非限制性刀片實施例的一部分的透視圖。
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，這些專利申請各自的全部內容均以引用方式併入本文標題為「METHODS OF USING ULTRASONICALLY POWERED SURGICAL INSTRUMENTSWITH ROTATABLE CUTTING MPLEMENTS」(使用具有旋轉切割工具的超聲動カ外科器械的方法)、代理人案卷號為END6689USNP/090342的美國專利申請No._；標題為「SEAL ARRANGEMENTS FOR ULTRASONICALLY POWERED SURGICALINSTRUMENTS」 (超聲動カ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._；標題為「ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS WITH ROTATABLE BLADE AND HOLLOWSHEATH ARRANGEMENTS」(具有可旋轉刀片和中空外套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._；標題為「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._；標題為「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._；標題為「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._；標題為「OUTER SHEATH AND BLADE ARRANGEMENTS FOR ULTRASONIC SURGICALINSTRUMENTS」 (超聲外科器械的外套與刀片構造)、代理人案卷號為END6695USNP/090348的美國專利申請No._；標題為「ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS WITH MOVING CUTTING IMPLEMENT(具有移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._;以及標題為「ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT WITH COMB-LIKE TISSUE TRIMMINGDEVICE"(具有梳狀組織修剪裝置的超聲外科器械)、代理人案卷號為END6686USNP/090367的美國專利申請No.__。多種實施例涉及用於處理組織的設備、系統和方法。對許多特定細節作了闡述，以使讀者對說明書中所述和附圖中所示的實施例的整體結構、功能、製造和用途有透徹理解。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本實施例。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「多種實施例」、「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ー個實施例中。因此，本說明書通篇出現的短語「在多種實施例中」、「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他實施例的特徵、結構或特性結合。多種實施例涉及能夠用於在外科手術期間施行組織解剖、切割和/或凝固的經改良的超聲手術系統和器械，以及因而所採用的切割工具和密封結構。在一個實施例中，超聲外科器械設備能夠用於開放性手術中，但所述設備可應用於其他類型的手術(諸如腹腔鏡、內窺鏡和機器人輔助手木)中。超聲能量的選擇性使用和切割/凝固工具的選擇性旋轉，有助於多方面用途的實現。應當理解，本文使用的術語「近側」和「遠側」是相對於緊握手柄組件的臨床醫生而言的。因此，端部執行器相對於較近的手柄組件而言處於遠側。還應當理解，為方便和清晰起見，本文根據臨床醫生緊握手柄組件的情況也使用諸如「頂部」和「底部」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。
豐術系統圖I以示意方式圖解手術系統10的一個非限制性實施例。手術系統10可包括超聲發生器12和超聲外科器械組件100，後者可包括「獨立」超聲器械110。如下文將進ー步詳細討論，超聲發生器12可由電纜14通過位於外科器械組件100的外殼部分102中的滑環組件150連接於獨立超聲器械110的超聲換能器組件114。在一個實施例中，系統10還包括馬達控制系統20，該馬達控制系統包括由電纜23連接於控制模塊24的電源22，以向其提供例如24V直流電。馬達控制模塊24可包括由德克薩斯州奧斯汀美國國家儀器公司(National Instruments of Austin, Texas)製造的型號為 NI cRI0-9073 的控制模塊。然而，也可使用其他馬達控制模塊。電源22可包括由美國國家儀器公司(NationalInstruments)製造的電源。然而,其他電源也可成功使用。電源22可由電纜25另外連接於馬達驅動器26，也向其提供24V直流電。馬達驅動器26可包括由美國國家儀器公司(National Instruments)製造的馬達驅動器。控制模塊24也可由電纜27連接於馬達驅 動器26以向其供電。常規的腳踏開關30或其他控制開關裝置可由電纜31連接於控制模塊24。如在下文中將進ー步詳細地討論，超聲外科器械100可包括其上結合有編碼器194的馬達190。馬達190可包括由美國國家儀器公司(National Instruments)製造的型號為CTP12ELF10MAA00的馬達。編碼器194可包括由華盛頓州溫哥華市美國數碼公司(U. S. Digital of Vancouver,Washington)製造的型號為 E2-500-197-I-D-D-B 的編碼器。然而，也可使用其他馬達和編碼器。編碼器194可通過編碼器電纜32連接於馬達控制模塊24並且馬達190可通過電纜33連接於馬達驅動器26。手術系統10還可包括可通過乙太網電纜42與馬達控制模塊24連通的計算機40。也可在圖I中看到，在多種實施例中，馬達控制系統20裝於外殼21中。為促進便攜性，各種部件可通過可拆卸的電纜連接器連接於馬達控制系統20。例如，腳踏開關30可通過電纜35連接於可拆卸電纜連接器37，以便於將腳踏開關快速地連接於控制系統20。交流市電可通過普通的帶插頭電纜50提供給電源22，該帶插頭電纜附接於與電纜52連接的可拆卸電纜連接器54。計算機40可具有附接於與電纜42連接的可拆卸電纜連接器62的電纜60。編碼器194可具有附接於可拆卸連接器72的編碼器電纜70。同樣地，馬達190可具有附接於可拆卸連接器72的電纜74。可拆卸連接器72可通過電纜32連接於控制模塊24並且連接器72可通過電纜33連接於馬達驅動器26。因而，電纜連接器72用於將編碼器194連接於控制模塊24並將馬達190連接於馬達驅動器26。電纜70和74可容納在共同的外套76中。在可供選擇的實施例中，超聲發生器12和控制系統20可容納在同一外殼105中。參見圖1A。在另ー個實施例中，超聲發生器12可通過跨接電纜107與馬達控制系統20電氣連通。這樣的布置可共享數據鏈路並共用供電裝置(電線50)。參見圖1B。在多種實施例中，超聲發生器12可包括超聲發生器模塊13和信號發生器模塊15。參見圖I。超聲發生器模塊13和/或信號發生器模塊15可各自與超聲發生器12 —體地形成，或可作為電連接於超聲發生器12的単獨的電路模塊而提供(用虛線示出以示出此可選方式)。在一個實施例中，信號發生器模塊15可與超聲發生器模塊13—體地形成。超聲發生器12可包括位於發生器12控制臺的前面板上的輸入裝置17。輸入裝置17可包括以已知方式產生適於對發生器12的操作進行編程的信號的任何合適裝置。仍結合圖1，電纜14可包括多個導線以將電加到超聲換能器組件114的正(+)和負(-)電極上，如將在下文中進ー步詳細地討論。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 日提交的標題為 「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中公開。其他此類裝置公開於以下的ー個或多個美國專利(它們全部以引用方式併入本文)，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，，(在冬貨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」 (檢 則連接於超聲手術系統的柄部中刀片鬆動的方法))；美國專利No. 6，626,926( 「Methodior Driving an Ultrasonic bystem to Improve Acquisition oi Blade ResonanceFrequency at Startup」(用以改進啟動時刀片諧振頻率獲取的超聲系統驅動方法))；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」(檢測超聲系統中刀片存在的方法))；美國專利No. 6，678，621 ( 「OutputDisplacement Control Using Phase Margin in an Ultrasonic Surgical Handle，.(超聲手術手柄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」(檢測超聲手柄中橫向振動的方法))；美國專利 No. 6，908，472 (「Apparatus and Method for Altering GeneratorFunctions in an Ultrasonic Surgical System」(用於改變超聲手術系統中發生器功能的裝置和方法));美國專利 No. 6，977，495 ( 「Detection Circuitry for SurgicalHandpiece System」(手術手柄系統的檢測電路));美國專利No. 7，077，853 ( 「Method forしalculating Transducer しapacitance to Determine iransducer Temperature，，、I十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 Drivingan Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency atStartup」(用以改進啟動時刀片諧振頻率獲取的超聲系統驅動方法))；以及美國專利No.7，273，483 ( 「Apparatus and Method for Alerting Generator Function in anUltrasonic Surgical System」(用於警示超聲手術系統中發生器功能的裝置和方法))。外科器械如在圖2中可見，超聲外科器械手柄100可包括裝有馬達190、編碼器194、滑環組件150以及獨立超聲外科器械110的外殼102。外殼102可以由兩個或更多個部分形成，它們通過緊固件(諸如螺釘、按扣結構等)連在一起，並且可由例如聚碳酸酯材料製成。馬達190可包括(例如)由美國國家儀器公司(National Instruments)製造的型號為CTP12ELF10MAA00的步進馬達。然而，可使用其他馬達以實現(例如)獨立超聲外科器械110相對於外殼102的約l-6000rpm的「顯著」旋轉運動。編碼器194將馬達軸192的機械轉動轉化成電脈衝，而電脈衝將速度和其他馬達控制信息提供給控制模塊24。獨立超聲外科器械110可包括由愛惜康內鏡外科公司(Ethicon Endo-Surgery)製造和銷售的型號為HP054的外科器械。然而，也可成功地使用其他超聲器械。應當理解，文中所用的術語「獨立」是指超聲外科器械除了與外科器械100 —起使用外可有效地單獨用作超聲外科器械。如在圖3中更詳細地所示，超聲外科器械110包括支承壓電超聲換能器組件114的外殼112，該壓電超聲換能器組件將電能轉化成機械能以產生換能器組件114的末端的縱向振動。超聲換能器組件114可包括陶瓷壓電元件的疊堆，其運動零點在沿著該疊堆的某一點處。超聲換能器組件114可安裝在兩個圓柱體116和118之間。另外，圓柱體120可附接於圓柱體118，其又在另ー個運動零點122處安裝到外殼上。喇叭件124也可在ー側附接於零點處，在另ー側附接於連結器126。刀片200可固定在連結器126上。因此，刀片200將通過超聲換能器組件114以超聲頻率在縱向上振動。當超聲換能器組件114以換能器諧振頻率和最大電流驅動時，超聲換能器組件114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可能隨各個器械而變，該電流值被存儲在器械的非易失性存儲器中因而可供系統使用。外科器械100的部件可被設計成使得其組合將以相同的諧振頻率擺動。具體地講，這些元件可被調整為使得每個這種元件的所得長度為半波長或半波長的倍數。因為聲 學安裝喇叭件124的直徑越靠近刀片200越減小，縱向的前後移動被放大。因而，喇叭件124以及刀片/連結器的形狀和尺寸可被確定為可放大刀片移動並提供與聲學系統其餘部分諧振的超聲振動，這使靠近刀片200的聲學安裝喇叭件124的末端產生最大的前後移動。超聲換能器組件114處20至25微米的運動可通過喇叭件124放大到約40至100微米的刀片移動。當電カ通過操作腳踏開關30或其他開關裝置而施加到超聲器械110時，控制系統20可(例如)使刀片200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施加的(如通過使用者調節選擇的)電カ(電流)的量成比例地變化。刀片200可被設計成在施加較高的切割電カ吋，以超聲振動頻率在約40至100微米的範圍內縱向移動。刀片200的這種超聲振動能夠在刀片接觸組織時產生熱量，即穿過組織的刀片200的加速運動將運動刀片200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，這能夠減少或消除小血管(如直徑小於一毫米的血管)的出血。刀片200的切割效率以及止血程度會隨所施加的驅動功率電平、外科醫生加於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。如在圖2中可見，超聲器械110通過尾件驅動適配器130和遠側手柄適配器134支承在外殼102內。尾件驅動適配器130通過近側軸承132可旋轉地支承在外殼102內並且不可轉動地連接於馬達190的輸出軸192上。參見圖2。尾件驅動適配器130可被壓配在超聲器械110的外殼112上或(例如)通過固定螺釘或粘結劑附接於外殼112。遠側手柄適配器134可被壓配在手柄外殼112的遠端113上或通過固定螺釘或粘結劑連接於手柄外殼的遠端上。遠側手柄適配器134可通過安裝在外殼102內的遠側軸承136可旋轉地支承在外殼102中。當加電於馬達190時，馬達190將「顯著旋轉運動」施加在手柄110上而使超聲外科器械110和刀片200繞中心軸線A-A轉動。如本文所用，術語「顯著旋轉運動」與「扭轉超聲運動」不同，當使用非均勻成形的超聲刀片時可實現該扭轉超聲運動。作為替代，「顯著旋轉運動」這個用語可涵蓋非唯一地由超聲換能器組件114導致的旋轉運動。
為將來自超聲發生器12的電カ提供給超聲器械110，可使用滑環組件150。如圖2中可見，導線151、152附接於超聲換能器組件114並延伸通過尾件驅動適配器130的中空杆部132。中空杆部132附裝在馬達190的傳動軸192上並可在滑環組件150內自由旋轉。第一內接觸件154連接於中空杆部132以隨其繞軸線A-A轉動。第一內接觸件154設置為在滑環組件150內與固定外接觸環156旋轉接觸。接觸環154、156可以被設置成同心環的形式。導線157、158連接於固定外接觸環156，並構成為發生器電纜14。導線191和193連接於馬達並構成為馬達電纜74，導線195、197連接於編碼器194並構成為編碼器電纜70。馬達軸192的旋轉引起尾件驅動適配器130和與其連接的超聲器械110繞軸線A-A旋轉。馬達傳動軸192的旋轉還引起內接觸件154的旋轉。來自超聲發生器12的超聲信號通過接觸也就是在內接觸件154和外接觸件156之間的「電連通」被傳輸至內接觸件154。這些信號通過導線151、152傳輸至超聲換能器組件114。在其他可供選擇的實施例中，滑環組件可使用接合同心接觸環的普通弾簧針。也可使用其他滑環裝置。 多種實施例還包括遠側突鼻件160，該突鼻件通過緊固件161可拆卸地附接於外殼102的遠端103。參見圖5。一個或多個墊片構件162可設置在遠端103與突鼻件160之間，以便於外殼102和突鼻件160之間的同軸連接。突鼻件160可由(例如)不鏽鋼或聚碳酸酯製成。在多種實施例中，刀片200的遠端202延伸通過套接在內部外套密封件212內的中空連結部210。內部外套密封件212可包括(例如)聚四氟こ烯(「PTFE」)並用於在連結部210與突鼻件160之間建立充分的液密和/或氣密密封。還是在圖4的實施例中，內部外套220可通過(例如)焊接連接於中空連結部210，或者中空連結部210可構成內部外套220的一體部分。在一個實施例中，刀片銷釘/扭轉件216可橫向延伸通過刀片構件200和中空連結部210，以便於內部外套220與刀片構件200 —起運動。一個或多個排放矽樹脂套管214套接在刀片200周圍以在聲學上將刀片200與內部外套220隔離。刀片構件200可具有內部螺接的並能夠可拆卸地接合連結器126的螺接部分的近端201。為了便於將刀片200緊固到連結器126上，可設置穿過外殼102的緊固孔108 (圖2)以使得工具(例如，艾倫扳手)可穿過其中插入到位於尾件驅動適配器130中的孔131中，以防止超聲外科器械110和與其連接的連結器126的轉動。一旦刀片200被螺接在連結器126上後，使用者可將艾倫扳手或其他工具從孔108、131移除並將螺紋塞(未示出)插入孔108中以防止流體/碎片由其進入外殼102。同樣在多種實施例中，外套230可與內部外套220和刀片構件200同軸對齊並通過(例如)焊接、釺焊、包覆成型或壓カ配合連接於突鼻件160的遠端163。如在圖4中可見，抽吸口 240可附接於突鼻件160與中空外套230連通。柔性管242可附接於抽吸口 240並與連接於一般地示為244的真空源的收集容器243連通。因而，外套230形成在內部外套220附近延伸的抽吸通道，其始於外套230的遠側頂端並從抽吸口 240伸出。本領域的普通技術人員一般都知道還可以有其他可供選擇的抽吸通道。另外，在可供選擇的實施例中，可省略內部外套220。手術系統10的多種實施例提供了選擇性地將超聲軸向運動施加到刀片200並將顯著旋轉運動也施加到刀片200的能力。如果需要，臨床醫生可僅啟動超聲換能器組件114而不啟動馬達190。在此類情況下，器械100可僅作為超聲器械以超聲模式使用。縱向超聲運動的頻率範圍可為約(例如)30-80kHz。相似地，臨床醫生可能需要僅啟動馬達190而不啟動超聲換能器組件114。因而，能夠以旋轉模式對刀片200施加顯著旋轉運動而不對其施加縱向超聲運動。顯著旋轉速度可為(例如)約l_6000rpm。在其他應用中，外科醫生可能想要以超聲和旋轉模式使用器械100，其中刀片200將經歷來自換能器組件114的縱向超聲運動和來自馬達的顯著旋轉運動。可實現(例如)每周期2到10轉(720至3600度)的振蕩運動或連續單向旋轉。本領域的普通技術人員一般不難認識到，可結合關節鏡以及其他外科應用有效地使用手術系統10的多種實施例。至少ー個非限制性實施例還可包括設在外殼102上的控制裝置170。參見圖2。控制裝置170可通過多芯電纜171與控制模塊24連通。控制裝置170可包括用於啟動/關停包括「超聲模式」和「旋轉模式」的「雙重」模式的第一按鈕172。在此類裝置中，可預先對控制模塊24編程，以將預先設定的顯著旋轉運動量提供給刀片200。控制裝置170還可包括用於啟動/關停旋轉模式而不啟動超聲模式的第二按鈕174，從而在無止血作用的情況下進行切割。控制裝置170還可包括用於啟動/關停「凝固模式」的第三按鈕176，其中馬達190驅動至預設的旋轉方位然後「停止」即關停，從而將超聲刀片表面暴露在外套240的遠端，如將在下文中進ー步詳細地討論。同樣在該模式中，可將超聲換能器組件114通電以提供點狀凝固，或在一個可供選擇的實施例中，臨床醫生可以僅啟動點狀凝固按鈕77，而 該按鈕則啟動超聲換能器組件114 一段預設時間例如五秒鐘。所述控制裝置還可包括在超聲和旋轉模式之間切換的按鈕178。根據多種非限制性實施例，在不脫離本文所公開的多種非限制性實施例以及它們的等同結構的精神和範圍的情況下，上述功能/模式的任意組合可通過ー個或多個按鈕來組合結合和控制。本領域的普通技術人員一般都了解，外殼構件102以及安裝適配器130和134可被構造為可操作地支承其中的多種不同類型和形狀的超聲手柄，這些超聲手柄可脫離外科器械100単獨使用。因而，控制系統20和器械100可按不含超聲手柄110的「套件形式」提供，以使得購買者能將他們的現有超聲手柄安裝在其中，而這並不脫離本文所公開的多種非限制性實施例及其等同結構的精神和範圍。圖6和圖7示出了另一外科器械300，其中先前用以描述上文所討論的多種實施例的相同標號用來標出相同部件。在這些實施例中，外科器械300包括裝有附接於超聲喇叭324的換能器組件314的外殼302。超聲喇叭324可按上述方式連接於刀片200的近端201。超聲喇叭324可通過遠側軸承336可旋轉地支承在外殼302內。突鼻件160可按上述方式通過緊固件161附接於外殼302。在本實施例中，超聲換能器組件314具有嵌入或以其他方式連接於其上的磁體316以形成一體式馬達轉子，一般地標示為320。馬達定子環330安裝在外殼302內，如圖所示。導線332、334連接於馬達定子環330並穿過共用的外套76以連接於如上所述的控制系統20中的馬達電纜33。中空軸340延伸通過馬達轉子320以形成導線151、152的通道。導線151、152附接於超聲換能器組件314和內接觸件154。內接觸件154附接在中空軸340的一部分上，該中空軸可旋轉地伸進滑環組件150，該滑環組件也支承在外殼302內。中空軸340通過近側軸承342可旋轉地支承在外殼302內。滑環組件150固定(即，不可轉動)在外殼302內並包括連接於構成如上所述的發生器電纜14的導線157、158的固定外接觸件156。馬達定子330被供電時，導致轉子320和一體式超聲換能器314繞軸線A-A轉動。來自超聲發生器12的超聲信號通過旋轉接觸或者說在內接觸件154與外接觸件156之間的電連通被傳輸至內接觸件154。這些信號通過導線151、152傳輸至超聲換能器組件314。外科器械300可包括上述類型的控制裝置並用於上述多種模式。可通過抽吸口 240在刀片200與外套230之間施加負壓。收集容器243和抽吸源240可通過管242附接於抽吸口 240。刀片的遠端通過在外套230遠端中的窗ロ露出而將刀片暴露於組織，如將在下文中進ー步討論。圖8示出了另一外科器械400，其中先前用以描述上文所討論的多種實施例的相同標號用來標出相同部件。在這些實施例中，外科器械400包括裝有附接於超聲喇叭324的超聲換能器組件314的外殼302。超聲喇叭324可按上述方式連接於刀片200的近端201。超聲喇叭324可通過遠側軸承336可旋轉地支承在外殼302內。突鼻件160可按上述方式附接於外殼302。在本實施例中，有刷馬達410可一體附接於超聲換能器組件314。文中所用的「一體連接」是指直接附接於超聲換能器組件314或以其他方式與超聲換能器組件一起形成，以隨其移動。關於將有刷馬達410附接於超聲換能器組件314的方式所用的術語「一體連 接」不包括其中超聲換能器組件經由從動軸裝置連接於馬達的那些構造。同樣在本實施例中，磁體426設置在定子環420中，而定子環固定在外殼302內。導線432、434延伸通過附接於有刷馬達410的中空軸340。中空軸340通過近側軸承342可旋轉地支承在外殼302內。馬達導線432連接於第一內部馬達觸點436，馬達導線434連接於第二內部馬達觸點438。第一內部馬達觸點436和第二內部馬達觸點438支承在伸進滑環組件(一般地標示為450)的中空軸340部分上。滑環組件450固定(即，不可轉動)在外殼302內並包括連接於導線441的第一外部馬達觸點440和連接於導線443的第二外部馬達觸點442。導線441,443構成如上所述的馬達電纜74。當臨床醫生想要將顯著旋轉運動施加給超聲換能器組件314並最終施加給刀片200吋，臨床醫生使電カ從馬達驅動器26提供給有刷馬達410。同樣在本實施例中，導線151、152附接於超聲換能器組件314並延伸通過中空軸340與附接於中空軸340的內部換能器接觸環154連接。滑環組件450包括連接於構成如上所述的發生器電纜14的導線157、158的固定外部換能器接觸件156。有刷馬達410被供電時，使馬達410、超聲換能器組件314和馬達軸340繞軸線A-A轉動。來自超聲發生器12的超聲信號通過旋轉滑動接觸或者說在內接觸件154與外接觸件156之間的電連通被傳輸至內接觸件154。這些信號通過導線151、152傳輸至超聲換能器組件314。外科器械400可包括上述類型的控制裝置並用於上述多種模式。應當理解，器械400可用在如上所述的旋轉模式、超聲模式、旋轉和超聲模式(「雙重模式」)或凝固模式中。可通過抽吸口 240在刀片200與外套230之間施加負壓。收集容器243和抽吸源240可通過管242附接於抽吸ロ 240。刀片的遠端通過在外套230遠端中的窗ロ露出而將刀片暴露於組織，如將在下文中進ー步討論。圖9-13示出了另一外科器械500，其中先前用以描述上文所討論的多種實施例的相同標號用來標出相同部件。在這些實施例中，外科器械500包括裝有附接於超聲喇叭324的換能器組件530的外殼302。超聲喇叭324可按上述方式連接於刀片200的近端201。超聲喇叭324可通過遠側軸承336可旋轉地支承在外殼302內。突鼻件160可按上述方式附接於外殼302。本實施例包括馬達510，該馬達可包括上述類型和構造的步進馬達並且可結合有與上述控制模塊24連通的編碼器部分。馬達510可通過導線511、512接收來自馬達驅動器26的電力，這些導線構成延伸通過共用外套76的馬達電纜74。馬達510具有附接於其上的中空馬達軸520，該中空馬達軸延伸通過滑環組件150。中空傳動軸520通過近側軸承342可旋轉地支承在外殼302內。滑環組件150固定(即，不可轉動)在外殼302內，並包括連接於構成如上所述的發生器電纜14的導線157、158的固定外接觸件156。內接觸件154安裝在中空傳動軸520上並與外接觸件156電接觸或連通。導線151、152連接於內接觸件154並延伸通過中空傳動軸520以附接於超聲換能器組件530。在多種實施例中，為了便於組裝並有助於在聲學上將馬達與超聲換能器組件530隔離，中空傳動軸520可通過一般地標示為540的連接組件可拆卸地連接於超聲換能器層疊件530。如在圖9、11和12中可見，連接組件540可包括附接於中空傳動軸520的遠端521的薄板件542。薄板件542可由在軸向上具有相對低的剛度而在旋轉上具有高剛度的材料製成。參見圖12。例如，薄板件542可由O. 008英寸厚的鋁7075-T651製成並且可通過(例如)壓カ配合或釺焊附接於中空傳動軸520的遠端521。連接組件540還可包括超聲換能器層疊件530的近端塊即凸緣部分531。近端塊531可包括(例如)由不鏽鋼製成 的通過(例如)螺栓或其他連接方式附接於超聲換能器組件530的凸緣。如在圖11中可見，近端塊531具有其尺寸確定為可在其中接納薄板件542的孔532。在多種實施例中，薄板件542的尺寸可被確定為可壓入孔532中，使得薄板件542繞軸線A-A的旋轉能夠引起超聲換能器組件530繞軸線A-A轉動。在其他實施例中，可提供単獨的緊固件板(未示出)或按扣環(未示出)或按扣結構(未示出)以保持薄板件542與超聲換能器組件530的近端塊531不可轉動地接合。此類結構用來使從超聲換能器組件到馬達的聲學振動傳遞最小化。圖14和15示出了可使用的可供選擇的薄板件542』。在本實施例中，薄板件542』具有設置在其中的多個徑向凹ロ 544以形成徑向凸片546。孔532將形成有凹ロ(未示出)以在其中容納徑向凸片546。這樣的結構可減小施加到軸520上的カ矩。通過使用薄板件542、542』，可最小化從超聲換能器組件530傳遞到傳動軸520的聲振動量。當電カ加於馬達510時，傳動軸520繞軸線A-A旋轉，這也使換能器組件530繞軸線A-A旋轉。當臨床醫生想要為超聲換能器組件530通電時，將電力從超聲發生器12提供給在滑環組件150中的固定接觸件156。電カ通過旋轉滑動接觸或者說在內接觸件154與外接觸件156之間的電連通傳輸到超聲換能器組件530。這些信號通過導線151、152傳輸至超聲換能器組件530。外科器械500可包括上述類型的控制裝置並用於上述多種模式。應當理解，器械400可用在如上所述的旋轉模式、超聲模式、旋轉和超聲模式(「雙重模式」)或凝固模式中。可通過抽吸口 240在刀片200與外套230之間施加負壓。收集容器243和抽吸源240可通過管242附接於抽吸口 240。刀片的遠端通過在外套230遠端中的窗ロ露出而將刀片暴露於組織，如將在下文中進一步討論。圖16示出了另一外科器械600，其中先前用以描述上文所討論的多種實施例的相同標號用來標出相同部件。在這些實施例中，外科器械600包括裝有附接於超聲喇叭324的換能器組件314的外殼302。在本實施例中，換能器組件314和超聲喇叭324連接於PZT外殼602，後者通過遠側軸承336可旋轉地支承在外殼302內。超聲喇叭324可按上述方式連接於刀片200的近端。突鼻件160可按上述方式通過緊固件161附接於外殼302。
本實施例包括馬達510，其可以包括上述類型和構造的步進馬達。馬達510可結合有與如上所述的控制模塊24(圖I)連通的編碼器。馬達510可通過導線511、512接收來自馬達驅動器26(圖I)的電力，這些導線構成延伸通過共用外套76的馬達電纜74。馬達510具有附接於其上的中空馬達軸520，該中空馬達軸延伸通過滑環組件150。中空傳動軸520通過近側軸承342可旋轉地支承在外殼302內。滑環組件150固定(g卩，不可轉動)在外殼302內並包括連接於構成如上所述的發生器電纜14的導線157、158的固定外接觸件156。內接觸件154安裝在可旋轉的中空傳動軸520上並與外接觸件156電接觸或連通。導線151、152連接於內接觸件154並延伸通過中空傳動軸520以附接於超聲換能器組件314。在多種實施例中，為了便於組裝並有助於在聲學上將馬達510與超聲換能器組 件314隔離，中空傳動軸520可通過一般地標不為540的連接組件可拆卸地連接於PZT外殼602。連接組件540可包括附接於中空傳動軸520的遠端521的薄板件542。如上所討論，薄板件542可由在軸向上具有相對低的剛度而在旋轉上具有高剛度的材料製成。PZT外殼602具有近端部分604，該近端部分具有其尺寸確定為可在其中接納薄板件542的孔603。在多種實施例中，薄板件542的尺寸可被確定為可壓入孔603中，使得薄板件542繞軸線A-A的旋轉能夠引起PZT外殼602、超聲換能器組件314以及超聲喇叭324繞軸線A-A轉動。在其他實施例中，可提供單獨的緊固件板(未示出)或按扣環(未示出)或按扣結構(未示出)以保持薄板件542與PZT外殼602的近端部分604不可轉動地接合。本實施例也可使用如上所討論的薄板件542』。電カ供給到馬達510吋，傳動軸520繞軸線A-A轉動，其又引起PZT外殼602和超聲換能器組件314繞軸線A-A轉動。當臨床醫生想要為超聲換能器組件314通電時，將電力從超聲發生器12提供給在滑環組件150中的固定接觸件156。電カ通過旋轉滑動接觸或者說在內接觸件154與外接觸件156之間的電連通傳輸到超聲換能器組件314。這些信號通過導線151、152傳輸至超聲換能器組件314。外科器械500可包括上述類型的控制裝置並用於上述多種模式。應當理解，器械400可用在如上所述的旋轉模式、超聲模式、旋轉和超聲模式(「雙重模式」)或凝固模式中。可通過抽吸口 240在刀片200與外套230之間施加負壓。收集容器243和抽吸源240可通過管242附接於抽吸口 240。刀片的遠端通過在外套230遠端中的窗ロ露出而將刀片暴露於組織，如將在下文中進ー步討論。為了減小用於器械300、400、500和600姆一個中的外殼302的總體尺寸，用於那些相應器械每ー個中的超聲換能器組件可由物理長度較短的半波換能器代替。超聲刀片和外套實施例當前的關節鏡工具包括衝頭、往復式剃刀和射頻(RF)動カ裝置。機械裝置(諸如衝頭和剃刀)趨於產生最小的組織損傷，但是有時候會留下不可取的參差不齊的切割線。RF動カ刀片能留下較光滑的切割線並且還能消融大量的軟組織。然而，此類裝置會比純機械器械造成更多的組織損傷。上述多種非限制性外科器械實施例提供了許多優於常規RF動カ外科器械以及使用旋轉組織切割構件的常規機械剃刀的優點。如將在下文中進ー步詳細地討論，通過使用多種非限制性實施例獨特新穎的刀片和外套構造可實現另外ー些優點。圖17-21不出了可結合上述多種外科器械使用的一種形式的刀片200和外套230。如在那些圖中可見，刀片200可具有遠端部分700並且外套230可具有遠端部分720。刀片200可由(例如)鈦製成，並且外套230可由(例如)聚醚醚酮(「PEEK」)、Ultem 或不鏽鋼製成。如上所討論，刀片200可具有按已知方式被構造成以螺紋或其他方式附接於超聲喇叭324(圖6-10和16)的波導或近端部分。刀片200的遠端部分700可具有形成於其上的彎曲頂端部分702。彎曲頂端702可具有弓形頂部704，該弓形頂部具有形成在每個側面705上的切割刃706。切割刃706可在遠側終止於共同的、大致尖的遠端708。所述尖的遠端708可相對較鈍，或者所述尖的遠端708可具有較為鋒利的尖端。如在圖20中可見，所述尖的遠端708可繞刀片的中心軸線A-A向內彎曲。如在圖19中可見，在多個實施例中，切割刃706可不彼此相交而是可被中心部分707分開。如在圖20中可見，刀片200可具有從波導或近側刀片部分712向遠側突出的縮小的頸部710。在頸部710從近側部分712突出的區域形成節點714。如在圖17中可見，外套230也具有遠端部分720，該遠端部分具有形成在其中的窗ロ即開ロ 722以露出刀片200的遠端部分700。在圖17中還可見，外套230可包括具有基本上鈍的末端724的中空圓柱體。在多種實施例中，窗ロ 722的延伸距離為外套230的圓形橫截面的一半。這樣的窗ロ構造可形成繞鈍的末端724延伸的弓形凸緣725。在多種實施例中，外套230可由(例如)聚醚醚酮(「PEEK」)、Ultem 或不鏽鋼製成。為了防止在 刀片200遠端部分700上的切割刃706與凸緣725之間的金屬間相互接觸，可通過例如粘合劑或圍繞凸緣724的T形槽附接上聚合物護擋726。參見圖17。護擋726可由(例如)Teflon 、矽樹脂或其他減摩擦或低摩擦材料製成。護擋726的尺寸可被確定成產生與切割刃706和尖的遠端708 (例如)O. 005英寸的過盈配合。在使用中，當刀片200在外套230內繞軸線A-A轉動並被引入組織時，組織通過施加在內部外套220(圖4)與如上所述的外套230之間的負壓被吸入窗ロ 722中。然後，當切割刃706旋轉經過護擋726時被吸入窗ロ 722中的組織被切割，而被切割的組織可經過內部外套220和外套230之間並通過抽吸口 240 (圖4、6_10和16)排出到收集容器243 (圖4,6-10 和 16)中。在另ー個實施例中，可通過刀片200的頸部710提供軸向抽吸通道730。參見圖20。軸向抽吸通道730可與節點714區域中的橫向抽吸通道732連通。因而，被切割的組織可穿過通道730、732並經過內部外套220和外套230之間並通過抽吸口 240 (圖4、6_10和16)排出到收集容器243(圖4、6-10和16)中。圖21示出了可供選擇的實施例，其中兩個退出通道734、736與軸向通道730連通並以一定的角度從其延伸。在多種實施例中，退出通道734、736可以(例如)四十五(45)度的角度738從軸向通道730延伸。這種構造可用於減少在超聲啟動期間可能由於通過外套230的窗ロ 722吸入的水造成的阻力和功率損失。在使用中，臨床醫生可選擇在不向刀片200施加超聲運動的情況下在外套230內旋轉刀片。臨床醫生還可選擇向旋轉刀片施加超聲運動或者臨床醫生可能希望向停止的(不旋轉)刀片施加超聲運動以使用暴露在窗ロ 722中的刀片部分來凝固組織。圖22示出了結合具有遠端部分750的外套230的刀片200的使用，該遠端部分包括向遠側突出的鼻段752。在多種實施例中，鼻段752可具有弧形寬度「 W」，該弧形寬度佔外套230遠端部分750的圓周的大約百分之十(10)至百分之三十(30)。鼻段752可從外套230的遠端部分750的端部向遠側突出可為約(例如)O. 25英寸的長度「 L」。在可供選擇的實施例中，可根據需要將低摩擦護擋即防護件(未示出)設於鼻段752的側邊753上。這些實施例可以與先前實施例類似的方式運行。然而，本實施例具有用暴露的頂端切割組織的附加能力。正如其他實施例一祥，臨床醫生可在沒有或有超聲運動的情況下將顯著旋轉運動施加給刀片200。在另ー種可供選擇的使用方法中，在刀片未旋轉或振動時，可使用暴露的刀尖708和部分暴露的切割刃706切割組織。圖23-24示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。在本實施例中，刀片200的遠端部分760基本上類似於上述刀片構造的遠端部分700。然而，遠側刀片部分760不向內彎曲相同度數以使得刀尖762不與中心軸線A-A相交。參見圖24。如在圖23中可見，外套230的遠端部分720中的窗ロ 722』不延伸從端壁725到鈍的頂端724的整個距離。因而，在本實施例中，所述鈍的頂端724包括擴展到90°但小於180° (即，圖23A中的角「A」大於90°但小於180° )的鼻部。圖25和26示出了另ー個非限制性刀片實施例。在本實施例中，刀片200』可基本上類似於刀片200或本文所述的任何其他刀片。在本實施例中，遠端700』具有粗糙上表面705』。此粗糙表面705』在刀片200』的遠端部分700』與組織之間產生較高的摩擦力，以將組織牽引進外套230的遠端部分720中的窗ロ 722』(圖26)。通過將更多的組織拉入窗ロ722中，刀片200』的前沿切割刃706』乾淨地切割組織的可能性可更高。在多種實施例中，例如，所述粗糙表面可通過滾花形成或者可在其上表面塗覆諸如金剛石等硬質材料。圖27-29示出了另ー個非限制性刀片實施例。在本實施例中，刀片200」可基本上類似於本文所述的刀片200。在本實施例中，遠端700」具有一系列從上表面705」向外突出的徑向延伸的切割齒707以當刀片200」在外套230內旋轉時拉引和切割組織。圖30、31和32A-D示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。在採用外套內的旋轉刀片的多種器械的使用中，存在當刀片在其中旋轉時組織可能被「逐出」外套窗ロ的情況。這會由於組織未被充分捕獲並保持在切割刃之間而導致切割速率降低。本實施例的刀片800解決了此類可能的缺點。如在圖30中可見，除了在本文提及的差異外，刀片800可基本上與刀片200相同。具體地講，刀片800可包括終止於遠端部分810的頸部803。遠端部分810可具有稍微彎曲的刀尖812。一系列的齒817可設置在遠端部分810的至少ー個側面813或815上。在圖32A-D所示的實施例中，齒817和819分別形成在遠端部分810的側面813、815上。遠端部分810還具有稍微呈穹頂形的頂部821。在圖30-32D所示的實施例中，齒817包括較為鋒利的尖端，它們之間限定有一系列弓形開ロ 823。齒819也包括較為鋒利的尖端，這些尖端之間有一系列弓形開ロ 825。如圖30所示，可設置通過刀片800的頸部803的軸向抽吸通道805。軸向抽吸通道805可與節點808區域中的橫向抽吸通道807連通。因而，被切割的組織可經過通道805、807並在內部外套(未示出)與外套850之間出來並以上述方式通過抽吸口排出到收集容器中。也可成功地使用其他抽吸通道構造。外套850可基本上類似於上述外套230並具有與其連接的遠側外套頂端852，該遠側外套頂端具有形成在其中的窗ロ即開ロ 854以露出刀片800的遠端部分810。參見圖31。外套850可包括由(例如)不鏽鋼製成的中空圓柱體。在多種實施例中，窗ロ 854延伸到外套850的圓形橫截面的大約一半距離並在其中形成刀片開ロ 858。遠側外套頂端852可由金屬(例如，不鏽鋼)製成，使得較為鋒利的切割刃860在刀片開ロ 858附近延伸。所述鋒利的切割刃860可具有第一側向切割刃部862和第二側向切割刃部864，以便於說明。圖32A-D示出了在外套850內刀片800的順序旋轉。首先來看圖32A，示出了刀片800正以逆時針「CCW」方向旋轉。如在該圖中所示，在刀片800第一側面813上的切割齒817被設置成可剪切位於齒817與切割刃860第一側向切割刃部862之間的組織(未示出)。當位於該位置時，在齒817之間的弓形開ロ 823露出而共同形成在刀片800與遠側外套頂端852之間的第一側向抽吸通道870，以使組織能夠通過經由抽吸通道805 (圖30)施加的負壓被吸入其中。隨著該旋轉順序繼續，刀片800的穹頂形上部821覆蓋遠側外套頂端852中的開ロ 854，以至於不存在露出的抽吸通道供組織進入開ロ 854。當刀片繼續其旋轉時，圖32C示出了齒819之間的弓形開ロ 825共同地形成位於第二側向切割刃部864與刀片800之間的第二側向抽吸通道872，以使得組織能被吸入其中。隨著刀片800繼續以逆時針方向旋轉，第三抽吸通道874露出而使得組織能夠被更多地吸入開ロ 854中。因而，此構造使得抽吸通道能夠從刀片開ロ 858的一個到另ー個側面順序打開，以便於更好地切割組織。在使用中，臨床醫生可選擇在不向刀片800施加超聲運動的情況下在外套850內旋轉刀片。臨床醫生還可選擇向旋轉刀片施加超聲運動，或者臨床醫生可希望向停止的(不 旋轉)刀片施加超聲運動以用露出於開ロ 854的刀片部分來凝固組織。圖33和34示出了另ー個刀片實施例880，本實施例除了下述差異之外可基本上與刀片200相同。具體地講，刀片880可包括終止於遠側組織切割部884的波導或近側部分882。刀片880的近側部分882可被構造為通過螺紋或其他方式附接於上文討論的多種實施例中任何一個的超聲喇叭上。遠側組織切割部884可具有形成在其中的相対的弓形斜槽部分886、888。第一弓形斜槽部分886可限定第一切割刃890而第二弓形斜槽部分888可限定第二切割刃892。本刀片實施例可結合上述的外套構造中的任何ー個使用。在所示的實施例中，使用例如可類似於外套230的中空外套900，並且其包括具有圓形或鈍的鼻部902和窗ロ 904的遠側外套頂端901。中空外套900可由(例如)不鏽鋼製成並且遠側外套頂端901可由金屬(例如，不鏽鋼)製成。窗ロ 904形成與刀片880上的切割刃890、892配合的弓形切割刃906，以當刀片880以上述多種方式在外套900內旋轉時切斷組織。在至少ー個實施例中，刀片880的近側部分882的尺寸可確定成相對於中空外套900在其間形成間隙，以例如能夠按上述方式在間隙處施加負壓。如在圖34中可見，當刀片880旋轉時(由箭頭「R」表示)，弓形斜槽部分886、886限定了在刀片880的遠端884與遠側外套頂端901的壁之間的開ロ 894、896，以使得組織能夠通過施加到外套900的內壁與刀片800的頸部882之間區域的負壓(由箭頭「S」表示)被吸入其中。還將認識到，刀片880可按逆時針或順時針方向旋轉或選擇性地在這兩個旋轉方向之間擺動並仍然有效地切割吸入其中的組織。圖34A示出了由金屬材料(例如不鏽鋼)製成的可供選擇的外套頂端實施例901』，其具有一系列形成在每個切割刃890』、892』上的鋸齒狀切割齒905』。圖35示出了另ー個刀片實施例910，本實施例除了下述差異之外可基本上與刀片200相同。具體地講，刀片910可包括終止於遠側組織切割部914的波導或近側部912。刀片910的近側部912可被構造為通過螺紋或其他方式附接於上文討論的多種實施例中任何一個的超聲喇叭上。遠側組織切割部914可具有形成在其中並且配合以限定第一切割刃920和第二切割刃922的相対的斜槽部分916。本刀片實施例可結合上述多種外套構造任ー種而使用，並被設計成僅以單個方向「R」旋轉來切割組織。與上述實施例一祥，弓形斜槽部分916限定在刀片910的組織切割部914與遠側外套頂端的內壁之間的開ロ，以在負壓被施加到近側部912與外套的內壁之間的區域時組織能夠被吸入其中。圖36示出了另ー個外科器械2000，其中先前用以描述上文所討論的多種實施例的相同標號用來標出相同部件。在這些實施例中，外科器械2000包括裝有附接於超聲喇叭324的超聲換能器組件314的外殼302。在本實施例中，超聲換能器組件314和超聲喇叭324可按已知的方式不可旋轉地支承在外殼302內。可將電控制信號通過導線151、152從超聲發生器12提供給超聲換能器組件314。超聲發生器12的啟動能夠使超聲換能器組件314將超聲運動施加給超聲喇叭324。在本實施例中，中空外套2010附接於超聲喇叭324以接收來自超聲喇叭的超聲運動。例如，在多種實施例中，外套2010可通過螺紋連接或其他合適的緊固構造附接於超聲喇叭324。本實施例包括可旋轉的刀片2020，其可旋轉地支承在外套2010內並連接於支承在外殼302內的馬達510。馬達510可包括(例如)上述類型和構造的步進馬達。馬達510可結合有與如上所述的控制模塊24(圖I)連通的編碼器。刀片2020可具有中空遠側部分 2022和實心近側部分2024。參見圖36A。實心近側部分2024可通過螺紋或其他合適的連接方式附接於馬達傳動軸520。馬達傳動軸520可通過近側軸承342可旋轉地支承在外殼302內。當將控制信號提供給馬達510吋，傳動軸520繞軸線A-A旋轉，這也引起刀片2020在外套2010內繞軸線A-A旋轉。圖36A中還可見，中空外套2010被支承於其中具有抽吸口 240的中空突鼻件160內。柔性管242可附接於抽吸口 240並與連接於一般地示為244的真空源的收集容器243連通。中空外套2010可通過近側密封件2013和遠側密封件2015支承在突鼻件160內，所述近側密封件和遠側密封件位於如圖36A所示的抽吸口 240的兩側並用來在其間形成液密密封。中空外套2010設置有與近側密封件2013和遠側密封件2015之間的抽吸口 240配準的至少ー個近側外套開ロ 2014。另外，刀片2020的中空遠側部分2022通過至少ー個近側刀片密封件2025和遠側刀片密封件2027可旋轉地支承在中空外套2010內。至少ー個刀片排放ロ 2028可通過刀片2020的中空部分2022設置在近側刀片密封件2025和遠側刀片密封件2027之間，以排放到至少ー個近側外套開ロ 2014中。同樣在多種實施例中，中空外套的遠端部分2011封閉並且至少ー個開ロ或窗ロ2012設於其中，以露出刀片2020的遠側組織切割部2025。在至少ー個實施例中，窗ロ 2012包括細長狹槽並且遠側組織切割部也包括刀片2020中的細長狹槽2026 (圖37和38)。因而，負壓可通過抽吸口 240、近側外套開ロ 2014和刀片排放ロ 2028從抽吸源244施加到刀片2020的中空部分中。當遠側開ロ 2026、2012相迭合時，組織「T」可被抽吸到刀片2020的中空遠側部分2022中，如圖38所示。組織「T」的切斷部分可通過刀片2020的中空遠側部分2022，由開ロ 2028、2014排出到收集容器243中。在使用中，臨床醫生可啟動旋轉刀片2020以切割和排出組織。當遇到易出血者吋，臨床醫生可啟動超聲換能器組件314以將超聲運動發送給外套2010以實現凝固目的。例如，由於多種疾病狀態，脊柱融合手術需要移除椎間盤材料。很多時候，該材料變得堅韌並需要用常規器械施加相當大的カ以使椎間盤破碎並移除其碎片。一旦移除了椎間盤材料，就必須刮擦終板以顯露新生表面，從而促進終板與融合器(cage)的融合。終板還須形成合適的形狀，以與所用類型的融合器良好貼合。常規器械通常需要外科醫生在非常靠近關鍵結構處施加大力。在其他實施例中，可連接馬達以轉動超聲換能器組件並且可將刀片如上所述附接於超聲換能器組件，以使得刀片轉動並可具有施加於其上的超聲運動。當進行(例如)如圖39和40所示的椎間盤切除術時，使用上述外科器械2000可能特別有利。如這些附圖所示，外套2010可插入椎間盤「D」中。旋轉刀片2020可用來刮掉椎間盤的碎片並將碎片吸出。這種構造可免除重複地插入/移除外科工具之需。所述裝置也可用來製備椎體終板。在圖41-45所示的實施例中，旋轉切割刀片2020具有一系列的形成在遠側開ロ 2026至少ー側上的鋸齒狀齒2021，以進ー步有助於切割通過外套2010中的開ロ 2012吸入的組織。同樣在本實施例中，可縮回的防護罩2040可移動地安裝在外套2010上並可選擇性地從基本上覆蓋外套2010中的開ロ 2012的關閉位置移動到暴露開ロ2012的打開位置(圖43和44)。在靠近重要神經和其他關鍵組織插入和移除外套2010的過程中，這種構造可將刀片2020上的齒2021覆蓋。為了便於安全外套2040在外套2010上的移動，可在安全外套2040的近端上形成拇指控制鍵2042(圖41和45)以使得臨床醫生能夠向其施加滑動推力。另外，在多種實施例中，可在安全外套2040上形成保持凸起2044， 以接合設置在外套2010中的至少ー個卡位或凹槽2046以將安全外套2040保持在對應的打開或關閉位置。例如，一個卡位或凹槽2046可對應於關閉位置(其中安全外套2040覆蓋開ロ 2012)，另ー個卡位或凹槽2046』可對應於部分打開位置(其中開ロ 2012露出一部分)，並且另一個卡位或凹槽2046」可對應於完全打開位置(其中開ロ 2012全部露出)。圖46-51示出了具有幾乎直的遠側組織切割部942的刀片940。當將刀片940用在含水環境中時，與用於該環境的多種其他刀片構造的阻力和功率要求相比，這種刀片構造可減小可能的阻力和功率増加。也就是說，此類相對直的刀片設計可需要較少的動カ即能在含水環境中運行。當刀片940結合上述外套230使用時，刀片940可具有圓的或鈍的遠端944以及形成切割刃947、948以切割組織的凹槽946。凹槽的長度「 L」可為(例如)一 (I)英寸。刀片942也可具有上述類型和構造的抽吸通道730。如圖47所示，可在外套230的外露遠端部分720附近使用上述類型和構造的低摩擦護擋即墊片726。圖48-51示出了刀片940的可供選擇的橫截面形狀，其中採用了不同成形的凹槽946。圖52-55示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套950，其可通過任何合適的緊固方法或連接構造附接於任何上述外科器械的突鼻件或超聲換能器組件。如在圖55中可見，外套950具有封閉的修圓或修鈍的鼻部952以及細長的矩形窗ロ即開ロ 954。在一個實施例中，例如，矩形窗ロ 954的寬度「W」為中空外套950圓周的約四分之一、長度為約O. 25英寸。外套950可由(例如)不鏽鋼製成。本實施例也採用可結合任何上述外科器械實施例或其他實施例使用的刀片960。例如，波導或刀片的近側部分可被構造成可通過螺紋或其他連接方式附接於器械的超聲喇叭或馬達傳動軸。如在圖52-54中可見，刀片960具有ー對形成於其上的徑向相對的鋒利切割刃962，其用於切割被抽吸到外套950的窗ロ 954中的組織「T」。在多種實施例中，刀片960可由(例如)鈦製成並且其尺寸相對於外套950確定成使得在外套950的內壁951與徑向相對的鋒利切割刃962的頂端之間形成間隙「C」。參見圖54。在一些實施例中，例如，間隙「 C」可為約O. 001英寸。在本實施例中，刀片960可由(例如)鈦製成並具有平的遠端964。在使用中，當將顯著旋轉運動以上述多種方式中的任一種施加到刀片960上並且在中空外套950內加負壓時，組織「T」通過窗ロ 954被抽吸進來並捕獲在刀片960與外套950的內壁951之間。當例如所述裝置被用在將於下文中進ー步詳細討論的含水環境中時，該動作可分離出其長度足以切割的組織「T」。在一些實施例中，切割刃962可以是鋸齒狀的。在其他實施例中，切割刃962不是鋸齒狀的。圖57示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套970，其可附接於上述多種器械中任一種的突鼻件或超聲換能器組件。如在圖56中可見，外套970具有修圓或修鈍的鼻部972和在鼻部972中形成刀片出入孔976的細長窗ロ即開ロ 974以及兩個徑向相対的側向窗ロ部978。在例如其中外套970的外徑為約O. 157英寸的ー個實施例中，刀片出入孔976的直徑可為約O. 125英寸。側向窗ロ部978的寬度「W」可各為約O. 090英寸並且長度「 L」為約O. 25英寸。可採用其他的窗ロ尺寸/構造。外套970可由(例如)不鏽鋼製成。本實施例也可採用刀片980，其具有被造成可通過螺紋或其他合適的連接方式附接於上述多種外科器械實施例中任一種的超聲喇叭324或馬達傳動軸的波導或近側部分。 在多種實施例中，刀片980可基本上與上述刀片960 (具有徑向相對的鋒利切割刃982)相同，不同的是刀片980具有通過外套970中的刀片出入孔976突出的修圓/大致修鈍的遠側頂端部分984。參見圖57。在多種實施例中，刀片980可由(例如)鈦製成並且其尺寸相對於外套970確定成使得在外套970的內壁971與徑向相對的鋒利切割刃962的頂端之間形成間隙。在一些實施例中，例如，間隙可為約O. 001英寸。在使用中，當將顯著旋轉運動以上述多種方式任一種施加到刀片980上並且在中空外套970內施加負壓時，組織通過窗ロ部分978被抽吸進來並捕獲在刀片980與外套970的內壁971之間。當例如所述裝置被用在將於下文中進ー步詳細討論的含水環境中時，該動作可分離出長度足以供切割的組織。同樣在本實施例中，當刀片980接通超聲動カ吋，臨床醫生能使用暴露的遠側頂端部分984實現纖維組織點消融或點凝固的目的。在一些實施例中，切割刃982可以是鋸齒狀的。在其他實施例中，切割刃982不是鋸齒狀的。圖59示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套990，其可通過任何合適的緊固方法或連接構造附接於任何上述外科器械的突鼻件或超聲換能器組件。如在圖58中可見，外套990具有封閉的修圓或修鈍的鼻部992和細長的矩形窗ロ即開ロ 994。在一個實施例中，例如，矩形窗ロ 994的寬度「W」為約O. 100英寸以及長度為約O. 25英寸。外套990可由(例如)聚醯胺或不引起刀片1000與其接觸而產熱的類似材料製成。窗ロ 994可由鋒利刃ロ 995、997限定。如在圖60中可見，刃ロ 995、997其間可具有角「B」。在一些實施例中，角「B」可為約110度。這些實施例也採用刀片1000，其具有能夠通過螺紋或其他合適的連接構造附接於任何上述外科器械或其他器械的超聲喇叭或馬達傳動軸的波導或近側部分。如在圖59中可見，刀片1000可具有ー對形成於其上的徑向相對的鋒利切割部1002，其用於切割被抽吸到外套990的窗ロ 994內的組織。在多種實施例中，刀片1000可由(例如)鈦製成。刀片1000的切割部1002可具有形成於其上的鋒利的切割角1003。在一些實施例中，切割角1003可以是鋸齒狀的。在其他實施例中，切割角1003不是鋸齒狀的。切割部1002的尺寸可相對於外套990確定，以當刀片1000在外套990內來迴轉動或擺動時在切割角1003與窗開ロ 994的鋒利刃ロ 995、996之間建立組織剪切動作。刀片1000的尺寸可相對於外套990確定，以在其間建立滑動配合，而這以另ー種方式防止了組織被夾入在這兩個部件之間。刀片990可來回(箭頭「D」)轉動或沿単一方向(箭頭「E」)轉動，並且在需要時可啟動超聲，如上所討論。參見圖59。在使用中，當將顯著旋轉運動以上述多種方式中的任一種施加到刀片1000上並且在中空外套990內加負壓時，組織「T」通過窗ロ 994被抽吸進來並捕獲在刀片1000與外套990的內壁999之間。當例如所述裝置被用在將於下文中進ー步詳細討論的含水環境中時，該動作可分離出長度足以供切割的組織。圖62示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套1010，其可通過任何合適的緊固方法或連接構造附接於任何上述外科器械的突鼻件或超聲換能器組件。如在圖61中可見，外套1010可具有封閉的修圓或修鈍的鼻部1012和細長的矩形窗ロ即開ロ 1014。在一個實施例中，例如，窗ロ 1014具有第一模製或凹陷刃ロ 1016和第二模製或凹陷刃ロ 1018，限定寬度「W」可為約O. 100英寸的開ロ 1019。窗ロ 1014的長度可為約O. 25英寸。外套1010可由(例如)不鏽鋼製成。這些實施例也採用刀片1020，其具有能夠通過螺紋或其他合適的連接方式附接於任何上述外科器械或其他器械的超聲喇叭或馬達傳動軸的波導或近側部分。如在圖62中·可見，刀片1020可具有ー對形成於其上的徑向相對的鋒利切割部1022、1024。刀片1020可由(例如)鈦製成並具有形成於每個切割部1022、1024上的較鋒利的切割角1025。在一些實施例中，切割角1025可以是鋸齒狀的。在其他實施例中，切割角1025不是鋸齒狀的。切割部1022、1024的尺寸可相對於外套1010確定，以當刀片1020在外套1010內轉動或擺動時在凹陷刃ロ 1016、1018與切割角1025之間建立組織剪切動作。此構造形成相對小的局部區域以減輕刀片與外套之間的接觸問題，同時也可促進對於組織的剪切作用。在使用中，當將顯著旋轉運動以上述多種方式任一種施加到刀片1020上並且在中空外套1010內加負壓時，組織通過窗ロ 1019被抽吸進來並捕獲在刀片1020與外套1010的內壁1011之間。當例如所述裝置被用在將於下文中進ー步詳細討論的含水環境中時，該動作可分離出長度足以供切割的組織。圖64示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套1030，其可附接於任何上述外科器械的突鼻件或超聲換能器組件。如在圖63中可見，外套1030可具有封閉的修圓或修鈍的鼻部1032和細長的矩形窗ロ即開ロ 1034。本實施例可以還包括一對鋒利的刀片1036、1038。刀片1036、1038可由(例如)硬化不鏽鋼製成並通過(例如)焊接附著在中空外套1030內。窗ロ 1034的寬度「 W」可為約O. 100英寸並且長度可為約O. 25英寸。外套1030可由(例如)不鏽鋼製成。這些實施例也可採用刀片1040，其具有能夠通過螺紋或其他合適的連接方式附接於本文所述的任何外科器械或其他器械的超聲喇叭或馬達傳動軸的波導或近側部分。如在圖64中可見，刀片1040具有ー對形成於其上的徑向相対的切割部1042，其具有較鋒利的切害I]角1043。在一些實施例中，切割角1043可以是鋸齒狀的。在其他實施例中，切割角1043不是鋸齒狀的。在多種實施例中，刀片1040可由(例如)鈦製成並且其尺寸相對於刀片1036、1038確定，以當刀片1020在中空外套1030內轉動或擺動時在鋒利的切割角1043與切割部1042之間建立組織剪切動作。刀片1020的外徑小於外套1030的內徑，以在運轉過程中為刀片1040提供間隙。唯一的接觸情況會沿著窗開ロ 1034(其中通過抽吸拉入了組織)發生在刀片1040的切割部1042和刀片1036、1038之間。圖66示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套1110，其可通過任何合適的緊固方法或連接構造附接於上述任何外科器械的突鼻件或超聲換能器組件。如在圖65中可見，外套1110可具有封閉的修圓或修鈍的鼻部1112和細長的矩形窗ロ即開ロ 1114。在本實施例中，窗ロ 1114的側向刃ロ部1116、1118向內模製或凹陷。窗ロ1014的寬度「W」可為約O. 10英寸並且長度可為約O. 25英寸。這些實施例也採用刀片1120，其具有被構造成通過螺紋或其他合適的連接構造附接於任何上述外科器械實施例或其他實施例的超聲喇叭或馬達傳動軸的波導或近側部分。如在圖66中可見，刀片1120具有ー對形成於其上的徑向相対的切割部1122，其具有較鋒利的切割角1023。在一些實施例中，切割角1023可以是鋸齒狀的。在其他實施例中，切割角1023不是鋸齒狀的。在多種實施例中，刀片1020可由(例如)鈦製成並且其尺寸相對於凹陷刃ロ 1116、1118確定，以當刀片1120轉動或擺動時在鋒利的切割角1023與切割部1122之間建立組織剪切動作。此類構造限定刀片1120的切割部1122與外套1110的內壁1111之間的較大間隙Cl。為在側向刃ロ 1116、1118與切割部1122之間形成組織剪切動作，提供 了小於Cl的間隙C2。圖67-69示出了另ー個非限制性刀片和外套實施例。本實施例採用中空外套1210，其附接於上述任何外科器械的突鼻件或超聲換能器組件。中空外套1210具有遠側鼻部1212，其包括用於限定弓形橫側部1216、1218的上開ロ 1214和下開ロ 1215。遠側鼻部1212還可具有在橫向側部1216、1218之間延伸的封閉端1219。本實施例還包括刀片1220，其具有被構造成附接於任何上述外科器械的超聲換能器組件的波導或近側部分。刀片1220還具有遠端部分1221，該遠端部分具有腔體1222，用於限定在中空外套1210的弓形橫側部1216、1218上方延伸的ー對弓形切割部1224、1226。切割部1224、1226中的一者或二者可具有鋸齒形齒1227或二者都不具有鋸齒形齒。在圖67所示的實施例中，腔體1222具有大致類似於平底「C」的橫截面形狀。然而，腔體1222也可具有其他橫截面形狀。如圖所示，至少ー個抽吸通道1230可設置為穿過刀片1220。該抽吸通道可與抽吸源(未示出)連通。在多種實施例中，刀片1220可由(例如)鈦製成並且其尺寸相對於中空外套1210的遠側鼻部1212確定，使得刀片1220的底部1232向下延伸出鼻部1212的側面1216、1218。同樣地，弓形側部1224、1226的切割刃延伸到側面1216、1218的上方，如圖67所示。刀片1220的外露底部1232可用來(例如)凝固組織，而切割刃1224、1226可用於切割和切斷組織。中空外套1210的近端1211從手柄外殼1240突出，如圖70所示。手柄外殼1240內裝有如上所述的超聲換能器組件、馬達和滑環組件並連接於控制系統10。手柄外殼1240可包括使臨床醫生能夠在第一 「超聲」模式1242、第二 「剃刀」模式1244和第三「注射」模式1246之間切換的選擇開關1241。切換機構1241與控制系統10連通以自動將刀片1220按所需的旋轉方位取向。例如，為了以超聲模式1242使用裝置1200，臨床醫生將選擇開關1241切換到超聲模式位置1242(圖71中示為動作1250)。當處於第一超聲構造1242時，馬達將轉動刀片1220至圖67和68所示的位置(圖71中示為動作1252)然後停在該位置以通過中空外套1210露出刀片1220的底部1232 (圖71中示為動作1254)。當處於該位置時，啟動超聲換能器組件以使得底部1232能被用於實現止血(圖71中示為動作1257)。更具體地講，當處於超聲模式1242時，臨床醫生可相對於正在出血的組織對底部1232取向，然後用刀片1220的外露部1232向組織施加穩定的力(圖71中示為動作1256)。然後，臨床醫生啟動超聲換能器組件以實現止血(圖71中示為動作1258)。在可供選擇的實施例中，裝置1200可設有如上所述的與控制系統連通的一系列開關/按鈕，使得開啟ー個開關可引發轉動。開啟另一個開關可引發旋轉擺動，開啟又一個開關可配合控制系統將刀片轉動至超聲位置並停止，其後啟動超聲換能器組件，或者在其他實施例中，超聲換能器組件可由另ー個単獨的開關啟動。所有此類可供選擇的構造均在本文所公開的多種非限制性實施例及其相應的等同結構的範圍內。圖72示出了當處於剃刀模式1244時裝置1200的使用。具體地講，將選擇開關1241移動到剃刀位置1242(圖72中示為動作1260)。當處於該位置時，馬達在中空外套1210內連續轉動刀片1220(圖72中示為動作1262)。在其他實施例中，馬達可在外套1210內可旋轉地來回擺動刀片1220，或者在其他實施例中選擇開關可移動到引發旋轉式擺動的另ー位置。在任一種情況下，臨床醫生可隨後用旋轉或擺動的刀片(1220)接觸組織以使得組織被刮掉並通過抽吸通道1230排出(圖72中示為動作1264)。
圖73示出了當處於注射模式1246時裝置1200的使用。具體地講，將選擇開關1241移動到注射位置1246 (圖73中示為動作1270)。當處於該位置時，刀片1220被保持在停止位置(圖73中示為動作1272)。然後，臨床醫生可將刀片取向在所需的位置然後注射所需的藥劑(圖73中示為動作1274)。ー種可注射的藥劑形式例如可包括以商標「Carticel」銷售的細胞生成藥物。然而，也可使用其他藥物和藥劑。通過以下方式可完成注射動作將刀片1220在外套1210內取向到某一位置，使得延伸通過刀片1220的藥劑通道1284通過外套1210露出來，以使藥劑能夠被有利地施加到鄰近位點。然後，可通過啟動與藥劑源1282連通的泵1280注射藥劑。參見圖70。在多種實施例中，裝置1200可具有與泵1280連通的注射扳機1249，使得注射扳機1249的啟動能夠使泵1280將藥劑通過通道1284射出(圖68)。在可供選擇的實施例中，藥劑可通過(例如)注射器人工注射進與刀片1220中的藥劑通道1284連通的ロ(未示出)。圖74-77示出了另ー個非限制性外科器械實施例1300。裝置1300可包括上述手柄裝置300、400、500中的任何ー個。例如，裝置1300可包括具有下述差異的手柄300。手柄300包括具有附接於超聲換能器組件的波導或近側部分的刀片200，超聲換能器組件被啟動時將超聲運動加於刀片200。如上所述，刀片200還可由手柄300內裝有的馬達裝置轉動。刀片200可延伸通過從手柄300突出的內部外套1320。刀片200在內部外套1320內處於自由狀態，可選擇性地振動和轉動。ー個或多個密封構件1322可設置在刀片200與內部外套1320之間，以防止流體和組織進入內部外套1320與刀片200之間的區域。密封構件1322可由例如娃橡膠(silastic silicone)製成。裝置1300還可包括可移動地接納在內部外套1320上的外套1330。外套1330的尺寸可相對於內部外套1320確定，使得抽吸管1350可在一部分內部外套1320與一部分外套1330之間延伸。抽吸管1350可與一般地示為1352的抽吸源連通。參見圖74。如在圖74-77中可見，外套1330可包括從外套1330的遠端部分1331向遠側突出的擺臂部1332。擺臂1332可為相對直的(圖75)或可具有稍微彎曲的遠端1334(圖76)。如在圖76中可見，遠端1334可具有在其上的鋒利切割面1336。同樣在圖74-76中可見，在一些實施例中，刀片200可具有彎曲的刀尖1360，該彎曲的刀尖具有ー對形成於其上的側向切割刃1362。在其他實施例中，刀尖1360可以是直的。在一些實施例中，刀片200可以上述多種方式旋轉。在其他實施例中，刀片200可不旋轉。在此類實施例中，例如，臨床醫生可選擇不啟動使刀片旋轉的馬達或者手柄可以是不包括用於轉動刀片的馬達的手柄。在使用中，擺臂部1332可覆蓋刀片200的遠端1360的某些部分。在ー種使用模式中，外套1330被保持到位，其中擺臂部1332覆蓋刀片200的後側，如圖74所示。此構造將彎曲的刀尖1360露出。當處於該位置時，例如，可採用彎曲的刀尖1360橫切組織，例如半月板。在第二操作模式中，擺臂部1332處於移動中。在圖74-77所示的實施例中，採用抽吸管1350以向刀尖1360牽拉鬆散組織，同時在切割過程中移除被橫切組織的碎片。在其他實施例中，抽吸可發生在位於外套1320、1330之間的環形空間。在其他實施例中，刀片200可具有延伸通過其中的最終與上述抽吸源連通的抽吸通道(未示出)。此抽吸通道將很可能在近端的節點處退出刀片200。還有ー些其他實施例中，不採用抽吸。在一些實施例中，擺臂部1332可長久保持在對著刀片200的位置。還有ー些實施 例中，可將潤滑的或低摩擦的墊片(未示出)容納在擺臂部1332上，使得墊片與刀片200接觸。在其他實施例中，可在擺臂部1332與刀片200之間設置O. 002" -O. 010"的間隙。在其他實施例中，擺臂部1332繞刀片200的彎曲部分的長度延伸，使得整個刀片200被從
後側覆蓋。上文所述的多種非限制性實施例可結合多種不同的外科應用有效地應用，並尤其適於在關節鏡手術的含水環境中切割和凝固組織然而在此類應用中，如果流體在刀片或波導與內部外套之間經過，則流體可能進入外殼並損壞其中的部件。已知多種密封構造可與超聲動カ外科器械一起使用。例如，美國專利No. 5，935，144和美國專利No. 5，944，737 (它們的公開內容均以引用方式全文併入本文)均公開了在傳統的腹腔鏡手術和開腹手術環境(即，非水性環境)中與超聲外科器械一起使用的多種密封構造。然而，下文討論的多種非限制性實施例採用可更適於用在含水環境中的改良的密封構造。更具體地講並結合圖78，其示出了包括外殼1402的超聲裝置1400，該外殼可旋轉地支承其中的超聲換能器組件1404。例如，超聲換能器組件1404可由一系列的軸承(未示出)可旋轉地支承在外殼1402內。超聲喇叭1406可被連接於超聲換能器組件1404，並且其上附接有超聲工具1410，所述附接通過通常可包括螺紋構造的常規手段實現。如本文所用，術語「超聲工具」可涵蓋本文所述的刀片和切割構件實施例中的任何ー種。超聲工具1410附接於超聲喇叭1406的部分可稱為波導部分1412。波導1412可構成超聲工具1410的一體部分或可包括通過(例如)螺紋連接與之附接的単獨部件。在圖78所示的實施例中，超聲工具1410延伸通過中空外套1420。外套1420和超聲工具1410的遠端可按上文所述的多種刀片和外套構造以及其他構造中的任何ー種進行構造。如在圖78中可見，近側軸1430附接於超聲換能器組件1404。從動齒輪1432連接於近側軸1430，所述從動齒輪與傳動齒輪1434嚙合，傳動齒輪則連接於馬達1440的輸出軸1436。超聲電信號和馬達控制信號可通過上述類型和構造的滑環組件1450由控制系統10提供。裝置1400還可包括上述多種控制按鈕構造，使得裝置可用於超聲模式、非超聲模式(例如，旋轉剃刮模式)以及此類模式的組合。與上述多種器械不同，馬達1440不與超聲換能器組件同軸對齊。
圖79示出了可用在超聲工具1410的波導或近側部分1412與外套1420之間的密封組件1470的非限制性實施例。密封件1470包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件，其在節點「 N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導1412上。密封件1470可具有在節點「N」處成型在波導1412上的第一環形密封部分1472以及在相對的軸向上軸向延伸超過第一環形密封部分1472並由凹槽1478分離的兩個軸向密封部分1474、1476。凹槽1478可使兩個軸向密封部分1474、1476能夠在與外套1420的密封接觸中相對於彼此稍微折曲。在提供密封件1470與外套1420接觸的較寬接觸面積的同時，較窄的第ー環形密封部分1472可避免過量聚熱。圖80示出了可用在超聲工具1410的波導或近側部分1412與外套1420之間的密封件1480的非限制性實施例。密封件1480包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件，其在節點「N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導1412上。密封件1480可被布置為與形成在外套1420上的向內伸出的環形鄰接環1490鄰接。密封件1480相對於鄰接環1490位於遠側。當流體壓カ在外套1420的遠端內增強時，密封件1480被迫靠貼於鄰接環1490，從而增強密封件的強度。外套1420可由(例如)不鏽鋼製成。 圖81示出了可用在刀片1410的波導部分1412與外套1420之間的密封件1500的非限制性實施例。密封件1500包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件，其在節點「N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導1412上。密封件1480可被布置為接納在設置於外套1420中的環形凹槽1423內。外套1420可由(例如)不鏽鋼製成。圖82示出了可用在超聲工具1410的波導或近側部分1412與外套1420之間的密封件1510的非限制性實施例。密封件1510包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成
的環形構件，其在節點「N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導1412上。密封件1510可具有在節點「N」處成型在波導1412上的內緣部分1512以及在相對的軸向上軸向延伸超過內緣部分1512並由凹槽1518分離的兩個軸向密封部分1514、1516。軸向部分1514、1516的尺寸確定成可伸進設置於外套1420中的凹槽1520。如在圖82中可見，凹槽1520具有其尺寸確定成可伸進密封件1510中的凹槽1518的向內突出的環1522。在所示的實施例中，環1522具有形成於其上的斜面1524，其允許密封件1510在組裝過程中在其上滑動然後鎖定就位。外套1420可由(例如)Ultem 製成。圖83和84示出了可用在超聲工具1410的波導或近側部分1412與外套1420之間的密封件1530的非限制性實施例。密封件1530包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件，其在節點「 N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導1412上。密封件1530可具有如圖83所示的在其中的凹槽1532。再有，外套1420形成褶皺從而擠壓密封件1530，如圖84所示。外套1420可繞整個圓周均勻地形成褶皺，或者可在離散的位置上形成褶皺。例如，可採用四個均勻間隔(例如，90度間隔)的褶皺。在此類實施例中，外套1420可由(例如)不鏽鋼製成。圖85示出了外套1540的一部分，其具有適於通過(例如)焊接、壓カ配合、螺接或扣接而互連的近側軸向部分1542和遠側軸向部分1544。如在圖85中可見，遠側軸向部分1544具有其尺寸確定成可接合環形密封件1550的一部分的凹槽部分1546，所述環形密封件在節點「 N」處包覆成型或以其他方式密封安裝在超聲工具1410的波導或近側部分1412上。因而，當連接在一起時，近側軸向部分1542和遠側軸向部分1544用來在其間攔住並壓縮密封件1550的一部分。在可供選擇的實施例中，凹槽部分1546可設置在近側軸向部分1542中，或每個部分1542、1544都可具有相互配合以在其中容納環形密封件1550的凹槽部分。圖86示出了一般地標示為1560的由兩個側向半塊1562、1564構成的外套的一部分。每個側向半塊1562、1564具有形成在其中的半環形凹槽部分1566。參見圖87。半環形凹槽部分1566形成環形凹槽1568,其尺寸確定成可在側向半塊1562、1564接合而形成中空外套1560時接納環形密封件1570，所述環形密封件以包覆成型或以其他方式附著在波導或近側部分1412上。如果在組裝過程中必須沿著外套1560推動波導1412，則通過構造兩件式外套1560，密封件1570可具有比通常大得多的對外套1560的阻礙。兩個外套半塊1562、1564可通過焊接、按扣配合或其他合適的方法連接在一起。因而，可首先將密封件1570安裝在波導1412上。其後，可將兩個半塊1562、1564圍著波導1412合攏，使得密封件1570卡入凹槽1568內。然後，在該位置將半塊1562、1564緊固在一起。圖88示出了可用在超聲工具的波導部分1412與外套1420之間的密封件1580的非限制性實施例。密封件1580包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件， 其在節點「 N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導或近側部分1412上。密封件1580可通過近側環1590和遠側環1592固定在適當的位置。近側環1590可構成外套1420的一體部分或可包括壓入外套1420或以其他方式附接於其上的單獨構件。遠側環1592可被膠接、壓配或以其他方式附接於外套1420上。遠側環1592在安裝時可在密封件1580上形成壓縮。這會增加密封件1580與波導1412之間的力，從而進ー步減少經過密封件1580的流體移動。環1590、1592可包括有開ロ的環或在其中無開ロ的環。另外，如在圖88中可見，環1590、1592的尺寸可相對于波導1412確定，使得在其間設置一定量的間隙「C」。圖89示出了可用在超聲工具1410的波導或近側部分1412與外套1420之間的密封件1600的非限制性實施例。密封件1600包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件，其在節點「N」處包覆成型或以其他方式密封附接于波導1412上。密封件1600的外徑可大於外套1420的內徑。密封件1600還可具有近側面1602和遠側面1604。當組裝時，密封件1600的近側面1602的外面部分與外套1420的內壁1421密封接觸。因而，當流體壓力「P」在密封件1600的遠側面上增加時，將進一步促使密封件1600與外套1420密封接觸，從而在波導1412與外套1420之間形成更好的密封。圖90示出了可用在刀片的波導或近側部分1412與外套1420之間的密封件1610的非限制性實施例。密封件1610包括可由矽或其他材料(例如，Ultem )製成的環形構件，其被成型或以其他方式附接於外套1420上，如圖所示。在本實施例中，可在波導1412中設置環形凹槽1620，以在其中接納密封件1610的一部分。在可供選擇的實施例中，不設置凹槽。會進ー步理解到，在不脫離本文所公開的多種非限制性實施例及其相應等同物的精神和範圍的情況下，圖79-82所示的密封件可同樣附接於外套而不是所示的切割刀片或工具的波導或近側部分。另外，會進ー步理解到，本文所述的多種密封件實施例可與任何上述外科器械實施例一起有效地使用。也就是說，本文所公開的多種非限制性密封件構造及其相應的等同結構可有效地用於實現超聲刀片或波導與相應的內部外套之間的密封。在那些採用內部外套和外套但在其間不施加負壓的實施例中，本文所公開的多種非限制性密封件構造及其相應的等同物還可有效地用於實現內部外套與外套之間充分的液密密封。在其他非限制性實施例中，密封件可用在超聲刀片與外套之間，其中超聲刀片不進行相對於外套的顯著旋轉運動。在此類實施例中，密封件可剛性地附著於超聲刀片和外套上。在其他非限制性實施例中，超聲刀片可在外套內擺動。例如，超聲刀片可擺動通過90度的弧(中心軸線的每側上各45度)。在此類實施例中，密封件可通過(例如)粘合劑、褶皺等方式剛性地附著於外套和超聲刀片上。密封材料可包括能夠適應±45度範圍內的密封件扭轉的弾性橡膠材料等。在此類實施例中，密封件經受的拉伸可以有助於使刀片返回至零度的中間位置(與中心軸線對齊)。多種上述實施例採用了用於剪斷在刀片上形成的切割刃與周圍外套的稜邊之間的組織的旋轉刀片。雖然此類構造在切割大多數組織時非常有效，但卻難以有效地切割諸如肌腱組織的堅韌組織，因為其往往會擠到刀片與外套之間。此問題類似於使用剪刀切割諸如皮革的堅韌材料時遇到的問題。簡言之，剪刀 片發生分離而材料卻未被切割。這種現象在圖91A-D中圖示說明。如在那些圖中可見，用兩個切割刀片1700來切斷堅韌的組織「T」。當刀片1700朝組織「T」向內移動時，組織「T」移入刀片1700之間並使刀片分離。在本文所公開的多種刀片和外套實施例中，可有利的是，最小化外套的切割部與刀片的切割刃之間的間隙量。例如，可能理想的是，將外套的切割部與刀片上的切割刃之間的間隙量保持在O. 001"至O. 005"的範圍內。在其他非限制性實施例中，一個切割刃或切割部比另一切割部更硬。例如，刀片上的切割刃可比外套的切割部硬，反之亦然。還有,可在使用或不使用超聲的情況下啟動馬達，以在切割刃/切割部之間達到近乎零間隙。除了此類方法之外或作為此類方法的替代，其他實施例可能採用在外套內將刀片的至少遠側部分以「偏心」構造偏置而仍便於刀片在其中旋轉的結構。更具體地講並結合圖92-93，示出了延伸通過外套組件3000的上述類型和構造的刀片200。在所示實施例中，外套組件3000結合可按上述任何方式構造的外科器械3001使用，以選擇性地向刀片200施加顯著旋轉運動以及選擇性地向其施加超聲運動。在圖93所示的實施例中，刀片200軸向延伸通過安裝在器械外殼3010的一部分內的內部外套3020。外套組件3000附接於器械外殼3010並具有在其中有窗ロ即開ロ 3004的遠側頂端部分3002。如上所討論，窗ロ 3004使組織能夠被抽吸到形成在遠側頂端部分3002內的頂端腔體3006中。可通過與抽吸源244連通的外套組件3000的遠側頂端部分3002中的抽吸口 3007，將負壓施加到頂端腔體3006。在這些實施例中，刀片200具有ー些柔韌性並且可由(例如)鈦製成。另外，刀片200的波導部分或近側部分延伸通過安裝在節點「N」位置處的內部外套3020內的襯套3030。在多種實施例中，內部外套3020可由基本上剛性的並抗彎曲的材料製成。例如，內部外套3020可由Ultem或類似材料製成。襯套3030可由(例如)Ultem 製成並通過(例如)不鏽鋼不可旋轉地保持在內部外套3020內。如在圖92A和93中可見，刀片200的波導或近側部分701延伸通過襯套3030中的孔3032。襯套孔3032的中心線CL-CL與外套3000限定的中心軸線A-A偏離(即不同軸)。襯套孔3032的尺寸相對於刀片200的近側部分701確定，以允許近側部分701在其中自由轉動，還用來使刀片200的遠端部分700偏離外套3000的中心軸線A-A，使得刀片200的組織切割遠端705與窗開ロ 3004限定的切割稜3005保持旋轉式接觸。在一些實施例中，例如，刀片200可偏離中心的距離可高達O. 030"。由於將刀片200的組織切割遠端705以此方式偏置，遠端705能抵抗切割堅韌組織時遇到的力，否則這種力會使遠端705上的切割刃706從窗開ロ 3004的切割稜3005移開。圖94和95示出了另ー個實施例，其中刀片200的近側部分701同軸延伸通過襯套3040,其可由例如娃橡膠(silastic silicone)或Ultem 製成並通過(例如)滑動配合保持在內部外套3020內。與上述實施例一祥，襯套3040可沿刀片200的波導或近側部分並位於節點「 N」處。然而，在本實施例中，遠側部分711 ( S卩，從襯套3040向遠側延伸的刀片200的部分)稍微彎曲，以將刀片200的組織切割遠端705偏置到窗開ロ 3004的切割稜3005內。例如，刀片200的遠側部分711可偏離中心彎曲大約O. 030英寸(圖95中的距離OS)。此構造促使刀片200的組織切割遠端705抵抗切割堅韌組織時遇到的力，否則這種力會使刀片200上的切割刃706從窗開ロ 3004的切割稜3005移開。圖96-97示出了另ー個非限制性外套3040和刀片200的實施例。在本實施例中，採用了遠側外套頂端3050。遠側外套頂端3050可由金屬(例如，不鏽鋼)製成並具有延 伸進外套3060的開放遠端3062的近側軸承部分3052。外套3060可由(例如)不鏽鋼製成並可通過緊固件、粘合劑等連接於遠側外套頂端3050。外套3060的近端3062附接於上述器械外殼的一部分上。所述器械可包括許多上文詳細描述的將顯著旋轉運動提供給刀片200以及向其提供超聲運動的多種器械實施例。刀片200的波導或近側部分701可附接於超聲喇叭(未示出)並按上述多種方式延伸通過內部外套3070。刀片200的近側部分701可通過上述襯套3040可旋轉地支承在內部外套3070內。刀片200的遠側部分711可旋轉地延伸通過在遠側外套頂端3050中的內腔3054。參見圖97。窗ロ 3056形成在遠側外套頂端3050中以露出刀片200的組織切割遠端705。與上述多種實施例一祥，窗ロ 3056可限定與刀片200的旋轉組織切割遠端705相互作用的至少ー個切割稜3057，以切割被吸入窗ロ 3056的組織。在本實施例中，刀片200的組織切割遠端部分705的外徑「0D」在刀片200的遠端705向遠側突出到窗開ロ3056中的位置處大於內腔3054的內徑「ID」。在一些實施例中，例如，內部內腔直徑「ID」可為約O. 140"並且刀片「0D」可為約O. 150"。此構造在刀片200的組織切割遠端705與遠側外套頂端3050之間造成幹渉。在此構造中，刀片200的遠側部分711基本上構成懸臂梁，其引起刀片200的組織切割遠端705被遠側外套頂端3050下推(圖97)。在圖92-97所示的實施例中，可能理想的是，在遠側外套頂端3050的遠端3058與刀片200的彎曲頂端部分702間設置一定量的間隙。該間隙「C」在圖97中示出。此間隙使刀片200的超聲運動能夠順暢進行。然而，可能理想的是，最小化此間隙「C」以減少彎曲頂端部分702附近的負壓損失，這種損失可能妨礙所述裝置的組織切割能力。另外，為了便於將組織抽吸進窗開ロ 3056中，必須按上述多種方式從抽吸源(未示出)將負壓施加在遠側外套頂端3050內。在本實施例中，例如，在遠側外套頂端3050中設置抽吸通道3080，如圖97和98所示。密封件3090套接在刀片200的遠側部分711上以在刀片200的遠側部分711退出內部外套3070的位置建立液密密封。參見圖97。同樣在本實施例中，內部外套2070的遠端3072延伸進在遠側外套頂端3050的軸承部分3052中的開ロ 3055，以向其提供相對的剛性支承。如在圖98中可見，抽吸通道3080在由開ロ 3055限定的內部外套支承表面3057中形成間斷。圖99示出了可供選擇的遠側外套頂端3050』，其中抽吸通道3080』不延伸進支承內部外套3070的遠端3072的開ロ 3055』。採用外套和旋轉式切割構件構造的多種超聲外科器械，還面臨著由於在那兩個部件之間的熱量和大接觸力而產生外套和刀片變形的挑戰。通過將頂端材料改變成金屬可減少外套的遠側頂端部分的變形，但是這會導致因磨損而損壞刀片的不良效果，其可最終導致刀片破壞和極其有限的刀片壽命。此外套頂端刀片磨損損壞可由於在刀片與外套頂端之間的金屬間接觸而發生。當切割諸如肌腱等堅韌組織時，這種狀況可能加劇。如上文所討論，此類堅韌組織可將切割刃彼此偏置井迫使刀片的相對切割刃或表面與外套頂端接觸，從而導致磨損。本文所述的多種非限制性實施例及其相應的等同物可在形成在外套的遠側頂端部分內的頂端腔體的內壁上使用薄的減摩擦材料，或在可供選擇的實施例中，可將低摩擦或減摩擦墊片固定在頂端腔體內以保護刀片。一個示例性實施例在圖100和101中示出。如在那些圖中可見，上述外套900』中具有減摩擦聚合物塗層或墊片3100。在多種實施例中，外套900』的遠側頂端部分902』可由金屬(例如不鏽鋼)製成，並且減摩擦材料或墊片3100可由(例如)聚醯亞胺、碳填充聚醯亞胺、Teflon 、Teflon-陶瓷等製成。在使用墊片的那些實施例中，墊片可通過(例如)粘合劑或燕尾榫構造固定在頂端部分902』內。墊片3100優選地能夠匹配刀片的相應幾何形狀。例如，如圖101所示，可能基本上類似於上述刀片200的刀片3110具有遠端部分3112，該遠端部分具有分離兩個切割面3116、3118 的中部3114。切割面3116、3118具有弓形形狀並具有形成在其每個邊緣上的切割刃3120。在該實施例中，聚合物墊片3100也具有類似弓狀成形的上表面3101。此概念的優點在於其保持了利於切割堅韌組織的硬質金屬切割刃(例如不鏽鋼)。當墊片3100由能夠以另外的方式支承施加到刀片上的力的較軟材料製成時，該墊片還可保護刀片200的寬切割面3116、3118。另外的或可供選擇的方式是，頂端部分902』的內壁903』可塗覆上述類型的減摩擦塗層3130。塗層3130可包括通過粘合劑固定在適當位置的單獨構件或可包括直接粘附到頂端部分902』的內表面903』的沉積塗層。例如，可通過氣相沉積將Teflon 材料施加到內壁903』的某些部分上。在將頂端902』暴露於氣相沉積過程之前，用已知的遮蔽技術遮蔽無需塗層的頂端902』的部分。圖102示出了可塗覆相對硬的低摩擦材料以增加表面硬度和減少摩擦的組織切割刀片末端3112』。具體地講，如在該圖中可見，切割面3116』、3118』的至少某些部分塗覆有塗層材料3130。在一些實施例中，例如，塗層材料可包括諸如氮化鈦、類金剛石塗層、氮化鉻、Graphit iC 等的塗層材料。刀片3060』可結合由金屬(例如不鏽鋼)製成的外套頂端使用，以避免刀片磨損和可能發生的刀片損壞。在可供選擇的實施例中，刀片的整個遠側組織切割末端均可塗覆有塗層材料3130。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，或者在即將施行手術操作前由手術隊組裝。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木。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，在手術前實施本文所述的多種實施例。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。在ー種消毒技術中，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β輻射或Y輻射、環氧こ烷和/或蒸汽消毒。在多種實施例中，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。在至少ー個此類實施例中，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g在涵蓋所有這樣的修改和變型形式。在所併入的材料與現有定義、陳述或本公開所述的其他公開材料不產生衝突的範圍內，本說明書中提及的所有上述美國專利和美國專利申請以及已公布的美國專利申請均以引用方式全文併入本文。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 夕卜殼; 超聲換能器組件，所述超聲換能器組件可旋轉地支承在所述外殼內並連接於切割構件； 馬達轉子，所述馬達轉子直接連接於所述超聲換能器組件以隨其一起轉動； 馬達定子，所述馬達定子鄰近所述馬達轉子不可動地支承在所述外殼內，使得在馬達驅動信號被施加給所述馬達定子時令所述馬達轉子和所述超聲換能器組件在所述外殼內轉動；以及 滑環組件，所述滑環組件能夠將所述馬達驅動信號從控制系統傳輸至所述馬達定子，所述滑環組件還能夠將超聲電信號從超聲信號發生器傳輸至所述超聲換能器組件。
2.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述馬達轉子包括與所述超聲換能器組件一體安裝的至少一個磁體。
3.根據權利要求I所述的超聲外科器械，還包括在所述外殼上的多個啟動按鈕。
4.根據權利要求3所述的超聲外科器械，其中所述多個啟動按鈕包括下列按鈕中的至少一者 第一啟動按鈕，其啟動和關停所述馬達驅動信號到所述馬達定子的施加以及所述超聲電信號從超聲信號發生器到所述超聲換能器組件的施加； 第二啟動按鈕，其獨立於所述超聲電信號從超聲信號發生器到所述超聲換能器組件的施加而啟動和關停以及修改所述馬達驅動信號到所述馬達定子的施加； 第三啟動按鈕，其與控制系統連通以啟動所述馬達驅動信號被施加一段預定時間，然後中斷所述馬達驅動信號的所述施加以將所述超聲換能器組件停放在預定的旋轉方位，所述第三啟動按鈕還啟動/關停所述超聲電信號從所述超聲信號發生器到所述超聲換能器組件的施加；以及 第四啟動按鈕，其與所述控制系統連通並能夠啟動/關停如下信號的施加用於以第一旋轉方向轉動所述超聲換能器組件的第一馬達驅動信號、用於以第二旋轉方向轉動所述超聲換能器組件的第二馬達驅動信號、或用於在所述第一旋轉方向與第二旋轉方向之間擺動所述超聲換能器組件的第三馬達驅動信號。
5.根據權利要求I所述的超聲外科器械，其中所述馬達定子包括不可動地安裝於所述外殼的至少一個磁體。
6.根據權利要求I所述的超聲外科器械，還包括 生成所述馬達驅動信號的馬達控制系統，所述馬達控制系統與所述滑環組件連通；以及 生成所述超聲電信號的超聲控制系統，所述超聲控制系統與所述滑環組件連通。
7.根據權利要求6所述的超聲外科器械，其中所述馬達控制系統和所述超聲控制系統容納在共同的控制外殼內。
8.根據權利要求6所述的超聲外科器械，還包括在所述馬達控制系統與所述超聲控制系統之間延伸的數據鏈路和電源導線中的至少一者。
9.一種超聲外科器械,包括 夕卜殼;超聲換能器組件，所述超聲換能器組件可旋轉地支承在所述外殼內並連接於刀片； 安裝在所述外殼內的馬達，所述馬達具有連接於所述超聲換能器組件以向其施加旋轉運動的遠側傳動軸部分，所述馬達還具有從其突出的近側傳動軸部分；以及滑環組件，所述滑環組件包括 由所述近側傳動軸部分支承以隨其轉動的內接觸件，所述內接觸件與所述超聲換能器組件連通；以及 固定接觸件，所述固定接觸件與所述第一內接觸件滑動接觸並與超聲信號發生器連通以將超聲電信號傳輸至所述內接觸件。
10.根據權利要求9所述的超聲外科器械，其中所述超聲換能器組件由可旋轉地支承在所述外殼內的換能器外殼支承。
11.根據權利要求10所述的超聲外科器械，其中所述遠側傳動軸部分通過連接組件連接於所述換能器外殼，所述連接組件包括 連接於所述遠側傳動軸部分的板構件；以及 位於所述換能器外殼中的孔，用於不可旋轉地在其中接納所述板構件以基本上在聲學上將所述馬達與所述超聲換能器組件隔離。
12.根據權利要求9所述的超聲外科器械，其中所述超聲換能器組件包括半波換能器。
13.—種超聲外科器械組件,包括 器械外殼； 可旋轉地支承在所述器械外殼內的獨立超聲器械，所述獨立超聲器械中具有超聲換能器組件以將超聲運動施加到與其連接的刀片上； 馬達，所述馬達支承在所述器械外殼內並與所述獨立超聲器械連通以向其選擇性地施加旋轉運動；以及 滑環組件，所述滑環組件支承在所述器械外殼內並與超聲發生器連通，以將超聲電信號提供給位於所述獨立超聲器械中的超聲換能器組件。
14.根據權利要求13所述的超聲外科器械，還包括 連接於所述器械外殼的突鼻件；以及 連接於所述突鼻件以在其中可旋轉地支承所述刀片的中空外套。
15.根據權利要求14所述的超聲外科器械，其中所述中空外套中具有至少一個進出窗口以暴露所述刀片的組織切割遠端。
16.根據權利要求14所述的超聲外科器械，還包括在所述突鼻件中的抽吸口，用於從抽吸源向所述中空外套中施加抽吸。
17.根據權利要求13所述的超聲外科器械，還包括在所述外殼上的多個啟動按鈕。
18.根據權利要求17所述的超聲外科器械，其中所述多個啟動按鈕包括下列按鈕中的至少一者 第一啟動按鈕，其啟動和關停所述馬達驅動信號到所述馬達的施加以及所述超聲電信號從超聲信號發生器到所述超聲換能器組件的施加； 第二啟動按鈕，其獨立於所述超聲電信號從超聲信號發生器到所述超聲換能器組件的施加而啟動和關停所述馬達驅動信號到所述馬達的施加； 第三啟動按鈕，其與控制系統連通以啟動所述馬達驅動信號被施加一段預定時間，然後中斷所述馬達驅動信號的所述施加以將所述超聲換能器組件停放在預定的旋轉方位，所述第三啟動按鈕還啟動/關停所述超聲電信號從所述超聲信號發生器到所述超聲換能器組件的施加；以及 第四啟動按鈕，其與所述控制系統連通並能夠啟動/關停如下信號的施加用於以第一旋轉方向轉動所述超聲換能器組件的第一馬達驅動信號、用於以第二旋轉方向轉動所述 超聲換能器組件的第二馬達驅動信號、或用於在所述第一旋轉方向與第二旋轉方向之間擺 動所述超聲換能器組件的第三馬達驅動信號。
全文摘要
在一個一般方面，多種實施例涉及一種包括手柄外殼的超聲外科器械，所述手柄外殼在其中可旋轉地支承可通過多種馬達構造選擇性轉動的超聲換能器組件。本發明公開了多種滑環裝置以用於提供來自控制系統的超聲電信號和馬達驅動信號。本發明公開了多種形式的刀片和切割工具以用於連接於所述超聲換能器組件，使得此類工具可選擇性地在中空外套內旋轉。可將真空施加到所述切割工具或通過所述外套將組織抽吸通過所述外套中的開口並與所述切割工具接觸。
文檔編號A61B17/00GK102858258SQ201180014420
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月9日 優先權日2010年2月11日
發明者G·C·羅伯特森, R·W·蒂姆, D·J·穆莫, F·B·斯圖倫, G·W·約翰森, J·R·摩根, K·L·豪瑟, M·A·紐羅爾, P·瑪拉維亞, R·D·弗特森, S·P·康隆, W·D·丹納赫, E·T·韋伊納, K·M·伯丁, W·S·小喬亞奇姆 申請人:伊西康內外科公司