專利名稱：超聲手術(shù)器械的制作方法
超聲手術(shù)器械
背景技術(shù)：
包括空芯器械和實(shí)芯器械在內(nèi)的超聲器械用于安全有效地治療許多病癥。超聲器
械尤其是實(shí)心超聲器械具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兛梢岳靡猿曨l率傳輸?shù)酵饪剖中g(shù)端部執(zhí)行 器的機(jī)械振動(dòng)形式的能量來(lái)切割和/或凝固組織。當(dāng)以合適的能量級(jí)并使用合適的端部執(zhí) 行器將超聲振動(dòng)傳輸?shù)接袡C(jī)組織時(shí)，超聲振動(dòng)可以用于切割、解剖、凝固組織或者將肌組織 從骨上分離。超聲器械可以用于開(kāi)放式手術(shù)或微創(chuàng)手術(shù)，例如內(nèi)窺鏡或腹腔鏡手術(shù)，其中端 部執(zhí)行器穿過(guò)套針到達(dá)外科手術(shù)部位。 超聲頻率激活或激發(fā)此類器械的單元件或多元件端部執(zhí)行器(例如切割刀片、球 形凝固器)產(chǎn)生縱向、橫向或扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這些振動(dòng)在相鄰組織產(chǎn)生局部熱量，既可用于切割 也可用于凝固。由于超聲器械的特性，可設(shè)計(jì)特殊的超聲致動(dòng)端部執(zhí)行器來(lái)完成多種功能， 其中包括例如切割和凝固。 通過(guò)例如電激勵(lì)換能器，可以在外科手術(shù)端部執(zhí)行器內(nèi)引發(fā)超聲振動(dòng)。換能器可 由器械手把內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)壓電元件或磁致伸縮元件構(gòu)成。轉(zhuǎn)換器部分產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由從 轉(zhuǎn)換器部分延伸至外科手術(shù)端部執(zhí)行器的超聲波導(dǎo)傳輸至外科手術(shù)端部執(zhí)行器?？梢詫⒉?導(dǎo)和端部執(zhí)行器設(shè)計(jì)成以與換能器相同的頻率進(jìn)行共振。因此，當(dāng)把端部執(zhí)行器連接到換 能器時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的頻率將與換能器自身的頻率相同。 轉(zhuǎn)導(dǎo)子和端部執(zhí)行器可設(shè)計(jì)成在兩個(gè)不同的頻率共振，當(dāng)接合或連接到一起時(shí)， 可以第三個(gè)頻率共振。端部執(zhí)行器在頂端處的縱向超聲振動(dòng)的零至峰振幅d表現(xiàn)為共振頻 率的簡(jiǎn)單正弦曲線，用以下公式表示
d = As in (cot)
其中"=角頻率，它等于循環(huán)頻率f的2倍；并且
A =零至峰振幅。 縱向偏移被定義為峰至峰(p-t-p)振幅，它剛好是正弦波振幅的兩倍或2A。
超聲外科器械可分為兩類單元件端部執(zhí)行器器械和多元件端部執(zhí)行器器械。單 元件端部執(zhí)行器包括諸如解剖刀(例如刀片、利鉤刀片、解剖鉤刀片、彎刀片)和球形凝固 器等器械。當(dāng)組織較軟或支撐結(jié)構(gòu)松散時(shí)，單元件端部執(zhí)行器器械在施加刀片至組織的壓 力方面能力有限。要有效地將超聲能量作用到組織上，必須提供較大壓力。無(wú)法抓住組織 會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致施加超聲能量時(shí)無(wú)法完全接合組織表面，從而造成止血和組織連接效果不理 想。在這些情況下，可使用多元件端部執(zhí)行器。諸如夾緊凝固器的多元件端部執(zhí)行器器械 包括將組織緊壓在超聲刀片上的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以彌補(bǔ)這些缺陷。 現(xiàn)有超聲器械的一個(gè)缺點(diǎn)是其尺寸?，F(xiàn)有超聲器械尺寸大而笨重，這使得臨床醫(yī) 生難以在需要精細(xì)動(dòng)作的外科手術(shù)環(huán)境中操縱器械，并且還會(huì)阻礙臨床醫(yī)生的視線。這樣 可能會(huì)限制超聲器械在小外科手術(shù)部位的可用性。而且，由于現(xiàn)有換能器體積較大，許多現(xiàn) 有超聲器械都將換能器放在最靠近端部執(zhí)行器的位置處，因此需要延長(zhǎng)的并且通常是相對(duì) 不可撓曲的波導(dǎo)。因此，難以或不可能使端部執(zhí)行器與刀片接合。這就限制了現(xiàn)有超聲器械在內(nèi)窺鏡和腹腔鏡外科手術(shù)中的可用性。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)一般方面，多個(gè)實(shí)施例涉及外科器械。外科器械可以包括換能器和端部執(zhí) 行器。換能器可以被構(gòu)造為提供沿著縱向軸線的預(yù)定頻率振動(dòng)，并且可以包括沿著縱向軸 線設(shè)置的壓電疊堆。換能器還可以包括沿著縱向軸線設(shè)置的、與壓電疊堆的第一末端相鄰 的第一金屬末端塊和沿著縱向軸線設(shè)置的、與壓電疊堆的第二末端相鄰的第二金屬末端 塊。換能器的長(zhǎng)度可以大于或等于一個(gè)波長(zhǎng)的l/4并且小于一個(gè)波長(zhǎng)的1/2。端部執(zhí)行器 可以連接到換能器，并且可以沿著縱向軸線延伸。換能器和端部執(zhí)行器的長(zhǎng)度可以為多個(gè) 一個(gè)波長(zhǎng)的1/2。 在另一個(gè)一般方面，多個(gè)實(shí)施例涉及另一個(gè)具有換能器和端部執(zhí)行器的外科器 械。換能器可以被構(gòu)造為提供沿著縱向軸線的預(yù)定頻率振動(dòng)。換能器可以包括沿著縱向軸 線設(shè)置的壓電疊堆，沿著縱向軸線設(shè)置的、與壓電疊堆的第一末端相鄰的第一金屬末端塊， 以及沿著縱向軸線設(shè)置的、與壓電疊堆的第二末端相鄰的第二金屬末端塊。端部執(zhí)行器可 以沿著縱向軸線延伸并且可以連接到換能器。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，換能器的振幅增益可以等 于l。 在另一個(gè)一般方面，多個(gè)實(shí)施例涉及外科器械。外科器械可以包括被構(gòu)造為提供
沿著縱向軸線以預(yù)定頻率振動(dòng)的換能器和連接到換能器的外殼。換能器可以包括壓電疊
堆、第一金屬末端塊和第二金屬末端塊。壓電疊堆可以沿著縱向軸線設(shè)置，距離換能器的第
一末端約一個(gè)波長(zhǎng)的l/4。第一和第二金屬末端塊可以沿著縱向軸線設(shè)置，分別與各自對(duì)應(yīng)
的壓電疊堆的第一和第二末端相鄰。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，換能器的長(zhǎng)度等于約l個(gè)波長(zhǎng)。此
外，換能器可以限定第一安裝點(diǎn)和第二安裝點(diǎn)，其中第一安裝點(diǎn)沿著縱向軸線設(shè)置，距離換
能器的第一末端為一個(gè)波長(zhǎng)的l/4，第二安裝點(diǎn)沿著縱向軸線設(shè)置，距離換能器的第二末端
一個(gè)波長(zhǎng)的1/4。可以在第一安裝點(diǎn)和第二安裝點(diǎn)處將外殼連接到換能器。 在另一個(gè)一般方面，多個(gè)實(shí)施例涉及具有撓性構(gòu)件、換能器和設(shè)置在換能器遠(yuǎn)端
的端部執(zhí)行器的外科器械。換能器可以連接到撓性構(gòu)件的遠(yuǎn)側(cè)部分，并且可以設(shè)置為提供
沿著縱向軸線的預(yù)定頻率振動(dòng)。換能器可以包括沿著縱向軸線設(shè)置的壓電疊堆、第一金屬
末端塊和第二金屬末端塊。第一和第二金屬末端塊可以沿著縱向軸線設(shè)置，分別與各自對(duì)
應(yīng)的壓電疊堆的第一和第二末端相鄰。 在另一個(gè)一般方面，多個(gè)實(shí)施例涉及具有外科手術(shù)裝置、被構(gòu)造為接納外科手術(shù) 裝置的套管和沿著套管內(nèi)部設(shè)置的導(dǎo)軌的外科器械。外科手術(shù)裝置可以具有接納導(dǎo)軌的特 征，并且可以沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)。此外，外科手術(shù)裝置可以包括提供沿著縱向軸線以預(yù)定頻率振 動(dòng)的換能器和設(shè)置在換能器遠(yuǎn)端的端部執(zhí)行器。 在又一個(gè)一般方面，多個(gè)實(shí)施例涉及具有第一操作構(gòu)件和第二操作構(gòu)件的外科器 械。第一操作構(gòu)件和第二操作構(gòu)件可以圍繞樞軸點(diǎn)朝向彼此樞轉(zhuǎn)。外科器械還可以包括沿 著第一操作構(gòu)件的縱向軸線設(shè)置的換能器，以提供沿著縱向軸線的預(yù)定頻率振動(dòng)。此外，外 科器械可以包括連接到換能器并且沿著縱向軸線向遠(yuǎn)端延伸的端部執(zhí)行器。夾緊墊可以連 接到第二操作構(gòu)件上，當(dāng)?shù)谝徊僮鳂?gòu)件和第二操作構(gòu)件圍繞樞軸點(diǎn)朝向彼此樞轉(zhuǎn)時(shí)，夾緊 墊可以朝端部執(zhí)行器移動(dòng)。


多個(gè)實(shí)施例的新型特征在所附權(quán)利要求書(shū)中詳細(xì)示出。然而，通過(guò)參考結(jié)合以下 附圖給出的下列具體實(shí)施方式
，無(wú)論是在手術(shù)的組織和方法方面，還是在手術(shù)的進(jìn)一步目 標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)方面，都可以最好地了解多個(gè)實(shí)施例。 圖1示出了超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。 圖2示出了用于超聲器械的連接件/接頭的一個(gè)實(shí)施例。 圖3示出了可以用于圖1所示超聲系統(tǒng)的外科器械的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖。 圖4示出了示出駐波整個(gè)波長(zhǎng)位移圖的一個(gè)實(shí)施例。 圖5示出了全波長(zhǎng)超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例，該換能器具有兩個(gè)包括凸緣的安裝 點(diǎn)。 圖6示出了全波長(zhǎng)超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例，該換能器具有兩個(gè)限定凹槽的安裝 點(diǎn)。 圖7-8示出了全波長(zhǎng)超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例，該換能器具有一個(gè)包括凸緣的安 裝點(diǎn)和一個(gè)限定凹槽的安裝點(diǎn)。 圖9示出了全波長(zhǎng)超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例，該換能器具有兩個(gè)安裝點(diǎn)，每個(gè)安 裝點(diǎn)都包括一對(duì)凸緣。 圖10示出了包括外殼、換能器和端部執(zhí)行器的超聲裝置的一部分的一個(gè)實(shí)施例。 圖11示出了包括超聲換能器和端部執(zhí)行器的超聲裝置的一部分的一個(gè)實(shí)施例。 圖12示出了四分之一波長(zhǎng)超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例。 圖12A示出了圖12所示四分之一波長(zhǎng)超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。 圖13示出了超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例。 圖14示出了具有第一和第二壓電疊堆的超聲換能器的一個(gè)實(shí)施例。 圖15示出了超聲器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖16示出了具有指環(huán)的超聲器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖17示出了圖16所示超聲器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖18示出了超聲器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖19示出了圖18所示超聲器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖20示出了設(shè)置在撓性構(gòu)件遠(yuǎn)端的超聲端部執(zhí)行器和換能器組件的一個(gè)實(shí)施 例。 圖21示出了用于內(nèi)窺鏡或腹腔鏡環(huán)境的外科器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖22示出了圖21所示外科器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖23示出了圖21所示外科器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖24示出了圖21所示包括柔韌套索的外科器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖25示出了圖24所示外科器械的一個(gè)實(shí)施例。 圖26示出了圖24所示外科器械的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)闡述多個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)該指出的是，實(shí)施例的應(yīng)用或使用并不局限于附圖和具體實(shí)施方式
中詳細(xì)示出的部件的構(gòu)造和布置。示例性實(shí)施例可以單獨(dú)實(shí)施，也可以 與其他實(shí)施例、變更形式和修改形式結(jié)合在一起實(shí)施，并可以通過(guò)多種方式實(shí)施或執(zhí)行。例 如，下文公開(kāi)的外科器械和刀片構(gòu)型僅是示例性的，并不旨在限制其范圍或應(yīng)用。此外，除 非另外指明，本文所用的術(shù)語(yǔ)和表達(dá)是為了方便向讀者描述示例性實(shí)施例的目的而選擇 的，并不是為了限制其范圍。 超聲外科器械和刀片的例子公布于美國(guó)專利No. 5， 322， 055、5， 954， 736、 6， 309， 400B2、6， 278， 218B1、6， 283， 981B1和6， 325， 811B1,其全文以引用方式并入本文中。 這些參考文獻(xiàn)公開(kāi)了刀片被縱向激勵(lì)的超聲手術(shù)器械設(shè)計(jì)和刀片設(shè)計(jì)。結(jié)果為器械內(nèi)產(chǎn)生 縱向駐波。因此，器械具有縱向運(yùn)動(dòng)等于零的節(jié)點(diǎn)，以及縱向運(yùn)動(dòng)處于其最大值的波腹。器 械的組織操縱裝置通常位于波腹以使其縱向運(yùn)動(dòng)最大化。 現(xiàn)在將描述多個(gè)實(shí)施例來(lái)提供對(duì)本文公開(kāi)的所述裝置和方法的結(jié)構(gòu)、功能、制造 和使用原理的綜合理解。這些實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員將會(huì)理解，本文特別描述和在附圖中示出的器械和方法為非限制性的示例性實(shí)施 例，并且多個(gè)實(shí)施例的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定。結(jié)合一個(gè)示例性實(shí)施例示出或描述的特 征可以與其他實(shí)施例的特征組合。這種修改形式和變化形式旨在包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍 之內(nèi)。 圖1示出了超聲系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。超聲系統(tǒng)10可以包括連接到超聲換能器 14的超聲信號(hào)發(fā)生器12、包括手控殼體16的手控組件60以及超聲致動(dòng)的單元件端部執(zhí)行 器或超聲致動(dòng)的刀片50。超聲換能器14又稱為"Langevin疊堆"，通常包括換能部分18、 第一共振器部分或鐘形后部20、第二共振器部分或鐘形前部22，以及輔助元件。這些部分 的總體構(gòu)造是共振器。超聲換能器14的長(zhǎng)度優(yōu)選地為二分之一系統(tǒng)波長(zhǎng)的倍數(shù)(n入/2，其 中"n"為任意正整數(shù)，例如n二 1，2，3...)，下文將詳細(xì)描述。聲波組件24包括超聲換能器 14、前端錐體26、速度變換器28和表面30。 應(yīng)當(dāng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)"近端"和"遠(yuǎn)端"是以臨床醫(yī)師手持手控組件60為參 照的。因此相對(duì)于更近端的手控組件60而言，端部執(zhí)行器50是遠(yuǎn)端。還應(yīng)當(dāng)理解，為了簡(jiǎn) 潔明了 ，本文使用的諸如"頂部"和"底部"等空間術(shù)語(yǔ)也是相對(duì)于臨床醫(yī)師手持手控組件 60而言。然而，手術(shù)器械的使用方向和位置多種多樣，這些術(shù)語(yǔ)非旨在限制和絕對(duì)化。
鐘形后部20的遠(yuǎn)端連接到換能部分18的近端，鐘形前部22的近端連接到換能部 分18的遠(yuǎn)端。鐘形前部22和鐘形后部20的長(zhǎng)度由換能部分18的厚度、鐘形后部20和鐘 形前部22所用材料的密度和彈性模量以及超聲換能器14的共振頻率等多個(gè)變量決定。鐘 形前部22可以與速度變換器28 —樣，從其近端到其遠(yuǎn)端向內(nèi)成錐形以放大超聲振幅，也可 以沒(méi)有放大作用。合適的振動(dòng)頻率范圍可以為約20Hz至120kHz，特別合適的振動(dòng)頻率范圍 可以為約30Hz至lOOkHz，工作振動(dòng)頻率的一個(gè)實(shí)例可以為(例如)約55. 5kHz。
壓電疊堆31可以包括一個(gè)或多個(gè)壓電元件32，其可以由任何合適的材料制成，例 如鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈦酸鉛、鈦酸鋇或其他壓電陶瓷材料。正電極34、負(fù)電極36和壓電 元件32中的每一個(gè)均可以具有穿過(guò)中心的孔。正電極34和負(fù)電極36分別與導(dǎo)線38和40 電連接。導(dǎo)線38和40封閉在纜線42中，與超聲系統(tǒng)10的超聲信號(hào)發(fā)生器12電連接。
聲波組件24的超聲換能器14將來(lái)自超聲信號(hào)發(fā)生器12的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能， 該機(jī)械能主要致使超聲換能器14和端部執(zhí)行器50出現(xiàn)以超聲頻率縱向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的聲學(xué)駐波。在另一個(gè)實(shí)施例中，超聲換能器的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以在不同的方向進(jìn)行。例如，振動(dòng)運(yùn)動(dòng) 可以包含超聲系統(tǒng)IO頂端更復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的局部縱向分量。由Ethicon Endo-Surgery， Inc. (Cincinnati,Ohio)生產(chǎn)的GEN01型發(fā)生器是合適的發(fā)生器。當(dāng)聲波組件24通電時(shí)，聲波 組件24會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)駐波。可以將超聲系統(tǒng)10設(shè)計(jì)為在共振下運(yùn)行，使得產(chǎn)生預(yù)定振 幅的聲學(xué)駐波樣式。沿著聲波組件24的任何點(diǎn)處的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)振幅可以取決于沿著聲波組 件24測(cè)量振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的位置。振動(dòng)運(yùn)動(dòng)駐波的最小或零交點(diǎn)通常稱為節(jié)點(diǎn)(例如運(yùn)動(dòng)通常 最小的位置)，并且駐波的局部最大絕對(duì)值或峰值通常稱為波腹(例如運(yùn)動(dòng)通常最大的位 置)。波腹與距其最近的節(jié)點(diǎn)之間的距離為四分之一波長(zhǎng)(入/4)。 導(dǎo)線38和40將來(lái)自超聲信號(hào)發(fā)生器12的電信號(hào)傳輸至正電極34和負(fù)電極36。 超聲信號(hào)發(fā)生器12在對(duì)開(kāi)關(guān)44做出響應(yīng)后將提供電信號(hào)使壓電元件32通電，從而在聲學(xué) 組件24中產(chǎn)生聲學(xué)駐波。開(kāi)關(guān)44可以被構(gòu)造為用臨床醫(yī)生的腳激活。電信號(hào)會(huì)使壓電元 件32以連續(xù)方式沿著電壓梯度的軸線膨脹和收縮，從而產(chǎn)生超聲能量的縱向波。元件的應(yīng) 變會(huì)引起材料內(nèi)較大的交替壓縮力和張力。壓電元件32中的這些力表現(xiàn)為反復(fù)小位移，其 會(huì)導(dǎo)致材料中出現(xiàn)較大的交替壓縮力和張力。反復(fù)小位移會(huì)使壓電元件32以連續(xù)方式沿 著電壓梯度的軸線膨脹和收縮，從而產(chǎn)生超聲能量的縱向波。超聲能量通過(guò)聲學(xué)組件24經(jīng) 由傳輸元件或超聲傳輸波導(dǎo)104傳輸至端部執(zhí)行器50。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，波導(dǎo)104、端部執(zhí) 行器50和刀片52通?？梢越y(tǒng)稱為端部執(zhí)行器。 為了使聲波組件24傳輸能量至端部執(zhí)行器50，聲波組件24的所有元件必須與端 部執(zhí)行器50聲波連接。超聲換能器14的遠(yuǎn)端可以使用諸如雙頭螺栓48等螺紋連接與超 聲傳輸波導(dǎo)104的近端在表面30處聲波連接。 優(yōu)選地對(duì)聲波組件24的元件進(jìn)行聲波調(diào)諧，使得任何組件的長(zhǎng)度均為二分之一 波長(zhǎng)的倍數(shù)(n入/2)，其中波長(zhǎng)A是預(yù)選的或形成聲波組件24的縱向振動(dòng)驅(qū)動(dòng)頻率fd的 波長(zhǎng)，并且其中n為正整數(shù)。還構(gòu)思聲波組件24可以結(jié)合聲波元件的任何合適布置。
超聲端部執(zhí)行器50的長(zhǎng)度可以大致等于二分之一波長(zhǎng)(A /2)的倍數(shù)。超聲端部 執(zhí)行器50的遠(yuǎn)端或刀片52可以設(shè)置在波腹附近，以便提供最大的遠(yuǎn)端縱向偏移。當(dāng)換能 器組件通電時(shí)，超聲端部執(zhí)行器50的遠(yuǎn)端52可以被構(gòu)造為以預(yù)定振動(dòng)頻率在例如大約10 至500微米峰到峰的范圍內(nèi)移動(dòng)，并且優(yōu)選地在約30至150微米的范圍內(nèi)移動(dòng)。
超聲端部執(zhí)行器50可以連接到超聲傳輸波導(dǎo)104。如圖所示的超聲端部執(zhí)行器 50和超聲傳輸波導(dǎo)104由適合超聲能量傳輸?shù)牟牧弦砸惑w式形式制成，合適的材料為例如 Ti6A14V(含鋁和釩的鈦合金)、鋁、不銹鋼或其他合適的材料。另外，超聲端部執(zhí)行器50可 以與超聲傳輸波導(dǎo)104分開(kāi)，也可以通過(guò)例如雙頭螺栓、焊接、粘合劑、快速連接或其他合 適的已知方法連接在一起。超聲傳輸波導(dǎo)104的長(zhǎng)度可以為(例如)大致等于二分之一系 統(tǒng)波長(zhǎng)(A/2)的倍數(shù)。超聲傳輸波導(dǎo)104可以優(yōu)選地由使用適合高效傳輸超聲能量的材 料制成的實(shí)芯軸加工而成，合適的材料為例如上述鈦合金(如Ti-6Al-4V)或任何適合的鋁 合金或其他合金。 超聲傳輸波導(dǎo)104包括位于近端的、縱向伸出的連接柱54，通過(guò)諸如雙頭螺栓48 等螺紋連接與超聲傳輸波導(dǎo)104的表面30連接。在圖l所示的實(shí)施例中，超聲傳輸波導(dǎo) 104包括位于多個(gè)節(jié)點(diǎn)處的多個(gè)穩(wěn)定硅膠環(huán)或適形的支撐56。硅膠環(huán)56可抑制不需要的 振動(dòng)并將超聲能量與外護(hù)套58隔離，以確?？v向的超聲能量流以最大效率到達(dá)超聲端部
9執(zhí)行器50的遠(yuǎn)端52。 如圖1所示，外護(hù)套58保護(hù)超聲器械10的使用者和患者不受超聲傳輸波導(dǎo)104 超聲振動(dòng)的影響。護(hù)套58通常包括套節(jié)62和細(xì)長(zhǎng)的管狀構(gòu)件64。管狀構(gòu)件64連接到套 節(jié)62上并且具有縱向貫穿的開(kāi)口。護(hù)套58可以螺紋連接到或卡入外殼16的遠(yuǎn)端。超聲 傳輸波導(dǎo)104延伸通過(guò)管狀構(gòu)件64的開(kāi)口 ，硅膠環(huán)56將超聲傳輸波導(dǎo)104與外護(hù)套58隔 開(kāi)?？梢允褂酶綦x銷軸112將外護(hù)套58連接到波導(dǎo)104上。波導(dǎo)104中的孔可能出現(xiàn)很 小的位移。波導(dǎo)104可以通過(guò)雙頭螺栓48旋到或卡入手控組件60。套節(jié)62的扁平部分使 得組件可以扭轉(zhuǎn)到所需水平。 護(hù)套58的套節(jié)62優(yōu)選地由ULTEM^制成，管狀構(gòu)件64由不銹鋼制成。作為另外 一種選擇，超聲傳輸波導(dǎo)104可以具有環(huán)繞在其周圍的聚合材料，以避免其與外部接觸。
超聲傳輸波導(dǎo)104的遠(yuǎn)端可以通過(guò)內(nèi)部螺紋連接連接到超聲端部執(zhí)行器50的近 端，優(yōu)選地位于或靠近波腹?？蓸?gòu)思超聲端部執(zhí)行器50通過(guò)諸如焊接接頭或類似方法等任 何合適的手段連接到超聲傳輸波導(dǎo)104上。雖然超聲端部執(zhí)行器50可以從超聲傳輸波導(dǎo) 104上拆下，但還可構(gòu)思端部執(zhí)行器50與超聲傳輸波導(dǎo)104形成為一體式組件。
圖2示出了超聲器械的連接接頭70的一個(gè)實(shí)施例。連接接頭70可以在超聲傳輸 波導(dǎo)104的連接柱54與位于聲波組件24遠(yuǎn)端的速度變換器28的表面30之間形成。連接 柱54的近端包括大致圓柱形的內(nèi)螺紋凹槽66，以便將螺紋雙頭螺栓48的一部分容納在其 中。速度變換器28的遠(yuǎn)端還可以包括包括大致圓柱形的內(nèi)螺紋凹槽68，以便將螺紋雙頭螺 栓40的一部分容納在其中。凹槽66和68為大致圓形并且縱向?qū)R。在另一個(gè)實(shí)施例中 (未示出)，雙頭螺栓是超聲換能器末端的一體式元件。例如，雙頭螺栓和速度變換器可以 為一體式構(gòu)造，其中雙頭螺栓在聲波組件的遠(yuǎn)端自速度變換器的遠(yuǎn)端表面上伸出。在此實(shí) 施例中，雙頭螺栓不是單獨(dú)的元件，并且不需要在換能器末端具有凹槽。
圖3示出了無(wú)菌超聲手術(shù)器械100的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖。超聲外科器械 IOO可以用于上述超聲系統(tǒng)10。然而，如本文所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解，在不 脫離其范圍的情況下，可構(gòu)思本文所公開(kāi)的超聲手術(shù)器械的多個(gè)實(shí)施例及其任何相當(dāng)?shù)慕Y(jié) 構(gòu)能結(jié)合其他已知的超聲手術(shù)器械一起有效地使用。因此，對(duì)本文所公開(kāi)的多個(gè)超聲手術(shù) 刀片實(shí)施例進(jìn)行保護(hù)的范圍不應(yīng)僅限于與上述示例性超聲手術(shù)器械聯(lián)用。
超聲手術(shù)器械IOO可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的方法滅菌，例如，Y輻射滅菌、環(huán)氧乙 烷滅菌、熱壓滅菌、殺菌液浸泡或其他已知的方法。在示例性實(shí)施例中，通常稱為端部執(zhí)行 器的超聲傳輸組件102可以包括超聲端部執(zhí)行器50和超聲傳輸波導(dǎo)104。示出的超聲端 部執(zhí)行器50和超聲傳輸波導(dǎo)104為一體式構(gòu)造，由適合傳輸超聲能量的材料制成，例如 Ti6A14V(包含鋁和釩的鈦合金)、鋁、不銹鋼或其他已知的材料。另外，超聲端部執(zhí)行器50 可以與超聲傳輸波導(dǎo)104分開(kāi)，也可以通過(guò)例如雙頭螺栓、焊接、粘合劑、快速連接或其他 合適的已知方法連接在一起。超聲傳輸波導(dǎo)104的長(zhǎng)度可以為(例如)大致等于二分之一 系統(tǒng)波長(zhǎng)的倍數(shù)(n入/2)。超聲傳輸波導(dǎo)104以可優(yōu)選地由適合高效傳播超聲能量的材料 制成的實(shí)芯軸加工而成，合適的材料為例如鈦合金(如Ti-6Al-4V)或鋁合金。
在圖3所示的實(shí)施例中，超聲傳輸波導(dǎo)104通過(guò)固定0形環(huán)108和密封環(huán)110設(shè) 置在外護(hù)套106中。與超聲傳輸波導(dǎo)104—起包括在內(nèi)還可以有一個(gè)或多個(gè)附加避震器或 支撐構(gòu)件(未示出)。超聲傳輸波導(dǎo)104通過(guò)固定銷112附連到外護(hù)套106上，其中固定銷穿過(guò)外護(hù)套106中的安裝孔114和超聲傳輸波導(dǎo)104中的安裝槽116。 圖4示出了在全波長(zhǎng)換能器中形成的駐波形400的一個(gè)周期或波長(zhǎng)。波形400的
長(zhǎng)度即為換能器的長(zhǎng)度，其可以取決于系統(tǒng)頻率和換能器所用的材料。例如，如果換能器由
鈦制成、激活頻率為55.5kHz，一個(gè)波長(zhǎng)可以為約3.44英寸。由于是全波長(zhǎng)，所以波形400
包括兩個(gè)位移為0的節(jié)點(diǎn)402。這些是零位移節(jié)點(diǎn)402，它們出現(xiàn)在A /4和3 A /4處，即在
x軸上距離各自對(duì)應(yīng)波形400的邊緣為A/4處。換能器的安裝點(diǎn)可以設(shè)置在與零位移節(jié)點(diǎn)
402對(duì)應(yīng)的位置處。 圖5-9示出了全波長(zhǎng)超聲換能器的實(shí)施例，這些換能器可以用于任何合適的超聲 系統(tǒng)，包括例如上述系統(tǒng)10。因?yàn)槿ㄩL(zhǎng)換能器比典型的半波長(zhǎng)換能器長(zhǎng)，所以它們可以包 括較長(zhǎng)的壓電疊堆。因此，全波長(zhǎng)換能器能夠傳輸與現(xiàn)有大直徑半波長(zhǎng)換能器相當(dāng)?shù)哪芰俊?此外，全波長(zhǎng)換能器，例如圖5-9所示的換能器，可以包括多個(gè)安裝點(diǎn)。這樣便可以提供更 大的阻力，以防止換能器為了響應(yīng)施加在端部執(zhí)行器上的力而在手控外殼內(nèi)樞轉(zhuǎn)，并且可 以提供更大的阻尼，以防止出現(xiàn)不希望的振動(dòng)模式，例如橫向和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
圖5示出了全波長(zhǎng)超聲換能器500的一個(gè)實(shí)施例，其具有兩個(gè)包括凸緣514、516 的安裝點(diǎn)506、508。換能器500通?？梢园▔弘姱B堆510，壓電疊堆可以包括一系列壓電 元件512。換能器500可以任選地分成包括壓電疊堆510的活效段504和提供振幅增益的 增益段502。例如，增益段502可能涉及設(shè)置在零位移節(jié)點(diǎn)402處或附近的換能器橫截面 積的變化。如上文所述，安裝點(diǎn)514、516可以位于換能器500中各自對(duì)應(yīng)的零位移節(jié)點(diǎn)處。 這樣可以防止大量橫向振動(dòng)從換能器500傳輸至手控外殼(未示出)。
安裝點(diǎn)506、508可以采用任何合適的形式。例如，在圖5所示的實(shí)施例中，安裝點(diǎn) 506、508包括凸起在換能器500表面上方的凸緣514、516。手控外殼或其他框架構(gòu)件可以 具有可接納凸緣514、516的對(duì)應(yīng)形狀。圖6示出了全波長(zhǎng)超聲換能器600的一個(gè)實(shí)施例， 其具有兩個(gè)限定凹槽530、528的安裝點(diǎn)506、508。手控外殼或其他框架構(gòu)件(未示出)可 以具有與凹槽530、528連接的對(duì)應(yīng)特征。另外，例如，可以將0形環(huán)或其他類型的彈性體構(gòu) 件(未示出)設(shè)置在凹槽530、528之一或全部?jī)蓚€(gè)凹槽內(nèi)。O形環(huán)可以與手控外殼或其他 框架構(gòu)件連接。圖7示出了全波長(zhǎng)超聲換能器700的一個(gè)實(shí)施例，其具有一個(gè)限定凹槽526 的安裝點(diǎn)506和一個(gè)包括凸緣524的安裝點(diǎn)508。圖8示出了全波長(zhǎng)超聲換能器800的一 個(gè)實(shí)施例，其具有一個(gè)包括凸緣522的安裝點(diǎn)506和一個(gè)限定凹槽520的安裝點(diǎn)508。圖9 示出了全波長(zhǎng)超聲換能器900的一個(gè)實(shí)施例，其具有兩個(gè)安裝點(diǎn)506、508。安裝點(diǎn)506、508 中的每一個(gè)可以包括一對(duì)共同限定凹槽532、534的凸緣。這樣，凸緣可以在凹槽無(wú)需延伸 到換能器500中的情況下牢固地固定0形環(huán)。 圖10示出了超聲裝置的部分1000的實(shí)施例，其包括外殼1002、換能器1004和端 部執(zhí)行器1006。換能器1004可以包括不同尺寸的安裝點(diǎn)1008和1009。例如，在圖10所 示的實(shí)施例中，所示遠(yuǎn)端安裝點(diǎn)1008的尺寸小于近端安裝點(diǎn)1009的尺寸，這樣便可通過(guò)從 近端將換能器插入外殼1002而簡(jiǎn)化制造。 圖11示出了包括超聲換能器1100和端部執(zhí)行器1102的超聲裝置的一部分的一 個(gè)實(shí)施例。超聲換能器1100可以包括具有一個(gè)或多個(gè)壓電片1106的壓電疊堆1104。換能 器1100可以構(gòu)造為單位增益或近似于單位增益換能器。例如，換能器1100遠(yuǎn)端的駐波振幅 可以基本上類似于換能器1100近端的駐波振幅。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，換能器1100遠(yuǎn)
11端的峰至峰振幅可以在1至5微米之間。如上文所述，希望端部執(zhí)行器1102以例如10至 100微米之間的峰至峰振幅位移。因此，希望端部執(zhí)行器1102被構(gòu)造為在其近端與遠(yuǎn)端之 間實(shí)現(xiàn)振幅增益。所示端部執(zhí)行器1102具有一系列直徑較大的部分1110和直徑較小的部 分1108。零位移節(jié)點(diǎn)附近發(fā)生過(guò)渡時(shí)，每個(gè)從大直徑部分1110到小直徑部分1108的過(guò)渡 都可以產(chǎn)生振幅增益。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，換能器1100和端部執(zhí)行器1102的總振幅增益可 以在約10至50之間。例如，總振幅增益可以為約40。 圖12-14示出了長(zhǎng)度小于二分之一 (1/2)波長(zhǎng)的多個(gè)換能器的實(shí)施例。由于它們 的尺寸較小，因此圖12-14所示的實(shí)施例可以用于需要較低超聲能量的小型超聲應(yīng)用。超 聲外科器械中的元件尺寸通常為二分之一波長(zhǎng)的倍數(shù)(ra/2)。例如，換能器、波導(dǎo)和端部 執(zhí)行器的長(zhǎng)度通常為入/2的倍數(shù)。然而，個(gè)別元件的長(zhǎng)度可以小于入/2，前提條件是系統(tǒng) 的整體長(zhǎng)度(例如，換能器加上任何端部執(zhí)行器的長(zhǎng)度)為入/2的倍數(shù)。例如，根據(jù)多個(gè) 實(shí)施例，換能器的長(zhǎng)度可以在入/4至A/2之間。 圖12示出了四分之一波長(zhǎng)(A /4)的超聲換能器1200的一個(gè)實(shí)施例。換能器1200 可以包括凸緣1208和塊1210，以及設(shè)置在其間的壓電疊堆1204。凸緣1208和塊可以由任 何合適的材料制成，包括例如金屬材料，如鈦或鈦合金。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，凸緣1208可以包 括O形環(huán)或其他彈性體材料構(gòu)件(未示出)，以在凸緣1208內(nèi)起到密封和減震作用。O形環(huán) 可以安裝在凸緣的凹槽或其他特征(未示出)內(nèi)，例如，如以上圖5-9所示。另外，根據(jù)多 個(gè)實(shí)施例，可以用半徑與壓電疊堆1204類似的第二塊和塊1210來(lái)取代凸緣1208。圖12A 示出了四分之一波長(zhǎng)超聲換能器1200的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖，圖中示出了雙頭螺栓1212， 雙頭螺栓1212可以接合壓電疊堆1204的元件1206，從而使其壓縮。這樣可以防止各個(gè)壓 電元件1206經(jīng)受可能會(huì)引發(fā)機(jī)械故障的張力。 在圖12所示的實(shí)施例中，示出了換能器1200的零位移節(jié)點(diǎn)1202。節(jié)點(diǎn)1202可以 位于距離換能器1200的相對(duì)邊緣1220四分之一波長(zhǎng)的位置處。圖13示出了長(zhǎng)度大于四 分之一波長(zhǎng)的超聲換能器1300的一個(gè)實(shí)施例。例如，換能器1300的尺寸可以設(shè)計(jì)為使得 節(jié)點(diǎn)1202位于凸緣1208內(nèi)。這樣，換能器疊堆1204可以更靠近節(jié)點(diǎn)1202，從而可以提高 疊堆1204的效力。圖14示出了具有第一壓電疊堆1408和第二壓電疊堆1404的超聲換能 器1400的一個(gè)實(shí)施例?？梢杂猛咕?416將疊堆1404和1408分開(kāi)，其中塊1412和1414 位于各自的末端處。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，換能器1400的長(zhǎng)度可以在A/4至A/2之間。
圖15-19示出了具有可圍繞樞軸點(diǎn)朝向彼此樞轉(zhuǎn)的第一操作構(gòu)件和第二操作構(gòu) 件的超聲外科手術(shù)裝置的實(shí)施例。第一操作構(gòu)件可以包括換能器和連接到換能器的端部執(zhí) 行器。第二操作構(gòu)件可以包括夾緊墊。操作構(gòu)件朝向彼此樞轉(zhuǎn)時(shí)，夾緊墊可以靠近端部執(zhí) 行器?？梢愿鶕?jù)任何合適的構(gòu)型布置外科器械。例如，圖15-17所示的實(shí)施例可以布置為 類似鑷子的構(gòu)型。此外，例如，圖18-19所示的實(shí)施例可以布置為剪刀或槍式握把。
圖15示出了具有第一構(gòu)件1504和第二構(gòu)件1502的外科器械1500的一個(gè)實(shí)施 例。構(gòu)件1504、1502可以圍繞樞軸點(diǎn)1520朝向彼此樞轉(zhuǎn)。支撐構(gòu)件1512可以設(shè)置在樞軸 點(diǎn)1520處，并且可以抵抗構(gòu)件1504、 1502朝向彼此或遠(yuǎn)離彼此移動(dòng)。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，構(gòu) 件1502可以包括換能器組件1505和端部執(zhí)行器1506。端部執(zhí)行器1506可以包括波導(dǎo)組 件1507和刀片1508。 口 1509可以接納連接換能器組件1505和信號(hào)發(fā)生器(圖15中未 示出)的一條或多條導(dǎo)線(未示出)。端部執(zhí)行器1506可以包括波導(dǎo)和防止波導(dǎo)接觸組
12織的防護(hù)套?？梢匀缟衔乃龅哪菢硬僮鞯镀?508來(lái)切割和/或凝固組織。構(gòu)件1504和 1502 —起樞轉(zhuǎn)時(shí)，端部執(zhí)行器1508可以與夾緊墊1510接觸，從而使得臨床醫(yī)生向與刀片 1508接觸的組織施加壓力。 圖16示出了類似于器械1500且包括指環(huán)1604的超聲器械1600的一個(gè)實(shí)施例。 外科器械1600還可以包括位于樞軸點(diǎn)1520處的鉸鏈1602。鉸鏈1602使得構(gòu)件1502、 1504 可圍繞樞軸點(diǎn)1520自由樞轉(zhuǎn)。指環(huán)1604可以設(shè)置在構(gòu)件1502、 1504上距離樞軸點(diǎn)1520 較遠(yuǎn)的位置。臨床醫(yī)生可以使用指環(huán)1604操縱構(gòu)件1502、 1504。另外，根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，指 環(huán)1604可以相對(duì)于構(gòu)件1502、1504旋轉(zhuǎn)。例如，圖17示出了具有指環(huán)1604的器械1600 的一個(gè)實(shí)施例，其中指環(huán)1604可相對(duì)于圖16實(shí)施例中所示指環(huán)的位置旋轉(zhuǎn)90° 。應(yīng)當(dāng)理 解，指環(huán)1604可以具有足以放入多個(gè)手指的孔。 圖18-19示出了超聲器械1800的一個(gè)實(shí)施例。器械1800包括可圍繞樞軸點(diǎn)1806 朝向彼此樞轉(zhuǎn)的第一構(gòu)件1802和第二構(gòu)件1804。第一構(gòu)件1802可以包括換能器組件1812 和端部執(zhí)行器1808。端部執(zhí)行器1808包括波導(dǎo)組件1810和刀片1811。第二構(gòu)件1804可 以包括與刀片1811相對(duì)的夾緊墊1814。構(gòu)件1802、 1804朝向彼此樞轉(zhuǎn)時(shí)，夾緊墊1814可 以與刀片1811接觸，這樣，臨床醫(yī)生便可以向與端部執(zhí)行器1808接觸的組織施加壓力。指 環(huán)1816和1818可以相對(duì)于樞軸點(diǎn)1806設(shè)置，使得臨床醫(yī)生能以類似剪刀的方式圍繞樞軸 點(diǎn)1806樞轉(zhuǎn)構(gòu)件1802和1804。如圖所示，指環(huán)1816和1818可以任選地成一角度，以形成 "槍柄"構(gòu)型。應(yīng)當(dāng)理解，指環(huán)1818和1816可以具有足以放入多個(gè)手指的孔。
圖20示出了設(shè)置在撓性構(gòu)件2002遠(yuǎn)端的超聲端部執(zhí)行器2006和換能器組件 2004的一個(gè)實(shí)施例。使用時(shí)，其他組件(例如柄部)可以連接到部分2000。
圖21-26示出了可用于內(nèi)窺鏡或腹腔鏡環(huán)境的外科器械的多個(gè)實(shí)施例。外科器械 可以具有包括換能器和端部執(zhí)行器的外科手術(shù)裝置。外科器械還可以具有被構(gòu)造為可接納 外科手術(shù)裝置的套管。套管可以包括沿著其內(nèi)部設(shè)置的導(dǎo)軌。外科手術(shù)裝置可以具有用于 接納導(dǎo)軌的特征。使用時(shí)，外科手術(shù)裝置可以沿著導(dǎo)軌在套管內(nèi)滑動(dòng)。這樣，在內(nèi)窺鏡或腹 腔鏡外科手術(shù)過(guò)程中，可以將外科手術(shù)裝置引入手術(shù)部位或?qū)⑵鋸氖中g(shù)部位移除。
圖21示出了用于內(nèi)窺鏡或腹腔鏡環(huán)境的超聲器械2101的一個(gè)實(shí)施例。外科器械 2101可以容納在套管2104內(nèi)。套管2104可以連接到用于容納內(nèi)窺鏡2100的內(nèi)窺鏡套管 2102。外科器械2101的部分(例如控制線材)可以穿過(guò)套管2104延伸至控制外科器械 2101的臨床醫(yī)生。外科器械2101可以在套管2104內(nèi)滑動(dòng)至內(nèi)窺鏡2100視野內(nèi)的位置處， 如圖所示。 外科器械2101可以包括換能器2112、端部執(zhí)行器2110和夾緊臂2106。夾緊臂 2106可以包括夾緊墊2108。使用時(shí)，夾緊墊2108可以與端部執(zhí)行器2110接觸，以在組織 與端部執(zhí)行器2110之間提供夾緊力。例如，可以將外科器械調(diào)整至相對(duì)于組織的位置。然 后可以給端部執(zhí)行器2110通電，并且使其接觸組織。根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，端部執(zhí)行器2110可 以移向夾緊臂2106，或者夾緊臂2106可以移向端部執(zhí)行器2110。圖22-23示出了外科器 械2101的實(shí)施例，其中夾緊臂2106具有兩個(gè)支撐構(gòu)件2114、2116。圖22-23的實(shí)施例可以 通過(guò)拉動(dòng)兩個(gè)支撐構(gòu)件之間的組織的套環(huán)或楔來(lái)使用。 圖24-26示出了包括柔韌套索2402的外科器械2401的實(shí)施例。套索2402可以 從外科器械2401伸展和縮回，從而使得組織與端部執(zhí)行器2110接觸。例如，臨床醫(yī)生可以
13通過(guò)延伸套索2402套住息肉或其他類型的組織。然后臨床醫(yī)生可以通過(guò)回縮套索2402拉 動(dòng)息肉或其他組織，使其與端部執(zhí)行器2110接觸，然后給端部執(zhí)行器2110通電以切割和/ 或凝固組織。套索2402可以具體表現(xiàn)為纜線或剛性帶材。應(yīng)當(dāng)理解，由剛性帶材制成的套 索2402有助于將組織引導(dǎo)至端部執(zhí)行器2110的頂端。 本文所公開(kāi)的器械可設(shè)計(jì)為單次使用后即丟棄，或設(shè)計(jì)為可多次使用。然而，無(wú)論 在哪種情況下，都可對(duì)器械進(jìn)行修復(fù)，以便在至少使用一次后重復(fù)使用。修復(fù)可包括以下步 驟的任何組合拆卸器械，然后清洗或更換特定構(gòu)件，以及重新組裝。具體地講，器械可以拆 卸，并且可以任何組合選擇性地更換或移除器械中任意數(shù)目的某些元件或組件。清洗和/ 或更換特定組件后，可在修復(fù)場(chǎng)所重新組裝器械以供后續(xù)使用或由外科手術(shù)團(tuán)隊(duì)在即將進(jìn) 行外科手術(shù)前重新組裝器械。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，修復(fù)器械時(shí)可利用多種技術(shù)進(jìn) 行拆卸、清洗/更換和重新組裝。此類技術(shù)的使用以及修復(fù)后所得的器械都在本專利申請(qǐng) 的范圍內(nèi)。 優(yōu)選地，本文所述的多個(gè)實(shí)施例將在手術(shù)之前進(jìn)行。首先，獲取新的或用過(guò)的器 械，并根據(jù)需要進(jìn)行清洗。然后對(duì)器械進(jìn)行消毒。在一種消毒技術(shù)中，將器械置于閉合并
密封的容器中，例如塑料或TYVE1^袋中。然后將容器和器械置于可穿透該容器的輻射場(chǎng)， 例如Y輻射、X射線或高能電子。輻射將殺死器械上和容器中的細(xì)菌。然后可將消毒后的 器械保存在消毒容器中。該密封容器將器械保持在無(wú)菌狀態(tài)，直到在醫(yī)療場(chǎng)所打開(kāi)該容器。
優(yōu)選地消毒器械?？赏ㄟ^(guò)任意數(shù)目的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)進(jìn)行消毒，包 括13輻射、Y輻射、環(huán)氧乙烷、蒸汽。 雖然本文已經(jīng)描述了多個(gè)實(shí)施例，但可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行許多修改和變型。例 如，可以采用不同類型的端部執(zhí)行器。此外，對(duì)于針對(duì)某些元件公開(kāi)的材料，也可以使用其 他材料。上述具體實(shí)施方式
和以下權(quán)利要求旨在涵蓋所有這類修改形式和變型形式。
除操作實(shí)例之外或另外指明外，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的所有表示成分?jǐn)?shù)量、 處理?xiàng)l件等的數(shù)字應(yīng)當(dāng)理解為在所有情況下都用術(shù)語(yǔ)"約"來(lái)修飾。因此，除非有相反的指 示，在以下說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中提及的數(shù)字參數(shù)都是近似值，其可以根據(jù)希望獲得的 所需性能而改變。 盡管用以闡明本發(fā)明之寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似的，但在具體的實(shí)施例中
提出的數(shù)值卻是盡可能精確地報(bào)告的。然而，任何數(shù)值本身都包含某些必然由存在于它們
各自的測(cè)試測(cè)量值中的標(biāo)準(zhǔn)偏差而導(dǎo)致的誤差，例如設(shè)備和/或操作者誤差。 另外，應(yīng)當(dāng)理解，本文所列的任何數(shù)值范圍旨在包括所有其中包含的子范圍。例
如，范圍"l至10"旨在包括列出的最小值1與所列最大值IO之間(包括1和10)的所有
子范圍，也就是說(shuō)，具有等于或大于1的最小值和小于或等于10的最大值。 所述全文或部分章節(jié)以引用方式并入本文的任何專利、出版物或其他公開(kāi)材料并
入本文的前提是其內(nèi)容不與本公開(kāi)已有的定義、說(shuō)明或其他公開(kāi)材料相抵觸。就這點(diǎn)而論，
必要時(shí)，本文明確提出的公開(kāi)內(nèi)容將取代以引用方式并入本文中的任何相沖突的材料。對(duì)
于談到以引用方式并入本文但又與本文提出的現(xiàn)有定義、陳述或其他公開(kāi)材料相沖突的任
何材料或其部分，將只能在被并入的材料與現(xiàn)有公開(kāi)材料不沖突的情況下并入本文。
權(quán)利要求
一種外科器械，包括換能器，所述換能器能夠沿著縱向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)，所述換能器包括壓電疊堆，所述壓電疊堆沿著所述縱向軸線設(shè)置；第一金屬末端塊，所述第一金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第一末端相鄰設(shè)置；第二金屬末端塊，所述第二金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第二末端相鄰設(shè)置，其中所述換能器的長(zhǎng)度大于或等于一個(gè)波長(zhǎng)的1/4并且小于一個(gè)波長(zhǎng)的1/2；和端部執(zhí)行器，所述端部執(zhí)行器沿著所述縱向軸線延伸并連接到所述換能器，其中所述換能器和所述端部執(zhí)行器的長(zhǎng)度為一個(gè)波長(zhǎng)的1/2的倍數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，其中所述端部執(zhí)行器包括波導(dǎo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，其中所述壓電疊堆包括多個(gè)壓電元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，其中所述壓電疊堆設(shè)置在所述換能器的節(jié)點(diǎn)處的 周圍，其中所述節(jié)點(diǎn)為沿著所述縱向軸線的距離所述換能器的末端約一個(gè)波長(zhǎng)的74的點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，其中所述外科器械的長(zhǎng)度為約一個(gè)波長(zhǎng)。
6. —種用于處理外科手術(shù)用的外科器械的方法，所述方法包括 獲得權(quán)利要求1所述的外科器械； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械儲(chǔ)存在消毒容器中。
7. —種外科器械，包括換能器，所述換能器能夠沿著縱向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)，所述換能器包括 壓電疊堆，所述壓電疊堆沿著所述縱向軸線設(shè)置；第一金屬末端塊，所述第一金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第一末端 相鄰設(shè)置；第二金屬末端塊，所述第二金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第二末端 相鄰設(shè)置，其中所述換能器的振幅增益等于1 ;以及端部執(zhí)行器，所述端部執(zhí)行器沿著所述縱向軸線延伸并連接到所述換能器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的外科器械，其中所述端部執(zhí)行器包括波導(dǎo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的外科器械，其中所述超聲外科器械的所述振幅增益在約10與 約50之間。
10. —種用于處理外科手術(shù)用的外科器械的方法，所述方法包括 獲得權(quán)利要求7所述的外科器械； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械儲(chǔ)存在消毒容器中。
11. 一種外科器械，包括換能器，所述換能器能夠沿著縱向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)，所述換能器包括 壓電疊堆，所述壓電疊堆沿著所述縱向軸線在距離所述換能器的第一末端約一個(gè)波長(zhǎng) 的約74處設(shè)置;第一金屬末端塊，所述第一金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第一末端 相鄰設(shè)置；第二金屬末端塊，所述第二金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第二末端 相鄰設(shè)置，其中所述換能器的長(zhǎng)度等于約一個(gè)波長(zhǎng)，其中所述換能器限定第一安裝點(diǎn)和第 二安裝點(diǎn)，并且其中所述第一安裝點(diǎn)設(shè)置在沿著所述縱向軸線的距離所述換能器的所述第一末端為一個(gè)波長(zhǎng)的74的位置處，以及所述第二安裝點(diǎn)設(shè)置在沿著所述縱向軸線的距離所述換能器的第二末端為一個(gè)波長(zhǎng)的74的位置處；以及外殼，所述外殼在所述第一安裝點(diǎn)和第二安裝點(diǎn)處連接到所述換能器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科器械，其中所述第二金屬末端塊包括單位增益共振器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科器械，其中所述第一安裝點(diǎn)具有凸緣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科器械，其中所述第一安裝點(diǎn)具有凹槽。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科器械，其中所述第一安裝點(diǎn)具有一對(duì)限定凹槽的凸 緣，其中所述凹槽設(shè)置在沿著所述縱向軸線的距離所述換能器的所述第一末端為約一個(gè)波 長(zhǎng)的74的位置處。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科器械，其中所述第一安裝點(diǎn)的直徑大于所述第二安裝 點(diǎn)的直徑。
17. —種用于處理外科手術(shù)用的外科器械的方法，所述方法包括 獲得權(quán)利要求11所述的外科器械； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械儲(chǔ)存在消毒容器中。
18. —種外科器械，包括 撓性構(gòu)件；換能器，所述換能器連接到所述撓性構(gòu)件的遠(yuǎn)側(cè)部分，其中所述換能器設(shè)置為沿著縱 向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)，所述換能器包括壓電疊堆，所述壓電疊堆沿著所述縱向軸線設(shè)置；第一金屬末端塊，所述第一金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第一末端 相鄰設(shè)置；第二金屬末端塊，所述第二金屬末端塊沿著所述縱向軸線與所述壓電疊堆的第二末端 相鄰設(shè)置；以及端部執(zhí)行器，所述端部執(zhí)行器設(shè)置在所述換能器遠(yuǎn)端。
19. 一種用于處理外科手術(shù)用的外科器械的方法，所述方法包括 獲得權(quán)利要求18所述的外科器械； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械儲(chǔ)存在消毒容器中。
20. —種外科器械，包括 外科裝置，包括換能器，所述換能器能夠沿著縱向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)；和端部執(zhí)行器端，所述部 執(zhí)行器設(shè)置在所述換能器遠(yuǎn)端；套管，所述套管能夠接納所述外科手術(shù)裝置；禾口導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌沿著所述套管內(nèi)部設(shè)置，其中所述外科裝置具有用于接納所述導(dǎo)軌的特征，并且其中所述外科裝置能夠沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的外科器械，還包括平行于所述第一套管的第二套管，其中 所述第二套管能夠接納內(nèi)窺鏡。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的外科器械，還包括 臂，所述臂遠(yuǎn)離所述外科器械延伸；禾口夾緊墊，所述夾緊墊設(shè)置在所述臂上，其中所述臂能夠相對(duì)于所述端部執(zhí)行器滑動(dòng)，以 使所述端部執(zhí)行器朝所述夾緊墊移動(dòng)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的外科器械，其中所述外科器械還包括纜線套環(huán)，并且其中 所述纜線套環(huán)能夠回縮，以使所述纜線套環(huán)朝所述端部執(zhí)行器移動(dòng)。
24. —種用于處理外科手術(shù)用的外科器械的方法，所述方法包括 獲得權(quán)利要求20所述的外科器械； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械儲(chǔ)存在消毒容器中。
25. —種外科器械，包括 第一操作構(gòu)件；第二操作構(gòu)件，其中所述第一操作構(gòu)件和第二操作構(gòu)件能夠圍繞樞軸點(diǎn)朝向彼此樞轉(zhuǎn)；換能器，所述換能器沿著所述第一操作構(gòu)件的縱向軸線設(shè)置，用于沿著所述縱向軸線 以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)；端部執(zhí)行器，所述端部執(zhí)行器連接到所述換能器并且沿著所述縱向軸線向遠(yuǎn)端延伸；和夾緊墊，所述夾緊墊連接到所述第二操作構(gòu)件上，其中當(dāng)所述第一操作構(gòu)件和所述第 二操作構(gòu)件圍繞所述樞軸點(diǎn)朝向彼此樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述夾緊墊朝所述端部執(zhí)行器移動(dòng)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的外科器械，還包括在遠(yuǎn)離所述樞軸點(diǎn)的點(diǎn)處連接到所述第 一操作構(gòu)件的第一指環(huán)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的外科器械，其中所述第一指環(huán)能夠圍繞垂直于所述縱向軸 線的軸線旋轉(zhuǎn)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的外科器械，還包括支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件設(shè)置在樞軸點(diǎn) 處并能夠在所述第一操作構(gòu)件和所述第二操作構(gòu)件上施加扭矩，其中所述扭矩趨向于使所 述第一操作構(gòu)件和所述第二操作構(gòu)件遠(yuǎn)離彼此地樞轉(zhuǎn)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的外科器械，其中所述第一操作構(gòu)件從所述樞軸點(diǎn)向近端延 伸并且具有設(shè)置在所述樞軸點(diǎn)近端的指環(huán)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的外科器械，其中所述第一操作構(gòu)件在位于所述樞軸點(diǎn)近端 的點(diǎn)處與所述縱向軸線成一角度。
31. —種用于處理外科手術(shù)用的外科器械的方法，所述方法包括 獲得權(quán)利要求25所述的外科器械； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械儲(chǔ)存在消毒容器中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種外科器械。該外科器械可以包括換能器和端部執(zhí)行器。換能器可以被構(gòu)造為沿著縱向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動(dòng)，并且可以包括沿著縱向軸線設(shè)置的壓電疊堆。換能器另外可以包括沿著縱向軸線與壓電疊堆的第一末端相鄰設(shè)置的第一金屬末端塊和沿著縱向軸線與壓電疊堆的第二末端相鄰設(shè)置的第二金屬末端塊。換能器的長(zhǎng)度可以大于或等于一個(gè)波長(zhǎng)的1/4并且小于一個(gè)波長(zhǎng)的1/2。端部執(zhí)行器可以連接到換能器，并且可以沿著縱向軸線延伸。換能器和端部執(zhí)行器的長(zhǎng)度可以是一個(gè)波長(zhǎng)的1/2的倍數(shù)。
文檔編號(hào)A61B17/32GK101772327SQ200880101530
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者E·T·維納, F·B·斯圖倫, K·K·伊薩克斯, M·J·斯托克斯, W·克賴默 申請(qǐng)人:伊西康內(nèi)外科公司