【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声手持件的控制
技术介绍
[0001]用于执行外科手术程序的超声手持件通常能够切割各种不同类型的组织。然而，在许多外科手术程序中，从业者希望仅切割某些类型的组织而保持其他类型的组织完整。
技术实现思路
[0002]根据第一方面，提供了一种用于控制超声手持件的振动的控制台。控制台包括用于产生被施加到超声手持件的换能器的AC驱动信号的信号发生器，该换能器耦合到超声手持件的尖端并且被配置为响应于接收到AC驱动信号而振动超声手持件的尖端。响应于信号发生器将AC驱动信号提供给超声手持件以振动尖端，处理器被配置为确定与被振动的尖端接触的组织的硬度相关的特性。然后，处理器被配置为基于所确定的特性调节信号发生器输出的AC驱动信号。
[0003]根据第二方面，提供了一种操作控制台和/或执行第一方面的控制台的功能的方法。
[0004]任何上述方面都可以通过任何以下实施方式来实现：
[0005]在一种实施方式中，超声手持件被耦合到控制台和/或限定内腔以在手术部位处提供抽吸。
[0006]在一种实施方式中，控制台包括用于测量...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制超声手持件的尖端的振动的系统，所述系统包括：超声手持件，所述超声手持件包括：尖端，其限定出内腔以在手术部位处提供抽吸；和换能器，其耦合到尖端并且被配置为响应于接收到AC驱动信号而使尖端振动；以及耦合到超声手持件的控制台，所述控制台包括：用于产生被施加到换能器的AC驱动信号的信号发生器，用于测量AC驱动信号的电压的传感器，用于测量AC驱动信号的电流的传感器，和耦合到传感器和信号发生器的处理器，所述处理器被配置用于：确定尖端的第一位移水平，所述第一位移水平是尖端的最大位移水平，接收组织响应模型，所述组织响应模型定义硬度阈值和第二位移水平，所述第二位移水平小于第一位移水平并且在组织响应模型内与大于硬度阈值的不同的潜在组织硬度值相关联，基于所测量的AC驱动信号的电压和电流，确定尖端正在接触的组织的组织硬度值，确定所确定的组织硬度值是否小于硬度阈值，响应于确定所确定的组织硬度值小于硬度阈值而将尖端的目标位移水平设定为所述第一位移水平，响应于确定所确定的组织硬度值大于硬度阈值而将尖端的目标位移水平设定为与对应于所确定的组织硬度值的潜在组织硬度值相关联的所述第二位移水平，以及调节信号发生器输出给超声手持件的AC驱动信号，以实现所设定的目标位移水平。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被配置为基于所测量的AC驱动信号的电压和电流来确定超声手持件的机械电阻，作为所述所确定的组织硬度值，所述硬度阈值由机械电阻阈值定义，并且所述潜在组织硬度值由超声手持件的潜在机械电阻定义。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器被配置为：通过被配置用于执行下述来配置以基于所测量的AC驱动信号的电压和电流确定超声手持件的机械电阻：确定超声手持件的换能器的电容；确定超声手持件的共振频率；将AC驱动信号的频率设定为所确定的超声手持件的共振频率；基于换能器的电容、AC驱动信号的频率、AC驱动信号的测量电压、以及AC驱动信号的测量电流，计算通过超声手持件的各机械部件的电流；和基于通过超声手持件的各机械部件的电流和AC驱动信号的测量电压，计算超声手持件的机械电阻。4.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的系统，其中，所述组织响应模型定义所述第二位移水平，使所述第二位移水平随着潜在组织硬度值的增加而降低。5.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的系统，其中，所述硬度阈值是第一硬度阈值，所述组织响应模型定义尖端的第三位移水平，所述第三位移水平是尖端的非零最小尖端位移水平并且小于每一个第二位移水平，并且所述组织响应模型定义大于各潜在组织硬度值的第二硬度阈值，并且所述处理器被配置用于：响应于所确定的组织硬度值大于第二硬度阈值，将尖端的目标位移水平设定为第三位
移水平；并且响应于所确定的组织硬度值大于第一硬度阈值并且小于第二硬度阈值，将尖端的目标位移水平设定为与对应于所确定的组织硬度值的潜在组织硬度值相关联的所述第二位移水平。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一位移水平、所述第二位移水平、所述第三位移水平、所述第一硬度阈值、所述第二硬度阈值或所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间的关系中的至少一个是基于用户设定的。7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间的关系由将第一硬度阈值映射到第一位移水平并且将第二硬度阈值映射到第三位移水平的负线性函数定义。8.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间的关系由将第一硬度阈值映射到第一位移水平并且将第二硬度阈值映射到第三位移水平的递减曲线函数定义。9.根据权利要求1
‑
6和8中任一项所述的系统，其中，所述组织响应模型被配置用于在超声手持件的操作期间减少对一类型的组织的消融，并且所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间的关系由基于与刺穿所述类型的组织相对应的AC驱动信号的电压的曲线递减函数定义。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述曲线递减函数进一步基于对应于超声手持件的振动部件的电阻偏移。11.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的系统，其中，所述组织响应模型是第一组织响应模型，并且所述系统还包括：存储所述第一组织响应模型和第二组织响应模型的存储器，所述第二组织响应模型被配置用于消融比所述第一组织响应模型硬的组织，其中，所述处理器被配置用于：通过用户界面接收对第一组织响应模型和第二组织响应模型的用户选择；响应于对第一组织响应模型的用户选择：响应于尖端被放置在第一类型的组织上，将所述目标位移水平设定为所述第一位移水平，以及响应于尖端被放置在比第一类型的组织硬的第二类型的组织上，将所述目标位移水平设定为小于所述第一位移水平的位移水平；并且响应于对第二组织响应模型的用户选择以及响应于尖端被放置在第一和第二类型的组织上，将所述目标位移水平设定为所述第一位移水平。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述硬度阈值是第一硬度阈值，所述潜在组织硬度值是第一潜在组织硬度值，所述第二组织响应模型定义了大于所述第一硬度阈值的第二硬度阈值并且使所述第二位移水平的每一个与大于第二硬度阈值的不同的第二潜在组织硬度值相关联，第一潜在组织硬度值中的至少一个小于第二潜在组织硬度值的每一个。13.根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述第二位移水平和第二潜在组织硬度值之间的关系由基于与刺穿比第二类型的组织硬的第三类型的组织相对应的AC驱动信号的电压的函数定义。
14.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的系统，其中，所述尖端的目标位移水平对应于通过超声手持件的各机械部件的目标电流，并且所述处理器：通过被配置为调节AC驱动信号使通过超声手持件的各机械部件的实际电流基本上等于通过超声手持件的各机械部件的目标电流，来进行配置以调节信号发生器输出的AC驱动信号以实现所设定的目标位移水平。15.一种用于控制超声手持件的尖端的振动的系统，所述系统包括：超声手持件，所述超声手持件包括：尖端，其限定出内腔以在手术部位处提供抽吸；和换能器，其耦合到尖端并且被配置为响应于接收到AC驱动信号而使尖端振动；和耦合到超声手持件的控制台，所述控制台包括：用于产生被施加到换能器的AC驱动信号的信号发生器，和耦合到信号发生器的处理器，所述处理器被配置用于：激活失速模式，其中由超声手持件引起的超声手持件的尖端的位移不为零并且不足以消融尖端正在接触的组织，以及在失速模式有效的同时维持超声手持件的共振频率。16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述处理器被配置用于：接收指示希望保持完整的组织类型的用户输入；以及响应于在控制台振动尖端期间尖端被放置于所述组织类型上而激活失速模式。17.根据权利要求15或16所述的系统，其中，所述控制台还包括：用于测量AC驱动信号的电压的传感器；和用于测量AC驱动信号的电流的传感器，其中，所述处理器被配置用于：基于所测量的AC驱动信号的电压和电流确定组织硬度值，确定组织硬度值是否大于硬度阈值，并且响应于确定组织硬度值大于硬度阈值而激活失速模式。18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述硬度阈值由机械电阻阈值定义，并且所述处理器被配置为基于所测量的AC驱动信号的电压和电流确定超声手持件的机械电阻，作为所述组织硬度值。19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述处理器被配置为：在所述失速模式有效时，基于由传感器测量的AC驱动信号的第二电压和电流来确定超声手持件的第二机械电阻；确定第二机械电阻是否小于硬度阈值；以及响应于确定第二机械电阻小于硬度阈值：停用失速模式，和调节由信号发生器输出的AC驱动信号，使得由调节后的AC驱动信号引起的尖端的位移保持在被维持的共振频率下并且能够消融尖端正在接触的组织。20.一种用于控制超声手持件的尖端的振动的系统，所述系统包括：超声手持件，所述超声手持件包括：尖端，其限定出内腔以在手术部位处提供抽吸；和
换能器，其耦合到尖端并且被配置为响应于接收到AC驱动信号而使尖端振动；和耦合到超声手持件的控制台，所述控制台包括：用于产生被施加到换能器的AC驱动信号的信号发生器，用于测量AC驱动信号的电压的传感器，用于测量AC驱动信号的电流的传感器，和耦合到传感器和信号发生器的处理器，所述处理器被配置用于：基于AC驱动信号的测量电压和测量电流，确定与尖端正在接触的组织相关联的超声手持件的特性，基于所确定的特性以及对应于尖端正在接触的组织的击穿电压，确定尖端的目标位移，以及调节信号发生器输出的AC驱动信号，以实现所确定的尖端的目标位移。21.一种用于控制超声手持件的尖端的振动的系统，所述系统包括：超声手持件，所述超声手持件包括：尖端，其限定出内腔以在手术部位处提供抽吸，和换能器，其耦合到尖端并且被配置为响应于接收到AC驱动信号而使尖端振动；和耦合到超声手持件的控制台，所述控制台包括：用于产生被施加到换能器的AC驱动信号的信号发生器，用于测量AC驱动信号的电压的传感器，用于测量AC驱动信号的电流的传感器，存储第一组织响应模型和第二组织响应模型的存储器，所述第二组织响应模型被配置用于消融比第一组织响应模型硬的组织，和耦合到传感器、存储器和信号发生器的处理器，所述处理器被配置用于：确定尖端的第一位移水平，所述第一位移水平是尖端的最大位移水平，通过用户界面接收对第一组织响应模型和第二组织响应模型的用户选择；响应于对第一组织响应模型的用户选择：响应于尖端被放置在第一类型的组织上，将尖端的目标位移水平设定为所述第一位移水平，以及响应于尖端被放置在比第一类型的组织硬的第二类型的组织上，将所述目标位移水平设定为小于所述第一位移水平的第二位移水平；响应于对第二组织响应模型的用户选择以及响应于尖端被放置在第一和第二类型的组织上，将所述目标位移水平设定为所述第一位移水平，并且调节信号发生器输出的AC驱动信号，以实现所设定的尖端的目标位移水平。22.一种用于控制超声手持件的尖端的振动的方法，所述超声手持件限定内腔以在手术部位处提供抽吸并且包括耦合到尖端的换能器，所述换能器被配置为响应于接收到AC驱动信号而使尖端振动，所述方法包括：将AC驱动信号提供给超声手持件；测量AC驱动信号的电压和电流；确定尖端的第一位移水平，所述第一位移水平是尖端的最大位移水平；接收定义了硬度阈值和尖端的第二位移水平的组织响应模型，所述第二位移水平的每
一个都小于第一位移水平并且在组织响应模型内与大于硬度阈值的不同的潜在组织硬度值相关联，基于所测量的AC驱动信号的电压和电流，确定尖端正在接触的组织的组织硬度值；确定所确定的组织硬度值是否小于硬度阈值；响应于确定所确定的组织硬度值小于硬度阈值，将尖端的目标位移水平设定为所述第一位移水平；响应于确定所确定的组织硬度值大于硬度阈值，将尖端的目标位移水平设定为与对应于所确定的组织硬度值的潜在组织硬度值相关联的所述第二位移水平；和调节被提供给超声手持件的AC驱动信号，以实现所设定的目标位移水平。23.根据权利要求22所述的方法，其中，基于所测量的AC驱动信号的电压和电流确定尖端正在接触的组织的组织硬度值包括：基于所测量的AC驱动信号的电压和电流来确定超声手持件的机械电阻；和使用机械电阻作为所确定的组织硬度值。24.根据权利要求23所述的方法，其中，基于所测量的AC驱动信号的电压和电流确定超声手持件的机械电阻包括：确定超声手持件的换能器的电容；确定超声手持件的共振频率；将AC驱动信号的频率设定为所确定的超声手持件的共振频率；基于换能器的电容、AC驱动信号的频率、AC驱动信号的测量电压以及AC驱动信号的测量电流，计算通过超声手持件的各机械部件的电流；以及基于通过超声手持件的各机械部件的电流以及AC驱动信号的测量电压，计算超声手持件的机械电阻。25.根据权利要求22
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24中任一项所述的方法，其中，所述组织响应模型定义所述第二位移水平，使所述第二位移水平随着潜在组织硬度值的增加而降低。26.根据权利要求22
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25中任一项所述的方法，其中，所述硬度阈值是第一硬度阈值，所述组织响应模型定义尖端的第三位移水平，所述第三位移水平是尖端的非零最小尖端位移水平并且小于每一个第二位移水平，并且组织响应模型定义大于各潜在组织硬度值的第二硬度阈值，所述方法进一步包括：响应于所确定的组织硬度值大于第二硬度阈值，将尖端的目标位移水平设定为第三位移水平；并且响应于所确定的组织硬度值大于第一硬度阈值且小于第二硬度阈值，将尖端的目标位移水平设定为与对应于所确定的组织硬度值的潜在组织硬度值相关联的第二位移水平。27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述第一位移水平、所述第二位移水平、所述第三位移水平、所述第一硬度阈值、所述第二硬度阈值或所述第二位移水平与潜在组织硬度值之间的关系中的至少一个是基于用户设定的。28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间的关系由将第一硬度阈值映射到第一位移水平并且将第二硬度阈值映射到第三位移水平的负线性函数定义。29.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间
的关系由将第一硬度阈值映射到第一位移水平并且将第二硬度阈值映射到第三位移水平的递减曲线函数定义。30.根据权利要求22
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27和29中任一项所述的方法，其中，所述组织响应模型被配置用于在超声手持件的操作期间减少对一类型的组织的消融，并且所述第二位移水平和潜在组织硬度值之间的关系由基于与刺穿所述类型的组织相对应的AC驱动信号的电压的曲线递减函数定义。31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述曲线递减函数进一步基于对应于超声手持件的振动部件的电阻偏移。32.根据权利要求22
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31中任一项所述的方法，其中，所述组织响应模型是第一组织响应模型，所述方法还包括：通过用户界面接收对第一组织响应模型和第二组织响应模型的用户选择，所述第二组织响应模型被配置用于消融比第一组织响应模型硬的组织；响应于对第一组织响应模型的用户选择：响应于尖端被放置在第一类型的组织上，将目标位移水平设定为第一位移水平，以及响应于尖端被放置在比第一类型的组织硬的第二类型的组织上，将目标位移水平设定为小于第一位移水平的位移水平；并且响应于对第二组织响应模型的用户选择以及响应于尖端被放置在第一和第二类型的组织上，将目标位移水平设定为第一位移水平。33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述硬度阈值是第一硬度阈值，所述潜在组织硬度值是第一潜在组织硬度值，所述第二组织响应模型定义了大于所述第一硬度阈值的第二硬度阈值并且使第二位移水平的每一个与大于第二硬度阈值的不同的第二潜在组织硬度值相关联，并且第一潜在组织硬度值的至少一个小于第二潜在组织硬度值的每一个。34.根据权利要求32或33所述的方法，其中，所述第二位移水平和第二潜在组织硬度值之间的关系由基于与刺穿比第二类型的组织硬的第三类型的组织相对应的AC驱动信号的电压的函数定义。35.根据权利要求22
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34中任一项所述的方法，其中，所述尖端的目标位移水平对应于通过超声手持件的各机械部件的目标电流，并...
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