超声外科器械刀片制造技术

一种超声外科器械包括具有治疗部分的超声致动刀片或端部执行器。刀片可以限定中心轴线和横向于中心轴线的至少一个轴线，横向轴线可以位于垂直或正交于纵向轴线的平面内并且可以限定治疗部分的横截面。这样的横截面可以包括中心部分和从中心部分延伸的台阶，中心部分可以包括宽度，台阶可以包括切割边缘。在至少一种实施方式中，切割边缘可以由在其间限定角的第一和第二表面限定。在各种实施方式中，切割边缘的位置和／或切割边缘表面之间的角可以被选择以便相对于横向轴线平衡刀片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声外科器械刀片
技术介绍
包括空芯和实芯两种器械的超声器械用于许多医疗状况的安全 和有效治疗。超声器械，特别是实芯超声器械是有利的，原因是它 们可以用于使用在超声频率下传输到外科端部执行器的机械振动的 形式的能量来切割和/或凝固器官组织。当超声振动在合适的能量级 被传输到器官组织和使用合适的端部执行器时，超声振动可以用于 切割、切除、提升或烧灼组织或从骨分离肌肉组织。由于可以从超 声换能器通过波导管传输到外科端部执行器的超声能量的大小，利 用实芯技术的超声器械是特别有利的。这样的器械可以用于开放式 手术或微创手术，例如内窥镜或腹腔镜手术，其中端部执行器穿过 套管针到达手术部位。在超声频率下启动或激励这样的器械的端部执行器(例如切割 刀片)引起纵向振动运动，该纵向振动运动在相邻组织内生成局部 热，便于切割和凝固。由于超声器械的性质，特定的被超声致动的 端部执行器可以被设计成执行许多功能，例如包括切割和凝固。超声振动例如通过电激励换能器在外科端部执行器中被引起。 换能器可以由器械手持件中的一个或多个压电或磁致伸缩元件构 成。由换能器部分生成的振动通过从换能器部分延伸到外科端部执 行器的超声波导管被传输到外科端部执行器。波导管和端部执行器 被设计成在与换能器相同的频率下共振。所以，当端部执行器附连 到换能器时，总系统频率是与换能器自身相同的频率。在端部执行器的尖端处的纵向超声振动的幅值d在共振频率下 表现为由下式给出的简单正弦关系d = A sin(cot)其中co为弧度频率，等于循环频率f乘以2:r;并且 A为零到峰值的幅值。纵向振幅被定义为峰峰(p-t-p)幅值，其刚好是正弦波的幅值的两 倍或2A。限定器械的至少四个重要方面。这四个重要方面分别是(l)端部执 行器和它的相关位置在手术视野中的可见性，(2)端部执行器进入或 接近靶组织的能力，(3)超声能量联结到组织用于切割和凝固的方式， 和(4)可以用超声无效端部执行器操纵组织的方式。有利的是提供一 种改进的超声外科器械刀片或端部执行器以优化器械的至少这四个 方面。然而，当特征被加入超声外科器械刀片以实现上面列出的方面 时，刀片的形状典型地被改变，这在其中产生不对称并且导致刀片 变得不平衡，意味着刀片会有在除了沿着器械的长度的纵向方向以 外的方向(例如横向方向)上振动的趋势。在刀片和/或波导管中的 显著横向运动可以导致其中的过度生热和/或过早应力疲劳。长、细 超声波导管(例如在用于微创手术的器械中使用的那些)特别易受公布于2001年9月4日并且题为METHOD OF BALANCING ASYMMETRIC ULTRASONIC SURGICAL BLADES的美国专利 No.6，283，981、公布于2001年10月30日并且题为CURVED ULTRASONIC BLADE HAVING A TRAPEZOIDAL CROSS SECTION的美国专利No.6，309，400和公布于2002年8月20曰并 且题为 BALANCED ULTRASONIC BLADE INCLUDING A PLURALITY OF BALANCE ASYMMETRIES 的美国专利 No.6，436,115,通过利用相邻平#f部分内的不对称解决了在刀片的治 疗部分内具有不对称的平衡刀片，上述专利的公开内容被引用于此 作为参考。尽管这样的方法证明是非常成功的，有一些应用希望在 刀片的治疗或功能部分内平衡。实芯超声外科器械可以被分成两种类型单一元件端部执行器装置和多元件端部执行器。单一元件端部执行器装置包括诸如解剖刀 和球形凝固器这样的器械。当组织是软的并且松散地被支撑时，单 一元件端部执行器器械施加刀片到组织的压力的能力有限。相当大 的压力是有效地将超声能量联结到组织所必需的。无法抓紧组织进 一步导致在施加超声能量的同时不能完全接牢组织表面，导致不太 理想的止血和组织接合。多元件端部执行器(例如夹式凝固器)的 使用包括将组织压靠在超声刀片上的机构，该机构可以克服这些缺 陷。超声夹式凝固器提供一种改进的超声外科器械用于切割/凝固组 织，特别是松散和未支撑组织，其中超声刀片与用于将压缩或偏压 力施加到组织的夹具结合使用，由此在较少削弱刀片运动的情况下 实现组织的更快凝固和切割。外科提升器是用于在手术期间帮助便于软组织的提升和去除的器械。外科提升器通常用于从骨分离肌肉。Cobb或刮匙式外科提升器用于脊柱手术中，尤其用于在从骨去除肌肉组织中帮助后进路。 为了使用常规外科提升器从骨去除肌肉组织，外科医生必须施加相 当大的力。这会导致过早疲劳。而且，在该技术期间在常规外科提 升器上使用显著的力会增加错误和意外组织损伤的可能性。希望提供一种超声器械，其包括外科提升器刀片以从骨去除软 组织(例如肌肉)并且也执行附加的手术功能。而且，由于超声频 率引起纵向振动运动并且在相邻组织内生成局部热，希望提供一种用于这样的超声器械的外科提升器的保护材料。当保护材料与骨或 金属牵开器接触时可以减小刀片损坏的可能性并且可以减小来自于刀片的后缘的热传播。
技术实现思路
在一个总的方面中，各种实施方式涉及一种超声外科器械，其包 括能够在预定频率下产生振动的换能器。所述换能器能够在预定频率下沿着纵向轴线产生振动。超声刀片沿着所述纵向轴线延伸并且 联结到所述换能器。所述超声刀片包括具有近端和远端的主体。所 述远端通过由所述换能器产生的振动相对于所述纵向轴线可移动。 所述主体包括从近端延伸到远端的治疗区。所述主体包括基本平且 宽的顶表面、底表面和从适于联结到所述换能器的所述近端突出的 颈部分。在本专利技术的至少 一 个形式中， 一 种超声外科器械可以包括具有 治疗部分的超声致动刀片或端部执行器。在各种实施方式中，所述至少一种这样的实施方式中，；横向轴线可以位于垂直于或正交于所 述纵向轴线的平面内并且可以限定所述治疗部分的横截面。在各种 实施方式中，这样的横截面可以包括中心部分和台阶，其中所述台 阶可以从所述中心部分延伸，其中所述中心部分可以包括宽度，并 且其中所述台阶可以包括切割边缘。在至少一种实施方式中，所述 切割边缘可以由在其间限定角的第 一和第二表面限定。在各种实施 方式中，切割边缘的位置和/或切割边缘表面之间的角例如可以被选 择以便相对于所述横向轴线平衡所述刀片。附图说明在后附的权利要求书中特别阐述了各种实施方式的新颖特征。 然而，通过参考结合附图进行的以下描述可以最佳地理解关于构造和操作方法的各种实施方式及其进一步目标和优点，附图如下 图1示出了超声系统的一种实施方式。图2示出了用于超声器械的连接接合器/接头的一种实施方式。图3示出了无菌超声外科器械的一种实施方式的分解透视图。图4-7示出了超声刀片的一种实施方式，其中图4是超声刀片的一种实施方式的侧视图5是图4中所示的超声刀片的俯视图6是沿着图4中的线6-6截取的超声刀片的横截面图；和图7是图4中所示的超声刀片的俯视透视图。 图8-11示出了超声刀片的一种实施方式，其中 图8是超声刀片的一种实施方式的侧一见图； 图9是图8中所示的超声刀片的俯视图；图IO是沿着图8中的线10-10截取的超声刀片的横截面图；和图11是图8中所示的超声刀片的俯视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外科器械的外科刀片，所述外科器械具有换能器，所述换能器能够在预定频率下沿着纵向轴线产生振动，所述外科刀片包括：　主体部分，其包括第一侧面、第二侧面，和在所述第一侧面和第二侧面之间限定的宽度；　从所述主体部分延伸的台阶部分，其中所 述台阶部分包括第一表面、第二表面，和位于所述第一表面和第二表面中间的切割边缘，其中所述第二表面在包括所述切割边缘的第一平面与平行于所述第一平面的第二平面之间延伸，其中所述第一表面不平行于所述第二表面，其中所述第一表面和第二表面被定向成使得在其间限定有一个角，其中所述刀片能够使得以下关系式：　ｘ↑［２］／２＊ｔａｎ↑［－１］α＋（ｗ－ｘ）／２（ｘ＊ｔａｎ↑［－１］α－ｓ）－（ｗ／２）↑［２］ｔａｎ↑［－１］α　基本等于零；　其中ｗ是所述主体部分的所述宽度；　ｓ是所述第一 平面与所述第二平面之间的距离；　α是在所述台阶部分的所述第一表面和第二表面之间限定的所述角；并且　ｘ是所述主体部分的所述第二侧面与所述切割边缘之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-3-22 11/726,625;US 2007-11-30 11/998,5431.一种用于外科器械的外科刀片，所述外科器械具有换能器，所述换能器能够在预定频率下沿着纵向轴线产生振动，所述外科刀片包括主体部分，其包括第一侧面、第二侧面，和在所述第一侧面和第二侧面之间限定的宽度；从所述主体部分延伸的台阶部分，其中所述台阶部分包括第一表面、第二表面，和位于所述第一表面和第二表面中间的切割边缘，其中所述第二表面在包括所述切割边缘的第一平面与平行于所述第一平面的第二平面之间延伸，其中所述第一表面不平行于所述第二表面，其中所述第一表面和第二表面被定向成使得在其间限定有一个角，其中所述刀片能够使得以下关系式<maths id=math0001 num=0001 ><math><![CDATA[ <mrow><mfrac> <msup><mi>x</mi><mn>2</mn> </msup> <mn>2</mn></mfrac><mo>*</mo><msup> <mi>tan</mi> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup><mi>&alpha;</mi><mo>+</mo><mfrac> <mrow><mo>(</mo><mi>w</mi><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>*</mo> <msup><mi>tan</mi><mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msup> <mi>&alpha;</mi> <mo>-</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mi>w</mi> <mn>2</mn></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><msup> <mi>tan</mi> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup><mi>&alpha;</mi> </mrow>]]></math></maths>基本等于零；其中w是所述主体部分的所述宽度；s是所述第一平面与所述第二平面之间的距离；α是在所述台阶部分的所述第一表面和第二表面之间限定的所述角；并且x是所述主体部分的所述第二侧面与所述切割边缘之间的距离。2. 根据权利要求1所述的外科刀片，其中所述主体部分包括中心线，其中所述台阶部分包括沿着所述中心线定位的重心，并且其中所述切割边缘不沿着所述中心线定位。3. 根据权利要求2所述的外科刀片，其中所述第二表面基本平行于所述中心线。4. 根据权利要求1所述的外科刀片，其中所述主体部分包括中心线，其中所述台阶部分包括沿着所述中心线定位的重心，并且其中所述台阶部分相对于所述中心线不对称。5. 根据权利要求1所述的外科刀片，其中所述关系式等于零。6. —种用于外科器械的外科刀片，所述外科器械具有换能器，所述换能器能够在预定频率下沿着纵向轴线产生振动，所述外科刀片包括主体部分，其包括第一侧面、第二侧面，和在所述第一侧面和第二侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：GC罗伯特森，MA纽罗赫尔，LT德卢卡，FB斯图伦，DW普赖斯，
申请(专利权)人：伊西康内外科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]