[發明專利]具有冷卻液體傳導的超聲波切割刀片

在審

• 申請號: 201480042110.2
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN105451672A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: D·沃伊克
• 申請（專利權）人: 米松尼克斯股份有限公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

技術領域

本發明涉及一種超聲波工具。更具體地，本發明涉及一種超聲波切割刀片。所述刀片在切割如軟骨及骨等組織的手術應用中是特別有用的。本發明還部分涉及相關的手術方法。

背景技術

在矯形外科領域中，對活性骨的切割是許多過程的前提。這樣的過程包括重建意外損傷的組織結構、將健康的骨移植到因疾病而損傷的部位中或矯正如下頜后縮等先天性面部畸形。數個世紀以來，這些任務都是通過使用稱之為骨鋸的設備進行的。

常規骨鋸分為幾種基本類型。手動鋸或鉆就是要求操作人員以類似于使用木工工具的方式移動設備的手持設備。動力設備，無論是電動的或是氣動的，均為往復式或旋轉式的。往復式設備使用扁平的劍狀刀片，其中往復運動由電機而非手動提供。旋轉式設備使用旋轉電機來旋轉鉆頭或具有以類似于臺鋸刀片那樣繞其周向設置的鋸齒的刀片。現今，所有的這些常規骨鋸在世界范圍內用于醫療過程。

盡管常規的骨鋸具備功能性，但其具有許多缺點。例如，利用帶鋸或往復式鋸均不容易開始并引導切割。切割必須從邊緣開始或者必須使用起始孔。為了形成起始孔，操作鉆或類似儀器在骨中鉆孔。隨后，將切割刀片插入鉆好的孔中。然后使用者便能夠進行切割。可替代地，可使用旋轉式刀片。然而，當使用旋轉式刀片時，必須沿著相對直的路徑進行切割以防止刀片卡在切口中。所有的刀片形成彎曲或具有復合角度的切口能力都會極大地受到所選刀片的限制。相對較厚的刀片鋸縫較寬，使得活性骨在切割過程中失去了很大厚度。在大多數必須進行重建的過程中，醫生都會希望該寬度盡可能窄。

最重要的是，耦接有進行切割所必需的鋸齒的常規骨鋸片的線性或切向速度相對較慢，導致摩擦耗損高，其表現為熱量。如果骨溫度達到47℃超過數秒，熱量就會導致組織壞死。當組織壞死時，由于壞死的骨過度生長，手術后骨會回縮。在這種自然的術后組織發育過程中，骨中的切口厚度實際上會增加。骨回縮過程必須在愈合可開始之前完成。為了防止骨的長度縮短，使用金屬板和螺釘將骨碎片固定在適當的位置中處。所有的這些因素顯然將導致操作時間增加，且更重要的是，將導致愈合時間顯著增加，這是因為骨必須跨越較大的跨度接合。一些研究顯示，骨的強度也受到不利影響。

當上頜骨或下頜骨將在擇期手術中被切割時，常規骨鋸的熱效應需要更多的非常規介入以防止損傷。如果骨受損或沒有很快愈合，切割齒間的頜骨將造成牙齒脫落。為了防止牙齒脫落，必須在術前將牙齒分開；有時會要求患者在術前帶牙撐長達6個月。在這些情況下，成本和患者的不適顯著增加。

為了限制組織溫度上升以試圖減少壞死，一些常規的手術骨鋸向手術部位提供冷卻液。例如，參見授予Brinckmann等人的美國專利NO.4,008,720。這些設備通常將冷卻劑引入切割邊緣上的各段之間的空間內，或依靠噴霧方法用流體灌注切割部位。臨床醫生采用的另一種技術是形成非常淺的切口，并增加工具穿行間的時間。外加對區域的沖洗，骨溫度上升適度降低。當然，這種技術增加了操作時間和臨床醫生的疲勞程度。

一些研究者已提出使用超聲波工具用于骨分離。使用超聲波手術儀器穿過多種組織進行切割是眾所周知的。盡管這些設備在諸如減小鋸縫尺寸、減少噪音等幾個方面優于常規骨鋸，并能夠形成復雜幾何形狀的切口，但是由于刀片/組織界面處的摩擦發熱而導致的溫度上升仍然是一個顯著的問題。與常規往復式骨鋸相比，由于使用超聲波涉及到快速移動，因此超這一問題更加嚴重。一些設計者已設法通過對切割刀片的截面進行改進來減少發熱。授予Idernoto的美國專利NO.5,188,102、授予Loschilov的美國專利NO.4,188,952以及授予Hood的美國專利NO.5,261,922均示出了已對截面進行改進以減少摩擦發熱的切割設計。

幾種超聲波設備已向切割刀片提供了冷卻，并取得了不同程度的成功。授予Alperovich等人的美國專利NO.4,823,790示出了在低溫下冷卻的解剖刀片的設計。但是，該設計實際上可能會由于冷凍而損傷活性組織。此外，該設計不會向不與刀片直接接觸的周圍組織提供任何冷卻劑。

授予Idernoto的美國專利NO.5,205,817、5,188,102及4,832,683均示出了提供流體冷卻的超聲波儀器的實例。然而，這些儀器要么不能在所需的地方(主要在刀片的切割部分)提供最佳冷卻劑，要么對于在尖端處提供冷卻劑的儀器，用于冷卻劑的孔阻斷了切割邊緣。中斷的、不均勻的切割邊緣阻礙了操作并使得難以在骨表面上引導刀片。