[發明專利]能夠在多個模式中振動超聲手術工具和引起工具端部中的非線性振動的驅動系統

有效

• 申請號: 201580053626.1
• 申請日: 2015-08-06
• 公開（公告）號: CN107106197B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: A·唐尼;R·鮑德溫
• 申請（專利權）人: 史賽克公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

1.一種用于使超聲手持件(32)的端部(142)振動的組件(240)，所述手持件具有至少一個驅動器(36)，AC驅動信號被應用到所述至少一個驅動器，所述端部具有被應用到組織以完成手術任務的頭部(158)，所述端部被設計為以多種模式進行振動，所述組件包括：

用于生成被應用到所述手持件(32)的所述至少一個驅動器(36)的可變AC驅動信號(242、244、245)的組件；

用于測量跨所述手持件(256、262)應用的所述驅動信號的電壓的組件，其輸出表示驅動信號電壓的信號；

用于測量通過所述手持件(264、266)的電流的組件，其輸出表示通過所述手持件的電流的信號；

處理器(276)，其接收所述表示驅動信號電壓的信號和所述表示通過所述手持件的電流的信號，并且所述處理器基于所述驅動信號電壓和通過所述手持件的電流來調節所述生成所述驅動信號(242、244、254)的組件，以建立所述驅動信號的特性，

其特征在于，所述處理器還被配置為：

接收表示所述至少一個驅動器的電容的數據(64)(304)；

將所述驅動信號的所測量的電壓分解為多個分量，其中，所測量的電壓的每個分量表示與所述端部的特定振動模式相關聯的所測量的電壓(316)；

將通過所述手持件的所測量的電流分解為多個分量，其中，所測量的電流的每個分量表示與所述端部的特定振動模式相關聯的通過所述手持件的所測量的電流(318)；

針對所述端部的每個振動模式，基于與所述振動模式相關聯的頻率特性、與所述振動模式相關聯的所測量的電壓、與所述振動模式相關聯的通過所述手持件的所測量的電流以及所述至少一個驅動器的所述電容，來確定通過所述手持件的機械部件的所計算的等效電流；

針對所述端部的每個振動模式，將針對所述振動模式通過所述手持件的所述機械部件的所計算的等效電流與針對所述振動模式的通過所述手持件的所述機械部件的目標等效電流進行比較，并且基于所述比較的結果來確定針對所述振動模式的所述驅動信號的電壓特性(322、324、330、332)；

針對所述端部的每個振動模式：確定與所述振動模式相關聯的通過所述手持件的所述至少一個驅動器的電流相比于針對所述振動模式的通過所述手持件的所述機械部件的所計算的等效電流的比率；將所述比率與針對所述振動模式的目標比率進行比較，并且基于所述比較的結果來調節針對所述振動模式的所述驅動信號的所述頻率特性(326、328、334、336)，并且其中，針對振動模式中的至少兩個的所述頻率特性是彼此不同的；并且

基于多種振動模式的所述電壓特性和所述頻率特性來確定所述驅動信號的波形的結構，并且基于所述波形向所述生成所述驅動信號的組件確認命令從而使得其生成包含針對每個振動模式的分量的驅動信號，每個分量由針對該振動模式所確定的所述電壓特性和所述頻率特性來定義(315)。

2.根據權利要求1所述的組件(240)，其中，所述處理器(276)還被配置為確定被應用到所述手持件(32)的所述至少一個驅動器(36)的所述驅動信號的所述波形的所述結構，使得作為所述驅動信號的應用的結果，單個振動模式中的所述端部(142)的所述頭部(158)參與非線性行進路徑。

3.根據權利要求1或2所述的組件(240)，其中，所述處理器(276)還被配置為：針對所述端部的每個振動模式，基于存儲在存儲器中的數據來建立針對與所述振動模式相關聯的所述驅動信號的分量的初始頻率特性(304、314)。

4.根據權利要求3所述的組件(240)，其中，所述處理器(276)還被配置為從與所述端部(142)相關聯的存儲器(184)讀取被用于建立針對所述驅動信號的分量的所述初始頻率特性的數據。

5.根據權利要求1或2所述的組件(240)，其中，所述處理器(276)還被配置為針對所述端部(142)的每個振動模式，基于存儲在存儲器中的數據來建立針對與所述振動模式相關聯的所述驅動信號的分量的初始電壓特性(304、314)。