[發(fā)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(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580053626.1
• 申請日: 2015-08-06
• 公開（公告）號: CN107106197B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)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

一種具有能夠同時地在多個模式中振動的端部的超聲手術工具系統(tǒng)(3)。所述系統(tǒng)包括能夠向所述端部供應包括多個分量的驅動信號的控制臺(24)。每個分量具有部分基于通過所述端部的機械部件的等效電流的頻率特性。頻率分量是彼此不同的。基于驅動信號的所述應用，所述端部經(jīng)歷非線性振動。

技術領域

本申請總體上涉及超聲驅動手術手持件。更具體地，本發(fā)明涉及具有多個振動模式的超聲驅動手持件和驅動手持件因此端部頭部經(jīng)歷非線性振動的方法。

背景技術

超聲手術儀器是用于執(zhí)行某些醫(yī)學和手術流程的有用的手術儀器。通常，超聲手術工具包括包含至少一個壓電驅動器的手持件。端部被機械地耦合到驅動器并且從在其中驅動器被設置的外殼或殼體向前延伸。端部具有頭部。頭部提供有被定尺寸為完成特定醫(yī)學/手術任務的特征(常常為齒)。超聲工具系統(tǒng)還包括控制臺。控制臺向驅動器供應AC驅動信號。在將驅動信號應用到驅動器后，驅動器循環(huán)地擴張和收縮。驅動器的擴張/收縮引起端部(并且更具體地，端部的頭部)中的相似移動。當端部這樣移動時，端部被認為是振動的。對著組織應用端部的振動頭部以執(zhí)行特定手術或醫(yī)學任務。例如，對著硬組織應用一些端部頭部。硬組織的一個形式是骨骼。當該類型的端部頭部振動時，端部齒的來回振動拉鋸、移除附近的硬組織。另外的端部頭部被設計為對著軟組織放置。一些超聲工具還通過引起組織和周圍流體中的氣穴現(xiàn)象而移除組織。氣穴現(xiàn)象作為端部頭部來回移動的結果而發(fā)生。具體地，作為這些振動的結果，小空隙、腔形成在組織和周圍流體中。這些腔是非常低壓力的小區(qū)。壓差在形成組織的細胞與這些腔之間形成。由于該壓差的相對大的幅度，因而細胞壁破裂。這些細胞壁的破裂移除、消融形成組織的細胞。

超聲端部的頭部常常是相對小的。一些頭部具有小于1.0cm的直徑。超聲工具基本上僅移除在頭部被應用之處附近的組織。由于其頭部的相對小的表面積，因而超聲手持件已經(jīng)證明是用于精確地移除硬組織和軟組織兩者的有用的工具。

大多數(shù)端部被設計使得當驅動信號被應用時，端部頭部在單個模式中振動。此處，振動模式被理解為是端部頭部行進沿著行進的行進路徑。大部分端部被設計為線性地振動。這意指頭部沿著基本上與沿著端部的近到遠縱軸一致的軸來回地移動。一些端部被設計使得其頭部在振動時進行扭轉或旋轉振動。這意指該頭部當被激勵為振動時圍繞端部縱軸旋轉。另外的端部被設計為折曲的。這意指當端部被激勵時，端部的縱軸來回地彎曲。端部頭部隨著端部的彎曲、折曲而移動。

當端部頭部僅縱向振動時，可能出現(xiàn)問題。這是因為該類型的端部頭部移動頻繁地引起沿著端部軸的組織中的氣穴現(xiàn)象。當端部被用于移除在不應當經(jīng)歷移除的軟組織附近的硬組織、骨骼時，這可能是問題。不應當移除的軟組織的類型包括血管和為神經(jīng)系統(tǒng)的一部分的組織兩者。問題由于氣穴現(xiàn)象能夠導致該軟組織的不需要的移除而發(fā)生。

引起該不需要的氣穴現(xiàn)象的端部現(xiàn)在是可用的。這些端部被設計為在兩個模式中振動。端部縱向地振動。端部還圍繞端部軸的縱軸扭轉地振動。一個這樣的端部是從Kalamazoo,Michigan的申請人Stryker公司購得的Long Micro Claw端部。在美國專利No.6955680,COUPLING VIBRATION ULTRASONIC HAND PIECE中公開了該端部的結構，其內(nèi)容通過引用明確地并入。

當驅動信號被應用到能夠在不同的模式中振動的端部時，端部頭部經(jīng)歷移動，即振動位移的和。能夠在被驅動時同時進行縱向和扭轉振動的端部的頭部同時地縱向地并且旋轉地振蕩。圖1描繪了端部頭部上的點處的該移動。作為這些同時振動的結果，端部頭部上的點沿著螺旋的部分來回地移動。該運動因此近端和遠端地沿著頭部的縱軸并且旋轉地圍繞縱軸。

這樣將端部振動的優(yōu)點在于，端部軸縱向地振動的程度被降低。這導致鄰近軸的組織的不需要的移除中的相似的降低。