[發明專利]用于具有表面硬化切割刃的超聲外科工具的末端及其制造方法

有效

• 申請號: 201780056885.9
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109715090B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: N·比勒陀利烏斯;K·曼利;G·努南;L·蒙松
• 申請（專利權）人: 史賽克歐洲運營有限責任公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32;A61B17/16;A61B17/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

本申請涉及一種用于附接到手持件(50)的末端(70)以及形成該末端(70)的方法。末端具有軸桿(71)，頭部(86)從軸桿延伸。齒從頭部伸出。至少所述齒具有表面硬化外層(94)。當齒被抵靠著硬組織振動時所述表面硬化外層(94)減少了齒(88)的磨損。

技術領域

本描述總體上涉及超聲外科工具的末端。更具體地，本描述涉及具有抗磨損硬化齒的末端和制造該末端的方法。

背景技術

電動外科工具的可用性既提高了執行外科手術的能力，又使其能夠執行先前難以(即便不是不可能)執行的一些手術。

一種這樣的電動外科工具是超聲手持件。此類工具包括三個基本構成部件。首先是手持件本身。手持件內部是一個或多個驅動器。在施加AC驅動信號時，驅動器以相對高頻率循環地膨脹和收縮，該頻率通常至少10kHz或更高。控制臺(第二構成部件)提供AC驅動信號。末端是該工具的第三個構成部件。末端機械地聯接到驅動器并從驅動器向前延伸。在遠端，末端具有頭部。該頭部形成有齒。驅動器的振動引起頭部以及乃至于齒的類似振動。當振動的齒被應用到諸如骨骼的硬組織時，齒的前后運動剪切掉、除去該組織。當超聲工具被致動時，這些齒通常進行相對窄范圍的運動，通常為5mm或更小。這使得超聲外科工具成為精確去除小塊硬組織的非常有用的工具。這樣，超聲工具已經被證明是非常實用的工具，用于在任何給定的時刻、在諸如椎板切除術的手術中去除一小部分骨。

由于超聲工具用于執行的手術的精細特性，應該理解這些工具的末端尺寸相對較小。末端的長度為20mm或更小并且直徑為5mm或更小并不罕見。頭部可具有三個或更多個齒。每個齒的基部至峰部的高度可以為3mm或更小，并且橫向寬度為5mm或更小。

通常，超聲工具對于設計這些工具的目的而言工作得相當好。然而，有時，將這些齒應用到硬組織會導致齒的明顯磨損。這種磨損自然地降低了這些齒剪切掉、去除所述齒用于去除的組織的能力。在一些手術中，例如椎板切除術，在手術過程中需要末端去除大量的組織。隨著時間的推移，齒的磨損導致末端執行預期組織去除的能力的明顯降低。這可能需要外科醫生中斷該手術，用齒沒有磨損的新末端來替換具有磨損的齒的末端。不得不中斷手術來更換末端將增加執行該手術所需的時間。增加執行外科手術所需的時長與現代外科實踐的公認最佳技術之一背道而馳。應盡快進行手術，以盡量減少患者受麻醉的時間。盡可能快地執行手術的第二個原因是使患者的、通常情況下被隱藏的內部組織暴露于周圍環境和該環境中固有的引起感染的藥劑的時間最少。

理論上，應該可以用一層材料、如類金剛石碳膜涂覆超聲末端的頭部和齒。這會增加齒的硬度。通過擴展，與未涂覆的齒相比，這將降低齒磨損的速率。提供具有這種類型的涂層的末端的缺點是涂層的存在會導致末端的共振頻率移離位于附接著該末端的手持件內部的驅動器的共振頻率。共振頻率是這樣的頻率：當驅動信號處于給定電壓或電流時，在該頻率下應用驅動信號在末端中引起的振動與在偏離共振的頻率下應用相同的電壓或電流時相比具有相對大幅值。理想情況下，末端應具有盡可能接近地匹配驅動器的共振頻率的共振頻率。當末端的共振頻率移離驅動器的共振頻率時，末端將驅動器的機械能傳遞到齒的能力降低。這降低了通過該末端去除組織的效率。

向超聲末端的頭部增加涂層可能不是提高末端的齒的硬度的最佳手段還有另外一個原因。末端的振動可能導致末端和涂層以不同的頻率振動。這可能導致形成涂層的材料從末端分層脫離。由于重力的作用，這些分層脫離的末端碎屑可能掉落在正在執行手術的開口的手術部位中。顯然，任何手術過程都不想要的結果是將不希望的物質引入患者體內。