[发明专利]有效长度增加的超声端部操纵装置

说明书

背景技术

包括空心和实心器械在内的超声器械被用来安全有效地治疗许多病 症。超声器械尤其是实心超声器械具有优势，因为它们可以利用以超声频 率传输到外科手术端部操纵装置的机械振动形式的能量来切割和/或凝固组 织。当用适当的端部操纵装置并以适当的能级传递到有机组织时，超声振 动可用来切割、解剖、提升、凝固或烧灼组织，或者用来将肌肉组织与骨 骼分离。采用实心技术的超声器械尤其有利，因为超声能量可以从超声换 能器经传输元件或波导管传送到外科手术端部操纵装置。这类器械可用于 开放性或微创外科手术，例如内窥镜或腹腔镜外科手术，在这些手术中， 端部操纵装置经套管针到达手术部位。

以超声频率激活或激发这类器械的单元件或多元件端部操纵装置会引 发纵向、横向或扭转振动，其在相邻组织内产生局部热量，从而有利于切 割和凝固。由于超声器械的性质，可以将具体的超声致动端部操纵装置设 计成执行多项功能，包括(例如)在借助或不借助夹具组件的情况下切 割、凝固、刮削或提升组织。

通过(例如)电激励换能器，可以在外科手术端部操纵装置内引发超 声振动。换能器可由器械手把内的一个或多个压电元件或磁致伸缩元件构 成。由换能器部分产生的振动经超声传输元件(例如从换能器部分延伸到 外科手术端部操纵装置的波导管)传递到外科手术端部操纵装置。波导管 和端部操纵装置最优选地设计成以与换能器相同的频率共振。因此，当把 端部操纵装置连接到换能器时，整个系统的频率将与换能器自身的频率相 同。

纵向超声振动在端部操纵装置顶端d处的零至峰振幅表现为具有如下 式给出的共振频率的简单正弦曲线：

d＝A sin(ωt)

其中：

ω＝角频率，它等于循环频率f的2π倍；并且

A＝零至峰振幅。

纵向偏移被定义为峰至峰(p-t-p)振幅，它刚好是正弦波振幅的两倍或 2A。

实心超声器械可分为两类：单元件端部操纵装置和多元件端部操纵装 置。单元件端部操纵装置包括诸如刀片、手术刀、钩和/或球头凝固器的器 械。多元件端部操纵装置可包括将组织压在超声刀片上的机构。多元件端 部操纵装置包括夹紧手术刀和/或夹紧凝固器或夹紧组件与单元件端部操纵 装置的任何组合。为了将超声能量有效传送到组织上而需要施加很大的压 力时，可以使用多元件端部操纵装置。例如，可使用超声夹紧凝固器切割 并凝固组织，尤其是疏松无支撑的组织。包括与夹具结合的超声刀片的多 元件端部操纵装置可以向组织施加压缩力或偏置力，以加速凝固和切割组 织。

超声夹紧凝固器提供了用于切割/凝固组织(尤其是疏松无支撑组织) 的改进的超声手术器械，该器械将超声刀片与夹具结合，以向组织施加压 缩力或偏置力，从而加速凝固和切割组织。

超声器械的设计和制造使得纵向超声振动的最大振幅(即波腹)位于 或接近端部操纵装置的远端，以使远端纵向偏移最大。超声器械的有效长 度通常被定义为从端部操纵装置远端(超声位移最大处)到沿着端部操纵 装置的某个近端位置的距离，在该近端位置处，超声位移降到靠近波节 (超声位移最小处)处的预定水平之下。端部操纵装置在波节周围(此处 超声位移低于预定水平)的长度段被定义为波节间隙。因此，波节间隙是 指其位移不足以产生高效和/或有效切割和/或凝固所需热量的波节附近的 长度。

如本文所用，术语“波节间隙”是指其超声位移不足以产生高效和/或 有效切割和/或凝固所需热量的端部操纵装置的长度段。如本文所用，术语 “波节间隙区”是指波节附近的区域，并且可以指端部操纵装置上或端部 操纵装置内的区域或与波节附近的端部操纵装置相邻的区域。如本文所 用，术语“波节能隙”是指在波节附近产生的超声位移不足以生成高效和/ 或有效切割和/或凝固所需热量的状态。

波节附近的位移相对较小，这会导致向接触端部操纵装置的组织传送 的热量在波节间隙区比在端部操纵装置的其他区域更低。因此，在波节间 隙区，与刀片接触的组织不会直接受热。作为结果，该处的组织不能被有 效切割和/或凝固，并可能在波节间隙区粘到端部操纵装置上，或者仅仅是 被脱水而不能横切。希望提供在超声手术器械中用来有效消除波节间隙的 端部操纵装置。

发明内容