[发明专利]用于压电式骨外科手术的改进型外科手术端头

说明书

技术领域

本发明涉及用于切骨术、骨成形术以及骨切除术的外科手术装置的领域，具体地涉及用在口腔外科手术中的压电式外科手术系统所使用的端头。

技术背景

涉及为骨组织的塑形((切骨术)、(骨切除术)和(骨成形术))的切割的骨外科手术众所周知是困难的，并且需要精确度并实施大的机械力以改变矿化骨的形状或移除骨组织。

传统上，通常使用手动凿子和其他手持器械、旋转钻、震动锯及往复锯来执行切骨术、骨切除术和骨成形术。手动器械已经被证明其结果不能令人不满意，通常在某种程度上是因为骨具有以不可预测的方式粉碎或裂开的趋势。锯的有限应用仅限于直线切割。锯还会产生过度的振动并且难以操作，并且对于各种硬组织和软组织结构是非选择性的切割。钻孔具有两个缺点，即：1)由钻孔产生的热会抑制骨生长；以及2)钻的振动会造成切骨成形不精确，因而经常损坏骨。

这些困难导致了压电式外科装置发展。通过这些装置，高频率振动的能量产生成腔效应，成腔效应优先地作用在硬组织上，从而使周围软组织的创伤最小化。该装置通常包括具有可更换且可选择端头的手持件，该端头根据手术来选择或更换。在骨组织上的切割动作通过可变的调制超声波振动产生，该可变的调制超声波振动仅在端头的切割端上激活。理想地，端头是与矿化的骨组织接触的唯一工具，并且端头提供非常快速的振动和切割骨所需的力度和能量。

因此，施加于骨组织表面的能量是高度定向的，并且端头的设计可以限制受影响的区域。该特征使外科医生在骨组织上进行切骨或其他手术时只需施加较小的机械力。这进而使骨组织和周围软组织遭受的创伤减小至由切割仪器的摩擦和骨吸收的很少热量所引起的创伤。因为由端头的振动引起的能量以轻微的、局部的热量形式消散，从而不会引起不可修复的损伤，所以振动端头也不太可能损伤周围软组织。

压电式系统的发展优于旧的旋转技术，改进端头设计的价值在于振动能量的高度集中地施加。端头应该具有使装置的振动能量最大限度地集中的能力，同时为外科医生提供易用性和舒适性。许多现存的端头设计不总能有效满足它们的预期目的。用于切骨术的现有的端头设计在端头处具有锯齿，而该锯齿导致不规则切骨的产生。外科医生产生切割效果的动作要求手持件旋转，这需要手腕及更大的肌肉群来控制切骨，从而导致这种设计的切骨不精确。同样，一些切骨端头具有凭借金刚石涂层来提供研磨的研磨壁，从而产生过多的热。

因此，存在对于压电式外科手术端头的需要：该压电式外科手术端头特别地设计成对硬组织切割精确，提高外科医生控制施加至端头的振动能量的能力，并且提高外科医生对仪器的控制。也存在对减小对骨的热损伤的超声波端头的需要。

发明内容

本发明为用于骨外科手术的外科手术装置系统和方法。特别地，该装置是用在压电式外科手术中的端头，其中，该端头设计特别适用于口腔切骨和骨成形。这些装置适合于对硬组织的切骨术、骨切除术、骨成形术等需要高精确度的任何外科手术，同时能够避免过多的由热造成的组织损伤。这些外科手术包括：从供骨区取骨、拔出阻生牙或萌出牙、准备放置植入物和其他固定装置的切骨手术、用于畸齿矫正中帮助牙齿移动的骨皮质切开术、牙髓手术、用于进入窦腔的切骨术、正颚手术的切骨术、耳鼻喉科手术、切割多种骨或使多种骨成形的矫形外科手术、以及在非常接近神经与血管结构的骨骼上进行的神经外科手术。

因此，本发明的端头设计和构造成当系统被激励时提供高度准确、精确和受控的高频率振动能量的应用，使外科医生能够容易地切割骨和其他硬组织、使骨和其他硬组织成形，以及以其他方式对骨和其他硬组织塑形。

本发明的端头设计成与现有的压电式外科手术设备一起使用，比如(UBS)、和这些系统通常允许根据手术和病人个体骨骼结构的独特要求对不同端头设计进行迅速更换。在使用中，端头经由在近端处的基部附接至手持器械，使得端头能够从器械上释放并且在近端处的端头中终止，使得来自系统的振动能量通常在外科医生的手动控制下施加至外科手术部位。

这些经改进的端头的设计和结构提供了改进的且独特的切割和塑形能力，使得器械的总体感觉对外科医生使用是舒服的，并且使得当系统被启动并且系统的能量被激活来激励手持件和端头时，端头可以容易地放置在适合的位置以执行手术。这些端头适于与现有的压电式外科手术系统一起使用并且不需要对该系统的设计或控制元件进行修改。

附图说明

图1A至图1F为沿端头的远端的长度具有裂隙或锯齿的裂隙式切骨端头。

图2是在端头处沿锥形外部具有研磨表面的研磨喇叭状端头。