BRPI0415712B1 - lâmina cirúrgica ultra-sônica e instrumento cirúrgico ultra-sônico que apresentam um degrau de ganho - Google Patents
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Abstract
"lâmina e instrumento cirúrgicos ultrasônicos que apresentam um degrau de ganho". a invenção refere-se a uma lâmina e instrumento cirúrgicos ultra-sônicos que apresentam um degrau de ganho. o corpo da lâmina apresenta, em qualquer meio-comprimento de onda do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica, um primeiro antinó de vibração, um nó de vibração, um segundo antinó de vibração e um degrau de ganho. o degrau de ganho é localizado entre o segundo antinó de vibração e o primeiro antinó de vibração. o degrau de ganho é espaçado a partir do nó de vibração por uma distância de degrau de ganho maior do que 5% da distância entre o segundo antinó de vibração e o primeiro antinó de vibração. o instrumento inclui a lâmina, uma peça de mão apresentando um transdutor ultra-sônico, e uma haste de transmissão ultra-sônica cuja extremidade proximal é operativamente conectada ao transdutor ultra-sônico e cuja extremidade distal aciona a lâmina. em uma opção, o primeiro antinó de vibração é a ponta distal, e o degrau de ganho é localizado entre o nó de vibração e a ponta distal, resultando em um comprimento ativo aumentado da lâmina.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LÂMINA CIRÚRGICA ULTRA-SÔNICA E INSTRUMENTO CIRÚRGICO ULTRA-SÔNICO QUE APRESENTAM UM DEGRAU DE GANHO". CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se, de maneira geral, a lâminas cirúrgicas ultra-sônicas e a instrumentos cirúrgicos ultra-sônicos que incluem lâminas cirúrgicas ultra-sônicas, e, mais particularmente, àqueles que apresentam um degrau de ganho.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] São conhecidos instrumentos cirúrgicos ultra-sônicos que incluem lâminas cirúrgicas ultra-sônicas. Uma peça de mão de um instrumento cirúrgico ultra-sônico conhecido inclui um transdutor ultra-sônico que é energizado por um gerador ultra-sônico através de um cabo. Uma haste de transmissão ultra-sônica do instrumento dispõe de uma extremidade proximal e de uma extremidade distai, na qual a extremidade proximal é operativamente conectada ao transdutor ultra-sônico. Uma lâmina cirúrgica ultra-sônica é ativada pela extremidade distai da haste de transmissão ultra-sônica. Formas de lâmina conhecidas incluem lâminas retas e lâminas curvas e incluem lâminas que são simétricas e lâminas que são assimétricas em torno de um eixo longitudinal ou em torno de uma linha de centro curva da lâmina. [003] Uma lâmina cirúrgica ultra-sônica conhecida é uma lâmina cilíndrica que apresenta uma ponta distai, um nó de vibração mais distai (um nó de vibração que é um ponto de deslocamento essencialmente zero), e um segundo anti-nó de vibração mais distai (um anti-nó de vibração que é um ponto de deslocamento máximo com relação a todos os outros pontos em uma meia onda), onde o anti-nó de vibração mais distai é a ponta distai. A vibração ultra-sônica longitudinal da lâmina gera movimento e calor no tecido contatado, onde o calor fornece principalmente o meio para que a lâmina corte e/ou coagule o tecido do paciente. A lâmina apresenta um degrau de ganho localizado a uma distância a partir do nó de vibração mais distai que é menor do que 5% da distância entre a ponta distai e o segundo anti-nó de vibração mais distai porque a localização do degrau de ganho próximo ao nó de vibração mais distai maximiza o ganho de amplitude de vibração. A lâmina conhecida consiste em um cilindro reto-circular de diâmetro maior geometricamente sólido a partir do segundo anti-nó de vibração mais distai para o nó de vibração mais distai. A lâmina conhecida consiste em um cilindro reto-circular de diâmetro maior geometricamente sólido a partir do nó de vibração mais distai para a ponta distai. A mudança no diâmetro confere um ganho na amplitude de vibração para a seção de diâmetro menor da lâmina igual à relação das áreas da seção transversal da seção de lâmina de diâmetro maior -seção de lâmina de diâmetro menor, quando o degrau de ganho estiver localizado no nó. [004] O comprimento ativo de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica é definido pelas requerentes como a distância a partir da ponta distai para onde a amplitude de vibração (isto é, a amplitude de vibração longitudinal) caiu para 50% da amplitude de ponta. A lâmina não é considerada útil além de seu comprimento ativo. O comprimento ativo é de cerca de 15 mm para uma haste de titânio cilíndrica reta em uma freqüência ressonante de cerca de 55,5 kHz. [005] É conhecida na soldagem ultra-sônica de plásticos a provisão de uma haste de soldagem ultra-sônica que apresenta um degrau de ganho, tal como uma descontinuidade entre um diâmetro de haste maior e menor, que é localizado entre o nó de vibração mais distai e a extremidade distai do corno de soldagem e que é espaçado a partir do nó de vibração mais distai da haste de soldagem por uma distância menor do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração mais distai e a extremidade distai da haste de soldagem. Também é conhecida na soldagem ultra-sônica de plásticos a provisão de uma haste de soldagem ultra-sônica com um furo ou uma fenda para prover um ganho na amplitude de vibração longitudinal. [006] Portanto, há necessidade de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica aperfeiçoada e de um instrumento cirúrgico ultra-sônico aperfeiçoado que inclui uma lâmina cirúrgica ultra-sônica, apresentando um comprimento ativo mais longo ou mais curto.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [007] Uma primeira expressão de uma concretização da invenção se destina a uma lâmina cirúrgica ultra-sônica que inclui um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica. O corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica apresenta uma ponta distai que é um anti-nó de vibração mais distai, um nó de vibração mais distai, um segundo anti-nó de vibração mais distai e um degrau de ganho. O degrau de ganho é localizado entre o segundo anti-nó de vibração mais distai e a ponta distai, e o degrau de ganho é espaçado do nó de vibração mais distai por uma distância de degrau de ganho maior do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração mais distai e a ponta distai. [008] Uma segunda expressão de uma concretização da invenção se destina a um instrumento cirúrgico ultra-sônico que inclui uma peça de mão, uma haste de transmissão ultra-sônica, e uma lâmina cirúrgica ultra-sônica. A peça de mão inclui um transdutor ultra-sônico. A haste de transmissão ultra-sônica apresenta uma extremidade pro-ximal e uma extremidade distai, na qual a extremidade proximal é operativamente conectada ao transdutor ultra-sônico. A lâmina cirúrgica ultra-sônica é ativada pela extremidade distai e inclui um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica. O corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica apresenta uma ponta distai que é um anti-nó de vibração mais distai, um nó de vibração mais distai, um segundo anti-nó de vibração mais distai e um degrau de ganho. O degrau de ganho é localizado entre o segundo anti-nó de vibração mais distai e a ponta distai, e o degrau de ganho é espaçado do nó de vibração mais distai por uma distância de degrau de ganho maior do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração mais distai e a ponta distai. [009] Uma terceira expressão de uma concretização da invenção se destina a uma lâmina cirúrgica ultra-sônica que inclui um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica. O corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica apresenta, em qualquer meio-comprimento de onda do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica, um primeiro anti-nó de vibração, um nó de vibração, um segundo anti-nó de vibração e um degrau de ganho. O degrau de ganho é localizado entre o segundo anti-nó de vibração e o primeiro anti-nó de vibração. O degrau de ganho é espaçado do nó de vibração por uma distância de degrau de ganho maior do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração e o primeiro anti-nó de vibração. [0010] Diversos benefícios e vantagens são obtidos a partir de uma ou mais das expressões da concretização da invenção. As requerentes descobriram que a localização de um degrau de ganho apresentando um ganho maior do que um (isto é, um degrau de amplificação) além do convencionalmente ensinado a partir do nó de vibração mais distai para a ponta distai adicionalmente aumentou o comprimento ativo da lâmina cirúrgica ultra-sônica, mesmo que o ganho de amplitude de vibração tenha sido menor do que quando da localização convencional do degrau de ganho mais próximo ao nó de vibração mais distai. As requerentes determinaram que a localização do degrau de ganho além do convencionalmente ensinado a partir do nó de vibração mais distai para o segundo anti-nó de vibração mais distai deve encurtar o meio-comprimento de onda da lâmina cirúrgica ultra-sônica. As requerentes também determinaram que tais mudanças no comprimento ativo e no meio-comprimento de onda da lâmina cirúrgica ultra- sônica também resultariam de degraus de ganho apresentando ganhos menores do que um (isto é, um degrau de desamplificação), mas com um degrau de desamplificação causando um decréscimo no comprimento ativo, onde um degrau de amplificação identicamente localizado causaria um aumento no comprimento ativo, e com um degrau de desamplificação causando um aumento no comprimento ativo, onde um degrau de amplificação identicamente localizado causaria um decréscimo no comprimento ativo. O possível encompridamento ou encurtamento do comprimento ativo de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica oferece vantagens para aplicações cirúrgicas específicas, conforme pode ser apreciado por aqueles versados na técnica. [0011] A presente invenção, sem limitação, tem aplicação em cirurgia assistida por robô.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0012] A figura 1 é uma vista esquemática de uma primeira concretização de um instrumento cirúrgico ultra-sônico, que inclui uma primeira concretização de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica da invenção; [0013] A figura 2 é uma vista em seção transversal longitudinal do meio-comprimento de onda mais distai, incluindo a ponta distai, da lâmina cirúrgica ultra-sônica da figura 1; [0014] A figura 3 é uma vista em seção transversal longitudinal do meio-comprimento de onda mais distai, incluindo a ponta distai, de uma segunda concretização da lâmina cirúrgica da figura; e [0015] Figura 4 é uma vista em seção transversal longitudinal do meio-comprimento de onda mais distai, incluindo a ponta distai, de uma terceira concretização da lâmina cirúrgica da figura 1. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0016] Antes de explicar a presente invenção em detalhes, deve ser notado que a invenção não é limitada em sua aplicação ou uso aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas na descrição e nos desenhos anexos. A concretização ilustrativa da invenção pode ser implementada ou incorporada em outras concretizações, variações e modificações, e pode ser praticada ou realizada de diversas maneiras. Adicionalmente, a menos de que outra forma indicado, os termos e as expressões empregados aqui foram escolhidos para fins de descrever a concretização ilustrativa da presente invenção para conveniência do leitor, não se destinando, portanto, a limitar a invenção. [0017] É entendido que qualquer uma ou mais das expressões descritas, a seguir, de uma concretização, exemplos, etc., podem ser combinados com qualquer uma ou mais das outras expressões descritas, a seguir, de uma concretização, exemplo, etc. Por exemplo, e sem limitação, uma característica de ganho de um diâmetro reduzido pode ser combinada com uma característica de ganho de um furo. [0018] Com referência, agora, aos desenhos, as figuras 1-2 ilustram uma primeira concretização da invenção. Uma primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2 se destina a uma lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 que inclui um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 apresentando uma ponta distai 14 que é um anti-nó de vibração mais distai (um anti-nó de vibração que é um ponto de deslocamento máximo com relação a todos os outros pontos em uma meia onda), um nó de vibração mais distai 16 (um nó de vibração que é um ponto de deslocamento substancialmente zero), um segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e um degrau de ganho 20. O degrau de ganho 20 é disposto entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e a ponta distai 14 e é espaçado do nó de vibração mais distai 16 por uma distância de degrau de ganho 22 maior do que 5% da distância 24 entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e a ponta distai 14. [0019] Em uma implementação da primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2, a distância de degrau de ganho 22 está entre substancialmente 25% e substancialmente 45% da distância 24 entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e a ponta distai 14. Aqueles versados na técnica, empregando os ensinamentos da invenção para a localização do degrau de ganho 20, podem criar modelos de lâmina analíticos e avaliá-los com o uso de um programa de computador para otimizar as trocas de desenho entre um comprimento ativo maior ou menor da lâmina cirúrgica ultra-sônica e uma amplitude maior ou menor das vibrações ultra-sônicas longitudinais para localizar o degrau de ganho 20 substancialmente longe do nó de vibração mais distai 16 na direção da ponta distai 14 ou na direção do segundo anti-nó de vibração mais distai 18. [0020] Em um exemplo da primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2, entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e a ponta distai 14, a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 proximal ao degrau de ganho 20 é menor do que a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 distai do degrau de ganho 20. Neste exemplo, o ganho do degrau de ganho 20 é maior do que um e resulta de uma redução na massa do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 entre o degrau de ganho 20 e a ponta distai 14 comparada à massa do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 entre o degrau de ganho 20 e o segundo anti-nó de vibração mais distai 18. [0021] Em uma concretização diferente, não-mostrada, entre o segundo anti-nó de vibração mais distai e a ponta distai, a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica proximal ao degrau de ganho é maior do que a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica distai ao degrau de ganho. Nesta concretização, o ganho do degrau de ganho é menor do que um e resulta de um aumento na massa do corpo de lâmina cirúrgica ultra- sônica entre o degrau de ganho e a ponta distai comparada à massa do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica entre o degrau de ganho e o segundo anti-nó de vibração mais distai. Esta concretização pode ser facilmente visualizada, em um exemplo, com a troca das localizações da ponta distai 14 e do segundo anti-nó de vibração mais distai 18 na figura 2. [0022] Em uma possibilidade da primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2, o degrau de ganho 20 é disposto entre o nó de vibração mais distai 16 e a ponta distai 14, resultando em um maior comprimento ativo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 10. Em uma concretização diferente, não-mostrada, o degrau de ganho é disposto entre o nó de vibração mais distai e o segundo anti-nó de vibração mais distai, resultando em um meio-comprimento de onda menor da lâmina cirúrgica ultra-sônica. Esta concretização pode ser facilmente visualizada com o movimento do degrau de ganho 20 entre o nó de vibração mais distai 16 e o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 na figura 2. [0023] Em uma ilustração da primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2, o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 apresenta um eixo longitudinal 26 e consiste essencialmente em um primeiro sólido geométrico 28 apresentando uma primeira área da seção transversal substancialmente constante a partir do degrau de ganho 20 para a ponta distai 14 e de um segundo sólido geométrico 30 apresentando uma segunda área da seção transversal substancialmente constante a partir do degrau de ganho 20 para o segundo anti-nó de vibração mais distai 18. A segunda área da seção transversal é diferente da primeira área da seção transversal. Em uma variação, a forma e o tamanho do primeiro perímetro externo da primeira área da seção transversal são substancialmente iguais à forma e ao tamanho do segundo perímetro externo da segunda área da seção transversal.
Em uma modificação, pelo menos uma das primeira e segunda áreas da seção transversal circunda um vazio 32. Em uma construção, o vazio 32 inclui um primeiro furo longitudinal 34 que é disposto no primeiro sólido geométrico 28 e que se estende proximamente a partir da extremidade distai 14. As requerentes descobriram que a localização do degrau de ganho 20 no ponto onde o ganho foi igual à raiz quadrada da razão das áreas da seção transversal do segundo sólido geométrico 30 ao primeiro sólido geométrico 28 otimizou o aumento no comprimento ativo da lâmina. Em uma disposição, o vazio 32 inclui um segundo furo longitudinal 36 que é disposto no segundo sólido geométrico 30 e que está em comunicação de fluido com o primeiro furo longitudinal 34, e os primeiro e segundo furos longitudinais 34 e 36 são adaptados para irrigação e/ou sucção. Em outra disposição, a lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 também inclui uma membrana 38 que apresenta uma composição substancialmente igual à composição do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12, que cobre o primeiro furo longitudinal 34, e que é removível mente ou permanentemente conectada ao primeiro sólido geométrico 28 na ponta distai 14. É notado que a membrana 38 seria removida do primeiro sólido geométrico 28 na figura 2, quando a irrigação e/ou sucção fosse desejada. Alternativamente, a membrana 38 pode ser feita de um tecido permeável, tal como malha ou tela de arame, ou malha sinterizada feita de titânio ou outro material apropriado para facilitar a irrigação e/ou a sucção. [0024] Em uma concretização diferente, não-mostrada, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica apresenta um eixo longitudinal e consiste essencialmente em um primeiro sólido geométrico e um segundo sólido geométrico. O primeiro sólido geométrico apresenta uma primeira massa, se estende a partir do degrau de ganho para a ponta distai, e apresenta uma primeira área da seção transversal não-constante. O segundo sólido geométrico apresenta uma segunda massa, se esten- de a partir do degrau de ganho para o segundo anti-nó de vibração mais distai, e apresenta uma segunda área da seção transversal não-constante. A segunda massa é diferente da primeira massa. Esta concretização é facilmente visualizada, em um exemplo, em considerando que o segundo furo longitudinal 36 apresenta um diâmetro que diminui do segundo anti-nó de vibração mais distai 18 para o degrau de ganho 20 e que o primeiro furo longitudinal 34 apresenta um diâmetro que aumenta do degrau de ganho 20 para a ponta distai 14 na figura 2. As variações, modificações, etc., do parágrafo anterior são igualmente aplicáveis a esta concretização. [0025] Em uma concretização adicional, não-mostrada, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica apresenta um eixo longitudinal e consiste essencialmente em um primeiro sólido geométrico apresentando uma primeira massa e apresentando um primeiro comprimento axial que se estende a partir do degrau de ganho para a ponta distai e de um segundo sólido geométrico apresentando uma segunda massa e apresentando um segundo comprimento axial que se estende a partir do degrau de ganho para o segundo anti-nó de vibração mais distai. A segunda massa é diferente da primeira massa. Um dos primeiro e segundo sólidos geométricos apresenta uma área da seção transversal substancialmente constante ao longo de seu comprimento axial correspondente, e um outro sólido dos primeiro e segundo sólidos geométricos apresenta uma área da seção transversal não-constante ao longo de seu comprimento axial correspondente. Esta concretização é facilmente visualizada, em um exemplo, em considerando que o primeiro furo longitudinal 34 apresenta um diâmetro que aumenta a partir do degrau de ganho 20 para a ponta distai 14 na figura 2. As variações, modificações, etc., do segundo parágrafo anterior são igualmente aplicáveis a esta concretização. [0026] Em um desenho da primeira expressão da primeira concre- tização das figuras 1-2, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 apresenta um eixo longitudinal 26 e é substancialmente assimétrico em torno do eixo longitudinal 26. Em outro desenho, não-mostrado, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica apresenta um eixo longitudinal, apresenta um comprimento ativo, e é substancialmente simétrico em torno do eixo longitudinal ao longo de pelo menos uma porção do comprimento ativo. Em uma variação, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica é curvado. Esta variação é facilmente visualizada, em um exemplo, com o curvamento da porção distai do corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 para cima a partir do eixo longitudinal 26 na figura 2. [0027] Em um desenvolvimento da primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 apresenta pelo menos uma característica de ganho 40 selecionada a partir do grupo que consiste em uma mudança discreta no diâmetro ou perímetro externo, uma conicidade, um furo longitudinal, uma mudança discreta no diâmetro de um furo longitudinal, um furo transversal, um plano de superfície e uma fenda de superfície. É notado que, neste desenvolvimento, o degrau de ganho 20 é a localização da porção da característica de ganho 40 que está mais próxima ao nó de vibração mais distai 16. Também é notado que o termo "furo" inclui um furo atravessante e um furo não-atravessante. Outras características de ganho são deixadas para o artífice. [0028] A figura 3 ilustra uma segunda concretização da lâmina cirúrgica ultra-sônica 110 da invenção. Nesta concretização, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 112 apresenta um degrau de ganho adicional 142 que é espaçado do degrau de ganho 120, que é disposto entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 118 e a ponta distai 114, e que é espaçado do nó de vibração mais distai 116 por uma distância de degrau de ganho 122 maior do que 5% da distância 124 entre o se- gundo anti-nó de vibração mais distai 118 e a ponta distai 114. O corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 112 apresenta um eixo longitudinal 126 e um furo longitudinal 134, onde o furo longitudinal apresenta um ressalto 144 que define o degrau de ganho adicional 142. [0029] Uma terceira concretização de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica 210 é mostrada na figura 4, onde o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 212 consiste essencialmente em um primeiro cilindro reto-circular geometricamente sólido 288 a partir do degrau de ganho 220 para a ponta distai 214. Nesta concretização, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 212 consiste essencialmente em um segundo cilindro reto-circular geometricamente sólido 230 a partir do degrau de ganho 220 para o segundo anti-nó de vibração mais distai 218. O diâmetro do primeiro cilindro geometricamente sólido 288 é menor do que o diâmetro do segundo cilindro geometricamente sólido 230. É notado que, nesta concretização, a característica de ganho 240 é um diâmetro reduzido a partir da ponta distai 214 para o degrau de ganho 220 que reduz massa e que cria o primeiro cilindro geometricamente sólido 288. O degrau de ganho 220 é disposto entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 218 e a ponta distai 214 e é espaçado do nó de vibração mais distai 216 por uma distância de degrau de ganho 222 maior do que 5% da distância 224 entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 218 e a ponta distai 214. [0030] Em uma construção da primeira expressão da primeira concretização das figuras 1-2, o corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 consiste essencialmente em titânio. Em outras construções, os corpos de lâmina consistem essencialmente em alumínio, em uma cerâmica, em safira, ou em qualquer outro material que transmita ultra-som em uma maneira eficiente. A análise matemática de vários desenhos de lâmina de titânio usando os princípios descritos da invenção exigindo a localização do degrau de ganho 20 substancialmente longe do nó de vibração mais distai 16 na direção da ponta distai 14 alcançou aumentos no comprimento ativo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 de até 40%. As requerentes testemunharam aumentos de até 60% na teoria. Conforme anteriormente mencionado, o comprimento ativo de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 é definido como a distância a partir da ponta distai 14 para onde a amplitude de vibração (isto é, a amplitude de vibração longitudinal) caiu para 50% da amplitude de ponta. A lâmina não é considerada útil além de seu comprimento ativo. O comprimento ativo é de cerca de 15 mm para uma haste de titânio cilíndrica reta em uma freqüência ressonante de cerca de 55,5 kHz sem aplicar os princípios da invenção. Um aumento no comprimento ativo de até cerca de 5 mm pode ser esperado usando os princípios descritos da invenção, quando o degrau de ganho 20 for disposto entre o nó de vibração mais distai 16 e a ponta distai 14. [0031] Em uma disposição, a lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 é usada sozinha como o formador de extremidade de um instrumento cirúrgico ultra-sônico. Em outra disposição, a lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 é usada com um braço de fixação (não-mostrado) para criar um formador de extremidade de corte de um instrumento cirúrgico ultra-sônico para cortar e/ou coagular o tecido do paciente. [0032] Uma segunda expressão da primeira concretização das figuras 1-2 se destina a um instrumento cirúrgico ultra-sônico 46 incluindo uma peça de mão 48, uma haste de transmissão ultra-sônica 50 e uma lâmina cirúrgica ultra-sônica 10. A peça de mão 48 inclui um transdutor ultra-sônico 52. A haste de transmissão ultra-sônico 50 apresenta uma extremidade proximal e uma extremidade distai, onde a extremidade proximal é operativamente conectada ao transdutor ultra-sônico 52. A lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 é ativada pela extremidade distai e inclui um corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica 12. O corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica 12 apresenta uma ponta distai 14 que é um anti-nó de vibração mais distai, um nó de vibração mais distai 16, um segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e um degrau de ganho 20. O degrau de ganho 20 é disposto entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e a pontal distai 14 e é espaçado do nó de vibração mais distai 16 por uma distância de degrau de ganho 22 maior do que 5% da distância 24 entre o segundo anti-nó de vibração mais distai 18 e a ponta distai 14. [0033] Em uma possibilidade da segunda expressão da primeira concretização das figuras 1-2, é também incluído um gerador ultra-sônico 54, ativado por um pedal 56, e um cabo 58 que operativamente conecta o gerador ultra-sônico 54 e o transdutor ultra-sônico 52 da peça de mão 48. Em uma construção, a lâmina cirúrgica ultra-sônica 10 é uma porção monolítica da haste de transmissão ultra-sônica 50. Em outra construção, a lâmina cirúrgica ultra-sônica é uma peça separada e é conectada à haste de transmissão ultra-sônica. É notado que as concretizações, implementações, exemplos, ilustrações, etc. anteriormente descritos para a lâmina cirúrgica ultra-sônica são igualmente aplicáveis ao instrumento cirúrgico ultra-sônico. [0034] Uma terceira expressão da primeira concretização das figuras 1-2 se destina a uma lâmina cirúrgica ultra-sônica incluindo um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica apresentando, em qualquer meio-comprimento de onda do corpo da lâmina cirúrgica ultra-sônica, um primeiro anti-nó de vibração, um nó de vibração, um segundo anti-nó de vibração e um degrau de ganho, onde o degrau de ganho é disposto entre o segundo anti-nó de vibração e o primeiro anti-nó, e onde o degrau de ganho é espaçado do nó de vibração por uma distância de degrau de ganho maior do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração e o primeiro anti-nó de vibração. É notado que a terceira expressão não limita a localização da meia onda ao último meio-comprimento de onda do corpo de lâmina como com a segunda expressão anteriormente apresentada, e que à parte da localização da meia onda da segunda expressão, as concretizações, implementações, exemplos, ilustrações, etc., anteriormente descritos para a segunda expressão são igualmente aplicáveis à terceira expressão. [0035] Diversos benefícios e vantagens são obtidos a partir de uma ou mais das expressões da concretização da invenção. As requerentes verificaram que a localização de um degrau de ganho apresentando um ganho maior do que um (isto é, um degrau de amplificação) além do convencionalmente ensinado a partir do nó de vibração mais distai para a ponta distai adicionalmente aumentou o comprimento ativo da lâmina cirúrgica ultra-sônica, mesmo que o ganho de amplitude de vibração tenha sido menor do que quando da localização convencional do degrau de ganho mais próximo ao nó de vibração mais distai. As requerentes determinaram a localização do degrau de ganho além do convencionalmente ensinado a partir do nó de vibração mais distai para o segundo anti-nó de vibração mais distai deve encurtar o meio-comprimento de onda da lâmina cirúrgica ultra-sônica. As requerentes também determinaram que tais mudanças no comprimento ativo e no meio-comprimento de onda da lâmina cirúrgica ultra-sônica também resultariam de degraus de ganho apresentando ganhos menores do que um (isto é, um degrau de desamplificação), mas com um degrau de desamplificação causando um aumento no comprimento ativo, onde um degrau de amplificação identicamente localizado causaria um aumento no comprimento ativo, e com um degrau de desamplificação causando um aumento no comprimento ativo, onde um degrau de amplificação identicamente localizado causaria um decréscimo no comprimento ativo. O possível encompridamento ou encurtamento do comprimento ativo de uma lâmina cirúrgica ultra-sônica oferece vantagens para aplicações cirúrgicas específicas, conforme pode ser apreciado por aqueles versados na técnica. [0036] A descrição anterior de diversas expressões e concretizações da invenção foi apresentada para fins de ilustração. Ela não se destina a ser exaustiva ou a limitar a invenção às formas precisas descritas, e, obviamente, muitas modificações e variações são possíveis à luz do ensinamento acima. Por exemplo, conforme ficaria evidente àqueles versados na técnica, as descrições anexas da lâmina cirúrgica ultra-sônica e do instrumento cirúrgico ultra-sônico apresentam aplicação igual em cirúrgica assistida por robô que levam em consideração as modificações óbvias de tais sistemas, componentes e métodos para serem compatíveis com tal sistema robótico.
Claims (25)
1. Lâmina cirúrgica ultra-sônica (10) que compreende um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) tendo uma ponta distai (14) que é um anti-nó de vibração mais distai, um nó de vibração mais distai (16), um segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e um degrau de ganho (20), caracterizada pelo fato de que o degrau de ganho (20) está disposto entre o dito segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e o dito nó de vibração mais distai (16), e em que o degrau de ganho (20) está espaçado do dito nó de vibração mais distai por uma distância de degrau de ganho (20) maior do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e a dita ponta distai (14).
2. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a distância de degrau de ganho (20) está entre 25% e 45% da distância entre o segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e a ponta distai (14).
3. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, entre o segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e a ponta distai (14), a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) proximal ao degrau de ganho (20) é menor do que a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) distai ao degrau de ganho (20).
4. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, entre o segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e a ponta distai (14), a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) proximal ao degrau de ganho (20) é maior do que a amplitude de vibração máxima do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) distai ao degrau de ganho (20).
5. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de que o degrau de ganho (20) é disposto entre o nó de vibração mais distai (16) e a ponta distai (14).
6. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um eixo longitudinal (26) e consiste em um primeiro sólido geométrico (28) que apresenta uma primeira área da seção transversal constante a partir do degrau de ganho (20) para a dita ponta distai (14) e em um segundo sólido geométrico (30) que apresenta uma segunda área da seção transversal constante a partir do degrau de ganho (20) para o segundo anti-nó de vibração mais distai (18), onde a segunda área da seção transversal é diferente da primeira área da seção transversal.
7. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a forma e o tamanho do primeiro perímetro externo da primeira área da seção transversal são iguais à forma e ao tamanho do segundo perímetro externo da segunda área da seção transversal.
8. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das primeira e segunda áreas da seção transversal circunda um vazio (32).
9. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o vazio (32) inclui um primeiro furo longitudinal (34) que é disposto no primeiro sólido geométrico (28) e que se estende proximamente a partir da ponta distai (14).
10. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o vazio (32) inclui um segundo furo longitudinal (36) que é disposto no segundo sólido geométrico (30) e que está em comunicação de fluido com o primeiro furo longitudinal, e onde os primeiro e segundo furos longitudinais são adaptados para irrigação e/ou sucção.
11. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que também inclui uma membrana (38) que cobre o primeiro furo longitudinal, e que é removivelmente ou permanentemente conectada ao primeiro sólido geométrico (28) na ponta distai (14).
12. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um eixo longitudinal (26) e consiste em um primeiro sólido geométrico (28) e em um segundo sólido geométrico (30), onde o primeiro sólido geométrico (28) apresenta uma primeira massa, se estende a partir do degrau de ganho (20) para a ponta distai (14), e apresenta uma primeira área da seção transversal não-constante, onde o segundo sólido geométrico (30) apresenta uma segunda massa, se estende a partir do degrau de ganho (20) para o segundo anti-nó de vibração mais distai (18), e apresenta uma segunda área da seção transversal não-constante, e onde a segunda massa é diferente da primeira massa.
13. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a forma e o tamanho do primeiro perímetro externo da primeira área em seção transversal são iguais à forma e ao tamanho do segundo perímetro externo da segunda área da seção transversal.
14. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das primeira e segunda áreas da seção transversal circunda um vazio (32).
15. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o vazio (32) inclui um primeiro furo longitudinal que é disposto no primeiro sólido geométrico (28) e que se estende proximamente a partir da ponta distai (14).
16. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindi- cação 15, caracterizada pelo fato de que o vazio (32) inclui um segundo furo longitudinal que é disposto no segundo sólido geométrico (30) e que está em comunicação de fluido com o primeiro furo longitudinal, e onde os primeiro e segundo furos longitudinais são adaptados para irrigação e/ou sucção.
17. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que também inclui uma membrana que cobre o primeiro furo longitudinal, e que é removivelmente ou permanentemente conectada ao primeiro sólido geométrico (28) na ponta distai (14).
18. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um eixo longitudinal (26) e consiste essencialmente em um primeiro sólido geométrico (28) apresentando uma primeira massa e apresentando um primeiro comprimento axial que se estende a partir do degrau de ganho (20) para a ponta distai (14) e de um segundo sólido geométrico (30) apresentando uma segunda massa e apresentando um segundo comprimento axial que se estende a partir do degrau de ganho (20) para o segundo anti-nó de vibração mais distai (18), onde a segunda massa é diferente da primeira massa, onde um dos primeiro e segundo sólidos geométricos apresenta uma área da seção transversal constante ao longo de seu comprimento axial correspondente, e onde um outro sólido dos primeiro e segundo sólidos geométricos apresenta uma área da seção transversal não-constante ao longo de seu comprimento axial correspondente.
19. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um eixo longitudinal (26) e é s simétrico em torno do eixo longitudinal (26).
20. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um eixo longitudinal (26), apresenta um comprimento ativo, e é assimétrico em torno do eixo longitudinal (26) ao longo de pelo menos uma porção do comprimento ativo.
21. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) é curvado.
22. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta pelo menos uma característica de ganho (40) selecionada do grupo que consiste em uma mudança discreta no diâmetro ou perímetro externo, uma conicidade, um furo longitudinal, uma mudança discreta no diâmetro de um furo longitudinal, um furo transversal, um plano de superfície e uma fenda de superfície.
23. Lâmina cirúrgica ultra-sônica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um degrau de ganho (20) adicional que é espaçado do degrau de ganho (20), que é disposto entre o segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e a ponta distai (14), e que é espaçado do nó de vibração mais distai (16) por uma distância de degrau de ganho (20) maior do que 5% da distância entre o segundo anti-nó de vibração mais distai (18) e a ponta distai (14), onde o corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresenta um eixo longitudinal (26) e um furo longitudinal, e onde o furo longitudinal apresenta um ressalto (144) que define um degrau de ganho (20) adicional.
24. Instrumento cirúrgico ultra-sônico (46) que compreende: a) uma peça de mão (48) que inclui um transdutor ultra-sônico (52); b) uma haste de transmissão ultra-sônica (50) apresentando uma extremidade proximal e uma extremidade distai, onde a extre- midade proximal é operativamente conectada ao transdutor ultra-sônico (52); e caracterizado pelo fato de que compreende ainda: c) uma lâmina cirúrgica ultra-sônica (10) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, ativada pela extremidade distai da dita haste de transmissão ultrassônica.
25. Lâmina cirúrgica ultra-sônica que compreende um corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12) apresentando, em qualquer meio-comprimento de onda do corpo de lâmina cirúrgica ultra-sônica (12), um primeiro anti-nó de vibração distai, um nó de vibração, um segundo anti-nó de vibração distai, e um degrau de ganho (20), caracterizada pelo fato de que o degrau de ganho (20) é disposto entre o dito segundo anti-nó de vibração proximal e o dito nó de vibração, e em que o degrau de ganho (20) está espaçado do nó de vibração por uma distância de degrau de ganho (20) maior do que 5% da distância entre o dito segundo anti-nó de vibração proximal e o dito primeiro anti-nó de vibração distai.
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