BRPI0617397B1

BRPI0617397B1 - aparelho manual de ultrassom médico e método para sintonizá-lo.

Info

Publication number: BRPI0617397B1
Application number: BRPI0617397A
Authority: BR
Inventors: K Madan Ashvani; T Wiener Eitan; B Stulen Foster; Kowalski Isaacs Karen; D Mihal Mark; E Tebbe Mark; J Stokes Michael; R Lamping Michael
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2018-09-18
Also published as: US8147508B2; AU2006304340B2; US20070232926A1; WO2007047531A3; US20070106158A1; CN101500492B; CN101500492A; US20070232927A1; EP1945104A2; US20070239025A1; JP2009511206A; EP1945104B1; JP5172684B2; US8512364B2; AU2006304340A1; CA2625876A1; EP1945104A4; US8152825B2; EP2724677A1; CA2625876C

Abstract

<b>sistema e aparelho manual de ultra-som médico e métodos de fabricação e sintonização<d>a presente invenção refere-se a diversas modalidades de aparelhos manuais de ultra-som médico, cada um incluindo um conjunto de trans- dutor de ultra-som médico. uma modalidade de um sistema de ultra-som médico está descrito, em que o sistema de ultra-som médico inclui um aparelho manual de ultra-som médico que tem um conjunto de transdutor de ultra-som médico e que inclui um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável o qual é fixável a um porção de extremidade mais distante do conjunto de transdutor. uma modalidade de um sistema de ultra-som médico está descrita, em que o sistema de ultra-som médico tem umaparelho manual que inclui um conjunto de transdutor de ultra-som médico e que inclui um alojamento ou um componente de alojamento que circunda o conjunto de transdutor. um método para sintonizar um aparelho manual de ultra-som médico inclui usinar pelo menos uma porção não roscada mais distante de uma espiga de fixação de instrumento do conjunto de transdutor para casar uma freqúência fundamental medida com uma freqúência fundamental desejada dentro de um limite predeterminado. um método para fabri- car um conjunto de transdutor de ultra-som médico determina os ganhos aceitáveis para os estágios de ganho do conjunto de transdutor.

Description

(54) Título: APARELHO MANUAL DE ULTRASSOM MÉDICO E MÉTODO PARA SINTONIZÁ-LO. (51) Int.CI.: A61B 8/14 (30) Prioridade Unionista: 10/10/2006 US 11/545,784, 14/10/2005 US 60/726,625 (73) Titular(es): ETHICON ENDO-SURGERY, INC.

(72) Inventor(es): ASHVANI K. MADAN; FOSTER B. STULEN; EITAN T. WIENER; KAREN KOWALSKI ISAACS; MICHAEL J. STOKES; MARK E. TEBBE; MARK D. MIHAL; MICHAEL R. LAMPING (85) Data do Início da Fase Nacional: 14/04/2008

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO MANUAL DE ULTRASSOM MÉDICO E MÉTODO PARA SINTONIZÁ-LO.

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente Provisório U.S. Número de Série 60/726.625, depositado em 14 de Outubro de 2005.

CAMPO DA INVENÇÃO [002] A presente invenção está relacionada genericamente a equipamentos médicos, e mais especificamente a um aparelho manual de ultrassom médico que tem um conjunto de transdutor de ultrassom médico, a um método para sintonizar o aparelho manual, a um método para fabricar o conjunto de transdutor, e a um sistema de ultrassom médico que inclui um aparelho manual e um instrumento de tratamento médico ultrassonicamente vibrável o qual é fixável na porção de extremidade mais distante do conjunto de transdutor do aparelho manual.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [003] Sistemas de ultrassom médico são conhecidos, os quais incluem um aparelho manual de ultrassom médico que tem um conjunto de transdutor de ultrassom médico e o qual inclui um instrumento de tratamento médico ultrassonicamente vibrável preso na porção de extremidade mais distante do conjunto de transdutor do aparelho manual. Exemplos de tais instrumentos incluem um bisturi ultrassonicamente vibrante e inclui um retentor ultrassônico que tem um primeiro braço de retenção o qual é uma lâmina ultrassonicamente vibrante e que tem um segundo braço de retenção não-vibrante. Em uma aplicação conhecida, o bisturi/lâmina vibra em uma frequência fundamental (isto é, uma frequência ressonante de deslocamento ao longo do eixo geométrico longitudinal do instrumento).

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2/45 [004] Os sistemas de ultrassom médico convencionais proveem o instrumento com um deslocamento desejavelmente alto (isto é, uma grande amplitude vibracional) pelo emprego de um conjunto de transdutor de tamanho relativamente grande, o que resulta em um aparelho manual de tamanho relativamente grande, o qual é inadequado para um cirurgião segurar e utilizar em uma cirurgia precisa e delicada.

[005] No entanto, os cientistas e engenheiros continuam a procurar por aparelhos manuais de ultrassom médico que tenham um conjunto de transdutor de ultrassom médico e sistemas e métodos aperfeiçoados relativos a este.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [006] Uma primeira expressão de uma primeira modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico. O conjunto de transdutor inclui uma primeira e uma segunda seções de meia onda consecutivas, em que a primeira seção de meia onda inclui um primeiro nodo e a segunda seção de meia onda inclui um segundo nodo. A primeira seção de meia onda inclui um primeiro disco de transdutor piezoelétrico substancialmente centrado ao redor do primeiro nodo, e a segunda seção de meia onda inclui um segundo disco de transdutor piezoelétrico substancialmente centrado ao redor do segundo nodo. O conjunto de transdutor inclui um estágio de ganho localizado entre o primeiro e o segundo discos de transdutor piezoelétrico.

[007] Uma primeira expressão de uma segunda modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico. O conjunto de transdutor inclui uma primeira e uma segunda seções de meia onda consecutivas, em que a primeira seção de meia onda inclui um primeiro nodo e a segunda seção de meia onda inclui um segundo nodo. A primeira seção de meia onda inclui uma primeira pluralidade empilhada de

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3/45 discos de transdutor piezoelétrico substancialmente centrada ao redor do primeiro nodo, e a segunda seção de meia onda inclui uma segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico substancialmente centrada ao redor do segundo nodo. O conjunto de transdutor inclui um estágio de ganho localizado entre a primeira e a segunda pluralidades empilhadas de discos de transdutor piezoelétrico.

[008] Uma segunda expressão de uma segunda modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 1/2 onda. O conjunto de transdutor inclui uma primeira, uma segunda, e uma terceira mais distante seções de meia onda consecutivas, em que a primeira seção de meia onda inclui um primeiro nodo, a segunda seção de meia onda inclui um segundo nodo, e a terceira seção de meia onda inclui um terceiro nodo. A primeira seção de meia onda inclui uma primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico substancialmente centrada ao redor do primeiro nodo, e a segunda seção de meia onda inclui uma segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico substancialmente centrada ao redor do segundo nodo. O conjunto de transdutor inclui um primeiro, um segundo, e um terceiro estágios de ganho. O primeiro estágio de ganho está localizado na primeira seção de meia onda mais distante da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico. O segundo estágio de ganho está localizado na segunda seção de meia onda mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico. O terceiro estágio de ganho estende-se mais distante do terceiro nodo mais próximo.

[009] Uma primeira expressão de uma terceira modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 onda. O conjunto

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4/45 de transdutor inclui uma primeira e uma segunda mais distante seções de meia onda consecutivas, em que a primeira seção de meia onda inclui um primeiro nodo e a segunda seção de meia onda inclui um segundo nodo. A primeira seção de meia onda inclui uma primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e a segunda seção de meia onda inclui uma segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico. O conjunto de transdutor inclui um primeiro e um segundo estágios de ganho, em que o primeiro estágio de ganho está localizado na primeira seção de meia onda mais distante da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e em que o segundo estágio de ganho está localizado na segunda seção de meia onda mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico.

[0010] Uma primeira expressão de uma quarta modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1/2 onda. O conjunto de transdutor inclui um antinodo mais próximo, um antinodo mais distante, e um nodo localizado entre os antinodos mais próximo e mais distante. O conjunto de transdutor inclui uma primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico localizada mais próxima do nodo, uma segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico localizada mais distante do nodo, e um estágio de ganho localizado mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico.

[0011] Uma primeira expressão de uma quinta modalidade da invenção é para um sistema de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico e um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável. O conjunto de transdutor tem um ganho unitário e tem uma porção de extremidade mais distante. O instrumento é fixável na porção de extremidade mais distante do conjunto

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5/45 de transdutor e tem pelo menos um estágio de ganho.

[0012] Uma primeira expressão de uma sexta modalidade da invenção é para um sistema de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico e um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável. O conjunto de transdutor tem uma porção de extremidade mais distante. O instrumento é fixável na porção de extremidade mais distante do conjunto de transdutor. O conjunto de transdutor e o instrumento preso juntos tem um comprimento de onda de operação. O conjunto de transdutor sozinho tem um comprimento o qual é pelo menos igual a 1/4 do comprimento de onda de operação e o qual é menor do que 1/2 do comprimento de onda de operação. O conjunto de transdutor e o instrumento preso juntos tem um comprimento igual a N vezes 1/2 do comprimento de onda de operação, em que N é um número inteiro positivo não zero.

[0013] Uma primeira expressão de uma sétima modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico. O conjunto de transdutor tem um primeiro e um segundo nodos. O conjunto de transdutor tem uma primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento localizada mais próxima do primeiro nodo e uma segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento localizada mais próxima do segundo nodo. O conjunto de transdutor não tem nenhuma característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento adicional.

[0014] Uma primeira expressão de uma oitava modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico e um conjunto de conector anular. O conjunto de transdutor inclui um componente de massa de extremidade metálico, um disco de transdutor piezoelétrico, e um eletrodo. O disco de transdutor piezoelétrico está localizado mais distante

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6/45 do componente de massa de extremidade e está em contato elétrico com o eletrodo. O conjunto de conector circunda o conjunto de transdutor, está em contato elétrico com o eletrodo, e é eletricamente conectável a um gerador elétrico de ultrassom.

[0015] Uma segunda expressão de uma oitava modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico e um conjunto de conector anular. O conjunto de transdutor inclui um componente de massa de extremidade metálico, uma pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e eletrodos. A pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico está localizada mais distante do componente de massa de extremidade. Cada disco de transdutor piezoelétrico está em contato elétrico com um eletrodo correspondente. O conjunto de conector circunda o conjunto de transdutor, está em contato elétrico com os eletrodos, e está eletricamente conectado a um soquete de cabo o qual é eletricamente conectável a um gerador elétrico de ultrassom.

[0016] Uma primeira expressão de uma nona modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico, um anel condutor interno, e um anel condutor externo. O conjunto de transdutor é eletricamente conectável a um gerador elétrico de ultrassom, tem um eixo geométrico longitudinal, e é fixável a um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável que tem uma chave a qual tem uma posição aberta e uma posição fechada. O anel condutor interno está substancialmente coaxialmente alinhado com o eixo geométrico longitudinal, circunda circunferencialmente o conjunto de transdutor, e tem uma primeira superfície anular que faceia mais distante. O anel condutor externo está substancialmente coaxialmente alinhado com o eixo geométrico longitudinal, circunda circunferencialmente o conjunto de

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7/45 transdutor, e tem uma segunda superfície anular que faceia mais distante. O anel condutor externo está eletricamente isolado do anel condutor interno. A primeira e a segunda superfícies anulares estão em contato elétrico com a chave do instrumento preso quando a chave está na posição fechada. Os anéis condutores interno e externo são eletricamente conectáveis no gerador, e a chave do instrumento preso controla o gerador conectado.

[0017] Uma primeira expressão de uma décima modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico, um alojamento, um montante, e uma unidade de batente anular. O alojamento circunda o conjunto de transdutor. O montante fixa articulado o conjunto de transdutor no alojamento. A unidade de batente está presa no alojamento e inclui uma pluralidade de batentes espaçados e que projetam-se para dentro. Nenhum dos batentes está em contato com o conjunto de transdutor quando o conjunto de transdutor não está sob uma carga de articulação. Pelo menos um dos batentes está em contato com o conjunto de transdutor quando o conjunto de transdutor está sob a carga de articulação.

[0018] Uma primeira expressão de uma décima primeira modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico, pelo menos um membro de montagem, e um primeiro componente de alojamento. O conjunto de transdutor tem um eixo geométrico longitudinal e tem uma ranhura de superfície circunferencial substancialmente coaxialmente alinhada. O pelo menos um membro de montagem é pelo menos parcialmente anular e tem uma porção interna localizada dentro da ranhura de superfície. O primeiro componente de alojamento circunda o conjunto de transdutor e tem uma porção de extremidade mais distante que inclui uma superfície anular que faceia longitudinalmente

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8/45 com uma sede rebaixada. O pelo menos um membro de montagem tem pelo menos uma porção mais próxima localizada dentro da sede. [0019] Diversos benefícios e vantagens são obtidos de uma ou mais das expressões de modalidades da invenção. Em um exemplo, uma ou mais ou todas as expressões de modalidades da invenção ajudam a permitir um conjunto de transdutor de ultrassom médico de tamanho relativamente pequeno para prover um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável preso com um deslocamento desejavelmente alto (isto é, uma grande amplitude vibracional) que resulta em um aparelho manual de tamanho relativamente pequeno o qual é adequado para um cirurgião segurar e utilizar em uma cirurgia precisa e delicada.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0020] Figura 1 é uma vista em elevação lateral esquemática de uma primeira modalidade da invenção que mostra uma primeira e uma segunda seções de meia onda consecutivas de um conjunto de transdutor de ultrassom médico de um aparelho manual de ultrassom médico, em que um primeiro disco de transdutor piezoelétrico está substancialmente centrado ao redor de um primeiro nodo da primeira seção de meia onda e um segundo disco de transdutor piezoelétrico está substancialmente centrado ao redor de um segundo nodo da segunda seção de meia onda;

[0021] Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma segunda modalidade da invenção que mostra um aparelho manual de ultrassom médico que inclui uma espiga exposta do conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 1/2 onda do aparelho manual;

[0022] Figura 3 é uma vista explodida de uma porção do aparelho manual da Figura 2 que mostra o conjunto de transdutor de ultrassom médico, o conjunto de batente, o alojamento, e o conjunto de cone de nariz do aparelho manual da Figura 2;

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9/45 [0023] Figura 4 é uma vista do conjunto de transdutor, do conjunto de batente, e do conjunto de cone de nariz da Figura 3, em que o conjunto de batente e o conjunto de cone de nariz estão mostrados presos no conjunto de transdutor;

[0024] Figura 5 é uma vista esquemática em perspectiva do conjunto de transdutor da Figura 4 que mostra uma primeira e uma segunda pluralidades empilhadas de discos de transdutor piezoelétrico substancialmente centradas ao redor de respectivos primeiro e segundo nodos;

[0025] Figura 6 é uma vista explodida do conjunto de transdutor da Figura 5;

[0026] Figura 7 é uma vista em perspectiva da espiga do conjunto de transdutor da Figura 2 com um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável preso no mesmo em que o instrumento está mostrado em um corte parcial, e em que o instrumento é um bisturi ultra-sonicamente vibrável;

[0027] Figura 8 é uma vista de extremidade mais distante em perspectiva de uma porção do conjunto de transdutor e do conjunto de cone de nariz da Figura 4;

[0028] Figura 9 é uma vista em corte transversal do conjunto de transdutor e do conjunto de cone de nariz da Figura 8;

[0029] Figura 10 é uma vista de uma porção do conjunto de transdutor da Figura 4 com o conjunto de batente preso;

[0030] Figura 11 é uma vista corte transversal do conjunto de batente da Figura 10;

[0031] Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma porção do conjunto de transdutor e do anel dielétrico de múltiplas orelhas, da arruela dielétrica, e da primeira vedação de O-ring do conjunto de cone de nariz da Figura 9;

[0032] Figura 13 é uma vista em perspectiva do conjunto de transPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 12/59

10/45 dutor da Figura 12;

[0033] Figura 14 é uma vista esquemática em elevação lateral de uma modalidade alternativa de um aparelho manual em que o conjunto de transdutor tem um primeiro e um segundo estágios de ganho cada um incluindo uma pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico;

[0034] Figura 15 é uma vista esquemática em elevação lateral de uma terceira modalidade da invenção que mostra um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 onda de um aparelho manual de ultrassom médico e que mostra um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável o qual é fixável na espiga do conjunto de transdutor;

[0035] Figura 16 é uma vista esquemática em elevação lateral de uma quarta modalidade da invenção que mostra um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1/2 onda de um aparelho manual de ultrassom médico e que mostra um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável o qual é fixável na espiga do conjunto de transdutor;

[0036] Figura 17 uma vista em perspectiva de uma quinta modalidade da invenção que mostra um sistema de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico que tem um ganho unitário e que inclui um instrumento de tratamento médico ultrasonicamente vibrável que tem quatro estágios de ganho;

[0037] Figura 18 é uma vista esquemática em elevação lateral de uma sexta modalidade da invenção que mostra um sistema de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico e um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável os quais juntos tem um comprimento de onda de operação, em que o conjunto de transdutor sozinho tem um comprimento o qual é menor do que 1/2 do comprimento de onda de operação;

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11/45 [0038] Figuras 19 e 20 são vistas esquemáticas em elevação lateral de modalidades alternativas do sistema da Figura 18;

[0039] Figura 21 é uma vista esquemática em elevação lateral de uma sétima modalidade da invenção que mostra um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico e um alojamento, em que o conjunto de transdutor tem uma primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento disposta mais próxima de um nodo mais próximo do conjunto de transdutor e tem uma segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento disposta mais próxima de um nodo mais distante do conjunto de transdutor;

[0040] Figuras 22 até 25 são vistas esquemáticas em elevação lateral de modalidades alternativas do conjunto de transdutor do aparelho manual da Figura 21;

[0041] Figura 26 é uma vista esquemática em elevação lateral de uma oitava modalidade da invenção que mostra um aparelho manual de ultrassom médico conectado a um gerador elétrico de ultrassom com a tampa de extremidade e o alojamento do aparelho manual mostrados em corte;

[0042] Figura 27 é uma vista em elevação lateral ampliada do conjunto de conector anular e uma porção do conjunto de transdutor de ultrassom médico do aparelho manual da Figura 26;

[0043] Figura 28 é uma vista em perspectiva da tampa de extremidade, do soquete de cabo, do conjunto de conector anular, e do conjunto de transdutor de ultrassom médico do aparelho manual da Figura 26;

[0044] Figura 29 é uma vista explodida da montagem da Figura 28;

[0045] Figura 30 é uma vista esquemática de uma nona modalidade da invenção que mostra um aparelho manual de ultrassom médico

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12/45 conectado a um gerador elétrico de ultrassom, em que porções do aparelho manual estão mostradas em corte;

[0046] Figura 31 é uma vista em corte transversal do conjunto de transdutor do aparelho manual da Figura 30 feita ao longo das linhas

31-31 da Figura 30;

[0047] Figura 32 é uma vista em perspectiva de uma porção de extremidade mais distante do aparelho manual da Figura 30 conectado a uma porção de extremidade mais próxima de um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável o qual inclui uma chave a qual controla o gerador;

[0048] Figura 33 é uma vista em perspectiva de uma décima modalidade da invenção que mostra um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um alojamento (mostrado em corte), um conjunto de transdutor de ultrassom médico, um montante (mostrado em corte) que prende articulado o conjunto de transdutor no alojamento, e uma unidade de batente presa no alojamento;

[0049] Figura 34 é uma vista de extremidade mais próxima do conjunto de transdutor e da unidade de batente da Figura 33 quando o montante não está sob uma carga de articulação;

[0050] Figura 35 é uma vista de extremidade mais próxima do conjunto de transdutor e da unidade de batente da Figura 33 quando o montante está sob uma carga de articulação;

[0051] Figura 36 é uma vista em perspectiva de uma décima primeira modalidade da invenção que mostra um aparelho manual de ultrassom médico;

[0052] Figura 37 é uma vista explodida do aparelho manual da Figura 36 que mostra o conjunto de transdutor de ultrassom médico (o qual está esquematicamente ilustrado), o pelo menos um membro de montante, o primeiro componente de alojamento, e o segundo componente de alojamento do aparelho manual da Figura 36;

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13/45 [0053] Figuras 38-40 são vistas em perspectiva que mostram os estágios intermediários de montagem dos componentes da Figura 37 para produzir o aparelho manual montado da Figura 36;

[0054] Figura 41 é uma vista em corte transversal de uma porção mais distante do aparelho manual da Figura 36; e [0055] Figura 42 é uma vista de extremidade mais distante do primeiro componente de alojamento da Figura 37.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0056] Antes de explicar as diversas modalidades da presente invenção em detalhes, deve ser notado que cada modalidade não está limitada na sua aplicação ou utilização aos detalhes de construção e disposição de peças e etapas ilustrados nos desenhos e na descrição acompanhantes. As modalidades ilustrativas da invenção podem ser implementadas ou incorporadas em outras modalidades, variações e modificações, e podem ser praticadas ou executadas em vários modos. Mais ainda, a menos que de outro modo indicado, os termos e as expressões aqui empregadas foram escolhidos para o propósito de descrever as modalidades ilustrativas da presente invenção para conveniência do leitor e não são para o propósito de limitar a invenção. [0057] É ainda compreendido que qualquer uma ou mais das expressões, modalidades, exemplos, etc., descritos a seguir podem ser combinados com qualquer uma ou mais das outras expressões, modalidades, exemplos, etc. descritos a seguir.

[0058] Uma primeira modalidade da invenção está mostrada na Figura 1. Uma primeira expressão da modalidade da Figura 1 é para um aparelho manual de ultrassom médico 10 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 12. O conjunto de transdutor 12 inclui uma primeira e uma segunda seções de meia onda 14 e 16 consecutivas, em que a primeira seção de meia onda 14 inclui um primeiro nodo 18 e a segunda seção de meia onda 16 inclui um segundo nodo

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20. A primeira seção de meia onda 14 inclui um primeiro disco de transdutor piezoelétrico 22 substancialmente centrado ao redor do primeiro nodo 18, e a segunda seção de meia onda 16 inclui um segundo disco de transdutor piezoelétrico 24 substancialmente centrado ao redor do segundo nodo 20. O conjunto de transdutor 12 inclui um estágio de ganho 26 disposto entre o primeiro e o segundo discos de transdutor piezoelétrico 22 e 24.

[0059] É notado, para o propósito de descrever as várias modalidades da invenção, que um conjunto de transdutor de ultrassom médico é um conjunto de transdutor o qual vibra ultra-sonicamente um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável (tal como, sem limitação, um bisturi ultrassônico, ou um retentor ultrassônico), quando preso no conjunto de transdutor, em um modo de vibração em uma frequência fundamental (isto é, uma frequência ressonante fundamental), que um nodo é um nodo de vibração (isto é, uma localização de magnitude zero de vibração), e que um antinodo é uma localização de magnitude máxima de vibração. Exemplos de modos de vibração incluem, sem limitação, um modo de vibração longitudinal, um modo de vibração torsional, um modo de vibração de dobramento, um modo de vibração de inchamento, em que o conjunto de transdutor não está limitado a operar em um único modo de vibração como é conhecido daqueles versados na técnica. Também, a terminologia estágio de ganho significa um estágio de ganho positivo e é uma porção que estende-se longitudinalmente do conjunto de transdutor o que resulta em uma magnitude aumentada de vibração. Os estágios de ganho podem ser providos por uma porção do conjunto de transdutor que tem pelo menos um de um diâmetro reduzido (como identificado em algumas das figuras), um afinamento (constante ou não constante), ou sendo de um material diferente, como é conhecido daqueles versados na técnica. É destacado que os discos de transdutor piezoelétrico não

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15/45 estão limitados àqueles com um perímetro externo que tem uma forma circular e podem incluir aqueles com um perímetro externo que tem outra forma tal como, sem limitação, uma forma elíptica.

[0060] Uma segunda modalidade da invenção está mostrada nas Figuras 2-13. Uma primeira expressão da modalidade das Figuras 213 é para um aparelho manual de ultrassom médico 28 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 30. O conjunto de transdutor 30 inclui uma primeira e uma segunda seções de meia onda 32 e 34 consecutivas, em que a primeira seção de meia onda 32 inclui um primeiro nodo 36 e a segunda seção de meia onda 34 inclui um segundo nodo 38. A primeira seção de meia onda 32 inclui uma primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42 substancialmente centrada ao redor do primeiro nodo 36, e a segunda seção de meia onda 34 inclui uma segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42 substancialmente centrada ao redor do segundo nodo 38. O conjunto de transdutor 30 inclui um estágio de ganho 46 (também denominado um primeiro estágio de ganho) disposto entre a primeira e a segunda pluralidades 40 e 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42.

[0061] É notado que, em um exemplo, um eletrodo está disposto entre os discos de transdutor piezoelétrico adjacentes de uma pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico para energizar os discos, como é conhecido daqueles versados na técnica.

[0062] Em uma modalidade alternativa, como mostrado na Figura 14, o aparelho manual 48 inclui um conjunto de transdutor 50, em que estágio de ganho 52 (também denominado o primeiro estágio de ganho) de um conjunto de transdutor 50 inclui uma pluralidade empilhada 54 de discos de transdutor piezoelétrico 42'. É notado que o diâmetro dos discos de transdutor piezoelétrico 42' do estágio de ganho 52 é menor do que o diâmetro dos discos de transdutor piezoelétrico 42 da

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16/45 primeira pluralidade empilhada 40. É também notado que uma diminuição em diâmetro em um nodo maximiza o ganho de um estágio de ganho, e que um aumento seguinte em diâmetro em um antinodo adjacente mais distante mantem totalmente o ganho do estágio de ganho.

[0063] Uma segunda expressão da modalidade das Figuras 2-13 é para um aparelho manual de ultrassom médico 28 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 1/2 onda 30'. O conjunto de transdutor 30' inclui uma primeira, uma segunda, e uma terceira mais distante seções de meia onda 32, 34, e 56 consecutivas, em que a primeira seção de meia onda 32 inclui um primeiro nodo 36, a segunda seção de meia onda 34 inclui um segundo nodo 38, e a terceira seção de meia onda 56 inclui um terceiro nodo 58. A primeira seção de meia onda 32 inclui uma primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42 substancialmente centrada ao redor do primeiro nodo 36, e a segunda seção de meia onda 34 inclui uma segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42 substancialmente centrada ao redor do segundo nodo 38. O conjunto de transdutor 30 inclui um primeiro, um segundo, e um terceiro estágios de ganho 46, 60, e 62. O primeiro estágio de ganho 46 está disposto na primeira seção de meia onda 32 mais distante da primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42. O segundo estágio de ganho 60 está disposto na segunda seção de meia onda 34 mais distante da segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42. O terceiro estágio de ganho 62 estende-se mais distante do terceiro nodo mais próximo 58.

[0064] É notado que um conjunto de transdutor de 1 1/2 onda é um conjunto de transdutor que tem um comprimento de sua extremidade mais próxima até a sua extremidade mais distante de substancialmente 1 1/2 comprimentos de onda de sua frequência fundamental.

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É também notado que um conjunto de transdutor de 1 1/2 onda tem um antinodo mais próximo na sua extremidade mais próxima (a extremidade mais próxima da primeira seção de meia onda), um antinodo comum da primeira e da segunda seções de meia onda, um antinodo comum da segunda e da terceira seções de meia onda, e um antinodo mais distante na sua extremidade mais distante (a extremidade mais distante da terceira seção de meia onda).

[0065] Em uma possibilidade da segunda expressão da modalidade das Figuras 2-13, o primeiro estágio de ganho 46 tem uma extremidade mais próxima 64 a qual está espaçada mais distante da primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42 e tem uma extremidade mais distante 65 a qual está disposta mais próxima de um antinodo comum 66 da primeira e da segunda seções de meia onda 32 e 34. Em uma variação, o segundo estágio de ganho 60 tem uma extremidade mais próxima 68 a qual está espaçada mais distante da segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42 e tem uma extremidade mais distante 70 a qual está disposta mais próxima do antinodo comum 72 da segunda e da terceira seções de meia onda 34 e 56. Em uma modificação, a terceira seção de meia onda 56 termina mais distante em uma espiga 74 a qual é fixável em um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável 76. Em um exemplo, a espiga 74 inclui uma porção roscada mais próxima 78 e inclui uma porção não roscada mais distante 80 adjacente à porção roscada mais próxima 78, e a porção roscada mais próxima 78 está presa roscável no instrumento 76. Exemplos de fixações sem espiga e/ou não roscável são deixados para aqueles versados na técnica.

[0066] Em uma modalidade alternativa, como mostrado na Figura 14, o primeiro estágio de ganho 52 inclui uma pluralidade empilhada 54 de discos de transdutor piezoelétrico 42', e o segundo estágio de

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18/45 ganho 82 inclui uma pluralidade empilhada 84 de discos de transdutor piezoelétrico 42'. Em uma variação, a terceira seção de meia onda 86 inclui uma pluralidade empilhada 88 de discos de transdutor piezoelétrico 42' que tem uma extremidade mais próxima 90 a qual está espaçada mais distante do antinodo comum 92 da segunda e da terceira seções de meia onda 94 e 96 e que tem uma extremidade mais distante 96 a qual está disposta mais próxima do terceiro nodo 98.

[0067] Um método para sintonizar o aparelho manual de ultrassom médico 28 (em que o aparelho manual 28 inclui a espiga 74) inclui as etapas a) até c). A etapa a) inclui medir uma frequência fundamental do conjunto de transdutor 30'. A etapa b) inclui determinar uma frequência fundamental desejada do conjunto de transdutor 30', em que a frequência fundamental desejada é maior do que a frequência fundamental medida. A etapa c) inclui usinar pelo menos a porção não roscada mais distante 80 para casar a frequência fundamental medida com a frequência fundamental desejada dentro de um limite predeterminado. Em uma variação, a usinagem da etapa c) encurta a porção não roscada 80. Em uma modificação, a etapa c) também inclui usinar a porção roscada mais próxima 78. É notado que o método não está limitado a um conjunto de transdutor de 1 1/2 onda.

[0068] Um método para fabricar um exemplo do conjunto de transdutor 30' do aparelho manual de ultrassom médico 28 inclui as etapas a) até g). Neste método e exemplo, existem o primeiro, o segundo e o terceiro estágios de ganho 46, 60 e 62, o primeiro, o segundo e o terceiro estágios de ganho 46, 60 e 62 e o instrumento 76 cada um tem um ganho, e o conjunto de transdutor 30' tem um diâmetro de projeto. A etapa a) inclui obter pelo menos uma equação eletromecânica de uma especificação eletromecânica, de um circuito de acionamento para acionar o conjunto de transdutor 30' com o instrumento 76 preso, o que depende do diâmetro de projeto e do primeiro, do segundo e do

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19/45 terceiro estágios de ganho 46, 60 e 62. A etapa b) inclui obter pelo menos uma equação acústica de uma especificação acústica, do comportamento dinâmico estável do instrumento 76 preso, o que depende do diâmetro de projeto, do primeiro, do segundo e do terceiro estágios de ganho 46, 60 e 62, e do ganho do instrumento. A etapa c) inclui predeterminar uma faixa aceitável para cada especificação eletromecânica. A etapa d) inclui predeterminar uma faixa aceitável para cada especificação acústica. A etapa e) inclui pré-selecionar o diâmetro de projeto e o ganho do instrumento. A etapa f) inclui determinar um primeiro ganho aceitável para o primeiro estágio de ganho 46, um segundo ganho aceitável para o segundo estágio de ganho 60, e um terceiro ganho aceitável para o terceiro estágio de ganho 62, utilizando a pelo menos uma equação eletromecânica e a pelo menos uma equação acústica as quais colocam cada especificação eletromecânica dentro da faixa aceitável para aquela especificação eletromecânica e cada especificação acústica dentro da faixa aceitável para aquela especificação acústica. A etapa g) inclui construir o conjunto de transdutor 30' com o primeiro estágio de ganho 46 que tem o primeiro ganho aceitável determinado, com o segundo estágio de ganho 60 que tem o segundo ganho aceitável determinado, e com o terceiro estágio de ganho 62 que tem o terceiro ganho aceitável determinado. É notado que o diâmetro de projeto é um diâmetro básico do conjunto de transdutor e não reflete nenhum diâmetro de um estágio de ganho, nenhum plano de torque sobre um componente, nenhum flange de montagem do conjunto de transdutor em um alojamento, nenhuma sede de uma espiga a qual acopla um instrumento, e qualquer diâmetro de uma porção não roscada de tal espiga. Deve também ser notado que o método não está limitado a um conjunto de transdutor de 1 1/2 onda e/ou três estágios de ganho e/ou composição de componente específica.

[0069] Em um emprego do método para fabricar o conjunto de

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20/45 transdutor 30', o instrumento 76 preso tem uma frequência fundamental. Neste emprego, a etapa a) obtém uma equação da margem de fase do instrumento 76 preso, uma equação da dissipação de potência do conjunto de transdutor 30', uma equação do deslocamento (linear ou angular, dependendo do modo de vibração) do instrumento 76 preso, uma equação da impedância do conjunto de transdutor 30', uma equação da potência transmitida para o tecido do paciente (potência de tecido) pelo instrumento 76 preso, e uma equação da fase máxima carregada do instrumento 76 preso. É notado que a margem de fase, a dissipação de potência, o deslocamento, a potência de tecido, a impedância, e a fase máxima carregada são exemplos de especificações eletromecânicas cada um tendo uma faixa aceitável para o circuito de acionamento em um gerador elétrico ultrassônico para acionar o conjunto de transdutor 30' com o instrumento 76 preso. Neste emprego, a etapa b) obtém uma equação de uma primeira frequência ressonante (Sn-1) seguinte abaixo da frequência fundamental, obtém uma equação de uma segunda frequência ressonante (Sn+1) seguinte acima da frequência fundamental, e obtém uma equação da amplitude (Span-1) da primeira e da segunda frequências ressonantes. É notado que Sn1, Sn+1, e Span-1 são exemplos de especificações acústicas cada uma tendo uma faixa aceitável para um comportamento dinâmico estável do instrumento 76 preso.

[0070] Um exemplo de um conjunto de tal pelo menos uma equação eletromecânica para o conjunto de transdutor 30' é como segue: [0071] Margem de Fase = 4284,8 + 72,71 *DD - 422,6*TG 2488,5*HG

-505,74*MG + 513,4*(HG)² + 26,1 *(MG)² -62,8*(DD*HG) +7,44*(DD*MG) + 188,9*(TG*HG) + 75,3*(HG*MG);

[0072] Dissipação de Potência = 21,22 - 0,905*DD - 0,784*TG Petição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 23/59

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12,3*HG

- 5,7*MG + 2,1*(HG)² + 0,11*(MG)² + 0,021*(DD*HG) + 0,37*(DD*MG) + 0,75*(TG*HG) + 1,75*(HG*MG);

[0073] Deslocamento = 70,62 - 7,15*DD - 0,382*TG - 26,44*HG

- 14,12*MG + 2,29*(HG)² - 0,12*(MG)² + 1,48*(DD*HG) + 1,47*(DD*MG) + 1,42*(TG*HG) + 4,90*(HG*MG);

[0074] Potência de Tecido = 253,1 + 19,49*DD -17,6*TG 108,93*HG

- 40,8*MG + 21,9*(HG)² + 4,5*(MG)² - 6,44*(DD*HG) - 2,7*(DD*MG) + 6,7*(TG*HG) + 5,7*(HG*MG);

[0075] Impedância = 194,82 - 8,31 *DD - 7,2*TG - 112,78*HG

- 52,1 *MG + 18,98*(HG)² + 0,97*(MG)² + 0,19*(DD*HG) + 3,4*(DD*MG) + 6,84*(TG*HG) +16,1*(HG*MG); e [0076] Fase Máxima Carregada = 268,9 + 1,225*DD - 6,5*TG 157,5*HG

- 38,7*MG + 29,9*(HG)² + 3,23*(MG)².

[0077] Um exemplo de um conjunto de tal pelo menos uma equação acústica para o conjunto de transdutor 30' é como segue:

[0078] Sn-1 = 163,5*DD + 228,5*IG + 4001,6*TG + 2149,6*HG + 860,3*MG + 500,5*(IG)² - 1037,9*(IG*TG) - 454,1*(IG*HG)

- 231,3 *(IG*MG) - 9125,7;

[0079] Sn+1 = 2805,6*DD -1590,3 *IG + 34,4*TG + 1465,6*HG + 2652,4*MG - 168,1*(DD)² + 447,9*(IG)² -138,2*(MG)² 229,6*(IG*MG)

- 437,8*(HG*MG) - 15212,6; e [0080] Span-1 = 3713,9*DD - 2906,9*IG + 2757,1 *TG + 274,7*HG + 3160,6*MG - 214,6*(DD)² + 976,2*(IG)² - 190*(MG)² - 672,5*(IG*TG)

- 460,9*(IG*MG) - 19879,9.

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22/45 [0081] Nas nove equações acima, o diâmetro de projeto DD é o diâmetro (em milímetros) do componente de massa de extremidade 100 (o qual é igual ao diâmetro externo dos discos de transdutor piezoelétrico 42 da primeira e da segunda pluralidades empilhadas 40 e 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42), IG é o ganho de instrumento, o trans ganho TG é o primeiro ganho, o ganho de trompa HG é o segundo ganho, e o ganho de montante MG é o terceiro ganho. É notado que o diâmetro de projeto é também o diâmetro básico do conjunto de transdutor 30' como mostrado na Figura 5. As unidades para a margem de fase são Hertz, para a dissipação de potência são Watts, para o deslocamento são mícrons (pico a pico), para a potência de tecido são Watts, para a impedância são ohms, para a fase máxima carregada são graus, para Sn-1 são Hertz, para Sn+1 são Hertz, e para Span-1 são Hertz. As nove equações acima foram desenvolvidas para um exemplo específico do conjunto de transdutor 30' em que uma discussão de algumas das características do conjunto de transdutor específico segue. O conjunto de transdutor 30' específico operado em um modo de vibração longitudinal e incluído em um componente de massa de extremidade metálico 100 que consiste essencialmente em aço inoxidável, um componente de trompa de transdutor metálica 102 que consiste essencialmente em titânio, e um componente de montante de trompa de transdutor 104 que consiste essencialmente em titânio. O conjunto de transdutor específico incluía oito discos de PZT (transdutor piezoelétrico), de material tipo 8 em cada pilha (as dimensões de disco PZT eram: diâmetro externo (DD nas equações); 4,2 mm de diâmetro interno; e 2,34 mm de espessura). O diâmetro interno de PZT era de 0,5 mm (milímetros) radialmente separado das peças metálicas. A espiga tinha roscas 6-32 USC. Cada meia onda estava sintonizada com uma frequência fundamental longitudinal próxima de 55,5 KHz (kilo-Hertz) . Utilizando as nove equações acima, as requePetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 25/59

23/45 rentes construíram e testaram com sucesso um conjunto de transdutor no qual o DD foi escolhido ser 8 mm.

[0082] Uma técnica para desenvolver um conjunto similar de nove equações para um conjunto de transdutor diferente que inclui, por exemplo e sem limitação, uma diferente composição de componentes e/ou um diferente modo (ou modos misturados) de vibração e/ou discos de transdutor piezoelétrico com perímetros externos não circulares e/ou um conjunto de transdutor que tem um diferente número de seções de meia onda e/ou um conjunto de transdutor que tem um diferente número de estágios de ganho, etc., está daqui em diante descrita. Iniciar selecionando um projeto estatístico tal como o projeto BoxBehnken de experiências, no qual: (1) os fatores (isto é, as variáveis independentes) são o diâmetro de projeto do conjunto de transdutor, os estágios de ganho do conjunto de transdutor, e o ganho de instrumento; (2) as respostas para o desempenho acústico (dinâmico) (isto é, as variáveis independentes de desempenho acústico) são Sn+1, Sn1, e para Span-1; e (3) as respostas para o desempenho eletromecânico (isto é, as variáveis independentes eletromecânicas) são a impedância, a margem de fase, a potência de tecido, a dissipação de potência, o deslocamento e a fase máxima carregada. Criar a experiência selecionando as faixas de fatores. Utilizar um software de análise de elementos finitos tal como Abaqus, IDEAS, etc., resolver os casos na experiência para os modelos de elemento finitos do conjunto de transdutor. Analisar os dados utilizando um software estatístico comercial tal como o Minitab para desenvolver as equações relativas às respostas para os fatores. Simultaneamente resolver as equações para dimensionar os estágios de ganho para fornecer um desempenho acústico desejado com um instrumento preso específico e um desempenho eletromecânico desejado com um gerador específico conectado. Utilizando esta metodologia, uma pessoa versada na técnica pode

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24/45 desenvolver as equações, sem experiências indevidas, para qualquer conjunto de transdutor que inclui, por exemplo qualquer modo vibracional fundamental de interesse (longitudinal, torsional, de dobramento, de inchamento, etc.), qualquer seção transversal de projeto (incluindo uma seção transversal não circular), qualquer tipo de PZT, qualquer metal utilizado para as peças metálicas, etc. É notado que, em uma aplicação específica, todas as equações do conjunto de nove equações seriam ou não seriam utilizadas e/ou pelo menos uma diferente equação de desempenho acústico e/ou diferente equação de desempenho eletromecânico seriam inclusas. Uma pessoa versada na técnica pode utilizar diferentes fatores e respostas em um ou ambos o desempenho eletromecânico e o desempenho acústico.

[0083] Em um primeiro projeto da segunda expressão da modalidade das Figuras 2-13, o aparelho manual de ultrassom médico 28 inclui um componente de massa de extremidade metálico 100, um componente de trompa de transdutor metálico 102, e um componente de montante de trompa metálico 104. Os discos de transdutor piezoelétrico 42 da primeira e da segunda pluralidades empilhadas 40 e 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42 são discos anulares, e o componente de trompa de transdutor 102 tem as porções mais próxima e mais distante 106 e 108. Os discos de transdutor piezoelétrico 42 da primeira pluralidade empilhada 40 dos discos de transdutor piezoelétrico 42 circundam a porção mais próxima 106 do componente de trompa de transdutor 102, e os discos de transdutor piezoelétrico 42 da segunda pluralidade empilhada 44 dos discos de transdutor piezoelétrico 42 circundam a porção mais distante 108 do componente de trompa de transdutor 102.

[0084] Em uma variação do primeiro projeto, o componente de trompa de transdutor 102 tem uma porção intermediária 110. A porção intermediária 110 inclui o primeiro estágio de ganho 46 e inclui as porPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 27/59

25/45 ções de sede mais próxima e mais distante 112 e 114 que limitam o primeiro estágio de ganho 46. O componente de massa de extremidade 100 está disposto mais próximo da primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42. O componente de massa de extremidade 100 está preso roscado na porção mais próxima 106 do componente de trompa de transdutor 102 comprimindo a primeira modalidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42 contra a porção de sede mais próxima 112. Em uma construção, os planos de torque sobre o componente de massa de extremidade 100 e sobre o componente de trompa de transdutor 102 facilitam tal compressão.

[0085] Em uma modificação do primeiro projeto, o componente de montante de trompa 104 está disposto mais distante da segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42. O componente de montante de trompa 104 está preso roscável na porção mais distante 108 do componente de trompa de transdutor 102 comprimindo a segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42 contra a porção de sede mais distante 114. Em uma construção, os planos de torque sobre o componente de montante de trompa 104 e sobre o componente de trompa de transdutor 102 facilitam tal compressão. Em um exemplo, o componente de montante de trompa 104 tem uma porção mais próxima 116 a qual inclui o segundo estágio de ganho 60 e tem uma porção mais distante 118 a qual inclui o terceiro estágio de ganho 62.

[0086] Em uma implementação da segunda expressão da modalidade das Figuras 2-13, o aparelho manual de ultrassom médico 28 inclui um alojamento 120 (também denominado um alojamento médio), em que o alojamento 120 circunda o conjunto de transdutor 30'. Em uma variação, o aparelho manual de ultrassom médico 28 inclui um conjunto de batente anular 122 que tem uma pluralidade de batentes

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26/45 espaçados e que projetam-se para dentro 124. O conjunto de batente 122 circunda a primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42, em que os batentes 124 estão em contato com a primeira pluralidade empilhada 40 dos discos de transdutor piezoelétrico 42 mais próximos do primeiro nodo 36, e o alojamento 120 está em contato circundante com o conjunto de batente 122.

[0087] Em uma disposição da segunda expressão da modalidade das Figuras 2-13, o conjunto de transdutor 30' tem um eixo geométrico longitudinal 126, o alojamento 120 tem um flange de múltiplas orelhas para dentro 128, e o componente de montante de trompa 104 tem um flange de múltiplas orelhas para fora 130 disposto mais próximo do terceiro nodo 58 (e mais distante do flange de múltiplas orelhas para dentro 128 após primeiro alinhar as orelhas para a passagem e então girar relativamente para a não passagem). Nesta disposição, o aparelho manual 28 inclui um conjunto de cone de nariz 132 que tem um anel de múltiplas orelhas dielétrico 134 (tal como, mas não limitado a, um anel de múltiplas orelhas comprimido, elastomérico macio, isolante de vibração) disposto longitudinalmente entre (após primeiramente alinhar as orelhas para a passagem e então girar relativamente para a não passagem) e em contato com os flanges de múltiplas orelhas para dentro e para fora 128 e 130 e cobrindo e contactando o flange de múltiplas orelhas para fora 130. Nesta disposição, o alojamento 120 está em contato circundante com o anel de múltiplas orelhas 134. [0088] Em um exemplo, o conjunto de cone de nariz 132 inclui uma arruela dielétrica 136 longitudinalmente comprimida (tal como, mas não limitado a, uma arruela elastomérica) que topa mais distante o flange de múltiplas orelhas para fora 130 e inclui um cone de nariz anular 138 que topa mais distante a arruela 136. Neste exemplo, o alojamento 120 está em contato circundante com o cone de nariz 138. Em uma variação, o conjunto de cone de nariz 132 inclui uma primeira

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27/45 e uma segunda vedações de O-ring 140 e 142 como mostrado nas Figuras 3 e 9. Em uma modificação, o conjunto de cone de nariz 132 inclui os anéis condutores (eletricamente condutores) interno e externo

144 e 146 separados por um membro dielétrico anular 148 como mostrado na Figura 9.

[0089] No mesmo exemplo, o anel condutor externo 146 contacta o alojamento 120 e é um anel de terra (terra elétrico), e o anel condutor interno 144 é um anel ativo (eletricamente ativo) conectável (em parte por uma fiação 150) a uma saída de CA baixa de um gerador elétrico de ultrassom (não mostrado). O instrumento 76 tem uma chave (não mostrada) a qual está eletricamente conectada nos anéis condutores interno e externo 144 e 146 quando o instrumento 76 está preso na espiga 74. A chave controla o gerador elétrico de ultrassom. Em outras disposições, não mostradas, os anéis condutores interno e externo 144 e 146 são omitidos, e o gerador elétrico de ultrassom tem uma chave incorporada ou o aparelho manual tem uma chave.

[0090] No mesmo exemplo, o gerador tem saídas de CA alta positiva e negativa eletricamente conectáveis (em parte pela fiação 152 e por pontes 154) nos eletrodos 156 dispostos entre os discos de transdutor piezoelétrico adjacentes. Os discos de transdutor piezoelétrico 42 da primeira pluralidade empilhada 40 de discos de transdutor piezoelétrico 42 estão eletricamente isolados radialmente para dentro do componente de trompa de transdutor 102 por um primeiro cilindro dielétrico 158. Os discos de transdutor piezoelétrico 42 da segunda pluralidade empilhada 44 de discos de transdutor piezoelétrico 42 estão eletricamente isolados radialmente para dentro do componente de trompa de transdutor 102 por um segundo cilindro dielétrico 160. É notado que a espiga 74 estende-se mais distante do conjunto de cone de nariz 132, e que uma porção de extremidade mais próxima do cone de nariz 138 está disposta dentro, e montada por pressão em, uma porção de

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28/45 extremidade mais distante do alojamento 120.

[0091] No mesmo exemplo, o conjunto de batente 122 inclui os pinos 162 dos quais a fiação 152 estende-se para os eletrodos/pontes 156/154 para alimentar os discos de transdutor piezoelétrico 42. Em uma variação, o aparelho manual 28 inclui uma tampa de extremidade anular 164 que tem pinos (não mostrados) os quais acoplam os pinos 162 do conjunto de batente 122 quando uma porção de extremidade mais distante da tampa de extremidade 164 está disposta fora, e montada por pressão em, uma porção de extremidade mais próxima do alojamento 120. Isto faz com que o conjunto de batente 122 fique longitudinalmente preso entre uma sede anular interna (não mostrada) do alojamento 120 e uma sede anular interna (não mostrada) da tampa de extremidade 164.

[0092] No mesmo exemplo, o aparelho manual 28 inclui um cabo 166 que contém a fiação 150 e a fiação 152. O cabo 166 estende-se de uma porção de extremidade mais próxima da tampa de extremidade 164 para um plugue mais próximo 168. O plugue 168 é eletricamente conectável em um gerador elétrico de ultrassom (não mostrado).

[0093] Uma terceira modalidade da invenção está mostrada na Figura 15. Uma primeira expressão da modalidade da Figura 15 é para um aparelho manual de ultrassom médico 210 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 onda 212. O conjunto de transdutor 212 inclui uma primeira e uma segunda mais distante seções de meia onda 214 e 216 consecutivas, em que a primeira seção de meia onda 214 inclui um primeiro nodo 218 e a segunda seção de meia onda 216 inclui um segundo nodo 220. A primeira seção de meia onda 214 inclui uma primeira pluralidade empilhada 222 de discos de transdutor piezoelétrico 224, e a segunda seção de meia onda 216 inclui uma segunda pluralidade empilhada 226 de discos de transdutor

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29/45 piezoelétrico 224. O conjunto de transdutor 212 inclui um primeiro e um segundo estágios de ganho 228 e 230, em que o primeiro estágio de ganho 228 está localizado na primeira seção de meia onda 214 mais distante da primeira pluralidade empilhada 222 de discos de transdutor piezoelétrico 224, e em que o segundo estágio de ganho 230 está localizado na segunda seção de meia onda 216 mais distante da segunda pluralidade empilhada 226 de discos de transdutor piezoelétrico 224.

[0094] Uma primeira expressão de uma terceira modalidade da invenção é para um aparelho manual de ultrassom médico que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 onda. O conjunto de transdutor inclui uma primeira e uma segunda mais distante seções de meia onda consecutivas, em que a primeira seção de meia onda inclui um primeiro nodo e a segunda seção de meia onda inclui um segundo nodo. A primeira seção de meia onda inclui uma primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e a segunda seção de meia onda inclui uma segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico. O conjunto de transdutor inclui um primeiro e um segundo estágios de ganho, em que o primeiro estágio de ganho está localizado na primeira seção de meia onda mais distante da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e em que o segundo estágio de ganho está localizado na segunda seção de meia onda mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico.

[0095] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade da Figura 15, a segunda seção de meia onda 216 termina em uma espiga 232 a qual é fixável a um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável 234. Em uma variação, a espiga 232 inclui uma porção roscada mais próxima 242 e inclui uma porção não roscada mais distante 244 adjacente à porção roscada mais próxima 242,

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30/45 em que a porção roscada mais próxima 242 é roscavelmente fixável no instrumento 234. Exemplos de fixações sem espiga e/ou não roscável são deixados para aqueles versados na técnica. Um método para sintonizar o aparelho manual 210 é idêntico ao método para sintonizar o aparelho manual 28 anteriormente descrito.

[0096] Em uma disposição da primeira expressão da modalidade da Figura 15, a primeira pluralidade empilhada 222 de discos de transdutor piezoelétrico 224 está substancialmente centrada ao redor do primeiro nodo 218, e a segunda pluralidade empilhada 226 de discos de transdutor piezoelétrico 224 está disposta mais próxima do segundo nodo 220. Em uma variação, o primeiro estágio de ganho 228 tem uma extremidade mais próxima 236 a qual está espaçada mais distante da primeira pluralidade empilhada 222 de discos de transdutor piezoelétrico 224 e tem uma extremidade mais distante 238 a qual está disposta mais próxima de um antinodo comum 240 da primeira e da segunda seções de meia onda 214 e 216. Em um exemplo, o primeiro estágio de ganho 228 inclui uma pluralidade empilhada 246 de discos de transdutor piezoelétrico 224'. Em outro exemplo, não mostrado, o primeiro estágio de ganho não tem nenhum disco de transdutor piezoelétrico. É notado que um aparelho manual de operação 210 terá um antinodo mais próximo na extremidade mais próxima do conjunto de transdutor 212 e um antinodo mais distante na extremidade mais distante do conjunto de transdutor 212.

[0097] Uma quarta modalidade da invenção está mostrada na Figura 16. Uma primeira expressão da modalidade da Figura 16 é para um aparelho manual de ultrassom médico 310 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1/2 onda 312. O conjunto de transdutor 312 inclui um antinodo mais próximo 314, um antinodo mais distante 316, e um nodo 318 localizado entre os antinodos mais próximo e mais distante 314 e 316. O conjunto de transdutor 312 inclui uma

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31/45 primeira pluralidade empilhada 320 de discos de transdutor piezoelétrico 322 localizada mais próxima do nodo 318, uma segunda pluralidade empilhada 324 de discos de transdutor piezoelétrico 322' localizada mais distante do nodo 318, e um estágio de ganho 326 localizado mais distante da segunda pluralidade empilhada 324 de discos de transdutor piezoelétrico 322'.

[0098] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade da Figura 16, o conjunto de transdutor 312 termina mais distante em uma espiga 328 a qual é fixável a um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável 330. Em uma variação, a espiga 328 inclui uma porção roscada mais próxima 332 e inclui uma porção não roscada mais distante 334 adjacente à porção roscada mais próxima 332, em que a porção roscada mais próxima 332 é roscavelmente fixável no instrumento 330. Exemplos de fixações sem espiga e/ou não roscável são deixados para aqueles versados na técnica. Um método para sintonizar o aparelho manual 310 é idêntico ao método para sintonizar o aparelho manual 28 anteriormente descrito.

[0099] Uma quinta modalidade da invenção está mostrada na Figura 17. Uma primeira expressão da modalidade da Figura 17 é para um sistema de ultrassom médico 410 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 412 e um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável 414. O conjunto de transdutor 412 tem um ganho unitário e tem uma porção de extremidade mais distante 418. O instrumento 414 é fixável (e em um exemplo está preso) na porção de extremidade mais distante 418 do conjunto de transdutor 412 e tem pelo menos um estágio de ganho 420, 422, 424 e 426. [00100] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade da Figura 17, o pelo menos um estágio de ganho 420, 422, 424 e 426 inclui uma pluralidade de estágios de ganho 420, 422, 424 e 426. Em uma variação, cada estágio de ganho 420, 422, 424 e 426 tem

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32/45 uma extremidade mais próxima 428 disposta mais próxima de um nodo 430 correspondente do instrumento 414 e tem uma extremidade mais distante 432 disposta mais próxima de um antinodo 434 correspondente do instrumento para maximizar o deslocamento na extremidade mais distante 436 do instrumento 414. Em uma implementação da modalidade da Figura 17, o conjunto de transdutor 412 inclui uma pluralidade empilhada 438 de discos de transdutor piezoelétrico 440. Em um exemplo, o conjunto de transdutor (ganho unitário) 412 deve ter uma potência e um calor menos quiescente do que um conjunto de transdutor de alto ganho e deve prover uma melhor vedação (devido a menos vibração nodal) do que um conjunto de transdutor de alto ganho. No mesmo ou em um diferente exemplo, o conjunto de transdutor (ganho unitário) 412 deve prover um aparelho manual 412 menor e deve prover o potencial para uma conexão rápida de um instrumento 414 (tal como um bisturi) no aparelho manual 412.

[00101] Uma sexta modalidade da invenção está mostrada na Figura 18. Uma primeira expressão da modalidade da Figura 16 é para um sistema de ultrassom médico 442 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 444 e um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável 446. O conjunto de transdutor 444 tem uma porção de extremidade mais distante 450. O instrumento 446 é fixável (e em um exemplo está preso) na porção de extremidade mais distante 450 do conjunto de transdutor 444. O conjunto de transdutor 444 e o instrumento 446 preso juntos tem um comprimento de onda de operação. O conjunto de transdutor 444 sozinho tem um comprimento o qual é pelo menos igual a 1/4 do comprimento de onda de operação e o qual é menor do que 1/2 do comprimento de onda de operação. O conjunto de transdutor 444 e o instrumento 446 preso juntos tem um comprimento igual a N vezes 1/2 do comprimento de onda de operação, em que N é um número inteiro positivo não zero.

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33/45 [00102] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade da Figura 18, N é igual a um. Em uma variação, o conjunto de transdutor 444 e o instrumento 446 preso juntos tem um nodo 452, e o conjunto de transdutor 444 inclui o nodo 452. Em uma modificação, o conjunto de transdutor 444 inclui uma pluralidade empilhada 454 de discos de transdutor piezoelétrico 456. Em um exemplo, o conjunto de transdutor 444 inclui um flange 458 disposto mais próximo do nodo 452. Em uma primeira construção, o flange 458 está disposto mais próximo do nodo 452 com o instrumento 446 preso no flange 458 e com a pluralidade empilhada 454 de discos de transdutor piezoelétrico 456 disposta mais próxima e topando no flange 458.

[00103] Em uma segunda construção, como mostrado na modalidade alternativa da Figura 19, o flange 460 do conjunto de transdutor 462 está disposto mais distante do nodo 464 com o instrumento 466 preso no flange 460 com a pluralidade empilhada 468 de discos de transdutor piezoelétrico 470 disposta mais próxima e topando no flange 460. Em uma terceira construção, como mostrado na modalidade alternativa da Figura 20, o flange 472 do conjunto de transdutor 474 está substancialmente centrado no nodo 476 com o instrumento 478 preso no flange 472, com a pluralidade empilhada 480 de discos de transdutor piezoelétrico 482 disposta mais próxima e topando no flange 472, e com uma pluralidade empilhada 484 adicional de discos de transdutor piezoelétrico 482 disposta mais distante e topando no flange 472.

[00104] Uma sétima modalidade da invenção está mostrada na Figura 21. Uma primeira expressão da modalidade da Figura 21 é para um aparelho manual de ultrassom médico 510 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 512. O conjunto de transdutor 512 tem nodos mais próximo e mais distante 514 e 516. O conjunto de transdutor 512 tem uma primeira característica de montagem de conPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 36/59

34/45 junto de transdutor no alojamento 518 disposta mais próxima do nodo mais próximo 514 e uma segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 520 disposta mais próxima do nodo mais distante 516. O conjunto de transdutor 512 não tem nenhuma característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento adicional.

[00105] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade da Figura 21, o aparelho manual 510 inclui um alojamento 522 que tem uma abertura 524 e que circunda o conjunto de transdutor 512, em que o conjunto de transdutor 512 é inserível no alojamento 522 através da abertura 524. Em uma variação, o conjunto de transdutor 512 inclui uma pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico 528. Em um primeiro exemplo, a primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 518 é um primeiro flange para fora do conjunto de transdutor 512, e a segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 520 é um segundo flange para fora do conjunto de transdutor 512, em que o primeiro flange para fora projeta-se mais (ou menos) do que o segundo flange para fora.

[00106] Em um segundo exemplo, como mostrado na modalidade alternativa da Figura 22, a primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 530 é um flange para fora do conjunto de transdutor 532, e a segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 534 é uma ranhura de O-ring do conjunto de transdutor 532. O flange para fora projeta-se mais (ou menos) do que um O-ring (não mostrado) disposto dentro da ranhura de O-ring.

[00107] Em um terceiro exemplo, como mostrado na modalidade alternativa da Figura 23, a primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 536 é uma ranhura de O-ring do

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35/45 conjunto de transdutor 538, e a segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 540 é um flange para fora do conjunto de transdutor 538. Um O-ring disposto dentro da ranhura de O-ring projeta-se mais (ou menos) do que o flange para fora.

[00108] Em um quarto exemplo, como mostrado na modalidade alternativa da Figura 24, a primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 542 é uma primeira ranhura de Oring do conjunto de transdutor 544, e a segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 546 é uma segunda ranhura de O-ring do conjunto de transdutor 544. Um primeiro O-ring (não mostrado) disposto dentro da primeira ranhura de O-ring projetase mais (ou menos) do que um segundo O-ring (não mostrado) disposto dentro da segunda ranhura de O-ring.

[00109] Em um quinto exemplo, como mostrado na modalidade alternativa da Figura 25, a primeira característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 548 é um primeiro par de flanges para fora de limitação de O-ring do conjunto de transdutor 550, e a segunda característica de montagem de conjunto de transdutor no alojamento 552 é um segundo par de flanges para fora de limitação de Oring do conjunto de transdutor 550. Um primeiro O-ring (não mostrado) limitado pelo primeiro par de flanges para fora de limitação de O-ring projeta-se mais (ou menos) do que um segundo O-ring (não mostrado) limitado pelo segundo par de flanges para fora de limitação de O-ring. [00110] Uma oitava modalidade da invenção está mostrada nas Figuras 26-29. Uma primeira expressão da modalidade das Figuras 2619 é para um aparelho manual de ultrassom médico 610 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 612 e um conjunto de conector anular 614 (o qual é também denominado um conjunto de batente anular). O conjunto de transdutor 612 inclui um componente de massa de extremidade metálico 616, um disco de transdutor piezoeléPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 38/59

36/45 trico 618, e um eletrodo 620. O disco de transdutor piezoelétrico 618 está localizado mais distante do componente de massa de extremidade 616 e está em contato elétrico com o eletrodo 620. O conjunto de conector 614 circunda o conjunto de transdutor 612, está em contato elétrico (tal como pelo menos em parte pela fiação 623) com o eletrodo 620, e é eletricamente conectável a um gerador elétrico de ultrassom 622.

[00111] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade das Figuras 26-29, o aparelho manual de ultrassom médico 610 inclui um cabo elétrico 624 e um soquete de cabo 626, em que o cabo 624 tem uma extremidade mais próxima 628 eletricamente conectável no gerador elétrico de ultrassom 622 e tem uma extremidade mais distante 630 eletricamente conectada no soquete de cabo 626, e em que o componente de massa de extremidade 616 é disponível dentro do soquete de cabo 626. Em uma variação, o soquete de cabo 626 tem pinos de conector 632, e o conjunto de conector 614 tem pinos de conector 634 os quais são acopláveis com os pinos de conector 632 do soquete de cabo 626. Em uma modificação, o aparelho manual 610 inclui uma tampa de extremidade 636, em que o soquete de cabo 626 é disponível dentro da tampa de extremidade 636. Em um exemplo, o aparelho manual 610 inclui um alojamento 638, em que o alojamento 638 circunda o conjunto de conector 614 e tem uma porção de extremidade mais próxima 640, e em que a tampa de extremidade 636 tem uma porção de extremidade mais distante 642 a qual é fixável por montagem por pressão na porção de extremidade mais próxima 640 do alojamento 638.

[00112] Uma segunda expressão da modalidade das Figuras 26-29 é para um aparelho manual de ultrassom médico 610 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 612 e um conjunto de conector anular 614. O conjunto de transdutor 612 inclui um componente

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37/45 de massa de extremidade metálico 616, uma pluralidade empilhada 644 de discos de transdutor piezoelétrico 618, e eletrodos 620. A pluralidade empilhada 644 de discos de transdutor piezoelétrico 618 está localizada mais distante do componente de massa de extremidade 616. Cada disco de transdutor piezoelétrico 618 está em contato elétrico com um eletrodo 620 correspondente. O conjunto de conector 614 circunda o conjunto de transdutor 612, está em contato elétrico (tal como pelo menos em parte pela fiação 623) com os eletrodos 620, e está eletricamente conectado a um soquete de cabo 626 o qual é eletricamente conectável a um gerador elétrico de ultrassom 622.

[00113] É notado que na Figura 27, o mais à esquerda dos dois discos de transdutor piezoelétrico 618 mostrados está em contato elétrico com o mais à esquerda (mas não com o mais à direita) dos dois eletrodos 620 mostrados e o mais à direita dos dois discos de transdutor piezoelétrico 618 mostrados está em contato elétrico com o mais à direita (mas não com o mais à esquerda) dos dois eletrodos 620 mostrados.

[00114] Em uma possibilidade da segunda expressão da modalidade das Figuras 26-29, o aparelho manual de ultrassom médico 610 inclui um cabo elétrico 624, em que o cabo 624 tem uma extremidade mais próxima 628 eletricamente conectável no gerador 622 e tem uma extremidade mais distante 630 eletricamente conectada no soquete de cabo 626, e em que o componente de massa de extremidade 616 está disposto dentro do soquete de cabo 626. Em uma variação, o soquete de cabo 626 tem pinos de conector 632, e o conjunto de conector 614 tem pinos de conector 634 os quais são acopláveis com os pinos de conector 632 do soquete de cabo 626. Em uma modificação, o aparelho manual 610 inclui uma tampa de extremidade 636, em que o soquete de cabo 626 está disposto dentro da tampa de extremidade 636. Em um exemplo, o aparelho manual 610 inclui um alojamento 638, em

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38/45 que o alojamento 638 circunda o conjunto de conector 614 e tem uma porção de extremidade mais próxima 640, e em que a tampa de extremidade 636 tem uma porção de extremidade mais distante 642 a qual está presa por montagem por pressão na porção de extremidade mais próxima 640 do alojamento 638.

[00115] Uma nona modalidade da invenção está mostrada nas Figuras 30-32. Uma primeira expressão da modalidade das Figuras 3032 é para um aparelho manual de ultrassom médico 710 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 712, um anel condutor interno 714, e um anel condutor externo 716. O conjunto de transdutor 714 é eletricamente conectável a um gerador elétrico de ultrassom 718, tem um eixo geométrico longitudinal 720, e é fixável a um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável 722 que tem uma chave 744 a qual tem uma posição aberta e uma posição fechada. O anel condutor interno 714 está substancialmente coaxialmente alinhado com o eixo geométrico longitudinal 720, circunda o conjunto de transdutor 712, e tem uma primeira superfície anular que faceia mais distante 746. O anel condutor externo 716 está substancialmente coaxialmente alinhado com o eixo geométrico longitudinal 720, circunda o conjunto de transdutor 712, e tem uma segunda superfície anular que faceia mais distante 748. O anel condutor externo 716 está eletricamente isolado do anel condutor interno 714. A primeira e a segunda superfícies anulares 746 e 748 estão em contato elétrico com a chave 744 do instrumento 722 preso quando a chave 744 está na posição fechada. Os anéis condutores interno e externo 714 e 716 são eletricamente conectáveis no gerador 718, e a chave 744 do instrumento 722 preso controla o gerador 718 conectado.

[00116] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade das Figuras 30-32, o conjunto de transdutor 712 está preso no instrumento 722. Em uma variação, o conjunto de transdutor 712 termina

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39/45 mais distante em uma espiga 750 a qual é fixável no instrumento 722. Em uma modificação, a espiga 750 é roscadamente fixável no instrumento 722.

[00117] Em uma implementação da primeira expressão da modalidade das Figuras 30-32, o aparelho manual 710 inclui um membro dielétrico anular 758, em que os anéis condutores interno e externo 714 e 716 estão separados pelo membro dielétrico 758. Em uma variação, os anéis condutores interno e externo 714 e 716 estão eletricamente conectados no gerador 718. Em uma variação, um cabo elétrico 752 estende-se do aparelho manual 710 até um plugue mais próximo 754 o qual é fixável no gerador 718, e uma fiação 756 estende-se do cabo 752 dentro do aparelho manual 710 até o conjunto de transdutor 712, até o anel condutor interno 714, e até o anel condutor externo 716. Em uma variação alternativa, não mostrada, a fiação não estende-se diretamente do cabo até o anel condutor externo mas estende-se até o alojamento o qual contacta eletricamente o anel condutor externo, em que o alojamento serve como um terra elétrico. Em um exemplo, o conjunto de transdutor 712 está preso no instrumento 722.

[00118] Em uma construção da primeira expressão da modalidade das Figuras 30-32, o fechamento da chave 744 faz com que um primeiro pino de chave 760 contacte eletricamente o anel condutor interno 714 e faz com que um segundo pino de chave 762 contacte eletricamente o anel condutor externo 716. Na mesma ou em uma diferente construção, o aparelho manual 710 inclui um alojamento 764 e um conjunto de cone de nariz 766, em que o conjunto de cone de nariz 766 está preso no alojamento 764 e inclui o anel condutor interno 714, o anel condutor externo 716 e o membro dielétrico 758. Em uma modificação, montante 768 dispostos nos nodos do conjunto de transdutor 712 prendem o conjunto de transdutor 712 dentro do e no alojamento 764, em que os montantes 768 tem aberturas para passar a fiação 756

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40/45 do cabo 752 para os anéis condutores interno e externo 714 e 716. [00119] Em uma aplicação da primeira expressão da modalidade das Figuras 30-32, o instrumento 722 tem uma porção ultrasonicamente vibrável 770 a qual é fixável na espiga 750 e tem uma porção não vibrável circundante 772. A porção não vibrável 772 circunda a porção vibrável 770 e inclui a chave 744. Em uma variação, a chave 744 é uma chave de dois botões (tal como aquela descrita nas Publicações de Pedido de Patente U.S. Números 2004/0147947 e 2002/0057541). Em outra variação, não mostrada, a chave é uma chave de um botão. Outros projetos de chave e modos de controle de gerador pela chave são deixados para aqueles versados na técnica. [00120] Uma décima modalidade da invenção está mostrada nas Figuras 33-35. Uma primeira expressão da modalidade das Figuras 33-35 é para um aparelho manual de ultrassom médico 810 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 812, um alojamento 814, um montante 816, e uma unidade de batente anular 818. O alojamento 814 circunda o conjunto de transdutor 812. O montante 816 fixa articulado o conjunto de transdutor 812 no alojamento 814. A unidade de batente 818 está presa no alojamento 814 e inclui uma pluralidade de batentes espaçados e que projetam-se para dentro 820. Nenhum dos batentes 820 está em contato com o conjunto de transdutor 812 quando o conjunto de transdutor 812 não está sob uma carga de articulação (como mostrado na Figura 34). Pelo menos um dos batentes 820 está em contato com o conjunto de transdutor 812 quando o conjunto de transdutor 812 está sob a carga de articulação (como mostrado na Figura 35).

[00121] Uma carga de articulação é uma carga a qual faz com que o conjunto de transdutor 812 articular ao redor do montante 816 em relação ao alojamento 814. Em uma aplicação, o conjunto de transdutor 812 termina mais distante em uma espiga 822, e um instrumento

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41/45 de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável (não mostrado) é fixável na espiga 822. Em um exemplo, uma carga de articulação é produzida quando um cirurgião segura o alojamento 814 e pressiona sobre o tecido do paciente com a extremidade mais distante do instrumento preso o que faz com que o conjunto de transdutor 812 articule ao redor do montante 816 em relação ao alojamento 814 e faz com que o conjunto de transdutor 812 mais próximo do montante 816 contacte pelo menos um dos batentes 820 como mostrado na Figura 35. É notado que uma pequena área de contato do conjunto de transdutor 812 com os batentes 820 deve reduzir o amortecimento e a perda de potência.

[00122] Em uma construção da primeira expressão da modalidade das Figuras 33-35, o montante 816 inclui um anel elastomérico. Outras construções e tipos de montantes são deixados para os versados na técnica.

[00123] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade das Figuras 33-35, o conjunto de transdutor 812 tem um nodo mais distante 826, e o montante 816 está em contato com o conjunto de transdutor 812 mais próximo do nodo mais distante 826, em uma variação, o conjunto de transdutor 812 tem um nodo mais próximo 828, e a unidade de batente 818 está disposta mais próxima do nodo mais próximo 828. Em um exemplo, a unidade de batente 818 está presa por montagem por pressão no alojamento 814. Em uma ilustração, o conjunto de transdutor 812 é um conjunto de transdutor de 1 1/2 onda. [00124] Uma décima modalidade da invenção está mostrada nas Figuras 36-42. Uma primeira expressão da modalidade das Figuras 36-42 é para um aparelho manual de ultrassom médico 910 que inclui um conjunto de transdutor de ultrassom médico 912, pelo menos um membro de montagem 914, e um primeiro componente de alojamento 916. O conjunto de transdutor 912 tem um eixo geométrico longitudinal

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918 e tem uma ranhura de superfície circunferencial substancialmente coaxialmente alinhada 920. O pelo menos um membro de montagem 914 é pelo menos parcialmente anular e tem uma porção interna 922 localizada dentro da ranhura de superfície 920. O primeiro componente de alojamento 916 circunda o conjunto de transdutor 912 e tem uma porção de extremidade mais distante 924 que inclui uma superfície anular que faceia longitudinalmente 926 com uma sede rebaixada 928. O pelo menos um membro de montagem 914 tem pelo menos uma porção mais próxima 930 localizada dentro da sede 928.

[00125] Em uma primeira construção da primeira expressão da modalidade das Figuras 36-42, o pelo menos um membro de montagem 914 é um membro de montagem monolítico parcialmente anular. Em uma segunda construção, não mostrada, o pelo menos um membro de montagem inclui uma pluralidade (tal como dois) de membros de montagem disposta em uma disposição parcialmente anular. Na escolha de materiais, o pelo menos um membro de montagem 914 é dielétrico (ou pelo menos a porção interna 922 é dielétrica ou revestida com um material dielétrico) para isolar eletricamente a porção de extremidade mais distante 924 do primeiro componente de alojamento 916 da ranhura de superfície 920 do conjunto de transdutor 912. Em um exemplo, o pelo menos um membro de montagem 914 é elastomérico. Em um emprego, a folga, quando o pelo menos um membro de montagem 914 tem uma construção parcialmente anular, permite a passagem de fiação (não mostrada). Outras construções, incluindo as construções totalmente anulares, são deixadas para aqueles versados na técnica. [00126] Em uma possibilidade da primeira expressão da modalidade das Figuras 36-42, o aparelho manual 910 inclui um segundo componente de alojamento 932 que circunda o conjunto de transdutor 912 e que tem uma porção de extremidade mais próxima 934 a qual circunda e está presa na porção de extremidade mais distante 924 do

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43/45 primeiro componente de alojamento 916. Em uma variação, a porção de extremidade mais próxima 934 do segundo componente de alojamento 932 inclui uma saliência anular interna 936 a qual assenta contra uma porção mais distante 938 do pelo menos um membro de montagem 914. Em uma variação, a porção de extremidade mais próxima 934 do segundo componente de alojamento 932 está presa por montagem por pressão na porção de extremidade mais distante 924 do primeiro componente de alojamento 916. Em um exemplo, o conjunto de transdutor 912 tem um nodo mais distante 940, e a ranhura de superfície 920 está disposta mais próxima do nodo mais distante 940. [00127] Em um emprego da primeira expressão da modalidade das Figuras 36-42, o primeiro componente de alojamento 916 é referido como o alojamento e o segundo componente de alojamento 932 é referido como o cone de nariz. É notado que na Figura 37 esquemática, o conjunto de transdutor 912 está mostrado com pontes 942, em que as pontes foram discutidas em uma ou mais modalidades anteriores. [00128] Em um primeiro método de montagem do aparelho manual 910, a extremidade mais próxima (a extremidade esquerda na Figura 37) do conjunto de transdutor 912 não é convencionalmente inserida na abertura de extremidade mais distante (a abertura de extremidade direita na Figura 37) do primeiro componente de alojamento 916, em que as pontes protuberantes 942 e a fiação (não mostrada) na pluralidade empilhada (ou pluralidades empilhadas) de discos de transdutor piezoelétrico (não mostrados) do conjunto de transdutor 912 precisam ser pescados através da abertura de extremidade mais distante estreita. Ao contrário, fazendo com que o pelo menos um membro de montagem 914 seja uma peça separada (ou peças separadas) do conjunto de transdutor 912 e atue como um flange de montagem de conjunto de transdutor convencional, a extremidade mais distante (a extremidade direita na Figura 37) do conjunto de transdutor 912 é inserida na aberPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 46/59

44/45 tura de extremidade mais próxima (a abertura de extremidade esquerda na Figura 37) do primeiro componente de alojamento 916, e empurrada para a posição mostrada na Figura 38 expondo a ranhura de superfície 920 do conjunto de transdutor 912 além da extremidade mais distante (o lado direito na Figura 38) do primeiro componente de alojamento 916.

[00129] Continuando com a montagem, então o pelo menos um membro de montagem 914 é instalado dentro da ranhura de superfície 920 como mostrado na Figura 39. Então, o conjunto de transdutor 912 é movido para mais próximo dentro do primeiro componente de alojamento 916 para assentar a porção mais próxima 930 do pelo menos um membro de montagem 914 dentro da sede rebaixada 928 na superfície que faceia longitudinalmente 926 da porção de extremidade mais distante 924 do primeiro componente de alojamento 916 como mostrado na Figura 40. Então, a porção de extremidade mais próxima 934 do segundo componente de alojamento 932 é presa por montagem por pressão na porção de extremidade mais distante 924 do primeiro componente de alojamento 916 como mostrado na Figura 36. [00130] Em uma disposição da primeira expressão da modalidade das Figuras 36-42, o pelo menos um membro de montagem 914 tem pelo menos um plano periférico 944 o qual acopla pelo menos um plano periférico 946 correspondente sobre a sede rebaixada 928 da superfície que faceia longitudinalmente 926 da porção de extremidade mais distante 924 do primeiro componente de alojamento 916. Isto impede a rotação do pelo menos um membro de montagem 914. Na mesma ou em uma diferente disposição, o pelo menos um membro de montagem 914 é flexível (isto é, pode ser flexionado por uma pessoa adulta de força média) para facilitar a instalação.

[00131] Diversos benefícios e vantagens são obtidos das uma ou mais das expressões de modalidades da invenção. Em um exemplo,

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45/45 uma ou mais de todas as expressões de modalidades da invenção ajudam a permitir que um conjunto de transdutor de ultrassom médico de tamanho relativamente pequeno provenha um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável preso com um deslocamento desejavelmente alto (isto é, uma grande amplitude vibracional) que resulta em uma aparelho manual de tamanho relativamente pequeno o qual é adequado para um cirurgião segurar e utilizar em uma cirurgia precisa e delicada.

[00132] Apesar da presente invenção ter sido ilustrada por uma descrição de suas diversas expressões, modalidades, e exemplos, etc., não é a intenção dos requerentes restringir ou limitar o espírito e o escopo das reivindicações anexas a tais detalhes. Numerosas outras variações, mudanças e substituições ocorrerão àqueles versados na técnica sem afastar-se do escopo da invenção. Será compreendido que a descrição acima está provida como exemplo, e que outras modificações podem ocorrer àqueles versados na técnica sem afastar-se do escopo e do espírito das Reivindicações anexas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho manual de ultrassom médico (48,210) compreendendo um conjunto de transdutor de ultrassom médico (50,212) em que o conjunto de transdutor inclui uma primeira e uma segunda seções de meia onda consecutivas (214,216,94), em que a primeira seção de meia onda inclui um primeiro nodo (218) e a segunda seção de meia onda inclui um segundo nodo (220), em que a primeira seção de meia onda (214) inclui um primeiro disco de transdutor piezoelétrico (224) centrado ao redor do primeiro nodo (218), e a segunda seção de meia onda (216) inclui um segundo disco de transdutor piezoelétrico (224) centrado ao redor do segundo nodo (220), e em que o conjunto de transdutor inclui um estágio de ganho (52,228) disposto entre o primeiro e o segundo discos de transdutor piezoelétrico (224), caracterizado pelo fato que o estágio de ganho (52,228) inclui uma pluralidade empilhada (246,54) de discos de transdutor piezoelétrico (224',42').
2. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o conjunto de transdutor de ultrassom médico (50) compreende um conjunto de transdutor de ultrassom médico de 1 1/2 onda (50), em que o conjunto de transdutor ainda inclui uma terceira mais distante seções de meia onda (86), em que a terceira seção de meia onda (86) inclui um terceiro nodo (98), em que o conjunto de transdutor (50) inclui primeiro, segundo e terceiro estágios de ganho (52,82), em que o primeiro estágio de ganho (52) está disposto na primeira seção de meia onda mais distante da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, em que o segundo estágio de ganho (82) está disposto na segunda seção de meia onda mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e em que o terceiro estágio de ganho estende-se mais distante do terceiro nodo (98) mais próximo.

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3. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que o primeiro estágio de ganho (52) tem uma extremidade mais próxima a qual está espaçada mais distante da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico e tem uma extremidade mais distante a qual está disposta mais próxima de um antinodo comum da primeira e da segunda seções de meia onda (94).
4. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que o segundo estágio de ganho (82) tem uma extremidade mais próxima a qual está espaçada mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico e tem uma extremidade mais distante a qual está disposta mais próxima de um antinodo comum da segunda e da terceira seções de meia onda (94,86).
5. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que a terceira seção de meia onda (86) termina mais distante em uma espiga a qual é fixável em um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável.
6. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato que a espiga inclui uma porção roscada mais próxima e inclui uma porção não roscada mais distante adjacente à porção roscada mais próxima, e em que a porção roscada mais próxima é roscadamente fixável no instrumento.
7. Aparelho manual de ultrassom médico de acordo, com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato que o primeiro estágio de ganho (52) inclui uma pluralidade empilhada (54) de discos de transdutor piezoelétrico (42') e o segundo estágio de ganho (82) inclui uma pluralidade empilhada (84) de discos de transdutor piezoelétrico (42').
8. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato que a terceira seção de meia

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3/6 onda (86) inclui uma pluralidade empilhada (88) de discos de transdutor piezoelétrico (42') que tem uma extremidade mais próxima (90) a qual está espaçada mais distante do antinodo comum (92) da segunda e da terceira seções de meia onda (94,86) e que tem uma extremidade mais distante (96) a qual está disposta próxima do terceiro nodo (98).
9. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que também inclui um componente de massa de extremidade metálico, um componente de trompa de transdutor metálico, e um componente de montante de trompa metálico, em que os discos de transdutor piezoelétrico da primeira e da segunda pluralidades empilhadas de discos de transdutor piezoelétrico são discos anulares, em que o componente de trompa de transdutor tem as porções mais próxima e mais distante, em que os discos de transdutor piezoelétrico da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico circundam a porção mais próxima do componente de trompa de transdutor, e os discos de transdutor piezoelétrico da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico circundam a porção mais distante do componente de trompa de transdutor.
10. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que o componente de trompa de transdutor tem uma porção intermediária que inclui o primeiro estágio de ganho e que inclui as porções de sede mais próxima e mais distante que limitam o primeiro estágio de ganho, em que o componente de massa de extremidade está disposto mais próximo da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico e está preso roscável na porção mais próxima do componente de trompa de transdutor que comprime a primeira modalidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico contra a porção de sede mais próxima.
11. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com

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4/6 a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que o componente de montante de trompa está disposto mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico e está preso roscável na porção mais distante do componente de trompa de transdutor comprimindo a segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico contra a porção de sede mais distante.
12. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o componente de montante de trompa tem uma porção mais próxima a qual inclui o segundo estágio de ganho e uma porção mais distante a qual inclui o terceiro estágio de ganho.
13. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato que também inclui um alojamento, em que o alojamento circunda o conjunto de transdutor.
14. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que também inclui um conjunto de batente anular que tem uma pluralidade de batentes espaçados e que projetam-se para dentro, em que o conjunto de batente circunda a primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, em que os batentes estão em contato com a primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico mais próximos do primeiro nodo, e em que o alojamento está em contato circundante com o conjunto de batente.
15. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que o conjunto de transdutor tem um eixo geométrico longitudinal, em que o alojamento tem um flange de múltiplas orelhas para dentro, em que o componente de montante de trompa tem um flange de múltiplas orelhas para fora disposto mais próximo do terceiro nodo, e também incluindo um conjunto de cone de nariz que tem um anel de múltiplas orelhas dielétrico disPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 52/59

5/6 posto longitudinalmente entre e em contato com os flanges de múltiplas orelhas para dentro e para fora e cobrindo e contatando o flange de múltiplas orelhas para fora, e em que o alojamento está em contato circundante com o anel de múltiplas orelhas.
16. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato que o conjunto de cone de nariz inclui uma arruela dielétrica longitudinalmente comprimida mais distante que topa o flange de múltiplas orelhas para fora e inclui um cone de nariz anular que topa mais distante a arruela, e em que o alojamento está em contato circundante com o cone de nariz.
17. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o conjunto de transdutor (212) inclui um primeiro e um segundo estágios de ganho, em que o primeiro estágio de ganho (228) está disposto na primeira seção de meia onda mais distante da primeira pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico, e em que o segundo estágio de ganho (230) está disposto na segunda seção de meia onda mais distante da segunda pluralidade empilhada de discos de transdutor piezoelétrico.
18. Aparelho manual de ultrassom médico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que a segunda seção de meia onda termina mais distante em uma espiga a qual é fixável em um instrumento de tratamento médico ultra-sonicamente vibrável, em que a espiga inclui uma porção roscada mais próxima e inclui uma porção não roscada mais distante adjacente à porção roscada mais próxima, e em que a porção roscada mais próxima está presa roscável no instrumento.
19. Método para sintonizar o aparelho manual de ultrassom médico conforme definido na reivindicação 6, caracterizado pelo fato que compreende as etapas de:

a) medir uma frequência fundamental do conjunto de transPetição 870180045305, de 28/05/2018, pág. 53/59

6/6 dutor (50);

b) determinar uma frequência fundamental desejada do conjunto de transdutor (50), em que a frequência fundamental desejada é maior do que a frequência fundamental medida; e

c) usinar pelo menos a porção não roscada mais distante para casar a frequência fundamental medida com a frequência fundamental desejada dentro de um limite predeterminado.
20. Método para sintonizar o aparelho manual de ultrassom médico conforme definido na reivindicação 18, caracterizado pelo fato que compreende as etapas de:

a) medir uma frequência fundamental do conjunto de transdutor, determinando uma frequência fundamental desejada do conjunto de transdutor, em que a frequência fundamental desejada é maior do que a frequência fundamental medida; e

b) usinar pelo menos a porção não roscada mais distante para casar a frequência fundamental medida com a frequência fundamental desejada dentro de um limite predeterminado.

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FIO. 1