CN106572863A - 超声手术器械组件、相关附件和相关的手术方法 - Google Patents

Abstract

一种超声手术器械组件，包括手持件、设置在手持件中的超声机械振动发生器、探针和光源。探针附接至手持件的远端并且可操作地连接至发生器。光源可拆除地附接至手持件，并且被配置和安装成将至少可见的电磁辐射沿着探针的方向引导，以便照亮探针远侧的手术部位。

Description

超声手术器械组件、相关附件和相关的手术方法

背景技术

本发明涉及一种超声手术器械组件。本发明还涉及与超声手术器械一起使用的附件。本发明还涉及一种相关的手术方法。

在过去的30年中，已发明了多个可在手术中用于切除或切割组织的超声工具。Wuchinich等在美国专利No.4,223,676中以及Idemoto等在美国专利No.5,188,102中已公开了这样的设备。

超声手术设备通常分为两类。一类为钝尖空心探针，其以20kc至30kc之间的频率振动，振动幅度达到300微米或更大。这种设备通过产生向内破裂并破坏细胞的空化气泡，组织压缩和松弛应力(有时称为手提钻效应)，或通过其他力，如通过组织基质内的气泡微流，来切除组织。效果为组织液化及组织分离。其随后与冲洗液形成乳液。最终得到的乳化液被吸出原来部位。组织的大块切除可通过在欲去除肿瘤周围或下方施加能量，将其从周围的结构中分离开。外科医生可使用普通工具，如医用镊子，将该组织取出。

第二类超声设备利用锋利刀片，而非钝头空心探针。在这里切割行为发生。该锋利超声刀片是获准的美国专利No.6,379,371的主题。如其所公开的内容，刀片在远侧部分形状为半圆，具有两个平行于纵轴的直边，并向后延伸至与振动探针接触的肩部。专利显示了阳螺纹，其与探针(或换能器)阴螺纹插座紧密配合，以实现探针与刀片尖端肩部的坚固紧密接触。当两者旋紧在一起时，它们就形成了与换能器和发生器结合一起振动的单一共振体。刀片的远端振动幅度由探针/尖几何形状的机械增益设定，而输入振幅由换能器发生器结合提供。这种运动为上述组织提供了切割行为。

美国专利No.6,379,371中的刀片在手术应用中，用于切割或切除骨或其他类似硬组织。在对体内外执行测试时，需要注意，当刀片很锋利，会以相似轻松的力度切割硬组织和软组织。在精细手术中，如颚窦增高手术或开颅手术中，目的是在颅骨前部切孔，以露出窦组织或脑，同时又不能割到骨性组织直接下方的膜，这是非常重要的。在脊椎和脑手术中也很重要，切割骨组织时必须对下方的软组织(如硬脑膜)的损伤最小化。需要注意，在体外测试的早期，当刀片刺进脑外层时，会刺穿膜，或使膜破裂。积累经验之后，称职的内科医生会掌握这种技术，但学习过程比较漫长。

诸如美国专利No.6,379,371的锋利刀片已经示出是在体内外测试中用于切割骨，软骨，软组织(例如静脉，动脉)的有效工具，并且甚至可用于具有最小二次创伤地切割皮肤。

如上所述的超声手术工具在切除某些种类的组织方面比常规手术器械更有效。然而，这种效果可导致对有机组织的不期望的损害，例如，当操作条件使得不能适当地执行足够程度的护理时。例如，当手术部位未被适当地照亮时，这可能发生。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的医疗器械组件，具体地包括超声手术器械组件。该改进的器械组件能够或促进在执行医疗(例如超声手术)过程中增强护理和关注的程度。更具体地，本发明旨在提供一种促进在手术部位处组织的感知的器械组件。

本发明还涉及可用于医疗器械的附件，其中，该附件有利于目标组织部位处的组织的可视化。使用根据本发明的超声手术器械或附件的手术方法需要增强或促进手术部位处的组织的可视化。

本发明更具体地涉及医疗器械组件和/或相关的医疗方法，其中对于满足电源需求方面进行了优化。

根据本发明的一种超声手术器械组件，其包括：手持件、产生超声机械振动并设置在手持件中的换能器、探针和光源。该探针附接至手持件的远端并且可操作地连接至换能器或振动发生器。光源附接至手持件并且被配置和安装成将至少可见的电磁辐射沿着探针的方向引导，以便照亮探针远侧的手术部位。

可以设想，该器械组件还包括电源部件。该电源部件可采用可延伸至壁式电气插座的电源线(可选地带有AC转DC的适配器)的形式。然而，优选地，电源部件是可直接附接至手持件的专用件或者间接地，例如通过延伸至换能器或振动发生器的电力传输线或电缆。

根据本发明的具体特征，所述电源包括线圈，其设置成围绕在供给换能器或振动发生器的电缆上。该电源还包括慢漏(slow-drain)电容器，用于在通过电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向光源提供能量或电力。

通常，光源通过紧固件(如夹子，夹钳，绑带(band)，皮带(strap)，环或钩环扣)可拆除地附接至手持件。可提供至少一个附加的紧固件，用于至少间接地将电源可拆除地附接至手持件。

所述电源通常包括电池，而光源可包括发光二极管。该光源可附接至手持件的远端并定向成沿着探针向手术部位提供照明。或者，光源可附接至手持件的近端或后端，在这种情况下，器械组件还包括光纤，其从光源延伸至手持件的远端部分。光纤的自由端或出口端被设置为指向远侧，即沿着探针的方向，以便照亮探针远侧的手术部位。

本发明附随涉及一种用于手术器械的附件，其中该手术器械包括：手持件、设置在手持件中的超声振动换能器和附接至手持件的远端的探针，其中探针可操作地连接至换能器。该附件包括：(a)光源，(b)紧固件，其用于将光源可拆除地附接至手持件，以及，可选地，(c)可操作地连接至光源的电源部件。可选地，电源部件至少间接地可安装至手持件。在电缆或电线的情况下，电源可仅通过光源间接地连接至手持件。

电源可包括可自由使用的围绕在供给换能器或振动发生器的电缆上的线圈。提供了附加的紧固件，用于将线圈可拆除地附接围绕在电缆上。如上所述，电源还可包括慢漏电容器(slow-drain capacitor)，其可操作地连接至线圈并且可连接至光源，用于在通过电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向光源提供照明能量。

在所述紧固件被配置成用于将光源附接至手持件的近端或后端的情况下，所述附件还包括光纤和至少一个附加紧固件，用于将光纤可拆除地附接至手持件，使得光纤从光源延伸至所述手持件的远端部分。

根据本发明的一种手术方法，其包括：(i)提供手术器械，其具有手持件、设置在手持件中的超声机械振动换能器或发生器、以及探针，该探针附接至手持件的远端并且可操作地连接至换能器或振动发生器。该方法还包括(ii)提供光源，(iii)将紧固件应用于手持件以将光源附接至其上，使得来自光源的光可定向成大致平行于探针，(iv)操作所述手术器械以向手术部位施加超声振动能量，(v)在手术器械的操作期间将电能从电源传导至光源，并且(vi)在手术器械的操作和电能的传导期间，用来自光源的光照亮手术部位。

根据本发明的另一特征，所述手术方法还包括至少间接地将电源可拆除地安装至手持件。在电源包括线圈的情况下，电源至少间接地至手持件的可拆除的安装包括设置线圈围绕在供给换能器或振动发生器的电缆上。在电源还包括可操作地连接至线圈的慢漏电容器的情况下，该手术方法还包括操作电容器，以在通过电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向光源提供照明能量。

可以设想，该方法还包括在手术部位上的手术完成之后从手持件拆除紧固件和光源。紧固件，光源，电源可以是可自由使用的部件。

根据本发明的另一特征，紧固件的应用包括将光源定位在手持件的近端或后端。在这种情况下，该手术方法还包括将光纤附接至手持件，使得光纤从手持件近端的光源处延伸至手持件的远端。

附图说明

图1是根据本发明的超声器械组件的示意性侧视图。

图2是图1的超声器械组件的示意性前视图。

图3是根据本发明的用于超声器械的附件的框图。

图4是根据本发明的另一超声器械组件的示意性侧视图。

图5是显示图3附件的修改的电路图。

具体实施方式

如图1和图2所示，超声手术器械组件10包括：手持件12，超声机械振动发生器14，探针16和光源18。发生器14包封在手持件12中，并且通常采用机电换能器的形式，如压电晶体堆(piezoelectric crystal stack)。发生器通过经由手持件的后端或近端36延伸至发生器的电力传输线或电缆20承载的超声频率的交变电波形来激励。

所示探针16为管状构件，但可采用有利于将超声机械振动应用于有机组织的任何形式。因此，探针16可示例性地采用以下的形式：如美国专利No.6,379,371中公开的平面切割刀片，如美国专利No.5,527,273中公开的脂肪切除探针，或如美国专利No.7,931,611中公开的清创器工具。探针16附接至手持件12的远端并且可操作地连接至发生器14。光源18附接至手持件12并且被配置和安装成将可见的电磁辐射22沿着探针16方向24引导，以便照亮探针远测的手术部位SS。

光源18优选地包括一个或多个发光二极管(LEDs)并且通过紧固件26可拆除地附接至手持件12，其中紧固件26被描述为绑带或皮带，但可采用任何其它适当的形式，例如夹子、夹钳、环、按扣，钩眼扣或钩环扣。

器械组件10还包括电源部件28，其可采用电池形式或可通过附加的紧固件30(例如绑带，皮带，夹子，夹钳，环，按扣，钩眼扣，或钩环扣)直接附接至手持件12的其他专用件的形式。光源18和电源部件28被示出为彼此间隔开并且通过至少一条电线32互连。或者，光源18和电源部件28可设置在共同的壳体(housing)或外壳(casing)33中。

图1示出了电源部件28，其附接至靠近光源18的手持件12的远端部分34。然而，电源部件28或可附接至手持件12的近端36，如28'所示。至少有一条电线或导线38从电源部件28'延伸至光源18。可提供附加的绑带或皮带40以用于将电线或导线38沿着手持件12保持就位，从而将在手术期间对手持件的操作的干扰减到最小。

图2示出光源18具有的外壳或壳体42上设置有一对孔眼部件44，其中绑带或皮带扣26联接其上。

图3示意性地示出了用于改装手术器械以照亮手术部位SS(图1)的附件46(例如，手持件12，发生器14，探针16)。光源18可包括透镜或复合透镜48，用于将发射辐射聚焦在紧靠探针16(图1)的远端尖端49的前方的点上，从而增强手术部位SS的有效照明。

如图4所示，用于超声手术器械50的光源52包括可附接至外壳或壳体58的近端或后端56的LED部件54。光源52还包括从LED部件54沿外壳或壳体58纵向延伸的光纤或光纤束60。光纤或光纤束60终止于用作照明端口的远侧尖端62，远侧尖端62设置为指向远侧，即沿着探针63的方向，以便照亮探针远侧的手术部位。光纤或光纤束60通过多个紧固件64附接至外壳或壳体58，每个紧固件采用任何适当的形式，包括但不限于绑带，皮带，夹子，夹钳，环，按扣，钩眼扣(hook and eyelet fastener)或钩环扣。光源52还可包括透镜或透镜组件66。

图5中示出了用于激励如本文所述光源的电源68的替代形式。电源68具体地包括电感线圈70。线圈70可通过夹子或其他紧固件71附接围绕在电源线或电缆20(图1)上并连接至光源18。线圈70感生与通过电源线20传输的信号相同频率的波形。电源68还可包括与电感线圈70并联连接的慢漏电容器72，用于在通过电源线或电缆20的电力传导终止之后的预定时间段内向光源18提供能量或电力。电线74(通常为一对导线)从线圈70和可选的电容器72延伸至光源18，并且可通过如上所述的紧固件附接至器械10的手持件12。电源68被认为是特别有利的，其从电源线或电缆20提取电力，从而避免从远处电气插座延伸至手持件的附加线或电池的使用。

使用图1的器械10的手术方法，其需要提供光源18并且将至少一个紧固件26应用于手持件12以将光源附接至其上，使得来自光源的光可定向成大致平行于探针16(箭头24)。然后手术器械10被操作以向手术部位SS施加超声振动能量，在手术器械的操作期间将电能从电源28传导至光源18。在手术器械10的操作和电能的传导期间，用来自光源18的光照亮手术部位SS。

可以设想，电源28至少间接地可拆除地安装至手持件12。在电源28或68包括线圈70的情况下，电源至少间接地接至手持件12的可拆除的安装包括设置线圈围绕在电缆20上。在电源28或68还包括可操作地连接至线圈70的慢漏电容器72的情况下，该手术方法还包括操作电容器，以在通过电缆20的电力传导终止之后的预定时间段内向光源18或52提供电能。

可以设想，该方法还包括在手术部位SS上的手术完成之后从手持件12拆除所有照明附件，包括紧固件26，电源28和光源18。紧固件26，光源18和电源28可以是可自由使用的部件。

类似的过程适用于参考图3至图5如上所述的本发明的其他实施例。

尽管本发明通过特定实施例和应用进行了描述，但是本领域技术人员在本文的指导思想下，可以在不脱离所要求保护发明的精神或不超出所要求保护发明的范围下，给出其他实施例和修改。例如，光源18可被设计成发射波长完全或部分在可见光范围之外的电磁辐射。紫外线辐射可用于已接触于荧光化合物的器官中。红外辐射可用于提高手术部位处局部组织的温度，例如，通过红外成像透镜或红外相机来增强可视化。

尽管本发明具体涉及超声手术器械，但光源附件也可与其他类型的医疗器械一起使用，包括诊断工具和常规手术器械。根据本发明的医疗器械组件包括具有手持件的器械和附接至该器械(或手持件或工具扩展件或其附件)上的光源，并且如此安装和配置成将至少可见的电磁辐射沿着该器械的远端部分的方向引导，以便照亮该器械的远端部分的远侧目标组织部位。

电源部件可采用可延伸至壁式电气插座的电源线(可选地带有AC转DC的适配器)的形式。

因此，应当理解，本文的附图和说明是以实例的方式提出的，以便于本发明的理解，并且不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (26)

1.一种超声手术器械组件，包括：手持件；设置在所述手持件中的超声机械振动换能器或发生器；探针，其附接至所述手持件的远端并且可操作地连接至所述换能器或发生器；以及光源，其附接至所述手持件，以便将至少可见的电磁辐射沿着所述探针朝向所述探针远侧的手术部位引导。

2.根据权利要求1所述的手术器械组件，还包括电源，所述电源至少间接地安装至所述手持件并且可操作地连接至所述光源。

3.根据权利要求2所述的手术器械组件，其中所述电源包括线圈，所述线圈设置成围绕在供给所述换能器或发生器的电缆上。

4.根据权利要求3所述的手术器械组件，其中所述电源还包括慢漏电容器，用于在通过所述电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向所述光源提供能量或电力。

5.根据权利要求2所述的手术器械组件，还包括紧固件，其用于将所述光源可拆除地附接至所述手持件。

6.根据权利要求5所述的手术器械组件，还包括至少一个附加紧固件，用于至少间接地将所述电源可拆除地附接至所述手持件。

7.根据权利要求2所述的手术器械组件，其中所述电源为电池。

8.根据权利要求1所述的手术器械组件，其中所述光源包括发光二极管。

9.根据权利要求1所述的手术器械组件，其中所述光源附接至所述手持件的近端或后端，还包括光纤，所述光纤从所述光源延伸至所述手持件的远端部分。

10.根据权利要求1所述的手术器械组件，其中所述光源附接至所述手持件的远端，并且定向成沿着所述探针向所述手术部位提供照明。

11.一种用于手术器械的附件，其中所述手术器械包括：手持件、设置在所述手持件中的超声机械振动换能器或发生器、以及探针，所述探针附接至所述手持件的远端并且可操作地连接至所述换能器或发生器，所述附件包括：光源；紧固件，其用于将所述光源可拆除地附接至所述手持件；以及可操作地连接至所述光源的至少一个电源部件。

12.根据权利要求11所述的附件，其中所述电源部件包括可自由使用的围绕在供给所述换能器或发生器的电缆上的线圈，还包括附加的紧固件，所述附加的紧固件用于将所述线圈可拆除地附接围绕在所述电缆上。

13.根据权利要求12所述的附件，其中所述电源部件还包括慢漏电容器，所述慢漏电容器可操作地连接至所述线圈并且可连接至所述光源，用于在通过所述电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向所述光源提供照明能量。

14.根据权利要求11所述的附件，其中所述电源部件包括电池。

15.根据权利要求11所述的附件，其中所述光源包括发光二极管。

16.根据权利要求11所述的附件，其中所述紧固件被配置成用于将所述光源附接至所述手持件的近端或后端，还包括光纤和至少一个附加紧固件，所述附加紧固件用于将所述光纤可拆除地附接至所述手持件，使得所述光纤从所述光源延伸至所述手持件的远端部分。

17.根据权利要求11所述的附件，其中所述紧固件被配置成用于将所述光源附接至所述手持件的远端并且用于将所述光源定向成沿所述探针向手术部位提供照明。

18.根据权利要求11所述的附件，其中所述紧固件选自由夹子、夹钳和绑带所组成的群组。

19.一种手术套件，包括：

手术器械，其具有手持件、设置在所述手持件中的超声机械振动换能器或发生器；

探针，其附接或可附接至所述手持件的远端，以便可操作地连接至所述换能器或发生器；

光源；以及

紧固件，其用于将所述光源附接至所述手持件，使得来自所述光源的光可定向成大致平行于所述探针；

所述手术器械可操作以向手术部位施加超声振动能量；

在所述手术器械的操作期间，电能可从电源传导至所述光源，以便用来自所述光源的光照亮手术部位。

20.根据权利要求19所述的手术套件，其中所述电源至少间接地可拆除地安装至所述手持件。

21.根据权利要求20所述的手术套件，其中所述电源包括线圈，所述线圈被设置成围绕在供给所述换能器或发生器的电缆上。

22.根据权利要求21所述的手术套件，其中所述电源还包括慢漏电容器，所述慢漏电容器可操作地连接至所述线圈，所述电容器可操作以在通过所述电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向所述光源提供照明能量。

23.根据权利要求19所述的手术套件，其中所述紧固件和所述光源可从所述手持件拆除。

24.根据权利要求19所述的手术套件，其中所述光源被定位或可定位在所述手持件的近端或后端，还包括附接或可附接至所述手持件的光纤，使得所述光纤从所述手持件近端的光源处延伸至所述手持件的远端。

25.一种用于医疗器械的附件，其中所述医疗器械包括手持件和在所述手持件的远端上的探针或工具扩展件，所述附件包括：光源；紧固件，其用于将所述光源可拆除地附接至所述器械；以及可操作地连接至所述光源的至少一个电源部件，所述电源部件包括可自由使用的围绕在延伸至所述手持件的电缆上的线圈，还包括附加的紧固件，用于将所述线圈可拆除地附接围绕在所述电缆上。

26.根据权利要求25所述的附件，其中所述电源部件还包括慢漏电容器，所述慢漏电容器可操作地连接至所述线圈并且可连接至所述光源，用于在通过所述电缆的电力传导终止之后的预定时间段内向所述光源提供照明能量。