CN109561910A - 具有降低电干扰的超声手术装置 - Google Patents

Abstract

一种超声手术装置，具有手持件、探头和设置在该手持件内的机电换能器组件。该探头安装到该手持件的远端，并可操作地连接到换能器组件。电连接器，该电连接器至少间接地安装到该手持件，而电路将探头电连接地或可操作地连接到该电连接器。电线或电缆，其一端可操作地连接到该电连接器，并且相对的另一端可操作地连接到电接地。

Description

具有降低电干扰的超声手术装置

背景技术

本发明涉及超声手术装置。本发明还涉及相关的手术方法。本发明特别适用于降低超声手术装置的机电通电(energization)系统与术中神经生理监测装置(IONM)之间的电干扰。

借助于包括手持件和多个手持件附件或多个探头中的任何一个的手持装置，进行了器械——靶组织的直接接触进而对组织以超声的方式移除。

在手持件内，频率等于手持件——探头组件的共振频率的高压信号转换成机械振动运动。通过使用磁致伸缩或压电叠体来实现机电转换。通常，手持件配有压电叠体。

能够通过使用一个或多个压电陶瓷盘构建压电叠体。陶瓷盘夹在多个电极之间，以确保经手持件电缆到超声波发生器的电连接。

用于移除关键结构(为躯体神经系统的一部分)附近组织的超声系统可使用电气方案，其中压电叠体与探头、所实施的部分形成电隔离。这称为浮动输出，这使得可能对神经系统产生负面影响的多余的泄漏电流最大限度地降低。然而，应当注意的是，将泄漏电流水平完全控制在安全标准所限定的限制范围内，可能对手术范围内的其他装置产生电干扰。这些其他装置包括多个术中神经生理监测装置或IONM装置。

已经利用术中神经生理监测来试图将来手术操作所致的神经系统的发病率降到最低。这种监测的目的是在产生不可逆损伤之前识别大脑、脊髓及外周神经功能的变化。术中监测还有效地定位解剖结构，包括外周神经和感觉运动皮层，其有助于在解剖期间指引外科医生。

在通过探头——组织的直接接触以超声的方式移除组织期间，即使在低于安全操作水平电流下的泄漏电流也可能干扰并且阻止IONM的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的超声手术装置，该手术装置减少或消除其与手术区域内的其他电气装置所产生的电干扰。更具体地，本发明旨在提供这样的手术设备：减少或消除不期望出现的泄漏电流。本发明实现了一种用于超声手术的方法，其降低了超声手术器械与在手术施加部位处或在手术施加部位附近的其他电气装置之间的电干扰，即便不能完全消除。

本发明提供了解决产生与超声手术中的多余干扰的解决方案。本发明基本上包括将探头接地，该探头是应用于患者组织或与患者组织接触的器械的一部分。通过以下两者之间的测量比较：(a)使用浮动叠体和非接地探头的压电手持件和(b)具有接地探头的浮动叠层，比较测量结果显示通过施加部分的泄漏电流显著地减少了大约一个数量级。当带IONM系统测试时，先前不可接受的干扰消除了，系统处于正常工作的条件。

根据本发明的超声手术设备包括手持件、探头和机电换能器组件，该机电换能器组件设置于该手持件内，并配置成将超声频率的电波形能量转换成超声振动能量。该探头安装到该手持件的远端，并可操作地连接到换能器组件。电连接器至少间接地安装在手持件，而电路则将该探头电气地或可操作地安装到该电连接器。电线或电缆在其一端可操作地连接到电连接器，并且在其相对的另一端可操作地连接到电接地处。

换能器组件包括前驱动器、压电盘叠体、后驱动器和将后驱动器连接到前驱动器的螺栓，电路包括前驱动器、螺栓和后驱动器。通常，除了用于激励换能器元件的电路外的所有装置组件可连接到接地电路。

一种使用上述超声手术装置的方法，包括：提供电线或电缆，将该电线或电缆的一端可操作地连接到电连接器，并将相对的另一端连接到电接地处，以及将探头的操作尖端放置成与患者的有机组织接触。当操作尖端与有机组织接触时，将交流电压传导到换能器组件以触发换能器组件在该探头处产生超声频率的机械驻波。与此同时，通过电路、连接器和电线或电缆将泄漏电流从探头传导到地。

该方法还设想提供术中神经生理监测装置，将该术中神经生理监测装置可操作地连接到，其接近探头的操作尖端与患者的有机组织的接触点，并操作术中神经生理监测装置以检测神经元的活动。

附图说明

图1是根据本发明的超声手术系统的示意图，图中示出了将超声手术器械或装置接地的蓝单极电缆；

图2是用于图1中的超声手术系统的动力控制台的后面板的局部视图。该图中示出了图1中的蓝色单极电缆的一端连接到后面板上的接地端；

图3是根据本发明的超声波抽吸器械的等距前视图和侧视图，其中移除壳体的中间部分以示出多个操作元件；

图4是图3中的器械的更大放大比例的详细视图；

图5是类似于图4但是从仪器的另一侧的细节图；

图6所示为图3至图5所展示的器械的局部等距视图和部分纵向或轴向剖视图；

图7是图3至图6的器械的等距后侧视图。

具体实施方式

如图1所示，超声手术系统包括超声手术装置102，超声手术装置102包括手持件104、探头106和机电换能器组件108。该换能器组件108置于手持件104内、并配置成将自波形发生器110的超声频率的电波形能转换成超声振动能。

探头106安装于手持件104的远端并且可操作地连接到该换能器组件108。在112示意性地示出的电连接器或定位桩(spub)，该电连接器或定位桩设置于该手持件104的后端或近端。电路114，包括换能器组件108选定的多个部分，其将探头106电连接或可操作地连接到电连接器112。电线或电缆116在其一端处可操作地连接到电连接器112，并在其相对的另一端处连接到电接地118。

如美国专利5,371,429所述，其公开内容通过引用并入本文，换能器组件108包括前驱动器120、压电盘叠体122、后驱动器124和将后驱动器连接到前驱动器的螺栓126。电路114包括前驱动器120、螺栓126及后驱动器124。通常，除了激励多个压电盘122的电路元件之外，装置102的多个组件可包括于或连接到接地电路114。这些电路元件包括引线128、130和电极132，其中一些电极位于相邻的压电盘122之间，并且其中的两个分别位于相应的压电盘122和绝缘盘138之间、以及压电盘122和绝缘盘140之间。

绝缘盘138、140用于将压电盘叠体122与探头106形成电隔离，使该叠体形成浮动输出。

一种使用上述超声手术装置的方法，包括：提供电线或电缆116，将电线或电缆的一端可操作地连接到电连接器112，以及将相对的另一端连接到电接地118，并将探头106的操作尖端134置于接触患者PT的有机组织OT处。当操作尖端134与有机组织OT接触时，从波形发生器110向换能器组件108传导交流电压，以引起换能器组件在探头106处产生超声频率的机械驻波。与此同时，通过电路114、连接器112和电线或电缆116，将漏电流从探头106处传导到接地118。

该方法进一步设想提供术中神经生理学监测装置136，将该术中神经生理监测装置可操作地连接到患者PT靠近探头106操作端134与患者PT的有机组织OT的接触点处，并操作该术中神经生理监测装置136以检测病人神经系统的活动或刺激。

换能器组件108包括两个绝缘盘138、140，其分别置于多个压电或压电陶瓷盘122的所形成的叠体与前驱动器120和后驱动器124之间处。绝缘盘138、140用于将金属探头106与盘122以及通电或电压施加电路元件128、130、132形成隔离。本发明减少或消除了可能仍会自换能器组件108通过探头106进入患者的泄漏电流。

手持件104后部的金属连接器或定位桩112置于现有技术的器械中，以使RF腐蚀(cautery)装置能够耦接上，使得探头106成为RF电流的载体。电线或电缆116可采用蓝单极烧灼电缆的形式(部件号CFSM6-C130)。通常将电缆116经在动力控制台或机柜146的后面板144上的螺杆端142接地118(图2)。在该情况下，要配置适配器或接合组件148。适配器或接合组件148为一端可插入到电缆116中的销，并且其相对的另一端设置有孔眼或环150，以插嵌于接地螺杆端142的周围。

图3-7描述了装置102的特定实施例，其为神经手术中特别有用的超声抽吸器。Misonix Incorporated的Sonastar FLV-12801就是这样的抽吸器。图3至图7中所示出的各个部件与上文所讨论的内容具有相同的附图标记。手持件104包括具有端套154的壳体152，该端套154具有电插口156，通过该电插口连接引线128、130(图1、4及5)。端套154还具有用于抽吸出破坏了的组织的出口部或联接器158。该器械的远端包括护套160，该护套160具有用于附接灌洗管(未示出)的端口或连接器162。

在一个替代性实施例(未示出)中，通过手持件电缆(在156处连接)通过导体建立接地连接，该导体电连接到应用电路。在那种情况下，电插口156处形成连接器，该连接器使得探头106能够接地，并使得超声驻波在探头处产生。然后，电线或电缆116通过电插口156连接到器械。

图6示出了在近端方向上略微移除的端套154。端套154在内部设有金属套筒(liner)164，该金属套筒164机械地并电气地连接到螺栓126的延伸部。套筒164适配后驱动器124并且可与后驱动器接合。套筒164具有向后延伸的金属指状件166，在其外端部起到连接器或定位桩112的作用(另参见图7)。

尽管已经根据特定实施例和应用场合描述了本发明，但是本领域普通技术人员在不脱离所要求保护的精神或超出所要求保护的范围，可以根据该教导产生另外的实施例和修改。因此，应当理解，本文中的附图和说明是作为示例提供的，以便于理解本发明，并且不应被解释为限制其范围。

Claims (6)

1.一种超声手术装置，包括：

手持件；

机电换能器组件，该机电换能器组件设置在所述手持件内，所述换能器组件配置成用于将超声频率的电波形能转换为超声振动能；

探头，所述探头安装在所述手持件的远端，并可操作地连接到所述换能器组件；

电连接器，所述电连接器至少间接地安装在所述手持件上；

电路，所述电路将所述探头电连接到所述连接器；及

电线或电缆，所述电线或电缆在其一端可操作地连接到所述电连接器，并且在其相对的另一端电接地。

2.根据权利要求1所述的手术装置，其中，所述换能器组件包括前驱动器、压电盘叠体、后驱动器、以及将所述后驱动器连接到所述前驱动器的螺栓，所述电路包括所述前驱动器、所述螺栓及所述后驱动器。

3.根据权利要求2所述的手术装置，其中，所述压电盘叠体为浮动叠体。

4.根据权利要求2所述的手术装置，其中，所述手持件在近端具有端套，所述端套包括金属套筒，所述金属套筒包括延伸到所述电连接器的突出指状件，所述电路还包括所述金属套筒和所述突出指状件。

5.一种使用包括手持件的超声手术装置的方法，

机电换能器组件设置在所述手持件内，并配置成将超声频率的电波形能转换成超声振动能；探头安装在所述手持件的远端，并可操作地连接到所述换能器组件；一电连接器至少间接地安装在所述手持件上；电路将所述探头电连接到所述连接器；所述方法包括提供电线或电缆；将所述电线或电缆的一端可操作地连接到所述电连接器并且其相对的另一端连接到电接地处；将所述探头的操作尖端放置成与患者的有机组织接触；当所述操作尖端与有机组织接触时，向所述换能器组件传导交流电压，以引起所述换能器组件在所述探头处产生超声频率的机械驻波；并且当所述操作尖端与有机组织接触时，通过所述电路、所述连接器及所述电线或电缆，将泄漏电流从所述探头传导到地。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：提供术中神经生理监测装置，将所述术中神经生理监测装置可操作地连接到患者靠近探头操作尖端与患者的有机组织的接触点处，以及操作所述术中神经生理监测装置以检测神经元的活动。