CN110636806B - 具有换能器锁定特征部的超声外科器械 - Google Patents

具有换能器锁定特征部的超声外科器械 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种外科器械，该外科器械包括主体、超声换能器组件和换能器锁，所述换能器锁具有被构造成在解锁位置和锁定位置之间移动的锁定构件。所述换能器组件沿纵向轴线可旋转地安装在主体内，使得换能器组件被构造成围绕纵向轴线选择性地旋转。当锁定构件处于解锁位置时，换能器组件被构造成相对于主体围绕纵向轴线选择性地旋转。当锁定构件处于锁定位置时，换能器锁定被构造成抓持换能器组件并禁止相对于外壳的旋转，以与声波导联接。该外科器械还可包括用于以预定扭矩联接声波导的一体式扭矩扳手和用于向使用者发信号通知声波导以预定扭矩联接的一体式扭矩指示器。

Description

具有换能器锁定特征部的超声外科器械
背景技术
多种外科器械包括端部执行器，该端部执行器具有刀元件，所述刀元件以超声频率振动以切割和/或密封组织(例如通过使组织细胞中的蛋白质变性)。这些器械包括将电功率转换成超声振动的压电元件，该超声振动沿声波导传送到刀元件。可通过外科医生的技术以及对功率电平、刀刃、组织牵引力和刀压力的调节来控制切割和凝固的精度。
超声外科器械的示例包括HARMONIC
Figure BDA0002095445100000011
超声剪刀、HARMONIC/>
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超声剪刀、HARMONIC/>
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超声剪刀以及HARMONIC/>
Figure BDA0002095445100000013
超声刀，上述全部器械均得自Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)。此类装置的其它示例和相关概念在以下专利中公开：1994年6月21日公布的名称为“Clamp Coagulator/Cutting System forUltrasonic Surgical Instruments”的美国专利5,322,055，该专利的公开内容以引用方式并入本文；1999年2月23日公布的名称为“Ultrasonic Clamp Coagulator ApparatusHaving Improved Clamp Mechanism”的美国专利5,873,873，其公开内容以引用方式并入本文；1997年10月10日提交的名称为“Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus HavingImproved Clamp Arm Pivot Mount”的美国专利5,980,510，其公开内容以引用方式并入本文；2001年12月4日公布的名称为“Blades with Functional Balance Asymmetries foruse with Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利6,325,811，其公开内容以引用方式并入本文；2004年8月10日公布的名称为“Blades with Functional BalanceAsymmetries for Use with Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利6,773,444，其公开内容以引用方式并入本文；2004年8月31日公布的名称为“Robotic Surgical Toolwith Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument”的美国专利6,783,524，其公开内容以引用方式并入本文；2013年6月11日公布的名称为“Rotating Transducer Mountfor Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利8,461,744，其公开内容以引用方式并入本文；2013年11月26日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument Blades”的美国专利No.8,591,536，其公开内容以引用方式并入本文；和2014年1月7日公布的名称为“Ergonomic Surgical Instruments”的美国专利8,623,027，其公开内容以引用方式并入本文。
超声外科器械的另外示例在以下专利中公开：2006年4月13日公布的名称为“Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument”的美国公布2006/0079874，其公开内容以引用方式并入本文；2007年8月16日公布的名称为“UltrasonicDevice for Cutting and Coagulating”的美国公布No.2007/0191713，其公开内容以引用方式并入本文；2007年12月6日公布的名称为“Ultrasonic Waveguide and Blade”的美国公布2007/0282333，其公开内容以引用方式并入本文；2008年8月21日公布的名称为“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating”的美国公布2008/0200940，其公开内容以引用方式并入本文；和2010年3月18日公布的名称为“Ultrasonic Device forFingertip Control”的美国公布2010/0069940，其公开内容以引用方式并入本文。
一些超声外科器械可包括无绳换能器，诸如在以下专利中公开的那些：2012年5月10日公布的名称为“Recharge System for Medical Devices”的美国公布2012/0112687，其公开内容以引用方式并入本文；2012年5月10日公布的名称为“Surgical Instrumentwith Charging Devices”的美国公布2012/0116265，其公开内容以引用方式并入本文；和/或美国专利申请名称为“Energy-Based Surgical Instruments”的美国专利申请61/410,603，其公开内容以引用方式并入本文。
除此之外，一些超声外科器械可包括关节运动轴节段和/或可弯曲超声波导。此类超声外科器械的示例在以下专利中公开：1999年4月27日公布的名称为“ArticulatingUltrasonic Surgical Instrument”的美国专利5,897,523，其公开内容以引用方式并入本文；1999年11月23日公布的名称为“Ultrasonic Polyp Snare”的美国专利5,989,264，其公开内容以引用方式并入本文；2000年5月16日公布的名称为“Articulable UltrasonicSurgical Apparatus”的美国专利6,063,098，其公开内容以引用方式并入本文；2000年7月18日公布的名称为“Articulating Ultrasonic Surgical Instrument”的美国专利6,090,120，其公开内容以引用方式并入本文；2002年9月24日公布的名称为“ActuationMechanism for Surgical Instruments”的美国专利No.6,454,782，其公开内容以引用方式并入本文；2003年7月8日公布的名称为“Articulating Ultrasonic Surgical Shears”的美国专利6,589,200，其公开内容以引用方式并入本文；2004年6月22日公布的名称为“Method and Waveguides for Changing the Direction of Longitudinal Vibrations”的美国专利No.6,752,815，其公开内容以引用方式并入本文；2006年11月14日公布的名称为“Articulating Ultrasonic Surgical Shears”的美国专利7,135,030；2009年11月24日公布的名称为“Ultrasound Medical Instrument Having a Medical Ultrasonic Blade”的美国专利7,621,930，其公开内容以引用方式并入本文；2014年1月2日公布的名称为“Surgical Instruments with Articulating Shafts”的美国公布2014/0005701，其公开内容以引用方式并入本文；2014年1月2日公布的名称为“Surgical Instruments withArticulating Shafts”的美国公布2014/005703，其公开内容以引用方式并入本文；2014年4月24日公布的名称为“Flexible Harmonic Waveguides/Blades for SurgicalInstruments”的美国公布2014/0114334，其公开内容以引用方式并入本文；2015年3月19日公布的名称为“Articulation Features for Ultrasonic Surgical Instrument”的美国公布No.2015/0080924，其公开内容以引用方式并入本文；以及2014年4月22日提交的名称为“Ultrasonic Surgical Device with Articulating End Effector”的美国专利申请14/258,179，其公开内容以引用方式并入本文。
尽管已经制造和使用了若干外科器械和系统，但据信在本发明人之前无人制造或使用所附权利要求中描述的本发明。
附图说明
尽管本说明书得出了具体地指出和明确地声明这种技术的权利要求，但是据信从下述的结合附图描述的某些示例将更好地理解这种技术，其中相似的参考标号指示相同的元件，并且其中：
图1示出了具有柄部组件、轴组件和端部执行器的第一示例性超声外科器械的透视图；
图2示出了图1的超声外科器械的局部分解图，其中超声外科器械的一次性部分从该超声外科器械的可重复使用的部分移除；
图3A示出了处于闭合位置的图1的端部执行器的放大的侧正视图；
图3B示出了处于打开位置的图1的端部执行器的放大的侧正视图；
图4示出了用于将图1的轴组件联接到图1的柄部组件的扭矩扳手的透视图；
图5A示出了处于解锁位置的图1的超声外科器械的纵向卡扣锁的放大顶视图；
图5B示出了处于锁定位置的图5A的纵向卡扣锁的放大顶视图；
图6A示出了图1的柄部组件的放大透视图，去除了各种部件以更清楚地示出处于解锁位置的超声换能器组件和纵向卡扣锁；
图6B示出了图1的柄部组件的放大透视图，去除了各种部件以更清楚地示出处于锁定位置的超声换能器组件和纵向卡扣锁；
图7A示出了处于解锁位置的图5A的纵向卡扣锁的放大顶视图；
图7B示出了处于锁定位置的图5A的纵向卡扣锁的放大顶视图；
图8示出了图5A的纵向卡扣锁的锁定开关和止动器的上部透视图；
图9示出了图8的锁定开关和止动器的下部透视图；
图10A示出了沿超声换能器组件的中心线截取的具有横向卡扣锁的第二示例性超声外科器械的侧剖视图，该横向卡扣锁处于解锁位置；
图10B示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图10A的超声外科器械的侧剖视图，该横向卡扣锁处于锁定位置；
图11A示出了沿图10A的剖面线11A-11A截取的图10A的超声外科器械的剖视图，其中横向卡扣锁处于解锁位置；
图11B示出了沿图10B的剖面线11B-11B截取的图10B的超声外科器械的剖视图，其中横向卡扣锁处于锁定位置；
图12A示出了沿超声换能器组件的中心线截取的具有螺栓卡扣锁的第三示例性超声外科器械的侧剖视图，该螺栓卡扣锁处于解锁位置；
图12B示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图12A的超声外科器械的侧剖视图，该螺栓卡扣锁处于锁定位置；
图13A示出了处于解锁位置的图12A的螺栓卡扣锁的放大顶视图；
图13B示出了处于锁定位置的图12A的螺栓卡扣锁的放大顶视图；
图14A示出了沿图13A的剖面线14A-14A截取的图12A的超声外科器械的剖视图，其中螺栓卡扣锁处于解锁位置；
图14B示出了沿图13B的剖面线14B-14B截取的图12A的超声外科器械的剖视图，其中螺栓卡扣锁处于锁定位置；
图15A示出了沿超声换能器组件的中心线截取的具有枢转卡扣锁的第四示例性超声外科器械的侧剖视图，该枢转卡扣锁处于解锁位置；
图15B示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图15A的超声外科器械的侧剖视图，该枢转卡扣锁处于锁定位置；
图16示出了具有夹持件夹具锁的第五示例性超声外科器械的透视图；
图17A示出了图16的超声外科器械的放大透视图，去除了各种部件以更清楚地示出处于解锁位置的超声换能器组件和夹持件夹具锁；
图17B示出了图16的超声外科器械的放大透视图，去除了各种部件以更清楚地示出处于锁定位置的超声换能器组件和夹持件夹具锁；
图18示出了图16的超声外科器械的顶视图；
图19A示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图16的超声外科器械的顶部剖视图，该夹持件夹具锁处于解锁位置；
图19B示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图16的超声外科器械的顶部剖视图，该夹持件夹具锁处于锁定位置；
图20示出了具有平移平坦夹具锁的第六示例性超声外科器械的放大透视图；
图21A示出了图20的超声外科器械的放大透视图，但是去除了各种部件以更清楚地示出处于解锁位置的超声换能器组件和平移平坦夹具锁；
图21B示出了图20的超声外科器械的放大透视图，但是去除了各种部件以更清楚地示出处于锁定位置的超声换能器组件和平移平坦夹具锁；
图22示出了具有枢转的平坦夹具锁的第七示例性超声外科器械的放大透视图；
图23A示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图22的超声外科器械的顶部剖视图，该枢转的平坦夹具锁处于解锁位置；
图23B示出了沿超声换能器组件的中心线截取的图22的超声外科器械的顶部剖视图，该枢转的平坦夹具锁处于锁定位置；
图24示出了具有轴组件的第八示例性超声外科器械的透视图，该轴组件具有一体式扭矩扳手；
图25示出了图24的轴组件的放大局部分解透视图，去除了各种部件以更清楚地示出一体式扭矩扳手的各种特征部；
图26A示出了沿图24的剖面线26A-26A截取的图24的超声外科器械的放大剖视图，示出了与轴组件的其余部分可旋转地接合的一体式扭矩扳手；
图26B示出了沿图24的剖面线26A-26A截取的图24的超声外科器械的放大剖视图，示出了相对于轴组件的其余部分滑动的一体式扭矩扳手；
图27示出了第九示例性超声外科器械的侧正视图；
图28示出了图27的超声外科器械的局部分解侧正视图；
图29示出了图27的超声外科器械的柄部组件的顶视图，其中换能器锁处于锁定位置；
图30A示出了图27的超声外科器械的一体式扭矩扳手的放大透视图；
图30B示出了图27的超声外科器械的声波导的侧正视图，该声波导与图27的超声外科器械的超声换能器组件联接；
图30C示出了图27的超声外科器械的声波导与图27的超声外科器械的超声换能器组件联接的侧正视图，其中图30A的一体式扭矩指示器生成可听声，用于指示声波导和超声换能器组件之间的预定耦合扭矩；以及
图31示出了图27的超声外科器械的柄部组件的侧正视图，为了清楚起见去除了各种部件并且另一个换能器锁处于解锁位置。
附图并非旨在以任何方式进行限制，并且设想本技术的各种实施方案可以多种其它方式来执行，包括那些未必在附图中示出的方式。并入本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的若干方面，并与说明书一起用于解释本技术的原理；然而，应当理解，本技术不限于所示出的精确布置。
具体实施方式
下面对本技术的某些示例的说明不应用于限制本技术的范围。从下面的描述而言，本技术的其它示例、特征、方面、实施方案和优点对于本领域的技术人员而言将变得显而易见，下面的描述以举例的方式进行，这是为实现本技术所设想的最好的方式中的一种方式。正如将意识到的，本文所述的技术能够具有其它不同的和明显的方面，所有这些方面均不脱离本技术。因此，附图和说明应被视为实质上是例示性的而非限制性的。
另外应当理解，本文所述的教导内容、表达方式、实施方案、示例等中的任何一者或多者可与本文所述的其它教导内容、表达方式、实施方案、示例等中的任何一者或多者相结合。因此，下述教导内容、表达方式、实施方案、实施例等不应视为彼此孤立。参考本文的教导内容，本文的教导内容可进行组合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。此类修改和变型旨在包括在权利要求书的范围内。
为公开内容的清楚起见，术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于外科器械的人或机器人操作者而定义。术语“近侧”是指更靠近外科器械的人或机器人操作者并且更远离外科器械的外科端部执行器的元件位置。术语“远侧”是指更靠近外科器械的外科端部执行器并且更远离外科器械的人或机器人操作者的元件位置。还应当理解，为便利和清楚起见，本文结合附图使用空间用语诸如“上部”、“下部”、“里面”和“外面”。然而，外科器械在许多取向和位置中使用，并且这些术语并非旨在为限制性的和绝对的。因此，术语“近侧”、“远侧”、“上部”、“下部”、“里面”和“外面”是相对性术语，并不旨在不必要地限制本文所述的发明。
I.示例性超声外科器械
图1示出了示例性超声外科器械(10)。器械(10)的至少一部分可根据本文引用的各种专利、专利申请公布和专利申请中的任一者的教导内容来构造和操作。如本文所述并且如将在下文更详述，器械(10)能够操作以基本上同时切割组织并且密封或焊接组织(例如，血管等)。
本示例的器械(10)包括柄部组件(12)、轴组件(14)和端部执行器(16)。柄部组件(12)包括主体(18)，该主体包括手枪式握持部(20)和一对按钮(22)。柄部组件(12)还包括能够朝向和远离手枪式握持部(20)枢转的触发器(24)。然而，应当理解，可使用各种其它合适的配置，包括但不限于剪刀式握持部配置。端部执行器(16)包括超声刀(26)和枢转夹持臂(28)。夹持臂(28)与触发器(24)联接，使得夹持臂(28)能够响应于触发器(24)朝手枪式握持部(20)的枢转而朝超声刀(26)枢转；并且使得夹持臂(28)能够响应于触发器(24)远离手枪式握持部(20)的枢转而远离超声刀(26)枢转。参考本文的教导内容，可将夹持臂(28)与触发器(24)联接的各种合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。在一些型式中，使用一个或多个弹性构件来使夹持臂(28)和/或触发器(24)偏置到图1中所示的打开位置。
此外，该示例的器械(10)包括一次性组件(29a)和可重复使用组件(29b)，如图2更详细地示出。以举例的方式，一次性组件(29a)通常包括轴组件(14)、端部执行器(16)、按钮(22)、触发器(24)和主体(18)的一部分。以另一个示例的方式，可重复使用的组件(29b)通常包括具有手枪式握把(20)和超声换能器组件(30)(参见图6A)的主体(18)的剩余部分。可重复使用组件(29b)的远侧部分被构造成可移除地接纳一次性组件(29a)的近侧部分，以形成器械(10)，如图1至图2所示。为了容纳此类一次性的和可重复使用的组件(29a,29b)，被配置为可移除地联接在一起的轴组件(14)和超声换能器组件(30)(参见图6A)将在下文更详细地讨论。
超声换能器组件(30)定位在柄部组件(12)的主体(18)内。换能器组件(30)通过缆线(34)与发生器(32)联接，使得换能器组件(30)通过缆线(34)从发生器(32)接收电力。换能器组件(30)中的压电元件将来自发生器(32)的电力转换为超声振动。发生器(32)可包括功率源和控制模块，该功率源和控制模块被构造成能够向换能器组件(30)提供功率分布，该功率分布特别适合于通过换能器组件(30)生成超声振动。仅以举例的方式，发生器(32)可包括由Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)出售的GEN04或GEN11。除此之外或另选地，发生器(32)可根据下述公布的教导内容中的至少一些进行构造：2011年4月14日公布的名称为“Surgical Generator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices”的美国公布No.2011/0087212，其公开内容以引用方式并入本文。还应当理解，发生器(32)的功能中的至少一些可被整合到柄部组件(12)中，并且柄部组件(12)甚至可包括电池或其他板载功率源，使得缆线(34)被省去，而其他电缆可另选地使用以电联接各种部件。参考本文的教导内容，发生器(32)可采取的另外其他合适的形式以及发生器(32)可提供的各种特征部和可操作性对本领域的普通技术人员将显而易见。
在示例性使用中，将组件(29a,29b)联接在一起以形成器械(10)，然后用于执行外科手术。然后将组件(29a,29b)彼此脱离以用于进一步处理。在一些情况下，在完成外科手术之后，一次性组件(29a)被立即丢弃，而可重复使用组件(29b)被消毒并且以其他方式处理以供再次使用。仅以举例的方式，可在常规的相对较低的温度、相对较低的压力、过氧化氢消毒过程中对可重复使用组件(29b)进行消毒。另选地，可使用任何其他合适的系统和技术对可重复使用组件(29b)进行消毒。在一些型式中，可对可重复使用组件(29b)进行消毒以及重复使用约100次。另选地，可重复使用组件(29b)可经受任何其他合适的生命周期。例如，如果需要，可重复使用组件(29b)可在使用一次之后被丢弃。虽然一次性组件(29a)在本文中被称为“一次性的”，但是应当理解，在一些情况下，也可对一次性组件(29a)进行消毒并且以其他方式处理以供再次使用。仅以举例的方式，可使用任何合适的系统和技术对一次性组件(29a)进行消毒并重复使用约2次至30次。另选地，一次性组件(29a)可经受任何其他合适的生命周期。
在一些型式中，一次性组件(29a)和/或可重复使用组件(29b)包括可操作为追踪相应组件(29a,29b)的使用的一个或多个特征部，并且基于使用选择性地限制相应组件(29a,29b)的可操作性。例如，一次性组件(29a)和/或可重复使用组件(29b)可包括一个或多个计数传感器和与该计数传感器通信的控制逻辑部件(例如，微处理器等)。计数传感器可能够检测器械(10)被激活的次数、在外科手术中使用相应组件(29a,29b)的次数，和/或与使用相关的任何其他合适的情况。控制逻辑能够追踪来自计数传感器的数据并将该数据与一个或多个阈值进行比较。当控制逻辑部件确定已经超过一个或多个阈值时，该控制逻辑部件可执行控制算法以禁用相应组件(29a,29b)中的一个或多个部件的可操作性。在该控制逻辑部件存储两个或更多个阈值(例如，关于被激活次数的第一阈值和关于外科手术次数的第二阈值等)的情况下，在第一次超过这些阈值中的一者时，或在其他基础上，该控制逻辑部件可禁用相应组件(29a,29b)中的一个或多个部件的可操作性。
在控制逻辑可操作以基于使用量来禁用器械(10)的型式中，控制逻辑还能够确定器械(10)当前是否正在外科规程中使用，并且在该特定外科规程完成之前避免禁用器械(10)。换句话讲，控制逻辑能够允许操作者完成当前的外科规程，但是防止器械(10)被用于随后的外科规程中。参考本文的教导内容，计数器或其他传感器能够采取的各种合适的形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。参考本文的教导内容，控制逻辑能够采用的各种合适形式对于本领域的普通技术人员而言也将是显而易见的。类似地，参考本文的教导内容，能够被用来限制器械(10)的使用的各种合适的控制算法对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。当然，一些型式的器械(10)能够简单地省略追踪和/或限制器械(10)的使用量的特征部。关于一次性组件和可重复使用组件(29a,29b)的附加的和/或可选的特征可根据以下公布的至少一些教导内容进行构造：2016年1月21日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument with Removable Handle Assembly”的美国公布No.2016/0015419，其公开内容以引用方式并入本文。在任何情况下，本文所述的发明并不旨在限于仅与如本文所述的可替换的或可重复使用的部件一起使用。
A.示例性端部执行器和轴组件
如图3A至图3B中最佳地示出，该示例的端部执行器(16)包括如上文简述的夹持臂(28)和超声刀(26)。夹持臂(28)包括面向刀(26)的夹持垫(36)。夹持臂(28)可朝向和远离刀(26)枢转，以选择性地压缩夹持垫(36)和刀(26)之间的组织。更具体地，刀(26)是声波导(38)的远侧端部的整体式特征部，该声波导同轴地延伸穿过管(40,42)，并且被构造成将超声振动传递到刀(26)，如将在下文更详述。
轴组件(14)包括外管(40)和内管(42)。外管(40)能够操作以相对于内管(42)沿纵向平移，由此朝向和远离刀(26)来选择性地枢转夹持臂(28)。为了实现这一点，从夹持臂(28)的相应突起部(44)向内延伸的整体式销特征部(未示出)将夹持臂(28)的第一部分枢转地固定到外管(40)的远侧突出的舌状部(46)；而插入销(48)将夹持臂(28)的第二部分枢转地固定到内管(42)的朝远侧突出的舌状部(50)。因此，当外管(40)相对于内管(42)朝近侧回缩时，管(40,42)配合以朝向刀(26)枢转夹持臂(28)。应当理解，夹持臂(28)可通过相对于内管(42)朝远侧平移外管(40)而远离刀(26)回转。在示例性的使用中，夹持臂(28)可朝向刀(26)枢转以抓持、压紧、密封和切断夹持垫(36)和刀(26)之间所捕获的组织，如图3A所示。如图3B所示，夹持臂(28)也可远离刀(26)枢转以从夹持垫(36)和刀(26)之间释放组织；和/或执行接合夹持臂(28)和刀(26)的相对外表面的组织的钝器解剖。在一些另选型式中，内管(42)平移而外管(40)保持静止以提供夹持臂(28)的枢转运动。
如图1至图2所示，本示例的轴组件(14)从柄部组件(12)朝远侧延伸。旋转控制组件(52)具有旋转控制旋钮(54)形式的旋转控制构件，其固定到外管(40)的近侧部分。旋钮(54)能够相对于主体(18)旋转，使得轴组件(14)能够相对于柄部组件(12)围绕由外管(40)限定的纵向轴线旋转。这种旋转可提供端部执行器(16)和轴组件(30)的一体旋转，该一体旋转也包括与柄部组件(12)内的换能器组件(30)联接的声波导(38)的一体旋转。在一些其他型式中，如果需要，可简单地省略各种可旋转特征部和/或用另选的可旋转特征部替换各种可旋转特征部。
虽然本发明的轴组件(14)是大致刚性的和线性的，应当理解，另选的轴组件可包括关节运动节段(未示出)，其用于使端部执行器(16)相对于由外管(40)限定的纵向轴线以各种侧向偏转角偏转。应当理解，这种关节运动节段可采用多种形式。仅以举例的方式，这种关节运动节段可根据下述专利的教导内容中的一个或多个教导内容进行构造：2012年3月29日公布的名称为“Articulation Joint Features for Articulation SurgicalDevice”的美国专利公布No.2012/0078247，该公布的公开内容以引用方式并入本文。作为另一个仅示例性示例，关节运动节段可根据美国公布No.2014/0005701和/或美国公布No.2014/0114334的教导内容中的一个或多个教导内容进行构造，所述公布的公开内容以引用方式并入本文。参考本文的教导内容，关节运动节段可采用的各种其他合适形式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
B.示例性柄部组件
如图1和图2所示，柄部组件(12)如上所述可重复使用，并且包括由连接在一起的一对互补外壳(56)限定的主体(18)。外壳(56)共同限定手枪式握持部(20)并且包括塞绳支撑基部(58)，缆线(34)在换能器组件(30)和发生器(32)之间延伸穿过该塞绳支撑基部。虽然在该示例中主体(18)包括手枪式握持部(20)，但应当理解，可使用任何其他合适类型的握持部。
波导(38)朝近侧延伸穿过旋钮(54)并进入主体(18)，以与换能器组件(30)机械联接。当波导(38)与换能器组件(30)充分联接时，由换能器组件(30)生成的超声振动沿波导(38)传达到达刀(26)。在本示例中，刀(26)的远侧端部位于对应于与通过波导(38)传送的共振超声振动相关联的波腹的位置处，以便在声学组件未被组织加载时将声学组件调谐到优选的谐振频率fo。当换能器组件(30)通电时，刀(26)的远侧端部被构造成以例如55.5kHz的预定振动频率fo在例如大约10微米至500微米的峰到峰范围内，并且在一些情况下在约20微米至约200微米的范围内纵向运动。当本示例的换能器组件(30)被激活时，这些机械振荡通过波导(38)传输到达刀(26)，由此提供刀(26)在谐振超声频率下的振荡。因此，当将组织固定在刀(26)和夹持垫(36)之间时，刀(26)的超声振荡可同时切割组织并且使相邻组织细胞中的蛋白变性，由此提供具有相对较少热扩散的促凝效果。在一些型式中，还可通过刀(26)和/或夹持垫(36)来提供电流以同样密封组织。
外科器械(10)的一次性部分和/或可重复使用部分的更多示例性特征和可操作性将在下文更详述，同时其他变型形式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
C.示例性扭矩扳手
在本示例中，波导(38)通过螺纹固定到换能器组件(30)，用于将波导(38)与换能器组件(30)声学地联接以供使用。为了将共振超声振动从换能器组件(30)正确地传送至波导(38)，在安装换能器组件(30)期间将预定扭矩施加到波导(38)。如图4所示，使用单独的扭矩扳手(60)将波导(38)与换能器组件(30)联接，以禁止波导(38)的过度紧固。应当理解，扭矩扳手(60)可确保使用足够水平的扭矩以将波导(38)与换能器组件(30)联接(即，当波导(38)和换能器组件(30)被超声激活的同时避免波导(38)与换能器组件(30)分离)；同时也防止使用过多的扭矩将波导(38)与换能器组件(30)联接(即，当波导(38)和换能器组件(30)被超声激活的同时避免波导(38)与换能器组件(30)的联接处的过度应力和断裂风险)。
本示例的扭矩扳手(60)可沿轴组件(14)朝近侧滑动，直到扭矩扳手(60)接合旋钮(54)，使得旋转扭矩扳手(60)类似地旋转旋钮(54)，从而旋转轴组件(14)。在安装期间，波导(38)的近侧端部部分被接纳在换能器组件(30)的螺纹孔(62)(参见图10A)内。操作者通过扭矩扳手(60)旋转轴组件(14)，同时保持柄部组件(12)静止，从而相对于换能器组件(30)旋转波导(38)。因此，波导(38)的近端部分被旋转成与换能器组件(30)螺纹接合。因为安装扭矩在旋转期间增大，扭矩扳手(60)被构造成一旦施加的通过该扳手的扭矩超过预定扭矩，就相对于旋钮(54)滑动。除了滑动之外，一旦达到预定扭矩，扭矩扳手(60)会产生听觉和触觉上的“咔嗒”声。因此，扭矩扳手(60)禁止波导(38)过度紧固到换能器组件(30)。仅以另一个示例的方式，扭矩扳手(60)可根据以下文献的至少一些教导内容进行构造和操作：2007年8月16日公布的名称为“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating”的美国公布No.2007/0191713，其公开内容以引用方式并入本文。
II.用于将波导与换能器组件联接的换能器锁
如上文关于外科器械(10)所述，一旦波导(38)和换能器组件(30)以预定扭矩固定在一起，旋钮(54)的选择性旋转就使轴组件(14)的其余部分、端部执行器(16)、波导(38)和换能器组件(30)相对于柄部组件(12)共同旋转。然而，即使在以预定扭矩正确安装之前，波导(38)的近侧端部也可与换能器组件(30)具有足够的摩擦接合，使得换能器组件(30)与波导(38)一起相对于柄部组件(12)旋转。这种接合可使得使用者在一些情况下难以或甚至不可能施加预定扭矩来将波导(38)正确地联接到换能器组件(30)，因为使用者可能无法将反作用扭矩施加到换能器组件(30)一直到预定扭矩。
因此可能希望在联接期间禁止换能器组件(30)相对于波导(38)的旋转，使得使用者可以相对于换能器组件(30)有效地旋转波导(38)，从而用具有预定扭矩的换能器组件(30)固定波导(38)。更具体地讲，可能希望选择性地抓持换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转，使得波导(38)可以有效地联接在换能器组件(30)内。以下描述涉及分别用于下文更详细论述的外科器械(112,212,312,412,512,612,712)的各种示例性换能器锁(110,210,310,410,510,610,710)。因此，本文所述的类似数字表示关于每个示例性换能器锁(110,210,310,410,510,610,710)的类似特征部。
尽管换能器锁(110,210,310,410,510,610,710)被配置为选择性地禁止并且甚至防止换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转，但应当理解，根据本发明，另选示例中的一些旋转是可能的。例如，另选的换能器锁可不严格地防止旋转，但至少充分禁止旋转，以提供至少等于预定扭矩的反动扭矩以用于正确安装。因此，本发明不旨在不必要地限制于防止换能器组件(30)和主体(18)之间的所有相对旋转。
A.示例性纵向卡扣锁
图5A至图9示出了第一示例性换能器锁，其形式为外科器械(112)的纵向卡扣锁(110)。纵向卡扣锁(110)包括延伸穿过主体(18)中的锁定通道(116)的锁定开关(114)。更具体地讲，锁定通道(116)直接在纵向轴线的上方纵向延伸穿过主体(18)的上表面(118)。因此，锁定开关(114)可在远侧解锁位置和近侧锁定位置之间平移，以分别解锁和锁定换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。虽然本示例的锁定开关(114)和锁定通道(116)定位在主体(18)的上表面(118)上，但应当理解，锁定开关(114)和锁定通道(116)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。因此，本发明不旨在不必要地限制在将锁定开关(114)和锁定通道(116)如本文所示定位。
如图5A至图5B所示，上表面(118)还包括解锁标记(120)和锁定标记(122)，用于在视觉上向使用者指示换能器组件(30)的旋转状态(即，解锁状态或锁定状态)。本示例具有与锁定通道(116)的远侧端部相邻定位的解锁标记(120)，而锁定标记(122)与锁定通道(116)的近侧端部相邻定位。解锁标记(120)更具体地包括解锁挂锁的图像，并且锁定标记(122)更具体地包括锁定挂锁的图像。然而，应当理解，这些特定图像和位置可根据本文中的发明而变化，并且不应不必要地限制于这些特定解锁标记和锁定标记(120,122)。此外，纵向卡扣锁(110)还可包括一个或多个配合棘爪(未示出)，以将锁定开关(114)可释放地固定在解锁位置或锁定位置中的任一者上。然后，使用者可操纵外科器械(112)的其他部分而不必将锁定开关(114)保持在锁定位置。在一些型式中，可将锁定开关(114)朝向解锁位置偏置，使得使用者在锁定开关(114)与波导(38)联接的同时将其保持在锁定位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(114)位置。
如图6A和图6B所示，纵向卡扣锁(110)还包括操作地连接到锁定开关(114)的止动器(124)和操作地连接到换能器组件(30)的接合特征部(126)，它们配合在一起以选择性地允许或禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。为此，止动器(124)从锁定开关(114)朝纵向轴线横向向下延伸，并且处于解锁位置上与接合特征部(126)和换能器组件(30)朝远侧偏离。本示例的接合特征部(126)具体地为接合衬圈(126)的形式，该接合衬圈具有环形衬圈主体(128)和围绕环形衬圈主体(128)成角度定位的多个齿(130)。每个齿(130)从环形衬圈主体(128)径向向外延伸，使得任何一对齿(130)均被配置为在两者间接纳止动器(124)的至少一部分。此外，接合衬圈(126)刚性地固定到换能器组件(30)的远端部分并且围绕纵向轴线同心地定位。因此，接合衬圈(126)相对于换能器组件(30)可旋转地固定，使得它们各自可相对于主体(18)一起旋转或相对于主体(18)可旋转地固定在一起。
图6A和图7A示出了处于远侧解锁位置的锁定开关(114)以及处于远侧脱离位置并从接合衬圈(126)偏离的止动器(124)。使锁定开关(114)从解锁位置朝向锁定位置朝近侧平移相似地使止动器(124)从脱离位置朝向图6B和图7B中所示的接合位置朝近侧平移。在接合位置中，止动器(124)在齿(130)之间对准，使得止动器(124)有效地接合齿(130)以抓持接合衬圈(126)相对于主体(18)的旋转。继而，接合衬圈(126)禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的进一步旋转。
此外，如图7A至图9所示，止动器(124)具有驱动凸轮表面(132)，而每个齿(130)具有从动凸轮表面(134)。驱动凸轮表面(132)和从动凸轮表面(134)配合，使得驱动凸轮表面(132)在朝向接合位置移动的同时，推动驱动凸轮表面(134)略微旋转接合衬圈(126)。这种略微旋转使一个或多个齿(130)旋转脱离与止动器(124)的纵向对准，以便将齿(130)之间的止动器(124)引导至接合位置。因此，驱动凸轮表面(132)和从动凸轮表面(134)被构造成将接合衬圈(126)与止动器(124)正确对准，并禁止一个或多个齿基本上阻止止动器(124)向接合位置的近侧运动。
在使用中，并且参照图1至图7B，轴组件(14)最先从换能器组件(30)脱开。使用者将锁定开关(114)从解锁位置朝近侧平移到锁定位置，使得止动器(124)接合接合衬圈(126)以抓持换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。然后使用者将波导(38)的近侧端部部分引入螺纹孔(62)并经由扭矩扳手(60)沿拧紧方向旋转旋钮(54)，以使波导(38)的近侧端部部分与换能器组件(30)螺纹接合。即使波导(38)和换能器组件(30)之间的摩擦接合增大，继而使施加的扭矩增大，止动器(124)也继续阻止齿(130)在接合衬圈(126)上的旋转。因此，使用者继续将波导(38)紧固到换能器组件(30)中，直到达到预定扭矩。一旦达到预定扭矩，扭矩扳手(60)滑动以禁止波导(38)进一步拧紧到换能器组件(30)；并且“单击”以进一步向使用者指示已达到适当的扭矩。然后使用者从轴组件(14)移除扭矩扳手(60)并将锁定开关(114)朝远侧平移到解锁位置，以使换能器组件(30)和波导(38)相对于主体(18)自由旋转以在外科手术期间选择性地旋转。虽然关于外科器械(112)的纵向卡扣锁(110)描述了上述用途，但是应当理解，可以类似地使用另选的换能器锁(210,310,410,510,610,710)的类似特征部准备外科器械(212,312,412,512,612,712)以在外科手术期间使用。
B.示例性横向卡扣锁
图10A至图11B示出了第二示例性换能器锁，其形式为外科器械(212)的横向卡扣锁(210)。横向卡扣锁(210)包括延伸穿过主体(18)中的锁定通道(216)的锁定开关(214)。更具体地，锁定通道(216)横向延伸穿过主体(18)的在纵向轴线正上方的上表面(118)。因此，锁定开关(214)可在上部解锁位置和下部锁定位置之间横向平移，以分别解锁和锁定换能器组件(30)的旋转。鉴于锁定开关(214)在使用中通常被压下以便可横向平移，锁定开关(214)在本文中也可称为锁定按钮。虽然本示例的锁定开关(214)和锁定通道(216)定位在主体(18)的上表面(118)上，但应当理解，锁定开关(214)和锁定通道(216)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。因此，本发明不旨在不必要地限制在将锁定开关(214)和锁定通道(216)如本文所示定位。
此外，横向卡扣锁(210)包括弹簧(220)，该弹簧将锁定开关(214)朝向上部解锁位置偏置。弹簧(220)被弹性地压缩在上部安装架(221)和下部安装架(222)之间。上部安装架(221)固定到锁定开关(214)，而下部安装架(222)固定到主体(18)的内部。弹簧(220)因此弹性地偏置上部安装架(221)和锁定开关(214)，使得上部安装架(221)紧靠主体(18)。朝向纵向轴线向下按压锁定开关(214)使锁定开关(214)向下平移通过下部安装架(222)到达锁定位置。仅以举例的方式，在波导(38)与换能器组件(30)联接期间，使用者通常可维持锁定开关(214)的按压以将锁定开关(214)保持在锁定位置。当然，另选示例可使用各种棘爪或其他结构，以根据需要可释放地固定锁定开关(214)的位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(214)位置。
如图11A所示，横向卡扣锁(210)还包括操作地连接到锁定开关(214)的止动器(224)和操作地连接到如上所述的换能器组件(30)的接合衬圈(126)。为此，止动器(224)从锁定开关(214)朝纵向轴线横向向下延伸，并且处于解锁位置上与接合衬圈(126)和换能器组件(30)侧向偏离。止动器(224)包括位于一对横向延伸的卡扣构件(225b)之间的下部凹陷部(225a)。卡扣构件(225b)被配置为定位在接合衬圈(126)的齿(130)的相应对之间，而下部凹陷部(225a)被配置为在其中接纳齿(130)。从而，卡扣构件(225b)被配置为将齿(130)捕获在下部凹陷部(225a)内。
图10A和图11A示出了处于上部解锁位置的锁定开关(214)以及处于上部脱离位置并从接合衬圈(126)偏离的止动器(224)。使锁定开关(214)从解锁位置朝向锁定位置朝近侧平移相似地使止动器(224)从脱离位置朝向图10B和图11B中所示的下部接合位置向下平移。在接合位置中，止动器(224)的卡扣构件(225b)在齿(130)之间对准，使得一个齿(130)被捕获在下部凹陷部(225a)中以抓持接合衬圈(126)相对于主体(18)的旋转。继而，接合衬圈(126)禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的进一步旋转。
C.示例性螺栓卡扣锁
图12A至图14B示出了第三示例性换能器锁，其形式为外科器械(312)的螺栓卡扣锁(310)。螺栓卡扣锁(310)包括延伸穿过主体(18)中的锁定通道(316)的锁定开关(314)。更具体地，锁定通道(316)横向以及纵向地延伸穿过主体(18)的上表面(118)。因此，锁定开关(314)可在远侧解锁位置和近侧锁定位置之间横向以及纵向地平移，以分别解锁和锁定换能器组件(30)的旋转，如图12A和图12B中分别所示。虽然本示例的锁定开关(314)和锁定通道(316)定位在主体(18)的上表面(118)上，但应当理解，锁定开关(314)和锁定通道(216)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。因此，本发明不旨在不必要地限制在将锁定开关(314)和锁定通道(316)如本文所示定位。锁定开关(314)通过锁定通道(316)的相对运动也可被称为螺栓动作运动，如关于图12A至图13B所示。为此，锁定通道(316)具有远侧横向狭槽(317a)、中间纵向狭槽(317b)和近侧横向狭槽(317c)，锁定开关(314)通过这些狭槽从解锁位置移动到锁定位置，并且反之亦然。
如图14A和图14B所示，螺栓卡扣锁(110)还包括操作地连接到锁定开关(314)的止动器(324)和操作地连接到如上所述的换能器组件(30)的接合衬圈(126)。为此，止动器(324)从锁定开关(214)横向向下延伸，并具有环形主体(325a)，该环形主体围绕纵向轴线并且沿纵向轴线同心地定位。在解锁位置中，止动器(324)从接合衬圈(126)和换能器组件(30)朝远侧偏离。止动器(324)还包括多个卡扣构件(325b)，其围绕环形主体(325a)成角度地定位并且朝向纵向轴线径向向内延伸。此类卡扣构件(325b)也可被称为内部齿。卡扣构件(325b)被配置为被接纳在接合衬圈(126)的齿(130)的相应对之间，用于在锁定位置时它们之间的协作接合。
螺栓卡扣锁(310)还包括图13A和图13B所示的弹簧(320)，该弹簧将锁定开关(314)朝向远侧解锁位置偏置。弹簧(320)被弹性地压缩在主体(18)的内部部分和止动器(324)的环形主体(325a)之间。弹簧(320)因此朝远侧弹性地偏置止动器(324)和锁定开关(314)，使得锁定开关(314)在远侧定位在锁定通道(316)的远侧狭槽(317a)或锁定通道(316)的近侧狭槽(317c)中。以举例的方式，远侧狭槽和近侧狭槽(317a,317c)中的每一个具有远侧棘爪(322)，该远侧棘爪被配置为在解锁位置和锁定位置接纳锁定开关(318)。因此，每个远侧棘爪(322)可释放地捕获锁定开关(318)以固定锁定开关(318)而无需使用者进一步抓握。当然，如在本示例中所期望的，使用者可从远侧止动器(322)推动锁定开关(318)以用于螺栓动作运动。另选示例可使用各种棘爪或其他结构，以根据需要仅偏置锁定开关(314)的位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(314)位置。
图12A、图13A和图14A示出了处于远侧解锁位置的锁定开关(314)以及处于远侧脱离位置并从接合衬圈(126)偏离的止动器(324)。如上文简要讨论的，使用者通过在解锁位置和锁定位置之间的螺栓动作运动引导螺栓卡扣锁(310)。具体地，如图14A所示的枢转锁定开关(314)将锁定开关(314)从锁定位置枢转到远侧狭槽(317a)和中间狭槽(317b)的结合部。同时，止动器(324)围绕纵向轴线枢转而不纵向平移。然后，使用者通过中间狭槽朝近侧平移锁定开关(314)，以朝近侧引导卡扣构件(325b)与接合衬圈(126)的齿(130)接合，如图12B和图14B所示。从中间狭槽(317b)和近侧狭槽(317c)的结合部处，锁定开关(314)通过近侧狭槽(317c)枢转到远侧棘爪(322)中的锁定位置，如图13B所示，而止动器(324)通过接合衬圈(126)枢转到处于接合位置，如图14B所示。因此，接合衬圈(126)通过被可旋转地捕获在止动器(324)内而禁止换能器组件(30)相对于主体的进一步旋转。
D.示例性枢转卡扣锁
图15A至图15B示出了第四示例性换能器锁，其形式为外科器械(412)的枢转卡扣锁(410)。枢转卡扣锁(410)包括延伸穿过主体(18)中的锁定通道(416)的枢转地安装的锁定开关(414)。更具体地，锁定通道(416)横向延伸穿过主体(18)的在纵向轴线正上方的上表面(118)。因此，锁定开关(414)可在上部解锁位置和下部锁定位置之间枢转，以分别解锁和锁定换能器组件(30)的旋转。鉴于锁定开关(414)在使用中通常被压下以便朝向纵向轴线枢转，锁定开关(414)在本文中也可称为锁定按钮。虽然本示例的锁定开关(414)和锁定通道(416)定位在主体(18)的上表面(118)上，但应当理解，锁定开关(414)和锁定通道(416)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。因此，本发明不旨在不必要地限制在将锁定开关(414)和锁定通道(416)如本文所示定位。
此外，枢转卡扣锁(410)包括弹簧(420)，该弹簧将锁定开关(414)朝向上部解锁位置偏置。在本示例中，弹簧(420)是被弹性压缩在锁定开关(414)和主体(18)的内部之间的扭转弹簧。弹簧(420)因此弹性地向上偏置锁定开关(414)，使得锁定开关(414)的内部部分紧靠主体(18)。朝向纵向轴线向下按压锁定开关(414)使锁定开关(414)向下枢转到达锁定位置。以举例的方式，在波导(38)与换能器组件(30)联接期间，使用者通常可维持锁定开关(414)的按压以将锁定开关(414)保持在锁定位置。当然，另选示例可使用各种棘爪或其他结构，以根据需要可释放地固定锁定开关(414)的位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(414)位置。
枢转卡扣锁(110)还包括操作地连接到锁定开关(414)的止动器(424)和操作地连接到如上所述的换能器组件(30)的接合衬圈(126)。为此，止动器(424)从锁定开关(414)朝纵向轴线横向向下延伸，并且处于解锁位置上与接合衬圈(126)和换能器组件(30)侧向偏离。止动器(424)的下端部分被配置为定位在接合衬圈(126)的齿(130)的相应对之间，从而禁止它们之间的相对运动。
图15A示出了处于上部解锁位置的锁定开关(414)以及处于上部脱离位置并从接合衬圈(126)偏离的止动器(424)。使锁定开关(414)从解锁位置朝向锁定位置向下枢转相似地使止动器(424)从脱离位置朝向图15B中所示的下部接合位置向下平移。在接合位置中，止动器(424)的下端部分在齿(130)之间对准，以接合至少一个齿(130)并且抓持接合衬圈(126)相对于主体(18)的旋转。继而，接合衬圈(126)禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的进一步旋转。
E.示例性夹持件夹具锁
图16至图19B示出了第五示例性换能器锁，其形式为外科器械(512)的夹持件夹具锁(510)。夹持件夹具锁(510)包括分别延伸穿过主体(18)中的一对锁定通道(516)的一对锁定开关(514)。更具体地，锁定狭槽(516)直接横向于纵向轴线横向延伸穿过主体(18)的相对侧表面(518)。因此，每个锁定开关(514)可在外部解锁位置和内部锁定位置之间平移，以分别解锁和锁定换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。换句话讲，每个锁定开关(514)被构造成朝向纵向轴线从解锁位置向内指向锁定位置，分别如图17A和图17B所示。鉴于每个锁定开关(514)在使用中通常被压下以便朝向纵向轴线平移，锁定开关(514)在本文中也可称为锁定按钮。虽然本示例的每个锁定开关(514)和锁定通道(516)定位在主体(18)的侧表面(518)上，但应当理解，锁定开关(514)和锁定通道(516)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。此外，尽管夹持件夹具锁(510)的本示例具有两个锁定开关(514)，但是应当理解，在另选的示例中可使用更少或更多的这种开关(514)。因此，本发明不旨在不必要地限制于将两个锁定开关(514)和两个锁定通道(516)如本文所示定位。
每个锁定开关(514)通过偏置构件(未示出)弹性地安装在锁定通道(516)中，该偏置构件将每个锁定开关(514)朝向解锁位置推动。在波导(38)与换能器组件(30)联接期间，使用者通常可维持每个锁定开关(514)的按压以将锁定开关(514)保持在锁定位置。例如，使用者可使用一只或多只手来同时朝锁定位置选择性地挤压锁定开关(514)，如图18至图19B所示。当然，另选示例可使用各种棘爪或其他结构，以根据需要可释放地固定锁定开关(514)的位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(514)位置。
夹持件夹具锁(510)还包括操作地连接到锁定开关(514)的止动器(524)和操作地连接到换能器组件(30)的接合特征部(526)，它们配合在一起以选择性地允许或禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。为此，每个止动器(524)从每个相应的锁定开关(514)朝纵向轴线横向向下延伸，并且处于解锁位置上与接合特征部(526)和换能器组件(30)侧向偏离。以举例的方式，止动器(524)包括研磨的高摩擦表面，诸如锯齿状表面(525)。锯齿状表面(525)面向纵向轴线向内，以与接合特征部(526)接合，如图19A和图19B所示。
如图17A、图17B、图19A和图19B所示，本示例的接合特征部(526)具体地为刚性地固定在换能器组件(30)的换能器外壳(529)上的另一锯齿状表面(528)的形式。锯齿状表面(528)通常覆盖换能器外壳(529)的外表面，使得锯齿状表面(528)围绕纵向轴线。锯齿状表面(528)也从换能器外壳(529)的外表面径向向外延伸，用于与每个止动器(524)的锯齿状表面(525)接合。止动器(524)的锯齿状表面(525)和换能器外壳(529)的锯齿状表面(528)之间的接合倾向于禁止其间具有相对高摩擦系数的相对旋转。此外，增加每个锁定开关(514)上的向内的按压力又增加了止动器(524)的锯齿状表面(525)对换能器外壳(529)的锯齿状表面(528)的压缩力，以增加摩擦力。因此，使用者可根据需要施加或多或少的压缩以禁止换能器组件(30)的旋转。虽然本示例包括用于禁止相对旋转的各种锯齿状表面(525)，但是应当理解，也可这样使用另选的高摩擦表面。以另一个示例的方式，也可类似地配置分别从止动器(524)和换能器外壳(529)延伸的另选结构，所述另选结构协同地接合以禁止相对旋转。因此，用于这种接合的其他结构可与夹持件夹具锁(510)一起使用，并且本发明不旨在不必要地限于本文所述的研磨的、高摩擦的锯齿状表面(525,528)。
图17A和图19A示出了处于侧向外侧解锁位置的锁定开关(514)以及处于侧向外侧脱离位置并从换能器外壳(529)的锯齿状表面(528)偏离的止动器(524)。使锁定开关(514)从解锁位置朝向锁定位置向内侧向平移相似地使止动器(524)从脱离位置朝向图17B和图19B中所示的接合位置向内平移。在接合位置中，止动器(524)的锯齿状表面(525)与锯齿状表面(528)摩擦接合，以抓持换能器外壳(629)相对于主体(18)的旋转，禁止换能器组件(30)的旋转。
F.示例性的平移平坦夹具锁
图20至图21B示出了第六示例性换能器锁，其形式为外科器械(612)的平移平坦夹具锁(610)。平移平坦夹具锁(610)包括延伸穿过主体(18)中的锁定通道(616)的锁定开关(614)。更具体地，锁定通道(616)直接在纵向轴线的上方横向延伸穿过主体(18)的上表面(118)。因此，锁定开关(614)可在上部解锁位置和下部锁定位置之间平移，以分别解锁和锁定换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。换句话讲，锁定开关(614)被构造成朝向纵向轴线从解锁位置向内指向锁定位置。鉴于锁定开关(614)在使用中通常被压下以便朝向纵向轴线平移，锁定开关(614)在本文中也可称为锁定按钮。虽然本示例的锁定开关(614)和锁定通道(616)定位在主体(18)的上表面(118)上，但应当理解，锁定开关(614)和锁定通道(616)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。
锁定开关(614)通过一对偏置构件(617)弹性地安装在锁定通道(516)中，该对偏置构件将锁定开关(614)朝向解锁位置推动。在波导(38)与换能器组件(30)联接期间，使用者通常可维持锁定开关(614)的按压以将锁定开关(614)保持在锁定位置。例如，使用者可使用一只或多只手来朝锁定位置选择性地按压锁定开关(614)，如图21B所示。当然，另选示例可使用各种棘爪或其他结构，以根据需要可释放地固定锁定开关(614)的位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(614)位置。
平移平坦夹具锁(610)还包括操作地连接到锁定开关(614)的止动器(624)和操作地连接到换能器组件(30)的接合特征部(626)，它们配合在一起以选择性地允许或禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。为此，止动器(624)从锁定开关(614)朝纵向轴线横向向内延伸，并且处于解锁位置上与接合特征部(626)和换能器组件(30)侧向偏离。以举例的方式，止动器(624)从锁定开关(614)向下延伸到具有平坦部(625b)的下端部分(625a)。平坦部(625b)面向纵向轴线向内，以与接合特征部(626)接合，如图21A和图21B所示。
本示例的接合特征部(626)包括沿换能器组件(30)的换能器外壳(629)延伸的多个平坦部(628)。更具体地，六个平坦部(628)沿换能器外壳(629)延伸，使得换能器外壳(629)的横截面限定围绕纵向轴线的六边形形状。每个平坦部(628)在纵向方向上延伸，以便与纵向轴线平行，并且当围绕纵向轴线旋转到最上部位置时，与止动器(624)的下端部分(625a)上的平坦部(625b)平行。因此，无论换能器外壳(629)的可旋转位置如何，至少一个平坦部(628)被定位为接纳其上的止动器的平坦部(625b)以用于接合。
平坦部(625b)和平坦部(628)之间的接合倾向于禁止相对旋转。此外，增加锁定开关(614)上的横向按压力又增加了平坦部(625b)对换能器外壳(629)的平坦部(628)的压缩力。因此，使用者可根据需要施加或多或少的压缩以禁止换能器组件(30)的旋转。虽然本示例包括用于禁止相对旋转的各种平坦部(625b,628)，但是应当理解，也可这样使用另选的配合表面。以另一个示例的方式，也可类似地配置分别从止动器(624)和换能器外壳(629)延伸的另选结构，所述另选结构协同地接合以禁止相对旋转。因此，用于这种接合的其他结构可与平移平坦夹具锁(610)一起使用，并且本发明不旨在不必要地限于本文所述的平坦部(625b,628)。
图20和图21A示出了处于上部解锁位置的锁定开关(614)以及处于上部脱离位置并从换能器外壳(629)的平坦部(628)偏离的止动器(624)。使锁定开关(614)从解锁位置朝向锁定位置向下横向平移相似地使止动器(624)从脱离位置朝向图21B中所示的接合位置向下平移。在接合位置中，止动器(624)的平坦部(625b)与平坦部(628)之一接合，以抓持换能器外壳(629)相对于主体(18)的旋转，禁止换能器组件(30)的旋转。
G.示例性的枢转平坦夹具锁
图22至图23B示出了第七示例性换能器锁，其形式为外科器械(712)的枢转平坦夹具锁(710)。枢转平坦夹具锁(710)包括分别延伸穿过主体(18)中的一对锁定通道(716)的一对锁定开关(714)。更具体地，每个锁定开关(714)是主体(18)的一部分，其具有通常围绕锁定开关(714)的锁定通道(716)，但是通过活动铰链(715)连接到主体(18)的其余部分。因此，每个锁定开关(714)可围绕活动铰链(715)在外部解锁位置和内部锁定位置之间枢转，以分别解锁和锁定换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。换句话讲，每个锁定开关(714)被构造成朝向纵向轴线从解锁位置向内指向锁定位置，分别如图23A和图23B所示。鉴于每个锁定开关(714)在使用中通常被压下以便朝向纵向轴线平移，锁定开关(714)在本文中也可称为锁定按钮。虽然本示例的每个锁定开关(714)和锁定通道(716)定位在主体(18)的侧表面(518)上，但应当理解，锁定开关(714)和锁定通道(716)可另选地定位成与换能器组件(30)配合。此外，尽管枢转平坦夹具锁(710)的本示例具有两个锁定开关(714)，但是应当理解，在另选的示例中可使用更少或更多的这种开关(714)。因此，本发明不旨在不必要地限制于将两个锁定开关(714)和两个锁定通道(716)如本文所示定位。
每个锁定开关(714)通过活动铰链(715)弹性地安装在锁定通道(716)中。在波导(38)与换能器组件(30)联接期间，使用者通常可维持每个锁定开关(714)的按压以将锁定开关(714)保持在锁定位置。例如，使用者可使用一只或多只手来同时朝锁定位置选择性地挤压锁定开关(714)。当然，另选示例可使用各种棘爪或其他结构，以根据需要可释放地固定锁定开关(714)的位置。因此，本发明不旨在不必要地限制在固定的或偏置的锁定开关(714)位置。
枢转平坦夹具锁(710)还包括操作地连接到锁定开关(714)的止动器(724)和沿换能器外壳(629)的多个平坦部(628)，它们配合在一起以选择性地允许或禁止换能器组件(30)相对于主体(18)的旋转。为此，每个止动器(724)包括锁定开关(714)的内部平坦部(725)，该平坦部沿每个相应锁定开关(714)的内部横向延伸，并且在解锁位置中，与换能器外壳(629)的平坦部(628)侧向偏离。平坦部(725)面向纵向轴线向内，以与平坦部(628)接合，如图23A和图23B所示。
平坦部(725)和平坦部(628)之间的接合倾向于禁止相对旋转。此外，增加锁定开关(714)上的侧向按压力又增加了平坦部(725)对换能器外壳(629)的平坦部(628)的压缩力。因此，使用者可根据需要施加或多或少的压缩以禁止换能器组件(30)的旋转。虽然本示例包括用于禁止相对旋转的各种平坦部(725,628)，但是应当理解，也可这样使用另选的配合表面。以另一个示例的方式，也可类似地配置分别从止动器(724)和换能器外壳(629)延伸的另选结构，所述另选结构协同地接合以禁止相对旋转。因此，用于这种接合的其他结构可与枢转平坦夹具锁(710)一起使用，并且本发明不旨在不必要地限于本文所述的平坦部(725,628)。
图22和图23A示出了处于侧向外侧解锁位置的锁定开关(714)以及处于侧向外侧脱离位置并从换能器外壳(629)的平坦部(628)偏离的止动器(524)。使锁定开关(714)从解锁位置朝向锁定位置向内侧向枢转相似地使止动器(724)从脱离位置朝向图23B中所示的接合位置向内枢转。在接合位置中，止动器(724)的平坦部(725)与相应平坦部(628)接合，以抓持换能器外壳(629)相对于主体(18)的旋转，禁止换能器组件(30)的旋转。
III.示例性的一体式扭矩扳手
在上面关于图1至图23B所述的示例中，对于每个外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)，波导(38)通过扭矩扳手(60)与换能器组件(30)可旋转地联接达到预定扭矩。在每种情况下，扭矩扳手(60)可与外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)分离，使得扭矩扳手(60)应用于轴组件(14)以用于将波导(38)联接到换能器组件(30)，然后在将波导(38)拧紧到预定扭矩之后从轴组件(14)移除，使得每个外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)随后可用于执行外科手术。然而，将扭矩扳手(60)与外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)分开处理和操纵可增加外科手术的复杂性，并且在一些情况下可能难以管理。
因此可能需要将另选的扭矩扳手结合到外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)的一个或多个部分中，该扭矩扳手在使用期间保留在外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)中，而不是在使用前被施加和移除。这种一体式扭矩扳手(810)的一个示例结合到外科器械(812)中，该外科器械将在下文中进一步详细描述并在图24至图26B中示出。一体式扭矩扳手(810)结合到轴组件(814)中，并且在将波导(38)与换能器组件(30)联接之前以及将波导(38)与换能器组件(30)联接之后保持与旋钮(816)连接。因此，一体式扭矩扳手(810)可根据需要进行操纵，以便以预定扭矩将波导(38)与换能器组件(30)联接，同时还允许如上关于轴组件(14)所述的轴组件(814)的操作。虽然一体式扭矩扳手(810)被示出为结合到轴组件(814)中并连接到旋钮(816)，但应当理解，也可提供用于限制对波导(38)的扭矩的另选布置方式。因此，本发明不旨在不必要地局限于如本文所示的一体式扭矩扳手(810)与旋钮(816)的特定布置方式。此外，下面提供的类似数字更详细地表示上述类似特征部。还应当理解的是，一体式扭矩扳手(810)可与任何换能器组件(30)组合使用，用于阻止上述部件。换句话讲，一体式扭矩扳手(810)可容易地结合到上述外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712)的任一个中。
如图24至图26B所示，外科器械(812)具有轴组件(814)，该轴组件具有连接到旋钮(816)的一体式扭矩扳手(810)。一体式扭矩扳手(810)通过孔(818)接纳外管(40)，并且可选择性地围绕外管(40)上的纵向轴线旋转。一体式扭矩扳手(810)可释放地连接到旋钮(816)，以经由可释放的联接件(820)将扭矩从一体式扭矩扳手(810)传递到旋钮(816)。可释放的联接件(820)以可旋转的拧紧方向传递扭矩，直到达到波导(38)与换能器组件(30)可操作地联接的预定扭矩。然而，为了禁止波导(38)与换能器组件(30)的过度拧紧，可释放联接件(820)被构造成在传递的扭矩超过预定扭矩时释放旋钮(816)。因此，一体式扭矩扳手(810)相对于旋钮(816)可旋转地滑动，以禁止波导(38)(参见图26A)与换能器组件(30)的过度拧紧。还应当理解，当扭矩扳手(810)相对于旋钮(816)可旋转地滑动时，扭矩扳手(810)可以发出听觉和/或触觉“咔哒声”。
如图25至图26A所示，一体式扭矩扳手(810)包括沿纵向轴线同轴延伸的圆柱形主体(822)，使得圆柱形主体(822)围绕纵向轴线同心地定位。圆柱形主体(822)的近侧部分包括可释放联接件(820)的一部分，而旋钮(816)的远侧端部部分包括可释放联接件(820)的剩余部分。可释放联接件(820)的这些相对部分协作地接合，使得旋转一体式扭矩扳手(810)同时旋转旋钮(816)并协同地脱离以允许相对滑动从而限制在其间传递的扭矩。
圆柱形主体(822)的近侧端部部分轴向固定到旋钮(816)的远侧端部部分，同时允许圆柱形主体(822)在滑动期间相对于旋钮(816)旋转。更具体地，旋钮(816)的远侧端部包括沿纵向轴线同轴延伸的圆柱形远侧开口(824)，其可旋转地接纳圆柱形主体(822)的近侧端部部分。环形基座(826)从旋钮(816)的内面(828)朝向圆柱形主体(822)朝远侧延伸，以在它们之间限定环形固定通道(830)。环形固定唇缘(832)从圆柱形主体(822)的近侧端部部分径向向内延伸，并且被构造成被接纳在环形固定通道(830)内，以将一体式扭矩扳手(810)轴向固定到旋钮(816)。环形基座(826)、环形固定通道(830)和环形固定唇缘(832)中的每一个彼此同轴并且与纵向轴线同轴。因此，一体式扭矩扳手(810)的环形固定唇缘(832)在纵向方向上被捕获在环形基座(826)和内面(828)之间的环形固定通道(830)内，但被配置用于在滑动期间在固定通道(830)中的相对旋转，如下文更详细地讨论的。
环形固定唇缘(832)围绕圆柱形主体(822)中的圆柱形近侧开口(834)，该圆柱形主体也沿纵向轴线朝远侧和同轴地延伸。圆柱形主体(822)中的近侧开口(834)接纳环形基座(826)，以用于在其间协作地接合和脱离。为此，具体参见图25，圆柱形主体(822)的内面(836)具有至少一个可压缩构件(838)，所述至少一个可压缩构件朝向环形基座(826)朝近侧延伸。类似地，环形基座(826)具有朝向内面(836)朝远侧延伸的至少一个凸轮(840)，用于与可压缩构件(838)接合。在本示例中，内面(836)和环形基座(826)分别具有四个这样的可压缩构件(838)和四个这样的凸轮(840)。可压缩构件(838)和凸轮(840)分别围绕内面(836)和环形基座(826)成角度地定位，并且定位成使得每个可压缩构件(838)与一个相应的凸轮(840)配合。每个凸轮(840)更具体地包括凸轮斜坡(842)，其围绕纵向轴线从初始端(844)到末端(846)沿径向弧延伸。凸轮斜坡(842)在初始端(844)处的斜坡表面(848)基本上与环形基座(826)的远侧表面齐平，但是远离环形基座(826)的远侧表面朝向末端(846)朝远侧伸出。换句话讲，凸轮斜坡(842)的纵向深度从初始端(844)到末端(846)增大。
可压缩构件(838)通常被构造成在远侧方向上从伸长状态压缩到压缩状态并且从压缩状态弹性地返回到伸长状态。在伸长状态下，可压缩构件(838)最初在施加相对较小的远侧力的情况下在远侧方向上压缩。然而，当可压缩构件(838)朝压缩状态压缩时，所施加的远侧力增大以引起类似的压缩。换句话讲，随着压缩的增加，所施加的远侧力的量也必须增大，以继续进一步压缩。
每个可压缩构件(838)通常与环形基座(826)接合，因为圆柱形主体(822)相对于旋钮(816)轴向地固定，如上所述。在最小扭矩下，每个可压缩构件(838)摩擦地接合斜坡表面(848)的初始端(844)，该初始端如图25和图26A所示处于伸长状态。沿拧紧方向(850)选择性地旋转圆柱形主体(822)相似地使每个可压缩构件(838)围绕纵向轴线旋转。继而，可压缩构件(838)和斜坡表面(848)之间的总摩擦接合使得环形基座(826)和旋钮(816)也沿拧紧方向(850)旋转。这种最小扭矩可足以将波导(38)的初始部分穿入换能器组件(30)中。
一旦继续将波导(38)穿入换能器组件(30)所需的扭矩量增加超过该最小扭矩，则当凸轮斜坡(842)开始可旋转地滑过可压缩构件(838)时，可压缩构件(838)反作用地压缩斜坡表面(848)。弹性压缩增加了可压缩构件(838)和斜坡表面(848)之间的摩擦接合，并增加了能够在圆柱形主体(822)和旋钮(816)之间的拧紧方向上的扭矩传递量。随着将波导(38)旋转到换能器组件(30)中所需的拧紧扭矩的量增加，凸轮斜坡(842)将连续地滑过可压缩构件(838)以进一步将可压缩构件在远侧方向上朝向压缩状态压缩，以用于额外的摩擦接合，直到到达凸轮斜坡(842)的末端(846)。以举例的方式，图26B示出了可压缩构件在远侧方向上被压缩，如箭头(852)所示，同时沿拧紧方向(850)旋转。如图26B中进一步所示，当扭矩朝向预定扭矩增加时，环形基座(826)被有效地压缩在可压缩构件(838)和环形固定唇缘(832)之间，以便将波导(38)与换能器组件(30)可操作地联接。
一旦每个可压缩构件(838)在凸轮斜坡(848)的相应末端(846)处弹性地压缩到压缩状态，一体式扭矩扳手(810)便被构造成以预定扭矩施加扭矩以完成波导(38)与换能器组件(30)的联接。正如波导(38)和换能器组件(30)之间的联接扭矩增加超过预定扭矩一样，凸轮斜坡(838)相对于可压缩构件(838)进一步滑动。因此，每个可压缩构件(838)从凸轮斜坡(842)的末端(846)滑出并且邻近相邻凸轮斜坡(842)的另一个初始端(844)着陆，以限制额外扭矩的施加超过预定扭矩。使用者可沿拧紧方向(850)进一步旋转一体式扭矩扳手(810)，但是，由于可压缩构件(838)和凸轮斜坡(842)之间的摩擦接合限于预定的扭矩传递，因此进一步旋转将仅导致一体式扭矩扳手(810)和旋钮(816)之间的连续滑动。以另一个示例的方式，可压缩构件(838)相对于凸轮斜坡(842)的滑动还可向使用者产生听觉指示器(例如，“咔哒声”)、触觉指示器或波导(38)以预定扭矩与换能器组件(30)联接的其他信号。因此，一体式扭矩扳手(810)也可以是一体式扭矩指示器的一个示例。
一体式扭矩扳手(810)的本示例在圆柱形主体(822)和旋钮(816)中的每一个上提供各种可释放的联接特征部。应当理解，根据本发明，在圆柱形主体(822)和/或旋钮(816)上的联接特征部的另选布置方式可为可能的。例如，可压缩构件(838)和凸轮(840)可定位在圆柱形主体(822)和旋钮(816)中的任一个上，用于如本文所讨论的相应配合。类似地，可使用用于引导压缩和摩擦接合的另选的可压缩构件和凸轮。因此，本发明不旨在不必要地局限于本文所述的特定可压缩构件(838)和凸轮(840)。
IV.示例性的一体式扭矩指示器
虽然将扭矩限制到预定扭矩以使波导(38)与换能器组件(30)操作地联接减小了过度拧紧波导(38)的可能性，但是当波导(38)与换能器组件(30)之间的操作联接完成时，使用者选择性地旋转波导(38)可能仍然不明白。一方面，如果使用者在操作联接之后继续旋转波导(38)，则使用者不必要地延长安装时间。另一方面，如果使用者通过无意中误判操作联接而过早地停止旋转，则波导(38)和换能器组件(30)可能不正常地起作用。在最好的情况下，这些决定可延长外科手术。在最坏的情况下，这些决定可损坏外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712,812)中的任一个并且/或者降低患者的阳性结果的可能性。
因此可能需要将一体式扭矩指示器结合到外科器械(10,112,212,312,412,512,612,712,812)的一个或多个部分中，以将波导(38)已以预定扭矩与换能器组件(30)联接的信号传递给使用者。一个这种一体式扭矩指示器(910)结合到外科器械(912)中，该外科器械在下文中进一步详细描述并在图27至图31中示出。在本示例中，一体式扭矩指示器(910)的部分结合到轴组件(914)和换能器组件(926)中。然而，应当理解，此类部分可另选地被定位成一起协作以生成信号。因此，本发明不旨在不必要地局限于如本文所示的一体式扭矩指示器(910)的特定布置方式。此外，下面提供的类似数字更详细地表示上述类似特征部。
如图27至图29所示，外科器械(912)包括远侧部分(918)、中间部分(920)和近侧部分(922)。远侧部分(918)具有轴组件(914)，该轴组件具有旋钮(54)和波导(38)、端部执行器(16)(参加图1)、按钮(22)、触发器(24)和主体(924)的一部分。中间部分(920)具有带手枪式握把(20)的主体(924)的另一部分。近侧部分(922)通常包括包含有盖(928)的换能器组件(926)，用于存储和保护。因此，盖(928)也可被认为是外科器械(912)的主体(924)的剩余部分。外科器械(912)的远侧部分(918)、中间部分(920)和近侧部分(922)中的一个或多个可以是一次性的和/或可重复使用的，如上文关于外科器械(10)所讨论的(参见图1)。在本示例中，远侧部分(918)是一次性的，而中间部分(920)和近侧部分(922)是可重复使用的。以另一个示例的方式，远侧部分(918)还包括带键的夹具构件(929)，该构件被构造成被接纳在中间部分(920)中的对准孔(未示出)内。中间部分(920)包括释放开关(930)，其与带键的夹具构件(929)可释放地连接，用于至少部分地机械联接主体(18)的远侧部分和中间部分。主体(18)的中间部分(920)还包括被接纳在主体(18)的远侧部分(918)内的电连接器(931)，用于电联接外科器械(912)的中间部分(920)和远侧部分(918)。
外科器械(912)的近侧部分(922)包括具有锁定开关(514)的夹持件夹具锁(510)，该锁定开关延伸穿过盖(928)，用于卡住换能器组件(926)相对于盖(928)的旋转。中间部分(920)的主体(18)还包括一对附加的锁定通道(516)，该锁定通道被构造成当换能器组件(926)被可移除地接纳在主体(18)的中间部分(920)内时分别接纳锁定开关(514)。因此，使用者可访问锁定开关(514)并挤压锁定开关(514)，如图29所示，用于禁止换能器组件(926)在波导(38)与换能器组件(926)联接期间的旋转，如上所述。
图30A至图30C示出了在将波导(38)与换能器组件(926)联接时传递听觉和触觉信号的一体式转矩指示器(910)。在本示例中，波导(38)具有同轴地定位在波导(38)内的螺纹孔(932)，而换能器组件(926)具有双头螺栓(934)，其被构造成通过螺纹接纳在螺纹孔(932)内以用于联接。换能器组件(926)还包括弹性止挡件诸如弹性O形环(936)，其围绕双头螺栓(934)的近侧端部抵靠换能器组件(926)定位。弹性O形环被构造成以预定扭矩在螺纹孔(932)和双头螺栓(934)的螺纹接头内提供额外的弹性，以防止波导(38)在使用期间无意中松动。
一体式扭矩指示器(910)包括一对偏置翅片构件(938)，该对偏置翅片构件被构造成协作地接合拾取片(940)以产生听觉和触觉信号。更具体地，翅片构件(938)从波导(38)的近侧部分径向延伸，并且相对于彼此成角度地定位，以在它们之间限定空间(942)。每个翅片构件(938)与波导(38)的近侧面(944)相邻，用于在波导(38)与双头螺栓(934)联接期间与拾取片(940)接合。拾取片(940)在纵向轴线上方从换能器组件(926)纵向延伸并且沿远侧方向在O形环(935)上方延伸。拾取片(940)通常是刚性的，而翅片构件(938)是相对弹性的并且被构造成在被拨动时听觉和触觉地谐振。
在使用中，利用具有处于锁定位置的锁定开关(514)的夹持件夹具锁(510)，使用者沿拧紧方向(850)旋转波导(38)。螺纹孔(932)可旋转地接纳双头螺栓(934)，使得波导(38)被螺纹连接到双头螺栓上，如图30A和图30B所示。近侧面(944)接合O形环(936)并将O形环(936)压靠在换能器组件(926)上。继而，被施加以将波导(38)与换能器组件(926)联接的扭矩朝着预定扭矩增加。
在波导(38)和换能器组件(926)的整个联接中，翅片构件(938)围绕纵向轴线旋转，同时朝向拾取片(940)朝近侧拖曳。翅片构件(938)和拾取片(940)相对于彼此定位，使得当扭矩达到图30C所示的预定扭矩时，拾取片(940)顺序地拨动翅片构件(938)。翅片构件(938)的第二次拨动产生第二信号，以有效地向使用者传递波导(38)和换能器组件(926)以预定扭矩操作地联接，如图31所示。当然，可将任何数量的信号调谐到预定扭矩，并且本发明不旨在不必要地限于两个此类信号。还应当理解，可如此使用任何此类信号(听觉和/或触觉)，并且本发明不旨在不必要地限于本文所述的特定信号。
V.示例性组合
下述实施例涉及本文的教导内容可被组合或应用的各种非穷尽性方式。应当理解，下述实施例并非旨在限制可在本专利申请或本专利申请的后续提交文件中的任何时间提供的任何权利要求的覆盖范围。不旨在进行免责声明。提供以下实施例仅仅是出于例示性目的。预期本文的各种教导内容可按多种其它方式进行布置和应用。还设想到，一些变型可省略在以下实施例中所提及的某些特征。因此，下文提及的方面或特征中的任一者均不应被视为决定性的，除非另外例如由发明人或关注发明人的继承者在稍后日期明确指明如此。如果本专利申请或与本专利申请相关的后续提交文件中提出的任何权利要求包括下文提及的那些特征之外的附加特征，则这些附加特征不应被假定为因与专利性相关的任何原因而被添加。
实施例1
一种外科器械，包括：(a)器械主体；(b)超声换能器组件，该超声换能器组件沿纵向轴线可旋转地安装在器械主体内；以及(c)换能器锁，该换能器锁具有锁定构件，该锁定构件被构造成在解锁位置和锁定位置之间选择性地移动，其中超声换能器组件被构造成在锁定构件处于解锁位置时相对于器械主体围绕纵向轴线选择性地旋转，并且其中换能器锁被构造成在锁定构件处于锁定位置时抓持超声换能器组件，以由此选择性地禁止相对于外壳围绕纵向轴线的旋转，以与声波导可旋转地联接。
实施例2
根据实施例1所述的外科器械，其中，器械主体包括开关通道，其中锁定构件包括可动地安装在锁定通道中的锁定开关，并且其中锁定开关被构造成由使用者在锁定位置和解锁位置之间操纵。
实施例3
根据实施例2所述的外科器械，其中，换能器锁还包括止动器和接合特征部，其中止动器操作地连接到锁定开关并且被构造成在锁定开关分别在解锁位置和锁定位置之间移动时在脱离位置和接合位置之间选择性地移动，其中接合特征部连接到超声换能器组件并且被构造成在接合位置由止动器接合，使得接合特征部和止动器协作地禁止超声换能器组件围绕纵向轴线的旋转。
实施例4
根据实施例3所述的外科器械，其中，接合特征部包括连接到超声换能器组件并围绕纵向轴线同心地定位的接合衬圈，其中接合衬圈具有围绕接合衬圈成角度定位的多个齿，并且其中止动器被构造成在接合位置被接纳在多个齿之间，以可旋转地接合接合衬圈，由此禁止接合衬圈和与接合衬圈连接的超声换能器组件的旋转。
实施例5
根据实施例4所述的外科器械，其中，开关通道的至少一部分沿器械主体在纵向方向上延伸，并且其中锁定开关被构造成沿纵向方向在解锁位置和锁定位置之间选择性地平移，以使止动器在脱离位置和接合位置之间选择性地平移。
实施例6
根据实施例4所述的外科器械，其中，锁定开关被构造成在解锁位置和锁定位置之间沿横向方向选择性地平移，以使止动器在脱离位置和接合位置之间选择性地平移。
实施例7
根据实施例4所述的外科器械，其中，止动器包括环形主体，该环形主体具有从环形主体径向突出的至少一个止动构件，所述至少一个止动构件被构造成被接纳在多个齿之间，其中该环形主体围绕纵向轴线同心地定位，并且其中该锁定开关被构造成沿纵向方向在解锁位置和锁定位置之间选择性地平移，以使止动器在脱离位置和接合位置之间选择性地平移。
实施例8
根据实施例7所述的外科器械，其中，锁定开关还被构造成围绕纵向轴线在解锁位置和锁定位置之间选择性地旋转，以使止动器在脱离位置和接合位置之间选择性地旋转。
实施例9
根据实施例4所述的外科器械，其中，锁定开关被构造成在解锁位置和锁定位置之间沿横向方向选择性地枢转，以使止动器在脱离位置和接合位置之间选择性地枢转。
实施例10
根据实施例3所述的外科器械，其中，超声换能器组件包括换能器外壳，并且接合特征部定位在换能器外壳上，其中锁定开关被构造成朝向纵向轴线从解锁位置朝向锁定位置移动，并且其中止动器从锁定开关朝向换能器外壳上的接合特征部延伸，使得锁定开关能够朝向纵向轴线移动，以由此使止动器朝向接合特征部移动。
实施例11
根据实施例10所述的外科器械，其中，止动器被构造成将换能器外壳上的接合特征部摩擦接合在接合位置中，以由此禁止超声换能器组件的旋转。
实施例12
根据实施例10所述的外科器械，其中，接合特征部包括沿换能器外壳延伸的至少一个平坦部，并且锁定开关和止动器被构造成朝向纵向轴线选择性地移动，使得止动器接合所述至少一个平坦部，以由此禁止超声换能器组件的旋转。
实施例13
根据实施例1所述的外科器械，其中，锁定构件被朝向解锁位置偏置。
实施例14
根据实施例1所述的外科器械，还包括扭矩扳手，该扭矩扳手被构造成连接到轴组件，用于以预定扭矩将声波导联接到超声换能器组件。
实施例15
根据实施例1所述的外科器械，还包括扭矩指示器，该扭矩指示器被构造成向使用者生成声波导以预定量的扭矩与超声换能器组件联接的信号。
实施例16.
一种外科器械，包括：(a)端部执行器；(b)沿纵向轴线从端部执行器朝近侧延伸的轴组件，其中该轴组件包括：(i)沿纵向轴线延伸的声波导；(ii)旋钮，该旋钮操作地连接到声波导，其中该旋钮被构造成选择性地旋转并且由此使声波导旋转；以及(c)一体式扭矩扳手，该一体式扭矩扳手定位在旋钮内部并经由可释放联接件连接到旋钮，使得一体式扭矩扳手被构造成随旋钮一起旋转，其中可释放联接件被构造成将扭矩从一体式扭矩扳手传递到旋钮直到达到预定扭矩，并且其中可释放联接件被构造成在所传递的扭矩超过预定扭矩时释放旋钮，使得一体式扭矩扳手相对于旋钮可旋转地滑动，以在将声波导联接到超声换能器组件的同时禁止通过旋钮的扭矩传递超过预定扭矩。
实施例17
根据实施例16所述的外科器械，还包括：(a)器械主体；以及(b)超声换能器组件，该超声换能器组件可旋转地安装在器械主体内，使得超声换能器组件被构造成选择性地围绕纵向轴线旋转，其中超声换能器组件被构造成可旋转地与声波导联接。
实施例18
根据实施例16所述的外科器械，其中，一体式扭矩扳手沿纵向轴线同心地延伸，并且被构造成围绕纵向轴线旋转。
实施例19
根据实施例18所述的外科器械，其中一体式扭矩扳手包括：(i)主体，(ii)可压缩构件，以及(iii)凸轮，其中可压缩构件和凸轮中的一个从主体延伸，并且可压缩构件和凸轮中的另一个从旋钮延伸，其中将可压缩构件与凸轮接合以传递扭矩，其中凸轮被构造成当传递的扭矩增加时压缩该可压缩构件，并且其中可压缩构件被构造成当传递的扭矩超过预定扭矩时从凸轮滑动，以使可压缩构件从凸轮脱离。
实施例20
一种外科器械，包括：(a)器械主体；(b)超声换能器组件，该超声换能器组件沿纵向轴线可旋转地安装在器械主体内，使得超声换能器组件被构造成围绕纵向轴线选择性地旋转；(c)声波导，该声波导被构造成与超声换能器组件通过螺纹联接；以及(d)一体式扭矩指示器，所述一体式扭矩指示器包括：(i)第一构件，该第一构件从声波导延伸，以及(ii)第二构件，该第二构件从超声换能器组件延伸，其中第一构件和第二构件定位成使得当声波导以预定量的扭矩与超声换能器组件通过螺纹联接时，第一构件被构造成接合第二构件，并且其中第一构件和第二构件被构造成彼此接合，以由此为使用者生成指示预定量扭矩的信号。
VI.杂项
应当理解，本文所述的任何型式的器械还可包括除上述那些之外或作为上述那些的替代的各种其它特征。仅以举例的方式，本文所述器械中的任一者还可包括公开于以引用方式并入本文的各种参考文献中的任一者的各种特征结构中的一者或多者。还应当理解，本文的教导内容可易于应用于本文所引述的任何其它参考文献中所述的任何器械，使得本文的教导内容可易于以多种方式与本文所引述的任何参考文献中的教导内容结合。此外，本领域的普通技术人员将认识到，本文的各种教导内容可易于应用到电外科器械、缝合器械以及其他种类的外科器械。可结合本文的教导内容的其它类型的器械对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
应当理解，据称以引用方式并入本文的任何专利、专利公布或其它公开材料，无论是全文或部分，仅在所并入的材料与本公开中所述的现有定义、陈述或者其它公开材料不冲突的范围内并入本文。因此，并且在必要的程度下，本文明确列出的公开内容代替以引用方式并入本文的任何冲突材料。据称以引用方式并入本文但与本文列出的现有定义、陈述或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分，将仅在所并入的材料与现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入。
上述装置的型式可应用于由医疗专业人员进行的传统医学治疗和手术、以及机器人辅助的医学治疗和手术中。仅以举例的方式，本文的各种教导内容可易于并入机器人外科系统，诸如Intuitive Surgical,Inc.(Sunnyvale,California)的DAVINCITM系统。相似地，本领域的普通技术人员将认识到，本文的各种教导内容可易于与2004年8月31日公布的名称为“Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and CuttingInstrument”的美国专利6,783,524的各种教导内容相结合，该专利的公开内容以引用方式并入本文。
上文所述型式可被设计成在单次使用后丢弃，或者其可被设计成使用多次。在任一种情况下或两种情况下，可对这些型式进行修复以在至少一次使用之后重复使用。修复可包括以下步骤的任意组合：拆卸装置，然后清洁或替换特定零件以及随后进行重新组装。具体地，可拆卸一些型式的装置，并且可以任何组合来选择性地替换或移除装置的任意数量的特定零件或部分。在清洁和/或更换特定部件时，所述装置的一些型式可在修复设施处重新组装或者在即将进行手术之前由使用者重新组装以供随后使用。本领域的技术人员将会了解，装置的修复可利用多种技术进行拆卸、清洁/更换、以及重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。
仅以举例的方式，本文描述的型式可在手术之前和/或之后灭菌。在一种灭菌技术中，将所述装置放置在闭合且密封的容器诸如塑料袋或TYVEK袋中。然后可将容器和装置放置在可穿透容器的辐射场中，诸如γ辐射、x射线、或高能电子。辐射可杀死装置上和容器中的细菌。经灭菌的装置随后可存储在无菌容器中，以供以后使用。还可使用本领域已知的任何其它技术对装置进行消毒，所述技术包括但不限于β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽。

Claims (12)

1.一种外科器械，包括：
(a)器械主体；
(b)超声换能器组件，所述超声换能器组件沿纵向轴线可旋转地安装在所述器械主体内；以及
(c)换能器锁，所述换能器锁具有锁定构件，所述锁定构件被构造成在解锁位置和锁定位置之间选择性地移动，其中所述超声换能器组件被构造成在所述锁定构件处于所述解锁位置时相对于所述器械主体围绕所述纵向轴线选择性地旋转，并且其中所述换能器锁被构造成在所述锁定构件处于所述锁定位置时抓持所述超声换能器组件，以由此选择性地禁止相对于外壳围绕所述纵向轴线的旋转，以与声波导可旋转地联接；其中，所述器械主体包括开关通道，其中所述锁定构件包括可动地安装在锁定通道中的锁定开关，并且其中所述锁定开关被构造成由使用者在所述锁定位置和所述解锁位置之间操纵；其中，所述换能器锁还包括止动器和接合特征部，其中所述止动器操作地连接到所述锁定开关并且被构造成在所述锁定开关分别在所述解锁位置和所述锁定位置之间移动时在脱离位置和接合位置之间选择性地移动，其中所述接合特征部连接到所述超声换能器组件并且被构造成在所述接合位置由所述止动器接合，使得所述接合特征部和所述止动器协作地禁止所述超声换能器组件围绕所述纵向轴线的旋转；
其中，所述接合特征部包括连接到所述超声换能器组件并围绕所述纵向轴线同心地定位的接合衬圈，其中所述接合衬圈具有围绕所述接合衬圈成角度定位的多个齿，并且其中所述止动器被构造成在所述接合位置被接纳在所述多个齿之间，以可旋转地接合所述接合衬圈，由此禁止所述接合衬圈和与所述接合衬圈连接的所述超声换能器组件的旋转。
2.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述开关通道的至少一部分沿所述器械主体在纵向方向上延伸，并且其中所述锁定开关被构造成沿所述纵向方向在所述解锁位置和所述锁定位置之间选择性地平移，以使所述止动器在所述脱离位置和所述接合位置之间选择性地平移。
3.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述锁定开关被构造成在所述解锁位置和所述锁定位置之间沿横向方向选择性地平移，以使所述止动器在所述脱离位置和所述接合位置之间选择性地平移。
4.根据权利要求2所述的外科器械，其中，所述止动器包括环形主体，所述环形主体具有从所述环形主体径向突出的至少一个止动构件，所述至少一个止动构件被构造成被接纳在所述多个齿之间，其中所述环形主体围绕所述纵向轴线同心地定位，并且其中所述锁定开关被构造成沿所述纵向方向在所述解锁位置和所述锁定位置之间选择性地平移，以使所述止动器在所述脱离位置和所述接合位置之间选择性地平移。
5.根据权利要求4所述的外科器械，其中，所述锁定开关还被构造成围绕所述纵向轴线在所述解锁位置和所述锁定位置之间选择性地旋转，以使所述止动器在所述脱离位置和所述接合位置之间选择性地旋转。
6.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述锁定开关被构造成在所述解锁位置和所述锁定位置之间沿横向方向选择性地枢转，以使所述止动器在所述脱离位置和所述接合位置之间选择性地枢转。
7.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述超声换能器组件包括换能器外壳，并且所述接合特征部定位在所述换能器外壳上，其中所述锁定开关被构造成朝向所述纵向轴线从所述解锁位置朝向所述锁定位置移动，并且其中所述止动器从所述锁定开关朝向所述换能器外壳上的所述接合特征部延伸，使得所述锁定开关能够朝向所述纵向轴线移动，以由此使所述止动器朝向所述接合特征部移动。
8.根据权利要求7所述的外科器械，其中，所述止动器被构造成将所述换能器外壳上的所述接合特征部摩擦接合在所述接合位置中，以由此禁止所述超声换能器组件的旋转。
9.根据权利要求7所述的外科器械，其中，所述接合特征部包括沿所述换能器外壳延伸的至少一个平坦部，并且所述锁定开关和所述止动器被构造成朝向所述纵向轴线选择性地移动，使得所述止动器接合所述至少一个平坦部，以由此禁止所述超声换能器组件的旋转。
10.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述锁定构件被朝向所述解锁位置偏置。
11.根据权利要求1所述的外科器械，还包括扭矩扳手，所述扭矩扳手被构造成连接到轴组件，用于以预定扭矩将所述声波导联接到所述超声换能器组件。
12.根据权利要求1所述的外科器械，还包括扭矩指示器，所述扭矩指示器被构造成向使用者生成所述声波导以预定量的扭矩与所述超声换能器组件联接的信号。
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