CN113747848B - 超声刀和夹持臂匹配设计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声外科器械，该超声外科器械包括轴组件和端部执行器。该端部执行器从轴组件朝远侧延伸并且包括超声刀、夹持臂(214)和夹持垫(260)。该夹持臂相对于超声刀可运动地固定并且包括纵向延伸穿过该夹持臂的榫眼。该夹持垫连接到该夹持臂。该夹持臂包括垫主体(262)和榫(270)。该垫主体沿纵向方向延伸并且被构造成能够朝向超声刀压缩组织。该榫固定到垫主体并接纳在榫眼内。该榫包括导轨、支撑基部和多个开口(274)。该多个开口延伸穿过支撑基部或导轨中的至少一者，使得该榫沿着榫纵向具有预定横向弹性比率。
Description
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，该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一个或多个压电元件，该超声振动沿着声波导传送到刀元件。可通过操作者的技术以及对功率电平、刀刃角度、组织牵引力和刀压力的调节来控制切割和凝固的精度。用于驱动刀元件的功率电平可基于感测的参数诸如组织阻抗、组织温度、组织厚度和/或其他因素而改变(例如，实时地)。一些器械具有用于用刀元件抓持组织的夹持臂和夹持垫。
超声外科器械的示例包括超声剪刀、/>超声剪刀、/>超声剪刀和/>超声刀，上述全部器械均得自Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)。此类装置的其他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/CuttingSystem for Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利5322055，其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；1999年11月9日公布的名称为“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9月4日公布的名称为“Method of Balancing Asymmetric UltrasonicSurgical Blades”的美国专利6,283,981，其公开内容以引用方式并入本文；2001年10月30日公布的名称为“Curved Ultrasonic Blade having a Trapezoidal Cross Section”的美国专利6,309,400，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 for use with Ultrasonic SurgicalInstruments”的美国专利6,325,811，其公开内容以引用方式并入本文；2002年7月23日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Blade with Improved Cutting and CoagulationFeatures”的美国专利6,423,082，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 Balance Asymmetries for Use with UltrasonicSurgical Instruments”的美国专利6,773,444，其公开内容以引用方式并入本文；2011年11月15日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument Blades”的美国专利8,057,498，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“RotatingTransducer Mount for 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 SurgicalInstrument Blades”的美国专利8,591,536，其公开内容以引用方式并入本文；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；和2014年12月16日公布的名称为“Ultrasonic SurgicalInstruments”的美国专利8,911,460，其公开内容以引用方式并入本文；和2015年5月5日公布的名称为“Ultrasonic Device for Fingertip Control”的美国专利公布9,023,071，其公开内容以引用方式并入本文；
超声外科器械的其他示例在以下中公开：2006年4月13日公布的名称为“Clamppad 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“Ultrasonic Device forCutting and Coagulating”的美国公布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；和2008年8月21日公布的名称为“UltrasonicDevice 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。
一些超声外科器械可包括无绳换能器，诸如在以下中公开的那些：2016年7月5日公布的名称为“Recharge System for Medical Devices”的美国专利9,381,058，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 Instrument withCharging Devices”的美国公布2012/0116265，其公开内容以引用方式并入本文；和/或2010年11月5日提交的名称为“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。
另外，一些超声外科器械可包括关节运动轴节段。此类超声外科器械的示例在以下中公开：2016年7月19日公布的名称为“Surgical Instruments with ArticulatingShafts”的美国专利9,393,037，其公开内容以引用方式并入本文；和2015年8月4日公布的名称为“Flexible Harmonic Waveguides/Blades for Surgical Instruments”的美国专利9,095,367，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示出了第一示例性超声外科器械的侧正视图；
图2示出了第二示例性超声外科器械的透视图；
图3示出了图2的超声外科器械的局部分解透视图；
图4A示出了处于打开构型的图2的超声器械的端部执行器的侧正视图；
图4B示出了类似于图4A的超声器械的端部执行器但示出为处于闭合构型的侧正视图；
图5示出了具有第一示例性夹持垫的图2的超声器械的夹持臂的示意性透视图；
图6示出了图5的夹持垫的透视图；
图7示出了第二示例性夹持垫的透视图；
图8示出了第三示例性夹持垫的透视图；
图9示出了第四示例性夹持垫的透视图；
图10示出了被构造成能够自平衡的端部执行器的另选示例的示意性侧正视图；
图11示出了图10的端部执行器沿图10的剖面线11-11截取的示意性剖视图；
图12示出了处于未压缩状态的图10的端部执行器的示意性侧正视图；
图13示出了处于第一压缩状态的图10的端部执行器的侧正视图；
图14示出了处于第二压缩状态的图10的端部执行器的侧正视图；并且
图15示出了处于压缩状态的图10的端部执行器的侧正视图，其中超声刀偏转以朝向夹持臂对准接合。
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他方式来执行，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，本技术的其他示例、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他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。
I.示例性超声外科器械
图1示出了第一示例性超声外科器械(110)。器械(110)的至少一部分可根据本文引用的任何专利参考文献的至少一些教导内容来构造和/或操作。如本文所述并且如将在下文更详述，器械(110)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)。也应当理解，器械(110)可具有与HARMONIC超声剪刀、HARMONIC/>超声剪刀、HARMONIC/>超声剪刀和/或HARMONIC/>超声刀的各种结构和功能相似性。
本发明示例的器械(110)包括柄部组件(120)、轴组件(130)和端部执行器(140)。柄部组件(120)包括主体(122)，该主体包括手枪式握把(124)和一对按钮(125,126)。柄部组件(120)还包括能够朝向和远离手枪式握把(124)枢转的触发器(128)。然而，应当理解，可使用各种其他合适的构型，包括但不限于剪刀式握把构型。端部执行器(140)包括超声刀(160)和枢转夹持臂(144)。夹持臂(144)与触发器(128)耦接，使得夹持臂(144)能够响应于触发器(128)朝向手枪式握把(124)的枢转而朝向超声刀(160)枢转；并且使得夹持臂(144)能够响应于触发器(128)远离手枪式握把(124)的枢转而远离超声刀(160)枢转。可将夹持臂(144)与触发器(128)耦接的各种合适的方式公开于本文引用的各种专利参考文献中；并且根据本文的教导内容，可将夹持臂(144)与触发器(128)耦接的另外合适的方式对于本领域普通技术人员而言将显而易见。在一些型式中，使用一个或多个弹性构件来使夹持臂(144)和/或触发器(128)偏置到图1中所示的打开位置。
在本发明示例中，超声换能器组件(112)从柄部组件(120)的主体(122)朝近侧延伸。在一些其他型式中，换能器组件(112)完全集成在主体(122)内。换能器组件(112)经由缆线(114)与发生器(116)联接。换能器组件(112)从发生器(116)接收电力并且通过压电原理将该电功率转换成超声振动。发生器(116)与控制器(118)协作，以向换能器组件(112)提供特别适于通过换能器组件(112)生成超声振动的功率分布。虽然控制器(118)由与图1中的发生器(116)分开的框表示，但控制器(118)和发生器(116)可一起集成在单个单元中。仅以举例的方式，发生器(116)可包括由Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)出售的GEN04或GEN11。此外或在另选方案中，发生器(116)可根据以下专利的教导内容中的至少一些进行构建：2015年3月24日公布的名称为“Surgical Generator for Ultrasonicand Electrosurgical Devices”的美国专利8,986,302，其公开内容以引用方式并入本文。还应当理解，发生器(116)的功能中的至少一些可被整合到柄部组件(120)中，并且柄部组件(120)甚至可包括电池或其他板载功率源，使得缆线(114)被省去。根据本文的教导内容，发生器(116)可采取的其他合适的形式以及发生器(116)可提供的各种特征部和可操作性对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
本发明示例的端部执行器(140)包括夹持臂(144)和超声刀(160)。夹持臂(144)包括面向刀(160)的、固定到夹持臂(144)下侧的夹持垫(未示出)。仅以举例的方式，夹持垫(未示出)可由聚四氟乙烯(PTFE)材料和/或任何其他合适的材料形成。仅以另一个示例的方式，夹持垫(未示出)可根据2009年6月9日公布的名称为“Combination Tissue Pad forUse with an Ultrasonic Surgical Instrument”的美国专利7,544,200的教导内容中的至少一些进行进一步构造和操作，其公开内容以引用方式并入本文。
夹持臂(144)能够操作以朝向和远离刀(160)选择性地枢转，以响应于触发器(128)朝向手枪式握把(124)的枢转而将组织选选择性地夹持在夹持臂(144)和刀(160)之间。本发明示例的刀(160)能够操作为以超声频率振动，以有效地切穿和密封组织，尤其是当组织被夹持在夹持臂(144)和刀(160)之间时。刀(160)定位在声学传动系统的远侧端部处，该声学传动系统包括声波导(未示出)和换能器组件(112)以使刀(160)振动。仅以举例的方式，声波导和刀(160)可包括由Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)以产品编码SNGHK和SNGCB出售的部件。仅以另一个示例的方式，声波导和/或刀(160)可根据以下专利的教导内容来构造和操作：2002年7月23日公布的名称为“Ultrasonic SurgicalBlade with Improved Cutting and Coagulation Features”的美国专利6,423,082，其公开内容以引用方式并入本文。作为另一个仅例示性的示例，声波导和刀(160)可根据以下专利的教导内容来构造和操作：1994年6月28日公布的名称为“Ultrasonic Scalpel Bladeand Methods of Application”的美国专利5,324,299，其公开内容以引用方式并入本文。根据本文的教导内容，可用于声波导和刀(160)的其他合适的特性和构型对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
在本发明示例中，刀(160)的远侧端部位于对应于与柔性声波导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共振频率fo。当为换能器组件(112)功能时，刀(160)的远侧端部被构造成能够在例如大约10微米至500微米峰间范围中、并且在一些情况下在约20微米至约200微米的范围中以例如50kHz或55.5kHz的预定振动频率fo纵向运动。当本发明示例的换能器组件(112)被激活时，这些机械振荡通过波导(102)传输到达刀(160)，从而提供刀(160)以共振超声频率的振荡。因此，当将组织固定在刀(160)和夹持臂(144)之间时，刀(160)的超声振荡可同时切断组织并且使相邻组织细胞中的蛋白质变性，从而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(160)和夹持臂(144)提供电流，以另外烧灼组织。例如，刀(160)和夹持臂(144)除了被构造成能够向组织施加超声能量之外，还可被构造成能够向组织施加射频(RF)电外科能量。
按钮(125,126)可向操作者提供对器械(110)的不同控制。除此之外或另选地，按钮(125,126)可根据以下公布的教导内容中的至少一些提供功能：2015年5月21日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument with Electrosurgical Feature”的美国公布2015/0141981，其公开内容以引用方式并入本文。根据本文的教导内容，按钮(125,126)可提供对器械(110)的操作的其他合适的方式对本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
在一些情况下，可能期望提供一种型式的器械(110)，该型式的器械由一次性的部件(例如，被构造用于仅一个外科手术)和可重复使用的部件(例如，被构造用于在外科手术之间经受再处理和消毒等的多于一个外科手术中使用)的组合形成。仅以举例的方式，外科器械的一次性部件和可重复使用的部件可在外科手术之前组装在一起以形成外科器械，然后组装的外科器械可用于执行外科手术，然后外科器械的一次性部件和可重复使用的部件可在外科手术完成之后拆卸。与作为完全一次性单元提供的常规器械相比，在外科器械部件中提供一次性/可重复使用的二分法可降低成本和总体浪费。
II.具有压力分布夹持垫的示例性超声外科器械
图2至图3示出了类似于器械(110)的第二示例性超声外科器械(200)。除非下文另有描述，否则超声外科器械(200)可以就像上述器械(110)一样和/或根据本文引用的各种专利参考文献的各种教导内容中的任一种进行构造和操作。外科器械(200)被构造成能够容易地分解成一次性部件和可重复使用的部件。具体地，该示例的外科器械(200)包括重复使用的组件(204)和一次性组件(202)。当完全组装时，外科器械(200)提供端部执行器(220)，该端部执行器包括超声刀(222)和能够朝向和远离超声刀(222)枢转的夹持臂(214)。因此，端部执行器(220)能够操作以抓持、超声密封和超声切断组织，如本文所述且如本文引用的各种参考文献中所述。夹持臂(214)被构造成能够在夹持臂(214)和超声刀(222)之间分布压缩力，如下文更详细地讨论。
可重复使用的组件(204)包括超声换能器(208)，该超声换能器能够操作以将电功率转换成超声振动，同样如本文所述且如本文引用的各种参考文献中所述。超声换能器(208)经由声波导(234)与超声刀(222)声学耦接，该声波导的一部分在图3中示出。应当理解，超声换能器(208)、超声刀(222)和声波导(234)可根据本文引用的各种参考文献中的任一个参考文献的教导内容或以任何其他的方式进行构造。
本发明示例的部分一次性组件(202)包括一次性子组件(210)和可重复使用的子组件(230)。子组件(210,230)被构造成能够联接在一起以形成部分一次性组件(202)，该部分一次性组件随后可与可重复使用的组件(204)联接以形成完整的超声外科器械(200)。如图3所示，一次性子组件(210)包括外管(212)。夹持臂(214)与外管(212)的朝远侧突出的舌状部枢转地联接。联接构件(216)牢固地固定到外管(212)的近侧端部。一次性子组件(210)还包括远侧内管构件(未示出)，该远侧内管构件可滑动地且同轴地设置在外管(212)的远侧端部内。该远侧内管构件还经由远侧内管构件的朝远侧突出的舌状部与夹持臂(214)枢转地联接。因此，当外管(212)相对于远侧内管构件纵向平移时，夹持臂(214)将朝向和远离超声刀(222)枢转。
本发明示例的可重复使用的子组件(230)包括柄部组件(240)、近侧内管构件(232)、声波导(234)和超声刀(222)。近侧内管构件(232)被构造成能够在子组件(210,230)组装在一起时首先与一次性子组件(210)的远侧内管构件可移除地联接。当近侧内管构件(232)与一次性子组件(210)的远侧内管构件联接时，内管构件(232)相对于柄部组件(240)保持纵向静止。
柄部组件(240)包括外壳(242)，该外壳限定手枪式握把(244)。柄部组件(240)还包括能够朝向和远离手枪式握把(244)枢转的触发器(246)；以及一对按钮(250,252)。按钮(250,252)能够操作以激活超声换能器(208)，从而激活超声刀(222)。具体地，一个按钮(250)将以一个功率电平或分布提供对超声刀(222)的激活；而另一个按钮(252)将以另一个功率电平或分布提供对超声刀(222)的激活。当然，也可使用任何其他合适的用户输入特征部。
触发器(246)能够操作以致动夹持臂(214)，使得当触发器(246)朝向手枪式握把(244)枢转时，夹持臂(214)将朝向超声刀(222)枢转；并且使得当触发器(246)远离手枪式握把(244)枢转时，夹持臂(214)将远离超声刀(222)枢转。在本发明示例中，通过响应于触发器(246)的枢转运动而使外管(212)相对于外壳(242)纵向平移来提供该运动，而内管构件(232)相对于外壳(242)保持纵向静止。根据本文的教导内容，外管(212)可响应于触发器(246)的枢转运动而纵向平移的各种合适的方式对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。还应当理解，在一些另选型式中，夹持臂(214)通过使内管构件(232)相对于外壳(242)纵向平移而枢转，而外管(212)相对于外壳(242)保持纵向静止。
如图2至图3所示，本发明示例的柄部组件(240)还包括旋钮构件(254)。旋钮构件(254)能够相对于外壳(242)旋转。当器械(200)完全组装好时，旋钮构件(254)与声波导(234)、内管构件(232)和外管(212)联接，使得这些部件将相对于外壳(242)一起一体地旋转。当一次性子组件(210)与可重复使用的子组件(230)联接时，旋钮构件(254)还为一次性子组件(210)提供引导。仅以举例的方式，旋钮构件(254)可根据本文引用的各种参考文献中的任一种的教导内容来构造和操作。
在外科手术中使用超声外科器械(200)之后，可从部分一次性组件(202)移除可重复使用的组件(204)。在从部分一次性组件(202)移除可重复使用的组件(204)之后，然后从可重复使用的子组件(230)移除一次性子组件(210)。然后可对可重复使用的组件(204)、一次性子组件(210)和可重复使用的子组件(230)进行不同种类的处理。根据本文的教导内容，此类后续处理的示例在下文进行更详细地描述，而其他示例对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
在一些情况下，可重复使用的组件(204)可被清洁、消毒并重复使用至多100次(仅以举例的方式)。一次性子组件(210)可立即丢弃，使得一次性子组件(210)仅用于单个外科手术中。可重复使用的子组件(230)可被清洁、消毒，并且在不同的外科手术中重复使用2次至20次(仅以举例的方式)。当然，这些重复使用场景仅仅是例示性示例。然而，应当理解，部分一次性组件(202)的构型可使每次外科手术之后丢弃的单次使用材料的量最小化。还应当理解，在一些变型中，部分一次性组件(202)作为单个单元被丢弃。换句话讲，在一些变型中，部分一次性组件(202)不被构造成能够被拆卸成一次性子组件(210)和可重复使用的子组件(230)。
仅以举例的方式，作为用于重复使用的术后处理的一部分，可重复使用的组件(204)和/或可重复使用的子组件(230)可在常规的相对低温、相对低压的过氧化氢消毒过程中(例如，在Advanced Sterilization Products(Irvine,California)制造的消毒系统中)进行消毒。另选地，可重复使用的组件(204)和/或可重复使用的子组件(230)可使用任何其他合适的系统和技术来消毒。
除了上述之外，器械(200)能够根据以下专利的教导内容中的至少一些教导内容进行构造和操作：2016年9月20日提交的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument withRemovable Shaft Assembly Portion”的美国专利申请15/270,540，其公开内容以引用方式并入本文；和/或2016年9月20日提交的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument withRemovable Shaft Assembly Portion”的美国专利申请15/270,600，其公开内容以引用方式并入本文。此外或另选地，器械(200)可根据本文引用的各种其专利参考文献中的任一种的教导内容中的至少一些教导内容来构造和操作。
尽管夹持臂(214)可配备有类似于上文更详细讨论用于抵靠超声刀(160)(参见图1)压缩组织的夹持臂(144)(参见图1)的夹持垫(未示出)，但是此类夹持垫(未示出)在夹持臂(144)(参见图1)和超声刀(160)(参见图1)之间提供沿着夹持垫(未示出)的相对较小的局部压缩力分布或没有局部压缩力分布。例如，不一致的组织厚度、夹持臂(144)(参见图1)和超声刀(160)(参见图1)之间的可变间隙、和/或沿超声刀(160)的波节和波腹之间的不同刀振动(参见图1)趋于导致沿着超声刀(160)(参见图1)或超声刀(222)的变化的压缩力，这可在切割和/或密封组织时无意地损坏组织、过早磨损部件或导致不一致性。因此，在一些情况下，可能期望提供具有此类夹持垫(260,360,460,560)的夹持臂(214)，该夹持垫被构造成能够将压缩力分布在夹持臂(214)和超声刀(222)之间以用于降低此类损坏、磨损或不一致的可能性，如下文相对于图4A至图11所示。
A.用于压缩分布的端部执行器和第一示例性夹持垫
参考图4A至图5，端部执行器(220)联接到器械(200)的外管(212)(参见图3)并且从轴组件(215)的一部分朝远侧延伸。以另一个示例的方式，端部执行器(220)可根据超声外科器械(110)的端部执行器(140)来构造和操作，除了下文另外提供的此类差异之外。端部执行器(220)包括夹持臂(214)和超声刀(222)，夹持臂(214)被构造成能够朝向超声刀(222)枢转并将组织夹持在夹持臂和超声刀之间。夹持臂(214)相对于超声刀(222)可运动地固定并且具有纵向延伸穿过该夹持臂的榫眼(226)，该榫眼接纳联接到夹持臂(214)的第一示例性夹持垫(260)。夹持垫(260)具有预定横向弹性比率，该预定横向弹性比率被构造成能够在朝向超声刀(222)抵靠组织压缩时均衡压力，以用于在使用期间在夹持臂(214)和超声刀(222)之间分布压缩力。虽然在夹持垫(260)的本发明示例中，压缩力的此类分布由此被控制以均衡夹持臂(214)和超声刀(222)之间的压力，但另选的夹持垫(未示出)可被构造成能够按照需要根据另选的压力分布来分布压缩力。
图4A示出了处于打开构型的端部执行器(220)，使得夹持臂(214)远离超声刀(222)定位。在本发明示例的该位置，超声刀(222)不通过所夹持的组织(未示出)向夹持臂(214)施加压力。图4B示出了处于闭合构型的端部执行器(220)，使得夹持臂(214)朝向超声刀(222)枢转以通过超声刀(222)穿过所夹持的组织(未示出)来向夹持臂(214)施加压力。图5示出了夹持垫(260)的榫(270)，该榫安置在榫眼(226)内以将夹持垫(260)可移除地固定到夹持臂(214)。
参考图6，夹持垫(260)更具体地包括榫(270)和垫主体(262)。垫主体(262)沿纵向方向延伸并且被构造成能够直接接合组织，但应当理解，垫主体(262)可沿任何期望的方向延伸以与超声刀(222)对准(参见图4A)。本发明示例的垫主体(262)朝远侧延伸超过榫(270)，使得垫主体(262)的远侧端部终止于距榫(270)的远侧端部相对较远的位置。榫(270)固定到垫主体(262)并且接纳在夹持臂(214)(参见图5)的榫眼(226)(参见图5)内。在本发明示例中，榫(270)包括导轨(272)、支撑基部(280)和多个开口(274)。导轨(272)沿横向方向从垫主体(262)向上延伸，如图6所示，并且在垂直于纵向方向和横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度(272a)。支撑基部(280)沿横向方向从导轨(272)延伸并且在侧向方向上具有第二侧向宽度(280a)。支撑基部(280)的第二侧向宽度(280a)大于导轨(272)的第一侧向宽度(272a)，使得具有第二侧向宽度(280a)的支撑基部(280)限定肩部(282)，该肩部被构造成能够横向地接合夹持臂(214)(参见图5)并且将垫主体(262)固定到夹持臂(214)(参见图5)。每个开口(274)延伸穿过支撑基部(280)，使得榫(270)沿着榫(270)从其远侧端部到其近侧端部纵向具有预定横向弹性比率。因此，榫(270)的预定横向弹性比率被构造成能够在垫主体(262)抵靠组织被压缩时沿着垫主体(262)纵向分布压力，并且均衡沿着垫主体(262)的压力以用于减小局部压缩力。另选地，根据另一个示例的预定横向弹性比率可被构造成能够根据需要分布压力以沿着垫主体(262)纵向产生力的不均匀的受控分布。在本发明示例中，导轨(272)、支撑基部(280)和垫主体(262)是一体形成的，但应当理解，在其他示例中，导轨(272)、支撑基部(280)和/或垫主体(262)可另选地为紧固在一起的一个或多个相应的离散成形部分。
在支撑基部(280)中具有开口(274)的情况下，本发明示例性支撑基部(280)由沿横向方向从导轨(272)突出的多个弹性基部构件(288)限定。图6的弹性基部构件(288)被布置成彼此间隔开的弹性基部构件(288)的纵向排，以分别在弹性基部构件之间限定开口(274)。在本发明示例中，开口(274)在侧向方向、纵向方向和横向方向上延伸穿过支撑基部(280)。更具体地，开口(274)在侧向方向上完全延伸穿过支撑基部(280)整个第二侧向宽度(280a)。
本发明示例的弹性基部构件(288)为大致矩形的，具有均匀的尺寸，并且除了通过导轨(272)连接之外不彼此接触。每个弹性基部构件(288)相对于垫主体(262)沿横向方向突出并且以预定节距沿纵向方向朝近侧突出。弹性基部构件(288)抵靠榫眼(226)(参见图5)的底部(226a)(参见图5)安置，并且被构造成能够根据预定横向弹性比率在横向方向和纵向方向上独立于彼此并朝向垫主体(262)弹性地偏转。预定节距可根据需要成任何角度以实现任何所需的预定横向弹性比率。在本发明示例中，预定节距沿着支撑基部(280)的纵向长度是恒定的，使得每个弹性基部构件(288)具有相同的预定节距。另选地，预定节距的另一个示例可为沿着支撑基部(280)的纵向长度的可变预定节距，使得一个或多个弹性基部构件(288)可具有不同的变化的预定节距。图6所示的支撑基部(280)具有十四个弹性基部构件(288)，但应当理解，可如此使用任何数量的弹性基部构件(288)来限定支撑基部(280)。在本发明示例中，弹性基部构件(288)的此类均匀度被构造成能够沿着支撑基部(280)相等地分布力，但另选的基部构件(未示出)在另一个示例中可为不均匀的，从而根据需要产生力的不均匀的受控分布。此外，弹性基部构件(288)的预定节距还被构造成能够在压缩下产生反作用力以沿纵向方向朝远侧推动垫主体(262)，用于进一步将夹持垫(260)固定在榫眼(226a)中(参见图5)。
此外，夹持垫(260)具有过载表面(284)，该过载表面被构造成能够在局部部分垫主体(262)有效地“触底”被过度压缩时抑制局部偏转。例如，基部构件(288)被构造成能够在抵靠榫眼(226a)(参见图5)的底部(226a)(参见图5)压缩时朝向垫主体(262)从未压缩位置偏转到完全压缩位置。一旦处于完全压缩位置，过载表面(284)就与夹持臂(214)接合以触底，从而阻止基部构件(288)的进一步局部横向压缩并且抑制其进一步偏转。在一个示例中，夹持垫(260)是有弹性的，但具有比支撑基部(280)更高的弹性比率，使得垫主体(262)可在一定程度上继续偏转，但压缩力沿着垫主体(262)分布很少或没有。如图6所示，过载表面(284)位于由垫主体(262)的第三侧向宽度(262a)限定的另一个肩部(290)上，该第三侧向宽度(262a)大于导轨(272)的第一侧向宽度(272a)。在另一个示例中，过载表面(284)可另选地定位成与夹持臂(214)的另一部分接合(参见图5)，使得本发明不旨在不必要地限于本发明示例中所示的过载表面(284)。
B.用于压缩分布的第二示例性夹持垫
图7示出了具有从垫主体(262)延伸的榫(370)的第二示例性夹持垫(360)，这在上文中更详细地讨论。榫(370)固定到垫主体(262)并且接纳在夹持臂(214)(参见图5)的榫眼(226)(参见图5)内。在本发明示例中，榫(370)包括导轨(372)、支撑基部(380)和多个开口(374)。导轨(372)沿横向方向从垫主体(262)向上延伸，如图7所示，并且在垂直于纵向方向和横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度(372a)。支撑基部(380)沿横向方向从导轨(372)延伸并且在侧向方向上具有第二侧向宽度(380a)。支撑基部(380)的第二侧向宽度(380a)大于导轨(372)的第一侧向宽度(372a)，使得具有第二侧向宽度(380a)的支撑基部(380)限定肩部(382)，该肩部被构造成能够横向地接合夹持臂(214)(参见图5)并且将垫主体(262)固定到夹持臂(214)(参见图5)。每个开口(374)延伸穿过支撑基部(380)，使得榫(370)沿着榫(370)从其远侧端部到其近侧端部纵向具有预定横向弹性比率。因此，榫(370)的预定横向弹性比率被构造成能够在垫主体(262)抵靠组织被压缩时沿着垫主体(262)纵向分布压力，并且均衡沿着垫主体(262)的压力以用于减小局部压缩力。虽然在夹持垫(360)的本发明示例中，压缩力的此类分布由此被控制以均衡夹持臂(214)(参见图5)和超声刀(222)(参见图4A)之间的压力，但另选的夹持垫(未示出)可被构造成能够按照需要根据另选的压力分布来分布压缩力。例如，根据另一个示例的预定横向弹性比率可被构造成能够根据需要分布压力以沿着垫主体(262)纵向产生力的不均匀的受控分布。在本发明示例中，导轨(372)、支撑基部(380)和垫主体(262)是一体形成的，但应当理解，导轨(372)、支撑基部(380)和/或垫主体(262)可另选地为在其他示例中紧固在一起的一个或多个相应的离散成形部分。
在支撑基部(380)中具有开口(374)的情况下，本发明示例性支撑基部(380)由沿横向方向从导轨(372)突出的多个弹性基部构件(388)限定。图7的弹性基部构件(388)被布置成彼此间隔开的弹性基部构件(388)的纵向排，以分别在弹性基部构件之间限定开口(374)。在本发明示例中，开口(374)在侧向方向、纵向方向和横向方向上延伸穿过支撑基部(380)。更具体地，开口(374)在侧向方向上完全延伸穿过支撑基部(380)整个第二侧向宽度(380a)。
本发明示例的弹性基部构件(388)为大致矩形的，具有均匀的尺寸，并且除了通过导轨(372)连接之外不彼此接触。每个弹性基部构件(388)相对于垫主体(262)沿横向方向突出并且以预定节距沿纵向方向朝近侧突出。弹性基部构件(388)抵靠榫眼(226)(参见图5)的底部(226a)(参见图5)安置，并且被构造成能够根据预定横向弹性比率在横向方向和纵向方向上独立于彼此并朝向垫主体(262)弹性地偏转。预定节距可根据需要成任何角度以实现任何所需的预定横向弹性比率。在本发明示例中，预定节距沿着支撑基部(380)的纵向长度是恒定的，使得每个弹性基部构件(388)具有相同的预定节距。另选地，预定节距的另一个示例可为沿着支撑基部(380)的纵向长度的可变预定节距，使得一个或多个弹性基部构件(388)可具有不同的变化的预定节距。图7所示的支撑基部(380)具有十九个弹性基部构件(388)，但应当理解，可如此使用任何数量的弹性基部构件(388)来限定支撑基部(380)。在本发明示例中，弹性基部构件(388)的此类均匀度被构造成能够沿着支撑基部(380)相等地分布力，但另选的基部构件(未示出)在另一个示例中可为不均匀的，从而根据需要产生力的不均匀的受控分布。每个弹性基部构件(388)在侧向方向上具有第二侧向宽度(380a)，并且弹性基部构件(388)的预定节距还被构造成能够在压缩下产生反作用力以沿纵向方向朝远侧推动垫主体(262)，用于进一步将夹持垫(360)固定在榫眼(226)中(参见图5)。此外，夹持垫(360)的垫主体(262)还包括肩部(290)上的过载表面(284)，以用于在使用中阻止基部构件(388)的局部横向压缩。
C.用于压缩分布的第三示例性夹持垫
图8示出了具有从垫主体(262)延伸的榫(470)的第三示例性夹持垫(460)，这在上文中更详细地讨论。榫(470)固定到垫主体(262)并且接纳在夹持臂(214)(参见图5)的榫眼(226)(参见图5)内。在本发明示例中，榫(470)包括导轨(472)、支撑基部(480)和多个开口(474)。导轨(472)沿横向方向从垫主体(262)向上延伸，如图8所示，并且在垂直于纵向方向和横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度(472a)。支撑基部(480)沿横向方向从导轨(472)延伸并且在侧向方向上具有第二侧向宽度(480a)。支撑基部(480)的第二侧向宽度(480a)大于导轨(472)的第一侧向宽度(472a)，使得具有第二侧向宽度(480a)的支撑基部(480)限定肩部(482)，该肩部被构造成能够横向地接合夹持臂(214)(参见图5)并且将垫主体(262)固定到夹持臂(214)(参见图5)。每个开口(474)延伸穿过支撑基部(480)，使得榫(470)沿着榫(470)从其远侧端部到其近侧端部纵向具有预定横向弹性比率。因此，榫(470)的预定横向弹性比率被构造成能够在垫主体(262)抵靠组织被压缩时沿着垫主体(262)纵向分布压力，并且均衡沿着垫主体(262)的压力以用于减小局部压缩力。虽然在夹持垫(460)的本发明示例中，压缩力的此类分布由此被控制以均衡夹持臂(214)(参见图5)和超声刀(222)(参见图4A)之间的压力，但另选的夹持垫(未示出)可被构造成能够按照需要根据另选的压力分布来分布压缩力。例如，根据另一个示例的预定横向弹性比率可被构造成能够根据需要分布压力以沿着垫主体(262)纵向产生力的不均匀的受控分布。在本发明示例中，导轨(472)、支撑基部(480)和垫主体(262)是一体形成的，但应当理解，导轨(472)、支撑基部(480)和/或垫主体(262)可另选地为在其他示例中紧固在一起的一个或多个相应的离散成形部分。
在支撑基部(480)中具有开口(474)的情况下，本发明示例性支撑基部(480)由沿横向方向从导轨(472)突出的多个弹性基部构件(488)限定。弹性基部构件(488)通过支撑构件(486)进一步联接，使得支撑构件(486)侧向延伸第二侧向宽度(480a)并且在弹性基部构件(488)与榫(470)的导轨(472)之间横向地延伸。图8的弹性基部构件(488)被布置成彼此间隔开的弹性基部构件(488)的纵向排，以分别在弹性基部构件之间限定开口(474)。在本发明示例中，开口(474)在侧向方向、纵向方向和横向方向上延伸穿过支撑基部(480)。更具体地，开口(474)在侧向方向上完全延伸穿过支撑基部(480)整个第二侧向宽度(480a)。
本发明示例的弹性基部构件(488)为大致矩形的，具有均匀的尺寸，并且除了通过导轨(472)连接之外不彼此接触。每个弹性基部构件(488)相对于垫主体(262)从支撑构件(486)沿横向方向突出并以预定节距沿纵向方向朝近侧突出。弹性基部构件(488)抵靠榫眼(226)(参见图5)的底部(226a)(参见图5)安置，并且被构造成能够根据预定横向弹性比率在横向方向和纵向方向上独立于彼此并朝向垫主体(262)弹性地偏转。预定节距可根据需要成任何角度以实现任何所需的预定横向弹性比率。在本发明示例中，预定节距沿着支撑基部(480)的纵向长度是恒定的，使得每个弹性基部构件(488)具有相同的预定节距。另选地，预定节距的另一个示例可为沿着支撑基部(480)的纵向长度的可变预定节距，使得一个或多个弹性基部构件(488)可具有不同的变化的预定节距。图8所示的支撑基部(480)具有二十三个弹性基部构件(488)，但应当理解，可如此使用任何数量的弹性基部构件(488)来限定支撑基部(480)。在本发明示例中，弹性基部构件(488)的此类均匀度被构造成能够沿着支撑基部(480)相等地分布力，但另选的基部构件(未示出)在另一个示例中可为不均匀的，从而根据需要产生力的不均匀的受控分布。每个弹性基部构件(488)在侧向方向上具有第二侧向宽度(480a)。此外，夹持垫(460)的垫主体(262)还包括肩部(290)上的过载表面(284)，以用于阻止基部构件(488)的局部横向压缩。
D.用于压缩分布的第四示例性夹持垫
图9示出了具有从垫主体(562)延伸的榫(570)的第四示例性夹持垫(560)，该榫类似于上文更详细讨论的垫主体(262)(参见图6)，但在远侧终止于榫(570)附近，使得垫主体(262)的远侧端部与榫(570)的远侧端部共面。榫(570)固定到垫主体(562)并且接纳在夹持臂(214)(参见图5)的榫眼(226)(参见图5)内。在本发明示例中，榫(570)包括导轨(572)、支撑基部(580)和多个开口(574)。导轨(572)沿横向方向从垫主体(562)向上延伸，如图9所示，并且在垂直于纵向方向和横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度(572a)。支撑基部(580)沿横向方向从导轨(572)延伸并且在侧向方向上具有第二侧向宽度(580a)。支撑基部(580)的第二侧向宽度(580a)大于导轨(572)的第一侧向宽度(572a)，使得具有第二侧向宽度(580a)的支撑基部(580)限定肩部(582)，该肩部被构造成能够横向地接合夹持臂(214)(参见图5)并且将垫主体(562)固定到夹持臂(214)(参见图5)。每个开口(574)延伸穿过支撑基部(680)和导轨(572)的各部分，使得榫(570)沿着榫(570)从其远侧端部到其近侧端部纵向具有预定横向弹性比率。因此，榫(570)的预定横向弹性比率被构造成能够在垫主体(562)抵靠组织被压缩时沿着垫主体(562)纵向分布压力，并且均衡沿着垫主体(262)的压力以用于减小局部压缩力。虽然在夹持垫(560)的本发明示例中，压缩力的此类分布由此被控制以均衡夹持臂(214)(参见图5)和超声刀(222)(参见图4A)之间的压力，但另选的夹持垫(未示出)可被构造成能够按照需要根据另选的压力分布来分布压缩力。例如，根据另一个示例的预定横向弹性比率可被构造成能够根据需要分布压力以沿着垫主体(562)纵向产生力的不均匀的受控分布。在本发明示例中，导轨(572)、支撑基部(580)和垫主体(562)是一体形成的，但应当理解，导轨(572)、支撑基部(580)和/或垫主体(562)可另选地为在其他示例中紧固在一起的一个或多个相应的离散成形部分。
在支撑基部(580)中具有开口(574)的情况下，本发明示例性支撑基部(580)由沿纵向方向延伸的细长支撑构件(590)以及在导轨(572)与细长支撑构件(590)之间横向延伸的多个支柱构件(592)限定。每个开口(574)分别在支柱构件(592)之间侧向延伸穿过支撑基部(580)和导轨(572)。更具体地，开口(574)完全延伸穿过支撑基部(580)整个第二侧向宽度(580a)，并且还沿侧向方向穿过导轨(572)整个第一侧向宽度(572a)。
本发明示例的细长支撑构件(590)在长度上为大致矩形的，除了通过开口(574)之外是连续的。支柱(592)在本发明示例中为大致T形的，并且沿着细长支撑构件(590)具有均匀的尺寸。细长支撑构件(590)抵靠榫眼(226)(参见图5)的底部(226a)(参见图5)安置，并且支柱(592)被构造成能够根据预定横向弹性比率在横向方向和纵向方向上朝向垫主体(562)弹性地偏转。从细长支撑构件(590)朝向垫主体(562)横向延伸的支柱(592)具有预定节距，该预定节距还被构造成能够产生预定横向弹性比率。在本发明示例中，在横向方向上、垂直于横向方向和纵向方向上的预定节距可根据需要成任何角度以实现任何期望的预定横向弹性比率。在本发明示例中，预定节距沿着支撑基部(580)的纵向长度是恒定的，使得每个支柱(592)具有相同的预定节距。另选地，预定节距的另一个示例可为沿着支撑基部(580)的纵向长度的可变预定节距，使得一个或多个支柱(580)可具有不同的变化的预定节距。图9所示的支撑基部(580)具有一个细长支撑构件(590)和九个支柱(592)，但应当理解，可如此使用任何数量的细长支撑构件(590)和/或支柱(592)来限定支撑基部(580)。在本支撑基部示例中，支柱(592)的此类均匀度被构造成能够沿支撑基部(580)相等地分布力，但另选的支柱件(未示出)在另一个示例中可为不均匀的，从而根据需要产生力的不均匀的受控分布。此外，夹持垫(560)的垫主体(562)还包括肩部(290)上的过载表面(284)，以用于阻止细长支撑构件(590)和支柱(592)的局部横向压缩。
III.具有自平衡夹持臂的示例性超声外科器械
图10示出了被构造用于与器械诸如超声外科器械(110)(参见图1)或超声外科器械(200)(参见图2)一起使用的端部执行器(600)的另选示例。端部执行器(600)从细长轴(602)朝远侧延伸并且包括超声刀(604)和夹持臂(610)。夹持臂(610)包括平衡销(612)，该平衡销穿过夹持臂(610)和组织垫(614)的侧向宽度到达夹持臂(610)。如图所示，超声刀(604)相对于细长轴(602)延伸，使得夹持臂(610)被构造成能够在远离超声刀(604)的第一位置与接触超声刀(604)的第二位置之间枢转。参考图11，平衡销(612)穿过夹持臂(610)和组织垫(614)。组织垫(614)被构造成能够在平衡销(612)上枢转，并且平衡销(612)将组织垫(614)保持在适当位置。平衡销(612)还用作组织垫(612)的保持销，这减少了夹持臂(610)上的其它更复杂的保持特征部的使用，并且在一些实施方案中，可焊接在适当位置。另外，弹性体(616)被包覆模制到夹持臂(610)，其中组织垫(614)搁置在弹性体(616)上方，并且其中组织垫(614)随着其枢转而接触弹性体(616)。弹性体(616)可为低硬度弹性体材料、PTFE或其他合适的材料。
现在参见图12至图14，夹持臂(610)被示出为处于如下构型，在该构型中夹持臂(610)将在负载下自平衡。可以设想，当超声刀(604)在平衡销(612)上朝向夹持臂(610)旋转并压缩组织垫(614)时，组织垫(614)将压缩弹性体(616)。图12示出了没有压缩或负载使得组织垫(614)保持平衡的夹持臂(610)。对于近侧加载的压缩，组织垫(614)将压缩更近侧，从而导致组织垫(614)顺时针枢转，从而在组织垫(614)的远侧端部处施加更大的压力，如图13所示。相反的情况公开于图14中，其中组织垫(614)逆时针枢转。另选地，压缩可在远侧端部近侧部分之间相对平衡，使得组织垫(614)发生很少的枢转甚至不发生枢转，如先前图12所示。
使用在平衡销(612)上枢转的自平衡组织垫(614)进一步减小了端部执行器(600)上的末端间隙的概率。如图15的包括平衡销(612)的本发明端部执行器(600)所示，当组织垫(614)被构造成能够旋转并平衡施加到弹性体(616)和夹持臂(610)的负载时，任何末端间隙都减小了。末端间隙的概率的减小另外消除了在制造期间烧屏的必要性。此外，如图15所示，自平衡夹持臂(610)的灵敏度可通过改变平衡销(612)远侧的长度L1与平衡销(612)近侧的长度L2的比率来调谐。当L2大于L1时可实现较高的灵敏度，并且当L1大于L2时可实现较低的灵敏度。
IV.示例性组合
以下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，以下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他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
一种超声外科器械，包括：(a)轴组件；和(b)端部执行器，所述端部执行器从所述轴组件朝远侧延伸，并且包括：(i)超声刀，(ii)夹持臂，所述夹持臂相对于所述超声刀可运动地固定并且具有纵向延伸穿过所述夹持臂的榫眼，和(iii)夹持垫，所述夹持垫连接到所述夹持臂，所述夹持垫包括：(A)垫主体，所述垫主体沿纵向方向延伸，并且被构造成能够朝向所述超声刀压缩组织；和(B)榫，所述榫固定到所述垫主体并接纳在所述榫眼内，所述榫包括：(I)导轨，所述导轨沿横向方向从所述垫主体延伸并且在垂直于所述纵向方向和所述横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度，(II)支撑基部，所述支撑基部沿所述横向方向从所述导轨延伸并且在所述侧向方向上具有第二侧向宽度，其中所述第二侧向宽度是大于所述第一侧向宽度的较大宽度，以限定第一肩部，所述第一肩部被构造成能够接合所述夹持臂以用于固定在所述夹持臂内，和(III)多个开口，所述多个开口延伸穿过所述支撑基部或所述导轨中的至少一者，使得所述榫沿着所述榫纵向具有预定横向弹性比率，其中所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时根据预定压力分布沿着所述垫主体纵向分布压力。
实施例2
根据实施例1所述的超声外科器械，其中，所述榫的所述导轨和所述支撑基部是一体形成的。
实施例3
根据实施例2所述的超声外科器械，其中，所述榫和所述垫主体是一体形成的。
实施例4
根据实施例1至3中任一项或多项所述的超声外科器械，其中，所述支撑基部包括沿所述横向方向从所述导轨突出的多个弹性基部构件。
实施例5
根据实施例4所述的超声外科器械，其中，所述多个弹性基部构件具有彼此间隔开的弹性基部构件的纵向排，以分别在所述弹性基部构件之间限定所述多个开口。
实施例6
根据实施例5所述的超声外科器械，其中，所述多个开口中的每个开口侧向延伸穿过所述支撑基部。
实施例7
根据实施例6所述的超声外科器械，其中，所述多个开口中的每个开口侧向延伸穿过所述支撑基部的整个所述第二侧向宽度。
实施例8
根据实施例4所述的超声外科器械，其中，所述支撑基部还包括在所述多个弹性基部构件和所述导轨之间延伸的支撑物。
实施例9
根据实施例4所述的超声外科器械，其中，所述多个弹性基部构件中的每个弹性基部构件相对于所述垫主体沿所述横向方向突出并且以预定节距沿所述纵向方向朝近侧突出，并且其中所述多个弹性基部构件中的每个弹性基部构件被构造成能够根据所述预定横向弹性比率在所述横向方向和所述纵向方向上弹性地偏转。
实施例10
根据实施例1至9中任一项或多项所述的超声外科器械，其中，所述支撑基部具有沿所述纵向方向延伸的细长支撑构件和在所述导轨和所述细长支撑构件之间横向延伸的多个支柱构件。
实施例11
根据实施例10所述的超声外科器械，其中，所述多个开口分别在所述多个支柱构件之间侧向延伸穿过所述支撑基部。
实施例12
根据实施例11所述的超声外科器械，其中，所述多个开口侧向延伸穿过所述支撑基部和所述导轨。
实施例13
根据实施例1至12中任一项或多项所述的超声外科器械，其中，所述夹持垫还包括过载表面，其中所述垫主体被构造成能够在由具有所述预定横向弹性比率的所述支撑基部支撑的同时从第一位置朝向第二位置偏转，其中所述过载表面处于所述第一位置时与所述夹持臂脱离接合，并且其中所述过载表面处于所述第二位置时与所述夹持臂接合，用于进一步支撑所述垫主体。
实施例14
根据实施例13所述的超声外科器械，其中，所述垫主体具有大于所述第一侧向宽度的第三侧向宽度，以限定所述垫主体上的第二肩部，并且其中所述第二肩部横向面向所述夹持臂并且在所述第二肩部上具有所述过载表面。
实施例15
根据实施例1至14中任一项或多项所述的超声外科器械，其中，所述预定压力分布是均衡的预定压力分布，使得所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时沿着所述垫主体纵向均衡压力。
实施例16
一种用于超声外科器械的夹持垫，包括：(a)垫主体，所述垫主体沿纵向方向延伸并且被构造成能够朝向所述超声外科器械的超声刀压缩组织；和(b)榫，所述榫固定到所述垫主体并且被构造成能够被接纳在夹持臂的榫眼内，所述榫包括：(i)导轨，所述导轨从所述垫主体沿横向方向延伸并且在垂直于所述纵向方向和所述横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度，(ii)支撑基部，所述支撑基部沿所述横向方向从所述导轨延伸并且在所述侧向方向上具有第二侧向宽度，其中所述第二侧向宽度是大于所述第一侧向宽度的较大宽度，以限定第一肩部，所述第一肩部被构造成能够接合所述夹持臂以用于固定在所述夹持臂内，和(iii)多个开口，所述多个开口延伸穿过所述支撑基部或所述导轨中的至少一者，使得所述榫沿着所述榫纵向具有预定横向弹性比率，其中所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时沿着所述垫主体纵向均衡压力。
实施例17
根据实施例16所述的夹持垫，其中所述榫和所述垫主体是一体形成的。
实施例18
根据实施例16所述的夹持垫，其中，所述多个开口中的每个开口侧向延伸穿过所述支撑基部。
实施例19
根据实施例16至18中任一项或多项所述的夹持垫，其中，所述预定压力分布是均衡的预定压力分布，使得所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时沿着所述垫主体纵向均衡压力。
实施例20
一种利用超声外科器械压缩组织的方法，其中，所述超声外科器械包括：(a)轴组件；和(b)端部执行器，所述端部执行器从所述轴组件朝远侧延伸并且包括：(i)超声刀，(ii)夹持臂，所述夹持臂相对于所述超声刀可运动地固定并且具有纵向延伸穿过所述夹持臂的榫眼，和(iii)夹持垫，所述夹持垫连接到所述夹持臂，所述夹持垫包括：(A)垫主体，所述垫主体沿纵向方向延伸，并且被构造成能够朝向所述超声刀压缩所述组织；和(B)榫，所述榫固定到所述垫主体并接纳在所述榫眼内，所述榫包括：(I)导轨，所述导轨沿横向方向从所述垫主体延伸并且在垂直于所述纵向方向和所述横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度，(II)支撑基部，所述支撑基部沿所述横向方向从所述导轨延伸并且在所述侧向方向上具有第二侧向宽度，其中所述第二侧向宽度是大于所述第一侧向宽度的较大宽度，以限定第一肩部，所述第一肩部被构造成能够接合所述夹持臂以用于固定在所述夹持臂内，和(III)多个开口，所述多个开口延伸穿过所述支撑基部或所述导轨中的至少一者，使得所述榫沿着所述榫纵向具有预定横向弹性比率，所述方法包括：(a)在所述超声刀与所述夹持臂之间压缩所述组织；以及(b)根据所述预定横向弹性比率使所述榫弹性变形，从而根据预定压力分布在所述纵向方向上沿着所述组织分布压力。
V.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他特征。仅以举例的方式，除了上述教导内容之外，应当理解，本文所述的器械可根据以下专利的教导内容中的至少一些进行构造和操作：美国专利5,322,055；美国专利5,873,873；美国专利5,980,510；美国专利6,325,811；美国专利6,773,444；美国专利6,783,524；美国专利8,623,027；美国专利8,911,460；美国专利9,095,367；美国专利9,393,037；美国公布2006/0079874；美国公布2007/0191713；美国公布2007/0282333；美国公布2008/0200940；美国公布2009/0105750；美国公布2011/0015660；美国公布2012/0112687；美国公布2012/0116265；美国公布2015/0080924；和/或美国专利申请61/410,603。上述专利、公布和申请中的每一者的公开内容以引用方式并入本文。应当理解，本文所述的器械可具有与HARMONIC超声剪刀、HARMONIC/>超声剪刀、HARMONIC超声剪刀和/或HARMONIC/>超声刀的各种结构和功能相似性。此外，本文所述的器械可具有与在本文中引述和以引用方式并入本文的其它参考文献中的任一个中教导的装置的各种结构和功能相似性。
在本文所引用的参考文献的教导内容、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC/>超声剪刀和/或HARMONIC/>超声刀以及与本文所述的器械有关的以下教导内容之间存在一定程度的重叠的情况下，并非意图将本文的任何描述假定为公认的现有技术。本文中的若干教导内容实际上将超出本文引述的参考文献的教导内容以及HARMONIC/>超声剪刀、HARMONIC/>超声剪刀、HARMONIC/>超声剪刀和HARMONIC/>超声刀的范围。
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他特征。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。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。
还应当理解，本文中所参照的任何值的范围应当被理解为包括此类范围的上限和下限。例如，除了包括介于这些上限和下限之间的值之外，表示为“介于大约1.0英寸和大约1.5英寸之间”的范围应被理解为包括大约1.0英寸和大约1.5英寸。
应当理解，据称以引用方式并入本文的任何专利、专利公布或其他公开材料，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、陈述或者其他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、陈述或其他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。
上文描述的版本可被设计成在单次使用后丢弃，或者它们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操作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/或之后消毒。在一种消毒技术中，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。随后可将经消毒的装置储存在无菌容器中，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。
已经示出和阐述了本发明的各种实施方案，可在不脱离本发明的范围的情况下由本领域的普通技术人员进行适当修改来实现本文所述的方法和系统的进一步改进。已经提及了若干此类可能的修改，并且其他修改对于本领域的技术人员而言将显而易见。例如，上文所讨论的实施例、实施方案、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是例示性的而非必需的。因此，本发明的范围应根据以下权利要求书来考虑，并且应理解为不限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。
Claims (20)
1.一种超声外科器械，包括：
(a)轴组件；和
(b)端部执行器，所述端部执行器从所述轴组件朝远侧延伸，并且包括：
(i)超声刀，
(ii)夹持臂，所述夹持臂相对于所述超声刀可运动地固定并且具有纵向延伸穿过所述夹持臂的榫眼，和
(iii)夹持垫，所述夹持垫连接到所述夹持臂，所述夹持垫包括：
(A)垫主体，所述垫主体沿纵向方向延伸，并且被构造成能够朝向所述超声刀压缩组织；和
(B)榫，所述榫固定到所述垫主体并接纳在所述榫眼内，所述榫包括：
(I)导轨，所述导轨沿横向方向从所述垫主体延伸并且在垂直于所述纵向方向和所述横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度，
(II)支撑基部，所述支撑基部沿所述横向方向从所述导轨延伸并且在所述侧向方向上具有第二侧向宽度，其中所述第二侧向宽度是大于所述第一侧向宽度的较大宽度，以限定第一肩部，所述第一肩部被构造成能够接合所述夹持臂以用于固定在所述夹持臂内，和
(III)多个开口，所述多个开口延伸穿过所述支撑基部或所述导轨中的至少一者，使得所述榫沿着所述榫纵向具有预定横向弹性比率，
其中所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时根据预定压力分布沿着所述垫主体纵向分布压力。
2.根据权利要求1所述的超声外科器械，其中，所述榫的所述导轨和所述支撑基部是一体形成的。
3.根据权利要求2所述的超声外科器械，其中，所述榫和所述垫主体是一体形成的。
4.根据权利要求1所述的超声外科器械，其中，所述支撑基部包括沿所述横向方向从所述导轨突出的多个弹性基部构件。
5.根据权利要求4所述的超声外科器械，其中，所述多个弹性基部构件具有彼此间隔开的弹性基部构件的纵向排，以分别在所述弹性基部构件之间限定所述多个开口。
6.根据权利要求5所述的超声外科器械，其中，所述多个开口中的每个开口侧向延伸穿过所述支撑基部。
7.根据权利要求6所述的超声外科器械，其中，所述多个开口中的每个开口侧向延伸穿过所述支撑基部的整个所述第二侧向宽度。
8.根据权利要求4所述的超声外科器械，其中，所述支撑基部还包括在所述多个弹性基部构件和所述导轨之间延伸的支撑物。
9.根据权利要求4所述的超声外科器械，其中，所述多个弹性基部构件中的每个弹性基部构件相对于所述垫主体沿所述横向方向突出并且以预定节距沿所述纵向方向朝近侧突出，并且其中所述多个弹性基部构件中的每个弹性基部构件被构造成能够根据所述预定横向弹性比率在所述横向方向和所述纵向方向上弹性地偏转。
10.根据权利要求1所述的超声外科器械，其中，所述支撑基部具有沿所述纵向方向延伸的细长支撑构件和在所述导轨和所述细长支撑构件之间横向延伸的多个支柱构件。
11.根据权利要求10所述的超声外科器械，其中，所述多个开口分别在所述多个支柱构件之间侧向延伸穿过所述支撑基部。
12.根据权利要求11所述的超声外科器械，其中，所述多个开口侧向延伸穿过所述支撑基部和所述导轨。
13.根据权利要求1所述的超声外科器械，其中，所述夹持垫还包括过载表面，其中所述垫主体被构造成能够在由具有所述预定横向弹性比率的所述支撑基部支撑的同时从第一位置朝向第二位置偏转，其中所述过载表面处于所述第一位置时与所述夹持臂脱离接合，并且其中所述过载表面处于所述第二位置时与所述夹持臂接合，以用于进一步支撑所述垫主体。
14.根据权利要求13所述的超声外科器械，其中，所述垫主体具有大于所述第一侧向宽度的第三侧向宽度，以限定所述垫主体上的第二肩部，并且其中所述第二肩部横向面向所述夹持臂并且在所述第二肩部上具有所述过载表面。
15.根据权利要求1所述的超声外科器械，其中，所述预定压力分布是均衡的预定压力分布，使得所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时沿着所述垫主体纵向均衡压力。
16.一种用于超声外科器械的夹持垫，包括：
(a)垫主体，所述垫主体沿纵向方向延伸并且被构造成能够朝向所述超声外科器械的超声刀压缩组织；和
(b)榫，所述榫固定到所述垫主体并且被构造成能够被接纳在夹持臂的榫眼内，所述榫包括：
(i)导轨，所述导轨沿横向方向从所述垫主体延伸并且在垂直于所述纵向方向和所述横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度，
(ii)支撑基部，所述支撑基部沿所述横向方向从所述导轨延伸并且在所述侧向方向上具有第二侧向宽度，其中所述第二侧向宽度是大于所述第一侧向宽度的较大宽度，以限定第一肩部，所述第一肩部被构造成能够接合所述夹持臂以用于固定在所述夹持臂内，和
(iii)多个开口，所述多个开口延伸穿过所述支撑基部或所述导轨中的至少一者，使得所述榫沿着所述榫纵向具有预定横向弹性比率，
其中所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时根据预定压力分布沿着所述垫主体纵向分布压力。
17.根据权利要求16所述的夹持垫，其中，所述榫和所述垫主体是一体形成的。
18.根据权利要求16所述的夹持垫，其中，所述多个开口中的每个开口侧向延伸穿过所述支撑基部。
19.根据权利要求16所述的夹持垫，其中，所述预定压力分布是均衡的预定压力分布，使得所述榫的所述预定横向弹性比率被构造成能够在所述垫主体抵靠所述组织被压缩时沿着所述垫主体纵向均衡压力。
20.一种利用超声外科器械压缩组织的方法，其中，所述超声外科器械包括：
(a)轴组件；和(b)端部执行器，所述端部执行器从所述轴组件朝远侧延伸并且包括：(i)超声刀，(ii)夹持臂，所述夹持臂相对于所述超声刀可运动地固定并且具有纵向延伸穿过所述夹持臂的榫眼，和(iii)夹持垫，所述夹持垫连接到所述夹持臂，所述夹持垫包括：(A)垫主体，所述垫主体沿纵向方向延伸，并且被构造成能够朝向所述超声刀压缩所述组织；和(B)榫，所述榫固定到所述垫主体并接纳在所述榫眼内，所述榫包括：(I)导轨，所述导轨沿横向方向从所述垫主体延伸并且在垂直于所述纵向方向和所述横向方向的侧向方向上具有第一侧向宽度，(II)支撑基部，所述支撑基部沿所述横向方向从所述导轨延伸并且在所述侧向方向上具有第二侧向宽度，其中所述第二侧向宽度是大于所述第一侧向宽度的较大宽度，以限定第一肩部，所述第一肩部被构造成能够接合所述夹持臂以用于固定在所述夹持臂内，和(III)多个开口，所述多个开口延伸穿过所述支撑基部或所述导轨中的至少一者，使得所述榫沿着所述榫纵向具有预定横向弹性比率，所述方法包括：
(a)在所述超声刀与所述夹持臂之间压缩所述组织；以及
(b)根据所述预定横向弹性比率使所述榫弹性变形，从而根据预定压力分布在所述纵向方向上沿着所述组织分布压力。
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