DE69834228T2

DE69834228T2 - Chirurgisches ultraschallgerät

Info

Publication number: DE69834228T2
Application number: DE69834228T
Authority: DE
Inventors: Brian Foxboro ESTABROOK; Stephen Seekonk DIMATTEO; Paul West Kingston SMITH
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Current assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2018-02-19
Also published as: EP0904020A1; AU725313B2; AU6550798A; US5989275A; JP2000509637A; EP0904020B1; DE69834228D1; CA2252822C; WO1998037815A1; CA2252822A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Ultraschallgeräte. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung das Dämpfen unerwünschter Ultraschallschwingung entlang einer Ultraschall-Übertragungskomponente.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vorrichtungen zum Übertragen von Ultraschall sind wohlbekannt für den Einsatz bei einer Vielfalt von Anwendungen, so wie chirurgischen Operationen und Prozeduren. Siehe zum Beispiel JP-HEI9-38099, US-A-4 474 180, WO-A-94/12140 und WO-A-95/10233. Bei einer typischen Vorrichtung zum Übertragen von Ultraschall schickt ein Generator elektrische Energie an einen Transducer. Der Transducer wandelt die elektrische Energie in Schwingungsbewegung bei Ultraschallfrequenzen um. Die Schwingungsbewegung wird an das distale Ende einer akustischen Anordnung der Übertragungsvorrichtung übertragen.
Die akustische Anordnung, wenn sie auf die Frequenz des Generators abgestimmt ist, hält eine durchgehende stehende Welle. Die stehende Welle bewirkt, daß sich die akustische Anordnung in einer kontinuierlichen Weise aufweitet und zusammenzieht. Wenn jedoch die Ultraschallenergie durch die akustische Anordnung übertragen wird, kann unerwünschte Querbewegung die axiale (d.h. hin und her) Bewegung des distalen Endes der akustischen Anordnung verringern und kann Ermüdung in der Anordnung hervorrufen. Zusätzlich kann die Übertragung von Ultraschallenergie durch die akustische Anordnung unerwünschte Wärme erzeugen, die, wenn sie nicht kontrolliert wird, die Vorrichtung zum Übertragen von Ultraschall schädigen oder die optimale Leistungsfähigkeit der Vorrichtung verhindern könnte.
Isolationsbauteile, so wie O-Ringe, können um den Umfang der akustischen Anordnung an Positionen minimaler axialer Ultraschallaktivität (d.h. Knoten) angebracht werden, um die unerwünschte Ultraschallenergie, die durch die Anordnung übertragen wird, zu zerstreuen oder zu dämpfen. Zum Beispiel offenbaren die US-Patente mit den Nummern 5 346 502 und 5 322 055 Ultraschallinstrumente, die jede ein Arbeitselement mit einer Welle und einer Klinge umfassen. Die Welle jedes Arbeitselementes hat eine Vielzahl von Silikonringen, die nahe den Knoten der Welle angeordnet sind, um die Welle von einer Hülse zu isolieren und unerwünschte Schwingung zu dämpfen. Jedoch neigen diese Silikonringe dazu, zu viel der gewünschten Resonanz-Ultraschallenergie zu dissipieren und können unerwünschte Schwingungen nicht ausschalten. Zusätzlich kann Verlustwärme an verschiedenen Orten entlang der Welle erzeugt werden, was die Oberfläche der Hülse aufheizen kann.
Herkömmliche Ultraschallvorrichtungen können auch unerwünschte Vibration durch den Einsatz einer Wasserschicht zwischen einer Übertragungskomponente und einer Hülse dämpfen. Zum Beispiel offenbar das US-Patent Nr. 5 248 296 eine Ultraschallvorrichtung mit einer Hülse, die einen Draht umgibt. Ein kleiner Ringraum oder Durchlaß ist zwischen der Hülse und dem Draht gebildet. Der Durchlaß ist mit einem unter Druck stehenden Fluid gefüllt, so wie Wasser oder einer Salzlösung. Obwohl das Fluid in effektiver Weise unerwünschte Schwingungen des Drahtes dämpfen kam, neigt das Fluid üblicherweise dazu, eine Dissipation der gewünschten Längsschwingung hervorzurufen. Zusätzlich, da das Fluid in der Temperatur zunimmt, muß das Fluid umgewälzt oder ausgelassen werden, um die Wärme abzuführen. Weiterhin kann der Einsatz von Fluiden in bestimmten Ultraschallvorrichtungen unzweckmäßig oder unpraktisch sein.
Demgemäß gibt es ein Bedürfnis nach einer verbesserten Vorrichtung zum Dämpfen unerwünschter Schwingung bei einer Übertragungskomponente. Es würde nützlich sein, wenn sich die gewünschte Ultraschallenergie zu dem distalen Ende der Übertragungskomponente fortpflanzen könnte, während unerwünschte Schwingungsenergie ohne den Einsatz eines Fluides dissipiert wird. Es würde auch wünschenswert sein, eine Dämpfungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herzustellen war.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht des Obigen betrifft die vorliegende Erfindung eine chirurgische Instrumentenvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, die in effektiver Weise ungewünschte oder ungewollte Schwingung einer Übertragungskomponente dämpft, während sie erlaubt, daß erwünschte Ultraschallenergie sich zu dem distalen Ende der Übertragungsenergie fortpflanzt. Das chirurgische Instrument dissipiert unerwünschte Schwingung entlang der Übertragungs komponente ohne ein dämpfendes Fluid, und minimale Energie geht verloren, wenn die gewünschte Ultraschallenergie an das distale Ende der Übertragungskomponente übertragen wird.
Das chirurgische Instrument dissipiert auch unerwünschte Schwingung, so daß keine heißen Flecken entlang der Ultraschall-Übertragungskomponente erzeugt werden. Das chirurgische Instrument führt weiterhin Energie aus den aktiveren Bereichen der Übertragungskomponente ab.
Das chirurgische Instrument ist einfach in der Gestaltung und wirtschaftlich herzustellen. Das chirurgische Instrument kann eine integrierte Anordnung sein, um es dem medizinischen Personal zu ermöglichen, während einer Operation schnell, leicht und bequem Instrumente auszutauschen (d.h. in bezug auf ein Handstück). Das chirurgische Instrument kam auch nach jedem Einsatz entsorgt werden, was somit die Notwendigkeit zeitaufwendiger und teurer Techniken für die erneute Sterilisierung ausschaltet.
Es soll verstanden werden, daß sowohl die voranstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende genaue Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und dazu gedacht sind, weitere Erklärungen für die Erfindung, wie sie beansprucht ist, zu liefern.
Die Erfindung, zusammen mit begleitenden Vorteilen, wird am besten durch Bezugnahme auf die folgende genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung verstanden, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen erstellt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittsansicht und ein Teilquerschnitt einer Ausführungsform eines chirurgischen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Querschnittsansicht eines chirurgischen Instrumentes des chirurgischen Systems der 1, in der Ebene der Linie 2-2;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Handstückanordnung des chirurgischen Systems der 1;
4 ist eine perspektivische Ansicht des chirurgischen Instrumentes des chirurgischen Systems der 1;
5 ist eine Explosionsansicht des chirurgischen Instrumentes der 4;
6 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht des chirurgischen Instrumentes der 3;
7 ist eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des chirurgischen Instrumentes der 4, bei dem eine äußere Umhüllung des chirurgischen Instrumentes entfernt ist;
8 ist eine teilperspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des chirurgischen Instrumentes der 3, bei dem die äußere Umhüllung entfernt ist;
9 ist eine Teilschnittansicht einer Nabe des chirurgischen Instrumentes der 4;
10 ist eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Nabe des chirurgischen Instrumentes der 4;
11 ist eine Teilschnittansicht der Nabe der 9, nachdem die Nabe Hitze ausgesetzt gewesen ist;
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Schlüssels, der so gestaltet ist, daß er ein chirurgisches Instrument an einer Handstückanordnung festzieht;
13 ist eine teilperspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des chirurgischen Instrumentes der 3; und
14 ist eine Querschnittsansicht des chirurgischen Instrumentes der 13 in der Ebene der Linie 14.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevor die vorliegende Erfindung in Einzelheiten erläutert wird, sollte angemerkt werden, daß die Erfindung in ihrer Anwendung oder ihrem Einsatz nicht auf die Einzelheiten des Aufbaus und der Anordnung der Teile beschränkt ist, die in den beigefügten Zeichnungen und in der Beschreibung veranschaulicht sind, da die veranschaulichenden Ausführungsformen der Erfindung bei anderen Ausführungsformen, Abänderungen und Modifikationen implementiert oder eingebaut werden können und in verschiedener Weise realisiert oder durchgeführt werden können. Weiterhin, wenn nicht anders angegeben, sind die Wörter und Ausdrücke, die hierin benutzt sind, zum Zwecke des Beschreibens der veranschaulichenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für die Bequemlichkeit des Lesers ausgewählt worden und sind nicht zum Zwecke des Beschränkens der Erfindung gedacht.
Mit Bezug nun auf 1 wird eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform des chirurgischen Systems 10 veranschaulicht. Das chirurgische System 10 umfaßt im allgemeinen einen Generator 30, eine Handstückanordnung 50 mit einem Adapter 120, eine Akustik- oder Übertragungsanordnung 80 und ein chirurgisches Instrument oder ein Hülsenklingensystem 150. Der Generator 30 schickt ein elektrisches Signal durch ein Kabel 32 mit einer ausgewählten Amplitude, Frequenz und Phase, festgelegt durch ein Steuersystem des Generators 30. Wie weiter beschrieben werden wird, bewirkt das Signal, daß sich eines oder mehrere piezoelektrische Elemente der akustischen Anordnung 80 ausdehnen und zusammenziehen, so daß die elektrische Energie in mechanische Bewegung umgewandelt wird. Die mechanische Bewegung führt zu Längswellen der Ultraschallenergie, die sich durch die akustische Anordnung 80 in einer akustischen stehenden Welle fortpflanzen, um die akustische Anordnung 80 bei einer ausgewählten Frequenz und Amplitude in Schwingungen zu versetzen. Ein End-Effektor 88 an dem distalen Ende der akustischen Anordnung 80 wird in Kontakt mit Gewebe des Patienten gebracht, um die Ultraschallenergie auf das Gewebe zu übertragen. Die Zellen des Gewebes in Kontakt mit dem End-Effektor 88 der akustischen Anordnung 80 werden sich mit dem End-Effektor 88 bewegen und schwingen.
Wenn der End-Effektor 88 an das Gewebe koppelt, wird thermische Energie oder Wärme als ein Ergebnis der internen Zellenreibung innerhalb des Gewebes erzeugt. Die Wärme ist ausreichend, um Protein-Wasserstoffbindungen aufzubrechen, was bewirkt, daß das strukturierte Protein (d.h. Collagen und Muskelprotein) denaturiert (d.h. weniger organisiert wird). Wenn die Proteine denaturiert werden, bildet sich ein klebriges Koagulat, welches kleine Blutgefäße abdichtet oder verballt, wenn das Koagulat unter 100°C ist. Tiefere Koagulation größerer Blutgefäße ergibt sich, wenn die Wirkung verlängert wird.
Die Übertragung der Ultraschallenergie an das Gewebe ruft weitere Wirkungen hervor, einschließlich das mechanische Aufreißen, Schneiden, Hohlraumbildung, Zellenaufbrechen und Emulgieren. Der Schneidbetrag ebenso wie der erreichte Grad der Koagulation ändern sich mit der Schwingungsamplitude des End-Effektors 88, der Menge an Druck, die durch den Benutzer aufgegeben wird, und die Schärfe des End-Effektors 88. Der End-Effektor 88 der akustischen Anordnung 80 in dem chirurgischen System 10 neigt dazu, die Schwingungsenergie des Systems 10 auf Gewebe in Kontakt mit dem End-Effektor 88 zu fokussieren, was die thermische und mechanische Energiezufuhr intensiviert und lokalisiert.
Wie in 1 veranschaulicht, umfaßt der Generator 30 ein Steuersystem, das in den Generator 30 integriert ist, einen Leistungsschalter 34 und einen Triggermechanismus 36. Der Leistungsschalter 34 steuert die elektrische Leistung an den Generator 30, und wenn er durch den Triggermechanismus 36 aktiviert wird, liefert der Generator 30 Energie, um die akustische Anordnung 80 des chirurgischen Systems 10 an einer vorbestimmten Frequenz zu treiben und den End-Effektor 88 mit einem vorbestimmten Schwingungsamplitudenwert zu treiben. Der Generator 30 kann die akustische Energie 80 bei irgendeiner geeigneten Resonanzfrequenz der akustischen Anordnung 80 treiben oder anregen.
Wenn der Generator 30 über den Triggermechanismus 36 aktiviert wird, wird elektrische Energie kontinuierlich durch den Generator 30 an eine Transduceranordnung 82 der akustischen Anordnung 80 gegeben. Eine Phasenverriegelungsschleife in dem Steuersystem des Generators 30 überwacht die Rückkopplung von der akustischen Anordnung 80. Die Phasenverriegelungsschleife stellt die Frequenz der elektrischen Energie ein, die von dem Generator 30 geschickt wurde, um an eine vorausgewählte harmonische Frequenz der akustischen Anordnung 80 anzupassen. Zusätzlich hält eine zweite Rückkopplungsschleife in dem Steuersystem den elektrischen Strom, der an die akustische Anordnung 80 geliefert wird, auf einem vorausgewählten konstanten Wert, um eine im wesentlichen konstante Schwingungsamplitude an dem End-Effektor 88 der akustischen Anordnung 80 zu erhalten.
Das elektrische Signal, das an die akustische Anordnung 80 geliefert wird, wird bewirken, daß das distale Ende in Längsrichtung in dem Bereich von zum Beispiel ungefähr 20 kHz bis 100 kHz schwingt und bevorzugt in dem Bereich von ungefähr 54 kHz bis 56 kHz und am meisten bevorzugt bei ungefähr 55.5 kHz. Die Amplitude der akustischen Schwingungen an dem End-Effektor 88 kann zum Beispiel durch Steuern der Amplitude des elektrischen Signals gesteuert werden, das an die Transduceranordnung 82 der akustischen Anordnung 80 durch den Generator 30 aufgegeben wird.
Wie oben angemerkt erlaubt es der Triggermechanismus 36 des Generators 30 einem Benutzer, den Generator 30 zu aktivieren, so daß elektrische Energie kontinuierlich an die akustische Anordnung 80 geliefert werden kann. Bei einer Ausführungsform weist der Triggermechanismus 36 bevorzugt einen Fußaktivierschalter auf, der lösbar an den Generator 30 mittels eines Kabels oder einer Leitung gekoppelt oder daran befestigt ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kam ein Handschalter in die Handstückanordnung 50 eingebaut werden, um es zu ermöglichen, daß der Generator 30 von einem Benutzer aktiviert wird.
Der Generator 30 hat auch eine Stromleitung 38 zum Einschieben in eine elektrochirurgische Einheit oder einen herkömmlichen elektrischen Ausgang. Es wird in Betracht gezogen, daß der Generator 30 auch durch eine Gleichstrom (DC)-Quelle betrieben werden kann, so wie eine Batterie. Der Generator 30 kann irgendein geeigneter Generator sein, so wie das Modell Nr. GENO1, erhältlich bei Ethicon Endo-Surgery, Inc.
Mit Bezug auf die 1 und 3 umfaßt die Handstückanordnung 50 des chirurgischen Systems 10 ein mehrteiliges Gehäuse oder äußeres Gehäuse 52, das so ausgelegt ist, daß der Bediener von den Schwingungen der akustischen Anordnung 80 isoliert ist. Das Gehäuse 52 ist bevorzugt zylindrisch geformt und ist so ausgelegt, daß es in einer herkömmlichen Weise von einem Benutzer gehalten wird, kann jedoch irgendeine geeignete Form und Größe haben, die es ermöglicht, daß es von dem Benutzer gegriffen wird. Obwohl ein mehrteiliges Gehäuse 52 veranschaulicht ist, kann das Gehäuse 52 eine einzige oder einheitliche Komponente aufweisen.
Das Gehäuse 52 der Handstückanordnung 50 ist bevorzugt aus einem verschleißfesten Kunststoff ausgebaut, so wie Ultem^®. Es wird auch in Betracht gezogen, daß das Gehäuse 42 aus einer Vielfalt von Materialien hergestellt werden kann, einschließlich anderer Kunststoffe (d.h. Flüssigkristallpolymer (LCP), Nylon oder Polycarbonat). Eine geeignete Handstückanordnung 50 ist das Modell Nr. HP050, erhältlich bei Ethicon Endo-Surgery, Inc.
Mit Bezug nun auf 1 umfaßt eine Handstückanordnung 50 im allgemeinen ein proximales Ende 54, ein distales Ende 56 und eine zentral angeordnete axiale Öffnung oder einen Hohlraum 58, die/der sich darin in Längsrichtung erstreckt. Das distale Ende 56 der Handstückanordnung 50 umfaßt eine Öffnung 60, die so gestaltet ist, daß sie es ermöglicht, daß sich die akustische Anordnung 80 des chirurgischen Systems 10 durch sie erstreckt, und das proximale Ende 54 der Handstückanordnung 50 ist über ein Kabel 32 an den Generator 30 gekoppelt. Das Kabel 32 kann Röhren oder Lüftungen 62 umfassen, damit Luft in die Handstückanordnung 50 eingeführt werden kann, um die Transduceranordnung 82 der akustischen Anordnung 80 zu kühlen.
Wie in 1 gezeigt, umfaßt die akustische Anordnung 80 im allgemeinen einen Transducerstapel oder eine Anordnung 82 und eine Übertragungskomponente oder ein Arbeitselement. Die Übertragungskomponente kann eine Installationsvorrichtung 84, eine Übertragungsstange oder einen Wellenleiter 86 und einen End-Effektor oder Applikator 88 umfassen. Die Übertragungsstange 86 und der End-Effektor 88 sind Teil des chirurgischen Instrumentes 150, wie es hiernach weiter beschrieben wird.
Die Komponenten der akustischen Anordnung 80 sind bevorzugt akustisch derart abgestimmt, daß die Länge jeder Komponente ein ganzzahliges Vielfaches einer Hälfte der Systemwellenlängen ist (nλ/2), wobei die Systemwellenlänge λ die Wellenlänge einer vorausgewählten oder betriebenen Längsschwingungsfrequenz f der akustischen Anordnung 80 ist. Es wird auch in Betracht gezogen, daß die akustische Anordnung 80 irgendeine geeignete Anordnung akustischer Elemente enthält.
Die Transduceranordnung 82 der akustischen Anordnung 80 wandelt das elektrische Signal vom Generator 30 in mechanische Energie um, die zu einer Längsschwingungsbewegung des End-Effektors 88 bei Ultraschallfrequenzen führt. Wenn die akustische Anordnung 80 angeregt wird, wird eine stehende Welle der Schwingungsbewegung durch die akustische Anordnung 80 erzeugt. Die Amplitude der Schwingungsbewegung an irgendeinem Punkt entlang der akustischen Anordnung 80 hängt von dem Ort entlang der akustischen Anordnung 80 ab, an dem die Schwingungsbewegung gemessen wird. Ein Minimum oder Nulldurchgang in der stehenden Welle der Schwingungsbewegung wird im allgemeinen als ein Knoten bezeichnet (d.h. wo die axiale Bewegung üblicherweise minimal ist und die radiale Bewegung üblicherweise klein ist), und ein Absolutwert-Maximum oder Peak in der stehenden Welle wird im allgemeinen als ein Schwingungsbauch bezeichnet. Die Entfernung zwischen einem Schwingungsbauch und seinem nächsten Knoten beträgt eine Viertel Wellenlänge (λ/4).
Wie es in 1 gezeigt ist, umfaßt die Transduceranordnung 82 der akustischen Anordnung 80, die als ein „Langevin-Stapel" bekannt ist, im allgemeinen einen Transduktorbereich 90, einen ersten Resonator 92 und einen zweiten Resonator 94. Die Transduceranordnung 82 ist bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches einer halben Systemwellenlänge (nλ/2) in ihrer Länge. Es soll verstanden werden, daß sie vorliegende Erfindung als Alternative so gestaltet werden kann, daß sie eine Transduceranordnung mit einem magnetostriktiven, elektromagnetischen oder elektrostatischen Transducer umfaßt.
Das distale Ende des ersten Resonators 92 ist mit dem proximalen Ende des Transduktorabschnitts 90 verbunden, und das proximale Ende des zweiten Resonators 94 ist mit dem distalen Ende des Transduktorabschnitts 90 verbunden. Der erste und der zweite Resonator 92 und 94 sind bevorzugt aus Titan, Aluminium, Stahl oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt. Der erste und der zweite Resonator 92 und 94 haben eine Länge, die durch eine Vielzahl von Variablen festgelegt ist, einschließlich der Dicke des Transduktorabschnitts 90, der Dicke und des Elastizitätsmoduls des Materials, das bei den Resonatoren 92 und 94 verwendet wird, und der Grundfrequenz der Transduceranordnung 82. Der zweite Resonator 94 kann von seinem proximalen Ende zu seinem distalen Ende nach innen abgeschrägt sein, um die Ultraschall-Schwingungsamplitude zu verstärken.
Der Transduktorabschnitt 90 der Transduceranordnung 82 weist bevorzugt einen piezoelektrischen Abschnitt abwechselnd positiver Elektroden 96 und negativer Elektroden 98 auf, mit piezoelektrischen Elementen 100, die sich zwischen den Elektroden 96 und 98 abwechseln. Die piezoelektrischen Elemente 100 können aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt sein, so wie zum Beispiel Blei-Zirkonat-Titanat, Blei-Metaniobat, Blei-Titanat oder keramisches piezoelektrisches kristallisches Material. Jede der positiven Elektroden 96, negativen Elektroden 98 und piezoelektrischen Elemente 100 kann eine Bohrung haben, die sich durch die Mitte erstreckt. Die positiven und negativen Elektroden 96 und 98 sind jeweils an Drähte 102 und 104 elektrisch gekoppelt. Die Drähte 102 und 104 übertragen das elektrische Signal von dem Generator 30 zu den Elektroden 96 und 98.
Wie in 1 veranschaulicht, werden die piezoelektrischen Elemente 100 in Kompression zwischen dem ersten und zweiten Resonator 92 und 94 durch einen Bolzen 106 gehalten. Der Bolzen 106 hat bevorzugt einen Kopf, einen Schaft und ein mit Gewinde versehenes distales Ende. Der Bolzen 106 wird von dem proximalen Ende des ersten Resonators 92 her durch die Bohrungen des ersten Resonators 92, der Elektroden 96 und 98 und der piezoelektrischen Elemente 100 eingesetzt. Das mit Gewinde versehene distale Ende des Bolzens 106 wird in eine Gewindebohrung in dem proximalen Ende des zweiten Resonators 94 eingeschraubt.
Die piezoelektrischen Elemente 100 werden in Antwort auf das elektrische Signal, das von dem Generator 30 geliefert wird, angeregt, um eine akustische stehende Welle in der akustischen Anordnung 80 zu erzeugen. Das elektrische Signal bewirkt Störungen in den piezoelektrischen Elementen 100 in der Form wiederholter kleiner Verlagerungen, die zu großen Kompressionskräften innerhalb des Materials führen. Die wiederholten kleinen Verlagerungen bewirken, daß sich die piezoelektrischen Elemente 100 in einer kontinuierlichen Weise entlang der Achse des Spannungsgradienten ausdehnen und zusammenziehen, was hochfrequente Längswellen der Ultraschallenergie erzeugt. Die Ultraschallenergie wird durch die akustische Anordnung 80 zu dem End-Effektor 88 übertragen.
Die Installationsvorrichtung 84 der akustischen Anordnung 80 hat ein proximales Ende, ein distales Ende und kann eine Länge haben, die im wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Systemwellenlänge ist. Das proximale Ende der Installationsvorrichtung 84 ist bevorzugt mit dem distalen Ende des zweiten Resonators 94 axial ausgerichtet und durch eine Innengewindeverbindung nahe einem Schwingungsbauch daran gekoppelt (für die Zwecke dieser Offenbarung wird der Ausdruck „nahe" definiert als „genau bei" oder „in enger Nähe zu"). Es wird auch in Betracht gezogen, daß die Installationsvorrichtung 84 durch irgendein geeignetes Mittel an dem zweiten Resonator 94 befestigt sein kann, und der zweite Resonator 94 und die Installationsvorrichtung 84 können als eine einzige oder einheitliche Komponente gebildet sein.
Die Installationsvorrichtung 84 ist nahe einem Knoten an das Gehäuse 52 der Handstückanordnung 50 gekoppelt. Die Installationsvorrichtung 84 kann einen integralen Ring 108 umfas sen, die um ihren Umfang angeordnet ist. Der integrale Ring 108 ist bevorzugt in einer ringförmigen Nut 110 angeordnet, die in dem Gehäuse 52 der Handstückanordnung 50 gebildet ist, um die Installationsvorrichtung 84 an das Gehäuse 58 zu koppeln. Ein nachgiebiges Element oder Material 112, so wie ein Paar Silikongummi-O-Ringe, die durch Abstandhalter befestigt sind, können zwischen die ringförmige Nut 110 des Gehäuses 52 und den integralen Ring 108 der Installationsvorrichtung 86 gebracht werden, damit verringert oder verhindert wird, daß Ultraschallschwingung von der Installationsvorrichtung 84 zu dem Gehäuse 52 übertragen wird.
Die Installationsvorrichtung 84 kann in einer vorbestimmten axialen Position durch eine Vielzahl von Stiften 114 gesichert werden, bevorzugt vieren. Die Stifte 114 sind in einer Längsrichtung 90° voneinander um den Außenumfang der Installationsvorrichtung 84 beabstandet angeordnet. Die Stifte 114 sind an das Gehäuse 52 der Handstückanordnung 50 gekoppelt und sind durch Kerben in dem integralen Ring 108 der Installationsvorrichtung 84 angeordnet. Die Stifte 114 sind bevorzugt aus rostfreiem Stahl hergestellt.
Die Installationsvorrichtung 84 ist bevorzugt so ausgestaltet, daß sie die Ultraschall-Schwingungsamplitude verstärkt, die durch die akustische Anordnung 80 an das distale Ende des End-Effektors 88 übertragen wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Installationsvorrichtung 84 ein festes, abgeschrägtes Horn auf. Wenn Ultraschallenergie durch die Installationsvorrichtung 84 übertragen wird, wird die Geschwindigkeit der akustischen Welle, die durch die Installationsvorrichtung 84 übertragen wird, verstärkt. Es wird in Betracht gezogen, daß die Installationsvorrichtung 84 irgendeine geeignete Form hat, so wie zum Beispiel ein abgestuftes Horn, ein konisches Horn, ein Exponentialhorn, ein einheitliches Verstärkungshorn oder dergleichen.
Das distale Ende der Installationsvorrichtung 84 kam an das proximale Ende des chirurgischen Instrumentes 150 über eine Innengewindeverbindung gekoppelt sein. Es wird in Betracht gezogen, daß das chirurgische Instrument 150 an der Installationsvorrichtung 84 durch irgendeine geeignete Einrichtung befestigt wird. Die Installationsvorrichtung 84 wird bevorzugt an das chirurgische Instrument 150 gekoppelt.
Wie in den 2 und 4 veranschaulicht, umfaßt das chirurgische Instrument 150 die Übertragungsstange 86, den End-Effektor 88, eine innere Hülse oder dämpfende Hülse 160 und eine äußere Umhüllung oder Hülse 170. Das chirurgische Instrument 150 wird als eine Einheit der Handstückanordnung befestigt oder von dieser entfernt.
Das proximale Ende der Übertragungsstange 86 des chirurgischen Instrumentes 150 ist bevorzugt lösbar an der Installationsvorrichtung 84 der Handstückanordnung 50 nahe einem Schwinungsbauch gekoppelt. Die Übertragungsstange 86 kann zum Beispiel eine Länge haben, die im wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Systemwellenlänge (nλ/2) ist. Die Übertragungsstange 86 wird bevorzugt aus einer Welle mit festen Kern hergestellt, die aus Material aufgebaut ist, welches in effizienter Weise Ultraschallenergie fortpflanzt, so wie Titanlegierung (d.h. Ti-6Al-4V) oder eine Aluminiumlegierung. Es wird in Betracht gezogen, daß die Übertragungsstange 86 aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden kann.
Die Übertragungsstange 86 ist bevorzugt im wesentlichen halb flexibel. Es wird erkannt werden, daß die Übertragungsstange 86 im wesentlichen starr sein kann oder ein flexibler Draht sein kam. Die Übertragungsstange 86 kann eine oder mehrere gegenüberliegende Abflachungen umfassen und kann auch die mechanischen Schwingungen verstärken, die durch die Übertragungsstange 86 zu dem End-Effektor 88 übertragen werden, wie es in der Technik wohlbekannt ist. Die Übertragungsstange 86 kann weiter Merkmale haben, um die Verstärkung der Längsschwingung entlang der Übertragungsstange 86 zu verstärken, und Merkmale, um die Übertragungsstange auf die Resonanzfrequenz des Systems abzustimmen.
Mit Bezug nun auf 5 hat die Übertragungsstange 86 im allgemeinen einen ersten Abschnitt 86a, einen zweiten Abschnitt 86b und einen dritten Abschnitt 86c. Der erste Abschnitt 86a der Übertragungsstange 86 erstreckt sich distal von dem proximalen Ende der Übertragungsstange 86. Der erste Abschnitt 86a hat eine im wesentlichen kontinuierliche Querschnittsabmessung. Der erste Abschnitt 86a hat bevorzugt ein radiales Loch oder eine Öffnung 86e, die sich durch diesen erstreckt. Die Öffnung 86e erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu der Achse der Übertragungsstange. Die Öffnung 86e ist bevorzugt an einem Knoten angeordnet, kann jedoch an irgendeinem anderen geeigneten Punkt entlang der akustischen Anordnung 80 angeordnet sein. Es wird erkannt werden, daß die Öffnung 86e irgendeine geeignete Tiefe haben kann und irgendeinen geeignete Form annehmen kann.
Der zweite Abschnitt 86b der Übertragungsstange 86 erstreckt sich distal von dem ersten Abschnitt 86a. Der zweite Abschnitt 86b hat eine im wesentlichen kontinuierliche Querschnittsabmessung. Der Durchmesser des zweiten Abschnitts 86b ist kleiner als der Durchmesser des ersten Abschnitts 86a und größer als der Durchmesser des dritten Abschnitts 86c. Wenn Ultraschallenergie von dem ersten Abschnitt 86a der Übertragungsstange in den zweiten Abschnitt 86b läuft, wird das Verengen des zweiten Abschnitts 86b zu einer vergrößerten Amplitude der dort durchlaufenden Ultraschallenergie führen.
Der dritte Abschnitt 86c erstreckt sich distal von dem distalen Ende des zweiten Abschnitts 86b. Der dritte Abschnitt 86c hat eine im wesentlichen kontinuierliche Querschnittsabmessung. Der dritte Abschnitt 86c kann auch kleine Durchmesseränderungen entlang einer Länge umfassen. Wenn Ultraschallenergie von dem zweiten Abschnitt 86b der Übertragungsstange 86 in den dritten Abschnitt 86c läuft, wird die Verengung des dritten Abschnitts 86c zu einer vergrößerten Amplitude der dort durchlaufenden Ultraschallenergie führen.
Der dritte Abschnitt 86c hat bevorzugt eine Vielzahl von Nuten oder Kerben, die in seinem Außenumfang gebildet. Bevorzugt sind drei Nuten 86f, 86g und 86h in dem dritten Abschnitt 86c der Übertragungsstange 86 gebildet. Die Nuten 86f, 86g und 86h können sich an Knoten der Übertragungsstange 86 oder an irgendeinem anderen geeigneten Punkt entlang der Übertragungsstange 86 befinden, so daß sie als Ausrichteindikatoren für den Einbau der dämpfenden Hülse 160 und der nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c während der Herstellung wirken. Es wird in Betracht gezogen, daß irgendeine geeignete Anzahl von Nuten in der Übertragungsstange 86 gebildet werden kann.
Es wird erkannt werden, daß die Übertragungsstange 86 irgendeine geeignete Querschnittsabmessung haben kann. Zum Beispiel kann die Übertragungsstange 86 einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt haben, oder die Übertragungsstange 86 kann an verschiedenen Abschnitten abgeschrägt sein oder kann entlang ihrer gesamten Länge abgeschrägt sein.
Das distale Ende der Übertragungsstange 86 kann durch irgendeine Innengewindeverbindung an das proximale Ende des End-Effektors 88 gekoppelt werden, bevorzugt nahe einem Schwingungsbauch. Es wird in Betracht gezogen, daß der End-Effektor 88 an der Übertragungsstange 86 durch irgendeine geeignete Einrichtung befestigt werden kann, so wie einer Schweißverbindung oder dergleichen. Obwohl der End-Effektor 88 von der Übertragungs stange 86 lösbar sein kann, sind der End-Effektor 88 und die Übertragungstange 86 bevorzugt als eine einzige Einheit gebildet.
Der End-Effektor 88 hat bevorzugt eine Länge, die im wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Systemwellenlänge (nλ/2) ist. Das distale Ende des End-Effektors 88 ist nahe einem Schwingungsbauch angeordnet, um die maximale Längsablenkung des distalen Endes zu erzeugen. Wenn die Transduceranordnung 82 angeregt wird, ist das distale Ende des End-Effektors 88 so konfiguriert, daß es sich in Längsrichtung in dem Bereich von zum Beispiel ungefähr 10 bis 500 Mikrometern Spitze-zu-Spitze bewegt und bevorzugt in dem Bereich von ungefähr 30 bis 100 Mikrometern, bei einer vorbestimmten Schwingungsfrequenz, und am meisten bevorzugt bei ungefähr 90 Mikrometern.
Der End-Effektor 88 der akustischen Anordnung 80 hat im allgemeinen einen ersten Abschnitt 88a und einen zweiten Abschnitt 88b. Der erste Abschnitt 88a des End-Effektors 88 erstreckt sich distal von dem distalen Ende des dritten Abschnitts 86c der Übertragungsstange 86. Der erste Abschnitt 88a hat eine im wesentlichen kontinuierliche Querschnittsabmessung. Der Durchmesser des ersten Abschnitts 88a des End-Effektors 88 ist größer als der Durchmesser des zweiten Abschnitts 88b. Der erste Abschnitt 88a kann auch einen Dichtring 89 haben, der nahe seinem distalen Ende angeordnet ist, bevorzugt nahe einem Knoten. Wenn die Ultraschallenergie von dem ersten Abschnitt 88a in den zweiten Abschnitt 88b läuft, erhöht sich die Größe der übertragenen Ultraschallschwingung. Es wird erkannt werden, daß der End-Effektor 88 irgendeinen geeignete Querschnittsabmessung haben kann.
Der End-Effektor 88 ist bevorzugt aus einer Welle mit festem Kern hergestellt, die aus Material, so wie zum Beispiel einer Titaniumlegierung (d.h. Ti-6Al-4V) oder einer Aluminiumlegierung aufgebaut ist, welche Ultraschallenergie fortpflanzt. Es wird in Betracht gezogen, daß der End-Effektor 88 aus anderen geeigneten Materialien hergestellt werden kann. Das distale Ende des End-Effektors 88 kann eine Oberflächenbehandlung erfahren, um die Zuführung von Energie und den gewünschten Gewebeeffekt zu verbessern. Zum Beispiel kann der End-Effektor 88 mikrobearbeitet sein, beschichtet, plattiert, geätzt, gestrahlt, aufgerauht oder gerillt, um die Koagulation im Gewebe zu vergrößern oder das Anhaften von Gewebe und Blut an dem End-Effektor zu reduzieren. Zusätzlich kann das distale Ende des End-Effektors 88 geschärft oder geformt sein, um seine Energieübertragungseigenschaften zu verbessern. Zum Beispiel kann der End-Effektor 88 klingenförmig, hakenförmig, kugelförmig sein oder irgendeine andere geeignete Form haben.
Mit Bezug nun auf die 5 und 6 umgibt die dämpfende Hülse 160 des chirurgischen Instrumentes 150 locker wenigstens einen Teil der Übertragungsstange 86. Die dämpfende Hülse 160 ist um die Übertragungsstange 86 angeordnet, um Querseitenschwingung der Übertragungsstange 86 während des Betriebs zu dämpfen oder zu begrenzen. Die dämpfende Hülse 116 umgibt bevorzugt einen Teil des dritten Abschnitts 86c der Übertragungsstange 86 und ist nahe einem oder mehrerer Knoten an die Übertragungsstange 86 gekoppelt oder daran befestigt. Die dämpfende Hülse 160 wird nur an den Knotenpunkten an der Übertragungsstange befestigt, so daß verhindert wird, daß die Hülse ansonsten an der Außenfläche der Übertragungsstange 86 anhaftet.
Die dämpfende Hülse erstreckt sich entlang im wesentlichen der gesamten Länge der Übertragungsstange 86. Die dämpfende Hülse 160 hat bevorzugt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Es wird erkannt werden, daß die dämpfende Hülle 160 irgendeine geeignete Form haben kann, so daß sie über die Übertragungsstange paßt.
Die dämpfende Hülse 160 liegt bevorzugt in leichtem Kontakt mit der Übertragungsstange 86, um unerwünschte Ultraschallenergie von der Übertragungsstange 86 zu absorbieren. Die dämpfende Hülse 160 verringert die Amplitude der nicht axialen Schwingungen der Übertragungsstange 86, so wie unerwünschter Querschwingungen, die mit der Längsfrequenz von 55,500 Hz ebenso wie mit anderen höheren und niedrigeren Frequenzen verbunden sind.
Die dämpfende Hülse 160 ist aus einem polymeren Material aufgebaut, bevorzugt mit einem geringen Reibungskoeffizienten, um die Dissipation von Energie aus der axialen Bewegung oder der Längsschwingung der Übertragungsstange 86 zu minimieren. Das polymere Material ist bevorzugt Fluorethylenpropen (FEP), welches Zersetzung widersteht, wenn es unter Verwendung von Gammastrahlung sterilisiert wird. Es wird erkannt werden, daß die dämpfende Hülse aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden kann, so wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen (PTFE).
Die dämpfende Hülse 160 ist effektiver als das Verwenden von Silikongummiringen, die sich nur an Knoten der Längsschwingung befinden, da die dämpfende Hülse 160 die Querbewe gung dämpfen kann, die nahe mehrerer Schwingungsbäuche der unerwünschten Schwingung auftreten, die zufällig entlang der Länge der Übertragungsstange 86 relativ zu den Knoten und Schwingungsbäuchen der gewünschten Längsschwingung angeordnet sind. Die dämpfende Hülse 160 kann auch in effektiver Weise die unerwünschte Ultraschallenergie absorbieren, ohne daß ein dämpfendes Fluid eingesetzt würde, was effizienter ist und vorteilhaft in Situationen ist, in denen der Einsatz von Fluid unzweckmäßig oder unpraktisch sein kann.
Mit Bezug nun auf die 2, 5 und 6 hat die dämpfende Hülse 160 eine Öffnung 161, die sich durch sie erstreckt, ein oder mehrere Paare diametral gegenüberliegender Öffnungen 162a, 162b und 162c und einen Längsspalt oder Schlitz 164. Die Öffnungen 162a, 162b und 162c sind über oder nahe den Nuten 86f, 86g bzw. 86h der Übertragungsstange 86 angeordnet. Die Öffnungen 162a, 162b und 162c der dämpfenden Hülse 160 sind bevorzugt zylindrisch geformt und haben einen Durchmesser von ungefähr 2 mm (0.078 Zoll). Es wird in Betracht gezogen, daß die dämpfende Hülse 160 irgendeine geeignete Anzahl von Öffnungen haben kann, und die Öffnungen können irgendeine geeignete Form und Größe haben, ohne daß man sich vom Umfang der vorliegenden Erfindung entfernt.
Die Dicke der dämpfenden Hülse 160 liegt bevorzugt zwischen ungefähr 0.18 und 0.23 mm (0.007 und 0.009 Zoll), und die Öffnung 161 (siehe 5) der dämpfenden Hülse 160 hat einen Durchmesser zwischen ungefähr 2.84–2.95 mm (0.112–0.116 Zoll). Es wird in Betracht gezogen, daß die Dicke der dämpfenden Hülse und der Durchmesser der Öffnung 161 irgendeine geeignete Größe haben können, ohne daß man sich vom Umfang der vorliegenden Erfindung entfernt.
Der Schlitz 164 der dämpfenden Hülse 160 erlaubt es, daß die dämpfende Hülse 160 von jedem Ende her über die Übertragungsstange 86 gezogen werden kann. Ohne den Schlitz 164 kann die Hülse nicht über die größeren Querschnittsdurchmesser der Übertragungsstange 86 passen, und die dämpfende Hülse 160 wird nicht in der Lage sein, in lockeren Kontakt mit der Übertragungsstange 86 zu treten. Es wird erkannt werden, daß die dämpfende Hülse 160 irgendeinen geeigneten Aufbau haben kann, um zu ermöglichen, daß die dämpfende Hülse 160 über die Übertragungsstange 86 paßt. Zum Beispiel kann die dämpfende Hülse 160 als eine Spule oder Spirale gebildet werden oder kann Muster aus in Längsrichtung und/oder am Umfang verlaufenden Spalten oder Schlitzen haben. Es wird auch in Betracht gezogen, daß die dämpfende Hülse ohne einen Schlitz hergestellt werden kann, und die Übertragungsstange kann aus zwei oder mehr Teilen hergestellt sein, die in die dämpfende Hülse passen.
Der Schlitz 164 der dämpfenden Hülse 160 läuft bevorzugt parallel zu der Achse der dämpfenden Hülse 160 und erstreckt sich von dem proximalen Ende der dämpfenden Hülse 160 zu ihrem distalen Ende. Die Breite des Schlitzes 164 ist bevorzugt ungefähr 0 bis 0.25 mm (0–0.010 Zoll). Eine Mittelinie C_S, die sich durch den Schlitz 164 erstreckt, liegt bevorzugt ungefähr 75 bis 105° zu einer Mittellinie C_O, die sich durch die Mitten der Öffnungen 162a der dämpfenden Hülse 160 erstreckt, wie es in 2 veranschaulicht ist. Es wird erkannt werden, daß die Breite des Schlitzes 164 irgendeine geeignete Größe haben kann.
Mit Bezug nun auf die 5 und 6 wird die dämpfende Hülse 160 an die Übertragungsstange 86 durch nachgiebige Elemente, so wie zum Beispiel Fender oder O-Ringe gekoppelt oder darauf gehalten. Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c können aus polymerem Material hergestellt werden, so wie zum Beispiel Silikongummi. Es wird erkannt werden, daß die nachgiebigen Elemente aus irgendeinem geeigneten Material aufgebaut werden können.
Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c sind um die Außenseite der dämpfenden Hülse 160 angeordnet und sind am Umfang voneinander beabstandet. Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c erstrecken sich über die Öffnungen 162a, 162b und 162c der dämpfenden Hülse 160, um jeweils zu ermöglichen, daß die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c an der Übertragungsstange 86 befestigt werden. Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c sind bevorzugt um die Übertragungsstange 86 nahe Knoten angeordnet, um das Dämpfen der gewünschten Längsschwingungsenergie zu minimieren.
Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c sind bevorzugt durch ein Klebmittel 196 an der Übertragungsstange 86 gesichert so wie zum Beispiel Cyanacrylat. Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c sind mit der Übertragungsstange 86 an den Punkten verbunden, wo es die Öffnungen 162a, 162b und 162c der dämpfenden Hülse 160 ermöglichen, daß die Übertragungsstange 86 freiliegt. Es wird in Betracht gezogen, daß die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c durch irgendeine geeignete Einrichtung an der Übertragungsstange 86 gehalten werden können.
Der Kontakt zwischen den nachgiebigen Elementen 190a, 190b und 190c und der dämpfenden Hülse 160 verbessert die Wirksamkeit der Dämpfung, indem Schwingungen mit großer Amplitude oder Klappern der dämpfenden Hülse 160 selbst verhindert wird. Die nachgiebigen Elemente verhindern auch den Verlust an Schwingungsernergie von der Übertragungsstange 86, der unter Seitenbelastung oder Biegebedingungen auftreten könnte, was ansonsten den indirekten Kontakt zwischen der Übertragungsstange 86 und der äußeren Hülse 170 durch die dämpfende Hülse bewirken würde.
Mit Bezug nun auf 7 wird eine weitere Ausführungsform einer dämpfenden Hülse 260, um unerwünschte Schwingung entlang einer Übertragungsstange 286 zu dämpfen, veranschaulicht. Die dämpfende Hülse 260 umfaßt bevorzugt eines oder mehrere nachgiebige Elemente 280 (von denen eines gezeigt ist) und eine oder mehrere Muffen 289a und 289b (von denen zwei gezeigt sind). Die nachgiebigen Elemente 280 werden bevorzugt gleichzeitig an der Übertragungsstange 286 erzeugt und daran befestigt, indem ein Einspritzprozeß verwendet wird, wie es in der Technik bekannt ist. Jede Muffe der dämpfenden Hülse 260 ist in Längsrichtung zwischen den nachgiebigen Elementen 280 gefangen, so daß die dämpfende Hülse 260 locker an ihrem Ort um die Übertragungsstange 286 gehalten wird. Die nachgiebigen Elemente 280 sind bevorzugt am Knoten der Längsschwingung der Übertragungsstange 28G angeordnet und sind aus polymerem Material aufgebaut, bevorzugt Silikongummi. Es wird in Betracht gezogen, daß die nachgiebigen Elemente aus irgendeinem geeigneten Material aufgebaut werden können und an irgendeinem geeigneten Punkt entlang der Übertragungsstange angeordnet werden können.
Mit Bezug nun auf 8 wird eine weitere Ausführungsform einer dämpfenden Hülse 360, um unerwünschte Schwingung entlang einer Übertragungsstange zu dämpfen, veranschaulicht. Die dämpfende Hülse 360 umfaßt bevorzugt wenigstens eine Muffe oder Hülse 350, die von einem oder mehrere nachgiebigen Elementen 380a und 380b (von denen zwei gezeigt sind) verankert ist. Die nachgiebigen Elemente 380a und 380b sind im Aufbau und in der Funktion im wesentlichen gleich den nachgiebigen Elementen, die oben beschrieben sind, mit der Ausnahme, daß die nachgiebigen Elemente 380a und 380b durch Einspritzformen über der Übertragungsstange erzeugt werden, wobei die Muffe 350 sich bereits an ihrem Ort befindet. Die Muffe 350 hat bevorzugt ein Paar sich in Längsrichtung von jedem Ende erstreckender Flansche oder Vorsprünge 351a und 351b, die in Längsschlitzen 385a bzw. 385b der nachgiebigen Elemente 380a und 380b gefangen sind.
Mit Bezug nun auf die 4 und 5 umgibt die äußere Umhüllung 170 des chirurgischen Instrumenten 150 die Übertragungsstange 86 und die dämpfende Hülse 160. Wie in 5 gezeigt, hat die äußere Umhüllung 170 bevorzugt eine Öffnung 171, die sich in Längsrichtung durch sie erstreckt. Der Innendurchmesser der Öffnung 171 ist mit einem vorbestimmten Abstand von der Übertragungsstange 86 und der dämpfenden Hülse 160 entfernt. Die nachgiebigen Elemente 190a, 190b und 190c sind zwischen der äußeren Umhüllung 170 und der dämpfenden Hülse 160 angeordnet, um die Übertragung von Schwingung auf die äußere Umhüllung zu verringern.
Die äußere Umhüllung 170 umfaßt im allgemeinen eine Nabe 172 und ein längliches rohrförmiges Element 174. Das rohrförmige Element 174 kann aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Es wird erkannt werden, daß das rohrförmige Element aus irgendeinem geeigneten Material aufgebaut sein kann und irgendeine geeignete Form haben kann.
Die Nabe 172 der äußeren Umhüllung 170 ist bevorzugt aus einem Material aufgebaut, das so gestaltet ist, daß es, wenn es einer aufgeheizten Umgebung ausgesetzt wird, so wie zum Beispiel in einem Dampfsterilisierer oder einem Autoklaven, aufweicht, schmilzt oder sich ansonsten deformiert oder verzerrt. Die Nabe 172 kann aus Polycarbonat hergestellt werden, bevorzugt einer Copolyester-Polycarbonat-Legierung Eastman Estalloy (DA003), die bei Eastman erhältlich ist. Es wird in Betracht gezogen, daß die Nabe aus irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt werden kann. Es wird erkannt werden, daß die Nabe oder das deformierbare Material an irgendeinem Punkt entlang der Übertragungsstange angeordnet werden kann, um zu verhindern, daß ein Adapter 120 über das chirurgische Instrument 150 rutscht, wie es weiter hiernach beschrieben wird. Es wird auch in Betracht gezogen, daß der Adapter 120 als Alternative so aufgebaut werden kann, daß er in eine Nabe paßt.
Die Nabe 172 hat bevorzugt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und liegt satt in dem Lumen 122 des Adapters 120. Die Schlichtpassung der Nabe innerhalb des Lumens des Adapters bietet der Nabe 172 und der Hülse 174 an der Handstückanordnung seitlichen Halt. Dies schützt die Übertragungsstange 86 davor, große Kräfte auffangen zu müssen, wenn Seitenlasten auf das chirurgische Instrument 150 aufgegeben werden. Ein O-Ring 199 ist auch bevorzugt in der Nabe an einem Knoten angeordnet, um die Nabe 172 von der Übertragungsstange 86 zu isolieren.
Wie es in den 4 und 9 gezeigt ist, hat die Nabe 172 bevorzugt ein Paar Löcher oder Öffnungen 178 auf gegenüberliegenden Seiten der Nabe 172, um zu ermöglichen, daß die Nabe 172 an die Übertragungsstange 86 gekoppelt wird, so daß die Übertragungsstange sich drehen wird, wenn die Nabe gedreht wird. Die Löcher 178 der Nabe 172 sind mit dem Loch 86e in der Übertragungsstange 86 ausgerichtet, um einen Durchlaß zu bilden, wie es in 9 veranschaulicht ist. Ein Kopplungselement 195, so wie zum Beispiel ein Stift, kann innerhalb des Durchlasses angeordnet werden. Das Kopplungselement 195 kann in dem Durchlaß der Übertragungsstange 186 und der Nabe 172 durch irgendeine geeignete Einrichtung gehalten werden, so wie zum Beispiel ein Cyanacrylatklebmittel, oder das Kopplungselement kann von der Übertragungsstange 86 und der Nabe 172 lösbar sein. Das Kopplungselement 195 ermöglicht es, daß das Drehmoment, das auf die Nabe 172 der äußeren Umhüllung 170 aufgebracht wird, zur Übertragungsstange 86 übertragen wird, um es auf der Installationsvorrichtung der Handstückanordnung 50 festzuziehen. Das Kopplungselement 195 kann auch die äußere Umhüllung 170 in bezug auf die Übertragungsstange 86 an ihrem Ort halten.
Wie es in 4 veranschaulicht ist, umfaßt die Nabe der äußeren Umhüllung 170 Schlüsselabflachungen 176 auf gegenüberliegenden Seiten der Nabe 172. Die Schlüsselabflachungen 176 sind bevorzugt nahe dem distalen Ende der Nabe 172 gebildet. Die Schlüsselabflachungen 176 der Nabe 172 ermöglichen es, daß eine Drehkraft, die auf die Nabe 172 aufgegeben wird, die Übertragungsstange 86 auf der Installationsvorrichtung der Handstückanordnung festzieht.
Das Kopplungselement 195 kann schwingungsmäßig von der Übertragungsstange 86 isoliert sein. Wie in 9 gezeigt, umgibt ein nachgiebiges oder isolierendes Element 197 das Kopplungselement 195. Das nachgiebige Element 197 kann eine dünne Silikongummischicht sein, eine Muffe aus Silikongummi oder irgendein anderes geeignetes nachgiebiges Material. Das nachgiebige Element 197 verhindert die Leitung von Schwingungen von der Übertragungsstange 86 zu dem Kopplungselement 195. Als ein Ergebnis verhindert das nachgiebige Element 197 hörbaren Lärm und Leistungsverlust aus der Schwingung des Kopplungselementes 195. Das nachgiebige Element 197 ist bevorzugt dünn genug, so daß Drehkraft von der äußeren Umhüllung 170 aufgebracht werden kann, um die Übertragungsstange 86 zu drehen.
Es wird auch erkannt werden, daß das Kopplungselement und ein nachgiebiges Polster dauerhaft an dem chirurgischen Instrument angebracht sein können, wie oben beschrieben, und derart, daß sich das Kopplungselement radial über den Außendurchmesser der Übertragungsstange hinaus erstreckt, um zu ermöglichen, daß das Kopplungselement in Eingriff mit einem einstückigen oder getrennten und entfernbaren Schlüsselgriff kommt.
Mit Bezug nun auf 10 wird eine weitere Ausführungsform einer Nabe eines chirurgischen Instrumentes 450 veranschaulicht. Das chirurgische Instrument 450 ist in Aufbau und Funktion im wesentlichen gleich dem chirurgischen Instrument 150, das oben beschrieben worden ist, mit der Ausnahme, daß ein nachgiebiges Element 460 in einer Öffnung oder einem Durchlaß 462 der Übertragungsstange gebildet ist. Das nachgiebige Element 460 ist bevorzugt über dem Übertragungselement spritzgeformt und erstreckt sich durch die Öffnung durch die Übertragungsstange, um die Übertragung von Schwingung von der Übertragungsstange zu dem Kopplungselement 470 zu verringern. Das nachgiebige Element 460 kann mit Schultern 480a und 480b zwischen einer Nabe 490 einer Hülse und der Übertragungsstange gebildet werden, um gegen radiale Bewegung der Übertragungsstange gegenüber der Nabe zu stützen.
Das Kopplungselement kann auch an einem Werkzeug befestigt sein, so wie zum Beispiel einem Schlüssel, so daß ein Benutzer das Kopplungselement in eine Öffnung der Übertragungsstange des chirurgischen Instrumentes einsetzen kann, um es an dem Handstück festzuziehen. Wie in 12 gezeigt, kann ein Schlüsselgriff 500 benutzt werden, um ein chirurgisches Instrument 510 auf einer Handstückanordnung festzuziehen. Der Schlüsselgriff 500 hat bevorzugt ein Kopplungselement 502, so wie einen Stift, der daran befestigt ist. Das chirurgische Instrument 510 ist im Aufbau und in der Funktion im wesentlichen gleich dem chirurgischen Instrument 150, mit der Ausnahme, daß die Nabe 512 keine Schüsselabflachungen haben muß.
Das Kopplungselement 502 wird durch ein Loch oder eine Öffnung 520 eingesetzt, die sich durch einen oberen Teil der Nabe 572 und in eine Öffnung der Übertragungsstange erstreckt. Eine Drehkraft kann dann auf die Übertragungsstange über den Schlüsselgriff 500 aufgegeben werden. Nachdem die Drehkraft aufgegeben ist, kann der Schlüsselgriff 500 von dem chirurgischen Instrument 510 entfernt werden, bevor die Vorrichtung aktiviert wird. Demgemäß braucht das Kopplungselement 502 kein nachgiebiges Element oder eine Beschichtung auf zuweisen, da es während der Ultraschallbetätigung nicht befestigt ist. Es wird auch in Betracht gezogen, daß eine drehmomentbegrenzende Vorrichtung in den Schlüsselgriff 500 eingebaut werden kann. Zum Beispiel offenbaren die US 5 507 119 und 5 059 210 Drehmomentschlüssel zum Befestigen und Lösen einer Übertragungsstange an bzw. von einer Handstückanordnung.
Mit Bezug nun auf die 1 bis 4 wird hiernach die Prozedur zum Befestigen und Lösen des chirurgischen Instruments 150 an bzw. von der Handstückanordnung 50 beschrieben. Wenn der Arzt bereit ist, das chirurgische Instrument einzusetzen, befestigt der Arzt einfach das chirurgische Instrument 150 auf der Handstückanordnung. Um das chirurgische Instrument 150 an einer Handstückanordnung 50 zu befestigen, wird das distale Ende der Installationsvorrichtung 84 über ein Gewinde mit dem proximalen Ende der Übertragungsstange 86 verbunden. Das chirurgische Instrument 150 wird dann von Hand in einer üblichen Schraubengewinderichtung gedreht, um die Gewindeverbindung zwischen der Installationsvorrichtung 84 und der Übertragungsstange 86 zu verriegeln.
Wenn einmal die Übertragungsstange 86 auf die Installationsvorrichtung 84 geschraubt ist, kann ein Werkzeug, so wie zum Beispiel ein Drehmomentschlüssel, über das chirurgische Instrument 150 gelegt werden, um die Übertragungsstange 86 an der Installationsvorrichtung 84 festzuziehen. Das Werkzeug kann so ausgestaltet werden, daß es an den Schüsselabflachungen 176 der Welle 172 der äußeren Umhüllung 170 anliegt, oder das Werkzeug kann ein Kopplungselement oder einen Stift haben, das der in ein Loch oder eine Öffnung 86e der Übertragungsstange eingesetzt wird, um die Übertragungsstange 86 auf der Installationsvorrichtung 84 festzuziehen. Als ein Ergebnis wird die Drehung der Nabe 172 die Übertragungsstange 86 drehen, bis die Übertragungsstange 86 mit einem gewünschten und vorbestimmten Drehmoment gegen die Installationsvorrichtung 84 festgezogen ist.
Wenn die Übertragungsstange 86 des chirurgischen Instrumentes 150 an der Installationsvorrichtung 84 der Handstückanordnung 50 befestigt ist, erzeugt die Verbindung zwischen der Übertragungsstange 86 und der Installationsvorrichtung 84 eine relativ hohe axiale Druckkraft, die im wesentlichen gleichförmig symmetrisch um die Längsachse der Gewindeverbindung der Installationsvorrichtung und der Übertragungsvorrichtung 86 verteilt ist, um in effizienter Weise mechanische oder Ultraschallschwingungen über die Verbindung zu übertragen. Als ein Ergebnis kann sich die Ultraschall-Schwingungsbewegung entlang der Längs achse der verbundenen Komponenten mit minimalen Verlusten und minimaler Umwandlung von Energie in Längsrichtung in Querschwingungen bewegen.
Wenn einmal die Übertragungsstange 86 auf der Installationsvorrichtung festgezogen ist, wird der Adapter 120 des chirurgischen Systems 10 axial über das chirurgische Instrument 150 geschoben und an dem distalen Ende der Handstückanordnung 50 befestigt. Der Adapter 120 kann auf das distale Ende des Gehäuses 52 aufgeschraubt oder aufgeschnappt werden.
Der Adapter 120 umfaßt eine axiale Bohrung oder ein Lumen 122, das so gestaltet ist, daß es eng über der Nabe 172 des chirurgischen Instrumentes 150 sitzt. Das Lumen 122 hat eine Innenfläche mit einer ausgewählten geometrischen Konfiguration, so wie zum Beispiel im wesentlichen zylindrisch oder elliptisch geformt. Bevorzugt hat das Lumen 122 im wesentlichen dieselbe Form wie die Nabe 172 der äußeren Umhüllung 170, hat jedoch einen leicht größeren Durchmesser als die Nabe 172, um zu ermöglichen, daß das Lumen 122 des Adapters 120 über die Nabe läuft. Die Nabe 172 erlaubt den präzisen Eingriff mit dem Innendurchmesser des Lumens des Adapters 120, um die Ausrichtung der Übertragungsstange 86 zur Handstückanordnung 50 sicherzustellen.
Der Adapter 120 kann aus Ultem^® oder Flüssigkristallpolymer (LCP) hergestellt werden. Der Adapter 120 kann auch aus einer Vielfalt von Materialien hergestellt werden, einschließlich anderer Kunststoffe, so wie ein Polyetherimid, Nylon oder Polycarbonat, oder irgendeinem anderen geeigneten Material.
Um das chirurgische Instrument 150 von der Installationsvorrichtung 84 der Handstückanordnung 50 zu lösen, kann das Werkzeug über die Übertragungsstange 26 geschoben und in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden, d.h. in eine Richtung, um die Übertragungsstange 86 von der Installationsvorrichtung 84 abzuschrauben. Wenn das Werkzeug gedreht wird, ermöglicht es die Nabe 172, daß Drehmoment auf die Übertragungsstange 86 durch das Kopplungselement 195, so wie zum Beispiel einen Stift, aufgegeben wird, um eine relativ hohe lösende Drehkraft zu ermöglichen, die aufgegeben wird, um die Übertragungsstange 86 in der Abschraubrichtung zu drehen. Als ein Ergebnis löst sich die Übertragungsstange 86 von der Installationsvorrichtung 84. Wenn einmal die Übertragungsstange 86 von der Installationsvorrichtung 84 entfernt ist, kann das gesamte chirurgische Instrument 150 weggeworden werden.
Da die Nabe des chirurgischen Instruments 150 aus einem Material aufgebaut ist, das sich bei Temperaturen verzerrt, die normalerweise für die Heißsterilisation in Krankenhäusern eingesetzt werden, führt jeder Versuch, das chirurgische Instrument 150 für die Neuverwendung heißzusterilisieren, zu einer deformierten Nabe, um zu verhindern, daß das chirurgische Instrument 150 wieder verwendet wird. Wie in 11 gezeigt, wenn die Nabe 172 mit Dampf sterilisiert wird oder auf andere Weise Hitze und/oder hoher Feuchtigkeit ausgesetzt wird, deformiert sich der Außendurchmesser der Nabe 172 oder wird bei der erneuten Sterilisation in z.B. einen Dampfsterilisator oder einem Autoklaven unregelmäßig. Als ein Ergebnis kann das Lumen 122 des Adapters 120 nicht über die Nabe 172 des chirurgischen Instrumentes 150 laufen oder gleiten. Somit kann der Adapter 122 nicht an der Handstückanordnung befestigt werden, so daß verhindert wird, daß ein Benutzer das chirurgische Instrument 120 erneut verwendet.
Mit Bezug nun auf die 13 und 14 wird eine weitere Ausführungsform eines chirurgischen Instrumentes 550 für den Einzeleinsatz veranschaulicht. Das chirurgische Instrument 550 umfaßt bevorzugt eine Übertragungskomponente 552, eine Hülse 554 und eines oder mehrere Stützelemente 560 (von denen eines gezeigt ist), so wie zum Beispiel einen O-Ring. Die Übertragungskomponente 552 kann im wesentlichen in Aufbau und Funktion gleich den Übertragungskomponenten sein, wie sie oben beschrieben worden sind. Es wird in Betracht gezogen, daß die Übertragungskomponente 552 irgendeine geeignete Übertragungskomponente sein kann.
Die Hülse 554 des chirurgischen Instrumentes 550 umfaßt im allgemeinen eine Nabe 556 und ein längliches rohrförmiges Element 558. Die Nabe 556 und das rohrförmige Element 558 können in Aufbau und Funktion im wesentlichen gleich der Nabe und dem rohrförmigen Element sein, wie es oben beschrieben worden ist. Es wird erkannt werden, daß die Nabe 556 und das rohrförmige Element 558 aus irgendeinem geeigneten Material aufgebaut werden können und irgendeine geeignete Form haben können.
Das Stützelement 560 ist um die Außenumfangsfläche der Übertragungskomponente 552 angeordnet. Das Stützelement 560 positioniert die Übertragungskomponente 552 zur Nabe 556 und verringert Schwingungen, die von der Übertragungskomponente 552 zu der Nabe 556 übertragen werden. Das Stützelement 560 befindet sich bevorzugt an einem Knoten der Längsschwingung der Übertragungskomponente 552 und ist aus polymerem Material, bevorzugt Silikongummi, aufgebaut. Es wird in Betracht gezogen, daß das Stützelement aus irgendeinem geeigneten Material aufgebaut werden kann und an irgendeinem geeigneten Punkt entlang der Übertragungsstelle angeordnet werden kann.
Das Stützelement 560 hat bevorzugt einen oder mehrere Abschnitte mit variierendem Durchmesser. Wie es in 14 veranschaulicht ist, hat das Stützelement 560 vier Abschnitte 562 mit einem ersten Durchmesser und vier Abschnitten 564 mit einem zweiten Durchmesser. Der zweite Durchmesser der vier Abschnitte 564 ist kleiner als der erste Durchmesser der vier Abschnitte 562. Die vier Abschnitte 562 erzeugen Freiräume oder Kanäle 570 zwischen dem Stützelement 560 und der Nabe 556 und dem Stützelement 560 und der Übertragungskomponente 560. Die Kanäle 570 ermöglichen es, daß das chirurgische Instrument anfangs von dem Hersteller mit zum Beispiel Ethylenoxid (ETO) sterilisiert wird. Wenn jedoch erneut sterilisiert wird, ermöglichen es die Kanäle 570, daß Sterilisiermittel, so wie zum Beispiel Gase und Fluide, am Stützelement 560 vorbeilaufen und in einen Spalt oder Raum 580 zwischen der Hülse und der Übertragungskomponente 560 eintreten. Zum Beispiel ermöglichen es die Kanäle 570, daß sterilisierende Fluide in den Spalt 580 zwischen der Hülse und der Übertragungskomponente 560 eintreten, wenn das chirurgische Instrument in Reinigungsfluide eingetaucht wird. Wenn einmal die Sterilisiermittel in den Spalt 580 eingetreten sind, werden die Mittel wegen des engen Sitzes der Komponenten eingefangen. Als ein Ergebnis wird eine beträchtliche Belastung auf die Ultraschall-Übertragungskomponente gegeben werden, und die Ultraschall-Übertragungsstange wird nicht in der Lage sein zu resonieren, was somit den erneuten Einsatz des chirurgischen Instrumentes verhindert. Es wird in Betracht gezogen, daß das Stützelement 560 irgendeine geeignete Form haben kann, um zu ermöglichen, daß Fluid in den Raum zwischen der Nabe und der Übertragungskomponente strömt. Es wird erkannt werden, daß die Übertragungskomponente Nuten oder Schlitze auf ihrer Außenfläche haben kann und daß die Hülse Nuten oder Schlitze an ihrer Innenfläche haben kann, um den Durchlaß von Gasen und Fluiden in den Spalt zu ermöglichen.
Die chirurgischen Instrumente der vorliegenden Erfindung sind bevorzugt so gestaltet und aufgebaut, daß sie den Durchlaß von Ultraschallenergie durch die Ultraschall-Übertragungsstange mit minimaler seitlicher Bewegung der Ultraschall-Übertragungsstange erlauben, wobei gleichzeitig unbeschränkte Hin- und Herschwingung oder Bewegung der Ultraschall-Übertragungsstange in Längsrichtung erlaubt ist.
Die chirurgischen Instrumente ermöglichen es, daß auf die Übertragungskomponenten Drehkraft durch ein nicht schwingendes Element aufgebracht wird. Die chirurgischen Instrumente ermöglichen auch den Einsatz vorliegender Drehmomentschlüssel, ohne daß Schlüsselabflachungen oder Flächen mit großem Durchmesser erforderlich wären. Da keine Merkmale großer Schlüsselabflachungen benötigt werden, kann die Übertragungsstange aus einem Vorrat mit kleinerem Durchmesser hergestellt werden. Demgemäß kann die Ultraschall-Übertragungsstange kleiner gemacht werden, was die Größe des gesamten Ultraschallpaketes verringert.
Die chirurgischen Instrumente erlauben es dem medizinischen Personal, die chirurgischen Instrumente schnell und leicht an dem Handstück zu befestigen. Das chirurgische Instrument wird wie gewünscht und zweckmäßig als eine Einheit an einem Handstück angebracht und davon entfernt. Die chirurgischen Instrumente können nach einem einzigen Einsatz entsorgt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Einzelheiten mittels Veranschaulichung und Beispiel beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, daß ein großer Bereich von Änderungen und Modifikationen bei den bevorzugten Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, vorgenommen werden kann, ohne daß man sich in irgendeiner Weise vom Umfang der Erfindung entfernt. Somit sollen die beschriebenen Ausführungsformen in allen Aspekten nur als veranschaulichend und nicht als beschränkend betrachtet werden, und der Umfang der Erfindung wird daher durch die angefügten Ansprüche und nicht durch die vorangehende Beschreibung angegeben.

Claims

Mit Ultraschall arbeitende chirurgische Vorrichtung (80), mit: einer Transduceranordnung (82), die dazu ausgelegt ist, in Antwort auf elektrische Energie mit einer Ultraschallfrequenz zu schwingen; einer Handstückanordnung (50), welche ein äußeres Gehäuse (52) und einen Adapter (120) aufweist, wobei die Handstückanordnung (50) die Transduceranordnung (82) und eine Installationsvorrichtung (84) enthält; wobei die Installationsvorrichtung (84) ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, wobei die Installationsvorrichtung (84) dazu ausgelegt ist, Ultraschallschwingung von der Transduceranordnung (42) zu erhalten und die Ultraschallschwingung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende der Installationsvorrichtung (84) zu übertragen, wobei das erste Ende der Installationsvorrichtung (84) an die Transduceranordnung (82) gekoppelt ist; und einem chirurgischen Instrument (150), das lösbar mit dem zweiten Ende der Installationsvorrichtung (84) verkoppelt ist, wobei das chirurgische Instrument aufweist: eine Übertragungsstange (86) außerhalb des äußeren Gehäuses (52) mit einem ersten Ende am proximalen Ende des Instruments (150) und einem zweiten Ende am distalen Ende des Instruments (150), wobei die Übertragungsstange (86) dazu ausgelegt ist, Ultraschallschwingung von der Installationsvorrichtung (84) zu empfangen und die Ultraschallschwingung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende der Übertragungsstange (86) zu übertragen; ein Dämpfungselement (160; 260; 360), wobei das Dämpfungselement (160; 260; 360) so ausgestaltet ist, daß es lose in Kontakt mit der Übertragungsstange (86) über einen Teil der Übertragungsstange (86) ist, wobei das Dämpfungselement (160; 260; 360) so ausgelegt ist, daß es unerwünschte Schwingungen entlang der Übertragungsstange (86) ohne Einsatz eines Fluides (86) absorbiert; einen End-Effektor (88) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei der End-Effektor (88) dazu ausgelegt ist, die Ultraschallschwingung von der Übertragungsstange (86) zu empfangen und die Ultraschallschwingung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende des End-Effektors (88) zu übertragen, wobei das zweite Ende des End-Effektors (88) nahe einem Schwingungsbauch angeordnet ist und das erste Ende des End-Effektors (88) an das zweite Ende der Übertragungsstange (86) gekoppelt ist; und eine äußere Hülse; wobei das Dämpfungselement (160; 260; 360) im wesentlichen die gesamte Länge der Übertragungsstange (86) umgibt und die äußere Hülse (170) im wesentlichen die gesamte Länge der Übertragungsstange (86) umgibt und radial von dem Dämpfungselement (160; 260; 360) beabstandet ist.
Vorrichtung (80) nach Anspruch 1, bei der das Dämpfungselement (160; 260; 360) so ausgelegt ist, daß es mit der Übertragungsstange (86) über ihre gesamte Länge in Kontakt ist.
Vorrichtung (80) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der das Dämpfungselement (160; 260; 360) so ausgelegt ist, daß es mit der Übertragungsstange (86) nahe wenigstens einem Schwingungsbauch der Querschwingung in Kontakt ist.
Vorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Dämpfungselement (160; 260; 360) einen Längsschlitz (164) umfaßt, wobei der Schlitz (164) sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Dämpfungselementes (160; 260; 360) erstreckt.
Vorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin eine Vielzahl axial beabstandeter nachgiebiger Elemente aufweist, die um den Außenumfang des Dämp fungselementes (160; 260; 360) angeordnet sind, wobei die nachgiebigen Elemente im wesentlichen nahe Knoten der Übertragungsstange (86) angeordnet sind.
Vorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiter wenigstens zwei nachgiebige Elemente aufweist, wobei sich das Dämpfungselement (160; 260; 360) längs zwischen den wenigstens zwei nachgiebigen Elementen erstreckt.
Vorrichtung (80) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Dämpfungselement (160; 260; 360) einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, um die Dissipation der Energie aus der axialen Bewegung oder Längsschwingung der Übertragungsstange (86) zu minimieren.
Vorrichtung (80) nach Anspruch 7, bei der das Dämpfungselement (160; 260; 360) aus Polytetrafluorethylen hergestellt ist.