JP2004512855A - 冷却機能を具えた超音波切断ブレード - Google Patents

冷却機能を具えた超音波切断ブレード Download PDF

Info

Publication number
JP2004512855A
JP2004512855A JP2001537611A JP2001537611A JP2004512855A JP 2004512855 A JP2004512855 A JP 2004512855A JP 2001537611 A JP2001537611 A JP 2001537611A JP 2001537611 A JP2001537611 A JP 2001537611A JP 2004512855 A JP2004512855 A JP 2004512855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
groove
cutting
blade body
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001537611A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4699667B2 (ja
Inventor
ノヴァック, セオドア, エイ., ディー.
スレイデック−マハーグ, ウェルナー
ヴォイク, ダン
ディールブクルク, セルジオ, ポルテラ
Original Assignee
ミソニクス インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/440,349 external-priority patent/US6379371B1/en
Priority claimed from US09/639,060 external-priority patent/US6443969B1/en
Application filed by ミソニクス インコーポレイテッド filed Critical ミソニクス インコーポレイテッド
Publication of JP2004512855A publication Critical patent/JP2004512855A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4699667B2 publication Critical patent/JP4699667B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320072Working tips with special features, e.g. extending parts
    • A61B2017/320074Working tips with special features, e.g. extending parts blade
    • A61B2017/320075Working tips with special features, e.g. extending parts blade single edge blade, e.g. for cutting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320084Irrigation sleeves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00005Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
    • A61B2018/00011Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
    • A61B2018/00029Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids open
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2217/00General characteristics of surgical instruments
    • A61B2217/002Auxiliary appliance
    • A61B2217/005Auxiliary appliance with suction drainage system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2217/00General characteristics of surgical instruments
    • A61B2217/002Auxiliary appliance
    • A61B2217/007Auxiliary appliance with irrigation system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

【解決手段】外科用の超音波ブレードであって、そのブレード本体は平滑で連続状の切断端と軸体とを有している。該軸体は一端においてブレード本体に連結されかつ他端において超音波振動源に作動接続されている。軸体には軸方向に延在する孔路が設けられており、冷却媒体を切断端に分配する。ブレード本体は好ましくは軸方向に延在する長溝を具えており、これが一端で孔路と連通している。ブレード本体は好ましくは軸体と反対側の端部に凹部を具えており、これが孔路と連通して冷却媒体を長溝から切断端へと分配する。

Description

【0001】
発明の分野。この発明は超音波切断ブレードに関するものであり、該ブレードは特に外科用に用いて軟骨や骨の組織を切断するものである。
【0002】
発明の背景。整形外科の分野においては、生体骨の切断が種々の処置に欠くことができない。そのような処置としては、事故による損傷組織構造の再生、病気により損傷した部位への健康な骨の移植または後退した頬線などの先天的顔面異常の矯正などがある。数世紀に亙ってこのような作業は骨鋸と呼ばれる用具を使って行われてきた。
【0003】
伝統的な骨鋸はいくつかのカテゴリーに分類される。手動鋸またはドリルは正にそれであり、頭支持式用具は大工用具に使うような方法で作業者が用具を動かす必要がある。電気式にせよ空圧式にせよ動力用具は往復式か回転式である。往復式用具では平らな刀状のブレードを用いており、その前後動には手の代わりにモーターが使われる。回転式用具では回転モーターを用いてドリルビットまたはブレードを回転させており、それらの円周をテーブル鋸ブレードと同じ刃が取り巻いている。これらの伝統的な骨鋸は全て今日世界中の医療処置で使われている。
【0004】
従来の鋸はそれなりに機能するが、多くの欠点を内蔵している。例えばバンドまたは往復鋸のいずれにしても、切断を開始したり正しく指向させるのが簡単ではない。切断は一端から開始するか、それとも開始孔路を使って開始する必要がある。開始孔路を形成するには、ドリルなどの用具を使って孔路を開けなければならない。爾後切断ブレードを孔路に入れなければならない。切断はそれから行われることになる。
【0005】
回転式ブレードを使うこともできる。しかしこの場合には、切れ目ブレードが食い込まないように比較的真っ直ぐな経路に沿って切断しなければならない。いずれのブレードを選んだとしても、湾曲または複雑な角度での切断を行う能力は限られている。比較的厚いブレードは広い切り口を有していているので、切断処置中にかなりの厚さに亙って健康な骨が失われることになる。復元が必要な場合に、医者達はほとんどの処置においてこの厚さをなるべく薄くしたがる。
【0006】
なににもまして、切断用の刃を具えた従来の骨鋸の比較的低速な直線または接線速度は高い摩擦抵抗を招き、これが明らかに熱となる。数秒を越えて骨の温度が47℃に達すると、熱が組織の壊死を引き起こすことがある。組織が壊死すると壊死した骨が過剰に成長するので、外科処置の後で骨が退化する。
【0007】
そのような処置後の組織の自然な発展中に、骨中の切断部の厚さも実際増加する。骨の退化過程は治療が始まる前に完結しなければならない。骨の長さが短くなるのを防ぐために、金属板とネジを用いて骨の部分を適切な状態に固定する。これらの要因は明らかに全て作業時間を長くすることになり、より重要なことには治療期間を劇的に増加する。なぜなら骨はより大きな空間に亙ってしっかり組み合せなければならないからである。一部の研究によると骨の強度にも同様にマイナスの効果が出てくるのである。
【0008】
選択的な外科処置において上下いずれかの顎を切断するときには、従来の鋸の加熱効果は、損傷を防止するためにかなりの処置を必要とする。骨が損傷されたり迅速に治療されないと、歯の間の顎を切断すると歯を損失する結果となる。歯の損失を防ぐには、事前に歯を大きく離間させなければならない。これは患者に6ケ月にも亙って留め金を着用することを強いることになる。そのような場合には費用と患者の不快さが劇的に増加することになる。
【0009】
壊死を低減すべく組織の温度上昇を抑制するには、従来の鋸のあるものでは処置する部位に冷却水を供給している。例えばアメリカ特許第4,008,720号(ブリンクマン他)がある。これらの装置では切断端上の部分間に冷却媒体を導入するか、切断部位にスプレーしている。その他にも軽い切断を行って用具の通過間の時間を大きくしている。そのような部位を潅注することと相俟って、骨の温度上昇がかなり低減される。勿論この方法だと処置時間と処置による疲労が増加する。
【0010】
骨の分離に超音波用具を使うことも提案されている。種々の組織を貫通して切断する超音波外科用具もよく知られている。これらの装置は従来の鋸に比べて、切り口サイズの低減、雑音の低減および複雑な形状に対する切断能力などの点で秀れているが、ブレード/組織の接触点における摩擦加熱による温度上昇はまだかなり問題がある。
【0011】
問題は従来の往復式鋸に比べて超音波の場合には動きが速いということである。切断刃の断面積を変えて加熱を低減しようという試みもある。例えばアメリカ特許第5,188,102号(イデルノト(idernoto))、アメリカ特許第4,188,952号(ロシロフ)、アメリカ特許第5,261,922号(フード)などでは断面積を変えて摩擦加熱を低減しようとしている。
【0012】
いくつかの超音波装置においては切断刃に冷却を供することによりそれなりの成果も上げている。アメリカ特許第4,823,790号(アルペロビッチ他)ではメスの刃を低温冷却している。しかしこれは実際には冷凍により健康な組織を損傷することがある。加えて刃と直接接触しない周辺の組織にはいかなる冷却媒体も施与していないのである。
【0013】
アメリカ特許第5,205,817号、アメリカ特許第5,188,102号およびアメリカ特許第4,832,683号(イデモト)においては、液体冷却式の超音波装置が開示されている。しかしこれらの装置は必要な部位に最適の冷却媒体の流れを与えず刃の切断端のみであるか、先端には冷却媒体を施与しないのである。切断端に冷却媒体のための孔路が設けられているので、そのような平坦でない切断端は操作を阻害し、骨の表面に刃を導くのを難しくしている。
【0014】
処置部位の潅注を阻害する超音波装置特有の現象としては超音波霧化がある超音波振動体が流体と接触すると、流体は小さな水滴に破壊され、そのサイズは振動周波数に反比例する。換言すると、周波数が高いほど水滴はより小さくしかもより運動性を帯びるようになる。超音波振動による水滴のサイズは直径が1μ未満にもなるが、この現象は当業界でよく知られている。
【0015】
実際多くの装置は霧化を目的としており、例えば室内加湿器、医療用霧化装置および工業用のスプレーノズルなどがこの原理に基づいている。しかし手術室では霧化粒子の存在は歓迎されない。なぜならそれらの粒子はウイルスやバクテリアを含有していることがあるからである。また一部の流体は処置部位に達する前に霧化してしまってその冷却効果を減じるのである。液体を効果的に輸送する手段が必要とされる所以である。
【0016】
発明の要旨。この発明は超音波切断装置に用いるブレードの改良が必要であるという認識に立脚するものである。この発明超音波切断ブレードは切り口を薄くし、切断のために予め孔路をドリルする必要がなく、複雑な形状の切断を可能とし、連続した切断表面を有しており、かつ正にブレード/組織接触部位において液体潅注を与えるものである。この発明の超音波振動式切断ブレードは健康な組織に対する加熱傷害を低減抑制するように冷却媒体を供給するものであり、特に外科処置における健康な骨の切断に的を当てたものである。
【0017】
この発明の超音波切断ブレードのブレード本体は平坦で連続的な切断端を有しており、その軸体は一端でブレード本体に連結され、他端において超音波振動源に動作的に接続されている。
【0018】
好ましくは切断端は単一の面内に配置されかつアーチ状部分を有している。このアーチ状部分は実施的に円形であって、軸体とは反対側でブレード本体に取り付けられている。切断端は両端において円形部分と連続する1対の直線状部分を有していてもよい。ブレードが長軸を有している場合には、直線状部分はこの長軸に対して実質的に平行に配置される。
【0019】
また軸体は切断端に冷却媒体を搬送するための軸方向に延在する孔路を有しており、ブレード本体は一端で該孔路と連通する軸方向の貫通溝を有している。好ましくはチャンネルは軸体とは反対側の端部において凹部を有しており、これが上記の孔路と連通して貫通溝から切断端に冷却媒体を分配する。この凹部は好ましくは切断端の少なくとも一部と平行な構造を有している。切断端が円形でブレード本体がガイド面と切断端との間に平坦な表面を有している場合には、凹部の冷却媒体分配表面は平坦なブレード表面に対して傾斜しておりかつ円形の弧に沿って延在している。
【0020】
流体分配ガイド面が通路または孔路と切断端との間に延在している傾斜面である場合。
【0021】
この発明の基本的な利点はつぎのようなものである。ブレードの切断端が連続である、すなわち歯や鋸歯や空所がない。このように連続だと精密な切断を行う際に極めて必要な平坦な接触面が得られる。これに対して歯や鋸歯や中断部分などを有した超音波切断ブレードにあっては、用具の感触が変化し歯や鋸歯や中断部分などが処置部位において骨を横切って動かされるので用具をガイドするのがより困難となる。切断端上の歯は切断速度を向上させないばかりでなく所定の切断線に沿って切断端を保持することを困難にする。この発明の連続切断端は標準外科メスブレードと同様な処置時における使用者に適合した感触を与えるのである。
【0022】
この発明の超音波装置の他の利点はブレード内に切断端への潅注のための構造があるという点である。実験によると、霧化が実質的に減少していることが判った。加えて冷却媒体がブレードの側部に沿って分配されて切断部位に入るが、用具の感触や挙動の場合によく見られたように、分配機構が切断端を中断することがないのである。
【0023】
使用上の利点に加えてこの発明の超音波装置の利点は骨の壊死が少なくて切断幅が小さいということである。これにより切り口が狭くなり、骨が壊死に至るまで加熱されたり切断幅が大きかった場合より治癒が早くなる。
【0024】
【実施例】
図1に示すように、この発明の超音波外科処置システムは切断刃12を支持するハンドピース10を有している。このハンドピース10には探針14を介して切断刃12が取り付けられており、またそのケース16にはアメリカ特許第5,371,429号(マンナ)に開示された種類の圧電気水晶機構が収納されている。
【0025】
超音波発生器20からケーブル18を介して伝達される正弦波振動信号に反応して該水晶機構が探針14を介して切断刃12に伝達される長手方向超音波圧力波を発生する。発生器20は足踏みスイッチ22により起動される。ハンドピース10はまたチューブ26を介して潅注ポンプ24に連結されている。足踏みスイッチ22の制御の下に発生器20からケーブル30を介して送られる信号に反応して、このポンプ24はIV型吊下げバッグ28からの潅注液をチューブ26を介してハンドピース10に移動させる。
【0026】
ハンドピース10内の水晶機構により発生される振動は、超音波技術において周知の方法により、変換器形状および探針14と切断刃12の形状により増幅される。探針14は図2に示す外ネジ付き接続部31を介してハンドピース10に取り付けられる。かくして探針14は使用者が交換可能であって、処置毎に使捨て式の消毒切断刃12を使うことができる。
【0027】
ハンドピース10はオートクレーブなどで消毒できる。探針14は消毒できるが、良好な切断端と清潔さを保つには使捨て式が鍵である。探針14の主たる目的は圧電気変換機構からの振動を機械的に増幅して切断刃12に伝達することにある。
【0028】
図3に示すように、切断刃12と一体の軸体32は外ネジ34を有しており、これによって探針14に交換可能に取り付けられる。これに代えて切断刃12を探針14に永久取付けにしてもよい。前者の場合には、軸部分32上の角部36にレンチ(図示せず)を掛けて切断刃12を締める。切断刃12は軸方向の振動運動を増幅するような形状とされる。つまり切断刃12は軸部分32に連結された先細部分38を有しており、これにより超音波振動エネルギーを集中して平坦部40に伝達する。全体の構造は軸方向または前後運動に共振するようになっている。この運動により切断刃12の先端に切断作用が起こされるのである。
【0029】
平坦部40は先細部分38と軸体32の部分に切断端42を有しており、この切断端はアーチ状部分44と1対の端部46、48を具えている。アーチ状部分44はその全円弧に亙って端部46から48までナイフ状に鋭くなっており、ブラシを使うように滑らかに前後に動かせるようになっている。このような切断端構造を具えることにより、先端において定常な動きが得られ、これにより処置部位における組織の過熱を回避する。
【0030】
図3、5、7、9、10に示すように、切断刃12はさらに組織の切断処置中に冷却媒体をポンプ24(図1)から切断端42に分配する通路構造を有している。冷却媒体を切断端42と処置部位に導くべく、探針14には軸方向の通路または孔路50(図5、10)が形成されており、これらは切断刃12中の軸方向通路または孔路52それに軸体32中および先細部分38の一部と連通している。
【0031】
冷却媒体としては典型的にはバッグ28中に供給される消毒サリン溶液を用いる(図1)。このバッグ28には消毒チューブセット54の端部に設けられた通気IVスパイクが刺してある。このスパイクにより冷却媒体はセット54のチューブ26のシリコンチューブ部分55に流れ込む。チューブ部分55はポンプ24(顫動またはローラー型)を貫通している。ポンプ24はチューブ26に沿ってハンドピース10の連結部に冷却媒体を押してやる。冷却媒体はハンドピース10内のチャンネルを通過して(アメリカ特許第5,371,429号参照)、ハンドピース10からは探針14を通って切断刃12に至る。
【0032】
孔路52は開口長手方向チャンネルまたは長溝56に通じており、該長溝は冷却媒体を切断刃12の平坦部40に拡散させる。切断刃12が切り口に深く位置しているときには、この長溝56は重要な特徴である。なぜなら長溝が、特定の場所だけでなく、平坦部40の全ての側部に沿って図10中矢印60で示すように冷却媒体を分配するからである。図2、3、7に示すように、孔路52と反対の長溝56の端部には平坦部40内に凹部58が形成されている。
【0033】
凹部58はアーチ状、より詳しくは円形、の構造であって(図7参照)、アーチ状部分44のアーチと同心状でもよい。凹部58は部分的に対の傾斜面61、62により画定されていて(図9)、これにより冷却媒体をチャンネルからブレード40へ、さらに長手方向に沿ってアーチ状部分44に分配する。長溝56に沿って流れた冷却媒体は凹部58の傾斜面60、62に会合する。これらの長溝は冷却媒体を切り口(図10)に反射する入射角を呈していて、逆流を最少にしている。傾斜面60、60は平坦、凹状、凸状であってもよい。
【0034】
変換器と探針14の共振部分は生物適合性の低音響損失材料から形成されている。チタン6AL4V合金が望ましいが、他の合金であってもよい。切断刃12はチタン6AL4Vまたはステンレス17−4PH合金から形成してもよい。後者の材料はステンレスに比べて低音響損失性であるが、機械加工可能な強さがあり、ステンレスよりも切断端を必要な状態に保持できる。切断刃12およびホーンまたは探針14が一体構造である場合にはチタン合金でもステンレス合金でもよい。
【0035】
図1のシステムを動作させるには、切断端42を処置部位と接触させる。システムは足踏みスイッチ22により起動し、これを押圧すると超音波発生器20とポンプ24とが動作する。発生器20からの超音波信号はハンドピース10中の圧電気変換水晶(図示せず)により変換されて機械的振動となる。この振動は増幅されて探針14と切断刃12に伝達される。切断端42における振動は骨組織と処置部位との切断を行う。
【0036】
切断端42はブラシのように前後動し先端の運動を保つ。この切断手法によりいかなる場所でも空き時間が低減され、処置部位における温度上昇を最少にする助けとなる。切断端42の連続運動はいかなる場所でも冷却媒体の分配遮断を防止し、必要な部位への冷却媒体の流れが可能となる。部分44、46、48が平坦で連続状なので、使用者は切断刃12を運動状態に保って、処置部位の所定の切り口線または軌跡にそれを保持するのが容易となる。
【0037】
平坦でない表面はブレードの引きずりを起因し、ブレードの誘導を妨げるので、ブレード上の鋸歯や歯や突起や刻み目はこの動作を妨げる。また振動ブレードが各振動サイクルにおいて組織との接触を中断するので、超音波振動により組織表面上での切断刃12の移動が容易となる。
【0038】
切断刃12の切断端42が組織の表面下に浸透するときに、長溝56は特に有利である。切断処置の初期において長溝56は切断端42の方に冷却媒体を導くだけである。ついで切断端42ではなく凹部58が組織表面下に入ると、凹部の故に冷却媒体が切断刃12の先端に流れて、切断端に沿って横断する。切断処置がさらに進んで凹部58が外側の組織表面下に位置すると、長溝56の故に冷却媒体は切断刃12の両側に流れ、ついでブレードの全長に亙って流れる。この過程により冷却潅注と潤滑化が起きて、ブレードの側部における摩擦過熱が低減される。
【0039】
切断刃12、特に切断端42と平坦部40とに掛かる圧力もまた処置部位において温度を制御する重要な要因である。切断刃12に印加される圧力はエンピツで書くくらいに軽いものであるべきで、他の切断措置に多くの外科医が印加するほどには重いものであってはならないことが判った。
【0040】
冷却媒体は冷却に用いられるが、冷たい必要はない。室温(18℃)の冷却媒体が切断刃12による切断作業中の処置部位を冷すのに適切である。勿論冷却媒体を冷却状態に保つ必要がないので、余分の冷却媒体を保持するのが容易となる。流量は例えば約100cc/minくらいでよい。
【0041】
図11〜15に図1のシステムに利用される他の超音波切断ブレード64を示す。該ブレード64と一体の軸体66は外ネジ68を有しており、これにより探針14に交換可能に取り付けられる。これに代えてブレード64を探針14に永久的に取り付けてもよい。ブレード64は軸方向の振動運動を増幅するような形状とされる。つまりブレード64は軸体66に連結された先細部分70を有しており、振動エネルギーを集中化してブレード64の平坦部分72に分配する。
【0042】
平坦部分72は先細部分70および軸体66と反対側の端部にあり、切断端74は中央アーチ状部分76と1対の線型端部78、80を有しており、これらはそれぞれブレードの長軸に対して鋭角で延在している。したがって相互にはその倍の角度で延在している。切断端76はアーチ状部分76の全半径および直線部分78、80に亙って鋭く形成されていている。このナイフ状の切断端はブラシのように円滑に前後動可能である。
【0043】
特に図13に示すように、冷却媒体を切断端74と処置部位に導くべく、軸体66には通路または孔路82が形成されていて、長溝84に連通しており、これにより冷却媒体は広がってブレード64の平坦部分72に至る。この長溝84は1対のウェブ部分86、88により長溝部分84a、84b、84cに分割されており、該ウェブ部分は長溝84の両側を橋渡ししている。図15に示すように、ウェブ部分86、88はそれぞれ長溝84a、84b、または、84b、84c間に位置する凹部、溝または通路90(1個のみ示す)を画定している。これらの通路90は反対方向を向いて対面しており、平坦部分72の両側面(分離してはいない)に開口している。
【0044】
孔路82とは反対側の長溝84の端部において平坦部分72内に凹部92が形成されている。この凹部92は円錐または先細筒状の形状を有しており、またその一部は1対の傾斜面94、96(図13)により画定されている。これにより冷却媒体を孔路84からブレード72へ、ついでその長手方向に沿ってブレード部分76へと分配するのである。長溝84を通過した冷却媒体は凹部92の傾斜面94、96に会合して、逆流を最少にしながら切り口(図10)へと指向する。
【0045】
ブレード64は上記のような材料から形成されており、上記のように動作する。このブレード64は切断刃12よりいくつかの秀れた点があるものと考えられる。切断刃12に比べてブレード64の方が長いので、一方側から骨の皮質面を完全に切り抜けることができる。切断刃12を用いて同じような切断をしようとすると、骨の周りを全て切断する必要がある。例えば、マキシオフェイシャル(maxiofacial)手術の下顎の骨においては、このような方法は不可能である。
【0046】
凹部92の各面94、96の円錐または先細形状はブレード64をより強いものとし、切断刃12に一体化されてもよい。
【0047】
ウェブ部分86、88はブレード64を安定化しその長さを増やすのを可能とする。これらのウェブ部分86、88は切断中の振動騒音を低減する助けとなり、ブレード64の切断作業を増加させる助けともなる。これらの部分86、88はともに平坦部分72の一側部と面一であり、平坦部分72の他の側部に開口または凹部状(90)になっている。このようにウェブ部分86、88が反対方向に対面または開口しているので、製造が容易であり、かつ超音波刺激の間ブレード64を釣合いよく保持する。またこれらのウェブ部分86、88の故に、ブレード部分72は断面が薄くなり、骨組織の切断が加速され切り口も薄くなる。
【0048】
図11に示すように、ブレード64は先細形状であって、軸体66においてより広くなりブレード74に向かって狭くなる。ブレード64の長手方向端部97、98はブレード部分78、80と同一線上にあり、ブレードの軸に対してまた相互に同じ角度で傾斜している。ブレード64の先細りによりブレードの強度が増し失敗事故が低減する。
【0049】
ブレード64は切断刃12より高い振動振幅で動作でき、処置中の安全性がそれだけ大きい。ブレード64の冷却媒体分配態様は、切断刃12に比べて、その切断端における歪みを劇的に低減する。ウェブ部分86と88は長溝84の上下流端部における歪みを低減し、ブレード64の平行部分とブレード本体との間の折損を低減する。加えて先細端部97と98とは切断端における振動量を低減して、ブレード64全体の歪みを低減する。さらに先細端部97、98とウェブ部分86、88は隣接横方向(曲げ)周波数を刺激する可能性を低減する。隣接横方向(曲げ)周波数は高ピッチの雑音を発生しときにはブレードの破損にも至るので、この低減は有利である。
【0050】
チタンはブレードには最適の材料のようである。これは処置中冷たい状態を保ち、切断端をよく保持し、腐蝕も起こさず、生物適合性である。17−4PHステンレスよりチタンは強度対重量比がよく、失敗が少ないのである。
【0051】
以上種々の実施例を説明したがこの発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば長溝56に代えて、切断刃12は両側部に1対の長手方向に延在する凹部または溝(図示せず)を具えるようにしてもよい。これらは上流端で孔路52と連通し、下流端には傾斜面61、62を具えた円形の冷却媒体分配凹部を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】
この発明の超音波切断ブレードを具えた外科システムの全体図である。
【図2】
超音波探針と付設されたこの発明の超音波ブレードの斜視図。
【図3】
図2のブレードと軸体との拡大斜視図。
【図4】
図2の探針とブレードとの拡大側面図。
【図5】
図4中線V−Vに沿ってとった断面図。
【図6】
図2〜5の切断ブレードの拡大側面図。
【図7】
図2〜6の切断ブレードの平面図。
【図8】
図2〜7の切断ブレードの前面図。
【図9】
図7中線IX−IXに沿ってとった断面図。
【図10】
図2、4、5の探針とブレードとの断面図(矢印は潅注剤の流路を示す)。
【図11】
この発明の超音波切断ブレードの他の実施例の平面図。
【図12】
図11のブレードの側面図。
【図13】
図11、12のブレードの図11中線XIII−XIIIに沿ってとった断面図。
【図14】
図11〜13のブレードの図11中線XIV−XIVに沿ってとった断面図。
【図15図】
図11〜13のブレードの図11中線XV−XVに沿ってとった断面図。
【符号の説明】
10: ハンドピース
12: 切断刃
14: 探針
20: 超音波発生器
32: 軸体
40: 平坦部
42: 切断端

Claims (35)

  1. ブレード本体と一端において該ブレード本体に固定され他端において超音波振動源に作動接続可能な軸体とを有してなり、該ブレード本体が平坦な連続切断端を有していることを特徴とする超音波外科用ブレード。
  2. 切断端が単一の面内に配置されてかつアーチ状部分を有していることを特徴とする請求項1に記載のブレード。
  3. 切断端が両端においてアーチ状部分と連続する1対の直線状部分を有していることを特徴とする請求項2に記載のブレード。
  4. ブレード本体が長軸を有しており、直線状部分が該長軸に対して実質的に平行に配列されていることを特徴とする請求項3に記載のブレード。
  5. 軸体が切断端に冷却流体を運ぶために軸方向に延在する孔路を有しており、ブレード本体が一端において該孔路に連通する軸方向に延在する貫通溝を有していることを特徴とする請求項4に記載のブレード。
  6. ブレード本体が軸体と反対側の端部において孔路に連通するアーチ状の凹部を有しており、該凹部は孔路の反対側の端部において貫通溝の周囲に延在していて、貫通溝からの流体を切断端に分配することを特徴とする請求項5に記載のブレード。
  7. ブレード本体が長軸を有しており、直線状部分が該長軸に対して鋭角で配列されていることを特徴とする請求項3に記載のブレード。
  8. 軸体が冷却流体を切断端に運ぶための軸方向に延在する孔路を有しており、ブレード本体が一端において該孔路と連通する軸方向に延在する貫通溝を有しており、該貫通溝が貫通溝の両側を橋渡しするウェブを少なくとも1個有していることを特徴とする請求項7に記載のブレード。
  9. ブレード本体が軸体と反対側の端部において貫通溝に連通する凹部を有しており、これにより貫通溝からの流体を切断端の方に分配することを特徴とする請求項8に記載のブレード。
  10. アーチ状部分が実質的に円形であって、軸体と反対側でブレード本体上に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のブレード。
  11. 軸体が冷却流体を切断端に運ぶ軸方向に延在する孔路を有しており、ブレード本体が軸方向に延在してかつ一端において該孔路と連通する貫通溝を有していることを特徴とする請求項1に記載のブレード。
  12. ブレード本体が軸体と反対側の端部において凹部を有しており、該凹部が貫通溝と連通して貫通溝からの流体を切断端の方に分配することを特徴とする請求項11に記載のブレード。
  13. 凹部が円錐状または先細状の筒状部分であることを特徴とする請求項12に記載のブレード。
  14. 凹部が環状部分であることを特徴とする請求項12に記載のブレード。
  15. 貫通溝がその両側を橋渡しするウェブ部分を少なくとも1個有しており、貫通溝がセグメントに分割されており、各セグメントがブレード本体を貫通してかつウェブ部分上で互いに連通していることを特徴とする請求項11に記載のブレード。
  16. 切断端がブレード本体上の唯一の切断端であることを特徴とする請求項1に記載のブレード。
  17. 切断端が単一の面内に配置され、かつ2個の直線状部分により両側に配置されたアーチ状部分を有していることを特徴とする請求項16に記載のブレード。
  18. 切断端には歯、刻み目、孔路、鋸歯および空所がないことを特徴とする請求項1に記載のブレード。
  19. ブレード本体と一端において該ブレード本体に連結され他端において超音波振動源に作動接続可能な軸体とを有してなり、ブレード本体が切断端を有しており、冷却流体を切断端に分配するべく軸体が通路または孔路を有しており、ブレード本体が該通路または孔路に連通する開口流体分配チャンネルを有しており、手術部位における切断処置中にブレード本体が組織内に配置されたときに、チャンネルによりブレード本体の少なくとも一側面に沿って流体が分配されることを特徴とする超音波外科用ブレード。
  20. チャンネルが通路または孔路と反対側の端部において少なくとも1個の流体分配ガイド面を有しており、これにより流体が貫通溝から切断端の方に分配されることを特徴とする請求項19に記載のブレード。
  21. ガイド面が切断端の形状と同じ形状を有していることを特徴とする請求項20に記載のブレード。
  22. 切断端とガイド面とが円形であることを特徴とする請求項21に記載のブレード。
  23. ガイド面が円錐状または先細状筒状部分の形状を有していることを特徴とする請求項20に記載のブレード。
  24. チャンネルがブレード本体を横切る少なくとも1個の貫通溝部分を有していることを特徴とする請求項19に記載のブレード。
  25. チャンネルがブレード本体を横切る複数の貫通溝部分を有しており、これらの貫通溝部分が少なくとも1個のウェブ部分を越えて互いに連通して溝または凹部を画定しており、該溝または凹部が一方の貫通溝部分から他方の貫通溝部分に流体を導くことを特徴とする請求項24に記載のブレード。
  26. ブレード本体と一端において該ブレード本体に連結され他端において超音波振動源に作動接続可能な軸体とを有してなり、ブレード本体が切断端を有しており、軸体が冷却流体を切断端に運ぶ通路または孔路を有しており、ブレード本体が流体分配ガイド面を有しており、該ガイド面が通路または孔路に連通して、貫通溝からの流体を切断端の方に分配することを特徴とする超音波外科用ブレード。
  27. ブレード本体がガイド面と切断端との間に平坦面を有しており、ガイド面が通路または孔路と切断端との間に延在する傾斜面であることを特徴とする請求項26に記載のブレード。
  28. ブレード本体が貫通溝を有しており、該貫通溝は一端において通路または孔路と連通し他端において凹部と連通していることを特徴とする請求項27に記載のブレード。
  29. 流体分配ガイド面と切断端とが同じ形状を有しており、互いに少なくとも部分的に平行に延在していることを特徴とする請求項28に記載のブレード。
  30. 実質的に平坦なブレード本体と一端においてブレード本体と一体でかつ他端において超音波振動源に作動接続可能な軸体とを有してなり、ブレード本体が長軸と切断端とを有しており、切断端が1対の端部と該端部間に配置接続されたアーチ状部分とを有していることを特徴とする超音波外科用ブレード。
  31. 冷却流体を切断端に運ぶために軸体が長軸と同軸の通路または孔路を有しており、ブレード本体が流体分配ガイド面を有しており、ガイド面が通路または孔路と連通していて、流体を貫通溝から切断端の方に分配することを特徴とする請求項30に記載のブレード。
  32. ガイド面が通路または孔路と切断端との間に延在する傾斜面であることを特徴とする請求項31に記載のブレード。
  33. ブレード本体が貫通溝を有しており、該貫通溝が一端において通路または孔路に連通し他端において凹部に連通していることを特徴とする請求項32に記載のブレード。
  34. ガイド面が円錐状または先細状筒状部分であることを特徴とする請求項32に記載のブレード。
  35. 端部が長軸に対して鋭角で延在し、かつ実質的に相互には該鋭角の倍で延在することを特徴とする請求項30に記載のブレード。
JP2001537611A 1999-11-15 2000-11-10 冷却機能を具えた超音波切断ブレード Expired - Lifetime JP4699667B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/440,349 US6379371B1 (en) 1999-11-15 1999-11-15 Ultrasonic cutting blade with cooling
US09/440,349 1999-11-15
US09/639,060 2000-08-15
US09/639,060 US6443969B1 (en) 2000-08-15 2000-08-15 Ultrasonic cutting blade with cooling
PCT/US2000/042079 WO2001035812A2 (en) 1999-11-15 2000-11-10 Ultrasonic cutting blade with cooling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004512855A true JP2004512855A (ja) 2004-04-30
JP4699667B2 JP4699667B2 (ja) 2011-06-15

Family

ID=27032391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001537611A Expired - Lifetime JP4699667B2 (ja) 1999-11-15 2000-11-10 冷却機能を具えた超音波切断ブレード

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1311197B1 (ja)
JP (1) JP4699667B2 (ja)
CA (1) CA2389551C (ja)
WO (1) WO2001035812A2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008508065A (ja) * 2004-08-03 2008-03-21 史文勇 複合超音波振動の超音波骨格手術装置
JP2008528242A (ja) * 2005-02-02 2008-07-31 デピュイ・スパイン・インコーポレイテッド 超音波切断装置
JP2014533148A (ja) * 2011-10-19 2014-12-11 ソーリン ゲーエムベーハー ソノトロード
JP2016526435A (ja) * 2013-06-28 2016-09-05 ミソニクス インコーポレイテッド 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
JP2016526437A (ja) * 2013-06-26 2016-09-05 ミソニクス インコーポレイテッド 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
JP2017504400A (ja) * 2013-12-26 2017-02-09 エシコン・エンド−サージェリィ・エルエルシーEthicon Endo−Surgery, LLC 超音波骨切断器具
KR101925323B1 (ko) * 2016-12-16 2018-12-05 창원대학교 산학협력단 블레이드 냉각 장치
JP2019515746A (ja) * 2016-05-05 2019-06-13 ミソニクス インコーポレイテッド 超音波手術器具及びその製造方法
JP2021023809A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 ベイジン エスエムティーピー テクノロジー カンパニー,リミテッド 超音波骨メスビット及びそれを使用するロボット支援超音波骨パワーシステム

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106132326B (zh) * 2015-01-07 2018-11-13 奥林巴斯株式会社 超声波探头
US11298434B2 (en) 2015-07-09 2022-04-12 Misonix, Incorporated Ultrasonic medical probe with failsafe for sterility and associated method
CN207707972U (zh) * 2017-06-12 2018-08-10 江苏水木天蓬科技有限公司 一种超声骨刀刀头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3526219A (en) * 1967-07-21 1970-09-01 Ultrasonic Systems Method and apparatus for ultrasonically removing tissue from a biological organism
JPH04212338A (ja) * 1990-03-27 1992-08-03 Olympus Optical Co Ltd 超音波治療装置
US5188102A (en) * 1990-05-11 1993-02-23 Sumitomo Bakelite Company Limited Surgical ultrasonic horn
US5391144A (en) * 1990-02-02 1995-02-21 Olympus Optical Co., Ltd. Ultrasonic treatment apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5695510A (en) * 1992-02-20 1997-12-09 Hood; Larry L. Ultrasonic knife
AU6418394A (en) * 1993-03-22 1994-10-11 Aziz Yehia Anis Removal of tissue
DE19806718A1 (de) * 1998-02-18 1999-08-26 Storz Endoskop Gmbh Vorrichtung zur Behandlung von Körpergewebe mittels Ultraschall

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3526219A (en) * 1967-07-21 1970-09-01 Ultrasonic Systems Method and apparatus for ultrasonically removing tissue from a biological organism
US5391144A (en) * 1990-02-02 1995-02-21 Olympus Optical Co., Ltd. Ultrasonic treatment apparatus
JPH04212338A (ja) * 1990-03-27 1992-08-03 Olympus Optical Co Ltd 超音波治療装置
US5188102A (en) * 1990-05-11 1993-02-23 Sumitomo Bakelite Company Limited Surgical ultrasonic horn

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008508065A (ja) * 2004-08-03 2008-03-21 史文勇 複合超音波振動の超音波骨格手術装置
JP2008528242A (ja) * 2005-02-02 2008-07-31 デピュイ・スパイン・インコーポレイテッド 超音波切断装置
US8628534B2 (en) 2005-02-02 2014-01-14 DePuy Synthes Products, LLC Ultrasonic cutting device
JP2014533148A (ja) * 2011-10-19 2014-12-11 ソーリン ゲーエムベーハー ソノトロード
JP2019141596A (ja) * 2013-06-26 2019-08-29 ミソニクス インコーポレイテッド 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
JP2016526437A (ja) * 2013-06-26 2016-09-05 ミソニクス インコーポレイテッド 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
JP2016526435A (ja) * 2013-06-28 2016-09-05 ミソニクス インコーポレイテッド 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
JP2017504400A (ja) * 2013-12-26 2017-02-09 エシコン・エンド−サージェリィ・エルエルシーEthicon Endo−Surgery, LLC 超音波骨切断器具
JP2019515746A (ja) * 2016-05-05 2019-06-13 ミソニクス インコーポレイテッド 超音波手術器具及びその製造方法
JP7128745B2 (ja) 2016-05-05 2022-08-31 ミソニクス インコーポレイテッド 超音波手術器具及びその製造方法
KR101925323B1 (ko) * 2016-12-16 2018-12-05 창원대학교 산학협력단 블레이드 냉각 장치
JP2021023809A (ja) * 2019-07-31 2021-02-22 ベイジン エスエムティーピー テクノロジー カンパニー,リミテッド 超音波骨メスビット及びそれを使用するロボット支援超音波骨パワーシステム
JP6995395B2 (ja) 2019-07-31 2022-01-14 ベイジン エスエムティーピー テクノロジー カンパニー,リミテッド 超音波骨メスビット及びそれを使用するロボット支援超音波骨パワーシステム
US11950796B2 (en) 2019-07-31 2024-04-09 Beijing Smtp Technology Co., Ltd. Ultrasonic bone scalpel bit and robot-assisted ultrasonic bone power system using same

Also Published As

Publication number Publication date
EP1311197A4 (en) 2009-03-25
EP1311197A2 (en) 2003-05-21
CA2389551A1 (en) 2001-05-25
WO2001035812A3 (en) 2001-12-27
CA2389551C (en) 2009-03-24
EP1311197B1 (en) 2011-06-08
JP4699667B2 (ja) 2011-06-15
WO2001035812A2 (en) 2001-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6443969B1 (en) Ultrasonic cutting blade with cooling
US6379371B1 (en) Ultrasonic cutting blade with cooling
JP6857203B2 (ja) 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
EP3013259B1 (en) Ultrasonic cutting blade with cooling liquid conduction
EP2949279B1 (en) Hook shaped ultrasonic cutting blade
JP6490065B2 (ja) 冷却液導通を備えた超音波切断ブレード
US9486234B2 (en) Surgical saw blade
JP4699667B2 (ja) 冷却機能を具えた超音波切断ブレード
EP4129217B1 (en) Method for manufacturing an ultrasonic surgical instrument and instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071012

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100405

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100705

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110303

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4699667

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term