JP2016537122A - 気泡を形成してキャビテーションを強化するための特徴部を有する超音波手術器具 - Google Patents

Abstract

超音波素子は、超音波トランスデューサ及びヘッド又はブレードを備える。超音波トランスデューサは、電力を超音波振動に変換するように動作可能である。ヘッド又はブレードは、超音波トランスデューサが超音波ブレードを駆動して超音波振動するように動作可能であるように超音波トランスデューサと音響通信している。ヘッド又はブレードは、湾曲遠位面を有する。湾曲遠位面は、近位方向に延びる凹状湾曲部を画定する。トランスデューサ及びヘッド又はブレードは、超音波トランスデューサに第１の振動の組に続いて第２の振動の組を発生させるように構成された制御論理を用いて駆動されてもよい。第１の振動の組は、流体中に微小気泡を発生させるように構成されている。第２の振動の組は、第１の振動の組によって発生した微小気泡を成長させるように構成されている。制御論理は、第１の振動の組と第２の振動の組との間に休止を提供することができる。

Description

組織を（例えば、組織細胞内のタンパク質を変性させることにより）切断及び／又は封着するために超音波周波数で振動するブレード要素を有するエンドエフェクタが様々な手術器具に含まれている。これらの器具は、電力を超音波振動に変換する１つ又は２つ以上の圧電素子を含んでおり、それらの振動は音響導波管に沿ってブレード要素に伝達される。切断及び凝固の精度は、手術者の技術によって、かつ電力レベル、ブレードエッジ角度、組織引張、及びブレード圧力を調節することによって制御され得る。

超音波手術器具の例としては、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＡＣＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＷＡＶＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＦＯＣＵＳ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、及びＨＡＲＭＯＮＩＣ ＳＹＮＥＲＧＹ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｂｌａｄｅｓが挙げられ、これらはいずれもＥｔｈｉｃｏｎ Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）製である。かかる装置及び関連概念の更なる例は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、１９９４年６月２１日発行の米国特許第５，３２２，０５５号、表題「Ｃｌａｍｐ Ｃｏａｇｕｌａｔｏｒ／Ｃｕｔｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、１９９９年２月２３日発行の同第５，８７３，８７３号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｃｌａｍｐ Ｃｏａｇｕｌａｔｏｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃｌａｍｐ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、１９９７年１０月１０日出願の同第５，９８０，５１０号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｃｌａｍｐ Ｃｏａｇｕｌａｔｏｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃｌａｍｐ Ａｒｍ Ｐｉｖｏｔ Ｍｏｕｎｔ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００１年１２月４日発行の同第６，３２５，８１１号、表題「Ｂｌａｄｅｓ ｗｉｔｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｂａｌａｎｃｅ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｅｓ ｆｏｒ ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００４年８月１０日発行の同第６，７７３，４４４号、表題「Ｂｌａｄｅｓ ｗｉｔｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｂａｌａｎｃｅ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｅｓ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」、及び開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００４年８月３１日発行の同第６，７８３，５２４号、表題「Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｔｏｏｌ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｃａｕｔｅｒｉｚｉｎｇ ａｎｄ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」に開示されている。

超音波手術器具のまた更なる例は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００６年４月１３日発行の米国公開第２００６／００７９８７４号、表題「Ｔｉｓｓｕｅ Ｐａｄ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｗｉｔｈ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年８月１６日発行の同第２００７／０１９１７１３号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏａｇｕｌａｔｉｎｇ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年１２月６日発行の同第２００７／０２８２３３３号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｂｌａｄｅ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００８年８月２１日発行の同第２００８／０２００９４０号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏａｇｕｌａｔｉｎｇ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００９年４月２３日発行の同第２００９／０１０５７５０号、表題「Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年３月１８日発行の同第２０１０／００６９９４０号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｆｉｎｇｅｒｔｉｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ」、及び開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年１月２０日発行の同第２０１１／００１５６６０号、表題「Ｒｏｔａｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｍｏｕｎｔ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」、及び開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年２月２日発行の同第２０１２／００２９５４６号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｂｌａｄｅｓ」に開示されている。

いくつかの超音波手術器具は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年５月１０日発行の米国公開第２０１２／０１１２６８７号、表題「Ｒｅｃｈａｒｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年５月１０日発行の米国公開第２０１２／０１１６２６５号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ」、及び／又は開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年１１月５日出願の米国特許出願第６１／４１０，６０３号、表題「Ｅｎｅｒｇｙ−Ｂａｓｅｄ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に開示されているコードレストランスデューサなどのコードレストランスデューサを含んでもよい。

更に、いくつかの超音波手術器具は、関節運動シャフト部分を含んでもよい。かかる超音波手術器具の例は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年６月２９日出願の米国特許出願第１３／５３８，５８８号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ Ｓｈａｆｔｓ」、及び開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年１０月２２日出願の同第１３／６５７，５５３号、表題「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ／Ｂｌａｄｅｓ ｆｏｒ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に開示されている。

いくつかの超音波手術器具は、エンドエフェクタの超音波ブレードに組織を押し付けるためのクランプ機構を含んでもよい。かかる構成（クランプ凝固剪断装置又は超音波離断装置とも称され得る）の例は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、１９９４年６月２１日発行の米国特許第５，３２２，０５５号、表題「Ｃｌａｍｐ Ｃｏａｇｕｌａｔｏｒ／Ｃｕｔｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、１９９９年２月２３日発行の同第５，８７３，８７３号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｃｌａｍｐ Ｃｏａｇｕｌａｔｏｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃｌａｍｐ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」、及び開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００１年１２月４日発行の同第６，３２５，８１１号、表題「Ｂｌａｄｅｓ ｗｉｔｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｂａｌａｎｃｅ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｅｓ ｆｏｒ ｕｓｅ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に開示されている。クランプ凝固剪断装置のいくつかの変形例は、ピストルグリップ又ははさみグリップ設計のいずれかであるハンドルを用いる。はさみグリップ設計は、ハウジングに固定された不動の１つの親指又は指グリップと、１つの可動の親指又は指グリップとを有する場合がある。いくつかの設計は、グリップから延びるアームを有する場合もあり、アームの一方は、作業要素の長手方向軸線に対して垂直な固定された旋回点又は回転点を中心に回転する。よって、手術者は、ハンドグリップ又は他の機構を握り締めてクランプアームを駆動させ、それによりクランプパッドをブレードに向けて押圧することができる。

いくつかの超音波デバイスを使用して、音響キャビテーションをもたらすことができる。音響キャビテーションは、蒸気／気体微小気泡が、ホスト液体（例えば、水、生理食塩水など）中で成長するプロセスである。微小気泡の半径は、音圧によって上昇及び降下する場合があり、音圧のピーク振幅でピーク半径に到達し、ゼロ圧力点で最小半径に到達する。各微小気泡の半径は、液体密度、音の液体速度、静水圧、音圧、熱容量の比率、表面張力、液体粘度、微小気泡のハードコア半径、及び／又は他の要因を含む、様々な要因に依存し得る。液体中の超音波音響振幅（具体的に希薄化圧）が十分に高い場合、これらの微小気泡は激しく崩壊する。この微小気泡の激しい崩壊は、小さいが非常に強力な液体噴出を引き起こし得る。患者において行われる場合、かかる噴出は、組織及び／又は他の解剖学的構造の隣接面を破壊し得る。ほんの一例として、脂肪内でのかかる噴出の速度は、およそ９８０メートル／秒であり得る。筋肉内でのかかる噴出の速度は、およそ２４メートル／秒であり得る。軟骨内でのかかる噴出の速度は、およそ３７メートル／秒であり得る。骨内でのかかる噴出の速度は、およそ８３メートル／秒であり得る。これらの値が単に例示的であることを理解されたい。

音響キャビテーションを使用して軟組織を破壊する場合、このプロセスは、「組織破砕」と称され得る。組織破砕技法及び関連技術の例は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年４月１２日発行の米国公開第２００７／００８３１２０号、表題「Ｐｕｌｓｅｄ Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ」、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年７月２５日発行の同第２０１３／０１９０６２３号、表題「Ｈｉｓｔｏｔｒｉｐｓｙ Ｔｈｅｒａｐｙ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ」、及び開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年１１月１５日発行の米国特許第８，０５７，４０８号、表題「Ｐｕｌｓｅｄ Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ」に記載されている。ある程度類似している手順は砕石術として知られており、衝撃波を使用して腎臓結石を粉砕する。かかる衝撃波は、超音波トランスデューサによって発生し得る。

いくつかの手術器具及びシステムが製作及び使用されているが、本発明者らに先立って添付の特許請求の範囲に記載される本発明を製作又は使用した者はいないと考えられる。

本明細書が本技術を具体的に指摘し、かつ明確に特許請求する特許請求の範囲で完結するが、本技術が以下のある特定の例の説明を添付の図面と併せて読むことによりより良く理解されると考えられ、それらの図面では、同様の参照符号は同じ要素を特定する。
例示の超音波外科システムのブロック概略図を示す。 図１のシステムの一部を形成し得る例示の超音波手術器具の透視図を示す。 図２の器具の分解図を示す。 図２の器具に組み込むことができる例示の代替超音波ブレードの遠位端の透視図を示す。 図４の超音波ブレードの遠位端の上面図を示す。 図２の器具に組み込むことができる別の例示の代替超音波ブレードの遠位端の透視図を示す。 図６の超音波ブレードの遠位端の上面図を示す。 図２の器具に組み込むことができる別の例示の代替超音波ブレードの遠位端の透視図を示す。 図８の超音波ブレードの遠位端の上面図を示す。 図８の線１０−１０に沿った、図８の超音波ブレードの遠位端の側面断面図を示す。 図８の線１１−１１に沿った、図８の超音波ブレードの遠位端の上面断面図を示す。 図２の器具に組み込むことができる別の例示の代替超音波ブレードの遠位端の透視図を示す。 図１２の超音波ブレードの遠位端の上面図を示す。 図２の器具に組み込むことができる別の例示の代替超音波ブレードの遠位端の透視図を示す。 図２の器具に組み込むことができる別の例示の代替超音波ブレードの遠位端の透視図を示す。 図１のシステムを動作させるために使用され得る第１の例示の制御アルゴリズムによる、時間の関数としての超音波ブレード変位のプロットを示す。 図１のシステムを動作させるために使用され得る第２の例示の制御アルゴリズムによる、時間の関数としての超音波ブレード変位のプロットを示す。

これらの図面は、決して限定することを意図するものではなく、本技術の様々な実施形態は、必ずしも図面に示されないものも含む、様々な他の方法で実施し得ることが企図される。本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部をなす添付の図面は、本技術のいくつかの態様を例示しており、その説明と共に本技術の原理を説明するのに役立つものであるが、本技術が示される厳密な配置に限定されないことが理解される。

本技術のある特定の実施例に関する以下の記述は、その範囲を制限するために使用されるべきではない。本技術の他の例、特徴、態様、実施形態、及び利点は、実例として、本技術を実施するために企図される最良の形態のうちの１つである以下の記述から、当業者には明らかとなるであろう。理解されるように、本明細書に記載の本技術は、全て本技術から逸脱することなく、他の種々の明白な態様が可能である。したがって、これらの図面及び記述は、制限的なものではなく、実際には例示的なものと見なされるべきである。

本明細書に記載の教示、表現、実施形態、実施例などのうちのいずれか１つ又は２つ以上が、本明細書に記載の他の教示、表現、実施形態、実施例などのうちのいずれか１つ又は２つ以上と組み合わされてもよいことが更に理解される。したがって、以下に記載の教示、表現、実施形態、実施例などは、互いに孤立したものと見なされるべきではない。本明細書の教示に照らして、本明細書の教示が組み合わされ得る様々な好適な方法が、当業者には容易に明らかとなるであろう。かかる改良例及び変更例は、特許請求の範囲内に含まれるよう意図されている。

本開示の明瞭さのために、「近位」及び「遠位」という用語は、遠位手術エンドエフェクタを有する手術器具を握持する手術者又は他の手術者に対して本明細書で定義される。「近位」という用語は、手術者又は他の手術者により近い要素の位置を指し、「遠位」という用語は、手術器具の手術エンドエフェクタにより近く、かつ手術者又は他の手術者から更に離れた要素の位置を指す。

Ｉ．例示の超音波外科システムの概要
図１は、例示の外科システム（１０）の構成要素をブロック図で示したものである。図に示されるように、システム（１０）は、超音波発生器（１２）及び超音波外科器具（２０）を備える。以下により詳細に記載されるように、器具（２０）は、超音波振動エネルギーを使用して、実質的に同時に、組織（例えば、血管など）を切開し、組織を封着又は接合するように動作可能である。発生器（１２）及び器具（２０）は、ケーブル（１４）を介して一緒に連結される。ケーブル（１４）は、複数の線を備えてもよく、発生器（１２）から器具（２０）への一方向電気通信、及び／又は発生器（１２）と器具（２０）との間の双方向電気通信を提供することができる。ほんの一例として、ケーブル（１４）は、外科器具（２０）に電力供給するための「熱」線、アース線、及び外科器具（２０）から超音波発生器（１２）に信号を伝送する信号線を備えてもよく、これら３本の線をシールドが包囲している。いくつかの変形例では、別個の作動電圧用の別個の「熱」線が使用される（例えば、第１の作動電圧用の１本の「熱」線、第２の作動電圧用の別の「熱」線、要求された電力に比例するこれらの線間の可変電圧など）。任意の他の好適な数又は構成の線を使用することもできることは言うまでもない。ケーブル（１４）が単に省略され得るように、システム（１０）のいくつかの変形例が発生器（１２）を器具（２０）に組み込むことができることも理解されたい。

ほんの一例として、発生器（１２）は、Ｅｔｈｉｃｏｎ Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）により販売されているＧＥＮ０４又はＧＥＮ３００を備えてもよい。加えて、又はあるいは、発生器（１６）は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年４月１４日発行の米国公開第２０１１／００８７２１２号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓ」の教示の少なくとも一部に従って構築され得る。あるいは、任意の他の好適な発生器（１２）を使用することもできる。以下により詳細に記載されるように、発生器（１２）は、超音波手術を行うための電力を器具（２０）に供給するように動作可能である。

器具（２０）は、手術処置中に手術者が片手に握って片手（又は両手）で操作することができるように構成されたハンドピース（２２）を備える。例えば、いくつかの変形例では、ハンドピース（２２）は、手術者によって鉛筆のように握られ得る。いくつかの他の変形例では、ハンドピース（２２）は、手術者によってハサミのように握られ得るハサミグリップを含んでもよい。いくつかの他の変形例では、ハンドピース（２２）は、手術者によってピストルのように握られ得るピストルグリップを含んでもよい。ハンドピース（２２）は、任意の他の好適な様式で握られ得るように構成されてもよいことは言うまでもない。更に、器具（２０）のいくつかの変形例は、ハンドピース（２２）を、器具を（例えば、遠隔制御などを介して）動作させるように構成されたロボット外科システムに連結される本体と置き換えてもよい。本実施例では、ブレード（２４）は、ハンドピース（２２）から遠位に延びる。ハンドピース（２２）は、超音波トランスデューサ（２６）及び超音波トランスデューサ（２６）とブレード（２４）を連結する超音波導波管（２８）を含む。超音波トランスデューサ（２６）は、ケーブル（１４）を介して発生器（１２）から電力を受け取る。超音波トランスデューサ（２６）は、その圧電特性により、この電力を超音波振動エネルギーに変換するように動作可能である。

超音波導波管（２８）は、可撓性、半可撓性、剛性であってもよく、任意の他の好適な特性を有してもよい。上述のように、超音波トランスデューサ（２６）は、超音波導波管（２８）を介してブレード（２４）と一体的に連結される。具体的には、超音波トランスデューサ（２６）が超音波周波数で振動するように作動している場合、この振動が導波管（２８）を介してブレード（２４）に伝達されることにより、ブレード（２４）も超音波周波数で振動することになる。ブレード（２４）が作動状態にあるとき（すなわち、超音波振動しているとき）、ブレード（２４）は、有効に組織を切断し、組織を封着するように動作可能である。したがって、超音波トランスデューサ（２６）、超音波導波管（２８）、及びブレード（２４）は、発生器（１２）によって電力供給される際に外科手術を行うための超音波エネルギーを供給する音響アセンブリを一緒に形成する。ハンドピース（２２）は、トランスデューサ（２６）、超音波導波管（２８）、及びブレード（２４）によって形成された音響アセンブリの振動から手術者を実質的に隔離するように構成されている。

いくつかの変形例では、超音波導波管（２８）は、超音波導波管（２８）を介してブレード（２４）に伝達される機械的振動を増幅してもよい。超音波導波管（２８）は、超音波導波管（２８）に沿った長手方向の振動の利得を制御するための特徴部、及び／又は超音波導波管（２８）をシステム（１０）の共振周波数と同調させるための特徴部を更に有してもよい。例えば、超音波導波管（２８）は、実質的に均一な断面などの任意の好適な断面寸法／構成を有してもよく、様々な部分においてテーパ状であってもよく、その全長に沿ってテーパ状であってもよく、又は任意の他の好適な構成を有してもよい。超音波導波管（２８）は、例えば、システムの波長の１／２の整数に実質的に等しい長さ（ｎλ／２）を有してもよい。超音波導波管（２８）及びブレード（２４）は、チタン合金（すなわち、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、アルミニウム合金、サファイア、ステンレス鋼、又は任意の他の音響に適合した材料又は材料の組み合わせなどの超音波エネルギーを効率的に伝達する材料又は材料の組み合わせで構築されたソリッドコアシャフトから製作されてもよい。

本実施例では、組織による負荷が音響アセンブリに加えられていないとき、好ましい共振周波数ｆ_ｏに音響アセンブリを同調させるために、ブレード（２４）の遠位端は、導波管（２８）を通じて伝達される共振超音波振動に関連するアンチノードに対応する位置に配置される。トランスデューサ（２６）が通電されたとき、ブレード（２４）の遠位端は、例えば、ピーク間で約１０〜５００マイクロメートルの範囲、場合によっては、例えば、５５．５ｋＨｚの所定の振動周波数ｆ_ｏで約２０〜約２００マイクロメートルの範囲で長手方向に移動するように構成されている。本実施例のトランスデューサ（２６）が作動すると、これらの機械的な振動が導波管（２８）を通じてブレード（２４）に到達するように伝達され、それにより共鳴超音波周波数でブレード（２４）の振動をもたらす。したがって、ブレード（２４）の超音波振動は、組織を切断すると同時に隣接した組織細胞内のタンパク質を変性させることができ、それにより比較的小さい熱拡散で凝固作用をもたらす。いくつかの変形例では、組織を焼灼するためにも、ブレード（２４）を通じて電流がもたらされる場合もある。

ほんの一例として、超音波導波管（２８）及びブレード（２４）は、Ｅｔｈｉｃｏｎ Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）により製品コードＨＦ１０５及びＤＨ１０５として販売されている構成要素を備えてもよい。更なるほんの一例として、超音波導波管（２８）及び／又はブレード（２４）は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００２年７月２３日発行の米国特許第６，４２３，０８２号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｂｌａｄｅ ｗｉｔｈ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃｕｔｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ Ｆｅａｔｕｒｅｓ」の教示に従って構築されており、動作可能であり得る。別の単に説明的な一例として、超音波導波管（２８）及び／又はブレード（２４）は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、１９９４年６月２８日発行の米国特許第５，３２４，２９９号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｃａｌｐｅｌ Ｂｌａｄｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」の教示に従って構築されており、動作可能であり得る。超音波導波管（２８）及びブレード（２４）の他の好適な特性及び構成が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

本実施例のハンドピース（２２）は、制御セレクタ（３０）及び作動スイッチ（３２）も含み、これらはそれぞれ回路基板（３４）と通信している。ほんの一例として、回路基板（３４）は、従来の回路基板、フレックス回路、リジッドフレックス回路を備えてもよく、又は任意の他の好適な構成を有してもよい。制御セレクタ（３０）及び作動スイッチ（３２）は、１つ又は２つ以上の線、回路基板又はフレックス回路に形成されたトレース、及び／又は任意の他の好適な形態によって回路基板（３４）と通信することができる。回路基板（３４）は、ケーブル（１４）と連結され、ケーブル（１４）は、次いで、発生器（１２）内部の制御回路（１６）と連結される。作動スイッチ（３２）は、超音波トランスデューサ（２６）への電力供給を選択的に作動させるように動作可能である。具体的には、スイッチ（３２）が作動されると、この作動によってケーブル（１４）を介して超音波トランスデューサ（２６）に適切な電力が供給される。ほんの一例として、作動スイッチ（３２）は、本明細書で引用される様々な参考文献の教示のうちのいずれかに従って構築されていてもよい。作動スイッチ（３２）がとり得る他の様々な形態は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

本実施例では、外科システム（１０）は、少なくとも２つの異なるレベル又は種類の超音波エネルギー（例えば、異なる周波数及び／又は振幅など）をブレード（２４）に供給するように動作可能である。そのために、制御セレクタ（３０）は、手術者が所望のレベル／振幅の超音波エネルギーを選択することができるように動作可能である。ほんの一例として、制御セレクタ（３０）は、本明細書で引用される様々な参考文献の教示のうちのいずれかに従って構築されていてもよい。制御セレクタ（３０）がとり得る他の様々な形態は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。いくつかの変形例では、手術者が制御セレクタ（３０）によって選択を行う場合、手術者の選択はケーブル（１４）を介して発生器（１２）の制御回路（１６）に送り返され、制御回路（１６）が発生器（１２）から送られる電力を調節し、したがって、次回手術者は、作動スイッチ（３２）を作動させる。

ブレード（２４）に供給される超音波エネルギーのレベル／振幅が、発生器（１２）からケーブル（１４）を介して器具（２０）に送られる電力の特性の関数であり得ることを理解されたい。したがって、発生器（１２）の制御回路（１６）は、制御セレクタ（３０）によって選択された超音波エネルギーのレベル／振幅又は種類に関連した特性を有する電力を（ケーブル（１４）を介して）供給することができる。したがって、発生器（１２）は、制御セレクタ（３０）を介して手術者によって行われる選択に従って異なる種類又は大きさの電力を超音波トランスデューサ（２６）に伝達するように動作可能である。具体的には、ほんの一例として、発生器（１２）は、印加される信号の電圧及び／又は電流を増大させて、音響アセンブリの長手方向の振幅を増大させることができる。単に説明的な一例として、発生器（１２）は、それぞれ、約５０マイクロメートル及び約９０マイクロメートルのブレード（２４）の振動の共振振幅に対応し得る「レベル１」と「レベル５」との間の選択性を提供し得る。制御回路（１６）が構成され得る様々な方法が本明細書の教示を考慮することによって当業者には明らかとなるであろう。制御セレクタ（３０）及び作動スイッチ（３２）が、２つ又はそれ以上の作動スイッチ（３２）と置き換えられてもよいことも理解されたい。いくつかのかかる変形例では、ある作動スイッチ（３２）が、ある電力レベル／種類でブレード（２４）を作動させるように動作可能である一方で、別の作動スイッチ（３２）は、別の電力レベル／種類などでブレード（２４）を作動させるように動作可能である。

いくつかの代替的な変形例では、制御回路（１６）はハンドピース（２２）内部に配置される。例えば、いくつかのかかる変形例では、発生器（１２）は１つのタイプの電力のみ（例えば利用可能な１つの電圧及び／又は電流のみ）をハンドピース（２２）に伝達し、ハンドピース（２２）内部の制御回路（１６）は、電力が超音波トランスデューサ（２６）に到達する前に、制御セレクタ（３０）を介して使用者によって行われる選択に従って電力（例えば、電力の電圧）を改良するように動作可能である。更に、発生器（１２）は、外科システム（１０）の他の全ての構成要素と共にハンドピース（２２）に組み込まれてもよい。例えば、１つ又は２つ以上の電池（図示せず）又は他の携帯型電源をハンドピース（２２）内に提供されてもよい。図１に示される構成要素が再配列又はさもなければ再構成若しくは改良され得る更なる他の好適な方法が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

ＩＩ．例示の超音波手術器具の概要
以下の考察は、器具（２０）及びその構成要素の様々な例示の構成要素及び構成に関するものである。以下に記載の器具（２０）の様々な実施例が上述の外科システム（１０）に容易に組み込まれ得ることを理解されたい。また、上述の器具（２０）の様々な構成要素及び動作性が以下に記載の例示の変形例に容易に組み込まれ得ることも理解されたい。上述及び以下の教示を組み合わせ得る様々な好適な方法が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。下記の教示が、本明細書で引用される参考文献の様々な教示と容易に組み合わせられ得ることも理解されたい。

図２〜３は、ケーブル（１１４）を介して超音波発生器（１１２）と連結された超音波トランスデューサ（１２６）を含む超音波外科システム（１００）の一部である例示の超音波手術器具（１２０）を示している。器具（１２０）は、超音波トランスデューサ（１２６）と機械的かつ音響的に連結された超音波伝送アセンブリ（１２７）も含む。いくつかの変形例では、超音波伝送アセンブリ（１２７）が超音波トランスデューサ（１２６）とネジ接続によって連結されるが、任意の他の好適な種類の連結を使用することもできる。超音波伝送アセンブリ（１２７）は、超音波導波管（１２８）及びブレード（１３０）を備える。当業者に明らかであるように、超音波トランスデューサ（１２６）が発生器（１１２）によって電力供給されている場合、超音波トランスデューサ（１２６）は超音波振動を発生させ、この超音波振動が超音波導波管（１２８）を介してブレード（１３０）に伝達される。これは、ブレード（１３０）の先端（１３２）を超音波周波数で振動させ、例えば、使用されるブレード（１３０）が組織を切断して凝固させることを可能にする。したがって、発生器（１１２）、トランスデューサ（１２６）、導波管（１２８）、及びブレード（１３０）は、上述の発生器（１２）、トランスデューサ（２６）、導波管（２８）、及びブレード（２４）のように動作する。

本実施例の器具（１２０）は、トランスデューサ（１２６）内に収容された圧電アセンブリの振動から手術者を実質的に隔離するように構成された複数部品からなるハンドルアセンブリ（１４０）を更に備える。ほんの一例として、ハンドルアセンブリ（１４０）は、鉛筆のような配置で握られ、かつ操作されるように成形されてもよい。本実施例のハンドルアセンブリ（１４０）は、嵌合ハウジング部分（１４２）及び（１４４）を備える。複数部品からなるハンドルアセンブリ（１４０）が例示されているが、ハンドルアセンブリ（１４０）は、代替として、単一の構成要素又は一体構成要素を備えてもよい。ハンドルアセンブリ（１４０）は、ポリカーボネート又は液晶ポリマーのような耐久性のあるプラスチックで構築されてもよい。ハンドルアセンブリ（１４０）は、代替として、他のプラスチック、セラミック、及び／若しくは金属などを含むが、それらに限定されない様々な材料又は材料の組み合わせから製作され得ることも企図される。いくつかの変形例では、器具（１２０）の近位端は、ハンドルアセンブリ（１４０）への超音波トランスデューサ（１２６）の挿入によって超音波トランスデューサ（１２６）を受容し、嵌合される。器具（１２０）は、ユニットとして超音波トランスデューサ（１２６）に着脱することができる。器具（１２０）の細長い伝送アセンブリ（１２７）は、器具のハンドルアセンブリ（１４０）から直角に延びる。

トランスデューサ（１２６）からブレード（１３０）の先端部（１３２）へと超音波エネルギーを伝達するように構成された超音波導波管（１２８）は、可撓性、半可撓性、又は剛性であってもよい。超音波導波管（１２８）は、超音波導波管（１２８）を介してブレード（１３０）に伝達される機械的振動を増幅するようにも構成されてもよい。超音波導波管（１２８）は、超音波導波管（１２８）の長手方向軸に実質的に直角に内部を通じて延びる少なくとも１つの径方向の小孔（１５０）を更に含み得る。小孔（１５０）は、導波管（１２８）に沿って伝達される超音波振動に関連するノードに対応する長手方向位置に配置される。小孔（１５０）は、超音波導波管（１２８）を外側シース（１５４）に接続する以下で論じられるコネクタピン（１５２）を受容するように構成されている。本実施例では、近位Ｏリング（１５６）及び遠位Ｏリング（１５８）は、導波管（１２８）に沿って伝達される超音波振動に関連するノードに対応する長手方向位置の近くの伝送アセンブリ（１２７）の上に組み立てられるが、他の様々な構成要素又は構成も使用されてもよい。

ブレード（１３０）は、超音波導波管（１２８）と一体化して単一のユニットとして形成されてもよい。いくつかの変形例では、ブレード（１３０）は、ネジ接続、溶接継ぎ手、及び／又はいくつかの他の連結特徴部によって接続されてもよい。ブレード（１３０）の遠位端又はブレード先端（１３２）は、組織による負荷が音響アセンブリに加えられていないとき、好ましい共鳴周波数ｆ_ｏに音響アセンブリを同調させるために、導波管（１２８）及びブレード（１３０）に沿って伝達される超音波振動に関連するアンチノードに対応する長手方向位置に、又はその近くに配置される。ブレード先端部（１３２）は、超音波トランスデューサ（１２６）への通電時に、例えば５５，５００Ｈｚの所定の振動周波数ｆ_ｏにおいて、ピーク間が例えば約１０〜５００マイクロメートルの範囲、恐らく約２０〜約２００マイクロメートルの範囲で実質的に長手方向（ｘ軸に沿って）に移動するように構成されている。ブレード先端部（１３２）は、ｘ軸方向の運動の約１〜約１０％だけｙ軸方向にも振動し得る。ブレード先端部（１３２）の移動が代替として任意の他の特性も有し得ることは言うまでもない。ほんの一例として、ブレード先端（１３２）は、ｘ軸方向よりもｙ軸方向により多くの移動を伴って振動し得る。別の単なる例示的実施例として、ブレード先端（１３２）は、ｘ軸方向の運動の最大約５０パーセントでｙ軸方向に振動し得る。本明細書の教示を考慮することで、他の好適な振動特性が当業者には明らかとなるであろう。

超音波導波管（１２８）は外側シース（１５４）の内部に配置され、ピン（１５２）によって定位置に固定されている。ピン（１５２）は、ステンレス鋼若しくはチタンなどの任意の適合性金属、又はポリカーボネート若しくは液晶ポリマーなどの耐久性を有するプラスチックで形成されてもよい。あるいは、任意の他の好適な材料又は材料の組み合わせを使用することもできる。いくつかの変形例では、ピン（１５２）は、ピン（１５２）の超音波導波管（１２８）を通じて延びる部分（１５３）においてシリコーンなどのエラストマー材料で部分的にコーティングされる。エラストマー材料は、孔（１５２）の全長にわたって振動するブレードから隔離されてもよい。一部の状況において、これは、高効率の動作を可能にし得、それにより切断及び凝固等のために、最小の過熱が生成され、最大の超音波出力電力が、ブレード先端部（１３２）において利用可能となる。かかるエラストマー材料が、単に任意追加的であることは言うまでもない。

外側シース（１５４）は、解除ボタン（１６０）の小孔（１６２）を通る。バネ（１６４）は、解除ボタン（１６０）の下に位置付けられており、解除ボタン（１６０）を上向きに弾性的に付勢する。バネ（１６４）によって加えられたこの上向きの力により、小孔（１６２）の外周が外側シース（１５４）に確実に圧力を作用させることにより、外側シース（１５４）、超音波導波管（１２８）、及びブレード（１３０）がハンドル（１４０）内部で回転するか、又はハンドル（１４０）に対して軸方向に並進することが選択的に防止される。手術者が解除ボタン（１６０）に下向きの力を加えると、バネ（１６４）が圧縮され、外側シース（１５４）に保持力を作用させなくなる。その後、手術者はハンドル（１４０）に対して軸方向に外側シース（１５４）、超音波導波管（１２８）、及びブレード（１３０）を並進させ、かつ／又はハンドル（１４０）に対して外側シース（１５４）、超音波導波管（１２８）、及びブレード（１３０）を回転させることができる。したがって、ハンドル（１４０）に対するブレード（１３０）の長手方向及び／又は回転方向の位置は、手術者が解除ボタン（１６０）を押し込みながら選択的に調節することができ、同時にかかる選択された位置でブレード（１３０）を超音波振動させ、かかる選択された位置でブレード（１３０）を様々な手術処置に使用することが可能であることを理解されたい。かかるブレード（１３０）の超音波動作を開始するには、手術者は、フットスイッチ（図示せず）を動作させるか、下記のように押しボタン（１７４、１７６）を作動させるか、発生器（１１２）上のボタンを作動させるか、又はシステム（１００）の他の構成要素に他の何らかの行為を行うことができる。

本実施例では、ハンドル（１４０）のハウジングは、近位端、遠位端、及び内部に長手方向に延びる空洞（１４１）を含む。空洞（１４１）は、スイッチアセンブリ（１７０）及び超音波トランスデューサアセンブリ（１２６）の少なくとも一部を受容するように構成されている。ある一変形例では、超音波トランスデューサアセンブリ（１２６）の遠位端は、超音波導波管（１２８）の近位端にネジ接続によって取り付けられているが、任意の他の好適な種類の連結を使用することもできる。超音波トランスデューサ（１２６）の電気接点はまた、スイッチアセンブリ（１７０）とインターフェースして、手術者に手術器具（１２０）上の指作動式制御を提供する。本実施例の超音波トランスデューサ（１２６）は、２つの導電リング（図示せず）を含み、これらは、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年５月１０日発行の米国公開第２００７／０１０６１５８号、表題「Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｔｕｎｉｎｇ」に記載されるように、超音波トランスデューサ（１２６）の本体内に固定して配設される。本実施例のスイッチアセンブリ（１７０）は、押しボタンアセンブリ（１７２）、回路アセンブリ（１８０）、スイッチハウジング（１８２）、第１のピン導電体（１８４）、及び第２のピン導電体（図示せず）を備える。スイッチハウジング（１８２）は環状の形状であり、スイッチハウジング（１８２）及びハウジング部分（１４２，１４４）上の対応する支持マウントによってハンドルアセンブリ（１４０）内部で支持される。

本実施例の押しボタンアセンブリ（１７２）は、押しボタン（１７４，１７６）を備える。回路アセンブリ（１８０）は、超音波トランスデューサ（１２６）を介した押しボタン（１７４，１７６）と発生器（１１２）との間の電気機械的インターフェースを提供する。回路アセンブリ（１８０）は、押しボタン（１７４，１７６）をそれぞれ押し込むことによって作動される２個のドームスイッチ（１９４，１９６）を備える。ドームスイッチ（１９４，１９６）は、押し込まれる際に発生器（１１２）に電気信号を提供する電気接点スイッチである。ピン（図示せず）がドームスイッチ（１９４，１９６）に電気的に接続されている。具体的には、各ピンの一端が、対応するドームスイッチ（１９４，１９６）に電気的に接続されている。各ピンの他端は、超音波トランスデューサ（１２６）の遠位端において対応するリング状導電体に電気的に接続されている。すなわち、各ピンは、上述の様式と同様の様式で超音波トランスデューサ（１２６）とインターフェースするバネ仕掛けの先端部を有している。回路アセンブリ（１８０）は、それぞれピンに接続するダイオードパッケージ（図示せず）内に２個のダイオードも備える。各ピンは超音波トランスデューサのリング状導電体に電気接点を提供し、リング状導電体は発生器（１１２）に接続するケーブル（１１４）に接続される。様々な代替的な構成を使用することもできることは言うまでもない。

押しボタン（１７４、１７６）を押し込むことにより、対応する接触面が対応するドームスイッチ（１９４、１９６）を押し込んで回路（１８０）を選択的に作動させる。例えば、手術者が押しボタン（１７４）を押し込むと、発生器（１１２）は、最大（ｍａｘ）出力設定など、ある特定のエネルギーレベルで応答することができる。手術者が押しボタン（１７６）を押し込むと、発生器（１１２）は、最小（ｍｉｎ）出力設定など、押しボタンの位置及び対応する出力設定について許容される業界慣行に準拠するある特定のエネルギーレベルで応答することができる。器具（１２０）は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００８年８月２１日公開の米国公開第２００８／０２００９４０号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｃｕｔｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏａｇｕｌａｔｉｎｇ」の教示に従って更に構成されており、動作可能であり得る。あるいは、器具（１２０）には、様々な他の構成要素、他の構成、及び／又は他の種類の動作性を提供することもできる。

上述の教示に従って構築されることに加えて、又はその代わりに、器具（１２０）の少なくとも一部は、米国特許第５，３２２，０５５号、米国特許第５，８７３，８７３号、米国特許第５，９８０，５１０号、米国特許第６，３２５，８１１号、米国特許第６，７８３，５２４号、米国公開第２００６／００７９８７４号、米国公開第２００７／０１９１７１３号、米国公開第２００７／０２８２３３３号、米国公開第２００８／０２００９４０号、米国公開第２０１０／００６９９４０号、米国公開第２０１１／００１５６６０号、米国公開第２０１２／０１１２６８７号、米国公開第２０１２／０１１６２６５号、米国特許出願第１３／５３８，５８８号、米国特許出願第１３／６５７，５５３号、及び／又は米国特許出願第６１／４１０，６０３号の教示の少なくとも一部に従って構築されており、動作可能であり得る。前述の特許、刊行物、及び出願のそれぞれの開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。また、器具（１２０）がＨＡＲＭＯＮＩＣ ＡＣＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＷＡＶＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＦＯＣＵＳ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、及び／又はＨＡＲＭＯＮＩＣ ＳＹＮＥＲＧＹ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｂｌａｄｅｓとの様々な構造的及び機能的な類似点を有し得ることを理解されたい。更に、器具（１２０）は、本明細書で引用され、かつ参照により本明細書に組み込まれる他の参考文献のうちのいずれかに教示される装置と、様々な構造的かつ機能的類似点を有してもよい。器具（１２０）の追加の単なる例示的変更例は、本明細書の教示を考慮して当業者には明らかとなるであろう。以下に記載される変更例が、とりわけ、上述の器具（１２０）及び本明細書に引用した参照のいずれかで言及される任意の器具にそのまま適用され得ることを理解されたい。

本明細書に引用される参照の教示と、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＡＣＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＷＡＶＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＦＯＣＵＳ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、及び／又はＨＡＲＭＯＮＩＣ ＳＹＮＥＲＧＹ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｂｌａｄｅｓの教示と、器具（２０）に関する以下の教示との間に何らかの重複が存在する範囲で、本明細書の任意の記述を、認められた従来技術と見なす意図はない。本明細書のいくつかの教示は、事実、本明細書に引用した参照及びＨＡＲＭＯＮＩＣ ＡＣＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＷＡＶＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ ＦＯＣＵＳ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｈｅａｒｓ、及び／又はＨＡＲＭＯＮＩＣ ＳＹＮＥＲＧＹ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｂｌａｄｅｓの教示の範囲を超える。

ＩＩＩ．例示の超音波ブレードの変更例
上述のように、超音波デバイスを使用して、音響キャビテーションをもたらすことができ、それにより組織破砕プロセスなどにおいて組織を破壊する。かかるプロセスは、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国公開第２００７／００８３１２０号、米国公開第２０１３／０１９０６２３号、及び／又は米国特許第８，０５７，４０８号の教示の少なくとも一部に従って実行され得る。超音波振動が、ほんの数回の超音波周期内で、微小気泡又は蒸気空洞を十分に成長させてそれらを崩壊することができることを理解されたい。場合によっては、音響キャビテーションは、整形外科的状況において、軟組織以外の組織上で使用されてもよい。具体的には、音響キャビテーションを使用して、繊維組織（例えば、椎間板の環の少なくとも一部）、軟骨（例えば、接合部の関節軟骨）、及び／又は骨（例えば、人工関節置換術の準備のために関節を切断する、椎骨の板を切断するなど）を厳密に除去することができる。単なる例示として、音響キャビテーションを使用して、変性椎間板症に応じるか、又は任意の他の臨床的理由で、隣接した骨に著しい衝撃を加えることなく、椎間板の繊維環を侵食又は除去することができる。音響キャビテーションが使用され得る更に他の方法及び臨床設定は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

以下に記載される実施例は、音響キャビテーションをもたらすために使用され得る超音波ブレードの変更例を含む。以下に記載されるブレードが、上述のブレード（２４、１３０）の代替として使用され得ることを理解されたい。言い換えれば、以下に記載されるブレードは、上述の器具（１０、１２０）に容易に組み込まれ得る。以下に記載されるブレードのかかる組み込みが器具（１０、１２０）に対する更なる改良を保証し得る程度に、かかる改良の例は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。ほんの一例として、発生器（１２、１１２）を同調させて、音響振動を生じさせる電力プロファイルを有するトランスデューサ（２６、１２６）を駆動することができ、ブレードを通じて適切に高い機械指数及び熱指数をもたらす。場合によっては、熱指数は、従来の高強度集束超音波（ＨＩＦＵ）動作において遭遇するであろう熱指数よりも低い。キャビテーション効果は、超音波振動の周波数を増加させること、種微小気泡を導入すること、流体内の表面張力を増加させること、及び／又は他の方法によって増大し得る。以下に記載されるブレードが、音響キャビテーションが組織を侵食する組織表面と接触する必要がないことも理解されたい。言い換えれば、音響キャビテーション効果は、ブレードの表面から離間される組織表面又は組織領域で起こり得る。したがって、以下に記載されるブレードは、トランスデューサヘッドを有効に構成するものと見なされ得る。言い換えれば、「ブレード」という用語の使用は、ブレード構造と、ブレードがキャビテーション効果をもたらす組織表面又は領域との間の直接接触を必要とすることと理解されてはならない。

以下の実施例のうちのいずれかを使用して、侵食が意図される組織若しくは他の解剖学的構造に関して実質的に定常である液体内でキャビテーション微小気泡をもたらし、かつ／又は駆動することができる。加えて、又はあるいは、移動流体源を使用して、流体を駆動させることができ、それにより流体中の運動が微小気泡を運び、侵食が意図される組織又は他の解剖学的構造と係合させる。場合によっては、流体は、高速で駆動されることがあり、それにより流体自体の駆動動作が、組織又は他の解剖学的構造を更に侵食するのを支援し得る。流体の流れがどのように超音波キャビテーションブレードと併せて導入され得るかに関するいくつかの単なる例示的実施例は、以下で更に詳細に説明されるが、他の実施例は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

Ａ．横断開口を有する例示の超音波ブレード
図４及び図５は、器具（２０、１２０）に容易に組み込まれ得る例示の代替超音波ブレード（２００）を示す。具体的には、ブレード（２００）は、ブレード（２４、１３２）の代わりに導波管（２８、１２８）と機械的かつ音響的に連結されてもよい。この実施例のブレード（２００）は、平坦遠位面（２０２）、平坦側面（２０４、２０６）、平坦上面（２０８）、及び平坦下面（２１０）を備える。上面（２０８）及び下面（２１０）はいずれも側面（２０４、２０６）よりも広い。したがって、この実施例のブレード（２００）は、矩形断面輪郭を有する。しかしながら、表面（２０２、２０４、２０６、２０８、２１０）のうちのいずれか１つ又は２つ以上が、代わりに湾曲されてもよく、かつ／又は他の特性を有してもよいことを理解されたい。

この実施例のブレード（２００）は、面（２０８）から面（２１０）まで延びる開口（２２０）を更に含む。開口（２２０）は、遠位面（２０２）に対して近位に位置する。液体（例えば、生理食塩水など）のカラムは、開口（２２０）を介して駆動されてもよく、それにより液体のカラムは、ブレード（２００）を通じて発生させた超音波の媒体として機能する。ブレード（２００）が超音波周波数で振動するように作動されるとき、ブレード（２００）は、開口（２２０）内で内向きに放射状に配向される圧縮／圧力波を発生させることができる。これらの内向きに配向された波が、開口（２００）内に配設された液体にキャビテーション効果をもたらし得ることを理解されたい。かかるキャビテーション効果は、開口（２００）内に配設されるか、又は開口（２００）を通過する液体が遭遇する組織又は他の解剖学的構造を侵食し得る。場合によっては、追加の特徴部を使用して、ブレード（２００）に対して略横断する経路に沿って開口（２００）を介して液体を駆動する。液体中のかかる運動は、開口（２２０）内の圧縮波によって拡大された微小気泡を開口（２２０）から離れて運ぶことができ、それにより拡大された微小気泡が破裂して、微小気泡が開口（２２０）を出た後にキャビテーション効果をもたらす。流体を開口（２２０）を介して駆動するための様々な好適な流量は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

本実施例の開口（２２０）は、円形状を有する。しかしながら、開口（２２０）が代わりにいくつかの他の形状を有してもよいことを理解されたい。ブレード（２００）が、一体化流体導管（例えば、ブレード（２００）の本体を通って延びる穴として形成される流体経路）を含んでもよいことも理解されたい。かかる流体導管は、開口（２２０）で終結し得る。かかる流体導管を使用して、種微小気泡を開口（２２０）内に導入することができる。加えて、又はあるいは、かかる流体導管を使用して、開口（２２０）を通る流体の流れを提供し、開口（２２０）内で拡大された微小気泡の、開口（２２０）から出る移動を促進することができる。本明細書の教示を考慮することで、ブレード（２００）の他の変更例が当業者には明らかとなるであろう。

Ｂ．湾曲遠位面を有する例示の超音波ブレード
図６及び図７は、器具（２０、１２０）に容易に組み込まれ得る別の例示の代替超音波ブレード（３００）を示す。具体的には、ブレード（３００）は、ブレード（２４、１３２）の代わりに、導波管（２８、１２８）と機械的かつ音響的に連結されてもよい。この実施例のブレード（３００）は、湾曲遠位面（３０２）、平坦側面（３０４、３０６）、平坦上面（３０８）、及び平坦下面（３１０）を備える。表面（３０４、３０６、３０８、３１０）のうちのいずれか１つ又は２つ以上が、代わりに湾曲されてもよく、かつ／又は他の特性を有してもよいことを理解されたい。

超音波ブレード（３００）の本体は、長手方向中心軸を画定する。この軸は、湾曲遠位面（３０２）上の最近位中心点を通って延びる。本実施例では、遠位面（３０２）の曲率は、遠位面（３０２）と上面（３０８）との間の移行で湾曲上縁部（３２０）をもたらす。遠位面（３０２）の曲率は、遠位面（３０２）と下面（３１０）との間の移行で湾曲下縁部（３２２）ももたらす。しかしながら、直線縁部（３２４、３２６）は、遠位面（３０２）とそれぞれの側面（３０４、３０６）との間の移行でもたらされる。遠位面（３０２）が、この実施例では、１つの平面（すなわち、上面及び下面（３０８、３１０）に対して平行な平面）に沿って湾曲することが、前述から理解されるはずである。いくつかの変形例では、遠位面（３０２）の曲率は、一定の長さの単一半径によって画定され、それにより遠位面（３０２）は、円弧状輪郭を有する。いくつかの他の変形例では、遠位面（３０２）の曲率は、放物線型である。更に他の変形例では、遠位面（３０２）の曲率は、双曲線型である。遠位面（３０２）の他の好適な構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

ブレード（３００）が超音波振動で作動されたとき、遠位面（３０２）の曲率は、遠位面（３０２）から遠位方向に離間された特定の点又は領域でキャビテーション効果をもたらし得る。例えば、遠位面（３０２）が円弧状輪郭を有する変形例では、作動されたブレード（３００）によって発生するキャビテーション効果は、遠位面（３０２）の円弧状輪郭を画定する半径の起点で集束され得る。遠位面（３０２）が放物線型輪郭を有する変形例では、作動されたブレード（３００）によって発生するキャビテーション効果は、遠位面（３０２）の放物線型輪郭を画定する放物線の焦点で集束され得る。遠位面（３０２）が双曲線型輪郭を有する変形例では、作動されたブレード（３００）によって発生するキャビテーション効果は、遠位面（３０２）の双曲線型輪郭を画定する双曲線の焦点で集束され得る。作動されたブレード（３００）によって発生したキャビテーション効果が集束され得る他の好適な位置は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

ブレード（２００）に関して上述のように、この実施例のブレード（３００）は、一体化流体導管（例えば、ブレード（３００）の本体を通って延びる穴として形成された流体経路）を含んでもよい。かかる流体導管は、遠位面（３０２）で終結し得る。かかる流体導管を使用して、遠位面（３０２）の前に種微小気泡を導入することができる。加えて、又はあるいは、かかる流体導管を使用して、遠位面（３０２）から遠位方向に流体の流れを提供し、ブレード（３００）によって拡大された微小気泡の移行を、遠位面（３０２）から遠位方向に離間された組織又は他の解剖学的構造に向かって遠位方向に促進することができる。本明細書の教示を考慮することで、ブレード（３００）の他の変更例が当業者には明らかとなるであろう。

Ｃ．湾曲遠位面及び焦点を有する例示の超音波ブレード
図８〜１１は、器具（２０、１２０）に容易に組み込まれ得る別の例示の代替超音波ブレード（４００）を示す。具体的には、ブレード（４００）は、ブレード（２４、１３２）の代わりに導波管（２８、１２８）と機械的かつ音響的に連結されてもよい。この実施例のブレード（４００）は、尖った遠位面（４０２）、平坦側面（４０４、４０６）、平坦上面（４０８）、及び平坦下面（４１０）を備える。表面（４０４、４０６、４０８、４１０）のうちのいずれか１つ又は２つ以上が、代わりに湾曲されてもよく、かつ／又は他の特性を有してもよいことを理解されたい。本実施例では、遠位面（４０２）の曲率は、遠位面（４０２）と上面（４０８）との間の移行で湾曲上縁部（４２０）をもたらす。遠位面（４０２）の曲率は、遠位面（４０２）と下面（４１０）との間の移行で湾曲下縁部（４２２）ももたらす。しかしながら、直線縁部（４２４、４２６）は、遠位面（４０２）とそれぞれの側面（４０４、４０６）との間の移行でもたらされる。

この実施例の尖った遠位面（４０２）は、尖った遠位面（４０２）の中心に位置する尖った領域（４３０）を含む。尖った領域は、鋭く尖った先（４３４）で終結する鋭く湾曲した表面（４３２）を備える。超音波ブレード（４００）の本体は、長手方向中心軸を画定する。この軸は、鋭く尖った先（４３４）を通って延びる。図９〜１１に最も良く見られるように、ブレード（４００）の縁部（４２４、４２６）は、第１の横断平面（Ｐ_１）に位置付けられている一方で、鋭く尖った先（４３４）は、第２の横断平面（Ｐ_２）に位置付けられている。第２の横断平面（Ｐ_２）は、第１の横断平面（Ｐ_１）から距離（ｄ_１）だけ遠位方向に離間される。いくつかの変形例では、第２の横断平面（Ｐ_２）は、第１の横断平面（Ｐ_１）から遠位方向に離間され、それにより鋭く尖った先（４３４）は、縁部（４２４、４２６）に対して後ろにある。更に他の変形例では、鋭く尖った先（４３４）及び縁部（４２４、４２６）は、同じ横断平面（Ｐ_１）上に位置する。

図１０及び図１１に最も良く見られるように、尖った領域（４３０）の湾曲表面（４３２）は、遠位面（４０２）の残りの曲率とは異なる曲率を有する。具体的には、この実施例では、尖った領域（４３０）の外側にある遠位面（４０２）の領域は、１つの平面（すなわち、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面）に沿って湾曲する。いくつかの変形例では、遠位面（４０２）のこの特定領域の曲率は、一定の長さの単一半径によって画定され、それにより遠位面（４０２）は、円弧状輪郭を有する。いくつかの他の変形例では、遠位面（４０２）のこの特定領域の曲率は、放物線型である。更に他の変形例では、遠位面（４０２）のこの特定領域の曲率は、双曲線型である。遠位面（４０２）のこの特定領域の他の好適な構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

この実施例において、尖った領域（４３０）の湾曲表面（４３２）は、２つの平面（すなわち、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面、並びに側面（４０４、４０６）に対して平行な平面）に沿って湾曲する。それらの平面のうちの１つに沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、それらの平面のうちの他の１つに沿った湾曲表面（４３２）の曲率と類似し得る。例えば、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率も、円弧状輪郭を有し得る。かかる変形例では、同じ半径の長さを使用して、これら２つの平面に沿った湾曲部を画定することができる。あるいは、半径の長さは、各平面に対して異なってもよい。同様に、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率も、放物線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する放物線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率も、双曲線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する双曲線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。

当然のことながら、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、代替として、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率とは完全に異なる特性のものであってもよい。例えば、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、放物線型輪郭又は双曲線型輪郭を有する。別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、円弧状輪郭又は双曲線型輪郭を有する。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（４０８、４１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（４０４、４０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（４３２）の曲率は、円弧状輪郭又は放物線型輪郭を有する。湾曲表面（４３２）の他の好適な変更例及び構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

本実施例では、尖った領域（４３０）の構成は、先端（４３４）で非常に強力な音圧をもたらすことができ、これが強化されたキャビテーションのための微小気泡形成を開始させることができる。言い換えれば、先端（４３４）は、「種」微小気泡を発生させることができ、その後、先端（４３４）で集束される周囲圧力場によって拡大される。いくつかの変形例では、先端（４３４）、湾曲表面（４３２）、及び／又は遠位面（４０２）の残りは、炭素、マグネシウム、及び／又は界面活性剤などの人工剤を含み、これらがキャビテーションの発生を助け得る。いくつかの変形例では、（４３４）は、平坦な遠位表面を提示するように形成される。いくつかの他の変形例では、先端（４３４）は丸い。更に他の変形例では、先端（４３４）は犠牲的である。更に他の変形例では、先端（４３４）は、実質的に鋭く、湾曲表面（４３２）の自然収束によって形成される。更に別の単なる例示的変更例として、先端（４３４）は、ブレード（４００）の長さに沿って伸びる導管と流体連通する開口部を含んでもよい。この導管及び開口部を使用して、先端（４３４）を通じてガスを伝達して、微小気泡播種を支援することができる。加えて、又はあるいは、導管及び開口部を使用して、先端（４３４）を通じて液体を伝達して、微小気泡を先端（４３４）から離れて遠位方向に駆動するのを支援することができる。先端（４３４）が形成され、かつ使用することができる他の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

図１２及び図１３は、器具（２０、１２０）に容易に組み込まれ得る別の例示の代替超音波ブレード（５００）を示す。具体的には、ブレード（５００）は、ブレード（２４、１３２）の代わりに導波管（２８、１２８）と機械的かつ音響的に連結されてもよい。ブレード（５００）は、上述のブレード（４００）と実質的に同様である。この実施例のブレード（５００）は、尖った遠位面（５０２）、平坦側面（５０４、５０６）、平坦上面（５０８）、及び平坦下面（５１０）を備える。表面（５０４、５０６、５０８、５１０）のうちのいずれか１つ又は２つ以上が、代わりに湾曲されてもよく、かつ／又は他の特性を有してもよいことを理解されたい。本実施例では、遠位面（５０２）の曲率は、遠位面（５０２）と上面（５０８）との間の移行で湾曲上縁部（５２０）をもたらす。遠位面（５０２）の曲率は、遠位面（５０２）と下面（５１０）との間の移行で湾曲下縁部（５２２）ももたらす。しかしながら、直線縁部（５２４、５２６）は、遠位面（５０２）とそれぞれの側面（５０４、５０６）との間の移行でもたらされる。

この実施例の尖った遠位面（５０２）は、尖った遠位面（５０２）の中心に位置する尖った領域（５３０）を含む。尖った領域は、鋭く尖った先（５３４）で終結する鋭く湾曲した表面（５３２）を備える。超音波ブレード（５００）の本体は、長手方向中心軸を画定する。この軸は、鋭く尖った先（５３４）を通って延びる。図１３に最も良く見られるように、ブレード（５００）の縁部（５２４、５２６）は、第１の横断平面（Ｐ_３）に位置付けられている一方で、鋭く尖った先（５３４）は、第２の横断平面（Ｐ_４）に位置付けられている。第２の横断平面（Ｐ_４）は、第１の横断平面（Ｐ_３）から距離（ｄ_２）だけ遠位方向に離間される。いくつかの変形例では、第２の横断平面（Ｐ_４）は、第１の横断平面（Ｐ_３）から遠位方向に離間され、それにより鋭く尖った先（５３４）は、縁部（５２４、５２６）に対して後ろにある。更に他の変形例では、鋭く尖った先（５３４）及び縁部（５２４、５２６）は、同じ横断平面（Ｐ_３）上に位置する。

尖った領域（５３０）の湾曲表面（５３２）は、遠位面（５０２）の残りの曲率とは異なる曲率を有する。具体的には、尖った領域（５３０）の外側にある遠位面（５０２）の領域は、２つの平面（すなわち、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面、並びに側面（５０４、５０６）に対して平行な平面）に沿って湾曲する。それらの平面のうちの１つに沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、それらの平面のうちの他の１つに沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率と類似し得る。例えば、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率も、円弧状輪郭を有し得る。かかる変形例では、同じ半径の長さを使用して、これら２つの平面に沿った湾曲部を画定することができる。あるいは、半径の長さは、各平面に対して異なってもよい。同様に、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率も、放物線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する放物線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率も、双曲線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する双曲線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。

当然のことながら、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）の曲率は、代替として、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率とは完全に異なる特性のものであってもよい。例えば、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、放物線型輪郭又は双曲線型輪郭を有する。別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、円弧状輪郭又は双曲線型輪郭を有する。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（５０２）のこの特定領域の曲率は、円弧状輪郭又は放物線型輪郭を有する。遠位面（５０２）のこの特定領域の他の好適な変更例及び構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

この実施例において、尖った領域（５３０）の湾曲表面（５３２）も、２つの平面（すなわち、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面、並びに側面（５０４、５０６）に対して平行な平面）に沿って湾曲する。それらの平面のうちの１つに沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、それらの平面のうちの他の１つに沿った湾曲表面（５３２）の曲率と類似し得る。例えば、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率も、円弧状輪郭を有し得る。かかる変形例では、同じ半径の長さを使用して、これら２つの平面に沿った湾曲部を画定することができる。あるいは、半径の長さは、各平面に対して異なってもよい。同様に、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率も、放物線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する放物線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率も、双曲線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する双曲線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。

当然のことながら、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、代替として、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率とは完全に異なる特性のものであってもよい。例えば、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、放物線型輪郭又は双曲線型輪郭を有する。別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、円弧状輪郭又は双曲線型輪郭を有する。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（５０８、５１０）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（５０４、５０６）に対して平行な平面に沿った湾曲表面（５３２）の曲率は、円弧状輪郭又は放物線型輪郭を有する。湾曲表面（５３２）の他の好適な変更例及び構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

本実施例では、尖った領域（５３０）の構成は、先端（５３４）で非常に強力な音圧をもたらすことができ、これが強化されたキャビテーションのための微小気泡形成を開始させることができる。言い換えれば、先端（５３４）は、「種」微小気泡を発生させることができ、その後、先端（５３４）で集束される周囲圧力場によって拡大される。いくつかの変形例では、先端（５３４）、湾曲表面（５３２）、及び／又は遠位面（５０２）の残りは、炭素、マグネシウム、及び／又は界面活性剤などの人工剤を含み、これらがキャビテーションの発生を助け得る。いくつかの変形例では、（５３４）は、平坦な遠位表面を提示するように形成される。いくつかの他の変形例では、先端（５３４）は丸い。更に他の変形例では、先端（５３４）は犠牲的である。更に他の変形例では、先端（５３４）は、実質的に鋭く、湾曲表面（５３２）の自然収束によって形成される。更に別の単なる例示的変更例として、先端（５３４）は、ブレード（５００）の長さに沿って伸びる導管と流体連通する開口部を含んでもよい。この導管及び開口部を使用して、先端（５３４）を通じてガスを伝達して、微小気泡播種を支援することができる。加えて、又はあるいは、導管及び開口部を使用して、先端（５３４）を通じて液体を伝達して、微小気泡を先端（５３４）から遠位方向に駆動するのを支援することができる。先端（５３４）が形成され、かつ使用することができる他の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

Ｄ．湾曲遠位面及び流体導管を有する例示の超音波ブレード
図１４は、器具（２０、１２０）に容易に組み込まれ得る別の例示の代替超音波ブレード（６００）を示す。具体的には、ブレード（６００）は、ブレード（２４、１３２）の代わりに、導波管（２８、１２８）と機械的かつ音響的に連結されてもよい。この実施例のブレード（６００）は、湾曲遠位面（６０２）、平坦側面（６０４、６０６）、平坦上面（６０８）、及び平坦下面（６１０）を備える。表面（６０４、６０６、６０８、６１０）のうちのいずれか１つ又は２つ以上が、代わりに湾曲されてもよく、かつ／又は他の特性を有してもよいことを理解されたい。

超音波ブレード（６００）の本体は、長手方向中心軸を画定する。この軸は、湾曲遠位面（６０２）上の最近位中心点を通って延びる。本実施例では、遠位面（６０２）の曲率は、遠位面（６０２）と上面（６０８）との間の移行で湾曲上縁部（６２０）をもたらす。遠位面（６０２）の曲率は、遠位面（６０２）と下面（６１０）との間の移行で湾曲下縁部（６２２）ももたらす。遠位面（６０２）の曲率は、遠位面（６０２）と下面（６０４）との間の移行で湾曲下縁部（６２４）、並びに遠位面（６０２）と側面（６０６）との間の移行で湾曲側縁部（６２６）をもたらす。縁部（６２０、６２２）は、鋭く尖った先（６４０）で縁部（６２４、６２６）と接する。いくつかの変形例では、鋭く尖った先（６４０）は、組織又は他の構造上のかぎ裂きを避けるように、円形、平坦、又は他の形状である。

遠位面（６０２）が、この実施例では、２つの平面（すなわち、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面、並びに側面（６０４、６０６）に対して平行な平面）に沿って湾曲することが、前述から理解されるはずである。それらの平面のうちの１つに沿った遠位面（６０２）の曲率は、それらの平面のうちの他の１つに沿った遠位面（６０２）の曲率と類似し得る。例えば、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率も、円弧状輪郭を有し得る。かかる変形例では、同じ半径の長さを使用して、これら２つの平面に沿った湾曲部を画定することができる。あるいは、半径の長さは、各平面に対して異なってもよい。同様に、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率も、放物線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する放物線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率も、双曲線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する双曲線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。

当然のことながら、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、代替として、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率とは完全に異なる特性のものであってもよい。例えば、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、放物線型輪郭又は双曲線型輪郭を有する。別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、円弧状輪郭又は双曲線型輪郭を有する。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（６０８、６１０）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（６０４、６０６）に対して平行な平面に沿った遠位面（６０２）の曲率は、円弧状輪郭又は放物線型輪郭を有する。遠位面（６０２）の他の好適な変更例及び構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

この実施例のブレード（６００）は、遠位面（６０２）の中心に位置する開口部（６５２）で終結する内部導管（６５０）も画定する。内部導管（６５０）は、流体源（６６０）と流体連通している。流体源（６６０）及び導管（６５０）を使用してガスを伝達し、それにより開口部（６５２）を介して遠位面（６０２）で「種」微小気泡を導入することができる。その後、このように播種された微小気泡は、ブレード（６００）によって発生した圧力場によって拡張され得る。加えて、又はあるいは、流体源（６６０）及び導管（６５０）を使用して、流体を遠位面（６０２）を通じて開口部（６５２）を介して伝達することができる。このように伝達された流体を使用して、微小気泡を遠位面（６０２）から離れて遠位方向に駆動するのを支援することができる。加えて、ブレード（６００）が超音波ポンプとして機能して、流体を、ブレード（６００）の超音波振動によって導管（６５０）及び開口部（６５２）を通じて遠位方向に駆動することができることを理解されたい。例えば、導管（６５０）の少なくとも一部は、テーパ状の環を備えてもよく、開口部（６５２）に向かって開く／拡張する。別の単なる例示的実施例として、ポンプを使用して、流体を導管（６５０）を通じて駆動することができる。かかるポンプは、流体源（６６０）と導管（６５０）との間に置かれてもよい。場合によっては、流体は、生理食塩水を含む。流体が、気泡の有無にかかわらず、高表面張力の流体を含んでもよいことも理解されたい。加えて、又はあるいは、流体は、キャビテーションの閾値を下回り得る界面活性剤などの材料を含んでもよい（例えば、それにより液体中のキャビテーションがより容易になる）。流体源（６６０）からの流体に組み込まれ得る他の好適な特性は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。同様に、ブレード（６００）の他の好適な特徴部、構成、及び動作性が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

Ｅ．湾曲遠位面及び流体分配特徴部を有する例示の超音波ブレード
図１５は、器具（２０、１２０）に容易に組み込まれ得る別の例示の代替超音波ブレードアセンブリ（７００）を示す。この実施例のブレードアセンブリ（７００）は、超音波ブレード（７１０）及び流体分配特徴部（７５０）を備える。ブレード（７１０）は、ブレード（２４、１３２）の代わりに、導波管（２８、１２８）と機械的かつ音響的に連結されてもよい。この実施例のブレード（７１０）は、上述のブレード（６００）と実質的に類似している。具体的には、ブレード（７１０）は、湾曲遠位面（７１２）、平坦側面（７１４、７１６）、平坦上面（７１８）、及び平坦下面（７１９）を備える。表面（７１４、７１６、７１８、７１９）のうちのいずれか１つ又は２つ以上が、代わりに湾曲されてもよく、かつ／又は他の特性を有してもよいことを理解されたい。

超音波ブレード（７１０）の本体は、長手方向中心軸を画定する。この軸は、湾曲遠位面（７１２）上の最近位中心点を通って延びる。本実施例では、遠位面（７１２）の曲率は、遠位面（７１２）と上面（７１８）との間の移行で湾曲上縁部（７２０）をもたらす。遠位面（７１２）の曲率は、遠位面（７１２）と下面（７１０）との間の移行で湾曲下縁部（７２２）ももたらす。遠位面（７１２）の曲率は、遠位面（７１２）と下面（７１４）との間の移行で湾曲下縁部（７２４）、並びに遠位面（７１２）と側面（７１６）との間の移行で湾曲側縁部（７２６）をもたらす。縁部（７２０、７２２）は、鋭く尖った先（７４０）で縁部（７２４、７２６）と接する。いくつかの変形例では、鋭く尖った先（７４０）は、組織又は他の構造上のかぎ裂きを避けるように、円形、平坦、又は他の形状である。

遠位面（７１２）が、この実施例では、２つの平面（すなわち、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面、並びに側面（７１４、７１６）に対して平行な平面）に沿って湾曲することが、前述から理解されるはずである。それらの平面のうちの１つに沿った遠位面（７１２）の曲率は、それらの平面のうちの他の１つに沿った遠位面（７１２）の曲率と類似し得る。例えば、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率も、円弧状輪郭を有し得る。かかる変形例では、同じ半径の長さを使用して、これら２つの平面に沿った湾曲部を画定することができる。あるいは、半径の長さは、各平面に対して異なってもよい。同様に、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率も、放物線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する放物線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率も、双曲線型輪郭を有し得る。これらの湾曲部を画定する双曲線の特性は、互いに同じであっても異なっていてもよい。

当然のことながら、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、代替として、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率とは完全に異なる特性のものであってもよい。例えば、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、円弧状輪郭を有し得る一方で、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、放物線型輪郭又は双曲線型輪郭を有する。別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、放物線型輪郭を有し得る一方で、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、円弧状輪郭又は双曲線型輪郭を有する。更に別の単なる例示的実施例として、上面及び下面（７１８、７１９）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、双曲線型輪郭を有し得る一方で、側面（７１４、７１６）に対して平行な平面に沿った遠位面（７１２）の曲率は、円弧状輪郭又は放物線型輪郭を有する。遠位面（７１２）の他の好適な変更例及び構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

流体分配特徴部（７５０）は、ブレード（７１０）の周りに配設されるシース（７５２）を備える。本実施例では、シース（７５２）は、円形断面輪郭を有する。あるいは、シース（７５２）の断面輪郭は、楕円形、矩形、又は他の形状であってもよい。流体分配特徴部（７５０）は、シース（７５２）から遠位方向に延びる潅注ビーム（７５４）を更に備える。この実施例では、潅注ビーム（７５４）はＵ形であり、「Ｕ」の曲がり部は、遠位面（７１２）に対して遠位に位置付けられている。内部導管（７６０）は、シース（７５２）を通って潅注ビーム（７５４）の中に延びる。導管（７６０）は、「Ｕ」の曲がり部の中心に位置する開口部（７６２）で終結する。この実施例では、導管（７６０）が潅注ビーム（７５４）に対して内部に位置するが、導管（７６０）が代わりに潅注ビーム（７５４）に対して外部に位置していてもよいことを理解されたい。ほんの一例として、導管（７６０）は、潅注ビーム（７５４）の外側に固定された管を備えてもよい。

本実施例では、開口部（７６２）は、潅注ビーム（７５４）上に位置付けられており、上向きに配向されている。いくつかの他の変形例では、開口部（７６２）は、潅注ビーム（７５４）上に位置付けられており、遠位方向に配向されている。更に他の変形例では、開口部（７６２）は、潅注ビーム（７５４）上に位置付けられており、近位方向に配向されている。潅注ビーム（７５４）が複数の開口部（７６２）を含んでもよいことも理解されたい。かかる複数の開口部（７６２）は、「Ｕ」の曲がり部の中心で異なる配向で位置していてもよい（例えば、１つは遠位方向に配向されており、１つは上向きに配向されているなど）。加えて、又はあるいは、複数の開口部（７６２）は、潅注ビーム（７５４）の長さに沿って異なる位置に位置していてもよい。１つ又は２つ以上の開口部（７６２）の他の好適な構成、位置、及び配向は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。潅注ビーム（７５４）が必ずしも「Ｕ」形である必要はないことも理解されたい。ほんの一例として、潅注ビーム（７５４）は、「Ｖ」形、部分的矩形のような形状、又は他の形状であってもよい。潅注ビーム（７５４）の他の好適な構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

内部導管（７６０）は、流体源（７７０）と流体連通している。流体源（７７０）及び導管（７６０）を使用してガスを伝達し、それにより開口部（７６２）を介して遠位面（７１２）で「種」微小気泡を導入することができる。その後、このように播種された微小気泡は、ブレード（７１０）によって発生した圧力場によって拡張され得る。加えて、又はあるいは、流体源（７７０）及び導管（７６０）を使用して、流体を遠位面（７５４）を通じて開口部（７６２）を介して伝達することができる。このように伝達された流体を使用して、微小気泡を遠位面（７１２）から離れて遠位方向に駆動するのを支援することができる。場合によっては、流体は、生理食塩水を含む。流体が、気泡の有無にかかわらず、高表面張力の流体を含んでもよいことも理解されたい。加えて、又はあるいは、流体は、キャビテーションの閾値を下回り得る界面活性剤などの材料を含んでもよい（例えば、それにより液体中のキャビテーションがより容易になる）。流体源（７７０）からの流体に組み込まれ得る他の好適な特性は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。同様に、ブレードアセンブリ（７００）についての他の好適な特徴部、構成、及び動作性が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

ＩＶ．キャビテーションを強化するための例示の制御アルゴリズム
上述のように、発生器（１２）を使用して、超音波トランスデューサ（２６）に電力供給することができ、次いで、超音波ブレード（２４）を駆動して超音波振動させる。発生器（１２）によって伝達される電力プロファイルがブレード（２４）の超音波振動を選択的に変動させるように制御され得ることを理解されたい。例えば、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）のうちの１つが使用される外科システム（１０）の変形例では、発生器（１２）は、最終的にブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）を、所望のキャビテーション効果を促進する方法で振動させる電力プロファイルを提供することができる。言い換えれば、所望のキャビテーション効果は、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）の構造的構成と、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）を駆動する超音波トランスデューサ（２６）に電力供給するために使用される電力プロファイルとの組み合わせによってもたらされ得る。かかる電力プロファイルは、「種」微小気泡を創出するように構成された特徴部、及びそれらの微小気泡を、微小気泡が標的組織上で崩壊して所望のキャビテーション効果をもたらすまで成長させるように構成された特徴部を含んでもよい。かかる電力プロファイルは、発生器（１２）内の制御論理に従い提供されてもよい。かかる制御論理が発生器（１２）内で提供され得る様々な好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

図１６は、キャビテーションを促進するように構成された発生器（１２）からの電力プロファイルに基づいて、トランスデューサ（２６）及びブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）を通じてもたらされ得る例示の超音波振動プロファイル（８００）を示す。この実施例では、第１の振動の組（８０２）は、第１の期間中にもたらされる。この振動の組（８０２）は、比較的高い振幅を有し、比較的短期間にわたって継続するだけである。第１の振動の組（８０２）における振動の振幅は、第１の期間を通して実質的に一定である。この第１の振動の組（８０２）は、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）によって作用される流体中の「種」微小気泡を発生させるように構成されている。第１の振動の組（８０２）の後に第１の振動休止（８０４）が続き、第２の期間にわたって継続する。この第１の振動休止（８０４）は、発生した微小気泡を安定させることができる。この第１の振動休止（８０４）の後に、第２の振動の組（８０６）が続き、第３の期間にわたって継続する。この第２の振動の組（８０６）は、第１の振動の組（８０２）よりも低い振幅を有する。加えて、又はあるいは、第２の振動の組（８０６）は、第１の振動の組（８０２）とは異なる周波数を有し得る（例えば、第１の振動の組（８０２）よりも高い周波数又は低い周波数）。第２の振動の組（８０６）における振動の振幅は、第３の期間を通して実質的に一定である。第２の振動の組（８０６）は、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）によって作用される流体中の微小気泡を発生させるように構成されている。いくつかの変形例では、第３の期間は、第１の期間よりも長く、それにより第２の振動の組（８０６）は、第１の振動の組（８０２）よりも長い持続時間を有する。

第２の振動の組（８０６）の後に、第２の振動休止（８０８）が続き、第４の期間にわたって継続する。この第２の振動休止（８０８）は、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）によって作用される流体のグロスサーキュレーションの減少をもたらすことができ、微小気泡が他の方法で標的組織から流されるのを防ぐことができる。この実施例では、第２の振動休止（８０８）は、第１の振動休止（８０４）よりも長い持続時間を有する。あるいは、休止（８０４、８０６）は、同じ持続時間を有し得るか、又は第２の振動休止（８０８）が、第１の振動休止（８０４）よりも短い持続時間を有し得る。休止（８０４、８０６）のうちのいずれか又は両方の持続時間を調節して、いかなる望ましくない熱効果も低減することができる。

第２の振動休止（８０８）の後、上述のプロセスが繰り返されてもよい。あるいは、第２の振動の組（８０６）のような別の振動の組を適用して、微小気泡を更に成長させてもよい。更に別の単なる例示的代替例として、第２の振動の組（８０６）のような振幅を有するが、より長期間にわたって継続する第３の振動の組（図示せず）を提供して、微小気泡の破裂を更に確実にすることができる。かかる気泡成長振動の組は、第１の振動の組（８０２）のような播種振動の組でプロセスを再度開始する前に、気泡成長振動の組の間に任意の好適な期間の休止を伴って、必要に応じて何度も繰り返されてもよい。

図１７は、キャビテーションを促進するように構成された発生器（１２）からの電力プロファイルに基づいて、トランスデューサ（２６）及びブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）を通じてもたらされ得る別の例示の超音波振動プロファイル（９００）を示す。この実施例では、第１の振動の組（９０２）は、第１の期間中にもたらされる。この振動の組（９０２）は、比較的高い振幅で開始して、より低い振幅に減衰し、最終的にゼロ振幅に減衰する。場合によっては、振動周波数も、振動の組（９０２）の寿命中に減衰するか、又は降下するかのいずれかである。振動の組（９０２）の高振幅段階の間、振動の組（９０２）は、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）によって作用される流体中で「種」微小気泡を発生させることができる。振動の組（９０２）の低振幅段階の間、振動の組（９０２）は、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）によって作用される流体中の微小気泡を成長させることができる。したがって、振動の組（９０２）の高振幅段階は、上述の第１の振動の組（８０２）と類似し得るが、振動の組（９０２）の低振幅段階は、上述の第２の振動の組（８０６）と類似し得る。高振幅から低振幅への移行が振動の組（９０２）において非常に段階的であり得るため、境界の明瞭な移行点は存在しないことを理解されたい。高い又は低い振幅が、第１の期間の任意の一部を通じて延び得ることも理解されたい。例えば、播種微小気泡に関連する振幅値は、成長する微小気泡に関連する振幅値よりも短い期間にわたって継続し得る。

振動の組（９０２）の振幅が、第１の期間の終了時にゼロに到達したとき、ブレード（２００、３００、４００、５００、６００、７１０）によって作用される流体中のグロスサーキュレーションを減少させるために、振動休止（９０４）がもたらされ、微小気泡が他の方法で標的組織から流されるのを防ぐことができる。振動休止（９０４）は、第２の期間にわたって継続する。振動休止（９０４）の後、上述のプロセスが繰り返されてもよい。あるいは、低振幅振動の組（例えば、第２の振動の組（８０６）と類似する）を適用して、微小気泡を更に成長させてもよい。更に別の単なる例示的代替例として、第２の振動の組（８０６）のような振幅を有するが、より長期間にわたって継続する第３の振動の組（図示せず）を提供して、微小気泡の破裂を更に確実にすることができる。かかる気泡成長振動の組は、振動の組（９０２）のような振動の組でプロセスを再度開始する前に、気泡成長振動の組の間に任意の好適な期間の休止を伴って、必要に応じて何度も繰り返されてもよい。超音波振動プロファイル（８００、９００）の他の好適な変更例が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

Ｖ．その他
明細書に記載される器具のいずれの変形例も、本明細書で上述されるものに加えて、又はそれらの代わりに、様々な他の特徴部を含んでもよいことを理解されたい。ほんの一例として、本明細書に記載のいずれの器械も、参照により本明細書に組み込まれる種々の参考文献のいずれかに開示される種々の特徴部のうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。本明細書の教示は、本明細書の引用文献のいずれかの教示と多数の方法で容易に組み合わせ得るため、本明細書の教示は、本明細書の他の引用文献のいずれかに記載される器具のいずれにも容易に適用され得ることが理解されよう。本明細書の教示が組み込まれ得る他の種類の器具が、当業者には明らかであろう。

本明細書に参照により組み込まれると言及されたいかなる特許、刊行物、又は他の開示内容も、その全体又は一部において、組み込まれた内容が現行の定義、見解、又は本開示に記載された他の開示内容と矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれることが認識されるべきである。このように、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載されている開示は、参照により本明細書に組み込まれる任意の矛盾する事物に取って代わるものとする。本明細書に参照により組み込まれるものとされているが、既存の定義、記載、又は本明細書に記載の他の開示内容と矛盾する全ての内容、又はそれらの部分は、組み込まれた内容と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれるものとする。

上述の装置の変形例は、医療専門家によって行われる従来の治療及び処置での用途だけでなく、ロボット支援された治療及び処置での用途も有することができる。ほんの一例として、本明細書の様々な教示は、ロボットによる外科システム、例えばＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ，Ｉｎｃ．（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によるＤＡＶＩＮＣＩ（商標）システムに容易に組み込まれ得る。同様に、当業者には明らかとなることであるが、本明細書の様々な教示は、開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００４年８月３１日公開の米国特許第６，７８３，５２４号、表題「Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｔｏｏｌ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｃａｕｔｅｒｉｚｉｎｇ ａｎｄ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」の様々な教示と容易に組み合わされ得る。

上述の変形は、１回の使用後に廃棄されるように設計されてもよく、又は複数回使用されるような設計としてもよい。一方の場合、又は両方の場合で、各形態は、少なくとも１回の使用後に再利用のために再調整を行うことができる。かかる再調整には、装置の分解工程、それに続く特定の部品の洗浄又は交換工程、並びにその後の再組み立て工程の任意の組み合わせが含まれ得る。具体的には、装置のいくつかの変形例は分解することができ、また、装置の任意の数の特定の部材又は部品を、任意の組み合わせで選択的に交換するか取り外してもよい。特定の部品の洗浄及び／又は交換の際、デバイスのいくつかの変形例は、再調整用の施設で、又は処置の直前に手術者によって、その後の使用のために再組み立てされてもよい。当業者であれば、デバイスの再調整において、分解、洗浄／交換、及び再組み立てのための様々な技術を使用できる点は理解されるであろう。このような技術の使用、及びその結果として得られる再調整された装置は、全て本出願の範囲内にある。

ほんの一例として、本明細書に記載の変形例は、手術前及び／又は後に滅菌されてもよい。ある滅菌技術において、デバイスは、プラスチック製又はタイベック（TYVEK）製のバックなど、閉じられ密封された容器に入れられる。次いで、容器及びデバイスは、γ放射線、Ｘ線、又は高エネルギー電子など、容器を透過し得る放射線場に置かれてもよい。放射線により、デバイス上及び容器内の細菌を死滅させることができる。次に、滅菌されたデバイスは、後の使用のために、滅菌した容器内に保管してもよい。デバイスはまた、β若しくはγ放射線、エチレンオキシド、又は水蒸気を含むが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の他の技術を使用して滅菌することもできる。

本発明の様々な実施形態が示され、かつ説明されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者による適切な改良によって、本明細書に記載の方法及びシステムの更なる適合化を達成することができる。そのような可能な改良例のうちのいくつかについて述べたが、他の改良例も当業者には明らかであろう。例えば、上述の実施例、実施形態、幾何形状、材料、寸法、比率、工程などは例示的なものであり、必須のものではない。したがって、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲の観点から考慮されるべきであり、本明細書及び図面に示され、かつ記載される構造及び動作の詳細に限定されないものと理解される。

〔実施の態様〕
（１） 超音波器具であって、
（ａ）超音波トランスデューサであって、電力を超音波振動に変換するように動作可能である、超音波トランスデューサと、
（ｂ）超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサが前記超音波ブレードを駆動して超音波振動させるように動作可能であるように前記超音波トランスデューサと音響通信している、超音波ブレードと、を備え、
前記超音波ブレードが、湾曲遠位面を有し、前記湾曲遠位面が、第１の平面に沿って湾曲しており、
前記湾曲遠位面が、近位方向に延びる凹状湾曲部を画定する、超音波器具。
（２） 前記湾曲遠位面が、第２の平面に沿って更に湾曲している、実施態様１に記載の超音波器具。
（３） 前記超音波ブレードが、長手方向中心軸を画定し、前記長手方向中心軸が、前記湾曲遠位面上の最近位中心点を通って延びる、実施態様１に記載の超音波器具。
（４） 前記湾曲遠位面が、前記近位方向に延びる凹状湾曲部から遠位方向に突出する尖った領域を更に含む、実施態様１に記載の超音波器具。
（５） 前記尖った領域が、鋭利な遠位先端で終結する、実施態様４に記載の超音波器具。

（６） 前記超音波ブレードが、第１の横断面上に位置付けられた側縁部を更に備え、前記鋭利な遠位先端が、第２の横断面上に位置付けられ、前記第２の横断面が、前記第１の横断面からずらされている、実施態様５に記載の超音波器具。
（７） 前記第２の横断面が、前記第１の横断面に対して遠位にある、実施態様６に記載の超音波器具。
（８） 前記尖った領域が、前記近位方向に延びる凹状湾曲部の曲率とは異なる曲率を有する湾曲部分を含む、実施態様４に記載の超音波器具。
（９） 流体を伝達するように構成された流体導管を更に備える、実施態様１に記載の超音波器具。
（１０） 前記湾曲遠位面が、前記流体導管と流体連通する開口部を画定する、実施態様９に記載の超音波器具。

（１１） 前記超音波ブレードの周りに配設されたシースを更に備え、前記流体導管が、前記シースを通って延びる、実施態様９に記載の超音波器具。
（１２） 前記シースから遠位方向に延びる潅注ビームを更に備え、前記潅注ビームが、前記超音波ブレードに対して遠位に延び、前記潅注ビームが、前記流体導管と流体連通する開口部を画定し、前記開口部が、前記超音波ブレードに対して遠位に位置付けられている、実施態様１１に記載の超音波器具。
（１３） 前記超音波トランスデューサと通信する電源と、前記超音波トランスデューサによって発生した振動を制御するように構成された制御論理と、を更に備え、前記制御論理が、前記超音波トランスデューサに第１の振動の組に続いて第２の振動の組を発生させるように構成され、前記第１の振動の組が、流体中に微小気泡を発生させるように構成され、前記第２の振動の組が、前記第１の振動の組によって発生した微小気泡を成長させるように構成されている、実施態様１に記載の超音波器具。
（１４） 前記制御論理が、前記第１の振動の組と前記第２の振動の組との間に休止を提供するように更に構成されている、実施態様１３に記載の超音波器具。
（１５） 前記近位方向に延びる凹状湾曲部が、弓形輪郭を有する、実施態様１に記載の超音波器具。

（１６） 前記近位方向に延びる凹状湾曲部が、放物線型輪郭を有する、実施態様１に記載の超音波器具。
（１７） 前記近位方向に延びる凹状湾曲部が、双曲線型輪郭を有する、実施態様１に記載の超音波器具。
（１８） 患者の手術部位にある組織又は他の解剖学的構造内にキャビテーションを提供する方法であって、
（ａ）第１の振動プロファイルで超音波素子を作動させて、患者の手術部位で流体中に微小気泡を発生させることと、
（ｂ）第２の振動プロファイルで前記超音波素子を作動させて、前記微小気泡を成長させ、前記微小気泡を破裂させて、それにより前記手術部位にある前記組織又は他の解剖学的構造内のキャビテーションによる侵食を誘発させることと、を含み、
前記第１の振動プロファイルが、第１の振幅での超音波振動を含み、
前記第２の振動プロファイルが、第２の振幅での超音波振動を含み、
前記第１の振幅が、前記第２の振幅よりも大きい、方法。
（１９） 前記流体を外部流体源から前記手術部位に導入することを更に含む、実施態様１８に記載の方法。
（２０） 患者の脊柱内の椎骨間にある椎間板組織を除去する方法であって、
（ａ）患者の脊柱内の椎骨間にある椎間板組織に関して超音波素子を位置付けることと、
（ｂ）第１の振動プロファイルで超音波素子を作動させて、前記椎間板組織内又はその近くで微小気泡を発生させることと、
（ｃ）第２の振動プロファイルで前記超音波素子を作動させて、前記微小気泡を成長させ、前記微小気泡を破裂させて、それにより前記椎間板組織内のキャビテーションによる侵食を誘導することと、を含む、方法。

Claims (17)

1. 超音波器具であって、
   （ａ）超音波トランスデューサであって、電力を超音波振動に変換するように動作可能である、超音波トランスデューサと、
   （ｂ）超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサが前記超音波ブレードを駆動して超音波振動させるように動作可能であるように前記超音波トランスデューサと音響通信している、超音波ブレードと、を備え、
   前記超音波ブレードが、湾曲遠位面を有し、前記湾曲遠位面が、第１の平面に沿って湾曲しており、
   前記湾曲遠位面が、近位方向に延びる凹状湾曲部を画定する、超音波器具。
2. 前記湾曲遠位面が、第２の平面に沿って更に湾曲している、請求項１に記載の超音波器具。
3. 前記超音波ブレードが、長手方向中心軸を画定し、前記長手方向中心軸が、前記湾曲遠位面上の最近位中心点を通って延びる、請求項１に記載の超音波器具。
4. 前記湾曲遠位面が、前記近位方向に延びる凹状湾曲部から遠位方向に突出する尖った領域を更に含む、請求項１に記載の超音波器具。
5. 前記尖った領域が、鋭利な遠位先端で終結する、請求項４に記載の超音波器具。
6. 前記超音波ブレードが、第１の横断面上に位置付けられた側縁部を更に備え、前記鋭利な遠位先端が、第２の横断面上に位置付けられ、前記第２の横断面が、前記第１の横断面からずらされている、請求項５に記載の超音波器具。
7. 前記第２の横断面が、前記第１の横断面に対して遠位にある、請求項６に記載の超音波器具。
8. 前記尖った領域が、前記近位方向に延びる凹状湾曲部の曲率とは異なる曲率を有する湾曲部分を含む、請求項４に記載の超音波器具。
9. 流体を伝達するように構成された流体導管を更に備える、請求項１に記載の超音波器具。
10. 前記湾曲遠位面が、前記流体導管と流体連通する開口部を画定する、請求項９に記載の超音波器具。
11. 前記超音波ブレードの周りに配設されたシースを更に備え、前記流体導管が、前記シースを通って延びる、請求項９に記載の超音波器具。
12. 前記シースから遠位方向に延びる潅注ビームを更に備え、前記潅注ビームが、前記超音波ブレードに対して遠位に延び、前記潅注ビームが、前記流体導管と流体連通する開口部を画定し、前記開口部が、前記超音波ブレードに対して遠位に位置付けられている、請求項１１に記載の超音波器具。
13. 前記超音波トランスデューサと通信する電源と、前記超音波トランスデューサによって発生した振動を制御するように構成された制御論理と、を更に備え、前記制御論理が、前記超音波トランスデューサに第１の振動の組に続いて第２の振動の組を発生させるように構成され、前記第１の振動の組が、流体中に微小気泡を発生させるように構成され、前記第２の振動の組が、前記第１の振動の組によって発生した微小気泡を成長させるように構成されている、請求項１に記載の超音波器具。
14. 前記制御論理が、前記第１の振動の組と前記第２の振動の組との間に休止を提供するように更に構成されている、請求項１３に記載の超音波器具。
15. 前記近位方向に延びる凹状湾曲部が、弓形輪郭を有する、請求項１に記載の超音波器具。
16. 前記近位方向に延びる凹状湾曲部が、放物線型輪郭を有する、請求項１に記載の超音波器具。
17. 前記近位方向に延びる凹状湾曲部が、双曲線型輪郭を有する、請求項１に記載の超音波器具。

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