JP2019188168A - マルチモード振動砕石器 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001]本出願は、2013年5月9日に出願された米国仮特許出願番号61/821,518の利益を主張し、その内容の全体が参照によりここに組み込まれる。
に機械的に結合される。超音波ドライバと可聴ドライバは、ドライバハウジング内に配置される。導波シャフトは、少なくとも一つの尿路結石に超音波波形及び可聴波形を伝達するために提供される。導波シャフトは、超音波ドライバ及び可聴ドライバの少なくとも一つにより駆動される。
及び可聴ドライバの少なくとも一つに結合される、導波シャフト;及び可聴波形は、尿路結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で提供される。
トルより大きく直径で約10ミリメートル以下である場合、砕石器は第2周波数で可聴波形を提供するように可聴ドライバを設定するように構成される;少なくとも一つの尿路結石が直径で約2−3ミリメートル以下である場合、砕石器は第3周波数で可聴波形を提供するように可聴ドライバを設定するように構成される;超音波ドライバ及び可聴ドライバは、同軸上に配置される;可聴ドライバはその内部にキャビティを形成する部分を有し、超音波ドライバは、可聴ドライバのキャビティ内に配置される;砕石器は、超音波波形をゲートするように構成される脈動装置を有する;可聴周波数の値は、およそ尿路結石の固有振動数で供給される;方法は、さらに、上述した第1周波数、第2周波数、及び第3周波数と一致した可変の周波数及びデューティーサイクルの方形波を備えた超音波波形を電気的にゲートすることを有する;砕石器アセンブリは、さらに、ブラシレスDCモータを少なくとも第1作動モード及び第2作動モードで作動するように構成されるコントローラを有する;第1作動モードはオーバーシュートインパルスモードであり、第2作動モードは高速回転モードである;ブラシレスDCモータは、ロータを有する;オーバーシュートインパルスモードにおいて、インパルストルクは、部分的な回転でロータを動作させることによりブラシレスDCモータにより生成される;高速回転モードにおいて、ブラシレスDCモータは、連続的な回転動作でロータを作動させる;オーバーシュートインパルスモードにおいて、ロータは、導波シャフトにトルクを生成するために、ロータの完全な一回転より小さい少なくとも一歩手前で作動する;オーバーシュートインパルスモードにおいて、ロータは、約10度と約30度の間の複数の往復ステップで作動する;コントローラは、比例−積分−微分(PID)コントローラである;砕石器アセンブリは、さらに、ロータの位置を決定するように構成される位置フィードバックセンサを有する;位置フィードバックセンサは、ロータ位置データをPIDコントローラに提供するように構成される;砕石器アセンブリは、さらに、ブラシレスDCモータ及び機械的モーションコンバータを取り囲むハウジングを有する;ハウジングはハンドルである;導波シャフトはハンドルから延在する;機械的モーションコンバータは、ロータ及びロータに接続される拡張部の一つと接触するカム表面を有するカプラを有する。
は、コイル153及び磁石152からなる。磁石152は、コネクタ18によって超音波ドライバ14に接続される。
うに、様々な形態をとり得る。例えば、可聴ドライバ16は、電磁線形ドライバであり得る。さらなる例として、可聴ドライバ16は、ボイスコイルモータ、可動コイル、可動磁石、又はデュアルコイルであり得る。超音波ドライバ14は、圧電スタックを有し得る。図1に示される例示的な砕石器の構成において、近位バネ及び遠位バネは、超音波ドライバの質量のように、可聴ドライバの作動の不可欠な参加要素であり、その作動特性に直接影響を及ぼす。低摩擦は、可聴ドライバの自由移動に対向する摩擦量として且つ超音波ドライバの接続として、可聴ドライバの効率的な作動に不可欠な要素であり、作動中の可聴ドライバの位置、可聴モータを効率的に駆動するために要求される電力、及び砕石器アセンブリ及び場合によりユーザの手に潜在的に送達される廃棄熱エネルギーを適切に制御し且つ回復させるために近位バネ及び遠位バネに要求されるバネ力を決定する。
セレクタは、第3周波数範囲及び第3波形マグニチュード範囲を選択するための第3ボタンを含み得、第3範囲は、同一のスライダ又は第1範囲及び/或いは第2範囲のために使用されるスライダとは異なるスライダの使用によりさらに選択され得る。
マー効果を有し得る。しかしながら、他の形態では、導波シャフト20の遠位端部22は結石66に接触せず隣接して配置され得る。一部の形態では、導波シャフト20の遠位端部22は、振動が結石66を破壊するように、ジャックハンマー効果を与えることなく優しく結石66に接触し得る。そのような優しい接触は、導波シャフト20が結石66の固有振動数で又はこの近くで振動するときに好ましくなり得る。
延在する内腔144を有する。また、ハウジング112は、ハウジング112の近位端部及び遠位端部132,134の両方を通じて形成される開口146を有し、超音波ドライバ及び可聴ドライバ114,116は、超音波ドライバ及び可聴ドライバ114.116の中心を通じて形成されるチャネル147を有する。したがって、導波管シャフト112は、ハウジング112と、超音波ドライバ及び可聴ドライバ114,116とを通じて延在する。導波管シャフト120は、剛体、半剛体、又は可撓性であり得る。代替的に、ハンドピースアセンブリ112全体を通じて途切れることなく連続するよりむしろ、導波管シャフト120は超音波ドライバ114の遠位端部38,138の近くで又は遠位端部38,138内で終端してもよく、超音波ドライバ114の一体要素として、図3B及び3Cに示されるように、中央内腔144がそこを通じて連続し、超音波ドライバの近位端部124を出た後すぐに終端してもよい。中央内腔144は、超音波ドライバの近位端部124で中央内腔に取り付けられる管状追加物のように、可聴ドライバ116の中央を通じて連続し、ハウジング132の近位端部を出た後、廃棄手続液及び結石断片を除去するための吸引チューブに吸引コネクタ175を介して接続し得る場所で終端し得る。導波管シャフト120で始まり超音波ドライバ114を通じて連続する中央内腔151の管状追加物は、プラスチック等の代替の材料から構成され得る。中央内腔151の管状追加物と超音波ドライバ114の近位端部124との間の接続は、超音波ドライバ114の超音波振動の干渉を制限するように構成され得る。中央内腔114の他の構成及び中央内腔部品の様々な接続方法が、超音波ドライバ114の超音波振動への効果の減衰を最小化するために利用され得る。
て超音波ドライバ及び可聴ドライバ14,114,16,116に形成されるチャネル48,50,147を通じて延在する内腔44,144を介して尿路を吸引及び/又は潅注することを含み得る。
40000から約60000rpmの速度で回転し得る。一変形では、約0−10Vの電圧、例えば高速回転モードでは、約5Vの電圧が、コントローラ270に印加され得る。
T=Kp(θ2−θ1)+Kd(ω2−ω1)
ここで、Tは導波シャフト220を介して結石66に提供されるトルクであり、Kpは比例ゲインであり、θ2は1ループにおけるロータ最終角度位置であり、θ1は1ループにおける初期ロータ角度位置であり、Kdは微分ゲインであり、ω2は1ループにおけるロータの最終角速度であり、ω1は1ループにおけるロータの初期角速度である。ω2=dθ2/dtであり、ω1=dθ1/dtである。
用を通じて大結石又は小結石を検知したとき、例えば、そのモードで作動を開始する。最初に大結石モードが利用された場合、装置は、例えば30秒から1分等の所定時間後、小結石モードに作動をスイッチし得る。
はチューブの内側底部よりもチューブの表面で幅広となる。このようなインサートは、これらを所定位置に固定するために、砕石器シャフトにろう付け又は溶接され得る。
ら逸脱することなく、各々に結合され得る。
omprising)」又は「含む(including)」の用語の使用は、また、その要素、成分、部品、又はステップで実質的に構成される実施形態を熟慮する。
〔態様1〕
尿路結石を破砕するための砕石器であって、
超音波周波数を有する超音波波形を生成するように構成される超音波ドライバと、
可聴周波数を有する可聴波形を生成するように構成された可聴ドライバであって、前記可聴ドライバは、前記超音波ドライバに機械的に結合される、可聴ドライバと、
ドライバハウジングであって、前記超音波ドライバと前記可聴ドライバは、前記ドライバハウジング内に配置される、ドライバハウジングと、
少なくとも一つの尿路結石に前記超音波波形及び前記可聴波形を伝達するための導波シャフトであって、前記導波シャフトは、前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバの少なくとも一つにより駆動される、導波シャフトと、を有する、砕石器。
〔態様2〕
態様1に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、電磁線形ドライバである、砕石器。
〔態様3〕
態様2に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、ボイスコイルモータ、可動コイル、可動磁石、及びデュアルコイルのうちの一つであり、
前記超音波ドライバは、圧電スタックである、砕石器。
〔態様4〕
態様2に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、前記少なくとも一つの尿路結石の固有振動数とほぼ等しい可聴周波数で可聴波形を生成するように構成される、砕石器。
〔態様5〕
態様2に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、前記ドライバハウジング内に直列で配置される、砕石器。
〔態様6〕
態様5に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバは、近位端部及び遠位端部を有し、
前記可聴ドライバは、近位端部及び遠位端部を有し、
前記超音波ドライバの前記近位端部は、前記可聴ドライバの前記遠位端部に隣接して配置される、砕石器。
〔態様7〕
態様2に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、様々な周波数で前記可聴波形を提供するように調整可能である、砕石器。
〔態様8〕
態様7に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、第1周波数、第2周波数、及び第3周波数で前記可聴波形を提供するように調整可能であり、前記第1周波数は約0.3−16Hzの範囲内であり、前記第2周波数は約16−70Hzの範囲内であり、前記第3周波数は約70−200Hzの範囲内であり、前記超音波ドライバは、約20−30kHzの範囲内の超音波周波数で前記超音波波形を提供するように構成される、砕石器。
〔態様9〕
態様8に記載された砕石器において、
さらに、最大振幅で振動する好ましい超音波周波数を決定するように構成される閉ループフィードバック回路を有する、砕石器。
〔態様10〕
態様8に記載された砕石器において、前記導波シャフトは、剛体である、砕石器。
〔態様11〕
態様8に記載された砕石器において、
前記導波シャフトは、半剛体及び柔軟のいずれかである、砕石器。
〔態様12〕
態様8に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバは、約10−50マイクロメートルの範囲内の超音波波形振幅を有する前記超音波波形を生成するように構成され、前記可聴ドライバは、約0.5−2ミリメートルの範囲内の可聴波形振幅を有する前記可聴波形を生成するように構成される、砕石器。
〔態様13〕
態様12に記載された砕石器において、
前記導波シャフトは、前記超音波波形の最大振幅で前記超音波波形を送達するように構成されるシャフト長さを有する、砕石器。
〔態様14〕
態様13に記載された砕石器において、
前記シャフト長さは、前記超音波波形の超音波半波長単位で提供される、砕石器。
〔態様15〕
態様6に記載された砕石器において、
さらに、第1バネ及び第2バネを有する、砕石器。
〔態様16〕
態様2に記載された砕石器において、
前記砕石器は、尿路の吸引及び潅注の少なくとも一つのためのその内部を通る内腔を形成する部分を有する、砕石器。
〔態様17〕
態様8に記載された砕石器において、
さらに、前記少なくとも一つの尿路結石のサイズを検知するための結石サイズ検知器を有し、
前記結石サイズ検知器は、光学検知器及び超音波エコー検知器の少なくとも一つを有し、
前記砕石器は、前記少なくとも一つの尿路結石の前記サイズに基づいて第1周波数、第2周波数、及び第3周波数の一つで前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを自動的に設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約10ミリメートルより大きい場合、前記砕石器は前記第1周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートルより大きく直径で約10ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第2周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第3周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成される、砕石器。
〔態様18〕
態様2に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、同軸上に配置される、砕石器。
〔態様19〕
態様18に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバはその内部にキャビティを形成する部分を有し、前記超音波ドライバは前記可聴ドライバの前記キャビティ内に配置される、砕石器。
〔態様20〕
態様8に記載された砕石器において、
さらに、前記超音波波形をゲートするように構成される脈動装置を有する、砕石器。
〔態様21〕
尿路結石を破砕するための砕石器であって、
超音波周波数を有する超音波波形を生成するように構成される超音波ドライバと、
可聴周波数を有する可聴波形を生成するように構成された可聴ドライバであって、前記可聴ドライバは前記超音波ドライバに結合される、可聴ドライバと、
少なくとも一つの尿路結石に前記超音波波形及び前記可聴波形を伝達するための導波シャフトであって、前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバの少なくとも一つに結合される、導波シャフトと、有し、
前記可聴波形は、前記少なくとも一つの尿路結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で提供される、砕石器。
〔態様22〕
態様21に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、電磁線形ドライバであり、前記超音波ドライバは、圧電スタックである、砕石器。
〔態様23〕
態様22に記載された砕石器において、
ドライバハウジングであって、前記超音波ドライバと前記可聴ドライバは前記ドライバハウジング内に配置される、ドライバハウジングをさらに有し、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、前記ドライバハウジング内に直列で配置され、前記超音波ドライバは近位端部及び遠位端部を有し、前記可聴ドライバは近位端部及び遠位端部を有し、前記超音波ドライバの前記近位端部は、前記可聴ドライバの前記遠位端部に隣接して配置される、砕石器。
〔態様24〕
態様23に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、第1周波数、第2周波数、及び第3周波数で前記可聴波形を提供するように調整可能であり、前記第1周波数は約0.3−16Hzの範囲内であり、前記第2周波数は約16−70Hzの範囲内であり、前記第3周波数は約70−200Hzの範囲内であり、前記超音波ドライバは、約20−30kHzの範囲内の超音波周波数で前記超音波波形を提供するように構成される、砕石器。
〔態様25〕
態様24に記載された砕石器において、
さらに、最大振幅で振動する好ましい超音波周波数を決定するように構成される閉ループフィードバック回路を有する、砕石器。
〔態様26〕
態様25に記載された砕石器において、
さらに、第1バネ及び第2バネを有する、砕石器。
〔態様27〕
態様26に記載された砕石器において、
前記砕石器は、尿路の吸引及び潅注の少なくとも一つのためのその内部を通る内腔を形成する部分を有する、砕石器。
〔態様28〕
態様27に記載された砕石器において、
さらに、前記少なくとも一つの尿路結石のサイズを検知するための結石サイズ検知器を有し、
前記結石サイズ検知器は、光学検知器及び超音波エコー検知器の少なくとも一つを有し、
前記砕石器は、前記少なくとも一つの尿路結石の前記サイズに基づいて第1周波数、第2周波数、及び第3周波数の一つで前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを自動的に設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約10ミリメートルより大きい場合、前記砕石器は前記第1周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートルより大きく直径で約10ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第2周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第3周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成される、砕石器。
〔態様29〕
態様22に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、同軸上に配置され、
前記可聴ドライバはその内部にキャビティを形成する部分を有し、前記超音波ドライバは前記可聴ドライバの前記キャビティ内に配置される、砕石器。
〔態様30〕
尿路結石を破砕する方法であって、
尿路結石のサイズを決定し、型を決定し、又はサイズ及び型の両方を決定するステップと、
可聴波形を生成するための可聴周波数の大きさを選択するステップであって、前記可聴周波数の前記大きさは、前記尿路結石のサイズに基づいて選択される、ステップと、
可聴ドライバを使用して前記可聴波形を生成するステップと、
超音波ドライバを使用して超音波周波数を有する超音波波形を生成するステップと、
前記可聴波形及び前記超音波波形を導波シャフトを介して前記尿路結石に伝達するステップと、を有する方法。
〔態様31〕
態様30に記載された方法において、
前記可聴周波数の前記大きさは、およそ前記尿路結石の固有振動数で提供される、方法。
〔態様32〕
態様30に記載された方法において、
前記可聴周波数の前記大きさは、少なくとも低可聴周波数、中可聴周波数、及び高可聴周波数から選択可能であり、前記低可聴周波数は、約0.3−16Hzの範囲において提供され、前記中可聴周波数は、約16−70Hzの範囲において提供され、前記高可聴周波数は、約70−200Hzの範囲において提供され、前記超音波周波数は、約20−30kHzの範囲において提供される、方法。
〔態様33〕
態様32に記載された方法において、
前記超音波波形は、約10−50マイクロメートルの範囲における超音波波形振幅を有して提供され、前記可聴波形は、約0.5−2ミリメートルの範囲における可聴波形振幅を有して提供される、方法。
〔態様34〕
態様33に記載された方法において、
さらに、前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバを通じて延在する内腔を通じて尿路を吸引するステップ及び潅注するステップの少なくとも一つを有する、方法。
〔態様35〕
態様34に記載された方法において、
さらに、可変の周波数及びデューティーサイクルの方形波を備えた超音波波形を電気的にゲートするステップを有する、方法。
〔態様36〕
患者の体の内部の結石を破砕するための砕石器であって、
少なくとも二つの作動モードを有するモータであって、前記モータは、第1波形と第2波形とを生成するように構成される、モータと、
前記第1波形及び前記第2波形を前記結石に伝達するように構成される導波シャフトと、を有し、
前記モータは、前記第1波形及び前記第2波形の少なくとも一つを、前記結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で、前記結石に供給するように構成される、砕石器。
〔態様37〕
患者の体の内部の結石を破砕するための砕石器アセンブリであって、
回転運動を生成するように作動するブラシレスDCモータと、
前記ブラシレスDCモータの前記回転運動を線形波形に変換するように構成される機械的モーションコンバータと、
前記線形波形を前記結石に伝達するように構成される導波シャフトと、を有する、砕石器アセンブリ。
〔態様38〕
態様37に記載された砕石器アセンブリにおいて、
さらに、前記ブラシレスDCモータを少なくとも第1作動モード及び第2作動モードで作動するように構成されるコントローラを有する、砕石器アセンブリ。
〔態様39〕
態様38に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記第1作動モードはオーバーシュートインパルスモードであり、前記第2作動モードは高速回転モードであり、
前記ブラシレスDCモータはロータを有し、
前記オーバーシュートインパルスモードにおいて、インパルストルクは、部分的な回転で前記ロータを動作させることにより前記ブラシレスDCモータにより生成され、
前記高速回転モードにおいて、前記ブラシレスDCモータは、連続的な回転動作で前記ロータを作動させる、砕石器アセンブリ。
〔態様40〕
態様39に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記オーバーシュートインパルスモードにおいて、前記ロータは、前記導波シャフトにトルクを生成するために、少なくとも前記ロータの完全な一回転より小さい一歩手前で作動される、砕石器アセンブリ。
〔態様41〕
態様40に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記オーバーシュートインパルスモードにおいて、前記ロータは、約10度と約30度の間の複数の往復ステップで作動される、砕石器アセンブリ。
〔態様42〕
態様41に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記コントローラは、比例−積分−微分(PID)コントローラであり、前記砕石器アセンブリは、さらに、前記ロータの位置を決定するように構成される位置フィードバックセンサを有し、前記位置フィードバックセンサは、ロータ位置データを前記PIDコントローラに提供するように構成される、砕石器アセンブリ。
〔態様43〕
態様40に記載された砕石器アセンブリにおいて、
さらに、前記ブラシレスDCモータ及び前記機械的モーションコンバータを取り囲むハウジングを有する、砕石器アセンブリ。
〔態様44〕
態様43に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記ハウジングはハンドルであり、前記導波シャフトは前記ハンドルから延在する、砕石器アセンブリ。
〔態様45〕
態様44に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記機械的モーションコンバータは、前記ロータ及び前記ロータに接続される拡張部のうちの一つと接触するカム表面を有するカプラを有する、砕石器アセンブリ。
〔態様46〕
態様45に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記線形波形を、前記結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で、前記結石に供給するように構成される、砕石器アセンブリ。
Claims (46)
- 尿路結石を破砕するための砕石器であって、
超音波周波数を有する超音波波形を生成するように構成される超音波ドライバと、
可聴周波数を有する可聴波形を生成するように構成された可聴ドライバであって、前記可聴ドライバは、前記超音波ドライバに機械的に結合される、可聴ドライバと、
ドライバハウジングであって、前記超音波ドライバと前記可聴ドライバは、前記ドライバハウジング内に配置される、ドライバハウジングと、
少なくとも一つの尿路結石に前記超音波波形及び前記可聴波形を伝達するための導波シャフトであって、前記導波シャフトは、前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバの少なくとも一つにより駆動される、導波シャフトと、を有する、砕石器。 - 請求項1に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、電磁線形ドライバである、砕石器。 - 請求項2に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、ボイスコイルモータ、可動コイル、可動磁石、及びデュアルコイルのうちの一つであり、
前記超音波ドライバは、圧電スタックである、砕石器。 - 請求項2に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、前記少なくとも一つの尿路結石の固有振動数とほぼ等しい可聴周波数で可聴波形を生成するように構成される、砕石器。 - 請求項2に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、前記ドライバハウジング内に直列で配置される、砕石器。 - 請求項5に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバは、近位端部及び遠位端部を有し、
前記可聴ドライバは、近位端部及び遠位端部を有し、
前記超音波ドライバの前記近位端部は、前記可聴ドライバの前記遠位端部に隣接して配置される、砕石器。 - 請求項2に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、様々な周波数で前記可聴波形を提供するように調整可能である、砕石器。 - 請求項7に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、第1周波数、第2周波数、及び第3周波数で前記可聴波形を提供するように調整可能であり、前記第1周波数は約0.3−16Hzの範囲内であり、前記第2周波数は約16−70Hzの範囲内であり、前記第3周波数は約70−200Hzの範囲内であり、前記超音波ドライバは、約20−30kHzの範囲内の超音波周波数で前記超音波波形を提供するように構成される、砕石器。 - 請求項8に記載された砕石器において、
さらに、最大振幅で振動する好ましい超音波周波数を決定するように構成される閉ループフィードバック回路を有する、砕石器。 - 請求項8に記載された砕石器において、
前記導波シャフトは、剛体である、砕石器。 - 請求項8に記載された砕石器において、
前記導波シャフトは、半剛体及び柔軟のいずれかである、砕石器。 - 請求項8に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバは、約10−50マイクロメートルの範囲内の超音波波形振幅を有する前記超音波波形を生成するように構成され、前記可聴ドライバは、約0.5−2ミリメートルの範囲内の可聴波形振幅を有する前記可聴波形を生成するように構成される、砕石器。 - 請求項12に記載された砕石器において、
前記導波シャフトは、前記超音波波形の最大振幅で前記超音波波形を送達するように構成されるシャフト長さを有する、砕石器。 - 請求項13に記載された砕石器において、
前記シャフト長さは、前記超音波波形の超音波半波長単位で提供される、砕石器。 - 請求項6に記載された砕石器において、
さらに、第1バネ及び第2バネを有する、砕石器。 - 請求項2に記載された砕石器において、
前記砕石器は、尿路の吸引及び潅注の少なくとも一つのためのその内部を通る内腔を形成する部分を有する、砕石器。 - 請求項8に記載された砕石器において、
さらに、前記少なくとも一つの尿路結石のサイズを検知するための結石サイズ検知器を有し、
前記結石サイズ検知器は、光学検知器及び超音波エコー検知器の少なくとも一つを有し、
前記砕石器は、前記少なくとも一つの尿路結石の前記サイズに基づいて第1周波数、第2周波数、及び第3周波数の一つで前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを自動的に設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約10ミリメートルより大きい場合、前記砕石器は前記第1周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートルより大きく直径で約10ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第2周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第3周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成される、砕石器。 - 請求項2に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、同軸上に配置される、砕石器。 - 請求項18に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバはその内部にキャビティを形成する部分を有し、前記超音波ドライバは前記可聴ドライバの前記キャビティ内に配置される、砕石器。 - 請求項8に記載された砕石器において、
さらに、前記超音波波形をゲートするように構成される脈動装置を有する、砕石器。 - 尿路結石を破砕するための砕石器であって、
超音波周波数を有する超音波波形を生成するように構成される超音波ドライバと、
可聴周波数を有する可聴波形を生成するように構成された可聴ドライバであって、前記可聴ドライバは前記超音波ドライバに結合される、可聴ドライバと、
少なくとも一つの尿路結石に前記超音波波形及び前記可聴波形を伝達するための導波シャフトであって、前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバの少なくとも一つに結合される、導波シャフトと、有し、
前記可聴波形は、前記少なくとも一つの尿路結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で提供される、砕石器。 - 請求項21に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、電磁線形ドライバであり、前記超音波ドライバは、圧電スタックである、砕石器。 - 請求項22に記載された砕石器において、
ドライバハウジングであって、前記超音波ドライバと前記可聴ドライバは前記ドライバハウジング内に配置される、ドライバハウジングをさらに有し、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、前記ドライバハウジング内に直列で配置され、前記超音波ドライバは近位端部及び遠位端部を有し、前記可聴ドライバは近位端部及び遠位端部を有し、前記超音波ドライバの前記近位端部は、前記可聴ドライバの前記遠位端部に隣接して配置される、砕石器。 - 請求項23に記載された砕石器において、
前記可聴ドライバは、第1周波数、第2周波数、及び第3周波数で前記可聴波形を提供するように調整可能であり、前記第1周波数は約0.3−16Hzの範囲内であり、前記第2周波数は約16−70Hzの範囲内であり、前記第3周波数は約70−200Hzの範囲内であり、前記超音波ドライバは、約20−30kHzの範囲内の超音波周波数で前記超音波波形を提供するように構成される、砕石器。 - 請求項24に記載された砕石器において、
さらに、最大振幅で振動する好ましい超音波周波数を決定するように構成される閉ループフィードバック回路を有する、砕石器。 - 請求項25に記載された砕石器において、
さらに、第1バネ及び第2バネを有する、砕石器。 - 請求項26に記載された砕石器において、
前記砕石器は、尿路の吸引及び潅注の少なくとも一つのためのその内部を通る内腔を形成する部分を有する、砕石器。 - 請求項27に記載された砕石器において、
さらに、前記少なくとも一つの尿路結石のサイズを検知するための結石サイズ検知器を有し、
前記結石サイズ検知器は、光学検知器及び超音波エコー検知器の少なくとも一つを有し、
前記砕石器は、前記少なくとも一つの尿路結石の前記サイズに基づいて第1周波数、第2周波数、及び第3周波数の一つで前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを自
動的に設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約10ミリメートルより大きい場合、前記砕石器は前記第1周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートルより大きく直径で約10ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第2周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成され、
前記少なくとも一つの尿路結石が直径で約2ミリメートル以下である場合、前記砕石器は前記第3周波数で前記可聴波形を提供するように前記可聴ドライバを設定するように構成される、砕石器。 - 請求項22に記載された砕石器において、
前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバは、同軸上に配置され、
前記可聴ドライバはその内部にキャビティを形成する部分を有し、前記超音波ドライバは前記可聴ドライバの前記キャビティ内に配置される、砕石器。 - 尿路結石を破砕する方法であって、
尿路結石のサイズを決定し、型を決定し、又はサイズ及び型の両方を決定するステップと、
可聴波形を生成するための可聴周波数の大きさを選択するステップであって、前記可聴周波数の前記大きさは、前記尿路結石のサイズに基づいて選択される、ステップと、
可聴ドライバを使用して前記可聴波形を生成するステップと、
超音波ドライバを使用して超音波周波数を有する超音波波形を生成するステップと、
前記可聴波形及び前記超音波波形を導波シャフトを介して前記尿路結石に伝達するステップと、を有する方法。 - 請求項30に記載された方法において、
前記可聴周波数の前記大きさは、およそ前記尿路結石の固有振動数で提供される、方法。 - 請求項30に記載された方法において、
前記可聴周波数の前記大きさは、少なくとも低可聴周波数、中可聴周波数、及び高可聴周波数から選択可能であり、前記低可聴周波数は、約0.3−16Hzの範囲において提供され、前記中可聴周波数は、約16−70Hzの範囲において提供され、前記高可聴周波数は、約70−200Hzの範囲において提供され、前記超音波周波数は、約20−30kHzの範囲において提供される、方法。 - 請求項32に記載された方法において、
前記超音波波形は、約10−50マイクロメートルの範囲における超音波波形振幅を有して提供され、前記可聴波形は、約0.5−2ミリメートルの範囲における可聴波形振幅を有して提供される、方法。 - 請求項33に記載された方法において、
さらに、前記超音波ドライバ及び前記可聴ドライバを通じて延在する内腔を通じて尿路を吸引するステップ及び潅注するステップの少なくとも一つを有する、方法。 - 請求項34に記載された方法において、
さらに、可変の周波数及びデューティーサイクルの方形波を備えた超音波波形を電気的にゲートするステップを有する、方法。 - 患者の体の内部の結石を破砕するための砕石器であって、
少なくとも二つの作動モードを有するモータであって、前記モータは、第1波形と第2波形とを生成するように構成される、モータと、
前記第1波形及び前記第2波形を前記結石に伝達するように構成される導波シャフトと、を有し、
前記モータは、前記第1波形及び前記第2波形の少なくとも一つを、前記結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で、前記結石に供給するように構成される、砕石器。 - 患者の体の内部の結石を破砕するための砕石器アセンブリであって、
回転運動を生成するように作動するブラシレスDCモータと、
前記ブラシレスDCモータの前記回転運動を線形波形に変換するように構成される機械的モーションコンバータと、
前記線形波形を前記結石に伝達するように構成される導波シャフトと、を有する、砕石器アセンブリ。 - 請求項37に記載された砕石器アセンブリにおいて、
さらに、前記ブラシレスDCモータを少なくとも第1作動モード及び第2作動モードで作動するように構成されるコントローラを有する、砕石器アセンブリ。 - 請求項38に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記第1作動モードはオーバーシュートインパルスモードであり、前記第2作動モードは高速回転モードであり、
前記ブラシレスDCモータはロータを有し、
前記オーバーシュートインパルスモードにおいて、インパルストルクは、部分的な回転で前記ロータを動作させることにより前記ブラシレスDCモータにより生成され、
前記高速回転モードにおいて、前記ブラシレスDCモータは、連続的な回転動作で前記ロータを作動させる、砕石器アセンブリ。 - 請求項39に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記オーバーシュートインパルスモードにおいて、前記ロータは、前記導波シャフトにトルクを生成するために、少なくとも前記ロータの完全な一回転より小さい一歩手前で作動される、砕石器アセンブリ。 - 請求項40に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記オーバーシュートインパルスモードにおいて、前記ロータは、約10度と約30度の間の複数の往復ステップで作動される、砕石器アセンブリ。 - 請求項41に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記コントローラは、比例−積分−微分(PID)コントローラであり、前記砕石器アセンブリは、さらに、前記ロータの位置を決定するように構成される位置フィードバックセンサを有し、前記位置フィードバックセンサは、ロータ位置データを前記PIDコントローラに提供するように構成される、砕石器アセンブリ。 - 請求項40に記載された砕石器アセンブリにおいて、
さらに、前記ブラシレスDCモータ及び前記機械的モーションコンバータを取り囲むハウジングを有する、砕石器アセンブリ。 - 請求項43に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記ハウジングはハンドルであり、前記導波シャフトは前記ハンドルから延在する、砕石器アセンブリ。 - 請求項44に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記機械的モーションコンバータは、前記ロータ及び前記ロータに接続される拡張部のうちの一つと接触するカム表面を有するカプラを有する、砕石器アセンブリ。 - 請求項45に記載された砕石器アセンブリにおいて、
前記線形波形を、前記結石の固有振動数とほぼ等しい周波数で、前記結石に供給するように構成される、砕石器アセンブリ。
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