JP2023026661A - 調節可能なエネルギーモダリティを有する超音波外科用器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波外科用器具において、コントローラが、超音波ブレードの第1の超音波周波数を測定し、第1の超音波周波数を測定した後に、超音波ブレードの第2の超音波周波数を測定し、超音波ブレードの測定された第1の超音波周波数と第2の超音波周波数との間の周波数パラメータ変化を計算し、超音波ブレードの周波数パラメータ変化を、複数の所定のデータ相関に基づいてブレード温度に相関させ、それによってブレード温度の判定をし、ブレード温度を上限温度に制限するために、超音波エネルギーの少なくとも1つのパワーパラメータを調整する、ように構成されている。超音波外科用器具の顎部は複数のRF電極を備え、複数のRF電極にRFエネルギーが提供される。
【選択図】図1
Description
本願は、2017年5月22日に出願された、米国仮特許出願第62/509,336号、名称「Control Algorithm for Surgical Instrument with Ultrasonic and Electrosurgical Modalities」に対する優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
図1は、外科用器具(12)と、ケーブル(16)を介して結合された発電機(14)と、を含む、外科用システム(10)の一実施例を示す。外科用器具(12)は、近位に位置決めされ、またハンドピースとして称され得る、ハンドルアセンブリ(18)と、遠位に位置決めされたエンドエフェクタ(20)と、それらの間に延在するシャフトアセンブリ(22)と、超音波トランスデューサ(24)と、を有する。エンドエフェクタ(20)は、概して、超音波ブレード(28)に対して枢動可能に接続され、下記でより詳細に考察されるように、開放構成の開放位置から閉鎖構成の閉鎖位置に枢動するように構成されたクランプアーム(26)を含む。超音波ブレード(28)は、超音波ブレード(28)に超音波エネルギーを提供するための音響導波管(図示せず)を介して超音波トランスデューサ(24)と音響的に結合される。加えて、エンドエフェクタ(20)は、臨床医によって所望される際、組織を開放位置又は閉鎖位置のいずれかにおいて接触させるために、それに沿って位置決めされた複数のRF電極(30)を更に含む。発電機(14)は、超音波ブレード(28)及びRF電極(30)に動作可能に接続して、超音波エネルギー及びRFエネルギーを超音波ブレード(28)及びRF電極(30)にそれぞれ提供して、それによって使用される組織を切断及び/又は封止する。
図1を参照すると、発電機(14)は、超音波エネルギー及びRFエネルギーの両方を用いて、外科用器具(12)の組み合わせを駆動する。発電機(14)は、本実施例において外科用器具(12)とは別個に示されているが、代替的に、発電機(14)は、外科用器具(12)と一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。発電機(14)は、概して、発電機(14)の前面パネル(34)上に位置する入力デバイス(32)を含む。入力デバイス(32)は、発電機(32)の動作をプログラムするのに好適な信号を生成する任意の好適なデバイスを有し得る。例えば、動作中、臨床医は、(例えば、発電機内に含有された1つ又は2つ以上のプロセッサによって)入力デバイス(32)を使用して発電機(32)の動作をプログラムするか、又は別様に制御して、発電機(14)の動作(例えば、超音波発電機駆動回路(図示せず)及び/又はRF発電機駆動回路(図示せず)の動作)を制御することができる。
図1に示される本実施例の外科用器具(10)は、複数のエネルギー入力部を含み、このエネルギー入力部は、本明細書では、上部ボタン(36)、下部ボタン(38)、及び側部ボタン(40)とより具体的に呼ばれる。例として、上部ボタン(36)は、発電機(14)を指向して、超音波トランスデューサ(24)に最大超音波エネルギー出力で電力供給するように構成され、一方、下部ボタン(38)は、発電機(14)を指向して、より低い超音波エネルギー出力で超音波トランスデューサ(24)に電力を供給するように構成される。更なる例として、側部ボタン(40)は、発電機(14)を指向して、5つの連続信号、及び5つ、4つ、3つ、2つ、又は1つのパルス信号などのパルスエネルギー出力で超音波トランスデューサ(24)に電力を供給するように構成される。1つ又は2つ以上の実施例では、エネルギー入力部によって指向された特定の駆動信号構成は、制御され、並びに/若しくは発電機(14)及び/又はユーザ電力レベル選択(複数可)におけるEEPROM設定に基づいてもよい。更なる例として、外科用器具(10)は、本明細書に記載されるように、超音波及びRFエネルギーを選択的に方向付けるための2ボタン構成を含んでもよい。2ボタン入力構成を有する器具の様々な例は、本明細書に引用される様々な特許参考文献に記載されている。いずれの場合も、本明細書に記載される発明は、任意の形態の入力部がそのように使用され得る限り、特定の入力ボタン、スイッチなどに不必要に限定されることを意図しないことが理解されるであろう。
図1の超音波ブレード(28)は、概して、組織への超音波エネルギーの初期適用の際、初期の室温で始まりながら、温度は、特に連続的な使用が比較的短時間にわたると、各連続使用で増加する傾向がある。超音波ブレード(28)の温度の増加は、特に超音波エネルギーに関して本明細書に記載されるような外科用システム(10)を動作させる任意の方法において、一般的に組織の封止及び離断に影響する傾向がある。より具体的には、比較的高い温度は、組織の不注意な離断、更に封止の前に非常に急速に組織を封止又は離断させる可能性を増加させる傾向があり、かつ動作中に考慮されない場合がある。かかる影響は、いくつかの組織治療において些細であり得るが、下記のような超音波エネルギーの1つ又は2つ以上の電気的パラメータに対する調節は、超音波エネルギーの組織への連続的な適用におけるより高い一貫性を提供するために、超音波ブレード(28)の温度を制限するように構成される。超音波ブレード(28)に対するかかる温度制限はまた、比較的高い温度によって損傷され得るクランプアーム(26)のクランプパッドの耐用年数を保つように構成される。
以下の実施例は、本明細書の教示を組み合わせるか又は適用することができる、様々な非網羅的な方法に関する。以下の実施例は、本出願における又は本出願の後の出願におけるどの時点でも提示され得る、いずれの請求項の適用範囲をも限定することを目的としたものではないと理解されよう。一切の棄権を意図するものではない。以下の実施例は、単なる例示の目的で与えられるものにすぎない。本明細書の様々な教示は、他の多くの方法で配置及び適用が可能であると考えられる。また、いくつかの変形形態では、以下の実施例において言及される特定の特徴を省略してよいことも考えられる。したがって、本発明者又は本発明者の利益の継承者により、後日、そうである旨が明示的に示されない限り、以下に言及される態様又は特徴のいずれも重要なものとして見なされるべきではない。以下に言及される特徴以外の更なる特徴を含む請求項が本出願において、又は本出願に関連する後の出願において示される場合、それらの更なる特徴は、特許性に関連するいかなる理由によっても追加されたものとして仮定されるべきではない。
本明細書に記載の教示、表現要素、実施形態、実施例などのうちのいずれか1つ又は2つ以上を、本明細書に記載の他の教示、表現要素、実施形態、実施例などのうちのいずれか1つ又は2つ以上と組み合わせることができる点が理解されるべきである。したがって、上記の教示、表現、実施形態、実施例などは、互いに対して独立して考慮されるべきではない。本明細書の教示に照らして、本明細書の教示を組み合わせることができる様々な好適な方法が、当業者には容易に明らかとなろう。かかる修正及び変形形態は、いずれの特許請求の範囲内に含まれることが意図される。
(1) 超音波エネルギーを組織に印加するように構成されている超音波ブレードを有する外科用器具の超音波ブレード温度を制限する方法であって、
(a)前記超音波ブレードの前記温度を上限温度に向かって増加させることと、
(b)前記超音波ブレードにおける所定の周波数パラメータ変化閾値に到達することに応じて、前記超音波エネルギーの少なくとも1つの電力パラメータを調節することと、
(c)前記超音波ブレードの前記温度を前記上限温度に制限することと、を含む、方法。
(2) (a)前記超音波ブレードの第1の超音波周波数を測定することと、
(b)前記第1の超音波周波数を測定した後に、前記超音波ブレードの第2の超音波周波数を測定することと、
(c)前記超音波ブレードの前記測定された第1の超音波周波数と第2の超音波周波数との間の周波数パラメータ変化を計算することと、を更に含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記超音波ブレードの前記第1の超音波周波数が、前記超音波ブレードの初期超音波周波数である、実施態様2に記載の方法。
(4) 前記超音波ブレードの前記周波数パラメータ変化を前記超音波ブレードの前記温度に相関させることを更に含む、実施態様2に記載の方法。
(5) 前記周波数パラメータ変化を相関させることが、前記外科用器具のコントローラ上に記憶された周波数パラメータに対するブレード温度の複数の所定のデータ相関に基づいて、前記超音波ブレードの前記周波数パラメータ変化を前記超音波ブレードの前記温度に相関させることを更に含む、実施態様4に記載の方法。
(7) 前記超音波ブレードの前記温度を制限することが、前記超音波ブレードの前記温度を制限して、それによって組織の離断を阻止することを更に含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 前記超音波ブレードの第3の超音波周波数を測定することを更に含む、実施態様6に記載の方法。
(9) 前記超音波ブレードと係合された組織が封止されていないと判定することを更に含む、実施態様8に記載の方法。
(10) (a)前記超音波ブレードの前記第3の超音波周波数が、前記所定の周波数パラメータ変化閾値に到達したと判定することと、
(b)前記超音波ブレードにおける前記所定の周波数パラメータ変化閾値に到達することに応じて、前記超音波エネルギーの前記少なくとも1つの電力パラメータを更に調節することと、を更に含む、実施態様9に記載の方法。
(b)前記超音波ブレードの前記第3の超音波周波数を再測定することと、を更に含む、実施態様9に記載の方法。
(12) 前記超音波ブレードと係合された組織が封止されていると判定することを更に含む、実施態様8に記載の方法。
(13) 前記超音波ブレードと係合された前記組織が封止されているという前記判定に基づいて、前記超音波エネルギーを停止させることを更に含む、実施態様12に記載の方法。
(14) 前記超音波ブレードの前記温度を制限することが、前記超音波ブレードに抗して組織を圧縮するように構成されているクランプアームへの損傷を阻止することを更に含む、実施態様1に記載の方法。
(15) 前記所定の周波数パラメータ変化閾値を設定することを更に含む、実施態様1に記載の方法。
(a)前記超音波ブレードの第1の超音波周波数を測定することと、
(b)前記第1の超音波周波数を測定した後に、前記超音波ブレードの第2の超音波周波数を測定することと、
(c)前記超音波ブレードの前記測定された第1の超音波周波数と第2の超音波周波数との間の周波数パラメータ変化を計算することと、
(d)前記超音波ブレードの前記周波数パラメータ変化を前記超音波ブレードの前記温度に相関させて、それによって前記超音波ブレードの前記温度を判定することと、を含む、方法。
(17) 前記周波数パラメータ変化を相関させることが、前記外科用器具のコントローラ上に記憶された周波数パラメータに対するブレード温度の複数の所定のデータ相関に基づいて、前記超音波ブレードの前記周波数パラメータ変化を前記超音波ブレードの前記温度に相関させることを更に含む、実施態様16に記載の方法。
(18) 超音波外科用器具であって、
(a)第1の構成から第2の構成に作動するように構成されているエンドエフェクタであって、
(i)組織に超音波エネルギーを選択的に印加するように構成されている超音波ブレードと、
(ii)前記超音波ブレードに対して移動可能に位置決めされており、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動するように構成されている顎部であって、前記開放位置にある前記顎部及び超音波ブレードが、組織を受容するように構成されており、前記閉鎖位置にある前記顎部及び超音波ブレードが、前記組織をクランプするように構成されている、顎部と、を含む、エンドエフェクタと、
(b)前記エンドエフェクタから近位に突出しているシャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリから近位に突出している本体であって、前記超音波ブレードに動作可能に接続されたエネルギー入力部を含む、本体と、
(d)前記超音波ブレードに動作可能に接続されており、かつ前記超音波ブレードの超音波周波数を測定するように構成されているコントローラであって、前記コントローラが、前記超音波ブレードの測定された超音波周波数における変化を前記超音波ブレードのブレード温度と相関させる複数の所定のデータ相関を含むメモリを有し、前記コントローラが、前記所定のデータ相関を、前記超音波ブレードの前記ブレード温度と相関させるように構成されている、コントローラと、を備える、超音波外科用器具。
(19) 前記コントローラが、前記ブレード温度を上限温度に制限するように更に構成されている、実施態様18に記載の超音波外科用器具。
(20) 前記メモリが、所定の周波数パラメータ閾値を更に含み、前記コントローラが、前記超音波エネルギーの少なくとも1つの電力パラメータを調節するように、かつ前記ブレードの前記温度を上限温度に制限するために、前記超音波ブレードの前記測定された超音波周波数を前記所定の周波数パラメータ閾値に制限するように構成されている、実施態様18に記載の超音波外科用器具。
Claims (8)
- 超音波外科用器具であって、
(a)第1の構成から第2の構成に作動するように構成されているエンドエフェクタであって、
(i)組織に超音波エネルギーを選択的に印加するように構成されている超音波ブレードと、
(ii)前記超音波ブレードに対して移動可能に位置決めされており、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動するように構成されている顎部であって、前記開放位置にある前記顎部及び前記超音波ブレードが、前記組織を受容するように構成されており、前記閉鎖位置にある前記顎部及び前記超音波ブレードが、前記組織をクランプするように構成されている、顎部と、を含む、エンドエフェクタと、
(b)前記エンドエフェクタから近位に突出しているシャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリから近位に突出している本体であって、前記超音波ブレードに動作可能に接続されたエネルギー入力部を含む、本体と、
(d)前記超音波ブレードに動作可能に接続されているコントローラであって、前記コントローラが、前記超音波ブレードの測定された超音波周波数における変化を前記超音波ブレードのブレード温度と相関させる複数の所定のデータ相関を含むメモリを有し、前記コントローラが、
前記超音波ブレードの第1の超音波周波数を測定し、
前記第1の超音波周波数を測定した後に、前記超音波ブレードの第2の超音波周波数を測定し、
前記超音波ブレードの測定された前記第1の超音波周波数と前記第2の超音波周波数との間の周波数パラメータ変化を計算し、
前記超音波ブレードの前記周波数パラメータ変化を、前記複数の所定のデータ相関に基づいて前記ブレード温度に相関させ、それによって前記ブレード温度の判定をし、
前記ブレード温度を上限温度に制限するために、前記超音波エネルギーの少なくとも1つのパワーパラメータを調整する、
ように構成されている、コントローラと、を備え、
前記顎部が複数のRF電極を備え、前記複数のRF電極にRFエネルギーが提供される、超音波外科用器具。 - 前記メモリが、所定の周波数パラメータ閾値を更に含み、前記コントローラが、前記超音波エネルギーの少なくとも1つの電力パラメータを調節するように、かつ前記ブレード温度を前記上限温度に制限するために、前記超音波ブレードの前記測定された超音波周波数を前記所定の周波数パラメータ閾値に制限するように構成されている、請求項1に記載の超音波外科用器具。
- 前記複数の所定のデータ相関に基づいて、前記周波数パラメータ変化をリアルタイムで現在のブレード温度に相関させるように構成されている、請求項1に記載の超音波外科用器具。
- 前記現在のブレード温度が、前記上限温度まで増加していない場合、前記周波数パラメータ変化を繰り返し前記現在のブレード温度に相関させるように構成されている、請求項3に記載の超音波外科用器具。
- 少なくとも2つの超音波周波数測定の間の差によって、経時的に超音波周波数の勾配を監視するように更に構成されている、請求項1に記載の超音波外科用器具。
- 前記複数のRF電極は、前記RFエネルギーの低動作温度において、血管を封止する、請求項1に記載の超音波外科用器具。
- 前記第1の構成は開放構成であり、前記第2の構成は閉鎖構成であり、前記顎部は前記開放構成における開放位置から前記閉鎖構成における閉鎖位置に枢動するように構成されている、請求項6に記載の超音波外科用器具。
- 前記超音波ブレードは枢動しない、請求項7に記載の超音波外科用器具。
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