JP5188661B2 - Attenuator for ultrasonic surgical instruments - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に超音波器具における不所望な振動を減衰するための装置に関し、特に、減衰用の構成要素が超音波導波管の内部に備えられている超音波外科装置、超音波伝達ロッド装置等の超音波外科処理用の減衰装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
中空コア型および中実コア型の器具を含む超音波器具は多くの医療的状況における安全で効果的な治療のために使用されている。超音波器具は超音波周波数において外科的エンド−イフェクタに伝達される機械的な振動形態のエネルギーによる有機体組織を切断および/または凝固するために使用できるので、有益な装置である。超音波振動は、適当なエネルギー・レベルにおいて有機体組織に伝達されて、適当なエンド−イフェクタを使用する場合に、組織を切断、切開、または焼灼するために使用できる。このような器具はエンド−イフェクタをトロカール内に通して外科処理部位に到達させる内視鏡または腹腔鏡の処理のような最少の侵襲性の処理における使用に特に適している。
【0003】
超音波振動は、例えば、器具のハンド・ピース内における1個以上の圧電素子または磁気ひずみ(または磁わい)素子により構成できるトランスデューサーを電気的に励起することにより外科的エンド−イフェクタ内に誘発される。このようなトランスデューサー部分により発生された振動は当該トランスデューサー部分から外科的エンド−イフェクタまで延在している超音波導波管を介して外科的エンド−イフェクタに伝達される。
【0004】
音響組立体は、上記の発生装置の周波数に同調されると、その内部に定在波(standing wave)を維持する。この定在波により音響組立体は連続的な様式で拡張および収縮する。しかしながら、超音波エネルギーが音響組立体の中において伝達されると、不所望な横方向の動作が音響組立体の先端部における軸方向(すなわち、前後)の動作を減少させて組立体中に疲労を生じる可能性がある。加えて、音響組立体中における超音波エネルギーの伝達は不要な熱を発生し、これを制御しない場合には、超音波伝達装置を損傷させたり、装置の最適な性能を損なう可能性がある。
【0005】
米国特許第5,810,859号は外科用途における超音波外科器具を開示しており、この場合に、超音波導波管がハブを貫通するピンにより外側シースの中に固定されている。しかしながら、この米国特許第5,810,859号に記載されている装置は分解、洗浄、または再滅菌処理するように構成されていない。
【0006】
洗浄および滅菌処理のための取り外し可能な外側シースを組み込んだ再使用可能な超音波外科器具は、例えば、オハイオ州、シンシナティのEthicon Endo-Surgery社の商標名が「Ethicon Endo-Surgery’s HARMONIC SCALPEL」である装置を使用している。このHARMONIC SCALPELのシステム・ラインは器具のハンド・ピースに取り付けた取り外し可能な外側シースを内蔵する直径が10ミリメートルの再使用可能な超音波外科器具を含む。
【0007】
組立体を介して伝達される不所望な超音波エネルギーを消散または減衰するために最少の軸方向の超音波作用の各位置(すなわち、各節目の位置(nodes))において音響組立体の外周にO−リングのような絶縁用の取付部材を取り付けることができる。例えば、米国特許第5,346,502号および同第5,322,055号はそれぞれ軸部およびブレードを有する作用部材を備えている超音波器具を開示している。各作用部材の軸部は当該軸部をシースから絶縁して不所望な振動を減衰するために軸部における各節目の位置に配置された複数のシリコーン・リングを有している。しかしながら、これらのシリコーン・リングは一部の必要な共鳴超音波エネルギーも消散し、不所望な振動を十分に除去できない。加えて、軸部に沿う種々の位置において廃熱が生じて軸部の表面を加熱する可能性がある。
【0008】
従来の超音波装置も伝達用構成要素とシースとの間の水の層の使用により不所望な振動を減衰できる。例えば、米国特許第5,248,296号はワイヤを囲むシースを有する超音波装置を開示している。このシースとワイヤとの間には、小さい環状の空間部分または通路が形成されている。この通路は水または塩類溶液(saline solution)のような加圧された流体により満たされる。この流体はワイヤの不所望な振動を効果的に減衰できるが、必要とされる長手方向に沿う振動も消散する傾向が一般的にある。加えて、流体の温度が上昇するので、その熱を排除するために流体を循環または排出する必要がある。さらに、特定の超音波装置において上記のような流体の使用が不都合または非実用的になる場合がある。
【0009】
従って、伝達用構成要素の不所望な振動を減衰するための改善された装置が要望されている。それゆえ、流体を使用することなく不所望な振動エネルギーを消散すると共に伝達用構成要素の先端部に所望の超音波エネルギーを伝達することが可能にできれば有益である。また、製造が簡単且つ安価である減衰装置が提供できることも望ましい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、洗浄のために容易に分解が可能であり、その後において多様な用途のために再組立できる超音波外科器具が提供できれば有利である。さらに、外科処理中における器具の組立時間を縮小するために滅菌処理前に組立できる再使用可能な超音波外科器具が提供できれば有利である。さらに、8ミリメートルまたはそれよりも小さいトロカールの中に嵌合するのに十分に小さい寸法を有する容易に組立できる再使用可能な超音波外科器具が提供できれば有利である。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて、本発明は伝達用構成要素の先端部に所望の超音波エネルギーを伝達可能にすると共に伝達用構成要素の不所望または不要な振動を効果的に減衰する内部減衰装置を備えている外科器具または外科装置に関する。この外科器具は減衰用の流体を使用することなく上記の伝達用構成要素に沿う不所望な振動を消散し、当該伝達用構成要素の先端部に必要とされる超音波エネルギーが伝達される際におけるエネルギー損失を最少にする。
【0012】
また、上記の外科器具は不所望な振動を消散するので、高熱点領域(hot spots)が超音波伝達用構成要素に沿って全く生じない。さらに、この外科器具は上記の伝達用構成要素における比較的活性な領域からエネルギーを除去する。この外科器具は構成が簡単であり、経済的に製造できる。また、この外科器具は医療職員が当該器具を迅速、容易、且つ簡便に洗浄および滅菌処理できるようにするために一体化した組立体にすることができる。本発明による超音波外科器具は減衰装置を備えており、この場合に、その減衰用構成要素が超音波導波管の内部に配置されている。
【0013】
本発明による超音波外科装置は第1の端部および第2の端部を有する伝達用構成要素を備えている。この伝達用構成要素はトランスデューサー組立体から超音波振動を受け取って、この超音波振動を上記第1の端部から第2の端部に伝達するように構成されている。内側減衰部材が伝達用構成要素の少なくとも一部分の内側に備えられている。この内側減衰部材は伝達用構成要素の内側に配置されていて、当該減衰部材の全長にわたって伝達用構成要素と接触することにより超音波の伝達中における不所望な振動を減衰するように構成されている。この減衰部材は横方向の振動における少なくとも1個の波腹部(antinode)の近傍において上記の伝達用構成要素に接触できる。
【0014】
本発明の新規な特徴は特許請求の範囲およびその実施態様において特定的に記載されている。しかしながら、本発明自体は、その動作の機構および方法の両方について、その別の目的および利点と共に、以下の図面に基づくその詳細な説明を参考にすることにより最良に理解できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1に示す超音波外科器具18の実施形態において、この外科器具18は超音波導波管20、音響絶縁要素75、外側シース30、取付ハブ40、および分割型シース52のような内部減衰装置を備えている。超音波導波管20はブレード・エンド・イフェクタ22、凹部32、導波管ピンホール23、中空部分21、取付ネジ28を有している。外側シース30は開口部33、シース・ピンホール24、シース・ピン・スロット29、およびハブ係合部分31を有している。取付ハブ40はレンチ・フラット部分46、シース・スロット44およびピン・スロット42を有している。コネクタ・ピン35が導波管ピンホール23およびシース・ピンホール24に係合する。コネクタ・ピン35は締り嵌めまたは、例えば、シリコーンまたはシアノアクリレートのような接着剤により導波管ピンホール23の中に嵌合できる。あるいは、コネクタ・ピン35は導波管ピンホール23の中において摺動できるように寸法付けできる。O−リング25は凹部32の中において超音波導波管20の周囲に嵌合して超音波導波管20を外側シース30から機械的に絶縁するように寸法付けられている。O−リング25および音響絶縁要素75は超音波導波管20を外側シース30の中に支持する。音響絶縁要素75は超音波導波管20の最も先端側の振動の節目において最も効果的に配置されている。音響絶縁要素75は例えば当該音響絶縁要素75を射出成形処理により超音波導波管20上に成形する等の方法により超音波導波管20に固定される。
【0016】
分割型シース52は超音波導波管20の製造の前に中空部分21の内部に配置される。例えば、中空部分21は分割型シース52を受容するための空孔部34を有することができる。分割型シース52は中空部分21をブレード・エンド−イフェクタ22に組立てる前に空孔部34の中に挿入される。ブレード・エンド−イフェクタ22および中空部分21の組立は、例えば、レーザー、溶接、接着、ろう付け、はんだ付け、超音波溶接等のような従来技術において既知の手段により達成できる。
【0017】
図2は図1において示される超音波外科器具18を示している斜視図であり、器具が組立てられた状態になっている。図2において、取付ハブ40は開口状態である。図2において、コネクタ・ピン35は導波管ピンホール23およびシース・ピンホール24の中に配置されている。超音波外科器具18が組立てられている状態において、超音波導波管20は外側シース30の中に配置されており、ブレード・エンド−イフェクタ22が外側シース30の先端部における開口部33から突出している。超音波導波管20はコネクタ・ピン35により外側シース30の中に固定可能であり、コネクタ・ピン35はシース・ピン・スロット29の端部に位置決めされた導波管ピンホール23およびシース・ピンホール24の中に配置されている。超音波外科器具18の超音波ハンド・ピース(図示せず)への取り付けを容易にするために取付ネジ28が超音波導波管20の基端部に配置されている。図2に示すように、シース・ピン・スロット29の幅をコネクタ・ピン35の幅よりも僅かに小さくして、超音波器具18の組立中にコネクタ・ピン35をシース・ピン・スロット29の中に押し込むことが必要になるようにできる。外側シース30は取付ハブ40を外側シース30上において基端側に摺動させることにより超音波導波管20に固定でき、このことにより、シース・ピン・スロット29が狭められ、コネクタ・ピン35がシース・ピンホール24の中に保持されて外側シース30の使用中における離脱が防止できる。閉じた状態において、取付ハブ40はコネクタ・ピン35、シース・ピン・スロット29、導波管ピンホール23、およびシース・ピンホール24を被覆する。さらに、取付ハブ40上のレンチ・フラット部分46は超音波器具18を超音波ハンド・ピース(図示せず)に取り付けるために使用できる。
【0018】
図3は図1において示される超音波外科器具18を示している斜視図であり、器具が組立てられた状態になっている。図3において、取付ハブ40は閉じた状態である。ハブ40とコネクタ・ピン35および外側シース30との間の境界部分をさらに明瞭に示すために、図4において図3における超音波器具18のハブ領域における断面図を拡大して示している。
【0019】
図4は図3における線4−4に沿う拡大断面図である。超音波導波管20は導波管ピンホール23、シース・ピンホール24および取付ハブ40の各ピン・スロット42の中に延在しているコネクタ・ピン35を有して示されている。図4において示されているように、超音波導波管20のハブ係合部分31が取付ハブ40の各シース・スロット44の中に嵌合している。
【0020】
図5において、超音波外科器具18は開口状態において取付ハブ40に対して部分的に組立てられている。図5において、コネクタ・ピン35を導波管ピンホール23から取り外し可能にして外側シース30の超音波導波管20上における位置決めを容易にできる。超音波外科器具18を組立てる場合に、ブレード・エンド−イフェクタ22が外側シース30の先端部における開口部33から突出している状態で、超音波導波管20が外側シース30の中に配置される。その後、コネクタ・ピン35をシース・ピンホール24および導波管ピンホール23の中に挿入できる。コネクタ・ピン35を超音波導波管20および外側シース30の中に挿入した後に、取付ハブ40を外側シース30上において基端側に摺動させて、コネクタ・ピン35をL字形のハブ・スロット47に対して係合できる。その後、コネクタ・ピン35が係止スロット48の中に嵌合するまで取付ハブ40を回転する。図5において、超音波外科器具18はさらにハブ係合部分31、シース・スロット44、およびレンチ・フラット部分46を備えている。ハブ40とコネクタ・ピン35および外側シース30との間の境界部分をさらに明瞭に示すために、図6において図5における超音波外科器具18のハブ領域における断面図を拡大して示している。この場合に、取付ハブ40はコネクタ・ピン35上において閉じた状態で示されている。
【0021】
図6は図5における線6−6に沿う超音波外科器具の取付ハブ部分の拡大した断面図である。超音波導波管20は導波管ピンホール23、シース・ピンホール24、および取付ハブ40の各L字形のピン・スロット47の中に延在しているコネクタ・ピン35を有して示されている。図6において示されるように、導波管30のハブ係合部分31は取付ハブ40の各シース・スロット44の中にそれぞれ係合している。
【0022】
図7乃至図9は本発明による減衰装置の3個の実施形態をそれぞれ示している図である。図7は中心部分からそれぞれ延出している複数のアーム55を有する星形シース54を示している図である。この星形シース54は、例えば、押出および成形等により製造できる。星形シース54は必要とされる超音波の動作を許容すると共に不所望な超音波の動作を消散できる材料により製造する必要がある。星形シース54は例えば、FEPおよびPTFE等のポリマー材料により製造できる。FEPはフッ素化エチレン・プロピレンであり、PTFEはポリテトラフルオロエチレン・ポリマーであり、E.I. Du Pont de Nemours and Companyの商標名をTEFLON(登録商標)とする材料である。
【0023】
図8は分割型シース52の基端部から先端部に延在しているスロット53を有する分割型シース52を示している図である。この分割型シース52は、例えば、押出および成形等により製造できる。分割型シース52は必要とされる超音波の動作を許容すると共に不所望な超音波の動作を消散できる材料により製造する必要がある。分割型シース52は例えば、FEPおよびPTFE等のポリマー材料により製造できる。
【0024】
図9は中心の捩れたワイヤ60から延出している複数のブラシ部分58を有するブラシ型シース56を示している図である。このブラシ型シース56は、例えば、各ブラシ部分58を複数のワイヤ60の間に配置した後に、これらのワイヤ60を捩ってブラシ部分58を保持して配向することにより製造できる。ブラシ型シースのブラシ部分58は必要とされる超音波の動作を許容すると共に不所望な超音波の動作を消散できる材料により製造する必要がある。各ブラシ部分58は例えば、FEPおよびPTFE等のポリマー材料により製造できる。
【0025】
図10の断面は分割型シース52および超音波導波管20の間の関係を示している。分割型シース52の外径は超音波導波管20の内径とほぼ同等またはこれよりも僅かに大きくする必要がある。スロット53は超音波導波管20の中への挿入を容易にするために使用される分割型シース52の弾性特性を可能にする。この隙間嵌めまたは締り嵌めにより、超音波導波管20の長手方向の動作が不所望な横方向の振動を減衰しながら比較的乱れずに進行できる。
【0026】
図11の断面は内部減衰装置用の別の形状の一例を示している図である。各アーム55は超音波導波管20の内径部分に対して低度乃至中程度(の密着度)で接触している。星形シース54を超音波導波管20の中に強く挿入するほど、より大きな減衰作用が得られる。各アーム55が高度に圧縮され過ぎると、必要とされる長手方向の動作の減衰が生じて、熱が生じると共に出力が吸収される。
【0027】
図12の断面は本発明による内部減衰装置用の第3の別の形状を示している図である。各ブラシ58は超音波導波管20の内壁部から支持体の捩れたワイヤ60を経て超音波導波管20の内壁部における別の部分まで延在して示されている。
【0028】
導波管20の中に嵌合している上記の減衰要素の適性は減衰装置が存在している場合および存在していない場合の超音波ブレードにおけるインピーダンスを計測することにより決定できる。オーム単位で計測した場合の実際のインピーダンスは超音波装置を駆動している電圧を供給している電流で割ることにより決定できる。適正に嵌合している減衰要素に相当する許容可能なインピーダンスの範囲は、内部減衰装置が存在している場合に、この内部減衰装置がブレードに対して約0オーム乃至約15オームを賦与する場合に相当すると考えられる。
【0029】
以上において、本発明の好ましい実施形態を図示し説明したが、当該技術分野における熟練者においては、これらの実施形態が例示的な目的のみにより開示されていることが明らかであると理解できる。すなわち、本発明から逸脱することなく多数の変形、変更、および置換が当該技術分野における熟練者において考え出すことが可能である。従って、本発明は本明細書において記載する特許請求の範囲およびその実施態様に定められる範囲および趣旨のみにより制限されると考えるべきである。
【0030】
本発明の実施態様は以下の通りである。
(A)第1の端部および第2の端部を有する超音波伝達ロッド装置において、前記第1の端部から第2の端部に超音波振動を伝達するように構成され、
細長い空孔部と、
前記細長い空孔部の中に配置されている減衰部材とを備えており、当該減衰部材が前記超音波伝達ロッド装置の一部分において当該超音波伝達ロッド装置に対して接触するように構成されている超音波伝達ロッド装置。
(1)さらに、基端部および先端部を有するエンド−イフェクタを備えており、当該エンド−イフェクタが前記超音波伝達ロッド装置から超音波振動を受け取って当該超音波振動を前記エンド−イフェクタの基端部から先端部に伝達するように構成されている実施態様(A)に記載の超音波伝達ロッド装置。
(2)前記エンド−イフェクタの基端部が前記超音波伝達ロッド装置の長手方向の超音波振動における波腹部の近傍に配置されている実施態様(1)に記載の装置。
(3)前記減衰部材が長手方向のスリットを含み、当該長手方向のスリットが前記減衰部材の概ね全長にわたって延在している実施態様(1)に記載の装置。
(4)さらに、前記超音波伝達ロッド装置から半径方向に離間していて当該超音波ロッド装置との間に一定の空間部分を形成している外側シースを備えており、当該外側シースが前記超音波伝達ロッド装置の概ね全長を囲っている実施態様(1)に記載の装置。
(B)超音波外科装置において、
第1の端部および第2の端部を有する伝達用構成要素を備えており、当該伝達用構成要素がトランスデューサー組立体から超音波振動を受け取って当該超音波振動を前記第1の端部から第2の端部に伝達し、さらに、前記伝達用構成要素の少なくとも一部分の内側に配置されている内側減衰部材を備えており、当該内側減衰部材が前記伝達用構成要素の内側に配置されていて、超音波の伝達中に不所望な振動を減衰し、さらに当該減衰部材が横方向の振動における少なくとも1個の波腹部の近傍において前記伝達用構成要素に対して接触している超音波外科装置。
(5)前記減衰部材がチューブであり、当該チューブがこのチューブの長さに沿うスロットを有しており、当該チューブがポリマー材料により形成されている実施態様(B)に記載の超音波外科装置。
【0031】
(6)前記減衰部材が当該減衰部材の中心部分から延出しているアームを有する細長い部材である実施態様(B)に記載の超音波外科装置。
(7)前記減衰部材が当該減衰部材の中心部分から延出しているブラシ部分を有する細長い部材である実施態様(B)に記載の超音波外科装置。
(8)前記減衰部材がポリマー材料により形成されている実施態様(6)に記載の超音波外科装置。
(9)前記減衰部材がFEPにより形成されている実施態様(6)に記載の超音波外科装置。
(10)前記減衰部材がTEFLONにより形成されている実施態様(6)に記載の超音波外科装置。
【0032】
(11)前記減衰部材の一部分がポリマー材料により形成されている実施態様(7)に記載の超音波外科装置。
(12)前記減衰部材の一部分がFEPにより形成されている実施態様(7)に記載の超音波外科装置。
(13)前記減衰部材の一部分がTEFLONにより形成されている実施態様(7)に記載の超音波外科装置。
(14)前記中心部分が捩れたワイヤとして形成されている実施態様(7)に記載の超音波外科装置。
(C)第1の端部および第2の端部を有する超音波伝達ロッド装置において、前記第1の端部から第2の端部に超音波振動を伝達するように構成され、
細長い空孔部と、
前記細長い空孔部の中に配置されている減衰部材とを備えており、当該減衰部材が前記超音波伝達ロッド装置の一部分において当該超音波伝達ロッド装置に対して接触するように構成され、さらに、
前記減衰部材が前記超音波伝達ロッド装置に沿う不所望な振動を吸収するように構成され、
前記細長い空孔部が流体の通路を形成しない超音波伝達ロッド装置。
(15)前記減衰部材がチューブであり、当該チューブがこのチューブの長さに沿うスロットを有しており、当該チューブがポリマー材料により形成されている実施態様(C)に記載の超音波伝達ロッド装置。
(16)前記減衰部材が当該減衰部材の中心部分から延出しているアームを有する細長い部材である実施態様(C)に記載の超音波伝達ロッド装置。
(17)前記減衰部材が当該減衰部材の中心部分から延出しているブラシ部分を有する細長い部材である実施態様(C)に記載の超音波伝達ロッド装置。
【0033】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、洗浄のために容易に分解可能であり、その後における多様な用途に対応して再組立できる超音波外科器具が提供できる。さらに、外科処理中における器具の組立時間を縮小するために滅菌処理前に組立できる再使用可能な超音波外科器具が提供できる。さらに、8ミリメートルまたはそれよりも小さいトロカールの中に嵌合するのに十分に小さい寸法を有する容易に組立できる再使用可能な超音波外科器具が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による超音波外科器具を示している分解斜視図である。
【図2】図1において示される超音波外科器具を示している斜視図であり、器具が組立てられていて、取付ハブが開口状態になっている図である。
【図3】図1において示される超音波外科器具を示している斜視図であり、器具が組立てられていて、取付ハブが閉じた状態になっている図である。
【図4】図3において示される取付ハブの線4−4に沿う拡大断面図である。
【図5】本発明による超音波外科器具を示している斜視図であり、器具が組立てられていて、取付ハブが開口状態になっている図である。
【図6】図5において示される超音波外科器具の取付ハブ部分における線6−6に沿う拡大断面図であり、この場合に、取付ハブは閉じた状態になっている図である。
【図7】本発明による内部減衰装置の星形シースの実施形態を示している斜視図である。
【図8】本発明による内部減衰装置の分割型シースの実施形態を示している斜視図である。
【図9】本発明による内部減衰装置のブラシ型シース(quill-sheath)の実施形態を示している斜視図である。
【図10】本発明による分割型シースの減衰装置を含む図3において示される超音波外科器具の線10−10に沿う断面図である。
【図11】本発明による星形シースの減衰装置を含む図3において示される超音波外科器具の線11−11に沿う断面図である。
【図12】本発明によるブラシ型シースの減衰装置を含む図3において示される超音波外科器具の線12−12に沿う断面図である。
【符号の説明】
18 超音波外科器具
20 超音波導波管
30 外側シース
40 取付ハブ
52 内部減衰装置(分割型シース)
75 音響絶縁要素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates generally to an apparatus for attenuating unwanted vibrations in an ultrasonic instrument, and in particular, an ultrasonic surgical apparatus and an ultrasonic transmission rod apparatus in which an attenuation component is provided inside an ultrasonic waveguide. The present invention relates to an attenuation device for ultrasonic surgical processing.
[0002]
[Prior art]
Ultrasound instruments, including hollow core and solid core instruments, are used for safe and effective treatment in many medical situations. Ultrasonic instruments are valuable devices because they can be used to cut and / or coagulate organic tissue with mechanical vibrational forms of energy transmitted to a surgical end-effector at ultrasonic frequencies. The ultrasonic vibrations are transmitted to the organism tissue at an appropriate energy level and can be used to cut, incise, or cauterize the tissue when using an appropriate end-effector. Such an instrument is particularly suitable for use in minimally invasive procedures such as endoscopic or laparoscopic procedures that pass an end-effector through a trocar to a surgical site.
[0003]
Ultrasonic vibrations are induced in a surgical end-effector by electrically exciting a transducer that can be comprised of, for example, one or more piezoelectric or magnetostrictive (or magnetostrictive) elements in an instrument hand piece. Is done. Vibration generated by such a transducer portion is transmitted to the surgical end-effector via an ultrasonic waveguide that extends from the transducer portion to the surgical end-effector.
[0004]
When the acoustic assembly is tuned to the frequency of the generator described above, it maintains a standing wave therein. This standing wave causes the acoustic assembly to expand and contract in a continuous manner. However, when ultrasonic energy is transmitted through the acoustic assembly, undesired lateral motion reduces axial (ie, back and forth) motion at the distal end of the acoustic assembly and causes fatigue in the assembly. May occur. In addition, the transmission of ultrasonic energy in the acoustic assembly generates unnecessary heat that, if not controlled, can damage the ultrasonic transmission device or impair the optimal performance of the device.
[0005]
U.S. Pat. No. 5,810,859 discloses an ultrasonic surgical instrument in surgical applications, where the ultrasonic waveguide is secured within the outer sheath by a pin that passes through the hub. However, the device described in US Pat. No. 5,810,859 is not configured for disassembly, cleaning, or re-sterilization.
[0006]
A reusable ultrasonic surgical instrument incorporating a removable outer sheath for cleaning and sterilization is, for example, Ethicon Endo-Surgery's HARMONIC SCALPEL, trade name of Ethicon Endo-Surgery, Cincinnati, Ohio A certain device is used. The HARMONIC SCALPEL system line includes a 10 mm diameter reusable ultrasonic surgical instrument containing a removable outer sheath attached to the instrument hand piece.
[0007]
At the outer periphery of the acoustic assembly at each axial position of ultrasonic action (ie, nodes) to dissipate or attenuate unwanted ultrasonic energy transmitted through the assembly An insulating mounting member such as an O-ring can be mounted. For example, U.S. Pat. Nos. 5,346,502 and 5,322,055 each disclose an ultrasonic instrument comprising a working member having a shank and a blade. The shaft portion of each working member has a plurality of silicone rings disposed at the positions of the nodes in the shaft portion to insulate the shaft portion from the sheath and damp unwanted vibrations. However, these silicone rings also dissipate some of the necessary resonant ultrasonic energy and cannot fully remove unwanted vibrations. In addition, waste heat may be generated at various positions along the shaft portion to heat the surface of the shaft portion.
[0008]
Conventional ultrasonic devices can also dampen unwanted vibrations by using a layer of water between the transmission component and the sheath. For example, US Pat. No. 5,248,296 discloses an ultrasound device having a sheath surrounding a wire. A small annular space or passage is formed between the sheath and the wire. This passage is filled with a pressurized fluid such as water or a saline solution. While this fluid can effectively damp unwanted vibrations in the wire, it generally tends to dissipate the required longitudinal vibration. In addition, as the temperature of the fluid rises, it is necessary to circulate or exhaust the fluid in order to remove its heat. Furthermore, the use of fluids as described above may be inconvenient or impractical in certain ultrasonic devices.
[0009]
Accordingly, there is a need for an improved apparatus for dampening unwanted vibrations in transmission components. Therefore, it would be beneficial to be able to dissipate unwanted vibrational energy without using fluid and to transmit the desired ultrasonic energy to the tip of the transmitting component. It would also be desirable to be able to provide an attenuation device that is simple and inexpensive to manufacture.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
It would therefore be advantageous to provide an ultrasonic surgical instrument that can be easily disassembled for cleaning and then reassembled for a variety of applications. Furthermore, it would be advantageous to provide a reusable ultrasonic surgical instrument that can be assembled prior to sterilization to reduce instrument assembly time during the surgical procedure. In addition, it would be advantageous to provide an easily reusable ultrasonic surgical instrument having dimensions sufficiently small to fit within a trocar of 8 millimeters or smaller.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above, the present invention includes an internal attenuation device that enables desired ultrasonic energy to be transmitted to the distal end of the transmission component and effectively attenuates unwanted or unnecessary vibration of the transmission component. Relates to a surgical instrument or surgical device. This surgical instrument dissipates undesired vibrations along the transmission component without the use of damping fluid and transmits the required ultrasonic energy to the distal end of the transmission component. Minimize energy loss in
[0012]
Also, the surgical instruments described above dissipate unwanted vibrations, so that no hot spots occur along the ultrasound transmission component. In addition, the surgical instrument removes energy from the relatively active area of the transmission component. This surgical instrument is simple in construction and can be manufactured economically. The surgical instrument can also be an integrated assembly so that medical personnel can quickly and easily clean and sterilize the instrument. The ultrasonic surgical instrument according to the invention comprises an attenuation device, in which case the attenuation component is arranged inside the ultrasonic waveguide.
[0013]
An ultrasonic surgical device according to the present invention includes a transmission component having a first end and a second end. The transmitting component is configured to receive ultrasonic vibrations from the transducer assembly and transmit the ultrasonic vibrations from the first end to the second end. An inner damping member is provided inside at least a portion of the transmission component. The inner damping member is disposed inside the transmission component and is configured to attenuate unwanted vibration during transmission of ultrasonic waves by contacting the transmission component over the entire length of the damping member. Yes. The damping member can contact the transmission component in the vicinity of at least one antinode in lateral vibration.
[0014]
The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims and embodiments thereof. However, the present invention itself, together with its other objects and advantages, may be best understood with reference to the following detailed description based on the following drawings, both as to its mechanism of operation and method.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the embodiment of the ultrasonic
[0016]
The split-
[0017]
FIG. 2 is a perspective view showing the ultrasonic
[0018]
FIG. 3 is a perspective view showing the ultrasonic
[0019]
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. The
[0020]
In FIG. 5, the ultrasonic
[0021]
6 is an enlarged cross-sectional view of the mounting hub portion of the ultrasonic surgical instrument taken along line 6-6 in FIG. The
[0022]
7 to 9 are diagrams showing three embodiments of the damping device according to the present invention, respectively. FIG. 7 is a view showing a star-shaped
[0023]
FIG. 8 is a view showing the split-
[0024]
FIG. 9 shows a brush-
[0025]
The cross section of FIG. 10 shows the relationship between the
[0026]
The cross section of FIG. 11 shows an example of another shape for the internal damping device. Each
[0027]
The cross section of FIG. 12 shows a third alternative shape for the internal damping device according to the invention. Each
[0028]
The suitability of the above-described attenuation element fitted in the
[0029]
While preferred embodiments of the invention have been illustrated and described above, it will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are disclosed for illustrative purposes only. That is, many variations, modifications, and substitutions can be devised by those skilled in the art without departing from the invention. Accordingly, the present invention should be considered as limited only by the scope and spirit of the appended claims and the embodiments described herein.
[0030]
Embodiments of the present invention are as follows.
(A) In an ultrasonic transmission rod device having a first end and a second end, the ultrasonic transmission rod device is configured to transmit ultrasonic vibration from the first end to the second end,
An elongated hole,
And an attenuation member disposed in the elongated hole, the attenuation member being configured to contact the ultrasonic transmission rod device in a part of the ultrasonic transmission rod device. Ultrasonic transmission rod device.
(1) Further, an end-effector having a base end portion and a tip end portion is provided, and the end-effector receives ultrasonic vibration from the ultrasonic transmission rod device and transmits the ultrasonic vibration to the base of the end-effector. Constructed to transmit from end to tipEmbodiment (A)An ultrasonic transmission rod device according to claim 1.
(2) The device according to the embodiment (1), wherein a base end portion of the end-effector is disposed in the vicinity of an antinode portion in ultrasonic vibration in a longitudinal direction of the ultrasonic transmission rod device.
(3) The apparatus according to the embodiment (1), wherein the damping member includes a longitudinal slit, and the longitudinal slit extends over substantially the entire length of the damping member.
(4) Furthermore, an outer sheath is provided that is spaced apart from the ultrasonic transmission rod device in the radial direction and forms a constant space with the ultrasonic rod device, and the outer sheath The device according to embodiment (1), which encloses substantially the entire length of the sonic transmission rod device.
(B) In an ultrasonic surgical device,
A transmission component having a first end and a second end, wherein the transmission component receives ultrasonic vibration from a transducer assembly and transmits the ultrasonic vibration to the first end. To the second end and further includes an inner damping member disposed inside at least a portion of the transmission component, the inner damping member being disposed inside the transmission component. An ultrasonic wave that attenuates unwanted vibration during transmission of ultrasonic waves, and further, the damping member is in contact with the transmitting component in the vicinity of at least one antinode in the lateral vibration Surgical equipment.
(5) The damping member is a tube, the tube has a slot along the length of the tube, and the tube is formed of a polymer material.Embodiment (B)The ultrasonic surgical apparatus according to 1.
[0031]
(6) The attenuation member is an elongated member having an arm extending from a central portion of the attenuation member.Embodiment (B)The ultrasonic surgical apparatus according to 1.
(7) The attenuation member is an elongated member having a brush portion extending from a central portion of the attenuation member.Embodiment (B)The ultrasonic surgical apparatus according to 1.
(8) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (6), wherein the attenuation member is made of a polymer material.
(9) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (6), wherein the attenuation member is formed of FEP.
(10) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (6), wherein the attenuation member is formed of TEFLON.
[0032]
(11) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (7), wherein a part of the attenuation member is formed of a polymer material.
(12) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (7), wherein a part of the attenuation member is formed by FEP.
(13) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (7), wherein a part of the attenuation member is formed of TEFLON.
(14) The ultrasonic surgical apparatus according to the embodiment (7), wherein the central portion is formed as a twisted wire.
(C) In an ultrasonic transmission rod device having a first end and a second end, the ultrasonic transmission rod device is configured to transmit ultrasonic vibration from the first end to the second end,
An elongated hole,
A damping member disposed in the elongated cavity, the damping member configured to contact the ultrasonic transmission rod device at a portion of the ultrasonic transmission rod device; and ,
The damping member is configured to absorb undesired vibrations along the ultrasonic transmission rod device;
An ultrasonic transmission rod device in which the elongated hole portion does not form a fluid passage.
(15) The damping member is a tube, the tube has a slot along the length of the tube, and the tube is formed of a polymer material.Embodiment (C)An ultrasonic transmission rod device according to claim 1.
(16) The damping member is an elongated member having an arm extending from a central portion of the damping member.Embodiment (C)An ultrasonic transmission rod device according to claim 1.
(17) The damping member is an elongated member having a brush portion extending from a central portion of the damping member.Embodiment (C)An ultrasonic transmission rod device according to claim 1.
[0033]
【Effect of the invention】
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic surgical instrument that can be easily disassembled for cleaning and can be reassembled for various uses thereafter. In addition, a reusable ultrasonic surgical instrument can be provided that can be assembled prior to sterilization to reduce instrument assembly time during the surgical procedure. In addition, a reusable ultrasonic surgical instrument that can be easily assembled having dimensions small enough to fit into a trocar of 8 millimeters or smaller can be provided.
[Brief description of the drawings]
1 is an exploded perspective view showing an ultrasonic surgical instrument according to the present invention; FIG.
2 is a perspective view of the ultrasonic surgical instrument shown in FIG. 1, with the instrument assembled and the mounting hub open. FIG.
3 is a perspective view showing the ultrasonic surgical instrument shown in FIG. 1 with the instrument assembled and the mounting hub closed. FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view of the mounting hub shown in FIG. 3 taken along line 4-4.
FIG. 5 is a perspective view showing an ultrasonic surgical instrument according to the present invention with the instrument assembled and the mounting hub open.
6 is an enlarged cross-sectional view taken along line 6-6 in the mounting hub portion of the ultrasonic surgical instrument shown in FIG. 5, wherein the mounting hub is in a closed state.
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of a star sheath of an internal damping device according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of a split sheath of the internal damping device according to the present invention.
FIG. 9 is a perspective view illustrating an embodiment of a brush-sheath of an internal damping device according to the present invention.
10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 of the ultrasonic surgical instrument shown in FIG. 3 including a split sheath attenuation device according to the present invention.
11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 of the ultrasonic surgical instrument shown in FIG. 3 including a star sheath attenuation device in accordance with the present invention.
12 is a cross-sectional view taken along line 12-12 of the ultrasonic surgical instrument shown in FIG. 3 including a brush sheath attenuation device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
18 Ultrasonic surgical instrument
20 Ultrasonic wave guide
30 Outer sheath
40 Mounting hub
52 Internal damping device (split sheath)
75 Sound insulation elements
Claims (10)
前記超音波伝達ロッド装置は、超音波振動を伝達するための中空部分であって、細長い空孔部を備える中空部分を有し、
前記超音波外科装置は、
前記細長い空孔部の中に配置されている減衰部材をさらに備え、
前記減衰部材が前記超音波伝達ロッド装置の一部分において前記中空部分に対して接触するように構成されている、超音波外科装置。 Ultrasound surgery having an ultrasonic transmission rod device having a first end and a second end and configured to transmit ultrasonic vibrations from the first end to the second end In the device
The ultrasonic transmission rod device is a hollow portion for transmitting ultrasonic vibration, and has a hollow portion having an elongated hole portion,
The ultrasonic surgical device comprises:
Further comprising a damping member disposed within said elongated cavity,
An ultrasonic surgical device , wherein the attenuation member is configured to contact the hollow portion at a portion of the ultrasonic transmission rod device .
前記超音波伝達ロッド装置から半径方向に離間していて当該超音波ロッド装置との間に空間部分を形成している外側シースを備えており、当該外側シースが前記超音波伝達ロッド装置の概ね全長を囲っている、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to claim 1,
An outer sheath that is radially spaced from the ultrasonic transmission rod device and forms a space portion with the ultrasonic rod device, the outer sheath being substantially the entire length of the ultrasonic transmission rod device; Surrounding, ultrasonic surgical device .
前記減衰部材がチューブであり、当該チューブがこのチューブの長さに沿うスロットを有している、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to claim 1 or 2,
An ultrasonic surgical apparatus wherein the attenuation member is a tube and the tube has a slot along the length of the tube.
前記減衰部材が当該減衰部材の中心部分から延出しているアームを有する細長い部材である、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to claim 1 or 2,
An ultrasonic surgical apparatus wherein the attenuation member is an elongated member having an arm extending from a central portion of the attenuation member.
前記減衰部材が当該減衰部材の中心部分から延出しているブラシ部分を有する細長い部材である、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to claim 1 or 2,
An ultrasonic surgical apparatus wherein the attenuation member is an elongated member having a brush portion extending from a central portion of the attenuation member.
前記減衰部材がポリマー材料により形成されている、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An ultrasonic surgical apparatus , wherein the attenuation member is formed of a polymer material.
前記減衰部材がFEPにより形成されている、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An ultrasonic surgical apparatus , wherein the attenuation member is formed of FEP.
前記減衰部材がTEFLONにより形成されている、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An ultrasonic surgical apparatus in which the attenuation member is formed of TEFLON.
前記減衰部材は横方向の振動における少なくとも1個の波腹部の近傍において前記超音波伝達ロッド装置に接触する、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The ultrasonic surgical device , wherein the damping member contacts the ultrasonic transmission rod device in the vicinity of at least one anti-node in lateral vibration.
前記減衰部材は前記超音波伝達ロッド装置に沿う超音波の不所望な振動を減衰するように構成されている、超音波外科装置。The ultrasonic surgical apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The ultrasonic surgical device , wherein the damping member is configured to attenuate unwanted ultrasonic vibrations along the ultrasonic transmission rod device .
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