JPH03501700A - 超音波切断チップ集成体 - Google Patents
超音波切断チップ集成体Info
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- JPH03501700A JPH03501700A JP1511772A JP51177289A JPH03501700A JP H03501700 A JPH03501700 A JP H03501700A JP 1511772 A JP1511772 A JP 1511772A JP 51177289 A JP51177289 A JP 51177289A JP H03501700 A JPH03501700 A JP H03501700A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波外科用切断器具に関し、さらに詳しくはその切断チップ集成体
に関する。また、本発明は、工具またはチューブをそれらの超音波遷移ホーンか
ら取り外し可能なまたは分離可能な超音波切断チップ集成体に関する。
超音波エネルギーを種々の用途のために効果的に使用する装置は、いくつかの種
々の技術分野においてよく知られている。不必要な組織を有意な精度および安全
性を保って破砕し、かつ除去するために使用される超音波振動外科用装置が適用
された結果、いくつかの貴重な外科処置が開発されてきた。したがって、人体か
ら組織を破砕して手術により除去するために、超音波吸引装置を使用することが
よく知られるようになった。外科用吸引技術は、当初、例えば米国特許第3.5
89.3H号明細書に示されているように、白内障組織を破砕しかつ除去するた
めに適用された。(前記米国特許およびこの明細書に記載のその他の文献の各々
は、それら全体をこの明細書中に引用加入する。)このような技術は、その後神
経外科およびその他の外科専門の分野に十分な成功を収めて適用された。これら
の分野において、組織を層毎に精密に制御して選択的に除去するための手で保持
する小さい装置を介して超音波技術を適用することが可能であることが判明した
。
この技術分野において知られている幾つかの装置は、約20〜30KHzから約
40〜50Hzに達する周波数においてほぼ一定の振幅を有する連続した振動を
特徴として発生する。米国特許第3.589.163号明細書には、白内障の除
去に使用するために特に適応したこのような一つの装置が記載され、一方、米国
特許第4.068.557号明細書には、血液と混合した極めて柔軟な弾性組織
を除去するために好適な装置が記載されている。このような装置は、外科医が組
織を破砕しかつ除去することを望むときに連続して作動し、かつ一般に外科医に
容易に接近可能な足踏スイッチを制御することにより作動する。
別の超音波外科用器具は、ムリ−(Murry)らに発行された米国特許第L9
90.452号明細書に開示されている。
この特許明細書には、円錐形または指数型の局部集中装置用の一体のまたは2個
のろう付けされたチップが開示されている。スパナで締め付けるためのチップナ
ツトの後はど機械仕上げされる両側の平坦な部分は、直角の切欠部である。これ
らの直角の切欠部のために手動器具(handpiece)に付加的な荷重がか
かり、かつ付加的なキャビテーションによる気泡が発生する。さらに、ろう付け
が製造方法にコスト高の工程を加えるのみでなく、また銅および銀の含有量が患
者の生きている組織に有害な作用をおよぼすことがある。そのほかに、この器具
の大きい剛性のナツトは良好な首尾一貫した低いインピーダンスの音響結合をさ
らに困難にする。
ある制限が生じ、特に、有害な組織および特に堅い組織、例えば白内障を完全に
かつ効果的に乳化しかつ除去することを保証すると共に隣接する健全な組織の損
傷を最小限にとどめることが、依然として十分にかつ事実上達成されていない。
従来技術の超音波外科用切断または乳化用器具の多くは、それらを振動させるた
めに供給された動力を効果的に使用せず、かつ製造コストが高くなることが判明
した。さらに、ある器具の設計は、外科医が手術部位における外科処置を容易に
観察し、かつ外科処置の各々の間に振動工具を正確にかつ首尾一貫して手操作す
ることができるようになっていない。したがって、超音波切断チップ集成体の設
計を改良することが必要にしたがって、本発明の主な目的は、超音波変換器を有
する超音波外科用切断器具用の改良された超音波切断チップ集成体を提供するこ
とにある。
本発明のさらに一つの目的は、実用上使い棄て可能であるために製造コストがよ
り安い超音波切断チップ集成体を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、チップのキャビテーションによる浸食を最小限にと
どめ、かつそれにより手術部位、例えば眼球内の金属微粒の付着をも最小限にと
どめる改良された切断チップ集成体の設計を提供することにある。
本発明の別の一つの目的は、外科除去処置に悪影響をおよぼさないで、白内障の
除去処置において角掌膜の火傷および乱視を生ずることがある隣接組織の加熱を
減少させる改良された切断チップ集成体を提供することにある。
本発明のさらに一つの目的は、外科処置、例えば白内障除去処置に視覚的な支障
を与えるキャビテーションによる気泡の発生を最小限にとどめる改良された切断
チップ集成体の設計を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、工具チップの端部の振動を発生させるために必要な
動力を減少させる改良された切断チップ集成体の設計を提供することにある。
本発明の別の一つの目的は、隣接する健全な組織が超音波エネルギーに暴露され
ることを減少させる改良された切断チップ集成体の設計を提供することにある。
本発明のさらに一つの目的は、切断チップのためにさらに良好な流体シールを生
ずる改良された切断チップ集成体構造を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、より大きい張力および加速度を取り扱う改良された
切断チップ集成体の設計を提供することにある。
本発明の別の一つの目的は、改良された音響利得の変動および安定性を有する切
断チップ集成体を提供することにある。
本発明のさらに一つの目的は、改良された乳化力を発生する改良された超音波切
断チップ集成体を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、隣接する健全な組織の損傷をより少なくして、より
堅い組織、例えば白内障の水晶体の組織に対する組織切除を遂行可能ならI、め
る超音波切断チップ集成体を提供することにある。
本発明のさらに一つの目的は、製造する場合に低コスト金属成形技術が使用され
、かつより小さい入力に対してより高い行程を効率的に提供できる切断チップ集
成体を提供することにある。
本発明のその他の目的および利点は、当業者には添付図面に関する以下の説明か
らさらに明らかであろう。
図面の簡単な説明
第1図は本発明の第1実施例の分解斜視図、第2図は第1図の実施例の長手方向
横断面図、第3図は第1図の実施例の止めナツトおよびチューブの長手方向横断
面図、
第4図は第3図の止めナツトおよびチューブの端面図、第5図は本発明の第1チ
ューブの設計の立面図、第6図は第5図のチューブの端面図、
第7図は本発明の第2チューブの設計の立面図、第8図は第7図のチューブの端
面図、
第9図は本発明の第2実施例の分解斜視図、第10図は第9図の実施例の長手方
向横断面図、第11図は第10図を11−11線に沿って裁った横断面図、
第12図は一緒に組み立てられた状態で示した第9図の実施例の止めナツトおよ
びチューブの横断面図、第13図は第12図の組み立てられた止めナツトおよび
チューブの端面図、
第14図は本発明の第3実施例の分解斜視図、第15図は第14図の実施例の長
手方向横断面図、第16図は分離して示した第14図の集成体の一体に組み合わ
せたナツトおよびチューブ部材の拡大横断面図、第17図は図示した実施例のい
ずれか一つの実施例のホーンに対して止めナツトを締め付けるためのスパナの平
面図、
第18図は第17図のスパナの右側端面図、第19図は第9図ないし第13図の
超音波切断チップ集成体を使用した超音波外科用試料切断器具の部分側面図であ
る。
好適な実施例の詳細な説明
第1図ないし第4図について述べると、一般に任意の超音波外科用切断器具、す
なわち手動器具に適応可能な超音波切断チップ集成体の全体を符号30で示しで
ある。
超音波切断チップ集成体30は、第19図に関する後述する説明からさらに明ら
かになる超音波外科用切断器具、すなわち手動器具の超音波変換器に作用する関
係に結合可能な遷移ホーン32を含む。前記変換器は、高周波電気エネルギーを
手術部位に伝達される高周波の機械的な振動に変換する。例えば、公開番号WO
37705793号で公開された「超音波外科破砕方法および装置」と題する国
際出願PCT/US87100B98号を参照されたい。この集成体は、さらに
、第1図に最も明瞭に示したように、ホーン32から分離可能な全体を符号34
で示した薄肉の細長い振動伝達チューブを含む。全体を符号36で示した止めナ
ツトが、チューブ34の近位端部38および遷移ホーン32を一緒に保持するた
めに所定の位置にねじ込まれ、それにより超音波変換器からの超音波振動をチュ
ーブ34に効率的に伝達し、かつチューブ34の遠位端部40から手術部位にお
ける組織に発出することができるようになっている。
ホーン32は、その遠位端部においてその外面に形成されたねじを切った部分4
4を有している。止めナツト36は、同様に、その近位端部において第2図に最
も明瞭に示したような内側ねじ46を有している。内側ねじ46は、ホーンのね
じを切った部分44にねじ込まれるようになっている。チューブ34は、その近
位端部において環状フランジ50および該フランジから外方に延びた三つの等間
隔室きに形成されたタブ52を有している。
止めナツト36は、強度を付与し、改良された製造上の寸法精度、最適の仕上げ
、生物学的適合性が得られ、かつ工具コスト低減のために、3AL−2,5Vま
たは6AL−4Vチタンナツトから構成されることが好ましく、かつチタンの中
実片または管状片から機械仕上げすることができる。止めナツト36は、長手方
向に貫通して延びる開口部54を有し、かつ第2図に最も明瞭に示したように環
状フランジ50がチューブ34の環状の内側肩部56と係合するまで、チューブ
34の遠位端部40が開口部54から突出することが好ましい。肩部56は、タ
ブ52の外径よりも僅かに小さく形成されており、それによりチューブ34をナ
ツト36にさらに強固に保持し、かつ遷移ホーン32に取り付ける間に分離しな
いように締りばめがなされる。
図から理解できるように、集成体30は、チューブ34の壁部が止めナツト36
と最小限で接触1−1それにより細幅リボン状の腐食を最小限にとどめることが
でき、かつチューブ34の長く延びる部分の長さを使用できるように設計されて
いる。第3図について述べると、ナツト36は、符号57a、57b、57c、
57d、57e。
57fおよび50gでそれぞれ示した0、30インチ、0.240インチ、0.
140インチ、0.055インチ、0.050インチ、0.025インチおよび
0. 010インチの長さ、符号58aおよび58bて示した45″′の角度、
符号58cで示した6” 27’ 30’の角度、符号59で示した0、015
インチの幅、第4図において符号61aおよび61bで示した0゜015インチ
および0.030インチの幅、ならびに符号62a。
62b、62c、62dおよび62eで示した0、095インチ、0.054イ
ンチ、0.150インチ、03002インチおよび0.115インチの直径を有
している。
チューブ34の遠位チップ40は、超音波エネルギーを手術部位に効果的に伝達
する形状に形成されており、かつ例示したように平坦な90@の角度を有するこ
とが好ましいが、別の態様として湾曲した形状または所定角度に切断された形状
または任意のその他の好適な形状に形成することができる。例えば、米国特許第
3,990.452号明細書を参照されたい。遠位チップそれ自体は薄肉の非常
に鋭利な切刃を形成している。チューブ34は、その単価および重量を最小限に
とどめ、その仕上げを最適化し、より大きい強度を付与し、かつ設計上の融通性
を持たせるために、ステンレス鋼で形成されることが好ましい。チューブ34は
中空であり、それにより長手方向の流路63を形成して、第19図について後述
する説明からさらに明らかになるようにその遠位チップ40を通じて吸引された
流体および物質をチューブ34の全長を通して吸引し、その後ホーン32の長手
方向の流路64を通して好適な容器(図示せず)中に吸引することができるよう
になっている。
第5図は、第1図の集成体30と共に使用することができかつその中空の構造を
示すために小さい端部を破断して示したチューブ66の立面図である。チューブ
66は、単に0.0025インチの肉厚および0.042インチの外径を有する
シリンダ68からなることが理解されよう。チューブ66のフランジ7oは、0
.004インチの厚さを有し、またチューブ66は1.15インチの長さを有し
ている。フランジ7oは0.092インチの外径を有し、かつフランジの3個の
半径方向のタブ72は0.003インチの半径方向の長さおよび0.105イン
チの幅を有している。この点について、従来技術のチューブが代表的には0.7
5インチより短い長さおよび0.004インチよりも厚い肉厚を有していること
に留意されたい。フランジ70は約5″ないし90”の範囲に形成することがで
きる。
集成体30と共に使用することができ、また同様に好ましくはステンレス鋼で形
成されたチューブの第2実施例の全体を、第7図および第8図に符号74で示し
である。チューブ74は小さい切開処置のために使用することができ、かつ遠位
部分の外径を有する円筒形の遠位部分76と、端末フランジ80と隣接しかつ近
位部分の外径を有する円筒形の近位部分78とを備えていることが理解されよう
。近位部分の外径は遠位部分の外径よりも大きく、また近位部分と遠位部分との
間にあってこれらを連結しかつ7°±3″の角度で先細になった円錐形部分82
が設けられており、円錐形部分82の外径は近位部分78から遠位部分76まで
先細になっている。端末フランジ80にはタブ84を設けることができる。好ま
しい構造においては、遠位部分の外径は0.030インチであり、遠位部分の肉
厚は0.0025インチであり、かつ近位部分の外径は0.042インチである
。チューブは1.150インチの長さを有し、かつ遠位部分は0゜900インチ
の長さを有している。これらのチューブの実施例のいずれか一方のフランジはス
ェージ加工により形成することができる。
好ましい第2の超音波切断工具集成体の全体を第9図ないし第11図において符
号90で示しである。第5図または第7図のチューブの設計のいずれか一方を集
成体90に使用することができるが、タブ72.86を省略することが好ましい
。切断工具集成体90は、遠位端部に球状の拡大した部材96が形成された円筒
形部分94を有する遷移ホーン92を含む。円筒形部分94と拡大部材96との
間の湾曲した連結面98は、22.5”よりも小さいかまたは等しい接線を有し
ている。拡大部材96は、第10図から最も明瞭に理解されるように、その約3
/4の範囲にわたって延在する大きい開口部100を有し、かつその表面に沿っ
て内側ねじ102を有している。ねじ102はほぼ拡大開口部の端部104まで
延び、かつ開口部100は拡大部材96の残りの部分および円筒形部分94を貫
通して延びている狭い吸引管路106と連絡している。この集成体90の止めナ
ツト108は、先細になった前端部110およびその近位端部に形成された短く
太い部分112を有する全体として円筒形の形状に構成されている。止めナツト
108の後側部分はその外面に外側の4−80ねじ116を有しており、外側ね
じ116はホーン92の内側ねじ102にねじ込まれるようになっている。管路
118が、図示したように、止めナツト108の長手方向に貫通して延びている
。
止めナツト108の前側の表面には前側切欠部120が対向して配置され、かつ
切欠部120は、ナツト108を拡大部材96とねじ込み係合するように手で回
転するために、後述するようにスパナにより係合されるようになっている。第1
2図および第13図についてのべると、止めナツト108は第12図に符号12
2,124゜126.128,130.132.134および136でそれぞれ
示した0、175インチ、0.140インチ、0.100インチ、0.090イ
ンチ、0.025インチ、0.005インチ、0.040インチ、0.020イ
ンチの好ましい寸法、0.062インチの半径138.0.008インチの最小
半径139、符号140,142および144でそれぞれ示した0、11:1イ
ンチ、0゜092インチおよび0.045インチの直径、符号146および14
8で示した二つの45″の角度および符号116で示した4−80ねじを有して
いる。集成体90をこのように設計することにより、チューブ150の外径と良
好に接触させることができ、かつ比較的容易にかつ安価に製造することができる
。
この集成体90のチューブ150は、第5図ないし第8図について前述したよう
に、止めナツト108の管路118に貫挿されるように適合された円筒形部分1
52と、その近位端部に形成されたフランジ154とを有している。チューブ1
50の円筒形部分152を止めナツト108の管路118を通して突出させ、か
つ止めナツト108が拡大部材96中にねじ込まれたときに、フランジ154が
拡大部材96の内側肩部156に対して押し込まれその内部にしっかりと保持さ
れ、かつチューブ150の管路158がホーン92の管路106に整合するよう
に位置決めされる。
本発明の超音波切断チップ集成体の第3実施例の全体を、第14図ないし第16
図において符号160で示しである。この実施例が、これらの図から、中央の円
筒形部分164と内側ねじ167を有する球形の拡大部材166とを備えたホー
ン162を有している点で、切断工具集成体90に非常に類似していることが理
解されよう。しかしながら、外側ねじ170を有する止めナツト168が、この
実施例においては、チューブ172を有する全体を符号171で示した単一の部
材として形成され、また好ましくは押出しされた3AL−2,5Vチタンから製
造されている。ナツト168は、その近位端部において、直ぐ隣りに形成された
ねじを切った部分170と全般的に同一の直径を有する短い円筒形部分174を
冑しており、かつ円錐形部分176が円筒形部分174から後方に延びている。
第15図に最も明瞭に示したように、止めナツト168の円筒形部分174およ
び円錐形部分176は、拡大部材166の開口部内の同様な形状を有する内側の
円筒形部分178および円錐形部分180のそれぞれに緊密に嵌合する。止めナ
ツト168が拡大部材166内に緊密にねじ込まれた場合に、超音波振動が一体
に構成された止めナツト168を介してチューブ172に効率的に伝達される。
また、この実施例の止めナツト168はその前側の表面に1対のスパナ用切欠部
184を有している。これらの切欠部184は締付はスパナのための係合面を構
成している。締付はスパナは、切欠部184内の所定位置に滑り入れることがで
き、かつ止めナツト168をホーン162の長手方向の軸線のまわりに回転させ
るように回動させるときに切欠部184の側部と係合する。第16図について述
べると、一体に構成されたチューブ/ナツト部材171は符号186,188,
190,192゜194.196および198で示した0、040インチ、0.
095インチ、0.110インチ、0.175インチ、0.205インチ、1.
055インチ、0.015インチの好ましい寸法、符号200,202,204
゜206.208および210でそれぞれ示した0、044インチ、0.085
インチ、0.115インチ、0゜054インチ、0.036インチ(チューブの
内側半径)および0.044インチ(チューブの外側半径)の長手方向中心線ま
での距離、45″以下、好ましくは30″の角度212.45@から90°まで
の範囲内好ま1−<は45″の角度214、および符号216で示した最小0.
030インチの半径を有している。切欠部、すなわちスロット184の各々は0
.036インチの幅を有し、かつ相互に180”隔置されている。
第17図および第18図において全体を符号217で示した好適なスパナは、ビ
ール缶のタブの形状に構成され、かつ使い捨てまたは再使用可能になっている。
このスパナ217は、その前部または後部のいずれが一方からチップナツト16
8(または36または1o8)に嵌合せしめられる。スパナ217は好適な材料
、例えば金属または強固なプラスチック材料の細長い平坦な本体部材219によ
り形成され、かつその前端部にその中心に向って長手方向に所定距離だけ延びる
スロット218を有している。スロット218は、該スロットにより形成された
みぞの中に横方向に延びる1対の対向した円形または半円形のビブ(bib)2
20,222を有している。
これらのビブ220,222は切欠部184内に滑り込み、かつ係合する形状に
形成されており、また本体部材219が把持されかつ回転せしめられたときに止
めナツト168をホーン162に対して回動し、かつねじ込むことができる。ス
パナ217をより軽量に構成し、かつオートラリーブ処理後にさらに急速に冷却
させるために、スパナ217には貫通孔226.228が形成されている。ビブ
220,222の前縁および後縁は尖っており、かつスパナのすべてのその他の
端縁は十分に丸く形成されている。スパナ217は0.38インチの幅、0.7
5インチの長さおよび0.040インチないし0゜062インチの厚さを有して
いる。スロット218は、0゜075インチのビブの中央から後側の寸法および
0.15インチのビブの中央から前方の前側寸法を有している。
ビブ220,222の各々は、第15図に最も明瞭に示したように、0.125
インチの半径と、0.054インチのビブの最も内側の点の間の距離とを有して
いる。
第19図においては、第9図ないし第11図の集成体90が全体を符号230で
示した超音波切断工具器械、すなわち、手動器具内の所定位置に配置された状態
で示しである。多くの手動器具、例えば、ザ、クーバー、カンパニーズ、インク
、の「モデル500超音波外科用手動器具」、またはサイトTXR超音波手動器
具、あるいはオブキトン超音波手動器具が知られており、この切断チップ集成体
90(または30または160)は実用的にこれらの手動器具のいずれにも適用
できるようになりているので、切断チップ集成体90を囲繞する手動器具230
の前側部分のみを示しである。超音波変換器232およびそのコネクタ234を
概略的に示しである。コネクタ234は、変換器232と遷移ホーン(段付局部
集中装置(stepped 5ecNonaJ eoncentrator)c
+ 2との間を作動可能に連結し、また例えば変換器232にホーン92を装着
する強固な取付は台のみからなることができる。
手動器具230は、切断チップ集成体90を囲繞しかつその端部にねじ238を
有する外側胴体236を含む。
内側ねじ242を有するチップキャップスリーブ240は、外側胴体236にね
じ込まれ、また止めナツト108を囲繞しかつチューブ150を囲繞する狭い細
長い円筒形部分246まで先細になった外側円筒形部分244を有している。好
適な潅注流体供給源(図示せず)と連絡した潅注管248が、外側胴体236の
外側に沿って延び、次いで遷移ホーン92と隣接した外側胴体236の開口部を
通して延びている。潅注流体はチューブ248から外側胴体236とホーン92
との間に形成された通路250中に流入し、その後止めナツト108とチップキ
ャップスリーブ240との間に形成された通路252中に流入し、そしてチップ
キャップスリーブ240とチューブ150との間の環状スペース254中に流入
し、その後、端部256から手術部位258に向かって流出する。異なるマニホ
ルドおよび付属具の設計が公開番号WO37108116号で公開された「超音
波外科用吸引装置用の潅注/吸引マニホルドおよび付属具」と題する国際出願P
CT/US117100795号に開示されている。フッド(Hood)らに発
行された米国特許第4.681.561号明細書に教示された超音波減結合スリ
ーブ(図示せず)も同様に設けることができる。
吸引圧力供給源(図示せず)が遷移ホーン92の吸引管路106と連絡し、それ
によりこの流路内に吸込圧力を発生し、それにより、チューブ150のチップの
超音波エネルギーにより取り除かれかつ切断もしくは乳化され、かつ潅注流体ま
たは体液内に浮遊した手術部位258における物質は、チューブ150、止めナ
ツト108および遷移ホーン92の内部を通して取り出され、それにより手術部
位258から好適な収集容器(図示せず)内に収集される。潅注および吸引流体
の流れを制御する装置は、公開番号−’086707249号で公開された国際
出願PCT/υ58B101186号に記載され、また米国特許第3.893.
613号明細書にも記載されている。
45°よりも大きいすべての露出したチップナツトの表面の角度をなくすように
これらの切断チップ集成体の実施例の各々を独特に設計することにより、流体動
力学的性能の実質的な改良が達成される。超音波工具の運動に対して90@をな
す表面積が大きければ大きい程、工具の負荷がより大きくなり、工具のチップ端
部の行程を得るために必要な動力が大きくなり、かつ外科処置、殊に白内障除去
処置を視覚的におおい隠すキャビテーションにより発生する気泡が増大する。ま
た、チューブの長さを増大し、かつ肉厚を減少させる本発明の切断チップ集成体
の設計により、チューブチップの行程の振幅を50%よりも大きく増大すること
ができる。チップのピーク行程は少なくとも0.008インチ、好ましくは0.
004インチであり、またチップは20KH2ないし250KH2の範囲内、好
ましくは60KH2の周波数で振動している。白内障水晶体除去処置において、
このチップナツトの負荷の減少とチップチューブの行程の増大との組合わせによ
り、超音波手動器具に必要な動力を減少し、かつその結果生ずる眼の望ましくな
い加熱および眼の超音波への暴露を、白内障水晶体除去処置の性能の低下をなん
ら伴わないで50%よりも大きく減少することが予想される。また、外科処置中
に使用される超音波エネルギーの減少により、従来技術の手動器具において経験
された隣接する組織が加熱される度合が減少する。この加熱は角宝膜の焼は焦げ
、乱視およびその他の問題を引き起こすことが知られている。さらに、従来経験
されたキャビテーションによる侵食を減少させることにより、眼球内の金属微粒
の付着が減少せしめられる。
超音波遷移ホーンと超音波工具のチップとの間の改良された結合が本発明の実施
例によって得られる。4−40ねじを4−80ねじに取り替えることにより、ト
ルクのためにより高い圧縮力を作用させることが可能になる。
このより高い圧縮力は、チューブおよびホーンの界面の横断面積の減少、すなわ
ち0.138インチの外径から0.092インチの外径までの減少と相俟って、
チューブチップおよびホーンの改良された低インピーダンスの超音波エネルギー
結合およびチューブチップとホーンとの間のより良好な流体シールを提供する。
この4−80ねじの設計により、超音波ホーンの横断面積の変化が減少し、かつ
それにより音響利得の変化を減少させ、かつ手動器具の安定性を高める。このチ
ューブチップおよび止めナツトの設計は30,000psiよりも大きい引張圧
力および最小300.0OOGの加速度を許容する。
チューブ壁部の薄い肉厚および先細になっていずかつ段のついていない一定の内
径および外径を有するこの明細書に述べたチューブの設計により、チップのより
線形的な利得または行程の増大、より一様なチップ応力分布およびより低い熱抵
抗が許容される。チューブの切刃の鋭利さが高められていると共に切刃の横断面
積が減少していることにより、白内障の水晶体またはその他の材料を一緒に保持
する結合を破断するように作用する圧力が可成り高められる。300,0OOG
程度の高い加速度、および切刃の薄肉の壁部および極めて鋭利な構造により形成
されたチップの切刃の最小の横断面積により、非常に高い慣性による固定を行う
ことができ、これはより堅い白内障水晶体の組織の一部分の切除を周囲の組織に
対する障害をより少なくして行うことができることを意味する。
この明細書に記載した超音波切断チップ集成体は、先づ第一に眼の白内障水晶体
の除去手術に使用されるけれども、孔あけせずかつ潤滑性が優れた使い捨てチッ
プを有する痛みを与えることが少ない皮下注射器インジェクター、一般的な外科
用高速組織切除器具または同様な器具に適合し、かつ使用することができる。ま
た、本発明のチューブ−ナツトの設計の改良のうちのあるものは、公知のワンピ
ースのチタン製のチップ−ナツト構造に使用することができる。
長さ、角度およびその他の寸法は、特に重要であると記載しまたは臨界的である
と記載しないかぎり、例示の目的のために記載した値である。
前記の詳細な説明から、当業者が思いつくいくつかの変更、適合および変型があ
ることは明らかであろう。しかしながら、本発明の精神から逸脱しないすべての
このような変更、変型は、添附の請求の範囲によってのみ制限される本発明の範
囲内にあると考慮されるべきである。
FmG、5 FIG、 6
国際調査報告
Claims (54)
- 1.ねじを切ったホーン部分を有し、超音波変換器に動作連結可能な遷移ホーン と、 該ホーンから分離可能であり、かつチューブ近位端部およびチューブ遠位端部を 有する振動伝達チューブと、ねじを切ったナット部分を有し、かつ前記チューブ の近位端部および前記遷移ホーンを一緒に保持するために前記ナットのねじを切 った部分を前記ホーンのねじを切った部分とねじ込み可能に係合させることがで き、それにより超音波振動を前記チューブに伝達しかつ前記チューブの遠位端部 から手術部位に発出することができるように構成された止めナット とからなる超音波変換器を有する超音波外科用切断器具用の超音波切断チップ集 成体。
- 2.前記遷移ホーンが、ホーン遠位端部を有し、かつ該ホーン遠位端部において ホーン端末閉口部を形成し、前記ホーンのねじを切った部分が前記ホーンの端末 開口部内に配置され、かつ前記止めナットのねじを切った部分が前記止めナット の外面上に配置されている請求項1記載の集成体。
- 3.前記チューブの近位端部が前記ホーン端末開口部内に配置されている請求項 2記載の集成体。
- 4.前記ホーン端末開口部がその近位端部において内側肩部を有し、該内側肩部 に対して前記チューブが前記止めナットにより保持されている請求項3記載の集 成体。
- 5.前記チューブがその近位端部において環状フランジを有し、前記チューブお よび前記遷移ホーンが前記止めナットにより一緒に保持されるときに前記環状フ ランジが前記内側肩部と衝接する請求項4記載の集成体。
- 6.前記ホーンのねじを切った部分が外側ねじからなり、かつ前記止めナットの ねじを切った部分が前記止めナットを前記ホーン上にねじ込むように内側ねじか らなる請求項1記載の集成体。
- 7.前記止めナットの露出したチップナットの表面のすべてが前記チューブの長 手方向中心線に対して平行な線に対して45°よりも大きくない角度を有する請 求項1記載の集成体。
- 8.前記チューブが0.850インチの長さを有し、かっその遠位チューブ端部 において0.0025インチの肉厚を有する請求項1記載の集成体。
- 9.前記ホーンのねじを切った部分および前記ナットのねじを切った部分が4− 80ねじを有する請求項1記載の集成体。
- 10.前記止めナットがチタンで形成されている請求項1記載の集成体。
- 11.前記チタンが3AL−2.5Vチタンである請求項10記載の集成体。
- 12.前記チューブがそのチップの近位端部において環状の半径方向フランジを 有する請求項1記載の集成体。
- 13.前記チューブが前記環状の半径方向のフランジの円周から半径方向に外方 に延びた少なくとも2個の隔置されたタブを有する請求項12記載の集成体。
- 14.前記ホーンのねじを切った部分が外側ねじからなり、前記止めナットのね じを切った部分が前記止めナットを前記ホーン上にねじ込むように内側ねじから なり、また前記の少なくとも1個のタブが、前記チューブおよび前記止めナット が一緒に組み立てられるときに締りばねにより一緒に保持されるように前記タブ の外径が前記チップナットの内径よりも大きい複数個のタブからなる請求項13 記載の集成体。
- 15.前記の少なくとも2個のタブが、相互に120°±5°隔置された3個の タブからなる請求項13記載の集成体。
- 16.前記タブの各々が約0.003インチの半径方向の長さおよび約0.10 5インチの幅を有する請求項15記載の集成体。
- 17.前記フランジが約0.092インチの外径を有する請求項16記載の集成 体。
- 18.前記チューブが近位端部に前記フランジが装着されたシリンダを形成する 請求項12記載の集成体。
- 19.前記チューブが約1.15インチの長さを有し、前記フランジが約0.0 04インチの厚さを有し、かつ前記シリンダが約0.0025インチの肉厚およ び約0.042インチの外径を有する請求項18記載の集成体。
- 20.前記フランジがスエージ加工により形成されている請求項12記載の集成 体。
- 21.前記チューブがステンレス鋼で形成されている請求項20記載の集成体。
- 22.前記チューブが、遠位部分の外径を有する円筒形の遠位部分と、前記フラ ンジと隣接し、かつ前記遠位部分の外径より大きな近位部分の外径を有する円筒 形の近位部分と、前記近位部分と前記遠位部分との間に形成されかつ前記近位部 分および前記遠位部分を連結する円錐形の部分とを備え、前記円錐形部分の外径 が前記近位部分から前記遠位部分まで先細になっている請求項1記載の集成体。
- 23.前記遠位部分の外径が約0.030インチであり、かつ前記近位部分の外 径が約0.042インチである請求項22記載の集成体。
- 24.前記チューブが約1.15インチの長さを有し、かつ前記遠位部分が約0 .900インチの長さを有する請求項23記載の集成体。
- 25.前記チューブがその近位端部に形成された半径方向の環状のフランジと該 フランジから外方に延びる円筒形部分とを有し、前記止めナットがそれを貫通し た通路を有し、前記止めナットの開口した近位端部がその内部に前記ホーンを受 け入れるように構成されており、前記止めナットのねじを切った部分が内側ねじ 部分からなり、前記止めナットの開口した遠位端部が前記チューブの円筒形部分 を貫通させて受け入れるように構成されており、かつ前記止めナットが前記通路 内に前記フランジが衝接する環状肩部を有する請求項1記載の集成体。
- 26.前記チューブがその近位端部に形成された半径方向の環状のフランジと該 フランジと連結された円筒形部分とを備え、前記止めナットが外面と、貫通して 延びる通路と、前記通路が貫通しているナット近位端部とを有し、前記ナットの ねじを切った部分が前記外面上に配置され、前記通路が前記円筒形部分を貫通さ せて受け入れるように構成されており、かつ前記フランジが前記ナットの近位端 部と衝接する請求項1記載の集成体。
- 27.前記止めナットが前記チューブから分離可能である請求項1記載の集成体 。
- 28.前記止めナットおよび前記チューブが単一の部材として形成され、かつ前 記チューブが前記止めナットから外方に延出している請求項1記載の集成体。
- 29.前記止めナットおよび前記チューブが、均一の直径を有する貫通して延び る円筒形の通路を形成している請求項28記載の集成体。
- 30.前記止めナットがナットの外面を有し、前記ナットのねじを切った部分が 前記ナットの外面上に配置されている請求項28記載の集成体。
- 31.前記超音波外科用切断器具が、前記止めナットを囲繞しかつ前記止めナッ トを越えて前方にかつ前記チューブのまわりに延びるスリーブを含む請求項1記 載の集成体。
- 32.前記止めナットが、該ナットの前端部から長手方向に延びかつ前記止めナ ットを前記ホーンのねじを切った部分にねじ込むためにスパナにより係合される ように構成された少なくとも1個のナット係合スパナ用切欠部を有する請求項1 記載の集成体。
- 33.前記止めナットが水平線に対して45°よりも大きくない前面角度を有す る請求項1記載の集成体。
- 34.前記前面角度が30°である請求項33記載の集成体。
- 35.前記ナットのねじを切った部分が外側ねじを形成し、かつ前記止めナット が一般的に45°ないし90°の範囲内の後面角度を有する請求項33記載の集 成体。
- 36.前記後面角度が45°である請求項35記載の集成体。
- 37.前記止めナットがその前面および後面の間にかつ前記前面および後面と隣 接した全体として円筒形の部分を有し、かつ前記ナットのねじを切った部分が前 記円筒形部分上に配置されている請求項35記載の集成体。
- 38.前記ホーンが円筒形の前側部分と前記円筒形部分の遠位チップに形成され た拡大部分とを有し、かつ前記ホーンのねじを切った部分が前記拡大部分の内側 に配置されている請求項33記載の集成体。
- 39.前記拡大部分が22.5°よりも大きくない後面角度を有する請求項38 記載の集成体。
- 40.前記ナットのねじを切った部分が内側ねじを形成し、かつ前記止めナット が45°よりも大きくない後面角度を有する請求項33記載の集成体。
- 41.前記後面角度が30°である請求項40記載の集成体。
- 42.前記前面角度が30°である請求項41記載の集成体。
- 43.前記ホーンが円筒形の前側部分を有し、かつ前記ホーンのねじを切った部 分が前記円筒形前側部分の遠位端部に配置されている請求項40記載の集成体。
- 44.前記チューブの遠位端部が約0.0025インチの肉厚および約0.04 2インチの外径を有する請求項1記載の集成体。
- 45.超音波外科用切断器具がスリーブを有し、前記チューブが前記スリーブ内 に配置されかつ該チューブと該スリーブの間に環状通路を形成する請求項1記載 の集成体。
- 46.超音波外科用切断器具が灌注流体を供給するための灌注装置を含み、かつ 前記環状通路が灌注装置と流体連結してそれにより灌注流体を環状通路を通じて 前記チューブの遠位端部に配置された手術部位に送ることができるようにした請 求項45記載の集成体。
- 47.前記チューブが破砕された粗織および流体を手術部位から引き離して吸引 するための貫通した吸引通路を形成する請求項1記載の集成体。
- 48.前記チューブの遠位端部が、平坦でありかつ前記チューブに対して垂直を なすチップを形成している請求項1記載の集成体。
- 49.前記チューブおよび前記止めナットが30.000psiよりも大きい力 および少なくとも300.000Gの加速度を許容するように構成されている請 求項1記載の集成体。
- 50.超音波外科用器具が灌注マニホルドを含み、前記止めナットが該マニホル ドにより囲繞され、前記チューブが該マニホルド内に配置され、かつ灌注流体通 路が該マニホルドと前記チューブとの間に前記チユーブに沿って形成されている 請求項1記載の集成体。
- 51.前記チューブが、チューブ近位端部に形成された半径方向のフランジと、 該フランジからチューブ遠位端部まで延びるシリンダとを含む請求項1記載の集 成体。
- 52.前記ホーンが超音波変換器の前端部に強固に連結されている請求項1記載 の集成体。
- 53.前記止めナットが、その外面上に1対の隔置されたスパナと係合可能な切 欠部を有する請求項1記載の集成体。
- 54.さらに、一端部に形成されたスロットと、該スロット内に形成されかつ前 記止めナットを前記ホーンに対して回転するために前記切欠部内に係合可能な一 対の対向したノッチ部材とを有する細長いスパナを備えている請求項53記載の 集成体。
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