KR20210076923A

KR20210076923A - 사전 흡인 홀을 규정하는 돌출부를 갖는 초음파 팁

Info

Publication number: KR20210076923A
Application number: KR1020217011891A
Authority: KR
Inventors: 기욤 그라스; 캐털 헤비; 코너 엠씨 카이시
Original assignee: 스트라이커 유러피언 오퍼레이션스 홀딩스 엘엘씨
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-06-24
Also published as: CN112702962A; WO2020068678A1; EP3856051A1; CA3113947A1; JP7448547B2; JP2022502222A; JP2024079691A; US20210393286A1; AU2019347721A1

Abstract

종방향 모션 및 비틀림 모션 모두를 생성하기 위해, 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 팁. 초음파 팁은 각각 제 1 및 제 2 직경을 갖는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 종방향 축을 갖는 샤프트를 포함하고, 제 1 직경은 제 2 직경보다 크다. 초음파 팁은 샤프트의 원위 단부에 결합되는 절단 특징부를 포함한다. 샤프트는 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하는 흡인 루멘을 규정한다. 샤프트 상의 돌출부는 샤프트의 원위 단부와 근위 단부 사이에 위치된다. 돌출부의 일부는 제 3 직경을 갖고 제 3 직경은 제 1 직경보다 작고 제 3 직경은 제 2 직경보다 크다. 어퍼쳐는 돌출부에 의해 규정되고 흡인 루멘과 유체 연통하며 돌출부는 어퍼쳐를 둘러싸는 영역을 보강한다.

Description

사전 흡인 홀을 규정하는 돌출부를 갖는 초음파 팁

관련 출원

본 특허 출원은 2018년 9월 24일에 출원된 미국 특허 가출원 제 62/735,440 호의 우선권과 모든 이점을 주장하며, 이는 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.

의료 전문가들이 절개 부위의 크기와 수술 후 필요한 회복 시간을 줄이기 위해 노력함에 따라 이러한 시술에 사용되는 의료 기기의 크기가 점점 작아졌다. 이러한 수술 절차를 수행하는 데 사용되는 의료 기기에는 초음파 팁과 같은 절단 액세서리의 사용이 포함될 수 있다. 절단, 면도 또는 성형 작업을 수행할 때 절단 액세서리가 다양한 힘에 노출되어 절단 액세서리 내에 응력이 발생한다. 절단 액세서리는 관주 또는 흡인, 즉 석션과 합동으로 사용되어 열을 줄이고 그리고/또는 수술 부위의 잔해를 제거할 수도 있다. 관주는 또한 절단 매체로 활용될 수 있다.

본 개시의 이점은 첨부된 도면과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 동일하게 더 잘 이해되기 때문에 쉽게 인식될 것이다.
도 1은 초음파 수술용 핸드피스 조립체의 평면도이다.
도 2는 단면선(section line) 화살표(2) 방향에서의 도 1의 초음파 수술용 핸드피스 조립체의 단면도이다.
도 3은 세척 슬리브 내에 초음파 팁이 배치된, 초음파 팁 및 관주 슬리브의 상면, 각도 도면(top, angled view)이다.
도 4는 단면선 화살표(4) 방향에서의 도 3의 초음파 팁 및 관주 슬리브의 단면도이다.
도 5는 돌출부 및 절단 특징부를 포함하는 초음파 팁의 원위 단부의 사시도이다.
도 6a는 돌출부 및 절단 특징부를 포함하는 초음파 팁의 제 1 구성의 측면도이다.
도 6b는 단면선 화살표(6B)의 방향의 도 6a의 도 6b 축을 따른 초음파 팁의 단면도이다.
도 6c는 단면선 화살표(6C)의 방향으로 도 6a의 6C 축을 따른 초음파 팁의 단면도이다.
도 6d는 단면선 화살표(6D)의 방향으로 도 6a에 도시된 6D 축을 따른 초음파 팁의 단면도이다.
도 6e는 단면선 화살표(6E)의 방향으로 도 6a에 도시된 6E 축을 따른 초음파 팁의 횡단면도이다.
도 6f는 단면선 화살표(6F) 방향으로 도 6a에 도시된 6F 축을 따른 초음파 팁의 횡단면도이다.
도 7은 단면선 화살표(7)의 방향의 도 6a의 초음파 팁의 단면도이다.
도 8은 단면선 화살표(8)의 방향으로 돌출부 및 절단 특징부를 포함하는 도 5의 초음파 팁의 원위 부분의 단면도이다.
도 9는 타원(9)의 도 4의 일부의 초음파 팁 및 관주 슬리브의 원위 부분의 확대 단면도이다.
도 10a는 돌출부 및 절단 특징부를 포함하는 초음파 팁의 제 1 구성의 저면도이다.
도 10b는 도 10a의 초음파 팁의 원위 영역에서 절단 특징부의 제 1 구성의 사시도이다.
도 10c는 도 10a의 초음파 팁의 원위 영역에서 절단 특징부의 제 2 구성의 사시도이다.
도 10d는 도 10a의 초음파 팁의 원위 영역에서 절단 특징부의 제 3 구성의 사시도이다.
도 10e는 도 10a의 초음파 팁의 원위 영역에서 절단 특징부의 제 4 구성의 사시도이다.
도 11은 도 1의 초음파 수술용 핸드피스 조립체의 측면도이다.

관주 및/또는 흡인 시스템을 활용할 수 있는 수술기구의 일 예는 초음파 수술용 핸드피스이다. 일반적으로, 하나 이상의 라인이 초음파 수술용 핸드피스에 결합되어 세척 및/또는 흡인을 제공할 수 있다. 초음파 수술용 핸드피스는 관주 소스로부터 수술 부위 및/또는 절단 액세서리, 즉 초음파 팁으로 유체를 유도하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 루멘을 포함하는 슬리브를 더 포함할 수 있다.

초음파 팁은 수술용 핸드피스에 사용하여 종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하며 핸드피스는 하우징 내에 배치된 초음파 변환기를 포함한다. 초음파 팁은 샤프트, 절단 특징부 및 돌출부로 구성된다. 샤프트는 샤프트의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 종방향 축을 갖는다. 근위 단부에는 제 1 직경이 있다. 원위 단부에는 제 2 직경이 있다. 제 1 직경이 제 2 직경보다 크다. 샤프트는 초음파 변환기에서 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동과 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함한다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 단부에 결합된다. 흡인 루멘은 샤프트에 의해 규정된다. 흡인 루멘은 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성된다. 흡인 루멘은 핸드피스와 유체 연통하도록 놓인다. 돌출부는 샤프트 상의 그리고 원위 단부와 근위 단부 사이에 위치한다. 돌출부는 종방향 축을 따라 진동 변환 메커니즘의 원위에 위치한다. 돌출부의 일부는 제 3 직경을 갖는다. 제 3 직경은 제 1 직경보다 작고 제 3 직경은 제 2 직경보다 크다. 어퍼쳐는 돌출부에 의해 규정된다. 어퍼쳐는 흡인 루멘과 유체 연통한다. 돌출부는 어퍼쳐 주변 영역을 보강한다.

샤프트의 근위 단부는 샤프트를 핸드피스의 변환기에 제거가능하게 결합하도록 구성된 결합 특징부를 포함할 수 있다.

결합 특징부는 핸드피스의 변환기에 결합하도록 구성된 복수의 스레드를 포함할 수 있다.

진동 변환 메커니즘은 샤프트의 외부 표면에 형성된 하나 이상의 나선형 홈 부분을 포함할 수 있다.

어퍼쳐의 축은 초음파 팁의 종방향 축을 횡단하는 것일 수 있다.

절단 특징부는 종방향 축에 대해 90도 이하 각도의 방향으로 면하는 절단면을 포함할 수 있다.

절단 특징부는 종방향 축으로부터 방사상 외향하여 배열된 절단면을 가질 수 있다. 절단면은 하나 이상의 투쓰를 포함할 수 있다.

돌출부는 제 1 테이퍼 영역, 가운데(median) 영역 및 제 2 테이퍼 영역을 포함할 수 있다. 가운데 영역의 외부 표면은 일반적으로 종방향 축에 평행할 수 있다. 가운데 영역은 제 1 테이퍼 영역과 제 2 테이퍼 영역 사이에 배치될 수 있다. 제 1 테이퍼 영역은 가운데 영역에 근접하고 양의 기울기를 가질 수 있다. 제 2 테이퍼 영역은 가운데 영역에서 원위에 있을 수 있고 음의 기울기를 가질 수 있다.

흡인 루멘은 샤프트의 원위 단부와 근위 단부에서 개방될 수 있다.

초음파 슬리브 조립체는 초음파 변환기를 포함하는 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 것이다. 초음파 슬리브 조립체는 절단 팁과 관주 슬리브로 구성된다. 절단 팁은 샤프트, 진동 변환 메커니즘, 절단 특징부 및 돌출부로 구성된다. 샤프트는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장된다. 근위 단부는 샤프트를 핸드피스에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 특징부를 포함한다. 근위 단부는 제 1 직경을 포함하고 원위 단부는 제 2 직경을 포함한다. 제 1 직경이 제 2 직경보다 크다. 진동 변환 메커니즘은 초음파 변환기에서 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동과 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 것이다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 단부에 결합된다. 흡인 루멘은 샤프트에 의해 규정되고 샤프트의 종방향 축을 따라 연장되도록 구성된다. 흡인 루멘은 샤프트가 수술용 핸드피스에 결합될 때 수술용 핸드피스와 유체 연통되도록 구성된다. 돌출부는 샤프트 상에 있으며 진동 변환 메커니즘의 원위에 위치한다. 돌출부의 일부는 제 3 직경을 갖는다. 제 3 직경은 제 1 직경보다 작다. 제 3 직경은 제 2 직경보다 크다. 돌출부는 샤프트를 강화하도록 구성된다. 어퍼쳐는 돌출부에 의해 규정되며 흡인 루멘과 유체 연통한다. 관주 슬리브는 관주 슬리브와 절단 팁이 핸드피스에 결합될 때 샤프트의 일부를 둘러싸도록 구성된다. 관주 슬리브는 근위 단부와 원위 단부를 포함하는 루멘을 규정한다. 루멘의 근위 단부는 핸드피스에 제거 가능하게 결합되도록 구성된 결합 메커니즘을 포함한다. 관주 슬리브는 루멘과 분리된 관주 채널을 추가로 규정한다. 관주 채널에는 말단과 근위 말단이 있다. 관주 채널의 근위 단부는 관주 소스에 해제 가능하게 결합되도록 구성된다. 관주 채널은 관주 포트를 통해 루멘으로 유체를 운반하도록 구성된다. 관주 포트는 관주 채널 및 루멘과 유체 연통한다.

절단 특징부는 종방향 축에 수직 방향으로 면하는 절단면을 포함할 수 있다.

어퍼쳐는 절단면으로부터 방사상으로 반대 방향으로 위치될 수 있다.

돌출부는 제 1 테이퍼 영역, 가운데 영역 및 제 2 테이퍼 영역을 포함할 수 있다. 가운데 영역의 외부 표면은 일반적으로 종방향 축에 평행할 수 있다. 가운데 영역은 제 1 테이퍼 영역과 제 2 테이퍼 영역 사이에 배치될 수 있다. 제 1 테이퍼 영역은 가운데 영역에 근접할 수 있고 양의 기울기를 가질 수 있다. 제 2 테이퍼 영역은 가운데 영역에 대해 원위에 있을 수 있고 음의 기울기를 가질 수 있다.

종방향 모션 및 비틀림 모션을 생성하기 위한 초음파 절단 시스템은 핸드피스, 절단 팁 및 관주 슬리브로 구성된다. 핸드피스는 하우징 내에 배치된 변환기를 포함한다. 절단 팁은 핸드피스에 결합되며 샤프트와 절단 특징부를 포함한다. 샤프트는 원위 단부와 근위 단부를 포함한다. 근위 단부는 샤프트를 핸드피스에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 특징부를 포함한다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 단부에 연결된다. 흡인 루멘은 샤프트에 의해 규정된다. 흡인 루멘은 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성된다. 흡인 루멘은 핸드피스와 유체 연통한다. 어퍼쳐는 흡인 루멘과 유체 연통하며 샤프트의 근위 단부와 원위 단부 사이에 위치한다. 어퍼쳐는 근위 단부와 원위 단부를 갖는다. 관주 슬리브가 핸드피스에 결합된다. 관주 슬리브는 샤프트의 일부를 둘러싸고 근위 단부와 원위 단부를 가지고 있다. 관주 슬리브는 루멘을 규정한다. 관주 슬리브의 근위 단부는 관주 슬리브를 핸드피스에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 메커니즘을 갖는다. 관주 슬리브는 원위 단부 및 근위 단부를 포함하는 관주 채널을 추가로 형성한다. 관주 채널의 근위 단부는 관주 소스로부터 관주 유체를 수용하도록 구성된다. 관주 포트는 관주 채널의 원위 단부와 유체 연통한다. 관주 포트는 샤프트를 향해 관주 유체를 제공하도록 구성된다. 관주 슬리브의 원위 단부는 샤프트의 원위 단부 근위에 위치한다. 관주 포트는 종방향 축을 따라 어퍼쳐에 대해 근위에 위치한다. 관주 슬리브의 원위 단부는 관주 슬리브가 어퍼쳐의 전체를 포함하도록 어퍼쳐의 원위 단부에 대해 원위에 있다.

관주 슬리브의 원위 단부는 종방향 축을 따라 원위 방향으로 어퍼쳐의 원위 단부를 넘어 연장될 수 있다.

샤프트는 변환기로부터 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동과 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함할 수 있다.

어퍼쳐는 절단면으로부터 방사상 반대 방향으로 위치될 수 있다.

절단 특징부는 종방향 축으로부터 방사상 외향하여 배열된 절단면을 가질 수 있고, 절단면은 하나 이상의 투쓰를 포함한다.

초음파 팁은 초음파 변환기를 포함하는 수술용 핸드피스에 종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하는 데 사용된다. 초음파 팁은 샤프트, 절단 특징부 및 돌출부로 구성된다. 샤프트는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장된다. 근위 단부는 제 1 단면적 및 제 2 단면적을 갖는다. 제 1 단면적은 제 2 단면적보다 크다. 샤프트는 초음파 변환기에서 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동과 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함한다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 단부에 연결된다. 흡인 루멘은 샤프트에 의해 규정된다. 흡인 루멘은 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성된다. 흡인 루멘은 핸드피스와 유체 연통하도록 놓인다. 돌출부는 샤프트 상에 있으며 원위 단부와 근위 단부 사이에 위치한다. 돌출부는 종방향 축을 따라 진동 변환 메커니즘의 원위에 위치한다. 돌출부의 일부는 제 3 단면적을 갖는다. 제 3 단면적은 제 1 단면적보다 작다. 제 3 단면적은 제 2 단면적보다 크다. 어퍼쳐는 돌출부에 의해 규정되며 흡인 루멘과 유체 연통한다. 돌출부는 어퍼쳐 주변 영역을 보강한다.

초음파 팁은 하우징 내에 배치된 초음파 변환기를 포함하는 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 것이다. 초음파 팁은 샤프트, 절단 특징부 및 돌출부로 구성된다. 샤프트는 원위 영역, 중간 영역 및 근위 영역을 포함한다. 중간 영역에는 제 1 직경이 있다. 말단 영역은 제 2 직경을 가지고 있다. 제 1 직경이 제 2 직경보다 크다. 샤프트는 초음파 변환기에서 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동과 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함한다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 영역에 결합된다. 제 1 루멘은 샤프트에 의해 규정된다. 제 1 루멘은 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성된다. 제 1 루멘은 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성된다. 돌출부는 샤프트 상에 있으며 중간 영역과 원위 영역 사이에 위치한다. 중간 영역은 돌출부와 진동 변환 메커니즘 사이에 위치한다. 돌출부의 일부는 제 3 직경을 갖는다. 제 3 직경은 제 1 직경보다 작고 제 3 직경은 제 2 직경보다 크다. 구멍은 돌출부에 의해 규정된다. 어퍼쳐는 제 1 루멘과 유체 연통한다. 돌출부는 어퍼쳐 주변 영역을 보강한다.

초음파 팁은 수술용 핸드피스에 사용하여 종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하고, 핸드피스에는 초음파 변환기가 포함되어 있다. 초음파 팁은 샤프트, 절단 특징부 및 돌출부로 구성된다. 샤프트는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장된다. 근위 단부에는 제 1 단면적이 있다. 원위 단부에는 제 2 단면적이 있다. 제 1 단면적은 제 2 단면적보다 크다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 단부에 연결된다. 흡인 루멘은 샤프트에 의해 규정된다. 흡인 루멘은 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성된다. 흡인 루멘은 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성된다. 돌출부는 샤프트 상에 있으며 원위 단부와 근위 단부 사이에 위치한다. 돌출부의 일부는 제 3 단면적을 갖는다. 제 3 단면적은 제 1 단면적보다 작다. 제 3 단면적은 제 2 단면적보다 크다. 어퍼쳐는 돌출부에 의해 규정되고 흡인 루멘과 유체 연통된다. 돌출부는 어퍼쳐 주변 영역을 보강한다.

초음파 팁은 수술용 핸드피스에 사용하여 종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하며, 핸드피스는 하우징 내에 배치된 초음파 변환기를 포함한다. 초음파 팁은 샤프트, 절단 특징부 및 돌출부로 구성된다. 샤프트는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 종방향 축을 갖는다. 근위 단부는 제 1 직경을 갖고 원위 단부는 제 2 직경을 갖는다. 제 1 직경이 제 2 직경보다 크다. 절단 특징부는 샤프트의 원위 단부에 결합된다. 흡인 루멘은 샤프트에 의해 규정된다. 흡인 루멘은 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성된다. 흡인 루멘은 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성된다. 돌출부는 샤프트 상에 있으며 원위 단부와 근위 단부 사이에 위치한다. 돌출부의 일부는 제 3 직경을 갖는다. 제 3 직경은 제 1 직경보다 작다. 제 3 직경은 제 2 직경보다 크다. 어퍼쳐는 돌출부에 의해 규정되며 흡인 루멘과 유체 연통한다. 돌출부는 어퍼쳐 주변 영역을 보강한다.

도 1 및 도 2는 환자로부터 생물학적 물질을 제거하기 위해 의료 전문가에 의해 이용될 수 있는 초음파 절단 시스템(12)의 일부를 포함할 수 있는 초음파 수술용 핸드피스 조립체(10)의 예시적인 구성을 도시한다. 초음파 수술용 핸드피스 조립체(10)는 근위 하우징 부분(22) 및 원위 하우징 부분(20)을 포함하는 초음파 핸드피스(11)를 포함할 수 있다. 관주 슬리브(24)는 초음파 수술용 핸드피스(11)의 원위 하우징 부분(20)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 관주 슬리브(24) 및 본원에서 절단 팁(26)으로 대안적으로 식별되는 초음파 팁(26)은, 관주 슬리브(24) 및초음파 팁(26) 모두가 초음파 핸드피스(11)에 결합될 때 초음파 팁(26)의 길이를 따라 초음파 팁(26)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성될 수 있다. 관주 슬리브(24) 및 초음파 팁(26)은 적어도 부분적으로 초음파 슬리브 조립체(14)를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 초음파 수술용 핸드피스 조립체(10)의 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 핸드피스(11)는 초음파 핸드피스(11)의 근위 하우징 부분(22) 및 원위 하우징 부분(20)에 의해 규정된 공극(void) 내에 배치된 초음파 변환기(32)일 수 있는 변환기(32)를 포함할 수 있다. 변환기(32)는 기계적 에너지를 생성하도록 구성된 압전 요소 또는 자기 변형 요소를 포함할 수 있다.

초음파 핸드피스(11)는 또한 초음파 핸드피스(11)의 원위 하우징 부분(20) 및 근위 하우징 부분(22)에 의해 규정된 공극 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있는 혼(horn)(30)을 포함할 수 있다. 혼(30)은 원위 단부와 근위 단부를 포함할 수 있다. 혼(30)의 근위 단부는 변환기(32)의 원위 단부에 결합될 수 있다. 변환기(32)는 압전 소자 또는 자기 변형 소자에 의해 생성된 기계적 에너지를 혼(30)에 제공하도록 구성될 수 있다. 혼(30)은 또한 근위 하우징 부분(22)의 근위 단부(16)에서 니플(nipple)(28)에 유체 연결을 위해 혼(30)의 원위 단부로부터 근위 단부까지 연장하는 혼 루멘(31)을 규정하도록 구성될 수 있다. 니플(28)은 핸드피스(11)를 진공 소스(미도시)에 연결하는 데 사용될 수 있다. 혼 루멘(31)은 초음파 팁(26)에 흡인을 제공하기 위해 초음파 핸드피스(11)를 통해 연장되는 통로의 일부를 규정할 수 있다.

초음파 핸드피스(11)는 초음파 핸드피스(11)의 원위 하우징 부분(20) 및 근위 하우징 부분(22)에 의해 규정된 공극 내에 배치되는 관주 라인(33)을 더 포함할 수 있다. 관주 라인(33)은 초음파 핸드피스(11)의 근위 단부(16)로부터 원위 단부까지 연장하도록 구성될 수 있다. 관주 라인(33)은 초음파 핸드피스(11)를 통해 초음파 핸드피스(11)에 결합된 관주 시스템으로부터 관주 슬리브(24)로 물을 채널링하는 역할을 할 수 있다. 관주 라인(33)은 관주 소스(미도시)에서 초음파 슬리브로 직접 라우팅될 수 있는(즉, 관주 라인이 항상 핸드피스를 통해 라우팅될 필요는 없음) 것이 이해되어야 한다.

초음파 팁(26)은 본원에서 원위 단부(50)로 대안적으로 언급되는 원위 영역(50), 중간 영역(37) 및 근위 영역(36)으로 대안적으로 언급되는 근위 영역(36)을 포함하는 샤프트(48)를 포함할 수 있다. 샤프트는 원위 단부와 근위 단부를 가지며, 근위 영역은 근위 단부에 인접하고 원위 영역은 원위 단부에 인접한다. 초음파 팁은 또한 샤프트(48)의 근위 영역(36)에 위치된 결합 특징부(34)를 포함할 수 있고, 혼(30)이 초음파 팁(26)과 기계적 통신하게 하도록 초음파 팁(26)의 근위 영역(36)을 혼(30)의 원위 단부에 결합하도록 구성된다. 결합 특징부(34)는 혼(30)의 원위 단부에서 대응하는 스레디드 커플러(threaded coupler)(35)와 맞물리도록 구성된 스레디드 커플러일 수 있다. 초음파 팁(26)은 혼(30)에 스레드되고 초음파 팁(26)을 초음파 핸드피스(11)에 제거 가능하게 고정하기 위해 미리 결정된 토크 사양(torque specification)까지 조여질 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 결합 특징부(34)는 빠른 연결, 1/4 회전 피팅 또는 유사한 결합 메커니즘으로서 구성될 수 있다는 것이 고려된다. 결합 특징부(34)는 초음파 팁(26)을 핸드피스(11)에 영구적으로 부착하도록 구성될 수 있다는 것이 더 고려된다. 예를 들어, 초음파 팁(26)은 용접, 에폭시 또는 유사한 결합 방법에 의해 초음파 핸드피스(11)에 결합될 수 있다. 대안적으로, 초음파 팁(26) 및 혼(30)이 단일 구성 요소로서 형성될 수 있음이 또한 고려된다.

초음파 팁(26)의 샤프트(48)는 또한 근위 영역(36)으로부터 중간 영역(37)을 통해 초음파 팁(26)의 원위 영역(50)으로 연장되는 흡인 루멘(52)을 규정하도록 구성될 수 있다. 흡인 루멘(52)은 종방향 축에 대체로 평행하게 배향될 수 있으며 종방향 축을 따라 연장될 수 있다. 초음파 팁(26)의 흡인 루멘(52)은 초음파 팁(26)이 혼(30)에 결합될 때 혼(30)의 루멘(31)과 유체 통로를 형성하도록 구성될 수 있다. 그렇지 않으면, 흡인 루멘(52)은 핸드피스(11) 및 특히 혼(30)의 루멘(31)과 유체 연통하게 놓이도록 구성될 수 있다. 흡인 루멘(52)은 샤프트(48)의 원위 영역(50)에서 개방된다. 초음파 팁(26)의 흡인 루멘(52)은 수술 부위로부터 멀리 흡인을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흡인 루멘(52)은 초음파 팁(26)의 원위 단부(50)로부터 유체 및 생물학적 조직을 진공 청소기로 청소하는 데 사용될 수 있다. 흡인 루멘(52)은 절단 특징부(62)에 의해 규정된 루멘과 유체 연통할 수 있다.

도 3은 원위 단부(94) 및 근위 단부를 갖는 관주 슬리브(24)의 예시적인 구성의 평면도를 도시한다. 관주 슬리브(24)는 관주 슬리브(24)의 근위 단부에 관주 슬리브 결합 메커니즘(38)를 포함할 수 있다. 관주 슬리브 결합 메커니즘(38)은 관주 슬리브(24)의 근위 단부로부터 근위로 연장되는 하나 이상의 핑거(42)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 핑거(42)는 관주 슬리브(24)의 종방향 축(46)에 대해 방사상 외향하여 연장되는 탭(44)을 포함할 수 있다. 핑거(42)는 핸드피스(11)의 암형 피팅(female fitting)(미도시)과 결합하도록 구성된 수형 피팅(male fitting)으로서 작용하여 스냅 핏(40) 또는 간섭 맞춤을 생성한다. 관주 슬리브(24)를 초음파 핸드피스(11)에 결합하기 위해 다른 유형의 관주 슬리브 결합 메커니즘(38)이 사용될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 관주 슬리브 결합 메커니즘(38)은 스레드 연결부(threaded connection)로서 구성될 수 있다

도 4를 참조하면, 관주 슬리브(24)에 의해 규정된 루멘(70) 내에 적어도 부분적으로 배치된 초음파 팁(26)의 단면도가 도시되어 있다. 관주 슬리브(24)는 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 관주 채널(88)을 포함할 수 있다. 관주 채널(88)의 근위 단부는 초음파 핸드피스(11) 또는 관주 소스의 관주 라인(33)의 원위 단부에 결합하도록 구성될 수 있다. 관주 채널(88)은 관주 슬리브(24)에 의해 규정된 루멘(70)에 인접하게 이어지고 루멘(70)의 표면에 배치된 포트(92)에서 종결되도록 구성되어 초음파 핸드피스(11)로부터 초음파 팁(26) 및 수술 부위로 관주 유체를 제공할 수 있다. 포트(92)의 위치는 다를 수 있다. 예를 들어, 포트(92)는 슬리브(24)의 근위 단부에 인접할 수 있다. 대안적으로, 포트의 위치는 슬리브의 원위 단부에 인접할 수 있다.

도 5를 참조하면, 초음파 팁(26)의 원위 영역의 일부가 도시되어 있다. 초음파 팁(26)의 샤프트(48)는 초음파 팁(26)의 근위 영역(36)과 원위 영역(50) 사이의 샤프트(48)상의 중간 지점에서 돌출부(68)를 포함할 수 있다. 돌출부(68)는 샤프트(48)에 대해 방사상으로 연장하도록 구성될 수 있다. 돌출부(68)는 제 1 테이퍼 영역(76), 가운데 영역(80) 및 제 2 테이퍼 영역(78)을 포함할 수 있다. 가운데 영역(80)은 제 1 테이퍼 영역(76)과 제 2 테이퍼 영역(78) 사이에 위치한다. 예시적인 구성에서, 제 1 테이퍼 영역(76)은 돌출부(68)의 근위 측에서 양의 경사를 가질 수 있고, 제 2 테이퍼 영역(78)은 샤프트의 루멘의 종방향 축에 대해 상기 돌출부(68)의 원위 측에서 음의 경사를 가질 수 있다. 가운데 영역(80)은 경사를 갖지 않을 수 있고 종방향 축(46)에 대해 평행할 수 있다. 다른 구성에서, 돌출부(68)는 제 1 테이퍼 영역(76)에서 가운데 영역(80)으로의 그리고 이어서 제 2 테이퍼 영역(78)으로의 트랜지션(transition)에서 일반적으로 둥근 또는 반구 형상을 포함할 수 있다. 제 1 테이퍼 영역(76) 및 제 2 테이퍼 영역(78)의 직경 및 단면적은 가운데 영역(80)의 직경 및 단면적보다 작다. 다른 구성에서, 돌출부(68)는 표시되지 않은 다른 다면적 모양으로 구성된다. 돌출부(68)는 제 1 테이퍼 영역(76)에서 가운데 영역(80)으로 그리고 그 다음 가운데 영역(80)에서 제 2 테이퍼 영역(78)으로 점진적 트랜지션을 갖도록 구성될 수 있다. 돌출부(68)의 점진적 트랜지션은 초음파 진동 동안 더 높은 고장 가능성을 가질 수 있는 샤프트(48)의 추가 응력 지점의 생성 가능성을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 점진적 트랜지션은 유체가 관주 포트(92)로부터의 초음파 팁(26)과 관주 슬리브(24) 사이에서 초음파 팁(26)에 대해 원위(50)로 이동함에 따라 초음파 팁(26) 주위의 유체 흐름 패턴의 교란을 방지한다. 점진적 트랜지션은 초음파 팁(26)의 파손을 유발할 수 있는 지점에 대한 높은 응력 없이 초음파 팁(26)이 고출력으로 사용될 수 있도록 한다. 점진적 트랜지션은 또한 샤프트(48)의 특성을 개선하여 초음파 팁(26)이 최적의 주파수에서 작동될 수 있도록 한다.

샤프트(48)는 직경(D4)과 관련된 길이에서 직경(D5)와 관련된 길이 및/또는 직경(D3)과 관련된 길이에서 직경(D5)과 관련된 길이까지의 임의의 급한 스텝(abrupt step)이 없을 수 있다. 급한 스텝이 없다는 것은 각 트랜지션 영역의 경사각이 샤프트(48)의 외부 표면에 대해 10도 또는 5도 미만이라는 것을 의미해야 한다.

초음파 팁(26)은 샤프트(48)에 어퍼쳐(66)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(68)는 일반적으로 돌출부(68)의 가운데 영역(80)에서 어퍼쳐(66)를 형성한다. 어퍼쳐(66)는 흡인 루멘(52)과 유체 연통한다. 어퍼쳐(66)는 초음파 팁(26)의 종방향 축(46)을 횡단할 수 있다. 일 구성에서, 어퍼쳐(66)의 축은 종방향 축(46)에 수직 일 수 있다. 어퍼쳐(66)의 직경은 흡인 루멘(52)의 직경보다 작다.

돌출부(68)는 어퍼쳐(66) 근처의 샤프트(48)의 영역을 보강한다. 그렇지 않으면 어퍼쳐(66)가 어퍼쳐(66)에 의한 샤프트(48)의 강도를 약화시키기 때문에, 초음파 팁(26)이 사용 중에 비틀림 및 종방향에서의 초음파 운동의 대상이 될 때, 돌출부(68)에서 샤프트(48)의 제 3 직경(D3)이 더 두꺼워지면 초음파 팁(26)의 구조적 무결성을 증가시키는 것을 도울 수 있다.

절단 특징부(62) 및 흡인 루멘 개구(72)는 샤프트(48)의 원위 단부에 위치될 수 있다. 도 8 및 도 9는 샤프트(48) 및/또는 절단 특징부(62)의 원위 영역(50) 상에서 개방되는 흡인 루멘 개구(72)를 도시한다. 흡인 루멘 개구(72)는 수술 부위로부터 과도한 체액 및/또는 생물학적 파편을 제거하기 위해 사용될 수 있다.

특정 구성에서, 돌출부(68)의 치수는 어퍼쳐(66)의 치수에 기초하여 구성된다. 예를 들어, 가운데 영역(80)의 축 방향 길이는 어퍼쳐(66)의 직경보다 200-1000% 더 클 수 있다. 다른 구성에서, 가운데 영역(80)의 축 방향 길이는 어퍼쳐(66)의 직경보다 500 내지 800% 더 클 수 있다. 유사하게, 제 1 및 제 2 테이퍼 영역(76, 78)의 길이는 또한 어퍼쳐(66)의 직경과 관련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 테이퍼 영역(76), 가운데 영역(80) 및 제 2 테이퍼 영역(78)의 결합된 축 길이는 어퍼쳐(66)의 직경보다 15000 내지 24000% 더 클 수 있다. 이러한 치수는 팁이 응력 감소와 절단 성능의 정확한 균형을 이루는 것을 보장한다.

예를 들어, 돌출부(68)의 길이(즉, 도 6a에서 도 6e와 도 6f의 선 사이의 거리)는 약 2mm일 수 있고 다른 구성에서 1mm에서 6mm 사이일 수 있다. 축 방향 길이(D4의 길이에서 D5의 길이까지) 및 돌출부(68)의 방사상 두께는 어퍼쳐를 생성하기 위해 제거된 재료의 양과 관련될 수 있다. 예를 들어, 어퍼쳐(66)가 더 큰 직경을 가져야 한다면, 돌출부(68)의 직경과 두께는 더 커질 것이다. 반대로, 어퍼쳐(66)가 더 작은 직경을 가져야 한다면, 돌출부(68)의 두께 및 길이는 더 작을 것이다.

도 7 및 도 8은 샤프트(48) 및 원위 영역(50)과 근위 영역(36) 사이에 위치된 샤프트(48)상의 돌출부(68)를 포함하는 초음파 팁(26)을 도시한다. 돌출부(68)는 도 6a에 도시된 바와 같이 종방향 축(46)을 따라 진동 변환 메커니즘(60)의 원 위에 위치된다. 돌출부(68)의 샤프트(48)는 중간 영역(37)에서 제 1 직경(D1)보다 작고 원위 영역(50)에서 제 2 직경(D2)보다 큰 제 3 직경(D3)을 가질 수 있다.

도 6a 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 초음파 팁(26)의 직경은 근위 영역(36)에서 중간 영역(37)을 통해 샤프트(48)의 원위 영역(50)까지 다양하다. 샤프트(48)는 제 1 직경(D1)을 포함하고 제 2 직경(D2)을 포함하고, 제 1 직경(D1)은 제 2 직경(D2)보다 크다. 직경(D1)은 샤프트(48)의 중간 영역(37)에 위치되고 직경(D2)는 샤프트의 원위 영역(50)에 위치된다.

샤프트(48)는 일반적으로 근위 영역(36)으로부터 중간 영역(37)을 통해 원위 영역(50)까지 종방향 축(46)을 따라 테이퍼 질 수 있다. 예를 들어, 샤프트(48)의 직경은 샤프트(48)를 따라 근위 영역(36)으로부터 원위 영역(50)까지 원위 방향으로 더 작아질 수 있다. 테이퍼 샤프트(48)에 의해 제공되는 많은 이점 중 하나는 초음파 팁(26)을 사용하는 동안 근접한 팁의 크기를 줄이고 사용자의 시선을 향상시킬 수 있는 것이다.

샤프트(48)는 용도에 따라 티타늄 합금, 스테인리스 스틸 등과 같은 금속 재료 또는 복합재와 같은 비금속 재료로 만들어질 수 있다. 샤프트(48)의 일례에서, 초음파 팁(26)은 일체형, 단일형 및 단일 피스(one-piece)일 수 있다. 다른 예에서, 초음파 팁(26)의 원위 단부(50)는 스레드(미도시)와 같은 적절한 메커니즘에 의해 샤프트(48)에 부착될 수 있다. 금속은 고출력 초음파 구성 요소와 관련하여 당 업계에 알려져 있음을 이해해야 한다. 또한 샤프트(48)의 원위 영역(50) 및 초음파 팁(26)의 직경은 비교적 작은 직경, 예를 들어 1 센티미터(1cm) 미만으로 환자의 작은 개구에서 작동함을 인식해야 한다. 샤프트(48) 및 초음파 팁(26)은 적용에 따라 더 크거나 더 작게 스케일링될 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다.

도 6a를 참조하면, 초음파 팁(26)은 초음파 변환기(32)로부터 전달된 진동 에너지를 종방향 축(46)을 따른 종방향 진동 및 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘(60)을 더 포함한다. 중간 영역(37)은 진동 변환 메커니즘(60)의 원위에 있다. 진동 변환 메커니즘(60)은 샤프트(48)의 표면상에 하나 이상의 나선형 홈 부분(71)을 포함할 수 있다. 이러한 하나 이상의 홈 부분(71)은 도시된 바와 같이 샤프트(48)의 원주 표면 주위에 감길 수 있다. 진동 변환 메커니즘(60)은 변환기(32)로부터 혼(30)을 통해 전달되는 종방향 진동을 초음파 팁(26)의 종방향 축(46) 방향의 종방향 진동과 종방향 축(46)을 갖는 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하는 기능을 하며, 초음파 팁(26)은 지지점(fulcrum) 역할을 한다. 진동 변환 메커니즘은 종방향 모션을 복합 모션으로 변환하기에 적합한 다른 형태를 대안적으로 취할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 대안적인 형태는 샤프트(48)의 단면 형상에서 비대칭일 수 있다. 진동 변환 메커니즘에 관한 세부 사항은 미국 특허 제 6,497,715 호; 제 6,955,680 호; 및 제 6,984,220 호에서 찾을 수 있으며; 이 특허들은 그 전체가 참조로 본원에 통합된다.

도 6a는 또한 샤프트(48) 및 샤프트(48)의 원위 영역(50)에 결합된 절단 특징부(62)를 포함하는 초음파 팁(26)을 도시한다. 절단 특징부(62)는 환자의 생체 조직을 절개하거나 절단하는 초음파 팁(26)의 일부일 수 있다. 다양한 절단 특징부(62)가 샤프트(48)의 원위 단부(50)에 결합될 수 있다. 일 예에서, 절단 특징부(62)는 종방향 축(46)에 대하여 90도 이하의 각도로 면하는 절단면(64)을 가질 수 있다. 절단면 및 절단 표면이라는 용어는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 절단면(64)은 절단면(64)의 중심이 어퍼쳐(66)에 대해 샤프트(48)의 반대 측에 있는 방식으로 위치될 수 있다. 절단 특징부는 비틀림 모션으로 절단하도록 구성될 수 있다.

도 6b 내지 도 6f에 도시된 바와 같이, 샤프트(48)는 위치(D2)에서의 단면적보다 위치(D1)에서의 중간 영역(37) 상에서 더 큰 단면적을 가질 수 있다. 도 6b는 위치(D1)에서 샤프트(48)의 단면적을 도시한다. 도 6c는 D2에서 샤프트(48)의 단면적을 도시한다. 더욱이, 도 6d는 위치(D3)에서 샤프트(48)의 단면적을 도시하고 또한 어퍼쳐(66)를 도시한다. 도 6e에 도시된 바와 같이, D4의 단면적은 D3의 단면적보다 작다. 도 6f는 위치(D5)의 단면적을 도시한다. 도 6b 내지 도 6f를 함께 취하면, 이것은 돌출부(68) 근처에 있는 위치(D3)에서의 단면적이 돌출부에 근위로 그리고 원위로 인접한 각각의 위치(D4 및 D5)에서의 단면적보다 크다는 것을 보여준다. 샤프트(48)의 다양한 단면적은 길이를 따라 다양한 위치에서 샤프트(48)의 상이한 강도를 초래한다. 일반적으로, 주어진 위치에서 샤프트(48)의 더 큰 단면적은 더 큰 벽 두께를 초래하고, 이는 더 큰 강도를 초래한다.

전술한 바와 같이, 어퍼쳐(66)는 샤프트(48)의 강도를 약화시킨다. 돌출부(68)의 더 큰 단면적은 어퍼쳐(66)에 의해 생성된 약점을 극복하여 초음파 팁(26)이 더 높은 전력 설정에서 사용될 수 있고 증가된 응력으로 인해 파손되지 않도록 한다. 돌출부(68)의 단면적은 고장을 방지하기 위해 필요한 응력 특성을 유지하면서 비효율성을 방지하고 시선을 유지하는 데 필요한 최소한의 면적을 갖도록 구성될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 초음파 팁(26)의 샤프트(48)는 다양한 두께를 갖는다. 흡인 루멘(52)이 원위 영역(50)으로부터 중간 영역(37)을 통해 근위 영역(36)까지 일정한 직경을 갖는다고 가정하면, 어퍼쳐(66)에서 샤프트(48)의 두께는 어퍼쳐에 바로 인접한 영역에서 샤프트(48)의 두께보다 크다. 달리 말하면, 가운데 영역(80)에서의 샤프트(48) 두께는 제 1 테이퍼 영역(76) 및 제 2 테이퍼 영역(78)에서의 샤프트(48) 두께보다 크다. 어퍼쳐(66)가 있는 가운데 영역(80)에서의 샤프트(48)의 증가된 두께는 샤프트(48)의 강도를 향상시킬 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 관주 슬리브(24)는 관주 슬리브(24) 및 초음파 팁(26)이 핸드피스(11)에 결합될 때 샤프트(48)의 일부를 둘러싸도록 구성된다. 관주 슬리브(24)는 루멘(70)을 포함한다. 관주 슬리브(24)는 근위 단부(36) 및 원위 단부(94)를 갖는다. 슬리브(24)의 근위 단부(36)는 핸드피스(11)에 제거 가능하게 결합되도록 구성된 결합 메커니즘(38)을 포함한다. 관주 슬리브는 관주 채널(88)을 형성하고 루멘(70)으로부터 분리된다. 관주 채널(88)은 원위 단부 및 근위 단부를 가지며, 관주 채널(88)의 근위 단부는 관주 소스(미도시)에 해제 가능하게 결합되도록 구성된다. 관주 채널(88)은 관주 포트(92)를 통해 루멘(70)으로 유체를 운반할 수 있다. 관주 포트(92)는 관주 채널(88) 및 루멘(70)과 유체 연통할 수 있다.

특정 구성에서, 유체는 관주 공급원(미도시)에서 관주 채널(88)을 통해 관주 포트(92)로 흐를 수 있다. 관주 포트(92)는 관주 슬리브(24)의 루멘(70)에 유체를 공급한다. 관주 슬리브(24)의 루멘(70)의 유체는 절단 팁(26)을 향해 원위로 유동할 수 있다. 유체가 절단 팁(26)을 향해 흐르는 동안 일부 유체는 돌출부(68)의 어퍼쳐(66)를 통해 흡인 루멘(52)으로 들어갈 수 있다. 어퍼쳐(66)를 통해 흐르는 유체는 절단 팁(26)의 온도를 감소시키는 것을 돕고 수술용 핸드피스 조립체(10)의 성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 이는 대안적으로 슬리브(24)의 온도를 낮추는 데 도움을 주어, 슬리브의 외부 표면과 접촉하는 조직이 우발적으로 가열되는 것을 방지할 수 있다.

관주 슬리브(24)는 임의의 중합체, 예를 들어 열가소성 수지로 제조될 수 있다. 관주 슬리브(24)의 원위 단부(94)는 관주 슬리브(24)의 길이를 변경하기 위해 절단되거나 잘릴 수 있는 부서지기 쉬운 부분의 일부를 가질 수 있다.

관주 채널(88)은 핸드피스(11) 및/또는 관주 소스(미도시)와 유체 연통할 수 있다. 샤프트(48)의 어퍼쳐(66), 관주 채널(88), 어퍼쳐(66)에 대한 슬리브(24)의 원위 단부(94)의 위치, 관주 포트(92) 및 흡인 루멘(52)의 조합은 초음파 팁(26)의 냉각 능력을 향상시킨다. 추가적으로, 상기 언급된 조합은 초음파 팁(26)의 종방향 및 비틀림 모션에 의해 생성된 과도한 열로부터 관주 슬리브(24)가 변형되거나 용융되는 것을 방지하기 위해 초음파 팁(26)의 냉각을 개선한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 관주 슬리브(24)는 초음파 팁의 길이를 따라 초음파 팁(26)의 일부를 둘러싼다. 관주 슬리브(24)의 원위 단부(94)는 종방향 축(46)을 따라 초음파 팁(26)의 원위 영역(50)을 향해 연장된다. 관주 슬리브(24)의 원위 단부(94)는 어퍼쳐(66)를 넘어 연장될 수 있다. 어퍼쳐(66)는 근위 단부 및 원위 단부를 가질 수 있고, 관주 슬리브(24)의 원위 단부(94)는 어퍼쳐(66)의 근위 측면 및 원위 측면 모두를 넘어 연장된다. 즉, 어퍼쳐(66)는 초음파 팁과 슬리브(24)가 핸드피스(11)에 결합될 때 슬리브(24)에 의해 완전히 덮인다. 루멘(70)의 유체는 초음파 팁(26) 및 슬리브(24)를 냉각시키는 것을 돕는다.

초음파 팁(26)은 기구 팁의 비틀림 또는 종방향 모션으로 뼈의 효율적인 제거를 가능하게 한다. 절단 특징부(62)는 이러한 제거를 돕기 위해 절단면(64a)을 포함할 수 있다. 그러나, 초음파 팁(26)은 또한 종방향으로, 비틀림으로 또는 종방향 및 비틀림 모션의 조합으로 진동하는 변환기에 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 일부 예에서 초음파 팁에는 진동 변환 메커니즘이 없다.

비틀림 절개(dissection) 팁은, 절단 특징부가 접촉할 때, 뼈, 뼈 돌출부, 석회 신생 세포(calcified neoplasm), 연골, 연골 재료, 추간판(intervertebral disc) 및 기타 병리를 제거하는 데 효과적이다. 이 장치는 신경외과, 특히 표면 피질이 제거된 후 내부-외부 뼈 절개, 척추 수술, 정형외과 수술, 성형/재건 수술, 그리고 앞서 언급한 조직을 접하는 귀, 코, 인후 수술 및 기타 수술 중에 특히 유용하다.

초음파 팁(26)의 절단 특징부(62)는 복수의 구성을 가질 수 있다는 것을 이야 한다. 도 10a 내지 도 10e를 참조하면, 초음파 팁(26)의 절단 특징부(62)의 다양한 예시적인 구성이 도시되어있다. 절단 특징부(62)는 절단면(64)을 포함할 수 있고, 절단면(64)은 하나 이상의 투쓰(65)를 포함한다. 절단면(64)의 투쓰(65)는 배열될 수 있으며, 투쓰(65)는 초음파 팁(26)의 종방향 축(46)으로부터 방사상 외향한다. 특정 구성에 대해, 절단 특징부의 평면은 기구의 원위 단부(50)의 중심축에 대해 실질적으로 평행하되 오프셋되지만, 절단면(64)의 위치는 사실상 무한한 방식으로 변경될 수 있다.

도 10b를 참조하면, 절단 특징부(62)의 제 1 구성이 도시되어 있다. 절단 특징부(62)의 제 1 구성은 샤프트(48)의 원위 단부(50) 주위에 방사상으로 배치된 복수의 투쓰(65)를 포함하는 절단 표면(64B)을 포함한다. 예를 들어, 투쓰(65)는 초음파 팁(26)의 종방향 축(46)으로부터 외향하도록 구성될 수 있으며 투쓰(65)는 샤프트(48)의 원위 단부의 전체 원주를 둘러싸도록 배열된다. 투쓰의 적어도 일부는 원위로 연장된다.

대안적으로, 도 10c는 절단 특징부(62)의 제 2 구성을 도시한다. 절단 특징부(62)의 제 2 구성은 초음파 팁(26)의 종방향 축으로부터 외향하는 복수의 투쓰(65)를 포함하는 아치형 또는 반 실린더형 형상을 포함하는 절단 표면(64C)을 포함한다.

도 10d는 절단 특징부(62)의 제 3 구성을 도시한다. 절단 특징부(62)의 제 3 구성은 초음파 팁(26)의 종방향 축으로부터 외향하는 복수의 투쓰(65)를 포함하는 아치형 또는 반실린더형 형상을 포함하는 절단 표면(64D)을 포함한다. 절단면(64D)은 일반적으로 초음파 팁(26)의 샤프트(48)로부터 오프셋되고 초음파 팁(26)의 종방향 축(46)에 수직하도록 배향된다.

도 10e는 절단 특징부(62)의 제 4 구성을 도시한다. 절단 특징부(62)의 제 4 구성은 초음파 팁(26)의 종방향 축으로부터 외향하는 복수의 투쓰(65)를 포함하는 아치형 또는 반실린더형 형상을 포함하는 절단 표면(64E)을 포함한다. 절단 표면(64E)은 일반적으로 초음파 팁(26)의 샤프트로부터 오프셋되고 초음파 팁(26)의 종방향 축(46)에 수직하도록 배향된다. 미국 특허 제 8,512,340 호; 및 미국 특허 공개 제 2018/0103976 호에 기재된 절단 특징부를 포함하는 다른 적절한 절단 특징부가 또한 고려되고; 이러한 특허들은 그 전체가 참조로 본원에 통합된다.

전술한 설명에서 몇 가지 예가 논의되었다. 그러나, 본 명세서에서 논의된 실시 예는 모든 특정 형태로 본 발명을 제한하거나 포괄적인 의도는 아니다. 예를 들어, 예시적인 구성은 수술기구를 초음파 핸드피스로 설명하지만, 초음파 핸드피스와 관련하여 설명된 특징 및 개념이 다른 의료 또는 수술기구에 적용될 수 있다는 것이 더 고려된다. 이것은 블레이드, 드릴 비트, 회전 버(rotating bur), 개방형 윈도우 면도기 등을 더 포함할 수 있는 초음파 팁에도 유사하게 적용된다. 사용된 용어는 제한이 아닌 설명의 단어의 성격을 갖도록 의도되었다. 상기 교시에 비추어 많은 수정 및 변형이 가능하며 본 발명은 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims

종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하기 위해 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 팁으로서, 상기 핸드피스는 하우징 내에 배치된 초음파 변환기를 포함하고, 상기 초음파 팁은 :
근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 종방향 축을 갖는 샤프트로서, 상기 근위 단부는 제 1 직경을 갖고, 상기 원위 단부는 제 2 직경을 가지며,
상기 제 1 직경은 상기 제 2 직경보다 크고,
상기 샤프트는 상기 초음파 변환기로부터 전달된 진동 에너지를 상기 종방향 축을 따른 종방향 진동과 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함하는, 상기 샤프트;
상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정되고, 상기 샤프트의 상기 종방향 축을 따라 연장하도록 구성되고, 상기 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성된 흡인 루멘;
상기 샤프트 상의 그리고 상기 원위 단부와 상기 근위 단부 사이에 위치하는 돌출부 - 상기 돌출부는 상기 종방향 축을 따라 상기 진동 변환 메커니즘에 원위에(distal) 위치되며, 상기 돌출부의 일부는 제 3 직경을 가지며, 상기 제 3 직경은 상기 제 1 직경보다 작고, 상기 제 3 직경은 상기 제 2 직경보다 큼 - ; 및
상기 흡인 루멘과 유체 연통하는 상기 돌출부에 의해 규정된 어퍼쳐 - 상기 돌출부는 상기 어퍼쳐를 둘러싸는 영역을 보강함 - 를 포함하는, 초음파 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 샤프트의 상기 근위 단부는 상기 샤프트를 상기 핸드피스의 상기 변환기에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 특징부를 포함하는, 초음파 팁.
청구항 2에 있어서, 상기 결합 특징부는 상기 핸드피스의 상기 변환기에 결합하도록 구성된 복수의 스레드를 포함하는, 초음파 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 진동 변환 메커니즘은 상기 샤프트의 외부 표면에 형성된 하나 이상의 나선형 홈 부분을 포함하는, 초음파 팁.
청구항 4에 있어서, 상기 어퍼쳐의 축은 상기 초음파 팁의 상기 종방향 축을 횡단하는(transverse), 초음파 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 절단 특징부는 상기 종방향 축에 대해 90도 이하 각도의 방향으로 면하는 절단면을 포함하는, 초음파 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 절단 특징부는 상기 종방향 축으로부터 방사상 외향하여 배열된 절단면을 가지며, 상기 절단면은 하나 이상의 투쓰를 포함하는, 초음파 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 돌출부는 제 1 테이퍼 영역, 가운데(median) 영역 및 제 2 테이퍼 영역을 포함하고, 상기 가운데 영역의 외부 표면은 일반적으로 상기 종방향 축에 평행하고 상기 가운데 영역은 상기 제 1 테이퍼 영역과 상기 제 2 테이퍼 영역 사이에 배치되고, 상기 제 1 테이퍼 영역은 상기 가운데 영역에 근위에 있고 양의 기울기를 가지며, 상기 제 2 테이퍼 영역은 상기 가운데 영역에 원위에 있으며 음의 기울기를 갖는, 초음파 팁.
청구항 1에 있어서, 상기 흡인 루멘은 상기 샤프트의 상기 원위 단부 및 상기 근위 단부에서 개방되는, 초음파 팁.
초음파 변환기를 포함하는 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 슬리브 조립체로서, 상기 초음파 슬리브 조립체는:
절단 팁으로서,
근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 샤프트 - 상기 근위 단부는 상기 샤프트를 상기 핸드피스에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 특징부를 포함하고, 상기 근위 단부는 제 1 직경을 포함하고 상기 원위 단부는 제 2 직경을 포함하며, 상기 제 1 직경은 상기 제 2 직경보다 크고,
상기 샤프트는 상기 초음파 변환기로부터 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동 및 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함함 - ;
상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정되고, 상기 샤프트의 상기 종방향 축을 따라 연장하도록 구성되고, 상기 샤프트가 상기 수술용 핸드피스에 결합될 때 상기 수술용 핸드피스와 유체 연통하도록 구성된 흡인 루멘;
상기 진동 변환 메커니즘의 원위에 위치된, 상기 샤프트 상의 돌출부 - 상기 돌출부의 일부는 제 3 직경을 가지며, 상기 제 3 직경은 상기 제 1 직경보다 작고, 상기 제 3 직경은 상기 제 2 직경보다 크며, 상기 돌출부는 상기 샤프트를 강화하도록 구성됨 - ; 및
상기 돌출부에 의해 규정되고 상기 흡인 루멘과 유체 연통하는 어퍼쳐를 포함하는, 절단 팁; 및
관주 슬리브(irrigation sleeve) 및 상기 절단 팁이 상기 핸드피스에 결합될 때 상기 샤프트의 일부를 둘러싸도록 구성된 상기 관주 슬리브 - 상기 관주 슬리브는 근위 단부 및 원위 단부를 포함하는 루멘을 규정하고, 상기 루멘의 상기 근위 단부는 상기 핸드피스에 제거 가능하게 결합되도록 구성된 결합 메커니즘을 포함함 - 를 포함하고;
상기 관주 슬리브는 상기 루멘으로부터 분리된 관주 채널을 더 규정하고, 상기 관주 채널은 원위 단부와 근위 단부를 갖고, 상기 관주 채널의 상기 근위 단부는 관주 소스에 해제 가능하게 결합되도록 구성되고, 상기 관주 채널은 관주 포트를 통해 상기 루멘으로 유체를 운반하도록 구성되고, 상기 관주 포트는 상기 관주 채널 및 상기 루멘과 유체 연통하는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 10에 있어서, 상기 결합 특징부는 상기 핸드피스의 상기 변환기에 결합하도록 구성된 복수의 스레드를 포함하는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 10에 있어서, 상기 진동 변환 메커니즘은 상기 샤프트의 외부 표면에 형성된 하나 이상의 나선형 홈 부분을 포함하는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 10에 있어서, 상기 절단 특징부는 상기 종방향 축에 수직 방향으로 면하는 절단면을 포함하는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 13에 있어서, 상기 어퍼쳐는 상기 절단면으로부터 방사상 반대 방향에 위치되는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 10에 있어서, 상기 절단 특징부는 상기 종방향 축으로부터 방사상 외향하여 배열된 절단면을 가지며, 상기 절단면은 하나 이상의 투쓰를 포함하는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 10에 있어서, 상기 돌출부는 제 1 테이퍼 영역, 가운데 영역 및 제 2 테이퍼 영역을 포함하고, 상기 가운데 영역의 외부 표면은 상기 종방향 축에 대체로 평행하고 상기 가운데 영역은 상기 제 1 테이퍼 영역과 상기 제 2 테이퍼 영역 사이에 배치되고, 상기 제 1 테이퍼 영역은 상기 가운데 영역에 근위에 있고 양의 기울기를 가지며, 상기 제 2 테이퍼 영역은 상기 가운데 영역에 원위에 있고 음의 기울기를 갖는, 초음파 슬리브 조립체.
청구항 10에 있어서, 상기 흡인 루멘은 상기 샤프트의 상기 원위 단부 및 상기 근위 단부에서 개방되는, 초음파 슬리브 조립체.
종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하기 위한 초음파 절단 시스템으로서,
하우징 내에 배치된 변환기를 포함하는 핸드피스;
상기 핸드피스에 결합된 절단 팁으로서,
원위 단부 및 근위 단부를 포함하는 샤프트 - 상기 근위 단부는 상기 샤프트를 상기 핸드피스에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 특징부를 포함함 - ;
상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정되고, 상기 샤프트의 상기 종방향 축을 따라 연장하도록 구성되고, 상기 핸드피스와 유체 연통하는 흡인 루멘; 및
상기 샤프트의 상기 근위 단부와 상기 원위 단부 사이에 위치되는, 상기 흡인 루멘과 유체 연통하는 어퍼쳐 - 상기 어퍼쳐는 근위 단부 및 원위 단부를 가짐 - 를 포함하는, 상기 절단 팁;
상기 핸드피스에 결합된 관주 슬리브 - 상기 관주 슬리브는 상기 샤프트의 일부를 둘러싸고 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 관주 슬리브는 루멘을 규정하고, 상기 관주 슬리브의 상기 근위 단부는 상기 핸드피스에 상기 관주 슬리브를 제거 가능하게 결합하도록 구성된 결합 메커니즘을 가지며, 상기 관주 슬리브는 원위 단부 및 근위 단부를 포함하는 관주 채널을 더 규정하고, 상기 관주 채널의 상기 근위 단부는 관주 소스로부터 관주 유체를 수용하도록 구성됨 - ; 및
상기 관주 채널의 상기 원위 단부와 유체 연통하고, 상기 샤프트를 향해 관주 유체를 제공하도록 구성되는 관주 포트를 포함하며;
상기 관주 슬리브의 상기 원위 단부는 상기 샤프트의 상기 원위 단부에 근위에 위치되고;
상기 관주 포트는 상기 종방향 축을 따라 상기 어퍼쳐에 대하여 근위에 위치되며; 또한
상기 관주 슬리브의 상기 원위 단부는, 상기 관주 슬리브가 상기 어퍼쳐의 전체를 에워싸도록 상기 어퍼쳐의 상기 원위 단부에 원위에 있는, 초음파 절단 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 관주 슬리브의 상기 원위 단부는 상기 종방향 축을 따라 원위 방향으로 상기 어퍼쳐의 상기 원위 단부를 넘어 연장되는, 초음파 절단 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 결합 특징부는 상기 핸드피스의 상기 변환기에 결합하도록 구성된 복수의 스레드를 포함하는, 초음파 절단 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 샤프트는 상기 변환기로부터 전달된 진동 에너지를 상기 종방향 축을 따른 종방향 진동 및 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함하는, 초음파 절단 시스템.
청구항 21에 있어서, 상기 진동 변환 메커니즘은 상기 샤프트의 외부 표면에 형성된 하나 이상의 나선형 홈 부분을 포함하는, 초음파 절단 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 절단 특징부는 상기 종방향 축에 수직 방향으로 면하는 절단면을 포함하는, 초음파 절단 시스템.
청구항 23에 있어서, 상기 어퍼쳐는 상기 절단면으로부터 방사상 반대 방향에 위치되는, 초음파 절단 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 절단 특징부는 상기 종방향 축으로부터 방사상 외향하여 배열된 절단면을 가지며, 상기 절단면은 하나 이상의 투쓰를 포함하는, 초음파 절단 시스템.
청구항 18에 있어서, 상기 흡인 루멘은 상기 샤프트의 상기 원위 단부 및 상기 근위 단부에서 개방되는, 초음파 절단 시스템.
종방향 모션 및 비틀림 모션 모두를 생성하기 위해 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 팁으로서, 상기 핸드피스는 초음파 변환기를 포함하며, 상기 초음파 팁은:
근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 샤프트 - 상기 근위 단부는 제 1 단면적을 가지며, 상기 원위 단부는 제 2 단면적을 가지며, 상기 제 1 단면적은 상기 제 2 단면적보다 더 크고,
상기 샤프트는 상기 초음파 변환기로부터 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동 및 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함함 - ;
상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정되고, 상기 샤프트의 상기 종방향 축을 따라 연장되도록 구성되고, 상기 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성된 흡인 루멘;
상기 샤프트 상의 그리고 상기 원위 단부와 상기 근위 단부 사이에 위치된 돌출부 - 상기 돌출부는 상기 종방향 축을 따라 상기 진동 변환 메커니즘에 원위에 위치하며, 상기 돌출부의 일부는 제 3 단면적을 가지며, 상기 제 3 단면적은 상기 제 1 단면적보다 작고, 상기 제 3 단면적은 상기 제 2 단면적보다 큼 - ; 및
상기 돌출부에 의해 규정되고, 상기 흡인 루멘과 유체 연통하는 어퍼쳐 - 상기 돌출부는 상기 어퍼쳐를 둘러싸는 영역을 보강함 - 를 포함하는, 초음파 팁.
하우징 내에 배치된 초음파 변환기를 포함하는 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 팁으로서,
원위 영역, 중간 영역 및 근위 영역을 포함하는 샤프트 - 상기 중간 영역은 제 1 직경을 갖고, 상기 원위 영역은 제 2 직경을 갖고, 상기 제 1 직경은 상기 제 2 직경보다 크고,
상기 샤프트는 상기 초음파 변환기로부터 전달된 진동 에너지를 종방향 축을 따른 종방향 진동 및 비틀림 진동으로 구성된 복합 진동으로 변환하기 위한 진동 변환 메커니즘을 포함함 - ;
상기 샤프트의 상기 원위 영역에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정된 제 1 루멘 - 상기 제 1 루멘은 상기 샤프트의 상기 종방향 축을 따라 연장하도록 구성되며 상기 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성됨 - ;
상기 샤프트 상의 그리고 상기 중간 영역과 상기 원위 영역 사이에 위치되는 돌출부 - 상기 중간 영역은 상기 돌출부와 상기 진동 변환 메커니즘 사이에 위치되고, 상기 돌출부의 일부는 제 3 직경을 갖고, 상기 제 3 직경은 상기 제 1 직경보다 작고 상기 제 3 직경은 상기 제 2 직경보다 큼 - ; 및
상기 제 1 루멘과 유체 연통하는, 상기 돌출부에 의해 규정되는 어퍼쳐 - 상기 돌출부는 상기 어퍼쳐를 둘러싸는 영역을 보강함 - 를 포함하는, 초음파 팁.
종방향 모션 및 비틀림 모션 모두를 생성하기 위해 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 팁으로서, 상기 핸드피스는 초음파 변환기를 포함하고, 상기 초음파 팁은 :
근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 샤프트 - 상기 근위 단부는 제 1 단면적을 가지며, 상기 원위 단부는 제 2 단면적을 가지며, 상기 제 1 단면적은 상기 제 2 단면적보다 더 큼 - ,
상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정되고, 상기 샤프트의 종방향 축을 따라 연장하도록 구성되고, 상기 핸드피스와 유체 연통하도록 놓이도록 구성된 흡인 루멘;
상기 샤프트 상에서 그리고 상기 원위 단부와 상기 근위 단부 사이에 위치되는 돌출부 - 상기 돌출부의 일부는 제 3 단면적을 가지며, 상기 제 3 단면적은 상기 제 1 단면적보다 작고, 상기 제 3 단면적은 상기 제 2 단면적보다 큼 - ; 및
상기 돌출부에 의해 규정되고 상기 흡인 루멘과 유체 연통하는 어퍼쳐 - 상기 돌출부는 상기 어퍼쳐를 둘러싸는 영역을 보강함 - 를 포함하는, 초음파 팁.
종방향 모션 및 비틀림 모션을 모두 생성하기 위해 수술용 핸드피스에 사용하기 위한 초음파 팁으로서, 상기 핸드피스는 하우징 내에 배치된 초음파 변환기를 포함하며, 상기 초음파 팁은 :
근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 종방향 축을 갖는 샤프트 - 상기 근위 단부는 제 1 직경을 갖고, 상기 원위 단부는 제 2 직경을 가지며, 상기 제 1 직경은 상기 제 2 직경보다 큼 - ,
상기 샤프트의 상기 원위 단부에 결합된 절단 특징부;
상기 샤프트에 의해 규정되고, 상기 샤프트의 상기 종방향 축을 따라 연장되도록 구성되고, 상기 핸드피스와 유체 연통하게 놓이도록 구성된 흡인 루멘;
상기 샤프트 상의 그리고 상기 원위 단부와 상기 근위 단부 사이에 위치된 돌출부 - 상기 돌출부의 일부는 제 3 직경을 가지며, 상기 제 3 직경은 상기 제 1 직경보다 작고 상기 제 3 직경은 상기 제 2 직경보다 큼 - ; 및
상기 흡인 루멘과 유체 연통하는, 상기 돌출부에 의해 규정된 어퍼쳐 - 상기 돌출부는 상기 어퍼쳐를 둘러싸는 영역을 보강함 - 를 포함하는, 초음파 팁.