專利名稱：將工具附接到超聲外科器械的連接裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及一種外科器械，更具體地講，涉及一種用于將外科工具附接到超聲外科器械的連接裝置和方法。
背景技術(shù)：
超聲外科器械被用來安全有效地治療許多病癥。這種器械通常包括連接到超聲信號(hào)發(fā)生器的手持件。所述器械還包括接收超聲振動(dòng)的端部執(zhí)行器。當(dāng)以合適的能量級(jí)傳輸至有機(jī)組織并且使用合適的端部執(zhí)行器時(shí)，超聲振動(dòng)可用于切除、解剖、拉升、燒灼組織或用于使肌肉組織與骨骼分離。由于可以通過波導(dǎo)管從超聲換能器傳輸至外科端部執(zhí)行器的超聲能量的量，使用實(shí)芯技術(shù)的超聲器械尤其有利。此類器械可以用于開放式手術(shù)或微創(chuàng)手術(shù)，例如內(nèi)窺鏡手術(shù)或腹腔鏡手術(shù)，其中端部執(zhí)行器穿過套管針到達(dá)外科部位。通常，在外科端部執(zhí)行器中通過電激勵(lì)在手持件中支撐的換能器引發(fā)超聲振動(dòng)。 換能器可由一個(gè)或多個(gè)壓電元件或磁致伸縮元件構(gòu)成。換能器部分產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由從換能器部分延伸至外科端部執(zhí)行器的超聲波導(dǎo)傳輸至外科端部執(zhí)行器。將波導(dǎo)管和端部執(zhí)行器設(shè)計(jì)成以與換能器相同的頻率共振。因此，當(dāng)端部執(zhí)行器連接到換能器時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的頻率與換能器自身的頻率相同。實(shí)芯超聲外科器械可以分為兩種類型，即具有單元件端部執(zhí)行器的器械和具有多元件端部執(zhí)行器的器械。具有單元件端部執(zhí)行器的器械包括諸如解剖刀和球形凝結(jié)器的器械。多元件端部執(zhí)行器(例如夾緊凝固器)的使用包括將組織壓在超聲刀上的機(jī)構(gòu)。超聲夾緊凝結(jié)器提供用于切割/凝結(jié)組織，尤其是松散無支撐組織的改善的超聲外科器械，其中超聲刀與對(duì)組織施加壓縮力或偏置力的夾具一起使用，使得組織的凝結(jié)和切割更快并且超聲刀運(yùn)動(dòng)的衰減較少。外科調(diào)位器是用于幫助在手術(shù)過程中有利于調(diào)位和去除軟組織的器械。外科調(diào)位器通常被采用以將肌肉與骨骼分離。CcAb式或刮勺(curette)式外科調(diào)位器用于脊柱手術(shù)中，尤其有助于在后部進(jìn)入以將肌肉組織從骨骼移開。不管采用的端部執(zhí)行器的類型如何，端部執(zhí)行器必須有效連接到波導(dǎo)。在一些裝置中，端部執(zhí)行器通過例如焊接永久連接到波導(dǎo)上。在其它裝置中，端部執(zhí)行器通過螺紋裝置能夠移除地連接到波導(dǎo)上。這種端部執(zhí)行器通常具有扭力扳手，當(dāng)正確使用時(shí)，扭力扳手被設(shè)計(jì)為確保端部執(zhí)行器通過合適量的扭力附著到波導(dǎo)，同時(shí)避免由于將過量扭力應(yīng)用到端部執(zhí)行器導(dǎo)致的損壞或裝置故障的可能性。這種扳手可被設(shè)計(jì)為與端部執(zhí)行器的遠(yuǎn)端或部分接口。在一些扳手裝置中，在將扳手放置于端部執(zhí)行器的遠(yuǎn)端上時(shí)，臨床醫(yī)生將扭力施加到扳手直至聽到能聽到的咔噠聲，此時(shí)扳手可從端部執(zhí)行器去除。雖然使用這種扭力扳手可有效確保在波導(dǎo)和端部執(zhí)行器之間建立了在聲學(xué)上的固定連接，但是所述扭力扳手可在準(zhǔn)備外科工具和外科室期間丟失或錯(cuò)放。此外，扭力扳手通常用于將端部執(zhí)行器與手持件上分離，需要臨床醫(yī)生在完成外科手術(shù)之后布置扭力扳手或其它工具。此外，如果臨床醫(yī)生不能正確使用所述扭力扳手，則存在端部執(zhí)行器和波導(dǎo)之間的連接不足以針對(duì)最佳結(jié)果將期望量的聲運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)蕉瞬繄?zhí)行器的風(fēng)險(xiǎn)。
希望提供一種克服當(dāng)前器械和端部執(zhí)行器連接裝置的一些不足的超聲外科器械。 超聲外科器械的各種實(shí)施例克服這些不足。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)總的方面，各實(shí)施例涉及一種超聲外科器械，其具有能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件。所述外科器械包括外科工具，其具有近端，所述近端具有在其中的腔體。波導(dǎo)從所述手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出，并且與所述至少一個(gè)超聲換能器相互作用。波導(dǎo)具有遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分的大小被定制為插入到所述外科工具的近端中的腔體中，并且選擇性地膨脹以與腔體形成保持性接合。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供了一種超聲外科器械，其具有手持件，所述手持件具有將至少一個(gè)超聲換能器能夠操作地支撐在其中的殼體。所述超聲換能器能夠操作地連接到超聲信號(hào)發(fā)生器。波導(dǎo)從所述殼體朝遠(yuǎn)側(cè)突出，并且與所述超聲換能器相互作用。所述波導(dǎo)具有能夠選擇性膨脹的遠(yuǎn)端部分。致動(dòng)器桿能夠移動(dòng)地支撐在所述波導(dǎo)中，并且在第一位置和第二位置之間可運(yùn)動(dòng)，在所述第一位置，所述遠(yuǎn)端部分膨脹，并且在所述第二位置，所述遠(yuǎn)端部分未膨脹。所述外科器械還包括外科工具，其具有近端部分，所述近端部分具有在其中的腔體，以容納所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供了一種用于將外科工具可運(yùn)動(dòng)地連接到超聲外科器械的波導(dǎo)上的方法。在各種版本中，所述方法包括在所述外科工具的近端部分中設(shè)置腔體；以及將所述波導(dǎo)的遠(yuǎn)端插入所述腔體中。所述方法還包括將所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端膨脹以保持性地接合所述腔體的壁的至少一部分。


多個(gè)實(shí)施例的新型特征在所附權(quán)利要求書中進(jìn)行了詳細(xì)描述。然而結(jié)合以下描述和如下附圖才能最好地理解多個(gè)實(shí)施例(有關(guān)手術(shù)組織和方法)以及其他目的和優(yōu)點(diǎn)圖1示出了本發(fā)明各實(shí)施例的超聲系統(tǒng)；圖2示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的連接裝置實(shí)施例；圖2A示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例；圖2B示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例；圖3示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例；圖3A是圖3的連接裝置的另一示圖，所述波導(dǎo)的一部分處于膨脹狀態(tài)；圖;3B示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例；圖4示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例；圖5是圖4的連接裝置的另一示圖，其中外科工具外罩的一部分以剖視圖方式示出，并且閂鎖構(gòu)件處于未膨脹狀態(tài)；圖6是圖4的連接裝置的另一示圖，其中所述連接裝置的閂鎖構(gòu)件處于膨脹狀態(tài)；圖7為本發(fā)明的另一手持件實(shí)施例的側(cè)視圖。圖8是圖7的手持件的端視圖。圖9為本發(fā)明的另一外科工具實(shí)施例的端視圖；圖10是圖9中外科工具的側(cè)視圖。圖11示出了用于將外科工具連接到超聲器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例，其中所述外科工具的外罩部分以剖視圖方式示出；圖12是圖11的連接裝置的沿著不同的切割線截取的另一剖視圖，并示出所述連接裝置的閂鎖構(gòu)件處于膨脹狀態(tài)；圖13示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例；圖14示出了用于在圖13中描繪的連接裝置實(shí)施例的功率對(duì)時(shí)間曲線的一種形式；圖15是本發(fā)明的手持件和外科工具實(shí)施例的局部分解裝配示圖，所述手持件的一部分和所述外科工具的一部分以剖視圖的方式示出；圖16是圖16的手持件和外科工具的另一局部剖視分解裝配示圖，其中它們處于正在連接的取向；圖17是圖15和圖16的手持件和外科工具的另一局部剖視分解裝配示圖，其中它們處于已連接的取向；圖18是在圖15-17中描繪的連接裝置實(shí)施例的加熱和冷卻單元的剖視圖；圖19是圖18的加熱和冷卻單元的另一剖視圖，其中所述外科工具的外罩正被安裝于其上；圖20是圖18和19的加熱和冷卻單元的另一剖視圖，其中所述外罩與其保持性地接合；圖21示出了本發(fā)明各實(shí)施例的超聲系統(tǒng)；圖22示出了用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的本發(fā)明的另一連接裝置實(shí)施例，其中所述波導(dǎo)的遠(yuǎn)端與所述外科工具保持性地接合；以及圖23示出了在波導(dǎo)的遠(yuǎn)端膨脹之前的圖22中描繪的連接裝置實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)說明多個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)該指出的是，實(shí)施例的應(yīng)用或使用并不局限于附圖和具體實(shí)施方式
中詳細(xì)示出的部件的構(gòu)造和布置。示例性實(shí)施例可以單獨(dú)實(shí)施，或與其他實(shí)施例、變更形式和修改形式結(jié)合實(shí)施，并可以多種方式實(shí)施或執(zhí)行。例如，以下公開的外科器械和外科工具構(gòu)型僅為示例性的，而無意限制它們的范圍或應(yīng)用。此外，除非另外指明，否則本文所用的術(shù)語和表達(dá)是為了方便讀者而對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行描述目的所選的， 并非限制其范圍。各實(shí)施例通常涉及超聲外科器械，并且更具體地講，涉及在這種器械中用于將外科工具連接到超聲能量源的連接裝置。超聲外科器械的例子在美國(guó)專利No. 5，322，055 和5，954，736中有所公開，結(jié)合超聲刀和外科器械的例子在(例如)美國(guó)專利 No. 6，309，400B2、6，278，218BU6, 283，981B1 和 6，325，811B1 中有所公開，所述專利各自的全文以引用方式并入本文中。同樣以引用方式各自將全文并入的有提交于2007年3月22 目的共同所有、共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/726，625，其標(biāo)題為ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS(超聲外科器械)，以及共同所有的與本申請(qǐng)同日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)，其標(biāo)題為 THERMALLY-ACTIVATED COUPLING ARRANGEMENTS AND METHODS FOR ATTACHING TOOLS TO ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS (用于將工具附連到超聲外科器械的熱激活連接裝置和方法)(代理人案卷號(hào)為No. END6494USNP1/080596)。圖1示出了包括超聲信號(hào)發(fā)生器12的超聲系統(tǒng)10，其具有超聲換能器14、手持件 16和外科工具100，可根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例采用所述外科工具。這種系統(tǒng)的各方面在美國(guó)專利公開No. US 2008/0234709A1中進(jìn)一步詳細(xì)描述，通過引用將上述申請(qǐng)的公開全文并入。超聲換能器14(稱為“Langevin疊堆”)可通常包括換能部分18、第一共振器或端罩 20、第二共振器或前罩22以及輔助部件。超聲換能器14優(yōu)選為整數(shù)個(gè)系統(tǒng)半波長(zhǎng)(η λ /2)。 聲學(xué)組件M可包括超聲換能器14、安裝件沈和速度變換器觀。端罩20的遠(yuǎn)端連接至換能部分18的近端，前罩22的近端連接至換能部分18的遠(yuǎn)端。前罩22和端罩20的長(zhǎng)度由多個(gè)變量來確定，這多個(gè)變量包括換能部分18的厚度、 用于制造端罩20和前罩22的材料的密度和彈性模量以及超聲換能器14的共振頻率。換能器可由器械手持件16內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)壓電元件或磁致伸縮元件構(gòu)成。通過例如電激勵(lì)換能器在外科工具100中引發(fā)超聲振動(dòng)，所述換能器由器械手持件中的一個(gè)或多個(gè)壓電元件或磁致伸縮元件構(gòu)成。換能器部分產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由從換能器部分延伸至外科工具100的超聲波導(dǎo)觀傳輸至外科工具。在圖示實(shí)施例中，換能器由壓電元件40構(gòu)成。壓電元件40可以用任何合適的材料制成，例如鋯-鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈦酸鉛或其它壓電晶體材料。每個(gè)正極42、負(fù)極44和壓電元件40都具有延伸穿過中心的孔。正電極42和負(fù)電極44分別電連接到導(dǎo)線46和48。 導(dǎo)線46和48封閉在纜線50中，與超聲系統(tǒng)10的超聲信號(hào)發(fā)生器12電連接。聲學(xué)組件對(duì)的超聲換能器14將來自超聲信號(hào)發(fā)生器12的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能， 該機(jī)械能主要致使超聲換能器14和外科工具100發(fā)生超聲頻率的縱向振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。合適的發(fā)生器為得自 Ethicon Endo-Surgery, Inc. (Cincinnati, Ohio)的 GEN04 型發(fā)生器。當(dāng)聲學(xué)組件M通電時(shí)，振動(dòng)運(yùn)動(dòng)駐波通過聲學(xué)組件M產(chǎn)生。沿著聲學(xué)組件M的任何點(diǎn)處的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)振幅可以取決于沿著聲學(xué)組件M測(cè)量振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的位置。振動(dòng)運(yùn)動(dòng)駐波的最小或零交點(diǎn)通常稱為波節(jié)(即運(yùn)動(dòng)通常最小的位置)，并且駐波的最大絕對(duì)值或峰值通常稱為波腹。波腹與距其最近的波節(jié)之間的距離為四分之一波長(zhǎng)(入/4)。導(dǎo)線46和48將電信號(hào)從超聲信號(hào)發(fā)生器12傳輸?shù)秸姌O42和負(fù)電極44。通過響應(yīng)于腳踏開關(guān)60通過超聲信號(hào)發(fā)生器12供應(yīng)的電信號(hào)給壓電元件40供電，從而在聲學(xué)組件M中產(chǎn)生聲學(xué)駐波。電信號(hào)在壓電元件40中產(chǎn)生重復(fù)小位移形式的擾動(dòng)，使材料中出現(xiàn)較大的壓縮力。重復(fù)的小位移會(huì)使壓電元件40以連續(xù)方式沿著電壓梯度的軸線膨脹和縮回，從而產(chǎn)生超聲能量的縱向波。超聲能量通過聲學(xué)組件M傳輸至外科工具100。為了使聲學(xué)組件M將能量遞送到外科工具100，聲學(xué)組件M的所有部件必須以聲學(xué)方式連接到所述外科工具100。聲學(xué)組件M的部件最好經(jīng)聲學(xué)調(diào)整，使得任何組件的長(zhǎng)度均為二分之一波長(zhǎng)(η λ/2)的整數(shù)倍，其中波長(zhǎng)λ為聲學(xué)組件M在預(yù)先選擇的縱向振動(dòng)驅(qū)動(dòng)頻率或工作縱向振動(dòng)驅(qū)動(dòng)頻率fd下的波長(zhǎng)，并且其中η為任意正整數(shù)。還構(gòu)思聲學(xué)組件M可以結(jié)合聲波元件的任何合適布置。隨著當(dāng)前具體實(shí)施方式
的繼續(xù)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解上述系統(tǒng)10僅是可采用本發(fā)明的實(shí)施例的各種獨(dú)特和新穎優(yōu)點(diǎn)的無數(shù)超聲外科系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。圖1和圖2示出了用于將外科工具100連接到波導(dǎo)28的本發(fā)明實(shí)施例的連接裝置110。外科工具100被示出為刀片并且具有總體平滑的外表面，其很好地適合于凝結(jié)和組織整形應(yīng)用。然而，如本文所用，術(shù)語“外科工具”可涵蓋可以能夠操作地與超聲外科手持件或在外科設(shè)備中的其它超聲能量源連接的任何外科端部執(zhí)行器或工具或刀片，且其包括 (但不限于)筆直和彎曲的刀片、鋒利的鉤、剝離鉤、球形凝結(jié)器、夾鉗凝結(jié)器等。示例性刀片構(gòu)造在授予Houser等人的美國(guó)專利No. 6，423，082中描述，通過引用將上述申請(qǐng)的公開全文并入。夾鉗凝結(jié)器裝置的實(shí)例在美國(guó)專利No. 6，254，623中公開，通過引用將上述申請(qǐng)的公開全文并入。在圖1和圖2中描述的實(shí)施例中，波導(dǎo)28的遠(yuǎn)端四能夠連接到連接部分101，在多個(gè)實(shí)施例中，所述連接部分包括設(shè)置在外科工具100的近端部分112中的形狀互補(bǔ)的腔體114。例如，所述遠(yuǎn)端四可具有截頭圓錐形并且大小可被容納在腔體14中。波導(dǎo)觀或波導(dǎo)觀的至少遠(yuǎn)端部分四由具有第一熱膨脹系數(shù)(CTEl)的第一材料15制成。外科工具100或至少外科工具100的近端部分112由具有小于第一熱膨脹系數(shù)的第二熱膨脹系數(shù) (CTE2)的第二材料103制成。因此CET2 < CETl波導(dǎo)28的遠(yuǎn)端部分四相對(duì)于外科工具100的近端部分112中的腔體114確定大小和形狀，使得當(dāng)波導(dǎo)觀和外科工具100處于大約相等溫度時(shí)，在波導(dǎo)觀的遠(yuǎn)端部分四和腔體114之間生成滑動(dòng)配合或間隙量“C”。在各實(shí)施例中，波導(dǎo)觀或波導(dǎo)觀的至少遠(yuǎn)端部分四可由例如熱膨脹系數(shù)為 13. 7 X 10-6in/in/華氏度的鋁制成，并且外科工具100的近端部分112可由例如熱膨脹系數(shù)為4. 34X IO-6Win/華氏度的鈦制成。在這種實(shí)施例中，間隙“C”可大約為0. 0005英寸。為了將這種外科工具100連接到波導(dǎo)28，臨床醫(yī)生將波導(dǎo)28的遠(yuǎn)端部分四布置在外科工具100的腔體114中，如圖2所示。熱能(即，熱)隨后施加到波導(dǎo)觀的遠(yuǎn)端部分四上，以通過熱膨脹增大遠(yuǎn)端部分四的外部直徑或參數(shù)形狀。因?yàn)镃TEl > CTE2，所以當(dāng)與腔體114的內(nèi)部直徑或形狀相比時(shí)，波導(dǎo)14的遠(yuǎn)端部分四的外部直徑或參數(shù)形狀將膨脹到更大的量級(jí)，以在它們之間建立如圖2A所示的過盈配合。可通過安裝在波導(dǎo)觀周圍與遠(yuǎn)端部分四鄰近的射頻(RF)感應(yīng)線圈120將熱或熱能施加到波導(dǎo)觀。在其它實(shí)施例中，可采用電阻式熱電加熱元件130。見圖2B。在在外科工具100的近端部分112和波導(dǎo)觀的遠(yuǎn)端部分四之間建立充分的過盈配合之前施加熱。然后，熱施加器120、130必須持續(xù)被激活以在整個(gè)使用過程中保持過盈配合。在已經(jīng)完成外科手術(shù)之后，熱施加器120、 130可被去激活。一旦波導(dǎo)28的近端部分四的溫度恢復(fù)到外科工具100的近端部分114 的近似溫度，則外科工具可從波導(dǎo)觀上拆下。在圖3的實(shí)施例中，波導(dǎo)觀‘的遠(yuǎn)端部分四‘的一部分140由具有高熱膨脹系數(shù)的材料制成。例如，部分140可由例如鋁制成，而波導(dǎo)觀‘的其余部分可由鋼制成。在正常室溫下(即，在未加熱狀態(tài)下)，部分140能夠與波導(dǎo)觀‘的遠(yuǎn)端部分四‘具有相同的直徑或其它參數(shù)形狀，以使得部分四‘、140能夠被插入到外科工具100'的近端部分112'中的腔體114'中。因此，在通過熱施加器120或130(不論可能是哪一個(gè))將熱或熱能施加到遠(yuǎn)端部分四‘上之前，在部分140和腔體114'的壁之間設(shè)置預(yù)定間隙量“C”。為了將外科工具100'連接到波導(dǎo)觀‘上，熱施加器120或130被激活以使得部分140以大于外科工具100'的遠(yuǎn)端部分112'的膨脹速率的速率膨脹，以在它們之間產(chǎn)生過盈配合。見圖 3A。圖;3B示出了可供選擇的實(shí)施例，其中在波導(dǎo)2熟"的遠(yuǎn)端四〃中設(shè)置腔體114〃， 并且外科工具100"的近端部分112"的大小被定制為被容納在腔體114"中。在該實(shí)施例中，波導(dǎo)觀”的遠(yuǎn)端四“由具有第一熱膨脹系數(shù)(CTEl)的第一材料15"制成，并且外科工具100"的近端部分112"由具有大于第一熱膨脹系數(shù)的第二熱膨脹系數(shù)(CTE》的第二材料103〃制成。因此CET2 > CETl為了將這種外科工具100"連接到波導(dǎo)，臨床醫(yī)生將外科工具100〃的近端部分112"布置在波導(dǎo)觀“的遠(yuǎn)端部分四“中，如圖:3B所示。熱能(S卩，熱)隨后施加到外科工具100"的近端部分112"上，以通過熱膨脹增大近端部分112"的外部直徑或參數(shù)形狀。因?yàn)镃TEl <CTE2，所以當(dāng)與腔體114"的外部直徑或形狀相比時(shí)，外科工具100“的近端部分112"的外部直徑或參數(shù)形狀將膨脹到更大的量級(jí)，以在它們之間建立過盈配合。 熱或熱能可通過熱施加器120被施加到外科工具100"的近端部分112"，熱施加器可包括射頻(RF)感應(yīng)線圈或安裝在近端部分112"上的電阻加熱器120"。功率可從手持件通過合適的連接進(jìn)行供應(yīng)。例如，加熱元件120"可安裝在外科工具100"上，并且當(dāng)外科工具 100〃的近端部分112"插入腔體114"中時(shí)，熱施加器120"可連接到從手持件突出的導(dǎo)線(未示出)以將功率供應(yīng)到熱施加器120"。在在外科工具100"的近端部分112"和波導(dǎo)觀“的遠(yuǎn)端部分四“之間建立充分的過盈配合之前施加熱。然后，熱施加器120可被去激活和/或去除，并且可使用所述系統(tǒng)。一旦外科工具100"的近端部分112"的溫度恢復(fù)到波導(dǎo)觀〃的遠(yuǎn)端部分四〃的近似溫度，則外科工具100〃可從波導(dǎo)觀〃上拆下。圖4-6示出了使用本發(fā)明各實(shí)施例的另一連接裝置來將可重復(fù)使用的外科工具 300能夠移除地連接到手持件216的波導(dǎo)2 上，所述手持件與前述手持件16的構(gòu)造和操作類似，不同之處在以下列出。在一些實(shí)施例中，例如，波導(dǎo)2 的遠(yuǎn)端2 可為錐形或?yàn)榻仡^圓錐形，以容納于在外科工具300的近端部分312中設(shè)置的形狀互補(bǔ)的腔體314中。在該實(shí)施例中，外科工具300包括將遠(yuǎn)端部分312支撐在其中的殼體或外罩部分320。在各個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)端部分312可被支撐在有利于遠(yuǎn)端部分312相對(duì)于外罩320的聲激勵(lì)的安裝件沈中。如圖5和圖6中可看出，外罩320具有在其中的腔體330，以用于將手持件216的遠(yuǎn)端部分218容納于其中。外罩320還具有軸向通道332，以使得波導(dǎo)2 能夠延伸穿過以與外科工具300的近端部分312接合。如圖4-6中可進(jìn)一步看出，手持件216的遠(yuǎn)端部分 218具有形成于其上的錐形部分220。當(dāng)遠(yuǎn)端部分218被容納在外罩320的腔體330中時(shí)， 錐形部分220與安裝在外罩320中的至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件350抵觸。閂鎖構(gòu)件350可由例如形狀記憶合金(SMA)制成，并且連接到安裝在外罩320中的對(duì)應(yīng)工具接觸件352。例如，閂鎖構(gòu)件350可按照環(huán)形或箍形由NiTi (鎳-鈦)、CuZnAl、CuAlNi等制成，并且通過接觸條3M被連接到接觸件352。還可在圖4-6中看出，觸發(fā)接觸件230安裝在手持件216的遠(yuǎn)端部分218中。在各實(shí)施例中，觸發(fā)接觸件230可包括由導(dǎo)電材料(例如，鈹銅)形成的環(huán)形圈或環(huán)段，并且所述導(dǎo)電材料與電力源240電連通(例如，接線)。電力源240可包括例如電池或交流電源，并且能夠與前述發(fā)生器裝置一體形成。圖5和圖6示出了將外科工具300連接到手持件216的波導(dǎo)228的方法。為了引發(fā)連接工序，手持件的遠(yuǎn)端部分218插入到外科工具300的殼體320中的腔體330中，如圖 5所示，使得觸發(fā)接觸件230與工具接觸件352電接觸，從而允許電流(致動(dòng)信號(hào))激活閂鎖構(gòu)件350。在各個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)244可設(shè)置在將致動(dòng)接觸件230連接到電力源240的電線/導(dǎo)線M2中。例如，所述開關(guān)244可布置在手持件或發(fā)生器中。因此，當(dāng)外科工具300 如圖5中所示連接到波導(dǎo)228，并且開關(guān)244被觸發(fā)時(shí)，閂鎖350將被激活并且開始頂著錐形部分220膨脹。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，閂鎖350與錐形部分220的連接導(dǎo)致工具300被拉動(dòng)到與波導(dǎo)2 保持性地接合的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)228的遠(yuǎn)端部分2 和外科工具300的近端部分312之間的充分聲學(xué)連接。見圖6。圖7-12示出了用于將可重復(fù)使用的外科工具500能夠移除地連接到手持件416 的波導(dǎo)4 上的本發(fā)明各實(shí)施例的另一連接裝置，所述手持件與前述手持件216的構(gòu)造和操作類似，不同之處在以下列出。在該實(shí)施例中，在圖7和圖8中示出了突出到手持件的遠(yuǎn)端418之外的至少一個(gè)，并且優(yōu)選地，四個(gè)接觸接片450。一個(gè)或多個(gè)所述接觸接片450被導(dǎo)線連接至電能量源M0。至于其它實(shí)施例，可提供開關(guān)244控制從源240流到接觸接片 450的電流。工具500具有工具外罩520，其具有在其中適于容納對(duì)應(yīng)的接觸接片450之一的對(duì)應(yīng)的接片狹槽570，以使得外罩520滑動(dòng)到手持件416上到達(dá)圖11所示的位置。然后， 臨床醫(yī)生相對(duì)于手持件416旋轉(zhuǎn)外罩520，以使得接觸接片450各自被容納在位于每個(gè)狹槽570的端部的對(duì)應(yīng)的鎖定插口 572中。電接觸件574可被布置在每個(gè)鎖定插口 572中或與其相鄰，以使得當(dāng)安裝在鎖定插口 572中時(shí)，電接觸件與對(duì)應(yīng)接觸接片450電接觸。所述電接觸件574與被支撐在外罩520中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)能夠膨脹的閂鎖構(gòu)件段550電連通。閂鎖構(gòu)件段550被布置為使得當(dāng)工具500安裝在手持件上并且接觸接片450容納在它們對(duì)應(yīng)的鎖定插口 572中時(shí)，閂鎖構(gòu)件段550布置為與手持件416的錐形部分420接合。為了引發(fā)連接工序，手持件的遠(yuǎn)端部分418插入到外科工具500的外罩520的腔體530中，如圖11所示，從而接觸接片450被容納在它們對(duì)應(yīng)的狹槽570中，臨床醫(yī)生相對(duì)于外科工具500旋轉(zhuǎn)手持件416以使得接觸接片450安裝在它們對(duì)應(yīng)的鎖定插口 572中，并且與其中的對(duì)應(yīng)電接觸件574接觸。如果開關(guān)244關(guān)閉，則電流隨后被允許流動(dòng)通過電接觸件574到達(dá)能夠膨脹的閂鎖構(gòu)件段550。隨著電流流動(dòng)到能夠膨脹的閂鎖構(gòu)件段550，閂鎖構(gòu)件段550膨脹并將工具500的近端512拉動(dòng)為與波導(dǎo)428的遠(yuǎn)端4 保持性地接合。圖13和圖14示出了用于將外科工具100永久地連接到手持件16的波導(dǎo)28的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的另一連接裝置110'。在該實(shí)施例中，波導(dǎo)觀的遠(yuǎn)端四的大小被定制為被容納在外科工具100的近端部分114中的腔體114中。布置在腔體114中的是一些能夠熔融的合金材料115。在多個(gè)實(shí)施例中，能夠熔融的合金材料可包括例如銅-鋁。在該實(shí)施例中，臨床醫(yī)生將波導(dǎo)觀的遠(yuǎn)端四插入到腔體114中以使得其與能夠熔融的合金材料 115接觸。然后臨床醫(yī)生可操作發(fā)生器12以為波導(dǎo)觀提供在量級(jí)和持久度方面充足的充足功率突增，以使得能夠熔融的合金材料115將波導(dǎo)觀焊接到工具100。如圖14所示，一旦完成焊接，臨床醫(yī)生將功率減小到正常操作量級(jí)。例如，正常功率量級(jí)可為5瓦特。為了使得可熔融材料115充分將波導(dǎo)觀焊接到工具100，臨床醫(yī)生可必須將功率增大至例如50 瓦特，持續(xù)大約5秒(時(shí)間)。這種增大的量級(jí)和持久度可取決于采用的可熔融材料115的類型和換能器裝置。然而，在每種情況下，功率增大的量級(jí)和持久度應(yīng)當(dāng)小于將最終導(dǎo)致?lián)Q能器或系統(tǒng)的其它部件損壞的量級(jí)和持久度。圖15-20示出了用于將可重復(fù)使用的外科工具700能夠移除地連接到手持件616 的波導(dǎo)6 上的另一連接裝置710，所述手持件與前述手持件16的構(gòu)造和操作類似，不同之處在以下列出。例如，波導(dǎo)628的遠(yuǎn)端6 可具有在其中的截頭圓錐形腔體630，以容納外科工具700的形狀互補(bǔ)的近端部分712。在該實(shí)施例中，外科工具700包括將近端部分712 支撐在其中的外罩720。在各個(gè)實(shí)施例中，外罩720可由例如鈦64制成，而近端部分712可被支撐在有利于近端部分712相對(duì)于外罩720以聲學(xué)方式產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的安裝件沈中。如圖 15和圖16中可看出，外罩720具有在其中的環(huán)形腔體730，以用于將手持件616的遠(yuǎn)端部分618容納于其中。外罩720還具有軸向通道732，以使得波導(dǎo)6 能夠延伸穿過以與外科工具700的近端部分712接合。如圖15和圖16所示，手持件616的遠(yuǎn)端618能夠移動(dòng)地支撐釋放環(huán)640，所述釋放環(huán)具有分別延伸穿過手持件616的遠(yuǎn)端部分618中的對(duì)應(yīng)狹槽646、648的直徑上相對(duì)的桿部642、644。將在下面更詳細(xì)地解釋釋放環(huán)640的用途。可在圖15和圖16中看出，波導(dǎo)6 的遠(yuǎn)端部分6 也配有能夠?qū)㈡i定環(huán)652容納于其中的環(huán)形凹槽650。鎖定環(huán)652 可由形狀記憶合金(SMA)制成，所述SMA例如NiTi (鎳-鈦)、CuZnAl、CuAlNi等。鎖定環(huán) 652還可被支撐在至少兩個(gè)，優(yōu)選地四個(gè)熱生成和冷卻單元660中，所述熱生成和冷卻單元通過對(duì)應(yīng)銷661以樞轉(zhuǎn)方式銷連接，或者以其它方式樞轉(zhuǎn)地連接到手持件616的遠(yuǎn)端的壁 619。圖15-18示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的熱生成/冷卻單元660的一種形式。在各個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)熱生成/冷卻單元660具有由例如鋁或諸如聚碳酸酯的工程塑料制成的主體部分663，并且所述主體部分能夠在其中具有通過壁668分離的上室區(qū)664和下室區(qū) 666，所述壁具有從中穿過的流動(dòng)返回通道670。外周具有形成于其上的止擋凸耳672，以與形成在外科工具700的外罩720中的鎖定突起740的保持性地接合(圖19和圖20)，如以下將進(jìn)一步討論。返回開口桿676可滑動(dòng)地延伸穿過通過海綿構(gòu)件680和壁668限定的主體部分663中的通道675。海綿構(gòu)件680可支撐在另一壁部分682上，如圖所示。返回開口桿676具有貫穿的孔678，孔與流動(dòng)返回通道670同軸對(duì)齊，以使得液體/蒸汽穿過下室 666和上室664之間?？稍谏鲜?64中設(shè)置波紋管或擦拭裝置684以與返回開口桿676滑動(dòng)接合，使得波紋管684用于當(dāng)返回開口桿676沒有沿軸向前進(jìn)到上室664中時(shí)密封通道 675。加熱/冷卻介質(zhì)686設(shè)置在下室666中。在各實(shí)施例中，加熱/冷卻介質(zhì)686可包括例如具有相對(duì)低的沸點(diǎn)的液體，諸如丙酮。現(xiàn)在將描述用于將外科工具700連接到手持件616的方法。圖15示出了在將手持件的遠(yuǎn)端618插入到外科工具700的外罩720中之強(qiáng)，在手持件616和外科工具700中的各部件的位置。為了開始連接工序，臨床醫(yī)生將手持件616的遠(yuǎn)端618插入到外科工具 700的外罩720中。參見圖16。此時(shí)，手持件616和外科工具720基本處于室溫下。隨著手持件618的遠(yuǎn)端進(jìn)入外罩720中的環(huán)形腔體730中，安裝在手持件616的遠(yuǎn)端部分618中的功率觸發(fā)開關(guān)690允許電流流動(dòng)到發(fā)生器，以使得換能器被激活。在各個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)波導(dǎo)6 和支撐在其上的鎖定環(huán)652處于室溫(中等溫度)時(shí)，鎖定環(huán)652在波導(dǎo)628的遠(yuǎn)端周圍縮回，使得其中的腔體630將不完全接納外科工具700的截頭圓錐形狀的近端712。 但是，換能器的觸發(fā)導(dǎo)致波導(dǎo)6 加熱鎖定環(huán)652，使得其膨脹到外科工具的近端712可合適安裝在腔體630中的狀態(tài)。隨著連接工序的開始，鎖定突起740(圖19)將每個(gè)熱生成/ 冷卻單元660繞它們對(duì)應(yīng)的銷樞轉(zhuǎn)到與振動(dòng)波導(dǎo)6 緊密接觸，以有利于在鎖定環(huán)周圍產(chǎn)生熱。這個(gè)樞轉(zhuǎn)行為由圖16中的箭頭“A”表示。當(dāng)近端712被完全安裝在腔體630中時(shí)， 鎖定突起740在熱生成/冷卻單元660上的止擋凸耳672上扣合，如圖17和圖20所示。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，隨著鎖定突起740在止擋凸耳672上扣合，可為臨床醫(yī)生提供觸覺反饋和/或可聽見的咔噠聲，以指示外科工具700已正確前進(jìn)到連接位置。鎖定突起 740使得熱生成/冷卻單元樞轉(zhuǎn)返回中間或未樞轉(zhuǎn)位置，其中鎖定突起740和止擋凸耳仍將外科工具700保持在連接位置。當(dāng)處于如圖17和圖20所示的連接位置時(shí)，外罩720的遠(yuǎn)端721觸發(fā)使得電流停止到達(dá)換能器的功率去激活開關(guān)689。連接工序現(xiàn)在完成。臨床醫(yī)生現(xiàn)在自由使用所述系統(tǒng)。還將理解，換能器的其它操作將導(dǎo)致鎖定環(huán)652再一次膨脹；然而，鎖定突起740和止擋凸耳672用于保持外科工具700和手持件616之間的連接接合狀態(tài)。轉(zhuǎn)到圖18-20，理想的是鎖定環(huán)652在初始連接工序中為熱的，以使得工具700的近端712插入到腔體630中。在加熱工藝中，液體686留在海綿680和上室664中。可在圖20中看出，當(dāng)處于鎖定位置時(shí)，熱生成/冷卻單元660鄰近安裝在外罩720的壁中的散熱環(huán)692。這種布置有助于從熱生成/冷卻單元660散熱。當(dāng)鎖定突起740位于止擋位置 (圖17和圖20)，并且換能器已被去激活時(shí)，理想的是鎖定環(huán)652冷卻以進(jìn)一步將波導(dǎo)629 的遠(yuǎn)端固定到工具700的近端712。鎖定突起740前進(jìn)到鎖定位置的過程將返回開口桿676 偏置以使得桿676中的孔678與返回通道670對(duì)齊，以使得在上室664中的液體686流動(dòng)到下室666中。隨著液體686流動(dòng)到上室684外，其接觸熱的下室666表面并且蒸發(fā)以冷卻那些表面，并最終冷卻鎖定環(huán)652。為了將外科工具從手持件616上脫離，臨床醫(yī)生運(yùn)動(dòng)釋放環(huán)640以激活所述激活開關(guān)689或接觸件，這導(dǎo)致?lián)Q能器開始振動(dòng)過程并開始加熱循環(huán)。隨著熱生成/冷卻單元 660開始升溫，鎖定環(huán)652開始膨脹，以使得臨床醫(yī)生能夠拉動(dòng)外科工具脫離手持件616。當(dāng)部件已經(jīng)分離時(shí)，在功率致動(dòng)開關(guān)不再被工具外罩720的遠(yuǎn)端721激活之后，功率激活開關(guān)斷開輸送到換能器的功率。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，多個(gè)已知的開關(guān)和開關(guān)裝置、微處理器控制的接觸件等可用于在工具連接處理中激活和去激活換能器，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，功率激活開關(guān)可包括連接到容納在發(fā)生器中或安裝到鄰近發(fā)生器的微處理器的近檢測(cè)開關(guān)或接觸件。圖21-23示出本發(fā)明的另一外科工具系統(tǒng)800的實(shí)施例，其包括發(fā)生器12和手持件816，所述手持件在設(shè)計(jì)和構(gòu)造方面與上述手持件16基本類似，不同之處在以下指出。例如，波導(dǎo)擬6的遠(yuǎn)端8 能夠選擇性地沿徑向膨脹，以使得遠(yuǎn)端8 能夠有效連接到外科工具900的近端912。在圖22和圖23中最清楚地看出，波導(dǎo)擬6的遠(yuǎn)端擬9具有兩個(gè)相對(duì)的耳狀物830，它們的形狀成形為與外科工具900的近端912中的腔體930保持性地接合。1腔體930可設(shè)置有錐形壁932，使得當(dāng)耳狀物830插入腔體930中并隨后徑向運(yùn)動(dòng)(箭頭 “R”)時(shí)，耳狀物830用于將工具900拉動(dòng)為與波導(dǎo)826的遠(yuǎn)端8 保持性地接合。在各個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)擬6可由例如鋁7075-T6制成。各個(gè)實(shí)施例可包括能夠沿軸向運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器桿850，其能夠移動(dòng)地支撐在波導(dǎo) 826中的狹槽840中。致動(dòng)器桿850可由例如ultem、PEI制成并具有在耳狀物830之間延伸的大小的遠(yuǎn)端852，并且當(dāng)在耳狀物830之間沿遠(yuǎn)端前進(jìn)時(shí)使得耳狀物830沿徑向運(yùn)動(dòng)。 如圖21中可看出，致動(dòng)器桿850可具有沿徑向延伸的部分854，其延伸穿過分別在波導(dǎo)826 和手持件816中的狹槽842和817。徑向延伸的部分邪4可在按鈕部分856中終止，其有利于臨床醫(yī)生致動(dòng)桿850。因此，為了將外科工具900連接到手持件816，臨床醫(yī)生將耳狀物830插入到腔體 930中，同時(shí)致動(dòng)器桿850處于未致動(dòng)位置(圖22)。一旦耳狀物830插入到腔體930中， 臨床醫(yī)生可將按鈕部分856沿遠(yuǎn)端方向“DD”滑動(dòng)，以使得致動(dòng)器桿850的遠(yuǎn)端852沿軸向在耳狀物830之間運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)徑向運(yùn)動(dòng)并與腔體930的錐形壁接合(圖23)。本文所公開的各種器械可被設(shè)計(jì)為單次使用后丟棄，或者它們可被設(shè)計(jì)為可使用多次。然而在任一種情況下，該器械均可重新恢復(fù)，從而在至少一次使用后再次使用。修整可包括拆卸裝置、清洗或更換具體部件、以及后續(xù)重新組裝步驟的任何組合。具體地講， 可拆卸該裝置，并且可按照任何組合選擇性地更換或拆下裝置的任何數(shù)量的特定零件或部件。清洗和/或更換特定部件后，可在修理廠或在緊臨外科手術(shù)前由手術(shù)小組人員將器械重新裝配，以供后續(xù)使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)知道，裝置的修整可利用拆卸、清潔/更換、 和再組裝的多種技術(shù)。這些技術(shù)的使用以及所得的修復(fù)器械均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，在外科手術(shù)前實(shí)施本文所述的多種實(shí)施例。首先，獲取新的或用過的器械，并根據(jù)需要進(jìn)行清洗。然后可對(duì)器械進(jìn)行消毒。在一種消毒技術(shù)中，將器械置于閉合并密封的容器中，例如塑料袋。然后將容器和器械置于可穿透該容器的輻射場(chǎng)，例如Y輻射、 X射線或高能電子。輻射將殺死器械上和容器中的細(xì)菌。然后可將消毒后的器械保存在無菌容器中。該密封容器將器械保持在無菌狀態(tài)，直到在醫(yī)療設(shè)備中打開該容器。器械優(yōu)選地經(jīng)過消毒。這可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意數(shù)量的方式進(jìn)行， 包括β輻射、Y輻射、環(huán)氧乙烷或蒸汽。雖然本文已描述了多種實(shí)施例，但可以對(duì)這些實(shí)施例實(shí)施多個(gè)修改和變型。例如， 可以采用不同類型的端部執(zhí)行器。另外，凡是公開了用于某些部件的材料的，均可使用其他材料。上述具體實(shí)施方式
和下述權(quán)利要求旨在涵蓋所有這樣的修改和變型。以引用方式全文或部分地并入本文的任何專利公布、或其他公開材料僅在所并入的材料不與本發(fā)明所述的現(xiàn)有定義、陳述、或其他公開材料相沖突的程度上并入本文。同樣地并且在必要的程度下，本文明確闡述的公開內(nèi)容取代了以引用方式并入本文的任何沖突材料。如果任何材料或其一部分以引用方式并入本文，但與本文所述的現(xiàn)有定義、陳述、或其他公開材料相沖突，那么僅在所并入的材料與現(xiàn)有公開材料之間不產(chǎn)生沖突的程度下才將其并入本文。
權(quán)利要求
1.一種超聲外科器械，所述超聲外科器械具有在其中能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件，所述超聲外科器械包括外科工具，所述外科工具具有近端，腔體位于所述近端中；以及波導(dǎo)，所述波導(dǎo)從所述手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出并與所述至少一個(gè)超聲換能器相互作用，所述波導(dǎo)具有遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分的大小被定為插入到所述外科工具的所述近端中的所述腔體中，并且所述遠(yuǎn)端部分選擇性地膨脹，以與所述腔體保持性地接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲外科器械，其中所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分能夠選擇性地沿徑向膨脹。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲外科器械，還包括能夠操作地被所述波導(dǎo)支撐的致動(dòng)器構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲外科器械，其中所述致動(dòng)器構(gòu)件包括能夠沿軸向運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲外科器械，其中所述遠(yuǎn)端部分具有至少兩個(gè)形成在所述遠(yuǎn)端部分上的耳狀物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲外科器械，其中所述腔體具有用于與所述耳狀物接合的錐形壁部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲外科器械，其中所述能夠運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器桿包括桿部分，所述桿部分能夠運(yùn)動(dòng)地支撐在所述波導(dǎo)中的狹槽中；以及徑向延伸的致動(dòng)部分，所述徑向延伸的致動(dòng)部分穿過所述手持件的一部分突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲外科器械，其中所述外科工具選自以下外科工具組筆直和彎曲的刀片、鋒利的鉤、剝離鉤、球形凝結(jié)器和夾鉗凝結(jié)器。
9.一種超聲外科器械，所述超聲外科器械包括手持件，所述手持件具有殼體；至少一個(gè)超聲換能器，所述至少一個(gè)超聲換能器能夠操作地支撐在所述殼體中，并且能夠操作地連接到超聲信號(hào)發(fā)生器；波導(dǎo)，所述波導(dǎo)從所述殼體朝遠(yuǎn)側(cè)突出并且與所述至少一個(gè)超聲換能器相互作用，所述波導(dǎo)具有能夠選擇性膨脹的遠(yuǎn)端部分；致動(dòng)器桿，所述致動(dòng)器桿能夠運(yùn)動(dòng)地支撐在所述波導(dǎo)中，并且能夠在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，在所述第一位置，所述遠(yuǎn)端部分膨脹，并且在所述第二位置，所述遠(yuǎn)端部分未膨脹；以及外科工具，所述外科工具具有近端部分，所述近端部分具有在所述近端部分中的腔體， 以將所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分容納在所述腔體中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲外科器械，其中所述遠(yuǎn)端部分具有至少兩個(gè)形成在所述遠(yuǎn)端部分上的耳狀物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲外科器械，其中所述腔體具有用于與所述耳狀物接合的錐形壁部分。
12.一種用于將外科工具能夠移除地連接到超聲外科器械的波導(dǎo)上的方法，所述方法包括在所述外科工具的近端部分中設(shè)置腔體；將所述波導(dǎo)的遠(yuǎn)端插入所述腔體中；以及將所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端膨脹以保持性地接合所述腔體的壁的至少一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述膨脹包括在所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端的能夠徑向運(yùn)動(dòng)部分之間沿軸向推進(jìn)致動(dòng)構(gòu)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括操作所述超聲外科器械，以利用所述外科工具完成外科手術(shù)； 中止所述超聲外科器械的操作； 縮回所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端；以及從所述腔體中抽回所述波導(dǎo)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括操作所述超聲外科器械，以利用所述外科工具完成外科手術(shù)； 中止所述超聲外科器械的操作；沿軸向抽回所述致動(dòng)構(gòu)件以允許所述能夠徑向運(yùn)動(dòng)部分向內(nèi)縮回；以及從所述腔體中抽回所述波導(dǎo)。
16.一種超聲外科器械，所述超聲外科器械具有在其中能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件，所述超聲外科器械包括波導(dǎo)，所述波導(dǎo)從所述手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出，并且能夠操作地與所述至少一個(gè)超聲換能器相互作用；以及外科工具，所述外科工具具有能夠連接到所述波導(dǎo)的遠(yuǎn)端的連接部分，使得在將熱能施加到所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端或所述外科工具的所述連接部分時(shí)，所述外科工具連接到所述波導(dǎo)，并且在中斷所述熱能的施加時(shí)，所述外科工具能夠與所述波導(dǎo)分離。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超聲外科器械，其中所述波導(dǎo)由至少第一材料制成，使得所述波導(dǎo)的至少遠(yuǎn)端部分具有第一熱膨脹系數(shù)，并且其中所述外科工具的所述連接部分包括由至少第二材料制成的近端部分，使得所述外科工具的所述近端部分具有小于所述第一熱膨脹系數(shù)的第二熱膨脹系數(shù)，所述外科工具的所述近端部分中具有腔體，以將所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分容納在所述腔體中，所述腔體相對(duì)于所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分定制尺寸和形狀，以使得當(dāng)所述遠(yuǎn)端部分被容納在所述腔體中時(shí)將所述熱能施加到所述遠(yuǎn)端部分的情況下，所述遠(yuǎn)端部分膨脹以將所述遠(yuǎn)端部分保持在所述腔體中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的超聲外科器械，還包括與所述波導(dǎo)連通的熱施加器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的超聲外科器械，其中所述熱施加器選自熱施加器組，所述熱施加器組基本包括射頻感應(yīng)線圈或電阻熱電加熱元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的超聲外科器械，其中所述腔體位于所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分中，并且被定制大小和形狀以將所述外科工具的所述近端部分容納在所述腔體中，并且其中所述第二熱膨脹系數(shù)大于所述第一熱膨脹系數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的超聲外科器械，其中所述連接裝置包括 近端部分，所述近端部分能夠與所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分配合；以及至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件，所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件位于所述外科工具上，并能夠與所述手持件的對(duì)應(yīng)部分保持性地接合，從而在將致動(dòng)信號(hào)施加到所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件時(shí)，將所述外科工具的所述遠(yuǎn)端與所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分保持配合地接合。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲外科器械，其中所述手持件的所述對(duì)應(yīng)部分包括能夠與所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件相互作用的錐形表面，以使得當(dāng)所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件膨脹以與所述錐形表面接觸時(shí)，所述外科工具的所述近端被迫與所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分配合性地接合。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的超聲外科器械，其中所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件安裝到連接到所述外科工具上的朝近側(cè)延伸的外罩部分上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲外科器械，還包括至少一個(gè)電接觸件，所述至少一個(gè)電接觸件支撐在所述朝近側(cè)延伸的外罩部分中，并且電連接到所述至少一個(gè)能夠膨脹的閂鎖構(gòu)件；以及至少一個(gè)觸發(fā)接觸件，所述至少一個(gè)觸發(fā)接觸件支撐在所述手持件中，并且與電流源電連通，所述至少一個(gè)觸發(fā)接觸件被取向?yàn)楫?dāng)所述外科工具運(yùn)動(dòng)到連接位置時(shí)與所述至少一個(gè)電接觸件接合，使得所述電流被允許從所述電流源流動(dòng)到所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲外科器械，其中在中斷流動(dòng)到所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件的電流時(shí)，所述外科工具能夠與所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分分離。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲外科器械，其中所述至少一個(gè)能夠選擇性膨脹的閂鎖構(gòu)件由形狀記憶合金制成。
27.—種超聲外科器械，所述超聲外科器械具有在其中能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件，所述超聲外科器械包括波導(dǎo)，所述波導(dǎo)從所述手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出，并且能夠操作地與所述至少一個(gè)超聲換能器相互作用，以使得在觸發(fā)所述至少一個(gè)超聲換能器時(shí)，所述波導(dǎo)將熱能和振動(dòng)能傳輸?shù)剿霾▽?dǎo)的遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分包括能夠熔融的合金材料；以及外科工具，所述外科工具具有近端部分，所述近端部分具有大小被定制為將所述遠(yuǎn)端部分容納在其中的腔體，使得當(dāng)所述遠(yuǎn)端部分容納在所述腔體中時(shí)觸發(fā)所述至少一個(gè)超聲換能器的情況下，所述能夠熔融的合金形成所述外科工具和所述波導(dǎo)之間的焊接連接。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的超聲外科器械，其中在預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間內(nèi)以預(yù)定水平的功率觸發(fā)所述至少一個(gè)超聲換能器，其中所述預(yù)定水平的功率大于在所述超聲外科器械的操作過程中使用的正常功率水平。
29.—種超聲外科器械，所述超聲外科器械具有在其中能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件，所述超聲外科器械包括細(xì)長(zhǎng)裝置，所述細(xì)長(zhǎng)裝置用于從所述至少一個(gè)超聲換能器傳輸超聲能量；外科工具；以及在連接信號(hào)施加到所述細(xì)長(zhǎng)裝置和所述外科工具之一上時(shí)將所述外科工具連接到所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的連接裝置，所述連接裝置能夠當(dāng)中斷所述連接信號(hào)的施加時(shí)允許所述外科工具從所述細(xì)長(zhǎng)裝置脫離。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的超聲外科器械，其中所述連接信號(hào)包括將電流施加到至少一個(gè)裝置，以將所述至少一個(gè)裝置按閂鎖方式支撐在所述外科工具和所述細(xì)長(zhǎng)裝置之一上。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的超聲外科器械，其中所述連接信號(hào)包括將熱能施加到所述細(xì)長(zhǎng)裝置和所述外科工具之一。
32.—種超聲外科器械，所述超聲外科器械具有在其中能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件，所述超聲外科器械包括波導(dǎo)，所述波導(dǎo)從所述手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出，并且能夠操作地與所述至少一個(gè)超聲換能器相互作用，所述波導(dǎo)由至少第一材料制成，使得所述波導(dǎo)的至少遠(yuǎn)端部分具有第一熱膨脹系數(shù)；以及外科工具，所述外科工具具有近端部分，所述外科工具由至少第二材料制成，使得所述外科工具的至少所述近端部分具有小于所述第一熱膨脹系數(shù)的第二熱膨脹系數(shù)，所述外科工具的所述近端部分具有在所述近端部分中的腔體，以將所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分容納在所述腔體中，所述腔體相對(duì)于所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端部分定制尺寸和形狀，以使得當(dāng)所述遠(yuǎn)端部分被容納在所述腔體中時(shí)將熱能施加到所述遠(yuǎn)端部分的情況下，所述遠(yuǎn)端部分膨脹以將所述遠(yuǎn)端部分保持在所述腔體中。
33.一種用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的方法，所述超聲外科器械具有將至少一個(gè)超聲換能器能夠操作地支撐在其中以與所述波導(dǎo)相互作用的手持件，所述方法包括將所述外科工具的近端布置為與所述波導(dǎo)的遠(yuǎn)端配合接觸；將連接信號(hào)施加到所述波導(dǎo)和所述外科工具的所述近端之一，使得所述外科工具的所述近端連接到所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端；以及中斷施加所述連接信號(hào)，以允許所述外科工具從所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端脫離。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述施加連接信號(hào)的步驟包括將熱能施加到所述波導(dǎo)和所述外科工具之一。
35.一種用于將外科工具連接到超聲外科器械的波導(dǎo)的方法，所述超聲外科器械具有將至少一個(gè)超聲換能器能夠操作地支撐在其中以與所述波導(dǎo)相互作用的殼體，所述方法包括將所述外科工具的近端布置為與所述波導(dǎo)的遠(yuǎn)端配合接觸；以及在足夠的時(shí)間段內(nèi)以大于正常操作功率水平的預(yù)定功率水平操作所述至少一個(gè)超聲換能器，以使得所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端的至少一部分焊接到所述外科工具的所述近端，并隨后以正常操作功率操作所述至少一個(gè)超聲換能器，以利用所述外科工具完成外科手術(shù)任務(wù)。
36.一種超聲外科器械，所述超聲外科器械具有在其中能夠操作地支撐至少一個(gè)超聲換能器的手持件，所述超聲外科器械包括波導(dǎo)，所述波導(dǎo)從所述手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出并且與所述至少一個(gè)超聲換能器能夠操作地相互作用，所述波導(dǎo)具有遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端具有在其中的工具容納腔體；外科工具，所述外科工具具有能夠在熱能施加到所述遠(yuǎn)端時(shí)被容納在所述波導(dǎo)的所述遠(yuǎn)端中的所述工具容納腔體中的近端部分，以及還具有圍繞所述近端并從所述近端朝近側(cè)突出的外罩部分；連接裝置，所述連接裝置用于將所述外科工具的近端選擇性地保持在所述工具容納腔體中，所述連接裝置包括鎖定構(gòu)件，所述鎖定構(gòu)件鄰近所述腔體被支撐在所述波導(dǎo)的所述近端上，所述鎖定構(gòu)件能夠當(dāng)超聲能量從所述至少一個(gè)超聲換能器施加到所述波導(dǎo)時(shí)從未膨脹狀態(tài)膨脹到膨脹狀態(tài)，并且當(dāng)所述超聲能量的施加中斷時(shí)返回到所述未膨脹狀態(tài)；以及至少一個(gè)熱生成和冷卻單元，所述至少一個(gè)熱生成和冷卻單元能夠運(yùn)動(dòng)地連接到所述手持件并與所述鎖定構(gòu)件相互作用，并且所述至少一個(gè)熱生成和冷卻單元能夠與所述外罩的對(duì)應(yīng)部分鎖定接合和脫離。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的超聲外科器械，其中當(dāng)所述鎖定構(gòu)件處于所述未膨脹狀態(tài)時(shí)，所述外科工具的所述近端不能布置在所述工具容納腔體中。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的超聲外科器械，其中所述至少一個(gè)熱生成和冷卻單元的每個(gè)以樞轉(zhuǎn)方式連接到所述手持件，并且能夠隨著所述外罩的所述對(duì)應(yīng)部分與所述至少一個(gè)熱生成和冷卻單元軸向安裝接合而樞轉(zhuǎn)為與所述鎖定構(gòu)件摩擦接觸。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的超聲外科器械，其中所述至少一個(gè)熱生成和冷卻單元各自包含蒸發(fā)性液體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外科器械，其具有從手持件朝遠(yuǎn)側(cè)突出的波導(dǎo)和能夠連接到所述波導(dǎo)的外科工具。所述波導(dǎo)可具有大小被定制為插入到所述外科工具的近端中的腔體中的遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端隨后選擇性地膨脹為將所述遠(yuǎn)端保持在所述腔體中，以將所述外科工具連接到所述波導(dǎo)。
文檔編號(hào)A61B17/32GK102458271SQ201080032636
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者A·C·沃伊吉爾, D·T·克魯瑪納克, S·A·涅爾德, 萬山 申請(qǐng)人:伊西康內(nèi)外科公司