[发明专利]超声波组织解剖器

说明书

技术领域

本发明涉及适于通过利用超声波振动刀片或外科手术工具的其它末端执行器(end-effector)切割和/或烧灼组织的外科手术工具。更特别地但非专门地，涉及适于将超声波能量可控地引入所选组织的末端执行器。

背景技术

在过去几十年里，人们对用于软组织解剖、切割和结合(welding)的超声波致动的刀片和剪刀投入极大的关注。

已知通过超声波振动的刀具或手术刀切割组织。当手术刀切割组织时，其效果由切割力来表现。这源于分离结构的压力和刀片在切割部段之间拔出的摩擦阻力。振动刀片可减少摩擦力并且也可降低组织的粘合强度。通过以纵向模式或扭振模式对切割刀片施加振动可实现这两个目标。

美国专利US3636943和3862630教导了各个血管和健康血管组织的止血切割。在‘943和‘630专利中，通过工具部件传递机械振动形式的超声波能量从而通过在其端部形成密封来封闭例如人身上细细切割的血管，并且阻止了所谓的“渗出”，其需要在手术期间不断地擦拭或清洗技术。这种工具部件可为超声波振动的刀具，在进行外科步骤时同时切割和封闭切割血管的各个端部。适宜构造的工具部件也可将各个组织层包括未切割血管的壁接合在一起，并且预见后者将取代当前手术中必要的动脉和静脉的“试图关闭”。因此，这些专利利用纵向模式系统致动刀片，其具有粗糙表面从而提高血管组织切割期间的摩擦能量转换。

此外，美国专利US5322055和6283981公开了带有额外铰接被动元件的振荡系统，所述元件被构造为将目标组织挤压在通电刀片上从而提高刀片上组织的摩擦阻力并且由此提高在切割过程期间确保凝结所必需的加热效果。

‘055专利涉及包括外科器械的超声波外科仪器，所述器械具有带有将电子信号转化为连接于机头的刀片的纵向振动的换能器以及可释放地连接于机头以使组织固定在振动刀片上从而提供更好的组织凝结和切割的附件。剪刀状的把手沿超声波振动刀片的一侧致动转动夹头从而以垂直于纵向振动的方向将组织挤压和偏压在刀片上。该夹头和刀片相对彼此可旋转，从而将多边刀片的选定刀锋与用于切割和凝结的夹头对齐同时夹紧选定的刀锋或不夹紧而是将选定的刀锋与用于切割和凝结的夹头周向地隔开。

‘981专利涉及一种设计包括超声波传播杆和连接于超声波传播杆远端的不对称超声波致动刀片的平衡超声波外科器械的方法。该超声波致动刀片包括处理部。该处理部具有功能性特征例如使得处理部不对称的曲形刀片。在这种方法中，包括至少一个第一不对称平衡特征的平衡部被设计和设置在超声波致动刀片与超声波传播杆之间从而抵消处理部产生的任何不适宜的力矩。

上述所有系统都使用摩擦生热这个相同的原理，涉及摩擦界面处的循环向量反转，以确保组织分离的同时形成凝结。在这些系统中，按照切割刀片的纵向激励描述了摩擦生热原理。但是，纯纵向激励并非将振动能量传递至软组织的最有效方式。

此外，在美国专利US6425906和英国专利GB2371492中，注意到Young and Young首先公开了特定选择的不同振动模式的使用，运用直接压缩波传播进入目标组织，以其独特的能力产生空化作用作为能量消耗的主要形式。特别地，这种专利是最先公开使用扭振激励将振动能量传至软组织的系统和方法的。

例如，‘906专利涉及用于切割和/或凝结组织的外科手术工具，包括压电驱动器以产生包括扭振模式振动的超声波能量。该‘906专利还涉及远端扭振模式末端执行器，其产生进入被铰接夹头元件捕获抵靠在活化波导上的目标组织内的聚焦能量传播。

在GB2333709专利中，公开了涉及最低侵略性普通外科手术的多波长扭振模式波导的使用。在‘709专利中，能量转换的机构被描述为特别地涉及剪切模式扭振系统和常规压缩波纵向等价物。该‘709专利还公开了具有大于用于剪切模式传播的半波长7或8倍长度的波导的激励产生流出物，其比那些在类似压缩波系统中经历的大很多。

因此，已知使用扭振激励来将振动能量传递至软组织，仍然需要制造有效地利用扭振模式激励的其它外科手术工具。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种可避免上述问题的运用扭振模式超声波振动的外科手术工具，特别是能够更加可控地和有效地应用扭振模式振动的优点。