[发明专利]功率减小的超声手术设备

说明书

背景技术

本发明涉及一种超声手术设备。更具体地，本发明涉及一种超声骨切割设备。本发 明还涉及一种相关手术方法。

数年来，用于切割骨的超声手术刀片是已知的。美国专利No.6,379,371和美国专 利No.6,443,969公开了此类手术刀片。超声骨切割工具相比于大多传统器械(诸如动力锯 和旋转切刀)表现出显著优点。超声骨切割刀片已设计用于沿着骨和软组织之间的界面以 对该软组织的最小损坏实现两者的分离。此类器械公开于美国专利No.8,343,178中。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的超声骨切割设备，并且更具体地，提供一种超声骨切 割设备，该超声骨切割设备的使用实现了对相邻于正切割骨的软组织损坏的减小可能性。 超声骨切割设备配置用于在对骨的手术期间自动地保护相邻于正切割骨的软组织。

根据本发明的超声手术设备包括探头，该探头具有远端的操作边缘或表面；机电 变换器，该机电变换器连接至探头；和激活电路，该激活电路连接至变换器以用于向其供应 具有超声频率和幅度的电波形。激活电路包括信号发生器并且还包括功率减小电路(power reductioncircuit)，该功率减小电路操作性地连接至信号发生器以用于在功率减小电路 感测到探头上的负载减小时诱导信号发生器自动地减小波形的幅度。

功率减小电路可包括负载检测器，并且该负载检测器可包括电流传感器。负载检 测器还可包括比较器，该比较器操作性地连接至电流传感器以用于将该传感器的输出与预 设定参考值相比较。比较器可为数字装置，使得需要数字化仪来将电流传感器的模拟输出 信号转换成数字或二进制信号以由比较器使用。

根据本发明的另一特征，激活电路包括可手动致动功率开关，并且其中功率减小 电路还包括切换电路，该切换电路在输入端操作性地连接至功率开关和比较器并且在输出 端操作性地连接至信号发生器。在电流减小指示超声刀片已刺透骨并遇到与之相邻的软组 织的情况下，切换电路作用于自动地覆写手动功率开关的指令。

根据本发明的手术方法包括：操作超声切割工具以切割患者的骨；在切割工具的 操作期间，操作传感器以自动地监测切割工具上的负载；自动地检测传感器输出的变化，该 传感器输出的变化指示在切割工具上由于切割工具至少部分地通过骨的负载减小；和在检 测到切割工具上的负载减小时，自动地减小切割工具的功率。

检测传感器输出的变化可包括将该传感器的输出与预选参考值相比较。

减小切割工具的功率可包括减小进给至机电变换器的超声电波形的幅度。

操作传感器可包括检测连接至工具的机电变换器的电流。

附图说明

图1部分地为根据本发明的超声骨切割设备的放大比例的框图，并且部分地为侧 正视图。

图2为示出图1设备的细节的框图。

图3为示出图1和图2设备的进一步细化结构的框图。

具体实施方式

如图1所示，超声手术设备10包括探头或工具12，探头或工具12具有远端的操作 (切割)边缘或表面14。探头或工具12特别地可采取超声骨切割刀片或钻头的形式。设备10 还包括机电变换器16，机电变换器16连接至探头12用于以部分地由探头的尺寸所确定的预 选频率(或波长)的超声驻波对其供能。设备10还包括激活电路18，激活电路18连接至变换 器16以用于向其供应具有预选超声频率和预定幅度的电波形。激活电路18包括信号或波形 发生器20并且还包括功率减小电路22，功率减小电路22操作性地连接至信号发生器以用于 在功率减小电路感测到探头12上的负载减小时诱导信号发生器自动地减小电波形的幅度。

手术设备10通常包括其它电气和液体供应部件，如美国专利No.6,379,371和美国 专利No.6,443,969所公开，这些专利的公开内容据此以引用方式并入。例如，设备10可并入 功率开关24，诸如脚动开关。

如图2所示，功率减小电路22可包括负载检测器26和切换电路28。切换电路28连接 至功率开关24和信号发生器20以用于响应该功率开关的信号而操作信号发生器。在从负载 检测器26接收由变换器负载的降低所引起的信号时，切换电路28诱导信号发生器20减小或 可能中断供应至变换器16的电波形的功率。