[发明专利]超声手术工具系统

权利要求书

1.一种使超声手术尖端振动的方法，所述方法包括以下步骤：

提供手持件(32)，所述手持件具有：至少一个驱动器(36)，所述至少一个驱动器响应于对AC驱动信号的施加而循环地扩张和收缩；以及被连接到所述驱动器的尖端，所述尖端具有相对的近端和远端，所述近端(164)被连接到所述驱动器以便响应于所述至少一个驱动器的所述扩张和收缩而纵向地振动；在所述近端与所述远端之间的特征(154)，其将在所述尖端的所述近端中引起的纵向振动转换成邻近所述尖端的所述远端具有纵向分量和扭转分量的振动；以及在所述远端处的头部(164)，其被配置为在施加所述头部的组织上执行医学流程；

将来自电源(232、234、238)的AC驱动信号提供到所述手持件(32)，所述AC驱动信号在频率和电势两者上都变化(344)；

确定通过所述手持件(32)的机械部件的电流的目标机械等效值(342)；

测量提供到所述手持件的电流和跨所述电源的输出部的电压(346)；

基于提供到所述手持件的电流、跨所述电源的电压、所述驱动信号的频率和所述至少一个驱动器的电容，计算通过所述手持件的机械部件的电流的机械等效值(346)；

将电流的所述目标机械等效值与计算出的电流的机械等效值进行比较(350)；

基于对电流的所述目标机械等效值与计算出的电流的机械等效值的所述比较，选择性地设置由所述电源提供的所述AC驱动信号的电势(352)；

并且

基于通过所述至少一个驱动器的电流与通过所述手持件的所述机械部件的电流的机械等效值之间的所述比率，设置由所述电源提供的所述AC驱动信号的频率，使得所述频率处于所述手持件(32)的两个相邻机械共振模式的共振频率(f₁、f₂)之间的频率(f_LC)，使得所述至少一个驱动器(36)引起所述尖端(142)中的振动，所述振动使所述尖端以相邻机械共振模式同时振动，使得所述机械共振模式中的第一机械共振模式的尖端头部(164)处的振动的纵向分量至少部分地抵消所述机械共振模式中的第二机械共振模式的所述尖端头部的振动的纵向分量。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：当在将计算出的比率与目标比率进行比较的所述步骤之前首先执行将来自电源(232、234、238)的AC驱动信号提供到所述至少一个驱动器(36)的所述步骤时，将所述AC驱动信号(344)的频率设置为所述手持件的所述两个相邻机械共振模式的共振频率(f₁、f₂)之间的频率(f_LC)，因此所述机械共振模式中的第一机械共振模式的所述尖端头部(164)的振动的所述纵向分量至少部分地抵消所述机械共振模式中的第二机械共振模式的振动的所述纵向分量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算通过所述手持件的电流的机械等效值的所述步骤(346)是通过确定提供到所述手持件的电流(i_S)与通过所述至少一个驱动器的电流(i₀)的差来执行的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，当计算通过所述手持件的电流的机械等效值的所述步骤时，根据所述至少一个驱动器(36)的电容(C_O)和所述驱动信号的电压(V_S)和频率(ω)来计算通过所述至少一个驱动器的电流(i₀)。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中：

在计算通过所述至少一个驱动器的电流与通过所述手持件的所述机械部件的电流的机械等效值之间的所述比率的所述步骤(356)之后，将所述比率与目标比率进行比较；并且

基于对通过所述至少一个驱动器的电流与通过所述手持件的所述机械部件的电流的机械等效值之间的所述比率(356)与所述目标比率的所述比较来执行设置所述AC驱动信号的频率的所述步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当执行将计算出的比率与所述目标比率进行比较的所述步骤时，将计算出的比率与为零的目标比率进行比较。