[发明专利]能够在多个模式中振动超声手术工具和引起工具端部中的非线性振动的驱动系统

摘要

一种具有能够同时地在多个模式中振动的端部的超声手术工具系统(3)。所述系统包括能够向所述端部供应包括多个分量的驱动信号的控制台(24)。每个分量具有部分基于通过所述端部的机械部件的等效电流的频率特性。频率分量是彼此不同的。基于驱动信号的所述应用，所述端部经历非线性振动。

主权项

1.一种用于使超声手持件(32)的端部(142)振动的组件(240)，所述手持件具有至少一个驱动器(36)，AC驱动信号被应用到所述至少一个驱动器，所述端部具有被应用到组织以完成手术任务的头部(158)，所述端部被设计为以多种模式进行振动，所述组件包括：用于生成被应用到所述手持件(32)的所述至少一个驱动器(36)的可变AC驱动信号(242、244、245)的组件；用于测量跨所述手持件(256、262)应用的所述驱动信号的电压的组件，其输出表示驱动信号电压的信号；用于测量通过所述手持件(264、266)的电流的组件，其输出表示通过所述手持件的电流的信号；处理器(276)，其接收所述表示驱动信号电压的信号和所述表示通过所述手持件的电流的信号，并且所述处理器基于所述驱动信号电压和通过所述手持件的电流来调节所述生成所述驱动信号(242、244、254)的组件，以建立所述驱动信号的特性，其特征在于，所述处理器还被配置为：接收表示所述至少一个驱动器的电容的数据(64)(304)；将所述驱动信号的所测量的电压分解为多个分量，其中，所测量的电压的每个分量表示与所述端部的特定振动模式相关联的所测量的电压(316)；将通过所述手持件的所测量的电流分解为多个分量，其中，所测量的电流的每个分量表示与所述端部的特定振动模式相关联的通过所述手持件的所测量的电流(318)；针对所述端部的每个振动模式，基于与所述振动模式相关联的频率特性、与所述振动模式相关联的所测量的电压、与所述振动模式相关联的通过所述手持件的所测量的电流以及所述至少一个驱动器的所述电容，来确定通过所述手持件的机械部件的所计算的等效电流；针对所述端部的每个振动模式，将针对所述振动模式通过所述手持件的所述机械部件的所计算的等效电流与针对所述振动模式的通过所述手持件的所述机械部件的目标等效电流进行比较，并且基于所述比较的结果来确定针对所述振动模式的所述驱动信号的电压特性(322、324、330、332)；针对所述端部的每个振动模式：确定与所述振动模式相关联的通过所述手持件的所述至少一个驱动器的电流相比于针对所述振动模式的通过所述手持件的所述机械部件的所计算的等效电流的比率；将所述比率与针对所述振动模式的目标比率进行比较，并且基于所述比较的结果来调节针对所述振动模式的所述驱动信号的所述频率特性(326、328、334、336)，并且其中，针对振动模式中的至少两个的所述频率特性是彼此不同的；并且基于多种振动模式的所述电压特性和所述频率特性来确定所述驱动信号的波形的结构，并且基于所述波形向所述生成所述驱动信号的组件确认命令从而使得其生成包含针对每个振动模式的分量的驱动信号，每个分量由针对该振动模式所确定的所述电压特性和所述频率特性来定义(315)。