図面 (/)

技術 冷却システムを有する超音波外科手術器具

出願人 コヴィディエンリミテッドパートナーシップ
発明者 ロバートビー.ストッダードエリックアール.ラーソン
出願日 2017年5月10日 (3年6ヶ月経過) 出願番号 2017-093827
公開日 2017年8月31日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-148601
状態 特許登録済
技術分野 手術用機器
主要キーワード リターン流 温度ベース スルーボア フィードバックベース 旋回軸部材 高周波数振動 連続流路 中間チューブ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年8月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

冷却システムを有する超音波外科手術器具の提供。

解決手段

ハンドルアセンブリ12と、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びる細長い本体14と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びる導波管と、ツールアセンブリ16であって、導波管の遠位端に結合されている刃32を含み、刃は刃管腔を規定し、刃管腔は閉鎖近位端および遠位端を有し、刃は刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通する出力を規定するツールアセンブリと、流入コンジットであって、出力を介して刃管腔に入り刃管腔を通して遠位方向に延びており、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する流入コンジットと、リターンコンジットであって、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、出力を介して刃管腔から出ていき近位方向に延びているリターンコンジットとを含む、超音波外科手術器具。

概要

背景

2.関連技術の議論
エネルギーベース組織処置は、当該分野において周知である。様々なタイプのエネルギー(例えば、電気的、超音波マイクロ波低温、熱、レーザーなど)が、所望の結果を達成するために、組織に印加される。超音波エネルギーは、例えば、外科手術プローブを用いて組織に送達され得、この外科手術プローブは、変換器を含み、この変換器は、超音波エネルギーを組織に送達するように構成されているエンドエフェクターと結合されている。

代表的な超音波外科手術器具は、正弦駆動信号を組み込み、この正弦駆動信号は、組織を切断し、かつ/または凝固させるために、導波管機械的先端が、通常、20KHz〜60KHzの範囲内の選択される周波数において振動することを生じさせる。改善された切断は、組織と機械的先端との増大した結合からもたらされ得、この増大した結合は、組織に対する機械的先端の高周波数振動によって生じる。改善された凝固は、高周波数振動の機械的先端と身体組織との間の結合によって発生させられる熱からもたらされ得る。

超音波外科手術器具は、外科手術成果を達成するために構成されている多様な導波管のうちの任意のものを含み得る。例えば、超音波導波管は、超音波器具遠位端に配置され得る。導波管は、エンドエフェクターを含み得、このエンドエフェクターは、切断刃シヤーフックボールなどを含み、他の特徴(例えば、組織を把持するか、または操作するための)と組み合わせられ得る。使用中、超音波外科手術器具における導波管は、200℃よりも高い温度に達し得る。

概要

冷却システムを有する超音波外科手術器具の提供。ハンドルアセンブリ12と、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びる細長い本体14と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びる導波管と、ツールアセンブリ16であって、導波管の遠位端に結合されている刃32を含み、刃は刃管腔を規定し、刃管腔は閉鎖近位端および遠位端を有し、刃は刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通する出力を規定するツールアセンブリと、流入コンジットであって、出力を介して刃管腔に入り刃管腔を通して遠位方向に延びており、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する流入コンジットと、リターンコンジットであって、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、出力を介して刃管腔から出ていき近位方向に延びているリターンコンジットとを含む、超音波外科手術器具。

目的

細長い本体部分14の遠位端において、導波管30と中間チューブ42の内側表面との間に流体を通さないシールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

明細書に記載された発明。

技術分野

0001

背景
1.技術分野
本開示は、概して、外科手術器具に関し、特に、流体冷却構成要素を有する超音波外科手術器具、および超音波外科手術器具を冷却する関連方法に関する。

背景技術

0002

2.関連技術の議論
エネルギーベース組織処置は、当該分野において周知である。様々なタイプのエネルギー(例えば、電気的、超音波マイクロ波低温、熱、レーザーなど)が、所望の結果を達成するために、組織に印加される。超音波エネルギーは、例えば、外科手術プローブを用いて組織に送達され得、この外科手術プローブは、変換器を含み、この変換器は、超音波エネルギーを組織に送達するように構成されているエンドエフェクターと結合されている。

0003

代表的な超音波外科手術器具は、正弦駆動信号を組み込み、この正弦駆動信号は、組織を切断し、かつ/または凝固させるために、導波管機械的先端が、通常、20KHz〜60KHzの範囲内の選択される周波数において振動することを生じさせる。改善された切断は、組織と機械的先端との増大した結合からもたらされ得、この増大した結合は、組織に対する機械的先端の高周波数振動によって生じる。改善された凝固は、高周波数振動の機械的先端と身体組織との間の結合によって発生させられる熱からもたらされ得る。

0004

超音波外科手術器具は、外科手術成果を達成するために構成されている多様な導波管のうちの任意のものを含み得る。例えば、超音波導波管は、超音波器具遠位端に配置され得る。導波管は、エンドエフェクターを含み得、このエンドエフェクターは、切断刃シヤーフックボールなどを含み、他の特徴(例えば、組織を把持するか、または操作するための)と組み合わせられ得る。使用中、超音波外科手術器具における導波管は、200℃よりも高い温度に達し得る。

課題を解決するための手段

0005

概要
本開示の局面に従って、超音波外科手術器具が提供され、この超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、細長い本体部材と、ツールアセンブリと、刃冷却システムとを含む。細長い本体部材は、ハンドルアセンブリから遠位方向に延び、長手方向軸を規定する。細長い本体部材は、導波管を含み、この導波管は、外側チューブ管腔内に同軸位置決めされている。ツールアセンブリは、細長い本体部材の遠位端に結合され、導波管の遠位端に結合されている刃を含む。刃は、組織を超音波で処置するために、外側チューブに対して発振するように構成されている。刃冷却システムは、刃コンジットを含み、この刃コンジットは、刃を通して少なくとも部分的に延びている。冷却流体は、刃コンジットを通って流れるように構成されている。実施形態において、刃冷却システムは、閉ループシステムである。いくつかの実施形態において、刃冷却システムは、開システムである。

0006

細長い本体部材は、冷却コンジットも含み得、この冷却コンジットは、刃コンジットと流体連通している。局面において、冷却コンジットは、外側チューブと導波管との間に規定される。特定の局面において、冷却コンジットは、マイクロチューブから構築されている。特定の局面において、冷却コンジットと刃コンジットとは、完全に囲まれたヒート
イプを形成し、その結果、冷却流体は、刃からの熱を吸収するように構成され、冷却コンジットは、吸収した熱を周囲環境解放するように構成されている。

0007

局面において、刃コンジットは、刃の遠位表面において、刃出口を含む。刃冷却システムはまた、流入コンジットを含み得、この流入コンジットは、刃コンジットと流体連通している。いくつかの局面において、流入コンジットは、マイクロチューブから構築されている。特定の局面において、刃冷却システムは、リターンコンジットをさらに含み、このリターンコンジットは、刃コンジットと流体連通している。リターンコンジットはまた、ポリイミドマイクロチューブから構築され得る。特定の実施形態において、刃コンジットは、流入コンジットと刃コンジットとの間に刃入口を含み、この刃入口は、刃の近位部分の中に位置決めされている。刃コンジットは、刃コンジットの遠位セクションの第1の端まで、長手方向軸に対して平行な向きで刃内を遠位方向に延び得、この刃コンジットの遠位セクションは、長手方向軸に対して直交しており、刃の遠位表面から離れる方へ間隔が空けられている。刃コンジットの第2のセグメントは、遠位セグメントの第2の端から刃出口に、長手方向軸に対して平行な向きで刃内を近位方向に延びている。刃コンジットは、刃入口から遠位セクションを通り、刃出口を通って出ていく連続流路を刃にわたって形成している。刃出口は、刃入口に対して遠位であり得る。刃コンジットの遠位セクションは、刃の遠位表面から、.005mm〜.025mmの範囲内の距離を隔てて置かれている。

0008

本開示の別の局面に従って、外科手術システムは、超音波外科手術器具と刃冷却システムとを含む。超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、細長い本体部材と、ツールアセンブリとを含む。細長い本体部材は、刃を有する導波管を含み、この刃は、遠位端に結合されている。刃は、組織を超音波で処置するために、外側チューブに対して発振するように構成されている。刃冷却システムは、刃コンジットと、流入コンジットと、流体制御システムとを含む。刃コンジットは、刃内に刃の長さに沿って配置されている。流入コンジットは、細長い本体部材内に細長い本体部材の長さに沿って配置されている。流体制御システムは、ポンプを含み、このポンプは、流入コンジットおよび刃コンジットを通して冷却流体を送り込むように構成されている。

0009

刃冷却システムはまた、中に冷却流体を保存している流体レザバーを含み得、その結果、ポンプは、冷却流体を流体レザバーから引き込むように構成されている。局面において、刃冷却システムは、リターンコンジットをさらに含み、刃コンジットは、刃の長手方向軸に対して直交している遠位セクションを含む。遠位セクションは、刃の遠位表面から離れる方へ間隔が空けられている。流体制御システムは、冷却流体を、流入コンジットを通して、遠位セクションを含む刃コンジットを通して、およびリターンコンジットを通して送り込むように構成されている。リターンコンジットは、刃冷却システムが閉ループシステムであるように、流入コンジットと流体連通している。

0010

局面において、流体制御システムは、超音波器具の少なくとも1つの特性または状態に従って、ポンプの作動および作動解除を制御する。より詳しくは、第1のセンサーは、刃の温度を感知するために提供され得る。従って、流体制御システムは、刃の温度が上限温度を超えた場合にポンプを作動させるように構成され得、および/または刃の温度が下限温度よりも低い場合にポンプを作動解除するように構成され得る。超音波外科手術器具の作動ボタンの位置を感知するように構成されている第2のセンサーが、追加的に、または代替的に提供され得る。従って、流体制御システムは、作動ボタンの位置に従って、所定の期間の間、ポンプを作動させる、および作動解除するように構成され得る(温度ベースフィードバック制御から独立して、または温度ベースのフィードバック制御とともに)。

0011

本開示の別の局面に従って、組織を処置するための方法が提供され、この方法は、組織と接触している超音波外科手術器具の刃を発振させることによって組織を超音波で処置することと、流体制御システムを作動させて、冷却流体を刃コンジットを通して送り込み、刃を冷却することとを含む。超音波外科手術器具および/または流体制御システムは、本明細書中に記載されるもののうちの任意のものであり得る。

0012

局面において、流体制御システムを作動させることは、作動ボタンを押し下げて、流体制御システムを作動させることを含む。局面において、作動ボタンを押し下げることは、流体制御システムを作動させ、刃を発振させる。方法は、作動ボタンを解放することにより、流体制御システムを作動解除し、刃の発振を中止することをさらに含み得る。いくつかの局面において、作動ボタンが解放された後、方法は、所定の量の時間が過ぎるまで、流体制御システムの作動解除を遅らせることを含む。特定の局面において、方法は、作動ボタンが解放された後、刃の感知された温度を受け取ることと、刃の感知された温度が下限温度より下である場合に、流体制御システムを作動解除することとを含む。

0013

局面において、方法は、刃の感知された温度を受け取ることと、流体制御システムを作動させる前に、刃の感知された温度が上限温度より上であることを確かめることとを含む。局面において、方法は、刃の感知された温度が下限温度より下であった後、流体制御システムを作動解除することを含む。いくつかの局面において、方法は、組織を超音波で処置する前に、上限温度および/または下限温度を入力することを含む。特定の局面において、方法は、刃の感知された温度に応答して、刃冷却システムを通って流れる流体の量を変動させることを含む。

0014

本開示の局面に従って提供される別の超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、ツールアセンブリとを含み、このツールアセンブリは、導波管の遠位端に結合されている刃を含む。刃は、刃を通して延びている刃管腔を規定する。刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有する。刃は、刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通している出力をさらに規定する。流入コンジットは、出力を介して刃管腔に入り、刃管腔を通して遠位方向に延びている。流入コンジットは、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。リターンコンジットは、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。リターンコンジットは、出力を介して刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている。

0015

局面において、流入コンジットおよびリターンコンジットは、マイクロチューブである。局面において、出力は、流入コンジットおよびリターンコンジットの周り密封されている。局面において、出力は、導波管のアンチノードにおいて、または導波管に沿った任意の他の適切な位置において規定される。局面において、刃管腔の内部表面と流入コンジットの外側表面とは、それらの間に環状のギャップを規定する。局面において、流入コンジットおよびリターンコンジットは、細長い本体の外部に沿って延びている。

0016

本開示の別の局面に従って、外科手術システムは、超音波外科手術器具と刃冷却システムとを含む。超音波外科手術器具は、上に詳述されている超音波器具のうちの任意のものと同様であり得る。刃冷却システムは、流体レザバーと流入ポンプとを含み、この流入ポンプは、流体レザバーと流入コンジットの近位端との間で動作可能に結合されている。

0017

局面において、流入ポンプは、流体を、流体レザバーから、流入コンジットおよび刃管腔を通して、リターンコンジットの中に送達するように構成されている。局面において、リターンコンジットは、流体を流体レザバーまたはリターンレザバーに戻すように構成されている。局面において、刃冷却システムは、リターンポンプをさらに含み、このリター
ンポンプは、リターンコンジットの近位端に結合され、リターンコンジットから流体レザバーまたはリターンレザバーへの流体の戻りを容易にするように構成されている。

0018

局面において、刃冷却システムは、流体制御システムをさらに含み、この流体制御システムは、超音波外科手術器具の少なくとも1つの特性または状態に従って、流入ポンプの作動および作動解除を制御するように構成されている。局面において、第1のセンサーは、刃の温度を感知するように構成され、流体制御システムは、刃の温度が上限温度を超えた場合に流入ポンプを作動させるように構成され、流体制御システムは、刃の温度が下限温度よりも低い場合に流入ポンプを作動解除するように構成されている。局面において、第2のセンサーは、超音波器具の作動ボタンの位置を感知するように構成され、流体制御システムは、作動ボタンの位置に従って、所定の期間の間、流入ポンプを作動させる、および作動解除するように構成されている。

0019

本開示の別の局面に従って、超音波外科手術器具が提供され、この超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、ツールアセンブリとを含み、このツールアセンブリは、導波管の遠位端に結合されている刃を含む。刃は、刃を通して延びている刃管腔を規定する。刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有する。刃は、刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通している出力をさらに規定する。流入コンジットおよびリターンコンジットも提供される。流入コンジットおよびリターンコンジットは、細長い本体の近位端から、細長い本体の外側表面に沿って遠位方向に、出力を通って、刃管腔の中に延びている。

0020

局面において、流入コンジットは、その近位端において第1のポンプに結合するように構成され、第1のポンプは、流体を流入コンジットおよび刃管腔を通して送達するように構成されている。局面において、リターンコンジットは、その近位端において第2のポンプに結合するように構成され、第2のポンプは、流体を刃管腔からリターンコンジットを通して押す、および/または引くように構成されている。局面において、流入コンジットは、刃管腔を通して遠位方向に延びており、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。

0021

局面において、リターンコンジットは、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。局面において、出力は、流入コンジットおよびリターンコンジットの周りで密封されている。局面において、流入コンジットおよびリターンコンジットは、マイクロチューブである。

0022

さらに、本明細書中に記載される局面のうちの任意のものは、一貫した程度まで、本明細書中に記載される他の局面のうちの任意のものまたは全てとともに使用され得る。
例えば、本発明は、以下を提供する。
項目1)
超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
流入コンジットであって、該流入コンジットは、該出力を介して該刃管腔に入り、該刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の該遠位端に隣接し
て該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、流入コンジットと、
リターンコンジットであって、該リターンコンジットは、該刃管腔の該近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、該リターンコンジットは、該出力を介して該刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている、リターンコンジットと
を含む、超音波外科手術器具。
(項目2)
上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットは、マイクロチューブである、上記項目に記載の超音波外科手術器具。
(項目3)
上記出力は、上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットの周りで密封されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目4)
上記刃管腔の内部表面と上記流入コンジットの外側表面とは、それらの間に環状のギャップを規定する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目5)
上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットは、上記細長い本体の外部に沿って延びている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目6)
超音波外科手術システムであって、該超音波外科手術システムは、
超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
流入コンジットであって、該流入コンジットは、該出力を介して該刃管腔に入り、該刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の該遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、流入コンジットと、
リターンコンジットであって、該リターンコンジットは、該刃管腔の該近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、該リターンコンジットは、該出力を介して該刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている、リターンコンジットと
を含む、超音波外科手術器具と、
刃冷却システムと
を含み、該刃冷却システムは、
流体レザバーと、
流入ポンプと
を含み、該流入ポンプは、該流体レザバーと該流入コンジットの近位端との間で動作可能に結合されている、超音波外科手術システム。
(項目7)
上記流入ポンプは、流体を、上記流体レザバーから、上記流入コンジットおよび上記刃管腔を通して、上記リターンコンジットの中に送達するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目8)
上記リターンコンジットは、上記流体を上記流体レザバーに戻すように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目9)
上記刃冷却システムは、リターンポンプをさらに含み、該リターンポンプは、上記リターンコンジットの近位端に結合され、該リターンコンジットから上記流体レザバーへの上記流体の戻りを容易にするように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目10)
リターンレザバーをさらに含み、上記リターンコンジットは、上記流体を該リターンレザバーに戻すように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目11)
流体制御システムをさらに含み、該流体制御システムは、上記超音波外科手術器具の少なくとも1つの特性または状態に従って、上記流入ポンプの作動および作動解除を制御するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目12)
第1のセンサーが、上記刃の温度を感知するように構成され、上記流体制御システムは、該刃の該温度が上限温度を超えた場合に上記流入ポンプを作動させるように構成され、該流体制御システムは、該刃の該温度が下限温度よりも低い場合に該流入ポンプを作動解除するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目13)
第2のセンサーが、上記超音波器具の作動ボタンの位置を感知するように構成され、上記流体制御システムは、該作動ボタンの該位置に従って、所定の期間の間、上記流入ポンプを作動させるか、または作動解除するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
(項目14)
超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
流入コンジットと、
リターンコンジットと
を含み、該流入コンジットおよび該リターンコンジットは、該細長い本体の近位端から、該細長い本体の外側表面に沿って遠位方向に、該出力を通って、該刃管腔の中に延びている、超音波外科手術器具。
(項目15)
上記流入コンジットは、その近位端において第1のポンプに結合するように構成され、該第1のポンプは、流体を該流入コンジットおよび上記刃管腔を通して送達するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目16)
上記リターンコンジットは、その近位端において第2のポンプに結合するように構成され、該第2のポンプは、流体を上記刃管腔から該リターンコンジットを通して引くように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目17)
上記流入コンジットは、上記刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の上記遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目18)
上記リターンコンジットは、上記刃管腔の上記近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目19)
上記出力は、上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットの周りで密封されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
(項目20)
上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットは、マイクロチューブである、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
摘要
超音波外科手術器具は、組織を処置する刃と、冷却流体を刃を通して送り込むことによって、刃を冷却するための流体制御システムとを含む。刃は、流体制御システムの流入コンジットおよびリターンコンジットと流体接触している刃管腔を規定する。流入コンジットは、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、リターンコンジットは、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。流体制御システムは、冷却流体を保持している流体レザバーと、流入ポンプとをさらに含み得る。流入ポンプは、流体を、流体レザバーから、流入コンジットおよび刃管腔を通して、リターンコンジットの中に送達するように構成されている。

0023

本開示の様々な局面は、図面を参照して以下に記載される。

図面の簡単な説明

0024

図1は、本開示に従って提供される外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。
図2は、図1の外科手術器具の細長い本体部分の構成要素の分解図である。
図3は、外科手術器具の外側チューブの一部分が切り取られている、図1の外科手術器具のツールアセンブリの拡大された図である。
図3Aは、ツールアセンブリが閉鎖位置にある、図1の外科手術器具の遠位端の拡大である。
図4は、図1の外科手術器具の遠位端の長手方向の断面図であり、冷却システムの動作を例示している。
図5は、図4の詳細領域「5」の拡大された図である。
図6は、本開示に従って提供される別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。
図7は、図6の外科手術器具の遠位端の長手方向の断面図であり、冷却システムの動作を例示している。
図8は、本開示に従って提供される別の冷却システムの長手方向の断面図であり、この冷却システムは、図6の外科手術器具との使用のために構成されている。
図8Aは、図8の詳細領域「8A」の拡大された図である。
図9は、本開示に従って提供されるさらに別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。
図9Aは、図9の詳細領域「9A」の拡大された図である。
図10は、図9の外科手術器具の刃の長手方向の断面図であり、冷却システムを例示している。
図11は、本開示に従って提供される別の刃冷却システムの長手方向の断面図であり、この刃冷却システムは、導波管内に配置されている冷却コンジットを含む。
図12は、本開示に従って提供されるさらに別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。
図12Aは、図12の詳細領域「12A」の拡大された図である。
図13は、図12の外科手術器具の遠位端の拡大された斜視図である。
図14は、図12の外科手術器具の刃の長手方向の断面図である。
図15は、本開示に従って提供される別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。

実施例

0025

実施形態の説明
次に、本開示の実施形態が、図面を参照して詳細に記載され、図面において、類似の参照数字は、数枚の図の各々における、同一の要素または対応する要素を表す。本明細書中で用いられる場合、用語「臨床家」は、医師看護師、または任意の他の世話をする人を指し、援助要員を含み得る。本記載にわたって、用語「近位」は、臨床家に最も近い、デバイスまたはその構成要素の部分を指し、用語「遠位」は、臨床家から最も遠い、デバイスまたはその構成要素の部分を指す。図面にわたって、冷却システムの部分内、および冷却システムの部分に隣接している矢印は、冷却流体の流れの方向を示している。

0026

次に、図1を参照すると、本開示に従う使用のために構成されている超音波外科手術器具の1つの例示的実施形態が示され、概して、参照数字10によって識別されているが、本開示の局面および特徴が任意の適切な超音波外科手術器具の中に同様に組み込まれることも想定される。超音波外科手術器具10は、概して、ハンドルアセンブリ12と、細長い本体部分14と、ツールアセンブリ16とを含む。ハンドルアセンブリ12は、電池アセンブリ18と、超音波変換器および発生器アセンブリ(以下「TAG」)20とを支持している。ハンドルアセンブリ12は、回転可能なノズル22と、作動ボタン24と、クランプトリガー26とを含む。電池アセンブリ18およびTAG20は、各々が、ハンドルアセンブリ12の中央本体28に解放可能に固定されており、電池アセンブリ18およびTAG20を除いたデバイス全体の処分を容易にするために、中央本体28から取り外し可能である。

0027

図2をさらに参照すると、細長い本体部分14は、導波管30を含み、この導波管30は、ハンドルアセンブリ12からツールアセンブリ16(図1)に延びている。導波管30の遠位端は、刃32を規定し、そのことは、さらに詳細に下で議論される。導波管30の近位端は、TAG20を係合するために、ねじ切りされた延長34を有する。導波管30は、近位のテーパを付けられた部分30aと、遠位のテーパを付けられた部分30bおよび30cとをさらに含む。一連の環状アバットメント31a〜dは、導波管30に沿ったノード(node)点において、導波管30に沿って配置され、例えば、導波管30上に機械加工されている。

0028

内側チューブ36は、導波管30の近位のテーパを付けられた部分30aと遠位のテーパを付けられた部分30bとの間で導波管30の周りに位置決めされる。細長い本体部分14の遠位端において、導波管30と中間チューブ42の内側表面との間に流体を通さないシールを提供するために、遠位シール部材38が、内側チューブ36の遠位端の遠位、かつ導波管30の遠位のテーパを付けられた部分30cの近位に導波管30の周りで支持されている。超音波エネルギーは、内側チューブ36によって、中間チューブ42への伝達から絶縁されている。一連のスプライン44が、導波管30の近位端において形成されている。スプライン44は、トルクアダプター46の内側表面上に形成されているスプライン(示されない)を係合することにより、トルクアダプター46を導波管30に回転可能に固定する。トルクアダプター46は、完全に対向しているウイング48も含み、ウイング48は、トルクアダプター46を回転可能なノズル22に固定するために、回転可能なノズル22における凹部(示されない)の中に位置決めされている。

0029

図3および図3Aをさらに参照すると、中間チューブ42は、内側チューブ36の周りに位置決めされており、コルセット特徴50と1対の間隔が空けられたクランプ支持アーム52とを有する遠位端を含む。コルセット特徴50は、遠位シール部材38を導波管30の遠位端の周りの適切な位置に維持するために、遠位シール部材38を受け取るように位置決めされている。遠位シール部材38は、導波管30に沿ったノード点において位置決めされている。O−リング40は、中間チューブ42の外側表面と外側チューブ66の内側表面との間に流体を通さないシールを提供するために、コルセット特徴50の周りで支持されている。

0030

図3および図3Aを特に参照すると、間隔が空けられたクランプ支持アーム52は、各々が、旋回軸部材56を旋回可能に受け取るための開口部54を規定し、旋回軸部材56は、ツールアセンブリ16のクランプ部材58上に形成されている。ツールアセンブリ16のクランプ部材58は、クランプ部材58が刃部材32から間隔が空けられている開放位置(図3)と、クランプ部材58が刃部材32と並置整列している閉鎖位置(図3A)との間で旋回可能である。クランプ部材58は、クランプトリガー26(図1)の作動に応答して、開放位置と閉鎖位置との間で移動させられる。

0031

外側チューブ66は、前進位置と後退位置との間でスライド可能に再位置決め可能である。前進位置から後退位置への外側チューブ66が移動すると、クランプ部材58は、開放位置(図3)から閉鎖位置(図3A)に移動させられる。外側チューブ66の近位端は、回転可能なノズル22(図1)の突出部(示されない)を受け取る細長いスロット70(図2)を含み、その結果、外側チューブ66は、前進位置と後退位置との間での外側チューブ66の移動を容易にするために、突出部に回転可能に固定されるが、突出部の周りでスライド可能である。

0032

図2を再び参照すると、外側チューブ66の近位端は、分岐した部分を含み、この分岐した部分は、軸方向に延びているスルーボア72を規定し、軸方向に延びているスルーボア72は、トルクアダプター46のウイング48をスライド可能に受け取る。1対の完全に対向しているウインドー74が、外側チューブ66の近位端に形成されている。ウインドー74は、ハンドルアセンブリ12(図1)に形成されているボス(示されない)を受け取って、外側チューブ66をハンドルアセンブリ12(図1)に結合する。

0033

図4を参照すると、本開示に従う超音波外科手術器具10(図1)の中に組み込まれている刃冷却システム80の1つの実施形態が示され、この刃冷却システム80は、流入コンジット82と刃管腔84とを含む。流入コンジット82は、中間チューブ42と導波管30との間に環状に規定される。刃管腔84は、刃32内に形成され、刃32の長さを実質的に通して延びている。刃管腔84は、1つ以上の刃入口84a(例えば、刃管腔84から半径方向外方に延びている1つ以上の刃入口84a)と刃出口84bとを含む。刃入口(複数可)84aは、導波管30に沿ったアンチノード(anti−node)点において、または導波管30に沿った任意の他の適切な位置において位置決めされ得る。刃出口84bは、刃32の遠位端において規定される。刃管腔84は、刃入口(複数可)84aを介して流入コンジット82と流体連通している。刃出口84bは、角度を付けられた表面85bを含み、この角度を付けられた表面85bは、図5に示されるように、刃管腔84からの流体の流出を容易にするために、刃管腔84の内側表面に対して角度θで配置されている。角度θは、約0°〜約45°の範囲内であり得る。刃管腔84は、約.25mm〜約.65mmの範囲内の直径を有し得る。実施形態において、刃入口84aは、約.25mm〜約1.00mmの範囲内の直径を有し得る。他の適切な構成も企図される。

0034

上で言及されるように、流入コンジット82は、中間チューブ42と導波管30との間に規定される。代替的に、または追加的に、流入コンジット82は、外側チューブ66と
中間チューブ42との間に規定され得る。そのような実施形態において、流入コンジット82は、内側チューブ36および/または中間チューブ42において入力開口部(示されない)を含み、この入力開口部は、流入コンジット82と刃入口84aとの間に流体連通を提供する。

0035

環状アバットメント31dは、流入コンジット82内に位置決めされ、冷却流体89(図1)が流入コンジット82を通って刃入口84aに流れることを可能にするように構成されている。実施形態において、流入コンジット82を中間チューブ42と導波管30との間に環状に規定することとは対照的に、流入コンジット82は、1つ以上のポリイミドマイクロチューブ(または他の適切なマイクロチューブ)を含み得、1つ以上のポリイミドマイクロチューブは、内側チューブ36と導波管30との間に配置され、細長い本体部材14の近位端から近位方向に延びる。そのような構成において、環状アバットメント31dは、1つの通路(または複数の通路)を含み得、この1つの通路(または複数の通路)は、1つ以上のマイクロチューブをスライド可能に受け取るような寸法および構成にされる。

0036

図1図4を参照すると、刃冷却システム80は、流体レザバー88をさらに含み、この流体レザバー88は、流入コンジット82と流体連通している。流体レザバー88は、器具10の外部に位置決めされ得るか、ハンドルアセンブリ12上に位置決めされ得るか、またはハンドルアセンブリ12内に位置決めされ得る。流体レザバー88が器具10の外部にある実施形態において、ハンドルアセンブリ12の中央本体28は、流体レザバー88と流入コンジット82との間に流体連通を提供するために、流入ポート81を含む。流体レザバー88は、冷却流体89の供給物を保持するように構成されている。冷却流体89は、熱伝導性固体表面からの熱を伝導的におよび/または慣習的に吸収することができる任意の流体であり得る。例示的な冷却流体としては、水、食塩水圧縮空気圧縮窒素圧縮酸素などが挙げられるが、これらに限定されない。

0037

刃冷却システム80は、ポンプ92を有する流体制御システム90をさらに含む。ポンプ92は、冷却流体89が刃出口84bを通って刃32を出ていくように、冷却流体89を、流体レザバー88から、流入コンジット82および刃管腔84を通して送り込むように構成されている。実施形態において、流体制御システム90は、臨床家によって選択的に動作させられる。いくつかの実施形態において、流体制御システム90は、流体制御システム90によって感知される器具10の状態によって、自動的に動作させられる。流体制御システム90は、複数のセンサー94a〜dを含み得、複数のセンサー94a〜dは、器具10の状態のフィードバックを提供するために、器具10上および/または器具10内に位置決めされている。センサー94a〜dは、例えば、刃32の温度を測定するように構成されている刃熱電対94a、クランプ58の位置および/またはクランプトリガー26の位置を決定するように構成されているクランプセンサー94b(図3)、導波管14の一部分の温度を測定するように構成されている導波管熱電対94c、ならびに作動ボタン24の位置を測定するように構成されている作動センサー94dを含み得る。フィードバックを提供するための、ならびに/または器具10の構成要素および/もしくは周囲環境の状況、パラメーター、状態などを示すための任意の他の適切な機構であるように、他の適切なセンサーおよび/またはセンサーの組み合わせも企図される。

0038

流体制御システム90のポンプ92が作動させられている場合、ポンプ92は、冷却流体89を流体レザバー88から引き込み、冷却流体89を流入コンジット82および刃管腔84を通して送り込む。冷却流体89が刃管腔84を通して送り込まれる場合、冷却流体89は、刃出口84bの外に流れ出、この刃出口84bは、刃32の遠位表面を通して形成されている(図3図3Aを参照のこと)。冷却流体89が刃出口84bから出ていく場合、冷却流体89は、霧を形成し得る。角度を付けられた表面85bの角度θが減少
させられる場合、冷却流体89の噴霧は減少する。冷却流体89の流体が刃管腔84を通って流れる場合、冷却流体89は、刃32から熱を吸収し、その結果、刃32は、刃冷却システム80によって冷却される。流入コンジット82を通って流れる冷却流体89は、導波管30からの熱も吸収する。流体制御システム90は、ポンプ92が流体レザバー88から引き込んで刃冷却システム80を通して送り込む冷却流体89の量を調節し、従って、刃32の冷却を制御する。

0039

流体制御システム90は、ポンプ92を調節することを介して、刃32の冷却を制御するように構成され得る(例えば、ポンプ92を作動させて、冷却流体89を刃冷却システム80を通して連続的に送り込むことによって;作動ボタン24(図1)が押し下げられている(作動させられている)場合に、ポンプ92を作動させて/作動解除して、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことによって;作動ボタン24(図1)が解放されている(作動させられていない)場合に、ポンプ92を作動させて/作動解除して、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことによって;所定のスケジュールに従って、ポンプ92を作動させて/作動解除して、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことによって;一旦、作動ボタン24(図1)が、所定の期間の間、押し下げられる(作動させられる)と、ポンプ92を作動させて/作動解除して、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことによって;一旦、作動ボタン24(図1)が、所定の時間量の間、解放される(作動させられていない)と、ポンプ92を作動させて/作動解除して、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことによって;ならびに/あるいは刃32および/もしくは導波管30の温度を所定の閾値温度より下に、または所定の温度範囲内に維持するために、温度フィードバックに基づいて、ポンプ92を作動させて/作動解除して、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことによってなど)。下に詳細に記載されるように、流体制御システム90は、ポンプ92の制御を容易にするために、フィードバックを提供するための、ならびに/または器具10の構成要素および/もしくは周囲環境の状況、パラメーター、状態などを示すためのセンサー94a〜d、または任意の他の適切な機構を含み得る。他の制御システム、機構、方法、および/またはプロトコルも企図される。

0040

上で言及されるように、いくつかの実施形態において、流体制御システム90は、刃冷却システム80と一緒に、刃32を所定の温度より下に維持するように構成され得る。そのような構成において、臨床家は、上限温度を流体制御システム90に入力する。実施形態において、上限温度はまた、流体制御システム90の製造時に予め設定され得る。流体制御システム90は、刃32の温度が上限温度に近づいていることを刃熱電対94aが決定する場合に、ポンプ92を作動させる。ポンプ92が作動させられている場合、ポンプ92は、冷却流体89を刃冷却システム80を通して送り込むことにより、刃32が上限温度を超えることを防止する。刃冷却システム80を通して送り込まれる流体の量はまた、感知された温度に依存して変動させられ得る。

0041

さらに、刃32は、所定の温度範囲内に維持され得る。そのような構成において、臨床家は、所定の温度の範囲の上限温度および下限温度を流体制御システム90に入力する。前の構成と同様に、上限温度および下限温度は、予め設定され得る。流体制御システム90は、刃32の温度が上限温度に近づいていることを刃熱電対94aが決定する場合に、ポンプ92を作動させる(または流体が送り込まれる速度を増大させる)ことにより、刃32を冷却するか、または刃32の温度を減少させる。刃熱電対94cによって測定されるように刃32の温度が下限温度に近づいていることを流体制御システム90が決定する場合、流体制御システム90は、ポンプ92を作動解除し(または流体が送り込まれる速度を減少させ)、刃32を通る冷却流体89の流れを止める(または減少させる)。

0042

追加的に、または代替的に、刃冷却システム80は、臨床家が刃32を作動させた後お
よび作動解除した後に、刃32を冷却するように構成され得る。この構成において、刃32は、組織を切除し、かつ/または凝固させるために使用される場合、熱くなることを可能にされるが、刃32がもはや使用中ではないと、刃冷却システム10を介して能動的に冷却される。そのような構成において、流体制御システム90は、刃32の温度が上限温度を超えていることを刃熱電対94aが決定する場合、および作動ボタン24が解放された(作動させられていない)位置にあることを作動センサー94d(または他の適切な機構)が決定する場合、ポンプ92を作動させる。流体制御システム90は、刃32の温度が下限温度に達した場合に、または作動ボタン24が押し下げられた(作動させられた)位置にある場合に、ポンプ92を作動解除し得る。流体制御システム90は、クランプ58の位置(すなわち、開放または閉鎖)を決定するために、クランプセンサー94b(または他の適切な機構)をさらに含み得る。クランプセンサー94bによって決定されるようにクランプ58が開放位置にあり、刃32の温度が上限温度を超えている場合、流体制御システム90は、ポンプ92を作動させる。これに対して、クランプ58、または刃32の温度が下限温度より下である場合、流体制御システム90は、ポンプ92を作動解除する。

0043

図6および図7を参照すると、別の超音波外科手術器具110が本開示に従って提供され、この超音波外科手術器具110は、導波管130を含み、刃冷却システム180を組み込んでいる。超音波外科手術器具110および刃冷却システム180は、超音波外科手術器具10および刃冷却システム80(図1図5)と実質的に同様であり、同様の要素は、同様の数字によって表されている。従って、違いのみが下で詳細に議論される。

0044

刃冷却システム180は、閉路であり、流入コンジット182と、刃管腔184と、リターンコンジット186とを含む。流入コンジット182は、中間チューブ142と導波管130との間に規定される。流入コンジット182は、導波管130に沿ったアンチノード点に配置されている1つ以上の刃入口184aを介して、刃管腔184と流体連通している。流入コンジット182の遠位端を密封するために、シールが環状アバットメント131dの周り、または環状アバットメント131dに近接して配置されている。実施形態において、環状アバットメント131dは、流入コンジット182の遠位端においてシールを形成している。刃管腔184は、刃132内に規定され、刃132を通して延びている。刃管腔184は、刃入口(複数可)184aと刃出口184bとを含む。刃入口(複数可)184aは、環状アバットメント131dのシールの近位にあるか、環状アバットメント131dの周りにあるか、または環状アバットメント131dに近接していることにより、流入コンジット182から刃入口(複数可)184aの中への流体の流入を可能にする。刃管腔184は、刃管腔184が長手方向軸に対して平行な向きで刃132の長さに実質的に沿って延びるように、刃入口184aから遠位方向に延びている。刃管腔184の遠位セクション184cは、刃管腔184の遠位セクション184cが刃132の遠位表面132aに対して平行である(または他の方法で湾曲させられているか、屈曲させられているか、もしくは角度が付けられている)ように、刃132の長手方向軸に対して直交している(または他の方法で湾曲させられているか、屈曲させられているか、もしくは角度が付けられている)。遠位セクション184cは、刃132の遠位表面132aから離れる方へ間隔が空けられ、遠位セクション184cは、遠位表面132aと遠位セクション184cとの間にギャップ187を規定する。ギャップ187は、約.005mm〜約.025mmの範囲内であり得るが、ギャップ187のための、より大きい寸法およびより小さい寸法も企図される。刃管腔184は、遠位セクション184cから刃出口184bに、刃132の長さに沿って戻る。刃出口184bは、導波管130に沿ったアンチノード点において、または導波管130に沿った任意の他の適切な位置において配置され得、例えば、刃出口184bを、遠位シール部材138の近位に、かつ環状アバットメント131dのシールの遠位か、環状アバットメント131dの周りか、または環状アバットメント131dに近接して、位置決めすることを介して、リターンコンジット1
86と流体接続して配置されている。リターンコンジット186は、中間チューブ142と外側チューブ166との間に規定され、中間チューブ142のスロット142aを介して刃出口184bと流体連通している。O−リング140は、リターンコンジット186の遠位端を密封するために、中間チューブ142と外側チューブ166との間のスロット142aに対して遠位に位置決めされている。

0045

上に記載される流入コンジット82(図4)と同様に、流入コンジット182およびリターンコンジット186は、ポリイミドマイクロチューブから代替的に形成され得る。例えば、流入コンジット182は、中間チューブ142と導波管130との間に配置されていて、かつ刃入口184aと流体連通している、ポリイミドマイクロチューブであり得、リターンコンジット186は、中間チューブ142のスロット142aを通過している刃出口184bと流体連通していて、かつ外側チューブ166と中間チューブ142との間に配置されているチャネルを通して近位方向に延びている、ポリイミドマイクロチューブであり得る。さらに、図8および図8Aに示されるように、マイクロチューブが提供される実施形態において、ポリイミドマイクロチューブのコンジット182、186は、同じチャネル内、例えば、中間チューブ142と導波管130との間に配置され得、刃出口184bは、環状アバットメント31dに対して近位であり得る。

0046

実施形態において、リターンコンジット186は、流体が刃冷却システム180を通って連続的に循環するように、流入コンジット182と流体連通している。いくつかの実施形態において、刃冷却システム180は、ポンプ192を有する流体制御システム190を含み、このポンプ192は、冷却流体189を刃冷却システム180を通して循環させるために、リターンコンジット186と流入コンジット182との間に位置決めされている。ポンプ192は、ハンドルアセンブリ112の中央本体128内に配置され得る。特定の実施形態において、刃冷却システム180は、流体レザバー188をさらに含み、この流体レザバー188は、リターンコンジット186と流入コンジット182との間に位置決めされ、リターンコンジット186および流入コンジット182と流体連通している。流体レザバー188は、中央本体128内、または器具110の外部に配置され得る。流体レザバー188が器具110の外部に配置されている場合、中央本体128は、流入ポート182aとリターンポート186aとを含み、それぞれ、流入コンジット182およびリターンコンジット186と流体連通している。流体制御システム190は、器具10(図1図5)に関して上で議論されるセンサー94a〜dと同様のセンサー194a〜dも含み得、リターンコンジット熱電対194e(図7)も含み得、このリターンコンジット熱電対194e(図7)は、リターンコンジット186における冷却流体189の温度を測定するように構成されている。

0047

器具110の刃冷却システム180は、器具10の刃冷却システム80と実質的に同様に機能する。しかし、刃冷却システム180は閉鎖システムであるので、冷却流体189は、流入コンジット182を通り、刃管腔184を通って流れ、リターンコンジット186を通って戻った後、刃冷却システム180を通って再循環する。冷却流体189が刃冷却システム180を通って流れる場合、冷却流体189は、導波管130および/または刃132から熱を吸収する。吸収された熱は、外側チューブ166の外側表面、ハウジングアセンブリ112の中央部分128を通して、および/または流体レザバー188から周囲環境に解放され得る。さらに、流体レザバー188は、再循環前に刃132から戻される流体189の冷却を容易にするために、能動的に冷却され得る。

0048

図9図10を参照すると、別の超音波外科手術器具210が本開示に従って提供され、この超音波外科手術器具210は、導波管230を含み、刃冷却システム280を組み込んでいる。超音波外科手術器具210および刃冷却システム280は、超音波外科手術器具10および刃冷却システム80(図1図5)と実質的に同様であり、同様の要素は
、同様の数字によって表されている。従って、違いのみが下で詳細に議論される。

0049

刃冷却システム280は、刃管腔284と冷却コンジット286とを含む。刃管腔284の遠位端284aは、ギャップ287によって、刃232の遠位表面232aから間隔が空けられていることが想定される。ギャップ287は、約.005mm〜約.025mmの範囲内であり得るが、ギャップ287のための、より大きい寸法およびより小さい寸法も企図される。刃管腔284は、刃出口284bに、刃232内を近位方向に、刃232の長さに実質的に沿って延びている。冷却コンジット286は、細長い本体部分214の長さに沿って、刃管腔284の中、および外側チューブ266の外側表面における長手方向スロット266aの中に配置されている(図9Aを参照のこと)。冷却コンジット286の近位端286bは、前の実施形態に関して上に記載されるのと同様の流体レザバーに対して密封され得るか、またはこの流体レザバーに対して結合するように構成され得る。冷却コンジット286の遠位端286aは、刃管腔284の遠位端284aに最も近い。冷却コンジット286は、ポリイミドチューブであり得る。

0050

図11を参照すると、刃冷却システム380が本開示に従って提供され、この刃冷却システム380は、導波管330と刃332とを中に組み込んでいる。導波管330および刃冷却システム380は、導波管30および刃冷却システム80(図1図5)と実質的に同様であり、同様の要素は、同様の数字によって表され、超音波器具10、110、および210のうちの任意のものと使用され得る。刃冷却システム380が他の適切な超音波器具と使用され得ることも企図される。従って、違いのみが下で詳細に議論される。

0051

刃冷却システム380は、閉鎖ヒートパイプシステムであり、刃管腔384と冷却コンジット386とを含む。刃管腔384の遠位端384aは、ギャップ387によって、刃332の遠位表面332aから間隔が空けられていることが想定される。ギャップ387は、約.005mm〜約.025mmの範囲内であり得るが、ギャップ387のための、より大きい寸法およびより小さい寸法も企図される。刃管腔384は、刃出口384bに対して、刃332内を近位方向に、刃332の長さに実質的に沿って延びている。刃出口384bは、冷却コンジット386と流体連通している、すなわち、刃管腔384と冷却コンジット386とは、協働してヒートパイプを規定し、このヒートパイプは、導波管330および刃332の両方の少なくとも一部分を通して、導波管330と刃332との間に延びている。冷却コンジット386は、導波管330内に配置されている。冷却コンジット386は、導波管330の遠位端において、刃出口384bと流体連通しているコンジット開口部386aを含み、近位端または閉鎖端386bは、導波管330の近位端に最も近い。冷却コンジット386の閉鎖端386bは、密封されている。実施形態において、刃管腔384および/または冷却コンジット386の内壁は、ウィック構造(示されない)を含み、このウィック構造は、冷却流体が液相にある場合、冷却流体に毛管圧を及ぼすように構成されている。ウィック構造は、導波管330の長手方向軸に対して平行である一連の溝であり得る。冷却コンジット386は、高熱効率を有する材料(例えば、銅、ポリイミドマイクロチュービングなど)から構築される。

0052

使用において、刃332の温度が増大する場合、刃管腔384内に配置されている冷却流体389は、刃332から熱を吸収し、冷却流体389を液相から気相転移させる。気相における冷却流体389は、刃冷却システム380を通って、刃管腔384から冷却コンジット386に移動し、冷却流体389は、冷却コンジット386の表面、すなわち、導波管330の表面を通して熱を周囲環境に解放する。冷却流体389が、吸収された熱を解放する場合、冷却流体389は、気相から液相に戻る。冷却流体389が液相に戻ると、冷却流体389は、刃管腔384に戻って、サイクルを繰り返す。認識され得るように、刃332は、概して、外科手術部位の中へ、導波管330に対して下方に角度が付けられているので、使用中、気体の遠位から近位への移動、および液体の近位から遠位へ
の移動は、重力によって容易にされ得る。

0053

本開示は、冷却システムを含む超音波外科手術器具(例えば、上で詳述される器具)を製造する方法も提供する。方法は、導波管を製作すること、刃の長手方向軸に沿って分離される刃の2つの半体を製作すること、刃の各半体において、コンジットの一部分を切削加工すること、刃の2つの半体を溶接して刃にすること、および刃を導波管の遠位端に溶接することを含み得る。従って、上で詳述されるような刃を通して延びているコンジットは、所望の構成に容易に形成され得る。

0054

刃の各半体においてコンジットの一部分を切削加工することは、特に、刃半体の長さに沿って、半円筒形チャネルを切削加工することを含み得、チャネルは、刃の外側表面において、および刃の遠位端において、開口部を含む。刃32(図4)は、この態様で製造され得る。代替的に、刃132(図7)を達成するために、刃の各半体においてコンジットの一部分を切削加工することは、刃の外側表面における第1の開口部から刃半体の長さに沿って、遠位端に向かって刃の長さに沿って、半円筒形チャネルを切削加工し、刃の遠位端に対して実質的に平行にチャネルを続け、チャネルと刃の遠位端との間のギャップを規定し、刃の近位端に向かって戻るように刃の長さに沿ってチャネルを続け、第1の開口部に実質的に対向している刃の外側表面における第2の開口部を出るようにチャネルを続けることを含む。上記実施形態のうちのいずれかにおける切削加工することは、レーザー切断またはエッチングによって達成され得る。

0055

刃の2つの半体を溶接して刃にすることは、各刃における半円筒形チャネルが互いに隣接して位置決めされて、刃内に連続的な円筒形のコンジットを形成するように、刃の2つの半体を整列させることを含み得る。2つの半体を溶接することは、刃の2つの半体を一緒にレーザー溶接することを含み得る。刃を導波管に溶接することは、刃の近位端を導波管の遠位端にレーザー溶接することを含み得る。

0056

実施形態において、導波管の遠位端は、ねじ筋を含み、このねじ筋は、刃のねじ筋と協働して、導波管を刃に固定するように構成されている。いくつかの実施形態において、刃管腔は、刃の遠位端が閉鎖されたままであり、溶接を必要としないように刃の一部分に穴をあけることによって形成される。代替的に、放電加工(EDM)が、刃管腔を作製するために使用され得、その後、刃の遠位端が溶接されて閉じられる。他の適切な製造方法も企図される。

0057

次に、図12図14を参照すると、本開示に従う使用のために構成されている超音波外科手術器具の別の実施形態が示され、概して、参照数字410によって識別されている。超音波外科手術器具410は、上で詳述される器具のうちの任意のものと同様であり、上で詳述される器具のうちの任意のものの局面および/または特徴のうちの任意のものを含み得る。従って、簡潔さのために、超音波外科手術器具410と上記器具との間の違いのみが下で詳述され、一方で、類似点は、要約して記載されるか、または完全に省略される。

0058

超音波外科手術器具410は、概して、ハンドルアセンブリ412と、細長い本体部分414と、刃432を有するツールアセンブリ416と、刃冷却システム480とを含む。刃冷却システム480は、ハンドルアセンブリ412上、またはハンドルアセンブリ412内に、超音波外科手術器具410(示されるような)から分離され得る流体レザバー488を有する。流体レザバー488は、冷却流体489の供給物を保持するように構成され、この冷却流体489は、上で詳述されるもののような任意の適切な流体であり得る。

0059

刃冷却システム480は、ポンプ492を有する流体制御システム490をさらに含み、このポンプ492は、冷却流体489を、流体レザバー488から、冷却流入コンジット482を介して超音波外科手術器具410の刃432を通して送り込むように構成されている。冷却流体489は、超音波外科手術器具410の刃432から熱を吸収し、冷却リターンコンジット486を通して戻される。加熱された冷却流体489は、流体レザバー488に戻され得る(従って、閉ループシステムを形成する)か、または開ループシステムの一部として、別個のリターンレザバー(示されない)の中に解放され得る。

0060

図12および図12Aに示されるように、冷却流入コンジット482およびリターンコンジット486は、超音波外科手術器具410の細長い本体部分414の外側表面上に配置され、その長さに実質的に沿って延びている。コンジット482、486を細長い本体部分414の外部に位置決めすることは、リターンコンジット486を通って戻る加熱された流体を介した、細長い本体部分414を通して延びている導波管430(図13)および他の内部構成要素の加熱を阻止することを助ける。流入コンジット482の近位端482aは、ハンドルアセンブリ412(示されるような)を介して、またはそれと別個に、ポンプ492に結合するように構成され、リターンコンジット486の近位端486aは、ハンドルアセンブリ412(示されるような)を介して、またはそれと別個に、流体レザバー488(または別個のリターン流体レザバー(示されない))に結合するように構成されている。遠位アパーチャ466aおよび近位アパーチャ466bは、細長い本体部分414内に規定され、コンジット482、486が細長い本体部分414を出ていくこと、および細長い本体部分414に入ることを、それぞれ、可能にする。しかし、超音波外科手術器具410が、細長い本体部分414内に延びているコンジット482、486で構成されていることも企図される。

0061

図13および図14を参照すると、刃432は、刃管腔434を規定し、この刃管腔434は、刃432内に形成され、刃432の長さに実質的に沿って延びている。刃管腔434は、刃432によって規定される長手方向軸と同軸であり得るか、またはこの長手方向軸に対して平行な向きで延び得る。刃管腔434は、閉鎖遠位端を規定する。流入コンジット482およびリターンコンジット486は、刃出力460を通って刃管腔434に入り、この刃出力460は、刃管腔434の近位端の方に向いて規定される。そこからの流体の漏れを阻止するために、シールが、刃出力460の周り、ならびに流入コンジット482および流出コンジット486の周囲に形成されている。シールは、刃出力460およびコンジット482、486に付着され得る。代替的に、シールは、刃出力460に解放可能に取り付けられ得、刃管腔434へのアクセスを可能にする。刃出力460は、超音波外科手術器具410の導波管430に沿ったアンチノード点において、または超音波外科手術器具410の導波管430に沿った任意の他の適切な位置において位置決めされ得る。流入コンジット482は、刃管腔434内に配置され、刃管腔434を通して遠位方向に延びている。リターンコンジット486は、刃管腔434の近位端内に配置されている。流入コンジット482は、刃管腔434よりも小さい直径を有し、刃管腔434を規定する刃432の内側表面と流入コンジット482の外側表面との間に環状ギャップ436(図14)を残す。刃管腔434は、約.25mm〜約.65mmの範囲内の直径を有し得るが、他の適切な構成も企図される。動作中、冷却流体489は、流入コンジット482を通して送り込まれるか、または他の方法で流入コンジット482を通して遠位方向に循環させられ、刃管腔434の遠位端において流入コンジット482の遠位端を出ていき、環状ギャップ436内で、刃管腔434を通って戻るように近位方向に移動し、最終的に、例えば、吸引力の下で、または送り込まれた流入流体からの押し付けの下で、リターンコンジット486によって受け取られる。流入コンジット482およびリターンコンジット486は、1つ以上のポリイミドマイクロチューブ(他の適切なマイクロチューブ、または任意の他の適切な様式で形成され得る)を含み得る。

0062

図12図14を再び参照すると、流体制御システム490は、流入コンジット482およびリターンコンジット486の相対的な位置、ならびに冷却流体489の流路を除いて、上に記載される流体制御システムと同様である。流体制御システム490のポンプ492が作動させられている場合、ポンプ492は、冷却流体489を流体レザバー488から引き込み、冷却流体489を、流入コンジット482を通して刃管腔434の遠位端の中に送り込む。冷却流体489の流体が環状ギャップ436内で刃管腔434を通って戻るように近位方向に流れる場合、冷却流体489は、刃432が冷却されるように、刃432から熱を吸収する。次に、冷却流体489は、リターンコンジット486を通って流体レザバー488の中に押され、および/もしくは引かれて、閉路を作り出すか、またはリターンレザバー(示されない)の中に押され、および/もしくは引かれて、開路を作り出す。流体制御システム490は、ポンプ492が流体レザバー488から引き込んで刃冷却システム480を通して送り込む冷却流体489の量を調節し、従って、刃432の冷却を制御する。制御は、前の実施形態に関して上で詳述されるのと同様に、または任意の他の適切な様式で実施され得る。

0063

図15を参照すると、別の超音波外科手術器具510が本開示に従って提供され、この超音波外科手術器具510は、刃冷却システム580を組み込んでいる。超音波外科手術器具510は、下で詳述されるように、刃冷却システム580の構成を除いて、超音波外科手術器具410(図12図14)と同様である。

0064

刃冷却システム580は、流入コンジット582と、リターンコンジット586と、流入ポンプ592と、リターンポンプ594とを含む。流入コンジット582およびリターンコンジット586は、ポリイミドマイクロチューブから(または任意の他の適切な態様で)形成され得る。

0065

上に記載される冷却システムと同様に、リターンコンジット586は、流体が刃冷却システム580を通って連続的に循環するように、流入コンジット582と流体連通している。刃冷却システム580は、流体制御システム590を含み、この流体制御システム590は、流体レザバー588と流入コンジット582との間に位置決めされている流入ポンプ592と、リターンコンジット586と流体レザバー588との間に位置決めされているリターンポンプ594とを有する。代替的に、リターンポンプ594は、リターンコンジット584と別個のリターンレザバー(示されない)との間に位置決めされて、開ループシステムを規定し得る。流入ポンプ592およびリターンポンプ594は、(示されるように)外部に配置され得るか、またはハンドルアセンブリ512の中央本体528内に配置され得る。流体制御システム590は、フィードバックベースの制御を可能にするために、上で議論されるセンサーと同様のセンサー(示されない)も含み得る。

0066

上で詳述される流体制御システムと同様に、流体制御システム590の流入ポンプ592が作動させられている場合、流入ポンプ592は、冷却流体589を流体レザバー588から引き込み、冷却流体589を、流入コンジット582および超音波外科手術器具510の刃を通して送り込む。冷却流体589の流体が刃の刃管腔(示されない)を通って流れる場合、リターンポンプ594は、加熱された冷却流体589を刃管腔(示されない)から、リターンコンジット586を通して、流体レザバー588または代替的にリターンレザバー(示されない)の中に引き込むように作動させられる。流入ポンプ592およびリターンポンプ594は、同時に作動し得る。しかし、ポンプ592、594の動作時間はまた、ずらされ得る。流体制御システム590は、流入ポンプ592およびリターンポンプ594の制御を容易にするために、フィードバックを提供するための、ならびに/または外科手術器具510の構成要素および/もしくは周囲環境の状況、パラメーター、状態などを示すためのセンサー(示されない)、または任意の他の適切な機構を含み得る。流体制御システム490(図12)は、同様に、そのような特徴を含み得る。他の制御
システム、機構、方法、および/またはプロトコルも、いずれかの実施形態または両方の実施形態のために企図される。

0067

本開示のいくつかの実施形態が図面に示されてきたが、本開示は当該分野が許容するのと同じほど範囲が広いこと、および本明細書は同様に読まれることが意図されるので、本開示はそれらの実施形態に限定されることが意図されない。上の実施形態の任意の組み合わせも想定され、それは、特許請求される本発明の範囲内である。従って、上の記載は、限定するものではなく、単に特定の実施形態の例証解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付される特許請求の範囲の趣旨および範囲内で他の改変を想定する。

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