[发明专利]改进的外科器械

说明书

本申请是申请日为2008年7月31日、国际申请号为：PCT/US2008/071706、国家申请号为：200880101533.1、名称为“改进的外科器械”的进入中国国家阶段的国际申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及改进的外科器械。

背景技术

包括空芯器械和实芯器械在内的超声器械用于安全有效地治疗许多病症。超声器械是有利的，因为使用以超声频率传输至外科端部执行器的机械振动形式的能量可使超声器械用于切除和/或凝固有机组织。当以合适的能量级传输至有机组织并且使用合适的端部执行器时，超声振动可用于切除、解剖、拉升或烧灼组织或用于使肌肉组织与骨骼分离。此类器械可用于开放性手术或微创手术，例如内窥镜手术或腹腔镜手术，其中端部执行器穿过套针到达外科手术部位。

以超声频率启动或激发此类器械的端部执行器(例如切割刀片)可以引发纵向振动，该纵向振动在相邻组织内产生局部热量，从而有助于切除和凝固。由于超声器械的该特性，因此特定的超声致动的端部执行器设计用于执行许多功能，包括(例如)切除和凝固。

例如，通过电激励换能器在外科端部执行器中引发超声振动。该换能器可由器械手柄中的一个或多个压电元件或磁致伸缩元件构成。由换能器部分产生的振动通过超声波导管传输至外科端部执行器，该超声波导管从换能器部分延伸至外科端部执行器。将波导管和端部执行器设计成以与换能器相同的频率进行共振。因此，当端部执行器连接到换能器时，整个系统的频率与换能器自身的频率相同。

端部执行器的顶端d处纵向超声振动的零至峰的幅值在共振频率下表现为如下式给定的简单的正弦曲线：

d＝Asin(ωt)

其中：

ω为2π乘以循环频率f的角频率；并且

A为零至峰的幅值。

将纵向偏移定义为峰到峰(p-t-p)幅值，其恰好为正弦波幅值的两倍或为2A。

超声外科器械可分为两类：单元件端部执行器器械和多元件端部执行器器械。单元件端部执行器器械包括诸如手术刀和球状凝固器的器械。当组织柔软并且支撑不紧时，单元件端部执行器器械使刀片向组织施加压力的能力是有限的。在一些情况下，需要很大的压力才能将超声能量有效地传输至组织。这样无法夹住组织的结果会进一步导致在施加超声能量时不能够完全接合组织表面，从而导致无法完成预期的止血和组织接合。在这些情况下，可使用多元件端部执行器。诸如夹紧凝固器的多元件端部执行器器械包括将组织紧压在超声刀片上的机构，该机构可以弥补这些缺陷。

虽然超声外科器械被广泛用于许多外科手术应用中，但由于不能对组织和端部执行器的状态做出响应，其实用性受到限制。例如，当超声器械的端部执行器用于凝固和/或切割组织时，常常会发热。这会导致器械性能不稳定。此外，使用该器械的临床医生也无法知道器械开始凝固组织的时间，器械开始切割组织的时间，或关于组织的任何其他信息。

超声器械的另一些缺点来自于现有的端部执行器设计。在现有设计中，只有端部执行器的顶端(如刀片)是超声驱动的。因此，接触刀片并距离顶端超过波长一部分的组织将根本不受影响。此外，由于波必须从换能器向端部执行器顶端传播，而现有的端部执行器不够灵活，因此限制了其关节运动能力，从而限制了其在腹腔镜和内窥镜手术应用中的使用。

发明内容

在一个一般方面，多个实施例涉及外科器械。外科器械可以包括换能器、端部执行器、发生器和控制电路。换能器可以被配置用于提供振动。端部执行器可以连接到换能器，并且可以从换能器沿纵向轴线延伸。发生器可以向换能器提供电信号。此外，控制电路可以根据端部执行器的振动频率变化改变电信号的电流幅值。根据多个实施例，控制电路可以检测对端部执行器振动频率的第一贡献，第一贡献来自于接触端部执行器的组织。此外，根据多个实施例，控制电路可以显示端部执行器振动频率的变化。