[发明专利]用于超声换能器的电连接和热连接

说明书

本发明公开了一种超声外科器械，所述超声外科器械包括换能器基板、位于所述换能器基板的相对面上的第一电压元件和第二压电元件。所述换能器基板联接到波导。所述波导通过导电粘合剂电联接到所述第一电压元件和所述第二压电元件。所述第一电压元件和所述第二压电元件通过电极电耦合到超声信号发生器。热导体传导热能远离所述第一电压元件和所述第二压电元件。本发明还公开了一种制造这种超声外科器械的方法。

优先权

本申请要求2016年8月25日提交的美国临时专利申请序列号62/379,550的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

本公开大体涉及超声外科器械，并且更具体地涉及用于驱动超声波导的超声换能器。包括空芯器械和实芯器械两者在内的超声器械用于安全有效地治疗许多医学病症。超声器械，尤其是实芯超声器械是有利的，因为它们可以向外科手术末端执行器传输超声频率的机械振动，以这种形式的能量切割和/或凝结有机组织。当以合适的能量级传输至有机组织并且使用合适的末端执行器时，超声振动可用于切割、解剖、拉升或烧灼组织或用于使肌肉组织与骨骼分离。由于通过波导从超声转换器可传输至外科手术末端执行器的超声能量的量，使用实芯技术的超声器械尤其有利。此类器械可用于其中端部执行器穿过套管针到达手术部位的开放式手术或微创手术，例如内窥镜式手术或腹腔镜式手术。

以超声频率激活此类器械的末端执行器(例如，切割超声刀)可引发纵向振动，该纵向振动在相邻组织内产生局部热量。由于超声器械的性质，因此特定的超声致动端部执行器可被设计用来执行多个功能，包括(例如)切割和凝结。例如，通过电激活换能器在外科手术末端执行器中引发超声振动。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。换能器产生的振动经由从换能器延伸至外科手术末端执行器的超声波导传输至外科手术末端执行器。波导和末端执行器被设计为与换能器以相同的频率共振。因此，当端部执行器附接到换能器时，整个系统的频率与换能器自身的频率相同。

末端执行器在顶端处的纵向超声振动的振幅d表现为共振频率的简单正弦曲线，用以下公式表示：

d＝A sin(ωt)

其中：

ω＝2π乘以循环频率f的角频率；和

A＝零至峰的幅值。

将末端执行器顶端的纵向偏移定义为峰到峰(p-t-p)振幅，其恰好为正弦波振幅的两倍或2A。通常，末端执行器可包括刀片，由于所述纵向偏移，该刀片可切割和/或凝结组织。在2001年9月4日发布并且题目为“METHOD OF BALANCING ASYMMETRIC ULTRASONICSURGICAL BLADES”的美国专利6,283,981；在2001年10月30日发布并且题目为“CURVEDULTRASONIC WAVEGUIDE HAVING A TRAPEZOIDAL CROSS SECTION”的美国专利6,309,400；以及在2002年8月20日发布并且题目为“BALANCED ULTRASONIC WAVEGUIDE INCLUDING APLURALITY OF BALANCE ASYMMETRIES”的美国专利6,436,115公开了各种超声外科器械，其全部公开内容通过引用并入本文。

发明内容

在一总体方面，各种方面涉及一种包括换能器的超声外科器械，所述换能器被配置成能够沿着外科工具的纵向轴线生成预定频率的振动。在各个方面中，外科工具可以包括沿纵向轴线延伸并且联接到换能器的超声波导。在各个方面中，外科工具包括具有近端和远端的主体，其中远端可通过换能器所产生的振动相对于纵向轴线移动，并且近端机械地联接到换能器。