具有可回縮的一體式夾持臂的超聲外科器械的制作方法
背景技術：
多種外科器械包括具有刀元件的端部執行器，該刀元件以超聲頻率振動，以切割和/或密封組織(例如，通過使組織細胞中的蛋白質變性)。這些器械包括將電力轉換為超聲振動的一個或多個壓電元件，所述超聲振動沿著聲學波導傳送至刀元件。切割和凝固的精度可受操作者的技術以及對功率電平、刀刃角度、組織牽引力和刀壓力的調節的控制。
超聲外科器械的示例包括harmonic
超聲外科器械的另外的示例公開于以下專利中：2006年4月13日公布的名稱為“tissuepadforusewithanultrasonicsurgicalinstrument”的美國專利公布2006/0079874，其公開內容以引用方式并入本文；2007年8月16日公布的名稱為“ultrasonicdeviceforcuttingandcoagulating”的美國專利公布2007/0191713，其公開內容以引用方式并入本文；2007年12月6日公布的名稱為“ultrasonicwaveguideandblade”的美國專利公布2007/0282333，其公開內容以引用方式并入本文；2008年8月21日公布的名稱為“ultrasonicdeviceforcuttingandcoagulating”的美國專利公布2008/0200940，其公開內容以引用方式并入本文；2008年9月25日公布的名稱為“ultrasonicsurgicalinstruments”的美國專利公布2008/0234710，其公開內容以引用方式并入本文；和2010年3月18日公布的名稱為“ultrasonicdeviceforfingertipcontrol”的美國專利公布2010/0069940，該專利公布的公開內容以引用的方式并入本文。
一些超聲外科器械可包括無線換能器，諸如公開于以下專利中的無線換能器：2012年5月10日公布的名稱為“rechargesystemformedicaldevices”的美國專利公布2012/0112687，其公開內容以引用方式并入本文；2012年5月10日公布的名稱為“surgicalinstrumentwithchargingdevices”的美國專利公布2012/0116265，其公開內容以引用方式并入本文；和/或2010年11月5日提交的名稱為“energy-basedsurgicalinstruments”的美國專利申請61/410,603，其公開內容以引用方式并入本文。
另外，一些超聲外科器械可包括關節運動軸節段。此類超聲外科器械的示例公開于以下專利中：2014年1月2日公布的名稱為“surgicalinstrumentswitharticulatingshafts”的美國專利公布2014/0005701，其公開內容以引用方式并入本文；和2014年4月24日公布的名稱為“flexibleharmonicwaveguides/bladesforsurgicalinstruments”的美國專利公布2014/0114334，其公開內容以引用方式并入本文。
雖然已制造和使用了若干外科器械和系統，但據信在本發明人之前還無人制造或使用在所附權利要求書中所描述的發明。
附圖說明
雖然本說明書得出了具體地指出和明確地聲明這種技術的權利要求，但是據信從下述的結合附圖描述的某些示例將更好地理解這種技術，其中類似的參考數字標識相同的元件，并且其中：
圖1示出了示例性外科器械的方框示意圖；
圖2示出了示例性另選外科器械的透視圖；
圖3示出了圖2的器械的分解透視圖；
圖4示出了具有處于遠側位置的可樞轉夾持臂的另一示例性另選外科器械的透視圖；
圖5示出了圖4的器械的透視圖，其中夾持臂處于近側位置；
圖6示出了圖4的器械的頂視圖，其中夾持臂處于遠側位置；
圖7a示出了圖4的器械的側正視圖，其中夾持臂處于近側位置；
圖7b示出了圖4的器械的側正視圖，其中夾持臂樞轉到遠側位置中，使得夾持臂的柱接合器械的按鈕；
圖7c示出了圖4的器械的側正視圖，其中夾持臂朝向器械彎曲，使得夾持臂的柱壓下器械的按鈕；
圖8示出了具有處于遠側位置的可滑動且可旋轉夾持臂的另一示例性另選外科器械的透視圖；
圖9示出了圖8的器械的頂視圖，其中夾持臂處于遠側位置；
圖10示出了圖8的器械的側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置；
圖11示出了圖8的器械的另一側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置；
圖12示出了圖8的夾持臂的透視圖；
圖13a示出了圖8的器械的透視圖，其中夾持臂處于近側位置；
圖13b示出了圖8的器械的透視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到遠側位置中；
圖14a示出了圖8的器械的頂視圖，其中夾持臂處于近側位置；
圖14b示出了圖8的器械的頂視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到遠側位置中；
圖15a示出了具有處于近側位置的可滑動夾持臂的另一示例性另選外科器械的側正視圖；
圖15b示出了圖15a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移到遠側位置中，并且其中夾持臂樞轉到部分閉合位置；
圖15c示出了圖15a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移到遠側位置，并且其中夾持臂進一步樞轉到打開位置；
圖16示出了另一示例性另選外科器械的軸組件和狹槽的側正視圖；
圖17示出了示例性夾持臂的透視圖；
圖18示出了圖17的夾持臂的橫截面側正視圖；
圖19a示出了圖16的器械的側正視圖，其中圖17的夾持臂處于近側位置；
圖19b示出了圖16的器械的側正視圖，其中圖17的夾持臂縱向平移并旋轉到第一中間位置中；
圖19c示出了圖16的器械的側正視圖，其中圖17的夾持臂縱向平移并旋轉到第二中間位置中；
圖19d示出了圖16的器械的側正視圖，其中圖17的夾持臂縱向平移到遠側位置中；
圖19e示出了圖16的器械的側正視圖，其中圖17的夾持臂縱向平移到遠側位置，并且其中夾持臂進一步樞轉到部分閉合位置；
圖20a示出了圖17的夾持臂的側正視圖，其中以橫截面形式示出的夾持臂的凸片與圖16的狹槽接合處于近側位置；
圖20b示出了圖17的夾持臂的側正視圖，其中以橫截面形式示出的夾持臂的凸片與圖16的狹槽接合處于第一中間位置；
圖20c示出了圖17的夾持臂的側正視圖，其中以橫截面形式示出的夾持臂的凸片與圖16的狹槽接合處于第二中間位置；
圖20d示出了圖17的夾持臂的側正視圖，其中以橫截面形式示出的夾持臂的凸片與圖16的狹槽接合處于遠側位置；
圖20e示出了圖17的夾持臂的側正視圖，其中以橫截面形式示出的夾持臂的凸片與圖16的狹槽接合處于遠側位置并且進一步從圖20d所示的位置旋轉；
圖21a示出了具有處于近側位置的可滑動夾持臂的另一示例性另選外科器械的遠側端部的側正視圖；
圖21b示出了圖21a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂縱向平移到遠側位置中；
圖21c示出了圖21a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置并且彎曲到打開位置中；
圖21d示出了圖21a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置并且彎曲到閉合位置中；
圖22示出了圖21a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置并且彎曲到完全閉合位置中；
圖23a示出了具有處于近側位置的可滑動夾持臂的另一示例性另選外科器械的遠側端部的側正視圖；
圖23b示出了圖23a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂縱向平移到遠側位置中；
圖23c示出了圖23a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置并且旋轉到打開位置中；
圖23d示出了圖23a的器械的遠側端部的側正視圖，其中夾持臂處于遠側位置并且旋轉到閉合位置中；
圖24示出了具有處于遠側位置的可滑動夾持臂的另一示例性另選外科器械的遠側端部的透視圖；
圖25示出了圖24的器械的軸組件的橫截面側正視圖，其中夾持臂被省略；
圖26a示出了圖24的器械的橫截面側正視圖，其中夾持臂處于近側位置；
圖26b示出了圖24的器械的橫截面側正視圖，其中夾持臂縱向平移到第一中間位置中；
圖26c示出了圖24的器械的橫截面側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到第二中間位置中；
圖26d示出了圖24的器械的橫截面側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到第三中間位置中；
圖26e示出了圖24的器械的橫截面側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到第四中間位置中；
圖26f示出了圖24的器械的橫截面側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到遠側位置中；
圖27a示出了具有處于近側位置的可滑動夾持臂的另一示例性另選外科器械的遠側端部的側正視圖；
圖27b示出了圖27a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到第一中間位置中；
圖27c示出了圖27a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到第二中間位置中；
圖27d示出了圖27a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到遠側位置中；
圖28a示出了具有處于近側位置的可滑動夾持臂的另一示例性另選外科器械的遠側端部的側正視圖；
圖28b示出了圖28a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到中間位置中；并且
圖28c示出了圖28a的器械的側正視圖，其中夾持臂縱向平移并旋轉到遠側位置中。
附圖并非旨在以任何方式進行限制，并且設想本技術的各種實施方案可以多種其他方式來執行，包括那些不必在附圖中示出的方式。并入本說明書并構成其一部分的附圖示出了本技術的若干方面，并且與說明書一起用于解釋本技術的原理；然而，應當理解，這種技術不局限于所示的精確布置方式。
具體實施方式
本技術的某些示例的以下描述不應被用來限制本發明的范圍。從下面的描述而言，本技術的其他示例、特征、方面、實施方案和優點對本領域的技術人員而言將顯而易見，下面的描述以舉例的方式進行，這是為實現本技術所設想的最好的方式之一。正如將意識到的，本文所述技術能夠包括其他不同的和明顯的方面，這些均不脫離本發明技術。因此，附圖和具體實施方式應被視為實質上是說明性的而非限制性的。
還應當理解，本文所述的教導內容、表達、實施方案、示例等中的任何一者或多者可與本文所述的其他教導內容、表達、實施方案、示例等中的任何一者或多者進行組合。下述教導內容、表達方式、實施方案、示例等因此不應視為彼此孤立。參考本文的教導內容，本文的教導內容可進行組合的各種合適方式對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。此類修改和變型旨在包括在權利要求書的范圍內。
為公開的清楚起見，術語“近側”和“遠側”在本文中為相對于抓握具有遠側外科端部執行器的外科器械的操作者或其他操作者定義的。術語“近側”是指元件的更靠近操作者或其他操作者的位置，并且術語“遠側”是指元件的更靠近外科器械的外科端部執行器并且更遠離操作者或其他操作者的位置。
i.示例性超聲外科系統的概述
圖1以圖解框的形式示出了示例性外科系統(10)的部件。如圖所示，系統(10)包括超聲發生器(12)和超聲外科器械(20)。如將在下文更詳細描述，器械(20)能夠操作以利用超聲振動能量來基本上同時切割組織并且密封或焊接組織(例如，血管等)。發生器(12)和器械(20)經由線纜(14)聯接在一起。線纜(14)可包括多根線，并且可將來自發生器(12)的單向電通信提供至器械(20)，并且/或者在發生器(12)與器械(20)之間提供雙向電通信。僅以舉例的方式，線纜(14)可包括用于向外科器械(20)提供電力的“熱”線、地線、和用于將信號從外科器械(20)傳遞到超聲發生器(12)的信號線，其中護罩圍繞這三根線。在一些型式中，單獨的“熱”線用于單獨的激活電壓(例如，一根“熱”線用于第一激活電壓，并且另一根“熱”線用于第二激活電壓，或者在與所需的功率成比例的線之間的可變電壓等)。當然，可使用任何其他合適數量或構型的線。還應當理解，系統(10)的一些型式可將發生器(12)結合到器械(20)中，使得線纜(14)可被完全省去。
僅以舉例的方式，發生器(12)可包括由ethiconendo-surgery,inc(cincinnati,ohio)銷售的gen04、gen11或gen300。除此之外或另選地，發生器(12)可根據以下專利的教導內容中的至少一些來進行構造：2011年4月14日公布的名稱為“surgicalgeneratorforultrasonicandelectrosurgicaldevices”的美國公布2011/0087212，該公布的公開內容以引用方式并入本文。另選地，可使用任何其他合適的發生器(12)。如以下將更詳細地描述的，發生器(12)能夠操作以向器械(20)提供功率，從而實施超聲外科手術。
器械(20)包括手持件(22)，該手持件被構造成能夠在外科手術過程中通過操作者的一只手(或兩只手)抓握并通過操作者的一只手(或兩只手)操縱。例如，在一些型式中，手持件(22)可像鉛筆那樣被操作者抓握。在一些其他型式中，手持件(22)可包括可像剪刀那樣被操作者抓握的剪刀式握把。在一些其他型式中，手持件(22)可包括可像手槍那樣被操作者抓握的手槍式握把。當然，手持件(22)可被構造成能夠按照任何其他合適的方式被握持。此外，器械(20)的一些型式可利用主體來代替手持件(22)，該主體聯接到被構造成能夠操作器械的機器人外科系統(例如，經由遠程控制等)。在本示例中，刀(24)從手持件(22)朝遠側延伸。手持件(22)包括超聲換能器(26)和將超聲換能器(26)與刀(24)聯接的超聲波導(28)。超聲換能器(26)經由線纜(14)從發生器(12)接納電功率。由于其壓電性質，超聲換能器(26)能夠操作以將此類電功率轉換為超聲振動能。
超聲波導(28)可以是柔性的、半柔性的、剛性的或具有任何其他合適的性質。從以上應該注意，超聲換能器(26)經由超聲波導(28)與刀(24)一體地聯接。具體地講，當超聲換能器(26)被激活以超聲頻率振動時，此類振動通過超聲波導(28)傳送至刀(24)，使得刀(24)也將以超聲頻率振動。當刀(24)處于激活狀態(即，超聲振動)時，刀(24)能夠操作以有效地切穿組織并密封組織。因此，當由發生器(12)供電時，超聲換能器(26)、超聲波導(28)和刀片(24)因此一起形成為外科手術提供超聲能量的聲學組件。手持件(22)被構造成能夠使操作者與由換能器(26)、超聲波導(28)、和刀(24)形成的聲學組件的振動基本上隔離。
在一些型式中，超聲波導(28)可放大通過超聲波導(28)傳輸到刀(24)的機械振動。超聲波導(28)還可以具有控制沿著超聲波導(28)的縱向振動的增益的特征結構和/或將超聲波導(28)調諧到系統(10)的諧振頻率的特征結構。例如，超聲波導(28)可具有任何合適的橫截面尺寸/構型，諸如基本上均勻的橫截面、以各種截面漸縮、沿著其整個長度漸縮或具有任何其他合適的構型。超聲波導(28)的長度可例如基本上等于系統波長的二分之一的整數倍(nλ/2)。超聲波導(28)和刀(24)可由實心軸制成，該實心軸由有效地傳播超聲能量的材料或多種材料的組合構成，所述材料諸如鈦合金(即，ti-6al-4v)、鋁合金、藍寶石、不銹鋼或任何其他聲學相容材料或多種材料的組合。
在本示例中，刀(24)的遠側端部位于對應于與通過波導(28)傳送的諧振超聲振動相關聯的波腹的位置處(即，位于聲波腹處)，以便在聲學組件不被組織承載時將聲學組件調諧到優選的諧振頻率fo。當換能器(26)通電時，刀(24)的遠側端部被構造成能夠在例如大約10至500微米峰間范圍內，并且在一些情況下在約20至約200微米的范圍內以例如55.5khz的預先確定振動頻率fo縱向移動。當本示例的換能器(26)被激活時，這些機械振蕩傳輸通過波導(28)以到達刀(24)，借此提供刀(24)在諧振超聲頻率下的振蕩。因此，刀(24)的超聲振蕩可同時切斷組織并且使鄰近組織細胞中的蛋白變性，借此提供具有相對較少熱擴散的促凝效果。在一些型式中，還可通過刀(24)提供電流，以另外燒灼組織。
僅以舉例的方式，超聲波導(28)和刀(24)可包括由ethiconendo-surgery,inc.(cincinnati,ohio)以產品代碼snghk和sngcb銷售的部件。僅以進一步舉例的方式，超聲波導(28)和/或刀(24)可根據下列專利的教導內容來構造和操作：2002年7月23日公布的名稱為“ultrasonicsurgicalbladewithimprovedcuttingandcoagulationfeatures”的美國專利6,423,082，其公開內容以引用方式并入本文。作為另一個僅示例性示例，超聲波導(28)和/或刀(24)可根據下列專利的教導內容來構造和操作：1994年6月28日公布的名稱為“ultrasonicscalpelbladeandmethodsofapplication”美國專利5,324,299，其公開內容以引用方式并入本文。參考本文的教導內容，超聲波導(28)和刀(24)的其他合適的性質和構型對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。
本示例的手持件(22)還包括控制選擇器(30)和激活開關(32)，它們各自與電路板(34)通信。僅以舉例的方式，電路板(34)可包括常規印刷電路板、柔性電路、剛柔性電路或者可具有任何其他合適的構型。控制選擇器(30)和激活開關(32)可經由一根或多根線、形成于電路板或柔性電路中的跡線和/或按照任何其他合適的方式與電路板(34)通信。電路板(34)與線纜(14)聯接，該線纜繼而與發生器(12)內的控制電路(16)聯接。激活開關(32)能夠操作以選擇性地激活提供至超聲換能器(26)的功率。具體地講，當開關(32)被激活時，此類激活使得合適的功率經由線纜(14)傳送至超聲換能器(26)。僅以舉例的方式，激活開關(32)可根據本文引用的各種參考文獻的教導內容中的任一者來構造。參考本文的教導內容，激活開關(32)可采用的其他各種形式對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。
在本示例中，外科系統(10)能夠操作以在刀(24)處提供至少兩種不同水平或類型的超聲能量(例如，不同頻率和/或振幅等)。為此，控制選擇器(30)能夠操作以允許操作者選擇期望水平/振幅的超聲能量。僅以舉例的方式，控制選擇器(30)可根據本文引用的各種參考文獻的教導內容中的任一者來構造。參考本文的教導內容，控制選擇器(30)可采用的其他各種形式對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。在一些型式中，當操作者通過控制選擇器(30)進行選擇時，操作者的選擇經由線纜(14)被傳送回發生器(12)的控制電路(16)，并且因此操作者在下次致動激活開關(32)時，控制電路(16)調節從發生器(12)傳送的功率。
應當理解，在刀(24)處提供的超聲能量的水平/振幅可取決于從發生器(12)經由線纜(14)傳送到器械(20)的電功率的特性。因此，發生器(12)的控制電路(16)可(經由線纜(14))提供電功率，該電功率具有與通過控制選擇器(30)而選擇的超聲能量水平/振幅或類型相關聯的特性。因此，根據操作者經由控制選擇器(30)進行的選擇，發生器(12)可能夠操作以將不同類型或程度的電功率傳送給超聲換能器(26)。具體地講，僅以舉例的方式，發生器(12)可增大所施加信號的電壓和/或電流，以增大聲學組件的縱向振幅。作為僅示例性示例，發生器(12)可提供介于“水平1”和“水平5”之間的選擇，它們可分別對應于大約50微米和大約90微米的刀(24)的振動諧振振幅。參考本文的教導內容，可構造控制電路(16)的各種方式對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。還應當理解，控制選擇器(30)和激活開關(32)可用兩個或更多個激活開關(32)來代替。在一些此類型式中，一個激活開關(32)能夠操作以在一個功率水平/類型下激活刀(24)，而另一個激活開關(32)能夠操作以在另一個功率水平/類型下激活刀(24)，等等。
在一些另選型式中，控制電路(16)位于手持件(22)內。例如，在一些此類型式中，發生器(12)僅將一種類型的電功率(例如，可獲得的僅一個電壓和/或電流)傳送到手持件(22)，并且手持件(22)內的控制電路(16)能夠操作以根據操作者經由控制選擇器(30)作出的選擇來在電功率到達超聲換能器(26)之前改變電功率(例如，電功率的電壓)。此外，發生器(12)以及外科系統(10)的所有其他部件可結合到手持件(22)中。例如，一個或多個電池(未示出)或其他便攜式功率源可設置于手持件(22)中。參考本文的教導內容，圖1所示的部件可被重新布置或以其他方式構造或修改的另外其他合適方式對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。
ii.示例性超聲外科器械的概述
下述討論涉及用于器械(20)及其部件的各種示例性部件和構型。應當理解，以下描述的器械(20)的各種示例可容易地并入到以上描述的外科系統(10)中。還應當理解，以上描述的器械(20)的各種部件和可操作性可容易地并入到以下描述的器械(20)的示例性型式中。參考本文的教導內容，以上和以下教導內容可進行結合的各種合適方式對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。還應當理解，以下教導內容可容易地與本文引用的參考文獻的各種教導內容結合。
圖1至圖54示出了示例性超聲外科器械(120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020,1120)。每個器械(120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020,1120)的至少一部分可根據以下專利的教導內容中的至少一些來進行構造和操作：美國專利5,322,055、美國專利5,873,873、美國專利5,980,510、美國專利6,325,811、美國專利6,773,444、美國專利6,783,524、美國專利8,461,744、美國專利公布2009/0105750、美國專利公布2006/0079874、美國專利公布2007/0191713、美國專利公布2007/0282333、美國專利公布2008/0200940、美國專利公布2010/0069940、美國專利公布2012/0112687、美國專利公布2012/0116265、美國專利公布2014/0005701、以下專利公布中：美國專利公布2014/0114334、美國專利申請14/028,717、和/或美國專利申請61/410,603。上述專利、專利公布和專利申請中的每個的公開內容以引用方式并入本文。如本文所述并且如將在下文更詳細描述，每個器械(120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020,1120)能夠操作以基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。還應當理解，器械(120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020,1120)可與harmonic
就本文引述的參考文獻的教導內容、harmonic
iii.示例性超聲手術刀器械
圖2和圖3示出了被構造成能夠用作手術刀(例如，在整形外科等中)的示例性超聲外科器械(120)。器械(120)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(120)包括柄部組件(130)、軸組件(140)和端部執行器(150)。在一些型式中，柄部組件(130)可接納超聲換能器(26)，該超聲換能器可通過螺紋連接而聯接到軸組件(140)中的波導(148)，但也可使用任何其他合適類型的聯接。柄部組件(130)包括管狀細長主體(132)，該管狀細長主體包括握持部分(134)和多個按鈕(135,136)。柄部組件(130)省略了任何夾持臂，并且器械(120)僅用作用于同時切割和燒灼組織的超聲手術刀。因此，柄部組件(130)包括握持部分(134)，該握持部分被構造成能夠允許用戶從多種位置來握持柄部組件(130)。僅以舉例的方式，柄部組件(130)可被成形為以筆狀布置方式來抓握和操縱。本示例的柄部組件(130)包括配對外殼部分(137)和(138)。盡管示出了多件式柄部組件(130)，但另選地，柄部組件(130)可包括單個或一體式部件。柄部組件(130)可由耐用塑料構造，諸如聚碳酸酯或液晶聚合物。還可預期，柄部組件(130)可另選地由多種材料或材料組合制成，包括但不限于其他塑料、陶瓷、和/或金屬等。在一些型式中，器械(120)的近側端部通過超聲換能器(26)插入柄部組件(130)中來接納和裝配超聲換能器(26)。器械(120)可作為一個單元附接到超聲換能器(26)以及從超聲換能器移除。
如圖3所示，軸組件(140)包括外部護套(142)和設置在外部護套(142)內的波導(148)。被構造成能夠將來自換能器(26)的超聲能量傳遞至超聲刀(152)的波導(148)可為柔性的、半柔性的或剛性的。波導(148)還可被構造成能夠放大通過波導(148)傳遞至刀(152)的機械振動。波導(148)還可包括基本上垂直于波導(148)的縱向軸線延伸穿過其的至少一個鏜孔(145)。鏜孔(145)位于對應于與沿著波導(148)傳送的超聲振動相關聯的波節的縱向位置處。鏜孔(145)被構造成能夠接納連接器銷(147)，該連接器銷將超聲波導(148)連接到外部護套(142)。
如上所述，端部執行器(150)省略了任何夾持臂。相反，端部執行器(150)僅由超聲刀(152)組成，該超聲刀可用于同時切割和燒灼組織。在一些另選型式(包括但不限于下文所述的那些)中，端部執行器(150)可包括夾持臂。刀(152)可與超聲波導(148)成一體并且形成為單個單元。在一些型式中，刀(152)可通過螺紋連接、焊接接頭和/或一些其他一個或多個聯接特征結構而連接到波導(148)。刀(152)的遠側端部設置在對應于與沿著波導(148)和刀(152)傳送的超聲振動相關聯的波腹的縱向位置處或附近，以便在聲學組件未被組織加載時將聲學組件調諧到優選的諧振頻率fo。當換能器(26)通電時，刀(152)的遠側端部被構造成能夠在例如約10至500微米峰間范圍內，以及或許在約20至約200微米的范圍內以例如55,500hz的預先確定的振動頻率fo基本上縱向移動。刀(152)的遠側端部還可沿y軸以沿x軸的移動的約1％至約10％振動。當然，刀(152)的移動可另選地具有任何其他合適的特性。
波導(148)定位在外部護套(142)內并且經由銷(147)保持在適當位置。銷(147)可由任何相容金屬(諸如不銹鋼或鈦)或耐用塑料(諸如聚碳酸酯或液晶聚合物)制成。另選地，可使用任何其他合適的材料或材料組合。在一些型式中，銷(147)部分地涂覆有彈性體材料諸如硅等，該彈性體材料用于銷(147)的延伸穿過超聲波導(148)的部分。彈性體材料可在鏜孔(145)的整個長度上提供與振動刀的絕緣。在一些設置中，這可實現高效率操作，由此生成最小的過熱，并且在刀(152)的遠側端部處可獲得最大的超聲輸出功率以切割和凝聚等。當然，此類彈性體材料僅是任選的。
如可在圖3中最佳地看到，波導(148)具有沿著波導(148)的縱向長度定位的多個聲隔離器(149)。隔離器(149)可提供對波導(148)的結構支撐；和/或軸組件(140)的波導(148)和其他部分之間的聲隔離。隔離器(149)通常具有圓形或卵形橫截面并且圍繞波導(148)的直徑周向地延伸。每個隔離器(149)的內徑通常尺寸略小于波導(148)的外徑，以產生輕微的過盈配合，從而將每個隔離器(149)固定到波導(148)。在一些示例中，波導(148)可包括環形凹陷通道，該環形凹陷通道被構造成能夠接納每個隔離器(149)，以進一步有助于沿著波導(148)的縱向長度固定每個隔離器(149)。在本示例中，每個隔離器(149)定位在沿著波導(148)的縱向長度的聲波節(即，對應于與通過波導(148)傳送的諧振超聲振動相關聯的波節的縱向位置)處或附近。此類定位可減少經由波導(148)傳送到隔離器(149)(并且傳送到與隔離器(149)接觸的其他部件)的振動。
外部護套(142)穿過釋放按鈕(135)的孔(162)。彈簧(164)定位在按鈕(135)下方并且向上彈性偏壓按鈕(135)。由彈簧(164)施加的向上力致使孔(162)的周邊牢牢地抵靠外部護套(142)施加壓力，并且借此選擇性地防止外部護套(142)、波導(148)和超聲刀(152)在柄部組件(130)內旋轉或相對于柄部組件(130)軸向平移。當操作者對按鈕(135)施加向下力時，彈簧(164)受到壓縮且其不再對外部護套(142)施加保持力。操作者然后可相對于柄部組件(130)軸向平移外部護套(142)、波導(148)和刀(152)和/或相對于柄部組件(130)旋轉外部護套(142)、波導(148)和刀(152)。因此，應當理解，刀(152)相對于柄部組件(130)的縱向和/或旋轉位置可由操作者在壓下按鈕(135)時選擇性地調節，同時仍然允許刀(152)在此類選定的位置處超聲振動，從而允許刀(152)在此類選定的位置處用于各種外科手術。為開始刀(152)的此類超聲動作，操作者可操作腳踏開關(未示出)，如下所述啟動一對按鈕(136)，啟動發生器(12)上的按鈕或對系統10的一些部件實施一些其他動作。
在本示例中，柄部組件(130)的主體(132)包括近側端部、遠側端部和在其中縱向延伸的腔(139)。腔(139)被構造成能夠接納超聲換能器組件(26)的至少一部分和開關組件(170)。在一些型式中，換能器(26)的遠側端部通過螺紋附接到波導(148)的近側端部，但也可使用任何其他合適類型的聯接。換能器(26)的電觸點還與開關組件(170)交接來為操作者提供對外科器械(120)的手指啟動控制。本示例的換能器(26)包括固定地設置在換能器(26)的主體內的兩個導電環(未示出)。具有此類導電環的僅示例性換能器還在以下專利中有所描述：2012年4月10日公布的名稱為“medicalultrasoundsystemandhandpieceandmethodsformakingandtuning”的美國專利公布8,152,825，其公開內容以引用方式并入本文。本示例的開關組件(170)包括按鈕組件(172)、電路組件(180)、開關殼體(182)、第一銷導體(184)和第二銷導體(未示出)。開關殼體(182)是環形的，并且通過開關殼體(182)和主體(132)上的對應支撐安裝座而支撐在柄部組件(130)內。
本示例的按鈕組件(172)包括一對按鈕(136)。電路組件(180)經由換能器(26)提供一對按鈕(136)和發生器(12)之間的機電接口。電路組件(180)包括通過壓下一對按鈕(136)中的每個按鈕而機械地致動的兩個圓頂開關(194,196)。圓頂開關(194,196)為電接觸開關，該電接觸開關在被壓下時向發生器(12)提供電信號。具體地，電路組件(180)的各種部件經由換能器(26)的環導體與換能器(26)交接，該環導體繼而連接到線纜(14)中的導體，該線纜連接到發生器(12)。在示例性操作中，當操作者壓下該對按鈕(136)中的一個按鈕時，發生器(12)可以某一能量水平(諸如最大(“max”)功率設置)作出響應。當操作者壓下該對按鈕(136)中的另一個按鈕時，發生器(12)可以某一能量水平(諸如最小(“min”)功率設置)作出響應，這符合按鈕位置和對應的功率設置的公認行業慣例。器械(120)還可根據下列專利公布的教導內容來構造和操作：2008年8月21日公布的名稱為“ultrasonicdeviceforcuttingandcoagulating”的美國專利公布2008/0200940，其公開內容以引用方式并入本文。另選地，器械(120)可提供有多種其他部件、構型和/或可操作性類型，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。
除根據上述教導內容進行構造之外或作為其替代，器械(120)的至少一部分可根據下列專利的教導內容中的至少一些來構造和操作：美國專利5,322,055；美國專利5,873,873、美國專利5,980,510、美國專利6,283,981、美國專利6,309,400、美國專利6,325,811、美國專利6,423,082、美國專利6,783,524、美國專利8,057,498、美國專利8,461,744、美國專利公布2006/0079874、美國專利公布2007/0191713、美國專利公布2007/0282333、美國專利公布2008/0200940、美國專利公布2008/0234710、美國專利公布2010/0069940、美國專利公布2012/0112687、美國專利公布2012/0116265、美國專利公布2014/0005701、美國專利公布2014/0114334、和/或美國專利申請61/410,603。上述專利、專利公布和專利申請中的每個的公開內容以引用方式并入本文。參考本文的教導內容，用于器械(120)的另外的僅示例性變型對于本領域的普通技術人員而言將顯而易見。應當理解，下述變型可易于應用到上述器械(120)和本文引用的參考文獻的任一個中所涉及的任何器械等等。
iv.具有可回縮的夾持臂的示例性經修改超聲手術刀器械
本領域的普通技術人員應當理解，在一些型式的器械(120)中，可能需要為器械(120)提供夾持臂。夾持臂可用于在超聲刀(152)的超聲啟動之前和/或期間抵靠超聲刀(152)壓縮組織。此類壓縮可促成比原本可由沒有夾持臂的超聲刀(152)實現的止血和/或切割更快和/或更有效的組織止血和/或組織切割。例如，此類夾持臂可能期望使器械(120)能夠實現大血管止血，例如直徑大于1mm-2mm的血管。可能還需要為此類夾持臂和/或器械(120)提供允許此類夾持臂相對于器械(120)的端部執行器(150)容易地推進和/或回縮的特征結構，即，“可回縮的”夾持臂。這可使器械(120)能夠在兩種操作模式(其中夾持臂被部署的一種模式和其中夾持臂回縮的另一種模式)之間選擇性地轉變。操作者因此可基于夾持臂是否適用于特定臨床設置來選擇是否部署或回縮夾持臂。如果需要，操作者還可在相同的外科手術內在這些模式之間切換。僅以舉例的方式，操作者可選擇將器械操作成夾持臂回縮到當操作者希望使用器械(120)來首先切割組織時的非操作位置；并且將器械操作成夾持臂推進到當操作者希望使用器械(120)來首先接合組織和/或凝聚組織時的操作位置。
如將在下文更詳細描述，圖4至圖28c示出了具有可回縮的、一體式夾持臂的此類示例性超聲手術刀器械的示例。以下將更詳細描述此類夾持臂的各種示例；但根據本文的教導內容，其他示例對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。應當理解，除了下述差異之外，下述器械被構造成能夠基本上類似于上述器械(120)起作用。具體地，下述器械可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。
在下述示例中，操作者手動驅動使夾持臂從非操作位置轉變到操作位置的特征結構。在一些型式中，包括彈性構件(例如，彈簧等)、電動特征結構和/或一個或多個其他特征結構以幫助將夾持臂從非操作位置驅動到操作位置。例如，器械可包括觸發夾持臂驅動組件的按鈕，使得致動該按鈕釋放將夾持臂從非操作位置驅動到操作位置的彈簧。參考本文的教導內容，可幫助夾持臂從非操作位置轉變到操作位置的其他合適方式對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。
雖然在諧波外科器械的上下文中提供以下示例，但應當理解，下面的教導內容也可容易地并入rf電外科器械。夾持墊可被構造成能夠包括rf返回電極。僅以舉例的方式，rf電外科器械可與回縮到當操作者希望以單極模式使用該器械時的非操作位置的夾持臂一起使用；并且該器械可與推進到當操作者希望以雙極模式使用該器械時的操作位置的夾持臂一起使用。參考本文的教導內容，可修改本文的教導內容以并入rf電外科上下文的其他合適方式對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。當然，本文的教導內容也可應用到提供rf電外科功能性和超聲外科功能性兩者的器械。
a.具有鉸接夾持臂的示例性超聲手術刀
圖4至圖7c示出了被構造成能夠用作手術刀的示例性另選超聲外科器械(220)。器械(220)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(220)包括柄部組件(230)、軸組件(240)和端部執行器(250)。除下文討論的差異外，器械(220)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(220)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(220)包括可回縮的夾持臂(260)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(260)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(260)時的“非操作位置”(圖5和圖7a)和當用戶期望使用夾持臂(260)時的“操作位置”(圖4、圖6和圖7b至圖7c)之間樞轉。
夾持臂(260)的近側端部經由鉸鏈(238)與柄部組件(230)的近側部分可樞轉地聯接，使得夾持臂(260)可在“非操作位置”(圖7a)和“操作位置”(圖7b)之間朝向和遠離柄部組件(230)樞轉。如在圖5中最佳地看到，突出部(266)從夾持臂(260)的近側端部橫向延伸。如在圖7b中最佳地看到，突出部(266)被構造成能夠在夾持臂(260)處于“操作位置”時接合柄部組件(230)的頂部表面，以防止夾持臂(260)在鉸鏈(238)處朝向柄部組件(230)進一步樞轉。然而，如將在下文更詳細描述，盡管當夾持臂(260)處于“操作位置”時夾持臂(260)被防止經由鉸鏈(238)朝向柄部組件(230)樞轉，然而夾持臂(260)被構造成能夠朝向柄部組件(230)彎曲。
夾持臂(260)的遠側端部包括夾持墊(262)。在一些型式中，夾持墊(262)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(262)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。在夾持臂(260)處于“操作位置”的情況下，夾持墊(262)定位在端部執行器(250)的超聲刀(252)的正上方，如圖4和圖7b所示。在本示例中，當夾持臂(260)處于操作位置時，在夾持墊(262)的底部表面和超聲刀(252)之間存在豎直間隙。組織可被定位在該間隙內。操作者然后可將夾持臂(260)推動成向下彎曲到圖7c所示的位置中，以便將組織捕獲在夾持墊(262)的底部表面和刀(252)之間。例如，操作者可使用他或她的食指來將夾持臂(260)推動成向下彎曲，以借此將組織壓縮在夾持墊(262)和超聲刀(252)之間。夾持臂(260)包括從夾持臂(260)的底部表面延伸的柱(268)。當夾持臂(260)向下彎曲時，柱(268)抵靠器械(220)的一對按鈕236中的按鈕(236a)，以借此壓下按鈕(236a)并且啟動刀(252)，如上文參照器械(120)所述。應當理解，壓下按鈕(236a)可與產生“max”功率設置、“min”功率設置或任何其他設置的發生器(12)相關。因此，應當理解，夾持臂(260)被構造成能夠向下彎曲到圖7c所示的位置中，以借此同時啟動刀(252)并將組織壓縮在夾持墊(262)的底部表面和刀(252)之間。還應當理解，夾持臂(260)可被構造成使得柱(268)不致動按鈕(236a)，直到組織被顯著壓縮在夾持墊(262)和刀(252)之間。換句話講，柱(268)可不必致動按鈕(236a)，直到在夾持墊(262)和刀(252)之間不再有間隙。夾持臂(260)因此可相對于鉸鏈(238)和夾持墊(262)在介于鉸鏈(238)和夾持墊(262)之間的位置處沿著夾持臂(260)的長度的中間區域向內彎曲。
如在圖4至圖6中最佳地看到，本示例的刀(252)包括寬頂部表面，以便提供用于將組織壓縮在刀(252)和夾持墊(262)之間的寬表面。另一方面，刀(252)的側表面相對較薄，使得刀(252)的側表面可用于在沒有夾持墊(262)的輔助下切割組織。然而，應當理解，刀(252)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
夾持臂(260)包括指墊(264)。指墊(264)可提供操作者的手指沿著夾持臂(260)的舒適和/或非視覺定位。例如，指墊(264)可包括凹陷或凸起部分或與夾持臂(260)的材料形成對比使得指墊(264)可由操作者通過觸覺感測到的材料。指墊(264)還可包括脊部、滾花、彈性體材料和/或防止當操作者將夾持臂(260)朝向柄部組件(230)按壓時操作者的手指沿著夾持臂(260)滑動的其他特征結構。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間樞轉夾持臂(260)來使器械(220)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(260)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(252)。因此，當夾持臂(260)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(220)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可如上所述將夾持臂(260)樞轉到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(262)和超聲刀(252)之間。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(220)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
b.具有軌道導向夾持臂的示例性超聲手術刀
圖8至圖14b示出了被構造成能夠用作手術刀的另一示例性另選超聲外科器械(320)。器械(320)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(320)包括柄部組件(330)、軸組件(340)和端部執行器(350)。除下文討論的差異外，器械(320)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(320)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(320)包括可回縮的夾持臂(360)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(360)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(360)時的“非操作位置”(圖13a和圖14a)和當用戶期望使用夾持臂(360)時的“操作位置”(圖8至圖11、圖13b和圖14b)之間縱向平移并旋轉。
如在圖10和圖11中最佳地看到，柄部組件(330)包括在柄部組件(330)的外表面的相對側中形成的一對彎曲軌道(332,334)。如圖10所示，軌道(332)包括近側部分(332a)和遠側部分(332c)。近側部分(332a)和遠側部分(332c)是基本上直的和水平的，使得部分(332a,332c)各自沿著基本上平行于由柄部組件(330)限定的縱向軸線的路徑延伸。然而，近側部分(332a)和遠側部分(332c)相隔豎直距離(d1)，其中近側部分(332a)在高于遠側部分(332c)的位置處。中間部分(332b)將近側部分(332a)和遠側部分(332c)連接。中間部分(332b)是彎曲的并且提供近側部分(332a)和遠側部分(332c)之間的豎直轉變。如圖11所示，軌道(334)包括近側部分(334a)和遠側部分(334c)。近側部分(334a)和遠側部分(334c)是基本上直的和水平的，使得部分(334a,334c)各自沿著基本上平行于由柄部組件(330)限定的縱向軸線的路徑延伸。然而，近側部分(334a)和遠側部分(334c)相隔豎直距離(d1)，其中近側部分(334a)在高于遠側部分(334c)的位置處。中間部分(334b)將近側部分(334a)和遠側部分(334c)連接。中間部分(334b)是彎曲的并且提供近側部分(334a)和遠側部分(334c)之間的豎直轉變。應當理解，盡管它們形成于柄部組件(330)的相對側上，但軌道(332,334)的縱向定位和形狀彼此對應。具體地，如在圖10至圖11中最佳地看到，軌道(332,334)是彼此圍繞沿著柄部組件(330)的縱向軸線延伸的水平平面(在圖10至圖11所示的視圖中為水平的)的鏡像。
夾持臂(360)的遠側端部包括夾持墊(362)。在一些型式中，夾持墊(362)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(362)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。如在圖12中最佳地看到，夾持臂(360)的近側端部包括具有一對弧形分支(372,374)的半圓形構件(370)。半圓形構件(370)包括從分支(372,374)的相對內表面向內延伸的一對突片(376,378)。軌道(332,334)被構造成能夠可滑動地接納半圓形構件(370)的突片(376,378)，使得夾持臂(360)能夠操作以在軌道(332,334)內在“非操作位置”(圖13a和圖14a)和“操作位置”(圖13b和圖14b)之間滑動。如將在下文更詳細描述，近側部分(332a,334a)和遠側部分(332c,334c)的對應基本上水平形狀允許夾持臂(360)相對于柄部組件(330)縱向平移；并且中間部分(332b,334b)的彎曲形狀允許夾持臂(360)同時相對于柄部組件(330)縱向平移并且圍繞柄部組件(330)旋轉。因此，從下文說明，應當理解，軌道(332,334)充當凸輪路徑并且突片(376,378)充當凸輪隨動件，使得當夾持臂(360)相對于柄部組件(330)的縱向軸線平移時，軌道(332,334)和突片(376,378)提供夾持臂(360)圍繞柄部組件(330)的縱向軸線的旋轉。在一些其他型式中，軌道(332,334)是完全直的，使得夾持臂(360)完全相對于柄部組件(330)的縱向軸線縱向平移，而不同樣圍繞柄部組件(330)的縱向軸線旋轉。
圖13a和圖14a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(360)。在“非操作位置”中，半圓形構件(370)的突片(376,378)設置在軌道(332,334)的近側部分(332a,334a)內，使得夾持臂(360)的夾持墊(362)被定位在端部執行器(350)的近側并且使得夾持臂(360)處于與柄部組件(330)并排的第一旋轉位置。在該第一旋轉位置中，一對按鈕(336)未被夾持臂(360)覆蓋。按鈕(336)因此暴露用于由操作者的手指直接接觸和致動。圖13b和圖14b示出了已在軌道(332,334)內平移到“操作位置”中的夾持臂(360)。在“操作位置”中，半圓形構件(370)的突片(376,378)設置在軌道(332,334)的遠側部分(332c,334c)內，使得夾持臂(360)的夾持墊(362)定位在端部執行器(350)的超聲刀(352)的正上方并且使得夾持臂(360)經由夾持臂(360)在中間部分(332b,334b)內的平移而旋轉到在柄部組件(330)的頂上的第二旋轉位置中。在本示例中，夾持臂(360)在從“非操作位置”到“操作位置”的轉變期間圍繞柄部組件(330)的縱向軸線旋轉約90°。在其他型式中，夾持臂(360)在從“非操作位置”到“操作位置”的轉變期間圍繞柄部組件(330)的縱向軸線旋轉穿過某一其他角度范圍。
如在圖10和圖11中最佳地看到，當夾持臂(360)處于“操作位置”時，在夾持墊(362)的底部表面和超聲刀(352)之間存在豎直間隙。組織可定位在該間隙內。操作者然后可將夾持臂(360)推動成向下彎曲，以便將組織捕獲在夾持墊(362)的底部表面和刀(352)之間。例如，操作者可使用他或她的食指將夾持臂(360)推動成向下彎曲，以借此將組織壓縮在夾持墊(362)和超聲刀(352)之間。夾持臂(360)包括從夾持臂(360)的底部表面延伸的柱(366)。當夾持臂(360)向下彎曲時，柱(366)抵靠器械(320)的一對按鈕(336)中的按鈕(336a)，以借此壓下按鈕(336a)并且啟動刀(352)，如上文參照器械(120)所述。應當理解，壓下按鈕(336a)可與產生“max”功率設置、“min”功率設置或任何其他設置的發生器(12)相關。因此，應當理解，將夾持臂(360)推動成向下彎曲將同時啟動刀(352)并且將組織壓縮在夾持墊363的底部表面和刀(352)之間。
如同上述刀(252)一樣，本示例的刀(352)包括寬頂部表面，以便提供用于將組織壓縮在刀(352)和夾持墊(362)之間的寬表面。另一方面，刀(352)的側表面相對較薄，使得刀(352)的側表面可用于在沒有夾持墊(362)的輔助下切割組織。然而，應當理解，刀(352)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
夾持臂(360)包括指墊(364)。指墊(364)可提供操作者的手指沿著夾持臂(360)的舒適和/或非視覺定位。例如，指墊(364)可包括凹陷或凸起部分或與夾持臂(360)的材料形成對比使得指墊(364)可由操作者通過觸覺感測到的材料。指墊(364)還可包括脊部、滾花、彈性體材料和/或防止當操作者將夾持臂(360)朝向柄部組件(330)按壓時操作者的手指沿著夾持臂(360)滑動的其他特征結構。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移和旋轉夾持臂(360)來使器械(320)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(360)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(352)。因此，當夾持臂(360)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(320)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可如上所述將夾持臂(360)平移并旋轉到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(362)和超聲刀(352)之間。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(320)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
c.具有狹槽導向夾持臂的示例性超聲夾鉗
圖15a至圖15c示出了被構造成能夠用作手術刀的另一示例性另選超聲外科器械(420)。器械(420)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(420)包括柄部組件(430)、軸組件(440)和端部執行器(450)。除下文討論的差異外，器械(420)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(420)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(420)包括可回縮的夾持臂(460)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(460)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(460)時的“非操作位置”(圖15a)和當用戶期望使用夾持臂(460)時的“操作位置”(圖15b至圖15c)之間縱向平移。此外，與上述器械(120)不同，本示例的柄部組件(430)包括手指握持部(432)，該手指握持部如將在下文更詳細描述允許用戶如同他或她使用一把具有剪刀式握持部的手術鉗那樣使用器械(420)。
夾持臂(460)包括遠側端部處的夾持墊(462)和近側端部處的拇指握持部(464)。在一些型式中，夾持墊(462)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(462)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。軸組件(440)包括在軸組件(440)的外部護套(442)的相對外側表面中形成的一對細長狹槽(444)。狹槽(444)各自沿著平行于由軸組件(440)限定的縱向軸線的相應路徑延伸。夾持臂(460)經由一對銷(446)可滑動地且可旋轉地聯接在狹槽(444)內，使得夾持臂(460)能夠操作以在狹槽(444)內在“非操作位置”(圖15a)和所示的“操作位置”(圖15b和圖15c)之間縱向平移。夾持臂(460)還能夠操作以在狹槽(444)內旋轉，使得夾持墊(462)可朝向和遠離軸組件(440)和端部執行器(450)在圖15b所示的位置和圖15c所示的位置之間旋轉。
圖15a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(460)。在“非操作位置”中，夾持臂(460)的銷(446)在狹槽(444)內設置在近側縱向位置處，使得夾持墊(462)定位在端部執行器(450)的超聲刀(452)的近側。還在“非操作位置”中，夾持臂(460)處于第一旋轉位置。在第一旋轉位置中，夾持墊(462)基本上鄰近軸組件(440)的外部護套(442)設置。應當理解，器械(420)可包括被構造成能夠防止夾持臂(460)在處于“非操作位置”時的旋轉，以借此致使夾持臂(460)在處于“非操作位置”時保持在第一旋轉位置中。圖15b示出了已在狹槽(444)內朝遠側平移到“操作位置”中的夾持臂(460)。在“操作位置”中，夾持臂(460)的銷(446)在狹槽(444)內設置在遠側縱向位置處。還在“操作位置”中，夾持臂(460)可在第一旋轉位置(圖15b)和第二旋轉位置(圖15c)之間旋轉，以便朝向和遠離端部執行器(450)的刀(452)旋轉夾持墊(462)。因此，應當理解，當夾持臂(460)處于“操作位置”時，用戶可通過使用握持部(432,464)在第一旋轉位置和第二旋轉位置之間旋轉夾持臂(460)如同他或她使用一把手術鉗那樣來使用器械(420)，以借此將組織捕獲并壓縮在夾持墊(462)的底部表面和端部執行器(450)的刀(452)之間。在一些型式中，當夾持臂(460)處于“操作位置”時，器械(420)根據以下專利的教導內容中的至少一些來進行構造和操作：2013年9月19日提交的名稱為“alignmentfeaturesforultrasonicsurgicalinstrument”的美國專利申請14/031,665，其公開內容以引用方式并入本文；和/或2007年8月16日公布的名稱為“ultrasonicdeviceforcuttingandcoagulating”的美國專利公布2007/0191713，其公開內容以引用方式并入本文。
如同上述刀(252,352)一樣，本示例的刀(452)包括寬頂部表面，以便提供用于將組織壓縮在刀(452)和夾持墊(462)之間的寬表面。另一方面，刀(452)的側表面相對較薄，使得刀(452)的側表面可用于在沒有夾持墊(462)的輔助下切割組織。然而，應當理解，刀(452)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移夾持臂(460)來使器械(420)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(460)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(452)。因此，當夾持臂(460)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(420)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可如上所述將夾持臂(460)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(462)和超聲刀(452)之間，從而將器械(420)保持在剪刀式握持部中。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(420)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
d.具有狹槽導向夾持臂和位置導向狹槽的示例性超聲夾鉗
圖16至圖20e示出了被構造成能夠用作手術刀的另一示例性另選超聲外科器械(520)。器械(520)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(520)包括柄部組件(530)、軸組件(540)和端部執行器(550)。除下文討論的差異外，器械(520)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(520)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(520)包括可回縮的夾持臂(560)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(560)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(560)時的“非操作位置”(圖19a)和當用戶期望使用夾持臂(560)時的“操作位置”(圖19d至圖19e)之間平移。此外，與上述器械(120)不同，本示例的柄部組件(530)包括手指握持部(532)，該手指握持部如將在下文更詳細描述允許用戶如同他或她使用一把具有剪刀式握持部的手術鉗那樣來使用器械(520)。
軸組件(540)限定縱向軸線(la1)。軸組件(540)包括在軸組件(540)的外部護套(542)的相對外側表面中形成的一對細長狹槽(544)。狹槽(544)各自包括相對于軸組件(540)的縱向軸線(la1)傾斜取向的基本上直的近側部分(544a)。具體地，每個基本上直的近側部分(544a)相對于軸組件(540)的縱向軸線(la1)成角度(θ1)取向。如在圖16中最佳地看到，狹槽(544)各自還包括基本上直的水平中間部分(544c)和弓形中間部分(544b)，該弓形中間部分提供基本上直的近側部分(544a)的角取向和基本上水平中間部分(544c)的水平取向之間的轉變。狹槽(544)各自還包括遠側圓形部分(544d)，該遠側圓形部分如將在下文更詳細描述允許夾持臂(560)的旋轉。
軸組件(540)設置在夾持臂(560)的開口(566)中。夾持臂(560)包括遠側端部處的夾持墊(562)和近側端部處的拇指握持部(564)。在一些型式中，夾持墊(562)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(562)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。夾持臂(560)經由一對突片(546)可滑動地且可樞轉地聯接在狹槽(544)內，使得夾持臂(560)能夠操作以在狹槽(544)內在“非操作位置”(圖19a)和“操作位置”(圖19e)之間平移。本示例的突片(546)各自具有細長丸形橫截面。如在圖17中最佳地看到，突片(546)從開口(566)的內表面向內延伸。如在圖18中最佳地看到，突片(546)相對于軸組件(540)的縱向軸(la1)傾斜取向。具體地，突片(546)相對于軸組件(540)的縱向軸線(la1)成相同角度(θ1)取向。突片(546)的長度與狹槽(544)的圓形部分的直徑基本上相同。因此，突片(546)能夠操作以在狹槽(544)的遠側圓形部分(544d)內旋轉，使得夾持墊(562)可朝向和遠離軸組件(540)和端部執行器(550)自由地旋轉。然而，如將在下文更詳細描述，突片(546)的細長丸形防止夾持臂(560)在狹槽(544)的部分(544a,544b,544c)內旋轉，除了當夾持臂(560)在部分(544a,544b,544c)中平移時由部分(544a,544b,544c)的彎曲形狀驅動的旋轉。
圖19a和圖20a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(560)。在“非操作位置”中，夾持臂(560)的突片(546)設置在狹槽(544)的基本上直的近側部分(544a)內，使得夾持墊(562)定位在端部執行器(550)的超聲刀(552)的近側。還在“非操作位置”中，夾持臂(560)處于第一旋轉位置。在第一旋轉位置中，夾持墊(562)基本上鄰近軸組件(540)的外部護套(542)并且平行于軸組件(540)的縱向軸線(la1)設置。圖19b和圖20b示出了朝遠側平移到第一中間位置中的夾持臂(560)。在第一中間位置中，夾持臂(560)的突片(546)設置在狹槽(544)的弓形中間部分(544b)內，使得夾持墊(562)保持定位在端部執行器(550)的刀(552)的近側。還在第一中間位置中，夾持臂(560)因弓形中間部分(544b)的形狀而旋轉到第二旋轉位置中。在第二旋轉位置中，夾持墊(562)相對于軸組件(540)的縱向軸線(la1)傾斜取向，使得夾持臂(560)處于打開位置。圖19c和圖20c示出了進一步朝遠側平移到第二中間位置中的夾持臂(560)。在第二中間位置中，夾持臂(560)的突片(546)設置在狹槽(544)的水平中間部分(544c)內，使得夾持墊(562)保持定位在端部執行器(550)的刀(552)的近側。還在第二中間位置中，夾持臂(560)因水平中間部分(544c)的形狀而保持在第二旋轉位置中。如上所述，在第二旋轉位置中，夾持墊(562)相對于軸組件(540)的縱向軸線(la1)傾斜取向，使得夾持臂(560)處于打開位置。
圖19d和圖20d示出了進一步朝遠側平移到“操作位置”中的夾持臂(560)。在“操作位置”中，夾持臂(560)的突片(546)設置在狹槽(544)的遠側圓形部分(544d)內。還在“非操作位置”中，突片(546)可在遠側圓形部分(544d)內自由地旋轉，從而允許夾持臂(560)在打開位置(圖19d)和閉合位置(圖19e)之間朝向和遠離端部執行器(550)的刀(552)樞轉。因此，應當理解，當夾持臂(560)處于“操作位置”時，用戶可通過使用握持部(532,564)在打開位置和閉合位置之間旋轉夾持臂(560)如同他或她使用一把手術鉗那樣來使用器械(520)，以借此將組織捕獲和壓縮在夾持墊(562)的底部表面和端部執行器(550)的超聲刀(552)之間。在一些型式中，當夾持臂(560)處于“操作位置”時，器械(520)根據以下專利的教導內容中的至少一些來進行構造和操作：2013年9月19日提交的名稱為“alignmentfeaturesforultrasonicsurgicalinstrument”的美國專利申請14/031,665，其公開內容以引用方式并入本文；和/或2007年8月16日公布的名稱為“ultrasonicdeviceforcuttingandcoagulating”的美國專利公布2007/0191713，其公開內容以引用方式并入本文。
如同上述刀(252,352,452)一樣，本示例的刀(552)包括寬頂部表面，以便提供用于將組織壓縮在刀(552)和夾持墊(562)之間的寬表面。另一方面，刀(552)的側表面相對較薄，使得刀(552)的側表面可用于在沒有夾持墊(562)的輔助下切割組織。然而，應當理解，刀(552)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
在示例性使用中，操作者可容易地通過使夾持臂(560)在操作位置和非操作位置之間平移來使器械(520)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(560)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(552)。因此，當夾持臂(560)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(520)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可如上所述將夾持臂(560)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(562)和超聲刀(552)之間，從而將器械(520)保持在剪刀式握持部中。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(520)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
e.具有可滑動柔性夾持臂的示例性超聲手術刀
圖21a至圖22示出了被構造成能夠用作手術刀的另一示例性另選超聲外科器械(720)。器械(720)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(720)包括柄部組件(730)、軸組件(740)和端部執行器(750)。除下文討論的差異外，器械(720)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(720)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(720)包括可回縮的夾持臂(760)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(760)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(760)時的“非操作位置”(圖21a)和當用戶期望使用夾持臂(760)時的“操作位置”(圖21b至圖22)之間滑動。
夾持臂(760)包括柔性桿(764)、夾持墊(762)和滑塊致動器(766)。柔性桿(764)被彈性地偏壓成呈基本上直水平部分，如圖21a和圖21b所示。柔性桿(764)可滑動地設置在柄部組件(730)的遠側部分內并且從柄部組件(730)延伸，使得夾持臂(760)的遠側部分暴露。夾持墊(762)固定到柔性桿(764)的遠側端部的頂部表面。在一些型式中，夾持墊(762)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(762)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。滑塊致動器(766)聯接到柔性桿(764)的近側端部并且相對于柄部組件(730)暴露，使得用戶可接合并致使滑塊致動器(766)相對于柄部組件(730)平移，以借此致使夾持臂(760)相對于柄部組件(730)同時平移。
圖21a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(760)。在“非操作位置”中，夾持臂(760)基本上設置在柄部組件(730)內，使得僅柄部組件(730)的遠側部分從柄部組件(730)的遠側端部延伸并且使得夾持臂(760)的遠側端部鄰近柄部組件(730)的遠側端部。還在“非操作位置”中，夾持臂(760)的柔性桿(764)處于基本上水平位置。圖21b示出了經由滑塊致動器(766)朝遠側平移到“操作位置”中的夾持臂(760)。在“操作位置”中，夾持臂(760)相對于柄部組件(730)基本上暴露，使得夾持臂(760)的大部分從柄部組件(730)的遠側端部延伸并且夾持臂(760)的夾持墊(762)定位在端部執行器(750)的超聲刀(752)的正下方。還在“操作位置”中，夾持臂(760)的柔性桿(764)可向下(圖21c)和/或向上(圖21d)彎曲，但被彈性偏壓成呈基本上直的水平位置，如圖21a和圖21b所示。柄部組件(730)包括從柄部組件(730)的遠側端部向下延伸的突出部(732)。突出部(732)被構造成能夠在夾持臂(760)向上彎曲時接合夾持臂(760)的柔性桿(764)，以借此限制夾持墊760可向上彎曲的量。例如，夾持臂(760)可受到限制而不能向上彎曲，以便防止夾持墊(762)和刀(752)之間的接觸，如圖22所示。突出部(732)還可被構造成能夠當夾持臂(760)回縮到“非操作位置”時完全防止夾持臂(760)向上彎曲。還應當理解，突出部(732)和/或柄部組件(730)的某一其他特征結構可包括當夾持臂(760)回縮到“非操作位置”時防止夾持臂(760)向下彎曲的特征結構。
如在圖21b中最佳地看到，當夾持臂(760)處于“操作位置”時，在夾持墊(762)的頂部表面和超聲刀(752)之間存在豎直間隙。組織可定位在該間隙內。另外，操作者可將夾持臂(760)推動成向下彎曲，以在夾持墊(762)的頂部表面和刀(752)之間提供更大的間隙，然后將組織定位在該間隙中，如圖21c所示。例如，操作者可使用他或她的食指將夾持臂(760)向下推動。操作者然后可將夾持臂(760)推動成向上彎曲，以便將組織捕獲在夾持墊(762)的頂部表面和刀(752)之間，如圖21d所示。例如，操作者可使用他或她的食指將夾持臂(760)推動成向上彎曲。操作者還可將夾持臂(760)朝向軸組件(740)推動，以將組織壓縮在夾持墊(762)和超聲刀(752)之間。
本示例的刀(752)具有圓筒形形狀。刀(752)因此可提供相同的性能特性，而無論組織接觸刀(752)的角位置如何。然而，應當理解，刀(752)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移夾持臂(760)來使器械(720)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(760)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(752)。因此，當夾持臂(760)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(720)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可如上所述將夾持臂(760)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(762)和超聲刀(752)之間。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(720)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
f.具有可滑動可樞轉夾持臂的示例性超聲手術刀
圖23a至圖23d示出了被構造成能夠用作手術刀的另一示例性另選超聲外科器械(820)。器械(820)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(820)包括柄部組件(830)、軸組件(840)和端部執行器(850)。除下文討論的差異外，器械(820)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(820)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(820)包括可回縮的夾持臂(860)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(860)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(860)時的“非操作位置”(圖23a)和當用戶期望使用夾持臂(860)時的“操作位置”(圖23b至圖23d)之間滑動。
夾持臂(860)包括夾持墊(862)和滑塊致動器(864)。在一些型式中，夾持墊(862)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(862)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。軸組件(840)包括在軸組件(840)的外部護套(842)中形成的細長狹槽(844)。夾持臂(860)的側向臂(868)經由銷(866)可滑動地且可樞轉地聯接在軸組件(840)的狹槽(844)內，使得夾持臂(860)能夠在“非操作位置”(圖23a)和“操作位置”(圖23b至圖23d)之間縱向平移和樞轉。如將在下文更詳細描述，在“非操作位置”中，夾持臂(860)被構造成能夠鄰近柄部組件(830)的頂部表面且在軸組件(840)和端部執行器(850)的近側擱置在柄部組件(830)的頂上。
圖23a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(860)。在“非操作位置”中，夾持臂(860)鄰近柄部組件(830)的頂部表面且在軸組件(840)和端部執行器(850)的近側擱置在柄部組件(830)的頂上。圖23b示出了經由滑塊致動器(864)在狹槽(844)內朝遠側平移到“操作位置”中的夾持臂(860)。在“操作位置”中，夾持臂(860)的夾持墊(862)定位在端部執行器(850)的超聲刀(852)的正上方。在夾持臂(860)處于“操作位置”的情況下，在夾持墊(862)的底部表面和刀(852)之間存在豎直間隙。組織可定位在該間隙內。另外，操作者可圍繞銷(866)向上樞轉夾持臂(860)，以在夾持墊(860)的底部表面和刀(852)之間提供組織可被定位到其中的更大的間隙，如圖23c所示。例如，操作者可使用他或她的拇指來經由滑塊致動器(864)向上樞轉夾持臂(860)。操作者然后可圍繞銷(866)向下樞轉夾持臂(860)，以便將組織捕獲在夾持墊(862)的底部表面和刀(852)之間，如圖23d所示。例如，操作者可使用他或她的拇指來經由滑塊致動器(864)向下樞轉夾持臂(860)。操作者還可將夾持臂(860)朝向軸組件(840)推動，以將組織壓縮在夾持墊(862)和超聲刀(852)之間。
本示例的刀(852)包括遠離夾持墊(862)打開的鉤形特征結構(853)。刀(852)的鉤形特征結構(853)包括用于將組織壓縮在刀(852)和夾持墊(862)之間的平坦頂部表面或邊緣。另一方面，刀(852)的鉤形特征結構(853)的彎曲部和喉部較薄，使得鉤形特征結構(853)的彎曲部及喉部可用于在沒有夾持墊(862)的輔助下切割組織。此外，鉤形特征結構(853)可用于抓住并操縱組織。然而，應當理解，刀(852)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移夾持臂(860)來使器械(820)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(860)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(852)。因此，當夾持臂(860)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(820)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可將夾持臂(860)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(862)和超聲刀(852)之間，如上所述。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(820)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
g.具有可滑動凸輪夾持臂的示例性超聲手術刀
圖24至圖26f示出了被構造成能夠用作手術刀的另一示例性另選超聲外科器械(920)。器械(920)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(920)包括柄部組件(未示出)、軸組件(940)和端部執行器(950)。除下文討論的差異外，器械(920)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(920)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(920)包括可回縮的夾持臂(960)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(960)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(960)時的“非操作位置”(圖26a)和當用戶期望使用夾持臂(960)時的“操作位置”(圖26d至圖26f)之間平移和樞轉。
夾持臂(960)包括夾持墊(962)。在一些型式中，夾持墊(962)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(962)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。軸組件(940)包括可平移桿(944)和一對突出部(946)。夾持臂(960)的近側端部通過銷(#)可樞轉地聯接到桿(944)的遠側端部，使得夾持臂(960)能夠操作以在銷(#)處圍繞桿(944)的遠側端部樞轉并且使得桿(944)相對于軸組件(940)的平移致使夾持臂(960)相對于軸組件(940)同時平移。突出部(946)從軸組件(940)的外部護套(942)的遠側端部的外表面的相對側表面向上延伸。每個突出部(946)包括狹槽(948)，該狹槽在每個突出部(946)的內表面中形成，使得狹槽(948)朝向彼此打開。狹槽(948)的形狀被設計為彼此相同。如在圖25中最佳地看到，每個狹槽(948)包括基本上直的水平近側部分(948a)和弓形遠側部分(948b)。夾持臂(960)設置在軸組件(940)的突出部(946)之間。夾持臂(960)經由從夾持臂(960)的相對側表面向外延伸的一對銷(964)可滑動地且可樞轉地聯接在狹槽(948)內，使得夾持臂(960)能夠在狹槽(948)內在“非操作位置”(圖26a)和“操作位置”(圖26d至圖26f)之間平移和樞轉。如將在下文更詳細描述，在“非操作位置”中，夾持臂(960)被構造成能夠鄰近外部護套(942)的頂部表面且在端部執行器(950)的近側擱置在軸組件(940)的外部護套(942)頂上。
圖26a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(960)。在“非操作位置”中，銷(964)設置在狹槽(948)的基本上水平近側部分(948a)的近側部分內，使得夾持臂(960)鄰近外部護套(942)的頂部表面在端部執行器(950)的近側擱置在軸組件(940)的外部護套(942)頂上。另外，夾持墊(962)定位在突出部(946)之間，使得當夾持臂(960)處于“非操作位置”時，夾持墊(962)被突出部(946)遮蔽。
圖26b示出了經由桿(944)在狹槽(948)內朝遠側平移到第一中間位置中的夾持臂(960)。在該位置中，銷(964)設置在狹槽(948)的基本上水平近側部分(948a)的遠側部分內，使得夾持臂(960)基本上在端部執行器(950)的近側鄰近外部護套(942)的頂部表面保持在軸組件(940)的外部護套(942)頂上。圖26c示出了經由桿(944)在狹槽(948)內進一步朝遠側平移到第二中間位置中的夾持臂(960)。在該位置中，銷(964)設置在狹槽(948)的弓形遠側部分(948b)的近側部分內。夾持臂(960)的銷(964)和狹槽(948)的弓形遠側部分(948b)之間的接合致使夾持臂(960)圍繞銷(#)向上樞轉。圖26d示出了經由桿(944)在狹槽(948)內更進一步朝遠側平移到“操作位置”中的夾持臂(960)。在該位置中，銷(964)設置在狹槽(948)的弓形遠側部分(948b)的中間/頂點部分內。夾持臂(960)的銷(964)和狹槽(948)的弓形遠側部分(948b)之間的接合致使夾持臂(960)圍繞銷(#)進一步向上樞轉到打開位置中。在夾持臂(960)處于打開位置的情況下，在夾持墊(962)的底部表面和端部執行器(950)的超聲刀(952)之間存在間隙。組織可定位在該間隙內。
圖26e和圖26f示出了經由桿(944)在狹槽(948)內更進一步朝遠側平移的夾持臂(960)。在這些位置中，銷(964)設置在狹槽(948)的弓形遠側部分(948b)的遠側部分內。夾持臂(960)的銷(964)和狹槽(948)的弓形遠側部分(948b)之間的接合致使夾持臂(960)在桿(944)朝遠側平移時圍繞桿(944)的遠側端部向下樞轉到閉合位置中，以便將組織捕獲并壓縮在夾持墊(962)的底部表面和刀(952)之間。
如同上述刀(852)一樣，本示例的刀(952)包括遠離夾持墊(962)打開的鉤形特征結構(953)。刀(952)的鉤形特征結構(953)包括用于將組織壓縮在刀(952)和夾持墊(962)之間的平坦頂部表面或邊緣。另一方面，刀(952)的鉤形特征結構(953)的彎曲部和喉部較薄，使得鉤形特征結構(953)的彎曲部和喉部可用于在沒有夾持墊(962)的輔助下切割組織。此外，鉤形特征結構(953)可用于抓住并操縱組織。然而，應當理解，刀(952)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
因此，應當理解，桿(944)可致動穿過第一遠側移動范圍以使夾持臂(960)從非操作位置轉變到操作位置；并且隨后穿過第二遠側移動范圍以使夾持臂(960)相對于刀(952)從打開操作構型轉變到閉合操作構型。換句話講，一旦夾持臂(960)達到圖26d所示的階段，則夾持臂(960)可被視為處于操作位置。還應當理解，操作者可使桿(944)在圖26d所示的位置和圖26f所示的位置之間縱向往復運動，以相對于刀(952)重復地打開和閉合夾持臂(960)。參考本文的教導內容，可用于驅動桿(944)的各種合適的特征結構對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移夾持臂(960)來使器械(920)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(960)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(952)。因此，當夾持臂(960)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(920)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可將夾持臂(960)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(962)和超聲刀(952)之間，如上所述。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(920)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
h.具有斜坡導向夾持臂的示例性超聲手術刀
圖27a至圖27d示出了被構造成能夠用作手術刀的示例性另選超聲外科器械(1020)。器械(1020)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(1020)包括柄部組件(未示出)、軸組件(1040)和端部執行器(1050)。除下文討論的差異外，器械(1020)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(1020)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(1020)包括可回縮的夾持臂(1060)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(1060)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(1060)時的“非操作位置”(圖27a)和當用戶期望使用夾持臂(1060)時的“操作位置”(圖27c至圖27d)之間平移和樞轉。
夾持臂(1060)包括夾持墊(1062)、近側臂(1063)和側向臂(1064)。在一些型式中，夾持墊(1062)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(1062)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。軸組件(1040)包括外部護套(1042)和可平移管(1044)。可平移管(1044)圍繞外部護套(1042)可滑動地設置，使得可平移管(1044)能夠相對于外部護套(1042)圍繞外部護套(1042)縱向平移。可平移管(1044)的遠側端部包括弧形狹槽(1046)。夾持臂(1060)的近側臂(1063)經由銷(1068)可滑動地且可樞轉地聯接在可平移管(1044)的弧形狹槽(1046)內，使得夾持臂(1060)能夠操作以圍繞可平移管(1044)的遠側端部樞轉并且使得可平移管(1044)的平移致使夾持臂(1060)同時平移。外部護套(1042)包括在外科護套(1042)的遠側端部中形成的細長狹槽(1048)和斜面突出部(1043)。狹槽(1048)沿著平行于軸組件(1040)的縱向軸線的路徑延伸。夾持臂(1060)的側向臂(1064)經由軸組件(1040)的銷(1066)可滑動地且可樞轉地聯接在狹槽(1048)內，使得夾持臂(1060)能夠在“非操作位置”(圖27a)和“操作位置”(圖27c至圖27d)之間縱向平移和樞轉。
圖27a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(1060)。在“非操作位置”中，夾持臂(1060)的銷(1066)設置在基本上水平狹槽(1048)的近側部分內，并且銷(1068)設置在弧形狹槽(1046)的頂部部分內，使得夾持臂(1060)在斜坡(1043)和端部執行器(1050)的近側鄰近外部護套(1042)的頂部表面擱置在軸組件(1040)的外部護套(1042)頂上。圖27b示出了經由可平移管(1044)在狹槽(1048)內朝遠側平移到第一中間位置中的夾持臂(1060)。在該位置中，夾持臂(1060)的底部表面的遠側端部接合斜坡(1043)，以便致使夾持臂(1060)在狹槽(1048)內圍繞銷(1066)向上樞轉。斜坡(1043)因此充當凸輪。當夾持臂(1060)圍繞銷(1066)向上樞轉時，近側臂(1063)的銷(1068)在弧形狹槽(1064)內向下滑動。圖27c示出了經由可平移管(1044)在狹槽(1048)內進一步朝遠側平移到第二中間位置中的夾持臂(1060)。在該位置中，夾持臂(1060)的底部表面的中間部分接合斜坡(1043)，以便致使夾持臂(1060)在狹槽(1048)內圍繞銷(1066)進一步向上樞轉處于打開位置。當夾持臂(1060)圍繞銷(1066)進一步向上樞轉時，近側臂(1063)的銷(1068)在弧形狹槽(1064)內進一步向下滑動。在夾持臂(1060)處于打開位置的情況下，在夾持墊(1062)的底部表面和端部執行器(1050)的超聲刀(1052)之間存在間隙。組織可定位在該間隙內。
圖27d示出了經由可平移管(1044)在狹槽(1048)內更進一步朝遠側平移到“操作位置”中的夾持臂(1060)。在該位置中，在夾持臂(1060)的底部表面中形成的凹槽(1061)接納斜坡(1043)，以便致使夾持臂(1060)在狹槽(1048)內圍繞銷(1066)向下樞轉到閉合裝置中，以借此實現組織在夾持墊(1062)的底部表面和刀(1052)之間的捕獲和壓縮。當夾持臂(1060)圍繞銷(1066)向下樞轉時，近側臂(1063)的銷(1068)在弧形狹槽(1064)內向上滑動。
如同上述刀(852,952)一樣，本示例的刀(1052)包括遠離夾持墊(1062)打開的鉤形特征結構(1053)。刀(1052)的鉤形特征結構(1053)包括用于將組織壓縮在刀(1052)和夾持墊(1062)之間的平坦頂部表面或邊緣。另一方面，刀(1052)的鉤形特征結構(1053)的彎曲部和喉部較薄，使得鉤形特征結構(1053)的彎曲部和喉部可用于在沒有夾持墊(1062)的輔助下切割組織。此外，鉤形特征結構(1053)可用于抓住并操縱組織。然而，應當理解，刀(1052)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
因此，應當理解，管(1044)可致動穿過第一遠側移動范圍以使夾持臂(1060)從非操作位置轉變到操作位置；并且隨后穿過第二遠側移動范圍以使夾持臂(1060)相對于刀(1052)從打開操作構型轉變到閉合操作構型。換句話講，一旦夾持臂(1060)達到圖27c所示的階段，則夾持臂(1060)可被視為處于操作位置。還應當理解，操作者可使管(1044)在圖27c所示的位置和圖27d所示的位置之間縱向往復運動，以相對于刀(1052)重復地打開和閉合夾持臂(1060)。參考本文的教導內容，可用于驅動管(1044)的各種合適的特征結構對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移夾持臂(1060)來使器械(1020)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(1060)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(1052)。因此，當夾持臂(1060)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械(1020)。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可將夾持臂(1060)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(1062)和超聲刀(1052)之間，如上所述。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(1020)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
i.具有包括偏置可平移導向構件的夾持臂的示例性超聲手術刀
圖28a至圖28c示出了被構造成能夠用作手術刀的示例性另選超聲外科器械(1120)。器械(1120)可與超聲外科系統(10)結合使用，該超聲外科系統包括經由線纜(14)與超聲發生器(12)聯接的超聲換能器(26)。本示例的器械(1120)包括柄部組件(未示出)、軸組件(1140)和端部執行器(1150)。除下文討論的差異外，器械(1120)被構造成能夠基本上類似于上文所述的器械(120)那樣操作。具體地，器械(1120)可用于基本上同時切割組織并密封或焊接組織(例如，血管等)。然而，與上述器械(120)不同，本示例的器械(1120)包括可回縮的夾持臂(1160)。如將在下文更詳細描述，夾持臂(1160)被構造成能夠在當用戶不希望使用夾持臂(1160)時的“非操作位置”(圖28a)和當用戶期望使用夾持臂(1160)時的“操作位置”(圖28b至圖28c)之間平移和樞轉。
夾持臂(1160)包括夾持墊(1162)。在一些型式中，夾持墊(1162)包括聚四氟乙烯(ptfe)。另選地，夾持墊(1162)可包括任何其他合適的一種或多種材料，參考本文的教導內容，這對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。軸組件(1140)包括外部護套(1142)和可平移管(1144)。軸組件(1140)還包括從外部護套(1142)的頂部表面延伸的上部突出部(1141)和從外部護套(1142)的底部表面延伸的下部突出部(1143)。如將在下文更詳細描述，突出部(1141,1143)被構造成能夠接合夾持臂(1160)以將夾持臂(1160)驅動到閉合位置中，如圖28a和圖28c所示。夾持臂(1160)的近側端部圍繞軸組件(1140)的外部護套(1142)可滑動地和可樞轉地設置。可平移管(1144)圍繞外部護套(1142)可滑動地設置，使得可平移管(1144)能夠相對于外部護套(1142)圍繞外部護套(1142)縱向平移。夾持臂(1160)的近側端部的底部部分可樞轉地聯接到可平移管(1144)的下部遠側臂(1145)，使得夾持臂(1160)能夠操作以圍繞可平移管(1144)的遠側端部樞轉并且使得可平移管(1144)的平移致使夾持臂(1160)同時平移或樞轉。夾持臂(1160)的近側端部的頂部部分經由銷(1164)可滑動地且可樞轉地聯接在上部遠側臂1146的弧形狹槽1147內，使得夾持臂(1160)還能夠操作以圍繞可平移桿1146的遠側端部樞轉。如將在下文更詳細描述，夾持臂(1160)由彈性構件(未示出)朝向圖28b所示的打開位置偏壓。僅以舉例的方式，彈性構件可包括扭簧、片簧、卷簧和/或任何其他合適種類的彈性構件。
圖28a示出了處于“非操作位置”的夾持臂(1160)。在“非操作位置”中，夾持臂(1160)被朝近側拉動，使得夾持臂(1160)的近側面接合外部護套(1142)的上部突出部(1141)。夾持臂(1160)和上部突出部1141之間的該接合致使夾持臂(1160)朝向打開位置克服夾持臂(1160)的偏壓，以借此將夾持臂(1160)驅動到閉合位置中并且將夾持臂(1160)保持在閉合位置中。在閉合位置中，夾持墊(1162)在端部執行器(1150)的超聲刀(1152)的近側鄰近超聲波導1148的頂部表面定位。圖28b示出了經由可平移管(1144)的平移朝遠側平移的夾持臂(1160)。在該位置中，夾持臂(1160)不再接合上部突出部(1141)，使得夾持臂(1160)由彈性構件(未示出)驅動到打開位置中。在夾持臂(1160)處于打開位置的情況下，在夾持墊(1162)的底部表面和端部執行器(1150)的超聲刀(1152)之間存在間隙。組織可定位在該間隙內。圖28c示出了經由可平移管(1144)的平移進一步朝遠側平移的夾持臂(1160)。在該位置中，夾持臂(1160)的遠側面接合外部護套(1142)的下部突出部(1143)。夾持臂(1160)和下部突出部(1143)之間的該接合致使夾持臂(1160)朝向打開位置克服夾持臂(1160)的偏壓，以便致使夾持臂(1160)圍繞遠側臂(1145)向下樞轉到閉合位置中，以借此將組織捕獲并壓縮在夾持墊(1162)的底部表面和刀(1152)之間。
如同上述刀(852,952,1052)一樣，本示例的刀(1152)包括遠離夾持墊(1162)打開的鉤形特征結構(1153)。刀(1152)的鉤形特征結構(1153)包括用于將組織壓縮在刀(1152)和夾持墊(1162)之間的平坦頂部表面或邊緣。另一方面，刀(1152)的鉤形特征結構(1153)的彎曲部和喉部較薄，使得鉤形特征結構(1153)的彎曲部和喉部可用于在沒有夾持墊(1162)的輔助下切割組織。此外，鉤形特征結構(1153)可用于抓住并操縱組織。然而，應當理解，刀(1152)可具有任何其他合適的形狀，包括但不限于本文所示或所述的和/或本文所引用的參考文獻中的任一者所示或所述的任何其他超聲刀形狀。
綜上所述，管(1144)可致動穿過第一遠側移動范圍以使夾持臂(1160)從非操作位置轉變到操作位置；并且隨后穿過第二遠側移動范圍以使夾持臂(1160)相對于刀(1152)從打開構型轉變到閉合構型。換句話講，一旦夾持臂(1160)達到圖28b所示的階段，則夾持臂(1160)可被視為處于操作位置。還應當理解，操作者可使管(1144)在圖28b所示的位置和圖28c所示的位置之間縱向往復運動，以相對于刀(1152)重復地打開和閉合夾持臂(1160)。參考本文的教導內容，可用于驅動管(1144)的各種合適的特征結構對于本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。
在示例性使用中，操作者可容易地通過在操作位置和非操作位置之間平移夾持臂(1160)來使器械(1120)在兩種操作模式之間轉變。例如，操作者可在夾持臂(1160)處于非操作位置時實施外科手術的至少一部分，使得操作者像手術刀那樣使用超聲刀(1152)。因此，當夾持臂(1160)處于非操作位置時，操作者可以類似于器械(120)的握持和使用的方式來握持和使用器械1120。在相同的外科手術中(或在不同的外科手術中)，操作者可將夾持臂(1160)平移到操作位置，然后將組織壓縮在夾持墊(1162)和超聲刀(1152)之間，如上所述。操作者可在給定外科手術中根據需要在這兩種模式之間轉變許多次。參考本文的教導內容，器械(1120)可使用的其他合適方式對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
v.雜項
應當理解，本文所述的任何型式的器械還可包括除上述那些之外或作為上述那些的替代的各種其他特征結構。僅以舉例的方式，本文所述器械中的任一者還可包括公開于以引用方式并入本文的各種參考文獻中的任一者的各種特征結構中的一者或多者。還應當理解，本文的教導內容可容易地應用到本文所引用的其他參考文獻中的任一者所述的器械中的任何一者，使得本文的教導內容可容易地以多種方式與本文所引用的參考文獻中的任一者的教導內容進行組合。可結合本文的教導內容的其它類型的器械對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
還應當理解，本文中所參照的任何值范圍應當被理解為包括這種范圍的上限和下限。例如，除了包括介于這些上限和下限之間的值之外，表示為“介于約1.0英寸和約1.5英寸之間”的范圍的范圍應被理解為包括約1.0英寸和約1.5英寸。
應當理解，據稱以引用方式并入本文的任何專利、專利公布或其他公開材料，無論是全文或部分，僅在所并入的材料與本公開中所述的現有定義、陳述或者其他公開材料不沖突的范圍內并入本文。同樣地并且在必要的程度下，本文明確闡述的公開內容取代以引用方式并入本文的任何沖突材料。任何據稱以引用方式并入本文但與本文所述的現有定義、陳述或其它公開材料相沖突的任何材料或其部分，僅在所并入的材料和現有的公開材料之間不產生沖突的程度下并入本文。
上述裝置的型式可應用于由醫療專業人員進行的傳統醫學治療和手術、以及機器人輔助的醫學治療和手術。僅以舉例的方式，本文的各種教導內容可易于結合到機器人外科系統，諸如購自intuitivesurgical,inc.(sunnyvale,california)的davincitm系統中。相似地，本領域的普通技術人員將認識到，本文的各種教導內容可易于與以下專利中的各種教導內容結合：2004年8月31日公布的名稱為“roboticsurgicaltoolwithultrasoundcauterizingandcuttinginstrument”的美國專利6,783,524，其公開內容以引用方式并入本文。
上文所述型式可被設計成在單次使用后廢棄，或者其可被設計成能夠使用多次。在任一種情況下或兩種情況下，可修復型式以在至少一次使用之后重復使用。修復可包括以下步驟的任意組合：拆卸裝置，然后清潔或替換特定零件以及隨后進行重新組裝。具體地講，可拆卸一些型式的所述裝置，并且可選擇性地以任意組合形式來替換或移除所述裝置的任意數量的特定零件或部分。在清潔和/或替換特定部分時，所述裝置的一些型式可在修復設施處重新組裝或者在即將進行手術前由操作者重新組裝以供隨后使用。本領域的技術人員將會了解，裝置的修復可以利用多種技術來進行拆卸、清潔/替換以及重新組裝。這些技術的使用和所得修復裝置均在本申請的范圍內。
僅以舉例的方式，本文描述的型式可在手術之前和/或之后消毒。在一種消毒技術中，將所述裝置放置在閉合且密封的容器中，諸如塑料袋或tyvek袋。然后可將容器和裝置放置在可穿透所述容器的輻射場中，諸如γ輻射、x射線或高能電子。輻射可將裝置上和容器中的細菌殺死。然后將經殺菌的裝置儲存在無菌容器中，以供以后使用。還可使用本領域已知的任何其他技術對裝置進行消毒，所述技術包括但不限于β輻射或γ輻射、環氧乙烷或蒸汽。
已經示出和描述了本發明的各種實施方案，可在不脫離本發明的范圍的情況下由本領域的普通技術人員進行適當修改來實現本文所述的方法和系統的進一步改進。已經提及了若干此類潛在修改，并且其他修改對于本領域的技術人員而言將是顯而易見的。例如，上文所述的示例、實施方案、幾何形狀、材料、尺寸、比率、步驟等均為例示的而非所要求的。因此，本發明的范圍應根據以下權利要求書來考慮，并且應理解為不限于說明書和附圖中示出和描述的結構和操作的細節。
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