一種超聲波手術工具，具有探針主體，所述探針主體具有可與器官組織接觸以在所述組織上進行外科手術的操作表面或邊緣。所述探針主體的柄部設置有用于可操作地將所述工具附接至超聲波機械振動能量源的連接件。所述柄部及所述探針主體的一部分形成有用于將流體輸送至所述探針主體的通道。位于所述通道與所述操作表面或邊緣之間的所述探針主體的至少一部分具有使流體能夠從所述通道滲透至所述操作表面或邊緣的微孔或燒結結構。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及超聲波工具。更具體地，本專利技術涉及超聲波切割刀片。刀片在切割組織如軟骨及骨的外科手術應用中特別有用。本專利技術還部分涉及相關的外科手術方法。
技術介紹
在矯形外科領域中，對活性骨的切割是許多過程的前提。這種過程包括重建意外損傷的組織結構、將健康的骨移植到因疾病而損傷的部位中或矯正先天性面部畸形如下頌后縮。數世紀以來，這些任務都是通過使用稱之為骨鋸的設備進行的。常規骨鋸分為幾種基本類型。手動鋸或鉆就是要求操作人員以類似于使用木工工具的方式移動設備的手持設備。動力設備，無論是電動或氣動，均為往復式或旋轉式的。往復式設備使用扁平的劍狀刀片，其中由電機而非手動提供往復運動。旋轉式設備使用旋轉電機來旋轉鉆頭或具有以類似于臺鋸刀片那樣繞其周向設置的鋸齒的刀片。現今，所有的這些常規骨鋸在世界范圍內用于醫療過程。盡管常規骨鋸具備功能性，但其具有許多缺點。例如，利用帶鋸或往復式鋸均不容易開始并引導切割。切割必須從邊緣開始，或者必須使用起始孔。為了形成起始孔，操作鉆或類似儀器在骨中鉆孔。隨后，將切割刀片插入鉆好的孔中。然后使用者能夠進行切割。可替代地，可使用旋轉式刀片。然而，當使用旋轉式刀片時，必須沿著相對直的路徑進行切割以防止刀片卡在切口中。所有的刀片形成彎曲或具有復合角度的切口的能力都會極大地受到所選刀片的限制。相對較厚的刀片鋸縫較寬，使得活性骨在切割過程中失去了很大厚度。在大多數必須進行重建的過程中，醫生都會希望該寬度盡可能窄。最重要的是，耦接有進行切割所必需的鋸齒的常規骨鋸片的線性或切向速度相對較慢，導致摩擦耗損高，其表現為熱量。如果骨溫度達到47°C超過數秒，熱量就會導致組織壞死。當組織壞死時，由于壞死的骨過度生長，手術后骨會回縮。在這種自然的術后組織發育過程中，骨中的切口厚度實際上會增加。骨回縮過程必須在愈合可開始之前完成。為了防止骨的長度縮短，使用金屬板和螺釘將骨碎片固定在適當位置處。所有的這些因素顯然將導致操作時間增加，且更重要的是，將導致愈合時間顯著增加，這是因為骨必須跨越較大的跨度接合。一些研究顯示，骨的強度也受到不利影響。當上頌骨或下頌骨將在擇期手術中被切割時，常規骨鋸的熱效應需要更多的非常規介入以防止損傷。如果骨受損或沒有很快愈合，切割齒間的頌骨將造成牙齒脫落。為了防止牙齒脫落，必須在術前將牙齒分開;有時會要求患者在術前帶牙撐長達6個月。在這些情況下，成本和患者的不適顯著增加。為了限制組織溫度上升以試圖減少壞死，一些常規的手術骨鋸向手術部位提供冷卻液。例如，參見授予Brinckmann等人的美國專利N0.4,008,720。這些設備通常將冷卻劑引入切割邊緣上的各段之間的空間內，或依靠噴霧方法用流體灌注切割部位。臨床醫生采用的另一種技術是形成非常淺的切口，并增加工具穿行其間的時間。外加對區域的沖洗，骨溫度上升適度降低。當然，這種技術增加了操作時間和臨床醫生的疲勞程度。一些研究者已提出使用超聲波工具用于骨分離。使用超聲波手術儀器穿過多種組織進行切割是眾所周知的。盡管這些設備在諸如減小鋸縫尺寸、減少噪音等幾個方面優于常規骨鋸，并能夠形成復雜幾何形狀的切口，但是由于刀片/組織界面處的摩擦發熱而導致的溫度上升仍然是一個顯著的問題。與常規往復式骨鋸相比，由于使用超聲波涉及到快速移動，因此這一問題更加嚴重。一些設計者已設法通過對切割刀片的截面進行改進來減少發熱。授予Idernoto的美國專利勵.5，188，102、授予1^08(*丨10￥的美國專利勵.4，188，952以及授予Hood的美國專利N0.5，261，922均示出了已對截面進行改進以減少摩擦發熱的切割設計。幾種超聲波設備已向切割刀片提供了冷卻，并取得了不同程度的成功。授予Alperovich等人的美國專利N0.4，823，790示出了在低溫下冷卻的解剖刀片的設計。但是，該設計實際上可能會由于冷凍而損傷活性組織。此外，該設計不會向不與刀片直接接觸的周圍組織提供任何冷卻劑。授予1(^?10切的美國專利勵.5，205，817、5，188，102及4，832，683均示出了提供流體冷卻的超聲波儀器的實例。然而，這些儀器要么不能在所需的地方(主要在刀片的切割部分)提供最佳冷卻劑，要么對于在尖端處提供冷卻劑的儀器，用于冷卻劑的孔阻斷了切割邊緣。中斷的、不均勻的切割邊緣阻礙了操作并使得難以在骨表面上引導刀片。與其作用阻礙了沖洗手術部位的有益效果的超聲波工具作業相關的一種現象是超聲波霧化。當使超聲波振動體與流體接觸時，流體被分解為小液滴，其大小與振動頻率成反比。換言之，頻率越高，液滴越小且越易動。由超聲波振動形成的液滴的尺寸可非常小，有些直徑小于1微米。這一現象是本領域公知的。事實上，許多用于使液體霧化的設備(諸如，房間加濕器、醫用噴霧器以及工業用噴嘴)都是基于這一原理。而在手術室中，由于噴霧顆粒可能包含病毒或細菌制劑，因此不希望這些顆粒存在。另外，一些流體會在到達手術部位之前就霧化，降低了冷卻效率。這就需要一種確保液體輸送的有效方式。美國專利N0.6，379，371公開了一種具有冷卻的超聲波手術刀片，其具有刀片主體和柄部，刀片主體具有平滑連續的切割邊緣，柄部的一端連接至刀片主體，其相對端能夠可操作地連接至超聲波振動源。柄部設置有軸向延伸孔，用于將冷卻流體輸送至切割邊緣，同時刀片主體設置有一端與該孔連通的軸向延伸通槽。刀片主體優選地在與柄部相對的一端設置有與用于從通槽向切割邊緣分配流體的孔連通的凹槽。所述凹槽可具有與切割邊緣的至少一部分平行的構造。例如，在切割邊緣是圓形的，且刀片主體具有位于流體分配引導表面與切割邊緣之間的平面表面的情況下，凹槽具有相對于平面刀片表面傾斜并沿圓弧延伸的流體分配表面。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種改進的超聲波工具或探針，其具有改進的冷卻能力。根據本專利技術的超聲波工具或探針可特別地采用允許窄的鋸縫切口、不需要預先鉆出用于切割的孔、允許復雜幾何形狀的切口、具有連續的切割表面且主要在刀片/組織界面處提供液體沖洗的超聲波切割刀片的形式。更具體地，本專利技術涉及一種改進了用于降低并限制對活性組織的熱損傷的冷卻介質的輸送的超聲波振動切割刀片。本專利技術具體涉及手術中切割活性骨的應用，然而該設備并非僅限于該應用。根據本專利技術的超聲波手術工具包括探針主體，探針主體具有可與器官組織接觸以在組織上進行外科手術的操作表面或邊緣。該工具進一步包括柄部，其連接至探針主體的近端且在與刀片主體相對的端部設置有用于可操作地將工具附接至超聲波機械振動能量源的連接件。柄部及探針主體的一部分形成有用于將流體輸送至探針主體的通道。位于通道與操作表面或邊緣之間的探針主體的至少一部分具有使得流體能夠從通道滲透至操作表面或邊緣的微孔結構。通道可包括沿所述探針主體縱向延伸的主段以及至少一個至少部分橫向地從主段向操作表面或邊緣延伸的分支段。通道的分支段從主段向操作表面或邊緣僅延伸至中途，且具有與主段相對并與操作表面或邊緣間隔開的自由端。優選地，至少在通道與操作表面或邊緣之間的探針主體部分由燒結材料制成。探針主體可全部由燒結材料制成。液體進給通道可包括多個分支段，每個分支段至少部分橫向地從通道的主段向探針主體的操作表面或邊緣延伸，每一個分支段從主段向操作表面或邊本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超聲波手術工具，包括探針主體，所述探針主體具有能夠與器官組織接觸以在所述組織上進行外科手術的操作表面或邊緣；以及連接至所述探針主體的近端的柄部，所述柄部在與所述探針主體相對的近端處設置有用于可操作地將所述工具附接至超聲波機械振動能量源的連接件，且所述柄部及所述探針主體的一部分形成有用于將流體輸送至所述探針主體的通道，在所述通道與所述操作表面或邊緣之間延伸的所述探針主體的至少一部分具有使流體能夠從所述通道滲透至所述操作表面或邊緣的微孔結構。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：D·沃伊克，S·伊索拉，R·曼納，A·達里安，
申請(專利權)人：米松尼克斯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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