(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術用具において、
回転式鉗子の顎を備えるエンドエフェクタであって、前記回転式鉗子の顎が、組織係合部およびアクチュエータ係合部を備え、前記回転式鉗子の顎が、旋回点を中心に閉位置から開位置まで回転するように構成され、前記閉位置および開位置において、前記鉗子の顎が、前記エンドエフェクタによって画定される長軸と整合する、エンドエフェクタと、
前記長軸に沿って、所定の周波数で振動を発生させるように構成されたトランスデューサと、を備える、手術用具であって、
前記エンドエフェクタは更に超音波ブレードを備え、前記超音波ブレードは、前記トランスデューサが発生させた前記振動によって振動するように構成されている、
手術用具。
【請求項２】
請求項１に記載の手術用具において、
前記超音波ブレードが、前記トランスデューサが発生させた前記振動によって、前記軸に沿って振動する、手術用具。
【請求項３】
請求項２に記載の手術用具において、
前記超音波ブレードが、チゼル形状の遠位先端を有する、手術用具。
【請求項４】
請求項２に記載の手術用具において、
前記超音波ブレードが、広くて平坦な頂面および滑らかで丸い底面を有する、手術用具。
【請求項５】
請求項１に記載の手術用具において、
前記鉗子の顎に連結するアクチュエータ部材を備え、
前記アクチュエータ部材が、前記長軸に沿った第１の方向に移動可能であることにより、前記鉗子の顎を、旋回点を中心に前記閉位置まで回転させ、前記長軸に沿った第２の方向に移動可能であることにより、前記鉗子の顎を、前記旋回点を中心に前記開位置まで回転させる、手術用具。
【請求項６】
請求項５に記載の手術用具において、
前記鉗子の顎の頂面が、長さ方向のチャネルを備え、前記鉗子の顎が前記開位置にあるときに、前記長さ方向のチャネルが、前記アクチュエータ部材の長さ方向部分を受容する、手術用具。
【請求項７】
請求項６に記載の手術用具において、
前記アクチュエータ部材が、長さ方向に前記アクチュエータ部材を通って伸びる開口を備え、また、前記開口内に位置し、かつ、前記鉗子の顎に連結するアクチュエータロッドをさらに備える、手術用具。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
本願は、以下に示す現在係属中の米国特許出願の関連出願であり、これらの開示内容全体を援用する。
（１）米国特許出願第１１／７２６，６２５号：発明の名称「超音波手術用具（ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS）」、代理人整理番号０６０８７８／ＥＮＤ６０５１ＵＳＮＰ；
（２）米国特許出願第１１／７２６，６２０号：発明の名称「手術用具（SURGICAL INSTRUMENTS）」、代理人整理番号０６０８７７／ＥＮＤ６０５０ＵＳＮＰ；および
（３）米国特許出願第１１／７２６，６２１号：発明の名称「超音波手術用具およびその軟骨成形ブレード（ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS AND CARTILAGE BONE SHAPING BLADES THEREFOR）」、代理人整理番号０６０８７６／ＥＮＤ６０４９ＵＳＮＰ
【０００２】
〔背景技術〕
超音波器具は、中空コアおよび中実コアの器具のいずれも、多くの疾患に対する安全で有効な治療のために使用されている。超音波器具、特に中実コアの超音波器具は、手術用エンドエフェクタに超音波周波数で伝達される機械的振動という形態のエネルギーを用いて、有機組織を切断および／または凝固できるという点で効果がある。超音波振動は、適切なエネルギー準位で有機組織に伝達し、適切なエンドエフェクタを用いることにより、組織の切断、解剖、持ち上げ（elevate）、凝固、または焼灼に、もしくは筋組織を骨から分離するために使用可能である。中実コア技術を利用した超音波器具は、超音波トランスデューサから導波管を通って手術用エンドエフェクタまで伝達可能な超音波エネルギーの量の点で、特に効果がある。かかる器具は、開腹手術または内視鏡または腹腔鏡術のような低侵襲性手術において使用可能であり、エンドエフェクタはトロカールを通して手術部位へと到達する。
【０００３】
かかる器具のエンドエフェクタ（例：切刃）を超音波周波数で起動または励起すると、長さ方向の振動の動きによって、近接組織内で局所的に発熱し、切断および凝固がいずれも円滑となる。超音波器具の性質上、超音波で起動された特定のエンドエフェクタは、例えば切断および凝固等の、数々の機能を実行するように設計することができる。
【０００４】
超音波振動は、例えばトランスデューサを電気的に励起することによって、手術用エンドエフェクタ内で誘発される。トランスデューサは、器具ハンドピースにおいて、１つまたは複数の圧電または磁歪素子から構成することができる。トランスデューサ部で生成された振動は、トランスデューサ部から手術用エンドエフェクタまで延在する超音波導波管を通して、手術用エンドエフェクタまで伝達される。導波管およびエンドエフェクタは、トランスデューサと同じ周波数で共振するように設計される。そのため、エンドエフェクタをトランスデューサに取り付けると、システム全体の周波数が、トランスデューサ自体と同じ周波数になる。
【０００５】
長さ方向の超音波振動の、エンドエフェクタ先端における振幅ｄは、単純な正弦波として挙動し、共振周波数は以下の式で表される： 
ｄ＝Ａｓｉｎ（ωｔ）
ここで：
ω＝繰り返し周波数ｆの２π倍に等しい角振動数；および
Ａ＝ゼロ・トゥ・ピークの振幅、である。
長さ方向の偏位は、ピーク・トゥ・ピーク（ｐ−ｔ−ｐ）振幅で定義され、正弦波の振幅のちょうど２倍、すなわち２Ａである。
【０００６】
中実コアの超音波器具は、単一要素のエンドエフェクタ装置および複数要素のエンドエフェクタの２種類に分類することができる。単一要素のエンドエフェクタ装置は、メスおよびボール型凝固装置等の器具を含む。複数要素のエンドエフェクタは、超音波エネルギーを組織に効果的に加えるために大きな圧力が必要となる場合に採用することがある。鉗子型凝固装置等の複数要素のエンドエフェクタは、超音波ブレードに対して組織を押圧する機構を含む。超音波鉗子型凝固装置は、組織の切断および凝固、特に拘束も支持もされていない組織の切断および凝固に採用することができる。鉗子と連動する超音波ブレードを含む複数要素のエンドエフェクタは、圧縮力または偏向力を組織に加えることによって、ブレードの動きの減衰を抑制しながら組織の凝固および切断速度を高める。
【０００７】
整形外科手術または整形外科治療は、急性、慢性、外傷性、および酷使による損傷、ならびにその他の筋骨格系の異常を対象とする外科である。整形外科医は、関節炎や外傷性および先天性奇形を含む筋骨格の病気の大部分を、手術および手術以外の手段の双方を用いて取り扱う。整形外科手術は、手の手術、肩および肘の手術、関節全置換術（関節形成術）、小児整形外科、脚および足首の手術、脊椎手術、筋骨格腫瘍学、外科的スポーツ医学、整形外科的外傷を含む。これらの手術は、比較的軟らかい筋骨格組織（例：筋肉、腱、靭帯）および比較的硬い筋骨格組織（例：骨）の治療においては、特製の手術用具の使用を必要とする場合が多い。これらの整形外科手術用具は手で操作されることが非常に多く、一度の手術で多数の器具の交換が必要となる場合がある。そこで、電気的に作動および停止するさまざまな超音波器具を用いて、慣用的な整形外科手術用具が現在達成しうる水準よりも効率的かつ正確に、これらの整形外科手術を実施しつつ、異なる種類の筋骨格組織を切断、形成、および穿孔する際の器具交換の必要性を最小化することが望ましい。
【０００８】
〔発明の概要〕
全体的な一態様において、さまざまな実施形態は、長軸を画定する細長い伝達用導管を含む手術用具を対象とする。伝達用導波管は、遠位端および近位端を有する。少なくとも１つの打撃面が近位端上に形成され、振動エネルギーを受容するように構成される。
【０００９】
さまざまな実施形態の新規な特徴を、添付した特許請求の範囲において特定する。ただし、構成および操作方法の双方に関するさまざまな実施形態は、そのさらなる目的および効果と共に、後述の説明を添付図面と併せて参照することにより、最もよく理解できるであろう。
【００１０】
〔発明の詳細な説明〕
本発明の実施形態を詳述する前に、本発明は用途または使用において、添付図面および説明に示す部分の構造および構成の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明の例示的な実施形態は、他の実施形態、変形、および修正において実施または援用可能であり、さまざまな方法で実践または実施可能である。例えば、後述する手術用具およびブレードの構成は、例示に過ぎず、本発明の範囲または用途を限定することを意図するものではない。さらに、特に示した場合を除き、本明細書で採用する用語および表現は、本発明の例示的な実施形態を説明する上で、読者の便宜を目的として選択されたものであり、本発明を限定する目的で選択されたものではない。
【００１１】
本明細書に記載されたさまざまな実施形態は、概して手術用具を対象とする。これらの手術用具は整形外科手術に採用可能であるが、整形外科以外で有用な用途が見出される場合もあるため、記載された実施形態は、本明細書の文脈において限定的なものではない。本明細書に記載されたさまざまな実施形態は、単独での使用または超音波駆動式の手術用具と組み合わせての使用が可能な手術用具を対象とする。いくつかの実施形態において、手術用具は、手動または電動のいずれかで駆動することができ、もしくは手動および電動の組み合わせで駆動することができる。複数の作動および停止状態モードで操作するように構成される手術用具は、手術室における器具の合計数を減らすことができ、所定の手術における器具の交換回数を減らし、所定の手術における器具の必要滅菌回数を減らす。他の実施形態において、手術用具は、有用な長さ方向の共振状態に達することにより、電気的に駆動されたアクチュエータまたは超音波トランスデューサを用いずに、組織の切断、再生（reshaping）、または凝固を支援することができる。さらに別の実施形態において、電気的に作動する超音波器具を手動技術と組み合わせて用いることで、より効率的かつ正確に手術を実施することができる。
【００１２】
超音波器具の例が、米国特許第５，３２２，０５５号および同第５，９５４，７３６号に開示され、超音波ブレードおよび手術用具との組み合わせが、例えば米国特許第６，３０９，４００Ｂ２号、同第６，２７８，２１８Ｂ１号、同第６，２８３，９８１Ｂ１号、および同第６，３２５，８１１Ｂ１号に開示されており、これらの開示内容全体を本明細書で援用する。これらの参照文献が開示する超音波器具の設計およびブレードのデザインにおいては、ブレード長さ方向の節が励起される。これらのブレードは非対称形のため、横断方向運動および／またはねじれ運動を示し、この非長さ方向運動特有の「波長」は、ブレードおよびその延長位置の一般的な長さ方向運動の波長よりも短い。そのため、作動するブレードの組織エフェクタに沿っての正味運動量がゼロ以外である（すなわち、遠位端から延在する長さに沿って、長さ方向運動の波腹、組織エフェクタ部分の近位側にある長さ方向運動の第１の節位置まで、少なくとも長さ方向の運動が生じる）一方で、非長さ方向運動の波形によって、組織エフェクタに沿う横断方向／ねじれ運動の現在の節位置が定まる。ここで、ある実施形態を実施例の形態で説明することにより、本明細書に開示する装置および方法の構造、機能、製造、および用途の原理についての包括的な理解を図る。これらの実施形態の１つまたは複数を、説明用の実施例の形態で添付図面に示す。当業者であれば、本明細書に具体的に記載され、添付図面に示された装置および方法が、非限定的な例の実施形態であり、さまざまな実施形態の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解されよう。１つの例の実施形態に関連して例示または説明された特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような修正および変形は、特許請求の範囲に属することを意図する。
【００１３】
図１は、超音波システムの一実施形態１０を示す。例示された実施形態において、超音波システム１０は、超音波トランスデューサ１４に連結する超音波信号ジェネレータ１２、ハンドピースハウジング１６を備えるハンドピース組立体６０、およびエンドエフェクタ５０を備える。エンドエフェクタ５０は、骨組織を切断するように構成されたチゼル型形状を有し、骨組織に小さい穴を穿孔するように構成された丸い端部を有し、および／または組織を切断、凝固、および／または成形するように構成することができる。「積層ランジュバン型」（Langevin stack）といわれる超音波トランスデューサ１４は、概して、変換部分１８、第１の共振器またはエンドベル２０、第２の共振器またはフォアベル２２、および付属部品を含む。超音波トランスデューサ１４の長さは、後に詳述するように、半波長の整数倍（ｎλ／２）であることが好ましい。音響組立体２４は、超音波トランスデューサ１４、マウント２６、速度変換器２８、および表面３０を含む。
【００１４】
用語「近位」および「遠位」は、本明細書において、ハンドピース組立体６０を把持する医師を基準にして用いられることを理解されたい。従って、エンドエフェクタ５０は、より近位のハンドピース組立体６０に対して遠位にある。さらに、便宜上および明確さのために、「頂部」および「底部」等の空間的用語も、本明細書において、ハンドピース組立体６０を把持する医師を基準にして用いられることを理解されたい。ただし、手術用具は多数の方向および位置において用いられるため、これらの用語が限定的および絶対的であることを意図するものではない。
【００１５】
エンドベル２０の遠位端は、変換部分１８の近位端に接続し、フォアベル２２の近位端は、変換部分１８の遠位端に接続する。フォアベル２２およびエンドベル２０の長さは、多数の変数、例えば変換部分１８の厚さ、エンドベル２０およびフォアベル２２を製造する材料の密度および弾性係数、ならびに超音波トランスデューサ１４の共振周波数によって決定される。フォアベル２２が近位端から遠位端へ向かって内側にテーパすることにより、または交互に、速度変換器２８が増幅しないため、超音波振動の振幅を増幅させることができる。適切な振動周波数は、約２０Ｈｚ〜約１２０ｋＨｚの範囲、さらに適切な振動周波数は、約３０〜７０ｋＨｚの範囲とすることができ、使用可能な振動周波数の一例は、約５５．５ｋＨｚとすることができる。
【００１６】
圧電素子３２は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛、または他の圧電結晶材料等の任意の適切な材料から加工することができる。正極３４、負極３６、および圧電素子３２の各々は、中心を貫通する孔を有する。正極３４および負極３６は、ワイヤ３８および４０と各々電気的に連結する。ワイヤ３８および４０は、電源ケーブル４２に内包され、超音波システム１０の超音波信号ジェネレータ１２と電気的に接続可能である。
【００１７】
音響組立体２４の超音波トランスデューサ１４は、超音波信号ジェネレータ１２からの電気信号を機械的エネルギーに変換し、超音波トランスデューサ１４およびエンドエフェクタ５０の、超音波周波数における主に長さ方向の振動を発生させる。適切なジェネレータとして、オハイオ州シンシナティのエシコン・エンド−サージェリィ社（Ethicon Endo-Surgery, Inc.,）のモデル番号ＧＥＮ０４が入手可能である。音響組立体２４に電圧を加えると、振動定在波が、音響組立体２４を通して発生する。音響組立体２４に沿った任意点における振動の振幅は、音響組立体２４に沿って振動を測定する位置によって異なることがある。振動定在波の最小またはゼロ交差を、一般的に節（すなわち運動が通用最小となる位置）といい、定在波の絶対値の最大またはピークを、一般的に波腹（すなわち運動が通常最大となる位置）という。波腹から最も近い節までの距離は、波長の４分の１（λ／４）である。
【００１８】
ワイヤ３８および４０は、電気信号を超音波信号ジェネレータ１２から正極３４および負極３６まで伝達する。圧電素子３２は、フットスイッチ４４に反応して超音波信号ジェネレータ１２から供給される電気信号によって電圧を加えられ、音響組立体２４に音波定在波を発生させる。電気信号によって、圧電素子３２中で小さい変位の反復という形態のかく乱が生じ、材料内で大きな圧縮力となる。小さい変位の反復によって、圧電素子３２は電圧勾配の軸に沿って連続的に拡張および収縮し、超音波エネルギーの長さ方向の波を生成する。超音波エネルギーは、音響組立体２４を通してエンドエフェクタ５０まで、超音波伝達用導波管４６によって伝達される。
【００１９】
音響組立体２４がエネルギーをエンドエフェクタ５０へ運ぶために、音響組立体２４の全ての部品は、音響的にエンドエフェクタ５０と連結しなければならない。超音波トランスデューサ１４の遠位端は、表面３０におけるスタッド４８等のねじ込み式接合によって、超音波伝達用導波管４６の近位端と音響的に連結することができる。
【００２０】
音響組立体２４の部品は、好ましくは、あらゆる組立体の長さが半波長の整数倍（ｎλ／２）となるように音響的に調節され、ここで、波長λは予め選択された、または音響組立体２４の長さ方向の振動駆動周波数ｆｄを操作する波長であり、ｎは任意の自然数である。音響組立体２４は、任意の適切な構成の音響要素を組み込むこともできると考えられる。
【００２１】
超音波エンドエフェクタ５０は、複数の半波長（λ／２）の整数倍にほぼ等しい長さとすることができる。超音波エンドエフェクタ５０の遠位端５２を波腹付近に配置することにより、遠位端５２の長さ方向の偏位を最大にすることができる。トランスデューサ組立体に電圧が加えられると、超音波エンドエフェクタ５０の遠位端５２は、例えば約１０〜５００ミクロンのピーク・トゥ・ピークの範囲で、好ましくは約３０〜１５０ミクロンの範囲で所定の振動周波数において移動するように構成することができる。
【００２２】
超音波エンドエフェクタ５０は、超音波伝達用導波管４６と連結することができる。超音波エンドエフェクタ５０および超音波伝達用ガイド４６は、図示したように、例えばＴｉ６Ａｌ４Ｖ（アルミニウムおよびバナジウムを含有するチタン合金）、アルミニウム、ステンレス鋼、または他の公知材料等の超音波エネルギーの伝達に適切な材料で形成した、単一ユニットの構成として形成される。または、超音波エンドエフェクタ５０は、超音波伝達用導波管４６と分離可能（および別構成）にすることができ、例えばスタッド、溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法で連結することができる。超音波伝達用導波管４６は、例えば半波長の整数倍（ｎλ／２）とほぼ等しい長さにすることができる。超音波伝達用導波管４６は、好ましくは、超音波エネルギーを効率的に伝播する例えばチタン合金（すなわちＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ）またはアルミニウム合金等の材料から構成される中実コアのシャフトで加工することができる。
【００２３】
超音波伝達用導波管４６は、長さ方向に突出する取付ポスト５４を近位端に備えることにより、スタッド４８等のねじ込み式接続によって、超音波伝達用導波管４６の表面３０と連結する。例示された実施形態において、超音波伝達用導波管４６は、複数の安定化シリコーンリングまたは従属的な支持部を備え、シリコンリング５６は複数の節に配置される。シリコーンリング５６は望ましくない振動を抑制し、超音波エネルギーを取り外し可能な鞘５８から分離して、超音波エネルギーの長さ方向の流れを、エンドエフェクタ５０の遠位端５２まで最大の効率で保つようにする。
【００２４】
図１に示すように、取り外し可能な鞘５８は、ハンドピース組立体６０の遠位端と連結する。鞘５８は、概して、アダプタまたはノーズコーン６２および細長い管状部材６４を含む。管状部材６４（例：外側チューブ）は、アダプタ６２に取り付けられ、長さ方向に貫通する開口を有する。鞘５８は、ハウジング１６の遠位端にねじ込み、またはスナップ留めすることができる。超音波伝達用導波管４６は、管状部材６４の開口を延在し、シリコーンリング５６は、内部で超音波伝達用導波管４６を分離する。
【００２５】
鞘５８のアダプタ６２は、ウルテム（Ultem（登録商標））等のプラスチック、アルミニウム、または任意の適切な材料で加工することができ、管状部材６４は、ステンレス鋼で加工することができる。または、超音波伝達用導波管４６は、周囲を覆うポリマー材料を有することにより、外部との接触を遮断することができる。
【００２６】
超音波伝達用導波管４６の遠位端は、エンドエフェクタ５０の近位端と、好ましくは波腹の上または付近において、内部ねじ込み式接続によって連結することができる。エンドエフェクタ５０は、溶接等の任意の適切な手段によって、超音波伝達用導波管４６に取り付け可能と思われる。エンドエフェクタ５０は超音波伝達用導波管４６から取り外し可能にすることができるが、エンドエフェクタ５０および超音波伝達用導波管４６を、単一ユニットの部品として形成することもできると思われる。
【００２７】
一実施形態において、超音波ハンドピース組立体６０のハンドピースハウジング１６は、例えば槌の打撃または手の打撃等の機械的衝撃を受容または収容し、ハンドピース組立体６０が作動または停止状態のときに、エネルギーをエンドエフェクタ５０に加えるように構成することができる。異なる実施形態において、ハンドピース組立体６０は、例えば図１０〜図１３で後述するような打撃プレート組立体を備えることができる。つまり、医師は使用時に、作動状態のハンドピース組立体６０を採用し、変換部分１８が生成した超音波振動を用いて、チゼル形状のエンドエフェクタ５０で比較的軟らかい筋骨格組織を切断および凝固することができる。作動または停止状態のハンドピース組立体６０によれば、医師はハウジング１６の遠位端に打撃を加え、手動または骨刀槌を用いて、骨等の比較的硬い筋骨格組織を彫ることができる。
【００２８】
図２は、超音波器具用の接続ユニオン／継手７０の一実施形態を示す。例示された実施形態において、接続ユニオン／継手７０は、超音波伝達用導波管４６の取付ポスト５４および音響組立体２４の遠位端に位置する速度変換器２８の表面３０の間に形成することができる。取付ポスト５４の近位端は、めねじ式でほぼ円筒形の凹部６６を備え、内部にねじ式スタッド４８の一部を受容する。速度変換器２８の遠位端も、めねじ式でほぼ円筒形の凹部６８を備え、ねじ式スタッド４０の一部を受容する。凹部６６，６８は、円周方向におよび長さ方向にほぼ整合する。
【００２９】
図３は、図１に示す超音波システム１０の超音波ハンドピース組立体６０と連結するように構成された超音波組立体１１８の一実施形態を示す。例示された実施形態において、超音波組立体１１８は、図１に示す超音波システム１０の表面３０と連結するように構成することができる。一実施形態において、超音波組立体１１８は、鞘または外側チューブ１５０、超音波伝達用導波管１５２、および波腹において遠位端５２を有するエンドエフェクタ５０を備える。外側チューブ１５０は、長さ方向に貫通する開口を有する。超音波伝達用導波管１５２は、遠位端１２２および近位端１２４を備え、長軸「Ｌ」を画定する。近位端１２４は、ネックまたは移行部分１２６を備え、例えばスタッド、溶接、接着剤、迅速継手、または他の公知の取付方法によって、ハンドピース組立体６０の超音波伝達用表面３０に取り付けられ、または連結する。ネック１２６の形状は、超音波を効率的に表面３０と連結するように構成することができることを理解されたい。例示された実施形態において、ネック１２６は、めねじ式でほぼ円筒形の凹部１２８を備え、内部にねじ式スタッド４８の一部を受容する。シリコーンリング５６は、望ましくない振動を抑制し、超音波エネルギーを取り外し可能な外側チューブ１５０から分離する。フランジまたは近位停止部１４０は、超音波伝達用導波管１５２と一体的に形成されると共に整調されるが、さらなる詳細については後述する。
【００３０】
超音波組立体１１８は、本明細書に記載されたとおり、ハンドピース組立体６０と超音波によって連結することができるが、本明細書が開示する超音波器具のさまざまな実施形態、およびこれらと均等なあらゆる構造を、本発明の範囲から逸脱することなく、他の公知の超音波器具と組み合わせて効率的に使用することに想到し得ることは、当業者であれば理解されよう。すなわち、本明細書が開示する実施形態は、上述した超音波器具の例に関連する用途のみに限定されるものではない。
【００３１】
図４は、超音波器具１２０の一実施形態の上面斜視図を示す。図５は、超音波器具１２０の一実施形態の、長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。図４および図５を参照すると、例示された実施形態において、手術用具１２０は、図３に示す超音波組立体１１８を備える。超音波器具１２０は、超音波伝達用導波管１５２、外側チューブ１５０、およびエンドエフェクタ５０を備える。超音波器具１２０は、骨、筋肉、関節、ならびに腱、靭帯、軟骨、関節、および脊椎円板等の付随する関節周辺組織を備える筋骨格組織に効果をもたらす上で、非常に適している。組織への効果は、切断、凝固、および穿孔を含む。エンドエフェクタ５０は、骨組織を切断するように構成されたチゼル型形状、または骨組織に小孔を穿孔するように構成された丸い端部を有することができる。超音波器具１２０は、超音波組立体１１８に関して図３で示した態様で、超音波システム１０のハンドピース組立体６０と連結するように構成される。一実施形態において、超音波器具１２０は、スタッド４８等のねじ込み式接続によって、もしくは溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法で、ハンドピース組立体６０と連結することができる。
【００３２】
超音波器具１２０は、遠位端１２２および近位端１２４を備え、長軸「Ｌ」を画定する。近位端１２４は、近位端１２４から突出するネックまたは移行部分１２６を備える。ネック部１２６は、例えばスタッド、溶接、接着剤、迅速継手、または他の公知の取付方法によって、超音波伝達用表面３０に取り付けることができる。近位端１２４は、めねじ式でほぼ円筒形の凹部１２８を備え、内部にスタッド４８の一部を受容する。超音波器具１２０は、ハンドピース組立体６０と超音波によって連結する。
【００３３】
超音波器具１２０は、「スラップハンマ」部分１３０、グリップ部分１３２、および長さ方向に延在するエンドエフェクタ部分１３４を備える。スラップハンマ部分１３０は、近位シャフト１３８上の矢印１４２が示す方向に、フランジまたは近位停止部１４０へとスライド移動可能なスラップハンマ１３６を備える。グリップ部分１３２は、近位スリーブ１５６（例：套管）上に位置する近位停止部１４０より遠位に配置されるグリップ１４８を備える。超音波伝達用導波管１５２の遠位部分は、エンドエフェクタ部分１３４の外側チューブ１５０部分を貫通する長さ方向の開口内に配置される。グリップ１４８は、リングまたは円周状突起１５４によって固着される。円周状突起１５４は、超音波伝達用導波管１５２の遠位部分と一体的に形成され、または超音波伝達用導波管１５２の遠位部分に固着することができる。
【００３４】
超音波伝達用導波管１５２の遠位部分は、複数の節に配置される複数の安定化シリコーンリングまたは従属的な支持部５６を備える。シリコーンリング５６は、望ましくない振動を抑制し、外側チューブ１５０から超音波エネルギーを分離することにより、超音波エネルギーが、長さ方向にエンドエフェクタ５０の遠位端５２へと、最大効率で流れるようにする。
【００３５】
移行部分１２６、近位シャフト１３８、近位停止部１４０、および超音波伝達用導波管１５２の遠位部分は、単一ユニットの部品として、または互いに着脱可能に形成することができる。移行部分１２６、近位シャフト１３８、近位停止部１４０、および超音波伝達用導波管１５２の遠位部分は、整調されてハンドピース組立体６０の表面３０と連結する超音波伝達用導波管を形成することにより、図１に関して説明したように、超音波トランスデューサ１４が生成した機械的振動の振幅を増幅させる。超音波器具１２０は、超音波振動によって生じる機械的変位が、超音波トランスデューサ１４からエンドエフェクタ５０へと効率的に伝達されるように整調され、エフェクタに軸長さ方向の変位が生じるようにすることができる。
【００３６】
スラップハンマ１３６は、矢印１４２が示す方向に、近位シャフト１３８上をスライド移動可能である。スラップハンマ１３６は、グリップ面１５８およびエンドエフェクタ５０に従って軸方向に移動するスライド式錘１６０を備える。スラップハンマ１３６が軸方向に遠位端１２２の方へ移動すると、スラップハンマ１３６の円周状の遠位面１４４は、近位停止部１４０の近位面１４６に衝撃を与える。近位面１４６は、機械的衝撃という形態で振動エネルギーを受容する領域を画定する。最終的に、衝撃は超音波伝達用導波管１５２を通して伝達され、エンドエフェクタ５０を遠位端１２２において駆動し、筋骨格組織の治療を実行する。スライド式錘１６０は、衝撃へのエネルギー付加を支援する。円周状の近位面１４６は、衝撃ゾーンを形成する。
【００３７】
使用の際、医師は、超音波器具１２０と連結する超音波ハンドピース組立体６０を採用して、筋骨格組織に効果をもたらすことができる。ある段階において、エンドエフェクタ５０は、超音波で操作される（例：作動状態）。この態様において、医師は、ハンドピース組立体６０のハンドピースハウジング１６を片手で保持し、スラップハンマ１３６またはグリップ１４８部分のいずれかを保持することができ、超音波トランスデューサ１４が生成したエネルギーを実質的に採用して組織に効果をもたらす。別の段階において、医師は、グリップ１４８を片手で保持して、スラップハンマ１３６を矢印１４２が示す軸方向にスライドさせることにより、錘をつけたスラップハンマ１３６の遠位面１４４が近位停止部１４０の近位面１４６に対して衝撃を与える。この動作により、エンドエフェクタ５０に駆動力またはエネルギーが与えられる。スラップハンマ１３６は、超音波振動の支援がある場合またはない場合のいずれかにおいて、手動操作することができる。例えば、スラップハンマ１３６は、作動または停止状態のいずれかにおいて、超音波ハンドピース組立体６０と共に採用することができる。
【００３８】
図６は、振動する手術用具１７０の一実施形態を、長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。例示された実施形態において、振動する手術用具１７０は、骨、筋肉、関節、ならびに腱、靭帯、軟骨、関節、および脊椎円板等の付随する関節周辺組織を備える筋骨格組織に効果（例： 切断、凝固、穿孔）をもたらす上で、非常に適したエンドエフェクタ５０を備える。前述したように、エンドエフェクタ５０は、骨を切断するように構成されたチゼル型形状、または骨に小孔を穿孔するように構成された丸い端部を有することができる。振動する手術用具１７０は、遠位端１２２および近位端１２４を有し、長軸「Ｌ」を画定する。
【００３９】
近位端１２４は、ハンドピース組立体１７２を備える。ハウジング１８８は、ジェネレータ１７４を包含し、突出部１７８を備える回転カム１７６を駆動する。例示された実施形態において、ハンドピース組立体１７２は、超音波振動を発生させる圧電トランスデューサを備えていない。ジェネレータ１７４は、圧電トランスデューサを使用せずに、機械的動作によって、長さ方向の振動の変位を発生させる。一実施形態において、ジェネレータ１７４は、ハブ１７５を中心にカム１７６を駆動することによって、長さ方向の機械的振動をさまざまな所定の周波数で発生させる。突出部１７８は、回転カム１７６の任意の適切な突出部として、環状経路上に位置する１つまたは複数の点において、振動伝達用導波管１８２の表面１８０を打撃するか、または表面１８０に機械的に連絡するように構成することができる。表面１８０は、機械的衝撃という形態で、振動エネルギーを受容するように構成された領域を有する。突出部１７８は、振動エネルギーを振動伝達用導波管１８２に加える。振動伝達用導波管１８２は、従動子として機能する。これにより、表面１８０を介して突出部１７８と接触させる振動伝達用導波管１８２中に、円滑な軸方向振動が発生する。突出部１７８は、単に丸く滑らかな突起とすることができ、パルス電力を振動伝達用導波管１８２の表面１８０に伝達する。代替的な実施形態において、突出部１７８は、突出部１７８と接触させるレバーである振動伝達用導波管１８２の従動子内に円滑な振動を発生させる、偏心円板または他の形状とすることができる。従って、突出部１７８は、カム１７６の円形運動を線形の変位に変換し、線形の変位は長さ方向の振動を生成し、長さ方向の振動は振動伝達用導波管１８２によって、エンドエフェクタ５０の遠位端５２へと効率的に伝達される。従って、エンドエフェクタ５０の遠位端５２には長さ方向の変位が生じ、組織に効果をもたらす。ジェネレータ１７４は、電気、油圧、または空気モータのいずれかを採用し、ハブ１７５を中心にカム１７６を駆動することができる。当業者であれば、油圧モータが高圧水噴射を用いることにより、カム１７６に連結するシャフトを、ハブ１７５を中心に回転させることを理解されよう。
【００４０】
振動伝達用導波管１８２は、スリーブ１８６を覆うハンドル部分またはグリップ１７４内に配置することができる。振動伝達用導波管１８２を、グリップ１７４内に保持し、リングまたは円周状の突起１９０によって固着することができる。円周状の突起１９０は、振動伝達用導波管１８２の遠位部分と一体的に形成され、または振動伝達用導波管１８２の遠位部分に固着することができる。原則として、振動伝達用導波管１８２は、図１で説明した超音波伝達用導波管４６と同様の態様で操作する。ただし、振動伝達用導波管１８２は、長さ方向の振動を、回転カム１７６および突出部１７８の構成によって適切かつ実践的に達成できる周波数で、増幅および伝達するように整調することができる。しかしながら、振動伝達用導波管１８２は、超音波周波数で駆動することができると思われる。前述したように、適切な振動周波数は、約２０Ｈｚ〜約１２０ｋＨｚの範囲、より適切な振動周波数は、約３０ｋＨｚ〜約７０ｋＨｚの範囲とすることができ、使用可能な振動周波数の一例は、約５５．５ｋＨｚとすることができる。
【００４１】
振動伝達用導波管１８２は、外側チューブ１５０を通って画定される長さ方向の開口内に配置される。振動伝達用導波管１８２は、複数の節に配置される複数の安定化シリコーンリングまたは従属的な支持部５６を備える。シリコーンリング５６は、望ましくない振動を抑制し、外側チューブ１５０から超音波エネルギーを分離することにより、振動エネルギーが長さ方向にエンドエフェクタ５０の遠位端５２へと最大効率で流れるようにする。
【００４２】
使用の際、医師は、振動する手術用具１７０を採用し、筋骨格組織に効果をもたらすことができる。エンドエフェクタ５０は、患者体内の望ましい組織処置領域に配置される。医師は、グリップ１７４部分を保持してエンドエフェクタ５０を操作し、筋骨格組織を治療する。回転カムおよび突出部１７８の構成によって発生した振動は、振動伝達用導波管１８２によって、エンドエフェクタ５０の遠位端５２へと効率的に伝達される。従って、エンドエフェクタ５０の遠位端５２に長さ方向の変位が生じることにより、組織の切断、凝固、および穿孔という組織にもたらす効果を支援する。従って、振動する手術用具１７０によって、医師は、スラップハンマ単独で、または骨刀（例：骨チゼル）および槌を用いることによって、より高精度に、筋骨格組織に効果をもたらすことができる。骨刀は、くさび状の器具であり、骨の切断またはマーキングに用いられ、しばしばチゼルと呼ばれ、医師は槌と併用する。
【００４３】
図７は、振動型手術用具２００の一実施形態を、長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。例示された実施形態において、振動型手術用具２００は、骨、筋肉、関節、ならびに腱、靭帯、軟骨、関節、および脊椎円板等の付随する関節周辺組織を備える筋骨格組織に効果（例：切断、凝固、穿孔）をもたらす上で、非常に適したエンドエフェクタ５０を備える。前述したように、エンドエフェクタ５０は、骨を切断するように構成されたチゼル型形状、または小孔を穿孔するように構成された丸い端部を有することができる。振動型手術用具２００は、遠位端１２２および近位端１２４を有し、長軸「Ｌ」を画定する。
【００４４】
振動型手術用具２００は、フランジまたは打撃プレート２０２を近位端１２４に備える。打撃プレート２０２は、骨刀タイプの槌２０４から受けた槌の打撃等の機械的衝撃という形態で振動エネルギーを受容し、最終的な振動エネルギーをエンドエフェクタ５０に加えるように構成されたフランジ領域を有する打撃可能表面２０３を画定する。打撃プレート２０２を槌２０４で打つと、適切な共振が発生し、長時間保持されることにより、機械的振動に従ってエンドエフェクタ５０に機械的な変位を生じさせることができる。振動型手術用具２００は、外側管状部材または外側チューブ１５０内に配置される振動伝達用導波管２０６を備える。振動伝達用導波管２０６は、複数の節に配置される複数の安定化シリコーンリングまたは従属的な支持部５６を備える。シリコーンリング５６は、望ましくない振動を抑制し、取り外し可能な鞘１５０から超音波エネルギーを分離することにより、振動エネルギーが長さ方向にエンドエフェクタ５０の遠位端５２へと最大効率で流れるようにする。
【００４５】
振動伝達用導波管２０６は、スリーブ２１０（例：套管）を覆うハンドル部分またはグリップ２０８内に配置される。振動伝達用導波管２０６は、グリップ２０８内に保持され、リングまたは円周状の突起２１２によって固着する。円周状の突起２１２は、振動伝達用導波管２０６の遠位部分と一体的に形成され、または振動伝達用導波管２０６の遠位部分に固着することができる。原則として、振動伝達用導波管２０６は、上述した超音波伝達用導波管４６と同様の態様で操作する。ただし、振動伝達用導波管２０６は、長さ方向の振動を、打撃プレート２０２の打撃可能表面２３０を打つ骨刀タイプの槌２０４によってより適切に達成される周波数で、増幅および伝達するように整調することができる。
【００４６】
使用の際、医師は、振動型手術用具２００を採用し、筋骨格組織に効果をもたらすことができる。エンドエフェクタ５０は、患者体内の望ましい組織処置領域に配置される。医師は、グリップ２０８部分を片手で保持し、エンドエフェクタ５０を操作して、筋骨格組織を治療する。打撃プレート２０２を打つことによって発生した振動は、エンドエフェクタ５０の遠位端５２へと効率的に伝達され、エンドエフェクタ５０に長さ方向の変位が生じ、組織の切断、凝固、および穿孔という効果を組織にもたらす上で支援する。従って、振動型手術用具２００により、医師は、スラップハンマ単独で、もしくは骨チゼルまたは整調された骨刀を用いることによって、より高い精度で筋骨格組織に効果をもたらすことができる。
【００４７】
図８は、超音波器具２４０の一実施形態を、長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。例示された実施形態において、超音波器具２４０は、骨、筋肉、関節、ならびに腱、靭帯、軟骨、関節、および脊椎円板等の付随する関節周辺組織を備える筋骨格組織に効果（例：切断、凝固、穿孔）をもたらす上で、非常に適したエンドエフェクタ５０を備える。前述したように、エンドエフェクタ５０は、骨を切断するように構成されたチゼル型形状、または小孔を穿孔するように構成された丸い端部を有することができる。超音波器具２４０は、遠位端１２２および近位端１２４を有し、長軸「Ｌ」を画定する。超音波器具２４０を超音波整骨ハンマ（osteo-hammer）として採用し、切断器具および骨等の筋骨格組織に対する「試験」装置などの他のハードウエアを駆動する上で、補助とすることができる。ただし、さまざまな他の実施形態において、超音波器具２４０は、組織の切断、凝固、および／または再生用の慣用的な超音波ブレードを備える超音波エンドエフェクタ５０と組み合わせて採用することができる。図８に示す実施形態において、超音波器具２４０は、エンドエフェクタ５０を組織に対して駆動するため、または骨延長、例えば手足の骨片または関節面を分離するために採用することができ、固くくさび留めされ得る器具を取り除くために採用することもできる。超音波器具２４０は、手術時の効率性およびスピードを高めつつ、骨刀をより正確に手動操作する。
【００４８】
超音波器具２４０は、超音波スライドハンマ２４２を近位端１２４に備える。超音波スライドハンマ２４２は、近位シャフト２４４上を、第１のフランジまたは近位停止部２４６および第２のフランジまたは遠位停止部２４８の間で、矢印２９０，２９２が示す方向にスライド移動可能である。超音波スライドハンマ２４２は、「積層ランジュバン型」といわれる超音波トランスデューサ２５０を備え、概して、変換部分２５２、第１の共振器またはエンドベル２５４、第２の共振器またはフォアベル２５６、および付属部品を含む。例示された実施形態において、超音波トランスデューサ２５０は、超音波スライドハンマ２４２の移動質量である。超音波トランスデューサ２５０の長さは、図１に示す超音波システム１０に関して前述したように、好ましくは半波長の整数倍（ｎλ／２）である。音響組立体２５１は、超音波トランスデューサ２５０、近位シャフト２４４、近位停止部２４６、および遠位停止部２４８から形成される。例示された実施形態において、超音波トランスデューサ２５０の長さはλ／２であり、近位シャフト２４４の長さは、少なくとも図示したように１λであり、ここで波腹は概して「Ａ」（例：軸方向変位が通常最大となる）で示され、近位シャフト２４４の遠位端および近位端の間に形成される。近位シャフト２４４は、もっと長くすることができる。しかしながら、近位シャフト２４４の長さは複数の半波長の整数倍（ｎλ／２）であり、超音波トランスデューサ２５０より長い少なくとも１つの半波長（λ／２)である必要がある。近位シャフト２４４の遠位端からエンドエフェクタ５０の遠位端５２までにわたる超音波器具２４０の長さは、複数の半波長の整数倍(ｎλ／２)でなければならない。これらの関係については、後に詳述する。
【００４９】
エンドベル２５４の遠位端は、変換部分２５２の近位端と接続し、フォアベル２５６の近位端は、変換部分２５２の遠位端と接続する。フォアベル２５６およびエンドベル２５４の長さは、変換部分２５２の厚さ、エンドベル２５４およびフォアベル２５６の製造に使用される材料の密度および弾性係数、および超音波トランスデューサ２５０の共振周波数を含む、多数の変数によって決定する。超音波トランスデューサ２５０は、超音波周波数の衝撃または振動を形成し、超音波伝達用導波管２６２に連結する応力波を与えることにより、超音波器具２４０を前進させ（例：駆動）または除去する（例：後退）。フォアベル２５６の遠位面は、駆動され、または遠位停止部２４８の近位面が形成する遠位打撃盤２５８と連結するときに、駆動盤２８８として機能する。遠位打撃盤２５８の表面は、振動という形態で振動エネルギーを受容するように構成された領域を有し、振動エネルギーをエンドエフェクタ５０に与える。駆動盤２８８の表面は、波腹「Ａ」に位置する。駆動盤２８８が遠位打撃盤２５８に連結すると、超音波トランスデューサ２５０によって発生した超音波振動が超音波伝達用導波管２６２を通して連結され、衝撃を生成することにより、超音波器具２４０を遠位端１２２において、矢印２９０が示す方向へ組織に対して駆動する。エンドベル２５４の近位面は、駆動され、または近位停止部２４６の遠位面が形成する近位打撃盤２６０と連結するときに、除去盤２８６として機能する。遠位打撃盤２６０の表面は、振動という形態で振動エネルギーを受容するように構成された領域を有し、振動エネルギーを近位停止部２４６に加える。除去盤２８６の表面は、波腹「Ａ」に位置する。除去盤２８６が近位打撃盤２６０に連結すると、超音波トランスデューサ２５０によって発生した超音波振動が近位停止部２４６に連結され、衝撃を生成することにより、組織から矢印２９２が示す近位方向に、超音波器具２４０を後退させる。超音波スライドハンマ２４２の適切な振動周波数は、約２０Ｈｚ〜約１２０ｋＨの範囲、より適切な振動周波数は、約３０ｋＨｚ〜約７０ｋＨｚの範囲とすることができ、使用可能な振動周波数の一例は、約５５．５ｋＨｚとすることができる。一般則として、周波数が低いほどパワー能力は増大する。一実施形態において、超音波トランスデューサ２５０はエンドエフェクタ５０と連結せずに、振動する「ジャックハンマ」を形成する。
【００５０】
圧電素子２６４は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛、または他の圧電結晶材料等の任意の適切な材料から加工することができる。正極２６６、負極２６８、圧電素子２６４は各々、中心を貫通する孔を有する。正極および負極２６６および２６８は、ワイヤ２７２および２７０と各々電気的に連結する。ワイヤ２７０，２７２は、ケーブル２７４に内包され、超音波信号ジェネレータ２７６と電気的に接続可能である。
【００５１】
超音波トランスデューサ２５０は、超音波信号ジェネレータ２７６からの電気信号を機械的エネルギーに変換し、超音波トランスデューサ２５０およびエンドエフェクタ５０に超音波周波数の主に長さ方向の振動を発生させる。適切なジェネレータとして、オハイオ州シンシナティのエシコン・エンド−サージェリィ社（Ethicon Endo-Surgery, Inc.,）からモデル番号ＧＥＮ０４が入手可能である。音響組立体２５１に電圧を加えると、振動定在波が、音響組立体２５１を通して発生する。音響組立体２５１に沿った任意の点における振動の振幅は、音響組立体２５１に沿って振動を測定した位置によって変化する場合がある。振動定在波の最小またはゼロ交差を、概して節（すなわち、運動が通常最小である）といい、定在波の最大絶対値またはピークを、概して波腹（すなわち、運動が通常最大である）という。波腹から最も近い節までの距離は、波長の４分の１（λ／４）である。
【００５２】
ワイヤ２７０および２７２は、超音波信号ジェネレータ２７６からの電気信号を、それぞれ正極２６８および負極２６６に伝達する。圧電素子２６４は、フットスイッチ２７８に反応して超音波信号ジェネレータ２６４から供給された電気信号によって電圧を加えられ、音響組立体２５１に音波定在波を発生させる。電気信号によって、圧電素子２６４中で小さい変位の反復という形態のかく乱が生じ、材料内で大きな圧縮力となる。小さい変位の反復によって、圧電素子２６４は電圧勾配の軸に沿って連続的に拡張および収縮し、超音波エネルギーの長さ方向の波を生成する。超音波エネルギーは、音響組立体２５１を通してエンドエフェクタ５０まで、超音波伝達用導波管２６２によって伝達される。音響組立体２５１がエネルギーをエンドエフェクタ５０に伝達するために、音響組立体２５１の全部品が、エンドエフェクタ５０と音響的に連結しなければならない。操作の一態様において、超音波トランスデューサ２５０の遠位端５２は、遠位停止部２４８の近位面２５８および超音波伝達用導波管２６２と音響的に連結することができる。操作の異なる態様において、超音波トランスデューサ２５０の近位端は、近位停止部２４６の遠位面２６０および超音波伝達用導波管２６２と、近位シャフト２４４を通して音響的に連結することができる。
【００５３】
音響組立体２５１の部品は、好ましくは音響的に整調されることにより、あらゆる組立体の長さが半波長の整数倍(ｎλ／２)となる。ここで、波長λは、予め選択されたまたは操作時の音響組立体２５１の長さ方向の振動駆動周波数ｆｄの波長であり、ｎは任意の自然数である。音響組立体２５１は、あらゆる適切な音響要素の構成を組み込むこともできると思われる。
【００５４】
超音波エンドエフェクタ５０は、複数の半波長（λ／２）の整数倍にほぼ等しい長さとすることができる。超音波エンドエフェクタ５０の遠位端５２を波腹「Ａ」の近くに配置することにより、遠位端５２の長さ方向の偏位を最大化することができる。超音波トランスデューサ２５０に電圧を加え、超音波伝達用導波管２６２を介して振動をエンドエフェクタ５０に連結すると、超音波エンドエフェクタ５０の遠位端５２は、例えば約１０ミクロン〜約５００ミクロンのピーク・トゥ・ピークの範囲で、好ましくは約３０ミクロン〜約１５０ミクロンの範囲で、所定の振動周波数で移動するように甲に構成することができる。
【００５５】
超音波エンドエフェクタ５０は、超音波伝達用導波管２６２と連結することができる。例示された実施形態において、超音波エンドエフェクタ５０、超音波伝達用ガイド２６２、近位および遠位停止部２４６，２４８、および近位シャフト２４４は、例えばＴｉ６Ａｌ４Ｖ（アルミニウムおよびバナジウムを含有するチタン合金）、アルミニウム、ステンレス鋼、または他の公知材料等の超音波エネルギーの伝達に適切な材料で製造した、単一ユニット構成として形成される。また、超音波エンドエフェクタ５０は、超音波伝達用導波管２６２と分離可能（および別構成）とし、例えばスタッド、溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法によって連結することができる。超音波伝達用導波管２６２は、例えば半波長(ｎλ／２)の整数ｎとほぼ等しい長さにすることができる。超音波伝達用導波管２６２は、好ましくは、超音波エネルギーを効率的に伝播させる材料、例えばチタン合金（すなわちＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ）またはアルミニウム合金等から構成された中実コアシャフトから加工することができる。例示された実施形態において、超音波伝達用導波管２６２は、複数の節に配置される複数の安定化シリコーンリングまたは従属的な支持部５６を備える。シリコーンリング５６は、望ましくない振動を抑制し、外側チューブ１５０から超音波エネルギーを分離することにより、超音波エネルギーが、長軸「Ｌ」方向にエンドエフェクタ５０の遠位端５２へと、最大効率で流れる。
【００５６】
代替的な実施形態において、遠位停止部２４８の遠位端は、ねじ込み式接続等の取付機構を有することにより、超音波伝達用導波管２６２または他の超音波（例：整形外科）器具と、スタッドで連結するように構成することができる。他の実施形態において、遠位停止部２４８の遠位端は、長さ方向に突出する取付ポストを有し、超音波伝達用導波管２６２または他の超音波器具と連結するように構成することができる。他の実施形態において、超音波伝達用導波管２６２または他の超音波器具は、溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法によって、遠位停止部２４８の遠位端に取り付けることができる。
【００５７】
使用の際、医師は、超音波器具２４０を駆動モードおよび後退モードで操作することができる。例示された実施形態において、超音波スライドハンマ２４２は、医師が保持するための円筒形グリップ２９４を有するように構成される。駆動モードにおいて、超音波スライドハンマ２４２は、矢印２９０が示す方向に移動して、超音波器具２４０を組織に対して駆動する。後退モードにおいて、超音波スライドハンマ２４２は、矢印２９２が示す方向に移動して、超音波器具２４０を後退させる。代替的な実施形態において、超音波スライドハンマ２４２は、ピストル形のグリップを有するように構成することにより、医師は、超音波スライドハンマ２４２を例えば電動ドリルのように保持することができる。駆動盤２８８が、矢印２９０が示す方向に遠位打撃盤２５８へと動かされると、超音波トランスデューサ２５０は、超音波伝達用導波管２６２によってエンドエフェクタ５０と連結する衝撃を生成することにより、応力波を治療する組織に与える。駆動盤２８８および遠位打撃盤２５８は、いずれも波腹「Ａ」に位置するため、医師は、駆動盤２８８を遠位打撃盤２５８に向けて一緒に動かすだけの荷重を加えれば足りる。波腹「Ａ」には、振動応力がほとんどかからないため、最小の振動が医師の手に伝わる。医師は、望ましい効果が得られるまで力を加える。
【００５８】
超音波器具２４０は、近位停止部２４８より遠位に位置して近位スリーブ２８２を覆う選択的なグリップ２８０を備えることができる。グリップ２８０は、リングまたは円周状の突起２８４によって、超音波伝達用導波管２６２に固着する。円周状の突起２８４は、超音波伝達用導波管２６２の遠位部分と一体的に形成され、または超音波伝達用導波管２６２の遠位部分に固着することができる。グリップ２８０は、医師が処置中に保持して、超音波器具２４０の支持および誘導を補助するための補足的なハンドルを備える。
【００５９】
図９は、超音波器具３００の一実施形態を、長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。例示された実施形態において、超音波器具３００は、前述したように、骨、筋肉、関節、ならびに腱、靭帯、軟骨、関節、および脊椎円板等の付随する関節周辺組織を備える筋骨格組織に効果（例：切断、凝固、穿孔）をもたらす上で、非常に適したエンドエフェクタ５０を備える。超音波器具３００は、遠位端１２２および近位端１２４を有し、長軸「Ｌ」を画定する。超音波器具３００を超音波整骨ハンマとして採用し、切断器具および骨等の筋骨格組織に対する「試験」装置などの他のハードウエアを駆動する上で、補助とすることができる。超音波器具３００は、組織に対する駆動または骨延長のために採用することができ、固くくさび留めされ得る器具を取り除くために採用することもできる。超音波器具３００は、手術時の効率性およびスピードを高めつつ、骨刀をより正確に手動操作する。
【００６０】
超音波器具３００は、図８に関する説明とほぼ同様に、超音波スライドハンマ２４２を近位端１２４に備える。超音波スライドハンマ２４２は、近位シャフト２４４上を、第１のフランジまたは近位停止部２４６および第２のフランジまたは遠位停止部３０２の間で、矢印２９０，２９２が示す方向にスライド移動可能である。例示された実施形態において、遠位停止部３０２は、概ね載頭円錐形状（frustoconical shape）を有し、近位端から遠位端に向けて内側にテーパすることにより、超音波トランスデューサ２５０によって発生した超音波振動の振幅を増幅させる。図９に示す実施形態のように、節「Ｎ」で、円錐形の移行部分となる。超音波スライドハンマ２４２は、図８に関して前述したように、超音波トランスデューサ２５０を備える。例示された実施形態において、超音波トランスデューサ２５０は、超音波スライドハンマ２４２の移動質量である。超音波トランスデューサ２５０は、図１に示す超音波システム１０に関して前述したように、好ましくは半波長の整数倍（ｎλ／２）の長さを有する。音響組立体３０６は、超音波トランスデューサ２５０、近位シャフト２４４、および近位停止部２４６または遠位停止部３０２のいずれか１つによって形成される。例示された実施形態において、超音波トランスデューサ２５０の長さはλ／２であり、近位シャフト２４４の長さはλであり、ここで、概して波腹は「Ａ」(例：軸方向変位が通常最大となる)で示され、近位シャフト２４４の遠位端および近位端の間に形成される。近位シャフト２４４の遠位端からエンドエフェクタ５０の遠位端５２までにわたる超音波器具２４０の長さは、複数の半波長の整数倍(ｎλ／２)でなければならない。これらの関係については、図８に関連して詳細に上述したとおりである。
【００６１】
前述したように、超音波トランスデューサ２５０は、超音波周波数の衝撃または振動を形成し、超音波伝達用導波管３０４に連結する応力波を与えることにより、超音波器具３００を前進させ（例：駆動）または除去する（例：後退）。遠位駆動盤２８８は、超音波スライドハンマ２４２が矢印２９０の示す方向に移動すると、駆動され、または遠位停止部３０２の近位面が形成する遠位打撃盤２５８と連結する。駆動盤２８８の表面は、波腹「Ａ」に位置する。駆動盤２８８が遠位打撃盤２５８に連結すると、超音波トランスデューサ２５０によって発生した超音波振動が超音波伝達用導波管３０４を通して連結され、衝撃を生成することにより、超音波器具３００を遠位端１２２において、矢印２９０が示す方向へ組織に対して駆動する。近位除去盤２８６は、超音波スライドハンマ２４２が矢印２９２の示す方向に移動すると、駆動され、または近位停止部２４６の遠位面が形成する近位打撃盤２６０と連結する。除去盤２８６の表面は、波腹「Ａ」に位置する。除去盤２８６が近位打撃盤２６０に連結すると、超音波トランスデューサ２５０によって発生した超音波振動が近位停止部２４６に連結され、衝撃を生成することにより、組織から矢印２９２が示す近位方向に、超音波器具３００を後退させる。前述したように、遠位停止部３０２は、超音波トランスデューサ２５０によって発生した超音波振動の振幅を増幅させる。超音波スライドハンマ２４２に適した振動周波数は、約２０Ｈｚ〜約１２０ｋＨｚの範囲、より適切な振動周波数は、約３０ｋＨｚ〜約７０ｋＨｚの範囲とすることができ、使用可能な振動周波数の一例は、約５５．５ｋＨｚとすることができる。一般則として、周波数が低いほどパワー能力は増大する。
【００６２】
超音波トランスデューサ２５０は、超音波信号ジェネレータ２７６からの電気信号を機械的エネルギーに変換し、超音波トランスデューサ２５０およびエンドエフェクタ５０に超音波周波数の主に長さ方向の振動を発生させる。音響組立体３０６に電圧を加えると、振動定在波が、音響組立体３０６を通して発生する。音響組立体３０６に沿った任意の点における振動の振幅は、音響組立体３０６に沿って振動を測定した位置によって変化する場合がある。振動定在波の最小またはゼロ交差を、概して節（すなわち、運動が通常最小である）といい、定在波の最大絶対値またはピークを、概して波腹（すなわち、運動が通常最大である）という。波腹から最も近い節までの距離は、波長の４分の１（λ／４）である
【００６３】
超音波トランスデューサ２５０は、フットスイッチ２７８に反応して超音波信号ジェネレータ２６４から供給された電気信号によって電圧を加えられ、音響組立体３０６に音波定在波を発生させる。超音波エネルギーは、音響組立体３０６を通してエンドエフェクタ５０へと、超音波伝達用導波管３０４によって伝達される。音響組立体３０６がエネルギーをエンドエフェクタ５０に伝達するために、音響組立体３０６の全部品が、エンドエフェクタ５０と音響的に連結しなければならない。操作の一態様において、超音波トランスデューサ２５０の遠位端は、遠位停止部３０２要素によって増幅された遠位打撃盤２５８、および超音波伝達用導波管３０４と、と音響的に連結することができる。操作の異なる態様において、超音波トランスデューサ２５０の近位端は、超音波伝達用導波管３０４および近位シャフト２４４を通して、近位打撃盤２６０と音響的に連結することができる。
【００６４】
音響組立体３０６の部品は、好ましくは音響的に整調されることにより、あらゆる組立体の長さが半波長の整数倍（ｎλ／２)となる。ここで、波長λは、予め選択されたまたは操作時の音響組立体３０６の長さ方向の振動駆動周波数ｆｄの波長であり、ｎは任意の自然数である。音響組立体３０６は、あらゆる適切な音響要素の構成を組み込むこともできると思われる。
【００６５】
超音波エンドエフェクタ５０は、複数の半波長（λ／２）の整数倍にほぼ等しい長さとすることができる。超音波エンドエフェクタ５０の遠位端５２を波腹の近くに配置することにより、遠位端の長さ方向の偏位を最大化することができる。超音波トランスデューサ２５０に電圧を加え、超音波伝達用導波管３０４を介して振動をエンドエフェクタ５０に連結すると、超音波エンドエフェクタ５０の遠位端５２は、例えば約１０ミクロン〜約５００ミクロンのピーク・トゥ・ピークの範囲で、好ましくは約３０ミクロン〜約１５０ミクロンの範囲で、所定の振動周波数で移動するように甲に構成することができる。
【００６６】
超音波エンドエフェクタ５０は、超音波伝達用導波管３０４と連結することができる。例示された実施形態において、超音波エンドエフェクタ５０、超音波伝達用ガイド３０４、近位および遠位停止部２４６，３０２、および近位シャフト２４４は、例えばＴｉ６Ａｌ４Ｖ（アルミニウムおよびバナジウムを含有するチタン合金）、アルミニウム、ステンレス鋼、または他の公知材料等の超音波エネルギーの伝達に適切な材料で製造した、単一ユニット構成として形成される。また、超音波エンドエフェクタ５０は、超音波伝達用導波管３０４と分離可能（および別構成）とし、例えばスタッド、溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法によって連結することができる。超音波伝達用導波管３０４は、例えば半波長(ｎλ／２)の整数ｎとほぼ等しい長さとすることができる。超音波伝達用導波管３０４は、好ましくは、超音波エネルギーを効率的に伝播させる材料、例えばチタン合金（すなわちＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ）またはアルミニウム合金等から構成された中実コアシャフトから加工することができる。例示された実施形態において、超音波伝達用導波管３０４は、複数の節に配置される複数の安定化シリコーンリングまたは従属的な支持部５６を備える。シリコーンリング５６は、望ましくない振動を抑制し、取り外し可能な鞘または外側チューブ１５０から超音波エネルギーを分離することにより、超音波エネルギーが、長軸「Ｌ」方向にエンドエフェクタ５０の遠位端５２へと、最大効率で流れる。
【００６７】
代替的な実施形態において、遠位停止部３０２の遠位端は、ねじ込み式接続等の取付機構を有することにより、超音波伝達用導波管３０４または他の超音波（例：整形外科）器具と、スタッドで連結するように構成することができる。他の実施形態において、遠位停止部３０２の遠位端は、長さ方向に突出する取付ポストを有し、超音波伝達用導波管３０４または他の超音波器具と連結するように構成することができる。他の実施形態において、超音波伝達用導波管３０４または他の超音波器具は、溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法によって、遠位停止部３０２の遠位端に取り付けることができる。
【００６８】
使用の際、医師は、図８に関連して上述した態様とほぼ同様に、超音波器具３００を操作することができる。例示された実施形態において、超音波スライドハンマ２４２が、円筒形グリップ２９４を有する構成あることにより、医師は超音波スライドハンマ２４２を動かしながら、保持することができる。超音波器具３００を駆動するために、医師は、超音波スライドハンマ２４２を矢印２９０が示す方向に動かす。超音波器具３００を後退させるために、医師は、スライドハンマ２４２を矢印２９２が示す方向に動かす。代替的な実施形態において、超音波スライドハンマ２４２は、ピストル形のグリップを有するように構成することにより、医師は、超音波スライドハンマ２４２を例えば電動ドリルのように保持することができる。駆動盤２８８が、矢印２９０が示す方向に遠位打撃盤２５８へと動かされると、超音波トランスデューサ２５０は、超音波伝達用導波管３０４によってエンドエフェクタ５０と連結する衝撃を生成することにより、応力波を治療する組織に与える。駆動盤２８８および遠位打撃盤２５８は、いずれも波腹「Ａ」に位置するため、駆動盤２８８を遠位打撃盤２５８に向けて一緒に動かすだけの荷重を加えれば足りる。波腹「Ａ」には、振動応力がほとんどかからないため、最小の振動が医師の手に伝わる。医師は、望ましい効果が得られるまで力を加える。
【００６９】
図８および図９に示す超音波器具２４０，３００を参照すると、組織に対して駆動するために、エンドエフェクタ５０の遠位端５２は、組織の失敗限界（failure limit）を超えなければならない。単純モデルでは、これは組織の反動力として表され、エンドエフェクタ５０の遠位端５２が組織を貫通すべく、組織（例：骨）に対して垂直に作用するために必要な力の尺度である。組織表面において組織の失敗限界を超えるために必要な超音波の力は、単純化して組織反動力Ｆｔで表すことができる。
Ｆｔ＝ｋ・ｘ＋ｃ・ｘ＋ｄ・ｘ２  （１）
ここで、
ｋ＝組織の弾性成分；
ｃ＝組織の摩擦成分；および
ｄ＝組織の油圧抵抗成分、である。
【００７０】
図１０は、衝撃ゾーンを備える超音波器具３１０の一実施形態の側面図を示す。例示された実施形態において、超音波器具３１０は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。一実施形態において、超音波器具３１０は、超音波ハンドピース組立体３１２を備える。超音波的に、ハンドピース組立体３１２は、図１で説明した超音波ハンドピース組立体６０と、ほぼ同様であり、ほぼ同じ態様で操作する。超音波器具３１０は、図１に関して前述したように、ハウジング３１４、変換部分１８、および音響組立体２４部分を備える。一実施形態において、ハウジング３１４ほぼ円形の断面を備える（図示せず）。超音波器具３１０は、（図１で前述したように）エンドエフェクタ５０と連結する超音波伝達用導波管４６を収容する外側の鞘５８を備える。例示された実施形態において、エンドエフェクタ５０は、チゼル形状を有する。電源ケーブル４２は、超音波ハンドピース組立体３１２を超音波ジェネレータ（例：図１に示す超音波ジェネレータ１２）に連結する。
【００７１】
一実施形態において、超音波器具３１０は、打撃プレート組立体３１６を備える。打撃プレート組立体３１６は、打撃可能表面３２０を画定するフランジまたは打撃プレート３１８を備え、打撃可能表面３２０は、機械的衝撃を受容または収容するように構成されたフランジ領域を有し、ハンドピース組立体３１２が作動または停止状態にあると、エンドエフェクタ５０にエネルギーを与える。機械的衝撃または打撃は、手動で、または例えば骨刀槌を用いて伝達することができる。打撃プレート３１８は、骨刀槌（例：図７に示す槌２０４と同様のもの）からの典型的な強打または打撃を、超音波ハンドピース組立体３１２を破損することなく打撃可能表面３２０で受けるのに適している。例示された実施形態において、打撃プレート組立体３１６は、長さ方向に延在する複数の細長い支持部材３２２を備え、支持部材３２２は、近位端において打撃プレート３１８と剛接合し、遠位端においてハウジング３１４に固定される。一実施形態において、ハウジング３１４および打撃プレート組立体３１８は、単一ユニットの部品として形成することができる。代替的な実施形態において、ハウジング３１４および打撃プレート組立体３１８は、例えばスタッド、溶接、接着剤、迅速継手、または他の適切な公知の方法によって、取り付け、連結、または接合することができる。
【００７２】
使用の際、医師は、作動状態の超音波器具３１０を採用し、変換部分１８が発生させた超音波振動で、チゼル形状のエンドエフェクタ５０を用いて、比較的軟らかい筋骨格組織を切断および凝固することができる。作動または停止状態の超音波器具３１０により、医師は、骨刀槌を採用し、打撃可能表面３２０に打撃を加えて、比較的硬い骨等の筋骨格組織を彫ることができる。
【００７３】
図１１は、衝撃ゾーンを備える超音波器具３３０の一実施形態の側面図を示す。例示された実施形態において、超音波器具３３０は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。一実施形態において、超音波器具３３０は、超音波ハンドピース組立体３３２を備える。超音波的に、ハンドピース組立体３３２は、図１で説明したハンドピース組立体６０とほぼ同様であり、ほぼ同様の態様で操作する。超音波器具３３０は、図１に関して前述したように、ハウジング３３４、変換部分１８、および音響組立体２４部分を備える。一実施形態において、ハウジング３３４は、ほぼ円形の断面を備える（図示せず）。超音波器具３３０は、超音波伝達用導波管４６を内包する鞘５８を備え、（図１で前述したように）超音波伝達用導波管４６は、エンドエフェクタ５０と連結する。例示された実施形態において、エンドエフェクタ５０は、チゼル形状を有する。電源ケーブル４２は、超音波ハンドピース組立体３３２を、超音波ジェネレータ（例：図１に示す超音波ジェネレータ１２）と連結する。
【００７４】
一実施形態において、超音波器具３３０は、組立体３３６を備える。打撃プレート組立体３３６は、打撃可能表面３４０を画定するフランジまたは打撃プレート３３８を備え、打撃可能表面３４０は、機械的衝撃を受容または収容するように構成されたフランジ領域を有し、超音波ハンドピース組立体３３２が作動または停止状態にあると、エンドエフェクタ５０にエネルギーを与える。機械的衝撃または打撃は、手動で、または例えば骨刀槌を用いて伝達することができる。打撃プレート３３８は、打撃可能表面３３０において、超音波ハンドピース組立体３３２を破損することなく、典型的な強打または打撃を骨刀槌（例：図７に示す槌２０４と同様のもの）から受けるのに適している。例示された実施形態において、打撃プレート組立体３３６は、１つまたは複数の長さ方向に延在する細長い支持部材３４２、および打撃プレート組立体３３６をハウジング３３４と取り外し可能に連結する横断方向の圧縮部材３４４を備える。一実施形態において、横断方向の圧縮部材３４４は、半径方向に組み立てられた「Ｃ」または「Ｕ」形状の圧縮部材として構成することができる。横断方向の圧縮部材３４４は、横断方向の圧縮部材３４４を矢印３５０が示す方向にスライドさせながら押し、ハウジング３３４上に形成された溝３４６と係合および圧縮することによって、溝３４６上で半径方向に組み立てることができる。横断方向の圧縮部材３４４は、矢印３４８が示す方向に力を加えることによって、半径方向に取り外すことができる。横断方向の圧縮部材３４４は、打撃可能表面３４０と係合しながら、打撃に抵抗するために適切な力で溝３４６を圧縮するように構成することができる。一実施形態において、溝３４６は、ハウジング３３４の円周状の部分または円形断面部分をほぼ一周するように延在する溝とすることができる。
【００７５】
図１０に関して前述したように、使用の際、医師は、作動状態の超音波器具３３０を採用し、変換部分１８が発生させた超音波振動を用いて、チゼル形状のエンドエフェクタ５０で比較的軟らかい筋骨格組織を切断および凝固することができる。作動または停止状態の超音波器具３３０によれば、医師は、骨刀槌を採用して打撃可能表面３４０に打撃を加え、比較的硬い骨等の筋骨格組織を彫ることができる。
【００７６】
図１２は、衝撃ゾーンを備える超音波器具３６０の一実施形態の側面図を示す。例示された実施形態において、超音波器具３６０は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。一実施形態において、超音波器具３６０は、超音波ハンドピース組立体３６２を備える。超音波的に、ハンドピース組立体３６２は、図１で説明したハンドピース組立体６０とほぼ同様であり、ほぼ同様の態様で操作する。超音波器具３６０は、図１に関して前述したように、ハウジング３６４、変換部分１８、および音響組立体２４部分を備える。一実施形態において、ハウジング３６４は、ほぼ円形の断面を備える（図示せず）。超音波器具３６０は、超音波伝達用導波管４６を内包する鞘５８を備え、（図１で前述したように）超音波伝達用導波管４６は、エンドエフェクタ５０と連結する。例示された実施形態において、エンドエフェクタ５０は、チゼル形状を有する。電源ケーブル４２は、超音波ハンドピース組立体３６２を超音波ジェネレータ（例：図１に示す超音波ジェネレータ１２）と連結する。
【００７７】
一実施形態において、超音波器具３６０は、打撃プレート組立体３６６を備える。打撃プレート組立体３６６は、打撃可能表面３７０を画定するフランジまたは打撃プレート３６８を備え、フランジまたは打撃プレート３６８は、機械的衝撃を受容または収容するように構成されたフランジ領域を有し、ハンドピース組立体３６２が作動または停止状態にあるときに、エンドエフェクタ５０にエネルギーを与える。機械的衝撃または打撃は、手動で、または例えば骨刀槌を用いて伝達することができる。打撃プレート３６８は、打撃可能表面３７０において、超音波ハンドピース組立体３６２を損傷することなく、典型的な強打または打撃を骨刀槌（例：図７に示す槌２０４と同様のもの）から受けるのに適している。例示された実施形態において、打撃プレート組立体３６６は、１つまたは複数の長さ方向に延在する細長い支持部材３７２およびねじ込み式接続３７５を備える。ねじ込み式接続３７５は、内側のめねじ式部分３７４から形成され、めねじ式部分３７４は、ハウジング３６４の円形断面部分の円周方向に形成された、対応する外側のおねじ部分３７６と係合する。打撃プレート組立体３６６は、おねじ部分３７６上にめねじ式部分３７４をねじ留めすることによって、ハウジング３６４を係合することができる。停止部３７８は、ハウジング３６４に剛接合（rigidly attached）され、または一体的に形成されることにより、支持部材３７２の遠位壁部分３８０と接触する。打撃プレート３６８は、近位端から遠位端へと長さ方向に延在するスリーブ３８２を備える。スリーブ３８２は、遠位端にフランジ３９０を備えることにより、スリーブ３８２内に配置された圧縮ばね要素３８４と係合する。支持部材３７２の近位端３８６は、圧縮ばね要素３８４の近位端と係合するように形成されたフランジ３８８を備える。圧縮ばね要素３８４は、支持部材３７２の近位端３８６の周りに配置される。打撃プレート３６８の近位端は、ボール３９４および圧縮ばね要素３９６も備え、圧縮ばね要素３９６は、ボール３９４の表面と係合および圧縮するように構成されることにより、打撃プレート３８６を所定に位置に保持する。
【００７８】
図１０および図１１に関して前述したように、使用の際、医師は、作動状態の超音波器具３６０を採用し、変換部分１８が発生させた超音波振動を用いて、チゼル形状のエンドエフェクタ５０で、比較的軟らかい筋骨格組織を切断および凝固することができる。作動または停止状態の超音波器具３６０によれば、医師は、骨刀槌を採用し、打撃可能表面３７０に打撃を加えることにより、比較的硬い骨等の筋骨格組織を彫ることができる。
【００７９】
図１３は、衝撃ゾーンを備える超音波器具４００の一実施形態の側面図を示す。例示された実施形態において、超音波器具４００は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。一実施形態において、超音波器具４００は、超音波ハンドピース組立体４０２を備える。超音波的に、ハンドピース組立体４０２は、図１で説明したハンドピース組立体６０とほぼ同様であり、ほぼ同様の態様で操作する。超音波器具４００は、図１に関して前述したように、ハウジング４０４、変換部分１８、および音響組立体２４部分を備える。一実施形態において、ハウジング４０４は、ほぼ円周状の断面を備える（図示せず）。超音波器具４００は、超音波伝達用導波管４６を内包する鞘５８を備え、（図１で前述したように）超音波伝達用導波管４６は、エンドエフェクタ５０と連結する。例示された実施形態において、エンドエフェクタ５０は、チゼル形状を有する。電源コード４２は、超音波ハンドピース組立体４０２を超音波ジェネレータ（例：図１に示す超音波ジェネレータ１２）と連結する。
【００８０】
一実施形態において、超音波器具４００は、打撃プレート組立体４０６を備える。打撃プレート組立体４０６は、打撃可能表面４１０を画定するフランジまたは打撃プレート４０８を備え、フランジまたは打撃プレート４０８は、スライド（スラップ）ハンマ４１４からの強打を受容または収容するように構成されたフランジ領域を有する。スライドハンマ４１４は、長さ方向に貫通する開口を有する。スライドハンマ４２０は、打撃可能表面４１０に強打または打撃を加えるのに適した打撃面４２２を遠位端に備える。スライドハンマ４１４からの強打により、ハンドピース組立体４０２が作動または停止状態にあるときに、エンドエフェクタ５０にエネルギーが加わる。打撃プレート４０８は、打撃可能表面４１０において、超音波ハンドピース組立体４０２を損傷することなく、典型的な強打または打撃をスライドハンマ４１４から受けるのに適している。例示された実施形態において、打撃プレート組立体４０６は、ハウジング４０４に剛接合する、１つまたは複数の長さ方向に延在する細長い支持部材４１２を備える。打撃プレート４０８は、遠位端から近位端へと突出するシャフト４１６を有するように形成される。シャフト４１６の近位端は、フランジ４１８を備える。スライド（スラップ）ハンマ４１４は、矢印４２０が示す方向に、シャフト４１６上を軸方向にスライド移動可能である。
【００８１】
図１０〜図１２に関して前述したように、使用の際、医師は、作動状態の超音波器具４００を採用し、変換部分１８が発生させた超音波振動を用いて、チゼル形状のエンドエフェクタ５０で、比較的軟らかい筋骨格組織を切断および凝固することができる。作動または停止状態の超音波器具４００によれば、医師は、手動で打撃可能表面４１０に打撃を加え、または骨刀槌を採用することにより、比較的硬い骨等の筋骨格組織を彫ることができる。
【００８２】
図１４〜図１７は、エンドエフェクタ４５２を遠位端１２２に備える超音波器具４５０の一実施形態を示す。超音波器具４５０は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。エンドエフェクタ４５２は、振動しない鉗子の顎４５４および超音波ブレード４５６を備える。図１４〜図１７に示す実施形態において、鉗子の顎４５４は、旋回点４７２に旋回可能に取り付けられ、遠位端から近位端へ、矢印４５８が示すように、開いて折り重なった位置まで回転可能であることにより、超音波ブレード４５６を露出させて組織を再生および凝固する。鉗子の顎４５４は、最大約１８０°まで回転可能であることにより、開位置または閉位置のいずれかにおいて、鉗子の顎４５４はほぼ長軸と整合し、長軸と一直線に、または平行になる。鉗子の顎４５４は、遠位端から近位端へ、矢印４５９が示すように、ブレード４５６および鉗子の顎４５４の間で、ブレード４５６の一面に対して組織を締め付ける閉位置まで回転可能であり、振動のせん断作用を利用して組織の切断／凝固効果を高める。図１４は、鉗子の顎４５４が閉位置にある超音波器具４５０の一実施形態の側面斜視図を示す。図１５および図１６は、鉗子の顎４５４が一部開位置にある超音波器具４５０の側面斜視図である。図１７は、鉗子アーム組立体が閉位置にある超音波器具４５０の側面斜視図である。
【００８３】
ここで、図１４〜図１７を参照すると、超音波器具４５０は、超音波ハンドピース組立体４６４を備える。超音波的に、ハンドピース組立体４６４は、図１で説明した超音波ハンドピース組立体６０とほぼ同様であり、ほぼ同様の態様で操作する。従って、超音波ハンドピース組立体４６４も、図１に関して前述したように、変換部分１８および音響組立体２４部分を備える。超音波器具４５０は、ハンドピース組立体４６４からエンドエフェクタ４５２の近位端へと延在する外側管状部材または外側チューブ４６２を備える。外側チューブ４６２は、ほぼ円形の断面、および後退位置または折り重なった位置にある鉗子の顎４５４を受容する長さ方向の開口または穴４６６を有する。内側アクチュエータ管状部材または内側チューブ４６８は、外側チューブ４６２内を長さ方向に延在する。内側チューブ４６８は、長さ方向に貫通する開口を有する。外側チューブ４６２および内側チューブ４６８は、ステンレス鋼で加工することができる。外側チューブ４６２は、任意の適切な材料で構成することができ、任意の適切な断面形状を有することができることが認識されよう。エンドエフェクタ４５２は、例えば組織の把持、組織の切断等の、さまざまな機能を実行するように構成される。エンドエフェクタ４５２は、任意の適切な構成で形成することができると思われる。
【００８４】
前述したように、エンドエフェクタ４５２は、振動しない鉗子の顎４５４および超音波ブレード４５６を備える。鉗子アーム組立体４５４の組織係合部は、鉗子パッド４７０を備える。振動しない鉗子の顎４５４は、例えば組織を把持し、または超音波ブレード４５６に対して組織を圧縮する。
【００８５】
超音波ブレード４５６は、チゼル形状を有することができ、比較的軟らかい筋骨格組織を切断および凝固し、比較的硬い骨等の筋骨格組織を彫るまたは穿孔する上で適している。しかしながら、超音波ブレード４５６ は、さまざまな他の治療手段において採用することができる。一実施形態において、超音波ブレード４５６は、切断チゼルエッジを遠位部分に備えることができる。超音波ブレード４５６は、外側チューブ４６２内に配置された超音波伝達用導波管と連結する。
【００８６】
鉗子の顎４５４が、好ましくは外側チューブ４６２の遠位端に、旋回点４７２において旋回可能に取り付けられることにより、鉗子の顎４５４は弓状の方向へ、矢印４５８，４５９が示すように回転することができる。旋回ピン４７４は、旋回点４７２を通して挿入される。外側チューブ４６２の遠位端は、対応する穴４７８Ａおよび４７８Ｂ（図示せず）を画定する突起４７６Ａおよび４７６Ｂを備え、穴４７８Ａおよび４７８Ｂは、旋回ピン４７４を受容する。旋回ピン４７４は、穴４７８Ａ，Ｂ内において、任意の適切な構成で保持することができる。内側チューブ４６８の開口は、鉗子の顎４５４の近位端に取り付けられるアクチュエータロッド４９０を収容する。アクチュエータロッド４９０が、近位端から遠位端へ、軸方向に矢印４８２が示す方向へ移動すると、アクチュエータロッド４９０は、鉗子アーム組立体を駆動して、旋回点４７２を中心に、矢印４５８が示す方向に、開位置まで回転させる。鉗子の顎４５４の頂面に形成された長さ方向のチャネル４８６は、鉗子の顎４５４が開位置にあるときに、内側チューブ４６８の長さ方向の部分を受容する。軸方向に移動可能なアクチュエータロッド４９０は、任意の適切な態様で移動することができ、一実施形態において、スイッチ４８０によって制御することができる。アクチュエータロッド４９０が、遠位端から近位端へと、矢印４８４が示す方向へ軸方向に移動すると、アクチュエータロッド４９０は鉗子の顎４５４を駆動し、旋回点４７２を中心に、矢印４５９が示す方向へ、閉位置または締め付け位置へと回転させる。
【００８７】
鉗子パッド４７０は、鉗子の顎４５４に取り付けられ、超音波ブレード４５６および鉗子の顎４５４の間で組織を締め付ける。鉗子パッド４７０は、接着剤、つまり好ましくは機械的な固定構成によって、鉗子の顎４５４に取り付けることができる。鋸歯４８８が、鉗子パッド４７０の締め付け面内に形成され、超音波ブレード４５６の軸と垂直に延在することにより、鉗子の顎４５４および超音波ブレード４５６の間で滑ることなく、組織を把持、操作、凝固、および切断することができる。
【００８８】
鉗子パッド４７０は、ポリマーまたは他の従属的な材料で形成することができ、鉗子の顎４５４が閉位置にあるときに、超音波ブレード４５６と係合する。好ましくは、鉗子パッド４７０は、摩擦係数は低いが、組織把持性能をもたらす剛性の大きい材料、例えばテフロン（TEFLON（登録商標））等で形成され、テフロンは、ポリマーのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）についての、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（E. I. Du Pont de Nemours and Company）の商標名である。鉗子パッド４７０は、ポリイミド材料および／または他の充填材料、例えばグラファイトまたはテフロン充填ポリイミド材料等の他の材料から形成することができる。ポリイミド材料の一例は、ベスペル（登録商標）であり、これはイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーの商標名である。ポリイミドは、例えばプラスチック、金属、およびセラミックの物理的性質を組み合わせた、独自の性質を持つ。一実施形態において、鉗子パッド４７０は、複数の部品および複数の材料から形成することができる。例えば鉗子パッド４７０は、テフロンから形成された１つの部品、およびポリイミドから形成された他の部品を備えることができる。鉗子パッド４７０は、基材および少なくとも２つの充填材料を備えることにより、基材および少なくとも２つの充填材料が、異なる硬度、剛性、潤滑性、動摩擦係数、熱伝達率、研磨性、熱撓み温度、および／または溶融温度を有するように選択し、鉗子パッド４７０の耐久性を改善することができる。これは、高い締め付け力を加える場合、鉗子パッド４７０は締め付け力が低い場合よりも締め付け力が高い場合の方が早く磨耗するため、耐久性が重要となることによる。１００％ポリテトラフルオロエチレンの鉗子パッドが１．５ポンド（約０．６８ｋｇ）の締め付け力を受けるため、例えば１５％グラファイト充填、３０％ＰＴＦＥ充填のポリイミド鉗子パッド４７０は、４．５ポンド（約２．０４ｋｇ）の締め付け力を加えた場合にほぼ同じ、または良好な磨耗を示すことができる。１５％グラファイト充填、３０％ＰＴＦＥ充填のポリイミド鉗子パッド４７０は、耐熱性が高く、鉗子パッド４７０の全体的な耐摩耗性を改善する。ＰＴＦＥ鉗子パッドの有用な耐熱性が約６６０°Ｆ（約３４９℃）であるのに対し、このポリイミド合成鉗子パッドは、約８００°Ｆ（約４２７℃）〜約１２００°Ｆ（約６４９℃）までの有用な耐熱性を有する。また、セラミック、金属、ガラス、およびグラファイト等の他の材料が、鉗子パッド４７０の部分に有用な場合がある。
【００８９】
代替的な実施形態において、鉗子の顎４５４を、折り重ねずに後退するように構成することができる。一実施形態において、超音波ブレード４５６も、任意の適切な態様で後退するように構成することができる。
【００９０】
図１８〜図２０は、図１４〜図１７で説明した超音波器具４５０と共に採用することができるエンドエフェクタの一実施形態を示す。例示された実施形態において、図１８〜図２０に示すエンドエフェクタ５０２を有するように構成される超音波器具４５０が、概して超音波器具５００として示される。超音波器具５００の一実施形態は、エンドエフェクタ５０２を遠位端１２２に備える。超音波器具５００は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。エンドエフェクタ５０２は、振動しない鉗子の顎５０４および超音波ブレード４５６を備える。鉗子の顎５０４は、図１４〜図１７に示すエンドエフェクタ４５２の鉗子の顎４５４よりも、高い機械的効果を奏する。図１８は、鉗子アーム組立体５０４が閉位置にあるエンドエフェクタ５０２の一実施形態の上面斜視図である。図１９は、鉗子アーム組立体５０４が開位置にあるエンドエフェクタ５０２の一実施形態の上面斜視図である。図２０は、鉗子の顎５０４が開位置にあるエンドエフェクタ５０２の一実施形態の分解図である。
【００９１】
図１８〜図２０を参照すると、鉗子の顎５０４は、旋回点５０６に旋回可能に取り付けられ、矢印４５８が示すように遠位端から近位端へ、超音波ブレード４５６を露出させて組織を再生および凝固する開位置まで回転可能である。鉗子の顎５０４は、矢印４５９が示すように遠位端から近位端へ、ブレード４５６および鉗子の顎５０４の間でブレード４５６の一面に対して組織を締め付ける閉位置まで回転可能であることにより、振動のせん断作用を利用して組織の切断／凝固効果を高める。鉗子の顎５０４は、鋸歯４８８が上部に形成されるように構成された鉗子パッド４７０を備え、鋸歯４８８は、超音波ブレード４５６の軸「Ｌ」と垂直に延在する。鋸歯４８８により、鉗子の顎５０４および超音波ブレード４５６の間で滑ることなく、組織の把持、操作、凝固、および切断が可能となる。
【００９２】
超音波器具５００は、外側チューブ４６２を備える。前述したように、外側チューブ４６２は、ほぼ円形の断面、および後退位置または折り重なった開位置の鉗子の顎５０４を受容する長さ方向の開口または穴４６６を有する。外側チューブ４６２は、「Ｄ」形状の断面を備える第１の内側チューブ５１８を受容するように構成され、細長い部材５１２の遠位部分を受容する穴５２０を内部に画定する。細長い部材５１２は、旋回基板部材５１５およびチャネル５１４を備える。チャネル５１４は、アクチュエータロッド５１６を受容するように構成される。外側チューブ４６２は、ブレード４５６の超音波伝達用導波管４５７部分を受容するように構成された第２の内側チューブ５２２を収容する。
【００９３】
旋回点５０６は、細長い部材５１２の遠位端に設けられる。鉗子の顎５０４は、第１の穴５１０Ａ、第２の穴５１０Ｂ、および第３の穴５１０Ｃを通して受容される旋回ピン５０８によって、旋回点５０６に旋回可能に取り付けられる。鉗子の顎５０４は、第１のリンク５３２Ａおよび第２のリンク５３２Ｂによって、アクチュエータロッド５１６と連結する。第１および第２のリンク５３２Ａ，Ｂは、第１のリンク５３２Ａの遠位端に形成された第１の穴５２８Ｂを通して受容されるピン５３４、第２のリンク５３２Ｂの遠位端に形成される第２の穴５３０Ｂ、および鉗子の顎５０４に形成されるスロット５３６によって、鉗子の顎５０４と連結する。スロット５３６は、鉗子の顎５０４が回転している間、ピン５３４がスロット５３６内で自由に動ける余地を残すように、長軸「Ｌ」と角度をなして形成される。第１および第２のリンク５３２Ａ，Ｂは、第１のリンク５３２Ａの近位端に形成された第１の穴５２８Ａ、第２のリンク５３２Ｂの近位端に形成された第２の穴５３０Ａ、およびアクチュエータロッド５１６の遠位端５２4に形成された第３の穴５４０を通して受容されるピン５２６によって、アクチュエータロッド５１６と連結する。
【００９４】
図２１〜図２４は、鉗子の顎５０４が、図２１に示す開位置から、図２２および図２３が示す中間位置、図２４に示す閉位置まで移行する状態を示す。図示されたように、アクチュエータロッド５１６が矢印４８２の示す方向に前進すると、前進力が第１および第２のリンク５３２Ａ，Ｂの近位端に加わり、鉗子の顎５０４が、矢印４５９の示す方向に旋回点５０６を中心として、図１８に示す閉位置に向けて旋回する。ここで、鉗子パッド４７０は、ブレード４５６に乗る。アクチュエータロッド５１６が矢印４８４の示す方向に後退すると、後退力が第１および第２のリンク５３２Ａ，Ｂの近位端に加わり、鉗子の顎５０４が、矢印４５８の示す方向に、旋回点５０６を中心として、図１９に示す開位置まで旋回する。
【００９５】
図２５および図２６は、図１４〜図１７で説明した超音波器具４５０と共に採用することができるエンドエフェクタ５５２の一実施形態を示す。図２５および図２６に示すエンドエフェクタ５５２を有するように構成された超音波器具４５０は、概して、超音波器具５５０といわれる。超音波器具５５０の一実施形態は、エンドエフェクタ５５２を遠位端１２２に備える。超音波器具５５０は、長さ方向に軸「Ｌ」に沿って、遠位端１２２および近位端１２４の間を延在する。エンドエフェクタ５５２は、振動しない鉗子の顎５０４および超音波ブレード５５６を備える。鉗子の顎５０４は、図１４〜図１７に示すエンドエフェクタ４５２の鉗子の顎４５４よりも、高い機械的効果を奏する。図２５は、開位置にある鉗子アーム組立体５０４を有するエンドエフェクタ５５２の一実施形態の上面斜視図である。図２６は、開位置にある鉗子アーム組立体５０４を有するエンドエフェクタ５５２の一実施形態の分解図である。
【００９６】
図２５および図２６を参照すると、エンドエフェクタ５５２は、図１８〜図２４に関して前述したように、旋回点５０６に旋回可能に取り付けられた鉗子の顎５０４を備える。エンドエフェクタ５５２は、広くて概ね平坦な頂面５５８および滑らかで概ね丸い底面５６０を有する超音波ブレード５５６を備え、凝固および組織の再生という用途に非常に適している。ブレード５５６の広くて概ね平坦な頂面は、幅と比較するとほぼ幅が広くて薄く、筋組織を骨から取り除く上で非常に適しており、超音波昇降（elevator）ブレードといわれる場合がある。
【００９７】
超音波器具５５０は、外側チューブ４６２を備える。前述したように、外側チューブ４６２は、ほぼ円形の断面を有し、後退位置または折り重なった開位置にある鉗子の顎５０４を受容する長さ方向の開口または穴４６６を画定する。外側チューブ４６２は、内側チューブ５６２を受容するように構成され、壁５５４を有する内側チューブ５６２は、円形断面を備え、細長い部材５１２を受容する第１の穴５６６およびブレード５５６の超音波伝達用導波管部分５５７を受容する第２の穴を画定する。細長い部材５１２は、旋回基板部材５１５およびチャネル５１４を備える。チャネル５１４は、アクチュエータロッド５１６を受容するように構成される。
【００９８】
旋回点５０６は、細長い部材５１２の遠位端に形成される。鉗子の顎５０４は、旋回ピン５０８によって、旋回点５０６に旋回可能に取り付けられ、旋回ピン５０８は、第１の穴５１０Ａ、第２の穴５１０Ｂ、および第３の穴５１０Ｃを通して受容される。鉗子の顎５０４は、第１のリンク５３２Ａおよび第２のリンク５３２Ｂによって、アクチュエータロッド５１６と連結する。第１および第２のリンク５３２Ａ，Ｂは、ピン５３４によって鉗子の顎５０４と連結し、ピン５３４は、第１のリンク５３２Ａの遠位端に形成された第１の穴５２８Ｂ、第２のリンク５３２Ｂの遠位端に形成された第２の穴５３０Ｂ、および鉗子の顎５０４内に形成されたスロット５３６を通して受容される。スロット５３６は、鉗子の顎５０４が回転している間、ピン５３４がスロット５３６内で自由に動ける余地を残すように、長軸「Ｌ」と角度をなして形成される。第１および第２のリンク５３２Ａ，Ｂは、ピン５２６によってアクチュエータロッド５１６と連結し、ピン５２６は、第１のリンク５３２Ａの近位端に形成された第１の穴５２８Ａ、第２のリンク５３２Ｂの近位端に形成された第２の穴５３０Ａ、およびアクチュエータロッド５１６の遠位端５２4に形成された第３の穴５４０を通して受容される。図２１〜図２４は、鉗子の顎５０４が、図２１に示す開位置から、図２２および図２３が示す中間位置、図２４に示す閉位置まで移行する状態を示す。
【００９９】
本明細書が開示する装置は、１回だけ使用した後に使い捨てるように設計することができ、または、複数回使用するように設計することができる。だが、いずれの場合も、この装置は、少なくとも１回使用した後で、再調整して再使用することができる。再調整は、装置の解体、続く特定の要素の洗浄または置換、その後の再組立工程の、あらゆる組み合わせを含むことができる。特に、装置は解体することができ、装置の特定の要素または部品のうち任意の数を選択して、あらゆる組み合わせで置換または除去することができる。特定の部品を洗浄および／または置換する上で、装置は、その後使用するために、再調整工場における再組立、または手術直前に手術チームによる再組立のいずれかを行うことができる。当業者であれば、装置の再調整は、さまざまな解体、洗浄／置換、および再組立技術を利用することができることを理解されよう。かかる技術の利用、および最終的に再調整された装置は、全て本願の範囲に属する。
【０１００】
好ましくは、本明細書に記載されたさまざまな実施形態は、手術前に処理を行う。第一に、新しい器具または使用された器具を入手し、必要に応じて洗浄する。次に、器具 を滅菌することができる。１つの滅菌技術においては、器具を、閉じられて封止されたプラスチックまたはタイベック（ＴＹＶＥＫ）の袋等の容器に配置する。次に、容器および器具 を照射野に配置し、ガンマ放射線、Ｘ線、または高エネルギー電子等に容器を透過させる。放射線によって、器具上および容器内の細菌が死滅する。次に、滅菌された器具を、滅菌容器に保管することができる。封止された容器は、医療施設で開封されるまで、器具を無菌状態に保つ。
【０１０１】
装置は、滅菌されていることが好ましい。これは、当業者に公知の方法、ベータまたはガンマ放射線、エチレンオキシド、蒸気、オートクレーブ法、滅菌液への浸漬、または他の公知の処理を含む、任意の数の方法によって、行うことができる。
【０１０２】
さまざまな実施形態を本明細書に記載したが、これらの実施形態に対し、多くの修正および変形を行うことができる。例えば、種類の異なるエンドエフェクタを採用することが可能である。また、ある部品用の材料を開示する箇所に、他の材料を用いることも可能である。前述の説明および特許請求の範囲は、かかる修正および変形を全て包含することを意図するものである。
【０１０３】
本明細書で全体的または部分的に援用する特許、文献、または他の開示要素はいずれも、援用した要素が既述の定義、記載、または本開示に記載した他の開示要素と矛盾しない範囲でのみ、本明細書で援用される。つまり、かつ必要な範囲で、本明細書に明示した開示は、本明細書で援用したあらゆる矛盾する要素に優先する。本明細書で援用するあらゆる要素、またはその一部で、既述の定義、記載、または本開示に記載した他の開示要素と矛盾するものは、援用した要素と既述の開示要素との間で矛盾が生じない範囲に限って援用される。
〔実施の態様〕
（１）手術用具において、
回転式鉗子の顎を備えるエンドエフェクタ、
を備え、
前記回転式鉗子の顎が、組織係合部およびアクチュエータ係合部を備え、前記回転式鉗子の顎が、旋回点を中心に閉位置から開位置まで回転するように構成され、前記閉位置および開位置において、前記鉗子の顎が、前記エンドエフェクタによって画定される長軸とほぼ整合する、手術用具。
（２）実施態様１に記載の手術用具において、
前記長軸に沿って、所定の周波数で振動を発生させるように構成されたトランスデューサを備える、手術用具。
（３）実施態様２に記載の手術用具において、
前記エンドエフェクタが、少なくとも１つの処置領域、および前記トランスデューサに連結する遠位先端を備え、かつ長軸とほぼ整合し、前記遠位先端が、前記トランスデューサが発生させた前記振動によって、前記軸に対して移動可能である、手術用具。
（４）実施態様３に記載の手術用具において、
前記処置領域が、チゼル形状の遠位先端を有する超音波ブレードを備える、手術用具。
（５）実施態様３に記載の手術用具において、
前記処置領域が、広くて概ね平坦な頂面および滑らかで概ね丸い底面を有する超音波ブレードを備える、手術用具。
（６）実施態様１に記載の手術用具において、
前記鉗子の顎に連結するアクチュエータ部材を備え、
前記アクチュエータ部材が、前記長軸に沿った第１の方向に移動可能であることにより、前記鉗子の顎を、旋回点を中心に前記閉位置まで回転させ、前記長軸に沿った第２の方向に移動可能であることにより、前記鉗子の顎を、前記旋回点を中心に前記開位置まで回転させる、手術用具。
（７）実施態様６に記載の手術用具において、
前記鉗子の顎の前記アクチュエータ係合部が、長さ方向のチャネルを備え、前記鉗子の顎が前記開位置にあるときに、前記長さ方向のチャネルが、前記アクチュエータ部材の長さ方向部分を受容する、手術用具。
（８）実施態様７に記載の手術用具において、
前記アクチュエータ部材が、長さ方向に貫通する開口を備え、また、前記開口内に位置する前記鉗子の顎に連結するアクチュエータロッドをさらに備える、手術用具。
（９）手術のために手術用具を処理する方法において、
実施態様１に記載の手術用具を入手することと、
前記手術用具を滅菌することと、
前記手術用具を滅菌容器に保管することと、
を含む、方法。
（１０）手術用具を処理する方法において、
実施態様１に記載の超音波手術用具を入手することと、
前記回転式鉗子の顎を前記手術用具の前記エンドエフェクタから取り外すことと、
以下の行為：
前記回転式鉗子の顎を再編成し、前記回転式鉗子の顎を再滅菌し、前記再滅菌された回転式鉗子の顎を前記手術用具の前記エンドエフェクタに再装着すること；または、
別の滅菌された回転式鉗子の顎を前記手術用具の前記エンドエフェクタに装着すること、
のうち、１つを実行することと、
を含む、方法。
（１１）手術用具において、
長軸を画定する細長い振動伝達用導波管であって、遠位端および近位端を有する、導波管と、
前記近位端上に形成された少なくとも１つの打撃面であって、前記少なくとも１つの打撃面が、機械的衝撃という形態の振動エネルギーを受容するように構成される、少なくとも１つの打撃面と、
を備える、手術用具。
（１２）実施態様１１に記載の手術用具において、
前記近位端に位置するカムおよび突出部の構成を備え、
前記カムは、前記カムを環状経路内で動かすためのジェネレータと連結し、前記突出部が、前記環状経路上の少なくとも１つの点において前記打撃面と機械的に連絡する、手術用具。
（１３）実施態様１１に記載の手術用具において、
前記ジェネレータが、電気モータを含む、手術用具。
（１４）実施態様１１に記載の手術用具において、
前記ジェネレータが、油圧モータを含む、手術用具。
（１５）実施態様１１に記載の手術用具において、
前記ジェネレータが、空気モータを含む、手術用具。
（１６）実施態様１１に記載の手術用具において、
前記振動伝達用導波管の前記近位端が、
前記長軸に沿って位置するシャフトと、
前記長軸に沿って、所定の周波数で振動を発生させるように構成されたトランスデューサに連結するように構成されたネック部と、
長さ方向のチャネルを備えるスライドハンマであって、前記長さ方向のチャネルが、前記ネック部および前記少なくとも１つの打撃面の間で、前記シャフトとスライド可能に係合するように構成される、スライドハンマと、
を備える、手術用具。
（１７）実施態様１１に記載の手術用具において、
長さ方向のチャネルを画定するグリップを備え、
前記長さ方向のチャネルが、前記少なくとも１つの打撃面の遠位端において、前記振動伝達用導波管の一部と係合するように構成される、手術用具。
（１８）手術のために手術用具を処理する方法において、
実施態様１１に記載の手術用具を入手することと、
前記手術用具を滅菌することと、
前記手術用具を滅菌容器に保管することと、
を含む、方法。
（１９）手術用具を処理する方法において、
実施態様１１に記載の手術用具を入手することと、
前記打撃面を前記振動伝達用導波管の前記近位端から取り外すことと、
以下の行為：
前記打撃面を再編成し、前記打撃面を再滅菌し、および前記打撃面を前記振動伝達用導波管に再装着すること；または、
他の滅菌された打撃面を前記手術用具の前記振動伝達用導波管に再装着すること、
のうち、１つを実行することと、
を含む、方法。
（２０）実施態様１１に記載の手術用具の前記振動伝達用導波管の前記近位端に、打撃面を取り付ける方法において、
溶接、ねじ留め、および接着からなる行為の群から選択された行為のうち、１つを含む、方法。
（２１）手術用具において、
長軸を画定する細長い超音波伝達用導波管であって、遠位端および近位端を有する、超音波伝達用導波管と、
遠位端および近位端を有する超音波スライドハンマであって、前記導波管の前記近位端に位置し、所定の周波数で振動を発生させるように構成されたトランスデューサを備える、超音波スライドハンマと、
を備える、手術用具。
（２２）実施態様２１に記載の手術用具において、
遠位端および近位端を備えるシャフトであって、前記シャフトは、前記導波管の前記近位端に位置することにより、前記超音波スライドハンマをスライド可能に受容し、前記超音波スライドハンマが、前記遠位端に駆動盤を備える、シャフトと、
前記シャフトの前記遠位端に位置する遠位打撃盤であって、前記駆動盤を受容することにより、前記超音波導波管に前記振動を連結するように構成される、遠位打撃盤と、
を備える、手術用具。
（２３）実施態様２２に記載の手術用具において、
前記超音波スライドハンマが、前記近位端上に除去盤を備え、前記シャフトが、前記シャフトの前記近位端に位置する近位打撃盤を備え、前記近位打撃盤が、前記除去盤を受容することにより、前記振動を前記近位打撃盤に連結するように構成されている、手術用具。
（２４）実施態様２２に記載の手術用具において、
前記シャフトの前記遠位端に位置する前記遠位打撃盤が、概ね載頭円錐形状を備え、前記遠位打撃盤の近位端から遠位端まで内側にテーパし、前記トランスデューサが発生させた前記振動の振幅を増幅させるように構成される、手術用具
（２５）手術のために手術用具を処理する方法において、
実施態様２１に記載の超音波手術用具を入手することと、
前記手術用具を滅菌することと、
前記手術用具を滅菌容器に保管することと、
を含む、方法。
（２６）手術用具を処理する方法において、
実施態様２１に記載の手術用具を入手することと、
前記超音波スライドハンマを前記超音波伝達用導波管から取り外すことと、
以下の行為：
前記超音波スライドハンマを再編成し、前記超音波スライドハンマを再滅菌し、および前記超音波スライドハンマを前記超音波伝達用導波管に再装着すること；または、
他の超音波スライドハンマを前記手術用具の前記超音波伝達用導波管に装着すること、
のうち、１つを実行することと、
を含む、方法。
（２７）超音波器具において、
長軸を画定し、遠位端および近位端を有するハウジングと、
前記長軸に沿って、所定の周波数で振動を発生させるように構成されたトランスデューサと、
前記ハウジングの前記近位端に位置する打撃プレート組立体であって、機械的衝撃を受容するように構成された領域を有する打撃可能表面を画定するフランジ、ならびに、前記打撃プレートおよび前記ハウジングと連結する少なくとも１つの支持部材を備える、打撃プレート組立体と、
を備える、超音波器具。
（２８）実施態様２７に記載の超音波器具において、
前記打撃プレートが、前記ハウジングと剛接合する、超音波器具。
（２９）実施態様２７に記載の超音波器具において、
前記打撃プレートが、前記ハウジングと取り外し可能に装着される、超音波器具。
（３０）実施態様２９に記載の超音波器具において、
前記ハウジングが、溝を備え、前記支持部材が、横断方向の圧縮部材を備え、前記横断方向の圧縮部材が、前記溝とスライド可能に係合し、前記溝を圧縮する、超音波器具。
（３１）実施態様３０に記載の超音波器具において、
前記ハウジングが、円形断面を有する部分を少なくとも備え、前記溝が、前記ハウジングの前記円形断面部分上に形成される、超音波器具。
（３２）実施態様２９に記載の超音波器具において、
前記ハウジングが、円形断面を有する部分、および前記円形断面部分に形成された外側のおねじ部分を少なくとも備え、前記支持部材が、対応する前記外側のおねじ部分と係合する内側のめねじ部分を備えることにより、ねじ込み式接続を形成する、超音波器具。
（３３）実施態様２７に記載の超音波器具において、
前記打撃プレート組立体から延在するシャフトと、
長さ方向に貫通する開口を備えるスライドハンマであって、前記シャフトとスライド可能に係合し、前記機械的衝撃を前記打撃プレート組立体の前記打撃可能表面に加えるように構成される、スライドハンマと、
を備える、超音波器具。
（３４）実施態様３３に記載の超音波器具において、
前記シャフトの遠位端に形成されたフランジを備え、
前記スライドハンマが、前記フランジおよび前記打撃プレート組立体の前記打撃可能表面の間でスライド可能である、超音波器具。
（３５）手術のために超音波器具を処理する方法において、
実施態様２７に記載の超音波器具を入手することと、
前記超音波器具を滅菌することと、
前記超音波器具を滅菌容器内で保管することと、
を含む、方法。
（３６）超音波器具を処理する方法において、
実施態様２７に記載の超音波器具を入手することと、
前記超音波器具の前記ハウジングの前記近位端から、前記打撃プレート組立体を取り外すことと、
以下の行為：
前記打撃プレート組立体を再編成し、前記打撃プレート組立体を再滅菌し、および前記打撃プレート組立体を前記超音波器具の前記ハウジングに再装着すること；または、
他の滅菌された打撃プレート組立体を前記超音波器具に装着すること、
のうち、１つを実行することと、
を含む、方法。
（３７）実施態様２７に記載の超音波器具のハウジングの前記近位端に打撃プレート組立体を取り付ける方法において、
溶接、ねじ留め、および接着からなる行為の群から選択された行為のうち、１つを含む、方法。
（３８）超音波器具を操作する方法において、
前記超音波器具は、長軸を画定するハウジングを備え、前記ハウジングが、遠位端および近位端を有し、前記超音波器具が、伝達用導波管を備え、
前記方法は、前記超音波器具の前記ハウジングの前記遠位端に打撃を加えることにより、前記長軸に沿った、前記伝達用導波管の変位を生成することを含み、
前記超音波器具が、前記長軸に沿って、所定の周波数で振動を発生させるように構成されたトランスデューサをさらに備える、方法。
（３９）実施態様３８に記載の方法において、
前記超音波器具が、打撃プレート組立体をさらに備え、前記打撃プレート組立体が、機械的衝撃を受容するように構成された領域を有する打撃可能表面を画定するフランジ、ならびに、前記打撃プレートおよび前記ハウジングと連結する少なくとも１つの支持部材を備え、
前記方法は、前記打撃プレート組立体に打撃を加えることにより、前記長軸に沿った前記伝達用導波管の変位を生成することを含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】超音波システムの一実施形態を示す。
【図２】超音波器具用接続ユニオン／継手の一実施形態を示す。
【図３】図１に示す超音波システムの、超音波ハンドピース組立体と連結するように構成されうる超音波組立体の一実施形態を示す。
【図４】超音波器具の一実施形態の上面斜視図を示す。
【図５】図４に示す超音波器具の一実施形態を長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。
【図６】振動する手術用具の一実施形態を長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。
【図７】振動する手術用具の一実施形態を長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。
【図８】超音波器具の一実施形態を長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。
【図９】超音波器具の一実施形態を長軸「Ｌ」に沿って見た断面図を示す。
【図１０】衝撃ゾーンを備える超音波器具の一実施形態の側面図を示す。
【図１１】衝撃ゾーンを備える超音波器具の一実施形態の側面図を示す。
【図１２】衝撃ゾーンを備える超音波器具の一実施形態の側面図を示す。
【図１３】衝撃ゾーンを備える超音波器具の一実施形態の側面図を示す。
【図１４】エンドエフェクタを遠位端に備える超音波器具の一実施形態を示し、鉗子の顎が閉位置にある超音波器具の一実施形態の側面斜視図である。
【図１５】エンドエフェクタを遠位端に備える超音波器具の一実施形態を示し、鉗子の顎が部分的に開位置にある超音波器具の側面斜視図である。
【図１６】エンドエフェクタを遠位端に備える超音波器具の一実施形態を示し、鉗子の顎が部分的に開位置にある超音波器具の側面斜視図である。
【図１７】エンドエフェクタを遠位端に備える超音波器具の一実施形態を示し、鉗子アーム組立体が閉位置にある超音波器具の側面斜視図である。
【図１８】図１４〜図１７に示す超音波器具と共に採用可能なエンドエフェクタの一実施形態を示し、鉗子アーム組立体が閉位置にあるエンドエフェクタの一実施形態の上面斜視図である。
【図１９】図１４〜図１７に示す超音波器具と共に採用可能なエンドエフェクタの一実施形態を示し、鉗子アーム組立体が開位置にあるエンドエフェクタの一実施形態の上面斜視図である。
【図２０】図１４〜図１７に示す超音波器具と共に採用可能なエンドエフェクタの一実施形態を示し、鉗子の顎が開位置にあるエンドエフェクタの一実施形態の分解図である。
【図２１】鉗子の顎が開位置にある状態を示す。
【図２２】鉗子の顎が図２１に示す開位置から中間位置まで移動した状態を示す。
【図２３】鉗子の顎が図２１に示す開位置から中間位置まで移動した状態を示す。
【図２４】鉗子の顎が図２１に示す開位置から閉位置まで移動した状態を示す。
【図２５】図１４〜図１７に示す超音波器具と共に採用可能なエンドエフェクタの一実施形態を示し、鉗子アーム組立体が開位置にあるエンドエフェクタの一実施形態の上面斜視図である。
【図２６】図１４〜図１７に示す超音波器具と共に採用可能なエンドエフェクタの一実施形態を示し、鉗子の顎が開位置にあるエンドエフェクタの一実施形態の分解図である。
【図１】
0005450107.tif 000002
【図２】
0005450107.tif 000003
【図３】
0005450107.tif 000004
【図４】
0005450107.tif 000005
【図５】
0005450107.tif 000006
【図６】
0005450107.tif 000007
【図７】
0005450107.tif 000008
【図８】
0005450107.tif 000009
【図９】
0005450107.tif 000010
【図１０】
0005450107.tif 000011
【図１１】
0005450107.tif 000012
【図１２】
0005450107.tif 000013
【図１３】
0005450107.tif 000014
【図１４】
0005450107.tif 000015
【図１５】
0005450107.tif 000016
【図１６】
0005450107.tif 000017
【図１７】
0005450107.tif 000018
【図１８】
0005450107.tif 000019
【図１９】
0005450107.tif 000020
【図２０】
0005450107.tif 000021
【図２１】
0005450107.tif 000022
【図２２】
0005450107.tif 000023
【図２３】
0005450107.tif 000024
【図２４】
0005450107.tif 000025
【図２５】
0005450107.tif 000026
【図２６】
0005450107.tif 000027