(57)【要約】  外科用器具は、超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリを含む。更に、外科用器具は、結合部分から延びる超音波伝送導波管と、切断面を画定する超音波処置素子であって、超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を含み、結合部分の横方向の移動は、超音波処置素子の切断面によって画定される平面に垂直な方向におけるものである。
2019521794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用器具であって、
超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、
前記結合部分から延びる超音波伝送導波管と、
切断面を画定する超音波処置素子であって、前記超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、前記結合部分の横方向の移動は、前記超音波処置素子の前記切断面によって画定される平面に垂直な方向におけるものである、外科用器具。
【請求項２】
前記結合部分の横方向の移動は、前記超音波処置素子を超音波周波数で振動させるように構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記超音波トランスデューサアセンブリは少なくとも１つの圧電素子を備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記超音波トランスデューサアセンブリは２つの圧電素子を備え、前記結合部分は前記２つの圧電素子の間に配置されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子の横方向外側に２つのマスを備える、請求項４に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子を前記結合部分と接触して保持するように構成された少なくとも１つの固定部材を備える、請求項５に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記超音波伝送導波管は非対称の超音波伝送導波管である、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項９】
前記超音波トランスデューサアセンブリはチューニング機構を備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項１０】
外科用器具であって、
結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、
前記結合部分から延びる超音波伝送導波管であって、長手方向軸を画定する、超音波伝送導波管と、
遠位先端部を備える超音波処置素子であって、前記超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、前記長手方向軸は前記遠位先端部を通って延び、前記結合部分は、超音波周波数で前記長手方向軸に対して横方向に往復移動するように構成されている、外科用器具。
【請求項１１】
前記結合部分の横方向の往復移動は、前記超音波処置素子を超音波周波数で振動させるように構成されている、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１２】
前記超音波トランスデューサアセンブリは少なくとも１つの圧電素子を備える、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１３】
前記超音波トランスデューサアセンブリは２つの圧電素子を備え、前記結合部分は前記２つの圧電素子の間に配置されている、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１４】
前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子の横方向外側に２つのマスを備える、請求項１３に記載の外科用器具。
【請求項１５】
前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子を前記結合部分と接触して保持するように構成された少なくとも１つの固定部材を備える、請求項１４に記載の外科用器具。
【請求項１６】
前記超音波伝送導波管は非対称の超音波伝送導波管である、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１７】
前記超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１８】
前記超音波トランスデューサアセンブリはチューニング機構を備える、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１９】
前記チューニング機構は少なくとも１つの突起部を備える、請求項１８に記載の外科用器具。
【請求項２０】
外科用器具であって、
超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、
前記結合部分から延びる非対称の超音波伝送導波管と、
切断面を画定する超音波処置素子であって、前記非対称の超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、前記結合部分の横方向の移動は前記超音波処置素子の捩り往復運動を引き起こす、外科用器具。
【請求項２１】
前記非対称の超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、請求項２０に記載の外科用器具。
【請求項２２】
前記非対称の超音波伝送導波管は少なくとも１つの突起部を備える、請求項２０に記載の外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本開示は外科用器具に関し、様々な実施形態において、超音波外科用器具に関する。
【０００２】
超音波外科用器具は、その類まれな性能特性のために外科手術における多くの用途で用いられている。様々な例において、超音波外科用器具は、開腹、腹腔鏡下、又は内視鏡下の外科手術で使用するために構成することができる。超音波外科用器具は、ロボット支援外科手術で使用するために構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
添付の特許請求の範囲において、様々な実施形態の特徴を詳細に記載する。しかしながら、様々な実施形態は、その構成及び動作方法の両方に関して、それらの利点と共に、以下の説明文を添付図面と併せて参照することで最もよく理解することができる。
【図１】本開示の少なくとも１つの態様に係る、超音波外科用器具の側面図である。
【図２】本開示の少なくとも１つの態様に係る、超音波アセンブリの斜視図である。
【図３】図２の超音波アセンブリの側面立面図である。
【図４】図２の超音波アセンブリの正面図である。
【図５】図２の超音波アセンブリのトランスデューサアセンブリによって生成される往復運動の４つの段階を示す。
【図６】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図７】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図８】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図９】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図１０】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図１１】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図１２】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図１３】図２の超音波アセンブリの全運動範囲を示す。
【図１４】本開示の少なくとも１つの態様に係る、超音波アセンブリの側面図である。
【図１４Ａ】本開示の少なくとも１つの態様に係る、超音波アセンブリの側面図である。
【図１５】捩り運動をしている図１４の超音波アセンブリの処置素子を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
明細書に記載され、添付の図面に示されるように、実施形態の全体的な構造、機能、製造、及び使用の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が説明される。周知の動作、構成要素、及び素子は、本明細書に記載される実施形態を不明瞭にしないようにするため詳細に記載されていない。読者は、本明細書に記載され図示された実施形態は非限定的な例であり、したがって本明細書に開示された特定の構造的及び機能的詳細は代表的及び例示的であり得ることを、理解するであろう。特許請求の範囲から逸脱することなく、それに対する変形及び変更を行うことができる。
【０００５】
用語「備える（comprise）」（「comprises」及び「comprising」など、ｃｏｍｐｒｉｓｅの任意の語形）、「有する（have）」（「has」及び「having」など、ｈａｖｅの任意の語形）、「含む（include）」（「includes」及び「including」など、ｉｎｃｌｕｄｅの任意の語形）、及び「含有する（contain）」（「contains」及び「containing」など、ｃｏｎｔａｉｎの任意の語形）は、オープンエンドの連結動詞である。結果として、１つ若しくは２つ以上の素子を「備える」、「有する」、「含む」、若しくは「含有する」外科用システム、デバイス、又は装置は、それらの１つ又は２つ以上の素子を有するが、それらの１つ又は２つ以上のみを有することに限定されない。同様に、１つ若しくは２つ以上の特徴を「備える」、「有する」、「含む」、若しくは「含有する」、システム、デバイス、又は装置の素子は、それら１つ又は２つ以上の特徴を有するが、それら１つ又は２つ以上の特徴のみを有することに限定されない。
【０００６】
用語「近位」及び「遠位」は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。用語「近位」は臨床医に最も近い部分を指し、用語「遠位」は臨床医から離れて位置する部分を指す。便宜上及び明確性のために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語が、本明細書において図面に対して使用され得ることが更に理解されよう。しかしながら、外科用器具は多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの用語は限定的及び／又は絶対的であることを意図したものではない。
【０００７】
腹腔鏡下及び低侵襲性の外科手術を行うための、様々な例示的なデバイス及び方法が提供される。しかしながら、本明細書に開示される様々な方法及びデバイスが、例えば開腹外科手術と関連するものを含む、多くの外科手術及び用途で使用され得ることが、読者には容易に理解されよう。本明細書の「発明を実施するための形態」を読み進めることで、読者は、本明細書に開示される様々な器具が、例えば、天然の開口部を通じて、組織に形成された切開又は穿刺穴を通じてなど、任意の方法で体内に挿入され得ることを更に理解するであろう。これらの器具の作用部分即ちエンドエフェクタ部分は、患者の体内に直接に挿入することもでき、又は、外科用器具のエンドエフェクタ及び細長いシャフトを進めることが可能な作用通路を有するアクセスデバイスを通じて挿入することもできる。
【０００８】
図１は、例えば超音波アセンブリ１０（図２参照）及び／又は超音波アセンブリ１０’（図１４参照）などの超音波アセンブリを用いて適切に動作可能な超音波外科用器具１１０の一実施形態の右側面図を示す。一態様では、超音波外科用器具１１０は、細長いシャフトアセンブリ１１４から近位に延びるハンドルアセンブリ１１２、及び細長いシャフトアセンブリ１１４から遠位に延びるエンドエフェクタアセンブリ１２６を備える。超音波伝送導波管は、細長いシャフトアセンブリ１１４を通って延びるか、又は少なくとも部分的に延びることができる。超音波伝送導波管の遠位端部分は、処置素子１６５に音響的に結合することができる（例えば、直接的又は間接的に機械的に結合することができる）。超音波伝送導波管の近位端部は、ホーンを含むことができる。結合部分は、ホーンから近位に延びてもよい。結合部分は、超音波トランスデューサ１６への音響結合のためにハンドルアセンブリ１１２内に受容され得る。
【０００９】
ハンドルアセンブリ１１２は、トリガ１３２、ハンドル１３３、遠位回転アセンブリ１１３、及びスイッチアセンブリ１２８を備える。細長いシャフトアセンブリ１１４は、エンドエフェクタアセンブリ１２６、及びエンドエフェクタアセンブリ１２６を作動させるための作動素子を備える。ハンドルアセンブリ１１２は、近位端部で超音波トランスデューサ１６を受容するように適合されている。超音波トランスデューサ１６は、細長いシャフトアセンブリ１１４及びエンドエフェクタアセンブリ１２６の一部に機械的に係合することができる。超音波トランスデューサ１６は、ケーブル１２２を介して発生器１２０と電気的に結合することができる。特定の例では、例えば発生器１２０をハンドルアセンブリ１１２と一体化することができる。好適な発生器は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏから、モデル番号ＧＥＮ１１として入手可能である。
【００１０】
超音波トランスデューサ１６は、超音波信号発生器１２０からの電気信号を機械的エネルギーに変換することができ、その結果、主として超音波周波数での超音波トランスデューサ１６及び処置素子１４の横振動運動の定在音波が生じる。
【００１１】
様々な例において、処置素子１４で発生したエネルギーを用いて組織を切断及び／又は凝固させることができる。一実施形態では、高周波（例えば、毎秒５５，５００回）で振動させながら、処置素子１４は、処置される組織内のタンパク質を変性させて凝塊を形成することができる。
【００１２】
図１は腹腔鏡下外科手術に関連して使用するためのエンドエフェクタアセンブリ１２６を示すが、超音波アセンブリ１０は、より伝統的な開腹外科手術に使用することができる他の超音波手術器具を用いて組み立てることができ、他の実施形態では、内視鏡手術で使用するように構成することもできる。
【００１３】
様々な実施形態では、発生器１２０は、モジュール及び／又はブロックなどのいくつかの機能素子を備える。異なる機能素子又はモジュールを、異なる種類の外科用デバイスを駆動させるように構成することができる。例えば、超音波発生器モジュール１２１は、超音波外科用器具１１０などの超音波デバイスを駆動することができる。いくつかの例示的な実施形態では、発生器１２０は、電気外科デバイスを駆動するための電気外科／ＲＦ発生器モジュール１２３も備える。図１に示される例示的な実施形態では、発生器１２０は制御システム１２５を含む。制御システム１２５によって起動されると、発生器１２０は、超音波外科用器具１１０の処置素子を駆動するためのエネルギーを供給することができる。
【００１４】
再び図１を参照すると、細長いシャフトアセンブリ１１４は、ハンドルアセンブリ１１２及び遠位回転アセンブリ１１３と機械的に係合するように適合された近位端部分１５０、及びエンドエフェクタアセンブリ１２６と機械的に係合するように適合された遠位端部分１５２を備える。細長いシャフトアセンブリ１１４は、外側管状シース１５６及び外側管状シース１５６内に位置する作動部材を備える。作動部材は、ハンドルアセンブリ１１２のトリガ１３２に機械的に係合して、トリガ１３２の作動及び／又は解放に応答して動くことができる。枢動可能に動くことができるトリガ１３２は、エンドエフェクタアセンブリ１２６のエンドエフェクタ１１８を作動させるために往復運動を生成することができる。
【００１５】
作動部材の遠位部分は、エンドエフェクタ１１８に機械的に係合して、例えば支点１７０を中心として枢動可能なクランプ部材１６４を作動させ、トリガ１３２の作動及び／又は解放に応答してクランプ部材１６４を開閉する。クランプ部材１６４を開くには、クランプ部材１６４を処置素子１６５から離れるように移動させる。一方、クランプ部材１６４を閉じるには、クランプ部材１６４を処置素子１６５に向けて移動させる。組織は、閉鎖構成でクランプ部材１６４と処置素子１６５との間に捕捉することができる。
【００１６】
図２〜４を全体的に参照すると、超音波アセンブリ１０が描かれている。超音波アセンブリ１０は、結合部分１５を含む超音波伝達バー１１、ホーン１３、超音波伝送導波管１２、及び処置素子１４を含む。結合部分１５は、圧電素子３２及び３２’への音響結合のためにホーン１３から近位に延びる。更に、処置素子１４は、超音波伝送導波管１２に音響的に結合される（例えば、直接的又は間接的に機械的に結合される）ように構成される。
【００１７】
処置素子１４は、鈍い、又は少なくとも実質的に鈍い先端部２０で終端する、遠位方向に超音波伝送導波管１２から概して突出する、又は延びる、本体１８を備える。本体１８は、一般に、第１の面２２、及び第１の面２２とは反対側又は少なくとも実質的に反対側の第２の面２４を含む。鈍い先端部２０は、細いが、十分な非外傷性であることができ、組織面の切開形成及び分離の改善を可能にする。図２に示すように、側面２２及び２４は、平らな矢じり形状の処置素子１４を形成するか又は少なくとも実質的に形成する、三角形、又は少なくとも実質的に三角形の形状を備える。例えば、フック形状処置素子などの他の処置素子が本開示によって企図される。側面２２及び２４は協働して、先端部２０で交差する本体１８の外縁部２８及び３０を画定する。
【００１８】
固定機構４１が、超音波アセンブリ１０の振動波節に設けられる。振動波節は、実質的にゼロ変位の点である。図２に示すように、固定機構４１は、ホーン１３と導波管１２との間に配置される。固定機構４１の他の位置が、本開示によって企図される。固定機構４１を振動波節に位置決めすることは、固定部材４１の外部ハウジングへの取り付けを容易にする。固定機構４１の開口部４３は、超音波アセンブリ１０を外部ハウジングに固定するために外部ハウジングの取り付け部材を受容するように構成することができる。
【００１９】
超音波アセンブリ１０は、超音波アセンブリ１０の近位部分に配置されたチューニング領域４６を更に含むことができる。チューニング領域４６は、動作中に超音波アセンブリ１０が処置素子１４において振動波腹を有する定在波を生成するように、超音波アセンブリ１０のバランスを取るように構成することができる。振動波腹は、半波における全ての他の点に対する最大変位点である。少なくとも一態様では、チューニング領域４６は、結合部分１５の近位端部に配置される。超音波アセンブリ１０は、所望の定在波が達成されるまでその質量を減少させるようにチューニング領域４６を研磨するか又は削ることによって調整することができる。
【００２０】
超音波アセンブリ１０は、結合部分１５の反対側に配置されたプレートの形態の２つの圧電素子３２及び３２’を備えるトランスデューサアセンブリ１７を、更に含む。少なくとも一態様では、プレートは円形から構成される。他の実施形態では、ＰＺＴ素子は、例えば正方形又は長方形のプリズムなどの他の形状を含むことができる。本開示では他の形状も考えられる。結合部分１５は、図２に示すように、圧電素子３２と３２’との間に捕捉されている。少なくとも一態様では、圧電素子３２及び３２’は圧電セラミック材料から構成される。少なくとも１つの態様では、圧電素子３２及び３２’の材料は、例えば、少なくとも０．３の電気機械結合係数Ｋ３１を有することができる。圧電素子３２及び３２’の共振周波数は、圧電材料、及び振動方向における圧電素子の寸法に依存する。
【００２１】
圧電素子３２及び３２’並びにエンドマス３４は、電極タブ３１に対して圧縮保持されている。電極タブ３１は、図２に示すように、ワッシャ３６及びボルト３８の形態の固定部材を用いて、結合部分１５により圧縮保持される。まとめて、ボルト３８、ワッシャ３６、エンドマス３４、電極タブ３１、並びに圧電素子３４及び３４’は、総称して圧電スタックと呼ばれる。ボルトにトルクを付加することによって生じる圧縮予圧は、交流高電界にさらされたときに引っ張り応力にさらされるのを低減するので、圧電素子３４、３４’の脆性破壊を防止するために使用される。マス３４は、結合部分１５の反対側に配置されている。図２に示す実施形態では、圧電素子３２及び３２’の各々は、エンドマス体３４と密接している電極タブ３１のうちの１つと、結合部分１５の側面のうちの１つとの間にしっかりと配置されている。電極タブ３１は、圧電素子３２及び３２’に電界を印加するために使用され、それにより素子の所望の拡張又は収縮が生じる。マス３４並びに圧電素子３２及び３２’の他の配置も、本開示によって企図される。更に、他の固定部材を使用して、マス３４並びに圧電素子３２及び３２’を結合部分１５の周りの適所に保持することができる。加えて、トランスデューサアセンブリ１７は、おおよそ２つの圧電素子３２及び３２’並びに２つのマス３４を含むことができる。
【００２２】
図３〜５を参照すると、トランスデューサアセンブリ１７は、処置素子１４を、Ｘ軸に沿って延びる長手方向軸４８を横切る往復運動で振動させるように構成されている。図３に示すように、長手方向軸４８は、超音波伝送バー１１に沿って、処置素子１４の先端部２０を通って延びる。動作時には、図４及び図５に示すように、処置素子１４は、例えば、非アクティブ状態において処置素子１４の縁部２８及び３０に沿って画定されるＹ−Ｚ平面の周りで、超音波周波数で横方向に振動するように構成される。非アクティブ状態は、圧電素子３２及び３２’にエネルギーが供給されていない状態である。
【００２３】
主として図５を参照すると、トランスデューサアセンブリ１７によって発生される往復運動の基本段階が示されている。中立又は第１の段階では、圧電素子３２及び３２’は非アクティブであり、したがって、処置素子１４はその運動範囲の中心位置にある。第２の段階では、圧電素子３２’を収縮させながら圧電素子３２を膨張させて、結合部分１５を、収縮している圧電素子３２’に向けて横方向に移動させる。第３の段階では、圧電素子３２及び３２’はそれらの本来の状態に戻り、結合部分１５をその運動範囲の中心位置に再配置する。最後に、第４の段階では、圧電素子３２を収縮させながら圧電素子３２’を膨張させ、結合部分１５を、収縮している圧電素子３２に向けて横方向に移動させる。次いで、第１〜第４段階を繰り返して、結合部分１５を超音波周波数で振動させる。
【００２４】
結合部分１５の超音波振動は、ホーン１３及び超音波伝送導波管１２を介して処置素子１４に伝送され、横振動運動の定在音波を生じる。図６〜図１３は、超音波アセンブリ１０の全運動範囲を示す。処置素子１４の先端部２０は、結合部分１５によって画定される平面の第１の側の第１の位置（図６参照）から結合部分１５によって画定される平面の第１の側と反対側の第２側の第２の位置（図１３参照）までの間で、横方向に往復移動することができる。先端部２０が第１の位置から第２の位置へ移行するにつれて、先端部２０は中立位置すなわち中央位置を通過する。中立位置は、図４に示すように、非アクティブ状態にある先端部２０によって画定される。
【００２５】
図６〜図１３に示す実施形態では、先端部２０は動作中の波腹を画定する。したがって、第１の位置及び第２の位置は、先端部２０の運動範囲内の最大変位点を画定する。図６に示す第１の位置と、図１３に示す第２の位置との間での先端部２０の往復移動は、先端部２０が、先端部２０に接触している組織に剪断運動を加えることを可能にする。図６〜図１３に示すように、処置素子１４の往復運動は、本体１８の外縁部２８及び３０によって画定される切断面に対して垂直である。外縁部２８及び３０の往復運動は、外縁部２８及び３０が、外縁部２８及び３０と接触している組織に剪断運動を加えることを可能にする。この設計は、出血を最小限に抑えつつ良好な組織切断を提供する。
【００２６】
特定の例では、超音波アセンブリ１０は、第１及び第２の平行な、又は少なくとも実質的に平行な平面に向けて移動させることによって超音波周波数で振動する、処置素子１４を含むことができる。第１の平面及び第２の平面は、非アクティブ状態において、それぞれ質量体３４に対して押し付けられている圧電素子３２、３２’の外面によって画定される。
【００２７】
特定の例では、超音波伝送導波管１２は、図３に示すように、長手方向軸４８に対して対称である。そのような例では、トランスデューサアセンブリ１７は、Ｘ−Ｙ平面に出入りするように曲がる剪断波を伝播させる。言い換えると、処置素子１４は、Ｘ−Ｙ平面に出入りするように往復移動する。
【００２８】
他の例では、図１４に示すように、超音波アセンブリ１０と多くの点で類似している超音波アセンブリ１０’は、非対称の超音波伝送導波管１２’を備えて、トランスデューサアセンブリ１７が剪断波を伝播し続けている間に、処置素子１４の剪断又は横方向往復運動を捩り運動に変換することができる。言い換えると、超音波アセンブリ１０’のトランスデューサアセンブリ１７をＸ−Ｙ平面の周りで往復移動させると、処置素子１４が、Ｙ−Ｚ平面の周りで動くことに加えて、Ｘ−Ｚ平面の周りで動く。結果として生じる処置素子１４の移動は、図１５に示すように捩り運動である。
【００２９】
非対称の超音波伝送導波管１２’は、対称の超音波伝送導波管の重心をシフトさせて作製することができる。少なくとも一例では、非対称の超音波伝送導波管１２’は、例えば、対称の超音波伝送導波管１２から材料を除去するか、又はそれに材料を追加することによって、作製することができる。図１４に示すように、超音波アセンブリ１０’の超音波伝送導波管１２’は、長手方向軸４８に対して、超音波伝送導波管１２’の第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂとの間に、非対称性を生じさせるように構成されたバランス溝、窪み、又はノッチ５０を含む。非アクティブ状態では、第１の部分１２ａは、結合部分１５に対して垂直、又は少なくとも実質的に垂直かつ長手方向軸４８と交差する平面の第１の側に配置されている。部分１２ｂは、第１の面とは反対側の平面の第２の面に配置されている。
【００３０】
バランスノッチ５０は、第１の部分１２ａの質量を低減するように構成されている。特定の例では、第１の部分１２ａは、第２の部分１２ｂの第２のマスよりも小さな第１のマスを備える。あるいは、第１の部分１２ａは、第２の部分１２ｂの第２のマスよりも大きな第１のマスを備えることができる。特定の例では、超音波伝送導波管１２’は、２つ以上のバランスノッチ５０を含むことができる。
【００３１】
図１４Ａを参照すると、超音波アセンブリ１０及び１０’と多くの点で類似している超音波アセンブリ１０”は、非対称の超音波伝送導波管１２”を備えて、トランスデューサアセンブリ１７が剪断波を伝播し続けている間に、処置素子１４の剪断又は横方向往復運動を捩り運動に変換することができる。非対称の超音波伝送導波管１２”は、対称の超音波伝送導波管の重心をシフトさせて作製することができる。少なくとも一例では、非対称の超音波送信導波管１２”は、例えば、対称の超音波送信導波管１２に材料を追加することによって作製することができる。図１４に示すように、超音波アセンブリ１０”の超音波伝送導波管１２”は、長手方向軸４８を中心として、超音波伝送導波管１２’の第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂとの間に、非対称性を生じさせるように構成されたバランス突起部、突出部、こぶ又は隆起部５１を含む。非アクティブ状態では、第１の部分１２ａは、結合部分１５に対して垂直、又は少なくとも実質的に垂直かつ長手方向軸４８と交差する平面の第１の側に配置されている。部分１２ｂは、第１の面とは反対側の平面の第２の面に配置されている。バランス塊５１は、第１の部分１２ａのマスを増加させるように構成されている。特定の例では、第１の部分１２ａは、第２の部分１２ｂの第２のマスよりも大きな第１のマスを備える。あるいは、第１の部分１２ａは、第２の部分１２ｂの第２のマスよりも小さな第１のマスを備えることができる。
【００３２】
特定の例では、超音波伝送導波管１２”は、例えば、１つ又は２つ以上のバランスノッチ５０及び１つ又は２つ以上のバランス塊５１を含むことができる。少なくとも一例では、１つ若しくは２つ以上のバランスノッチ５０及び／又はバランスランプ５１が超音波伝送導波管の遠位部分に配置されている。バランスノッチ５０及び／又はバランス塊５１は、超音波伝送導波管と共に製造することができ、又は製造後に追加することができる。特定の例では、ノッチ塊５１は、ねじ、溶接技術、又は他の適切な技術によって超音波伝送導波管に取り付けることができる。
【００３３】
図１５を参照すると、処置素子１４は、超音波伝送導波管１２’内の非対称性によって引き起こされる角運動を経験する。少なくとも一例では、処置素子１４は、トランスデューサアセンブリ１７が剪断波を伝播するときに、約５°〜約３５°の範囲から選択される角度で回転するように構成される。少なくとも一例では、処置素子１４は、トランスデューサアセンブリ１７が剪断波を伝播するときに、約１０°〜約３０°の範囲から選択される角度で回転するように構成される。少なくとも一例では、処置素子１４は、トランスデューサアセンブリ１７が剪断波を伝播するときに、約１５°〜約２５°の範囲から選択される角度で回転するように構成される。少なくとも一例では、処置素子１４は、図１５に示すように、トランスデューサアセンブリ１７が剪断波を伝播する間に約２０°の角度で回転するように構成される。
【００３４】
特定の例では、対称の超音波伝送導波管を修正することによって不均衡を生成するのではなく、対称の処置素子１４を修正することによって不均衡を生成することができる。言い換えると、超音波アセンブリ１０’は、対称の超音波伝送導波管と、超音波アセンブリ１０’のトランスデューサアセンブリ１７によって伝播される剪断波に応答して捩れて移動する非対称の処置素子と、を含むように設計又は修正することができる。特定の例では、超音波アセンブリ１０’は、例えば、非対称の超音波伝送導波管及び非対称の処置素子を含むように設計又は修正することができる。
【００３５】
非対称の超音波伝送導波管と同様に、非対称の処置素子は、対称の処置素子１４の重心をシフトすることによって作製することができる。少なくとも一例では、非対称の処置素子は、例えば、対称の処置素子１４から材料を除去すること、又はそれに材料を追加することによって作製することができる。少なくとも一例では、超音波アセンブリ１０’の処置素子１４の重心は、対応する超音波伝送導波管の重心に対してＹ軸に沿ってシフト又は移動することができる。特に、平衡超音波アセンブリ１０では、超音波伝送導波管１２の重心は長手方向軸４８上にあることができる。少なくとも一例では、対称の処置素子１４の代わりに、少なくとも１つの湾曲部を備える非対称の処置素子を、超音波アセンブリ１０’と共に使用することができる。
【００３６】
２０１４年７月３１日出願の発明の名称が「ＡＣＴＵＡＴＩＯＮ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭＳ  ＡＮＤ  ＬＯＡＤ  ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」である、米国特許出願公開第１４／４４８，４３０号、及び２０１２年６月２９日出願の発明の名称が「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＤＩＳＴＡＬＬＹ  ＰＯＳＩＴＩＯＮＥＤ  ＪＡＷ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ」である米国特許出願公開第２０１４／０００５７０４（Ａ１）号の全開示が、本明細書によって参照により本明細書に組み込まれる。
【実施例】
【００３７】
実施例１−外科用器具であって、超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、結合部分から延びる超音波伝送導波管と、切断面を画定する超音波処置素子であって、超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、結合部分の横方向の移動は、超音波処置素子の切断面によって画定される平面に垂直な方向におけるものである、外科用器具。
【００３８】
実施例２−結合部分の横方向の移動は、超音波処置素子を超音波周波数で振動させるように構成されている、実施例１に記載の外科用器具。
【００３９】
実施例３−超音波トランスデューサアセンブリは少なくとも１つの圧電素子を備える、実施例１又は２に記載の外科用器具。
【００４０】
実施例４−超音波トランスデューサアセンブリは２つの圧電素子を備え、結合部分は２つの圧電素子の間に配置されている、実施例１、２、又は３に記載の外科用器具。
【００４１】
実施例５−超音波トランスデューサアセンブリが、２つの圧電素子の横方向外側に２つのマスを備える、実施例４に記載の外科用器具。
【００４２】
実施例６−超音波トランスデューサアセンブリは、２つの圧電素子を結合部分と接触して保持するように構成された少なくとも１つの固定部材を備える、実施例４又は５に記載の外科用器具。
【００４３】
実施例７−超音波伝送導波管は非対称の超音波伝送導波管である、実施例１、２、３、４、５、又は６に記載の外科用器具。
【００４４】
実施例８−超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、実施例１、２、３、４、５、６、又は７に記載の外科用器具。
【００４５】
実施例９−超音波トランスデューサアセンブリはチューニング機構を備える、実施例１、２、３、４、５、６、７、又は８に記載の外科用器具。
【００４６】
実施例１０−外科用器具であって、結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、結合部分から延びる超音波処置素子であって、長手方向軸を画定する、超音波伝送導波管と、遠位先端部を備える超音波処置素子であって、超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、長手方向軸は遠位先端部を通って延び、結合部分は、超音波周波数で長手方向軸に対して横方向に往復移動するように構成されている、外科用器具。
【００４７】
実施例１１−結合部分の横方向の往復移動は、超音波処置素子を超音波周波数で振動させるように構成されている、実施例１０に記載の外科用器具。
【００４８】
実施例１２−超音波トランスデューサアセンブリは少なくとも１つの圧電素子を備える、実施例１０又は１１に記載の外科用器具。
【００４９】
実施例１３−超音波トランスデューサアセンブリは２つの圧電素子を備え、結合部分は２つの圧電素子の間に配置されている、実施例１０、１１、又は１２に記載の外科用器具。
【００５０】
実施例１４−超音波トランスデューサアセンブリは、２つの圧電素子の横方向外側に２つのマスを備える、実施例１３に記載の外科用器具。
【００５１】
実施例１５−超音波トランスデューサアセンブリは、２つの圧電素子を結合部分と接触して保持するように構成された少なくとも１つの固定部材を備える、実施例１３又は１４に記載の外科用器具。
【００５２】
実施例１６−超音波伝送導波管は非対称の超音波伝送導波管である、実施例１０、１１、１２、１３、１４、又は１５に記載の外科用器具。
【００５３】
実施例１７−超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、又は１６に記載の外科用器具。
【００５４】
実施例１８−超音波トランスデューサアセンブリはチューニング機構を備える、実施例１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又は１７に記載の外科用器具。
【００５５】
実施例１９−チューニング機構は少なくとも１つの突起部を備える、実施例１８に記載の外科用器具。
【００５６】
実施例２０−外科用器具であって、超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、結合部分から延びる非対称の超音波伝送導波管と、切断面を画定する超音波処置素子であって、非対称の超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、結合部分の横方向の移動は超音波処置素子の捩り往復運動を引き起こす、外科用器具。
【００５７】
実施例２１−非対称の超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、実施例２０に記載の外科用器具。
【００５８】
実施例２２−非対称の超音波伝送導波管は少なくとも１つの突起部を備える、実施例２０又は２１に記載の外科用器具。
【００５９】
特定の開示された実施形態と関連してデバイスの様々な実施形態について本明細書に記載してきたが、それらの実施形態に対して多くの修正及び変更が実施可能である。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。更に、様々な実施形態に従って、所与の機能（複数可）を実行するために、単一の構成要素を複数の構成要素に置き換えてもよく、また複数の構成要素を単一の構成要素に置き換えてもよい。以上の説明及び以下の特許請求の範囲は、そのような修正及び変更を全て包含することが意図される。
【００６０】
本明細書に開示されるデバイスは、１回の使用後に廃棄されるように設計することができ、又は複数回使用されるように設計することができる。しかしながら、いずれの場合も、デバイスは、少なくとも１回の使用後に再使用のために再調整することができる。再調整には、デバイスの分解工程、それに続く特定の部品の洗浄工程又は交換工程、及びその後の再組み立て工程の任意の組み合わせを含むことができる。具体的には、デバイスは分解することができ、デバイスの任意の数の特定の部品又は部分を、任意の組み合わせで選択的に交換するか又は取り外すことができる。特定の部分を洗浄及び／又は交換した後、デバイスを後の使用のために、再調整施設で、又は外科手術の直前に外科チームによってのいずれかで、再組み立てすることができる。当業者であれば、デバイスの再調整が、分解、洗浄／交換、及び再組み立てのための様々な技術を利用できることを理解するであろう。かかる技術の使用、及び結果として得られる再調整されたデバイは、全て本発明の範囲内にある。
【００６１】
単なる例として、本明細書に記載される態様は、手術前に処理されてもよい。最初に、新品又は使用済みの器具が入手され、必要に応じて洗浄されてもよい。次いで器具を滅菌することができる。１つの滅菌技術では、器具は、プラスチックバッグ又はＴＹＶＥＫバッグなどの、閉鎖され密封された容器に入れられる。次いで、容器及び器具を、γ線、Ｘ線、又は高エネルギー電子などの、容器を透過し得る放射線の場に置くことができる。放射線は、器具上及び容器内の細菌を死滅させることができる。この後、滅菌済みの器具を滅菌容器内で保管することができる。密封容器は、医療施設で開けられるまで、器具を滅菌状態に保つことができる。デバイスはまた、β線若しくはγ線、エチレンオキシド、過酸化水素プラズマ、又は水蒸気を含むが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の他の技術を用いて滅菌することができる。
【００６２】
代表的な設計を有するものとして本発明について記載してきたが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正されてもよい。したがって、本出願は、その一般的原理を使用する本発明のあらゆる変形、使用、又は適合を包含するものとする。
【００６３】
全体又は部分的に、参照により本明細書に組み込まれると言及されるいずれの特許、刊行物又はその他の開示物も、組み込まれる内容が既存の定義、記述、又は本開示に記載されているその他の開示物と矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれるものとする。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示内容は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。参照により本明細書に組み込まれるものとするが、既存の定義、記述、又は本明細書に記載される他の開示文献と矛盾する任意の文献、又はそれらの部分は、組み込まれる文献と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込まれるものとする。
【００６４】
〔実施の態様〕
（１）  外科用器具であって、
超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、
前記結合部分から延びる超音波伝送導波管と、
切断面を画定する超音波処置素子であって、前記超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、前記結合部分の横方向の移動は、前記超音波処置素子の前記切断面によって画定される平面に垂直な方向におけるものである、外科用器具。
（２）  前記結合部分の横方向の移動は、前記超音波処置素子を超音波周波数で振動させるように構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記超音波トランスデューサアセンブリは少なくとも１つの圧電素子を備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（４）  前記超音波トランスデューサアセンブリは２つの圧電素子を備え、前記結合部分は前記２つの圧電素子の間に配置されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（５）  前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子の横方向外側に２つのマスを備える、実施態様４に記載の外科用器具。
【００６５】
（６）  前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子を前記結合部分と接触して保持するように構成された少なくとも１つの固定部材を備える、実施態様５に記載の外科用器具。
（７）  前記超音波伝送導波管は非対称の超音波伝送導波管である、実施態様１に記載の外科用器具。
（８）  前記超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（９）  前記超音波トランスデューサアセンブリはチューニング機構を備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（１０）  外科用器具であって、
結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、
前記結合部分から延びる超音波伝送導波管であって、長手方向軸を画定する、超音波伝送導波管と、
遠位先端部を備える超音波処置素子であって、前記超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、前記長手方向軸は前記遠位先端部を通って延び、前記結合部分は、超音波周波数で前記長手方向軸に対して横方向に往復移動するように構成されている、外科用器具。
【００６６】
（１１）  前記結合部分の横方向の往復移動は、前記超音波処置素子を超音波周波数で振動させるように構成されている、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１２）  前記超音波トランスデューサアセンブリは少なくとも１つの圧電素子を備える、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１３）  前記超音波トランスデューサアセンブリは２つの圧電素子を備え、前記結合部分は前記２つの圧電素子の間に配置されている、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１４）  前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子の横方向外側に２つのマスを備える、実施態様１３に記載の外科用器具。
（１５）  前記超音波トランスデューサアセンブリは、前記２つの圧電素子を前記結合部分と接触して保持するように構成された少なくとも１つの固定部材を備える、実施態様１４に記載の外科用器具。
【００６７】
（１６）  前記超音波伝送導波管は非対称の超音波伝送導波管である、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１７）  前記超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１８）  前記超音波トランスデューサアセンブリはチューニング機構を備える、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１９）  前記チューニング機構は少なくとも１つの突起部を備える、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２０）  外科用器具であって、
超音波周波数で横方向に移動可能な結合部分を備える超音波トランスデューサアセンブリと、
前記結合部分から延びる非対称の超音波伝送導波管と、
切断面を画定する超音波処置素子であって、前記非対称の超音波伝送導波管から延びる、超音波処置素子と、を備え、前記結合部分の横方向の移動は前記超音波処置素子の捩り往復運動を引き起こす、外科用器具。
【００６８】
（２１）  前記非対称の超音波伝送導波管は少なくとも１つのノッチを備える、実施態様２０に記載の外科用器具。
（２２）  前記非対称の超音波伝送導波管は少なくとも１つの突起部を備える、実施態様２０に記載の外科用器具。
【図１】
2019521794.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019521794.tif 000014
【図１３】
2019521794.tif 000015
【図１４】
2019521794.tif 000016
【図１４Ａ】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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2019521794.tif 000020
2019521794.tif 000021