(57)【要約】【課題】従来と比べて長い、あるいは短い作用長を有する超音波外科用ブレードおよびブレードを備える超音波外科用器具を提供する。【解決手段】超音波外科用ブレードおよび器具はゲイン段部を有している。超音波外科用ブレード本体は、超音波外科用ブレード本体のすべての半波長において、第１振動波腹点と、振動波節点と、第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有している。ゲイン段部は、第２振動波腹点と第１振動波腹点との間に配されている。ゲイン段部は、第２振動波腹点と第１振動波腹点との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、振動波節点から離間している。外科用器具は、ブレードと、超音波トランスデューサを具備するハンドピースと、近位端が前記超音波トランスデューサに操作可能に連結され、かつ遠位端がブレードを作動させる超音波伝送ロッドとを具備する。１つの選択的な形態では、第１振動波腹点は遠位側先端部であり、ゲイン段部は振動波節点と遠位側先端部との間に配されており、結果として、ブレードの作用長を増加させることができる。【選択図】図１
2007510507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波外科用ブレードにおいて、
最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点と、最も遠位側の第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有する超音波外科用ブレード本体を具備し、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間に配され、かつ、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記最も遠位側の振動波節点から離間している、
超音波外科用ブレード。
【請求項２】
請求項１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記ゲイン段部距離は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の実質的に２５％と４５％との間である、超音波外科用ブレード。
【請求項３】
請求項１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間において、前記ゲイン段部より近位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅は、前記ゲイン段部より遠位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅より小さい、超音波外科用ブレード。
【請求項４】
請求項１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間において、前記ゲイン段部より近位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅は、前記ゲイン段部より遠位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅より大きい、超音波外科用ブレード。
【請求項５】
請求項１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の振動波節点と前記遠位側先端部との間に配されている、超音波外科用ブレード。
【請求項６】
請求項１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の振動波節点と前記最も遠位側の第２振動波腹点との間に配されている、超音波外科用ブレード。
【請求項７】
請求項１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記超音波外科用ブレード本体は、
長軸を有し、
前記ゲイン段部から前記遠位側先端部への、実質的に一定の第１横断面領域を有する第１幾何学的固体部と、
前記ゲイン段部から前記最も遠位側の第２振動波腹点への、実質的に一定の第２横断面領域を有する第２幾何学的固体部と、
から本質的に構成されており、
前記第２横断面領域は、前記第１横断面領域と異なる、
超音波外科用ブレード。
【請求項８】
請求項７記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１横断面領域の第１外周部の形状および寸法は、前記第２横断面領域の第２外周部の形状および寸法と実質的に等しい、超音波外科用ブレード。
【請求項９】
請求項８記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１横断面領域および前記第２横断面領域の少なくとも一方は、空隙部を囲繞する、超音波外科用ブレード。
【請求項１０】
請求項９記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記空隙部は、前記第１幾何学的固体部内に配され、かつ前記遠位側先端部より近位側に延在する第１長孔を具備し、超音波外科用ブレード。
【請求項１１】
超音波外科用器具において、
ａ）超音波トランスデューサを具備するハンドピースと、
ｂ）近位端および遠位端を有する超音波伝送ロッドであって、前記近位端が前記超音波トランスデューサに操作可能に連結されている超音波伝送ロッドと、
ｃ）前記遠位端によって作動される超音波外科用ブレードであって、
最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点と、最も遠位側の第２振動波腹点と、ゲイン段部と、を有する超音波外科用ブレード本体を具備し、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間に配され、かつ、前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記最も遠位側の振動波節点から離間している、
超音波外科用ブレードと、
を具備する、超音波外科用器具。
【請求項１２】
超音波外科用ブレードにおいて、
超音波外科用ブレード本体であって、該超音波外科用ブレード本体のすべての半波長において、第１振動波腹点と、振動波節点と、第２振動波腹点と、ゲイン段部と、を有する超音波外科用ブレード本体を具備し、
前記ゲイン段部は、前記第２振動波腹点と前記第１振動波腹点との間に配され、かつ前記ゲイン段部は、前記第２振動波腹点と前記第１振動波腹点との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記振動波節点から離間している、
超音波外科用ブレード。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
［発明の分野］
この発明は、概ね、超音波外科用ブレードと、この超音波外科用ブレードを具備する超音波外科用器具とに関するものであり、より詳細には、ゲイン段部を具備する超音波外科用ブレードおよび超音波外科用器具に関するものである。
【０００２】
［発明の背景］
超音波外科用ブレードを具備する超音波外科用器具は、公知である。公知の超音波外科用器具のハンドピースは、ケーブルを介して超音波発生器によって駆動される超音波トランスデューサを具備するものである。上記超音波外科用器具の超音波伝送ロッドは、近位端と遠位端とを有しており、上記近位端は、上記超音波トランスデューサに操作可能に連結されている。超音波外科用ブレードは、上記超音波伝送ロッドの遠位端によって作動される。公知のブレード形状は、直線的なブレードおよび湾曲したブレードを具備し、ブレードの長軸あるいは湾曲した中心線に関して対称および非対称のブレードを具備するものである。
【０００３】
公知の超音波外科用ブレードは、最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点（振動波節点は実質的に変位ゼロの点である）と、最も遠位側の第２振動波腹点（振動波腹点は半波長における他のすべての点に対する最大変位点である）とを有する円筒状のブレードである。ブレードの長軸方向の超音波振動は、ブレードに接触した患者の組織に対して振動および熱を発生させるが、この熱は、主として、患者の組織を切除および／または凝固させる手段をブレードに与える。ブレードは、最も遠位側の振動波節点の近傍へのゲイン段部の位置が振幅ゲインを最大にすることから、最も遠位側の振動波節点からの距離が遠位側先端部と最も遠位側の第２振動波腹点との間の距離の５％より短い位置に配されたゲイン段部を有している。公知のブレードは、最も遠位側の第２振動波腹点から最も遠位側の振動波節点へ延在し、大きな外径を有する中実の直円柱体から構成されている。公知のブレードは、最も遠位側の振動波節点から遠位側先端部へ延在し、小さな外径を有する直円形状の中実円柱体から構成されている。外径変化は、ゲイン段部が上記波節点に配されているときには、小径のブレード断面に対する大径のブレード断面の横断面領域比に等しいブレードの小径断面に対する振幅のゲインを与えるものである。
【０００４】
超音波外科用ブレードの作用長は、遠位側先端部から振幅（すなわち、長軸方向の振幅）が遠位側先端部の振幅の５０％に低下する位置までの距離として、出願人によって規定されている。このブレードは、その作用長を超えた位置では有効でないと見なされる。この作用長は、真っ直ぐなチタン製の円柱ロッドにおいて、約５５．５ｋＨｚの共振周波数で約１５ｍｍである。
【０００５】
プラスチック超音波溶着の分野において、大径ロッド部と小径ロッド部との不連続面等のゲイン段部を有する超音波溶着ロッドであって、このゲイン段部を溶着ホーンの最も遠位側の振動波節点と遠位端との間に配し、かつ上記ゲイン段部を、上記溶着ロッドの最も遠位側の第２振動波腹点と遠位端との間の距離の５％より短い距離だけ、上記溶着ロッドの最も遠位側の振動波節点から離間させた超音波溶着ロッドを準備することは公知である。また、プラスチック超音波溶着の分野において、長軸方向の振幅に振幅利得を与える孔あるいはスロットを備えた超音波溶着ロッドを準備することも公知である。
【０００６】
超音波外科用ブレードの改良品および、より長い、あるいはより短い作用長を有する超音波外科用ブレードを具備する超音波外科用器具の改良品が必要とされている。
【０００７】
［発明の概要］
この発明の実施の形態に対する第１の表現形態は、超音波外科用ブレード本体を具備する超音波外科用ブレードに関するものである。超音波外科用ブレード本体は、最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点と、最も遠位側の第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有している。ゲイン段部は、最も遠位側の第２振動波腹点と遠位側先端部との間に配されており、最も遠位側の第２振動波腹点と遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、最も遠位側の振動波節点から離間している。
【０００８】
この発明の実施の形態に対する第２の表現形態は、ハンドピースと、超音波伝送ロッドと、超音波外科用ブレードとを具備する超音波外科用器具に関するものである。ハンドピースは、超音波トランスデューサを具備する。超音波伝送ロッドは、近位端および遠位端を有しており、この近位端は、超音波トランスデューサに操作可能に連結されている。超音波外科用ブレードは、超音波伝送ロッドの遠位端によって作動されるものであり、超音波外科用ブレード本体を具備するものである。超音波外科用ブレード本体は、最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点と、最も遠位側の第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有している。ゲイン段部は、最も遠位側の第２振動波腹点と遠位側先端部との間に配されており、最も遠位側の第２振動波腹点と遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、最も遠位側の振動波節点から離間している。
【０００９】
この発明の実施の形態に対する第３の表現形態は、超音波外科用ブレード本体を具備する超音波外科用ブレードに関するものである。超音波外科用ブレード本体は、この超音波外科用ブレード本体のすべての半波長において、第１振動波腹点と、振動波節点と、第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有している。ゲイン段部は、第２振動波腹点と第１振動波腹点との間に配されている。ゲイン段部は、第２振動波腹点と第１振動波腹点との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、振動波節点から離間している。
【００１０】
いくつかの利益および利点は、この発明の実施の形態に対する１つまたはそれ以上の表現形態から得られる。出願人は、たとえ、ゲイン段部を最も遠位側の振動波節点に近づけた位置に配置する従来の場合よりも、振幅が小さくなったとしても、最も遠位側の振動波節点から遠位側先端部に向けて、従来教示されていた位置よりさらに遠く、１より大きいゲインを有するゲイン段部（すなわち、１つの増幅段部）を配置することが超音波外科用ブレードの作用長を増加させることを見出した。出願人は、最も遠位側の振動波節点から最も遠位側の第２振動波腹点に向けて、従来教示されていた位置よりさらに遠くにゲイン段部を配置することが超音波外科用ブレードの半波長を短くするはずであると確認した。また、出願人は、超音波外科用ブレードの作用長および半波長における上記のような変化が、１より小さいゲインを有するゲイン段部（すなわち、１つの非増幅段部）に起因するが、同一位置に配された増幅段部が作用長を長くすることになる場合には非増幅段部が作用長を短くし、同一位置に配された増幅段部が作用長を短くすることになる場合には非増幅段部が作用長を長くする状態となることを確認した。超音波外科用ブレードの作用長を長くするか、あるいは短くすることができる構成は、この技術分野における当業者によって正当に評価されるように、特定の外科用途に有利である。
【００１１】
この発明は、ロボット支援による外科手術への用途を有するが、これに限定されるものではない。
【００１２】
［発明の詳細な説明］
この発明を詳細に説明する前に、この発明がその用途、あるいは添付の図面および記述に示された部品の構造および配置の細部に使用することに限定されない点に留意されるべきである。この発明の図示された実施の形態は、他の実施の形態、変更および修正において実施され、あるいは組み込まれてもよく、種々の方法で実践あるいは実行されてもよい。さらに、他の方法が示されていない限り、この明細書で使用された用語および表現は、読み手の便宜のために、この発明の図示された実施の形態を記述する目的で選択されたものであり、この発明を限定する目的で使用されるものではない。
【００１３】
実施の形態、実施例等において後述される表現のうち、いずれか１つまたはそれ以上の表現が実施の形態、実施例等において後述される他の表現のうち、いずれか１つまたはそれ以上の表現と組み合わせることができるものと理解される。例えば、縮径部から構成されたゲイン態様は、孔から構成されたゲイン態様と組み合わせることができるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
ここで図面を参照すると、図１および図２は、この発明の第１の実施の形態を示している。図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態は、超音波外科用ブレード本体１２を具備する超音波外科用ブレード１０に関するものであり、この超音波外科用ブレード本体１２は、最も遠位側の振動波腹点（振動波腹点は半波長における他のすべての点に対する最大変位点である）である遠位側先端部１４と、最も遠位側の振動波節点（振動波節点は実質的に変位ゼロの点である）１６と、最も遠位側の第２振動波腹点１８と、ゲイン段部２０とを有している。ゲイン段部２０は、最も遠位側の第２振動波腹点１８と遠位側先端部１４との間に配されており、最も遠位側の第２振動波腹点１８と遠位側先端部１４との間の距離２４の５％より長いゲイン段部距離２２だけ、最も遠位側の振動波節点１６から離間している。
【００１５】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの実践例では、ゲイン段部距離２２は、最も遠位側の第２振動波腹点１８と遠位側先端部１４との間の距離２４の実質的に２５％と４５％との間である。ゲイン段部の位置に関する、この発明の教示を使用して、この技術分野における当業者は、ブレードモデルを解析的に創出すると共に、最も遠位側の振動波節点１６から、遠位側先端部１４への方向あるいは最も遠位側の第２振動波腹点１８への方向に実質的に離間してゲイン段部２０を配置するために、超音波外科用ブレードの作用長の増減と、長軸方向の超音波振動の振幅の増減との間の兼ね合いを考慮したデザインを最適化するコンピュータプログラムを用いて上記ブレードモデルを正当に評価することができる。
【００１６】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの実施例では、最も遠位側の第２振動波腹点１８と遠位側先端部１４との間において、ゲイン段部２０より近位側の超音波外科用ブレード本体１２の最大振幅は、ゲイン段部２０より遠位側の超音波外科用ブレード本体１２の最大振幅より小さい。この実施例では、ゲイン段部２０のゲインは１以上であり、結果として、ゲイン段部２０と最も遠位側の第２振動波腹点１８との間に配された超音波外科用ブレード本体１２の質量と比べて、ゲイン段部２０と遠位側先端部１４との間に配された超音波外科用ブレード本体１２の質量を低下させることができる。
【００１７】
他の実施の形態では、図示しないが、最も遠位側の第２振動波腹点と遠位側先端部との間において、ゲイン段部より近位側の超音波外科用ブレード本体の最大振幅は、ゲイン段部より遠位側の超音波外科用ブレード本体の最大振幅より大きい。この実施の形態では、上記ゲイン段部のゲインは１より小さく、結果として、ゲイン段部と最も遠位側の第２振動波腹点との間に配された超音波外科用ブレード本体の質量と比べて、ゲイン段部と遠位側先端部との間に配された超音波外科用ブレード本体の質量を低下させることができる。この実施の形態は、１つの実施例では、図２における遠位側先端部１４および最も遠位側の第２振動波腹点１８の位置を切り換えることによって、容易に視覚化することができる。
【００１８】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの使用可能例では、ゲイン段部２０は、最も遠位側の振動波節点１６と遠位側先端部１４との間に配され、結果として、超音波外科用ブレード１０の作用長を増加させる。他の実施の形態では、図示しないが、ゲイン段部は、最も遠位側の振動波節点と最も遠位側の第２振動波腹点との間に配され、結果として、超音波外科用ブレードの半波長を減少させる。この実施の形態は、図２における最も遠位側の振動波節点１６と最も遠位側の第２振動波腹点１８との間にゲイン段部２０を移動させることによって、容易に視覚化することができる。
【００１９】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの図示例では、超音波外科用ブレード本体１２は、長軸２６を有するものであり、ゲイン段部２０から遠位側先端部１４への、実質的に一定の第１横断面領域を有する第１幾何学的固体部２８と、ゲイン段部２０から最も遠位側の第２振動波腹点１８への、実質的に一定の第２横断面領域を有する第２幾何学的固体部３０とから本質的に構成されている。この第２横断面領域は、第１横断面領域と異なる。１つの変更例では、第１横断面領域の第１外周部の形状および寸法は、第２横断面領域の第２外周部の形状および寸法と実質的に等しい。１つの修正例では、第１横断面領域および第２横断面領域の少なくとも一方は、空隙部３２を囲繞している。１つの構成例では、空隙部３２は、第１幾何学的固体部２８内に配され、かつ、遠位側先端部１４より近位側に延在する第１長孔３４を具備するものである。出願人は、ゲインが第１幾何学的固体部２８に対する第２幾何学的固体部３０の横断面領域比の平方根に等しい点へのゲイン段部２０の位置が超音波外科用ブレードの作用長の増加を最適化することを見出した。１つの配置例では、空隙部３２は、第２幾何学的固体部３０内に配され、かつ上記第１長孔３４に流体連通する第２長孔３６を備え、これら第１長孔３４および第２長孔３６は、潅流および／または吸引用に構成されている。他の配置例では、超音波外科用ブレード１０は、超音波外科用ブレード本体１２の組成と同一の組成を有し、かつ第１長孔３４を覆い、かつ遠位側先端部１４における第１幾何学的固体部２８に取外し可能あるいは恒久的に取り付けられる膜体３８をさらに有するものである。潅流および／または吸引が必要な場合に、図２の第１幾何学的固体部２８から取り外されることになる点に留意される。これに代えて、膜体３８は、ワイヤメッシュあるいはスクリーン等の透過性構造から形成されてもよく、あるいは潅流および／または吸引を容易にするためにチタンあるいは他の適切な材料から形成された焼結メッシュから形成されてもよい。
【００２０】
他の実施の形態では、図示しないが、超音波外科用ブレード本体は長軸を有し、かつ第１幾何学的固体部および第２幾何学的固体部から本質的に構成されている。第１幾何学的固体部は、ゲイン段部から遠位側先端部へ延在し、かつ一定でない第１横断面領域を有する第１質量部を有している。第２幾何学的固体部は、ゲイン段部から最も遠位側の第２振動波腹点へ延在し、かつ一定でない第２横断面領域を有する第２質量部を有している。第２質量部は、第１質量部と異なるものである。この実施の形態は、１つの実施例では、図２の最も遠位側の第２振動波腹点１８からゲイン段部２０へ減少する径を有する第２長孔３６と、ゲイン段部２０から遠位側先端部１４へ増加する径を有する第１長孔３４とを考慮することによって、容易に視覚化される。先の段落の変更、修正等は、この実施の形態に対して同様に適用可能である。
【００２１】
さらに他の実施の形態では、図示しないが、超音波外科用ブレード本体は長軸を有すると共に、第１質量部を有し、かつゲイン段部から遠位側先端部へ延在する長さの第１軸を有する第１幾何学的固体部と、第２質量部を有し、かつゲイン段部から最も遠位側の第２振動波腹点へ延在する長さの第２軸を有する第２幾何学的固体部とから本質的に構成されている。第２質量部は第１質量部と異なるものである。第１幾何学的固体部および第２幾何学的固体部の一方は、この一方の幾何学的固体部に対応する軸に沿って実質的に一定の横断面領域を有しており、第１幾何学的固体部および第２幾何学的固体部の他方は、この他方の幾何学的固体部に対応する軸に沿って一定でない横断面領域を有している。この実施の形態は、１つの実施例では、図２のゲイン段部２０から遠位側先端部１４へ増加する径を有する第１長孔３４を考慮することによって、容易に視覚化される。先の段落の変更、修正等は、この実施の形態に対して同様に適用可能である。
【００２２】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの設計例では、超音波外科用ブレード本体１２は、長軸２６を有するものであり、長軸２６に関して実質的に対称である。他の設計例では、図示しないが、超音波外科用ブレード本体は、長軸を有し、作用長を有し、作用長の少なくとも一部に沿って長軸に関して実質的に対称である。１つの変更例では、超音波外科用ブレード本体は、湾曲している。この変形例は、１つの実施例では、図２の長軸２６から上方に向けて、超音波外科用ブレード本体１２の遠位部分を湾曲させることによって、容易に視覚化される。
【００２３】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの配置例では、超音波外科用ブレード本体１２は、外径部あるいは外周部に形成された不連続変化部と、テーパー部と、長孔と、長孔の内径部に形成された不連続変化部と、横孔と、平坦表面と、スロット表面とからなる群より選択された少なくとも１つのゲイン態様４０を有している。この配置例では、ゲイン段部２０が最も遠位側の振動波節点１６に最も近接しているゲイン態様４０の一部に配置される点に留意される。用語「孔」が貫通孔あるいは非貫通孔を含む点にも留意される。他のゲイン態様は、当業者に委ねられる。
【００２４】
図３は、この発明の超音波外科用ブレード１１０の第２の実施の形態を示している。この実施の形態では、超音波外科用ブレード本体１１２は、ゲイン段部１２０から離間し、最も遠位側の第２振動波腹点１１８と遠位側先端部１１４との間に配され、最も遠位側の第２振動波腹点１１８と遠位側先端部１１４との間の距離１２４の５％より長いゲイン段部距離１２２だけ、最も遠位側の振動波節点１１６から離間している追加のゲイン段部１４２を有している。超音波外科用ブレード本体１１２は、長軸１２６および長孔１３４を有し、かつ長孔１３４は追加のゲイン段部１４２を規定する肩部１４４を有している。
【００２５】
超音波外科用ブレード２１０の第３の実施の形態は、図４に示されており、超音波外科用ブレード本体２１２は、ゲイン段部２２０から遠位側先端部２１４へ延在する直円形状の第１中実円柱体２８８から本質的に構成されている。この実施の形態では、超音波外科用ブレード本体２１２は、ゲイン段部２２０から最も遠位側の第２振動波腹点２１８へ延在する直円形状の第２中実円柱体２３０から本質的に構成されている。第１中実円柱体２８８の径は、第２中実円柱体２３０の径より小さい。この実施の形態では、ゲイン態様２４０が、遠位側先端部２１４からゲイン段部２２０へ延在すると共に、質量を減じ、かつ第１中実円柱体２８８を形成する縮径部である。ゲイン段部２２０は、最も遠位側の第２振動波腹点２１８と遠位側先端部２１４との間に配され、かつ最も遠位側の第２振動波腹点２１８と遠位側先端部２１４との間の距離２２４の５％より長いゲイン段部距離２２２だけ、最も遠位側の振動波節点２１６から離間している。
【００２６】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第１の表現形態の１つの構成例では、超音波外科用ブレード本体１２は、チタンから本質的に構成されている。他の構成例では、ブレード本体は、アルミニウム、セラミック、サファイア、あるいは効率的に超音波を伝送する他のすべての材料から本質的に構成されている。最も遠位側の振動波節点１６から遠位側先端部１４の方向へ実質的に離間させた位置にゲイン段部２０を配置することを必要とする、この発明の記述した原理を用いた種々のチタン製のブレードデザインに対する数学的分析は、超音波外科用ブレード１０の作用長を４０％まで増加させることができた。出願人は、理論上は、作用長の６０％までの増加が可能であると理解した。前述したように、超音波外科用ブレード１０の作用長は、遠位側先端部１４から振幅（すなわち、長軸方向の振幅）が遠位側先端部の振幅の５０％に低下する位置までの距離として、規定されている。このブレードは、その作用長を超えた位置では有効でないと見なされる。この作用長は、この発明の原理を適用することなく、真直なチタン製円柱ロッドにおいて、約５５．５ｋＨｚの共振周波数で約１５ｍｍである。作用長の約５ｍｍまでの増加は、ゲイン段部２０が最も遠位側の振動波節点１６との間に配されている場合に、この発明の記述された原理を用いて予想可能である。
【００２７】
１つの配置例では、超音波外科用ブレード１０は、超音波外科用器具の末端効果器として単独で使用される。他の配置例では、超音波外科用ブレード１０は、患者の組織を切除および／または凝固するための超音波外科用器具のせん断用末端効果器を形成するクランプアーム（図示せず）と共に使用される。
【００２８】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第２の表現形態は、ハンドピース４８と、超音波伝送ロッド５０と、超音波外科用ブレード１０とを具備する超音波外科用器具に関するものである。ハンドピース４８は、超音波トランスデューサ５２を具備するものである。超音波伝送ロッド５０は、近位端および遠位端を有しており、近位端は超音波トランスデューサ５２に操作可能に連結されている。超音波外科用ブレード１０は、超音波伝送ロッド５０の遠位端によって作動されるものであり、超音波外科用ブレード本体１２を具備するものである。超音波外科用ブレード本体１２は、最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部１４と、最も遠位側の振動波節点１６と、最も遠位側の第２振動波腹点１８と、ゲイン段部２０とを有している。ゲイン段部２０は、最も遠位側の第２振動波腹点１８と遠位側先端部１４との間に配されており、最も遠位側の第２振動波腹点１８と遠位側先端部１４との間の距離２４の５％より長いゲイン段部距離２２だけ、最も遠位側の振動波節点１６から離間している。
【００２９】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第２の表現形態の１つの使用可能例では、フットペダル（フットスイッチ）５６によって作動させられる超音波発生器５４と、この超音波発生器５４とハンドピース４８の超音波トランスデューサ５２とを操作可能に連結するケーブル５８とがさらに具備されている。１つの構成例では、超音波外科用ブレード１０は、超音波伝送ロッド５０の一体構造部分である。他の構成例では、超音波外科用ブレードは、分離する部品であり、超音波伝送ロッドに取り付けられている。超音波外科用ブレードに関して前述された実施の形態、配置例、実施例、図示例等は、この超音波外科用器具に対して同様に適用可能である。
【００３０】
図１および図２に示す第１の実施の形態に対する第３の表現形態は、超音波外科用ブレード本体のすべての半波長において、第１振動波腹点と、振動波節点と、第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有する超音波外科用ブレード本体を備える超音波外科用ブレードに関するものであり、ゲイン段部は、第２振動波腹点と第１振動波腹点との間に配され、かつ第２振動波腹点と第１振動波腹点との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、振動波節点から離間している。第３の表現形態が、先に示した第２の表現形態と同様に、超音波外科用ブレード本体の最後の半波長の長さに対する半波長の位置を限定するものではなく、第２の表現形態における半波長の位置から離れている場合には、第２の表現形態に関して前述された実施の形態、配置例、実施例、図示例等は、第３の表現形態に対して同様に適用可能である点に留意される。
【００３１】
いくつかの利益および利点は、この発明の実施の形態に対する１つまたはそれ以上の表現形態から得られる。出願人は、たとえ、ゲイン段部を最も遠位側の振動波節点に近づけた位置に配置する従来の場合よりも、振幅が小さくなったとしても、最も遠位側の振動波節点から遠位側先端部に向けて、従来教示されていた位置よりさらに遠く、１より大きいゲインを有するゲイン段部（すなわち、１つの増幅段部）を配置することが超音波外科用ブレードの作用長を増加させることを見出した。出願人は、最も遠位側の振動波節点から最も遠位側の第２振動波腹点に向けて、従来教示されていた位置よりさらに遠くにゲイン段部を配置することが超音波外科用ブレードの半波長を短くするはずであると確認した。また、出願人は、超音波外科用ブレードの作用長および半波長における上記のような変化が、１より小さいゲインを有するゲイン段部（すなわち、１つの非増幅段部）に起因するが、同一位置に配された増幅段部が作用長を長くすることになる場合には非増幅段部が作用長を短くし、同一位置に配された増幅段部が作用長を短くすることになる場合には非増幅段部が作用長を長くする状態となることを確認した。超音波外科用ブレードの作用長を長くするか、あるいは短くすることができる構成は、この技術分野における当業者によって正当に評価されるように、特定の外科用途に有利である。
【００３２】
この発明のいくつかの表現形態および実施の形態における先の記述は、図示を目的として表されたものである。この発明を網羅する、すなわち、この発明を開示された正確な形状に限定するという意図はなく、上記教示を考慮すると、多くの修正および変更は明らかに可能である。例えば、この技術分野における当業者にとって明白であるように、この明細書における超音波外科用ブレードおよび超音波外科器具の開示は、ロボット工学システムに適合可能であるシステム、部品および方法の明白な修正を考慮に入れたロボット支援による外科手術への同様の用途を有している。
【００３３】
〔実施の態様〕
以下、この発明の実施の態様を説明する。
（１）超音波外科用ブレードにおいて、
最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点と、最も遠位側の第２振動波腹点と、ゲイン段部とを有する超音波外科用ブレード本体を具備し、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間に配され、かつ、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記最も遠位側の振動波節点から離間している、
超音波外科用ブレード。
（２）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記ゲイン段部距離は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の実質的に２５％と４５％との間である、超音波外科用ブレード。
（３）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間において、前記ゲイン段部より近位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅は、前記ゲイン段部より遠位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅より小さい、超音波外科用ブレード。
（４）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間において、前記ゲイン段部より近位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅は、前記ゲイン段部より遠位側の前記超音波外科用ブレード本体の最大振幅より大きい、超音波外科用ブレード。
（５）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の振動波節点と前記遠位側先端部との間に配されている、超音波外科用ブレード。
【００３４】
（６）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の振動波節点と前記最も遠位側の第２振動波腹点との間に配されている、超音波外科用ブレード。
（７）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記超音波外科用ブレード本体は、
長軸を有し、
前記ゲイン段部から前記遠位側先端部への、実質的に一定の第１横断面領域を有する第１幾何学的固体部と、
前記ゲイン段部から前記最も遠位側の第２振動波腹点への、実質的に一定の第２横断面領域を有する第２幾何学的固体部と、
から本質的に構成されており、
前記第２横断面領域は、前記第１横断面領域と異なる、
超音波外科用ブレード。
（８）実施態様７記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１横断面領域の第１外周部の形状および寸法は、前記第２横断面領域の第２外周部の形状および寸法と実質的に等しい、超音波外科用ブレード。
（９）実施態様８記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１横断面領域および前記第２横断面領域の少なくとも一方は、空隙部を囲繞する、超音波外科用ブレード。
（１０）実施態様９記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記空隙部は、前記第１幾何学的固体部内に配され、かつ前記遠位側先端部より近位側に延在する第１長孔を具備する、超音波外科用ブレード。
【００３５】
（１１）実施態様１０記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記空隙部は、前記第２幾何学的固体部内に配され、かつ前記第１幾何学的固体部と流体連通する第２長孔を具備し、前記第１長孔および前記第２長孔は、潅流および／または吸引用に構成されている、超音波外科用ブレード。
（１２）実施態様１０記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１長孔を覆い、かつ前記遠位側先端部における前記第１幾何学的固体部に取外し可能あるいは恒久的に取り付けられる膜体をさらに具備する、超音波外科用ブレード。
（１３）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記超音波外科用ブレード本体は、長軸を有するものであり、かつ第１幾何学的固体部および第２幾何学的固体部とから本質的に構成されており、
前記第１幾何学的固体部は、前記ゲイン段部から前記遠位側先端部へ延在し、かつ一定でない第１横断面領域を有する第１質量部を有し、
前記第２幾何学的固体部は、前記ゲイン段部から前記最も遠位側の第２振動波腹点へ延在し、かつ一定でない第２横断面領域を有する第２質量部を有し、
前記第２質量部は、前記第１質量部と異なる、
超音波外科用ブレード。
（１４）実施態様１３記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１横断面領域の第１外周部の形状および寸法は、前記第２横断面領域の第２外周部の形状および寸法と実質的に等しい、超音波外科用ブレード。
（１５）実施態様１４記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１横断面領域および前記第２横断面領域の少なくとも一方は、空隙部を囲繞する、超音波外科用ブレード。
【００３６】
（１６）実施態様１５記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記空隙部は、前記第１幾何学的固体部内に配され、かつ前記遠位側先端部より近位側に延在する第１長孔を具備する、超音波外科用ブレード。
（１７）実施態様１６記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記空隙部は、前記第２幾何学的固体部内に配され、かつ前記第１幾何学的固体部と流体連通する第２長孔を具備する、前記第１長孔および前記第２長孔は、潅流および／または吸引用に構成されている、超音波外科用ブレード。
（１８）実施態様１６記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記第１長孔を覆い、かつ前記遠位側先端部における前記第１幾何学的固体部に取外し可能あるいは恒久的に取り付けられる膜体をさらに具備する、超音波外科用ブレード。
（１９）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、
前記超音波外科用ブレード本体は、長軸を有するものであり、かつ第１質量部を有すると共に前記ゲイン段部から前記遠位側先端部へ延在する長さの第１軸を有する第１幾何学的固体部と、第２質量部を有すると共に前記ゲイン段部から前記最も遠位側の第２振動波腹点へ延在する長さの第２軸を有する第２幾何学的固体部とから本質的に構成されており、
前記第２質量部は、前記第１質量部と異なり、
前記第１幾何学的固体部および前記第２幾何学的固体部の一方は、該一方の幾何学的固体部に対応する前記軸に沿って実質的に一定の横断面領域を有し、
前記第１幾何学的固体部および前記第２幾何学的固体部の他方は、該他方の幾何学的固体部に対応する前記軸に沿って一定でない横断面領域を有している、
超音波外科用ブレード。
（２０）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記超音波外科用ブレード本体は、長軸を有するものであり、該長軸に関して実質的に対称である、超音波外科用ブレード。
【００３７】
（２１）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記超音波外科用ブレード本体は、長軸を有し、かつ作用長を有すると共に、前記作用長の少なくとも一部に沿って前記長軸に関して実質的に対称である、超音波外科用ブレード。
（２２）実施態様２１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記超音波外科用ブレード本体は、湾曲している、超音波外科用ブレード。
（２３）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記超音波外科用ブレード本体は、外径部あるいは外周部に形成された不連続変化部と、テーパー部と、長孔と、長孔の内径部に形成された不連続変化部と、横孔と、平坦表面と、スロット表面とからなる群より選択された少なくとも１つのゲイン態様を有する、超音波外科用ブレード。
（２４）実施態様１記載の超音波外科用ブレードにおいて、前記超音波外科用ブレード本体は、前記ゲイン段部から離間し、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間に配され、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記最も遠位側の振動波節点から離間する追加のゲイン段部を有すると共に、前記超音波外科用ブレード本体は、長軸および長孔を有し、かつ前記長孔は前記追加のゲイン段部を規定する肩部を有している、超音波外科用ブレード。
（２５）超音波外科用器具において、
ａ）超音波トランスデューサを具備するハンドピースと、
ｂ）近位端および遠位端を有する超音波伝送ロッドであって、前記近位端が前記超音波トランスデューサに操作可能に連結されている超音波伝送ロッドと、
ｃ）前記遠位端によって作動される超音波外科用ブレードであって、
最も遠位側の振動波腹点である遠位側先端部と、最も遠位側の振動波節点と、最も遠位側の第２振動波腹点と、ゲイン段部と、を有する超音波外科用ブレード本体を具備し、
前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間に配され、かつ、前記ゲイン段部は、前記最も遠位側の第２振動波腹点と前記遠位側先端部との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記最も遠位側の振動波節点から離間している、
超音波外科用ブレードと、
を具備する、超音波外科用器具。
【００３８】
（２６）超音波外科用ブレードにおいて、
超音波外科用ブレード本体であって、該超音波外科用ブレード本体のすべての半波長において、第１振動波腹点と、振動波節点と、第２振動波腹点と、ゲイン段部と、を有する超音波外科用ブレード本体を具備し、
前記ゲイン段部は、前記第２振動波腹点と前記第１振動波腹点との間に配され、かつ前記ゲイン段部は、前記第２振動波腹点と前記第１振動波腹点との間の距離の５％より長いゲイン段部距離だけ、前記振動波節点から離間している、
超音波外科用ブレード。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の超音波外科用ブレードの第１の実施の形態を含む、超音波外科用器具の第１実施の形態を示す概略図である。
【図２】図１の超音波外科用ブレードにおける遠位側先端部を含む、最も遠位側の半波長を示す長軸方向の断面図である。
【図３】図１の超音波外科用ブレードの第２の実施の形態における遠位側先端部を含む、最も遠位側の半波長を示す長軸方向の断面図である。
【図４】図１の超音波外科用ブレードの第３の実施の形態における遠位側先端部を含む、最も遠位側の半波長を示す長軸方向の断面図である。
【図１】
2007510507.tif 000003
【図２】
2007510507.tif 000004
【図３】
2007510507.tif 000005
【図４】
2007510507.tif 000006
【国際調査報告】
2007510507.tif 000007