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▶ エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5710610
(24)【登録日】2015年3月13日
(45)【発行日】2015年4月30日
(54)【発明の名称】超音波手術器具のための電気外科手術用電気発生器
(51)【国際特許分類】
A61B 18/00 20060101AFI20150409BHJP
A61B 18/12 20060101ALI20150409BHJP
【ＦＩ】
A61B17/36 330
A61B17/39 310
A61B17/39 320
【請求項の数】4
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2012-520695(P2012-520695)
(86)(22)【出願日】2010年7月12日
(65)【公表番号】特表2012-533346(P2012-533346A)
(43)【公表日】2012年12月27日
(86)【国際出願番号】US2010041663
(87)【国際公開番号】WO2011008672
(87)【国際公開日】20110120
【審査請求日】2013年5月28日
(31)【優先権主張番号】12/503,766
(32)【優先日】2009年7月15日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】12/503,769
(32)【優先日】2009年7月15日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】12/503,770
(32)【優先日】2009年7月15日
(33)【優先権主張国】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】595057890
【氏名又は名称】エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｅｔｈｉｃｏｎ Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】ウィーナー・アイタン・ティー
(72)【発明者】
【氏名】ワン・シャン
(72)【発明者】
【氏名】プライス・ダニエル・ダブリュ
(72)【発明者】
【氏名】ノーベル・デイビッド・ケイ
(72)【発明者】
【氏名】ジョルダノ・ジェイムズ・アール
(72)【発明者】
【氏名】ディナルド・ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】イェイツ・デビッド・シー
(72)【発明者】
【氏名】メサーリー・ジェフリー・ディ
(72)【発明者】
【氏名】ウィット・デビッド・エイ
(72)【発明者】
【氏名】オールドリッジ・ジェフリー・エル
【審査官】
毛利 大輔
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−０５０１８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００９−５２３５６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−２２９４５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ １８／００
Ａ６１Ｂ １８／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
手術器具において、
ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジング内に支持されて、振動を生成するように構成される音響アセンブリと、
近位端と遠位端とを含む導波管であって、前記近位端は、前記音響アセンブリによって生成された振動が前記導波管に伝達されるように前記音響アセンブリに装着される、導波管と、
前記導波管に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なクランプと、
前記導波管と電気的に導通する第１の導体と、
前記クランプと電気的に導通する第２の導体であって、電流が前記導波管及び前記クランプと接触する組織を通って前記導波管と前記クランプとの間を流れることができるように、前記第１の導体及び前記第２の導体は、電源と電気的導通状態に配置されるように構成される、第２の導体と、
前記音響アセンブリが振動を生成する第１の動作モード、並びに、電流が、前記第１の導体、前記導波管、前記クランプ、前記導波管及び前記クランプと接触する組織、及び前記第２の導体を含む回路を流れる第２の動作モードで前記手術器具を操作するように構成される、制御ユニットと、
前記手術器具を前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとの間で切り替えるように構成される、スイッチと、
前記導波管を少なくとも部分的に取り囲むシースと、
を備え、
前記クランプが、前記シースに旋回可能に装着される近位端を含み、前記クランプが遠位端を更に含み、電流が組織を通って前記導波管の前記遠位端と前記クランプの前記遠位端との間を流れることができるように、前記クランプの前記遠位端の端面及び前記導波管の前記遠位端の端面が、前記組織に接して配置されるように構成される、手術器具。
ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジング内に支持されて、振動を生成するように構成される音響アセンブリと、
近位端と遠位端とを含む導波管であって、前記近位端は、前記音響アセンブリによって生成された振動が前記導波管に伝達されるように前記音響アセンブリに装着される、導波管と、
前記導波管に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なクランプと、
前記導波管と電気的に導通する第１の導体と、
前記クランプと電気的に導通する第２の導体であって、電流が前記導波管及び前記クランプと接触する組織を通って前記導波管と前記クランプとの間を流れることができるように、前記第１の導体及び前記第２の導体は、電源と電気的導通状態に配置されるように構成される、第２の導体と、
前記音響アセンブリが振動を生成する第１の動作モード、並びに、電流が、前記第１の導体、前記導波管、前記クランプ、前記導波管及び前記クランプと接触する組織、及び前記第２の導体を含む回路を流れる第２の動作モードで前記手術器具を操作するように構成される、制御ユニットと、
前記手術器具を前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとの間で切り替えるように構成される、スイッチと、
前記導波管を少なくとも部分的に取り囲むシースと、
を備え、
前記クランプが、前記シースに旋回可能に装着される近位端を含み、前記クランプが遠位端を更に含み、電流が組織を通って前記導波管の前記遠位端と前記クランプの前記遠位端との間を流れることができるように、前記クランプの前記遠位端の端面及び前記導波管の前記遠位端の端面が、前記組織に接して配置されるように構成される、手術器具。
【請求項2】
前記クランプが、前記導波管と直接接触しない、請求項１に記載の手術器具。
【請求項3】
前記第２の導体が、前記シースに少なくとも部分的に埋め込まれる、請求項１に記載の手術器具。
【請求項4】
前記クランプに装着される組織接触パッドを更に備え、前記組織接触パッドが導電性材料で構成される、請求項１に記載の手術器具。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本開示は、一般に、超音波手術システムに関し、より詳細には、外科医が切断及び凝固を実行することを可能にする超音波システムに関する。
【0002】
超音波手術器具は、そのような器具の特有の性能的特徴のおかげで、手術処置にますます広範に用いられるようになってきている。特定の器具の構成及び操作パラメータによっては、超音波手術器具は、組織の切断及び凝固によるホメオスタシスを実質的に同時にもたらし、患者の外傷を望ましく最小限にすることができる。切断行為は、通常、器具の遠位端にあるエンドエフェクタ又はブレードの先端によって実現され、エンドエフェクタが接触した組織に超音波エネルギーが伝達される。このような性質の超音波器具は、ロボット支援処置を含む切開手術用途、腹腔鏡又は内視鏡手術処置用に構成され得る。
【0003】
いくつかの手術用器具は、正確な切断及び制御された凝固の両方のために超音波エネルギーを利用する。超音波エネルギーは、電気外科手術で使用される温度より低い温度を使用して切断及び凝固を行う。高周波（例えば、毎秒５５，５００回）で振動する超音波ブレードは、組織内のタンパク質を変性して、べったりとした凝塊を形成する。ブレード表面が組織に及ぼす圧力は血管を崩壊し、凝塊が止血シールを形成することを可能にする。切断及び凝固の精度は、外科医の技術、及び電力レベル、ブレードエッジ、組織トラクション、ブレード圧力の調整によって制御される。
【0004】
しかし、医療機器のための超音波技術の主たる課題は、引き続き、血管の封着である。出願者らによって為された研究は、標準的な超音波エネルギーの適用の前に血管の内側筋肉層が外膜層から分離され、移動されると、最適な血管封着が生じることを示している。この分離を達成するための現行の努力として、血管に適用されるクランプ力を増すことが行われてきた。
【0005】
更に、ユーザーは、切断されている組織の視覚的フィードバックを常に有するわけではない。したがって、何らかの形式のフィードバックを提供して、視覚的フィードバックが利用可能でないときに、ユーザーに切断が完了したことを示すことは望ましいであろう。更に、切断が完了したことを示す何らかの形式のフィードバックインジケータがなければ、切断が完了しているのにユーザーが高調波器具を作動させ続ける可能性があり、高調波器具のジョーの間に何もない状態で高調波器具を作動させると指数関数的に生成される熱によって、高調波器具及び周囲の組織の損傷を引き起こす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
現在の器具の欠点のいくつかを克服する超音波手術器具を提供することが望ましいであろう。本明細書に記述する超音波手術器具は、それらの欠点を克服する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
１つの一般的な態様では、種々の実施形態は、所定の周波数で長手方向軸に沿って振動を生成するように構成されたトランスデューサを備える超音波手術器具（0instrument）を目的とする。種々の実施形態では、超音波ブレードは長手方向軸に沿って延び、かつ、トランスデューサに連結される。種々の実施形では、超音波ブレードは、近位端と遠位端とを有する本体を備え、この遠位端は、トランスデューサによって生成される振動によって、長手方向軸に対して移動可能である。
【0008】
１つの一般的な態様では、種々の実施形態は、機械的エネルギー及び電気エネルギーを手術器具のエンドエフェクタに供給することができる手術器具を目的とする。手術器具は、手術器具のトランスデューサが、エンドエフェクタに伝達される機械的エネルギー、又は振動を生成する第１の動作モード、及び電気エネルギー、又は電流がエンドエフェクタを流れて電気外科手術を行うことができる第２の動作モードで操作されることができる。別の一般的な態様では、手術器具はクランプ、又はジョーを備えてもよく、このクランプ、又はジョーは、エンドエフェクタの導波管、又はブレードに対して組織を保持するために、閉鎖位置に移動することができる。手術器具の第２の動作モードでは、電流は、電源から導波管を通って流れ、ジョーを含む経路を通って電源に戻ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
種々の実施形態の特徴は、添付の特許請求の範囲で詳細に示される。ただし、構成及び操作方法の両方に関する様々な実施形態は、それらの他の目的及び利点とともに、以下の説明を以下の添付図面と併せて参照すれば最もよく理解することができる。【図1】超音波手術器具システムと電気外科手術用の手術器具システムとを含む手術器具を示す。
【図6】超音波器具の導波管の第１の通路、及びリターン導体のための第２の通路を画定することができる内側シースと外側シースとを含むシースアセンブリの実施形態の斜視図。
【図7】超音波手術器具の導波管の少なくとも一部を囲むように構成されたシースの実施形態の斜視図であり、導体はシースの少なくとも一部に埋め込まれることができる。
【図8】超音波手術器具の導波管に対して組織を保持するように構成されたクランプアームアセンブリの実施形態の斜視図。
【図9】組織接触面の下に延びる下方に延在する壁を有するクランプアームアセンブの別の実施形態の斜視図。
【図11】クランプアームアセンブリの組織接触パッドの斜視図であり、パッドは、その中に埋め込まれ、かつ超音波手術器具の導波管に対して位置付けられた、第１及び第２の電極を備えている。
【図12】クランプアームアセンブリの組織接触パッドの別の実施形態の斜視図であり、パッドは、それ自体に装着され、かつ超音波手術器具の導波管に対して位置付けられた、第１及び第２の電極を備えている。
【図13】クランプアームアセンブリの組織接触パッドの別の実施形態の斜視図であり、パッドは、その中に埋め込まれた第１及び第２の点電極を備えている。
【図14】超音波手術器具の導波管導波管の少なくとも一部を囲むように構成されたシースの実施形態の斜視図であり、第１及び第２の導体は、シースの少なくとも一部に埋め込まれることができる。
【図15】内側シースと外側シースとを含むシースアセンブリの実施形態の斜視図であり、内側シース及び外側シースは、第１及び第２の導体を含んでもよい。
【図16】導波管に対して組織を保持するクランプアームアセンブリの端面図。
【図17】導波管に対して組織を保持するクランプアームアセンブリの代替の実施形態の端面図。
【図18】超音波トランスデューサを駆動するための超音波電気信号を生成する超音波発生器モジュールの駆動システムの一実施形態を示す。
【図19】組織インピーダンスモジュールを備える発生器の駆動システムの一実施形態を示す。
【図20】ブレードに連結された組織インピーダンスモジュール、及び組織がそれらの間に挟まれているクランプアームアセンブリの概略図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
超音波手術器具の様々な実施形態について詳細に説明する前に、図示されている実施形態は、その適用又は用途において、添付図面及び説明の関連において例示される部品の構造及び配列の詳細に限定されないことに留意すべきである。例示的な諸実施形態は、他の実施形態、変形形態、及び修正形態に実装され又は組み込まれてもよく、様々な方法で実践又は実施されてよい。更に、特に指示がない限り、本明細書に使用される用語及び表現は、読者の便宜上、例示的な実施形態を説明するために選択されており、これらの範囲を制限することを目的とするのではない。
【0011】
更に、以下に記述される実施形態、実施形態の具現、実施例の任意の１つ以上を、以下に記述される他の実施形態、実施形態の具現、実施例の任意の１つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
【0012】
様々な実施形態は、手術処置中の組織の解離、切断、及び／又は凝固を達成するために構成される改良された超音波手術器具を目的とする。一実施形態では、超音波手術器具装置は切開手術処置における使用のために構成されるが、腹腔鏡、内視鏡、及びロボット支援処置のような他のタイプの手術における用途も有する。超音波エネルギーの選択的使用によって、多方面の用途が容易になる。
【0013】
用語「近位」及び「遠位」は、本明細書において、ハンドピースアセンブリを把持している臨床医に準拠して用いられることが理解されよう。ゆえに、エンドエフェクタは、より近位のハンドピースアセンブリに対して遠位にある。更に言うまでもなく、便宜及び明確さのために、「上部」及び「下部」などの空間に関する用語もまた、本明細書において、ハンドピースアセンブリを握持する臨床医を基準として用いられている。しかしながら、手術器具は多くの向き及び位置で使用され、これらの用語は限定的かつ絶対的であることを意図しない。
【0014】
様々な実施形態について、本明細書に記述されている超音波器具との組み合わせとして記述する。そのような記述は制限としてではなく例として提供されているのであり、その範囲及び適用を制限することは意図されない。例えば、記述された実施形態の任意の１つは、例えば、米国特許第５，３２２，０５５号；同第５，４４９，３７０号；同第５，６３０，４２０号；同第５，９３５，１４４号；同第５，９３８，６３３号；同第５，９４４，７３７号；同第５，９５４，７３６号；同第６，２７８，２１８号；同第６，２８３，９８１号；同第６，３０９，４００号；同第６，３２５，８１１号；及び同第６，４３６，１１５号に記載のものを含む多数の超音波器具と組み合わせるのに有用であり、当該特許のそれぞれの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。同一出願人による同時係属中の米国特許出願第１１／７２６，６２５号、発明の名称「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」（２００７年３月２２日出願）もまた、参照によりその全体が同様に組み込まれる。以下の同一出願人による同時期に提出された米国特許出願のそれぞれの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。（１）米国特許出願第＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号ＥＮＤ６４９３ＵＳＮＰ１／０８０５９３
（２）米国特許出願第＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号ＥＮＤ６４９５ＵＳＮＰ２／０８０５９４
（３）米国特許出願第＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＣＵＴＴＩＮＧ ＡＮＤ ＣＯＡＧＵＬＡＴＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＴＥＰＰＥＤ ＯＵＴＰＵＴ」、代理人整理番号ＥＮＤ６４２７ＵＳＮＰ／０８０５９１。
【0015】
以下の記述から明白となるように、本明細書に記述される手術器具の実施形態は、手術システムの発振器モジュールと関連付けて使用することができ、それにより、その発振器モジュールからの超音波エネルギーが所望の超音波作動を本明細書の手術器具にもたらすように、企図される。また、本明細書に記述される手術器具の実施形態は、手術システムの信号発生器モジュールと関連付けて使用することができ、それにより、例えば、無線周波数（ＲＦ）の形態の電気エネルギーを使用して、その手術器具に関してユーザーにフィードバックを提供するように企図される。超音波発振器及び／又は信号発生器モジュールは、分離できないように手術器具と一体化されてもよく、あるいは、手術器具に電気的に取り付け可能であり得る分離した構成要素として提供されてもよい。
【0016】
本明細書の手術装置の一実施形態は、その直接的な（straightforward）構造のおかげで、使い捨て用として特に構成される。しかしまた、本明細書の手術器具の他の実施形態は、使い捨てではないもの又は複数回使用されるものとして構成され得るものと企図される。関連付けられる発振器及び信号発生器ユニットとの、本明細書の手術器具の取り外し可能な接続について、ここでは１人の患者用として、あくまで例示を目的として開示する。しかし、本明細書の手術器具を、関連付けられる発振器及び／又は信号発生器ユニットと取り外し可能にせずに、一体化接続することもまた、企図される。したがって、本明細書に記載された手術器具の種々の実施形態は、非限定的に、使い捨て及び／又は複数回使用に、並びに、取り外し可能な及び／又は分離不能な一体化された発振器及び／又は信号発生器モジュールと共に構成されてもよい。かかる構成の全ての組み合わせは、本開示の範囲内であると考えられる。
【0017】
図１は、手術システム１００の一実施形態を示す。手術システム１００は、発生器１１２と超音波手術器具１１０とを含む。発生器１１２は、超音波手術器具１１０の超音波トランスデューサ１１４部分に、ケーブル１４２などの好適な伝達媒体を介して接続される。一実施形態では、発生器１１２は、超音波発生器モジュール１８０及び信号発生器モジュール１０２に連結される。種々の実施形では、超音波発生器モジュール１８０及び／又は信号発生器モジュール１０２は、それぞれ、発生器１１２と一体に形成されてもよく、又は、発生器１１２と電気的に連結される別個の回路モジュール（この選択肢を例示するために点線で示されている）として提供されてもよい。一実施形態では、信号発生器モジュール１０２は、超音波発生器モジュール１８０と一体に形成されてもよい。開示されている実施形態では、発生器１１２は手術器具１１０から分離して示されているが、一実施形態では、発生器１１２は手術器具１１０と一体化形成されて、一体型手術システム１００を形成することができる。発生器１１２は、発生器１１２のコンソールのフロントパネルに位置する入力デバイス４０６を備える。入力デバイス４０６は、後に図１８を参照して説明されるように、発生器１１２の動作をプログラムするために適した信号を生成する任意の適したデバイスを備えることができる。引き続き図１を参照すると、ケーブル１４２は、電気エネルギーを超音波トランスデューサ１１４の正（＋）及び負（−）の電極に適用するための複数の導電体１３９、１４１を備えることができる。いくつかの用途では、超音波トランスデューサ１１４は、多様な処置及び手術の間に外科医が超音波トランスデューサ１１４を把持して操作することができるように手術システム１００の手術器具１１０が構成され得ることから、「ハンドルアセンブリ」と呼ばれる場合があることに留意されたい。
【0018】
一実施形態では、発生器１１２は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを用いて双極電気外科手術を行うのに十分な電力を供給することができる電気外科ユニット（ＥＳＵ：ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｅｒｙ ｕｎｉｔ）として搭載されてもよい。一実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から市販の双極ＥＲＢＥ ＩＣＣ ３５０であり得る。双極電気外科手術用途では、上述のように、活性電極とリターン電極とを有する手術器具を使用することができ、その場合、電流が組織を通って活性電極からリターン電極まで流れることができるように、活性電極及びリターン電極は、処置対象組織に接するか、又は隣接した状態で位置付けられ得る。したがって、発生器１１２は、組織を処置するのに十分な電気エネルギーを組織Ｔに適応することによる処置目的（例えば、焼灼）のために構成されてもよい。
【0019】
一実施形態では、信号発生器モジュール１０２は、組織インピーダンス測定モジュールを実行するために、治療レベル未満のＲＦ信号を伝達するように構成されてもよい。一実施形態では、信号発生器モジュール１０２は、以下により詳細に記載される双極無線周波発生器を備える。一実施形態では、信号発生器モジュール１０２は、組織Ｔ（図５）の電気インピーダンスＺｔをモニタして、組織インピーダンスＺｔに基づいて時間及び電力レベルの特性を制御するように構成されてもよい。組織インピーダンスＺｔは、以下により詳細に記載されるように、治療レベル未満のＲＦ信号を組織Ｔに適用して、組織Ｔ（図５、図１０、図１６、図１７）を流れる電流を、クランプ部材１５１に設けられるリターン電極を用いて測定することによって決定されてもよい。したがって、信号発生器モジュール１０２は、組織Ｔのインピーダンス特性又はその他の電気的特性を測定する治療レベル未満の目的のために構成されてもよい。組織Ｔのインピーダンス特性又はその他の電気的特性を測定するための技法及び回路構成は、以下の図１８〜図２０を参照して以下により詳細に記述される。
【0020】
好適な超音波発生器モジュール１８０は、Ｅｔｈｉｃｏｎ Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）により販売されているＧＥＮ ３００と同様の様式で機能的に作動するように構成されることができ、その全てが参照により本明細書に組み込まれる以下の米国特許の１つ以上に開示されているようなものである：米国特許第６，４８０，７９６号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｔａｒｔ Ｕｐ ｏｆ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｎｄｅｒ Ｚｅｒｏ Ｌｏａｄ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）、米国特許第６，５３７，２９１号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａ Ｌｏｏｓｅ Ｂｌａｄｅ ｉｎ ａ Ｈａｎｄｌｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第６，６２６，９２６号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｒｉｖｉｎｇ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｌａｄｅ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｔ Ｓｔａｒｔｕｐ）、米国特許第６，６３３，２３４号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｂｌａｄｅ Ｂｒｅａｋａｇｅ Ｕｓｉｎｇ Ｒａｔｅ ａｎｄ／ｏｒ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、米国特許第６，６６２，１２７号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ａ Ｂｌａｄｅ ｉｎ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第６，６７８，６２１号（Ｏｕｔｐｕｔ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｓｉｎｇ Ｐｈａｓｅ Ｍａｒｇｉｎ ｉｎ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈａｎｄｌｅ）、米国特許第６，６７９，８９９号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｈａｎｄｌｅ）、米国特許第６，９０８，４７２号（Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｌｔｅｒｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第６，９７７，４９５号（Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ ｆｏｒ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第７，０７７，８５３号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、米国特許第７，１７９，２７１号（Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｒｉｖｉｎｇ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｌａｄｅ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｔ Ｓｔａｒｔｕｐ）、米国特許第７，２７３，４８３号（Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｌｅｒｔｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）。
【0021】
記述される実施形態によると、超音波発生器モジュール１８０は、特定電圧、電流、及び周波数（例えば、毎秒５５，５００サイクル（Ｈｚ））の電気信号を生成する。発生器１１２は、超音波トランスデューサ１１４を形成する圧電セラミック素子を収容しているハンドピースアセンブリ１６０の中の超音波発生器モジュール１８０に、ケーブル１４２で接続される。ハンドピースアセンブリ１６０上のスイッチ１４３、又は発生器１１２に別のケーブル１０５で接続されるフットスイッチ１４４に応答して、発生器信号はトランスデューサ１１４に適用されて、その素子の縦振動を引き起こす。一構造物は、手術ブレード１４６をトランスデューサ１１４に接続しており、発生器信号がトランスデューサ１１４に適用されたときに超音波周波数において振動される。この構造物は、選択された周波数で共振するように設計されて、トランスデューサ１１４によって始動される運動を増幅する。一実施形態では、発生器１１２は、高い分解能、精度、及び反復性で階段状に上昇され得る特定の電圧、電流、及び／又は周波数の出力信号を生成するように構成される。
【0022】
ここで図１〜図４を参照すると、手術器具システム１１０のハンドピースアセンブリ１６０は、エンドエフェクタ１５０を動作可能に支持するハンドピースハウジング１１６を備えてもよい。ハンドピースハウジング１１６は、その中に音響アセンブリ１２４を回転自在に支持する。音響アセンブリ１２４は、図２に示されるように、一般に変換部１１８と、第１の共振器又はエンドベル１２０と、第２の共振器又はフォアベル１２２と、付属構成要素とを含む超音波トランスデューサ１１４を備える。種々の実施形では、トランスデューサ１１４によって生成された超音波エネルギーは、音響アセンブリ１２４を通り、図１及び図３に示される超音波伝送導波管１４７を介してエンドエフェクタ１５０に伝達され得る。音響アセンブリ１２４がエネルギーを導波管１４７に、そして最終的にはエンドエフェクタ１５０伝達するように、音響アセンブリ１２４の構成要素がブレード１４６に音響的に連結される。例えば、超音波トランスデューサ１１４の遠位端は、超音波エネルギーを導波管１４７に伝達しながら、音響アセンブリ１２４が導波管１４７に対して自由に回転することを可能にする連結アセンブリによって、導波管１４６の近位端１７０に音響的に連結されてもよい。
【0023】
図３に示されるように、導波管１４６の近位端１７０は、その中に開口１７２が設けられてもよく、この開口１７２は、フォアベル１２２から遠位側に突出するステム（図示せず）を受容するように寸法設定される。種々の実施形態では、図２〜図４に示されるようにエンドベル１２０及びフォアベル１２２が組み合されると、圧電素子１３２は、例えば、エンドベル１２０とフォアベル１２２との間で圧縮されて、圧電素子のスタックを形成することができる。圧電素子１３２は、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛、及び／又は、例えば任意の好適な圧電性結晶材料などの任意の好適な材料から作られてもよい。図２及び図４に示されるように、トランスデューサ１１４は、少なくとも１つの正極１３４及び少なくとも１つの負極１３６などの電極を備えてもよく、これら電極は、１つ以上の圧電素子１３２の両端に電位を作り出すように構成されることができる。図２に示されるように、正極１３４及び負極１３６、並びに圧電素子１３２は、それぞれ、エンドベル１２０のねじ付きの部分を受容することができる通路を形成するように協働するボア（図示せず）を備えて構成され得る。一実施形態では、正極１３４は、第１の外周「ＰＣ」を有する環状リングの形態で提供され、負極１３６もまた、第２の外周「ＮＣ」を有する環状リングの形態で提供される。図２に示されるように、種々の実施形では、圧電素子１３２のスタックは、第１の外周「ＰＣ」及び第２の外周「ＮＣ」よりも小さい外側外周「ＯＣ」を有してもよい。
【0024】
種々の実施形では、ハンドピースハウジング１１６は、超音波発生器モジュール１８０及び／又は信号発生器モジュール１０２を支持してもよい。一実施形態では、超音波発生器モジュール１８０は、正極スリップリング接触部１９１を含み得る電気接触アセンブリ１９０と電気的に連結されてもよく、この正極スリップリング接触部１９１は、ハンドピースハウジング１１６内に装着されて、正極１３４と回転接触する。陽極スリップリング接触部１９１は、正極超音波供給ケーブル／導体１９２によって、超音波発生器モジュール１８０と電気的に連結される。電気接触アセンブリ１９０は、ハンドピースハウジング１１６内に装着されて負極１３６と回転接触する負極スリップリング接触部１９４を更に含んでもよい。負極スリップリング接触部１９４は、負極超音波供給ケーブル１９５によって、超音波発生器モジュール１８０と電気的に連結される。かかる構成により、音響アセンブリ１２４が超音波発生器モジュール１８０と完全に電気接触している状態で、音響アセンブリ１２４が超音波発生器モジュール１８０に対して自由に回転自在になることが理解されるであろう。
【0025】
種々の実施形では、超音波伝送導波管１４７は、複数個の波節の位置又は少なくともその近くに配置される、複数個の安定化シリコーンリング又は弾性支持体（図示せず）を備えてもよい。上述のように、シリコーンリングは、望ましくない振動を弱め、かつ、導波管１４７を少なくとも部分的に囲むシース１５８から超音波エネルギーを隔離することができ、それによって、超音波エネルギーがエンドエフェクタ１５０の遠位端１５２まで長手方向に最高効率で流れるのを確実にする。
【0026】
図２及び図３に示されるように、シース１５８は、ハンドピースアセンブリ１６０の遠位端に回転自在に取り付けられる回転輪１５９に連結され得る。回転輪１５９は、ハンドピースアセンブリ１６０に対するシース１５８及び導波管１４７の選択的回転を容易にする。シース１５８は、回転輪１５９の上にねじ付けられる又はスナップ嵌めされ得るアダプタ部１６２を有してもよい。回転輪１５９は、ハンドピースアセンブリ１６０に対するシース１５８及び導波管１４６の軸Ａ−Ａを中心とした回転を容易にするために、ハンドピースアセンブリ１６０の中の環状溝にスナップ嵌めされるフランジ部（図示せず）を含んでもよい。一実施形態では、シース１５８はまた中空管状部１６４を含み、導波管１４６は、より詳細に上述された様式でそこを通って延在する。種々の実施形では、シース１５８のアダプタ１６２は、例えば、ＵＬＴＥＭ（登録商標）で構成されてもよく、管状部１６４は、例えば、ステンレス鋼から製造されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、超音波伝送導波管１４７は、例えば、超音波伝送導波管１４７を外部接触から隔離するためにこれを取り囲む高分子材料を有してもよい。
【0027】
この実施形態では、図１に示されるように、超音波発生器モジュール１８０は、シースの中に収容されてケーブル１４２を形成し得るケーブル１３９、１４１によって、電子信号／無線周波発生器１１２に電気的に連結される。音響アセンブリ１２４は、超音波発生器モジュール１８０に対して自由に回転することができるので、導波管１４７及びエンドエフェクタ１５０は、ケーブル１４２を望ましくなくねじる及び絡ませることなく、ハンドピースアセンブリ１６０に対して軸Ａ−Ａを中心に自由に回転され得る。
【0028】
図２及び図３に示されるように、ハンドピースアセンブリ１６０は、ピストルグリップ形状を有し、かつ、ハンドピースアセンブリ１６０内に枢動可能に支持される可動トリガアセンブリ１４５を動作可能に支持してもよい。組み立てを容易にするために、ハンドピースアセンブリ１６０は、ねじ式締結具、スナップ式機構、接着剤によって一体に結合される２つのハウジング部分１６２を含んでもよい。可動トリガアセンブリ１４５はトリガ部１５３を備え、このトリガ部１５３は、それぞれがそこを貫通する穴１５５を有する一対の離間した取り付けアーム１５４を有している。穴１５５は、それぞれ、ハウジング部分１６２のそれぞれから突出している対応のピボットピン（図示せず）を受容するように寸法設定される。かかる構成により、トリガ部１５３は、軸Ａ−Ａをほぼ横断する軸を中心に、ハンドピースアセンブリ１６０に対して旋回可能となる。
【0029】
図２及び図３に示されるように、トリガアセンブリ１４５は、中間リンク１５７を介してトリガ部１５３に取り付けられる作動アーム１５６を備えてもよい。作動アーム１５６は、トリガヨーク１８５に枢動可能に連結される（ピンで留められる）。アーム１５６は、そこを通って横切るように延在する取り付けピン１８６を有し、この取り付けピン１８６は、ハウジング部分１６２の中に形成された対応する細長い空洞１８７の中に摺動自在に受容されるように寸法設定される。図２及び図３を参照されたい。かかる構成は、トリガ部１５３の旋回に応答した、ハンドピースアセンブリ１６０内の作動アーム１５６の軸方向運動を容易にする。
【0030】
図１に図示した実施形態では、手術システム１００のエンドエフェクタ１５０部分は、手術器具１１０の遠位端に接続されたクランプアームアセンブリ１４９を備える。ブレード１４６は第１の（例えば通電）電極を形成し、クランプアームアセンブリ１４９は第２の（例えばリターン）電極を形成する導電部分を備える。信号発生器モジュール１０２は、ケーブル１３７のような好適な伝達媒体を介して、ブレード１４６及びクランプアームアセンブリ１４９に連結される。ケーブル１３７は、組織に電圧を印加するため、及び組織を通って流れて信号発生器モジュール１０２に戻る電流の帰路を提供するための、複数の導電体を備える。種々の実施形では、信号発生器モジュール１０２は、発生器１１２と一体に形成されてもよく、あるいは、発生器１１２に連結される独立した回路として提供されてもよく、また、一実施形態では、超音波発生器モジュール１８０と一体に形成されてもよい（これら選択肢を例示するために点線で示されている）。
【0031】
一実施形態では、図１に示される手術システム１００は、エンドエフェクタ１５０を選択的に通電する、エンドエフェクタ１５０に機械的エネルギーを伝達する、また更に、エンドエフェクタ１５０に治療的及び／又は治療レベル未満の電気エネルギーを選択的に通電するための構成要素を備えてもよい。手術器具１１０は、超音波周波数（例えば、５５．５ｋＨｚ）の機械的エネルギー、又は振動がエンドエフェクタ１５０に伝達される第１の動作モードと、電気エネルギー（例えば、治療及び／又は治療レベル未満）、又は電流をエンドエフェクタ１５０に流すことができる第２の動作モードとの間で切替可能であってもよい。例えば、特定の実施形態では、図１を参照すると、手術器具１１０の第１の動作モードでは、例えば、トランスデューサ１１４は、発生器１１２の超音波発生器モジュール１８０（例えば、超音波発振器）によって供給される電気エネルギーを機械的振動に変換し、その振動を導波管１４７の中及びエンドエフェクタ１５０のブレード１４６部分まで伝達する。このような機械的振動は、超音波周波数で生成され得るが、任意の好適な周波数（又は複数の周波数）を用いることができる。手術器具１１０の第２の動作モードでは、電流は、発生器１１２によって供給されてもよく、この電流は、トランスデューサ１１４、導波管１４７、及びエンドエフェクタ１５０を流れることができる。例えば、導波管１４７及びエンドエフェクタ１５０を流れる電流は、交流（ＡＣ電流）であり得、その場合、種々の実施形では、このＡＣ電流の波形は、正弦波形状であり得る及び／又は一連のステップ間隔を含んでもよい。
【0032】
一実施形態では、信号発生器モジュール１０２によって供給される電流は、ＲＦ電流である。いずれの場合にも、手術器具１１０は、供給経路と帰路とを含んでもよく、処置される組織Ｔ（図５）は、トランスデューサ１１４、導波管１４７、及びブレード１４６を通る供給経路と、導体ケーブル１３７を通る帰路とを含む電気回路、又はループを完成させる、又は閉じる。一実施形態では、患者は導電パッドの上に位置付けられることができ、その場合、電流は、電気回路を完成させるために、手術器具の供給経路から患者を通って導電パッドの中に流れる。
【0033】
更に図１を参照すると、上述のように、一実施形態では、手術器具システム１１０は、エンドエフェクタ１５０を通電するために、フットスイッチ１４４を使用して発生器１１２によって通電されてもよい。例えば、作動されると、フットスイッチ１４４は発生器１１２を起動させて、電気エネルギーをハンドピースアセンブリ１６０に伝達する。フットスイッチ１４４は、多くの状況において好適であり得るが、他の好適なスイッチを使用することができる。種々の実施形では、手術器具システム１１０は、少なくとも１つの供給導体１３９と、少なくとも１つのリターン導体１４１とを含んでもよく、電流は、供給導体１３９を介してハンドピースアセンブリ１６０に供給されることができ、また、電流は、リターン導体１４１を介して発生器１１２に戻ることができる。種々の実施形では、供給導体１３９及びリターン導体１４１は、絶縁線及び／又は任意のその他の好適な種類の導体を含んでもよい。特定の実施形態では、上述のように、供給導体１３９及びリターン導体１４１は、発生器１１２とハンドピースアセンブリ１６０のトランスデューサ１１４部分との間（又は少なくとも部分的にそれらの間）に延びるケーブルの中に収容されてもよい、及び／又は当該ケーブルを含んでもよい。いずれの場合にも、発生器１１２は、十分な電流をトランスデューサ１１４に供給することができるように、供給導体１３９とリターン導体１４１との間に十分な電圧差を印加するように構成され得る。
【0034】
種々の実施形態では、更に図１を参照すると、供給導体１３９及びリターン導体１４１は、トランスデューサ駆動ユニット１３５に動作可能に接続されてもよく、駆動ユニット１３５は、発生器１１２からの電流を供給導体１３９を介して受け取るように構成され得る。特定の実施形態では、ハンドピースアセンブリ１６０は、例えば、トグルスイッチ１４３などのスイッチを備えてもよく、例えば、このスイッチは、手術器具１１０を第１の動作モード及び第２の動作モードの一方に設定するように操作され得る。一実施形態では、後述のように、トグルスイッチ１４３は、手術器具１１０を第１の動作モードに設定するために押されることができる第１のトグルボタン１４３ａ、及び更には、手術器具を第２の動作モードに設定するために押されることができる第２のトグルボタン１４３ｂを備えてもよい。本明細書ではトグルスイッチが図示されかつ記載されているが、任意の好適なスイッチ（又は複数のスイッチ）を使用することができる。第１のトグルボタン１４３ａが押されると、トランスデューサ駆動ユニット１３５は、例えば、トランスデューサ１１４が振動を生成するように、トランスデューサ１１４などのトランスデューサを操作することができる。トランスデューサ１１４は、１つ以上の圧電素子１３２を備えてもよく、その場合、圧電素子１３２が所望の様式で機械的に振動するように、駆動ユニット１３５は、圧電素子１３２の両端に電圧差、及び／又は一連の電圧差を印加するように構成され得る。また、トランスデューサ１１４は、例えば、圧電素子１３２の中間に位置付けられる及び／又は隣接した状態で位置付けられる、正極１３４及び負極１３６のような１つ以上の電極を備えてもよい。一実施形態では、手術器具１１０は、駆動ユニット１３５及び正極１３４に動作可能に接続される正極側の分極導体１９２、及び更に、駆動ユニット１３５及び負極１３６に動作可能に接続される負極側の分極導体１９５を備えてもよく、その場合、駆動ユニット１３５は、分極導体１９２、１９５を介して電極１３４、１３６をそれぞれ分極させるように構成され得る。
【0035】
種々の実施形では、トランスデューサ１１４はフォアベル１２２と速度変換器１２８とを備えてもよく、このフォアベル１２２及び速度変換器１２８は、圧電素子１３２によって生成された振動を伝送導波管１４７に伝えるように構成され得る。特定の実施形態では、更に図１を参照すると、伝送導波管１４７は、例えば、シース１５８によって囲まれる、又は少なくとも部分的に囲まれる細長いシャフト部を備えてもよく、導波管１４７は遠位端１５２を含んでもよい。導波管１４７の遠位端１５２は、エンドエフェクタ１５０の一部を含んでもよく、エンドエフェクタ１５０は、回転自在なクランプアーム、又はジョーを有するクランプ部材１５１を含んでもよく、このクランプアーム、又はジョーは、組織がブレード１４６とクランプ部材１５１との中間に位置付けられ得る開放位置と、クランプ部材１５１が組織Ｔ（図５）をブレード１４６に対して位置付ける及び／又は圧縮することができる閉鎖位置との間で旋回可能である。種々の実施形態では、手術器具は、例えば、クランプ部材１５１をその解放位置と閉鎖位置との間で旋回させるために外科医によって作動されることができる、ジョー閉鎖トリガ１４５などのレバー又は作動装置を備えてもよい。少なくとも１つの実施形態では、ジョー閉鎖トリガ１４５は、クランプ部材１５１と動作可能に係合されるプッシュ／プルロッドに動作可能に係合されることができ、ジョー閉鎖トリガ１４５が閉鎖される又はハンドピースアセンブリ１６０に向かって移動されると、閉鎖トリガ１４５は、プッシュ／プルロッドを遠位側に押して、クランプ部材１５１をブレード１４６に向けて、その閉鎖位置に旋回させることができる。それに対応して、ロッドを近位側に引いて、クランプ部材１５１をブレード１４６から離れるようにその開放位置に旋回させるために、ジョー閉鎖トリガ１４５を開放位置に旋回させることができる。クランプアームと、これらクランプアームを操作するための機構とを含む様々な手術器具は、米国特許［Ｅｔｈｉｃｏｎ特許又は特許出願に留意］に開示されており、当該文献の全開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【0036】
いずれの場合にも、組織Ｔ（図５）が、エンドエフェクタ１５０のジョーの中に適切に位置付けられた時点で、トランスデューサ１１４は、機械的エネルギー、又は振動を標的組織Ｔに伝達するために、駆動ユニット１３５によって操作されることができる。いくつかの実施形態では、フットスイッチ１４４の作動は、トランスデューサ１１４を作動させるのに十分であり得る。特定の他の実施形態では、フットスイッチ１４４の作動に加えて又はその代わりに、異なるスイッチの作動が必要な場合がある。一実施形態では、フットスイッチ１４４の作動は駆動ユニット１３５に電力を供給することができるが、駆動ユニット１３５がトランスデューサ１１４を駆動することができるようになる前に、ジョー閉鎖トリガ１４５、及びトリガ閉鎖スイッチ１４７の作動が必要であり得る。種々の実施形では、ジョー閉鎖トリガ１４５は、トリガ閉鎖スイッチ１４７が開放状態（又は条件）にある第１の（又は開放）位置と、トリガ閉鎖スイッチ１４７が閉鎖状態（又は条件）にある第２の（又は閉鎖）位置との間で移動され得る。トリガ閉鎖スイッチ１４７がその閉鎖条件にある場合、種々の実施形態では、駆動ユニット１３５内の回路は、例えば、駆動ユニット１３５がトランスデューサ１１４を駆動することができるように閉じられることができる。
【0037】
更に図１を参照すると、様々な用途において、例えば、外科医は、ブレード１４６を通って伝達される機械的エネルギー、又は振動を用いて、組織を処置することを望む場合がある。様々な他の用途では、外科医は、ブレード１４６を通って伝達される治療的電気エネルギーを用いて、組織を処置することを望む場合がある。様々な他の用途では、外科医は、ブレード１４６を通って伝達される治療レベル未満の電気エネルギーを用いて組織Ｔの電気的性質（例えば、インピーダンス）を測定することにより、組織Ｔ（図５）の状態に関するフィードバックを得ることを望む場合がある。種々の実施形では、トグルスイッチ１４３は、手術器具１１０を第２の動作モードに設定するために操作され得る。少なくとも１つのそのような実施形態では、手術器具１１０を第１の動作モードから第２の動作モードに切り替えるために、トグルスイッチ１４３の第２のトグルボタン１４３ｂを押すことができる。後述のように、第２のトグルボタン１４３ｂを押すことにより、駆動ユニット１３５がトランスデューサ１１４を駆動せず、むしろ、発生器１１２からハンドピースアセンブリ１６０に供給される電力が、機械的エネルギー、又は振動に変換されずにブレード１４６に流れることができるように、ハンドピースアセンブリ１６０を構成することができる。一実施形態では、ここで図５を参照すると、ブレード１４６の遠位端１５２は、標的組織「Ｔ」に対して位置付けられることができ、更に、電流は、供給導体１３９からブレード１３６へと流れ、組織Ｔを通り、クランプ部材１５１、リターン導体１３７、１４１を介して発生器１１２へと戻ることができるように、クランプ部材１５１の遠位端１５３もまた、組織Ｔに対して位置付けられることができる。図５に示されるように、クランプ部材１５１は、クランプ部材１５１が閉鎖位置にあるときにブレード１４６と接触しないように構成され得る。
【0038】
ここで図１に戻って参照すると、種々の実施形態では、リターン導体１３７は、クランプ部材１５１に動作可能に連結される第１の末端部と、リターン導体１４１に動作可能に連結される第２の末端部とを有する絶縁線を含んでもよく、トグルスイッチ１４３が第２の配置にあり、かつトリガ閉鎖スイッチ１４７がトリガ１４５によって閉じられていると、電流はリターン導体１３７を通って流れることができる。一実施形態では、トリガ閉鎖スイッチ１４７が開放条件にあるとき及び／又はトグルスイッチ１４３が第１の配置にあるとき、即ち、上述のように第１のトグルボタン１４３ａが押されているとき、電流はリターン導体１３７を通って流れない。いずれの場合にも、様々な状況において、ブレード１４６の遠位端１５２からクランプ部材１５１の遠位端１５３まで、組織Ｔ（図５）を通って流れる電流は、遠位端１５２、１５３の中間に位置付けられた、及び／又はこれらを囲む組織を処置することができる。別の実施形態では、組織Ｔ（図５）の電気状態を測定するのを目的として、電流は治療レベル未満であってもよい。
【0039】
ブレード１４６の遠位端１５２は、供給電極を備えることができる一方で、クランプ部材１５１の遠位端１５３は、リターン電極を備えることができる。様々な他の実施形態では、クランプ部材１５１の遠位端１５３が供給電極を備えることができ、ブレード１４６の遠位端１５２がリターン電極を備えることができるように、電流を導体１３７に供給することができる。一実施形態では、電流は、ブレード１４６、導波管１４７、及び導体１３９を介して発生器１１２に戻ることができる。どちらの場合にも、再度図１を参照すると、リターン導体１３７の少なくとも一部は、シース１５８の外側に沿って延びることができ、リターン導体１３７の少なくとも別の部分は、ハンドピースアセンブリ１６０を通って延びることができる。特定の実施形態では、図示されていないが、リターン導体１３７の少なくとも一部は、シース１５８内に位置付けられることができ、かつ、ブレード１４６に沿って延びることができる。
【0040】
図６に示されるように、いくつかの実施形態では、手術器具１１０は、内側シース２５７と外側シース２５８とを含んでもよく、内側シース２５７は、第１の（又は内側）通路２５９を画定することができ、内側シース２５７及び外側シース２５８は、それらの間に第２の（又は外側）通路２６１を画定することができる。一実施形態では、ブレード１４６は、内側通路２５９を通って延びることができ、リターン導体１３７、及び／又は任意のその他の好適な導体は、外側通路２６１を通って延びることができる。様々な他の実施形態では、導体は、内側シース２５７又は外側シース２５８の少なくとも一部に埋め込まれることができる。
【0041】
図７に示されるように、一実施形態では、シースは、例えば、銅からなることができる導電性インサート３５７にオーバーモールドされる、プラスチック及び／又はゴムなどの非導電性又は絶縁材料３５８を含んでもよく、例えば、導電性インサート３５７により、電流は、上述のように標的組織Ｔ（図５）を通過した後にブレード１４６を流れて発生器１１２に戻ることが可能になり得る。種々の実施形では、絶縁材料３５８は、例えば、導電性インサート３５７を流れる電流が誤って非標的組織に短絡しないように、導電性インサート３５７を完全に、又は少なくとも実質的に囲むことができる。少なくとも１つの実施形態では、絶縁材料３５８は、導電性インサート３５７の内側表面及び外側表面を覆うことができる。特定の実施形態では、図示されていないが、例えば、シースの絶縁材料は、導電性インサートの外表面のみを覆ってもよい。
【0042】
種々の実施形態では、上述のように、リターン導体１３７の第１の末端部は、電流がそこを通って流れることができるようにクランプ部材１５１に動作可能に連結されることができる。特定の実施形態では、リターン導体１３７の第１の末端部は、クランプ部材１５１に半田付け及び／又は溶接されることができる。一実施形態では、図示されていないが、クランプ部材１５１は、リターン導体１３７の第１の末端部を受容するように構成された開口を含んでもよく、その場合、第１の末端部をその中に固定するために、締結具が開口に挿入されることができる。少なくとも１つのそのような実施形態では、開口の側壁は、少なくとも部分的にねじ付きであり得、締結具は、ねじ付き開口にねじ込み可能に受容され得る。
【0043】
図８に示されるように、一実施形態では、クランプアームアセンブリ４５１は、ベース４４９に取り付けられる導電ジャケット４７２を備えてもよい。一実施形態では、電流が、ブレード１４６からブレード１４６とジャケット４７２の中間に位置付けられた組織を通ってジャケット４７２の中及びリターン導体１３７へと流れることができるように、リターン導体１３７の第１の末端部は、導電ジャケット４７２に取り付けられてもよい。種々の実施形態では、導電ジャケット４７２は中央部分４７３及び少なくとも１つの下方に延在する側壁４７４を含むことができ、この側壁４７４はベース４４９の底面４７５より下に延在することができる。図示の実施形態で、導電ジャケット４７２は、ベース４４９の両側で下方に延在する２つの側壁４７４を有する。特定の実施形態では、中央部分４７３は、ベース４４９から延出している突起４７７を受容するように構成され得る少なくとも１つの開口４７６を備えることができる。一実施形態では、突起４７７は、導電ジャケット４７２をベース４４９に固定するために、開口４７６内にプレス嵌めされることができるが、いくつかの実施形態では、突起４７７は、開口４７６に挿入された後で変形することができる。様々な実施形態では、締結具を使用して導電ジャケット４７２をベース４４９に固定することができる。
【0044】
様々な実施形態では、クランプアームアセンブリ４５１は、導電ジャケット４７２とベース４４９との間に位置付けられる、例えばプラスチック及び／又はゴムのような、非導電性又は絶縁材料を含むことができる。絶縁材料は、電流が導電ジャケット４７２とベース４４９との間を流れること又は短絡することを防ぐことができる。種々の実施形態では、再度図８を参照すると、ベース４４９は、例えば、ピボットピン（図示せず）を受容するように構成され得る少なくとも１つの開口４７８を備えてもよく、例えば、ピボットピンは、ベース４４９をシース１５８に旋回可能に取り付けるように構成されることができ、その結果、クランプアームアセンブリ４５１は、シース１５８に対して開放位置と閉鎖位置との間で回転することができる。図８に図示した実施形態では、ベース４４９は、ベース４４９の対向する両側に位置付けられた２つの開口４７８を含む。一実施形態では、ピボットピンは、たとえベース４４９が、例えば、導電ジャケット４７２と電気接触していても電流がシース１５８に流入することを防ぐように構成され得る、例えばプラスチック及び／又はゴムなどの非導電性又は絶縁材料で形成されることができる。
【0045】
種々の実施形態では、上述のように、手術器具システム１１０は、電流がブレード１４６の遠位先端から組織Ｔ（図５）を通ってクランプ部材１５１の遠位先端へと流れることができるように構成され得る。一実施形態では、図５に示されるように、クランプ部材１５１は、例えばそれ自体に取り付けられる組織係合パッド又はクランプパッド１５５を備えてもよく、このパッド１５５は、クランプ部材１５１と導波管１４６の中間に位置付けられた組織と接触するように構成され得る。この実施形態の１つの表現では、パッド１５５は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、例えば、Ｅ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙの商標名であるＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、低摩擦係数の高分子材料、又は任意のその他の好適な低摩擦材料といった、非導電性又は絶縁材料で形成されてもよい。非導電性又は絶縁材料は、電流が、最初にブレード１４６の遠位端１５２、標的組織Ｔ、及びクランプ部材１５１の遠位端１５３を通過することなく、クランプ部材１５１とブレード１４６との間を流れるのを防止する働きをする（server）こともできる。種々の実施形では、パッド１５５は、例えば、接着剤を使用してクランプ部材１５１に取り付けられることができる。クランプパッド１５５は、ブレード１４６と協働するようにクランプ部材１５１に装着され、クランプ部材１５１の枢動は、クランプパッド１５５をブレード１４６に対してほぼ平行な関係に、又は接触させて位置付け、それによって組織処置領域を画定する。この構成により、組織は、クランプパッド１５５とブレード１４６との間に把持される。鋸歯様の形態などの非平滑面をクランプパッド１５５に設けて、ブレード１４６と協働した組織の把持を強化することができる。鋸歯様の形態又は歯は、ブレード１４６の動きに対するトラクションを提供する。この歯はまた、ブレード１４６へのカウンタートラクション及びつかみ動作も提供する。鋸歯様の形態は、ブレード１４６の動きに対する組織の動きを防ぐための多くの組織係合表面の一例にすぎない。その他の代表的な例としては、バンプ、綾目模様、トレッド模様、ビード、又は砂吹き付け表面が挙げられる。
【0046】
様々な他の実施形態では、手術器具１１０は、最初にクランプ部材１５１の遠位端に電流を通過させる必要なく、電流が、ブレード１４６と、例えば、クランプ部材１５１との間にクランプされた組織を流れることができるように構成され得る。少なくとも１つの実施形態では、ここで図９を参照すると、クランプアームアセンブリ５５１は、導電性部材５７２と、導電性部材５７２に取り付けられたパッド５５５とを備えてもよく、導電性部材５７２は、そこから下向きに延びる少なくとも１つの側壁５７４を含んでもよい。一実施形態では、電流は、例えば、ブレード１４６とクランプアームアセンブリ５５１の側壁５７４との間に位置付けられた組織を通ってブレード１４６とクランプアームアセンブリ５５１との間を流れ、そして側壁５７４に流れ込む。種々の実施形態では、各側壁５７４とブレード１４６との間に隙間が画定され得、更に、パッド５５５の組織接触面５７５とブレード１４６との間に隙間が画定され得る。
【0047】
一実施形態では、ここで図１０を参照すると、各側壁５７４と導波管１４６との間の隙間は、距離「Ｄ１」によって定義されることができ、この距離Ｄ１は、クランプアームアセンブリ５５１が閉鎖位置に位置付けられると、側壁５７４のそれぞれとブレード１４６の中間に位置付けられた組織が圧縮され得るように選択され得る。これらの隙間は同じ距離Ｄ１を有して図示されているが、これらの隙間が異なる距離を有する他の実施形態が想定される。組織接触面５７５とブレード１４６との間の隙間は、「Ｄ２」によって定義されることができ、この距離Ｄ２もまた、クランプアームアセンブリ５５１が閉鎖位置に位置付けられると、組織接触面５７５が組織をブレード１４６対して接触させる及び／又は圧縮させることができるように選択され得る。
【0048】
種々の実施形態では、クランプアームアセンブリは、そのクランプアームアセンブリに装着される導電性パッドを備えてもよい。少なくとも１つのそのような実施形態では、例えば、電流がブレード１４６からパッドに流れ込むことができるように、そういったパッドは、クランプアームアセンブリと導波管、例えばブレード１４６の中間に位置付けられた組織と接触する及び／又は組織を圧縮するように構成され得る。特定の実施形態では、例えば、導電性パッドは、典型的な導電性材料、例えば銅などで構成され得る。少なくとも１つの実施形態では、パッドは、典型的な非導電性材料、例えばＰＴＦＥなどで構成されることができ、この非導電性材料には、例えば、ブレード１４６とクランプアームとの間に電流を流すことができるようにパッドが十分に導電性であるように、導電性粒子（例えば［医療グレードのステンレス鋼（？）もしあれば追加材料が必要］など）を含浸させることができる。
【0049】
一実施形態では、上述のように、手術器具１１０は、例えば、第１の電極を備えてもよいブレード１４６、及び更に、第２の電極を備えてもよいクランプアーム（例えばクランプ部材１５１などの）を備える。種々の実施形態では、これもまた上述したように、ブレード１４６は供給電極を備えてもよく、クランプ部材１５１はリターン電極を備えてもよい。あるいは、クランプ部材１５１は供給電極を備えてもよく、ブレード１４６はリターン電極を備えてもよい。様々な他の実施形態では、クランプアームは、供給電極及びリターン電極の両方を備えてもよい。特定の実施形態では、ここで図１１を参照すると、例えば、クランプアームは、パッド６５５と、第１の電極６８２及び第２の電極６８３などの２つ以上の電極とを備えてもよい。一実施形態では、パッド６５５は、例えば、クランプパッド１５５（図５）を参照して上述したように、ＰＴＦＥなどの非導電性又は絶縁材料で構成されることができる一方、例えば、電極６８２、６８３は、銅及び／又は導電性粒子がその中に混合されたＰＴＦＥ材料などの導電性材料で構成され得る。種々の実施形では、第１の電極６８２及び／又は第２の電極６８３は、パッド６５５に埋め込まれることができる。少なくとも１つのそのような実施形態では、パッド６５５は、電極６８２、６８３の上に成形されることができ、特定の実施形態では、電極６８２、６８３は、パッド６５５に形成された開口部に挿入及び／又はプレス嵌めされることができる。
【0050】
種々の実施形では、第１の電極６８２は、パッド６５５の第１の側６７４ａに隣接した状態で位置付けられることができ、第２の電極６８３は、パッド６５５の第２の側６７４ｂに隣接した状態で位置付けられることができる。使用に当たって、第１の電極６８２は供給電極を含んでもよく、第２の電極６８３はリターン電極を含んでもよく、その場合、電流は、供給電極６８２から、パッド６５５とブレード１４６との間にクランプされた又は位置付けられた組織を通って、例えば、リターン電極６８３へと流れることができる。一実施形態では、供給線は、第１の電極６８２と動作可能に連結されることができ、リターン線は、第２の電極６８３と動作可能に連結されることができ、それにより、例えば、電流は、発生器１１２などの電源からこれらに供給されることができる。種々の実施形態では、更に図１１を参照すると、クランプ部材１５１（図５）が閉鎖位置にあり、かつブレード１４６に短絡している場合に電極６８２、６８３がブレード１４６と接触しないように、電極６８２、６８３を、パッド６５５の中に位置付けることができる。図の実施形態は、パッドの中に位置付けられた１つの供給電極と１つのリターン電極とを備えているが、パッドが２つ以上の供給電極及び／又は２つ以上のリターン電極を有する実施形態が想到される。
【0051】
上述のように、電極は、クランプアームアセンブリのパッドに埋め込まれることができる。種々の実施形態では、第１及び第２の電極は、クランプアームパッドの側に装着され得る。ここで図１２を参照すると、クランプアームは、例えば、ブレード１４６に対して組織を保持するように構成され得るパッド７５５を備えてもよく、例えば、第１の電極７８２は、パッド７５５の第１の側７７４ａに装着されることができ、第２の電極７８３は、パッド７５５の第２の側７７４ｂに装着されることができる。種々の実施形では、電極７８２、７８３は、パッド７５５の両側の切欠き部の中に位置付けられることができ、特定の実施形態では、電極７８２、７８３は、例えば、パッド７５５に接着及び／又は締結されることができる。第１の電極７８２は供給電極を備えてもよく、第２の電極７８３はリターン電極を備えてもよく、電流は、供給電極７８２から、パッド７５５とブレード１４６との間にクランプされた又は位置付けられた組織を通って、例えば、リターン電極７８３へと流れることができる。一実施形態では、供給線は、第１の電極７８２と動作可能に連結されることができ、リターン線は、第２の電極７８３と動作可能に連結されることができ、それにより、例えば、電流は、発生器１１２などの電源からこれらに供給されることができる。更に、電極７８２、７８３がブレード１４６と接触せず、かつそこへの電気的短絡を形成しないように、電極７８２、７８３をパッド７５５に装着することができる。図の実施形態は、パッドの中に装着された１つの供給電極と１つのリターン電極とを備えているが、パッドが２つ以上の供給電極及び／又は２つ以上のリターン電極を有する実施形態が想到される。
【0052】
更に図１２を参照すると、例えば、様々な電極は、ブレード１４６の長手方向軸に平行、又は少なくとも実質的に平行である長手方向に延在するように構成され得る。種々の実施形態では、エンドエフェクタ内に位置付けられる組織の全長を処置することができるように、電極は、エンドエフェクタに沿って延在することができる。種々の実施形態では、ここで図１３を参照すると、クランプアームは、２つの点電極を有するパッド８８５を備えてもよい。より詳細には、一実施形態では、パッド８５５は、その中に位置付けられる第１の点電極８８２と第２の点電極８８３とを備えてもよく、電流は、第１の点電極８８２と第２の点電極８８３の中間に位置付けられた組織を通って流れることができる。少なくとも１つのそのような実施形態では、パッド８５５は非導電性材料で構成されることができ、第１の点電極８８２は供給電極を含んでもよく、第２の点電極８８３はリターン電極を含んでもよい。種々の実施形態では、電極８８２、８８３は、パッド８８５に埋め込まれることができ、一実施形態では、パッド８８５は、電極８８２、８８３の周囲に成形されることができる。特定の実施形態では、電極８８２、８８３は、パッド８５５の中の開口に挿入され得る。供給線は、第１の電極８８２と動作可能に連結されることができ、リターン線は、第２の電極８８３と動作可能に連結されることができ、それにより、例えば、電流は、発生器１１２などの電源からこれらに供給されることができる。更に、電極８８２、８８３がブレード１４６と接触せず、かつそこへの電気的短絡を形成しないように、電極８８２、８８３をパッド８５５の中に位置付けることができる。一実施形態では、クランプアーム支持パッド８８５、及び／又はクランプアームを回転自在に支持シースは、電極８８２、８８３がブレード１４６と接触する位置にパッド８５５が回転するのを防止するように構成され得るストッパーを更に備えてもよい。図の実施形態は、パッドの中に位置付けられる１つの供給点電極と１つのリターン点電極を備えているが、パッドが、２つ以上の供給点電極及び／又は２つ以上のリターン点電極を有する他の実施形態が想定される。パッドが供給点電極のアレイ及び／又はリターン点電極のアレイを有する種々の実施形態が想到される。
【0053】
種々の実施形態では、上述のように、手術器具は、供給電極及びリターン電極の両方を有するクランプアームを備えてもよい。一実施形態では、手術器具は、電極を備えていない導波管を備えてもよい。特定の実施形態では、供給電極及びリターン電極は、電流が所定の経路に沿ってそれらの間を流れることができるように構成され得る。種々の実施形態では、そのような経路は一次元である。２つの点電極を有する実施形態は、例えば、そのような経路を可能にすることができる。他の実施形態では、そのような経路は二次元であり得る。点電極のアレイを有する実施形態が、例えば、そのような経路を可能にすることができる。二次元の経路は、磁界と呼ばれ得る。特定の実施形態では、経路は三次元であり得る。少なくとも１つのそのような実施形態では、クランプアームアセンブリは、供給電極とリターン電極とを有することができ、導波管は、供給電極又はリターン電極の一方を備えてもよい。導波管がリターン電極を備える実施形態では、電流は、クランプアームアセンブリの供給電極から、クランプアームアセンブリのリターン電極及び導波管のリターン電極に流れることができる。１つのそのような実施形態では、リターン電極は、共通接地を含んでもよい。導波管が供給電極を備える実施形態では、電流は、導波管及びクランプアームアセンブリの供給電極から、クランプアームアセンブリのリターン電極に流れることができる。そのような構成は、電流が三次元の経路、又は磁界に流れるのを可能にし得る。
【0054】
種々の実施形態では、図１４を参照すると、手術器具１１０は、ブレード１４６の一部を取り囲む、又は少なくとも部分的に取り囲むシースを備えてもよく、シースは、少なくとも１つの供給導体及び少なくとも１つのリターン導体の両方を備えてもよい。一実施形態では、シースは、第１の導電性インサート９５７ａ及び第２の導電性インサート９５７ｂなどの複数の導電性インサートを備えてもよく、例えば、第１の導電性インサート９５７ａは供給導体を備えてもよく、第２の導電性インサート９５７ｂはリターン導体を備えてもよい。種々の実施形態では、シースを備えるために、プラスチック及び／又はゴムなどの非導電性又は絶縁材料９５８が、例えば、第１の導電性インサート９５７ａ及び第２の導電性インサート９５７ｂの上にオーバーモールドされ得る。様々な他の実施形態では、ここで図１５を参照すると、手術器具１１０は、導波管の一部を取り囲む、又は少なくとも部分的に取り囲むシースアセンブリを備えてもよく、例えば、シースアセンブリは、内側シース１０５７などの内側シースと、外側シース１０５８などの外側シースとを備えてもよい。一実施形態では、内側シース１０５７は、クランプアームアセンブリの中の供給電極と動作可能に連結される供給導体を備えてもよく、外側シース１０５８は、クランプアームアセンブリの中のリターン電極と動作可能に連結されるリターン導体を備えてもよい。特定の実施形態では、例えば、内側シース１０５７及び／又は外側シース１０５８は、［医療グレードのステンレス鋼（？）発明者ら−１種以上の材料を特定して下さい］などの導電性材料で構成されてもよく、一実施形態では、例えば、内側シース１０５７及び／又は外側シース１０５８の１つ以上の表面は、ポリ（ｐ−キシリレン）ポリマーを含む材料などの非導電性材料で覆われる、又は少なくとも部分的に覆われることができる。ポリ（ｐ−キシリレン）ポリマーからなる材料は、大抵、商標名「Ｐａｒｙｌｅｎｅ（商標）」で販売されている。
【0055】
種々の実施形態では、クランプアームは、組織Ｔをブレードに対して位置付ける及び／又は圧縮するために、開放位置と閉鎖位置との間で移動され得る。一実施形態では、図１６を参照すると、クランプアーム１１５１は、ベース１１４９と、ベース１１４９に装着されるパッド１１５５とを備えてもよく、例えば、パッド１１５５は、組織Ｔをブレード１４６に対して接触させる及び圧縮するように構成され得る。図１６に示されるように、パッド１１５５は組織接触面１１７５を含んでもよく、この組織接触面１１７５は、様々な鋸歯状部、隆起部、及び／又は表面テクスチャリングを有してもよいが、平坦、又は少なくとも実質的に平坦である。そのような実施形態では、特にブレード１４６が円形又は弓状の断面を有する場合、ブレード１４６とパッド１１５５の中間に位置付けられた組織Ｔのごく一部のみが、ブレード１４６の表面領域、又は外辺部と接触することができる。図１６に示されるように、組織Ｔは、接触点Ｐでブレード１４６と接触することができる。クランプアーム１２５１が、例えば、パッド１２５５の組織接触面１２７５の下に延びる下方に延在する側壁１２７４を備える、様々な代替の実施形態が想到されるが、クランプアームは、パッドの有無にかかわらず組織接触面を含むことができる。一実施形態では、図１７を参照すると、側壁１２７４は、ブレード１４６に対して横方向に位置付けられた組織Ｔと接触して、組織Ｔを下向きに押すように構成され得る。図１７に示されるように、側壁１２７４は組織Ｔを下向きに押すことができるので、側壁１２７４の中間に位置付けられた組織Ｔは、図１６に示される実施形態と比べて、ブレード１４６のより大きな表面領域、又は外辺部と接触する。より大きな接触領域のおかげで、ブレード１４６は、組織をより効果的に切断、凝固、及び／又は別の方法で処置することができる。ブレード１４６が円形又は弓状の断面を含む実施形態では、外辺部接触距離（即ち、組織がブレード１４６の外辺部と接触する距離）は、円弧Ｒの曲率半径と、２つの接触点Ｐの間に画定される掃引角度θとの積と等しくなり得る弧長を含み得る。図１７に示されるように、接触点Ｐは、組織Ｔがブレード１４６と接触する外辺部の終点を表すことができる。図示されたブレード１４６は、湾曲断面又は弓形断面を有して描かれているが、任意のその他の好適な断面を用いてもよい。
【0056】
種々の実施形態では、クランプアーム１２５１の組織接触面１２７５は、クランプアーム１２５１がその開放位置と閉鎖位置との間で回転されると、エンドエフェクタ内に位置付けられた組織Ｔと接触するパッド１２５５の部分を表すことができる平面１２９８を画定することができる。図１７に示されるように、クランプアーム１２５１の側壁１２７４は、平面１２９８を通って延びることができ、クランプアーム１２５１が開放位置から閉鎖位置へと回転されると、側壁１２７４はブレード１４６の対向する両側に沿って横方向に位置付けられることができ、更に、組織接触面１２７５は、平面１２９８がブレード１４６の上面を通って延びる平面１２９９と位置合わせされる又はそれに対して位置合わせされるように、ブレード１４６の上面に接するか、又はそこに隣接した状態で位置付けられることができる。一実施形態では、平面１２９９は、ブレード１４６の外辺部に接線方向である接平面として定義され得る。一実施形態では、平面１２９９は、ブレード１４６の上部組織接触面に接線方向であり得、例えば、１４６の上部組織接触面は、クランプアーム１２７１が閉鎖位置にあるときにクランプ組織接触面１２７５に最も近い表面を含むことができる。図の実施形態では、更に図１７を参照すると、平面１２９８、１２９９は、組織接触面１２７５がブレード１４６に隣接した状態で位置付けられたときに互いに対して平行、又は少なくとも実質的に平行であることができ、また、平面１２９８、１２９９は、組織接触面１２７５がブレード１４６と接触したときに互いに同一平面上にある、又は少なくとも実質的に同一平面上にあることができる。側壁１２７４は、クランプアーム１２７１が閉鎖位置にあるときにブレード平面１２９９を通って延びるように、寸法設定及び構成され得る。種々の実施形態では、側壁１２７４は、クランプアーム１２５１が開放位置にあるときに平面１２９９を通って延びなくてもよい。一実施形態では、側壁１２７４は、クランプアーム１２５１が閉じられているが、完全に閉じられる前に、平面１２９９を破断してもよい。一実施形態では、側壁１２７４は、クランプアーム１２５１が完全な閉鎖位置に到達する直前に、平面１２９９を破断してもよい。
【0057】
図１８は、超音波トランスデューサを駆動するための超音波電気信号を生成する、図１に示される超音波発生器モジュール１８０の駆動システム３２の一実施形態を示す。ここで図１及び図１８を参照すると、駆動システム３２はフレキシブルであり、かつ、超音波トランスデューサ１１４を駆動するために設定された所望の周波数及び電力レベルで超音波電気駆動信号４１６を生成することができる。様々な実施形態では、発生器１１２は、モジュール及び／又はブロックのようないくつかの別個の機能的要素を備えることができる。特定のモジュール及び／又はブロックは例として記載され得るが、より多くの又はより少ない数のモジュール及び／又はブロックが使用され得、かつ依然として実施形態の範囲内にあることが理解され得る。更に、様々な実施形態は、記述を容易にするためにモジュール及び／又はブロックとして記述され得るが、そのようなモジュール及び／又はブロックは、１つ以上の、例えばプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、回路、レジスターのようなハードウェアコンポーネント、及び／又は、例えばプログラム、サブルーチン、ロジックのようなソフトウェアコンポーネント、及び／又は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとの組み合わせによって実施され得る。
【0058】
一実施形態では、超音波発生器モジュール１８０の駆動システム３２は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせとして実施される１つ以上の埋め込まれたアプリケーションを備えることができる。超音波発生器モジュール１８０の駆動システム３２は、ソフトウェア、プログラム、データ、ドライバ、アプリケーションプログラムインターフェイス（ＡＰＩ）などのような様々な実行可能なモジュールを備えることができる。ファームウェアは、ビットマスクされた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又はフラッシュメモリのような不揮発性メモリ（ＮＶＭ）に格納することができる。様々な実施において、ファームウェアをＲＯＭに格納することはフラッシュメモリを保存し得る。ＮＶＭは、例えばプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）、及び／若しくは同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）のような電池バックアップ式ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む他のタイプのメモリを備えることができる。
【0059】
一実施形態では、超音波発生器モジュール１８０の駆動システム３２は、超音波手術器具１１０の様々な測定可能な特性をモニタリングするため、並びに、手術器具１１０を操作するための対応する出力制御信号を生成するためのプログラム命令を実行するために、プロセッサ４００として実装されたハードウェアコンポーネントを備える。種々の実施形では、出力制御信号は、超音波トランスデューサ１１４を切断及び／又は凝固動作モードで駆動し、手術器具１１０及び／又は組織Ｔの電気的特性を測定し、かつ、使用すべきフィードバックを提供するためのものである。当業者は、超音波発生器モジュール１８０及び駆動システム３２が追加的な構成要素又はより少ない構成要素を備える場合があること、及び正確さと明瞭さのために本明細書には簡易版の超音波発生器モジュール１８０及び駆動システム３２だけが記述されていることを理解するであろう。様々な実施形態において、既に述べたように、ハードウェアコンポーネントはＤＳＰ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、回路、及び／又はレジスターとして実施され得る。一実施形態では、プロセッサ４００は、トランスデューサ１１４、エンドエフェクタ１５０、及び／又はブレード１４６のような超音波手術器具１１０の様々な構成要素を駆動するための階段関数出力信号を生成するコンピュータソフトウェアプログラム命令を格納及び実行するように構成され得る。
【0060】
一実施形態では、１つ以上のソフトウェアプログラムルーチンの制御下、プロセッサ４００は、所望の実施形態に従った方法を実行し、例えば、様々な時限又は期間（Ｔ）についての電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を含む駆動信号の階段状波形により形成される階段関数を生成する、超音波トランスデューサ１１４を駆動する、治療及び／又は治療レベル未満の電気信号（例えば、ＲＦ信号）を使用してエンドエフェクタ１５０を駆動する、トランスデューサ１１４のインピーダンス（Ｚ）を測定する、組織Ｔのインピーダンス（Ｚｔ）を測定する、及び／又はユーザーにフィードバックを提供するといった、多様な機能を実行する。一実施形態では、それらの駆動信号の階段状波形は、超音波発生器モジュール１８０の駆動信号（例えば、出力駆動電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ））を階段状にすることによって、複数の時限にかけての定数関数の区分的線形の組み合わせを形成することによって生成され得る。時限又は期間（Ｔ）は既定（例えば、ユーザーによって固定及び／又はプログラムされる）であっても可変であってもよい。可変時限は、駆動信号を第１の値に設定し、かつモニタリングされる特性に変化が検出されるまで駆動信号をその値に維持することによって定義され得る。モニタリングされる特性の例としては、例えば、トランスデューサインピーダンス、組織インピーダンス、組織加熱、組織離断、組織凝固などが挙げられ得る。超音波発生器モジュール１８０によって生成される超音波駆動信号は、非限定的に、例えば、プライマリ縦モード及びその高調波、並びに曲げ及びねじれ振動モードのような、超音波トランスデューサ１１４の様々な振動モードを励起する超音波駆動信号を含む。
【0061】
一実施形態では、実行可能なモジュールは、メモリに格納された１つ以上のアルゴリズム４０２を含み、このアルゴリズム４０２は、実行されると、プロセッサ４００に多様な機能、例えば、様々な時限又は期間（Ｔ）についての電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を含む駆動信号の階段状波形によって形成される階段関数を生成する、超音波トランスデューサ１１４を駆動する、治療及び／又は治療レベル未満の電気信号（例えば、ＲＦ信号）を使用してエンドエフェクタ１５０を駆動する、トランスデューサ１１４のインピーダンス（Ｚ）を測定する、組織Ｔのインピーダンス（Ｚｔ）を測定する、及び／又は組織Ｔの状態に従ってフィードバッを提供するなどを実行させる。一実施形態では、アルゴリズム４０２は、プロセッサ４００によって実行されて、様々な時限又は期間（Ｔ）についての電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を含む駆動信号の階段状波形によって形成される階段関数を生成する。駆動信号の階段状波形は、発生器３０の出力駆動電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を階段状にすることによって生成される２つ以上の時限にかけての定数関数の区分的線形の組み合わせを形成することによって生成され得る。駆動信号は、１つ以上の階段出力アルゴリズム４０２に従って既定の固定時限若しくは期間（Ｔ）又は変動時限若しくは期間のいずれかに関して生成され得る。プロセッサ４００の制御下で、超音波発生器モジュール１８０は、既定期間（Ｔ）にかけて、又はモニタリングされる特性（例えば、トランスデューサインピーダンス、組織インピーダンス）における変化のような既定条件が検出されるまで、特定の分解能で電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を上又は下に階段状にする（例えば、インクリメント又はデクリメントする）。これらの階段は、プログラムされたインクリメント又はデクリメントにおいて変化することができる。他の階段が望まれる場合は、超音波発生器モジュール１８０は、測定されたシステムの特性に基づき適応して階段を増すこと又は減らすことができる。他の実施形態では、プロセッサ４００によってアルゴリズム４０２が実行されて、超音波トランスデューサ１１４を駆動する、治療及び／又は治療レベル未満の電気信号（例えば、ＲＦ信号）を使用してエンドエフェクタ１５０を駆動する、トランスデューサ１１４のインピーダンス（Ｚ）を測定する、組織Ｔのインピーダンス（Ｚｔ）を測定する、及び／又は組織Ｔの状態に従ってフィードバックを提供することができる。
【0062】
動作中、ユーザーは、超音波発生器モジュール１８０のコンソールのフロントパネル上に位置する入力デバイス４０６を使用して、超音波発生器モジュール１８０の動作をプログラムすることができる。入力デバイス４０６は、プロセッサ４００に適用して超音波発生器モジュール１８０の動作を制御することができる信号４０８を生成する任意の好適なデバイスを備えることができる。様々な実施形態において、入力デバイス４０６は多目的又は専用コンピュータへのボタン、スイッチ、サムホイール、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンモニタ、指先指示デバイス、リモート接続を含む。他の実施形態では、入力デバイス４０６は適したユーザーインターフェイスを備えることができる。したがって、入力デバイス４０６を使用してユーザーは超音波発生器モジュール１８０の階段関数出力をプログラムするための電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、周波数（ｆ）、及び／又は期間（Ｔ）を設定又はプログラムすることができる。次いで、プロセッサ４００は、ライン４１０で信号を出力インジケータ４１２に送信することによって、選択された電力レベルを表示する。
【0063】
様々な実施形態において、出力インジケータ４１２は視覚的、可聴及び／又は触覚的フィードバックを外科医に提供して、超音波手術器具１１０の測定された特性（例えば、トランスデューサインピーダンス、組織インピーダンス、又は他の、後に説明するような測定値）に基づいて、例えば組織切断及び凝固の完了のような、手術処置の状況を指示することができる。限定ではなく例示として、視覚的フィードバックには、白熱電灯又は発光ダイオード（ＬＥＤ）、グラフィカル・ユーザー・インターフェース、ディスプレイ、アナログインジケータ、デジタルインジケータ、棒グラフ表示、デジタル文字数字表示を含む、任意のタイプの視覚的指示デバイスが挙げられる。限定ではなく例示として、可聴フィードバックには、音声／スピーチプラットフォームを介してコンピュータと相互作用するための任意のタイプのブザー、コンピュータで生成されたトーン、コンピュータ化されたスピーチ、ボイスユーザーインターフェイス（ＶＵＩ）が挙げられる。限定ではなく例示として、触覚的フィードバックは、器具のハンドピースアセンブリ１６０を介して、又は単にハウジングのハンドルアセンブリを介して提供される、任意のタイプの振動フィードバックを含む。
【0064】
一実施形態では、プロセッサ４００はデジタル電流信号４１４及びデジタル周波数信号４１８を生成するように構成又はプログラムされ得る。これらの信号４１４、４１８は、トランスデューサ１１４への電流出力信号４１６の振幅及び周波数（ｆ）を調整するために、直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）回路４２０に適用される。ＤＤＳ回路４２０の出力は増幅器４２２に適用され、増幅器４２２の出力は変圧器４２４に適用される。変圧器４２４の出力は、導波管１４７によってブレード１４６に連結される超音波トランスデューサ１１４に適用される信号４１６である。
【0065】
一実施形態では、超音波発生器モジュール１８０は、超音波器具１１０の測定可能な特性をモニタリングするように構成され得る、１つ以上の測定モジュール又は構成要素を備える。図１８に示される実施形態では、プロセッサ４００を使用して、システムの特性をモニタリングする及び計算することができる。図のように、プロセッサ４００はトランスデューサ１１４に供給される電流及びトランスデューサ１１４に印加される電圧をモニタリングすることによってトランスデューサ１１４のインピーダンスＺを測定する。一実施形態では、電流検知回路４２６を使用して、トランスデューサ１１４を流れる電流を検知し、電圧検知回路４２８を使用して、トランスデューサ１１４に印加される出力電圧を検知する。これらの信号は、アナログマルチプレクサ４３０回路又はスイッチ回路構成を介してアナログ−デジタルコンバータ４３２（ＡＤＣ）に適用することができる。アナログマルチプレクサ４３０は、変換される適切なアナログ信号をＡＤＣ ４３２に送る。他の実施形態では、マルチプレクサ４３０回路の代わりに複数のＡＤＣ ４３２をそれぞれの測定された特性のために使用することができる。プロセッサ４００はＡＤＣ ４３２のデジタル出力４３３を受信し、電流及び電圧の測定値に基づいてトランスデューサインピーダンスＺを計算する。トランスデューサインピーダンス（Ｚ）に応答して、プロセッサ４００は、手術器具１１０の動作を制御する。例えば、プロセッサ４００は、トランスデューサ１１４に伝達される電力を調整することができ、トランスデューサ１１４への電力を遮断することができ、及び／又はユーザーにフィードバックを提供することができる。一実施形態では、プロセッサ４００は、負荷曲線に対する望ましい電力を生成することができるように出力駆動信号４１６を調整する。一実施形態では、プログラムされた階段関数アルゴリズム４０２に従って、プロセッサ４００は、トランスデューサインピーダンスＺに応答して、駆動信号４１６（例えば電流又は周波数）を任意の適したインクリメント又はデクリメントで階段状にすることができる。
【0066】
ここで図１及び図１８に戻って参照すると、手術ブレード１４６を実際に振動させるため、例えば、ブレード１４６を作動させるために、ユーザーは、上述のように、フットスイッチ１４４、又はハンドピースアセンブリ１６０上のスイッチ１４３を起動させる。この起動は、電流（Ｉ）、周波数（ｆ）、及び対応する期間（Ｔ）のプログラムされた値に基づいて、駆動信号４１６をトランスデューサ１１４に出力する。既定の一定期間（Ｔ）、又はトランスデューサ１１４のインピーダンスＺにおける変化のような測定可能なシステム特性に基づく可変期間の後、プロセッサ４００はプログラムされた値に従って出力電流の階段又は周波数の階段を変更する。出力インジケータ４１２は、プロセスの特定の状態をユーザーに通信する。
【0067】
超音波発生器モジュール１８０の動作は、例えば、様々な出力駆動信号を提供して、無負荷状態、軽負荷状態、及び高負荷状態にあるトランスデューサ１１４に関連する電流、電圧、電力、インピーダンス、及び周波数の電気的性質を測定するようにプログラムされてもよい。例えば、超音波トランスデューサ１１４が無負荷状態であるとき、超音波発生器モジュール１８０の出力は、第１のシーケンスで階段状に上昇されてもよい。一実施形態では、超音波発生器モジュール１８０は、当初、およそ時間０で作動され、その結果駆動電流は約１００ｍＡである第１の設定点Ｉ１へと上昇する。電流は第１の設定点Ｉ１で、第１の期間Ｔ１にかけて維持される。例えば約１秒である第１の期間Ｔ１の終わりに、電流の設定点は、ソフトウェア、例えば階段関数アルゴリズム４０２に従って、超音波発生器モジュール１８０によって、約１７５ｍＡである第２の設定点Ｉ２に変更、例えば段状に上昇され、例えば約２秒間である第２の期間Ｔ２へ進む。第２の期間Ｔ２の終わりに、例えば、約３秒で、超音波発生器モジュール１８０のソフトウェアは電流を約３５０ｍＡである第３の設定点Ｉ３に変更する。システムに負荷がないので、電圧、電流、電力、及び周波数は、ごくわずか応答する。
【0068】
超音波トランスデューサ１１４が軽負荷状態にある場合、超音波発生器モジュール１８０はおよそ時間０で作動され、その結果電流は約１００ｍＡである第１の電流の設定点Ｉ１へと上昇する。約１秒で、電流の設定点はソフトウェアによって超音波発生器モジュール１８０内で変更され、約１７５ｍＡであるＩ２になり、次いで再び約３秒で超音波発生器モジュール１８０は電流３００を約３５０ｍＡである設定点Ｉ３に変更する。電圧、電流、電力、及び周波数は、軽負荷に応答する。
【0069】
超音波トランスデューサ１１４が高負荷状態にある場合、超音波発生器モジュール１８０は、およそ時間０で作動され、その結果電流は約１００ｍＡである第１の設定点Ｉ１へと上昇する。約１秒で、電流の設定点はソフトウェアによって超音波発生器モジュール１８０内で変更され、約１７５ｍＡであるＩ２になり、次いで再び約３秒で超音波発生器モジュール１８０は電流３００を約３５０ｍＡである設定点Ｉ３に変更する。電圧、電流、電力、及び周波数は、軽負荷に応答する。
【0070】
電流階段関数の設定点（例えば、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３）及び階段関数の設定点のそれぞれの持続期間の時限又は期間（例えば、Ｔ１、Ｔ２）は、本明細書に記述されている値に限定されず、外科的処置の所与の設定に応じて望まれ得る任意の好適な値に調整され得ることが、当業者には理解されるであろう。設計上の特徴又は性能上の制約の所与の設定に応じて望まれ得るように、より多い又はより少ない電流設定点及び持続期間が選択され得る。既に述べたように、期間はプログラミングによって既定されてもよく、あるいは測定可能なシステム特性に基づいて可変であってもよい。実施形態はこの文脈に限定されない。
【0071】
手術システム１００の様々な実施形態の動作に関する詳細を説明してきたが、上記手術システム１００の動作について、図１８を参照して説明される、入力デバイス４０６及びトランスデューサインピーダンス測定能力を備える手術器具を使用して血管の切断及び凝固をするためのプロセスに関して、更に説明することができる。特定のプロセスについて動作の詳細と結び付けて説明するが、本明細書で説明される全体的な機能性が手術システム１００によってどのように実施され得るかを示す例をこのプロセスが提供しているにすぎないことは理解できよう。更に、所与のプロセスは、特に指定しない限り、必ずしも本明細書に提示されている順序で実行されなくてもよい。既に説明したように、入力デバイス４０６を使用して、超音波トランスデューサ１１４／ブレード１４６アセンブリへの階段状の出力（例えば、電流、電圧、周波数）をプログラムすることができる。
【0072】
したがって、血管を封着するための１つの技法は、基準超音波エネルギーを適用して血管の離断及び封着を行う前に、血管の内側筋肉層を分離して外膜層から離すことを含む。従来の方法はクランプ部材１５１に適用される力を増すことによってこの分離を達成してきたが、ここに開示されているのは、クランプ力のみに頼らずに組織を切断及び凝固するための代替的な装置及び方法である。より効果的に血管の組織層を分離するために、例えば、周波数階段関数を超音波トランスデューサ１１４に適用して、その階段関数に従って複数のモードでブレード１４６を機械的に変位するように超音波発生器モジュール１８０をプログラムすることができる。一実施形態では、周波数階段関数は、ユーザーインターフェイス４０６を介してプログラムすることができ、ユーザーは階段状の周波数プログラムと、各階段のための周波数（ｆ）と、超音波トランスデューサ１１４が励起されることになる各階段に対応する持続期間（Ｔ）とを選択することができる。ユーザーは、様々な手術処置を実行するために、複数の期間のための複数の周波数を設定することによって、完全な動作サイクルをプログラムすることができる。
【0073】
一実施形態では、第１の超音波周波数を最初に設定して、第２の超音波周波数を適用して血管を切断及び封着する前に血管の筋肉組織層を機械的に分離することができる。限定ではなく例示として、プログラムの１つの実現によると、最初、超音波発生器モジュール１８０は、第１の駆動周波数ｆ１を第１の期間Ｔ１の間（例えば、約１秒未満）出力するようにプログラムされ、第１の周波数ｆ１は有意に共振から外れており、例えば、ｆｏ／２、２ｆｏ、又は他の構造的共振周波数であり、式中、ｆｏは共振周波数（例えば、５５．５ｋＨｚ）である。第１の周波数ｆ１は、低レベルの機械振動作用をブレード１４６にもたらし、それがクランプ力と合わさって、共振で一般に生じる有意な熱を引き起こすことなく、（治療レベル以下で）血管の筋肉組織層を機械的に分離する。第１の期間Ｔ１の後、超音波発生器モジュール１８０は、駆動周波数を共振周波数ｆｏに第２の期間Ｔ２の間自動的に切り替えて、血管の離断及び封着をするようにプログラムされる。第２の期間Ｔ２の持続期間は、プログラムされてもよく、ユーザーによって決定される血管の切断及び封着に実際にかかる時間によって決定されてもよく、又は、下記に詳述するように、トランスデューサインピーダンスＺのような測定されるシステム特性に基づいてもよい。
【0074】
一実施形態では、組織／血管の離断のプロセス（例えば、血管の筋肉層を外膜層から分離すること及び血管の離断／封着）は、組織／血管の離断がいつ生じるかを検出するようにトランスデューサ１１４のインピーダンスＺ特性を検知することによって自動化することができる。プロセッサ４００が周波数及び／又は電流階段関数出力を生成するためのトリガを提供するように、インピーダンスＺを筋肉層の離断及び血管の離断／封着と相関させることができる。図１８を参照して既に述べたように、トランスデューサ１１４のインピーダンスＺは、ブレード１４６が様々な負荷の下にある間に、トランスデューサ１１４を通って流れる電流及びトランスデューサ１１４に印加される電圧に基づいて、プロセッサ４００によって計算され得る。トランスデューサ１１４のインピーダンスＺは、ブレード１４６に適用される負荷に比例するので、ブレード１４６への負荷が増加するにつれてトランスデューサ１１４のインピーダンスＺは増加し、ブレード１４６への負荷が減少するにつれてトランスデューサ１１４のインピーダンスＺは減少する。したがって、トランスデューサ１１４のインピーダンスＺをモニタリングして外膜層からの血管の内側筋肉組織層の離断を検出することができ、かつまた、いつ血管が離断及び封着されたかを検出するためにそれをモニタリングすることもできる。
【0075】
一実施形態では、超音波手術器具１１０は、トランスデューサインピーダンスＺに応答するプログラムされた階段関数アルゴリズムに従って動作され得る。一実施形態では、周波数階段関数出力は、トランスデューサインピーダンスＺと、ブレード１４６に対する組織負荷と相関された１つ以上の既定閾値との比較に基づいて開始され得る。トランスデューサインピーダンスＺが閾値の上又は下に遷移する（例えば、閾値と交差する）とき、プロセッサ４００はデジタル周波数信号４１８をＤＤＳ回路４２０に適用して、トランスデューサインピーダンスＺに応答する階段関数アルゴリズム４０２に従って既定の階段によって駆動信号４１６の周波数を変更する。動作に際して、ブレード１４６は最初、組織処置部位に位置づけられる。プロセッサ４００は第１のデジタル周波数信号４１８を適用して、共振から外れている第１の駆動周波数ｆ１を設定する（例えば、ｆｏ／２、２ｆｏ又は他のｆｏが共振周波数である構造的共振周波数）。駆動信号４１６は、ハンドピースアセンブリ１６０上のスイッチ３１２ａ又はフットスイッチ４３４の起動に応答してトランスデューサ１１４に適用される。この期間中、超音波トランスデューサ１１４はブレード１４６を第１の駆動周波数ｆ１で機械的に作動させる。このプロセスを促進するために、力又は負荷をクランプ部材１５１及びブレード１４６に適用することができる。この期間中、プロセッサ４００は、ブレード１４６への負荷が変化し、トランスデューサインピーダンスＺが既定閾値を交差して、組織層が離断されたことを示すまで、トランスデューサインピーダンスＺをモニタリングする。次いで、プロセッサ４００は第２のデジタル周波数信号４１８を適用して、第２の駆動周波数ｆ２、例えば共振周波数ｆｏ又は他の、組織の離断、凝固、及び封着に適した周波数を設定する。次いで、組織（例えば血管）の別の部分がクランプ部材１５１とブレード１４６との間に把持される。ここで、フットスイッチ４３４又はハンドピースアセンブリ１６０上のスイッチ３１２ａのいずれかを作動させることによって、トランスデューサ１１４は駆動信号４１６によって第２の駆動周波数ｆ２で通電される。当業者には、駆動電流（Ｉ）出力もまた、トランスデューサインピーダンスＺに基づいて図６〜８を参照して説明したように階段状にされ得ることが理解されるであろう。
【0076】
階段関数アルゴリズム４０２の一実施形態によると、プロセッサ４００はまず、血管の内側筋肉層を外膜層から分離するために有意に共振から外れている第１の駆動周波数ｆ１を設定する。この動作の期間中、プロセッサ４００はトランスデューサインピーダンスＺをモニタリングして、内側筋肉層がいつ外膜層から離断又は分離されるかを決定する。トランスデューサインピーダンスＺはブレード１４６に適用される負荷と相関されるので、例えば、より多くの組織を切断することは、ブレード１４６及びトランスデューサインピーダンスＺへの負荷を減らす。内側筋肉層の離断は、トランスデューサインピーダンスＺが既定の閾値未満に下がったときに検出される。トランスデューサインピーダンスＺの変化が、内側筋肉層から血管が分離されたことを示すと、プロセッサ４００は駆動周波数を共振周波数ｆｏに設定する。次いで、血管はブレード１４６とクランプ部材１５１との間に把持され、フットスイッチ又はハンドピースアセンブリ１６０上のスイッチのいずれかを作動させることによってトランスデューサ１１４が作動されて、血管を離断及び封着する。一実施形態では、インピーダンスＺの変化は、組織との最初の接触点から筋肉層が離断及び封着される直前の点まで、基準インピーダンス測定値の約１．５〜約４倍の範囲であり得る。
【0077】
図１、図８、及び図１９を参照すると、上述のように、一実施形態では、手術システム１００、及び超音波手術器具１１０は、信号発生器モジュール１０２を備える。一実施形態では、信号発生器モジュール１０２は、組織インピーダンスモジュール５０２として実施されてもよい。本発明で開示された実施形態では、信号発生器モジュール１０２は手術器具１１０から分離されて示されているが、一実施形態では、信号発生器モジュール１０２は、図１に点線で示されているように、手術器具１１０が一体型手術システムを形成するように手術器具１１０と一体に形成されてもよい。一実施形態では、手術器具の信号発生器モジュール１０２は、組織Ｔ（図５、図１０、図１６、図１７）の電気インピーダンスＺｔをモニタリングして、組織ＴのインピーダンスＺｔに基づいて時間及び電力レベルの特性を制御するように構成されてもよい。一実施形態では、上述のように、組織インピーダンスＺｔは、治療レベル未満の無線周波数（ＲＦ）信号をその組織Ｔに適用して、その組織Ｔを通る電流をクランプ部材１５１上のリターン電極によって測定することによって決定され得る。図１９に示される概略図では、手術システム１００のエンドエフェクタ部分は、外側シース１５８の遠位端に接続されるクランプアームアセンブリ４５１（図８）を備える。ブレード１４６は第１の（例えば通電）電極を形成し、クランプアームアセンブリ４５１は第２の（例えばリターン）電極を形成する導電部分を備える。組織インピーダンスモジュール５０２は、ケーブル１３７のような、適した伝達媒体を介してブレード１４６及びクランプアームアセンブリ４５１に連結される。ケーブル１３７は、組織Ｔに電圧を付加するため、及び組織Ｔを通って流れてインピーダンスモジュール５０２に戻る電流の帰路を提供するための、複数の導電体を備える。様々な実施形態では、組織インピーダンスモジュール５０２は、発生器１１２と一体に形成され得るか、又は、発生器１１２に連結された別の回路として提供され得る（このオプションを例示するために図では点線で示されている）。
【0078】
更に図１、図８、及び図１９を参照すると、超音波発生器モジュール１８０と信号発生器モジュール１０２とを備える統合発生器モジュール３２０の一実施形態が示されている。図のように、信号発生器モジュール１０２は、組織インピーダンスモジュール５０２として構成される。統合発生器モジュール３２０は、超音波電気駆動信号４１６を生成して超音波トランスデューサ１１４を駆動する。一実施形態では、組織インピーダンスモジュール５０２は、ブレード１４６とクランプアームアセンブリ４５１との間に把持された組織Ｔ（図５、図１０、図１６、図１７）のインピーダンスＺｔを測定するように構成されてもよい。組織インピーダンスモジュール５０２は、ＲＦ発振器５０６と、電圧検知回路５０８と、電流検知回路５１０とを備える。電圧検知回路５０８及び電流検知回路５１０はブレード１４６の電極に付加されたＲＦ電圧ｖｒｆと、ブレード１４６の電極、組織、及びクランプアームアセンブリ４５１の導電部分を通って流れるＲＦ電流ｉｒｆに応答する。検知された電圧ｖｒｆ及び電流ｉｒｆは、ＡＤＣ ４３２によって、アナログマルチプレクサ４３０を介してデジタル形式に変換される。プロセッサ４００はＡＤＣ ４３２のデジタル化された出力４３３を受信し、組織インピーダンスＺｔを、電圧検知回路５０８と電流検知回路５１０によって測定されるＲＦ電圧ｖｒｆ対電流ｉｒｆの比率を計算することによって決定する。一実施形態では、内側筋肉層及び組織の離断は、組織インピーダンスＺｔを検知することによって検出され得る。したがって、組織インピーダンスＺｔの検出を自動プロセスと統合して、通常なら共振で生じる有意な量の加熱を引き起こさずに、組織を離断する前に内側筋肉層を外膜層から分離することができる。図９〜図１７に示されるような電極を備える追加のクランプアーム及びシースアセンブリを、非限定的に使用してもよい。
【0079】
図２０は、それらの間に組織Ｔが位置するブレード１４６及びクランプアームアセンブリ４１５に連結された組織インピーダンスモジュール５０２として構成された信号発生器モジュール１０２の概要図である。ここで図１、図８、及び図１８〜図２０を参照すると、発生器１１２は、組織離断プロセス中にブレード１４６とクランプアームアセンブリ４５１との間に挟まれている組織ＴのインピーダンスＺｔをモニタリングするように構成された組織インピーダンスモジュール５０２として構成された信号発生器モジュール１０２を備える。組織インピーダンスモジュール５０２は、ケーブル１３７、１３９によって超音波手術器具１１０に連結されてもよい。ケーブル１３９はブレード１４６（例えば正［＋］電極）と接続された第１の「通電」導体１３９と、クランプアームアセンブリ４５１の導電ジャケット４７２（例えば負［−］電極）に接続された第２の「リターン」導体１３７とを含む。一実施形態では、ＲＦ電圧ｖｒｆがブレード１４６に印加されて、組織Ｔを通るＲＦ電流ｉｒｆの流れを引き起こす。第２の導体１３７は電流ｉｒｆが組織インピーダンスモジュール５０２に戻るための帰路を提供する。電流ｉｒｆがブレード１４６から、導電ジャケット４７２とブレード１４６との中間に位置付けられた組織Ｔ及び導電ジャケット４７２を通って、導体１３７へと流れることができるように、リターン導体１３７の遠位端は導電ジャケット４７２に接続される。インピーダンスモジュール５０２は、第１の導体１３７及び第２の導体１３９によって回路を接続する。一実施形態では、ＲＦエネルギーは、ブレード１４６に、超音波トランスデューサ１１４及び導波管１４７を介してブレード１４６に適用され得る。なお、注記すべきこととして、組織インピーダンスＺｔを測定することを目的として組織Ｔに印加されるＲＦエネルギーは、組織Ｔの処置に有意なやり方で寄与しないか、又は全く寄与しない、低レベルの治療レベル未満の信号である。
【0080】
手術システム１００の種々の実施形態の動作に関する詳細を説明してきたが、上記手術システム１００の動作について、図１、図８、及び図１８〜図２０を参照し、入力デバイス４０６と組織インピーダンスモジュール５０２とを備える手術器具を使用して血管の切断及び凝固をするためのプロセスに関して、更に説明することができる。特定のプロセスについて動作の詳細と結び付けて説明するが、本明細書で説明される全体的な機能性が手術システム１００によってどのように実施され得るかを示す例をこのプロセスが提供しているにすぎないことは理解できよう。更に、所与のプロセスは、特に指定しない限り、必ずしも本明細書に提示されている順序で実行されなくてもよい。既に説明したように、入力デバイス４０６を使用して、超音波トランスデューサ１１４／ブレード１４６アセンブリへの階段関数出力（例えば、電流、電圧、周波数）をプログラムすることができる。
【0081】
一実施形態では、超音波手術器具１１０は、組織インピーダンスＺｔに応答するプログラムされた階段関数アルゴリズム４０２に従って動作され得る。一実施形態では、周波数階段関数出力は、組織インピーダンスＺｔと、様々な組織状態（例えば乾燥、離断、封着）と相関された既定の閾値との比較に基づいて開始され得る。組織インピーダンスＺｔが閾値の上又は下に遷移する（例えば交差する）とき、プロセッサ４００はデジタル周波数信号４１８をＤＤＳ回路４２０に適用して、組織インピーダンスＺｔに応答する階段関数アルゴリズム４０２に従って既定の階段によって超音波発振器の周波数を変更する。
【0082】
動作に際して、ブレード１４６はまず、組織処置部位に位置付けられる。組織Ｔは、ブレード１４６及び導電ジャケット４７２が組織Ｔと電気接触するように、ブレード１４６とクランプアームアセンブリ４５１との間に把持される。プロセッサ４００は第１のデジタル周波数信号４１８を適用して、共振から外れている第１の駆動周波数ｆ１（例えば、ｆｏ／２、２ｆｏ又は他のｆｏが共振周波数である構造的共振周波数）を設定する。ブレード１４６は、組織インピーダンスモジュール５０２によって供給される低レベルで治療レベル未満のＲＦ電圧ｖｒｆによって通電される。ハンドピースアセンブリ１６０上のスイッチ１４３又はフットスイッチ１４４４３４の作動に応答して、駆動信号４１６は、組織ＴのインピーダンスＺｔが既定量変だけ変化するまで、トランスデューサ１１４／ブレード１４６に適用される。次いで、力又は負荷がクランプアームアセンブリ４５１及びブレード１４６に適用される。この期間中、超音波トランスデューサ１１４はブレード１４６を第１の駆動周波数ｆ１で機械的に作動させ、その結果、組織Ｔは、ブレード１４６とクランプアームアセンブリ４５１の１つ以上のクランプパッド１５５との間に適用される超音波作用によって乾燥し始め、組織ＴのインピーダンスＺｔの増加を引き起こす。最終的に、組織Ｔは超音波作用及び適用されたクランプ力によって離断され、組織インピーダンスＺｔは非常に高くなる又は無限になる。駆動電流（Ｉ）出力もまた、測定された組織ＴのインピーダンスＺｔに基づいて上述されたように階段状にされ得ることが、当業者には理解されるであろう。
【0083】
一実施形態では、組織ＴのインピーダンスＺｔは、以下のプロセスによりインピーダンスモジュール５０２によってモニタリングされ得る。測定可能なＲＦ電流ｉ１は、第１の通電導体１３９から組織Ｔを通ってブレード１４６に送られて、導電ジャケット４７２及び第２の導体１３７を通ってインピーダンスモジュール５０２に戻る。１つ以上のクランプパッド１５５に対して作用するブレード１４６の超音波作用によって、組織Ｔが乾燥及び切断されるにつれて、組織５１４のインピーダンスは増加し、したがって、帰路、即ち、第２の導体１３７の電流ｉ１は減少する。インピーダンスモジュール５０２は組織インピーダンスＺｔを測定し、代表信号をＡＤＣ ４３２に伝達し、ＡＤＣ ４３２のデジタル出力４３３はプロセッサ４００に提供される。プロセッサ４００は組織インピーダンスＺｔを、これらの測定値であるｖｒｆ及びｉｒｆに基づいて計算する。トランスデューサインピーダンス（Ｚｔ）に応答して、プロセッサ４００は、手術器具１１０の動作を制御する。例えば、プロセッサ４００は、トランスデューサ１１４に伝達される電力を調整することができ、トランスデューサ１１４への電力を遮断することができ、及び／又はユーザーにフィードバックを提供することができる。一実施形態では、プロセッサ４００は、組織ＴのインピーダンスＺｔにおける変化に応答して、任意の好適なインクリメント又はデクリメントによって周波数を階段状に上昇させる。他の実施形態では、プロセッサ４００は駆動信号４１６を制御し、組織インピーダンスＺｔに応答して、振幅及び周波数の任意の必要な調整を行うことができる。一実施形態では、プロセッサ４００は組織インピーダンスＺｔが既定の閾値に到達したときに駆動信号４１６を中止することができる。
【0084】
したがって、限定でなく例として、一実施形態では、プログラムされた階段状の出力アルゴリズムによって超音波手術器具１１０を動作して、血管の内側筋肉層を外膜層から分離してから血管の離断及び封着を行うことができる。既に述べたように、１つの階段関数アルゴリズムによると、プロセッサ４００は最初に、共振から有意に外れている第１の駆動周波数ｆ１を設定する。トランスデューサ１１４は血管の内側筋肉層を外膜層から分離するために作動され、組織インピーダンスモジュール５０２は治療レベル未満のＲＦ電圧ｖｒｆ信号をブレード１４６に適用する。この動作の期間Ｔ１の間に、プロセッサ４００は組織インピーダンスＺｔをモニタリングして、内側筋肉層がいつ外膜層から離断又は分離されるかを決定する。組織インピーダンスＺｔは例えばブレード１４６に適用される負荷と相関され、組織が乾燥したとき又は組織が離断されたときに組織インピーダンスＺｔは極めて高くなる又は無限になる。組織インピーダンスＺｔにおける変化は血管が内側筋肉層から分離又は離断されたことを示し、発生器１１２は第２の期間Ｔ２については無効化される。次いで、プロセッサ４００は駆動周波数を共振周波数ｆｏに設定する。次いで、ブレード１４６とクランプアームアセンブリ４５１との間に血管が把持され、トランスデューサ１１４は再び作動されて、血管を離断及び封着する。組織インピーダンスＺｔの継続的モニタリングは、血管がいつ離断及び封着されたかの指示を提供する。また、組織インピーダンスＺｔをモニタリングして、組織切断及び／又は凝固プロセスの完了の指示を提供すること、あるいは、組織ＴのインピーダンスＺｔが既定の閾値に達したときに、発生器１１２及び／又は超音波発生器モジュール１８０の作動を停止することができる。組織インピーダンスＺｔの閾値は、例えば、血管が離断されたことを指示するために選択することができる。一実施形態では、組織インピーダンスＺｔは、初期の点から筋肉層が離断及び封着される直前の点までに、約１０オーム〜約１０００オームの範囲であり得る。
【0085】
出願者らは、様々な電流の設定点（増加及び減少の両方）及び滞在時間を実行する実験が、記載されている実施形態を使用して離断を完了する前に内側筋肉層を外膜層から分離することができ、結果的に、止血の改善及び離断部位における総エネルギー（熱）を下げる可能性を示すことを発見した。更に、筋肉層が外膜からいつ分離されるかを決定するためのインピーダンス閾値検出スキームに関して、手術器具１１０を説明してきたが、検出スキームを使用しない他の実施形態も本開示の範囲内にある。例えば、共振電力を適用して組織を切断する前に、層を分離するために約１秒以下の所定の時間だけ非共振電力を適用する簡易化された手術システムで、手術器具１１０の実施形態を使用することができる。実施形態はこの文脈に限定されない。
【0086】
種々の実施形態では、手術器具１１０は、超音波手術器具によって操作されている組織の状態の変化を検出するのを目的として、及び組織がそのような状態の変化を経たこと又は組織がそのような状態の変化を経た可能性が高いことを示すフィードバックをユーザーに提供するのを目的としてプログラムされてもよい。本明細書で用いるとき、組織は、例えば、超音波手術器具１１０のエンドエフェクタ１５０などの超音波手術器具のエンドエフェクタで操作されている間に、組織が他の組織又は骨の層から分離されたとき、組織が切断又は離断されたとき、組織が凝固されたときなどに、状態の変化を受けることが可能である。組織の状態の変化は、組織分離イベントの発生の可能性に基づいて決定され得る。
【0087】
図１、図５、及び図１８〜図２０を参照すると、種々の実施形ではインピーダンスＺ及び組織Ｚｔ、並びに、手術システム１００で実施することができる任意のその他の好適な電気測定を用いて、図１８及び図１９に示される出力インジケータ４１２によってフィードバックを提供してもよい。出力インジケータ４１２は、エンドエフェクタ１５１によって操作されている組織がユーザーの視野から外れており、組織Ｔの状態の変化がいつ発生するかをユーザーが見ることができない用途において、特に有用である。出力インジケータ４１２は、様々な論理の流れに関して記述した動作に準拠して測定された組織の状態の変化が発生したことをユーザーに伝える。既に述べたように、出力インジケータ４１２は視覚的、可聴、及び／又は触覚的フィードバック（ただし限定せず）を含む様々なタイプのフィードバックをユーザーに提供して、組織が組織の状態の変化を経たことをユーザー（例えば外科医、医師）に示すように構成され得る。限定ではなく例示として、既に述べたように、視覚的フィードバックには、白熱電灯又はＬＥＤ、グラフィカル・ユーザー・インターフェース、ディスプレイ、アナログインジケータ、デジタルインジケータ、棒グラフ表示、デジタル文字数字表示を含む、任意のタイプの視覚的指示デバイスが挙げられる。限定ではなく例示として、可聴フィードバックには、音声／スピーチプラットフォームを介してコンピュータと相互作用するために任意のタイプのブザー、コンピュータで生成されたトーン、コンピュータ化されたスピーチ、ＶＵＩが挙げられる。限定ではなく例示として、触覚的フィードバックは、器具ハウジングのハンドピースアセンブリ１６０を介して提供される、任意のタイプの振動フィードバックを含む。
【0088】
プロセッサ４００は、上述の動作に従って組織の状態変化を決定し、出力インジケータ４１２を用いてユーザーにフィードバックを提供する。プロセッサ４００は発生器３２、３２０から入手可能な電圧、電流、及び／又は周波数の信号サンプルをモニタ及び評価し、そのような信号サンプルの評価に従って、組織の状態の変化が生じたかどうかを決定する。組織の状態の変化は、超音波器具のタイプと、その器具が通電される電力レベルとに基づいて決定され得る。フィードバックに応答して、超音波手術器具１１０の動作モードはユーザーによって制御され得るか、又は自動的若しくは半自動的に制御され得る。
【0089】
一実施形態では、駆動システム３２、３２０のプロセッサ４００部分は、超音波発生器モジュール１８０及び／又は信号発生器モジュール１０２の電圧（Ｖ）、電流（Ｉ）、及び周波数（ｆ）信号をサンプリングする。既に述べたように、出力インジケータ４１２は視覚的、可聴、及び／又は触覚的フィードバックを提供して、組織の状態の変化が生じたことを超音波手術器具１１０のユーザーに警告する。種々の実施形態では、出力インジケータ４１２からのフィードバックに応答して、発生器１１２、超音波発生器モジュール１８０、信号発生器モジュール１０２、及び／又は超音波器具１１０の動作モードは、手動で、自動的に、又は半自動的に制御されてもよい。動作モードとしては、非限定的に、出力電力を切断又は遮断すること、出力電力の低減すること、出力電力をサイクルさせること、出力電力をパルス化すること、及び／又は一時的な高電流サージを出力することが挙げられる。一実施形態では、動作モードは、エンドエフェクタ１５１に伝達される機械的エネルギー、又は振動をトランスデューサ１４が生成する第１の動作モード、及び電気エネルギー、又は電流がエンドエフェクタ１５１に流れて電気外科手術を行うことができる第２の動作モードで、手術器具１１０を作動させることを含む。組織の状態の変化に応答する超音波器具１１０の動作モードを選択して、例えば、クランプパッド１５５のエンドエフェクタ１５１の加熱効果を最小限に抑えること、並びに手術器具１１０及び／又は周囲組織の損傷の可能性を防止する若しくは最小限に抑えることができる。これは、組織の状態の変化が生じるときと同じように、エンドエフェクタ１５１のジョーの間に何もない状態でトランスデューサ１１４が作動されると、熱は指数関数的に生成されるので、利点である。
【0090】
種々の実施形では、組織の状態変化は、上述のようなトランスデューサ及び組織インピーダンス測定値に基づいて、又は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、同一出願人による同時期に提出された米国特許出願第＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＣＵＴＴＩＮＧ ＡＮＤ ＣＯＡＧＵＬＡＴＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＴＥＰＰＥＤ ＯＵＴＰＵＴ」、代理人整理番号ＥＮＤ６４２７ＵＳＮＰ／０８０５９１の開示に記述されている操作に従った電圧、電流、及び周波数測定値に基づいて決定されてもよい。
【0091】
本明細書で開示した装置は、１回の使用後に処分されるように設計されることができ、あるいは、それらの装置は、複数回使用されるように設計されることもできる。しかしながら、いずれの場合も、装置は少なくとも１回の使用後に再利用のために再調整されることができる。再調整には、デバイスを分解する工程、続いて特定部品を洗浄する又は取り替える工程、及びそれに続いて再び組み立てる工程の、任意の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、装置の任意の数の部品又は構成要素は、任意の組み合わせで選択的に交換又は取り外すことができる。特定の部品が洗浄及び／又は交換されると、続く使用のために装置を修繕施設において、又は外科手術の直前に外科チームによって組み立て直すことができる。当業者には、装置の再調整に、解体、洗浄／交換、及び再組立のための様々な技術を使用できることが理解されるであろう。このような技術の使用、及びその結果として得られる再調整された装置は、全て、本出願の範囲内にある。
【0092】
好ましくは本明細書に記載されている種々の実施形態は、手術の前に処理されている。まず新品又は使用済みの器具を入手し、必要に応じてクリーニングを行う。次に、器具を消毒することができる。１つの滅菌法では、プラスチック又はＴＹＶＥＫバッグなどの閉鎖かつ密閉された容器に器具を入れる。次いで容器及び器具を、ガンマ線、Ｘ線又は高エネルギー電子などの容器を貫通することができる放射線野の中に配置する。放射線により、器具上及び容器内の細菌が死滅される。消毒された器具は、その後、無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。滅菌はまた、β線若しくはγ線、エチレンオキシド、及び／又は蒸気を含め、当業者に既知の任意の数の方法によって実施することができる。
【0093】
種々の実施形態では、超音波手術器具は、導波管及び／又はエンドエフェクタが既に手術器具のトランスデューサに動作可能に連結された状態で、外科医に供給されることができる。少なくとも１つのそのような実施形態では、外科医、又はその他の臨床医は、超音波手術器具を滅菌包装から取り出し、上記に概略されているように超音波器具を発生器に差し込んで、外科的処置中に超音波器具を使用することができる。このようなシステムは、外科医、又はその他の臨床医が、導波管及び／又はエンドエフェクタを超音波手術器具に組み付ける必要性を排除することができる。超音波手術器具の使用後、外科医、又はその他の臨床医は、超音波器具を密封可能な包装に入れることができ、この包装は殺菌施設に運ばれることができる。殺菌施設では、超音波器具を消毒することができ、あらゆる使用済みの部品を廃棄及び交換することができる一方で、再利用可能な部品を殺菌して、再度使用することが可能である。その後、超音波器具は、再組み立てされ、試験され、無菌包装に入れられ、及び／又は包装に入れられた後に殺菌されることができる。いったん殺菌されると、再処理された超音波手術器具を再度使用することができる。
【0094】
種々の実施形態が本明細書で記載されてきたが、これらの実施形態に多くの改変及び変形が実施され得る。例えば、異なるタイプのエンドエフェクタが用いられてもよい。また、特定のコンポーネントについて材料が開示されたが、他の材料が使用され得る。以上の説明及び以下の「特許請求の範囲」は、そのような修正形態及び変形形態全てに及ぶものとする。
【0095】
参考として本明細書に組み込まれると言われたいずれの特許、公開文献、又は他の開示資料も、全体又は一部を、その組み込まれた資料が本開示に示された既出の定義、記載、又は他の開示資料と矛盾しない範囲に限り、本明細書に組み込まれる。したがって、必要な範囲で、本明細書に明確に示した開示内容は、本明細書に援用されるいかなる矛盾する文献にも優先するものとする。本明細書に参照により組み込むと述べるが本明細書に記載した既存の定義、記述、又は他の開示資料と矛盾する、任意の資料又はその一部は、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込むものとする。
【0096】
〔実施の態様〕（１） 手術器具において、
ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジング内に支持されて、振動を生成するように構成される音響アセンブリと、
近位端と遠位端とを含む導波管であって、前記近位端は、前記音響アセンブリによって生成された振動が前記導波管に伝達されるように前記音響アセンブリに装着される、導波管と、
前記導波管に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なクランプと、
前記導波管と電気的に導通する第１の導体と、
前記クランプと電気的に導通する第２の導体であって、電流が前記導波管及び前記クランプと接触する組織を通って前記導波管と前記クランプとの間を流れることができるように、前記第１の導体及び前記第２の導体は、電源と電気的導通状態に配置されるように構成される、第２の導体と、を備える、手術器具。
（２） 前記クランプが、前記導波管と直接接触しない、実施態様１に記載の手術器具。
（３） 制御ユニットを更に備え、前記制御ユニットが、前記音響アセンブリが振動を生成する第１の動作モード、並びに、電流が、前記第１の導体、前記導波管、前記クランプ、前記導波管及び前記クランプと接触する組織、及び前記第２の導体を含む回路を流れる第２の動作モードで前記手術器具を操作するように構成される、実施態様１に記載の手術器具。
（４） スイッチを更に備え、前記スイッチが、前記手術器具を前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとの間で切り替えるように構成される、実施態様３に記載の手術器具。
（５） 前記手術器具が、前記導波管を少なくとも部分的に取り囲むシースを更に備え、前記クランプが、前記シースに旋回可能に装着される近位端を含み、前記クランプが遠位端を更に含み、電流が組織を通って前記導波管の前記遠位端と前記クランプの前記遠位端との間を流れることができるように、前記クランプの前記遠位端及び前記導波管の前記遠位端が、前記組織に接して配置されるように構成される、実施態様１に記載の手術器具。
（６） 前記手術器具が、前記導波管を少なくとも部分的に取り囲むシースを更に備え、前記クランプが、前記シースに旋回可能に装着される近位端を含み、前記第２の導体が、前記シースに少なくとも部分的に埋め込まれる、実施態様１に記載の手術器具。
（７） 前記クランプに装着される組織接触パッドを更に備え、前記組織接触パッドが導電性材料で構成される、実施態様１に記載の手術器具。
（８） 手術器具において、
ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジング内に支持されて、振動を生成するように構成される音響アセンブリと、
近位端と遠位端とを含む導波管であって、前記近位端は、前記音響アセンブリによって生成された振動が前記導波管に伝達されるように、前記音響アセンブリに装着される、導波管と、
前記導波管に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なクランプであって、前記クランプは第１の電極と第２の電極とを備える、クランプと、
前記第１の電極と電気的に導通する第１の導体と、
前記第２の電極と電気的に導通する第２の導体であって、前記第１の導体及び前記第２の導体は、電流が前記第１の電極と前記第２の電極の中間に位置付けられた組織を通って前記第１の電極から前記第２の電極へと流れることができるように、電源と電気的導通状態に配置されるように構成される、第２の導体と、を備える手術器具。
（９） 前記導波管を少なくとも部分的に取り囲むシースアセンブリを更に備え、前記シースアセンブリが内側シースと外側シースとを含み、前記内側シースが前記外側シースの中に少なくとも部分的に位置付けられ、前記第１の導体が前記内側シースに少なくとも部分的に埋め込まれ、前記第２の導体が前記外側シースに少なくとも部分的に埋め込まれる、実施態様１に記載の手術器具。
（１０） 前記クランプが組織接触パッドを備え、前記第１の電極及び前記第２の電極が、前記組織接触パッドに埋め込まれる、実施態様８に記載の手術器具。
【0097】
（１１） 前記第１の電極が第１の点電極を含み、前記第２の電極が第２の点電極を含み、前記第１の点電極が、前記第２の点電極よりも前記導波管の前記遠位端の近くに位置付けられる、実施態様１０に記載の手術器具。（１２） 前記クランプが組織接触パッドを備え、前記組織接触パッドが第１の側と第２の側とを含み、前記第１の電極が前記第１の側に装着され、前記第２の電極が前記第２の側に装着される、実施態様８に記載の手術器具。
（１３） 手術器具において、
ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジング内に支持されて、振動を生成するように構成される音響アセンブリと、
近位端と遠位端とを含む導波管であって、前記近位端は、前記音響アセンブリによって生成された振動が前記導波管に伝達されるように、前記音響アセンブリに装着され、前記導波管は組織接触面を更に含む、導波管と、
前記導波管に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なクランプであって、前記クランプは、
クランプ組織接触面であって、前記クランプが前記閉鎖位置にあるとき、前記クランプ組織接触面は、前記導波管の組織接触面に接するか又は隣接した状態の少なくとも一方で位置付けられる、クランプ組織接触面と、
前記クランプ組織接触面を越えて延在する側壁であって、前記クランプが前記閉鎖位置にあるとき、前記側壁はまた、前記導波管の組織接触面を越えて延びる、側壁と、を備える、クランプと、を備える手術器具。
（１４） 前記導波管が第１の側と第２の側とを含み、前記側壁が第１の側壁を含み、前記第１の側壁が、前記クランプが前記閉鎖位置にあるとき、前記導波管の前記第１の側に対して横方向に延び、前記クランプが、前記クランプ組織接触面を越えて延在する第２の側壁を更に含み、前記第２の側壁が、前記クランプが前記閉鎖位置にあるとき、前記導波管の前記第２の側に対して横方向に延びる、実施態様１３に記載の手術器具。
（１５） 前記クランプが第１の電極と第２の電極とを更に備え、前記手術器具が、
前記第１の電極と電気的に導通する第１の導体と、
前記第２の電極と電気的に導通する第２の導体であって、前記第１の導体及び前記第２の導体は、電流が前記第１の電極と前記第２の電極の中間に位置付けられた組織を通って前記第１の電極から前記第２の電極へと流れることができるように、電源と電気的導通状態に配置されるように構成される、第２の導体と、を更に備える、実施態様１３に記載の手術器具。
（１６） 前記導波管と電気的に導通する第１の導体と、
前記クランプと電気的に導通する第２の導体であって、電流が前記導波管及び前記クランプと接触する組織を通って前記導波管と前記クランプとの間を流れることができるように、前記第１の導体及び前記第２の導体は、電源と電気的導通状態に配置されるように構成される、第２の導体と、を更に備える、実施態様１３に記載の手術器具。
（１７） 前記クランプが、それ自体に装着されるパッドを更に備え、前記パッドが前記組織接触面を含み、前記パッドが導電性材料で構成される、実施態様１６に記載の手術器具。
（１８） 前記クランプ組織接触面が第１の平面を画定し、前記導波管の組織接触面が第２の平面を画定し、前記側壁が、前記クランプが前記閉鎖位置にあるとき、前記第１の平面及び前記第２の平面を通って延びる、実施態様１３に記載の手術器具。
（１９） 前記クランプが部分的閉鎖位置にあるとき、前記側壁が、前記第１の平面及び前記第２の平面を通って延びる、実施態様１８に記載の手術器具。
（２０） 前記クランプが前記開放位置にあるとき、前記側壁が前記第２の平面を通って延びない、実施態様１９に記載の手術器具。
【0098】
（２１） 手術器具において、ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジングの中に支持され、信号源と電気的に導通する電気接触アセンブリと、
前記電気接触アセンブリと回転接触状態で前記ハンドピースハウジングの中に支持される音響アセンブリと、を備える手術器具。
（２２） 前記音響アセンブリが、
複数の圧電素子を備えるトランスデューサを備え、前記音響アセンブリが、
前記トランスデューサに連結され、かつ前記電気接触アセンブリと連続的に回転接触するように支持される少なくとも１つの正極と、
前記トランスデューサに連結され、かつ前記電気接触アセンブリと連続的に回転接触するように支持される少なくとも１つの負極と、を更に備える、実施態様２１に記載の手術器具。
（２３） 前記電気接触アセンブリが、
前記ハンドピースハウジングの中に装着され、かつ前記少なくとも１つの正極と連続回転接触状態にある正極スリップリング接触部（positive slip ring contact）と、
前記ハンドピースハウジングの中に装着され、かつ前記少なくとも１つの負極と連続回転接触状態にある負極スリップリング接触部（negative slip ring contact）と、を備える、実施態様２２に記載の手術器具。
（２４） 前記複数の圧電素子が、最大外側外周を有する圧電素子のスタックを形成し、前記少なくとも１つの正極が、前記最大外周よりも大きい第１の外側外周を有する円環形状を有し、前記少なくとも１つの負極が、前記最大外側外周よりも大きい第２の外周を有する、実施態様２２に記載の手術器具。
（２５） 前記圧電素子のスタックが、第１の共振器とフォアベルとの間に支持される、実施態様２３に記載の手術器具。
（２６） 前記フォアベルが、エンドエフェクタに動作可能に取り付けられた導波管と回転自在に相互作用する、実施態様２５に記載の手術器具。
（２７） 前記導波管が、前記ハンドピースハウジングによって回転自在に支持されて、前記ハンドピースハウジング及び前記フォアベルに対して前記導波管が選択的に回転するのを可能とする、実施態様２６に記載の手術器具。
（２８） 前記導波管が、前記ハンドピースハウジングによって回転自在に支持される回転輪によって支持される、実施態様２６に記載の手術器具。
（２９） 前記信号源が、電子信号／無線周波数生成ユニットを備える、実施態様２１に記載の手術器具。
（３０） 前記音響アセンブリに音響的に連結されるエンドエフェクタを更に備える、実施態様２１に記載の手術器具。
【0099】
（３１） 前記エンドエフェクタがその上に移動可能部分を有し、前記手術器具が、前記ハンドピースアセンブリの上に動作可能に支持され、かつ前記移動可能部分を選択的に作動させるために前記エンドエフェクタの前記移動可能部分と連通するトリガ部を備える、実施態様３０に記載の手術器具。（３２） 前記ハンドピースハウジングがピストルグリップ部分を有する、実施態様３１に記載の手術器具。
（３３） 手術器具において、
ハンドピースハウジングと、
音響手段であって、そこに電気信号が適用されたときに超音波動作を生成するために、前記ハンドピースハウジングの中に回転自在に支持される、音響手段と、
前記電気信号を前記音響手段に供給するための信号手段と、
前記信号手段からの前記電気信号を前記音響手段に伝達するために、前記音響手段及び前記信号手段に連結される連結手段と、を備える手術器具。
（３４） 導波管手段を更に備えて、前記音響手段からの前記超音波動作を、前記導波管手段に動作可能に連結された外科用エンドエフェクタに伝達する、実施態様３３に記載の手術器具。
（３５） 手術器具システムにおいて、
ハンドピースハウジングと、
前記ハンドピースハウジングに対して回転自在に移動するように、前記ハンドピースハウジングによって回転自在に支持される音響アセンブリであって、前記音響アセンブリは、それ自体に電気信号が適用されると超音波動作を生成するように構成される、音響アセンブリと、
前記音響アセンブリに対して回転するように前記音響アセンブリと回転接触状態にある前記ハンドピースハウジングによって回転自在に支持される導波管と、
前記導波管に動作可能に連結されるエンドエフェクタと、
電気信号及び無線周波数信号の少なくとも一方を生成するための信号源と、
前記ハンドピースハウジングの中に支持され、かつ前記信号源及び前記音響アセンブリと電気接触状態にある電気接触アセンブリと、を備える手術器具システム。
（３６） 手術器具の制御方法であって、
超音波駆動システムに連結された超音波発生器モジュールによって第１の超音波駆動信号を生成することであって、前記超音波駆動システムは、導波管に連結される超音波トランスデューサと、前記導波管に連結されるエンドエフェクタとを備え、前記超音波駆動システムは、共振周波数で機械的に共振するように構成される、ことと、
前記超音波駆動システムの電気的特性をモニタリングすることと、
前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答して前記超音波駆動信号を制御することと、を含む方法。
（３７） 前記モニタリングされた電気的特性に応答して第２の超音波駆動信号を生成することを含み、前記第２の超音波駆動信号が前記第１の超音波駆動信号と異なる、実施態様３６に記載の方法。
（３８） 前記電気的特性が、前記超音波トランスデューサのインピーダンスである、実施態様３６に記載の方法。
（３９） 前記電気的特性が、前記エンドエフェクタと接触している組織部分のインピーダンスである、実施態様３６に記載の方法。
（４０） 前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答して、前記エンドエフェクタに連結された電気外科的発生器によって治療的電気信号を生成することを含む、実施態様３６に記載の方法。
【0100】
（４１） 前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答してフィードバックを提供する、実施態様３６に記載の方法。（４２） 前記エンドエフェクタに連結された信号発生器モジュールによって、治療レベル未満の電気信号を生成することと、
前記エンドエフェクタと接触している組織部分に前記治療レベル未満の電気信号を適用することと、
前記組織部分の電気的特性をモニタリングすることと、を含む、実施態様３６に記載の方法。
（４３） 前記組織部分の前記モニタリングされた電気的特性に応答して前記超音波駆動信号を制御することを含む、実施態様４２に記載の方法。
（４４） 前記組織部分の前記モニタリングされた電気的特性に応答して、前記エンドエフェクタに連結された電気外科的発生器によって治療的電気信号を生成することを含む、実施態様４３に記載の方法。
（４５） 前記組織部分の前記モニタリングされた電気的特性に応答してフィードバックを提供することを含む、実施態様４２に記載の方法。
（４６） 手術器具において、
超音波駆動システムに連結される超音波発生器モジュールであって、前記超音波駆動システムは、導波管に連結される超音波トランスデューサと、前記導波管に連結されるエンドエフェクタとを備え、前記超音波駆動システムは、共振周波数で機械的に共振するように構成され、前記超音波発生器モジュールは、第１の超音波駆動信号を生成することができる、超音波発生器モジュールと、
前記超音波発生器モジュールに連結される電子回路であって、前記電子回路は、前記超音波駆動システムの電気的特性をモニタリングすることができる、電子回路と、
前記電子回路に連結されるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答して超音波駆動信号を制御することができる、プロセッサと、を備える手術器具。
（４７） 前記電子回路が、
前記トランスデューサを流れる電流を検知する電流検知回路と、
前記トランスデューサに印加される出力電圧を検知する電圧検知回路と、を含む、実施態様４６に記載の器具。
（４８） 前記エンドエフェクタに連結される電気外科的発生器を備え、
前記電気外科的発生器が、前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答して治療的電気信号を生成することができる、実施態様４６に記載の器具。
（４９） 前記プロセッサに連結されて、前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答してフィードバックを提供する出力インジケータを備える、実施態様４６に記載の器具。
（５０） 前記エンドエフェクタに連結されて、治療レベル未満の電気信号を生成する信号発生器モジュールと、
前記エンドエフェクタ及び前記信号発生器モジュールに連結される電極であって、前記電極は、前記エンドエフェクタと接触している組織部分に前記治療レベル未満の電気信号を適用することができる、電極と、
前記信号発生器モジュールに連結されて、前記組織部分を流れる電気信号を検知する電流検知回路と、
前記信号発生器に連結されて、前記組織部分に印加される電圧を検知する電圧検知回路と、を備える、実施態様４６に記載の器具。
【0101】
（５１） 手術システムにおいて、超音波駆動システムに連結される超音波発生器モジュールであって、前記超音波駆動システムは、導波管に連結される超音波トランスデューサと、前記導波管に連結されるエンドエフェクタとを備え、前記超音波駆動システムは、共振周波数で機械的に共振するように構成され、前記超音波発生器モジュールは、第１の超音波駆動信号を生成することができる、超音波発生器モジュールと、
前記エンドエフェクタに連結されて、治療的電気信号を生成する電気外科的発生器と、
前記エンドエフェクタに連結されて、治療レベル未満の電気信号を生成する信号発生器モジュールと、
前記超音波発生器モジュール及び前記信号発生器モジュールに連結されるプロセッサであって、前記プロセッサは、前記超音波駆動システムの電気的特性をモニタリングする、プロセッサと、を備える手術システム。
（５２） 前記超音波発生器モジュールに連結される電子回路を含み、前記電子回路が、前記超音波駆動システムの電気的特性をモニタリングすることができ、前記電子回路が、
前記トランスデューサを流れる電流を検知するための電流検知回路と、
前記トランスデューサに印加される出力電圧を検知するための電圧検知回路と、を備える、実施態様５１に記載のシステム。
（５３） 前記電気外科的発生器が、前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答して治療的電気信号を生成することができる、実施態様５１に記載のシステム。
（５４） 前記プロセッサに連結されて、前記超音波駆動システムの前記モニタリングされた電気的特性に応答してフィードバックを提供する出力インジケータを備える、実施態様５１に記載のシステム。
（５５） 前記エンドエフェクタ及び前記信号発生器モジュールに連結される電極であって、前記電極は、前記エンドエフェクタと接触している組織部分に前記治療レベル未満の電気信号を適用することができる、電極と、
前記信号発生器モジュールに連結されて、前記組織部分を流れる電気信号を検知する電流検知回路と、
前記信号発生器に連結されて、前記組織部分に印加される電圧を検知する電圧検知回路と、を備える、実施態様５１に記載のシステム。