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特表2024-500796空冷式ブロードナイフ及び灌流スリーブを伴う超音波手術用アセンブリ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-10
(54)【発明の名称】空冷式ブロードナイフ及び灌流スリーブを伴う超音波手術用アセンブリ
(51)【国際特許分類】
A61B 17/32 20060101AFI20231227BHJP
【ＦＩ】
A61B17/32 510
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023537313
(86)(22)【出願日】2021-06-09
(85)【翻訳文提出日】2023-08-21
(86)【国際出願番号】 IB2021055077
(87)【国際公開番号】W WO2022130035
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】63/127,802
(32)【優先日】2020-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/197,773
(32)【優先日】2021-06-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519273267
【氏名又は名称】ストライカー・ユーロピアン・オペレーションズ・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(74)【代理人】
【識別番号】100169018
【弁理士】
【氏名又は名称】網屋 美湖
(72)【発明者】
【氏名】グラ，ギヨーム
(72)【発明者】
【氏名】ヘンダーソン，ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】マッカーシー，コナー
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160JJ23
4C160JJ24
4C160JJ43
(57)【要約】
超音波チップの空冷を行うために手術用ハンドピースと共に使用するための超音波手術用アセンブリ。超音波チップはシャフトと切断部とを備える。チップは、実質的に平面である第１の側面及び第２の側面と、切断ヘッドとを備える。チップはホーンに取り外し可能に結合される。アセンブリは、ルーメンを画定する灌流スリーブを備える。スリーブは、シャフトを少なくとも部分的に取り囲み、入口開口を画定し、ルーメンと流体連通する導管を備える。導管は、出口開口を有するとともに、液体源に接続されるように構成される。チップは、その外面に結合されるシール部材を備えるとともに、シール部材の近位側に配置される空気入口を画定する第１の孔と、シャフトの近位端から第１の孔まで延びてその間に流体槽を形成する第２の孔とを有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフト及び切断部を備える超音波チップであって、近位端から遠位端まで延びる実質的に平面である第１の側面と、
実質的に平面であるとともに、前記第１の側面の反対側に配置され、前記近位端から前記遠位端まで延びる第２の側面と、
を備え、
前記切断部が前記遠位端に配置される切断ヘッドを含み、
前記超音波チップがホーンに取り外し可能に結合され、前記シャフトが縦軸を更に備える、超音波チップと、
遠位領域と近位領域とを有し、前記縦軸に沿って延びるルーメンを画定する灌流スリーブであって、前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲んで入口開口を画定し、前記灌流スリーブが、前記ルーメンと流体連通する第１の導管を更に備え、前記第１の導管が出口開口を有し、前記第１の導管が液体源に接続されるように構成される、灌流スリーブと、
を備えた、前記超音波チップの空冷を行うための超音波手術用アセンブリであって、
前記超音波チップは、前記超音波チップの外面に結合されるシール部材、を更に備え、
前記超音波チップは、
前記シール部材の近位側に配置される空気入口を画定する第１の孔と、
第２の孔であって、前記シャフトの近位端から前記第１の孔まで延在して、前記第１の孔と前記第２の孔との間に流体経路を形成する、第２の孔と、
を画定する、
超音波手術用アセンブリ。
【請求項2】
前記超音波チップ及び前記灌流スリーブに結合するように構成される超音波器具を更に備え、前記灌流スリーブは、前記灌流スリーブ及び前記超音波チップが前記超音波器具に結合されるときに前記第１の孔の近位側にある第３の孔を更に備える、請求項１に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項3】
前記超音波チップが溝を更に画定し、前記シール部材が前記溝の周囲に配置される、請求項１又は２に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項4】
前記第１の孔が前記第２の孔の軸に対して垂直である、請求項１又は２に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項5】
前記超音波チップは、トランスデューサに結合するためのベースと、前記ベースから延びる本体とを更に備え、前記本体が前記シャフトと前記切断部とを備え、前記本体が前記シャフトで前記ベースに結合され、前記本体が前記縦軸に沿って前記シャフトから前記切断部まで延び、
前記切断ヘッドがベース部とテーパ部とを備える、
請求項１に記載の超音波手術用アセンブリ
【請求項6】
前記ベース部は、前記第１の側面と前記第２の側面との間に横寸法を有し、前記横寸法が前記縦軸に対して垂直に延在し、前記テーパ部は、面取り部を備えるとともに、前記ベース部から切断エッジまで延在し、前記切断エッジは、ある長さを備えるとともに、第１の脚部、第２の脚部、及び弓形遠位部を有するＵ字形輪郭を有し、前記第１の脚部及び前記第２の脚部は、互いに平行であるとともに、それぞれが複数の切断歯を備え、前記切断エッジの長さの半分以下が前記遠位端に前記複数の切断歯を備え、前記弓形遠位部には前記複数の切断歯がない、
請求項５に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項7】
前記超音波チップの前記シャフトが前記遠位端にルーメンを有さない、請求項１，２，５及び６のいずれか１項に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項8】
超音波器具であって、近位部と遠位部とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されるトランスデューサと、
前記トランスデューサに結合されるホーンと、
を備える、超音波器具と、
シャフトを備え、前記ホーンに取り外し可能に結合される超音波チップと、
ルーメンを画定する灌流スリーブであって、
前記ハウジングの前記遠位部に解放可能に結合され、遠位領域及び近位領域を有する本体であって、前記超音波チップが前記灌流スリーブの前記ルーメン内にあるときに前記超音波チップの前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲む螺旋溝を画定する、本体と、
前記螺旋溝の少なくとも全回転を取り囲むように前記本体の一部に結合されて前記本体の一部上にわたって配置され、近位端と反対側の遠位端とを有するシースと、
灌流流体を運ぶために前記螺旋溝内に配置される灌流導管と、
を備え、
前記灌流導管が、前記本体の前記近位領域に配置される入口開口と、前記本体の前記遠位領域に配置される出口開口とを画定し、前記灌流流体が、前記入口開口で全血灌流導管に入り、前記出口開口で前記灌流導管から出る、灌流スリーブと、
を備える超音波手術用アセンブリ。
【請求項9】
前記本体の前記近位領域に配置されるとともに、前記超音波チップの外面に結合された環状シール部材を更に備え、前記環状シール部材は、前記超音波チップの前記外面と前記ルーメンの内面との間に位置されるとともに、前記環状シール部材の近位側への流体の移動を防止するように構成される、請求項８に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項10】
前記本体は、前記灌流導管がないとともに前記シースによって取り囲まれる第２の螺旋溝を画定し、前記シースによって覆われる前記第２の螺旋溝がユーザのための把持面を画定する、請求項８又は９に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項11】
前記灌流導管が可撓性材料を備え、前記灌流導管は、前記入口開口と前記出口開口との間に連続的な長さを画定する単一部材を備える、請求項８又は９に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項12】
超音波チップであって、縦軸を規定するシャフトと、
実質的に平面である第１の側面と、実質的に平面である第２の側面と、を画定する切断部であって、切断ヘッドを更に含み、前記切断ヘッドが、
前記第１の側面と前記第２の側面との間に横寸法を有し、前記横寸法が前記切断ヘッドの縦軸に対して垂直に延びるベース部と、
面取り部を備えるとともに前記ベース部から切断エッジまで延在するテーパ部であって、前記切断エッジが、ある長さを備えるとともに、第１の脚部、第２の脚部、及び弓形遠位部を有するＵ字形輪郭を有し、前記第１の脚部と前記第２の脚部とが互いに平行である、テーパ部と、
を備える、切断部と、
を備え、
前記超音波チップの最大断面積が第１のスライスの断面積を画定し、
第２のスライスの断面積は、前記超音波チップの遠位端よりも２０ｍｍ近位側の位置に画定され、前記第２のスライスと前記第１のスライスとがそれぞれ前記シャフトの前記縦軸に対して垂直であり、
前記第２のスライスの断面積が前記第１のスライスの断面積の１５～２０％である、
超音波チップ。
【請求項13】
前記第１の脚部及び前記第２の脚部のそれぞれが複数の切断歯を備え、前記切断エッジの長さの半分以下が前記複数の切断歯を含み、前記切断歯のそれぞれが歯切断エッジと切り欠きベースとを含む、請求項１２に記載の超音波チップ。
【請求項14】
前記切断部が前記縦軸に沿って中心線を規定し、前記中心線から前記歯切断エッジまでが第１の距離を規定し、
前記中心線から前記切り欠きベースまでが第２の距離を規定し、
前記中心線から前記テーパ部の開始点までが第３の距離を規定し、
前記第１の距離と前記第２の距離との間の差が０．２５ｍｍ以下であり、
前記第１の距離は、前記第３の距離の１．５倍よりも大きいが、前記第３の距離の２倍よりも小さい、
請求項１２又は１３に記載の超音波チップ。
【請求項15】
前記チップが９ｍｍ以下の直径を含む、請求項１２又は１３に記載の超音波チップ。
【請求項16】
前記複数の切断歯が前記切断ヘッドの遠位端に配置され、前記弓形遠位部には前記複数の切断歯がなく、
前記複数の切断歯は、少なくとも２つの隣接する切断歯と、それらの間の切り欠きと、を備え、前記切り欠きが横寸法を有し、
前記切り欠きの前記横寸法は、前記ベース部の前記横寸法の少なくとも２５分の１である、
請求項１２又は１３に記載の超音波チップ。
【請求項17】
前記弓形遠位部が少なくとも１．３５ミリメートルの厚さを有する、請求項１２又は１３に記載の超音波チップ。
【請求項18】
前記超音波チップの前記シャフトは、前記遠位端にルーメンを有さない、請求項１２又は１３に記載の超音波チップ。
【請求項19】
前記超音波チップが溝を画定し、前記超音波チップは、前記溝の周囲に配置されるシール部材と、
前記シール部材の近位側に配置される空気入口を画定する第１の孔と、
第２の孔であって、前記第２の孔と前記第１の孔とが互いに流体連通するように前記超音波チップの前記近位端から前記第１の孔まで延在する、第２の孔と、
を備える、請求項１２に記載の超音波チップ。
【請求項20】
近位領域及び遠位領域を有する超音波器具であって、近位部と遠位部とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されるトランスデューサと、
前記トランスデューサに結合されるホーンと、
を備え、前記トランスデューサが第１のカプラによって吸引源に結合されるように構成される、超音波器具と、
シャフトと切断部とを備え、チップカプラによって前記ホーンに取り外し可能に結合される超音波チップであって、前記シャフトが縦軸を備える、超音波チップと、
遠位領域と近位領域とを有し、ルーメンを画定する灌流スリーブであって、前記灌流スリーブが、前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲むとともに、灌流源から灌流液を受けるように構成される入口開口を画定し、前記灌流スリーブが、前記ルーメンと流体連通する第１の導管を更に備え、前記第１の導管が前記入口開口から出口開口まで灌流液を運ぶように構成される、灌流スリーブと、
前記超音波チップの外面と前記ルーメンの内面との間に配置されるシール部材と、
を備えた、前記超音波チップの空冷を行うための超音波手術用アセンブリであって、
前記超音波チップは、
前記灌流スリーブ及び前記超音波チップが前記超音波器具に結合されるときに前記シール部材の近位側に配置される空気入口を画定する第１の孔と、
前記超音波チップの近位端から前記第１の孔まで延在する第２の孔と、
を画定し、
前記第２の孔が前記チップカプラを介して前記吸引源と連通し、
前記灌流スリーブ及び前記超音波チップが前記超音波器具に結合されるときに前記灌流スリーブが前記第１の孔の近位側に第３の孔を画定し、
前記超音波手術用アセンブリは、空気を、周囲環境から前記第３の孔を通じて引き込んだ後に前記第１の孔に通し、前記空気が前記第１のカプラで前記超音波手術用アセンブリから出る前に前記第２の孔に通して戻すための経路を画定する、
超音波手術用アセンブリ。
【請求項21】
前記超音波チップが溝を更に画定し、前記シール部材が前記溝の周囲に配置される、請求項２０に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項22】
前記第１の孔が前記第２の孔の軸に対して垂直である、請求項２０又は２１に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項23】
前記超音波チップは、前記トランスデューサに結合するためのベースと、前記ベースから延びる本体と、を更に備え、前記本体が前記シャフトと前記切断部とを備え、前記本体が前記シャフトで前記ベースに結合され、前記本体が前記縦軸に沿って前記シャフトから前記切断部まで延び、
前記切断部がベース部とテーパ部とを備える、
請求項２０に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項24】
前記超音波チップは、近位端から遠位端まで延びる実質的に平面である第１の側面と、
実質的に平面であるとともに、前記第１の側面の反対側に配置され、前記近位端から前記遠位端まで延びる第２の側面と、
を更に備える、請求項２３に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項25】
前記ベース部は、前記第１の側面と前記第２の側面との間に横寸法を有し、前記横寸法が前記縦軸に対して垂直に延在し、前記テーパ部は、面取り部を備えるとともに、前記ベース部から切断エッジまで延在し、前記切断エッジは、ある長さを備えるとともに、第１の脚部、第２の脚部、及び弓形遠位部を有するＵ字形輪郭を有し、前記第１の脚部及び前記第２の脚部は、互いに平行であるとともに、それぞれが複数の切断歯を備え、前記切断エッジの長さの半分以下が前記遠位端に前記複数の切断歯を備え、前記弓形遠位部には前記複数の切断歯がない、
請求項２４に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項26】
前記超音波チップの前記シャフトが前記遠位端にルーメンを有さない、請求項２０，２１，２３，２４及び２５のいずれか１項に記載の超音波手術用アセンブリ。
【請求項27】
シャフトと切断部とを備える超音波チップを用意するステップであって、前記超音波チップがチップカプラによってホーンに取り外し可能に結合され、前記ホーンがトランスデューサに結合され、前記トランスデューサが第１のカプラによって吸引源に結合され、前記シャフトが縦軸を備え、前記超音波チップが、空気入口を画定する第１の孔と、前記超音波チップの近位端から前記第１の孔まで延びる第２の孔とを画定し、前記第１の孔が前記第２の孔に対して横方向であり、前記第２の孔が前記チップカプラを介して前記吸引源と連通する、ステップと、遠位領域と近位領域とを有するとともにルーメンを画定する灌流スリーブを用意するステップであって、前記灌流スリーブが、前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲むとともに、灌流源から灌流液を受けるように構成される入口開口によって前記灌流源に結合されるように構成され、前記灌流スリーブが、前記ルーメンと流体連通する第１の導管を画定し、前記第１の導管が、灌流液を前記入口開口から出口開口まで運ぶように構成される、ステップと、
前記超音波チップの外面と前記灌流スリーブの前記ルーメンの内面との間にシール部材を設けるステップであって、前記第１の孔が前記シール部材の近位側に配置される、ステップと、
を含む、前記超音波チップを用いて骨を切断する方法であって、
前記方法は、
前記吸引源を介して前記第２の孔と前記第１の孔とを通じて空気を引き込み、前記超音波チップを冷却するステップ、
を更に含む方法。
【請求項28】
前記第１の孔及び前記第２の孔を通じて煙及び浮遊微粒子のうちの一方を引き込むステップを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
前記第１の孔を通じて前記第２の孔に空気を吸引して前記超音波チップを冷却するステップを更に含む、請求項２７又は２８に記載の方法。
【請求項30】
前記シール部材が前記超音波チップの外面に結合されることを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項31】
前記灌流スリーブ内に画定される第３の孔を設けるステップであって、前記第３の孔が、前記灌流スリーブ及び前記超音波チップがハンドピースに結合されるときに前記第１の孔の近位側にある、ステップと、空気を、周囲環境から前記第３の孔を通じて吸引した後に前記第１の孔に通し、前記第２の孔に通して戻すステップと、
を更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項32】
超音波器具であって、近位部と遠位部とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されるトランスデューサと、
前記トランスデューサに結合されるホーンと、
を備える、超音波器具と、
シャフト及び切断部を備え、前記ホーンに取り外し可能に結合される超音波チップと、
ルーメンを画定する灌流スリーブであって、前記ハウジングの前記遠位部に解放可能に結合されるとともに遠位領域及び近位領域を有する本体を備える灌流スリーブと、
を備え、
前記超音波チップは、
環状シール部材と、
溝を画定する前記超音波チップと、
を更に備え、
前記環状シール部材は、前記溝の周囲に配置され、前記本体の前記近位領域に配置されるとともに、前記スリーブ及び前記超音波チップが前記超音波器具に結合されるときに前記超音波チップの外面と前記ルーメンの内面との間に位置され、前記環状シール部材は、前記環状シール部材の近位側での流体の移動を防止するように構成される、
超音波手術用アセンブリ。
【請求項33】
超音波器具であって、近位部と遠位部とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されるトランスデューサと、
前記トランスデューサに結合されるホーンと、
を備える、超音波器具と、
ルーメンを画定する灌流スリーブであって、前記灌流スリーブが、第１の超音波チップと第２の超音波チップとに取り外し可能に結合されるように構成され、前記第１の超音波チップ及び前記第２の超音波チップのそれぞれが、チップカプラによって前記ホーンに取り外し可能に結合されるように構成され、前記第１の超音波チップ及び前記第２の超音波チップのそれぞれが、
シャフトと、
切断部であって、前記第１の超音波チップの前記切断部が、前記第２の超音波チップの前記切断部の切断形状とは異なる切断形状を備える、切断部と、
環状シール部材と、
を備え、
前記第１の超音波チップが、前記第１の超音波チップの前記チップカプラから第１の距離を隔てて位置される第１の溝を画定し、前記第２の超音波チップが、前記第２の超音波チップの前記チップカプラから第２の距離を隔てて位置される第２の溝を画定し、前記第１の超音波チップの前記チップカプラからの前記第１の距離が、前記第２の超音波チップの前記チップカプラからの前記第２の距離に等しくなく、前記第１の超音波チップ及び前記第２の超音波チップのそれぞれが、前記第１及び第２の溝のそれぞれの周囲に配置される環状シール部材を含み、
前記灌流スリーブが、
前記ハウジングの前記遠位部に解放可能に結合される本体と、
前記本体に結合されて灌流流体を運ぶように構成される灌流導管と、
を備え、
前記灌流導管が、前記本体の近位領域に配置される入口開口と、前記本体の遠位領域に配置される出口開口とを更に画定し、前記灌流流体が、前記入口開口で前記灌流導管に入り、前記出口開口で前記灌流導管から出る、
灌流スリーブと、
を備える超音波手術用アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
この出願は、２０２０年１２月１８日に出願された米国仮特許出願第６３／１２７，８０２号及び２０２１年６月７日に出願された米国仮特許出願第６３／１９７，７７３号の優先権及び全ての利益を主張し、これらの米国仮特許出願の内容全体は、参照により本願に組み入れられる。
この出願は、２０２０年１２月１８日に出願された米国仮特許出願第６３／１２７，８０２号及び２０２１年６月７日に出願された米国仮特許出願第６３／１９７，７７３号の優先権及び全ての利益を主張し、これらの米国仮特許出願の内容全体は、参照により本願に組み入れられる。
【発明の概要】
【0002】
超音波チップの空冷を行うための超音波手術用アセンブリが開示される。超音波手術用アセンブリは、超音波チップ及び灌流スリーブを含む。超音波チップは、シャフト及び切断部を備えるとともに、第１の側面及び第２の側面を有する。第１の側面は、実質的に平面であり、近位端から遠位端まで延びる。第２の側面は、実質的に平面であり、第１の側面の反対側に配置されるとともに、近位端から遠位端まで延びる。切断部は、遠位端に配置される切断ヘッドを含む。超音波チップはホーンに取り外し可能に結合される。シャフトは縦軸を更に備える。灌流スリーブは、遠位領域及び近位領域を有するとともに、縦軸に沿って延びるルーメンを画定する。灌流スリーブは、シャフトを少なくとも部分的に取り囲み、入口開口を画定する。灌流スリーブは、ルーメンと流体連通する第１の導管を更に備える。第１の導管は、出口開口を有し、液体源に接続されるように構成される。超音波チップは、その外面に結合されるシール部材を更に備え、第１の孔及び第２の孔を更に画定する。第１の孔は、シール部材の近位側に配置される空気入口を画定し、第２の孔は、シャフトの近位端から第１の孔まで延びて、第１の孔と第２の孔との間に流体経路を形成する。
【0003】
第２の超音波手術用アセンブリが開示される。アセンブリは、超音波器具、超音波チップ、及び灌流スリーブを含む。超音波器具は、ハウジング、トランスデューサ、ホーンを備える。ハウジングは、近位部と遠位部とを備える。トランスデューサは、ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。ホーンはトランスデューサに結合される。超音波チップは、シャフトを備え、ホーンに取り外し可能に結合される。灌流スリーブはルーメンを画定し、本体、シース、及び灌流導管を備える。本体は、ハウジングの遠位部に解放可能に結合され、遠位領域と近位領域とを有する。本体は、超音波チップが灌流スリーブのルーメン内にあるときにシャフトを少なくとも部分的に取り囲む螺旋溝を画定する。シースは、螺旋溝の少なくとも全回転を取り囲むように本体の一部に結合されてこの本体の一部上にわたって配置される。シースは、近位端と反対側の遠位端とを有する。灌流導管は、灌流流体を運ぶための螺旋溝内に配置され、入口開口及び出口開口を画定する。入口開口は本体の近位領域に配置され、出口開口は本体の遠位領域に配置される。灌流流体は、入口開口で灌流導管に入り、出口開口で灌流導管から出る。
【0004】
シャフト及び切断部を備える超音波チップが開示される。シャフトは縦軸を規定する。切断部は、実質的に平面である第１の側面と、実質的に平面であって切断ヘッドを含む第２の側面とを画定する。切断部は、切断ヘッドの縦軸に対して垂直に延びる、第１の側面と第２の側面との間に横寸法を有するベース部を含む。切断部は、面取り部を備えるとともにベース部から切断エッジまで延びるテーパ部を更に含む。切断エッジは、ある長さを備えるとともに、第１の脚部、第２の脚部、及び弓形遠位部を有するＵ字形輪郭を有する。第１の脚部及び第２の脚部は互いに平行である。更に、超音波チップの最大断面積は、第１のスライスの断面積を画定する。第２のスライスの断面積は、超音波チップの遠位端よりも２０ｍｍ近位側の位置に画定される。第２のスライス及び第１のスライスはそれぞれ、シャフトの縦軸に対して垂直である。第２のスライスの断面積は、第１のスライスの断面積の１６．７～２０％である。
【0005】
超音波チップの空冷を行う第２の超音波手術用アセンブリが開示される。超音波手術用アセンブリは、超音波器具、超音波チップ、灌流スリーブ、及びシール部材を備える。超音波器具は、近位領域と遠位領域とを有し、ハウジング、トランスデューサ、及びホーンを備える。ハウジングは、近位部と遠位部とを備える。トランスデューサは、ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。ホーンはトランスデューサに結合され、トランスデューサは第１のカプラによって吸引源に結合されるように構成される。超音波チップは、シャフト及び切断部を備え、チップカプラによってホーンに取り外し可能に結合される。シャフトは縦軸を備える。灌流スリーブは、遠位領域及び近位領域を有し、ルーメンを画定する。灌流スリーブは、シャフトを少なくとも部分的に取り囲み、灌流源から灌流液を受けるように構成される入口開口を画定する。灌流スリーブは、ルーメンと流体連通する第１の導管を更に備える。第１の導管は、灌流液を入口開口から出口開口まで運ぶように構成される。シール部材は、超音波チップの外面とルーメンの内面との間に位置される。超音波チップは、第１の孔と第２の孔とを画定する。第１の孔は、灌流スリーブ及び超音波チップが超音波器具に結合されるときにシール部材の近位側に配置される空気入口を画定する。第２の孔は、超音波チップの近位端から第１の孔まで延びる。第２の孔は、チップカプラを介して吸引源と連通している。灌流スリーブ及び超音波チップが超音波器具に結合されるときに灌流スリーブが第１の孔の近位側に第３の孔を画定する。超音波手術用アセンブリは、空気を、周囲環境から第３の孔を通じて引き込んだ後に第１の孔に通し、空気が第１のカプラで超音波手術用アセンブリから出る前に第２の孔に通して戻すための経路を画定する。
【0006】
超音波チップを用いて骨を切断する方法が開示される。方法は、超音波チップを用意するステップを含み、超音波チップは、シャフト及び切断部を備え、チップカプラによってホーンに取り外し可能に結合される。ホーンはトランスデューサに結合され、トランスデューサは第１のカプラによって吸引源に結合される。シャフトは縦軸を備える。超音波チップは、空気入口を画定する第１の孔と、超音波チップの近位端から第１の孔まで延びる第２の孔とを画定する。第１の孔は第２の孔に対して横方向であり、第２の孔はチップカプラを介して吸引源と連通している。方法は、灌流スリーブを用意するステップを更に含み、灌流スリーブは、遠位領域及び近位領域を有するとともに、ルーメンを画定する。灌流スリーブは、シャフトを少なくとも部分的に取り囲むとともに、灌流源から灌流液を受けるように構成される入口開口によって灌流源に結合されるように構成される。灌流スリーブは、ルーメンと流体連通する第１の導管を画定する。第１の導管は、灌流液を入口開口から出口開口まで運ぶように構成される。方法は、超音波チップを冷却するために第２の孔及び第１の孔を通じて吸引源を介して空気を引き込むステップを更に含む。
【0007】
第３の超音波手術用アセンブリが開示される。アセンブリは、超音波器具、超音波チップ、及び灌流スリーブを含む。超音波器具は、ハウジング、トランスデューサ、及びホーンを含む。ハウジングは、近位部と遠位部とを備える。トランスデューサは、ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。ホーンはトランスデューサに結合される。超音波チップは、シャフトと切断部とを備え、ホーンに取り外し可能に結合される。灌流スリーブは、ルーメンを画定し、ハウジングの遠位部に解放可能に結合される本体を備え、遠位領域と近位領域とを有する。超音波チップは、環状シール部材を更に備えて溝を画定し、環状シール部材は、溝の周囲に配置され、本体の近位領域に配置されるとともに、スリーブ及び超音波チップが超音波器具に接続されるときに超音波チップの外面とルーメンの内面との間に位置される。環状シール部材は、環状シール部材の近位側での流体の移動を防止するように構成される。
【0008】
第４の超音波手術用アセンブリが開示される。アセンブリには、超音波器具と灌流スリーブとを含む。超音波器具は、ハウジング、トランスデューサ、及びホーンを含む。ハウジングは、近位部と遠位部とを備える。トランスデューサは、ハウジング内に少なくとも部分的に配置される。ホーンはトランスデューサに結合される。灌流スリーブは、ルーメンを画定し、第１の超音波チップ及び第２の超音波チップに取り外し可能に結合されるように構成される。第１の超音波チップ及び第２の超音波チップのそれぞれは、チップカプラによってホーンに取り外し可能に結合されるように構成される。第１の超音波チップ及び第２の超音波チップのそれぞれは、シャフトと、切断部と、環状シール部材とを備える。第１の超音波チップの切断部は、第２の超音波チップの切断部の切断形状とは異なる切断形状を備える。第１の超音波チップは、第１の超音波チップのチップカプラから第１の距離を隔てて位置される第１の溝を画定する。第２の超音波チップは、第２の超音波チップのチップカプラから第２の距離を隔てて位置される第２の溝を画定する。第１の超音波チップのチップカプラからの第１の距離は、第２の超音波チップのチップカプラからの第２の距離と等しくない。第１の超音波チップ及び第２の超音波チップのそれぞれは、第１及び第２の溝のそれぞれの周囲に配置される環状シール部材を含む。灌流スリーブは本体と灌流導管とを備える。本体は、ハウジングの遠位部に解放可能に結合される。灌流導管は、本体に結合され、灌流流体を運ぶように構成される。灌流導管は、本体の近位領域に配置される入口開口と、本体の遠位領域に配置される出口開口とを更に画定し、灌流流体は、入口開口で灌流導管に入り、出口開口で灌流導管から出る。
【0009】
本開示の利点は、添付図面と関連して考慮されるときに以下の詳細な説明を参照することによってより良く理解されるので、容易に分かり得る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】超音波手術用ハンドピースアセンブリの上面図である。
【図3】超音波チップが灌流スリーブ内に位置される、超音波チップ及び灌流スリーブの平面図である。
【図4A】超音波チップ及び灌流スリーブアセンブリの分解図である。
【図8A】切断ヘッドを含む超音波チップの遠位部の上面図である。
【図8B】切断ヘッドを含む超音波チップの遠位部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
医療専門家が切開のサイズを縮小し、侵襲的医療処置後に必要な回復時間を短縮しようと努力するにつれて、様々な医療処置で使用される医療器具のサイズは小さくなっている。様々な医療処置を行う際に利用される医療器具の多くには、超音波チップなどの切断付属品の使用が含まれる場合がある。切断、シェービング、又は整形工程を実行する際、切断付属品は様々な量の力に晒され、切断付属品に応力が生じる。
【0012】
これらの切断付属品の多くは、熱を低減し、及び／又は手術部位の破片を除去するために、洗浄又は吸い込み（すなわち、吸引）の使用を必要とすることもある。灌流及び／又は吸引システムを利用できる外科器具の一例は、超音波手術用ハンドピースである。一般に、灌流及び／又は吸引を供給するために、１つ以上のラインが超音波手術用ハンドピースに結合され得る。超音波手術用ハンドピースは、流体を灌流源から手術部位及び／又は切断付属品、すなわち超音波チップに導くために利用され得る１つ以上のルーメンを備えるスリーブを更に備え得る。そのような超音波手術用ハンドピースの１つは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ」と題するＰＣＴ／ＵＳ１９／５２６０９に記載される。
【0013】
しかしながら、特に平坦又は狭い切断付属品は、切断付属品の全長にわたって、すなわち切断エッジ又はブレードに至るまで、ルーメンを含まないことが多い。更に、全体に吸引又は冷却ルーメンがないために切断付属品内の電流が高くなると、ハンドピースが過熱する可能性がある。過剰な熱の蓄積はハンドピースの寿命に悪影響を与える可能性があり、外科医もそれを感じる可能性がある。
【0014】
更に、切断付属品の形状及び幾何学形状は、超音波器具に関連する増幅率又はゲインに影響を与える可能性がある。特定の実装においてより低いゲインで超音波チップを構成することによって、発明者らは、失速の減少、チップを駆動するためのより少ない電力の消費、及び超音波へのより高い電流でチップを駆動する能力を含む、様々な利点が達成され得ることを認識した。ハンドピースを使用すると、失速を増加させることなく切断速度を向上させることができる。
【0015】
図１及び図２は、患者から生体物質を除去するために医療専門家によって利用され得る超音波手術用ハンドピースアセンブリ１０の典型的な構成を示す。超音波手術用ハンドピースアセンブリ１０は、遠位ハウジング部１４及び近位ハウジング部１６を含む超音波ハンドピース１２を備え得る。灌流スリーブ１８が、超音波手術用ハンドピース１２の遠位ハウジング部１４に取り外し可能に結合され得る。灌流スリーブ１８及び超音波チップ２０は、灌流スリーブ１８及び超音波チップ２０の両方が超音波ハンドピース１２に結合されるときに灌流スリーブ１８が超音波チップ２０の長さに沿って超音波チップ２０の少なくとも一部を取り囲むように構成され得る。灌流スリーブ１８及び超音波チップ２０は、少なくとも部分的に超音波スリーブアセンブリ１４を構成することができる。
【0016】
図２は、図１の超音波手術用ハンドピースアセンブリ１０の断面図を示す。図２に示されるように、超音波ハンドピース１２は、超音波ハンドピース１２の遠位ハウジング部１４と近位ハウジング部１６とによって画定される間隙内に配置されるトランスデューサ２２を備えることができる。トランスデューサ２２は、機械エネルギーを生成するように構成される複数の圧電素子又は磁歪素子を備えることができる。
【0017】
超音波ハンドピース１２は、超音波ハンドピース１２の遠位ハウジング部１４と近位ハウジング部１６とによって画定される間隙内に少なくとも部分的に配置され得るホーン２４も備え得る。ホーン２４は、遠位端及び近位端を備え得る。ホーン２４の近位端は、トランスデューサ２２の遠位端に結合され得る。トランスデューサ２２は、圧電素子又は磁歪素子によって生成された機械エネルギーをホーン２４に与えるように構成され得る。また、ホーン２４は、ホーン２４の近位端から遠位端まで延びるホーンルーメン２６を画定するように構成され得る。ホーンルーメン２６は、吸引を行うために超音波ハンドピース１２を通じて延びる通路の一部を画定することができる。ホーンルーメン２６は遠位端と近位端とを有し、近位端は吸引源２７と連通していてもよい。トランスデューサ２２は、カプラ２８を介して吸引源２７に結合され得る。
【0018】
超音波ハンドピース１２は、超音波ハンドピース１２の遠位ハウジング部１４と近位ハウジング部１６とによって画定される間隙内に配置される灌流ライン３８を更に備えることができる。灌流ライン３８は、超音波ハンドピース１２の近位端から遠位端まで延びるように構成され得る。灌流ライン３８は、超音波ハンドピース１２に結合される灌流システムから灌流スリーブ１８を介して水又は生理食塩水などの液体を導く役割を果たすことができる。灌流ライン３８が灌流源（図示せず）から灌流スリーブ１８まで直接に経路付くことができる（すなわち、灌流ライン３８は常にハンドピース１２を通じて経路付く必要はない）。
【0019】
超音波チップ２０は、遠位領域４４、中間領域４６、及び近位領域４８を含むシャフト４２を備えることができ、これらの領域の全てが縦軸Ｌ１に沿って配置される。また、超音波チップ２０は、シャフト４２の近位領域４８に位置される結合機構５０を備えることができ、超音波チップ２０の近位領域４８をホーン２４の遠位端に結合して、ホーン２４を超音波チップ２０と機械的に通じさせることができるようにするべく構成される。結合機構５０は、ホーン２４の遠位端上の対応するねじ付きカプラと係合するように構成されるねじ付きカプラ５２であってもよい。超音波チップ２０は、ホーン２４にねじ込まれてもよく、超音波チップ２０を超音波ハンドピース１２に取り外し可能に固定するべく所定のトルク仕様まで締め付けられてもよい。図には示されないが、結合機構５０が、急速接続、四分の一回転嵌合、又は同様の結合機構として構成され得ることが考えられる。更に、結合機構５０が、超音波チップ２０をハンドピース１２に恒久的に取り付けるように構成され得ることが考えられる。例えば、超音波チップ２０は、溶接、エポキシ、又は同様の結合方法によって超音波ハンドピース１２に結合されてもよい。
【0020】
或いは、超音波チップ２０及びホーン２４が一体の構成要素として形成され得ることも考えられる。このような構成では、超音波チップ２０は、トランスデューサ２２に結合するためのベース（ホーン）２４と、シャフト４２及び切断部４０から構成される本体とを含むことができる。本体４０、４２は、シャフト４２でベース２４から延びるとともにベース２４に結合される。本体４０、４２は、縦軸Ｌ１に沿ってシャフト４２から切断部４０まで延びる。
【0021】
図示の態様などの幾つかの態様において、シャフト４２は、遠位領域４４にルーメンがない。換言すれば、超音波チップは、長方形断面積を特徴とする切断チップの部分にルーメンがなくてもよい。シャフト４２は、用途に応じて、チタン合金、ステンレス鋼等の金属材料や複合材等の非金属材料で形成されてもよい。一態様において、シャフト４２及び切断部４０は、一体型であり、一体であり、及び一部品であってもよい。他の態様において、超音波チップ２０の切断部４０は、ねじ（図示せず）などの適切な機構によってシャフト４２に取り付けられてもよい。
【0022】
図３は、遠位領域５８及び近位領域６０を有する灌流スリーブ１８の典型的な構成の上面図を示す。灌流スリーブ１８は、灌流スリーブ１８の近位領域６０上に灌流スリーブ結合機構６２を備え得る。灌流スリーブ結合機構６２は、灌流スリーブ１８の近位領域６０から近位側に延びる１つ以上のフィンガ６４を備えることができる。１つ以上のフィンガ６４のそれぞれは、灌流スリーブ１８の縦軸Ｌ１に対して径方向外側の方向に延びるタブ６６を備えることができる。フィンガ６４は、超音波ハンドピース１２上の雌取付具（図示せず）と結合してスナップ嵌合又は締まり嵌めを形成するように構成される雄取付具として機能する。他のタイプの灌流スリーブ結合機構６２を使用して灌流スリーブ１８を超音波ハンドピース１２に結合できると考えられる。限定ではなく例として、灌流スリーブ結合機構６２は、ねじ接続として構成され得る。本明細書に記載される灌流スリーブ１８をここに示される以外の他のチップ形態と組み合わせて使用できることを理解すべきである。
【0023】
ここで図４Ａを参照すると、超音波チップ及び灌流スリーブアセンブリ６８の分解図が示される。灌流スリーブアセンブリ６８は、縦軸Ｌ１に沿って延びるルーメン７０を画定する灌流スリーブ１８を含む。灌流スリーブ１８は、螺旋溝７４を画定するスリーブ本体７２を有することができる。組み立てられた形態において、超音波チップ２０が灌流スリーブ１８に挿通されると、灌流スリーブ１８は、超音波チップ２０が灌流スリーブ１８のルーメン７０内に配置されて灌流スリーブ１８がハンドピースに結合されるときに超音波チップ２０のシャフト４２を少なくとも部分的に取り囲むことができる。
【0024】
灌流スリーブアセンブリ６８は、灌流スリーブ１８の近位領域６０及び遠位領域５８にそれぞれ対応するべく近位端及び遠位端を有するシース７６を更に備えることができる。シース７６は、螺旋溝７４の少なくとも全回転を取り囲むようにスリーブ本体７２の少なくとも一部に結合されてスリーブ本体７２の少なくとも一部上にわたって配置されてもよいが、十分な保持を行うために任意選択的に螺旋溝の２回転又は３回転を超えて取り囲むこともできる。
【0025】
螺旋溝７４の位置は、チップが異なれば異なっていてもよい。限定ではなく例として、幾つかの構成では、１つの超音波チップは、前記チップのチップカプラ（例えば、結合機構５０）から第１の距離を隔てて位置される溝を画定することができ、一方、異なる超音波チップは、前記チップのチップカプラ（例えば、結合機構５０）から第２の距離を隔てて位置される溝を画定することができる。幾つかの構成において、第１の距離は第２の距離とは異なる。これは、チップが異なれば節点と腹の位置も異なる可能性があるため有益である。シール部材を特定のチップの節又は腹と整列して位置させることが有用であり得る。
【0026】
図５を参照すると、チップが挿通された組み立て形態にある図３の灌流スリーブアセンブリ６８の断面図が示される。超音波チップ２０が挿通された組み立てられた灌流スリーブアセンブリ６８は、灌流スリーブ１８がシャフト４２を部分的に取り囲むようにルーメン７０内に配置される超音波チップ２０を示す。
【0027】
ここで図６を参照すると、図５の灌流スリーブアセンブリの超音波チップ２０、灌流スリーブ１８、シース７６、及び灌流導管７８の部分断面図が示される。シース７６は、螺旋溝７４の少なくとも全回転を取り囲んで灌流導管７８を覆うように少なくとも部分的に灌流スリーブ１８上にわたって配置される。
【0028】
幾つかの構成において、スリーブ本体７２は、第２の螺旋溝９６を画定することができる。第２の螺旋溝９６は、灌流導管７８がなくてもよく、また、シース７６によって部分的に取り囲まれてもよく、すなわち、第２の螺旋溝９６の１つ以上の回転がシース７６によって取り囲まれてもよい。
【0029】
シース７６は、熱収縮材、又は灌流導管７８の形状、並びに第２の螺旋溝９６を含み得るスリーブ本体７２の下方の輪郭に合わせて変形できるようにする他の適切な材料で構成することができる。シース７６が第２の螺旋溝９６に合わせて輪郭付けされると、シースは、ユーザが掴むのに有用な起伏９８を画定することができる。
【0030】
再び図４Ａを参照すると、灌流スリーブアセンブリ６８は、灌流流体を運ぶために螺旋溝７４内に配置される灌流導管７８を更に備えることができる。灌流導管７８は、ルーメン７０と流体連通する又はルーメン７０に隣接することができ、液体源（図示せず）に接続することができる。灌流導管７８は、入口開口８０（灌流スリーブアセンブリ６８が組み立て形態にあるときにスリーブ本体７２の近位領域６０に配置される）及び出口開口８２（灌流スリーブアセンブリ６８が組み立て形態にあるときにスリーブ本体７２の遠位領域５８に配置される）を画定し得る。灌流流体は、入口開口８０で灌流導管７８に入り、出口開口８２で灌流導管７８から出ることができる。幾つかの構成において、灌流導管７８は、入口開口８０と出口開口８２との間に連続長さを規定する単一部材を備え得る。手術用ハンドピース１２の対応するポートに直接結合するべく灌流導管７８を構成できるように、灌流導管７８が可撓性材料を備えてもよい。言い換えれば、灌流導管７８は、入口開口８０が超音波ハンドピース１２の対応するポートを部分的に包み込んで灌流源への接続部を形成できるように変形され得る材料から形成されてもよい。溝７４の螺旋形状は、灌流導管７８も同様に螺旋形状を有するようにする。螺旋形状の灌流導管７８（チューブ）及び溝７４は、真っ直ぐな戻り経路よりも長い流体戻り経路をもたらす。この長い経路は、流体が最初に灌流導管７８を通じて運ばれた後に流体が近位方向で後方に移動することをより困難にする。
【0031】
流体がスリーブ本体７２に沿って遠位側に灌流導管７８を通じて運ばれた後、流体は出口開口８２で灌流導管７８から出ることができる。そこから、流体はスリーブ本体７２及び／又はシャフト４２の表面に広がることができる。状況によっては、流体は、開口８３に戻り、灌流導管７８を通じて逆流する場合がある。そうでない場合、流体は、シース７６内の灌流導管７８の外径とスリーブ本体７２の内面との間で流れる経路でスリーブ本体７２に沿って近位側に戻る場合がある。
【0032】
灌流スリーブ１８及び超音波チップ２０のうちの一方がシール部材８６を含むことができる。シール部材８６は、限定ではなく例として、Ｏリングを含む環状シール部材であってもよい。幾つかの構成では、シール部材８６がチップ２０に結合されてもよい。そのような実施において、シール部材８６は、チップ２０の外面に画定された溝８８の周囲に位置される。これにより、シール部材８６は、超音波チップ２０の外面とルーメン７０の内面との間に位置され、出口開口８２からシール部材８６の近位側への流体の移動を防止することができる。或いは、シール部材８６は、スリーブ１８に結合されてもよく、また、この場合も先と同様に出口開口８２からシール部材８６の近位側への流体の移動を防ぐために、チップ２０の外面と係合するように位置されてもよい。
【0033】
シール部材８６は、超音波チップ２０の振動の振幅を減衰させるためにも使用され得る。超音波チップ２０に沿った任意の点における振動の振幅は、振動が測定される超音波チップ２０に沿った位置に依存し得る。波の振幅が最小になる定在波に沿う点は、一般に節と呼ばれる。節では、通常、振動運動が最小になる。シール部材８６は、チップ２０に直接に結合され得るため、チップ２０の横方向の動きを減少させるために超音波チップ２０のどこにでも配置することができる。幾つかの構成では、シール部材８６をチップ２０の節に又はその近くに配置することが適切である場合がある。節の位置は、異なる超音波チップでは異なる場合がある。
【0034】
更に、シール部材８６はチップ２０に直接に結合され得るため、超音波チップ２０上にわたってスリーブアセンブリを配置する間、超音波チップ２０の鋭利な表面がシール部材８６に接触することは決してない。したがって、シール部材８６は、超音波チップ２０がスリーブ１８上にわたって配置されるときに摩耗及び他の損傷から保護される。シール部材８６を灌流スリーブ１８ではなく超音波チップ２０に配置することにより、シール部材８６が自然に滑り落ちたり灌流スリーブアセンブリ６８から外れたりすることも防止される。
【0035】
ここで図７を参照すると、組み立て形態における図３のチップが挿通された灌流スリーブアセンブリの別の断面図が示される。超音波チップ２０は、空気入口として機能する第１の孔９０を画定することができる。この第１の孔９０は、超音波チップ２０を含む灌流スリーブアセンブリ６８がハンドピース１２に結合されるときにシール部材８６の近位側に配置され得る。幾つかの構成では、第１の孔９０がシール部材８６の遠位側に位置される。第２の孔９２は、シャフト４２の近位領域４８から、ねじ付きカプラ５２から第１の孔９０まで延在し得る。換言すれば、第１の孔９０及び第２の孔９２は、第１の孔９０が超音波チップ２０の縦軸Ｌ１を横断する状態で互いに流体連通するように位置され、第２の孔９２はチップ２０の縦軸Ｌ１と同心である。一例において、第１の孔９０の軸Ｎ１は、第２の孔９２の軸Ｎ２に対して垂直であってもよい。幾つかの構成では、第１の孔９０が単一の孔を備え得る。図７に示される構成などの他の構成において、第１の孔９０は、超音波チップ２０の一方側から他方側まで側方に延在して、超音波チップ２０の両側に第１の孔９０を形成することができる。しかしながら、他の構成において、複数の第１の孔９０が超音波チップ２０に含まれてもよく、複数の第１の孔９０のそれぞれは、図７に示されるように各端部で第２の孔９２と共に単一のチャネルを形成するのではなく、互いに別個である（しかし、それぞれは依然として第２の孔９２と連通していてもよい）。更に、第１の孔９０が最外周から第２の孔９２まで延びている限り、第１の孔９０はチップ２０を最後まで貫通して延びる必要はない。超音波チップ２０の外周から第２の孔９２まで複数の経路が画定される場合、これらの孔は、チップ２０の表面の周囲に周方向に配置されるなど、様々な方法で配置され得る。
【0036】
幾つかの構成では、超音波チップ２０を含む灌流スリーブアセンブリ６８がハンドピースに結合されるとき、灌流スリーブアセンブリ６８が第１の孔９０の近位側に第３の孔９４を更に備える。より詳細には、スリーブ本体７２は、周囲環境から第１の孔９０への空気の進入を更に促進するために、第３の孔９４を画定することができる。勿論、吸引源２７がチップ２０に結合されるときに周囲空気が灌流スリーブアセンブリ６８の外側から第１の孔９０に移動できるようにする開口を画定する複数の第３の孔９４を灌流スリーブアセンブリ６８が含むことができると考えられる。
【0037】
図示の構成では、入口開口８０、出口開口８２、第１の孔９０、第２の孔９２、及び第３の孔９４が全て円形の断面形状を有する。しかしながら、幾つかの構成において、入口開口８０、出口開口８２、第１の孔９０、第２の孔９２、及び／又は第３の孔９４の全て又は任意の組み合わせは、様々な多角形や楕円形など、円形以外の形状を有してもよい。
【0038】
灌流スリーブ１８は、任意のポリマー、例えば熱可塑性プラスチックから形成されてもよい。灌流スリーブ１８の遠位領域５８は、灌流スリーブ１８の長さを変更するために切断又は切り取られ得る脆弱な部分の一部を有し得る。
【0039】
再び図５を参照すると、灌流スリーブアセンブリ６８が灌流ライン３８などのカプラによって灌流源に結合されると、灌流スリーブアセンブリは、入口開口８０を介して灌流源を通じて灌流液を引き込むことができる。次いで、灌流導管７８は、灌流液を入口開口８０を通じて出口開口８２に搬送することができる。灌流スリーブアセンブリ６８を通じた灌流液の搬送は、超音波チップ２０のシャフト４２を冷却するのに役立つ。更に、灌流スリーブアセンブリ６８を通じた灌流液の搬送は、超音波切断の動きによって発生する過剰な熱によって灌流スリーブ１８が変形したり溶けたりするのを防止するのに役立ち得る。
【0040】
更に、超音波チップ２０を含む灌流スリーブアセンブリ６８がハンドピース１２に結合されると、超音波チップ２０は、空気を、第３の孔９４を通じて引き込んだ後、第１の孔９０を通じて、第２の孔９２に通して戻し、最終的に、カプラ２８を通じて引き出す。この空気の動きは、シール部材８６と灌流スリーブアセンブリ６８との間の相対的な動きによって生成される摩擦熱に起因して過熱しやすいシール部材８６付近の領域でチップを冷却するのに役立つ。
【0041】
更に、チップ及び／又はスリーブを介した空気の吸引は、用途によっては排煙装置として動作することもできる。図示の構成において、超音波チップ２０は、他の処置と比較して多量の煙、塵粒子、及び浮遊破片を生成する腰椎処置及び他の比較的「重労働」の骨切断処置に使用することができる。空気吸引機能は、超音波ハンドピース１２の周囲の周囲空気からこの一部を吸引し、ハンドピース１２を通して排出することができる。機器は、チップ２０を通じて吸引された後に周囲空気からこれらの微粒子を除去するために煙フィルタと併せて使用することができる。
【0042】
ここで図８Ａ～８Ｂを参照すると、切断ヘッドを含む超音波チップの遠位部の上面図及び側面図が示される。超音波チップ２０は、実質的に平面である第１の側面１００を備えることができる。超音波チップ２０は、第１の側面１００の反対側に配置される実質的に平面である第２の側面１０２を更に備えることができる。超音波チップ２０は、シャフト４２の遠位側に配置される切断ヘッド（本明細書では「切断部」とも呼ばれる）１０４を更に備えることができる。切断ヘッド１０４は、第１の側面１００と第２の側面１０２との間に横寸法Ｔ１を有するベース部１０６を備えることができる。横寸法Ｔ１は、切断ヘッド１０４の縦軸Ｌ１に対して垂直に延在することができる。切断ヘッド１０４は、ベース部１０６から切断エッジ１１０まで延びる面取り部を備えるテーパ部１０８を更に備えることができる。限定ではなく例として、好ましい構成では、ベース部１０６は少なくとも７．９７５ミリメートルの横寸法を有する。その全てが参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２３，１１０号、第６４９７７１５号、第Ｄ５５１７６４号、及び第６９５５６８０号に示されているものなど、この出願に記載されている切断ヘッド特徴を伴わないものなどの、他の超音波チップを上記の灌流スリーブアセンブリと共に使用できることを理解すべきである。同様に、超音波チップは、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０５２６０９に示されるもののような他の灌流スリーブアセンブリと共に使用できることを理解すべきである。
【0043】
切断エッジ１１０は、ある長さを備えるとともに、第１の脚部１１２、第２の脚部１１４、及び弓形遠位部１１６を有するＵ字形輪郭を有し得る。限定ではなく例として、好ましい構成において、弓形遠位部１１６は少なくとも１．３５ミリメートルの厚さを有する。第１の脚部１１２及び第２の脚部１１４は、互いに平行であってもよく、それぞれが複数の切断歯を備えてもよく、そのうちの１つに１１８の符号が付けられている。幾つかの構成では、切断エッジ１１０の長さの半分以下が切断歯１１８を有してもよい。他の構成では、切断エッジ１１０の長さの半分よりも大きい長さが切断歯１１８を有してもよい。幾つかの構成では、図８Ａ－図８Ｂに示される構成の示されるように、弓形遠位部１１６には切断歯１１８が存在しない。
【0044】
切断部４０は、縦軸Ｌ１に沿って中心線１２０を規定する。更に、複数の切断歯１１８は、少なくとも２つの隣り合う切断歯１１８と、隣り合う切断歯１１８のそれぞれの間の切り欠き１２２とを備える。切り欠き１２２は、切り欠きベース１２４に沿って横寸法Ｔ２を有する。各切断歯１１８は歯切断エッジ１２６を有する。幾つかの構成では、切り欠き１２２の横寸法Ｔ２は、ベース部１０６の横寸法Ｔ１の少なくとも２５分の１である。
【0045】
中心線１２０から歯切断エッジ１２６までが第１の距離Ａ１を規定する。中心線１２０から切り欠きベース１２４までが第２の距離Ａ２を規定する。中心線１２０からテーパ部１０８の開始点までが第３の距離Ａ３を規定する。幾つかの構成では、第１の距離Ａ１と第２の距離Ａ２との間の差が０．２５ｍｍ以下である。幾つかの構成では、第１の距離Ａ１は、第３の距離Ａ３の１．５倍よりも大きいが、第３の距離Ａ３の２倍よりも小さい。図示の例では、限定するものではないが、第１の距離Ａ１が３．４ｍｍ、第２の距離Ａ２が３．１５ｍｍ、第３の距離Ａ３が１．８５ｍｍである。この例では、第１の距離Ａ１と第２の距離Ａ２との間の差がちょうど０．２５ｍｍである。また、この例では、第１の距離Ａ１は、第３の距離Ａ３の約１．８３７倍大きい。
【0046】
超音波チップ２０は、硬組織及び軟組織の両方を切断するのに有用であり得る。歯切断エッジ１２６は、皮質骨などの硬組織を切断することを可能にする。鋸歯状の歯切断エッジ１２６は、鋸のような動作を実行して、より密な組織を切断することができる。対照的に、切断エッジ１１０は滑らかな連続した刃である。しかしながら、それは硬組織を切断するのに十分な鋭さであるかもしれないが、接触した軟組織と比較して非外傷性であるほど十分に鈍い場合がある。限定ではなく一例として、切断エッジ１１０の厚さは０．２ｍｍ＋／－０．０５ｍｍであってもよい。したがって、切断エッジ１１０は、脊髄などの重要な構造に孔を開けるリスクを最小限に抑えながら、軟組織に接触することができる。外科医は、異なる組織構造間の密度の自然な差により、切断エッジ１１０が硬組織と軟組織との間を移動するときに触覚的な変化を感じ、切断エッジ１１０が軟組織に到達したときに切断を終了する必要があることを示す。したがって、超音波チップ２０は、下にある軟組織への外傷を回避しながら、その歯エッジ１２６と切断エッジ１１０の両方で硬い骨構造を切断できるため、従来の鋭利な骨切断ブレードに勝る利点を与える。
【0047】
再び図４Ａ～図４Ｃを参照すると、シャフト４２に沿った異なる点は、異なる断面積を有する。トランスデューサ及び超音波チップは一般に縦共振デバイスでは同じ共振周波数を持つように設計されているが、超音波チップの長さに沿った断面積の減少により、トランスデューサの出力面の振動速度が増幅される可能性がある。ゲインとも呼ばれる増幅率は、断面積の減少と超音波チップの形状とによって決まる。ゲインは、チップ変位をハンドピース変位で割ることによって測定できる。
【0048】
図示の構成では、第１のスライスＳＬ１の断面積は、超音波チップ２０の最大の円形断面積として規定され、縦軸Ｌ１に垂直な平面を画定する。図４Ｂは、第１の断面積における図４Ａの超音波チップの断面図を示す。第２のスライスＳＬ２の断面積は、チップの遠位端よりも２０ｍｍ近位側の位置で画定される。第２のスライスＳＬ２は、縦軸Ｌ１に垂直な平面を画定し、第２のスライスＳＬ２は、第１のスライスＳＬ１の遠位側にある。図４Ｃは、図４Ａの超音波チップの第２のスライスにおける断面図を示す。
【0049】
第２のスライスＳＬ２の断面積は、第１のスライスＳＬ１の断面積の５～６分の１である。言い換えると、第２のスライスＳＬ２の断面積は、第１のスライスＳＬ１の断面積の１３～２５、１５～２１、１６～２０、又は１６．７～２０％である。これにより、超音波チップのゲインが低くなる。超音波チップ２０の変位を超音波ハンドピース１２の変位で割ることによって計算される超音波チップ２０のゲインが低いことにより、切断部４０（例えば、切断ヘッド１０４）の失速が減少し、超音波チップ２０全体の性能が向上する。また、超音波チップ２０を駆動するために消費する電力が少なくなり、より高い電流で超音波チップ２０を駆動することが可能となり、これにより、切断部４０（例えば切断ヘッド１０４）の失速を増加させることなく切断速度を向上させることができる。
【0050】
例えば、限定するものではないが、図示の構成では、第１のスライスＳＬ１の直径は８ｍｍであり、ガンドリル孔の直径は約２ｍｍである。この構成では、第１のスライスＳＬ１の断面積は約４７．１ｍｍ２である。幾つかの構成では、第２のスライスＳＬ２の断面積は約８．７２５ｍｍ２であり得る。したがって、この構成では、第２のスライスＳＬ２の断面積の値は、第１のスライスＳＬ１の断面積の値の約５．４分の１である。
【0051】
図示の構成では、超音波チップ２０のゲインは約３である。超音波チップ２０は、２～５、２～４、２．５～３．５、及び２．７５～３．２５の範囲のゲインを示し得ることを理解すべきである。或いは、超音波チップ２０によって示されるゲインは、５未満であってもよい。比較すると、同様の用途に使用される当技術分野で知られている同様の超音波チップは、約７．０～７．４のゲインを有する。超音波チップ２０の変位を超音波ハンドピース１２の変位で割ることによって計算される超音波チップ２０のゲインが低いことにより、切断部４０（例えば、切断ヘッド１０４）の失速が減少し、超音波チップ２０全体の性能が向上する。また、超音波チップ２０を駆動するために消費する電力が少なくなり、より高い電流で超音波チップ２０を駆動することが可能となり、これにより、切断部４０（例えば切断ヘッド１０４）の失速を増加させることなく切断速度を向上させることができる。
【0052】
ゲインは、均一な外面によっても達成することができ、この内容全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｔｉｓｓｕｅ Ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｓｕｂａｌｔｅｒｎ Ｍｏｄｅｓ ｏｆ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ－Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ」と題する米国特許第９，９６２，１８３号に記載されているように、互いに縦に整列した２つの異なる材料で構成される。
【0053】
超音波チップ２０は、縦からねじり運動への変換機構がなくてもよく、したがって、縦方向のみに振動するように構成されてもよい。超音波チップ２０はチタンから構成されてもよい。
【0054】
本明細書に記載の灌流スリーブ１８は、任意のタイプの超音波チップと共に使用することができる。換言すれば、本明細書に記載の灌流スリーブ１８は、記載の第１及び第２の孔９０、９２を含まない超音波チップと共に使用することができる。更に、本明細書に記載の灌流スリーブ１８は、２つの実質的に平坦な側面を有する切断ヘッドを有さない超音波チップと共に使用することができる。例えば、本明細書に記載の灌流スリーブ１８は、それぞれが参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００５／０１７７１８４号、米国特許第８，５１２，３４０号、米国特許出願公開第２００８／０２０８２３１号に記載されているような、円筒形状を有し、縦、ねじり運動、又は縦とねじり運動に依存する超音波チップと共に使用することができる。
【0055】
本明細書に記載の器具は、本明細書に記載の任意のチップ構成及び／又は任意の灌流スリーブ構成と共に使用することができる。
【0056】
更なる保護に関する項：
Ｉ．シャフトと切断部とを備える超音波チップであって、
近位端から遠位端まで延びる実質的に平面である第１の側面と、
実質的に平面であり、第１の側面の反対側に配置され、近位端から遠位端まで延びる第２の側面と、
遠位端に配置される切断ヘッドと、
切断ヘッドの近位側に配置される空気入口を画定する第１の孔と、
シャフトの近位端から第１の孔まで延びる第２の孔と、
を備える超音波チップ。
ＩＩ．切断ヘッドは、第１の側面と第２の側面との間に横寸法を有するベース部を有し、横寸法は、切断ヘッドの縦軸に対して垂直に延在し、テーパ部が、面取り部を備えるとともに、ベース部から切断エッジまで延在し、前記切断エッジは、ある長さを有するとともに、第１の脚部、第２の脚部、及び弓形遠位部を有するＵ字形輪郭を有し、第１の脚部と第２の脚部とが互いに平行である、項Ｉの超音波チップ。
ＩＩＩ．シャフトの最大の円形断面積の第１のスライスの断面積は、縦軸に垂直な平面を画定し、
シャフトの近位領域におけるより小さい断面積の第２のスライスの断面積は、縦軸に垂直な平面を画定し、
第２のスライスの断面積の値は、第１のスライスの断面積の値の５．４分の１である、
項Ｉ又はＩＩの超音波チップ。
ＩＶ．近位領域及び遠位領域を有する超音波器具を更に備え、前記超音波器具は、
近位部と遠位部とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されるトランスデューサと、
前記トランスデューサに結合されるホーンと、
を備え、
前記トランスデューサが第１のカプラによって吸引源に結合され、超音波チップがホーンに結合される、
項Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩの超音波チップ。
Ｖ．灌流スリーブであって、灌流スリーブが遠位領域及び近位領域を有する本体を備え、チップがスリーブのルーメン内にあるときに前記本体が前記チップの前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲む螺旋溝を画定する、灌流スリーブと、
螺旋溝の少なくとも全回転を取り囲むように前記本体の一部に結合されて前記本体の一部上にわたって配置され、近位端と反対側の遠位端とを有するシースと、
灌流流体を運ぶために前記螺旋溝内に配置される灌流導管と、
を更に備え、
灌流導管は、前記本体の近位領域に配置される入口開口と、前記本体の遠位領域に配置される出口開口とを更に画定し、灌流流体は、入口開口で灌流導管に入り、出口開口で灌流導管から出る、
項Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、又はＩＶの超音波チップ。
ＶＩ．縦軸を規定するシャフトと、切断部とを備える超音波チップであって、前記超音波チップは、実質的に平面である第１の側面と、実質的に平面である第２の側面とを画定し、切断部は更に切断ヘッドを更に含み、切断ヘッドは切断エッジを含み、チップの最大断面積が第１のスライスの断面積を画定し、第２のスライスの断面積は、チップの遠位端よちも２０ｍｍ近位側の位置で画定され、第２のスライス及び第１のスライスはそれぞれシャフトの縦軸に対して垂直であり、第２のスライスの断面積は、第１のスライスの断面積の１５～２０％である、超音波チップ。更に、特定の構成では、チップ特徴の最大断面は少なくとも２０ｍｍの長さにわたる。換言すれば、一定の断面積を有し且つチップの最大断面積に等しいチップ部分が存在する。更に、場合によっては、繊細な骨を最適に切断するために、チップの直径が９ｍｍ以下であってもよいことを理解すべきである。
ＶＩＩ．縦軸を規定するシャフトと、切断部とを備える超音波チップであって、前記超音波チップは、実質的に平面である第１の側面と、実質的に平面である第２の側面とを画定し、切断部は更に切断ヘッドを含み、切断ヘッドは切断エッジを含み、チップの最大断面積が第１のスライスの断面積を画定し、第２のスライスの断面積は、チップの遠位端よりも２０ｍｍ近位側の位置で画定され、第２のスライス及び第１のスライスはそれぞれシャフトの縦軸に対して垂直であり、第２のスライスの断面積は、第１のスライスの断面積の５～６分の１である、超音波チップ。更に、特定の構成では、チップ特徴の最大断面は少なくとも２０ｍｍの長さにわたる。
Ｉ．シャフトと切断部とを備える超音波チップであって、
近位端から遠位端まで延びる実質的に平面である第１の側面と、
実質的に平面であり、第１の側面の反対側に配置され、近位端から遠位端まで延びる第２の側面と、
遠位端に配置される切断ヘッドと、
切断ヘッドの近位側に配置される空気入口を画定する第１の孔と、
シャフトの近位端から第１の孔まで延びる第２の孔と、
を備える超音波チップ。
ＩＩ．切断ヘッドは、第１の側面と第２の側面との間に横寸法を有するベース部を有し、横寸法は、切断ヘッドの縦軸に対して垂直に延在し、テーパ部が、面取り部を備えるとともに、ベース部から切断エッジまで延在し、前記切断エッジは、ある長さを有するとともに、第１の脚部、第２の脚部、及び弓形遠位部を有するＵ字形輪郭を有し、第１の脚部と第２の脚部とが互いに平行である、項Ｉの超音波チップ。
ＩＩＩ．シャフトの最大の円形断面積の第１のスライスの断面積は、縦軸に垂直な平面を画定し、
シャフトの近位領域におけるより小さい断面積の第２のスライスの断面積は、縦軸に垂直な平面を画定し、
第２のスライスの断面積の値は、第１のスライスの断面積の値の５．４分の１である、
項Ｉ又はＩＩの超音波チップ。
ＩＶ．近位領域及び遠位領域を有する超音波器具を更に備え、前記超音波器具は、
近位部と遠位部とを備えるハウジングと、
前記ハウジング内に少なくとも部分的に配置されるトランスデューサと、
前記トランスデューサに結合されるホーンと、
を備え、
前記トランスデューサが第１のカプラによって吸引源に結合され、超音波チップがホーンに結合される、
項Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩの超音波チップ。
Ｖ．灌流スリーブであって、灌流スリーブが遠位領域及び近位領域を有する本体を備え、チップがスリーブのルーメン内にあるときに前記本体が前記チップの前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲む螺旋溝を画定する、灌流スリーブと、
螺旋溝の少なくとも全回転を取り囲むように前記本体の一部に結合されて前記本体の一部上にわたって配置され、近位端と反対側の遠位端とを有するシースと、
灌流流体を運ぶために前記螺旋溝内に配置される灌流導管と、
を更に備え、
灌流導管は、前記本体の近位領域に配置される入口開口と、前記本体の遠位領域に配置される出口開口とを更に画定し、灌流流体は、入口開口で灌流導管に入り、出口開口で灌流導管から出る、
項Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、又はＩＶの超音波チップ。
ＶＩ．縦軸を規定するシャフトと、切断部とを備える超音波チップであって、前記超音波チップは、実質的に平面である第１の側面と、実質的に平面である第２の側面とを画定し、切断部は更に切断ヘッドを更に含み、切断ヘッドは切断エッジを含み、チップの最大断面積が第１のスライスの断面積を画定し、第２のスライスの断面積は、チップの遠位端よちも２０ｍｍ近位側の位置で画定され、第２のスライス及び第１のスライスはそれぞれシャフトの縦軸に対して垂直であり、第２のスライスの断面積は、第１のスライスの断面積の１５～２０％である、超音波チップ。更に、特定の構成では、チップ特徴の最大断面は少なくとも２０ｍｍの長さにわたる。換言すれば、一定の断面積を有し且つチップの最大断面積に等しいチップ部分が存在する。更に、場合によっては、繊細な骨を最適に切断するために、チップの直径が９ｍｍ以下であってもよいことを理解すべきである。
ＶＩＩ．縦軸を規定するシャフトと、切断部とを備える超音波チップであって、前記超音波チップは、実質的に平面である第１の側面と、実質的に平面である第２の側面とを画定し、切断部は更に切断ヘッドを含み、切断ヘッドは切断エッジを含み、チップの最大断面積が第１のスライスの断面積を画定し、第２のスライスの断面積は、チップの遠位端よりも２０ｍｍ近位側の位置で画定され、第２のスライス及び第１のスライスはそれぞれシャフトの縦軸に対して垂直であり、第２のスライスの断面積は、第１のスライスの断面積の５～６分の１である、超音波チップ。更に、特定の構成では、チップ特徴の最大断面は少なくとも２０ｍｍの長さにわたる。
【0057】
上記の説明では、幾つかの構成について説明した。しかしながら、本明細書で論じた構成は網羅的であること、又は本発明を特定の形態に限定することを意図したものではない。例えば、構成例では外科用器具を超音波ハンドピースとして説明しているが、超音波ハンドピースに関して説明した特徴及び概念は他の医療器具又は外科用器具に適用できることも更に企図される。これは同様に、ブレード、ドリルビット、回転バー、オープンウィンドウシェーバーなどを更に含む超音波チップにも当てはまる。使用されている用語は、限定を目的とするものではなく、説明を目的としたものである。上記の教示に照らして、多くの修正及び変形が可能であり、本発明は、具体的に説明した以外の方法で実施することもできる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【国際調査報告】