CN109069178A - 外科器械的超声清洁 - Google Patents
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Abstract
清洁***包括第一容器。所述第一容器包括内表面和开口。所述内表面和所述开口限定容积。所述开口沿平面延伸。所述内表面限定弯曲表面的至少一部分。所述弯曲表面限定第一焦点。所述第一焦点定位在所述平面下方，使得所述第一焦点与所述弯曲表面的一部分重合。所述清洁***还包括支撑构件和外科器械。所述外科器械被构造成能够在激活器械时递送超声能量。所述外科器械包括具有远侧末端的端部执行器。所述支撑构件被构造成能够支撑手术器械，使得所述远侧末端基本上定位在所述第一焦点处。
Description
背景技术
多种外科器械包括端部执行器，该端部执行器具有刀元件，所述刀元件以超声频率振动以切割和/或密封组织(例如通过使组织细胞中的蛋白质变性)。这些器械包括将电力转换成超声振动的一个或多个压电元件，所述超声振动沿声学波导被传送到刀元件。切割和凝结的精度可受操作者的技术以及对功率电平、刀边缘角度、组织牵引力和刀压力的调节的控制。
超声外科器械的示例包括HARMONIC 超声剪刀、HARMONIC 超声剪刀、HARMONIC 超声剪刀和HARMONIC 超声刀，上述全部器械均得自Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)。此类装置的其它示例和相关概念在以下文献中公开：1994年6月21日公布的名称为“Clamp Coagulator/Cutting System forUltrasonic Surgical Instruments”的美国专利5,322,055，该专利的公开内容以引用方式并入本文；1999年2月23日公布的名称为“Ultrasonic Clamp Coagulator ApparatusHaving Improved Clamp Mechanism”的美国专利5,873,873，其公开内容以引用方式并入本文；1999年11月9日公布的名称为“Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus HavingImproved Clamp Arm Pivot Mount”的美国专利5,980,510，其公开内容以引用方式并入本文；2001年9月4日公布的名称为“Method of Balancing Asymmetric UltrasonicSurgical Blades”的美国专利6,283,981，其公开内容以引用方式并入本文；2001年10月30日公布的名称为“Curved Ultrasonic Blade having a Trapezoidal Cross Section”的美国专利6,309,400，其公开内容以引用方式并入本文；2001年12月4日公布的名称为“Blades with Functional Balance Asymmetries for use with Ultrasonic SurgicalInstruments”的美国专利6,325,811，其公开内容以引用方式并入本文；2002年7月23日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Blade with Improved Cutting and CoagulationFeatures”的美国专利6,423,082，其公开内容以引用方式并入本文；2004年8月10日公布的名称为“Blades with Functional Balance Asymmetries for use with UltrasonicSurgical Instruments”的美国专利6,773,444，其公开内容以引用方式并入本文；2004年8月31日公布的名称为“Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing andCutting Instrument”的美国专利6,783,524，其公开内容以引用方式并入本文；2011年11月15日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument Blades”的美国专利8,057,498，其公开内容以引用方式并入本文；2013年6月11日公布的名称为“Rotating TransducerMount for Ultrasonic Surgical Instruments”的美国专利8,461,744，其公开内容以引用方式并入本文；2013年11月26日公布的名称为“Ultrasonic Surgical InstrumentBlades”的美国专利8,591,536，其公开内容以引用方式并入本文；以及2014年1月7日公布的名称为“Ergonomic Surgical Instruments”的美国专利8,623,027，其公开内容以引用方式并入本文。
超声外科器械的其它示例在以下文献中公开：2006年4月13日公布的名称为“Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument”的美国专利公布2006/0079874，其公开内容以引用方式并入本文；2007年8月16日公布的名称为“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating,”的美国专利公布2007/0191713，其公开内容以引用方式并入本文；2007年12月6日公布的名称为“Ultrasonic Waveguide andBlade”的美国公布2007/0282333，其公开内容以引用方式并入本文；2008年8月21日公布的名称为“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating,”的美国公布2008/0200940，其公开内容以引用方式并入本文；2008年9月25日公布的名称为“Ultrasonic SurgicalInstruments”的美国专利公布2008/0234710，其公开内容以引用方式并入本文；以及2010年3月18日公布的名称为“Ultrasonic Device for Fingertip Control”的美国专利公布2010/0069940，其公开内容以引用方式并入本文。
一些超声外科器械可包括无绳换能器，诸如在以下文献中公开的那些：2012年5月10日公布的名称为“Recharge System for Medical Devices”的美国公布2012/0112687，其公开内容以引用方式并入本文；2012年5月10日公布的名称为“Surgical Instrumentwith Charging Devices”的美国公布2012/0116265，其公开内容以引用方式并入本文；以及/或者2010年11月5日提交的名称为“Energy-Based Surgical Instruments”的美国专利申请61/410,603，其公开内容以引用方式并入本文。
另外，一些超声外科器械可包括关节运动轴节段。此类超声外科器械的示例在以下文献中公开：2014年1月2日公布的名称为“Surgical Instruments with ArticulatingShafts”的美国公布2014/0005701，其公开内容以引用方式并入本文；以及2014年4月24日公布的名称为“Flexible Harmonic Waveguides/Blades for Surgical Instruments”的美国专利公布2014/0114334，其公开内容以引用方式并入本文。
尽管已经制造和使用了若干外科器械和***，但据信在本发明人之前无人制造或使用所附权利要求中描述的本发明。
附图说明
尽管本说明书得出了具体地指出和明确地声明这种技术的权利要求，但是据信从下述的结合附图描述的某些示例将更好地理解这种技术，其中相似的附图标号指示相同的元件，并且其中：
图1示出了示例性外科***的方框示意图；
图2示出了可结合到图1的***中的示例性器械的侧正视图；
图3示出了图2的器械的轴组件的局部剖面侧视图；
图4示出了图2的器械的轴组件的一部分的细化剖面侧视图；
图5示出了适于清洁图2的器械的远侧部分的示例性清洁***的局部剖面侧视图；
图6示出了可适于结合到图5的清洁***内的示例性另选反射器的剖面侧视图；
图7示出了示例性医疗台架的透视图，其包括集成的反射器；并且
图8示出了沿图7线8-8截取的图7的医疗台架的托盘的剖视图。
附图并非旨在以任何方式进行限制，并且可以设想本技术的各种实施方案可以多种其它方式来执行，包括那些未必在附图中示出的方式。并入本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的若干方面，并与说明书一起用于解释本技术的原理；然而，应当理解，本技术不限于所示出的精确布置方式。
具体实施方式
下面对本技术的某些示例的描述不应用于限制本技术的范围。从下面的描述而言，本技术的其它示例、特征、方面、实施方案和优点对本领域的技术人员而言将变得显而易见，下面的描述以举例的方式进行，这是为实现本技术所设想的最好的方式中的一种方式。正如将意识到的，本文所述的技术能够具有其它不同的和明显的方面，所有这些方面均不脱离本技术。因此，附图和说明应被视为实质上是例示性的而非限制性的。
另外应当理解，本文所述的教导内容、表达方式、实施方案、示例等中的任何一者或多者可与本文所述的其它教导内容、表达方式、实施方案、示例等中的任何一者或多者相结合。因此，下述教导内容、表达方式、实施方案、实施例等不应视为彼此孤立。参考本文的教导内容，本文的教导内容可进行组合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。此类修改和变型旨在包括在权利要求书的范围内。
为公开的清楚起见，术语“近侧”和“远侧”在本文中为相对于抓握具有远侧外科端部执行器的外科器械的操作者或其它操作者定义的。术语“近侧”是指元件的更靠近操作者或其它操作者的位置，术语“远侧”是指元件的更靠近外科器械的外科端部执行器并更远离操作者或其它操作者的位置。
I.示例性超声外科***的概述
图1以图解框的形式示出了示例性外科***(10)的部件。如图所示，***(10)包括超声发生器(12)和超声外科器械(20)。如在下文中将更详细描述，器械(20)能够操作以基本上同时使用超声振动能量来切割组织和密封或焊接组织(例如，血管等)。发生器(12)和器械(20)经由缆线(14)联接在一起。缆线(14)可包括多条线材；并可提供从发生器(12)到器械(20)的单向电连通，和/或在发生器(12)和器械(20)之间提供双向电连通。***(10)的一些型式可将发生器(12)结合到器械(20)中，使得缆线(14)被简单地省去。
仅以举例的方式，发生器(12)可包括由Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio.)出售的GEN04或GEN11。除此之外或另选地，发生器(12)可根据以下专利公布的教导内容中的至少一些进行构造：2011年4月14日公布的名称为“SurgicalGenerator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices”的美国公布2011/0087212，其公开内容以引用方式并入本文。另选地，可使用任何其它合适的发生器(12)。如将在下文更详述，可操作发生器(12)以向器械(20)提供电力，以执行超声外科手术。
器械(20)包括柄部组件(22)，该柄部组件被构造成能够在外科手术期间被抓握在操作者的一只手(或两只手)中并由操作者的一只手(或两只手)操纵。例如，在一些型式中，柄部组件(22)可像铅笔那样***作者抓握。在一些其它型式中，柄部组件(22)可包括可像剪刀那样***作者抓握的剪刀式握持部。在一些其它型式中，柄部组件(22)可包括可像***那样***作者抓握的***式握持部。当然，柄部组件(22)可被构造成能够以任何其它合适的方式被握持。此外，器械(20)的一些型式可利用主体来代替柄部组件(22)，该主体联接到被构造成能够(例如，经由远程控制等)操作器械的机器人外科***。在本示例中，刀(24)从柄部组件(22)朝远侧延伸。柄部组件(22)包括超声换能器(26)和联接超声换能器(26)与刀(24)的超声波导(28)。超声换能器(26)经由缆线(14)从发生器(12)接收电力。由于其压电性质，超声换能器(26)能够操作以将此类电力转换为超声振动能量。
超声波导(28)可以是柔性的、半柔性的、刚性的或具有任何其它合适的性质。从以上应该注意，超声换能器(26)经由超声波导(28)与刀(24)一体地联接。具体地，当超声换能器(26)被启用以超声频率振动时，这种振动通过超声波导(28)被传送到刀(24)，使得刀(24)也将以超声频率振动。当刀(24)处于启用状态(即，超声振动)时，刀(24)能够操作以有效地切穿组织并且密封组织。因此，当发生器(12)供电时，超声换能器(26)、超声波导(28)和刀(24)一起形成为外科手术提供超声能量的声学组件。柄部组件(22)被构造成能够使操作者与由换能器(26)、超声波导(28)、和刀(24)形成的声学组件的振动基本上隔离。
在一些型式中，超声波导(28)可放大通过超声波导(28)传递到刀(24)的机械振动。超声波导(28)还可以具有控制沿超声波导(28)的纵向振动的增益的特征部和/或将超声波导(28)调谐到***(10)的谐振频率的特征部。例如，超声波导(28)可具有任何合适的横截面尺寸/构型，诸如基本上均匀的横截面、在各种截面渐缩、沿其整个长度渐缩或具有任何其它合适的构型。超声波导(28)的长度可例如基本上等于***波长的二分之一的整数倍(nλ/2)。超声波导(28)和刀(24)可由实心轴制成，所述实心轴由有效地传播超声能量的材料或多种材料的组合进行构造，诸如钛合金(即，Ti-6Al-4V)、铝合金、蓝宝石、不锈钢或任何其它声学相容材料或多种材料的组合。
本领域的那些普通技术人员将会理解，作为物理学问题，刀(24)的远侧端部位于对应于与通过波导(28)连通的谐振超声振动相关联的波腹的位置处(即，在声学波腹处)。当换能器(26)通电时，刀(24)的远侧端部被构造成能够在例如大约10微米至500微米峰间范围中、并且在一些情况下在约20微米至约200微米的范围中以例如55.5kHz的预定振动频率fo纵向运动。当本示例的换能器(26)被启用时，这些机械振荡通过波导(28)传递以到达刀(24)，由此提供刀(24)在谐振超声频率下的振荡。因此，刀(24)的超声振荡可同时切断组织并且使邻近组织细胞中的蛋白质变性，由此提供具有相对较少热扩散的促凝效果。在一些型式中，还可通过刀(24)提供电流，以另外烧灼组织。
仅以举例的方式，超声波导(28)和刀(24)可包括由Ethicon Endo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)以产品编码SNGHK和SNGCB出售的部件。仅以进一步举例的方式，超声波导(28)和/或刀(24)可根据下列专利的教导内容来构造和操作：2002年7月23日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Blade with Improved Cutting and Coagulation Features”的美国专利6,423,082，其公开内容以引用方式并入本文。作为另一个仅例示性的示例，超声波导(28)和/或刀(24)可根据下列专利的教导内容来构造和操作：1994年6月28日公布的名称为“Ultrasonic Scalpel Blade and Methods of Application”的美国专利5,324,299，其公开内容以引用方式并入本文。参考本文的教导内容，超声波导(28)和刀(24)的其它合适的性质和构型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
本示例的柄部组件(22)还包括控制选择器(30)和启用开关(32)，它们各自与电路板(34)通信。仅以举例的方式，电路板(34)可包括常规印刷电路板、柔性电路、刚柔性电路或可具有任何其它合适的构型。控制选择器(30)和启用开关(32)可经由一条或多条线、形成于电路板或柔性电路中的迹线和/或以任何其它合适的方式与电路板(34)连通。电路板(34)与缆线(14)联接，该缆线继而与发生器(12)内的控制电路(16)联接。启用开关(32)能够操作以选择性地启用至超声换能器(26)的功率。具体地，当开关(32)被启用时，此类启用使得合适的功率经由缆线(14)传送至超声换能器(26)。仅以举例的方式，启用开关(32)可根据本文引用的各种参考文献的教导内容中的任一者来构造。参考本文的教导内容，启用开关(32)可采用的其它各种形式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
在本示例中，外科***(10)能够操作以在刀(24)处提供至少两种不同水平或类型的超声能量(例如，不同频率和/或振幅等)。为此，控制选择器(30)能够操作以允许操作者选择期望水平/振幅的超声能量。仅以举例的方式，控制选择器(30)可根据本文引用的各种参考文献的教导内容中的任一者来构造。参考本文的教导内容，控制选择器(30)可采用的其它各种形式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。在一些型式中，当操作者通过控制选择器(30)进行选择时，操作者的选择经由缆线(14)被传送回发生器(12)的控制电路(16)，并且因此操作者下次致动启用开关(32)，控制电路(16)调节从发生器(12)传送的功率。
应当理解，刀(24)处提供的超声能量的水平/振幅可取决于从发生器(12)经由缆线(14)传送到器械(20)的电力的特性。因此，发生器(12)的控制电路(16)可(经由缆线(14))提供电力，该电力具有与通过控制选择器(30)选择的超声能量水平/振幅或类型相关联的特性。因此，根据操作者经由控制选择器(30)进行的选择，发生器(12)可能够操作以将不同类型或程度的电力传送至超声换能器(26)。具体地，仅以举例的方式，发生器(12)可增大所施加信号的电压和/或电流，以增大声学组件的纵向振幅。作为仅示例性的示例，发生器(12)可提供在“水平1”和“水平5”之间的可选择性，它们可分别对应于大约45微米和大约90微米的刀(24)的振动谐振振幅。参考本文的教导内容，可构造控制电路(16)的各种方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，控制选择器(30)和启用开关(32)可利用两个或更多个启用开关(32)来取代。在一些此类型式中，一个启用开关(32)能够操作以在一个功率水平/类型下启用刀(24)，而另一个启用开关(32)能够操作以在另一个功率水平/类型下启用刀(24)，等等。
在一些另选型式中，控制电路(16)位于柄部组件(22)内。例如，在一些此类型式中，发生器(12)仅将一种类型的电力(例如，可获得的仅一个电压和/或电流)传送到柄部组件(22)，柄部组件(22)内的控制电路(16)能够操作以根据操作者经由控制选择器(30)做出的选择以在电力到达超声换能器(26)之前改变电力(例如，电力的电压)。此外，发生器(12)以及外科***(10)的所有其它部件可并入到柄部组件(22)中。例如，一个或多个电池(未示出)或其它便携式电源可设置在柄部组件(22)中。参考本文的教导内容，图1所示的部件可被重新布置或以其它方式构造或修改的另外其它合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
II.示例性超声外科器械的概述
以下讨论涉及器械(20)的各种示例性部件和构型。应当理解，以下描述的器械(20)的各种示例可容易地并入到以上描述的外科***(10)中。还应当理解，以上描述的器械(20)的各种部件和可操作性可容易地结合到以下描述的器械(110)的示例性型式中。参考本文的教导内容，以上和以下教导内容可进行结合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，以下教导内容可容易地与本文引用的参考文献的各种教导内容结合。
图2示出了示例性超声外科器械(110)。器械(110)的至少一部分可根据以下专利的教导内容中的至少一些进行构造和操作：美国专利5,322,055；美国专利5,873,873；美国专利5,980,510；美国专利6,325,811；美国专利6,773,444；美国专利6,783,524；美国专利8,461,744；美国公布2009/0105750；美国公布2006/0079874；美国公布2007/0191713；美国公布2007/0282333；美国公布2008/0200940；美国公布2010/0069940；美国公布2012/0112687；美国公布2012/0116265；美国公布2014/0005701；美国专利公布2014/0114334；美国专利申请14/028,717；以及/或者2010年11月5日提交的美国专利申请61/410,603。上述专利、公布和申请中的每一者的公开内容以引用方式并入本文。如在本文中所述并且在下文中将更详细描述的，器械(110)可操作以基本上同时地切割组织和密封或焊接组织。
本示例的器械(110)包括柄部组件(120)、轴组件(130)和端部执行器(140)。柄部组件(120)包括主体(22)，该主体包括***式握把(124)和一对按钮(126)。柄部组件(120)还包括触发器(128)，该触发器能够朝向和远离***式握持部(124)枢转。然而，应当理解，可以使用各种其它合适的构型，包括但不限于剪刀式握持部构型。端部执行器(140)包括超声刀(160)和枢转夹持臂(144)。超声刀(160)可正如上述超声刀(24)那样构造和操作。
夹持臂(144)以能够枢转的方式与形成轴组件(130)的内管(133)和外管(132)(图3和图4)联接。此类内管构型和外管构型可根据本文引用的各种参考文献的教导内容来提供。夹持臂(144)以能够枢转的方式与外部护套(128)联接。触发器(128)能够操作以纵向驱动轴组件(130)的管中的一个，而轴组件(130)的另一管保持静止。轴组件(130)的管之间的这种相对纵向运动提供夹持臂(144)的枢转运动。夹持臂(144)能够因此响应于触发器(128)朝向***式握持部(124)的枢转而朝向超声刀(160)枢转。并且夹持臂(144)能够响应于触发器(128)远离***式握持部(124)的枢转而远离超声刀(160)枢转。因此，夹持臂(144)能够操作以与超声刀(160)配合以抓持和释放组织；并且夹持臂(144)还能够操作以抵靠超声刀(160)压缩组织，从而增强超声能量从超声刀(160)到组织的传递。参考本文的教导内容，可将夹持臂(144)与触发器(128)联接的各种合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。在一些型式中，使用一个或多个弹性构件来使夹持臂(144)和/或触发器(128)偏置到图2中所示的打开位置。
超声换能器组件(112)从柄部组件(120)的主体(122)朝近侧延伸。换能器组件(112)可正如上述换能器(26)那样构造和操作。换能器组件(112)经由缆线(114)与发生器(116)联接。应当理解，换能器组件(112)从发生器(116)接收电力并且通过压电原理将该电力转换成超声振动。发生器(116)可像上述发生器(12)那样构造和操作。因此，发生器(116)可包括功率源和控制模块，该控制模块被构造成能够向特别适合于通过换能器组件(112)来产生超声振动的换能器组件(112)提供功率分布。还应当理解，发生器(116)的功能中的至少一些可整合到柄部组件(120)中，并且柄部组件(120)甚至可包括电池或其它板载功率源，使得缆线(114)被省去。根据本文的教导内容，发生器(116)可采用的另外其它合适的形式以及发生器(116)可提供的各种特征结构和可操作性对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
如图2所示，以举例的方式，按钮(126)中的一个可与“密封”模式相关联，使得当组织被夹持在夹持臂(144)和刀(160)之间时，致动按钮(126)中特定的一个仅密封组织，但不切割组织。具体地，按钮(126)中第一个按钮的启用可导致超声刀(160)以相对低的振幅振动。类似地，以进一步举例的方式，按钮(126)中的其它按钮可与“切割和密封”模式相关联，使得当组织被夹持在夹持臂(44)和刀(160)之间时，致动按钮(126)中特定的一个可密封和切割组织。具体地，按钮(126)中第二个按钮的启用可导致超声刀(160)以相对高的振幅振动。参考本文的教导内容，可与按钮(126)相关联的其它合适的操作模式对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。
如图3-4最佳可见，本示例的轴组件(130)包括外管(132)和内管(133)。还应当理解，为清楚起见，从图3省去了内管(133)。内腔或间隙(134)限定在内管(133)的内部和波导(28)的外部之间。如上所述，两个管(132,133)皆以能够枢转的方式与夹持臂(144)联接，使得管(132,133)之间的相对纵向运动将提供夹持臂(144)朝向和远离刀(160)的枢转运动。
轴组件(130)还包括同轴地定位在波导(28)周围和内管(133)内的最远侧缓冲器(136)。如图所示，缓冲器(136)有助于保持波导(28)在轴组件(330)内的径向位置，并且使振动从波导(28)到轴组件(130)的其它部件衰减。缓冲器(136)位于沿波导(28)对应于与通过波导(28)连通的超声振动相关联的节点的纵向位置(即，振动振幅为最小的位置)处。在本示例中，缓冲器(136)包括环形构件，所述环形构件的尺寸被设定为过盈配合在内管(133)内。然而，缓冲器(136)可在内管(133)内滑动并且可包括润滑涂层以允许此类相对运动。本示例的缓冲器(136)包括弹性体材料，但在其它示例中可包括任何合适的材料。缓冲器(136)在间隙(134)的远侧部分和与缓冲器(136)近侧的间隙(134)的剩余部分之间提供流体屏障，使得缓冲器(136)从间隙(134)的更远侧部分基本上密封间隙(134)的近侧部分。
轴组件(130)被构造成使得波导(28)和管(132，133)的组合之间可能存在相对纵向运动。在一些型式中，波导(28)被构造成能够纵向平移，而管(132，133)保持静止。仅以举例的方式，根据2015年9月3日公布的名称为“Ultrasonic Surgical Instrument withRemovable Handle Assembly”的美国公布2015/0245850的教导内容中的至少一些，轴组件(130)可提供波导(28)和刀(160)相对于管(132,133)的纵向运动，其公开内容以引用方式并入本文。在一些其它型式中，管(132,333)被构造成能够一起纵向平移，而波导(28)保持静止。考虑到本文的教导内容，可提供此类关系的多种合适的方式对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
III.示例性清洁***
虽然如上所述器械，例如器械(110)，可有效地用于切割和密封组织，但是使用能量以治疗组织可能导致碎片(例如，组织颗粒、凝固的血等)陷入到器械(110)的端部执行器(40，140)和其它部分中。例如，碎片可被迫使进入轴组件(130)的部分内，尤其是进入上文所述的类似间隙(134)的间隙内，例如图3和图4中示出的间隙(134)中所示的碎片(141)。在一些环境中，器械例如器械(110)可被清洁、灭菌和再利用。应当理解，此类器械(110)的设计和结构可使得难以清洁端部执行器(140)和/或轴组件(130)的内部部分。具体地，由于此类器械的设计和结构，碎片(141)可趋于保持在轴组件(130)内，例如，甚至在常规清洁和灭菌过程之后。此类碎片可最终形成刚好在缓冲器(136)远侧的堵塞，从而可能导致，在其它组织之间，发生器(116)上增加的负载、缓冲器(136)处额外的加热、和/或通过波导(28)和刀(160)的降低的振动输出。因此，可期望提供能够清洁以其它方式难以清洁的器械(110)的部分，例如端部执行器(140)和轴组件(130)的部分，的***和设备。还期望提供利用器械(例如器械(110))的超声能量能力的***或设备，以有助于清洁此类器械。以下提供示例性清洁***和方法的示例，所述示例依赖于器械(110)的超声能量能力，以清洁端部执行器(140)和轴组件(130)的远侧部分。
在本示例中，设想下述清洁***可用于从器械(110)移除碎片而不必对器械(110)进行灭菌。换句话讲，器械(110)可首先在下文描述的清洁***中的一个中进行处理；然后，器械(110)随后可在另一个***中处理以便对器械(110)进行灭菌。参考本文的教导内容，器械(110)还可在各种其它类型的***中进行处理，这对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
A.包括能量反射表面的清洗槽
图5示出了示例性清洁***(400)。如图所示，清洁***(400)被构造成能够支撑器械(110)，使得轴组件(130)和端部执行器(140)的一部分设置在清洁***(400)的槽(402)内。清洁***(400)被构造成能够接收器械(110)的轴组件(130)和端部执行器(140)，并且利用器械(110)生成的超声波来清洁器械(110)自身。具体地，如下文更详细所述，清洁***(400)包括朝向器械(110)的特定部件反射和聚焦此类超声波以有助于清洁此类部件的特征。因此，在一些示例中，器械(110)自身可被认为是清洁***(400)的一部分。然而，在其它示例中，器械(110)不被认为是清洁***(400)的一部分。
如图5所示，清洁***(400)包括基座(401)、槽(402)和支撑构件(404)。槽(402)包括侧壁(405)、开口端(406)和闭合端(408)，并且因此限定用于接纳流体(例如基质清洁流体(409))的容积。应当理解，在使用器械(110)执行手术期间或之后，可通过操作者将基质清洁流体(409)添加到槽(402)中。如图所示，流体(409)包括盐水(其可通常存在于手术室中)，但可包括适于帮助清洁器械的任何液体。
在所示的示例中，槽(402)为圆柱形，但在其它示例中可为任何合适的形状。开口端(406)包括封盖或盖(410)，所述封盖或盖包括用于接纳器械的轴组件的开口(412)，例如器械(110)的轴组件(130)，例如。开口(412)包括允许将轴组件(130)***到槽(402)中的阀门或密封构件(414)。密封件(414)还被构造成能够在使用清洁***(400)期间基本上防止流体由于流体(409)的飞溅从开口(412)溢出，例如。仅以举例的方式，密封件(414)可包括鸭嘴阀、鸢尾密封件和/或任何其它合适类型的密封结构，所述密封结构将允许端部执行器(140)和轴组件(130)进入槽(402)的内部，但抵靠外管(132)的外部密封。当操作者***端部执行器(140)和轴组件(130)使其穿过密封件(414)进入槽(402)内时，操作者可将触发器(128)保持在朝向***式握把(124)的挤压位置，从而将端部执行器(140)保持处于闭合构型(即，其中夹持臂(144)朝向刀(160)枢转)。一旦器械(110)适于相对于槽(402)定位，则操作者可释放触发器(128)并从而允许端部执行器(140)返回到打开构型(即，其中夹持臂(144)远离刀(160)枢转)。
清洁***(400)还包括定位在槽(402)内的反射器(416)。反射器(416)被构造成能够将由器械(110)生成的超声波反射和聚焦返回到器械(110)。反射器(416)限定主体(418)和反射表面(420)。在所示的示例中，反射表面(420)包括具有长度为d1的长轴和长度为d2的短轴的椭球体形状(E1)的一部分。限定反射表面(420)的椭球体形状(E1)的部分具有有效长度L1，所述长度L1小于长度d1。如本领域的技术人员所理解，反射表面(420)包括的椭球体形状(E1)的一部分，限定两个焦点(F1，F2)，所述两个焦点距离椭球体形状(E)的每个轴线相交的中点(MP)为等距的。应当理解，长轴线包括两个焦点(F1，F2)。将焦点(F1)定位在限定反射器(416)的顶部部分的平面(422)上方，使得焦点(F1)不与反射表面(420)重合；而椭球体(E1)的焦点(F2)定位在平面(422)下方，并且因此与反射表面(420)重合。在其它示例中，平面(422)的顶部部分的位置可不同于例如通过增加或降低反射表面(420)的有效长度(L1)所示的位置。参考本文的教导内容，反射器(416)和反射表面(420)的其它合适构型对于本领域的技术人员将是显而易见的。
如图所示，反射器(416)的主体(418)被构造成使得其在例如55.5kHz(即刀(160)的操作频率)的预定振动频率fo情况下不振动。在一些示例中，主体(418)包括足够的声学阻抗以在其经受超声波(例如从刀(160)穿过基质流体(409)以预定的振动频率f0传播的超声波)时抵抗振动。在此类示例中，主体(418)由具有特定厚度的一种或多种材料和/或为主体(418)提供足够的声学阻抗的材料结构组成。例如，主体(418)可由实体金属块，例如不锈钢构成。然而，在其它示例中，主体(418)可以其它方式或者由其它材料构造，前提条件是其包括上文提及的足够阻抗。在一些示例中，主体(418)具有比容纳在槽(402)中的液体(409)更高的阻抗。仅以举例的方式，反射器(416)的主体(418)可具有比容纳在槽(402)中的液体(409)的声学阻抗大至少10倍的声学阻抗。在一些其它型式中，主体(418)具有比容纳在槽(402)中的液体(409)更低的阻抗。
在另选型式中，主体(418)可被构造成使得其包括未落在刀(160)在刀(160)如本文所述振荡时的标称振动谐振上的机械或振动谐振。在此类示例中，主体(418)可包括一种或多种材料制成的中空外壳。根据本文的教导内容，主体(418)可包括的以便防止清洁***(400)的反射器(416)和其它部分由于刀(160)的超声波而引起的机械振荡的其它合适构型和材料对于本领域的技术人员将是显而易见的。相似地，参考本文的教导内容，反射器(416)可包括的其它合适构型和材料对于本领域的技术人员将是显而易见的。此外，虽然反射表面(420)在本文中被描述为限定椭球体形状的一部分，但是反射表面(420)在其它示例中可限定其它类型的二次曲面(例如球体、球面、抛物面、双曲面、圆锥体或圆柱体)的整体或部分。参考本文的教导内容，反射表面(420)可包括的其它合适的构型和形状对于本领域的技术人员将是显而易见的。
本示例的支撑构件(404)被构造成支撑器械(110)，使得刀(160)的远侧端部或末端(162)基本上定位在焦点(F2)处或与焦点(F2)重合，并且轴(132)的远侧端部(135)基本上定位在焦点(F1)处或与焦点(F1)重合。此外，支撑构件(404)被构造成能够刚性地保持器械(110)以基本上防止器械(110)在波导(28)和刀(160)的振荡期间运动。在所示的示例中，支撑构件(404)包括支撑平台(422)和支撑腿(424)。如图所示，支撑腿(424)从平台(422)延伸至覆盖件(410)。如图所示，平台(424)相对于焦点(F1，F2)定位，使得当器械(110)的一部分停留在平台(424)上时，轴(132)的远侧端部(135)基本上定位在焦点(F1)处或与焦点(F1)重合，并且刀(160)的末端(162)基本上位于焦点(F2)处或与焦点(F2)重合。具体地，在本示例中，平台(424)相对于焦点(F1,F2)定位，使得当旋转旋钮(137)停留在平台(424)上或邻接平台(424)时，轴(132)的远侧端部(135)基本上定位在焦点(F1)处或与焦点(F1)重合，并且刀(160)的末端(162)基本上定位在焦点(F2)处或与焦点(F2)重合。因此，由距离(a)指示的焦点(F1，F2)之间的距离基本上等于轴(132)的远侧端部(135)与刀(160)的末端(162)之间的长度或距离(如图5中的距离(d)所指示)。
在其它示例中，平台(424)可被定位和/或被构造成能够支撑器械(110)的其它部分，例如柄部组件(120)的一部分。此外，虽然本文讨论的轴(132)的远侧端部(135)被定位在焦点(F1)处并且刀(160)的末端(162)被定位在焦点(F2)处，但是应当理解，器械(110)的其它部分可分别定位在焦点(F1，F2)处，或者器械(110)的其它部分都不定位在焦点(F1，F2)处。在一些示例中，可包括其它止挡件、依托件、或者除了或代替支撑构件(404)的其它特征，以便确保器械(110)的稳定和放置。还在一些情况下，可能的是，操作者在器械(110)被浸入液体(409)中时观察能量何时正被反射。例如，一些经验丰富的操作者可能够以“徒手”方式将器械(110)正确地浸入在液体(409)中的适当深度处，使得可不需要深度止挡件或其它类似功能。
清洗***(400)可被构造成能够容纳多种器械和各种尺寸的器械。在一些示例中，支撑构件(424)可调节以便容纳轴组件(130)，所述轴组件具有比所示的轴组件(130)更长或更短的长度。具体地，在一些示例中，支撑构件(424)可朝向或远离槽(402)移动以便确保与上文所讨论的焦点(F1，F2)正确对准。还应当理解，在清洁***(400)的一些型式中，不同的平台(424)可设置有不同的构型，使得可基于正使用的轴组件(130)的特定长度选择特定平台(424)。此类模块化平台(424)可以能够移除的方式与覆盖件(410)联接，以使得不同长度的轴组件(130)能够相对于反射表面(420)适当地定位。此外或替代上文所述型式，清洁***(400)可包括一个或多个传感器，所述传感器可操作用于检测轴(132)的末端(162)和/或远侧端部(135)是否分别正确定位，例如在焦点(F1，F2)处。在支撑构件(424)被构造成能够提供可调间距的示例中，支撑构件(424)可与一个或多个位置传感器连通并且根据来自一个或多个位置传感器的定位反馈自动调整轴组件(130)的位置。
除此之外或另选地，可提供不同的反射器(416)以便容纳在轴(132)的末端(162)和远侧端部(135)之间具有不同的距离(d)的器械。例如，在(d)基本上不等于焦点(F1，F2)之间的距离(a)的情况下，可期望调节焦点(F1，F2)之间的距离以使其等于此类距离(d)。在此类情况下，反射器(416)可与具有焦点(F1，F2)之间的不同距离(a)的各种不同的反射器(416)互换，所述反射器(416)与具有特定长度(d)的多种器械对应。在此类情况下，可提供具有不同反射器的整个清洁***(400)，所述反射器具有根据器械的长度(d)的距离(a)。另选地，可提供具有此类变化的反射器(416)的槽(402)。还另选地，可从槽(402)移除并用限定焦点(F1，F2)之间的各种距离的不同的反射器(416)替换反射器(416)。参考本文的教导内容，反射器(416)的其它合适构型对于本领域的技术人员将是显而易见的。
除此之外或另选地，可提供具有可调节轴(132)的器械，使得轴(132)的末端(162)和远侧端部(135)之间的距离(d)可被调节成使得其基本上等于焦点(F1，F2)之间的距离(a)。例如，器械(110)可被设置成具有轴(132)，所述轴可相对于刀(160)轴向运动，使得轴(132)的远侧端部(135)可与焦点(F2)对准。
图6示出了另选的反射器(440)。反射器(440)可结合到清洁***中，例如上文所述的清洁***(400)，以代替反射器(416)。此外，端部执行器(440)可容易地结合到下述的台架(500)中。在所示的示例中，反射器(440)类似于反射器(416)，使得其包括反射表面(442)，所述反射表面(442)包括椭球体形状(E1)的一部分，类似于反射器(416)。然而，反射表面(442)具有与反射表面(420)显著的结构差异。具体地，本示例的反射器(440)包括在其底部部分处的圆筒形凹槽(444)。因此，除了提供如相对于反射器(416)所述的超声波的反射之外，圆筒形凹槽(444)增加横向振动的反射，并且从而延伸振动区域，从而延伸器械(110)的清洁区域。在一些另选型式中，凹槽(444)的侧壁具有抛物线曲率。
反射器(440)的构型可期望用于不同型式的器械(110)，其中刀(160)在邻近刀(160)的远侧末端(162)的位置(例如，在远侧末端(162)的大约5毫米到10毫米的近侧)处提供横向振动。可更有效地是，使得刀(160)的这种横向振动区域位于焦点(F2)处，而不是使得远侧末端(162)位于焦点(F2)处。因此，圆筒形凹槽(444)的构型可将焦点(F2)的位置放置在刀(160)的横向振动区域处。应当理解，即使在邻近末端(162)的一些区域提供横向振动运动情况下的刀(160)的型式中，末端(162)仍可同样振动。还应当理解，圆筒状凹槽(444)的构型还可将振动能量从末端(162)反射回到轴(132)的远侧端部(135)。
继续参考在邻近末端(162)的一些区域处提供横向振动运动的刀(160)的示例，一些此类器械(110)可被构造成使得刀(160)提供处于第一频率的纵向振动运动；以及处于第二频率的横向振动运动。器械(110)可使得操作者能够选择要使用的频率。仅以举例的方式，当刀(160)将在组织上操作时，可选择第一频率；而当操作者希望在反射器(440)中容纳的流体中清洁刀(160)时，可选择第二频率。
B.包括具有能量反射表面的清洁井凹的外科台架
在另一另选示例中，另选的反射器(516)可定位在医疗台架(500)上，例如在本领域中已知的台架，如图7和图8所示的梅奥(mayo)台架。台架(500)能够移动并使得台架(500)可定位在外科手术部位上方或者附近。在所示的示例中，台架(500)包括支撑杆(502)、支撑腿(504)和轮(506)。支撑杆(502)为可调节的以使得台架(500)的高度为可调节的。台架(500)还包括限定托盘表面(510)和多个侧壁(512)的托盘(508)。
台架(500)还包括清洁井凹(515)，所述清洁井凹被构造成能够容纳一定容积的清洁流体。井凹(515)限定反射器(516)，所示反射器被构造成能够当以类似于反射器(416)的方式相对于反射器(516)适当地放置器械时，将器械(110)发生的超声波反射和聚焦返回到器械(110)，如图5所示。在图7-8所示的示例中，反射器(516)限定主体(518)和反射表面(520)。反射表面(520)包括具有长度为d1的长轴和长度为d2的短轴的椭球体形状(E2)的一部分。如本领域的技术人员所理解，反射表面(520)包括的椭球体形状(E2)的一部分，限定两个焦点(F1，F2)，所述两个焦点距离椭球体形状(E1)的每个轴线(x,y)相交的中点(MP)为等距的。在此示例中，反射表面(520)包括比反射表面(420)更多的椭球体形状。还在此示例中，假定椭球体(E1)的长轴和短轴分别具有与椭球体(E2)的长轴和短轴相同的长度，则反射表面(520)包括比反射表面(420)更大的表面区域。此外，椭球体(E2)的有效长度(L2)比椭球体(E1)的有效长度(L1)更长。
不同于包括槽(402)并且被构造成能够在反射器(416)上方容纳一定容积的流体的清洁***(400)，台架(500)仅被构造成能够将一定容积的流体保持在反射器(516)内直到托盘表面(510)。因此，如图所示，本示例的反射器(516)被构造成使得椭球体(E2)的两个焦点(F1，F2)位于由托盘表面(510)和井凹(515)的顶部部分限定的平面(522)下方。因此，反射器(516)限定用于接纳基质清洁流体(包括但不限于盐水)的容积。然而，在其它示例中，台架(500)可包括被放置成与井凹(515)连通的结构，例如槽，所述结构增加了井凹(515)可接收的流体的有效容积。参考本文的教导内容，井凹(515)反射器(516)和反射表面(520)的其它合适构型对于本领域的技术人员将是显而易见的。
反射器(516)被构造成能够具有与反射器(416)基本上类似的机械特性。即，在所示的示例中，反射器(516)的主体(518)被构造成使得其在例如55.5kHz的预定振动频率fo情况下不振动。在一些示例中，主体(518)包括足够的声学阻抗以在其经受超声波(例如从刀(160)穿过基质流体(509)以预定的振动频率f0传播的超声波)时抵抗振动。在此类示例中，主体(518)由具有特定厚度的一种或多种材料和/或为主体(518)提供足够的声学阻抗的材料结构组成。在所示的示例中，主体(518)由金属外壳例如不锈钢构造。如图所示，主体的厚度与台架(500)的托盘的厚度相同。然而，在其它示例中，主体可比台架(500)的托盘(508)更厚或更薄。例如，主体(518)可由实体金属块，例如不锈钢构成，类似于主体(418)，例如。然而，在其它示例中，主体(518)可以其它方式或者由其它材料构造，前提条件是其包括上文提及的足够阻抗。在一些示例中，主体(518)包括比容纳在井凹(515)中的清洁液体更高的阻抗。然而，在其它示例中，主体(518)可包括比容纳在井凹(515)中的液体低的阻抗。
在另选型式中，主体(518)可被构造成使得其包括未落在刀(160)在刀(160)如本文所述振荡时的标称振动谐振上的机械或振动谐振。除此之外或另选地，主体(518)可为多孔的或者为提供了此类振动阻力的另一构造。根据本文的教导内容，主体(518)可包括的以便防止台架(500)的反射器(516)和其它部分由于刀(160)的超声波而引起的机械振荡的其它合适构型和材料对于本领域的技术人员将是显而易见的。相似地，参考本文的教导内容，反射器(516)可包括的其它合适构型和材料对于本领域的技术人员将是显而易见的。此外，虽然反射表面(520)在本文中被描述为限定椭球体形状的一部分，但是反射表面(520)在其它示例中可限定其它二次曲面(例如球体、球面、抛物面、双曲面、圆锥体或圆柱体)的整体或部分。参考本文的教导内容，反射表面(520)可包括的其它合适的构型和其它合适的形状对于本领域的技术人员将是显而易见的。
在一些示例中，一个或多个支撑构件(例如，类似支撑构件(404))、止动件、依托件和/或其它特征可包括有台架(500)，以便确保器械(110)相对于反射器(516)以类似于上文所述那样的方式稳定和正确放置。例如，可提供此类特征以便确保轴(132)的远侧端部(135)基本上定位在焦点(F1)处或者与焦点(F1)重合，并且刀(160)的末端(162)基本上定位在椭球体(E2)的焦点(F2)处或者与焦点(F2)重合。参考本文的教导内容，相对于反射表面(520)正确***械(110)的其它合适方式对于本领域的技术人员将是显而易见的。还应当理解，密封构件(例如，类似于上述的密封构件(414))可定位在井凹(515)的顶部，以帮助将清洁流体容纳在井凹(515)内。
IV.示例性操作
以下描述了***(400)或台架(500)的示例性用途，其中操作者将利用***(400)或台架(500)来清洁器械(110)。应当理解，在器械(110)被灭菌之前，可发生以下行为。换句话讲，可简单地执行以下行为以清洁器械(110)；使得器械(110)随后可在灭菌***中进行处理以便对器械(110)进行灭菌。参考本文的教导内容，各种合适的灭菌***和技术对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。
在示例性用途中，操作者，例如以上述方式中的一种，放置器械(110)并确保器械(110)相对于反射表面(420，442，520)的适当放置。操作者随后使用来自发生器(116)的驱动信号激活器械(110)，从而产生换能器(112)中的机械振荡，并且将这些振荡传输到波导(28)以抵达刀(160)，从而提供刀(160)在谐振超声频率下的振荡。从刀(160)的末端(162)传播的超声波将行进通过流体(409)。从放置在一个焦点(即焦点(F2))上的源传播的超声波将从反射表面(420，442，520)反射出来，并且朝向另一个焦点(即，焦点(F1))行进。这部分地是由于如下事实：从焦点(F1，F2)中的每一个到椭球体反射表面(420，442，520)上的相同点的距离的总和为恒定的。因此，超声波从一个焦点行进至反射表面(420，442，520)，并且然后从反射表面(420，442，520)(即，在反射后)行进至另一焦点的距离的总和是恒定的。
从刀(160)的远侧末端(162)传播的超声波(由于其在焦点(F2)处的位置)可因此从反射表面(420，442，520)的任何点反射离开并且进入定位在焦点(F1)处的轴(132)的远侧端部(135)。在本示例中，从反射表面(420，442，520)反射离开的此类超声波将同相(即，加强的)抵达另一焦点(即，焦点(F1))处。然后超声波将进入间隙(134)和轴(132，133)之间的腔内空间。因为缓冲器(136)位于与通过波导(28)传送的谐振超声振动相关联的节点对应的位置处，所以一旦反射离开反射表面(420，442，520)，从远侧末端传播的能量可集中在可存在碎片(例如，组织颗粒、凝结血液等)的缓冲器(136)处。因此，聚焦能量可使残余物***开，从而使得能够从间隙(134)和/或轴(132，133)之间的腔内空间清除残余物。应当理解，能量强度可足以穿透轴(132，133)并且导致碎片/残余物占据的区域处高超声压力和气穴。
如下文所讨论，器械(110)可以纵向和横向模式操作，从而以任一纵向和/或横向模式提供刀(160)的振动。例如，刀(160)可沿纵向方向(即，沿或平行于器械(110)的纵向轴线)、横向方向(即，横向于器械(110)的纵向轴线)、或其组合振荡。在清洁循环期间改变刀(160)的振荡可允许操作者改变超声波通过流体朝向反射表面(420，442，520)的传播方向，从而增加总体有效清洁区域。
因此，器械(110)的清洁在若干方面发生。首先，纵向振荡刀(160)在振动液体(409)内的摩擦清洁波导(28)和刀(160)。此外，由于振动液体(409)引起的摩擦清洁夹持臂(144)和轴(132)。最后，传播到间隙(134)和轴(132，133)之间腔内空间中的超声波清洁此类腔，以及波导(28)和缓冲器(136)。
在所示的示例中，发生器(116)可以清洁模式或清洁模式的组合方式操作以便清洁器械(110)。例如，清洁模式中的一者可包括发生器(116)，所述发生器提供持续预定时间量的连续驱动信号的输出。在此类示例中，刀(160)可在55khz的频率下被驱动。除此之外或另选地，发生器(116)在清洁模式期间可在如上所述的水平1至5下操作；或者在低于或者高于此类水平的水平下操作。附加的或另选的清洁模式包括具有脉冲驱动信号的操作发生器(116)。在此类清洁模式中，脉冲驱动信号可包括将所施加信号的电压和/或电流交替至零和预定值之间，从而使声学组件信号的纵向振幅在零和预定振幅之间脉动。在脉冲模式中，刀(160)的峰振幅可高于刀(160)的最高正常操作振幅(例如，高于上文提及的“水平5”)，例如高10％至20％。这是因为刀(160)正产生更少的内部热(由于电源不总是处于开状态并且液体(409)吸收热)，所以刀(160)的温度远小于正常操作时的温度。
另一附加的或另选的清洁模式可包括将来自发生器(116)的驱动信号向上和向下扫描驱动或移动到谐振频率周围。除此之外或另选地，发生器(116)可提供输出，所述输出导致器械(110)可以纵向模式、横向模式、或其组合的方式来操作。在此类示例中，发生器(116)可提供输出，所述输出导致刀(160)的纵向振荡、刀(160)的横向振荡、或其组合。例如，发生器(116)可操作以提供器械(110)的纵向操作模式和横向操作模式。在一些此类示例中，发生器(116)可提供驱动信号，所述驱动信号导致纵向振荡和机械振荡之间的切换、或扫描驱动。参考本文的教导内容，可用于清洁器械(110)的其它合适的清洁模式对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。
V.示例性组合
下述实施例涉及本文的教导内容可被组合或应用的各种非穷尽性方式。应当理解，下述实施例并非旨在限制可在本专利申请或本专利申请的后续提交文件中的任何时间提供的任何权利要求的覆盖范围。不旨在进行免责声明。提供以下实施例仅仅是出于例示性目的。预期本文的各种教导内容可按多种其它方式进行布置和应用。还设想到，一些变型可省略在以下实施例中所提及的某些特征。因此，下文提及的方面或特征中的任一者均不应被视为决定性的，除非另外例如由发明人或关注发明人的继承者在稍后日期明确指明如此。如果本专利申请或与本专利申请相关的后续提交文件中提出的任何权利要求包括下文提及的那些特征之外的附加特征，则这些附加特征不应被假定为因与专利性相关的任何原因而被添加。
实施例1
一种清洁***，包括：(a)第一容器，包括：(i)内表面，(ii)开口，其中所述内表面和所述开口限定容积，其中所述开口沿平面延伸，其中所述内表面限定弯曲表面的至少一部分，其中所述弯曲表面限定第一焦点，其中所述第一焦点定位在所述平面下方，使得所述第一焦点与所述弯曲表面的一部分重合；(b)支撑构件；和(c)外科器械，其中所述外科器械被构造成能够在激活所述器械时递送超声能量，其中所述外科器械包括具有远侧末端的端部执行器，其中所述支撑构件被构造成能够支撑所述外科器械，使得所述远侧末端基本上定位在所述第一焦点处。
实施例2
根据实施例1所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括二次曲面。
实施例3
根据实施例1至2中任一项或多项所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括椭球体形曲率。
实施例4
根据实施例1至3中任一项或多项所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括抛物线曲率。
实施例5
根据实施例1至4中任一项或多项所述的清洁***，其中所述弯曲表面还限定第二焦点，其中所述第二焦点定位在所述平面上方。
实施例6
根据实施例1至4中任一项或多项所述的清洁***，其中所述弯曲表面还限定第二焦点，其中所述第二焦点定位在所述平面下方。
实施例7
根据实施例1至6中任一项或多项所述的清洁***，还包括第二容器，其中所述第一容器定位在所述第二容器内。
实施例8
根据实施例1至7中任一项或多项所述的清洁***，其中所述第二容器包括：(i)开口端，(ii)封闭端，和(iii)在所述开口端和封闭端之间延伸的至少一个侧壁。
实施例9
根据实施例8所述的清洁***，其中所述清洁***还包括在所述开口端处的器械支撑构件，其中所述器械支撑构件被构造成能够相对于所述第一焦点定位外科器械的一部分。
实施例10
根据实施例9所述的清洁***，其中所述支撑构件是能够调节的，以便使所述外科器械的一部分与所述第一焦点对准。
实施例11
根据实施例1至10中任一项或多项所述的清洁***，其中所述外科器械包括轴组件，其中所述轴组件包括远侧端部，其中所述弯曲表面限定第二焦点，其中所述清洁***被构造成能够支撑所述外科器械，使得所述轴组件的远侧端部基本上定位在所述第二焦点处。
实施例12
根据实施例1至11中任一项或多项所述的清洁***，所述第一容器定位在医疗台架上或者定位在医疗台架中，其中所述平面沿所述医疗台架的托盘部分延伸。
实施例13
根据权利要求12所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括限定椭球体的一部分的椭球体形曲率，其中所述托盘部分平行于所述椭球体的短轴延伸。
实施例14
根据实施例12所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括限定椭球体的一部分的椭球体形曲率，其中所述开口的有效宽度比所述椭球体的短轴的长度更短。
实施例15
根据实施例1至14中任一项或多项所述的清洁***，其中所述第一容器包括在所述第一容器的底部部分处的凹槽。
实施例16
根据实施例15所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括椭球体形曲率，其中所述凹槽包括抛物线曲率。
实施例17
一种使用清洁***以及来自外科器械的超声能量来清洁所述外科器械的方法，其中所述清洁***包括容纳流体的第一容器，其中所述第一容器限定反射部分，其中所述反射部分的至少一部分限定弯曲表面，其中所述弯曲表面限定第一焦点，其中所述外科器械包括端部执行器，所述端部执行器被构造成能够在激活所述器械时递送超声能量，所述方法包括：(a)使所述外科器械的第一部分与所述第一焦点对准；(b)激活所述外科器械，从而通过所述流体递送超声能量；以及(c)使所述超声能量反射离开所述反射部分并且朝向所述器械的第二部分反射。
实施例18
根据实施例17所述的方法，其中所述弯曲表面还限定第二焦点，其中所述方法还包括使所述器械的所述第二部分与所述第二焦点对准。
实施例19
一种使用清洁***以及来自外科器械的超声能量来清洁所述外科器械的方法，其中所述清洁***包括容纳流体的第一容器，其中所述第一容器限定反射部分，其中所述反射部分的至少一部分限定弯曲表面，其中所述弯曲表面限定第一焦点，其中所述外科器械包括端部执行器和轴，其中所述端部执行器被构造成能够在激活所述器械时递送超声能量，所述方法包括：(a)使所述轴的至少远侧部分和所述端部执行器浸入所述流体中；(b)使所述端部执行器与所述第一焦点对准；以及(c)激活所述端部执行器，从而导致超声能量从所述端部执行器反射离开所述反射表面并且朝向所述轴的所述远侧部分反射。
实施例20
根据实施例19所述的方法，其中所述弯曲表面限定第二焦点，其中所述方法还包括使所述轴的所述远侧端部与所述第二焦点对准。
VI.杂项
应当理解，本文所述的任何型式的器械还可包括除上述那些之外或作为上述那些的替代的各种其它特征。仅以举例的方式，本文所述器械中的任一者还可包括公开于以引用方式并入本文的各种参考文献中的任一者的各种特征结构中的一者或多者。还应当理解，本文的教导内容可易于应用于本文所引述的任何其它参考文献中所述的任何器械，使得本文的教导内容可易于以多种方式与本文所引述的任何参考文献中的教导内容结合。可结合本文的教导内容的其它类型的器械对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
还应当理解，本文中所参照的任何值的范围应当被理解为包括此类范围的上限和下限。例如，除了包括介于这些上限和下限之间的值之外，表示为“介于约1.0英寸和约1.5英寸之间”的范围应被理解为包括约1.0英寸和约1.5英寸。
应当理解，据称以引用的方式并入本文的任何专利、专利公布或其它公开材料，无论是全文或部分，仅在所并入的材料与本公开中所述的现有定义、陈述或者其它公开材料不冲突的范围内并入本文。因此，并且在必要的程度下，本文明确列出的公开内容代替以引用方式并入本文的任何冲突材料。据称以引用方式并入本文但与本文列出的现有定义、陈述或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分，将仅在所并入的材料与现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入。
上述装置的型式可应用于由医疗专业人员进行的传统医学治疗和手术、以及机器人辅助的医学治疗和手术中。仅以举例的方式，本文的各种教导内容可易于并入机器人外科***，诸如Intuitive Surgical,Inc.(Sunnyvale,California)的DAVINCITM***。相似地，本领域的普通技术人员将认识到，本文的各种教导内容可易于与2004年8月31日公布的名称为“Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and CuttingInstrument”的美国专利6,783,524的各种教导内容相结合，该专利的公开内容以引用方式并入本文。
上文所述型式可被设计成在单次使用后废弃，或者其可被设计成使用多次。在任一种情况下或两种情况下，可对这些型式进行修复以在至少一次使用之后重复使用。修复可包括以下步骤的任意组合：拆卸装置，然后清洁或替换特定零件以及随后进行重新组装。具体地，可拆卸一些型式的装置，并且可以任何组合来选择性地替换或移除装置的任意数量的特定零件或部分。在清洁和/或替换特定部分时，一些型式的装置可在修复设施处重新组装或者在即将进行手术之前由操作者重新组装用于随后使用。本领域的技术人员将会了解，装置的修复可利用多种技术进行拆卸、清洁/更换、以及重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。
仅以举例的方式，本文描述的型式可在手术之前和/或之后消毒。在一种消毒技术中，将所述装置放置在闭合且密封的容器诸如塑料袋或TYVEK袋中。然后可将容器和装置放置在可穿透容器的辐射场中，诸如γ辐射、x射线、或高能电子。辐射可杀死装置上和容器中的细菌。经消毒的装置随后可存储在无菌容器中，以供以后使用。还可使用本领域已知的任何其它技术对装置进行消毒，所述技术包括但不限于β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽。
已经示出和阐述了本发明的各种实施方案，可在不脱离本发明的范围的情况下由本领域的普通技术人员进行适当修改来实现本文所述的方法和***的进一步改进。已经提及了若干此类可能的修改，并且其它修改对于本领域的技术人员而言将显而易见。例如，上文所讨论的实施例、实施方案、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是例示性的而非必需的。因此，本发明的范围应根据以下权利要求书来考虑，并且应理解为不限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。
Claims (20)
1.一种清洁***，包括：
(a)第一容器，包括：
(i)内表面，
(ii)开口，其中所述内表面和所述开口限定容积，其中所述开口沿平面延伸，其中所述内表面限定弯曲表面的至少一部分，其中所述弯曲表面限定第一焦点，其中所述第一焦点定位在所述平面下方，使得所述第一焦点与所述弯曲表面的一部分重合；
(b)支撑构件；和
(c)外科器械，其中所述外科器械被构造成能够在激活所述器械时递送超声能量，其中所述外科器械包括具有远侧末端的端部执行器，其中所述支撑构件被构造成能够支撑所述外科器械，使得所述远侧末端基本上定位在所述第一焦点处。
2.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括二次曲面。
3.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括椭球体形曲率。
4.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括抛物线曲率。
5.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述弯曲表面还限定第二焦点，其中所述第二焦点定位在所述平面上方。
6.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述弯曲表面还限定第二焦点，其中所述第二焦点定位在所述平面下方。
7.根据权利要求1所述的清洁***，还包括第二容器，其中所述第一容器定位在所述第二容器内。
8.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述第二容器包括：
(i)开口端，
(ii)封闭端，和
(iii)在所述开口端和封闭端之间延伸的至少一个侧壁。
9.根据权利要求8所述的清洁***，其中所述清洁***还包括在所述开口端处的器械支撑构件，其中所述器械支撑构件被构造成能够相对于所述第一焦点定位外科器械的一部分。
10.根据权利要求9所述的清洁***，其中所述支撑构件是能够调节的，以便使所述外科器械的一部分与所述第一焦点对准。
11.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述外科器械包括轴组件，其中所述轴组件包括远侧端部，其中所述弯曲表面限定第二焦点，其中所述清洁***被构造成能够支撑所述外科器械，使得所述轴组件的所述远侧端部基本上定位在所述第二焦点处。
12.根据权利要求1所述的清洁***，所述第一容器定位在医疗台架上或者定位在医疗台架中，其中所述平面沿所述医疗台架的托盘部分延伸。
13.根据权利要求12所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括限定椭球体的一部分的椭球体形曲率，其中所述托盘部分平行于所述椭球体的短轴延伸。
14.根据权利要求12所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括限定椭球体的一部分的椭球体形曲率，其中所述开口的有效宽度比所述椭球体的短轴的长度更短。
15.根据权利要求1所述的清洁***，其中所述第一容器包括在所述第一容器的底部部分处的凹槽。
16.根据权利要求15所述的清洁***，其中所述弯曲表面包括椭球体形曲率，其中所述凹槽包括抛物线曲率。
17.一种使用清洁***以及来自外科器械的超声能量来清洁所述外科器械的方法，其中所述清洁***包括容纳流体的第一容器，其中所述第一容器限定反射部分，其中所述反射部分的至少一部分限定弯曲表面，其中所述弯曲表面限定第一焦点，其中所述外科器械包括端部执行器，所述端部执行器被构造成能够在激活所述器械时递送超声能量，所述方法包括：
(a)使所述外科器械的第一部分与所述第一焦点对准；
(b)激活所述外科器械，从而通过所述流体递送超声能量；以及
(c)使所述超声能量反射离开所述反射部分并且朝向所述器械的第二部分反射。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述弯曲表面还限定第二焦点，其中所述方法还包括使所述器械的所述第二部分与所述第二焦点对准。
19.一种使用清洁***以及来自外科器械的超声能量来清洁所述外科器械的方法，其中所述清洁***包括容纳流体的第一容器，其中所述第一容器限定反射部分，其中所述反射部分的至少一部分限定弯曲表面，其中所述弯曲表面限定第一焦点，其中所述外科器械包括端部执行器和轴，其中所述端部执行器被构造成能够在激活所述器械时递送超声能量，所述方法包括：
(a)使所述轴的至少远侧部分和所述端部执行器浸入所述流体中；
(b)使所述端部执行器与所述第一焦点对准；以及
(c)激活所述端部执行器，从而导致超声能量从所述端部执行器反射离开所述反射表面并且朝向所述轴的所述远侧部分反射。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述弯曲表面限定第二焦点，其中所述方法还包括使所述轴的所述远侧端部与所述第二焦点对准。
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