JP2016154836A - 冷却システムを有する超音波外科手術器具 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却システムを有する超音波外科手術器具を提供する。
【解決手段】超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びる細長い本体と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びる導波管１３０と、ツールアセンブリであって、導波管の遠位端に結合されている刃１３２を含み、刃は刃管腔１８４を規定し、刃は刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通する出力を規定するツールアセンブリと、流入コンジット１８２であって、出力を介して刃管腔に入り刃管腔を通して遠位方向に延びており、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する流入コンジットと、リターンコンジット１８６であって、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、出力を介して刃管腔から出ていき近位方向に延びているリターンコンジットとを含む。
【選択図】図７

Description

背景
１．技術分野
本開示は、概して、外科手術器具に関し、特に、流体冷却構成要素を有する超音波外科手術器具、および超音波外科手術器具を冷却する関連方法に関する。

２．関連技術の議論
エネルギーベースの組織処置は、当該分野において周知である。様々なタイプのエネルギー（例えば、電気的、超音波、マイクロ波、低温、熱、レーザーなど）が、所望の結果を達成するために、組織に印加される。超音波エネルギーは、例えば、外科手術プローブを用いて組織に送達され得、この外科手術プローブは、変換器を含み、この変換器は、超音波エネルギーを組織に送達するように構成されているエンドエフェクターと結合されている。

代表的な超音波外科手術器具は、正弦駆動信号を組み込み、この正弦駆動信号は、組織を切断し、かつ／または凝固させるために、導波管の機械的先端が、通常、２０ＫＨｚ〜６０ＫＨｚの範囲内の選択される周波数において振動することを生じさせる。改善された切断は、組織と機械的先端との増大した結合からもたらされ得、この増大した結合は、組織に対する機械的先端の高周波数振動によって生じる。改善された凝固は、高周波数振動の機械的先端と身体組織との間の結合によって発生させられる熱からもたらされ得る。

超音波外科手術器具は、外科手術成果を達成するために構成されている多様な導波管のうちの任意のものを含み得る。例えば、超音波導波管は、超音波器具の遠位端に配置され得る。導波管は、エンドエフェクターを含み得、このエンドエフェクターは、切断刃、シヤー、フック、ボールなどを含み、他の特徴（例えば、組織を把持するか、または操作するための顎）と組み合わせられ得る。使用中、超音波外科手術器具における導波管は、２００℃よりも高い温度に達し得る。

概要
本開示の局面に従って、超音波外科手術器具が提供され、この超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、細長い本体部材と、ツールアセンブリと、刃冷却システムとを含む。細長い本体部材は、ハンドルアセンブリから遠位方向に延び、長手方向軸を規定する。細長い本体部材は、導波管を含み、この導波管は、外側チューブの管腔内に同軸で位置決めされている。ツールアセンブリは、細長い本体部材の遠位端に結合され、導波管の遠位端に結合されている刃を含む。刃は、組織を超音波で処置するために、外側チューブに対して発振するように構成されている。刃冷却システムは、刃コンジットを含み、この刃コンジットは、刃を通して少なくとも部分的に延びている。冷却流体は、刃コンジットを通って流れるように構成されている。実施形態において、刃冷却システムは、閉ループシステムである。いくつかの実施形態において、刃冷却システムは、開システムである。

細長い本体部材は、冷却コンジットも含み得、この冷却コンジットは、刃コンジットと流体連通している。局面において、冷却コンジットは、外側チューブと導波管との間に規定される。特定の局面において、冷却コンジットは、マイクロチューブから構築されている。特定の局面において、冷却コンジットと刃コンジットとは、完全に囲まれたヒートパイプを形成し、その結果、冷却流体は、刃からの熱を吸収するように構成され、冷却コンジットは、吸収した熱を周囲環境に解放するように構成されている。

局面において、刃コンジットは、刃の遠位表面において、刃出口を含む。刃冷却システムはまた、流入コンジットを含み得、この流入コンジットは、刃コンジットと流体連通している。いくつかの局面において、流入コンジットは、マイクロチューブから構築されている。特定の局面において、刃冷却システムは、リターンコンジットをさらに含み、このリターンコンジットは、刃コンジットと流体連通している。リターンコンジットはまた、ポリイミドマイクロチューブから構築され得る。特定の実施形態において、刃コンジットは、流入コンジットと刃コンジットとの間に刃入口を含み、この刃入口は、刃の近位部分の中に位置決めされている。刃コンジットは、刃コンジットの遠位セクションの第１の端まで、長手方向軸に対して平行な向きで刃内を遠位方向に延び得、この刃コンジットの遠位セクションは、長手方向軸に対して直交しており、刃の遠位表面から離れる方へ間隔が空けられている。刃コンジットの第２のセグメントは、遠位セグメントの第２の端から刃出口に、長手方向軸に対して平行な向きで刃内を近位方向に延びている。刃コンジットは、刃入口から遠位セクションを通り、刃出口を通って出ていく連続流路を刃にわたって形成している。刃出口は、刃入口に対して遠位であり得る。刃コンジットの遠位セクションは、刃の遠位表面から、．００５ｍｍ〜．０２５ｍｍの範囲内の距離を隔てて置かれている。

本開示の別の局面に従って、外科手術システムは、超音波外科手術器具と刃冷却システムとを含む。超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、細長い本体部材と、ツールアセンブリとを含む。細長い本体部材は、刃を有する導波管を含み、この刃は、遠位端に結合されている。刃は、組織を超音波で処置するために、外側チューブに対して発振するように構成されている。刃冷却システムは、刃コンジットと、流入コンジットと、流体制御システムとを含む。刃コンジットは、刃内に刃の長さに沿って配置されている。流入コンジットは、細長い本体部材内に細長い本体部材の長さに沿って配置されている。流体制御システムは、ポンプを含み、このポンプは、流入コンジットおよび刃コンジットを通して冷却流体を送り込むように構成されている。

刃冷却システムはまた、中に冷却流体を保存している流体レザバーを含み得、その結果、ポンプは、冷却流体を流体レザバーから引き込むように構成されている。局面において、刃冷却システムは、リターンコンジットをさらに含み、刃コンジットは、刃の長手方向軸に対して直交している遠位セクションを含む。遠位セクションは、刃の遠位表面から離れる方へ間隔が空けられている。流体制御システムは、冷却流体を、流入コンジットを通して、遠位セクションを含む刃コンジットを通して、およびリターンコンジットを通して送り込むように構成されている。リターンコンジットは、刃冷却システムが閉ループシステムであるように、流入コンジットと流体連通している。

局面において、流体制御システムは、超音波器具の少なくとも１つの特性または状態に従って、ポンプの作動および作動解除を制御する。より詳しくは、第１のセンサーは、刃の温度を感知するために提供され得る。従って、流体制御システムは、刃の温度が上限温度を超えた場合にポンプを作動させるように構成され得、および／または刃の温度が下限温度よりも低い場合にポンプを作動解除するように構成され得る。超音波外科手術器具の作動ボタンの位置を感知するように構成されている第２のセンサーが、追加的に、または代替的に提供され得る。従って、流体制御システムは、作動ボタンの位置に従って、所定の期間の間、ポンプを作動させる、および作動解除するように構成され得る（温度ベースのフィードバック制御から独立して、または温度ベースのフィードバック制御とともに）。

本開示の別の局面に従って、組織を処置するための方法が提供され、この方法は、組織と接触している超音波外科手術器具の刃を発振させることによって組織を超音波で処置することと、流体制御システムを作動させて、冷却流体を刃コンジットを通して送り込み、刃を冷却することとを含む。超音波外科手術器具および／または流体制御システムは、本明細書中に記載されるもののうちの任意のものであり得る。

局面において、流体制御システムを作動させることは、作動ボタンを押し下げて、流体制御システムを作動させることを含む。局面において、作動ボタンを押し下げることは、流体制御システムを作動させ、刃を発振させる。方法は、作動ボタンを解放することにより、流体制御システムを作動解除し、刃の発振を中止することをさらに含み得る。いくつかの局面において、作動ボタンが解放された後、方法は、所定の量の時間が過ぎるまで、流体制御システムの作動解除を遅らせることを含む。特定の局面において、方法は、作動ボタンが解放された後、刃の感知された温度を受け取ることと、刃の感知された温度が下限温度より下である場合に、流体制御システムを作動解除することとを含む。

局面において、方法は、刃の感知された温度を受け取ることと、流体制御システムを作動させる前に、刃の感知された温度が上限温度より上であることを確かめることとを含む。局面において、方法は、刃の感知された温度が下限温度より下であった後、流体制御システムを作動解除することを含む。いくつかの局面において、方法は、組織を超音波で処置する前に、上限温度および／または下限温度を入力することを含む。特定の局面において、方法は、刃の感知された温度に応答して、刃冷却システムを通って流れる流体の量を変動させることを含む。

本開示の局面に従って提供される別の超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、ツールアセンブリとを含み、このツールアセンブリは、導波管の遠位端に結合されている刃を含む。刃は、刃を通して延びている刃管腔を規定する。刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有する。刃は、刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通している出力をさらに規定する。流入コンジットは、出力を介して刃管腔に入り、刃管腔を通して遠位方向に延びている。流入コンジットは、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。リターンコンジットは、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。リターンコンジットは、出力を介して刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている。

局面において、流入コンジットおよびリターンコンジットは、マイクロチューブである。局面において、出力は、流入コンジットおよびリターンコンジットの周りで密封されている。局面において、出力は、導波管のアンチノードにおいて、または導波管に沿った任意の他の適切な位置において規定される。局面において、刃管腔の内部表面と流入コンジットの外側表面とは、それらの間に環状のギャップを規定する。局面において、流入コンジットおよびリターンコンジットは、細長い本体の外部に沿って延びている。

本開示の別の局面に従って、外科手術システムは、超音波外科手術器具と刃冷却システムとを含む。超音波外科手術器具は、上に詳述されている超音波器具のうちの任意のものと同様であり得る。刃冷却システムは、流体レザバーと流入ポンプとを含み、この流入ポンプは、流体レザバーと流入コンジットの近位端との間で動作可能に結合されている。

局面において、流入ポンプは、流体を、流体レザバーから、流入コンジットおよび刃管腔を通して、リターンコンジットの中に送達するように構成されている。局面において、リターンコンジットは、流体を流体レザバーまたはリターンレザバーに戻すように構成されている。局面において、刃冷却システムは、リターンポンプをさらに含み、このリターンポンプは、リターンコンジットの近位端に結合され、リターンコンジットから流体レザバーまたはリターンレザバーへの流体の戻りを容易にするように構成されている。

局面において、刃冷却システムは、流体制御システムをさらに含み、この流体制御システムは、超音波外科手術器具の少なくとも１つの特性または状態に従って、流入ポンプの作動および作動解除を制御するように構成されている。局面において、第１のセンサーは、刃の温度を感知するように構成され、流体制御システムは、刃の温度が上限温度を超えた場合に流入ポンプを作動させるように構成され、流体制御システムは、刃の温度が下限温度よりも低い場合に流入ポンプを作動解除するように構成されている。局面において、第２のセンサーは、超音波器具の作動ボタンの位置を感知するように構成され、流体制御システムは、作動ボタンの位置に従って、所定の期間の間、流入ポンプを作動させる、および作動解除するように構成されている。

本開示の別の局面に従って、超音波外科手術器具が提供され、この超音波外科手術器具は、ハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、ツールアセンブリとを含み、このツールアセンブリは、導波管の遠位端に結合されている刃を含む。刃は、刃を通して延びている刃管腔を規定する。刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有する。刃は、刃管腔の近位端の方に向いて刃管腔と連通している出力をさらに規定する。流入コンジットおよびリターンコンジットも提供される。流入コンジットおよびリターンコンジットは、細長い本体の近位端から、細長い本体の外側表面に沿って遠位方向に、出力を通って、刃管腔の中に延びている。

局面において、流入コンジットは、その近位端において第１のポンプに結合するように構成され、第１のポンプは、流体を流入コンジットおよび刃管腔を通して送達するように構成されている。局面において、リターンコンジットは、その近位端において第２のポンプに結合するように構成され、第２のポンプは、流体を刃管腔からリターンコンジットを通して押す、および／または引くように構成されている。局面において、流入コンジットは、刃管腔を通して遠位方向に延びており、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。

局面において、リターンコンジットは、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。局面において、出力は、流入コンジットおよびリターンコンジットの周りで密封されている。局面において、流入コンジットおよびリターンコンジットは、マイクロチューブである。

さらに、本明細書中に記載される局面のうちの任意のものは、一貫した程度まで、本明細書中に記載される他の局面のうちの任意のものまたは全てとともに使用され得る。
例えば、本発明は、以下を提供する。
（項目１）
超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
流入コンジットであって、該流入コンジットは、該出力を介して該刃管腔に入り、該刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の該遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、流入コンジットと、
リターンコンジットであって、該リターンコンジットは、該刃管腔の該近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、該リターンコンジットは、該出力を介して該刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている、リターンコンジットと
を含む、超音波外科手術器具。
（項目２）
上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットは、マイクロチューブである、上記項目に記載の超音波外科手術器具。
（項目３）
上記出力は、上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットの周りで密封されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目４）
上記刃管腔の内部表面と上記流入コンジットの外側表面とは、それらの間に環状のギャップを規定する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目５）
上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットは、上記細長い本体の外部に沿って延びている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目６）
超音波外科手術システムであって、該超音波外科手術システムは、
超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
流入コンジットであって、該流入コンジットは、該出力を介して該刃管腔に入り、該刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の該遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、流入コンジットと、
リターンコンジットであって、該リターンコンジットは、該刃管腔の該近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、該リターンコンジットは、該出力を介して該刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている、リターンコンジットと
を含む、超音波外科手術器具と、
刃冷却システムと
を含み、該刃冷却システムは、
流体レザバーと、
流入ポンプと
を含み、該流入ポンプは、該流体レザバーと該流入コンジットの近位端との間で動作可能に結合されている、超音波外科手術システム。
（項目７）
上記流入ポンプは、流体を、上記流体レザバーから、上記流入コンジットおよび上記刃管腔を通して、上記リターンコンジットの中に送達するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目８）
上記リターンコンジットは、上記流体を上記流体レザバーに戻すように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目９）
上記刃冷却システムは、リターンポンプをさらに含み、該リターンポンプは、上記リターンコンジットの近位端に結合され、該リターンコンジットから上記流体レザバーへの上記流体の戻りを容易にするように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目１０）
リターンレザバーをさらに含み、上記リターンコンジットは、上記流体を該リターンレザバーに戻すように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目１１）
流体制御システムをさらに含み、該流体制御システムは、上記超音波外科手術器具の少なくとも１つの特性または状態に従って、上記流入ポンプの作動および作動解除を制御するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目１２）
第１のセンサーが、上記刃の温度を感知するように構成され、上記流体制御システムは、該刃の該温度が上限温度を超えた場合に上記流入ポンプを作動させるように構成され、該流体制御システムは、該刃の該温度が下限温度よりも低い場合に該流入ポンプを作動解除するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目１３）
第２のセンサーが、上記超音波器具の作動ボタンの位置を感知するように構成され、上記流体制御システムは、該作動ボタンの該位置に従って、所定の期間の間、上記流入ポンプを作動させるか、または作動解除するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術システム。
（項目１４）
超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
流入コンジットと、
リターンコンジットと
を含み、該流入コンジットおよび該リターンコンジットは、該細長い本体の近位端から、該細長い本体の外側表面に沿って遠位方向に、該出力を通って、該刃管腔の中に延びている、超音波外科手術器具。
（項目１５）
上記流入コンジットは、その近位端において第１のポンプに結合するように構成され、該第１のポンプは、流体を該流入コンジットおよび上記刃管腔を通して送達するように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目１６）
上記リターンコンジットは、その近位端において第２のポンプに結合するように構成され、該第２のポンプは、流体を上記刃管腔から該リターンコンジットを通して引くように構成されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目１７）
上記流入コンジットは、上記刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の上記遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目１８）
上記リターンコンジットは、上記刃管腔の上記近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目１９）
上記出力は、上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットの周りで密封されている、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（項目２０）
上記流入コンジットおよび上記リターンコンジットは、マイクロチューブである、上記項目のうちのいずれか一項に記載の超音波外科手術器具。
（摘要）
超音波外科手術器具は、組織を処置する刃と、冷却流体を刃を通して送り込むことによって、刃を冷却するための流体制御システムとを含む。刃は、流体制御システムの流入コンジットおよびリターンコンジットと流体接触している刃管腔を規定する。流入コンジットは、刃管腔の遠位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、リターンコンジットは、刃管腔の近位端に隣接して刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する。流体制御システムは、冷却流体を保持している流体レザバーと、流入ポンプとをさらに含み得る。流入ポンプは、流体を、流体レザバーから、流入コンジットおよび刃管腔を通して、リターンコンジットの中に送達するように構成されている。

本開示の様々な局面は、図面を参照して以下に記載される。

図１は、本開示に従って提供される外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。 図２は、図１の外科手術器具の細長い本体部分の構成要素の分解図である。 図３は、外科手術器具の外側チューブの一部分が切り取られている、図１の外科手術器具のツールアセンブリの拡大された図である。 図３Ａは、ツールアセンブリが閉鎖位置にある、図１の外科手術器具の遠位端の拡大である。 図４は、図１の外科手術器具の遠位端の長手方向の断面図であり、冷却システムの動作を例示している。 図５は、図４の詳細領域「５」の拡大された図である。 図６は、本開示に従って提供される別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。 図７は、図６の外科手術器具の遠位端の長手方向の断面図であり、冷却システムの動作を例示している。 図８は、本開示に従って提供される別の冷却システムの長手方向の断面図であり、この冷却システムは、図６の外科手術器具との使用のために構成されている。 図８Ａは、図８の詳細領域「８Ａ」の拡大された図である。 図９は、本開示に従って提供されるさらに別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。 図９Ａは、図９の詳細領域「９Ａ」の拡大された図である。 図１０は、図９の外科手術器具の刃の長手方向の断面図であり、冷却システムを例示している。 図１１は、本開示に従って提供される別の刃冷却システムの長手方向の断面図であり、この刃冷却システムは、導波管内に配置されている冷却コンジットを含む。 図１２は、本開示に従って提供されるさらに別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。 図１２Ａは、図１２の詳細領域「１２Ａ」の拡大された図である。 図１３は、図１２の外科手術器具の遠位端の拡大された斜視図である。 図１４は、図１２の外科手術器具の刃の長手方向の断面図である。 図１５は、本開示に従って提供される別の外科手術システムの斜視図であり、この外科手術システムは、冷却システムを組み込んでいる外科手術器具を含む。

実施形態の説明
次に、本開示の実施形態が、図面を参照して詳細に記載され、図面において、類似の参照数字は、数枚の図の各々における、同一の要素または対応する要素を表す。本明細書中で用いられる場合、用語「臨床家」は、医師、看護師、または任意の他の世話をする人を指し、援助要員を含み得る。本記載にわたって、用語「近位」は、臨床家に最も近い、デバイスまたはその構成要素の部分を指し、用語「遠位」は、臨床家から最も遠い、デバイスまたはその構成要素の部分を指す。図面にわたって、冷却システムの部分内、および冷却システムの部分に隣接している矢印は、冷却流体の流れの方向を示している。

次に、図１を参照すると、本開示に従う使用のために構成されている超音波外科手術器具の１つの例示的実施形態が示され、概して、参照数字１０によって識別されているが、本開示の局面および特徴が任意の適切な超音波外科手術器具の中に同様に組み込まれることも想定される。超音波外科手術器具１０は、概して、ハンドルアセンブリ１２と、細長い本体部分１４と、ツールアセンブリ１６とを含む。ハンドルアセンブリ１２は、電池アセンブリ１８と、超音波変換器および発生器アセンブリ（以下「ＴＡＧ」）２０とを支持している。ハンドルアセンブリ１２は、回転可能なノズル２２と、作動ボタン２４と、クランプトリガー２６とを含む。電池アセンブリ１８およびＴＡＧ２０は、各々が、ハンドルアセンブリ１２の中央本体２８に解放可能に固定されており、電池アセンブリ１８およびＴＡＧ２０を除いたデバイス全体の処分を容易にするために、中央本体２８から取り外し可能である。

図２をさらに参照すると、細長い本体部分１４は、導波管３０を含み、この導波管３０は、ハンドルアセンブリ１２からツールアセンブリ１６（図１）に延びている。導波管３０の遠位端は、刃３２を規定し、そのことは、さらに詳細に下で議論される。導波管３０の近位端は、ＴＡＧ２０を係合するために、ねじ切りされた延長３４を有する。導波管３０は、近位のテーパを付けられた部分３０ａと、遠位のテーパを付けられた部分３０ｂおよび３０ｃとをさらに含む。一連の環状アバットメント３１ａ〜ｄは、導波管３０に沿ったノード（ｎｏｄｅ）点において、導波管３０に沿って配置され、例えば、導波管３０上に機械加工されている。

内側チューブ３６は、導波管３０の近位のテーパを付けられた部分３０ａと遠位のテーパを付けられた部分３０ｂとの間で導波管３０の周りに位置決めされる。細長い本体部分１４の遠位端において、導波管３０と中間チューブ４２の内側表面との間に流体を通さないシールを提供するために、遠位シール部材３８が、内側チューブ３６の遠位端の遠位、かつ導波管３０の遠位のテーパを付けられた部分３０ｃの近位に導波管３０の周りで支持されている。超音波エネルギーは、内側チューブ３６によって、中間チューブ４２への伝達から絶縁されている。一連のスプライン４４が、導波管３０の近位端において形成されている。スプライン４４は、トルクアダプター４６の内側表面上に形成されているスプライン（示されない）を係合することにより、トルクアダプター４６を導波管３０に回転可能に固定する。トルクアダプター４６は、完全に対向しているウイング４８も含み、ウイング４８は、トルクアダプター４６を回転可能なノズル２２に固定するために、回転可能なノズル２２における凹部（示されない）の中に位置決めされている。

図３および図３Ａをさらに参照すると、中間チューブ４２は、内側チューブ３６の周りに位置決めされており、コルセット特徴５０と１対の間隔が空けられたクランプ支持アーム５２とを有する遠位端を含む。コルセット特徴５０は、遠位シール部材３８を導波管３０の遠位端の周りの適切な位置に維持するために、遠位シール部材３８を受け取るように位置決めされている。遠位シール部材３８は、導波管３０に沿ったノード点において位置決めされている。Ｏ−リング４０は、中間チューブ４２の外側表面と外側チューブ６６の内側表面との間に流体を通さないシールを提供するために、コルセット特徴５０の周りで支持されている。

図３および図３Ａを特に参照すると、間隔が空けられたクランプ支持アーム５２は、各々が、旋回軸部材５６を旋回可能に受け取るための開口部５４を規定し、旋回軸部材５６は、ツールアセンブリ１６のクランプ部材５８上に形成されている。ツールアセンブリ１６のクランプ部材５８は、クランプ部材５８が刃部材３２から間隔が空けられている開放位置（図３）と、クランプ部材５８が刃部材３２と並置整列している閉鎖位置（図３Ａ）との間で旋回可能である。クランプ部材５８は、クランプトリガー２６（図１）の作動に応答して、開放位置と閉鎖位置との間で移動させられる。

外側チューブ６６は、前進位置と後退位置との間でスライド可能に再位置決め可能である。前進位置から後退位置への外側チューブ６６が移動すると、クランプ部材５８は、開放位置（図３）から閉鎖位置（図３Ａ）に移動させられる。外側チューブ６６の近位端は、回転可能なノズル２２（図１）の突出部（示されない）を受け取る細長いスロット７０（図２）を含み、その結果、外側チューブ６６は、前進位置と後退位置との間での外側チューブ６６の移動を容易にするために、突出部に回転可能に固定されるが、突出部の周りでスライド可能である。

図２を再び参照すると、外側チューブ６６の近位端は、分岐した部分を含み、この分岐した部分は、軸方向に延びているスルーボア７２を規定し、軸方向に延びているスルーボア７２は、トルクアダプター４６のウイング４８をスライド可能に受け取る。１対の完全に対向しているウインドー７４が、外側チューブ６６の近位端に形成されている。ウインドー７４は、ハンドルアセンブリ１２（図１）に形成されているボス（示されない）を受け取って、外側チューブ６６をハンドルアセンブリ１２（図１）に結合する。

図４を参照すると、本開示に従う超音波外科手術器具１０（図１）の中に組み込まれている刃冷却システム８０の１つの実施形態が示され、この刃冷却システム８０は、流入コンジット８２と刃管腔８４とを含む。流入コンジット８２は、中間チューブ４２と導波管３０との間に環状に規定される。刃管腔８４は、刃３２内に形成され、刃３２の長さを実質的に通して延びている。刃管腔８４は、１つ以上の刃入口８４ａ（例えば、刃管腔８４から半径方向外方に延びている１つ以上の刃入口８４ａ）と刃出口８４ｂとを含む。刃入口（複数可）８４ａは、導波管３０に沿ったアンチノード（ａｎｔｉ−ｎｏｄｅ）点において、または導波管３０に沿った任意の他の適切な位置において位置決めされ得る。刃出口８４ｂは、刃３２の遠位端において規定される。刃管腔８４は、刃入口（複数可）８４ａを介して流入コンジット８２と流体連通している。刃出口８４ｂは、角度を付けられた表面８５ｂを含み、この角度を付けられた表面８５ｂは、図５に示されるように、刃管腔８４からの流体の流出を容易にするために、刃管腔８４の内側表面に対して角度θで配置されている。角度θは、約０°〜約４５°の範囲内であり得る。刃管腔８４は、約．２５ｍｍ〜約．６５ｍｍの範囲内の直径を有し得る。実施形態において、刃入口８４ａは、約．２５ｍｍ〜約１．００ｍｍの範囲内の直径を有し得る。他の適切な構成も企図される。

上で言及されるように、流入コンジット８２は、中間チューブ４２と導波管３０との間に規定される。代替的に、または追加的に、流入コンジット８２は、外側チューブ６６と中間チューブ４２との間に規定され得る。そのような実施形態において、流入コンジット８２は、内側チューブ３６および／または中間チューブ４２において入力開口部（示されない）を含み、この入力開口部は、流入コンジット８２と刃入口８４ａとの間に流体連通を提供する。

環状アバットメント３１ｄは、流入コンジット８２内に位置決めされ、冷却流体８９（図１）が流入コンジット８２を通って刃入口８４ａに流れることを可能にするように構成されている。実施形態において、流入コンジット８２を中間チューブ４２と導波管３０との間に環状に規定することとは対照的に、流入コンジット８２は、１つ以上のポリイミドマイクロチューブ（または他の適切なマイクロチューブ）を含み得、１つ以上のポリイミドマイクロチューブは、内側チューブ３６と導波管３０との間に配置され、細長い本体部材１４の近位端から近位方向に延びる。そのような構成において、環状アバットメント３１ｄは、１つの通路（または複数の通路）を含み得、この１つの通路（または複数の通路）は、１つ以上のマイクロチューブをスライド可能に受け取るような寸法および構成にされる。

図１〜図４を参照すると、刃冷却システム８０は、流体レザバー８８をさらに含み、この流体レザバー８８は、流入コンジット８２と流体連通している。流体レザバー８８は、器具１０の外部に位置決めされ得るか、ハンドルアセンブリ１２上に位置決めされ得るか、またはハンドルアセンブリ１２内に位置決めされ得る。流体レザバー８８が器具１０の外部にある実施形態において、ハンドルアセンブリ１２の中央本体２８は、流体レザバー８８と流入コンジット８２との間に流体連通を提供するために、流入ポート８１を含む。流体レザバー８８は、冷却流体８９の供給物を保持するように構成されている。冷却流体８９は、熱伝導性固体表面からの熱を伝導的におよび／または慣習的に吸収することができる任意の流体であり得る。例示的な冷却流体としては、水、食塩水、圧縮空気、圧縮窒素、圧縮酸素などが挙げられるが、これらに限定されない。

刃冷却システム８０は、ポンプ９２を有する流体制御システム９０をさらに含む。ポンプ９２は、冷却流体８９が刃出口８４ｂを通って刃３２を出ていくように、冷却流体８９を、流体レザバー８８から、流入コンジット８２および刃管腔８４を通して送り込むように構成されている。実施形態において、流体制御システム９０は、臨床家によって選択的に動作させられる。いくつかの実施形態において、流体制御システム９０は、流体制御システム９０によって感知される器具１０の状態によって、自動的に動作させられる。流体制御システム９０は、複数のセンサー９４ａ〜ｄを含み得、複数のセンサー９４ａ〜ｄは、器具１０の状態のフィードバックを提供するために、器具１０上および／または器具１０内に位置決めされている。センサー９４ａ〜ｄは、例えば、刃３２の温度を測定するように構成されている刃熱電対９４ａ、クランプ５８の位置および／またはクランプトリガー２６の位置を決定するように構成されているクランプセンサー９４ｂ（図３）、導波管１４の一部分の温度を測定するように構成されている導波管熱電対９４ｃ、ならびに作動ボタン２４の位置を測定するように構成されている作動センサー９４ｄを含み得る。フィードバックを提供するための、ならびに／または器具１０の構成要素および／もしくは周囲環境の状況、パラメーター、状態などを示すための任意の他の適切な機構であるように、他の適切なセンサーおよび／またはセンサーの組み合わせも企図される。

流体制御システム９０のポンプ９２が作動させられている場合、ポンプ９２は、冷却流体８９を流体レザバー８８から引き込み、冷却流体８９を流入コンジット８２および刃管腔８４を通して送り込む。冷却流体８９が刃管腔８４を通して送り込まれる場合、冷却流体８９は、刃出口８４ｂの外に流れ出、この刃出口８４ｂは、刃３２の遠位表面を通して形成されている（図３〜図３Ａを参照のこと）。冷却流体８９が刃出口８４ｂから出ていく場合、冷却流体８９は、霧を形成し得る。角度を付けられた表面８５ｂの角度θが減少させられる場合、冷却流体８９の噴霧は減少する。冷却流体８９の流体が刃管腔８４を通って流れる場合、冷却流体８９は、刃３２から熱を吸収し、その結果、刃３２は、刃冷却システム８０によって冷却される。流入コンジット８２を通って流れる冷却流体８９は、導波管３０からの熱も吸収する。流体制御システム９０は、ポンプ９２が流体レザバー８８から引き込んで刃冷却システム８０を通して送り込む冷却流体８９の量を調節し、従って、刃３２の冷却を制御する。

流体制御システム９０は、ポンプ９２を調節することを介して、刃３２の冷却を制御するように構成され得る（例えば、ポンプ９２を作動させて、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して連続的に送り込むことによって；作動ボタン２４（図１）が押し下げられている（作動させられている）場合に、ポンプ９２を作動させて／作動解除して、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことによって；作動ボタン２４（図１）が解放されている（作動させられていない）場合に、ポンプ９２を作動させて／作動解除して、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことによって；所定のスケジュールに従って、ポンプ９２を作動させて／作動解除して、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことによって；一旦、作動ボタン２４（図１）が、所定の期間の間、押し下げられる（作動させられる）と、ポンプ９２を作動させて／作動解除して、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことによって；一旦、作動ボタン２４（図１）が、所定の時間量の間、解放される（作動させられていない）と、ポンプ９２を作動させて／作動解除して、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことによって；ならびに／あるいは刃３２および／もしくは導波管３０の温度を所定の閾値温度より下に、または所定の温度範囲内に維持するために、温度フィードバックに基づいて、ポンプ９２を作動させて／作動解除して、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことによってなど）。下に詳細に記載されるように、流体制御システム９０は、ポンプ９２の制御を容易にするために、フィードバックを提供するための、ならびに／または器具１０の構成要素および／もしくは周囲環境の状況、パラメーター、状態などを示すためのセンサー９４ａ〜ｄ、または任意の他の適切な機構を含み得る。他の制御システム、機構、方法、および／またはプロトコルも企図される。

上で言及されるように、いくつかの実施形態において、流体制御システム９０は、刃冷却システム８０と一緒に、刃３２を所定の温度より下に維持するように構成され得る。そのような構成において、臨床家は、上限温度を流体制御システム９０に入力する。実施形態において、上限温度はまた、流体制御システム９０の製造時に予め設定され得る。流体制御システム９０は、刃３２の温度が上限温度に近づいていることを刃熱電対９４ａが決定する場合に、ポンプ９２を作動させる。ポンプ９２が作動させられている場合、ポンプ９２は、冷却流体８９を刃冷却システム８０を通して送り込むことにより、刃３２が上限温度を超えることを防止する。刃冷却システム８０を通して送り込まれる流体の量はまた、感知された温度に依存して変動させられ得る。

さらに、刃３２は、所定の温度範囲内に維持され得る。そのような構成において、臨床家は、所定の温度の範囲の上限温度および下限温度を流体制御システム９０に入力する。前の構成と同様に、上限温度および下限温度は、予め設定され得る。流体制御システム９０は、刃３２の温度が上限温度に近づいていることを刃熱電対９４ａが決定する場合に、ポンプ９２を作動させる（または流体が送り込まれる速度を増大させる）ことにより、刃３２を冷却するか、または刃３２の温度を減少させる。刃熱電対９４ｃによって測定されるように刃３２の温度が下限温度に近づいていることを流体制御システム９０が決定する場合、流体制御システム９０は、ポンプ９２を作動解除し（または流体が送り込まれる速度を減少させ）、刃３２を通る冷却流体８９の流れを止める（または減少させる）。

追加的に、または代替的に、刃冷却システム８０は、臨床家が刃３２を作動させた後および作動解除した後に、刃３２を冷却するように構成され得る。この構成において、刃３２は、組織を切除し、かつ／または凝固させるために使用される場合、熱くなることを可能にされるが、刃３２がもはや使用中ではないと、刃冷却システム１０を介して能動的に冷却される。そのような構成において、流体制御システム９０は、刃３２の温度が上限温度を超えていることを刃熱電対９４ａが決定する場合、および作動ボタン２４が解放された（作動させられていない）位置にあることを作動センサー９４ｄ（または他の適切な機構）が決定する場合、ポンプ９２を作動させる。流体制御システム９０は、刃３２の温度が下限温度に達した場合に、または作動ボタン２４が押し下げられた（作動させられた）位置にある場合に、ポンプ９２を作動解除し得る。流体制御システム９０は、クランプ５８の位置（すなわち、開放または閉鎖）を決定するために、クランプセンサー９４ｂ（または他の適切な機構）をさらに含み得る。クランプセンサー９４ｂによって決定されるようにクランプ５８が開放位置にあり、刃３２の温度が上限温度を超えている場合、流体制御システム９０は、ポンプ９２を作動させる。これに対して、クランプ５８、または刃３２の温度が下限温度より下である場合、流体制御システム９０は、ポンプ９２を作動解除する。

図６および図７を参照すると、別の超音波外科手術器具１１０が本開示に従って提供され、この超音波外科手術器具１１０は、導波管１３０を含み、刃冷却システム１８０を組み込んでいる。超音波外科手術器具１１０および刃冷却システム１８０は、超音波外科手術器具１０および刃冷却システム８０（図１〜図５）と実質的に同様であり、同様の要素は、同様の数字によって表されている。従って、違いのみが下で詳細に議論される。

刃冷却システム１８０は、閉路であり、流入コンジット１８２と、刃管腔１８４と、リターンコンジット１８６とを含む。流入コンジット１８２は、中間チューブ１４２と導波管１３０との間に規定される。流入コンジット１８２は、導波管１３０に沿ったアンチノード点に配置されている１つ以上の刃入口１８４ａを介して、刃管腔１８４と流体連通している。流入コンジット１８２の遠位端を密封するために、シールが環状アバットメント１３１ｄの周り、または環状アバットメント１３１ｄに近接して配置されている。実施形態において、環状アバットメント１３１ｄは、流入コンジット１８２の遠位端においてシールを形成している。刃管腔１８４は、刃１３２内に規定され、刃１３２を通して延びている。刃管腔１８４は、刃入口（複数可）１８４ａと刃出口１８４ｂとを含む。刃入口（複数可）１８４ａは、環状アバットメント１３１ｄのシールの近位にあるか、環状アバットメント１３１ｄの周りにあるか、または環状アバットメント１３１ｄに近接していることにより、流入コンジット１８２から刃入口（複数可）１８４ａの中への流体の流入を可能にする。刃管腔１８４は、刃管腔１８４が長手方向軸に対して平行な向きで刃１３２の長さに実質的に沿って延びるように、刃入口１８４ａから遠位方向に延びている。刃管腔１８４の遠位セクション１８４ｃは、刃管腔１８４の遠位セクション１８４ｃが刃１３２の遠位表面１３２ａに対して平行である（または他の方法で湾曲させられているか、屈曲させられているか、もしくは角度が付けられている）ように、刃１３２の長手方向軸に対して直交している（または他の方法で湾曲させられているか、屈曲させられているか、もしくは角度が付けられている）。遠位セクション１８４ｃは、刃１３２の遠位表面１３２ａから離れる方へ間隔が空けられ、遠位セクション１８４ｃは、遠位表面１３２ａと遠位セクション１８４ｃとの間にギャップ１８７を規定する。ギャップ１８７は、約．００５ｍｍ〜約．０２５ｍｍの範囲内であり得るが、ギャップ１８７のための、より大きい寸法およびより小さい寸法も企図される。刃管腔１８４は、遠位セクション１８４ｃから刃出口１８４ｂに、刃１３２の長さに沿って戻る。刃出口１８４ｂは、導波管１３０に沿ったアンチノード点において、または導波管１３０に沿った任意の他の適切な位置において配置され得、例えば、刃出口１８４ｂを、遠位シール部材１３８の近位に、かつ環状アバットメント１３１ｄのシールの遠位か、環状アバットメント１３１ｄの周りか、または環状アバットメント１３１ｄに近接して、位置決めすることを介して、リターンコンジット１８６と流体接続して配置されている。リターンコンジット１８６は、中間チューブ１４２と外側チューブ１６６との間に規定され、中間チューブ１４２のスロット１４２ａを介して刃出口１８４ｂと流体連通している。Ｏ−リング１４０は、リターンコンジット１８６の遠位端を密封するために、中間チューブ１４２と外側チューブ１６６との間のスロット１４２ａに対して遠位に位置決めされている。

上に記載される流入コンジット８２（図４）と同様に、流入コンジット１８２およびリターンコンジット１８６は、ポリイミドマイクロチューブから代替的に形成され得る。例えば、流入コンジット１８２は、中間チューブ１４２と導波管１３０との間に配置されていて、かつ刃入口１８４ａと流体連通している、ポリイミドマイクロチューブであり得、リターンコンジット１８６は、中間チューブ１４２のスロット１４２ａを通過している刃出口１８４ｂと流体連通していて、かつ外側チューブ１６６と中間チューブ１４２との間に配置されているチャネルを通して近位方向に延びている、ポリイミドマイクロチューブであり得る。さらに、図８および図８Ａに示されるように、マイクロチューブが提供される実施形態において、ポリイミドマイクロチューブのコンジット１８２、１８６は、同じチャネル内、例えば、中間チューブ１４２と導波管１３０との間に配置され得、刃出口１８４ｂは、環状アバットメント３１ｄに対して近位であり得る。

実施形態において、リターンコンジット１８６は、流体が刃冷却システム１８０を通って連続的に循環するように、流入コンジット１８２と流体連通している。いくつかの実施形態において、刃冷却システム１８０は、ポンプ１９２を有する流体制御システム１９０を含み、このポンプ１９２は、冷却流体１８９を刃冷却システム１８０を通して循環させるために、リターンコンジット１８６と流入コンジット１８２との間に位置決めされている。ポンプ１９２は、ハンドルアセンブリ１１２の中央本体１２８内に配置され得る。特定の実施形態において、刃冷却システム１８０は、流体レザバー１８８をさらに含み、この流体レザバー１８８は、リターンコンジット１８６と流入コンジット１８２との間に位置決めされ、リターンコンジット１８６および流入コンジット１８２と流体連通している。流体レザバー１８８は、中央本体１２８内、または器具１１０の外部に配置され得る。流体レザバー１８８が器具１１０の外部に配置されている場合、中央本体１２８は、流入ポート１８２ａとリターンポート１８６ａとを含み、それぞれ、流入コンジット１８２およびリターンコンジット１８６と流体連通している。流体制御システム１９０は、器具１０（図１〜図５）に関して上で議論されるセンサー９４ａ〜ｄと同様のセンサー１９４ａ〜ｄも含み得、リターンコンジット熱電対１９４ｅ（図７）も含み得、このリターンコンジット熱電対１９４ｅ（図７）は、リターンコンジット１８６における冷却流体１８９の温度を測定するように構成されている。

器具１１０の刃冷却システム１８０は、器具１０の刃冷却システム８０と実質的に同様に機能する。しかし、刃冷却システム１８０は閉鎖システムであるので、冷却流体１８９は、流入コンジット１８２を通り、刃管腔１８４を通って流れ、リターンコンジット１８６を通って戻った後、刃冷却システム１８０を通って再循環する。冷却流体１８９が刃冷却システム１８０を通って流れる場合、冷却流体１８９は、導波管１３０および／または刃１３２から熱を吸収する。吸収された熱は、外側チューブ１６６の外側表面、ハウジングアセンブリ１１２の中央部分１２８を通して、および／または流体レザバー１８８から周囲環境に解放され得る。さらに、流体レザバー１８８は、再循環前に刃１３２から戻される流体１８９の冷却を容易にするために、能動的に冷却され得る。

図９〜図１０を参照すると、別の超音波外科手術器具２１０が本開示に従って提供され、この超音波外科手術器具２１０は、導波管２３０を含み、刃冷却システム２８０を組み込んでいる。超音波外科手術器具２１０および刃冷却システム２８０は、超音波外科手術器具１０および刃冷却システム８０（図１〜図５）と実質的に同様であり、同様の要素は、同様の数字によって表されている。従って、違いのみが下で詳細に議論される。

刃冷却システム２８０は、刃管腔２８４と冷却コンジット２８６とを含む。刃管腔２８４の遠位端２８４ａは、ギャップ２８７によって、刃２３２の遠位表面２３２ａから間隔が空けられていることが想定される。ギャップ２８７は、約．００５ｍｍ〜約．０２５ｍｍの範囲内であり得るが、ギャップ２８７のための、より大きい寸法およびより小さい寸法も企図される。刃管腔２８４は、刃出口２８４ｂに、刃２３２内を近位方向に、刃２３２の長さに実質的に沿って延びている。冷却コンジット２８６は、細長い本体部分２１４の長さに沿って、刃管腔２８４の中、および外側チューブ２６６の外側表面における長手方向スロット２６６ａの中に配置されている（図９Ａを参照のこと）。冷却コンジット２８６の近位端２８６ｂは、前の実施形態に関して上に記載されるのと同様の流体レザバーに対して密封され得るか、またはこの流体レザバーに対して結合するように構成され得る。冷却コンジット２８６の遠位端２８６ａは、刃管腔２８４の遠位端２８４ａに最も近い。冷却コンジット２８６は、ポリイミドチューブであり得る。

図１１を参照すると、刃冷却システム３８０が本開示に従って提供され、この刃冷却システム３８０は、導波管３３０と刃３３２とを中に組み込んでいる。導波管３３０および刃冷却システム３８０は、導波管３０および刃冷却システム８０（図１〜図５）と実質的に同様であり、同様の要素は、同様の数字によって表され、超音波器具１０、１１０、および２１０のうちの任意のものと使用され得る。刃冷却システム３８０が他の適切な超音波器具と使用され得ることも企図される。従って、違いのみが下で詳細に議論される。

刃冷却システム３８０は、閉鎖ヒートパイプシステムであり、刃管腔３８４と冷却コンジット３８６とを含む。刃管腔３８４の遠位端３８４ａは、ギャップ３８７によって、刃３３２の遠位表面３３２ａから間隔が空けられていることが想定される。ギャップ３８７は、約．００５ｍｍ〜約．０２５ｍｍの範囲内であり得るが、ギャップ３８７のための、より大きい寸法およびより小さい寸法も企図される。刃管腔３８４は、刃出口３８４ｂに対して、刃３３２内を近位方向に、刃３３２の長さに実質的に沿って延びている。刃出口３８４ｂは、冷却コンジット３８６と流体連通している、すなわち、刃管腔３８４と冷却コンジット３８６とは、協働してヒートパイプを規定し、このヒートパイプは、導波管３３０および刃３３２の両方の少なくとも一部分を通して、導波管３３０と刃３３２との間に延びている。冷却コンジット３８６は、導波管３３０内に配置されている。冷却コンジット３８６は、導波管３３０の遠位端において、刃出口３８４ｂと流体連通しているコンジット開口部３８６ａを含み、近位端または閉鎖端３８６ｂは、導波管３３０の近位端に最も近い。冷却コンジット３８６の閉鎖端３８６ｂは、密封されている。実施形態において、刃管腔３８４および／または冷却コンジット３８６の内壁は、ウィック構造（示されない）を含み、このウィック構造は、冷却流体が液相にある場合、冷却流体に毛管圧を及ぼすように構成されている。ウィック構造は、導波管３３０の長手方向軸に対して平行である一連の溝であり得る。冷却コンジット３８６は、高熱効率を有する材料（例えば、銅、ポリイミドマイクロチュービングなど）から構築される。

使用において、刃３３２の温度が増大する場合、刃管腔３８４内に配置されている冷却流体３８９は、刃３３２から熱を吸収し、冷却流体３８９を液相から気相に転移させる。気相における冷却流体３８９は、刃冷却システム３８０を通って、刃管腔３８４から冷却コンジット３８６に移動し、冷却流体３８９は、冷却コンジット３８６の表面、すなわち、導波管３３０の表面を通して熱を周囲環境に解放する。冷却流体３８９が、吸収された熱を解放する場合、冷却流体３８９は、気相から液相に戻る。冷却流体３８９が液相に戻ると、冷却流体３８９は、刃管腔３８４に戻って、サイクルを繰り返す。認識され得るように、刃３３２は、概して、外科手術部位の中へ、導波管３３０に対して下方に角度が付けられているので、使用中、気体の遠位から近位への移動、および液体の近位から遠位への移動は、重力によって容易にされ得る。

本開示は、冷却システムを含む超音波外科手術器具（例えば、上で詳述される器具）を製造する方法も提供する。方法は、導波管を製作すること、刃の長手方向軸に沿って分離される刃の２つの半体を製作すること、刃の各半体において、コンジットの一部分を切削加工すること、刃の２つの半体を溶接して刃にすること、および刃を導波管の遠位端に溶接することを含み得る。従って、上で詳述されるような刃を通して延びているコンジットは、所望の構成に容易に形成され得る。

刃の各半体においてコンジットの一部分を切削加工することは、特に、刃半体の長さに沿って、半円筒形チャネルを切削加工することを含み得、チャネルは、刃の外側表面において、および刃の遠位端において、開口部を含む。刃３２（図４）は、この態様で製造され得る。代替的に、刃１３２（図７）を達成するために、刃の各半体においてコンジットの一部分を切削加工することは、刃の外側表面における第１の開口部から刃半体の長さに沿って、遠位端に向かって刃の長さに沿って、半円筒形チャネルを切削加工し、刃の遠位端に対して実質的に平行にチャネルを続け、チャネルと刃の遠位端との間のギャップを規定し、刃の近位端に向かって戻るように刃の長さに沿ってチャネルを続け、第１の開口部に実質的に対向している刃の外側表面における第２の開口部を出るようにチャネルを続けることを含む。上記実施形態のうちのいずれかにおける切削加工することは、レーザー切断またはエッチングによって達成され得る。

刃の２つの半体を溶接して刃にすることは、各刃における半円筒形チャネルが互いに隣接して位置決めされて、刃内に連続的な円筒形のコンジットを形成するように、刃の２つの半体を整列させることを含み得る。２つの半体を溶接することは、刃の２つの半体を一緒にレーザー溶接することを含み得る。刃を導波管に溶接することは、刃の近位端を導波管の遠位端にレーザー溶接することを含み得る。

実施形態において、導波管の遠位端は、ねじ筋を含み、このねじ筋は、刃のねじ筋と協働して、導波管を刃に固定するように構成されている。いくつかの実施形態において、刃管腔は、刃の遠位端が閉鎖されたままであり、溶接を必要としないように刃の一部分に穴をあけることによって形成される。代替的に、放電加工（ＥＤＭ）が、刃管腔を作製するために使用され得、その後、刃の遠位端が溶接されて閉じられる。他の適切な製造方法も企図される。

次に、図１２〜図１４を参照すると、本開示に従う使用のために構成されている超音波外科手術器具の別の実施形態が示され、概して、参照数字４１０によって識別されている。超音波外科手術器具４１０は、上で詳述される器具のうちの任意のものと同様であり、上で詳述される器具のうちの任意のものの局面および／または特徴のうちの任意のものを含み得る。従って、簡潔さのために、超音波外科手術器具４１０と上記器具との間の違いのみが下で詳述され、一方で、類似点は、要約して記載されるか、または完全に省略される。

超音波外科手術器具４１０は、概して、ハンドルアセンブリ４１２と、細長い本体部分４１４と、刃４３２を有するツールアセンブリ４１６と、刃冷却システム４８０とを含む。刃冷却システム４８０は、ハンドルアセンブリ４１２上、またはハンドルアセンブリ４１２内に、超音波外科手術器具４１０（示されるような）から分離され得る流体レザバー４８８を有する。流体レザバー４８８は、冷却流体４８９の供給物を保持するように構成され、この冷却流体４８９は、上で詳述されるもののような任意の適切な流体であり得る。

刃冷却システム４８０は、ポンプ４９２を有する流体制御システム４９０をさらに含み、このポンプ４９２は、冷却流体４８９を、流体レザバー４８８から、冷却流入コンジット４８２を介して超音波外科手術器具４１０の刃４３２を通して送り込むように構成されている。冷却流体４８９は、超音波外科手術器具４１０の刃４３２から熱を吸収し、冷却リターンコンジット４８６を通して戻される。加熱された冷却流体４８９は、流体レザバー４８８に戻され得る（従って、閉ループシステムを形成する）か、または開ループシステムの一部として、別個のリターンレザバー（示されない）の中に解放され得る。

図１２および図１２Ａに示されるように、冷却流入コンジット４８２およびリターンコンジット４８６は、超音波外科手術器具４１０の細長い本体部分４１４の外側表面上に配置され、その長さに実質的に沿って延びている。コンジット４８２、４８６を細長い本体部分４１４の外部に位置決めすることは、リターンコンジット４８６を通って戻る加熱された流体を介した、細長い本体部分４１４を通して延びている導波管４３０（図１３）および他の内部構成要素の加熱を阻止することを助ける。流入コンジット４８２の近位端４８２ａは、ハンドルアセンブリ４１２（示されるような）を介して、またはそれと別個に、ポンプ４９２に結合するように構成され、リターンコンジット４８６の近位端４８６ａは、ハンドルアセンブリ４１２（示されるような）を介して、またはそれと別個に、流体レザバー４８８（または別個のリターン流体レザバー（示されない））に結合するように構成されている。遠位アパーチャ４６６ａおよび近位アパーチャ４６６ｂは、細長い本体部分４１４内に規定され、コンジット４８２、４８６が細長い本体部分４１４を出ていくこと、および細長い本体部分４１４に入ることを、それぞれ、可能にする。しかし、超音波外科手術器具４１０が、細長い本体部分４１４内に延びているコンジット４８２、４８６で構成されていることも企図される。

図１３および図１４を参照すると、刃４３２は、刃管腔４３４を規定し、この刃管腔４３４は、刃４３２内に形成され、刃４３２の長さに実質的に沿って延びている。刃管腔４３４は、刃４３２によって規定される長手方向軸と同軸であり得るか、またはこの長手方向軸に対して平行な向きで延び得る。刃管腔４３４は、閉鎖遠位端を規定する。流入コンジット４８２およびリターンコンジット４８６は、刃出力４６０を通って刃管腔４３４に入り、この刃出力４６０は、刃管腔４３４の近位端の方に向いて規定される。そこからの流体の漏れを阻止するために、シールが、刃出力４６０の周り、ならびに流入コンジット４８２および流出コンジット４８６の周囲に形成されている。シールは、刃出力４６０およびコンジット４８２、４８６に付着され得る。代替的に、シールは、刃出力４６０に解放可能に取り付けられ得、刃管腔４３４へのアクセスを可能にする。刃出力４６０は、超音波外科手術器具４１０の導波管４３０に沿ったアンチノード点において、または超音波外科手術器具４１０の導波管４３０に沿った任意の他の適切な位置において位置決めされ得る。流入コンジット４８２は、刃管腔４３４内に配置され、刃管腔４３４を通して遠位方向に延びている。リターンコンジット４８６は、刃管腔４３４の近位端内に配置されている。流入コンジット４８２は、刃管腔４３４よりも小さい直径を有し、刃管腔４３４を規定する刃４３２の内側表面と流入コンジット４８２の外側表面との間に環状ギャップ４３６（図１４）を残す。刃管腔４３４は、約．２５ｍｍ〜約．６５ｍｍの範囲内の直径を有し得るが、他の適切な構成も企図される。動作中、冷却流体４８９は、流入コンジット４８２を通して送り込まれるか、または他の方法で流入コンジット４８２を通して遠位方向に循環させられ、刃管腔４３４の遠位端において流入コンジット４８２の遠位端を出ていき、環状ギャップ４３６内で、刃管腔４３４を通って戻るように近位方向に移動し、最終的に、例えば、吸引力の下で、または送り込まれた流入流体からの押し付けの下で、リターンコンジット４８６によって受け取られる。流入コンジット４８２およびリターンコンジット４８６は、１つ以上のポリイミドマイクロチューブ（他の適切なマイクロチューブ、または任意の他の適切な様式で形成され得る）を含み得る。

図１２〜図１４を再び参照すると、流体制御システム４９０は、流入コンジット４８２およびリターンコンジット４８６の相対的な位置、ならびに冷却流体４８９の流路を除いて、上に記載される流体制御システムと同様である。流体制御システム４９０のポンプ４９２が作動させられている場合、ポンプ４９２は、冷却流体４８９を流体レザバー４８８から引き込み、冷却流体４８９を、流入コンジット４８２を通して刃管腔４３４の遠位端の中に送り込む。冷却流体４８９の流体が環状ギャップ４３６内で刃管腔４３４を通って戻るように近位方向に流れる場合、冷却流体４８９は、刃４３２が冷却されるように、刃４３２から熱を吸収する。次に、冷却流体４８９は、リターンコンジット４８６を通って流体レザバー４８８の中に押され、および／もしくは引かれて、閉路を作り出すか、またはリターンレザバー（示されない）の中に押され、および／もしくは引かれて、開路を作り出す。流体制御システム４９０は、ポンプ４９２が流体レザバー４８８から引き込んで刃冷却システム４８０を通して送り込む冷却流体４８９の量を調節し、従って、刃４３２の冷却を制御する。制御は、前の実施形態に関して上で詳述されるのと同様に、または任意の他の適切な様式で実施され得る。

図１５を参照すると、別の超音波外科手術器具５１０が本開示に従って提供され、この超音波外科手術器具５１０は、刃冷却システム５８０を組み込んでいる。超音波外科手術器具５１０は、下で詳述されるように、刃冷却システム５８０の構成を除いて、超音波外科手術器具４１０（図１２〜図１４）と同様である。

刃冷却システム５８０は、流入コンジット５８２と、リターンコンジット５８６と、流入ポンプ５９２と、リターンポンプ５９４とを含む。流入コンジット５８２およびリターンコンジット５８６は、ポリイミドマイクロチューブから（または任意の他の適切な態様で）形成され得る。

上に記載される冷却システムと同様に、リターンコンジット５８６は、流体が刃冷却システム５８０を通って連続的に循環するように、流入コンジット５８２と流体連通している。刃冷却システム５８０は、流体制御システム５９０を含み、この流体制御システム５９０は、流体レザバー５８８と流入コンジット５８２との間に位置決めされている流入ポンプ５９２と、リターンコンジット５８６と流体レザバー５８８との間に位置決めされているリターンポンプ５９４とを有する。代替的に、リターンポンプ５９４は、リターンコンジット５８４と別個のリターンレザバー（示されない）との間に位置決めされて、開ループシステムを規定し得る。流入ポンプ５９２およびリターンポンプ５９４は、（示されるように）外部に配置され得るか、またはハンドルアセンブリ５１２の中央本体５２８内に配置され得る。流体制御システム５９０は、フィードバックベースの制御を可能にするために、上で議論されるセンサーと同様のセンサー（示されない）も含み得る。

上で詳述される流体制御システムと同様に、流体制御システム５９０の流入ポンプ５９２が作動させられている場合、流入ポンプ５９２は、冷却流体５８９を流体レザバー５８８から引き込み、冷却流体５８９を、流入コンジット５８２および超音波外科手術器具５１０の刃を通して送り込む。冷却流体５８９の流体が刃の刃管腔（示されない）を通って流れる場合、リターンポンプ５９４は、加熱された冷却流体５８９を刃管腔（示されない）から、リターンコンジット５８６を通して、流体レザバー５８８または代替的にリターンレザバー（示されない）の中に引き込むように作動させられる。流入ポンプ５９２およびリターンポンプ５９４は、同時に作動し得る。しかし、ポンプ５９２、５９４の動作時間はまた、ずらされ得る。流体制御システム５９０は、流入ポンプ５９２およびリターンポンプ５９４の制御を容易にするために、フィードバックを提供するための、ならびに／または外科手術器具５１０の構成要素および／もしくは周囲環境の状況、パラメーター、状態などを示すためのセンサー（示されない）、または任意の他の適切な機構を含み得る。流体制御システム４９０（図１２）は、同様に、そのような特徴を含み得る。他の制御システム、機構、方法、および／またはプロトコルも、いずれかの実施形態または両方の実施形態のために企図される。

本開示のいくつかの実施形態が図面に示されてきたが、本開示は当該分野が許容するのと同じほど範囲が広いこと、および本明細書は同様に読まれることが意図されるので、本開示はそれらの実施形態に限定されることが意図されない。上の実施形態の任意の組み合わせも想定され、それは、特許請求される本発明の範囲内である。従って、上の記載は、限定するものではなく、単に特定の実施形態の例証と解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付される特許請求の範囲の趣旨および範囲内で他の改変を想定する。

Claims (20)

1. 超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
   ハンドルアセンブリと、
   該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
   該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
   ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
   流入コンジットであって、該流入コンジットは、該出力を介して該刃管腔に入り、該刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の該遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、流入コンジットと、
   リターンコンジットであって、該リターンコンジットは、該刃管腔の該近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、該リターンコンジットは、該出力を介して該刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている、リターンコンジットと
   を含む、超音波外科手術器具。
2. 前記流入コンジットおよび前記リターンコンジットは、マイクロチューブである、請求項１に記載の超音波外科手術器具。
3. 前記出力は、前記流入コンジットおよび前記リターンコンジットの周りで密封されている、請求項１に記載の超音波外科手術器具。
4. 前記刃管腔の内部表面と前記流入コンジットの外側表面とは、それらの間に環状のギャップを規定する、請求項１に記載の超音波外科手術器具。
5. 前記流入コンジットおよび前記リターンコンジットは、前記細長い本体の外部に沿って延びている、請求項１に記載の超音波外科手術器具。
6. 超音波外科手術システムであって、該超音波外科手術システムは、
   超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
   ハンドルアセンブリと、
   該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
   該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
   ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
   流入コンジットであって、該流入コンジットは、該出力を介して該刃管腔に入り、該刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の該遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、流入コンジットと、
   リターンコンジットであって、該リターンコンジットは、該刃管腔の該近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定し、該リターンコンジットは、該出力を介して該刃管腔から出ていき、そこから近位方向に延びている、リターンコンジットと
   を含む、超音波外科手術器具と、
   刃冷却システムと
   を含み、該刃冷却システムは、
   流体レザバーと、
   流入ポンプと
   を含み、該流入ポンプは、該流体レザバーと該流入コンジットの近位端との間で動作可能に結合されている、超音波外科手術システム。
7. 前記流入ポンプは、流体を、前記流体レザバーから、前記流入コンジットおよび前記刃管腔を通して、前記リターンコンジットの中に送達するように構成されている、請求項６に記載の超音波外科手術システム。
8. 前記リターンコンジットは、前記流体を前記流体レザバーに戻すように構成されている、請求項７に記載の超音波外科手術システム。
9. 前記刃冷却システムは、リターンポンプをさらに含み、該リターンポンプは、前記リターンコンジットの近位端に結合され、該リターンコンジットから前記流体レザバーへの前記流体の戻りを容易にするように構成されている、請求項８に記載の超音波外科手術システム。
10. リターンレザバーをさらに含み、前記リターンコンジットは、前記流体を該リターンレザバーに戻すように構成されている、請求項７に記載の超音波外科手術システム。
11. 流体制御システムをさらに含み、該流体制御システムは、前記超音波外科手術器具の少なくとも１つの特性または状態に従って、前記流入ポンプの作動および作動解除を制御するように構成されている、請求項６に記載の超音波外科手術システム。
12. 第１のセンサーが、前記刃の温度を感知するように構成され、前記流体制御システムは、該刃の該温度が上限温度を超えた場合に前記流入ポンプを作動させるように構成され、該流体制御システムは、該刃の該温度が下限温度よりも低い場合に該流入ポンプを作動解除するように構成されている、請求項１１に記載の超音波外科手術システム。
13. 第２のセンサーが、前記超音波器具の作動ボタンの位置を感知するように構成され、前記流体制御システムは、該作動ボタンの該位置に従って、所定の期間の間、前記流入ポンプを作動させるか、または作動解除するように構成されている、請求項１１に記載の超音波外科手術システム。
14. 超音波外科手術器具であって、該超音波外科手術器具は、
    ハンドルアセンブリと、
    該ハンドルアセンブリから遠位方向に延びている細長い本体と、
    該細長い本体を少なくとも部分的に通して延びている導波管と、
    ツールアセンブリであって、該ツールアセンブリは、該導波管の遠位端に結合されている刃を含み、該刃は、刃管腔を規定し、該刃管腔は、閉鎖近位端および遠位端を有し、該刃は、該刃管腔の該近位端の方に向いて該刃管腔と連通している出力を規定する、ツールアセンブリと、
    流入コンジットと、
    リターンコンジットと
    を含み、該流入コンジットおよび該リターンコンジットは、該細長い本体の近位端から、該細長い本体の外側表面に沿って遠位方向に、該出力を通って、該刃管腔の中に延びている、超音波外科手術器具。
15. 前記流入コンジットは、その近位端において第１のポンプに結合するように構成され、該第１のポンプは、流体を該流入コンジットおよび前記刃管腔を通して送達するように構成されている、請求項１４に記載の超音波外科手術器具。
16. 前記リターンコンジットは、その近位端において第２のポンプに結合するように構成され、該第２のポンプは、流体を前記刃管腔から該リターンコンジットを通して引くように構成されている、請求項１５に記載の超音波外科手術器具。
17. 前記流入コンジットは、前記刃管腔を通して遠位方向に延びており、該流入コンジットは、該刃管腔の前記遠位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、請求項１４に記載の超音波外科手術器具。
18. 前記リターンコンジットは、前記刃管腔の前記近位端に隣接して該刃管腔内に位置決めされている開放遠位端を規定する、請求項１４に記載の超音波外科手術器具。
19. 前記出力は、前記流入コンジットおよび前記リターンコンジットの周りで密封されている、請求項１４に記載の超音波外科手術器具。
20. 前記流入コンジットおよび前記リターンコンジットは、マイクロチューブである、請求項１４に記載の超音波外科手術器具。

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