專利名稱：：有效長度增加的超聲端部操縱裝置的制作方法有效長度增加的超聲端部操縱裝置
背景技術(shù)：
：包括空心和實心器械在內(nèi)的超聲器械被用來安全有效地治療許多病癥。超聲器械尤其是實心超聲器械具有優(yōu)勢，因為它們可以利用以超聲頻率傳輸?shù)酵饪剖中g(shù)端部操縱裝置的機械振動形式的能量來切割和/或凝固組織。當(dāng)用適當(dāng)?shù)亩瞬坎倏v裝置并以適當(dāng)?shù)哪芗墏鬟f到有機組織時，超聲振動可用來切割、解剖、提升、凝固或燒灼組織，或者用來將肌肉組織與骨骼分離。采用實心技術(shù)的超聲器械尤其有利，因為超聲能量可以從超聲換能器經(jīng)傳輸元件或波導(dǎo)管傳送到外科手術(shù)端部操縱裝置。這類器械可用于開放性或微創(chuàng)外科手術(shù)，例如內(nèi)窺鏡或腹腔鏡外科手術(shù)，在這些手術(shù)中，端部操縱裝置經(jīng)套管針到達手術(shù)部位。以超聲頻率激活或激發(fā)這類器械的單元件或多元件端部操縱裝置會引發(fā)縱向、橫向或扭轉(zhuǎn)振動，其在相鄰組織內(nèi)產(chǎn)生局部熱量，從而有利于切割和凝固。由于超聲器械的性質(zhì)，可以將具體的超聲致動端部操縱裝置設(shè)計成執(zhí)行多項功能，包括(例如)在借助或不借助夾具組件的情況下切割、凝固、刮削或提升組織。通過(例如)電激勵換能器，可以在外科手術(shù)端部操縱裝置內(nèi)引發(fā)超聲振動。換能器可由器械手把內(nèi)的一個或多個壓電元件或磁致伸縮元件構(gòu)成。由換能器部分產(chǎn)生的振動經(jīng)超聲傳輸元件(例如從換能器部分延伸到外科手術(shù)端部操縱裝置的波導(dǎo)管)傳遞到外科手術(shù)端部操縱裝置。波導(dǎo)管和端部操縱裝置最優(yōu)選地設(shè)計成以與換能器相同的頻率共振。因此，當(dāng)把端部操縱裝置連接到換能器時，整個系統(tǒng)的頻率將與換能器自身的頻率相同?？v向超聲振動在端部操縱裝置頂端d處的零至峰振幅表現(xiàn)為具有如下式給出的共振頻率的簡單正弦曲線d=Asin(cot)其中"=角頻率，它等于循環(huán)頻率f的2Ji倍；并且A=零至峰振幅。縱向偏移被定義為峰至峰(p-t-p)振幅，它剛好是正弦波振幅的兩倍或2A。實心超聲器械可分為兩類單元件端部操縱裝置和多元件端部操縱裝置。單元件端部操縱裝置包括諸如刀片、手術(shù)刀、鉤和/或球頭凝固器的器械。多元件端部操縱裝置可包括將組織壓在超聲刀片上的機構(gòu)。多元件端部操縱裝置包括夾緊手術(shù)刀和/或夾緊凝固器或夾緊組件與單元件端部操縱裝置的任何組合。為了將超聲能量有效傳送到組織上而需要施加很大的壓力時，可以使用多元件端部操縱裝置。例如，可使用超聲夾緊凝固器切割并凝固組織，尤其是疏松無支撐的組織。包括與夾具結(jié)合的超聲刀片的多元件端部操縱裝置可以向組織施加壓縮力或偏置力，以加速凝固和切割組織。超聲夾緊凝固器提供了用于切割/凝固組織(尤其是疏松無支撐組織)的改進的超聲手術(shù)器械，該器械將超聲刀片與夾具結(jié)合，以向組織施加壓縮力或偏置力，從而加速凝固和切割組織。超聲器械的設(shè)計和制造使得縱向超聲振動的最大振幅(即波腹)位于或接近端部操縱裝置的遠端，以使遠端縱向偏移最大。超聲器械的有效長度通常被定義為從端部操縱裝置遠端(超聲位移最大處)到沿著端部操縱裝置的某個近端位置的距離，在該近端位置處，超聲位移降到靠近波節(jié)(超聲位移最小處)處的預(yù)定水平之下。端部操縱裝置在波節(jié)周圍(此處超聲位移低于預(yù)定水平)的長度段被定義為波節(jié)間隙。因此，波節(jié)間隙是指其位移不足以產(chǎn)生高效和/或有效切割和/或凝固所需熱量的波節(jié)附近的長度。如本文所用，術(shù)語"波節(jié)間隙"是指其超聲位移不足以產(chǎn)生高效和/或有效切割和/或凝固所需熱量的端部操縱裝置的長度段。如本文所用，術(shù)語"波節(jié)間隙區(qū)"是指波節(jié)附近的區(qū)域，并且可以指端部操縱裝置上或端部操縱裝置內(nèi)的區(qū)域或與波節(jié)附近的端部操縱裝置相鄰的區(qū)域。如本文所用，術(shù)語"波節(jié)能隙"是指在波節(jié)附近產(chǎn)生的超聲位移不足以生成高效和/或有效切割和/或凝固所需熱量的狀態(tài)。波節(jié)附近的位移相對較小，這會導(dǎo)致向接觸端部操縱裝置的組織傳送的熱量在波節(jié)間隙區(qū)比在端部操縱裝置的其他區(qū)域更低。因此，在波節(jié)間隙區(qū)，與刀片接觸的組織不會直接受熱。作為結(jié)果，該處的組織不能被有效切割和/或凝固，并可能在波節(jié)間隙區(qū)粘到端部操縱裝置上，或者僅僅是被脫水而不能橫切。希望提供在超聲手術(shù)器械中用來有效消除波節(jié)間隙的端部操縱裝置。
發(fā)明內(nèi)容在一個實施例中，與超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置包括具有第一聲阻抗率值的第一部分和具有第二聲阻抗率值的第二部分。第二聲阻抗率值小于第一聲阻抗率值。多個實施例的新型特征在所附權(quán)利要求書中詳細示出。然而，通過參考結(jié)合以下附圖給出的下列具體實施方式，無論是在手術(shù)的組織和方法方面，還是在手術(shù)的進一步的目標和優(yōu)點方面，都可以最好地了解多個實施例。圖1示出了超聲系統(tǒng)的一個實施例。圖2示出了用于超聲器械的連接件/接頭的一個實施例。圖3A示出了超聲手術(shù)器械的一個實施例的分解透視圖，該器械具有可連接到圖1所示超聲系統(tǒng)的單元件端部操縱裝置。圖3B示出了具有多元件端部操縱裝置的超聲手術(shù)器械的一個實施例。圖3C示出了如圖3B所示多元件端部操縱裝置的一個實施例的詳細透視圖。圖3D示出了具有圖3B和圖3C所示多元件端部操縱裝置的一個實施例的超聲系統(tǒng)的一個實施例。圖4為多元件端部操縱裝置的一個實施例的透視圖。圖5為端部操縱裝置的一個實施例中超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖。圖6為端部操縱裝置的一個實施例中校正超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖。圖7-9示出了具有插入段的單元件端部操縱裝置的多個實施例，其中插入段具有不同于端部操縱裝置主體部分的聲阻抗率值，其中圖7為具有一個插入段的單元件端部操縱裝置的一個實施例的側(cè)視8圖8為具有三個插入段的單元件端部操縱裝置的一個實施例的側(cè)視圖；并且圖9為具有三個插入段的單元件端部操縱裝置的一個實施例的側(cè)視圖。圖10-12為不銹鋼端部操縱裝置的多個實施例的校正超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖，其中圖10為純不銹鋼端部操縱裝置的校正超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖；圖11為具有鋁插入段的不銹鋼端部操縱裝置的校正超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖，其中鋁插入段的橫截面積與不銹鋼部分的橫截面積相配；并且圖12為具有鋁插入段的不銹鋼端部操縱裝置的校正超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖，其中鋁插入段的橫截面積為不銹鋼部分橫截面積的一半。圖13-18示出了超聲手術(shù)器械的多個實施例，其中圖13為不含插入段的常規(guī)構(gòu)型的超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖14為具有插入段的超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中插入段設(shè)置在波節(jié)間隙區(qū)內(nèi)的夾臂組件中；圖15為具有凸起的插入段的超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中插入段設(shè)置在夾臂組件中；圖16為具有插入段的超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中插入段設(shè)置在偏離波節(jié)的夾臂組件中；圖17為具有插入段的超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中插入段設(shè)置在處于打開位置的夾臂組件中；并且圖18為具有插入段的超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中插入段設(shè)置在處于關(guān)閉位置的夾臂組件中。圖19為具有夾臂組件和手術(shù)刀片的多元件端部操縱裝置的一個實施例的局部側(cè)視圖。圖20為如圖19所示的多元件端部操縱裝置的一個實施例的透視圖。圖21為具有夾臂組件和手術(shù)刀片的多元件端部操縱裝置的一個實施例的局部側(cè)視圖。圖22-25示出了具有墊的超聲手術(shù)器械的多個實施例，墊用于在與工作手術(shù)刀片接合時產(chǎn)生摩擦熱，其中圖22A為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和非工作狀態(tài)，并具有朝向延伸元件遠端而設(shè)置的墊；圖22B為圖22A所示超聲手術(shù)器械的一個實施例的端視圖；圖23A為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于關(guān)閉位置和工作狀態(tài)，并具有朝向延伸元件遠端而設(shè)置的墊；圖23B為圖23A所示超聲手術(shù)器械的一個實施例的端視圖；圖24A為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和工作狀態(tài)，并具有朝向延伸元件遠端而設(shè)置的墊；圖24B為圖24A所示超聲手術(shù)器械的一個實施例的端視圖；圖25A為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和非工作狀態(tài)，并具有設(shè)置在延伸元件上且位于波節(jié)處的墊；圖25B為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和非工作狀態(tài)，并具有設(shè)置在延伸元件上且從波節(jié)處向遠端偏離的墊；圖25C為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和非工作狀態(tài)，并具有設(shè)置在延伸元件上且從波節(jié)處向近端偏離的墊；圖25D為超聲手術(shù)器械的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和非工作狀態(tài)，并具有設(shè)置在延伸元件上且橫跨波節(jié)的不同長度的墊。圖26A-E示出了單元件端部操縱裝置的多個實施例，其中圖26A為具有內(nèi)部腔體或孔的單元件端部操縱裝置的橫截面?zhèn)纫晥D。圖26B為具有內(nèi)部腔體或孔的單元件端部操縱裝置的橫截面?zhèn)纫晥D。圖26C為具有內(nèi)部腔體或孔的單元件端部操縱裝置的橫截面?zhèn)纫晥D。圖26D為具有內(nèi)部腔體或孔的單元件端部操縱裝置的橫截面端視圖。圖26E為具有內(nèi)部腔體或孔的單元件端部操縱裝置的橫截面端視圖。圖27為超聲端部操縱裝置的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲端部操縱裝置具有設(shè)置在刀片內(nèi)的插入段、設(shè)置在夾臂組件的組織墊內(nèi)的組織墊插入段和設(shè)置在延伸元件上的墊。具體實施例方式在詳細闡述多個實施例之前，應(yīng)該指出的是，這些實施例的應(yīng)用或使用并不局限于附圖和具體實施方式中詳細示出的部件的構(gòu)造和布置。示例性實施例可以單獨實施，也可以與其他實施例、變更形式和修改形式結(jié)合在一起實施，并可以通過多種方式實施或執(zhí)行。例如，下文所公開的手術(shù)器械、端部操縱裝置和刀片構(gòu)型僅用于舉例說明，并無意限制其范圍或應(yīng)用。此外，除非另外指明，本文所用的術(shù)語和表達是為了方便向讀者描述示例性實施例的目的而選擇的，并不是為了限制其范圍。多個實施例通常涉及在手術(shù)器械中使用的超聲手術(shù)端部操縱裝置，更具體地講涉及在波節(jié)間隙區(qū)具有改進的升降、切割和凝固功能的超聲手術(shù)端部操縱裝置。多個實施例通常涉及用于實現(xiàn)改進的骨骼和組織移除、抽吸和凝固功能的超聲手術(shù)端部操縱裝置和器械。根據(jù)多個實施例的端部操縱裝置特別是在以下手術(shù)中具有尤其有益的效果，在這些手術(shù)中，希望利用該裝置的切割和凝固特點在移除骨骼和/或組織的同時控制出血，例如從骨骼上移除肌肉時。然而，端部操縱裝置也可以用于常規(guī)的軟組織切割和凝固。端部操縱裝置可以是直的或彎曲的，并且可用于開放式或腹腔鏡應(yīng)用。根據(jù)多個實施例的端部操縱裝置可用于脊柱手術(shù)，尤其是在從骨骼上移除肌肉時幫助從后路進入。根據(jù)多個實施例的端部操縱裝置可以減小從骨骼上移除肌肉時需要使用者施加的力，并且在多個實施例中，可用于對組織進行同步的止血封口或燒灼。減小操作手術(shù)器械所需的力可以減緩使用者的疲勞、提高精度以及減少不必要的組織損傷。本發(fā)明公開了可用于開放式和腹腔鏡應(yīng)用的多種不同的端部操縱裝置構(gòu)型。超聲手術(shù)器械的例子在例如美國專利No.5，322，055和5，954，736中有所公開，結(jié)合超聲刀片和手術(shù)器械的例子在例如美國專利No.6，309，400B2、6，278，2腿、6，283，981B1和6，325，811B1中有所公開，這些專利全文以引用方式并入本文中。這些參考文獻公開了刀片被縱向激勵的超聲手術(shù)器械設(shè)計和刀片設(shè)計?，F(xiàn)在將描述一些實施例來提供對本文公開的所述裝置和方法的結(jié)構(gòu)、功能、制造和使用原理的綜合理解。這些實施例中的一個或多個實例在附圖中示出。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，本文特別描述和在附圖中示出的裝置和方法為非限制性的實施例，并且多個實施例的范圍僅由權(quán)利要求書限定。結(jié)合一個實施例示出或描述的特征可以與其他實施例的特征組合。這種修改形式和變化形式旨在包括在權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。在一個一般方面中，多個實施例涉及和超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置。該端部操縱裝置包括具有第一聲阻抗率值的第一部分和具有第二聲阻抗率值的第二部分。第二聲阻抗率值小于第一聲阻抗率值。在另一個一般方面中，多個實施例涉及和超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置。該端部操縱裝置包括由第一聲阻抗材料構(gòu)成的遠端段、由第二聲阻抗材料構(gòu)成的遠端插入段、由第三聲阻抗材料構(gòu)成的中間插入段、由第四聲阻抗材料構(gòu)成的近端插入段以及由第五聲阻抗材料構(gòu)成的近端段。在又一個一般方面中，多個實施例涉及和超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置。該端部操縱裝置包括近端段、遠端段和插入段，其中插入段位于近端段和遠端段之間。端部操縱裝置的插入段包含有損耗材料或聲阻抗率值不同于近端段和遠端段的聲阻抗率值的材料。在又一個一般方面中，多個實施例涉及具有多個段的超聲手術(shù)刀片。多個段中的至少一個被配置成填充和/或收窄波節(jié)能隙。在又一個一般方面中，多個實施例涉及包含單一材料的超聲手術(shù)刀片。該刀片的聲阻抗率沿長度變化。在又一個一般方面中，多個實施例涉及具有換能器的手術(shù)器械，該換能器被配置成以預(yù)定頻率沿縱向軸線產(chǎn)生振動。超聲刀片沿縱向軸線延伸并連接到換能器。刀片包括具有近端和遠端的主體。通過換能器產(chǎn)生的振動，遠端可沿縱向軸線移動。具有近端和遠端的不振動的夾臂組件可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在主體附近。夾臂組件可從打開位置向關(guān)閉位置可樞轉(zhuǎn)地移動。不振動的夾臂組件具有近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段，其中組織墊插入段設(shè)置在近側(cè)組織墊段和遠側(cè)組織墊段之間。在又一個一般方面中，多個實施例涉及具有換能器的手術(shù)器械，該換能器被配置成以預(yù)定的頻率沿縱向軸線產(chǎn)生振動。超聲刀片沿縱向軸線延伸并連接到換能器。刀片包括具有近端和遠端的主體。通過換能器產(chǎn)生的振動，遠端可沿縱向軸線移動。具有近端和遠端的延伸元件設(shè)置在主體附近。延伸元件還包括墊，墊設(shè)置在延伸元件遠端上并位于主體和延伸元件的遠端之間。在又一個一般方面中，多個實施例涉及具有換能器的手術(shù)器械，該換能器被配置成以預(yù)定的頻率沿縱向軸線產(chǎn)生振動。超聲刀片沿縱向軸線延伸并連接到換能器。刀片包括具有近端和遠端的主體。通過換能器產(chǎn)生的振動，遠端可沿縱向軸線移動。具有近端和遠端的護套設(shè)置在主體附近。護套還包括墊，墊設(shè)置在護套遠端上并位于主體和護套的遠端之間。圖1示出了超聲系統(tǒng)10的一個實施例。超聲系統(tǒng)10的一個實施例包括連接到超聲換能器14的超聲信號發(fā)生器12，以及具有手把外殼16的手把組件60。超聲換能器14的遠端經(jīng)適形于連接到超聲傳輸組件，超聲傳輸組件具有連接到單元件或多元件端部操縱裝置的細長傳輸元件。被稱為"Langevin疊堆"的超聲換能器14通常包括換能部分18、第一共振器或端罩20、第二共振器或前罩22以及輔助元件。超聲換能器14的長度優(yōu)選地為系統(tǒng)波長一半的整數(shù)倍(n入/2)，下文將對此進行詳細說明。聲波組件24包括超聲換能器14、鼻錐26、速度變換器28以及經(jīng)適形于連接到超聲傳輸組件的表面30。應(yīng)當(dāng)理解，本文所用術(shù)語"近端"和"遠端"是相對于持住手把組件60的臨床醫(yī)生而言的。因此，相對于處于更近端的手把組件60而言，端部操縱裝置處于遠端。還應(yīng)當(dāng)理解，為方便和清楚起見，本文所用諸如"頂部"和"底部"之類的空間術(shù)語也是相對于持住手把組件60的臨床醫(yī)生而言的。然而，手術(shù)器械可用于許多方向和位置，這些術(shù)語并不旨在起限制作用，也不是絕對的。端罩20的遠端連接到換能部分18的近端，而前罩22的近端則連接到換能部分18的遠端。前罩22和端罩20具有由多個變量決定的長度，這些變量包括換能部分18的厚度、制造端罩20和前罩22所用材料的密度和彈性模量以及超聲換能器14的共振頻率。前罩22可以從其近端向其遠端向內(nèi)逐漸縮小，以作為速度變換器28放大超聲振動的振幅，或者也可以不放大。合適的振動頻率范圍可以為約20Hz至120kHz，特別合適的振動頻率范圍可以為約30-100kHz，合適的工作振動頻率可以為(例如)約55.5kHz。壓電元件32可由任何合適的材料制成，例如鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈦酸鉛或其他壓電陶瓷材料。正極34、負極36和壓電元件32中的每一個均具有貫穿中心的孔。正極34和負極36分別電連接到電線38和40。電線38和40被包在電纜42內(nèi)，并且可電連接到超聲系統(tǒng)10的超聲信號發(fā)生器12。聲波組件24的超聲換能器14將來自超聲信號發(fā)生器12的電信號轉(zhuǎn)化為機械能，繼而使超聲換能器14和端部操縱裝置以超聲頻率主要進行縱向振動。合適的發(fā)生器為得自EthiconEndo-Surgery，Inc.，Cincinnati,Ohio的GEN04型發(fā)生器。當(dāng)聲波組件24通電時，會通過它產(chǎn)生振動運動駐波。沿聲波組件24任意點處的振動運動的振幅可取決于沿聲波組件24進行振動運動測量的位置。振動運動駐波的最小值或零交點通常稱為波節(jié)(即運動最小的位置)，駐波的局部最大絕對值或峰值通常稱為波腹(即運動最大的位置)。波腹與距其最近的波節(jié)之間的距離為四分之一波長(A/4)。電線38和40將來自超聲信號發(fā)生器12的電信號傳輸至正極34和負極36。在觸發(fā)機構(gòu)(例如腳踏開關(guān)44)的作用下，壓電元件32被超聲信號發(fā)生器12提供的電信號激活，從而在聲波組件24內(nèi)產(chǎn)生聲學(xué)駐波。電信號在壓電元件32內(nèi)產(chǎn)生反復(fù)的小位移形式的擾動，從而在材料內(nèi)產(chǎn)生較大的壓縮力。反復(fù)的小位移使壓電元件32沿電壓梯度的縱向軸線以連續(xù)方式伸展和收縮，從而產(chǎn)生超聲能的縱波。超聲能通過超聲傳輸元件(如超聲傳輸波導(dǎo)管)經(jīng)聲波組件24傳輸?shù)蕉瞬坎倏v裝置。為了讓聲波組件24向端部操縱裝置輸送能量，聲波組件24的所有元件都必須聲學(xué)耦合到端部操縱裝置上。超聲換能器14的遠端可以在表面30處通過螺紋連接(如螺柱48)聲學(xué)耦合到超聲傳輸波導(dǎo)管的近端。聲波組件24的元件優(yōu)選地經(jīng)過聲學(xué)調(diào)整，使得任何組件的長度均為二分之一波長的整數(shù)倍(n入/2)，其中波長A為聲波組件24在預(yù)先選擇的縱向振動驅(qū)動頻率或工作縱向振動驅(qū)動頻率fd下的波長，并且其中n為任意正整數(shù)。還可以設(shè)想的是，聲波組件24可以結(jié)合任何合適的聲波元件布置。圖2示出了用于聲波組件24和超聲傳輸元件(如超聲傳輸波導(dǎo)管)之間的超聲器械的連接件/接頭70的一個實施例。連接件/接頭70可以成形于超聲傳輸波導(dǎo)管的連接柱54和聲波組件24遠端的速度變換器28的表面30之間。連接柱54近端具有大體上為圓柱形的內(nèi)螺紋凹槽66，以將螺柱48的一部分接納在其中。速度變換器28的遠端也可以具有大體上為圓柱形的內(nèi)螺紋凹槽68，以接納螺柱48的一部分。凹槽66和68在圓周上和縱向上大體對齊。在另一個實施例中(未示出)，螺柱是超聲換能器末端的一體元件。例如，螺柱和速度變換器可以為一體構(gòu)造，其中螺柱在聲波組件的遠端從速度變換器遠極面伸出。在該實施例中，螺柱不是單獨的元件，并且不需要在換能器末端具有凹槽。圖3A示出了超聲手術(shù)器械100的一個實施例的分解透視圖，該超聲手術(shù)器械具有可連接到超聲系統(tǒng)10的手把組件60(圖1)的單元件端部操縱裝置。超聲手術(shù)器械100可以和上述超聲系統(tǒng)10—起使用。然而，如本文所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，在不脫離其范圍的情況下，本文所公開的超聲手術(shù)器械的多個實施例及其任何相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)可以設(shè)想能有效地結(jié)合其他已知的超聲手術(shù)器械一起使用。因此，賦予本文所公開的多個超聲手術(shù)端部操縱裝置實施例的保護范圍應(yīng)不限于僅結(jié)合上述示例性超聲手術(shù)器械一起使用。在圖3A所示的實施例中，細長的傳輸元件顯示為超聲波導(dǎo)管104，并且端部操縱裝置顯示為適合切割和/或凝固組織的單元件端部操縱裝置或刀片50。刀片50可以為對稱的或非對稱的。刀片50的長度可以基本上等于系統(tǒng)波長一半的整數(shù)倍(nA/2)。刀片50的遠端52可以設(shè)置在波腹附近，以使遠端52的縱向偏移最大。當(dāng)換能器組件被激活時，刀片50的遠端52可以被配置成以預(yù)定的振動頻率在(例如)約10至500微米峰至峰距離的范圍內(nèi)移動，并優(yōu)選地在約30至150微米的范圍內(nèi)。刀片50可以連接到超聲傳輸波導(dǎo)管104。如圖所示的刀片50和超聲傳輸波導(dǎo)管104由適合傳輸超聲能的材料(例如，Ti6A14V(含有鋁和釩的鈦合金)、鋁、不銹鋼、其他已知材料或它們的組合)形成為一體構(gòu)造。作為另外一種選擇，刀片50可與超聲傳輸波導(dǎo)管104分離(以及具有不同的組成)，并通過(例如)螺柱、焊接、膠水、快速接頭或其他合適的已知方法連接。超聲傳輸波導(dǎo)管104的長度可以基本上等于(例如)系統(tǒng)波長一半的整數(shù)倍(nA/2)。超聲傳輸波導(dǎo)管104也可以優(yōu)選地由實心軸制成，而實心軸由有效傳播超聲能的材料(例如，鈦合金(如Ti6A14V)或鋁合金)構(gòu)成。超聲傳輸波導(dǎo)管104也可以由類似材料所構(gòu)成的空心軸制成。超聲傳輸波導(dǎo)管104也可以由組合式實心/空心軸制成，例如，具有設(shè)置在沿軸的長度上不同位置處的中空腔體的實心軸。在圖3A所示的實施例中，超聲傳輸波導(dǎo)管104通過安裝0形環(huán)108和密封環(huán)110設(shè)置在外護套106內(nèi)。沿著超聲傳輸波導(dǎo)管104也可以包括一個或多個附加的阻尼器或支承構(gòu)件(未示出)。超聲傳輸波導(dǎo)管104通過安裝銷112固定到外護套106上，其中安裝銷112穿過外護套106內(nèi)的安裝孔114和超聲傳輸波導(dǎo)管104內(nèi)的安裝孔116。超聲傳輸波導(dǎo)管104具有在近端縱向伸出的連接柱54，以通過螺紋連接(例如螺柱48(圖2))連接到超聲傳輸波導(dǎo)管104的表面30。超聲傳輸波導(dǎo)管104可以具有設(shè)置在多個節(jié)上的多個穩(wěn)定硅氧烷環(huán)或適形的支承件(未示出)。硅氧烷環(huán)可以緩沖不可取的振動并防止超聲能釋放到外護套106之外，從而確保超聲能在縱向上以最高效率朝刀片50的遠端52傳輸。外護套106通常包括轂和細長的管狀構(gòu)件。管狀構(gòu)件連接到轂上，并具有縱向穿過其中的開口。超聲傳輸波導(dǎo)管104貫穿管狀構(gòu)件的開口，并連接到換能器14的遠端。如前所述，外護套106通過穿過安裝孔114的安裝銷112連接到超聲傳輸波導(dǎo)管104上。外護套106可以連接到外殼16的遠端，或者連接到連在外殼16上的轉(zhuǎn)接件上，使得手術(shù)過程中施加過大的彎曲扭矩時，外護套106的后轂由外殼106來支撐。硅氧烷環(huán)可以將超聲傳輸波導(dǎo)管104與外護套106隔離。外護套的轉(zhuǎn)接件優(yōu)選地由塑料構(gòu)成，管狀構(gòu)件由不銹鋼制成。作為另外一種選擇，超聲傳輸波導(dǎo)管104外面可以用聚合材料包圍，從而防止與外部接觸。超聲傳輸波導(dǎo)管104的遠端可優(yōu)選地在波腹處或波腹附近通過內(nèi)螺紋連接而連接到刀片50的近端?？梢栽O(shè)想的是，刀片50可通過任何適當(dāng)?shù)姆绞?如焊接接頭等)連接到超聲傳輸波導(dǎo)管104。雖然刀片50可與超聲傳輸波導(dǎo)管104拆開，但也可以設(shè)想到，刀片50和超聲傳輸波導(dǎo)管104可以成形為一體式部件。超聲手術(shù)器械100可通過本領(lǐng)域已知的方法滅菌，例如，Y輻射滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌、熱壓滅菌、殺菌液浸泡或其他已知的方法。在所示的實施例中，超聲傳輸組件102包括超聲端部操縱裝置(通常稱為超聲刀片50)和超聲傳輸波導(dǎo)管104。刀片50和超聲傳輸波導(dǎo)管104顯示為一體構(gòu)造，其由適合傳輸超聲能的材料(例如，Ti6A14V、鋁、不銹鋼、其他已知材料以及它們的組合)制成。作為另外一種選擇，超聲刀片50可與超聲傳輸波導(dǎo)管104分開(以及具有不同的組成)，并通過(例如)螺柱、焊接、膠水、快速接頭或其他已知方法連接。超聲傳輸波導(dǎo)管104可具有(例如)基本上等于二分之一系統(tǒng)波長的整數(shù)倍(n入/2)的長度。圖3B示出了具有如圖3A所示多元件端部操縱裝置的超聲手術(shù)器械1002的一個實施例。圖3C示出了如圖3B所示多元件端部操縱裝置的一個實施例的透視圖。結(jié)合圖3B、圖3C和圖3D，夾緊的凝固剪1002可以優(yōu)選地連接到聲波組件18上，并可作為一個單元從上面移除。夾緊的凝固剪1002的近端優(yōu)選地聲學(xué)耦合到聲波組件18的遠極面30。夾緊的凝固剪1002可通過任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到聲波組件18。夾緊的凝固剪1002優(yōu)選地包括器械外殼1004和細長構(gòu)件1006。細長構(gòu)件1006可以相對于器械外殼1004選擇性地旋轉(zhuǎn)。器械外殼1004包括樞轉(zhuǎn)柄部1028和固定柄部1029。分度機構(gòu)(未示出)設(shè)置在器械外殼1004的腔體內(nèi)。分度機構(gòu)優(yōu)選地耦合或連接到內(nèi)管1014上，以將樞轉(zhuǎn)柄部1028的運動轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)管1014的線性運動，從而打開和關(guān)閉多元件端部組件1008。當(dāng)樞轉(zhuǎn)柄部1028向固定柄部1029移動時，分度機構(gòu)向后滑動內(nèi)管1014，以將多元件端部組件1008樞轉(zhuǎn)至關(guān)閉位置。樞轉(zhuǎn)柄部1028以相反的方向運動時將滑動分度機構(gòu)，使內(nèi)管1014以相反方向(即向前)移動，從而將多元件端部組件1008以圖3B所示箭頭1020方向樞轉(zhuǎn)至打開位置。樞轉(zhuǎn)柄部1028包括指環(huán)1030。樞軸銷1032設(shè)置成穿過樞轉(zhuǎn)柄部1028的第一孔洞，以允許按照圖3B的箭頭1034所示方向樞轉(zhuǎn)。當(dāng)樞轉(zhuǎn)柄部1028的指環(huán)1030朝箭頭1034方向移動并遠離器械外殼1004時，內(nèi)管1014向后滑動，以將多元件端部組件1008樞轉(zhuǎn)至關(guān)閉位置。夾緊凝固剪1002的細長構(gòu)件1006伸出器械外殼1004。細長構(gòu)件1006優(yōu)選地包括外部構(gòu)件或外管1012、內(nèi)部構(gòu)件或內(nèi)管1014以及傳輸元件或超聲傳輸波導(dǎo)管104。多元件端部操縱裝置或多元件端部組件1008包括夾臂1018、組織墊1036和超聲刀片1016。夾臂1018繞樞軸銷(未示出)可樞轉(zhuǎn)地安裝，以朝箭頭1038所示方向旋轉(zhuǎn)。超聲刀片1016包括向內(nèi)伸入刀片主體的漸縮凹面1040。圖3D示出了超聲系統(tǒng)1000的一個實施例，該超聲系統(tǒng)具有多元件端部操縱裝置的一個實施例。結(jié)合圖1所述，超聲系統(tǒng)1000的一個實施例包括連接到超聲換能器14的超聲發(fā)生器12。超聲換能器14連接到具有器械外殼1004的夾緊凝固剪1002。聲波組件18將能量輸送到多元件端部組件1008。為了讓聲波組件18將能量輸送到多元件端部組件1008，聲波組件18的所有元件都必須聲學(xué)耦合到夾緊凝固剪1002的超聲工作部分。因此，超聲換能器14的遠端可以在表面30處通過螺柱48聲學(xué)耦合到超聲傳輸波導(dǎo)管104的近丄山順。如上文結(jié)合超聲系統(tǒng)10(圖1)所述，聲波組件18的元件優(yōu)選地經(jīng)過聲學(xué)調(diào)整，使得任何組件的長度均為二分之一波長的整數(shù)倍(n入/2)，其中波長A為聲波組件18在預(yù)先選擇的縱向振動驅(qū)動頻率或工作縱向振動驅(qū)動頻率fd下的波長，并且其中n為任意正整數(shù)。聲波組件18可以具有聲波元件的任何合適布置。超聲手術(shù)器械100和夾緊凝固剪1002可以通過本領(lǐng)域已知的方法進行滅菌，例如，Y輻射滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌、熱壓滅菌、殺菌液浸泡或其他已知的方法。在圖l和圖2所示的實施例中，手術(shù)器械100的超聲傳輸組件102包括連接到超聲傳輸波導(dǎo)管104的單元件超聲致動端部操縱裝置或刀片50。刀片50和超聲傳輸波導(dǎo)管104顯示為由前述適合傳輸超聲能的材料(例如，Ti6A14V、鋁、不銹鋼或其他已知材料)制成的一體構(gòu)造。作為另外一種選擇，刀片50可與超聲傳輸波導(dǎo)管104分離(以及具有不同的組成)，并通過(例如)螺柱、焊接、膠水、快速接頭或其他已知方法連接。在圖3B和圖3D所示的實施例中，夾緊凝固剪1002的超聲傳輸組件1024包括連接到超聲傳輸波導(dǎo)管104的多元件端部組件1008。超聲傳輸波導(dǎo)管104的長度可以(例如)基本上等于二分之一系統(tǒng)波長的整數(shù)倍(n入/2)。超聲傳輸波導(dǎo)管104可以優(yōu)選地由實心軸制成，而實心軸由有效傳播超聲能的材料(例如，鈦合金(如Ti6A14V)或鋁合金)構(gòu)成。圖4為具有夾臂組件1108和超聲刀片1116的多元件端部操縱裝置1111的一個實施例的透視圖。夾臂組件1108包括夾臂1118和組織墊1136。端部操縱裝置1111設(shè)置在外管1112的遠端。超聲器械的有效長度為端部操縱裝置在使用過程中可以實現(xiàn)所需組織效果(如切割和凝固)的位置距遠端之間的長度。超聲器械的有效長度可以定義為從端部操縱裝置的遠端(超聲位移最大處)到近端方向超聲位移減至低于預(yù)定水平處的長度/距離。在有效長度之外，端部操縱裝置可能無法向接觸端部操縱裝置的組織提供足夠的熱量來實現(xiàn)(例如)高效和/或有效的切割和/或凝固。在某些情況下，有效長度被定義為從端部操縱裝置的遠端到超聲位移減小至最大位移的50%的近端位置之間的長度。50%的標準是考慮到實現(xiàn)可接受的切割和/或凝固通常所需的超聲能。然而，也可以用其他百分比的超聲位移減少來量化有效長度(和波節(jié)間隙)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)所涉及的具體超聲系統(tǒng)來量化有效長度(和波節(jié)間隙)。圖5為端部操縱裝置的一個實施例中，對縱向超聲振動的半波長(A/2)而言，超聲位移152與長度/距離154之間的函數(shù)關(guān)系圖150。有效長度156為從端部操縱裝置的遠端158(出現(xiàn)最大位移160的位置)到位移減小至最大位移160的50%的點164之間的長度。一般來說，有效長度156為四分之一波長(A/4)的一部分。端部操縱裝置的長度可以基本上等于二分之一系統(tǒng)波長的整數(shù)倍(n入/2)，其中"n"為任意正整數(shù)。因此，有效長度156是端部操縱裝置總長度(未示出)甚至更小的一部分。波節(jié)間隙166對應(yīng)于端部操縱裝置以波節(jié)162為中心并在點164和點163之間延伸的長度段。在波節(jié)間隙區(qū)(沿端部操縱裝置長度方向與波節(jié)間隙166相鄰)內(nèi)，向組織提供的超聲能可能不足以實現(xiàn)可接受的切割和/或凝固。如果可以跨越、填充或以其他方式消除波節(jié)間隙166，則可以顯著增加有效長度156。圖6為端部操縱裝置的一個實施例中，對于縱向超聲振動的全波長(A)而言，校正超聲位移182與長度/距離184之間的函數(shù)關(guān)系圖180。如果可以跨越、填充或以其他方式消除波節(jié)間隙196，則可以將有效長度顯著增加至潛在有效長度186。如果波節(jié)間隙196被跨越、填充或以其他方式消除，那么潛在有效長度186即從端部操縱裝置遠端的最大超聲位移點190出發(fā)，經(jīng)過第一波節(jié)192A及對應(yīng)的波節(jié)間隙196，延伸至點194，點194處的超聲位移減小至最大值的50%，并接近遠端和第一波節(jié)192A近側(cè)的第二波節(jié)192B。多個實施例通常涉及用來跨越、填充或以其他方式消除波節(jié)間隙的方法。更具體地講，多個實施例涉及與超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置，該操縱裝置體現(xiàn)了用來跨越、填充或以其他方式消除波節(jié)間隙的方法。第一方法是通過改變端部操縱裝置的組成來收窄或閉合波節(jié)間隙。該方法可以有效跨越波節(jié)間隙。第二方法是通過向波節(jié)間隙區(qū)內(nèi)的組織輸送熱量來填充波節(jié)間隙。按照定義，波節(jié)處的超聲位移為零。如圖6所示，在波節(jié)附近，位移以大致線性的方式增加。如果校正位移相對于距離的曲線(位移-距離曲線)的斜率在波節(jié)附近增大，則波節(jié)間隙將減小。在極限情況下，當(dāng)斜率逼近無限大(即垂直)時，波節(jié)間隙將變?yōu)榱?。為了增加波?jié)附近的位移，從而減小波節(jié)間隙，可以沿端部操縱裝置的縱向軸線在端部操縱裝置內(nèi)插入一段材料，該材料的聲阻抗率值比構(gòu)成端部操縱裝置主體部分的材料的聲阻抗率值更小。位移-距離曲線在波節(jié)附近的斜率的相對陡度可通過端部操縱裝置主體部分與波節(jié)處或波節(jié)附近的區(qū)段的聲阻抗率比值來確定。特性聲阻抗是指，在介質(zhì)的自由前進波中，某點的有效聲壓與該點處的質(zhì)點速度的比率。特性聲阻抗等于介質(zhì)的密度與聲音在介質(zhì)內(nèi)的傳播速度的乘積，它是材料的固有屬性。系統(tǒng)的聲阻抗率是構(gòu)成該系統(tǒng)的材料的特性聲阻抗與波所穿過的系統(tǒng)橫截面積的乘積。因此，波節(jié)附近的位移可以通過材料屬性的差異、橫截面積的差異或二者的組合來增加，進而增大位移_距離曲線在波節(jié)附近的斜率。圖7-9示出了端部操縱裝置的多個實施例，這些端部操縱裝置包括具有與端部操縱裝置主體部分不同的聲阻抗率值的插入段。圖7為具有一個插入段212的單元件端部操縱裝置200的一個實施例的側(cè)視圖。端部操縱裝置200具有近端204和遠端206，并沿縱向軸線201延伸。插入段212沿端部操縱裝置200的縱向軸線201位于近端段208和遠端段210之間。在一個實施例中，插入段212可以位于波節(jié)202處或其附近，并設(shè)置在波節(jié)間隙213內(nèi)。在另一個實施例中，插入段212可以位于波節(jié)間隙213內(nèi)，但偏離波節(jié)202(未個實施例中，插入段212沿縱向軸線201的長度可以等于波節(jié)間隙213的長度。在又一個實施例中，插入段212可以偏離波節(jié)202，并且完全或部分地位于波節(jié)間隙213之外。在多個實施例中，近端段208和遠端段210構(gòu)成具有第一聲阻抗率值的端部操縱裝置200的第一部分或主體部分。插入段212構(gòu)成具有不同于第一聲阻抗率值的第二聲阻抗率值的第二部分。插入段212可以在端部操縱裝置200上具有涂層，涂層材料具有第二聲阻抗率值。第一聲阻抗率值和第二聲阻抗率值的差值可以是第一部分與第二部分材料屬性不同的結(jié)果，或者是第一部分和第二部分橫截面積不同的結(jié)果，或者兩種情況都有。在多個實施例中，由于第二部分包含具有相對較小的特性聲阻抗值的材料，而第一部分包含具有相對較大的特性聲阻抗值的材料，因此第二聲阻抗率值小于第一聲阻抗率值。在多個實施例中，由于第二部分具有比第一部分更小的橫截面積，因此第二聲阻抗率值小于第一聲阻抗率值。在多個實施例中，橫截面積減小是由于端部操縱裝置200內(nèi)具有內(nèi)部孔洞或腔體(參見圖26A-C)。遠端段210、近端段208和插入段212可以具有相配的橫截面積。遠端段210和近端段208可包含第一材料，而插入段212則可包含具有比第一材料更低的特性聲阻抗值的第二材料。作為另外一種選擇，遠端段210、近端段208和插入段212都可以包含相同的材料，但插入段212可具有比遠端段210和近端段208更小的橫截面積。然而，插入段212的橫截面積只能減小到能夠安全承受內(nèi)部超聲應(yīng)力(波節(jié)202處最大)的程度。橫截面積減小會導(dǎo)致聲阻抗率減小，進而導(dǎo)致波節(jié)間隙213內(nèi)的超聲位移增加，從而收窄波節(jié)間隙213。在多個實施例中，插入段212橫截面積減小是由于在端部操縱裝置200內(nèi)形成了內(nèi)部孔洞或腔體(參見圖26A-C)。在多個實施例中，插入段212由聲音有損耗材料構(gòu)成。如本文所用，有損耗材料是指會損耗穿過該材料的聲能并轉(zhuǎn)化為熱能的材料。一般來說，由于希望以最小的能量損耗將超聲振動能有效傳輸?shù)蕉瞬坎倏v裝置，因此端部操縱裝置和超聲器械的其他元件并不由有損耗材料制成。在與組織相互作用時，端部操縱裝置的超聲位移將超聲振動能轉(zhuǎn)化為熱能。然而，由于在波節(jié)間隙內(nèi)超聲位移最小，端部操縱裝置可能無法將超聲振動能高效或有效地轉(zhuǎn)化為熱能。因此，當(dāng)在端部操縱裝置內(nèi)于波節(jié)間隙處或附近插入有損耗材料時，由于有損耗材料產(chǎn)生的內(nèi)部能量損耗，可以在波節(jié)間隙內(nèi)將超聲能轉(zhuǎn)化為熱能。具體地講，有損耗材料可以將材料中的內(nèi)部超聲應(yīng)力(波節(jié)處最大)消耗并轉(zhuǎn)化為熱能。有損耗段產(chǎn)生的熱損耗被導(dǎo)向組織，從而有效填充波節(jié)間隙區(qū)的波節(jié)能隙。在多個實施例中，插入段212包含有損耗材料，因而當(dāng)具有端部操縱裝置200的超聲器械在空氣或其他介質(zhì)中工作并且不接觸組織時，可以持續(xù)地產(chǎn)生熱量。持續(xù)產(chǎn)生的熱量可以升高端部操縱裝置200波節(jié)間隙213內(nèi)的局部溫度。通過向端部操縱裝置200的相鄰區(qū)域進行熱傳遞可以減小溫升。因此，為了減小溫升，在多個實施例中，插入段212可以由橫截面積比遠端段210和近端段208的橫截面積更小的有損耗材料制成。減少波節(jié)間隙213內(nèi)的材料量(即，減小端部操縱裝置200的橫截面積)可以減小聲阻抗率值，從而收窄并同時填充波節(jié)間隙213。在多個實施例中，插入段212包含有損耗材料并具有減小的橫截面積。在多個實施例中，插入段212的橫截面積減小是由于在端部操縱裝置200內(nèi)形成了內(nèi)部孔洞或腔體(參見圖26A-C)。在多個實施例中，插入段212包含位于端部操縱裝置17200的一個部分或區(qū)域內(nèi)的有損耗材料涂層。在多個實施例中，插入段212包含位于端部操縱裝置200的一個部分或區(qū)域內(nèi)的高摩擦材料涂層。高摩擦材料具有比構(gòu)成端部操縱裝置200的主體部分的材料更大的摩擦系數(shù)。波節(jié)間隙213收窄的程度直接取決于插入段212的聲阻抗率值與遠端段210和近端段208的聲阻抗率值的相對值。位移-距離曲線在波節(jié)202附近的斜率的相對陡度可由遠端段210的聲阻抗率值與插入段212的聲阻抗率值的比率確定。為了通過采用具有不同特性聲阻抗值的材料來顯著收窄波節(jié)間隙213，可能要求材料具有明顯不同的特性聲阻抗值。這可能需要端部操縱裝置主要由具有相對較高的特性聲阻抗值的材料制成。圖8為具有插入段232、234和236的單元件端部操縱裝置220的一個實施例的側(cè)視圖。在多個實施例中，插入段232、234和236可以在波節(jié)222處或附近位于近端段228和遠端段230之間。近端段228和遠端段230共同構(gòu)成端部操縱裝置220的主體部分。插入段232由具有比形成端部操縱裝置220主體部分的材料更高的特性聲阻抗值的材料制成，并位于兩個附加的插入段234和236之間，這兩個附加的插入段由具有比形成端部操縱裝置220主體部分的材料更低的特性聲阻抗值的材料制成。形成插入段232的材料具有自加熱屬性，這主要是由于其較高的特性聲阻抗值。因此，將具有自加熱屬性的插入段232設(shè)置在位于波節(jié)222處或附近的中間位置，可以有效地最大限度減小或基本上消除波節(jié)間隙。在這種情況下，具有最大特性聲阻抗值的中間插入段232起著類似于上述聲音有損耗插入段的作用。端部操縱裝置220具有近端224和遠端226，并沿縱向軸線221延伸。中間插入段232沿縱向軸線221位于近端插入段234和遠端插入段236之間。近端插入段234、中間插入段232和遠端插入段236沿縱向軸線221位于近端段228和遠端段230之間。遠端段230包含第一聲阻抗材料，遠端插入段236包含第二聲阻抗材料，中間插入段232包含第三聲阻抗材料，近端插入段234包含第四聲阻抗材料，近端段228包含第五聲阻抗材料。在一個實施例中，第二聲阻抗材料(遠端插入段236)和第四聲阻抗材料(近端插入段234)相同。在一個實施例中，第一聲阻抗材料(遠端段230)和第五聲阻抗材料(近端段22S)相同。在一個實施例中，第一聲阻抗材料(遠端段230)、第三聲阻抗材料(中間插入段232)和第五聲阻抗材料(近端段228)相同。在一個實施例中，第一聲阻抗材料、第三聲阻抗材料和第五聲阻抗材料均具有比第二聲阻抗材料和第四聲阻抗材料更大的特性聲阻抗值。在一個實施例中，所有五種聲阻抗材料均具有不同的聲阻抗率值。在一個實施例中，中間插入段232可位于波節(jié)222處或其附近，并設(shè)置在波節(jié)間隙內(nèi)。在另一個實施例中，中間插入段232可位于波節(jié)間隙內(nèi)，但偏離波節(jié)222(未示出)。在又一個實施例中，插入段232沿縱向軸線221的長度可以等于波節(jié)間隙(未示出)的長度。在又一個實施例中，中間插入段232可以偏離波節(jié)222，并完全或部分地位于波節(jié)間隙(未示出)之外。在又一個實施例中，近端插入段234、中間插入段232和遠端插入段236可以位于波節(jié)間隙內(nèi)。在又一個實施例中，近端插入段234、中間插入段232和遠端插入段236可以部分或完全地位于波節(jié)間隙之外。圖9為具有插入段252、254和256的單元件端部操縱裝置240的一個實施例的側(cè)視圖。端部操縱裝置240具有近端244和遠端246，并沿縱向軸線241延伸。中間插入段252沿縱向軸線241位于近端插入段254和遠端插入段256之間。近端插入段254、中間插18入段256沿縱向軸線241位于近端段248和遠端段250之間。遠端段250包含第一聲阻抗材料，遠端插入段256包含第二聲阻抗材料，中間插入段252包含第三聲阻抗材料，近端插入段254包含第四聲阻抗材料，近端段248包含第五聲阻抗材料。在多個實施例中，第三聲阻抗材料(中間插入段252)可具有比第一聲阻抗材料(遠端段250)和第五聲阻抗材料(近端段248)更大的聲阻抗值。第二聲阻抗材料(遠端插入段256)和第四聲阻抗材料(近端插入段254)可具有比第一聲阻抗材料和第五聲阻抗材料更小的聲阻抗值。在一個實施例中，中間插入段252可以位于波節(jié)242處或其附近，并設(shè)置在波節(jié)間隙內(nèi)。在另一個實施例中，中間插入段252可以位于波節(jié)間隙內(nèi)，但偏離波節(jié)242(未示出)。在又一個實施例中，插入段252沿縱向軸線241的長度可以等于波節(jié)間隙(未示出)的長度。在又一個實施例中，中間插入段252可以偏離波節(jié)242，并且完全或部分地位于波節(jié)間隙(未示出)之外。在又一個實施例中，近端插入段254、中間插入段252和遠端插入段256可以位于波節(jié)間隙內(nèi)。在又一個實施例中，近端插入段254、中間插入段252和遠端插入段256可以部分或完全地位于波節(jié)間隙之外。結(jié)合圖7-9所述的插入段已經(jīng)從"段"的角度進行了一般性描述，這些"段"包含具有不同聲阻抗值的材料和聲音有損耗材料。然而，上述插入段也涵蓋單元件端部操縱裝置的區(qū)域，這些區(qū)域具有聲阻抗值不同的材料的涂層、聲音有損耗材料的涂層和高摩擦材料的涂層。此外，具有不同聲阻抗值的插入段可通過冷處理具有(例如)單一材料的單元件端部操縱裝置的不同區(qū)域來形成。本發(fā)明并不限于此背景。外科手術(shù)器械中的三種常用金屬的特性聲阻抗顯著不同。不銹鋼(SS):40*106rayl鈦(TI):22*106rayl鋁(AL):14*106rayl表1給出了基于簡單端部操縱裝置設(shè)計的數(shù)學(xué)模型的結(jié)果，該設(shè)計采用了用于跨越和/或填充波節(jié)間隙的上列材料和多種構(gòu)型。端部操縱裝置包括具有近端段和遠端段的主體部分或第一部分，還包括具有插入段的第二部分?？蓪Σ迦攵蔚拈L度和位置進行選擇，以使得插入段位于波節(jié)處，并且位移_距離曲線的斜率在如圖10-12所示預(yù)定位移值處相交。長度以英寸(mm)為單位，插入段的橫截面積記錄為端部操縱裝置主體部分橫截面積的百分比。表1?？缭?填充式端部操縱裝置的波節(jié)間隙和有效長度材料配置插入段面積波節(jié)間隙標準有效長度潛在有效長度ss0.601(15.3)0.600(15.2)2.401(61.0)SS-AL-SS100%0.221(5.61)0.597(15.2)2.020(51.3)SS-AL-SS50%0.134(3.40)0.600(15.2)1.934(49.1)TI0.579(14.7)0.578(14.7)2.313(58.8)19<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>波節(jié)間隙減小最多的是具有鋁插入段的不銹鋼端部操縱裝置。在50%超聲位移振幅點之間測量，無插入段的不銹鋼端部操縱裝置具有0.601英寸的波節(jié)間隙。在50%超聲位移振幅點之間測量，具有橫截面積與不銹鋼部分相等的鋁插入段的不銹鋼端部操縱裝置具有收窄至0.221英寸的波節(jié)間隙。在50%超聲位移振幅點之間測量，具有橫截面積為不銹鋼部分一半的鋁插入段的不銹鋼端部操縱裝置具有收窄至O.134英寸的波節(jié)間隙。此時波節(jié)間隙長度減小了78%。圖10-12為與上述類似的不銹鋼端部操縱裝置的多個實施例的校正超聲位移與長度/距離之間的函數(shù)關(guān)系圖(位移-距離曲線)。圖io為完全由不銹鋼形成的端部操縱裝置的校正超聲位移302與長度/距離304之間的函數(shù)關(guān)系圖300。標準有效長度318從端部操縱裝置遠端308(位移在點310處最大)到波節(jié)312A遠端的50%超聲位移點311進行測量。波節(jié)間隙316在波節(jié)312A兩側(cè)的50%超聲位移點311和313之間延伸。潛在有效長度306從遠端308延伸到波節(jié)312B遠端的50%超聲位移點314。圖11為不銹鋼端部操縱裝置的校正超聲位移322與長度/距離324之間的函數(shù)關(guān)系圖320，其中不銹鋼端部操縱裝置包括具有與不銹鋼部分相等的橫截面積的鋁插入段。標準有效長度338從端部操縱裝置遠端328到波節(jié)332A遠端的50%超聲位移點331進行測量。波節(jié)間隙336在波節(jié)332A兩側(cè)的50%超聲位移點331和333之間延伸。潛在有效長度326從遠端328延伸到波節(jié)332B遠端的50%超聲位移點334。通過比較圖10中的波節(jié)間隙316和圖11中的波節(jié)間隙336可以發(fā)現(xiàn)，在不銹鋼端部操縱裝置上添加鋁插入段可以顯著收窄波節(jié)間隙。圖12為不銹鋼端部操縱裝置的校正超聲位移342與長度/距離344之間的函數(shù)關(guān)系圖340，其中不銹鋼端部操縱裝置具有橫截面積為不銹鋼部分一半的鋁插入段。標準有效長度358從端部操縱裝置遠端348到波節(jié)352A遠端的50%超聲位移點351進行測量。波節(jié)間隙356在波節(jié)352A兩側(cè)的50%超聲位移點351和353之間延伸。潛在有效長度346從遠端348延伸到波節(jié)352B遠端的50%超聲位移點354。通過比較圖10中的波節(jié)間隙316、圖11中的波節(jié)間隙336和圖12中的波節(jié)間隙356可以發(fā)現(xiàn)，在不銹鋼端部操縱裝置上添加鋁插入段(其中鋁插入段的橫截面積為端部操縱裝置不銹鋼主體部分橫截面積的一半)可以進一步顯著收窄波節(jié)間隙。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，端部操縱裝置的具體構(gòu)型(即構(gòu)造的尺寸、形狀和確切材料)部分取決于要將端部操縱裝置用于其中的超聲器械的具體特性。然而，本文所述的端部操縱裝置可以包括但不限于超聲手術(shù)刀片設(shè)計(諸如結(jié)合圖l-4所述的那些)或適合在超聲器械中使用的任何其他已知的外科手術(shù)工具。本文所述的端部操縱裝置可以使用任何已知的加工方法或其他合適的制造方法制造。例如，表1中的TI-TI-TI或AL-AL-AL端部操縱裝置可以使用標準車床技術(shù)和/或放電加工(EDM)技術(shù)容易地制造。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會知道關(guān)于所用的具體加工技術(shù)的細節(jié)，例如，在Emi過程中形成再鑄層時通常需要拋光，以免金屬脆化。此外，包含材料與主體部分材料相異的插入段的端部操縱裝置(如表1中的SS-AL-SS和TI-AL-TI構(gòu)造)可通過任何合適的方法(例如激光焊接)制造。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將認識到，面積減小段的形狀和構(gòu)型一定程度上將取決于所用端部操縱裝置和超聲系統(tǒng)的具體特性。還應(yīng)認識到的是，本文使用了術(shù)語"插入段"來描述(但不限于)端部操縱裝置中橫截面積比主體部分橫截面積小的一部分。例如，"插入段"可以指端部操縱裝置具有內(nèi)部腔體或孔的區(qū)域。本文還使用術(shù)語"插入段"來描述端部操縱裝置具有涂層的區(qū)域或部分。術(shù)語"插入段"旨在以一般方式描述端部操縱裝置的這些區(qū)域或部分，并不限制該區(qū)域或部分的制造方法。多個實施例已經(jīng)描述了通過控制端部操縱裝置的材料和/或幾何形狀來跨越、填充或以其他方式消除波節(jié)間隙(如縮小波節(jié)間隙長度或通過熱量填充波節(jié)能隙)。附加的實施例涉及用與端部操縱裝置相互作用的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量填充波節(jié)能隙。在這些實施例中，端部操縱裝置可以是超聲手術(shù)刀片，其能傳導(dǎo)因與插入段(位于夾臂上)和/或墊(位于超聲器械的附加元件上)之間的摩擦作用而產(chǎn)生的熱。插入段和/或墊的布置方式使得摩擦產(chǎn)生的熱量被傳導(dǎo)至超聲刀片的波節(jié)間隙區(qū)內(nèi)，從而有效填充波節(jié)能隙。圖13-18示出了超聲手術(shù)器械的多個實施例。圖13為超聲手術(shù)器械400的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械采用不帶組織墊插入段的常規(guī)構(gòu)型。超聲手術(shù)器械400包括外管418。超聲手術(shù)刀片402沿縱向軸線422延伸并連接到換能器，并包括具有近端406和遠端408的主體404。遠端408可以通過換能器產(chǎn)生的振動相對于縱向軸線422移動。超聲手術(shù)器械400還包括具有近端412和遠端414的不振動夾臂組件410。夾臂組件410進一步包括組織墊416。超聲手術(shù)刀片402的布置方式使得等于超聲振動波波長約四分之一(A/4)的長度被露出，該長度等于刀片402的有效長度。夾臂410在節(jié)點420處或附近樞轉(zhuǎn)。夾臂410可以從打開位置可樞轉(zhuǎn)地移動到關(guān)閉位置。圖14為超聲手術(shù)器械450的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械具有設(shè)置在夾臂組件460的組織墊內(nèi)的插入段468。超聲手術(shù)器械450包括外管472。超聲手術(shù)器械450連接到換能器14(圖1)，換能器被配置成以預(yù)定的頻率沿縱向軸線476產(chǎn)生振動。超聲刀片452沿縱向軸線476延伸并連接到換能器14，并包括具有近端456和遠端458的主體454。遠端458可以通過換能器產(chǎn)生的振動相對于縱向軸線476移動。超聲手術(shù)器械450還包括具有近端462和遠端464的不振動夾臂組件460。夾臂組件460進一步包括近側(cè)組織墊段466、遠側(cè)組織墊段470和設(shè)置在近側(cè)組織墊段466與遠側(cè)組織墊段470之間的組織墊插入段468。夾臂組件460可以從圖13-17所示的打開位置可樞轉(zhuǎn)地移動到圖18所示的關(guān)閉位置。夾臂組件460沿弧480(圖17-18)樞轉(zhuǎn)，使得當(dāng)處于關(guān)閉位置時，插入段468可位于對應(yīng)于波節(jié)474的位置。21圖15為超聲手術(shù)器械450的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械具有設(shè)置在夾臂組件460的組織墊內(nèi)的凸起插入段468。凸起的組織墊插入段468使得當(dāng)夾臂組件460處于如圖18所示的關(guān)閉位置時，摩擦作用增強。摩擦作用的增強導(dǎo)致當(dāng)夾臂組件460處于關(guān)閉位置時產(chǎn)熱增加。圖16為超聲手術(shù)器械450的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械具有設(shè)置在夾臂組件460的組織墊內(nèi)的插入段468。組織墊插入段468設(shè)置在組織墊內(nèi)，使得當(dāng)夾臂組件460處于關(guān)閉位置(圖18)時，插入段偏離波節(jié)474—段預(yù)定距離。圖14-18所示超聲手術(shù)刀片452的多個實施例可具有外露長度，該長度從約超聲振動波波長的四分之一(A/4)至約超聲振動波的整個波長(A)。在多個實施例中，超聲手術(shù)刀片452的長度為約超聲振動波波長的四分之三(3A/4)。例如，在頻率為55.5kHz下工作的彎曲鈦刀片的長度為約超聲振動波波長的四分之三(3A/4)或約49mm。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，波節(jié)474的位置(及相應(yīng)的波節(jié)間隙)將決定構(gòu)成超聲手術(shù)器械450的多個元件的定位和位置。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，組織墊插入段468可以在夾臂組件460的組織墊內(nèi)具有合適的尺寸和位置，以達到所需的摩擦生熱效果。例如，在多個實施例中，組織墊插入段468可以高于組織墊(包括近側(cè)組織墊段466和遠側(cè)組織墊段470)的標稱高度，并當(dāng)夾臂組件460處于關(guān)閉位置時，可以偏離波節(jié)474。在多個實施例中，組織墊插入段468可與組織墊的頂部表面齊平，并以波節(jié)474為中心。在其他實施例中，組織墊插入段468可以高于組織墊的標稱高度，并以波節(jié)474為中心。在其他實施例中，組織墊插入段468可與組織墊的頂部表面齊平，并可以偏離波節(jié)474。組織墊插入段468可以具有合適的尺寸(即長度、寬度和厚度)，以達到所需的摩擦生熱效果。組織墊插入段468的定位和尺寸的靈活性允許為給定應(yīng)用設(shè)計沿刀片452摩擦產(chǎn)生的額外熱量的分布圖。組織墊插入段468可以由任何合適的材料制成，該材料在壓到超聲手術(shù)刀片452上時可以摩擦生熱。用于組織墊插入段468的示例性材料包括具有高熔融溫度和高有效摩擦系數(shù)的聚合材料。聚酰亞胺便是這樣一種示例性材料。此外，組織墊插入段468可以為組織墊的凸起區(qū)域，其中插入段468、近側(cè)組織墊段466和遠側(cè)組織墊段470全部采用相同的材料，并以一體式構(gòu)造制造成一個連續(xù)元件。圖19為具有夾臂組件602和手術(shù)刀片604的多元件端部操縱裝置600的一個實施例的局部側(cè)視圖。圖示夾臂組件602處于打開位置，并且包括夾臂603、近側(cè)組織墊段606、組織墊插入段608和遠側(cè)組織墊段610。插入段608可以設(shè)置在夾臂603上的近側(cè)組織墊段606和遠側(cè)組織墊段610之間的某一位置處，當(dāng)夾臂組件602處于關(guān)閉位置時，插入段的位置對應(yīng)于刀片604的波節(jié)間隙區(qū)614。在一個實施例中，插入段608可以位于波節(jié)612處或其附近，并當(dāng)夾臂組件602處于關(guān)閉位置時，插入段設(shè)置在波節(jié)間隙614內(nèi)。在另一個實施例中，插入段608可以位于波節(jié)間隙614內(nèi)，但偏離波節(jié)612(未示出)。在又一個實施例中，插入段608沿夾臂603的長度可以等于波節(jié)間隙614(未示出)的長度。在又一個實施例中，插入段608可以偏離波節(jié)612，并且完全或部分地處于波節(jié)間隙614(未示出)之外。圖20為圖19的多元件端部操縱裝置600的一個實施例的透視圖。圖21為具有夾臂組件652和手術(shù)刀片654的多元件端部操縱裝置650的一個實施例的局部側(cè)視圖。圖示夾臂組件652處于打開位置，并且具有夾臂653、近側(cè)組織墊段656、22組織墊段660。夾臂組件652還包括偏壓裝置665。偏壓裝置665包括提供附加力的機構(gòu)，附加力以比周圍的組織墊更大的力將插入段658壓到刀片654上，即，當(dāng)夾臂組件652處于關(guān)閉位置時，偏壓裝置665會以比近側(cè)組織墊段656和遠側(cè)組織墊段660向刀片654施加的力更大的力將插入段658壓到刀片654上。偏壓裝置665可以包括片簧或能夠通過插入段658向刀片654提供更大的力的其他機構(gòu)。插入段658可以設(shè)置在夾臂653上的近側(cè)組織墊段656和遠側(cè)組織墊段660之間的某一位置處，當(dāng)夾臂組件652處于關(guān)閉位置時，插入段的位置對應(yīng)于刀片654的波節(jié)間隙區(qū)。在一個實施例中，插入段658可以位于波節(jié)662處或其附近，并當(dāng)夾臂組件652處于關(guān)閉位置時，插入段設(shè)置在波節(jié)間隙內(nèi)。在另一個實施例中，插入段658可以位于波節(jié)間隙內(nèi)，但偏離波節(jié)662(未示出)。在又一個實施例中，插入段658沿夾臂653的長度可以等于波節(jié)間隙(未示出)的長度。在又一個實施例中，插入段658可以偏離波節(jié)662，并且完全或部分地處于波節(jié)間隙(未示出)之外。圖13-21示出了具有刀片和夾臂組件的多個實施例，其中夾臂組件具有近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段。夾臂組件相對于刀片的樞轉(zhuǎn)運動可能會因在夾臂組件的夾臂部分上提供了一對樞軸點而受到影響，其中夾臂組件通過焊接銷軸緊固件或其他緊固裝置(未示出)與超聲手術(shù)器械接合。組織墊段可以通過機械方式連接到夾臂上，包括(例如)鉚釘、膠水、粘接劑、環(huán)氧樹脂、壓力裝配或本領(lǐng)域已知的任何其他緊固裝置。此外，組織墊段可以通過任何已知的方式可拆卸地連接到夾臂上。在多個實施例中，夾臂可以具有T型狹槽，用來接納近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段的T型凸緣。在多個實施例中，一體式組織墊組件可以具有近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段，并且還具有接納到夾臂組件的T型狹槽內(nèi)的T型凸緣?？梢栽O(shè)想包括鳩尾狹槽和楔形凸緣的其他構(gòu)型。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的那樣，凸緣和對應(yīng)的狹槽具有可供選擇的形狀和尺寸，以將組織墊段可拆卸地固定到夾臂上。更換近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和/或組織墊插入段的方法包括以下一個或多個步驟a)使夾臂組件脫離超聲手術(shù)器械；b)從夾臂上移除至少一個組織墊段；C)將至少一個新的或修復(fù)的組織墊段插入夾臂；以及d)將夾臂組件與超聲手術(shù)器械接合。在上述拆卸和更換的過程中，新的或修復(fù)的近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段可以為多個獨立的段或為一體式構(gòu)造。更換近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和/或組織墊插入段的另一個方法包括以下一個或多個步驟a)打開夾臂上的凸緣；b)從夾臂上移除至少一個組織墊段；C)在夾臂上插入至少一個新的或修復(fù)的組織墊段；以及d)關(guān)閉夾臂上的凸緣。在上述拆卸和更換的過程中，新的或修復(fù)的近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段可以為多個獨立的段或為一體式構(gòu)造。圖22-25示出了具有墊的超聲手術(shù)器械的多個實施例，當(dāng)與工作中的超聲手術(shù)刀片接合時，墊用來摩擦生熱。圖22A為超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲手術(shù)器械處于打開位置和非工作狀態(tài)，并具有朝向延伸元件520的遠端528設(shè)置的墊522。圖22B為圖22A的超聲手術(shù)器械的一個實施例的端視圖。墊522鄰近刀片主體504，其設(shè)置在延伸元件520上并朝向遠端528，同時位于刀片主體504和延伸元件520的遠端528之間。超聲手術(shù)器械500具有外管518。超聲手術(shù)刀片502沿縱向軸線524延伸并連接到換能器14(圖1)，并包括具有近端506和遠端508的主體504。遠端508可通過換能器14產(chǎn)生的振動沿縱向軸線524移動。超聲手術(shù)器械500還包括具有近端512和遠端514的不振動夾臂組件510。夾臂組件510還包括組織墊516。超聲手術(shù)刀片502的布置方式使得等于約超聲振動波波長四分之三(3A/4)的長度被露出。夾臂組件510可從打開位置可樞轉(zhuǎn)地移動到關(guān)閉位置。夾臂組件510可以沿著弧線樞轉(zhuǎn)，其方式類似于結(jié)合圖17和圖18討論的夾臂460的樞轉(zhuǎn)方式。在多個實施例中，延伸元件520可以為外管518的延伸(即外管構(gòu)件)。延伸元件520可以類似于垂直縱向軸線524的外管518的彎曲方式彎曲(圖22B、23B和24B)。延伸元件520的彎曲可以比平面構(gòu)造賦予延伸元件520大得多的彎曲硬挺度。延伸元件520的彎曲硬挺度增加是有利的，因為當(dāng)?shù)镀?02與墊522接合時，這可以抗延伸元件520發(fā)生撓曲。在其他實施例中，延伸元件520可以為獨立于外管518的元件。例如，延伸元件520可以為具有近端526和遠端528的護套并設(shè)置在刀片主體504附近。墊522可以設(shè)置在護套520上并朝向遠端528，同時位于主體504和護套520的遠端528之間。在多個實施例中，護套520可以固定連接到超聲手術(shù)器械500上。在其他實施例中，護套520可以可滑動地與超聲手術(shù)器械500接合。在多個實施例中，通過將護套520沿縱向軸線524向刀片502的遠端508推進，可靈活定位護套520。護套520可以沿縱向軸線524向近端收回。圖23A為處于關(guān)閉位置和工作狀態(tài)的超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中墊522在界面530處與刀片主體504接合。圖23B為圖23A的超聲手術(shù)器械的一個實施例的端視圖。處于關(guān)閉位置時，夾臂510在底部表面528上與刀片502的主體504接合。夾臂組件510提供的偏置力使刀片502向延伸元件520偏轉(zhuǎn)。刀片502發(fā)生偏轉(zhuǎn)并在刀片主體504的頂部表面526接觸墊522。墊522和刀片主體504在界面530處接合。墊522與激活的刀片主體504在界面530上的摩擦作用產(chǎn)生熱，其傳導(dǎo)至刀片502。傳導(dǎo)的熱可以在刀片502與墊522接合的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生切割和/或凝固溫度。如果墊522的布置方式使得界面530位于波節(jié)(未示出)處或其附近，則摩擦產(chǎn)生的熱將填充波節(jié)能隙，從而將刀片502的有效長度從約四分之一振動波波長(A/4)有效延長至約四分之三振動波波長(3入/4)(例如，對于在55.5kHz下工作的彎曲鈦刀片來說，為約49mm)。圖24A為處于打開位置和工作狀態(tài)的超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中墊522未與刀片主體504接合，并且未通過墊522摩擦產(chǎn)熱。圖24B為圖24A的超聲手術(shù)器械的一個實施例的端視圖。該構(gòu)型可以為背切模式，例如，其中標準有效長度(四分之一振動波波長(入/4))可用于未通過夾臂組件510將組織壓到刀片主體504上的背切和/或凝固。圖25A為處于打開位置和非工作狀態(tài)的超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中墊522設(shè)置在延伸元件520上的波節(jié)532處。處于關(guān)閉位置(未示出)時，墊522將在波節(jié)間隙內(nèi)與刀片主體504接合，并以波節(jié)532為中心。圖25B為處于打開位置和非工作狀態(tài)的超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中墊522設(shè)置在延伸元件520上，并從波節(jié)532向遠端偏離。圖25C為處于打開位置和非工作狀態(tài)的超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中墊522設(shè)置在延伸元件520上，并從波節(jié)532向近端偏離。圖25D為處于打開位置和非工作狀態(tài)的超聲手術(shù)器械500的一個實施例的局部側(cè)視圖，其中墊522設(shè)置在延伸元件520上并橫跨波節(jié)532，同時具有與圖25A-C的實施例所24示的墊522不同的長度。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，墊522相對于波節(jié)532的長度、寬度、厚度和偏移可以變化，以達到預(yù)定的效果。例如，墊522的位置和尺寸的靈活性允許為給定應(yīng)用設(shè)計沿刀片502摩擦產(chǎn)生的額外熱量的分布圖。墊522可由壓到超聲手術(shù)刀片502上時適于摩擦生熱的任何已知材料制成。用于墊522的示例性材料包括具有高熔融溫度和高有效摩擦系數(shù)的聚合材料。聚酰亞胺便是這樣一種示例性材料。此外，墊522可以為延伸元件520的凸起區(qū)域。在多個實施例中，延伸元件520和墊522可以一體式構(gòu)造由相同材料制成連續(xù)元件。墊522的其他優(yōu)點包括可以為具有增加的裸露長度的超聲手術(shù)刀片502提供機械支持。就這一點而論，墊522起雙重作用當(dāng)夾臂組件510處于關(guān)閉位置(參見圖23A和23B)且墊與激活的刀片主體504接合時，一方面產(chǎn)生熱量以填充波節(jié)能隙，另一方面支撐撓曲的刀片502上增加的機械負荷。圖26A-E示出了單元件端部操縱裝置的多個實施例。圖26A-C為具有設(shè)置在區(qū)域560中的內(nèi)部腔體570的單元件端部操縱裝置550的橫截面?zhèn)纫晥D。圖26D-E為具有內(nèi)部腔體570的單元件端部操縱裝置550的橫截面端視圖。內(nèi)部腔體570有效地減小了端部操縱裝置550在區(qū)域560內(nèi)的橫截面積，從而有效地減小了該區(qū)域的聲阻抗率值。聲阻抗率值可以沿端部操縱裝置550的長度急劇變化(圖26A)或逐漸變化(圖26B-C)。本發(fā)明并不限于如圖26A-E所示的內(nèi)部腔體570背景下的任何具體幾何形狀，這些附圖示出了具有不同的非限制性幾何形狀的內(nèi)部腔體570。在多個實施例中，端部操縱裝置550可以具有包含單一材料的一體式構(gòu)造，該構(gòu)造具有成形于其中的內(nèi)部腔體570。在多個實施例中，端部操縱裝置550可以具有多個不連續(xù)的內(nèi)部腔體570(未示出)。在多個實施例中，端部操縱裝置550可以沿著端部操縱裝置550的軸具有一個或多個孔，這些孔開向端部操縱裝置550的外表面，并使端部操縱裝置550的橫截面積減小。在多個實施例中，端部操縱裝置可以具有一體式實心構(gòu)造，其包含單一材料并且不含腔體，其中端部操縱裝置的聲阻抗率沿其長度逐漸變化或急劇變化。在這些實施例中，可以通過冷處理端部操縱裝置，沿端部操縱裝置的長度方向形成所需的聲阻抗率分布。在多個實施例中，超聲手術(shù)器械內(nèi)結(jié)合了用于跨越和填充波節(jié)間隙的方法和技術(shù)。例如，在多個實施例中，超聲手術(shù)器械可同時具有設(shè)置在夾臂組件上的組織墊插入段和設(shè)置在延伸元件上的墊。在其他實施例中，超聲手術(shù)器械可以具有位于夾臂組件上的組織墊插入段和具有插入段的端部操縱裝置，其中插入段具有相對較低的聲阻抗率值和/或包含有損耗材料或高摩擦材料(或在端部操縱裝置上的這類材料的涂層)。在又一個實施例中，超聲手術(shù)器械可以具有設(shè)置在延伸元件上的墊和具有插入段的端部操縱裝置，其中插入段具有相對較低的聲阻抗率值和/或包含有損耗材料或高摩擦材料(或在端部操縱裝置上的這類材料的涂層)。還可以設(shè)想到，超聲手術(shù)器械可以具有設(shè)置在夾臂組件上的組織墊插入段、設(shè)置在延伸元件上的墊和具有插入段的端部操縱裝置，其中插入段具有相對較低的聲阻抗率值和/或包含有損耗材料或高摩擦材料(或在端部操縱裝置上的這類材料的涂層)(圖27)。本發(fā)明并不僅限于上述背景，并且可以設(shè)想出超聲手術(shù)器械的所述構(gòu)型的多種組合和/或修改形式。圖27為超聲端部操縱裝置700的一個實施例的局部側(cè)視圖，該超聲端部操縱裝置具有設(shè)置在刀片716內(nèi)的插入段710、設(shè)置在夾臂組件726的組織墊724內(nèi)的組織墊插入25段720，和設(shè)置在延伸元件736上的墊730。本文所公開的器械可被設(shè)計為單次使用后丟棄，或者它們可被設(shè)計為可使用多次。然而，無論在哪種情況下，都可對該器械進行修復(fù)，以便在至少使用一次后重復(fù)使用。修復(fù)可包括以下步驟的任何組合拆卸器械，然后清洗或更換特定零件，以及重新組裝。具體地講，可拆卸該器械，并且可按照任何組合選擇性地更換或拆下器械的任何數(shù)量的特定零件或部件。清洗和/或更換特定部件后，可在緊接外科手術(shù)之前在修復(fù)設(shè)備上或由外科手術(shù)團隊將器械重新組裝好，以供后續(xù)使用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道，修復(fù)器械時可利用多種技術(shù)進行拆卸、清洗/更換和重新組裝。這種技術(shù)的使用以及所得的修復(fù)器械均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，本文所述的多個實施例將在手術(shù)之前進行。首先，獲取新的或用過的器械，并根據(jù)需要進行清洗。然后對器械進行消毒。在一種消毒技術(shù)中，將該器械置于閉合并密封的容器中，例如塑料或TYVE1^袋中。然后將容器和器械置于可穿透該容器的輻射場，例如Y輻射、X射線或高能電子。輻射將殺死器械上和容器中的細菌。然后可將消毒后的器械保存在消毒容器中。該密封容器將器械保持在無菌狀態(tài)，直到在醫(yī)療設(shè)備中打開該容器。器械優(yōu)選地經(jīng)過消毒。這可以通過任意數(shù)目的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式來進行，包括13輻射、Y輻射、環(huán)氧乙烷、蒸汽。雖然本文已經(jīng)描述了多個實施例，但可以對這些實施例進行許多修改和變型。例如，可以采用不同類型的端部操縱裝置。此外，對于針對某些元件公開的材料，也可以使用其他材料。上述具體實施方式和以下權(quán)利要求旨在涵蓋所有這類修改形式和變型形式。談到以引用方式全文或部分并入本文的任何專利、出版物或其他公開材料，只能在下列前提下并入本文即被并入的材料不與本公開提出的現(xiàn)有定義、陳述或其他公開材料相沖突。就這點而論，必要時，本文明確提出的公開內(nèi)容將取代以引用方式并入本文中的任何相沖突的材料。對于談到以引用方式并入本文但又與本文提出的現(xiàn)有定義、陳述或其他公開材料相沖突的任何材料或其部分，將只能在被并入的材料與現(xiàn)有公開材料不沖突的情況下并入本文。權(quán)利要求一種與超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置，包括具有第一聲阻抗率值的第一部分；以及具有不同于所述第一聲阻抗率值的第二聲阻抗率值的第二部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部操縱裝置，其中所述第二聲阻抗率值小于所述第一聲阻抗率值。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部操縱裝置，其中所述第一部分具有近端段和遠端段；并且所述第二部分具有插入段；其中，所述插入段位于所述近端段和所述遠端段之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述近端段和所述遠端段均包含第一材料，而所述插入段則包含第二材料。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述插入段在所述端部操縱裝置上某個區(qū)域內(nèi)具有材料涂層。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述遠端段、所述近端段和所述插入段具有相配的橫截面積。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述插入段的橫截面積小于所述近端段和所述遠端段的橫截面積。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的端部操縱裝置，其中所述插入段具有內(nèi)部腔體。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述插入段的設(shè)置位置對應(yīng)于波節(jié)間隙的位置。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述插入段包含鋁或鋁合金，并且所述近端段和所述遠端段包含不銹鋼。11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端部操縱裝置，其中所述插入段包含鋁或鋁合金，并且所述近端段和所述遠端段包含鈦或鈦合金。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部操縱裝置，其中所述端部操縱裝置包括超聲手術(shù)刀片。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的端部操縱裝置，其中所述超聲手術(shù)刀片具有限定縱向軸線的主體，所述主體具有近端和遠端，其中所述遠端能夠通過換能器產(chǎn)生的振動沿所述縱向軸線移動；從所述近端延伸到所述遠端的處理區(qū)域；基本平坦而寬闊的頂部表面；以及底部表面。14.一種與超聲手術(shù)器械配合使用的端部操縱裝置，包括由第一聲阻抗材料構(gòu)成的遠端段；由第二聲阻抗材料構(gòu)成的遠端插入段；由第三聲阻抗材料構(gòu)成的中間插入段；由第四聲阻抗材料構(gòu)成的近端插入段；以及由第五聲阻抗材料構(gòu)成的近端段。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第二聲阻抗材料與所述第四聲阻抗材料相同。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第二聲阻抗材料與所述第四聲阻抗材料不同。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第一聲阻抗材料與所述第五聲阻抗材料相同。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第一聲阻抗材料與所述第五聲阻抗材料不同。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第三聲阻抗材料具有比所述第一聲阻抗材料、所述第二聲阻抗材料、所述第四聲阻抗材料和所述第五聲阻抗材料更大的聲阻抗值。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第一聲阻抗材料、所述第三聲阻抗材料和所述第五聲阻抗材料均具有比所述第二聲阻抗材料和所述第四聲阻抗材料更大的聲阻抗值。21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述第三聲阻抗材料具有比所述第一聲阻抗材料和所述第五聲阻抗材料更大的聲阻抗值，并且其中所述第二聲阻抗材料和所述第四聲阻抗材料具有比所述第一聲阻抗材料和所述第五聲阻抗材料更低的聲阻抗值。22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的端部操縱裝置，其中所述中間插入段的設(shè)置位置對應(yīng)于波節(jié)的位置。23.—種具有多個段的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個被配置成填充和/或收窄波節(jié)能隙。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個被配置成通過增大波節(jié)區(qū)內(nèi)的超聲位移收窄所述波節(jié)能隙。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個被配置成通過增大所述手術(shù)刀片在波節(jié)區(qū)內(nèi)的縱向運動、橫向運動和扭轉(zhuǎn)運動中的至少一者來收窄所述波節(jié)能隙。26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個被配置成通過所述手術(shù)刀片的縱向運動、橫向運動和扭轉(zhuǎn)運動中的至少一者所摩擦產(chǎn)生的熱量來填充所述波節(jié)能隙。27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個被配置成通過所述手術(shù)刀片的縱向運動、橫向運動和扭轉(zhuǎn)運動中的至少一者所摩擦產(chǎn)生的熱量，以及通過增大波節(jié)區(qū)內(nèi)的超聲位移來填充和收窄所述波節(jié)能隙。28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個包括涂有高摩擦系數(shù)材料的一部分刀片。29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個包括涂有聲音有損耗材料的一部分刀片。30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個包括經(jīng)冷處理的一部分刀片。31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述段中的至少一個包括由于所述刀片內(nèi)的內(nèi)部腔體而具有較小橫截面積的一部分刀片。32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的超聲手術(shù)刀片，還包括近端段；遠端段；以及插入段；其中所述插入段位于所述近端段和所述遠端段之間，并且所述插入段被配置成填充和/或收窄所述波節(jié)能隙。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述插入段具有聲音有損耗材料；并且其中所述插入段的設(shè)置位置對應(yīng)于波節(jié)間隙的位置；并且其中所述插入段被配置成產(chǎn)生并傳導(dǎo)熱量，以填充所述波節(jié)間隙。34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述插入段包含聲阻抗率值小于所述近端段的所述聲阻抗率值和所述遠端段的所述聲阻抗率值的材料。35.—種包含單一材料并具有一定長度的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率沿所述長度變化。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率由于所述手術(shù)刀片中的內(nèi)部腔體而急劇變化。37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率在所述手術(shù)刀片的經(jīng)過冷處理的區(qū)域內(nèi)急劇變化。38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率由于所述手術(shù)刀片中的內(nèi)部腔體而逐漸變化。39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率由于所述手術(shù)刀片的冷處理而逐漸變化。40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率沿所述長度逐漸變化，并且在沿著所述長度對應(yīng)于波節(jié)間隙的位置處具有局部最小值。41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的超聲手術(shù)刀片，其中所述刀片的所述聲阻抗率沿所述長度逐漸變化，并且在沿著所述長度對應(yīng)于波節(jié)間隙的位置處具有局部最大值。42.—種手術(shù)器械，包括換能器，所述換能器被配置成沿縱向軸線以預(yù)定頻率產(chǎn)生振動；超聲刀片，沿所述縱向軸線延伸的所述超聲刀片連接到所述換能器，其中所述超聲刀片包括具有近端和遠端的主體，其中所述遠端能夠通過所述換能器產(chǎn)生的所述振動沿所述縱向軸線移動；以及不振動夾臂組件，所述不振動夾臂組件具有近端和遠端，并且可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述主體附近，其中所述夾臂組件能夠從打開位置可樞轉(zhuǎn)地運動到關(guān)閉位置，其中所述不振動夾臂組件包括近側(cè)組織墊段、遠側(cè)組織墊段和組織墊插入段，其中所述組織墊插入段設(shè)置在所述近側(cè)組織墊段和所述遠側(cè)組織墊段之間。43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于關(guān)閉位置時，所述組織墊插入段的設(shè)置位置對應(yīng)于波節(jié)間隙區(qū)。44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于關(guān)閉位置時，所述組織墊插入段的設(shè)置位置偏離波節(jié)間隙。45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的手術(shù)器械，其中所述組織墊插入段高于所述近側(cè)組織墊段和所述遠側(cè)組織墊段的標稱高度。46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的手術(shù)器械，其中所述夾臂組件還包括偏壓裝置，所述偏壓裝置被配置成當(dāng)所述夾臂組件處于關(guān)閉位置時，以相對于所述近側(cè)組織墊段和所述遠側(cè)組織墊段更大的力將所述組織墊插入段壓到所述刀片上。47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的手術(shù)器械，其中所述偏壓裝置包括片簧。48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的手術(shù)器械，其中所述插入段包含聚酰亞胺。49.根據(jù)權(quán)利要求42所述的手術(shù)器械，其中所述近側(cè)組織墊段和所述遠側(cè)組織墊段包含聚四氟乙烯。50.—種手術(shù)器械，包括換能器，所述換能器被配置成以預(yù)定頻率沿縱向軸線產(chǎn)生振動；超聲刀片，沿所述縱向軸線延伸的所述超聲刀片連接到所述換能器，其中所述超聲刀片包括具有近端和遠端的主體，其中所述遠端能夠通過所述換能器產(chǎn)生的所述振動相對于所述縱向軸線運動；以及延伸元件，所述延伸元件包括近端和遠端，并且設(shè)置在所述主體附近，其中所述延伸元件還包括墊，所述墊朝向所述延伸元件的所述遠端設(shè)置，并位于所述主體和所述延伸元件的所述遠端之間。51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的手術(shù)器械，其中所述墊包含聚酰亞胺。52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的手術(shù)器械，還包括不振動夾臂組件，所述不振動夾臂組件具有近端和遠端，并且可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述主體附近，其中所述夾臂組件能夠從打開位置可樞轉(zhuǎn)地運動到關(guān)閉位置。53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于所述關(guān)閉位置時，所述刀片發(fā)生撓曲并與所述墊接合。54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于所述關(guān)閉位置時，所述墊的設(shè)置位置對應(yīng)于波節(jié)間隙。55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于所述關(guān)閉位置時，所述墊的設(shè)置位置偏離波節(jié)間隙。56.—種手術(shù)器械，包括換能器，所述換能器被配置成以預(yù)定頻率沿縱向軸線產(chǎn)生振動；超聲刀片，沿所述縱向軸線延伸的所述超聲刀片連接到所述換能器，其中所述超聲刀片包括具有近端和遠端的主體，其中所述遠端能夠通過所述換能器產(chǎn)生的所述振動沿所述縱向軸線移動；以及護套，所述護套包括近端和遠端，并設(shè)置在所述主體附近，其中所述護套還包括墊，所述墊朝向所述護套的所述遠端設(shè)置，并位于所述主體和所述護套的所述遠端之間。57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的手術(shù)器械，其中所述墊包含聚酰亞胺。58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的手術(shù)器械，還包括不振動夾臂組件，所述不振動夾臂組件具有近端和遠端，并且可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述主體附近，其中所述夾臂組件能夠從打開位置可樞轉(zhuǎn)地運動到關(guān)閉位置。59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于所述關(guān)閉位置時，所述刀片發(fā)生撓曲并與所述墊接合。60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于所述關(guān)閉位置時，所述墊的設(shè)置位置對應(yīng)于波節(jié)間隙。61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的手術(shù)器械，其中當(dāng)所述夾臂組件處于所述關(guān)閉位置時，所述墊的設(shè)置位置偏離波節(jié)間隙。全文摘要本發(fā)明涉及一種端部操縱裝置，所述端部操縱裝置包括具有第一聲阻抗率值的第一部分和具有第二聲阻抗率值的第二部分，所述第二聲阻抗率值小于所述第一聲阻抗率值。所述第一部分包括所述端部操縱裝置的近端段和所述端部操縱裝置的遠端段，并且所述近端段和所述遠端段由第一材料構(gòu)成。所述第二部分包括所述端部操縱裝置的插入段，所述插入段由第二材料構(gòu)成。所述插入段沿所述端部操縱裝置的所述縱向軸線位于所述近端段和所述遠端段之間。所述插入段起著跨越或填充所述波節(jié)能隙的作用。一種手術(shù)器械，所述手術(shù)器械包括換能器，所述換能器被配置成以預(yù)定頻率沿縱向軸線產(chǎn)生振動。一種超聲刀片，所述超聲刀片沿所述縱向軸線延伸并連接到所述換能器。文檔編號B29D17/00GK101765495SQ200880100682公開日2010年6月30日申請日期2008年7月24日優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日發(fā)明者B·D·伯克,F·B·斯圖倫,K·L·豪瑟,V·P·小巴塔格利亞申請人:伊西康內(nèi)外科公司