专利名称：超声外科器械的旋转切割工具构造的制作方法超声外科器械的旋转切割工具构造本发明总体上涉及超声手术系统，更具体而言，涉及允许外科医生执行组织切割和凝固的超声系统。多年以来，人们已开发出许多不同类型的非超声动力的切割器和剃刮装置以施行手术。其中一些装置使用旋转式切割器械而其他装置使用往复式切割构件。例如，剃刀被广泛使用在关节镜手术中。这些装置通常包括电源、手柄和一次性使用的端部执行器。端部执行器通常具有内管和外管。内管相对于外管转动并以其锋利刃切割组织。内管可连续转动或摆动。另外，此装置可使用穿过内管内部的抽吸通道。例如,授予McGurk-Burleson等人的美国专利No. 4，970，354公开了一种包括以剪切动作切割材料的旋转切割器的非超声动力外科切割器械。其使用可在外管中旋转的内部切割构件。授予Peyman等人的美国专利No. 3，776，238公开了一种眼科器械，其中通过内管 尖端产生的截断动作切割组织，该内管抵靠着外管末端的内表面而移动。授予Kajiyama等人的美国专利No. 5，226，910公开了另一种具有内部构件的外科切割器械，该内部构件相对于外部构件移动，以切割通过外部构件孔隙进入的组织。授予Wuchinich等人的美国专利No. 4，922，902公开了一种用超声抽吸器以进行内窥镜式组织移除的方法和装置。该装置使用超声探针，该探针使适形的组织破裂并通过狭孔将其吸出。授予Spinosa等人的美国专利No. 4，634，420公开了一种从动物上移除组织的装置和方法并包括具有针或探针的细长器械，该针或探针在横向上以超声频率振动。针的超声运动将组织破裂成碎片。可通过针内导管的抽吸将组织碎片从处理区域移除。授予Banko的美国专利No. 3，805，787还公开了另一种具有探针的超声器械，该探针被遮挡以收窄从探针顶端发出的超声能量束。在一个实施例中，该遮挡部分延伸越过探针的自由端以防止探针与组织接触。授予Davis的美国专利No. 5，213，569公开了一种聚焦超声能量的超声乳化针。聚焦面可被倾斜、弯曲或小平面化。授予Wuchinich的美国专利No. 6，984，220和授予Easley的美国专利公布No. US 2005/0177184公开了超声组织解剖系统，该系统通过使用纵扭共振器来提供纵向和扭转组合运动。授予Zhou等人的美国专利公布No. US2006/0030797 Al公开了一种整形外科装置，该装置具有驱动马达以驱动超声换能器和喇叭件。在驱动马达和换能器之间设有适配器以将超声能量信号提供给换能器。虽然使用超声动力的外科器械较之于传统机械动力的锯、钻和其他器械具有若干优点，但是由于在骨头/组织界面的摩擦发热导致的骨头和相邻组织中的温度上升仍然是一个显著的问题。当前的关节镜手术工具包括冲头、往复式剃刀和射频(RF)装置。机械装置(诸如冲头和剃刀)产生最小的组织损伤，但是有时候会留下不可取的参差不齐的切割线。RF装置可产生平滑的切割线，也能消融大量的软组织；然而它们却易于造成比机械装置更多的组织损伤。因此，需要有能够在形成光滑切割表面的同时提高切割精度而不产生过多组织损伤的装置。关节镜手术涉及在关节间隙中施行手术。为进行该手术，通常在关节中填充加压的生理盐水以便扩张和可视化。可用在此类手术中的超声器械必须经受住流体压力而无渗漏。然而，常规的超声器械在使用过程中一般会显著地受力。当前的超声装置密封件通常并不足够强固，难以经受这种环境而无渗漏。希望提供克服当前器械的某些缺陷的超声外科器械。本文所述的超声外科器械克服了许多这些缺陷。还希望提供用于在关节镜手术的含水环境中进行切割和凝固的超声外科器械的更强固的密封构造。上述讨论仅仅为了说明在本发明的各种实施例所涉及的领域内当前存在的一些不足，而不应看作是对权利要求范围的否定。
结合一个一般方面，提供了一种超声外科器械，其可包括外壳，该外壳具有与超声电信号源连通的可旋转地支撑在其中的超声换能器组件。马达可支撑在外壳内。该马达与马达驱动信号源连通，并且连接到超声换能器组件上以向其施加旋转运动。喇叭件可连接 到超声换能器组件上。中空外部护套可连接到外壳上，并且具有远侧末端部分，所述远侧末端部分上形成至少一个切割刃。刀片可连接到喇叭件上，并且具有组织切割远端。该刀片可以可旋转地支撑在外部护套内，使得组织切割远端偏置为与中空外部护套远侧末端部分上的至少一个切割刃切割接合。 结合另一个一般方面，提供了一种超声外科器械，其可包括外壳，该外壳具有与超声电信号源连通的可旋转地支撑在其中的超声换能器组件。马达可支撑在外壳内并且与马达驱动信号源连通。该马达可连接到超声换能器组件，以向其施加旋转运动。喇叭件可连接到超声换能器组件。中空外部外皮可连接到外壳，并具有在其中限定末端腔体的远侧末端部分。刀片可连接到喇叭件上，并且具有组织切割远端。该刀片可以可旋转地支撑在外部护套内，并具有可旋转地支撑在末端腔体内的组织切割远端部分。减摩擦材料可支撑在末端腔体内。结合另一个一般方面，提供了一种超声外科器械，其可包括外壳，该外壳具有与超声电信号源连通的可旋转地支撑在其中的超声换能器组件。马达可支撑在与马达驱动信号源连通的外壳内。该马达可连接到超声换能器组件，以向其施加旋转运动。喇叭件可连接到超声换能器组件。中空外部护套可连接到外壳，并具有限定末端腔体的远侧末端部分。刀片可连接到喇叭件，并且可旋转地支撑在外部护套内。该刀片可具有可旋转地支撑在末端腔体内的组织切割远端部分。可在刀片组织切割远端的至少一部分上使用低摩擦材料。多个非限制性实施例的特征在所附权利要求书中详细阐述。然而，结合下述附图参阅随后的说明，可最好地理解关于构成和操作方法的多种非限制性实施例，以及它们的目的和优点。图I是手术控制系统的非限制性实施例的示意图；图IA是控制系统外壳的非限制性实施例的透视图；图IB是控制系统外壳结构的另一个非限制性实施例的透视图；图2是手柄的非限制性实施例的剖视图3是与多种非限制性实施例一起使用的超声外科手柄的局部剖视图；图4是非限制性突鼻件实施例的一部分的剖视图；图5是非限制性突鼻件实施例的局部分解组件视图；图6是外科器械手柄的非限制性实施例的局部剖视图；图7是图6的非限制性外科器械手柄实施例的透视图；图8是另一个非限制性外科器械手柄实施例的局部剖视图；图9是另一个非限制性外科器械手柄实施例的局部剖视图；图10是图9中示出的外科器械手柄实施例的透视图； 图11是将马达连接于换能器组件的非限制性连接组件实施例的局部分解组件视图；图12是非限制性连接组件实施例的薄板件与传动轴构造的侧视图；图13是图12的非限制性薄板件实施例的端视图；图14是另一个非限制性连接组件实施例的非限制性薄板件与传动轴构造的侧视图；图15是图14的非限制性薄板件实施例的端视图；图16是另一个非限制性外科器械手柄实施例的局部剖视图；图17是非限制性外部护套和刀片实施例的局部透视图；图18是图17中示出的非限制性刀片实施例的局部透视图；图19是图17和18的刀片的局部底部透视图；图20是另一个非限制性刀片实施例的一部分的侧视图；图21是另一个非限制性刀片实施例的一部分的侧视图；图22是另一个非限制性外部护套与刀片构造的远端的局部透视图；图23是另一个非限制性外部护套与刀片构造的远端的局部透视图；图23A是图23中示出的非限制性外部护套实施例的一部分的侧视图；图23A是图23中示出的非限制性外部护套实施例的一部分的侧视图；图24是另一个非限制性刀片实施例的一部分的侧视图；图25是另一个非限制性刀片实施例的一部分的侧视图；图26是在另一个非限制性外部护套实施例的远端内的图25的非限制性刀片实施例的局部透视图；图27是另一个非限制性刀片实施例的一部分的侧视图；图28是在另一个非限制性外部护套实施例的远端内的图27的非限制性刀片实施例的局部透视图；图29是图28的非限制性刀片和外部护套实施例的横截面端视图；图30是另一个非限制性刀片实施例的一部分的侧视图；图31是在另一个非限制性外部护套实施例的远端内的图30的非限制性刀片实施例的局部透视图；图32A示出了在图31的外部护套实施例内的图30和31的非限制性刀片实施例的第一旋转位置；图32B示出了在图31的外部护套实施例内的图30和31的非限制性刀片实施例的第二旋转位置；图32C示出了在图31的外部护套实施例内的图30和31的刀片实施例的第三旋
转位置；图32D示出了在图31的外部护套实施例内的图30和31的刀片实施例的第四旋
转位置；图33是另一个非限制性刀片实施例的一部分的透视图；图34是在非限制性外部护套实施例内的图33的刀片实施例的局部透视图；
图34A是另一个非限制性刀片和外部护套实施例的局部透视图；图35是另一个非限制性刀片实施例的一部分的透视图；图36是另一个非限制性超声外科器械实施例的局部剖视图；图36A是本发明的另一个非限制性外科器械实施例的突鼻件部分的局部剖视图；图37是图36的非限制性外部护套的远端和刀片构造的局部透视图；图38是正在切割组织的图37所示的外部护套和刀片实施例的远侧部分的剖视图；图39示出了结合执行椎间盘切除术的图36的外科器械实施例的用途；图40进一步示出了结合执行椎间盘切除术的图36的外科器械实施例的用途；图41是其上安装有可选择性缩回的安全护套的图36的外科器械实施例的侧正视图；图42是开始从关闭位置缩回的图41中示出的可缩回安全护套实施例的局部透视图；图43是安全护套缩回至打开位置的图41和42中示出的可缩回安全护套实施例的另一个局部透视图；图44是安全护套缩回至打开位置的图41-43中示出的可缩回安全护套实施例的另一个局部透视图；图45是安全护套以横截面示出在打开位置的图41-44中示出的护套和安全护套实施例的一部分的侧正视图；图46是另一个非限制性刀片实施例的一部分的透视图；图47是另一个非限制性实施例的另一个中空外部护套与刀片构造的一部分的侧视图；图48是另一个非限制性刀片实施例的剖视图；图49是另一个非限制性刀片实施例的剖视图；图50是另一个非限制性刀片实施例的剖视图；图51是另一个非限制性刀片实施例的剖视图；图52是另一个非限制性外部护套和刀片实施例的局部剖视图；图53是与身体组织相互作用的图52的外部护套与刀片构造的另一个局部剖视图；图54是图52和53中示出的与身体组织相互作用的外部护套与刀片构造的端部首丨J视图;图55是另一个非限制性外部护套实施例的局部透视图56是另一个非限制性外部护套实施例的局部透视图；图57是支承另一个非限制性刀片实施例的图56的外部护套实施例的局部剖视图；图58是另一个非限制性外部护套实施例的局部透视图；图59是另一个非限制性外部护套和刀片实施例的剖视图；图60示出了形成在非限制性外部护套实施例上的切割刃之间的角；图61是另一个非限制性外部护套实施例的透视图；图62是图61的外部护套和刀片实施例的剖视图；图63是另一个非限制性外部护套实施例的透视图；图64是图63的外部护套和刀片实施例的剖视图；图65是另一个非限制性外部护套实施例的透视图；图66是图65的外部护套和刀片实施例的剖视图；图67是另一个非限制性外部护套与刀片构造的横截面端视图；图68是图67的外部护套与刀片构造的局部侧剖视图；图69是图67和68的外部护套与刀片构造的远端部分的局部侧视图；图70是连接于图67-69的外部护套与刀片构造的非限制性手柄外壳实施例的侧视图；图71示出了一种使用图70的外科器械实施例的方法；图72示出了另一种使用图70的外科器械实施例的方法；图73示出了另一种使用图70的外科器械实施例的方法；图74是另一个非限制性外科器械实施例的局部侧剖视图；图75是与图74中示出的外科器械实施例一起使用的外部护套与刀片构造的一部分的透视图；图76是图75的外部护套与刀片构造的端视图；图77是图75和76的护套和刀片构造的横截面端视图；图78是另一个非限制性超声外科器械实施例的侧视图；图79是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的非限制性密封件实施例的局部剖视图；图80是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图81是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图82是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图83是在褶皱就位之前位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图84是在褶皱就位之后图83的密封件实施例的局部剖视图；图85是位于两件式中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图86是位于另一个两件式中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖面分解组件视图；图87是图86的两件式中空护套实施例的一部分的局部透视图；图88是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图89是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图90是位于中空护套与超声工具实施例的波导部分之间的另一个非限制性密封件实施例的局部剖视图；图91A是示出了准备切割坚韧组织的两个切割刃实施例的初始位置的图例；
图91B是图91A的切割刃和组织的第二位置；图91C是图91A-B的切割刃和组织的第三位置；图91D是图91A-C的切割刃和组织的第四位置；图92是非限制性切割刀片和套管实施例的一部分的透视图；图92A是安装在非限制性外科器械实施例的内部护套中的图92的刀片和套管实施例的一部分的局部剖视图；图93是在非限制性外科器械实施例中的图92的刀片和套管实施例的一部分的剖视图；图94是另一个非限制性切割刀片和套管实施例的一部分的透视图；图95是在非限制性外科器械实施例中的图94的刀片和套管实施例的一部分的剖视图；图96是非限制性刀片和外部护套实施例的一部分的局部透视图；图97是图96的刀片和外部护套构造的剖视图；图98是图97的外部护套与刀片构造的一部分的局部后部透视图；图99是另一个非限制性外部护套与刀片构造的一部分的局部后部透视图；图100是另一个非限制性外部护套实施例的局部透视图；图101是支承其中的切割刀片实施例的图100的外部护套实施例的横截面端视图；以及图102是另一个非限制性刀片实施例的一部分的透视图。

标题为“ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS WITH ROTATABLE BLADE AND HOLLOWSHEATH ARRANGEMENTS”(具有可旋转刀片和中空外部护套构造的超声外科器械)、代理人案卷号为END6691USNP/090344的美国专利申请No._；标题为“ROTATABLECUTTING IMPLEMENT ARRANGEMENTS FOR ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS”(超声外科器械的可旋转切割工具构造)、代理人案卷号为END6692USNP/090345 的美国专利申请 No._；标题为“ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS WITH PARTIALLY ROTATING BLADEAND FIXED PAD ARRANGEMENT”(具有部分旋转刀片和固定垫片构造的超声外科器械)、代理人案卷号为END6693USNP/090346的美国专利申请No._；标题为“DUAL PURPOSE SURGICAL INSTRUMENT FOR CUTTING AND COAGULATINGTISSUE”(用于切割和凝固组织的两用外科器械)、代理人案卷号为END6694USNP/090347的美国专利申请No._；
标题为“OUTER SHEATH AND BLADE ARRANGEMENTS FOR ULTRASONICSURGICAL INSTRUMENTS”(超声外科器械的外部护套与刀片构造)、代理人案卷号为END6695USNP/090348 的美国专利申请 No.__；标题为“ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS WITH MOVING CUTTINGIMPLEMENT(具有移动切割工具的超声外科器械)、代理人案卷号为END6687USNP/090349的美国专利申请No._;以及标题为“ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENT WITH COMB-LIKE TISSUE TRIMMINGDEVICE"(具有梳状组织修剪装置的超声外科器械)、代理人案卷号为END6686USNP/090367的美国专利申请No.__。多种实施例涉及用于处理组织的设备、系统和方法。对许多特定细节作了阐述，以使读者对说明书中所述和附图中所示的实施例的整体结构、功能、制造和用途有透彻理解。然而，本领域技术人员将会理解，可以在没有这样的特定细节的情况下实施本实施例。在其他实例中，没有详细描述熟知的操作、部件和元件，以免使说明书中描述的实施例模糊不清。本领域普通技术人员将会理解，本文所述和所示的实施例是非限制性的实例，从而可以认识到，本文所公开的特定结构和功能细节可能是代表性的，并且不必限制实施例的范围，实施例的范围仅仅由所附的权利要求限定。本说明书通篇引用的“多种实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”或“实施例”等，意味着结合所述实施例描述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，本说明书通篇出现的短语“在多种实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在实施例中”等并不一定都指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可按照任何合适的方式组合具体特征、结构或特性。因此，在没有限制的情况下，结合一个实施例示出或描述的具体特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构或特性结合。多种实施例涉及能够用于在外科手术期间施行组织解剖、切割和/或凝固的经改良的超声手术系统和器械，以及因而所采用的切割工具和密封结构。在一个实施例中，超声外科器械设备能够用于开放性手术中，但所述设备可应用于其他类型的手术(诸如腹腔镜、内窥镜和机器人辅助手术)中。超声能量的选择性使用和切割/凝固工具的选择性旋转，有助于多方面用途的实现。
应当理解，本文使用的术语“近侧”和“远侧”是相对于紧握手柄组件的临床医生而言的。因此，端部执行器相对于较近的手柄组件而言处于远侧。还应当理解，为方便和清晰起见，本文根据临床医生紧握手柄组件的情况也使用诸如“顶部”和“底部”之类的空间术语。然而，外科器械在多个取向和位置中使用，并且这些术语并非意图进行限制，也并非绝对。丰术系统图I以示意方式图解手术系统10的一个非限制性实施例。手术系统10可包括超声发生器12和超声外科器械组件100，后者可包括“独立”超声器械110。如下文将进一步详细讨论，超声发生器12可由电缆14通过位于外科器械组件100的外壳部分102中的滑环组件150连接于独立超声器械110的超声换能器组件114。在一个实施例中，系统10还包括马达控制系统20，该马达控制系统包括由电缆23连接于控制模块24的电源22，以向其提供例如24V直流电。马达控制模块24可包括由德克萨斯州奥斯汀美国国家仪器公司(National Instruments of Austin, Texas)制造的型号为 NI cRI0-9073 的控制模块。然而，也可使用其他马达控制模块。电源22可包括由美国国家仪器公司(National Instruments)制造的电源。然而,其他电源也可成功使用。电源22可由电缆25另外连接于马达驱动器26，也向其提供24V直流电。马达驱动器26可包括由美国国家仪器公司(National Instruments)制造的马达驱动器。控制模块24也可由电缆27连接于马达驱动器26以向其供电。常规的脚踏开关30或其他控制开关装置可由电缆31连接于控制模块24。如在下文中将进一步详细地讨论，超声外科器械100可包括其上结合有编码器194的马达190。马达190可包括由美国国家仪器公司(National Instruments)制造的型号为CTP12ELF10MAA00的马达。编码器194可包括由华盛顿州温哥华市美国数码公司(U. S. Digital of Vancouver, Washington)制造的型号为 E2-500-197-I-D-D-B 的编码器。然而，也可使用其他马达和编码器。编码器194可通过编码器电缆32连接于马达控制模块24并且马达190可通过电缆33连接于马达驱动器26。手术系统10还可包括可通过以太网电缆42与马达控制模块24连通的计算机40。也可在图I中看到，在多种实施例中，马达控制系统20装于外壳21中。为促进便携性，各种部件可通过可拆卸的电缆连接器连接于马达控制系统20。例如，脚踏开关30可通过电缆35连接于可拆卸电缆连接器37，以便于将脚踏开关快速地连接于控制系统20。交流市电可通过普通的带插头电缆50提供给电源22，该带插头电缆附接于与电缆52连接的可拆卸电缆连接器54。计算机40可具有附接于与电缆42连接的可拆卸电缆连接器62的电缆60。编码器194可具有附接于可拆卸连接器72的编码器电缆70。同样地，马达190可具有附接于可拆卸连接器72的电缆74。可拆卸连接器72可通过电缆32连接于控制模块24并且连接器72可通过电缆33连接于马达驱动器26。因而，电缆连接器72用于将编码器194连接于控制模块24并将马达190连接于马达驱动器26。电缆70和74可容纳在共同的护套76中。在可供选择的实施例中，超声发生器12和控制系统20可容纳在同一外壳105中。参见图1A。在另一个实施例中，超声发生器12可通过跨接电缆107与马达控制系统20电气连通。这样的布置可共享数据链路并共用供电装置(电线50)。参见图1B。在多种实施例中，超声发生器12可包括超声发生器模块13和信号发生器模块15。参见图I。超声发生器模块13和/或信号发生器模块15可各自与超声发生器12 —体地形成，或可作为电连接于超声发生器12的单独的电路模块而提供(用虚线示出以示出此可选方式)。在一个实施例中，信号发生器模块15可与超声发生器模块13—体地形成。超声发生器12可包括位于发生器12控制台的前面板上的输入装置17。输入装置17可包括以已知方式产生适于对发生器12的操作进行编程的信号的任何合适装置。仍结合图1，电缆14可包括多个导线以将电加到超声换能器组件114的正(+)和负(-)电极上，如将在下文中进一步详细地讨论。已知多种形式的超声发生器、超声发生器模块和信号发生器模块。例如，此类装置在 2007 年 7 月 15 日提交的标题为 “Rotating Transducer Mount For UltrasonicSurgical Instruments”(超声外科器械的旋转换能器架)的共同拥有的美国专利申请No. 12/503,770中公开。其他此类装置公开于以下的一个或多个美国专利(它们全部以引用方式并入本文)，所述美国专利有美国专利No. 6，480，796( “Method for Improvingthe Start Up of an Ultrasonic System Under Zero Load Conditions，，(在零负载条件下改进超声系统的启动的方法))；美国专利No. 6，537,291 ( “Method for Detecting a Loose Blade in a Handle Connected to an Ultrasonic Surgical System” (检测连接于超声手术系统的柄部中刀片松动的方法))；美国专利No. 6，626,926( “Methodfor Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade ResonanceFrequency at Startup”(用以改进启动时刀片谐振频率获取的超声系统驱动方法))；美国专利 No. 6，633，234 ( “Method for Detecting Blade Breakage Using Rate and/or Impedance Information”(利用速率和/或阻抗信息检测刀片破损的方法))；美国专利 No. 6, 662, 127 ( “Method for Detecting Presence of a Blade in an UltrasonicSystem”(检测超声系统中刀片存在的方法))；美国专利No. 6，678，621 ( “OutputDisplacement Control Using Phase Margin in an Ultrasonic Surgical Handle”(超声手术手柄中利用相补角的输出位移控制))；美国专利No. 6，679,899( “Method forDetecting Transverse Vibrations in an Ultrasonic Handle”(检测超声手柄中横向振动的方法))；美国专利 No. 6，908，472 (“Apparatus and Method for Altering GeneratorFunctions in an Ultrasonic Surgical System”(用于改变超声手术系统中发生器功能的装置和方法));美国专利 No. 6，977，495 ( “Detection Circuitry for SurgicalHandpiece System”(手术手柄系统的检测电路));美国专利No. 7，077，853 ( ^MethodforCalculating Transducer Capacitance to Determine Transducer Temperature，，(计算换能器电容以确定换能器温度的方法))；美国专利No. 7，179，271 ( “Method for Drivingan Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency atStartup”(用以改进启动时刀片谐振频率获取的超声系统驱动方法))；以及美国专利No.7,273,483( “Apparatus and Method for Alerting Generator Function in anUltrasonic Surgical System”(用于警示超声手术系统中发生器功能的装置和方法))。外科器械如在图2中可见，超声外科器械手柄100可包括装有马达190、编码器194、滑环组件150以及独立超声外科器械110的外壳102。外壳102可以由两个或更多个部分形成，它们通过紧固件(诸如螺钉、按扣结构等)连在一起，并且可由例如聚碳酸酯材料制成。马达190可包括(例如)由美国国家仪器公司(National Instruments)制造的型号为CTP12ELF10MAA00的步进马达。然而，可使用其他马达以实现(例如)独立超声外科器械110相对于外壳102的约l-6000rpm的“显著”旋转运动。编码器194将马达轴192的机械转动转化成电脉冲，而电脉冲将速度和其他马达控制信息提供给控制模块24。独立超声外科器械110可包括由爱惜康内镜外科公司(Ethicon Endo-Surgery)制造和销售的型号为HP054的外科器械。然而，也可成功地使用其他超声器械。应当理解，文中所用的术语“独立”是指超声外科器械除了与外科器械100 —起使用外可有效地单独用作超声外科器械。如在图3中更详细地所示，超声外科器械110包括支承压电超声换能器组件114的外壳112，该压电超声换能器组件将电能转化成机械能以产生换能器组件114的末端的纵向振动。超声换能器组件114可包括陶瓷压电元件的叠堆，其运动零点在沿着该叠堆的某一点处。超声换能器组件114可安装在两个圆柱体116和118之间。另外，圆柱体120可附接于圆柱体118，其又在另一个运动零点122处安装到外壳上。喇叭件124也可在一侧附接于零点处，在另一侧附接于连结器126。刀片200可固定在连结器126上。因 此，刀片200将通过超声换能器组件114以超声频率在纵向上振动。当超声换能器组件114以换能器谐振频率和最大电流驱动时，超声换能器组件114的末端实现最大运动而叠堆的一部分构成无运动节点。然而，提供最大运动的电流可能随各个器械而变，该电流值被存储在器械的非易失性存储器中因而可供系统使用。外科器械100的部件可被设计成使得其组合将以相同的谐振频率摆动。具体地讲，这些元件可被调整为使得每个这种元件的所得长度为半波长或半波长的倍数。因为声学安装喇叭件124的直径越靠近刀片200越减小，纵向的前后移动被放大。因而，喇叭件124以及刀片/连结器的形状和尺寸可被确定为可放大刀片移动并提供与声学系统其余部分谐振的超声振动，这使靠近刀片200的声学安装喇叭件124的末端产生最大的前后移动。超声换能器组件114处20至25微米的运动可通过喇叭件124放大到约40至100微米的刀片移动。当电力通过操作脚踏开关30或其他开关装置而施加到超声器械110时，控制系统20可(例如)使刀片200以大约55. 5kHz的频率在纵向上振动，并且纵向运动的量将随所施加的(如通过使用者调节选择的)电力(电流)的量成比例地变化。刀片200可被设计成在施加较高的切割电力时，以超声振动频率在约40至100微米的范围内纵向移动。刀片200的这种超声振动能够在刀片接触组织时产生热量，即穿过组织的刀片200的加速运动将运动刀片200的机械能在非常狭窄而局限的区域中转换成热能。该局部热量产生狭窄的凝结区域，这能够减少或消除小血管(如直径小于一毫米的血管)的出血。刀片200的切割效率以及止血程度会随所施加的驱动功率电平、外科医生加于刀片的切割速率或力度、 组织类型的性质和组织的血管分布而变化。如在图2中可见，超声器械110通过尾件驱动适配器130和远侧手柄适配器134支承在外壳102内。尾件驱动适配器130通过近侧轴承132可旋转地支承在外壳102内并且不可转动地连接于马达190的输出轴192上。参见图2。尾件驱动适配器130可被压配在超声器械110的外壳112上或(例如)通过固定螺钉或粘结剂附接于外壳112。远侧手柄适配器134可被压配在手柄外壳112的远端113上或通过固定螺钉或粘结剂连接于手柄外壳的远端上。远侧手柄适配器134可通过安装在外壳102内的远侧轴承136可旋转地支承在外壳102中。当加电于马达190时，马达190将“显著旋转运动”施加在手柄110上而使超声外科器械110和刀片200绕中心轴线A-A转动。如本文所用，术语“显著旋转运动”与“扭转超声运动”不同，当使用非均匀成形的超声刀片时可实现该扭转超声运动。作为替代，“显著旋转运动”这个用语可涵盖非唯一地由超声换能器组件114导致的旋转运动。为将来自超声发生器12的电力提供给超声器械110，可使用滑环组件150。如图2中可见，导线151、152附接于超声换能器组件114并延伸通过尾件驱动适配器130的中空杆部132。中空杆部132附装在马达190的传动轴192上并可在滑环组件150内自由旋转。第一内接触件154连接于中空杆部132以随其绕轴线A-A转动。第一内接触件154设置为在滑环组件150内与固定外接触环156旋转接触。接触环154、156可以被设置成同心环的形式。导线157、158连接于固定外接触环156，并构成为发生器电缆14。导线191和193连接于马达并构成为马达电缆74，导线195、197连接于编码器194并构成为编码器电缆70。马达轴192的旋转引起尾件驱动适配器130和与其连接的超声器械110绕轴线A-A旋转。马达传动轴192的旋转还引起内接触件154的旋转。来自超声发生器12的超声信号 通过接触也就是在内接触件154和外接触件156之间的“电连通”被传输至内接触件154。这些信号通过导线151、152传输至超声换能器组件114。在其他可供选择的实施例中，滑环组件可使用接合同心接触环的普通弹簧针。也可使用其他滑环装置。多种实施例还包括远侧突鼻件160，该突鼻件通过紧固件161可拆卸地附接于外壳102的远端103。参见图5。一个或多个垫片构件162可设置在远端103与突鼻件160之间，以便于外壳102和突鼻件160之间的同轴连接。突鼻件160可由(例如)不锈钢或聚碳酸酯制成。在多种实施例中，刀片200的远端202延伸通过套接在内部护套密封件212内的中空连结部210。内部护套密封件212可包括(例如)聚四氟乙烯(“PTFE”)并用于在连结部210与突鼻件160之间建立充分的液密和/或气密密封。还是在图4的实施例中，内部护套220可通过(例如)焊接连接于中空连结部210，或者中空连结部210可构成内部护套220的一体部分。在一个实施例中，刀片销钉/扭转件216可横向延伸通过刀片构件200和中空连结部210，以便于内部护套220与刀片构件200 —起运动。一个或多个排放硅树脂套管214套接在刀片200周围以在声学上将刀片200与内部护套220隔离。刀片构件200可具有内部螺接的并能够可拆卸地接合连结器126的螺接部分的近端201。为了便于将刀片200紧固到连结器126上，可设置穿过外壳102的紧固孔108(图2)以使得工具(例如，艾伦扳手)可穿过其中插入到位于尾件驱动适配器130中的孔131中，以防止超声外科器械110和与其连接的连结器126的转动。一旦刀片200被螺接在连结器126上后，使用者可将艾伦扳手或其他工具从孔108、131移除并将螺纹塞(未示出)插入孔108中以防止流体/碎片由其进入外壳102。同样在多种实施例中，外部护套230可与内部护套220和刀片构件200同轴对齐并通过(例如)焊接、钎焊、包覆成型或压力配合连接于突鼻件160的远端163。如在图4中可见，抽吸口 240可附接于突鼻件160与中空外部护套230连通。柔性管242可附接于抽吸口 240并与连接于一般地示为244的真空源的收集容器243连通。因而，外部护套230形成在内部护套220附近延伸的抽吸通道，其始于外部护套230的远侧末端并从抽吸口 240伸出。本领域的普通技术人员一般都知道还可以有其他可供选择的抽吸通道。另外，在可供选择的实施例中，可省略内部护套220。手术系统10的多种实施例提供了选择性地将超声轴向运动施加到刀片200并将显著旋转运动也施加到刀片200的能力。如果需要，临床医生可仅启动超声换能器组件114而不启动马达190。在此类情况下，器械100可仅作为超声器械以超声模式使用。纵向超声运动的频率范围可为约(例如)30-80kHz。相似地，临床医生可能需要仅启动马达190而不启动超声换能器组件114。因而，能够以旋转模式对刀片200施加显著旋转运动而不对其施加纵向超声运动。显著旋转速度可为(例如)约l_6000rpm。在其他应用中，外科医生可能想要以超声和旋转模式使用器械100，其中刀片200将经历来自换能器组件114的纵向超声运动和来自马达的显著旋转运动。可实现(例如)每周期2到10转(720至3600度)的振荡运动或连续单向旋转。本领域的普通技术人员一般不难认识到，可结合关节镜以及其他外科应用有效地使用手术系统10的多种实施例。
至少一个非限制性实施例还可包括设在外壳102上的控制装置170。参见图2。控制装置170可通过多芯电缆171与控制模块24连通。控制装置170可包括用于启动/关停包括“超声模式”和“旋转模式”的“双重”模式的第一按钮172。在此类装置中，可预先对控制模块24编程，以将预先设定的显著旋转运动量提供给刀片200。控制装置170还可包括用于启动/关停旋转模式而不启动超声模式的第二按钮174，从而在无止血作用的情况下进行切割。控制装置170还可包括用于启动/关停“凝固模式”的第三按钮176，其中马达190驱动至预设的旋转方位然后“停止”即关停，从而将超声刀片表面暴露在外部护套240的远端，如将在下文中进一步详细地讨论。同样在该模式中，可将超声换能器组件114通电以提供点状凝固，或在一个可供选择的实施例中，临床医生可以仅启动点状凝固按钮77，而该按钮则启动超声换能器组件114 一段预设时间例如五秒钟。所述控制装置还可包括在超声和旋转模式之间切换的按钮178。根据多种非限制性实施例，在不脱离本文所公开的多种非限制性实施例以及它们的等同结构的精神和范围的情况下，上述功能/模式的任意组合可通过一个或多个按钮来组合结合和控制。本领域的普通技术人员一般都了解，外壳构件102以及安装适配器130和134可被构造为可操作地支承其中的多种不同类型和形状的超声手柄，这些超声手柄可脱离外科器械100单独使用。因而，控制系统20和器械100可按不含超声手柄110的“套件形式”提供，以使得购买者能将他们的现有超声手柄安装在其中，而这并不脱离本文所公开的多种非限制性实施例及其等同结构的精神和范围。图6和图7示出了另一外科器械300，其中先前用以描述上文所讨论的多种实施例的相同标号用来标出相同部件。在这些实施例中，外科器械300包括装有附接于超声喇叭324的换能器组件314的外壳302。超声喇叭324可按上述方式连接于刀片200的近端201。超声喇叭324可通过远侧轴承336可旋转地支承在外壳302内。突鼻件160可按上述方式通过紧固件161附接于外壳302。在本实施例中，超声换能器组件314具有嵌入或以其他方式连接于其上的磁体316以形成一体式马达转子，一般地标示为320。马达定子环330安装在外壳302内，如图所示。导线332、334连接于马达定子环330并穿过共用的护套76以连接于如上所述的控制系统20中的马达电缆33。中空轴340延伸通过马达转子320以形成导线151、152的通道。导线151、152附接于超声换能器组件314和内接触件154。内接触件154附接在中空轴340的一部分上，该中空轴可旋转地伸进滑环组件150，该滑环组件也支承在外壳302内。中空轴340通过近侧轴承342可旋转地支承在外壳302内。滑环组件150固定(S卩，不可转动)在外壳302内并包括连接于构成如上所述的发生器电缆14的导线157、158的固定外接触件156。马达定子330被供电时，导致转子320和一体式超声换能器314绕轴线A-A转动。来自超声发生器12的超声信号通过旋转接触或者说在内接触件154与外接触件156之间的电连通被传输至内接触件154。这些信号通过导线151、152传输至超声换能器组件314。外科器械300可包括上述类型的控制装置并用于上述多种模式。可通过抽吸口 240在刀片200与外部护套230之间施加负压。收集容器243和抽吸源240可通过管242附接于抽吸口 240。刀片的远端通过在外部护套230远端中的窗口露出而将刀片暴露于组织，如将在下文中进一步讨论。图8示出了另一外科器械400，其中先前用以描述上文所讨论的多种实施例的相同标号用来标出相同部件。在这些实施例中，外科器械400包括装有附接于超声喇叭324的超声换能器组件314的外壳302。超声喇叭324可按上述方式连接于刀片200的近端201。超声喇叭324可通过远侧轴承336可旋转地支承在外壳302内。突鼻件160可按上述方式
附接于外壳302。在本实施例中，有刷马达410可一体附接于超声换能器组件314。文中所用的“一体连接”是指直接附接于超声换能器组件314或以其他方式与超声换能器组件一起形成，以随其移动。关于将有刷马达410附接于超声换能器组件314的方式所用的术语“一体连接”不包括其中超声换能器组件经由从动轴装置连接于马达的那些构造。同样在本实施例中，磁体426设置在定子环420中，而定子环固定在外壳302内。导线432、434延伸通过附接于有刷马达410的中空轴340。中空轴340通过近侧轴承342可旋转地支承在外壳302内。马达导线432连接于第一内部马达触点436，马达导线434连接于第二内部马达触点438。第一内部马达触点436和第二内部马达触点438支承在伸进滑环组件(一般地标示为450)的中空轴340部分上。滑环组件450固定(即，不可转动)在外壳302内并包括连接于导线441的第一外部马达触点440和连接于导线443的第二外部马达触点442。导线441,443构成如上所述的马达电缆74。当临床医生想要将显著旋转运动施加给超声换能器组件314并最终施加给刀片200时，临床医生使电力从马达驱动器26提供给有刷马达410。同样在本实施例中，导线151、152附接于超声换能器组件314并延伸通过中空轴340与附接于中空轴340的内部换能器接触环154连接。滑环组件450包括连接于构成如上所述的发生器电缆14的导线157、158的固定外部换能器接触件156。有刷马达410被供电时，使马达410、超声换能器组件314和马达轴340绕轴线A-A转动。来自超声发生器12的超声信号通过旋转滑动接触或者说在内接触件154与外接触件156之间的电连通被传输至内接触件154。这些信号通过导线151、152传输至超声换能器组件314。外科器械400可包括上述类型的控制装置并用于上述多种模式。应当理解，器械400可用在如上所述的旋转模式、超声模式、旋转和超声模式(“双重模式”)或凝固模式中。可通过抽吸口 240在刀片200与外部护套230之间施加负压。收集容器243和抽吸源240可通过管242附接于抽吸口 240。刀片的远端通过在外部护套230远端中的窗口露出而将刀片暴露于组织，如将在下文中进一步讨论。图9-13示出了另一外科器械500，其中先前用以描述上文所讨论的多种实施例的相同标号用来标出相同部件。在这些实施例中，外科器械500包括装有附接于超声喇叭324的换能器组件530的外壳302。超声喇叭324可按上述方式连接于刀片200的近端201。超声喇叭324可通过远侧轴承336可旋转地支承在外壳302内。突鼻件160可按上述方式附接于外壳302。本实施例包括马达510，该马达可包括上述类型和构造的步进马达并且可结合有与上述控制模块24连通的编码器部分。马达510可通过导线511、512接收来自马达驱动器26的电力，这些导线构成延伸通过共用护套76的马达电缆74。马达510具有附接于其上的中空马达轴520，该中空马达轴延伸通过滑环组件150。中空传动轴520通过近侧轴承342可旋转地支承在外壳302内。滑环组件150固定(即，不可转动)在外壳302内，并包括连接于构成如上所述的发生器电缆14的导线157、158的固定外接触件156。内接触件154安装在中空传动轴520上并与外接触件156电接触或连通。导线151、152连接于内接触件154并延伸通过中空传动轴520以附接于超声换能器组件530。在多种实施例中，为了便于组装并有助于在声学上将马达与超声换能器组件530隔离，中空传动轴520可通过一般地标示为540的连接组件可拆卸地连接于超声换能器层 叠件530。如在图9、11和12中可见，连接组件540可包括附接于中空传动轴520的远端521的薄板件542。薄板件542可由在轴向上具有相对低的刚度而在旋转上具有高刚度的材料制成。参见图12。例如，薄板件542可由O. 008英寸厚的铝7075-T651制成并且可通过(例如)压力配合或钎焊附接于中空传动轴520的远端521。连接组件540还可包括超声换能器层叠件530的近端块即凸缘部分531。近端块531可包括(例如)由不锈钢制成的通过(例如)螺栓或其他连接方式附接于超声换能器组件530的凸缘。如在图11中可见，近端块531具有其尺寸确定为可在其中接纳薄板件542的孔532。在多种实施例中，薄板件542的尺寸可被确定为可压入孔532中，使得薄板件542绕轴线A-A的旋转能够引起超声换能器组件530绕轴线A-A转动。在其他实施例中，可提供单独的紧固件板(未示出)或按扣环(未示出)或按扣结构(未示出)以保持薄板件542与超声换能器组件530的近端块531不可转动地接合。此类结构用来使从超声换能器组件到马达的声学振动传递最小化。图14和15示出了可使用的可供选择的薄板件542’。在本实施例中，薄板件542’具有设置在其中的多个径向凹口 544以形成径向凸片546。孔532将形成有凹口(未示出)以在其中容纳径向凸片546。这样的结构可减小施加到轴520上的力矩。通过使用薄板件542、542’，可最小化从超声换能器组件530传递到传动轴520的声振动量。当电力加于马达510时，传动轴520绕轴线A-A旋转，这也使换能器组件530绕轴线A-A旋转。当临床医生想要为超声换能器组件530通电时，将电力从超声发生器12提供给在滑环组件150中的固定接触件156。电力通过旋转滑动接触或者说在内接触件154与外接触件156之间的电连通传输到超声换能器组件530。这些信号通过导线151、152传输至超声换能器组件530。外科器械500可包括上述类型的控制装置并用于上述多种模式。应当理解，器械400可用在如上所述的旋转模式、超声模式、旋转和超声模式(“双重模式”)或凝固模式中。可通过抽吸口 240在刀片200与外部护套230之间施加负压。收集容器243和抽吸源240可通过管242附接于抽吸口 240。刀片的远端通过在外部护套230远端中的窗口露出而将刀片暴露于组织，如将在下文中进一步讨论。
图16示出了另一外科器械600，其中先前用以描述上文所讨论的多种实施例的相同标号用来标出相同部件。在这些实施例中，外科器械600包括装有附接于超声喇叭324的换能器组件314的外壳302。在本实施例中，换能器组件314和超声喇叭324连接于PZT外壳602，后者通过远侧轴承336可旋转地支承在外壳302内。超声喇叭324可按上述方式连接于刀片200的近端。突鼻件160可按上述方式通过紧固件161附接于外壳302。本实施例包括马达510，其可以包括上述类型和构造的步进马达。马达510可结合有与如上所述的控制模块24(图I)连通的编码器。马达510可通过导线511、512接收来自马达驱动器26(图I)的电力，这些导线构成延伸通过共用护套76的马达电缆74。马达510具有附接于其上的中空马达轴520，该中空马达轴延伸通过滑环组件150。中空传动轴520通过近侧轴承342可旋转地支承在外壳302内。滑环组件150固定(即，不可转动)在外壳302内并包括连接于构成如上所述的发生器电缆14的导线157、158的固定外接触件156。内接触件154安装在可旋转的中空传动轴520上并与外接触件156电接触或连通。导线151、152连接于内接触件154并延伸 通过中空传动轴520以附接于超声换能器组件314。在多种实施例中，为了便于组装并有助于在声学上将马达510与超声换能器组件314隔离，中空传动轴520可通过一般地标不为540的连接组件可拆卸地连接于PZT外壳602。连接组件540可包括附接于中空传动轴520的远端521的薄板件542。如上所讨论，薄板件542可由在轴向上具有相对低的刚度而在旋转上具有高刚度的材料制成。PZT外壳602具有近端部分604，该近端部分具有其尺寸确定为可在其中接纳薄板件542的孔603。在多种实施例中，薄板件542的尺寸可被确定为可压入孔603中，使得薄板件542绕轴线A-A的旋转能够引起PZT外壳602、超声换能器组件314以及超声喇叭324绕轴线A-A转动。在其他实施例中，可提供单独的紧固件板(未示出)或按扣环(未示出)或按扣结构(未示出)以保持薄板件542与PZT外壳602的近端部分604不可转动地接合。本实施例也可使用如上所讨论的薄板件542’。电力供给到马达510时，传动轴520绕轴线A-A转动，其又引起PZT外壳602和超声换能器组件314绕轴线A-A转动。当临床医生想要为超声换能器组件314通电时，将电力从超声发生器12提供给在滑环组件150中的固定接触件156。电力通过旋转滑动接触或者说在内接触件154与外接触件156之间的电连通传输到超声换能器组件314。这些信号通过导线151、152传输至超声换能器组件314。外科器械500可包括上述类型的控制装置并用于上述多种模式。应当理解，器械400可用在如上所述的旋转模式、超声模式、旋转和超声模式(“双重模式”)或凝固模式中。可通过抽吸口 240在刀片200与外部护套230之间施加负压。收集容器243和抽吸源240可通过管242附接于抽吸口 240。刀片的远端通过在外部护套230远端中的窗口露出而将刀片暴露于组织，如将在下文中进一步讨论。为了减小用于器械300、400、500和600每一个中的外壳302的总体尺寸，用于那些相应器械每一个中的超声换能器组件可由物理长度较短的半波换能器代替。超声刀片和护套实施例当前的关节镜工具包括冲头、往复式剃刀和射频(RF)动力装置。机械装置(诸如冲头和剃刀)趋于产生最小的组织损伤，但是有时候会留下不可取的参差不齐的切割线。RF动力刀片能留下较光滑的切割线并且还能消融大量的软组织。然而，此类装置会比纯机械器械造成更多的组织损伤。上述多种非限制性外科器械实施例提供了许多优于常规RF动力外科器械以及使用旋转组织切割构件的常规机械剃刀的优点。如将在下文中进一步详细地讨论，通过使用多种非限制性实施例独特新颖的刀片和护套构造可实现另外一些优点。图17-21示出了可结合上述多种外科器械使用的一种形式的刀片200和外部护套230。如在那些图中可见，刀片200可具有远端部分700并且外部护套230可具有远端部分720。刀片200可由(例如)钛制成，并且外部护套230可由(例如)聚醚醚酮(“PEEK”)、Ultem 或不锈钢制成。如上所讨论，刀片200可具有按已知方式被构造成以螺纹或其他方式附接于超声喇叭324 (图6-10和16)的波导或近端部分。刀片200的远端部分700可具有形成于其上的弯曲顶端部分702。弯曲顶端702可具有弓形顶部704，该弓形顶部具有形成在每个侧面705上的切割刃706。切割刃706可在远侧终止于共同的、大致尖的远端708。所述尖的远端708可相对较钝，或者所述尖的远端708可具有较为锋利的尖端。如在图20中可见，所述尖的远端708可绕刀片的中心轴线A-A向内弯曲。如在图19中可见，在多个实施例中，切割刃706可不彼此相交而是可被中心部分707分开。如在图20中可见,刀片200可具有从波导或近侧刀片部分712向远侧突出的缩小的颈部710。在颈部710从近侧部分712突出的区域形成节点714。 如在图17中可见，外部护套230也具有远端部分720，该远端部分具有形成在其中的窗口即开口 722以露出刀片200的远端部分700。在图17中还可见，外部护套230可包括具有基本上钝的末端724的中空圆柱体。在多种实施例中，窗口 722的延伸距离为外部护套230的圆形横截面的一半。这样的窗口构造可形成绕钝的末端724延伸的弓形凸缘725。在多种实施例中，外部护套230可由(例如)聚醚醚酮(“PEEK”)、Ultem 或不锈钢制成。为了防止在刀片200远端部分700上的切割刃706与凸缘725之间的金属间相互接触，可通过例如粘合剂或围绕凸缘724的T形槽附接上聚合物护挡726。参见图17。护挡726可由(例如)Teflon 、硅树脂或其他减摩擦或低摩擦材料制成。护挡726的尺寸可被确定成产生与切割刃706和尖的远端708 (例如)O. 005英寸的过盈配合。在使用中，当刀片200在外部护套230内绕轴线A-A转动并被引入组织时，组织通过施加在内部护套220 (图4)与如上所述的外部护套230之间的负压被吸入窗口 722中。然后，当切割刃706旋转经过护挡726时被吸入窗口 722中的组织被切割，而被切割的组织可经过内部护套220和外部护套230之间并通过抽吸口 240(图4、6-10和16)排出到收集容器243 (图4,6-10和16)中。在另一个实施例中，可通过刀片200的颈部710提供轴向抽吸通道730。参见图20。轴向抽吸通道730可与节点714区域中的横向抽吸通道732连通。因而，被切割的组织可穿过通道730、732并经过内部护套220和外部护套230之间并通过抽吸口 240 (图4、6-10和16)排出到收集容器243 (图4、6-10和16)中。图21示出了可供选择的实施例，其中两个退出通道734、736与轴向通道730连通并以一定的角度从其延伸。在多种实施例中，退出通道734、736可以(例如)四十五(45)度的角度738从轴向通道730延伸。这种构造可用于减少在超声启动期间可能由于通过外部护套230的窗口 722吸入的水造成的阻力和功率损失。在使用中，临床医生可选择在不向刀片200施加超声运动的情况下在外部护套230内旋转刀片。临床医生还可选择向旋转刀片施加超声运动或者临床医生可能希望向停止的(不旋转)刀片施加超声运动以使用暴露在窗口 722中的刀片部分来凝固组织。图22示出了结合具有远端部分750的外部护套230的刀片200的使用，该远端部分包括向远侧突出的鼻段752。在多种实施例中，鼻段752可具有弧形宽度“W”，该弧形宽度占外部护套230远端部分750的圆周的大约百分之十(10)至百分之三十(30)。鼻段752可从外部护套230的远端部分750的端部向远侧突出可为约(例如)0. 25英寸的长度“L”。在可供选择的实施例中，可根据需要将低摩擦护挡即防护件(未示出)设于鼻段752的侧边753上。这些实施例可以与先前实施例类似的方式运行。然而，本实施例具有用暴露的顶端切割组织的附加能力。正如其他实施例一样，临床医生可在没有或有超声运动的情况下将显著旋转运动施加给刀片200。在另一种可供选择的使用方法中，在刀片未旋转或振动时，可使用暴露的刀尖708和部分暴露的切割刃706切割组织。图23-24示出了另一个非限制性刀片和外部护套实施例。在本实施例中，刀片200的远端部分760基本上类似于上述刀片构造的远端部分700。然而，远侧刀片部分760不向内弯曲相同度数以使得刀尖762不与中心轴线A-A相交。参见图24。如在图23中可见，夕卜部护套230的远端部分720中的窗口 722’不延伸从端壁725到钝的顶端724的整个距离。 因而，在本实施例中，所述钝的顶端724包括扩展到90°但小于180° (即，图23A中的角“A”大于90°但小于180° )的鼻部。图25和26示出了另一个非限制性刀片实施例。在本实施例中，刀片200’可基本上类似于刀片200或本文所述的任何其他刀片。在本实施例中，远端700’具有粗糙上表面705’。此粗糙表面705’在刀片200’的远端部分700’与组织之间产生较高的摩擦力，以将组织牵引进外部护套230的远端部分720中的窗口 722’(图26)。通过将更多的组织拉入窗口 722中，刀片200’的前沿切割刃706’干净地切割组织的可能性可更高。在多种实施例中，例如，所述粗糙表面可通过滚花形成或者可在其上表面涂覆诸如金刚石等硬质材料。图27-29示出了另一个非限制性刀片实施例。在本实施例中，刀片200”可基本上类似于本文所述的刀片200。在本实施例中，远端700”具有一系列从上表面705”向外突出的径向延伸的切割齿707以当刀片200”在外部护套230内旋转时拉引和切割组织。图30、31和32A-D示出了另一个非限制性刀片和外部护套实施例。在采用外部护套内的旋转刀片的多种器械的使用中，存在当刀片在其中旋转时组织可能被“逐出”护套窗口的情况。这会由于组织未被充分捕获并保持在切割刃之间而导致切割速率降低。本实施例的刀片800解决了此类可能的缺点。如在图30中可见，除了在本文提及的差异外，刀片800可基本上与刀片200相同。具体地讲，刀片800可包括终止于远端部分810的颈部803。远端部分810可具有稍微弯曲的刀尖812。一系列的齿817可设置在远端部分810的至少一个侧面813或815上。在图32A-D所示的实施例中，齿817和819分别形成在远端部分810的侧面813、815上。远端部分810还具有稍微呈穹顶形的顶部821。在图30-32D所示的实施例中，齿817包括较为锋利的尖端，它们之间限定有一系列弓形开口 823。齿819也包括较为锋利的尖端，这些尖端之间有一系列弓形开口 825。如图30所示，可设置通过刀片800的颈部803的轴向抽吸通道805。轴向抽吸通道805可与节点808区域中的横向抽吸通道807连通。因而，被切割的组织可经过通道805、807并在内部护套(未示出)与外部护套850之间出来并以上述方式通过抽吸口排出到收集容器中。也可成功地使用其他抽吸通道构造。
外部护套850可基本上类似于上述外部护套230并具有与其连接的远侧护套顶端852，该远侧护套顶端具有形成在其中的窗口即开口 854以露出刀片800的远端部分810。参见图31。外部护套850可包括由(例如)不锈钢制成的中空圆柱体。在多种实施例中，窗口 854延伸到外部护套850的圆形横截面的大约一半距离并在其中形成刀片开口 858。远侧护套顶端852可由金属(例如，不锈钢)制成，使得较为锋利的切割刃860在刀片开口858附近延伸。所述锋利的切割刃860可具有第一侧向切割刃部862和第二侧向切割刃部864，以便于说明。图32A-D示出了在外部护套850内刀片800的顺序旋转。首先来看图32A，示出了刀片800正以逆时针“CCW”方向旋转。如在该图中所示，在刀片800第一侧面813上的切割齿817被设置成可剪切位于齿817与切割刃860第一侧向切割刃部862之间的组织(未示出)。当位于该位置时，在齿817之间的弓形开口 823露出而共同形成在刀片800与 远侧护套顶端852之间的第一侧向抽吸通道870，以使组织能够通过经由抽吸通道805 (图30)施加的负压被吸入其中。随着该旋转顺序继续，刀片800的穹顶形上部821覆盖远侧护套顶端852中的开口 854，以至于不存在露出的抽吸通道供组织进入开口 854。当刀片继续其旋转时，图32C示出了齿819之间的弓形开口 825共同地形成位于第二侧向切割刃部864与刀片800之间的第二侧向抽吸通道872，以使得组织能被吸入其中。随着刀片800继续以逆时针方向旋转，第三抽吸通道874露出而使得组织能够被更多地吸入开口 854中。因而，此构造使得抽吸通道能够从刀片开口 858的一个到另一个侧面顺序打开，以便于更好地切割组织。在使用中，临床医生可选择在不向刀片800施加超声运动的情况下在外部护套850内旋转刀片。临床医生还可选择向旋转刀片施加超声运动，或者临床医生可希望向停止的(不旋转)刀片施加超声运动以用露出于开口 854的刀片部分来凝固组织。图33和34示出了另一个刀片实施例880，本实施例除了下述差异之外可基本上与刀片200相同。具体地讲，刀片880可包括终止于远侧组织切割部884的波导或近侧部分882。刀片880的近侧部分882可被构造为通过螺纹或其他方式附接于上文讨论的多种实施例中任何一个的超声喇叭上。远侧组织切割部884可具有形成在其中的相对的弓形斜槽部分886、888。第一弓形斜槽部分886可限定第一切割刃890而第二弓形斜槽部分888可限定第二切割刃892。本刀片实施例可结合上述的外部护套构造中的任何一个使用。在所示的实施例中，使用例如可类似于外部护套230的中空外部护套900，并且其包括具有圆形或钝的鼻部902和窗口 904的远侧护套顶端901。中空外部护套900可由(例如)不锈钢制成并且远侧护套顶端901可由金属(例如，不锈钢)制成。窗口 904形成与刀片880上的切割刃890、892配合的弓形切割刃906，以当刀片880以上述多种方式在外部护套900内旋转时切断组织。在至少一个实施例中，刀片880的近侧部分882的尺寸可确定成相对于中空外部护套900在其间形成间隙，以例如能够按上述方式在间隙处施加负压。如在图34中可见，当刀片880旋转时(由箭头“R”表示)，弓形斜槽部分886、886限定了在刀片880的远端884与远侧护套顶端901的壁之间的开口 894、896，以使得组织能够通过施加到外部护套900的内壁与刀片800的颈部882之间区域的负压(由箭头“S”表示)被吸入其中。还将认识到，刀片880可按逆时针或顺时针方向旋转或选择性地在这两个旋转方向之间摆动并仍然有效地切割吸入其中的组织。图34A示出了由金属材料(例如不锈钢)制成的可供选择的护套顶端实施例901’，其具有一系列形成在每个切割刃890’、892’上的锯齿状切割齿905’。图35示出了另一个刀片实施例910，本实施例除了下述差异之外可基本上与刀片200相同。具体地讲，刀片910可包括终止于远侧组织切割部914的波导或近侧部912。刀片910的近侧部912可被构造为通过螺纹或其他方式附接于上文讨论的多种实施例中任何一个的超声喇叭上。远侧组织切割部914可具有形成在其中并且配合以限定第一切割刃920和第二切割刃922的相对的斜槽部分916。本刀片实施例可结合上述多种外部护套构造任一种而使用，并被设计成仅以单个方向“R”旋转来切割组织。与上述实施例一样，弓形斜槽部分916限定在刀片910的组织切割部914与远侧护套顶端的内壁之间的开口，以在负压被施加到近侧部912与外部护套的内壁之间的区域时组织能够被吸入其中。图36示出了另一个外科器械2000，其中先前用以描述上文所讨论的多种实施例的相同标号用来标出相同部件。在