專利名稱：控制組織縫合的系統(tǒng)和方法
相關申請的相互參照本申請涉及1999年2月12日提出的美國專利申請?zhí)枮?9/022,869號，發(fā)明名稱為“利用輸送流經(jīng)軟組織的高頻電流實現(xiàn)生物軟組織縫合的方法”的專利申請。本發(fā)明結(jié)合了該專利的相關內(nèi)容。
背景技術：
本發(fā)明涉及軟組織連接或縫合，尤其是涉及一種控制組織縫合的系統(tǒng)和方法。
RF電外科器械廣泛用于切割、軟組織手術、止血以及各種燒灼過程等一系列醫(yī)療過程中。目前常用的電外科雙極設備通常使用兩個極性相反的電極，每個電極分別安裝在諸如抓緊器等設備相對的叉鉗上。在實際使用時，將機體組織夾緊在上述電極之間，然后通過變換流經(jīng)兩個電極之間的RF電流對該組織進行加熱。當該機體組織的溫度達到約50-55℃時，組織中的清蛋白就會發(fā)生變性。清蛋白的變性經(jīng)常導致清蛋白中的紅細胞發(fā)生“解鏈”，進而發(fā)生解鏈紅細胞的糾纏，而這種糾察又常常導致組織產(chǎn)生協(xié)同凝集反應。一旦某種組織按照上述步驟進行了處理，就可以在不流血的情況下對該組織融合區(qū)域進行切割操作。上述過程通常被稱為雙極電凝集作用。
組織縫合一般包括以下步驟將欲縫合切口的邊緣放置在一起；利用雙極縫合器械將組織壓緊，并通過流經(jīng)上述組織的RF電流對該組織進行加熱。組織縫合過程與以止血為目的的組織協(xié)同凝集過程的一個主要區(qū)別在于，組織縫合需要具備在清蛋白發(fā)生凝集反應開始之前，能夠使在需要縫合的組織之間形成公共的清蛋白空間的條件。如果上述條件不具備，就會發(fā)生凝集反應，而不會形成牢固的連接。
在組織縫合過程中可能發(fā)生的問題包括以下幾點對鄰近組織結(jié)構(gòu)的損害；縫合組織過熱，以及不完全凝集。組織過熱會延緩傷口痊愈的時間、產(chǎn)生額外的傷疤、組織炭化/破壞，甚至會使該組織粘連到電外科器械上。一旦組織粘連到電外科器械上，當移動該器械時，就會將該組織從縫合區(qū)域拉出來，這樣反而對止血產(chǎn)生了不利影響，進一步產(chǎn)生了傷害。當輸送給組織上的能量不足時，就會發(fā)生不完全凝集。不完全凝集的后果是組織縫合不牢固，止血不完全。
對縫合過程進行精確控制，避免產(chǎn)生額外損傷、過熱或者不完全凝集等現(xiàn)象是比較困難的，特別是當對不同結(jié)構(gòu)、不同厚度、阻抗各異的組織進行縫合時，更是如此。如果縫合的目的是恢復被處理組織器官的生理機能，建立一個可行的控制機制就非常重要了。在止血過程后，經(jīng)過加熱處理的血管或管狀組織一般都無法恢復生理機能。
以前，對組織縫合進行自動控制的嘗試，其成功的可能性極為有限。避免組織過熱的嘗試包括利用內(nèi)置溫度測量設備對組織的溫度進行測量。該內(nèi)置溫度測量設備可以用于測量組織溫度、提供反饋信號，進而防止組織過熱。但是，配備內(nèi)置溫度測量探針的電外科器械通常會比較笨重，同時，所提供的信息只是關于位于電極間、有可能形成連接的組織內(nèi)層狀態(tài)的有限或錯誤信息。
一些在先專利提出了幾種利用測量的組織阻抗以及最小組織阻抗，以確定凝集完全、需中斷對組織進行加熱操作的時間的方法。另外，還有一些文獻提出了利用組織阻抗與電流頻率之間的關系檢測凝集點的方法。
但是，上述在先文獻中的方法都無法提供有效的、用于外科手術過程的組織縫合解決方案，特別是缺乏在縫合過程中根據(jù)不同的組織類型、厚度靈活進行調(diào)整的能力。
因此，需要提供一種既適用于組織縫合，同時又適合于止血的系統(tǒng)和方法，使之能夠在提供牢固的組織連接的同時，在不產(chǎn)生過熱現(xiàn)象的情況下，適應于不同種類、結(jié)構(gòu)、厚度以及阻抗的組織。該系統(tǒng)和方法通過減少在縫合過程中設備調(diào)整過程，將顯著地縮短進行與組織縫合相關的外科手術所需的時間。


結(jié)合附圖，可以更好地理解上述簡要說明以及下述有關本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述。為了便于對本發(fā)明進行說明，在附圖中所示的實施例是在目前優(yōu)選的實施例。因此，應當可以理解的是，本發(fā)明并不僅限于圖中所示的嚴格意義上的方法及手段。其中圖1是對本發(fā)明的一個實施例進行說明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的一個實施例中，在第一階段輸送的電壓作為時間的函數(shù)，隨時間變化的曲線；圖3是本發(fā)明的另一個實施例中，作為時間的函數(shù)，在第一與第二階段中電壓、組織阻抗以及相對組織阻抗隨時間變化的曲線。
圖4是本發(fā)明的另一個實施例中，作為時間的函數(shù)，在第一與第二階段中電壓以及組織阻抗隨時間變化的曲線。
圖5是本發(fā)明的另外一個實施例中，作為時間的函數(shù)，在第一與第二階段中電壓、組織阻抗以及相對組織阻抗隨時間變化的曲線。
圖6是本發(fā)明的另外一個實施例中，作為時間的函數(shù)，在第一與第二階段中電壓、組織阻抗以及相對組織阻抗隨時間變化的曲線。
具體實施例方式
本發(fā)明可以應用到各種涉及組織融合或連接的醫(yī)療過程中，以便在對組織進行牢固縫合的同時，減小對周圍組織所產(chǎn)生的、能夠延緩組織愈合的熱損害。本發(fā)明還提供了在無需對組織縫合及凝集過程中所用的設備進行調(diào)節(jié)的情況下，對不同結(jié)構(gòu)、厚度和/或阻抗的組織所進行的縫合及凝集過程進行自動調(diào)節(jié)和控制的系統(tǒng)及方法。
圖1說明的是本發(fā)明中裝置10的實施例，其中，所述裝置中配備有與外科設備300的電極310相匹配的電源100。該電源應可以優(yōu)選地向電極310輸送RF電壓，同時該電源100優(yōu)選地包括一個或多個用于探測電極310之間的RF電壓及電流的傳感器。如圖1所示，上述傳感器優(yōu)選地包括一個RF電壓傳感器130及一個電流傳感器150。而裝置10進一步包括一個控制設備200。該控制設備200優(yōu)選地包括一個微處理器210，以對電源100向外科醫(yī)療設備300的電極310輸送RF電壓的過程進行控制。雖然所述控制設備200配備有微處理器，但該控制設備200仍可以包括其他種類的可編程設備，以作為微控制器、數(shù)字信號處理器或一系列離散邏輯設備。所述裝置10還可以包括一個與控制設備200相匹配的啟動設備(圖中未顯示)，以便啟動控制設備200以及電源100。所述裝置10還可以進一步包括一個作為用戶界面的控制面板或顯示設備(圖中未顯示)。
所述控制設備200可以優(yōu)選地用于如下過程在第一階段中，對電源100進行控制，以向電極310輸送RF電壓；監(jiān)控處于電極310之間機體組織的組織阻抗；確定最小組織阻抗值；通過所述機體組織阻抗值與最小組織阻抗值的比值，確定相對組織阻抗；檢測在第一階段中該相對組織阻抗達到某一預定相對組織阻抗值的時間(所述預定相對組織阻抗值是作為第一階段中RF電壓變化的函數(shù)預先設定或計算得到的)；以及對電源進行控制，以在第二階段輸送RF電壓。
該控制設備200優(yōu)選地在第一階段對電源100進行控制，以輸送RF電壓，并使該RF電壓按照升幅逐漸降低的速度遞增(例如，隨著時間推移逐漸減小的RF電壓升高速率)。在一個優(yōu)選實施例中，所述RF電壓按照如下方程式遞增
U＝us*tk其中，U是電壓，us是一個常數(shù)，t是時間，k也是一個常數(shù)，且k＜1。
圖2所示為在第一階段輸送的RF電壓(U)逐漸升高的變化曲線；按照如上所述方式改變RF電壓可以確保在組織縫合過程中當遇到不同厚度，以及/或不同物理特性的組織時，能夠自動進行調(diào)整。
所述控制設備200還可以對電源100進行控制，以對在第一階段中輸送的、遞增的RF電壓的進行逼近。如圖2所示，以虛線繪出的近似值曲線中包含了一系列線段。
所述控制設備200優(yōu)選地按照RF電壓值除以電流值計算出以時間為變量的組織阻抗函數(shù)Z，確定并儲存最小組織阻抗值Zmin，然后按照用組織阻抗Z除以最小組織阻抗值Zmin計算出以時間為變量的相對組織阻抗函數(shù)z。在第一階段終止點(如圖3、5及6中的A點)，該控制設備200優(yōu)選地利用某一預定相對組織阻抗值，或計算相對組織阻抗值。在此，第一階段終止點的相對組織阻抗值是指“預定的”相對組織阻抗值，當計算該相對組織阻抗值時，將優(yōu)選地作為在第一階段RF電壓值的函數(shù)進行計算(例如，RF電壓越高，計算得到的預定相對組織阻抗值就越低)。所述預定相對組織阻抗值的范圍優(yōu)選地處于1-1.5之間。當所述控制設備200對電源100進行控制，以提供在第一階段中RF電壓的近似值時，應優(yōu)選地為每一個線段計算或設置預定相對組織阻抗值。
當所述相對組織阻抗值達到該預定相對組織阻抗值時，所述控制設備200還優(yōu)選地將第二階段輸送的RF電壓值作為第一階段輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算。在第二階段所輸送的RF電壓振幅優(yōu)選地約為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值的50-100％(也就是說，當所述相對組織阻抗值達到該預定相對組織阻抗值時)。
在一個優(yōu)選實施例中，如圖3所示，所述控制設備200優(yōu)選地對電源100進行控制，以充分地穩(wěn)定在第二階段輸送的RF電壓。第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，優(yōu)選地由該控制設備200進行計算。
所述控制設備200還優(yōu)選地對電源100進行控制，以利用脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。所述脈沖優(yōu)選地采用矩形脈沖，其頻率約為100Hz-60kHz之間，其負載周期約為10-90％。為了防止細胞膜在脈沖之間的間歇時間中恢復原狀，應優(yōu)選高頻脈沖。所述脈沖的頻率在第一、第二階段也可以發(fā)生變化。
在另外一個優(yōu)選實施例中，如圖4所示，所述控制設備200對電源100進行控制，以便通過如上所述的方法、利用頻率處于100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用頻率小于100Hz的低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。所述低頻脈沖優(yōu)選地采用矩形脈沖。更為優(yōu)選地，所述控制設備200對電源100進行控制，以充分地穩(wěn)定在第二階段所輸送RF電壓的振幅。第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)優(yōu)選地由該控制設備200進行計算。
第二階段輸送的RF電壓的振幅，如圖4中的B點所示，作為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值(如圖4中C點所示)的函數(shù)優(yōu)選地進行計算。
對第二階段輸送的RF電壓進行進一步調(diào)制的低頻脈沖，其頻率優(yōu)選地被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。所述低頻脈沖的頻率更為優(yōu)選的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
在另外一個優(yōu)選實施例中，如圖5所示，所述控制設備200對電源進行控制，以按照所述相對組織阻抗函數(shù)z的方式，對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整。優(yōu)選地，所述控制設備200對電源100進行控制，以便在第二階段輸送RF電壓，并充分地將所述相對組織阻抗z穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的某個相對組織阻抗水平上(如圖5中的A點所示)。更明確地，所述控制設備200優(yōu)選地對電源進行控制，以按照所述相對組織阻抗函數(shù)z的方式，對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整，其中，當所述相對組織阻抗函數(shù)值z大于所述預定相對組織阻抗值時，降低RF電壓，而當所述相對組織阻抗函數(shù)值z小于所述預定相對組織阻抗值時，提高RF電壓。在上述某一種情況中，該控制設備200可以優(yōu)選地對電源100進行控制，以便在第二階段中輸送RF電壓，并根據(jù)某預先設置的程序?qū)ο鄬M織阻抗進行調(diào)整。該控制設備200仍然將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)優(yōu)選地進行計算。
在另外一個如圖6所示的實施例中，所述控制設備200對電源100進行控制，以利用頻率約為100Hz-60kHz的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。
所述控制設備200對電源100進行控制，以便在第二階段輸送RF電壓，并充分地將所述相對組織阻抗z穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的相對組織阻抗水平上(如圖6中的A點所示)。在上述某一種情況中，該控制設備200可以優(yōu)選地對電源100進行控制，以便在第二階段中輸送RF電壓，并根據(jù)某預先設置的程序?qū)ο鄬M織阻抗進行調(diào)整。該控制設備200仍優(yōu)選地將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)進行計算。
在如上所述的每個實施例中，該控制設備200都可以優(yōu)選地進行設置，以便將調(diào)制脈沖頻率調(diào)節(jié)到100Hz-60kHz范圍之內(nèi)，以提供最小組織阻抗以便將調(diào)制脈沖頻率調(diào)節(jié)到100Hz-60kHz范圍之內(nèi)，進而提供最小組織阻抗。優(yōu)選地，可以采用極值系統(tǒng)中常用的調(diào)制方法進行調(diào)制。該控制設備200還優(yōu)選地在組織縫合過程中對調(diào)制脈沖的負載周期進行調(diào)整，以便降低或最小化在對組織進行破壞和加熱過程中的能耗。優(yōu)選地，可以采用極值自調(diào)節(jié)系統(tǒng)中常用的調(diào)制方法進行調(diào)制。
所述控制設備200還可以優(yōu)選地對電源100進行控制，以便在縫合操作的間隙，向電極輸送經(jīng)過調(diào)制的RF電壓脈沖串。所述脈沖串的脈沖寬度優(yōu)選地處于2-15毫秒之間。所述脈沖串的頻率優(yōu)選地采用3-15Hz。當電極之間的機體組織的平均組織阻抗低于某預先設置的值時，就會優(yōu)選地激活組織縫合過程。
所述控制設備200還可以優(yōu)選地，例如，利用數(shù)學模型并根據(jù)已知的電流和RF電壓，在縫合過程中計算電極的溫度、電極之間的組織的溫度，以及組織凝集的程度等。該計算所得的值優(yōu)選地用于調(diào)整第一階段RF電壓遞增速率以及組織縫合的持續(xù)時間。所述第一階段RF電壓遞增速率以及組織縫合持續(xù)時間的調(diào)整過程優(yōu)選地通過控制系統(tǒng)文獻中的方法完成。優(yōu)選地，已知的組織凝集模型將作為一個模型加以應用。所述調(diào)整的幅度優(yōu)選地為電源遞增速率以及縫合持續(xù)時間的+/-15％左右。
當在第二階段對RF電壓進行調(diào)制時，所述低頻脈沖的頻率優(yōu)選地定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。低頻脈沖的頻率更為優(yōu)選的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
優(yōu)選地，所述控制設備200進一步包括一個用以根據(jù)預先設定的程序穩(wěn)定或調(diào)整相對組織阻抗z(未顯示)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。具體來說，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按預先確定的數(shù)量改變RF電壓的方式，穩(wěn)定或調(diào)整相對組織阻抗z，對RF電壓的調(diào)整是根據(jù)相對組織阻抗z的變化方向進行的。
所述控制設備200優(yōu)選地進一步包括如下裝置監(jiān)控組織縫合的裝置、終止組織縫合的裝置，以及如果在第一階段輸送的RF電壓達到了某個預先設定的RF電壓水平，以及/或者所述相對組織阻抗未能達到預先設定的相對組織阻抗值時，向用戶發(fā)出信號的裝置。
所述控制設備200優(yōu)選地進一步包括如下裝置監(jiān)控組織縫合的裝置、終止組織縫合的裝置，以及當所述組織阻抗達到該組織縫合器械電極之間發(fā)生短路時的阻抗時，向用戶發(fā)出信號的裝置。
所述控制設備200優(yōu)選地進一步包括如下裝置監(jiān)控組織縫合的裝置、終止組織縫合的裝置，以及在第一階段結(jié)束后，當完成組織縫合操作時向用戶發(fā)出信號的裝置。所述信號是優(yōu)選地在一段滯后的時間后提供的。其中，所述滯后的時間是使縫合的組織冷卻所必需的。
當所述組織阻抗或者縫合操作的持續(xù)時間超過了閥值參數(shù)，該控制設備200也會優(yōu)選地關閉RF電壓，并向用戶發(fā)送一個相應的信號。
所述控制設備200優(yōu)選地進一步包括一個用于濾除組織阻抗值的濾波器。所述控制設備200也可設計用于將第一階段的持續(xù)時間作為相對組織阻抗的函數(shù)進行控制。
在本發(fā)明所述生物組織縫合方法的一個優(yōu)選實施例中，所述方法包括以下步驟在第一階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓；監(jiān)控組織阻抗，并確定第一階段中的最小組織阻抗值；確定相對組織阻抗；檢測該相對組織阻抗達到某一預定相對組織阻抗值的時間；當所述相對組織阻抗達到某一預定相對組織阻抗值時，開始第二階段；將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)進行計算；在第二階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓。
所述相對組織阻抗優(yōu)選地按照組織阻抗與最小組織阻抗值的比值進行計算。在第一階段輸送的RF電壓優(yōu)選地按照升幅逐漸降低的速度遞增，優(yōu)選地按照如下方程式遞增U＝us*tk其中，U是電壓，us是一個常數(shù)，t是時間，k也是一個常數(shù)，且k＜1。
監(jiān)控組織阻抗優(yōu)選地包括如下步驟測量組織縫合器械的電極之間的RF電壓和電流；利用所述電壓除以電流計算組織阻抗。
所述預定相對組織阻抗值優(yōu)選地采用一個預先確定或設置的值，或作為第一階段中輸送的RF電壓的函數(shù)計算得到的。所述預定相對組織阻抗值的范圍優(yōu)選地處于1-1.5之間。
第二階段輸送的RF電壓優(yōu)選地作為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算(也就是說，當所述相對組織阻抗值達到該預定相對組織阻抗值時)。在第二階段所輸送的RF電壓優(yōu)選地約為第一階段結(jié)束時所輸送RF電壓值的50-100％。
在本發(fā)明所述方法的一個優(yōu)選實施例中，在第二階段輸送所述RF電壓的過程包括充分地穩(wěn)定所輸送的RF電壓。通過繪制在第一、第二階段輸送的RF電壓、組織阻抗函數(shù)Z，以及相對組織阻抗z的曲線，圖3對所述方法進行了說明。如圖3所示，在第一階段輸送的RF電壓逐漸遞增，直至所述相對組織阻抗z達到某一預定的相對組織阻抗值，如圖3中A點所示。如上文所討論的一樣，所述預定相對組織阻抗值可以是作為第一階段所輸送RF電壓的函數(shù)，預先設置或確定的。在第二階段，當所述相對組織阻抗達到該預定相對組織阻抗值時，系統(tǒng)就會輸送充分穩(wěn)定的RF電壓。在第一、第二階段輸送的該RF電壓優(yōu)選地采用脈沖進行調(diào)制。所述脈沖優(yōu)選地采用矩形脈沖，其頻率約為100Hz-60kHz之間，其負載周期約為10-90％。所述脈沖的頻率在第一、第二階段也可以發(fā)生變化。
在本發(fā)明所述方法的另外一個實施例中，利用頻率在100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的所述RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。在圖4中對該方法進行了說明，圖中繪制了在第二階段輸送的、經(jīng)過低頻脈沖調(diào)制后的RF電壓曲線。優(yōu)選地，第二階段輸送的RF電壓的振幅在如圖4中的B點所示的水平上是充分穩(wěn)定的。所述RF電壓振幅優(yōu)選地作為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算(如圖4中的C點所示)。
所述低頻脈沖優(yōu)選地采用充分穩(wěn)定的矩形脈沖。對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制的低頻脈沖，其頻率優(yōu)選地定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。所述低頻脈沖的頻率更為優(yōu)選的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
在本發(fā)明所述方法的另外一個不同的實施例中，所述第二階段輸送的RF電壓是以所述相對組織阻抗的函數(shù)的方式進行變化的。圖5對所述方法進行了說明。圖中繪出了第二階段輸送的RF電壓以及相對組織阻抗的曲線。
優(yōu)選地，第二階段所輸送的RF電壓是作為相對組織阻抗的函數(shù)的方式進行變化，其中，當所述相對組織阻抗值大于所述預定相對組織阻抗值時，降低RF電壓，而當所述相對組織阻抗值z小于所述預定相對組織阻抗值時，提高RF電壓。更為優(yōu)選地，所述相對組織阻抗在第一階段結(jié)束時達到的相對組織阻抗值水平上是充分穩(wěn)定的。在上述某一種情況中，可以對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整，以便根據(jù)某預先設置的程序改變相對組織阻抗。
在本發(fā)明所述方法的另外一個不同的實施例中，如圖6所示，利用頻率在100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的所述RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，同時，所述相對組織阻抗在第一階段結(jié)束時達到的相對組織阻抗值水平上是充分穩(wěn)定的。在上述某一種情況中，可以對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整，以便根據(jù)某預先設置的程序改變相對組織阻抗。
所述低頻脈沖優(yōu)選地采用充分穩(wěn)定的矩形脈沖。所述低頻脈沖的頻率優(yōu)選地定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。所述低頻脈沖的頻率更為優(yōu)選的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。穩(wěn)定所述相對組織阻抗的操作是由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按照某個預定量或一個步驟改變RF電壓的方法完成的，RF電壓變化的符號與相對組織阻抗變化的符號是相反的。
以上各實施例中所述的方法優(yōu)選地進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及如果在第一階段輸送的RF電壓達到了某個預先設定的RF電壓水平，以及/或者所述相對組織阻抗未能達到預先設定的相對組織阻抗值時，向用戶發(fā)出一個信號。
優(yōu)選地，以上各實施例中所述的方法進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及當所述組織阻抗達到該組織縫合器械電極之間發(fā)生短路時的阻抗時，向用戶發(fā)出信號。
優(yōu)選地，以上各實施例中所述的方法進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合，以及在第二階段結(jié)束后，在完成組織縫合操作時向用戶發(fā)出信號。所述信號是優(yōu)選地在一段滯后的時間后提供的。其中，所述滯后的時間是使縫合的組織冷卻所必需的。
優(yōu)選地，以上各實施例中所述的方法進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及當所述組織阻抗或者縫合操作的持續(xù)時間超過了閥值參數(shù)時，向用戶發(fā)送一個信號。
在本發(fā)明的另外一個實施例中，對生物組織縫合進行控制的方法包括如下步驟在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓，其中，RF電壓值優(yōu)選地以升幅逐漸降低的速度遞增；測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；確定最小組織阻抗值；儲存該最小組織阻抗值；用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；儲存第一階段持續(xù)時間以及在第一階段結(jié)束時的RF電壓值(也就是說，當所述相對組織阻抗值達到該終點相對組織阻抗值時)；以第二階段的RF電壓水平作為第一階段結(jié)束時的RF電壓值的函數(shù)進行計算；將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；按照上述計算得到的RF電壓水平，在第二階段輸送RF電壓。
在本發(fā)明的另外一個實施例中，對生物組織縫合進行控制的方法包括如下步驟在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓，其中，RF電壓值優(yōu)選地以升幅逐漸降低的速度遞增；測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；確定最小組織阻抗值；儲存該最小組織阻抗值；用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；儲存第一階段持續(xù)時間以及在第一階段結(jié)束時的RF電壓值；以第二階段的RF電壓水平作為第一階段結(jié)束時的RF電壓值的函數(shù)進行計算；將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；將調(diào)制頻率作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；按照上述計算得到的RF電壓水平輸送RF電壓，并利用具有上述計算的調(diào)制頻率的脈沖對RF電壓進行調(diào)制。
在本發(fā)明的另外一個實施例中，對生物組織縫合進行控制的方法包括如下步驟在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓，其中，RF電壓值優(yōu)選地以升幅逐漸降低的速度遞增；測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；確定最小組織阻抗值；儲存該最小組織阻抗值；用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；儲存第一階段持續(xù)時間以及在第一階段結(jié)束時的RF電壓值；將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；在第二階段輸送RF電壓，其中，RF電壓按照第二階段中的相對組織阻抗的函數(shù)進行變化。
在本發(fā)明的另外一個實施例中，對生物組織縫合進行控制的方法包括如下步驟在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓，其中，RF電壓值優(yōu)選地以升幅逐漸降低的速度遞增；測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流；利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；確定最小組織阻抗值；儲存該最小組織阻抗值；用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；儲存第一階段持續(xù)時間以及RF電壓值；以第二階段的初始RF電壓水平作為第一階段結(jié)束時的RF電壓值的函數(shù)進行計算；將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；將調(diào)制頻率作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；按照如上方法計算的第二階段持續(xù)時間輸送RF電壓，為在按上述方法計算的第二階段持續(xù)時間輸送RF電壓，并將RF電壓的振幅初始化設置為按上述方法計算的初始RF電壓水平，并利用具有按上述方法計算的調(diào)制頻率的脈沖對RF電壓進行調(diào)制，同時，RF電壓的振幅按照相對組織阻抗的函數(shù)進行變化。
優(yōu)選地，所述方法進一步包括將第二階段中的相對組織阻抗穩(wěn)定在終點相對組織阻抗值。所述穩(wěn)定相對組織阻抗操作優(yōu)選地由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成，其中，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按照預定的數(shù)量改變RF電壓脈沖的方式穩(wěn)定相對組織阻抗，所述RF電壓是根據(jù)相對組織阻抗變化的方向而變化的。
優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)從計算過的初始水平，通過按照預定的數(shù)量改變RF電壓脈沖的方式穩(wěn)定相對組織阻抗。
優(yōu)選地，所述方法進一步包括根據(jù)預先設定的方法改變所述相對組織阻抗，該變化優(yōu)選地由所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成，并對RF電壓脈沖的振幅有影響。
本發(fā)明可以通過任何硬件以及軟件的組合來實現(xiàn)。如果是通過計算機化的裝置實現(xiàn)的，則本發(fā)明就可以利用實現(xiàn)如上所述的步驟以及功能的方法加以實現(xiàn)。本發(fā)明還可以包括在諸如配備了有效計算機媒體的產(chǎn)品(例如，一個或多個計算機程序產(chǎn)品)中。在此，該媒體已經(jīng)被具體化了，比如具體化為計算機可讀取的、為本發(fā)明提供相應機制、并為實現(xiàn)該機制提供方便的程序代碼，所述產(chǎn)品可以作為計算機系統(tǒng)的一部分，也可以獨立銷售。
熟悉本領域的技術人員將能意識到，可以在不悖離本發(fā)明所包含的廣義發(fā)明概念的情況下，對本發(fā)明如上所述的實施例進行相應的修改，因此，本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限于上述已經(jīng)公開的具體實施例，而是將按照如下權(quán)利要求書所述的、涵蓋本發(fā)明精神和范圍中的各種變化形式。
權(quán)利要求
1.一種生物組織縫合的方法，包括(a)在第一階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓；(b)監(jiān)控組織的阻抗，并確定在第一階段中的最小組織阻抗值；(c)確定相對阻抗；所述相對阻抗等于組織阻抗與最小組織阻抗值之比；(d)檢測所述相對組織阻抗達到預先確定的相對組織阻抗值的時間；(e)當所述相對組織阻抗達到預先確定的相對組織阻抗值時，開始第二階段；(f)將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(g)在第二階段中向組織縫合器械的電極輸送RF電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一階段向組織縫合器械電極輸送的RF電壓的振幅按照如下方程式遞增U＝us*tk其中，U是電壓，us是一個常數(shù)，t是時間，k也是一個常數(shù)，且k＜1。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(b)中監(jiān)控組織的阻抗進一步包括測量所述組織縫合器械電極之間的RF電壓、電流，并利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定相對組織阻抗值是作為在第一階段RF電壓值的函數(shù)進行計算的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定相對組織阻抗值的取值范圍約為1-1.5之間。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述相對組織阻抗值達到所述預定相對組織阻抗值時，第二階段輸送的RF電壓值作為第一階段輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二階段輸送的所述RF電壓值約為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值的50-100％。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第二階段輸送RF電壓的過程包括充分穩(wěn)定在第二階段所輸送RF電壓的步驟。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括利用脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述脈沖的頻率約為100Hz-60kHz之間，其負載周期約為10-90％。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述脈沖的頻率在第一、第二階段是變化的。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括利用頻率處于100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，進一步包括充分地穩(wěn)定在第二階段所輸送RF電壓的振幅，其中，RF電壓的振幅是作為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算的。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第二階段輸送RF電壓的過程包括按照所述相對組織阻抗函數(shù)的方式調(diào)整該RF電壓。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，進一步包括充分地將相對組織阻抗穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的某個相對組織阻抗水平上。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，按照所述相對組織阻抗函數(shù)的方式，對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整，其中，當所述相對組織阻抗值大于所述預定相對組織阻抗值時，降低RF電壓，而當所述相對組織阻抗值小于所述預定相對組織阻抗值時，提高RF電壓。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第二階段中輸送RF電壓的過程包括根據(jù)某預先設置的程序?qū)ο鄬M織阻抗進行調(diào)整的步驟。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括利用頻率處于100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，同時，所述方法還進一步包括充分地將所述相對組織阻抗穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的相對組織阻抗水平上。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，穩(wěn)定所述相對組織阻抗的操作是由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成的。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按照預定的數(shù)量改變RF電壓脈沖的方式穩(wěn)定相對組織阻抗，所述RF電壓是根據(jù)相對組織阻抗變化的方向而變化的。
25.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括利用頻率處于100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，同時，所述方法還進一步包括變化RF電壓以便根據(jù)某預先設置的程序?qū)ο鄬M織阻抗進行調(diào)整。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，調(diào)整所述相對組織阻抗的操作是由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成的。
27.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及如果在第一階段輸送的RF電壓達到了某個預先設定的RF電壓水平，以及/或者所述相對組織阻抗未能達到預先設定的相對組織阻抗值時，向用戶發(fā)出一個信號。
28.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及當所述組織阻抗達到該組織縫合器械電極之間發(fā)生短路時的阻抗時，向用戶發(fā)出信號。
29.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括如下步驟監(jiān)控組織縫合、以及在第一階段結(jié)束后，當完成組織縫合操作，并且被縫合的組織充分冷卻時，向用戶發(fā)出信號。
30.一種生物組織縫合的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在第一階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓；(b)測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；(c)利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；(d)確定最小組織阻抗值；(e)儲存該最小組織阻抗值；(f)用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；(g)當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；(h)儲存第一階段持續(xù)時間以及在第一階段結(jié)束時的RF電壓值；(i)以第二階段的RF電壓水平作為第一階段結(jié)束時的RF電壓值的函數(shù)進行計算；(j)將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(k)按照在步驟(i)中計算得到的RF電壓水平，在第二階段輸送RF電壓。
31.生物組織縫合的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓；(b)測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；(c)利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；(d)確定最小組織阻抗值；(e)儲存該最小組織阻抗值；(f)用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；(g)當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；(h)儲存第一階段持續(xù)時間以及在第一階段結(jié)束時的RF電壓值；(i)以第二階段的RF電壓水平作為第一階段結(jié)束時的RF電壓值的函數(shù)進行計算；(j)將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(k)將調(diào)制頻率作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(l)按照在步驟(i)中計算得到的RF電壓水平為按照步驟(j)中計算得到的第二階段持續(xù)時間輸送RF電壓，并利用具有步驟(k)計算的調(diào)制頻率的脈沖對RF電壓進行調(diào)制。
32.一種生物組織縫合的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓；(b)測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；(c)利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；(d)確定最小組織阻抗值；(e)儲存該最小組織阻抗值；(f)用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；(g)當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；(h)儲存第一階段持續(xù)時間以及在第一階段結(jié)束時的RF電壓值；(i)將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(j)在第二階段輸送RF電壓，其中，RF電壓按照第二階段中的相對組織阻抗的函數(shù)進行變化。
33.一種生物組織縫合的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)在第一階段向組織縫合器械的電極輸出遞增的RF電壓；(b)測量流經(jīng)所述組織的RF電壓、電流，以及第一階段的持續(xù)時間；(c)利用所述RF電壓值除以所述電流值，計算組織阻抗值；(d)確定最小組織阻抗值；(e)儲存該最小組織阻抗值；(f)用所述組織阻抗值除以該最小組織阻抗值計算相對組織阻抗值；(g)當所述相對組織阻抗值達到某個按照該相對組織阻抗值的函數(shù)計算的終點相對組織阻抗值時，終止第一階段；(h)儲存第一階段持續(xù)時間以及該第一階段結(jié)束時的RF電壓值；(i)以第二階段的初始RF電壓水平作為第一階段結(jié)束時的RF電壓值的函數(shù)進行計算；(j)將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(k)將調(diào)制頻率作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；(l)為在步驟(i)中計算的第二階段持續(xù)時間輸送RF電壓，并將RF電壓的振幅初始化設置為在步驟(i)中計算的初始RF電壓水平，并利用具有在步驟(k)中計算的調(diào)制頻率的脈沖對RF電壓進行調(diào)制，同時，RF電壓的振幅按照相對組織阻抗的函數(shù)進行變化。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，進一步包括將相對組織阻抗穩(wěn)定在終點相對組織阻抗值。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述穩(wěn)定相對組織阻抗操作是由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成，其中，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按照預定的數(shù)量改變RF電壓脈沖的方式穩(wěn)定相對組織阻抗，所述RF電壓是根據(jù)相對組織阻抗變化的方向而變化的。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，改變步驟(l)中的RF電壓包括調(diào)整RF電壓以便根據(jù)預先設置的程序改變相對組織阻抗。
37.一種生物組織縫合的裝置，其特征在于，包括(a)一種配備有用于嚙合欲縫合組織的電極的外科醫(yī)用設備；(b)一種與所述電極匹配并用于輸送RF電壓的電源，其中，所述電源包括一個或多個用于探測所述電極之間的RF電壓及電流的傳感器；(c)一種與所述電源匹配的控制設備；其中，所述控制設備具有如下功能對電源進行控制，以便在第一階段向所述電極輸送RF電壓；監(jiān)控組織的阻抗；確定最小組織阻抗值；利用所述組織阻抗值與該最小組織阻抗值的比值，確定相對組織阻抗；檢測在第一階段中所述相對組織阻抗達到某一預定相對組織阻抗值的時間；以及，對電源進行控制，以在第二階段輸送RF電壓，第二階段的持續(xù)時間是作為第一階段的持續(xù)時間的函數(shù)進行計算。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以便在第一階段向所述電極輸送RF電壓，并使該RF電壓按照如下方程式遞增U＝us*tk其中，U是電壓，us是一個常數(shù)，t是時間，k也是一個常數(shù)，且k＜1。
39.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備利用所述RF電壓除以所述電流，將組織阻抗作為時間的函數(shù)進行計算。
40.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述預定相對組織阻抗值是作為在第一階段所述RF電壓變化的函數(shù)進行計算的。
41.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述預定相對組織阻抗值的范圍處于1-1.5之間。
42.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，當所述相對組織阻抗值達到所述預定相對組織阻抗值時，控制設備將第二階段輸送的RF電壓值作為第一階段輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算。
43.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，當所述相對組織阻抗值達到該預定相對組織阻抗值時，在第二階段輸送的RF電壓的值約為第一階所輸送RF電壓值的50-100％。
44.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以充分地穩(wěn)定在第二階段輸送的RF電壓。
45.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以便利用脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。
46.如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述脈沖采用頻率約為100Hz-60kHz之間，負載周期約為10-90％的脈沖。
47.如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述脈沖的頻率在第一、第二階段也可以發(fā)生變化。
48.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，利用頻率在100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的所述RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。
49.如權(quán)利要求48所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以充分穩(wěn)定在第二階段輸送的該RF電壓，其中，所述RF電壓的振幅是當所述相對組織阻抗值達到所述預定相對組織阻抗值時，作為第一階段輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算的。
50.如權(quán)利要求48所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。
51.如權(quán)利要求48所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
52.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以按照所述相對組織阻抗函數(shù)的方式，對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以便在第二階段改變RF電壓，并充分地將所述相對組織阻抗穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的某個相對組織阻抗水平。
54.如權(quán)利要求52所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以按照所述相對組織阻抗函數(shù)的方式，對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)整，其中，當所述相對組織阻抗值大于所述預定相對組織阻抗值時，降低RF電壓，而當所述相對組織阻抗值小于所述預定相對組織阻抗值時，提高RF電壓。
55.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以在第二階段輸送RF電壓，并對相對組織阻抗值進行調(diào)節(jié)。
56.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以便利用頻率處于100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。同時，所述控制設備對電源進行控制，以便在第二階段提供能夠充分地將所述相對組織阻抗穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的某個相對組織阻抗水平上的RF電壓。
57.如權(quán)利要求56所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。
58.如權(quán)利要求56所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
59.如權(quán)利要求56所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括用于穩(wěn)定所述相對組織阻抗的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
60.如權(quán)利要求59所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按照預定的數(shù)量改變RF電壓脈沖的方式穩(wěn)定相對組織阻抗，所述RF電壓是根據(jù)相對組織阻抗變化的方向而變化的。
61.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以便利用頻率處于100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。同時，所述控制設備對電源進行控制，以便在第二階段輸送RF電壓，并對相對組織阻抗進行調(diào)整。
62.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括一個通過按預先確定的數(shù)量改變RF電壓的方式調(diào)整相對組織阻抗的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對所述RF電壓的調(diào)整是根據(jù)相對組織阻抗的變化方向進行的。
63.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括如下裝置監(jiān)控組織縫合的裝置、終止組織縫合的裝置，以及如果在第一階段輸送的RF電壓達到了某個預先設定的RF電壓水平，以及/或者所述相對組織阻抗未能達到預先設定的相對組織阻抗值時，向用戶發(fā)出信號的裝置。
64.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括如下裝置監(jiān)控組織縫合的裝置、終止組織縫合的裝置，以及當所述組織阻抗達到該組織縫合器械電極之間發(fā)生短路時的阻抗時，向用戶發(fā)出信號的裝置。
65.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括如下裝置監(jiān)控組織縫合的裝置、終止組織縫合的裝置，以及當?shù)谝浑A段結(jié)束后完成組織縫合操作，同時所述被縫合組織充分冷卻時，向用戶發(fā)出信號的裝置。
66.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括監(jiān)控組織縫合的裝置，以及當所述組織阻抗超過了預先設置的值，以及/或者如果第一階段的持續(xù)時間超過了預先設置的值時，所述控制設備將RF電壓在某穩(wěn)定的水平保持預先設定的時間，終止組織縫合操作，并且，當所述相對組織阻抗未能達到預先設定的相對組織阻抗時，所述控制設備向用戶發(fā)送信號。
67.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對電源進行控制，以利用一系列線段，對在第一階段中輸送的、遞增的RF電壓的進行逼近。
68.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步包括一個用于濾除組織阻抗值的濾波器。
69.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備將第一階段的持續(xù)時間作為相對組織阻抗的函數(shù)進行控制。
70.如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述控制設備對調(diào)制脈沖在100Hz-60kHz之間進行調(diào)節(jié)，以提供最小組織阻抗。
71.如權(quán)利要求45所述的裝置，其特征在于，所述控制設備在組織縫合過程中對調(diào)制脈沖的負載周期進行調(diào)整，以便使在對組織進行破壞和加熱過程中的能耗最小化。
72.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備進一步對電源進行控制，以便在縫合操作的間隙，向電極輸送經(jīng)過調(diào)制的RF電壓脈沖串。所述脈沖串的脈沖寬度處于2-15毫秒之間。所述脈沖串的頻率采用3-15Hz。當電極之間的機體組織的平均組織阻抗低于某預先設置的值時，就會激活組織縫合過程。
73.如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述控制設備利用數(shù)學模型并根據(jù)已知的電流和RF電壓，在縫合過程中計算電極的溫度、電極之間的組織的溫度，以及組織凝集的程度等。
74.如權(quán)利要求73所述的裝置，其特征在于，該計算所得的值是用于調(diào)整第一階段RF電壓遞增速率以及組織縫合的持續(xù)時間。
75.一種生物組織縫合的裝置，其特征在于，包括(a)在第一階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓的方法；(b)監(jiān)控組織阻抗，并確定第一階段中最小組織阻抗的方法；(c)確定相對組織阻抗的方法，其中，所述相對阻抗等于組織阻抗與該最小組織阻抗值的比值；(d)監(jiān)控所述相對組織阻抗值達到某個預先設定的相對組織阻抗值的時間的方法；(e)當所述相對組織阻抗值達到所述相對組織阻抗值時，開始第一階段的方法；(f)將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算的方法；(g)在第二階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓的方法。
76.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，在第一階段向組織縫合器械電極輸送的RF電壓的振幅按照如下方程式遞增U＝us*tk其中，U是電壓，us是一個常數(shù)，t是時間，k也是一個常數(shù)，且k＜1。
77.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，所述監(jiān)控組織阻抗的方法包括測量組織縫合器械的電極之間的RF電壓和電流，并利用所述電壓除以電流計算組織阻抗的方法。
78.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，所述預先設定的相對組織阻抗值是作為第一階段的RF電壓值的函數(shù)進行計算的。
79.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，所述預定相對組織阻抗值的范圍處于1-1.5之間。
80.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，當所述相對組織阻抗值達到該預定相對組織阻抗值時，所述控制設備將第二階段輸送的RF電壓值作為第一階段輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算。
81.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，在第二階段輸送的RF電壓振幅約為第一階段結(jié)束時所輸送RF電壓值的50-100％。
82.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，在第二階段輸送RF電壓的方法包括充分地穩(wěn)定第二階段輸送的RF電壓值的方法。
83.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括利用脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制的方法。
84.如權(quán)利要求83所述的裝置，其特征在于，所述脈沖的頻率約為100Hz-60kHz之間，其負載周期約為10-90％。
85.如權(quán)利要求83所述的裝置，其特征在于，所述脈沖的頻率在第一、第二階段也可以發(fā)生變化。
86.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括利用頻率約為100Hz-60kHz的脈沖對第一、第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制。
87.如權(quán)利要求86所述的裝置，其特征在于，進一步包括充分穩(wěn)定第二階段輸送的RF電壓振幅的方法，其中，所述RF電壓振幅是作為第一階段結(jié)束時輸送的RF電壓值的函數(shù)進行計算的。
88.如權(quán)利要求86所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。
89.如權(quán)利要求86所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
90.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，在第二階段輸送RF電壓的方法進一步包括以所述相對組織阻抗的函數(shù)的方式改變RF電壓的方法。
91.如權(quán)利要求90所述的裝置，其特征在于，進一步包括將所述相對組織阻抗充分地穩(wěn)定在第一階段結(jié)束時達到的相對組織阻抗水平上。
92.如權(quán)利要求90所述的裝置，其特征在于，第二階段所輸送的RF電壓是作為相對組織阻抗的函數(shù)的方式進行變化的，其中，當所述相對組織阻抗值大于所述預定相對組織阻抗值時，降低RF電壓，而當所述相對組織阻抗值z小于所述預定相對組織阻抗值時，提高RF電壓。
93.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，所述在第二階段向組織縫合器械的電極輸送RF電壓的方法，進一步包括，根據(jù)某預先設置的程序改變相對組織阻抗的方法。
94.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括利用頻率在100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的所述RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制的方法。同時，還進一步包括充分穩(wěn)定所述相對組織阻抗在第一階段結(jié)束時達到的相對組織阻抗值水平的方法。
95.如權(quán)利要求94所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率被定義為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)。
96.權(quán)利要求94所述的裝置，其特征在于，所述低頻脈沖的頻率的定義方式是，使在第二階段中的脈沖數(shù)目約在5-10個之間。
97.如權(quán)利要求94所述的裝置，其特征在于，穩(wěn)定所述相對組織阻抗的操作是由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成的。
98.如權(quán)利要求97所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過按預先確定的數(shù)量改變RF電壓的方式，穩(wěn)定相對組織阻抗，對RF電壓的調(diào)整是根據(jù)相對組織阻抗的變化方向進行的。
99.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括利用頻率在100Hz-60kHz之間的脈沖對第一、第二階段輸送的所述RF電壓進行調(diào)制，并利用低頻脈沖進一步對第二階段輸送的RF電壓進行調(diào)制的方法。同時，還進一步包括對RF電壓進行調(diào)整，以便根據(jù)某預先設置的程序改變相對組織阻抗的方法。
100.如權(quán)利要求99所述的裝置，其特征在于，改變所述相對組織阻抗的操作是由一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成的。
101.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及如果在第一階段輸送的RF電壓達到了某個預先設定的RF電壓水平，以及/或者所述相對組織阻抗未能達到預先設定的相對組織阻抗值時，向用戶發(fā)出一個信號。
102.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括監(jiān)控組織縫合、終止組織縫合，以及當所述組織阻抗達到該組織縫合器械電極之間發(fā)生短路時的阻抗時，向用戶發(fā)出信號。
103.如權(quán)利要求75所述的裝置，其特征在于，進一步包括監(jiān)控組織縫合，以及當?shù)谝浑A段結(jié)束后完成組織縫合操作，并且被縫合的組織充分冷卻時，向用戶發(fā)出信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在第一階段中向組織縫合器械(300)的電極(310)輸送RF電壓，以實現(xiàn)生物組織縫合的系統(tǒng)和方法；其中包括監(jiān)控組織的阻抗，并確定在第一階段的最小組織阻抗值；確定相對阻抗；檢測所述相對組織阻抗達到預先確定的相對組織阻抗值的時間，并開始第二階段；將第二階段的持續(xù)時間作為第一階段持續(xù)時間的函數(shù)，進行計算；在第二階段中向組織縫合器械(300)的電極(310)輸送RF電壓。
文檔編號A61B17/00GK1638700SQ03804938
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月19日
發(fā)明者鮑里斯·E·帕頓, 弗拉伊米爾·K·萊布迪夫, 阿列克賽·V·萊布迪夫, 奧爾加·N·伊凡諾娃, 米哈伊羅·P·薩克哈拉什, 尤里·A·弗瑪諾夫, 尤里伊·A·馬薩洛夫 申請人:活性組織連接公司