專利名稱：在組織切削和封閉裝置中使用的集成式金屬化陶瓷加熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外科手術(shù)組織切削和封閉裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種外科手術(shù)切削片系統(tǒng)均涉及電加熱刀片。這些切削片系統(tǒng)中的某些具 有其上包含金屬化層的陶瓷組件?？稍诘?，768，482號、第4,161,950號、第4，850，353 號、第4,862,890號、第4,958,539號和第5,925,039號美國專利中找到各種實例。另夕卜， 現(xiàn)有的各種剪刀型切削系統(tǒng)均涉及陶瓷組件和金屬化組件?？稍诘?,352,222號、第 5,893,846號和第6,447,511號美國專利中找到各種實例。遺憾地，以上系統(tǒng)都涉.及切 削組織，但不適于組織封閉。
美國專利5,456,684闡述一種可用于切削或燒灼組織、提供沖洗或用于電外科手 術(shù)的多功能外科手術(shù)裝置。遺憾地，這種裝置不能同時用于切削和封閉組織兩者。此 外，這種裝置可使電流穿過組織以提供燒灼。
頒于Herzon的第6,235,027號和第6,533,778號美國專利及第2001/0014803號和 第2003/0125735號美國公開申請案都闡述一種熱燒灼鉗子系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用一對具 有對置平旦化表面的陶瓷加熱器。這些對置平坦化表面組合在一起以將組織夾在其中 間。所述陶瓷加熱器加熱并擠壓組織以對其進行燒灼。具體而言，Herzon闡述一種其 中陶瓷為半導(dǎo)體陶瓷的陶瓷加熱器。(由于是電阻性的，因此半導(dǎo)體陶瓷在電流穿過其 時產(chǎn)生熱)。這種半導(dǎo)體陶瓷部件具有均勻的電阻，且因此所述半導(dǎo)體陶瓷可在其表面 上產(chǎn)生均勻的熱。由于加熱是均勻的，因此在被加熱至封閉溫度時僅形成封閉區(qū)而在 被加熱至切削溫度時僅形成切削區(qū)。因此，Herzon系統(tǒng)僅可用于燒灼組織或用于切穿 組織，但不能同時用于兩者。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種組織切削和封閉裝置，其具有 一對尺寸制作成將組織抓在其中 間的對置元件；和位于所述對置元件的至少一者上的加熱組合件。所述加熱組合件包 含陶瓷體；和金屬化部分，所述金屬化部分沿所述陶瓷體的頂表面延伸。優(yōu)選地， 所述陶瓷體的頂表面具有大于所述金屬化部分的寬度。在各種實施例中，所述對置元 件可為夾爪或臂。
所述金屬化部分優(yōu)選地通過釬焊工藝與所述陶瓷體形成整體。本加熱器組合件的優(yōu)點是與先前設(shè)計相比其增加可傳遞至要封閉血管的能量的 量。此外，本加熱器組合件可提供高瓦特密度電阻加熱器裝置，其能夠同時將壓力和 熱能供應(yīng)至組織以封閉和分隔所述組織。
另外，與先前設(shè)計相比，本陶瓷加熱器組合件增加了導(dǎo)熱性。這是有利的，因為 其允許加熱器組合件在其長度和厚度上具有更均勻的溫度，而不管沿其長度的熱負載 的變化如何。此外，陶瓷固有地耐高溫，且在高溫下是穩(wěn)定的。另外，陶瓷不像塑料 那樣燃燒、冒煙或放氣。
也優(yōu)選地，將陶瓷體的尺寸設(shè)計得足夠?qū)捯允菇M織切削區(qū)毗鄰于所述金屬化部分 而形成且組織封閉區(qū)毗鄰于所述陶瓷體的頂表面而形成于切削區(qū)的任一側(cè)上。如此， 所述切削區(qū)形成于金屬化部分直接接觸組織的地方而封閉區(qū)形成于陶瓷體直接接觸組 織的地方。
因此，本加熱器組合件的另一優(yōu)點是與先前設(shè)計相比其增加了將熱量傳遞至要封 閉血管的表面積。具體而言，與先前的"熱導(dǎo)線"設(shè)計相比，本發(fā)明可同時增加加熱 器的電阻和有效表面積兩者。
所述金屬化部分直接形成于所述陶瓷'體的頂上且因此相對于所述陶瓷體被抬高。 在優(yōu)選實施例中，所述陶瓷體的頂表面經(jīng)彎曲以使所述陶瓷體的中心相對于所述陶瓷 體的邊緣抬高。因此，所述金屬化部分(其沿所述陶瓷體的頂部中心設(shè)置)也相對于所 述陶瓷體的邊緣抬高。
具有由陶瓷體頂上的金屬化部分所形成的加熱組合件的進一步優(yōu)點(與座落于低 溫塑料頂上的實導(dǎo)線相比)是無論需要何種電阻，均可在制作期間調(diào)節(jié)加熱器的電阻 (通過調(diào)整用于形成加熱器的金屬化工藝)。因此，增加加熱器電阻和表面積兩者可在 不犧牲所需的高瓦特密度的前提下實現(xiàn)。
因此，本系統(tǒng)的優(yōu)點是其"金屬陶瓷"(亦即，陶瓷性-金屬性)加熱器配置提供不 同溫度的切削和封閉區(qū)，這是因為其不同構(gòu)造的有源區(qū)(亦即，金屬化部分)加熱器 及其無源陶瓷散熱器。與上述Herzon系統(tǒng)相比，所述系統(tǒng)的特別之處在于可操作為單 個大封閉區(qū)或單個大切削區(qū)，這取決于加熱至何種溫度。
在一個實施例中，所述對置元件中的一者是可移動的而所述對置元件中的另一者 是固定的，且所述加熱組合件安裝于所述固定對置元件上。在這個特定實施例中，另 一(亦即，可移動的)元件優(yōu)選地包括用于抓住組織的適應(yīng)性工作表面。
在各種實施例中，本加熱器組合件可設(shè)置于包含一對外科手術(shù)鉗子或鑷子的裝置 上或各種內(nèi)窺鏡裝置上。
當設(shè)置于一對外科手術(shù)鉗子上時，所述加熱組合件可設(shè)置于外科手術(shù)鉗子主體的 延伸部分內(nèi)，其中引腳穿過所述加熱組合件的末端。這個引腳可用于接通所述金屬化 部分與所述外科手術(shù)鉗子主體的外部之間的電路。在任選實施例中，所述陶瓷體的底 表面也可向上彎曲以便僅所述陶瓷體的底表面的邊緣接觸所述外科手術(shù)鉗子主體的延 伸部分。這種設(shè)計在防止從所述加熱器組合件進入所述鉗子主體內(nèi)的熱損失方面極具優(yōu)勢。


圖1是在一對外科手術(shù)鉗子末端處的本加熱器組合件的透視圖。
圖2是圖1的加熱器組合件的俯視圖。 圖3是圖1的加熱器組合件的截面?zhèn)纫晥D。
圖4是沿圖2和3中的線4-4截取的操作中的圖1加熱器組合件的正視截面圖， 其顯示在任一側(cè)上具有組織封閉區(qū)的中心組織切削區(qū)。
圖5是在一對外科手術(shù)鑷子上的本加熱器組合件的透視圖。
具體實施例方式
圖1至4圖解說明本加熱器組合件的第一實施例，所述加熱器組合件定位于用于 組織切削和封閉的外科手術(shù)鉗子對的內(nèi)窺鏡裝置的末端上。圖5圖解說明本加熱器組 合件的第二實施例，所述加熱器組合件定位于可包含鉗子或鑷子的外科手術(shù)裝置上。 應(yīng)了解，這些實例并非限制性而是本加熱器組合件可用于任何其它形式的組織切削和 封閉裝置。
首先，翻至圖1至圖4，如下所述，組織切削和封閉裝置提供于內(nèi)窺鏡裝置10的 末端上。
提供一對經(jīng)尺寸設(shè)計以將組織抓在其中間的對置夾爪20和40。在夾爪20上提供 加熱組合件22。加熱組合件22包含陶瓷體24，所述陶瓷體具有沿陶瓷體24頂表面延 伸的金屬化部分26。如可在圖4中清楚地看到，陶瓷體24的頂表面25具有大于金屬 化部分26的寬度。
根據(jù)本發(fā)明的各種方面，金屬化部分26與陶瓷體24形成整體。這可通過金屬釬 焊工藝來實現(xiàn)。對將金屬化部分的材料直接釬焊于陶瓷材料上的常規(guī)說明闡述于美國 專利4,714,189、 5,043,229、 5,637,406禾B 6,699,571中且所述美國專利以全文引用的方 式并入本文中。
在各種實施例中，金屬化部分26可由鈦、鋯、鈮、釩、鎳或鉬制成。然而，應(yīng) 了解，本發(fā)明并非受此限制，而是可使用將金屬化部分26直接形成于陶瓷體24頂上 的其它材料和工藝。
陶瓷體24可視需要包括氧化鋯或氧化鋁，但并不受此限制。在各種實施例中， 陶瓷體24可通過陶瓷注射模制工藝或通過沖壓陶瓷模制來形成，另外，陶瓷體還可通 過將陶瓷直接火焰噴涂于鋼(或其它金屬的)部件上而形成。
如可在圖4中看到，陶瓷體24的尺寸設(shè)計得足夠?qū)捯员惝攲⒔M織T保持在其中 間時，組織切削區(qū)C毗鄰于金屬化部分26形成。組織封閉區(qū)S形成于切削區(qū)C的任 一側(cè)上。如可看到，組織封閉區(qū)S毗鄰于陶瓷體24的頂表面25形成。因此，切削區(qū)C形成于金屬化部分26直接接觸組織T的地方且封閉區(qū)S形成于陶瓷體24的頂表面 25直接接觸組織T的地方。
如還可看到，陶瓷體24的頂表面25可經(jīng)彎曲以使陶瓷體24的中心相對于陶瓷 體的邊緣抬高。因此，當組織T被抓在和擠壓在對置夾爪20與40之間時，組織T的 中心部分將處在比組織T朝向?qū)χ脢A爪20和40邊緣的部分大的壓力下。
加熱器組合件在陶瓷襯底22上提供電阻性加熱元件24并使其與陶瓷襯底22形 成整體。這種設(shè)計尤其有利，這是因為陶瓷體24中的溫度始終低于金屬化部分26中 的溫度。另外，陶瓷用作散熱器可增加加熱器的有效封閉面積。如以上所解釋，這種 設(shè)計促進對毗鄰于陶瓷(在組織封閉區(qū)S中)的組織進行封閉及對毗鄰于金屬化部分(組 織切削區(qū)C中)的組織進行切削。
因此，本設(shè)計尤其有利，這是因為切削區(qū)C中的組織T將經(jīng)受比封閉區(qū)S中的組 織T更高溫度和更高壓力兩者。因此，如下所述，熱量和壓力的組合用于切削組織。
熱量在毗鄰于金屬化部分26處為最高。另外，組織上的壓力在毗鄰于金屬化部 分26的區(qū)域中為最大。這是因為兩個因素。首先，金屬化部分26是直接形成于陶瓷 體24的頂表面25上。如圖所示，金屬化部分26因此從頂表面25向上突出。其次， 頂表面25在其中心處向上彎曲(即在金屬化部分26正下方)，從而相對于陶瓷體25 的頂表面25進一步抬高金屬化部分26。
如可在圖l中看到，對置夾爪40是可移動的且對置夾爪20是固定的。優(yōu)選地， 對置夾爪40可覆蓋有或包含用于抓住組織的適應(yīng)性工作表面。這種適應(yīng)性材料可為硅 橡膠，但不受此限制。
如可在圖l、圖3和圖4中看到，加熱組合件22可設(shè)置于內(nèi)窺鏡裝置IO主體的 延伸末端部ll中。也可看到，陶瓷體24的底表面27可向上彎曲以便僅陶瓷體24的 底表面27的邊緣接觸內(nèi)窺鏡裝置主體10的延伸部分11。因此，在陶瓷體24的底表 面27當中形成氣隙29。氣隙29防止熱量從加熱器組合件22中導(dǎo)出并進入內(nèi)窺鏡裝 置10主體的延伸末端部11中。
在任選實施例中，金屬化部分26可用于接通電力導(dǎo)線50與引腳52之間的電路。 具體而言，電從電力導(dǎo)線50，穿過金屬化部分26、穿過引腳52并進入外科手術(shù)鉗子 主體的延伸部分11。這種設(shè)計的優(yōu)點是電力導(dǎo)線50可經(jīng)定位以與內(nèi)窺鏡裝置10的外 金屬體(例如，延伸部分ll) 一起向前延伸穿過內(nèi)窺鏡裝置IO，從而接通所述電路。 穿過金屬化部分24的電加熱金屬化部分24。其中導(dǎo)線50和引腳52連接至加熱器組 合件22的電互連可釬焊于陶瓷體24的金屬化部分26的端部上。
在本發(fā)明的各種任選實施例中，溫度傳感器還可設(shè)置于陶瓷體24內(nèi)(或所述裝置 上的別處)。
圖5顯示當并入外科手術(shù)裝置60(其可包含一對鑷子或鉗子)時的本發(fā)明實施例。 類似于上述實施例，提供對置臂20和40。對置臂20和40的任一者或兩者是可移動 的以便將組織抓在其中間。臂20包括如上所述由陶瓷體24和金屬化部分26制成的加熱組合件22。類似地， 臂40可覆蓋有或包含用于抓住組織的適應(yīng)性工作表面。這種適應(yīng)性材料可為硅酮橡膠 塊41，但不受此限制。
圖5中的臂40上的陶瓷體24可視需要通過陶瓷材料火焰噴涂于金屬部件(視需 要，其可包括不銹鋼)上來形成。此后，可使用上述方法將金屬化部分26形成于陶瓷 體24上。
權(quán)利要求
1、一種組織切削和封閉裝置，其包括一對對置元件，其經(jīng)尺寸設(shè)計以將組織抓在其中間；及加熱組合件，其位于所述對置元件的至少一者上，其中所述加熱組合件包括陶瓷體；及沿所述陶瓷體的頂表面延伸的金屬化部分，且其中所述陶瓷體的頂表面具有大于所述金屬化部分的寬度。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述金屬化部分與所述陶瓷體形成整體。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述金屬化部分通過釬焊工藝形成于所述陶瓷體上。
4、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述陶瓷體通過陶瓷注射模制工藝或沖壓陶瓷模制而形成。
5、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述陶瓷體尺寸設(shè)計得足夠?qū)捯允菇M織切削 區(qū)毗鄰于所述金屬化部分而形成且組織封閉區(qū)毗鄰于所述陶瓷體的頂表面而形成于所 述切削區(qū)的任一側(cè)上。
6、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述切削區(qū)形成于所述金屬化部分接觸所述 組織的地方且所述封閉區(qū)形成于所述陶瓷體接觸所述組織的地方。
7、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述陶瓷體的頂表面經(jīng)彎曲以使所述陶瓷體 的中心相對于所述陶瓷體的邊緣抬高。
8、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述金屬化部分相對于所述陶瓷體的頂表面 抬咼。
9、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述金屬化部分包括選自由鈦、鋯、鈮、釩、 鎳或鉬組成的群組的材料中的至少一種材料。
10、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述陶瓷體包括氧化鋯或氧化鋁陶瓷。
11、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述對置元件中的一者是可移動的且所述對 置元件的另一者是固定的，且其中所述至少一個加熱組合件僅安裝在所述固定對置元 件上。
12、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述可移動元件包括用于抓住組織的適應(yīng) 性工作表面。
13、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其進一步包括外科手術(shù)裝置主體，其中所述對對置元件設(shè)置在所述外科手術(shù)裝置主體的末端處。
14、 如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述至少一個加熱組合件設(shè)置在所述外科 手術(shù)裝置主體的延伸部分中。
15、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其進一步包括穿過所述加熱組合件的末端的引腳，其中所述引腳接通所述金屬化部分與所述外 科手術(shù)裝置主體的一部分之間的電路。
16、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述陶瓷體的底表面經(jīng)彎曲以使得僅所述陶瓷體的底表面的邊緣接觸所述外科手術(shù)裝置主體的延伸部分。
17、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其進一步包括 設(shè)置在所述陶瓷體內(nèi)的溫度傳感器。
18、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述對對置元件包括一對外科手術(shù)鑷子。
19、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述陶瓷體是通過將陶瓷材料火焰噴涂于金屬部件上而形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組織切削和封閉裝置，所述組織切削和封閉裝置具有一對經(jīng)尺寸設(shè)計以將組織抓在其中間的對置元件；及位于所述對置元件的至少一者上的加熱組合件，其中所述加熱組合件包含陶瓷體；及沿所述陶瓷體的頂表面延伸的金屬化部分。所述陶瓷體的頂表面優(yōu)選地具有大于所述金屬化部分的寬度。
文檔編號A61B18/18GK101505673SQ200680014510
公開日2009年8月12日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者托馬斯·H·麥加菲根 申請人:斯塔龍儀器公司