專利名稱：改進了的電外科儀器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及向組織部位施加電外科信號，以達到預定的外科效果的外科方法和裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及一種可得到在手術部位(surgicalsite)附帶產生的煙減小的這種效果的改進了的電外科裝置和方法。
背景技術：
在外科過程(surgical procedure)中使用電能的潛在應用和公認的優(yōu)點日益增加。特別是，例如，相對于傳統的外科方法而言，目前在切開和腹腔鏡檢查應用中，已經廣泛應用電外科技術來得到重要的局部外科優(yōu)點。
電外科技術一般需要使用能將射頻(RF)電能傳遞到組織部位的手持式儀器或筆(pencil)、射頻(RF)電能源以及電返回通路裝置，電返回通路裝置的形式通常為放置在病人下面的返回電極極板(即單極系統配置)或可安置成與身體接觸或與手術部位接觸或緊鄰手術部位的較小的返回電極(即雙極系統配置)。RF源產生的波形可產生預定的電外科效果，即組織切除或凝固。
盡管其在本領域中具有眾多優(yōu)點，然而現在使用的電外科技術經常在手術部位產生大量的煙。這種煙是由于組織加熱以及連帶產生的熱氣/蒸汽從組織部位釋放出來(例如，呈現為上升的羽煙的形式)而產生的。可以理解，在外科過程中，任何煙的產生都會妨礙對手術部位的觀察。另外，煙的產生會導致手術現場的空氣的污染。無疑，這種環(huán)境影響會不利地降低醫(yī)務人員的表現。此外，越來越多地受到關注的是這種煙有可能是將病原體，包括病毒，如HIV，從手術部位傳播出去的媒介。由于這種關注，手術人員使用了防護面罩和口罩(mask)。
迄今為止，已實施的處理煙的方法集中在利用這種裝置上，該裝置或者通過將煙抽吸到過濾系統中而將其抽空或者僅僅利用加壓氣流將煙從手術部位吹開。煙抽空裝置通常需要大量空氣的流動以保持其有效。因而，抽空裝置往往不僅噪音大而且所占空間也大。將煙從手術部位吹開的方法由于并未將煙真正從手術環(huán)境中除去而沒能解決上述關注的許多問題。并且，上述兩種方法都必須使用附加元件，因此增加了電外科系統的成本和復雜性。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用在電外科上的裝置和方法，其可減少手術部位產生的煙。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用在電外科上的裝置和方法，其使得在所使用的電外科設備上的焦痂累積更少。
本發(fā)明附加的目的在于提供一種用在電外科上的裝置和方法，其可減少沿著電外科切口的焦化。
本發(fā)明的又一個目的在于以這樣一種方式來實現前述一個或多個目的，該方式對空間或成本的需求影響不大，并且可保持并有可能提高電外科過程的有效性。
在提出這些目的時，本發(fā)明人已經認識到使用已知的電外科裝置所產生的大部分煙是由從已知電外科儀器的對于獲得所需的電外科效果(例如切開或凝固)實際上并不打算起作用的區(qū)域到組織部位的電外科能量的傳遞引起的。即，盡管已知的電外科儀器包括設計成有選擇地定位以便將電外科信號引向預定的手術部位(例如，沿著所需的切開線)的“功能”部分，然而能量的釋放并未有效地限制在功能部分。
在這點上，一般地說，由電外科儀器釋放的能量可以是電能和/或熱能的形式。每當電外科儀器和組織之間的區(qū)域的電阻被電外科信號的電壓擊穿的時候，電能就得到了傳遞。當累積在電外科儀器中的熱能克服了該儀器和組織之間的熱阻時(即，由于二者之間的溫差)，熱能得到了傳遞。
由已知電外科儀器的非功能區(qū)域釋放的電能和熱能導致了在組織部位的對組織的不必要的加熱。在釋放電能的情況下，由于組織電阻而產生了熱能。隨著組織部位的熱能量的增加，手術部位的電阻也增加了，由此導致熱能的進一步產生。這種增強了的加熱又導致組織的燒焦以及組織物質飛濺到所使用的電外科儀器上。該飛濺的組織物質作為焦痂累積在電外科儀器上，并帶給手術部位又一個電阻/熱源。電外科儀器上的焦痂累積還要求醫(yī)務人員定期地中止進程以便將焦痂從電外科儀器上清除掉?？梢岳斫?，這種干擾不利地影響了電外科過程。
簡而言之，本發(fā)明人已經認識到由電外科儀器的非功能部分到手術部位的任何不希望的和不必要的電外科信號的釋放都會有不必要的熱量產生和因此而產生的煙的產生、焦痂在電外科儀器上的累積以及不必要的組織燒焦這種負面的、級聯的影響。在新近的考慮中，人們相信組織燒焦對愈合會產生不利的影響。
結合上面提及的認識，本發(fā)明提供一種用來減少電外科過程中不必要/不希望的電和/或熱的釋放的裝置和方法。這種減少可通過提高傳遞到組織部位的電能和熱能傳遞的定位來達到。更具體地，通過使非功能區(qū)域絕緣和/或通過使熱量可從電外科儀器功能部分得到有效水平的排除和/或通過其它提高電外科信號到組織部位的定位傳輸，本發(fā)明顯著地減小了由電外科儀器的非功能區(qū)域釋放的電/熱。
在這點上，本發(fā)明包括一種電外科儀器，該電外科儀器包括用來傳送電外科信號的金屬本體以及設于金屬本體的至少一部分(即，非功能部分)上的絕緣外層。金屬本體包括主體部和圍緣部，圍緣部起到將電外科信號傳送至組織部位的功能。
在本發(fā)明的一個方面，可將絕緣外層有利地設置成最大熱導(thermalconductance)在300°K附近測量時為約1.2W/cm2-°K，更為優(yōu)選地，在300°K附近測量時為約0.12W/cm2-°K或更小，最為優(yōu)選地，在300°K附近測量時為約0.03W/cm2-°K。為達本發(fā)明的目的，熱導是用來作為穿過任一給定橫截面(例如，絕緣層的)的總的傳熱的量度，其考慮了組成這個層的材料的導熱系數以及該層的厚度(即，層熱導＝構成該層的材料的導熱系數(W/cm°K)/該層的厚度(cm))。對于前述的方面，絕緣層應該還表現出至少為外科過程中電外科儀器所經歷的峰間電壓的介電體耐壓。峰值電壓取決于所使用的RF源的設置，它可由臨床醫(yī)生針對具體的外科過程來選定。對于本發(fā)明來說，絕緣層應表現出至少約50伏，更為優(yōu)選地至少約150伏，的介電體耐壓。正如此處所使用的，術語介電體耐壓是指避免電擊穿(例如，通過絕緣層放電)的能力。
在一個實施例中，絕緣外層有利地包括聚合物。更具體地說，這種聚合物包括至少約10％(以重量計)，最為優(yōu)選地至少約20％(以重量計)，的從由硅和碳組成的組中選取的組分。在這點上，已經發(fā)現以硅為基底的聚合物絕緣層特別有利。這種以硅為基底的聚合物層在300°K附近測量時的導熱系數為約0.003W/cm°K或更小。已經發(fā)現這種以硅為基底的聚合物層在厚度為約0.25mm或更大時是有效的。另外，這種以硅為基底的聚合物層的絕緣強度為至少約12Kv/mm。在相關的實施例中，絕緣層可包括聚四氟乙烯。
在另一個實施例中，絕緣層可包括陶瓷材料(例如，通過浸漬、噴涂等等涂在金屬本體上，然后通過干燥、烘烤等等而固化)。優(yōu)選地，陶瓷絕緣層應該能夠承受至少約2000的溫度。陶瓷絕緣層可包括各種金屬/非金屬的結合，包括，例如，含有下列物質的組分氧化鋁(例如礬土和Al2O3)、氧化鋯(例如Zr2O3)、氮化鋯(例如ZrN)、碳化鋯(例如ZrC)、碳化硼(例如B4C)、氧化硅(例如SiO2)、云母、鎂—鋯氧化物(例如(Mg-Zr)O3)、鋯—硅氧化物(例如(Zr-Si)O2)、氧化鈦(例如TiO2)、氧化鉭(例如Ta2O5)、一氮化鉭(例如TaN)、碳化鉭(例如TaC)、氮化硅(例如Si3N4)、碳化硅(例如SiC)、碳化鎢(例如WC)、一氮化鈦(例如TiN)、碳化鈦(例如TiC)、氮化鈮(例如NbN)、碳化鈮(例如NbC)、氮化釩(例如VN)、碳化釩(例如VC)、以及羥磷灰石(例如含有諸如3Ca3(PO4)2Ca(OH)2Ca10(PO4)6(OH)2Ca5(OH)(PO4)3和Ca10H2O26P6這樣的化合物)?？梢允褂靡粚踊蚨鄬犹沾蓪?，其中一層或多層可以是多孔的，如充滿一種或多種氣體或蒸汽的孔。這種多孔組分通常具有比無孔材料低的導熱系數。這種材料的一個例子是泡沫，例如一種開口碳化硅泡沫。
可以理解的是，在其它實施例中，絕緣層可以由如上所述的至少一層含有陶瓷材料的內層(例如毗鄰金屬本體)以及至少一層包括聚合物的外層形成。可有利地使用這種內、外層來得到在300°K下測量時約0.006W/cm-°K或更低的平均最大導熱系數。內層和外層優(yōu)選每層厚度在約0.001至0.2英寸之間，最為優(yōu)選地在約0.005至0.100英寸之間。
在本發(fā)明的另一個方面，發(fā)明的電外科儀器的金屬本體可設置成具有在300°K附近測量時至少約0.35W/cm°K的導熱系數。作為主要例子，金屬本體可有利地包括從由銀、銅、鋁、金、鎢、鉭、鈳(即鈮)和鉬組成的組中選取的至少一種金屬?？梢允褂冒ㄖ辽偌s50％(以重量計)，更為優(yōu)選地至少約90％(以重量計)，上述金屬的合金。在上述合金中可使用的其他附加的金屬包括鋅。
在本發(fā)明的又一個方面，金屬本體的至少一部分圍緣部沒有絕緣(即沒有用絕緣外層覆蓋)。與此相關，當外部圍緣部包括銅時，該部分可用生物相容性金屬涂覆(例如約10微米或更小)。作為例子，這種生物相容性金屬可從由鎳、銀、金、鉻、鈦、鎢、鉭、鈳(即鈮)和鉬組成的組中選取。
在本發(fā)明的其他方面，已經確定最大截面厚度為主體部最大截面厚度的約1/10的橫向呈錐形、或變尖削的非絕緣圍緣部對于實現將電外科信號定位傳送到組織部位特別有效。在后面的考慮中，也已經確定優(yōu)選的是金屬本體圍緣部的外部末端的厚度為約0.001英寸或更小。
在本發(fā)明的其他有關方面，金屬本體可以包括兩層或多層不同的材料。更具體地說，可以設置至少一層第一金屬層來形成金屬本體的外露圍緣部，其功能為以如上所述的方式將電外科信號傳送至組織部位。優(yōu)選地，上述第一金屬層可包括熔化溫度高于約2600、更為優(yōu)選地高于約3000、更加優(yōu)選地高于約4000的金屬，由此提高使用中所需圍緣厚度的維持時間(例如，上面所述的外部末端邊緣)。另外，第一金屬層優(yōu)選具有在300°K下測量時至少0.35W/cm°K的導熱系數。
對于在活的人/動物上的應用，第一金屬層可包括一種從由鎢、鉭、鈳(即鈮)和鉬組成的組中選取的第一材料。所有這些金屬在300°K下測量時導熱系數在約0.5至1.65W/cm°K范圍內。優(yōu)選地，也可使用包括以重量計至少約50％，更加優(yōu)選地，以重量計至少約90％的至少一種上述第一材料的合金。
除第一金屬層以外，金屬本體還可包括在第一金屬層的頂部和/或底部上的至少一層第二金屬層。優(yōu)選地，如上所述的第一金屬層以層狀布置設置在頂部和底部第二金屬層之間。為了實現熱量的快速排除，第二金屬層優(yōu)選具有至少約2W/cm°K的導熱系數。作為主要例子，第二層可有利地包括一種從由銅、金、銀和鋁組成的組中選取的第二材料。優(yōu)選地，以重量計，可使用包括至少約50％，更加優(yōu)選地至少約90％的上述材料的合金。另外，優(yōu)選地，將第一金屬層和每層第二金屬層(例如對于頂層和底層的每一層)的厚度限定在約0.001至0.25英寸之間，更為優(yōu)選地，在約0.005至0.1英寸之間。
可以理解，上述形式的多層金屬本體可以利用多種方法來形成。作為例子，第一和第二材料的板材可以被滾壓粘結在一起，然后切削成應有的尺寸。另外，也可使用利用熱或熱和壓力結合方法來制得層狀金屬本體。
在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明的電外科儀器還可包括用來從金屬本體上排除熱能的散熱裝置。在這點上，散熱裝置的設置建立從金屬本體圍緣開始的熱梯度，由此減少了傳到組織部位的不希望的傳熱。更具體地說，優(yōu)選地，散熱裝置工作，使絕緣層外表面的最大溫度維持在約160℃或更低，更優(yōu)選地維持在約80℃或更低，最為優(yōu)選地維持在約60℃或更低。相關地，優(yōu)選地，散熱裝置工作，使金屬本體的平均溫度維持在約500℃或更低，更優(yōu)選地在約200℃或更低，最為優(yōu)選地在約100℃或更低。
在一種方法中，散熱裝置可包括包含相變材料的容器，相變材料可與金屬本體的一部分(例如支撐軸部分)直接接觸，或者可與設置在該容器上的金屬界面接觸，該金屬界面又與金屬本體的一部分(例如支撐軸部分)直接接觸。在吸收了來自于金屬本體的熱能時，上述相變材料從第一狀態(tài)變化到第二狀態(tài)。在這點上，選取的材料的相變溫度優(yōu)選高于手術環(huán)境下的室溫，并且應足夠高以便在使用中不會由于電外科儀器的加熱而變成其他狀態(tài)。這種相變溫度優(yōu)選高于約30℃，最優(yōu)選地至少約40℃。另外，相變溫度應低于約225℃。最為優(yōu)選地，相變溫度應低于約85℃。
相變既可以是從固體到液體(即該相變?yōu)槿刍?，也可以是從液體到蒸汽(即該相變是汽化)，還可以是從固體到蒸汽(即該相變是升華)。所用的最切實可行的相變是熔化和汽化。作為例子，上述相變材料可包括為有機物(例如，諸如硬脂酸這樣的脂肪酸、諸如石蠟這樣的烴類)或無機物(例如水和含有鈉的水合物，如，硅酸鈉(2-)-五-水合物(sodiumsilicate(2-)-5-water)、硫酸鈉-十-水合物(sodium sulfate-10-water))的材料。
在另一種方法中，散熱裝置可具有流動氣流，該氣流流過并直接接觸金屬本體的至少一部分。上述部分可以是圍緣部和/或設計來與用于手持之用的握持器支持性地交界的金屬本體的軸部。可選地，上述部分可以是至少一部分金屬本體的內部，如外露圍緣部和/或設計來與用于手持之用的握持器支持性地交界的金屬本體的軸部的內部。在又一種方法中，散熱裝置可簡單地包括熱質量(例如，設置在握持器內)。
在本發(fā)明的一種配置中，電外科儀器包括主體部，主體部在第一端具有刀片狀構造，在第二端具有整體的圓柱狀軸。如上所述，主體可以包括一種高導熱性的金屬和/或多層金屬層。除了其圍緣部以外，主體的扁平刀片端部的至少一部分涂有以陶瓷為基底的和/或以硅為基底的聚合物絕緣層。主體的圓柱形軸被設計成安裝在適于醫(yī)務人員手持的外部握持器內。上述握持器還可包括室，該室包括一種相變材料或如上所述的其他散熱裝置。另外，電按鈕控制器可置入握持器中，用來有選擇地控制一個或多個預定的電外科信號由RF能源經過主體部的軸施加到扁平刀片上的過程。
在后面的考慮中，傳統電外科信號可與一個或多個上述電外科儀器的特征結合起來而得到有利地應用。特別是，當使用美國專利No.6,074,387中所描述的電外科信號及該種型號的相關裝置時，發(fā)明的電外科儀器會得到特殊的好處，該專利的整體通過引用而成為本發(fā)明的一部分。
在考慮到后面的進一步的描述的基礎上，對本發(fā)明的許多改進和補充對于本領域普通技術人員來說都是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明一個實施例的電外科儀器的局部剖開的透視圖；圖2是圖1的電外科儀器實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3是本發(fā)明另一個電外科儀器實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；圖4是本發(fā)明又一個電外科儀器實施例的透視圖；圖5是圖4的電外科儀器實施例的刀片部的橫截面視圖。
具體實施例方式
圖1和2圖示出具有刀片狀筆形外形的電外科儀器的一個實施例?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明也可容易地具體表現為其它的儀器外形，包括，例如，球電極或鑷子。
如圖1和2所示，電外科儀器10包括具有絕緣外層30的主體20。主體20包括扁平的向前延伸的刀片部22以及向后延伸的圓柱形軸部24。在至少一個圓形前端的周圍，刀片部22橫向向外逐漸縮小(即，截面厚度)至相對薄的外部圍緣，以便形成圍緣部26。在圖示的實施例中，圍緣部26沒有被絕緣層30覆蓋。優(yōu)選地，圍緣部26的外部末端邊緣的厚度t為約0.001英寸或更小。另外，圍緣部26的最大厚度優(yōu)選僅僅為主體20最大厚度T的約1/10。
主體20應該包括具有較高導熱系數(例如，在300°K下測量時至少為約0.35W/cm°K)的金屬。特別是，主體20可有利地包括一種從由銅、銀、金、鋁、鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的金屬。也可使用上述金屬(例如，按重量計至少約50％)的合金。上述金屬在主體20中的使用不僅可使電外科信號在其中得到有效地傳送以便使該信號經過圍緣部26傳遞至組織部位，而且在手術過程中還有利于熱量從圍緣部26向后排除。這種熱量的排除減小了在使用過程中的由電外科儀器10向組織部位的不希望的傳熱。在用銅作圖1實施例中的主體20的情況下，可在圍緣26上選擇性地涂覆上一層生物相容性鍍層(biocompatible plating)28(例如，鎳、金、銀、鉻或鈦)。
絕緣層30應當具備熱絕緣和電絕緣性能，以便分別減小使用中電外科儀器10的熱能和電能的釋放。例如，最為優(yōu)選地，絕緣外層30應當包括一種在300°K附近測量時導熱系數為約0.009W/cm-°K或更小的材料。另外，絕緣層應當表現出的介電體耐壓為至少約50伏電壓，更為優(yōu)選地至少約150伏。作為例子，層30可包括以硅為基底的聚合材料(例如，按重量計至少約10％的硅)和/或以陶瓷為基底的材料。
盡管可以利用幾種生產工藝來將絕緣層30涂覆在主體20上，已發(fā)現特別有效的一種方法為在涂覆該絕緣層之前，首先用適當的底漆(primer)，如硅烷，處理主體20的金屬表面。這種涂底層(priming)進一步提高了以硅為基底的聚合物粘結到主體20外表面上的能力。由于在使用中，在電外科過程期間醫(yī)務人員會將主體20和絕緣層30彎曲或使其形成其它的形狀，因此這種粘附特別有利。作為例子，當使用以硅為基底的聚合物，如由General Electric Company(通用電氣公司)提供的RTV160時，合適的底漆為由General Electric Company(通用電氣公司)提供的Z6020。或者，當用由NuSil Technology提供的MED4940作為以硅為基底的聚合物時，合適的底漆為由NuSil Technology提供的CF2-135。
在涂底層以后，可通過涂覆工藝有選擇地將絕緣層30涂覆在主體部20上，以便基本上覆蓋住主體20。優(yōu)選地，有選擇地留出圍緣部26沒有被絕緣涂層30蓋住。有選擇地涂覆可以通過幾種工藝完成，包括，例如，注模工藝的使用，或通過掩模/涂層/掩模去除工藝、或通過用絕緣層30涂覆整個主體20并有選擇地從圍緣部26上去除絕緣層的方法。
圖2中最佳地顯示出，將主體20的軸部24可支持地裝配到適合于醫(yī)務人員手持使用和操縱的細長握持器組件40的前端。這種支持界面可以是永久的(例如，其中在使用完以后，整個電外科儀器都被丟掉)，或者該界面可以設計成可將主體20有選擇地插入/取出握持器組件40(例如，其中握持器組件40可被重復使用)。在圖1和2的實施例中，握持器組件40容納了含有相變材料52的容器50。容器50在與用來與主體20的軸部24的端部直接接觸和熱交界的一端設置有導熱界面，如導熱墊板54，其可以如圖2所示與主體20的軸部24的端部相對接，或者其可以部分地或全部地圍繞著該軸部。
可以選擇相變材料52來提供一種用于除去主體20的熱能的有效散熱裝置。更具體地說，相變材料52優(yōu)選地將主體20的平均溫度保持為約500℃或更小，更為優(yōu)選地保持為約200℃或更小，最為優(yōu)選地保持在約100℃或更小。為了這個目的，相變材料可被設置來在至少約40℃的預定溫度下，從第一相變化到第二相(例如從固態(tài)到液態(tài))。另外，對于圖1的配置，已經發(fā)現當將100W信號施加到主體20上時，相變材料52應該能夠除去至少約8W的熱能。
作為例子，相變材料52可以包括一種可以是有機物質(例如，諸如硬脂酸這樣的脂肪酸，諸如石蠟這樣的烴)或無機物質(例如，水和諸如硅酸鈉(2--)-五水合物、硫酸鈉-十水合物這樣的含有鈉的水合物)的材料。盡管優(yōu)選為熔化和汽化，然而相變材料52可經歷的相變有熔化、汽化或升華。最為優(yōu)選的是，相變溫度大于約40℃而小于約85℃。盡管圖1-2示出相變材料52容納在容器50中，然而相變材料52也可以可選地設置在握持器組件40內的密封通路中并在其中循環(huán)。
握持器組件40還可包括一個或多個開關按鈕42a、42b，用來有選擇地將預定的電外科信號施加到主體部20上。更具體地，開關按鈕42a可被按下以便與金屬板60電接觸，其中可將用于組織切割的電外科信號提供到板60上，然后通過線62又提供給主體20。類似地，開關按鈕42b可被按下，以便與金屬板60電接觸，其中可將用于組織凝固的電外科信號提供給板60，然后通過線62又提供給主體20。源信號線64以及源信號回線66a和66b都可以傳統方式設置來接收信號/將信號返回至RF電外科信號發(fā)生器。
在一種配置中，電外科儀器10包括厚度T約0.040英寸(見圖3)、寬度W約0.140英寸、長度L約1英寸的刀片部22。在這種配置中，主體20包括銅(例如，按重量計為約98％)和厚度約0.010英寸并包括以硅為基底的聚合材料的絕緣層30。另外，相變材料包括約2克硬脂酸。已經發(fā)現這種配置對于減少煙的產生和組織燒焦特別有效。
圖3顯示出電外科儀器110的一個可選實施例，并與圖1和2所示的電外科儀器10的構造基本上相同。然而，與利用相變材料52來除去主體20的熱能相反，圖3所示的實施例利用在握持器組件40的內部通道70中循環(huán)的冷卻氣流來從主體20的軸部24除去熱能。如圖所示，通道70可通過管線72與氣源互聯以循環(huán)/冷卻。在圖3所示的實施例的改進型中，通道70可被修改為通過握持器組件70前端的通管74并通過布置在主體20緊周圍的環(huán)形出口76直接傳遞，其中為了排除熱量，穿過其中的冷卻氣體與圍緣部26接觸。在又一個配置中，使用的散熱裝置可利用液流、液/氣混合流、分開的氣流和液流(例如，熱管)和熱質量(例如，銅塊)。圖4和5顯示出電外科儀器210的又一個可選實施例。如圖所示，電外科儀器210包括由層狀結構形成的主體20，層狀結構由頂層和底層28a以及夾在其間的中間層28b組成。電外科儀器210還包括一層由內頂層/底層32和外頂層/底層34限定的絕緣層30。如圖所示，中間層28b的圍緣部26暴露在外(即，沒有被絕緣層30覆蓋)。優(yōu)選地，這種圍緣部26的外側末端厚度t為約0.001英寸或更小。另外，在所示的實施例中，圍緣部26大致以中間層28b的中心面為中心。這個中心面可進一步與電外科儀器210的刀片部22的中心面相重合。
主體20優(yōu)選地包括具有較高導熱系數(例如，在300°K下測量時至少約0.35W/cm°K)的金屬。例如，頂層和底層28a優(yōu)選地可包括從由金、銀、鋁和銅組成的組中選取的一種或多種金屬。在300°K下測量時，這種金屬的導熱系數至少為約2W/cm°K。另外，主體20的中間層28b優(yōu)選包括熔點至少約2600的金屬。特別地，中間層28b可包括來自于由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中的一種或多種材料。優(yōu)選地，中間層28b和頂層和底層28a每層具有約0.001至0.25英寸之間的厚度。
正如所指出的，絕緣層30可由內層32和外層34來限定。作為例子，頂部和底部內層32可包括陶瓷材料，并且優(yōu)選地每層厚度在約0.001至0.20英寸之間。頂部和底部外層34可包括硅聚合材料，并且優(yōu)選地每層厚度為約0.001至0.020英寸之間。絕緣層30可通過首先將主體20浸入生的(即未固化的)陶瓷組分中來制取。然后將浸漬過的主體20風干(例如，其中使得陶瓷成分的溶液載體得以蒸發(fā))。干燥以后，陶瓷材料從主體20上除去以露出圍緣部26。接著，加熱主體20以使陶瓷材料完全固化成如上所述的形式。此后，將硅聚合物涂層涂遍整個陶瓷材料。如果需要，在這種涂覆之前可涂覆表面整理劑(例如，硅烷)。然后，可將硅聚合物涂層從圍緣部26上除去。
在一種配置中，電外科儀器210可包括具有中間層28b的主體20，該中間層包括按重量計含有至少約95％的鉬的合金。在這種配置中，頂層和底層28a可包括以重量計至少含有約95％的銅的銅合金。中間層28b和頂層和底層28a每層可形成約0.010英寸的厚度。頂/底絕緣層32和頂/底絕緣層34的每層的厚度為約0.005至0.015英寸。盡管沒有顯示出來，所述配置中的軸部24可以與散熱裝置(例如，設置在手柄部分中的熱質量)交界。
許多其他的實施例和改進對于本領域普通技術人員來說是顯而易見的，并包含在由后附的權利要求所限定的本發(fā)明中。
權利要求
1.一種電外科儀器，用來將電外科信號傳送到組織部位以便達到預定的電外科效果，所述電外科儀器包括金屬本體，具有在300°K測量時至少約0.35W/cm°K的導熱系數，并具有由熔點至少約2600的材料形成的圍緣部；以及絕緣外層，設置在所述金屬本體的至少一部分上；其中，所述絕緣外層具有至少50伏的介電體耐壓。
2.如權利要求1所述的電外科儀器，其中，所述圍緣部外露，并且電外科信號基本上可全部通過所述圍緣部來傳送到組織部位。
3.如權利要求1所述的電外科儀器，其中，所述金屬本體包括形成所述圍緣部的第一金屬層；以及至少一層毗鄰所述第一金屬層的第二金屬層，所述第一金屬層和所述至少一層第二金屬層包括不同的材料。
4.如權利要求3所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳、鉬組成的組中選取的第一材料。
5.如權利要求4所述的電外科儀器，其中，以重量計，所述第一材料構成所述第一金屬層的至少約50％。
6.如權利要求5所述的電外科儀器，其中，所述第一材料構成所述第一金屬層的重量的至少約90％。
7.如權利要求3所述的電外科儀器，其中，所述至少一層第二金屬層在300°K測量時，導熱系數為至少約2W/cm°K。
8.如權利要求7所述的電外科儀器，其中，所述至少一層第二金屬層包括從由金、銅、鋁、銀組成的組中選取的第二材料。
9.如權利要求8所述的電外科儀器，其中，所述第二材料構成所述至少一層第二金屬層的重量的至少約50％。
10.如權利要求9所述的電外科儀器，其中，所述第二材料構成所述至少一層第二金屬層的重量的至少約90％。
11.如權利要求3所述的電外科儀器，還包括所述第一金屬層位于其間的至少兩層第二金屬層。
12.如權利要求11所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層的厚度在0.001至0.25英寸之間，并且所述兩層第二金屬層的每層的厚度在0.001至0.25英寸之間。
13.如權利要求1所述的電外科儀器，其中，在300°K測量時，所述絕緣外層的最大熱導為約1.2W/cm2°K。
14.如權利要求13所述的電外科儀器，其中，所述絕緣外層包括內層；以及外層，其中所述第一內層和所述第二外層包括不同的材料。
15.如權利要求14所述的電外科儀器，其中，所述內層包括一種陶瓷材料，并且所述外層包括一種以硅為基底的聚合材料。
16.如權利要求1所述的電外科儀器，其中所述圍緣部的外末端厚度為0.001英寸或更?。灰约八鰢壊勘槐┞丁?br> 17.如權利要求16所述的電外科儀器，其中，所述金屬本體包括形成所述圍緣部的第一金屬層；以及毗鄰所述第一金屬層的至少一層第二金屬層，所述第一金屬層和所述至少一層第二金屬層包括不同的材料。
18.如權利要求17所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層在300°K下測量時，導熱系數至少為0.35W/cm°K，并且所述第二金屬層在300°K測量時，導熱系數至少為2W/cm°K。
19.如權利要求18所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種金屬，所述至少一層第二金屬層包括從由金、銅、鋁和銀組成的組中選取的一種材料。
20.如權利要求16所述的電外科儀器，其中，所述絕緣外層包括內層，包括陶瓷材料；外層，包括以硅為基底的聚合材料。
21.如權利要求7所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種第一材料。
22.如權利要求8所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種第一材料。
23.如權利要求11所述的電外科儀器，其中，所述至少兩層第二金屬層的每層在300°K測量時的導熱系數至少為2W/cm°K。
24.如權利要求23所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種第一材料。
25.如權利要求24所述的電外科儀器，其中，所述至少兩層第二金屬層每層包括從由金、銅、鋁和銀組成的組中選取的一種第二材料。
26.如權利要求13所述的電外科儀器，其中，所述金屬本體包括形成所述圍緣部的第一金屬層；以及毗鄰所述第一金屬層的至少一層第二金屬層，所述第一金屬層和所述至少一層第二金屬層包括不同的材料。
27.如權利要求26所述的電外科儀器，其中，所述至少一層第二金屬層在300°K測量時，導熱系數至少為2W/cm°K。
28.如權利要求27所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種第一材料。
29.如權利要求28所述的電外科儀器，其中，所述至少一層第二金屬層包括從由金、銅、鋁和銀組成的組中選取的一種第二材料。
30.如權利要求18所述的電外科儀器，其中，所述絕緣外層在300°K測量時最大熱導為1.2W/cm2°K。
31.如權利要求30所述的電外科儀器，其中，所述絕緣外層包括內層，包括陶瓷材料；外層，包括以硅為基底的聚合材料。
32.如權利要求31所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種金屬，并且所述至少一層第二金屬層包括從由金、銅、鋁和銀組成的組中選取的一種材料。
33.如權利要求1所述的電外科儀器，其中所述金屬本體包括形成所述圍緣部的第一金屬層；以及毗鄰所述第一金屬層的至少一層第二金屬層，其中所述第一金屬層和所述至少一層第二金屬層包括不同的材料，其中所述至少一層第二金屬層在300°K測量時，導熱系數至少約2W/cm°K；以及其中所述絕緣外層在300°K測量時的最大熱導為1.2W/cm2°K。
34.如權利要求33所述的電外科儀器，其中，所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種金屬，所述至少一層第二金屬層包括從由金、銅、鋁和銀組成的組中選取的一種材料。
35.如權利要求33所述的電外科儀器，還包括所述第一金屬層位于其間的至少兩層第二金屬層。
36.如權利要求35所述的電外科儀器，其中所述第一金屬層包括從由鎢、鉭、鈳和鉬組成的組中選取的一種金屬，所述至少兩層第二金屬層的每層包括從由金、銅、鋁和銀組成的組中選取的一種材料。
37.如權利要求33所述的電外科儀器，其中，所述絕緣外層包括內層；以及外層，其中所述第一內層和所述第二外層包括不同的材料。
38.如權利要求33所述的電外科儀器，其中，所述內層包括陶瓷材料，所述外層包括以硅為基底的聚合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進了的電外科儀器及方法，用來減少在手術部位產生的煙。該電外科儀器包括金屬本體，該金屬本體具有一層絕緣外層，以便減少該儀器非功能部分的放熱/放電。根據本發(fā)明一方面，使用了熱導約1.2W/cm
文檔編號A61B18/12GK101069652SQ20071008893
公開日2007年11月14日 申請日期2001年12月27日 優(yōu)先權日2000年12月29日
發(fā)明者沃倫·P·海姆, 邁克爾·奧利克尼, 詹姆斯·L·布拉塞爾 申請人:蒂姆醫(yī)藥公司