電外科器械和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種手持式電外科器械包括手持件(2)和電極組件(3)，該電極組件包括連接器(8)、(9)和一個或多個電極(12)、(13)，電極組件(3)通過該連接器能夠相對于手持件(2)拆裝。手持件包括電池(4)、用于生成射頻輸出的RF振蕩電路(5)、以及可由電外科器械的使用者操作的開關(guān)裝置(7)。設(shè)有控制電路(6)以控制RF輸出，該控制電路(6)能夠從開關(guān)裝置(7)接收信號，并響應(yīng)于該信號而使一個或多個RF輸出被提供給電極組件(3)。電極組件(3)包括能夠更改到達(dá)一個或多個電極(12)、(13)的RF輸出的部件(14)、(21)，以便在所述一個或多個電極處產(chǎn)生期望的RF輸出。
【專利說明】電外科器械和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及組織處理中所使用的電外科器械和電外科系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)用于內(nèi)窺鏡或“鎖孔”手術(shù)中以及更加傳統(tǒng)的“開放式”手術(shù)中。

【背景技術(shù)】
[0002]許多電外科系統(tǒng)均具有某種形式的識別系統(tǒng)，從而使得在電外科器械連接至電外科發(fā)生器時，該發(fā)生器能夠探測當(dāng)前是何種類型的器械，且甚至能夠使用適于該特定器械或器械類型的設(shè)定，諸如功率和電壓設(shè)定。 申請人:的美國專利6，074, 386是該識別系統(tǒng)的其中一個示例，然而其他類型的識別系統(tǒng)也是已知的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種這些識別系統(tǒng)的替代，以使得用作電外科系統(tǒng)部件的發(fā)生器能夠被極大地簡化，這在旨在提供一種手持式電外科器械時是尤為重要的。相應(yīng)地，手持式電外科器械包括手持件和電極組件，所述電極組件包括連接器和一個或多個電極，電極組件通過該連接器能夠相對于手持件拆裝，所述手持件包括:
[0004]a)電池；
[0005]b) RF振蕩電路，其用于生成射頻輸出；
[0006]c)開關(guān)裝置，其能夠由電外科器械的使用者來操作；以及
[0007]d)控制電路，其用于控制RF輸出，所述控制電路能夠從開關(guān)裝置接收信號，并響應(yīng)于該信號而使一個或多個RF輸出被提供給電極組件；
[0008]其中所述電極組件包括一部件，該部件能夠獲得離開所述手持件的RF輸出并對其進(jìn)行更改，使得到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出不同于離開手持件的RF輸出。
[0009]通過在電極組件中納入更改部件，能簡化手持件中的控制電路，使得控制電路無需包括生成寬范圍的不同RF輸出的電路。所述更改部件能夠在電外科輸出傳送至電極組件之前定制手持件的電外科輸出。以此方式，手持件的輸出是定制的，從而根據(jù)器械類型和待執(zhí)行的具體程序在電極組件處產(chǎn)生適于具體情況的輸出。
[0010]如前述的那樣，手持件無需能夠生成寬范圍的電外科輸出以覆蓋各種電極組件和程序。手持件僅產(chǎn)生基本的電外科輸出，由電極組件中的更改部件更改該基本的電外科輸出以產(chǎn)生選定輸出?？梢韵胍姷氖牵殖旨侨绱撕唵我灾劣谒鼰o論何時啟動皆產(chǎn)生簡單的RF輸出，電極組件更改該RF輸出以在所述一個或多個電極處產(chǎn)生期望的RF輸出。
[0011]在一個便利的布置中，能夠更改到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出的部件包括變壓器，其至少包括初級繞組和次級繞組。作為替代，手持件包括變壓器的初級繞組，電極組件包括變壓器的次級繞組，從而使得在電極組件連接至手持件時，將初級繞組和次級繞組連接以作為變壓器來更改RF振蕩電路的射頻輸出。以此方式，即使手持件僅能夠產(chǎn)生單個RF輸出，次級繞組也更改該輸出以產(chǎn)生適于相關(guān)的電極組件的電外科輸出。應(yīng)理解的是，該手持件能夠與各種不同的電極組件聯(lián)合使用，所述電極組件或是具有不同的電極，或是旨在用于不同的電外科手術(shù)。每種類型的電極組件將設(shè)有由特定匝數(shù)構(gòu)成的次級繞組，以便更改手持件的輸出以使得其適于特定電極組件。
[0012]在一個便利的布置中，所述電極組件包括無源電子部件，其具有為有限非零數(shù)值的參數(shù)，該無源電子部件能夠如此更改到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出以便在所述一個或多個電極處產(chǎn)生期望的RF輸出。便利地是，無源電子部件與控制電路聯(lián)合作用以更改到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出。取決于從手持件提供的信號到末端執(zhí)行器所需信號的所需轉(zhuǎn)換，無源電子部件通常是電阻器、或其他阻抗，然而也可以使用諸如電容器或電感器的電抗部件。此外，可使用部件網(wǎng)絡(luò)來提供合適的變換函數(shù)。
[0013]針對第一類型電極組件(即例如切割針)，電阻器的值如此更改或控制手持器械的輸出以產(chǎn)生合適的切割電壓。針對第二類型電極組件(即例如一對凝結(jié)夾鉗)，電阻器的值是不同的，從而產(chǎn)生更適于組織凝結(jié)的不同輸出。
[0014]電極組件中存在的更改部件能夠便利地更改與手持件的輸出相關(guān)聯(lián)的多個參數(shù)中的任意一個或多個，包括:RF能量的功率、電壓或電流；RF能量的頻率；或RF能量的格式(連續(xù)的或脈沖群)。通過在電極組件中置設(shè)該性能，手持件能夠在構(gòu)造和設(shè)計上被極大地簡化。
[0015]從另一方面，本發(fā)明的一個實(shí)施方式還提供一種電外科器械，其包括手持件和能夠可釋放地連接至所述手持件的電極組件，所述手持件包括:RF信號源；以及控制開關(guān)，該控制開關(guān)可由使用者操作來控制手持件輸出源自RF信號源的射頻(RF)信號；所述電極組件包括:一個或多個電極，其形成末端執(zhí)行器，該末端執(zhí)行器用于在被施加有RF處理信號時進(jìn)行組織處理；以及電路，該電路被布置為從手持件接收射頻信號并將其轉(zhuǎn)化為末端執(zhí)行器所需的RF處理信號。通過上述布置并如先前描述一樣，手持件可具有非常簡單的設(shè)計，這是由于它無需產(chǎn)生不同的波形。而是，具體波形的產(chǎn)生留給電極組件中的部件，該部件適于將接收自手持件的通用或標(biāo)準(zhǔn)波形轉(zhuǎn)換為電極組件中特定類型的末端執(zhí)行器所需的特定波形。
[0016]例如，在末端執(zhí)行器是切割器械時，由電極組件中部件所產(chǎn)生的RF處理信號是RF切割信號，或在末端執(zhí)行器是凝結(jié)器械時，RF處理信號是RF凝結(jié)信號。
[0017]在一個實(shí)施方式中，所述電路至少包括變壓器的次級線圈，其布置成更改從手持件輸出的RF信號。特別是，手持件可包括變壓器的初級線圈，該初級線圈被布置為從RF信號源接收信號并生成從手持件輸出的輸出RF信號。以此方式，手持件和電極組件協(xié)同作用以便由RF信號源產(chǎn)生RF處理信號。
[0018]在一個可替代實(shí)施方式中，所述電路還包括變壓器的初級線圈，所述初級線圈被布置為接收從手持件輸出的輸出RF信號。在這樣一種實(shí)施方式中，在電極組件中進(jìn)行從通用或標(biāo)準(zhǔn)波形到RF處理的所有信號轉(zhuǎn)換。
[0019]在一個實(shí)施方式中，所述電路包括電子網(wǎng)絡(luò)，其被布置為將射頻信號轉(zhuǎn)換為RF處理信號。優(yōu)選地，所述電子網(wǎng)絡(luò)是無源網(wǎng)絡(luò)，該無源網(wǎng)絡(luò)包括一個或多個電阻、阻抗、和/或電抗。無源網(wǎng)絡(luò)更易于實(shí)施和操作。
[0020]本發(fā)明還涉及一種包括手持件和多個電極組件的電外科系統(tǒng)，所述電極組件至少是第一類型電極組件或第二類型電極組件，并且每個電極組件包括一個或多個電極，并能夠可拆卸地連接至手持件，所述手持件包括:
[0021]a)電池；
[0022]b) RF振蕩電路，其用于生成射頻輸出；
[0023]c)開關(guān)裝置，其可由電外科器械的使用者操作；以及
[0024]d)控制電路，其用于控制RF輸出，所述控制電路能夠從開關(guān)裝置接收信號，并響應(yīng)于該信號而使一個或多個RF輸出被提供給電極組件；
[0025]其中所述第一類型電極組件包括第一部件，并且所述第二類型電極組件包括第二部件，第一部件和第二部件能夠獲得離開手持件的RF輸出并對其進(jìn)行更改以使得到達(dá)第一類型電極組件的所述一個或多個電極的RF輸出不同于到達(dá)第二類型電極組件的所述一個或多個電極的RF輸出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]現(xiàn)在將參照附圖僅通過例示的方式來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中:
[0027]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的手持式電外科器械的示意圖；
[0028]圖3是圖1和圖2中的手持式電外科器械的控制電路的示意圖；
[0029]圖4和圖5是圖3中的控制電路所產(chǎn)生的波形圖；以及
[0030]圖6A和圖6B是形成圖1和圖2中的手持式電外科器械的部件的初級繞組和次級繞組的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示出了手持式電外科器械，總體以I表示，并包括手持件2和電極組件3。手持件2包括諸如電池4的電源、RF電路5和控制電路6。手持件設(shè)置有手動開關(guān)7，其用于向控制電路6發(fā)送指令。手持件包括手持件連接器8，其與電極組件3所攜帶的相應(yīng)電極組件連接器9匹配。電極組件包括細(xì)長軸桿10和軸桿遠(yuǎn)端處的末端執(zhí)行器11。在圖1中，電極組件是這樣的:末端執(zhí)行器11包括一對夾鉗12。導(dǎo)線(未示出)沿電極組件3的軸桿10行進(jìn)從而將RF電路連接至末端執(zhí)行器11，使得夾鉗12構(gòu)成能夠進(jìn)行組織凝結(jié)的電極。
[0032]圖2示出了與不同電極組件3’ 一起的手持件2。電極組件3’具有連接器9’，并且其末端執(zhí)行器11’包括可展開的切割針13。再一次，導(dǎo)線(未示出)沿電極組件3’的軸桿10’行進(jìn)從而將RF電路連接至末端執(zhí)行器11’，使得切割針13構(gòu)成能夠進(jìn)行組織切割的電極。因此，如本領(lǐng)域所公知的，取決于末端執(zhí)行器的設(shè)計以及提供給末端執(zhí)行器的RF信號的特征(例如RF信號的功率和頻率)，能夠既進(jìn)行組織切割又進(jìn)行組織凝結(jié)。
[0033]電極組件3上的連接器9包括電阻器14，其在電極組件3連接至手持件2時成為RF電路5的部件。圖1中電極組件3的電阻器14具有與圖2中電極組件3’的電阻器14’不同的值。這意味著在用手動開關(guān)7啟動圖1的器械時，電阻器14更改到達(dá)夾鉗12的RF輸出以使得RF輸出適于組織凝結(jié)。相反，在用手動開關(guān)7啟動圖2的器械時，電阻器14’更改到達(dá)切割針13的RF輸出以使得RF輸出適于組織切割。該變化不在手持件2內(nèi)執(zhí)行，必要時手持件2在兩種情形下能夠生成相同的RF輸出。而是，電阻器14和14’更改輸出以使得其適于器械的每個相應(yīng)用途。這將使手持件的設(shè)計盡可能簡單，這對于其中嚴(yán)格考慮重量和成本的手持器械是十分有利的。
[0034]圖3示出了用于RF電路5的控制電路6。該控制電路包括信號發(fā)生器15，其生成鋸齒波形16，這通常由放大電流信號的積分產(chǎn)生。該鋸齒波形被輸入至比較器17，比較器的輸出用于控制RF電路5。圖4示出了比較器17的作用，其中將鋸齒波形16與閾值電壓18相對比。閾值電壓由諸如電阻器14閉合的分壓器之類的電路來設(shè)定，從而使得閾值電壓18的水平取決于電阻器14的值。圖4示出了鋸齒波形16如何與閾值18對比以產(chǎn)生方波19，方波19的傳號空號比(或占空比)由閾值18來設(shè)定。該方波19用于控制RF電路，在高方波時RF電路處于“接通”，在低方波時RF電路處于“斷開”。因此，提供給電極組件3的RF能量的功率取決于方波19的傳號空號比(或占空比)，并因此取決于電阻器14。
[0035]圖5示出了導(dǎo)致更高閾值18’的更高值電阻器14’的作用。比較器產(chǎn)生類似于圖4中方波的方波19’，但具有更小的傳號空號比(或占空比)。因此，相比于電極組件3而言，提供給電極組件3’的RF能量的功率減小。
[0036]圖6A示出了一個可替代實(shí)施方式，其中手持件2上的連接器8設(shè)有初級繞組20，并且電極組件3上的連接器9設(shè)有次級繞組21。當(dāng)電極組件3連接至手持件2時，初級繞組20和次級繞組21 —起形成用于RF電路5的變壓器輸出級。當(dāng)圖2中的電極組件3’連接至手持件時，連接器9’具有不同匝數(shù)的次級繞組21’，如圖6B所示那樣。以此方式，到達(dá)末端執(zhí)行器11的RF輸出不同于到達(dá)末端執(zhí)行器11’的RF輸出。這即使在兩種情形下由手持件產(chǎn)生的原始RF輸出相同時也是這樣的。
[0037]以此方式，提供給末端執(zhí)行器11和11’的RF輸出的電壓是不同的，這是因?yàn)樵诿糠N情形下的不同次級繞組。RF輸出因此能夠匹配于與手持件2結(jié)合使用的具體電極組件，同時維持手持件自身的簡單性。
[0038]作為初級繞組20存在于手持件中而次級繞組21存在于電極組件中的替代，初級繞組和次級繞組均能夠存在于電極組件中，在此情形下，電極組件和手持件之間的連接能夠非常直接，可以僅僅是電源線以便向電極組件中的初級線圈20提供電能。
[0039]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，電極組件中的部件，無論它們是電阻器、變壓器、次級繞組或其他部件，能夠改變來自手持件的輸出以使其為考慮中的電極組件而定制。所述部件能夠更改與手持件的輸出相關(guān)的多個參數(shù)中的任意一個或多個，包括RF能量的功率、電壓或電流、RF能量的頻率、或RF能量的格式(連續(xù)的或脈沖群、信號形狀(例如，方波、正弦波、鋸齒波，等)、或占空比)。因此，總體來說，本發(fā)明的實(shí)施方式提供:手持件，其提供至少一種通用的或標(biāo)準(zhǔn)的RF輸出信號，即具有限定的頻率和功率和/或幅值；以及至少一個電極組件，其適于安裝在手持件上，并用于從手持件接收RF輸出信號以及將其調(diào)節(jié)至所述電極組件或每個電極組件所需的預(yù)定信號。如所述的那樣，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，該調(diào)節(jié)能夠通過諸如升壓器或降壓器之類的部件、通過具有電阻或電抗特征的一個或多個無源部件的網(wǎng)絡(luò)、或通過具有必要轉(zhuǎn)換功能的其他信號轉(zhuǎn)換裝置來實(shí)施。
[0040]通過添加、刪除、或替代方式的進(jìn)一步的改進(jìn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是顯而易見的，從而提供另外的實(shí)施方式，各種修改中的任一修改和全部修改旨在被包含于所附權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種手持式電外科器械，該手持式電外科器械包括手持件和電極組件，所述電極組件包括連接器和一個或多個電極，所述電極組件通過該連接器能夠相對于所述手持件拆裝，所述手持件包括: a)電池； b)RF振蕩電路，其用于生成射頻輸出； c)開關(guān)裝置，其能由該電外科器械的使用者操作；以及 d)控制電路，其用于控制所述RF輸出，所述控制電路能夠從所述開關(guān)裝置接收信號，并響應(yīng)于該信號而使一個或多個RF輸出被提供給所述電極組件； 其中，所述電極組件包括一部件，該部件能夠獲得離開所述手持件的所述RF輸出并對其進(jìn)行更改，使得到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出不同于離開所述手持件的RF輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電外科器械，其中能夠更改到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出的所述部件包括變壓器，該變壓器至少包括初級繞組和次級繞組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電外科器械，其中所述手持件包括變壓器的初級繞組，并且所述電極組件包括變壓器的次級繞組，從而使得當(dāng)所述電極組件連接至所述手持件時，所述初級繞組和所述次級繞組被連接以作為變壓器來更改來自所述RF振蕩電路的射頻輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電外科器械，其中所述電極組件包括無源電子部件，該無源電子部件具有為有限非零數(shù)值的參數(shù)，該無源電子部件能夠更改到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出從而在所述一個或多個電極處產(chǎn)生期望的RF輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電外科器械，其中所述無源電子部件與所述控制電路聯(lián)合作用以便更改到達(dá)所述一個或多個電極的RF輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電外科器械，其中所述無源電子部件是電阻器。
7.—種電外科系統(tǒng)，其包括手持件和多個電極組件，所述電極組件至少是第一類型電極組件或第二類型電極組件，并且每個電極組件包括一個或多個電極，并能夠可拆卸地連接至所述手持件，所述手持件包括: a)電池； b)RF振蕩電路，其用于生成射頻輸出； c)開關(guān)裝置，其能由電外科器械的使用者操作；以及 d)控制電路，其用于控制RF輸出，所述控制電路能夠從所述開關(guān)裝置接收信號，并響應(yīng)于該信號而使一個或多個RF輸出被提供給所述電極組件； 其中，所述第一類型電極組件包括第一部件，并且所述第二類型電極組件包括第二部件，所述第一部件和所述第二部件能夠獲得離開所述手持件的RF輸出并對其進(jìn)行更改，使得到達(dá)所述第一類型電極組件的所述一個或多個電極的RF輸出不同于到達(dá)所述第二類型電極組件的所述一個或多個電極的RF輸出。
8.—種電外科器械，其包括手持件和能夠可釋放地連接至所述手持件的電極組件， 所述手持件包括: RF信號源；以及 控制開關(guān)，該控制開關(guān)能由使用者操作來控制所述手持件輸出源自所述RF信號源的射頻(RF)信號； 所述電極組件包括: 一個或多個電極，所述一個或多個電極形成末端執(zhí)行器，用于在被施加有RF處理信號時進(jìn)行組織處理；以及 電路，其被布置為從所述手持件接收所述射頻信號并將該射頻信號轉(zhuǎn)化為所述末端執(zhí)行器所需的RF處理信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電外科器械，其中在所述末端執(zhí)行器是切割器械時，所述RF處理信號是RF切割信號，或在所述末端執(zhí)行器是凝結(jié)器械時，所述RF處理信號是RF凝結(jié)信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電外科器械，其中所述電路至少包括變壓器的次級線圈，該次級線圈被布置為更改從所述手持件輸出的RF信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電外科器械，其中所述手持件包括所述變壓器的初級線圈，所述初級線圈被布置為從所述RF信號源接收信號并生成從所述手持件輸出的輸出RF信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電外科器械，其中所述電路還包括所述變壓器的初級線圈，所述初級線圈被布置為接收從所述手持件輸出的輸出RF信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電外科器械，其中所述電路包括電子網(wǎng)絡(luò)，其被布置為將所述射頻信號轉(zhuǎn)換為所述RF處理信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電外科器械，其中所述電子網(wǎng)絡(luò)是無源網(wǎng)絡(luò)，該無源網(wǎng)絡(luò)包括一個或多個電阻、阻抗和/或電抗。
【文檔編號】A61B18/14GK104487012SQ201380029275
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】安東尼·K·阿特韋爾, D·N·威廉姆斯 申請人:佳樂醫(yī)療設(shè)備有限公司