电外科器械和系统的制作方法
【专利摘要】一种手持式电外科器械包括手持件(2)和电极组件(3)，该电极组件包括连接器(8)、(9)和一个或多个电极(12)、(13)，电极组件(3)通过该连接器能够相对于手持件(2)拆装。手持件包括电池(4)、用于生成射频输出的RF振荡电路(5)、以及可由电外科器械的使用者操作的开关装置(7)。设有控制电路(6)以控制RF输出，该控制电路(6)能够从开关装置(7)接收信号，并响应于该信号而使一个或多个RF输出被提供给电极组件(3)。电极组件(3)包括能够更改到达一个或多个电极(12)、(13)的RF输出的部件(14)、(21)，以便在所述一个或多个电极处产生期望的RF输出。
【专利说明】电外科器械和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及组织处理中所使用的电外科器械和电外科系统。这样的系统用于内窥镜或“锁孔”手术中以及更加传统的“开放式”手术中。
【背景技术】
[0002]许多电外科系统均具有某种形式的识别系统，从而使得在电外科器械连接至电外科发生器时，该发生器能够探测当前是何种类型的器械，且甚至能够使用适于该特定器械或器械类型的设定，诸如功率和电压设定。 申请人:的美国专利6，074, 386是该识别系统的其中一个示例，然而其他类型的识别系统也是已知的。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种这些识别系统的替代，以使得用作电外科系统部件的发生器能够被极大地简化，这在旨在提供一种手持式电外科器械时是尤为重要的。相应地，手持式电外科器械包括手持件和电极组件，所述电极组件包括连接器和一个或多个电极，电极组件通过该连接器能够相对于手持件拆装，所述手持件包括:
[0004]a)电池；
[0005]b) RF振荡电路，其用于生成射频输出；
[0006]c)开关装置，其能够由电外科器械的使用者来操作；以及
[0007]d)控制电路，其用于控制RF输出，所述控制电路能够从开关装置接收信号，并响应于该信号而使一个或多个RF输出被提供给电极组件；
[0008]其中所述电极组件包括一部件，该部件能够获得离开所述手持件的RF输出并对其进行更改，使得到达所述一个或多个电极的RF输出不同于离开手持件的RF输出。
[0009]通过在电极组件中纳入更改部件，能简化手持件中的控制电路，使得控制电路无需包括生成宽范围的不同RF输出的电路。所述更改部件能够在电外科输出传送至电极组件之前定制手持件的电外科输出。以此方式，手持件的输出是定制的，从而根据器械类型和待执行的具体程序在电极组件处产生适于具体情况的输出。
[0010]如前述的那样，手持件无需能够生成宽范围的电外科输出以覆盖各种电极组件和程序。手持件仅产生基本的电外科输出，由电极组件中的更改部件更改该基本的电外科输出以产生选定输出。可以想见的是，手持件是如此简单以至于它无论何时启动皆产生简单的RF输出，电极组件更改该RF输出以在所述一个或多个电极处产生期望的RF输出。
[0011]在一个便利的布置中，能够更改到达所述一个或多个电极的RF输出的部件包括变压器，其至少包括初级绕组和次级绕组。作为替代，手持件包括变压器的初级绕组，电极组件包括变压器的次级绕组，从而使得在电极组件连接至手持件时，将初级绕组和次级绕组连接以作为变压器来更改RF振荡电路的射频输出。以此方式，即使手持件仅能够产生单个RF输出，次级绕组也更改该输出以产生适于相关的电极组件的电外科输出。应理解的是，该手持件能够与各种不同的电极组件联合使用，所述电极组件或是具有不同的电极，或是旨在用于不同的电外科手术。每种类型的电极组件将设有由特定匝数构成的次级绕组，以便更改手持件的输出以使得其适于特定电极组件。
[0012]在一个便利的布置中，所述电极组件包括无源电子部件，其具有为有限非零数值的参数，该无源电子部件能够如此更改到达所述一个或多个电极的RF输出以便在所述一个或多个电极处产生期望的RF输出。便利地是，无源电子部件与控制电路联合作用以更改到达所述一个或多个电极的RF输出。取决于从手持件提供的信号到末端执行器所需信号的所需转换，无源电子部件通常是电阻器、或其他阻抗，然而也可以使用诸如电容器或电感器的电抗部件。此外，可使用部件网络来提供合适的变换函数。
[0013]针对第一类型电极组件(即例如切割针)，电阻器的值如此更改或控制手持器械的输出以产生合适的切割电压。针对第二类型电极组件(即例如一对凝结夹钳)，电阻器的值是不同的，从而产生更适于组织凝结的不同输出。
[0014]电极组件中存在的更改部件能够便利地更改与手持件的输出相关联的多个参数中的任意一个或多个，包括:RF能量的功率、电压或电流；RF能量的频率；或RF能量的格式(连续的或脉冲群)。通过在电极组件中置设该性能，手持件能够在构造和设计上被极大地简化。
[0015]从另一方面，本发明的一个实施方式还提供一种电外科器械，其包括手持件和能够可释放地连接至所述手持件的电极组件，所述手持件包括:RF信号源；以及控制开关，该控制开关可由使用者操作来控制手持件输出源自RF信号源的射频(RF)信号；所述电极组件包括:一个或多个电极，其形成末端执行器，该末端执行器用于在被施加有RF处理信号时进行组织处理；以及电路，该电路被布置为从手持件接收射频信号并将其转化为末端执行器所需的RF处理信号。通过上述布置并如先前描述一样，手持件可具有非常简单的设计，这是由于它无需产生不同的波形。而是，具体波形的产生留给电极组件中的部件，该部件适于将接收自手持件的通用或标准波形转换为电极组件中特定类型的末端执行器所需的特定波形。
[0016]例如，在末端执行器是切割器械时，由电极组件中部件所产生的RF处理信号是RF切割信号，或在末端执行器是凝结器械时，RF处理信号是RF凝结信号。
[0017]在一个实施方式中，所述电路至少包括变压器的次级线圈，其布置成更改从手持件输出的RF信号。特别是，手持件可包括变压器的初级线圈，该初级线圈被布置为从RF信号源接收信号并生成从手持件输出的输出RF信号。以此方式，手持件和电极组件协同作用以便由RF信号源产生RF处理信号。
[0018]在一个可替代实施方式中，所述电路还包括变压器的初级线圈，所述初级线圈被布置为接收从手持件输出的输出RF信号。在这样一种实施方式中，在电极组件中进行从通用或标准波形到RF处理的所有信号转换。
[0019]在一个实施方式中，所述电路包括电子网络，其被布置为将射频信号转换为RF处理信号。优选地，所述电子网络是无源网络，该无源网络包括一个或多个电阻、阻抗、和/或电抗。无源网络更易于实施和操作。
[0020]本发明还涉及一种包括手持件和多个电极组件的电外科系统，所述电极组件至少是第一类型电极组件或第二类型电极组件，并且每个电极组件包括一个或多个电极，并能够可拆卸地连接至手持件，所述手持件包括:
[0021]a)电池；
[0022]b) RF振荡电路，其用于生成射频输出；
[0023]c)开关装置，其可由电外科器械的使用者操作；以及
[0024]d)控制电路，其用于控制RF输出，所述控制电路能够从开关装置接收信号，并响应于该信号而使一个或多个RF输出被提供给电极组件；
[0025]其中所述第一类型电极组件包括第一部件，并且所述第二类型电极组件包括第二部件，第一部件和第二部件能够获得离开手持件的RF输出并对其进行更改以使得到达第一类型电极组件的所述一个或多个电极的RF输出不同于到达第二类型电极组件的所述一个或多个电极的RF输出。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]现在将参照附图仅通过例示的方式来更加详细地描述本发明，其中:
[0027]图1和图2是根据本发明的手持式电外科器械的示意图；
[0028]图3是图1和图2中的手持式电外科器械的控制电路的示意图；
[0029]图4和图5是图3中的控制电路所产生的波形图；以及
[0030]图6A和图6B是形成图1和图2中的手持式电外科器械的部件的初级绕组和次级绕组的示意图。
【具体实施方式】
[0031]图1示出了手持式电外科器械，总体以I表示，并包括手持件2和电极组件3。手持件2包括诸如电池4的电源、RF电路5和控制电路6。手持件设置有手动开关7，其用于向控制电路6发送指令。手持件包括手持件连接器8，其与电极组件3所携带的相应电极组件连接器9匹配。电极组件包括细长轴杆10和轴杆远端处的末端执行器11。在图1中，电极组件是这样的:末端执行器11包括一对夹钳12。导线(未示出)沿电极组件3的轴杆10行进从而将RF电路连接至末端执行器11，使得夹钳12构成能够进行组织凝结的电极。
[0032]图2示出了与不同电极组件3’ 一起的手持件2。电极组件3’具有连接器9’，并且其末端执行器11’包括可展开的切割针13。再一次，导线(未示出)沿电极组件3’的轴杆10’行进从而将RF电路连接至末端执行器11’，使得切割针13构成能够进行组织切割的电极。因此，如本领域所公知的，取决于末端执行器的设计以及提供给末端执行器的RF信号的特征(例如RF信号的功率和频率)，能够既进行组织切割又进行组织凝结。
[0033]电极组件3上的连接器9包括电阻器14，其在电极组件3连接至手持件2时成为RF电路5的部件。图1中电极组件3的电阻器14具有与图2中电极组件3’的电阻器14’不同的值。这意味着在用手动开关7启动图1的器械时，电阻器14更改到达夹钳12的RF输出以使得RF输出适于组织凝结。相反，在用手动开关7启动图2的器械时，电阻器14’更改到达切割针13的RF输出以使得RF输出适于组织切割。该变化不在手持件2内执行，必要时手持件2在两种情形下能够生成相同的RF输出。而是，电阻器14和14’更改输出以使得其适于器械的每个相应用途。这将使手持件的设计尽可能简单，这对于其中严格考虑重量和成本的手持器械是十分有利的。
[0034]图3示出了用于RF电路5的控制电路6。该控制电路包括信号发生器15，其生成锯齿波形16，这通常由放大电流信号的积分产生。该锯齿波形被输入至比较器17，比较器的输出用于控制RF电路5。图4示出了比较器17的作用，其中将锯齿波形16与阈值电压18相对比。阈值电压由诸如电阻器14闭合的分压器之类的电路来设定，从而使得阈值电压18的水平取决于电阻器14的值。图4示出了锯齿波形16如何与阈值18对比以产生方波19，方波19的传号空号比(或占空比)由阈值18来设定。该方波19用于控制RF电路，在高方波时RF电路处于“接通”，在低方波时RF电路处于“断开”。因此，提供给电极组件3的RF能量的功率取决于方波19的传号空号比(或占空比)，并因此取决于电阻器14。
[0035]图5示出了导致更高阈值18’的更高值电阻器14’的作用。比较器产生类似于图4中方波的方波19’，但具有更小的传号空号比(或占空比)。因此，相比于电极组件3而言，提供给电极组件3’的RF能量的功率减小。
[0036]图6A示出了一个可替代实施方式，其中手持件2上的连接器8设有初级绕组20，并且电极组件3上的连接器9设有次级绕组21。当电极组件3连接至手持件2时，初级绕组20和次级绕组21 —起形成用于RF电路5的变压器输出级。当图2中的电极组件3’连接至手持件时，连接器9’具有不同匝数的次级绕组21’，如图6B所示那样。以此方式，到达末端执行器11的RF输出不同于到达末端执行器11’的RF输出。这即使在两种情形下由手持件产生的原始RF输出相同时也是这样的。
[0037]以此方式，提供给末端执行器11和11’的RF输出的电压是不同的，这是因为在每种情形下的不同次级绕组。RF输出因此能够匹配于与手持件2结合使用的具体电极组件，同时维持手持件自身的简单性。
[0038]作为初级绕组20存在于手持件中而次级绕组21存在于电极组件中的替代，初级绕组和次级绕组均能够存在于电极组件中，在此情形下，电极组件和手持件之间的连接能够非常直接，可以仅仅是电源线以便向电极组件中的初级线圈20提供电能。
[0039]本领域技术人员能够理解的是，电极组件中的部件，无论它们是电阻器、变压器、次级绕组或其他部件，能够改变来自手持件的输出以使其为考虑中的电极组件而定制。所述部件能够更改与手持件的输出相关的多个参数中的任意一个或多个，包括RF能量的功率、电压或电流、RF能量的频率、或RF能量的格式(连续的或脉冲群、信号形状(例如，方波、正弦波、锯齿波，等)、或占空比)。因此，总体来说，本发明的实施方式提供:手持件，其提供至少一种通用的或标准的RF输出信号，即具有限定的频率和功率和/或幅值；以及至少一个电极组件，其适于安装在手持件上，并用于从手持件接收RF输出信号以及将其调节至所述电极组件或每个电极组件所需的预定信号。如所述的那样，在本发明的实施方式中，该调节能够通过诸如升压器或降压器之类的部件、通过具有电阻或电抗特征的一个或多个无源部件的网络、或通过具有必要转换功能的其他信号转换装置来实施。
[0040]通过添加、删除、或替代方式的进一步的改进对于本领域技术人员来说都是显而易见的，从而提供另外的实施方式，各种修改中的任一修改和全部修改旨在被包含于所附权利要求书中。
【权利要求】
1.一种手持式电外科器械，该手持式电外科器械包括手持件和电极组件，所述电极组件包括连接器和一个或多个电极，所述电极组件通过该连接器能够相对于所述手持件拆装，所述手持件包括: a)电池； b)RF振荡电路，其用于生成射频输出； c)开关装置，其能由该电外科器械的使用者操作；以及 d)控制电路，其用于控制所述RF输出，所述控制电路能够从所述开关装置接收信号，并响应于该信号而使一个或多个RF输出被提供给所述电极组件； 其中，所述电极组件包括一部件，该部件能够获得离开所述手持件的所述RF输出并对其进行更改，使得到达所述一个或多个电极的RF输出不同于离开所述手持件的RF输出。
2.根据权利要求1所述的电外科器械，其中能够更改到达所述一个或多个电极的RF输出的所述部件包括变压器，该变压器至少包括初级绕组和次级绕组。
3.根据权利要求1所述的电外科器械，其中所述手持件包括变压器的初级绕组，并且所述电极组件包括变压器的次级绕组，从而使得当所述电极组件连接至所述手持件时，所述初级绕组和所述次级绕组被连接以作为变压器来更改来自所述RF振荡电路的射频输出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电外科器械，其中所述电极组件包括无源电子部件，该无源电子部件具有为有限非零数值的参数，该无源电子部件能够更改到达所述一个或多个电极的RF输出从而在所述一个或多个电极处产生期望的RF输出。
5.根据权利要求4所述的电外科器械，其中所述无源电子部件与所述控制电路联合作用以便更改到达所述一个或多个电极的RF输出。
6.根据权利要求4或5所述的电外科器械，其中所述无源电子部件是电阻器。
7.—种电外科系统，其包括手持件和多个电极组件，所述电极组件至少是第一类型电极组件或第二类型电极组件，并且每个电极组件包括一个或多个电极，并能够可拆卸地连接至所述手持件，所述手持件包括: a)电池； b)RF振荡电路，其用于生成射频输出； c)开关装置，其能由电外科器械的使用者操作；以及 d)控制电路，其用于控制RF输出，所述控制电路能够从所述开关装置接收信号，并响应于该信号而使一个或多个RF输出被提供给所述电极组件； 其中，所述第一类型电极组件包括第一部件，并且所述第二类型电极组件包括第二部件，所述第一部件和所述第二部件能够获得离开所述手持件的RF输出并对其进行更改，使得到达所述第一类型电极组件的所述一个或多个电极的RF输出不同于到达所述第二类型电极组件的所述一个或多个电极的RF输出。
8.—种电外科器械，其包括手持件和能够可释放地连接至所述手持件的电极组件， 所述手持件包括: RF信号源；以及 控制开关，该控制开关能由使用者操作来控制所述手持件输出源自所述RF信号源的射频(RF)信号； 所述电极组件包括: 一个或多个电极，所述一个或多个电极形成末端执行器，用于在被施加有RF处理信号时进行组织处理；以及 电路，其被布置为从所述手持件接收所述射频信号并将该射频信号转化为所述末端执行器所需的RF处理信号。
9.根据权利要求8所述的电外科器械，其中在所述末端执行器是切割器械时，所述RF处理信号是RF切割信号，或在所述末端执行器是凝结器械时，所述RF处理信号是RF凝结信号。
10.根据权利要求8或9所述的电外科器械，其中所述电路至少包括变压器的次级线圈，该次级线圈被布置为更改从所述手持件输出的RF信号。
11.根据权利要求10所述的电外科器械，其中所述手持件包括所述变压器的初级线圈，所述初级线圈被布置为从所述RF信号源接收信号并生成从所述手持件输出的输出RF信号。
12.根据权利要求10所述的电外科器械，其中所述电路还包括所述变压器的初级线圈，所述初级线圈被布置为接收从所述手持件输出的输出RF信号。
13.根据权利要求8或9所述的电外科器械，其中所述电路包括电子网络，其被布置为将所述射频信号转换为所述RF处理信号。
14.根据权利要求13所述的电外科器械，其中所述电子网络是无源网络，该无源网络包括一个或多个电阻、阻抗和/或电抗。
【文档编号】A61B18/14GK104487012SQ201380029275
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】安东尼·K·阿特韦尔, D·N·威廉姆斯 申请人:佳乐医疗设备有限公司