0069] 所述切换放大器为具有第一操作阶段和第二操作阶段的全桥式放大器。所述全桥 式放大器能够在第一操作阶段期间输出正电压,并在第二操作阶段期间输出负电压。此外, 全桥式放大器能够在第一操作阶段与第二操作阶段之间交替。全桥式放大器可包括四个切 换腿部。每个切换腿部可具有至少一个切换元件和用于控制所述至少一个切换元件的至少 一个驱动电路。在某些实施例中,能量源14还可包括驱动逻辑,所述驱动逻辑用于在第一 操作阶段期间同时驱动所述切换腿部中的至少两个的驱动电路,并且用于在第二操作阶段 期间同时驱动至少两个其它切换腿部的驱动电路。
[0070] 能量源14还可包括具有能量输入侧和能量输出侧的隔离变压器。能量输入侧能 够从切换放大器接收能量。隔离变压器能够使从能量输入侧到能量输出侧的低频能量感应 最小化。在至少一个实施例中,能量源14还可包括能够从切换放大器的输出移除低频能量 的阻塞电容器。
[0071] 在各种实施例中,能量源14可包括如图11所示的构型,能量源14可包括系统输 入/输出(I/O)板102、可变电压功率源104和切换放大器106。功率源104可为具有在大 约OVDC到大约3000VDC的范围内的电压幅值的高压直流(DC)功率源。能量源14还可包 括控制功率源104输出的系统输入/输出(I/O)板102。可使用计算机界面来与系统I/O 板102进行交互,以设定功率源104的DC电压输出量。
[0072] 在各种实施例中,功率源104可对若干个电容器109进行充电。在某些实施例中, 电容器109能够储存大量能量。适合此目的的电容器109包括大型库、高品质和高脉冲电 流金属化聚丙烯电容器。电容器109可在切换放大器106的"关断(OFF) "时间期间由功率 源104充电。在将切换放大器106切换到"接通(ON) "位置时,电容器109可将存储于其中 的能量释放到切换放大器106中。
[0073] 在某些实施例中,如图11所示,切换放大器106可被配置为全桥式放大器。在至 少一个实施例中,切换放大器106可被配置为D类全桥式放大器。切换放大器106可包括 多个切换腿部111。在至少一个实施例中,如图11所示,切换放大器可包括四个切换腿部 111。每个切换腿部111均可包括功率双极场效应晶体管(BiFET) 108和相关的驱动电路 110。以举例的方式,如图11所示,每个切换腿部111均可包括三个功率BiFET 108和相关 的驱动电路110。在某些实施例中,为了能够承受来自功率源104的高电压应力,每个切换 腿部111的功率BiFET 108可串联配置。这就是说,不应将其它构型(诸如并联)排除于 本公开的范围之外。在某些实施例中,切换腿部111可在D类操作中同时接通以有效地将 来自由功率源104充电的电容器109的能量传递到输出电路中。
[0074] 在某些实施例中,如图11所示,切换放大器106被配置有第一操作阶段(阶段1) 和第二操作阶段(阶段2)。在某些实施例中,切换放大器106能够在阶段1期间输出正电 压而在阶段2期间输出负电压。驱动逻辑102能够在适当的时间操作每个阶段。在某些实 施例中,驱动逻辑102能够在阶段1与阶段2之间交替。
[0075] 在某些实施例中,阶段1在对电容器109进行充电之后开始。在阶段1期间,可在 输出变压器112的一侧上产生正电压。阶段2在阶段1结束后开始。在阶段2期间,可在 输出变压器的同一侧上产生负电压。在某些实施例中,阶段1与阶段2之间的抗重叠时间 确保在阶段2开始时不存在通过电流。在大多数情况下,抗重叠时间非常小以至其在输出 波形中无法被看到。可在重复循环之前应用附加的抗重叠时间。切换放大器106的输出为 切换、双相波形。
[0076] 在某些实施例中,输出变压器112可为隔离变压器。在至少一个实施例中,输出变 压器112可为能够使输出波形的电压增加一倍的1 :2隔离变压器。例如,如果将电容器109 充电到3000VDC,则输出变压器112可使输出波形的电压增加到6000V正峰值和6000V负峰 值。在某些实施例中,输出变压器112可包括使用双重绝缘材料隔离的初级绕组113和次 级绕组115。初级绕组113和次级绕组115的隔离保护并隔离次级绕组115免受输出变压 器112的初级绕组113内所包含的DC电压特性影响。这样的隔离可帮助消除低频能量。
[0077] 在某些实施例中,如图11所示,输出变压器112的每个腿部均连接到阻塞电容器 116。阻塞电容器116能够传递高频能量并且阻塞低频能量,以确保能量源14向所处理的 组织递送高频双相电流。
[0078] 在各种实施例中,能量源14可包括用于监测组织温度的热敏电阻器。如图11所 示,在正引线处采用第一热敏电阻器118,并且在负引线处采用第二热敏电阻器120。隔离 的热感测电路122可记录温度并将此信息报告给系统I/O板102。然后可处理此信息并且 调节能量源14的输出以保持适当的温度。
[0079] 在各种实施例中,能量源14可包括电流传感器以监测流过切换放大器106的电 流。如图11所示,电流传感器124可包括电流感测电路126和电流感测隔离变压器128。电 流传感器通过在操作电流达到过量的情况下终止所述系统来保护切换放大器106的BiFET 108免受功率过载影响。
[0080] 本文所述的电外科系统的实施例可使用微创或开放外科手术技术引入患者体内。 在某些情况下,可能有利的是使用微创和开放外科手术技术的组合来将电外科系统引入患 者体内。微创技术可更加精确和有效地触及用于诊断和处理过程的处理区域。为了到达患 者体内的内部处理区域,本文所述的电外科系统可插入穿过身体的天然开口,例如嘴、肛门 和/或阴道。借助将各种医疗器械通过患者的天然开口而引导至患者体内来实施的微创手 术在本领域中已知为NOTES?手术。外科装置(诸如电外科系统)可通过内窥镜的通道而 引导至处理区域,来执行关键外科活动(KSA),包括(例如)使用不可逆电穿孔能量的组织 电外科。电外科系统的一些部分可经由皮肤或通过小键孔切口引导至组织处理区域。
[0081] 内窥镜式微创外科手术和诊断医学过程用来通过将小管插入体内来评估和治疗 内部器官。内窥镜可具有刚性或柔性管。柔性内窥镜可通过天然身体开口(例如,嘴、肛 门、和/或阴道)引入。刚性内窥镜可经由套管针通过相对小的键孔切口的切口(通常为 0.5cm到1.5cm)引入。内窥镜可用来观察内部器官的表面状况,包括异常或患病的组织,例 如消融灶和其它表面状况,并且捕获图像,以用于视觉检测和摄影。内窥镜可适于和配置为 具有通道,以用于将医疗器械引导至处理区域来进行活组织检查、检查异物和/或执行外 科手术。
[0082] -旦电外科系统插入人体中,则可使用穿过器官的或穿过内腔的外科手术来到达 内部器官。可使用内窥镜穿腔进入技术将电外科系统推进至处理部位以在内腔上打孔,并 且接着将电外科系统和内窥镜推进至腹膜腔中。用于在内腔壁上打孔、将内腔窥镜插入并 推进穿过打孔的内腔壁的穿腔进入手术和用于对腹膜腔吹气并闭合或缝合打孔的内腔壁 的气腹装置为已知的。在穿腔进入手术期间,必须在胃壁中或胃肠道中形成穿孔以进入腹 膜腔。一种经常用来形成这样的穿孔的装置为针形刀,所述针形刀插入穿过内窥镜的通道, 并且利用能量来穿透组织。然后将导丝馈送穿过内窥镜并使其通过胃壁中的穿孔并进入至 腹膜腔中。移除针状刀,留下导丝作为占位器。气囊导管随后穿过导丝上方并通过内窥镜 的通道,以使所述气囊定位在胃壁中的开口内。然后可给球囊充气以增大开口的尺寸,从而 使得内窥镜能够推挤球囊的后部并且能够馈送穿过开口并且进入至腹膜腔中。一旦内窥镜 定位在腹膜腔内,则可通过内窥镜的通道来执行多种手术。
[0083] 内窥镜可连接至摄影机(单芯片或多芯片)并且可附接至光纤缆线系统,所述光 纤缆线系统连接至"冷"光源(卤素或氙气),以照亮手术视野。摄影机提供处理区域的直 接视线视图。如果在腹腔中工作,则可用二氧化碳(CO 2)气体来对腹腔吹气以形成工作和 观察空间。腹腔基本上被吹胀得像个气球(被吹气的),从而使腹腔壁升高到内部器官之上 像个圆顶。可使用CO 2气体,因为其对人体是常见的,并且可在其通过组织被吸收的情况下 由呼吸系统去除。
[0084] -旦电外科系统位于靶部位处,则可使用本文所述的电极的各种实施例来电消融 或电破坏患病的组织。电极的放置和定位可能对于有效和高效电外科疗法很重要。例如, 电极可以内窥镜方式或穿过皮肤方式(经由皮肤方式)邻近处理区域(例如,靶部位或工 作部位)定位。在一些具体实施中,可能有必要使用内窥镜技术、经皮技术、和/或开放技 术的组合来将电极引入患者体内。电极可通过内窥镜的通道、套管、或套管针引导至组织处 理区域,并且在一些具体实施中,可通过经由皮肤方式或通过小键孔切口引入。
[0085] 优选地,在外科手术之前将对本文所述的装置的各种实施例进行处理。首先,获取 新的或用过的器械,并在必要时对器械进行清洁。然后可对器械进行消毒。在一种灭菌技术 中,将器械置于封闭并密封的容器中,诸如塑料或TYVEK k 口袋中。然后将容器和器械置 于能够穿透所述容器的辐射场内,诸如γ辐射、X-射线或高能电子。辐射将器械上和容器 中的细菌杀死。然后将消毒后的器械储存在无菌容器中。该密封的容器将器械保持无菌, 直到在医疗设施中打开该容器为止。
[0086] 当结合下述代表性实例阅读时,可更好地理解本文所述的各种实施例。包括下述 实例是为了举例说明目的而非限制目的。
[0087] 使用根据某些实施例的电外科系统以在一系列体外电猝发中将AC波形80递送到 健康的猪肝脏(剂量1),所述电外科系统包括第一电极和第二电极、及温度传感器,所述第 一电极和第二电极联接到能量源,所述能量源包括AC波形发生器。如图12所示,剂量1包 括100个猝发。每个猝发具有猝发周期1~ 2或0. 5Hz的猝发频率f2 = 1/T 2。每个猝发包括 2个脉冲。每个脉冲具有以脉冲周期1\或4Hz的脉冲频率f 1= 1/T i递送的20微秒的持续 时间Tw。AC波形80以500KHz的基频操作并且具有12, 000V的峰间电压幅值(VApp)。使用 图4所示的温度传感器来监测温度,并且使温度保持低于或等于60°