外科装置及其使用方法

专利名称：外科装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种在手术、特别是开口手术和诸如腹腔镜手术的微 创外科手术中用在人体组织上的外科装置、系统和方法。
背景技术：
诸如电烧灼器笔的干燥末端电外科装置可以使被处理的组织温度 显著地上升至高于IOO'C,导致组织脱水、组织粘到电极上、组织穿 孔、形成炭化和产生烟雾。
此外，某些外科装置太大而不能在狭窄的外科空间中使用和/或在 处理组织(诸如抑制血液流失)中简直无效。
最近，已经开发了流体辅助电外科装置，其采用盐水来抑制在组 织处理过程中不希望的效果，诸如组织脱水、电极粘附、产生烟雾和 形成炭化。但是，太多盐水会在电极-组织界面处提供太多电力耗散和 冷却。这降低了被处理的组织的温度，可反过来导致需要更长的处理 时间来获得希望的用于组织处理的组织温度。由于尽可能快的进行手 术过程对病人、医师和医院是有利的，所以对于外科医生而言，长的 处理时间是不希望的。
考虑到上迷问题，需要解决前述关心的问题的装置和方法。

发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种电外科设备，以对电外科手持装置提供受控制的射频功率和流体输送来处理组织。所述设备包括输 送射频功率的射频发生器，可选择来自射频发生器的射频功率的射频
功率水平；泵，所述泵输送流体；灌注器，将流体灌注到手持装置； 控制系统，以所述射频功率水平和流体流量之间的函数关系控制通过 泵输送的流体的流量，所述函数关系响应射频功率的增加而增加流体 流量，并且响应射频功率水平的减小而减少流体流量；以及流体流量 选择器，其改变所述射频功率水平和所述流体流量之间的函数关系。
在另一实施例中，本发明提供一种处理组织的双极电外科装置。 该装置包括手柄和从所述手柄向远端延伸的杆，所述杆以与所述手柄 成刚性的关系支撑所述装置的远端部分。所述装置的远端部分终止于 包括圆盘形远端的远端。所述圆盘形远端包括第一半圆形电极和第二 半圆形电极。所述装置还包括可连接到流体的流体源的流体输送通道 和与所述流体输送通道流体连通的至少一个流体出口 。
在另一实施例中，本发明提供一种在脊柱手术中处理具有血管的 组织的方法，该方法包括用外科装置将所述血管的一部分压靠支撑脊 柱结构，以便提供所述血管的压缩部分，以及用外科装置充分加热所 述血管的所述压缩部分，以便在所述外科装置从所述血管移除后闭塞 所述血管。在某些实施例中，所述支撑脊柱结构包括推骨，更特别地， 包括推骨的推体。
在另一实施例中 ，本发明提供一种在手术中处理具有血管的组织 的方法，该方法包括用外科装置将所述血管的一部分压靠骨结构，以 便提供所述血管的压缩部分，以及用外科装置充分加热所述血管的所 述压缩部分，以便在所述外科装置从所述血管移除后闭塞所述血管。
在另一实施例中，本发明提供一种在手术过程中使用的电功率外 科装置，该装置包括形成在装置中的孔口；孔口中具有触发所述装置 的按钮，所迷孔口由围绕所述按钮的周壁限定；所述按钮和所述周壁 之间有狭窄间隙，所述狭窄间隙对手术过程中的流体流开放，所述流 体包括血液；以及所述按钮具有紧邻围绕所述按钮的所述周壁的至少 一个侧面，所述按钮的至少一个侧面中形成有至少一个孔口，以<更阻止所述按钮通过血液和所述周壁粘在一起。
可以理解这些实施例中描述的具体特征可以在几个实施例中重新 安排来提供的装置、设备、系统和方法都落入本发明的范围。


图1是本发明的系统的一个实施例的前视图，其具有流体源和手
持式电外科装置组合的电外科单元；
图2是图l的电外科单元的前透视图； 图3是图1的电外科单元的后视图4是用于图1的电外科单元的RF功率输出P。与阻抗z相对关 系的曲线图5是示出在Y轴上以立方厘米每分钟(cc/min)为单位的盐水 的流体流量Q (高QH、中Qm和低Ql)和在X轴上以瓦为单位的RF 功率设定Ps之间的三个相互关系的曲线图6是示出电外科单元如何处理RF功率设定Ps和流体流量设置
Qh、 Qm或Ql以控制泉速度的方框固；
图7是根据本发明的示例性电外科装置的组装等距视图； 图8是在手柄取下的情况下，手柄的内部组件的等距视图； 图9是与各个组件组装在一起的图7的装置的手柄部分的侧视图； 图IO是与各个组件组装在一起的图7的装置的按钮和手柄部分的
放大侧视图11是图7的装置的远端部分的分解图12是图7的装置的远端部分的放大纵向截面图13是根据本发明的替代示例性电外科装置的远端部分的放大
纵向截面图14是根据本发明的替代示例性电外科装置的远端部分的放大 纵向截面图15是根据本发明的替代示例性电外科装置的远端部分的等距 视图；图16是图15的装置的远端部分沿线16-16的放大纵向截面图17是图7的装置的远端部分和组织的放大示意图18是图7的装置的远端部分压靠组织的放大示意图19是图7的装置的远端部分用于处理组织的放大示意图；和
图20是图7的装置的远端部分从处理的组织移除的放大示意图。
具体实施例方式
在整个说明中，贯穿几个附图，相同的附图标记和字母表示相应 的结构。而且，特定的示例性实施例的任何特定特征可适当地应用于 本说明书的任何其它示例性实施例。换言之，这里所述的各个示例性 实施例之间的特征可适当地互换，不是排它性的。从说明书中，应该 清楚术语"远端"和"近端，，的使用是以装置的使用者为参考，而不是以 病人为参考。
这里公开的本发明提供用于在外科手术过程中处理组织的装置、 系统和方法。这些发明对于希望通过例如收缩血管内腔(例如静脉、 动脉)来收缩、凝结和密封组织以防止血液流失的过程特别有用。
现在将参考

本发明，图1示出本发明的系统的一个实施 例的前视图，其具有与流体源22和手持式电外科装置30组合在一起 的电外科单元14。图1示出具有底架4的可动推车2，该底架4设置 有方便运输的四个车轮6。底架4承载竖直的支撑构件8，该支撑构件 8包括中空圆筒形柱，存储篮IO可以固定到该柱上，用于存储电外科 单元的用户手册以及其它附加的不使用的装置。此外，支撑构件8承 载平台12，该平台12包括基架台，以便提供用于放置电外科单元14 的平坦、稳定的表面。
如图所示，推车2还包括流体源承载柱16，通过使承载柱16在 支撑构件8内上下滑动、之后用定位螺钉固定就位，可调节流体源承 载柱16的高度。在流体源承载柱16的顶部具有横支撑件18，该横支 撑件18的端部设置有环20，以便提供用于承载流体源22的吊钩。
回到图1，流体源22包括流体袋，在袋被位于滴注腔26端部处的针刺穿之后，流体24从袋中经过滴注腔26流出。之后,流体24 经过柔性输送管28流到手持式电外科装置30。优选地，流体输送管 28由聚合材料构成。
如图1所示，流体输送管28经过泵32。如图所示，泵32包括蠕 动泵，更具体地，包括旋转蠕动泵。用旋转蠕动泵时，通过用已知的 方式升高和降低泵头部而将输送管28的一部分装载到泵头部中。如图 6中最佳地示出，流体24通过输送管28外部上的通常是通过旋转压 辊57机械地产生的收缩波在管28内传输，其中所述压辊57在驱动轴 55上旋转并且将管28间歇地压靠到平台支撑件58上。或者，泵32 可以包括线性蠕动泵。用线性蠕动泵时，流体24通过管28外部上的 通常是通过一 系列压缩指或压缩垫机械地产生的收缩波在输送管28 内传输，其中所述一系列压缩指或压缩垫依次将管28挤压到支撑件 上。蠕动泵通常优选地作为电-机械力转换机构，这里由电机驱动的辊 不接触流体24，从而减少不经意的污染的可能性。
在优选实施例中，流体24包括盐水，更优选地，包括普通(生理) 盐水。尽管这里的描述可以将盐水作为流体24的参考，其它导电流体 可以用于本发明中。
虽然优选导电流体，但是进一步阅读本说明书将变得更明显的是， 流体24也可以包括非导电流体。非导电流体的使用不如导电流体优 选，但是，非导电流体的使用仍在完全消除流体和干燥电极的使用上 提供某些优势，包括例如减少组织粘到装置30的电极上以及电极和/ 或组织冷却的发生，因此，包括非导电流体的使用，例如去离子水， 也在本发明的范围内。
如图1所示，电外科装置30通过电缆34连接到电外科单元14， 该电缆34包括多个电绝缘线导体和在其端部的至少一个插头36。电 外科单元14通过电缆34向电外科装置30提供射频(RF)能量/功率， 如图2所示，电外科单元14的插头接收器38中接收装置30的插头 36，以便使装置30与电外科单元14电连接。优选地，流体输送管28 被设置为电缆34的一部分且通过塑料共同挤压成形与电绝缘线一起形成。
图2示出电外科单元14的前面板。电源开关42用于开启和关闭 电外科单元14。在开启电外科单元14之后，RF功率设定显示器44 用于显示以瓦为单位的RF功率设定数值。优选地，功率设定显示器 包括液晶显示器(LCD)。另外，显示器44用于显示错误，在这种情 况下，显示器44将示出"Err"并且和特定错误代码数值交替闪烁。
RF功率选择器包括用于选择RF功率设定的RF功率设定开关 46a、 46b。按压开关46a增加RF功率设定，而按压开关46b则减小 RF功率设定。RF功率输出可以设定为在20到100瓦的范围内，增 量为5瓦；以及100到200瓦的范围内，增量为10瓦。另外，电外科 单元14包括RF功率触发显示器74，该显示器包括当RF功率被触发 时点亮的指示灯。开关46a、 46b可以包括膜片开关。
除了具有RF功率设定显示器，电外科单元14还包括流体流量设 定显示器。流量设定显示器包括三个指示灯50a、 50b和50c，第一灯 50a对应于低流体流量设定，第二灯50b对应于中(中间)流体流量 设定，第三灯50c对应于高流量设定。当选择流体流量设定时，这三 个指示灯之一将点亮。
流体流量选择器包括流量设定开关52a、 52b和52c,用于选择或 切换流量设定。三个按压开关设置有对应于低流体流量设定的笫一开 关52a、对应于中(中间)流体流量设定的第二开关52b和对应于高 流量设定的第三开关52c。按压三个开关之一选择相应的低、中(中 间)或高流量设定。如果没有手动选择设定，那么自动选择中或中间 流量设定作为缺省设定。开关52a、 52b和52c可包括膜片开关。
开始外科手术过程之前，希望的是用流体24灌注装置30。灌注 理想的是在没有流体24的情况下阻止RF功率触发。灌注开关54用 于启动用流体24灌注装置30。 一旦按压开关54，泵32的开启操作持 续预定时间段以灌注装置30。在该时间段结束后，泵32自动关闭。 当装置30的灌注启动时，包括指示灯的灌注显示器56在灌注周期中 点亮。当通过装置30上的手开关162(如图l所示)或足开关(未示出) 从电外科单元14触发RF功率时，前面板上的双极触发显示器74点 亮。拉出抽屉76位于电外科单元14下方，电外科单元14的使用者可 以在那儿找到简易格式的用户手册。
图3示出电外科单元14的后面板。电外科单元14的后面板包括 扬声器60和音量控制旋钮62，以便调整当RF功率触发时将听到的 声音(RF功率触发声音)的音量。RF功率触发声音的音量通过顺时 针旋转旋钮而增大，通过逆时针旋转旋钮而减小。但是，电外科单元 14防止该声音完全静音。
电外科单元14的后面板还包括用于将主功率线缆连接到电外科 单元14的功率线缆接收器64和使用适当的电缆将电外科单元14连接 到地面的等电位地线连接器66。后面板还包括可取下的盖帽68，该盖 帽68用于可连接到电外科单元14的内部足开关电路的双极足开关插 座的安装，从而除了装置30的手开关以外，RF功率还可通过足开关 触发。另外，后面板还包括熔丝抽屉70，该熔丝抽屉70容纳与线电 压一致的两个额外的熔丝。最后，后面板包括铭牌72，该铭牌72可 以提供诸如电外科单元14的型号、序列号、正常线电压、频率、电流 和熔丝额定值信息。
图4中示出了电外科单元14的RF功率输出曲线。阻抗Z以欧姆 为单位，在X轴上示出，输出功率P。以瓦为单位，在Y轴上示出。 在所示的实施例中，双极电外科功率(RF)设定为200瓦。如图所示， 对于200瓦的RF功率设定Ps，只要阻抗Z处于截止30欧姆的低阻 抗和截止125欧姆的高阻抗之间，那么输出功率P。将保持与设定RF 功率Ps—致。如图所示，在低于30欧姆的阻抗Z，输出功率Po将以 低阻抗斜率下降。如图所示，在高于250欧姆的阻抗Z，输出功率Po 也将以高阻抗斜率下降。
电外科单元14还被配置成使得基于RF功率设定和流体流量设定 这两个输入变量来预设泵速度，并因此而预设通过泵排出的流体的通 过量。在图5中示出了 Y轴上以立方厘米每分钟(cc/min)为单位的流体流量Q和X轴上以瓦为单位的RF功率设定Ps之间的关系。该 关系被设计成阻止不希望的效果，诸如组织脱水、电极粘附、产生烟 雾和形成炭化，同时提供对应于RF功率设定Ps的流体流量Q,该流 童不会太大而提供太多流体和相关的电力耗散以及电极-组织界面处 的冷却。虽然没有结合到特定理论，但是对于流体流量如何与射频功 率相互作用、从組织的传热模式、流体的部分沸腾和各种控制策略的 更详细的讨论，可在2001年10月 18日公布的美国公开 No.2001/0032002中找到，并且该公开No.2001/0032002已转让给本发 明的受让人，在此将其全文以一致的程度引入作为参考。
如图所示，电外科单元14已经配置成对于分别对应于QL、 Qm 和Qh的低、中和高三个流体流量设定的每一个，流体流量Q随着RF 功率设定Ps的增加而线性增加。相反，电外科单元14已经配置成对 于分别对应于Q。 Qm和Qh的低、中和高三个流体流量设定的每一 个，流体流量Q随着RF功率设定Ps的减小而线性减少。如图所示， 通过改变示例性比例常数，Q。 Qw和QH可以表达为RF功率设定Ps 的函数，如下
QL=0.1xps
QM=0,1286xPs
QH=0.1571xPs
图6示出了电外科单元14如何处理RF功率设定Ps和流体流量 设定Ck、 Qm或Qh的愉入，以便控制泵速度以及因此控制通过泵32 排出的流体通过量的示例性方框图。如图所示，使用者选择的RF功 率设定Ps以及低、中和高(对应于QL、 Qm和Qh)流体流量设定中 任一个的输入值，以及触发灌注功能，通过按压位于电外科单元14 前面板上的与这些参数对应的开关而输入到电外科单元14中。
如图6所示，RF功率设定开关46a、 46b、流量设定开关52a、 52b、 52c和灌注开关54都优选地是显示面板模块40的一部分，该显 示面板模块40优选地包括接收进入电外科单元14中的输入的印刷电 路板。然后使用者选择的RF功率、流体流量和灌注的输入值通过相应的输入信号41传输到主模块43，该主模块43优选地包括印刷电路板，印刷电路板包括计算机芯片45、射频发生器47和泵控制器48。如图所示，显示面板模块40和主模块43以及其它组件从也包括印刷电路板的电源模块49接收功率。
计算机芯片45优选地包括微处理单元、存储器和输入/输出控制单元。以这种方式，射频功率水平和流体流量之间的函数关系可以存储在计算机芯片45的存储器中。虽然函数关系可以以前述等式的形式存储，然而它们也可以存储为作为数据库查找表一部分的数值数据点。
如图所示，处理芯片45接收和处理输入信号41。更具体地，例如，根据接收的对应于Q。 Qm或QH的流体流量设定的输入信号，计算机芯片45可以首先确定应用上面哪一个等式。在确定应用哪个等式之后，然后计算机芯片45可以基于选择的射频功率水平应用该关系，来确定用于来自泵32的流体的流量的输出。确定了该输出，然后计算机芯片45分别向射频发生器47和泵控制器48发送输出信号51和53，该输出信号51和53分别对应于选择的射频功率水平和计算的来自泵32的流体流量输出。之后，泵控制器48通过控制使驱动轴55旋转的泵马达61的输入电压59来控制泵驱动轴55的速度。示例性电外科单元14更详细的图可在2006年7月6日>^布的美国7〉开No.2006/0149225中找到，并且No.2006/0149225已转让给本发明的受让人，在此将其全文以一致的程度引入作为参考。
电外科单元14可以包括延迟机构，诸如定时器，以便在RF功率停用后自动保持流体流量几秒钟以提供处理后冷却。电外科单元14还可以包括延迟机构，诸如定时器，以便在RF功率触发之前自动启动流体流量几秒钟以阻止不希望效果发生的可能性，如组织脱水、电极粘附、形成炭化和产生烟雾。
电外科单元14特别配置为与双极装置一起使用。利用双极装置在装置的第一和第二电极之间产生交流电。可以和本发明的电外科单元14结合使用的本发明的示例性双极电外科装置由图7中的附图标记30a示出。虽然本发明的几种电外科装置在这里被参考描述为和电外科单元14 一起使用，但是应该理解该组合的描述是为了说明本发明系统。因此，应该理解虽然这里公开的电外科装置可以优选地与电外科单元14 一起使用，但是也可以接受的是诸如单极装置的其它电外科装置与电外科单元14 一起使用，或可以接受的是这里公开的电外科装置与不同于电外科单元14的其它电外科单元一起使用。
如图7所示，示例性双极电外科装置30a包括单固定臂100，该单固定臂100由刚性的、自支撑的中空杆102构成。如图所示，杆102优选地有折角以在其使用中更好观察装置30a的远端部分106。杆102优选地由金属管构成，更优选地由厚壁皮下注射不锈钢管构成。以这种方式，杆102具有足够刚度以在装置30a使用中保持其形态，而不会屈曲或明显弯曲，并且以与近端手柄104成刚性关系地支撑远端部分106。在其它实施例中，杆102可由非导电材料构成，诸如聚合材料或复合材料。
近端手柄104包括匹配手柄部分104a、 104b。手柄104优选地由可消毒的、刚性的非导电材料构成，诸如聚合物。而且，手柄104连同装置30a其余部分一起优选地构造成是细长的，便于装置30a的使用者抓握和操纵类似笔形装置的装置30a。
装置30a还包括可优选地通过位于滴注腔26 (如图1所示)端部的针连接到流体源22的柔性流体输送管28和可连接到电外科单元14的电缆34，分别为远端部分106提供流体和RF功率。
在该实施例中，装置30a的电缆34包括可通过三个(公)插头连接器37a、 37b、 37c连接到电外科单元14的三根绝缘线34a、 34b、34c(如图8所示)。插头连接器37a、 37b、 37c每一个在公共插头壳36中与线34a、 34b、 34c以及线导体35a、 35b、 35c组装在一起。如在图8中最佳地示出，图8示出了在手柄104移除的情况下手柄104的内部组件，线导体35a优选地通过焊接直接连接到绝缘线160a的线导体158a，如下面更详细讨论的，该绝缘线160a的远端连接到电极114a。也如图8所示，线34b的线导体35b在优选地通过焊接连接到绝缘线160b的线导体158b之前，首先通过手开关组件162连接，如下面更详细讨论的，该绝缘线160b的远端连接到电极114b。最后，线34c的线导体35c连接到手开关组件162，以便当用于开关组件的电路已经通过手开关按压按钮164的按下而闭合时，通知电外科单元14提供功率，其中该手开关按压按钮164优选地由诸如聚缩醛的刚性聚合物构成。
除了在图8中，开关组件162也在图9和10中示出。如图10中最佳地示出，开关组件162包括按压按钮164和具有两个电触头的圆顶开关172。触头优选地包括以叠置关系设置在平台174上的上、下触头。优选地，上触头包括圆顶形构造，与平坦的下触头叠置且彼此分开。优选地，当按钮164处于未按压位置时，借助上触头的圆顶构造，触头彼此分开，因此产生相对于开关172的断开控制电路。但是，当按钮164的顶部被按压并且上触头相应地压入到压下位置中时，上触头与下触头接触，从而闭合手开关控制电路。接着闭合控制电路的出现被电外 科单元14检测到，然后电外科单元14对电极114a、 114b提供功率。
当按压力从上触头上消除时，作为其弹性或弹性记忆的结果，触头返回到其未压下的圆顶位置，因此按钮164返回其未压下位置并且再次断开手控制电路。接着断开控制电路的出现被电外科单元14检测到，然后电外科单元14停止对电极114a、 114b提供功率。开关组件162的图和操作的更详细说明可以在2005年4月28日公布的美国公开No.2005/0090816中找到，并且No.2005/0090816已转让给本发明的受让人，从而其全文在一致的程度上在此并入作为参考。
在装置30a的使用过程中，血液和凝结物可能沉积在按钮164和手柄104之间的狭窄间隙170内。如图10中最佳地示出，按钮164位于手柄104的由周壁168限定的孔口 166内。如图所示，按钮164的侧面包括多个孔口 163。孔口 163减少了按钮164上与手柄部分104a、104b的周壁168邻近的侧壁165的表面积。因此，由于减少了按钮164的侧壁165的表面积，所以当按压力从按钮164上取消时，按钮164
17不易于由于血液和凝结物而粘着和附着到手柄部分104a、 104b。
如在图11中最佳地示出，装置30a具有包括两个双极电极114a、 114b的圆盘形远端。包括壳体外部分112和壳体内部分116的绝缘壳 体组件将电极114a、 114b固定到装置30a。壳体外部分112和壳体内 部分116包括电绝缘材料，优选聚合物，且更优选氟化聚合物，诸如 聚四氟乙烯(PTFE)。除了起电绝缘的作用之外，优选聚四氟乙烯是 因为其疏水性以及因此在外科手术中阻止其上出现流体，提供良好的 阻抗，并且提供用于减少组织粘附的低摩擦系数。
如图12所示，壳体外部分112使电极114a、 114b与金属杆102 电绝缘。如图11和12所示，壳体外部分112包括近端圆筒部分118 和远端圆筒部分120。近端圆筒部分118具有比远端圆筒部分120略 小的外径，这在二者之间产生缘边122。为了组装，近端圆筒部分118 提供用于将壳体外部分112连接到杆102的连接部分。如图12所示， 近端圆筒部分118的外径配置成延伸到杆102的内腔124中，并且与 杆102的内径配合，缘边122与杆102的远端IIO接触。近端圆筒部 分118的外径可配置成和杆102的内径配合以形成滑动配合，在这种 情况下粘合剂或其它结合剂将施加到圆筒部分118和杆102之间，以 便提供固定连接，或者形成不需要使用单独结合剂的压(干涉)配合。 如图11和12所示，壳体内部分116通过在电极114a、 114b之间 提供隔离物使得电极114a、 114b之间彼此电绝缘。具体地，壳体内部 分116包括设置在电极114a和114b之间的远端隔离部分126。为了 组装，壳体内部分116还包括用于将壳体内部分116连接到壳体外部 分112的近端圆筒部分128。如图12所示，近端圃筒部分128的外径 配置成延伸到壳体外部分112的内孔130中且与孔130的直径配合， 壳体外部分112的远端圆筒部分120提供围绕壳体内部分116和电极 114a、 U4b的轴环。近端圆筒部分128的外径可以配置成与孔130的 直径配合以形成滑动配合，在这种情况下粘合剂或其它结合剂将施加 到圆筒部分128和壳体外部分112之间，以便提供固定连接，或者形 成不需要使用单独结合剂的压(干涉)配合。除了上述内容之外，如在图11中最佳地示出，壳体内部分116的 近端圆筒部分128上设置有两个相对的平坦表面132a、 132b，以在壳 体外部分112和壳体内部分116之间产生两个局部间隙134a、 134b， 如图12所示，电极114a、 114b的腿136a、 136b可穿过该局部间隙 134a、 134b延伸至与绝缘线160a、 160b的线导体158a、 158b连接。
返回到图11，电极114a、 114b的腿136a、 136b从位于装置30a 的远端处且具有相同的尺寸和形状的两个半圆形电极部分138a、 138b 向近端延伸。以这种方式，由电极相对彼此呈现的电流密度将基本一 致。如图所示，半圆形电极部分是彼此镜像的，并且每个都包括约圆 形一半的形状。电极114a、 114b优选地包括导电金属，该导电金属也 优选抗腐蚀性的金属。优选材料是不锈钢。其它合适的金属包括钛、 金、银和铂。
如图12所示，装置30a的远端是平面的(平坦的)，并且垂直于 杆102的纵向轴线。在其它实施例中，如图所示，例如，在图13中， 装置30b的远端可以是凸出的。在其它实施例中，如图所示，例如， 在图14中，装置30c的远端可以是凹入的。
返回到图12，壳体内部分116还包括位于圆筒部分128中心的纵 向定向的线性盲孔140和沉孔142。如图所示，流体输送管150的外 径配置成延伸到沉孔142中且与沉孔142的直径配合，管的远端与沉 孔的底部接触。流体输送管150的外径可以配置成与沉孔142的直径 配合以形成压(干涉)配合，以便与粘合剂或其它结合剂的使用一起 提供固定连接以提供流体输送管150和壳体内部分116之间的流体密 封。
除了盲孔140和沉孔142之外，壳体内部分116还包括在盲孔140 的远端与盲孔140垂直交叉且延伸穿过圆筒部分128的线性通孔144。 如图所示，盲孔140和通孔144与终端在流体输送管28的流体连通内 腔29中的流体输送管150的内腔152流体连通。以这种方式，盲孔 140和通孔144提供用于从流体输送管28和150提供的流体24的T 形;充体流动通道。如图11所示，为了使流体从由通孔144提供的流体通道流出装置 30a，壳体外部分112的圆筒部分120设置有与通孔144对齐的两个通 孔146a、 146b并且为流体提供流体出口。如图所示，通孔144延伸经 过与远端隔离部分126平行的壳体内部分116。
如在图ll中最佳地示出，通孔146a、 146b设置在用于壳体外部 分112的电绝缘材料中，并且位于装置30a上接近装置远端的远端部 分上。以这种方式，通孔146a、 146b配置成阻止装置30a使用期间发 生堵塞。换言之，由于壳体外部分112是不导电的，并且不作为电极， 所以组织和血液结物不容易粘着到壳体外部分112。同样，由于通孔 146a、 146b位于装置30a上接近装置远端的远端部分上，所以通孔 146a、 146b不容易直接暴露给通常位于装置30a远端的有血区域。
在通孔146a、 146b和通孔144被堵塞的情况下，通孔146a、 146b 和通孔144可以通过将4f钉形结构插入通孔146a、 146b和通孔144 之一、针钉完全延伸穿过装置30a并且针钉从其它孔出去而疏通和清 洁。以这种方式，堵塞通孔146a、 146b和通孔144的物质可械^针钉推 压且从中清除。
也如图ll所示，通孔146a、 146b位于装置30a的相对两侧。通 孔146a设置为在电极114a的角部148a与电极114a相邻且最接近、 在电极114b的角部148b与电极114b相邻且最接近，通孔146b设置 为在电极114a的角部149a与电极114a相邻且最接近、在电极114b 的角部149b与电极114b相邻且最接近。以这种方式，为了使装置30a 最适当地起作用，流体可以提供到电极114a、 114b和組织的最需要流 体的位置(即电极的角部和与之相邻的组织)。同样以这种方式，来自 通孔146a、 146b的流体提供到电极114a、 114b的半圆形侧周部151a、 151b。如图12所示，电极114a、 114b的半圆形周部151a、 151b暴露 给组织且围绕装置30a远端的主要部分周向地延伸。如图所示，电极 114a的半圆形周部151a从电极114a的角部148a延伸到角部149a， 电极114b的半圆形周部151b从电极114b的角部148b延伸到角部 149b。在其它实施例中，如图15和16所示，用于装置30d的电极114a、 114b的半圆形侧周部151a、 151b被电绝缘体覆盖，该电绝缘体优选 地由外壳体部分112提供，以使电极114a、 114b的半圆形周部151a、 151b不用于处理组织。如图所示，电极114a、114b的半圆形周部151a、 151b被外壳体部分112的环形部分覆盖。
在装置30a使用中，来自流体源22的流体24经过由各结构提供 的流体通道连通。来自流体源22的流体24首先连通输送管28的内腔 29。如图8所示，然后流体24供给到位于手柄104中的尺寸减少套管 154的内腔156，然后进入容纳在杆102的内腔124中的管150的内腔 152，如图12所示。然后流体24从管150的内腔152流经盲孔140 然后进入通孔144，从通孔146a、 146b排出。在本实施例中，使用蠕 动泵32，如图7所示，设计成特别地与蠕动泵32—起操作的特定泵 管段182可接合在输送管28的部分之间，并在其两端利用有倒钩的流 体线连接器180连接到输送管28的所述部分。
贯穿几个实施例中的是，用于电极114a、 114b及其表面的材料和 流体24之间的关系应该使得流体24润湿电极114a、 114b的表面。接
触角e是固体被液体润湿的定量测量。在几何学上限定为液体、气体
和固体相交的三相界面处由液体形成的角度。根据所涉及材料的热力
学特性，接触角e涉及三相之间的界面自由能，由下式给出
YlvcosG=ysv-ysl
其中Ylv、 Ysv和Ysl分別指液/气、固/气和固/液界面的界面能。如 果接触角e小于90度，就是说液体润湿固体。如果接触角大于90度，
那么液体是非润湿的。零接触角e代表完全润湿。因此接触角优选小
于90度。
这里公开的双极性装置特别用于在外科手术中提供止血的非接合 组织密封器。换言之，不需要夹住组织以收缩、凝结和密封组织(例 如，通过收缩血管的胶原质和相关的血管(例如动脉、静脉)内腔) 来防止血液流失，从而抑制血液流过组织和从组织中流出，提供理想 的组织止血。更特别地，装置可以用于在脊柱外科手术中收缩切断的或不切断的血管，例如在推间盘切除术中的脊推静脉和/或动脉系统的 血管。
推间盘是紧密固定在脊柱的稚骨之间的纤维软骨组织的柔性垫。
推间盘包括平坦的圆形嚢状物，直径约一英寸，厚约0.25英寸，由被 称为纤维环的坚韧的纤维外膜构成，围绕着称为髄核的弹性核心。
在受力时，髓核可能发生肿大和成疝，推压通过推间盘的纤维环 膜中的薄弱点并且进入脊髓管。因此，所有的或部分的髓核物质可能 突出通过该薄弱点，产生对周围神经的压迫，导致疼痛和不能移动。
在作为推间盘切除术的一部分必需从病人身体取出受损的推间 盘且随后上面和下面推骨的脊推体接合的情况下，本发明的装置对于 收缩和密封脊推静脉和/或动脉系统的血管特别有用。
脊推静脉系统包括围绕脊柱的四个相互连接的静脉网络中的任 一个。这些已知是作为前外脊推静脉丛(围绕脊推体的系统)、后外脊 推静脉丛(围绕推骨突的系统)、前内脊推(硬脑膜外)静脉丛(沿着 脊推管前到硬脑膜长度的系统)和后内脊推(硬脑膜外)静脉丛(沿 着脊推管后到硬脑膜的长度的系统)，后两者构成硬脑膜外静脉丛。外
脊推静脉丛的静脉通过脊推间静脉和每个推体节的前、后段脊髓/根静 脉与内脊堆静脉丛的静脉连通。
脊推动脉系统包括脊柱的段动脉，供应各推体节的前、后根动脉。 在胸推和腰推区域，段动脉包括从大动脉后面出现的肋间后、肋下和 腰动脉。供应到脊柱的血液源自段动脉，该段动脉供应两个网络一 个供给脊推、脊旁肌和硬脑膜外空间的骨元素，另一个内部网络为脊
髓本身提供营养。
段动脉从大动脉延伸，紧抱脊堆的脊稚体的外周，随着它们接近 神经孑L，发出推旁吻合(paravertebral anastomose )、推前吻合 (pevertebral anastomose)和主背侧分支。该主背侧分支的背部继续 在脊推横突后下方供应脊推和推旁肌的后面部分的骨骼。背侧分支在 起点后很快发出脊支，供应前根动脉和前段髓动脉，最终供应前脊髓 动脉。脊支也将分支供应到脊推体、硬脑膜和后根动脉，最后供应后脊髓动脉。
在后推间盘切除术中，本发明的装置可以更特别地被外科医生用 来在进入推间盘空间之前，密封后外脊推静脉丛的静脉、后内脊推(硬 脑膜外)静脉丛和前内脊推(硬脑膜外)静脉丛。或者，在前推间盘 切除术中，本发明的装置可以更特别地被外科医生用来密封前外脊推 静脉丛的静脉和段动脉，尤其是邻近推体的前面和侧前部分。
在稚间盘切除术中，血管常被切开、裂开或切断。这些血管出血， 结果血可流入组织处理位置，使可见度更差且延长处理过程。本发明 的方法可以用于在血管切开、裂开或切断前密封这种脊推血管以防止 血液流失。该方法包括用外科装置(诸如本发明的装置)将血管的一 部分压靠着支撑脊柱结构，以便提供血管的压缩部分，并且用外科装 置充分地加热血管的压缩部分，以便使血管闭塞(例如通过血管胶原 的收缩和/或通过胶原焊接将内腔的相对内表面焊接在一起来收缩血 管和内腔)以在外科装置从血管移除后阻止血液流过血管。
支撑脊柱结构(血管压靠在该支撑脊柱结构上)包括一个或多个 脊柱的推骨，还可以包括推骨的推体。堆骨可以包括颈推、胸推或腰 推中的一个。除了推骨之外，支撑结构还可以包括脊推韧带，诸如前 纵向韧带、后纵向韧带或推间盘。
根据处理的类型，支撑脊柱结构还可包括在前路手术过程中会遇 到的推骨的推体的前侧或推骨的推体的侧向前侧。对于后路手术，支
路或后路手:;以是内窥镜脊柱手术、'^腔镜脊柱手术或;口脊柱手 术的一部分。
由于稚骨的刚性和推骨的稳定性，血管可以压靠在推骨上而不会 使推骨变形。以这种方式，血管可以被压缩，此时血管的压缩部分可 被充分加热，以便在外科装置从血管移除后使血管闭塞。
图17示出了装置30a(类似地对于装置30b-30d)的远端部分106 可以如何定向使用，其中杆102的纵向轴线竖直地定向，装置30a的 远端面对组织处理位置。在其它实施例中，可以在杆102的纵向轴线水平地定向或处于竖直和水平之间的任何定向时使用装置30a。
图17示出处理之前的装置30a和组织200。如图所示，组织200 包括血管220，更具体地，包括硬脑膜外静脉。血管220下面是韧带 230，更具体地，是脊推的纵向韧带。韧带230下面是推骨232，更具 体地，是推骨232的推体。
图18示出了以充分的力和压力作用到组织200的装置30a，该力 和压力由使用者施加到装置30a上，将血管220的一部分压靠到支撑 脊柱结构上，即压靠到这里的韧带230和推骨232上，以便提供血管 220的压缩部分。在某些实施例中，装置30a可以包括诸如力或压力 计量器的反馈机构，该反馈机构在充分的力/压力作用到血管220时警 告装置的使用者。在其它实施例中，反馈机构可以包括触发的光。如 图所示，装置30a的电极114a、 114b,皮间隔开，邻近组织200的组织 表面202，电极114a、 114b隔开的距离为壳体内部分116的远端间隔 部分126的宽度。
图19示出了使用中的装置30a，其中从孔146a、 146b排出的流 体24向远端流动到电极114a、 114b,以提供组织200的表面202和 电极114a、 114b之间的局部流体结合204。优选地，流体24在电极 114a、 114b和组织200之间接合，接合之处在位于装置30a远端的电 极114a、 114b的周部151a、 151b和电极114a、 114b的平坦半圆形电 极部分138a、 138b处。同时，由电场线206示出的RF电能/功率通 过流体24在组织表面202处提供给组织200并且在组织表面202下方 进入组织200。
电极114a、 114b连接到电外科单元14，以^更提供RF能量/功率 且在组织200中形成交流电电场。在具有交流电的情况下，电极114a、 114b在正电荷和负电荷之间改变极性，同时电流从正电荷流到负电 荷。不结合到具体理论，通过电阻加热执行对组织的加热。即，组织 的温度由于电流流过组织而增大，由于组织的电阻功能，因而从电压 吸收电能，通过离子的加速运动将电能转换成热能(即，热量)。
利用装置30a充分加热血管220的压缩部分，至少使血管220部分闭塞，以便阻止血液在装置30a从血管220移除后流经血管220。 这里是通过充分加热血管220以收缩血管220中的胶原，从而收缩血 管220和血管220的内腔222来执行。这也通过对血管220的压缩部 分施加充分的加热和压力以将内腔222的相对内表面224和226焊接 (这里通过胶原焊接)在一起而执行。
收缩包含I型胶原的组织(诸如血管)的时间通常取决于温度。 例如，I型胶原当暴露到约85。C的温度暴露时间约0.01秒时、当暴露 到约75。C的温度暴露时间约1秒时、当暴露到约7(TC的温度暴露时间 约IO秒时以及当暴露到约65。C的温度暴露时间约15分钟时收缩。用 于组织加热的典型目标温度/时间为75°C、 l秒。为了方4更，用另一种 方式说明，就是组织应被充分加热，以在RF触发后的包括约1秒到 IO秒的范围内(包括1秒和10秒)收缩胶原。
流体24除了提供装置30a和组织200之间的电结合之外，还冷却 和润滑组织200的表面202，以便阻止电极114a、 114b粘附到组织200。 根据装置30a远端处和组织处理端处的流体量，流体结合204可以包 括围绕装置30a远端的单一结合或位于装置最靠近通孔146a、 146b 的每侧上的多个离散结合。
对于装置30a，流体接合也可以包括电极114a、 114b之间的导电 流体桥，该导电流体桥设置在组织200的表面202上且形成电极114a、 114b之间的支路。对于这种情况， 一定量的RF能量可以转移不进入 組织200而实际通过导电流体桥在电极114a、 114b之间穿过。RF能 量损失可以减緩处理组织的过程。但是，对于装置30a，具有分别位 于电极114a、 114b的相对角部148a、 148b和/或相对角部149a、 149b 之间的这种结合可能是理想的，这是因为由于电极的结构，邻近这些 角部的组织可以比其它被处理的组织更快地加热或变得更热。在这种 情况下，在这些位置处具有流体结合204可以提供对组织200更均衡 的加热和处理。因此，理想的是从装置30a提供如此量的流体24，使 得在可能比其它处理的组织更快地加热或变得更热之处，小部分流体 沸腾以耗散来自组织的热量，同时流体转移一定量的RF能量不进入组织200。
图20示出了在血管220密封以防止血液流失和血液流过该血管的 情况下从组织200移除装置30a。
如上所述，本发明的双极装置阻止组织脱水、电极粘附、形成炭 化和产生烟雾这样的不希望的效果，因此不具有与现有技术的干燥端 电外科装置相同的缺点。本发明公开的装置的使用可显著降低外科手 术过程中的血液流失。这种血液流失的减少可以减少或消除输血的需 要，因此减少成本和输血带来的临床上的负面后果，诸如延长住院治 疗时间。
虽然已经描述了本发明的优选实施例，但是应该理解，在不背离 本发明精神和所附权利要求的范围的情况下，可以进行各种变化、适 应性改变和变型。因此本发明的范围应该不参考上述说明确定，而应 当参考所述权利要求以及其等价的全部范围来确定。此外，应该理解 所附权利要求不必需包括申请人在权利要求中所称的本发明最广泛的 范围，或者仅仅本发明要求的方式或所有列举的特征都需要的方式。
本申请引用的所有公开的和专利文献在所有目的一致的程度上全 文并入作为参考。
权利要求
1.一种双极电外科装置，在具有射频功率和从所述装置的远端部分同时提供的流体的情况下处理组织，所述装置包括手柄；杆，所述杆从所述手柄向远端延伸，所述杆以与所述手柄成刚性的关系支撑所述装置的远端部分；所述装置的远端部分终止于所述装置的远端，所述装置的远端包括圆盘形远端；所述圆盘形远端包括第一半圆形电极和第二半圆形电极；流体输送通道，所述流体输送通道能够连接到流体的流体源；以及至少一个流体出口，所述至少一个流体出口与所述流体输送通道流体连通。
2. 如权利要求l所述的装置，其中: 所述第一半圆形电极具有圆形的大致第一半的形状；以及 所述第二半圆形电极具有圆形的大致第二半的形状。
3. 如权利要求l所述的装置，其中 所述第一半圆形电极和所述第二半圆形电极是彼此的镜像。
4. 如权利要求l所述的装置，其中 所述第一半圆形电极具有第一电极半圆形周部；以及 所述第二半圆形电极具有第二电极半圆形周部。
5. 如权利要求4所述的装置，其中 所述第一电极半圆形状周部是暴露的；以及 所述第二电极半圆形状周部是暴露的。
6. 如权利要求4所述的装置，其中 所述装置的远端具有圆周；以及所述第一电极半圆形周部和所述第二电极半圆形周部都围绕所述 圆周的一部分延伸。
7. 如权利要求4所述的装置，其中: 所述第一电极半圆形周部被电绝缘体覆盖；以及 所述第二电极半圆形周部被电绝缘体覆盖。
8. 如权利要求4所述的装置，其中壳体将所述第 一半圆形电极和所述第二半圆形电极固定到所述装 置；以及所述壳体的一部分覆盖所述第一电极半圆形周部和所述第二电极 半圆形周部。
9. 如权利要求8所述的装置，其中覆盖所述笫一电极半圆形周部和所述第二电极半圓形周部的所述 壳体的所述部分包括所述壳体的环形部分。
10. 如权利要求l所述的装置，其中所述装置的远端部分包括所述第一半圆形电极、所述第二半圆形 电极以及将所述第一半圆形电极和所述第二半圆形电极固定到所述装 置的壳体。
11. 如权利要求10所述的装置，其中 所述壳体包括电绝缘材料。
12. 如权利要求ll所述的装置，其中 所述电绝缘材料包括聚合物材料。
13. 如权利要求12所述的装置，其中 所述聚合物材料包括氟化聚合物。
14. 如权利要求13所述的装置，其中 所述氟化聚合物包括聚四氟乙烯。
15. 如权利要求IO所述的装置，其中 所述壳体连接到所述杆。
16. 如权利要求15所述的装置，其中 所述壳体包括近端圆筒部分；以及 通过将所述壳体的近端圆筒部分装配到所述杆的内腔中，所述壳 体连接到所述杆。
17. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一半圆形电极和所述第二半圆形电极通过电绝缘体彼此隔开。
18. 如权利要求l所述的装置，其中所述装置的圆盘形远端还包括位于所述第一半圆形电极和所述第 二半圆形电极之间的电绝缘体。
19. 如权利要求l所述的装置，其中所述至少一个流体出口接近所述装置的远端位于所述装置的远端 部分上。
20. 如权利要求l所述的装置，其中 所述至少一个流体出口形成在电绝缘材料中。
21. 如权利要求l所述的装置，其中所述至少一个流体出口由将所述第一半圆形电极和所述第二半圆 形电极固定到所述装置的壳体提供。
22. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一电极包括第一电极第一角部和第一电极第二角部；以及 所述至少一个流体出口在所述第一电极第一角部和所述第一电极 第二角部之一处最靠近所述第一电极。
23. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一电极包括第一电极第一角部和第一电极第二角部；以及 所述至少一个流体出口邻近所述笫一电极第一角部和所述第一电 极笫二角部之一。
24. 如权利要求23所述的装置，其中所述第二电极包括第二电极第一角部和第二电极第二角部；以及 所述至少一个流体出口邻近所述第一电极第一角部、所述第一电 极第二角部、所述第二电极第一角部和所述第二电极第二角部中的至少一个。
25. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一电极半圆形周部从第一电极第一角部延伸到第一电极第二角部；以及所述至少一个流体出口在所述第一电极第一角部和所述第一电极 第二角部之一处最靠近所述第一电极。
26. 如权利要求l所述的装置，其中所述第一电极半圆形周部从第一电极第一角部延伸到第一电极第 二角部；以及所述至少一个流体出口邻近所述第一电极第一角部和所述第一电 极第二角部之一。
27. 如权利要求26所述的装置，其中所述第二电极包括第二电极第一角部和第二电极第二角部；以及 所述至少一个流体出口邻近所述第一电极第一角部、所述第一电 极第二角部、所述第二电极第一角部和所述第二电极第二角部中的至少一个。
28. 如权利要求l所述的装置，其中 所述至少一个流体出口包括多个流体出口 。
29. 如权利要求l所述的装置，其中 所述至少一个流体出口包括至少两个流体出口 。
30. 如权利要求29所述的装置，其中 所述至少两个流体出口位于所述装置的相对两侧上。
31. 如权利要求29所述的装置，其中 所述至少两个流体出口包括第一流体出口和第二流体出口； 所述流体通道包括从所述第一流体出口到所述笫二流体出口的长度；以及所述流体通道沿着其长度是线性的。
32. 如权利要求l所述的装置，其中 所述流体通道包括管的内腔。
33. 如权利要求32所述的装置，其中 所述内腔包括聚合物管的内腔。
34. 如权利要求l所述的装置，其中所述流体通道包括壳体中的至少一个孔，所述壳体将所述第一半 圆形电极和所述第二半圆形电极固定到所述装置。
35. 如权利要求34所述的装置，其中所迷壳体中的所述至少 一个孔包括所述壳体中的第 一孔和所述壳 体中的第二孔；以及所述第一孔和所述第二孔彼此交叉且相互垂直。
36. 如权利要求34所述的装置，其中 所述流体通道包括所述壳体中的T形孔。
37. 如权利要求l所述的装置，其中 所述杆包括金属杆。
38. 如权利要求37所述的装置，其中 所述金属杆包括不锈钢。
39. 如权利要求l所述的装置，其中 所述杆有折角。
全文摘要
本发明提供一种处理组织的外科装置和方法。在一个装置实施例中，本发明包括在具有射频功率和从装置的远端部分同时提供的流体时处理组织的双极电外科装置，该装置包括圆盘形远端。在一个方法实施例中，本发明包括在脊柱手术中处理具有血管的组织的方法，该方法包括用外科装置将血管的一部分压靠到支撑脊柱结构，以提供血管的压缩部分，并且用外科装置充分加热血管的压缩部分，以在外科装置从血管移除后阻止血液流经血管。
文档编号A61B8/14GK101677812SQ200880014088
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月21日 优先权日2007年3月23日
发明者B·M·康利, M·E·麦克勒肯, R·D·格里利 申请人:显著外科技术公司