配。
[0104] 所述设备标准的其他必要条件是至所述患者的连接应该通过电容器来耦合。这些 防止净余DC电荷响应于AC波形的施加而流过所述患者组织。如果负载相对于极性变为非 线性，可能会出现这种情况。已知所述等离子体和电弧负载会导致施加电流的部分整流。隔 离变压器7的输出和对RF电压传感器8的变压器的输入经由串联电容器而耦合至发生器 RF输出。
[0105] 在分路中从附件缆线9的一个极流至另一个极的RF电流，加上通过RF刀片6离 开到达所述组织的电流由RF电流传感器11感测。
[0106] 来自RF电流传感器11和RF电压传感器8的信号如下在重复电路中进行处理。在 第一步骤中，使用与由模拟器件公司公布类似的运算放大器布置以最小畸变在有源整流器 12a、12b中对AC RF信号进行整流。精密电阻器被用来确保半周期对半周期匹配被实现。 可能获得对这个应用而言理想的电阻器对电阻器具有0. 05%匹配的电阻器组。
[0107] 之后在低通滤波器13a、13b中过滤全波整流信号以去除RF分量，这使得两个信号 分别表示RF电压和RF电流的振幅的包络。由于馈送到RF缆线9中的RF电流和RF电压 中存在低谐波畸变，这些平均信号电平表示均方根（rms)和峰值两者，假定换算因数恰当 (VpkX 2/ π = V 平均值，并且 Vpk/ V 2 = Vrms)。
[0108] 低通滤波器（13a，13b)的信号输出被馈送至（i)微控制器单元（MCU) 14的模数转 换器（ADC) 14a、14b的输入；以及（ii)用于DC对DC转换器2的PffM控制器16的第一级误 差放大器15a、15b。
[0109] 鉴于附件缆线9的反应阻抗Xe的先验知识，以及与馈送至附件缆线9的RF电流 和电压的rms值成比例的动态更新的信号，算法和数学处理单元14c能够动态地计算在给 定的施加 RF电压下从RF刀片6连接流过组织的rms电流。所述负载阻抗通过MCU 14的 算法和数学处理单元14c来计算，这允许基于附接外科附件的公布的负载曲线（参见图3) 来推导出RF刀片6处的所需电流。
[0110] 实现所需RF刀片6电流所需的附件缆线9的输入电流被动态地计算并且被加载 到用于电流限值14d的数模转换器（DAC)信道中。在处理期间，用于电压限值14e的DAC 信道被静态地设定为由所选择的附件负载曲线允许的上限值。可能有利的是，在瞬时条件 下如在脉冲的前沿处，或响应于检测的异常组织条件而使DAC信道的电压限值14e逐渐地 上升。这些并不形成本文描述的控制回路设计的一部分。
[0111] 第一级误差放大器15a、15b将RF电流和RF电压的平均输出与通过DAC信道14d、 He设定的限值进行比较，并且这些放大器的输出通过二极管17a、17b以二极管-或（diode ORed)连在一起。因此，PffM控制器16呈现具有复合需求信号18,所述复合需求信号18仅 在RF电流和RF电压电平两者都低于由MCU DAC 14d、14e设定的限制电平的情况下增加。
[0112] -些控制器IC被定向来响应于增加的输入（需求）信号而提供更大的调制深度； 而其他的控制器IC响应于增加的输入（输出强度）信号而提供更小的调制深度。在这个实 施方案中，PWM控制器16具有其连接至内部误差放大器16b的负输入的内部电压参考16a， 以使得增加的复合需求信号18增加施加至DC对DC转换器2的输入3的调制深度。
[0113] 因此总之，DC对DC转换器2的输出仅在RF电流和RF电压电平两者都低于由MCU DAC设定的限制电平时增加。通常，一个参数是RF组织阻抗变化的专一控制，仅在公布的负 载曲线上的恒定功率边界和恒定电压边界存在交叉点的情况例外。
[0114] 现在参考图4至图7描述在本发明的一个实施方案中可以用作探针的电外科器械 100的实例。所述器械包括在其远端连接了器械尖端104的套筒102。套筒102由其中封 装了轴向延伸的编织物（例如，含金属）的柔性聚合性材料（例如，Pebax?)制成。这种 布置形成转矩稳定系统。所述编织物可能不是一直延伸至所述套筒的远端，因此沿着所述 编织物的末端与所述器械尖端的近端边缘之间的纵向轴线引入安全距离（例如，如所测量 的不少于Imm)，以便避免微波能量的使用期间电容性电导所致的对所述编织物进行加热的 任意风险。不具有编织物的套筒可以延伸经过这个安全距离间隙。这种布置还防止平面传 输线的两个板或同轴传输线中的两个导体短路或者连接在一起。所述编织物结构使得施加 至所述套筒的近端的转矩能够被准确地转化为器械尖端104的旋转运动。为了方便，套筒 102在附图中被示出为透明的，以便允许示出其内部部件。在实际实施方案中，所述套筒可 以是不透明的。
[0115] 器械尖端104包括在其上表面和下表面上具有金属化层105、107的介电块106。 金属化层对应于本发明的第一导电元件和第二导电元件。金属化层通过介电块106的厚度 分离，以便形成与GB 2 472 972中所公开类似的双极放射状刮刀结构。
[0116] 金属化层可以由高熔点的导体（例如，W或Ti)形成。在这种布置中，低熔点导体 可以被沉积在以下区域周围：同轴缆线连接至平行板平面传输线，以促进将同轴布置焊接 至平面传输线。低熔点导体可以是银（Ag)或金（Au)。
[0117] 如在图5中最清楚可见，介电块的远端以弯曲的例如抛物线的形状形成。这种形 状是优选的，以使得所述器械不在其外边缘处呈现尖锐拐角，并且允许在多个行进方向上 使用。这种尖锐拐角在所述器械用于具有柔弱组织结构如肠壁非常薄的胃肠道的环境中时 可能是不希望的。
[0118] 套筒102界定携带柔性同轴馈电缆线108的管腔和流体递送结构。在这种布置中， 所述流体递送结构包括由柔性馈电缆线108和可缩回针110周围的管腔内的空间形成的通 道。套筒102携带用于伸出和缩回针110的控制线112。
[0119] 同轴馈电缆线108的内导体114从同轴馈电缆线108的远端突出，并且电连接至 (例如，使用焊接剂）金属化上层1〇5(第一导电元件）。同轴缆线116的外导体通过编织 物终端118电耦合至金属化下层107 (第二导电元件）。编织物终端118包括电连接至外导 体的管状部分，以及装配在介电块106下方并且电连接至金属化下层107的远端延伸板部 分 109〇
[0120] 在这种布置中，介电材料成型件120被附接至介电块106的下表面。它可以固定 至金属化下层107。介电材料成型件120的下侧具有特别适合用于在胃肠道中执行的手术 的构型。在纵向方向上，介电材料成型件120包括朝向介电块106逐渐渐缩（例如，以弯曲 的方式）的远端部分。所述器械的这个部分最接近在使用中被处理的组织，例如，肠壁、食 管壁、门静脉或者胰管。通过以这种方式呈现弯曲表面，可以避免肠壁或食管壁的不期望的 穿孔或者对门静脉或胰管的损害。
[0121] 如在图5中最清楚可见，介电材料成型件120的下表面具有纵向延伸的凹陷通道 122。所述凹陷通道界定可缩回针110的进入路径。所述通道的凹陷性质意指所述进入路 径的两侧各有一个介电材料成型件的纵向延伸脊部124。
[0122] 介电主体106和介电材料成型件120可以一体形成，即，作为单块主体。所述单块 主体可以具有在其中形成（例如，切割）用于接收导电材料以形成金属化下层（第二导电 元件）的扁平狭槽。所述狭槽以及因此金属化下层的厚度可以是〇.1_或者更大，但是优 选地不超过0. 2mm。
[0123] 所述器械的总体尺寸可以是以下这样的，使得所述器械适合于通过内窥镜的器械 通道插入。因此，所述套筒的外径可以是2. 8mm或者更小，例如2. 7mm。
[0124] 上文的详述涉及从所述探针递送RF波形递送。所述电外科设备还被布置来以与 GB 2 486 343中所述的相同的方式递送微波频率能量。所述微波能量使用连续波轮廓来递 送，并且在所述探针的远端（即，所述器械尖端）处递送的优选的平均功率电平在5. 8GHz 下是8W。
【主权项】
1. 一种控制在双极电外科器械的远端处从所述电外科器械递送到生物组织中的射频 (RF)功率的方法，所述方法包括： 产生RF波形； 沿RF信道将所述RF波形递送至所述电外科器械； 通过以下方式来控制所述RF波形的轮廓： 对施加在所述双极电外科器械上的电压设定最大电压限值； 对所述RF信道上的电流和电压抽样；并且 从所抽样的电流和电压计算组织阻力，所述计算步骤包括校正与所述RF信道相关联 的阻抗； 从所计算的组织阻力和预定功率耗散目标确定目标组织电流限值；以及 基于所确定的目标组织电流限值动态地调节所述电流限值。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述RF波形包括多个RF信号脉冲。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其包括将所述最大电流限值I linut计算为其中是所述抽样电压，I t是所述目标组织电流，并且X。表示与所述RF信道相关联 的集中分路电容。4. 根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述RF信道具有3m或更长的长度。5. 根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述RF波形具有100kHz至5MHz范围内 的频率。6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述RF波形具有300kHz至600kHz范围内的频 率。7. 根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述步骤通过微处理器来执行，所述微 处理器具有50 μ S至20ms范围内的RF控制间隔。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述RF控制间隔是在100 μ s至2ms范围内。9. 用于使用射频（RF)能量处理生物组织的电外科设备，所述设备包括： 射频（RF)信号发生器，其用于产生RF波形； 探针，其被布置成从其远端递送所述RF波形； 馈电结构，其用于沿RF信道将所述RF波形输送至所述探针； RF信号检测器，其用于对所述RF信道上的电流和电压进行抽样并且因此产生指示所 述电流和电压的RF检测信号；以及 控制器，其与所述RF信号检测器通信以接收所述RF检测信号， 其中所述控制器被布置成： 对施加在所述双极电外科器械上的电压设定最大电压限值；并且 基于所述RF检测信号计算组织阻力以及与所述RF信道相关联的阻抗； 从所计算的组织阻力和预定功率耗散目标确定目标组织电流限值；以及 基于所确定的目标组织电流限值动态地调节所述RF信号检测器的所述电流限值。
【专利摘要】一种控制从双极电外科器械递送到生物组织中的RF功率的方法。所述方法包括通过以下方式来控制RF波形的轮廓：对施加在所述双极电外科器械上的电压设定最大电压限值；计算组织阻力，所述计算步骤包括校正与RF信道相关联的阻抗；从所计算的组织阻力和预定功率耗散目标确定目标组织电流限值；以及基于所确定的目标组织电流限值动态地调节所述电流限值。这种控制方法可以改善增加的缆线长度对递送至所述探针尖端的所述RF波形的控制的准确度的影响。
【IPC分类】A61B18/12, A61B18/00
【公开号】CN105338918
【申请号】CN201480036440
【发明人】F·阿莫阿, C·P·汉考克, M·贾曼, N·达尔米斯里
【申请人】科瑞欧医疗有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年4月14日
【公告号】CA2911846A1, EP2994066A1, US20160074091, WO2014181077A1