电外科器械、发生器和设备制造技术

各种实施方案提供了一种用于递送电磁(EM)能量和超声振动来治疗生物组织的电外科器械。所述电外科器械包括：器械轴，所述器械轴被布置成传送EM能量和用于驱动磁致伸缩超声换能器的电信号；远侧端部组件，所述远侧端部组件被布置在所述器械轴的远侧端部处以从所述器械轴接收所述EM能量并且从所述远侧端部组件递送所述EM能量以进行组织治疗；以及磁致伸缩超声换能器，所述磁致伸缩超声换能器被布置成从所述器械轴接收所述电信号并且在所述远侧端部组件周围产生超声振动以进行组织治疗。其他实施方案提供了一种电外科发生器，以及一种包括所述器械和所述发生器的电外科设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电外科器械、发生器和设备
专利

[0001]本专利技术涉及一种用于递送电磁(EM)能量和超声振动来治疗生物组织的电外科器械，所述电外科器械具有用于产生所述超声振动的磁致伸缩超声换能器。本专利技术还涉及一种用于产生EM能量和用于驱动所述磁致伸缩超声换能器的电信号的电外科发生器。
[0002]专利技术背景
[0003]电外科器械及其相关联的发生器已普遍深入到医院手术室中以用于开放式手术和腹腔镜手术，并且还越来越多地出现在内窥镜检查套件中。在内窥镜手术中，通常穿过内窥镜内部的管腔插入电外科附件。考虑到腹腔镜外科手术的等同的进入通道，这种管腔具有比较窄的孔和较大的长度。
[0004]已知可使用射频(RF)能量来切割生物组织。使用RF能量切割的方法使用如下原理进行操作：在电流(受助于细胞的离子内容物和细胞间电解质)通过组织基质时，整个组织上对电子流的阻抗产生热量。当将RF电压施加到组织基质时，在细胞内产生足够的热量以使组织的水分蒸发。由于这种增加的干化，特别是在与所述器械的RF发射区域(本文被称为RF刀片)相邻的在通过组织的整个电流路径中具有最高电流密度之处，与RF刀片的切割极相邻的组织会失去与刀片的直接接触。所施加的电压之后看起来几乎完全落在这个空隙上，所述空隙因此离子化，从而形成等离子体，这与组织相比较具有非常高的体积电阻率。这一差异很重要，因为它将所施加的能量集中到完成RF刀片的切割极与组织之间的电路的等离子体。足够缓慢地进入等离子体的任何挥发性物质都被蒸发并且因此感知到剥离组织的等离子体。
[0005]GB 2 486 343公开了一种用于电外科设备的控制系统，所述电外科设备递送RF能量和微波能量两者来治疗生物组织。递送到探针的RF能量和微波能量两者的能量递送廓线基于以下项而设定：传送到探针的RF能量的采样的电压和电流信息；以及传送到探针和从所述探针传送的微波能量的采样的正向和反射功率信息。
[0006]能够将热能量递送到所抓取的生物组织中的夹钳也是已知的。例如，已知可从夹钳的夹爪中的双极电极布置递送射频(RF)能量。RF能量可用于通过血管壁内的细胞外基质蛋白(例如，胶原蛋白)的热变性来密封血管。热能量还可烧灼抓取的组织并且促进凝结。
[0007]此类装置通常可应用于微创腹腔镜外科工具的端部，但同样可用于其他临床手术领域，诸如妇科学、腔内泌尿外科学、胃肠道外科手术、ENT手术等。取决于使用情境，这些装置可具有不同的物理构造、大小、规模和复杂性。
[0008]能够在实现止血的同时剥离身体组织的微创装置的当前实例包括由Covidien开创的LigaSure血管密封技术和来自Olympus的Thunderbeat平台。LigaSure系统是双极夹钳布置，其中递送电流来密封组织，同时施加压力。Thunderbeat平台同时递送使用超声源产生的热能量、以及双极电能。
[0009]US 6,585,735描述了一种内窥镜双极夹钳，其中夹钳的夹爪被布置成将双极能量传导通过保持在其之间的组织。
[0010]EP 2 233 098描述了用于密封组织的微波夹钳，其中夹爪的密封表面包括用于将
微波能量辐射到夹钳的夹爪之间抓取的组织中的一个或多个微波天线。
[0011]WO 2015/097472描述了电外科夹钳，其中一对或多对非谐振的不平衡的有损传输线结构被布置在一对夹爪的内表面上。

技术实现思路

[0012]最一般地，本专利技术提供了一种用于递送电磁(EM)能量和超声振动来治疗生物组织的电外科器械，其中所述超声振动由磁致伸缩超声换能器产生。所述EM能量可包括射频(RF)EM能量和/或微波EM能量。所述电外科器械可包括远侧端部组件，所述远侧端部组件将所述EM能量递送到生物组织中以进行组织治疗，并且所述换能器可在所述远侧端部组件周围产生超声振动以治疗生物组织。
[0013]以此方式，磁致伸缩换能器可用于产生超声振动以进行组织治疗，而不需要额外的机械放大构件。也就是说，与其他类型的超声换能器(例如，压电式超声换能器)相比较，磁致伸缩换能器可产生更强的超声振动，这意味着可能不需要另外的放大构件或机构。因此，有利地，磁致伸缩换能器可朝向所述器械的远侧尖端定位，以便将超声振动最大限度地递送到包围所述远侧端部组件的生物组织。
[0014]另外，本专利技术提供了一种能够供应电信号以驱动磁致伸缩换能器来产生超声振动的电外科发生器。所述电外科发生器可包括电信号供应单元，所述电信号供应单元与用于产生EM能量(例如，微波电磁信号和/或射频电磁信号)的构件进行整合以进行治疗。所述电外科发生器可被配置为沿着共用馈送电缆递送不同类型的信号(例如，RF、微波、用于驱动磁致伸缩超声换能器的电信号)。单个发生器因此可用作不同类型治疗的能量源。这在最小化治疗套件中所需的设备的方面可能是有利的。例如，超声振动可用于分割(例如，切割或剥离)生物组织，并且EM能量可用于消融生物组织和/或使所述生物组织凝结。
[0015]另外，所述磁致伸缩超声换能器是电流控制装置，也就是说，所述换能器接收振荡的电流信号以引发振荡磁场，以便产生振荡振动。当振荡处于超声频率时，产生所述超声振动。这与诸如压电式超声换能器等其他类型的超声换能器形成对比，所述压电式超声换能器接收振荡的电压信号以由于压电效应而产生振荡振动。
[0016]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于递送电磁(EM)能量和超声振动来治疗生物组织的电外科器械，所述电外科器械包括：器械轴，所述器械轴被布置成传送EM能量和用于驱动超声换能器的电信号；远侧端部组件，所述远侧端部组件被布置在所述器械轴的远侧端部处以从所述器械轴接收所述EM能量并且从所述远侧端部组件递送所述EM能量以进行组织治疗；以及磁致伸缩超声换能器，所述磁致伸缩超声换能器被布置成从所述器械轴接收所述电信号并且在所述远侧端部组件周围产生超声振动以进行组织治疗。
[0017]所述器械轴可包括同轴传输线路，所述同轴传输线路具有内导体、外导体和将所述内导体与所述外导体分开的介电材料，所述同轴传输线路被布置成传送所述EM能量和所述电信号。所述EM能量可包括RF和/或微波EM能量。在此实例中，所述RF能量和微波能量沿着所述器械轴通过共用同轴传输线路来输送。另外，所述换能器可包括用于从所述同轴传输线路接收所述电信号的第一输入端子和第二输入端子，所述第一输入端子通过第一连接构件(例如，导体、线、电缆或轨道)连接到所述内导体，并且所述第二输入端子通过第二连接构件(例如，导体、线、电缆或轨道)连接到所述外导体。
[0018]在其他实例中，RF能量和微波能量可沿着单独的能量传送结构输送。例如，所述RF能量可由绞合线对或平行安装的双绝缘线组件传送，而所述微波能量由合适的同轴传输线路输送。另外，用于驱动所述磁致伸缩换能器来产生超声振动的所述电信号可以类似方式递送，即，所述电信号可与EM能量(例如，经由同轴电缆)一起递送或者沿着单独的传送结构(例如，绞合线对或平行安装的双绝缘线组件)递送。在任何情况下，所述换能器都将通过合适的连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于递送电磁(EM)能量和超声振动来治疗生物组织的电外科器械，所述电外科器械包括：器械轴，所述器械轴被布置成传送EM能量和用于驱动磁致伸缩超声换能器的电信号；远侧端部组件，所述远侧端部组件被布置在所述器械轴的远侧端部处以从所述器械轴接收所述EM能量并且从所述远侧端部组件递送所述EM能量以进行组织治疗；以及磁致伸缩超声换能器，所述磁致伸缩超声换能器被布置成从所述器械轴接收所述电信号并且在所述远侧端部组件周围产生超声振动以进行组织治疗。2.如权利要求1所述的电外科器械，其中所述器械轴包括同轴传输线路，所述同轴传输线路具有内导体、外导体和将所述内导体与所述外导体分开的介电材料，所述同轴传输线路被布置成传送所述EM能量和所述电信号。3.如权利要求2所述的电外科器械，其中所述磁致伸缩超声换能器具有用于从所述同轴传输线路接收所述电信号的第一输入端子和第二输入端子，所述第一输入端子通过第一连接构件连接到所述内导体，并且所述第二输入端子通过第二连接构件连接到所述外导体。4.如权利要求3所述的电外科器械，其中所述磁致伸缩超声换能器安装在所述远侧端部组件之上或之中。5.如权利要求4所述的电外科器械，其中所述远侧端部组件是被布置成辐射EM场以进行组织治疗的辐射尖端部分，所述辐射尖端部分包括：介电尖端，所述内导体的远侧导电部分，所述远侧导电部分纵向地延伸到所述介电尖端中，中间介电元件，所述中间介电元件包围所述远侧导电部分的近侧部分并且将所述同轴传输线路的所述介电材料与所述介电尖端分开，并且其中所述磁致伸缩超声换能器安装在所述中间介电元件之上或之中。6.如权利要求4所述的电外科器械，其中所述远侧端部组件包括：一对夹爪，所述一对夹爪能够相对于彼此移动以打开和闭合所述一对夹爪的相对的内表面之间的间隙，所述一对夹爪包括被布置成将所述EM能量发射到所述相对的内表面之间的所述间隙中的能量递送结构，其中所述能量递送结构包括安装在所述一对夹爪中的一者或两者的所述内表面上的微带天线。7.如权利要求6所述的电外科器械，其中所述远侧端部组件还包括：刀片，所述刀片包括所述磁致伸缩超声换能器以切断生物组织，所述刀片可滑动地设置在所述远侧端部组件内以便能够移动通过所述一对夹爪之间的区域。8.如权利要求6所述的电外科器械，其中所述磁致伸缩超声换能器容纳在所述一对夹爪中的一者之中或之上。9.如权利要求8所述的电外科器械，其中所述微带天线是共面微带天线，所述共面微带天线包括：平面介电衬底，所述平面介电衬底具有在所述相对的内表面之间的所述间隙处暴露的顶表面，以及在所述平面介电衬底的与所述顶表面相对的一侧上的下表面；接地导体层，所述接地导体层在所述下表面上；
接地导电带，所述接地导电带在所述顶表面上并且电连接到所述接地导体层；以及在所述顶表面上的有源导电带，所述有源导电带与所述接地导电带间隔开，其中所述有源导电带和所述接地导电带被定位成在所述一对夹爪之间的所述区域内具有一致的最近间距，并且其中所述磁致伸缩超声换能器定位在所述平面介电衬底的所述顶表面上并且定位在所述有源导电带与所述接地导电带之间。10.如权利要求8所述的电外科器械，其中所述一对夹爪包括：第一夹爪，所述第一夹爪具有安装在其中的所述能量递送结构；以及第二夹爪，所述第二夹爪不接收EM能量馈送，并且其中所述磁致伸缩超声换能器容纳在所述第二夹爪之中或之上。11.如权利要求1至3中任一项所述的电外科器械，其中所述磁致伸缩超声换能器安装在所述器械轴之上或之中。12.如任一前述权利要求所述的电外科器械，其中所述磁致伸缩超声换能器包括由Terfenol
‑
D制成的磁致伸缩元件。13.一种电外科发生器，所述电外科发生器包括：电磁(EM)信号供应单元，所述EM信号供应单元用于产生EM能量；电信号供应单元，所述电信号供应单元用于产生电信号来驱动磁致伸缩超声换能器；输出端口，所述输出端口被配置为可连接到电外科器械以从所述电外科器械的远侧端部递送所述EM能量并且使用所述电信号来产生超声振动；以及馈送结构，所述馈送结构用于将所述EM能量从所述EM信号供应单元传送到所述输出端口，并且用于将所述电信号从所述电信号供应单元传送到所述输出端口，其中所述馈送结构具有用于将所述EM能量和所述电信号传送到所述输出端口的共用信号通路。14.如权利要求13所述的电外科发生器，其中所述EM信号供应单元包括用于产生具有第一频率的微波EM辐射的微波信号发生器，并且其中所述馈送结构包括用于将所述输出端口连接到所述电信号供应单元的电信号通道，以及用于将所述输出端口连接到所述微波信号发生器的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗，
申请(专利权)人：克里奥医药有限公司，
类型：发明
国别省市：