專利名稱：用于組織燒灼的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 -般涉及組織燒灼，特別地，本發(fā)明涉及用于組織燒灼的改進(jìn)的電極。
背景技術(shù)：
在許多用丁-各種H的的外科處理中需要進(jìn)行組織和器官切除。在所有的組 織切除處理中主要關(guān)心的是止血即停止流血。必須通過(guò)縫合或者燒灼，封閉所
有的供應(yīng)被切除的器官或者組織部分的血管，以抑制切除組織時(shí)的流rfn.。舉例 來(lái)說(shuō)，當(dāng)在f宮切除手術(shù)中切除子宮時(shí)，必須抑制被切除的子宮頸屮的流血以 及沿子宮側(cè)面為其供血的血管的流血。類似地，1為—/切除腫瘤或者其他的fl 的而切除部分肝臟BL肝臟中的血管必須被個(gè)別地封閉。肝臟是高度血管化的 器官，封閉血管是非常耗時(shí)的。實(shí)現(xiàn)止血在開(kāi)放f-術(shù)處理和微創(chuàng)手術(shù)處理是必 須的。盡管如此，在后-種情況中，由于通過(guò)插管和其它小通道的冇限入口， 封閉血管就更加耗時(shí)，而且非常成問(wèn)題。
在腹腔鏡和切除前必須切碎器官或者其他組織的其他的限制入u的處理 中，止血是特別重要的。大部分器官由于太大而不能整體通過(guò)插管或者iC他的 限制入口的通道中移出，從而需要該組織在切除前被切碎，如切、磨或者相反 地打碎成小片。應(yīng)當(dāng)理解，血管化的組織的切碎是非常成問(wèn)題的。
因此，需要提供改進(jìn)的方法、系統(tǒng)和裝置，以實(shí)現(xiàn)與器官和組織切除處理 有關(guān)的止血。特別地，需要使外科醫(yī)生以高效率的方式利用可用的外科設(shè)備如 下面所述的射頻電源在降低病人的風(fēng)險(xiǎn)和損傷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)止血的方法和系 統(tǒng)。優(yōu)選地，所述方法和系統(tǒng)可用于大范圍的組織的切除處理，至少包括子宮 切除、肝臟組織切除、膽囊切除、前列腺切除、肺切除等。優(yōu)選地，所述方法 可以實(shí)現(xiàn)被切除組織的整個(gè)體積的完全或者充分完全的血凝固和止血，以有助 于該處理作為后續(xù)的切碎。實(shí)現(xiàn)如最小化流血的情況切碎組織對(duì)腹腔鏡和其他 的微創(chuàng)處理以及其他的外科處理具有很大的益處。
利用射頻(RF)能使身體器官或者器官的部分壞死是公知的。美國(guó)專利 No. 4, 979, 948描述了一種氣球電極(balloon electrode),該氣球電極在子宮 內(nèi)部膨脹，用于施加RF能量以使子宮的內(nèi)皮內(nèi)襯(endothelial lining)壞死。 美國(guó)專利No. 3， 845， 711描述了一種在拇指和中指上設(shè)置有柔性電極的手套， 所述手套用于把RF電流傳導(dǎo)到傳統(tǒng)的鑷子、解剖刀等。美國(guó)專利No.4，972， 846描述了一種作為直接與心外膜接合的去纖顫器導(dǎo)線(defibrillator lead)使 用的電極片(electrode patch)。美國(guó)專利No. 5, 178， 618和No.5， 078, 736描 述了一種支架(stent)，該支架可以被通電，以在身體內(nèi)腔的內(nèi)部上施加RF 能。Lorentzen等人(1996) Min. Ivas. Ther. AlliedTechnol. 5:511-516描述了一 種可以在組織內(nèi)旋轉(zhuǎn)以避免組織體積(tissuevolume)的環(huán)狀電極。
美國(guó)專利No. 6， 203， 541公開(kāi)了一種控制外科手術(shù)器械的具有--對(duì)雙擊電 極的自動(dòng)電路。所述電路包括用于測(cè)量-對(duì)電極之間的電流的裝置；與所述 電流測(cè)量裝置電'Ul信的阻抗檢測(cè)電路；與所述阻抗檢測(cè)電路電氣通信的比較 器；以及，與所述比較器電連接的控制器。所述阻抗檢測(cè)電路根據(jù)測(cè)量到的電 流計(jì)算電極之間的阻抗并產(chǎn)4:表^計(jì)算的阻抗的第一信號(hào)。比較器處理所述第 一信號(hào)，如果所述計(jì)算出的阻抗落在阻抗的預(yù)定范圍內(nèi)，所述比較器產(chǎn)生啟動(dòng) 信號(hào)；如果所述計(jì)算出的阻抗超過(guò)停用閥值，則比較器產(chǎn)生停用信y-。所述控 制器接收啟動(dòng)信號(hào)和停用信號(hào)，并響應(yīng)啟動(dòng)信號(hào)而把第一控制信號(hào)發(fā)送到射頻 能量輸出臺(tái)以激活電極，響應(yīng)停用信號(hào)而把第二控制信號(hào)發(fā)送到射頻輸出臺(tái)以 停用電極。
美國(guó)專利No. 6,398, 779公開(kāi)了一種電外科學(xué)地封閉組織的方法，所述方 法包括以下步驟向組織施加RF能量初始脈沖，所述脈沖具有選擇的特性， 從而不會(huì)過(guò)度地加熱組織；測(cè)量組織的阻抗值，并響應(yīng)施加的脈沖；根據(jù)測(cè)量 到的阻抗值，確定在第一RF能量脈沖施加到組織期間使用的脈沖參數(shù)的初始 設(shè)置。所述發(fā)明根據(jù)至少一個(gè)在后續(xù)RF能量脈沖期間發(fā)生的電瞬態(tài)改變后續(xù) RF能量脈沖的個(gè)別脈沖的脈沖參數(shù)。在確定所述電瞬態(tài)不存在或者達(dá)到了最 小輸出電壓后，所述方法停止產(chǎn)生后續(xù)RF能量脈沖。
美國(guó)專利No.5, 443， 463提供了一種用于選擇性地凝結(jié)血管或者包含血管 的組織的凝結(jié)鑷子。所述方法涉及在鑷子的尖頭之間放置血管或者包含血管的 組織，其中鑷子的爪包含多個(gè)通過(guò)射頻電源激發(fā)的電極。多個(gè)傳感器與所述電
極連接，并與血管或者組織相接觸，以測(cè)量組織或者血管的溫升，從而向射頻 電源提供反饋以控制加熱從而進(jìn)行凝結(jié)血管或者組織。該發(fā)明還提供裝置的上 部尖頭可以被分離成兩部分，同時(shí)在所述兩個(gè)上部部分之間設(shè)置切割刀片，以 在凝結(jié)后切斷凝結(jié)的血管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供有助于與對(duì)經(jīng)歷多種處理(procedure)的病人進(jìn)行組織切除 (resection)或者移除(removal)有關(guān)的組織燒灼的方法、系統(tǒng)和裝置。所述 處理—Bj以涉及整個(gè)器官的移除如子宮切除、膽囊切除、前列腺移除、腫切除等。 可選地，所述方法可以涉及器官或者其他組織的部分移除，如通常從高度血管 化的器官如肝、肺等中移除腫瘤等。所述方法一般包括兩個(gè)步驟，其中，組織 首先利用射頻能量壞死或者燒灼整體或者部分。特別地，至少沿組織內(nèi)的所需 切除平面進(jìn)行燒灼。然后，沿所述平面切除組織。有利地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)充分最小 化在壞死的或者經(jīng)過(guò)燒灼的組織內(nèi)的切除，并且在某些情況卜—甚至pJ以消除由 組織切除引起的流血。優(yōu)選地，組織燒灼在組織的目標(biāo)體積上進(jìn)行，所述目標(biāo) 體積典型地為整個(gè)器官或者器官的--部分，如T宮、肝葉、部分肺、前列腺等。 通過(guò)實(shí)施H標(biāo)組織體的充分完全的燒灼，減小或者消除了該組織的流血量，從 而有助丁-后續(xù)的切碎和組織移除。由此，大幅度地降低了器官和組織移除的流 血和手術(shù)處理所需的時(shí)間。
在第-特定方面，本發(fā)明的方法包括靠著組織塊的間隔開(kāi)的表面接合至少 第--電極結(jié)構(gòu)和第二電極結(jié)構(gòu)，典型地，靠著組織塊的相對(duì)的表面。所述第一 和第二電極結(jié)構(gòu)可以具有一般相似的幾何結(jié)構(gòu)，以對(duì)稱的方式與組織相接觸。 可選地，所述電極結(jié)構(gòu)可以具有不相似的幾何結(jié)構(gòu)，如一個(gè)電極結(jié)構(gòu)被配置成 插入到自然身體孔口 ，而另--個(gè)電極結(jié)構(gòu)被配置成與所述孔口間隔開(kāi)的外部組 織表面相接合。在一些實(shí)例中，可以使用多于兩個(gè)的電極結(jié)構(gòu)，但是至少兩個(gè) 電極結(jié)構(gòu)(或者單個(gè)結(jié)構(gòu)的獨(dú)立區(qū)域)被加上極性相反的電壓，以向組織施加 射頻能量。在另外一些實(shí)例中，電極結(jié)構(gòu)可以是作為例如單彈性管或彈性殼的 單個(gè)支撐結(jié)構(gòu)的一部分形成的不同區(qū)域，所述單個(gè)支撐結(jié)構(gòu)可以置于器官或其 他組織之上，并在其上形成兩個(gè)或者兩個(gè)以上的電極表面。當(dāng)然，所述不同的 電極表面在用于施加相反極性的高頻能量時(shí)被相互隔離。同時(shí)，使具有相同極
性的電極不接觸也是同樣重要的。在又一些實(shí)例中，單電極結(jié)構(gòu)可以具有多個(gè) 導(dǎo)電區(qū)或者活性區(qū)，其中所述導(dǎo)電區(qū)可以被施加相同或者相反極性的電壓。在 其他的實(shí)例中，電極結(jié)構(gòu)可以具有組織穿透元件，以增強(qiáng)電極和組織的接觸并 增加電極結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)電區(qū)的總可用面積，以傳遞高頻能量到組織。這種組織穿 透元件可以和適合的或者剛性表面電極一起使用，也可以代替適合的或者剛性 表面電極使用。在所有的實(shí)例中，電極結(jié)構(gòu)或者它的導(dǎo)電區(qū)被配置成與具有下 述的最小面積的組織表面的充分連續(xù)的片段或者部分的接合。當(dāng)使用組織穿透 元件時(shí)，它們典型地以大體均勻的方式分散在電極結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電區(qū)上。
高頻(通常稱為射頻)電源通過(guò)電極結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電區(qū)被施加到組織塊，所述 電源被施加'定的時(shí)間和足夠燒灼或者壞死所述電極之間的組織的數(shù)量，優(yōu)選 地至少沿所需的切除平面。通常，大塊組織通過(guò)切碎如磨、粉碎、切成小片等 切除。H標(biāo)組織體的壞死可以極大地有助于這種切碎。壞死意味^組織的細(xì)胞 被殺死，組織的流血在后續(xù)的切除中已經(jīng)被充分抑制了。組織通常沿壞死的組 織塊中的f面切除，切除時(shí)僅冇上述的最小流血量。
電極結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電區(qū)的面積辛:少為lcm2，更常見(jiàn)的為.今:少2cm2， 一般為5 cr^或者更人，更-般地為100112或者更人，較佳地為50ciT^或者更大。所述 電極具有很多種特性，并可以通常是剛性的、柔性的、彈性的、延展性的、適 合的等。優(yōu)選地，所述電極為柔性的，以促進(jìn)電極和組織表面順應(yīng)地接合。在 至少一些實(shí)例屮，需要提供柔性的、彈性的可以與組織或者器官表面的外部邊 緣相匹配的電極，其中電極的彈性保證穩(wěn)固地接合和電極接觸。但是，在其他 的實(shí)例屮，電極可以被特別地配置成具有與特定組織表面接合所需的幾何結(jié) 構(gòu)。
施加到器官或者組織的高頻能量一般以射頻提供，其屮，所述射頻典型地 介于但不限制于100kHZ至10MHZ的范圍內(nèi)，通常介于200kHZ至750kHZ。 功率級(jí)取決于處理的組織的表面積和體積，但一般介于10W至500W的范圍 內(nèi)，--般介于25W至250W，更一般地介于50W至200W。能量一般以介于 lW/cn^至500W/ 0112的級(jí)別施加，更一般地介于10W/cii^至100W/ cm2。能 量被施加足夠把處理的組織塊中的組織溫度提升到高于燒灼或者壞死所需的 閥值水平的時(shí)間， 一般該閥值水平高于至少60°C，通常為高于70。C，時(shí)常為 高于80。C或者更高。但是，需要限制應(yīng)用的能量，以使附近的組織不被大幅
度地加熱而損壞。在這方面，使用相反的雙極電極是特別有利地，原因在于雙 擊電極在電極之間集中能通量并限制對(duì)沒(méi)有被限定在該相反的電極之間的鄰 近組織的影響。因此得到的壞死的組織可以充分包括整個(gè)被處理的器官，或者 在其他的情況下可以包括更窄的區(qū)域如平面區(qū)域。
在另一方面，本發(fā)明包括具有至少多個(gè)電極和電源的系統(tǒng)，其中，所述電 源連接到所述電極以在電極之間施加高頻功率如雙極高頻功率。電極可以一般 地按上述進(jìn)行配置，并通常由電外科學(xué)的探針攜帶，以便于使用。所述探針可 以具有很多種配置，但通常包括至少軸和用于操作軸的手柄。所述電極安裝在
之間的器官或者其他的組織塊接合或者捕獲該器官或者其他口的組織塊。^述電
極可以具冇h述的任何性質(zhì)，并可以特別地包括可以與組織表面彈性接合并匹 配的金屬的或者金屬化的網(wǎng)孔(mesh)。所述電外科學(xué)的探針可以以通常的雙
極模式使用，即每個(gè)電極被施加相反的極性?！猲j選地，該電極表而"r以被施加
相同的極性，而其它的電極用丁-完成高頻電路。典型地，該另外的電極是nj以 插入到自然身體孔口或者內(nèi)腔的或者被插入到器官或者其他的組織塊中的一 個(gè)或者多個(gè)探針的形式。所述探針可以Sfi然內(nèi)腔相匹配，和/或鹽水或其它 的3電流體nj以被引入到內(nèi)腔中，以幫助建立導(dǎo)電路徑。
在特定實(shí)施例中， 一種電外科學(xué)的裝置包括單個(gè)適合的結(jié)構(gòu)，例如彈性地 或者非彈性地膨脹的管狀元件，例如可膨脹管狀編織網(wǎng)。所述電極形成在所述 適合的支撐結(jié)構(gòu)上的多個(gè)位置上，并通常如通過(guò)應(yīng)用絕緣或者依靠適合的支撐 結(jié)構(gòu)的固有的非傳導(dǎo)特性相互隔離。


圖1概念性地示出了本發(fā)明的使用多個(gè)剛性板電極的系統(tǒng)和方法； 圖2示出了包括電極結(jié)構(gòu)配置的電外科學(xué)的探針，其中，每個(gè)電極結(jié)構(gòu)包 括多個(gè)電絕緣的活性區(qū)；
圖3為示出了本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的示意性方塊圖；以及 圖4為示出了本發(fā)明的用于功率調(diào)制的算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的方法、系統(tǒng)和裝置用于處理病人的多種器官、部分器官或者其他 的固體組織區(qū)。所述器官或者其他的組織塊具有間隔開(kāi)的組織表面，通常為相 對(duì)的組織表面，電極結(jié)構(gòu)可以接近這些組織表面，以在所述表面之間施加射頻 能量。所述組織表面可以容易地接近或者需要預(yù)處理如鈍器解剖、利用傳統(tǒng)的 外科技術(shù)切除小的組織或血管等以獲得入口。本發(fā)明可以處理的器官包括子 宮、肝、前列腺、腎、腸、胰腺、肺、胸部、肌肉等。
利用對(duì)準(zhǔn)由間隔開(kāi)放置的電極結(jié)構(gòu)限定的H標(biāo)組織區(qū)的雙極射頻能量處 理器管和K-他的組織。所述射頻能量町以由工作在任何接受的頻率上的傳統(tǒng)的 通用電外科學(xué)的的電源供應(yīng)，所述頻率典型地介丁-t述說(shuō)明的范圍內(nèi)。電源可
以使用傳統(tǒng)的正弦或者非lH弦波型并以固定的或者nJ控的能量級(jí)別操作，其中 在可控的能量級(jí)別中，可以選擇電壓和/或電流。適當(dāng)?shù)碾娫瓷焦?yīng)商如 Valleylab、 Aspen和Bovie提供。在一些實(shí)例中，'霜要在電源和電極之間使用 阻抗匹配變壓器，以提高能量傳送效率。
電極可以配置成適于和組織表面接合的任何方式。從而，電極町以是剛性 的、柔性的、彈性的、無(wú)彈性的(非膨脹性的)、平面的、非平面的等，并町 以仟選地使用組織穿透元件，以增強(qiáng)電極結(jié)構(gòu)和組織之間的電接觸，同時(shí)增加 電極區(qū)。優(yōu)選的電極配置口了以是適合的，以使它們可以與普遍不同的組織表面 接合和相匹配(參見(jiàn)如美W專利申請(qǐng)No. 11/371，988(代理人編號(hào)ARGA0003)， 這里引入其全部?jī)?nèi)容作為參考)；優(yōu)選的電極也可以被特別的配置成具有和特 定的器官或者組織的幾何結(jié)構(gòu)相接合的幾何結(jié)構(gòu)。在上述兩種實(shí)例屮，電極結(jié) 構(gòu)還可以具有組織穿透元件。下文中將討論該每個(gè)實(shí)例。
--種電極配置使用金屬化的網(wǎng)孔，該網(wǎng)孔為柔性的且具有彈性。這種網(wǎng)孔 適合于使用在可伸縮電極如用于微創(chuàng)處理的5J伸縮電極上。所述網(wǎng)孔可以懸掛 在更多的剛性框架元件之上或之間，其中，剛性框架元件自身可以膨脹或者縮 小以使用網(wǎng)孔電極。這種網(wǎng)孔還ri丁以用于制作可以像鞋內(nèi)襯底一樣放置在器官 或者組織塊上的彈性管或者彈性殼。在這種管狀電極的情況下，經(jīng)常需要在單 個(gè)網(wǎng)孔上形成兩個(gè)或者更多的分離的電極表面，其中，通常利用網(wǎng)孔自身的材 料性質(zhì)將所述電極表面隔離，即它們是聚合物的且不具有傳導(dǎo)性。彈性網(wǎng)格可 以是編織結(jié)構(gòu)或者其他的機(jī)織織物結(jié)構(gòu)如美國(guó)專利No. 5， 431， 676、 No. 5，
234,425、 No.4,018，230所描述的，這里引入這些專利的全部公開(kāi)作為參考。 使用口J徑向膨脹的編織結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)榻M織接收內(nèi)腔那里的直徑可以通過(guò) 軸向拉長(zhǎng)控制，B卩，編織結(jié)構(gòu)可通過(guò)縮短其長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)膨脹，通過(guò)拉長(zhǎng)其長(zhǎng)度可 以實(shí)現(xiàn)收縮。所有這些網(wǎng)孔和編織結(jié)構(gòu)可以通過(guò)傳統(tǒng)的無(wú)電的噴鍍技術(shù) (electroless plating technique)金屬化。適合于噴鍍的金屬包括金、銀、銅、 不銹鋼、以及它們的組合和合金。適合的彈性的網(wǎng)孔材料包括很多種彈性體。 適合的編織網(wǎng)孔材料包括尼龍和其他的一般不可膨脹的聚合體。
所有類型的電極結(jié)構(gòu)都可以被配置成具有傳導(dǎo)表面和非傳導(dǎo)表面。這通常 利用把一個(gè)表面作為暴露的金屬面，而電極的其他表面被覆蓋或者隔離。對(duì)剛 性電極的情況，所述隔離可以是層壓的、涂層的或者直接應(yīng)用到相對(duì)的表面的 其它方式。對(duì)柔性且具有彈性的電極，絕緣層也必須是柔性的，以使它可以與 電極一起膨脹和收縮而不會(huì)損失或者移動(dòng)。在—'些情況下，需要使用與電極一 起膨脹的單片材料，該單片材料覆蓋需要絕緣的表面。
參考圖1，本發(fā)明的系統(tǒng)IO包括第一復(fù)合電極12、第二電極14和射頻電 源16。第一電極包括獨(dú)立連接到電源16的一個(gè)極t的多個(gè)剛性板，第二電極 為連接到電源16的相反的極上的剛性板。在其他的實(shí)施例中，第二電極可以 是非剛性的并且也可以提供多個(gè)電極。實(shí)際上，在某些情況下，多個(gè)[f』路電極 是較佳的。電極12和14可以與組織塊T相接合以與組織塊T的相對(duì)的表面 相接合。然后，射頻電源被選擇性地通過(guò)形成電極12 (將在F面詳細(xì)敘述) 的多個(gè)剛性板的任意組合應(yīng)用到組織，以完全燒灼捕獲在電極12和14之間的 組織塊。在組織被燒灼之后，可以沿組織的燒灼區(qū)中的線將其切除。有利地， 在燒灼組織內(nèi)的切除最小化流血并簡(jiǎn)化止血。
為/在燒灼如子宮的組織中使用，適合的電極可以被放置在子宮的相對(duì)的 外部表面上。與上面描述的不同，電極通過(guò)電源的公共極性供電，而不是施加 相反極性的高頻能量?？梢园烟结槻迦氲阶訉m腔中，并給該探針施加相反的極 性。這樣，相對(duì)的組織表面一方面包括子宮腔的內(nèi)襯(interior lining)另—-方 面包括子宮的外部表面。對(duì)子宮的情況，通常需要燒灼可能除了子宮頸之外的 充分整個(gè)組織塊。但是，對(duì)其他身體器官和組織塊的情況，可以只需要燒灼組 織的一部分。通過(guò)選擇電極的配置，高頻能量可以集中在組織的有限部分。
優(yōu)選地，所述電極包括多個(gè)不同的導(dǎo)電區(qū)，其中導(dǎo)電區(qū)可以是相互絕緣的也可以是相互電性連接。單電極結(jié)構(gòu)可以包括三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)以及高達(dá)十個(gè) 或者更多分離的導(dǎo)電區(qū)。這種導(dǎo)電區(qū)通常由它們之間的電絕緣區(qū)或結(jié)構(gòu)限定。 當(dāng)需要兩個(gè)或者兩個(gè)以il導(dǎo)電區(qū)電連接時(shí)，可以設(shè)置小的電連接線路以橋接導(dǎo) 電區(qū)之間的絕緣。通常，電極結(jié)構(gòu)上的至少一些絕緣的導(dǎo)電區(qū)被電連接到相反 的極性，在一些實(shí)例中，本發(fā)明的方法可以僅利用具有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)的單電極結(jié) 構(gòu)?？蛇x地，單電極結(jié)構(gòu)上的絕緣的導(dǎo)電區(qū)可以電連接到相同的極性，其中不 同導(dǎo)電區(qū)的主要目的在于控制或者配置傳送到組織塊中的高能電通量。例如， 可能需要傳送高頻電能到組織塊的間隔開(kāi)的區(qū)域而不燒灼被燒灼的區(qū)域附近 或者之間的艽他區(qū)域。在這種情況下，電極結(jié)構(gòu)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)胤胖脤?dǎo)電區(qū)進(jìn) 行設(shè)置。
圖2示出了包括一對(duì)電極結(jié)構(gòu)302和304的系統(tǒng)300。至少一個(gè)電極結(jié)構(gòu) 304包括多個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)電帶310，該多個(gè)導(dǎo)電帶310相互間隔幵以使它們相互 電絕緣。在其他的實(shí)施例中，導(dǎo)電帶可以由電絕緣材料分開(kāi)。導(dǎo)電帶310可以 以實(shí)際上任何樣式選擇性地電連接到不同的極性。通常，需要接通導(dǎo)電帶以使 相鄰的導(dǎo)電帶具有相反的極性。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電極町以是 不連續(xù)的，或者電極可以利用如屏蔽、電極沉積等技術(shù)形成。
本說(shuō)明書(shū)中，電極結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電表面一般包括具有連續(xù)表面幾何結(jié)構(gòu)的剛性 或者適合的部件，即選擇所述幾何結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生與組織表面的連續(xù)接觸面，靠著 該連續(xù)接觸面它們接合。在一些實(shí)例中，可能需要在電極結(jié)構(gòu)上設(shè)置附加的結(jié) 構(gòu)或部件，以提高或者增加電極結(jié)構(gòu)和組織表面之間的有效電接觸面積。特別 地，經(jīng)常需要在電極結(jié)構(gòu)上設(shè)置組織穿透元件以提高電接觸即減小電極和組織 之間的電阻抗，同時(shí)更重要地，增加了電極和組織之間的總表面接觸面積。組 織穿透元件可以是針、釘、突出、通道等，但通常為具有尖銳的末梢尖端的釘， 以使它們可以穿透組織表面進(jìn)入到下面的組織塊。所述釘?shù)纳疃瓤梢越橛?lmm至5cm， 一般介于2mm至lcm。釘?shù)闹睆娇梢越橛贠.lmm至5mm， 一 般介于0.5mm至3mm。通常，釘均勻地分布在電極結(jié)構(gòu)的組織接觸區(qū)上，釘 的密度可以介于0.1個(gè)釘/cm2至10個(gè)釘/ cm2，一般介于0.5個(gè)釘/ cm2至5個(gè) 釘/cm2。經(jīng)常，除了導(dǎo)電的適應(yīng)的或者剛性的電極表面之外還設(shè)置釘或者其他 的組織穿透元件，但在一些實(shí)例中，釘可以提供電極結(jié)構(gòu)的總導(dǎo)電或活性區(qū)域。
包括多對(duì)電極結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可以包括通過(guò)例如由絕緣棒分離的導(dǎo)電帶。但
是，此外，組織穿透釘可以沿每個(gè)導(dǎo)電帶設(shè)置。優(yōu)選地，多個(gè)釘沿每個(gè)導(dǎo)電帶 的長(zhǎng)度設(shè)置。電極結(jié)構(gòu)一般是彎曲的結(jié)構(gòu)，以使它們可以放置管狀身體結(jié)構(gòu)或 者組織塊上。但是，應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)電帶可以由允許電極結(jié)構(gòu)變平以呈現(xiàn)很多種 其他的配置的適合的網(wǎng)孔形成。此外，絕緣結(jié)構(gòu)也可以利用柔性的或者適合的 材料形成，以允許進(jìn)一步地重新配置電極結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)電帶可以以交替極性的方式接通。最簡(jiǎn)單地，相鄰的導(dǎo)電帶連接到單個(gè) 電源的相反電極。無(wú)論如何，重新設(shè)置電連接以以實(shí)際上任何樣式接通導(dǎo)電帶
是很簡(jiǎn)單的事情。此外，也可以使每個(gè)導(dǎo)電帶的不同區(qū)域絕緣，如1和2，以 向這些區(qū)域施加不同的極性。
利用系統(tǒng)300可以通過(guò)選擇性地接通電極表面或區(qū)域的不同部分實(shí)現(xiàn)多 種不同的組織燒灼樣式。通過(guò)選擇性地以雙極的方式接通兩個(gè)相鄰的電極表 面，同時(shí)不接通所有其他的表面，可以燒灼限定的組織區(qū)。相比之下，通過(guò)接 通其他的電極表面如4、 5、 6和7，可以燒灼更大的區(qū)域。通過(guò)精確地控制電 極表面的極性的樣式可以實(shí)現(xiàn)略微不同的樣式。電極表面可以以交替電極(+、 -、+、-)的樣式接通以產(chǎn)生組織燒灼樣式。(+、 +、 -、 -) 、 (+、 -、 -、 +) 和(-、+、 +、-)等的樣式也可以用于產(chǎn)生略微不同的組織燒灼的樣式。
圖2示出了包括一對(duì)爪(jaw) 56的電外科學(xué)探針50，所述爪56具有遠(yuǎn) 端58和近端60?？蛇x地，該探針可以包括典型地為圓柱體的軸，所述軸的尺 寸設(shè)置成可以通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)中使用的常規(guī)插管中導(dǎo)入。從而，所述軸的直徑可 以介于5mm至15mm，通常為標(biāo)稱5mm、 10mm或者12mm，以與常規(guī)的插 管相符。軸的長(zhǎng)度典型地介于10cm至30cm之間，其特定范圍取決于所要進(jìn) 行的處理。
電外科學(xué)探針50包括連接到爪56的近端60的手柄組件62。所述手柄組 件包括桿組件64，用于在電極展開(kāi)后驅(qū)動(dòng)所述電極304。所述手柄組件還包括 用于連接電極和上述的電外科學(xué)的電源的同軸線接插件，雖然所述電極也可以 由傳統(tǒng)的電源供電。
可以使用電外科學(xué)的探針50燒灼并切除部分肝臟。舉例來(lái)說(shuō)，探針可以 通過(guò)插管引入，電極前進(jìn)并打開(kāi)，以使它們捕獲需要被切除的部分肝L。在電 極接觸肝的相對(duì)的表面后，施加上述的射頻能量。在組織被完全燒灼后，可以 沿壞死的組織塊中的任何線將其切除?？蛇x地電外^f學(xué)的探針可以用于燒灼一
連串的相互靠近的組織塊，以燒灼并切除比僅使用單獨(dú)應(yīng)用射頻能量更大的組 織塊。
在-個(gè)實(shí)施例中，電極可以用于如燒灼并切除子宮。子宮包括具有從每側(cè) 延伸的輸卵管的主體。除了輸卵管之外，幾個(gè)大血管沿子宮的中線充分延伸。 電極可以放置在子宮的前表面和后表面，且輸卵管保持附著在電極結(jié)構(gòu)之間并 從電極結(jié)構(gòu)之間向外延伸。根據(jù)該處理，在-些情況下輸卵管會(huì)被包括在封閉 的、燒灼的且切碎的區(qū)域，在另外一些情況下，可以選擇不封閉并燒灼輸卵管。 這個(gè)決定取決于卵巢是否連同-了-宮一起被切除。然后，向子宮施加射頻能量，
直到子宮體充分完全壞死，其中，對(duì)介于10秒至20分鐘的時(shí)間，射頻能量的 典型的能量級(jí)別介于10W/cit^至100W/cn^之間。由于電極的幾何結(jié)構(gòu)，壞死 的子宮體沿-般子宮的子宮頸端部處的線并沿鄰近輸卵管的線終止。然后，沿 燒灼的組織區(qū)內(nèi)并靠近子宮頸和輸卵管的線將子宮切除。在子宮的燒灼區(qū)中進(jìn) 行的切除很大程度上最小化了流血并有助于止血。然后，如果是開(kāi)放式手術(shù)， 則整休移出子宮，如果是微創(chuàng)手術(shù)，在移出子宮前需要將其隨意地切碎(分割 成小片)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，沿裝置設(shè)置平行的電極，從而在相對(duì)的爪和電 極接觸時(shí)，避免正負(fù)極接觸。在這個(gè)實(shí)施例中，安裝在同-個(gè)爪中的相反極性 的電極必須安裝在非傳導(dǎo)材料中，以避免短路。
爪可以通過(guò)軟的nj"壓縮材料如泡沫橡膠偏移，以避免電極接觸同時(shí)保證與 所有的中間組織可靠地接觸。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例可以適應(yīng)變化的組織厚度， 該厚度很可能超過(guò)5至10cm。
為了避免高阻抗的局部區(qū)域影響沿整個(gè)電極的總系統(tǒng)阻抗從而由于電壓 達(dá)到了最大值而可能地降低整個(gè)系統(tǒng)的能量輸出，多個(gè)電極可以物理上串聯(lián)設(shè) 置。這些電極可以同時(shí)地或者重復(fù)順序地或者其他順序地接通。這些電極也可 以整體相互獨(dú)立地接通。在這種方式中，如果一個(gè)區(qū)域已經(jīng)被良好地封閉了并 從而達(dá)到了較高的阻抗值，這不影響組織還沒(méi)有封閉的從而具有較小的阻抗的 其他區(qū)域，即封閉后阻抗上升，這可以限制電力傳輸。根據(jù)特定電極所在地/ 位置中的組織的性質(zhì)，每個(gè)電極或者電子對(duì)可以具有唯一的功率和能量傳送曲 線。
從這里公開(kāi)的內(nèi)容可以容易地理解，利用更長(zhǎng)的電外科學(xué)電極或者其他的
高能封閉阻抗機(jī)構(gòu)來(lái)在許多手術(shù)中節(jié)約手術(shù)時(shí)間是有利的。例如，根據(jù)所涉及 的組織的組成和其沿需要被燒灼的組織的長(zhǎng)度的厚度，可以最優(yōu)化兩個(gè)電外科 學(xué)爪的幾何結(jié)構(gòu)的變化和電源，以促進(jìn)手術(shù)移除特定器官的全部或者一部分。 舉例來(lái)說(shuō)，子宮的連接組織和韌帶相對(duì)較薄并具有相對(duì)較低的阻抗，即根
據(jù)動(dòng)物模型，在能量傳送到組織之前，該阻抗在很多情況下小于3歐姆。但是， 沿需要被燒灼的組織的長(zhǎng)度以及在燒灼過(guò)程中，這個(gè)阻抗不是恒定的。從而， 具有如小于100伏特容量的電源對(duì)完全封閉和燒灼支撐器官的所有組織和血 管是不充分的，因?yàn)樵陂_(kāi)始施加能量以燒灼組織之后，經(jīng)常必需根據(jù)隨著封閉 和燒灼處理的進(jìn)行而增加的阻抗斜升電壓以保持能量級(jí)別。此外，對(duì)更厚的組 織或者器官如肝、肺、或腸或者組織的更長(zhǎng)的片段，很有可能需要更高的電壓。 對(duì)更脆弱的組織或者器官，高壓功率能級(jí)可能是不安全的。此外，由于這些器 官和組織中的一些具有較高的阻抗，電源必須具有充足的截lh (cut-off)，以 在封閉循環(huán)的結(jié)尾處的停止傳送到器官的能量。因此，一旦電源確定完成了封 閉循環(huán)，電源應(yīng)該自動(dòng)地終止傳送到組織的電流。雖然手動(dòng)停止能量傳送也是 可選的，由于它是主管的切不太可能包括對(duì)組織或者器官的條件的精確分析， 手動(dòng)停止不太符合需要。這単.公開(kāi)的自動(dòng)反饋系統(tǒng)避免過(guò)度加熱或者灼傷周圍 的健康的組織和器官，同時(shí)最小化粘附到電極上的組織，并可以保證充分的血 管封閉。因此，這里的電源具有使用者可以根據(jù)處理的器官進(jìn)行選擇的多個(gè)可 調(diào)整設(shè)置。每個(gè)器官的先前特征為每個(gè)特定的器官?zèng)Q定預(yù)設(shè)的電壓極限和曲線 以及取決于時(shí)間、阻抗、電壓、電流、溫度或者能量數(shù)據(jù)或者它們的組合的最 終停止(終點(diǎn))參數(shù)。從而，使用為每個(gè)特定處理最優(yōu)化安全性和功效的處理。 根據(jù)血管分布的程度和血管的尺寸，各種組織和器官也可能需要不同的設(shè)置。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行短時(shí)間周期(即小于5秒)內(nèi)以較低的安全功 率級(jí)別通過(guò)組織的電流的測(cè)試脈沖。這個(gè)時(shí)間周期內(nèi)產(chǎn)生的曲線數(shù)據(jù)是迅速地 (即小于5秒)并被自動(dòng)地編入到算法中，該算法根據(jù)在測(cè)試周期內(nèi)確定的條 件最優(yōu)化安全有效地封閉組織或者器官的電壓、能量、時(shí)間和/或功率輸出。
類似地，可以為每個(gè)適應(yīng)癥最優(yōu)化爪/電極的幾何結(jié)構(gòu)。爪和手柄段的長(zhǎng) 度為組織的長(zhǎng)度和所要封閉和切碎的位置最優(yōu)化。爪產(chǎn)生的力和/或最小壓縮 間隙為選擇的組織最優(yōu)化。需要最小的力來(lái)確保在組織的整個(gè)長(zhǎng)度上均勻地封 閉。但是，過(guò)大的力導(dǎo)致組織損壞并在封閉處理之前引起大量的流血。最優(yōu)的
壓縮力為每個(gè)器官預(yù)先確定，或者壓縮手柄被設(shè)計(jì)成為特定的器官施加預(yù)定的
力。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，這通過(guò)類似的轉(zhuǎn)矩扳手的滑動(dòng)離合器(clutch)
型機(jī)構(gòu)或者通過(guò)爪的行程限制器控制。從而，存在為每個(gè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的單獨(dú)的裝 置，或者可以具有多個(gè)單獨(dú)設(shè)置的一次性裝置，其中所述多個(gè)單獨(dú)設(shè)置為器官 或者需要手術(shù)的或者移除的器官的厚度調(diào)整到預(yù)定的設(shè)置。在一些實(shí)施例中， 通過(guò)沿設(shè)置有--個(gè)或者多個(gè)應(yīng)變計(jì)的一個(gè)或者兩個(gè)爪的長(zhǎng)度檢測(cè)壓力，可以自 動(dòng)動(dòng)態(tài)地調(diào)整力。
在其他的實(shí)施例中，可以通過(guò)爪自身的材料限制通過(guò)爪施加的力。在器官 或者組織需要較小的力以安全地壓縮并封閉的情況下，具有較小的彎曲模量的 材料是比較適當(dāng)?shù)?，而?duì)可以安全地以更大的力夾緊以保證有效地封閉的組 織，可以使用彎曲模量較大的材料。
在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)利用加壓的流體膨脹爪內(nèi)的中空腔來(lái)調(diào)整爪的厚度。
裝置的手柄和爪之間的角度也可以為應(yīng)用最優(yōu)化。這主要由外科手術(shù)環(huán)境 中處理的迎角決定。所述裝置對(duì)某些應(yīng)用可以具有平緩的或者漸進(jìn)的曲線，而 不是陡角。
處理的切割或者切碎部分也可以為特定的器官最優(yōu)化。對(duì)利用鋒利的刀片 進(jìn)行切割的情況，根據(jù)需要被移除的器官或者組織的厚度，刀片的寬度也是變 化的。也可以根據(jù)特定厚度/組織切割的容易度最優(yōu)化切割材料的厚度。更強(qiáng) 韌的組織可能需要更多的拉鋸動(dòng)作或者更厚的或者帶有鋸齒的刀片或者剪斷 裝置，這也由特定的應(yīng)用預(yù)先確定。如果高能系統(tǒng)用于切碎組織，如之前在上 述電源部分說(shuō)明的，這也可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行最優(yōu)化。
關(guān)于這里公開(kāi)的多個(gè)電極的算法，每個(gè)電極在能量傳送、RF周期監(jiān)測(cè)、 調(diào)制和終止方面被單獨(dú)地對(duì)待。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中被監(jiān)測(cè)的參數(shù)為電流、 電壓、阻抗、能量、功率以及溫度。也可以監(jiān)測(cè)這些參數(shù)的任意組合以及其他 的參數(shù)值。這些值在數(shù)學(xué)模型中被監(jiān)測(cè)，該數(shù)學(xué)模型將這些值組成單獨(dú)的根據(jù) 之前的經(jīng)驗(yàn)分析確定RF封閉處理的品質(zhì)的算法?？梢哉{(diào)制能量和/或功率輸出 以在最短的時(shí)間內(nèi)，在不產(chǎn)生過(guò)多的可能損壞周圍的健康組織的熱傳遞或者不 會(huì)產(chǎn)生使組織粘結(jié)到電極表面的過(guò)度加熱的前提下，最優(yōu)化動(dòng)脈和靜脈密封， 其中，該最短的時(shí)間優(yōu)選地小于1分鐘，通常需要小于30秒。周期的最優(yōu)化
可以根據(jù)功率發(fā)生器軟件/固件中的算法程序進(jìn)行。所述軟件/同件調(diào)制并在條 件被滿足時(shí)最終終止周期，其中，所述條件根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為安全地并且重復(fù)地 滿足正在進(jìn)行的外科處理的條件。舉例來(lái)說(shuō)，達(dá)到一定的阻抗和/或溫度值， 并在超過(guò)這個(gè)點(diǎn)的預(yù)定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)功率級(jí)，或者一旦達(dá)到一定的阻抗和壓力或 者溫度闊值就降低(或者相反地增加)功率級(jí)。
一旦已經(jīng)發(fā)生脫水，阻抗傾向于達(dá)到穩(wěn)定的水平并對(duì)脫水已經(jīng)發(fā)生的點(diǎn)之 后的封閉處理的質(zhì)量只能進(jìn)行較小的測(cè)量。因此，單獨(dú)的阻抗測(cè)量不能精確地 判定血管/組織封閉。因此，提供對(duì)功率、電壓和/或能量進(jìn)行的多個(gè)調(diào)制、階 梯函數(shù)或者連續(xù)改變，以最優(yōu)化封閉周期。所述周期變化或者調(diào)制可以產(chǎn)生向
上或向下的復(fù)合變量改變(complex variable change)，以最優(yōu)化lfil管/組織封 閉條件。其結(jié)果是，作為用于與特定電極接觸的特定組織片段的反饋數(shù)據(jù)的結(jié) 果，每個(gè)電極或者電極對(duì)可以具有不同的周期時(shí)間和功率、電流、電壓和能量 曲線。所述調(diào)制/決定程序可以是基于監(jiān)測(cè)多個(gè)變量并響應(yīng)預(yù)訂條件的組合以 調(diào)整終止周期的復(fù)雜算法。
關(guān)于這些變量，下面的是一些典型的變量
功率10至1000瓦特/通道或者電極對(duì)，典型地為100至500瓦特/通道或 者電極對(duì)；
阻抗2至500歐姆，典型地為2至200歐姆；
電壓5至500伏特，典型地為50至250伏特；
時(shí)空(time space) 1至1200秒，典型地為5至30秒；以及
能量1至30, 000焦耳，典型地為1000至10, 000焦耳。
在目前的優(yōu)選實(shí)施例中，與恒定電壓或者恒定電流設(shè)計(jì)相反，功率發(fā)生器 由恒定功率輸出設(shè)計(jì)構(gòu)成。在發(fā)明的設(shè)計(jì)中，功率輸出基于系統(tǒng)上的負(fù)載表示。 從而，如果系統(tǒng)處理非常高的阻抗負(fù)載，則電壓被保持在合理的級(jí)別上，以避 免產(chǎn)生電弧。在使用功率發(fā)生器的應(yīng)用即電燒灼中，在燒灼組織的過(guò)程中，阻 抗范圍可以介于如2歐姆之150歐姆之間變化。通過(guò)應(yīng)用恒定功率，本發(fā)明的 功率源在低阻抗時(shí)提供充足的電流以在組織開(kāi)始燒灼時(shí)實(shí)現(xiàn)初始脫水，隨著燒 灼繼續(xù)進(jìn)行，功率源施加更高的電壓以完成組織封閉處理。從而，本發(fā)明在開(kāi) 始燒灼處理時(shí)提供更大的電流和更小的電壓，而在處理的封閉階段提供更火的
電壓和更小的電流。這種功率發(fā)生器的控制只需要系統(tǒng)監(jiān)測(cè)能量。
在目前的優(yōu)選實(shí)施例中，功率源具冇設(shè)定所需功率的裝置。這可以與曲線 或者下面討論的其他方面一致。脈沖寬度調(diào)制連同反饋?zhàn)儔浩饕黄鹗褂?。所?系統(tǒng)改變反饋?zhàn)儔浩鞯脑€圈并產(chǎn)生經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的輸出。次級(jí)線圈可以被調(diào)節(jié)為
如對(duì)應(yīng)所需的安培數(shù)的15伏特以產(chǎn)生所需的功率輸出。根據(jù)由原線圈上的脈 沖寬度確定的周期，玎以確定功率曲線。從而，本發(fā)明確定反饋?zhàn)儔浩鞯脑€ 圈屮的某個(gè)功率級(jí)別，且次級(jí)線圈為負(fù)載即組織的阻抗提供相同的功率級(jí)別。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，功率發(fā)生器是電外科應(yīng)用中的多個(gè)電極的功率 源。因此，功率發(fā)生器具有多個(gè)輸出通道，每個(gè)通道都是單獨(dú)可調(diào)的。在圖3 中給出了示出包括多個(gè)上面結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明的電極310的電外科器械300 的方塊圖。所述電外科器械包括用f從功率發(fā)生器16接收功率的傳導(dǎo)通道55 和提供接地通道和/或?yàn)楣β拾l(fā)生器提供反饋的返回通路360，其中，所述傳導(dǎo) 通道55典型地包括多個(gè)導(dǎo)體，每個(gè)導(dǎo)體對(duì)應(yīng)功率發(fā)生器的一個(gè)輸出通道，所
述反饋可以包括涉及電流、電壓、阻抗、能量、功率和溫度的任何信息。在電 外科器械中設(shè)置有適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。例如，熱敏電阻可以用于監(jiān)測(cè)溫度，而阻抗
可以在電機(jī)的任意兩個(gè)或者多個(gè)之間測(cè)量?？蛇x地，可以在電外科器械的一個(gè) 爪上設(shè)置接地平面，單獨(dú)的電極可以放置在電外科器械的另一個(gè)爪上，以從電 極提供通過(guò)返回電極的路徑。從而， 一個(gè)爪可以為放置在另一個(gè)爪上的電極建 立接地平面。此外，功率發(fā)生器可以連接到電極的正極/負(fù)極端子。因此，功 率發(fā)生器內(nèi)的電子可以實(shí)時(shí)地再分配極性和/或器械內(nèi)的各種接線端310的使 用。例如，電極或者接線端中的一個(gè)町以作為阻抗檢測(cè)元件保留。在本發(fā)明的 其他實(shí)施例中，這個(gè)元件可以用于檢測(cè)整個(gè)處理期間的阻抗。
功率發(fā)生器16由功率源335構(gòu)成，所述功率源335具有多個(gè)由電子控制 設(shè)備50控制并被連接到電外科器械中的單獨(dú)電極的輸出，如上所述。所述多 個(gè)輸出通過(guò)微處理器或者其他的控制機(jī)構(gòu)330獨(dú)立地操作并被容易地調(diào)制和 再分配。從而，在燒灼周期的操作中的特定點(diǎn)上， 一個(gè)輸出可以被分配到電極 元件中的一個(gè)或者多個(gè)，并可以在周期的其他點(diǎn)上被動(dòng)態(tài)地重新分配。例如， 如果功率源為四通道功率源且所述電外科裝置具有16個(gè)電極，從而，每個(gè)通 道可以支持電外科器械中的四個(gè)電極。盡管如此，可以改變這個(gè)設(shè)置，以使一 些通道比其他通道支持更多的電極。微處理器330可以通過(guò)許多曲線340配置以利用功率曲線操作裝置并根據(jù) 需要進(jìn)行的處理操作各種電極之中的功率分配。從而，對(duì)子宮切除可以為電外 科學(xué)器械建立特定的曲線，而對(duì)肝處理可以建立不同的曲線。此外，可以設(shè)置 智能卡閱讀器365，用于為特定的處理設(shè)置系統(tǒng)并為記錄關(guān)于在處理期間功率 發(fā)生器的操作的信息提供存儲(chǔ)器。例如，捕捉應(yīng)用到每個(gè)通道的功率、檢測(cè)到 的阻抗、檢測(cè)到的溫度等，以為處理提供文件。
圖4為示出了本發(fā)明的功率調(diào)制的流程圖。在處理的開(kāi)始，用戶確定應(yīng)用 于特定處理的曲線(400)。例如，某些組織或者處理需要較高的初始功率級(jí) 別，然后在燒灼處理期間提供減小的功率級(jí)別。
放置探針(電外科學(xué)器械)(405)并接通功率源的電源(410)。系統(tǒng)自 身初始化(415)，如通過(guò)沿電外科學(xué)器械中的各種電極捕獲初始阻抗讀數(shù)， 以為需要燒灼的組織產(chǎn)生曲線。初始化也可以包括獲取初始溫度讀數(shù)、表示沿 外科器械表面的組織厚度的應(yīng)變壓力讀數(shù)和其他的讀數(shù)?？刂菩盘?hào)可以通過(guò)電 外科學(xué)器械傳遞，以確定這些值。例如，可以提供初始的較低的電壓以測(cè)量阻 抗，這樣，可以為實(shí)際的組織建立實(shí)時(shí)曲線，這個(gè)實(shí)時(shí)曲線可以作為對(duì)為特定 處理預(yù)先建立的曲線的修改使用。從而，為處理建立的曲線可以根據(jù)與需要燒 灼的組織相關(guān)的測(cè)量進(jìn)行修改。
然后，系統(tǒng)設(shè)定確定接近終點(diǎn)的時(shí)間的閥值(420)，這些閥值可通過(guò)測(cè) 量如阻抗、電流、電壓、能量、功率和溫度確定。所述閥值也町以與時(shí)間元素 結(jié)合操作。從而，當(dāng)達(dá)到閥值時(shí)系統(tǒng)可以繼續(xù)操作一定的時(shí)間周期，以確保込 到適當(dāng)?shù)慕K點(diǎn)，以完成燒灼。在一些實(shí)施例中，分配給已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)的部分組 織的電極的功率發(fā)生器通道n丁以重新分配給那些仍活躍地?zé)平M織的電極，以 為處理提供額外的功率，從而加速使其結(jié)束。
向電外科學(xué)器械施加能量(425)以開(kāi)始燒灼。在這個(gè)處理中系統(tǒng)檢測(cè)兩 個(gè)或者更多參數(shù)，并確定何時(shí)達(dá)到閥值(430)。 一旦達(dá)到閥值，執(zhí)行終點(diǎn)處 理(435)。終點(diǎn)處理可以像斜降功率--樣簡(jiǎn)單，或者也可以包括設(shè)定計(jì)時(shí)器。 需要注意，對(duì)大范圍的阻抗保持恒定的同時(shí)，可以在燒灼過(guò)程期間調(diào)制應(yīng)用的 功率，以對(duì)處理應(yīng)用功率曲線。由于本發(fā)明為多個(gè)電極提供功率的多個(gè)通道， 一些電極可能在其他電極之前達(dá)到終點(diǎn)。這種情況下，傳送到這些電極的功率 被停止，而向其他的電極繼續(xù)傳送功率。從而，每個(gè)電極可以具有不同的功率
曲線，該功率曲線被實(shí)時(shí)地進(jìn)行調(diào)整。如果所有的終點(diǎn)都沒(méi)有達(dá)到(440), 處理繼續(xù)(445);否則，關(guān)閉傳送到系統(tǒng)的功率(445)，完成處理。
根據(jù)算法，電外科學(xué)器械包括用于實(shí)時(shí)地捕獲各種處理參數(shù)的傳感器。從 而，可以測(cè)量選擇的電極對(duì)質(zhì)監(jiān)或者電極組之間的阻抗；可以與一個(gè)或者多個(gè) 物理變化沿器械的表面測(cè)量溫度；以及，可以利用沿一個(gè)或者兩個(gè)爪的長(zhǎng)度設(shè) 置的應(yīng)變器測(cè)量燒灼的效果(在這個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)變器也可以用于預(yù)計(jì)算燒灼 輪廓)。在這點(diǎn)上，每個(gè)電極可以被認(rèn)為是沿為與探針爪接觸的組織表面的特 定區(qū)域單獨(dú)操作的單獨(dú)裝置。
雖然這里參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以容易地理解在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以利用其它的應(yīng)用 替代這里說(shuō)明的實(shí)施例。例如，在一些實(shí)施例中，功率發(fā)生器在開(kāi)始燒灼時(shí)通 過(guò)測(cè)量阻抗、壓力屮的任一個(gè)或者它們的組合和/或其他的參數(shù)，來(lái)檢測(cè)組織 是否組織出現(xiàn)于每個(gè)電極的位置。如果任意電極對(duì)處都沒(méi)有出現(xiàn)組織，則這個(gè) 電極對(duì)是空閑的，且表示這個(gè)結(jié)果的指示被提供給功率發(fā)生器的操作者。功率 發(fā)生器也可以為每個(gè)電極對(duì)設(shè)置狀態(tài)指示器，用于指示關(guān)于毎個(gè)電極對(duì)是否封 閉周期被激活或者完成。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)電極對(duì)可以包括模式狀態(tài)指示 器如LED，--旦燒灼周期開(kāi)始，用于表示空閑、活躍、完成條件任何一個(gè)。
因此，本發(fā)明僅通過(guò)下面的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1、一種用于燒灼組織的裝置，包括多個(gè)電極，用于和組織塊的處理表面接合；電源，連接到所述電極，用于選擇性地向電極施加高頻功率，以燒灼所述處理表面之間的組織；以及用于檢測(cè)直接傳送到所述電極和/或直接傳送到所述組織的高頻功率的裝置，所述裝置還用于根據(jù)電流、電壓、阻抗、能量、功率、時(shí)間和溫度中的任意兩個(gè)調(diào)制所述高頻功率。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電極中的至少.'個(gè)包 括適合的導(dǎo)電表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝胃，其特征在于，所述電極中的至少一個(gè)包 括剛性導(dǎo)電表面。
4、 一種用于組織燒灼的裝置，包括多個(gè)電極，用于和所述組織的一個(gè)或者多個(gè)表而接合；電源，所述電源具有多個(gè)通道，所述多個(gè)通道選擇性地連接到所述電極，以選擇性地向電極施加射頻能量，所述電源提供基于需要燒灼的組織的多個(gè)nf選擇的調(diào)整設(shè)置；自動(dòng)反饋系統(tǒng)，用于根據(jù)在燒灼過(guò)程中監(jiān)測(cè)的電流、電壓、阻抗、能量、 功率、時(shí)間和溫度中的任何一個(gè)實(shí)吋地調(diào)制所述電源；以及用于從所述電源向所述電極供應(yīng)射頻能量的裝置，以通過(guò)所述電極向所述 組織施加能量以選擇性地使所述的電極中的不同電極，所述裝置還通過(guò)所述電 極中的至少兩個(gè)獨(dú)立地在--定時(shí)間內(nèi)向所述組織施加可以燒灼與所述電極接 觸的組織的足量功率；其中，根據(jù)能量傳輸和射頻周期監(jiān)測(cè)、調(diào)制和終止獨(dú)立地處理每個(gè)電極； 以及每個(gè)電極可以具有實(shí)時(shí)調(diào)制的差分功率曲線。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述自動(dòng)反饋系統(tǒng)還包括 用于監(jiān)測(cè)參數(shù)的裝置，所述參數(shù)包括電流、電壓、阻抗、能量、功率、時(shí)間和 溫度中的任何一個(gè)和它們的任意組合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括把所述監(jiān)測(cè)到的參數(shù)結(jié)合到算法中的數(shù)學(xué)模型，所述算法根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn) 分析決定組織封閉的質(zhì)量；其中，調(diào)制電源輸出以通過(guò)在特定條件被滿足時(shí)終止燒灼周期來(lái)最優(yōu)化組 織封閉，所述特定條件根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為安全并且重復(fù)地滿足進(jìn)行的處理的條 件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述條件包括阻抗和/或溫 度和/或壓力值中的任意一個(gè)；以及所述調(diào)制包括在超過(guò)預(yù)定點(diǎn)后在預(yù)定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)功率級(jí)別，或者--旦達(dá)到 特定阻抗和壓力或者溫度閥值就降低(或者相反地增加)所述功率級(jí)別。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述算法包括多個(gè)調(diào)制、階 梯函數(shù)或者功率、電壓和/或能量的連續(xù)變化中的任意-個(gè)，以最優(yōu)化組織封 閉周期；其中，作為接觸特定電極的特定組織片段的反饋數(shù)據(jù)的結(jié)果，每個(gè)電極可 以具有不同的周期時(shí)間和功率、電流、電壓和能量曲線。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，K-特征在于，所述電源還包括恒定功率輸 出電路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電源還包括用于根據(jù) 曲線設(shè)定所需功率的裝置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述功率供應(yīng)多個(gè)輸出通 道，每個(gè)輸出通道可以獨(dú)立地調(diào)整，以為多個(gè)電極中的每一個(gè)提供功率源。
12、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述自動(dòng)反饋系統(tǒng)還包括 一個(gè)或者多個(gè)傳感器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電源通過(guò)一個(gè)或者多 個(gè)曲線被配置成根據(jù)所需的燒灼處理利用功率曲線和電極間的功率分布操作。
14、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括 智能卡閱讀器，用于讀取智能卡，以在為特定燒灼處理配置所述電源時(shí)使用，所述智能卡閱讀器還用于記錄表示所述燒灼處理期間電源的操作的信息。
15、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電源還包括 用于捕獲需要被燒灼的組織的實(shí)時(shí)輪廓的裝置，所述裝置還用于利用所述實(shí)時(shí)輪廓為特定燒灼處理調(diào)整預(yù)先建立的曲線；其中，根據(jù)需要燒灼的組織的實(shí)時(shí)輪廓修改之前為特定燒灼處理建立的曲線。
16、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電源還包括 用于設(shè)置閥值的裝置，所述閥值決定何時(shí)接近終點(diǎn)；其中，所述閥值通過(guò)測(cè)量結(jié)果確定，所述測(cè)量結(jié)果可以包括阻抗、電流、 電壓、能量、功率、溫度和時(shí)間元素中的任意一個(gè)或齊它們的組合。
17、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述自動(dòng)反饋系統(tǒng)還包括 用于在燒灼期間監(jiān)測(cè)兩個(gè)或者兩個(gè)以上參數(shù)的裝置，所述裝置還用于決定何時(shí) 達(dá)到閥值。
18、 根據(jù)權(quán)利要求i7所述的裝置，其特征在于，-y—達(dá)到所述閥值，執(zhí)行終點(diǎn)處理。
19、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述A動(dòng)反饋系統(tǒng)還包括 用于測(cè)量選擇的電極對(duì)或者電極組之間的阻抗的裝置。
20、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述自動(dòng)反饋系統(tǒng)還包括 用于測(cè)量溫度的裝置，所述溫度與沿所述電極的一個(gè)或者多個(gè)相關(guān)聯(lián)的器械的 表面的-個(gè)或者多個(gè)物理變化有關(guān)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述自動(dòng)反饋系統(tǒng)還包括 用于利用局部應(yīng)變器測(cè)量燒灼效果的裝置，其中，所述應(yīng)變器沿與所述電極中 的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的至少-'個(gè)探針爪的長(zhǎng)度設(shè)置。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述應(yīng)變器預(yù)計(jì)算燒灼輪廓。
23、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電源還包括在周期的 開(kāi)始利用阻抗、壓力或者它們的任意組合和/或其他的參數(shù)檢測(cè)是否組織出現(xiàn) 在每個(gè)電極處；其中，沒(méi)有出現(xiàn)組織的任何電極對(duì)成為空閑，所述電源指出那 個(gè)(些)電極處于空閑。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述電源還包括用于每個(gè) 電極對(duì)的指示器，所述指示器提供表示所述周期是活動(dòng)的還是己經(jīng)完成的燒灼 周期的狀態(tài)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，-旦所述周期啟動(dòng)，為每 個(gè)電極提供三個(gè)模式狀態(tài)"燈"或者其他的可視狀態(tài)指示器，用于指示所述周期 所處的空閑、活動(dòng)和完成三個(gè)狀態(tài)中的任意一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及燒灼和切除組織。在相對(duì)的組織表面上設(shè)置一對(duì)電極，通過(guò)所述電極應(yīng)用射頻功率，以燒灼電極之間的組織塊。在實(shí)現(xiàn)燒灼后，可以最小的流血或者沒(méi)有流血的情況下，沿?zé)茀^(qū)內(nèi)的平面切除所述組織，然后移除所述組織塊。
文檔編號(hào)A61B18/12GK101188978SQ200680018365
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者卡姆蘭·內(nèi)扎特, 本杰明·西奧多·諾代爾二世, 約瑟夫·埃德 申請(qǐng)人:阿拉貢外科手術(shù)公司