出輻射的波形(例如脈沖寬度、工作循環(huán)以及振幅等等)。
[0082] 微處理器110被編程來基于來自RF信號檢測器1006和前向功率耦合器1012、反射 功率耦合器1014的信號信息來輸出RF控制信號CRF和微波控制信號Cm AF信號檢測器1006輸 出信號或一個以上信號Srf,所述SRF指示RF通道上的RF EM輻射的電壓和電流(以及任選地, 指示電壓與電流之間的相位)。在此實施方案中,RF和微波發(fā)生器可僅通過測量相位信息來 控制,所述相位信息可從RF通道(從所采樣的電流和電壓信息)或微波通道(從所采樣的前 向功率信息和反射功率信息)中獲得。前向功率耦合器1012輸出指示前向功率級的信號Sm, 并且反射功率耦合器1014輸出指示反射功率級的信號Sm2。將來自RF信號檢測器1006和前向 功率耦合器1012、反射功率耦合器1014的信號Sr^Sm^Si^傳送至信號調節(jié)及通用接口電路 108,所述S RF、SM1、SM2在所述信號調節(jié)及通用接口電路中適配至適于傳至微處理器110的形 式。
[0083]用戶界面112與控制器106通信,以將有關治療的信息提供給用戶(例如外科醫(yī)生) 并且容許手動選擇或控制治療的各種方面(例如遞送至患者的能量的量或能量遞送的曲 線),例如經由適宜的用戶命令,所述用戶界面例如觸摸屏面板、鍵盤、LED/IXD顯示器、膜鍵 區(qū)、腳踏開關或相似物。所述設備可使用常規(guī)腳踏開關1016來操作,所述腳踏開關同樣連接 至控制器106。
[0084]將分別通過RF排列102和微波排列104產生的RF和微波信號輸入至信號組合器 114,所述信號組合器沿電纜組件116單獨或同時地將RF和微波EM輻射輸送至探針118。在此 實施方案中,信號組合器114包括雙工器-共用器單元,所述雙工器-共用器單元允許將處在 微波頻率和RF頻率的能量沿電纜組件116(例如同軸電纜)傳輸至探針(或施用器)118,所述 能量從所述探針(或施用器)遞送(例如輻射)到患者的生物組織中,進入例如內窺鏡的鏡器 的器械通道或另一表面。
[0085]信號組合器114還容許沿電纜組件116從探針118返回的反射能量進入微波排列 104和RF排列102中,例如通過所述微波排列和所述RF排列中含有的檢測器來檢測。如以下 所解釋,所述設備可包括RF通道上的低通濾波器146和微波通道上的高通濾波器166,以使 得僅反射RF信號進入RF排列102并且僅反射微波信號進入微波排列104。
[0086] 最后,所述設備包括電源單元1017,所述電源單元從外部源1018(例如主電源)接 收功率并且將所述功率轉換成用于所述設備中的部件的DC電源信號¥ 1,6。因而,用戶界面 接收功率信號Vi,微處理器110接收功率信號V3,RF排列102接收功率信號V 3,微波排列接收 功率信號V4,信號調節(jié)及通用接口電路108接收功率信號V5,以及監(jiān)測器1015接收功率信號 Ve〇
[0087] 圖2示出為本發(fā)明的實施方案的電外科設備200的示意圖。設備200包括電外科器 械202,所述電外科器械能夠從其遠端遞送等離子體或非電離電磁(EM)輻射。以下描述器械 202的結構的實例。
[0088]器械202連接至功率遞送系統(tǒng),所述功率遞送系統(tǒng)可參考圖1來描述。然而,在圖2 的實施方案中,功率遞送系統(tǒng)包括射頻(RF)輻射源204和微波輻射源206,所述RF輻射源和 所述微波輻射源連接來經由饋送結構208將功率遞送至器械202的近端。饋送結構208可包 括如以上所討論的信號組合器單元210 AF源204和微波源206可被布置來基于來自控制器 (未不出)的控制信號Crf和Cm來分別輸出RF信號和微波信號。
[0089]器械202還連接來經由供應線212例如從加壓氣體源214接收氣體。供應線212上的 控制閥216可被布置來控制通過器械202接收的氣體流,例如基于來自所述控制器的控制信 號匕。由于可生成等離子體前有必要在等離子體形成區(qū)域內存在氣體,所以可能需要在激 活RF和/或微波能量源之前激活氣體控制閥和/或流量控制器,以便確保當激活該能量源時 存在氣體??蓛?yōu)選包括所述等離子體形成區(qū)域內的氣體傳感器和來自此傳感器的用來控制 氣體流動閥的信號。此系統(tǒng)還幫助控制氣體利用并且防止將氬(或其他)氣充入患者。
[0090] RF和微波測量信息還可用來控制氣體控制器,即,當使用發(fā)生器內的電壓/電流 和/或前向功率/反射功率監(jiān)測電路無法檢測RF和/或微波功率時,可將氣體控制閥關閉???優(yōu)選在切斷氣體供應之前等待設定的時間段,即20ms或200ms。此布置作為安全特征并且作 為控制氣體使用的構件。
[0091] 圖3A和圖3B示出根據本發(fā)明的電外科器械300的第一實施方案。器械300包括由中 心同軸電纜302構成的細長探針,所述中心同軸電纜由管狀套筒304圍繞。同軸電纜302的近 端(在圖3A和圖3B的左邊示出)在適宜的連接器306處端接,所述連接器適配來連接至供應 RF和微波信號的饋送結構。同軸電纜302將RF和微波信號輸送至所述器械(在圖3A和圖3B的 右邊)的遠端。
[0092]同軸電纜302的遠端在諸如玻璃珠或陶瓷盤的絕緣元件308處端接,以防止短路或 擊穿發(fā)生,所述絕緣元件位于同軸電纜的主體與圓柱形蓋帽之間。替代地,微波電纜內的電 介質可超出同軸電纜的外導體延伸例如0.1mm至0.2mm。所述同軸電纜的外導體310在絕緣 元件308處停止,但內導體312繼續(xù)穿過絕緣元件308并且以一長度伸出絕緣元件308之外, (使用模擬)選擇所述長度以給出用于深層凝結的最佳阻抗匹配。伸出長度由圓柱形陶瓷 (或其他適宜的電介質或磁性材料)蓋帽314圍繞,所述圓柱形陶瓷蓋帽在其遠端的例如半 球的圓頂316處端接。內導體312從圓頂316略微伸出。內導體312和圓柱形蓋帽用作器械的 第一電極。
[0093]套筒304被布置來在相對于同軸電纜302的縱向方向上滑動。在此實施方案中,套 筒304以伸縮方式可滑動地安裝在近側基底件318內。牽引導線(未示出)可穿過連接器306 延伸,以協(xié)助套筒304相對于同軸電纜定位。所述牽引導線可手動操作,或可連接至例如步 進馬達或線性馬達的自動化控制機構,所述自動化控制機構可自動控制套筒304的定位,例 如基于來自控制器的控制信號。
[0094]牽引導線還可采取管剛性區(qū)段的形式,所述管剛性區(qū)段在一個端部處連接至同軸 電纜并且布置來在所述套筒(導管)上滑動??蓛?yōu)選引入兩個導管區(qū)段,在近端處的第一區(qū) 段固定至'Y'區(qū)段(用來借助于同軸電纜來引入微波/RF能量并且借助于管來引入氣體)。到 達'Y'件的兩個輸入和常見輸出必須密封并且氣密??蓪⒖赏ㄟ^擰緊螺紋來調節(jié)的帶有周 向密封的魯爾鎖裝置用于此目的。第一剛性區(qū)段可在第二較低剛性區(qū)段(主導管)上滑動, 所述第二較低剛性區(qū)段被引入內窺鏡或套管或相似物的器械通道內部。在剛性近側區(qū)段與 柔性區(qū)段之間提供了密封,以確保氣體不從所述兩個區(qū)段之間的接口處逸出。
[0095]套筒304圍繞同軸電纜302,以限定同軸電纜302的外表面與套筒304的內表面之間 的環(huán)形空間320。徑向支撐元件或間隔物(未示出)可用來定位套筒內的同軸電纜302。環(huán)形 空間320可用來將氣體運送至器械的遠端?;准?18在其側表面具有連接至氣體供應線的 端口 322。在基底件318與連接器306之間的接合處以及在基底件與套筒304之間的滑動接頭 處,提供了可為0型環(huán)或相似物的氣密密封324、326,以便使氣體逸出最小化。引入到端口 322中的氣體因此沿環(huán)形空間320流動,以在器械的遠端離開所述器械。
[0096]套筒304具有導電內表面321,所述導電內表面沿所述套筒的長度導至所述套筒的 遠端。此導電內表面321電連接至同軸電纜302的外導體310。在此實施方案中,這借助于安 裝在環(huán)形空間320內的導電網格328來完成。所述網格為多孔的,并且因此容許氣體流經所 述網格,同時還提供電連接。這還可使用電連接至導體或電極310和321的一個或兩個表面 的彈簧或多個小導線來實現,所述電連接即焊接或壓接或圈閉。在導體或一個以上導體的 圓周周圍提供至少兩個、理想地至少四個周向接觸點可確保足夠好的電接觸,用于使微波 能量不受削弱地傳播。將多個凹部或部分壓折(例如180°)置于所述導體中的一個中/上也 可以是可能和優(yōu)選的,以便制造所需的必要的電接觸,同時還使氣體能夠流動到等離子體 生成區(qū)域上或等離子體形成的裝置的遠端上。
[0097]套筒的導電內表面321通過沿所述導電內表面的遠端長度的絕緣管330(例如由石 英、陶瓷或相似物制成)進一步覆蓋,所述絕緣管可與圓柱形蓋帽314縱向重疊。導電內表面 321和絕緣管330用作器械的第二電極。
[0098]可滑動套筒容許所述器械采用兩個配置。在第一配置下,如圖3B所示出,套筒304 的導電內表面321與圓柱形蓋帽314對齊。此配置設置了當將RF信號或微波信號供應至所述 器械時展現高電場的高阻抗區(qū)域。在此配置下,所述器械可適配來從探針的遠端遞送等離 子體,例如用于表面凝結的熱等離子體或用于消毒的非熱等離子體。
[0099] 微處理器可被布置來輸出控制信號,以基于所檢測的回波損耗或阻抗失配來調節(jié) 相對于同軸電纜的滑動套筒的位置,所述回波損耗或阻抗失配根據微波檢測信號在控制器 內測定。當正生成等離子體例如以保持預設所需匹配或例如10dB(微波能量的90%被遞送 到等離子體中)的回波損耗時,此控制可完成。
[0100] 在優(yōu)選實施方案中,等離子體(如所要求的熱等離子體或非熱等離子體)通過以下 步驟生成:
[0101] -將氣體供應至器械的遠端區(qū)域(即供應至石英管330與圓柱形蓋帽314之間的區(qū) 域),
[0102] -發(fā)送穿過同軸電纜的RF能量的脈沖,以通過在所述區(qū)域內生成高電場來在遠端 區(qū)域激發(fā)氣體中的等離子體,以及
[0103] -發(fā)送穿過同軸電纜的微波能量的脈沖,以維持或保持等離子體,以確保進行適當 的治療。
[0104] RF脈沖可通過微波脈沖的特性(例如上升沿)自動觸發(fā),以使得激發(fā)脈沖與維持脈 沖始終同步。RF脈沖被布置來具有適于設置用于激發(fā)等離子體的電場的電壓。所述電壓可 介于150V與1500V峰值之間,更優(yōu)選地介于250V與750V峰值之間。所述RF脈沖的頻率可介于