为外科器械提供隔离的直流(DC)电压的电路制造技术

本发明专利技术提供了一种用于管理由发生器输出的射频(RF)和超声信号的设备、系统和方法，该系统包括：外科器械，该外科器械包括RF能量输出端、超声能量输出端和电路，该电路被配置成能够从发生器接收组合的RF和超声信号。该电路可被配置成能够隔离直流(DC)电压与组合的RF和超声信号。然后，该DC电压可用于为外科器械的各种电气部件供电，同时仍为外科应用提供RF能量和超声能量。

An isolated DC (DC) voltage circuit for surgical instruments

The present invention provides a device, system and method for managing a radio frequency (RF) and ultrasonic signal output by a generator. The system includes: a surgical instrument, which includes an RF energy output end, an ultrasonic energy output end and a circuit configured to receive a combined RF and ultrasonic signals from a generator. The circuit can be configured to isolate DC (DC) voltage and combined RF and ultrasonic signals. The DC voltage can then be used to supply various electrical components of surgical instruments while still providing RF energy and ultrasonic energy for surgical applications.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为外科器械提供隔离的直流(DC)电压的电路优先权本申请要求2015年9月30日提交的名称为“GENERATORFORPROVIDINGCOMBINEDRADIOFREQUENCYANDULTRASONICENERGIES”的美国临时申请序列号62/235,260、2015年9月30日提交的名称为“CIRCUITTOPOLOGIESFORGENERATOR”的美国临时申请序列号62/235,368和2015年9月30日提交的名称为“SURGICALINSTRUMENTWITHUSERADAPTABLEALGORITHMS”的美国临时申请序列号62/235,466的权益，这些申请各自的内容全文以引用方式并入本文。
本公开整体涉及用于执行外科手术诸如凝固、密封和/或切割组织的超声外科系统、电外科系统和组合式电外科/超声系统。具体而言，本公开涉及用于向外科器械提供隔离的直流(DC)电压的电路。
技术介绍
超声外科器械凭借此类器械的独特性能特性而在外科规程中得到日益广泛的应用。根据具体器械构型和操作参数，超声外科器械能够基本上同时进行组织的切割和通过凝固的止血，从而有利地使患者创伤最小化。切割动作通常通过器械的远侧端部处的端部执行器或刀头来实现，所端部执行器或刀头将超声能量传输到与该端部执行器接触的组织。这种性质的超声器械可被构造成用于开放性外科手术用途、腹腔镜式或内窥镜式外科规程，包括机器人辅助规程。一些外科器械将超声能量同时用于精确切割和受控凝固。超声能量通过振动与组织接触的刀进行切割和凝固。通过高频振动(例如，每秒55,500次)，超声刀使组织中的蛋白变性以形成粘性凝固物。刀表面施加到组织上的压力使血管塌缩并且允许凝固物形成止血密封。切割和凝固的精度受外科医生的技术以及对功率水平、刀刃、组织牵引力和刀压力的调节的控制。用于将电能施加到组织以治疗和/或破坏组织的电外科装置也在外科规程中得到日益广泛的应用。电外科装置通常包括手持件，所述手持件为具有远侧安装的端部执行器(例如，一个或多个电极)的器械。所述端部执行器可抵靠组织定位，使得电流被引入组织中。电外科装置可被构造成用于双极或单极操作。在双极操作期间，电流分别通过端部执行器的有源电极和返回电极被引入组织中并从组织返回。在单极操作期间，电流通过端部执行器的有源电极被引入组织中并且通过单独设置在患者身体上的返回电极(例如，接地垫)返回。流过组织的电流所产生的热可在组织内和/或在组织之间形成止血密封，并因此可尤其适用于例如密封血管。电外科装置的端部执行器也可包括能够相对于组织运动的切割构件以及用以横切组织的电极。由电外科装置施加的电能可通过与手持件连通的发生器传递至器械。电能可为射频(“RF”)能量的形式。RF能量为可在200千赫兹(kHz)至1兆赫兹(MHz)频率范围内的电能形式。在应用中，电外科装置可穿过组织传递低频射频能，这会引起离子振荡或摩擦，并实际上造成电阻性加热，从而升高组织的温度。由于受影响的组织与周围组织之间形成明显的边界，因此外科医生能够以高精确度进行操作，并在不损伤相邻的非目标组织的情况下进行控制。射频能的低操作温度适用于在密封血管的同时移除、收缩软组织、或对软组织塑型。RF能量尤其奏效地适用于结缔组织，所述结缔组织主要由胶原构成并且在接触热时收缩。使用这些医疗装置的挑战在于不能完全控制和定制外科器械的功能。期望提供一种克服当前器械的某些缺陷的外科器械。尽管已研制和使用了若干医疗装置，但据信在本专利技术人之前还无人研制出或使用所附权利要求中描述的主题。
技术实现思路
在一个方面，本公开涉及利用超声和RF能量模态两者的混合能量外科器械。公开了多种电路拓扑，当这些电路拓扑中的一个(或多个)包括在混合能量外科器械中时，电路拓扑使得发生器能够同时或通过在RF和超声之间切换来将RF和超声能量两者同时驱动到组织中。在另一方面，本公开涉及一种向外科器械提供隔离的DC电压的电路配置。根据各个方面，电路配置被设计为将从发生器供应到外科手术器械的RF和/或超声输出进行整流，以对储能装置充电。在一个方面，充电在不驱动外科器械的治疗能量的同时完成。这种电路拓扑将能够提供DC电压以实现多种功能，例如，包括：驱动DC(或步进)电机；驱动一个或多个LED用于照明；并且驱动需要DC电源进行供电的传感器，诸如应变仪。除上述内容之外，在诸如本公开的文本(例如，权利要求和/或具体实施方式)和/或附图的教导内容中列出和描述了各种其他方法和/或系统和/或程序产品方面。上述内容是概述，因此可包括简化、概括、纳入部分和/或细节的省略；因此，本领域技术人员应当理解，该概述仅仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。本文描述的装置和/或过程和/或其他主题的其他方面、特征和优点将在本文列出的教导内容中变得显而易见。在一个或多个各个方面，相关系统包括但不限于用于执行本文引用的方法方面的电路和/或编程；电路和/或编程实际上可以是被配置成能够根据系统设计者的设计选择来影响本文引用的方法方面的硬件、软件和/或固件的任意组合。除上述内容之外，在诸如本公开的文本(例如，权利要求和/或具体实施方式)和/或附图的教导中列出和描述了各种其他方法和/或系统方面。此外，应当理解，下述形式、形式表达、示例中的任何一个或多个可与下述其它形式、形式表达和示例中的任何一个或多个组合。各种形式均涉及改进的超声外科器械，其被构造成用于在外科规程中执行组织解剖、切割和/或凝固。在一种形式中，超声外科器械设备被构造成用于开放性外科规程中，但所述设备也可应用于其它类型手术中，例如腹腔镜式、内窥镜式和机器人辅助规程。通过选择性地使用超声能量，方便了多种用途。将结合本文所述的超声器械描述各种形式。此类说明以举例而非限制性的方式提供，并且不旨在限制其范围和应用。例如，所述形式中的任一个可结合多个超声器械使用，所述多个超声器械包括例如美国专利5,938,633；5,935,144；5,944,737；5,322,055；5,630,420；和5,449,370中所描述的那些，这些专利各自以引用方式并入本文。通过以下说明将变得显而易见的是，设想本文所述的外科器械的形式可与外科系统的振荡器单元相关联地使用，由此振荡器单元的超声能量为当前的外科器械提供期望的超声致动。还设想，本文所述的外科器械的形式可与外科系统的信号发生器单元相关联地使用，由此例如射频(RF)形式的电能被用来为与外科器械有关的用户提供反馈。超声振荡器和/或信号发生器单元可与外科器械不可拆卸地一体化，或者可被提供为可电附接到外科器械的单独部件。本外科设备的一种形式由于其简单构造而被特别构造用于一次性使用。然而，还设想本外科器械的其它形式可被构造成用于非一次性或多次使用。仅出于例证性目的，当前公开了本外科器械与相关联的振荡器和信号发生器单元的可拆卸连接供单个患者使用。然而，还设想了本外科器械与相关联的振荡器和/或信号发生器单元的不可拆卸的一体式连接。因此，当前所述的外科器械的各种形式可被构造成用于与可拆卸的和/或不可拆卸的一体化振荡器和/或信号发生器单元一起用于单次使用和/或多次使用，然而并非仅限于此，而是这些构型的所有组合均被设想为落入本公开的范围内。上述
技术实现思路
仅为例示性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管理由发生器输出的射频(RF)和超声信号的系统，所述系统包括：外科器械，所述外科器械包括直流(DC)电机负载、超声能量输出端和电路；其中所述电路被配置成能够：从所述发生器接收组合的RF和超声信号；通过对来自所述组合的RF和超声信号的超声频率含量进行滤波来生成经超声滤波的信号；通过对来自所述组合的RF和超声信号的RF频率含量进行滤波来生成DC电压；向所述DC电机负载提供所述DC电压；以及向所述超声能量输出端提供所述经超声滤波的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 US 62/235,368;2016.09.07 US 15/258,5781.一种用于管理由发生器输出的射频(RF)和超声信号的系统，所述系统包括：外科器械，所述外科器械包括直流(DC)电机负载、超声能量输出端和电路；其中所述电路被配置成能够：从所述发生器接收组合的RF和超声信号；通过对来自所述组合的RF和超声信号的超声频率含量进行滤波来生成经超声滤波的信号；通过对来自所述组合的RF和超声信号的RF频率含量进行滤波来生成DC电压；向所述DC电机负载提供所述DC电压；以及向所述超声能量输出端提供所述经超声滤波的信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述外科器械还包括至少一个电气部件，并且所述DC电机负载被配置成能够使用所述生成的DC电压为所述至少一个电气部件供电。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个电气部件包括端部执行器。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个电气部件包括一个或多个发光二极管(LED)。5.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个电气部件包括一个或多个传感器，所述传感器被配置成能够检测手术部位处的组织的生理状况。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路包括高频带阻滤波器。7.根据权利要求6所述的系统，其中对所述超声频率含量进行滤波包括通过所述高频带阻滤波器对所述超声频率含量进行滤波。8.根据权利要求6所述的系统，其中通过滤波生成所述DC电压包括通过所述高频带阻滤波器对所述RF频率含量进行滤波。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路包括被配置成能够生成所述DC电压的整流器。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述外科器械被构造成能够同时通过所述DC电机负载和所述超声能量输出端施加RF能量治疗。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述外科器械被构造成能够在通过所述DC电机负载施加RF能量和通过所述超声能量输出端施加超声能量之间切换。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述电路还包括：专用集成电路(ASIC)；联接到所述ASIC的存储器；联接到所述ASIC的开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·维纳，D·C·亚特斯，J·E·海因，
申请(专利权)人：伊西康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US