用于外科器械的频率捷变发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种包括发生器和外科器械的系统，其中该发生器被配置成能够将包括射频(RF)分量和超声分量的组合信号递送到外科器械；并且该外科器械包括：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将RF分量导向至RF能量输出端并且将超声分量导向至超声能量输出端，其中该发生器被配置成能够基于该电路的电路部件的表征调节RF分量的频率。

Frequency agility generator for surgical instruments

The present invention discloses a system comprising a generator and a surgical instrument, in which the generator is configured to deliver a combined signal including a radio frequency (RF) component and an ultrasonic component to a surgical instrument, and the surgical instrument includes an RF energy output end, an ultrasonic energy output end, and a circuit. The circuit is configured to guide the RF component to the RF energy output end and to guide the ultrasonic component to the ultrasonic energy output end, which is configured to adjust the frequency of the RF component based on the characterization of the circuit components of the circuit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外科器械的频率捷变发生器优先权本申请要求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。具体地讲，本公开涉及用于外科器械的频率捷变发生器。
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。电能可以是射频(RF)能量的形式，该RF能量可在EN60601-2-2:2009+A11:2011，定义201.3.218-高频率中所述的频率范围内。例如，单极RF应用中的频率通常被限制为小于5MHz。然而，在双极RF应用中，频率几乎可为任何值。单极应用通常使用200kHz以上的频率，以避免由于使用低频电流而导致不希望的对神经和肌肉的刺激。如果风险分析显示神经肌肉刺激的可能性已减轻至可接受的水平，则双极技术可使用较低频率。通常，不使用5MHz以上的频率以最小化与高频渗漏电流相关联的问题。但是，就双极技术而言可使用较高频率。通常认为，10mA是组织热效应的下限阈值。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。其他电外科器械包括但不限于不可逆和/或可逆电穿孔和/或微波技术等。因此，本文公开的技术适用于超声、双极或单极RF(电外科)、不可逆和/或可逆电穿孔和/或基于微波的外科器械等。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种包括发生器和外科器械的系统，其中该发生器被构造成能够将包括射频(RF)分量和超声分量的组合信号递送到外科器械；并且该外科器械包括：RF能量输出端、超声能量输出端、被配置成能够将RF分量导向至RF能量输出端并且将超声分量导向至超声能量输出端的电路，其中该发生器被配置成能够基于电路的至少一个电路部件的表征调节RF分量的频率。在另一方面，提供了一种用于通过发生器将包括射频(RF)分量和超声分量的组合信号提供给外科器械的方法，该外科器械包括RF能量输出端、超声能量输出端和电路，该方法包括：对该电路的至少一个电路部件进行表征；基于表征的结果调节RF分量的频率；通过发生器将组合信号递送到外科器械；通过电路将RF分量导向至RF能量输出端；并且通过电路将超声分量导向至超声能量输出端。在又一个方面，提供了一种用于向外科器械提供包括射频(RF)分量和超声分量的组合信号的发生器，该发生器被配置成能够：对外科器械的电路的至少一个电路部件进行表征，用于将RF分量导向至RF输出端并将超声分量导向至超声输出端；基于表征的结果调节RF分量的频率；并将组合信号递送到外科器械。附图说明所述形式的新型特征部在随附权利要求书中具体阐述。然而，关于组织和操作方法的所述形式可通过结合附图参照以下描述最好地理解，其中：图1示出了包括发生器和可与其一起使用的各种外科器械的外科系统的一种形式；图2为图1所示组合式电外科和超声器械的图；图3为图1所示外科系统的图；图4为示出一种形式中的动态支路电流的模型；图5为一种形式中的发生器架构的结构视图；图6示出了发生器的驱动系统的一种形式，该驱动系统产生用于驱动超声换能器的超声电信号；图7示出了包括组织阻抗模块的发生器的驱动系统的一种形式；图8示出了用于将能量递送到外科器械的组合的射频和超声能量发生器的示例；图9为用于将组合的射频和超声能量递送到多个外科器械的系统的图；图10示出了用于将组合的射频和超声能量递送到多个外科器械的系统的通信架构；图11示出了用于将组合的射频和超声能量递送到多个外科器械的系统的通信架构；图12示出了用于将组合的射频和超声能量递送到多个外科器械的系统的通信架构；图13是示出用于通过发生器向外科器械提供组合信号的方法的流程图；图14显示了陷波滤波器的示例；图15是图14中的陷波滤波器的转换功能的分析的示例曲线图；图16是示出基于导向电路的表征来调节RF频率的曲线；图17提供了关于图13至图16所示和描述的示例电路拓扑的系统配置的图示，包括柄部中的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关和控制电路，其被配置成能够管理由根据本公开的一个方面的发生器输出的RF和超声电流；图18提供了关于图13至图16所示和描述的示例电路拓扑的系统配置的图示，包括柄部中的带阻滤波器和控制电路，其被配置成能够管理由根据本公开的一个方面的发生器输出的RF和超声电流；图19为来自发生器的两个能量波形的示例曲线图；图20是图19的波形之和的示例曲线图；图21是图19的波形之和的示例曲线图，其中RF波形取决于超声波波形；图22是图19的波形之和的示例曲线图，其中RF波形是超声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括发生器和外科器械的系统，其中：所述发生器被配置成能够将包括射频(RF)分量和超声分量的组合信号递送到所述外科器械；以及所述外科器械包括：RF能量输出端，超声能量输出端，电路，所述电路被配置成能够将所述RF分量导向至所述RF能量输出端并且将所述超声分量导向至所述超声能量输出端，其中所述发生器被配置成能够基于所述电路的电路部件的表征调节所述RF分量的频率。

【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 15/258,5861.一种包括发生器和外科器械的系统，其中：所述发生器被配置成能够将包括射频(RF)分量和超声分量的组合信号递送到所述外科器械；以及所述外科器械包括：RF能量输出端，超声能量输出端，电路，所述电路被配置成能够将所述RF分量导向至所述RF能量输出端并且将所述超声分量导向至所述超声能量输出端，其中所述发生器被配置成能够基于所述电路的电路部件的表征调节所述RF分量的频率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路部件包括带阻滤波器。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路还包括可变部件。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电路部件的所述表征包括向所述电路部件发送声脉波信号。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述表征的结果被存储在所述外科器械中。6.根据权利要求1所述的系统，其中在制造所述外科器械时进行所述表征。7.根据权利要求1所述的系统，其中在所述外科器械连接到所述发生器时进行所述表征。8.根据权利要求1所述的系统，其中在所述外科器械向组织递送能量之后进行所述表征。9.根据权利要求1所述的系统，其中在所述外科器械向组织递送能量的同时进行所述表征。10.根据权利要求1所述的系统，其中周期性地进行所述表征。11.一种用于通过发生器将包括射频(RF)分...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·亚特斯，E·T·维纳，
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