用于将RF和/或微波能量递送到生物组织中的电外科镊子制造技术

一对或多对非共振不平衡有损输电线路结构布置在镊子的夹爪的内表面上的电外科镊子具备：(i)用于射频(RF)信号的有源和回流电极，以及(ii)用于结合机械夹持布置将微波信号递送到生物组织中的有损结构，所述机械夹持布置用于向保持在所述夹爪内的材料施加压力。所述对输电线路在所述镊子的所述夹爪上的位置和所述夹爪所述材料的选择被布置来确保由所述夹爪夹住的任何生物组织变成用于所述RF信号的传播介质和所述微波信号在其中损耗的介质。

Electrosurgical tweezers for delivering RF and/or microwave energy to biological tissues

One or more pairs of non-resonant unbalanced lossy transmission line structures are arranged on the inner surface of the clamps of the tweezers. The tweezers have: (i) active and reflux electrodes for radio frequency (RF) signals, and (i i) a lossy structure for transmitting microwave signals to biological tissues in conjunction with a mechanical clamping arrangement, which is used to exert pressure on materials retained in the clamps. Power. The position of the transmission line on the clamp of the tweezers and the selection of the material of the clamp are arranged to ensure that any biological tissue clamped by the clamp becomes a medium for the transmission of the RF signal and a medium in which the microwave signal loses.

【技术实现步骤摘要】
用于将RF和/或微波能量递送到生物组织中的电外科镊子本申请为国际申请号为PCT/GB2014/053834，国际申请日为2014年12月23日，专利技术名称为“用于将RF和/或微波能量递送到生物组织中的电外科镊子”的PCT申请于2016年6月22日进入中国国家阶段后申请号为201480070420.5的中国国家阶段专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及电外科镊子，所述电外科镊子用于夹住生物组织并且用于将微波能量递送到所夹住组织中来凝结或灼烧或密封所述组织和/或递送RF能量来切除组织。具体地，镊子可用于密封和/或切除血管。本专利技术可应用到可沿着内窥镜或胃窥器的仪器通道插入或者可用在腹腔镜手术或开刀手术中的镊子。专利技术背景能够将热能递送到所夹住生物组织中的镊子是已知的。例如，已知递送来自镊子的夹爪中的双极电极布置的射频(RF)能量。RF能量可用于通过对血管壁内的细胞外基质蛋白进行热变性来密封血管。热能还可烧灼所夹住组织并且促进凝结。US6,585,735描述内窥镜式双极镊子，其中镊子的夹爪被布置来传导双极能量穿过保持在其间的组织。EP2233098描述用于密封组织的微波镊子，其中夹爪的密封表面包括用于将微波能量辐射到夹在镊子的夹爪之间的组织中的一个或多个微波天线。专利技术概述最概括地说，本专利技术提供一种电外科镊子，其中一对或多对非共振不平衡有损输电线路结构布置在镊子的夹爪的内表面上，所述电外科镊子提供以下两项：(i)用于射频(RF)信号的有源和回流电极；和(ii)用于结合机械夹持布置将微波信号递送到生物组织中的有损结构，所述机械夹持布置用于向保持在夹爪内的材料施加压力。这对输电线路在镊子的夹爪上的位置和夹爪材料的选择被布置来确保由夹爪夹住的任何生物组织变成用于RF信号的传播介质和微波信号在其中丢失的介质。由于组织和/或镊子夹爪的弹性性能，由机械夹持布置施加的压力可形成对所夹住组织的密封，这可确保能量被可控地递送到所夹住组织中。因此，根据本专利技术，提供一种电外科镊子，其包括：一对夹爪元件，所述夹爪元件可相对于彼此枢转以便打开和关闭其间的间隙；一对细长导电元件，所述细长导电元件邻近于所述间隙安装在这对夹爪元件中；以及同轴电缆，所述同轴电缆用于传输射频(RF)能量和/或微波能量，其中这对细长导电元件电连接到所述同轴电缆并且被布置来充当以下两项：(i)用于由所述同轴电缆传输的RF能量的有源电极和回流电极；和(ii)用于由所述同轴电缆传输的微波能量的有损输电线路。这里，术语“有损输电线路结构”可意指用于支持所述微波能量作为行进波的不均匀的不平衡有损输电线路，所述不均匀的不平衡有损输电线路对于沿着所述行进波的所述微波能量来说是非共振的。所述细长导电元件可具有近端和开路远端，所述近端与所述同轴电缆的内导体或外导体电连接。与微波镊子中相比，此布置对电极构型的限制更少，在微波镊子中，电极必须形成辐射天线。因此，选择夹爪元件的形状存在更多的灵活性。这里，术语“非共振”可意指输电线路的电长度(沿着微波能量行进波)被设定来抑制所述行进波的多次反射，即，防止或者抑制辐射驻波的形成。在实践中，此术语可意指所述输电线路的电长度基本上不同于所述微波能量的四分之一波长的倍数(取决于所述输电线路的远端是开路还是短路而需要避免奇数或偶数倍数)。特别期望当间隙中存在生物组织(即，与夹爪元件接触)时所述输电线路是非共振的。因此，所述输电线路的电长度可被设定来当所述输电线路以此方式由生物组织加负荷时避免所述微波能量的四分之一波长的倍数。优选地，所述输电线路的远端是开路，因为这可使装置能够利用射频(RF)能量以及微波能量进行操作。形成非共振输电线路可防止所述装置辐射。微波能量因此通过从输电线路结构泄露而被递送到组织中。通过凭借在微波能量的频率下到生物组织的损耗水平的知识来设定输电线路的长度，本专利技术的电外科镊子可被布置来沿着输电线路在行进波的单次传输中递送在输电线路的近端处接收的基本上所有功率。换句话说，输电线路的几何结构被选择(例如，基于模拟等等)而使得所述输电线路在所述微波能量频率下展现在生物组织中的高损耗。类似地，输电线路的几何结构可确保当间隙中不存在组织而存在空气时损耗极少的功率。例如，所述装置可展现约1dB回流损耗，即，功率的80％反射回到产生器，这与那里存在组织时的20％形成对比。因此，当间隙中存在组织时，可递送四倍多的功率。生物组织是有损的，即，所述生物组织是微波能量的良好吸收体。优选地，这对夹爪元件限定长鼻状镊子，例如，其中所述夹爪具有像鳄鱼一样的外观。例如，夹爪元件的长度可以比其的最大宽度大两倍，优选地大2.5倍。在适于穿过内窥镜的仪器通道插入的实施方案中，这对夹爪元件具有7mm或更大的长度和2.4mm或更小的最大宽度。在其他实施方案中，这对夹爪元件可具有10mm或更大的长度，优选地为20mm或者更大。在装置以腹腔镜形式使用或者用在开刀外科手术中的实施方案中，夹爪的宽度可以超过2.4mm，例如，为3mm或更大。这对夹爪元件可具有弯曲的外表面，例如用于为所述镊子提供大体上圆形横截面以便促进穿过内窥镜的仪器通道插入。这对夹爪元件可远离同轴电缆减缩，即，朝远端变窄。此可协助镊子越过仪器通道中的拐角或曲线。这对夹爪元件可以是所述同轴电缆的延续部分。换句话说，所述同轴电缆可在其第一端部处连接到这对夹爪元件，并且这对夹爪元件远离所述同轴电缆纵向延伸。如以下所解释的，这对夹爪元件可被迫与所述同轴电缆一起移动，例如，相对于用于打开和关闭所述夹爪的一些装置。所述同轴电缆可包括用于将其紧固到这对夹爪元件的合适支架。这对夹爪元件可包括第一夹爪元件和第二夹爪元件，所述第一夹爪元件具有在整个间隙上与所述第二夹爪元件上的第二内表面相对的第一内表面，所述第一内表面和所述第二内表面沿着其相应夹爪元件纵向延伸。所述第一内表面和所述第二内表面可被成形来当所述夹爪被关闭时沿着接触面吻合。所述第一内表面和所述第二内表面可具有协作(例如，配对)形状。优选地，其是扁平的。所述内表面可具有薄长方形形状。如果所述夹爪元件朝其远端减缩，那么所述内表面可具有梯形形状。这对细长导电元件可包括安装在所述第一内表面上的第一细长导电元件和安装在所述第二内表面上的第二细长导电元件。然而，在优选实施方案中，这对细长导电元件可包括安装在所述第一内表面上的第一细长导电元件和安装在所述第一内表面上的第二细长导电元件，所述第二细长导电元件平行于所述第一细长导电元件并且与所述第一细长导电元件分离。在此布置下，这对细长导电构件的间距并不取决于所述夹爪元件之间的间隙的大小。所述内表面因此可以一致的方式向与其接触的组织递送能量。在优选实施方案中，两个夹爪元件在其相应内表面上具有一对细长导电元件。因此，所述镊子可包括第二对细长导电元件，所述第二对细长导电元件包括安装在所述第二内表面上的第三细长导电元件和安装在所述第二内表面上的第四细长导电元件，所述第四细长导电元件平行于所述第三细长导电元件并且与所述第三细长导电元件分离。此布置意味着能量可从两个夹爪元件递送到夹持在间隙中的组织中。为了实现一致的能量递送轮廓，所述第三细长导电元件和所述第四细长导电元件可被定位来在整个所述间隙上与所述第一细长导电元件和所述第二细长导电元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电外科镊子，其包括：同轴电缆，用于传输射频(RF)能量和/或微波能量；枢转接头，安装在所述同轴电缆的远端处；一对夹爪元件，安装在所述枢转接头上以能够相对于彼此枢转从而打开和关闭其间的间隙，这对夹爪元件包括第一夹爪元件和第二夹爪元件；以及一对细长导电元件，邻近于所述间隙安装在这对夹爪元件中，其中这对细长导电元件电连接到所述同轴电缆并且被布置来充当以下两项(i)用于由所述同轴电缆传输的RF能量的有源电极和回流电极，以及(ii)用于支持所述微波能量传播的输电线路，并且其中所述枢转接头包括紧固在所述同轴电缆的远端处的铰链元件，这对夹爪元件可枢转地安装在所述铰链元件上。

【技术特征摘要】
2013.12.23 GB 1322844.01.一种电外科镊子，其包括：同轴电缆，用于传输射频(RF)能量和/或微波能量；枢转接头，安装在所述同轴电缆的远端处；一对夹爪元件，安装在所述枢转接头上以能够相对于彼此枢转从而打开和关闭其间的间隙，这对夹爪元件包括第一夹爪元件和第二夹爪元件；以及一对细长导电元件，邻近于所述间隙安装在这对夹爪元件中，其中这对细长导电元件电连接到所述同轴电缆并且被布置来充当以下两项(i)用于由所述同轴电缆传输的RF能量的有源电极和回流电极，以及(ii)用于支持所述微波能量传播的输电线路，并且其中所述枢转接头包括紧固在所述同轴电缆的远端处的铰链元件，这对夹爪元件可枢转地安装在所述铰链元件上。2.根据权利要求1所述的电外科镊子，其中所述同轴电缆在其第一端部处连接到这对夹爪元件，并且其中这对夹爪元件远离所述同轴电缆纵向延伸。3.根据权利要求1或2所述的电外科镊子，其中所述第一夹爪元件包括第一内表面，所述第一内表面在整个所述间隙上与所述第二夹爪元件上的第二内表面相对，所述第一内表面和所述第二内表面沿着其相应夹爪元件纵向延伸。4.根据权利要求3所述的电外科镊子，其中所述同轴电缆包括通过电介质材料与外导体分离的内导体，其中这对细长导电元件包括电连接到所述内导体的第一导电元件和电连接到所述外导体的第二导电元件，并且其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·汉考克，M·怀特，S·M·B·福尔摩斯，B·桑德斯，
申请(专利权)人：科瑞欧医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB