用于电外科手术器械的指示系统和方法技术方案

用于感测和指示何时通过电外科手术器械充分地烧灼和/或密封多种组织的系统和相关的方法。所述系统间接地监控流过组织的电流，并且通过监控电流何时稳定或几乎稳定（即当电流为恒定的时）来确定组织烧灼或（一条或多条）血管密封的充分性。所述系统还可以指示电流被施加通过组织的预定时间并且控制通过组织的能量的流动。

Indicative System and System for Electrical Surgery Instruments

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电外科手术器械的指示系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年9月26日递交的、名称为“INDICATINGSYSTEMANDMETHODFORELECTROSURGICALINSTRUMENT”的美国临时专利申请No.62/400,053的优先权。前述临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及电外科手术设备和系统、以及用于执行电外科手术过程的方法。更具体地，本专利技术涉及用于电外科手术设备和系统的间接电流监控、以及用于基于电流的变化率来确定对组织进行电外科手术治疗的状态（例如，充分性）和/或用于通过间接电流监控来确定对组织施加电外科能量的时长的系统和方法。
技术介绍
电外科手术通常涉及施加高频（即，射频或“RF”）电流（也称为电外科能量），以便在组织内产生的热量从而密封、烧灼和/或凝固组织。电外科手术设备也可以用于切割、消融（电气烧灼）和/或干燥组织。当RF电流被施加至组织时，引起细胞内温度升高。在一些电外科手术应用中，组织以受控制的方式被加热，使得小血管被密封，血液凝结，并且其它组织被烧灼。通过热粘合（凝结）组织中的蛋白质来实现密封。为了封闭较大的血管或其它管腔，压力结合RF电流一同被施加。RF电流是具有在电磁波谱的射频部分内的频率的交流电。作为交流电，随着电压极性周期性地反转，RF电流周期性地反转其流动方向。当在电外科手术中使用RF电流时，其可以是连续的或脉冲的，并且采用各种波形（例如，正弦波形、方形波形、三角形波形等）。RF电流（即，电流的水平、幅度或振幅）由于其在方向上交替，因此通常被确定为在一个（或多个）周期内的均方根或RMS。如本领域技术人员所知，RF电流还可以以各种其它方式被量化，所述方式考虑到RF电流在方向上交替的事实，例如峰（或波峰）值、峰-峰值、峰-峰值的1/2、或在一个周期内波形的平均值（即，绝对值的平均值）。除非上下文另有说明，否则本文中所使用的“RF电流”是指由RMS、峰值、峰-峰值、峰-峰值的1/2、平均值或交流电的幅度的其它度量所确定的电流的振幅（即，幅度）。类似地，除非上下文另有说明，否则本文所使用的交流信号的“电压”（例如，极性交替的电压、或DC偏置上的交流电压信号）是指由RMS、峰值、峰-峰值、峰-峰值的1/2、平均值或交流电压信号的幅度的其它度量所确定的电压的振幅（即，幅度）。用于电外科手术的RF电流通常由电外科发生器（通常称为电外科手术单元或ESU）或其它RF电流源来提供和控制，其中，引线或电缆在发生器和手持式电外科手术器械之间延伸。手术室中使用的ESU通常将从壁式插座提供的标准电频率的电流（通常为50Hz或60Hz（取决于位置））转换为更高的频率，该更高的频率例如，从大约350kHz至大约800kHz，其中一些市场上可购买的ESU在高达4000kHz下操作。存在以下两种基本电外科手术技术来完成将电外科能量传输至组织的电路：单极和双极。在单极电外科手术中，使用有源电极将电外科能量施加至目标组织，以便实现期望的手术效果。RF电流从有源电极传递至目标组织，然后通过患者到达远程定位的接地垫（也称为返回电极），然后返回至发生器以便完成电路。接地垫（或返回电极）通常定位于患者下方，与患者的皮肤直接接触。有源电极由手持式器械（例如在位于该器械上的或安装至该器械上的末端执行器的远端处）提供。在双极电外科手术中，有源电极和返回电极两者都由器械（例如在位于该器械上的或安装至该器械上的末端执行器的远端处）提供。器械的一个或多个电极用作有源电极，并且另一个电极用作返回电极，返回电极位于（一个或多个）有源电极附近。目标组织定位于有源电极和返回电极之间（例如，在双极电外科手术钳的夹钳之间），并且RF电流从有源电极通过目标组织传递至返回电极。以这种方式，电外科能量的传输针对位于电极之间的组织。在电外科手术治疗的过程中对组织的压迫对于充分闭合血管和止血会是必要的。双极开放式电外科手术钳以及双极内窥镜电外科手术钳利用机械夹紧作用和电能两者来实现止血和密封。在一些情况下，还提供切割刀片以便在密封之后切割组织。通常，刀片槽设置在一个或两个电极上，并且切割刀片被驱动通过该槽，以便穿过已密封的组织区域的中心来切割组织。双极电外科手术钳的有源电极和返回电极通常设置在相对的夹钳构件上，所述夹钳构件可以选择性地闭合（以便将组织夹在夹钳构件之间）和打开（以便使电极分离并释放已密封的（并且某些情况下，切割的）组织）。当相对的夹钳构件处于间隔开的关系时，电极彼此充分地分离，使得电路断开，并且即使电极和身体组织之间存在无意的接触，电流也不会在有源电极和返回电极之间流动。当夹钳构件闭合并且夹住组织时，可以选择性地通过组织传输RF电流。外科医生可以通过控制施加在电极之间并通过组织的RF能量的强度、频率和持续时间来进行烧灼、凝结、干燥和/或简单地减少或减缓出血。过度干燥目标组织通常是不期望的，因为周围组织可能因残余的热量而受损，目标组织可能粘到电极上，使得难以在不撕裂或损坏组织的前提下从组织上移除电外科手术器械，和/或可能失去电外科手术已密封血管或其它管腔的充分的结构完整性。电外科手术系统通常包括耦合至能量源（例如，ESU）的电外科手术器械。为了治疗目的，ESU提供并经常控制传输至组织的电外科能量。许多ESU由手持式电外科手术器械本身上设置的和/或由（连接至ESU并且可操作为用于例如开启和停止向（一个或多个）有源电极传输RF电流的）脚踏开关上设置的手动操作开关和/或其它形式的输入设备来控制。RF发生器通常还包括用于为特定的应用（例如，组织切割和/或凝结）设定预定参数（例如，功率水平和/或波形选择）的手动控制装置。除了提供电外科能量源之外，ESU经常被配置成基于诸如预定组织阻抗水平的预定参数来控制RF电流的传输。对于特定的组织治疗模式和/或特定的电极（或设备）配置，几乎总是以经验为主地开发（develop）预定的阻抗水平。ESU尝试使用电外科手术器械上设置的附加电极来直接测量组织阻抗（Z），或通过测量输出电流（当发生器传输具有恒定电压的能量时）或电压（当发生器传输具有恒定电流的能量时）来计算（即估计）组织阻抗。然而，由于目标组织的尺寸（例如，待密封的组织管腔的直径）、类型和其它特性有很大的不同，因此难以开发出在各种组织上很好地起作用的合适的预定参数。结果，ESU的可用范围受到限制，或者预定的参数特征（例如，当组织阻抗达到一定水平时切断电源）对于各种组织不能很好地起作用。而且，这种系统通常需要配对的发生器和手持式电外科手术器械，以便确定组织阻抗和/或使该阻抗与预定的阻抗水平相匹配。例如，如果一个制造商的发生器与另一制造商的电外科手术钳一起使用，则这些发生器的基于阻抗的控制方案通常将不起作用。为了采用各种预定算法来将RF电流施加至组织，现有技术中已经提出了使用各种传感设备和电路。然而，这种传感布置尚未被广泛采用。已经提出用于确定各种组织特性的传感器，所述组织特性包括温度、实际阻抗和/或虚拟阻抗、导电性、透射率、不透明度和类似特性。合适的RF电流特性也已经与这些组织特性中的一个或多个结合使用，所述RF电流特性包括电压、电流、功率、能量和相位。适于测量组织特性和/或能量特性的传感器的非限制性示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定对组织进行电外科手术治疗的充分性的系统，其中，所述电外科手术治疗由电外科手术器械对组织施加RF电流来进行，所述系统包括：(a)用于监控所述RF电流的传感器；以及(b)用于确定流过所述组织的所述RF电流何时稳定的控制器电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.26 US 62/400,0531.一种用于确定对组织进行电外科手术治疗的充分性的系统，其中，所述电外科手术治疗由电外科手术器械对组织施加RF电流来进行，所述系统包括：(a)用于监控所述RF电流的传感器；以及(b)用于确定流过所述组织的所述RF电流何时稳定的控制器电路。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器电路通过监控所述RF电流的变化率来确定流过所述组织的所述RF电流是稳定的。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器电路通过确定所述RF电流的变化率处于或低于预定水平或在预定范围内来确定流过所述组织的所述RF电流是稳定的。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述预定水平基本为零。5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述传感器适于向所述控制器电路提供指示流过所述组织的所述RF电流的信号。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述传感器向所述控制器电路提供与流过所述组织的所述RF电流成比例的信号。7.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器电路通过确定所述RF电流的变化率在预定时间段内处于或低于预定水平或在预定时间段内处于预定范围内，来确定流过所述组织的所述RF电流是稳定的。8.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器电路通过确定传感器信号的变化率在预定时间段内处于或低于预定水平或在预定时间段内处于预定范围内，来确定流过所述组织的所述RF电流是稳定的。9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述预定时间段为至少约100毫秒、至少约200毫秒、至少约500毫秒或至少约1000毫秒。10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括至少一个指示器，所述至少一个指示器对所述控制器电路进行响应，并且提供所述电外科手术治疗充分且能够停止向所述组织施加RF电流的指示。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述指示是听觉指示、视觉指示和触觉指示中的至少一者。12.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述传感器包括GMR传感器。13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述传感器包括用于间接地监控通过组织的所述RF电流的GMR传感器，使得所述GMR传感器位于邻近传导所述RF电流的导体的磁场中，但是所述GMR传感器不与所述RF电流、或任何向所述组织传导所述RF电流或从所述组织传导所述RF电流的导体电通信。14.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述控制器电路包括微处理器，所述微处理器适于确定流过所述组织的所述RF电流何时稳定。15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制器电路包括微处理器，所述微处理器适于基于由所述GMR传感器提供的信号来确定流过所述组织的所述RF电流何时稳定。16.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括壳体，其中，所述控制器电路位于所述壳体内。17.根据权利要求12所述的系统，还包括壳体，其中，所述控制器电路位于所述壳体内。18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述壳体适于可操作地位于所述电外科手术器械和用于向所述电外科手术器械提供RF电流的发生器之间，使得所述系统提供所述电外科手术器械和所述发生器之间的电通信。19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述壳体适于可操作地通过至少一条器械电缆连接至所述电外科手术器械，以及通过至少一条发生器电缆连接至所述发生器。20.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括：-壳体，其中，所述控制器电路位于所述壳体内；其中，所述传感器适于向所述控制器电路提供指示流过所述组织的所述RF电流的信号，并且进一步地，所述壳体适于被置于所述电外科手术器械和用于向所述电外科手术器械提供RF电流的发生器之间，使得所述系统提供所述电外科手术器械和所述发生器之间的电通信。21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述壳体适于可操作地通过至少一条器械电缆连接至所述电外科手术器械以及通过至少一条发生器电缆连接至所述发生器，使得所述系统提供所述电外科手术器械和所述发生器之间的电通信。22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述系统包括至少两条电路径，所述至少两条电路径用于在电外科手术器械和可操作地连接至所述系统的发生器之间传导RF电流，其中，所述传感器与所述至少两条电路径电隔离。23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述传感器包括GMR传感器，当RF电流通过所述电路径传输时，所述GMR传感器位于围绕所述电路径之一的磁场内。24.根据权利要求20-23中任一项所述的系统，还包括位于所述壳体内的电源。25.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括壳体和电源，其中，所述控制器电路和所述电源位于所述壳体内。26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述壳体适于位于所述电外科手术器械和用于向所述电外科手术器械提供RF电流的发生器之间，使得所述系统提供所述电外科手术器械和所述发生器之间的电通信。27.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括电外科手术器械，所述电外科手术器械适于向组织施加RF电流。28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述电外科手术器械包括相对的第一夹钳构件和第二夹钳构件，所述第一夹钳构件和所述第二夹钳构件适于夹持置于其间的待处理组织。29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述电外科手术器械包括双极钳。30.根据权利要求27所述的系统，还包括至少一个指示器，所述至少一个指示器对所述控制器电路进行响应，并且提供电外科手术治疗充分且能够停止向所述组织施加RF电流的指示。31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述指示是听觉指示、视觉指示和触觉指示中的至少一者。32.根据权利要求27所述的系统，其中，所述传感器包括GMR传感器。33.根据权利要求29所述的系统，其中，所述传感器包括GMR传感器。34.根据权利要求32所述的系统，其中，所述控制器电路包括微处理器，所述微处理器适于基于由所述GMR传感器提供的信号来确定流过所述组织的所述RF电流何时稳定。35.根据权利要求32所述的系统，其中，所述控制器电路和所述GMR传感器设置在所述电外科手术器械中。36.根据权利要求35所述的系统，其中，所述系统包括用于向所述器械的末端执行器传导RF电流的电路径，其中，所述GMR传感器与所述电路径电隔离。37.根据权利要求36所述的系统，其中，当RF电流通过所述电路径传输时，所述GMR传感器位于围绕所述电路径的磁场内。38.根据权利要求10-26中任一项所述的系统，还包括电外科手术器械，所述电外科手术器械适于向组织施加RF电流。39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述电外科手术器械包括相对的第一夹钳构件和第二夹钳构件，所述第一夹钳构件和所述第二夹钳构件适于夹持置于其间的待处理组织。40.根据权利要求38所述的系统，还包括至少一个指示器，所述至少一个指示器对所述控制器电路进行响应，并且提供电外科手术治疗充分且能够停止向所述组织施加RF电流的指示。41.根据权利要求39所述的系统，其中，所述指示是听觉指示、视觉指示和触觉指示中的至少一者。42.根据权利要求38-41中任一项所述的系统，其中，所述传感器包括GMR传感器。43.根据权利要求38-42中任一项所述的系统，其中，所述控制器电路和所述GMR传感器设置在所述电外科手术器械中。44.根据权利要求43所述的系统，其中，所述系统包括用于向所述器械的末端执行器传导RF电流的电路径，其中，所述GMR传感器与所述电路径电隔离。45.根据权利要求1-15中任一项所述的系统，还包括电外科发生器，所述电外科发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修奥滕，加里隆，杰弗里本茨，理查德格兰特，
申请(专利权)人：赛可外科有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG