用于消融和切除的电外科器械制造技术

一种能够同时用微波能量消融组织区域并用RF能量执行切除的电外科器械。所述器械包括用于将RF能量和微波能量两者输送到器械尖端的结构，所述器械尖端被配置来以适合于消融的方式发射所述微波能量(例如，作为基本上球形的场)并以更集中的方式发射RF能量以使得能够执行更精确且可控制的切除。所述能量输送结构包括用于输送微波能量的同轴传输线。所述同轴传输线具有中空内导体，所述中空内导体限定支撑用于输送射频能量的第二传输线的通道。

Electrosurgical instruments for ablation and resection

The utility model relates to an electric surgical instrument which can simultaneously ablate tissue areas with microwave energy and perform resection with RF energy. The apparatus includes a structure for delivering both RF energy and microwave energy to the apparatus tip configured to emit the microwave energy in a manner suitable for ablation (e.g., as a substantially spherical field) and RF energy in a more centralized manner to enable a more accurate and controllable removal. The energy conveying structure includes a coaxial transmission line for conveying microwave energy. The coaxial transmission line has a hollow inner conductor which defines a channel to support a second transmission line for transmitting RF energy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于消融和切除的电外科器械
本专利技术涉及一种组合式消融和切除器械，以及一种使得能够通过所述器械进行消融和切除的能量递送系统。
技术介绍
手术切除是一种去除与人体或动物体内器官(诸如肝脏或脾脏或肠道)相关联的多余组织切片的手段。当组织被切割(切开或切断)时，称为小动脉的细小血管受损或破裂。最初的出血之后是凝血级联，其中血液转化为凝块以试图堵塞出血点。在操作期间，对于患者而言希望尽可能少地失血，所以已开发各种装置以试图提供无血切割。例如，热手术刀系统组合了锋利的刀片与止血系统。刀片涂覆有塑料材料并连接到加热单元，所述加热单元精确控制刀片的温度。其意图是使加热的刀片在切割组织时烧灼组织。同时进行切割和止血的其他已知装置不使用刀片。一些装置使用射频(RF)能量来切割和/或凝固组织。其他装置(称为谐波手术刀)使用快速振动的尖端来切割组织。使用RF能量进行切割的方法使用以下原理来操作：当电流穿过组织基质(借助于细胞的离子内容物)时，对电子跨组织流动的阻抗产生热量。当向组织基质应用纯正弦波时，在细胞内产生足够的热量以蒸发组织的水分。因此，细胞的内部压力大幅升高，这是细胞膜无法控制的，从而导致细胞破裂。当这种情况大面积发生时，可以看到组织已被切断。RF凝固通过向组织应用效率较低的波形来操作，由此将细胞内容物加热到大约65℃而不是将其蒸发。这通过干燥使组织变干，并且还使血管壁中的蛋白质和构成细胞壁的胶原蛋白变性。使蛋白质变性充当对凝血级联的刺激，因此增强凝血。同时，壁中的胶原蛋白从棒状分子变性为线圈，这致使血管收缩并减小尺寸，从而赋予凝块锚定点和更小的堵塞面积。向生物组织应用热能也是一种杀死细胞的有效方法。例如，微波的应用可加热并因此消融(破坏)生物组织。这种方法特别可用于治疗癌症，因为可以这种方式消融癌组织。
技术实现思路
最一般地，本专利技术提供了一种能够同时用微波能量消融组织区域并用RF能量执行切除的电外科器械。特别地，本专利技术涉及用于将RF能量和微波能量两者输送到器械尖端的结构，所述器械尖端被配置来以适合于消融的方式发射微波能量(例如，作为基本上球形的场)并以更集中的方式发射RF能量以使得能够执行更精确且可控制的切除。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于递送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量以便切除和消融生物组织的电外科器械，所述器械包括：能量输送电缆结构，所述能量输送电缆结构包括：用于输送微波能量的同轴传输线，所述同轴传输线包括内导电层、外导电层和将所述内导电层与所述外导电层分离的电介质层，其中所述内导电层沿所述电缆结构围绕中空纵向通道形成；以及用于沿所述中空纵向通道输送射频能量的传输线；以及处在所述能量输送电缆结构的远侧端部处的器械尖端，所述器械尖端包括：纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外的电介质尖端元件，其中所述内导体在所述电介质尖端元件内纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外，以形成微波辐射器；以及安装在所述电介质尖端的远侧端部处的有源电极和返回电极，其中所述有源电极和所述返回电极连接到所述传输线，以在所述电介质尖端元件的远侧端部处支持其间的RF场。在本专利技术的这个方面，存在用于RF能量和微波能量的两种传输线结构，这两种传输线结构分别终止于提供所期望的效果的不同能量递送结构。用于输送微波能量的所述同轴传输线可以是第一同轴传输线，并且用于输送射频能量的所述传输线可以是第二同轴传输线。所述第二同轴传输线可包括延伸穿过所述纵向通道的最内导电元件、所述内导电层和将所述内导电层与所述最内导电元件分离的最内电介质层。在这种布置中，所述有源电极可电连接到所述内导电层，并且所述返回电极可电连接到所述最内导电元件。所述最内导电元件和所述外导电层可电接地。因此，在所述能量输送结构的远侧端部处，可通过由所述内导电层和所述外导电层递送的微波能量来执行消融。可使用在所述最内导电元件与所述内导电层之间递送的能量来执行RF切割/切除。所述传输线可由三轴结构提供，所述三轴结构包括由电介质层分离的三个导电元件。最内导电层和最外导电层接地，而中间(内)导电层是每个传输线的信号导体。在另一个示例中，用于输送RF的所述传输线可完全包含在所述中空纵向通道内。例如，用于输送射频能量的所述传输线可以是延伸穿过所述中空纵向通道的一对线材。所述一对线材可被包封在电绝缘护套中，例如以确保与所述内导体隔离。所述能量输送电缆结构可能够穿过外科窥视装置(例如，内窥镜、支气管镜、胃镜、腹腔镜等)的柔性插入管插入。特别地，所述三轴分层结构可能够插入这种窥视装置的器械通道中。因此，所述能量输送电缆结构的尺寸可设计成适配在器械通道中。例如，它可具有等于或小于3mm的外径。所述第一同轴传输线可被布置来携带微波能量。为了使损耗最小化，希望微波能量由具有较大直径的同轴传输线携带。所述第二同轴传输线可被布置来携带RF能量。因此，所述内导体形成携带RF的双极传输线的第一(有源)极，并且所述最内导电元件形成携带RF的双极传输线的第二(返回)极。所述最内导电元件可以是导电线材或导电棒。可替代地或另外，所述最内导电元件可与穿过所述器械通道的另一个部件集成。例如，用来向所述能量输送结构的远侧端部供应液体或气体的管，或控制线材(例如，引导线材或牵引线材)的外壳，可由导电材料形成或涂覆有导电材料并且可用作所述最内导电元件。在本专利技术中，可能有必要在所述能量输送结构的远侧端部处提供诸如双工器的配置，以防止较高电压的射频信号沿所述外导电层返回，并且/或者防止微波信号沿所述最内导电元件返回。另外或可替代地，可在所述能量输送结构的近侧端部处提供双工器，以确保RF能量和微波能量分到RF通道和微波通道中。所述内电介质层和/或所述外电介质层可各自包括电介质材料的实心管或具有多孔结构的电介质材料管。作为电介质材料的实心管可意指电介质材料基本上是均匀的。具有多孔结构可意指电介质材料基本上是不均匀的，带有大量气穴或空隙。例如，多孔结构可意指蜂窝结构、网状结构或泡沫结构。电介质材料可包括PTFE或另一种低损耗微波电介质。电介质材料可包括壁厚度为至少0.2mm、优选为至少0.3mm、更优选为至少0.4mm(例如0.3mm与0.6mm之间)的管。所述内导电层和/或所述外导电层可包括：在材料管的内侧或外侧上的金属涂层；抵靠材料管的内侧或外侧定位的金属实心管；或者嵌入材料管中的编织导电材料层。所述内导电层和/或所述外导电层可包括银涂层。所述内导电层和/或所述外导电层可具有大约0.01mm的厚度。在一种配置中，所述能量输送结构可被制造为多个层，例如：中空内管状层(所述内电介质层)；在所述中空内管状层的外表面上的导电材料层(内导电层)；在所述导电材料的外表面上的电介质材料管(电介质层)；以及在所述电介质材料管的外表面上的导电材料层(外导电层)。所述最内导电元件可以是穿过所述中空内管状层的棒或线材或导电材料。在一些实施方案中，所述内电介质层可形成在所述最内导电元件之上。所述结构可包括或可不包括这些层中的一些或全部之间的气隙。避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于递送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量以便切除和消融生物组织的电外科器械，所述器械包括：/n能量输送电缆结构，所述能量输送电缆结构包括：/n用于输送微波能量的同轴传输线，所述同轴传输线包括内导电层、外导电层和将所述内导电层与所述外导电层分离的电介质层，其中所述内导电层沿所述电缆结构围绕中空纵向通道形成；以及/n用于沿所述中空纵向通道输送射频能量的传输线；以及/n器械尖端，所述器械尖端处在所述能量输送电缆结构的远侧端部处，所述器械尖端包括：/n电介质尖端元件，所述电介质尖端元件纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外，其中所述内导体在所述电介质尖端元件内纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外以形成微波辐射器；以及/n有源电极和返回电极，所述有源电极和所述返回电极安装在所述电介质尖端的远侧端部处，其中所述有源电极和所述返回电极连接到所述传输线，以在所述电介质尖端元件的所述远侧端部处支持其间的RF场。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170601 GB 1708726.31.一种用于递送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量以便切除和消融生物组织的电外科器械，所述器械包括：
能量输送电缆结构，所述能量输送电缆结构包括：
用于输送微波能量的同轴传输线，所述同轴传输线包括内导电层、外导电层和将所述内导电层与所述外导电层分离的电介质层，其中所述内导电层沿所述电缆结构围绕中空纵向通道形成；以及
用于沿所述中空纵向通道输送射频能量的传输线；以及
器械尖端，所述器械尖端处在所述能量输送电缆结构的远侧端部处，所述器械尖端包括：
电介质尖端元件，所述电介质尖端元件纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外，其中所述内导体在所述电介质尖端元件内纵向延伸到所述外导体的远侧端部之外以形成微波辐射器；以及
有源电极和返回电极，所述有源电极和所述返回电极安装在所述电介质尖端的远侧端部处，其中所述有源电极和所述返回电极连接到所述传输线，以在所述电介质尖端元件的所述远侧端部处支持其间的RF场。


2.根据权利要求1所述的电外科器械，其中用于输送所述微波能量的所述同轴传输线是第一同轴传输线，并且用于输送所述射频能量的所述传输线是第二同轴传输线，其中所述第二同轴传输线包括延伸穿过所述纵向通道的最内导电元件、所述内导电层和将所述内导电层与所述最内导电元件分离的最内电介质层，其中所述有源电极电连接到所述最内导电层，并且所述返回电极电连接到所述最内导电元件，并且其中所述最内导电元件和所述外导电层电接地。


3.根据权利要求2所述的电外科器械，其中所述最内导电元件是导电线材。


4.根据权利要求2或3所述的电外科器械，其中所述最内导电元件包括用于操纵所述器械尖端的控制线材。


5.根据权利要求1所述的电外科器械，其中用于输送所述射频能量的所述传输线是延伸穿过所述中空纵向通道的一对线材。


6.根据权利要求5所述的电外科器械，其中所述一对线材包封在电绝缘护套中。


7.根据任一前述权利要求所述的电外科器械，其中所述能量输送电缆结构能够穿过外科窥视装置的柔性插入管插入。


8.根据任一前述权利要求所述的电外科器械，其中所述能量输送电缆结构具有等于或小于3mm的外径。


9.根据任一前述权利要求所述的电外科器械，其中所述纵向通道延伸穿过所述电介质尖端元件，以提供穿过所述器械的流体流动路径。


10.根据任一前述权利要求所述的电外科器械，其中所述电介质尖端是陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·汉考克，M·怀特，帕特里克·伯恩，彼得·克莱格，
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