用于电外科设备的隔离装置制造方法及图纸

一种组合式隔离器‑双工器装置，其用于经由共同信号路径将从单独的源获得的射频(RF)能量和微波能量提供给探针。本发明专利技术将所有必需的部件组合成单个单元，以在提供高耐受电压(例如，大于10kV)的同时将微波通道与RF通道隔离。所述装置包括用于隔离所述微波通道的波导隔离器，所述微波隔离器具有布置在其中的一对DC隔离屏障，以在组合电路的输出端处的接地导体与所述波导隔离器的传导输入部段之间提供一对串联连接的电容结构。

Isolation device for electrosurgical equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电外科设备的隔离装置
本专利技术涉及电外科设备，其中射频能量用于治疗生物组织。特定地，本专利技术涉及能够产生用于切割组织的射频(RF)能量的外科设备,它可以用作外科设备的一部分，所述外科设备还输送用于止血的微波频率能量(即通过促进凝血来封闭破裂的血管)。
技术介绍
手术切除是一种从人体或动物体内移除器官的部分的方式。此类器官可以是血管丰富的。当组织被切割(分割或横切)时，被称为小动脉的小血管被损坏或破裂。继最初流血之后是凝血级联，其中血液转变成血块以试图堵住出血点。在手术期间，期望患者失血尽可能得少，因此已经开发出各种装置以试图提供无出血切割。对于内窥镜手术而言，出现流血并且未被尽可能快地或未以权宜方式处理也是不希望的，因为血流可能使手术者的视野变得模糊，其可能导致需要终止手术并且替代地使用另一方法，例如，开放手术。在所有医院手术室中，电外科发生器是普遍存在的，用于开放和腹腔镜手术，并且也越来越多地存在于内窥镜套件(endoscopysuite)中。在内窥镜手术中，通常将电外科配件插入穿过内窥镜内部的内腔。针对用于腹腔镜手术的等同通路通道考虑，这类内腔的孔相对较窄并且长度相对较长。在肥胖患者的情况中，手术配件从柄部至RF尖端的长度可为300mm，而在腹腔镜情况下等同距离可超过2500mm。替代锋利的刀的是，已知使用射频(RF)能量来切割生物组织。使用RF能量的切割方法是使用以下原理来操作：当电流经过组织基质(由细胞和细胞间电解质的离子含量辅助)时，对电子跨越组织流动的阻抗产生热量。当将RF电压施加于组织基质时，细胞内产生足够的热量以汽化组织的含水量。由于这越来越干燥，特别是邻近于器械(在本文中称为RF刀)的具有穿过组织的整条电流路径的最高电流密度的RF发射区域，邻近于RF刀的切杆的组织失去与所述刀的直接接触。所施加的电压然后表现为几乎完全跨越此空隙，所述空隙因此而电离，从而形成等离子体，其与组织相比具有非常高的体积电阻率。这个区分是重要的，因为其将所施加的能量聚焦于完成RF刀的切杆和组织之间的电路的等离子体。足够缓慢地进入等离子体的任何挥发性材料被汽化并且因此感知为解剖组织的等离子体。GB2486343公开了一种用于电外科设备的控制系统，所述电外科设备既输送RF能量又输送微波能量以治疗生物组织。基于传送到探针的RF能量的采样电压和电流信息以及传送到探针和从探针传送的微波能量的采样前向和反射功率信息，来设置输送到探针的RF能量和微波能量两者的能量输送曲线。GB2522533公开了一种用于电外科发生器的隔离电路，所述电外科发生器被布置成产生射频(RF)能量和微波能量以治疗生物组织。所述隔离电路在微波通道与信号组合器之间的接合点处包括可调谐波导隔离器，并且可以在信号组合器的接地导体与波导隔离器的传导输入部段之间包括电容结构，以抑制RF能量的耦合和微波能量的泄漏。
技术实现思路
总的来说，本专利技术提供了一种组合式隔离器-双工器装置，所述组合式隔离器-双工器装置用于经由共同信号路径将从单独的源获得的射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量提供给探针。本专利技术将所有必需的部件组合成单个单元，以将微波通道和RF通道彼此隔离，同时提供高耐受电压(例如，大于10kV)。本专利技术通过提供必要的隔离(其中多个串联连接的电容结构与辅助减少跨越隔离屏障的电容耦合的波导隔离器一体地形成)，而对GB2522533中公开的结构进行了改进。根据本专利技术，提供了一种组合式隔离器-双工器装置，其包括：组合电路，其具有可连接以从射频(RF)通道接收具有第一频率的RF电磁(EM)辐射的第一输入端、可连接以从微波通道接收具有比所述第一频率高的第二频率的微波EM辐射的第二输入端和与所述第一输入端和所述第二输入端通信以将RFEM辐射和微波EM辐射传送到共同信号路径的输出端；以及波导隔离器，其被连接以将所述微波通道与所述RFEM辐射隔离，其中所述波导隔离器包括：传导输入部段；传导输出部段；传导中间部段，所述中间部段具有与所述输入部段配合的第一端和与所述输出部段配合的第二端；第一DC隔离屏障，其布置在所述输入部段与所述中间部段之间；以及第二DC隔离屏障，其布置在所述中间部段与所述输出部段之间，其中所述输入部段、所述中间部段和所述输出部段一起包封波导空腔，其中来自所述组合电路的所述输出端包括信号导体和接地导体，并且其中所述第一DC隔离屏障和所述第二DC隔离屏障在来自所述组合电路的输出端的接地导体与所述波导隔离器的传导输入部段之间提供一对串联连接的电容结构，所述电容结构被布置成抑制RFEM能量的耦合和微波EM能量的泄漏。通过在波导隔离器本身的结构内提供多个(优选地为一对)串联连接的电容元件，可以减小总电容，而不会干扰微波向输出端的传输，或者不会使微波辐射或泄漏达到不可接受的水平。所述输入部段、所述中间部段和所述输出部段可以沿着纵向方向依序设置，其中所述中间部段在所述第一DC隔离屏障处在所述纵向方向上与所述输入部段重叠，并且其中所述中间部段在所述第二DC隔离屏障处在所述纵向方向上与所述输出部段重叠。这些重叠区域提供两个电容部段。所述中间部段被布置成确保两个电容部段在中间部段中在微波频率下以半波导波长的倍数或大约该倍数间隔开，使得由于部段之间的接合点处的直径变化而引起的微波能量的反射被消除。中间部段分别与输入部段和输出部段之间的纵向重叠的程度可以通过一对间隔件元件来限制。这可以是安装在所述中间部段与所述输入部段之间的第一间隔件元件，以及安装在所述中间部段与所述输出部段之间的第二间隔件元件。所述间隔件可以安装在形成在所述输入部段和所述输出部段中的凹部内，使得它们邻接中间部段的面对的边缘。所述间隔件元件可以由绝缘塑料形成，诸如或聚氯乙烯(PVC)。如果波导是圆柱形的，则间隔件元件可以各自包括安装在波导隔离器的输入部段或输出部段中的一者的远端上的环形套筒。套筒的外表面可以与输入部段和输出部段的外表面齐平。内部部段和外部部段与中间部段的相应部分之间的重叠的纵向长度在微波频率下优选地为或约为奇数个四分之一波长(通常为四分之一波长)。绝缘层可以设置在每个重叠区域中，即在第一DC隔离屏障处设置在输入部段与中间部段之间，以及在第二DC隔离屏障处设置在输出部段与中间部段之间。可以提供共同绝缘层，即，一个绝缘层可以在所述重叠区域之间延伸，例如在中间部段下方延伸或延伸穿过中间部段。绝缘层可以具有被选择为尽可能薄以最小化微波泄漏的厚度(例如，如果波导是圆柱形的，则为径向厚度)。通过提供一对电容结构，可以将该层做得更薄而不将电容增加到不希望的水平。连接到共同信号路径的输出端可以包括安装在波导隔离器的输出部段上的输出探针。输出探针可以具有第一耦合导体，所述第一耦合导体延伸到波导隔离器中以从其中耦合微波EM能量。类似地，第二输入端可以包括安装在波导隔离器的输入部段上的输入探针。输入探针可以具有第二耦合导体，所述第二耦合导体延伸到波导隔离器中以将微波EM能量耦合到空腔中。所述第一耦合导体和所述第二耦合导体可以在与所述纵向方向正交的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式隔离器-双工器装置，其包括：/n组合电路，其具有能连接以从射频(RF)通道接收具有第一频率的RF电磁(EM)辐射的第一输入端、能连接以从微波通道接收具有比所述第一频率高的第二频率的微波EM辐射的第二输入端以及与所述第一输入端和所述第二输入端通信以将所述RF EM辐射和所述微波EM辐射传送到共同信号路径的输出端，以及/n波导隔离器，其被连接以将所述微波通道与所述RF EM辐射隔离，/n其中所述波导隔离器包括：/n传导输入部段，/n传导输出部段，/n传导中间部段，所述中间部段具有与所述输入部段配合的第一端和与所述输出部段配合的第二端，/n第一DC隔离屏障，其布置在所述输入部段与所述中间部段之间，以及/n第二DC隔离屏障，其布置在所述中间部段与所述输出部段之间，/n其中所述输入部段、所述中间部段和所述输出部段一起包封波导空腔，/n其中来自所述组合电路的所述输出端包括信号导体和接地导体，并且/n其中所述第一DC隔离屏障和所述第二DC隔离屏障在来自所述组合电路的所述输出端的所述接地导体与所述波导隔离器的所述传导输入部段之间提供一对串联连接的电容结构，所述电容结构被布置成抑制所述RF EM能量的耦合和所述微波EM能量的泄漏。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170817 GB 1713174.91.一种组合式隔离器-双工器装置，其包括：
组合电路，其具有能连接以从射频(RF)通道接收具有第一频率的RF电磁(EM)辐射的第一输入端、能连接以从微波通道接收具有比所述第一频率高的第二频率的微波EM辐射的第二输入端以及与所述第一输入端和所述第二输入端通信以将所述RFEM辐射和所述微波EM辐射传送到共同信号路径的输出端，以及
波导隔离器，其被连接以将所述微波通道与所述RFEM辐射隔离，
其中所述波导隔离器包括：
传导输入部段，
传导输出部段，
传导中间部段，所述中间部段具有与所述输入部段配合的第一端和与所述输出部段配合的第二端，
第一DC隔离屏障，其布置在所述输入部段与所述中间部段之间，以及
第二DC隔离屏障，其布置在所述中间部段与所述输出部段之间，
其中所述输入部段、所述中间部段和所述输出部段一起包封波导空腔，
其中来自所述组合电路的所述输出端包括信号导体和接地导体，并且
其中所述第一DC隔离屏障和所述第二DC隔离屏障在来自所述组合电路的所述输出端的所述接地导体与所述波导隔离器的所述传导输入部段之间提供一对串联连接的电容结构，所述电容结构被布置成抑制所述RFEM能量的耦合和所述微波EM能量的泄漏。


2.根据权利要求1所述的组合式隔离器-双工器装置，其中所述输入部段、所述中间部段和所述输出部段沿着纵向方向依序设置，其中所述中间部段在所述第一DC隔离屏障处在所述纵向方向上与所述输入部段重叠，并且其中所述中间部段在所述第二DC隔离屏障处在所述纵向方向上与所述输出部段重叠。


3.根据权利要求2所述的组合式隔离器-双工器装置，其中：
连接到共同信号路径的所述输出端包括安装在所述波导隔离器的所述输出部段上的输出探针，所述输出探针具有延伸到所述波导隔离器中以从中耦合所述微波EM能量的第一耦合导体，
所述第二输入端包括安装在所述波导隔离器的所述输入部段上的输入探针，所述输入探针具有延伸到所述波导隔离器中以将所述微波EM能量耦合到所述空腔中的第二耦合导体，并且
所述第一耦合导体和所述第二耦合导体在与所述纵向方向正交的方向上延伸。


4.根据权利要求3所述的组合式隔离器-双工器装置，其中所述第一耦合导体和所述第二耦合导体从相对的方向延伸到所述波导空腔中。


5.根据权利要求3或4所述的组合式隔离器-双工器装置，其中所述第一输入端包括安装在所述波导隔离器上的RF连接器，所述RF连接器具有延伸到所述波导空腔中以电接触所述输出探针的所述耦合导体的信号导体，其中所述信号导体在所述纵向方向上延伸，并且其中所述信号导体被定位成与所述波导隔离器内的所述微波EM能量的等电位基本对齐。


6.根据权利要求5所述的组合式隔离器-双工器装置，其中所述RF连接器包括同轴滤波器，所述同轴滤波器连接到输出部段并被配置成抑制微波EM能量通过所述RF连接器的所述信号导体从所述波导隔离器泄漏出。


7.根据权利要求5所述的组合式隔离器-...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·汉考克，M·怀特，
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