专利名称：电外科器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如外科手术刀片(scalpel blade)的双极电外科切割装置(electrosurgical cutting device)，以及外科系统，包括电外科信号发生器(electrosurgical generator)和双极电外科切割装置。这样的系统通常用于外科治疗中的生物组织切割(the cutting of tissue)，大多数通常用在“锁眼”或微创手术(minimally invasive surgery)，但也用在“开放”手术(“open”surgery)。
电外科切割装置分为两个种类，单极和双极。在单极装置中，射频(RF)信号提供给用于切除目标点生物组织的活性电极，通过一块接地垫完成一个电路，该接地垫通常是一块大面积垫子，附着在病人身上远离目标点的某一位置上。相反，在双极形配置中，活性电极和回路电极两者均在该切割装置上，而电流常常经由其间形成的电弧从活性电极流向回路电极。
相关申请对照双极RF切割装置的一个早期例子是出版在Roos上的US4706667，在该例子中，回路或“中性”电极设置在活性电极向后的一个位置。给出切割面积或电性电极的细节，并且据说中性电极垂直地与活性电极间隔5到15毫米。在包括US3970088，US3987795和US4043342的一系列专利中，莫里森(Morrison)描述了具有“一个半象限差”电极结构的切割/凝结装置。据说这些装置是单极和双极装置间的一种交叉(a cross)，带有切割装置上能运行的回路电极，但其面积较佳应比切割电极大3和50倍之间。在一个例子中(US3970088)，用多孔渗水的电绝缘层覆盖活性电极，使活性电极与待处理的生物组织隔开，并在该电极与生物组织之间产生电弧。据说该绝缘层的厚度应在0.125和0.25毫米之间(0.005和0.01英寸)在另一个系列专利(包括US4674498，US4850353，US4862890和US4958539)中，Stasz提议各种刀片设计。这些刀片设计成电极之间具有相当小的间隙，以使当RF信号施加到刀片时，能在它们之间产生电弧，该电弧切割生物组织(tissue)。因为将电弧设计成在电极之间产生，隔离电极的绝缘材料的典型厚度在0.025和0.075毫米(0.001和0.003英寸)之间。
发明概要本发明探索提供一种双极刀片，是对先前技术的一种改进。因此，提供一种电外科系统，该系统包括双极刀片；固定刀片的手柄；以及电外科信号发生器，用于将射频电压信号供给刀片，该刀片包括第一和第二电极，及隔开电极的电绝缘体间隔，该间隔在0.25毫米和3.0毫米之间，电外科信号发生器适合于将射频电压信号供给刀片，该射频电压信号含有基本上恒定的峰值电压值。峰值电压值和电极间的间隔之间的关系是这样的，以使电极间的电场强度在0.1伏/微米和2.0伏/微米之间，第一电极具有与第二电极不同的特性，以使第一电极变成活性电极，而使第二电极变成回路电极。
关于术语“刀刃，”，这里意指包括设计成能使活性切割电极和回路电极两者都能进入由器械切开的切口内的所有装置(P)2-19～24。不需要该切割装置仅具有切割轴向切口的能力，的确下面将显示本发明的实施例能按横向除去生物组织的能力。
本发明第一个重要功能是，仔细地控制电极间的间隔和它们间的电场强度，以使在没有生物组织时，电极之间存在直接的电弧。为说明的目的，电极间的间隔按电极间最短的电通路来测量。这样，即使电极与另一个相邻，使它们间的直线距离小于0.25毫米，如果隔离电极的绝缘体是这样的，使该条直线不可用作导电通路，那么，电极间的“间隔”是电极间最短的可用导电通路。电极间的电场强度较佳地应在0.15伏/微米和1.5伏/微米之间，并典型地在0.2伏/微米和1.5微米之间。在一种较佳配置中，第一和第二电极间的间隔在0.25毫米和1.0毫米之间，而电极间的电场强度在0.33伏/微米和1.1伏/微米之间。较佳地，该电场强度是这样的，使第一和第二电极间的峰值电压小于750伏。这保证该电场强度足以在第一电极和生物组织之间产生电弧，但不会直接在第一和第二电极之间产生电弧。
然而，即使能防止在电极之间的直接电弧，如果两个电极的设计相类似，还存在一个电位问题。在双极切割装置中，电极中的仅一个电极呈现为对生物组织是高电位(并变为“活性”电极)，而剩余的电极实际上呈现为是与生物组织相同的电位(变为“回路”电极)。在第一和第二电极相似的地方，哪个电极变成活性是一个环境问题。如果该装置在与生物组织接触之前就激活，先接触生物组织的电极将通常变为回路电极，而另一个电极变为活性电极。这意味着，在某些情况中，一个电极是活性电极，而在其他时间，另一个电极是活性电极。这不仅会使外科医生难以控制该装置(因为不能肯定切割操作实际上会发生什么位置)，而且很可能任何一个特定电极在某段时间将变为活性电极。
当一个电极是活性电极时，在它的表面积聚了浓缩物，当电极继续为活性电极时不存在什么问题，但它会使该电极不能适合用作为回路电极。这样，在应用两个相似电极的情况中，很可能因为每个电极在某段时间变为活性电极，而在其他时间变为回路电极，在两个电极上积聚的浓缩物将降低该器械的性能。因此，本发明提供第一电极，其特性与第二电极的特性不同，以使一个电极永久地呈现为活性电极的角色。
与第二电极不同的第一电极特性便利地包括电极的横截面面积，该第一电极的横截面面积实际上充分地小于第二电极。这有助于保证第一电极与生物组织接触时具有相当高的初始阻抗，而面积相当大的第二电极在与生物组织接触时具有相当低的初始阻抗。这种配置有助于使第一电极变成活性电极而第二电极变成回路电极。
与第二电极不同的第一电极特性替代或附加地包括电极的导热率，第一电极的导热率充分地低于第二电极。除了初始阻抗外，阻抗的上升速率是影响电极变为活性电极的一个因素。该阻抗将随生物组织的干燥而上升，而电极的温度将影响该干燥的速率。通过选择低导热率的电极材料，因为传离能传送能量的电极部分的热量较少，使电极的温度上升较快。这保证相当快的干燥速率，引起阻抗相当快的上升，并保证第一电极维持为活性电极。
与第二电极不同的第一电极特性可进一步包括电极的热容量，第一电极的热容量充分地低于第二电极。如前所述，低的热容量有助于将第一电极的温度保持在相当高的位置，保证它维持为活性电极。
按照本发明又第一方面，提供一种电外科系统，该系统包括双极刀片；固定所述刀片的手柄；及电外科信号发生器，用于给刀片提供射频压电信号，该刀片包括第一和第二电极，及将电极隔开的电绝缘体间隔，该间隔在0.25毫米和1.0毫米之间，而电外科信号发生器适合于将峰值电压值基本恒定的射频电压信号供给刀片，该峰值电压值分别在250伏和600伏之间，第一电极具有与第二电极不同的特性，以使第一电极变为活性电极，而第二电极变为回路电极。
给出一个特殊的电极隔离，最理想的是不管负载条件的变化，该信号发生器传送相同的峰值电压。否则，刀片的重负载可能使它停止工作(否则，因为负载阻抗接近源阻抗，电压可能减半)，同时光负载可能导致电压过冲以及直接在电极之间产生电弧。
本发明也属于双极刀片，包括第一和第二电极以及隔开电极的电绝缘体间隔，第一电极具有与第二电极不同的特性，以使第一电极变为活性电极，而第二电极变为回路电极，电极间的间隔在0.25毫米和1.0毫米之间，这样当电极与生物组织接触并且电外科切割电压施加在它们之间时，不会直接在电极之间产生电弧，还提供了用于保证第二电极的温度不会上升到超过摄氏70度的装置。
又保证，第二电极不会变为活性电极，重要的是保证第二电极的温度不会上升到超过摄氏70度，在该温度，生物组织会开始粘贴到电极上。用于保证第二电极的温度不会上升到超过摄氏70度的装置便利地包括使从第一电极传递到第二电极的热量减少到最小的装置。一种达到该目的的方法是保证第一电极是由导热率相当差的一种材料构成，较佳地该材料的导热率应小于20W/m.K。通过使第一电极变为差的热导体，热量不会有效地从电极的激活点传递到第二电极，因此有助于防止第二电极温度的上升。
选择地或附加地，通过使用导热率相当差的一种材料构成电绝缘体来隔开这两个电极，阻止热量从第一电极传递给第二电极，较佳地，该材料的导热率应小于40W/m.K。这又有助于防止在第一电极产生的热量传递给第二电极。
阻止热量传递的另一种方法是将第一电极按间断方式安装到电绝缘体上。较佳地，第一电极应在一个或多个点接触位置安装到电绝缘体上，和/或在第一电极上打有多个小孔，以减少与电绝缘体接触的百分比。
用作第一电极的一种较佳材料是钽。当钽用作活性电极时，它快速地变成覆盖着一层氧化材料。这钽氧化物是一种差的电导体，有助于第一电极对生物组织保持高阻状态，并维持为活性电极。
有助于保证第二电极的温度不会上升到超过摄氏70度的另一种方法是使传离第二电极的热量达到最大。这样使从第一电极传递到第二电极的热量在第二电极的温度快速上升之前快速地从第二电极传离出去。一种达到该目的的方法是由一种导热率相当高的材料构成第二电极，较佳地，该材料的导热率应大于150W/m.K。
第二电极可以便利地配置有附加的冷却装置，以便从那里移走热量，例如安装在第二电极上的热管，或强迫冷却液沿与第二电极接触的途径流动。不论应用哪一种方法，在使用中可取的是第一和第二电极之间的温度差至少为摄氏50度，并较佳地应在摄氏100度和200度之间。
较佳地应另外提供适用于凝结生物组织的第三电极。这个凝结电极便利地安装到第二电极，其间含有附加电绝缘体。必需保证凝结电极的温度上升到太高的位置，因此，如果将凝结电极安装到第二电极(那是按照本技术设计的，是良好的热导体)，较佳应安排以使热量容易传过附加电绝缘体。这可以通过用导热率相当高的一种材料构成附加绝缘体来实现，或更典型地，如果附加绝缘体不是良好的热导体，通过保证该附加绝缘体相当地薄，通常不超过约50微米，也可以实现。在这种方法中，跨过附加绝缘体的热传递大于5mW/mm2.K。
在一种配置中，第二和第三电极在绝缘衬底上形成为导电电极。这样，这样，当用带有第一电极的刀片用于切割生物组织时，第二和第三电极两者起着回路电极作用。当该刀片用于凝结生物组织时，凝结RF信号施加在第二和第三电极之间。
按照本发明的又一方面，提供一种双极刀片，该刀片包括第一和第电极以及分隔电极的电绝缘体间隔，第一电极具有与第二电极不同的特性，以使第一电极变为活性电极，而使第二电极变为回路电极，电极间的间隔应在0.25毫米和1.0毫米之间，这样当电极与生物组织接触以及电外科切割电压施加在它们之间时，不会直接在电极之间产生电弧，另外提供第三电极，适合于凝结生物组织，由附加绝缘体将第三电极与第二电极隔开。
便利地以并排排列提供第二和第三电极，它们之间含有附加绝缘体。替代地，将第二和第三电极配置为夹层结构中的电极层，它们之间含有附加绝缘体。在一种便利配置中，将第一，第二和第三电极配置为夹层结构中的电极层，它们之间含有绝缘体层。
在一种配置中，第二和第三电极中的第一个电极配备有切掉部分(cut-out)，而第二和第三电极中的另一个电极配备有突出部分。较佳地，一个电极的切掉部分可以容纳另一电极的突出部分，典型地使该突出部分嵌入该电极，围绕所述切掉部分。
替代地，将第一，第二和第三电极配置为夹层结构中的电极层，第一电极位于该结构的中间，在每个电极之间还在绝缘体层。在一种配置中，第二和第三电极的横截面基本上是半圆形，而第一电极稍微突出第二和第三电极的周边。
按照本发明的最后一个方面，提供在目标点切割生物组织的一种方法，该方法包括提供一种双极刀片，该刀片包括第一和第二电极以及分隔电极的电绝缘体间隔，第一电极具有与第二电极不同的特性，以使第一电极变为活性电极，而使第二电极变为回路电极；将刀片引导到相对于目标点的位置，以使第二电极在目标点与生物组织接触，而使第一电极与之邻近；给刀片提供电外科切割电压，电外科电压和第一和第二电极间的间隔是这样的，以使不会在第一和第二电极之间的空气中产生电弧，但能在第一和目标点生物组织之间产生电弧，电流经该生物组织流到第二电极；并防止在第二电极积聚热量，以使第二电极的温度不会上升到超过摄氏70度。较佳地，该方法是这样的，以使第一和第二电极两者与目标点的生物组织基本上同时接触。
附图简述将参考附图描述本发明，仅作为例子，在附图中
图1是按照本发明构成的电外科系统示意图；图2是按照本发明构成的电外科刀片的示意性横截面视图；图3是一幅原理框图，示出图2刀片的横向切割动作；图4a到4d是按照本发明构成的电外科刀片的替代实施例的示意性横截面视图；图5a和5b是按照本发明构成的电外科刀片的示意图，并入有冷却装置；及图6a和6b，和图7到11是按照本发明构成的替代电外科刀片，并入有附加凝结电极。
发明详述参考图1，信号发生器10含有输出插座10S，经连接软线14将射频(RF)输出给器械12。从器械12经软线14的连接或通过脚踏开关单元16激活信号发生器10，如所示的，该脚踏开关经脚踏开关连接软线18连接到射频信号发生器的后面。在该描述性实施例中，脚跟开关单元16含有两个脚踏开关16A和16B，用于分别选择信号发生器10的凝结模式和切割模式。射频信号发生器的前面板含有按钮20和22，用于分别设置凝结和切割功率电平，在显示器24上显示这些电平。提供按钮26作为的替代装置，用于凝结和切割模式之间的选择。
参考图2，器械12包括通常以1所示的刀片，并含有一般平坦的第一电极2，较大的第二电极3，及电绝缘体4，隔开第一和第二电极。第一电极2由不锈钢构成，其导热率为18W/m.K(虽然也可以使用例如镍铬合金的替代材料)。第二电极3由高导热率的材料构成，例如导热率为400W/m.K的铜(替代材料包括银和铝)。第二电极3的表面镀有例如铬合金的双系数和谐材料，或镀有例如镍，金，铂，钯，不锈钢，一氮化钛或钨二氧化硫(tungsten disulphide)的替代的非氧化性材料。电绝缘体4由例如Al2O3的陶瓷材料构成，通常具有30W/m.K的导热率。绝缘体4可以用其他可能的材料，这些材料具有充分低的导热率。这些材料包括氮化硼，瓷器，块滑石，氧化锆，聚四氟乙稀，加强云母，硅橡胶或例如泡沫陶瓷的其他陶瓷材料或例如以商标MACOR出售的可塑玻璃陶瓷。
导电引线5连接到第一电极2，而引线6连接到第二电极3。来自信号发生器10的RF输出经引线5和6连接到刀片1，以使具有基本上恒定的峰值电压(通常约为400V)的射频信号出现在第一和第二电极2和3之间。参考图3，当刀片1引导到与目标点的生物组织7接触时，RF电压将在电极和生物组织表面之间产生电弧。因为第一电极2与第二电极3相比，其横截面积较小，并具有较低的热容量和导热率，第一电极将呈现活性电极的角色并在该电极到生物组织7之间将产生电弧。电流将经过生物组织7流到第二电极3，第二电极呈现回路电极的角色。活性电极将切割该生物组织，并且刀片可以移动经过该生物组织。刀片1可以用于切开生物组织7，或可以按图3中的箭头8的方向横向地移动，以除去一层生物组织。
在切割期间，在活性电极2将产生相当多的热量，电极的温度可以上升到摄氏100度-250度。然而，由于绝缘体4的导热率较差，只有较少的热量传递到第二电极3。即使热量未传递到第二电极3，铜材料的高导热率意指许多热量传离该电极表面并进入该电极体9。这有助于保证在第一电极2和第二电极3之间维持一个温度差，并且只要有可能，使第二电极的温度维持低于摄氏70度。这保证，无论何时激活器械12，第二电极2维持为回路电极，并保证该生物组织不会开始粘贴到电极3。
除了提供导热率相当低的绝缘体4外，其优点是保证第一电极2与绝缘体的接触尽可能地小。在图2中，电极2不是按连续方式(continuous fashion)固定到绝缘体4和电极3，但是通过一般以11所示的一个或多个点的接触针来固定。图4a显示刀片的另一种设计，在该设计中，定型第一电极2，以使它仅在沿它的长度方向间歇地与绝缘体4接触，在区域13，电极从绝缘体14向外定型成弓形。这有助于进一步将从第一电极2经绝缘体4传递到第二电极3的热量减少到最小。图4b显示另一种配置，在该配置中，第一电极上打有许多穿孔15，这些小孔是按网孔格式。再一次，这有助于使第一电极传递到绝缘体4的热量减少到最小。图4c显示另一种配置，在该配置中，在第一电极2和绝缘体4之间有一层附加的波纹电极层17。如上所述，这有助于防止在第一电极2产生的热量传到第二电极3，以便维持它们间的热差。
图4d显示图2刀片的一种变化，在该变化中，将该刀片定型成弯钩19。第一电极2，第二电极3和绝缘体4都是钩状，而该装置的操作基本上如同参考图2描述的。该钩状电极特别适合于分离生物组织，不管是用作无RF激发的冷切除器械，还是用作RF切割器械。当进行操作或切割时，生物组织保留在弯钩19的角20内。
无论应用哪一种电极设计，如果从第一电极2传递到第二电极3的热量能传离电极3的生物组织接触表面，这是其优点。在图2的刀片中，第二电极3由大量的铜制成，铜能将热量传离电极尖端。可用如图5a和5b描述的冷却装置进一步加强电极3的功能。在图5a中，第二电极3安装以27所示的热管上。热管27包括中空密封管28，远端29相邻于电极3，而近端30在器械12的手柄内。密封管28的中间含有空腔31，该空腔31容纳例如丙酮或酒精的低沸点温度液体32。使用中，来自电极3的热量使位于密封管远端29的液体32汽化，并然后这蒸汽在密封管的近端30凝结，因为相对于远端29，该近端相对地较冷。这样，热量从电极3的远端传递到其上的近端，从这里，可由器械12的手柄进一步地进行散热。
图5b显示一种替代配置，在该配置中，用一般以33所示的强迫冷却系统替代图5a的热管。该冷却系统33包括密封管34，又含有远端29和近端30。密封管34包含的同轴内管35，用于确定内腔36和外腔37。在朝密封管远端的内管35上打孔，以使内腔和外腔36和37互相连通。使用中，自含式泵38使冷却液39沿内腔36到远端39，经外腔37返回，以继续重新循环。电极3加热该循环液体，并由该液体将热量带到密封管34的近端30。这样，不管第一电极2温度的上升，使第二电极保持较低的温度。
剩余的附图显示配备有第三电极40的配置，以允许凝结或干燥生物组织7。在图6a中，示出按图4b结构的刀片1，并用相似的参考数字标明相似的部件。第三电极40在与第一电极2相对一侧安装到第二电极3上，并安装在附加电绝缘体41上。RF信号可以从信号发生器10经引线42施加到第三电极40。绝缘体41由硅橡胶薄层制成，绝缘体41的替代材料包括聚酰胺，PEEK(聚醚醚酮)或PVC(聚氯乙稀)材料。该薄层保证热量能传过硅橡胶层并且凝结电极40能受益于第二电极3的导热属性。这样，不管由第一电极2先前产生的任何热量，凝结电极40能维持相当低的温度。使用中，如先前描述一样切割生物组织。当希望凝结而不是切割时，将第三电极40放置到与生物组织7接触，并在第二电极3和第三电极40之间施加凝结RF信号。
图6b显示一种替代实施例，在该实施例中，第二电极3和第三电极40是铝氮化物材料衬底43上的金属化轨道(metallised tracks)，如同前面所述，该材料是电绝缘的良好热导体，允许热量传离第二和第三电极。
图7显示一种配置，在该配置中，第一电极2位于第二和第三电极3和40的中间。电极3和40两者的横截面都为近似半圆形，并形成一般圆柱结构，其中第一电极2从其上的中间区域稍微突出。绝缘层4将第一电极2与第二电极3隔开，并且绝缘层41将第一电极2与第三电极40隔开。当用户打算将该器械用于切割生物组织时，信号发生器10将切割RF信号施加在第一电极2和第二或第三电极3，40中的一个或两者之间。相反地，当用户打算将该器械用于凝结生物组织时，信号发生器10将凝结RF信号施加在第二电极3和第三电极40之间。电极3和40的相当大的表面面积允许有效地凝结生物组织，同时允许切割期间热量的传离，如同先前所述。
图8显示另一种替代的器械设计，在该设计中，并排地放置第二和第三电极3和40。第一电极2基本上是平坦的，并且绝缘层4将第一电极与该器械另一侧上的第二和第三电极3和40隔开。电极3和40并排排列地放置，其间有绝缘部分41。如前所述，该器械能用第一电极2和第二或第三电极3，40中的一个之间的RF信号切割生物组织，或替代地用第二和第三电极间的RF信号凝结生物组织。
图9显示另一个实施例，在该实施例中，将第一，第二和第三电极配置为“夹层”排列中的多电极层。第一电极2显示为图9中的顶层，第三电极40为底层，而第二电极3夹在这两层的中间。绝缘层4和41分别用于隔离第一，第二，和第三电极。这种配置给刀片1提供相对厚的刀刃，将它设计成有利于生物组织的凝结。
图10显示一种配置，该配置利用该夹层和并排电极结构的功能。电极又按夹层结构配置，图10显示的第一电极2是在顶部而不是在图9所示的顶部。第二电极3又在夹层的中间，由绝缘层4与第一电极隔开。第三电极40示作为图10中的顶部电极，含有一个中间凹口，通过该凹口第二电极3的凸起部分50能够突出。第二和第三电极由绝缘体41隔开，突出部分50的顶表面嵌入第三电极40的顶部。这种配置允许如图10所示的刀片1的侧表面或顶表面用于凝结生物组织。
图11显示一种配置，在该配置中，刀片1的末端包括中间的第一电极2，该电极的两侧带有绝缘层4和41。绝缘层4和41的每层分别含有倾斜远端，分别以51和52示出。第二电极安装到绝缘层4，倾斜端51导致将第二电极放置在沿刀片轴从第一电极2向后的一个位置。以相似的方式，第三电极40安装到绝缘体41，倾斜端52也导致第三电极放置在从第一电极2轴向向后的一个位置。倾斜端51和52允许第一电极和第二和第三电极之间0.25毫米的最小间隔(图11中以“x”显示)，同时给刀片1维持总体细长外形。第一电极2能嵌入第一和第二绝缘层4和41的末端，或可以稍微从那里突出，如图11所示。如先前所述，通过许多种技术能够减少第一电极的热量传递，这些技术包括将该电极以间歇方式安装到绝缘层上，或在该电极上打有许多小孔以减少热量传递。
本发明依赖于许多设计参数的仔细选择，包括第一和第二电极之间的间隔，其上施加的电压，为电极和电绝缘体或绝缘体选择的尺寸和材料。这种仔细选择应保证在电极之间没有直接的电弧，仅使一个电极变为活性电极，并通过防止热量传到回路电极或通过传离应当传递到第二电极的热量，使回路电极保持较低的温度。
相对冷的回路电极保证对邻近该器械回路电极的生物组织仅受到相当小的热损坏或没有损坏，同时该生物组织有助于将热量传离回路电极。
权利要求
1.一种电外科系统，其特征在于，包括双极刀片；固定所述刀片的手柄；及电外科信号发生器，用于将射频电压信号供给所述刀片，所述刀片包括第一和第二电极，隔开所述电极的电绝缘体间隔，其特征在于，该间隔在0.25毫米和3.0毫米之间，而所述电外科信号发生器适合于将射频电压信号提供给所述刀片，所述射频电压信号含有基本上恒定的峰值电压值，所述峰值电压值和所述电极间的间隔之间的所述关系是这样的，以使所述电极间的电场强度在0.1伏/微米和2.0伏/微米之间，所述第一电极具有与所述第二电极不同的特性，以使所述第一电极变为活性电极，而使所述第二电极变为回路电极。
2.如权利要求1所述电外科系统，其特征在于，与所述第二电极不同的所述第一电极特性包括所述电极的所述横截面面积，所述第一电极的所述横截面面积充分地小于所述第二电极。
3.如权利要求1或权利要求2所述电外科系统，其特征在于，与所述第二电极不同的所述第一电极特性包括所述电极的导热率，所述第一电极的导热率充分地低于所述第二电极。
4.如权利要求1到3中任何一个的所述电外科系统，其特征在于，与所述第二电极不同的所述第一电极特性包括所述电极热容量，所述第一电极的所述热容量充分地低于所述第二电极。
5.一种电外科系统，其特征在于，包括双极刀片；固定所述刀片的手柄；及电外科信号发生器，用于将射频电压信号提供给所述刀片，所述包括第一和第二电极，以及隔离所述电极的电绝缘体间隔，其特性是所述间隔在0.25毫米和1.0毫米之间，而所述电外科信号发生器适合于将射频电压信号提供给所述刀片，所述射频电压信号含有基本上恒定的峰值电压值，所述峰值电压值在250伏和600伏之间，所述第一电极具有与所述第二电极不同的特性，以使所述第一电极变为活性电极，而使所述第二电极变为回路电极。
6.一种双极刀片，其特征在于，包括第一和第二电极及隔离所述电极的电绝缘体间隔，所述第一电极具有与所述第二电极不同的特性，以使所述第一电极变为活性电极，而使第二电极变为回路电极，其特性是所述电极间的间隔在0.25毫米和1.0毫米之间，以便当所述电极与生物组织接触并且将电外科切割电压施加在它们之间时，不会直接在所述电极之间产生电弧，并还提供用于保证所述第二电极的所述温度不会上升到超过摄氏70度的装置。
7.如权利要求6所述双极刀片，其特征在于，用于保证所述第二电极的所述温度不会上升到超过摄氏70度的所述装置包括用于使从所述第一电极传递到所述第二电极的热量减少到最小的装置。
8.如权利要求7所述双极刀片，其特征在于，所述电绝缘体是由导热率相当差的一种材料制成，所述材料的导热率小于40W/m.K。
9.如权利要求7或权利要求8所述双极刀片，其特征在于，所述第一电极按间歇方式安装到所述电绝缘体。
10.如权利要求9所述双极刀片，其特征在于，所述第一电极在一个或多点接触位置安装到所述电绝缘体。
11.如权利要求9或权利要求10所述双极刀片，其特征在于，在所述第一电极上打有许多小孔，以便减少与所述电绝缘体接触的所述百分比。
12.如权利要求6所述双极刀片，其特征在于，用于保证所述第二电极的所述温度不会上升到超过摄氏70度的所述装置包括用于使传离所述第二电极的热量达到最大的装置。
13.如权利要求12所述双极刀片，其特征在于，所述第二电极是由导热率相当高的一种材料制成，所述材料的导热率大于150W/m.K。
14.如权利要求12或权利要求13的所述双极刀片，其特征在于，所述第二电极配备有附加冷却装置，以移去其上的热量。
15.如权利要求6到14中任何一个的所述双极刀片，其特征在于，还有另外提供的第三电极，适合于凝结生物组织。
16.如权利要求15所述双极刀片，其特征在于，所述第三电极安装到所述第二电极，其间含有附加电绝缘体。
17.如权利要求16所述双极刀片，其特征在于，所述配置是这样的，横过所述附加电绝缘体的热量传递大于5mW/mm2.K。
18.一种双极刀片，其特征在于，包括第一和第二电极及分隔所述电极的电绝缘体间隔，所述第一电极具有与所述第二电极不同的特性，以使所述第一电极变为活性电极，而使所述第二电极变为回路电极，其特性是所述电极间的间隔在0.25毫米和1.0毫米之间，以便当所述电极与生物组织接触并将电外科切割电压施加在它们之间时，不会直接在所述电极之间产生电弧，并还另外提供第三电极，适合于凝结生物组织，由附加绝缘体将所述第三电极与所述第二电极隔开。
19.如权利要求18所述双极刀片，其特征在于，按并排排列提供所述第二和第三电极，其间含有所述附加绝缘体。
20.如权利要求19所述双极刀片，其特征在于，将所述第一，第二和第三电极配置成夹层结构中的电极层，其间含有绝缘体层。
21.如权利要求19或权利要求20所述双极刀片，其特征在于，所述第二和第三电极中的第一个电极配备有切掉部分。
22.如权利要求21所述双极刀片，其特征在于，所述第二和第三电极中的另一个电极配备有突出部分。
23.如权利要求22所述双极刀片，其特征在于，所述一个电极的所述切掉部分容纳所述另一个电极的所述突出部分。
24.如权利要求23所述双极刀片，其特征在于，所述突出部分嵌入所述电极，围绕所述切掉部分。
25.如权利要求20所述双极刀片，其特征在于，所述第一，第二和第三电极配置成夹层结构中的电极层，其中所述第一电极位于中间，每层所述电极之间含有绝缘体层。
26.如权利要求25所述双极刀片，其特征在于，所述第一电极稍微突出所述第二和第三电极的所述周边。
27.一种在目标点切割生物组织的方法，其特征在于，包括提供一种双极刀片，所述双极刀片包括第一和第二电极及隔开所述电极的电绝缘体间隔，所述第一电极具有与所述第二电极不同的特性，以使所述第一电极变为活性电极，而使所述第二电极变为回路电极；将所述刀片引导到相对于所述目标点的位置，以便所述第二电极与所述目标点的生物组织接触，而使所述第一电极与其相邻；将电外科切割电压提供给所述刀片，其特性是所述电外科电压和所述第一和第二电极间的所述间隔是这样的，以使在所述第一和第二电极间的空气中不会产生电弧，但在所述第一电极和所述目标点的所述生物组织之间能产生电弧，电流经过所述生物组织流到所述第二电极；以及通过防止在所述第二电极上积聚热量，以使所述第二电极的所述温度不会上升到超过摄氏70度。
全文摘要
一种电外科刀片(切削片)(1)包括第一电极(2)，第二电极(3)；和电绝缘体(4)，将第一和第二电极隔开。第一和第二电极具有不同的特性(横截面面积，导热率等)，以使第一电极(2)变为活性电极，而使第二电极(3)变为回路电极。选择第一和第二电极间的间隔(在0.25毫米和3.0毫米之间)和施加给电极(2和3)的峰值电压，以使不会直接在电极之间产生电弧，但能在第一电极和目标点的生物组织之间产生电弧。使用中，该配置是这样的在第一和第二电极(2和3)之间建立至少50摄氏度的热差，这样使第二电极维持在低于摄氏70度的温度。通过对将第二电极与第一电极进行隔热，和/或通过将热量传离第二电极中的任一种方法达到该目的，所述将热量传离第二电极的方法例如为通过传导，强迫冷却，或依靠热管(27)。
文档编号A61B18/14GK1610526SQ02826427
公开日2005年4月27日 申请日期2002年12月23日 优先权日2001年12月27日
发明者C·O·戈布尔, M·G·马歇尔, K·J·巴切拉 申请人:盖勒斯集团股份有限公司