专利名称：通过射频进行凝固治疗的电外科设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种电外科设备，其主要意欲用于凝固治疗，代表性地用于切除术前准备，该设备使用与一个或多个发生器相连的多个电极，本发明还涉及相应的方法。
背景技术：
为减少或消除实质器官如肝、脾、肾等在切除处理中和处理后的出血，人们使用这样的设备，即用一个或多个典型工作频率在200kHz～2MHz之间的发生器以两极模式给多个电极供电，优选电极线形排列。特别是，在所述排列中，相邻的电极连接到发生器相反的电极上，如图1所示，其中发生器以G表示。因此，在图1中以I1和I2表示的，在所述相邻电极间产生流经置于所述电极之间的组织的电外科电流，所述电流均流入各个中间电极E。可选地，上述结构可使用所谓的“梳形”电极代替多个分离的电极。例如，使用这样的结构实施线形或多边形的切除以去除损伤的或病变的生物组织，特别是用于肝的肿瘤切除。
如上所述，由于与发生器相连的电极的两极供电的方式，在每个中间电极E中都有流经两个相邻的组织段的电流流动。这增加了电极E自身附近的电流强度，并因此可能使周围组织快速干燥。当这发生时，电极周围组织的阻抗会增加，从而阻碍电流的持续流动；因而在包括于中间电极E和相邻电极之间的间隔内电流会终止。因此，在图1中以RE表示的电极E自身周围的整个区域，变得与进行中的电凝过程完全“隔离”，尽管相对于该区域的整个范围内处理实际上还没有完成，而仅仅是在紧靠电极E处完成而没有在距其最远处完成。
而且，在内部电极附近的过度干燥导致其周围组织的强烈粘附，这使得难于将它们从凝固组织中取出。
由于前述问题，通常需要使用彼此之间靠得非常近的电极。
发明内容
本发明就是基于对上述缺点的发现。
因此，本发明所设定和解决的技术问题是提供一种用于电外科的设备以及相关的方法，其能克服上述的关于现有技术的缺点。
这样的问题通过权利要求1的设备解决。
根据同样的发明构思，本发明进一步涉及如权利要求26的方法。
本发明的优选特征见其从属权利要求中。
本发明具有几个相应的优点。
主要的优点在于，由于增加了对电极的供电，本发明能保持电流流经组织，甚至当中间电极失效时也是如此，从下面的详细描述中会更好地理解这一点。
而且，由于内部电极间隔内的电流是相等的，因此每一电极附近的电流强度显著降低和因而每一电极附近的过热显著降低。
所有这些能够实现更有效的电外科治疗并获得更一致的结果。而且，还可以减少所使用电极的数量，或者相对于现有技术以更大的相互间距离排列电极得到相等的结果。
本发明其他的优点、特点和实施方式将通过对下面一些具体实施方案的详细描述而显而易见，这些具体实施方案作为非限制性的例子给出。参考附图中的图，其中图1为已知电外科系统的示意图；图2为根据本发明的电外科设备的实施方案的示意图；图3A为图2设备中电极的第一种操作结构的示意图；图3B为图2设备中电极的第二示例性操作结构的示意图；图4A和图4B分别为本发明的第二实施方案的电极结构的示意性透视图和俯视图；图5A和图5B分别为手术期间，图1或图4A设备的其他任选组件的侧透视图和前透视图；图6为根据本发明的电外科设备的另一实施方案的示意图。
参照图2，根据本发明的一个实施方案的电外科设备整体表示为1。设备1包括多个相邻电极，特别是4个，分别以2、3、4和5表示。在本实施方案中电极2-5是梳形装置的臂，通常以10表示。因此电极2-5基本上对齐排列，在图2中它们图示为插入组织T中的操作结构。
不同的实施方案中可使用独立的电极，即不限于同样的载体，序列排列但也不必沿直线排列。当然，电极的数量也可根据具体的处理需要改变。
电极2-5由产生电外科电流的装置供电，其通常以6表示，适于产生流经置于电极之间的组织部分的电外科电流的流动。特别是，装置6给电极2-5供电，使得每一电极具有高于序列中之前电极电势的电势。因此，参照图2的实施方案，第二电极3的电势V3高于第一电极2的电势V2，同样V3＜V4＜V5。
待用的最佳增加值由连续电极之间的阻抗决定，所以，命名Z2-3电极2和3之间的阻抗，Z3-4电极3和4之间的阻抗，Z4-5电极4和5之间的阻抗，以及V2-3V3和V2之间的电势差，V3-4V4和V3之间的电势差，V4-5V5和V4之间的电势差，得到V2-3/Z2-3＝V3-4/Z3-4＝V4-5/Z4-5＝I。
因此，在电极2和5以及在全部所述阻抗中将得到电流I，而在电极3和4中得到的电流则为零。
本领域的技术人员所熟知的是，发生器装置6适于以交变电压的方式给电极供电。
在本实施方案中，所述给电极2-5增加的供电是通过将每对相邻电极2-3，3-4和4-5与装置6的各自次级变压器电路7-9的末端相连。所述次级电路7-9依次由普通初级电路11供电。由于所用的电路对本领域的技术人员来说是熟知的，因此它们在图2中仅以图例方式加以说明。
本发明的一个可选实施方案是通过不同的发生器给电极供电，对每对相邻电极串联连接，以能更简单地单独调整电极间的电势差，从而在各个段之间存在不同阻抗的条件下，保持不同组织段中流经的电流强度不变。
设备1也配有启动/关闭装置12，当围绕电极自身的组织区域完全处理后，选择性地将电极2-5的每个电极与发生装置6连接/断开，以避免过度的干燥以及随之带来的处理组织同电极的过度粘附，或者满足特殊的治疗要求。所述启动/关闭装置12以已知的方式实现，经由一套由设备1的中央处理单元控制的开关和/或直接由操作者实现，因此将不再对其进行进一步的描述。
图3A表明电极2-5同时启动的结构，例如当处理开始时出现的。主要电流线是每对相邻的电极2-3、3-4和4-5之间的那些，分别表示为I1、I2和I3。
图3B为另一种当中间电极如电极3关闭时产生电流的结构的简略图示。正如在该图中例示的，在这种状态下也能在围绕电极3自身的区域中保持电外科电流I4。事实上，由于给电极自身增加供电，在关闭的电极3的直接在前电极2和直接在后电极4之间，无论如何产生了电外科电流的流动，有利于相关区域的彻底处理。而且，甚至当序列中两个相邻电极如电极3和4均关闭时，也能保持所述电流；在此情况下，在本发明的例子中，电流发生于末端电极2和5的之间。
最后，设备1还提供了适于给电极2-5供给电流脉冲的装置，所述电流脉冲的强度大于先前用于处理的强度，这一般用在处理的末期最终巩固得到的结果，并除去例如更大直径的血管，在治疗期间其凝固未被预先干涉。
根据如图4A和图4B所示的第二实施方案，其提供了二维梳形电极，一般以13表示。特别是，本实施方案的梳形电极13包括8个电极，分别以14、15、16、17、18、19、20和21表示，如此排列使得3个相邻电极的组确定基本上等腰三角形或等边三角形的顶点。因此，电极14-21不是线性排列的，而是限定了二维结构，使得实际上可进行二维切除。然后根据本发明增加的电压给电极14-21馈电。特别是，根据各自的普通电压V45，V78和V01分别对每对电极14-15，17-18和20-21馈电，中间电极16和19分别以电压V16和V19馈电，使得V45＜V16＜V78＜V19＜V01。
这种电极结构能得到具有矩形轮廓的基本上为矩形或平行六面体形状的凝固组织部分，然而使用线性梳形电极，由两个连续并平行的电极所获得的切除部分的轮廓趋于椭圆形。因此，采用所提出的二维结果，相对于使用线性梳形电极，得到宽度更加一致的凝固组织，后者在末端的宽度相对于中心的宽度往往较差。
对于其他构件，本实施方案的设备与之上参照图1至图3B所描述的类似。
根据如图6中所示的与上述两个实施方案相适应的变化实施方案，本发明的设备可包括装置100，其用于测量处理期间每个电极所传输的电流强度。在所述图6中，用于产生电外科电流的装置和电极类似于第一个实施方案的那些，因此分别用相同的附图标记6和2-5表示。
装置100可由布置在每个电极2-5与电流发生装置6相连接处的电流变压器实现。
装置100可连续地或按照预定时间间隔进行测量，任选地时间间隔可由操作者设定。
优选地，测量装置100与设备的控制单元相连接或无论如何与控制装置101相连，当检测到的相应的电流强度下降到低于预定阈值时所述装置101适于自动断开电极2-5与电流发生装置6。特别是，所述阈值可为预知的或所达到的电流最大值的预设分数。这是因为如前所述，涉及每个电极的电流强度的降低与阻抗的增加有关，所述阻抗的增加是随电极自身邻近的组织的干燥发生的。因此，及时断开电极与发生装置有助于防止电极与组织间的过度粘附，从而有利于在处理完成时取出电极。
所述断开可通过一套开关102-105实现，每个开关分别置于各个电极2-5与控制单元101的电连接处。
对每一电极所传输电流的所述持续测量，也能在所述传输电流没有达到至少预定的和任选的预设最小值时分离电极本身。因此，能断开实际上故意或错误地未插入组织内的电极，例如由于仪器的线形尺寸大于待处理组织的线性尺寸，所述断开可选地通过所述控制单元或装置101进行。甚至该断开可通过整套开关102-105实现。
如同图6中所示，控制单元101还可给操作者提供关于每个电极2-5测量的电流的输出，如以图形的形式。
根据与此前所述相适应的本发明的进一步变化如图5A和5B所示，设备包括可滑动的导向装置29，适于促进电极的插入，所述电极在所提出的实施方案中为6个，分别以数字22到27表示。在此实施例中，电极22-27也是梳形装置的臂，梳形装置此处以28表示。导向装置29有多个通座，尤其是分别以数字221到271表示的6个座，每个座适于分别容纳各自的电极22-27。
导向装置29适于使电极在插入组织T期间保持基本平行的位置，以防止电极弯曲并由此防止相邻电极对之间相对距离的改变。在本实施方案中，导向装置29适于使对齐的电极22-27保持平行。
此外，进一步的变化如图5A和图5B所示，其中实质组织的底部由通过保护装置30保护的手指支撑，这也适于促使电极22-27插入组织T中。装置30优选由片形成，其含有一对薄的并排构件，分别以31和32表示，每一构件有适于容纳手指并基本上复制手指外形的弯曲轮廓。优选地，该构件31和32适于容纳食指和中指，如图5B所示。
构件31和32由生物相容的绝缘材料(如ABS)制成，并优选能耐受100℃的最低温度，以便在运送过程中保持在原位。
装置30除了保护操作者的手指外，还可保护电极下面的组织不受到由于电极22-27从所插入的组织中出现而造成的意外刺扎，因而设计了适于此目的的装置。此外，装置30还可防止对所述下面组织加热。
因此，可以理解导向装置29和装置30共同以及分别地实现促使电极插入组织并使所述插入安全的装置。导向装置29和装置30甚至还可单独地和可选择地独立于本发明前述的设备使用或考虑。
如上所述，设备30实现适于保护外科手术下面的组织免于由于电极22-27插入待处理组织中而引起的刺扎。
本发明进一步涉及实施电外科治疗的方法，其使用以序列排列的多个相邻电极，如前所述的那些，并且被供电以产生通过置于电极间组织部分的电外科电流的流动。如前所述，根据以上参考设备1所描述的实施方式，给所述电极供电使得每个电极具有比在序中之前的电极电势更高的电势，。
当然，可通过如上描述的设备实现所述方法。
到此已参考优选的实施方案描述了本发明。可以理解，也可有其他的采用相同发明核心的实施方案，所有的都在以下权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于电外科的设备(1)，包括-多个相邻的电极(2-5；14-21；22-27)，其以序列排列或适于以序列排列；以及-电外科电流发生装置(6)，所述电外科电流发生装置与所述电极(2-5；14-21；22-27)连接或可与其连接以产生流经置于所述电极之间的组织部分的电外科电流的流动，其中所述电外科电流发生装置(6)适于给所述电极(2-5；14-21；22-27)供电，使得每一电极具有比在序列中在其之前的电极电势更高的电势(V3-V5；V14-V21；V23-V27)。
2.根据权利要求1的设备(1)，其中所述电极(2-5；22-27)基本上对齐排列或适于基本上对齐排列。
3.根据权利要求1或2的设备(1)，其中所述电极(2-5；14-21；22-27)是所谓的“梳形电极”(10；13；28)的一部分。
4.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中所述电外科电流发生装置(6)包括多个次级变压器电路(7-9)，每一所述次级电路适于给各自的相邻电极对(2-3，3-4，4-5；14/15-16，16-17/18，17/18-19，19-20/21；22-23，23-24，24-25，25-26，26-27)供电。
5.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中所述次级变压器电路(7-9)由普通初级电路(11)供电。
6.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中所述电外科电流发生装置(6)包括多个发生器，每一发生器适于给各自的相邻电极对(2-3，3-4，4-5；14/15-16，16-17/18，17/18-19，19-20/21；22-23，23-24，24-25，25-26，26-27)供电。
7.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中包括适于给所述电极(2-5；14-21；22-27)供给电流脉冲的装置，所述电流脉冲具有比先前用于处理的强度更大的强度。
8.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中所述电外科电流发生装置(6)适于给所述电极(2-5；22-27)供电，使得序列中的中间电极(3，4；23，24，25，26)基本上没有电流流过。
9.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中所述电极(14-21)根据二维结构排列或适于根据二维结构排列。
10.根据前述权利要求的设备(1)，其中所述电极(14-21)被排布成3个相邻电极的组确定基本上等腰三角形或等边三角形的顶点。
11.根据权利要求9或10的设备(1)，其中所述电极(14-21)被排布成确定具有基本上矩形轮廓的切除区域。
12.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中包含用于测量处理期间由每个电极(2-5；14-21；22-27)所传输的电流强度的测量装置(100)。
13.根据前述权利要求的设备(1)，其中所述测量装置(100)适于连续地或以预定时间间隔进行测量。
14.根据权利要求12或13的设备(1)，其中包含控制装置(101)，所述控制装置(101)适于在由所述测量装置(100)检测到的相应电流强度低于预定阈值时自动地将电极(2-5；14-21；22-27)与所述电流发生装置(6)断开。
15.根据前述权利要求的设备(1)，其中所述预定阈值为预知的或所达到的电流最大值的预设分数。
16.根据权利要求12到15任一项的设备(1)，其中包含装置(101，102-105)，所述装置(101，102-105)适于在由所述测量装置(100)测量的电流低于预设最小值时确定电极(2-5；14-21；22-27)与所述电流发生装置(6)的断开。
17.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中包含促使电极(2-5；14-21；22-27)插入组织(T)的装置(29；30)。
18.根据前述权利要求的设备(1)，其中所述促使电极(2-5；14-21；22-27)插入组织(T)的装置包括可滑动的导向装置(29)，所述导向装置(29)适于使电极(2-5；14-21；22-27)在插入组织期间保持在基本上平行的位置。
19.根据权利要求17或18的设备(1)，其中所述可滑动的导向装置(29)适于防止电极(2-5；14-21；22-27)在插入组织期间弯曲。
20.根据权利要求18或19的设备(1)，其中所述导向装置(29)有多个座(221-271)，每一座适于容纳各自的电极(2-5；14-21；22-27)。
21.根据权利要求17到20任一项的设备(1)，其中所述促使电极(2-5；14-21；22-27)插入组织(T)的装置包含用于操作者手指的保护装置(30)。
22.根据前述权利要求的设备(1)，其中所述装置(30)包括一对构件(31，32)，每一构件适于容纳手指。
23.根据前述权利要求的设备(1)，其中每一个所述构件(31，32)具有基本上复制手指外形的弯曲轮廓。
24.根据权利要求22或23的设备(1)，其中所述构件(31，32)分别适于容纳食指和中指。
25.根据前述权利要求任一项的设备(1)，其中包含装置(30)，其适于保护位于手术所涉及组织下面的组织免于因电极(2-5；14-21；22-27)插入待处理组织导致的刺扎。
26.一种用于实现电外科治疗的方法，该方法使用多个以序列排列的相邻电极(2-5；14-21；22-27)，并对其进行供电以产生流经置于所述电极间的组织部分的电外科电流流动，其中给所述电极(2-5；14-21；22-27)的供电使得每一电极具有比在序列中在其之前的电极电势更高的电势(V3-V5；V14-V21；V23-V27)。
27.根据权利要求26的方法，其中所述电极(2-5；22-27)基本对齐排列或适于基本上对齐排列。
28.根据权利要求26或27的方法，其中所述电极(2-5；14-21；22-27)是所谓的“梳形电极”(10；13；28)的一部分。
29.根据权利要求26至28任一项的方法，其中相邻的电极对(2-3，3-4，4-5；14/15-16，16-17/18，17/18-19，19-20/21；22-23，23-24，24-25，25-26，26-27)由各自的次级变压器电路(7-9)供电。
30.根据前述权利要求的方法，其中所述次级变压器电路(7-9)由普通初级电路(11)供电。
31.根据权利要求26至30任一项的方法，其中相邻的电极对(2-3，3-4，4-5；14/15-16，16-17/18，17/18-19，19-20/21；22-23，23-24，24-25，25-26，26-27)由各自的电外科电流发生器供电。
32.根据权利要求26至31任一项的方法，其中在处理结束时，给所述电极(2-5；14-21；22-27)供给电流脉冲，所述电流脉冲的强度比先前用于处理的强度更大。
33.根据权利要求26至32任一项的方法，其是切除术的预处理。
34.根据权利要求26至33任一项的方法，其中所述整体排列使得序列中的中间电极(3，4；23，24，25，26)基本上没有电流流过。
35.根据权利要求26至34任一项的方法，其中所述电极(14-21)按照二维结构排列。
36.根据前述权利要求的方法，其中所述电极(14-21)被排列成3个相邻电极的组确定基本上等腰三角形或等边三角形的顶点。
37.根据权利要求35或36的方法，其中所述电极(14-21)被排列成确定具有基本上矩形轮廓的切除区域。
38.根据权利要求26至37任一项的方法，包括在处理期间测量每个电极(2-5；14-21；22-27)所传输的电流强度。
39.根据前述权利要求的方法，其中所述的测量连续地或以预定时间间隔进行。
40.根据权利要求38或39的方法，包括当测量的相应电流强度低于预定阈值时，自动断开电极(2-5；14-21；22-27)的电流供给。
41.根据前述权利要求的方法，其中所述预定阈值为预知的或所达到的电流最大值的预设分数。
42.根据权利要求38至41任一项的方法，包括当测量的电流低于预设的最小值时，自动中断电极(2-5；14-21；22-27)的电流供给。
43.根据权利要求26至42任一项的方法，其使用根据权利要求1至25任一项的用于电外科的设备。
全文摘要
一种用于电外科的设备(1)，包括多个相邻的对齐排列的电极(2－5)和电外科电流发生器(6)，电外科电流发生器(6)与电极(2－5)连接或可以与之连接以产生流经置于所述电极之间的组织部分的电外科电流的流动，其中所述发生器(6)给电极(2－5)供电，以使每个电极处于比次序在前的(图2)电极电势更高的电势(V
文档编号A61B18/12GK101076293SQ200580040114
公开日2007年11月21日 申请日期2005年9月15日 优先权日2004年11月25日
发明者阿尔多·毛蒂, 保罗·毛蒂, 阿德里亚诺·德·马约, 皮耶罗·罗西 申请人:Led股份公司, 康索齐奥I.P.O.Te.S.I.