电外科器械的制作方法
【专利摘要】一种连同电外科发电机使用的双极电外科器械。所述双极电外科器械包含变压器，变压器具有与电外科发电机电连接的输入侧或端和与双极电外科器械电连接的输出侧或端。廉价的双极电外科器械可以与最传统的双极电外科发电机和为使用所述器械而专门设计的双极电外科发电机一起使用。
【专利说明】电外科器械
【技术领域】
[0001]本发明涉及与电外科发电机一起使用的手持式电外科器械和利用公共的电外科发电机对电外科器械供电的方法。本发明涉及的电外科器械包括用于连接到电外科发电机的连接器、例如用于切割或烧灼的电极装置和用于操控电极的手柄。
【背景技术】
[0002]电外科术是将高频电流应用于生物组织作为切割、凝固、干燥或电灼组织的手段。电外科术由于结合切割和凝固过程而能够进行有限出血量的精确切割。因此在医院手术室中，在外科手术期间频繁使用电外科设备以帮助止血。
[0003]电外科过程中，在组织中利用电流对组织加热。由高频发电机，具体地，与电外科器械相连的射频发电机，产生电流。
[0004]电外科器械有不同形状且用作不同目的。电外科器械示例为钳、环路电极、剪刀、笔、手术刀等。
[0005]可以将电外科器械分为至少两个不同组，即单极器械和双极器械。单极器械通过从由手柄操控的电极向附着(通常为粘合附着)到患者身体的电极发送电流来进行工作。本申请的上下文中，术语“双极电外科器械”应理解为一种电外科器械，其中两个电极由手柄来操控，因此二者构成电外科器械手持部分的一部分。电力流动实质上局限于电外科器械的相对电极面(例如，双极钳或双极环路电极)之间的空间，使得组织损伤实质上局限于位于所述电极之间的组织。由于在患者的远处并不需要离散电极，所以相较于使用单极电外科器械(其中电流必须穿过身体以到达离散电极)时而言，获得相同效果所需的电流更小。
[0006]本申请的上下文中，术语“双极电外科发电机”与高频发电机同义，具体地，与跟双极电外科器械一起使用的射频发电机同义。因此“双极电外科发电机”也可以是具有单极和双极功能二者的多用途电外科发电机。本申请的上下文中，可以使用双极或单极电外科发电机以及双极或单极电外科器械。
[0007]在进行外科手术之前，外科医师必须选择适于所用器械的功率输出等级。取决于所用发电机，外科医师可能不得不接受该电压幅度等级，或外科医师可能不得不调节该电压幅度等级，作为调节过程的一部分。典型地可以基于供应商制定的向导以及诸如先前经验和其他类型安全规定等其它指示来进行设置。在外科手术期间，具体地当对较厚或较大组织对象(例如，宫颈或子宫)进行手术时，外科医师可以得益于增大的电压电平以克服穿过真实组织的电阻。在其它情况下，外科医师可能需要降低据推测过高的电压电平。目前为止，获得升高或降 低的电压的解决方案是使用适当的电外科发电机和/或修改对发电机的设置。然而这种方法可能是不便的，尤其是在发电机随后或主要将以其它设置来使用的情况下。最差的情况下，随后将发电机和另一器械一起使用的医师可能忘记恢复改变的设置。此外，通常对于外科医师而言必须记着根据正在使用的器械来调节设置是令人烦恼的，并且在一个手术室中需要不同设置的不同器械的使用可能引起混乱和潜在错误。[0008]通常，需要开发节约成本的电外科技术和器械，消除与之相关的非期望效果和限制。
【发明内容】
[0009]本发明实施例的一个目的在于提供一种电外科器械作为对已知双极电外科器械的备选和/或补充，尤其是在对较厚组织对象进行手术时。
[0010]另一目的在于提供一种双极电外科器械,使外科医师能够在与相关电外科发电机所限定的电平不同的电压电平下进行操作。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种双极电外科器械，用于将电压输出电平升高到超过双极外科发电机的最大工厂设置。
[0012]本发明的另一目的在于提供一种廉价的双极电外科器械。
[0013]本发明的另一目的在于提供一种比已知器械更加用户友好的双极电外科器械。
[0014]本发明的另一目的在于提供一种具有涂层电极的双极电外科器械，比具有涂层电极(具体地，具有Teflon?涂层电极)的已知器械性能更好。
[0015]根据以上和其他目的，第一方面，本发明提供一种手持式电外科器械，所述手持式电外科器械合并了变压器，所述变压器具有电连接到连接器的输入和电连接到电极装置的输出，所述变压器适用于改变来自发电机的电信号的电压，具体地，增加电压使得由电极装置接收到的信号的电压高于从发电机发送的信号的电压。
[0016]第二方面，本发明提供一种用于在器械电`极之间提供期望电压的方法，所述方法包括:提供产生具有第一电压的第一电信号的发电机；并将第一电信号转换为具有第二电压的第二电信号，所述第二电压不同于第一电压；以及向电极提供所述第二电信号。
[0017]第三方面，本发明提供一种向需要不同电压幅度的不同手持式电外科器械供电的方法，所述方法包括:提供单个电外科发电机；提供至少两个不同手持式电外科器械，其中每个手持式电外科器械具有用于切割或凝固的电极装置并且需要来自电外科发电机的不同电压，其中连接两个电外科器械以从电外科发电机接收相同电信号，并且利用连接在电外科发电机与电外科器械之一的电极装置之间的变压器来改变手持式电外科器械中的至少一个的电信号。
[0018]因此，本发明允许将器械与发电机连接，其中发电机还用于需要不同电压的其他用途，由于器械自身包括用于在从发电机接收信号之后修改所述信号的变压器，外科医师不必须改变对发电机的设置。
[0019]发电机可以针对不同类型的器械保持设置。事实上，发电机可以专门被定制用于完全不同类型的器械。例如，发电机可以被定制用于双极剪刀/钳型切割设备。这种设备通常穿透相对薄的组织层进行切割，且所需电压电平相对低。根据本发明，用于切割组织的线环路型双极器械可以包括变压器，使得变压器能够连接到上述发电机。变压器可以增大所发送电压，使得环路能够执行切割，而与更厚的组织厚度和增大的对环路型切割器的代表性电压的需求无关。根据本发明，可以将传统电外科发电机与根据本发明的器械一起使用。
[0020]电外科发电机可以配置为例如使用 申请人:自己的国际专利申请WO 2008/010150和欧洲专利申请EP I 089 664和EP I 150 616中公开的电外科器械在例如切割模式、混合模式和/或凝固模式下操作。
[0021 ] 变压器可以可选地集成在电外科器械中，使得允许在外科手术期间将其接通或断开。不同尺寸和容量的变压器可以集成在电外科器械中；所以相较于没有变压器的传统电外科器械，根据本发明的电外科器械被定制用于更广泛且并更多样的目的和用途。 [0022]变压器可以是具有环形芯的环型变压器。所述变压器同样可以具有任意圆周或多边形状，具有任意圆周或多边形状的芯。环型变压器适于位于圆柱状手柄中。芯也可以具有棒状形式，例如，具有初级绕组和次级绕组的圆柱，其中初级绕组和次级绕组同轴缠绕但可以彼此相分离。芯可以是层压芯、铁芯、铁氧体芯或可以由空气构成的芯。有利地，变压器可以与手柄具有相同形状，因此直接用于在外科手术期间操控器械。
[0023]变压器的输入侧或输入端和输出侧或输出端分别是变压器的初级部分和次级部分。在双绕组变压器中，初级绕组是变压器的输入侧或输入端，而次级绕组是输出侧或输出端。在自动变压器中，一些绕组既用于初级侧又用于次级侧。自动变压器的输入侧是连接到初级侧的电线所在的一侧或一端，而自动变压器的输出侧是连接到次级侧的电线所在的一侧或一端。
[0024]例如，电器械的变压器的输入侧或输入端可以通过线或插头(例如，具有欧式连接器的电力线)电连接到电外科发电机。
[0025]变压器可以包括调节装置，使用户能够调节来自发电机的电信号的电压与去往电极装置的电信号的电压之间的比率。
[0026]变压器可以是压电变压器、电开关模式变压器或传统变压器，包括芯、具有第一数目绕组的初级线圈和具有第二数目绕组的次级线圈，其中第二数目高于第一数目。可以将电压施加到初级线圈，且电流流过并驱动通过芯的磁通量。然后能量可以从初级线圈传递到次级线圈，从而在次级线圈中引起次级电压，其中根据由第二和第一绕组数目之间的比率来放大该第二电压。芯可以是层压芯、铁芯、铁氧体芯或可以由空气构成的芯。
[0027]如果第二绕组数目至少大于第一绕组数目，例如是第一绕组数目的1.1到1.9倍，例如1.2到1.6倍，例如1.3到1.5倍，更优选地是第一绕组数目的至少1.5倍，则可以设想适于电外科过程的电压升高。第二绕组数目也可以是第一绕组数目的至少两倍。
[0028]在射频下特别有用的根据本发明的有利实施例中，芯可以是铁磁体、(铁氧体)，因此仅少量外部强加磁场就可以引起芯材料磁化。铁磁体材料易于磁化；这种材料包括但不限于例如铁、钴、镍和合金或包含这些元素的合成物等材料。
[0029]不同类型的电外科器械可能需要不同电压电平以便在指定外科手术过程中对指定患者进行最优执行。代替针对每个和每种外科手术器械使用定制的昂贵电外科发电机，可以使用根据本发明的包含变压器的新型修改后电外科器械。修改后的电外科器械操作简单且快速，令传统电外科发电机可以在高于所声称的电压电平下操作，因此突然使所述传统电外科发电机多功能且多样。
[0030]在传统电外科发电机仅允许应用过高电压的情况下，可以预见电外科器械中合并的降压变压器也在本发明范围内。
[0031]对根据本发明的电外科器械的非常方便的设计包括条型变压器或环型变压器形式的变压器。这种伸长元件或圆形元件具有完美容纳在电外科器械外壳或壳体的一部分中的形状，且拿在手中时容易操作。如果将变压器置于电外科器械的外壳或壳体的一部分中，例如，置于手柄内或手柄的一部分内，则可以方便地掩盖和保护变压器的芯和绕组不受周围环境影响。
[0032]具有两个单独线圈的传统变压器提供了以下附加优点:在发电机和电极装置之间提供流电隔离，即，在发电机和电极装置之间没有金属导电路径。电极装置不必须依赖流电隔离，相反，变压器可以适合于在发电机和电极装置之间提供金属导电路径。
[0033]例如，变压器可以是自动变压器，以便最小化尺寸、重量和生产成本并还提供上述金属导电路径。自动变压器可以是条型自动变压器或环型自动变压器，或可以具有任何其它形状。
[0034]电外科器械可以具有改善用户有好性的许多不同装置，包括但不限于:用于监控变压比的装置，例如显示器；用于对变压器进行开/关切换的装置；用于监控电压电平的装置；用于监控安培数的装置；及用于显示与外科手术过程之前、期间和之后电外科器械的能量应用和使用相关联的参数的任何其它装置。优选地，可以通过器械的外壳或壳体的一部分(例如，手柄)或在器械的外壳或壳体的一部分处访问这些装置。
[0035]在电外科器械中合并的变压器的适合形状和尺寸是条型变压器。这种变压器是实质上圆柱形的，可选择地具有在0.5-4cm之间的外径，优选地大约为Icm的外径，且可选择地具有在5到20cm之间的长度。变压器也可以是实质上环型的，可选择地具有小于4cm的外径，优选地小于2cm的外径，且可选择地具有0.5cm到2cm之间的长度，优选地在0.75cm和Icm之间的长度。这些间隔定义了根据本发明的电外科器械中合并的变压器的适当维度，而不增加或微小地增加电外科器械的提及或长度。因此，电外科器械很适合外科医师的手，外科医师可以容易地调动并操作该器械。电外科器械的至少一部分的外表面，例如，外壳或壳体的一部分，还可以具有触觉装置，以便进一步改善紧握特性。
[0036]为了节省空间，环型变压器可以优选地位于手柄中，其中该环型变压器的长度轴与手柄的长度轴共线。
`[0037]根据本发明的预期电外科器械包括但不限于配置为提供切割、凝固和切除功能中至少一个的电外科器械。具体地，电外科器械可以是双极钳、双极环路电极、双极剪刀、双极笔、双极手术刀或者合并并且组合了其一个或多个功能的双极电外科器械。电外科器械也可以是单极笔或手术刀。可选择地，双极电外科器械的电极中的至少一个包括具有不粘涂层的区域。
[0038]电外科器械可以是具有双极环路电极的类型。具体地，本发明使能由应向双极钳型器械供电的发电机对这种器械供电，在该双极钳型器械中电极之间的距离远小于两个环路形成电极之间的距离。因此，本发明使得能够在使用钳型器械和环路型器械之间进行方便的切换。
[0039]环路可以包括端接到绝缘握持部件中的第一线部分和第二线部分，其中绝缘握持部件可以以环路形状将第一线部分和第二线部分握持在一起。备选地，第一线部分和第二线部分可以分别均具有用于固定在绝缘握持部件中的一个或多个腔内的结点。
[0040]第一线部分和第二线部分连接到来自变压器的电线。可以将来自电外科发电机的电流驱动通过由第一线部分、要治疗的组织和第二线部分建立的第一电路。
[0041]有利的是握持部件包括用于容纳相应结点的两个腔。每个腔具有入口通道和出口通道。入口通道的直径可以等于或大于结点直径，以便允许将结点容纳在腔内。出口通道的直径可以小于结点直径，使得结点无法伸入出口通道。入口通道和出口通道可以是一个锥形道。结点可以由硬性材料构成，或者如上所述仅仅是系在第一和第二线部分的第一端上。腔可以构成入口通道。备选地，结点可以由柔性材料构成，在这种情况下，入口通道的直径可以略小于结点的直径，以便确保牢固固定。
[0042]在一个第一端具有结点的线部分可以以没有结点的一端为先伸入并穿过入口通道，然后穿过出口通道。直到结点在入口通道和出口通道相交处碰到出口通道为止，该线部分无法进一步伸入。当线部分伸入至此时，没有结点的一端将在出口通道的另一端从握持部件伸出。可以刚好在握持部件外部手动弯曲该线部分，这将固定该线部分的位置。这个过程也可以通过另一线部分穿过另一入口通道和出口通道来进行。
[0043]在入口通道与出口通道相交处，入口通道可以具有增加的直径，如球型腔。球型腔的优点在于将阻止结点通过入口通道回落。
[0044]从握持部件伸出的线部分的端部可以焊接或以其他形式附着到来自变压器的电导体。
[0045]在优选实施例中，变压器可以合并在电外科器械的外壳或壳体的一部分内，优选地，在电外科器械的手柄或手柄的一部分内。
[0046]由于变压器可以非常小以至于变压器可以容易地合并在电外科器械内，所以变压器的添加绝不会使电外科器械不易于拿握和不易于使用。
[0047]在有利实施例中，电外科器械可以具有控制电外科器械在测量模式和操作模式之间进行切换的电路。
[0048]电路可以包括用于在测量模式和操作模式之间切换电外科器械的开关。
[0049]在测量模式下，测量单元可以在电极上施加电压，测量穿过电极之间的并与电极电接触的组织的电流，并计算该`组织的阻抗。如果计算出的阻抗在特定预设值之上，则认为该电极并未与组织接触，且定时器不发送将电外科器械切换到操作模式的信号。电极可以是双极钳，双极环路电极、双极剪刀、双极笔、双极手术刀或合并且组合了其一个或多个功能的双极电外科器械。
[0050]在电极不接触任何事物时将高电压施加到电极的情况意味着存在以下危险:电极被意外触摸，以及损坏本不应切割、凝固或移除的组织。由于根据本发明的电外科器械在阻抗过高时不切换到操作模式，消除了该危险。
[0051]当在测量模式下的测量单元登记电阻为零或接近零(在另一预设值以下)时，将停止定时器以将电外科器械切换到操作模式。这样，将不会由于过热毁掉电极，且过热元件对周围组织而言同样是危险的。
[0052]在另一实施例中，测量模式下的电极可以与操作模式下的电极相同。
[0053]在优选实施例中，电路可以包括:定时器，周期性控制电外科器械在测量模式和操作模式之间切换，其中周期小于5秒，优选地小于I秒；更优选地小于300毫秒；更优选地小于100毫秒；更优选地，小于30毫秒；更优选地10毫秒；更优选地小于3毫秒；更优选地小于I毫秒；更优选地小于300微秒；更优选地小于100微秒；更优选地小于30微秒。
[0054]周期越短，在一个操作模式期间驱动穿过电极和组织的能量将越小。如果在操作模式期间发生了错误，则通过使用短周期，在电外科器械切换到测量模式之前将向组织发送极少能量，如果该错误是由于过低或过高电阻引起的，则可以检测到该错误。利用较短的周期，电外科器械对组织引起任何不想要损伤的风险较小。
[0055]通过使用短周期，在测量单元测量到电阻在预设值以上或在另一预设值以下之后，驱动穿过电极和组织的能量将非常小。通过使用短周期，电外科器械将快速停留在测量模式。
[0056]在另一实施例中，电路可以包括由该电路控制的至少一个开关，其中在测量模式下，通过该至少一个开关将发电机与电极断开。
[0057]当例如由测量单元将电压施加到电极时，在测量穿过电极和穿过电极之间组织的电流期间，可以将发电机与测量单元和电极断开。在这种情况下断开发电机的优点在于测量单元不需要形成高电压而仅需要形成低电压，这令测量单元的构造更便宜。电极可以是双极钳、双极环路电极、双极剪刀、双极笔、双极手术刀或合并且组合了其一个或多个功能的双极电外科器械。
[0058]本发明还涉及一种电外科装置，包括以上定义的电外科器械和用于向该器械供电的电外科发电机。
【专利附图】
【附图说明】
[0059]图1示出了耦接电外科发电机的双极电外科环路器械的透视原理图。
[0060]图2a示出了图1所示双极电外科环路器械的变压器的放大片断图，该变压器是具有初级线圈和次级线圈的条型芯。
[0061]图2a和2 c示出了图1所示双极电外科环路器械的变压器的放大图，该变压器是有初级侧和次级侧的自动变压器；
[0062]图3a示出了控制开关的定时器/测量单元，所述开关是继电器，并且所述开关被放置为使器械处于操作模式，使得向电极提供来自发电机的电力；
[0063]图3b示出了控制开关的定时器/测量单元，所述开关是继电器，并且所述开关被放置为使器械处于测量模式，使得定时器/测量单元与电极相连并且能够测量电极之间的阻抗；
[0064]图4a_d示出了控制开关的定时器/测量单元，其中电路由半导体构成；
[0065]图5示出了具有备选环路电极的双极电外科环路器械的示意图；
[0066]图6a和6b示出了握持部件以及握持部件如何连接环路电极的金属线部分的端部；以及
[0067]图7a_d进一步示出了备选环路电极。
【具体实施方式】
[0068]下文将参考附图更详细描述本发明，附图中作为示例示出了合并在双极电外科环路电极器械中的条型变压器。
[0069]附图中，作为非限制性示例，示出了双极电外科发电机以及根据欧洲专利申请EP09151319的双极电外科器械，其中该双极电外科器械修改为具有根据本发明的变压器并且还修改为如图1所示。变压器、双极电外科器械和双极电外科发电机之间的比例不是真实比例，所述比例用于更好地说明根据本发明的双极电外科设备的组件。
[0070]图1示出了与双极电外科发电机2相连的双极电外科器械I的总体透视图。双极电外科器械I包括具有近端4和远端5的中空柄3。中空柄3至少由外管状套6限定，在所述外管状套6中，内管状套7来回延伸。提供交流电的双极电外科发电机2的输出B通过具有电导体Bll和B12的电线BI连接到变压器9的初级线圈8。图1中，出于说明目的将电线BI示为被断裂线Bla断裂。
[0071]在电导体Bll和B12之一或二者中，启动钮10将双极电外科发电机2与变压器9的初级线圈8相连和断开。变压器9的次级线圈11具有构成电线B2的两个电导体B21和B22形式的两端。次级线圈11通过电导体B21连接到环路电极12，例如电导弹性环路式线部分。环路电极除了尖端12b之外具有电隔离层12a，其中环路电极是裸露的。在一个或多个隔离物插头15中(图1中仅能看到一个插头)的凹槽中，四条电极线14a、14b(图1中仅能看到两条电极线)在内管状套7和外管状套6之间的圆周空间中纵向滑行延伸。每条电极线14a、14b具有远端,配置为扩大表面积的平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d,以便与要切割的对象(未示出)建立良好接触。电极线14a、14b与环路电极12隔离。电极线14a、14b具有连接到电导体B22的近端。双极电外科发电机2通过变压器9向环路电极12和四个平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d供给电力，以便能够在环路电极12和四个平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d之间进行电外科切割或凝固。
[0072]如虚线所示，内管状套7容纳环路电极12。启动钮10位于内管状套7近端处的第一手柄13上。启动钮10使外科医师能够根据启用电外科切割或凝固的命令和根据仅通过简单按压启动钮10而做出的外科医师选择，接通或断开穿过环路电极12、接着穿过对象(未示出)并最终穿过四个平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d的切割或凝固电流。合并了变压器9的第一手柄13还用于使环路电极12来回移动。
[0073]外管状套6在 其近端4处具有多个纵向滑槽17a、17b (图1中仅能看到两个)。纵向滑槽17a、17b的数目对应于电极线14a、14b的数目。电极线14a、14b的近端穿过对应滑槽17a、17b，并固定到第二手柄18，以根据情况需要使叶片电极16a、16b、16c、16d来回出入中空柄3的远端5。
[0074]在示例性的双极电外科器械I中，升压变压器9(图2a的放大原理图中所示)集成在第一手柄13中，并电插入电线BI和B2之间，以便确保外科医师使用除了由双极电外科发电机2向环路电极12实际传递的电压之外的另一电压。
[0075]如图2a所示，变压器9具有芯(例如，层压芯、铁芯、铁氧体芯、或由空气构成芯)19，呈现为具有初级线圈8的第一部分20 (输入侧或输入端)以及具有次级线圈11的第二部分21 (输出侧或输出端)。初级线圈8具有第一数目NP的初级绕组22，且次级线圈11具有第二数目NS的次级绕组23，其中第二数目NS大于第一数目NP。尽管示出了第二数目NS是第一数目NP两倍的示例，然而更少和更多的数目是可能的且包括在本发明范围内。
[0076]如果双极电外科发电机2向双极电外科器械I提供电流,则电流将通过电线BI流动穿过初级绕组22。穿过初级绕组22的电流将通过初级线圈8引起磁场。来自初级线圈的磁场被芯19增强，并传递至次级线圈11。穿过次级线圈的磁场将在次级绕组23中引起电流。优选地电流按以下顺序流动:经由电导体B21穿过环路电极12到尖端12b到达对象(未不出)、四个平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d中的一个或多个、对应电极线14a、14b和电导体B22回到次级绕组23。
[0077]在理想变压器中，在次级绕组23中引起的第二电压Vs与初级绕组22中的初级电压Vp成正比，且由绕组的第一数目NP和绕组的第二数目NS之间的比率给定。
[0078]如图1所示，上述分别具有初级线圈8和次级线圈11的芯19配置为合并在管状手柄13中或适于容纳所述变压器9的电外科器械I的任何其它纵向部分中，其中第一手柄13和其它适合部分适于外科医师手掌。
[0079]当然应理解，根据本发明的变压器可以具有任何类型和长度和数目的绕组，只要其提供符合多种国际标准和外科条件的双极电外科器械。
[0080]在本发明中使用的典型双极电外科发电机发送从350kHz到IMHz范围的高频(HF)能量。将变压器插入双极电外科发电机2和器械I之间以便增加电压。
[0081]在示例实施例中，将次级线圈11处的次级绕组23是初级线圈8处的初级绕组22两倍数目的升压变压器9连接到357kHz双极电外科发电机2。两倍电压和四倍功率是有益结果。以上双极电外科发电机和具有变压器的双极电外科器械的双极电外科布置能够传递200W持续20秒。 [0082]当对象(未示出)位于电极之间并电接触电极时(意味着与分散的四个平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d电接触，并也与环路电极12的尖端12b电接触)，可以建立用于指示对象存在的电阻、电阻或电容值，以便通知外科医师可以接通切割或凝固电流、或如果确定没有接触则断开切割或凝固电流、或电压需要放大。
[0083]图2b和2c示出了变压器9’ ；9”的第二和第三实施例，实质上对应于变压器9，其中使用相同附图标记表示相同部件。
[0084]变压器9’和9”是自动变压器，其中图2b中的变压器是环型变压器9’，图2c中的变压器是条型变压器9”。
[0085]环型变压器9’和条型变压器9”包括输入侧或输入端20’ ；20”，和输出侧或输出端 21， ；21”。
[0086]环型变压器9’或条型变压器9”具有围绕在第一端子25’ ；25”和第二端子26’ ；26”之间的芯19’ ；19”(铁氧体芯)的一个线圈24’ ；24”。第三端子27’ ；27”连接到第一端子25’ ；25”和第二端子26’ ；26”之间的线圈24’ ；24”。来自双极电外科发电机2的电导体Β1 ;B11”和B12’ ;B12”分别连接到第三端子27’ ;27”和第一端子25’ ；25”，而电导体Β2 ;B21”和B22’ ;B22”分别连接到第二端子26’ ;26”和第一端子25’ ；25”。由于仅有一个线圈，初级侧28’ ；28”和次级侧29’ ；29”共同具有在第一端子25’ ；25”和第三端子27’ ；27”之间的线圈的第一部分30’;30”。由于变压器用于放大电压，变压器的次级侧还包括在第三端子27’ ；27”和第二端子26’ ；26”之间的线圈的第二部分31’ ；31”。线圈的第一部分30’ ；30”是初级线圈。作为整个线圈24’ ；24”的线圈的第一部分30’ ；30”和线圈的第二部分31’ ；31”是次级线圈。
[0087]由于在自动变压器中一些线圈既用于初级侧又用于次级侧，相较于具有两个单独绕组的变压器而言，自动变压器可以制造的更轻、更小和更便宜。可以将环形自动变压器制作成直径足够小，使得环型自动变压器可以适于在双极电外科环路器械I手柄13内。
[0088]图3a和3b是电路34的示意图，其中开关是继电器。图3a示出了当双极电外科器械I处于操作模式下时的电路34，且图3b示出了当双极电外科器械处于测量模式下时的电路。图3a和3b中，出于说明目的将变压器9示为被断裂线9a断裂。
[0089]继电器35位于在变压器9与例如环路电极12的电极和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d之间的电线B2中。继电器35控制变压器和电极之间的开关36、37和开关38。该继电器由定时器/测量单元39通过例如电磁体40控制。定时器/测量单元39可能具有电池41以便能够进行操作，或由双极电外科发电机2供给(例如，通过低电压输出(未示出)或输出B)。所有三个开关36、37、38同时改变，以便从操作模式到测量模式，并在重复周期中再次返回。
[0090]该周期小于5秒，优选地小于I秒钟，更优选地小于300毫秒，更优选地小于100毫秒，更优选地小于30毫秒，更优选地小于10毫秒，更优选地小于3毫秒，更优选地小于I毫秒，更优选地小于300微秒，更优选地小于100微秒，且最优选地小于30微秒。
[0091]当开关36、37闭合时，开关38断开，且反之亦然。操作模式下，其中例如周期的9/10开关36、37是闭合的且开关38是断开的。操作模式下，双极电外科发电机将优选地按以下顺序驱动电流:经由变压器和开关36、37穿过环路电极12，对象(未示出)和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d。当消逝周期的9/10时,定时器/测量单元39通过断开开关36,37并闭合开关38来将继电器切换到测量模式。测量模式下，定时器/测量单元39通过电导体42、43和开关38以及电导体44，连接到例如环路电极12的电极和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d。通过向环路电极和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d施加电压并测量穿过环路电极12、对象(未示出)和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d的电流，定时器/测量单元39有计算对象电阻的装置。双极电外科器械具有多个装置，以便计算轻松有效切割该组织并凝固该组织所需的电流，并避免驱动过多电流穿过组织而令组织烧伤并产生大量烟。如果计算出的电阻是无限的，则可能不执行切换到操作模式。
[0092]继电器也应置于双极电外科发电机和变压器之间。
[0093]传统双极电外科发电机通常无法发送能够快速切割或凝固组织的足够高电压，由此不必要地延长外科手术治疗。
[0094]钳或镊子形式的双极`电外科器械具有相对极，即，在执行凝固期间夹住组织的电极。为了更好地运行，必须在外科手术期间时不时地清理电极，以便移除血块或烧伤组织或最终位于电极表面的其它类型组织残余物，和/或进行润滑以便避免上述不需要成分的快速沉积。
[0095]一些双极电极具有Teflon?镀层，以便最小化组织残余物沉积的不利趋势。双极电外科发电机向相对电极施加的低电压甚至不足以克服薄Teflon?镀层或其它类似热阻镀层的电阻。本发明提出了一种简单装置，以便当使用双极电外科器械时(具体地，具有热阻镀层的双极电外科器械)，放大由传统双极电外科发电机施加的电压。
[0096]如在图3a和3b中一样，图4a和4b公开了位于变压器9与例如环路电极12的电极和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d之间的电路50。图4a和4b中的电路50A具有图3a和3b中的电路9的所有特性，且除了电路50中的继电器是电子继电器51、52、53之外，可以完全以与图3a和3b中的电路9相同的方式进行描述。定时器/测量单元54控制电子继电器。定时器/测量单元54可以由电池61、双极电外科发电机2或任何其它电力供给来驱动。如图4a所示的操作模式下的定时器/测量单元54控制电子继电器51保持开关62断开，并控制电子继电器52和53保持开关63和64闭合，使得双极电外科发电机2能够优选地按以下顺序驱动切割或凝固电流:穿过环路电极12、对象(未示出)和四个平坦导电板或叶片 16a、16b、16c、16d。[0097]如图4b所示的测量模式下，定时器/测量单元54控制电子继电器51、52、53保持开关62、63、64处于与操作模式下的位置相反的位置。在测量模式下，定时器/测量单元54通过电导体65a经由电子继电器51连接到电导体66，并还连接到电导体B21和环路电极
12。定时器/测量单元54还通过电导体65b连接到电导体B22和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d。测量模式下，定时器/测量单元54具有多个装置，以便向环路电极12和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d施加电压，测量穿过环路电极12和平坦导电板或叶片16a、16b、16c、16d之间的对象(未示出)的电流,并计算该对象的电阻。
[0098]所有三个开关62、63、64同时改变，以便从操作模式到测量模式，并在循环周期中再次返回。
[0099]图4c和4d中，公开了电子继电器51、52、53的两个不同实施例。图4c中的电子继电器包括脉冲变压器67、MOSFET晶体管68和四个二极管69、70、71、72。在图4d中，电子继电器包括脉冲变压器67、两个MOSFET晶体管73、74和两个二极管75、76。
[0100]由定时器/测量单元54通过电导体77、78向脉冲变压器67施加脉冲形式的控制电压。由脉冲变压器传送电导体77、78上的控制电压，并将其施加到电导体79、80作为端电压。变压器67可以放大从定时器/测量单元54到电导体79、80的信号，而变压器也可以是1:1变压器。变压器67的目的在于隔离控制电压和端电压，使得控制电压和端电压可以为不同电势，而不妨碍或干扰定时器/测量单元54中的电子。将端电压施加到图4c中的MOSFET晶体管68的栅极G和源极S，以及图4d中的两个MOSFET晶体管73、74的栅极G和源极S (VGS)。端电压超过一个或多个MOSFET晶体管的阈值电压(VGS > VTH)，并对在一个或两个MOSFET晶体管的漏极D和源极S之间流动的电流导通。
[0101]脉冲变压器67设计为将栅极处的正电荷保持足够长，以便保持一个或多个MOSFET晶体管73、74导通直到电路50从操作模式变为测量模式，且反之亦然。
[0102]为了关闭或阻止一个或多个MOS`FET晶体管并停止从漏极D到源极S流动的电流，由定时器/测量单元54向脉冲变压器67发送具有负电势的脉冲。由脉冲变压器发送具有负电势的脉冲，并将其施加到栅极G和源极S，以便VGS < VTH0
[0103]如果图4c中的VGS > MOSFET晶体管68的VTH为真，则双极电外科发电机2可以驱动电流在电导体81处进入电子继电器，穿过二极管72，从漏极到源极穿过MOSFET晶体管68、穿过二级管70，并通过电导体82输出，并再到对象。双极电外科发电机2也可以驱动电流穿过电导体82、穿过二极管71，从漏极到源极穿过MOSFET晶体管68，穿过二极管69并通过回到双极电外科发送器2的电导体81输出。类似地，当电导体81连接到来自定时器/测量单元54的电导体65a时，图4c中的电子继电器用于允许或阻挡定时器/测量单元54按以下顺序驱动电流:从电导体65a穿过电导体81、82，再经由电导体66，环路电极12、对象和通过平坦导电板或叶片16a、16b、16cl6d和电导体65b返回到定时器/测量单元54。
[0104]图4d中，电导体83将连接到双极电外科发电机2或来自定时器/测量单元54的电导体65a。当将端电压施加到两个MOSFET晶体管73、74的栅极G和源极S时，通过电导体83进入的电流将从漏极D到源极S经过MOSFET晶体管73并穿过晶体管76，且通过电导体84输出，而通过电导体84进入的电流将从漏极D到源极S经过MOSFET晶体管74并穿过晶体管75，且通过电导体83输出。
[0105]使用基于半导体的电路代替图3a和3b所公开电路9的优点在于基于半导体的电路将能够在操作模式和测量模式之间进行更快速转换。利用基于半导体的电路，可以在毫秒内甚至微秒内在操作模式和测量模式之间进行转换并再返回。
[0106]可以使用例如IGBT的其它FET晶体管来代替使用MOSFET晶体管。FET通道可以是掺杂以产生N型半导体或P型半导体。晶体管也可以是NPN晶体管或PNP晶体管，或电路可以由任何类型半导体构成。类似地，控制一个或多个晶体管的脉冲变压器也可以是Optomos?、任何类型的光学继电器或任何类型的栅极驱动电路。本领域技术人员将认识到如何设计对这种基于半导体的电路和这种光学继电器或栅极驱动器电路的修改。本发明的范围同样旨在包括这种修改。
[0107]在图5中，出于说明目的将第二双极电外科器械91的草图示为被断裂线96断裂。第二双极电外科器械91具有上述双极电外科器械I的所有特性。差别仅在于电极92是如何加工的。类似于双极电外科器械1，第二双极电外科器械91具有有近端94和远端95的中空柄93。
[0108]第二双极电外科器械91的电极包括两个金属线部分97、98，从远端95中的第一开口 99突出。两个金属线部件97、98连接到来自变压器9的两个电导体B21和B22。为了避免两个金属线部件97、98相互碰到并引起短路，将两个金属线部件97、98的远端铸造到握持部件101中， 其中两个金属线部件97、98不相互接触。握持部件101由绝缘材料构成。本实施例的优点在于两个金属线部件97、98绝不会相互接触并引起短路。
[0109]两个金属线部件97、98都具有膝102，使得两个金属线部件97、98彼此远离地弯曲，以避免相互接触，并允许容易访问两个金属线部件97、98之间要切割的组织。
[0110]为了令两个金属线部件97、98端处于握持部件101内，两个金属线部件97、98端在处于握持部件101内的两个金属线部件端处都具有结点103、104，如图6a和6b所示。
[0111]图6b示出了沿握持部件101沿图6a中的线VIb-VIb的截面图，以便示出所述握持部件的内部组件。具有第一和第二端的第一线部件105和第二线部件106以第二端为先伸入并穿过第一通道107、108，然后穿过第二通道109、110，其中第一端具有结点103、104。由于结点的直径小于或等于第一通道107、108且大于第二通道109、110，该结点将卡在第二通道109、110的第二开口 111、112处。当第一和第二金属线部件伸入到使得相对第二通道109、110的第二开口 111、112按压结点时，第一和第二金属线部件105、106恰在握持部件101外部手动弯曲。这样，固定了第一金属线部件和第二金属线部件。第一通道可以在第一通道和第二通道相交的地方具有增加的直径，如球型腔。球型腔的优点在于将阻止结点回落通过第一通道107、108。结点可以由柔性材料构成，且可以将第一通道构成为仅略小于结点的直径，以便当拉动穿过第一通道时夹住结点。伸出握持部件的第一和第二金属线部件105、106端可以焊接或以其他形式附着到两个金属线部分97、98或两个电导体B21和B22。图6a和6b中，出于说明目的将第一线部分105和第二线部分106示为被断裂线100断裂。
[0112]如图7a_d所示，还可以弯曲两个金属线部分97、98。优点在于第一金属线部件105和第二金属线部件106不需要焊接或以任何其它形式附着到金属线部件97、98。可以仅将金属线部件铸造或粘合到握持部件101中。
[0113]应理解，在本发明的范围内，可以按需要和可行性将例如变压器或多种电路的特征结合为附图中未示出的实施例和修改后的器械。因此，不应将这里所述附图示出的实施例理解为限制本发明的范围:例如，如图1所示，电外科器械I的实施例也可以包括如图3a-3b和4a-4b所示电路中的任何电路。图5、6a、6b和7a_7d所示电外科器械91的实施例中的任一实施例也可以包括变压器9 ;9’ ；9”。
[0114]本发明提出了一种廉价的双极电外科器械,与最传统的双极电外科发电机和为使用所述器械而专门设计的双极`电外科发电机一起使用。
【权利要求】
1.一种手持式电外科器械(I ;91)，具有:连接器，用于将所述电外科器械和电外科发电机(2)相连；电极装置；以及手柄(13)，用于操控所述电极装置，其特征在于，所述电外科器械(I ;91)包括变压器(9 ;9’ ；9”)，所述变压器(9 ;9’ ；9”)具有电连接到连接器的输入(20)和电连接到电极装置的输出(21)，所述变压器是升压变压器，适用于增加从发电机到电极装置的电信号的电压。
2.根据权利要求1所述的电外科器械(I;91)，其中，所述变压器(9 ;9’;9”)包括:调节装置，用于调节来自发电机的电信号的电压与去往电极装置的电信号的电压之间的比率。
3.根据权利要求1所述的电外科器械(I;91)，其中，所述变压器(9 ;9’;9”)是降压变压器，适用于降低从发电机到电极装置的电信号的电压。
4.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述变压器(9 ;9’;9”)包括芯(19)、具有第一数目(NP)绕组(22)的初级线圈(8)和具有第二数目(NS)绕组(23)的次级线圈(11)，其中第二数目大于第一数目。
5.根据权利要求4所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，第二数目(NS)绕组(23)至少是第一数目(NP)绕组(22)的1.3倍。
6.根据权利要求4或5所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述次级线圈连接到电极之一。
7.根据权利要求3-5中的任一权利要求所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述芯(19)是铁磁体。
8.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述变压器(9;9’ ；9”)是条型变压器或环型变压器或自动变压器和/或其组合。
9.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述变压器(9 ;9’ ；9”)为实质上 圆柱形的，可选地具有在0.5-4cm之间的外直径，优选地大约为Icm的外直径，且可选地具有在5到20cm之间的长度；或所述变压器(9 ;9’;9”)为实质上环型的，可选地具有小于4cm的外直径，优选地小于2cm的外直径，且可选择地具有0.5cm到2cm之间的长度,优选地在0.75cm和Icm之间的长度。
10.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述电外科器械(I ;91)配置为提供切割、凝固和切除功能中的至少一个，具体地，电外科器械是双极钳、双极环路电极(12)、双极剪刀、双极笔、双极手术刀或者合并且组合了其一个或功能的双极电外科器械，或者电外科器械是单极笔或手术刀，可选地，所述电外科器械的电极中的至少一个包括具有不粘涂层的区域。
11.根据权利要求10所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述电极配置为双极环路电极。
12.根据权利要求11所述的电外科器械(I;91)，其中，所述环路包括端接到绝缘握持部件(101)中的第一线部分(97)和第二线部分(98)，其中所述绝缘握持部件(101)以环路形状将第一线部分和第二线部分(97，98)握持在一起。
13.根据权利要求11或12所述的电外科器械(I;91)，其中，所述第一线部分和第二线部分分别均具有用于固定在 绝缘握持部件(101)的一个或多个腔(113，114)内的结点(103，104)。
14.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电外科器械(I;91)，其特征在于，所述变压器(9 ;9，;9，，)合并在手柄(13)内。
15.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电外科器械(1;91)，其特征在于，所述电外科器械(1 ;91)具有控制电外科器械(1 ；91)在测量模式和操作模式之间切换的电路(34 ；50)。
16.根据权利要求15所述的电外科器械(1;91)，其特征在于，所述电路(34 ；50)包括定时器，所述定时器以小于5秒的周期周期性控制电外科器械(1 ；91)在测量模式和操作模式之间切换。
17.根据权利要求15-16中的任一权利要求所述的电外科器械(1;91)，其特征在于，所述电路(34;50)包括由所述电路控制的至少一个开关，其中在测量模式下通过所述至少一个开关将发电机与电极断开。
18.一种用于在器械的电极之间提供期望的电压的方法，所述方法包括:提供产生具有第一电压的第一电信号的发电机；并将第一电信号转换为具有第二电压的第二电信号，所述第二电压高于第一电压；以及向电极提供所述第二电信号。
19.一种向需要不同电压的不同手持式电外科器械(1 ；91)供电的方法，所述方法包括:提供单个电外科发电机(2);提供至少两个不同手持式电外科器械，其中每个手持式电外科器械具有用于切割或凝固的电极装置并且需要来自电外科发电机的不同电压，其特征在于，连接两个电外科器械以从电外科发电机接收相同电信号，并且利用连接在电外科发电机与电外科器械之一的电极装置之间的变压器，来改变手持式电外科器械中的至少一个的电信号。
【文档编号】A61B18/14GK103764057SQ201280041788
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】亨里克·比斯加德·浦尔生 申请人:俐娜医疗有限公司