用于组织结合的医疗设备的制作方法
【专利摘要】提供了用于组织结合的医疗设备（100），其包括至少一个处理器（161），该至少一个处理器配置成通过控制用以提供RF等离子体产生功率到等离子体端头的RF功率源（141）而调整等离子体端头（102）中的冷等离子体产生。
【专利说明】用于组织结合的医疗设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于使用等离子体的组织结合(welding，粘结)的装置和方法。
【背景技术】
[0002]用于封闭组织伤口或者切口的传统方法包括胶合剂、缝合线、小夹或者肘钉(staple，U形钉)的使用。虽然这种技术在密封组织伤口或者切口方面通常是适合的，但是它们具有限制它们的使用的相关的问题。例如，常常导致疤痕形成、感染和多种免疫反应。与缝合线、小夹或者卡钉的组织不相容性可能导致痛苦的和难以处置的瘘管、肉芽肿和神经瘤。缝合线、血管夹或者卡钉也可能趋向于刺穿弱薄壁的或者不良血管化的组织。此外，缝合线留下了允许液体泄漏并且为各种生物提供便利的进入点的管道。
[0003]传统的方法在密封组织伤口或者切口方面的成功也非常依赖于执行这种方法的医师的技能，特别是当显微手术正在被执行时。
[0004]用于密封组织伤口或者切口的传统方法的一个可替换方案是适于组织结合的合成物的使用。通过“组织结合”，它意味着使用能量源来激励该合成物，其导致组织伤口或者切口的密封或者闭合。典型地，组织结合合成物将被涂敷到需要密封的组织的区域上。随着被能量源的激励，合成物结合到组织上，并且合成物和组织之间的粘接允许组织的被分开的部分以与使用缝合线、卡钉或者小夹时非常相同的方式彼此邻近。这种组织结合合成物可在几周内吸收并且因此不会导致组织疤痕形成。
[0005]凝结、密封、连接或者切割组织的许多器械是已知的。这些设备中的一些可以用与组织接触的加热元件、用利用组织的摩擦加热的超声波加热器或者用使电流经过组织使得组织依靠它本身的电阻加热的单或者双极性电极加热系统工作。
[0006]一些设备将组织加热到使得组织被“切割”或者“密封”的温度，如下所述。当组织被加热超过100摄氏度时，组织将破裂并且因此被“切割”。但是，当组织被加热到在50至90摄氏度之间的温度时，组织相反将简单地“密封”或者“结合”到相邻的组织上。使用热和压力的组合的受控应用的相同的一般原理的许多设备可以被使用以连接或者“结合”相邻的组织以产生组织结或者管状组织的吻合。
[0007]单极和双极探针、镊子或者剪刀使用穿过将被凝结的组织的高频率电流。经过组织的电流导致组织被加热，引起组织蛋白质的凝结。在这些器械的单极变型中，电流离开电极并且在经过组织之后通过被附装或者连接到病人身体的远端部分上的“接地板”返回到生成器。在这种电外科器械的双极型式中，电流经过两个电极之间，其中组织被置于或者夹持在该两个电极之间。
[0008]目前存在可从包括山谷实验室(Valley Lab)、卡博特(Cabot)、麦迪辰(Meditron)、沃尔夫(Wolf )、史托斯(Storz)的公司和世界上其他公司商业地获得的这种单极和双极器械的许多实例。
[0009]在超声波组织加热器中，非常高频率(超声波)振动元件或者杆被与组织接触地保持。快速的振动产生热，该热导致组织中的蛋白质变成凝结的。[0010]将电产生的等离子体应用到医疗应用中在现有技术中是已知的。
[0011]例如，电外科手术在现有技术中是已知的并且被通过电方法执行。它的发展已经被在手术过程中控制出血的临床需要驱动。虽然热已经被医学地使用了数千年以控制出血，但是用以在组织中产生热的电的使用仅仅在1920年代中期以来才普遍采用，并且自1970年代以来才被用在柔性内窥镜检查中。电外科提供了至少一个超过机械切割和热应用的独特的优点:同时切割和凝结组织的能力。这个优点使得对于胃肠病学家来说它成为理想的手术工具。
[0012]电外科生成器提供执行电外科所需要的高频率电能量并且这些中的一些提供了使用氩气增强电外科的选择。氩气增强或者氩气等离子体凝结(APC)已经长期用在手术室设备中并且被间歇地使用，通常用于薄壁组织器官手术。
[0013]氩气等离子体装备的电外科系统被适应于能够被用在肠和肺的柔性内窥镜检查过程中。
[0014]光发射光谱学在现有技术中是已知的并且通常被用以识别化学成分和混合物中的化学物质的丰度(数量)。等离子体可以激励混合物，并且发射的荧光被在光谱仪中采集和分析。
[0015]大量的研究专注于激光组织结合。比如激光组织结合公司(Laser TissueWelding Inc.)(德克萨斯州，美国)的公司在2009年已经开始临床试验。这个公司以内脏闭合为目标。瑟诺费克思(Seraffix)(使用机器人CO2激光设备的一个以色列创业公司)也在2009年开始临床试验。激光结合使用IR激光器(波长> I μ m)，大部分是CO2源，其热激活被在激活之前涂敷的白蛋白。激光摩擦器(grater)优点是它的可以达到微米分辨率的空间精度。但是，对于结合应用，空间精度是较不重要的。
[0016]激光器的主要缺点是它的热激活作用线性地依赖于它“轰击”目标区域的时间；这意味着如果激光束在相同的点上停留太长时间，则它使白蛋白和附近的组织燃烧，执行不良的粘合和组织坏死。
[0017]美国专利7033348,阿尔法诺R (Alfano, R.)等人的名称为“Gelatin based onPower-gel? as solders for Cr4+laser tissue welding and sealing of lung air leakand fistulas in organs(作为用于肺漏气和器官中的瘘管的Cr4+激光组织结合和密封的结合剂的基于Power-gel?的明胶)”;披露了结合组织的方法，涉及连接组织伤口的边缘并且用从包括Cr4+激光器、半导体激光器和纤维激光器的组中选择的激光器照射伤口，其中结合强度遵循水的吸收光谱。作为结合剂的明胶和酯化明胶与激光感应组织结合的协力使用给予了比白蛋白结合剂强的多的抗拉强度和抗扭强度。当单独使用从上述激光器中选择的NIR波长或者与明胶和酯化明胶结合剂一起使用时，该NIR波长可以改善结合并且避免对组织的热伤害。这些发现可以被使用以增强组织的激光组织结合，比如皮肤、粘液、骨、血管、神经、脑、肝、胰、脾、肾、肺、支气管、呼吸道、泌尿道、胃肠道或者妇科道(妇产科医学道)以及比如用于肺漏气和比如肠、直肠和尿路瘘的瘘管的密封剂。
[0018]美国专利申请20060217706,刘立明(Lau, Liming)等人的名称为“Tissue weldingand cutting apparatus and method (组织结合和切割装置及方法)”;披露了用于切断和结合组织(特别是血管)的手术装置和方法。该装置包括细长的轴，该细长的轴在其远端处具有一对可相对运动的卡钳。在一个卡钳上的第一加热元件适于加热到第一温度并且在组织内形成结合区域，而在一个卡钳上的第二加热元件适于加热到第二温度并且切断结合区域内的组织。
[0019]美国专利7112201 ;查可埃.乔鲍(Truckai，Csaba)等人的名称为“Electrosurgical instrument and method of use (电外科器械及使用方法)”;披露了用于在接合的组织中产生热结合的电外科医疗设备和方法。一个实施例中，该器械的至少一个卡钳定义了承载导电掺杂的非导电弹性体的导电-电阻基体(conductive-resistivematrix，抗导电基体)的组织接合平面。接合表面部分因此可以被描述为在目标处理范围内在其每个选择的增大的温度处具有独特的选择的减小的电导(导电率)的正温度系数材料。导电-电阻基体可以被设计以支持目标热处理范围，例如大约60°C至80°C，在该温度处组织结合可以被实现。一个工作模式中，接合平面将根据接合表面的跨越微米等级部分的RF能量应用在接合的组织内自动调整欧姆加热并对欧姆加热进行空间定位。另一个工作模式中，导电-电阻基体可以引起RF能量密度的“波动”以扫过组织以从而结合组织。
[0020]美国专利申请20030055417 ；名称为 “Surgical system for applyingultrasonic energy to tissue (用于施加超声波能量到组织的手术系统)”;披露了用于密封和结合血管组织的超声波手术器械，具有导波器，该导波器相对于导引器和被联接到细长卡钳上的超声波源运动，该细长卡钳运动到选择的接近位置。
[0021]美国专利6323037 ;授予劳托.安东里奥(Lauto，Antonio)和珀帕斯.迪克斯.P(Poppas, Dix P.)等人的名称为 “Composition for tissue welding and method of use(用于组织结合的合成物及使用方法)”;披露了用于组织结合的合成物。该合成物包括活性化合物、溶剂和能量转换器并且不溶于生理液。也提供了一种用于结合组织的方法。该方法包括用上述的合成物接触组织并且激励该合成物使得组织被结合。
[0022]授予藤本孝太郎(Fujimoto, Kotaro)和岛田隆(Shimada, Takeshi)的名称为“Plasma etching method (等离子体刻蚀方法)”的美国专利7，186，659 ;披露了用于刻蚀半导体器件的刻蚀方法，涉及在刻蚀室中引入刻蚀气体，并且将刻蚀气体激励到等离子体状态以刻蚀材料。
[0023]美国专利6，197,026 ;授予法令.冈特(Farin，Gunter)和格劳德.卡尔恩斯特(Grund, Karl Ernst)的名称为 “Electrosurgical instrument (电外科器械)”;披露了用于生物组织的等离子体凝结的电外科器械，例如用于处理血凝块(血栓)、止血、热去活或者病理组织的破坏。
[0024]美国专利申请20080119843 ;授予莫利斯.玛西婭(Morris, Marcia)的名称为“Compact electrosurgery apparatus (紧凑型电外科装置)”;披露了用在比如柔性内窥镜检查的电外科中的紧凑型电外科装置。
[0025]美国专利6，890，332 ;授予查可埃.乔鲍(Truckai, Csaba)和沙达克(Shadduck)的名称为“Electrical discharge device and technique for medical procedure (用于医疗过程的放电设备和技术)”;披露了一种医疗器械，该医疗器械被联接到用于引入气体的源头以在该器械的与目标组织部位连接的工作表面处在微通道结构中可控制地形成和捕获瞬时气体体积。工作表面的每个微通道部件承载被联接到电源的电极元件。部分取决于电压和能量输送的重复率，能量可以以两种工作模式中的任一种施加到目标部位。能量施加的一个模式中，电势被选择以弓I起跨越瞬时电离的气体体积的强烈的电弧以导致以组织蒸发为特征的能量-组织相互作用。另一个优选的能量输送的模式中，系统通过在器械工作表面处的高能等离子体施加选择的能量水平到目标部位以引起表面大分子的挥发，因此导致材料去除。两个工作模式都限制了对邻近目标部位的组织体积的伴随的热损伤。
[0026]美国专利5，083，004 ;授予威尔斯.格雷戈里(Wells, Gregory)和博尔顿.芭芭拉(Bolton, Barbara)的名称为 “Spectroscopic plasma torch for microwave inducedplasma (用于微波诱导等离子体的光谱等离子体炬)”;披露了适于在大气压下使用的光谱等离子体炬。
实用新型内容
[0027]本实用新型涉及用于使用等离子体端头的组织结合应用的装置和方法。
[0028]在本申请的上下文中，词语“组织结合”指以别的方式使分离的组织密封、凝结、融合、结合或者以别的方式连接到一起的过程。
[0029]根据本实用新型的一方面，提供一种用于组织结合的医疗设备，包括至少一个处理器，至少一个处理器被配置成通过控制用以向等离子体端头提供RF等离子体产生功率的RF功率源而调整所述等离子体端头中的冷等离子体产生，处理器被配置成调整载波信号中提供的RF能量，载波信号具有I至IOMHz的频率、在直至600Hz的频率处被调制、并且具有至少2%至20%的占空比。
[0030]进一步地，调制频率在使用开/关调制时出现。
[0031]进一步地，等离子体产生RF功率的载波在100至6000伏特的范围内。
[0032]进一步地，该医疗设备还包括:至少第一等离子体端头和第二等离子体端头，所述至少第一等离子体端头和第二等离子体端头能够从气体源接收气体以及从RF功率源接收RF功率；和结合剂分配器，所述结合剂分配器与所述第一等离子体端头和所述第二等离子体端头中的至少一个相关联并且被配置成在组织结合期间分配结合剂。
[0033]进一步地，所述结合剂是能够响应于等离子体的施加而凝固的生物相容性液体，其中，所述分配器包括用于容纳所述生物相容性液体的容器，并且，所述医疗设备还包括多孔材料的滚筒，所述滚筒用于接触待结合的组织，从所述容器接收所述生物相容性液体，并且能够旋转并在所述组织上散布所述液体。
[0034]进一步地，所述医疗设备进一步设置成监测所述结合剂的电阻抗以及针对于所述生物相容性液体的凝固而监测功率、电流和电压中的至少一个，所述生物相容性液体的凝固是根据所监测的电阻抗的变化确定的。
[0035]进一步地，医疗设备进一步包括运动检测器，所述运动检测器被配置成控制至少一个所述等离子体产生端头的工作。
[0036]进一步地，医疗设备进一步包括:等离子体尖部，所述等离子体尖部能够从气体源接收气体以及从RF功率源接收RF功率，所述等离子体尖部包括:等离子体管道，所述等离子体管道具有近端开口和远端开口，所述等离子体管道用于通过所述近端开口从所述气体源接收气体以及用于通过所述远端开口提供等离子体；和至少一个电极，用于从所述RF源接收RF功率，以及用于激励所述气体以产生所述等离子体，其中，所述等离子体尖部配置成防止所述电极与所述气体直接接触，从而防止电晕等离子体产生，同时促进通过电介质击穿的等离子体产生。[0037]进一步地，所述等离子体尖部包括单个电极，所述单个电极是配置成仅仅从一个端部接收RF功率的线圈的形式的。
[0038]当前实用新型披露了用于组织结合的医疗设备，包括:包括提供电功率的电池的供给和控制单元；包括存储高压等离子体气体的气体罐的气体处理子系统；气体减压和流量控制机构；包括RF生成器、RF放大器、和RF阻抗匹配电路的RF电路；将来自所述气体处理子系统的气体以及来自所述RF电路的RF信号传送到手持式等离子体端头的软管；以及能够单手握持和操纵的等离子体端头，所述等离子体端头包括:尖部，该尖部包括配置成被手握持的本体的；尖部，该尖部包括具有近端开口和远端开口的等离子体管道或者管腔，通过它的近端开口接收气体并且通过它的远端开口提供等离子体；以及等离子体激励器，将所述等离子体管道/管腔中的所述气体激励成等离子体。
[0039]提供了配置用于深切口和长切口的等离子体端头。此外，提供了用于结合深切口的方法。
[0040]在一个等离子体应用中，可能难以结合比Icm更深的切口。这种切口可以通过重复施加结合剂和凝固该结合剂的等离子体进行处理。
[0041]当前实用新型的一个示例性实施例中，顺序地(a sequence of)将结合剂沉积和凝固沉积的结合剂的等离子体应用到待结合的组织上。例如，在组织上进行0.25至2秒的液体结合剂的喷洒，随后是0.25至2秒的等离子体的施加，其中之间有短的或者没有停顿的持续时间。然后重复该顺序。优选地，使用喷洒和等离子体产生的自动控制以产生结合剂喷洒和等离子体凝固的重复的顺序。两用结合剂-等离子体施加器可以不动地被握持以用于结合短的深切口，或者沿着深切口在一个方向上或者以来回的方式运动。
[0042]当前实用新型提供了用于通过使用绝缘电极的电介质放电和使用一侧天线线圈的感应激励等离子体而产生等离子体的设备和方法。
[0043]当前实用新型提供了使用具有多个功能的多端头等离子体施加器的有效的、节省时间的和方便的组织结合的设备和方法。
[0044]当前实用新型提供了用于控制等离子体和结合过程的设备和方法。
[0045]当前实用新型提供了用于将结合剂均匀散布到结合区域的设备和方法。
[0046]当前实用新型提供了用于结合区域的结合前消毒的设备和方法。
[0047]当前实用新型提供了用于结合区域的结合后密封的设备和方法。
[0048]当前实用新型提供了用于减小结合区域出血的设备和方法。
[0049]一个示例性实施例中，提供了用于组织结合的医疗设备，该设备包括:提供气体到等离子体尖部的气体源；提供RF功率到所述等离子体尖部的RF功率源；和等离子体尖部，该等离子体尖部包括:具有近端开口和远端开口的等离子体管道，等离子体管道通过它的近端开口从所述气体源接收气体并且通过它的远端开口提供等离子体；和至少一个电极，从所述RF源接收RF功率并且激励所述气体以产生所述等离子体，其中所述电极不与所述气体直接接触，使得通过电介质击穿而不是通过电晕等离子体生成来产生等离子体。
[0050]一些实施例中，医疗设备还包括用于使组织接地的接地电极垫。
[0051]一些实施例中，等离子体尖部包括单个电极。
[0052]一些实施例中，单个电极是以仅从一个端部接收RF功率的线圈的形式的。
[0053]一些实施例中，等离子体管道是电绝缘的，并且所述线圈位于所述等离子体管道的外侧上。
[0054]一个示例性实施例中，提供了组织结合的医疗方法，该方法包括步骤:通过使单个手持式分配器-等离子体设备在待结合的组织上运动，同时，将能够响应等离子体的施加而凝固的生物相容性液体施加到待结合的组织上，并且通过将等离子体施加到所述生物相容性液体上而使所述生物相容性液体凝固，而沉积凝固了的生物相容性结合剂的第一层。
[0055]一些实施例中，所述等离子体的温度小于70摄氏度。
[0056]一些实施例中，生物相容性液体包括止血剂。
[0057]一些实施例中，生物相容性液体包括壳聚糖。
[0058]一些实施例中，该方法还包括通过重复沉积凝固了的生物相容性结合剂的层的步骤而在沉积有所述第一层的位置处沉积凝固了的生物相容性结合剂的额外层。
[0059]一个示例性实施例中，提供了组织结合的医疗方法，该方法包括步骤:通过施加等离子体到所述组织上而进行待结合的组织的结合前消毒；施加能够响应等离子体的施加而凝固的生物相容性液体到待结合的组织上；以及通过施加等离子体到所述生物相容性液体上而使所述生物相容性液体凝固。
[0060]一些实施例中，用于结合前消毒的气体包括选自由以下组成的组的气体:N2、O2和空气。
[0061]一个示例性实施例中，提供了组织结合的医疗方法，该方法包括步骤:将能够响应等离子体的施加而凝固的生物相容性液体施加到待结合的组织上；和通过施加结合后等离子体到所述组织上而密封所述结合的组织。
[0062]一些实施例中，被用于结合后等离子体密封的气体包括氩气。
[0063]一个示例性实施例中，提供了组织结合的医疗方法，该方法包括步骤:通过施加等离子体到所述组织上而进行待结合的组织的结合前消毒；将能够响应等离子体的施加而凝固的生物相容性液体施加到待结合的组织上；和通过施加结合后等离子体到所述组织上而密封所述结合的组织。
[0064]一个示例性实施例中，提供了用于组织结合的医疗设备，该设备包括:气体源；提供RF功率的RF功率源；至少第一和第二等离子体端头；和结合剂分配器。
[0065]一些实施例中，结合剂分配器位于所述第一等离子体端头和所述第二等离子体端头之间。
[0066]一些实施例中，该设备还包括至少第三等离子体端头。
[0067]一个示例性实施例中，提供了用于组织结合的医疗设备，该设备包括:气体源；产生冷等离子体的等离子体端头；和提供RF等离子体产生功率到所述等离子体端头的RF功率源，
[0068]其中产生RF功率的所述功率包括频率在I至IOMHz的载波，所述载波在200至600Hz的频率和5%至20%的占空比处被调制。
[0069]一些实施例中，载波是正弦的。
[0070]一些实施例中，调制是开/关调制。
[0071]一些实施例中，等离子体产生RF功率还包括直流分量。
[0072]一些实施例中，所述等离子体产生RF功率的载波在100至500伏特的范围处。
[0073]一些实施例中，功率提供能够将大于1500伏特的RF等离子体点火信号输送到所述等离子体端头。
[0074]一个示例性实施例中，组织结合的医疗方法，该方法包括步骤:将能够响应等离子体的施加而凝固的生物相容性液体施加到待结合的组织上；和通过将等离子体施加到所述生物相容性液体而使所述生物相容性液体凝固；和通过下列步骤控制施加到所述生物相容性液体上的所述等离子体:监测等离子体路径中的电阻抗、功率、电流或者电压中的至少一个；根据所述测量的阻抗的变化确定所述生物相容性液体的凝固；和响应所述生物相容性液体的确定的状态控制产生所述等离子体的RF功率。
[0075]根据本实用新型的一个方面，待结合的组织不会遭受比如变性、凝结或者炭化的实质的变化。因此，在阻抗或者其他测量的等离子体参数上的变化可以被解释为由结合剂的凝固产生。
[0076]由于在示例性实施例中使用的等离子体参数，变化被限制或者至少主要地局限在结合剂上。优选地，使用的等离子体是小于100°c或者小于70°C的低温的，并且在相同的位置处施加几秒的短时间持续期间，例如小于I分钟。由于结合剂可以对热更敏感，因此它比附近的组织更多地被影响。此外并且可选地，等离子体主要引向结合剂处，并且因此能量主要沉积在它之中。因此，结合剂温度可以高于周围组织的温度，增强了对结合剂的变化的限制。
[0077]一些实施例中，确定所述生物相容性液体的凝固是根据等离子体施加期间所述测量的阻抗的变化的。
[0078]一些实施例中，控制RF功率包括:监测在测量的阻抗上的变化；并且当在阻抗上的变化高于预置阈值时关断所述等离子体产生RF功率。
[0079]一些实施例中，等离子体产生端头和结合的组织之间的距离在监测等离子体阻抗的变化期间保持恒定。
[0080]一个示例性实施例中，用于在组织上施加结合剂溶液并且进行组织结合的医疗分配器-等离子体设备包括:等离子体产生端头；和用于能够响应等离子体的施加而凝固的生物相容性液体的分配器，其中所述分配器包括:容纳所述生物相容性液体的容器；和多孔材料的滚筒，该滚筒与待结合的组织接触，从所述容器接收所述生物相容性液体，并且能够旋转并在所述组织上散布所述液体。一些实施例中，所述分配器-等离子体设备包括运动检测器，其中所述等离子体产生端头和所述分配器中的至少一个的操作由所述运动检测器的信号控制。
[0081]一个示例性实施例中，用于组织结合的医疗方法，该方法包括:通过下列一系列步骤产生第一结合层:将生物相容性液体喷洒到待结合的组织上；和使用等离子体凝固所述生物相容性液体，其中所述一系列步骤在小于4秒的持续时间内完成；和通过重复所述一系列步骤产生第二结合层。
[0082]一些实施例中，该一系列步骤由控制喷洒和等离子体生成的自动控制器产生。
[0083]一个示例性实施例中，用于组织结合的医疗方法，该方法包括:将干燥的壳聚糖的薄片放置在待结合的组织上；润湿所述干燥的壳聚糖的薄片；以及施加等离子体凝固壳聚糖。
[0084]除非被相反地定义，这里使用的所有技术和科学术语具有与这个实用新型所属的【技术领域】中的普通技术人员所通常理解的相同的意思。虽然与这里描述的那些类似或者等同的方法和材料可以被用在本实用新型的实践或者测试中，但是在下文中描述适合的方法和材料。在冲突的情况下，专利说明书(包括定义)将主导。此外，材料、方法和实例仅仅是说明性的并且不旨在限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0085]在这里仅仅以示例的方式参考附图描述本实用新型。随着现在对图的详细的具体参考，被强调的是被显示的详细情况是当做示例的并且仅仅为了本实用新型的优选实施例的说明性的讨论的目的，并且是为了提供相信是本实用新型的原理和概念方面最有用的和容易理解的描述而介绍。在这点上，不试图显示比对于基本理解本实用新型所必需的更详细的描述的本实用新型的结构细节，与附图一起的描述使得本领域技术人员对如何在实际中具体化本实用新型的多种形式是显而易见的。
[0086]本实用新型能够具有其他的实施例或者能够被以不同的方式实践或者完成。而且，将被理解的是，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的并且不应该被视为限制。
[0087]这里在下文中描述的各个图的讨论中，相同的标号指相同的部件。附图通常不是按比例绘制的。为了清楚，非必要的元件被从一些图中省略。一些可选部件被使用虚线绘出。
[0088]在图中:
[0089]图1示意性地描述了根据当前实用新型的示例性实施例的用于结合组织的等离子体结合系统的框图。
[0090]图2A示意性地描述了根据当前实用新型的示例性实施例的用于等离子体结合的手持式等离子体端头(头部)的一些细节。
[0091]图2B示意性地描述了根据当前实用新型的示例性实施例的包括本体和可互换组织结合尖部的拆开了的等离子体端头。
[0092]图3示意性地描述了根据当前实用新型的示例性实施例的等离子体结合尖部的截面。
[0093]图4A示意性地描述了根据当前实用新型的另一个示例性实施例的双极结合结构中的两用等离子体结合和切除(ablation)尖部的截面。
[0094]图4B示意性地描述了根据当前实用新型的另一个示例性实施例的单极切除或者凝结结构中的两用等离子体结合和切除尖部的截面。
[0095]图4C示意性地描述了根据当前实用新型的另一个示例性实施例的电介质气体放电等离子体(dielectric breakdown plasma)尖部的截面。
[0096]图5A示意性地描述了根据当前实用新型的又一示例性实施例的使用感应激活等离子体的等离子体结合尖部的截面。
[0097]图5B示意性地描述了根据当前实用新型的又一示例性实施例的使用用于感应激活等离子体的天线线圈的等离子体结合尖部的截面。
[0098]图5C示意性地描述了根据当前实用新型的一个示例性实施例的大等离子体端头。
[0099]图示意性地描述了根据当前实用新型的一个示例性实施例的具有螺旋中央电极的等离子体端头。[0100]图6示意性地描述了具有用于控制等离子体端头到处理组织的距离的隔离开的腿部的等离子体端头。
[0101]图7示意性地描述了根据当前实用新型的一个方面的具有用于提高组织结合的效率的多个功能的多端头等离子体施加器。
[0102]图8A示意性地描述了根据当前实用新型的一个示例性实施例的双极等离子体系统的可选电路的框图。
[0103]图8B示意性地描述了根据当前实用新型的一个示例性实施例的单极等离子体系统的电连接。
[0104]图9A示意性地描述了根据本实用新型的一个示例性实施例的用于驱动双极等离子体端头的电路。
[0105]图9B示意性地描述了用于等离子体监视器的电路。
[0106]图9C示意性地描述了根据当前实用新型的一个示例性实施例的RF波函数。
[0107]图10示意性地描述了根据当前实用新型的另一个实施例的用于在组织上均匀地散布结合剂溶液的涂刷器。
[0108]图1lA示意性地描述了根据当前实用新型的另一个实施例的用于在组织上均匀地散布结合剂溶液的滚筒装置。
[0109]图1lB示意性地描述了根据当前实用新型的又一实施例的用于在组织上均匀地散布结合剂溶液的滚筒装置。
[0110]图12示意性地描述了根据当前实用新型的又一示例性实施例的用于既在组织上涂敷结合剂溶液也执行组织结合的双功能分配器-等离子体装置的一些细节。
【具体实施方式】
[0111]本实用新型涉及用于使用等离子体端头的组织结合应用的装置和方法。
[0112]在详细解释本实用新型的至少一个实施例之前，将被理解的是，本实用新型在它的应用上不被限制在在下文的描述中阐述的或者在图中图示的结构细节和元件设置中。本实用新型能够具有其他的实施例或者能够以不同的方式实践或者完成。
[0113]图1示意性地描述了根据当前实用新型的一个示例性实施例的用于结合组织的等离子体结合系统的框图。
[0114]根据本实用新型的一个示例性实施例，等离子体结合系统100包括控制和供给单元101，控制和供给单元101通过柔性软管122连接到手持式等离子体端头102。控制和供给单元101通过柔性软管122为手持式等离子体端头102提供至少:气体(其用于等离子体生成)和射频(RF)能量(用于激励该气体并且产生等离子体116)。
[0115]柔性软管122可选地可以将指示结合过程参数的信号(例如:等离子体发射光谱、等离子体温度、组织温度、RF电流、RF阻抗、等等)返回到控制和供给单元101。此外，软管122还可以包括用于将指令从等离子体端头上的指令开关传输到控制和供给单元101的电缆。
[0116]应当清楚的是，柔性软管122可以包括多个软管并且可以包括额外的管道、电缆、光纤等等。类似地，应当是清楚的是，控制和供给单元101可以被容纳在一个或者多个壳体中，例如，电子装置和气体处理子单元可以被分离容纳。优选地，紧凑的和便携的等离子体结合系统可以包括单个紧凑控制和供给单元。
[0117]气体供给子系统
[0118]等离子体结合系统100的气体供给子系统包括容纳加压气体的至少一个气体罐131。在图1中图示的示例性实施例中，可见罐131位于控制和供给单元101内部；但是，罐131可以被置于控制和供给单元101外部。
[0119]优选地，由于氦气的低击穿电压，使用氦气(He)。因此，需要低RF能量来产生等离子体。低RF能量减小了 RF生成器的尺寸和成本并且使得能够用电池电源使系统工作，例如使用可选地可再充电的电池165。使用具有低击穿电压的气体使得能够在结合过程所需要的低等离子体温度下工作。但是，可以使用其他的气体或者气体混合物。例如，可以使用氩(Ar)气。特别地，其他的气体可以被用于不同的应用。例如，低等离子体温度对于等离子体结合过程来说可以是有益的，而其他的气体可以被用于组织的切除、切割组织或者凝结。一些实施例中，使用了容纳不同气体或者气体混合物的多个气体罐。
[0120]气体的击穿电压由被下述方程描述的帕邪定律(Paschen’ s law)给出:
【权利要求】
1.一种用于组织结合的医疗设备，其特征在于，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成通过控制用以向等离子体端头提供RF等离子体产生功率的RF功率源而调整所述等离子体端头中的冷等离子体产生，所述处理器被配置成调整载波信号中提供的RF能量，所述载波信号具有I至IOMHz的频率、在直至600Hz的频率处被调制、并且具有至少2%至20%的占空比。
2.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，调制频率在使用开/关调制时出现。
3.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述等离子体产生RF功率还包括直流分量。
4.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述等离子体产生RF功率的所述载波在100至6000伏特的范围内。
5.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，功率提供能够将大于1500伏特的RF等离子体点火信号输送到所述等离子体端头。
6. 根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，还包括: 至少第一等离子体端头和第二等离子体端头，所述至少第一等离子体端头和第二等离子体端头能够从气体源接收气体以及从RF功率源接收RF功率；和 结合剂分配器，所述结合剂分配器与所述第一等离子体端头和所述第二等离子体端头中的至少一个相关联并且被配置成在组织结合期间分配结合剂。
7.根据权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，所述结合剂分配器位于所述第一等离子体端头和所述第二等离子体端头之间。
8.根据权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，还包括至少第三等离子体端头。
9.根据权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，所述结合剂是能够响应于等离子体的施加而凝固的生物相容性液体，其中，所述分配器包括用于容纳所述生物相容性液体的容器，并且，所述医疗设备还包括多孔材料的滚筒，所述滚筒用于接触待结合的组织，从所述容器接收所述生物相容性液体，并且能够旋转并在所述组织上散布所述液体。
10.根据权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备进一步设置成监测所述结合剂的电阻抗以及针对于所述生物相容性液体的凝固而监测功率、电流和电压中的至少一个，所述生物相容性液体的凝固是根据所监测的电阻抗的变化确定的。
11.根据权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，进一步包括运动检测器，所述运动检测器被配置成控制至少一个所述等离子体产生端头的工作。
12.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，进一步包括: 等离子体尖部，所述等离子体尖部能够从气体源接收气体以及从RF功率源接收RF功率，所述等离子体尖部包括: 等离子体管道，所述等离子体管道具有近端开口和远端开口，所述等离子体管道用于通过所述近端开口从所述气体源接收气体以及用于通过所述远端开口提供等离子体；和 至少一个电极，用于从所述RF源接收RF功率，以及用于激励所述气体以产生所述等离子体， 其中，所述等离子体尖部配置成防止所述电极与所述气体直接接触，从而防止电晕等离子体产生，同时促进通过电介质击穿的等离子体产生。
13.根据权利要求12所述的医疗设备，其特征在于，还包括用于使组织接地的接地电极垫。
14.根据权利要求12所述的医疗设备，其特征在于，所述等离子体尖部包括单个电极，所述单个电极是配置成仅仅从一个端部接收RF功率的线圈的形式的。
15.根据权利要求14所述的医疗设备，其特征在于，所述等离子体管道是电绝缘的，并且所述线圈位于所 述等离子体管道的外侧上。
【文档编号】A61B18/04GK203763232SQ201290000668
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】阿蒙·拉姆, 迈克尔·马勒 申请人:艾恩医疗有限公司