专利名称：在组织切削和封闭装置中使用的集成式金属化陶瓷加热元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及外科手术组织切削和封闭装置。
背景技术：
现有的各种外科手术切削片系统均涉及电加热刀片。这些切削片系统中的某些具 有其上包含金属化层的陶瓷组件。可在第3，768，482号、第4,161,950号、第4，850，353 号、第4,862,890号、第4,958,539号和第5,925,039号美国专利中找到各种实例。另夕卜， 现有的各种剪刀型切削系统均涉及陶瓷组件和金属化组件。可在第5,352,222号、第 5,893,846号和第6,447,511号美国专利中找到各种实例。遗憾地，以上系统都涉.及切 削组织，但不适于组织封闭。
美国专利5,456,684阐述一种可用于切削或烧灼组织、提供冲洗或用于电外科手 术的多功能外科手术装置。遗憾地，这种装置不能同时用于切削和封闭组织两者。此 外，这种装置可使电流穿过组织以提供烧灼。
颁于Herzon的第6,235,027号和第6,533,778号美国专利及第2001/0014803号和 第2003/0125735号美国公开申请案都阐述一种热烧灼钳子系统。这种系统使用一对具 有对置平旦化表面的陶瓷加热器。这些对置平坦化表面组合在一起以将组织夹在其中 间。所述陶瓷加热器加热并挤压组织以对其进行烧灼。具体而言，Herzon阐述一种其 中陶瓷为半导体陶瓷的陶瓷加热器。(由于是电阻性的，因此半导体陶瓷在电流穿过其 时产生热)。这种半导体陶瓷部件具有均匀的电阻，且因此所述半导体陶瓷可在其表面 上产生均匀的热。由于加热是均匀的，因此在被加热至封闭温度时仅形成封闭区而在 被加热至切削温度时仅形成切削区。因此，Herzon系统仅可用于烧灼组织或用于切穿 组织，但不能同时用于两者。
发明内容
本发明提供一种组织切削和封闭装置，其具有 一对尺寸制作成将组织抓在其中 间的对置元件；和位于所述对置元件的至少一者上的加热组合件。所述加热组合件包 含陶瓷体；和金属化部分，所述金属化部分沿所述陶瓷体的顶表面延伸。优选地， 所述陶瓷体的顶表面具有大于所述金属化部分的宽度。在各种实施例中，所述对置元 件可为夹爪或臂。
所述金属化部分优选地通过钎焊工艺与所述陶瓷体形成整体。本加热器组合件的优点是与先前设计相比其增加可传递至要封闭血管的能量的 量。此外，本加热器组合件可提供高瓦特密度电阻加热器装置，其能够同时将压力和 热能供应至组织以封闭和分隔所述组织。
另外，与先前设计相比，本陶瓷加热器组合件增加了导热性。这是有利的，因为 其允许加热器组合件在其长度和厚度上具有更均匀的温度，而不管沿其长度的热负载 的变化如何。此外，陶瓷固有地耐高温，且在高温下是稳定的。另外，陶瓷不像塑料 那样燃烧、冒烟或放气。
也优选地，将陶瓷体的尺寸设计得足够宽以使组织切削区毗邻于所述金属化部分 而形成且组织封闭区毗邻于所述陶瓷体的顶表面而形成于切削区的任一侧上。如此， 所述切削区形成于金属化部分直接接触组织的地方而封闭区形成于陶瓷体直接接触组 织的地方。
因此，本加热器组合件的另一优点是与先前设计相比其增加了将热量传递至要封 闭血管的表面积。具体而言，与先前的"热导线"设计相比，本发明可同时增加加热 器的电阻和有效表面积两者。
所述金属化部分直接形成于所述陶瓷'体的顶上且因此相对于所述陶瓷体被抬高。 在优选实施例中，所述陶瓷体的顶表面经弯曲以使所述陶瓷体的中心相对于所述陶瓷 体的边缘抬高。因此，所述金属化部分(其沿所述陶瓷体的顶部中心设置)也相对于所 述陶瓷体的边缘抬高。
具有由陶瓷体顶上的金属化部分所形成的加热组合件的进一步优点(与座落于低 温塑料顶上的实导线相比)是无论需要何种电阻，均可在制作期间调节加热器的电阻 (通过调整用于形成加热器的金属化工艺)。因此，增加加热器电阻和表面积两者可在 不牺牲所需的高瓦特密度的前提下实现。
因此，本系统的优点是其"金属陶瓷"(亦即，陶瓷性-金属性)加热器配置提供不 同温度的切削和封闭区，这是因为其不同构造的有源区(亦即，金属化部分)加热器 及其无源陶瓷散热器。与上述Herzon系统相比，所述系统的特别之处在于可操作为单 个大封闭区或单个大切削区，这取决于加热至何种温度。
在一个实施例中，所述对置元件中的一者是可移动的而所述对置元件中的另一者 是固定的，且所述加热组合件安装于所述固定对置元件上。在这个特定实施例中，另 一(亦即，可移动的)元件优选地包括用于抓住组织的适应性工作表面。
在各种实施例中，本加热器组合件可设置于包含一对外科手术钳子或镊子的装置 上或各种内窥镜装置上。
当设置于一对外科手术钳子上时，所述加热组合件可设置于外科手术钳子主体的 延伸部分内，其中引脚穿过所述加热组合件的末端。这个引脚可用于接通所述金属化 部分与所述外科手术钳子主体的外部之间的电路。在任选实施例中，所述陶瓷体的底 表面也可向上弯曲以便仅所述陶瓷体的底表面的边缘接触所述外科手术钳子主体的延 伸部分。这种设计在防止从所述加热器组合件进入所述钳子主体内的热损失方面极具优势。
图1是在一对外科手术钳子末端处的本加热器组合件的透视图。
图2是图1的加热器组合件的俯视图。 图3是图1的加热器组合件的截面侧视图。
图4是沿图2和3中的线4-4截取的操作中的图1加热器组合件的正视截面图， 其显示在任一侧上具有组织封闭区的中心组织切削区。
图5是在一对外科手术镊子上的本加热器组合件的透视图。
具体实施例方式
图1至4图解说明本加热器组合件的第一实施例，所述加热器组合件定位于用于 组织切削和封闭的外科手术钳子对的内窥镜装置的末端上。图5图解说明本加热器组 合件的第二实施例，所述加热器组合件定位于可包含钳子或镊子的外科手术装置上。 应了解，这些实例并非限制性而是本加热器组合件可用于任何其它形式的组织切削和 封闭装置。
首先，翻至图1至图4，如下所述，组织切削和封闭装置提供于内窥镜装置10的 末端上。
提供一对经尺寸设计以将组织抓在其中间的对置夹爪20和40。在夹爪20上提供 加热组合件22。加热组合件22包含陶瓷体24，所述陶瓷体具有沿陶瓷体24顶表面延 伸的金属化部分26。如可在图4中清楚地看到，陶瓷体24的顶表面25具有大于金属 化部分26的宽度。
根据本发明的各种方面，金属化部分26与陶瓷体24形成整体。这可通过金属钎 焊工艺来实现。对将金属化部分的材料直接钎焊于陶瓷材料上的常规说明阐述于美国 专利4,714,189、 5,043,229、 5,637,406禾B 6,699,571中且所述美国专利以全文引用的方 式并入本文中。
在各种实施例中，金属化部分26可由钛、锆、铌、钒、镍或钼制成。然而，应 了解，本发明并非受此限制，而是可使用将金属化部分26直接形成于陶瓷体24顶上 的其它材料和工艺。
陶瓷体24可视需要包括氧化锆或氧化铝，但并不受此限制。在各种实施例中， 陶瓷体24可通过陶瓷注射模制工艺或通过冲压陶瓷模制来形成，另外，陶瓷体还可通 过将陶瓷直接火焰喷涂于钢(或其它金属的)部件上而形成。
如可在图4中看到，陶瓷体24的尺寸设计得足够宽以便当将组织T保持在其中 间时，组织切削区C毗邻于金属化部分26形成。组织封闭区S形成于切削区C的任 一侧上。如可看到，组织封闭区S毗邻于陶瓷体24的顶表面25形成。因此，切削区C形成于金属化部分26直接接触组织T的地方且封闭区S形成于陶瓷体24的顶表面 25直接接触组织T的地方。
如还可看到，陶瓷体24的顶表面25可经弯曲以使陶瓷体24的中心相对于陶瓷 体的边缘抬高。因此，当组织T被抓在和挤压在对置夹爪20与40之间时，组织T的 中心部分将处在比组织T朝向对置夹爪20和40边缘的部分大的压力下。
加热器组合件在陶瓷衬底22上提供电阻性加热元件24并使其与陶瓷衬底22形 成整体。这种设计尤其有利，这是因为陶瓷体24中的温度始终低于金属化部分26中 的温度。另外，陶瓷用作散热器可增加加热器的有效封闭面积。如以上所解释，这种 设计促进对毗邻于陶瓷(在组织封闭区S中)的组织进行封闭及对毗邻于金属化部分(组 织切削区C中)的组织进行切削。
因此，本设计尤其有利，这是因为切削区C中的组织T将经受比封闭区S中的组 织T更高温度和更高压力两者。因此，如下所述，热量和压力的组合用于切削组织。
热量在毗邻于金属化部分26处为最高。另外，组织上的压力在毗邻于金属化部 分26的区域中为最大。这是因为两个因素。首先，金属化部分26是直接形成于陶瓷 体24的顶表面25上。如图所示，金属化部分26因此从顶表面25向上突出。其次， 顶表面25在其中心处向上弯曲(即在金属化部分26正下方)，从而相对于陶瓷体25 的顶表面25进一步抬高金属化部分26。
如可在图l中看到，对置夹爪40是可移动的且对置夹爪20是固定的。优选地， 对置夹爪40可覆盖有或包含用于抓住组织的适应性工作表面。这种适应性材料可为硅 橡胶，但不受此限制。
如可在图l、图3和图4中看到，加热组合件22可设置于内窥镜装置IO主体的 延伸末端部ll中。也可看到，陶瓷体24的底表面27可向上弯曲以便仅陶瓷体24的 底表面27的边缘接触内窥镜装置主体10的延伸部分11。因此，在陶瓷体24的底表 面27当中形成气隙29。气隙29防止热量从加热器组合件22中导出并进入内窥镜装 置10主体的延伸末端部11中。
在任选实施例中，金属化部分26可用于接通电力导线50与引脚52之间的电路。 具体而言，电从电力导线50，穿过金属化部分26、穿过引脚52并进入外科手术钳子 主体的延伸部分11。这种设计的优点是电力导线50可经定位以与内窥镜装置10的外 金属体(例如，延伸部分ll) 一起向前延伸穿过内窥镜装置IO，从而接通所述电路。 穿过金属化部分24的电加热金属化部分24。其中导线50和引脚52连接至加热器组 合件22的电互连可钎焊于陶瓷体24的金属化部分26的端部上。
在本发明的各种任选实施例中，温度传感器还可设置于陶瓷体24内(或所述装置 上的别处)。
图5显示当并入外科手术装置60(其可包含一对镊子或钳子)时的本发明实施例。 类似于上述实施例，提供对置臂20和40。对置臂20和40的任一者或两者是可移动 的以便将组织抓在其中间。臂20包括如上所述由陶瓷体24和金属化部分26制成的加热组合件22。类似地， 臂40可覆盖有或包含用于抓住组织的适应性工作表面。这种适应性材料可为硅酮橡胶 块41，但不受此限制。
图5中的臂40上的陶瓷体24可视需要通过陶瓷材料火焰喷涂于金属部件(视需 要，其可包括不锈钢)上来形成。此后，可使用上述方法将金属化部分26形成于陶瓷 体24上。
权利要求
1、一种组织切削和封闭装置，其包括一对对置元件，其经尺寸设计以将组织抓在其中间；及加热组合件，其位于所述对置元件的至少一者上，其中所述加热组合件包括陶瓷体；及沿所述陶瓷体的顶表面延伸的金属化部分，且其中所述陶瓷体的顶表面具有大于所述金属化部分的宽度。
2、 如权利要求1所述的装置，其中所述金属化部分与所述陶瓷体形成整体。
3、 如权利要求2所述的装置，其中所述金属化部分通过钎焊工艺形成于所述陶瓷体上。
4、 如权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷体通过陶瓷注射模制工艺或冲压陶瓷模制而形成。
5、 如权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷体尺寸设计得足够宽以使组织切削 区毗邻于所述金属化部分而形成且组织封闭区毗邻于所述陶瓷体的顶表面而形成于所 述切削区的任一侧上。
6、 如权利要求5所述的装置，其中所述切削区形成于所述金属化部分接触所述 组织的地方且所述封闭区形成于所述陶瓷体接触所述组织的地方。
7、 如权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷体的顶表面经弯曲以使所述陶瓷体 的中心相对于所述陶瓷体的边缘抬高。
8、 如权利要求1所述的装置，其中所述金属化部分相对于所述陶瓷体的顶表面 抬咼。
9、 如权利要求l所述的装置，其中所述金属化部分包括选自由钛、锆、铌、钒、 镍或钼组成的群组的材料中的至少一种材料。
10、 如权利要求1所述的装置，其中所述陶瓷体包括氧化锆或氧化铝陶瓷。
11、 如权利要求l所述的装置，其中所述对置元件中的一者是可移动的且所述对 置元件的另一者是固定的，且其中所述至少一个加热组合件仅安装在所述固定对置元 件上。
12、 如权利要求11所述的装置，其中所述可移动元件包括用于抓住组织的适应 性工作表面。
13、 如权利要求1所述的装置，其进一步包括外科手术装置主体，其中所述对对置元件设置在所述外科手术装置主体的末端处。
14、 如权利要求13所述的装置，其中所述至少一个加热组合件设置在所述外科 手术装置主体的延伸部分中。
15、 如权利要求14所述的装置，其进一步包括穿过所述加热组合件的末端的引脚，其中所述引脚接通所述金属化部分与所述外 科手术装置主体的一部分之间的电路。
16、 如权利要求14所述的装置，其中所述陶瓷体的底表面经弯曲以使得仅所述陶瓷体的底表面的边缘接触所述外科手术装置主体的延伸部分。
17、 如权利要求1所述的装置，其进一步包括 设置在所述陶瓷体内的温度传感器。
18、 如权利要求l所述的装置，其中所述对对置元件包括一对外科手术镊子。
19、 如权利要求l所述的装置，其中所述陶瓷体是通过将陶瓷材料火焰喷涂于金属部件上而形成。
全文摘要
本发明涉及一种组织切削和封闭装置，所述组织切削和封闭装置具有一对经尺寸设计以将组织抓在其中间的对置元件；及位于所述对置元件的至少一者上的加热组合件，其中所述加热组合件包含陶瓷体；及沿所述陶瓷体的顶表面延伸的金属化部分。所述陶瓷体的顶表面优选地具有大于所述金属化部分的宽度。
文档编号A61B18/18GK101505673SQ200680014510
公开日2009年8月12日 申请日期2006年3月15日 优先权日2005年3月16日
发明者托马斯·H·麦加菲根 申请人:斯塔龙仪器公司