专利名称：用于缝线焊接器的加热器组件的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及缝合线和缝合技术的改进。
背景技术：
在手术过程中，通常使用缝合线将组织边缘缝合或固定在一起，以 保持它们相互接近直到基本上完成愈合。通常将缝合线穿过即将连接的组织各 部分，并且形成单环或缝合，随后将其打结以便于保持伤口边缘彼此处于合适 的关系从而进行愈合。这样，可以在组织中形成一系列具有基本均匀张力的缝 线。因为缝线是独立并且分离的，移除一根缝线不需要移除所有的缝线，或者 引起其它缝线变松。尽管如此，每根单独的缝线需要单独的结或者用于将缝线 固定在伤口周围的一些其它的缝线封闭设备。本公开内容针对一种加热器设备，用于向手术缝线材料提供可靠的、 受控的热量，以仓犍牢固的缝线焊接，尤其适于在内窥镜手术期间创建牢固的 缝线。在一方面，公开了一种加热器设备，用于热焊接缝线，包括基底，
其沿着基底轴线从第一端延伸至第二端，并且具有基本为平面的加热器支撑表
面；设置在加热器支撑表面上的连接层；沿着其加热器轴线从第一端延伸至第 二端并且设置在连接层上的加热器元件，该加热器元件是一层，并且通，接 层耦联至支撑表面；电气接口，其包括耦联至加热器元件第一端的第一导电元 件，以及耦联至加热器元件第二端的第二导电元件。在一些实施例中，力P热器 元件沿着基底轴线伸长。在一些实施例中，第一和第二电线各自从基底的各个 端开始在至少局部垂直于所述支撑表面的方向上延伸。在一些实施例中，基底沿着基底轴伸长；而电气接口包括第一电线
和第二电线。第一导电层设置在基底和连接层上，并且电耦联至第一电线和加 热器元件的第一端。第二导电层设置在基底和连接层上，并且电耦联至第二电 线和加热器元件的第二端。在一些实施例中，加热器元件层厚度范围为2000至3000埃。在一 些实施例中，加热器元件是金。在一些实施例中，连接层厚度范围为300至50 0埃。在一些实施例中，其中连接层是鸨合金。在--些实施例中，金属层是金。 在一些实施例中，金属层的厚度范围为900至1100埃。
在另一方面，公开了一种用于焊接缝合线的装置，其包括第一加热 器设备和第二加热器设备，各个加热器设备适于同时产生热量和感测纟显度。在 焊接操作期间，第一和第二加热器设备以重复的间隔交替运行，从而在每隔一个间隔期间，第一加热器打开，而第二加热器关闭，并且在每个相应的后续间 隔期间，第二加热器打开，而第一加热器关闭。各个实施例可以独自或组合地包括任意上述特征。
图1是典型加热器设备的示意图；图2是加热器设备的备选实施例的示意图；图3是加热器设备的备选实施例的示意图。图4a是特征在于具有两个加热器设备的缝合线焊接装置的框图。图4b示出了图4b中所示的加热器设备的缝合。在附图中，相同的附图纟斜己指示相同的元件。
具体实施例方式如图1中所示，典型的加热器设备10优选包括基底12，其沿着具有 预定且所需长度和宽度的基底轴线Sa而延伸。基于可与加热器设备10联用的 热缝合线焊接设备的尺寸可以选择基底的特定尺寸。在典型实施例中，尺寸的 范围适用于内窥镜外利^手术设备。基底12可以基本上由非导电材料制成，诸如非导电陶瓷或聚酰亚胺。 基底12形成为具有预定形状和尺寸，并且沿着基底轴线Sa而在基底12的於 端上包括凹槽14A、 14B。凹槽14A、 14B与基底轴线SA正交地延伸。凹槽14 A、 14B优选成形为分别将电线16A、 16B至少局部地接收于其中。 地，凹 槽14A、 14B的尺寸和开沐成形位使衞立于其中的电线16A、 16B牢固地f隨 着其中的壁而耦联。如图1中所示，基底12的表面优选是平面，以将连接层20接收于 其上，从而形働fl热器支撑表面18。在一些实施例中，加热器支撑表面18是凹 形的，以使其定位成抵靠着将焊接或加热的凸起接收表面。在另一实施例中，正如特定用途可能所需的，支撑表面18可以是凸起的。如图1中所示，导电连接层20设置在加热器支撑表面18上。在一 个实施例中，连接层20是鸨合金层，诸如钛鸨合金，其厚度为300至500埃。 在该实施例中，使用薄膜制造技术(诸如ill寸淀积)而涂覆连接层20。连接层 20的这种i鹏t凃覆使得在连接层20与相邻的加热器支撑表面18之间创建主要 为机械式的结合。导电层L从槽14A和14B分别延伸至加热器22的相应一端。 导电层至少局部延伸^A凹槽14A、 14B。其次，使用淀积技术涂覆加热器元件 22，该加热器元件可以采取一层导电材料的形式，诸如金属元件。在加热器22 的该实施例中，层^f;件是金，其厚度范围为200至3000埃，优选厚度约为2 500埃，并且还在加热器22与连接层20之间形成主要为机械式的结合。加热器设备10的方面是导电层L延伸itA槽14A、 14B足够的距 离，以允许电线16A、 16B接触该层。在一个实施例中，并且如图l中所示， 电线16A、 16B定位在槽14A、 14B中从而创建至少局部的过盈配合。作为过 盈配合的替代或者作为补充，借助于热压焊接，可以将电线16A、 16B固定在 槽14A、 14B中的统位置。{雌地，电线与连接层之间的接触可以是无焊料 接触，以避顿电涼遗成中断，并且增加电线与连接层之间t魏虫的可靠性。在备选实施例中，如图2中所示，电线16A、 16B沿着基底12的与 加热器22相对的-一恻被定位成与邻近槽14A、 14B正交和邻接。在该实施例中， 导电层L完全延伸M31槽14A、 14B，或者与槽14A、 14B集成，从而在导电层L与电线16A、 16B之间形成电接触。在备选实施例中，并且如图3中所示，基底12不包括槽。两根电线 16A、 16B定位成沿着基底12的底侧，并且基本上垂直于基底轴线SA。正如图 2的实施例中所示，导电层L沿着基底端部延伸，并且与基/^成从而使得在 电线16A、 16B与导电层L之间形成电接触。在又一实施例中，槽14A、 14B可以覆有导电材料，诸如金属材料， 其允许电流从电线16A、 16BMS种金属材糾专递至导电层L。在图3的实施例中，金属材料可以定位成邻近电线16A、 16B，并且 延伸通过基底或者沿着基底的一部分从电线延伸至导电层L。在该实施例中， 电线16A、 16B可以以无焊料结合而连接至导电层L或金属材料。应当注意到，在例如图3中所示的一些实施例中，通过加热器22从 电线16A、 16B流过的电流可以沿着限制于基底12的外表面的路径行进，并且 不通过基底12。如图所示，加热器元件22优选耦1^S连接层20，从而加热器元件轴 线HA平行于基底轴线SA。加热器元件22沿着其轴线Ha包括位于加熱器元件2 2各端的电触点，从而电流可以从导电层L流过加热器元件22。优选地，加热 器元件22是电阻、皿器件(RTO)，其电阻率在预定Mit范围或运行范围上随 着温度单调改变。使用化学、分子或机械结合、以及本领域中通常可获得的其 他连接装置，可以将加热器元件22耦联至连接层20。通过j柳连接至每根电线16A、 16B —端的加热器控制器24，经由 电线16A、 16B而入的电流可以改变。在一些实施例中，加热器控制器24响应 于表示用户所设置的所需纟驢丁0的输入信号。在该实施例中，力P热器控制器2 4施加跨越电线16A、 16B的电压，驱动电流通过加热器22。当预定电箭適过 加热器元件22时，其弓胞加热器元件22中的电阻损耗，使得加热器到达鹏T。 {雄地，加热器控制器24以闭环方式响应于所检测得的加热器元件24的卩鹏， 以可调整地控制该电流，并将加热器元件^it T基本上维持在与用户所设置的 Td相同的^^。如此，用户可以设S^需的^^，该所需^Jt^t于手术缝线 焊接并且根据这种焊接中所使用的特定材料而优化的。加热器控制器24优选包 括桥接电路，其中加热器元件22在桥接电路中形成一臂。在备选实施例中，温 度Td可以是恒定，或者可以随着时间改变。
在各个实施例中，电流进行通过电线和加热器的路径的至少一部分 可以使用本领域已知的^iS方法，而覆盖有绝缘涂层。
如图4a中所示，在一个实施例中，可以使用两个加热器IOOA、 100 B以实现热焊接。針加热器IOOA、 100B可以是上述的类型。在一些实施例 中，齡加热器100A、 100B可以同时产生热量和激则^/变。加热器100A、 10 OB交替运行(例如，如受控制单元110控制)，其中每一个加热器在典型应用 中最高可达约10秒的周期、例如3秒的周期上进行的总操作中，例如分别运行 20毫秒并且关闭20毫秒。图4b示出了两个加热器("加热器A"和"加热器B") 的该种交替运行，雜交替重复间隔t,……tn期间在运行和关闭状态之间切换。 在其他实施例中，可以使用两个以上的加热器。加热器可以按序操作，或者以其他合适的形式，以实现热焊接。
上述一种或多种技术或其』部分(例如温度感测/控制)可以实施为 计算机硬件、软件或两者的组合。在本文所述的方法和附图之后，可以使用标 准编程技术而将该方法实施为计算机程序。应用该程序代码来输入数据，以执 行本文中所述的功能，并且产生输出信息。将该输出信息应用于一个或更多个 输出设备，诸如显示器监视器。每个程序可以实施为高级的面向程序或m的 编程语言，以与计算机系统通信。然而，如果需要，程序可以实施为汇编或机 器语言。在任何情况下，语言可以是已编译的或己翻译的语言。而且，为此目 的，禾，可以在预编程的专用集成电路上运行。
本公开内容可以实施为其他特定形式，而不脱离其精神或实质特征。 因而在所有方面中，可以认为本实施例是示意性的、而非限制性的，本公开内 容的范围由随附权利要求、而非前述说明书所示。因而，认为在权利要求的等 价的意义和范围中的所有改变都包括在本文中。
权利要求
1、一种用于热焊接缝线的加热器设备，包括A、基底，其沿着基底轴线从第一端延伸至第二端，并且具有基本为平面的加热器支撑表面；B、连接层，其设置在所述加热器支撑表面上；C、加热器元件，沿着其加热器轴线从第一端延伸至第二端，并且设置在所述连接层上，所述加热器元件是一层并且通过所述连接层耦联至所述支撑表面；D、电气接口，包括耦联至所述加热器元件的所述第一端的第一导电元件，以及耦联至所述加热器元件的所述第二端的第二导电元件。
2、 根据权利要求1戶腿的加热器设备，其中戶脱加热器元件髓戶脱加热 器轴伸长。
3、 根据权禾腰求2戶腿的加热器设备，其中戶服基底沿着戶舰基底轴謝申 长；并且其中所述电气接口包括i、 第一电线，其力AT诚基底的戶腿第一端延伸；以及ii、 第二电线，其从所述基底的所述第二端延伸，以及iii、 第一导电层，其设置在所述基底和所述连接层上，并且电耦联所述第 --电线和所述加热器元件的所述第一端，以及iv、 第二导电层，其设置在所述基底和所述连接层上，并且电耦联所述第 二电线和戶脱加热器元件的戶腿第二端
4、 根据权利要求3戶满的加热器设备，其中戶诚基底包括 第一开口槽，其位于基底的戶腿第一端中，并且从戶腿支撑层开始延伸并且至少局部垂直于所述支撑层，以及第二开口槽，其位于基底的所述第二端中，并且从戶;M支撑层开始且至少局部垂直于所述支撑层延伸，其中所述第一槽和所述第二槽各自包括至少局部设置于其上的金属层，并 且其中所述第一电线和所述第二电线分别结合至所述第一槽和所述第二槽的所 述金属层中的相应^一个金属层。
5、 根据权禾腰求4所述的加热器设备，其中第一和第二电线中的每一根在 至少局部垂直于戶，支撑表面的方向上从基底的相应端延伸。
6、 根据权利要求3所述的加热器设备，其中所述加热器元件层的厚度范围 为2000至3000埃。
7、 根据权禾腰求3戶腿的加热器设备，其中戶脱加热器元件是金。
8、 根据权禾腰求3戶腿的加热器设备，其中戶舰连接层的厚度范围为300 至500埃。
9、 根据权利要求8所述的加热器设备，其中所述连接层是鸨合金。
10、 根据权利要求4戶脱的加热器设备，其中戶腿金属层是金。
11、 根据权利要求10所述的加热器设备，其中所述金属层的厚度范围为9 00至1100埃。
12、 根据权利要求4所述的加热器设备，其中在所述第一与第二电线与至 述槽的所述金属层之间的爿皿结合是无焊料的。
13、 根据权利要求12所述的加热器设备，其中所述结合至少局部是热压焊接。
14、 根据权禾腰求12戶;M的加热器设备，其中戶/M槽具有局部圆锥形轮廓，并且所述结合至少局部是过盈配合。
15、 根据权利要求1所述的加热器设备，其中戶舰加热器元件是电阻 鹏 器件(RTD)，其电阻率在预定的操作温度范围上随着Mj度而单调改变。
16、 丰Kg极利要求15戶腿的加，繊设备，其还包括力P^^空伟i藤，其响应于 新所需驗Td的瑜入信号，用以将戶，t]^^元件加热至^M^需鹏TD，所淑喊Se帝麒^M^職一和第二赵戋，并腿于在其中働卩电流，戶腿电流 ai^鹏n^vtl元件时，引織中的K^员失，以使得戶鹏喊^t元件处于鹏 T。
17、 根据权利要求16所述的加热器设备，其中所述加热器控制器在闭环中 响应于所检测得的位于所述两根电线之间的所述加热器元件的阻抗，用以可调 整地控制所述电流，由此在戶脱操作范围上，所述驢T基本上等于Td。
18、 根据权利要求17所述的加热器设备，其中所述加热，制器包括桥接 电路，其中加热器元件在所述桥接电路中形成-臂。
19、 根据权禾腰求5戶/M的加热器设备，其中第一和第二槽各自将第一和第二电线中的相应一条电线至少局部接收于其中。
20、 根据权禾腰求4所述的加热器设备，其中第一和第二电线各自沿着基 底的与加热器元件相对的一侧，分另啶位成与第一和第二槽中的相应一槽正交 并且邻接，所述电线在至少局部垂直于基底轴线的方向上延伸。
21、 根据权禾頓求3戶腿的加热器设备，其中第一和第二电线各自沿着基底的与加热器元件相对的-,j，分别定位成邻近基底的相应一端。
22、 根据权利要求21所述的加热器设备，其还包括位于基底表面上的导电 材料，从邻近第-一和第二电线中每一根的区域分别延伸至第一和第二导电层， 其中所述导电材料将第一和第二电线的每一根分别电耦联至第一和第二导电 层。
23、 根据权利要求3戶腿的加热器设备，其中电气接口被配置为使得在操 作期间，流过加热器元件与第-一和第二电线之间的电流被限帝依沿着基底外表 面的路纟^Jl。
24、 根据权利要求1所述的加热器设备，其中基底包括陶瓷材料或聚酉tt 胺材料。
25、 一种用于焊接纟彰戋的装置，包括-第一加热器设备和第二加热器设备，每个戶腿加热器设备适于同时产生热 量和感测^^;其中，在焊接操作期间，第一和第二加热器设备以重复间隔交替操作，从 而在每隔一个间隔期间，第一加热器运行，而第二加热器关闭，并且在每个随后的间隔期间，第二加热器运行，而第一加热器关闭。
26、 根据权利要求25所述的装置，其中第一和第二加热器中至少其中之一包括A、 基底，其沿着基底轴线从第一端延伸至第二端，并且具有基本为平面 的加热器支撑表面；B、 连接层，其设置在J5/M加热器支撑表面上；C、 加热器元件，沿着其加热器轴从第一端延伸至第二端，并且设置在所 腿接层上，戶脱加热器元件是一层并舰过0M^接层稱輕爿诚支撑面；D、 电气接口，其包括耦联至所述加热器元件的所述第一端的第一导电元 件，以及耦联M^诚加热器元件的戶腿第二端的第二导电元件。
27、 根据权利要求26所述的装置，其中每个重复间隔是约20毫秒。
28、 根据权利要求27戶腿的體，其中在焊接操作期间，第一和第二加热 器设备以重复间隔交替运行，运行总时间小于约io秒钟。
全文摘要
本发明公开了一种用于热焊接缝线的加热器设备，包括基底，其沿着基底轴线从第一端延伸至第二端，并且具有基本为平面的加热器支撑面；连接层，其设置在所述加热器支撑面上；加热器元件，其沿着加热器轴线从第一端延伸至第二端，并且设置在所述连接层上，所述加热器元件是一层，并且通过所述连接层耦联至所述支撑面；电气接口，包括耦联至所述加热器元件的所述第一端的第一导电元件，以及耦联至所述加热器元件的所述第二端的第二导电元件。在一些实施例中，加热器元件沿着加热器轴线伸长。
文档编号A61B17/04GK101662990SQ200780047022
公开日2010年3月3日 申请日期2007年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者D·斯奈尔, D·马罗, F·P·哈林顿, P·施米特, P·维斯塔弗 申请人:阿克斯亚医疗公司