电外科系统和方法

电外科系统和方法
【专利摘要】电外科设备可具有壳体和至少部分地位于壳体外部的界定可通电表面的电极。这样的设备可具有第一电路和第二电路。壳体可界定手持件。第一电路可配置成将能量选择性地引导到功率元件。功率元件可配置成选择性地电耦合到电极。第二电路可具有可选择性地操作的手持件附件。手持件还可具有配置成将来自第一电路的适当能量引导到第二电路以给第二电路供电的设备。在一些实施例中，第二电路可配置成选择性地中断第一电路。例如，当第二电路的累积操作持续时间超过上阈值持续时间时，第二电路可中断第一电路。还公开了操作这样的手持件的方法。
【专利说明】电外科系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年7月I日提交的美国专利申请序列号13/175，618的利益和优先权，该专利申请的内容特此以引用方式并入，并视为出于所有目的而在本文中进行了详述。
【技术领域】【背景技术】
[0003]本文公开的创新和相关的主题(统称为“公开”)大体涉及电外科系统，例如电外科设备和相关的电路和方法。更具体地，该创新涉及使用电外科设备中的第一电路来给电极供电以及使用设备中的第二电路来给附件系统供电的电外科系统，第二电路从第一电路提取功率。
[0004]图1示出具有控制单元34和电外科设备10的典型电外科系统。电外科设备10包括例如整机电路的壳体12和配置成处理患者的身体上或身体中的目标部位的可通电电极18。壳体12可被配置为如例如在图1中示出的手持件。在其它情况中，可抓住的手持件与第一电路和第二电路的壳体隔开。
[0005]控制单元34配置成向电外科设备10提供功率用于使电极通电。如下面更充分描述的，控制单元34可配置成提供具有选定的波形和频率的能量。一些典型的控制单元34配置成向电外科设备10提供RF能量。
[0006]典型地，电缆32 在控制单元34上的电连接器33和电外科设备上的电连接器31之间延伸，以便将设备上或设备内的一个或多个导电元件电耦合到控制器的一个或多个相应的导电元件。一些已知的控制单元提供三个输出端子，端子之一是用于将能量(例如RF能量)输送到手持件的可通电元件的可通电端子。当两个其余的输出端子之间的电路是完整的、好像用户启动的开关14闭合时，这样的控制单元34通常配置成使可通电端子通电。
[0007]一些已知的电外科控制单元(例如在商标SURIGTR0N下由Ellman International制造并在美国专利号6，652，514中描述的控制单元，该专利的内容通过引用被全部并入本文)提供了用于给电外科手持件供电并控制电外科手持件的三线输出连接器。常规控制单元例如可产生例如在大约4兆赫兹(MHz)的频率下的一个或多个射频(RF)调制波形，其可通过具有界定活性表面的可通电电极的电外科手持件而被输送到目标部位。
[0008]在一些情况下，可为了非烧蚀电外科来配置电外科系统的活性表面。如在本文使用的，烧蚀过程是电极和功率设置导致切割、凝结、蒸发或对所处理的组织的完整性的其它这样的外伤性破坏的过程，而非烧蚀过程是不导致这样的切割、凝结、蒸发或对所处理的组织的完整性的其它这样的外伤性破坏的过程。
[0009]一些现有电外科系统已经合并了试图阻止操作员使用磨损的、未消毒的或否则有缺陷的电外科系统的特征。例如，由本申请的受让人拥有并特此通过引用被全部并入的美国专利申请号11/787，245 (现在是美国专利号7，879，032)特别描述了一次性电外科手持件。在‘032专利中描述的一次性手持件不接受替代电极，并合并电池-电压检测器，一旦电池的电压下降到给定的阈值电压之下，电池-电压检测器就使手持件不可操作。虽然这样的设计提高了手持件的安全性，但是电池可能放电，而不考虑手持件(例如在其实际使用寿命到期之前)是否实际上已经被使用，这可使手持件永久地不可操作。
[0010]也由本申请的受让人拥有并特此通过引用被全部并入的被公布为美国公布号2010/0312233的美国专利申请号12/455，661特别描述了无冲击(shock-free)的电外科手持件。在‘233公布中描述的一些手持件具有内部开关，其防止活性电极表面被通电，除非表面与患者的皮肤实际接触。断电的电极表面减小或消除了当电极施加到患者的皮肤或从患者的皮肤移除时患者可从跨越电极表面和患者的皮肤之间的空气间隙的电弧接收电击的可能性。
[0011]在‘233公布中描述的一些手持件中，电弧放电可出现在电极的一部分和手持件内的可通电元件之间的手持件内部。电极部分和通电电极中的任一个或两个可随着时间的过去而劣化(例如,腐蚀)。这样的劣化可增加这些部件之间的电阻以及这些部件中的电阻加热。
[0012]开业医生通常采用提供一个或多个临床优点的医疗设备。如果新的设备与现有的临床基础设施向后兼容且对患者和操作员同样是安全的，那么这样的设备的采用速率可提高。然而，与现有控制单元兼容的已知的手持件典型地具有对应于控制单元所提供的功能的有限功能。
[0013]例如，一些已知的控制单元提供具有三个引脚的输出连接器，两个引脚是信号引脚，而一个引脚是用于使活性表面通电的可通电引脚。闭合信号引脚之间的电路致使这样的控制单元使可通电引脚通电。这样的控制单元通常不提供其它功能，例如这样的控制单元典型地缺少处理器和输出信号发生器，输出信号发生器以另外方式可允许控制单元和设备之间的双线(例如，串行)通信。因此，维持与所安装的临床基础设施的兼容性在控制单元的所安装的底座提供有限的输出功能方面限制了手持件的特征(例如，功能能力)。
[0014]因此，依然有对配置成提供增加的功能同时与现有`的功率供应和控制单元兼容的改进的电外科系统(包括改进的一次性手持件)的需要。例如，依然有对配置成使用从配置成使电极通电的第一电路提取的功率来给配置成选择性地操作手持件附件的第二电路供电的电外科手持件的需要。此外，依然有对配置成给用户提供与手持件的条件相应的提示的手持件的需要。也依然有对响应于手持件的条件的变化而无法使用的手持件的需要。

【发明内容】

[0015]本文公开的创新克服了现有技术中的很多问题并处理前面提到的需要以及其它需要。本文公开的创新目的在于电外科设备的某些方面(例如，配置成操作附件的电路)。在一些情况中，可响应于检测到的条件的变化来启动附件。在一些实施例中，附件配置成在感测到设备的条件的变化时使所使用的电外科设备不可操作。条件的变化可对应于设备性能的恶化的度量。可为了烧蚀外科应用、非烧蚀外科应用或这两者来配置一些公开的电外科设备。
[0016]一些创新的电外科设备与具有用于给设备供电和/或控制设备的三线电连接器的已知控制单元兼容。维持与已知的控制单元的兼容性可允许用户使常规控制单元与创新的电外科设备成对，并在不更换现有的临床基础设施的情况下使用创新的设备。
[0017]本文描述的一些创新的设备包括配置成由从电源得到的电流供电的附件，该电流被供应到电外科设备用于给可通电电极供电。例如，电外科设备可包括变压器，其配置成当功率供应电路被通电时将来自常规控制单元的功率供应电路的电流引导到附件，而同时向可通电电极表面提供足够的功率以允许电极的临床使用。
[0018]这样的变压器可向附件电路供应直流电。在一些情况中，变压器可在大约5伏(5VDC)下向附件提供在大约I瓦(W)和大约5W之间的功率，同时将大部分所供应的功率(例如,大约120W)引导到配置成使可通电电极表面通电的电路。
[0019]—些公开的电外科设备可具有壳体和至少部分地位于壳体外部的界定可通电表面的电极。这样的壳体可具有第一电路和第二电路。第一电路可配置成将能量选择性地引导到功率元件。功率元件可配置成选择性地电耦合到电极。第二电路可具有可选择性地操作的附件。壳体还可具有配置成将来自第一电路的适当能量引导到第二电路以给第二电路供电的设备。在一些实施例中，壳体被配置为手持件。
[0020]附件可具有条件检测器、控制器和致动器。控制器可配置成部分地基于检测器的输出来控制致动器。在一些情况中，致动器可以是配置成选择性地中断第一电路并从而防止功率元件被通电的继电器。在一些实施例中，条件检测器是温度传感器、电流传感器、电压传感器、定时器或其组合。这样的定时器可配置成检测第二电路已操作的累积持续时间。
[0021]控制器可配置成使继电器选择性地偏置以至少部分地响应于来自条件检测器的输出将第一电路从中断状态选择性地恢复到未中断状态，并从而将功率元件恢复到选择性地可通电的状态。第二电路可具有电池，并配置成当继电器在第二状态中时将来自电池的足够的功率传送到检测器，以便能够操作检测器。
[0022]在一些手持件实施例中，电极具有彼此电稱合的患者接触表面和电路接触表面。电极可界定非烧蚀患者接触表面。患者接触表面可位于壳体外部，且电路接触表面可位于壳体内部。功率元件可界定可`选择性地电耦合到电路接触表面的电极接触表面，使得当功率元件被通电时患者接触表面是可通电的。
[0023]电极可以是可从静止位置到使用位置纵向移动的。当电极位于静止位置上时，电路接触表面和电极接触表面彼此隔开，以便使电路接触表面从电极接触表面电去耦。当可通电电极位于使用位置上时，电路接触表面和电极接触表面可彼此电耦合。
[0024]在一些情况中，第二电路配置成检测手持件的条件是否已经超过阈值条件。第二电路可配置成响应于所检测的条件超过阈值条件而使第一电路至少部分地不可操作。
[0025]一些手持件具有配置成电耦合到电极的功率元件。第一电路可包括可选择性地耦合到功率元件并可从功率元件去耦的可通电元件。第二电路可配置成使可通电元件从功率元件去耦以便响应于所检测的条件超过选定的阈值而使电极至少部分地不可操作。在一些情况中，第二电路还配置成至少部分地响应于第二电路检测到手持件的条件不超过阈值而使可通电元件耦合到功率元件。
[0026]阈值条件可对应于可通电电极的性能的恶化的度量。例如，条件可以是电极的一部分的温度、功率电路的一部分的温度、电极操作的持续时间、患者接触的持续时间或其组合。在一些情况中，手持件附件具有配置成检测第二电路的累积操作时间的定时器电路。条件可以是第二电路已操作的累积持续时间，且阈值条件是第二电路已操作的累积持续时间的上阈值。第二电路的累积操作时间可对应于第一电路的累积操作时间。在一些情况中，第二电路已操作的累积持续时间可至少部分地对应于电极已操作的累积持续时间。
[0027]—些公开的附件包括微处理器、存储器、发光设备、发声设备、配置成中断被引导到电极的能量的设备、电机设备、配置成检测手持件的条件的传感器、配置成检测手持件外部的环境条件的传感器中的一个或多个和其组合。
[0028]还公开了操作手持件的创新的方法。例如，配置成选择性地使患者接触表面通电的第一电路的一部分可被通电。配置成操作附件的第二电路可通过将功率从第一电路引导到第二电路而被供电。条件可被检测，且附件可部分地基于检测到的条件的变化而被选择性地操作。条件可以是第二电路的累积操作时间。
[0029]附件可以是配置成中断第一电路的继电器。部分地基于检测到的条件的变化来选择性地操作附件的动作可包括在没有检测到的变化的情况下使继电器偏置到第一状态以及响应于检测到的变化而使继电器偏置到第二状态。继电器可配置成当继电器在第二状态中时中断第一电路。
[0030]从所公开的实施例的下面的详细描述中，前述特征和优点以及其它特征和优点将变得更明显，详细描述参考附图而继续进行。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]除非另有规定，附图示出本文描述的创新的主题的方面。
[0032]图1示出包括创新的电外科设备的一次性电外科系统的示例。
[0033]图2示出图1所示的创新的电外科设备的部分横截面视图。在图2中，设备显示在静止配置中。
[0034]图3示出图1所示的创新的电外科设备的部分横截面视图。在图3中，设备显示在可启动配置中。`
[0035]图4示出具有附件电路的创新的电外科设备的示意性表示。
[0036]图5示出配置成使图1所示的类型的电外科设备不可操作的附件电路的实施例的示意性表示。
[0037]图6示出可合并在创新的手持件中的继电器激活电路的示意性表示。
[0038]图7示出使用创新的手持件的方法的图。
[0039]图8示出在创新的手持件的实施例中使继电器偏置的方法的图。
【具体实施方式】
[0040]下文通过参考电外科手持件的特定示例来描述与电外科系统有关的各种原理。在一些创新的实施例中，手持件可以是配置成处理或以另外方式操纵患者的身体上或身体中的目标部位的电外科仪器。
[0041]一个或多个原理可合并在各种系统配置中以实现各种系统特征中的任一个。关于特定的应用或使用而描述的系统仅仅是合并本文公开的创新的原理并用于说明所公开的原理的一个或多个创新的方面的系统的示例。因此，具有与在本文讨论的那些特定示例不同的属性的电外科系统可包含一个或多个创新的原理，并可用在未在本文详细描述的应用中,例如在烧蚀外科应用中。因此,这样的可选实施例也落在本公开的范围内。[0042]MM
[0043]创新的电外科设备可具有配置成操作一个或多个附件的附件电路和配置成将能量引导到可通电电极的功率电路。一些创新的设备配置成将电能的一部分从功率电路引导到附件电路。这样的设备与以前已知的设备比较可提供增加的设备功能，同时维持与已知的控制单元的兼容性。例如，一些附件电路配置成响应于检测到条件(例如，手持件或操作环境的条件)的变化而操作附件。一些创新的附件电路还配置成确认条件的这样的变化已出现。还描述了有关的电外科系统。
[0044]如上所述，可为了非烧蚀电外科而配置本文公开的电外科设备。在一些情况中，这样的电设备配置成防止对组织的外伤性破坏以及将任何组织破坏保持在患者的疼痛阈值之下。例如，一些公开的电设备配置成将能量传送到患者的皮肤，而不需要麻醉患者。虽然难以量化这样的功率阈值的精确限制，施加每平方厘米4，000瓦(W/cm2)的能通量大约一秒钟(Is)可能将不烧蚀皮肤组织，但可能引起某个组织的坏死。另一方面，目前认为被施加大约2s和大约3s的大约2，000ff/cm2的能通量可被施加到皮肤组织以得到期望的临床结果。较低的通量水平可被施加较长的时间，而较高的通量水平可被施加较短的时间，而不损坏组织。 [0045]创新的设备10 (在图1中示出)可具有壳体12，其具有从壳体的远端延伸的可通电电极元件。三引脚连接器31可定位成相邻于壳体的近端。电缆32可在设备10和控制单元34之间延伸，并电耦合设备10和控制单元34。在这个实施例中，壳体12用作手持件。在其它实施例中，壳体可以是例如位于电极和手持件之间的轴。
[0046]如在本文使用的，“手持件”意指一种仪器，其配置成使得用户可在使用期间将它握在手中。通常，手持件从配置成用在患者的身体上或插入患者的身体中的仪器部分(例如，可通电的患者接触表面)隔开。在下文中，手持件将用作壳体12的代表性实施例。
[0047]电极18可纵向移动以断开和闭合导电功率元件30与形成手持件内的机械开关的电极之间的间隙28。图2示出在断开位置中的间隙28，且图3示出在闭合位置中的间隙。
[0048]如图4所示，一些创新的手持件包括附件电路40。电路40可配置成操作多种附件。在一些情况中，附件电路可配置成响应于检测条件的变化而使手持件10不可操作。如图5所示，附件电路可配置成在使手持件不可操作之后确认条件的这样的变化确实出现。在一些情况中，附件电路也可配置成如果条件的变化不出现则使手持件不可操作。在其它实施例中，附件电路可配置成确认在电路使手持件不可操作之前出现条件的变化。
[0049]在图5所示的特定实施例中，附件电路40配置成当定时器达到与电极18已被通电的持续时间至少部分地相应的时间的阈值时将继电器43从第一可操作状态切换到第二不可操作状态。在这一示例中，附件电路40配置成确认如果继电器43在第二不可操作状态中则阈值时间值被超过。例如，当继电器43在第二不可操作状态中时，附件电路40的电池供电部分可被启动，且定时器的值可与阈值时间值比较。附件电路40可配置成使得如果定时器的值小于阈值，则附件电路将继电器从第二不可操作状态切换到第一可操作状态，且如果定时器的值大于阈值，则继电器保持在第二不可操作状态中。
[0050]检测到的条件的变化的这样的确认可能对防止使手持件永久地不可操作是有用的，这可能发生，因为闭锁继电器可有时切换状态而无需被提供激活电流。例如，如果继电器经历快速的加速或减速，在电外科继电器内的惯性力可使继电器切换状态。实际上，如果手持件受到足够的机械撞击，例如如果它落在硬地板上，则电机继电器可从一种状态切换到另一状态。固态闭锁继电器也可在状态之间切换而无需被提供激活电流。如果这样的非故意切换出现，则电路40的电池操作部分可使继电器偏置到第一可操作状态，同时手持件保持可用。
[0051]丰持件
[0052]图1示出创新的电外科设备10的一个可能的示例的示意图，电外科设备10具有壳体12、从设备的远端延伸的可通电电极18和从定位成相邻于设备的近端的连接器31延伸的电缆32。电极18可界定非烧蚀接触表面20。电缆32可在设备上的连接器31和控制单元34上的连接器33之间延伸以将功率传送到设备。在图1中，壳体12被配置为手持件。在其它可能的实施例中，壳体12可从可抓住的手持件隔开。
[0053]如在图2中的部分横截面视图所示，可通电电极18可具有在壳体12内部在近侧延伸、纵向定向和导电的柄16。手持件10也可具有可与可通电电源(例如,将电缆32 f禹合到设备10的近侧定位的连接器31的功率引脚15)电耦合的近侧定位的功率元件30。
[0054]所示电极18界定螺纹地啮合柄16的相应螺纹外表面的内螺纹孔19。在其它实施例中，柄16和电极可形成整体结构。细长导电柄16和电极18可一起纵向地移动在远侧位置(图2)和近侧位置(例如图3)之间的把手12。如图2所示，电极18可被内部定位的压缩弹簧24向外偏置，使得电极朝着远侧静止位置偏置。
[0055]当从图2所示的静止位置移位时，电极可在弹簧24的偏置力下返回到远侧位置。在静止远侧位置上，柄16的电路接触表面26和功率元件30的电极接触表面27彼此隔开，以便形成间隙28并使电路接触表面与电极接触表面电去耦(例如，间隙28依尺寸形成，使得表面26、表面27之间的电位不足以引起表面之间的电弧放电)。
[0056]电极18可通过电`极18的表面20和患者的皮肤之间的接触而在近侧被推向近侧位置，其中柄16的近端和功率元件30的远端之间的间隙28闭合，如图3所示。在这样的近侧位置上，柄16的电路接触表面26可推向功率元件30的电极接触表面27。当释放施加到电极18的近侧指向的纵向力时，电极可在弹簧的偏置力下返回到静止位置。
[0057]在图4中示意性示出3引脚连接器31。外部定位和用户可操作的开关14可配置成闭合三个连接器引脚中的两个(例如，引脚13a、引脚13b)之间的电路。当开关14闭合时，在引脚13a、引脚13b之间的控制电路13闭合，用信号通知控制单元34使连接器33(图1)和相应地使引脚15 (图4)通电。在一些情况中，开关14位于医疗设备上或医疗设备中。在其它情况中，开关14与设备隔开。例如，开关14可被配置为从设备10隔开并物理地去耦的可脚操作的开关。功率引脚15电耦合到使电极18通电的电路的功率供应部分35。
[0058]如图4所示，功率供应电路可配置成将能量选择性地引导到电极18并从而选择性地使可通电表面20通电。例如，功率电路可包括电极开关29 (对应于位于壳体10内部的间隙28并具有第一(例如闭合)状态和第二(例如断开)状态，在第一状态中可通电电极电耦合到第三引脚15，在第二状态中可通电电极与第三引脚电隔离)。当电极18在可操作近侧位置上时，开关29 (空气间隙28)闭合，且手持件10可被置于可操作状态中，允许可通电电极被通电(例如假设用户可操作的开关14被启动，所以控制单元34使近侧定位的连接器31的功率引脚15通电)。
[0059]手持件12可以是电绝缘的，并可具有配置成闭合用于发起控制单元34 (图1)的操作的控制单元13 (图4)的用户可操作的开关14。当功率元件30被通电时，电弧放电可在电极18在近侧方向上移动时出现在电路接触表面26和电极接触表面27之间。在产生和切断电路接触表面26和电极接触表面27之间的接触的多个循环之后，这样的电弧放电可劣化(例如腐蚀)所述表面中的一个或两个,并通过功率元件30和可通电电极18之间的电耦合来局部地增加电阻。此外，一些手持件用户改变施加在患者接触表面20和患者的皮肤之间的压力，间歇地形成电路接触表面26和电极接触表面27之间的间隙。这样间歇地形成的间隙可促进电路接触表面26和电极接触表面27之间的电弧放电。在某个时间之后，这样的电弧放电可劣化所述表面中的一个或两个。如下所述的附件电路可使手持件不可操作或例如当表面被劣化之后给用户提供另一提示。
[0060]具有其相应的电路接触表面26的可移动电极柄16 (图1)以及具有其相应的电极接触表面27的功率元件30在图4中被示意性地示为开关29的元件。如上所述，当电路接触表面26和电极接触表面27之间的间隙28 (图1)闭合时(例如，当开关29闭合时)，电极18可从通电引脚15被通电。
[0061]附件和附件电路
[0062]如图4所示，创新的手持件10可包括配置成操作各种设备附件中的任一个的附件电路40。如在本文使用的，“附件”意指配置成独立于可通电电极或作为可通电电极的附加物操作的部件或子系统。
[0063]附件电路40可从向可通电电极18提供功率的电路的功率供应部分35接收功率。这样的附件配置可给手持件10提供与常规手持件相比提高的功能以及对常规控制单元34(图1)的向后兼容性。在一些实施例中，附件电路40包括配置成响应于检测到条件超过阈值条件而使手持件10不可 操作的控制电路。
[0064]例如，控制电路可配置成在活性电极表面被通电和断电选定的次数之后从功率供应电路以另外方式移除可通电活性电极表面。作为另一示例，控制电路可配置成至少部分地基于电极表面已被通电的累积时间来从功率供应电路移除电极表面。
[0065]作为示例，创新的手持件10配置成在手持件的使用的预定持续时间之后使可通电电极18不可操作。当继电器43在第一可操作状态(在图5中示出)中时，给电极供电的电路保持闭合(例如，电联接器42耦合到功率元件30)，且电极18可由用户选择性地操作。当继电器43在第二不可操作状态(例如继电器端子43a将联接器42耦合到短线30a)时，给电极供电的电路保持断开且电极18是用户不可操作的。
[0066]如图4所示，手持件10包括从给电极18供电的电路得到功率的附件电路40。手持件10中的功率电路的功率供应部分35可电耦合到变压器41 (例如，电流感测变压器)。耦合到变压器的可通电元件42可耦合到继电器端子43a。继电器输出之一可被配置为电路短线30a。另一继电器输出可以电耦合到界定电极接触表面27 (图2和图4)的功率元件30。
[0067]图5所示的变压器41可具有配置成给附件供电的第二输出44。在所示实施例中，附件是配置成通过将继电器端子43a从图4所示的第一状态(例如，电耦合到功率元件30)切换到第二状态(例如，电耦合到短线30a)来中断配置成向电极18供应功率的电路50。在一些实施例中，电路50配置成响应于检测到条件超过阈值条件来将继电器端子43a从第一状态切换到第二状态。继电器43可以是除了用户可操作的开关14和内部电极开关29以外的独立设备。
[0068]例如，所示电路50具有时钟51，其耦合到具有处理器70和存储器80的计算设备60。处理器70和存储器80通过总线71耦合到彼此。在一些实施例中，计算设备60和时钟51集成为单个电子部件。这样的集成部件的一个示例是市场上可买到的半导体器件，例如 Microchip PIC18F1320。
[0069]时钟51、处理器70和存储器80可被配置为定时器，其配置成监测计算设备60和时钟51已被供电的持续时间。使用图5所示的附件40，计算设备60和时钟51已被供电的持续时间可对应于电极18已被供电的持续时间，因为附件电路40从与电极18(例如，功率供应部分35)相同的源得到功率。
[0070]电极操作的上阈值持续时间可存储在存储器81中(例如，被示为存储器80中的寄存器)。如果计算设备60和时钟51已操作的持续时间超过存储在存储器81中的阈值持续时间，则计算设备60可跨总线72将信号发送到继电器激活电路90用于将继电器43偏置到期望状态。
[0071]继电器激活电路90 (图6)可配置成向继电器43提供对应于来自处理器70的一个或多个输出信号的激活电流。例如，电路90可提供具有对应于来自计算设备60的第一信号S1的第一极性(即，电流可从联接器90a传递到联接器90b )或对应于来自计算设备60的第一信号S2的第二极性(即，电流可从联接器90b传递到联接器90a)的电流。继电器43可配置成响应于第一极性而偏置到第一状态(例如，在图5中示出)并响应于第二极性而偏置到第二状态(例如，继电器端子43a耦合到短线30a)。激活电路90包括布置成使得单个电容器C3可用于向具有期望极性的继电器提供激活电流的短持续时间(例如，在大约5ms和大约IOms之间)脉冲的多个晶体管(Ql、Q2、Q3和Q4)。
[0072]即使在不存在使继电器43偏置到第二状态的激活电路的情况下，一些闭锁继电器也可永久地切换到第二状态并使电极18不可操作。作为用于确保继电器43保持在期望状态中或切换到期望状态的一种方法，`附件电路40可配置成不时地向继电器43提供具有期望极性的偏置电流。例如，当继电器43在图5所示的第一状态中时，计算设备60可将信号发送到继电器激活电路90以发起激活电流。如上所述，激活电流的极性可至少部分地基于阈值条件是否被超过而对应于继电器的预期状态。例如，当电路40的累积操作时间小于上阈值时间时，激活电流的极性可被选择为使继电器偏置到图5所示的状态(例如，以维持电极18和连接器31的可通电引脚15之间的电耦合)。当电路的累积操作时间超过上阈值时间时，激活电流的极性可被选择为使继电器偏置到第二状态以使手持件不可操作。
[0073]图5和图6示出配置成使继电器43偏置到期望状态而不考虑继电器的当前状态的电路(例如，电路50和激活电路90)。例如，如果继电器43在图5所示的状态中，则电路50可从变压器41接收功率，且继电器43可如上所述被偏置到第一状态或第二状态。
[0074]另一方面，当继电器43在第二状态(例如，继电器端子43a耦合到短线30a)时，继电器端子43b电耦合到电池45，因为所示继电器的端子43a和端子43b的相应状态对应于彼此(即，当端子43a耦合到短线30a时，端子43b耦合到电池，以及当端子43a耦合到功率元件30时，端子43b耦合到地)。使用这样的配置，电路50可被供电并且是可操作的，而不考虑继电器43的状态，且继电器43可通过定时器和激活电路90偏置到期望状态。使用如图5所示的电路配置，即使继电器43的未预期的切换(如通过使手持件落下)也可被校正，因为继电器可接收对应于期望状态的偏置电流，而不考虑继电器的状态。
[0075]用于操作创新的手持件的方法
[0076]在图7中示出了用于操作具有附件电路的创新的手持件10的实施例的方法。例如，将参考图7所示的图100和图8所示的图112a来描述图5所示的电路的操作。如上所述，手持件10可具有配置成启动用于向手持件10供应功率的控制单元的用户可操作的开关14。在第一方法动作101中，用户可试图通过闭合开关14 (102)并将电极推向患者的皮肤以闭合开关29 (104)来使创新的手持件10的电极18通电。如果继电器端子43a在图5所示的状态中，则变压器41将功率引导到附件电路40，启动附件电路(105)。当附件电路40被供电时，时钟51开始(106)且时间(η)递增(108)。处理器70可将新时间(η+ δ t)写到存储器80 (110)，且处理器70例如可比较新时间(n+St)与上阈值时间(112)。当新时间(例如，累积操作时间)达到阈值(例如上阈值时间的某个百分比(x%))时，手持件附件可被启动(114)。时钟51可继续使时间递增，直到累积的新时间达到上阈值时间，其后，功率供应可终止(I 16)。
[0077]在114启动的附件可以是各种附件中的任一种。例如，手持件可包括一个或多个发光二极管(LED)，电路40可启动发光二极管来警告用户手持件已操作了给定的持续时间(例如，上阈值时间的x%)。下面描述可在114启动的附件的其它示例。
[0078]图8示出示例比较112a,其中附件是图5所示的继电器43。如图8所示，比较动作112可包括读所存储的时间和上阈值时间(120)，以及确定上阈值时间是否超过所存储的时间(122)。如果上阈值时间超过所存储的时间，则继电器43可被偏置(例如，如上所述)到电极18是可通电的或保持可通电的状态(124)。可选地，继电器43可被偏置到电极不是可通电的状态(126)，使手持件10不可操作。
[0079]其它示例件实施例
[0080]上面描述的附件电路和方法通常涉及响应于检测到预定的条件而启动手持件附件。在图5、图6和图7中，所示电路和方法部分地涉及检测附件电路已操作的累积时间。使用一些附件电路，累积电路操作时间通常对应于电极18已被供应有功率的累积时间，并可对应于当电极已被供应有功率的累积时间对应于电极恶化程度时的电极恶化程度。
[0081]然而，电极恶化程度可对应于各种可观察到的条件。而且，与电极恶化无关的其它条件可被观察到并用作用于启动附件的基础。
[0082]通常，附件电路可包括配置成检测各种条件中的任一个而不考虑相应的条件是否与电极恶化有关的条件检测器。例如，可观察到的条件可包括电极已被通电和/或断电的累积次数、电极温度、环境温度(例如，患者的皮肤的温度或空气温度)、手持件部件的温度(例如，相邻于内部火花间隙28)、电极已被供电的累积时间、电极已被连续地供电的持续时间、供应到电极的功率的特征(例如，功率、电压、电流、阻抗)、中性板的电流渗漏的程度、由电极输出的功率与给这样的中性板供电的功率之比、电路阻抗、提供到控制单元的供应信号及其组合。
[0083]同样，附件电路可配置成响应于观察到的条件超过阈值来启动各种附件。例如，这样的附件可包括:继电器，例如配置成中断到电极的功率传送的继电器；视觉提示，例如LED ;可闻提示，例如可闻警报；数字显示器，例如示出观察到的条件的测量值的显示器。
[0084]作为示例，附件电路可包括配置成监测手持件的一个或多个输入或监测一个或多个外部传感器的处理器。附件电路可给LED供电，且附件电路(例如处理器)可配置成操作LED以提供指示手持件的状态的视觉提示(例如，恒定的照亮可指示电极被通电，间歇的照亮可指示电极的剩余使用寿命，另一LED可指示电极在给定的处理期中是活动的，等等)。附件电路可配置成提供可闻音以指示手持件的状态。作为又一示例，附件电路可配置成向控制单元提供信号以在检测到给定条件时调节供应到手持件的功率的量。
[0085]虽然上面详细描述的附件电路合并配置成中断到可通电电极18的功率供应的继电器，但是用于中断功率供应的其它方法可合并在附件电路中。例如，热熔丝可合并到附件电路中，且供应到电极的功率可通过热熔丝而被路由(或响应于感测到的条件而重新路由)。定位成相邻于热熔丝的加热元件可加热熔丝,直到它出故障并断开功率供应电路,使电极不可操作。可选地，电机可响应于感测到的条件而被启动以移动触头，中断到电极的功率供应。螺线管可被启动以移动这样的触头。
[0086]本公开参考形成其一部分的附图，其中相似的数字始终表示相似的部件。附图示出特定的实施例，但可形成其它实施例，且可做出结构和逻辑变化，而不偏离本公开的预期范围。
[0087]方向和参考数字(例如向上、向下、顶部、底部、左、右、向后、向前等)可用于便于附图的讨论，但并没有被规定为限制性的。例如，可使用某些术语，例如“向上”、“向下”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”、“左”、“右”等。这样的术语在可适用的场合可用于在处理相对关系时提供描述的稍微清楚，特别是关 于所示实施例。然而，这样的术语并不预期暗示绝对关系、位置和/或方位。例如，关于物体，“上”表面可简单地通过将物体翻过来而成为“下”表面。然而，它仍然是同一表面，且物体保持相同。如在本文使用的，“和/或”意指“和”或“或”以及“和”和“或”。
[0088]合并本文公开的原理，除了上述系统以外，还可能提供配置成在或接近手持件的安全使用寿命的结束时使电外科手持件不可操作的各种系统。
[0089]来自任何示例的技术可与在其它示例的任一个或多个中描述的技术组合。因此，该详细描述不应在限制的意义上被解释，且在回顾本公开之后，本领域普通技术人员将认识到可使用本文描述的各种概念想出的各种电外科系统。此外，本领域技术人员将认识到，本文公开的示例性实施例可适合于各种配置，而不偏离所公开的原理。因此，鉴于所公开的原理适用的很多可能的实施例，应认识到，上述实施例仅仅是示例，且不应被理解为在范围上是限制性的。我们因此保留对本文公开的主题的所有权利，包括主张出现在下面的权利要求的范围和精神内的所有内容以及在本文示出或描述的任何创新的所有方面的权利。
【权利要求】
1.一种电外科设备,包括: 壳体和界定至少部分地位于所述壳体外部的可通电表面的电极； 配置成将能量选择性地引导到功率元件的第一电路，所述功率元件配置成选择性地电耦合到所述电极； 包括选择性地可操作的手持件附件的第二电路；以及 配置成将来自所述第一电路的能量引导到所述第二电路的设备，其中被引导到所述第二电路的所述能量适合于给所述第二电路供电。
2.如权利要求1所述的设备，其中: 所述电极包括彼此电耦合的患者接触表面和电路接触表面，其中所述患者接触表面位于所述壳体外部，且所述电路接触表面位于所述壳体内部；以及 所述功率元件包括电极接触表面，其中所述电路接触表面和所述电极接触表面选择性地电耦合到彼此，使得当所述功率元件被通电时所述患者接触表面是可通电的。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体包括手持件。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述电外科设备包括配置成执行美容程序的非烧蚀设备，其中所述电极界定非烧蚀患者接触表面。
5.如权利要求2所述的设备，其中所述电极是可从静止位置到使用位置纵向移动的，其中当所述电极位于所述静止位置上时，所述电路接触表面和所述电极接触表面彼此隔开，以便使所述电路接触表面从所述电极接触表面电去耦。`
6.如权利要求5所述的设备，其中当所述可通电电极位于所述使用位置上时，所述电路接触表面和所述电极接触表面彼此电耦合。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述第二电路配置成检测所述手持件的条件是否已经超过阈值条件。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述第二电路还配置成响应于所检测的条件超过所述阈值条件而使所述第一电路至少部分地不可操作。
9.如权利要求1所述的设备，还包括配置成电耦合到所述电极的功率元件，其中所述第一电路包括可选择性地耦合到所述功率元件并可从所述功率元件去耦的可通电元件，并且其中所述第二电路配置成检测所述手持件的条件是否已经超过选定的阈值条件并使所述可通电元件从所述功率元件去耦，以便响应于所述条件超过所述选定的阈值而使所述电极至少部分地不可操作。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述第二电路还配置成至少部分地响应于所述第二电路检测到所述手持件的所述条件不超过所述阈值而使所述可通电元件耦合到所述功率元件。
11.如权利要求7所述的设备，其中所述阈值条件对应于所述可通电电极的性能的恶化或使用程度的度量。
12.如权利要求7所述的设备，其中所述可通电电极的所述条件包括所述电极的一部分的温度、所述功率电路的一部分的温度、电极操作的持续时间、患者接触的持续时间或其组合。
13.如权利要求9所述的设备，其中所述条件包括所述第二电路已操作的累积持续时间，并且所述阈值条件包括所述第二电路已操作的所述累积持续时间的上阈值。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述第二电路已操作的所述累积持续时间至少部分地对应于所述电极已操作的累积持续时间。
15.如权利要求1所述的设备，其中所述附件包括微处理器、存储器、发光设备、发声设备、配置成中断被引导到所述电极的能量的设备、电机设备、配置成检测所述手持件的条件的传感器、配置成检测所述手持件外部的环境条件的传感器或其组合。
16.如权利要求1所述的设备，其中所述电极界定非烧蚀患者接触表面。
17.如权利要求1所述的设备，其中所述附件包括配置成检测所述第二电路的累积操作时间的定时器电路。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述第二电路的所述累积操作时间对应于所述第一电路的累积操作时间。
19.如权利要求1所述的设备，其中所述设备附件包括条件检测器、控制器和致动器，其中所述控制器配置成部分地基于所述检测器的输出来控制所述致动器。
20.如权利要求19所述的设备，其中所述致动器包括配置成选择性地中断所述第一电路并从而防止所述功率元件被通电的继电器。
21.如权利要求20所述的设备，其中所述条件检测器包括温度传感器、电流传感器、电压传感器、定时器或其组合。
22.如权利要求20所述的设备，其中所述条件检测器包括配置成检测所述第二电路已操作的累积持续时间的定时器。
23.如权利要求20所述的设备，其中所述控制器配置成使所述继电器选择性地偏置以至少部分地响应于来自所述条件检测器的输出将所述第一电路从中断状态选择性地恢复到未中断状态，并从而将所述功率元件恢复到可选择性地通电的状态。`
24.如权利要求23所述的设备，其中所述第二电路还包括电池，其中所述第二电路配置成当所述继电器在所述第二状态中时将来自所述电池的足够功率传送到所述检测器，以便能够操作所述检测器。
25.一种操作电外科设备的附件的方法，所述方法包括: 使配置成选择性地使患者接触表面通电的第一电路的一部分通电； 通过将功率从所述第一电路引导到第二电路来给配置成操作所述附件的所述第二电路供电。
26.如权利要求25所述的方法，还包括检测条件，以及部分地基于检测到的所述条件的变化来选择性地操作所述附件。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述条件包括所述第二电路的累积操作时间。
28.—种制造电外科设备的方法，所述方法包括: 将界定可通电表面的电极定位成至少部分地在壳体外部； 在所述壳体内配置第一电路以选择性地电耦合到可选择性地电耦合到所述电极的功率元件； 在所述壳体内配置设备以将被提供到所述第一电路的能量的一部分引导到第二电路，其中所述第二电路包括可选择性地操作的附件。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述附件包括条件检测器、控制器和致动器，其中所述方法还包括配置所述控制器以部分地基于所述检测器的输出来控制所述致动器。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述致动器包括继电器，所述方法还包括配置所述继电器以选择性地中断所述第一电路以便防止所述功率元件被通电。
31.如权利要求29所述的方法，其中所述条件检测器包括温度传感器、电流传感器、电压传感器、定时器或其组合。
32.如权利要求30所述的方法，还包括配置所述控制器来使所述继电器选择性地偏置以至少部分地响应于来自所述条件检测器的输出将所述第一电路从中断状态选择性地恢复到未中断状态。
33.如权利要求23所述的设备，其中所述第二电路还包括电池，其中所述第二电路配置成当所述继电器在所述第二状态中时将来自所述电池的足够功率传送到所述检测器，以便能够操作所述检测器。
【文档编号】A61B18/18GK103764059SQ201280042834
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2011年7月1日
【发明者】J·派克拉梅诺斯, J·阿琴巴赫, A·M·于尔根斯, F·达梅利欧 申请人:爱尔曼国际有限公司