电外科器械的制作方法与工艺

本公开涉及一种电外科器械。更具体地，本公开涉及一种定向微波能量器械，所述定向微波能量器械构造成以两种操作模式来电外科处理组织，所述两种操作模式为：电外科处理组织的第一操作模式；和解剖组织的第二操作模式。

背景技术：
用于肾脏、肝脏和类似器官中的创伤、癌和移植的标准外科手术存在影响疗效、发病率和死亡率的若干关键缺陷。为了完全移除或者切除器官，外科医生可能被迫破坏组织，从而致使大量出血。虽然仔细止血能够使得失血和并发症最小化，但使用本领域中已知的系统和方法却费时费力。例如，不可控制的出血是阻止向患有肝硬化的患者提供这种疗法的主要原因中的一个。用于产生切除和/或控制出血以及失血的典型方法包括手术刀、电烙器、超声手术刀、氩气束凝血器和射频（RF）表面解剖器。通常，外科医生使用上述疗法中的一个疗法，例如手术刀用于产生切除，和上述疗法中的另一个疗法，例如氩气束凝血器用于控制出血。然而，这些疗法以其目前的形式具有一个或多个潜在缺点，诸如，完全不能或者部分丧失产生具有任何显著深度的止血或者近乎止血切除平面的能力（例如，通常，用于控制出血的装置产生较小的印迹（footprint））。

技术实现要素：
如能够理解的那样，可以证明定向微波和射频能量器械在医疗领域中有用，所述定向微波和射频能量器械构造成以两种操作模式来电外科处理组织以切除和解剖组织。参照附图详细描述了本公开的实施例，其中，相同的附图标记表示相似或者相同的元件。当在此使用时，术语“远侧”指的是更加远离使用者的被描述的部分，而术语“近侧”指的是更靠近使用者的被描述的部分。本公开的一方面提供了一种电外科器械。所述电外科器械包括长形的壳体，所述壳体具有近端和远端。所述近端构造成经由第一和第二通道连接到电外科能量源，所述第一和所述第二通道沿着壳体的长度延伸至外壳的远端。所述远端包括反射器，所述反射器具有可操作地联接到所述反射器的介电负载，并且所述反射器构造成在其中接收第一通道的至少一部分。在第一操作模式中，电外科能量被传递到第一通道并且由反射器反射，以便电外科处理组织。所述反射器构造成在其中接收第二通道的至少一部分。在第二操作模中，将电外科能量传递到第二通道，以便解剖组织。所述反射器可以由导电金属管形成，所述导电金属管具有至少部分通过导电金属管的宽度的斜的横切口。介电负载可以成形为与反射器的形状互补。介电负载可以由这样的材料制成，所述材料包括但不局限于陶瓷、流体和塑料。介电负载可以在其中包括至少一个孔，所述孔构造成在其中接收同轴馈电装置的至少一部分。在特定实例中，第一通道是同轴馈电装置的形式，所述同轴馈电装置包括：外导体；电介质，所述电介质延伸超过外导体；和内导体，所述内导体延伸超过外导体和电介质。在这个实例中，内导体没有延伸超过反射器。在特定示例中，第二通道可以是电引线的形式，其包括单级电极。在本实例中，单级电极可以布置在反射器的远侧末端处。在特定实例中，电外科器械还可以包括微波模块，所述微波模块可操作地联接到电外科器械的远端，毗邻介电负载。在这个特别实例中，微波模块包括介电远侧部分和导电近侧部分。微波模块可以构造成在电外科器械处于第一操作模式中时防止电外科能量离开反射器的远侧。微波模块的介电部分的介电常数可以小于远端的介电负载的介电常数。在特定实例中，电外科器械还可以包括开关组件，所述开关组件支撑在壳体上并且构造成使得电外科器械处于第一和第二操作模式中。在特定实例中，电外科器械还可以包括冷却组件，所述冷却组件可操作地联接到电外科器械并且使得至少一种冷却剂循环通过电外科器械，以防止反射器和电极超过预定温度。在特定实例中，电外科器械还可以包括传感器组件，所述传感器组件构造成检测何时电外科器械接触组织。在该实例中，传感器组件可以是光学传感器组件、电极阻抗传感器组件和声学换能器响应组件。本公开的一方面提供了一种电外科器械。所述电外科器械包括长形的壳体，所述长形的壳体具有近端和远端。所述近端构造成经由第一和第二通道连接到电外科能量源，所述第一和所述第二通道沿着壳体的长度延伸至壳体的远端。开关组件支撑在壳体上并且构造成使得电外科器械处于第一和第二操作模式中。可操作地布置在壳体远端处的反射器具有逐渐变尖的构造并且构造成在组织中提供能量图案，所述能量图案与反射器的逐渐变尖部的深度成比例。介电负载成形为与反射器的形状互补，以将介电负载联接到反射器。介电负载构造成在其中接收第一通道的至少一部分。在第一操作模式中，从反射器反射传递到第一通道的电外科能量，以便电外科处理组织。反射器构造成在其中接收第二通道的至少一部分。在第二操作模式中，电外科能量传递到第二通道，以便解剖组织。介电负载可以由这样的材料制成，所述材料包括但不局限于陶瓷、流体和塑料。介电负载可以在其中包括至少一个孔，所述孔构造成在其中接收同轴馈电装置的至少一部分。在特定实例中，第一通道可以是同轴馈电装置的形式，所述同轴馈电装置包括：外导体；电介质，所述电介质延伸超过外导体；和内导体，所述内导体延伸超过外导体和电介质。在这个实例中，内导体没有延伸超过反射器。在特定实例中，第二通道可以是电引线的形式，所述电引线包括单级电极。在这个情况中，单级电极可以布置在反射器的远侧末端处。在特定实例中，电外科器械还可以包括微波模块，所述微波模块可操作地联接到电外科器械的远端，毗邻介电负载。在这个特别实例中，微波模块包括介电远侧部分和导电近侧部分。微波模块可以构造成在电外科器械处于第一操作模式中时防止电外科能量离开反射器的远侧部，并且提高电外科器械的效率。微波模块的介电部分可以包括小于远端的介电负载的介电常数的介电常数。附图说明参照附图在下文中描述本公开的多个实施例，附图中：图1是构造成用于与根据本公开的实施例的电外科器械一起使用的电外科系统的示意图；图2是在图1中描绘的电外科器械的远端的示意性分解视图，其中部件分开示出；图3是图2的处于组装构造中的同轴馈电装置和介电材料的示意性侧视图；图4是图2的处于组装构造中的同轴馈电装置、介电材料和反射器的示意性侧视图；图5a是可以与图1描绘的电外科器械一起使用的可选微波平衡-非平衡转换器的示意性近端视图；图5b是图5a中描绘的微波平衡-非平衡转换器的示意性剖视图；图6是图1描绘的电外科器械的远端的示意性侧视图，其中图5a和图5b中描绘的微波平衡-非平衡转换器可操作地联接到此；图7是图2中描绘的反射器的示意性仰视图。具体实施方式在此公开了本公开的详细实施例；然而，公开的实施例仅仅为本公开的示例，其可以以多种形式来表现。因此，在此公开的具体结构和功能细节并不理解为限制，而仅仅为权利要求的基础和用于教导本领域中的技术人员在事实上任何合适的具体结构中以各种方式采用本公开的代表性基础。如上所述，证明在医疗领域中提供定向微波和射频能量器械是有用的，所述定向微波和射频能量器械构造成以两种操作模式来电外科处理组织以切除和解剖组织。根据本公开，连接到电外科能量源的电外科器械构造成以两种或者多种操作模式起作用，第一模式为提供微波能量以凝结组织（例如，控制出血），第二模式提供射频能量以解剖凝结的组织（例如，产生切除）。根据本公开的电外科装置允许外科医生利用单个器械实施这两个程序。现在参考图1，示出了一种电外科系统2，所述电外科系统2包括例如发电机4的电外科能量源和根据本公开的电外科器械6。发电机4构造成以微波能量和射频能量的形式产生电外科能量。在实施例中，发电机4可以构造成还产生超声能量、热能等。根据本公开，发电机4的工作频率处于大约915MHz至大约8000MHz的范围内。发电机4的其它工作频率可以低于915MHz以及高于8000MHz。一个或多个开关或者按钮8（图1中的虚线示出）可以设置在发电机4上，以便允许外科医生在第一和第二操作模式之间进行切换。可替代地并且如在图示的实施例中，电外科器械6可以在其上包括一个或多个开关10（图1），以便允许外科医生在第一和第二操作模式之间进行切换。或者，在特定实例中，可以使用与发电机4和/或电外科器械6操作连通的脚踏开关（没有明确示出）来提供上述切换能力。电外科器械6包括壳体3，所述壳体3分别具有近端5和远端7（图1）。壳体3可以由任何适当的材料制成，包括金属、塑料复合材料、陶瓷等。在图示的实施例中，壳体3由塑料复合材料制成。壳体3在其上支撑有切换组件10（和与其相联的操作部件），以使得电外科器械6具有手持能力，例如，手持切换能力（图1）。切换组件10包括按钮10a和10b，当致动所述按钮10a和10b时，它们分别使得电外科器械6处于第一和第二操作模式中。继续参照图1，电缆12或类似物将发电机4连接到电外科器械6的壳体3，以便使得电外科器械6具有以第一和第二操作模式操作的能力。为此，电缆12连接到壳体3的近端5，并且包括同轴馈电装置14形式的第一通道和电引线16形式的第二通道（图2）。同轴馈电装置14接收在壳体3的近端5（图1）中，用于将微波能量提供到此，并且所述同轴馈电装置14包括外护套（没有明确示出）、外导体18、电介质20和内导体22，所述电介质20延伸超过外导体，所述内导体22延伸超过外导体18和电介质20，如在图2中最佳所示。如将在下文更加详细描述的那样，这种同轴馈电装置14的构造有助于将同轴馈电装置14连接到介电负载24（图2）。电引线16接收在壳体3的近端5（图1）处，用于向所述近端5提供射频能量，而且所述电引线16在其远端（图2）处包括一个或多个电极，例如，一个或多个单极电极26。同轴馈电装置14和电引线16皆沿着电外科器械6的长度延伸，以分别连接到介电负载24和反射器28（图2）。参照图2，示出了介电负载24。介电负载24可以由任何适当的介电材料形成，包括但不局限于陶瓷、塑料复合材料、流体等。在图示的实施例中，介电负载24由陶瓷制成。介电负载24成形为与反射器28互补，以便在电外科器械6的制造过程期间有助于将介电负载24联接到反射器28。介电负载24经由一种或多种适当的联接方法联接到反射器28。在图示的实施例中，使用摩擦配合或者压配将介电负载24联接到反射器28。特别地，反射器28包括大体管状构造，所述大体管状构造具有的直径允许介电负载24滑动到反射器28中，使得将介电负载24固定到反射器28。见图2和图3，介电负载24包括大体实心的构造，并具有孔30，所述孔30成适当的尺寸，以便在其中接收电介质20和内导体22。在组装好的构造中，电介质20和内导体22滑动到反射器中并且定位成毗邻逐渐变尖的斜切口，所述斜切口沿着反射器28的远侧面32延伸（图2-4和6）。将内导体22定位在反射器28内的这个位置处提供了一种这样的能量图案，所述能量图案如反射器28的逐渐变尖的远侧面一样长，如在图6中充分示出的那样。反射器28可以由任何适当的导电材料制成，并且如上所述，反射器28包括大体管状构造。在示出的实施例中，反射器28由金属制成，所述金属根据本公开具有反射性能以反射微波能量。在其远侧面32处，逐渐变尖的斜横切口通过反射器28的宽度设置。可以改变横切口的角度以实现特定的能量图案，所述能量图案从反射器28反射，以便电外科处理组织。在一些实施例中，反射器28可以构造成在组织中提供一种能量图案，所述能量图案与反射器28的逐渐变尖部的深度成比例。而且，在特定实例中，远侧面32可以选择性地覆盖有导电图案结构，以便有助于在第二操作模式期间解剖组织。反射器28构造成例如通过孔（未明确示出）来接收电引线16，所述电引线16在其中包括一个或多个单极电极26，所述孔延伸通过反射器28，使得能够将单级电极26定位成毗邻反射器28的远侧末端，以便在第二操作模式中发射射频能量，以解剖组织。一个或多个电极26经由压配合、摩擦配合、粘合剂或者其它适当的联接方法固定在孔内并且固定到反射器28。反射器28可以构造成通过任何适当的方法联接到壳体3。在图示的实施例中，反射器28包覆模制到壳体3。可替代地，反射器28可以压配合或者摩擦配合到壳体3，或者可以利用粘合剂将反射器28联接到壳体3。在实施例中，可选的微波平衡-非平衡转换器（balun）（例如，微波模块（microwaveblock）、短波扼流圈（chokeshort）、阻抗匹配网路等）（图5A和5B）可以操作地联接到反射器28的近端并毗邻介电负载24（图6）。在图示的实施例中，微波平衡-非平衡转换器是微波模块34的形式，所述微波模块34构造成防止电外科能量离开反射器28的远侧，并且控制从反射器28发射的辐射场的形状。微波模块34可以构造成波长的分数，例如λ/4波长。微波模块34包括大体长形的环形构造，具有远侧介电部分36和近侧导电部分38（见图5A-5B）。远侧介电部分36包括电介质，所述电介质低于介电负载24并且包括高于介电负载24的损耗系数。在组装好的构造中，同轴馈电装置14供给通过微波模块34，使得外导体18与近侧导电部分38电连通，如图6中最佳示出的那样。以这种方式构造远侧电介质部分36有助于减小电外科器械6的总品质因数“Q”。以肝切除术的形式描述了电外科器械6的操作。在使用中，电外科器械6定位成毗邻相关组织，例如，肝组织。外科医生可以经由按压按钮10a使得发电机4处于第一操作模式中来凝结组织。传递到内导体22的微波能量从反射器28反射，以电外科处理组织。反射的微波能量在组织上提供了精确的“印迹”，例如，深深地穿透组织。微波能量穿透组织的深度由远侧面32的角度、发电机4被设定的工作频率和/或功率电平等因素来确定。随后，外科医生可以经由按压按钮10b使得发电机4处于第二操作模式中来解剖电外科处理的组织。传递到一个或多个电极26的微波能量由此发射，以便电外科处理组织。电外科器械6克服上述缺点，上述缺点通常与用于切除并且解剖组织的传统疗法有关。即，外科医生能够利用单个器械快速并且有效地切除并且解剖组织。如能够理解的那样，在切除和/或解剖手术期间，这减小了血液流失并且节省了患者需要处于麻醉状态的时间。从上述内容并且参照各张附图，本领域技术人员将理解的是，在不悖离本公开的范围的前提下，还能够对本公开做出某些修改。例如，在某些实施例中，冷却组件50（在图1中以虚线示出）可以操作地联接到电外科器械6，并且构造成使得至少一种冷却剂环行通过电外科器械6，以便防止反射器28和/或一个或多个电极26超过预定温度。在某些情况中，电外科器械6还可以包括表面接触探测能力，其构造成在使得微波和/或射频能量能够处理组织之前确保电外科器械6与组织充分接触。可以通过任何适当的方法来提供表面接触能力，诸如，例如为传感器组件52（为了图示的目的，在图1中以虚线示出了传感器组件52），所述传感器组件52构造成检测何时电外科器械6接触组织。在这个示例中，传感器组件52可以包括一个或多个传感器（或者传感器的组合），其包括但不局限于光学传感器组件、电极阻抗传感器组件和声转换器响应组件等。尽管已经在附图中示出了本公开的若干实施例，但是并不旨在将本公开限制于此，因为其旨在本公开拥有本领域将允许的广泛范围并且旨在同样解读本说明书。因此，上述描述不应当理解为限制，而仅仅为具体实施例的范例。本领域中的技术人员将预见到处于随附权利要求范围和精神内的其它范例。