排烟和排液式电外科手术探针的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请是2012年12月5日提交的美国专利申请号13/706,242的部分继续申请，并且要求保护2012年8月10日提交的美国临时申请号61/681,626的权益，出于所有目的这两个专利申请通过援引以其全部内容并入本文。

本发明总体上涉及外科手术器械。更具体地，本发明涉及电外科手术探针和在外科手术操作过程中提供烟雾、液体和碎屑的移除的电外科手术探针系统。

背景技术：

在某些深位外科手术过程中，有必要通过通入身体中的小开口进行操作。这些外科手术常常采用具有内置管的窥器(用于扩张身体通道或空腔的医疗器械)，这些内置管用于在诸如激光或电外科手术切除或烧灼的过程中从外科手术部位移除烟雾。此外，为了从外科手术部位移除烟雾和碎屑、或冲洗外科手术部位的目的，可以引入分开的抽吸管和/或冲洗源。用于移除烟雾和碎屑或提供冲洗的管材可能阻挡外科手术部位和阻碍可视化。因此，优选的是在外科手术部位避免具有这些额外的管。

电外科手术过程(在此又称为电外科过程)中使用的系统通常包括手持件和可互换的电极或探针。电外科手术探针由接触外科手术部位处的组织的尖端、具有给定长度的轴、和插入手持件中的接头端组成。尖端被制成许多不同的形状和大小，包括桨叶尖端、球状尖端、针状尖端和细丝环。

提供排空和/或冲洗的现有技术电外科手术系统具有各种缺点。例如，之前塞基尔(seiger)的美国专利号2,888,928、莫里森(morrison)的美国专利号3,828,780、和沃克(walker)的美国专利号4,562,838中描述了结合了抽力的电外科手术装置。这些装置包括由绝缘材料覆盖的中空金属管。中空金属管带有抽力并且以钝头尖端(blunttip)结束。烟雾经过由管的一端形成的钝头尖端进入金属管并经过金属管的另一端被排空，从而从一端到另一端流经该管。这种设计局限于可以进行凝结但不进行切割的单一尖端并且需要烟雾排放通道延伸通过手持件的一次性手持件。

考夫曼(kaufman)的美国专利号5,234,428、赫希菲尔德(hirschfeld)的美国专利号5,242,442、和李(lee)等人的美国专利号8,057,470描述了包括烟雾抽吸管的装置，所述烟雾抽吸管环绕标准可分开的电极或桨叶或者在其旁边施用。这些装置还需要烟雾排放通道延伸通过手持件的一次性手持件。

结合了烟雾排放的电外科手术系统的其他专利包括授予cosmescu的美国专利号5,836,944、授予艾略特(elliott)的美国专利号5,224,944、和授予普莱特(platt)的美国专利号6,146,353。这些专利描述了覆盖电外科手术探针或者位于其旁边并提供烟雾排放导管的可移动的或可分开的管套或管。电极或探针更换以提供不同的尖端，需要移除和/或调整和重新调整烟雾排放导管。

因此，将期望提供克服前述缺点和其他缺点的电外科手术探针和电外科手术系统。

技术实现要素：

本发明的一个方面是电外科手术探针。所述探针包括导电元件，所述导电元件本身包括尖端段、中间段和电接触段。所述中间段具有开放的远端和封闭的近端并且包括具有壁和内部流通路的管。所述中间段邻近所述中间段的近端具有开口，所述开口透过所述管的壁形成，所述开口与所述内部流通路流体连通。

本发明的另一方面是一种电外科手术系统，所述电外科手术系统包括电外科手术手持件和第一电外科手术探针。所述电外科手术手持件包括细长本体段和排放段。主流通路纵向延伸通过所述手持件。第二通路纵向延伸通过所述本体段的远侧部分，所述第二通路在电接触终止。所述排放段具有的截面直径大于所述主流通路的截面直径。

所述第一电外科手术探针包括导电元件，所述导电元件包括尖端段、中间段和电接触段。所述中间段包括具有壁和内部流通路的管。所述中间段具有开放的远端、封闭的近端、和邻近所述中间段的近端形成的开口，所述开口透过所述管的壁形成，所述开口与所述内部流通路流体连通。所述电接触段和所述中间段的一部分可移除地布置在所述电外科手术手持件内，从而使得所述电接触段定位在所述第二通路内并且所述中间段开口定位在所述排放段内。

本发明的又另一个方面是一种进行电外科手术过程的方法。在所述方法中，提供电外科手术系统，所述电外科手术系统包括电外科手术手持件、解剖用电外科手术探针、和抽吸/凝结器电外科手术探针。所述解剖用电外科手术探针附接至所述手持件上。使用解剖用电外科手术探针在电外科手术部位执行解剖。所述解剖用电外科手术探针与手持件分离开，并且所述抽吸/凝结器电外科手术探针附接至所述手持件上。在电外科手术部位执行抽吸和凝结之一或两者。

结合附图阅读，本发明的前述和其他特征和优点将从本发明优选实施例的以下详细说明中变得更加清楚，所述附图并未按比例。详细说明和附图仅仅是对本发明的说明，而不限制所附权利要求书及其等效内容限定的本发明的范围。

附图说明

图1a是根据本发明的电外科手术系统的透视图；

图1b是图1a的系统的分解视图；

图1c是图1a和图1b中展示的电外科手术探针的一部分的放大视图；

图2a是根据本发明的电外科手术探针的透视图，所述电外科手术探针具有细丝环形尖端；

图2b是根据本发明的电外科手术探针的透视图，所述电外科手术探针具有球状尖端；

图2c是根据本发明的电外科手术探针的透视图，所述电外科手术探针具有针状尖端；

图2d是根据本发明的电外科手术探针的透视图，所述电外科手术探针具有桨叶尖端；

图2e是根据本发明的电外科手术探针的透视图，示出了所述电外科手术探针是弯曲的；

图2f是根据本发明的电外科手术探针的透视图，示出了所述电外科手术探针是有角度的；

图3a-图3c提供了根剧本发明的电外科手术探针的轴的截面视图；

图4a是根据本发明的电外科手术探针或电外科手术探针导电元件的透视图，所述电外科手术探针或电外科手术探针导电元件具有桨叶尖端；

图4b是根据本发明的电外科手术探针或电外科手术探针导电元件的透视图，所述电外科手术探针或电外科手术探针导电元件具有钝头尖端；

图4c是根据本发明的电外科手术探针或电外科手术探针导电元件的透视图，所述电外科手术探针或电外科手术探针导电元件具有细长的中间段和桨叶尖端；

图4d和图4e是根据本发明的电外科手术探针或电外科手术探针导电元件的透视图，所述电外科手术探针或电外科手术探针导电元件具有柔性中间段；

图5a是根据本发明的另一个电外科手术系统的透视图；

图5b是图5a的系统的手持件的剖面图；

图5c是放大后的图5a的电外科手术系统的远侧部分的剖面图，示出了在排空烟雾和/或液体或碎屑过程中的流动方向；并且

图6是根据本发明的替代性手持件的侧视图。

具体实施方式

本发明的一个方面是电外科手术探针。根据本发明的一个实施例的电外科手术探针在图1a和图1b中被展示为电外科手术系统的元件，而在图2a-图2f中独立该系统。本实施例的每个电外科手术探针包括绝缘轴110和导电元件120。

如图1a、图1b、图2a-图2f中所展示的，轴110是细长的、基本上圆柱形构件。轴110的长度是可根据电外科手术探针的预期用途而变化的；所述轴必须从接头130延伸出刚好足够远，以便当电外科手术探针正确就座于接头130和电外科手术手持件140中时允许用于抽吸或冲洗流的空间，如下所述。所述轴不需要是圆柱形的，几乎任何细长的形状都是可接受的。因为布置在轴110内的导电元件是导电性的，所以轴由绝缘(例如，介电的或不导电的)材料制成，所述材料具有足够的刚性来允许电外科手术探针的尖端段在外科手术过程中适当应用于组织。绝缘轴保护沿电外科手术探针的侧面的组织免遭无意侧向烧伤。这对于在体腔中用于深位过程的细长探针尤其重要。绝缘材料通常是模制塑料或热收缩管材。合适的材料包括弹性体和聚合物，诸如聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯、聚四氟乙烯(ptfe)、聚氯乙烯(pvc)、聚砜、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、环烯烃聚合物(cop)、环烯烃共聚物(coc)，以及阻止或最小化热传导和电传导的其他绝缘材料。轴可以例如是具有在挤出或模制过程中形成的多个通道的挤压塑料或模制塑料管材。

轴110至少包括第一通道112和第二通道114。第一通道112基本上被导电元件120占用。第二通道114在轴的整个长度上是开放的并且可供用于例如由一段长度的管材150供应的抽吸和/或冲洗，通道114与所述管材流体连通。通道112和114是延伸所述轴110的整个长度的暗通道(即，内腔)。图3a-图3c示出了具有图3a中指示的通道112和114的轴110的各种可能的截面视图。本领域的技术人员将理解，图3a-图3c表示许多可能截面构型中的仅几个截面构型。

导电元件120包括尖端段122、中间段124、和电接触段126，所有这些段可以在图1a中看到。尖端段122可以采取各种不同的形状，例如像细丝环(在图1a和图1c的122处以及图2a的122a处)、或用于切割的桨叶尖端(在图2d和图2f的122d处)、用于切割之后的凝结的球状尖端(在图2b的122b处)、或用于将集中的能量传递到有限区域中的针状尖端(在图2c和图2e的122c处)。其他形状当然也是可以的。如从图2a-图2f中明显的是，根据本发明的每个电外科手术探针具有单一尖端形状。如果期望一种不同的尖端形状，则在外科手术过程中，整个电外科手术探针可以更换成另一个电外科手术探针。中间段124和电接触段126通常是不锈钢杆或丝，但可以替代地使用能够使探针进行电外科手术过程的任何导电材料构造而成。尖端段122可以由与中间段和电接触段相同的材料构造而成；环形尖端也是常常由钨丝制造而成。

如在图1a中看到的，导电元件120布置在通道112中，从而使得尖端段122从轴110的远端延伸，中间段124在轴110内，而电接触段126从轴110的近端延伸。(术语“远侧”在此用于指明在电外科手术探针使用过程中离患者最近的一端或部分，而术语“近侧”在此用于指明在电外科手术探针使用过程中离患者最近的一端或部分)。在制造电外科手术探针过程中，导电元件120可以通过被插入完全成形的轴中而被定位在轴110中。替代地，当轴110是具有在挤出或模制过程中形成的多个通道的挤出塑料或模制塑料管材时，所述管材可以直接被挤出或模制在导电元件120上。当电外科手术探针的中间段如分别在图2e和图2f中看到的是弯曲的或有角度的，将轴挤出或模制在导电元件上是特别方便的。

本发明的另一个方面是电外科手术系统。在一个实施例中，所述系统是在接头130用作将诸如以上所述的电外科手术探针、电外科手术手持件140、和一段长度的管材150放在一起的公共插孔时形成的。在所述系统中，电外科手术探针和手持件140两者可移除地附接至接头130。所述系统可以包括用于提供诸如在图2a-图2f中可以看到的各种不同电外科手术端部的多个可更换的电外科手术探针。

如图1a和图1b中所展示的，接头130是分别具有第一、第二和第三连接点132、134和136的t形接头。虽然显示接头130具有三个连接点，但所述接头可以替代地具有超过三个连接点并且可以采取除了图1a和图1b中所示的t形接头的形状以外的形状。例如，接头130可以是y形接头。接头130优选地由软的橡胶材料或塑料材料制成，但可以由顺从电外科手术探针的轴110和手持件140中的一者或两者的其他材料制成。接头130具有足够的大小来适应于不同大小和形状的标准电外科手术手持件。

如图1a和图1b中所指示的，电外科手术探针的近侧部分在连接点132处可移除地布置在接头130内，从而使得电外科手术探针的电接触段126完全在接头130内并且在轴110与接头130之间形成基本上气密性连接。连接点132在图1a和图1b中被展示为凹形连接点；然而，将理解的是，轴110可以被构造成使得轴110的一部分配合在凸形连接点132上而不是在凹形连接点132内。

电外科手术手持件140的远侧部分可移除地布置在连接点134内，从而使得在电外科手术手持件与接头之间形成基本上气密性连接并且从而使得电外科手术探针的电接触段126插入电外科手术手持件140中，由此在电外科手术探针与电外科手术手持件140之间提供电连接。电外科手术手持件可以是任何可商购的手持件并且可以例如是用手启动的或用脚启动的。因此，优选的是，连接点134是可以在期望的手持件的远端上滑动的凹形连接点。如前所述，接头130可以由软的橡胶或塑料构造而成，从而使接头容易适应各种形状和大小的手持件。

一段长度的管材150的一端在连接点136处可移除地或永久性地附接至接头130，所述连接点可以是凸形(如所展示的)或凹形的连接点。管材150的另一端附接至例如真空源或冲洗流体源。接头130、电外科手术探针、和/或管材150可以被适配成使得真空源和冲洗流体源可以经由接头130同时连接至电外科手术探针。因此，电外科手术探针的通道114可以经由管材150和接头130与真空和/或冲洗流体源流体连通。

在图4a-图4e中在420可以看到导电元件的另一个实施例。导电元件420包括尖端段422、中间段424、和电接触段426。

在本实施例中，尖端段422和中间段424是中空管423(即，具有壁423a和内部流通路423b的管)的段。尖端段422形成在中空管423中，通过例如在空心管的远端中激光切割成期望的形状。期望的形状可以例如是如在图4a和图4c中看到的桨叶尖端或如在图4b、图4d、和图4e中看到的钝头尖端。其他尖端形状也是可能的。在本实施例中，管423的壁是使用能够进行电外科手术过程的任何导电材料构造的。一种这样的导电材料是不锈钢。

替代地，中间段可以包括中空管，而尖端段可以是单独形成并且通过例如焊接或任何其他适当附接工艺附接至中间段的桨叶(或其他形状，包括诸如在图2b和图2c中可以看到的球状物和针状物)。当尖端段单独形成时，如果通过导电元件(例如像延伸中间段的长度并且连接至电接触段和尖端段的细金属条或丝)在尖端段与电接触段之间提供导电路径，中空管的形成中间段的壁本身不需要包括导电材料。

中间段可以是如图4a至图4c所展示的任何期望的长度，从而允许在浅表过程和深位过程中使用。中空管在中间段区域中的内直径优选地足够大以提供充分的抽力来从过程部位移除血液和其他流体和碎屑。中间段424的远端425是开放的，而近端427是封闭的。邻近中间段424的近端(即，在其处或附近)切割或以其他方式形成至少一个开口428(例如，如在图4a-图4e中看到的槽口)透过壁423a。开口428与内部流通路423b流体连通并且优选地至少与在导电元件的远端处的开口一样大(例如，至少与内部流通路的截面积一样大)以避免根据伯努利定律对流进行限制。透过中间段的壁可以形成不只一个开口428。例如，可能有利的是围绕管的外表面从第一开口428的位置旋转180°提供第二开口428。

中间段可以包括如图4d和图4e所展示的延伸透过管壁的一系列切口429。所述切口导致柔性中间段，从而允许在不显著减小内部流通路的截面积的情况下管弯曲成任何期望的形状。优选地，所述管是导电的，例如，包括金属。图4d和图4e示出了在中间段的有限部分内的切口；然而，所述切口可以在中间段的任何期望的部分上延伸，从而准许中间段不仅如在图4e中看到的那样成形，而且还成形为例如像在图2e和图2f中看到的额外的形状。所述系列切口优选地形成间断式螺旋图样；即，所述系列切口围绕管走向大约管的周长的1/3并结束并且接着再次开始。切口优选地具有0.02英寸到0.04英寸的节距，所述节距是两个相邻切口之间的标称距离。

电接触段426可以是焊接或以其他方式附着到形成尖端段422和中间段424的中空管上的分开件。替代地，电接触段426可以是中空管的延伸部，在所述延伸部，所述中空管本身是导电的。电接触段426包括能够使探针进行电外科手过程的导电材料。例如，当探针用于进行烧灼过程时，导电材料能够将尖端段422加热至适合于进行所述过程的温度(例如，在大约350℃与1200℃之间)。

中间段可以包括布置在中空管的形成中间段的壁的外表面上的绝缘(例如，介电的或不导电的)涂层410。适合于绝缘涂层410的材料包括弹性体或聚合物，诸如聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯、聚四氟乙烯(ptfe)、聚氯乙烯(pvc)、聚砜、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、环烯烃聚合物(cop)、环烯烃共聚物(coc)，以及阻止或最小化热传导和电传导的其他绝缘材料。在一个实例中，所述绝缘涂层布置在中间段424的外表面的至少一部分上并且可以例如是热收缩塑料。也可以应用聚烯烃绝缘材料以及耐高温特氟龙(聚四氟乙烯[ptfe])用于耐过热。

绝缘涂层410加导电元件420一起可以形成如图4a中指示的电外科手术探针400。应注意，绝缘涂层可以不是电外科手术探针400需要的元件，例如，当中空管的形成中间段的壁本身不导电时。当绝缘涂层不必要时，导电元件单独用作电外科手术探针。具有桨叶尖端或针状尖端的涂覆或未涂覆的导电元件通常用作解剖用电外科手术探针。具有钝头尖端的涂覆或未涂覆的导电元件通常用作抽吸/凝结器电外科手术探针。

上述和图4a-图4e中展示的电外科手术探针可以与如在图5a-图5c中的540处看到的电外科手术手持件相组合来形成电外科手术系统。应注意，图6展示了并且以下描述了替代性手持件。所述电外科手术系统可以包括用于提供各种不同电外科手术端部的多个可互换电外科手术探针。在外科手术过程中，可以移除第一电外科手术探针并将其交换成第二电外科手术探针。

手持件540包括细长本体段542和排放段548。本体段542通常由大体上刚性的并且不导电的材料(诸如abs或pvc)构造而成。主流通路543从本体段542的远端544到与本体段542的近端546相邻(即在其处或附近)的开口545纵向延伸通过手持件540。开口545经由接头530与真空源(即，抽吸源或负压源)流体连通。

第二通路547纵向延伸通过本体段542的远侧部分并在电接触549终止。如所展示的，电接触549是包括金属管(例如，铜管)的同心电插座，所述金属管沿其长度的至少一部分分离，从而允许所述管充分扩张以接纳期望的电外科手术探针的电接触段。当电外科手术系统操作时，铜管连接至电源(未示出)。因此，铜管提供从电源经由铜管到电接触段426并且接着继续通过中间段424到尖端段422的导电路径。替代地，电接触549可以是本领域已知的任何适当的电接触，一种这样的电接触简单地是电力电缆的外露端。

当电外科手术系统在使用时，电外科手术探针400的电接触段426可移除地布置在手持件540内，从而使得所述电接触段的至少一部分在第二通路547内并且与电接触549相接触，由此在电外科手术手持件540与电外科手术探针400之间提供电连接。第二通路547可以是管状的或者可以是一系列对齐的环或部分环，通过所述环，电接触段426被引向电接触549。手持件540和电外科手术探针400两者尺寸被确定为确保电接触段426正确定位在第二通路547内。

如在图5a-图5c中看到的，排放段548是与本体段542分开形成并且通过任何适当的粘结或其他附接方法永久性地或可移除地附接至本体段542的远端544上的帽。排放帽548由能够可移除地接纳电外科手术探针和在电外科手术手持件与电外科手术探针之间形成基本上气密性密封的材料(诸如pvc或硅橡胶)构造而成。

排放帽548是基本上中空的并且具有的内部截面直径大于主流通路543的截面直径。如在图5c中最佳看到的，手持件和电外科手术探针的尺寸被确定为确保当电外科手术探针插入手持件中时，形成在中间段424中的开口428定位在排放帽548内。开口428在排放帽548内的定位确保烟雾和液体可以自由地流出开口428并且流入主流通路543中，从而在排放帽548的内部与主流通路543之间提供流体连通。箭头505和510示出了通过中间段424并进入主流通路543中的流动方向。如在图5a中看到的，帽548的材料可以是不透明的、半透明的、或透明的。透明帽允许容易看到可能阻塞所述通路并需要清理的血块或组织。透明还可以对于确保电外科手术探针正确插入电外科手术手持件中有用。

图6中展示的替代性手持件640包括细长本体段642和排放段648。如在图6中可以看到的，本体段642类似于以上已经详细描述的本体段542。然而，在图6中展示的实施例中，排放段648是本体段642的延伸部并且与本体段642同时形成并且由与其相同的一种或多种材料形成。例如，本体段642和排放段648两者可以由能够可移除地接纳电外科手术探针和在电外科手术手持件与电外科手术探针之间形成基本上气密性密封的材料(诸如pvc)构造而成。

如在图6中可以看到的，排放段648是基本上中空的并且具有的内部截面直径大于主流通路643的截面直径。手持件640和电外科手术探针两者的尺寸被确定为确保当电外科手术探针插入手持件640中时，形成在电外科手术探针的中间段424中的开口428定位在排放段648内。开口428在排放段648内的定位确保烟雾和液体可以自由流出开口428并且流入主流通路643中，从而在排放段648的内部与主流通路643之间提供流体连通。

在本实施例中，当电外科手术系统在使用时，电外科手术探针400的电接触段426可移除地布置在手持件640内，从而使得至少所述电接触段的一部分在第二通路647内并且与电接触649相接触，由此在电外科手术手持件640与电外科手术探针400之间提供电连接。第二通路647可以是管状的或者可以是一系列对齐的环或部分环，通过所述环，电接触段426被引向电接触649。手持件640和电外科手术探针400两者尺寸被确定为确保电接触段426正确定位在第二通路647内。

在另一个实施例中，电外科手术系统可以通过将诸如以上已经描述的并在图4a-图4e中的420所展示的导电元件与诸如在图1a和图1b中看到的电外科手术手持件相组合而形成。在本实施例中，导电元件420被插入接头130的连接点132中。即，图1a和图1b中的轴110和导电元件120两者由导电元件420替换，其中中间段424是不导电的，或者由不导电涂层410和导电元件420替换，其中中间段424是导电的。导电元件420定位在接头130内，使得尖端段422和中间段424的远侧部分从接头130延伸，并且电接触段426延伸通过接头134并进入电外科手术手持件140。开口428定位在与连接点136和管材150流体连通的接头130内。优选地，中间段424在连接点132处与接头130形成基本上气密性连接。在本实施例中，可以同时排空烟雾和液体。

本发明的又另一个方面是一种进行电外科手术过程的方法。所述方法包括按任何顺序将第一电外科手术探针、具有启动器的电外科手术手持件、以及与真空源和冲洗流体源之一或两者流体连通的第一长度的管材附接至接头。电外科手术手持件在手持件附接至接头之前或之后连接至电源。然后，通过操作手持件的启动器(例如，手启动器或脚启动器)来启动所得电外科手术系统，并且所述系统用于进行电外科手术过程。所述方法可以进一步包括将第一电外科手术探针从接头上移除并将第二电外科手术探针附接至所述接头上。可以在不从接头上移除电外科手术手持件和还有在不从接头上移除所附接的管的情况下进行这个步骤。所述方法还可以进一步包括如果期望真空和冲洗两者，则将第二长度的管材附接至所述接头，所述第二长度的管材是与真空源和冲洗流体源之一或两者流体连通。

在进行电外科手术过程的另一种方法中，提供的电外科手术系统包括电外科手术手持件、解剖用电外科手术探针、和抽吸/凝结器电外科手术探针。所述解剖用电外科手术探针附接至所述手持件上。使用解剖用电外科手术探针在电外科手术部位进行解剖。解剖用电外科手术探针与手持件分离开，并且抽吸/凝结器电外科手术探针附接至所述手持件上。在电外科手术部位进行抽吸和凝结之一或两者。

虽然目前认为在此描述的本发明的实施例是优选的，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化和修改。所附权利要求书指明了本发明的范围，并且在等效物的含义和范围内进行的所有变化和修改是旨在包含在其中。