电外科能量传输装置和系统的制作方法_3

文档序号:8599206阅读:来源:国知局
,因此,电外科能量传输电路20a的完整的电气示意图被简化,并且仅包含描述本公开的电外科能量传输电路20a所需要的部分。常规的电外科传输路径包括通过传送线120的一个或多个导体连接的电外科产生器电路10a和装置能量传输电路110a。
[0064]电外科产生器电路10a包含产生电外科能量信号Vkf的信号产生器140、电力隔离变压器130a和控制隔离变压器130b。一个或多个产生器控制信号164可通过控制隔离变压器130b在电外科产生器电路10a和产生器控制电路10a之间通过。产生器控制信号164可包含诸如启用/禁用、频率、功率、正持续期、脉冲宽度、占空因数和/或任何其它必要或希望的控制信号的参数。
[0065]通过信号产生器140产生的电外科能量信号VRF包含主频率成分,其中,主频率成分上的信号的能量产生希望的外科效果。主频率成分可与能量传输元件118的一种或更多种性能有关或者对于其被选择。电力隔离变压器130a可以是在没有直接电气接触的情况下从第一电路(微波能源Vkf)向第二电路(传送线120和能量传输装置110)传送能量的任何适当的装置。控制隔离变压器130b可以是在没有直接电气接触的情况下从第一电路(产生器控制电路100b)向第二电路(传送线120的控制部分120b或装置控制电路IlOb)传送一个或多个控制信号的任何适当的装置。
[0066]电力隔尚变压器130可包含从电力隔尚变压器130a的病人侧(辅助130as)隔尚电力隔离变压器130a的产生器侧(主130ap)上的电路的附加的电路。由于设备、能量传输的操作和/或用于传输能量的过程由各种政府或工业规章或规则调节,因此,产生器侧(主130ap)与病人侧(辅助130as)之间的适当的隔离是必须的。例如,存在用于微波设备或电磁兼容(EMC)规章和标准的FCC规章和标准,以确保微波设备不干涉其它的电子设备。另夕卜,与安全有关的工业标准要求在产生器与个人(例如,病人和医疗人员)之间存在足够的电气隔离。工业标准的一些方面限制可在电外科过程中偶然释放的杂散电外科能量的量。
[0067]电力隔离变压器130a和控制隔离变压器仅表示为可用于电外科产生器100与连接能量传输装置的传送线120之间的电气隔离的适当的隔离装置的例子。电力隔离变压器130a和控制隔离变压器130b可被在没有直接电气接触(例如,通过感应耦合、电容耦合等…)的情况下从第一电路(电外科电力电路Vkf)向第二电路(能量传输装置110的能量传输元件IlOa)传送能量信号的任何适当的装置替代。
[0068]这里作为例子提供电外科装置的电气隔离的原因是,为了提供更高的病人安全性,病人隔离由FCC规章授权。标准现有技术隔离装置只是不满足严格的对于隔离的FCC要求,由此必须开发用于在这里使用的特定的自定义隔离系统和/或装置。作为结果,在电外科系统中使用的隔离系统/装置常常是自定义设计的、昂贵的和笨重的。因而,通过不必提供用于控制信号和/或控制电力的病人隔离电路,大大简化电外科系统并降低成本,同时,由于不需要用于控制系统和/或控制电力的隔离系统,因此提供更高的安全性。
[0069]产生器控制电路10b包含向处理器142和系统20a的其它部分提供DC电力的DC电源141。例如,DC电源141通过传送线120的控制部分120b向能量传输装置110的装置控制电路IlOb提供DC电力。产生器控制电路IlOb还可包含通过传送线120的控制部分120b与装置控制电路IlOb连接的一个或多个控制信号(例如,控制-1 (如图2A中的1101)、控制-2 (如图2A中的1102)和控制-3 (如图2A中的1103))。
[0070]能量传输装置110包含能量传输电路IlOa和装置控制电路110b。能量传输电路IlOa从电力隔离变压器130a的病人侧(例如,辅助侧130as)接收电外科能量信号Vl?V2。能量传输电路IlOa控制电外科能量信号Vl?V2向能量传输元件118的流动,该能量传输元件118向病人组织传输电外科能量信号Vl?V2。
[0071]在一个实施例中,能量传输元件118是在能量传输装置110的远端形成的烧蚀元件(没有明确示出)。烧蚀元件可包含被配置为以单极的方式和/或双极的方式传输电外科能量的一个或多个电极。作为替代方案,烧蚀元件可包含被配置为在微波频率范围上传送电外科能量信号Vl?V2的天线,其中,烧蚀元件在一个或多个频率上共振。
[0072]在另一实施例中,能量传输元件118是在能量传输装置110的远端形成的端部效应器(没有明确示出)。端部效应器可包含被配置为密封和切割位于其间的组织的一个或多个相对的钳口部件对(没有明确示出)或被配置为向位于其间的组织传输一个或多个夹子(staple)的相对的钳口部件对。钳口部件还可包含被配置为以单极的方式和/或双极的方式传输电外科能量的一个或多个电极。
[0073]能量传输电路IlOa从装置控制电路IlOb接收一个或多个控制信号165。装置控制电路IlOb可提供使得能够启用和/或禁用电外科能量向能量传输元件118的流动的控制信号165。来自装置控制电路IlOb的控制信号165还可控制电外科能量信号的一个或多个特征(例如,电压、电流、功率、相位、能量传输持续期、脉冲宽度和/或持续期)。
[0074]为了防止向病人传送意外或不希望的电外科能量,传送线120的功率传送部分120a和控制传送部分120b与电外科产生器100电气隔离。
[0075]图2B是根据本公开的一个实施例的利用能量收获系统260的电气收获电外科能量传输系统30的电气示意图。电气收获电外科能量传输电路30的电气示意图被简化,并且仅包含描述根据本公开的电气收获电外科能量传输系统30所需要的部分。电气收获电外科能量传输系统包含电外科产生器200和能量收获传输装置210,其中,电外科产生器200仅向能量收获传输装置210提供电外科能量信号。能量收获传输装置210从任何适当的电磁能量信号收获能量,并被配置为产生用于能量收获传输装置210中的DC电力信号。
[0076]电外科能量信号路径包含通过传送线220中的一个或多个导体连接的电外科电力电路200a和装置能量传输电路210a。电外科电力电路200a包含产生器240和隔离变压器230。产生器240产生电外科能量信号VKF。功能与以上关于图2A描述的电力隔离变压器130a类似的电力隔离变压器230从传送线220和装置能量传输电路210a隔离电外科电力电路200a。
[0077]如以上关于电力隔离变压器130a讨论的那样,隔离变压器230仅表示为适当的产生器隔离装置的例子。产生器隔离变压器230可以是在没有诸如例如通过感应耦合或电容耦合的直接电气接触的情况下从第一电路(电外科电力电路200a)向第二电路(能量收获传输装置210的传送线220和装置能量传输电路210a)传送能量信号Vkf的任何适当的装置。
[0078]产生器控制电路200b向电外科电力电路200a提供一个或多个控制信号。在一个实施例中,产生器控制电路200b通过无线通信网络221向能量收获传输装置210的装置控制电路210b提供控制信号。无线通信网络221包含产生器收发器221a和装置收发器221b。无线通信网络221使得不需要用于在产生器控制电路200b和能量收获传输装置210的装置控制电路210b之间传送控制信息的直接电气连接。
[0079]在另一实施例中,电外科电力电路200a从产生器控制电路220b接收信息信号。来自一个或多个信息信号的信息可集成到提供给装置能量传输电路210a的电外科能量信号中或者与其组合。电外科能量信号可被用作用于信息的载体信号,其中,信息被装置能量传输电路210a提取。也可通过向电外科能量信号添加一个或多个信号,在电外科能量信号内代表信息。添加到电外科能量信号的一个或多个信号包含一个或多个预选择的频率上的能量,其中,预选择的频率中的一个或多个与能量收获系统260的频率Fl?F4对应(参见图3 ?5,256、356a ?356d 和 456a ?456d)。
[0080]可以使用其它的通信手段,以在产生器控制电路200b与装置控制电路210b之间提供间接的通信链接。
[0081]能量收获传输装置210包含装置能量传输电路210a和装置控制电路210b。装置能量传输电路210a从隔离变压器230的病人侧(辅助侧230S)接收电外科能量信号Vl?V2o装置能量传输电路210a控制电外科能量信号Vl?V2向能量传输元件218的流动,该能量传输元件218向病人组织传送电外科能量信号的至少一部分。
[0082]如以上关于图2A讨论的那样,能量传输元件218可以是被配置为传输电外科能量的烧蚀元件(例如,以单极或双极的方式配置的一个或多个电极和/或被配置为在微波频率范围上传送电外科能量信号Vl?V2的天线)。能量传输元件218可包含在能量收获传输装置210的远端形成的端部效应器(例如,被配置为密封和/或切割位于其间的组织或被配置为向位于其间的组织传输一个或多个夹子的一个或多个相对的钳口部件对)。
[0083]能量收获传输装
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