72]参考图2，显示发生器200的正面240。发生器200可以是任何合适的类型(例如，电外科、微波等)并且可以包括多个连接器250-262以适应各种类型的电外科器械(例如，电外科钳10等)。连接器250-262可以包括可以读取(例如，扫描、解码等)被编码或以另外方式记录在器械的插头或电缆之上和之内的识别信息的各种检测装置。连接器250-262配置成解码对应于特定器械的操作参数的、在插头上编码的信息，允许发生器200基于连接的器械预设能量输送设置。在实施例中，可以在条形码、电部件(例如，电阻器、电容器等)、RFID芯片、磁体、非临时存储装置(例如，非易失性存储器、EEPROM等)中编码数据，它们然后可以耦接到或集成到插头中。相应检测装置可以包括但不限于条形码读取器、电传感器、RFID读取器、霍尔效应传感器、存储器读取器等，以及配置成解码数据的任何其它合适的解码器。
[0073]发生器200包括用于为用户提供各种输出信息(例如，强度设置、治疗完成指示器等)的一个或多个显示屏幕242、244、246。屏幕242、244、246中的每一个与对应的连接器250-262关联。发生器200包括用于控制发生器200的合适的输入控制(例如，按钮、启动器、开关、触摸屏等)。显示屏幕242、244、246可以配置成显示电外科器械(例如，电外科钳等)的相应菜单的触摸屏。用户然后通过简单地触摸相应的菜单选项进行输入。
[0074]屏幕242控制单极输出和连接到连接器250和252的装置。屏幕242包括允许操作者为连接到连接器250的单极装置设置期望曳力的部分232。具体地，屏幕242包括允许操作者增加或减小曳力设置的按钮236和238。屏幕242也显示在图2中显示为0.3的当前曳力设置234。连接器250配置成耦接到单极电外科器械(例如，电外科笔)并且连接器252配置成耦接到脚踏开关(未显示)。脚踏开关提供可以复制发生器200的输入的附加输入。屏幕244控制单极和双极输出和连接到连接器256和258的装置。连接器256配置成耦接到其它单极器械。连接器258配置成耦接到双极器械(未显示)。屏幕246控制连接到连接器260和262的血管闭合器。
[0075]图3显示配置成输出电外科能量的图1和2的发生器200的发生器电路300的示意性方块图。发生器电路300包括用户接口 305、控制器324、电源327和输出级328。电源327可以是直流电压电源并且连接到交流源(例如，线电压)。电源327将高压直流电提供给输出级328，输出级然后将高压直流电转换成电外科交流电流并且将电外科能量提供给有源端子330。交流电流经由返回端子332返回到输出级328。输出级328配置成在多个模式下操作，在此期间发生器电路300输出具有特定占空比、峰值电压、峰值因数等的相应波形。在其它实施例中，发生器电路300可以基于其它类型的合适电源拓扑。
[0076]控制器324包括可操作地连接到存储器326的处理器325 (例如，微处理器)，所述存储器可以包括临时型存储器(例如，RAM)和/或非临时型存储器(例如，闪存介质、磁盘介质等)。在实施例中，控制器324还可以包括用于执行输送电流和/或电压波形的实时分析的现场可编程门阵列(FPGA)，如下所述。处理器325包括可操作地连接到电源327的输出端口和/或输出级328，允许处理器325根据开环和/或闭环控制方案控制发生器电路300的输出。本领域的技术人员将领会处理器325可以由适合于执行本文中所述的计算和/或指令集的任何逻辑处理器(例如，控制电路)代替。
[0077]发生器电路300执行闭环反馈控制，其中多个传感器测量各种组织和发生器输出性质(例如，组织阻抗、组织温度、输出功率、电流和/或电压等)，并且将反馈提供给控制器324。控制器324然后向电源327和/或输出级328发信号，然后电源和/或输出级相应地调节直流电源和/或输出级。控制器324也接收来自发生器电路300的用户接口 305的输入信号。控制器324使用通过用户接口 305接收的输入信号调节由发生器电路300输出的功率和/或对其执行其它控制功能。根据本公开，操作者可以经由用户接口 305输入期望曳力设置。例如，一些外科医生偏好高曳力以减小意外切割到非期望区域中的可能性。因此，这些外科医生可以经由用户接口 305输入提供高曳力水平的期望曳力设置。一般而言，这将减慢切割的速率。
[0078]在实施例中，期望曳力设置或缺省曳力设置可以编程到布置在器械2内的存储器中或存储在布置在器械2上的条形码或射频识别(RFID)标签中。期望曳力设置也可以从外科医生的切割速率推断。例如，控制器324可以基于电弧放电模式确定外科医生受到的平均曳力，将期望曳力设置设置成平均曳力，并且调节输出功率或电压以获得期望曳力设置。控制器324可以在由外科医生设置的自动曳力模式期间执行这些功能。
[0079]控制器324检索并且使用期望曳力设置以基于电外科器械2和组织之间的所感测的电弧放电模式和/或阻抗模式调节来自输出级328的电外科输出的功率。
[0080]根据本公开的发生器电路300包括RF电流传感器380和RF电压传感器370。RF电流传感器380耦接到有源端子330并且提供由输出级328供应的RF电流的测量。RF电压传感器370耦接到有源和返回端子330和332，并且提供由输出级328供应的RF电压的测量。在实施例中，RF电压和电流传感器370和380可以耦接到有源导线331和返回导线333，所述导线分别将有源和返回端子330和332互连到输出级328。
[0081 ] RF电压和电流传感器370和380分别将所感测的RF电压和电流信号提供给模数转换器(ADC) 302。模数转换器302采样所感测的RF电压和电流信号并且将所感测的RF电压和电流信号的数字样本提供给控制器324，所述控制器然后响应所感测的RF电压和电流信号的数字样本调节电源327和/或输出级328的输出。发生器电路300的各种部件(即，输出级328以及RF电压和电流传感器370和380)可以布置在印刷电路板(PCB)上。
[0082]图4是示出由电外科器械2执行的单极切割程序期间的电弧放电的示图。外科医生经由发生器电路300的用户接口 305将电外科器械2设置到期望曳力值并且通过按压启动开关401启动电外科器械2，因此允许交流电流传输到切割尖端或刀片405。外科医生然后通过使切割尖端或刀片405切割靶组织420而开始电外科程序。
[0083]有证据表明单极切割的过程通过对刀片405前面的活组织425电弧放电415从而在刀片405与其它活组织425接触之前汽化活组织425而先于器械2的刀片405。换句话说，当刀片接近组织425的边界边缘时电弧415形成，并且一旦组织425被汽化并且边界边缘移动远离刀片使得电弧415熄灭，电弧就熄灭。如果刀片移动比组织去除的最大速率慢，则这导致电弧放电模式，紧接着的是电容状态(“开路”)，原因是当范围内的所有组织已被去除时电弧放电熄灭。如果刀片移动比组织去除的最大速率快，则获得电阻状态，原因是刀片405与活组织425接触。
[0084]如果刀片405在方向410上的移动速率比发生器200的功率或电压设置慢，则电弧415汽化组织420并且在刀片405移动到足够靠近活组织425以重新建立电弧415之前熄灭。移动刀片405、产生电弧415和熄灭电弧415的重复过程是脉冲模式。该重复过程可以被检测为从电弧415到电容阻抗的变化。
[0085]在另一方面，如果刀片405的移动速率比发生器200的功率或电压设置快，则电弧放电可以由于刀片405和组织425之间的恒定接触而减小或者电弧放电可以处于恒定水平。刀片405和组织425之间的接触增加组织作用于刀片405的曳力。根据本公开的实施例，这些电弧放电模式被检测并且用于确定组织作用于刀片405的曳力。施加到组织的交流电流的功率水平然后被调节以获得期望曳力值。
[0086]可以预期电外科器械2可以带有听觉或视觉(S卩，光)反馈系统(未显示)，当作用于切割尖端或刀片405的曳力接近、等于或已超过预定曳力水平时所述反馈系统将向操作者发信号。例如，发生器200和/或电外科器械2可以包括蜂鸣器和/或灯，当所感测的曳力达到某个预定曳力值或属于曳力值的范围内时所述蜂鸣器和/或灯被设置成启动。以该方式，操作者可以将注意力集中于靶组织部位并且当阻止切割尖端405前进的阻力变为大于预定曳力值时例如由蜂鸣器的声音、由灯的闪光或由两者警告。
[0087]图5A是示出切割程序期间电外科器械2的曳力、速度和电外科功率之间的关系的图形500。图形500包括指示组织作用于刀片405的曳力的第一轴线510和指示当刀片切割组织时刀片405的速度或移动速率的第二轴线520。图形500显示曳力分布曲线531-534，每个曲线表示按照增加功率水平的顺序布置的恒定功率水平下的曳力和速度之间的关系。
[0088]曳力分布曲线531-534中的每一个显示出:对于给定的恒定功率水平，当电外科器械2的速度增加时曳力显著地增加。换句话说，当外科医生用电外科笔以低和中等速度切割组织时，电外科笔移动通过组织具有很小的阻力。当切割的速度增加时，阻力保持较低直到曳力急剧增加的点，如曳力分布曲线531-534所示。
[0089]在曳力分布曲线的终点，曳力急剧增加，原因是在刀片405移动到与组织425接触之前电弧阵面未完全汽化组织425。如图5A中所示，增加功率允许更高速度和最小曳力，原因是增加功率增