尤其用于从人类或动物患者的身体切除组织块的电外科装置

摘要

一种电外科装置(10)，包括：发生器系统(12)，被配置成生成射频电信号；以及要由手术者握持且包括端部(16)的手持件(14)，该端部安装有电连接到发生器系统(12)的活性电极(18)。所述信号能够将活性电极(18)极化，以便在活性电极(18)处于组织块(M)的近邻时在不通过患者身体(B)传播电流的情况下在大气中生成辉光等离子体放电(19)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其用于从人类或动物患者的身体切除组织块的电外科装置。

背景技术

在本领域中，广泛已知的是使用电外科装置，该装置包括被配置成生成射频电信号的发生器系统以及由手术者握持并且包括安装有电连接到所述发生器系统的活性电极的端部的手持件。

然而，上面提到的种类的装置遭受一些缺陷。

US 2006/293649公开了一种依照所附独立权利要求的前序设计的装置，该装置为了对患者的身体执行切除，需要例如高达300W的高极化功率。而且，除了活性电极之外，所述装置也需要另一电极(也称为回传板)，该电极铺在患者身体上，从而朝后者侵袭，因为这些电极之间生成的等离子体放电造成流经人体的电流。因此，这种类型的装置遭受与特定类型的患者(例如起搏器携带者)的相容性问题，同时也显著地增加疼痛的感觉。此外，所述装置操作于可能甚至达到90℃的平均温度下，从而尤其是对于软组织(例如粘膜)防止凝血并且促进细胞坏死。

US 2011/319887描述了一种装置，其中等离子体放电通过惰性气体的电离而产生，并且其中使用了回传板。此外，所述文件提供了由诸如钨之类的特殊材料制造的惰性气体出口喷嘴。

WO 2011/055368描述了一种特别地为借助于等离体放电进行深切的装置。具体而言，所述装置基于包括两个靠近的电极的特定手持件的采纳，这些电极适于生成电离这样的电极附近运送的气流所需的能量。

US 2003/125727提出了一种组合利用光子源(UV光)和惰性气体的装置，其主要预期用于腹腔镜检查应用。

US 2012/083782涉及一种包括手持件的装置，该手持件具有特定结构并且包括允许改进等离子体放电的属性的特殊碳筒。特别地，活性电极的动作经由通过手持件的端部输送盐溶液而提供。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可以克服现有技术的缺陷的电外科装置。

本发明的另一目的是提供一种改进的且可靠的电外科装置，其仍然可以以简单且经济的方式生产。

依照本发明，这个目的和其他目的通过具有所附独立权利要求中阐明的特征的电外科装置实现。

应当理解的是，所附权利要求是本发明的以下具体实施方式中提供的技术教导的组成部分。特别地，所附从属权利要求限定了本发明的一些优选的实施例，这些实施例包括一些可选的技术特征。

依照本发明的另一个方面，提供了一种用于从人类或动物患者的身体切除组织块的方法，该方法包括以下操作步骤：

-提供包括安装有活性电极的端部的手持件；

-生成射频电信号；

-将所述信号供应给所述活性电极，从而将它极化；以及

-移动所述手持件以将所述极化的活性电极带到所述组织块附近，以便在不通过所述患者的身体传播电流的情况下在所述活性电极与所述组织块之间的大气中生成辉光等离子体放电。

附图说明

本发明的另外的特征和优点根据以下具体实施方式将变得清楚明白，所述实施方式通过非限制性实例特别地参照附图而提供，在附图中：

-图1为依照本发明一个示例性实施例的装置10的框图表示；

-图2为图1中所示装置的手持件的示意图；

-图3为操作中的图2中所示手持件的示意图；以及

-图4为示出前面的图中所示的手持件的一个示例性实施例的电路结构的框图。

具体实施方式

参照附图中所示的实施例，附图标记10整体地标示一种尤其用于通过等离子体生成从人类或动物患者的身体切除组织块的电外科装置。

装置10包括被配置成生成射频电信号的发生器系统12。装置20进一步包括要由手术者握持且包括端部16的手持件14，该端部安装有电连接到所述发生器系统12的活性电极18。

由发生器系统12生成的所述信号能够将活性电极18极化，以便在活性电极18处于要经受切除的组织块M的近邻时在不通过患者的身体B传播电流的情况下在活性电极18与组织块之间的大气中生成辉光等离子体放电19。

换言之，装置10提供了通过利用活性电极18与患者身体之间存在的电位差而仅仅电离端部16与患者身体之间的大气空气以便引起大气空气的绝缘键(bond)的电介质击穿。为了实现这种效果，所述装置没有利用通过手持件发射的稀有气体流，不像利用例如电离的氩气以便生成等离子体放电的其他类型的电外科设备。

而且，在这样的其他类型的电外科设备中，典型地生成倾向于流经人体的电荷和电流。出于这个原因，在这样的其他类型的设备中，有必要采用要施加到患者身体上，通常施加到与将使用手持件14的区域相对的一侧的回传电极或耗散板(dissipation plate)。相反地，依照本发明，通过可见的电火花而呈现的辉光等离子体放电由于患者身体所特有的能力的原因而散布，并且因此不必使用回传电极或耗散板。

通过由于周围大气空气而引起的散热的作用，辉光等离子体放电生成的能量在患者身体的组织块中引起比通常在超过100℃的温度下操作于切割模式、从而典型地造成细胞坏死(具有在患者身体中产生瘢痕疙瘩的高风险)的其他外科电刀更低的温度(例如低于60℃，特别地近似55℃)。相反地，通过使用装置10而引起的所述较低温度足以获得希望的组织块的汽化或升华，而不造成疼痛并且避免细胞爆裂。这允许装置10甚至在无麻醉的情况下对患者身体执行外科手术。

另一优点在于，传递至组织的低温产生很好的止血效果(凝血)。

优选地，所述电信号具有近似50kHz与近似166kHz之间的频率。特别地，所述信号具有包括在近似20μs与60μs之间的有效工作周期的持续时间。

优选地，所述电信号具有近似2000V的、从一个峰(波峰或波谷)到下一个峰(波谷或波峰)测量的电压，也称为“峰-峰电压”。

优选地，供应给活性电极18的电信号具有正弦形状。

优选地，装置10生成低于或等于近似0.0005A的最大输出电流。

优选地，装置10的功率输出低于或等于近似1W。

在图示的实施例中，装置10适于通过诸如220V 50Hz交流市电之类的配电网络供电。

在图示的实施例中，当活性电极18和组织块M彼此处于近似0.5mm与近似2mm之间的距离时，生成辉光等离子体放电。有利的是，活性电极18和组织块M之间的意外接触将自动地熄灭等离子体放电，使得组织不可能遭受任何损害。

优选地，发生器系统12受外壳(未示出)保护，该外壳将其部件与外部环境分开。

在图示的实施例中，发生器系统12与手持件14之间的电连接借助于电缆而建立，该电缆允许手持件14操作于远程位置或者无论如何离发生器系统12一定距离处。

在图示的实施例中，装置10包括调节构件20(例如用于输入和/或显示数据的设备，诸如触摸屏)，该调节构件被编程用于尤其是在想要从患者身体移除组织块的手术者输入时，在多个预设的操作配置之中切换发生器系统12。在每一个所述操作配置中，电信号可以采取各自的预定义范围的频率值和各自的预定义范围的工作周期持续时间值。

按照这种方式，有可能依照要执行的外科手术类型改变设备的操作参数。更特别地，一方面，频率越高，则装置10执行的切除越深；另一方面，工作周期越长，则能量输出越高。特别地，通过增加工作周期的持续时间，有可能切除坚实紧密的组织块，而通过降低所述持续时间，将仅仅可能切除不太顽固且柔软的组织块。简言之，可以通过根据要从患者身体移除的组织块的类型和紧密度适当地调节工作周期持续时间而设置最优的切除动作。

在图示的实施例中，可以将发生器系统12设置成多个预设的操作配置(特别地针对装置10的应用领域限定)中的至少一个，所述配置选自这样的组，该组包括：

-(妇科、耳鼻咽喉科、泌尿科)包括在近似100kHz与近似166kHz之间的预定义频率值范围以及包括在近似20μs与近似35μs之间的预定义工作周期持续时间值范围；

-(皮肤科和美容医学)包括在近似75kHz与近似120kHz之间的预定义频率值范围以及包括在近似25μs与近似40μs之间的预定义工作周期持续时间值范围；

-(牙科)包括在近似50kHz与近似150kHz之间的预定义频率值范围以及包括在近似20μs与近似40μs之间的预定义工作周期持续时间值范围；

-(移植和整形外科)包括在近似50kHz与近似100kHz之间的预定义频率值范围以及包括在近似35μs与近似60μs之间的预定义工作周期持续时间值范围。

优选地，调节构件20可以进一步控制发生器系统12以便在与发生器系统被设置的操作配置关联的预定义频率值范围内改变电信号采取的频率。

同样优选地，调节构件20可以进一步控制发生器系统12以便在与发生器系统12被设置的操作配置关联的预定义工作周期持续时间值范围内改变电信号采取的工作周期持续时间。

在图示的实施例中，调节构件20可以进一步控制发生器系统12以便在与发生器系统12被设置的操作配置关联的预定义值范围内改变电信号实际采取的频率和工作周期持续时间。

在图示的实施例中，发生器系统12包括存储器22，该存储器存储用于每一个所述操作配置的预定义频率和/或工作周期持续时间值范围。

在图示的实施例中，发生器系统12进一步包括振荡器24，该振荡器适于尤其是按照功率和工作周期控制用于将活性电极18极化的电信号的生成。

在图示的实施例中，发生器系统12进一步包括处理器26，该处理器适于控制振荡器24，尤其是为了将频率和/或工作周期持续时间的适当值分配给电信号。优选地，处理器26被配置成从调节构件20接收控制信息，该控制信息指示手术者选择的操作配置并且特别适合于要在患者身体上进行的特定类型的外科手术。此外，处理器26尤其适于根据接收自调节构件20的所述控制信息控制振荡器24。

在图示的实施例中，发生器系统12包括声学和/或视觉警告构件28，该构件适于检测并且用信号发送与振荡器的操作和/或装置10的内部温度有关的任何故障。特别地，如果调节构件20包括触摸屏，那么警告构件28可以与后者协作以便以手术者可感知的方式可视地用信号发送故障状况。

优选地，发生器系统12可以由诸如配电网络之类的外部电功率源通过开关电源30供电。例如，开关电源25电连接到调节构件20、振荡器24、处理器26和警告构件28中的至少一个以便供应所需的功率。

在图示的实施例中，在振荡器24与活性电极18之间，发生器系统12包括多个输出部件，这些部件适于向活性电极18供应用于生成辉光等离子体放电的极化电位，具体地：

换向器或开关32，特别地包括半导体元件(诸如晶体管，例如MOSFET)，连接在振荡器24下游；

变压器34，尤其是AF变压器(例如具有铁氧体磁芯)，连接在开关32的下游；以及

至少一个电容去耦级，尤其是连接在AF变压器34的下游和活性电极18的上游的级配对36a和36b。

在图示的实施例中，振荡器24适于向开关32输出周期信号，尤其是方波信号。开关32于是对来自振荡器24的周期信号产生脉冲，将其供应给变压器34。随后，变压器34提高电压，并且通过滞后效应，使得信号变为正弦型，其然后供应给电容去耦级36a、36b，使得能量被传递至输出电极18。

作为以上所述的替代，本领域技术人员将清楚的是，关于所述多个输出部件可以设想不同的结构，只要仍然存在生成周期信号(例如正弦型)且将其传输至至少一个最后的电容级的可能性，使得后者可以向活性电极供应适当的电信号。

在图示的实施例中，手持件12在与端部16(其优选地具有细长而渐细的形状)相对的一侧包括由手术者握持以便将电极18指引至要经受切除的组织块附近的握持部分38。

优选地，装置10配备有可由手术者操作的控制构件40，通过该构件有可能控制从发生器系统12输出到活性电极18的电位。更优选地，控制构件40位于手持件14上，例如握持部分38上。

特别地，控制构件40适于选择性地停止和允许发生器系统12对活性电极18的极化。为此目的，例如，控制构件40包括适于由手术者按压以便启动和停止向活性电极18供应极化电位的激活开关40a(例如可借助于有利地双稳态类型的按钮)。特别地，在每一次驱动激活开关40a(例如经由施加在关联的按钮上的临时脉冲式压力)时，其交替地切换到且保持稳定于其中它允许将活性电极18极化的激活状况下和其中不允许所述极化的另一失活状况下。只有通过再次按压激活开关14a，才有可能再次从激活(或失活)状况切换到另一失活(或激活)状况，而手术者不必频繁地操作激活开关以便将其保持在希望的状况下。

在图示的实施例中，激活开关40a位于手持件14上，例如握持部分38上。

优选地，控制构件40适于临时地增加(例如加倍)从发生器系统12到达活性电极18的电能流量(尤其是通过将频率和/或工作周期持续时间增加到在发生器系统12当前所处的操作配置下分配给它们的各自的范围的值之外)，从而创建所谓的“升压(booster)”效果。当为了可能在外科手术期间出现的特定需要(例如在使毛细血管凝结或者移除比当前处于手术下的组织块更紧密和坚硬的组织块突然变得必要的情况下)必须在不必例如通过调节构件20改变发生器系统12的操作配置的情况下或者在不必使用另一个单独的电外科仪器的情况下快速地调节辉光等离子体放电的能量流时，本申请是特别有利的。

为此目的，例如，控制构件40包括升压开关40b(例如可借助于可选地单稳态类型的按钮控制)，该升压开关适于由手术者按压以便使所述临时增加向活性电极18供应极化电位发生效果。在图示的实施例中，升压开关40b位于手持件14上，例如握持部分38上。特别地，只要升压开关40b保持频繁地被手术者驱动(例如通过对关联的按钮施加恒定的压力)，则极化功率输出增大。当手术者停止驱动它时，升压开关40b会自动地将极化功率设置回发生器系统12采取的操作配置的正常值。

举例而言，当操作升压开关40b时，处理器26将被激活以适当地控制振荡器26的操作参数以便获得上面提到的“升压”效果。

优选地，激活开关40a和升压开关40b并排布置。

特别参照图4，示出了在前面的图中所示的手持件14的一个优选的实施例。所述手持件14借助于来自系统12的电缆例如通过连接器44连接。所述电缆连接到变压器34，该变压器与第一电容级36a并联地电连接。也存在第二电容级36b，其串联地连接到变压器34和第一电容级36a。反过来，第二电容级36b通过至少一个激活开关40a电连接到活性电极18。按照这种方式，当激活开关40a闭合时，功率将被供应给激活电极40a。

优选地，手持件14包括电阻器46，该电阻器在一侧串联地电连接到第二电容级36b并且在另一侧连接到激活开关40b。

在图示的实施例中，手持件14进一步包括与电阻器46并联地电连接的升压开关40b。按照这种方式，当激活开关40a和升压开关40b同时闭合时，电阻器将被从来自系统12的电流的路径排除，使得所述装置能够操作于“升压”模式下。

根据上面的具体实施方式，装置10可以操作于作为良电导体的组织(例如湿组织)和作为不良电导体(例如骨骼或软骨)的组织二者上。

而且，甚至在皮肤肿瘤的切除治疗方面，装置10也适合于人类和兽医应用。

此外，必须指出的是，申请人已经发现，可以从使用依照本发明的前面描述和图示的实施例的装置获得许多优点和益处，包括：

-在外科手术期间基本上没有疼痛；

-治疗的区域快速微凝(microcoagulation)，具有低失血；

-基本上没有寄生RF能量造成的烧伤；

-电磁场到人体的传递可忽略或者为零；

-电流侵袭可忽略或者为零；

-通过组织刺激对术后恢复时间的反应更佳；

-疤痕或者瘢痕疙瘩可忽略或者没有；以及

-对于门诊治疗的实用性。

当然，在不使本发明的原理受损害的情况下，实施例和实现方式细节的形式可以广泛地不同于本文通过非限制性实例描述和图示的那些内容，然而不脱离如所附权利要求书中所阐明的本发明的范围。