[发明专利]用于控制由电外科探针递送的功率的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及其中射频能量被用于处理生物组织的电外科设备。具体而言，本发明涉及能够产生用于切割组织的射频(RF)能量的外科设备，它可以用作还递送微波频率能量用于止血(即，通过促进血液凝结来封闭受损血管)的外科设备的一部分。

发明背景

外科切除是一种从人或者动物体内去除器官的部分的手段。这类器官可能具有大量血管。当组织被切除(切开或者切断)时，称为小动脉的细小血管发生损坏或者破裂。初次出血之后是凝血级联，其中血液被转化为凝块以试图堵塞出血点。在操作期间，对于患者而言尽可能少地失血是希望的，所以已开发各种装置以试图提供无血切割。对于内窥镜手术，也不希望失血发生并且无法尽可能快地，或者以方便的方式处理，因为血流可能会遮挡操作者的视线，这可能导致所述程序需要被终止并且替代地使用另一种方法，例如开放式手术。

用于开放式和腹腔镜手术中的电外科发生器在医院手术室中都是普遍存在的，并且还越来越多地出现在内窥镜检查套件中。在内窥镜手术中，电外科附件通常通过管腔插入到内窥镜中。被认为抵靠着用于腹腔镜手术的等效进入通道的这种管腔具有比较窄的孔以及更长的长度。在肥胖患者的情况下，所述外科附件可以具有从手柄至RF尖端的300mm的长度，而所述等效距离在腹腔镜手术的情况下可以超过2500mm。

代替锋利的刀片，已知可使用射频(RF)能量来切割生物组织。使用RF能量进行切割的方法使用以下原理来操作：由于电流穿过组织基质(借助于细胞和细胞间电解质的离子含量)，对穿过组织的电子流的阻抗产生热量。当RF电压被施加至所述组织基质时，在所述细胞内产生充足的热量以蒸发所述组织的水分。这种不断增加的脱水的结果是，特别邻近器械(本文称为RF刀片)的RF发射区域的组织具有贯穿组织的整个电流路径的最高电流密度，邻近所述RF刀片的切割极的组织不再与所述刀片直接接触。所述施加电压之后几乎全部出现在因此电离的这个空隙上，从而形成等离子体，所述等离子体具有与组织相比较非常高的体积电阻率。这种差别是很重要的，因为它将施加能量集中于等离子体，所述等离子体完成了RF刀片的切割极与所述组织之间的电路。足够缓慢地进入所述等离子体的任意挥发性材料被蒸发，并且因此感知到组织解剖等离子体。

GB2486343公开了一种用于递送RF和微波能量两者以处理生物组织的电外科设备的控制系统。递送至探针的RF能量和微波能量两者的能量递送分布是基于以下各项设定：输送至所述探针的RF能量的抽样电压和电流信息，以及输送至所述探针和从所述探针输送的微波能量的抽样正向功率和反射功率信息。

发明概述

本发明提供了对GB2486343中所公开的所述电外科设备的一种增强。所述增强涉及用于组织切割的RF信号的波形，并且具体而言可以改善增加的缆线长度对递送至探针尖端的RF波形的控制的精确度的影响。

根据本发明，可以提供一种控制在双极电外科器械的远端处从电外科器械递送到生物组织中的射频(RF)功率的方法，所述方法包括：产生RF波形；沿RF信道将所述RF波形递送至所述电外科器械；通过以下方式来控制所述RF波形的轮廓：对施加在所述双极电外科器械上的电压设定最大电压限值；对所述RF信道上的电流和电压抽样；并且从所抽样的电流和电压计算组织阻力，计算步骤包括校正与所述RF信道相关联的阻抗；从所计算的组织阻力和预定功率耗散目标确定目标组织电流限值；以及基于所确定的目标组织电流限值动态地调节所述电流限值。

所述RF波形可以包括多个RF信号脉冲；每个RF信号脉冲可以具有根据上文所述进行控制的轮廓。在所述RF波形受脉冲作用的情况下，所述预定功率耗散目标如上文在本发明的第一方面中所论述可以是所述最大功率限值的30％或者更少。在调节所述电流限值时，所述方法可以考虑与所述RF信道相关联的杂散电容和供电缆线电容。这类电容可以被量化并且被视作以分路方式连接至所述RF信道的集中元件电容。所述方法因此可以包括将最大电流限值I_limit计算为