[发明专利]用于以数字方式生成超声外科器械的组合电信号波形的发生器

说明书

本发明公开了一种通过发生器生成电信号波形的方法。所述方法包括将第一数字电信号波形和第二数字电信号波形的相位点存储在第一查找表和第二查找表中。所述第一数字电信号波形和所述第二数字电信号波形由限定波形状的预定数量的相位点表示。在每个时钟周期，数字合成电路从所述第一查找表和所述第二查找表中检索相位点，并且所述数字处理电路将来自所述第一查找表和所述第二查找表的相位点组合。数模转换器(DAC)电路将所述组合相位点转换成模拟信号。所述模拟信号被配置成驱动第一超声换能器和第二超声换能器。

优先权

本申请要求2015年9月30日提交的标题为“GENERATOR FOR PROVIDING COMBINEDRADIO FREQUENCY AND ULTRASONIC ENERGIES”的美国临时申请序列号62/235,260、2015年9月30日提交的标题为“CIRCUIT TOPOLOGIES FOR GENERATOR”的美国临时申请序列号62/235,368以及2015年9月30日提交的标题为“SURGICAL INSTRUMENT WITH USER ADAPTABLEALGORITHMS”的美国临时申请序列号62/235,466的权益，这些专利中每一个的内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于执行诸如凝固、密封和/或切割组织的超声手术系统、电外科系统和组合电外科/超声系统。具体地，本公开涉及用于基于待治疗组织的类型来执行此类手术的定制算法。更具体地，本公开涉及为用于执行此类手术的外科器械以数字方式生成电信号波形的发生器。数字电信号波形存储在查找表中。发生器以数字方式生成多个电信号波形，以驱动多个超声换能器。

背景技术

超声外科器械凭借此类器械的独特性能特性而在外科手术中得到日益广泛的应用。根据具体器械配置和操作参数，超声外科器械能够基本上同时进行组织的切割和通过凝固的止血，从而有利地使患者创伤最小化。切割动作通常通过器械的远侧端部处的端部执行器或刀末端来实现，所端部执行器或刀末端将超声能量传输到与该端部执行器接触的组织。这种性质的超声器械可被配置用于开放性外科用途、腹腔镜式或内窥镜式外科手术，包括机器人辅助手术。

一些外科器械将超声能量同时用于精确切割和受控凝固。超声能量通过振动与组织接触的刀进行切割和凝固。通过高频振动(例如，每秒55,500次)，超声刀使组织中的蛋白变性以形成粘性凝固物。刀表面施加到组织上的压力使血管塌缩并且允许凝固物形成止血密封。切割和凝固的精度受外科医生的技术以及对功率水平、刀刃、组织牵引力和刀压力的调节的控制。

用于将电能施加到组织以治疗和/或破坏组织的电外科装置也在外科手术中得到日益广泛的应用。电外科装置通常包括手持件、在远侧安装有端部执行器(例如一个或多个电极)的器械。所述端部执行器可抵靠组织定位，使得电流被引入组织中。电外科装置可被配置用于双极或单极操作。在双极操作期间，电流分别通过端部执行器的有源电极和返回电极被引入组织中并从组织返回。在单极操作期间，电流通过端部执行器的有源电极被引入组织中并且通过单独设置在患者身体上的返回电极(例如，接地垫)返回。流过组织的电流所产生的热可在组织内和/或在组织之间形成止血密封，并因此可尤其适用于例如密封血管。电外科装置的端部执行器也可包括能够相对于组织运动的切割构件以及用以横切组织的电极。

由电外科装置施加的电能可通过与手持件连通的发生器传输至器械。电能可为可在EN 60601-2-2:2009+A11:2011的定义201.3.218-高频率中所述频率范围内的射频(RF)能量形式。例如，单极RF应用中的频率通常被限制为小于5MHz。然而，在双极RF应用中，频率几乎可为任何值。单极应用通常使用200kHz以上的频率，以避免由于使用低频电流而对神经和肌肉造成不需要的刺激。如果风险分析显示神经肌肉刺激的可能性已减轻至可接受的水平，则双极技术可使用较低频率。通常，不使用5MHz以上的频率以最小化与高频渗漏电流相关联的问题。然而，在双极技术的情况下可使用更高的频率。通常认为，10mA是组织热效应的下限阈值。