專利名稱：具有電場集中飛邊的電外科電極的制作方法
具有電場集中飛邊的電外科電極背景技術(shù) 1.技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總地涉及電外科裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有飛邊(flash edge) 的電外科電極，該飛邊用于使在電外科手術(shù)過程中產(chǎn)生的電場集中。
2.相關(guān)技術(shù)
在電外科的領(lǐng)域中，通過利用射頻(RF)電能來執(zhí)行切除組織和/或燒灼泄漏的血管的醫(yī)療步驟。如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的技術(shù)人員所知的，電外科手術(shù)被廣泛應(yīng)用并提供許多優(yōu)點， 這些優(yōu)點包括采用單個外科器械既進(jìn)行切割又進(jìn)行凝結(jié)。射頻能量由波形信號發(fā)生器產(chǎn)生，并通過由外科醫(yī)生操作的手持電極而遞送到患者的組織。手持電極將放電傳送到患者人體與電極相鄰的細(xì)胞物質(zhì)，以進(jìn)行切除。
在許多電外科系統(tǒng)中，電極是整個涂敷有絕緣層的不銳利的刀片。借助這種電極、 而不是借助機(jī)械的作用，通過經(jīng)由絕緣層電容地(capacitively)傳遞到待切除的組織的電能來進(jìn)行切除。在這種電外科手術(shù)中，當(dāng)能量轉(zhuǎn)移足以致使組織細(xì)胞內(nèi)的水沸騰時，由此通過內(nèi)力而不是外力來使細(xì)胞膜破裂，從而完成“切除”。需要相對較高的能級來實現(xiàn)這種電外科切除。
射頻能量放電的集中度會影響電極能切除組織的效率以及對相鄰組織的熱破壞的程度。借助標(biāo)準(zhǔn)的電極形狀，射頻能量往往分布在活性電極表面的相對較大的面積上。這種射頻放電的較廣分布需要較大的能量輸出來實現(xiàn)期望的電外科效果，這增大了至周圍組織的額外電荷損失的可能性，從而導(dǎo)致對周圍組織的不期望和過多的熱破壞。
盡管已發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電極形狀在電外科領(lǐng)域中廣泛接受，但已有這樣的持續(xù)需求進(jìn)一步改進(jìn)電外科手術(shù)以實現(xiàn)熱壞死減少，由此減少手術(shù)后的并發(fā)癥，減少焦痂的產(chǎn)生，降低對遠(yuǎn)離切除位置的組織的熱破壞的發(fā)生率，并增大切除的精度和速度。因此，有利的是具有一種增大射頻能量放電的集中度、同時限制不期望的組織破壞的電極。在此聲明的主題并不旨在限于解決任何不利之處或僅在諸如以上描述的環(huán)境中操作的實施例。相反，提供本背景僅僅用于示出在此描述的某些實施例可以在其中實現(xiàn)的一種示例性技術(shù)領(lǐng)域。
發(fā)明簡述
本發(fā)明總地涉及電外科裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種電外科電極，該電外科電極具有設(shè)置在其至少一部分周圍的飛邊。在電極上包括飛邊引入和/或加強(qiáng)了電極的特性、特征和/或?qū)傩?。例如，電極端的飛邊能構(gòu)造成產(chǎn)生在切除效率和術(shù)后恢復(fù)方面的明顯改善的性能，同時顯著地減少切口周圍的不期望的組織破壞。飛邊適于在電外科手術(shù)過程中使從電極端傳遞到患者組織的電能集中。集中的電能減少了至周圍組織內(nèi)的額外電荷損失量，由此減少圍繞切口位置的組織內(nèi)的壞死性破壞程度。另外，用于形成具有飛邊的電極端的制造過程相對簡單，并且它使電極端的期望尺寸和質(zhì)量更一致。當(dāng)電極端用于執(zhí)行電外科手術(shù)時，期望尺寸的一致性使性能得以改善。此外，飛邊使電極對于在電極的加工過程中產(chǎn)生的期望的邊緣尺寸的減小適應(yīng)性更強(qiáng)，加工諸如是滾磨、拋光、砂磨等。另外，當(dāng)電極端被涂敷時，包括飛邊會使涂層更好地保持在電極上。
與諸如電外科電極端的表面的至少一部分之類的表面相關(guān)地實施本發(fā)明的示例性實施例，該表面可用于在電外科手術(shù)過程中切除患者的組織和/或灼燒其血管。表面包括用于實現(xiàn)電外科切除的相對較窄脊部。較窄的脊部或飛邊實現(xiàn)電外科能量的重要集中， 以允許更快速和有效地切除組織。另外，因為是由于電外科能量的集中、而不是常規(guī)機(jī)械解剖刀的銳利來實現(xiàn)切除，根據(jù)本發(fā)明的電極操作起來比解剖刀更安全，這是因為電極的工作表面不需要像機(jī)械解剖刀一樣銳利，由此減少在操作電極時機(jī)械地切傷醫(yī)師或其它操作室人員的風(fēng)險由于電極端的銳利的工作邊緣而造成電場和能量轉(zhuǎn)移的集中提供電荷集中和組織切開方面的明顯改善，并導(dǎo)致熱壞死減少、更快速地切除和產(chǎn)生減少的焦痂。
本發(fā)明的示例性實施例提供具有能部分地或完全被涂覆的飛邊的電極端。電極端涂層可包括諸如聚四氟乙烯(“PTFE”)或特氟龍φ的不粘涂層，或能包括有機(jī)材料和無機(jī)材料中的至少一種的組合的混合材料，以向涂敷的表面提供期望的特性，諸如高溫穩(wěn)定性、柔性和低溫應(yīng)用條件。
已發(fā)現(xiàn)這種電極端通過使電外科能量進(jìn)一步集中具有相比至今提出的建議在性能方面的改進(jìn)，由此允許以較低的射頻能級更快速有效地切除，同時使熱壞死減少、更快速地切除并產(chǎn)生較少的焦痂。電極端的原理可應(yīng)用于刀片、尖端或針、鑷子、改型的球形電極、 L-鉤、L-線、J-鉤和相似的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，電極端包括連接端部和主體。連接端部電氣聯(lián)接于電外科發(fā)生器，以便于電能從所述電外科發(fā)生器傳遞到所述電極端。主體由導(dǎo)電材料制成并與連接端部可操作地相聯(lián)接。主體具有兩個相對的主表面和工作表面。兩個相對的主表面可大致彼此平行，或者它們可以在接近工作表面時磨圓或漸縮地靠近到一起。
工作表面包括在進(jìn)行電外科手術(shù)過程時將電能從主體傳遞到患者組織的飛邊。飛邊可具有兩個相對的側(cè)表面和端表面。兩個相對的側(cè)表面從主體延伸。在一個不例性實施例中，兩個相對的側(cè)表面以約90°至小于約180°之間的角度從主體的兩個相對的主表面延伸。飛邊的兩個相對的側(cè)表面彼此間隔開以使傳遞到患者組織的電能集中。例如，兩個相對的側(cè)表面可間隔開約O. 0125毫米至約O. 125毫米之間、較佳地在約O. 0254毫米至 O. 1016毫米之間并更佳地在約O. 0762毫米的距離。飛邊能從主體延伸約O. 0125毫米至約6. 5毫米之間的距離。飛邊的尺寸設(shè)計成使飛邊的至少一部分能起到犧牲元件的作用。 即，飛邊的一部分可在不明顯損害飛邊的電能集中能力的情況下被移除。主體和/或工作表面的一部分或全部可具有向其涂覆的涂層。涂層可以是不粘和/或絕緣材料。
提供這種總結(jié)來以簡單的方式引入在具體實施方式
中下面進(jìn)一步描述的概念的選擇。該總結(jié)并不意在識別所聲明的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不意在用于有助于確定所聲明的主題的范圍。
其它的特征和優(yōu)點在以下的說明中闡釋，并部分地從說明中顯而易見，或者可通過實踐文中的教導(dǎo)來獲知。借助特別在所附的權(quán)利要求書中指出的器件和組合來實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的特征和優(yōu)點。從以下說明書和所附的權(quán)利要求書中會更充分地明白本發(fā)明的特征，或者可通過如下闡釋地實踐本發(fā)明來獲知本發(fā)明的特征。
5
圖
圖
圖
圖
圖表面；
圖
圖
圖·邊；
圖工作表面；
圖
為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的以上和其它的優(yōu)點和特征，參照附圖中示出的其具體實施例給出本發(fā)明的更具體的說明。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅示出本發(fā)明的所示實施例，且因此不認(rèn)為是限制其范圍?，F(xiàn)將借助于附圖來描述和解釋本發(fā)明及其其它特征和細(xì)節(jié)，附圖中I示出根據(jù)本發(fā)明的示例性電外科系統(tǒng)；2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電外科電極端的立體圖；2A是圖2的電極端的剖視圖；3是根據(jù)本發(fā)明的體現(xiàn)電極端原理的側(cè)視圖；3A是圖3的電極端的剖視圖，并且其示出電極端的包括從其延伸的飛邊的工作4是具有漸縮側(cè)部和從其延伸的飛邊的電極端的立體圖；4A是圖4的電極端的剖視圖，并且其示出漸縮側(cè)部和從其延伸的飛邊；5是解剖刀型電極端的立體圖，該電極端具有多個工作表面和從其延伸的飛5A是圖5的電極端的剖視圖，并且其示出電極端的帶有從其延伸的飛邊的兩個6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、構(gòu)造成具有一個或多個飛邊的L 一鉤型的電極端的立體圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、構(gòu)造成具有一個或多個飛邊的J —鉤型的電極端的立體圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的、構(gòu)造成具有一個或多個飛邊的另一電極端的立體圖9示出具有沿電極端的一部分延伸的飛邊的示例性針型電極端；
圖9A示出圖9的電極端的飛邊和工作端部的放大圖10示出在移除組織的較大部分時采用的環(huán)型電極端，該環(huán)型電極端具有沿環(huán)延伸的飛邊；
圖11示出用于燒灼泄漏的血管并密封敞開結(jié)構(gòu)的球形電極端，該球形末端具有在其周圍延伸的飛邊；
圖12是圓形表面電極端與工作返回電極之間存在的典型電場的示意圖13是與具有飛邊的裝置相關(guān)聯(lián)的經(jīng)修改的電場集中度的示意圖14是從圖4A的飛邊投影的典型電場集中度的簡化的示意圖15是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的具有飛邊的電極端的一部分的剖視圖16是具有三個飛邊結(jié)構(gòu)的示例性電極端的立體圖，S卩，三個飛邊是均勻的飛邊、交替的高度飛邊和臺階狀的飛邊，交替的高度和臺階狀飛邊起到齒狀飛邊的作用；
圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性電極端的立體圖，該電極端具有兩個飛邊結(jié)構(gòu)， 即，均勻的飛邊和構(gòu)造成鋸齒狀的飛邊，后者起到齒狀飛邊的作用；
圖18是類似于圖15的電極端的視圖，該電極端具有設(shè)置在其外表面上的涂層；以及
圖18A是類似于圖17的電極端的視圖，該電極端具有設(shè)置在其外表面的一部分上的涂層，而飛邊未涂敷。
具體實施方式
本發(fā)明總地涉及電外科裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種電外科電極，該電外科電極具有設(shè)置在其至少一部分周圍的飛邊，以使在電外科手術(shù)過程中產(chǎn)生的電場集中。如下文更詳細(xì)地討論，在電極上包括飛邊引入和/或加強(qiáng)了電極的特性、特征和/或?qū)傩?。例如，簡單來說，具有飛邊的電極端的制造過程相對簡單，并且它使電極端的期望尺寸和質(zhì)量更一致。當(dāng)電極用于執(zhí)行電外科手術(shù)時，期望尺寸的一致性使性能改進(jìn)。此外，飛邊使電極對于在電極的加工過程中產(chǎn)生的期望的邊緣尺寸的減少的適應(yīng)性更強(qiáng)，加工諸如是滾磨、 拋光、砂磨等。另外，當(dāng)電極被涂敷時，包括飛邊造成涂層更好地保持在電極上。
現(xiàn)將對附圖進(jìn)行參考，以描述本發(fā)明的示例性實施例的各方面。應(yīng)當(dāng)理解，附圖是示意性的并且是這種示例性實施例的示意圖，并不限制本發(fā)明，也不是對所有實施例都被認(rèn)為是基本的任何特定元件或以特定次序或方式組裝或制造的元件。不應(yīng)從附圖中進(jìn)行關(guān)于任何元件的必要性的推斷。在下面的描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便于提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，可實 踐本發(fā)明而無需這些特定細(xì)節(jié)。在其它情況下，已熟知的電外科系統(tǒng)、裝置和方法的各方面以及一般的制造技術(shù)在此不作詳細(xì)描述，以避免不必要地模糊了本發(fā)明的新穎的方面。
圖1-17A和下面的討論意在提供對可以實施的本發(fā)明的各實施例的示例性裝置的簡要大體描述。盡管下面描述了用于電外科系統(tǒng)的電極，但這些是一些示例，本發(fā)明的實施例可借助其它類型的電氣系統(tǒng)來實施。相應(yīng)地，在整個說明書和權(quán)利要求書中，詞組“電外科電極”、“電極”、“電極刀片”、“電極端”等意在廣泛地應(yīng)用于能用于如下所述地使電場集中的任何類型的物件。
圖I和對應(yīng)的討論意在提供對可以實施的本發(fā)明的一個實施例的操作系統(tǒng)的簡要大體描述。盡管未要求，但本發(fā)明將在向電外科電極及其工作表面提供專門的特性、屬性和/或特征的一般情況下進(jìn)行描述，以提高電外科操作的質(zhì)量并限制對由于電外科手術(shù)造成的對患者組織的破壞。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解到本發(fā)明的實施例可與各種不同的表面關(guān)聯(lián)地來實施，以在電外科手術(shù)過程中提供期望的特性、屬性和/或特征。
參見圖1，示出示例性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能包括本發(fā)明的各特征。在圖I中示出電外科系統(tǒng)100,該電外科系統(tǒng)包括波形信號發(fā)生器102、手持電極104和電極端106。在較佳的實施例中，波形信號發(fā)生器102是射頻波形信號發(fā)生器。外科醫(yī)生可以在外科手術(shù)過程中使用電外科系統(tǒng)100來切除患者人體的組織和/或燒灼其血管。
在電外科手術(shù)時，射頻(RF)電能通過諸如波形信號發(fā)生器102的波形信號發(fā)生器來產(chǎn)生,并通過諸如手持電極104的手持電極引入患者體內(nèi)，該手持電極電氣聯(lián)接至波形信號發(fā)生器102并包括電極端106。波形信號發(fā)生器102可包括高頻振蕩器和放大器，以產(chǎn)生能用于在電外科手術(shù)過程中切除組織和/或燒灼血管的射頻電能波。射頻電能波對電極 104供電并從波形信號發(fā)生器102經(jīng)由線108傳輸?shù)诫姌O104。放電從電極端106傳送到患者，以加熱患者的與電極端106緊密接觸的細(xì)胞物質(zhì)。加熱在適當(dāng)高的溫度下進(jìn)行，以允許電極104用于執(zhí)行電外科手術(shù)。接地電極(未示出)為消散到患者人體的周圍組織內(nèi)的任何多余電荷提供至波形信號發(fā)生器102的返回電氣路徑。7
在電外科手術(shù)過程中，電極104可用于獨立地或同時地進(jìn)行切除和灼燒。由波形信號發(fā)生器102提供并傳送到電極104的恒定正弦波允許電極端106切過患者人體的組織。替代地，由波形信號發(fā)生器102提供并傳送到電極104的阻尼波允許電極端106灼燒泄漏的血管和/或組織。恒定的正弦波和阻尼波的組合可通過波形信號發(fā)生器102供給到電極104，以允許電極端106同時切除和灼燒，由此使手術(shù)過程中的組織創(chuàng)傷和失血減到最少。
注意到圖2和2A，示出有通常用于執(zhí)行電外科手術(shù)的電外科電極端108。如圖2 中所示，電極端108包括連接端部110,該連接端部裝有定位在電極桿(shank)周圍的套筒配件112，以提供保護(hù)并便于電極端108聯(lián)接于諸如電極104的手持電極。放電從工作端部 114傳遞到患者人體，該工作端部是標(biāo)準(zhǔn)刀片型的電極結(jié)構(gòu)。S卩，工作端部114具有兩個平坦并大致平行的主表面116AU16B以及兩個大致平行的工作表面118A、118B。電極端108 的端部還可形成為工作表面118C。電極端108可產(chǎn)生類似于傳統(tǒng)解剖刀的切口。然而，不采用如解剖刀所作那樣切過組織的機(jī)械動作，而是，放電允許在組織過熱到適當(dāng)溫度以執(zhí)行電外科手術(shù)時使工作端部114滑過組織。如圖2A中所示，不粘和/或絕緣材料的涂層 120覆蓋電極端108的表面，并用于消除或減少燒焦的組織附著于電極端108，和/或便于電極端108電容耦合于患者組織。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3-11，示出有可交換電極端的示例性分類，這些電極端包括本發(fā)明的有益特征，以便于切除組織和/或灼燒血管的動作。本文所描述的電極端的分類包括標(biāo)準(zhǔn)型電極端、具有漸縮的工作表面的成形電極端、解剖刀型的電極端、針式電極、環(huán)形電極、改型的球形電極以及與傳統(tǒng)的電外科保持件一起使用的各種腹腔鏡電極，諸如圖I中可見的手持電極104。每個可交換電極端均具有連接端部，該連接端部能聯(lián)接于手持電極104，以允許由波形信號發(fā)生器102產(chǎn)生的射頻電能經(jīng)由手持電極104傳送到電極端。各種電極端的連接端部的長度可根據(jù)電極端的具體類型和/或電極端所用的手術(shù)類型來變化。例如，連接端部的長度可從約6. 35厘米到約48厘米。在一些實施例中，連接端部的長度是約6. 35 厘米、6. 9厘米、10. 16厘米、15. 24厘米、33厘米、45厘米和48厘米。應(yīng)理解到，連接端部的長度可以是任何合適的長度，且上述長度僅是示例性的并且不意欲限制本發(fā)明的范圍。
所示的每個電極端包括定位在電極桿周圍的套筒配件，以提供保護(hù)并便于電極端聯(lián)接于諸如手持電極104的手持電極。每個電極端還包括將放電施加于患者人體的工作端部。工作端部的全部或一部分可具有不粘涂層，該涂層用于消除或減少燒焦的組織附著于電極端。電極端還可具有覆蓋工作端部的至少一部分的絕緣件。例如，絕緣材料能施加于電極端的工作端部的一部分，以提供工作端部的一部分與患者組織之間的絕緣屏障。在一個實施例中，絕緣材料施加在電極端的工作端部周圍，從而使電極端的僅一小部分為了在電外科手術(shù)過程中的使用而露出。例如，絕緣材料可覆蓋除了飛邊的整個工作端部。然后， 露出的飛邊可用于執(zhí)行電外科手術(shù)，而不在工作端部的其余部分與患者組織之間放電。
所描述的電極的工作端部可構(gòu)造成在多種不同的手術(shù)過程中提供在切除和/或灼燒組織和/或血管時有較大的通用性。此外，電極端能構(gòu)造成在切除效率和術(shù)后恢復(fù)方面有大幅改進(jìn)的性能，同時顯著減少切口周圍的不期望的組織破壞。例如，圖3-11中所示的電極端的每個包括或形成有一個或多個“飛邊”。如下文更詳細(xì)所述，飛邊使從電極端傳遞到患者組織的電能集中。集中的電能可減少至周圍組織的額外電荷損失量，由此減少在切口位置周圍的組織內(nèi)的壞死性的損傷。
具體參照圖3-11，現(xiàn)將描述所示電極端的每個的各方面。如上所述和下面指出與圖3-11中所示的實施例結(jié)合，每個電極端可包括一個或多個飛邊。盡管這些飛邊是結(jié)合圖3-11的討論指出的，但與特定的電極端的總體結(jié)構(gòu)無關(guān)，可適用于這些飛邊的每個的特征、 優(yōu)點和參數(shù)的更詳細(xì)討論將遵循單獨的電極端實施例的討論。
圖3和3A示出電極端122，該電極端是可在切除組織和/或用于灼燒血管的一般手術(shù)中使用的電極端。電極端122包括連接端部124，該連接端部裝有定位在電極桿周圍的套筒配件126，以提供保護(hù)并便于電極端122聯(lián)接于手持電極104。放電從工作端部128傳遞到患者人體，該工作端部一般是標(biāo)準(zhǔn)刀片型電極端結(jié)構(gòu)。即，工作端部128具有兩個平坦并大致平行的主表面130AU30B以及兩個大致平行的工作表面132AU32B。電極端122的端部還可形成為工作表面132C。像標(biāo)準(zhǔn)刀片型電極那樣，電極端122可產(chǎn)生類似于傳統(tǒng)解剖刀的切口。然而，不采用如解剖刀所作那樣切過組織的機(jī)械動作，放電允許在組織過熱到適當(dāng)溫度來執(zhí)行電外科手術(shù)時使工作端部128滑過組織。
但與標(biāo)準(zhǔn)刀片型電極不同的是，電極端122的工作表面132A、132B、132C中的一個或多個不是平坦的，并且大致相對于主表面130A、130B成直角(squared off)。而是，工作表面132A、132B、132C中的一個或多個包括飛邊。即，工作表面132A、132B、132C中的至少一個包括突出邊緣或飛邊，諸如圖3和3A中所示的飛邊134A、134B、134C。如下文更詳細(xì)討論地，飛邊包括相對薄的脊部，該脊部沿工作表面的至少一部分延伸以提供和/或加強(qiáng)電極端的特征、特點和/或?qū)傩?。除了飛邊，電極端122還能包括圍繞工作端部128的至少一部分的不粘涂層136。
盡管電極端122示出有在幾乎整個電極端122周圍延伸的飛邊，但應(yīng)理解到可沿電極端122的任何工作表面的一部分或整個地包括飛邊。類似地，盡管飛邊134AU34B、 134C示出為分別從工作表面132A、132B、132C的中間或在主表面130A、130B之間居中地延伸，以使飛邊134A、134B、134C的垂直表面偏離主表面130A、130B，但飛邊134A、134B、134C 也可從工作表面132AU32B上的其它位置延伸。通過非限制性的示例，飛邊134A可位于所示位置的左側(cè)。例如，飛邊134A的左側(cè)垂直表面可與主表面130A對準(zhǔn)，而飛邊134A的左側(cè)垂直表面進(jìn)一步偏離主表面130B。
圖4和4A示出類似于圖3中所示的電極端。因此，在圖4和4A中有電外科電極端140，該電極端具有連接端部142，該連接端部裝有定位在電極桿周圍的套筒配件144，以提供保護(hù)并便于通過諸如圖I中可見的電極104的手持電極來保持電極端140。電極140 還包括形成有成形的或銳利的幾何形狀并包括飛邊的工作端部146。
如圖4和4A中可見，所示實施例的特征在于橫截面幾何形狀，其包括兩個相對的主表面148AU48B和兩個大致平行的工作表面150AU50B。工作端部146還可在其末端處包括工作表面150C。在所示實施例中，工作表面150A、150B、150C分別具有從其延伸的飛邊 152A、152B、152C。工作表面150A、150B、150C可用于在電外科手術(shù)過程中切除組織和/或灼燒血管。
圖4A是電極端140的工作端部146沿圖4的剖面線4A-4A剖取的剖視圖。在此， 將看到的是導(dǎo)電的主體154，該主體可以由任何合適的材料、較佳地是外科級別的不銹鋼制成。本體154的主表面148A、148B漸縮以形成工作表面150A、150B。飛邊152A、152B從工作表面150AU50B延伸，如下更詳細(xì)所述的，每個飛邊使得在有電勢施加于電極端時產(chǎn)生的電場集中或會聚，由此增大所傳遞的電能的集中度并相應(yīng)地改善裝置實現(xiàn)切除動作的效率(例如，切割組織)并減少在不緊靠工作表面的組織內(nèi)的額外電荷損失量。盡管未示出，但電極端140的工作端部146還可包括圍繞工作端部146的至少一部分的涂層。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖5和5A，可看到電極端160，該電極端也可在切除組織和/或用于灼燒血管的一般手術(shù)中使用。電極端160包括連接端部162以及定位在電極桿周圍的套筒配件 164，以提供保護(hù)并便于通過如圖I中所見的傳統(tǒng)電外科保持件來保持電極端160。電極端 160還包括工作端部166。工作端部166是解剖刀狀的刀片結(jié)構(gòu)，其具有與機(jī)械解剖刀相似的輪廓。類似于圖4和4中所示的電極端140，電極端160的工作端部166包括多個成形或漸縮的工作表面168A、168B、168C、168D。工作表面168A、168B、168C、168D具有與上述表面 150A、150B和150C相似的橫截面形狀。更具體地，工作表面168A、168B、168C、168D成形或漸縮并分別包括從其延伸的飛邊170A、170B、170C、170D,這些飛邊使得在有電勢施加于電極端160時產(chǎn)生的電場集中或會聚。如上所述，下面將更詳細(xì)地討論工作表面連同飛邊的成形或漸縮。
因為是由于電外科能量的集中而不是常規(guī)機(jī)械解剖刀的銳利而實現(xiàn)借助工作表面 132A、132B、132C、150A、150B、150C、168A、168B、168C 和 168D 的切除，根據(jù)本發(fā)明的電極比解剖刀操作起來更安全，這是因為電極的工作表面不需要與機(jī)械解剖刀一樣銳利，由此減少在操作電極時機(jī)械切傷醫(yī)師或其它操作室人員的風(fēng)險。
如圖5中可見，工作表面168A、168B、168C、168D形成有不同長度并相對彼此成角度。所示實施例中的工作表面168A、168B、168C、168D的不同長度和定向使工作端部166的輪廓與機(jī)械解剖刀的輪廓相似。解剖刀狀的輪廓允許在使用電極端160時具有更大的通用性。工作表面的不同長度和定向可允許外科醫(yī)生切出不同類型的切口并用單個電極端來灼燒較大或較小的面積。例如，在單個電極內(nèi)包括較短的工作表面和較長的工作表面使外科醫(yī)生能夠在單個手術(shù)過程中使用相同的電極來造成不同類型的切口，而不必改變電極。即， 外科醫(yī)生可簡單地轉(zhuǎn)動電極來利用期望的工作表面。
借助非限制性示例，工作表面168A的尺寸設(shè)計成可在患者皮膚內(nèi)切出相對較淺和/或精細(xì)的切口。工作表面168A的長度還可有助于防止外科醫(yī)生無意中切得太深。一旦切出較淺的切口，外科醫(yī)生可以將電極端160轉(zhuǎn)動180°，并使用工作表面168D來諸如在皮下層內(nèi)切出更深的切口。在一個實施例中，工作表面168A約3毫米長，而工作表面168D 約8毫米長。在另一實施例中，工作表面168A約4毫米長，而工作表面168D約11毫米長。 還可針對不同的工作表面使用不同的長度和組合。此外，工作表面168C的尺寸可設(shè)計成使外科醫(yī)生能切除和/或灼燒非常小的面積，而不必用例如針式電極來代替電極端160。在一個實施例中，工作表面168C大約是O. 5毫米長。因此，工作表面168C的形狀和尺寸可提供切出近乎極小的切口和/或凝結(jié)的能力。應(yīng)理解到，電極端160可形成有或多或少的工作表面168。
圖6示出電極端180，該電極端允許單獨的組織或血管隔離并獨立地切除和/或灼燒，從而便于外科醫(yī)生減少額外組織破壞電極端。電極端180包括連接端部182和套筒配件184。電極端180還包括具有L-鉤型結(jié)構(gòu)的工作端部186。在所示實施例中，工作端部 186具有三個工作表面188A、188B、188C，每個工作表面如下所述地成形或漸縮。此外，工作表面188A、188B、188C中的一個或多個包括類似于上述那些的飛邊(未示出)。應(yīng)理解到，電極端180可形成有或多或少的工作表面188。
圖7示出類似于電極端180的電極端190。電極端190包括連接端部192、套筒配件192以及工作端部196。工作端部196是J-鉤型結(jié)構(gòu)并具有兩個工作表面198AU98B， 每個工作表面如下所述地成形或漸縮。工作表面198A、198B中的至少一個包括如文中所述的飛邊(未示出)。電極端190可形成有或多或少的工作表面198。
圖8示出電極端200，該電極端包括連接端部202、套筒配件204以及工作端部 206。工作端部206具有三個工作表面208A、208B、208C，每個工作表面如下所述地成形或漸縮。電極端200可形成有或多或少的工作表面208。與其它電極端一樣,工作表面中的一個或多個包括從其延伸的飛邊。在所示實施例中，工作表面208A、208B、208C分別包括飛邊 210A、210B、210C。
圖9和9A示出電極端212，該電極端是可用于在患者人體的特別致密區(qū)域內(nèi)(諸如在腦部手術(shù)時所經(jīng)歷的那些區(qū)域)切除組織并灼燒泄漏的血管的電極端。電極端212包括連接端部214、套筒配件216以及工作端部218。工作端部218是會聚到尖端的針狀結(jié)構(gòu)， 以允許在患者人體的特別致密區(qū)域內(nèi)進(jìn)行非常精確的外科手術(shù)。如圖9A中最清楚可見，工作端部218的末端和/或側(cè)部可形成有如文中所述的飛邊220。例如，針桿可具有沿其長度的至少一部分延伸的一個或多個飛邊220。針的“尖端”也可包括飛邊220 (即，從所示的針的端部延伸的一部分)。通過使用電極端122，可精確地移除纖弱的腦部組織，而實際上不對任何周圍的膜造成損壞并且使由于手術(shù)造成的流血和/或腫大最少。
圖10和IOA示出電極端222，該電極端是可例如在前列腺和腫瘤切除術(shù)中用于去除組織的較大部分的電極端。電極端222包括連接端部224、套筒配件226以及工作端部 228。連接端部224聯(lián)接于手持電極，而工作端部228用于將電能傳遞到患者人體。工作端部228是環(huán)形結(jié)構(gòu)。如圖10中最清楚可見，工作端部228的環(huán)可形成有飛邊230。在所示實施例中，飛邊230設(shè)置在環(huán)的內(nèi)側(cè)，以在環(huán)拉過組織時提供期望的性能特征。在替代的實施例中，飛邊230還可設(shè)置在環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)上，以提供相似的功能。在其它示例性實施例中，飛邊230還能設(shè)置在環(huán)的外側(cè)上。更具體地，環(huán)的內(nèi)部、側(cè)部和/或外部可形成有圍繞或沿著其一部分延伸的脊部230。
圖11示出電極端232，該電極端是可用于專門灼燒泄漏的血管并密封敞開結(jié)構(gòu)的電極端。電極端232包括連接端部234、套筒配件236以及球形工作端部238。如可見的， 飛邊240圍繞球形工作端部238的周緣延伸。在所示實施例中，飛邊240沿大致平行于電極端232的長度的方向繞球形工作端部238延伸。如將理解到地，飛邊240可沿其它方向部分地或完全圍繞球形工作端部238延伸。此外，飛邊240還可設(shè)置在球形工作端部238 上不是圍繞球形工作端部238的周圍的位置。
如上所述,上述電極端的一些或所有可包括或形成有一個或多個工作表面，這些工作表面具有一個或多個飛邊。同樣如上提及地，這些工作表面和飛邊使來自電極端的放電集中，由此減少不緊靠工作表面的組織內(nèi)的額外電荷損失量?？蓞⒄請D12-14來理解作為前述顯著改進(jìn)的基礎(chǔ)的物理原理。
圖12是示出用于電場的電場圖線的視圖，所述電場存在于具有環(huán)狀或彎曲的外表面252的電極端250或?qū)w與反電極254之間。盡管電極250在圖12中示出為中空的，但如果電極是實心的，所示的電場線圖案將基本上相同?，F(xiàn)將看到橢圓256內(nèi)的電場線的密度幾乎均勻，因此電場在該區(qū)域內(nèi)基本上無變化。
然而，在圖13中，注意到如果電極260的幾何形狀設(shè)置為包括具有從電極延伸的飛邊264的漸縮區(qū)域262，則對應(yīng)的電場變得集中得多，就如通過在電極260與反電極266 之間的飛邊264附近的電場線的大得多的線密度來表示的那樣。更具體地，漸縮區(qū)域262 致使來自漸縮區(qū)域262的電場密度變得更集中，如可從橢圓268內(nèi)的更大線密度可見那樣。 相似地，飛邊264的較窄輪廓引起電場的甚至更大的集中，如可從橢圓270內(nèi)的甚至更大的線密度可見那樣。
因此，在不規(guī)則形狀的導(dǎo)體上，電荷往往積聚在表面曲率最大的位置，S卩，沿位于尖點或邊緣處的諸如飛邊的較窄表面。通過在工作表面上包括飛邊，電荷沿小得多的表面面積或區(qū)域集中，由此使電場線會聚到更緊密的結(jié)構(gòu)中。電場線的這種更緊密的集中使能量會聚并減小產(chǎn)生期望的電外科效應(yīng)所需的能量，由此減少不緊靠飛邊的組織內(nèi)的額外電荷損失。電極的切除表面或飛邊不必銳利地突出，它僅需要成形或?qū)⒊叽缭O(shè)計成使能量轉(zhuǎn)移集中到最佳切除所期望的程度。
說明一下，傳統(tǒng)不銳利的電極具有約O. 33毫米的邊緣厚度，并且在典型的切除模式下可利用近似50瓦特的功率設(shè)定。當(dāng)漸縮并具有約O. 0762毫米的飛邊厚度時(在機(jī)械解剖刀刀片所要求的銳度以下的“銳度”)，圖3-11的電極能以少于30瓦特快速切過組織， 功率設(shè)定近似小于典型的不銳利電極所需的50%。此外，這種刀片能以較少的阻力、更少的焦痂產(chǎn)生、較少的熱壞死和改善的操作者控制進(jìn)行更快地切割。
圖14中示出上述原理。如上所述，圖14是示出圖4和4A中所示的電極端140投影的典型電場集中的簡化圖。如上所述，電極端140的主表面148AU48B朝向彼此漸縮并延伸成飛邊152AU52B。為了便于表達(dá)清楚和簡化，僅示出表示沿飛邊152A方向的電場的電場線272。
將觀察到圖14的電極140是之前在圖4A中所示的電極。因此，示出了具有漸縮工作表面150AU50B和飛邊152AU52B的導(dǎo)電主體154。當(dāng)在存在期望切開的組織的情況下將電外科電勢施加于本體154時，能量轉(zhuǎn)移的密度集中在飛邊152A的端部處，如由射線束272內(nèi)的較長射線所示。
盡管圖13和14中所示的電極端140和260包括漸縮區(qū)域和飛邊，但應(yīng)理解和明白到根據(jù)本發(fā)明的電極端不必具有漸縮區(qū)域。相反，如圖3和3A中所示，根據(jù)本發(fā)明的電極端可包括附連于不包括漸縮區(qū)域的工作表面或從其延伸的飛邊。盡管沒有漸縮區(qū)域，但飛邊仍將使電池如圖13的橢圓270所示的那樣集中。因此，如文中所述具有飛邊的電極端將使來自電極端的放電大幅集中，由此減少不緊靠工作表面的組織內(nèi)的額外電荷損失量。除了限制額外的電荷損失和相關(guān)的組織破壞之外，使放電緊密地會聚或集中可提高電極端的總體性能，包括切除的便利性和速度。
將理解到，借助示例來使用電極端140，且本討論可應(yīng)用于上述電極端中的每個的工作表面和飛邊。還應(yīng)理解到，任何飛邊的尺寸不限于特定值。參照圖15，將討論涉及電極端的飛邊的尺寸和相關(guān)考慮。應(yīng)理解到，對圖15中所示的飛邊的討論可直接地或總地可應(yīng)用于包括飛邊的任何電極端。因此，結(jié)合圖15所示和所述的電極端的特定構(gòu)造不意欲并且不應(yīng)考慮為限制本發(fā)明的范圍。
圖15示出具有主體282和工作表面284的電極端280的一部分的剖視圖。類似于上述電極端，工作表面284包括或具有從其延伸的飛邊286。在所示實施例中，飛邊286 具有兩個相對側(cè)表面294A、294B和端面296。盡管側(cè)表面294A、294B示出為大致平坦并彼此平行，但應(yīng)理解到，側(cè)表面294A、294B可以是圓形的、漸縮的或具有其它構(gòu)造。相似地，盡管端面296示出為是大致平坦的、基本上垂直于側(cè)表面294A、294B的表面，但應(yīng)理解到，端面296可以是圓形的、漸縮的或具有其它構(gòu)造。
在所示的實施例中，主體282具有兩個相對的主表面288A、288B，這兩個主表面在它們接近飛邊286時漸縮地靠近在一起。更具體地，主表面288A、288B在主體282的中心軸線A附近間隔開一距離D。當(dāng)主表面288A、288B接近工作表面284時，兩者之間的距離變窄到大致由附圖標(biāo)記290所表示的距離。在一個示例性實施例中，距離D的范圍可以從約O. 4064毫米到約O. 508毫米。在所示的實施例中，距離D等于約O. 4572毫米。如下討論地，距離290的范圍可以從約O. 0125毫米到O. 125毫米之間。應(yīng)理解到這些值僅是示例性的，并且不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
另外，主表面288A、288B還能大致彼此平行，類似于圖3和3A中所示的主表面 130A、130B。在這種情況下，主表面130A、130B可以不直接地延伸到飛邊134A、134B的側(cè)表面內(nèi)。另外，飛邊134A、134B的側(cè)表面可大致平行于主表面130A、130B，而不是形成如下所述的大致鈍角。相似地，飛邊還可從具有任何其它構(gòu)造和幾何形狀的電極端延伸，諸如圖4-11中所示的電極端。
在所示的實施例中，兩個側(cè)表面294A、294B分別從兩個相對的表面288A、288B延伸。如可見地，主表面288A和側(cè)表面294A成角度Θ。而主表面288B和側(cè)表面294B類似地成角度Θ。所示的實施例中的角度Θ等于約77°。應(yīng)理解到，鑒于文中的公開內(nèi)容，角度Θ可以基于電極端的總體構(gòu)造等于各種不同的角度。例如，角度Θ的范圍可以根據(jù)主體和飛邊的側(cè)表面的構(gòu)造從約90°到約180°。
不論主體282的總的形狀(S卩，漸縮、方形、圓形、球形、針狀等)或者主體與飛邊的相對定向如何，由飛邊286得出本發(fā)明的許多有效特征。如圖15中所示，有在形成電極端時考慮的飛邊286的兩個尺寸。飛邊286的寬度290主要用于產(chǎn)生與圖12-14結(jié)合地如上所述的高度集中的電場。如上討論地，電極端的有效性通過電場的集中來實現(xiàn)。此外，電場的集中還影響在切口位置周圍的額外組織破壞量。電場越高度集中，電極端切除組織越有效，而且不會引起額外的組織破壞。當(dāng)飛邊的寬度290大致在約O. 0125毫米與O. 125毫米之間，更佳地在約O. 0254毫米與O. 1016毫米之間，且最佳地在約O. 0762毫米時，開始明顯地觀察到來自本發(fā)明的有效特征。在一個示例性的實施例中，飛邊的高度292可延伸達(dá)到約6. 5毫米。盡管如此，從文中的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠容易地確定針對飛邊的各種尺寸關(guān)系，以實現(xiàn)文中所述的期望和有利的性能特征。由此，通過非限制性示例來提供上面提及的尺寸值。應(yīng)理解的是，在不偏離本發(fā)明范圍的條件下，可采用其它實施例和范圍。
飛邊286的寬度290和高度292在電極端280的制造和加工過程中也向電極端280 提供有利的特征。如文中所述的電極端可使用任何合適的制造工藝或技術(shù)來形成。由于速度、簡易性和成本有效性而特別期望的一種工藝是沖壓工藝。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，沖壓是借助加載到?jīng)_壓機(jī)上的沖壓模具來將材料形成和切成期望的形狀和尺寸的工藝。測量結(jié)果已示出當(dāng)諸如借助沖壓工藝來形成具有期望邊緣厚度的電極端時，在期望厚度形成為飛邊的一部分時，更容易實現(xiàn)期望的邊緣厚度并且邊緣厚度更一致。這是由于不具有極為緊的公差級的許多制造工藝造成的。例如，當(dāng)借助沖壓工藝來形成電極端時，沖壓模具會略微偏移，由此影響電極端的邊緣尺寸。與此相對，當(dāng)期望的邊緣尺寸形成在飛邊內(nèi)時，沖壓模具的略微偏移會影響飛邊表面的高度，但飛邊表面的厚度將保持不受影響。
在制造過程中，電極端會經(jīng)歷若干加工步驟，諸如磨削、微機(jī)加工、噴砂處理、滾磨、拋光等。這些加工中的一個或多個會磨去電極端表面的一部分。借助示例，本領(lǐng)域中已知具有漸縮或銳利的工作表面的電極刀片。這些工作表面設(shè)計成使傳遞到患者組織的放電集中。當(dāng)加工不包括飛邊的這些類型的電極端時，工作表面會被磨去。這樣，漸縮或銳利的工作表面的磨去會降低電極端的有效性。例如，如果有足夠的漸縮或銳利的工作表面被充分磨去，則所得的工作表面的尺寸不可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)計成使放電有效地集中。即，當(dāng)漸縮或銳利的工作表面被磨去，工作表面變得更寬。隨著工作表面變得更寬，從工作表面?zhèn)鬟f的放電變得不那么集中。如上討論地，不太集中的放電導(dǎo)致電極端的不太有效的性能和在切口位置周圍的附加的組織破壞。
與此相反，包括飛邊的電極端，諸如圖15的電極端280，更為順應(yīng)于這種加工。例如，當(dāng)電極端280經(jīng)歷各種制造工藝(研磨、微機(jī)加工、噴砂處理、滾磨、拋光等)，飛邊286中的一些會被磨去。然而，與沒有飛邊的漸縮或銳利的電極端不同，由于這些加工引起的飛邊 286的寬度290和/或高度292的減少量將不可能大到足以大幅影響電極端的性能。
例如，寬度290可由于研磨制造加工而從其初始尺寸減小到較小或較窄的尺寸。 相似地，這些研磨制造加工可使高度292從其初始尺寸減小到較短的尺寸。然而，即使飛邊 286的寬度290和/或高度292在制造過程中減小，所得的飛邊286仍可具有其厚度使放電如上所述地高度集中的工作表面。即，例如如果寬度290從約O. 150毫米初始尺寸減小到約O. 1016毫米或約O. 0762毫米，則寬度290仍能使從電極端傳遞到患者的放電充分集中到能產(chǎn)生文中所述的期望的性能特性的程度。類似地，如果高度292的尺寸例如減半，則所得的飛邊仍將能夠如文中所述地起作用。由此，在制造過程中飛邊中的一些被磨去仍將允許電極端具有使放電集中的較窄工作表面，而不是具有由于在漸縮或銳利的電極端上進(jìn)行制造加工而導(dǎo)致的較寬工作表面。因此，飛邊的寬度290和/或高度292的一些可起到犧牲元件的作用，這種犧牲元件在制造過程中可被移除，而不會損害或以其它方式不利地影響與電極端相關(guān)的性能特征。
至此所示和所述的新穎的電極端中的每個包括具有沿與飛邊相關(guān)聯(lián)的工作表面大致均勻或恒定的尺寸的飛邊。然而，為了加強(qiáng)或改變電極端的性能特征，飛邊可形成有沿工作表面不均勻或變化的尺寸。在圖16中，例如示出有電極端的工作端部300的示例性實施例，電極端具有不同結(jié)構(gòu)的飛邊302、303、304。飛邊304類似于上述的飛邊。具體來說， 飛邊304沿電極端的工作表面中的一個的長度延伸，并具有沿電極端的整個長度大致恒定或均勻的寬度和高度。
與飛邊304不同，飛邊302、303具有高度不同的多個部段。具體來說，飛邊302包括具有交替高度的部段306、308、309、310、311、312、313、314、315，而飛邊303包括以臺階狀結(jié)構(gòu)設(shè)置的部段316、317、318、320、322、324。飛邊303、304的各種部段的交替高度或臺階狀結(jié)構(gòu)可造成獨特的性能特征。例如，使各部段的高度交替或以臺階狀結(jié)構(gòu)設(shè)置部段可產(chǎn)生與鋸齒狀刀片相似的切除效果。
特別參照圖16中所示的飛邊302，可看到不同的或交替高度的多個部段。特別是， 部段306、309、311、313、315具有高度328，而部段308、310、312、314具有高度329。在所示實施例中，高度329比高度328高，由此提供對于飛邊302的各種部段的交替高度。使飛邊 302的部段的高度交替或變化可提供與鋸齒狀機(jī)械刀片的切除效果相似的切除效果。
盡管部段306、309、311、313、315已示出和描述為分別具有大致相等的高度328， 但應(yīng)理解到部段306、309、311、313、315中的每個部段的高度可以不相等。例如，部段306、 309、311、313、315中的每個部段可具有彼此不同的高度，或者一些部段可具有與其它部段大致相等的高度，而一些部段可具有與其它部段不同的高度。類似地，部段308、310、312、 314可具有彼此大致相等的高度或不同的高度。此外，盡管部段306、308、309、310、311、 312、313、314、315中的每個部段的長度和寬度326已示出為沿飛邊302大致恒定，但也應(yīng)理解到部段306、308、309、310、311、312、313、314、315可具有與飛邊302的其它部段相等或不同的長度和/或?qū)挾?26。
寬度326和高度328、329的特定尺寸可以選擇成提供期望的性能特征。如上所述，例如，寬度326 —般可在約O. 0125毫米與O. 125毫米之間，較佳地在約O. 0254毫米與O.1016毫米之間，并更佳地是約O. 0762毫米。相似地，高度328、329 —般可在約O. 0125毫米到約6. 5毫米之間。借助非限制性示例，部段306、309、311、313、315可具有約O. 0125毫米的高度，而部段308、310、312、314具有約6. 5毫米的高度。換言之，飛邊能以不連續(xù)或交替的圖案來產(chǎn)生，以產(chǎn)生或加強(qiáng)電極端的性能特征。
特別注意到圖16中所示的飛邊303，可以看到飛邊303包括多個部段316、317、 318、320、322、324。類似于飛邊302的部段，部段316、317、318、320、322、324中的每個部段示出為具有大致相等的長度和寬度326。與飛邊302的部段一樣，部段316、317、318、320、 322,324還可構(gòu)造有與飛邊303的其它部段的一個或多個不同的長度和寬度326。
如圖16中所示，飛邊303的部段316、317、318、320、322、324設(shè)置成臺階狀構(gòu)造。 換言之，每個部段的端面相對于前一個部段的端面垂直偏移或定位在其下方。特別是，部段 316的端面設(shè)置在離開電極端的中心第一距離處，而部段317的端面設(shè)置在離開電極端的中心第二距離處，第二距離比第一距離小。相似地，之后相繼的部段更靠近電極端的中心設(shè)置，由此提供用于飛邊303的所示臺階狀構(gòu)造。臺階狀構(gòu)造可提供與鋸齒機(jī)械刀片的切除效果相似的切除效果。
與飛邊302的部段的尺寸一樣，部段316、317、318、320、322、324的尺寸可選擇成提供期望的性能特征。例如，部段316、317、318、320、322、324的寬度一般可在約0.0125 毫米與約O. 125毫米之間，更佳地在約O. 0254毫米與O. 1016毫米之間，并且最佳地是約O.0762毫米。相似地，每個部段316、317、318、320、322、324的長度和垂直偏距可針對期望的特征來選擇。
盡管在此所示和所述的許多飛邊沿相關(guān)聯(lián)的工作表面的整個長度延伸，但應(yīng)理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可設(shè)想其它結(jié)構(gòu)。例如，電極端可具有沿一個工作表面的僅一部分延伸的單個飛邊。單個飛邊可采取所示或所述的飛邊中的任一種的形式。例如，工作表面可具有沿工作表面的長度大體平直并且均勻的飛邊。替代地，工作表面可具有包括類似于飛邊302的交替高度的部段。此外，工作表面可具有呈臺階狀構(gòu)造的飛邊，類似于飛邊303。
現(xiàn)請注意圖17，該圖示出具有多個飛邊的另一示例性電極端340。與圖16的電極端300相似，電極端340包括飛邊3340，該飛邊沿電極端的工作表面中的一個的長度延伸， 并具有沿電極端的整個長度的大致恒定或均勻的寬度和高度。電極端340還包括具有沿電極端340的端部延伸的大體恒定或均勻的寬度和高度的飛邊344。飛邊342、344的寬度和高度可從文中其它地方所述的范圍中選擇。
電極端340還包括沿頂部工作表面延伸的第三飛邊346。飛邊346類似于圖16 的飛邊302，因為該飛邊包括多個交替部段348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、 368、370。但與包括成方形部段的飛邊302不同的是，飛邊346的部段構(gòu)造成鋸齒狀結(jié)構(gòu)。 換言之，飛邊346的部段形成形狀為大致三角形的交替的峰部和谷部。因此，例如，部段 348、352、356、360、364、368 形成三角形的谷部，而部段 350、354、358、362、366、370 形成為大體三角形的峰部。飛邊346的各種峰部提供電能在其輸送到患者組織時可被集中的許多位點。這樣，飛邊346的部段向電極端340提供鋸齒型功能。與文中所述的其它飛邊一樣， 部段 348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370 的高度、寬度和長度可從文中所述的尺寸范圍來選擇。此外，部段 348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370 的高度、寬度和長度可以是均勻的或恒定的，或者各個部段可具有與其它部段的一個或多個不同的尺寸。另外，飛邊346可沿電極端的工作表面的一部分或整個延伸。
根據(jù)本發(fā)明的電極端可具有設(shè)置在多個工作表面上的多個飛邊，諸如圖16中所示的飛邊302、303、304或圖17的飛邊342、344、346。相似地，電極端的單個工作表面可具有尺寸或結(jié)構(gòu)不同的多個飛邊或飛邊部段，以提供加強(qiáng)的或替代的性能特征，諸如圖16中所示的位于工作端部300的相同側(cè)上的飛邊302、303。因此，根據(jù)本發(fā)明的電極端可具有一個或多個工作表面，這些工作表面的每個可具有一個或多個飛邊或飛邊部段。這樣，電極端能形成為可由包括多種不同的工作表面/飛邊結(jié)構(gòu)的單個電極端來提供能實現(xiàn)多種不同性能特征的通用性和多樣化電極端飛邊。
現(xiàn)注意到圖18和18A，這些圖示出具有涂層的(圖15的)電極端280。盡管示出電極端280，但應(yīng)理解，關(guān)于涂敷電極端的下述討論可應(yīng)用于任何、包括文中所述那些的電極端。 特別參見圖18，電極端280示出有設(shè)置在其整個外表面上的涂層332。涂層332可提供工作表面284處的一個或多個可期望的屬性和/或特性。這種可期望的特性和/或?qū)傩钥砂ǔ惺茈娡饪剖中g(shù)的溫度的高溫穩(wěn)定性和增大電極端的耐久性的柔性。另外，不粘涂層可用于消除或減少燒焦的組織附著于刀片，由此減少不期望的組織破壞的發(fā)生率。適于用作電極端的涂層的不粘材料可以是、但不限于PTFE或可包括有機(jī)材料和無機(jī)材料中的至少一種的組合的混合材料，該混合材料向涂敷的表面提供期望的特性，諸如高溫穩(wěn)定性、柔性和低溫應(yīng)用條件，因而，涂層可通過噴射或浸潰工藝來施加。在2005年10月4日頒布的題為“Utilization of a Hybrid Material in a Surface Coating of an Electrosurgical Instrument (混合材料在電外科儀器的表面涂層中的應(yīng)用)”的、授予Greep的美國專利第 6，951，559號中提供了混合涂層的示例，該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。
不粘材料的厚度可以足以使從涂敷的電極端到患者的組織的射頻電能的傳送能基本上通過電容耦合來實現(xiàn)，該厚度一般小于O. 025毫米。精確的最佳厚度將根據(jù)所用的材料變化并可由常規(guī)實驗來容易地確定。明顯的是這種涂層機(jī)械地“鈍化”任何銳利的電極邊緣，但如前所述，通過電外科手術(shù)切除不一定需要用于機(jī)械切開組織的銳利的外科邊緣。相反，通過利用足夠的能量以致使組織細(xì)胞內(nèi)的水沸騰并使細(xì)胞膜破裂來完成切除。
盡管圖18示出電極端280的整個外表面(包括主表面288A、288B和飛邊286)覆蓋有涂層332，但應(yīng)理解，涂層332可僅覆蓋電極端280的外表面的一部分。圖18A示出部分地涂敷有涂層332的電極端280。在所示實施例中，工作表面284/飛邊286不被涂層332 覆蓋。在圖18A的實施例中，切開組織主要是通過讓電能從露出的工作表面284/飛邊286 歐姆傳導(dǎo)到患者的組織來實現(xiàn)，而不是通過將電能從涂敷的電極端經(jīng)由電容耦合輸送到患者的組織。
圖18A中所示的涂層結(jié)構(gòu)能以各種方式實現(xiàn)。例如，涂層332可施加于電極端280 的僅一部分(即，主表面288A、288B)，同時留下工作表面284/飛邊286未涂敷。替代地，涂層332可施加于電極端280的整個外表面,包括工作表面284/飛邊286。在施加于電極端 280的整個外表面之后，涂層332的覆蓋工作表面284/飛邊286的那部分可去除。涂層 332能以各種方式從電極端280的期望區(qū)域移除，這些方式包括噴砂處理、磨削、砂紙打磨、 化學(xué)去除工藝等。另外，涂層332的覆蓋工作表面284/飛邊286的那部分可通過激活和/ 或使用電極端280來去除。在飛邊286處產(chǎn)生的高度集中的放電可足以使涂層332的覆蓋工作表面284/飛邊286的那部分蒸發(fā)，由此露出工作表面284/飛邊286。
使工作表面284/飛邊286未涂敷或允許涂層332從工作表面284/飛邊286蒸發(fā)可向電極端280提供一些有利的特征。例如，留下或允許飛邊286變得未涂敷使電極端280 能實現(xiàn)最佳的能量集中，同時保持刀片的其余部分(即，主表面288A、288B)的絕緣特征。另外，由于放電沿飛邊286高度集中，涂層332在電極端的其它表面(主表面288A、288B)上的保持明顯改善。這種改善的涂層保持增大了電極端的性能和壽命。
本發(fā)明可實施成其它特定形式，而不脫離其精神或?qū)嵸|(zhì)特征。上述實施例在所有方面都將被理解成僅僅是示例性的和非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書而不是前面的說明書來限定。所有落入權(quán)利要求書的等同意義和范圍的改變都將包含在該范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適于在執(zhí)行電外科手術(shù)過程中使用的電極端，所述電極端包括由導(dǎo)電材料制成的主體；以及設(shè)置在所述主體上的至少一個工作表面，所述至少一個工作表面包括從所述主體延伸的飛邊，所述飛邊適于將電能傳遞到患者組織，以執(zhí)行對于所述患者組織的電外科手術(shù)過程，其中，所述飛邊適于使傳遞到所述患者組織的電能集中。
2.如權(quán)利要求I所述的電極端，其特征在于，所述主體具有兩個相對的主表面，所述主表面與所述飛邊相鄰地、彼此靠近地漸縮。
3.如權(quán)利要求I所述的電極端，其特征在于，所述主體具有兩個相對的主表面，所述主表面大致彼此平行。
4.如權(quán)利要求I所述的電極端，其特征在于，所述飛邊具有兩個相對的側(cè)表面和端面表面。
5.如權(quán)利要求4所述的電極端，其特征在于，所述飛邊的所述兩個相對的側(cè)表面大致彼此平行。
6.如權(quán)利要求I所述的電極端，其特征在于，所述飛邊具有約O.0125毫米到約O. 125 毫米之間的寬度。
7.如權(quán)利要求I所述的電極端，其特征在于，所述飛邊具有約O.0125毫米到約6. 5毫米之間的高度。
8.如權(quán)利要求I所述的電極端，其特征在于，所述主體的外表面的至少一部分具有涂敷至其的涂層。
9.如權(quán)利要求8所述的電極端，其特征在于，所述涂層包括不粘材料。
10.如權(quán)利要求8所述的電極端，其特征在于，所述主體的所述外表面的具有涂敷至其的涂層的部分包括所述主體的相對的主表面。
11.一種適于在執(zhí)行電外科手術(shù)過程中使用的電極端，所述電極端包括由導(dǎo)電材料制成的主體，所述主體適于電氣連接到電外科發(fā)生器以便于電能從所述電外科發(fā)生器傳遞到所述電極端，所述主體具有兩個相對的主表面和工作表面，所述工作表面包括從所述主體延伸的飛邊，所述飛邊適于將電能從所述主體傳遞到所述患者組織，以執(zhí)行對于所述患者組織的電外科手術(shù)過程，所述飛邊具有兩個相對的側(cè)表面和端面表面， 所述飛邊的所述兩個相對的側(cè)表面彼此間隔開約O. 0125毫米到約O. 125毫米之間的距離， 以使傳遞到所述患者組織的電能集中。
12.如權(quán)利要求11所述的電極端，其特征在于，所述主體的所述主表面中的至少一個相對于所述飛邊的所述側(cè)表面中的至少一個形成約90°到小于約180°的角度。
13.如權(quán)利要求11所述的電極端，其特征在于，所述飛邊的所述兩個相對的側(cè)表面彼此間隔開約O. 0254毫米到約O. 1016毫米的距離。
14.如權(quán)利要求11所述的電極端，其特征在于，所述主體一般為解剖刀型電極端、L-鉤型電極端、J-鉤型電極端、環(huán)型電極端、針式電極端或球式電極端的形式。
15.如權(quán)利要求11所述的電極端，其特征在于，當(dāng)所述兩個相對的主表面接近所述工作表面時，所述主體的所述兩個相對的主表面彼此靠近地漸縮。
16.一種適于在執(zhí)行電外科手術(shù)過程中使用的電極端，所述電極端包括連接端部，所述連接端部適于電氣聯(lián)接于電外科發(fā)生器，以便于電能從所述電外科發(fā)生器傳遞到所述電極端；由導(dǎo)電材料制成的主體，所述主體與所述連接端部可操作地聯(lián)接，所述主體具有兩個相對的主表面和工作表面，所述兩個相對的主表面在所述主體的中心軸線附近間隔開第一距離，所述兩個相對的主表面在所述工作表面附近間隔開較小的第二距離，所述工作表面包括飛邊，所述飛邊適于使電能從所述主體傳遞到所述患者組織，以執(zhí)行對于所述患者組織的電外科手術(shù)過程，所述飛邊具有兩個相對的側(cè)表面和端面表面，所述兩個相對的側(cè)表面中的至少一個以約90°到約小于180°的角度從所述主體的所述兩個相對主表面延伸， 所述飛邊的所述兩個相對的側(cè)表面間隔開約O. 0125毫米到約O. 125毫米的距離，以使傳遞到所述患者組織的電能集中。
17.如權(quán)利要求16所述的電極端，其特征在于，所述飛邊的所述兩個相對的側(cè)表面間隔開約O. 0762毫米的距離。
18.如權(quán)利要求16所述的電極端，其特征在于，所述主體涂敷有不粘材料。
19.如權(quán)利要求16所述的電極端，其特征在于，所述飛邊從所述主體延伸約O.0125毫米至約6. 5毫米之間的距離。
20.如權(quán)利要求16所述的電極端，其特征在于，所述飛邊的至少一部分包括在保持所述飛邊的電能集中能力的同時能被移除的犧牲元件。
全文摘要
本申請公開了一種在執(zhí)行電外科手術(shù)過程中用于使傳遞到患者組織的電能集中的電極端。該電極端包括可接收來自電外科發(fā)生器的電能的主體。主體包括形成飛邊的工作表面。工作表面使電能在手術(shù)過程中傳遞到患者組織。當(dāng)電能被傳遞到患者組織時，飛邊使電能集中。電能由于飛邊而集中可減少切口位置周圍的過多組織破壞并提高電極端的效率。
文檔編號A61B18/14GK102939055SQ201080065615
公開日2013年2月20日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者D·W·格里普, S·K·霍納, B·J·沃爾特 申請人:瑪格戴恩醫(yī)療產(chǎn)品公司