JP2021183130A - Independent control of dual RF electrosurgery - Google Patents
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Abstract
Description
関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願第63/028,049号、同第63/028,009号、同第63/028,012号、および同第63/028,007号の利益および優先権を主張し、その各々は2020年5月21日に出願された。前述の各出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
Cross-reference to related applications This application is the benefit of US Provisional Patent Applications 63 / 028,049, 63 / 028,009, 63 / 028,012, and 63 / 028,007. And claimed priority, each of which was filed on May 21, 2020. The entire contents of each of the aforementioned applications are incorporated herein by reference.
背景
本開示は、電気手術用発電機を制御するためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示は、別個の単極および/または双極無線周波数波形を各々送達する複数の電気手術デバイスを制御することに関する。
Background The present disclosure relates to systems and methods for controlling electrosurgery generators. In particular, the present disclosure relates to controlling multiple electrosurgical devices each delivering separate unipolar and / or bipolar radio frequency waveforms.
電気手術は、組織を切断、アブレーション、乾燥、または凝固させるために、手術部位に高無線周波数電流を印加することを伴う。単極電気手術では、ソース電極または能動電極が、電気手術用発電機からの無線周波数交流電流を標的組織に送達する。患者の戻り電極が、能動電極から離れて配置されて、電流を発電機に戻す。 Electrosurgery involves applying a high radio frequency current to the surgical site to cut, ablate, dry, or coagulate tissue. In unipolar electrosurgery, the source or active electrodes deliver radiofrequency alternating current from the electrosurgical generator to the target tissue. The patient's return electrode is placed away from the active electrode to return the current to the generator.
双極電気手術では、戻り電極と能動電極とが、互いに近接して配置され、その結果(例えば、電気手術鉗子の場合)2つの電極間に電気回路が形成される。このようにして、印加された電流は、電極間に位置決めされた体組織に限定される。したがって、双極電気手術は、一般に、2つの電極間で電気手術エネルギーの集中的な送達を達成することが望まれる機器の使用を伴う。 In bipolar electrosurgery, the return electrode and the active electrode are placed in close proximity to each other, resulting in the formation of an electrical circuit between the two electrodes (eg, in the case of electrosurgical forceps). In this way, the applied current is limited to the body tissue positioned between the electrodes. Therefore, bipolar electrosurgery generally involves the use of equipment in which it is desired to achieve centralized delivery of electrosurgical energy between the two electrodes.
デュアルサイト手術、すなわち2つの電気手術機器を同時に使用することの現在の解決策は、一般に、2つの電気手術用発電機を使用することである。この解決策は、本質的に面倒で、法外な費用がかかる。したがって、同時RF波形を出力することができる単一の電気手術用発電機の複数のポートの独立制御に対する必要性が存在する。 The current solution for dual-site surgery, i.e. using two electrosurgical instruments at the same time, is generally to use two electrosurgery generators. This solution is inherently cumbersome and costly. Therefore, there is a need for independent control of multiple ports of a single electrosurgical generator capable of outputting simultaneous RF waveforms.
本開示は、2つの別個のRF源によって生成される2つの無線周波数(RF)チャネルを有する電気手術用発電機を含む電気手術システムを提供する。源の各々は、DC電力を出力するように構成された電源と、RF波形を出力するように構成されたRF電力インバータと、を含む。個々のRF波形は、対応する電気手術機器に供給され、電気手術機器は、単極または双極であり得る。源の各々は、共通クロック源に各々結合されているそれ自体のコントローラによって制御される。電気手術用発電機は、各源の不連続信号または連続信号の広帯域測定を実施し、RF源間の相互コンダクタンスおよびクロストークを同時に検出する。本明細書で使用される場合、相互コンダクタンスは、反対側のチャネルの接触インピーダンスを通って流れるエネルギーチャネルの電流であり、クロストークは、電気手術用発電機内のエネルギーチャネル間の放射干渉である。 The present disclosure provides an electrosurgical system comprising an electrosurgical generator having two radio frequency (RF) channels generated by two separate RF sources. Each of the sources includes a power source configured to output DC power and an RF power inverter configured to output RF waveforms. The individual RF waveforms are fed to the corresponding electrosurgical instrument, which can be unipolar or bipolar. Each of the sources is controlled by its own controller, each coupled to a common clock source. The electrosurgical generator performs wideband measurements of discontinuous or continuous signals from each source and simultaneously detects mutual conductance and crosstalk between RF sources. As used herein, mutual conductance is the current of an energy channel flowing through the contact impedance of the opposite channel, and crosstalk is radiative interference between energy channels within an electrosurgical generator.
本開示の1つの実施形態によれば、電気手術用発電機が開示される。電気手術用発電機は、第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源と、第1の電源に結合され、第1の直流波形から単極無線周波数波形を生成するように構成された第1の無線周波数インバータと、第1の無線周波数インバータを制御して単極無線周波数波形を出力するように構成された第1のコントローラと、を有する、第1の無線周波数源を含む。発電機はまた、第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源と、第2の電源に結合され、単極無線周波数波形と同時に双極無線周波数波形を生成するように構成された第2の無線周波数インバータと、第2の無線周波数インバータを制御して双極無線周波数波形を出力するように構成された第2のコントローラと、を有する、第2の無線周波数源を含む。 According to one embodiment of the present disclosure, an electrosurgery generator is disclosed. The electric surgical generator is coupled to a first power source configured to output a first DC waveform and a first power source to generate a unipolar radio frequency waveform from the first DC waveform. A first radio frequency source having a configured first radio frequency inverter and a first controller configured to control the first radio frequency inverter to output a unipolar radio frequency waveform. include. The generator is also coupled to a second power source configured to output a second DC waveform and configured to generate a bipolar radio frequency waveform at the same time as the unipolar radio frequency waveform. It includes a second radio frequency source having a second radio frequency inverter and a second controller configured to control the second radio frequency inverter to output a bipolar radio frequency waveform.
上記の実施形態の1つの態様によれば、発電機は、第1のコントローラおよび第2のコントローラに結合され、第1のコントローラおよび第2のコントローラのサンプリング動作を同期させるように構成されたクロック源をさらに含む。単極無線周波数波形は、第1の周波数を有し、双極無線周波数波形は、第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する。第1のコントローラおよび第2のコントローラは、それぞれ単極無線周波数波形および双極無線周波数波形の周波数ドメイン分析を実施するように構成される。第1のコントローラおよび第2のコントローラの各々は、周波数ドメイン分析に基づいて、第1の無線周波数源と第2の無線周波数源との間の相互コンダクタンスを検出するようにさらに構成されている。第1のコントローラおよび第2のコントローラの各々は、相互コンダクタンスの検出に応答して、警告を出すこと、または第1の無線周波数源および第2の無線周波数源の両方を遮断すること、の少なくとも1つを行うようにさらに構成される。 According to one embodiment of the above embodiment, the generator is coupled to a first controller and a second controller, and a clock configured to synchronize the sampling operations of the first controller and the second controller. Including more sources. The unipolar radio frequency waveform has a first frequency, and the bipolar radio frequency waveform has a second frequency different from the first frequency. The first controller and the second controller are configured to perform frequency domain analysis of the unipolar radio frequency waveform and the bipolar radio frequency waveform, respectively. Each of the first controller and the second controller is further configured to detect mutual conductance between the first radio frequency source and the second radio frequency source based on frequency domain analysis. Each of the first controller and the second controller issues a warning in response to the detection of mutual conductance, or at least shuts off both the first radio frequency source and the second radio frequency source. Further configured to do one.
上記の実施形態の別の態様によれば、第1の無線周波数源は、第1の無線周波数インバータに結合され、単極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第1の能動端子をさらに含む。第2の無線周波数源は、第2の無線周波数インバータに結合され、双極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第2の能動端子および第2の戻り端子をさらに含む。第1の無線周波数源は、少なくとも1つの戻り電極パッドに結合するように構成された第1の戻り端子であって、第1の無線周波数インバータおよび第2の無線周波数インバータに結合された、第1の戻り端子をさらに含む。第1の無線周波数源は、第1の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、第1の能動端子および戻り端子に結合された二次巻線とを有する第1の絶縁変圧器をさらに含む。第2の無線周波数源は、第2の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、第2の能動端子および第2の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第2の絶縁変圧器をさらに含む。 According to another aspect of the above embodiment, the first radio frequency source is coupled to a first radio frequency inverter and has a first active terminal further configured to be coupled to a unipolar electrosurgical instrument. Further included. The second radio frequency source further includes a second active terminal and a second return terminal coupled to the second radio frequency inverter and further configured to be coupled to the bipolar electrosurgical instrument. The first radio frequency source is a first return terminal configured to be coupled to at least one return electrode pad, the first radio frequency inverter coupled to the first radio frequency inverter and the second radio frequency inverter. Further includes a return terminal of 1. The first radio frequency source further comprises a first isolation transformer having a primary winding coupled to a first radio frequency inverter and a secondary winding coupled to a first active terminal and a return terminal. include. The second radio frequency source is a second isolation transformer having a primary winding coupled to a second radio frequency inverter and a secondary winding coupled to a second active terminal and a second return terminal. Including more vessels.
本開示の別の実施形態によれば、電気手術システムが開示される。システムは、単極電気手術機器と、双極電気手術機器と、電気手術用発電機と、を含む。発電機は、第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源と、第1の電源および単極電気手術機器に結合された第1の無線周波数インバータと、を有する、第1の無線周波数源を含む。第1の無線周波数インバータは、第1の直流波形から第1の周波数を有する単極無線周波数波形を単極電気手術機器に供給するように構成される。第1の無線周波数源はまた、第1の無線周波数インバータを制御するように構成された第1のコントローラを含む。発電機はまた、第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源と、第2の電源および双極電気手術機器に結合された第2の無線周波数インバータと、を有する、第2の無線周波数源を含む。第2の無線周波数インバータは、第2の直流波形から双極電気手術機器への双極無線周波数波形を単極無線周波数波形と同時に生成するように構成される。第2の無線周波数源はまた、第2の無線周波数インバータを制御するように構成された第2のコントローラを含む。 According to another embodiment of the present disclosure, an electrosurgery system is disclosed. The system includes a unipolar electrosurgery device, a bipolar electrosurgery device, and an electrosurgery generator. The generator comprises a first power source configured to output a first DC waveform, a first power source and a first radio frequency inverter coupled to a unipolar electrosurgical device. Includes radio frequency sources. The first radio frequency inverter is configured to supply a unipolar radio frequency waveform having a first frequency from a first DC waveform to a unipolar electrosurgical device. The first radio frequency source also includes a first controller configured to control the first radio frequency inverter. The generator also has a second power source configured to output a second DC waveform, a second power source and a second radio frequency inverter coupled to a bipolar electrosurgical device. Includes radio frequency sources. The second radio frequency inverter is configured to simultaneously generate a bipolar radio frequency waveform from the second DC waveform to the bipolar electrosurgical device. The second radio frequency source also includes a second controller configured to control the second radio frequency inverter.
上記の実施形態の1つの態様によれば、電気手術用発電機は、第1のコントローラおよび第2のコントローラに結合されたクロック源をさらに含み、第1のコントローラおよび第2のコントローラのサンプリング動作を同期させるように構成される。単極無線周波数波形は、第1の周波数を有し、双極無線周波数波形は、第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する。第1のコントローラおよび第2のコントローラは、それぞれ単極無線周波数波形および双極無線周波数波形の周波数ドメイン分析を実施するように構成される。第1のコントローラおよび第2のコントローラの各々は、周波数ドメイン分析に基づいて、第1の無線周波数源と第2の無線周波数源との間の相互コンダクタンスを検出するようにさらに構成されている。第1のコントローラおよび第2のコントローラの各々は、相互コンダクタンスの検出に応答して、警告を出すこと、または第1の無線周波数源および第2の無線周波数源の両方を遮断すること、の少なくとも1つを行うようにさらに構成される。 According to one embodiment of the above embodiment, the electrosurgical generator further comprises a clock source coupled to a first controller and a second controller, and sampling operations of the first controller and the second controller. Is configured to synchronize. The unipolar radio frequency waveform has a first frequency, and the bipolar radio frequency waveform has a second frequency different from the first frequency. The first controller and the second controller are configured to perform frequency domain analysis of the unipolar radio frequency waveform and the bipolar radio frequency waveform, respectively. Each of the first controller and the second controller is further configured to detect mutual conductance between the first radio frequency source and the second radio frequency source based on frequency domain analysis. Each of the first controller and the second controller issues a warning in response to the detection of mutual conductance, or at least shuts off both the first radio frequency source and the second radio frequency source. Further configured to do one.
上記の実施形態の別の態様によれば、第1の無線周波数源は、第1の無線周波数インバータに結合された第1の能動端子をさらに含み、単極電気手術機器に結合するように構成される。第2の無線周波数源は、第2の無線周波数インバータに結合され、双極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第2の能動端子をさらに含む。電気手術システムは、少なくとも1つの戻り電極パッドをさらに含み、電気手術用発電機は、少なくとも1つの戻り電極パッドと、第1の無線周波数インバータおよび第2の無線周波数インバータとに結合された第1の戻り端子をさらに含む。第1の無線周波数源は、第1の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、第1の能動端子および第1の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第1の絶縁変圧器をさらに含む。第2の無線周波数源は、第2の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、第2の能動端子および第2の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第2の絶縁変圧器をさらに含む。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
(項目1)
電気手術用発電機であって、
第1の無線周波数源であって、
第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源、
上記第1の電源に結合され、上記第1の直流波形から単極無線周波数波形を生成するように構成された第1の無線周波数インバータ、および
上記第1の無線周波数インバータを制御して上記単極無線周波数波形を出力するように構成された第1のコントローラ、を含む、第1の無線周波数源と、
第2の無線周波数源であって、
第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源、
上記第2の電源に結合され、上記単極無線周波数波形と同時に双極無線周波数波形を生成するように構成された第2の無線周波数インバータ、および
上記第2の無線周波数インバータを制御して上記双極無線周波数波形を出力するように構成された第2のコントローラ、を含む、第2の無線周波数源と、を備える、電気手術用発電機。
(項目2)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラに結合され、上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラの動作を同期させるように構成されたクロック源をさらに備える、上記項目に記載の電気手術用発電機。
(項目3)
上記単極無線周波数波形は、第1の周波数を有し、上記双極無線周波数波形は、上記第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目4)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラは、それぞれ上記単極無線周波数波形および上記双極無線周波数波形の周波数ドメイン分析を実施するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目5)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラの各々は、上記周波数ドメイン分析に基づいて、上記第1の無線周波数源と上記第2の無線周波数源との間の相互コンダクタンスを検出するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目6)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラの各々は、上記相互コンダクタンスの検出に応答して、警告を出すこと、または上記第1の無線周波数源および上記第2の無線周波数源の両方を遮断すること、のうちの少なくとも1つを行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目7)
上記第1の無線周波数源は、上記第1の無線周波数インバータに結合され、単極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第1の能動端子をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目8)
上記第2の無線周波数源は、上記第2の無線周波数インバータに結合され、双極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第2の能動端子および第2の戻り端子をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目9)
上記第1の無線周波数源は、少なくとも1つの戻り電極パッドに結合するように構成された第1の戻り端子であって、上記第1の無線周波数インバータおよび上記第2の無線周波数インバータに結合された、第1の戻り端子をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目10)
上記第1の無線周波数源は、上記第1の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、上記第1の能動端子および上記戻り端子に結合された二次巻線とを有する第1の絶縁変圧器をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目11)
上記第2の無線周波数源は、上記第2の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、上記第2の能動端子および上記第2の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第2の絶縁変圧器をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術用発電機。
(項目12)
電気手術システムであって、
単極電気手術機器と、
双極電気手術機器と、
電気手術用発電機であって、
第1の無線周波数源であって、
第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源、
上記第1の電源および上記単極電気手術機器に結合された第1の無線周波数インバータであって、上記第1の直流波形からの第1の周波数を有する単極無線周波数波形を上記単極電気手術機器に供給するように構成された、第1の無線周波数インバータ、および
上記第1の無線周波数インバータを制御するように構成された第1のコントローラ、を含む、第1の無線周波数源と、
第2の無線周波数源であって、
第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源、
上記第2の電源および上記双極電気手術機器に結合された第2の無線周波数インバータであって、上記単極無線周波数波形と同時に、上記双極電気手術機器に対して、上記第2の直流波形から双極無線周波数波形を生成するように構成された、第2の無線周波数インバータ、および
上記第2の無線周波数インバータを制御するように構成された第2のコントローラ、を含む、第2の無線周波数源と、を含む、電気手術用発電機と、を備える、電気手術システム。
(項目13)
上記電気手術用発電機は、上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラに結合され、上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラの動作を同期させるように構成されたクロック源をさらに含む、上記項目に記載の電気手術システム。
(項目14)
上記単極無線周波数波形は、第1の周波数を有し、上記双極無線周波数波形は、上記第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(項目15)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラは、それぞれ上記単極無線周波数波形および上記双極無線周波数波形の周波数ドメイン分析を実施するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(項目16)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラの各々は、上記周波数ドメイン分析に基づいて、上記第1の無線周波数源と上記第2の無線周波数源との間の相互コンダクタンスを検出するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(項目17)
上記第1のコントローラおよび上記第2のコントローラの各々は、上記相互コンダクタンスの検出に応答して、警告を出すこと、または上記第1の無線周波数源および上記第2の無線周波数源の両方を遮断すること、うちの少なくとも1つを行うようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(項目18)
上記第1の無線周波数源は、上記第1の無線周波数インバータに結合され、単極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第1の能動端子をさらに含み、
上記第2の無線周波数源は、上記第2の無線周波数インバータに結合され、双極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第2の能動端子をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(項目19)
少なくとも1つの戻り電極パッドをさらに備え、上記電気手術用発電機は、上記少なくとも1つの戻り電極パッドと、上記第1の無線周波数インバータおよび上記第2の無線周波数インバータと、に結合された第1の戻り端子をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(項目20)
上記第1の無線周波数源は、上記第1の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、上記第1の能動端子および上記第1の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第1の絶縁変圧器をさらに含み、
上記第2の無線周波数源は、上記第2の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、上記第2の能動端子および上記第2の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第2の絶縁変圧器をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の電気手術システム。
(摘要)
電気手術用発電機は、第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源と、第1の電源に結合され、第1の直流波形から単極無線周波数波形を生成するように構成された第1の無線周波数インバータと、第1の無線周波数インバータを制御して単極無線周波数波形を出力するように構成された第1のコントローラと、を有する、第1の無線周波数源を含む。発電機はまた、第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源と、第2の電源に結合され、単極無線周波数波形と同時に双極無線周波数波形を生成するように構成された第2の無線周波数インバータと、第2の無線周波数インバータを制御して双極無線周波数波形を出力するように構成された第2のコントローラと、を有する、第2の無線周波数源を含む。
According to another aspect of the above embodiment, the first radio frequency source further comprises a first active terminal coupled to the first radio frequency inverter and is configured to be coupled to a unipolar electrosurgical device. Will be done. The second radio frequency source further includes a second active terminal coupled to the second radio frequency inverter and further configured to be coupled to the bipolar electrosurgical instrument. The electrosurgery system further comprises at least one return electrode pad, and the electrosurgery generator is a first coupled to at least one return electrode pad and a first radio frequency inverter and a second radio frequency inverter. Including the return terminal of. The first radio frequency source is a first isolation transformer having a primary winding coupled to a first radio frequency inverter and a secondary winding coupled to a first active terminal and a first return terminal. Including more vessels. The second radio frequency source is a second isolation transformer having a primary winding coupled to a second radio frequency inverter and a secondary winding coupled to a second active terminal and a second return terminal. Including more vessels.
For example, the present application provides the following items.
(Item 1)
It ’s a generator for electrosurgery.
The first radio frequency source,
A first power supply configured to output a first DC waveform,
The first radio frequency inverter coupled to the first power source and configured to generate a unipolar radio frequency waveform from the first DC waveform, and the first radio frequency inverter are controlled to control the single pole radio frequency inverter. A first radio frequency source, including a first controller configured to output a polar radio frequency waveform.
The second radio frequency source,
A second power supply configured to output a second DC waveform,
A second radio frequency inverter coupled to the second power source and configured to generate a bipolar radio frequency waveform at the same time as the unipolar radio frequency waveform, and the bipolar by controlling the second radio frequency inverter. An electrosurgical generator comprising a second radio frequency source, including a second controller configured to output a radio frequency waveform.
(Item 2)
The electrosurgery according to the above item, further comprising a clock source coupled to the first controller and the second controller and configured to synchronize the operations of the first controller and the second controller. Generator.
(Item 3)
The electrosurgery according to any one of the above items, wherein the unipolar radio frequency waveform has a first frequency, and the bipolar radio frequency waveform has a second frequency different from the first frequency. Generator for.
(Item 4)
The first controller and the second controller are configured to perform frequency domain analysis of the unipolar radio frequency waveform and the bipolar radio frequency waveform, respectively, according to any one of the above items. Generator for electrosurgery.
(Item 5)
Each of the first controller and the second controller further detects the mutual conductance between the first radio frequency source and the second radio frequency source based on the frequency domain analysis. The generator for electrosurgery according to any one of the above items, which is configured.
(Item 6)
Each of the first controller and the second controller issues a warning in response to the detection of the mutual conductance, or shuts off both the first radio frequency source and the second radio frequency source. The electrosurgical generator according to any one of the above items, further configured to do at least one of the above.
(Item 7)
The first radio frequency source is any one of the above items, further comprising a first active terminal coupled to the first radio frequency inverter and further configured to be coupled to a unipolar electrosurgical device. The generator for electrosurgery described in.
(Item 8)
The second radio frequency source further comprises a second active terminal and a second return terminal coupled to the second radio frequency inverter and further configured to be coupled to a bipolar electrosurgical device. The generator for electrosurgery according to any one of the above.
(Item 9)
The first radio frequency source is a first return terminal configured to be coupled to at least one return electrode pad, coupled to the first radio frequency inverter and the second radio frequency inverter. The electrosurgical generator according to any one of the above items, further including a first return terminal.
(Item 10)
The first radio frequency source has a first isolation having a primary winding coupled to the first radio frequency inverter and a secondary winding coupled to the first active terminal and the return terminal. The electrosurgical generator according to any one of the above items, further including a transformer.
(Item 11)
The second radio frequency source has a primary winding coupled to the second radio frequency inverter and a secondary winding coupled to the second active terminal and the second return terminal. 2. The electrosurgical generator according to any one of the above items, further including an isolation transformer.
(Item 12)
It ’s an electrosurgery system.
Unipolar electrosurgical equipment and
Bipolar electrosurgical equipment and
It ’s a generator for electrosurgery.
The first radio frequency source,
A first power supply configured to output a first DC waveform,
The unipolar radio frequency waveform which is the first radio frequency inverter coupled to the first power supply and the unipolar electric surgical device and has the first frequency from the first DC waveform is the unipolar electric. A first radio frequency source, including a first radio frequency inverter configured to supply surgical equipment, and a first controller configured to control the first radio frequency inverter.
The second radio frequency source,
A second power supply configured to output a second DC waveform,
A second radio frequency inverter coupled to the second power source and the bipolar electrosurgical device, from the second DC waveform to the bipolar electrosurgical device at the same time as the unipolar radio frequency waveform. A second radio frequency source, including a second radio frequency inverter configured to generate a bipolar radio frequency waveform, and a second controller configured to control the second radio frequency inverter. And, including, an electric surgery generator, and an electric surgery system.
(Item 13)
The electrosurgical generator further comprises a clock source coupled to the first controller and the second controller and configured to synchronize the operations of the first controller and the second controller. The electrosurgical system described in the above item.
(Item 14)
The electrosurgery according to any one of the above items, wherein the unipolar radio frequency waveform has a first frequency, and the bipolar radio frequency waveform has a second frequency different from the first frequency. system.
(Item 15)
The first controller and the second controller are configured to perform frequency domain analysis of the unipolar radio frequency waveform and the bipolar radio frequency waveform, respectively, according to any one of the above items. Electrosurgical system.
(Item 16)
Each of the first controller and the second controller further detects the mutual conductance between the first radio frequency source and the second radio frequency source based on the frequency domain analysis. The electrosurgical system according to any one of the above items, which is configured.
(Item 17)
Each of the first controller and the second controller issues a warning in response to the detection of the mutual conductance, or shuts off both the first radio frequency source and the second radio frequency source. The electrosurgical system according to any one of the above items, further configured to do, at least one of them.
(Item 18)
The first radio frequency source further comprises a first active terminal coupled to the first radio frequency inverter and further configured to be coupled to a unipolar electrosurgical device.
The second radio frequency source is coupled to any one of the above items, further comprising a second active terminal coupled to the second radio frequency inverter and further configured to be coupled to a bipolar electrosurgical device. The described electrosurgical system.
(Item 19)
Further comprising at least one return electrode pad, the electrosurgery generator is a first coupled to the at least one return electrode pad and the first radio frequency inverter and the second radio frequency inverter. The electrosurgical system according to any one of the above items, further comprising a return terminal of.
(Item 20)
The first radio frequency source has a primary winding coupled to the first radio frequency inverter and a secondary winding coupled to the first active terminal and the first return terminal. Including 1 isolation transformer,
The second radio frequency source has a primary winding coupled to the second radio frequency inverter and a secondary winding coupled to the second active terminal and the second return terminal. 2. The electrosurgical system according to any one of the above items, further comprising an isolation transformer.
(Summary)
The electric surgical generator is coupled to a first power source configured to output a first DC waveform and a first power source to generate a unipolar radio frequency waveform from the first DC waveform. A first radio frequency source comprising a configured first radio frequency inverter and a first controller configured to control the first radio frequency inverter to output a unipolar radio frequency waveform. include. The generator is also coupled to a second power source configured to output a second DC waveform and configured to generate a bipolar radio frequency waveform at the same time as the unipolar radio frequency waveform. It includes a second radio frequency source having a second radio frequency inverter and a second controller configured to control the second radio frequency inverter to output a bipolar radio frequency waveform.
本開示は、後続の詳細な説明と併せて検討するときに、添付の図面を参照することによって理解することができる。 The present disclosure can be understood by reference to the accompanying drawings when considered in conjunction with subsequent detailed description.
本開示の電気手術システムの実施形態を、図面を参照して詳細に説明するが、図中、同様の参照番号は、いくつかの図の各々において同一または対応する要素を示す。本明細書で使用される場合、用語「遠位」は、結合された手術機器の、患者により近い部分を指し、用語「近位」は、患者からより遠い部分を指す。 Embodiments of the electrosurgery system of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings, where similar reference numbers indicate the same or corresponding elements in each of several figures. As used herein, the term "distal" refers to the part of the combined surgical device that is closer to the patient and the term "proximal" refers to the part that is farther from the patient.
用語「アプリケーション」は、ユーザの利益のために機能、タスク、またはアクティビティを実施するように設計されたコンピュータプログラムを含み得る。アプリケーションは、例えば、スタンドアロンプログラムとして、またはウェブブラウザ内でローカルまたはリモートで動作するソフトウェア、または当業者によってアプリケーションであると理解される他のソフトウェアを指し得る。アプリケーションは、コントローラ上で、または、例えばモバイルデバイス、IOTデバイス、サーバシステム、もしくは任意のプログラマブルロジックデバイスを含むユーザデバイス上で、動作し得る。 The term "application" may include a computer program designed to perform a function, task, or activity for the benefit of the user. An application can refer, for example, to software that operates locally or remotely, either as a stand-alone program or within a web browser, or other software that is understood by one of ordinary skill in the art to be an application. The application may run on a controller or on a user device, including, for example, a mobile device, an IOT device, a server system, or any programmable logic device.
以下の記載では、周知の機能または構成が、本開示を不必要に詳細に示して不明瞭にすることを避けるために、詳細には記載されていない。当業者は、本開示が、内視鏡機器、腹腔鏡機器、または開腹機器のいずれかでの使用に適合され得ることを理解するであろう。異なる電気的および機械的接続ならびに他の考慮事項が各特定のタイプの機器に適用され得ることも理解されるべきである。 No well-known function or configuration is described in detail below to avoid unnecessarily detailed and obscuring the present disclosure. Those skilled in the art will appreciate that the present disclosure may be adapted for use in either endoscopic, laparoscopic, or laparotomy equipment. It should also be understood that different electrical and mechanical connections as well as other considerations may apply to each particular type of equipment.
本開示による電気手術用発電機は、例えば、切断、凝固、アブレーション、および血管シーリング手順を含む、単極および/または双極電気手術手順で使用され得る。発電機は、様々な超音波および電気手術機器(例えば、超音波ディセクタおよび止血鉗子、単極機器、戻り電極パッド、双極電気手術鉗子、フットスイッチなど)とインターフェースするための複数の出力を含み得る。さらに、発電機は、様々な電気手術モード(例えば、切断、混合、凝固、止血を伴う分割、電光破壊、スプレーなど)および手順(例えば、単極、双極、血管シーリング)で動作する超音波機器および電気手術デバイスに電力供給するのに特に好適な無線周波数エネルギーを生成するように構成された電子回路を含み得る。 Electrosurgical generators according to the present disclosure can be used in unipolar and / or bipolar electrosurgical procedures, including, for example, cutting, coagulation, ablation, and vascular sealing procedures. The generator may include multiple outputs for interfacing with various ultrasonic and electrosurgical instruments such as ultrasonic dissector and hemostatic forceps, unipolar instruments, return electrode pads, bipolar electrosurgical forceps, footswitches, etc. .. In addition, the generator is an ultrasonic device that operates in various electrosurgical modes (eg, cutting, mixing, coagulation, splitting with hemostasis, lightning destruction, spraying, etc.) and procedures (eg, unipolar, bipolar, vascular sealing). And may include electronic circuits configured to generate radio frequency energy particularly suitable for powering electrosurgical devices.
図1を参照すると、電気手術システム10が示されており、電気手術システム10は、単極電気手術機器20’および20’’および/または双極電気手術機器30’および30’’のうちの2つ以上を含む。単極電気手術機器20’および20’’は、患者の組織を処置するための1つ以上の能動電極23’および23’’(例えば、電気手術切断プローブ、アブレーション電極(複数可)など)を含む。システム10は、使用中、患者との全体的接触面積を最大化することによって組織損傷の可能性を最小化するために患者に配設される複数の戻り電極パッド26を含み得る。電気手術交流RF電流が、発電機100によって供給ライン24’および24”を介して機器20’および20”に供給される。発電機100は、個々のRF源から機器20’および20”の各々に別個のRF波形を供給するように構成されたデュアルソースRF発電機である。交流RF電流は、戻り電極パッド26を通って戻りライン28を介して発電機100に戻される。加えて、発電機100および戻り電極パッド26は、組織と患者との接触を監視して、それらの間に十分な接触が存在することを保証するように構成され得る。
Referring to FIG. 1, an
双極電気手術機器30’および30’は、患者の組織を処置するための、それぞれ一対の電極33a’および33b’ならびに33a’’および33b’’を有するピンセットとして示されている。実施形態では、双極電気手術機器30’および30’’は、一対の鉗子であり得る。機器30’および30’’は、ケーブル34’および34’’を介して発電機100に結合される。発電機100は、個々のRF源から機器30’および30”の各々に別個のRF波形を供給するように構成されたデュアルソースRF発電機である。
Bipolar electrosurgical instruments 30'and 30'are shown as tweezers with a pair of electrodes 33a'and 33b' and 33a'' and 33b', respectively, for treating a patient's tissue. In embodiments, the bipolar electrosurgical instruments 30'and 30 "can be a pair of forceps. The
図2を参照すると、発電機100の正面102が示されている。発電機100は、様々なタイプの電気手術機器に対応するための複数のポート110、112、114、116と、戻り電極パッド26に結合するためのポート118とを含み得る。ポート110および112は、単極電気手術機器20’および20’’に結合するように構成される。ポート114および116は、双極電気手術機器30’および30’’に結合するように構成される。発電機100は、様々な出力情報(例えば、強度設定、処置完了インジケータなど)をユーザに提供するためのディスプレイ120を含む。ディスプレイ120は、機器(例えば、単極電気手術機器20’および20’’、双極電気手術機器30’および30’’、電気手術鉗子など)に対応するメニューを表示するように構成されたタッチスクリーンである。ユーザはまた、対応するメニューオプションをタッチするだけで入力を調整する。発電機100は、発電機100を制御するための好適な入力制御122(例えば、ボタン、アクティベータ、スイッチ、タッチスクリーンなど)を含む。
Referring to FIG. 2, the
発電機100は、様々なモードで動作するように構成され、ポート110、112、114、116の各々について選択されたモードに基づいて単極および/または双極波形を出力するように構成される。モードの各々は、負荷(例えば、組織)の様々なインピーダンス範囲でどれくらいの電力が発電機100によって出力されるかを決定する事前にプログラムされた電力曲線に基づいて動作する。各電力曲線には、ユーザが選択した強度設定と測定された負荷の最小インピーダンスとによって定義される、電力、電圧、および電流の制御範囲が含まれる。
The
発電機100は、切断、混合、止血を伴う分割、電光破壊、およびスプレーを含むがこれらに限定されない、以下の単極モードで動作し得る。発電機100は、双極凝固、組織接触の検知に応答して動作する自動双極、および様々なアルゴリズム制御の血管シーリングモードを含む、以下の双極モードで動作し得る。
The
第1および第2のRF波形の各々は、単極または双極RF波形のいずれかであり得、それらの各々は、連続または不連続のいずれかであり得、約200kHz〜約500kHzの搬送周波数を有し得る。本明細書で使用される場合、連続波形は、100%のデューティサイクルを有する波形である。実施形態では、組織に切断効果を与えるために、連続波形が使用される。逆に、不連続波形は、例えば100%未満の非連続デューティサイクルを有する波形である。実施形態では、組織に凝固効果を提供するために、不連続波形が使用される。 Each of the first and second RF waveforms can be either a unipolar or bipolar RF waveform, and each of them can be either continuous or discontinuous, with a carrier frequency of about 200 kHz to about 500 kHz. Can have. As used herein, a continuous waveform is a waveform with a 100% duty cycle. In embodiments, continuous waveforms are used to provide a cutting effect on the tissue. Conversely, a discontinuous waveform is, for example, a waveform having a discontinuous duty cycle of less than 100%. In embodiments, discontinuous waveforms are used to provide a coagulation effect on the tissue.
切断モードでは、発電機100は、約100Ω〜約2000Ωのインピーダンスで、約1.5のクレストファクタを有する所定の搬送周波数(例えば、472kHz)の連続正弦波形を供給し得る。切断モード電力曲線は、低インピーダンスへの定電流、中インピーダンスへの定電力、高インピーダンスへの定電圧の3つの領域を含み得る。混合モードでは、発電機は、所定の周波数の正弦波形のバーストを供給し得、バーストは、第1の所定の割合(例えば、約26.21kHz)で再発生する。1つの実施形態では、バーストのデューティサイクルは、約50%であり得る。1周期の正弦波形のクレストファクタは、約1.5であり得る。バーストのクレストファクタは、約2.7であり得る。
In cut mode, the
止血を伴う分割モードは、第2の所定の割合(例えば、約28.3kHz)で再発生する、所定の周波数(例えば、472kHz)の正弦波形のバーストを含み得る。バーストのデューティサイクルは、約25%であり得る。1つのバーストのクレストファクタは、約100Ω〜約2000Ωのインピーダンスで約4.3であり得る。電光破壊モードは、第3の所定の割合(例えば、約30.66kHz)で再発生する、所定の周波数(例えば、472kHz)の正弦波形のバーストを含み得る。バーストのデューティサイクルは、約6.5%であり得、1つのバーストサイクルのクレストファクタは、約100Ω〜約2000Ωのインピーダンス範囲で約5.55であり得る。スプレーモードは、第4の所定の割合(例えば、約21.7kHz)で再発生する、所定の周波数(例えば、472kHz)の正弦波形のバーストを含み得る。バーストのデューティサイクルは、約4.6%であり、1つのバーストサイクルのクレストファクタは、約100Ω〜約2,000Ωのインピーダンス範囲で約6.6であり得る。 The split mode with hemostasis may include a burst of sinusoidal waveforms at a predetermined frequency (eg, 472 kHz) that reoccurs at a second predetermined rate (eg, about 28.3 kHz). The duty cycle of the burst can be about 25%. The crest factor of one burst can be about 4.3 with an impedance of about 100Ω to about 2000Ω. The lightning destruction mode may include a burst of sinusoidal waveforms of a predetermined frequency (eg, 472 kHz) that reoccurs at a third predetermined rate (eg, about 30.66 kHz). The duty cycle of the burst can be about 6.5% and the crest factor of one burst cycle can be about 5.55 in the impedance range of about 100Ω to about 2000Ω. The spray mode may include a burst of sinusoidal waveforms of a predetermined frequency (eg, 472 kHz) that reoccurs at a fourth predetermined rate (eg, about 21.7 kHz). The duty cycle of the burst is about 4.6% and the crest factor of one burst cycle can be about 6.6 in the impedance range of about 100Ω to about 2,000Ω.
図3〜図5を参照すると、発電機100は、個々別々のDC電源によって各々が電力供給される個々別々のRFインバータによって各RF源が供給される、デュアルソースRFアーキテクチャを含む。より具体的には、発電機100は、第1のRF源202および第2のRF源302を含む。源202および302の各々は、第1のコントローラ204および第2のコントローラ304、第1の電源206および第2の電源306、ならびに第1のRFインバータ208および第2のRFインバータ308を含む。電源206および306は、共通AC電源(例えば、線間電圧)に接続された高電圧のDC電源であり得、高電圧のDC電力をそれぞれのRFインバータ208および308に提供し、次いで、RFインバータ208および308は、DC電力を、それぞれの能動端子210および310を通る第1のRF波形および第2のRF波形に変換する。
Referring to FIGS. 3-5, the
システム10は、様々な構成で示され、発電機100は、単極および双極の電気手術機器20’、20’’、30’、および30’’の任意の組み合わせで動作する。発電機100は、個々別々のDC電源によって各々が電力供給される個々別々のRFインバータによって各RF源が供給される、デュアルソースRFアーキテクチャを含む。より具体的には、発電機100は、第1のRF源202および第2の源302を含む。第1のRF源202は、ポート110および114にエネルギーを与え、第2のRF源302は、ポート112および116にエネルギーを与える。ポート118は、第1のRF源202と第2のRF源302との間で共有される。
The
源202および302の各々は、第1のコントローラ204および第2のコントローラ304、第1の電源206および第2の電源306、ならびに第1のRFインバータ208および第2のRFインバータ308を含む。電源206および306は、共通AC電源(例えば、線間電圧)に接続された高電圧のDC電源であり得、高電圧のDC電力をそれぞれのRFインバータ208および308に提供し、次いで、RFインバータ208および308は、DC電力を、それぞれの能動端子210および310を通る第1のRF波形および第2のRF波形に変換する。RFエネルギーは、それぞれ、第1の戻り端子212および第2の戻り端子312を介してそこに戻される。
Each of the
能動端子210および戻り端子212は、絶縁変圧器214を通してRFインバータ208に結合されている。絶縁変圧器214は、RFインバータ208に結合された一次巻線214aと、能動端子210および戻り端子212に結合された二次巻線214bと、を含む。同様に、能動端子310および戻り端子312は、絶縁変圧器314を通してRFインバータ308に結合されている。絶縁変圧器314は、RFインバータ308に結合された一次巻線314aと、能動端子310および戻り端子312に結合された二次巻線314bと、を含む。
The
図3を参照すると、単極電気手術機器20’および20’’で使用するためのデュアル単極構成の発電機100を示しており、単極電気手術機器20’および20’’にエネルギーを与えるための電気手術エネルギーがポート110および112を通してそれぞれ送達され、ポート110および112の各々は、能動端子210および310にそれぞれ結合されている。RFエネルギーは、ポート118に結合された戻り電極パッド26を通って戻され、ポート118は、次に、戻り端子210および312に結合された共有戻り端子313に結合される。絶縁変圧器214の二次巻線214bは、能動端子210および戻り端子212に結合される。同様に、絶縁変圧器314の二次巻線314bは、能動端子310および戻り端子312に結合される。
Referring to FIG. 3, a dual
図4を参照すると、双極電気手術機器30’および30’’で使用するためのデュアル双極構成の発電機100を示しており、双極電気手術機器30’および30’’にエネルギーを与えるためのRFエネルギーがポート114および116を通して送達され、ポート114および116の各々は、能動端子210および戻り端子212、ならびに能動端子310および戻り端子312にそれぞれ結合されている。
FIG. 4 shows a dual-pole
図5は、単極電気手術機器20’および双極電気手術機器30’とともに使用するための、組み合わせた単極/双極構成の発電機100を示している。単極電気手術機器20’および双極電気手術機器30’にエネルギーを与えるための電気手術エネルギーは、それぞれポート110およびポート116を通して送達される。実施形態では、単極電気手術機器20’は、他の単極ポート112に結合され得、同様に、双極電気手術機器30’は、他の双極ポート114に結合され得る。単極電気手術機器20’の場合、RFエネルギーは、ポート118に結合された戻り電極パッド26を通して戻され、ポート118は、次に、戻り端子212に結合される。双極電気手術機器30’の場合、エネルギーは、戻り端子312を介して、同じポート116を通して戻される。
FIG. 5 shows a combined unipolar /
発電機100は、使用されている単極電気手術機器20’、20’’および双極電気手術機器30’、30’’の組み合わせに基づいて、ステアリングリレー315を通してデュアル単極構成中に第1の戻り端子212および第2の戻り端子312を共有戻り端子313に結合するなど、能動端子210および310と戻り端子212および312とを様々なポート110、112、114、116、118に結合するように構成された複数のステアリングリレーまたは他のスイッチングデバイスを含み得る(図3)。
The
引き続き図3〜図5を参照すると、RFインバータ208および308は、複数のモードで動作するように構成され、その間、発電機100は、特定のデューティサイクル、ピーク電圧、クレストファクタなどを有する対応する波形を出力する。他の実施形態では、発電機100は、他のタイプの好適な電源トポロジに基づき得ることが想定される。RFインバータ208および308は、図示されたように、共振RF増幅器または非共振RF増幅器であり得る。非共振RF増幅器は、本明細書で使用される場合、RFインバータと負荷、例えば組織との間に配置された調整部品、すなわち導体、コンデンサなどを欠く増幅器を意味する。
Continuing with reference to FIGS. 3-5, the
コントローラ204および304は、メモリ(図示せず)に動作可能に接続されたプロセッサ(図示せず)を含み得、メモリは、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、不揮発性RAM(NVRAM)、またはフラッシュメモリなどの、揮発性、不揮発性、磁気的、光学的、または電気的媒体のうちの1つ以上を含み得る。プロセッサは、限定はされないが、ハードウェアプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、中央処理ユニット(CPU)、マイクロプロセッサ、およびそれらの組み合わせを含む、本開示に記載される動作、計算、および/または命令のセットを実施するように適合された任意の好適なプロセッサ(例えば、制御回路)であり得る。プロセッサは、本明細書に記載の計算および/または命令セットを実施するように適合された任意の論理プロセッサ(例えば、制御回路)を使用することによって代用され得ることが、当業者には理解されよう。
コントローラ204および304の各々は、それぞれの電源206および306ならびに/またはRFインバータ208および308に動作可能に接続され、プロセッサが、開いたおよび/または閉じた制御ループ方式のいずれかに従って、発電機100の第1のRF源202および第2の源302の出力を制御することを可能にする。閉ループ制御方式は、複数のセンサが様々な組織およびエネルギー特性(例えば、組織インピーダンス、組織温度、出力電力、電流および/または電圧など)を測定し、コントローラ204および304の各々にフィードバックを提供する、フィードバック制御ループである。次いで、コントローラ204および304は、それぞれの電源206および306、ならびに/またはDCおよび/もしくはRF波形を調整するRFインバータ208および308をそれぞれ制御する。
Each of the
本開示による発電機100はまた、発電機100の第1のRF源202および第2のRF源302の出力を各々が監視する、複数のセンサ216および316を含み得る。センサ216および316は、任意の好適な電圧、電流、電力、およびインピーダンスセンサであり得る。図3〜図5に示された実施形態では、センサ216は、RFインバータ208のリード線220aおよび220bに結合されている。リード線220aおよび220bは、RFインバータ208を変圧器214の一次巻線214aに結合する。センサ316は、RFインバータ308のリード線320aおよび320bに結合されている。リード線320aおよび320bは、RFインバータ308を変圧器314の一次巻線314aに結合する。したがって、センサ216および316は、能動端子210および310ならびに戻り端子212および312に供給されるエネルギーの電圧、電流、および他の電気的特性を検知するように構成されている。
The
さらなる実施形態では、センサ216および316は、電源206および306に結合され得、RFインバータ208および308に供給されるDC電流の特性を検知するように構成され得る。コントローラ204および304はまた、発電機100のディスプレイ120および入力制御122ならびに/または機器30’および30”から入力信号を受信する。コントローラ204および304は、発電機100によって出力される電力を調整し、および/または入力信号に応答して、他の制御機能を発電機100に実施する。
In a further embodiment, the
RFインバータ208および308は、Hブリッジトポロジに配置された複数のスイッチング素子228a〜228dおよび328a〜328dをそれぞれ含む。実施形態では、RFインバータ208および308は、ハーフブリッジ、フルブリッジ、プッシュプルなどを含むがこれら限定されない、任意の好適なトポロジにしたがって構成され得る。好適なスイッチング素子には、トランジスタ、電界効果トランジスタ(FET)、それらの組み合わせなどの電圧制御デバイスが含まれる。実施形態では、FETは、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、または任意の他の好適な広バンドギャップ材料から形成され得る。
コントローラ204および304は、それぞれのRFインバータ208および308、特にスイッチング素子228a〜228dおよび328a〜328dと通信する。コントローラ204および304は、パルス幅変調(「PWM」)信号であり得る制御信号をスイッチング素子228a〜228dおよび328a〜328dに出力するように構成されている。特に、コントローラ204は、RFインバータ208のスイッチング素子228a〜228dに供給される制御信号d1を変調するように構成され、コントローラ304は、RFインバータ308のスイッチング素子328a〜328dに供給される制御信号d2を変調するように構成されている。制御信号d1およびd2は、それぞれの選択された搬送周波数でRFインバータ208および308を動作させるPWM信号を提供する。追加的に、コントローラ204および304は、発電機100の第1のRF源202および第2の源302の出力の電力特性を計算し、RFインバータ208および308の出力における電圧、電流、および電力を含むがこれらに限定されない、測定された電力特性に少なくともに部分的に基づいて、第1のRF源202および第2の源302の出力を制御するように構成されている。
The
図3〜図6を参照すると、コントローラ204および304の各々は、コントローラ204および304の各々に対して共通周波数源として作用するクロック源340に結合され、したがってコントローラ204および304は同期される。クロック源340は、コントローラ204および304の動作を同期させるためのクロック信号を生成する電子発振回路である。特に、コントローラ204および304のサンプリング動作は同期される。コントローラ204および304の各々は、クロック源340からのクロック信号および選択されたモードに基づいてRF波形を生成する。したがって、ユーザが電気手術モードのうちの1つを選択すると、コントローラ204および304の各々は、それぞれのRFインバータ208および308を制御して、選択されたモードに対応する第1および第2のRF波形を出力するために使用される、第1および第2の制御信号を出力する。第1のRF源202および第2の源302の各々に対して選択されたモード、ならびに対応するRF波形は、同じであってもよいか、または異なってもよい。
Referring to FIGS. 3-6, each of the
RF波形は、異なる搬送周波数を有し、したがって、第1のRF波形は、第1の搬送周波数を有し、第2のRF波形は、第2の搬送周波数を有する。2つの異なる搬送周波数は、コントローラ204および304が周波数ドメインで測定データを弁別または分別できるように選択される。測定データは、第1のRF源202および第2の源302の出力を監視するセンサ216および316によって収集される。コントローラ204および304は、任意の好適なバンドパス技術、または離散フーリエ変換(DFT)および高速フーリエ変換(FFT)などの周波数ドメインに測定データを変換する任意の技術を使用して、それぞれの第1および第2のRF波形を分析する。実施形態では、コントローラ204および304は、連続波形(例えば、切断モード中に使用されるもの)に対しては、RF波形の搬送周波数およびその高調波に向けられたゲルツェルフィルタのアレイを使用し得る。不連続波形に関しては、ゲルツェルフィルタは、分析されている波形の繰り返し周波数の繰り返し速度および高調波に向けられる。測定データのフィルタリングは、コントローラ204および304によって実行可能なアプリケーション、例えばソフトウェア命令によって実施され得る。
The RF waveforms have different carrier frequencies, so the first RF waveform has a first carrier frequency and the second RF waveform has a second carrier frequency. The two different carrier frequencies are selected so that the
第1および第2のRF波形の周波数は、バンドパスゲルツェルフィルタによって決定されるような、第1のRF波形および第2のRF波形の搬送周波数間の十分なチャネル分離を提供するように選択される。図7の周波数応答プロット350を参照すると、連続波形の反対側のRFポートの周波数は、周波数応答のヌルポイントにあるように選択される。これにより、源と源との分離が最大化される。
The frequencies of the first and second RF waveforms are selected to provide sufficient channel separation between the carrier frequencies of the first RF waveform and the second RF waveform, as determined by the bandpass Gerzel filter. Will be done. With reference to the
図8を参照すると、不連続波形の周波数応答プロット360を示しており、別個のゲルツェルフィルタが、分析されているRF波形の基本繰り返し速度と偶数および奇数の高調波とに向けられている。基本周波数は完全には直交していないので、特定の高調波のオーバーラップが存在する。高調波のセットのオーバーラップにより、ゲルツェルアレイプロットに不連続性が生じる。これは、1つのRF源からの有意な相互コンダクタンスが別のRF源のセンサ216または316で発生しているかどうかを検出するために使用される。組み合わされた情報を複数の高調波のうちの1つだけに含む源を分離することが望まれる場合、影響を受けていない高調波が、あるパーセンテージの影響を受けた高調波と組み合わせて使用される。別個の相互コンダクタンス情報は、過剰な相互コンダクタンス状況を検出するための用量モニタとして使用される。
Referring to FIG. 8, a
第1および第2のRF波形の両方が不連続である実施形態では、限定的な周波数空間が制約的となり得る。不連続波形は、約20KHz〜約490KHzの繰り返し速度を有し得る。繰り返し速度は、信号処理の観点から完全に直交する解を与えない。独立制御に使用されるべき第1のRF源202および第2の源302の各々の電力値を決定するための技術は、相互コンダクタンスのレベルに依存する。相互コンダクタンスにより、実際の電力が接触インピーダンスに蓄積される。したがって、制御する電力は、接触インピーダンス部位に蓄積された相互コンダクタンス電力と、接触インピーダンスに蓄積されたポートソース電力との合計に基づく。実施形態では、非接触組織インピーダンスおよび戻り電極パッド26に蓄積された電力もまた、特定のRFポートの全体的な較正に含まれ得る。周波数弁別が電力制御のために使用される場合、発電機100を使用する前に、機器30’および30”、ならびに戻り電極パッド26が、ケーブル34’および34”ならびに戻りライン28のケーブル補償と、高調波オーバーラップおよび相互コンダクタンスとの両方を考慮に入れる較正手順で使用される。相互コンダクタンスは、潜在的な用量エラーの軽減策としても監視され得る。
In embodiments where both the first and second RF waveforms are discontinuous, the limited frequency space can be constrained. The discontinuous waveform can have a repetition rate of about 20 KHz to about 490 KHz. The repetition rate does not give a completely orthogonal solution in terms of signal processing. The technique for determining the power values of each of the
実施形態では、第1および第2のRF波形の一方が連続であり、他方が不連続である場合、連続RF波形は、約481KHzのより高いゲルツェル周波数であり得、不連続RF波形は、約433KHzのより低い周波数であり得、その結果、ゲルツェルの周波数応答が45で割り切れること(図7および図8を参照)、ならびに不連続エネルギーの集中がその搬送周波数433KHz以下であることにより、源間で発生する干渉がほとんどない。 In embodiments, if one of the first and second RF waveforms is continuous and the other is discontinuous, the continuous RF waveform can be a higher Gerzel frequency of about 481 KHz and the discontinuous RF waveform is about. It can be at a lower frequency of 433 KHz, so that the frequency response of Gerzel is divisible by 45 (see FIGS. 7 and 8), and the concentration of discontinuous energy is less than or equal to its carrier frequency 433 KHz. There is almost no interference that occurs in.
第1および第2のRF波形が連続である実施形態では、連続波形は一般に完全な正弦波ではないので、事前選択された433KHzおよび481KHzの固有搬送周波数はまた、他方の源からの建設的または破壊的な干渉性信号の減衰を提供するためのゲルツェルフィルタと併せて連続RF源を分離するために使用されるコヒーレントサンプリング規則に従う。バンドパスフィルタは、信号通過帯域領域と下限/上限信号阻止領域を提供する。阻止のレベルは可変であり、設計されたバンドパスフィルタのタイプに基づく。有限インパルス応答(FIR)フィルタは、シンク関数(sin x/x)タイプの振幅対周波数応答を提供する。計算効率の高いゲルツェルフィルタの実装は、図7および図8のプロット350および360に示すように、サンプリング関数のように作用する。
In embodiments where the first and second RF waveforms are continuous, the preselected 433 KHz and 481 KHz intrinsic carrier frequencies are also constructive or constructive from the other source, as the continuous waveform is generally not a perfect sine wave. It follows the coherent sampling rules used to separate continuous RF sources in conjunction with a Gerzel filter to provide destructive coherent signal attenuation. The bandpass filter provides a signal passband area and a lower / upper signal blocking area. The level of blocking is variable and is based on the type of bandpass filter designed. Finite impulse response (FIR) filters provide a sink function (sin x / x) type amplitude-to-frequency response. The computationally efficient implementation of the Gelzel filter acts like a sampling function, as shown in
図9を参照して、発電機100を制御するための方法を開示する。方法は、第1のRF源202およびRF第2の源302の同時のデュアル作動を提供する。最初に、第1のRF源202および第2のRF源302の各々が構成される。上記のように、各モードは、単極または双極、および連続または不連続であり得る所定のRF波形に関連付けられており、所望の組織効果に基づいている。発電機100は、デュアル単極構成、デュアル双極モード、またはハイブリッド単極/双極構成で動作するように構成され、その間、第1のRF源202およびRF第2の源302の各々は、任意の適切な単極または双極RF波形を出力する。ユーザは、電力レベルを設定するなど、第1のRF源202およびRF第2の源302の各々を構成し得る。第1および第2のRF波形は、アクティベーション信号に応答して出力され、これは、機器20’、20’’、30’、30’’または発電機100を通した任意のユーザ入力によって行われ得る。
With reference to FIG. 9, a method for controlling the
動作中、第1のRF源202およびRF第2の源302の各々は、モードがアクティブである間、第1および第2のRF波形を連続的に出力する。第1および第2のRF波形は、周波数ドメインで分離され、組織のインピーダンスおよび波形の電気的特性を測定するために、センサ216および316によって測定される。
During operation, each of the
第1および第2のRF波形は同時に供給され得る。同時RF波形送信中に、センサ216および316は、第1および第2のRF波形の特性を測定する。RF波形搬送周波数と凝固繰り返し速度とは、タイムクリティカルな電力計算更新速度の下でコヒーレントサンプリングを提供するように選択され得る。コントローラ204および304は、信号処理技術および/または時分割技術を利用して、同時にアクティブ化された第1および第2の問い合わせ波形を弁別する。コントローラ204および304はまた、第1のRF源202と第2のRF源302との間の相互コンダクタンスのレベルを決定する。第1および第2のRF波形の搬送周波数は、搬送周波数がタイムクリティカルな電力計算の更新レートの下でコヒーレントサンプリングを提供し、有効周波数弁別と相互コンダクタンスの検出との組み合わせを提供するようなものである。搬送周波数比は、45:50のゲルツェル比から49:51のゲルツェル比の間で変化させて、組織接触検出のための異なる応答速度を提供する、例えば、開回路と区別することができる。時間カスケードされたゲルツェル計算を使用して、アルゴリズムの電力計算間の時間間隔をより短くすることもできる。
The first and second RF waveforms can be supplied simultaneously. During simultaneous RF waveform transmission,
実施形態では、第1および第2の波形の最適周波数は、第1のRF源202および第2のRF源302の周波数応答を走査し、ノイズ周波数を特定することによって決定され得る。ノイズ搬送周波数を特定した後、第1および第2の問い合わせ波形の破損を回避し、それによって組織接触の誤検出を回避するために、より静かな周波数が選択される。
In embodiments, the optimum frequency of the first and second waveforms can be determined by scanning the frequency response of the
センサ216および316は、それぞれのコントローラ204および304と連動して、各第1および第2のRF波形の広帯域測定を実施し、同時に、第1のRF源202と第2のRF源302との間の相互コンダクタンスを検出する。加えて、動作中、コントローラ204および304はまた、戻り電極パッド26を通る総電流を監視することによって、デュアル作動中の過電流保護を提供する。コントローラ204および304は、約15秒〜約60秒であり得る任意の好適な期間中の可動値として瞬間電流値を2乗すること(I2)によって過電流値を計算する。可動値は、毎秒、または他の好適な繰り返し速度で、計算され得る。次いで、過電流値は、約30A2であり得る過電流閾値と比較され、設定速度(例えば、毎秒1回)で監視されているときにいずれかの60秒ウィンドウ内で閾値を超えると、RF源202および第2のRF源302の両方が遮断される。
コントローラ204および304の各々はまた、信号処理技術、すなわち、上記のゲルツェルアレイプロットを利用して、同時に作動された第1のRF源202および第2のRF源302を弁別する。コントローラ204および304はまた、信号処理弁別技術を使用して、もしあれば、第1のRF源202と第2のRF源302との間の相互コンダクタンスのレベルを決定するように構成されている。相互コンダクタンスのレベルが決定された後、相互コンダクタンスのレベルは、同時単極または双極RF動作中の安全緩和策として、つまり用量エラーモニタとして使用される。特に、コントローラ204または304のいずれかによる相互コンダクタンスの検出時に、コントローラ204および304の各々は、相互コンダクタンスの用量エラーに応答して、警告を出し、かつ/または第1のRF源202および第2のRF源302の両方をシャットダウンするように構成されている。
Each of the
本開示のいくつかの実施形態を図面に示し、かつ/または本明細書に説明したが、本開示は、当該技術分野が許容する広い範囲にわたり、本明細書も同様に読み取られることを意図しているので、本開示はこれらの実施形態に限定されるとは意図されない。したがって、上記の説明は、限定として解釈されるべきではなく、特定の実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者であれば本明細書に添付される特許請求の範囲内での他の変更を想定するであろう。 Although some embodiments of the present disclosure have been shown in the drawings and / or described herein, the present disclosure is intended to be read herein as well, to the extent permitted by the art. As such, the present disclosure is not intended to be limited to these embodiments. Therefore, the above description should not be construed as a limitation, but as merely an example of a particular embodiment. Those skilled in the art will assume other modifications within the scope of the claims attached herein.
Claims (20)
第1の無線周波数源であって、
第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源、
前記第1の電源に結合され、前記第1の直流波形から単極無線周波数波形を生成するように構成された第1の無線周波数インバータ、および
前記第1の無線周波数インバータを制御して前記単極無線周波数波形を出力するように構成された第1のコントローラ、を含む、第1の無線周波数源と、
第2の無線周波数源であって、
第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源、
前記第2の電源に結合され、前記単極無線周波数波形と同時に双極無線周波数波形を生成するように構成された第2の無線周波数インバータ、および
前記第2の無線周波数インバータを制御して前記双極無線周波数波形を出力するように構成された第2のコントローラ、を含む、第2の無線周波数源と、を備える、電気手術用発電機。 It ’s a generator for electrosurgery.
The first radio frequency source,
A first power supply configured to output a first DC waveform,
The single radio frequency inverter coupled to the first power source and configured to generate a unipolar radio frequency waveform from the first DC waveform, and the single radio frequency inverter by controlling the first radio frequency inverter. A first radio frequency source, including a first controller configured to output a polar radio frequency waveform.
The second radio frequency source,
A second power supply configured to output a second DC waveform,
A second radio frequency inverter coupled to the second power source and configured to generate a bipolar radio frequency waveform at the same time as the unipolar radio frequency waveform, and the bipolar by controlling the second radio frequency inverter. An electrosurgical generator comprising a second radio frequency source, including a second controller configured to output a radio frequency waveform.
単極電気手術機器と、
双極電気手術機器と、
電気手術用発電機であって、
第1の無線周波数源であって、
第1の直流波形を出力するように構成された第1の電源、
前記第1の電源および前記単極電気手術機器に結合された第1の無線周波数インバータであって、前記第1の直流波形からの第1の周波数を有する単極無線周波数波形を前記単極電気手術機器に供給するように構成された、第1の無線周波数インバータ、および
前記第1の無線周波数インバータを制御するように構成された第1のコントローラ、を含む、第1の無線周波数源と、
第2の無線周波数源であって、
第2の直流波形を出力するように構成された第2の電源、
前記第2の電源および前記双極電気手術機器に結合された第2の無線周波数インバータであって、前記単極無線周波数波形と同時に、前記双極電気手術機器に対して、前記第2の直流波形から双極無線周波数波形を生成するように構成された、第2の無線周波数インバータ、および
前記第2の無線周波数インバータを制御するように構成された第2のコントローラ、を含む、第2の無線周波数源と、を含む、電気手術用発電機と、を備える、電気手術システム。 It ’s an electrosurgery system.
Unipolar electrosurgical equipment and
Bipolar electrosurgical equipment and
It ’s a generator for electrosurgery.
The first radio frequency source,
A first power supply configured to output a first DC waveform,
The unipolar electric frequency waveform of the first radio frequency inverter coupled to the first power supply and the unipolar electrosurgical device and having the first frequency from the first DC waveform is the unipolar electric. A first radio frequency source, including a first radio frequency inverter configured to supply surgical equipment and a first controller configured to control the first radio frequency inverter.
The second radio frequency source,
A second power supply configured to output a second DC waveform,
A second radio frequency inverter coupled to the second power source and the bipolar electrosurgical device, from the second DC waveform to the bipolar electrosurgical device at the same time as the unipolar radio frequency waveform. A second radio frequency source, including a second radio frequency inverter configured to generate a bipolar radio frequency waveform and a second controller configured to control the second radio frequency inverter. And, including, an electric surgery generator, and an electric surgery system.
前記第2の無線周波数源は、前記第2の無線周波数インバータに結合され、双極電気手術機器に結合するようにさらに構成された第2の能動端子をさらに含む、請求項12に記載の電気手術システム。 The first radio frequency source further comprises a first active terminal coupled to the first radio frequency inverter and further configured to be coupled to a unipolar electrosurgical device.
12. The electrosurgery of claim 12, wherein the second radio frequency source further comprises a second active terminal coupled to the second radio frequency inverter and further configured to be coupled to a bipolar electrosurgery device. system.
前記第2の無線周波数源は、前記第2の無線周波数インバータに結合された一次巻線と、前記第2の能動端子および前記第2の戻り端子に結合された二次巻線とを有する第2の絶縁変圧器をさらに含む、請求項19に記載の電気手術システム。 The first radio frequency source has a primary winding coupled to the first radio frequency inverter and a secondary winding coupled to the first active terminal and the first return terminal. Including 1 isolation transformer,
The second radio frequency source has a primary winding coupled to the second radio frequency inverter and a secondary winding coupled to the second active terminal and the second return terminal. 19. The electrosurgical system of claim 19, further comprising an isolation transformer of 2.
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