CN100408000C - 等离子体手术设备 - Google Patents

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CN100408000C CNB2003801009075A CN200380100907A CN100408000C CN 100408000 C CN100408000 C CN 100408000C CN B2003801009075 A CNB2003801009075 A CN B2003801009075A CN 200380100907 A CN200380100907 A CN 200380100907A CN 100408000 C CN100408000 C CN 100408000C
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Abstract

一种等离子体手术设备，通过一种气体等离子体用于减小活组织的出血。该设备包括一个等离子体生成系统，含有一个阳极(1)，一个阴极(8)和将气体供应给等离子体生成系统的一个气体供应通道(17)，等离子体生成系统包括至少一个电极(3，5)，排列在所述阴极(8)和所述阳极(1)之间，以及等离子体生成系统由一种导电材料的外壳(12)所密封，该外壳连接到阳极(1)。该设备特征在于所述外壳(12)形成所述气体供应通道(17)。

Description

等离子体手术设备
技术领域
本发明涉及等离子体手术设备，通过气体等离子体用于减小活组织的出血，包括等离子体生成系统，含有阳极，阴极和将气体供应给等离子体生成系统的气体供应通道，等离子体生成系统包括至少一个电极，排列在所述阴极和所述阳极之间，以及等离子体生成系统由一种导电材料的外壳所密封，该外壳连接到阳极。
背景技术
这里的等离子体手术设备是指手术中通过一个气体等离子体来阻止出血的一类设备。这种气体等离子体生成设备具有钢笔的形状，这可以很容易地应用到一个希望的区域，例如出血组织。在钢笔的顶端存在一个气体等离子体，它的极高温度通过在靠近顶端的组织上形成一个类似痂块的坏死层，导致了凝结和止血效果。
WO 96/06572(Suslov)根据现有技术公开了一个等离子体手术设备。该设备含有一个导电体，连接到一个具有正电势的能源正极。此外，该导电体用一个圆柱形通道形成，设计为加热等离子体生成气体，该通道由多个电学上互相隔离的节构成。该设备含有一个阴极，由导电管构成，它的一端安装有一个电极。管子的另一端连接一个能源的负极。管子的这一端还连接一个气体供应单元，以允许将气体通过阴极管供应给该设备。
使用中，气体通过阴极管供应，同时跨过正极和负极施加上一个电压，使得在负极和导电体之间得到一个电压差。最初，电压差产生一个电弧，它加热供应的气体形成等离子体，然后等离子体便维持。
US-A-3,991,764(Incropera等)根据现有技术公开了另一个设备。这里气体也是通过一个管子供应，该管子电学上连接到设备负极并达到所述负极。这里设备的正极通过一个导体实现，它反过来由一个外壳封闭。进一步，提供水管用于冷却设备。
这种类型的一个进一步设备公开于WO 92/19166(Nauchno-Issledovatelsky Institute)。
由于近来外科手术技术方面的发展，开口手术的使用越来越少，而腹腔镜(键孔)手术更经常使用。这意味着在使用的仪器上有新的需求，尤其是必须可能制作相对小的仪器。类似地，医疗保健中提高效率的需要已经导致了放弃需要特殊处理的仪器，例如每次使用后的消毒。
本发明的目的因此是提供一种等离子体手术设备，它能满足上面陈述的一个或更多需要。
发明内容
上面的目的通过一个设备来取得，如通过介绍所描述的，其中外壳形成所述气体供应通道。
该结构允许设计不那么庞大的仪器，它方便了在腹腔镜手术中的使用。进一步，它允许低成本地制作该仪器，由此使得它们可能作为现成消毒的，可随意使用的仪器。
该外壳除了适合形成所述气体供应通路，还适合形成额外的通路。该通路可以用于不同目的，方便地允许一种液体流经它。例如，该额外的通路可以用于供应活放出一种冷却剂，或者用于从实施手术等的区域排除液体。
优选地，该外壳除了形成所述气体供应通路，还形成至少两条额外的通路。该设计尤其简单且节省空间。方便地，该气体供应通路可以安装在外壳中央，以及额外的通路沿气体供应通路的周围排列。在这种情况下，额外的通路优选为用于分别供应和放出一种冷却剂的冷却通路。
这样，一种描述它的方式是外壳形成一个供应部分，其中形成所述气体供应通路，以及一个等离子体生成部分，其中提供一个所述等离子体生成系统。这意味着气体供应部分的外壳截面可以例如形成一个或多个通路，而等离子体生成部分中的截面例如要顾及等离子体生成系统。不同部分的长度可以依赖该设备的应用而不同。
等离子体生成系统就其本身的已知方式，包括一个阴极，它连接到一个导体用于连接到一个电能源。优选地，所述导体通过所述管状外壳中的任何一个通路延伸，合适地通过一个排列在中心的气体供应通路。然后气体将在导体附近流过，流向等离子体生成系统和阴极。
等离子体生成系统进一步包括至少一个电极，它安装在所述阴极和阳极之间。优选地，等离子体生成系统包括至少两个电极，通过一种绝缘方式互相绝缘。通过使用两个互相绝缘的电极，系统中产生的不希望的双电弧风险可以减小。该电极或两个电极以及任何绝缘体，适合于是环形截面并形成一个通道，其中等离子体在阴极和阳极之间加热。
该电极和任何绝缘体方便地安装在一个电绝缘材料的支撑装置中。为了确保容易制作和可靠的结构，电极和任何绝缘体可以方便地压配合到所述支撑装置。
此外，阴极夹具可以以这种方式合适地安装在支撑装置中，使得阴极与最靠近阴极的一个电极同心地放置并隔开，借助于压配合该支撑装置的一个阴极夹具，方便地通过阴极安装在支撑装置中。
在这种情况下，支撑装置形成了一个方便的组件单元，用于保持电极和绝缘体在一起并用于确保阴极相对于那里紧排在正确位置。为防止支撑装置免于由于在阴极周围产生极高温度(达3200℃)的破坏，一种陶瓷材料的绝缘管方便地安装在支撑装置的内部，使得封闭阴极，用于保护支撑装置。
进一步，支撑装置适合于含有一个连接端，它连接到所述气体供应通路，使得气体由支撑装置通过阴极，然后通过所述至少一个电极到阳极。然而，该支撑装置优选含有一个外形，以允许一种液体分别从额外通路流出或流向额外通路，使得该液体可以到达支撑装置之间形成的空间，包括所述电极和任何绝缘体，以及管状外壳的内壁。这样，支撑装置的外形应该分别不阻塞等离子体生成部分中额外通路的出口和入口。
一个垫圈可以合适地在阳极和一个靠近阳极的电极之间提供。在这种情况下，等离子体生成系统在外壳中以这样一种方式排列，使得阳极连接外壳，一个预定的压缩力施加到垫圈上。这样，在外壳和阳极之间确保了一种防水密封，并在二者之间建立了电学接触。
此外，外壳可以由与此电学接触的第一接触环所环绕，接触环接到地。这使得该仪器对使用者更安全。在这种情况下，还可以提供一个电学接触外壳的第二接触环，该接触环适合用于不变地控制外壳的接地。
提供一个连接设备，适合于用于将气体供应连接到所述气体供应通路，以及对额外通路的任何希望功能，例如供应冷却剂或用于蒸发液体的抽气功率。连接设备可以含有一个出口端，它定义了连接通路，该连接通路用于在所述气体供应通路和额外通路中获得一种不透液体的配合，以及含有一个提供了软管接合的入口端，用于将软管连接到每个所述连接通路。进一步，该连接设备还可以含有一个导体开口，通过它阴极导体可以延伸用于连接到一个电压源。这样，该设备可以很容易地连接到一个或更多适合于供应例如能量，气体和冷却剂等的供应单元。
此外，该设备合适地包括一个手柄部分，它至少部分地封闭所述外壳，用于容易握住该设备。
为了允许不同类型的设备连成一个以及连接到适合于供应例如气体，冷却剂或能量的相同供应单元，该设备可以方便地包括一个适合于区分设备类型的电路。该电路包括一个其电阻选择地代表设备类型的部件。方便地，该电阻可以参考一个接地的接触环读出。通过读出电阻便获得了一个何种类型的设备连接到供应单元的指示。不同种类设备的实例是用于开口手术的仪器和用于腹腔镜手术的仪器。
从下面对本发明一个具体实施例并参考附图的描述，使本发明的进一步特征和优点将会非常明显。
附图说明
图1是根据本发明一个设备的一个实施例的分解图。
图2是从图1所示设备外壳的等离子体生成部分看的图。
图3是如图1所示设备的阴极导体和等离子体生成系统的分解图。
图4示出了图1所示的设备含有电极的支撑元件。
图5示出了图1中当组装好了的设备，等离子体生成系统暴露出来。
图6示出了图1中当组装好了的设备。
图7示出了适合于实现连接到一个供应单元的一个耦合终端，该供应单元适合于供应气体，冷却剂和能量。
图8示出了图1中的设备在一个手柄部分的安装。
图9示出了含有根据图8的手柄部分的设备。
图10示出了根据本发明一个设备的第二实施例。
具体实施方式
图1是根据本发明一个等离子体手术设备的一个实施例的分解图。该设备包括一个伸长外壳12，它密封了一个用于生成一种等离子体的等离子体生成系统，该等离子体在外壳12的末端放出并用来止血。
图1示出了当从等离子体生成系统上移开了的外壳12。如图1所示，该外壳含有一个供应部分(图中离的最远的)和一个其中安装等离子体生成系统的等离子体生成部分(图的前台中)。供应部分形成一个气体供应通路17，以及在这种情况下的两个额外通路15，16，用作冷却通路。该外壳12这里由一个管状部分形成。
图2示出了从等离子体生成部分末端看(该图的前台)的外壳12。该图示出了外壳供应部分的截面。气体供应通路17排列在管状外壳12的中央，冷却通路15，16沿气体供应通路17周围排列。这里气体供应通路17截面为圆形，而冷却通路15，16截面为C形，并一起沿气体供应通路17的周围的更大部分延伸。
在等离子体生成部分中，外壳12的截面为单圆形，并由冷却通路15，16的外壁延伸形成。
外壳12由导电材料形成，是一种适合制作含有上述截面的单元的材料，例如铝。
图1还示出了位于外壳12旁边的等离子体生成系统。该系统包括一个阳极1，一个阴极8(见图3)以及放置在它们之间的一套电极3，5。电极3，5是环形的，并且就其本身的已知方式形成一个通路，其中等离子体在阳极1放出前被加热。
图3更清楚地示出了等离子体生成系统。该系统包括一个阴极8，安装在一个阴极夹具9中，依次连接到一个导电体11，用于连接到一个电能源。导体11由一个绝缘体10密封。
阴极夹具9设计成配合夹具元件7中的某一位置，该元件由一个绝缘材料形成，例如一种耐热塑料材料。为保护夹具元件7免于发生于阴极周围的高温(高达3200℃)，在夹具元件7中的阴极8和夹具元件7内部之间提供一个圆柱形绝缘管6。合适地，绝缘管6由一种绝热陶瓷材料制成。
进一步，由绝缘体4隔开的电极5，3以这种方式排列在支撑装置内，使得它们形成了一个用于加热等离子体的通道。这里，提供了两个电极5，3，由一个绝缘体隔开。电极的形状和通道直径可以适合于任何希望的目的。第一电极5，绝缘体4和第二电极3压配合在一起。进一步，电极5，3和绝缘体4这里压配合到夹具元件7。图4中，示出了当安装在夹具元件7中时的电极5，3和绝缘体4。
夹具元件7这里根据这个目的方便地设计，它的一个圆柱形部分用于连接到阴极夹具9，以及向外的延伸臂，在它们之间电极5，3和绝缘体4可以被压配合。到阴极夹具9的连接使得阴极8与最靠近阴极8的电极5同心地放置并隔开。
离阴极8最远的电极3接触一个环形垫圈2，它反过来对着阳极1。
当组装好时，夹具元件7和阴极夹具9安装在管状外壳12的等离子体生成部分中。连接到阴极以及与之毗连绝缘体10的导体11，在外壳的供应部分中通过气体供应通路17延伸。阳极1连接到外壳12并且等离子体生成系统含有相对于外壳12这样的尺寸，使得一个预定的压缩力施加到阳极1和最靠近它的电极3之间的垫圈2上。这确保了在阳极和外壳12之间得到一种防水密封。控制压缩力可以通过在阳极1和外壳12之间套丝，焊接或锡焊。在任何情况下，阳极1和外壳12的互连使得在二者之间提供一种电学接触。
为提供连接到气体供应通路17，夹具元件7密封阴极8的圆柱形部分设计成可配合气体供应通路17。此外，电极尺寸和夹具元件臂的形状使得不阻挡冷却剂通过冷却通路15，16流出和流入，以及流到电极5，3和外壳12的内壁之间。尽管可以想象出其它液体，冷却剂优选为水。
此外，为提供连接到供应单元，用于供应等离子体气体，能量和冷却剂，提供了一个耦合设备(图1中分离的)。该耦合设备包括两部分，一个出口端13，它定义了耦合通路以配合管状外壳12的通路15，16，17，以及一个入口端14，与软管耦接头18，19，20一起提供，用于将软管耦合到每个所述耦合通路。软管耦接头18，19，20可以例如为“橄榄形耦接头”。进一步，耦合设备提供了一个导体开口，通过它导体11延伸用于连接到一个能量源。
从软管耦接头18，19，20，柔软的软管方便地延伸到一个耦合终端，用于连接到一个供应单元。图7示出了这样一个耦合终端的一个实例。
图8示出了图1安装了一个手柄部分的设备。在该附图中，去掉了手柄部分的一半，使得可以清楚地看到连接到其它部分。手柄部分局部地密封外壳12并延伸到耦合设备以及一部分供应软管。这里提供给外壳12第一接触环27，它连接到地。这是为了确保该设备具有零电势。另外，提供给外壳第二接触环24，可用于控制外壳12的接地。
手柄部分进一步包括一个印刷电路卡25，它特别包含一个指示元件，它的电阻可以读出并用于指示什么类型的设备正在使用。在该实施例中，手柄部分还提供了按钮26来使设备开或关。
图9示出了含有根据图8的手柄部分的设备。手柄具有人体工程学设计，允许舒适地握住和操作。
图10示出了本发明的第二实施例。管状外壳12这里比前面实施例中的要长，并且手柄形状稍微不同。该实施例尤其适合于腹腔镜手术。手柄部分没有任何按钮，相反该设备通过一个脚踏开关的方式开和关。
方便地，该设备可以提供作为一个可随意使用的仪器。整个设备，包括外壳，耦合设备，软管和耦合终端可以焊接作为一个可随意使用的仪器。作为选择，仅外壳和它的内容可以是可随意使用的，并适合于连接到非可随意使用的手柄和软管等。
方便地，该等离子体生成气体与现有技术的仪器中使用的气体是同一类型的，例如氩。
在本发明的范围内其它实施例和变更是可能的。例如，电极数目和设计可以依赖于使用的等离子体生成气体和希望的等离子体性质改变。此外，外壳的长度，以及它的供应部分和等离子体生成部分分别可以改变，以配合不同应用。耦合设备可以如手柄一样以几种方式设计。额外通路的数目和它们的截面可以改变。例如，可以提供三个额外的通路，两个用于供应和放出一种制冷剂，以及一个用于从手术区吸取液体。此外，外壳和阳极可以制作在一片上，而不是根据上述的实施例作为两个单元放在一起。

Claims (27)

1. 一种等离子体手术设备，用于借助气体等离子体减少活组织中的出血，包括一个等离子体生成系统，含有一个阳极(1)，一个阴极(8)和将气体供应给等离子体生成系统的一个气体供应通道(17)，等离子体生成系统包括至少一个电极(3，5)，布置在所述阴极(8)和所述阳极(1)之间，以及等离子体生成系统由一种导电材料的外壳(12)所包封，该外壳连接到阳极(1)，其特征在于所述外壳(12)形成所述气体供应通道(17)。
2. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中所述外壳(12)除了所述气体供应通道(17)，形成至少一个额外通路(15，16)。
3. 根据权利要求2的等离子体手术设备，其中所述外壳(12)除了所述气体供应通道(17)，形成至少两个额外通路(15，16)。
4. 根据权利要求3的等离子体手术设备，其中所述气体供应通道(17)安装在外壳(12)的中央，以及额外的通路(15，16)沿气体供应通路(17)的周围排列。
5. 根据权利要求3或4的等离子体手术设备，其中所述额外的通路(15，16)为用于供应和排放一种冷却剂的冷却通路。
6. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中外壳(12)形成一个供应部分以及一个等离子体生成部分，在该供应部分中形成有所述气体供应通路(17)，在该等离子体生成部分中提供有所述等离子体生成系统。
7. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中所述阴极(8)连接到一个用于连接到一个电压源的导体(11)。
8. 根据权利要求7的等离子体手术设备，其中所述导体(11)适合于通过所述外壳(12)中的通路(15，16，17)之一延伸。
9. 根据权利要求8的等离子体手术设备，其中所述导体(11)通过一个布置在所述外壳(12)中央的气体供应通路(17)延伸。
10. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中所述等离子体生成系统包括至少两个电极(3，5)，它们通过一个绝缘体(4)互相绝缘。
11. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中所述至少一个电极(3，5)安装在由一种电绝缘材料制成的一个支撑装置(7)中。
12. 根据权利要求11的等离子体手术设备，其中如果有绝缘体(4)的话，所述电极(3，5)和绝缘体(4)压入配合到所述支撑装置(7)。
13. 根据权利要求11的等离子体手术设备，其中所述阴极(8)与最靠近阴极(8)的一个电极(5)同心地布置在支撑装置(7)中并隔开。
14. 根据权利要求13的等离子体手术设备，其中所述阴极(8)借助一个阴极夹具(9)安装在支撑装置(7)中，该阴极夹具(9)压入配合到该支撑装置(7)。
15. 根据权利要求13的等离子体手术设备，其中一个陶瓷材料的绝缘管(6)安装在支撑装置(7)的内部，使得包封该阴极(8)。
16. 根据权利要求13-15任何一个的等离子体手术设备，其中所述支撑装置(7)含有一个连接端，它连接到所述气体供应通路(17)，使得气体由支撑装置(7)通过阴极(8)，然后通过所述至少一个电极(3，5)到阳极(1)。
17. 根据权利要求16的等离子体手术设备，其中支撑装置(7)含有的外形使得允许流体分别在具有所述电极(5，3)的支撑装置(7)，和绝缘体(4)，以及支撑装置(7)的外壳(12)的内壁之间从额外通路(15，16)流出或流向它。
18. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中一个垫圈(2)布置在阳极(1)和最靠近阳极(1)的电极(3)之间，以及等离子体生成系统在外壳(12)中以这样一种方式布置，使得阳极(1)连接外壳(1 2)，一个预定的压缩力施加到垫圈(2)上，使得在外壳(12)和阳极(1)之间建立了一种防水密封，并在二者之间确保电学接触。
19. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其中所述外壳(12)由与此电学接触的第一接触环(27)所环绕，该接触环接到地。
20. 根据权利要求19的等离子体手术设备，其中所述外壳(12)由第二接触环(24)所环绕，能够用于恒定地控制外壳(12)的接地。
21. 根据权利要求2的等离子体手术设备，其中提供一个连接设备，用于将气体供应连接到所述气体供应通路(7)，以及对额外通路(15，16)提供任何希望的功能。
22. 根据权利要求21的等离子体手术设备，其中所述连接设备含有一个出口端，它限定连接通路，用于在所述气体供应通路(17)和额外通路(15，16)中获得一种不透流体的配合，以及含有一个提供了软管接合(18，19，20)的入口端，用于将软管连接到每个所述连接通路。
23. 根据权利要求21或22的等离子体手术设备，其中所述连接设备还含有一个导体开口，通过它阴极导体(11)延伸以便连接到一个电压源。
24. 根据权利要求2的等离子体手术设备，其中所述外壳(12)连接到软管，用于供应气体以及对额外通路提供任何希望的功能，软管在它们的另一端连接到一个用于连接到供应单元的连接器。
25. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其包括一个手柄部分，它至少部分地包封所述外壳(12)，以允许容易握住该设备。
26. 根据权利要求20的等离子体手术设备，其包括一个电路，该电路适合于借助一个指示元件(25)的电阻来区分设备类型。
27. 根据权利要求1的等离子体手术设备，其含有第一按钮(26)，用于使等离子体发生器打开或关闭。
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