CN103006318B - 包括定位于器械手柄的微波放大器单元的手持式医疗器械 - Google Patents
包括定位于器械手柄的微波放大器单元的手持式医疗器械 Download PDFInfo
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Abstract
一种制造医疗器械的方法，包括初始步骤：提供手柄组件并提供微波信号放大模块。手柄组件包括在其内限定有腔室的手柄本体。手柄本体配置为在其远端支撑能量施加器。微波信号放大模块包括微波放大器单元，所述微波放大器单元适于放大高频输入信号以生成高频输出信号。微波信号放大模块包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部包括适于可拆卸地联接至与手柄本体关联的一根或多根电导线的一个或多个电连接器。所述方法还包括以下步骤：将微波信号放大模块放置到所述腔室，以使所述一个或多个连接器部的一个或多个电连接器电接合与手柄本体关联的一个或多个电连接器。本发明公开了一种包括定位于器械手柄的微波放大器单元的手持式医疗器械。
Description
技术领域
本公开涉及适用于组织切除应用的手持式医疗器械。更具体地，本公开涉及具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的医疗器械、包括该医疗器械的电外科系统、使用该医疗器械将能量引导至组织的方法及制造该医疗器械的方法。
背景技术
电外科器械已经被外科医生广泛使用。电外科包括外科手术过程中应用热能和/或电能以切割、解剖、切除、凝结、烧灼、闭合或以其他方式处理生物组织。通常使用手持件执行电外科手术，所述手持件包括适于在电外科手术过程中将能量传输到组织部位的手术器械（例如，末端执行器或切除探针）、可操作输出能量的远程电外科发生器以及可操作地将手术器械连接至远程发生器的电缆组件。
在各种开放手术和腹腔镜手术中，需要凝结、闭合或吻合组织。许多现有的器械可用于在短期时间内提供高脉冲能量，以凝结、烧灼、切割和/或闭合组织。通过利用电外科钳，外科医生能够通过控制经由末端执行器施加到组织的电外科能量的强度、频率和持续时间，烧灼、凝结、脱水和/或切割组织和/或仅减少或减缓流血。能量由远程发生器生成，并经由通过电缆组件电连接至所述发生器的电极施加到组织。
某些疾病的治疗需要破坏恶性组织如肿瘤的生长。在治疗疾病如癌症的过程中，已经发现在略低于通常对健康细胞有害的温度的高温下某些类型肿瘤细胞会变性。已知治疗方法如高热疗法将病细胞加热到高于41°C的温度，同时保持相邻的健康细胞低于发生不可逆的细胞破坏的温度。这些方法可以包括应用电磁辐射以加热、切除和/或凝结组织。有许多不同类型的电外科装置可用于执行切除手术步骤。
通常，切除手术步骤中使用的微波装置包括作为能量源的微波发生器和具有用于将能量引导至目标组织的天线组件的微波手术器械（例如，微波切除探针）。所述手术器械和微波发生器通常由电缆组件可操作地联接，所述电缆组件具有用于将能量从远程发生器传输到手术器械和用于在所述器械和所述远程发生器之间输送控制、反馈和识别信号的多根导线。目前有多种类型微波探针可用于组织切除应用，例如单极、偶极和螺旋微波探针。
利用电磁辐射的各种类型手持式器械已经在各种类型应用中用于各种电外科手术。电缆组件通常用于将手持式器械机械连接至远程能量源，并用作射频(RF)或微波信号的传导介质和波导。用于评估微波电缆组件的电性能的参数包括电缆衰减（也称为插入损耗，即由于将电缆插入源和负载之间而导致的功率损耗）、电压驻波比(VSWR)特性和电缆的外导线的屏蔽。电缆组件导致的微波能量的杂散漏损可能会干扰部署的无线网络、患者监控和医院环境中使用的其他医疗器械。电缆组件增加了生产和维护微波手术器械的成本。此外，在使用手持式器械来执行利用电磁辐射处理组织的手术过程期间，电缆组件还会妨碍外科医生的全面自由活动。
发明内容
根据一个方案，提供了一种医疗器械。所述医疗器械包括手柄组件。探针从所述手柄组件的远端向远侧延伸。微波放大器单元布置在所述手柄组件内。所述微波放大器单元适于放大高频输入信号，以生成要传输到所述探针的高频输出信号。
所述医疗器械可以包括微波信号放大模块。所述微波放大器单元可以包括电联接至所述微波信号放大模块的一个或多个输出端的一个或多个输出端。所述微波放大器单元可以布置在所述微波信号放大模块内。此外或可选地，所述医疗器械可以包括电联接至所述微波信号放大模块和/或电联接至所述微波放大器单元的控制器。所述控制器可以适于控制与所述微波信号放大模块关联的一个或多个操作参数（例如，温度、阻抗、功率、电流、电压、运行模式和/或应用电磁能量的持续时间）。
根据另一个方案，提供了一种包括手柄组件的医疗器械，所述手柄组件包括其内限定有腔室的手柄本体。所述医疗器械包括布置在所述腔室内的微波信号放大器/控制器模块。所述微波信号放大器/控制器模块包括微波放大器单元和控制器。所述微波放大器单元适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。所述控制器适于控制与所述微波信号放大器/控制器模块关联的一个或多个操作参数（例如，温度、阻抗、功率、电流、电压、运行模式和/或应用电磁能量的持续时间）。所述医疗器械包括从所述手柄组件的远端向远侧延伸的探针。所述探针可操作地联接至所述微波信号放大器/控制器模块的输出端。
所述微波放大器单元可以包括电联接至所述微波信号放大器/控制器模块的一个或多个输出端的一个或多个输出端。所述控制器可以适于控制与所述微波放大器单元关联的一个或多个操作参数（例如，温度、阻抗、功率、电流、电压、运行模式和/或应用电磁能量的持续时间）。
在上述方案的任一方案中，所述医疗器械都可以包括与所述手柄组件（和/或手柄本体）关联的一根或多根电导线，以提供一个或多个导电路径。在上述方案的任一方案中，所述手柄组件（和/或手柄本体）可以适于允许从所述手柄组件中拆卸所述微波信号放大模块或所述微波信号放大器/控制器模块。所述微波信号放大模块或所述微波信号放大器/控制器模块可以包括设置有一个或多个电连接器或端子的一个或多个连接器部，所述一个或多个电连接器或端子适于电连接至与所述手柄组件（和/或手柄本体）关联的一根或多根电导线。所述一个或多个连接器部可以配置为可拆卸地联接至与所述手柄组件（和/或手柄本体）关联的电导线。
在上述方案的任一方案中，所述微波信号放大模块或所述微波信号放大器/控制器模块可以附加地包括信号发生器，所述信号发生器适于生成要传输到所述微波放大器单元的输入端的高频信号（例如，微波信号）。所述信号发生器的一个或多个输出端可以电联接至所述微波放大器单元的一个或多个输入端。
根据另一个方案，提供了一种医疗器械。所述医疗器械包括探针和手柄组件。所述手柄组件包括其内限定有第一腔室并配置为在其远端支撑所述探针的手柄本体。包括微波放大器单元的微波信号放大模块布置在所述第一腔室内。所述探针可操作地联接至所述微波信号放大模块的输出端。所述手柄组件进一步包括其内限定有第二腔室的握持构件。所述握持构件联接至所述手柄本体。电源/控制器模块布置在所述第二腔室内。所述电源/控制器模块包括适于控制与所述微波信号放大模块关联的一个或多个操作参数的控制器。所述握持构件适于允许从所述手柄组件中拆卸所述电源/控制器模块。
在上述方案的任一方案中，所述医疗器械可以适于允许用户选择在所述微波放大器单元的输入端接收的高频信号的信号源。所述医疗器械可以附加地或可选地包括适于允许用户在所述信号发生器和高频信号的外部源之间选择性地切换的开关。
根据又一个方案，提供了一种医疗器械。所述医疗器械包括手柄组件及探针和放大器组件。所述手柄组件包括其内限定有腔室的手柄本体。所述探针和放大器组件包括从所述手柄组件的远端向远侧延伸的探针。所述探针和放大器组件进一步包括布置在所述腔室内的微波放大器单元。所述微波放大器单元联接至所述探针的近端，并适于放大高频输入信号以生成要传输到所述探针的高频输出信号。所述手柄本体适于可分离地接合所述探针和放大器组件，以允许从所述手柄组件中拆卸所述探针和放大器组件。
所述探针可以可分离地机械联接至所述微波放大器单元，以允许所述探针与所述放大器分离，例如有助于所述探针的清洁和/或灭菌和/或允许替换所述微波放大器单元。
在上述方案的任一方案中，所述医疗器械可以包括用户接口，例如配置为提供用户输入功能和/或简化使用的功能和/或所述医疗器械的程序设计。所述用户接口可以适于允许用户例如根据特定目的和/或为了实现所需的手术效果，而选择性地配置所述医疗器械或所述医疗器械部件的一个或多个操作参数。所述用户接口可以包括如平板显示器的屏幕，例如，LCD（液晶显示器）、等离子显示板(PDP)、有机发光二极管(OLED)或电光显示器(ELD)。所述屏幕可以定位于所述手柄组件处。所述屏幕可以通信联接至所述控制器。所述医疗器械可以附加地或可选地包括一个或多个用户输入装置，例如定点装置（操纵杆、轨迹球等）和/或触摸屏。所述用户输入装置可以采用符合人体工程学的设计定位于所述手柄组件处。所述用户输入装置可以通信联接至所述控制器。所述用户接口可以附加地或可选地包括适于提供可察觉的感官报警的指示器单元。所述指示器单元可以通信联接至所述控制器。
根据又一个方案，提供了一种系统。所述系统包括微波信号发生器和医疗器械。所述医疗器械包括手柄组件，所述手柄组件包括其内限定有腔室的手柄本体。所述医疗器械进一步包括探针和放大器组件。所述探针和放大器组件包括从所述手柄组件的远端向远侧延伸的探针和布置在所述腔室内的微波放大器单元。所述微波放大器单元和所述探针彼此机械联接以形成整体式本体。
根据又一个方案，提供了一种系统。所述系统包括微波信号发生器和医疗器械。所述医疗器械包括手柄组件。所述医疗器械进一步包括布置在所述手柄组件内的微波信号放大模块和从所述手柄组件的远端向远侧延伸的探针。所述探针可操作地联接至所述微波信号放大模块。所述微波信号放大模块适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。
在上述方案的任一方案中，所述医疗器械可以包括自备功率源。所述自备功率源可以布置在限定于所述医疗器械的所述手柄组件的握持构件中的握持构件腔室内。所述自备功率源可以布置在限定于所述医疗器械的所述手柄组件的手柄本体中的手柄本体腔室内。所述医疗器械的所述手柄组件的所述握持构件和/或所述手柄本体可以适于允许从所述手柄组件中拆卸所述自备功率源。
根据又一个方案，提供了一种将能量引导至组织的方法。所述方法包括初始步骤：提供手持式器械，所述手持式器械包括能量施加器和配置为在其远端支撑所述能量施加器的手柄组件。所述方法还包括以下步骤：通过所述能量施加器，将能量从布置在所述手柄组件内的微波放大器单元的输出端传输到组织。
根据再一个方案，提供了一种将能量引导至组织的方法。所述方法包括初始步骤：提供手持式器械，所述手持式器械包括微波信号放大模块和探针，所述微波信号放大模块定位于所述器械的手柄组件处，而所述探针包括可操作地联接至所述微波信号放大模块的天线组件。所述微波信号放大模块包括微波放大器单元，所述微波放大器单元适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。所述方法还包括以下步骤：通过所述天线组件，将能量从所述微波放大器单元的输出端传输到组织。
根据再一个方案，提供了一种制造医疗器械的方法。所述方法包括初始步骤：提供手柄组件并提供微波信号放大模块（或微波信号放大器/控制器模块）。所述手柄组件包括其内限定有腔室的手柄本体。所述手柄本体配置为在其远端支撑能量施加器。所述微波信号放大模块包括微波放大器单元，所述微波放大器单元适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。所述微波信号放大模块包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部包括适于可拆卸地联接至与所述手柄本体关联的一根或多根电导线的一个或多个电连接器。所述方法还包括以下步骤：将所述微波信号放大模块放置到所述腔室或所述腔室的一部分内，以使所述一个或多个连接器部的一个或多个电连接器电接合与所述手柄本体关联的一根或多根电导线。
根据再一个方案，提供了一种制造医疗器械的方法。所述方法包括初始步骤：提供手柄组件，所述手柄组件包括其内限定有腔室的手柄本体、从所述手柄本体的远端向远侧延伸的能量施加器及与所述手柄本体关联的一根或多根电导线，所述一根或多根电导线用于提供一个或多个导电路径。所述一根或多根电导线中的一根电导线提供从所述腔室或所述腔室的一部分到所述能量施加器的导电路径。所述方法还包括以下步骤：提供微波信号放大模块（或微波信号放大器/控制器模块），所述模块包括适于放大高频输入信号以生成高频输出信号的微波放大器单元。所述微波信号放大模块可以附加地包括适于生成要传输到所述微波放大器单元的输入端的高频输入信号的信号发生器。所述方法还包括以下步骤：将所述微波信号放大模块放置到所述腔室或所述腔室的一部分内，以使所述微波信号放大模块的一个或多个连接器部的一根或多根电导线电接合与所述手柄本体关联的一根或多根电导线。
在上述方案的任一方案中，所述微波放大器单元可以包括具有一个或多个高频开关元件的固态放大器。所述一个或多个高频开关元件可以包括一个或多个氮化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(GaNMOSFET)。
附图说明
参照附图描述本公开的手持式医疗器械的各种实施例后，本公开的具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的手持式医疗器械、包括其的电外科系统、使用其将能量引导至组织的方法及制造其的方法的目的和特征对本领域技术人员而言将显而易见，其中：
图1为根据本公开的一个实施例的包括医疗器械的电外科系统的示意图；
图2为示出了常规微波生成和输送系统的各种功能部件的框图；
图3为根据本公开的一个实施例的在器械手柄中包括微波信号放大模块的医疗器械的示意图；
图4为根据本公开的在器械手柄中包括微波信号放大器/控制器模块的医疗器械的示意图；
图5为根据本公开的在器械手柄中包括探针和放大器组件的医疗器械的再一个实施例的示意图；
图6为根据本公开的在器械手柄中具有电外科发生器的医疗器械的示意图；
图7为示出了根据本公开的一个实施例的将能量引导至组织的方法的流程图；
图8为示出了根据本公开的另一个实施例的将能量引导至组织的方法的流程图；
图9为示出了根据本公开的一个实施例的制造医疗器械的方法的流程图；
图10为示出了根据本公开的另一个实施例的制造医疗器械的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本公开的具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的手持式医疗器械、包括该手持式医疗器械的电外科系统、使用该手持式医疗器械将能量引导至组织的方法及制造该手持式医疗器械的方法的实施例。在附图的描述中，相同附图标记可以表示相似或相同的元件。当涉及对象的相对位置时，如图所示、如本说明书所述和按照惯例，术语“近侧”是指较靠近用户的器械或器械部件的部分，而术语“远侧”是指较远离用户的器械或器械部件的部分。在下面描述中，不会详细说明已知的功能或结构，以免不必要的细节影响本公开的清晰性。
本说明书可以使用词组“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一些实施例中”或“在其他实施例中”，其中每个词组都可以指根据本公开的一个或多个相同或不同的实施例。在本说明书中，“A/B”形式的词组是指A或B。在本说明书中，“A和/或B”形式的词组是指“(A)、(B)或（A和B）”。在本说明书中，“A、B或C中的至少一个”是指“(A)、(B)、(C)、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）”。
根据能量的增加或波长的减小，电磁能量通常被分类为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线。在本说明书中使用时，“微波”通常是指位于300兆赫(MHz)（3x108周期/秒）至300千兆赫(GHz)（3x1011周期/秒）频率范围内的电磁波。在本说明书中使用时，“切除手术步骤”通常是指任何切除手术步骤，如微波切除、射频(RF)切除或微波切除辅助切除术。在本说明书中使用时，“能量施加器”通常是指能够用于将能量从功率生成源如微波或RF电外科发生器传输到组织的任何装置。
在此处使用时，术语“功率源”和“电源”是指适用于运行电子电路的形式的任何电源（如电池）。在本说明书中使用时，“传输线”通常是指能够用于将信号从一个点传播到另一个点的任何传输介质。在本说明书中使用时，“开关”通常是指任何电致动器、机械致动器、机电致动器（可旋转致动器、可枢转致动器、拨动致动器、按钮等）、光学致动器或者通常满足连接和断开连接电子装置或电子装置部件、仪表、设备、传输线或连接器和附属物或软件目的的任何适合装置。
在本说明书中使用时，“放大器”通常是指产生作为对应的电输入参数的函数的电输出并通过从外部源引入的能量增加输入的量级（例如，引入增益）的装置，或者在某些情况下放大器可以具有零增益或单一增益。通常，增益（放大）表示为正分贝值，损耗（衰减）表示为负分贝值，而单一增益（无增益）表示为零分贝。在功率放大器中，增益通常被定义为放大器的功率输出与功率输入的比率。
在本说明书中使用时，“电子装置”通常是指利用电子或离子在真空、气体或半导体中运动的特性的装置或对象。在此处使用时，“电子电路”通常是指电子或离子运动的路径，以及装置或对象为电子或离子运动设置的方向。在此处使用时，“电路”通常是指许多电气装置和导线的组合，当所述电气装置和导线连接在一起时，形成导电路径以实现所述功能，如放大。电路的除了互连部分之外的任何组成部分可以称为“电路元件”。
在本说明书中使用时，“用户接口”通常是指任何可见的、图形的、触觉的、听觉的、感觉的或其他的机构，所述机构用于向用户或其他实体提供信息和/或接收来自用户或其他实体的信息。在此处使用时，术语“用户接口”可以指用于实现用户与装置之间通信的在使用者（或操作员）与一个或多个装置之间的接口。在本公开的各种实施例中，可以使用的用户接口的示例包括但不限于可以接收一些形式的人为激励并生成响应信号的开关、电位计、按钮、刻度盘、滑块、鼠标、键盘、键区、操纵杆、轨迹球、显示屏幕、各种类型图形用户接口(GUI)、触摸屏、麦克风和其他类型传感器或装置。在此处使用时，“计算机”通常是指按照有目的的方式转换信息的任何装置。在本说明书中，术语“代码”应该解释为适用于软件、固件或软件与固件的组合。
本公开的各种实施例提供了一种手持式医疗器械，所述手持式医疗器械具有微波信号放大模块和探针，所述微波信号放大模块定位于所述器械的手柄组件处并可操作地联接至适合的能量施加器，而所述探针用于利用微波频率的电磁能量以实现针对手术部位目标组织的治疗效果。可以使用微波频率或其他频率的电磁辐射实现实施例。
本公开的具有定位于器械手柄处的微波信号放大模块的医疗器械的各种实施例能够将能量引导至组织，并可以适用于各种手术步骤，例如微波切割、闭合和凝结。本公开的具有定位于器械手柄的微波信号放大模块的医疗器械和包括该医疗器械的电外科系统的各种实施例适用于微波切除和预凝结要进行微波切除辅助外科切除术的组织。此外，虽然下文将描述具有适于经皮能量传输的能量施加器的医疗器械的使用，但是此处公开的器械可以与任何适合类型的电外科能量传输装置结合使用或合并使用，例如切开装置、导管类型装置、内窥镜装置和直接接触式表面传输装置。
本公开的手持式医疗器械的各种实施例完全免除了远程电外科电源和控制器。在一些实施例中，所述手持式医疗器械没有电源线或控制线，例如所述器械自备电源并且所有控制电路和电源都容置在所述器械的手柄组件中。实施例提供了用于定位控制电路和微波电路的各种配置，例如其中一些配置允许从所述手持式器械中完全拆卸电路，并允许所述电路与其他电路进行模块化交换，以满足外科团队执行医院、手术中心和/或门诊手术步骤的需要。
本公开的手持式医疗器械的各种实施例包括手柄组件，所述手柄组件包括其内限定有第一腔室（此处也称为“手柄本体腔室”）的手柄本体和其内限定有第二腔室（此处也称为“握持构件腔室”）的握持构件。虽然下文将描述包括配置为在其远端支撑能量施加器或探针的手柄本体和联接至所述手柄本体并适于用户抓握的握持构件的手柄组件的使用，但是本公开的教导也可应用于包括配置为在远端支撑能量施加器或探针并适于用户抓握的手柄本体的手柄组件。
在一些实施例中，如图1、图3和图6所示，微波信号放大模块180、380和680分别布置在限定于手持式医疗器械100、300和600的手柄组件170、370和670的手柄本体173、373和673中的手柄本体腔室176、376和676内。在一些实施例中，如图3所示，电源/控制器模块344布置在限定于手持式医疗器械300的手柄组件370的握持构件375中的握持构件腔室378内。在一些实施例中，如图4所示，微波信号放大器/控制器模块480布置在手持式医疗器械400的手柄组件470的握持构件腔室478内。
本公开的手持式医疗器械的各种实施例适于允许外科医生根据需要选择适合特定应用的能量施加器、探针或末端执行器组件。在一些实施例中，如图5所示，手持式医疗器械500设置有微波放大器单元589，微波放大器单元589与探针110合并到一起作为整体式本体（此处称为探针和放大器组件510），其中探针和放大器组件510与医疗器械500的手柄组件570可分离地联接。
在一些实施例中，传输线515（例如，图5所示）设置为将布置在手柄本体腔室576（例如，图5所示）内的微波放大器单元589（例如，图5所示）连接至远程信号发生器586（例如，图5所示）。在其他实施例中，传输线15（例如，图1所示）设置为将探针110连接至远程电外科功率生成源。
图1示出了根据本公开的包括手持式医疗器械100的电外科系统10，手持式医疗器械100包括位于医疗器械100的手柄组件170中的微波信号放大模块180。手柄组件170可以具有各种配置，其中一些配置允许从医疗器械100中完全拆卸微波信号放大模块180，并允许微波信号放大模块180与其他微波信号放大模块进行模块化交换。微波信号放大模块180包括微波放大器单元189。微波放大器单元189通常包括一个或多个输入端（例如，输入端191）和一个或多个输出端（例如，输出端193）。在一些实施例中，如图1所示，微波信号放大模块180包括信号发生器186，信号发生器186能够生成要传输到微波放大器单元189的输入端191的高频信号，例如微波信号。
手柄组件170通常包括握持构件175和手柄本体173，手柄本体173配置为在其远端17支撑能量施加器或探针110。通过适于将从微波放大器单元189中输出的高频信号传输到探针110的任何适合配置的电导线例如传输线195，探针110可以电联接至微波信号放大模块180的输出端190和/或微波放大器单元189的输出端193。探针110可以包括适用于组织切除应用的一个或多个任何适合类型的天线，如天线组件（或天线阵）。为了便于说明和理解，探针110被描述为包括单一天线组件12。
手柄组件170可以适于在通电/断电开关121、自备功率源118和/或微波信号放大模块180或其部件例如微波放大器单元489之间提供各种配置的电连接。应该理解的是，图1中所示的指示医疗器械100的各种部件之间的电连接（例如，电导线）的虚线仅是电连接的说明性和非限制示例，并且本公开的医疗器械实施例可以采用许多不同配置的电连接，其中一些配置的电连接数少于或多于图1所示的电连接。
微波信号放大模块180可以包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部设置有适合与手柄组件170的特定电路建立电连接的一个或多个电连接器或端子。在一些实施例中，如图1所示，微波信号放大模块180包括：第一连接器部181，其具有用于与手柄组件170的电路建立电连接的多个电连接器或端子；第二连接器部182，其具有用于与探针110建立电连接的一个电连接器或端子；以及第三连接器部184，其具有一个电连接器（或端子）作为输出端，该电连接器（或端子）例如用于与探针110和/或其关联电路（例如，开关161）建立电连接。手柄组件170和微波信号放大模块180的形状和尺寸可以不同于图1所示的配置。
微波放大器单元189可以包括适于放大高频输入信号以生成要传输到探针110的高频输出信号的一个或多个功率放大器和/或其他适合机构。微波放大器单元189可以包括处理和/或过滤信号的装置。微波放大器单元189可以是固态的，并可以在广泛频率范围内提供高输出功率和/或高效率。微波放大器单元189通常包括适合放大微波信号的有源元件，并可以使用开关来实现高功率效率。简单地讲，开关放大器由连接至被动负载网络的周期性从动开关（有源元件）组成，所述被动负载网络可以假定为线性和时间恒定的。微波放大器单元189可以使用各种有源元件实现，并且其实现可以取决于由提供输入信号的装置和/或输出信号发送至的能量施加器或探针110决定的因素。微波放大器单元189可以包括具有高频开关元件的一个或多个固态放大器，例如允许利用高效率放大器拓扑，如E类或其变量、F类或反转的F类设计。适合的高频开关元件的示例包括但不限于氮化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(GaNMOSFET)。
在一些实施例中，如图1所示，微波信号放大模块180包括电联接至微波放大器单元189的输入端191的信号发生器186。信号发生器186可以包括能够生成要传输到微波放大器单元189的高频（例如微波）信号的任何适合类型装置。医疗器械100可以附加地或可选地适于选择性地允许微波放大器单元189接收来自远程信号发生器的信号，远程信号发生器例如独立信号发生器586（例如，图5所示）或者远程电外科功率生成源28或其部件例如信号发生器206。
医疗器械100可以附加地或可选地适于选择性地允许探针110接收来自远程电外科功率生成源28的一个或多个电信号和/或电外科能量。在一些实施例中，手柄组件170可以包括开关161，开关161适于允许用户通过在微波信号放大模块180或其部件（例如，图1所示的输出端190）与远程电外科功率生成源28或其部件（例如图2所示的发生器连接器209）之间选择性地切换，从而控制医疗器械100的操作。
在一些实施例中，如图1所示，手柄组件170包括自备功率源118、控制器126和通电/断电触发器或开关121。通电/断电开关121可以电联接至控制器126。在一些实施例中，控制器126通信联接至一个或多个探测器例如辐射探测器（未示出），并配置为响应一个或多个探测器生成的电信号而超控通电/断电开关121的操作。
控制器126可以包括能够执行存储在与控制器126关联的存储器（例如，图6所示的626）中的一系列指令的任何类型的计算装置、计算电路或任何类型的处理器或处理电路，其中存储器可以是能够存储代码和数据例如与探针110关联的数据、与微波信号放大模块180或其部件关联的数据和/或其他数据的任何装置或介质。根据需要，可以用硬件和/或软件执行控制器126的功能。控制器126可以包括适于响应从通电/断电开关121接收到的一个或多个电信号而控制自备功率源118的逻辑、电路和/或代码。控制器126可以适于运行操作系统平台和应用程序。控制器126可以接收来自一个或多个用户输入装置的用户输入，所述用户输入装置包括但不限于操纵杆、轨迹球、触摸屏和/或通信联接至控制器126的其他用户输入装置，例如通电/断电开关121和/或强度控制器（未示出）。
在一些实施例中，如图1所示，控制器电联接至微波信号放大模块180，并可以适于控制与微波信号放大模块180或其部件例如微波放大器单元189关联的一个或多个操作参数。与电外科功率生成源关联的操作参数的示例包括但不限于温度、阻抗、功率、电流、电压、运行模式和应用电磁能量的持续时间。
在一些实施例中，手柄组件170可以包括适于允许用户在信号发生器186与远程信号发生器（例如，图2所示的信号发生器206）之间选择性地切换的开关162。开关161可以通信联接至控制器126，而控制器126可以适于允许用户选择性地允许微波放大器单元189接收来自远程信号发生器（例如独立信号发生器586）（例如，图5所示）或者远程电外科功率生成源28或其部件（例如信号发生器206）的信号。
手柄组件170可以由任何适合的材料或材料组合通过任何适合的工艺形成。在一些实施例中，握持构件175可以与手柄本体173整体关联。手柄组件170或其部分（例如握持构件175和/或手柄本体173）可以由两半外壳（未示出）形成。外壳的每一半可以包括一系列机械接口连接部件（未示出），其配置为配套接合对应的一系列的机械接口（未示出）以使两半外壳相对于医疗器械100的内部部件和组件对齐。为了组装目的，可以构想借助于单独或组合的对齐销、咬合接口、舌槽接口、锁片、粘合端口等，将两半外壳（以及此处所述的其他部件）组装在一起。
在一些实施例中，手柄本体173在其内限定有手柄本体腔室176，手柄本体腔室176具有配置为在其中至少容纳微波信号放大模块180的内部空间，并且握持构件175在其内限定有握持构件腔室178，握持构件腔室178具有配置为在其中至少容纳自备功率源118的内部空间。手柄本体173可以包括一个或多个内壁（未示出），内壁配置为将握持构件腔室178分区为一个或多个隔间，例如可密封的电池保持隔间。在一些配置中，握持构件腔室178具有充足的内部空间以在其中包含自备功率源118和控制器126，自备功率源118和控制器126可以布置在握持构件175内由一个或多个内壁（未示出）限定的分离的隔间中。
手柄本体腔室176和/或握持构件腔室178可以包括与手柄本体173和/或握持构件175中限定的开口连通关联的开放端。在这种情况下，所述开口可以被可拆卸盖板覆盖，例如以允许拆卸微波信号放大模块180、自备功率源118和/或布置在手柄本体腔室176或其部分和/或握持构件腔室178或其部分内的或与它们关联的医疗器械100的其他部件。
探针110可以包括适用于组织切除应用的一个或多个任何适合类型的天线，如天线组件（或天线阵）。为了便于说明和理解，探针110被描述为包括单一天线组件12。在一些实施例中，探针110可以包括围绕天线组件12或其部分限定的冷却液腔室（未示出）。
探针110通常包括天线组件12（例如，偶极、单极、螺旋或其他适合类型的天线组件），天线组件12具有通过馈线11（或轴）连接至手柄组件170的辐射天线部。天线组件12可以是具有平直或环形辐射天线部等的微波天线组件，其可以插入要治疗的组织中或放置到要治疗的组织附近。天线组件12和馈线11可以具有各种尺度例如直径和长度。馈线11可以由液体例如盐水或水冷却，以提高功率容量。天线组件12可以设置有冷却液腔室（未示出）。馈线11可以由任何适合的柔性、半刚性或刚性微波导电线缆形成，并可以直接连接至微波信号放大模块180。馈线11可以附加地或可选地适于经由传输线15将天线组件12电连接至远程电外科功率生成源28。
自备功率源118可以是用于为医疗器械100提供电力的单电池、电池组、燃料电池和/或高能量电容器的任何组合。例如，电容器可以与电池组结合使用。在这种情况下，由于电池通常是电流不能快速流出的缓慢放电装置，而电容器可以猝发放电，因此电容器能够以比电池更快的速度提供能量。可以构想电池可以连接至电容器而为电容器充电。电池组可以包括至少一个一次性电池。在这种情况下，所述一次性电池的电压可以处于大约9伏和大约30伏之间，并可以是锂离子电池。锂电池可以允许更长的工作寿命，因此最小化电池更换。手柄组件170可以适于允许从器械100中更容易地拆卸自备功率源118，例如以便于电池更换。
通电/断电开关121可以利用任何适合的开关配置。可以适合与医疗器械100结合使用的开关配置的示例包括但不限于按钮开关、拨动开关、摇臂开关（例如，图5和图6所示的521）、触觉开关、瞬动开关、转动开关、滑动开关和指轮开关。在一些实施例中，通电/断电开关121包括定位在触发器护罩112内的触发器111。触发器111和触发器护罩112的形状和尺寸可以不同于图1所示的配置。
作为开关121的可选配置或除开关121以外，手柄组件170可以包括语音输入技术，即可以包括合并到控制器126中的硬件和/或软件或连接至控制器126的单独数字模块。所述语音输入技术可以包括语音识别、语音激活、语音校正和/或嵌入言语。用户能够通过语音命令整体或部分控制所述器械的操作，从而例如解放用户的一只或两只手用于操作其他器械。语音或其他声音输出也可用于为用户提供反馈。
在一些实施例中，如图1所示，手持式医疗器械100包括联接至连接器19的传输线15，连接器19进一步将探针110可操作地连接至远程电外科功率生成源28，例如微波或RF电外科发生器。在一些实施例中，远程功率生成源28配置为提供操作频率从大约300MHz到大约10GHz的微波能量。远程功率生成源28可以配置为在各种模式下操作，如切除、单极或双极切割、凝结和其他模式。图2更详细地示出了根据本公开的远程电外科发生器的一个实施例，如图1的电外科功率生成源28。然而，应该理解的是，也可以使用其他独立电外科发生器实施例。在一些实施例中，传输线15的远侧部可以布置在手柄组件170内，例如布置在握持构件175和/或手柄本体173内。传输线15可以附加地或可选地提供导管（未示出），所述导管配置为将来自冷却液源18的冷却液提供到医疗器械100的一个或多个部件。
在未示出的可选实施例中，手柄组件170可以包括强度控制器，其适于允许用户调整输送到探针110的电力参数（例如，电压、功率和/或电流强度）。强度设置可以是预设值，基于电外科器械和/或附件的选择、所需的手术效果、外科专科和/或医生优先选择而从查找表中选择。可以自动选择或用户手动选择。强度值可以预先确定或由用户进行调整。可以适当地使用各种强度控制器设计和强度控制器在手柄组件170上的不同位置。在共同转让的第7,156,844号美国专利“ELECTROSURGICALPENCILWITHIMPROVEDCONTROLS”中公开了强度控制器实施例的示例，该专利公开的全部内容通过引用合并于此。
在未示出的可选实施例中，手柄组件170可以包括辐射探测器。辐射探测器可以包括能够探测电磁辐射并将其转换为另一种形式能量如电信号的任何适合装置，并且辐射探测器可以电联接至控制器126。在2009年8月18日提交的序列号为12/542,785的共同转让的美国专利申请“MICROWAVEABLATIONANTENNARADIATIONDETECTOR”中公开了辐射探测器实施例的示例，该申请公开的全部内容通过引用合并于此。
在未示出的实施例中，医疗器械100可以包括液体流动监控系统，其适于监控和/或调节液体的压力和/或流速并能够生成指示异常液体循环条件的信号。所述液体流动监控系统可以包括一个或多个布置为与探针110流体连通的传感器，这些传感器能够感测流入和/或流出探针110的液体流的压力和/或流速。在这种情况下，传感器可以电联接至控制器126。在2009年9月29日提交的序列号为12/568,972的共同转让的美国专利申请“FLOWRATEMONITORFORFLUIDCOOLEDMICROWAVEABLATIONPROBE”、2009年9月24日提交的序列号为12/566,299的美国专利申请“OPTICALDETECTIONOFINTERRUPTEDFLUIDFLOWTOABLATIONPROBE”和2009年9月29日提交的序列号为12/569,685的美国专利申请“FLOWRATEMONITORFORFLUIDCOOLEDMICROWAVEABLATIONPROBE”中公开了液体流动监控系统实施例的示例，这些申请公开的全部内容通过引用合并于此。
在未示出的可选实施例中，手柄组件170可以包括适于监控从探针110反射的功率信号的反射功率监控系统。例如，能量可以从切除的组织反射并被天线组件12接收。没有传递到天线组件12的能量（例如，当天线和馈线没有匹配的阻抗时）可以朝向能量源折回。在一些实施例中，反射功率监控系统电联接至控制器126，并且反射功率监控系统可以包括能够探测从探针110折回的功率信号的任何适合装置。功率传感器可以包括用于监控正向功率和反射功率的功率传感器，并可以测量被天线组件12利用的微波信号放大模块180（和/或电外科功率生成源28）的功率输出。在2008年9月30日提交的序列号为12/242,102的共同转让的美国专利申请“MICROWAVEABLATIONGENERATORCONTROLSYSTEM”中公开了功率测量系统实施例的示例，该申请公开的全部内容通过引用合并于此。
根据本公开的实施例，微波信号放大模块180的操作参数和/或由与医疗器械100可操作地关联的各种传感器例如辐射探测器（未示出）和液体流动监控系统（未示出）监控的至少一些信息，可以提供到手术室中的视频屏幕或监控系统。医疗器械100可以设置有数据端口（未示出），并且数据可以经由有线（例如，USB、SerialRS232、SerialRS485、USART、以太网、HDMI、微型HDMI等）和/或无线（例如， 无线USB、802.11IEEE和其他无线电、红外线、UHF、VHF通信等）数据端口传输到手术室监控系统的接收器。这些特征可以便于医疗器械100或其他手术室的用户、或医院人员或位于远处的人员进行监控。
图2为示出了常规微波生成和输送系统20的各种功能部件的框图。常规系统20包括微波发生器28、传输线215和微波能量输送装置210。微波发生器28包括功率生成电路202，功率生成电路202生成并提供来自直流电源204的直流电和来自信号发生器206的微波信号。来自直流电源204的直流电和来自信号发生器206的微波信号被提供到第一微波放大器单元208，第一微波放大器单元208将微波信号放大到所需的功率电平。第一微波放大器单元208可以包括一个或多个功率放大器，以将信号发生器206生成的微波信号放大到所需的能级。
从第一微波放大器单元208输出的微波信号被提供到传输线220的连接至发生器连接器209的第一端。传输线220的第二端连接至微波能量输送装置210的输送装置连接器212。微波信号经由装置传输线214传递到位于微波能量输送装置210远端的天线216。
图3示出了根据本公开的一个实施例的手持式医疗器械300，其包括定位于器械300的手柄组件370处的电源/控制器模块344和微波信号放大模块380。手柄组件370可以具有各种配置，其中一些配置允许从器械300的手柄组件370中完全拆卸电源/控制器模块344和/或微波信号放大模块380，并允许电源/控制器模块344和/或微波信号放大模块380与其他电源/控制器和/或微波信号放大模块进行模块化交换。
将在本说明书的后面更详细地描述电源/控制器模块344，其包括自备功率源318、控制器326和通信联接至控制器326的存储器327。微波信号放大模块380包括微波放大器单元389，并且微波信号放大模块380可以包括电联接至微波放大器单元389的信号发生器386。微波放大器单元389和信号发生器386分别类似于图1所示的微波放大器单元189和信号发生器186，并且为了简明的目的将省略进一步描述。
手柄组件370通常包括握持构件375和手柄本体373，握持构件375适于用户抓握，手柄本体373配置为在其远端37支撑能量施加器或探针110。手柄组件370可以由任何适合的材料或具有适合材料特性例如强度重量特性的材料组合形成。在一些实施例中，例如根据特定应用要求，手柄组件370或其部分可以由能够经济地生产的金属和塑料或其他非金属材料的组合形成或者完全塑料或其他非金属材料形成。
手柄本体373在其内限定有手柄本体腔室376，手柄本体腔室376配置为在其中容纳器械300的一个或多个部件，例如微波信号放大模块380。握持构件375包括外壳374，外壳374在其内限定有握持构件腔室378。握持构件外壳374包括布置为与握持构件腔室378连通的开放底端379，并且握持构件外壳374可以具有适合用户抓握的任何形状，例如大致管状。握持构件375包括配置为覆盖开放底端379的底部377。在一些实施例中，底部377可以适于可拆卸地联接（例如，螺纹联接）至握持构件外壳374。
在一些实施例中，底部377可以适于以卡接方式机械接合握持构件外壳374，或者可选地适于以任何其他适合方式连接至外壳374。在此处使用时，“卡接”是指两个构件的接合或组装，其中至少一个构件具有用于接合另一个构件的突起和/或接合点，以便在它们连接后形成使两个构件保持在一起的联锁，并且至少一个构件具有弹性可变形或可偏转部，从而在两个构件连接时可偏转部偏转以解除联锁，并且弹性复位以重新形成在两个构件连接时的联锁。
医疗器械300包括与手柄组件370关联的通电/断电开关321。在一些实施例中，手柄组件370适于在通电/断电开关321与控制器326之间提供电连接，如图3中通电/断电开关321与控制器326之间的虚线所示。通电/断电开关321可以适于单独或与控制器326结合操作，从而能够在连接和断开连接状态之间切换从微波信号放大模块380或其部件（例如微波放大器单元389）到自备功率源318的电连接。布置在电源/控制器模块344内部或与电源/控制器模块344关联的自备功率源318类似于图1所示的自备功率源118，并且为了简明的目的将省略对其的进一步描述。
手柄组件370可以适于提供各种电连接配置，例如适于在通电/断电开关321、电源/控制器模块344或其部件（例如，自备功率源318和/或控制器326）和/或微波信号放大模块380或其部件（例如，微波放大器单元389）之间传输通信信号和/或电力的一根或多根电导线。电源/控制器344可以包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部设置有适合与手柄组件370的特定电路建立电连接的一个或多个电连接器或端子。微波信号放大模块380可以包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部设置有适合与手柄组件370的特定电路建立电连接的一个或多个电连接器或端子。
在一些实施例中，如图3所示，电源/控制器模块344包括连接器部345，连接器部345具有与手柄组件370的特定电路建立电连接的多个电连接器或端子；微波信号放大模块380包括第一连接器部381和第二连接器部382，第一连接器部381具有与手柄组件370的特定电路建立电连接的多个电连接器或端子，而第二连接器部382具有与探针110建立电连接的一个电连接器或端子。手柄组件370、微波信号放大模块380和电源/控制器模块344的形状和尺寸可以不同于图3所示的配置。
控制器326布置在电源/控制器模块344内部或与电源/控制器模块344关联，控制器326可以包括能够执行存储在存储器327中的一系列指令的任何类型的计算装置、计算电路或任何类型的处理器或处理电路。控制器326可以包括适于响应从用户可操作接口元件接收到的一个或多个电信号而控制自备功率源318和/或微波信号放大模块380或其部件（例如，微波放大器单元389）的逻辑、电路和/或代码，其中用户可操作接口元件诸如通电/断电开关321、强度控制器（未示出）和/或其他用户可操作接口元件，包括但不限于任何适合类型的开关、触摸屏、定点装置（例如，操纵杆或轨迹球）等。控制器326可以适于运行操作系统平台和应用程序。
具有电源/控制器模块344的存储器327可以包括能够存储代码和数据的任何装置或介质，所述代码和数据包括例如能量施加器数据（例如，与探针110关联的参数）、与微波信号放大模块380或其部件关联的数据和/或其他数据。存储在存储器327中的与能量施加器或能量施加器阵列相关的参数可以包括但不限于：能量施加器（或能量施加器阵列）标识符、能量施加器（或能量施加器阵列）尺度、频率、切除长度（例如，涉及辐射段长度）、切除直径、时间系数、形状度量和/或频率度量。在未示出的可选实施例中，存储器可以附加地或可选地布置在微波信号放大模块380内部或与微波信号放大模块380关联。
控制器326可以适于：单独地或结合存储在存储器327中的能量施加器数据和/或其他数据（例如，与微波放大器单元389和/或信号发生器386关联的数据），响应从反射功率监控系统（未示出）、液体流动监控系统（未示出）和/或与医疗器械300可操作地关联的一个或多个传感器例如辐射探测器（未示出）接收到的一个或多个电信号，来控制与微波信号放大模块380或其部件关联的一个或多个操作参数，例如以实现所需的手术效果。与微波信号放大模块380关联的操作参数的示例包括温度、阻抗、功率、电流、电压、运行模式和应用电磁能量的持续时间。
在一些实施例中，如图3所示，医疗器械300包括与手柄组件370关联的用户输入装置365。用户输入装置365可以实施为采用符合人体工程学的设计定位于手柄本体373上的定点装置（例如，操作杆或轨迹球），以使用户能够轻松使用拇指、手指或手掌控制定点装置365。手柄组件370可以适于在定点装置365与控制器326之间提供电连接，如图3中定点装置365与控制器326之间的虚线所示。作为定点装置365的可选配置（或除定点装置365以外），医疗器械300可以包括语音输入技术，包括例如合并到控制器326中的硬件和/或软件或连接至控制器326的单独数字模块（未示出）。所述语音输入技术可以包括语音识别、语音激活、语音校正和/或嵌入言语功能。
作为定点装置365的指示性方位的代表，从定点装置365输出的电信号可以与传送到组织的电磁能量的一个或多个参数相互关联。在一些实施例中，医疗器械300配置为响应定点装置365的用户实施移动而调整电力参数（例如，电压、功率和/或电流强度）和/或功率-阻抗曲线形状，从而影响感知的输出强度。例如，定点装置365在特定方向例如远侧方向上的横向位移越大，传输到探针110的电力参数等级越高。强度设置可以是预设值，例如基于探针110的配置、所需的手术效果、外科专科和/或医生优先选择从查找表中选择。可以自动选择或用户手动选择。定点装置365的形状、尺寸和位置可以不同于图3所示的配置。虽然图3示出了操纵杆类型的用户输入装置，但是可以使用任何类型的用户输入装置365，如轨迹球、触摸屏等。
图4示出了根据本公开的一个实施例的手持式医疗器械400，其包括定位于器械400的手柄组件470处的微波信号放大器/控制器模块480、自备功率源418和用户接口491。手柄组件470可以具有各种配置，其中一些配置允许从器械400的手柄组件470中完全拆卸微波信号放大器/控制器模块480和/或自备功率源418，并允许微波信号放大器/控制器模块480和/或自备功率源418与其他微波信号放大器/控制器模块和/或自备功率源进行模块化交换。除尺寸和形状以外，自备功率源418类似于图1所示的自备功率源118，并且为了简明的目的将省略进一步描述。微波信号放大器/控制器模块480包括微波放大器单元489、电联接至微波放大器单元489的信号发生器486、控制器426和通信联接至控制器426的存储器427。
手柄组件470通常包括握持构件475和手柄本体473，握持构件475适于用户抓握，手柄本体473配置为在其远端47支撑能量施加器或探针110。手柄组件470可以适于可拆卸地接合探针110，例如以允许为了灭菌或其他目的而从器械400中拆卸探针和/或有助于根据需要将探针110更换为另一个能量施加器或探针。手柄本体473在其内限定有手柄本体腔室476，手柄本体腔室476配置为容纳器械400的一个或多个部件，例如自备功率源418。
握持构件475包括握持构件外壳474和底部477。握持构件外壳474在其内限定有握持构件腔室478，并且握持构件外壳474包括布置为与腔室478连通的开放底端479。握持构件腔室478配置为容纳器械400的一个或多个部件，例如微波信号放大器/控制器模块480。握持构件475的底部477配置为覆盖开放底端479，并且底部477可以相对于握持构件外壳474枢转地安装。在一些实施例中，如图4所示，底部477具有围绕联接至握持构件外壳474的枢销491枢转地安装的一端。底部477可以选择地适于以任何适合的方式连接至外壳474。
用户接口491可以包括一个或多个用户输入装置。在一些实施例中，如图4所示，用户接口491包括轨迹球类型定点装置495和屏幕493。屏幕493可以适于可视地显示文本和/或一个或多个用户接口元件，例如图标、视觉指示器和/或视觉线索（例如，位置、颜色和对称等用于传达信息的特性）。在一些实施例中，可以使用平板显示器作为屏幕493，例如，LCD（液晶显示器）、等离子显示板(PDP)、有机发光二极管(OLED)或电光显示器(ELD)。平板显示器可以具有超薄轮廓。屏幕493可以全部或部分布置在形成于手柄本体473中的凹槽内。
在一些实施例中，屏幕493包括触摸屏功能（未示出），例如接收来自与屏幕493物理接触的对象（例如，包括但不限于触笔或用户指尖）的输入的能力。显示在屏幕493上的用户接口元件可以具有对应的活动区域，以便通过触摸屏幕上与用户接口元件关联的活动区域，由用户接口491接收与用户接口元件关联的输入。在一些实施例中，用户接口491适于允许指示用户输入（例如与用户接口元件关联的输入）的一个或多个电信号传输到控制器426。控制器426可以适于基于指示从用户接口491接收到的用户输入的一个或多个电信号，控制与器械400或其部件关联的一个或多个操作参数。
用户接口491和控制器426可以通信联接并适合配置为提供用户输入功能和/或简化使用的功能和/或医疗器械400的程序设计。在一些实施例中，用户接口491包括通信联接至控制器426的屏幕493，并且用户接口491可以包括触摸屏功能，以及进一步包括通信联接至控制器426的定点装置495（和/或其他用户输入装置），以允许用户例如根据特定目的和/或为了实现所需的手术效果，而选择性地配置医疗器械400或其部件的一个或多个操作参数。
在一些实施例中，手柄组件470适于在定点装置495与控制器426之间提供电连接465。手柄组件470可以附加地或可选地适于在屏幕493与控制器426之间提供电连接463，例如以便在操作医疗器械400期间提供增强的用户接口功能。手柄组件470可以适于在通电/断电开关421、自备功率源418、用户接口491或其部件（例如，屏幕493和/或定点装置495）和/或微波信号放大器/控制器模块480或其部件（例如，微波放大器单元489和/或控制器426）之间提供各种配置的电连接。应该理解的是，图4中所示的指示医疗器械400的各种部件之间的电连接的虚线仅是电连接的说明性和非限制示例，并且本公开的医疗器械实施例可以采用许多不同配置的电连接，其中一些配置的电连接数少于或多于图4所示的电连接。医疗器械400可以包括图1和图3所示的医疗器械实施例的任何电连接。微波信号放大器/控制器模块480、自备功率源418和手柄组件470的形状和尺寸可以不同于图4所示的配置。
控制器426可以包括能够执行存储在与控制器426关联的存储器（未示出）中的一系列指令的任何类型的计算装置、计算电路或任何类型的处理器或处理电路。控制器426可以包括适于单独地或结合从定点装置495和/或其他控制装置（未示出）接收的一个或多个电信号响应从屏幕493接收到的一个或多个电信号，而控制自备功率源118、微波放大器单元489和/或信号发生器486例如以实现所需的手术效果的逻辑、电路和/代码，其中其他控制装置包括但不限于开关（例如按钮开关、拨动开关、滑动开关）和/或连续致动器（例如，转动或线性电位计、转动或线性编码器）。在一些实施例中，反射功率监控系统（未示出）电联接至控制器426，并且反射功率监控系统可以包括能够探测从探针110折回的功率信号的任何适合装置。
图5示出了根据本公开的一个实施例的手持式医疗器械500，其包括定位于器械500的手柄组件570处的微波放大器单元589和自备功率源518。在一些实施例中，如图5所示，微波放大器单元589和探针110彼此机械联接，以形成整体式本体（此处称为探针和放大器组件）。在图5所示的实施例中，微波放大器单元589经由传输线515电联接至连接器519，而连接器519进一步将微波放大器单元589可操作地连接至远程信号发生器586。在未示出的可选实施例中，医疗器械500可以附加地包括适于允许用户调整电力参数（例如，电压、功率和/或电流强度）的强度控制器、辐射探测器和/或反射功率监控系统。
手柄组件570通常包括握持构件575和手柄本体573，握持构件575适于用户抓握，手柄本体573配置为在其远端57支撑能量施加器或探针110。手柄本体573在其内限定有手柄本体腔室576，手柄本体腔室576配置为容纳器械500的一个或多个部件，例如微波放大器单元589和自备功率源518。
手柄组件570可以适于可分离地接合探针和放大器组件510，例如以允许从医疗器械500中拆卸探针和放大器组件510和/或有助于根据需要将探针和放大器组件510更换为另一个探针和放大器组件。在一些实施例中，手柄组件570包括例如布置在手柄本体573的远侧57的可拆卸部571。在一些实施例中，可拆卸部571配置为允许从医疗器械500中拆卸探针和放大器组件510。可拆卸部571可以螺纹联接或以其他可分离方式连接至手柄本体573。手柄组件570可以具有各种配置，其中一些配置允许从器械500的手柄组件570中完全拆卸自备功率源518，并允许自备功率源518与其他自备电源进行模块化交换。自备功率源518类似于图1所示的自备功率源118，并且为了简明的目的将省略进一步描述。
微波信号放大模块510可以包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部设置有适合与手柄组件570的特定电路建立电连接的一个或多个电连接器或端子。在一些实施例中，如图5所示，探针和放大器组件510包括例如布置在微波放大器单元589的近端的连接器部511，连接器部511包括适合与手柄本体570的特定电路建立电连接的多个电连接器或端子（未示出）。
在一些实施例中，微波放大器单元589和探针110可分离地彼此机械联接，例如以允许为了灭菌或其他目的而从微波放大器单元589中拆卸探针110。微波放大器单元589类似于图1所示的自备功率源189，并且为了简明的目的将省略进一步描述。
医疗器械500包括控制器526及与手柄组件570关联的开关521，并且医疗器械500可以包括适于提供可察觉的感官报警的指示器单元540，感官报警可以包括音频报警、视觉报警和其他感官报警。根据各种实施例的指示器单元540包括报警或输出部件（未示出），所述报警或输出部件包括逻辑或电路以在为指示器单元540供电时生成信号。在一些实施例中，指示器单元540适于生成音频信号并且输出部件包括具有扬声器（未示出）的音频电路。在一些实施例中，指示器单元540适于生成视觉信号并且输出部件包括光源，如发光二极管(LED)。
在一些实施例中，如图5所示，指示器单元540包括布置在手柄本体573的远侧顶部并成行配置的第一LED541和第二LED542。在操作医疗器械500期间，第一LED541和第二LED542可以分别为用户提供信息/反馈（例如，视觉反馈）。第一LED541和第二LED542的形状、尺寸和位置可以不同于图5所示的配置。在未示出的可选实施例中，可以利用单一LED替换第一LED541和第二LED542。指示器单元540可以附加地或可选地适于提供音频和/或其他可察觉的感官报警。指示器单元540可以包括显示装置（未示出），如平板显示器，例如液晶显示器(LCD)或其他适合的显示装置，以便为用户提供信息/反馈。在一些实施例中，手柄组件570适于在指示器单元540与控制器526之间提供电连接（未示出）。控制器526可以包括适于控制指示器单元540的逻辑、电路和/或代码，以便在配置医疗器械500期间和/或在器械500用于执行医疗手术步骤（例如切除手术步骤）的操作期间为用户提供可察觉的感官反馈（例如，指示探针和放大器组件510到手柄组件570的特定电路的电联接的反馈）。
开关521可以是任何适合的开关，通常实现闭合和断开电路或从一个电路切换到另一个电路的目的。在一些实施例中，开关521是摇臂类型开关。在一些实施例中，手柄组件570适于在开关521与控制器526之间提供电连接。手柄组件570可以适于在微波放大器单元589、控制器526、自备功率源518和/或开关521之间提供各种配置的电连接。在一些实施例中，手柄组件570适于提供各种适合配置的电连接（图5中虚线所示），以将微波放大器单元589的输出端电联接至探针110，并将微波放大器单元的一个或多个输入端电联接至控制器526和/或自备功率源518。在一些实施例中，反射功率监控系统（未示出）电联接至控制器526，并且反射功率监控系统可以包括能够探测从探针110折回的功率信号的任何适合装置。医疗器械500可以包括图1、图3和图4所示的医疗器械实施例的任何电连接。
图6示出了根据本公开的一个实施例的手持式医疗器械600，其包括定位于器械600的手柄组件670处的微波信号放大模块680。手柄组件670通常包括握持构件675和手柄本体673，握持构件675适于用户抓握，手柄本体673配置为在其远端67支撑能量施加器或探针110。
手柄本体673在其内限定有手柄本体腔室676，手柄本体腔室676配置为容纳器械600的一个或多个部件，例如微波信号放大模块680。手柄本体673可以包括一个或多个内壁（未示出），其配置为将手柄本体腔室676分区为一个或多个隔间，例如微波发生器模块隔间。手柄本体673可以适于允许拆卸微波信号放大模块680和/或器械600的布置在手柄本体腔室676或其部分的内部或与手柄本体腔室676或其部分关联的其他部件。
微波信号放大模块680可以包括一个或多个连接器部，所述一个或多个连接器部设置有适合与手柄组件670的特定电路建立电连接的一个或多个电连接器或端子。在一些实施例中，如图6所示，微波信号放大模块680包括例如布置在微波信号放大模块680的远端的第一连接器部681和例如布置在微波信号放大模块680的近端的第二连接器部682，第一连接器部681包括适于与手柄组件670的特定电路建立电连接的多个电连接器或端子（未示出），第二连接器部682包括适于与手柄组件670的特定电路建立电连接和/或与一个或多个远程装置建立电连接的多个电连接器或端子（未示出），所述远程装置包括但不限于独立信号发生器（例如，图5所示的586）和/或远程电外科功率生成源（例如，图1所示的28）或其部件例如信号发生器（例如，图2所示的206）。
微波信号放大模块680包括微波放大器单元689和信号发生器686。微波放大器单元689和信号发生器686分别类似于图1所示的微波放大器单元189和信号发生器186，并且为了简明的目的将省略进一步描述。
医疗器械600包括控制器626和通信联接至控制器626的存储器627。在一些实施例中，反射功率监控系统（未示出）电联接至控制器626，并且反射功率监控系统可以包括能够探测从探针110折回的功率信号的任何适合装置。医疗器械600可以包括图1、图3、图4和图5所示的医疗器械实施例的任何电连接。
在一些实施例中，控制器626可以包括逻辑、电路和/或代码，适于控制微波放大器单元689的输入信号源，并能够在信号发生器686生成的信号与远程信号发生器生成的信号之间将输入信号切换到微波放大器单元689。在一些实施例中，医疗器械600可以包括图5的指示器单元540，并且控制器626可以配置为控制指示器单元540以便为用户提供指示微波放大器单元689的输入信号源的可察觉的感官反馈。控制器626类似于图4所示的480的控制器426，并且为了简明的目的将省略进一步描述。
在下文中，参照图7和图8描述根据本公开的将能量引导至组织的方法。应该理解的是，此处提供的方法步骤可以组合并按照不同于此处所述的顺序执行，而不会偏离本公开的范围。
图7为示出了根据本公开的一个实施例的将能量引导至组织的方法的流程图。在步骤710中，提供手持式器械100。器械100包括能量施加器110和配置为在其远端17支撑能量施加器110的手柄组件170。
在步骤720中，将探针110定位到组织中。探针110可以直接插入组织，经由管腔例如静脉、针、内窥镜或导管插入、在手术过程中被临床医生放置到体内或通过其他适合的方法安置到体内。超声或计算机断层成像(CT)导槽（guidance）可以用于精确引导探针110进入要治疗的组织区域。例如手术人员通过使用常规手术技术，可以经皮放置探针110或将探针110放置到组织上。探针110可以配置为以定向辐射模式操作。
在步骤730中，通过能量施加器，将能量从布置在手柄组件内的微波放大器单元189的输出端193传输到组织。
图8为示出了根据本公开的一个实施例的将能量引导至组织的方法的流程图。在步骤810中，提供手持式器械100。器械100包括微波信号放大模块180和探针110，微波信号放大模块180定位于器械100的手柄组件170处，而探针110包括可操作地联接至微波信号放大模块180的天线组件12。微波信号放大模块180包括微波放大器单元189，微波放大器单元189适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。微波信号放大模块180可以进一步包括能够生成要传输到微波放大器单元189的输入端的高频（例如微波）信号的信号发生器186。
在步骤820中，将探针110定位到组织中。探针110可以直接插入组织，经由管腔例如静脉、针、内窥镜或导管插入、在手术过程中被临床医生放置到体内或通过其他适合的方法安置到体内。
在步骤830中，在微波放大器单元189的输入端191接收高频信号。在一些实施例中，手持式器械100可以适于允许用户选择待由微波放大器单元189的输入端191接收的高频信号的信号源。在一些实施例中，手持式器械100可以包括开关162，开关162适于允许用户在布置在微波信号放大模块180内的信号发生器186与高频信号的外部源28之间选择性地切换。
在步骤840中，通过天线组件，将能量从微波放大器单元的输出端传输到组织。临床医生可以预定应用微波能量的时间长度。应用持续时间可以依据许多因素决定，例如肿瘤大小和位置以及肿瘤是继发癌还是原发癌。使用探针110应用微波能量的持续时间可以依据将被破坏的组织区域和/或周围组织内的热分布进展情况决定。
在下文中，参照图9和图10描述根据本公开的制造医疗器械的方法。应该理解的是，此处提供的方法步骤可以组合并按照不同于此处所述的顺序执行，而不会偏离本公开的范围。
图9为示出了根据本公开的一个实施例的制造医疗器械100的方法的流程图。在步骤910中，提供手柄组件170。手柄组件170包括其内限定有腔室176的手柄本体173。手柄本体173配置为在其远端17支撑能量施加器或探针110。
在步骤920中，提供微波信号放大模块180。微波信号放大模块180包括微波放大器单元189，微波放大器单元189适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。微波信号放大模块180包括一个或多个连接器部（例如，三个连接器部181、182、184），所述一个或多个连接器部包括适于可拆卸地联接至与手柄本体173关联的一根或多根电导线的一个或多个电连接器（或端子）。在一些实施例中，微波信号放大模块180可以附加地包括能够生成要传输到微波放大器单元189的输入端191的高频（例如微波）信号的信号发生器186。
在步骤930中，将微波信号放大模块180放置到腔室176或其部分内，以使所述一个或多个连接器部的一个或多个电连接器电接合与手柄本体173关联的一根或多根电导线。
在一些实施例中，制造医疗器械100的上述方法可以包括附加步骤：提供能量施加器或探针110，并将能量施加器或探针110联接于手柄本体173的远端17。探针110可以包括适用于组织切除应用的一个或多个任何适合类型的天线，如天线组件（或天线阵）。通过适于将从微波放大器单元189中输出的高频信号传输到探针110的任何适合配置的电导线例如传输线195，探针110可以电联接至微波信号放大模块180的输出端190和/或微波放大器单元189的输出端193。
图10为示出了根据本公开的一个实施例的制造医疗器械100的方法的流程图。在步骤1010中，提供手柄组件170。手柄组件170包括其内限定有腔室176的手柄本体173。能量施加器110从手柄本体173的远端17向远侧延伸。一根或多根电导线与手柄本体173关联，以提供一个或多个导电路径。一根或多根电导线中的一根电导线提供从腔室176或其部分到能量施加器110的导电路径195。
在步骤1020中，提供微波信号放大模块180。微波信号放大模块180包括微波放大器单元189，微波放大器单元189适于放大高频输入信号，以生成高频输出信号。在一些实施例中，微波信号放大模块180进一步包括适于生成要传输到微波放大器单元189的输入端191的高频输入信号的信号发生器186。
微波放大器单元189可以包括具有高频开关元件的一个或多个固态放大器，例如允许利用高效率放大器拓扑，如E类或其变量、F类或反转的F类设计。在一些实施例中，高频开关元件包括一个或多个氮化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(GaNMOSFET)。
在步骤1030中，将微波信号放大模块180放置到腔室176或其部分内，以使微波信号放大模块180的一个或多个连接器部（例如，三个连接器部181、182、184）的一根或多根电导线电接合与手柄本体173关联的一根或多根电导线。
根据本公开的具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的手持式医疗器械的另一个实施例的制造方法包括初始步骤：提供手柄组件470并提供微波信号放大器/控制器模块480。微波信号放大器/控制器模块480可以包括微波放大器单元489、电联接至微波放大器单元489的信号发生器486、控制器426和通信联接至控制器426的存储器427。在一些实施例中，将微波信号放大器/控制器480放置到限定在手柄组件470的握持部475中的腔室478或其部分内。
制造医疗器械的上述方法提供具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的手持式医疗器械，所述微波放大器单元适合与各种能量施加器、探针或末端执行器组件结合使用，以执行各种类型的电外科手术。
具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械、包括该医疗器械的系统及使用该器械将能量引导至组织的方法可以与适于治疗组织的各种能量施加器或探针结合使用。实施例可以与适于将能量引导至组织的任何适合的能量施加器或探针结合使用，例如经皮放置或外科手术放置的切除探针和/或适用于表面切除应用的能量施加器。
上述手持式医疗器械可以与定向模式操作的能量施加器或探针结合使用。实施例可以与联接至能量施加器或探针的定向反射组件结合使用。上述手持式医疗器械的一些实施例适于允许外科医生根据需要选择适合特定应用的能量施加器或探针。
具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械和包括该医疗器械的系统可以适用于各种用途和应用，包括例如组织切除、切除术、烧灼、血管血栓症、治疗心律不齐和心律不整、电外科等医疗手术。具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械和包括该医疗器械的系统可以适用于例如微波切割、闭合和凝结等各种手术步骤。
具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械和包括该医疗器械的系统的一些实施例完全免除了远程电外科电源和控制器。在一些实施例中，具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械具有自备电源，并且所有控制电路和电源都容置在所述器械的手柄组件中。在一些实施例中，上述手持式医疗器械没有电源线或控制线。
在具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械中，所述器械的手柄组件可以具有各种配置，其中一些配置允许从所述器械的手柄组件中完全拆卸微波信号放大器模块（或微波信号放大器/控制器模块）和/或自备功率源，并允许与其他微波信号放大器模块（或微波信号放大器/控制器模块）和/或自备功率源进行模块化交换。
具有定位于器械手柄处的微波放大器单元的上述手持式医疗器械和包括该医疗器械的系统可以包括用户接口，所述用户接口适于允许用户例如根据特定目的和/或为了实现所需的手术效果，而选择性地配置所述器械的或其部件的一个或多个操作参数。
虽然已经为了说明和描述目的参照附图详细地描述了实施例，但是应该理解的是，创造性过程和器械并不应被理解为仅限与此。显然，本领域的普通技术人员可以对前述实施例进行各种改进，而不会偏离本公开的范围。
Claims (6)
1.一种制造医疗器械的方法，包括以下步骤：
提供包括手柄本体的手柄组件，所述手柄本体在其内限定有腔室并配置为在所述手柄本体的远端支撑能量施加器；
提供包括微波放大器单元的微波信号放大模块，所述微波放大器单元适于放大高频输入信号以生成高频输出信号，所述微波信号放大模块包括至少一个连接器部，所述至少一个连接器部设置有适于可拆卸地联接至与所述手柄本体关联的至少一根电导线的至少一个电连接器，由此允许所述微波信号放大模块能够选择性地从所述手柄组件中拆卸；以及
将所述微波信号放大模块放置到所述腔室内，以使所述至少一个连接器部的所述至少一个电连接器电接合与所述手柄本体关联的至少一根电导线。
2.根据权利要求1所述的制造医疗器械的方法，其中，所述微波放大器单元的输出端电联接至所述微波信号放大模块的所述至少一个连接器部的所述至少一个电连接器。
3.根据权利要求1所述的制造医疗器械的方法，其中，所述微波放大器单元的输入端电联接至所述微波信号放大模块的所述至少一个连接器部的所述至少一个电连接器。
4.根据权利要求1所述的制造医疗器械的方法，其中，所述微波放大器单元包括具有至少一个高频开关元件的固态放大器。
5.根据权利要求4所述的制造医疗器械的方法，其中，所述至少一个高频开关元件包括至少一个氮化镓金属氧化物半导体场效应晶体管(GaNMOSFET)。
6.根据权利要求1所述的制造医疗器械的方法，进一步包括以下步骤：
提供能量施加器；以及
将所述能量施加器联接至所述手柄本体的远端。
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