CN105455896B - 扫描套管 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用来扫描电外科仪器中的电气绝缘缺陷的扫描套管和方法。扫描套管包括：套管，其具有接收端部、相对的出口端部和从所述接收端部延伸到所述出口端部的通路；至少一个扫描触点，其一体地布置于所述套管的头部内；至少一个电路；至少一个接收器，其用于接收来自所述电路的信号；其中由所述至少一个扫描触点探测的所述电外科仪器的任何电绝缘缺陷作为差错信号中继到所述电路以将差错信号传送到接收器，并且其中所述头部与所述套管的其余部分可拆卸，其中每个所述扫描触点是盘形环，所述盘形环包括从所述环的空心中心延伸的多个指状物。

Description

扫描套管

相关申请的交叉引用

本申请是在2011年5月4日提交的美国专利申请序列号No.13/127,577的部分连续案，美国专利申请序列号No.13/127,577是基于在2009年11月12日提交的PCT申请序列号PCT/US2009/064185，PCT申请序列号PCT/US2009/064185要求在2008年11月20日提交的美国临时申请序列号No.61/116,395的优先权。

技术领域

本发明涉及电外科手术，并且更特定而言涉及用于电外科手术中使用的套管。

背景技术

电外科手术(ES)和明确地内镜ES(EES)是快速增长的技术，这些技术扩展了外科医师以空前的效率切割、凝结、及烧灼组织和脉管的能力。

然而，ES涉及对于ES设备的工作元件施加高电压，ES设备例如单极手持仪器。因而，不希望的触电和甚至严重烧伤的危险始终存在，并且重大努力已经致力于实施耐久的绝缘和保护性装置，以保护外科医师和患者。

发明内容

本发明提供一种用于探测在内镜ES设备的电气绝缘中的缺陷的扫描套管。扫描套管具有在ES设备通过套管插入时探测通过ES设备的起弧和泄漏电流的扫描能力。本发明因此向电外科手术增加了主动安全措施，具体地在通过扫描套管插入时检查所有设备。

另外，本发明提供一种装置，其用于在内镜套管附接到患者身体，在RF外科设备进入到内镜套管内时扫描所有无菌RF外科设备而不会危及设备的无菌性，因为扫描套管是无菌的并且优选地一次性的。到目前为止，这种扫描并不可行，因为起弧探测设备并非无菌的并且需要扫描后灭菌。在MIS行业中也熟知在许多情况下在灭菌工序期间可能会并且确实会发生绝缘缺陷。本发明作为进入体腔之前的最后步骤提供扫描。

本发明提供一种用来探测内镜ES设备的电气绝缘中的缺陷的扫描套管或可附接的扫描腔室设备。在可附接的扫描腔室形式的情况下，该设备可以附接到市售的惰性(即，非扫描)套管。扫描套管具有在ES设备穿过套管插入时探测通过ES设备的起弧和泄漏电流的能力。本发明因此向电外科手术增加了主动安全措施，具体地在通过扫描套管插入时检查待用在患者上的所有设备。

在一实施例中，本发明提供一种独立的扫描套管，这种独立的扫描套管通过与无线或有线控制的控制器或RF发电机(具有消除控制器所必需的附加电路)进行有线或无线通信而扫描大多管状绝缘元件，通常为RF电外科单极和混合仪器(即，能具有单极-双极能量模式的RF设备)的工作轴的绝缘瑕疵和泄漏电流。

扫描套管与伴随的控制器一起工作，控制器包括控件和用户界面电路和/或软件。扫描套管还包括与扫描循环有关的控制机构。扫描套管还可以具有照明和吹入压力监视和甚至调节能力，因此使之比惰性套管更加有价值。

根据本发明的扫描电外科仪器的轴的电气绝缘缺陷的扫描套管包括细长套筒，细长套筒具有接收端部、直接进入到套管内的相对出口端部和从接收端部延伸到直接进入到套管的出口端部的通路。至少一个扫描触点布置于通路中。通信设备连接到电路以从电路向外科仪器的控制器传输信号。插入于套筒的接收端部内的电外科仪器通过至少一个扫描触点并且由至少一个扫描触点探测的电外科仪器的任何电气缺陷作为差错信号中继给电路，电路将差错信号传送到控制器。无论是通过还是失败，扫描测试和每次测试的日期和时间的记录也可以储存在控制器中用于在未来参考。

在一个实施例中，每个扫描触点可以是盘形环，盘形环包括朝向环的空心中心延伸的多个指状物或者从空心中心在一个方向或另一个方向上向下延伸的指状物。其它实施例具有多个扫描触点或甚至仅一个扫描触点构造的额外选项。扫描套管可以包括在通路中在空间上彼此布置的一对扫描触点。通信设备可以包括天线，天线将信号无线传输到控制器。替代地，通信设备可以包括将信号电气传输到控制器的电缆。电路可以包括向扫描套管供电的电池。电路可以包括电气地连接到至少一个扫描触点中每一个的电容器。电路可以包括显示状态信息的一个或多个LED。然而，优选地，所有电路将主要存在于控制器内并且从扫描套管接收输入。

扫描套管可以包括在通路中布置于至少一个扫描触点上游的光敏电阻或微动开关。光敏电阻或微动开关可以电连接到电路，并且光敏电阻或微动开关可以探测通路中电外科仪器的存在。扫描套管可以包括与沿着套筒的长度布置的光纤通信的光源以照明套筒和内部环境。扫描套管可以包括电连接到电路的压力传感器，和与压力传感器流体连通以用于动态监视吹入压力的导管。

根据本发明扫描电外科仪器的电气缺陷的方法包括以下步骤：提供细长设备，细长设备被构造成布置于患者内，细长设备具有接收端部、相对出口端部和从接收端部延伸到出口端部的通路；将至少一个扫描触点布置于通路中；使电路在设备中；电连接设备中的至少一个扫描触点与电路；将通信设备连接到电路以从电路向外科仪器的控制器传输信号；将电外科仪器插入于套筒的接收端部内；使电外科仪器通过至少一个扫描触点，由此由至少一个扫描触点探测到的电外科仪器的任何电气缺陷作为差错信号中继到电路；以及将差错信号传送到控制器。

根据本发明用于扫描电外科仪器的电气缺陷的电外科系统包括扫描套管，扫描套管包括：细长套筒，其具有接收端部、相对出口端部和从接收端部延伸到出口端部的通路；布置于通路内的至少一个扫描触点；安装于套筒中的电路，至少一个扫描触点电连接到电路；以及通信设备(有线或无线)，其连接到电路以从电路传输信号。控制器与扫描套管通信。电外科发电机电连接到控制器。电外科仪器电连接到控制器。电外科仪器插入于套筒的接收端部内并且通过至少一个扫描触点。由至少一个扫描触点探测的电外科仪器的任何电绝缘缺陷作为差错信号中继到电路，电路将差错信号传送到控制器。无论是通过还是失败，扫描测试和这些测试的日期和时间的记录可以储存在控制器中用于在未来参考。

可选地，通信设备可以包括天线，并且电路可以经由天线与控制器无线通信。替代地，通信设备可以包括与电路和控制器电连接的电缆，并且电路可以通过电缆与控制器通信。在从扫描套管接收差错信号时，控制器可以通过显示警告消息和/或发出警示音调来警告用户。电外科设备在测试期间与电外科发电机断连，并且仅在测试成功或者提供超控命令(按压超控按钮)时才重新连接。

本发明提供用于对大多管状内镜电外科设备进行自动扫描的扫描套管和控制器。这种扫描套管具有当所述设备的轴穿过套管插入于内镜外科位点时探测来自电外科设备的起弧和泄漏电流的能力。向ES添加主动安全措施，具体地，在扫描套管作为腹腔镜腔的接近端口已经布置于患者体内时在所有设备通过扫描套管插入时检查所有设备。这种系统被设计成仅在仪器被证明没有缺陷或者外科医师选择超控套管的安全特征的情况下才允许进行外科手术。

扫描套管经由控制器连接到电外科发电机，控制器容纳微处理器，微处理器对扫描过程提供逻辑控制。控制器也容纳电压超过通常选择用于ES的电压的高电压电源，从而消除了外科医师在测试期间更改发电机设置的需要。控制器还容纳高电压中继器，除非测试已经通过或者已经致动超控，高电压中继器使仪器和接地垫与发电机电隔离。在测试期间，仪器与发电机断连以使患者与任何杂散起弧或泄露电流完全隔离。可选地，在扫描过程中，接地垫也可以与发电机电气断连，从而进一步隔离患者与发电机。一旦仪器成功地通过绝缘缺陷测试，仪器和接地垫都重新连接到发电机从而可以继续进行外科手术。

在替代实施例中，接地垫在测试期间并不断连，并且不连接到控制器，而是替代地直接连接到发电机。在此替代实施例中，那么将仅需要仪器重新连接到该实施例中的发电机，使得可以继续进行外科手术。

由容纳于套管内的两个或更多个传感器来执行对仪器的扫描：

·微动开关或光敏电阻，其用于确定套管内仪器的存在。

·高电压扫描触点，其用于扫描绝缘缺陷。

在某些实施例中，低电压扫描触点也可以用于确定仪器在套管内中的位置。具体而言，低电压触点可以用于感测仪器的绝缘轴的暴露尖端区域当前是否被高电压触点扫描到。

来自这些仪器的输出由控制器中的微处理器用于确定仪器是否通过了测试。控制器装有LCD屏幕(或不同显示器)并且自动发生声音以向用户告知和警示扫描测试的结果。

现将结合附图，通过本发明下文的详细描述，更全面地理解本发明的这些和其它特点和优点。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的无线扫描套管的环境视图，该无线扫描套管具有插入在其中的电外科仪器；

图2是无线扫描套管的一部分的放大视图；

图3是处于扫描模式的无线扫描套管和其相关电路的环境视图；

图4是根据本发明的扫描套管的替代实施例的部分视图；

图5是根据本发明的扫描套管的另一个替代实施例的部分视图；

图6是根据本发明作为有线实施例的扫描套管的又一个替代实施例的环境视图；

图7示出了具有有线扫描套管、控制器、发电机、患者(一部分以截面图示出)、接地垫和布线的MIS(微创外科手术)的典型设置；

图7A示出可以用于图7的设置的有线扫描套管；

图8示出具有前移扫描触点的扫描套管的视图和穿过扫描部分的截面图；

图8A是扫描套管的头部的放大截面图，具有部分地插入于其中的单极仪器；

图9示出了进入扫描套管的典型单极仪器；

图10示出了扫描套管和套管针的正视图，且图10A是穿过扫描套管头和附接的套管针的放大截面图；

图11示出了套管头的截面透视图；

图11A示出了可以用于套管设备的常规套管针的分解正视图；

图11B示出了扫描套管的分解正视图；

图12、图12A、图12B、图12C、图12D、图12E和图12F示出了扫描触点、微动开关以及微动开关与接触板组件的细节；

图13示出了具有待附接到常规套管上的双扫描触点的可附接/可拆卸扫描头的典型应用；

图13A示出了固定到扫描头，将扫描头附接到控制器的电缆；

图13B和图13C示出了从相邻套管拆卸的图13的扫描头的正视侧视图，和附接到套管的图13、图13A和图13B的扫描头的截面图；

图14示出了控制器控制具有两个扫描触点的至少一个扫描套管的流程图；

图15和图16示出了控制器控制具有两个扫描触点的至少一个扫描套管的控制电路和用于与用户通信的LED和/或音频部件；

图17示出了具有单个扫描触点的扫描套管的替代实施例的截面图；

图18A、图18B、图18C和图18D示出了待附接于市售套管、具有单个扫描触点(和在图18D单独地示出的附接夹)的可附接扫描头；

图19示出了在对一个患者进行手术期间多个扫描套管的应用；

图19A示出了用于对一个患者进行手术时实施多个扫描套管的附接设备；

图20、图20A和图20B示出了用来与用户通信的用户界面以及对于扫描套管的手动操作的超控控件；以及

图21描绘了可以用于具有一个扫描触点155的扫描套管205的软件功能的流程图。

具体实施方式

现在详细地参照附图，附图标记10一般指示根据本发明的扫描套管。扫描套管10提供电外科仪器的扫描和仪器的电气绝缘缺陷的探测，这提高仪器和有关电外科过程的安全性。

如图1至3所示，内镜、单极(RF)外科设备12，如具有绝缘轴14的电外科仪器，部分地插入到扫描套管10中。由扫描套管10扫描外科设备12的绝缘轴14，为了绝缘缺陷，如这里描述的那样。

扫描套管10包括细长套筒16，该细长套筒16具有仪器接收端部18、相对出口端部20、及从接收端部延伸到出口端部的通路22。与接收端部18相邻的通路22的一部分限定扫描腔室24。两个扫描触点26、28布置在扫描腔室24中，并且以安全距离间隔开，以避免它们之间起弧(例如，在1mm与8mm之间)。每个扫描触点26、28可以是盘形环30，该盘形环30包括向环的空心中心延伸的多个指状物32。诸如印刷电路板(PCB)之类的电路或类似电路布置被安装在套筒16中，或者安装在套筒16上或与套筒16成整体。扫描触点26、28每个单独地连线到电容器34，该电容器34包括在PCB 36中。PCB36包括：电池38；两个电容器34，每个电连接到单独扫描触点26、28；电压积累机构40，其在电池38与电容器34之间；控制机构(致动按钮42，如通/断开关或类似装置)；两个LED 44、46(尽管可以包括多于两个LED)；及通信设备48，传输来自PCB36的信号。在一个实施例中，通信设备48可以包括天线，该天线无线地将必要信号从PCB36传输到无线控制器50，该无线控制器50电连接到外科设备12。

图1示出关于用在外科手术中的无线形式的扫描套管的"正常"布线。无线控制的控制器50经电缆54、56连接到在电外科发电机52上的单极和接地端口。外科设备12经电力插头58和电缆60电线连接到在控制器50上的单极端口。附接到患者的接地垫62经电缆64连接到控制器50的接地端，如所示，但也可替代地直接连接到发电机的接地端。

图2示出了与扫描套管10的扫描功能有关的典型情形。在扫描模式中，致动按钮42被按下(切换到接通位置)，并且电池38以高电压向电容器34和扫描触点26、28充电。同时，天线48将信号传输到控制器50以切换电路，如图3所示。

当电容器34被充电时，蓝色LED46指示扫描套管10准备好扫描过程。

诸如外科医师或其他保健提供人员之类的开业医师将外科设备12的轴14通过套筒16的接收端部18插入到扫描腔室24中。扫描然后按如下进行。在绝缘轴14的远端部处的暴露的夹爪组件66穿过扫描腔室24的管状入口(在接收端部18处)插入，并且运动通过带电的扫描触点26、28。暴露夹爪组件部分66的初始通过由从扫描触点26、28到暴露夹爪部分66上的起弧或传导而探测。起弧可以由电阻电路限制，该电阻电路设计成在起弧时减小电流流动。上触点通常被设置为3000V或更高并且下触点被设置为低电压，诸如5V。一旦下扫描触点返回到其较低设置(5V)并且不再探测仪器的暴露金属尖端，开始轴的扫描。自扫描触点26的任何进一步起弧被确定为绝缘缺陷。信号导致在扫描套管10和控制器50的任一个或两者上的报警，并且在扫描完成时，最终导致从发电机52到外科设备12的电力切断。扫描本身，如果自动地执行，则在时间上限于例如大约5秒。在扫描之后，如果在扫描时段期间没有探测到起弧，则0K信号出现在扫描套管10和控制器50上，在一个实施例中，一旦外科设备12已经插入并且不显示报警就通过将控制器50切换到扫描模式并且将控制器50切换回正常工作模式而可以人工地控制扫描持续时间和扫描起始。

图4示出了在扫描过程开始时的探测的另一个实施例。在这个实施例中，扫描套管110包括一个扫描触点126。光敏电阻或光电管170布置在扫描腔室124中在单个扫描触点126下面(下游)。光敏电阻170电连接到PCB 136。光敏电阻170可以探测轴114的暗绝缘护套172的存在，向PCB指示外科设备112在扫描腔室124中存在。来自单个扫描触点126的任何进一步起弧然后由PCB 136处理，作为绝缘缺陷的证据。

在图5中示出的又一个实施例中，扫描套管210可选地包括光源274，如灯泡或类似装置，该光源274发射光，该光然后经光纤276或其它传输装置传输，其它传输装置如内置光导管或类似装置。来自光源274的光穿过扫描套管210的远侧管状出口端部220发光，以有助于当需要时的照明和在透入阶段期间的跟踪能力。扫描套管210也可以包括吹入压力的动态压力监视。压力传感器278可以经导管280读取套管/吹入压力。扫描套管甚至可以远程地控制吹入器(未表示)。光源274和压力传感器278每个可以电连接到PCB 236。

在图6所示的替代实施例中，扫描套管310可以以有线形式布置，即，使用从控制器350到扫描套管310中的供电、多通道电缆，并且消除在PCB中的电池和电容器。一个示例在图6中示出，在该示例中，从电缆360分支的供电电缆382，经电力插头384和导线386与扫描套管310的电路相连接。电缆382可替代地直接附接到控制器350。因此不需要无线通信，因为与控制器350的直接或通过分支的物理连接(即，电缆)可以用来传达诸如试验模式开始、试验模式结束、及扫描结果之类的信息。切断到电外科发电机352的电力的决定可以在控制器350或发电机140中进行，如果适当地装备的话。可选地，另一个接地基准可以通过使控制器350包括附接的接地导线368而实现，因而避免使用患者电容作为接地基准。

本文的描述将展示本发明的细节。本发明提供用来扫描进入到扫描套管内的进来设备的绝缘缺陷并且使RF电源(即，发电机)与有缺陷的设备断连并且因此消除对患者和用户的可能伤害的装置。

图7示出了涉及扫描套管和控制器的微创外科手术的典型设置。患者101在手术台上，类似于图1(此处以局部剖视示出患者)，被麻醉并且连接到接地垫2，接地垫2经由也类似于图1的电缆4(未图示)连接到控制器103。替代地，接地垫2可以直接连接到发电机104的接地端内。扫描套管105附连到患者的腹壁并且经由电缆106有线连接到控制器。在使用多个扫描套管的情况下，电缆106可以首先连接到多个连接器126，连接器126经由电缆127连接到控制器103。

绝缘单极外科仪器107经由扫描套管105插入于腹腔镜腔101a内。仪器107经由其电力插头108和电缆109钩到控制器103。控制器103经由电缆111钩到发电机(ESU)140。控制器经由电缆142a连接到标准墙壁插座。ESU经由电缆12b连接到标准墙壁插座。在图7中还包括第二扫描套管141，第二扫描套管141插入于同一患者(人、动物等)的身体内。扫描套管141可以与扫描套管105相同地操作或者可以无线地连接到控制器，如在上文中在图2至图6中所示。在图7A中也单独地示出了扫描套管。

图8和图9示出了示意性地插入于患者中的扫描套管105和在图8A，在即将插入于腹壁内之前部分地插入的单极仪器轴127的典型视图。图8A是穿过扫描套管105的上部的截面图。为了清楚起见，将仅关注扫描套管的扫描特征并且描述扫描套管105的单极仪器107和套管部分123的一般特征。

单极仪器轴127插入于扫描套管105内。仪器U形夹146刚性地附接到单极仪器轴127并且枢转地连接到单极仪器夹爪144。单极仪器轴127在覆盖物117处经由锥形入口118通过扫描套管105，其中，单极仪器轴127使限位开关125跳闸，并且然后通过上扫描触点(USC)119和下扫描触点(LSC)120。单极仪器轴127延伸穿过径向密封件121并且通过鸭嘴形密封件122以进入扫描套管空心轴123的空心轴内部123a。使单极仪器轴127足够长以使之通过空心轴125突伸到足以暴露其U形夹146和夹爪144。

图9示出了经由入口118插入于扫描套管105内的典型单极外科仪器107。在进入扫描套管105时，暴露的夹爪首先触及微动开关125(或使之跳闸)，然后触及USC119，并且最后触及LSC120(参看图11)。这些发生的事情被通信到控制器中的电路并且由控制器中的电路注意到并且之后扫描轴127的绝缘部分131。仪器107的轴127具有绝缘部分131(参看图8和图8A)，绝缘部分131将被馈送通过空心轴123直到到达腹腔底部并且同时被USC119和LSC120扫描，根据以下步骤：

准备阶段

参考图9：

患者在手术台上，被麻醉，并且附接了接地垫。

控制器(CB)103经由电缆112a附接到墙壁插座480。CB103接通。

对患者进行吹入处理并且扫描套管105以及套管针145(图10)一起布置于患者腹壁内。

移除了套管针145(图10和图11A)。

电外科发电机(ESU)140接通。外科医师选择所希望的设置。

控制器(CB)103方便地放置于患者与ESU140之间。

CB103侧，永久电缆111(3个分支)附接到ESU 140单极出口140a和140b，以及接地垫出口140c。

接地垫2的电缆4在出口103a处连接到CB103，或替代地直接连接到ESU140接地垫出口140c。

单极仪器107通过其电力插头108连接到CB103，经由电缆9连接到出口103b。

专用电缆(PC)6永久地连接到SC105。其延伸部在出口103c或者通过多路连接器226附接到SB103(图9或图19)。

如果套管针145并未被移除或者在将SC105连接到电力CB103之前，仪器在SC105内侧，将出现音频和书面消息“请从SC移除仪器。”

测试期间

每当限位开关、微动开关或光敏电阻指示套管是空的时候，系统进入等待仪器的随后初始状态，使得测试可以开始。LSC120最初在5V。USC119最初在5V或者在4000V，如在下文中所解释的那样。最初并且在整个测试中，仪器保持在接地电位并且触点经由个别电阻器连接到其相应电压。中继器使发电机140与仪器电力插头108电气断连，并且使测试电路的接地端470电连接到仪器的接地插头108。

在另一变型中，仅LSC120保持在低电压，而USC119在4000V，或者在USC119停止与仪器107的导电远侧尖端部分(夹爪144)接触的时刻其瞬间接通。LSC119通常在其典型电压(大约5V或者低电压)处于“接通”，因为其并没有任何影响。一种替代方案是在不需要电压时使之“断开”(或者零伏)。

外科医师将绝缘单极仪器107的轴127插入于SC105内。

在测试之前，SC105与CB103一起接通。

仪器107的尖端(夹爪144)撞击微动开关125(图11)，这向CB103发出进来的设备的信号。

CB103通告套管105中仪器的存在。

仪器尖端(夹爪144)撞击USC119(图8A)，造成它(例如，4000V)与仪器107(接地端)之间发生起弧和/或电流流动。这由CB103感测到并且登记，并且指示仪器107的暴露的尖端区域(夹爪144)现处于套管105的扫描部段(在其它实施例中，USC119可以最初为中性或者以低电压诸如5V充电)。

仪器尖端(夹爪144)撞击第二扫描触点LSC120，造成其电压降低到仪器107的电压。这由CB103感测并且登记，并且指示仪器107的暴露的尖端区域(夹爪144)仍处于套管105的扫描部段中。首先由USC119并且然后由LSC120依序探测尖端(夹爪144)提供了USC和LSC正确工作并且无缺陷或损坏的确认。

在仪器107的暴露尖端(夹爪144)移动超过LSC120时，仪器的绝缘轴131触及LSC120并且因此LSC120的电压不再拉至仪器107的接地电压。LSC120返回到+5V向CB103指示绝缘轴131触及触点并且到了开始测试的时间。在这点，USC119在大约3000V至4000V的高电压并且开始绝缘缺陷测试。LSC120经由高电压中继器301断连。CB 103通告开始扫描测试。在图14的软件内基于软件的定时器或者其修改开始允许测试持续时间(例如，5秒)以允许合理的时间来完成扫描。

外科医生通过套管105将仪器107更深地推入到患者1内，允许轴130沿着扫描触点119和120传递。从这个时刻直到允许的测试持续时间届满，由USC119感测的任何起弧向外科医生触发仪器有缺陷的警报和消息。如果在定时器到期之前并未由USC 119感测到起弧，仪器被认为是无缺陷的。如果发现是有缺陷的，必须在能做出通过测试的另一尝试之前，从套管105移除仪器107。发电机140保持与仪器107和接地垫2断连直到成功地通过了测试，测试然后可以生成结果记录，和“OK”声以及测试的日期和时间，并且储存在控制器(或另一储存装置)中用于在未来参考。

任何进来的插入轴将触发如上文所描述的相同循环。

使用两个扫描触点119和120和微动开关125允许：

A.探测在扫描套管中仪器的存在。

B.由扫描触点依序探测仪器的暴露尖端来确认扫描触点的操作。

C.一旦LSC 119返回到5V，探测仪器轴127的绝缘部分131。

D.由USC120以高电压扫描来探测仪器的绝缘部分中的绝缘缺陷。

图10、图10A和图11A提供了扫描套管105和套管针145的正视和分解等距视图，以及位于扫描套管头部105a内侧的扫描元件的内侧视图。套管针145包括帽部分145B和具有尖端部分132的轴145A。使用套管针145，其位于扫描套管105中以穿透患者的腹壁直到扫描套管足够深地被附连，由外科医师决定。在这点，移除了套管针145，在扫描套管105中留下自由贯通通道使得能插入微创外科设备，同时保护在腹腔中的吹入压力。

图11至图11B和图12至图12F示出了优选地由弹性导体材料制成的扫描触点119和120，并且图11、图11B、图12、图12E和图12F具有微动开关125的典型视图。

图14描绘了可以用于扫描套管中的软件的功能的流程图。图15和图16示出了可以用于软件的电路的电路图。

图16的电路图示出了低电压部段，其也与图15所示的高电压部段交互，在图15中也示出了低电压部段的一部分。图16的低电压部段通常包含数字电路和软件，数字电路和软件操纵控件和用户界面。图15的高电压部段通常具有与测试和发电机140相互作用的部分，并且其中扫描触点(上触点119和下触点120或者单个触点155)连接到控制器103并且其中容纳中继器301、302、303、304和305。两个部段分开以保护在低电压侧上的更精密电路避免在扫描套管的扫描和操作中存在的高电压。在高电压部段与低电压部段之间的唯一链接是光隔离器450、451和452。

图16的低电压部段具有两个计算机芯片455和456。芯片455是主芯片并且具有在下文所陈述、图14或图21中所描绘的流程图中所描述的软件。芯片455以及其软件打开和闭合中继器301、302、303、304和305并且接通和切断测试高电压电源。芯片455以及其软件读取限位开关125和扫描触点155或触点119、120的状态。其也控制LED和音频信号308并且将信息传输到第二芯片456以运行LCD显示器306。第二芯片456从芯片455取得信息并且在LCD显示器306上显示信息。然而，用于LED和和音频信号的所有连接由主芯片455驱动。用于USC119或155的输入经由端口457连接。端口458用于连接LSC120输入(若使用)。用于测试高电压电源的接通/断开电力在端口459处连接。中继器在端口454受到控制。

在高电压部段中的所有部件(图15)受到主芯片455控制并且通过光隔离器450、451和452报告给主芯片455。测试高电压电源与中继器和电路一样位于高电压部段以驱动下扫描触点。可变电阻器460、461和462分别允许调整探测阈值、测试电压和测试电流。仪器107的电力插头108经由中继器301与发电机140连接。电力插头108也经由中继器305连接到测试电路470的接地端。中继器302、303和304允许将仪器107(或其它仪器)的其它线连接和/或将接地垫2连接到控制器103。连接件477将电源连接到USC119或扫描触点155。任何探测的起弧由电路476放大并且经由光隔离器450传输到主芯片455。

如果使用下扫描触点120，经由电路478来执行处理。超控功能在电路480处连接以经由光隔离器452与低电压部段通信。

电路482和483确保了每当中继器301、302、303和304打开时，中继器305闭合并且反之亦然。

图14的软件具有三个输入以及主电力接通/切断开关和超控件，全都布置于控制器103中。三个输入来自三个扫描元件，即，两个触点和限位开关。

三个扫描元件(到软件的输入)具有以下功能：

1.上触点(高电压)用来扫描轴的绝缘缺陷。

2.下触点(低电压)用于确定仪器的绝缘轴或暴露尖端目前是否被上触点扫描到。

3.限位开关(在我们的文献中也被称作微动开关)用来确定仪器是否存在于套管中。

软件控制以下(具有以下输出)：

1.测试高电压电源472(接通/断开)。当其接通时，上触点在4000V(或选择任何高电压)。

2.使仪器105和接地垫2与发电机140连接/断连和使测试电路的接地端与电力插头108连接/断连的中继器301、302、303和304(闭合或打开)。如果成功通过测试或者如果允许超控，中继器301、302、303和304闭合，电能从发电机140流到接地垫2和仪器105，如同典型电外科手术。在此时，在测试电路的接地端与仪器105之间的中继器305打开(断连)以保护测试电路避开发电机140。

3.在所有其它时间，中继器301、302、303和304打开，使得接地垫2和仪器105与发电机140断连，从而安全地电隔离患者，并且闭合在测试电路的接地端与仪器之间的中继器305，允许发生测试。

这个软件也向次微处理器304发送信息，次微处理器304操纵LCD显示器306。也由该软件控制音频音调308和LED。

如果在任何时间按压超控致动器404(图20)，中继器301、302、303和304闭合以允许进行电外科手术，中继器305打开以保护测试电路，软件被绕过并且无论如何不影响该系统。超控致动器404(图20)也可以位于电力开关附近的位置或者可能起到相同作用的其它位置。

在控制器103内的软件在最初向扫描套管通电后起作用，其中中继器301、302、303和304打开(断连)，中继器305闭合，并且其中测试高电压电源断开。在刚通电时，控制器在步骤312检查限位开关125的状态以确定仪器是否存在于扫描套管中。如果在通电时仪器存在于套管中，控制器在步骤314显示要求用户移除它的消息使得它可以以正确次序经历扫描顺序。如果套管是空的，控制器在步骤316请求插入仪器从而可以开始扫描(限位开关并未被激活)。

每当套管是空的并且通电时，测试顺序准备开始。在步骤318激活HV电源110从而使上触点119到4000V。控制器103等待仪器存在以起始扫描顺序。软件在套管是空的任何时间返回到这个状态。从这里，系统等待仪器进入套管从而可以开始测试。

在这点，在步骤320，中继器301、302、303和304仍打开(断连)并且接通测试高电压电源140。由LCD显示器306请求用户插入仪器并且扫描套管软件等待直到在步骤322仪器存在于套管105中。

一旦设备进入了套管105，即，按压了限位开关125，控制器103等待上触点119和然后下触点120依序探测仪器113的暴露的尖端144，无论是通过在暴露的尖端144与相关触点119或120之间的起弧或直接传导。由两个触点119和120依序探测尖端144充当触点正确工作的验证。因此，软件等待直到上触点119在步骤324探测到仪器113的尖端144并且然后依序等待直到上触点120在步骤326探测到仪器113的尖端144。一般而言，上触点119(高电压)用于扫描轴127的绝缘缺陷。下触点120(低电压)用于确定仪器107的绝缘轴127或暴露尖端144目前是否被上触点119扫描到。一旦尖端144不再被下(低电压)触点120探测到，在步骤328，软件知道仪器113的绝缘轴127邻近上触点119并且上触点119离暴露尖端144区域足够远使得在上触点119与尖端144之间将不发生起弧。从这点开始在上触点119处的任何起弧将被解释为绝缘缺陷。因此，软件等待直到下触点120不探测尖端144并且因此其探测到绝缘轴127。

在步骤330开始绝缘轴127的测试。在微处理器软件内部的基于软件的定时器开始允许标称时间量(数秒)供外科医师将仪器的轴的整个有用长度推入到套管内。在上触点处的任何起弧将被解释为绝缘缺陷。如果定时器期满而并未探测到绝缘缺陷，在步骤322仪器将被认为是无缺陷的并且将允许进行外科手术。扫描测试的结果的记录以及测试日期和时间可以储存在控制器(或其它储存介质中)中，用于在未来参考。

如果发现缺陷，在步骤334警示用户。必须移除仪器以尝试另一测试。

在步骤336评估定时器以确定是否留有任何时间。如果是，软件返回到步骤330并且重复该过程。如果分配的时间已经到期，并且如果仪器通过了测试并且被认为是无缺陷的，通过在步骤338将发电机140重新连接到仪器107和接地垫2而允许进行外科手术。中继器在步骤340闭合，而测试高电压电源接通。

如上文所描述那样，如果在任何时间按压超控致动器404，中继器闭合以允许进行电外科手术并且绕过CB的软件并且无论如何不影响该系统。仪器连接到发电机(发电机中继器闭合)。为了保护测试电路避开发电机波形，从仪器电力插头480到控制器105的接地端的中继器305打开。

因此，超控致动器404的功能(图20)可以在流程图的任何点包括于流程图中。超控致动器404(图20)可以位于电力开关或可能起到相同作用的其它位置，例如扫描套管105的顶部。

图13、图13A、图13B、图13C、图18A、图18B和图18C示出了可附接扫描部分(ASP)205或233的替代设计，可附接扫描部分(ASP)可附接到市售常规套管123。这种添加的变型将扫描益处的可用性扩展到几乎所有现有套管，倘若所述可用套管由非导电材料诸如非导电塑料等制成。ASP205或233将通过相同机械机构附接到套管123，因为在移除之前，附接套管针145，或者其可以替代地具有其自己单独的附接机构。在图18A、图18B和图18C所示的示例中使用仅一个扫描触点155。在图13、图13A、图13B和图13C示出了双扫描触点。

参考图13、图13A、图13B和图13C，套管123具有槽234，来自ASP233的舌片238可舒适地附接到槽234内和与槽234分开。经由具有按钮239的条带(参看图18D)来控制舌片238。随着手动按压按钮到ASP233内(或图18A中的205)，迫使舌片238朝向ASP233(或205)的中心轴线以释放与槽234的接触，并且从套管123释放ASP233(或205)。当ASP233(或205)附接到套管123时，过程相反。

在图18A、图18B和图18C示出的变型中，一旦微动开关125跳闸，扫描触点155最初以低电压充电，低电压足以“感测”单极设备的进来的导电远侧尖端端部。一旦通过仪器的电流流动停止，电压瞬间升高到高电压持续扫描的其余时间。在图18A、图18B和图18C的单个扫描触点形式的另一替代方案中，扫描触点最初大约3000V至4000V，除非测试通过或失败。这意味着设备将不等待微动开关125。这可以允许更快并且更可靠的结果，因为当首先激活测试高电压电源时将无启动过渡时间。

图21描绘了可以用于具有一个扫描触点155的扫描套管205的软件功能的流程图。控制器103可以使用与本文所描述的新软件的相同的电路(图15和图16)。

软件具有两个输入加上主通电/断电开关和超控件，全都布置于控制器103中。超控开关也可以布置于套管205上。两个输入来自两个扫描元件，即，一个扫描触点155和限位开关125。

两个扫描元件(到软件的输入)具有以下功能：

1.单个扫描触点155(高电压)用来扫描轴127的绝缘缺陷并且用于确定仪器107的哪个部分(暴露的尖端(夹爪144)或绝缘轴127)目前正被扫描。

2.限位开关125(也被称作微动开关)用来确定仪器107(或套管针145)是否存在于套管205中。

软件控制以下(具有以下输出)：

1.高电压电源459(接通/断开)。当其接通时，上触点在大约4000V(或选择任何高电压，诸如大约3000V)。

2.使仪器107和接地垫2与发电机140连接/断连的中继器301、302、303和304(闭合或打开)和使控制器的接地端与仪器电力插头108连接/断连的中继器305。当中继器301、302、303和304闭合时，电能从发电机140流到接地垫2和仪器电力插头108，就像典型电外科手术那样。当中继器301、302、303和304打开时，使接地垫2和仪器107与发电机140断连，从而安全地电隔离患者。当控制器103接地到仪器电力插头时，中继器305打开，控制器103电路与发电机140安全地隔离。当这个中继器305闭合时，仪器电力插头108连接到控制器103的接地端以允许进行扫描测试。

这个软件也向次微处理器304发送信息，次微处理器304操纵LCD显示器306。也由该软件控制LED显示器306和/或音频音调308。

如果在任何时间按压超控致动器404，中继器301、302、303和304闭合以允许进行电外科手术并且若适用，取消扫描，绕过软件并且无论如何不影响该系统。因此，超控致动器404也位于电力开关附近的位置或者可能起到相同作用的其它位置。

在控制器103内的软件在最初向扫描套管205通电后起作用，其中中继器301、302、303和304打开(断连)并且经由发电机140的高电压电源断开。在刚通电时，控制器103在步骤512检查限位开关125的状态以确定仪器是否存在于套管205中。如果在通电时仪器存在于套管205中，控制器在步骤514显示要求用户移除它的消息使得它可以以正确次序经历扫描顺序。如果套管205是空的，控制器103在步骤516请求插入仪器从而可以开始扫描(限位开关125并未被激活)。

现测试顺序准备开始。HV电源472在步骤518激活从而使触点155到大约4000V。控制器103等待仪器(诸如107)存在以起始扫描顺序。软件在套管205是空的任何时间返回到这个状态。从这里，系统等待仪器进入套管205使得测试可以开始。

在这点，在步骤520，中继器301、302、303和304仍打开(断连)并且接通测试高电压电源472。中继器305闭合使得可以继续进行测试。由LCD显示器306请求用户插入仪器并且扫描套管软件等待直到在步骤522仪器存在于套管205中。

一旦设备进入了套管205，即，限位开关125接触，并且控制器103在步骤524等待单个触点155探测仪器113的暴露的尖端144，无论是通过暴露尖端144与相关触点155之间的起弧或直接传导。一旦尖端144在步骤526不再由触点155探测到，在步骤528，软件使程序等待预定时间量(通常例如数毫秒)以知道仪器107的绝缘轴127邻近触点155并且触点155离暴露的尖端144区域足够远从而将在触点155与尖端(夹爪144)之间不发生起弧。从这点开始，在触点155处的任何起弧将被解释为绝缘缺陷。因此，软件等待预定时间以在触点155并未探测到尖端(夹爪144)之后允许用户进一步推动轴到套管内，因此其探测到绝缘轴127。

在步骤530开始绝缘轴127的测试。基于软件的定时器开始允许标称时间量(数秒)供外科医师将仪器的轴的整个有用长度推入到套管205内。在上触点处的任何起弧将被解释为绝缘缺陷。如果定时器期满而并未探测到绝缘缺陷，在步骤532仪器将被认为是无缺陷的并且将允许进行外科手术。此处，测试适用于可附接的扫描设备和/或集成的套管/扫描设备，并且可附接的扫描设备可以以任一个扫描触点或两个扫描触点来附接。

如果发现缺陷，在步骤534警示用户。必须移除仪器以尝试另一测试。扫描测试的结果以及测试的日期和时间的记录可以储存在控制器(或其它储存介质)内以供未来参考。

在步骤536评估测试定时器以确定是否留有测试时间。如果是，系统继续等待探测到绝缘缺陷或者等待测试时间到期。如果经过了该时间并且并未发现缺陷，则仪器通过测试并且被认为是无缺陷的。通过在步骤538重新连接发电机140和接地垫2而允许进行电外科手术。中继器301、302、303和304在步骤540闭合，而高压电源断开。中继器305打开以保护测试电路。

如上文所描述那样，如果在任何时间按压超控致动器404，中继器闭合以允许进行电外科手术并且绕过软件并且无论如何不影响该系统。仪器107连接到发电机104(发电机中继器301闭合)。为了保护测试电路避开发电机波形，测试电路接地中继器305打开。

因此，超控致动器404的功能可以在流程图的任何点包括于流程图中。超控致动器404也可以位于电力开关或可能起到相同作用的其它位置，例如可附接扫描套管头205或233的顶部。

相同电路可以用于单触点，也可以用于两个扫描触点，如在上文中关于图15和图16所描述，但具有不同软件，如在图21中所示。

图19示出了多个扫描套管105用于患者1的同一手术中的典型情形。每个扫描套管或可附接头105或205(或233)经由扫描套管电缆6或106连接到连接器歧管226。连接歧管226经由多通道电缆227连接到控制器103。多个扫描套管105的这种典型连接允许将单个电源(ESU/发电机)140用于各种仪器，因为待使用的仪器必须在插入到选定扫描套管105内之前连接到电缆9。在短暂扫描之后，一旦发现无缺陷，经由脚踏开关(未图示)或仪器的集成激活按钮(图20)激活ESU 140将RF能量导向至连接的仪器107。

图20描绘了在用户与扫描套管控制器之间的界面。扫描套管(SC)可以装备有一个或多个LED，如图20和图20A所示。示出超控致动器404以激活超控功能，其在上文中关于扫描套管105或205描述。

作为例子，当使用三个LED时：

LED 401是蓝色的

LED 402是绿色的

LED 403是红色的

用于LED 401、402、403的示例算法如下：

1.一旦扫描套管附接到控制器103，LED 401(蓝色)稳态接通。一旦按下超控按钮404，LED 401闪烁，并且仅当插入的、经受超控命令的仪器被移除时回到稳态蓝色。

2.在扫描期间，LED402(绿色)接通并且闪烁。在正扫描之后，只要通过的仪器保留在扫描套管内，LED402接通稳态绿色。当移除仪器或者仪器的扫描失败时LED402断开。

3.当扫描以负结果结束时，LED403(红色)接通闪烁。其保持闪烁直到仪器被移除到扫描套管外侧或者按压了超控按钮。

相同的算法可以用于另一设计变型，其中作为使用三个LED的替代，使用单个三色LED405。音频音调也可以代替LED的灯光或者与LED灯光同时使用。

以上描述实施例的任何组合在本发明的范围内。

尽管已经关于内镜应用描述了本发明，但扫描腔室24的原理和基本设计可以应用于多个工业和一般领域，在这些领域中，需要介电屏障缺陷的简单扫描。而且，即使这里描述了无线实施例，相同的扫描原理也可以应用于有线扫描套管，即应用于借助于多通道电缆连线到控制器的类似设备，该多通道电缆在扫描腔室24处分支并且连接到扫描套管10。

尽管已经通过参考具体实施例描述了本发明，但应该理解，在描述的发明概念的精神和范围内可以进行多种变化。相应地，预期本发明不限于描述的实施例，除非权利要求特别进行如此的措辞，而是它具有由如下权利要求的语言限定的整个范围。

Claims (18)

1.一种扫描套管，包括：套管，其被构造成经由身体中的孔口而插入于身体内，所述套管具有接收端部、相对的出口端部和从所述接收端部延伸到所述出口端部的通路，当所述套管布置成至少部分地在所述身体内时，所述通路被构造成接纳电外科仪器；至少一个扫描触点，其一体地仅布置于所述套管的头部内；至少一个电路；至少一个接收器，其用于接收来自所述电路的信号；其中在所述套管的任何部分布置于身体内时插入于所述套管的所述接收端部内的电外科仪器能够通过至少一个扫描触点，由所述至少一个扫描触点探测的所述电外科仪器的任何电绝缘缺陷作为差错信号中继到所述电路以将差错信号传送到接收器，并且其中所述头部与所述套管的其余部分可拆卸，其中每个所述扫描触点是盘形环，所述盘形环包括从所述盘形环的空心中心延伸的多个指状物。

2.根据权利要求1所述的扫描套管，还包括通信设备，所述通信设备连接到所述电路以将来自所述电路的信号传输到电外科仪器的控制器，其中，所述通信设备包括电缆，所述电缆将信号电传输到所述控制器。

3.根据权利要求1所述的扫描套管，包括限位开关，所述限位开关布置于所述通路中在所述至少一个扫描触点的上游，所述限位开关电连接到所述电路，其中所述限位开关探测所述通路中电外科仪器的存在。

4.根据权利要求1所述的扫描套管，其中，所述电路包括电容器，所述电容器电连接到所述至少一个扫描触点中的每一个。

5.根据权利要求1所述的扫描套管，其中，所述电路包括显示状态信息的两个或更多个LED。

6.一种扫描套管，包括：套管，其被构造成经由身体中的孔口而插入于身体内，具有接收端部、相对的出口端部和从所述接收端部延伸到所述出口端部的通路，当所述套管布置成至少部分地在所述身体内时，所述通路被构造成接纳电外科仪器；至少一个扫描触点，其一体地仅布置于所述套管的头部内；至少一个电路；至少一个接收器，其用于接收来自所述电路的信号；其中在所述套管的任何部分布置于身体内时插入于所述套管的所述接收端部内的电外科仪器能够通过至少一个扫描触点，并且由所述至少一个扫描触点探测的所述电外科仪器的任何电绝缘缺陷作为差错信号中继到所述电路以将差错信号传送到接收器，并且其中所述头部与所述套管的其余部分可拆卸。

7.根据权利要求6所述的扫描套管，其中，所述头部能够再附接到所述套管或者附接到另一套管，所述另一套管被构造成附接到所述头部。

8.一种扫描套管，用于扫描电外科仪器的电绝缘缺陷，所述扫描套管包括：细长套管，其被构造成插入于身体内，所述细长套管具有带头部的接收端部、相对的出口端部和从所述接收端部延伸到所述出口端部的通路；仅布置于所述头部中的仅一个扫描触点；布置于所述套管的头部中的电路，所述仅一个扫描触点电连接到所述电路；以及通信设备，其连接到所述电路以将来自所述电路的信号传输到电外科仪器的控制器；其中插入于所述套管的所述接收端部内的电外科仪器通过所述仅一个扫描触点，并且由所述仅一个扫描触点探测的所述电外科仪器的任何电绝缘缺陷作为差错信号中继到所述电路，所述电路将所述差错信号传送到所述控制器；以及超控机构，其使用在所述套管中的所述电外科仪器，无需考虑扫描所述电外科仪器的任何结果。

9.根据权利要求8所述的扫描套管，其中，所述头部与所述套管的其余部分可拆卸。

10.一种扫描电外科仪器的电绝缘缺陷的方法，包括步骤：提供细长套管，所述细长套管具有在接收端部处的头部、具有相对出口端部的细长主体和从所述接收端部延伸到所述出口端部的通路；将至少一个扫描触点仅布置于所述头部中；将电路安装于所述套管的所述头部中，所述至少一个扫描触点电连接到所述电路；将通信设备连接到所述电路以将来自所述电路的信号传输到电外科仪器的控制器；将电外科仪器插入于所述套管的所述接收端部内；使所述电外科仪器通过所述至少一个扫描触点，借此由所述至少一个扫描触点探测的所述电外科仪器的任何电缺陷作为差错信号中继到所述电路；以及将所述差错信号传送到所述控制器，以及从所述套管的所述细长主体拆卸所述头部。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括步骤：将所述头部附接到所述套管的所述细长主体，或者待附接到所述头部的另一套管的另一细长主体。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述通信设备包括电缆，所述电缆电连接到所述电路和所述控制器，并且所述差错信号从所述电路通过所述电缆传送到所述控制器。

13.根据权利要求10所述的方法，包括步骤：当所述差错信号从所述电路传送到所述控制器时，所述控制器执行下列中的一个或多个：显示警告信号和切断到所述电外科仪器的电力。

14.根据权利要求10所述的方法，包括步骤：提供超控机构，所述超控机构使用所述套管中的所述电外科仪器，无需考虑扫描所述电外科仪器的任何结果。

15.根据权利要求10所述的方法，包括步骤：除非所述电外科仪器成功地通过绝缘缺陷的测试，切断到所述电外科仪器的电力。

16.一种扫描电外科仪器的电绝缘缺陷的方法，包括步骤：提供细长套管，所述细长套管具有在接收端部处的头部、相对的出口端部和从所述接收端部延伸到所述出口端部的通路；将至少一个扫描触点仅布置于所述头部中；将电路安装于所述套管的所述头部中，所述至少一个扫描触点电连接到所述电路；将通信设备连接到所述电路以将来自所述电路的信号传输到电外科仪器的控制器；具有软件，所述软件具有来自三个扫描元件的三个输入以及主通电/断电开关，所述三个扫描元件包括上触点、下触点以及限位开关，所述上触点用于扫描所述电外科仪器的轴的绝缘缺陷，所述电外科仪器具有暴露尖端，所述下触点用于确定所述电外科仪器的所述暴露尖端或所述轴当前是否被所述上触点扫描，所述限位开关用于确定在所述套管中是否存在电外科仪器，其中所述软件具有高压电源接通/断开功能和中继器的输出，所述高压电源接通/断开功能包括当所述高压电源接通时，所述上触点处于高电压，所述中继器将所述电外科仪器和接地垫与发电机连接/断开连接，包括当所述中继器闭合时，电能从所述发电机流到所述接地垫和电外科仪器，并且当所述中继器打开时，所述电外科仪器与所述发电机断开连接。

17.根据权利要求16所述的扫描电外科仪器的电绝缘缺陷的方法，其中，当所述中继器闭合时，电能从所述发电机流到所述接地垫和电外科仪器，并且当所述中继器打开时，所述接地垫和电外科仪器与所述发电机断开连接。

18.根据权利要求16所述的扫描电外科仪器的电绝缘缺陷的方法，其中，在从所述扫描套管接收到差错信号时，能够由用户实施超控以便绕过电绝缘缺陷测试。

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