CN107427322B - 电动转换手术刀组件及相关系统与方法 - Google Patents

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Abstract

电外科装置开关，包括多个电级组以及相关部件、系统和方法。在一些实施例中，第一电极组可配置为输送CUT射频能量，第二电极组配置成输送COAG射频能量。开关组件可配置为允许在至少三种模式之间进行选择，以促进电外科设备在至少三种模式中的操作。所述的至少三种模式包括：第一种空档模式，电外科装置被配置成使得射频能量不被输送到第一电极组或第二电极组。第二种CUT模式，电外科装置被配置为使得CUT射频能量可以通过开关组件输送到第一电极组；以及第三种COAG模式，电外科装置被配置成使得COAG射频能量可以通过开关组件输送到第二电极组。

Description

电动转换手术刀组件及相关系统与方法
技术领域
本发明属于外科手术器械技术领域，具体涉及一种电外科设备。
背景技术
大约1926年，William T.Bovie发明了电外科。目前电外科常用于手术，通过使用来自射频(RF)频谱的不同能量波形对组织进行解剖和凝血。
电外科系统由多个部件组成。电外科系统的第一大部件可能包括与电源连接并将电能转换成各种RF能量波形的电外科发生器(ESG)。ESG的部分例子包括柯惠医疗(Covidien)的威115利电刀系列或博威医疗公司(Bovie Medical Corporation)的 ICONGP。
电外科系统的第二大部件可能包括用于将RF能量从ESG递送到患者组织的装置(即“能量应用装置”)。根据IEC-60601-1，该部件也可以被定义为“应用部件”，因为系统的这一部分被“应用”到患者身上。能量应用装置的实例包括可能以下含有两个子部件的电刀笔：(1)外科医生130“手持”的与ESG连接的子部件，它可以让医生通过各类开关装置控制一个或更多的RF能量，并且可能包含用于(2)各种可互换的金属电极的保持机构，随着预期治疗效果的不同，这些电极可以直接或近乎直接地与患者接触。能量应用装置的另一个例子是组织解剖和矫正杆(“TDM”)——下文将更详细地进行介绍。
通常用于单极系统而不是双极系统的第三大部件是与患者和ESG连接的离散电极(或“返回垫”)，从而形成完整的RF源电路；这为RF能量返回ESG创建了一个路径，从而防止患者在返回点被烧伤。
许多ESG被设计为以至少两种模式运行：“CUT模式”(“切割模式”)和“COAG模式”(“凝固模式”)。
COAG模式通过手持件将RF波形传递到电极尖端，该电极尖端会烘干包含液体的尖端附近的组织，从而促进凝血或出血控制效果。一些COAG波形需要将电极与患者接触，而其他COAG波形要求将电极放置在组织附近，以便将电流“喷射”到附近的组织。这些波形需要极高的155电流和电压，例如，博威的ICON GP ESG在其使用说明中注明如下使用状态(以瓦特(峰到峰值)和伏特为单位)：精确定位模式，120W， 4000V；喷射模式，120W，7000V。
CUT模式的主要目的是通过传送与电极形成电弧的RF波形来对组织进行电切割或切断。由于这种切割/电弧波形不是用于控制出血的，因此ESG设计人员开发了一种“混合切割”波形。这是一种可以改变幅度和频率以及重复频率，从而实现切割效果和凝固效果的波形。该切割/混合RF波形需要极高的电流和电压，例如，博威的ICON GP ESG在其使用说明中注明如下使用状态(以瓦特(峰到峰值)和伏特为单位)：Blend 3型号，200W，2700V。如本文所使用的，“CUT模式”这一术语采用的是最广泛的含义，包括可从ESG获得的所有可能的“混合”模式。
制造商电外科系统中设计出3个或更多个档位，使外科医生能够激活和(或)选择所需的RF 波形。首先，在ESG用户界面面板上，助手可以设置所需的RF波形、瓦数，并且可以根据医生的命令激活所选择的波形。其次，医生可以通过脚踏开关激活在ESG用户界面预设的 CUT或COAG模式。再次，医生可以通过应用部件的手持件中的开关激活CUT或COAG 模式，并且在一些型号上可以调节手持件上的输出功率。
可以在手持件和脚踏开关处激活的许多电外科系统都设计有3条电路。在一些ESG型号中，具有3针插头的应用部件与ESG上的插座连接。电路1可被称RF源电路(“电路1/RF源电路”)，负责将所选择的RF波形传送到电极；通常将标准3针电外科插头上的引脚与另外两个引脚分开。
另外两个引脚包括第二和第三电路。当医生(A)通过激活开关的CUT面(一般使用按钮或摇杆开关)选择CUT模式时，或当医生(B)通过激活开关的COAG面选择COAG模式时，这两个低电压信号电路将被关闭。这两个电路将被称为电路2/CUT模式信号电路和电 3/COAG模式信号电路。根据制造商的不同，这两个信号电路可通过各种手段供电，包括从RF 源线提供低电压电流。
具有单极输出的电外科系统的许多应用部件仅包含一个电极(在应用部件/手持件内部或附于其上)，该电极携带着所需的切割和凝固RF波形。因此，这样的系统可以使用相同的电极实现切割和凝固RF波形。但是，本文进一步描述的组织解剖和矫正杆(“TDM”)是一种应用部分或能量应用手段，它使用的是2个或更多独立而不同的电极，作为其远侧末端组件。
TDM具有多种用途和配置，其中一些如下：美国专利号6203540，名为“超声和激光面部提升和球泡裂解装置”；美国专利号6391023，名为“热辐射整形装置”；美国专利号6432101，名为“使用电磁辐射进行面部提升的外科手术装置”；美国专利号6440121，名为“使用射频能量进行面部提升的外科手术装置”；美国专利号6974450，名为“面部提升装置”；美国专利号7494488，名为“面部组织加强和紧固装置与方法”。以上引用的每个专利均通过全面具体的参考并入本文。最近已经发现，TDM设备也可以用于许多其它外科手术。
TDM的独特之处在于它至少包含两个独立且不同的电极。切割电极可以在一个或多个段或元件(例如：裂解段或其它裂解元件)处暴露出来，每个段或元件分别凹陷在两个球形突起之间，并被设计成在ESG的CUT模式下部署所产生的切割或混合波形。这种装置中的凝固电极可能包括能量窗电极，并且可以在TDM各个面上(在某些优选实施例中为顶表面)的一个或多个能量窗口的一个或多个位置处终止。它可以设计为在ESG的COAG模式下部署所产生的凝固能量波形。本文中“矫正”一词指的是或包括使用TDM的一个或多个裂解片段或裂解元件向组织施加能量。在一些实施例中，用于递送切割或混合能量的裂解元件可以包括裂解段。在本文中，“矫正”一词还可以指通过如本文所述的能量窗口将能量应用到组织。
因此，TDM可能需要以非常高的电压操作并且在非常小和有限的空间中传导电流。因此，要克服的问题是，在激活任一模式(CUT或COAG模式)的情况下，将需要将一个开关端连接到高压RF点。高压RF能量具有潜在的危险特性，必须进行钳制。首先，电压高，通常为2000V至4000V。因此，任何错误的电流都可能会对患者、使用者和(或)设备造成内部伤害。其次，如果没有适当隔离，RF能量可能会在间隙产生火花。这可能会立即损坏设备，使其变得不安全，或者可能会因重复激活而逐渐降级，从而使设备变得不安全。最后，电路和开关机构必须安装在非常小的空间内，在许多情况下是在空间有限的手持件中。
为了使TDM与1-源/2-信号的ESG系统安全有效地运行，当医生激活开关的CUT模式和 (或)调用切割/混合RF波形在ESG处形成，并通过导电装置传送到切割电极时(A)；或者当医生激活开关的COAG模式和(或)调用凝固波形在ESG处形成，并通过导电装置引传送到一个或多个凝固电极(比如能量窗电极)时(B)，可能需要提供一种新颖的开关或开关组件。
另外，考虑到电外科手术电极周围可产生的热量，在某些情况下，有必要监测电极的温度和(或) 提供防止温度超过预定极限的机制。
发明内容
为了解决上述现有技术的缺陷和不足，在一些优选实施例中，可以在TDM的远端中内置一个或多个切割电极和凝固电极，它们可能包含一个或多个能量窗电极。由于高电压和波形的电弧趋势以及将每个波形传送到特定电极的要求，要有效且安全地操作TDM可能需要在切割和凝固RF波形之间采用独特切换方法(“切换装置”)。因此，本文公开的一些实施例可能包括在TDM手柄中或沿着通向ESG的手柄布线的任何位置处采用的独特开关设计。
具体的，本发明提供了一种电外科设备，包括：
配置为输送CUT射频能量的第一电极组；
配置成输送COAG射频能量的第二电极组；以及
开关组件，被配置为允许在至少三种模式之间进行选择，以促进电外科设备在至少三种模式中的操作，所述的至少三种模式包括：
第一种空档模式，电外科装置电外科设备被配置成使得射频能量不被输送到第一电极组或第二电极组；
第二种CUT模式，电外科装置电外科设备被配置为使得CUT射频能量可以通过开关组件输送到第一电极组，其中开关组件还被配置为允许在CUT模式的第一子模式下进行选择，使得CUT 电极组和射频源之间的电路闭合，但是与激活射频源的信号电路相关联的电气路径是断开状态；以及
第三种COAG模式，电外科装置电外科设备被配置成使得COAG射频能量可以通过开关组件输送到第二电极组。
附图说明
本文的书面披露描述了非限制性且非穷尽性的说明性实施例。其中某些说明性实施例请参考下图：
图1A是组织解剖器和矫正器及其电外科系统的透视图。
图1B是组织解剖器和矫正器尖端及其部件的特写透视图。
图2A是基于一个实施例的开关组件的侧透视图。
图2B是图2A的开关组件的下透视图。
图2C是空档设置中的开关组件的侧立面图。
图2D是CUT设置#1中开关组件的侧立面图。
图2E是CUT设置#2中开关组件的侧立面图。
图3A是开关组件的另一实施例的侧透视图。
图3B是图3A的开关组件的下透视图。
图3C是开关组件的透视图及弹簧部件的剖视图。
图3D是空档设置中开关组件的侧立面图。
图3E是CUT设置#1中的开关组件的侧立面图。
图3F是CUT设置#2中的开关组件的侧立面图。
图4A是空档设置中开关组件的另一实施例的侧透视图。
图4B是图4A的开关组件的下透视图。
图4C是CUT设置#1中的开关组件的侧立面图。
图4D是CUT设置#2中的开关组件的侧立面图。
图5A是开关组件另一个实施例的侧透视图，其中部分摇杆被切除以露出开关组件的触桥。
图5B是图5A的开关组件的下透视图。
图5C是空档设置中开关组件的侧立面图。
图5D是首个CUT设置中的开关组件的侧立面图。
图5E是第二个CUT设置中的开关组件的侧立面图。
图6A是包括开关组件另一实施例的TDM的上平面图。
图6B是图6A的TDM的透视图。
图6C是图6A和6B中开关组件的两个致动器中的其中之一示意图。
图7A是根据某些实施例用于电外科设备中的开关组件的功能性示意图。
图7B是基于某些实施例的包括温度传感器的TDM示意图。
图7C是根据某些实施例的TDM内的开关组件和温度传感器之间的功能交互示意图。
图8是TDM内的温度传感器和开关组件的另一实施例的功能示意图。
图9A是双极TDM的另一实施例的透视图。
图9B是图9A中的双极TDM的尖端特写视图。
图9C是与图9A中双极TDM一同使用的开关组件和各种相关组件的功能示意图。
图9D是从图9A中的双极TDM的尖端拆除下来的CUT电极示意图。
图9E是从图9A中的双极TDM的尖端拆除下来的COAG电极示意图。
图10a 是包括TDM尖端和点状凝固器的腹腔镜手术器械的实施例侧立面图。
图10b 是图10A中外科器械的TDM尖端的特写视图。
图10c 是包括挠性轴和TDM尖端的机器人手术系统的实施例。
具体实施方式
如本文所用，“凝固”一词应被解释为包括除了严格凝固作用之外的效果，比如可包括加热产生的任何治疗效果——包括胶原和弹性蛋白变性、脂肪熔化、麻痹神经和汗腺等。因此，诸如能量窗电极等凝固电极可以被配置为递送能量，用于执行这些组织变化功能中的任何一种。
在一个实施例中，TDM可以包括两个有效电极，并且可以被配置为允许用户通过用于在多个电外科能量模式之间切换的装置(“切换装置”)来选择装置模式，所述的多个电外科能量模式可以位于TDM手柄。在一些实施例中，该切换装置可以被配置为允许在3个设置(空档、 CUT模式和COAG模式)之间进行选择。在一些这样的实施例中，切换装置还可以被配置为在该等设置内提供5个可能的位置配置，即：空档(1个位置配置)，CUT模式(2个位置配置)和COAG模式(2个位置配置)。在一些实施例中，当采用空档设置时，RF能量不能连续地连接到任何电路——这一点很重要。在空档设置中(不按下按钮开关)，最好将电路1/RF源电路断开，因此不与任何电极进行电耦合。同样地，信号电路在该设置中最好是断开的。但是，如下面所讨论的，可以设想在一些实施例中，与患者和(或)电极相连的电气路径在空档模式下是闭合的，但是在该模式中，与ESG连接的信号电路是断开的。
在一些实施例中，在选择特定模式中的一个电极时，开关装置可以被配置为降低在选择所选电极的同时激活未选电极的可能性。在该等实施例中，开关装置可以被配置为在选择另一个电极的过程中对未选电极进行物理去耦。在其他实施例中，开关装置可以被配置为在选择另一个电极的过程中使未选电极移离电路1/RF源，以减少电弧或其他类似问题出现的概率，但这样未必会对未选电极进行物理去耦(因为在空档设置下它可能已经与RF源进行了物理分离)。在一些实施例中，开关装置可以首先将信号电路去耦，然后在闭合所选电极电路之前将电路1/RF 源与未选电极断开。然后，开关激活后可以首先闭合电路1/RF源到所需电极(切割电极或凝固电极)的电连接，然后闭合电路2/CUT模式信号或电路3/COAG模式信号电路。在优选实施例中，由于开关组件结构的关系，可以自动执行该电路闭合和(或)断开的顺序或减少其它电路出现不必要闭合的可能性。
在一些实施例中，开关组件或开关装置还可以被配置为当取消选择特定模式时(例如当使用者将其手指从TDM或其他电外科装置的按钮或开关移开时)，开关可以自动完成所需的失效序列。例如，当一些实施例被配置为首先与患者/电极进行电连接，然后关闭到ESG的路径以显示可激活的模式时，它们还可以被配置为与激活序列相反的精确序列解耦各种电气路径，即： ESG路径可以在失效时首先被打开，然后才是通往患者/电极的路径被打开。通过提供开关组件或开关装置以确保与患者和ESG连接的电气路径的激活和失效能按顺序而不是同时进行，并且按适当的顺序可以避免电弧/火花等问题。
图1A示出了所述的包括开关组件150的电外科系统100的优选实施例。在所描绘的实施例中，系统100包括TDM系统100，而TDM系统100包括ESG 180和TDM装置120。 ESG180包括一个3引脚式插座181，该插座包括引脚插座181A、181B和181C。引脚插座 181A用于电路1/RF源电路。引脚插座181B和C分别是CUT和COAG模式下的信号电路。
TDM设备120还包括尖端130、手柄122、源/信号线123和3引脚插头124。3引脚插头124包括引脚124A、124B和124C：引脚124A是电路1/RF源的一部分，而引脚124B和 C分别是电路2/CUT模式信号电路和电路3/COAG模式信号电路的部件。3引脚插头124 可以连接到具有相应引脚插座181A、181B和181C的ESG插座181中。手柄122可以接收源/信号线123并容纳开关组件150，开关组件150是开关装置的一个示例，如上所述。
图1B示出了可能包括外壳132的尖端130，外壳132可能由陶瓷或其它优选非导电材料制成。切割电极133可以包括多个段。这些段可以定位在尖端130的远端的多个突起131之间。尖端130还包括位于能量窗内的多个凝固电极134。电极134以V形结构终止于7个顶点上方的7个末端。切割电极引线135和能量窗电极引线136从尖端130的近端延伸。外壳 132可能包括一个或多个球形突起131，分布切割/混合RF波形的切割电极133的凹陷部分位于这些突起之间。
为了防止出现电弧、火花或其他不必要的电气事件，切割电极和凝固电极在使用
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材料和(或)高温环氧树脂等电介质材料且相互靠近时，最好在电介质上进行分离。
图2A和2B示出了开关组件250的实施例，包括用于在切割和凝固RF波形之间切换的切换装置的一个示例。开关组件250包括摇杆251、接触弹簧252和开关板260。开关板260包括RF源电路迹线261A、CUT模式信号迹线261B和COAG模式信号迹线261C。开关板 260还包括切割或混合RF输出迹线265和Coag/能量窗口RF输出迹线266。它还包括两个顶部开关262和263，每个顶部开关都被配置成在被摇杆251的两个柱塞251B(CUT)或 251C(COAG)按压时，关闭信号电路(CUT和COAG)。接触弹簧252可以耦合到RF源电路输入迹线261A上面的开关板260，从而将RF能量递送到适当的电极路径。
由于高电压RF能量的特点，它不是一步激活每个特定模式的首选方法。否则，可能会发生潜在的危险电弧和火花。为了患者和用户的安全以及TDM设备或其他电外科设备的耐用性，最好是通过两个步骤激活各个模式：(1)完成从RF源线到所选电极间的路径；然后(2)向 ESG发出信号，通过RF源引线、开关组件250及其迹、通向所需的切割或凝固电极的特定导线以及电极所定义的路径激活和传送所选的RF能量。在某些实施例中，可以在所有迹线和当前运载部件之间留出至少3mm的间隙。因此，在某些实施例中，在与选定电极的输出迹线进行接触之前，可以在与未选中电极相关的输出迹线之间留出至少3mm的间隙。在某些实施例中，可以在一个空档设置中留出此间隙。另外，此间隙只能在开关组件250的操作过程中通过激活选定的电极来提供。因此，在某些实施例中，可以在空档设置下提供间隙，但此时间隙会不足，那么可以在开关总成250的致动过程中增加该间隙距离。或者，如果不可在空档设置下提供该间隙，那么可以在开关总成250的致动过程中提供足够的间隙，详见下文。
开关组件250可以被配置为使用5种设置进行操作，其中一种可能是不需要任何用户交互的默认或空档设置；另外两种可以是在开关组件250的操作过程中按一个方向或对一种主要的操作方式(CUT或COAG)依次选择；还有两种设置是在开关组件250的操作过程中按其他方向和(或)对其他主要操作模式依次选择。更具体地说，开关组件250可以被配置为在以下设置/位置中进行操作：
1)空档，此时无信号电路是闭合的(无柱塞(251B或C按下顶部开关262或263))。在某些情况下(包括图2A中描述的实施例)，空档可能进一步意味着没有RF通路通到电极 (由接触弹簧的各底部与下方RF输出路径迹线265和266间有足够的间隙)。图2C进一步显示了空档的位置，即：柱塞251A未压下顶部开关262，且接触弹簧252不与切割/混合 RF输出迹线265接触。
2)CUT设置1，此时RF路径通到切割电极(接触弹簧252与切割/混合RF输出迹线265接触)，但电路2/CUT模式信号电路尚未关闭(顶部开关262尚未被柱塞251B按下)。图2D进一步显示了CUT设置1的位置，即：柱塞251A未按压顶部开关262，但接触弹簧252与切割/混合RF输出迹线265接触。所述的实施例被配置为按下与(顶部)柱塞251A 对应的摇杆251后，自动转换到CUT设置1，且——如下文所述——在进一步按下该按钮时会自动转换到CUT设置2。
3)CUT设置2，此时RF路径保持通往切割电极，柱塞251A按下顶部开关262后，电路2/CUT模式信号电路关闭，从而导致ESG产生切割或混合RF能量，并通过RF切割电路发送到切割电极。图2E显示了CUT设置2的位置，即：当接触弹簧252与切割/混合 RF输出迹线265接触后，柱塞251A按下顶部开关262。如上所述，所述的实施例以及此处的其他实施例被配置为允许通过按下摇杆251的一侧来使电接点发生重要转换。
4)COAG设置1，此时RF路径通到凝固电极(在这种情况下为能量窗口电极)，但电路3/COAG模式信号电路尚未关闭。此位置未在图中显示，显示的是开关组件250左侧的图 2D的镜像图像。
5)COAG设置2，此时RF路径保持通往能量窗电极，电路3/COAG模式信号电路关闭，从而使ESG产生凝固RF波形，并流经RF凝固电路到达能量窗口电极。此位置未在图中显示，显示的是开关组件250左侧的图2E的镜像图像。
某些实施例可以进一步配置如下：在禁用或关闭特定电极激活模式时，将开关组件250配置为反向执行上述精确序列。例如，当用户移除开关组件250一侧的力(例如CUT侧)时，通过从顶部开关262释放柱塞251A可以首先断开电路2/CUT模式信号电路。开关组件250可以被配置为，通过将接触弹簧252从切割/混合RF输出迹线265中释放出来，接着断开通往切割电极和(或)病人的RF路径。相反的一侧/模式也可是同样的原理。如此处所述，开关组件250(或此处披露的任何其他开关组件或开关装置)可被配置为通过按压按钮、开关或类似装置以及以同样的方式释放按钮、开关或类似装置，从而允许这些电气通路/电路自动实现精确、连续的激活和停用。
尽管如此，但可以设想，为了与某些电外科设备和(或)某些应用结合使用，可以提供一种被配置为基本上以三种模式而不是五种模式操作的开关组件或开关装置。更具体地说，在一些实施例中，本文披露的任何开关组件均可以被改造为只要按下与特定模式相关联的特定按钮、开关或按钮/开关等的一部分，就可以使通往患者和(或)电极的路径以及通往ESG的信号路径在相关模式/电极下同时或至少几乎同时关闭。最好在其他两种模式之间仍然提供空档模式。
图3A和3B示出了可用于TDM系统或另一电外科设备或系统的开关组件350的另一实施例。开关组件350是用于在多个电外科能量模式之间切换的装置的另一示例。开关组件350 包括摇杆351、CUT接触弹簧352B、Coag接触弹簧352C和开关板360。
开关板360包括RF源迹线361A、CUT模式信号迹线361B和COAG模式信号迹线 361C。它还包括切割或混合RF输出迹线365和Coag/能量窗口RF输出迹线366，以及顶部开关362和363，每个顶部开关都被配置成在被摇杆351的两个柱塞351B(CUT)或351C (COAG)按压时，关闭信号电路(CUT或BLEND和COAG)。接触弹簧352B可以被配置为完成RF源迹线361A和切割/混合RF输出迹线365之间的路径。COAG接触弹簧 352C被配置为完成RF源迹线361A和COAG RF输出迹线366之间的路径。
图3C示出了当从顶部平面图的角度观察时，CUT接触弹簧352B可以包括至少基本上为“U”形的一个部件。但是，从立面图的角度看，该U形可能会变成曲线，从而将一个或多个RF源迹线接触到摇杆结构351中。如有必要，可以根据其他电外科模式迹线在相对侧上提供类似的U形形状或其他类似形状。
开关组件350可以被配置为使用5种设置进行操作，其中一种可能是不需要任何用户交互的默认或空档设置；另外两种可以是在开关组件350的操作过程中按一个方向或对一种主要的操作方式(CUT或COAG)依次选择；还有两种设置是在开关组件350的操作过程中按其他方向和(或)对其他主要操作模式依次选择。然而，不同于开关组件250，开关组件350被配置为在空档设置中，相对的接触弹簧352B和352C被配置成与它们各自的RF源迹线接触。更具体地说，开关组件350可以被配置为在以下设置/位置中进行操作：
1)空档，此时无信号电路是闭合的(无柱塞(351B或C按下顶部开关362或363))。但是，在该实施例中，接触弹簧352B和352C允许在空档设置下接触RF源和RF运送迹线，因为接触弹簧352B和352C之间的接触及其在该构造中的相应迹线用于聚集和定位摇杆机构，在用户没有压下摇杆的任一端时，使其保持平直。图3D进一步显示了空档的位置，即：柱塞351B未压下顶部开关362(且相对的柱塞也没有压下其相应的顶部开关)。
2)图3E示出了CUT设置1，其中(A)RF路径保持通往切割电极(接触弹簧352B 与RF源迹线361A(可见)和切割/混合RF输出迹线365(不可见，视图中已被隐藏))接触；(B)但是，COAG接触弹簧352C断开与RF源迹线361A和COAG/能量窗口RF输出迹线366的任何接触(如图3D所示)，从而产生足以避免导电部件之间产生电弧的间隙；以及(C)电路2/CUT模式信号电路尚未闭合(顶部开关362尚未被柱塞351B压下)。图3E 进一步显示了CUT设置1的位置，即：柱塞351B未按压顶部开关362，且当352C抬离其底部的迹线时，间隙390处于可见状态。
3)图3F示出了CUT设置2的位置，此时(A)通往切割电极的RF路径保持闭合， (B)CUT模式信号电路也闭合，从而使ESG通过RF CUT电路向切割电极发送切割或混合RF波形，以及(C)COAG接触弹簧352C达到足以避免电弧、火花或其它不良电气事件的最小间隙。在一些实施例中，该间隙可能至少为3mm。图3F示出了CUT设置2的位置，此时柱塞351B按下顶部开关362，并且接触弹簧352B继续与RF源迹线361A和切割 /混合RF输出迹线365接触。如391所示，在该图中实现了最大间隙，即3mm或更大。在组件350的实施例中，该装置可以被配置为使得图3D-3F中的序列以及在相反方向上的相关序列(图中未示出)可以在按下摇杆351顶部一侧(或另一侧)时自动开始。
4)COAG设置1的位置，此时(A)通往凝固/能量窗口电极的RF路径保持闭合，(B) 通往切割电极的RF路径被打开，但(C)电路3/COAG模式信号电路尚未关闭。该位置未示出，显示的是开关组件对面侧的图3E的镜像图像。
5)COAG设置2的位置，此时(A)通往凝固/能量窗口电极的RF路径保持闭合，(B) 通往切割电极的RF路径保持打开，但是(C)电路3/COAG模式信号电路现已闭合，从而使ESG通过RF COAG电路将凝固RF波形发送到凝固/能量窗口电极。该位置未示出，显示的是开关组件对面侧的图3F的镜像图像。
某些实施例可以进一步配置如下：在禁用或关闭特定电极激活模式时，将开关组件350配置为反向执行上述精确序列。例如，当用户移除开关组件350一侧的力(例如CUT侧)时，通过从顶部开关362释放柱塞351B可以首先断开电路2/CUT模式信号电路。开关组件350可以被配置为接着闭合通往对侧凝固电极和(或)病人的RF路径。相反的一侧/模式也可是同样的原理。在空档和CUT模式之间的整个操作期间，通往所选电极(上述情况下的CUT) 的RF路径保持闭合。如此处所述，开关组件350(或此处披露的任何其他开关组件或开关装置)可被配置为通过按压按钮、开关或类似装置以及以同样的方式释放按钮、开关或类似装置，从而允许这些电气通路/电路自动实现精确、连续的激活和停用。
图4A和图4B示出了开关组件450的另一实施例。开关组件450也是可用于在TDM或另一电外科系统中的切割和凝固RF波形之间切换的装置的另一示例。开关组件450包括外壳 475、CUT接触弹簧452B、COAG接触弹簧452C、CUT柱塞451B、COAG柱塞451C和开关板460。
开关板460包括RF源迹线461A、CUT信号迹线461B和COAG信号迹线461C。开关板460还包括切割/混合RF输出迹线465和凝固/能量窗口RF输出迹线466。CUT接触弹簧452B固定在RF源迹线461A的顶部，因此在ESG因此而激活时可以将切割/混合RF波形电流携带至切割电极路径，同样地，COAG接触弹簧452C也固定在RF源迹线461A的顶部，因此因此在ESG因此而激活时可以将凝固RF波形携带至凝固/能量窗口电极路径。
开关组件450可以被配置为在以下设置/位置中进行操作：
1)空档，此时无信号电路是闭合的(无柱塞(451B或451C)压下弹簧452B或452C))，因此CUT接触弹簧452B或COAG接触弹簧452C的任何焊盘都没有闭合到电极的RF 路径，并且最好每个接触弹簧其下的RF输出路径迹线465和466之间具有足够的距离，以避免电弧、火花等。
2)图4C示出了CUT设置1的位置，此时(A)通往切割电极的RF路径关闭(柱塞 451B充分地压下接触弹簧452B，使得它与切割/混合RF输出迹线465接触)，但是(B) 电路2/CUT模式信号电路尚未闭合，因为CUT接触弹簧452B还没有与CUT模式信号迹线461B接触，以及(C)COAG接触弹簧452C继续与凝固/能量窗口RF迹线466有足够的间隙，以避免电弧、火花等。在一些实施例中，接触弹簧452B和452C中的一个或两个可以弯曲或以其他方式成形，以便于在相应的信号电路路径之前闭合RF路径。或者或另外，相应的信号触点可以被成形和(或)定位成促进电连接形成理想的分段。
3)图4D示出了切割位置2，此时(A)通往切割电极的RF路径保持闭合，如上一段所述，但是(B)CUT接触弹簧452B与CUT信号迹线461B接触，使通往ESG的电路变得完整，导致ESG通过CUT接触弹簧452B将切割/混合RF波形传送到RF源极线，并且最终到达到切割电极。最好的情况是，COAG接触弹簧452C继续与能量窗口RF输出迹线 466保持足够的间隙以消除电弧和(或)火花等。
4)COAG位置1，此时(A)通往凝固/能量窗口电极的RF路径闭合，但(B)电路3/COAG模式信号电路尚未闭合。该位置未在图中示出。但是，图4C中的弹簧452C和452B的位置将颠倒。
5)COAG位置2，此时(A)通往凝固/能量窗口电极的RF路径保持闭合，并且(B) COAG接触弹簧452C上的焊盘已经向下移动到足以接触COAG模式信号迹线461C，从而使电路3/COAG模式信号电路关闭并使ESG通过COAG接触弹簧452C将凝固RF波形发送通过RF COAG电路到达凝固/能量窗口电极。该位置未示出，而是开关组件左侧图1的镜像。换句话说，对于COAG位置2，图4D中的弹簧452B和452C的位置将颠倒。
在替代实施例中，每个弹簧/柱塞/迹线组合都可以定位在单独的开关板上。
某些实施例可以进一步配置如下：在禁用或关闭特定电极激活模式时，将开关组件450配置为反向执行上述精确序列。例如，当用户移除开关组件450的一个按钮/柱塞(例如柱塞451B) 一侧的力时，通过从CUT信号迹线461B释放CUT接触弹簧452B可以首先断开电路 2/CUT模式信号电路。开关组件450可以被配置为，通过将接触弹簧452B抬离切割/混合RF 输出迹线465，接着断开通往切割电极和(或)病人的RF路径。相反的一侧/模式也可是同样的原理。通过设计使两个接触弹簧适当弯曲，也能达到这种效果。如此处所述，开关组件450 (或此处披露的任何其他开关组件或开关装置)可被配置为通过按压按钮、开关或类似装置以及以同样的方式释放按钮、开关或类似装置，从而允许这些电气通路/电路自动实现精确、连续的激活和停用。在该特定实施例中，两个柱塞按钮都被单独配置，以使电路径/电路按期望的顺序激活和停用。
图5A示出了开关组件550的另一实施例。开关组件450也是可用于在TDM系统或另一电外科装置或系统中。开关组件550是多种电外科能源模式间进行切换的装置的另一示例。开关组件550包括摇杆551、CUT接触桥552B、Coag接触桥552C、开关板560和4个测试探针——581A、582A、583B(581A后)和584C(582A后)。每个测试探针可能包括具有内部弹簧机构的两个或更多个嵌套气缸，该内部弹簧机构在压缩之后会将探针恢复到预定长度。测试探针可能是导电的，并且可能能够制造出具有RF波形的电路。测试探针581A和 582A是RF源引脚，分别在CUT模式和COAG模式下为切割电极和凝固/能量窗口电极提供独立路径。测试探针583B与切割电极的电路径形成电连接。测试探针584C与凝固/能量窗口电极的电气路径形成电连接。
在图5A和5B中，开关板560包括RF源迹线561A(连接RF源测试探针581A和582A 以及顶部开关562和563)、CUT模式信号迹线561B和COAG模式信号迹线561C。开关板560还包括切割或混合RF输出迹线565和凝固/能量窗口RF输出迹线566。它还包括两个顶部开关562和563，每个顶部开关被配置为在摇杆551的两个柱塞(CUT或BLEND)或551C(COAG)其中之一被按下时，将闭合信号电路(CUT或BLEND和COAG)。 CUT接触桥552B被配置成在摇杆的CUT模式侧按下时，通过RF源CUT测试探针581A 和切割或混合RF输出测试探针583B与RF源轨迹线561A和切割/混合RF输出迹线565 形成电连接。COAG接触桥552C被配置为在摇杆的另一侧(COAG模式摇杆侧)被按下时，通过RF源COAG测试探针582A和COAG RF输出测试探针552C与RF源轨迹线 561A和凝固/能量窗口RF输出迹线形成电连接。
图5A示出了从顶部平面图观察时CUT接触桥552B包括基本上为矩形的一块导电材料。该矩形形状可以允许其固定在一侧的摇杆，同时用作CUT模式电路581A和583B上的两个测试探针之间的导电桥。
如有必要，其他电外科模式迹线的相对侧上可提供类似的矩形形状或其它相似或合适的形状。
开关组件550可以被配置为使用5种设置进行操作，其中一种可能是不需要任何用户交互的默认或空档设置；另外两种可以是在开关组件550的操作过程中按一个方向和(或)对一种主要的操作方式(CUT或COAG)自动依次选择；还有两种设置是在开关组件550的操作过程中按其他方向和(或)对其他主要操作模式自动依次选择。然而，不同于开关组件250，开关组件550被配置为在空档设置中，相对的接触桥552B和552C被配置成通过各自的测试探针与它们各自的RF源迹线接触。更具体地说，开关组件550可以被配置为在以下设置/ 位置中进行操作：
1)空档，此时无信号电路是闭合的(无柱塞(551B或C按下顶部开关562或563))。但是，在该实施例中，接触弹簧552B和552C允许在空档设置下接触RF源测试探针581A 和582A以及RF运送测试探针583B和584C，因为接触桥552B和552C之间的接触及其在该构造中的相应测试探针用于聚集和定位摇杆机构，在用户没有压下摇杆的任一端时，使其保持平直。图5C进一步显示了空档的位置，即：柱塞551B未压下顶部开关562(且相对的柱塞也没有压下其相应的顶部开关)。
2)CUT设置1，其中(A)RF路径保持通往切割电极(接触桥552B与RF源测试探针581A和切割/混合RF输出测试探针583B接触)；(B)但是，COAG接触桥552C断开与RF源测试探针582A和COAG/能量窗口RF输出测试探针584C的任何接触(如图 5D所示)，从而产生足以避免金属部件之间产生电弧的间隙591(在某些实施例中至少为3mm)；以及(C)电路2/CUT模式信号电路尚未闭合(顶部开关562尚未被柱塞551B压下)。图5D进一步显示了CUT设置1的位置，即：柱塞551B未按压顶部开关562，且当接触桥552C抬离其底部的测试探针时，间隙591处于可见状态。
3)CUT设置2的位置，此时(A)通往切割电极的RF路径被接触桥闭合，如前一步所述；(B)按下顶部开关562后，CUT模式信号电路也闭合，从而使ESG将切割或混合RF 波形通过RF CUT电路、测试探针581A、接触桥583B、切割或混合RF输出迹线583B向切割电极发送；以及(C)COAG接触弹簧552C达到足以避免电弧、火花或其它不良电气事件的最小间隙592。在一些实施例中，该间隙可能至少为3mm。图5E示出了CUT设置2的位置，此时柱塞551B按下顶部开关562，并且接触桥552B继续与切割/混合RF源输出测试探针581A和切割/混合RF输出测试探针583B接触。如592所示，在该图中实现了最大间隙，即3mm或更大。在组件550的实施例中，该装置可以被配置为使得图5C-5E中的序列以及在相反方向上的相关序列(图中未示出)可以在按下摇杆551顶部一侧(或另一侧) 时自动开始。
4)COAG设置1的位置，此时(A)通往凝固/能量窗口电极的RF路径保持闭合，(B) 通往切割电极的RF路径被打开，但(C)电路3/COAG模式信号电路尚未关闭。该位置未示出，显示的是开关组件对面侧的图5D的镜像图像。
5)COAG设置2的位置，此时(A)通往凝固/能量窗口电极的RF路径保持闭合，(B) 通往切割电极的RF路径保持打开，但是(C)电路3/COAG模式信号电路现已闭合，从而使ESG通过RF COAG电路将凝固RF波形发送到凝固/能量窗口电极。该位置未示出，显示的是开关组件对面侧的图5E的镜像图像。
某些实施例可以进一步配置如下：在禁用或关闭特定电极激活模式时，将开关组件550配置为反向执行上述精确序列。例如，当用户移除开关组件550一侧的力(例如CUT侧)时，通过从顶部开关562释放柱塞551B可以首先断开电路2/CUT模式信号电路。开关组件550可以被配置为接着减少、最后消除间隙591，使COAG接触桥552C与RF源测试探针582A 和COAG/能量窗口RF输出测试探针584C接触。如本文别处所述，开关组件550(或此处披露的任何其他开关组件或开关装置)可被配置为通过按压按钮、开关或类似装置以及以同样的方式释放按钮、开关或类似装置，从而允许这些电气通路/电路自动实现精确、顺序的激活和停用。在该特定实施例中，通过按下摇臂的一侧可以自动激活某一特定的顺序，通过释放摇臂同一侧的压力可以按相反的顺序自动停用该顺序。
图6A和6B示出了TDM 600的另一实施例，它包括利用舌簧开关来实现安全激活序列的开关组件620的另一替代实施例。舌簧开关624和625可能包括充满惰性气体的玻璃管和可以通过磁场汇集或分开的两个触点(624a和624b、625a和625b)。磁场可以来自永磁体、围绕管轴线形成的线圈或其它产生磁场的装置。图6C示出了开关组件620的两个致动器之一 (致动器621)的部件，以及使用永磁体622和623的一个实施例，但是如果由电池或电能收集电路来提供电力，则也可以使用线圈，如本文的其它部分所述。
TDM 600包括尖端601、轴602和手柄603。图6A示出了可以由陶瓷或其它优选非导电材料制成的尖端601。TDM 600可以包括切割电极组633和凝固电极组634，它们都可能包括一个或多个电极。切割电极组633可能保函多个裂解元件。在一些实施例中，多个裂解元件可能包括裂解段。这种裂解元件可以定位在尖端601的远端的多个突起之间。尖端601还包含凝固电极组634，该电极组可能包括位于能量窗内的多个凝固电极。在一些实施例中，电极组634以V形结构终止于尖端601顶部的一组端点处。
图6C更具体地示出了开关组件620的一个致动器或按钮621的元件。致动器621可以被配置为用于激活TDM 600的CUT模式，并且致动器641可以被配置为激活TDM 600的COAG模式。开关组件620的按钮或致动器621和641各自包括位于相应按钮下方的两个磁体，该磁体可能包括永磁体。对于每个按钮，第一个磁体622对应于CUT电极组633；第二个磁体623对应于ESU的CUT信号。同样地，关于致动器641，第一个磁体(未示出) 对应于COAG电极组634，第二个磁体(未示出)对应于ESU COAG信号。
引线627中的RF源可以提供RF能量和用于信号电路激活的电流。磁体622和623可以被定向成当按钮621被按下时，磁体622与CUT电极组633连接的极(或者在按钮641被按下时，与COAG电极组634连接的极)接近CUT电极的舌簧开关624(及其触点624a和 624b)，然后与ESU CUT信号623连接的磁体才靠近CUT信号簧片625(及其触点625a 和625b)，从而通过使患者/电极电路首先通过CUT电极线629。例如，通过使用具有不同磁场强度的磁体或将一个磁体定位在更接近患者/电极电路而不是信号电路的位置，从而使磁体622和623可以按顺序地执行该电耦合。
当按钮继续向下行进时，比磁体622更短/更小的磁体623的磁极——它距离舌簧开关625 的位置要更远于磁体622距离舌簧开关624的位置，并且(或者)具有比磁体622更小的磁场强度——可能会激活CUT信号舌簧开关625及其触点625a和625b，从而使经由CUT信号路径通往ESU 628最终到达ESU的CUT信号电路变得完整。当释放按钮时，磁体623 打开舌簧开关625，从而指示ESU停止提供CUT能量。当开关继续向上行进时，磁体622最终断开舌簧开关624的触点624a和624b，从而将CUT电极与活动的RF断开。因此，只要释放按钮621或以其它方式去激活类似的致动器，上述两个电路径的耦合顺序可以按相反的顺序发生。
相同或相似的序列可以用于具有单独COAG电极组或任何其它电极模态的COAG模式。因此，当COAG按钮/致动器641被按下或以其他方式致动时，也可以产生上述顺序。并且同样地，当COAG按钮/致动器641被停用时，就会实现相反的顺序。
在另外的实施例中，CUT按钮/致动器641可能是影响COAG或另一模态按钮/致动器的另一结构的一部分，此时当一个模态被按下时(在这种情况下为CUT)，另一个磁体会移动远离其各自的舌簧开关，从而防止两个或更多个电极或电极组同时携带RF和(或)具有相同的模态。同样地，COAG按钮641可能是影响CUT或另一模态按钮/致动器的另一结构的一部分，此时当一个模态被按下时(在这种情况下为COAG)，另一个磁体会移动远离其各自的舌簧开关，从而防止两个不同的电极或电极组同时携带RF能量和(或)具有相同的模态。
图7A 开关700的示意图，该开关可以用来将TDM或另一电外科设备的一个或多个电极按顺序耦合到电外科发生器单元(ESU)或另一类似单元的一个或多个部件上。图左侧的三条线表示与ESU的各种典型端口的接口。例如，线722可以与ESU的“切割信号”端口耦合，线724可被配置为与RF的IN端口连接，而线726可被配置为与“凝固信号”端口连接。比如，开关700可以通过在两个方向(图中的上下方向)的其中之一移动开关700来进行操作。通过将开关700向上移动，其结构可以被配置为首先与触点“b”电耦合，而触点“b”可以完成通过线725的一个或多个电极(最好是CUT电极)以及通过线724的RF的IN 端口之间的电路。继续在相同方向上按压开关700或使其执行其他运动则可以实现与触点“a”的电耦合，这样便可以向ESU发送切割信号以打开切割模式。
同样地，通过将开关700沿着相反方向(图中的向下方向)移动，其结构可以被配置为首先与触点“d”电耦合，这样可以通过线724完成一个或多个电极(最好是COAG电极)和RF端口之间的电路。继续在相同方向上按压开关700或使其执行其他运动则可以实现与触点“c”的电耦合，这样便可以向ESU发送凝固信号以打开凝固模式。
开关700可以在物理上被构造成开启致动时按顺序自动完成这些电连接。例如，在一些实施例中，开关700可以被配置成，一旦在一侧实现接触(例如，与触点b或d的接触)，它便开始枢转或弯曲，随后分别与a或c接触。这可以通过延长开关700一侧上的接触而实现，如图7A 所示。
或者或另外，开关700可能包括被配置为促进这种顺序耦合的一个或多个挠性材料或部件。例如，在一些实施例中，在相对端之间的开关700的中心部分可能包括弹簧730(例如胡须弹簧)——正如开关700内的三连线区域所显示的，其可构造为只要触点b或d进行初始接触就会使弹簧弯曲，然后再分别与触点a或c耦合。
图7B 描绘了诸如包括热熔丝742的TDM 740的电外科器械的实施例。热熔丝742可以与 TDM 740的尖端744内的一个或多个电极串联，也可以紧邻着它们。这些电极可以是一个或多个切割电极。或者，热熔丝742也可以位于尖端744和(或)轴746内部和(或)周围的其它位置。如果热熔丝742断开——这代表刀片温度、其他电极温度或尖端744的另一部分温度超标——那么热熔丝和(或)其一个或多个模式可能变得不可操作。例如，如果热熔丝742与切割电极耦合，那么在热熔丝742断开时，切割模式可能变得不可操作。在其他设想的实施例中，热熔丝742可与凝固电极耦合，使得凝固模式或者切割和凝固模式都会在热熔丝742 致动/断开时变得不可操作。
在图7B 所示的实施例中，一个或多个电极可以与热熔丝742串联放置。然后，当超过特定阈值温度时，热熔丝742可能会断开，从而阻止RF能量到达切割刀片或与热熔丝742串联的其它电极。在一些实施例中，阈值温度可能包括热熔丝一个或多个部件失效时的温度以及(或者)使热熔丝的操作变得危险时的温度。
图7C描绘了电外科装置760的另一实施例，其包括与信号线(例如切割或凝固信号)而不是实际的电极/RF线串联布置的热熔丝762。因此，在所示实施例中，热熔丝762与信号线 770串联布置。如图所述，热熔丝762也可以定位成在致动时与多级顺序开关接触。热熔丝 742和762都是温度测量和禁用手段的例子。对于某些配置，该实施例可能是优选的，因为由于其与ESU而不是RF线的信号线串联放置，所以在热熔丝762致动时可能不太容易产生电弧。热熔丝762可以定位在TDM 760的尖端764内部或附近，或者可以定位在TDM 760的轴766内。
图8是温度测量和禁用替代方法的示意图。在一些实施例中，温度传感器822可以定位在包括信号或RF线825的TDM或其它电外科设备800的尖端820内部或附近。温度传感器822可能包括热敏电阻或热电偶等。如图8的分解部分所示，热敏电阻或热电偶可能包括一对导线(TC+/-或TM+/-)，其可耦合到温度测量电路824以将微伏或毫伏数转换为例如以毫伏/摄氏度表示的缩放输出。
在一些实施例中，限制信号826可以用作参考信号，其可以在相同的单位内用作温度测量信号进行缩放，例如在200℃下，限制信号可以是200mV＝0.2V，并且当温度测量输出超过0.2V 时触发阈值动作。换句话说，当温度测量超过限制信号826时，比较仪828可以向微控制器 830输出逻辑电平信号，微控制器830可以从比较仪828接收输入信号，并寻找超过阈值温度的指示信号。如果比较仪828接收的信号指示温度已经超过限制/设定点，则微控制器830 可以启动继电器832，继电器832可以断开电路——例如当切割或凝固控制信号路径和(或) RF/电极电路上使用熔断器时，可以断开相同的电路。
在一些实施例中，诸如LED(发光二极管)834等视觉指示器可以与微控制器830耦合，微控制器830可以用于指示由于温度过高对使用者而言已无法操作的装置或至少装置的一部分。比如，LED 834可以被定位在设备的手柄上，提示外科医生不得再继续按压按钮和(或) 继续当前过程。
继电器832为常闭(意为可操作)状态。但是，当微控制器830接收到信号指示已达到或超过阈值温度时，它会激活继电器832，从而断开一个或多个电路以停止该装置或至少该装置的一个或多个元件的操作。
在一些实施例中，可以使用温度测量电路824来将实际尖端温度与温度限制进行比较。如果超过阈值温度，继电器可以被配置为向ESU断开“切割信号”(和(或)凝固信号)，从而禁用RF能量。在一些实施例中，能量会被永久禁用。在其他实施例中，当温度下降时，或者当故障状态指示器834发出警告时，能量将暂时被禁用。该电路可以通过电池供电899，或者可以通过ESU收集的电能来供电，下文将更详细地进行说明。该实施例可以与结合先前实施例描述的TDM开关兼容。
图8的底部示出了如何使用信号(例如来自继电器832的继电器信号)来断开与开关相关联的信号电路的路径。如图的该部分所示，在一些实施例中，可以使用螺线管836等装置来断开电路路径，螺线管836可被配置为在开关838致动时一旦接收到来自继电器832的信号便断开电路。
在一些实施例中，一旦检测到温度过高时可断开电路的组件可以与信号线串联，例如可与ESU 的“切割信号”或“凝固信号”端口耦合的线722。如前所述的多级顺序开关(例如开关700)。
在一些实施例中，温度传感器822可能包括双金属条，加热时，双金属条会弯曲和(或)断开与一个或多个RF电极和(或)切割和(或)凝固信号线的接触。
另外的实施例包括可能含相变传感器的温度传感器822。例如，一些实施例可以被配置为感测与环氧树脂或其它绝缘材料相关的相变，另一些实施例可感测与粘合剂或内置于TDM的一部分(最好为尖端)相关的相变。在一些实施例中，这种相变材料可能包括用于将尖端/装置集中在一起的装置的一部分，例如粘合剂。所选择的粘合剂或其它这种相变材料，其熔融温度要接近用于操作该装置所需的阈值温度。
在检测TDM或其它电外科设备中的相变材料出现相变时，TDM可以被配置为限制或调制对一个或多个电极的能量传递。在一些实施例中，TDM可以被配置为：在检测到相变(可能来自固体与液体间)时，便完全终止RF和(或)其他能量进一步传送到一些或全部电极。或者，在检测到相变发生或可能发生时，相变传感器可以被配置为对一些或全部电极的RF和(或) 其他能量的传送会减少或暂时中止。在一些实施例中，相变传感器可以被配置为：在检测到相变发生或可能发生时，将信号传送到ESG——这可能导致ESG终止或调制能量递送。在一些实施例中，相变传感器可以被配置为：在检测到相变发生或者可能发生时，断开和(或)打开上述一个或多个电路。
在一些实施例中，开关组件可以被配置为多个双极电极组提供不同的功率输送模式。图9A 描绘了被配置为允许在不同的双极电极组之间切换的TDM 900的示例。TDM 900包括手柄 902、尖端910、在手柄902和尖端910之间延伸的轴905、一个3引脚插头920和一个单极返回连接器921。3引脚插头920可以被配置为被定位在具有相应引脚插座的ESG/ESU插座。手柄902可以接收来自插头920和单极返回连接器921的源/信号线。在一些实施例中，手柄902还可容纳一个开关组件，用于在多个不同电极组中的切割和凝固RF波形之间切换——这是另一个切换装置的例子，如上所述。
图9B 是尖端910的特写视图，其可以由陶瓷或其它优选非导电材料制成。尖端910可以包括切割电极组914，该电极组包含多个双轴裂解元件。这样的元件可以定位在尖端910的远端的多个突起之间。尖端910还包括凝固电极组912，其可以定位在尖端910上表面的能量窗口内。电极912以V形结构终止于多个双极末端处。
如图9B 所示，电极组914和912中的每个电极与图中标示为(+和-)的相反极性的相应电极配对。阳极(+)电极可以经由开关组件(例如图9C 中示出的开关组件S1)接收来自ESU 的电外科能量。阴极(-)电极可以通过单极返回连接器921接收ESU单极回路的电外科能量。
4)切割电极组914的负导体和凝固电极组912的负导体可以连接在一起，并在921a和 921b分别与单极返回连接器921进行电耦合。单极返回连接器可以与ESU 903的单极返回电耦合。
切割电极组914的正导体可以连接到开关930的触点b(图9C )。凝固电极组912的正导体可以与开关930的触点d(图9C )电耦合。
开关930可以按类似的方式与上述单极实施例进行操作。因此，当开关进入CUT模式时， RF将移动到正CUT电极，穿过组织并通过负电极返回，再通过单极返回连接器921返回到ESU 903.同样地，当开关进入COAG模式时，RF将移动到正COAG电极，穿过组织并通过负极返回，再通过单极返回连接器921回到ESU。
更具体地，图左侧的前三行表示与ESU903的各种典型端口的接口。例如，线922可以与ESU903的“切割信号”端口903a耦合，线924可以被配置为与RF IN端口903b连接，而线路926可以被配置为与“凝固信号”端口903c连接。比如，开关930可以通过在两个方向(图中的上下方向)的其中之一移动开关930来进行操作。通过将开关930向上移动，其结构可以被配置为首先与触点“b”电耦合，而触点“b”可以完成通过线925的一个或多个电极(最好是CUT电极)以及通过线924的RF的IN端口之间的电路。继续在相同方向上按压开关930或使其执行其他运动则可以实现与触点“a”的电耦合，这样便可以向 ESU903发送切割信号以打开切割模式。
同样地，通过将开关930沿着相反方向(图中的向下方向)移动，其结构可以被配置为首先与触点“d”电耦合，这样可以通过线927使一个或多个电极(最好是COAG电极)和通过线924使RF端口之间的电路变得完整。继续在相同方向上按压开关930或使其执行其他运动则可以实现与触点“c”的电耦合，这样便可以向ESU发送凝固信号以打开凝固模式。
开关930可以在物理上被构造成开启致动时按顺序自动完成这些电连接。例如，在一些实施例中，开关930可以被配置成，一旦在一侧实现接触(例如，与触点b或d的接触)，它便开始枢转或弯曲，随后分别与a或c接触。这可以通过延长开关930一侧上的接触而实现，如图9C 所示。
图9D 示出了从TDM 900的其余部分去除的切割电极组914的可能配置示例。组914中的电极可以被布置为使得RF优先地在被激活的配对之间通过。因此，正电极914b可以被定位成在负电极914a的相对端之间延伸。在一些实施例中，可以使用聚酰亚胺、聚四氟乙烯或合适的陶瓷材料作为介电材料。
图9E 示出了从TDM 900的其余部分去除的凝固电极组912的可能配置示例。组912中的电极可以被布置为使得RF优先地在被激活的配对之间通过。因此，正电极912b可以被定位成不同的正电极端点在负电极912a的相对端附近延伸。与切割电极组914一样，可以使用介电材料来分离凝固电极组912的正极和负极。
图10a示出了外科手术工具1000的另一个实施例，其可以被具体地构造成用于腹腔镜、内窥镜或洞眼等微创手术。工具1000包括轴1020、手柄1022和触发器1024。点状凝固器1032 沿轴1020延伸。点状凝固器1032沿轴1020外表面附近延伸。或者，如图所示，点状凝固器1032可以定位在轴1020的内腔内并因此在轴1020内延伸。点状凝固器1032可能包括单极点状凝固器，或者可能包括点状凝固器尖端1026处的分裂尖端和双极点状凝固器。在一些实施例中，喷水器1033可以被定位成延伸到轴1020外表面附近，或者，如图所示，喷水器1022可以定位在轴1020的内腔内，因此在轴1020内延伸。喷水器1022可能包括轴 1020远端处的端口，用于在外科手术期间选择性地施加水流或其他液体。
在一些实施例中，轴1020可能包括由不锈钢或类似的优选生物相容的材料制成的特氟隆涂覆的杆。轴1020可能包括一个或多个内腔，以允许各种线、缆或其它物品延伸穿过其中。
裂解尖端1046可以联接到工具1000的远端。在一些实施例中，裂解尖端1046可以通过使用联接构件1044耦合到工具1000的其余部分。这样便可以使用一些预先存在的工具(例如腹腔镜)以及用于递送电外科能量的各种元件，如本文别处所描述的。
裂解尖端1046可能包括一个或多个裂解元件1028，其被配置用于递送切割或混合电外科能量，如图10b所示。在一些实施例中，每个裂解元件1028可能被定位在尖端1046远端处的相邻突起之间。由于点状凝固器1032可以被配置为递送不同类型的电外科能量和(或)可以被配置为在不同的时间传递该能量，所以手术工具1000还可以包括开关组件1050，其被配置为在点状凝固器1032和裂解元件1028之间切换。
点状凝固器1032可以沿着裂解尖端1046伸缩和(或)延伸。例如，在所描绘的实施例中，点状凝固器1032可以通过点状凝固器移动装置缩回和(或)延伸，该移动装置可能包括触发器1036。触发器1036可能包括基座1038用于推动其移动，从而有利于点状凝固器1032的移动。在替代实施例中，可以使用各种铁轨、槽、轨道、棘轮、电缆、臂、线等作为点状凝固器的移动装置。触发器1036可以直接定位在工具1000上，或者可以定位在工具1000附近延伸的杆、轴或其他联接装置上，以便于点状凝固器1032的选择性前进和缩回。
或者或另外，可以提供包括点状凝固器手柄1040在内的点状凝固器移动装置。手柄1040可能包括钩、环、凹槽或其他便于外科医生手指和(或)手的操作的功能。
枢转构件1030可以与触发器1024联接，从而使用枢转联接构件1044和(或)裂解尖端 1046。在一些实施例中，成形腹腔镜尖端1042可以联接到轴1020的远端。尖端1042可能包括用于与联接部件1044的类似成角近边相连。如图所示，在一些实施例中，联接构件1044的近边处或者裂解尖端1046的近边处的角度会沿着平面延伸，该平面与轴1020延伸的方向垂直。这个角度就是轴1020的远侧表面的镜像。它可以推动对裂解尖端1046的测角。在一些实施例中，联接构件1044可以将裂解尖端1046改装到现有的腹腔镜或其它手术器械上。
在一些实施例中，上面讨论的一个或多个组件可以与机械臂联接以执行远程外科手术。例如，在一些实施例中，包括裂解尖端(诸如裂解尖端1046)、点状凝固器(例如点状凝固器1032) 和(或)开关组件(例如开关组件1050)在内的组件都可以与机械臂联接。
因此，图10c描绘了使用包括点状凝固器、开关组件和裂解尖端在内的组件执行机器人手术的系统1060的实施例。系统1060可能包括裂解尖端1062，如本文别处所述，裂解尖端1062 包括多个突起，突起之间存在一个或多个裂解元件。在一些实施例中，裂解尖端1062可能是包括一个或多个其它部件(例如轴1064)的组件的一部分，在一些实施例中轴1064可包括适于放置在内窥镜或其它类似装置中的挠性轴。如上所述，点状凝固器可以位于轴1064和 (或)裂解尖端1062内部或附近。
在此类实施例中，可以提供如上所述的开关组件，以便在上述各种电外科模式之间进行选择性切换，从而输送到裂解尖端1062和(或)点状凝固器的裂解元件。该组件可以选择性地与机械臂1070连接，使得用于递送电外科能量的替代装置可以与一个或多个机器人手术部件联接，让外科医生可以远程地和(或)间接地执行外科手术。在其他实施例中，该组件可以被配置为与一个或多个机器人手术部件整体地联接或以其它方式非选择性地联接。在此类实施例中，可能不需要采用手柄和(或)轴来构造该组件。换句话说，在一些实施例中，该组件可能仅包括具有裂解元件和点状凝固器的尖端。
在一些实施例中，机器人手术系统1060可能包括一个或多个马达，例如螺杆驱动马达、齿轮马达、液压马达等。在一些实施例中，机器人手术系统1060可能包括蜗轮减速机、摄像机、马达控制电路、监视器、遥控装置、照明源、触觉界面等。如图10c所示，机械臂1070包括多个臂段1072，其中相应的接头1074位于各臂段之间。主接头1075可以被定位成支撑臂段1072和小接头1074并将它们铰接在一起。主接头1075具有一个从头开始延伸的主臂段1077。可以使用一个或多个较小接头1076来实现机械臂更精细的运动。
还可以提供支架1080以支撑各个机械臂。在一些实施例中，支架1080还可以被配置为用来支撑监视器1082和(或)其它显示器、输入或控制部件(例如控制元件1084)。在一些实施例中，控制元件1084可能包括手动控件。在其他实施例中，控制元件1084可能包括键盘、鼠标、触摸屏显示器、虚拟现实系统、控制板等。监视器1082和(或)控制元件1084可以与中央处理单元1086实现通信耦合。

Claims (23)

1.一种电外科设备，包括：
配置为输送CUT射频能量的第一电极组；
配置成输送COAG射频能量的第二电极组；以及
开关组件，被配置为允许在至少三种模式之间进行选择，以促进电外科设备在至少三种模式中的操作，所述的至少三种模式包括：
第一种空档模式，电外科设备被配置成使得射频能量不被输送到第一电极组或第二电极组；
第二种CUT模式，电外科设备被配置为使得CUT射频能量可以通过开关组件输送到第一电极组，其中开关组件还被配置为允许在CUT模式的第一子模式下进行选择，使得CUT电极组和射频源之间的电路闭合，但是与激活射频源的信号电路相关联的电气路径是断开状态；以及
第三种COAG模式，电外科设备被配置成使得COAG射频能量可以通过开关组件输送到第二电极组。
2.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述第一电极组包括多个电极。
3.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述第二电极组件包括多个电极。
4.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述开关组件包括摇臂开关。
5.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述开关组件被配置为自动地从CUT模式的第一子模式和最终配置进行转换，其中与所述信号电路相关联的用于激活射频源的电路在开关组件致动时闭合。
6.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为允许在COAG模式的第一子模式之间进行选择，其中COAG电极组和射频源之间的电气路径是闭合状态，但用于激活射频源的与信号电路相关联的电气路径是断开状态。
7.根据权利要求6所述的电外科设备，其中所述开关组件被配置为自动地在COAG模式的第一子模式和最终配置间进行切换，其中与激活射频的信号电路相关联的电路径源在开关组件致动时闭合。
8.根据权利要求7所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为打开COAG电极组和射频源之间的至少一个电气路径，并且增加在空档和CUT模式转换时与COAG电极组相关联的相邻触点之间的间隙距离。
9.根据权利要求8所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为打开CUT电极组和射频源之间的至少一个电气路径，并且增加在空档和COAG模式转换时与CUT电极组相关联的相邻触点之间的间隙距离。
10.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述开关组件包括舌簧开关。
11.根据权利要求10所述的电外科设备，其中所述开关组件包括被配置为选择性地打开和闭合到第一电极组的电路径的第一舌簧开关，以及被配置为选择性地打开和闭合用于激活信号电路和CUT射频能量的电气路径的第二舌簧开关。
12.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为使得在所述第一种空档模式中，第一电极组和射频源之间的电气路径以及第二电极组与射频来源之间的电气路径都是断开状态。
13.根据权利要求1所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为使得在所述第一种空档模式中，第一电极组和射频源之间的电气路径以及第二电极组与射频源之间的电气路径均是闭合状态，而与用于激活CUT射频能量的信号电路相关联的电路以及与用于激活COAG射频能量的信号电路相关联的电路是断开状态。
14.根据权利要求13所述的电外科设备，其中所述开关组件被配置为在从所述第一种空档模式转换到所述第三种COAG模式时打开第一电极组和射频源之间的电气路径，并且所述开关组件还被配置成在从所述第一种空档模式转换到所述第二种CUT模式时打开第二电极组和射频源之间的电气路径。
15.一种电外科设备，包括：
配置为提供CUT射频能量的第一电极组；
配置成输送COAG射频能量的第二电极组；以及
开关组件，被配置为允许在至少三种模式之间进行选择，以促进电外科设备在至少三种模式中的操作，所述至少三种模式包括：
第一种空档模式，电外科设备被配置成使得射频能量不被输送到第一电极组或第二电极组；
第二种CUT模式，电外科设备被配置为使得CUT射频能量可以通过开关组件输送到第一电极组；以及
第三种COAG模式，电外科设备被配置成使得COAG射频能量可以通过开关组件输送到第二电极组，且开关组件还被配置为允许在COAG模式的第一子模式下进行选择，使得COAG电极组和射频源之间的电路闭合，但是与激活射频源的信号电路相关联的电气路径是断开状态。
16.根据权利要求15所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为允许在所述CUT模式的第一子模式之间进行选择，其中CUT电极组和射频源之间的电气路径是闭合状态，但是与用于激活射频源的信号电路相关联的电路是断开状态。
17.根据权利要求16所述的电外科设备，其中所述开关组件被配置为自动地在CUT模式的第一子模式和最终配置间转换，其中与信号电路相关联的用于激活射频源的电气路径在开关组件致动时闭合。
18.根据权利要求17所述的电外科设备，其中所述开关组件被配置为自动地在COAG模式的第一子模式和最终配置间转换，其中与信号电路相关联的用于激活射频源的电气路径在开关组件致动时闭合。
19.根据权利要求18所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为打开COAG电极组和射频源之间的至少一个电气路径，并且增加在空档和CUT模式转换时与COAG电极组相关联的相邻触点之间的间隙距离。
20.根据权利要求19所述的电外科设备，其中所述开关组件还被配置为打开CUT电极组和射频源之间的至少一个电气路径，并且增加在空档和COAG模式转换时与CUT电极组相关联的相邻触点之间的间隙距离。
21.一种电外科设备，包括：
配置为输送CUT射频能量的第一电极组；
配置为输送COAG射频能量的第二电极组；以及
开关组件，被配置为允许在至少三种模式之间进行选择，以促进电外科设备在至少三种模式中的操作，所述的至少三种模式包括：
第一种空档模式，电外科设备被配置成使得射频能量不被输送到第一电极组或第二电极组；
第二种CUT模式，电外科设备被配置为使得CUT射频能量可以通过开关组件输送到第一电极组；以及
第三种COAG模式，电外科设备被配置成使得COAG射频能量可以通过开关组件输送到第二电极组，且开关组件还被配置为使得在所述第一种空档模式中，第一电极组和射频源之间的电气路径以及第二电极组与射频源之间的电气路径均是闭合状态，而与用于激活CUT射频能量的信号电路相关联的电路以及与用于激活COAG射频能量的信号电路相关联的电路是断开状态。
22.根据权利要求21所述的电外科设备，其中所述开关组件被配置为在从所述第一种空档模式转换到所述第三种COAG模式时打开第一电极组和射频源之间的电气路径，并且所述开关组件还被配置成在从所述第一种空档模式转换到所述第二种CUT模式时打开第二电极组和射频源之间的电气路径。
23.一种电外科设备，包括：
配置为输送CUT射频能量的第一电极组；
配置成输送COAG射频能量的第二电极组；以及
包含舌簧开关的开关组件，被配置为允许在至少三种模式之间进行选择，以促进电外科设备在至少三种模式中的操作，所述的至少三种模式包括：
第一种空档模式，电外科设备被配置成使得射频能量不被输送到第一电极组或第二电极组；
第二种CUT模式，电外科设备被配置为使得CUT射频能量可以通过开关组件输送到第一电极组；以及
第三种COAG模式，电外科设备被配置成使得COAG射频能量可以通过开关组件输送到第二电极组；
其中所述开关组件包括被配置为选择性地打开和闭合到第一电极组的电路径的第一舌簧开关，以及被配置为选择性地打开和闭合用于激活信号电路和CUT射频能量的电气路径的第二舌簧开关。
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