CN112804956A - 关节镜装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在存在导电流体的情况下处理组织的双极射频(RF)装置，包括手持件和探头。所述手持件具有马达驱动器，接收通道以及在所述接收通道的内壁上的有源电触点。返回电触点安设在所述接收通道的内壁上的所述有源电触点的近侧。探头包括近侧毂和从所述近侧毂沿纵轴向远侧延伸的细长轴杆，并且所述毂可以插入到所述手持件的所述接收通道中并从所述手持件的所述接收通道取出。所述探头的工作端位于所述细长轴杆的远端，并且所述工作端包括有源电极和返回电极。返回电触点位于所述毂的外表面上的有源电触点的近侧。以此方式，当所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，分别在所述接收通道中和在所述毂的所述外表面上的所述返回电触点与分别在所述接收通道中和在所述毂的所述外表面上的所述有源电触点彼此接合。

Description

关节镜装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年6月6日提交的美国专利申请号16/433,806(代理人案号41879-742.201)的优先权，该美国专利申请要求于2018年6月8日提交的临时申请62/682,787(代理人案号41879-742.101)的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
背景技术
1.发明领域。本发明一般涉及用于内窥镜和其他手术程序的设备和方法，并且更具体地涉及用于切割和去除骨骼和软组织的设备和方法。
存在用于内窥镜切割和去除骨骼的多种设备和方法，包括例如肩峰下减压术、涉及切迹成形术(notchplasty)的前交叉韧带重建术和肩锁关节的关节镜切除术。目前，在此类手术中，外科医生使用具有旋转切割表面的关节镜刨削器和钻来去除硬组织。
为了提高效率，可以使用包括可重复使用的手持件和一系列具有不同工作端的可互换工具探头的内窥镜工具系统。各个工作端可以各自具有两种或更多种功能，诸如软组织去除和硬组织切除，因此这样的工具系统可以提供许多特定功能，从而提供很大的灵活性。
尽管有显著的优点，但对适应这种灵活性的工具系统的需求是一个挑战。特别地，用于这些系统的许多探头在可旋转的轴杆内包括内腔，用于从工作部位真空抽吸流体和组织碎片。由于这些可旋转工具中的许多工具还依赖于从手持件到探头工作端的射频(RF)电流递送，因此可重复使用的手持件与可更换的(通常为一次性)探头之间的接口必须设计成允许机械和电气连接，同时管理流体交换，以便可以在不发生电气短路的情况下操作工具。
因此，本发明的目的是提供改进的外科系统及其使用方法，诸如改进的关节镜和其他内窥镜组织切割和去除系统，其中可重复使用的或其他手持件可去除地连接至可更换的(通常为一次性的)探头，同时允许通过探头轴杆真空抽吸流体和组织碎片，并通过手持件向外抽吸，而不会干扰手术系统的电气和/或机械操作。这些目标中的至少一些将会通过本文描述的发明来实现。
2.背景技术描述。相关的共同拥有的专利申请包括：US 2018-0303509；US 2019-0008541；US 2019-0059983；US 2019-0134279；US 2019-0021788；US 2018-0317957；US2019-0008538；US 2019-0083121；US 2018-0263649；以及US 2019-0015151，其全部公开内容通过引用并入本文。
发明内容
本发明提供了改进的手术系统及其使用方法。特别地，本发明提供了改进的关节镜或其他内窥镜组织切割和去除方法和工具。所述工具包括，例如，可重复使用的或其他手持件，其可取出地连接至可更换的，通常为一次性的探头。所述探头的近端与所述手持件的远端之间的接口将被配置成允许通过所述探头轴杆和通过所述手持件向外真空抽吸流体和组织碎片，同时提供电互连以递送射频(RF)电流和/或从所述手持件到所述探头的机械驱动力，而不受来自所述真空抽吸的干扰或干扰所述真空抽吸。
在第一方面，本发明提供了用于在存在导电流体的情况下处理组织的双极RF装置。所述双极RF装置包括手持件和探头。所述手持件通常将包括马达驱动器、接收通道以及在所述接收通道内壁上的有源电触点。通常还在所述接收通道的所述内壁上形成返回电触点，并将其安设在所述有源电触点的近侧。所述探头包括近侧毂(hub)和细长轴杆，所述细长轴杆沿从所述近侧毂纵向延伸的轴线向远侧延伸。所述毂通常被配置为可拆卸地插入到所述手持件的所述接收通道中。工作端位于所述细长轴杆的远端，并且通常具有有源电极和返回电极。返回电触点和有源电触点分别安设在所述探头上的所述近侧毂的外表面上。特别地，所述返回电触点将安设在所述电触点的近侧，使得当将所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，(1)分别在所述接收通道中和在所述毂的所述外表面上的所述返回电触点与(2)分别在所述接收通道中和在所述毂的所述外表面上的所述有源电触点彼此接合。
通过将在所述探头的所述毂上和所述接收通道中的所述返回电触点安设在所述有源电触点近侧，可以更容易地将所述有源触点与通过所述探头的抽吸腔抽吸的流体隔离开。特别地，由于所述返回电极和返回电触点通常将保持在手术部位中的导电流体的电势下(所述流体可以充当平行的接地路径)，因此所述返回电触点和所述流体之间的电接触将是有利的。相反，对所述有源电触点进行电隔离是必要的，以避免电短路。
在所述双极RF装置的特定实施方式中，所述探头可以包括或具有通过所述轴杆延伸至所述毂中的出口的流动通道。所述毂可以包括内部腔室和流出通路，其中所述轴杆中的所述流动通道的出口端通过所述接收通道的所述内壁通向所述内部腔室。在进一步的实例中，所述流动通道可以从所述探头的所述工作端中的窗口延伸至所述毂中的所述出口，并且可以被配置成从处理部位去除流体和组织碎片。在进一步的情况下，所述毂中的所述内部腔室和所述流出通路可以被配置成与负压源耦合，以便通过所述工作端中的所述窗口、所述流体通道、所述内部腔室和所述流出通路启动真空抽吸。
在其他实施方式中，可以在所述毂的所述外表面与所述接收通道的所述内壁之间安设密封件，以在所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，阻止流体在所述有源电触点与和所述返回电触点之间迁移。这样的密封件允许所述返回电触点暴露于所述抽吸流体，同时使所述有源电触点与所述流体隔离。所述密封件可以包括，例如，由所述毂、所述手持件或两者所承载的弹性构件。在特定情况下，所述毂的所述外表面和所述接收通道的所述内壁的尺寸将被选择，以提供所述外表面与所述内壁之间的间隙。通常将所述间隙选择为足够大，以便在将所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，允许流体通过所述间隙从所述腔室迁移。在这种情况下，将存在所述密封件，以使所述有源电触点与所述抽吸流体隔离，同时允许此类流体与所述返回电触点接触。
在又一个特定实施方式中，所述毂上的所述有源电触点和所述返回电触点可以各自包括一对径向相对的、弹簧加载的电极或其他触点，并且在所述接收通道的所述内壁上的所述有源电触点和所述返回电触点可以各自包括环形电极，所述环形电极在所述接收通道的所述内壁的整个圆周上360°延伸。在特定实例中，所述一对径向相对的、弹簧加载的返回电触点将电耦合至所述探头的外套筒(在所述双极处理系统中用作接地)，而所述外套筒又通过圆柱体芯构件耦合，所述圆柱体芯构件在所述有源电触点的远侧延伸。在进一步的实例中，所述一对径向相对的、弹簧加载的有源电极触点可以径向地穿过所述圆柱体，这通常是通过穿过所述芯的壁的孔或通路，并且其可以通过同轴地安设在所述圆柱体芯构件内的旋转轴环(rotating collar)而电耦合至所述轴杆的内套筒。
在第二方面，用于在存在导电流体的情况下处理患者的组织的双极RF装置包括手持件和探头。所述手持件包括内部腔室和流出通路，并且适于由操作者的手抓握，即，用于手动控制和操作。所述探头包括近侧毂和从所述近侧毂沿纵轴向远侧延伸的细长轴杆。所述探头在其远端具有工作端，并且所述工作端包括有源电极和返回电极。所述毂被配置用于可拆卸地插入到所述手持件的所述接收通道中。第一和第二返回电触点分别安设在所述接收通道中和所述毂上，并且适于在所述毂被插入到所述手持件的所述接收通道中时，彼此接合以将所述返回电极连接至RF源。当将所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，流动通道延伸通过所述毂中的所述探头轴杆，并与所述手持件中的所述内部腔室和所述流出通路连通。在所述毂的所述外表面与所述接收通道的所述内壁之间将保持间隙，当所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中并且所述工作端浸入这种流体中时，所述间隙通常会足够大，以允许流体从所述腔室通过所述间隙迁移。密封件安设在所述毂的所述外表面与所述接收通道的所述内壁之间，以抑制流体在所述有源电触点与所述返回电触点之间迁移，从而使所述返回电触点可以暴露于通过所述间隙向内迁移的流体，同时所述有源电触点与这种流体迁移保持隔离。
在特定情况下，所述流动通道的选定部分包括电介质，从而控制所述有源电极与所述第一和第二返回电触点之间的距离。可以控制所述距离以允许有限的RF电流从所述内部腔室中的导电流体流至所述第一和第二返回电触点，同时在所述工作端中的所述有源电极与返回电极之间保持足够的RF电流流动，以在所述有源电极周围激发等离子体。
在其他情况下，所述双极RF装置进一步可以包括分别在所述接收通道和所述毂中的第一和第二返回电触点，其中当所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述触点适于彼此接合。
在第三方面，本发明提供了用于在存在导电流体的情况下处理组织的双极RF装置。所述装置包括具有外套筒组件和内套筒组件的细长探头。所述内套筒组件沿所述探头的纵轴同轴延伸到承载第一和第二电极的工作端，其中所述内套筒的外表面和所述外套筒的内表面被间隙分隔。所述外套筒和内套筒组件包括分别连接至所述第一和第二电极的第一和第二导体。选择所述内套筒的所述外表面和所述外套筒的所述内表面的尺寸，以提供间隙，当将导电流体安设于所述间隙中时，所述间隙具有目标电阻。
在特定情况下，所述双极RF装置进一步包括具有马达驱动器和近侧毂的手持件，其中所述探头的一部分被配置为可拆卸地在所述手持件的接收通道中接收。所述双极RF装置还可以进一步包括分别在所述手持件和毂中的第一和第二电触点，其中当所述毂的所述近侧部分插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述电触点适于彼此接合。通常提供流动通道，其延伸通过所述细长探头并在所述毂的所述近侧部分插入到所述手持件的所述接收通道中时，与所述手持件中的内部腔室和流出通路连通。
附图说明
现将参考附图对本发明的各个实施方式进行讨论。应当理解，附图仅描绘了本发明的典型实施方式，因此不应视为限制本发明的范围。
图1是关节镜切割系统的分解透视图，其包括具有马达驱动器的可重复使用的手持件和可拆卸的一次性切割探头，其中切割探头以相对于毂的两个旋转取向示出，毂被配置成用于可取出地附接至手持件。具体地，探头的工作端相对于毂和手持件呈向上取向(UP)或向下取向(DN)示出，并且其中手持件包括用于在使用期间显示系统的操作参数的LCD屏幕，以及在手持件上的控制致动器。
图2A是沿图1的线2A-2A截取的图1的探头的毂的放大纵向剖视图，其中毂和探头相对于手持件向上取向，还示出了由手持件携带的霍尔效应传感器和由探头毂携带的多个磁体，用于装置识别、用于探头取向以及确定探头的马达驱动组件相对于手持件的位置。
图2B是沿图1的线2B-2B截取的图1的毂的剖视图，其中毂和探头相对于手持件向下取向，示出了与图2A相比具有不同取向的霍尔效应传感器和磁体。
图3A是向上取向的图1中的探头的工作端的放大透视图，其中可旋转切割构件相对于外套筒处于第一位置，其中切割构件中的窗口与外套筒的窗口对齐。
图3B是向上取向的图1的工作端的透视图，其中可旋转切割构件相对于外套筒处于第二位置，其中由切割构件携带的电极与外套筒的窗口的中心线对齐。
图4是可以可拆卸地耦合至图1的手持件的探头的变型的工作端的透视图，其中工作端包括从外套筒向远侧延伸的骨钻。
图5是可以可拆卸地耦合至图1的手持件的探头的变型的工作端的透视图，其中工作端具有往复电极。
图6是可以可拆卸地耦合至图1的手持件的探头的另一变型的工作端的透视图，其中工作端具有钩形电极，该钩形电极具有延伸和非延伸的位置。
图7是可以可拆卸地耦合至图1的手持件的探头的又一变型的工作端的透视图，其中工作端具有可打开-可闭合的颚式结构，用以切割组织。
图8是涉及具有如图1和图3A中的旋转切割构件的探头的设定速度的图表，其示意性地示出了控制器算法用于在选定的默认位置处停止切割构件的旋转的方法。
图9A是探头毂的纵向剖视图，其类似于图2A的探头毂，除了图9A的毂具有内部凸轮机构，用于将旋转运动转换为线性运动，以使如在图5的工作端中的电极轴向往复运动，其中图9A图示了毂中的磁体和驱动联轴器与图2A中相同，并且毂相对于手持件处于面向上的位置。
图9B是图9A的毂旋转180°的剖视图，其相对于手持件处于面向下位置。
图10是过程的示意图，其中医生在治疗患者的膝盖时握住关节镜探头，并且存在从手持件到医生的裸露手臂然后到患者的裸露腿的电容耦合的可能性，这可能导致电击或灼伤医生的手臂和患者的腿，该示意图示出了探头工作端承载的有源电极与返回电极之间的潜在RF电流路径。
图11A是图10的关节镜探头的毂的剖视图，示出了控制通过盐水流出而流过毂内部的第一电势路径的RF电流的毂组件和特征。
图11B是图11A的探头毂的剖视图，示出了毂的特征，该特征防止或限制流过毂中的第二潜在无意流动路径的RF电流。
图11C是图11A的探头毂的剖视图，示出了毂的特征，该特征防止或限制流过毂中的第三潜在无意流动路径的RF电流。
具体实施方式
本发明涉及骨切割和组织去除装置以及相关的使用方法。现将描述本发明的若干种变型以提供对本文公开的装置的形式、功能和使用方法的原理的总体理解。大体上，本公开内容提供了适于切割骨、软组织、半月板组织以及RF消融和凝固的关节镜工具的变型。关节镜工具通常是一次性的，并且被配置用于可拆卸地耦合至携带马达驱动组件的非一次性手持件。这种对本发明的一般原理的描述并不意味着限制随附权利要求中的发明构思。
在图1中所示的一种变型中，本发明的关节镜系统100提供具有马达驱动器105的手持件104和具有近侧毂120的一次性刨削器组装件或探头110，一次性刨削器组装件或探头110可被手持件104中的接收器或孔腔122接收。在一方面，探头110具有工作端112，工作端112携带高速旋转切割器，该切割器被配置用于许多关节镜外科应用，包括但不限于治疗肩部、膝盖、臀部、腕部、踝部和脊柱中的骨。
在图1、图2A和图3A中，可以看出切割器组装件110具有沿纵轴128延伸的轴杆125，该轴杆110包括外套筒140和可旋转地安设在其中的内套筒142，内套筒142携带远侧的陶瓷切割构件145(图3A)。轴杆125从近侧毂120延伸，其中外套筒140以固定的方式耦合至毂120，毂120可以是注塑塑料，例如，外套筒140插入物在该注塑塑料中模塑。内套筒142耦合至驱动联轴器150，驱动联轴器150被配置用于耦合至马达驱动单元105的旋转马达轴杆151。更具体地，可旋转切割构件145由陶瓷材料制成，在其中的窗口154的相对侧152a和152b上具有锋利的切削刃，用于切割软组织。马达驱动器105可操作地耦合至陶瓷切割器，从而使切割构件以1,000rpm至20,000rpm的速度旋转。在图3B中，可以看出切割构件145还在与窗口154相对的表面中携带RF电极155。切割构件145旋转并剪切外套筒140中的带齿开口或窗口158中的组织(图3A)。图1中所示类型的探头更详细地描述于在2017年1月31日提交的题为ARTHROSCOPIC DEVICES AND METHODS的共同未决且共同拥有的专利申请15/421,264(代理人案号41879-714.201)中，其通过引用整体并入本文。
如图1中所示，探头110以两个取向示出，用于可拆卸地耦合至手持件104。更具体地，毂120可以以标示为“上”的向上取向和标示为“下”的向下取向耦合至手持件104，其中该取向彼此相对呈180°。可以理解，向上和向下取向对于使工作端112相对于手持件104向上或向下取向是必要的，以允许医生将切割构件145与所有方向上的目标组织接口，而不必为了接近组织以360°操纵手持件。
在图1中，可以看出，手柄104通过电缆160可操作地耦合至控制马达驱动单元105的控制器165。手柄104上的致动器按钮166a、166b或166c可以用于选择操作模式，诸如陶瓷切割构件145的不同旋转模式。在一种变型中，操纵杆168可前后移动以调节陶瓷切割构件145的旋转速度。切割器的旋转速度可以是可连续调节的，或可以渐增地调节直到20,000RPM。手持件中提供了LCD屏幕170，用于显示操作参数，诸如切割构件RPM、操作模式等。
从图1可以理解，系统100和手持件104适于与各种一次性探头一起使用，该探头可以被设计用于各种不同的功能和程序。例如，图4图示了探头工作端的不同变型200A，其类似于图3A-图3B的探头110的工作端112，但陶瓷切割构件205从外套筒206向远侧延伸并且切割构件具有用于切割骨的钻边缘208。图4的探头更详细地描述于在2016年9月20日提交的题为ARTHROSCOPIC DEVICES AND METHODS的共同未决且共同拥有的专利申请15/271,184(代理人案号41879-728.201)中。图5图示了一探头类型中具有往复电极210的探头工作端的不同变型200B，该探头类型更详细地描述于在2017年1月19日提交的题为ARTHROSCOPIC DEVICES AND METHODS的共同未决且共同拥有的专利申请15/410,723(代理人案号41879-713.201)中。在另一示例中，图6图示了一探头类型中具有可延伸-可缩回钩形电极212的探头工作端的另一变型200C，该探头类型更详细地描述于在2017年3月9日提交的题为ARTHROSCOPIC DEVICES AND METHODS的共同未决且共同拥有的专利申请15/454,342(代理人案号41879-715.201)中。在又一示例中，图7图示了一探头类型中的工作端的变型200D，其具有通过往复构件218致动的可打开-可闭合的颚式结构215，用于削去半月板组织或其他组织，如在2017年4月10日提交的题为ARTHROSCOPIC DEVICES AND METHODS的共同未决且共同拥有的专利申请15/483,940中(代理人案号41879-721.201)中更详细地描述的。图4-图7的所有探头均可以具有与图1的探头110的毂120类似的毂，用于耦合至图1的同一手持件104，其中一些探头(参见图5-图7)具有用于将旋转运动转换成线性运动的毂机构。本段中刚刚指出的所有专利申请均通过引用并入本文。
图1还示出，系统100还包括耦合至抽吸管222的负压源220，抽吸管222与手持件104中的流动通道224连通并且可以与图1-图3B、图4、图5和图6的探头110、200A、200B或200C中的任一种协作。在图1中，还可以看出系统100包括RF源225，其可以连接到图1-图3B、图4、图5和图6的探头110、200A、200B或200C中的任一种中的电极布置。提供控制器165和其中的微处理器以及控制算法以操作和控制所有功能，该功能包括控制马达驱动器105以移动任何探头工作端110、200A、200B或200C的马达驱动组件，以及控制RF源225和可以将流体和组织碎屑抽吸至收集储器230的负压源220。
从以上对系统100和手持件104的描述可以理解，控制器165和控制器算法需要被配置用于执行和自动操作许多任务以提供系统功能。在第一方面，需要控制器算法进行装置识别，以便当图1和图4-图7的不同探头类型110、200A、200B、200C或200D中的任一种耦合至手持件104时，控制器165将会识别探头类型，然后根据该特定探头的需要选择用于操作马达驱动器105、RF源225和负压源220的算法。在第二方面，控制器配置有识别探头是相对于手持件以向上取向耦合至手持件104还是相对于手持件以向下取向耦合至手持件104的算法，其中每个取向需要操作算法的不同子集。在另一方面，控制器具有针对每种探头类型的单独控制算法，其中一些探头具有可旋转切割器，而其他探头具有往复电极或颚式结构。在另一方面，探头110、200A、200B、200C和200D(图1、图4-图7)中即使不是全部，也有大部分需要默认的“停止”位置，在该位置处马达驱动的组件在工作端内以特定取向停止。例如，具有电极155的可旋转切割器145需要使电极在默认位置处在外套筒窗口158内居中，如图3B所示。这些系统、算法和使用方法中的一些在下文中描述。
参考图1和图2A-图2B，可以看出，手持件104在邻近接收通路122的手持件104的远侧区域中携带第一霍尔效应传感器240，接收通路122接收探头110的毂120。图2A对应于处于指示为“上”的向上取向的图1中的探头110和工作端112。图2B对应于处于指示为“下”的向下取向的图1中的探头110和工作端112。手持件104携带邻近探头110的可旋转驱动联轴器150的第二霍尔效应传感器245。探头110携带如下将会描述的多个磁体，其与霍尔效应传感器240、245相互作用以联合控制器算法提供多种控制功能，包括(i)识别耦合至手持件的探头的类型，(ii)探头毂120相对于手持件104的向上或向下取向，以及(iii)旋转驱动环150的旋转位置和速度，可以从其确定旋转或往复马达驱动组件的位置。
图2A-图2B的剖视图示出，探头110的毂120在其表面部分中携带第一磁体250a和第二磁体250b。当探头毂120以向上取向(图1和图2A)或向下取向(图1和图2B)耦合至手持件104时，手持件104中的霍尔传感器240与磁体250a或250b轴向对齐。在如上所述的一个方面，磁体250a和250b与霍尔传感器240的组合可用于识别探头类型。例如，产品集(portfolio)可以具有2至10种或更多种类型的探头，诸如图1和图4-图7中所示，并且每种这样的探头类型可以携带具有特定的不同磁场强度的磁体250a、250b。然后，霍尔传感器240和控制器算法可以适于读取探头中具体磁体的磁场强度，可以将该磁场强度与对应于具体探头类型的场强库进行比较。随后，可以产生霍尔识别信号或以其他方式将霍尔识别信号提供给控制器165，以选择用于操作所识别的探头的控制器算法，该算法可以包括该探头类型可能需要用于操作马达驱动器105、负压源220和/或RF源225的参数。如图1、图2A和图2B所示，探头毂120可以以向上和向下取向耦合至手持件104，其中磁体250a、250b的北极(N)和南极(S)相对于探头轴线128是反向的。因此，霍尔传感器240和相关算法着眼于磁场强度而不考虑极性来识别探头类型。
现参考图1、图2A-图2B和图3A-图3B，相对于毂120的中心纵轴128具有不同的北极(N)和南极(S)取向的第一磁体250a和第二磁体250b也用于识别毂120和工作端112的向上取向“上”或向下取向“下”。在使用中，如上所述，医师可以将探头110耦合至手持件接收通路122，其中工作端112基于他或她的偏好和目标组织面向上或面向下。可以理解，适于停止切割构件145在工作端112的外套筒104的窗口158中的旋转的控制器算法需要“获悉”工作端是面向上还是面向下，因为旋转切割构件145相对于手持件和霍尔传感器240的取向将改变180°。霍尔传感器240与控制器算法一起可以通过感测磁体250a或250b中任一者的北极(N)或南极(S)是否面向上并贴近霍尔传感器240来确定取向“上”或向下取向“下”。
在本发明的另一方面，在探头110(图1)和其他探头中，工作端的马达驱动组件，如图1和图3A-图3B的工作端112的旋转切割器145需要相对于外套筒140中的切口开口或窗口158停止在选定的旋转位置。其他探头类型可以具有如上所述的往复构件或颚式结构，其也需要控制器算法以在选定位置停止移动组件的移动，诸如图5-图6的轴向移动电极和图7的颚式结构。在所有探头中，马达驱动器105耦合至旋转驱动联轴器150，因此感测驱动联轴器150的旋转位置可用于确定马达驱动组件在工作端的取向。更具体地，参考图1和图2A-图2B，驱动联轴器150携带第三和第四磁体255a或255b，其中磁体255a或255b的北极(N)和南极(S)相对于探头轴线128是反向的。因此，霍尔传感器245可感测每个磁体何时旋转经过霍尔传感器，从而在驱动联轴器150每次旋转时两次确定其确切旋转位置(磁体255a、255b各一次)。此后，采用时钟的控制器转速计算法可以确定并任选地显示驱动联轴器150和例如图3A的切割构件145的RPM。
在本发明的另一方面，霍尔传感器245以及磁体255a和255b(图1和图2A)用于控制器算法组中，以在预先选定的旋转位置停止工作端的马达驱动组件(例如图1和图3A-图3B的切割构件145)的旋转。在图3A中，可以看出内套筒142和切割构件145的“第一侧”以及其中的窗口154被停止和定位在外套筒140的窗口158的中心。图3A中切割构件145和窗口154的静止位置可用于冲洗或冲刷工作空间，以允许通过探头的最大流体流出。
图3B示出了内套筒142和切割构件145的“第二侧”，其定位在外套筒140中的窗口158的中心线附近。需要图3B中切割构件145的静止或停止位置来使用RF电极155消融或凝固组织。由于外套筒140通常包括返回电极260，因此电极155维持在沿外套筒窗口158的中心线是重要的。图3B中电极155的位置在本文称为“中心线默认位置”。如果使切割构件145和电极155旋转从而接近外套筒140中的窗口158的边缘262a或262b，则RF电流可能在电极155与260之间形成电弧并且可能导致使探头失效的短路。因此，需要稳健且可靠的停止机构，该机构在下文中描述。
从图1和图2A-图2B可以理解，控制器165可以始终实时确定驱动联轴器150的旋转位置，并因此可以确定陶瓷切割构件145和电极155的角度或旋转位置。由于霍尔传感器245可以感测磁场强度随着驱动联轴器150中的磁体255a或255b使电极155旋转远离中心线默认位置的减小，控制器算法可以进一步计算电极155远离中心线默认位置的旋转角度。每个磁体具有指定的已知强度，并且算法可以使用查找表，该查找表列出了对应于旋转远离默认位置的角度的场强。因此，如果响应于磁体255a或255b的旋转位置的霍尔信号相对于中心线默认位置处的已知峰值下降了指定的量，则意味着电极155已经远离窗口158的中心移动。在一种变型中，如果在将RF能量递送至电极期间电极155远离中心线位置移动了选定的旋转角度，该算法立即关闭RF电流并通过听觉和/或视觉信号，诸如手持件104上的LCD屏170上和/或控制器控制台(未示出)上的屏幕上的警报来警告医生。因此，RF电流递送的终止防止了电极155与外套筒电极260之间的电弧的可能性。
可以理解，在使用期间，当电极155处于图3B所示的位置时，医生可以将通电电极移动到组织上以消融或凝固组织。在这样的使用期间，切割构件145和电极155可以接合或捕获意外使电极155旋转出默认中心线位置的组织。因此，系统提供了控制器算法，本文称为“活性电极监测”算法，其中控制器连续地监测在消融模式和凝固模式下RF能量递送期间由霍尔传感器245生成的位置信号，以确定电极155和内部套筒142是否已经从中心线位置震出。在一种变型中，控制器算法可以被配置用于随后重新激活马达驱动器105，以在电极155已经从中心线位置震出时将内套筒142和电极155移回默认中心线位置套筒。在另一变型中，控制器算法可以被配置为当RF电极155移回默认中心线位置时再次自动地将RF电流递送至RF电极155。或者，当RF电极155移回中心线位置时，控制器165可以要求医生手动重新开始向RF电极155递送RF电流。在本发明的一方面，驱动联轴器150相对于纵轴128以预定的角度关系附接到内套筒142和切割构件145(因此磁体255a和255b也同样附接)，使得霍尔传感器响应于磁体255a、255b产生的信号对于探头类型中的所有探头是相同的，从而允许控制器算法正确运行。
现转向用于停止工作端112的马达驱动组件的移动的停止机构或算法，图8示意性地图示了停止机构的算法和步骤。在一种变型中，参考图8，对应于本发明的停止机构(i)使用动态制动方法和算法，以在初始位置停止内套筒142和切割元件145(图1、图3A-图3B)的旋转，以及此后(ii)使用二级检查算法，用于检查通过动态制动算法获得的初始停止位置，并且如果需要，停止算法可重新启动马达驱动器105以根据需要轻微反向(或向前移动)驱动联轴器150和内部套筒142的旋转，以将切割构件145和电极155定位在中心线位置内或目标中心线默认位置的0°至5°内。动态制动在下文中进一步描述。图8示意性地图示了用于控制切割构件的旋转速度以及将切割构件145停止在默认中心线位置的控制器算法的各个方面。
在图8中，可以理解，控制器165正在以“设定速度”操作图1和图3A-图3B的探头110，该“设定速度”可以是PID控制的以一个方向的连续旋转模式或者可以是如本领域已知的其中马达驱动器105使切割构件145以一个方向旋转然后反向旋转的振荡模式。在诸如1,000RPM至20,000RPM的较高旋转速度下，从霍尔传感器245获取指示驱动联轴器150中的磁体255a或255b的位置的信号以应用停止算法是不切实际或不可行的。在图8中，当医生通过释放致动器按钮或脚踏板的致动而停止用探头110切割时，通往马达驱动器105的电流被关闭。此后，控制器算法使用霍尔传感器245来监测驱动联轴器150和内套筒142的旋转减速，直到达到较慢的RPM。减速时段可以是10ms至1s并且通常是约100ms。当达到本文称为“搜索速度”的合适的较慢RPM时(参见图8)，控制器165重新激活马达驱动器105以使驱动联轴器以10RPM至1,000RPM的低速旋转，并且在一种变型中，以50RPM至250RPM旋转。提供50ms至500ms的初始“搜索延迟”时段，以允许PID控制器将RPM稳定在选定的搜索速度。此后，控制器算法监测磁体强度的霍尔位置信号，并且当磁体参数达到预定阈值时，例如，当驱动联轴器150和电极155的旋转位置对应于图3B的中心线默认位置时，控制算法继而应用动态制动以立即停止马达驱动轴杆151、驱动联轴器150和探头的马达驱动组件的旋转。图8还图示，控制器可以在制动和停止步骤之后检查磁体/驱动联轴器150的位置。如果霍尔位置信号指示马达驱动组件在目标默认位置之外，可以重新激活马达驱动器105以移动马达驱动组件，此后如上所述再次施加制动。
如图8中示意性所示的动态制动通常可以使驱动联轴器150的旋转停止在距目标停止位置至多约0°-15°的方差内，但是当切割不同类型的组织并且其阻碍切割构件145的旋转时，该方差可能变得更大，并且该方差还取决于当马达驱动器被停用时医生是否已使切割构件从组织接口完全脱离。因此，单独的动态制动可能无法确保默认位置或停止位置在期望的方差内。
作为背景，以下文献中描述了动态制动的概念：https://www.ab.com/support/abdrives/documentation/techpapers/RegenO verview01.pdf和http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/wp/drives-wp004_-en-p.pdf。基本上，动态制动系统在AC PWM驱动器的DC总线上提供斩波器晶体管，该斩波器晶体管提供将再生电能转化为热能的功率电阻器。热能消散到局部环境中。该过程通常被称为动态制动，其中斩波器晶体管以及相关的控件和组件被称为斩波器模块，并且功率电阻器被称为动态制动电阻器。具有动态制动电阻器的斩波器模块的整个组装件有时被称为动态制动模块。动态制动电阻器允许存储在该电路的寄生电感中的任何磁能在斩波器晶体管关闭期间安全地消散。
该方法被称为动态制动，因为可以施加的制动扭矩的量随着负载减速而动态地改变。换句话说，制动能量是旋转质量中的动能的函数并且随其下降，制动容量也是如此。因此，其旋转越快或具有的惯性越大，就越难以向其施加制动，但随着其速度减慢，就会遇到收益递减规律，并且在某些点，不再存在任何制动功率。
在本发明的另一方面，已经发展出用于提高停止机构的精度的方法，该方法是上述定位算法的一个组分。已经发现，一次性探头中的每个磁体可能与其指定的强度略有不同。如上所述，定位算法使用霍尔效应传感器245来在驱动联轴器150旋转时连续地监视磁体255a和255b的场强，并且算法基于场强来确定磁体和驱动联轴器的旋转位置，其中场强随着磁体旋转经过霍尔传感器而上升和下降。因此，重要的是该算法具有精确对应于当磁体邻近传感器245时远离峰值霍尔信号的旋转度数的场强度库。因此，定位算法的初始步骤包括“获悉”步骤，其允许控制器获悉磁体255a和255b的实际场强，该实际场强可能与指定的强度不同。在新的一次性探头110(图1)耦合至手持件104之后，并且在致动马达驱动器105之后，定位算法将旋转驱动联轴器至少180°，并且更经常地至少360°，同时霍尔传感器245量化特定探头的磁体255a和255b的场强。定位算法继而存储最大和最小霍尔信号(对应于北极和南极)，并校准磁场强度库，该磁场强度对应于当磁体邻近霍尔传感器时离开霍尔最小-最大信号位置的各种旋转度数。
大体上，与获悉算法相关的使用方法包括提供具有马达驱动器的手持件、控制器和具有被配置成可拆卸地耦合至手持件的近侧毂的探头，其中马达驱动器被配置成耦合至毂中的旋转驱动联轴器，并且其中驱动联轴器携带具有相对于所述轴线不同地定位的北极和南极的第一磁体和第二磁体，并且将毂耦合至手持件，激活马达驱动器从而使驱动联轴器和磁体旋转至少180°，使用手持件传感器来感测每个磁体的强度，并且在定位算法中使用感测到的磁体的强度用于校准，该定位算法响应于感测旋转驱动联轴器中的磁体的变化强度的传感器，从而增加计算驱动联轴器150的旋转位置的精度。
本发明的另一方面涉及使用具有电极的探头工作端，如图1和图3B的工作端112的增强的使用方法。如上所述，使用定位算法将电极155的旋转停止在图3B的默认中心线位置中。在向电极155递送RF电流，特别是用于组织消融的RF切割波形的同时，使用另外的“轻微振荡”算法来激活马达驱动器105。因此，轻微振荡提供了振荡的RF消融形式。轻微振荡算法使电极155以一个方向旋转到预定的旋转度数，该旋转度数由控制器算法从霍尔位置信号确定。继而，算法将马达驱动器的方向反转以在相反方向上旋转，直到霍尔位置信号指示在远离电极的默认中心线位置的相反方向上实现了预定的旋转度数。预定角度的角运动可以是任何合适的旋转，该旋转适合于外套筒窗口的尺寸，并且在一种变型中，在远离中心线默认位置的每个方向上为1°至30°。更经常地，预定角度的角运动在远离中心线默认的每个方向上为5°至15°。轻微振荡算法可以采用任何合适的PID控制的马达轴杆速度，并且在一种变型中，马达轴杆速度为50RPM至5,000RPM，并且更经常为100RPM至1,000RPM。以另一种方式阐述，振荡频率可以为20Hz至2,000Hz，并且通常为40Hz至400Hz。
虽然参考图3B的旋转切割构件145上的电极155提供了轻微振荡算法的以上描述，但是应当理解，如图6的工作端200C中所示的往复电极212也可以用轻微振荡致动。换句话说，图6的钩形电极212可以提供有在20Hz至2,000Hz范围内并且通常在40Hz至400Hz之间的振荡频率。
图9A-图9B是对应于图5的具有往复电极210的工作端200B的探头毂120'的纵向剖视图。如图9A-图9B所示，由于针对不同类型的探头的手持件104没有变化，因此手持件104和霍尔效应传感器240和245理所当然与上文所述的相同。图9A-图9B的探头毂120'非常类似于图2A-图2B的毂120，其中第一和第二识别/定向磁体250a和250b相同。第三和第四旋转位置磁体255a和255b也相同，并且由驱动联轴器150'携带。图9A-图9B的探头毂120'的不同之处仅在于驱动联轴器150与可操作地耦合至内套筒142'的凸轮机构一起旋转，以将旋转运动转换成线性运动，从而使电极210在图5的工作端200B中往复运动。图6和图7的工作端200C和200D分别提供有用于将旋转运动转换成线性运动的类似毂，该毂各自在其工作端中具有往复组件(212、218)。
现转向图10和图11A-图11C，示出了本发明的其他方面，涉及控制从工作空间WS流过探头的盐水中的无意RF电流路径。图10示意性地图示了使用中的关节镜系统400，其中外科医生抓握手持件405，并且关节镜切割和消融探头408耦合至手持件405。探头408是图1和图3A-图3B所示的类型，具有工作端410，在图10的气泡中以放大图示出。工作端410包括旋转的电介质或陶瓷切割器412，该切割器承载如前所述的有源电极415。抽吸窗口414在陶瓷切割器412中提供。外套筒140(参见图3A)承载返回电极420，如在图3A-图3B中的变型。关节镜系统400进一步包括通过电缆428耦合至手持件405和探头408的RF源425。关节镜系统400进一步包括流体源440，流体源440提供流体流FF，流体流FF通过引导器442进入工作空间WS；以及耦合至手柄的负压源445，负压源445通过探头408、手持件405和抽吸管444从工作空间抽吸流体。
在图10中，示出了关节镜系统400的组件以及流体流入和流出路径，以进一步描述潜在的RF电流路径。图11A-图11C将描述手持件405和探头408中的组件，这些组件被设计成减少或消除耦合至外科医生的手臂452的无意RF电流路径的风险，在某些情况下，该RF电流路径可能引起电击，烧伤外科医生的手臂452和/或患者的腿454。
仍参考图10，可以理解，在典型的关节镜程序中，患者的腿454和膝盖将被盖布455覆盖，盖布455也将是电绝缘材料。显然，患者的腿454和膝盖的部分是裸露的。同样如图10所示，外科医生将戴着电绝缘手套456和长袍458。然而，如图10所示，医生的手臂452的一部分可能未被覆盖。
图10以放大图示出了在工作空间WS中的探头408的工作端410，工作空间WS中注入有来自流体源440的导电盐水460。在图10的工作端410的放大图中，示出了有源电极415和返回电极420，以及经过电极之间的盐水460的典型RF电流路径P1。
在图10中，可以进一步理解，负压源445通过探头408并通过手持件405从工作空间WS抽吸流体或盐水460至收集储器(未示出)。因此，可以理解，工作空间WS中的RF电流还携带通过导电盐水460的柱的电势，导电盐水460由负压源445通过探头408和手持件405从工作空间WS中吸出。图10示出了潜在的无意RF电流路径，其从工作空间WS中的有源电极415通过盐水460的柱延伸至返回电极420。这样的无意RF电流路径开始于通过手持件405的流体流FF，然后通过外科医生的手套456电容耦合到外科医生的手臂(以RF电流路径P2示出)，然后通过外科医生的手臂452(以RF电流路径P3示出)，然后在外科医生的手臂452与患者的腿454之间的电弧或电流路径P4中，然后最终通过电流路径P5，电流路径P5经过患者的腿454到达工作空间WS中的返回电极420。这种迂回的潜在RF电流路径可能仅在外科医生的手臂452暴露的独特情况下发生，但如果RF电流流过图10中的路径P2-P5，这可能在外科医生的手臂452和/或患者的腿454上的接触点上造成电击或烧伤。
为了减少或防止如图10所示的这种无意RF电流路径P2-P5的可能性，探头408的毂465内的组件具有图11A-图11C所示的特定设计和参数。参考图11A，毂465耦合至细长轴杆466，细长轴杆466延伸到工作端410，如图10所示。轴杆466包括外套筒470和适于在外套筒470内旋转的同心内套筒475。
如图11A所示，外套筒470固定到毂465，并且外套筒包括外绝缘层476，外绝缘层476延伸到其远端477，如图10的气泡所示。内套筒475还包括外绝缘体层478，从而使内套筒475与外套筒470电绝缘。毂465可以包括模制塑料体480，模制塑料体480适于可拆卸地耦合至图11A中以透视图所示的手持件405中的接收通道482。从图11A可以理解，手持件405和接收通道482承载返回电触点485A和有源电触点485B，它们将RF电流从RF源425(图10)传送至探头408和工作端410中的电极布置。更特别地，毂465中的返回电触点485A包括电极环，该电极环围绕手持件405的接收通道482延伸360°，并且适于与承载在毂465的相对侧上的相应返回电触点488A、488A'接口。类似地，有源电触点485B是接收通道482中的另一个360°环形电极，其适于与承载在毂465的相对侧中的有源毂电触点488B、488B'接合。
参考图11A，可以进一步理解，外套筒470和内套筒475由导电材料形成，并且适于将RF电流传送至工作端410中的有源电极415和返回电极420(参见图10)。因此，再次参考图11A，手持件405中的返回电触点485A电连接至外套筒470，并且有源电触点485B电连接至内套筒475。更特别地，毂465中的返回电触点488A处于毂465中的有源电触点488B的近侧，其原因如下。电返回毂触点488A、488A'包括弹簧加载的元件490、490'，弹簧加载元件490、490'与模制在毂体480内部的薄壁导电圆柱芯492接触。芯构件492在毂465中向远侧延伸，以接触金属块495，金属块495适于连接至如图11A所示的外套筒470。因此，提供了在返回电触点488A、488A'与外套筒470之间的通过毂465的内部的电流路径。
毂465中的有源电触点488B、488B'同样包括弹簧球元件494、494'，其适于接合手持件405中的电触点485B。此外，电触点488B、488B'被配置为携带RF电流并接合旋转轴环496，旋转轴环496固定至内套筒475的近端498。参考图1、图2A和图2B，图11A的可旋转内套筒475和轴环496固定至耦合轴杆502，耦合轴杆502在探头毂465附接至手持件405时，与马达轴杆505可拆卸地接合。仍然参考图11A，流体流动路径延伸穿过内套筒475的内腔510和耦合轴杆502中的配合孔腔512，孔腔512延伸至耦合轴杆512中的出口515。在图11A中，可以看到流体如何离开耦合轴杆512中的端口515，然后被限制在毂465中的环形腔室520中，并且进一步与手持件405中的流出通路522连通。
仍然参考图11A，可以看出内套筒475和耦合轴杆502在聚合物保持轴环524内旋转，聚合物保持轴环524由模制的锁定环525锁定到毂体480中，模制的锁定环525被配置成用于卡扣配合到毂体480中，以将保持轴环524保持在适当位置。可以看到，保持轴环524的远端528与旋转轴环496的法兰部分540邻接，以防止内套筒475的轴向运动。在旋转轴环496周围提供360°密封件545，以限制流体从腔室548流动，腔室548在操作过程中可以用被盐水460填充，并且暴露于来自电触点488B和488B'的电流。已发现，在手术程序中，通过探头流出的盐水将迁移通过毂465内部的组件之间的所有间隙和接口。因此，保持轴环496与旋转耦合轴杆502之间的旋转接口R将充满盐水。旋转接口R将暴露于来自腔室520的盐水或其他流体迁移。在一些变型中，旋转接口R可以填充有粘性流体或油脂，以防止盐水迁移到接口中。
在图11A中，还可以看到，在保持轴环524的外表面与近侧毂体480'之间存在非旋转接口NR，该接口也易于受盐水或其他流体迁移影响。接口NR同样暴露于可以从腔室520迁移到接口的盐水460。
仍参考图11A，在毂465的外部提供有O形环552、554，以防止盐水或其他流体在对应的毂电触点中的相反极性的手持件电触点485A与485B之间迁移。
现在已经描述了手持件405和探头毂465的电组件和特征，可以解释毂组件的设计如何解决上文所述和在图10中示出的无意和不需要的RF电流路径(P2-P5)的问题。
再次参考图11A，示出了已知的潜在RF电流路径KP1，其从暴露的内套筒475的最近侧部分(该内套筒将RF电流传送到在工作端410处的有源电极415)和手持件405中的返回电触点485A延伸。应理解，在毂体480的外表面与手持件405的接收通道482之间的间隙G就传导RF电流而言是相当大的，因为盐水将会容易地迁移到间隙G中。因此，可以理解为什么设计毂465以使返回电触点485A比有源电触点485B更靠近侧如此重要。返回电触点485A有意暴露于内部腔室520中的盐水流中，从而提供通过盐水流出的已知的可控RF电流路径。此外，O形环密封件552防止盐水或其他流体从内部腔室520迁移至有源电触点485B。因此，可以理解，有意地提供了已知的RF电流路径KP1，并且其可以具有比图10中的更迂回的RF电流路径P2-P5更低的已知阻抗。通过这种设计，不会存在如图10所示的RF电势有利于通过外科医生的手臂452和之后的患者的腿454耦合的情况。相反，RF电流将流过已知存在的图11A的KP1。
在图11A中，旋转耦合轴杆502具有细长的套筒部分555，套筒部分555在内套筒475的孔腔558中向远侧延伸。应当理解，作为电绝缘体的套筒部分555可以在内套筒475的孔腔510中延伸任何距离，并且可以向远侧延伸至探头的工作端410。内套筒475的这种电绝缘衬里可以包括旋转耦合轴杆502的模制部分或衬在内套筒475上的任何其他单独的组件或绝缘涂层。然后，可以控制电流路径KP1的长度以提供小于图10中的迂回RF电流路径P2-P5的选定阻抗。电流路径KP1还被设计或尺寸设定为具有足够高的阻抗，以确保电流路径P1(图10)始终是有源电极415与返回电极420(图10)之间的主要RF电流路径，以用于在必要时激发等离子体。
现转向图11B，关于毂465内部的其他可预测的RF电流路径出现一些相关的问题。如前所述，旋转耦合轴杆502与保持轴环524之间的旋转接口R将充满盐水，并且在毂内的有源电极组件和返回电极组件之间于盐水中传送RF电流。该已知电流路径在图11B中的KP2指示，并且如果允许该电流路径足够大，则可能导致滞留的盐水加热，进而导致毂465不必要的加热。因此，旋转接口R中的空间尺寸设计为尽可能小，例如小于0.010"，这确保路径KP2具有很高的阻抗，因此只有有限的RF电流可以沿该路径运行。
图11C图示了另一已知的电流路径，以KP3示出，该电流路径同样可能导致盐水中的加热以及毂465的不必要加热。电流路径KP3在保持轴环524与近侧毂体部分480'之间的非旋转接口NR中。如前所述，也会出现相同的问题，因此，非旋转接口NR的尺寸应设计得尽可能小，例如小于0.010"，这确保路径KP3在其中具有很高的阻抗，以限制RF电流从中流过。
尽管上文已经详细描述了本发明的特定实施方式，但是应当理解，该描述仅用于说明的目的，并且本发明的上述描述并非详尽无遗的。本发明的某些具体特征在一些附图中示出而在其他附图中没有示出，这仅仅是为了方便，并且可以根据本发明将任何特征与另一特征组合。对于本领域普通技术人员来说，许多变化和替代将是容易理解的。这样的替代和变化旨在包含在权利要求的范围内。在从属权利要求中呈现的特定特征可以被组合并且落入本发明的范围内。本发明还包括从属权利要求可选地以引用其他独立权利要求的多项从属权利要求的形式书写的实施方式。
其他变化也在本发明的精神内。因此，本发明易于进行各种修改和替代的构建，其某些图示的实施方式在附图中示出并且已在上文详细描述。但应该理解的是，无意将本发明限制于所公开的特定形式，相反，其目的是在于涵盖落入如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围内的所有修改、替代构建和等同物。
除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)，术语“一个”和“一种”和“该”的使用以及类似的指示物应被解释为涵盖单数和复数。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。术语“连接”应被解释为部分或全部地包含在内、附接至或接合在一起，即使存在某些干预。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的记载仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独的值都被包括在本说明书中，如同它们在本文中被单独记载。除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法都可以以任何合适的顺序进行。除非另外声明，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明的实施方式，并不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的元素对于本发明的实践是必不可少的。
本文描述了本发明的优选实施方式，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。在阅读前面的描述时，那些优选实施方式的变化可以对于本领域普通技术人员来说变得容易理解。发明人预期熟练的技术人员能够根据需要采用这些变化，并且发明人希望本发明以不同于如本文具体描述的方式实施。因此，本发明包括适用法律所允许的对所附权利要求中记载的主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述元素的所有可能变化的任何组合。
本文引用的包括出版物、专利申请和专利在内的所有参考文献均通过引用并入本文，其程度如同每个参考文献被单独且具体地指出通过引用并入本文并且在本文中完整阐述。

Claims (21)

1.一种双极射频(RF)装置，其用于在存在导电流体的情况下处理组织，所述双极射频(RF)装置包括：
手持件，其具有马达驱动器、接收通道、在所述接收通道的内壁上的有源电触点以及在所述接收通道的所述内壁上的返回电触点，其中所述返回电触点安设于所述有源电触点的近侧；以及
探头，其包括近侧毂和从所述近侧毂沿一纵轴向远侧延伸的细长轴杆，所述毂被配置成可拆卸地插入到所述手持件的所述接收通道中；
在所述细长轴杆的远端的工作端，所述工作端具有有源电极和返回电极，以及
返回电触点，其安设在所述近侧毂的外表面上的有源电触点的近侧，使得当将所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时(1)分别在所述接收通道中和在所述毂的所述外表面上的所述返回电触点与(2)分别在所述接收通道中和在所述毂的所述外表面上的所述有源电触点彼此接合。
2.根据权利要求1所述的双极RF装置，其中所述探头包括穿过所述轴杆延伸至所述毂中的出口的流动通道，其中所述毂包括内部腔室和流出通路，并且其中所述流动通道的出口端通过所述接收通道的所述内壁通向所述内部腔室。
3.根据权利要求2所述的双极RF装置，其中所述流动通道从所述工作端中的窗口延伸至所述毂中的所述出口，并且所述流动通道被配置用于从处理部位去除流体和组织碎片。
4.根据权利要求3所述的双极RF装置，其中所述毂中的所述内部腔室和所述流出通路被配置用于耦合至负压源。
5.根据权利要求2所述的双极RF装置，进一步包括在所述毂的所述外表面与所述接收通道的所述内壁之间的密封件，以在所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时阻止流体在所述有源电触点与所述返回电触点之间迁移。
6.根据权利要求5所述的双极RF装置，其中所述密封件包括由所述毂和手持件中的至少一个承载的弹性构件。
7.根据权利要求5所述的双极RF装置，其中在所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述毂的所述外表面与所述接收通道的所述内壁之间的间隙足够大，以允许流体通过所述间隙从所述腔室迁移。
8.根据权利要求1所述的双极RF装置，其中在所述毂上的所述有源电触点和所述返回电触点各自包括一对径向相对的弹簧加载的触点，并且在所述接收通道的所述内壁上的所述有源电触点和所述返回电触点各自包括环形电极，所述环形电极在所述内壁的整个圆周上360°延伸。
9.根据权利要求8所述的双极RF装置，其中所述一对径向相对的弹簧加载的返回电触点通过一圆柱体芯构件电耦合至所述轴杆的外套筒，所述圆柱体芯构件在所述有源电触点的远侧延伸。
10.根据权利要求9所述的双极RF装置，其中所述一对径向相对的弹簧加载的有源电触点径向地穿过所述圆柱体芯构件，并且通过一旋转轴环电耦合至所述轴杆的内套筒，所述旋转轴环同轴地安设在所述圆柱体芯构件内。
11.一种用于在存在导电流体的情况下处理患者的组织的双极RF装置，包括：
手持件，其具有内部腔室和流出通路并且适于由操作者的手抓握；
探头，其包括近侧毂和从所述近侧毂沿一纵轴向远侧延伸至具有有源电极和返回电极的工作端的细长轴杆，所述毂被配置成可拆卸地插入到所述手持件的接收通道中；
分别在所述接收通道和所述毂中的第一返回电触点和第二返回电触点，所述第一返回电触点和第二返回电触点适于当所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时彼此接合，以将所述返回电极连接至RF源；
在所述毂的外表面与所述接收通道的内壁之间的密封件，用于在所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时阻止流体在所述有源电触点与所述返回电触点之间迁移；以及
延伸通过所述探头轴杆和所述毂的流动通道，当所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述流动通道与所述手持件中的所述内部腔室和流出通路连通；
其中在所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述毂的所述外表面与所述接收通道的所述内壁之间的间隙足够大，以允许流体通过所述间隙从所述腔室迁移。
12.根据权利要求11所述的双极RF装置，其中所述流动通道的表面的选定部分包括电介质，从而控制所述有源电极与所述第一和第二返回电触点之间的距离。
13.根据权利要求12所述的双极RF装置，其中所述距离被控制成允许有限的RF电流从所述内部腔室中的导电流体流至所述第一返回电触点和所述第二返回电触点，同时在所述工作端中的所述有源电极与所述返回电极之间保持足够的RF电流流动，以在所述有源电极周围激发等离子体。
14.根据权利要求11所述的双极RF装置，进一步包括分别在所述接收通道和所述毂中的第一有源电触点和第二有源电触点。
15.根据权利要求14所述的双极RF装置，其中当所述毂插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述第一和第二返回电触点适于接合所述第一和第二有源电触点。
16.根据权利要求15所述的双极RF装置，其中所述密封件包括由所述毂和手持件中的至少一个承载的弹性构件。
17.根据权利要求14所述的双极RF装置，进一步包括在所述有源电触点与所述返回电触点之间的密封件。
18.一种用于在存在导电流体的情况下处理组织的双极RF装置，包括：
细长探头，其具有外套筒组件和内套筒组件，所述内套筒组件沿纵轴同轴地延伸至承载第一电极和第二电极的工作端，所述内套筒的外表面与所述外套筒的内表面被一间隙分隔；
其中所述外套筒组件和所述内套筒组件承载分别连接至所述第一电极和所述第二电极的第一导体和第二导体；并且
其中选择所述内套筒的所述外表面和所述外套筒的所述内表面的尺寸，以提供在将导电流体安设于所述间隙中时具有目标电阻的间隙。
19.根据权利要求18所述的双极RF装置，进一步包括具有马达驱动器的手持件，其中所述探头的近侧毂部分被配置成可拆卸地接收在所述手持件的接收通道中。
20.根据权利要求19所述的双极RF装置，进一步包括分别在所述手持件和毂中的第一电触点和第二电触点，所述第一电触点和所述第二电触点适于在所述毂的所述近侧部分插入到所述手持件的所述接收通道中时彼此接合。
21.根据权利要求20所述的双极RF装置，进一步包括通过细长探头延伸的流动通道，当所述毂的所述近侧部分插入到所述手持件的所述接收通道中时，所述流动通道与所述手持件中的内部腔室和流出通路连通。
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