CN112826573A - 用于血管密封的方法以及超声波装置和系统 - Google Patents

用于血管密封的方法以及超声波装置和系统 Download PDF

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CN112826573A CN202011327351.5A CN202011327351A CN112826573A CN 112826573 A CN112826573 A CN 112826573A CN 202011327351 A CN202011327351 A CN 202011327351A CN 112826573 A CN112826573 A CN 112826573A
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Abstract

一种密封血管的方法包含：在末端执行器抓取血管时，向具有所述末端执行器和联接到所述末端执行器的换能器的超声波手术器械供应电能；在所述末端执行器达到预定速度时，感测所述血管的参数；基于所感测参数估计所述血管的大小；基于维持加热所述血管的预定初始加热速率来控制所述电能，直到已输送与所述血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及在已输送与所述血管的所述所估计大小相对应的所述预定量的能量之后，基于加热所述血管的预定加热速率曲线来控制所述电能。

Description

用于血管密封的方法以及超声波装置和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年11月25日提交的美国临时申请第62/939,763号的权益和优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及用于密封血管的方法和超声波手术装置或系统。更具体地说，本公开涉及基于血管的大小控制电能的输送以密封血管的方法和超声波手术装置或系统。
背景技术
超声波手术装置用于治疗许多医学病状，例如组织切除以及烧灼和血管密封。超声波手术装置利用超声波能量来利用超声波换能器沿着切割刀片的纵向轴线产生振动。不同于需要电流流过患者的电外科装置，超声波手术装置通过施加以机械共振频率驱动的换能器的机械动作来操作。通过沿着刀片的长度放置共振波，在刀片的端部处产生高速的纵向机械移动。由于传递到刀片的端部的机械振动有效地使用由机械移动产生的热能来治疗组织，因此超声波手术装置为有利的。超声波手术装置尤其适用于微创手术，例如内窥镜或腹腔镜外科手术，其中刀片穿过套管针到达手术部位。此外，已证实超声波手术装置实现了止血和组织密封，同时具有最小的侧向热损伤和低烟雾产生。
由于血管的大小不同，因此利用单一治疗方法来治疗不同血管可能无法提供理想的结果。因此，人们对改进血管的治疗以适应目标血管的大小一直很感兴趣。
发明内容
本公开提供一种基于血管的大小供应能量以密封血管的超声波手术装置和系统，以及一种控制超声波手术装置或系统的方法。根据本公开的方面，通过基于血管的大小控制血管的加热速率，超声波手术装置能够更有效地密封血管。
本公开涉及基于血管大小控制电能的输送以密封血管。根据本公开的实施例，一种密封血管的方法包含：在末端执行器抓取血管时，向具有末端执行器和联接到末端执行器的换能器的超声波手术器械供应电能；在末端执行器达到预定速度时，感测血管的参数；基于所感测参数估计血管的大小；基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能，直到已输送与血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及在已输送与血管的所估计大小相对应的预定量的能量之后，基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能。
在一方面中，预定加热速率曲线从预定初始加热速率降低。
在另一方面中，感测血管的参数包含感测血管的阻抗。
在另一方面中，基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能包含在血管的所估计大小小于5毫米时，基于维持加热血管的预定加热速率来控制电能，直到已输送20焦耳的能量。
在再一方面中，基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能包含在血管的所估计大小大于或等于5毫米时，基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能，直到已输送40焦耳的能量。
在再一方面中，基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能包含在预定持续时间之后中断电能。
在再一方面中，基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能包含检测换能器的共振频率随时间的改变速率。基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能包含基于检测到的共振频率随时间的改变速率来控制电能的幅值。
在又一方面中，基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能包含检测换能器的共振频率随时间的改变速率。基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能包含基于检测到的共振频率随时间的改变速率来控制电能的幅值。
根据本公开的实施例，一种超声波手术系统包含：换能器；末端执行器，其联接到换能器且配置成抓取并密封血管；电源，其配置成为换能器供应电能；传感器，其配置成感测血管的参数；以及控制器。控制器配置成：基于所感测参数估计血管的大小；基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能，直到已输送与血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及在已输送与血管的所估计大小相对应的预定量的能量之后，基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能。
在一方面中，预定加热速率曲线从预定初始加热速率降低。
在另一方面中，所感测参数包含血管的阻抗。
在另一方面中，在血管的所估计大小小于5毫米时，预定量的能量为20焦耳。
在再一方面中，在血管的所估计大小大于或等于5毫米时，预定量的能量为40焦耳。
在再一方面中，控制器配置成在基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能时在预定持续时间之后中断电能。
在又一方面中，控制器配置成在基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能时检测换能器的共振频率随时间的改变速率。控制器配置成在基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能时基于检测到的共振频率随时间的改变速率来控制电能的幅值。
在又一方面中，控制器配置成在基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能时检测换能器的共振频率随时间的改变速率，且基于检测到的共振频率随时间的改变速率来控制电能的幅值。
根据本公开的实施例，一种非暂时性存储媒体存储在由处理器执行时使所述处理器执行密封血管的方法的指令。方法包含：在末端执行器抓取血管时，向具有末端执行器和联接到末端执行器的换能器的超声波手术器械供应电能；在末端执行器达到预定速度时，感测血管的参数；基于所感测参数估计血管的大小；基于维持加热血管的预定初始加热速率来控制电能，直到已输送与血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及在已输送与血管的所估计大小相对应的预定量的能量之后，基于加热血管的预定加热速率曲线来控制电能。
在下文参考附图更详细地描述本公开的示范性实施例的其它细节和方面。
附图说明
当结合后续详细描述考虑时，可通过参考附图来理解本公开，在附图中：
图1A为根据本公开的实施例的超声波手术装置的侧正视图；
图1B为示出根据本公开的实施例的图1A的超声波手术装置的作为手柄的左侧部分、换能器和右侧部分的分隔开的部分的透视图；
图2为根据本公开的实施例的图1A的超声波手术装置的功能框图；
图3为示出根据本公开的实施例的随时间的血管的加热速率和换能器的频率的图解说明；以及
图4为说明根据本公开的实施例的基于血管的大小控制加热速率以密封血管的方法的流程图。
具体实施方式
一般来说，本公开提供超声波手术装置和系统以及基于血管的大小控制血管的加热速率的方法。根据本公开的方面，超声波手术装置估计待密封的血管的大小。基于血管的所估计大小，超声波手术装置控制血管的加热速率以密封血管。超声波手术装置包含提供机械运动并将机械运动联接到末端执行器的换能器。在换能器以共振频率驱动时，末端执行器达到针对特定输入能量的最大运动。各种因素(包含温度)会影响换能器的共振频率且导致其偏移或移位。因此，超声波换能器的温度与共振频率之间存在关系。根据本公开的方面，超声波手术装置可通过监测换能器的共振频率随时间的变化以及基于共振频率中的变化控制供应到超声波手术装置的电能来实现适当的血管加热速率。通过使用所述各种控制，根据本公开的实施例，超声波手术装置提供受控的超声波机械运动以密封各种血管。
参考图1A和图1B，说明用于治疗组织的超声波手术装置100。超声波手术装置100包含电源110、壳体130、换能器150和超声波探针190。电源110向换能器150提供DC功率。在各种实施例中，电源110可以是便携式电源，例如电池，其可被携载以在任何地方提供DC功率。在另一实施例中，电源110可插入或整合到壳体130中，使得可在不干扰任何缆线的情况下便携地携载超声波手术装置100。在又一实施例中，电源110可为能够充电的，使得可重复使用电源110。在又一实施例中，电源110可从壁式插座接收功率。
在另一实施例中，电源110可包含转换器，所述转换器连接到交流电(AC)电源且将AC功率转换为DC功率。AC电源可具有相对较低的频率，例如约60赫兹(Hz)，而超声波手术装置100以高频操作。因此，电源110可将低频率AC功率转换为DC功率，使得DC功率可接着被反转为具有适合于使换能器150产生超声波机械运动的频率的AC功率。
继续参考图1A和图1B，壳体130包含：手柄部分131，其具有隔室132，所述隔室132可容纳电源110；以及电源门134，其将电源110固定在隔室132内。在一方面中，电源门134可配置成在隔室132的内部与外部之间形成水密密封。
壳体130还包含罩盖133，其容纳换能器150和输出装置180。换能器150包含产生器组件152和换能器组件154，其具有换能器主体156和锁定部分162(图1B)。产生器组件152经由一对接触件158与换能器组件154电耦合。
参考图1B，换能器150说明为与罩盖133分隔开。在换能器150插入到罩盖133中且与罩盖133组装时，所述一对接触件158连接到换能器150的圆形凹槽以使得换能器主体156的旋转移动并不干扰换能器主体156与产生器组件152之间的连接。因此，换能器主体156能够在壳体130内自由地旋转。
输出装置180输出关于超声波手术装置100的信息，或在各种实施例中，输出超声波探针190与换能器150之间的机械联接的状态。在各种实施例中，输出装置180还可显示警告，所述警告指出超声波探针190并未恰当地连接到换能器150。在美国专利申请公开案第2016/0374711号中公开用于检测超声波探针的附接的方法，所述公开案的全部内容特此以引用的方式并入本公开中。
在另一实施例中，输出装置180可以是扬声器，其配置成输出表示超声波探针190与换能器150的正确或不当连接的可听音调。在又一实施例中，输出装置180可包含一个或多个发光装置，其配置成发出各种持续时间、脉冲和颜色的光，以指示超声波探针190与换能器150之间的机械联接的状态。
手柄部分131进一步包含触发器136。在触发器136经致动时，电源210向换能器150提供能量，使得换能器150被供电以产生超声波探针190的超声波机械运动。随着触发器136被松开，终止向换能器150供电。
产生器组件152从电源210接收DC功率，且产生具有大于20kHz频率的AC信号。产生器组件152可基于所需操作模式来产生具有频率的信号，所述频率可不同于换能器150的共振频率。
换能器组件154的换能器主体156接收由产生器组件152产生的AC信号，且基于所产生AC信号的幅值和频率来在超声波探针190内产生超声波机械运动。换能器主体156包含压电材料，其将所产生AC信号转换成超声波机械运动。
超声波手术装置100还包含转轴170，其联接到超声波探针190且允许超声波探针190围绕其纵向轴线旋转。超声波探针190附接到壳体且经由锁定部分162机械地连接到换能器150，使得在转轴170围绕由超声波探针190限定的纵向轴线旋转时，超声波探针190和换能器150也对应地旋转而不影响换能器150与超声波探针190之间的连接。
超声波探针190可包含末端执行器194，其适用于通过将纵向机械移动转换为热量来密封组织。超声波探针190包含波导192，从波导192延伸的末端执行器194以及夹钳部件196。超声波探针190经由锁定部分162机械地联接到换能器主体156。
夹钳部件196可形成为枢转臂，所述枢转臂配置成抓取及/或夹持夹钳部件196与末端执行器194之间的组织。在夹钳部件196和末端执行器194抓取组织以及末端执行器194传送超声波机械运动时，由于超声波机械运动，末端执行器194与夹钳部件196之间的所抓取组织的温度升高。这些运动继而治疗(例如切割和/或密封)组织中的血管。根据本公开的一方面且如本文中稍后所论述，末端执行器194可基于待密封的血管的大小以不同的速度振动。
根据本公开的方面且如本文中稍后更详细描述，通过控制末端执行器194的机械运动的速度，可控制血管的加热速率，使得可有效地密封血管。举例来说，在各种实施例中，加热速率可在初始时间段内维持为固定的初始加热速率直到特定量的能量供应到血管，且接着加热速率可改变为加热速率曲线直到血管密封完成。固定的初始加热速率和/或加热速率曲线可取决于血管的大小而变化。此外，初始时间段和直到密封完成的后续时间段可取决于血管的大小而变化。
图1A和图1B的所说明实施例仅为示范性的，且变化涵盖在本公开的范围内。举例来说，组件无需如图1A和图1B中所说明地布置或配置，且可按不同的方式布置或配置而同时仍执行本文中所描述的操作和/或功能。举例来说，在各种实施例中，超声波手术装置可不包含内部产生器且/或可连接到外部产生器。连接可将电外科功率从外部产生器耦合到超声波手术装置，且可将测量值或反馈信号从超声波手术装置传送到外部产生器。这类外部产生器可针对产生器组件152执行本文中所描述的操作和功能中的一些或全部。其它变化涵盖在本公开的范围内。
图2说明根据本公开的方面的超声波手术装置或超声波系统的框图。如上文所描述，超声波手术装置或系统可估计待密封的血管的大小且向换能器150提供具有适合的功率和频率的电能，换能器150又向末端执行器194提供超声波机械运动。模拟或数字脉宽调制(PWM)信号或三角积分(delta-sigma)信号可用以调节超声波机械运动。超声波手术装置或系统包含电源210、转换器220、传感器230、控制器240、逆变器260、换能器150和比较器270。在各种实施例中，组件中的一些或全部可包含于超声波手术装置中，例如图1A和图1B中所示出的装置100。在各种实施例中，所说明组件中的一些位于超声波手术装置中，且组件中的一些位于外部产生器中。
电源210向转换器220提供DC功率，所述转换器220放大DC功率的电压使得超声波手术装置100产生足够大的超声波机械运动以用于治疗组织。传感器230接着感测与流动到逆变器260的电能有关的参数。所感测参数可包含供应到逆变器260的电能的所感测电流波形和所感测电压波形。
在各种实施例中，传感器230可包含在末端执行器194的远端部分处的温度传感器。温度传感器可感测末端执行器194的远端部分的温度且估计血管的温度。可在共同转让的美国专利第10,130,412号中找到末端执行器和血管的温度之间的关系，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。
传感器230可以是压力传感器，所述压力传感器在末端执行器194夹持含有血管的组织时感测夹持力或压力。传感器230可感测末端执行器194的孔径。此外，传感器230可以是感测组织中的张力的张力传感器。来自这些传感器的测量可用以准确地测量血管的温度和用于密封血管的其它参数。
控制器240从传感器230接收所感测参数，基于所感测参数计算各种参数(例如均方根(RMS)或平均电压、电流、功率或阻抗)，且产生控制信号以控制电能的幅值(例如RMS电流、电压或功率的幅值)。在一方面中，控制器240可控制转换器220的占空比。在各种实施例中，数字PWM信号或三角积分调变信号可用以控制转换器220的占空比。
逆变器260从转换器220接收DC功率的放大电压。通过来自控制器240的输出信号驱动逆变器260。在各种实施例中，逆变器260可包含H桥结构以产生具有适合频率的AC电能，以使得换能器150机械地振动。
在各种实施例中，控制器240可测量联接到换能器150的末端执行器194的速度，且维持末端执行器194的特定速度以在密封处理之前估计血管的大小。可在2019年4月23日提交的名称为《超声波血管密封的方法和系统(Methods and Systems for UltrasonicVessel Sealing)》的共同转让的美国专利申请第16/391,635号中找到用于估计血管的大小的细节，所述申请的全部内容特此以引用的方式并入本文中。综上所述，比较器270从换能器150接收指示末端执行器194的速度的信号，且将末端执行器194的速度与针对估计血管的大小而设置的预定速度进行比较。
在估计血管的大小之后，血管的特征可以为小血管，例如血管小于5毫米(mm)，或可以为大血管，例如血管大于或等于5mm。取决于血管的大小，可基于与血管大小相对应的预定加热速率来控制提供以密封血管的能量，其将结合图3更详细地描述。
控制器240可产生用以驱动转换器220的PWM控制信号，且产生用以驱动逆变器260的其它控制信号。控制器240从比较器270接收输出，且响应于比较器270的输出而产生用于逆变器260的控制信号。逆变器260接着将DC功率反转为AC功率。在一方面中，变压器(图中未示)可电耦合于逆变器260与换能器150之间，使得变压器可将AC功率的幅值增大到所需水平。在各种实施例中，控制器240可产生其它类型的信号，例如三角积分调变信号。
在一方面中，传感器230配置成感测供应到换能器150的AC功率的电压和电流波形，且将传感器信号传输到控制器240。控制器240可处理传感器信号和比较器270的输出以控制末端执行器194的速度，由此实现所需的血管加热速率。
在一方面中，控制器240可包含处理器和联接到处理器的存储器。处理器可以是用以执行本公开中所描述的操作、计算和/或指令集的任何适合的处理器(例如控制电路)，包含(但不限于)硬件处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、中央处理单元(CPU)、微处理器和其任何组合。本领域的技术人员将了解，可通过使用用以执行本公开中所描述的算法、计算和/或指令集的任何逻辑处理器(例如控制电路)来取代处理器。存储器可包含易失性、非易失性、磁性、光学或电学媒体中的一个或多个，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、非易失性RAM(NVRAM)或闪存存储器
图3说明根据本公开的实施例的示出血管随时间的目标加热速率320和末端执行器随时间的速度310的两个图形曲线。水平轴线表示时间，左侧竖直轴线表示温度的改变速率(其与加热速率曲线320相对应)，且右侧竖直轴线表示速度(其与末端执行器的速度310相对应)。换能器的频率可与末端执行器的速度分开控制，所述末端执行器的速度反映末端执行器在运动中的位移量。因此，在以共振频率驱动超声波换能器时，仍可调整末端执行器的速度以实现不同的血管加热速率。
如本文中在上文所提及且根据本公开的方面，在末端执行器最初抓取血管时，超声波手术装置可估计血管的大小。基于血管的大小，超声波手术装置基于与血管大小相对应的预定加热速率曲线来将电能供应到换能器。图3说明对于血管大小或血管大小的范围(例如5mm到7mm)的加热速率曲线320的一个实例。
图3的曲线310示出末端执行器的随时间的速度，且曲线320示出加热血管的随时间的预定加热速率曲线。根据本公开的方面，可控制末端执行器194的速度以实现跟踪预定加热速率曲线320的组织加热速率。在各种实施例中，可通过检测换能器的共振频率随时间的改变速率来估计组织加热速率。如上文所提及，温度影响换能器的共振频率，使得换能器的温度与共振频率之间存在关系。因此，监测共振频率的改变速率可提供对组织的加热速率的估计。
继续参考图3，可控制末端执行器194的速度以维持预定初始加热速率T1/秒，直到t1为止。在直到t1的这一时段期间，由内部产生器或外部产生器供应预定量的电能。举例来说，供应直到t1为止的预定量的能量可对于1mm血管为20J且对于7mm血管为40J。时间t1可取决于血管的大小而变化。举例来说，t1可对于1mm血管为0.5秒，且对于7mm血管为3秒。提供这些预定量的能量和时间t1仅用于示出实例，且可在不同实施例中变化。如早先结合图2所描述，可使用传感器230来确定所供应的能量的量。
在时间t1与t2之间，控制末端执行器的速度以基于预定加热速率曲线改变血管的加热速率。在所说明的实施例中，预定加热速率曲线从初始加热速率T1/秒下降到较低加热速率T2/秒。在t2之后，进一步基于血管的较低加热速率T2/秒来控制末端执行器的速度。血管的密封可在t3处完成。
在各种实施例中，可取决于血管的大小来预定直到密封血管完成为止的能量的总量。此外，能量的总量可分为两个或更多个能量的量。作为实例，可提供第一量的能量直到t1，可在t1与t2之间的过渡期间提供第二量的能量，且可从t2到t3提供第三量的能量，直到密封完成。
在另一实施例中，可取决于血管的大小而预定t1、t2和t3。
图4示出说明根据本公开的实施例的取决于血管的大小而密封血管的方法400的流程图。方法400包含至少两个阶段，一个阶段用于估计血管的大小且一个阶段用于基于血管的所估计大小而恰当地密封血管。
在步骤410中，估计血管的大小。如上文所描述，可在2018年5月31日提交且名称为《超声波血管密封的方法和系统(Methods and Systems for Ultrasonic VesselSealing)》的共同转让的美国临时专利申请第62/678,724号中找到血管大小估计的技术，所述申请的全部内容特此以引用的方式并入本文中。
基于血管的所估计大小，在步骤420中，可基于维持血管的加热速率来控制末端执行器的速度，以跟踪预定初始加热速率。在加热血管时，血管的特性可能改变。举例来说，血管的阻抗可能改变。因此，可控制末端执行器的速度以适应血管的特性变化，从而维持血管的加热速率。图3中示出对末端执行器的速度的控制。
在步骤430中，确定预定量的能量是否已应由产生器供应至血管。能量的预定量可取决于血管的大小。举例来说，大血管可比较小血管需要更多的能量来正确地密封血管。因此，可对应于血管的大小来预定待供应的能量的量。举例来说，超声波手术装置或系统可在存储器中存储查找表，所述查找表使血管的大小与待由产生器供应的预定量的能量相关。
超声波手术装置继续供应能量，直到预定量的能量由产生器供应到血管为止。当在步骤430中确定预定量的能量由产生器供应到血管时，在步骤440中，加热速率从预定初始加热速率改变为预定加热速率曲线，所述预定加热速率曲线从预定初始加热速率降低。通过基于预定加热速率曲线控制末端执行器的速度来执行这一步骤。
在步骤450中，使血管的加热速率维持在较低加热速率，且在步骤460中，确定血管的密封是否完成。因此，在各种实施例中，维持较低加热速率直到血管的密封完成为止。
由于可进行其它修改和变化以符合特定的操作要求和环境，因此本领域的技术人员应理解，本公开不限于本文中所描述的说明性实例且可覆盖并不脱离本公开的精神或范围的各种其它变化和修改。本文所公开的实施例是本公开的实例，并且可以各种形式体现。举例来说，尽管本文中的某些实施例被描述为单独的实施例，但本文中的每个实施例可与本文中的一个或多个其它的实施例组合。本文所公开的具体结构和功能的细节不应被理解为具有限制性，而仅仅是作为权利要求的基础，并且是作为用于教导本领域技术人员以几乎任何适当的详细结构来采用本公开的代表性基础。在图式的整个描述中，相同的附图标记可指代类似或相同的元件。
短语“在一实施例中”、“在实施例中”、“在各种实施例中”、“在一些实施例中”或“在其它实施例中”可各自指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。“A或B”形式的短语意味着“(A)、(B)或(A和B)”。“A、B或C中的至少一个”形式的短语意味着“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。”
本文中描述的操作、方法、程序、算法或代码中的任一个可转换为编程语言或计算机程序或以编程语言或计算机程序表达。如本文中所使用，术语“编程语言”和“计算机程序”各自包含用于指定计算机指令的任何语言，并且包含(但不限于)以下语言和其衍生物：汇编程序(Assembler)、Basic、Batch文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi、Fortran、Java、JavaScript、机器代码、操作系统命令语言、Pascal、Perl、PL1、脚本语言、Visual Basic、自指定程序的元语言以及所有第一代、第二代、第三代、第四代、第五代或更高代的计算机语言。还包含数据库和其它数据模式，以及任何其它元语言。不对被解译、编译或使用编译和解译两种方法的语言进行区分。在程序的编译版本和源版本之间没有区别。因此，对程序的引用是对任何和所有这些状态的引用，其中编程语言可存在于多个状态(如源、编译、对象或链接)中。对程序的引用可涵盖实际指令和/或那些指令的目的。
应理解，前文的描述仅仅是对本公开的说明。本领域的技术人员可在不脱离本公开的情况下设计各种替代方案和修改。因此，本公开旨在涵盖所有这类替代方案、修改和变化。呈现参考附图描述的实施例仅用于说明本公开的某些实例。与上文和/或所附权利要求中所描述的元件、步骤、方法和技术没有实质性不同的其它元件、步骤、方法和技术也旨在于本公开的范围内。
本文中所描述的系统还可利用一个或多个控制器来接收各种信息并转换所接收的信息以产生输出。控制器可包含任何类型的计算装置、计算电路，或能够实行存储在存储器中的一系列指令的任何类型的处理器或处理电路。控制器可包含多个处理器和/或多核中央处理单元(CPU)并且可包含任何类型的处理器，例如微处理器、数字信号处理器、微控制器、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。控制器还可包含存储器以存储当由一个或多个处理器实行时使一个或多个处理器执行一个或多个方法和/或算法的数据和/或指令。
本文中描述的方法、程序、算法或代码中的任一个可转换为编程语言或计算机程序或以编程语言或计算机程序表达。如本文中所使用，术语“指令集”、“编程语言”和“计算机程序”各自包含用于指定计算机指令的任何语言，并且包含(但不限于)以下语言和其衍生物：汇编程序、Basic、Batch文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi、Fortran、Java、JavaScript、机器代码、操作系统命令语言、Pascal、Perl、PL1、脚本语言、Visual Basic、自指定程序的元语言以及所有第一代、第二代、第三代、第四代、第五代或更高代的计算机语言。还包含数据库和其它数据模式，以及任何其它元语言。不对被解译、编译或使用编译和解译两种方法的语言进行区分。在程序的编译版本和源版本之间没有区别。因此，对程序的引用是对任何和所有这些状态的引用，其中编程语言可存在于多个状态(如源、编译、对象或链接)中。对程序的引用可涵盖实际指令和/或那些指令的目的。
应理解，前文的描述仅仅是对本公开的说明。本领域的技术人员可在不脱离本公开的情况下设计各种替代方案和修改。因此，本公开旨在涵盖所有这类替代方案、修改和变化。呈现参考附图描述的实施例仅用于说明本公开的某些实例。与上文和/或所附权利要求中所描述的元件、步骤、方法和技术没有实质性不同的其它元件、步骤、方法和技术也旨在于本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种密封血管的方法，其包括：
在末端执行器抓取血管时，向具有所述末端执行器和联接到所述末端执行器的换能器的超声波手术器械供应电能；
在所述末端执行器达到预定速度时，感测所述血管的参数；
基于所感测参数估计所述血管的大小；
基于维持加热所述血管的预定初始加热速率来控制所述电能，直到已输送与所述血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及
在已输送与所述血管的所述所估计大小相对应的所述预定量的能量之后，基于加热所述血管的预定加热速率曲线来控制所述电能。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定加热速率曲线从所述预定初始加热速率降低。
3.根据权利要求1所述的方法，其中感测所述血管的参数包含感测所述血管的阻抗。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能包含在所述血管的所述所估计大小小于5毫米时，基于维持加热所述血管的所述预定加热速率来控制所述电能，直到已输送20焦耳的能量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能包含在所述血管的所述所估计大小大于或等于5毫米时，基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能，直到已输送40焦耳的能量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基于加热所述血管的所述预定加热速率曲线来控制所述电能包含在预定持续时间之后中断所述电能。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能包含检测所述换能器的共振频率随时间的改变速率。
8.根据权利要求7所述的方法，其中基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能包含基于检测到的所述共振频率随时间的改变速率来控制所述电能的幅值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中基于加热所述血管的所述预定加热速率曲线来控制所述电能包含检测所述换能器的共振频率随时间的改变速率。
10.根据权利要求9所述的方法，其中基于加热所述血管的所述预定加热速率曲线来控制所述电能包含基于所述检测到的所述共振频率随时间的改变速率来控制所述电能的幅值。
11.一种超声波手术系统，其包括：
换能器；
末端执行器，其联接到所述换能器且配置成抓取并密封血管；
电源，其配置成为所述换能器供应电能；
传感器，其配置成感测所述血管的参数；以及
控制器，其配置成：
基于所感测参数估计所述血管的大小；
基于维持加热所述血管的预定初始加热速率来控制所述电能，直到已输送与所述血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及
在已输送与所述血管的所述所估计大小相对应的所述预定量的能量之后，基于加热所述血管的预定加热速率曲线来控制所述电能。
12.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中所述预定加热速率曲线从所述预定初始加热速率降低。
13.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中所述所感测参数包含所述血管的阻抗。
14.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中在所述血管的所述所估计大小小于5毫米时，所述预定量的能量为20焦耳。
15.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中在所述血管的所述所估计大小大于或等于5毫米时，所述预定量的能量为40焦耳。
16.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中所述控制器配置成在基于加热所述血管的所述预定加热速率曲线来控制所述电能时在预定持续时间之后中断所述电能。
17.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中所述控制器配置成在基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能时检测所述换能器的共振频率随时间的改变速率。
18.根据权利要求17所述的超声波手术系统，其中所述控制器配置成在基于维持加热所述血管的所述预定初始加热速率来控制所述电能时基于检测到的所述共振频率随时间的改变速率来控制所述电能的幅值。
19.根据权利要求11所述的超声波手术系统，其中所述控制器配置成在基于加热所述血管的所述预定加热速率曲线来控制所述电能时进行以下操作：
检测所述换能器的共振频率随时间的改变速率，以及
基于所述检测到的所述共振频率随时间的改变速率来控制所述电能的幅值。
20.一种非暂时性存储媒体，其存储在由处理器执行时使所述处理器执行密封血管的方法的指令，所述方法包括：
在末端执行器抓取血管时，向具有所述末端执行器和联接到所述末端执行器的换能器的超声波手术器械供应电能；
在所述末端执行器达到预定速度时，感测所述血管的参数；
基于所感测参数估计所述血管的大小；
基于维持加热所述血管的预定初始加热速率来控制所述电能，直到已输送与所述血管的所估计大小相对应的预定量的能量；以及
在已输送与所述血管的所述所估计大小相对应的所述预定量的能量之后，基于加热所述血管的预定加热速率曲线来控制所述电能。
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