CN114845650A - 热切割元件、包括热切割元件的电外科器械以及制造方法 - Google Patents

热切割元件、包括热切割元件的电外科器械以及制造方法 Download PDF

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Abstract

一种制造用于外科器械的热切割元件的方法包括：制造基板；经由等离子电解氧化(PEO)涂覆所述基板的至少一部分；和将加热元件安置在经PEO涂覆的基板的至少一部分上。所述方法可以进一步包括将所述热切割元件附接到外科器械的钳口构件。一种用于外科器械的钳口构件的热切割元件包括：基板；PEO涂层，其安置在所述基板上；和加热元件，其安置在所述PEO涂层上并包括适于连接到不同电势的电能以加热所述加热元件的第一和第二端部部分。

Description

热切割元件、包括热切割元件的电外科器械以及制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求均于2019年12月21日提交的美国临时专利申请第62/952,232和62/952,234号的权益和优先权，所述美国临时专利申请中的每一个的全部内容在此通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及外科器械，并且更具体地说，涉及热切割元件、包括热切割元件的电外科器械以及制造热切割元件的方法。
背景技术
外科钳是一种钳状器械，所述钳状器械依靠其钳口构件之间的机械作用来抓握、夹持和约束组织。电外科钳利用机械夹紧作用和能量来加热组织以处理例如凝结、烧灼或密封组织。通常，一旦组织被处理，外科医生就必须准确地切除已处理的组织。因此，许多电外科钳被设计成包括在钳口构件之间推进以切割已处理的组织的刀。作为机械刀的替代方案，可以提供基于能量的组织切割元件以使用能量(例如，热、电外科、超声、光或其他合适的能量)来切割已处理的组织。
发明内容
如本文所用，术语“远侧”是指远离使用者的所述部分，而术语“近侧”是指更靠近使用者的所述部分。此外，在一致的程度上，本文详述的任何或所有方面可以与本文详述的任何或所有其它方面结合使用。
根据本公开的方面提供一种用于外科器械的热切割元件。所述热切割元件包括：基板；安置在基板上的PEO涂层；和加热元件，其安置在PEO涂层上并包括适于连接到不同电势的电能以加热所述加热元件的第一和第二端部部分。
在本公开的一方面中，加热元件在第一和第二端部部分之间限定连续电路迹线。
在本公开的另一方面中，加热元件的第一和第二端部部分彼此邻近安置。
在本公开的再一方面中，第一和第二电触点安置在加热元件的相应第一和第二端部部分上。第一和第二电触点被配置成便于将不同电势的电能分别连接到第一和第二端部部分。
在本公开的又一方面中，基板由铝、钛、铝合金或钛合金形成。
在本公开的再又一方面中，PEO涂层限定约50微米至约150微米；在其他方面中约75微米至约125微米；在其他方面中约100微米的平均厚度。
在本公开的另一方面中，基板限定细长主体和从细长主体延伸的近侧连接法兰。加热元件的第一和第二端部部分安置在近侧连接法兰处。
根据本公开提供的外科器械的钳口构件包括：结构框架，其包括近侧法兰部分和远侧主体部分；钳口壳体，其包围结构框架的远侧主体部分；和组织处理板，其安置在钳口壳体顶上。组织处理板限定沿着其长度的至少一部分贯穿其中的纵向狭槽。钳口构件进一步包括热切割元件，其安置在钳口壳体内并沿着组织处理板的长度的至少一部分延伸穿过纵向狭槽的至少一部分。热切割元件可以被配置成类似于上文详述或本文提供的任何方面。
在各方面中，组织处理板由导电材料形成并且适于连接到电外科能量源。在这类方面中，组织处理板与加热元件电隔离。
在各方面中，热切割元件包括从其延伸到钳口壳体中的附接法兰。附接法兰便于将热切割元件附接在钳口壳体内。
根据本公开的方面提供的制造用于外科器械的热切割元件的方法包括：制造基板；经由等离子电解氧化(PEO)涂覆基板的至少一部分；和将加热元件安置在经PEO涂覆的基板的至少一部分上。
在本公开的一方面中，安置加热元件包括在经PEO涂覆的基板上形成连续电路迹线。连续电路迹线可以在加热元件的第一和第二端部部分之间延伸。在各方面中，在经PEO涂覆的基板上形成连续电路迹线包括形成电路迹线图案，其中电路迹线图案的第一和第二端部部分彼此邻近安置。
在本公开的另一方面中，安置加热元件包括将加热元件溅射到经PEO涂覆的基板上。
在本公开的再一方面中，安置加热元件包括将加热元件丝网印刷到经PEO涂覆的基板上。
在本公开的又一方面中，所述方法进一步包括将第一和第二电触点安置在加热元件的相应第一和第二端部部分上。安置第一和第二电触点可以经由溅射、丝网印刷或其他合适的方法来完成。
在本公开的另一方面中，制造基板包括对基板进行模冲压。在各方面中，基板是从承载带渐进地模冲压的多个基板中的一个。
在本公开的又一方面中，所述方法进一步包括将电绝缘材料安置在加热元件的至少一部分上。
在本公开的各方面中，控制PEO，使得PEO涂层限定约50微米至约150微米；在其他方面中约75微米至约125微米；并且在再其他方面中约100微米的平均厚度。
在本公开的另一方面中，所述方法进一步包括将安置有加热元件、经PEO涂覆的基板附接至钳口构件。
在各方面中，将安置有加热元件、经PEO涂覆的基板附接到钳口构件包括将加热元件的第一和第二端部部分别电联接到第一和第二电连接器，和/或将基板的附接法兰机械地联接到钳口构件的钳口壳体。机械联接可以包括将钳口壳体包覆成型到附接法兰上。
附图说明
当结合附图考虑时，鉴于以下详细描述，本公开的以上和其他方面和特征将变得更显而易见，其中相同的参考标号标识相似或相同的元件。
图1是根据本公开提供的基于轴的电外科钳的透视图，其展示为连接到电外科发生器；
图2是根据本公开提供的止血器式电外科钳的透视图；
图3是根据本公开提供的机器人外科器械的示意图；
图4是图1的钳的远侧端部部分的透视图，其中钳的末端执行器组合件的第一和第二钳口构件安置在间隔开的位置；
图5A是图4的末端执行器组合件的第一钳口构件的仰视透视图；
图5B是图4的末端执行器组合件的第二钳口构件的俯视透视图；
图6A-6C是根据本公开提供的并且被配置成用于与图4的末端执行器组合件的第二钳口构件一起使用的热切割元件的各种配置的局部侧视横截面图；
图7是示出制造根据本公开提供的热切割元件的方法的流程图；
图8A是根据本公开提供的另一种热切割元件的侧视图；
图8B是示出图8A的热切割元件在使用中向组织施加热能的侧视图；和
图9是根据本公开提供的末端执行器组合件的透视局部透视图，所述末端执行器组合件其中结合了图8A的热切割元件。
具体实施方式
参考图1，示出了根据本公开提供的基于轴的电外科钳，其通常由附图标记10标识。省略了与本公开的理解没有密切关系的钳10的方面和特征，以避免在不必要的细节上模糊本公开的方面和特征。
钳10包括壳体20、手柄组合件30、触发器组合件60、旋转组合件70、第一启动开关80、第二启动开关90和末端执行器组合件100。钳10进一步包括具有配置成(直接或间接)啮合末端执行器组合件100的远侧端部部分14和(直接或间接)啮合壳体20的近侧端部部分16的轴12。钳10还包括将钳10连接到能量源(例如电外科发生器“G”)的缆线“C”。缆线“C”包括延伸穿过其中的电线(或多根电线)(未示出)，其具有足够的长度以延伸穿过轴12，以便分别连接到末端执行器组合件100的钳口构件110、120的一个或两个组织处理表面114、124(参见图4)，以向其提供能量。第一启动开关80联接到组织处理表面114、124(图4)和电外科发生器“G”，用于能够选择性地启动对钳口构件110、120的能量供应，用于处理例如烧灼、凝结/干燥和/或密封组织。第二启动开关90联接到钳口构件120的热切割元件130(图4)和电外科发生器“G”，用于能够选择性地启动对热切割元件150的能量供应，用于热切割组织。
钳10的手柄组合件30包括固定手柄50和可移动手柄40。固定手柄50与壳体20整体相连，手柄40可相对于固定手柄50移动。手柄组合件30的可移动手柄40可操作地联接到驱动组合件(未示出)，该驱动组合件一起机械地协作以使末端执行器组合件100的钳口构件110、120中的一个或两个围绕枢轴103在间隔开的位置和接近位置之间移动，从而将组织抓握在钳口构件110、120的组织处理表面114、124之间。如图1所示，可移动手柄40最初与固定手柄50间隔开，并且相应地，末端执行器组合件100的钳口构件110、120安置在间隔开的位置。可移动手柄40可从该初始位置按压到对应于钳口构件110、120的接近位置的按压位置。旋转组合件70包括旋转轮72，其可选择性地向任一方向旋转以相对于壳体20对应地旋转末端执行器组合件100。
参考图2，示出了根据本公开提供的止血式电外科钳，其通常由附图标记210标识。省略了与本公开的理解没有密切关系的钳210的方面和特征，以避免在不必要的细节上模糊本公开的方面和特征。
钳210包括两个细长轴构件212a、212b，每个细长轴构件分别具有近侧端部部分216a、216b和远侧端部部分214a、214b。钳210被配置成用于与类似于末端执行器组合件100(图4)的末端执行器组合件100'一起使用。更具体地说，末端执行器组合件100'包括附接到轴构件212a、212b的相应远侧端部部分214a、214b的第一钳口构件110'和第二钳口构件120'。钳口构件110'、120'围绕枢轴103'可枢转地连接。每个轴构件212a、212b包括安置在其近侧端部部分216a、216b处的手柄217a、217b。每个手柄217a、217b限定穿过其中的手指孔218a、218b，用于接收使用者的手指。如可以理解的，手指孔218a、218b便于轴构件212a、212b相对于彼此的移动，从而将钳口构件110'、120'从间隔开的位置枢转到接近位置，在间隔开的位置处，钳口构件110'、120'相对于彼此以间隔开的关系安置，在接近位置处，钳口构件110'、120'协作以将组织抓握在其间。
钳210的轴构件212a、212b中的一个，例如轴构件212b，包括近侧轴连接器219，其被配置成将钳210连接到能量源，例如电外科发生器“G”(图1)。近侧轴连接器219将缆线“C”固定到钳210，使得使用者可以选择性地向钳口构件110'、120'供应能量以处理组织。更具体地说，提供第一启动开关280用于在轴构件212a、212b充分靠近时，例如，在经由轴构件212a启动第一启动开关280时，向钳口构件110'、120'供应能量以处理组织。安置在轴构件212a、212b中的任一个或两个上的第二启动开关290联接到末端执行器组合件100'的钳口构件110'、120'中的一个的热切割元件(未示出，类似于钳口构件120的热切割元件150(图4))，且联接到电外科发生器“G”，以能够选择性地启动向热切割元件供应能量，用于热切割组织。
钳口构件110'、120'限定弯曲配置，其中每个钳口构件类似地横向弯曲离开末端执行器组合件100'的纵向轴线。然而，也考虑了其他合适的弯曲配置，包括朝向钳口构件110、120'中的一个(并因此远离另一个)的弯曲，具有相同平面的多个弯曲和/或不同平面内的多个弯曲。末端执行器组合件100(图1)的钳口构件110、120同样可以根据上文指出的任何配置或以任何其它合适的方式弯曲。
参考图3，示出了根据本公开提供的机器人外科器械，其通常由附图标记1000标识。省略了与本公开的理解没有密切关系的机器人外科器械1000的方面和特征，以避免在不必要的细节上模糊本公开的方面和特征。
机器人外科器械1000包括多个机器人臂1002、1003；控制装置1004；以及与控制装置1004联接的操作控制台1005。操作控制台1005可以包括显示装置1006，该显示装置可以被特别设置成显示三维图像；以及手动输入装置1007、1008，外科医生通过手动输入装置1007、1008，能够在第一操作模式下远程操纵机器人臂1002、1003。机器人外科器械1000可以被配置成用于在躺在患者手术台1012上的患者1013上使用，以便以微创方式进行治疗。机器人外科器械1000还可以包括特别是联接到控制装置1004的数据库1014，其中存储例如来自患者1013的手术前数据和/或解剖图。
机器人臂1002、1003中的每一个可以包括通过接头连接的多个构件，和附接装置1009、1011，例如末端执行器组合件1100、1200可以分别附接到附接装置1009、1011。末端执行器组合件1100类似于末端执行器组合件100(图4A)，但也考虑了其他合适的末端执行器组合件用于联接到附接装置1009上。末端执行器组合件1200可以是任何末端执行器组合件，例如内窥镜照相机、其他外科工具等。机器人臂1002、1003和末端执行器组合件1100、1200可以由连接到控制装置1004的电驱动器(例如，马达)驱动。控制装置1004(例如，计算机)可以被配置成具体地借助于计算机程序来启动马达，其方式为使得机器人臂1002、1003、它们的附接装置1009、1011以及末端执行器组合件1100、1200分别根据来自手动输入装置1007、1008的对应输入来执行所需的移动和/或功能。还可以配置控制装置1004，其方式为使得其调节机器人臂1002、1003和/或马达的移动。
转到图4-5B，如上所指出，末端执行器组合件100包括第一钳口构件110和第二钳口构件120。每个钳口构件110、120可以包括结构框架111、121，钳口壳体112、122，和限定其相应组织处理表面114、124的组织处理板113、123。替代地，钳口构件中的仅一个，例如钳口构件120，可以包括结构框架121、钳口壳体122和限定组织处理表面124的组织处理板123。在这类实施例中，例如钳口构件110的其他钳口构件可以形成为单个整体，例如一块导电材料充当结构框架111和钳口壳体112且限定组织处理表面114。在这类实施例中，钳口壳体112的外表面可以至少部分涂覆有绝缘材料或可以保持暴露。在实施例中，组织处理板113、123可以例如经由溅射沉积到钳口壳体112、122或安置在钳口壳体112、122内的钳口插件(未示出)上。替代地，组织处理板113、123可以预先形成并经由例如包覆成型、粘合、机械啮合等与钳口壳体112、122和/或安置在钳口壳体112、122内的钳口插件(未示出)啮合。
特别参考图4和5A，如上所指出，钳口构件110可以与钳口构件120类似地配置，可以形成为单个整体，或者可以以任何其他合适的方式形成以便限定结构框架111和与钳口构件120的组织处理表面124相对的组织处理表面114。结构框架111包括近侧法兰部分116，钳口构件110围绕所述近侧法兰部分116可枢转地联接到钳口构件120。在基于轴或机器人实施例中，近侧法兰部分116可以进一步包括用于接收枢轴103的孔口117a和自其延伸的至少一个突起部117b，所述突起部117b被配置成用于接收在限定驱动组合件(未示出)的驱动套管内的孔口内，使得驱动套管的平移，例如响应于可移动手柄40(图1)的致动或机器人驱动，使钳口构件110在间隔开的位置与接近位置之间围绕枢轴103且相对于钳口构件120枢转。然而，也考虑了其他合适的驱动布置，例如，使用凸轮销和凸轮槽、螺杆驱动机构等。
不管钳口构件110的具体配置如何，钳口构件110可以包括沿着组织处理表面114的长度的至少一部分延伸的纵向延伸绝缘构件115。绝缘构件115可以横向居中于组织处理表面114上或可以相对于其偏移。此外，绝缘构件115可以安置(例如，沉积、涂覆等)在组织处理表面114上，可以定位在限定在组织处理表面114内的通道或凹槽内，或者可以限定任何其他合适的配置。此外，绝缘构件115可以与组织处理表面114基本上(在制造、材料和/或使用公差内)共面，可以从组织处理表面114突出，可以相对于组织处理表面114凹陷，或者可以包括相对于组织处理表面114共面、突出和/或凹陷的不同部分。绝缘构件115可以由例如陶瓷、聚对二甲苯、尼龙、PTFE或(一种或多种)其他合适的材料(包括绝缘和非绝缘材料的组合)形成。
参考图4和5B，如上所指出，钳口构件120可以包括结构框架121、钳口壳体122和限定其组织处理表面124的组织处理板123。钳口构件120进一步包括热切割元件130。结构框架121限定近侧法兰部分126和从近侧法兰部分126向远侧延伸的远侧主体部分(未示出)。近侧法兰部分126被分叉以限定一对间隔开的近侧法兰部分区段，它们将钳口构件110的近侧法兰111接收在其间并限定对准的孔口127，所述孔口127被配置成用于接收穿过其中的枢轴103，以将钳口构件110、120彼此可枢转地联接。
钳口构件120的钳口壳体122例如经由包覆成型、粘合、机械啮合等安置在结构框架121的远侧主体部分周围，并且例如经由包覆成型、粘合、机械啮合、沉积(例如经由溅射)等将组织处理板123支撑在其上。如上所指出，组织处理板123限定组织处理表面124。纵向延伸的狭槽125被限定穿过组织处理板123并且被定位成在接近位置与钳口构件110的绝缘构件115(图5A)相对。狭槽125可以延伸穿过钳口壳体122的至少一部分、钳口插件(如果提供的话)和/或钳口构件120的其他部件，以使得热切割元件130能够至少部分地接收在狭槽125内。
更具体地说，热切割元件130安置在纵向延伸的狭槽125内，使得热切割元件130在接近位置与钳口构件110的绝缘构件115(图5A)相对。热切割元件130可以被配置成在接近位置接触绝缘构件115(图5A)，以调节或促成处于接近位置的组织处理表面114、124之间的间隙距离的调节。替代地或另外，可以提供与钳口构件110和/或钳口构件120相关联的一个或多个止动构件(未示出)以调节处于接近位置的组织处理表面114、124之间的间隙距离。
热切割元件130可以被安置在狭槽125内的绝缘构件128包围，以将热切割元件与组织处理板123电隔离。替代地或另外，热切割元件130可以出于类似目的在其至少侧面上包括绝缘涂层。热切割元件130和绝缘构件128可以类似地或不同地与组织处理表面124基本上(在制造、材料和/或使用公差内)共面，可以从组织处理表面124突出，可以相对于组织处理表面124凹陷，或者可以包括相对于组织处理表面124共面、突出和/或凹陷的不同部分。
在末端执行器组合件100或其一部分是弯曲的实施例中，纵向延伸的狭槽125和热切割元件130可以类似地是弯曲的，例如，其中纵向延伸的狭槽125和热切割元件130(或其对应部分)相对地参考曲率弧(或多个弧)而不是纵向轴线来配置。因此，如本文所用的术语纵向、横向等不限于直线的配置，例如沿着直线的轴线，而是同样适用于弯曲配置，例如沿曲率弧。在这类弯曲配置中，钳口构件110(图5A)的绝缘构件115同样是弯曲的。
一般参考图1-5B，组织处理板113、123由导电材料形成，例如，用于在其间传导电能以处理组织，但组织处理板113、123可以替代地被配置成将例如热、微波、光、超声波等的任何合适的能量传导穿过其间抓握的组织，用于进行基于能量的组织处理。如上所提及，组织处理板113、123联接到启动开关80和电外科发生器“G”(图1)，使得能量可以选择性地供应到组织处理板113、123并在其间传导并穿过安置在钳口构件110、120之间的组织以处理组织，例如密封任一侧上并延伸跨过热切割元件130的组织。
另一方面，热切割元件130被配置成连接到电外科发生器“G”(图1)和第二启动开关90，以能够选择性地启动对热切割元件130的能量供应，用于加热热切割元件130以热切割安置在钳口构件110、120之间的组织，例如，将密封组织切割成第一和第二密封组织部分。可替代地提供包括多模式开关、其他单独开关等的其他配置。
参考图6A-6C，热切割元件130可以是任何合适的热切割元件，例如铝基板，其至少一部分经过等离子电解氧化(PEO)处理，并附有加热层，使得当施加AC电压后，热切割元件130被加热以热切割与其接触的组织。更具体地说，热切割元件130可以包括基板1310、包围基板1310的外表面的至少一部分的PEO涂层1320、以及安置在PEO涂层1320上的加热层1330。在实施例中，热切割元件130可以进一步包括安置在加热层1330上的第一和第二电触点1340(在图6B和6C中仅示出一个电触点)，用于将第一和第二电引线1350连接到其上(在图6A-6C中仅示出一根电引线)，但电引线1350可以替代地连接到加热层1330而不使用电触点(参见图6A)。另外或替代地，热切割元件130可以包括安置在加热层1330和/或PEO涂层1320的一部分上的绝缘层1360(图6C)。在实施例中，作为经PEO涂覆的基板的替代方案，可以利用陶瓷基板。
转到图7，结合考图6A-6C，详细描述了制造热切割元件130的方法900。最初，在步骤910，制造基板1310。出于本文的目的，术语“制造”包括从例如第三方供应商或制造该部件的供应商处获得部件。此外，尽管在下文中必须按顺序进行描述，但在可行的范围内，方法900的各个步骤不需要按下面详述的顺序执行；还考虑了多个步骤的同时执行。
关于在步骤910制造基板1310，基板1310可以由铝、钛、其合金、其组合或可以进行PEO阳极化的(一种或多种)其他合适的材料制成。在实施例中，多个基板1310一起制造，例如作为承载带上的渐进模冲压部分。在其他实施例中，每个基板1310可以单独制造，例如经由机械加工、铸造、锻造、精冲或任何其他合适的方法。为了简单起见，下面针对单个基板1310和热切割元件130详细描述方法900，但应理解方法900可以类似地应用于多个基板1310以形成多个热切割元件130。
继续到步骤920，准备基板1310。准备基板1310可以包括脱脂和/或清洁，例如，使用任何合适的方法；去毛刺；断边；和/或表面修饰，例如滚揉、喷砂处理、化学蚀刻、电抛光等中的一种或多种。
一旦基板1310准备好，基板1310就在步骤930进行PEO阳极化。更具体地说，为了对基板1310进行PEO阳极化，基板1310被用作电化学浴中的阳极。也就是说，将基板1310浸没在冷电解液浴中，所述电解液由例如含有硅酸钠或硅酸钾的稀碱性溶液组成。基板1310连接到电能源以限定电化学浴中的一个电极，其中例如由不锈钢的惰性材料制成的对电极也电联接到电化学浴，从而例如形成浴本身的壁。例如在实施例中，在两个电极之间施加超过200V且至多700V的电势。电势可以是连续的或脉冲式直流电(DC)或交流电(AC)的脉冲。PEO涂层1320的所需最终厚度可以决定所施加的特定电压和/或基板1310保持在浴中的时间。
与标准阳极化相比，对于PEO阳极化，施加了更高的电压电势。例如，在实施例中，例如关于铝的PEO阳极化，电压电势可以为至少200V且至多700V。这些高电压超过了正在生长的氧化膜的介电击穿电势并允许放电。这些放电导致在高温和高压条件下的局部等离子反应，其例如经由生长的氧化物的熔化、熔体流动、再固化、烧结和/或致密化，改变生长的氧化物。具体地说，氧化物部分地从无定形氧化铝转化为结晶形式，如硬度增加的刚玉(α-Al2O3)。
一旦在步骤930完成基板1310的PEO阳极化以在基板1310的至少一部分周围形成PEO涂层1320，就可以用水洗涤经涂覆的基板。另外或替代地，在实施例中，可以抛光经涂覆的基板以消除或减少由PEO过程引起的表面粗糙化。
可以控制步骤930的PEO阳极化过程，使得涂层1320限定在实施例中约50微米至约150微米；在其他实施例中约75微米至约125微米；在再其他实施例中约90微米至约110微米；和在又其他实施例中约100微米的平均厚度。如本文所用的“约”考虑了材料、制造、测量、环境和其他对于特定应用通常可接受的公差，并且可以包括至少+/-10％的变化。
如上文详述的PEO涂层1320的电绝缘特性为至少约10V/微米。因此，对于厚度为约100微米的PEO涂层1320，PEO涂层1320提供至少1000V的介电势垒。这允许PEO涂层1320承受高达1000℃的温度，并且与在不开裂的情况下不能承受高于约150℃的温度的标准阳极化相比是有利的。
一旦如上文详述地在基板1310周围形成PEO涂层1320，加热层1330就可以附连到经PEO涂覆的基板，如步骤940所指示。关于附连加热层1330，这可以经由如溅射的沉积工艺来完成，但也可以考虑其他附连加热层1330的方法，例如丝网印刷。这些方法是有利的，因为它们允许附连而不需要将基板1310加热到其熔点以上。加热层1330可以由例如镍铬合金、康泰尔(kanthal)、铂、其组合或满足所需的加热和电阻特征的(一种或多种)其他合适的金属(例如，正热系数(PTC)电阻加热材料)形成。
更具体地说，溅射工艺可以包括将经涂覆的基板装载到荫罩固定件中并将加热层1330溅射到经涂覆的基板上以将加热元件电路附连到经PEO涂覆的基板上。
更具体地说，丝网印刷工艺可以包括将经涂覆的基板装载到丝网印刷固定件中并将加热层1330连同粘结剂一起丝网印刷到经涂覆的基板上。然后在约850℃至约1000℃下烧制所得物以烧掉粘结剂并将加热层1330烧结到经PEO涂覆的基板上，从而将加热元件电路附连到经PEO涂覆的基板上。
在实施例中，在步骤950，将电绝缘材料安置在加热层1330周围以形成绝缘层1360。绝缘层1360可以是二氧化硅和/或溅射到加热层1330上以提供氧化和/或流体进入保护以及电绝缘。替代地，绝缘层1360可以是玻璃和/或丝网印刷并烧制在加热层1330上以提供氧化和/或流体进入保护以及电绝缘。还考虑了其他合适的材料和/或附连方法。
如步骤960所指示，建立到加热层1330的电连接。在实施例中，电触点1340附连到加热层1330以用于将对应的电引线1350连接到其上。替代地，电引线1350可以连接到加热层1330而不使用电触点1340。
在提供的实施例中，电触点1340可以由例如适合于促进电连接的材料(例如镍或铜)形成。电触点1340可以经由溅射，例如利用第二荫罩固定件施加在加热元件电路的端部部分处。在实施例中，电触点1340可以使用例如镍或其他合适的可电镀金属的电镀来加厚。作为溅射的替代方案，呈电接触垫形式的电触点1340可以丝网印刷并烧制到加热元件电路的端部部分上。
电引线1350经由溅射直接或间接连接到电触点1340或加热元件电路的端部部分(在未提供电触点1340的实施例中)。电引线1350可以使用例如弹簧夹2370(参见图9)的机械连接器或例如电阻焊接、激光焊接、球焊、电镀、铜焊、钎焊、使用导电粘合剂胶等的其他合适的附接方法来连接。
如步骤970所指示，形成的热切割元件130最终可以集成、附接或以其他方式结合到例如末端执行器组合件100、2100(分别图4和9)的外科末端执行器组合件中。否则或之后，方法在980结束。
参考图8A和8B，并首先参考图8A，示出了根据本公开的热切割元件230的实施例，例如，其利用上文详述的方法900(图7)制造或以任何其他合适的方式制造。热切割元件230包括：基板2310；安置在基板2310周围的PEO涂层2320；加热层2330，其安置在PEO涂层2320上以形成加热元件电路，其包括第一端部部分2331和第二端部部分2332；以及第一和第二触点2340，其电联接到加热层2330的相应第一端部部分2331和第二端部部分2332。热切割元件230限定细长主体232、从细长主体232的近侧端部部分延伸的近侧连接法兰234、以及从细长主体232例如从细长主体232的中心或远侧端部部分延伸的一个或多个附接法兰236。加热层2330的第一端部部分2331和第二端部部分2332安置在近侧连接法兰234处。加热层2330限定连续电路迹线，其包括分别从第一端部部分2331和第二端部部分2332沿着细长主体232向远侧延伸到或邻近细长主体232的远侧端部部分的第一和第二间隔开的区段，其中第一和第二区段经由加热层2330的连接器区段相互连接。
第一和第二触点2340在近侧连接法兰234处分别附连到加热层2330的第一部部分2331和第二端部部分2332，以使得电引线能够连接到其上，用于向其施加AC电压以加热热切割元件230。在实施例中，近侧连接法兰234相对于细长主体232的纵向轴线正交地延伸，但还考虑了其他配置。
附接法兰236限定孔口237，所述孔口237被配置成便于热切割元件230啮合在钳口构件例如钳口构件2120(图9)或外科末端执行器组合件的其他合适部件内。在实施例中，附接法兰236相对于细长主体232的纵向轴线正交地延伸，但还考虑了其他配置。
图8B示出了使用中的热切割元件230，其中组织“T”与热切割元件230接触并且AC电压施加在第一和第二触点2340两端上，从而加热热切割元件230。方向箭头指示热梯度，由此，由于热切割元件230的配置，热量从热切割元件230的不与组织“T”接触的部分传导到与组织“T”接触的那些部分。这便于加热和控制热切割元件230的与组织“T”接触的部分的温度，从而便于控制组织“T”的切割。
转到图9，示出热切割元件230(图8A和8B)结合到类似于末端执行器组合件100(图4)的末端执行器组合件2100中。末端执行器组合件2100一般包括第一钳口构件2110和第二钳口构件2120，其中的至少一个可相对于另一个在间隔开的位置和接近位置之间移动。每个钳口构件2110、2120包括结构框架2111、2121、钳口壳体2112、2122和限定组织处理表面2114、2124的组织处理板2113、2123。末端执行器组合件2100可以进一步包括如上文详述的末端执行器组合件100(图4)的任何特征并且可以以类似的方式操作。因此，为了简洁起见，下面仅详细描述不同之处。
钳口构件2120包括安置在其中的第一和第二弹簧夹2370以及连接到相应第一和第二弹簧夹2370的第一和第二电引线2350。热切割元件230座置在限定在钳口构件2120内的纵向延伸狭槽2125内，使得相应第一和第二弹簧夹2370与近侧连接法兰234啮合并被偏置以维持与电触点2340的电接触，从而将电引线2350与加热层2330电连接。热切割元件230的细长主体232沿着钳口构件210纵向延伸并且定位成与组织处理表面2124齐平、相对于组织处理表面2124凹进或从组织处理表面2124突出。细长主体232可以在组织处理板2123和/或钳口构件2120的远侧端部之前终止、可以延伸到组织处理板2123和/或钳口构件2120的远侧端部或可以延伸超过组织处理板2123和/或钳口构件2120的远侧端部。
热切割元件230可以经由内部钳口插件(未示出)和/或钳口壳体2122围绕结构框架2121包覆成型而固定在钳口构件2120内。关于包覆成型钳口壳体2122(或内部钳口插件)，附接法兰236的孔口237使包得覆成型材料能够流过其中，从而便于牢固啮合。近侧连接法兰234与弹簧夹2370的啮合还便于将热切割元件230机械固定在适当位置。
虽然在附图中已经示出了本公开的几个实施例，但并不意味着本公开局限于此，因为意图是使本公开的范围与本领域所允许的一样宽，并且同样地阅读说明书。因此，上文描述不应解释为限制性的，而仅仅是作为特定实施例的例证。所属领域的技术人员将设想在本文所附权利要求书的范围和精神内的其它修改。

Claims (30)

1.一种制造用于外科器械的热切割元件的方法，所述方法包含：
制造基板；
经由等离子电解氧化(PEO)涂覆所述基板的至少一部分；
将加热元件安置在经PEO涂覆的基板的至少一部分上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中安置所述加热元件包括在所述经PEO涂覆的基板上形成连续电路迹线，所述连续电路迹线在所述加热元件的第一和第二端部部分之间延伸。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述经PEO涂覆的基板上形成所述连续电路迹线包括形成电路迹线图案，其中所述电路迹线图案的第一和第二端部部分彼此邻近安置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中安置所述加热元件包括将所述加热元件溅射到所述经PEO涂覆的基板上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中安置所述加热元件包括将所述加热元件丝网印刷到所述经PEO涂覆的基板上。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
将第一和第二电触点安置在所述加热元件的相应第一和第二端部部分上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中安置所述第一和第二电触点包括将所述第一和第二电触点溅射到所述加热元件的所述相应第一和第二端部部分上。
8.根据权利要求6所述的方法，其中安置所述第一和第二电触点包括将所述第一和第二电触点丝网印刷到所述加热元件的所述相应第一和第二端部部分上。
9.根据权利要求1所述的方法，其中制造所述基板包括对所述基板进行模冲压。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述基板是从承载带渐进地模冲压的多个基板中的一个。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将电绝缘材料安置在所述加热元件的至少一部分上。
12.根据权利要求1所述的方法，其中控制所述PEO，使得所述PEO涂层限定约50微米至约150微米的平均厚度。
13.根据权利要求1所述的方法，其中控制所述PEO，使得所述PEO涂层限定约75微米至约125微米的平均厚度。
14.根据权利要求1所述的方法，其中控制所述PEO，使得所述PEO涂层限定约100微米的平均厚度。
15.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
将安置有加热元件的、经PEO涂覆的基板附接到钳口构件。
16.根据权利要求15所述的方法，其中附接包括：
将所述加热元件的第一和第二端部部分别电联接到第一和第二电连接器。
17.根据权利要求15所述的方法，其中附接包括：
将所述基板的附接法兰机械地联接到所述钳口构件的钳口壳体。
18.根据权利要求17所述的方法，其中机械地联接包括将所述钳口壳体包覆成型到所述附接法兰上。
19.一种用于外科器械的热切割元件，其包含：
基板；
等离子电解氧化(PEO)涂层，其安置在所述基板上；和
加热元件，其安置在所述PEO涂层上并且包括适于连接到不同电势的电能以加热所述加热元件的第一和第二端部部分。
20.根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述加热元件在所述第一和第二端部部分之间限定连续电路迹线。
21.根据权利要求20所述的热切割元件，其中所述加热元件的所述第一和第二端部部分彼此邻近安置。
22.根据权利要求19所述的热切割元件，其进一步包含安置在所述加热元件的所述相应第一和第二端部部分上的第一和第二电触点，所述第一和第二电触点被配置成便于将所述不同电势的电能连接到所述第一和第二端部部分。
23.根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述基板由铝、钛、铝合金或钛合金形成。
24.根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述PEO涂层限定约50微米至约150微米的平均厚度。
25.根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述PEO涂层限定约75微米至约125微米的平均厚度。
26.根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述PEO涂层限定约100微米的平均厚度。
27.根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述基板限定细长主体和从所述细长主体延伸的近侧连接法兰，所述加热元件的所述第一和第二端部部分安置在所述近侧连接法兰处。
28.一种外科器械的钳口构件，其包含：
结构框架，其包括近侧法兰部分和远侧主体部分；
钳口壳体，其包围所述结构框架的所述远侧主体部分；
组织处理板，其安置在所述钳口壳体顶上，所述组织处理板限定沿着其长度的至少一部分贯穿其中的纵向狭槽；和
根据权利要求19所述的热切割元件，其中所述热切割元件安置在所述钳口壳体内并且沿着所述组织处理板的长度的至少一部分延伸穿过所述纵向狭槽的至少一部分。
29.根据权利要求28所述的钳口构件，其中所述组织处理板由导电材料形成并且适于连接到电外科能量源，所述组织处理板与所述加热元件电隔离。
30.根据权利要求28所述的钳口构件，其中所述热切割元件进一步包括从其延伸到所述钳口壳体中的附接法兰，所述附接法兰便于所述热切割元件附接在所述钳口壳体内。
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