CN115397349A - 结合超声和电外科功能的外科器械 - Google Patents

Abstract

一种外科器械包括由壳体支撑的超声换能器和从该壳体向远侧延伸的细长组件。该细长组件包括钳口和波导，该波导联接到该换能器，并限定刀片，该刀片具有上组织接触表面和下组织接触表面以及设置在上组织接触表面和下组织接触表面之间的第一侧表面和第二侧表面，该第一侧表面和该第二侧表面涂覆有材料。该钳口能够相对于该刀片枢转，并且包括结构基部，该结构基部具有背跨部和从该背跨部延伸的第一支柱和第二支柱。该钳口还包括钳口衬里，该钳口衬里支撑在该结构基部内并且定位成在该第一支柱和该第二支柱设置在该刀片的任一侧上的情况下与该上组织接触表面相对。在超声模式下，由该换能器产生的超声能量沿着该波导传输到该刀片。在电外科模式下，在该刀片与该第一支柱和该第二支柱之间传导电外科能量。

Description

结合超声和电外科功能的外科器械

技术领域

本公开涉及基于能量的外科器械，并且更具体地，涉及结合超声和电外科功能以促进治疗(例如，密封和/或解剖)组织的外科器械和方法。

背景技术

超声外科器械和系统利用超声能量，即超声振动，来治疗组织。更具体地，超声外科器械和系统利用以超声频率传输的机械振动能量来凝结、烧灼、熔合、密封、切割、烘干和/或电灼组织以实现止血。超声外科装置在许多外科手术中使用。超声外科装置可以包括例如超声刀片和夹具机构，以使得能够将组织夹持在刀片上。传输到刀片的超声能量使刀片以非常高的频率振动(例如，每秒55,500次)，这允许加热组织以治疗夹持在刀片上或以其他方式与刀片接触的组织。

电外科装置也在许多外科手术中使用。电外科装置可以包括例如相对的钳口构件，该相对的钳口构件可操作以将组织夹持在其间，并传导能量(例如，RF能量)穿过被夹持的组织来治疗组织。

将超声和电外科能量组合到单个多功能装置中的装置及其使用方法是普遍已知的，但是可能不会有效地充分利用两种技术的强度。具体地，对于超声和电外科能量的组合使用，可能优化不了现有装置及其使用方法。

发明内容

如本文所使用的，术语“远侧”是指所描述的距用户较远的部分，而术语“近侧”是指所描述的距用户较近的部分。此外，本文所述的任何或所有方面在一定程度上可与本文所述的任何或所有其他方面结合使用。

根据本公开的方面，提供一种外科器械，该外科器械包括壳体、由该壳体支撑的超声换能器和从该壳体向远侧延伸的细长组件。该细长组件包括波导，该波导由导电材料形成并且适于在第一电势下连接到电外科能量源。该波导可操作地联接到超声换能器并且包括在其远端部分处的刀片。该刀片限定上组织接触表面、下组织接触表面以及设置在该上组织接触表面与该下组织接触表面之间的第一侧表面和第二侧表面。该第一侧表面和该第二侧表面涂覆有材料。该细长组件还包括钳口，该钳口能够相对于该刀片在间隔开的位置与用于将组织抓持该刀片与该钳口之间的接近位置之间枢转。该钳口包括结构基部，该结构基部由导电材料形成并且适于在不同于该第一电势的第二电势下连接到电外科能量源。该结构基部包括背跨部和从该背跨部以间隔开的关系延伸的第一支柱和第二支柱，以在其间限定空腔。钳口衬里被支撑在该结构基部的该空腔内并定位成在该第一支柱和该第二支柱设置在该刀片的任一侧上的情况下与位于接近位置的该刀片的该上组织接触表面相对。

在超声操作模式下，由超声换能器产生超声能量并且该超声能量沿着波导传输到刀片以用于治疗与刀片接触的组织。

在电外科操作模式下，电外科能量在刀片与第一支柱和第二支柱之间传导以治疗设置在其间的组织。

在本公开的一方面，第一支柱和第二支柱中的每一者在其自由端处限定组织接触表面。在这些方面，第一支柱和第二支柱的组织接触表面可以相对于钳口衬里的组织接触表面以基本上平行的取向设置。另外地，第一支柱和第二支柱的组织接触表面可以朝向彼此向内成角度并且相对于钳口衬里的组织接触表面成一角度。

在本公开的另一方面，第一支柱和第二支柱中的每一者限定面向内的组织接触表面。在这些方面，面向内的组织接触表面可以相对于钳口衬里的组织接触表面以基本上垂直的取向设置。另外地或另选地，在钳口的接近位置，刀片的第一侧表面和第二侧表面与第一支柱和第二支柱的组织接触表面至少部分地重叠。

在本公开的又一方面，刀片的侧表面相对于彼此以基本上平行的取向设置。在这些方面，刀片的侧表面可以与第一支柱和第二支柱的组织接触表面以基本上平行的取向设置。

在本公开的又一方面，刀片的上组织接触表面包括在顶点处会合的第一表面和第二表面。在这些方面，刀片的上组织接触表面的第一表面和第二表面可以与第一支柱和第二支柱的相应成角度的组织接触表面基本上平行。

在本公开的仍另一方面，该材料是电绝缘材料，例如

或聚苯醚(PPO)。

在本公开的另一方面，向内渐细的表面在刀片的远端部分处从刀片的第一侧表面和第二侧表面延伸。在这些方面，向内渐细的表面可以涂覆有电绝缘材料。

在本公开的又一方面，波导包括主体和从主体向远侧延伸的刀片。在这些方面，该主体可以是大体上圆柱形的，其中在大体上圆柱形的主体与刀片的第一组织接触表面和第二组织接触表面之间限定锥形表面。另外地或另选地，在大体上圆柱形的主体与刀片的第一侧表面和第二侧表面之间限定锥形表面。

在本公开的又一方面，该外科器械还包括插头组件，该插头组件包括适于连接到外科发生器的超声插头端口的超声插头，和适于连接到外科发生器的电外科插头端口的电外科插头。

在本公开的另一方面，该外科器械还包括至少一个激活开关，该至少一个激活开关由该壳体支撑，并且被配置成选择性地启动超声操作模式或电外科操作模式中的至少一者。

在本公开的另一方面，该钳口衬里由顺应性材料形成。

根据本公开还提供了一种操作能够输送超声能量和RF能量的外科器械的计算机实现的方法。该方法包括确定第一开关是否被激活，并且如果是，则确定外科器械的端部执行器是否抓住组织。在确定端部执行器抓住组织的情况下，该方法包括将超声能量和RF能量供应给端部执行器。在确定端部执行器未抓住组织的情况下，该方法包括仅将超声能量供应给端部执行器。

在本公开的一方面，在将超声能量和RF能量供应给端部执行器期间，该方法还可包括确定用于密封由端部执行器抓住的组织的密封循环是否完成，并且如果是，则停止将RF能量供应给端部执行器。

在本公开的另一方面，在确定密封循环完成的情况下，该方法还包括改变超声能量的功率水平。

在本公开的又一方面，该方法还包括确定组织是否被解剖，并且如果是，则停止将超声能量供应给端部执行器。

在本公开的又一方面，在第一开关被激活并且确定端部执行器抓住组织的情况下，以相对低的功率水平将超声能量供应给端部执行器，并且在第一开关被激活并且确定端部执行器未抓住组织的情况下，以相对高的功率水平将超声能量供应给端部执行器。

在本公开的仍另一方面，在第一开关未被激活的情况下，确定第二开关是否被激活，并且如果是，则该方法包括以相对高的功率水平将超声能量供应给端部执行器。

在本公开的另一方面，在该第二开关被激活的情况下，该方法还包括确定是否检测到大组织负载，并且如果是，则除了超声能量之外，还将RF能量供应给端部执行器。

根据本公开进一步提供了一种操作能够输送超声能量和RF能量的外科器械的计算机实施的方法。该方法包括确定第一开关是否被激活，并且如果是，则确定外科器械的端部执行器的钳口是打开还是闭合。如果钳口闭合，则该方法包括确定在钳口与端部执行器的刀片之间是否抓住组织，并且如果是，则将超声能量和RF能量提供给端部执行器。在开关被激活并且钳口打开的情况下，或者在开关被激活、钳口闭合并且未抓住组织的情况下，该方法还包括仅将超声能量供应给端部执行器。

在本公开的一方面，仅供应超声能量包括以第一功率水平(例如，较高功率水平)供应超声能量，并且其中将超声能量和RF能量供应给端部执行器包括以第二不同的功率水平(例如，较低功率水平)供应超声能量。

附图说明

根据以下详细描述同时结合附图，本公开的上述和其他方面和特征将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记标识相似或相同的元件。

图1是根据本公开提供的外科系统的侧视透视图；

图2A是图1的外科系统的外科器械的端部执行器组件的远侧部分的放大侧视透视图；

图2B是图2A的端部执行器组件的横向横截面视图；

图3A是另一端部执行器组件的远侧部分的放大侧视透视图，该另一端部执行器组件被配置成与图1的外科系统的外科器械一起使用；

图3B是图3A的端部执行器组件的横向横截面视图；

图4A是被配置成与图1的外科系统的外科器械一起使用的又一端部执行器组件的远侧部分的放大侧视透视图；

图4B是图4A的端部执行器组件的横向横截面视图；

图5A和图5B是说明操作包括超声和电外科功能的器械的方法的流程图；

图6是说明操作包括超声和电外科功能的器械的另一方法的流程图；并且

图7是被配置成与图1的外科系统的外科器械一起使用的钳口的横向横截面视图。

具体实施方式

参考图1，根据本公开的方面提供的外科系统被示出为大体上由附图标记10标识，该外科系统包括外科器械100和外科发生器200。外科器械100包括手柄组件110、从手柄组件110向远侧延伸的细长组件150，以及插头组件190，该插头组件可操作地与手柄组件110联接并且从该手柄组件延伸以连接到外科发生器200。作为手柄组件110的替代方案，外科器械100可以包括机器人附接壳体，用于与机器人外科系统(未示出)的机器人臂可释放地接合。外科发生器200包括显示器210、多个用户界面特征220(例如，按钮、触摸屏、开关等)、超声插头端口230，以及电外科插头端口240。外科发生器200被配置成在超声操作模式下产生超声驱动信号以通过超声插头端口230输出到外科器械100以激活外科器械100，并且在电外科操作模式下提供电外科，例如，RF双极能量，以通过电外科插头端口240输出到外科器械100以激活外科器械100。还预期可利用被配置成充当超声插头端口230和电外科插头端口240两者的共用端口(未示出)。

手柄组件110包括壳体112，该壳体限定主体部分和固定手柄部分。手柄组件110还包括激活按钮120和夹具触发器130。壳体112的主体部分被配置成支撑超声换能器140。超声换能器140可永久地与壳体112的主体部分接合或能够从该主体部分移除。超声换能器140包括压电叠堆或例如经由第一电引线197中的一条或多条电引线电联接到外科发生器200的其他合适的超声换能器组件，以使得能够将超声驱动信号传送到超声换能器140，以驱动超声换能器140来产生超声振动能量，该超声振动能量沿着细长组件150的波导154传输到细长组件150的端部执行器组件160的刀片162，如下文详述。激活按钮120例如经由第一电引线197中的一条或多条电引线联接到超声换能器140和/或外科发生器200或联接在该超声换能器与该外科发生器之间，以使得能够响应于按下激活按钮120而激活超声换能器140。在实施方案中，激活按钮120可以是开启/关闭开关。在其他实施方案中，激活按钮120可包括多个致动级，以使得能够从关闭位置激活到对应于不同模式的不同致动位置，例如，对应于第一模式的第一致动位置和对应于第二模式的第二致动位置。在又其他实施方案中，可提供单独的激活按钮，例如，用于激活第一模式的第一致动按钮和用于激活第二模式的第二激活按钮。

继续参考图1，外科器械100的细长组件150包括外部驱动套管152、设置在外部驱动套管152内的内部支撑套管、延伸穿过内部支撑套管的波导154、驱动组件(未示出)、旋转旋钮156以及包括刀片162和钳口164的端部执行器组件160。该驱动组件将外部驱动套管152的近侧部分可操作地联接到手柄组件100的夹具触发器130，外部驱动套管152的远侧部分可操作地联接到钳口164，并且内部支撑套管的远端可枢转地支撑钳口164。因此，夹具触发器130能够选择性地致动，由此使外部驱动套管152围绕内部支撑套管移动，以使钳口164相对于端部执行器组件160的刀片162从间隔开的位置枢转到接近位置，以用于将组织夹持在钳口164与刀片162之间。该驱动组件可提供力限制特征，由此将施加到被夹持在钳口164与刀片162之间的组织的夹持压力限制为特定夹持压力或限制于特定夹持压力范围。旋转旋钮156能够在任一方向上旋转，以使细长组件150相对于手柄组件110在任一方向上旋转。

如上所述，波导154从手柄组件110延伸穿过内部支撑套管。波导154限定主体155和从主体155的远端延伸的刀片162。波导154(包括刀片162)可由钛、钛合金或其他合适的导电材料形成。刀片162用作端部执行器组件160的刀片并且可与波导154一体地形成或单独形成，并且随后附接(永久地或可移除地)到波导154。波导154还包括近侧连接器(未示出)，例如，带螺纹阳连接器，该近侧连接器被配置成用于接合(例如，螺纹接合)在超声换能器140的带螺纹阴接收器内，使得由超声换能器140产生的超声运动沿着波导154传输到刀片162，以用于治疗被夹持在刀片162与钳口164之间或与刀片162相邻定位的组织。

外科器械100的插头组件190包括电缆192、超声插头194和电外科插头196。超声插头194被配置成与外科发生器200的超声插头端口230连接，而电外科插头196被配置成与外科发生器200的电外科插头端口240连接。在其中发生器200包括共用端口的实施方案中，插头组件190可包括被配置成充当超声插头194和电外科插头196的共用插头(未示出)。电联接到超声插头194的多条第一电引线197延伸穿过缆线192并且进入手柄组件110中，以用于电连接到超声换能器140和/或激活按钮120，以使得能够在超声操作模式下激活激活按钮120之后将超声驱动信号从外科发生器200选择性地供应给超声换能器140。此外，多条第二电引线199电联接到电外科插头196并且延伸穿过缆线192进入手柄组件110。单独的第二电引线199电连接到波导154和钳口164，使得如下文详述，双极电外科能量可以在其间传导。一条或多条第二电引线199电联接到激活按钮120，以使得能够在电外科操作模式下激活激活按钮120之后将双极电外科能量从外科发生器200选择性地供应给波导154和钳口164。

参考图2A和图2B，端部执行器组件160的刀片162可以限定线性构造，可以限定弯曲构造，或者可以限定任何其他合适的构造，例如笔直的和/或弯曲的表面、部分和/或区段；一个或多个凸和/或凹表面、部分和/或区段；等等。关于弯曲构造，更具体地，刀片162可相对于钳口164在任何方向上弯曲，例如，使得刀片162的远侧顶端朝向钳口164、远离钳口164或相对于钳口164侧向地(在任一方向上)弯曲。此外，可将刀片162形成为包括在类似方向上的多条曲线、单个平面内的在不同方向上的多条曲线和/或不同平面中的在不同方向上的多条曲线。此外，虽然本文描述和绘示了刀片162的一种构造，但预期可另外地或另选地将刀片162形成为包括任何合适的附加的或替代性特征，例如锥形构造，沿着其长度的各种不同的横截面构造、切口、凹痕、边缘、突起、笔直表面、弯曲表面、成角度的表面、宽边缘、窄边缘和/或其他特征。

在实施方案中，刀片162限定大体上凸的第一组织接触表面171，例如，与钳口164相对的表面。大体上凸的第一组织接触表面171可由在顶点172c处会聚的一对表面172a、172b(平坦或弓形表面)限定，或者可由限定顶点172c的单个弓形表面形成。刀片162可进一步限定在第一组织接触表面171的任一侧上的基本上平坦的侧表面174(将由于刀片162自身的曲率而引起的任何曲率排除在外)，和与第一组织接触表面171相对并且相对于其类似地构造(例如，其中表面176a、176b在顶点176c处会聚)的第二组织接触表面175，但还预期其他构造。

波导154或波导154的在近侧与刀片162相邻的至少部分可以限定圆柱形构造。多个锥形表面(未示出)可以将圆柱形波导154与刀片162的多边形(或圆化边缘多边形)构造互连，以限定波导154的主体与刀片162之间的平滑过渡。另外地或另选地，向内渐细的表面178可以在刀片162的远端处从侧表面174延伸，使得刀片162的远端限定与刀片162的主体相比缩窄的构造。

第一组织接触表面171被配置成接触被夹持在刀片162与钳口164之间的组织，以用于治疗被夹持的组织，例如，密封和/或切割被夹持的组织，而第二组织接触表面175可用于例如组织解剖、背部切割等。更具体地，在超声操作模式下，可以利用沿着波导154传输到刀片162的超声能量来治疗被夹持在刀片162的第一组织接触表面171与钳口164之间的组织和/或治疗与第二组织接触表面175接触的组织。在电外科操作模式下，可以将双极电外科能量从刀片162的第一组织接触表面171通过被夹持在第一组织接触表面与钳口之间的组织传导到钳口164，以治疗被夹持的组织。还预期用于基于双极电外科能量的组织治疗的其他合适的构造。还预期与远程返回垫或本地返回装置一起使用的利用第二组织接触表面175的用于电外科解剖和/或点状凝固的单极电外科激活(例如，其中刀片162和钳口164被激励到相同电势(或一者被隔离)，作为任何其他额外或替代性合适的布置。应注意，超声和电外科模式不需要相互排斥，而是可以同时地、重叠地、连续地或以任何其他合适的方式操作。

如图2A中绘示，侧表面174以及在实施方案中的锥形表面178和/或近侧锥形表面(未示出)可以涂覆有电绝缘材料，使得在电外科操作模式下，电流从刀片162的第一组织接触表面171引导到钳口164，而不是从侧表面174(或锥形表面178或该近侧锥形表面(未示出))。合适的电绝缘涂层和/或施加涂层的方法包括但不限于

聚苯醚(PPO)、沉积的液体陶瓷绝缘涂层；热喷涂涂层，例如热喷涂陶瓷；等离子体电解氧化(PEO)涂层；阳极化涂层；溅射涂层，例如，二氧化硅；

涂层，其可购自美国伊利诺伊州芝加哥市的表面解决方案集团(Surface Solutions Group of Chicago,IL,USA)；或其他合适的涂层和/或施加涂层的方法。结构主体182可另外地或另选地选择性地涂覆有电绝缘材料，使得在电外科操作模式下，在刀片162的第一组织接触表面171与钳口164的组织接触表面187之间，而不是在表面185a、185b与钳口182的外表面之间引导电流。

再次参考图2A和图2B，端部执行器组件160的钳口164包括更刚性的结构主体182和更具顺应性的钳口衬里184。结构主体182包括一对近侧凸缘(未示出)，该一对近侧凸缘例如经由接纳在外部驱动套管152(图1)内所限定的孔口内而可枢转地联接到外科器械100(图1)的内部支撑套管，并且可操作地与外部驱动套管152(图1)相关联，使得外部驱动套管152(图1)围绕内部支撑套管的滑动使钳口164相对于刀片162从间隔开的位置枢转到接近位置，以将组织夹持在钳口164的钳口衬里184与刀片162之间。结构主体182还包括细长的远侧部分，该细长的远侧部分限定大体上U形的构造，包括背跨部185a和相对于背跨部185a以大体上垂直的取向并且相对于彼此以大体上平行的取向从背跨部185a延伸的一对间隔开的支柱185b。在本文中利用“大体上”、“约”、“基本上”和类似术语以考虑公差，诸如材料、制造、环境和/或使用公差，并且可包括多达10％的变化。

背跨部185a和支柱185b进行合作以在其中限定空腔185c。空腔185c限定了细长的大体上T形构造，用于在其中可滑动地接纳和保持钳口衬里184，但还预期用于接纳和保持钳口衬里184的其他合适的构造。

结构主体182适于例如经由引线199(图1)中的一条引线连接到电外科能量源，并且在电外科操作模式下，与刀片162相比被充电到不同的电势，以使得能够在其间传导双极电外科(例如，RF)能量，穿过设置在其间的组织，来治疗该组织。更具体地，电外科能量被配置成在刀片162的第一组织接触表面171与结构主体182的支柱185b的自由端186之间流动，并且穿过设置在其间的组织，以完成电外科能量回路(与引线199(图1)联合)。结构主体182的支柱185b的自由端186可以限定圆化边缘以抑制电流浓度，并且在实施方案中，限定相对于背跨部185a以大体上垂直的取向并且相对于支柱185b以大体上平行的取向横向地延伸的组织接触表面187。组织接触表面187进行合作以限定横向平面“P1”。支柱185b间隔开比刀片162的宽度更大的距离，使得在钳口164的接近位置，没有组织接触表面187和结构主体182的任何其他部分接触刀片162。

在实施方案中，结构主体可以另选地限定相对较小的占用面积并且嵌入绝缘材料中，例如包覆模制塑料。在此类实施方案中，导电板可以设置在包覆模制的塑料上或被包覆模制的塑料捕获以用作支柱的自由端并实现能量的电传导。更具体地，通过短暂参考图7，被配置成与端部执行器组件160(图2A和图2B)或其他合适的端部执行器组件一起使用的另一钳口764包括更刚性的结构主体782、更具顺应性的钳口衬里784、绝缘壳体785以及限定相应的组织接触表面787a、787b的第一导电板786a和第二导电板786b。

结构主体782包括一对近侧凸缘(未示出)，该一对近侧凸缘可枢转地联接到外科器械的内支撑套管，例如，外科器械100(图1)，并且可操作地与其驱动特征(例如，外驱动套管152(图1))相关联，使得对该驱动特征的致动使钳口764相对于端部执行器的刀片(例如，刀片162(图2A和图2B))从间隔开的位置枢转到接近位置，以将组织夹持在钳口764的钳口衬里784与刀片之间。结构主体782还包括限定一对间隔开的竖直支撑件788的细长远侧部分，该竖直支撑件可以沿着其长度彼此分离或沿着其长度的至少部分经由背跨部(未示出)进行连接。绝缘壳体785经由包覆模制，例如，在单次或多次包覆模制下形成，或者另外被配置成并且用于捕获结构主体782、钳口衬里784以及第一导电板和第二导电板786a、786b并且使它们相对于彼此保持在原位。绝缘壳体785和/或导电板786a、786b不限于在图7中绘示的构造，而是可以限定实现导电板786a、786b相对于彼此和/或钳口衬里784的组织接触表面的期望高度、角度等的任何合适的构造，例如，实现在图3A和图3B或图4A和图4B中示出的构造的任何合适的构造。

返回参考图2A和图2B，钳口衬里184被塑型成与空腔185c互补，例如，从而限定T形构造，用于接纳并保持在其中，并且由诸如聚四氟乙烯(PTFE)等顺应性材料制成，使得准许刀片162在与钳口衬里184接触时振动，而不会损坏超声外科器械10(图1)的部件，并且不损害对被夹持在钳口164与刀片162之间的组织的固持。还预期其他合适的材料。钳口衬里184包括组织接触表面188，该组织接触表面是基本上平面的(不承受在其中形成的抓取齿和/或凹口)并且限定与横向平面“P1”基本上平行的横向平面“P2”。结构主体182的支柱185b的自由端186朝向刀片162延伸超过横向平面“P2”，使得横向平面“P1”与横向平面“P2”间隔开并且更靠近刀片162。在其他实施方案中，平面“P1”、“P2”可以基本上共面。

由于端部执行器组件160的以上详述的构造，在钳口164的接近位置被夹持在刀片162与钳口164之间的组织的情况下，组织由钳口衬里的组织接触表面188和组织的钳口侧上的结构主体182的支柱185b的组织接触表面187以及组织的刀片侧上的第一组织接触表面171保持并与该组织接触表面接触。在电外科模式下激活之后，电外科能量基本上从第一组织接触表面171传导穿过被夹持的组织，到达支柱185b的组织接触表面187，以例如密封被夹持的组织。应注意，一些电外科能量可能找到例如从第一组织接触表面171到支柱185b的不同部分的其他电流路径。可以另外地或另选地将电绝缘层施加到结构主体182和刀片162的部分以抑制电外科能量找到替代的电流路径。在超声模式下激活之后，超声能量从第一组织接触表面171传输到被夹持在第一组织接触表面171与钳口衬里184的组织接触表面188之间的组织，例如，以切割组织。以此方式，可以激活电外科模式，并且可以在此后循序地、在此后重叠地，或与之同时地激活超声模式以密封组织并切割其密封部分之间的组织。还预期实现期望的组织效果(例如，密封、切割等)的其他激活配置，诸如下文详述的配置。

转向图3A和图3B，示出了被配置成与外科器械100(图1)一起使用的另一端部执行器组件360，该另一端部执行器组件包括刀片362和钳口364。端部执行器组件360类似于端部执行器组件160(图1至图2B)，且因此下面仅详细描述它们之间的差异，而相似之处进行概括地描述或完全省略。

端部执行器组件360的刀片362包括大体上与钳口364相对的第一组织接触表面371、侧表面374(其可以涂覆有电绝缘材料)和与第一组织接触表面371相对的第二组织接触表面375。

端部执行器组件360的钳口364包括更刚性的结构主体382和更具顺应性的钳口衬里384。结构主体382还包括限定大体上U形构造的细长远侧部分，该细长远侧部分包括背跨部385a和相对于背跨部385a以大体上垂直的取向并且相对于彼此以大体上平行的取向从背跨部385a延伸的一对间隔开的支柱385b。支柱385b限定相对的面向内的组织接触表面389，该组织接触表面彼此基本上平行并且支柱385b。面向内的组织接触表面389限定平面“P3”。

结构主体382适于例如经由引线199(图1)中的一条引线连接到电外科能量源，并且在电外科操作模式下，与刀片362相比被充电到不同的电势，以使得能够在其间传导双极电外科(例如，RF)能量来治疗组织。更具体地，电外科能量被配置成从刀片362的第一组织接触表面371流过组织到达结构主体382的支柱385b的面向内的组织接触表面389，以经由引线199返回到电外科能量源(图1)。

钳口衬里384被配置成被接纳并保持在结构主体382内。钳口衬里384包括组织接触表面388，该组织接触表面限定基本上垂直于平面“P3”的横向平面“P4”。与支柱385b相比，钳口衬里384限定减小的高度，使得组织接触表面388凹入结构主体382内，并且使得暴露支柱385b的面向内的组织接触表面389的部分。此外，由于这种构造，在钳口364的接近位置，刀片362至少部分地被接纳在结构主体382内，例如，其中侧表面374至少部分地与支柱385b的面向内的组织接触表面389重叠(并且相对于该面向内的组织接触表面以平行取向设置)。

在组织在钳口364的接近位置被夹持在刀片362与钳口364之间的情况下，组织由结构主体382的支柱385b的面向内的组织接触表面389和组织的钳口侧上的钳口衬里384的组织接触表面388以及组织的刀片侧上的刀片362的第一组织接触表面371保持，并与该组织接触表面接触。在电外科模式下激活之后，电外科能量基本上从第一组织接触表面371传导穿过被夹持的组织到达面向内的组织接触表面389，以例如密封被夹持的组织。应注意，一些电外科能量可能找到例如从第一组织接触表面371到支柱385b的不同部分的其他电流路径。与上文关于先前实施方案详述类似地，结构主体382可以另外地或另选地选择性地涂覆有电绝缘材料，以便抑制替代的电流路径。在超声模式下激活之后，超声能量从第一组织接触表面371传输到被夹持在第一组织接触表面371与钳口衬里384的组织接触表面388之间的组织，例如，以切割组织。

参考图4A和图4B，示出了被配置成与外科器械100(图1)一起使用的另一端部执行器组件460，该另一端部执行器组件包括刀片462和钳口464。端部执行器组件460类似于端部执行器组件160(图1至图2B)，且因此下面仅详细描述它们之间的差异，而相似之处进行概括地描述或完全省略。

端部执行器组件460的刀片462包括大体上与钳口464相对的第一组织接触表面471、侧表面474(其可以涂覆有电绝缘材料)和与第一组织接触表面471相对的第二组织接触表面475。

端部执行器组件460的钳口464包括更刚性的结构主体482和更具顺应性的钳口衬里484。结构主体482还包括限定大体上U形构造的细长远侧部分，该细长远侧部分包括背跨部485a和相对于背跨部185a以大体上垂直的取向并且相对于彼此以大体上平行的取向从背跨部485a延伸的一对间隔开的支柱485b。支柱485b包括限定向内成角度的组织接触表面489的倾斜自由端486。每个向内成角度的组织接触表面489限定平面(在图4B中仅识别向内成角度的组织接触表面489中的一个组织接触表面的平面“P5”)。在实施方案中，支柱485b的向内成角度的组织接触表面489相对于相应的表面472a、472b以基本上平行的取向设置，该相应的表面在钳口464的接近位置限定第一组织接触表面471。

结构主体482适于例如经由引线199(图1)中的一条引线连接到电外科能量源，并且在电外科操作模式下，与刀片462相比被充电到不同的电势，以使得能够在其间传导双极电外科(例如，RF)能量来治疗组织。更具体地，电外科能量被配置成从刀片462的第一组织接触表面471流过组织到达结构主体482的支柱485b的向内成角度的组织接触表面489，以用于经由引线199(图1)返回到电外科能量源。可以另外地或另选地将电绝缘涂层施加到结构主体482的表面以抑制流过组织的电流去往除了组织接触表面489之外的表面/从除了该组织接触表面之外的表面流动。

钳口衬里484被配置成被接纳并保持在结构主体482内。钳口衬里484包括限定横向平面“P6”的组织接触表面488，该横向平面相对于每个向内成角度的组织接触表面489的平面“P5”以锐角“α”设置。

在组织在钳口464的接近位置被夹持在刀片462与钳口464之间的情况下，组织由结构主体482的支柱485b的向内成角度的组织接触表面489和组织的钳口侧上的钳口衬里484的组织接触表面488以及组织的刀片侧上的刀片462的第一组织接触表面471保持，并且与该组织接触表面接触。在电外科模式下激活之后，电外科能量基本上从第一组织接触表面471(并且更具体地，从其表面472a、472b)传导穿过被夹持的组织到达向内成角度的组织接触表面489，以例如密封被夹持的组织。值得注意的是，在一些实施方案中，表面472a、472b和相应的表面489可以限定平行的电极表面。在超声模式下激活之后，超声能量从第一组织接触表面471传输到被夹持在第一组织接触表面471与钳口衬里484的组织接触表面488之间的组织，例如，以切割组织。

参考图5A至图6，将选择性地激活组合电外科和超声外科器械(例如，外科器械100(图1))的电外科操作模式和/或超声操作模式来治疗(例如，密封和/或切割)组织的方法说明为方法500(图5A至图5B)和图600(图6)。更具体地，方法500(图5A和图5B)用于与包括两个激活开关(无论是否结合到单个激活按钮中还是单独的激活按钮)的外科器械一起使用，而方法600(图6)用于与包括单个激活开关的外科器械一起使用。关于方法500，应理解，无论是通过物理和/或电(硬件和/或软件)特征，两个激活开关被抑制同时有效地激活。

转向图5A，关于方法500，最初在502处确定第一开关是否被激活或者在236处确定第二开关是否被激活(图5B)。如果在502处确定第一开关被激活，则在504处确定组织是否被抓持例如钳口164与刀片162之间(图1至图2B)，或者在506处确定是否未抓住组织。可以经由感测电外科电极(钳口164和刀片162(图1至图2B))之间的阻抗，确定钳口164(图1至图2B)是否设置在接近位置或以任何其他合适的方式来实现分别确定在504、506处是否抓住组织。

如果在504处确定抓住组织，则在508处提供第一指示符音调；另一方面，如果在506处确定未抓住组织，则在528处提供第二指示符音调。该第一指示符音调和该第二指示符音调向用户警告第一开关已被激活并且已经相应地确定抓住或未抓住组织。可以利用任何合适的可区分音调或其他音频；另外地或另选地，可以提供其他合适的反馈，例如，视觉、触觉、其组合等。

在504处确定抓住组织的情况下，并且在508处的对应音调之后，在510处在超声操作模式下以及在电外科操作模式下激活外科器械。在一些实施方案中，诸如在超声操作模式包括多个功率水平(例如，LOW功率水平和HIGH功率水平(但还预期其他水平))的情况下，可在510处在LOW上激活超声操作模式。作为多个功率水平的替代方案，可以利用两种不同的超声子操作模式(其中第一超声子模式取代HIGH功率水平，并且第二超声子模式取代LOW功率水平)。该超声子模式可以包括不同的基于反馈的算法、不同的设定点等。因此，当在510处在超声操作模式下以及在电外科操作模式下激活外科器械时，可以在任何合适(预设或可变)的子模式下和/或在任何合适(预设或可变)的功率水平下激活超声能量。

当在510处在超声操作模式和电外科操作模式下激活外科器械时，在512处例如连续地、周期性地等确定是否完成密封循环。这可以通过监测电外科阻抗、功率、其组合或以任何其他合适的方式来确定。如果确定密封循环完成并且因此被抓住的组织被密封，如514处所述，则方法进行到516，其中停用电外科模式而例如在LOW上继续超声模式，例如，以解剖组织。还可以提供音调以指示密封和/或解剖完成。一旦解剖了组织，如518处所指示，则停用超声模式(因此不输送能量)，如522处所指示。可以通过监测电外科阻抗、功率、其组合或以任何其他合适的方式来确定组织解剖。如果在以上任何点处，例如在520处或在524处停用第一开关，则停止所有能量输送，如522处所指示。如果在526处激活第二开关，则方法进行到538(图5B)。

返回到502，在确定在502处激活第一开关、在506处未抓住组织时，并且在528处的对应音调之后，在超声操作模式下，例如在LOW上激活外科器械，如530处所指示，并且一直维持到在532处第一开关被停用或在534处第二开关被激活。在提供两个以上设置的实施方案中，例如可以在510处利用LOW设置，可以在530处使用中间设置，并且可以在540处使用HIGH设置。在第一开关在532处被停用的情况下，停止所有能量输送，如522处所指示。未抓住组织的以上激活允许例如使用外科器械的超声刀片的上组织接触表面或下组织接触表面进行超声解剖。

参考图5B，例如最初在536处，或者如先前在526处或534处所述(参见图5A)，在确定第二开关被激活的情况下，在538处提供第三音调以警告用户第二开关已被激活。利用能够与第一音调和第二音调区分的任何合适的音调；另外地或另选地，可以提供其他合适的反馈，例如，视觉、触觉、其组合等。

在538处提供第三音调之后，在540处，在超声操作模式下激活外科器械。在超声操作模式包括多个功率水平的实施方案中，可在540处在HIGH上激活超声操作模式。此外，在负载高于阈值负载的情况下，检测到例如被夹持在钳口与刀片之间的大直径组织，和/或在其他情形下，在540处的激活还可包括与超声操作模式同时地激活电外科操作模式。

540处的激活一直持续到在542处第一开关被激活，在544处确定已经解剖组织，或者在546处确定第二开关被停用。当在544处确定已经解剖组织(例如，通过监测电外科阻抗、功率、其组合或以任何其他合适的方式)或在546处第二开关被停用时，在548处停止能量输送。另一方面，在542处激活第一开关的情况下，方法返回到502(图5A)并且如上文详述进行。

转向图6，关于方法600，最初在602处确定开关是否被激活。如果在602处确定开关被激活，则在604处确定钳口是否闭合或在606处确定钳口是否是打开。这可以通过确定钳口164(图1至图2B)是否设置在间隔开的位置或接近位置或以任何其他合适的方式来确定。

在604处确定钳口闭合的情况下，然后在608处确定是否将组织例如抓持钳口164与刀片162之间(图1至图2B)，或者是否未抓住组织。这可以经由感测电外科电极(钳口164和刀片162(图1至图2B))之间的阻抗或以任何其他合适的方式来实现。

如果确定抓住组织，在610处的“是”，则在614处，在超声操作模式下以及在电外科操作模式下激活外科器械。在超声操作模式包括多个功率水平(例如，LOW功率水平和HIGH功率水平)的实施方案中，可以在614处在LOW上激活超声操作模式。

当在614处在超声操作模式和电外科操作模式下激活外科器械时，在616处例如连续地、周期性地等确定是否完成密封循环。这可以通过监测电外科阻抗、功率、其组合或以任何其他合适的方式来确定。如果确定密封循环完成并且因此被抓住的组织被密封，如618处所指示，则方法进行到620，其中停用电外科模式而例如在LOW上继续超声模式(或以任何其他合适的功率水平和/或以任何其他合适的子模式)，以解剖组织。还可以提供音调以指示密封和/或解剖完成。一旦解剖了组织，如622处所指示，便停用超声模式(因此不输送能量)，如626处所指示。可以通过监测电外科阻抗、功率、其组合或以任何其他合适的方式来确定组织解剖。如果在以上任何点处，例如在624处或在628处停用开关，则停止所有能量输送，如626处所指示。

返回到602，在602处确定开关被激活并且在606处确定钳口打开的情况下，在630处提供音调以警告用户开关已经被激活并且钳口打开。

在630处提供音调之后，在632处，在超声操作模式下激活外科器械。在超声操作模式包括多个功率水平的实施方案中，可在632处在HIGH上激活超声操作模式。此外，在负载高于阈值负载的情况下，检测到大直径组织，和/或在其他情形下，632处的激活还可包括与超声操作模式同时地激活电外科操作模式。

在632处的激活一直持续到在636处确定钳口闭合或在634处开关被停用。在确定钳口已经闭合的情况下，方法返回到608并且如上文详述从那里进行。在634处确定开关被停用的情况下，在636处停止能量输送。

返回参考图1，与用于手持式、手动操纵和操作的手柄组件100形成对比，本文公开的各种实施方案还可以被配置成与机器人外科系统一起工作，并且通常被称为“远程手术”。此类系统采用各种机器人元件来辅助外科医生并允许对外科器械的远程操作(或部分远程操作)。各种机器人臂、齿轮、凸轮、滑轮、电动和机械马达等可用于此目的，并且可以设计有机器人外科系统以在操作或治疗过程期间辅助外科医生。这种机器人系统可包括远程可操纵系统、自动柔性外科系统、远程柔性外科系统、远程关节运动外科系统、无线外科系统、模块化或选择性构造的远程操作外科系统等。

机器人外科系统可以与一个或多个靠近操作室或位于远程位置的控制台一起使用。在这种情况下，一组外科医生或护士可以为患者准备进行外科手术，并使用本文所公开的一种或多种器械构造机器人外科系统，而另一名外科医生(或另一组外科医生)通过机器人外科系统远程控制器械。应当理解，高度熟练的外科医生可以在多个位置执行多个操作，而无需离开他/她的远程控制台，这对于患者或一系列患者来说具有经济优势并且是有利的。

外科系统的机器人臂通常通过控制器联接到一对主柄部。外科医生可移动柄部以产生任何类型的外科器械(例如，端部执行器、抓持器、刀、剪刀等)的工作端部的相应移动，这可以为本文所公开的一个或多个实施方案的使用提供补充。主柄部的移动可被缩放，使得工作端部具有与由外科医生操作的手所执行的移动不同、更小或更大的对应移动。缩放因子或传动比率可以是可调节的，使得操作者可以控制外科器械的工作端部的分辨率。

主柄部可包括各种传感器，以向外科医生提供与各种组织参数或状态有关的反馈，例如由于操纵、切割或以其他方式治疗、器械在组织上的压力、组织温度、组织阻抗等引起的组织阻力。应当理解，这种传感器为外科医生提供了模拟实际操作条件的增强的触觉反馈。主柄部可还包括各种不同的致动器，用于精细的组织操作或治疗，从而进一步增强外科医生模仿实际操作条件的能力。

虽然已经在上文详述且在图式中展示本公开的若干实施方案，但并不希望将本公开限制于此，而希望本公开的范围如本领域所允许的一样宽泛，且以同样的方式理解说明书。因此，以上说明和附图不应理解为限制性的，而是仅作为具体实施方案的例示。本领域的技术人员能够设想在本文所附权利要求书的范围和实质内的其他修改。

Claims (20)

1.一种外科器械，所述外科器械包括：

壳体；

超声换能器，所述超声换能器由所述壳体支撑；和

细长组件，所述细长组件从所述壳体向远侧延伸，所述细长组件包括：

波导，所述波导由导电材料形成并且适于在第一电势下连接到电外科能量源，所述波导可操作地联接到所述超声换能器并且包括在其远端部分处的刀片，所述刀片限定上组织接触表面、下部组织接触表面以及设置在所述上组织接触表面与所述下组织接触表面之间的第一侧表面和第二侧表面，其中所述第一侧表面和所述第二侧表面涂覆有材料；和

钳口，所述钳口能够相对于所述刀片在间隔开的位置与用于将组织抓持所述刀片与所述钳口之间的接近位置之间枢转，所述钳口包括：

结构基部，所述结构基部由导电材料形成并且适于在不同于所述第一电势的第二电势下连接到电外科能量源，其中所述结构基部包括背跨部以及第一支柱和第二支柱，所述第一支柱和所述第二支柱以间隔开的关系从所述背跨部延伸，以在所述第一支柱和所述第二支柱之间限定空腔；和

钳口衬里，所述钳口衬里被支撑在所述结构基部的所述空腔内，所述钳口衬里定位成在所述第一支柱和所述第二支柱设置在所述刀片的任一侧上的情况下与位于所述接近位置的所述刀片的所述上组织接触表面相对，

其中，在超声操作模式下，由所述超声换能器产生超声能量，并且所述超声能量沿着所述波导传输到所述刀片以用于治疗与所述刀片接触的组织，并且

其中，在电外科操作模式下，电外科能量在所述刀片与所述第一支柱和所述第二支柱之间传导以治疗设置在所述刀片与所述第一支柱和所述第二支柱之间的组织。

2.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述第一支柱和所述第二支柱中的每一者在其自由端处限定组织接触表面。

3.根据权利要求2所述的外科器械，其中所述第一支柱和所述第二支柱的所述组织接触表面相对于所述钳口衬里的组织接触表面以基本上平行的取向设置。

4.根据权利要求2所述的外科器械，其中所述第一支柱和所述第二支柱的所述组织接触表面朝向彼此向内成角度，并且相对于所述钳口衬里的组织接触表面成一角度。

5.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述第一支柱和所述第二支柱中的每一者限定面向内的组织接触表面。

6.根据权利要求5所述的外科器械，其中所述第一支柱和所述第二支柱的所述组织接触表面相对于所述钳口衬里的组织接触表面以基本上垂直的取向设置。

7.根据权利要求6所述的外科器械，其中，在所述接近位置，所述刀片的所述第一侧表面和所述第二侧表面与所述第一支柱和所述第二支柱的所述组织接触表面至少部分地重叠。

8.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述刀片的所述侧表面相对于彼此以基本上平行的取向设置。

9.根据权利要求8所述的外科器械，其中所述刀片的所述侧表面以与所述第一支柱和所述第二支柱的组织接触表面基本平行的取向设置。

10.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述刀片的所述上组织接触表面包括在顶点处会合的第一表面和第二表面。

11.根据权利要求10所述的外科器械，其中所述刀片的所述上组织接触表面的所述第一表面和所述第二表面与所述第一支柱和所述第二支柱的相应成角度的组织接触表面基本上平行。

12.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述材料是选自聚四氟乙烯或聚苯醚(PPO)的电绝缘材料。

13.根据权利要求1所述的外科器械，其中向内渐细的表面在所述刀片的远端部分处从所述刀片的所述第一侧表面和所述第二侧表面延伸。

14.根据权利要求13所述的外科器械，其中所述向内渐细的表面涂覆有电绝缘材料。

15.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述波导包括主体和从所述主体向远侧延伸的所述刀片。

16.根据权利要求15所述的外科器械，其中所述主体是大体上圆柱形的，并且其中在所述大体上圆柱形主体与所述刀片的所述第一组织接触表面和所述第二组织接触表面之间限定锥形表面。

17.根据权利要求15所述的外科器械，其中所述主体是大体上圆柱形的，并且其中在所述大体上圆柱形主体与所述刀片的所述第一侧表面和所述第二侧表面之间限定锥形表面。

18.根据权利要求1所述的外科器械，所述外科器械还包括插头组件，所述插头组件包括适于连接到外科发生器的超声插头端口的超声插头，和适于连接到外科发生器的电外科插头端口的电外科插头。

19.根据权利要求1所述的外科器械，所述外科器械还包括由所述壳体支撑的至少一个激活开关，所述至少一个激活开关被配置成选择性地启动所述超声操作模式或所述电外科操作模式中的至少一者。

20.根据权利要求1所述的外科器械，其中所述钳口衬里由顺应性材料形成。

Images