CN116056652A - 电外科切除器工具 - Google Patents

Abstract

各种实施方案提供了一种电外科切除器工具，所述电外科切除器工具包括：能量输送结构，所述能量输送结构用于传送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量，所述能量输送结构包括同轴传输线，所述同轴传输线具有通过介电材料与外导体分隔开的内导体；以及器械尖端，所述器械尖端安装在所述能量输送结构的远端处。所述器械尖端包括第一钳口和第二钳口。所述第二钳口能够相对于所述第一钳口在闭合位置与打开位置之间移动，在所述闭合位置中，所述第一钳口与所述第二钳口彼此并靠在一起，在所述打开位置中，所述第二钳口与所述第一钳口间隔开一定间隙以用于接收生物组织。所述第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极。所述第二钳口包括彼此电隔离的第二对电极。所述第一对电极耦合到所述能量输送结构，使得所述第一对电极能够作为用于递送由所述能量输送结构传送的RF EM能量的有源电极和返回电极来操作。所述第二对电极耦合到所述能量输送结构，使得所述第二对电极能够作为用于递送由所述能量输送结构传送的RF EM能量的有源电极和返回电极来操作。所述第一对电极和所述第二对电极能够作为用于发射由所述能量输送结构传送的微波EM能量的微波场发射结构来操作。

Description

电外科切除器工具

发明领域

本发明涉及一种用于切割生物组织、使生物组织凝结和消融的电外科切除器工具。具体来说，本发明涉及一种能够递送射频(RF)能量和/或微波频率能量以用于切割生物组织、止血(即通过促进血液凝结来封闭破裂的血管)和组织消融的电外科切除器工具。

发明背景

外科手术切除是一种从人类或动物体内移除器官部段的手段。所述器官可能是血管密集的。当切割(即分割或横切)组织时，小血管可能会受损或破裂。最初的出血之后是凝血级联，其中血液变为凝块以试图堵住出血。在手术期间，期望患者尽可能少地失血，因此已开发出各种装置以试图提供不出血的切割。就内窥镜检查程序来说，由于血流可能遮挡操作者的视线，因此发生出血而且无法便利地处置也是不期望的。

代替锋利的刀片，已知可使用RF能量来切割生物组织。使用RF能量进行切割的方法使用以下原理来操作：当电流通过组织基质(在离子细胞内容物的辅助下)时，整个组织上对电子流的阻抗会产生热量。当对组织基质施加纯正弦波时，会在细胞内产生足够的热量以蒸发组织的水分。因此，细胞内部压力大幅地升高，细胞膜无法控制所述细胞内部压力，从而导致细胞破裂。当这种情况大面积地发生时，可看到组织被横切。以上程序在无脂肪组织中效果良好，但在脂肪组织中则效率低下，因为有助于电子传递的离子成分变少了。这意味着蒸发细胞的内容物所需的能量更大，因为蒸发脂肪的潜热远大于蒸发水的潜热。

RF凝结通过以下方式来操作：对组织施加效率较低的波形，由此代替蒸发，细胞内容物被加热到约65℃，从而通过脱水而使组织变干并且使血管壁中的蛋白质变性。这种变性充当对凝血级联的刺激，因此增强结块。同时，壁中的胶原变性，从而从杆状分子变为盘绕状分子，使血管收缩并且大小减小，为结块给出了锚定点并且要堵住的区域变小。然而，当存在脂肪组织时，由于电效应减弱，因此RF凝结效率低下。因此可能很难封闭脂肪出血点。组织具有变黑的烧焦外观，而不具有干净的白色边缘。

使用微波电磁(EM)能量进行组织消融是基于生物组织大部分由水构成的事实。人类软器官组织的水含量通常在70％与80％之间。水分子具有永久电偶极矩，这意味着整个分子中存在电荷不平衡。这种电荷不平衡使得分子响应于由施加时变电场产生的力而移动，因为分子会旋转来将其电偶极矩与施加场的极性对准。在微波频率下，快速的分子振荡会导致摩擦加热，以及随之而来的场能量呈热量形式的耗散。这被称为介电加热。微波消融疗法中利用了这个原理，其中靶组织中的水分子因在微波频率下施加局部电磁场而被迅速地加热，从而导致组织凝结和细胞死亡。

发明内容

最一般地，本发明提供了一种电外科切除器工具，所述电外科切除器工具具有提供多种操作模式的能量递送结构，所述多种操作模式使用射频(RF)电磁能量和/或微波EM能量来促成生物组织切割和封闭。特别地，本发明涉及足够紧凑以使得工具能够穿过外科检视装置(诸如内窥镜、胃镜或支气管镜)的器械通道进行插入的组合式致动和能量递送机构。所述装置还可用于执行腹腔镜检查或开腹手术，即在腹腔打开的情况下对肝叶进行无血切除。

本发明代表了GB2567480中所论述的电外科切除器工具概念的进步。本发明的电外科切除器工具包括一对钳口，所述一对钳口中的每一者具有相应的一对电极。这可使得所述电外科切除器工具能够根据三种互补模式来操作：(i)当钳口闭合时进行滑移型基于RF的切割；(ii)使用RF能量与所施加的压力的组合对所述钳口之间抓持的组织执行剪刀型切割；以及(iii)使用微波能量与所施加的压力的组合对所述钳口之间抓持的组织执行凝结或血管封闭操作。发明人已发现，通过在每个钳口上设有一对电极，可提高工具使用EM能量切割组织并使所述组织凝结的能力。特别地，这种电极布置可使得能够跨钳口建立多个RF场，这可产生更平滑、更均匀的切割。类似地，这种电极配置可使用微波能量通过能够发射更均匀的微波场和/或通过跨钳口发射多个微波场而带来更有效的组织凝结和消融。

根据本发明，提供了一种电外科切除器工具，所述电外科切除器工具包括：能量输送结构，所述能量输送结构用于传送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量，所述能量输送结构包括同轴传输线，所述同轴传输线具有通过介电材料与外导体分隔开的内导体；器械尖端，所述器械尖端安装在所述能量输送结构的远端处，其中所述器械尖端包括第一钳口和第二钳口，其中所述第二钳口能够相对于所述第一钳口在闭合位置与打开位置之间移动，在所述闭合位置中，所述第一钳口与所述第二钳口彼此并靠在一起，在所述打开位置中，所述第二钳口与所述第一钳口间隔开一定间隙以用于接收生物组织；其中所述第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极；其中所述第二钳口包括彼此电隔离的第二对电极；其中所述第一对电极耦合到所述能量输送结构，使得所述第一对电极能够作为用于递送由所述能量输送结构传送的RF EM能量的有源电极和返回电极来操作；其中所述第二对电极耦合到所述能量输送结构，使得所述第二对电极能够作为用于递送由所述能量输送结构传送的RF EM能量的有源电极和返回电极来操作；并且其中所述第一对电极和所述第二对电极能够作为用于发射由所述能量输送结构传送的微波EM能量的微波场发射结构来操作。

所述能量输送结构可设置在轴件(或外护套)的管腔中，使得所述器械尖端从所述轴件的远端突出来。所述轴件可为所述同轴传输线可穿过其中插入的任何合适的轴件。所述轴件可为柔性的，例如适合于弯曲或其他操控以到达治疗部位。柔性轴件可使得所述装置能够用于外科检视装置(诸如内窥镜)中。在其他实例中，所述轴件可为刚性的，例如以用于开腹手术中或与腹腔镜一起使用。

所述同轴传输线可适于输送RF EM能量和微波EM能量两者。替代地，所述能量输送结构可包括用于RF EM能量和微波EM能量的不同线路。举例来说，所述微波EM能量可通过同轴传输线递送，而所述RF EM能量可经由双绞线等递送。所述同轴传输线可呈柔性同轴缆线的形式。

作为一个实例，所述内导体可电连接到所述第一对电极中的第一电极和所述第二对电极中的第一电极，并且所述外导体可电连接到所述第一对电极中的第二电极和所述第二对电极中的第二电极。在这种布置下，可通过所述同轴传输线将RF EM和/或微波EM输送到所述第一对电极和所述第二对电极。

所述第一钳口和所述第二钳口安装在所述能量输送结构的所述远端处，使得所述第一钳口与所述第二钳口能够相对于彼此在所述打开位置与所述闭合位置之间移动。可使用所述钳口之间的各种类型的相对移动。所述第一钳口与所述第二钳口之间的相对移动可包括旋转移动和/或平移移动。所述第一钳口和所述第二钳口中的至少一者可相对于所述能量输送结构的所述远端可移动地安装，以在所述第一钳口与所述第二钳口之间实现相对移动。在一些情况下，所述第一钳口和所述第二钳口中仅一者可相对于所述能量输送结构的所述远端可移动地安装，而在其他情况下所述第一钳口和所述第二钳口两者均可相对于所述能量输送结构的所述远端可移动地安装。

作为一个实例，所述第一钳口和所述第二钳口可能够相对于彼此枢转，例如使得所述第一钳口与所述第二钳口之间的打开角度可被调整。这个实例可类似于剪刀型闭合件。所述第一钳口和/或所述第二钳口可能够枢转地安装在所述能量输送结构的所述远端处。

在另一实例中，可能有益的是，所述第一钳口与所述第二钳口之间的间隙是均匀的，一旦组织被抓持在它们之间，例如就能确保所供应的能量沿着钳口的长度是均匀的。在此实例中，第一钳口和第二钳口可被配置成在它们相对于彼此移动时保持平行。举例来说，当所述第一钳口和所述第二钳口处于打开位置时，所述钳口可为平行的，并且所述第一钳口和所述第二钳口在经过彼此滑动到闭合位置时可保持平行。

所述第一钳口可包括第一刀片元件，并且所述第二钳口可包括第二刀片元件。接着，当所述钳口处于所述闭合位置时，所述第一刀片元件可与所述第二刀片元件并靠在一起，并且当所述钳口处于所述打开位置时，在所述第一刀片元件与所述第二刀片元件之间可存在间隙以用于接收生物组织。

所述第一刀片元件和所述第二刀片元件可被配置成当所述第一钳口和所述第二钳口从所述打开位置移动到所述闭合位置时切割设置在所述第一钳口与所述第二钳口之间的所述间隙中的组织。因此，所述第一刀片元件和所述第二刀片元件各自可包括被布置成切割组织的切割(例如，锋利的)刃。可在所述第一钳口与所述第二钳口之间限定切割界面，这对应于当所述钳口闭合时切割所述钳口之间的组织的区域。

所述第一刀片元件和所述第二刀片元件可被布置成当所述第一钳口和所述第二钳口在所述打开位置与所述闭合位置之间移动时滑过彼此，例如以通过施加剪切力来实现对组织的机械切割。因此，由所述第一刀片元件和所述第二刀片元件实现的切割可类似于剪刀型切割机制。

所述第一刀片元件和/或所述第二刀片元件可包括一个或多个锯齿(例如，齿)。所述锯齿可有助于抓取并切割位于钳口之间的间隙中的组织。

所述电外科切除器工具可包括致动器以用于控制所述第二钳口相对于所述第一钳口的移动。所述致动器可包括用于控制钳口之间的相对移动的任何合适类型的致动器。作为一个实例，所述致动器可包括控制杆，所述控制杆沿着所述能量输送结构(例如，在轴件内部)延伸并且能够沿着其长度移动以控制钳口中的一者或两者的位置。所述控制杆可具有附接特征，所述附接特征与所述第一钳口和所述第二钳口中的一者或两者接合，由此所述控制杆的纵向移动使得所述第二钳口相对于所述第一钳口移动。所述附接特征可为钩或用于将推拉力传递到钳口中的一者或两者的任何合适的接合件。

所述第一对电极设置在所述第一钳口上，其中所述第一对中的第一电极充当RFEM能量的有源电极，并且所述第一对中的第二电极充当RF EM能量的返回电极。如此一来，可经由所述第一对电极将由所述能量输送结构传送的RF EM能量递送到组织。所述第一对电极可利用来自所述能量输送结构的所述RF EM能量来建立第一RF切割场以便切割靶组织。所述第一对电极可被暴露在所述第一钳口的表面上，使得所述第一对电极可接触靶组织以将RF EM能量递送到所述靶组织中。

所述第二对电极设置在所述第二钳口上，其中所述第二对中的第一电极充当RFEM能量的有源电极，并且所述第二对中的第二电极充当RF EM能量的返回电极。如此一来，还可经由所述第二对电极将由所述能量输送结构传送的RF EM能量递送到组织。所述第二对电极可利用来自所述能量输送结构的所述RF EM能量来建立第二RF切割场以便切割靶组织。所述第二对电极可被暴露在所述第二钳口的表面上，使得所述第二对电极可接触靶组织以将RF EM能量递送到所述靶组织中。

因此，当所述能量输送结构输送RF EM能量时，所述第一对电极建立第一RF切割场，并且所述第二对电极建立第二RF切割场。换句话说，可在每个钳口处建立相应的RF切割场。此外，可在所述钳口之间(例如，在所述第一钳口上的所述有源电极与所述第二钳口上的所述返回电极之间)建立RF切割场(反之亦然)。因此，可在每个钳口处以及在钳口之间进行RF切割。这可使得能够跨较大的组织区域执行RF切割，而且使得能够执行更均匀的RF切割。

此外，所述第一对电极和所述第二对电极用于限定微波场发射结构以用于发射(或辐射)来自所述能量输送结构的微波EM能量。因此，可将由所述能量输送结构传送的微波EM能量从所述第一对电极和所述第二对电极辐射到靶组织中，以便使所述靶组织凝结和/或消融。因此，所述第一对电极和所述第二对电极可充当用于将微波EM能量递送到组织中的一个或多个微波天线。所发射的一个或多个微波场的具体形状将取决于钳口中所述一对电极的布置。在一些实例中，每对电极可充当相应的微波场发射结构，使得在每个钳口处发射相应的微波场。另外地或替代地，第一对和第二对中的电极可一起形成微波场发射结构，使得跨两个钳口发射共同的微波场。在每个钳口上使用电极对来辐射微波EM能量可用于提高跨钳口发射的一个或多个微波场的均匀性和对称性，这可提高利用微波能量治疗组织的有效性。

在一些实施方案中，所述第一钳口可包括第一平面介电元件，所述第一平面介电元件具有面向所述第二钳口的内表面和背对所述第二钳口的外表面，并且所述第一对电极可包括分别布置在所述第一平面介电元件的所述内表面和所述外表面上的内电极和外电极；并且所述第二钳口可包括第二平面介电元件，所述第二平面介电元件具有面向所述第一钳口的内表面和背对所述第一钳口的外表面，并且所述第二对电极可包括分别布置在所述第二平面介电元件的所述内表面和所述外表面上的内电极和外电极。因此，每个钳口可包括由相应的平面介电元件间隔开的内电极和外电极。所述第一平面介电元件与所述第二平面介电元件的所述内表面可在所述第一刀片元件与所述第二刀片元件之间的所述切割界面上面向彼此。因此，当所述钳口闭合时，所述第一对电极和所述第二对电极可在横向方向上彼此基本上对准。这可使得能够在所述钳口闭合时大面积地有效治疗靶组织。

所述第一平面介电元件与所述第二平面介电元件可彼此基本上平行，例如，由所述第一平面介电元件的所述内表面限定的平面可基本上平行于由所述第二平面介电元件的所述内表面限定的平面。所述第一平面介电元件和所述第二平面介电元件各自可被对准成平行于所述第一钳口与所述第二钳口能够相对于彼此移动所在的平面。

所述第一平面介电元件和所述第二平面介电元件中的每一者可由一块介电(即绝缘)材料(诸如陶瓷(例如，氧化铝))形成。在本文中，提及的“平面”元件可意指厚度基本上小于其宽度和长度的扁平的材料块。每个平面介电元件可具有在纵向方向上对准的长度尺寸、在横向方向上对准的厚度尺寸和与长度尺寸和厚度尺寸两者均正交的宽度尺寸。平面介电元件的平面是长度和宽度尺寸所在的平面，即与宽度尺寸正交的平面。每个平面介电元件的内表面和外表面可平行于平面介电元件的平面，即所述内表面和外表面可与宽度尺寸正交。每个平面介电元件的内表面和外表面可相对于所述平面介电元件的宽度布置在平面介电元件的相对侧上。

在上面布置有电极的每个钳口中使用平面介电元件可大大地有助于器械尖端的制作。这是因为可容易地例如通过将导电材料沉积到表面上和/或通过将导电元件附接到表面而在所述平面介电元件的内表面和外表面上形成电极。相比之下，在现有技术切除器工具中，钳口通常由涂布有绝缘材料的导电材料制成，其中电极由钳口中绝缘材料被蚀刻掉的区域限定。通过蚀刻掉绝缘材料来限定电极可能是繁琐且耗时的过程。另外，发明人已发现，组织可能会粘连到绝缘材料，从而使得器械尖端难以清理。因此，在钳口中使用平面介电元件可有助于制造器械尖端，而且避免了组织粘连到器械尖端。

在一些情况下，所述第一平面介电元件可限定所述第一刀片元件。举例来说，所述第一平面介电元件可包括切割刃，所述切割刃被配置成接触位于所述钳口之间的组织并且在所述钳口闭合时切割所述组织。接着，所述第一对中的所述内电极可形成于所述第一平面介电元件的所述切割刃处或附近。

类似地，所述第二平面介电元件可限定所述第二刀片元件，例如，所述第二平面介电元件可包括被配置成接触并切割位于所述钳口之间的组织的切割刃。接着，所述第二对中的所述内电极可形成于所述第二平面介电元件的所述切割刃处或附近。

在所述第一平面介电元件限定所述第一刀片元件并且所述第二平面介电元件限定所述第二刀片元件的情况下，所述第一平面介电元件的所述内表面可被布置成当所述钳口在所述打开位置与所述闭合位置之间移动时滑过所述第二平面介电元件的所述内表面。

所述第一对电极中的所述内电极可包括形成于所述第一平面介电元件的所述内表面上的第一导电层；并且所述第二对电极中的所述内电极可包括形成于所述第二平面介电元件的所述内表面上的第二导电层。因此，每一对中的内电极可直接由在相应的平面介电元件的内表面上的相应的导电材料层形成。举例来说，可使用任何合适的沉积技术来沉积导电材料层，或可以其他方式将导电材料层安装到内表面(例如，经由粘合剂)。每个内电极的导电层可由任何合适的导电材料(诸如金)形成。

所述第一导电层可在纵向方向上延伸，即所述第一导电层可沿着第一平面介电元件的全部或一部分长度延伸。同样地，所述第二导电层可在纵向方向上延伸，即所述第二导电层可沿着第二平面介电元件的全部或一部分长度延伸。

此外，在一些情况下，所述第一对电极中的所述外电极可包括形成于所述第一平面介电元件的所述外表面上的第三导电层；并且所述第二对电极中的所述外电极可包括形成于所述第二平面介电元件的所述外表面上的第四导电层。所述第三导电层和所述第四导电层可以与上文所提及的所述第一导电层和所述第二导电层类似的方式形成。

因此，可能不需要对钳口中的任一者上的绝缘层进行图案化和蚀刻来形成电极，这可大大地有助于器械尖端的制造。

所述第一钳口还可包括第一导电壳，所述第一导电壳附接到所述第一平面介电元件的所述外表面并且被布置成形成所述第一对电极中的所述外电极的至少一部分；并且所述第二钳口还可包括第二导电壳，所述第二导电壳附接到所述第二平面介电元件的所述外表面并且被布置成形成所述第二对电极中的所述外电极的至少一部分。因此，每一对电极中的外电极可包括安装在对应的平面介电元件的外表面上的导电壳。所述第一导电壳可限定所述第一钳口的外表面，而所述第二导电壳可限定所述第二钳口的外表面。因此，每个导电壳可达成限定外电极以及保护安装有所述导电壳的平面介电元件的双重目的。每个导电壳可由附接到对应的平面介电元件的外表面(例如，经由粘合剂和/或机械固定)的一块导电材料形成。任何合适的导电材料都可用于导电壳，诸如不锈钢。

所述第一导电壳的表面积可大于所述第一对电极中的所述内电极的表面积。举例来说，所述第一导电壳可由覆盖所述第一平面介电元件的所述外表面的全部或大部分的相对厚的导电材料块形成，而所述内电极可被形成为所述第一平面介电元件的所述内表面上的相对薄的导电层。类似地，所述第二导电壳的表面积可大于所述第二对电极中的所述内电极的表面积。因此，导电壳可用于增大每一对中的外电极相对于内电极的表面积。

发明人已发现，当使用具有不同大小的一对间隔开电极来对组织执行RF切割时，往往会在两个电极中的较小电极附近切割组织。因此，使用表面积比内电极大的导电壳可确保对组织的RF切割发生在内电极附近。这可使得能够使用RF EM能量对位于钳口之间的组织进行界限清晰的切割。特别地，这可用于确保由RF EM能量产生的切割位于刀片元件之间的切割界面处或附近。此外，由于两对电极均由于其相应的导电壳而包括大的外电极，因此每一对电极可对组织产生集中在刀片元件之间的切割界面的任一侧上的RF切割。因此，可确保对位于钳口之间的组织进行有效的RF切割。

所述第一导电壳和所述第二导电壳可彼此电耦合。换句话说，所述第一对中的所述外电极和所述第二对中的所述外电极可彼此电连接。如此一来，所述第一导电壳和所述第二导电壳可一起充当两对电极中的单个大的外电极。这可用于进一步将RF切割集中在内电极周围，并且因此集中在刀片元件之间的切割界面处。这可使得能够对钳口之间的组织进行精细且准确的RF切割。第一导电壳和第二导电壳可经由任何合适的手段彼此电耦合。举例来说，电连接件可耦合在第一导电壳与第二导电壳之间。在一些情况下，第一导电壳和第二导电壳两者均可耦合到能量输送结构中的共同的导体，使得它们经由能量输送结构电耦合。

所述器械尖端还可包括基础结构，所述基础结构将所述第一导电壳和所述第二导电壳连接到所述能量输送结构的所述远端。如此一来，所述第一导电壳可充当所述第一钳口的支撑件，经由所述支撑件将所述第一钳口安装到所述能量输送结构的所述远端。类似地，所述第二导电壳可充当所述第二钳口的支撑件，经由所述支撑件将所述第二钳口安装到所述能量输送结构的所述远端。由于导电壳可被暴露在钳口的外表面处，因此这可有助于将钳口安装在能量输送结构的远端处，并且因此可容易地连接到基础结构。这还可避免必须在通常可能由难以机械加工的脆性材料制成的平面介电元件中机械加工出任何安装孔的操作。

所述基础结构可为用于将钳口支撑在能量输送结构的端部处的任何合适的结构。举例来说，所述基础结构可包括臂，所述臂在一端处紧固到所述能量输送结构的所述远端并且在另一端处连接到所述第一钳口和所述第二钳口。这种基础结构可用于加固能量输送结构(其通常可为柔性的)的远端并且有助于将纵向力传递到器械尖端。所述基础结构可包含刚性材料(例如，金属，诸如不锈钢)。

所述第一钳口和/或所述第二钳口可能够移动地连接到所述基础结构以在所述第一钳口与所述第二钳口之间实现相对移动。举例来说，第一钳口和/或第二钳口可能够枢转地连接到所述基础结构。

所述基础结构可包括：第一基础部件，所述第一基础部件将所述第一导电壳刚性地连接到所述能量输送结构的所述远端；以及第二基础部件，所述第二导电壳可枢转地连接到所述第二基础部件，使得所述第二钳口能够相对于所述第二基础部件枢转。因此，所述第一钳口可为静止的，即相对于所述基础结构以及因此相对于所述能量输送结构的所述远端固定，而所述第二钳口是可枢转的。因此，可通过使所述第二钳口枢转来使所述钳口在所述打开位置与所述闭合位置之间移动。

在一些情况下，所述第一基础部件可为所述第一导电壳的一部分，即所述第一导电壳可形成所述基础结构的一部分。举例来说，所述第一基础部件可为所述第一导电壳的在所述第一钳口与所述能量输送结构的所述远端之间延伸的一部分。这可用于确保所述第一钳口与所述能量输送结构的所述远端之间的刚性连接，而且有助于所述第一对中的所述外电极与所述能量输送结构之间的电连接。

所述基础结构可包括导电材料(例如，由导电材料制成)，所述导电材料将所述第一导电壳在所述同轴传输线的远端处电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。如此一来，所述第一导电壳可经由所述基础结构直接连接到同轴传输线的导体。举例来说，所述第一基础部件可包括导电材料，所述导电材料将所述第一导电壳电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。

另外地或替代地，所述基础结构可包括导电材料(例如，由导电材料制成)，所述导电材料将所述第二导电壳在所述同轴传输线的远端处电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。如此一来，所述第二导电壳可经由所述基础结构直接连接到所述同轴传输线的导体。举例来说，所述第二基础部件可包括导电材料，所述导电材料将所述第二导电壳电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。

在所述第一导电壳与所述第二导电壳彼此电耦合的情况下，所述基础结构可包括导电材料(例如，由导电材料制成)，所述导电材料将所述第一导电壳和所述第二导电壳中的每一者在所述同轴传输线的远端处连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。因此，所述第一导电壳与所述第二导电壳可经由所述基础结构电耦合。

所述基础结构可限定空腔，在所述空腔中，所述第一对电极中的所述内电极和/或所述第二对电极中的所述内电极在所述同轴传输线的所述远端处电连接到所述内导体和所述导体中的第二者。如此一来，所述基础结构可用于保护所述第一对和/或所述第二对中的内电极与所述内导体和所述外导体中的第二者之间的电连接。所述基础结构的所述导电材料还可用于为所述空腔内部的电连接提供电磁屏蔽。所述空腔可为在基础结构内限定的空间或空隙。

所述空腔可含有介电材料。这可确保空腔中的电连接是电绝缘的，以便避免空腔内部的电连接与周围基础结构之间发生击穿。介电材料可为任何合适类型的介电材料。作为一个实例，电灌封材料可用作空腔中的介电材料，诸如热固性塑料、硅树脂、环氧树脂或树脂。

所述基础结构可包括开口，所述开口形成于所述基础结构的侧壁中以用于将介电材料注入到所述空腔中。举例来说，所述开口可为形成于所述基础结构的所述侧壁中的孔或孔口。这可使得能够在将器械尖端组装在能量输送结构的远端处之后将介电材料注入到所述空腔中。这可有助于器械尖端的组装。

在一些实施方案中，所述第一对电极中的所述外电极和所述第二对电极中的所述外电极两者均可电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者，并且所述第一对电极中的所述内电极和所述第二对电极中的所述内电极两者均电连接到所述内导体和所述外导体中的第二者。电极的这种配置可使得能够在第一对电极之间建立第一RF切割场并且在第二对电极之间建立第二RF切割场，从而使得能够在两个钳口处对组织进行RF切割。两个RF场可关于刀片元件之间的切割界面基本上对称，这可对固持在钳口之间的组织产生非常均匀的切割。另外，在这种电极配置下，可跨钳口发射基本上对称的微波场，从而对钳口周围的组织实现微波消融和/或凝结。

这种实施方案的实例可为第一导电壳和第二导电壳电耦合在一起并且连接到内导体和外导体中的第一者，并且两对中的内电极连接到内导体和外导体中的第二者的情况。

所述第一对电极中的所述内电极与所述第二对电极中的所述内电极可彼此接触，使得在所述两个内电极之间形成滑动电接触。因此，两对中的内电极可彼此物理接触，使得所述内电极彼此直接电接触。第一对中的内电极可被布置成当钳口在打开位置与闭合位置之间移动时滑过第二对中的内电极。两对中的内电极可被成形为使得即使在钳口处于打开位置时，内电极的多个部分也保持物理接触。每个钳口上的内电极之间的这种电接触可使得所述内电极能够有效地充当单个较大的电极。这也可有助于能量输送结构与所述内电极之间的电连接，因为可能只需要将内电极中的仅一者直接连接到能量输送结构。

作为一个实例，第一电极可连接到位于所述第一平面介电元件的所述内表面上的第一连接焊盘，第二电极可连接到位于所述第二平面介电元件的所述内表面上的第二连接焊盘，并且所述第一连接焊盘与所述第二连接焊盘可彼此接触，使得在它们之间形成滑动电接触。所述第一连接焊盘和所述第二连接焊盘可与轴对准，所述第一钳口和所述第二钳口能够围绕所述轴相对于彼此枢转。这可确保接触焊盘在钳口相对于彼此枢转时保持接触。

所述第一钳口可相对于所述能量输送结构的所述远端固定，并且所述第二钳口可能够相对于所述能量输送结构的所述远端移动；并且所述第一对电极中的所述内电极可电连接到所述内导体和所述外导体中的一者。因此，可移动钳口(即第二钳口)上的内电极可能不需要直接电连接到能量输送结构，因为所述内电极经由其与固定钳口(即第一钳口)上的内电极的电接触进行连接。这可简化器械尖端的构造，并且提高与可移动钳口上的内电极电连接的可靠性(例如，因为所述内电极并不经由可能会因钳口的运动而断裂的线来连接)。作为一个实例，第一钳口可刚性地安装到能量输送结构的远端(例如，经由上文所提及的第一基础部件)，而第二钳口可被安装成能够相对于第一钳口(以及因此相对于能量输送结构的远端)枢转。

在一些实施方案中，第一对电极中的外电极和第二对电极中的内电极可连接到内导体和外导体中的第一者；并且第一对电极中的内电极和第二对电极中的外电极可电连接到内导体和外导体中的第二者。换句话说，每一对中的内电极可具有相反的极性，并且每一对中的外电极可具有相反的极性。电极的这种配置可使得能够在第一对电极之间建立第一RF切割场，在第二对电极之间建立第二RF切割场，并且在第一对中的内电极与第二对中的内电极之间建立第三RF切割场。因此，可在每个钳口处以及第一刀片元件与第二刀片元件之间的切割界面处对组织进行RF切割。因此，可在对应于钳口的区域之上实现RF切割。另外，在这种电极配置下，可发射两个单独的微波场：第一微波场由第一对电极发射，并且第二微波场由第二对电极发射。这可提高对钳口周围的组织的微波消融和/或凝结的均匀性。

所述第一钳口和/或所述第二钳口可包括介电材料，所述介电材料布置在所述第一对电极中的所述内电极与所述第二对电极中的所述内电极之间以将所述两个内电极彼此隔离。在一些情况下，所述介电材料可完全设置在所述第一钳口或所述第二钳口上。替代地，介电材料可在两个钳口之间进行分配，即介电材料的第一部分可布置在第一钳口上，并且介电材料的第二部分可布置在第二钳口上。

所述介电材料可呈平面介电元件的形式，并且可具有与第一平面介电元件和/或第二平面介电元件类似的形状。所述介电材料可被布置成限定刀片元件中的一者的全部或一部分。举例来说，所述介电材料可包括切割刃，所述切割刃被布置成接触并切割位于钳口之间的组织。

所述器械尖端的尺寸可被设定成装配在外科检视装置的器械通道内。因此，在另一方面，本发明提供了一种电外科设备，所述电外科设备包括：电外科发生器，所述电外科发生器用于供应射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量；外科检视装置，所述外科检视装置具有器械线绳以用于插入到患者的身体中，所述器械线绳具有延伸穿过其中的器械通道；以及如上所述的电外科切除器工具，所述电外科切除器工具穿过所述外科检视装置的所述器械通道进行插入。

所述设备可包括手持件以用于控制所述电外科切除器工具。所述手持件可安装在所述轴件的近端处，例如在外科检视装置之外。

术语“外科检视装置”可在本文中用于意指设有插入管的任何外科装置，所述插入管是在侵入性手术期间引入到患者的身体中的刚性或柔性(例如，可操控)导管。所述插入管可包括器械通道和光学通道(例如，用于传递光以进行照明和/或捕获在插入管的远端处的治疗部位的图像)。器械通道可具有适合于接收侵入性外科工具的直径。器械通道的直径可为5mm或更小。

在本文中，术语“内”意指在径向上更靠近器械通道和/或同轴传输线的中心(例如，轴)。术语“外”意指在径向上更远离器械通道和/或同轴传输线的中心(轴)。

除非上下文另有指明，否则术语“传导(conductive)”本文中用于意指导电(electrically conductive)。

在本文中，术语“近侧”和“远侧”指代细长工具的端部。在使用时，近端更靠近用于提供RF和/或微波能量的发生器，而远端更远离所述发生器。

在本说明书中，“微波”可广义地用于指示400MHz至100GHz的频率范围，但优选地为1GHz至60GHz的范围。已考虑的特定频率是：915MHz、2.45GHz、3.3GHz、5.8GHz、10GHz、14.5GHz和24GHz。相比之下，本说明书使用“射频”或“RF”来指示低至少三个量级的频率范围，例如高达300MHz，优选地10kHz至1MHz并且最优选地400kHz。

附图说明

参考附图详细论述了本发明的实施方案，在附图中：

图1是作为本发明的实施方案的电外科系统的示意图；

图2是根据本发明的实施方案的电外科切除器工具的示意性透视图；

图3是图2的电外科切除器工具的示意性透视图；

图4是绘示图2的电外科切除器工具的一部分的示意图；

图5是绘示图2的电外科切除器工具的一部分的示意图；

图6是绘示图2的电外科切除器工具在组装之前的各个部分的示意图；

图7是图2的电外科切除器工具在完全组装之前的示意图；

图8是图2的电外科切除器工具在完全组装之前的示意图；

图9是展示根据本发明的实施方案的电外科切除器工具的器械尖端的示意图；并且

图10是展示根据本发明的实施方案的电外科切除器工具的器械尖端的示意图。

具体实施方式

图1是作为本发明的实施方案的完整的电外科系统100的示意图。系统100被布置成使用来自器械尖端的射频(RF)或微波电磁(EM)能量来治疗(例如，切割或封闭)生物组织。系统100包括用于可控地供应RF和微波EM能量的发生器102。WO 2012/076844中描述了用于此目的的合适的发生器，所述文献以引用的方式并入本文。发生器102通过接口缆线104连接到手持件106。手持件106还可连接来从流体递送装置108(诸如注射器)接收流体供应107，但这不是必需的。如果需要，则手持件106可容纳器械致动机构，所述器械致动机构能够由致动器109(例如，拇指操作滑块或柱塞)操作。举例来说，器械致动机构可用于对切除器器械的钳口进行打开和闭合操作，如本文中所论述。手持件中也可包括其他机构。举例来说，可设有针移动机构(能够通过手持件上的合适的触发器操作)以将针部署在器械尖端处。手持件106的功能是将来自发生器102、流体递送装置108和器械致动机构的输入与可能需要的任何其他输入一起组合到从手持件106的远端延伸的单个柔性轴件112中。

柔性轴件112能够穿过外科检视装置114的器械(工作)通道的整个长度插入。柔性轴件112具有器械尖端118，所述器械尖端被成形为穿过外科检视装置114的器械通道并且在内窥镜插入管的远端处突出(例如，突出到患者体内)。器械尖端118包括一对钳口：所述一对钳口具有刀片元件以用于抓取并切割生物组织；以及能量递送结构，所述能量递送结构被布置成递送从发生器102输送的RF或微波EM能量。任选地，器械尖端118还可包括可缩回的皮下注射针以用于递送从流体递送装置108输送的流体。手持件106包括致动机构以用于打开和闭合器械尖端118的钳口。手持件106还可包括旋转机构以用于使器械尖端118相对于外科检视装置114的器械通道旋转。

器械尖端118的结构可被布置成具有适合于穿过工作通道的最大外径。通常，外科检视装置(诸如内窥镜)中的工作通道的直径小于4.0mm，例如2.8mm、3.2mm、3.7mm、3.8mm中的任一者。柔性轴件112可具有小于这个直径的最大直径，例如2.65mm。柔性轴件112的长度可等于或大于1.2m，例如2m或更大。在其他实例中，在已穿过工作通道插入轴件之后(并且在将器械线绳引入到患者体内之前)，可将器械尖端118安装在柔性轴件112的远端处。替代地，在进行柔性轴件112的近侧连接之前，可将所述柔性轴件从远端插入到工作通道中。在这些布置中，可准许远端组件118具有大于外科检视装置114的工作通道的尺寸。上述系统是将器械引入到患者体内的一种方式。其他技术是可能的。举例来说，也可使用导管来插入器械。

尽管在外科检视装置的背景下呈现了本文中的实例，但应理解，电外科切除器器械可体现为适合于开腹手术或与腹腔镜一起使用的装置。

图2至图8展示了作为本发明的实施方案的电外科切除器工具的器械尖端200。举例来说，器械尖端200可对应于上文相对于图1所论述的器械尖端118。图2示出了器械尖端200的第一示意性透视图，其绘示了器械尖端200的第一侧，并且图3示出了器械尖端200的第二示意性透视图，其绘示了器械尖端200的第二侧。图4至图8展示了器械尖端200的构造。

器械尖端200安装在能量输送结构的远端处，所述能量输送结构呈同轴缆线202的形式(在图4以及图6至图8中示出)。同轴缆线202延伸穿过柔性轴件204，所述柔性轴件可对应于上文所论述的柔性轴件112。特别地，柔性轴件204限定同轴缆线202从中延伸的管腔，其中器械尖端200从柔性轴件204的远端突出。同轴缆线202被布置成将RF和微波EM能量从电外科发生器(例如，上文所提及的发生器102)输送到器械尖端200。

器械尖端200具有能够相对于彼此在打开位置与闭合位置之间移动的第一钳口206和第二钳口208。具体来说，在所示的实例中，第一钳口206是静止的，即其相对于同轴缆线202的远端是固定的，而第二钳口208可枢转地安装到第一钳口208。呈控制线(或杆)210形式的致动器连接到第二钳口208(参见例如图3和图8)，以便控制第二钳口208相对于第一钳口206的移动。控制线210设置在柔性轴件204的管腔内，并且能够在所述管腔内纵向地滑动以使第二钳口208移动。控制线210的近端可连接到手持件(例如，手持件106)，所述手持件可操作来经由控制线210控制第二钳口208的移动。图2和图3绘示了处于打开位置的钳口206、208，其中在钳口206、208之间限定可接收组织的间隙。

第一钳口206包括第一刀片元件212，并且第二钳口208包括第二刀片元件214。每个刀片元件可包括刃，所述刃被布置成接触位于钳口之间的间隙中的组织，并且当钳口移动到闭合位置时切割所述组织。具体来说，第二刀片元件214被布置成当第二钳口208朝向闭合位置移动时滑过第一刀片元件212，使得剪切力被施加到位于钳口206、208之间的间隙中的组织。因此，可通过使第二钳口208朝向闭合位置枢转来切割位于钳口之间的间隙中的组织。

第一刀片元件212由第一钳口206中的第一平面介电元件216限定，并且第二刀片元件214由第二钳口208中的第二平面介电元件218限定。特别地，第一平面介电元件216包括内表面220，所述内表面面向第二平面介电元件218，并且当第二钳口208相对于第一钳口206枢转时，第二平面介电元件218的内表面222滑过所述内表面，使得两个平面介电元件之间存在剪切运动。第一平面介电元件和第二平面介电元件中的每一者可由陶瓷(例如，氧化铝)或其他合适的电绝缘材料制成。第一平面介电元件和第二平面介电元件各自限定与第二钳口208相对于第一钳口206枢转所穿过的平面平行的平面。第二平面介电元件218包括一对凸起(或齿)223，所述一对凸起(或齿)充当第二刀片元件214的锯齿。因此，凸起223可用于抓取位于钳口之间的间隙中的组织，以便于固持和/或切割所述组织。第一平面介电元件216可包括类似凸起(未示出)，以充当第一刀片元件212的锯齿。

器械尖端200还包括两对电极，一对电极位于一个钳口上。第一钳口206包括形成于第一平面介电元件216的内表面220上的内电极224和布置在第一平面介电元件216的外表面上的外电极226。类似地，第二钳口206包括形成于第二平面介电元件218的内表面222上的内电极228和布置在第二平面介电元件218的外表面上的外电极230。因此，第一平面介电元件216用于将第一钳口206的内电极与外电极彼此电隔离，而第二平面介电元件218用于将第二钳口208的内电极和外电极彼此电隔离。

第一钳口206的内电极224由沉积在第一平面介电元件216的内表面220上的导电材料(例如，金)的层或膜形成。内电极224覆盖内表面220的一部分，并且沿着第一刀片元件212(即为第一平面介电元件216所有)的切割刃延伸，使得当钳口闭合时，所述内电极位于第一刀片元件与第二刀片元件之间的切割界面处。第一钳口206的外电极226是呈第一导电壳的形式，其附接(例如，胶合)到第一平面介电元件216的外表面。第一导电壳是一块导电材料，其覆盖第一平面介电元件216的整个外表面并且具有与第一平面介电元件216的厚度类似的厚度。第一导电壳的外表面充当第一钳口206的外表面。第一导电壳的外表面可为圆滑的，使得第一钳口206具有平滑的外表面。

第二钳口208的电极以与第一钳口206的电极类似的方式形成。特别地，第二钳口208的内电极228由沉积在第二平面介电元件218的内表面222上的导电材料(例如，金)的层或膜形成。内电极228覆盖内表面222的一部分，并且沿着第二刀片元件214(即为第二平面介电元件218所有)的切割刃延伸，使得当钳口闭合时，所述内电极位于第一刀片元件与第二刀片元件之间的切割界面处。第二钳口208的外电极230是呈第二导电壳的形式，其附接(例如，胶合)到第二平面介电元件218的外表面。第二导电壳是一块导电材料，其覆盖第二平面介电元件218的大部分外表面并且具有与第二平面介电元件218的厚度类似的厚度。第二导电壳的外表面形成第二钳口206的外表面。如图2所示，第二导电壳具有突出部232，所述突出部接合在第二平面介电元件218的凹槽中。突出部232在凹槽中的接合用于将第二导电壳与第二平面介电元件218对准，并且避免两个部件之间的滑移。当然，可使用用于相对于第二平面介电元件218定位第二导电壳的不同类型的接合特征。也可使用类似的接合特征来相对于第一平面介电元件216定位第一导电壳。

每个钳口上的所述一对电极电连接到同轴缆线202的远端，使得电极可递送由同轴缆线202输送的RF和微波EM能量。下文将更详细地论述电极连接到同轴缆线的方式。

现在参考图4至图8论述器械尖端200的构造，这些图绘示了器械尖端200的组装的各个阶段。同轴缆线202包括由介电材料238分隔开的内导体234和外导体236。另外，同轴缆线202包括由绝缘材料制成的外护套240。第一钳口206和第二钳口208经由基础结构242安装到同轴缆线202的远端。基础结构242包括由导电材料制成的第一基础部件244，所述第一基础部件将第一钳口206刚性地连接到同轴缆线202的远端。第一基础部件244包括臂，所述臂在同轴缆线202的远端与第一导电壳(其形成第一钳口206的外电极226)之间延伸。在所示的实例中，第一导电壳和第一基础部件244整体地形成为单块导电材料。然而，在其他实例中，它们可形成为连接在一起的单独部件。第一基础部件244包括第一安装部分246，所述第一安装部分包括接收同轴缆线202的远端的通道。在同轴缆线的远端附近移除同轴缆线202的外护套240的一定长度，使得外导体236被暴露出来。因此，外导体236在第一安装部分246中的通道中与第一基础部件244电接触。可使用合适的导电环氧树脂将同轴缆线202的远端紧固在第一安装部分246中的通道中。因此，第一导电壳(以及因此第一钳口206的外电极226)经由第一基础部件244电连接到外导体236。

基础结构242还包括第二基础部件248，所述第二基础部件将第二钳口208可枢转地安装到同轴缆线202的远端。第二基础部件248是由导电材料制成，所述导电材料可为与第一基础部件244相同的材料(例如，不锈钢)。第二基础部件248包括第二安装部分250，所述第二安装部分紧固到第一基础部件244上的第一安装部分246，使得第一基础部件244与第二基础部件248电接触。第一安装部分246和第二安装部分250具有当基础部件紧固在一起时彼此接合的形状互补的接合表面。如图8所示，第一基础部件244和第二基础部件248经由导电环252紧固在一起，所述导电环装配在第一安装部分246和第二安装部分250周围以将它们固持在一起。可将粘合剂注入导电环252内部，以便将导电环252紧固在第一安装部分和第二安装部分之上的适当位置。除了将基础结构242固持在一起之外，导电环252还可充当微波屏蔽件，所述微波屏蔽件防止微波能量在到达钳口中的电极之前辐射。

第二基础部件248包括臂，所述臂从第二安装部分250纵向地延伸并且第二导电壳(其形成第二钳口208上的外电极230)可枢转地安装到所述臂。在所示的实例中，第二导电壳经由铆钉254可枢转地安装到第二基础部件240。第二导电壳经由铆钉254(其由导电材料制成)与第二基础部件248电接触。因此，第二导电壳(以及因此第二钳口208上的外电极230)电连接到同轴缆线202的外导体236。因此，第一钳口206的外电极226和第二钳口的外电极230经由基础结构242电连接到外导体236。

如图6所示，第二基础部件248可包括通路249，控制线210延伸穿过所述通路以连接到第二钳口208。第二导电壳可包括附接部分251，控制线210的远端连接到所述附接部分。第二导电壳还可设有限制销253(在图6中示出)，所述限制销用于限制第二钳口208相对于第一钳口206在打开位置与闭合位置之间的运动。这可使得能够更准确地控制第二钳口208的位置。

第一钳口206的内电极224电连接到同轴缆线202的内导体234。如图4所示，第一平面介电元件216包括在第一刀片元件212与同轴缆线202的远端之间延伸的连接部分256。内导体234的远端突出到同轴缆线202的远端之外，使得其位于第一平面介电元件216的连接部分256上。线258沿着第一平面介电元件的连接部分256纵向地延伸以将内电极224电连接到内导体234的远端。线258可为沿着连接部分256延伸的内电极224的一部分，例如线258和内电极224可一起沉积在第一平面介电元件216的内表面220上。

线258包括形成于第一平面介电元件216的内表面220上的第一连接焊盘260(在图4和图5中示出)。第一连接焊盘260被布置成接触形成于第二平面介电元件218的内表面222上的第二连接焊盘262(在图6中示出)，使得在第一连接焊盘260与第二连接焊盘262之间形成滑动电接触。特别地，第一连接焊盘和第二连接焊盘以铆钉254的轴为中心，第二钳口208围绕所述铆钉的轴枢转。因此，当第二钳口208相对于第一钳口206枢转时，第二连接焊盘262与第一连接焊盘260保持电接触。第二连接焊盘262电连接到第二钳口208的内电极228。举例来说，第二连接焊盘262可为内电极228的一部分，和/或可与内电极228一起沉积在内表面222上。如此一来，第二钳口208的内电极228经由连接焊盘260、262和线258电连接到内导体234。

第二基础部件248与第一平面介电元件216之间安装有介电块264，以便避免线258与导电的第二基础部件248之间发生电击穿。举例来说，介电块264可由陶瓷材料(诸如氧化铝)制成。可使用粘合剂将介电块264紧固在适当位置。此外，如图7所示，基础结构242被成形为使得在第一基础部件244与第二基础部件248之间形成空腔266，在所述空腔中内导体234电连接到线258(并且因此电连接到内电极224、228)。空腔266可填充有介电材料(诸如灌封材料)，以便降低内导体234的远端与基础结构242之间电击穿的风险。利用介电材料填充空腔266还可用于加固器械尖端200并且将第一基础部件与第二基础部件固持在一起。第二基础部件248包括注入端口268，可经由所述注入端口将介电材料注入到空腔266中。

为了组装器械尖端200，可首先将第一基础部件244与第一钳口208组装并且连接到同轴缆线202的远端，如图4所示。如图5和图6所示，经由铆钉254将第二钳口208连接到第二基础部件248。接着，可将介电块264放置在第一平面介电元件216的内表面220上(如图6所示)，随后将第二基础部件248安装在第一基础部件244上(如图7所示)。然后，可经由注入端口268将介电灌封材料注入到空腔266中。接着，可使导电环252在同轴缆线202上滑动并且滑动到第一安装部分246和第二安装部分250上，以将第一基础部件244与第二基础部件248固持在一起。如上文所述，可使用粘合剂将导电环252紧固在第一安装部分246和第二安装部分250之上。然后，可将控制线210穿过第二基础部件248中的通路249并且连接到第二钳口208上的附接部分(如图8所示)。最后，可在同轴缆线202之上拉动柔性轴件204，并且例如使用粘合剂将所述柔性轴件紧固到导电环252。

在参考图2至图8所描述的实施方案中，钳口中仅一者可移动。然而，在其他实施方案中，两个钳口均可能够移动地安装到同轴缆线202的远端，例如以提供钳口的剪刀型打开和闭合。还应注意，可在不同的实施方案中使用接至电极的不同的电连接。举例来说，在一些实施方案中，内电极可连接到外导体236，而外电极可连接到内导体。下文参考图9和图10论述了各种电极配置。

图9和图10是展示根据本发明的实施方案的电外科切除器工具中的可能的电极配置的示意图。

图9示出了电外科切除器工具的器械尖端900的一部分的示意性横截面图，所述器械尖端具有第一钳口902和第二钳口904。第一钳口和第二钳口能够相对于彼此移动(例如，可枢转)，并且各自包括相应的刀片元件以用于切割位于钳口之间的组织。第一钳口902包括由第一介电材料910分隔开的第一内电极906和第一外电极908。第一内电极906电连接到电外科切除器工具的同轴缆线的内导体，而第一外电极908电连接到同轴缆线的外导体。类似地，第二钳口904包括由第二介电材料916分隔开的第二内电极912和第二外电极914。第二内电极912电连接到同轴缆线的内导体，而第二外电极914电连接到同轴缆线的外导体。图9至图10中的‘+’和‘-’符号指示每个电极连接到同轴缆线的内导体和外导体中的哪一者，其中‘+’指示电极连接到内导体并且‘-’指示电极连接到外导体。

因此，图9所示的电极配置可对应于上文所论述的器械尖端200的电极配置，其中内电极连接到同轴缆线的内导体，并且外电极连接到同轴缆线的外导体。因此，举例来说，第一内电极906可对应于内电极224，第一外电极908可对应于外电极226，第一介电材料910可对应于第一平面介电元件216，第二内电极912可对应于内电极228，第二外电极914可对应于外电极230，并且第二介电材料916可对应于第二平面介电元件218。因此，第一内导体906与第二内导体912之间可存在滑动电接触(未示出)。

在图9所示的电极配置下，当经由同轴缆线向电极输送RF EM能量时，可产生两个RF切割场。可在第一内电极906与第一外电极908之间建立第一RF切割场，其中第一内电极906充当第一有源电极并且第一外电极908充当RF EM能量的第一返回电极。同样地，可在第二内电极912与第二外电极914之间建立第二RF切割场，其中第二内电极912充当第二有源电极并且第二外电极914充当RF EM能量的第二返回电极。因此，RF切割场可关于两个钳口之间的界面基本上对称，这可对组织实现均匀的RF切割。另外，在上文所论述的器械尖端200的实施方案中，在外电极由大的导电壳形成而内电极由薄的导电材料层形成的情况下，RF切割可集中在内电极附近。这是因为对组织的RF切割往往发生在两个电极中的较小电极处。因此，通过使外电极908、914大于(例如，通过对其提供更大的表面积)内电极906、912，可使对组织的RF切割集中在第一钳口902与第二钳口904之间的界面处，这可实现精细且准确的切割。

当经由同轴缆线将微波EM能量递送到钳口902、904中的电极时，可在钳口周围建立微波场。特别地，内电极和外电极可一起充当发射微波能量的微波场发射结构(或天线结构)。当第一内电极906与第二内电极912电连接在一起时，它们可充当发射微波能量的单个微波发射器。第一外电极908和第二外电极914可充当使所发射的微波能量成形的接地导体。这种微波场发射结构可导致在钳口周围发射基本上对称的微波场。在器械尖端200的实施方案中，当外导体由钳口的外表面上的导电壳提供时，所发射的微波能量可集中在钳口周围和钳口之间的间隙中。这可确保组织的微波消融和/或凝结发生在钳口周围界限清晰的区域中。

当然，在其他实施方案中，与图9中所示的那些相比，可反转电极的极性。举例来说，在一些实施方案中，第一内电极906可连接到外导体，第一外电极908可连接到内导体，第二内电极912可连接到外导体，并且第二外电极914可连接到内导体。

图10示出了电外科切除器工具的器械尖端1000的一部分的示意性横截面图，所述器械尖端具有第一钳口1002和第二钳口1004。第一钳口和第二钳口能够相对于彼此移动(例如，可枢转)，并且各自包括相应的刀片元件以用于切割位于钳口之间的组织。第一钳口1002包括由第一介电材料1010分隔开的第一内电极1006和第一外电极1008。第一内电极1006电连接到电外科切除器工具的同轴缆线的外导体，而第一外电极1008电连接到同轴缆线的内导体。类似地，第二钳口1004包括由第二介电材料1016分隔开的第二内电极1012和第二外电极1014。第二内电极1012电连接到同轴缆线的外导体，而第二外电极1014电连接到同轴缆线的内导体。因此，两个钳口的内电极连接到同轴缆线中的相反导体，并且两个钳口的外电极连接到同轴缆线中的相反导体。

为了防止第一内电极1006与第二内电极1012之间电连接，第二钳口1004包括第三介电材料1018，所述第三介电材料覆盖第二内电极1012并且位于第二内电极1012与第一内电极1006之间。第三介电材料1018可由与第一介电材料1010和第二介电材料1016相同的介电材料构成并且可例如呈安装在第二钳口1004中的平面介电元件的形式。第三介电材料1018可用于限定第二钳口1004的刀片元件，例如，第三介电材料1018可具有被布置成切割位于钳口之间的组织的切割刃。第三介电元件1018还可用于保护第二内电极1018。另外地或替代地，可在第一钳口1002上设有第四块介电材料(未示出)，使得其覆盖第一内电极1006并且位于第一内电极1006与第二内电极1012之间。第四块介电材料可用于限定第一钳口1002的刀片元件。以此方式用介电材料覆盖第一内导体和第二内导体中的每一者可将内电极之间电击穿的风险最小化。这还可提高钳口之间的对称性，继而可提高由器械尖端发射的RF和微波能量的对称性。

在图10所示的电极配置下，当经由同轴缆线向电极输送RF EM能量时，可产生三个RF切割场。可在第一内电极1006与第一外电极1008之间建立第一RF切割场，其中第一内电极1006充当第一返回电极并且第一外电极1008充当RF EM能量的第一有源电极。可在第二内电极1012与第二外电极1014之间建立第二RF切割场，其中第二内电极1012充当第二有源电极并且第二外电极1014充当RF EM能量的第二返回电极。另外，当第一内电极1006和第二内电极1012连接到同轴缆线中的不同导体时，可在所述第一内电极与所述第二内电极之间建立第三RF切割场。因此，可在每个钳口处以及在钳口之间建立RF切割场。这可提高可对位于钳口之间的组织执行RF切割的均匀性，而且使得能够跨钳口的较大区域执行RF切割。与上文的论述类似，可通过增大外电极1008、1014相对于内电极1006、1012的大小来将RF切割集中在钳口1002、1004之间的界面处。举例来说，外电极1008、1014可由钳口的外表面上的相对较大的导电壳来实现，而内电极1006、1012可由钳口中的薄导电层来实现。

当将微波能量递送到钳口1002、1004中的电极时，每个钳口中的一对电极可发射相应的微波场。特别地，第一内电极1006和第一外电极1008可充当第一微波场发射结构，而第二内电极1012和第二外电极1014可充当第二微波场发射结构。因此，可每个钳口处发射相应的微波场。这可使得能够利用关于钳口之间的界面基本上对称的微波能量来治疗位于钳口之间的组织。举例来说，这可使得位于钳口之间的组织能够在任一侧上基本上均匀地消融和/或凝结。

当然，在其他实施方案中，与图10所示的那些相比，可反转电极的极性。举例来说，在一些实施方案中，第一内电极1006可连接到内导体，第一外电极1008可连接到外导体，第二内电极1012可连接到外导体，并且第二外电极1014可连接到内导体。

应注意，图9和图10中所绘示的器械尖端的各个部件未按比例示出。另外，出于说明目的，图9和图10未将第一钳口和第二钳口示出为触碰。然而，实际上，第一钳口与第二钳口可彼此接触，例如它们可能够枢转地连接在一起。

Claims (17)

1.一种电外科切除器工具，所述电外科切除器工具包括：

能量输送结构，所述能量输送结构用于传送射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量，所述能量输送结构包括同轴传输线，所述同轴传输线具有通过介电材料与外导体分隔开的内导体；

器械尖端，所述器械尖端安装在所述能量输送结构的远端处，其中所述器械尖端包括第一钳口和第二钳口；

其中所述第二钳口能够相对于所述第一钳口在闭合位置与打开位置之间移动，在所述闭合位置中，所述第一钳口与所述第二钳口彼此并靠在一起，在所述打开位置中，所述第二钳口与所述第一钳口间隔开一定间隙以用于接收生物组织；

其中所述第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极；

其中所述第二钳口包括彼此电隔离的第二对电极；

其中所述第一对电极耦合到所述能量输送结构，使得所述第一对电极能够作为用于递送由所述能量输送结构传送的RF EM能量的有源电极和返回电极来操作；

其中所述第二对电极耦合到所述能量输送结构，使得所述第二对电极能够作为用于递送由所述能量输送结构传送的RF EM能量的有源电极和返回电极来操作；并且

其中所述第一对电极和所述第二对电极能够作为用于发射由所述能量输送结构传送的微波EM能量的微波场发射结构来操作。

2.根据权利要求1所述的电外科器械，其中：

所述第一钳口包括第一平面介电元件，所述第一平面介电元件具有面向所述第二钳口的内表面和背对所述第二钳口的外表面，并且所述第一对电极包括分别布置在所述第一平面介电元件的所述内表面和所述外表面上的内电极和外电极；并且

所述第二钳口包括第二平面介电元件，所述第二平面介电元件具有面向所述第一钳口的内表面和背对所述第一钳口的外表面，并且所述第二对电极包括分别布置在所述第二平面介电元件的所述内表面和所述外表面上的内电极和外电极。

3.根据权利要求2所述的电外科器械，其中：

所述第一对电极中的所述内电极包括形成于所述第一平面介电元件的所述内表面上的第一导电层；并且

所述第二对电极中的所述内电极包括形成于所述第二平面介电元件的所述内表面上的第二导电层。

4.根据权利要求2或3所述的电外科器械，其中：

所述第一钳口还包括第一导电壳，所述第一导电壳附接到所述第一平面介电元件的所述外表面并且被布置成形成所述第一对电极的所述外电极的至少一部分；并且

所述第二钳口还包括第二导电壳，所述第二导电壳附接到所述第二平面介电元件的所述外表面并且被布置成形成所述第二对电极的所述外电极的至少一部分。

5.根据权利要求4所述的电外科器械，其中所述第一导电壳与所述第二导电壳彼此电耦合。

6.根据权利要求4或5所述的电外科器械，其中所述器械尖端还包括基础结构，所述基础结构将所述第一导电壳和所述第二导电壳连接到所述能量输送结构的所述远端。

7.根据权利要求6所述的电外科器械，其中所述基础结构包括：第一基础部件，所述第一基础部件将所述第一导电壳刚性地连接到所述能量输送结构的所述远端；以及第二基础部件，所述第二导电壳可枢转地连接到所述第二基础部件，使得所述第二钳口能够相对于所述第二基础部件枢转。

8.根据权利要求6或7所述的电外科器械，其中所述基础结构包括导电材料，所述导电材料将所述第一导电壳和/或所述第二导电壳在所述同轴传输线的远端处电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。

9.根据权利要求8所述的电外科器械，其中所述基础结构限定空腔，在所述空腔中，所述第一对电极中的所述内电极和/或所述第二对电极中的所述内电极在所述同轴传输线的所述远端处电连接到所述内导体和所述外导体中的第二者。

10.根据权利要求9所述的电外科器械，其中所述空腔含有介电材料。

11.根据权利要求9或10所述的电外科器械，其中所述基础结构包括开口，所述开口形成于所述基础结构的侧壁中以用于将介电材料注入到所述空腔中。

12.根据权利要求2至11中一项所述的电外科器械，其中所述第一对电极中的所述外电极和所述第二对电极中的所述外电极两者均电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者，并且所述第一对电极中的所述内电极和所述第二对电极中的所述内电极两者均电连接到所述内导体和所述外导体中的第二者。

13.根据权利要求12所述的电外科器械，其中所述第一对电极中的所述内电极与所述第二对电极中的所述内电极彼此接触，使得在所述两个内电极之间形成滑动电接触。

14.根据权利要求13所述的电外科器械，其中：

所述第一钳口相对于所述能量输送结构的所述远端是固定的，并且所述第二钳口能够相对于所述能量输送结构的所述远端移动；并且

所述第一对电极中的所述内电极电连接到所述内导体和所述外导体中的一者。

15.根据权利要求2至11中一项所述的电外科器械，其中：

所述第一对电极中的所述外电极和所述第二对电极中的所述内电极连接到所述内导体和所述外导体中的第一者；并且

所述第一对电极中的所述内电极和所述第二对电极中的所述外电极电连接到所述内导体和所述外导体中的第二者。

16.根据权利要求15所述的电外科器械，其中所述第一钳口和/或第二钳口包括介电材料，所述介电材料布置在所述第一对电极中的所述内电极与所述第二对电极中的所述内电极之间以将所述两个内电极彼此隔离。

17.一种电外科设备，所述电外科设备包括：

电外科发生器，所述电外科发生器用于供应射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量；

外科检视装置，所述外科检视装置具有插入到患者的身体中的器械线绳，所述器械线绳具有延伸穿过其中的器械通道；以及

根据任一前述权利要求所述的电外科切除器工具，所述电外科切除器工具穿过所述外科检视装置的所述器械通道进行插入。

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