CN116615152A - 电外科切除工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于切割、凝固和消融生物组织的电外科切除工具。所述电外科切除工具具有器械末端，所述器械末端包括第一钳口和第二钳口；其中所述第二钳口可相对于所述第一钳口在闭合位置与打开位置之间移动。所述第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极，所述第一对电极包括内电极和外电极，并且所述第二钳口包括单个电极。所述第一对电极能够操作为用于递送RF EM能量的有源电极和返回电极，并且当所述第一钳口的所述内电极能够操作为返回电极时，所述单个电极能够操作为有源电极，或者当所述第一钳口的所述内电极能够操作为有源电极时，所述单个电极能够操作为返回电极。所述器械末端也能够操作为用于发射微波EM能量的微波场发射结构。

Description

电外科切除工具

技术领域

本发明涉及一种用于切割、凝固和消融生物组织的电外科切除工具。具体地，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(即通过促进血液凝固来闭合破裂的血管)和组织消融的电外科切除工具。

背景技术

外科手术切除是一种从人类或动物体内移除器官的一些部分的手段。器官可能是高度血管化的。当组织被切割(即分割或横切)时，小血管可能受损或破裂。首先是出血，然后是凝血级联，即血液变为凝块以试图堵住出血。在手术期间，希望患者尽可能少地失血，因此已开发出各种装置以试图实现无出血切割。对于内窥镜手术，由于血液的流动可能使手术者的视线模糊，发生出血并且不能方便地处理出血也是不可取的。

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是使用以下原理来操作，当电流穿过组织基质(在离子细胞内容物的辅助下)时，整个组织中对电子流的阻抗会产生热量。当将纯正弦波施加到组织基质时，在细胞内产生足够的热量以蒸发组织的水分。因此，细胞膜无法控制的内部细胞压力大幅上升，从而导致细胞破裂。当这种情况大面积发生时，可以看到组织被横切。上述手术在瘦肉组织中工作良好，但在脂肪组织中效率较低，因为存在较少的离子成分来辅助电子通过。这意味着使细胞的内容物蒸发所需的能量要大得多，因为脂肪蒸发的潜热比水蒸发的潜热大得多。

RF凝固通过向组织施加效率较低的波形来操作，由此细胞内容物被加热到大约65℃而不是被蒸发，通过干燥使组织变干并使血管壁中的蛋白质变性。这种变性对凝血级联起刺激作用，因此血凝增强。同时，壁中的胶原蛋白变性，从棒状分子变性为卷曲状分子，从而导致血管收缩并使大小减小，为凝块提供锚定点并提供较小的堵塞区域。然而，当存在脂肪组织时，RF凝固的效率较低，这是由于电效应减弱。因此可能很难闭合脂肪性出血部位。这种组织没有干净的白色边缘，而是呈现变黑的烧伤外观。

使用微波电磁(EM)能量进行组织消融是基于生物组织主要由水构成的事实。人体软器官组织的含水量通常介于70％与80％之间。水分子具有永久的电偶极矩，这意味着整个分子中存在电荷不平衡。时，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随着分子旋转以使它们的电偶极矩与所施加场的极性对准而移动。在微波频率下，快速的分子振荡导致摩擦生热，从而以热量的形式耗散场能量。这称为介电加热。微波消融疗法利用了此原理，在所述疗法中，靶组织中的水分子通过以微波频率施加局部电磁场而被快速地加热，从而导致组织凝固和细胞死亡。

发明内容

最一般地，本发明提供一种具有能量递送结构的电外科切除工具，该能量递送结构提供便于使用射频(RF)电磁能量和/或微波EM能量进行生物组织切割和闭合的多种操作形式。具体地，本发明涉及组合的致动和能量递送机构，该机构足够紧凑以使工具能够插入穿过外科窥视装置(诸如内窥镜、胃镜或支气管镜)的器械通道。装置还可用于执行腹腔镜或开放式手术，即在腹腔开放的情况下进行肝叶的无血切除。

本发明代表对GB2567480中讨论的电外科切除工具概念的发展。本发明的电外科切除工具包括一对钳口，其中第一钳口包括一对电极，并且第二钳口包括单个电极(即在第二钳口上仅存在一个电极)。这允许电外科切除工具根据三种互补模式进行操作：(i)当钳口闭合时基于RF的滑动切割，(ii)使用RF能量和施加压力的组合对夹持在钳口之间的组织进行剪式切割，以及(iii)使用微波能量和施加压力的组合对夹持在钳口之间的组织进行凝固或血管闭合操作。发明人已经发现，通过在如本文所述的切除工具上提供三个电极，可提高工具使用EM能量切割和凝固组织的能力。具体地，这种电极布置可使得多个RF场能够跨钳口建立，这可导致更平滑、更均匀的切割。类似地，通过使得能够发射更均匀的微波场，这种电极配置可导致使用微波能量的更有效的组织凝固和消融。

根据本发明，提供了一种电外科切除工具，其包括：能量传送结构，所述能量传送结构用于承载射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量，该能量传送结构包括同轴传输线，该同轴传输线具有通过介电材料与外导体分开的内导体；器械末端，该器械末端安装在能量传送结构的远侧端部处，其中器械末端包括第一钳口和第二钳口；其中第二钳口能够相对于第一钳口在闭合位置与打开位置之间移动，在该闭合位置，第一钳口和第二钳口彼此并排放置，在该打开位置，第二钳口与第一钳口间隔开用于接收生物组织的间隙；其中第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极；其中第二钳口包括单个电极(即在第二钳口上仅存在一个电极)；其中第一对电极耦合到能量传送结构，使得第一对电极能够操作为用于递送由能量传送结构承载的RF EM能量的有源电极和返回电极；其中单个电极耦合到能量传送结构，用于递送由能量传送结构承载的RF EM能量，使得当第一钳口的内电极能够操作为返回电极时，单个电极能够操作为有源电极，或者当第一钳口的内电极能够操作为有源电极时，单个电极能够操作为返回电极；并且其中器械末端能够操作为用于发射由能量传送结构承载的微波EM能量的微波场发射结构。为了避免疑问，就“单个电极”而言，应该理解为第二钳口包括仅一个电极，并且在第二钳口上没有提供用于递送RF能量和/或微波能量的其他电极。

能量传送结构可设置在轴(或外护套)的管腔中，使得器械末端从轴的远侧端部突出。该轴可以是同轴传输线可插入穿过的任何合适的轴。轴可以是柔性的，例如适用于弯曲或其他转向以到达治疗部位。柔性轴可使装置能够用于诸如内窥镜的外科窥视装置中。在其他示例中，轴可以是刚性的，例如用于开放式手术或与腹腔镜一起使用。

同轴传输线可适于传送RF EM能量和微波EM能量两者。替代地，能量传送结构可包括用于RF EM能量和微波EM能量的不同路径。例如，微波EM能量可通过同轴传输线递送，而RF EM能量可经由双绞线等递送。同轴传输线可以是柔性同轴电缆的形式。

第一钳口和第二钳口安装在能量传送结构的远侧端部处，使得该第一钳口和该第二钳口可在打开位置与闭合位置之间相对于彼此移动。可使用钳口之间的各种类型的相对移动。第一钳口与第二钳口之间的相对移动可包括旋转移动和/或平移移动。第一钳口和第二钳口中的至少一者可相对于能量传送结构的远侧端部可移动地安装，以实现第一钳口与第二钳口之间的相对移动。在一些情况下，第一钳口和第二钳口中的仅一者可相对于能量传送结构的远侧端部可移动地安装，而在其他情况下，第一钳口和第二钳口两者可相对于能量传送结构的远侧端部可移动地安装。

作为示例，第一钳口和第二钳口可相对于彼此枢转，例如使得可调节第一钳口与第二钳口之间的打开角度。该示例可类似于剪式闭合。第一钳口和/或第二钳口可枢转地安装在能量传送结构的远侧端部处。

在另一示例中，一旦组织被夹持在第一钳口与第二钳口之间，可能有益的是第一钳口与第二钳口之间的间隙是均匀的，例如以确保所供应的能量沿钳口的长度是均匀的。在该示例中，第一钳口和第二钳口可被构造成当它们相对于彼此移动时保持平行。例如，当钳口处于打开位置时，第一钳口和第二钳口可以是平行的，并且当第一钳口和第二钳口滑过彼此到达闭合位置时，第一钳口和第二钳口可保持平行。

第一钳口可包括第一刀片元件，并且第二钳口可包括第二刀片元件。然后，当钳口处于闭合位置时，第一刀片元件可与第二刀片元件并排放置，并且当钳口处于打开位置时，在第一刀片元件与第二刀片元件之间可存在用于接收生物组织的间隙。

第一刀片元件和第二刀片元件可被构造成当第一钳口和第二钳口从打开位置移动到闭合位置时，切割设置在第一钳口与第二钳口之间的间隙中的组织。因此，第一刀片元件和第二刀片元件可各自包括布置成用于切割组织的切割(例如锋利)边缘。切割界面可限定在第一钳口与第二钳口之间，对应于当钳口闭合时钳口之间的组织被切割的区。

第一刀片元件和第二刀片元件可布置成当第一钳口和第二钳口在打开位置与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组织的机械切割。因此，由第一刀片元件和第二刀片元件实现的切割可类似于剪式切割机构。

第一刀片元件和/或第二刀片元件可包括一个或多个锯齿(例如齿)。锯齿可便于夹紧和切割位于钳口之间的间隙中的组织。

电外科切除工具可包括用于控制第二钳口相对于第一钳口的移动的致动器。致动器可包括用于控制钳口之间相对移动的任何合适类型的致动器。作为示例，致动器可包括控制棒，该控制棒沿能量传送结构(例如在轴内部)延伸，并且该控制棒可沿其长度移动以控制钳口中的一者或两者的位置。控制棒可具有与第一钳口和第二钳口中的一者或两者接合的附接特征部，由此控制棒的纵向移动导致第二钳口相对于第一钳口的移动。附接特征部可以是钩或任何合适的接合件，用于将推力和拉力传递到钳口中的一者或两者。

第一对电极设置在第一钳口上，第一对中的第一电极充当用于RF EM能量的有源电极，并且第一对中的第二电极充当用于RF EM能量的返回电极。以这种方式，由能量传送结构承载的RF EM能量可经由第一对电极递送到组织。第一对电极可用来自能量传送结构的RF EM能量建立第一RF切割场，以便切割目标组织。第一对电极可暴露在第一钳口的表面上，使得该第一对电极可接触目标组织以将RF EM能量递送到目标组织中。

单个电极设置在第二钳口上，并且可充当用于RF EM能量的有源电极或返回电极。具体地，当第一钳口的内电极能够操作为返回电极时，单个电极能够操作为有源电极，或者当第一钳口的内电极能够操作为有源电极时，单个电极能够操作为返回电极。以这种方式，单个电极可与第一钳口上的第一对电极协作，以利用来自能量传送结构的RF EM能量建立第二RF切割场，以便切割目标组织。第二钳口上的单个电极可暴露在第二钳口的表面上，使得该单个电极可接触目标组织以将RF EM能量递送到目标组织中。

因此，当RF EM能量由能量传送结构传送时，第一RF切割场由第一对电极建立，并且第二RF切割场由第二钳口上的单个电极和第一对电极在钳口之间建立。因此，RF切割可发生在第一钳口处，并且也可发生在两个钳口之间。这可使得能够跨更大的组织区执行RF切割，并且使得能够执行更均匀的RF切割。

此外，三个电极用于限定用于从能量传送结构发射(或辐射)微波EM能量的微波场发射结构。因此，由能量传送结构承载的微波EM能量可从电极辐射到目标组织中，以便凝固和/或消融目标组织。发射的微波场的具体形状将取决于钳口中的电极的布置。例如，两个钳口中的电极可一起形成微波场发射结构，使得共同的微波场跨两个钳口发射。使用成对的电极来辐射微波EM能量可用来提高跨钳口发射的微波场的均匀性和对称性，这可提高用微波EM能量治疗组织的有效性。

在一些实施方案中，第一钳口可包括第一平面介电元件，该第一平面介电元件具有面向第二钳口的内表面和背离第二钳口的外表面，并且第一对电极可包括分别布置在第一平面介电元件的内表面和外表面上的内电极和外电极；并且第二钳口可包括第二平面介电元件，该第二平面介电元件具有面向第一钳口的内表面和背离第一钳口的外表面。单个电极可包括布置在第二平面介电元件的内表面上的内电极，或者布置在第二平面介电元件的外表面上的外电极。因此，当钳口闭合时，电极可在侧向方向上基本上彼此对准。当钳口闭合时，这可实现对大面积目标组织的有效治疗。

第一平面介电元件和第二平面介电元件可基本上彼此平行，例如由第一平面介电元件的内表面限定的平面可基本上平行于由第二平面介电元件的内表面限定的平面。第一平面介电元件和第二平面介电元件可各自平行于第一钳口和第二钳口可相对于彼此移动的平面对准。

第一平面介电元件和第二平面介电元件中的每一者可由一片介电(即绝缘)材料形成，诸如由陶瓷(例如氧化铝)形成。在本文中，对“平面”元件的引用可表示厚度大幅小于其宽度和长度的平坦材料片。每个平面介电元件可具有沿纵向方向对准的长度尺寸、沿侧向方向对准的厚度尺寸以及正交于长度尺寸和厚度尺寸两者的宽度尺寸。平面介电元件的平面是长度尺寸和宽度尺寸所在的平面，即正交于宽度尺寸的平面。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，即它们可正交于宽度尺寸。每个平面介电元件的内表面和外表面可相对于其宽度布置在平面介电元件的相对两侧上。

在其上布置有电极的每个钳口中使用平面介电元件可极大地便于器械末端的制造。这是因为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，电极可容易地形成在该平面介电元件的内表面和/或外表面上。相比之下，在现有技术的切除工具中，钳口通常由涂覆有绝缘材料的导电材料制成，电极由钳口的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一个冗长乏味且耗时的过程。另外，发明人已经发现组织可能会粘附到绝缘材料，使得器械末端难以清洁。因此，在钳口中使用平面介电元件可便于器械末端的制造，以及避免组织粘附到器械末端。

在一些情况下，第一平面介电元件可限定第一刀片元件。例如，第一平面介电元件可包括切割边缘，该切割边缘被构造成在钳口闭合时接触位于钳口之间的组织并切割组织。然后，第一对的内电极可形成在第一平面介电元件的切割边缘处或附近。

类似地，第二平面介电元件可限定第二刀片元件，例如第二平面介电元件可包括切割边缘，该切割边缘被构造成接触并切割位于钳口之间的组织。然后，在单个电极是内电极的情况下，第二对的内电极可形成在第二平面介电元件的切割边缘处或附近。

在第一平面介电元件限定第一刀片元件并且第二平面介电元件限定第二刀片元件的情况下，第一平面介电元件的内表面可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平面介电元件的内表面。

第一钳口上的第一对电极的内电极可包括形成在第一平面介电元件的内表面上的第一导电层；并且第二钳口的单个电极可包括形成在第二平面介电元件的内表面上的第二导电层。因此，每个内电极可由相应导电材料层直接形成在相应平面介电元件的内表面上。例如，导电材料层可使用任何合适的沉积技术来沉积，或者导电材料层可以其他方式安装到内表面(例如经由粘合剂)。用于每个内电极的导电层可由任何合适的导电材料(例如金)形成。当然，还可设想，第二钳口的单个电极可替代地形成在第二平面介电元件的外表面上，使得单个电极是外电极。例如，如下所述，第二钳口的外电极可以与第一钳口的外电极基本上相同的方式形成。

第一导电层可沿纵向方向延伸，即该第一导电层可沿第一平面介电元件的全部或部分长度延伸。同样，第二导电层可沿纵向方向延伸，即该第二导电层可沿第二平面介电元件的全部或部分长度延伸。

优选地，第一钳口可包括第三平面介电元件，该第三平面介电元件具有面向第二钳口的内表面，第三平面介电元件布置在第一钳口的内电极的内表面上。另外或替代地，第二钳口可包括第四平面介电元件，该第四平面介电元件具有面向第一钳口的内表面，第四平面介电元件布置在第二钳口的单个电极的内表面上。例如，第三平面介电元件和/或第四平面介电元件可作为在内电极之间提供绝缘屏障的介电涂层来施加。例如，涂层可以是陶瓷(例如氧化铝)涂层、类金刚石涂层、搪瓷涂层或硅基涂料涂层。该涂层可进一步涂覆有聚对二甲苯N以密封穿透孔隙并使绝缘体防水的绝缘涂层(例如涂覆有介于2微米至10微米深的层)。替代地，介电涂层可以是热塑性聚合物，例如聚醚醚酮(PEEK)等。介电涂层可确保内电极基本上仅暴露在刀片元件的上表面处，这可确保EM能量聚焦到期望区。通过以这种方式提供第三介电元件和/或第四介电元件，可确保在两个内电极之间存在最小的电击穿或放电风险，使得能量被优先引导到组织中。这种布置还可改善钳口之间的对称性，这进而可改善由器械末端发射的RF能量和微波能量的对称性。

此外，在一些情况下，第一对电极的外电极可包括形成在第一平面介电元件的外表面上的第三导电层。第三导电层可以类似于上文所提及的第一导电层和第二导电层的方式形成。当然，在一些示例中，第二钳口的单个电极可以类似的方式形成。

因此，为了形成电极，可不需要对任一钳口上的绝缘层进行图案化和蚀刻，这可极大地便于器械末端的制造。

第一钳口还可包括第一导电外壳，该第一导电外壳附接到第一平面介电元件的外表面，并且布置成形成第一对电极的外电极的至少一部分。因此，外电极可包括安装在对应平面介电元件的外表面上的导电外壳。第一导电外壳可限定第一钳口的外表面。在一些实施方案中，第二钳口可类似地包括第二导电外壳，该第二导电外壳附接到第二平面介电元件的外表面，并且布置成形成第二钳口的单个电极的至少一部分。该导电外壳或每个导电外壳因此可用于限定外电极以及保护其所安装到的平面介电元件的双重目的。该导电外壳或每个导电外壳可由附接到对应平面介电元件的外表面的一片导电材料形成(例如经由粘合剂和/或机械紧固)。任何合适的导电材料都可用于导电外壳，诸如不锈钢。

该导电外壳或每个导电外壳的表面积可大于第一对电极的内电极的表面积。例如，导电外壳可由覆盖平面介电元件的全部或大部分外表面的相对厚的导电材料块形成，而内电极可形成为第一平面介电元件的内表面上的相对薄的导电层。因此，该导电外壳或每个导电外壳可用于增加外电极相对于内电极的表面积。

发明人已经发现，当使用具有不同尺寸的一对间隔开的电极来执行组织的RF切割时，组织倾向于在两个电极中较小的电极附近被切割。因此，使用与内电极相比具有大表面积的导电外壳可以确保组织的RF切割发生在内电极附近。这可使得能够使用RF EM能量在位于钳口之间的组织中进行明确限定的切割。具体地，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。

有利地，第一钳口的外电极和第二钳口的单个电极可彼此电耦合。这可有助于提供由末端发射的RF EM场和/或微波EM场的对称性，特别是关于第一钳口的内电极以及第一钳口与第二钳口之间的区对称。例如，第一钳口的外电极和第二钳口的单个电极都可耦合到能量传送结构中的公共导体，使得该外电极和该单个电极经由能量传送结构电耦合。

器械末端还可包括基部结构，该基部结构将第一钳口的外电极和第二钳口的单个电极连接到能量传送结构的远侧端部。例如，基部结构可包括第一基部部分和第二基部部分，该第一基部部分将第一钳口的外电极刚性地连接到能量传送结构的远侧端部，该第二钳口可枢转地连接到第二基部部分，使得第二钳口能够相对于第二基部部分枢转。

基部结构可以是用于在能量传送结构的端部处支撑钳口的任何合适的结构。基部结构可例如包括臂，该臂的一个端部固定到能量传送结构的远侧端部，并且该臂的另一个端部连接到第一钳口和第二钳口。这种基部结构可用于加强能量传送结构(其通常可以是柔性的)的远侧端部，并且便于将纵向力传递到器械末端。基部结构可包括刚性材料(例如金属，诸如不锈钢)。

第一钳口和/或第二钳口能够可移动地连接到基部结构，以实现第一钳口与第二钳口之间的相对移动。例如，第一钳口和/或第二钳口能够可枢转地连接到基部结构。

在一些情况下，第一基部部分可以是第一导电外壳的一部分，即第一导电外壳可形成基部结构的一部分。例如，第一基部部分可以是第一导电外壳的在第一钳口与能量传送结构的远侧端部之间延伸的一部分。这可用于确保第一钳口和能量传送结构的远侧端部之间的刚性连接，以及便于第一对中的外电极与能量传送结构之间的电连接。

基部结构可包括导电材料(例如由导电材料制成)，该导电材料在同轴传输线的远侧端部处将第一导电外壳电连接到内导体和外导体中的第一者。以这种方式，第一导电外壳可经由基部结构直接连接到同轴传输线的导体。例如，第一基部部分可包括将第一导电外壳电连接到内导体和外导体中的第一者的导电材料。

另外或替代地，基部结构可包括导电材料(例如由导电材料制成)，该导电材料在同轴传输线的远侧端部处将第二钳口的单个电极电连接到内导体和外导体中的第一者。以这种方式，第二钳口的内电极可经由基部结构直接连接到同轴传输线的导体。例如，第二基部部分可包括将第二钳口的内电极电连接到内导体和外导体中的第一者的导电材料。

在第一导电外壳和第二钳口的单个电极彼此电耦合的情况下，基部结构可包括导电材料(例如由导电材料制成)，该导电材料在同轴传输线的远侧端部处将第一导电外壳和第二导电外壳中的每一者连接到内导体和外导体中的第一者。因此，第一导电外壳和第二钳口的内电极可经由基部结构电耦合。

基部结构可限定腔体，在该腔体中，第一钳口的内电极在同轴传输线的远侧端部处电连接到内导体和外导体中的第二者。以这种方式，基部结构可用于保护第一钳口的内电极与内导体和外导体中的第二者之间的电连接。基部结构的导电材料也可用于为腔体内部的电连接提供电磁屏蔽。腔体可以是限定在基部结构内的空间或空隙。

该腔体可包含介电材料。这可确保腔体中的电连接是电绝缘的，以避免腔体内部的电连接与周围的基部结构之间的击穿。介电材料可以是任何合适类型的介电材料。作为示例，电灌封材料可用作腔体中的介电材料，诸如热固性塑料、硅树脂、环氧树脂或树脂。

基部结构可包括在基部结构的侧壁中形成的开口，该开口用于将介电材料注入到腔体中。例如，开口可以是形成在基部结构的侧壁中的孔或孔口。这可使得在将器械末端组装在能量传送结构的远侧端部之后，将介电材料注入到腔体中。这可便于器械末端的组装。

在一些实施方案中，第一钳口的外电极和第二钳口的单个电极两者电连接到内导体和外导体中的第一者，并且第一钳口的内电极电连接到内导体和外导体中的第二者。这种电极配置可使得能够在第一钳口上的一对电极之间建立第一RF切割场，并且能够在第一钳口的内导体与第二钳口的内导体之间建立第二RF切割场。两个RF场可关于刀片元件之间的切割界面基本上对称，这可对保持在钳口之间的组织产生高度均匀的切割。另外，利用这种电极配置，可跨钳口发射基本上对称的微波场，从而实现钳口周围的组织的微波消融和/或凝固。

有利地，第一对电极和单个电极可能够一起操作为用于发射由能量传送结构承载的微波EM能量的微波场发射结构。也就是说，所有三个电极可协作以发射微波EM能量。

器械末端的尺寸可被设定成装配在外科窥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，其包括：电外科发生器，该电外科发生器用于供应射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量；外科窥视装置，该外科窥视装置具有用于插入到患者体内的器械绳，该器械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工具，该电外科切除工具插入穿过外科窥视装置的器械通道。

设备可包括用于控制电外科切除工具的手持件。手持件可安装在轴的近侧端部处，例如在外科窥视装置的外部。

术语“外科窥视装置”在本文中可用于意指设置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体内的刚性或柔性(例如可操纵)导管。所述插入管可包括器械通道和光学通道(例如用于传递光以照亮在插入管的远侧端部处的治疗部位和/或捕获所述治疗部位的图像)。所述器械通道可具有适合于接收侵入性外科工具的直径。器械通道的直径可以是5mm或更小。

在本文中，术语“内”表示径向上较接近于器械通道和/或同轴传输线的中心(例如轴线)。术语“外”表示径向上较远离器械通道和/或同轴传输线的中心(轴线)。

除非上下文另有指明，否则术语“导电”在本文中用于表示导电性。

在本文中，术语“近侧”和“远侧”是指细长工具的端部。在使用时，近侧端部更接近于用于提供RF能量和/或微波能量的发生器，而远侧端部更远离所述发生器。

在本说明书中，“微波”可广泛地用于指示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”来指示至少低三个数量级的频率范围，例如，高达300MHz，优选是10kHz至1MHz，并且最优选是400kHz。

本发明包括所描述的各方面和优选特征的组合，除非此种组合是明确不允许的或明确避免的。

附图说明

现在将参考附图来讨论说明本发明的原理的实施方案和实验，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工具的透视图；

图3是图2的电外科切除工具的透视图；

图4是描绘图2的电外科切除工具的一部分的示意图；

图5是描绘图2的电外科切除工具在组装之前的部分的示意图；

图6是图2的电外科切除工具在完成组装之前的示意图；

图7A是可与作为本发明的实施方案的电外科切除器械一起使用的器械轴的内容物的透视图；

图7B是图6A所示的器械轴的剖面；

图8是示出根据本发明的实施方案的电外科切除工具的器械末端的示意图；并且

图9是示出根据本发明的另一实施方案的电外科切除工具的器械末端的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图论述本发明的方面和实施方案。另外的方面和实施方案对于本领域技术人员来说将显而易见。此文本中提及的所有文档均以引用方式并入本文中。

图1是作为本发明的实施方案的完整电外科系统100的示意图。系统100布置成使用来自器械末端的射频(RF)或微波电磁(EM)能量来处理(例如切割或闭合)生物组织。系统100包括用于可控制地供应RF EM能量和微波EM能量的发生器102。适合于此目的的发生器在WO 2012/076844中有所描述，所述申请以引用的方式并入本文。发生器102通过接口电缆104连接到手持件106。也可连接手持件106以接收来自流体递送装置108(诸如注射器)的流体供应107，但这不是必需的。如果需要，手持件106可容纳由致动器109操作的器械致动机构，例如拇指操作的滑块或柱塞。例如，如本文所讨论，器械致动机构可用于操作切除器械的钳口的打开和闭合。其他机构也可包括在手持件中。例如，可提供针移动机构(可由手持件上的合适触发器操作)以用于在器械末端处部署针。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连同可能需要的任何其他输入组合到单个柔性轴112中，所述柔性轴从手持件106的远侧端部延伸。

柔性轴112可插入穿过外科窥视装置114的器械(工作)通道的整个长度。柔性轴112具有器械末端118，该器械末端被塑形成穿过外科窥视装置114的器械通道并且在内窥镜的插入管的远侧端部处突出(例如在患者体内)。器械末端118包括具有用于夹紧和切割生物组织的刀片元件的一对钳口以及布置成递送从发生器102传送的RF EM能量或微波EM能量的能量递送结构。任选地，器械末端118还可包括用于递送从流体递送装置108传送的流体的可缩回的皮下注射针。手持件106包括用于打开和闭合器械末端118的钳口的致动机构。手持件106还可包括用于使器械末端118相对于外科窥视装置114的器械通道旋转的旋转机构。

器械末端118的结构可被布置为具有适合于穿过工作通道的最大外径。通常，外科窥视装置(诸如内窥镜)中的工作通道的直径小于4.0mm，例如为2.8mm、3.2mm、3.7mm、3.8mm中的任一者。柔性轴112的最大直径可小于这个值，例如2.65mm。柔性轴112的长度可等于或大于1.2m，例如2m或更大。在其他示例中，器械末端118可在柔性轴112已经被插入穿过工作通道之后(并且在器械绳被引入患者体内之前)安装在该柔性轴的远侧端部处。替代地，柔性轴112可在进行其近侧连接之前从远侧端部插入到工作通道中。在这些布置中，可允许远侧端部组件118具有大于外科窥视装置114的工作通道的尺寸。上文描述的系统是将器械引入到患者的身体内的一种方式。其他技术是可能的。例如，还可使用导管来插入器械。

尽管本文的示例是在外科窥视装置的背景下呈现的，但是应当理解，电外科切除器械可体现在适用于开放式手术或与腹腔镜一起使用的装置中。

图2至图6示出作为本发明的实施方案的电外科切除工具的器械末端200。器械末端200可例如对应于上面关于图1讨论的器械末端118。图2示出器械末端200的第一示意性透视图，描绘器械末端200的第一侧，并且图3示出器械末端200的第二示意性透视图，描绘器械末端200的第二侧。图4至图6示出器械末端200的构造。

器械末端200安装在能量传送结构的远侧端部处，该能量传送结构是同轴电缆202的形式(如图4至图6所示)。同轴电缆202延伸穿过柔性轴204，该柔性轴可对应于上面讨论的柔性轴112。具体地，柔性轴204限定同轴电缆202延伸穿过的管腔，器械末端200从柔性轴204的远侧端部突出。同轴电缆202布置成将RF EM能量和微波EM能量从电外科发生器(例如上文所提及的发生器102)传送到器械末端200。

器械末端200具有可在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动的第一钳口206和第二钳口208。具体地，在所示示例中，第一钳口206是静止的，即它相对于同轴电缆202的远侧端部固定，而第二钳口208可枢转地安装到第一钳口208。呈控制线(或棒)210形式的致动器连接到第二钳口208(参见例如图3和图6)，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204的管腔中，并且可在管腔内纵向地滑动以移动第二钳口208。控制线210的近侧端部可连接到手持件(例如手持件106)，该手持件可操作以经由控制线210控制第二钳口208的移动。图2和图3描绘处于打开位置的钳口206、208，其中在钳口206、208之间限定其中可接收组织的间隙。

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刀刃，该刀刃布置成接触位于钳口之间的间隙中的组织，并且在钳口移动到闭合位置时切割组织。具体地，第二刀片元件214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，通过将第二钳口208朝向闭合位置枢转，可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。具体地，第一平面介电元件216包括面向第二平面介电元件218的内表面220，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滑过该内表面，使得在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一个平面，该平面平行于第二钳口208相对于第一钳口206枢转通过的平面。第二平面介电元件218包括一对突起(或齿)223，其充当第二刀片元件214的锯齿。因此，突起223可用于夹紧位于钳口之间的间隙中的组织，以便于保持和/或切割组织。第一平面介电元件216可包括类似的突起(未示出)，以充当第一刀片元件212的锯齿。

器械末端200包括用于向组织递送能量的三个电极，其中一个钳口包括一对电极，并且另一个钳口包括单个电极。在所示实施方案中，第一钳口206包括形成在第一平面介电元件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。因此，第一平面介电元件216用于将第一钳口206的内电极224与外电极226彼此电隔离。第二钳口208包括形成在第二平面介电元件218的外表面上的外电极228。当然，在一些实施方案中，单个电极可形成在第二钳口208的内表面222上，其中第一钳口206可有利地包括形成在内电极224和第一平面元件216的内表面220上的介电涂层或第三平面介电元件，以确保当钳口闭合时，在内电极224与第二钳口的单个电极之间没有电连接。然而，第三介电平面元件或涂层材料可布置成使得内电极224沿第一钳口206的顶面暴露，以确保可从该内电极发射RF能量和/或微波能量，如下文关于图5所述。因此，该涂层或第三平面介电元件用于将第一钳口206的内电极224和第二钳口208的内电极228彼此电隔离。然而，在单个电极是外电极228的情况下，第二平面介电元件218用于确保与第一钳口的内电极224没有电连接。

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)层或膜形成。内电极224覆盖该内表面220的一部分，并且沿第一刀片元件212(即第一平面介电元件216)的切割边缘延伸。第一钳口206的外电极226是第一导电外壳的形式，该第一导电外壳附接(例如胶合)到第一平面介电元件216的外表面。第一导电外壳是覆盖第一平面介电元件216的整个外表面的一片导电材料，并且其厚度类似于第一平面介电元件216的厚度。第一导电外壳的外表面充当第一钳口206的外表面。第一导电外壳的外表面可以是圆形的，使得第一钳口206具有光滑的外表面。导电外壳可包括突起，该突起被成形为与形成在第一介电元件216中的凹槽接合，以避免两个部分之间的滑动，并确保这两个部分相对于彼此正确地定向。

第二钳口208的单个电极可以类似于第一钳口206的内电极224或外电极226的方式形成。例如，第二钳口208的单个内电极可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。因此，内电极覆盖内表面222的一部分，并且沿第二刀片元件214(即第二平面介电元件218)的切割边缘延伸，使得当钳口闭合时，该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。在这种实施方案中，第二钳口208的外表面由第二平面介电元件218的外表面形成，该外表面可以是圆形的，使得第二钳口208具有光滑的外表面。替代地，第二钳口208的单个电极是外电极228，该外电极是第二导电外壳的形式，该第二导电外壳附接(例如胶合)到第二平面介电元件218的外表面，并且其厚度类似于第二平面介电元件218的厚度。在第二钳口208上不存在其他电极，使得第二钳口208可被认为是单电极钳口。

三个电极电连接到同轴电缆202的远侧端部，使得电极可递送由同轴电缆202传送的RF EM能量和微波EM能量。下面将更详细地讨论电极连接到同轴电缆202的方式。

现在参考图4至图6讨论器械末端200的构造，这些图描绘器械末端200的各个组装阶段。同轴电缆202包括由介电材料238隔开的内导体234和外导体236。另外，同轴电缆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经由基部结构242安装到同轴电缆202的远侧端部。基部结构242包括由导电材料制成的第一基部部分244，该第一基部部分将第一钳口206刚性地连接到同轴电缆202的远侧端部。第一基部部分244包括在同轴电缆202的远侧端部与第一导电外壳(其形成第一钳口206的外电极226)之间延伸的臂。在所示示例中，第一导电外壳和第一基部部分244一体地形成为单片导电材料。然而，在其他示例中，该第一导电外壳和该第一基部部分可形成为连接在一起的单独部分。第一基部部分244包括第一安装部分246，该第一安装部分包括通道，同轴电缆202的远侧端部被接收在该通道中。同轴电缆202的外护套240的长度在同轴电缆的远侧端部附近被移除，使得外导体236被暴露。因此，外导体236在第一安装部分246中的通道中与第一基部部分244电接触。同轴电缆202的远侧端部可使用合适的导电环氧树脂固定在第一安装部分246中的通道中。因此，第一导电外壳(且因此第一钳口206的外电极226)经由第一基部部分244电连接到外导体236。

基部结构242还包括第二基部部分248，该第二基部部分将第二钳口208可枢转地安装到同轴电缆202的远侧端部。第二基部部分248由导电材料制成，该导电材料可以是与第一基部部分244相同的材料(例如不锈钢)。第二基部部分248包括第二安装部分250，该第二安装部分固定到第一基部部分244上的第一安装部分246，使得第一基部部分244和第二基部部分248电接触。第一安装部分246和第二安装部分250具有互补形状的接合表面，当基部部分固定在一起时，这些接合表面彼此接合。如图6所示，第一基部部分244和第二基部部分248经由导电环252固定在一起，该导电环围绕第一安装部分246和第二安装部分250装配以将该第一安装部分和该第二安装部分保持在一起。可将粘合剂注入导电环252内，以便将导电环252固定在第一安装部分和第二安装部分上的适当位置。除了将基部结构242保持在一起之外，导电环252还可充当微波屏蔽，该微波屏蔽防止微波能量在到达钳口中的电极之前被辐射。

第二基部部分248包括从第二安装部分250纵向地延伸的臂，并且第二钳口208可枢转地安装到该臂。在所示示例中，第二钳口208经由铆钉254可枢转地安装到第二基部部分240。单个电极经由铆钉254(其由导电材料制成)与第二基部部分248电接触。因此，第二钳口208上的单个电极经由由铆钉254、第二基部部分248、安装部分246和第一基部部分244形成的导电通路电连接到同轴电缆202的外导体236。因此，第一钳口206的外电极226和第二钳口的单个电极两者经由基部结构242电连接到外导体236。

第二基部部分248可包括通路(未示出)，控制线210延伸穿过该通路以连接到第二钳口208。第二导电外壳可包括附接部分251，控制线210的远侧端部连接到该附接部分。第二导电外壳还可设置有限制销253(如图5所示)，该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。这可使得能够更精确地控制第二钳口208的位置。

第一钳口206的内电极224电连接到同轴电缆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与同轴电缆202的远侧端部之间延伸的连接部分256。内导体234的远侧端部突出超过同轴电缆202的远侧端部，使得该内导体位于第一平面介电元件216的连接部分256上。导线258沿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的远侧端部。导线258可以是沿连接部分256延伸的内电极224的一部分，例如导线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。

介电块264安装在第二基部部分248与第一平面介电元件216之间，以避免导线258与导电的第二基部部分248之间的电击穿。例如，介电块264可由陶瓷材料(诸如氧化铝)制成。介电块264可使用粘合剂固定在适当位置。此外，基部结构242被成形为使得在第一基部部分244与第二基部部分248之间形成腔体，在该腔体中，内导体234电连接到导线258(且因此电连接到内电极224)。该腔体可填充有介电材料，诸如灌封材料，以便降低内导体234的远侧端部与基部结构242之间的电击穿的风险。用介电材料填充腔体还可用来加固器械末端200，并将第一基部部分和第二基部部分保持在一起。第二基部部分248可包括注入端口，介电材料可经由该注入端口注入到腔体中。

在图4中，为了清楚起见，第一钳口206被示出为内电极224暴露。然而，在一些实施方案中，为了确保当钳口闭合时，在内电极224与第二钳口208的单个内电极之间没有电连接，介电涂层225被施加到第一钳口206和内电极224的内表面。介电涂层材料225可布置成使得内电极224沿第一钳口206的顶面暴露，以确保可从该内电极发射RF能量和/或微波能量，如图5所示。

为了组装器械末端200，可首先组装第一基部部分244和第一钳口208并将其连接到同轴电缆202的远侧端部，如图4所示。如图5所示，第二钳口208经由铆钉254连接到第二基部部分248。然后，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5所示)，之后将第二基部部分248安装在第一基部部分244上。然后，可将介电灌封材料注入到第一基部部分244与第二基部部分248之间的腔体中。然后，导电环252可在同轴电缆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，以将第一基部部分244和第二基部部分248保持在一起。如上所述，可使用粘合剂将导电环252固定在第一安装部分246和第二安装部分250上。然后，控制线210可穿过第二基部部分248中的通路，并且连接到第二钳口208上的附接部分(如图6所示)。最后，柔性轴204可被拉到同轴电缆202上，并且例如使用粘合剂固定到导电环252。

在参考图2至图6描述的实施方案中，钳口中的仅一个钳口是可移动的。然而，在其他实施方案中，两个钳口能够可移动地安装到同轴电缆202的远侧端部，例如以提供钳口的剪刀状打开和闭合。还应该注意，在不同的实施方案中，可使用与电极的不同电连接。例如，在一些实施方案中，第一钳口206的内电极224可连接到外导体236，而第二钳口208的单个电极和第一钳口206的外电极226可连接到内导体。下面参考图8和图9讨论各种电极配置。

图7A是器械轴612在朝向器械末端行进时的剖视透视图。器械轴612包括外套筒648，该外套筒限定用于传送同轴电缆626和控制棒636的管腔。在该示例中，同轴电缆626和控制棒636保持在纵向延伸的插入件650中。插入件650是挤压件，例如由诸如PEEK或具有类似机械性质的其他塑料的可变形聚合物形成。如图7B中更清楚地示出，插入件650是圆柱形元件，该圆柱形元件具有围绕其外表面切除的一系列子管腔664。子管腔664穿透插入件650的外表面，以围绕其圆周限定多个离散支脚662。子管腔664的大小可被设定成传送诸如同轴电缆626或控制棒636的部件，或者可用于允许流体沿套筒648的管腔流动的目的。

插入件不包括任何封闭的子管腔可能是有益的。如果以弯曲状态储存，则完全封闭的子管腔可能易于保持变形。这种变形可能导致使用中的抖动。

插入件650可包括用于接收同轴电缆626的子管腔。在该示例中，同轴电缆626包括通过介电材料656与外导体654分开的内导体658。外导体654进而可具有例如由PTFE或其他合适的低摩擦材料形成的保护盖或护套652，以允许随着轴的弯曲，插入件与同轴电缆之间的相对纵向运动。

另一个子管腔可布置成接收标准的PFTE管660，控制棒636延伸穿过该PFTE管(这可以是图3A和图3B的导丝管252)。在一个替代实施方案中，控制棒636可在使用之前设置有低摩擦(例如PFTE)涂层，使得不需要单独的PFTE管。

当与同轴电缆626和控制棒636一起安装时，插入件布置成填充套管648的管腔，即紧密地装配在该管腔内。这表示插入件用于在轴612的弯曲和旋转期间限制同轴电缆、控制棒和套筒之间的相对移动。此外，通过填充套筒648，插入件有助于防止套筒在过度旋转时塌陷和失去旋转。插入件优选地由表现出刚性以抵抗这种移动的材料制成。

插入件的存在还可防止由器械轴612的变形引起的控制棒的“损失”行程。

上面讨论的挤出插入件提供凸轮状支脚，该凸轮状支脚卡在套筒的内侧上并阻止控制棒围绕套筒的轴线缠绕。这将减少上面讨论的行程损失。

图8和图9是示出根据本发明的实施方案的电外科切除工具中的可能的电极配置的示意图。

图8示出电外科切除工具的具有第一钳口902和第二钳口904的器械末端900的一部分的示意性横剖面图。第一钳口和第二钳口可相对于彼此移动(例如可枢转)，并且每个钳口包括用于切割位于钳口之间的组织的相应刀片元件。在本发明的优选实施方案中，第一钳口902可以是静止钳口，并且第二钳口904可以是可移动钳口，诸如上面关于图2所讨论。第一钳口902包括由介电材料元件910分开的内电极906和外电极908。内电极906电连接到电外科切除工具的同轴电缆的内导体，而外电极908电连接到同轴电缆的外导体。第二钳口904包括单个电极914，该单个电极也电连接到同轴电缆的外导体。单个电极914可形成为内电极或外电极，并且可以类似于第一钳口的内电极或外电极的方式提供。在图8和图9所示的示意图中，单个电极914被认为是第二钳口904的内电极，但是应当理解，无论单个电极是内电极还是外电极，对连接和发射场的描述是基本上相同的。图8至图9中的“+”和“-”符号指示每个电极连接到同轴电缆的内导体和外导体中的哪一个，其中“+”指示电极连接到内导体，并且“-”指示电极连接到外导体。

为了防止第一钳口902的内电极906与第二钳口904的内电极914之间的电连接，第一钳口902包括定位在内电极906的内面上的第二介电材料元件912。第二介电材料元件912可由与第一介电材料元件910相同的介电材料制成，并且可以例如是安装在第一钳口902上的平面介电元件的形式。另外或替代地，可在第二钳口904上提供一片介电材料，使得该介电材料覆盖内电极914的内面并且位于内电极906与内电极912之间。用介电材料覆盖内电极中的每个内电极可能是优选的，以确保两个内电极之间的电击穿的风险最小。这还可提高钳口之间的对称性，这进而可提高由器械末端发射的RF能量和微波能量的对称性。

利用图8所示的电极配置，当RF EM能量经由同轴电缆传送到电极时，可产生两个RF切割场。第一RF切割场可建立在第一钳口902的内电极906与外电极908两者之间，其中内电极906充当用于RF EM能量的有源电极，并且外电极908充当第一返回电极。第二RF切割场可建立在第一钳口902的内电极906与第二钳口904的单个内电极914之间，其中第一钳口902的内电极906充当用于RF EM能量的有源电极，并且第二钳口904的内电极914充当第二返回电极。因此，RF切割场可关于第一钳口902的内电极906基本上对称，这可实现组织的均匀RF切割。

当微波EM能量经由同轴电缆递送到钳口902、904中的电极时，可在钳口周围建立微波场。具体地，电极可一起充当用于发射微波能量的微波场发射结构(或天线结构)。第一钳口902的内电极906充当用于发射微波能量的微波发射器。第二钳口904的外电极908和内电极914充当对所发射的微波能量进行整形的接地导体。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。

图9示出电外科切除工具的具有第一钳口1002和第二钳口1004的器械末端1000的一部分的示意性横剖面图。第一钳口和第二钳口可相对于彼此移动(例如可枢转)，并且每个钳口包括用于切割位于钳口之间的组织的相应刀片元件。在本发明的优选实施方案中，第一钳口1002可以是静止钳口，并且第二钳口1004可以是可移动钳口，诸如上面关于图2所讨论。第一钳口1002包括由介电材料元件1010分开的内电极1006和外电极1008。内电极1006电连接到电外科切除工具的同轴电缆的外导体，而外电极1008电连接到同轴电缆的内导体。第二钳口1004包括单个内电极1014，该单个内电极也电连接到同轴电缆的内导体。

为了防止第一钳口1002的内电极1006与第二钳口1004的内电极1014之间的电连接，第一钳口1002包括定位在内电极1006的内面上的第二介电材料元件1012。第二介电材料元件1012可由与第一介电材料元件1010相同的介电材料制成，并且可以例如是安装在第一钳口1002上的平面介电元件的形式。另外或替代地，可在第二钳口1004上提供一片介电材料，使得该介电材料覆盖内电极1014的内面并且位于内电极1006与内电极1012之间。用介电材料覆盖内电极中的每个内电极可能是优选的，以确保两个内电极之间的电击穿的风险最小。这还可提高钳口之间的对称性，这进而可提高由器械末端发射的RF能量和微波能量的对称性。

利用图9所示的电极配置，当RF EM能量经由同轴电缆传送到电极时，可产生两个RF切割场。第一RF切割场可建立在第一钳口1002的内电极1006与外电极1008两者之间，其中外电极1008充当用于RF EM能量的第一有源电极，并且内电极1006充当返回电极。第二RF切割场可建立在第一钳口1002的内电极1006与第二钳口1004的内电极1014之间，其中第二钳口1004的内电极1014充当用于RF EM能量的第二有源电极，并且第一钳口1002的内电极1006充当返回电极。因此，RF切割场可关于第一钳口1002的内电极1006基本上对称，这可实现组织的均匀RF切割。

当微波EM能量经由同轴电缆递送到钳口1002、1004中的电极时，可在钳口周围建立微波场。具体地，电极可一起充当用于发射微波能量的微波场发射结构(或天线结构)。第二钳口1004的内电极1014和第一钳口1002的外电极1008充当用于发射微波能量的微波发射器。第一钳口1002的内电极1006充当对所发射的微波能量进行整形的接地导体。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。

在前述描述中或随附权利要求书中或附图中公开、以具体形式或鉴于用于执行所公开功能的装置或用于获得所公开结果的方法或过程表达的特征在适当情况下可单独地或以此类特征的任何组合用于以多种形成实现本发明。

虽然已经结合上文描述的示例性实施方案描述了本发明，但当给出本公开时，本领域技术人员将了解许多等效的修改和变型。因此，上文阐述的本发明的示例性实施方案被视为说明性的而非限制性的。在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施方案作出各种改变。

为避免任何疑问，本文提供的任何理论解释都是为了提高读者的理解而提供。本发明人不希望受到这些理论解释中的任一种束缚。

本文所用的任何小节标题仅出于组织性目的且不被解读为限制所描述的主题。

在包括所附权利要求的整个说明书中，除非上下文另外要求，否则词语“包括”和“包含”及变型(诸如“包括”、“涵盖”和“包含”)将理解为隐含包括所陈述的整数或步骤或者整数或步骤的组但不排除任何其他整数或步骤或者整数或步骤的组。

必须注意，除非上下文另有明确指明，否则如在本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个提及物。范围在本文中可表达为从“约”一个特定值和/或到“约”另一个特定值。当表示这类范围时，另一个实施方案包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表述为近似值时，将理解，特定值形成另一个实施方案。与数值相关的术语“约”是任选的并且意指例如+/-10％。

Claims (17)

1.一种电外科切除工具，其包括：

能量传送结构，所述能量传送结构用于承载射频(RF)电磁(EM)能量和微波EM能量，所述能量传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开的内导体；

器械末端，所述器械末端安装在所述能量传送结构的远侧端部处，其中所述器械末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，所述第一钳口和所述第二钳口彼此并排放置，在所述打开位置，所述第二钳口与所述第一钳口间隔开用于接收生物组织的间隙；

其中所述第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极，所述第一对电极包括内电极和外电极；

其中所述第二钳口包括单个电极；

其中所述第一对电极耦合到所述能量传送结构，使得所述第一对电极能够操作为用于递送由所述能量传送结构承载的RF EM能量的有源电极和返回电极；

其中所述单个电极耦合到所述能量传送结构，用于递送由所述能量传送结构承载的RFEM能量，使得当所述第一钳口的所述内电极能够操作为返回电极时，所述单个电极能够操作为有源电极，或者当所述第一钳口的所述内电极能够操作为有源电极时，所述单个电极能够操作为返回电极；并且

其中所述器械末端能够操作为用于发射由所述能量传送结构承载的微波EM能量的微波场发射结构。

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离所述第二钳口的外表面，所述内电极布置在所述第一平面介电元件的所述内表面上，并且所述外电极布置在所述第一平面介电元件的所述外表面上；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离所述第一钳口的外表面，并且所述单个电极包括：

布置在所述第二平面介电元件的所述内表面上的内电极，或者

布置在所述第二平面介电元件的所述外表面上的外电极。

3.根据权利要求2所述的电外科器械，其中：

所述第一钳口的所述内电极包括形成在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

所述第二钳口的所述单个电极包括形成在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3所述的电外科器械，其中：

所述第一钳口包括第三平面介电元件，所述第三平面介电元件具有面向所述第二钳口的内表面，所述第三平面介电元件布置在所述第一钳口的所述内电极的内表面上。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的电外科器械，其中：

所述第二钳口包括第四平面介电元件，所述第四平面介电元件具有面向所述第一钳口的内表面，所述第四平面介电元件布置在所述第二钳口的所述单个电极的内表面上。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电外科器械，其中：

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

7.根据权利要求2所述的电外科器械，其中：

所述第二钳口还包括第二导电外壳，所述第二导电外壳附接到所述第二平面介电元件的所述外表面，并且布置成形成所述第二钳口的所述单个电极的至少一部分。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的电外科器械，其中所述第一钳口的所述外电极和所述第二钳口的所述单个电极彼此电耦合。

9.根据权利要求8所述的电外科器械，其中所述器械末端还包括基部结构，所述基部结构将所述第一钳口的所述外电极和所述第二钳口的所述单个电极连接到所述能量传送结构的所述远侧端部。

10.根据权利要求9所述的电外科器械，其中所述基部结构包括第一基部部分和第二基部部分，所述第一基部部分将所述第一钳口的所述外电极刚性地连接到所述能量传送结构的所述远侧端部，所述第二钳口可枢转地连接到所述第二基部部分，使得所述第二钳口能够相对于所述第二基部部分枢转。

11.根据权利要求9或10所述的电外科器械，其中所述基部结构包括导电材料，所述导电材料将所述第一钳口的所述外电极和/或所述第二钳口的所述单个电极在所述同轴传输线的远侧端部处电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者。

12.根据权利要求11所述的电外科器械，其中所述基部结构限定腔体，在所述腔体中，所述第一钳口的所述内电极在所述同轴传输线的所述远侧端部处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，其中所述腔体包含介电材料。

14.根据权利要求12或13所述的电外科器械，其中所述基部结构包括形成在所述基部结构的侧壁中的开口，所述开口用于将介电材料注入到所述腔体中。

15.根据权利要求2至14中任一项所述的电外科器械，其中所述第一钳口的所述外电极和所述第二钳口的所述单个电极两者电连接到所述内导体和所述外导体中的第一者，并且所述第一钳口的所述内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2至15中任一项所述的电外科器械，其中所述第一对电极和所述单个电极能够一起操作为用于发射由所述能量传送结构承载的微波EM能量的微波场发射结构。

17.一种电外科设备，其包括：

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；

外科窥视装置，所述外科窥视装置具有用于插入到患者体内的器械绳，所述器械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工具，所述电外科切除工具插入穿过所述外科窥视装置的所述器械通道。