RU2776771C1

RU2776771C1 - Electrosurgical instrument for delivering radio frequency (rf) and/or microwave energy to biological tissue

Info

Publication number: RU2776771C1
Application number: RU2021102458A
Authority: RU
Inventors: Кристофер Пол ХЭНКОК; Шон ПРЕСТОН; Патрик БЕРН; Уилльям ТАПЛИН; Аэрон У. ДЖОУНЗ; Сандра СВЕЙН; Джордж УЛЛЬРИХ; Дэвид УЭББ
Original assignee: Крео Медикал Лимитед
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2022-07-26

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: group of inventions relates to medical equipment, namely, to an electrosurgical instrument, an electrosurgical apparatus, and an electrosurgical system for delivering radio frequency and/or microwave energy to biological tissue. Electrosurgical instrument comprises a coaxial cable, an emitting tip, an image sensor, and an attachment. The coaxial cable is intended for transmitting radio frequency and/or microwave energy. The cable has an internal conductor, an external conductor, and a first dielectric material. The external conductor is formed coaxially with the internal conductor. The dielectric material separates the internal conductor and the external conductor. The emitting tip is located at the distal end of the coaxial cable for receiving radio frequency and/or microwave energy from the coaxial cable. The image sensor is located at the distal end of the coaxial cable for creating digital images of the processed area. The image sensor is installed at the distal end of the cable for transmitting images. The coaxial cable and the image-transmitting cable are connected with the attachment and extend therefrom. The attachment comprises a communication module for transmitting information related to the digital images to a remote apparatus. The communication module comprises a transceiver connected to a wireless network for exchanging data. The electrosurgical apparatus comprises the electrosurgical instrument and a display apparatus for receiving and displaying information related to the digital images. The electrosurgical system comprises an electrosurgical generator and an electrosurgical instrument. The electrosurgical instrument is therein connected to the electrosurgical generator for receiving radio frequency and/or microwave electromagnetic energy and transmitting said energy to the coaxial cable.

EFFECT: structural features of the attachment and the image sensor integrated into the electrosurgical instrument provide a compact positioning of the systems wherein electrosurgical processing is visualised, simultaneously with transmission of clear images allowing the physician to better identify tissue areas in need of processing, as well as allowing the physician to perform more accurate processing.

14 cl, 8 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к устройству для обеспечения освещения и обзора на дистальном конце электрохирургического инструмента.The invention relates to a device for providing illumination and visibility at the distal end of an electrosurgical instrument.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Обычные хирургические смотровые устройства содержат вводимую трубку, которая может перемещаться к обрабатываемой области в теле пациента через катетер или естественное отверстие. Вводимая трубка перемещает компоненты к обрабатываемой области. В некоторых примерах вводимая трубка содержит канал наблюдения для передачи сигнала освещения и возврата сигнала формирования изображения, а также отдельный инструментальный канал в целях перемещения инструмента для манипулирования или иной обработки ткани в обрабатываемой области. В процессе обработки может потребоваться наблюдать за обрабатываемой областью в режиме реального времени.Conventional surgical viewing devices contain an insertion tube that can be moved to the treated area in the patient's body through a catheter or natural opening. The insertion tube moves the components to the treated area. In some examples, the insertion tube includes an observation path for transmitting an illumination signal and returning an imaging signal, as well as a separate instrumentation path for moving an instrument to manipulate or otherwise treat tissue in the treated area. During the treatment, it may be necessary to observe the treated area in real time.

Электрохирургические инструменты - это инструменты, которые используются для доставки радиочастотной и/или микроволновой энергии в биологические ткани для таких целей, как разрезание биологических тканей или свертывание крови. Радиочастотная и/или микроволновая энергия обычно подается на электрохирургический инструмент с помощью кабеля. Обычные кабели, используемые для этой цели, имеют структуру коаксиальной линии передачи, предусматривающую одножильный или многожильный цилиндрический внутренний проводник, трубчатый слой диэлектрического материала вокруг внутреннего проводника и трубчатый внешний проводник вокруг диэлектрического материала.Electrosurgical instruments are instruments that are used to deliver radio frequency and/or microwave energy to biological tissues for purposes such as cutting biological tissues or clotting blood. RF and/or microwave energy is typically applied to an electrosurgical instrument via a cable. Conventional cables used for this purpose have a coaxial transmission line structure having a solid or stranded cylindrical inner conductor, a tubular layer of dielectric material around the inner conductor, and a tubular outer conductor around the dielectric material.

При работе со многими электрохирургическими инструментами обычно возникает необходимость в дополнительных расходных материалах или компонентах (например, средствах управления) для электрохирургического инструмента, например, для подачи жидкости или газа, жидкостей или газов, или направляющих или тянущих проводов для манипулирования (например, открытия/закрытия, вращения или выдвигания/втягивания) части (частей) электрохирургического инструмента.When working with many electrosurgical instruments, there is usually a need for additional consumables or components (for example, controls) for the electrosurgical instrument, for example, to supply liquid or gas, liquids or gases, or guide or pull wires for manipulation (for example, opening / closing rotation or extension/retraction) of the part(s) of the electrosurgical instrument.

Чтобы снабдить электрохирургический инструмент этими дополнительными расходными материалами или компонентами, вместе с обычным кабелем были предусмотрены дополнительные конструкции, такие как дополнительные трубки, находящиеся смежно с обычным кабелем. Например, известно использование дополнительной трубки, содержащей тянущий провод для электрохирургического инструмента, который находится рядом с обычным кабелем, а также для размещения обычного кабеля и трубки, содержащей тянущий провод, в единой защитной оболочке/кожухе.In order to provide the electrosurgical instrument with these additional consumables or components, additional structures have been provided along with the conventional cable, such as additional tubing adjacent to the conventional cable. For example, it is known to use an additional tube containing a pull wire for an electrosurgical instrument, which is located next to a conventional cable, as well as to accommodate a conventional cable and a tube containing a pull wire in a single protective sheath/casing.

Обычно диаметр инструментального канала хирургического смотрового устройства (например, эндоскопа или лапароскопа) составляет менее 3 мм, например, 2,8 мм. Обычно представляет проблему обеспечение как достаточной мощности, так и дополнительных источников питания или компонентов, описанных в данном документе ранее, имеющих достаточно компактную форму, чтобы поместиться в инструментальном канале, при сохранении гибкости и ограничении потерь мощности до приемлемых (т. е. безопасных) уровней.Typically, the diameter of the instrumental channel of a surgical viewing device (eg, endoscope or laparoscope) is less than 3 mm, such as 2.8 mm. It is usually a challenge to provide both sufficient power and the additional power supplies or components previously described herein that are compact enough to fit in the instrument channel while maintaining flexibility and limiting power loss to acceptable (i.e., safe) levels. .

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В самом общем виде настоящее изобретение предлагает улучшенную систему для получения изображений обрабатываемой области, в которой выполняется инвазивная электрохирургия. В одном аспекте изобретение обеспечивает датчик изображений на основе микросхемы на дистальном конце кабеля, который также передает энергию, необходимую для электрохирургии. В другом аспекте и светоизлучающий, и светочувствительный элемент устанавливаются на дистальном конце зонда для введения через инструментальный канал хирургического смотрового устройства, при этом оптические сигналы не должны передаваться через смотровое устройство, поскольку на дистальном конце осуществляется переход от электрических сигналов к оптическому излучению и обратно, к электрическим сигналам. In its most general form, the present invention provides an improved system for obtaining images of a treated area in which invasive electrosurgery is performed. In one aspect, the invention provides a chip-based image sensor at the distal end of the cable that also transmits the power needed for electrosurgery. In another aspect, both the light emitting element and the photosensitive element are positioned at the distal end of the probe for insertion through the instrumental channel of the surgical viewing device, wherein optical signals do not have to be transmitted through the viewing device, since the transition from electrical signals to optical radiation and back is made at the distal end, to electrical signals.

Преимущества изобретения заключаются в передаче четких изображений, позволяющих врачу лучше идентифицировать области ткани, требующие обработки, а также позволяющие врачу более точно выполнять обработку.The advantages of the invention lie in the transmission of clear images, allowing the doctor to better identify areas of tissue requiring treatment, as well as allowing the doctor to more accurately perform the treatment.

В конкретных вариантах осуществления изобретения предлагается комбинированная доставка электромагнитного излучения радиочастотного и/или микроволнового диапазона для обработки тканей (например, абляции, коагуляции или разрезания) и передачи цифровых изображений обрабатываемой области с помощью общей структуры, которая может формировать кабель для передачи изображений хирургического смотрового устройства. Общая структура обеспечивает более компактное расположение систем, в которых желательно визуализировать электрохирургическую обработку. In specific embodiments, the invention provides for the combined delivery of RF and/or microwave electromagnetic radiation for tissue treatment (e.g., ablation, coagulation, or cutting) and transmission of digital images of the treated area using a common structure that can form a cable for transmitting images of a surgical viewing device. The overall structure allows for a more compact arrangement of systems in which it is desirable to visualize electrosurgical debridement.

В некоторых вариантах осуществления это может обеспечить доступность визуализации или других форм зондирования для хирургических смотровых устройств без выделенного канала для наблюдения. Кроме того, это может обеспечить использование хирургических смотровых устройств сверхмалого диаметра, открывающих возможность электрохирургической обработки в областях, недоступных для обычных инструментов.In some embodiments, this may allow imaging or other forms of probing to be available to surgical viewing devices without a dedicated viewing channel. In addition, it may allow the use of ultra-small diameter surgical viewing devices, opening up the possibility of electrosurgical treatment in areas inaccessible to conventional instruments.

Используемый в настоящем документе термин «оптическое излучение» может относиться к электромагнитному излучению, имеющему длину волны, распространяющейся в свободном пространстве, в диапазоне от 100 нм до 1 мм. В некоторых вариантах осуществления оптическое излучение находится в видимом спектре, поэтому его можно использовать для освещения обрабатываемой области и обеспечения визуальной помощи для оператора. Оптическое излучение может быть широкополосным, например, излучаться источником белого света. В других примерах оптическое излучение может быть узкополосным или может иметь определенные длины волн для обнаружения или исследования определенных характеристик ткани.As used herein, the term "optical radiation" may refer to electromagnetic radiation having a wavelength propagating in free space in the range of 100 nm to 1 mm. In some embodiments, the implementation of the optical radiation is in the visible spectrum, so it can be used to illuminate the treated area and provide visual assistance to the operator. The optical radiation may be broadband, for example emitted by a white light source. In other examples, the optical radiation may be narrowband or may have specific wavelengths to detect or study certain tissue characteristics.

Согласно изобретению предлагается электрохирургический инструмент, предназначенный для доставки радиочастотной (РЧ) и/или микроволновой энергии в биологическую ткань, при этом электрохирургический инструмент содержит: коаксиальный кабель для передачи радиочастотной (РЧ) и/или микроволновой энергии, коаксиальный кабель, содержащий внутренний проводник, внешний проводник, сформированный коаксиально с внутренним проводником, и первый диэлектрический материал, разделяющий внутренний проводник и внешний проводник, излучающий наконечник, расположенный на дистальном конце коаксиального кабеля для приема радиочастотной и/или микроволновой энергии от коаксиального кабеля, и датчик изображений, расположенный на дистальном конце коаксиального кабеля для генерирования цифровых изображений обрабатываемой области.According to the invention, an electrosurgical instrument is proposed for delivering radio frequency (RF) and/or microwave energy to a biological tissue, while the electrosurgical instrument contains: a coaxial cable for transmitting radio frequency (RF) and/or microwave energy, a coaxial cable containing an inner conductor, an outer a conductor formed coaxially with the inner conductor, and a first dielectric material separating the inner conductor and the outer conductor, a radiating tip located at the distal end of the coaxial cable for receiving RF and/or microwave energy from the coaxial cable, and an image sensor located at the distal end of the coaxial cable cable for generating digital images of the treated area.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает непосредственный просмотр обрабатываемой области, чтобы позволить врачу более точно видеть и выполнять обработку ткани в операционной области, а также обеспечивает радиочастотную и/или микроволновую энергию для обработки с помощью излучающего наконечника. Излучающий наконечник может быть перемещен к обрабатываемой области через хирургическое смотровое устройство, такое как лапароскоп, бронхоскоп или подобное.Thus, the present invention provides a direct view of the treated area to allow the clinician to more accurately see and treat tissue in the operating area, and also provides RF and/or microwave energy for treatment with a radiant handpiece. The emitting tip can be moved to the treated area through a surgical viewing device such as a laparoscope, bronchoscope or the like.

Предпочтительно датчик изображений устанавливается на дистальном конце кабеля для передачи изображений. Как более подробно рассматривается в данном документе, предполагается, что коаксиальный кабель может проходить через кабель для передачи изображений или находиться рядом с ним в некоторых вариантах осуществления изобретения, или в других вариантах осуществления кабель для передачи изображений может проходить через коаксиальный кабель. Эти структуры, в частности позволяют создать компактное комбинированное устройство для обзора и электрохирургической обработки. В частности, комбинированное устройство может иметь такие размеры, чтобы его можно было вставить в гибкую вводимую трубку инвазивного хирургического смотрового устройства. Например, это устройство может иметь максимальный внешний диаметр, равный или меньше 3,5 мм, предпочтительно равный или меньше 2,8 мм. В данном документе термин «хирургическое смотровое устройство» можно понимать как общий термин, который относится к классу устройств, используемых при минимально инвазивных процедурах, где устройство обычно содержит жесткий или гибкий ствол инструмента, который вставляется в тело пациента. Ствол инструмента используется для обеспечения доступа к обрабатываемой области для выполнения разных задач, например, для выполнения хирургических процедур, проведения визуального осмотра или захвата изображений, взятия биопсии и т. п. Примеры хирургических смотровых устройств представляют собой эндоскоп, бронхоскоп, лапароскоп и т. п.Preferably, the image sensor is mounted at the distal end of the imaging cable. As discussed in more detail herein, it is contemplated that the coaxial cable may pass through or be adjacent to the imaging cable in some embodiments of the invention, or in other embodiments, the imaging cable may pass through the coaxial cable. These structures, in particular, make it possible to create a compact combined device for viewing and electrosurgical treatment. In particular, the combination device may be sized to fit into a flexible insertion tube of an invasive surgical viewing device. For example, this device may have a maximum outer diameter equal to or less than 3.5 mm, preferably equal to or less than 2.8 mm. In this document, the term "surgical viewing device" can be understood as a general term that refers to a class of devices used in minimally invasive procedures, where the device usually contains a rigid or flexible instrument shaft that is inserted into the patient's body. The instrument shaft is used to provide access to the area to be treated for various tasks, such as performing surgical procedures, performing a visual inspection or capturing images, taking a biopsy, etc. Examples of surgical viewing devices are an endoscope, a bronchoscope, a laparoscope, etc. .

Датчик изображений может представлять собой датчик изображений на основе микросхемы любого подходящего типа, например, датчик изображений цифровой камеры. Например, датчик изображений может представлять собой прибор с зарядовой связью (ПЗС или CCD от англ. charge-coupled device). Датчик изображений предпочтительно является дополнительным датчиком с комплементарной структурой металл-оксид-полупроводник (КМОП или CMOS от англ. complementary metal-oxide-semiconductor) для получения цифровых изображений обрабатываемой области. В частности, датчик CMOS может иметь разрешение 40 килопикселей и предпочтительно может иметь площадь 1 мм2 или менее. Такой датчик может предоставлять высококачественные изображения для врача, в то время как небольшая площадь датчика обеспечивает возможность введения устройства через хирургическое смотровое устройство.The image sensor may be any suitable type of chip-based image sensor, such as a digital camera image sensor. For example, the image sensor may be a charge-coupled device (CCD or CCD). The image sensor is preferably an additional sensor with a complementary metal-oxide-semiconductor structure (CMOS or CMOS from the English complementary metal-oxide-semiconductor) for obtaining digital images of the treated area. In particular, the CMOS sensor may have a resolution of 40 kilopixels, and preferably may have an area of 1 mm2 or less. Such a sensor can provide high quality images to the clinician while the small area of the sensor allows the device to be inserted through a surgical viewing device.

Предпочтительно кабель для передачи изображений дополнительно содержит средства передачи оптического излучения для освещения обрабатываемой области. Затем оптическое излучение может быть обнаружено датчиком изображения для получения высококачественных цифровых изображений обрабатываемой области.Preferably, the image transmission cable further comprises optical transmission means for illuminating the area to be treated. The optical radiation can then be detected by an image sensor to obtain high quality digital images of the treated area.

Например, кабель для передачи изображений может содержать пучок оптических волокон, по которым оптическое излучение может передаваться от проксимального конца электрохирургического инструмента. Когда используются оптические волокна, электрохирургический инструмент может также содержать волноводный ответвитель на проксимальном конце кабеля для передачи изображений, чтобы вводить оптическое излучение в оптические волокна для доставки к дистальному концу электрохирургического инструмента в обрабатываемой области.For example, the imaging cable may comprise a bundle of optical fibers through which optical radiation may be transmitted from the proximal end of the electrosurgical instrument. When optical fibers are used, the electrosurgical instrument may also include a waveguide coupler at the proximal end of the imaging cable to couple optical radiation into the optical fibers for delivery to the distal end of the electrosurgical instrument in the treated area.

В других примерах электрохирургический инструмент может содержать источник света, установленный на дистальном конце кабеля для передачи изображений. Например, источником света может быть светоизлучающий диод (LED; light emitting diode). LED может иметь широкий спектр излучения, например, он может быть выполнен с возможностью излучения белого света для формирования изображения, или LED может быть выполнен с возможностью узкополосного излучения. Например, LED может иметь узкий спектр излучения, или могут использоваться фильтры для обеспечения узкого спектра. В этих компоновках кабель для передачи изображений может быть преимущественно выполнен с возможностью передачи только электрических сигналов (например, электропитания для источника света и данных от датчика изображений). Поскольку кабель для передачи изображений передает только электрические сигналы, ему не нужно передавать оптическое излучение для освещения или формирования изображения. Благодаря этому кабель для передачи изображений можно сделать очень компактным, в частности поскольку провода, используемые для передачи электрического сигнала, могут иметь меньший диаметр, чем оптические волокна, применяемые для передачи оптического излучения. In other examples, the electrosurgical instrument may include a light source mounted on the distal end of the imaging cable. For example, the light source may be a light emitting diode (LED; light emitting diode). The LED may have a wide emission spectrum, for example, it may be configured to emit white light to form an image, or the LED may be configured to emit narrow band emission. For example, an LED may have a narrow emission spectrum, or filters may be used to provide a narrow spectrum. In these arrangements, the imaging cable may advantageously be configured to transmit only electrical signals (eg power supply for the light source and data from the image sensor). Because the imaging cable only transmits electrical signals, it does not need to transmit optical radiation for illumination or imaging. As a result, the image transmission cable can be made very compact, in particular since the wires used for the transmission of an electrical signal can have a smaller diameter than the optical fibers used for the transmission of optical radiation.

В некоторых вариантах осуществления внутренний проводник коаксиального кабеля может быть полым для формирования оптического канала, а кабель для передачи изображений может быть расположен внутри оптического канала. Коаксиальный кабель может содержать самый внутренний изолирующий слой между внутренним проводящим слоем и оптическим каналом. В качестве альтернативы пучок оптических волокон может формировать кольцо, эффективно обеспечивая самый внутренний изолирующий слой коаксиального кабеля. Самый внутренний изолирующий слой может предотвратить помехи между оптическим каналом и коаксиальной линией передачи. Предпочтительно, коаксиальный кабель может содержать защитную оболочку на внешней поверхности внешнего проводника для защиты коаксиального кабеля, когда он вводится через хирургическое смотровое устройство. Защитная оболочка может быть изготовлена из биосовместимого материала или может иметь биосовместимое покрытие. Защитная оболочка может способствовать управляемости электрохирургического инструмента. Например, защитная оболочка может содержать дистальную часть и проксимальную часть, при этом проксимальная часть имеет большую жесткость, чем дистальная часть. Проксимальная часть может содержать дополнительный слой жесткости или оплетку для предотвращения изгиба или деформации.In some embodiments, the inner conductor of the coaxial cable may be hollow to form an optical channel, and the image cable may be located inside the optical channel. The coaxial cable may include an innermost insulating layer between the inner conductive layer and the optical channel. Alternatively, the bundle of optical fibers may form a ring, effectively providing the innermost insulating layer of the coaxial cable. The innermost insulating layer can prevent interference between the optical channel and the coaxial transmission line. Preferably, the coaxial cable may include a protective sheath on the outer surface of the outer conductor to protect the coaxial cable when it is inserted through a surgical viewing device. The containment may be made from a biocompatible material or may have a biocompatible coating. The protective sheath may contribute to the controllability of the electrosurgical instrument. For example, the containment may comprise a distal portion and a proximal portion, with the proximal portion having greater rigidity than the distal portion. The proximal part may contain an additional layer of stiffening or braiding to prevent bending or deformation.

Предпочтительно оптический канал проходит через отверстие в излучающем наконечнике. В некоторых примерах оптический канал может заканчиваться в отверстии, сформированном на внешней поверхности излучающего наконечника. Это может гарантировать, что врач получит точное и полезное представление об обрабатываемой области.Preferably, the optical channel passes through an opening in the emitting tip. In some examples, the optical channel may terminate in a hole formed on the outer surface of the emitting tip. This can ensure that the doctor gets an accurate and useful view of the treated area.

В других вариантах осуществления электрохирургический инструмент может содержать инструментальный кабель для перемещения коаксиального кабеля и кабеля для передачи изображений, при этом инструментальный кабель содержит рабочий канал для перемещения коаксиального кабеля. Таким образом, оптический канал может быть вложен в рабочий канал. Такая компоновка также обеспечивает преимущества, описанные выше в данном документе, в частности, возможность предоставления электрохирургических инструментов сверхмалого диаметра с комбинированными возможностями осмотра и обработки тканей. Однако в других примерах инструментальный кабель может содержать отдельный оптический канал для перемещения кабеля для передачи изображений, при этом оптический канал проходит смежно с рабочим каналом. In other embodiments, the electrosurgical instrument may include an instrument cable for moving the coaxial cable and an imaging cable, wherein the instrument cable includes a working channel for moving the coaxial cable. Thus, an optical channel can be nested within a working channel. This arrangement also provides the advantages described herein above, in particular the ability to provide ultra-small diameter electrosurgical instruments with combined inspection and tissue processing capabilities. However, in other examples, the instrumentation cable may include a separate optical path for moving the image cable, with the optical path adjacent to the working path.

В некоторых вариантах осуществления источник света и датчик изображений могут быть установлены с возможностью отсоединения на дистальном конце инструментального кабеля. Например, источник света и датчик изображений могут быть прикреплены к съемной конструкции, которая сама по себе может быть установлена в дистальном конце рабочего канала и/или оптического канала. Дополнительно съемная конструкция может формировать по меньшей мере дистальную часть рабочего канала, через которую может подаваться коаксиальный кабель.In some embodiments, the light source and image sensor may be detachably mounted at the distal end of the instrument cable. For example, the light source and image sensor may be attached to a detachable structure, which itself may be mounted at the distal end of the working channel and/or optical channel. Additionally, the detachable structure may form at least the distal portion of the working channel through which the coaxial cable may be fed.

Предпочтительно инструментальный кабель может содержать защитную оболочку на своей внешней поверхности для защиты инструментального кабеля, когда он вводится через хирургическое смотровое устройство. Защитная оболочка может быть изготовлена из биосовместимого материала или может иметь биосовместимое покрытие. Защитная оболочка может способствовать управляемости электрохирургического инструмента. Например, защитная оболочка может содержать дистальную часть и проксимальную часть, при этом проксимальная часть имеет большую жесткость, чем дистальная часть. Проксимальная часть может содержать дополнительный слой жесткости или оплетку для предотвращения изгиба или деформации. Preferably, the instrument cable may include a protective sheath on its outer surface to protect the instrument cable when it is inserted through the surgical viewing device. The containment may be made from a biocompatible material or may have a biocompatible coating. The protective sheath may contribute to the controllability of the electrosurgical instrument. For example, the containment may comprise a distal portion and a proximal portion, with the proximal portion having greater rigidity than the distal portion. The proximal part may contain an additional layer of stiffening or braiding to prevent bending or deformation.

Предпочтительно коаксиальные кабели содержат самый внутренний изолирующий слой, а внутренний проводник коаксиального кабеля сформирован на самом внутреннем изолирующем слое. В некоторых вариантах осуществления коаксиальный кабель может быть встроен в стенку рабочего канала кабеля для передачи изображений, а самый внутренний изолирующий слой может быть полым для формирования инструментального канала. Инструментальный канал может иметь диаметр от 1 мм до 5 мм. В качестве альтернативы коаксиальный кабель может быть выполнен по меньшей мере частично в виде вкладыша (например, съемной крышки) для рабочего канала. На дистальном конце коаксиального кабеля находится излучающий наконечник инструмента.Preferably, the coaxial cables include an innermost insulating layer, and an inner conductor of the coaxial cable is formed on the innermost insulating layer. In some embodiments, the coaxial cable may be embedded in the working channel wall of the imaging cable and the innermost insulating layer may be hollow to form the instrumental channel. The instrumental channel may have a diameter of 1 mm to 5 mm. Alternatively, the coaxial cable may be made at least partially in the form of an insert (for example, a removable cover) for the working channel. At the distal end of the coaxial cable is the radiating tip of the instrument.

Предпочтительно, коаксиальный кабель может содержать первый вывод, который электрически соединен с внутренним проводником и который проходит через самый внутренний изолирующий слой в инструментальный канал; и второй вывод, который электрически соединен с внешним проводником и проходит в инструментальный канал через диэлектрический материал и самый внутренний изолирующий слой. Например, первый вывод может быть расположен недалеко от второго вывода.Preferably, the coaxial cable may comprise a first terminal which is electrically connected to the inner conductor and which extends through the innermost insulating layer into the tool channel; and a second lead that is electrically connected to the outer conductor and extends into the instrument channel through the dielectric material and the innermost insulating layer. For example, the first terminal may be located close to the second terminal.

Излучающий наконечник инструмента может содержать средства для подключения к коаксиальному кабелю и первому и второму выводам. Например, излучающий наконечник содержит: первый контакт, который может электрически соединяться с первым выводом; второй контакт, который электрически соединен со вторым выводом; и дистальную биполярную передающую конструкцию, электрически соединенную с первым контактом и вторым контактом, для доставки радиочастотной и/или микроволновой энергии в биологическую ткань. Предпочтительно, когда дистальная биполярная передающая конструкция содержит первый проводящий элемент, который электрически соединен с первым контактом, и второй проводящий элемент, который электрически соединен с первым контактом. Необязательно, первый контакт и второй контакт сформированы на соединительной втулке, расположенной вблизи биполярной передающей конструкции.The radiating tip of the tool may include means for connecting to the coaxial cable and the first and second leads. For example, the radiating tip includes: a first contact that can be electrically connected to the first terminal; a second contact that is electrically connected to the second terminal; and a distal bipolar transmission structure electrically connected to the first contact and the second contact for delivering RF and/or microwave energy to biological tissue. Preferably, the distal bipolar transmission structure comprises a first conductive element that is electrically connected to the first contact and a second conductive element that is electrically connected to the first contact. Optionally, the first contact and the second contact are formed on a connecting sleeve located near the bipolar transmission structure.

Электрохирургический инструмент может дополнительно содержать насадку, которая предоставляется врачу для работы с инструментом. Коаксиальный кабель и кабель для передачи изображений могут быть подключены к насадке и отходить от нее в дистальном направлении. Например, насадка может содержать поворотный механизм для управления ориентацией дистальной части коаксиального кабеля и/или кабеля для передачи изображений, предоставляя врачу некоторую степень контроля над дистальным концом инструмента.The electrosurgical instrument may further comprise a handpiece that is provided to the clinician for operating the instrument. The coaxial cable and the imaging cable can be connected to the handpiece and extend distally from the handpiece. For example, the handpiece may include a pivot mechanism to control the orientation of the distal portion of the coaxial and/or imaging cable, giving the clinician some degree of control over the distal end of the instrument.

В некоторых вариантах осуществления насадка может содержать источник света и волноводный ответвитель для ввода света, излучаемого источником света, в проксимальный конец пучка оптических волокон.In some embodiments, the nozzle may include a light source and a waveguide coupler for introducing light emitted by the light source into the proximal end of the optical fiber bundle.

Поворотный механизм может содержать: привод, установленный на внешней поверхности насадки; тянущий рычаг, функционально соединенный с приводом для скольжения внутри насадки, и элемент управления, проходящий вдоль коаксиального кабеля и/или кабеля для передачи изображений, при этом элемент управления функционально соединен с тяговым рычагом и дистальной частью коаксиального кабеля и/или кабеля для передачи изображений. Элемент управления может содержать один или более проводов управления, которые прикреплены к тянущему рычагу и прикреплены к коаксиальному кабелю и/или кабелю для передачи изображений в его дистальной части.The rotary mechanism may include: a drive mounted on the outer surface of the nozzle; a pull lever operatively connected to the drive for sliding inside the nozzle, and a control element extending along the coaxial cable and/or imaging cable, the control element being operatively connected to the pull lever and the distal part of the coaxial cable and/or image transmission cable. The control element may comprise one or more control wires that are attached to a pull arm and attached to a coaxial and/or imaging cable at its distal portion.

Предпочтительно, насадка может содержать источник питания, например, аккумуляторную батарею. Источник питания может использоваться для электропитания датчика изображений и/или источника света на дистальном конце электрохирургического устройства. Электропитание от источника питания может передаваться на датчик изображений и/или источник света по кабелю или проводу. Кабель или провод может проходить через кабель для передачи изображений. Например, кабель для передачи изображений может иметь дополнительный просвет для приема кабеля или провода, который отделен от рабочего канала для приема коаксиального кабеля.Preferably, the nozzle may contain a power source, such as a battery. The power supply may be used to power the image sensor and/or light source at the distal end of the electrosurgical device. Power from the power supply may be transmitted to the image sensor and/or light source via a cable or wire. The cable or wire may pass through the image cable. For example, the imaging cable may have an additional cable or wire receiving gap that is separated from the operating channel for receiving the coaxial cable.

Насадка предпочтительно содержит кожух, в котором находятся ее внутренние компоненты. В некоторых вариантах осуществления коаксиальный кабель и/или кабель для передачи изображений могут быть отсоединены от кожуха.The nozzle preferably includes a casing in which its internal components are located. In some embodiments, the coaxial cable and/or the imaging cable may be disconnected from the housing.

Предпочтительно, насадка содержит модуль связи, выполненный с возможностью передачи информации, относящейся к цифровым изображениям, на удаленное устройство. Например, модуль связи содержит приемопередатчик, который может подключаться к беспроводной сети с возможностью обмена данными. Дополнительно или альтернативно модуль связи может быть выполнен с возможностью данных изображений на удаленный сервер.Preferably, the attachment includes a communication module configured to transmit digital image related information to a remote device. For example, the communication module contains a transceiver that can connect to a wireless network with the ability to exchange data. Additionally or alternatively, the communication module may be configured to provide image data to a remote server.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения предлагается электрохирургический аппарат. Аппарат содержит электрохирургический инструмент, как описано выше в данном документе, в дополнение к устройству отображения, выполненному с возможностью приема и отображения информации, относящейся к обнаруженному оптическому излучению. В частности, устройство отображения может быть выполнено с возможностью отображения цифровых изображений, захваченных датчиком изображения. Например, устройство отображения может представлять собой портативный компьютер, планшет или смартфон.According to a further aspect of the invention, an electrosurgical apparatus is provided. The apparatus comprises an electrosurgical instrument as described above herein, in addition to a display device configured to receive and display information related to the detected optical radiation. In particular, the display device may be configured to display digital images captured by the image sensor. For example, the display device may be a laptop, tablet, or smartphone.

Дополнительный аспект изобретения обеспечивает электрохирургическую систему, содержащую электрохирургический генератор, выполненный с возможностью генерирования РЧ и/или микроволновой электромагнитной энергии, и электрохирургический инструмент, как описано выше в данном документе, причем электрохирургический инструмент подключен к генератору для приема РЧ и/или микроволновой электромагнитной энергии и ее ввода в коаксиальный кабель.A further aspect of the invention provides an electrosurgical system comprising an electrosurgical generator configured to generate RF and/or microwave electromagnetic energy and an electrosurgical instrument as described above herein, wherein the electrosurgical instrument is connected to the generator to receive RF and/or microwave electromagnetic energy and its entry into the coaxial cable.

Рассматриваемое в этом документе использование оптического излучения не должно ограничиваться предоставлением изображений обрабатываемой области. Оптическое излучение можно использовать для зондирования обрабатываемой области для оценки ее свойств в диагностических целях. Например, изобретение можно использовать для обеспечения измерений/спектроскопии лазерного рассеяния, измерений УФ-рефлектометрии/рассеяния и т. п.The use of optical radiation discussed in this document should not be limited to providing images of the treated area. Optical radiation can be used to probe the treated area to evaluate its properties for diagnostic purposes. For example, the invention can be used to provide laser scattering measurements/spectroscopy, UV reflectometry/scattering measurements, and the like.

В настоящем описании термин «микроволновой» может использоваться в широком смысле для указания диапазона частот от 400 МГц до 100 ГГц, но предпочтительно диапазона от 1 ГГц до 60 ГГц. Конкретные частоты, которые были рассмотрены, включают: 915 МГц, 2,45 ГГц, 3,3 ГГц, 5,8 ГГц, 10 ГГц, 14,5 ГГц и 24 ГГц. Устройство может доставлять энергию на более чем одной из этих микроволновых частот. В противоположность этому, в данном описании используются термины «радиочастотный» или «РЧ» для указания диапазона частот, который по меньшей мере на три порядка ниже, например, вплоть до 300 МГц, предпочтительно от 10 кГц до 1 МГц.In the present description, the term "microwave" can be used in a broad sense to indicate the frequency range from 400 MHz to 100 GHz, but preferably the range from 1 GHz to 60 GHz. Specific frequencies that have been considered include: 915 MHz, 2.45 GHz, 3.3 GHz, 5.8 GHz, 10 GHz, 14.5 GHz, and 24 GHz. The device can deliver power at more than one of these microwave frequencies. In contrast, this description uses the terms "radio frequency" or "RF" to indicate a frequency range that is at least three orders of magnitude lower, for example, up to 300 MHz, preferably from 10 kHz to 1 MHz.

Ссылки в данном документе на «проводник» или «проводящий» материал следует интерпретировать как имеющие значение «электропроводящий», если из контекста не ясно, что подразумевается другое значение.References in this document to "conductor" or "conductive" material should be interpreted as meaning "electrically conductive" unless it is clear from the context that another meaning is intended.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

Варианты осуществления настоящего изобретения далее описываются в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы на которых:Embodiments of the present invention are now described by way of example with reference to the accompanying drawings in which:

на Фиг. 1 представлено схематическое изображение электрохирургического аппарата, который представляет собой вариант осуществления настоящего изобретения;in FIG. 1 is a schematic representation of an electrosurgical apparatus which is an embodiment of the present invention;

на Фиг. 2 представлен вид спереди первой комбинированной системы обзора и обработки;in FIG. 2 is a front view of a first combined viewing and processing system;

на Фиг. 3 представлен вид в разрезе волноводного ответвителя для ввода света в пучок оптических волокон;in FIG. 3 is a sectional view of a waveguide coupler for introducing light into a bundle of optical fibers;

на Фиг. 4 представлен вид в разрезе инструментального кабеля в одном варианте осуществления настоящего изобретения;in FIG. 4 is a sectional view of an instrument cable in one embodiment of the present invention;

на Фиг. 5 представлен вид в разрезе наконечника инструмента для использования с настоящим изобретением;in FIG. 5 is a sectional view of a tool tip for use with the present invention;

на Фиг. 6 представлен вид в разобранном состоянии наконечника инструмента, проиллюстрированного на Фиг. 4;in FIG. 6 is an exploded view of the tool tip illustrated in FIG. four;

на Фиг. 7 представлен вид в перспективе системы обзора, которая может использоваться в аспекте настоящего изобретения;in FIG. 7 is a perspective view of a viewing system that may be used in an aspect of the present invention;

На Фиг. 8 представлен вид в перспективе второй комбинированной системы обзора и обработки.On FIG. 8 is a perspective view of the second combined viewing and processing system.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ; ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПЦИИ И ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫDETAILED DESCRIPTION; ADDITIONAL OPTIONS AND PREFERRED OPTIONS

На Фиг.1 представлен схематический вид электрохирургического аппарата 100 согласно настоящему изобретению. Электрохирургический аппарат 100 содержит насадку 102 и гибкий инструментальный кабель 104, идущий от насадки 102 в дистальном направлении. Гибкий кабель для передачи изображений подходит для введения в тело, чтобы обеспечить доступ к обрабатываемой области. Гибкий инструментальный кабель 104 может иметь биосовместимое покрытие на своей внешней поверхности, так что его можно непосредственно вводить в ткани. Инструментальный кабель 104 может быть введен чрескожно или минимально инвазивным способом через естественное отверстие. В некоторых примерах инструментальный кабель 104 может использоваться с отдельным хирургическим смотровым устройством (не показано), таким как бронхоскоп, эндоскоп, лапароскоп или т. п. В других примерах кабель для передачи изображений может быть введен через направляющий катетер. Однако может быть особенно выгодным, если кабель для передачи изображений вставляется напрямую (т. е. без окружающих компонентов), чтобы он мог достигать труднодоступных участков тела. Figure 1 presents a schematic view of the electrosurgical apparatus 100 according to the present invention. The electrosurgical apparatus 100 includes a handpiece 102 and a flexible instrument cable 104 extending distally from the handpiece 102. The flexible imaging cable is suitable for insertion into the body to provide access to the treated area. The flexible instrument cable 104 may have a biocompatible coating on its outer surface so that it can be directly injected into tissues. The instrument cable 104 may be inserted percutaneously or minimally invasively through a natural opening. In some examples, the instrument cable 104 may be used with a separate surgical viewing device (not shown), such as a bronchoscope, endoscope, laparoscope, or the like. In other examples, the imaging cable may be inserted through a guiding catheter. However, it can be particularly advantageous if the imaging cable is inserted directly (i.e. without surrounding components) so that it can reach hard-to-reach areas of the body.

Инструментальный кабель 104 по настоящему изобретению выполняет две функции: переносит микроволновую электромагнитную (ЭМ) энергию и/или радиочастотную (РЧ) электромагнитную энергию к обрабатываемой области и переносит либо оптическое излучение, либо энергию для питания источника света с целью передачи изображений или определения свойств обрабатываемой области. Как более подробно поясняется ниже в данном документе, инструментальный кабель 104 по настоящему изобретению обеспечивает эти две функции особенно компактным образом за счет объединения выше упомянутых двух функций в общей структуре. В некоторых примерах оптический канал для передачи оптического излучения или энергии для питания источника света к обрабатываемой области и/или от нее может быть предусмотрен в средстве передачи энергии для микроволновой и/или радиочастотной электромагнитной (ЭМ) энергии. Например, оптический канал может действовать как канал наблюдения, предназначенный для передачи оптических сигналов к обрабатываемой области и от нее, чтобы обеспечить вывод изображения обрабатываемой области из насадки 102. В других примерах структура передачи энергии для микроволновой и/или радиочастотной электромагнитной энергии может быть предусмотрена в рабочем канале через оптический кабель, который выполнен с возможностью передачи оптических сигналов к обрабатываемой области и от нее. Эти примеры будут объяснены более подробно далее в этом документе.The instrument cable 104 of the present invention has two functions: to carry microwave electromagnetic (EM) energy and/or radio frequency (RF) electromagnetic energy to the treated area, and to carry either optical radiation or energy to power a light source for the purpose of transmitting images or characterizing the treated area. . As explained in more detail below in this document, the tool cable 104 of the present invention provides these two functions in a particularly compact manner by combining the above two functions in a common structure. In some examples, an optical path for transmitting optical radiation or energy to power the light source to and/or from the treated area may be provided in the power transmission means for microwave and/or radio frequency electromagnetic (EM) energy. For example, the optical channel may act as a surveillance channel for transmitting optical signals to and from the treated area to cause an image of the treated area to be output from the nozzle 102. In other examples, the power transmission structure for microwave and/or RF electromagnetic energy may be provided in working channel through an optical cable, which is configured to transmit optical signals to and from the treated area. These examples will be explained in more detail later in this document.

Насадка может содержать смотровое окно (не показано) для просмотра изображения. Однако в предпочтительном варианте насадка 102 может быть выполнена с возможностью передачи изображения на отдельное устройство 116 отображения. Изображение может быть передано через беспроводное соединение, например, через Wi-Fi или любую другую подходящую конфигурацию сети передачи данных. Устройство 116 отображения может представлять собой любое устройство с экранным дисплеем, которое способно принимать данные изображений. Устройство 116 отображения может быть портативным, например, ноутбук или планшет, смартфон и т. п. Устройство по настоящему изобретению может содержать устройство отображения, так что преимущества изобретения могут быть использованы в местах, в которых отсутствуют средства местного отображения. The nozzle may include a viewing window (not shown) for viewing the image. However, in the preferred embodiment, the nozzle 102 may be configured to transmit an image to a separate device 116 display. The image may be transmitted over a wireless connection such as Wi-Fi or any other suitable data network configuration. The display device 116 may be any screen display device that is capable of receiving image data. The display device 116 may be portable, such as a laptop or tablet, smartphone, or the like. The device of the present invention may include a display device so that the benefits of the invention can be used in locations where local display facilities are not available.

Электрохирургический генератор 118 соединен с насадкой 102 посредством кабеля 120 (например, коаксиального кабеля), который передает РЧ и/или микроволновую энергию в насадку 102. Генератор 118 может быть типа, описанного, например, в заявке WO 2012/076844. Насадка 102 содержит порт 115 соединителя, который может представлять собой порт соединителя QMA или т. п. Порт 115 соединителя может быть выполнен с возможностью электрического соединения кабеля 120 со структурой передачи энергии в инструментальном кабеле 104. Это электрическое соединение может быть обеспечено Т-образным соединением между коаксиальным кабелем, ведущим от генератора, и коаксиальной линией передачи структуры передачи энергии. Предпочтительно между Т-образным соединением и инструментальным портом на генераторе имеется фильтр или дроссель для предотвращения утечки микроволн в инструментальный порт. Он должен быть расположен на половине длины волны на микроволновой частоте от Т-образного соединения, чтобы Т-образное соединение имело высокие возвратные потери, то есть не отражало значительную часть микроволновой энергии обратно в генератор. Проксимальный конец линии передачи в структуре передачи энергии является разомкнутой цепью, если РЧ энергия должна передаваться, чтобы не закоротить РЧ напряжение. Этот конец также изолирован и защищен, поэтому не выходит из строя под воздействием высокочастотного напряжения и не подвергает оператора воздействию высоких радиочастотных напряжений.The electrosurgical generator 118 is connected to the handpiece 102 via a cable 120 (eg, coaxial cable) that transmits RF and/or microwave energy to the handpiece 102. The generator 118 may be of the type described in, for example, WO 2012/076844. The nozzle 102 includes a connector port 115, which may be a QMA connector port or the like. The connector port 115 may be configured to electrically connect the cable 120 to the power transmission structure in the instrument cable 104. This electrical connection may be provided by a T-connection. between the coaxial cable leading from the generator and the coaxial transmission line of the power transmission structure. Preferably, there is a filter or choke between the T-connection and the instrument port on the generator to prevent leakage of microwaves into the instrument port. It must be located half a wavelength at the microwave frequency from the T-junction so that the T-junction has high return loss, i.e. does not reflect a significant portion of the microwave energy back to the generator. The proximal end of the transmission line in the power transmission structure is an open circuit if the RF energy must be transmitted so as not to short the RF voltage. This end is also insulated and protected, so it won't fail when exposed to RF voltage or expose the operator to high RF voltages.

Инструментальный кабель 104 имеет на своем дистальном конце излучающий наконечник 106 (или наконечник инструмента), который выполнен с возможностью приема РЧ и/или микроволновой энергии от средства передачи энергии во вводном кабеле 104. Излучающий наконечник 106 содержит компонент доставки энергии для доставки принятой РЧ и/или микроволновой энергии в биологические ткани, например, для способствования обработке, например, разрезанию тканей или коагуляции. The instrument cable 104 has at its distal end a radiating tip 106 (or instrument tip) that is configured to receive RF and/or microwave energy from the power transmission means in the lead-in cable 104. The radiating tip 106 includes an energy delivery component for delivering the received RF and/or or microwave energy into biological tissues, for example, to aid processing, such as tissue cutting or coagulation.

Дистальный конец инструментального кабеля 104 может быть управляемым, например, для облегчения размещения излучающего наконечника 106 в желаемом положении для обработки и/или для обеспечения возможности направления оптического излучения желаемым образом, например, для получения изображений различных частей обрабатываемой области или проведения измерений в разных положениях. Как рассматривается далее в этом документе, в некоторых примерах инструментальный кабель 104 может содержать один или несколько элементов управления (например, тянущие/толкающие стержни или управляющие тросы) для облегчения управления. Элементы управления могут выходить из проксимального конца кабеля для передачи изображений для вхождения в зацепление с управляющим механизмом, установленным внутри насадки 102. Управляющий механизм может выдвигать и втягивать элементы управления для воздействия на излучающий наконечник. Управляющий механизм может содержать привод, установленный на насадке 102. В этом примере приводом является поворотная ручка 110. Вращение ручки 110 относительно кожуха может быть преобразовано в поступательное движение элемента (-ов) управления с помощью подходящего механизма преобразования, установленного в насадке 102.The distal end of the instrument cable 104 may be steerable, for example, to facilitate placement of the emitting tip 106 in the desired position for treatment and/or to allow the optical radiation to be directed in the desired manner, for example, to image different parts of the treated area or take measurements at different positions. As discussed later in this document, in some examples, the instrument cable 104 may include one or more controls (eg, pull/push bars or control cables) to facilitate control. The controls may extend from the proximal end of the imaging cable to engage with a control mechanism mounted within the nozzle 102. The control mechanism may extend and retract the controls to act on the emitting tip. The control mechanism may include a drive mounted on the nozzle 102. In this example, the drive is a rotary knob 110. The rotation of the handle 110 relative to the casing can be converted into translational movement of the control element(s) using a suitable conversion mechanism mounted in the nozzle 102.

Чтобы ограничить угол, под которым проксимальный конец инструментального кабеля 104 может быть изогнут относительно насадки 102, на проксимальном конце инструментального кабеля 104 установлен конический ограничитель 114. Конический ограничитель 114 прикреплен к дистальному концу насадки 102 и, таким образом, ограничивает движение кабеля для предотвращения возникновения нежелательных напряжений.To limit the angle at which the proximal end of the instrument cable 104 can be bent relative to the handpiece 102, a conical stop 114 is provided at the proximal end of the instrument cable 104. The cone stop 114 is attached to the distal end of the handpiece 102 and thus restricts cable movement to prevent unwanted stresses.

Насадка 102 содержит кожух, который содержит компоненты, связанные с генерированием и управлением оптическим излучением, которое может передаваться по оптическому каналу в инструментальном кабеле 104. Например, насадка 102 может содержать источник питания, такой как элемент питания или другую батарею, источник оптического излучения, такой как светоизлучающий диод (LED) и т. п., и один или несколько оптических элементов для направления оптического излучения от оптического источника или с обрабатываемой области желаемым образом. Оптические элементы могут содержать интерфейс 112 управления на внешней поверхности кожуха, позволяющий пользователю управлять используемыми оптическими элементами. Например, интерфейс 112 управления может управлять интенсивностью оптического излучения, доставляемого к обрабатываемой области, или может управлять одной или несколькими линзами, чтобы помочь сфокусировать сигнал изображения, полученный от обрабатываемой области, на оптическом датчике. В одном примере оптический детектор (например, камера и т. п.) может быть установлен в наконечнике для приема оптического излучения, возвращаемого из обрабатываемой области, для захвата и передачи сигнала изображения на устройство 116 отображения. В одном примере оптические компоненты могут напоминать обычный фиброскоп.Nozzle 102 includes a housing that contains components associated with the generation and control of optical radiation that can be transmitted through an optical channel in instrument cable 104. For example, nozzle 102 may contain a power source such as a battery or other battery, an optical source such as such as a light emitting diode (LED) or the like, and one or more optical elements for directing optical radiation from an optical source or a treatment area in a desired manner. The optical elements may include a control interface 112 on the outer surface of the casing, allowing the user to control the optical elements used. For example, the control interface 112 may control the intensity of the optical light delivered to the treated area, or may control one or more lenses to help focus the image signal received from the treated area onto the optical sensor. In one example, an optical detector (eg, a camera, etc.) may be installed in the handpiece to receive optical radiation returned from the treated area to capture and transmit an image signal to the display device 116. In one example, the optical components may resemble a conventional fiberscope.

Насадка 102 может содержать выключатель питания (не показан) для включения и выключения аппарата. Насадка 102 может содержать порт зарядки (не показан) для подключения источника питания к внешнему источнику питания, чтобы обеспечить его подзарядку. The nozzle 102 may include a power switch (not shown) to turn the apparatus on and off. Nozzle 102 may include a charging port (not shown) for connecting the power supply to an external power source to allow it to be recharged.

На Фиг. 2 представлен вид спереди комбинированной системы 10 обзора и обработки на дистальном конце инструментального кабеля 104. Система 10 обзора и обработки быть расположена в центральном просвете излучающего наконечника 106, который можно вводить через инструментальный канал смотрового устройства. Система 10 обзора и обработки может обеспечивать освещение и обзор на дистальном конце инструментального кабеля 104, чтобы помочь врачу.On FIG. 2 is a front view of the combined viewing and processing system 10 at the distal end of the instrument cable 104. The viewing and processing system 10 may be located in the central lumen of an emitting tip 106 that can be inserted through the viewing device's instrument channel. The viewing and processing system 10 may provide illumination and visibility at the distal end of the instrument cable 104 to assist the clinician.

Система 10 обзора и обработки содержит кабель для передачи изображений, который в этом примере содержит пучок оптических волокон 12, которые выполнены с возможностью обеспечения освещения дистального конца инструмента. Могут быть выбраны размер, количество и расположение оптических волокон 12 для обеспечения оптимальных уровней освещенности. Например, оптические волокна 12 могут быть расположены в виде полного кольца вокруг датчика 14 изображений или могут быть расположены в основном на одной стороне датчика 14 изображений, как проиллюстрировано на Фиг. 2. В предпочтительном варианте осуществления каждое оптическое волокно 12 имеет диаметр 250 мкм, хотя использование оптических волокон меньшего размера может позволить разместить больше волокон в центральном просвете излучающего наконечника 200 и, следовательно может обеспечить лучшую освещенность. Свет может быть введен в проксимальный конец оптических волокон 12 с помощью коллимирующих линз или волноводных ответвителей, например, ответвителя, показанного на Фиг. 3. Предполагается, что можно использовать любой подходящий источник света, предпочтительно с использованием видимых длин волн. Например, для узкополосной визуализации могут быть выбраны определенные длины волн, такие как комбинация длины волны 415 нм и 540 нм, что обеспечивает дополнительные методы визуализации и позволяет врачам более детально видеть аспекты тканей и впоследствии облегчает идентификацию поражений тканей или других аномалий. The viewing and processing system 10 includes an imaging cable, which in this example includes a bundle of optical fibers 12 that are configured to provide illumination to the distal end of the instrument. The size, number and arrangement of the optical fibers 12 can be selected to provide optimum illumination levels. For example, the optical fibers 12 may be arranged in a complete ring around the image sensor 14, or may be located primarily on one side of the image sensor 14, as illustrated in FIG. 2. In the preferred embodiment, each optical fiber 12 has a diameter of 250 microns, although the use of smaller optical fibers may allow more fibers to be accommodated in the central lumen of the emitting tip 200 and therefore may provide better illumination. Light may be introduced into the proximal end of optical fibers 12 using collimating lenses or waveguide couplers, such as the coupler shown in FIG. 3. It is contemplated that any suitable light source may be used, preferably using visible wavelengths. For example, specific wavelengths can be selected for narrowband imaging, such as a combination of 415 nm and 540 nm, which provides additional imaging modalities and allows clinicians to see tissue aspects in greater detail and subsequently facilitate identification of tissue lesions or other abnormalities.

В некоторых вариантах осуществления линза может быть расположена над пучком оптических волокон 12. Линза может использоваться для фокусирования или рассеивания света, излучаемого оптическими волокнами 12 в зависимости от применения. В качестве альтернативы дистальный конец каждого из оптических волокон 12 может иметь такую форму, чтобы направлять свет в заданном направлении. Например, дистальный конец оптического волокна 12 может образовывать шарообразную линзу или может быть сужен по мере необходимости.In some embodiments, the implementation of the lens may be located above the bundle of optical fibers 12. The lens can be used to focus or diffuse the light emitted by the optical fibers 12, depending on the application. Alternatively, the distal end of each of the optical fibers 12 may be shaped to direct light in a given direction. For example, the distal end of the optical fiber 12 may form a spherical lens or may be tapered as needed.

Датчик 14 изображений может представлять собой любой датчик изображений на основе микросхемы, подходящий для обнаружения света на выбранных частотах. Датчик 14 изображений выполнен с возможностью приема света на дистальном конце электрохирургического инструмента и передачи изображений на проксимальный конец. Например, кабель может проходить от датчика изображений до насадки 102, где изображения передаются на дисплей 116, например, по Wi-Fi. Предпочтительно датчик 14 изображений представляет собой датчик CMOS, хотя могут быть выбраны другие подходящие пиксельные датчики для обеспечения получения дисплеем 116 изображения хорошего качества. В частности, датчик 14 изображений может представлять собой 40-килопиксельный датчик CMOS с площадью поверхности 1 мм2 или меньше. Например, датчик PICORAMEDIC™, производимый компанией Fujikura Ltd, может быть выбран в качестве датчика 14 изображений.Image sensor 14 may be any chip-based image sensor suitable for detecting light at selected frequencies. The image sensor 14 is configured to receive light at the distal end of the electrosurgical instrument and transmit images to the proximal end. For example, a cable may run from the image sensor to the nozzle 102, where the images are transmitted to the display 116, for example, via Wi-Fi. Preferably, image sensor 14 is a CMOS sensor, although other suitable pixel sensors may be selected to ensure that display 116 receives a good quality image. In particular, the image sensor 14 may be a 40-kilopixel CMOS sensor with a surface area of 1 mm2 or less. For example, a PICORAMEDIC™ sensor manufactured by Fujikura Ltd can be selected as the image sensor 14.

Дистальный конец комбинированной системы 10 обзора и обработки предпочтительно может отклоняться для обеспечения управляемости и, таким образом, дает врачу больший контроль над областью, которая отображается, и обеспечивает точную обработку наконечником 106 инструмента. В одном примере система 10 может быть обеспечена посредством управляемого катетера, например, катетера, имеющего ряд направляющих тросов, которые позволяют врачу контролировать дистальный конец. В качестве альтернативы сам инструментальный кабель 104 может содержать несколько направляющих тросов, позволяющих отклонять дистальный конец. Отклонением и управляемостью системы 10 может управлять врач, манипулирующий насадкой. The distal end of the combined viewing and processing system 10 can preferably be tilted to provide controllability and thus give the clinician more control over the area that is being displayed and allow for precise handling by the instrument tip 106 . In one example, system 10 may be provided by a steerable catheter, such as a catheter having a series of guide cables that allow the clinician to control the distal end. Alternatively, the instrument cable 104 itself may include a plurality of guide cables to allow the distal end to be deflected. The deflection and controllability of the system 10 can be controlled by the physician manipulating the handpiece.

На Фиг. 3 представлен вид в разрезе волноводного ответвителя 20, который может быть расположен внутри насадки 102 электрохирургического аппарата 100 для подачи света на дистальный конец инструментального кабеля 104 через пучок оптических волокон 12. Волноводный ответвитель 20 содержит два источника 22, 24 света, которые могут представлять собой светоизлучающие диоды (LED). Каждый LED 22, 24 может иметь один и тот же спектр излучения, или каждый из них может быть выбран для излучения света на определенных длинах волн. Например, LED 22 может излучать свет с длиной волны 540 нм (зеленый), а LED 24 может излучать свет с длиной волны 425 нм (синий). Это позволяет получать изображения с узким диапазоном, по меньшей мере двумя способами, позволяющими врачам видеть аспекты ткани более подробно и впоследствии упрощать идентификацию поражений тканей или других аномалий. Свет от каждого источника 22, 24 света направляется к выходному отверстию 26 для ввода в пучок оптических волокон 12 через соответствующий канал 28. Каналы 28 могут быть металлизированы для обеспечения хорошей оптической передачи света от источников 22, 24 света. Схема, находящаяся внутри насадки 102, может обеспечивать активацию и затемнение каждого источника 22, 24 света отдельно, чтобы адаптировать освещение в соответствии с потребностями врача.On FIG. 3 is a cross-sectional view of a waveguide coupler 20 that may be positioned within the cap 102 of the electrosurgical apparatus 100 to provide light to the distal end of the instrument cable 104 via a bundle of optical fibers 12. The waveguide coupler 20 comprises two light sources 22, 24, which may be light emitting diodes (LED). Each LED 22, 24 may have the same emission spectrum, or each may be selected to emit light at specific wavelengths. For example, LED 22 may emit light at a wavelength of 540 nm (green) and LED 24 may emit light at a wavelength of 425 nm (blue). This allows for narrow range imaging in at least two ways, allowing clinicians to see aspects of tissue in more detail and subsequently simplify identification of tissue lesions or other abnormalities. Light from each light source 22, 24 is directed to an exit port 26 for entry into the bundle of optical fibers 12 via a respective channel 28. The channels 28 may be metallized to provide good optical transmission of light from the light sources 22, 24. The circuitry within the handpiece 102 can enable and dim each light source 22, 24 separately to tailor the illumination to the clinician's needs.

На Фиг.4 представлено поперечное сечение инструментального кабеля 104 в одном варианте осуществления изобретения. В этом варианте осуществления инструментальный кабель 104 содержит коаксиальный кабель, имеющий внутренний проводник 11, внешний проводник 13, сформированный коаксиально с внутренним проводником 11, и первый диэлектрический материал 15, разделяющий внутренний проводник 11 и внешний проводник 13. На внешней стороне инструментального кабеля 104 сформирована защитная оболочка 17 для защиты коаксиального кабеля тогда, когда инструментальный кабель 104 вводится через хирургическое смотровое устройство.FIG. 4 is a cross-sectional view of an instrument cable 104 in one embodiment of the invention. In this embodiment, the instrument cable 104 comprises a coaxial cable having an inner conductor 11, an outer conductor 13 formed coaxially with the inner conductor 11, and a first dielectric material 15 separating the inner conductor 11 and the outer conductor 13. sheath 17 for protecting the coaxial cable when the instrument cable 104 is inserted through the surgical viewing device.

Внутренний проводник 11 является полым, образуя оптический канал 15. По оптическому каналу 15 проходит кабель для передачи изображений, образованный из пучка оптических волокон 12 и одного или более проводов (не показаны) для подачи энергии на датчик изображений и для возврата цифровых изображений в насадку электрохирургического инструмента. Как показано на Фиг. 4, в этом варианте осуществления пучок оптических волокон 12 образует кольцо на внутренней поверхности внутреннего проводника 11. Таким образом, пучок оптических волокон 12 эффективно формирует самый внутренний изолирующий слой коаксиального кабеля, который может способствовать уменьшению интерференции при передаче цифрового изображения по оптическому каналу и РЧ и/или микроволновой энергии, передаваемой через инструментальный кабель 104.The inner conductor 11 is hollow to form an optical path 15. The optical path 15 carries an imaging cable formed from a bundle of optical fibers 12 and one or more wires (not shown) to supply power to the image sensor and to return digital images to the electrosurgical handpiece. tool. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the optical fiber bundle 12 forms a ring on the inner surface of the inner conductor 11. Thus, the optical fiber bundle 12 effectively forms the innermost insulating layer of the coaxial cable, which can help reduce interference in optical digital image transmission and RF and /or microwave energy transmitted through instrument cable 104.

Вид в поперечном разрезе излучающего наконечника 30, который может использоваться в качестве излучающего наконечника 106, как описано выше в данном документе, представлен на Фиг. 5. Вид в разобранном состоянии излучающего наконечника 30 представлен на Фиг. 6. Излучающий наконечник 30 выполнен с возможностью установки на дистальном конце инструментального кабеля 104, при этом инструментальный кабель 104 содержит средство для доставки РЧ и/или микроволновой энергии от его проксимального конца к излучающему наконечнику 30. В частности, инструментальный кабель 104 может обеспечивать структуру передачи энергии, такую как коаксиальный кабель, при этом коаксиальный кабель имеет внутренний проводник, внешний проводник и центральный просвет. Таким образом, излучающий наконечник 30 может использоваться для выполнения электрохирургических операций, например, абляции. A cross-sectional view of the emitting tip 30, which can be used as the emitting tip 106, as described above in this document, is shown in FIG. 5. An exploded view of the emitting tip 30 is shown in FIG. 6. Radiating tip 30 is configured to be mounted on the distal end of instrument cable 104, wherein instrument cable 104 includes means for delivering RF and/or microwave energy from its proximal end to emitting tip 30. In particular, instrument cable 104 may provide a transmission structure energy, such as a coaxial cable, wherein the coaxial cable has an inner conductor, an outer conductor, and a center lumen. Thus, the radiating handpiece 30 can be used to perform electrosurgical procedures such as ablation.

Излучающий наконечник 30 представляет собой биполярную структуру, содержащую внутренний проводник 32, представляющий собой полый металлический цилиндр, соединенный с внутренним проводником инструментального кабеля 104. Внешний проводник 34 расположен коаксиально по отношению к внутреннему проводнику 32 и подключен к внешнему проводнику коаксиального кабеля внутри инструментального кабеля 104. Внутренний проводник 32 и внешний проводник 34 наконечника 30 инструмента разделены диэлектрическим цилиндром 36. Внутренний проводник 32 проходит в продольном направлении через диэлектрический цилиндр за пределы дистального конца внешнего проводника 34. Излучающий наконечник 30 обеспечивает структуру излучающей антенны для РЧ и/или микроволновой энергии, применяемой для обработки тканей, например, абляцией. Каждый из внутреннего проводника 32 и внешнего проводника 34 предпочтительно содержит серебро или золото для обеспечения хорошего распространения микроволн.The radiating tip 30 is a bipolar structure containing an inner conductor 32, which is a hollow metal cylinder connected to the inner conductor of the instrument cable 104. The outer conductor 34 is located coaxial with respect to the inner conductor 32 and is connected to the outer conductor of the coaxial cable inside the instrument cable 104. The inner conductor 32 and the outer conductor 34 of the tool tip 30 are separated by a dielectric cylinder 36. The inner conductor 32 extends longitudinally through the dielectric cylinder beyond the distal end of the outer conductor 34. The radiating tip 30 provides a radiating antenna structure for RF and/or microwave energy applied to tissue treatment, such as ablation. Each of the inner conductor 32 and the outer conductor 34 preferably contains silver or gold to ensure good microwave propagation.

Форма диэлектрического материала 36 также может быть выбрана для достижения эффективной доставки энергии в ткань. Например, диэлектрик 36 может быть цилиндрическим элементом из керамического материала, полиэфирэфиркетона (ПЭЭК) или ПТФЭ, имеющего закругленный дистальный конец. The shape of the dielectric material 36 can also be chosen to achieve efficient energy delivery to the tissue. For example, dielectric 36 may be a cylindrical element of ceramic material, polyetheretherketone (PEEK) or PTFE, having a rounded distal end.

Внутренний проводник 32 излучающего наконечника 30 определяет центральный просвет 38, который коллинеарен с центральным просветом инструментального кабеля 104. Таким образом, центральный просвет 38 обеспечивает канал, через который может подаваться оптический кабель для обеспечения освещения и обзора, например, как описано выше в отношении Фиг. 2 или ниже в отношении Фиг. 6. Например, центральный просвет 38 может иметь диаметр 5 мм или меньше, например, 2 мм или меньше.The inner conductor 32 of the emitting tip 30 defines a central lumen 38 that is collinear with the central lumen of the instrument cable 104. Thus, the central lumen 38 provides a conduit through which an optical cable can be fed to provide illumination and viewing, for example, as described above with respect to FIG. 2 or below with respect to FIG. 6. For example, the central lumen 38 may have a diameter of 5 mm or less, such as 2 mm or less.

Излучающий наконечник 30 может также иметь биосовместимое покрытие, покрывающее как внутреннюю, так и внешнюю поверхности излучающего наконечника 30. Длина излучающего наконечника 30 предпочтительно выбирается равной четверти длины волны на заданной рабочей частоте, предпочтительно, например, 5,8 ГГц. Длина должна быть минимальной для введения через смотровые устройства для определения объема и для обеспечения навигации через просветы в теле пациента.The emitter tip 30 may also have a biocompatible coating covering both the inner and outer surfaces of the emitter tip 30. The length of the emitter tip 30 is preferably chosen to be a quarter wavelength at a given operating frequency, preferably 5.8 GHz, for example. The length should be as short as possible to allow insertion through viewing devices to determine volume and to allow navigation through gaps in the patient's body.

На Фиг. 7 представлен вид в перспективе системы 40 обзора, которая может быть установлена на дистальном конце инструментального кабеля 104. Система 40 обзора может использоваться для обеспечения комбинированного обзора и обработки, например, система 40 обзора может быть расположена в центральном просвете излучающего наконечника (например, наконечника 30 инструмента, описанного в данном документе выше), аналогично тому, как описано в данном документе выше в отношении первой системы 10 обзора. Также предусмотрено, что система 40 обзора может быть предоставлена как автономная система освещения и обзора, которая может быть доставлена к обрабатываемой области через оптический канал инструментального кабеля, кабеля для передачи изображений или через катетер, такой как управляемый катетер.On FIG. 7 is a perspective view of a viewing system 40 that may be mounted at the distal end of an instrument cable 104. The viewing system 40 may be used to provide combined viewing and processing, for example, the viewing system 40 may be located in the central lumen of an emitting handpiece (e.g. handpiece 30 tool described herein above), in the same manner as described herein above in relation to the first review system 10. It is also envisaged that the viewing system 40 may be provided as a self-contained lighting and viewing system that can be delivered to the area to be treated via an optical channel of an instrument cable, an imaging cable, or via a catheter such as a steerable catheter.

Система 40 обзора содержит два источника 42a, 42b света, которые предусмотрены в этом варианте осуществления в виде светоизлучающих диодов (LED), установленных на поверхности, каждый из которых расположен, как правило вдоль одной стороны датчика 44 изображений. Могут быть выбраны другие расположения источников 42a, 42b света и датчика 44 изображений для обеспечения оптимального освещения обрабатываемой области. Датчик 44 изображений предпочтительно представляет собой датчик CMOS, такой как 40-килопиксельный датчик CMOS, имеющий площадь менее 1 мм2. Источники 42a, 42b света обеспечивают освещение датчика 44 изображений вместо оптических волокон, как описано выше в этом документе. Каждый источник 42a, 42b света может иметь один и тот же спектр излучения или может быть выбран таким, чтобы обеспечивать разные длины волн света для мультимодального изображения обрабатываемой области.The viewing system 40 comprises two light sources 42a, 42b, which are provided in this embodiment in the form of surface mounted light emitting diodes (LEDs), each located generally along one side of the image sensor 44. Other locations of light sources 42a, 42b and image sensor 44 may be chosen to provide optimal illumination of the treated area. The image sensor 44 is preferably a CMOS sensor, such as a 40 kilopixel CMOS sensor having an area of less than 1 mm2. The light sources 42a, 42b illuminate the image sensor 44 instead of the optical fibers as described above in this document. Each light source 42a, 42b may have the same emission spectrum or may be chosen to provide different wavelengths of light for a multi-modal image of the treated area.

Опорная конструкция 46 предназначена для удержания светоизлучающих диодов 42a, 42b и датчика 44 изображений в их относительных положениях и усиления системы 40 обзора, позволяя системе 40 получать электропитание через канал, такой как оптический канал инструментального кабеля. Опорная конструкция 46 может быть изготовлена из любого подходящего биосовместимого материала, который достаточно прочен, чтобы поддерживать компоненты системы 40 обзора. Например, опорная конструкция 46 может быть изготовлена из полимерного материала, такого как поликарбонат. Отверстия, внутри которых установлены источники 42а, 42b света и датчик 44 изображений, могут быть предпочтительно выполнены в основном материале с помощью лазерной резки, хотя могут быть подходящими и другие способы изготовления. Опорная конструкция 46 может иметь диаметр менее 2 мм, например, 1,6 мм или меньше, чтобы обеспечить возможность подачи системы обзора через оптический канал инструментального кабеля 104 или оптического канала, образованного в коаксиальном кабеле, как описано выше в данном документе.The support structure 46 is designed to hold the light emitting diodes 42a, 42b and the image sensor 44 in their relative positions and reinforce the viewing system 40, allowing the system 40 to be powered through a channel, such as an instrument cable optical channel. The support structure 46 may be made from any suitable biocompatible material that is strong enough to support the components of the viewing system 40. For example, the support structure 46 may be made from a polymeric material such as polycarbonate. The holes within which the light sources 42a, 42b and image sensor 44 are mounted may preferably be laser cut into the base material, although other fabrication methods may be suitable. The support structure 46 may have a diameter of less than 2 mm, such as 1.6 mm or less, to allow the viewing system to be fed through the optical channel of the instrument cable 104 or the optical channel formed in the coaxial cable, as described above herein.

Опорная конструкция 46 предусмотрена на дистальном конце защитной оболочки 48, по которой проходит кабель для передачи изображений, который в этом случае содержит провода, по которым передается электроэнергия для источников 42а, 42b света и датчика 44 изображений от насадки 102, и провода, передающие сигнал данных (например, данные изображений) от датчика 44 изображений к насадке 102 для передачи на дисплей. Защитная оболочка 48 предпочтительно изготовлена из биосовместимого материала, а дистальный конец оболочки 48 залит для создания герметичного корпуса для предотвращения попадания жидкостей или мусора через опорную конструкцию 46 или вокруг нее.A support structure 46 is provided at the distal end of the containment 48, which carries an image transmission cable, which in this case includes wires carrying power for the light sources 42a, 42b and image sensor 44 from the attachment 102, and wires carrying the data signal. (eg, image data) from the image sensor 44 to the attachment 102 for transmission to the display. The containment sheath 48 is preferably made from a biocompatible material, and the distal end of the sheath 48 is sealed to form a sealed enclosure to prevent liquids or debris from entering through or around the support structure 46.

Дистальный конец системы 40 обзора предпочтительно может отклоняться для обеспечения управляемости и, таким образом, дает врачу больший контроль над областью, которая отображается. В одном примере система 40 может быть обеспечена посредством управляемого катетера, например, катетера, имеющего ряд направляющих тросов, которые позволяют врачу контролировать дистальный конец. В качестве альтернативы сам инструментальный кабель 104 может содержать несколько направляющих тросов, позволяющих отклонять дистальный конец. Отклонением и управляемостью системы 10 может управлять врач, манипулирующий насадкой 102. В некоторых вариантах осуществления защитная оболочка 48 может содержать ряд управляющих тросов, которыми врач может управлять для отклонения системы 40 обзора с помощью насадки 102.The distal end of the viewing system 40 can preferably be tilted to provide controllability and thus give the clinician more control over the area that is being displayed. In one example, system 40 may be provided by a steerable catheter, such as a catheter having a series of guide cables that allow the clinician to control the distal end. Alternatively, the instrument cable 104 itself may include a plurality of guide cables to allow the distal end to be deflected. The deflection and controllability of the system 10 can be controlled by the clinician manipulating the nozzle 102. In some embodiments, the protective sheath 48 may include a number of control cables that the clinician can control to deflect the viewing system 40 using the nozzle 102.

На Фиг. 8 представлен вид в перспективе второй комбинированной системы 50 обзора и обработки в соответствии с аспектом настоящего изобретения. Система 50 обзора и обработки содержит два источника 52a, 52b света для обеспечения освещения на дистальном конце кабеля для передачи изображений. Например, источники 52a, 52b света могут представлять собой светоизлучающие диоды (LED), как описано выше в отношении Фиг. 7. Источники 52a, 52b света расположены симметрично с обеих сторон датчика 54 изображений, хотя любое расположение источников 52a, 52b света можно рассматривать как обеспечивающее оптимальное освещение обрабатываемой области. Эти компоненты удерживаются на месте с помощью опорной конструкции 56.On FIG. 8 is a perspective view of a second combined viewing and processing system 50 in accordance with an aspect of the present invention. The viewing and processing system 50 includes two light sources 52a, 52b to provide illumination at the distal end of the imaging cable. For example, the light sources 52a, 52b may be light emitting diodes (LEDs) as described above with respect to FIG. 7. The light sources 52a, 52b are arranged symmetrically on both sides of the image sensor 54, although any arrangement of the light sources 52a, 52b can be considered to provide optimal illumination of the treated area. These components are held in place by the support structure 56.

Опорная конструкция 56 усиливает дистальный конец комбинированной системы 50 обзора и обработки, чтобы обеспечивать удержание источников 52а, 52b света и датчика 54 изображений в своих заданных положениях. Опорная конструкция 56 может быть изготовлена из любого подходящего биосовместимого материала, который достаточно прочен, чтобы поддерживать компоненты системы 50 обзора. Например, опорная конструкция 46 может быть изготовлена из полимерного материала, такого как поликарбонат. Отверстия, внутри которых установлены источники 52а, 52b света и датчик 54 изображений, могут быть предпочтительно выполнены из основного материала с помощью лазерной резки, хотя также могут быть подходящими другие способы изготовления. Опорная конструкция 56 также определяет отверстие 58, которое находится на дистальном конце рабочего канала, через инструментальный кабель 104. Рабочий канал инструментального кабеля 104 может использоваться для перемещения коаксиального кабеля и/или для доставки инструментов и конструкций к обрабатываемой области, что позволяет системе 50 также обеспечивать обработку по мере необходимости. Опорная конструкция 56 содержит проксимально проходящую экструдированную секцию, соединяющую рабочий канал через инструментальный кабель 104 с отверстием 58.The support structure 56 reinforces the distal end of the combined viewing and processing system 50 to support the light sources 52a, 52b and image sensor 54 in their predetermined positions. The support structure 56 may be made from any suitable biocompatible material that is strong enough to support the components of the viewing system 50. For example, the support structure 46 may be made from a polymeric material such as polycarbonate. The holes within which the light sources 52a, 52b and the image sensor 54 are mounted may preferably be laser-cut from the base material, although other fabrication methods may also be suitable. The support structure 56 also defines an opening 58, which is at the distal end of the working channel, through the instrument cable 104. The instrument cable working channel 104 can be used to move the coaxial cable and/or to deliver instruments and structures to the treated area, allowing the system 50 to also provide processing as needed. The support structure 56 includes a proximally extending extruded section connecting the working channel through the instrument cable 104 to the hole 58.

Опорная конструкция 56 может быть установлена с возможностью отсоединения на дистальном конце инструментального кабеля 104. Таким образом, опорная конструкция 56 может иметь съемную конструкцию, позволяющую врачу легко заменять компоненты. Например, врач может пожелать заменить опорную конструкцию 56, чтобы предоставить другой датчик 54 изображений и/или источники 52a, 52b света, которые лучше подходят для конкретной обработки.The support structure 56 can be detachably mounted at the distal end of the instrument cable 104. Thus, the support structure 56 can be of a detachable design to allow the clinician to easily replace components. For example, the clinician may wish to replace support structure 56 to provide a different image sensor 54 and/or light sources 52a, 52b that are better suited for a particular treatment.

В некоторых вариантах осуществления рабочий канал может позволить проводить электрохирургию на дистальном конце инструментального кабеля 104. Например, коаксиальный кабель может быть вставлен через рабочий канал для передачи РЧ энергии и/или микроволновой энергии на излучающий наконечник в отверстии 58 для электрохирургии. В других примерах рабочий канал может содержать структуру доставки энергии, которая встроена в боковую стенку рабочего канала и/или которая предусмотрена как вкладыш (например, съемная крышка) для рабочего канала. В таких вариантах осуществления структура доставки энергии может содержать коаксиальную слоистую структуру, имеющую самый внутренний изолирующий слой, внутренний проводящий слой, сформированный на самом внутреннем изолирующем слое, внешний проводящий слой, сформированный коаксиально с внутренним проводящим слоем, и диэлектрический слой, разделяющий внутренний проводящий слой и внешний проводящий слой. Таким образом, структура доставки энергии может обеспечивать линию передачи для передачи РЧ и/или микроволновой энергии на наконечник инструмента на дистальном конце рабочего канала в отверстии 58. Предпочтительно, структура передачи энергии может содержать, например на своем дистальном конце в области рядом с отверстием 48, первый вывод, который электрически соединен с внутренним проводящим слоем и который проходит через самый внутренний изолирующий слой в рабочий канал, и второй вывод, который электрически соединен с внешним проводящим слоем, и который проходит через диэлектрический слой и самый внутренний изолирующий слой в рабочий канал. Первый вывод и второй вывод могут быть выполнены с возможностью образования электрических соединений (например, физического контакта) с соответствующими контактами, сформированными на электрохирургическом инструменте (например, излучающем наконечнике), который вставляется в рабочий канал или через него. Первый вывод и второй вывод могут быть сформированы на дистальном конце внутреннего проводящего слоя и внешнего проводящего слоя соответственно, предпочтительно в области, которая находится рядом с отверстием 48. Внешний проводящий слой может проходить в продольном направлении дальше в дистальном направлении, чем внутренний проводящий слой, при этом первый вывод расположен вблизи второго вывода.In some embodiments, the working channel may allow electrosurgery to be performed at the distal end of the instrument cable 104. For example, a coaxial cable may be inserted through the working channel to transmit RF energy and/or microwave energy to the emitting tip in the electrosurgery hole 58. In other examples, the working channel may comprise an energy delivery structure that is built into the side wall of the working channel and/or that is provided as an insert (eg, removable cover) for the working channel. In such embodiments, the power delivery structure may comprise a coaxial layer structure having an innermost insulating layer, an inner conductive layer formed on the innermost insulating layer, an outer conductive layer formed coaxially with the inner conductive layer, and a dielectric layer separating the inner conductive layer and outer conductive layer. Thus, the energy delivery structure may provide a transmission path for transmitting RF and/or microwave energy to the instrument tip at the distal end of the operating channel at opening 58. Preferably, the energy delivery structure may comprise, for example, at its distal end in the region adjacent to opening 48, a first terminal which is electrically connected to the inner conductive layer and which passes through the innermost insulating layer into the working channel, and a second terminal which is electrically connected to the outer conductive layer and which passes through the dielectric layer and the innermost insulating layer into the working channel. The first terminal and the second terminal may be configured to form electrical connections (eg, physical contact) with corresponding contacts formed on an electrosurgical instrument (eg, a radiating handpiece) that is inserted into or through the working channel. The first terminal and the second terminal may be formed at the distal end of the inner conductive layer and the outer conductive layer, respectively, preferably in a region adjacent to the hole 48. The outer conductive layer may extend longitudinally farther in the distal direction than the inner conductive layer, when In this case, the first terminal is located near the second terminal.

Рабочий канал инструментального кабеля 104 для системы обзора, представленной на Фиг. 7, может дополнительно или альтернативно принимать катетер, который обеспечивает управляемость на дистальном конце. Например, катетер может содержать несколько управляющих тросов, идущих от насадки 102 к дистальному концу рабочего канала, чтобы врач мог направлять инструментальный кабель 104.The working channel of the instrument cable 104 for the viewing system shown in FIG. 7 may additionally or alternatively receive a catheter that provides controllability at the distal end. For example, the catheter may include multiple control cables extending from the handpiece 102 to the distal end of the working channel to allow the clinician to guide the instrument cable 104.

В дополнение к рабочему каналу инструментальный кабель 104 может содержать оптический канал для перемещения проводов и/или кабелей для подачи электричества от насадки 102 для обеспечения питания источников 52a, 52b света и датчика 54 изображений. Дополнительный просвет также служит для проведения проводов и/или кабелей для передачи сигналов изображений от датчика 54 изображений к насадке 102 для передачи на устройство 116 отображения.In addition to the operating path, the instrument cable 104 may include an optical path for moving wires and/or cables to supply electricity from the nozzle 102 to provide power to the light sources 52a, 52b and the image sensor 54. The additional lumen also serves to conduct wires and/or cables for transmitting image signals from the image sensor 54 to the attachment 102 for transmission to the display device 116 .

Дистальный конец комбинированной системы 50 обзора и обработки предпочтительно может отклоняться для обеспечения управляемости и, таким образом дает врачу больший контроль над областью, которая отображается, и обеспечивает точную обработку наконечником инструмента. В одном примере система 50 может быть обеспечена посредством управляемого катетера, например, катетера, имеющего ряд направляющих тросов, которые позволяют врачу контролировать дистальный конец. В качестве альтернативы сам инструментальный кабель 104 может содержать несколько направляющих тросов, позволяющих отклонять дистальный конец. В другом примере управляющие тросы могут быть встроены в стенки рабочего канала, обеспечивая возможность отклонения на дистальном конце инструментального кабеля 104. В качестве альтернативы, рабочий канал может принимать шарнирный или изогнутый направляющий провод, в котором секции направляющего провода могут регулироваться для обеспечения управляемости комбинированной системы 50 обзора и обработки. Предпочтительно, отклонением и управляемостью системы 50 может управлять врач, манипулирующий насадкой 102.The distal end of the combined viewing and processing system 50 can preferably be tilted to provide controllability and thus give the clinician more control over the area that is being displayed and allow for precise handling with the instrument tip. In one example, system 50 may be provided by a steerable catheter, such as a catheter having a series of guide cables that allow the clinician to control the distal end. Alternatively, the instrument cable 104 itself may include a plurality of guide cables to allow the distal end to be deflected. In another example, control cables may be built into the walls of the working channel, allowing deflection at the distal end of the instrument cable 104. Alternatively, the working channel may accept a hinged or bent guide wire in which sections of the guide wire can be adjusted to provide controllability of the combined system 50 review and processing. Preferably, the deflection and controllability of the system 50 can be controlled by the clinician manipulating the handpiece 102.

Claims

1. An electrosurgical instrument for delivering radio frequency (RF) and/or microwave energy to biological tissue, comprising:

a coaxial cable for transmitting radio frequency (RF) and/or microwave energy, having an inner conductor, an outer conductor formed coaxially with the inner conductor, and a first dielectric material separating the inner conductor and the outer conductor,

a radiating tip located at the distal end of the coaxial cable for receiving RF and/or microwave energy from the coaxial cable,

an image sensor located at the distal end of the coaxial cable for creating digital images of the treated area, the image sensor being installed at the distal end of the image transmission cable, and

nozzle, and the coaxial cable and the image cable are connected to the nozzle and move away from it,

moreover, the nozzle contains a communication module configured to transmit information related to digital images to a remote device, while the communication module contains a transceiver that is connectable to a wireless network with the ability to exchange data.

2. The electrosurgical instrument of claim 1, wherein the image sensor is a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensor.

3. An electrosurgical instrument according to claim 1 or 2, wherein the imaging cable comprises a bundle of optical fibers to provide illumination to the treated area.

4. An electrosurgical instrument according to claim 1 or 2, further comprising a light source mounted at the distal end of the image cable.

5. The electrosurgical instrument of claim 4, wherein the light source comprises a light emitting diode.

6. An electrosurgical instrument according to any of the preceding claims, wherein the inner conductor of the coaxial cable is hollow to form an optical channel, and wherein the imaging cable is located within the optical channel.

7. An electrosurgical instrument according to claim 6, wherein the optical channel passes through a hole in the radiating tip.

8. An electrosurgical instrument according to claim 7, wherein the optical channel ends with a hole formed on the outer surface of the radiating tip.

9. Electrosurgical instrument according to any one of paragraphs. 1-5, containing an instrument cable for moving the coaxial cable and an image cable, while the instrument cable contains a working channel for moving the coaxial cable.

10. An electrosurgical instrument according to claim 9, wherein the instrument cable comprises an optical channel for moving the image transmission cable, the optical channel extending adjacent to the working channel.

11. An electrosurgical instrument according to any one of the preceding claims, wherein the coaxial and/or imaging cable is detachable from the handpiece.

12. An electrosurgical instrument according to any of the preceding claims, wherein the communication module is configured to transmit image data to a remote server.

13. An electrosurgical apparatus for delivering radio frequency (RF) and/or microwave energy to biological tissue, comprising:

an electrosurgical instrument according to any one of the preceding claims;

a display device configured to receive and display information related to digital images.

14. An electrosurgical system for delivering radio frequency (RF) and/or microwave energy to biological tissue, comprising:

an electrosurgical generator configured to generate RF and/or microwave electromagnetic energy; and

electrosurgical instrument according to any one of paragraphs. 1-12,

wherein the electrosurgical instrument is connected to an electrosurgical generator for receiving RF and/or microwave electromagnetic energy and transmitting it to the coaxial cable.