用于電外科醫(yī)療裝置的控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及醫(yī)療裝置，并且更具體來說涉及控制射頻（RF)能量向醫(yī)療裝 置的傳遞的控制單元。
【背景技術(shù)】
[0002] 巴雷特食管是食管的下部或底部中的細(xì)胞的一種異常變化，它可以歸因于食管從 胃接收太多酸。在一些情況下，該異常變化可能會(huì)導(dǎo)致癌癥。為了治療巴雷特食管，可以將 射頻（RF)能量，諸如RF脈沖施加到食管的表面處的皮膚細(xì)胞或組織。RF能量的施加可以 切除組織。
[0003] 為了僅切除靶向組織（即，表面處的組織），RF脈沖可以是強(qiáng)的并且持續(xù)時(shí)間短。 典型地施加RF能量不長于一秒，并且在許多情況下約二分之一秒或更短。RF能量施加到治 療部位的持續(xù)時(shí)間可以是至關(guān)重要的。太多RF能量可能會(huì)對患者造成傷害，諸如組織的過 度灼傷。相反地，太少RF能量可能無法治療所有的異常皮膚細(xì)胞。然而，施加RF能量的持 續(xù)時(shí)間可能難以控制，特別是在通過一個(gè)腳踏板的激活而控制施加時(shí)。
[0004] 一些RF發(fā)生器可以包括和/或容納有監(jiān)測裝置，這些監(jiān)測裝置監(jiān)測由RF發(fā)生器 輸出的RF能量的特征以防止太多功率被輸出。此類監(jiān)測裝置可以包括在RF發(fā)生器內(nèi)的數(shù) 字處理器和控制器。然而，許多醫(yī)院或其他機(jī)構(gòu)具有不配備有監(jiān)測裝置的常規(guī)RF發(fā)生器。 像這樣，可附接到一個(gè)RF發(fā)生器并且控制RF能量從發(fā)生器向醫(yī)療裝置的傳遞的一個(gè)控制 器或控制單元可以是令人希望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本披露描述一種被配置成控制射頻（RF)能量向醫(yī)療裝置的傳遞的控制單元。該 控制單元可以包括被配置成在一種閉合狀態(tài)與一種斷開狀態(tài)之間切換的切換電路。在該閉 合狀態(tài)下，該切換電路可以被配置成允許從一個(gè)RF發(fā)生器接收的RF能量通過該控制單元 輸出到該醫(yī)療裝置。在該斷開狀態(tài)下，該切換電路可以被配置成防止RF能量通過該控制單 元輸出到該醫(yī)療裝置。該控制單元還可以包括能量測量電路，被配置成測量傳遞到該醫(yī)療 裝置的RF能量的量；并且當(dāng)傳遞到該醫(yī)療裝置的RF能量的該量達(dá)到一個(gè)預(yù)定RF能量水平 時(shí)，將該切換電路從該閉合狀態(tài)切換到該斷開狀態(tài)。
[0006]本披露還描述一種用控制單元控制射頻（RF)能量從RF發(fā)生器向醫(yī)療裝置的傳輸 的方法，該控制單元耦合到該RF發(fā)生器和該醫(yī)療裝置。該方法包括以一種閉合狀態(tài)配置該 控制單元的切換電路。該方法進(jìn)一步包括在該切換電路呈該閉合狀態(tài)的情況下，從該RF發(fā) 生器接收RF能量；和在該切換電路呈該閉合狀態(tài)的情況下，將該RF能量傳輸?shù)皆摽刂茊卧?的一個(gè)輸出端。該方法還包括用能量測量電路測定傳遞到該醫(yī)療裝置的該RF能量中的RF 能量；和在這一測定的RF能量達(dá)到一個(gè)預(yù)定閾值能量水平后，將該切換電路從該閉合狀態(tài) 切換到一種斷開狀態(tài)。
[0007] 本披露進(jìn)一步描述一種被配置成控制射頻（RF)能量的傳遞的控制單元。該控制 單元包括一個(gè)輸出端，耦合到被配置成執(zhí)行一種切除程序的一個(gè)醫(yī)療裝置；和一個(gè)輸入端， 耦合到被配置成將RF能量供應(yīng)到該醫(yī)療裝置用于該切除程序的一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)輸出 端。該控制單元進(jìn)一步包括耦合到該輸入端和該輸出端的切換電路。該切換電路可以被配 置成在一種閉合狀態(tài)下允許該控制單元輸出從該RF發(fā)生器接收的RF能量，并且在一種斷 開狀態(tài)下防止該控制單元輸出從該RF發(fā)生器接收的該RF能量。該切換電路還可以包括耦 合到該輸出端的能量測量電路。該能量測量電路可以被配置成測定傳遞到該醫(yī)療裝置的RF 能量的量。該能量測量電路還可以被配置成當(dāng)RF能量的該量達(dá)到一個(gè)閾值水平時(shí)，將該切 換電路從該閉合狀態(tài)切換到該斷開狀態(tài)。
[0008] 本披露還描述另一種被配置成控制射頻（RF)能量向醫(yī)療裝置的傳遞的控制單 元。該控制單元包括：適合于與該醫(yī)療裝置電耦合的多個(gè)輸出端子；以多種狀態(tài)可配置的 選擇電路，并且當(dāng)以該多種狀態(tài)中每一者配置時(shí)，被配置成使該多個(gè)輸出端子中的至少一 者并且少于全部耦合到該控制單元的一條輸出路徑；以及被配置成以該多種狀態(tài)配置該選 擇電路的一個(gè)控制器。
[0009] 另外，本披露描述一種用控制單元控制射頻（RF)能量向醫(yī)療裝置的傳遞的方法。 該方法包括：用該控制單元的一個(gè)控制器將一個(gè)控制信號(hào)輸出到選擇電路，以便以多種狀 態(tài)中的一者配置該選擇電路，其中當(dāng)以該多種狀態(tài)中每一者配置時(shí)，該選擇電路使多個(gè)輸 出端子中的至少一者并且少于全部耦合到該控制單元的一條輸出路徑；和經(jīng)由該多個(gè)輸出 端子中的通過該選擇電路耦合到該輸出路徑的該至少一者并且少于全部將該RF能量從該 控制單元輸出到該醫(yī)療裝置。
【附圖說明】
[0010] 圖1示出了一個(gè)控制單元耦合到一個(gè)射頻（RF)發(fā)生器和一個(gè)醫(yī)療裝置的一幅框 圖。
[0011] 圖2示出了控制單元的一幅框圖。
[0012] 圖3示出了控制單元中的示例性切換電路的一幅電路圖。
[0013] 圖4示出了控制單元中的示例性能量測量電路的一幅框圖。
[0014] 圖5示出了能量測量電路的一個(gè)示例性電路實(shí)施例的一幅電路圖。
[0015] 圖5A示出了替代圖5中示出的示例性電路實(shí)施例的比較電路的一個(gè)示例性實(shí)施 例的一幅框圖。
[0016] 圖6示出了控制單元中的備用定時(shí)器電路的一個(gè)示例性電路實(shí)施例的一幅電路 圖。
[0017] 圖6A示出了替代圖6中示出的示例性電路實(shí)施例的備用定時(shí)器電路的一個(gè)示例 性實(shí)施例的一幅框圖。
[0018] 圖7示出了控制單元中的供電電路的一個(gè)示例性電路實(shí)施例的一幅電路圖。
[0019] 圖8示出了控制單元中的指示電路的一個(gè)示例性電路實(shí)施例的一幅電路圖。
[0020] 圖9示出了操作耦合到一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)控制單元來控制RF能量向一個(gè)醫(yī)療 裝置的傳輸?shù)囊环N示例性方法的一幅流程圖，該醫(yī)療裝置安置在一名患者內(nèi)的一個(gè)治療部 位處。
[0021] 圖10示出了操作耦合到一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)控制單元來控制RF能量向一個(gè)醫(yī) 療裝置的傳輸?shù)囊环N示例性方法的一幅流程圖，該醫(yī)療裝置安置在一名患者內(nèi)的一個(gè)治療 部位處。
[0022] 圖11示出了操作耦合到一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)控制單元來控制RF能量向一個(gè)醫(yī) 療裝置的傳輸?shù)囊环N示例性方法的一幅流程圖，該醫(yī)療裝置安置在一名患者內(nèi)的一個(gè)治療 部位處。
[0023] 圖12示出了操作耦合到一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)控制單元來控制RF能量向一個(gè)醫(yī) 療裝置的傳輸?shù)囊环N示例性方法的一幅流程圖，該醫(yī)療裝置安置在一名患者內(nèi)的一個(gè)治療 部位處。
[0024] 圖13示出了另一個(gè)示例性控制單元的一幅框圖。
[0025] 圖14示出了具有三個(gè)電極的一個(gè)示例性電極組合件的一幅俯視圖。
[0026] 圖15示出了一個(gè)示例性積分器放電模塊的一幅部分框和部分電路示意圖。
[0027] 圖16示出了操作耦合到一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)控制單元來控制RF能量向一個(gè)醫(yī) 療裝置的傳輸?shù)牧硪环N示例性方法的一幅流程圖，該醫(yī)療裝置安置在一名患者內(nèi)的一個(gè)治 療部位處。
[0028] 圖17示出了用于圖13中示出的控制單元的供電電路的一個(gè)示例性電路實(shí)施例的 一幅電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明描述一種控制射頻（RF)能量向醫(yī)療裝置的傳遞的控制單元。該控制單元 可以具有耦合到一個(gè)RF發(fā)生器的一個(gè)輸出端或一個(gè)輸出連接器的一個(gè)輸入端或一個(gè)輸入 連接器，該RF發(fā)生器供應(yīng)RF能量用于一種醫(yī)療程序，諸如組織切除。該控制單元可以接收 RF能量并且將該RF能量傳送到一個(gè)醫(yī)療裝置，該醫(yī)療裝置將該RF能量傳遞到一名患者內(nèi) 的一個(gè)治療部位以執(zhí)行該醫(yī)療程序。該控制單元可以測量傳遞到該治療部位的該RF能量 并且確定該RF能量何時(shí)達(dá)到一個(gè)預(yù)定水平。當(dāng)該RF能量達(dá)到該預(yù)定RF能量水平時(shí)，該控 制單元可以防止其他RF能量傳遞到該醫(yī)療裝置。
[0030] 該預(yù)定RF能量水平可以是傳遞到該治療部位用于執(zhí)行該醫(yī)療程序的能量的所選 量。當(dāng)傳遞多于該預(yù)定RF能量水平時(shí)，可能會(huì)對該患者造成傷害或損傷，諸如該治療部位 處的組織灼傷。可替代地，當(dāng)傳遞少于該預(yù)定RF能量水平時(shí)，該醫(yī)療程序可能不令人滿意 地執(zhí)行，諸如切除不充足量的組織。因此，該控制單元可以是和/或提供一種用于該RF發(fā) 生器的控制和安全機(jī)構(gòu)。
[0031] 該控制單元可以用于不包括和/或具有"內(nèi)置"類似控制和安全機(jī)構(gòu)的一個(gè)常規(guī) RF發(fā)生器，諸如一個(gè)常規(guī)電外科單元（ESU)。該控制單元可以是與該RF發(fā)生器分開的一個(gè) 組件。舉例來說，該控制單元可以包括不容納于該RF發(fā)生器的一個(gè)外殼內(nèi)的一個(gè)結(jié)構(gòu)或 "箱體"。實(shí)際上，該控制單元可以容納在該RF發(fā)生器外部。該控制單元可以具有可以連接 或耦合到該RF發(fā)生器的一個(gè)輸出端的一個(gè)輸入端。在執(zhí)行該醫(yī)療程序之前，該控制單元可 以附接到該RF發(fā)生器的該輸出端。在執(zhí)行該醫(yī)療程序之后，該控制單元可以從該RF發(fā)生 器的該輸出端拆卸。
[0032] 該控制單元的該外殼可以是被配置成容納電路和/或不同電路元件的一個(gè)封閉 結(jié)構(gòu)，這些電路元件測量該RF能量并且確定該RF能量何時(shí)達(dá)到該預(yù)定水平。這些電路可 以是硬件和/或包含執(zhí)行模擬操作的模擬組件的模擬電路。該控制單元的該電路可以不包 括執(zhí)行數(shù)字操作和/或執(zhí)行軟件以執(zhí)行能量測量和定時(shí)操作的數(shù)字電路，諸如微處理器、 集成電路或其他電路。在替代性配置中，這些電路中的至少一些可以包括被配置成執(zhí)行數(shù) 字操作和/或執(zhí)行軟件以執(zhí)行能量測量和定時(shí)操作的數(shù)字電路，諸如微處理器、微控制器、 集成電路、數(shù)字硬件邏輯或其他類似類型的數(shù)字電路。
[0033] 圖1示出了一個(gè)示例性醫(yī)療系統(tǒng)100的一幅示意圖，該醫(yī)療系統(tǒng)包括一個(gè)控制單 元102,該控制單元被配置成控制RF能量從一個(gè)RF發(fā)生器104向一個(gè)醫(yī)療裝置106的傳 遞。RF發(fā)生器104,諸如一個(gè)電外科單元（ESU)可以被配置成供應(yīng)RF能量。RF能量可以 具有用以執(zhí)行一種電外科醫(yī)療程序（諸如切除或凝血）的特征，諸如波形、頻率、波形、功率 和/或振幅特征。為了執(zhí)行組織切除，舉例來說，RF能量可以是具有在約400到480千赫茲 (kHz)范圍內(nèi)的頻率和約12到15瓦特的功率的一個(gè)正弦波（諸如一個(gè)脈沖正弦波）。可 以使用其他波形、頻率、功率和/或振幅特征，這可以取決于執(zhí)行的醫(yī)療程序。
[0034] RF發(fā)生器104可以包括一個(gè)輸出端108,該輸出端可以被配置成將RF能量供應(yīng)到 連接的系統(tǒng)100。在一些示例性配置中，輸出端108可以是一個(gè)雙極輸出連接器。連接器 的類型可以取決于執(zhí)行的醫(yī)療程序和/或用以執(zhí)行醫(yī)療程序的醫(yī)療裝置106。另外或可替 代地，RF發(fā)生器104可以包括和/或適于連接到用以產(chǎn)生RF信號(hào)的一個(gè)輸入裝置（未展 示），諸如一個(gè)腳踏板。輸入裝置可以由執(zhí)行醫(yī)療程序的醫(yī)師操作。舉例來說，為了產(chǎn)生RF 信號(hào)，醫(yī)師可以激活和/或嚙合輸入裝置。為了停止RF信號(hào)的產(chǎn)生，醫(yī)師可以去激活輸入 裝置或從其脫嚙。
[0035] 控制單元102可以包括一個(gè)輸入端110,被配置成連接到、附接到RF發(fā)生器104的 輸出端108和/或與其嚙合。當(dāng)連接、附接和/或嚙合到輸出端108時(shí)，控制單元102可以 從RF發(fā)生器104接收RF能量。在一些配置中，輸入端110可以可拆卸地可附接和/或連 接到輸出端108。舉例來說，輸入連接器110可以附接或連接到輸出連接器108,然后從輸 出連接器108拆卸或斷開，然后再附接或再連接到輸出連接器108,等等。輸入連接器110 可以具有可以與RF發(fā)生器的輸出連接器108連接和/或嚙合的任何類型或任何配置。在 一些配置中，輸入連接器110可以是一個(gè)香蕉連接器或插塞，但可以使用其他類型，并且這 可以取決于輸入連接器110被配置成連接到的輸出連接器108的配置。
[0036] 控制單元102可以被配置成在一種閉合狀態(tài)與一種斷開狀態(tài)之間切換。當(dāng)控制單 元102呈閉合狀態(tài)時(shí)，控制單元102可以被配置成將控制單元102從RF發(fā)生器104接收的 RF能量傳送到醫(yī)療裝置106。在斷開狀態(tài)下，控制單元102可以被配置成防止控制單元102 從RF發(fā)生器104接收的RF能量傳送到醫(yī)療裝置106。
[0037] 控制單元102可以被配置成通過測量從RF發(fā)生器104供應(yīng)到醫(yī)療裝置106的能量 的量在閉合狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換。在控制單元102使它從RF發(fā)生器104接收的RF能 量通過到醫(yī)療裝置106時(shí)，供應(yīng)到醫(yī)療裝置106的RF能量的量可以增加到一個(gè)閾值水平。 當(dāng)RF能量的量低于閾值水平時(shí)，控制單元102可以按閉合狀態(tài)配置，允許RF能量通過到醫(yī) 療裝置106。當(dāng)RF能量的量達(dá)到閾值水平時(shí)，控制單元102可以被配置成從閉合狀態(tài)切換 到斷開狀態(tài)，防止RF能量通過到醫(yī)療裝置106。
[0038] 醫(yī)療裝置106可以包括用以執(zhí)行一種電外科醫(yī)療程序的一個(gè)或多個(gè)組件。舉例來 說，醫(yī)療裝置106可以包括被配置成接收RF能量并且將RF能量提供到一名患者內(nèi)的一個(gè) 治療部位（諸如組織）的一個(gè)或多個(gè)電極和/或一個(gè)或多個(gè)電極元件貼片。醫(yī)療裝置106 可以進(jìn)一步包括可以將電極傳遞到治療部位的一個(gè)導(dǎo)管或其他細(xì)長管狀體。在一個(gè)實(shí)例 中，醫(yī)療裝置106可以被配置成治療巴雷特食管和/或傳遞RF能量以便切除患者的食管中 的組織。
[0039] 圖2更詳細(xì)示出了控制單元102的一幅框圖?？刂茊卧?02可以包括一個(gè)輸入端 202,該輸入端被配置成從RF發(fā)生器104接收RF能量。輸入端202可以包括一對端子XI、 X2,這些端子可以被配置或適于連接到RF發(fā)生器104的一個(gè)輸出端。舉例來說，端子XI、 X2可以被配置成連接到RF發(fā)生器104的一個(gè)雙極輸出端。如圖2中所示，端子中的一者 X2可以連接到一個(gè)接地電路。另一個(gè)端子Xl可以耦合到切換電路204和供電電路206。
[0040] 切換電路204可以被配置成在一種閉合狀態(tài)與一種斷開狀態(tài)之間切換，它轉(zhuǎn)而可 以使控制單元102在閉合狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換。當(dāng)切換電路204呈閉合狀態(tài)時(shí)，切換 電路204可以將從輸入端202接收的RF能量沿著一條輸出路徑205傳輸?shù)娇刂茊卧?02 的一個(gè)輸出端206。如圖2中所示，RF能量可以沿著輸出路徑205通過匹配電路208和阻 塞電路210,隨后提供到輸出端206。另外，RF能量的一小部分可以提供到指示電路212并 且經(jīng)由步降電路216提供到能量測量電路214,隨后傳送到輸出端206?？商娲?，當(dāng)切換 電路204呈斷開狀態(tài)時(shí)，切換電路201可以阻塞或防止RF能量傳輸?shù)娇刂茊卧?02的輸出 端 206。
[0041] 如圖2中所示，輸出端206可以包括一對端子X3、X4,這些端子被配置成連接到醫(yī) 療裝置106并且將RF能量提供到醫(yī)療裝置106。
[0042] 匹配電路208,可以或可以不作為控制單元102的一個(gè)組件包括在內(nèi)或被需要，可 以用以或被配置成使輸出端206上的負(fù)載阻抗與RF發(fā)生器104的輸出阻抗匹配。在一些 示例性配置中，匹配電路208可以包括具有用以實(shí)現(xiàn)所希望的阻抗匹配的一個(gè)一次與二次 匝比的一個(gè)匹配變壓器。
[0043] 在一些情況下，輸出端206處的負(fù)載阻抗，可以是患者的組織的阻抗，可以是約25 歐姆；并且輸入端處的負(fù)載，可以是RF發(fā)生器104的輸出端負(fù)載阻抗，可以是約125歐姆， 需要約五的系數(shù)的一個(gè)阻抗變化。在這些情況下，匹配變壓器可以具有8個(gè)一次匝和6個(gè) 二次匝，或如果配置為一個(gè)自