[发明专利]用于减轻过电流状况的外科发生器和相关方法

说明书

技术领域

本公开涉及外科发生器。更特别地，本公开涉及一种用于减轻过电流状况的外科发生器和相关方法。

背景技术

基于能量的组织治疗在本领域中是公知的。各种类型的能量（例如，电、超声、微波、低温、热、激光等）施加到组织以便进行外科治疗。电外科手术涉及将高射频电流（例如电外科能量）施加到手术部位以切割、消融、凝固或闭合组织。

在双极电外科手术中，典型地有两个电极布置在手持器械上。手持器械的电极中的一个用作有源电极并且另一个用作返回电极。返回电极紧靠有源电极放置使得电路形成于两个电极之间（例如，电外科钳）。双极电外科技术和器械可以用于凝固血管或组织，例如软组织结构，例如肺、脑和肠。通过控制施加在电极之间和通过组织的电外科能量的强度、频率和持续时间，外科医生可以烧灼、凝固、干燥、闭合或简单地减小或减慢组织的出血。为了获得这些期望的手术效果之一而不导致手术部位处的组织的非期望碳化或由热扩散导致相邻组织的附带伤害，控制来自电外科发生器的输出，例如功率、波形、电压、电流、脉冲频率等。

在单极电外科手术中，有源电极典型地布置在由外科医生把持的手术器械上，并且具有一个或多个返回电极的患者返回垫远离有源电极放置以将电流运载回到发生器并且安全地分散由有源电极施加的电流。返回电极通常具有大患者接触表面面积以最小化该部位处的组织加热。加热由直接取决于表面面积的高电流密度导致。表面接触面积越大导致局部热强度越低。基于特定外科程序期间使用的最大电流和占空比（即，发生器打开的时间的百分比）的假设选择返回电极的尺寸。

另一类型的基于能量的组织治疗是基于微波能量的治疗。有若干类型的微波外科器械（即，微波探头）在使用，例如单极、双极和螺旋。单极天线探头由在探头的端部暴露的单、长形微波导体组成。介电套筒典型地围绕单极天线探头。常用的第二类型的微波探头是双极天线探头，其由具有内导体和外导体的同轴结构组成，介电结分离内导体的一部分。内导体可以耦接到对应于第一双极辐射部分的一部分，并且外导体的一部分可以耦接到第二双极辐射部分。双极辐射部分可以配置成使得一个辐射部分位于介电结的近侧并且另一部分位于介电结的远侧。在单极和双极探头中，微波能量大体上远离导体的轴线垂直地辐射。

发明内容

根据本公开的方面，提供一种用于减轻过电流的方法。所述方法包括以下步骤：将脉冲宽度调制信号供应到电源（例如，直流到直流电源）；响应于所述脉冲宽度调制信号在所述电源内生成功率信号；将所述功率信号供应到射频输出级；在所述射频输出级内从所述功率信号生成射频信号；将所述射频信号供应到负载；检测所述功率信号和/或所述射频信号的过电流；响应于检测到的过电流将中断信号发送到处理器；响应于检测到的过电流禁用所述射频输出级；以及响应于所述中断信号经由所述处理器增量地减小所述脉冲宽度调制信号的占空比。射频信号可以被施加到组织，例如电外科能量被施加到组织。

根据本公开的方面，中断信号可以导致处理器执行中断服务例程和/或进入恢复状态。附加地或替代地，处理器可以响应于过电流例如在中断服务例程和/或恢复状态期间禁用射频输出级。附加地或替代地，截止电路可以响应于过电流禁用射频输出级。

根据本公开的方面，射频输出级包括在推挽配置中耦接到变压器的两个驱动晶体管。射频输出级的禁用可以包括禁用到达两个驱动晶体管的驱动信号。

在任何一个方面，方法还包括以下步骤：响应于检测到的过电流挂起dz/dt算法；由处理器保持脉冲宽度调制信号的低占空比持续至少预定时间；在预定时间之后启用射频输出级；以及在预定时间之后由处理器增量地增加脉冲宽度调制信号的占空比。

根据本公开的方面，处理器包括限定控制电源的控制系统和中断服务例程的一个或多个编程指令。中断服务例程可以包括一个或多个编程指令以设定控制系统的设定点从而保持脉冲宽度调制信号的低占空比持续至少预定时间。

根据本公开的另一方面，一种外科发生器包括电源、射频输出级、过电流检测电路、中断电路和处理器。外科发生器可以是电外科发生器、外科微波发生器、外科超声发生器等。电源生成功率信号并且将功率信号供应给射频输出级。射频输出级从功率信号生成射频信号。过电流检测电路检测功率信号的过电流和/或射频信号的过电流。中断电路与过电流检测电路可操作地通信并且响应于检测到的过电流提供中断信号。处理器接收来自中断电路的中断信号。处理器将脉冲宽度调制信号供应到电源并且响应于中断信号增量地减小脉冲宽度调制信号的占空比。可以响应于检测到的过电流禁用射频输出级。