[发明专利]感应加热的手术工具

说明书

技术领域

本发明涉及手术工具。更具体地，本发明涉及用于开放和微创(minimally invasive)手术程序以及介入手术和治疗程序中的可热调节的工具。

背景技术

手术通常涉及切割、修复和/或去除组织或其他材料。这些应用通常通过切割组织、熔合组织或组织破坏来进行。

目前用于切割、凝固、干燥、消融或电灼组织的电外科模态具有不尽如人意的负作用和缺陷。

单极和双极电外科模态通常具有与“超出端头之外(beyond the tip)”作用相关的缺点。这些作用是通过使交变电流经过与电导器械或探针接触的组织造成的。被认为由这两种模态电肌肉刺激造成的一种作用为电肌肉刺激，其可能中断手术程序，并且需要施用肌肉松弛药。

单极手术器械需要使电流通过患者。返回电极放置在患者身体上，通常放置在患者大腿上。电从“刀”电极传导经过组织，并且经过返回电极返回。还存在其他形式的单极器械，例如利用身体的电容效应来用作返回电极或地的单极器械。

低电压高频率的波形将用于切割，但是几乎没有止血作用。高电压波形将引起相邻的组织止血并且凝固。因此，当期望止血时，使用高电压。由于电必须经过患者，因此高电压火花通常具有比切割更深的组织作用。对组织的损害从实际凝固点延伸开。而且，存在对返回电极烧伤的抱怨。但是，电压的任何减小会降低止血的有效性。而且，火花或电弧的温度不能精确控制，这可能导致不期望的目标组织炭化。

双极手术器械可能造成类似于单极装置的问题和组织损伤，例如发出火花、炭化、更深的组织作用和电流损伤，其远离能量施加点并且进入患者相邻组织中，由于例如神经、肌肉、脂肪和骨等组织类型的不同电导率而造成不同的作用。但是，电流更多地，但是不完全地被限制在双极电极之间。这些电极也通常更昂贵，因为必须制造至少两个精密电极而非一个单极电极。

电烙电阻加热元件减少了由其他电外科方法造成的与炭化和更深组织损伤相关的缺点。但是，这样的装置通常存在其他的折衷，例如有效功率传输和加热及冷却时间控制方面的滞后。很多电阻加热元件具有缓慢的加热和冷却时间，这使得外科医生很难在穿过组织或围绕组织操作而不造成附带的损伤。

组织破坏器械通常将组织加热到预定温度持续一定时间段，以杀死或消融该组织。在对一些组织的控制加热中，激光被导向到吸收帽，以达到预定温度并且保持预定温度预定时间量。虽然这提供加热的有益效果，但是由于激光硬件的复杂性和花费而比较昂贵。

在另一种组织破坏程序中，将微波天线阵列插入组织中。这些阵列由使微波能量进入并且加热组织的器械驱动。虽然这样的装置通常能有效杀死或消融期望的组织，但是其通常造成比期望区域更深的组织作用。另外，这些程序可能需要昂贵的设备。

使用电阻加热工具进行的组织破坏除了具有缓慢加热和冷却的特性外，还可能产生不期望的附带的组织损伤。

已经作为替代方案对使用在陶瓷中的铁氧体磁珠或合金混合物进行了测试。当被与通过导体的高频电流相关的磁场激励时，陶瓷中的铁氧体磁珠和合金混合物可非常快速地达到高的温度。但是，与这些材料的使用相关的一个主要问题是，大的温差可能使材料断裂，特别是当其与液体接触或与液体脱离接触时。换句话说，如果热的铁氧体手术器械由较冷的液池急冷，例如由血液或其他体液急冷，则材料的相应温度快速下降，并且可能造成材料断裂。这些断裂不仅由于磁场被破坏而使工具丧失其作为热源的有效性，而且可能需要将材料从患者体内取出。显然，非常不期望需要将铁氧体制品的小碎片从患者体内取出。因而，需要改进的热手术工具。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的可热调节的手术或治疗工具和使用所述工具的方法。

根据本发明一个方面，热手术工具系统设置有在导体上的铁磁性涂层和用于在涂层位置处产生热的振荡电能源。振荡电能可引起铁磁性涂层感应加热。而且，由于短的热效等待时间，外科医生可能够快速打开或关闭手术或治疗工具。这样可提供允许外科医生仅在期望位置处快速传送热作用的优点，这也可防止在等待工具冷却时发生不期望的热作用的意外传送。

根据本发明另一方面，热手术工具系统可构造成使传送到铁磁性元件的功率传送可由外科医生以接近实时方式改变，以获得不同的组织作用，包括止血、组织焊接和组织破坏。

根据本发明另一方面，热手术工具系统设置有功率控制机构，其使外科医生能够快速调节供到手术或治疗工具的功率，以根据提供到工具的功率大小获得期望组织的组织焊接、切割、消融、汽化等。

根据本发明另一方面，带涂层导体可由发电机驱动。