[发明专利]增强防电弧的电外科系统和方法

说明书

本文描述一种电外科系统和方法，该系统包括电外科探头、带功率供应的系统和控制器，探头具有设置在探头远端附近的激活电极，功率供应用于将电压传送给激活电极，控制器接收并处理来自电流传感器和温度传感器的信号。电流传感器测量功率供应的电流输出，并且温度传感器邻近定位在目标位置的电传导流体。控制器经过编程，以便在低电压模式下操作，低电压模式将功率供应限制于低电压输出，从而确定来自电流传感器的电流输出是否在电流输出范围内。这个范围通过预定的上极限和下极限进行限定，预定的上极限和下极限通过至少一个测量值进行修改。

技术领域

本发明涉及用于在电外科程序期间，在病人身体的身体间隙中，例如在关节中检测和阻止非最佳状况或故障的系统和方法。更具体地说，本发明涉及利用低电压下的电气测量和至少另一个测量的组合的方法和器械，以便在组织的电外科治疗之前或之间更好地评估身体间隙中的状况。

相关引用

本发明涉及于1998年4月10日提交的共同转让的美国专利No.6,142,992，题名为“用于电外科中流体传送的功率供应和方法”的于1998年4月10日提交的美国专利No.6,235,020，题名为“增强温度测量的电外科系统和方法”的于2010年4月30日提交的美国专利申请No.12/771,129，以及题名为“涉及带屏幕电极的电外科棒的系统和方法”的于2014年2月28日提交的美国专利申请No.14/192,978，其整个发明公开通过引用而结合在本文中。

背景技术

电外科领域包括许多松散关联的外科技术，其普遍具有电能的应用，以改变病人组织的结构或完整性。电外科程序通常通过应用非常高频的电流来操作，以切割或切除组织结构，其中操作可为单极的或双极的。单极技术依赖于单独的用于射频电流返回的电极，其放置在远离病人身体的外科现场，并且外科手术器件仅限定了提供外科效应的单个电极柱。双极器件包括两个用于在其表面之间应用电流的电极。

电外科程序和技术是特别有利的，因为它们通常减少了与切割手术相关联的病人的流血和外伤。另外，电外科消融程序不容易通过其它治疗形态来复制，在电外科消融程序中，组织表面和体积可能发生整形。

通常，在关节镜程序期间广阔地使用无线电频率(RF)能量，因为其提供了有效的组织切除和凝聚，并且相对容易通过门静脉或插管接近目标组织。关节镜程序、腹腔镜程序等等时常在受限的区域，例如膝盖的滑液囊或相似的身体附件中，在存在传导介质例如电导电流体(例如盐水)的状况下执行。然而，RF能量在受限空间中的外科使用的挑战是电外科仪器上的电极更可能发生意外接触或放置在低阻抗物体附近，例如金属的内窥镜或软组织移植物或锚件。当电外科激活(active)电极放置在金属物体附近时，在金属周围存在高浓度的电场，并因此电场可能很容易地超出介质，并产生电弧。尤其在当电压产生的电场超过该介质的电介质强度的情况下，当跨传导介质产生高频电压时可能随着温度超过1500°C而形成电弧放电等离子体(或热等离子体)。由电弧产生的高温，结合放电等离子体所产生的冲击波可能危害组织、软组织移植物或其它类似于晶体透镜和内窥镜的设备。用于关节镜外科或其它类型外科的标准电外科系统可具有检测与电弧相关联的高电流的电路，并且可配置为用于非常迅速地中断高频输出，从而减轻电弧造成的任何潜在危害。然而，为了完全去除电弧放电的风险和造成的损伤，需要在检测到它之前耗散与潜在电弧相关联的高电流。在没有这种电流耗散的情况下，仍然可能形成电弧，即使只有非常短暂的(几百纳秒至几微秒，或甚至有时几毫秒)都会带来损害RF发生器、内窥镜、周围组织、以及任何其它相邻的组织移植物或外科设备的潜在风险。

之前减轻这些损坏影响的努力包括限制RF发生器的功率输出并周期性地测量电流，以便检查可接受的水平。这些方案对于一旦发生电弧时停止电弧可为有效的，但他们不会在电弧发生之前预测或检测电弧的可能性。此外，过度限制发生器的功率输出减少了外科执行的速率，其从临床观点来看时常是不可接受的或烦人的。因此需要一种改善的系统和方法，其更精确地预测非优选的状况，例如对相邻金属仪器的电弧放电，适应局部的温度和仪器的磨损。

发明内容