[发明专利]电外科切除工具

说明书

本发明涉及一种用于切割、凝固和消融生物组织的电外科切除工具。所述电外科切除工具具有器械末端，所述器械末端包括第一钳口和第二钳口；其中所述第二钳口可相对于所述第一钳口在闭合位置与打开位置之间移动。所述第一钳口包括彼此电隔离的第一对电极，所述第一对电极包括内电极和外电极，并且所述第二钳口包括单个电极。所述第一对电极能够操作为用于递送RF EM能量的有源电极和返回电极，并且当所述第一钳口的所述内电极能够操作为返回电极时，所述单个电极能够操作为有源电极，或者当所述第一钳口的所述内电极能够操作为有源电极时，所述单个电极能够操作为返回电极。所述器械末端也能够操作为用于发射微波EM能量的微波场发射结构。

技术领域

本发明涉及一种用于切割、凝固和消融生物组织的电外科切除工具。具体地，本发明涉及一种能够递送射频(RF)能量和/或微波频率能量以用于切割生物组织、止血(即通过促进血液凝固来闭合破裂的血管)和组织消融的电外科切除工具。

背景技术

外科手术切除是一种从人类或动物体内移除器官的一些部分的手段。器官可能是高度血管化的。当组织被切割(即分割或横切)时，小血管可能受损或破裂。首先是出血，然后是凝血级联，即血液变为凝块以试图堵住出血。在手术期间，希望患者尽可能少地失血，因此已开发出各种装置以试图实现无出血切割。对于内窥镜手术，由于血液的流动可能使手术者的视线模糊，发生出血并且不能方便地处理出血也是不可取的。

代替锋利的刀片，已知可使用RF能量来切割生物组织。使用RF能量进行切割的方法是使用以下原理来操作，当电流穿过组织基质(在离子细胞内容物的辅助下)时，整个组织中对电子流的阻抗会产生热量。当将纯正弦波施加到组织基质时，在细胞内产生足够的热量以蒸发组织的水分。因此，细胞膜无法控制的内部细胞压力大幅上升，从而导致细胞破裂。当这种情况大面积发生时，可以看到组织被横切。上述手术在瘦肉组织中工作良好，但在脂肪组织中效率较低，因为存在较少的离子成分来辅助电子通过。这意味着使细胞的内容物蒸发所需的能量要大得多，因为脂肪蒸发的潜热比水蒸发的潜热大得多。

RF凝固通过向组织施加效率较低的波形来操作，由此细胞内容物被加热到大约65℃而不是被蒸发，通过干燥使组织变干并使血管壁中的蛋白质变性。这种变性对凝血级联起刺激作用，因此血凝增强。同时，壁中的胶原蛋白变性，从棒状分子变性为卷曲状分子，从而导致血管收缩并使大小减小，为凝块提供锚定点并提供较小的堵塞区域。然而，当存在脂肪组织时，RF凝固的效率较低，这是由于电效应减弱。因此可能很难闭合脂肪性出血部位。这种组织没有干净的白色边缘，而是呈现变黑的烧伤外观。

使用微波电磁(EM)能量进行组织消融是基于生物组织主要由水构成的事实。人体软器官组织的含水量通常介于70％与80％之间。水分子具有永久的电偶极矩，这意味着整个分子中存在电荷不平衡。时，这种电荷不平衡使得分子响应于由施加时变电场产生的力随着分子旋转以使它们的电偶极矩与所施加场的极性对准而移动。在微波频率下，快速的分子振荡导致摩擦生热，从而以热量的形式耗散场能量。这称为介电加热。微波消融疗法利用了此原理，在所述疗法中，靶组织中的水分子通过以微波频率施加局部电磁场而被快速地加热，从而导致组织凝固和细胞死亡。

发明内容

最一般地，本发明提供一种具有能量递送结构的电外科切除工具，该能量递送结构提供便于使用射频(RF)电磁能量和/或微波EM能量进行生物组织切割和闭合的多种操作形式。具体地，本发明涉及组合的致动和能量递送机构，该机构足够紧凑以使工具能够插入穿过外科窥视装置(诸如内窥镜、胃镜或支气管镜)的器械通道。装置还可用于执行腹腔镜或开放式手术，即在腹腔开放的情况下进行肝叶的无血切除。