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用于生物组织的优化凝固的方法和设备

阅读：683发布：2021-03-03

IPRDB可以提供用于生物组织的优化凝固的方法和设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及用于生物组织的优化凝固的方法和设备。利用依照本发明的方法，初始在预先指定且优选地恒定的最大凝固电压（，下面是用于生物组织的优化凝固的方法和设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于通过借助于外科器械（11）向生物组织（14）中引入电流来凝固所述组织的方法，包括以下步骤：向组织（14）施加特定HF电压以发起凝固，以及：监视电组织电阻（XR）的趋势，

在已确立组织电阻（XR）的上升趋势的范围内，调节HF电压以将电组织电阻（XR）限制或设置为设定点值（XRset）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中使用预定义恒定HF电压作为特定HF电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中特定HF电压具有200 V的最大峰值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中通过进行组织电阻（XR）的当前值的确定并将其与比较值相比较来执行电组织电阻（XR）的趋势的监视。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述比较值是固定的指定值（XRset）、先前测量的值或根据多个先前测量的值（Ri-1、Ri-2...）确定的平均值。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中如果当前值超过比较值，则确立组织电阻（XR）的上升趋势。

7.根据权利要求1所述的方法，其中使用组织电阻（XR）的先前测量值或根据先前测量值查明的设定点值作为组织电阻（XR）的设定点值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中使用组织电阻（XR）的最小值作为组织电阻（XR）的期望值。

9.根据权利要求1所述的方法，其中使用固定设定点值或该值的固定时间曲线作为组织电阻（XR）的期望值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中记录被引入到组织（14）中的能量并且如果达到指定能量值，则将HF电压减小至最小值，以限制能量输入。

11.根据权利要求10所述的方法，其中HF电压的调节一开始，就开始能量的记录。

12.根据权利要求10所述的方法，其中能够指定所述能量值。

13.根据权利要求10所述的方法，其中HF电压的最小值是不导致凝固的低值。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在最小HF电压下，监视电流以检测器械（11）与组织之间的接触。

15.一种包括电外科器械（11）和用以为所述器械供应HF电压以便藉由根据权利要求

1所述的方法通过向生物组织中引入电流来凝固所述组织的单元（12）的设备。

说明书全文

用于生物组织的优化凝固的方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及用于通过向生物组织中引入电流来凝固所述组织的方法和系统。

背景技术

[0002] 在外科实践中已发现电组织凝固被证明是减小不期望的组织体积的手段。高频电流被用于凝固。存在用于其确定的不同方法。

[0003] EP 1 886 636 A1公开了此类方法。其基于首先向组织施加恒定的电信号、例如恒定电压以查明其初始电阻。例如，此阶段可以持续2至3秒，并且在实际电外科处理之前。规定了诸如恒定功率、恒定电流或能量的其它恒定参数而不是恒定电压以便测量初始组织电阻。在开始处理之后，记录并分析初始组织电阻、随后发生的阻抗下降、阻抗最小值和首次阻抗上升。这些变量的值提供关于电极处的条件和关于组织类型以及其湿度水平的信息。相应地例如在处理的持续时间或要施加的能量方面指定处理参数。参考表被用于此目的并存储在存储器中。微控制器使用从参考表获得的处理值并将这些用作后续处理的基础。

[0004] 外科过程常常是时间关键的。因此期望在保证高质量和可再生性的同时在可能的最短时间内结束凝固过程。

发明内容

[0005] 基于此，本发明的目的是提供改善的凝固方法和改善的凝固设备。

[0006] 由根据权利要求1所述的方法来达到此目的。

[0007] 此外，用根据权利要求15所述的设备来达到该目的。

[0008] 依照本发明的方法在没有先前的测量阶段的情况下开始于向生物组织施加凝固引发HF电压以便发起凝固。在最简单的情况下，指定的HF电压可以是恒定电压。还可以使用可以例如包括至少一个电压上升和/或至少一个电压下降的随时间的指定电压变化作为特定HF电压，例如该特定HF电压能够遵循预定义电压曲线。

[0009] 如上所述，可以使用预定义恒定HF电压作为初始施加的特定电压。这具有优选为200V的最大峰值，其避免了等离子体的发展和火花的产生，并从而避免了组织的快速干化。

[0010] 在特定HF电压的施加期间监视电组织电阻的变化。根据本实施例，用于下述所有变体的组织电阻是组织的欧姆电阻、组织的复数表观电阻、复数表观电阻（apparent resistance）的值、组织阻抗的实部或组织电阻的虚部。

[0011] 组织电阻的监视可以正在进行中，即连续的，或者例如每隔一段时间进行，例如不断地重复。可以将该时间间隔选择为恒定的或根据要求变化。其可以例如是几毫秒。

[0012] 如果确立了组织电阻的上升趋势，则调节HF电压，使得电组织电阻满足某些标准。这些指定标准可以例如是期望的时间过程、恒定值的保持或仅仅是组织电阻不超过某个最大值或其在指定范围内的标准。这些措施使得能够在组织没有过早地变干的情况下在短时间内实现高定义能量输入。实现了高质量的快速凝固。

[0013] 输入到组织中的某个大的能量的规范保证获得对应地大的凝固体积，其中，能够可靠地排除组织到外科器械的电极的粘附或组织的干化。使组织电阻限制到不过高的值、即防止组织电阻的上升提供了针对组织干化及其到电极的粘附的可靠保护。本发明因此使得能够以高质量且用短的处理时间实现可再生的凝固结果。

[0014] 可以通过正在进行中的电阻的确定以及与极限值、基准值、容限带等的比较来执行电组织电阻的变化的监视。该比较值可以是固定的指定值或先前测量的值或例如由最后测量的值连续形成的平均值。如果例如组织电阻的当前值超过比较值，则能够确立组织电阻的上升趋势。与用于组织电阻的硬性极限的规范相对比，这种方法允许对单独组织特性的适配。

[0015] 所使用的期望组织电阻还可以是在电阻变化过程中确立的组织电阻的最小值或以与之固定的比指定的值。例如，例如20%的固定百分数的增加可以被加到测量的最小组织电阻，并且可以将因此获得的电阻值用作组织电阻的设定点或极限值，其被用作用于设置组织电阻的设定点。还可以将固定时间过程用于组织电阻而不是指定设定点。

[0016] 可以基于组织电阻的调节来继续凝固过程直至处于凝固极限的生理平衡。这使得非常大的组织体积能够被凝固。然而，还可以测量被引入到组织中的能量并使其限于最大量的能量。由于利用依照本发明的方法，凝固的体积以非常良好的近似与能量输入成比例，所以凝固的体积可受到后者的影响。例如，外科医生能够以这种方式指定要凝固的体积作为医疗设备上的输入参数并随后在某种程度上盲目地工作。这在必须使较大的体积和较大的组织深度凝固的情况下是特别有利的。由于其固有的性质，只能由外科医生费力地识别所到达的凝固深度。所引入的能量的限制在这里对他有所帮助。

[0017] 在施加固定量的能量之后，能够将在电极处施加的电压减小至不导致凝固的最小值。该电压可以是HF电压、LF电压、具有任何期望波形的AC电压或DC电压。能够通过监视电流来识别器械与组织之间的重新接触并发起新的处理。

附图说明

[0018] 本发明的有利实施例的更多细节是从属权利要求、附图或说明的主题。在所述附图中示出：图1 在生物组织的凝固中的电外科单元和对应器械的示意性表示，
图2 象征性地示出的凝固期间的生物组织，
图3 图形式的可能的时间相关组织电阻变化，
图4 在依照本发明的方法的情况下的组织电阻和施加的HF电压的图，
图5 用以实现依照本发明的方法的单元的控制系统的一部分的方框图，以及图6 用以举例说明在时间离散操作期间的组织电阻的监视的图。

具体实施方式

[0019] 图1示出了用于人或动物患者的电外科处理的设备10，包括外科器械11和用于向所述器械11供应高频电流的单元12。两者被线路13互连。器械11被用于生物组织14的逐区凝固，生物组织14经由中性电极15和对应的中性线16被连接到单元12。生物组织14在图1中用于象征患者的一部分。

[0020] 单元12包括用于产生足够幅度的HF电压（例如达到几百伏）的HF发生器28和用于HF发生器28的控制设备。在图1中未详细地示出能够在单元12上提供以调节和控制设备10的操作的操作元件和显示元件。

[0021] 器械11包括电隔离把手17和用于在组织14上产生直接效应的导电电极18。图2举例说明组织14和与组织14相交互的电极18，其在这里仅出于举例说明的目的被以示例的方式示为球电极。然而，还可以使用任何其它适当的电极形状，特别是板状、刀状、环状等。

[0022] 生物组织14形成能够在电极18与中性电极15之间传导电流的路径，所述路径的阻抗被指定为组织电阻XR。此组织电阻XR显示出通常占主导的以欧姆电阻R为形式的欧姆分量。另外，组织电阻XR可以包括电抗分量，其在图2中由电容C以及由虚线电容器符号举例说明。此组织电阻XR/组织阻抗另外也可以包括电感部分，必须将其理解为与欧姆电阻R串联。以下说明通常涉及组织电阻XR。本说明涉及其中组织电阻XR被理解为包括由欧姆电阻R和电容C形成的复数电阻的实施例以及涉及其中组织电阻XR仅包括欧姆电阻R、电容C或被测量、评估或经受开环或闭环控制影响等的由两者形成的变量的实施例。

[0023] 图3举例说明作为其间HF功率被引入到生物组织14的时间的函数的组织电阻XR的值。如曲线I所示，组织电阻初始相对快速地下降并达到在曲线II范围内的低值。继续的能量输入导致组织的变性和变干，导致如曲线III所示的组织电阻的上升。如虚线曲线IV和V举例说明的，此电阻增加还可以在较早的时间点发生，例如，当作为施加较高HF电压的结果，更多的功率被引入到组织14中时。

[0024] 图4举例说明当应用依照本发明的方法时组织电阻XR的时间变化和与中性电极15相对的电极18处的HF电压的峰值的关联变化：
生物组织14的区域或体积22（图2）的凝固过程在时间t0开始。这时，电极18与组织14接触，并且在电极18以及因此组织电阻XR处施加特定HF电压。在这里的示例中，此HF电压是具有在200V以下的峰值的正弦电压。然而，可以使用其它电压波形。例如，可以使正弦波电压脉动，这导致大于二的平方根的波峰因数（峰值因数）。除示出的恒定值之外，HF电压还可以是以另一方式预定的，并且能够在接通时间t0之后例如上升至恒定值，如虚线曲线K1所示。还可以使用其它电压变化。

[0025] 在指定HF电压U的施加期间监视组织电阻XT，所述指定HF电压U是恒定的或随时间可变的。由此确立组织电阻XR初始以曲线I下降，然后达到对应于低值的曲线II。作为引入的HF电压的高功率的结果的高能量输入导致组织电阻XR立即再次上升的趋势，如图4中通过虚线曲线III所示。在其确定这一点的时间是时间t1。

[0026] 单元12的控制系统在时间t1确立组织电阻XR的曲线II在点19处并入曲线III中。单元12的HF发生器现在从具有预指定电压的操作变成其中维持HF电压U从而使得组织电阻XR不上升、或基本上不上升、而是改为保持至少非常接近恒定的操作模式。操作模式的切换在时间t1发生，其可从点20处的电压的值识别。调节单元12的功率输出，使得组织电阻XR不上升到其初始值|XR0|之上。这防止组织的过早变干及其到电极18的粘附。

[0027] 如已指示的，对于组织电阻XR的调节而言，许多变体是可能的。可以将最低测量组织电阻指定为设定点。单元12的控制系统然后设置此组织电阻。还可以将最低测量组织电阻乘以给定或可选因数指定为设定点。还可以将最低测量组织电阻加上给定或可选被加数指定为设定点。替换地，可以将初始组织电阻XR0乘以给定或可选因数（优选地低于1）指定为设定点。作为另一替换，可以将初始组织电阻XR0减去给定或可选减数指定为设定点。根据若干测量组织电阻值或根据以任意方式指定的值计算的值也可以充当设定点。

[0028] 在进一步的过程中，电压可能在控制过程的框架内依照外科医生的工作而变，如在图4中的电压曲线上的点21处象征性指示的。然而，控制器尽可能地保持组织电阻XR恒定，但是就一切情况而论在极限值以下。由上述方法中的一个确定的设定点可以充当此极限值。

[0029] 可以继续该过程直至生理/热平衡，直到外科医生已使期望的最大可能组织体积凝固。这允许使以任意方式选择的组织体积或任何期望的组织体积凝固。然而，还可能限制凝固体积。图2举例说明组织14中的将被凝固的体积22。可以通过控制并限制单元12的功率输出来实现此体积22的限制。为了这样做，例如，将在时间t0与t1之间的阶段期间递送的HF功率以及在其后递送的HF功率加和（求积分）。如果这样递送和查明的能量的值达到极限值，则单元12可以在时间t2中断或终止HF电压的递送或将其减小至生理上无效的低值23，如图4所示。由此终止该凝固过程。然而，在电极18处存在低或高频的小的直流或交流电压以允许检测电极18是否和何时再次接触生物组织14。此类信号可以用来再次开启单元12的发生器，例如以根据上述模型引起进一步的凝固过程。

[0030] 在图5中示出了用于执行上述方法的至少一个变体的单元12的示例性控制系统的一部分：该控制系统包含用于记录组织电阻XR的模块24。原则上可以以任何适当的方式来设计此模块24。模块24可以包括用于记录电极18处的HF电压的第一块25和用于记录流到电极18的电流的块26。模块25、26例如被对应地连接到通向器械11的线路13。替换地，可以将模块26连接到线路16。在其输出端处，模块25、26供应表征电压或电流的值、有效值或现时值的信号。另一块27从由块25、26供应的信号形成商并因此根据块25、26的配置在其输出端处递送表征复数组织电阻XR或组织电阻的欧姆分量R的信号。

[0031] 单元12还包括对线路13进行供应的HF发生器28。HF发生器28此外具有控制输入端。在那里接收到的控制信号确定在HF发生器28的输出端处被递送到线路13的电压的量值。

[0032] 趋势识别模块29被连接到模块24。这包括例如用于区分模块24的输出信号的块30。块30在组织电阻XR上升的情况下递送正输出信号，并在组织电阻XR下降的情况下递送负输出信号（或无输出信号）。比较器31将此信号变换成切换信号。该切换信号被用来借助于开关31来切换HF发生器28的操作，开关31将HF发生器28的控制输入端连接到由块32供应的设定点电压信号或减法器33的输出信号。后者从由块34供应的信号中减去由模块24供应的电阻信号，所述块34供应的信号表征组织电阻的设定点值XRset。实际组织电阻XR与由块34指定的设定点值XRset之间的偏差因此是用于包含HF发生器28的控制环路的基准变量。

[0033] 在最简单的情况下，由块34供应的设定点值XRset是固定且指定的值，其优选地在初始组织电阻XR0以下。然而，值XRset还可以由块34来确定并例如通过计算来指定。可以使用不同的方法来这样做。例如，设定点值XRset可以等于先前测量的最低组织电阻XR值。替换地，值XRset可以是高于先前测量的最低组织电阻XR的固定和或是先前测量的最低组织电阻XR的某一因数的倍数。替换地，可以由组织电阻XR的先前测量值来查明设定点值，例如通过组织电阻的若干先前值的相互比较。例如，平均值可以由其形成，其中，此平均值再次地低于初始组织电阻XR0。块34还可以指定用于XR的期望时间图，例如以随时间推移恒定的值或随时间推移变化的值的形式。还可以基于初始组织电阻XR0根据上文给出的方法中的一个来指定XRset。

[0034] 可以通过程序或程序段、例如在微型计算机上运行的程序在硬件和软件技术两方面实现上述模块、块、开关、减法器等。因此，可以如上所述连续地或以扫描过程的方式以重复的间隔进行地在模块24中执行组织电阻的记录，如图6所示。那里的组织电阻XR在时间过程内呈不同的值，其在每种情况下由点来表征。例如，可以将模块24配置为使得其将每种情况下的当前电阻值Ri与至少一个或若干先前值Ri-1、Ri-2等相比较。还可能由先前值Ri-1、Ri-2形成进行中的平均值。如果Ri大于当前平均值，则可识别上升趋势，并且开关31进而被从具有恒定或预定义电压的操作（块32）切换至具有恒定组织电阻的操作（块34）。

[0035] 再次指出的是在前述说明的上下文中，考虑单元和方法二者，其中在时间t0与t1之间使用固定的指定恒定HF电压和指定HF电压曲线。另外，对于前述实施例而言，考虑单元和方法二者，其中在时间t1之后，复数表观电阻XR、表观电阻XR的值、组织电阻R的欧姆分量R或组织14的另一表征性质被保持恒定。此外，指出的是对于上述所有实施例，能够提供能量限制，在此能量限制处，被引入到组织14中的所有能量被记录并受到限制以便指定要凝固的体积22。替换地，仅记录并限制从时间t1开始被引入到组织中的能量的那个量。

[0036] 利用依照本发明的方法，初始在预先指定且优选地恒定的最大凝固电压（<200 Vp）下将最大HF电流引入到组织14中。在此初始状态下，组织的表现依照欧姆定理并能够每单位时间吸取最大能量。在组织已从初始状态变成其中组织阻抗或组织电阻XR为电压依赖的状态之后，选择HF参数，使得针对新的组织状态，每单位时间的最大可能能量输入被设定。为了这样做，优选地保持组织电阻在初始阻抗的值以下。控制器因此使组织电阻限于小于初始阻抗的值或小于所获得的最低组织阻抗的值。当获得指定的能量输入时，能够可选地提供激活的自动终止。这可以具有例如在10和500焦耳之间的值。在适当的情况下还可以省去能量输入的限制。

[0037] 附图标记列表10 设备
11 器械
12 单元
13 线路
14 生物组织
15 中性电极
16 中性线路
17 把手
18 电极
XR 复数组织电阻
|XR| 组织电阻的值
R 欧姆电阻
C 电容
I-V 曲线
t0 凝固过程开始
K1 曲线
t1 组织电阻控制开始
t2 凝固过程结束
19 组织电阻XR的曲线上的点
20 HF电压曲线的过渡点
|XR0| 组织电阻的初始值
21 电压曲线上的点
22 体积
23 HF电压的低值
24 用以记录组织电阻XR的模块
25 用于电压记录的块
26 用于电流记录的块
27 块
28 HF发生器
29 用以捕捉XR的趋势的模块
30 用于区分XR的块
31 用以生成切换信号的块
32 用以递送设定点电压信号的块
33 减法器
34 用以递送设定点电阻信号的块

标题	发布/更新时间	阅读量
生物组织研磨器-专利编号CN107952544A	2020-05-12	721
生物组织染色机-专利编号CN102374945B	2020-05-11	1029
生物组织染色机-专利编号CN102374945A	2020-05-12	1018
生物组织贴剂-专利编号CN110418662A	2020-05-12	653
用于生物组织的组织剪-专利编号CN105997233A	2020-05-11	504
加强的生物组织-专利编号CN101553189A	2020-05-11	619
生物组织切片机-专利编号CN107363885A	2020-05-11	660
生物组织包埋架-专利编号CN204718868U	2020-05-13	905
生物组织取材刀-专利编号CN2766788Y	2020-05-13	381
生物组织脱水机-专利编号CN207850779U	2020-05-13	903

用于生物组织的优化凝固的方法和设备

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