[發(fā)明專利]電外科諧振逆變器的功率控制系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410095399.6
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104042335B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·A·吉爾伯特;J·H·約翰遜;E·J·拉森;B·L·羅伯茨;B·M·范斯萊克
• 申請（專利權(quán)）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 張榮海

本發(fā)明涉及電外科諧振逆變器的功率控制系統(tǒng)和方法。公開一種電外科發(fā)生器。該發(fā)生器包括：RF輸出級，其配置為產(chǎn)生包括多個周期的至少一個電外科波形；耦合到所述RF輸出級的至少一個傳感器，所述至少一個傳感器配置為測量所述至少一個電外科波形的電壓和電流；以及控制器，其耦合到所述至少一個傳感器和所述RF輸出級，所述控制器包括具有電壓限制器或電流限制器中的至少一個的比例?積分?微分控制器，所述比例?積分?微分控制器配置為基于所述RF輸出級的電壓?電流特性使所述RF輸出級飽和。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電外科系統(tǒng)和操作電外科發(fā)生器的方法。更具體來說，本公開涉及用于控制由適用于電弧切割和凝結(jié)的射頻諧振逆變器產(chǎn)生的電外科波形的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

電外科包括將高射頻電流施加到手術(shù)部位以切割，燒蝕或凝結(jié)組織。在單極電外科中，源電極或有源電極將射頻交流電流從電外科發(fā)生器傳送到目標(biāo)組織，并且返回電極將該電流傳導(dǎo)回到發(fā)生器。病人返回電極的位置遠(yuǎn)離有源電極，以將電流傳導(dǎo)回到發(fā)生器。

在雙極電外科中，返回電極和有源電極位置彼此靠近，使得在兩個電極之間形成電路（例如，在電外科鑷子的情形中）。這樣，所施加的電流被限制在位于電極之間的身體組織。因此，雙極電外科通常包括例如鑷子等器械的使用，其中希望在位于該器械上的兩個電極之間實(shí)現(xiàn)電外科能量的聚焦傳送。鑷子是鉗狀器械，其依賴于其鉗爪之間的機(jī)械作用來抓住、夾緊并壓迫血管或組織。電外科鑷子（開放的或內(nèi)窺鏡）使用機(jī)械夾緊作用和電能在被夾緊的組織上實(shí)現(xiàn)止血。該鑷子包括電外科導(dǎo)電表面，其將電外科能量施加到被夾緊的組織。通過控制經(jīng)由導(dǎo)電板施加到組織的電外科能量的強(qiáng)度、頻率和持續(xù)時間，外科醫(yī)生可以凝結(jié)，燒灼和/或封閉組織。然而，上述例子僅是用于說明的目的，并且在本公開的范圍內(nèi)存在許多其他已知的雙極電外科器械。

以上概述的電外科過程可以使用基于反饋的控制系統(tǒng)中的各種組織和能量參數(shù)。改進(jìn)向組織傳送的能量的需要在持續(xù)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供一種用于控制電外科發(fā)生器的方法。所述方法包括：通過RF輸出級產(chǎn)生至少一個電外科波形，所述RF輸出級包括耦合到RF逆變器的脈沖寬度調(diào)制器，所述RF逆變器耦合到用于輸出DC電流的功率源；通過至少一個電極將所述至少一個電外科波形施加到組織，所述至少一個電外科波形包括多個周期；測量所述至少一個電外科波形的電壓和電流；計算電壓極限和電流極限中的至少一個；以及基于所述電壓極限或所述電流極限中的至少一個向所述脈沖寬度調(diào)制器提供控制信號，以基于所述RF輸出級的電壓-電流特性使所述RF輸出級飽和。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述RF輸出級包括耦合到控制器的至少一個切換元件。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述控制器包括比例-積分-微分控制器和脈沖寬度調(diào)制器，其中所述脈沖寬度調(diào)制器配置為向所述至少一個切換元件輸出所述控制信號，并且基于所述比例-積分-微分控制器的輸出調(diào)節(jié)所述控制信號的占空比。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述控制器配置為基于測得的電壓和電流確定阻抗。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述比例-積分-微分控制器配置為基于所述阻抗提供所述輸出。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述比例-積分-微分控制器包括電壓限制器功能。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述比例-積分-微分控制器包括電流限制器功能。

根據(jù)上述實(shí)施例的其他方面，所述方法還包括在耦合到所述RF輸出級的功率源產(chǎn)生DC電流；以及基于所述電壓極限或所述電流極限中的至少一個向所述功率源提供所述控制信號，以基于所述RF輸出級的電壓-電流特性使所述RF輸出級飽和。