[發明專利]電外科生成器

有效

• 申請號: 201410342341.7
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104300826B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: D·弗里德里克斯;J·A·吉爾伯特
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 邊海梅

提供了一種電外科生成器。該電外科生成器包括被配置成輸出DC波形和非線性載波控制電流的至少一個轉換器。至少一個升壓反相器被耦合到至少一個轉換器，并且被配置成轉換DC波形以生成至少一個電外科波形。至少一個電感器與至少一個轉換器和至少一個升壓反相器串聯連接，并且被配置成輸出電感器電流。控制器被耦合到至少一個轉換器和至少一個升壓反相器，并且被配置成被配置成通過基于電感器電流與非線性控制電流的比較來控制至少一個轉換器的占空比的脈沖持續時間而將電感器電流維持在預定值。

技術領域

本公開涉及電外科生成器。更具體而言，本公開涉及利用具有非線性控制電流的電流編程控制來產生恒定功率源的電外科生成器。

背景技術

電外科手術涉及向外科手術點施加高射頻電流，以切割、切除或凝結組織。在單極電外科手術中，源或有源電極將射頻交流電流從電外科生成器提供到目標組織。患者返回電極被放置成遠離有源電極，以將電流傳導回到生成器。

在雙極電外科手術中，返回電極和有源電極被放置成彼此非常接近，使得在兩個電極之間形成電路(例如，在電外科鉗的情況下)。以此方式，施加的電流僅限于位于這些電極之間的身體組織。因此，雙極電外科手術一般涉及如下儀器的使用：其中，期望的是在位于儀器上的兩個電極(例如鉗等)之間實現集中的電外科能量遞送。鉗是依賴于其鉗口之間的機械作用來夾持、卡箍和壓縮血管或組織的類似于鉗子的儀器。電外科鉗(開放的或者內窺鏡的)利用機械卡箍動作和電能量來實現在卡箍的組織上的止血(hemostasis)。鉗包括向被卡箍的組織施加電外科能量的電外科導電板。通過控制通過導電板向組織施加的電外科能量的強度、頻率和持續時間，外科醫生可以凝結、燒灼和/或閉合組織。然而，以上示例僅僅用于示例性目的，并且存在處于本公開的范圍內的許多其他已知的雙極電外科儀器。

以上列出的電外科過程可以利用基于反饋的控制系統中的各種組織和能量參數。對于改進向組織遞送能量存在持續的需求。

發明內容

如可以理解的，可以證明利用具有非線性控制電流的電流編程控制來產生恒定功率源的電外科生成器在外科領域中是有用的。

本公開的一個方面提供了一種電外科生成器，其包括被配置成輸出DC波形和非線性載體控制電流的一個或者多個轉換器。一個或者多個升壓反相器被耦合到轉換器并且被配置成轉換DC波形以生成至少一個電外科波形。一個或者多個電感器與轉換器和升壓反相器串聯連接。該電感器被配置成輸出電感器電流。一個或者多個控制器被耦合到轉換器和升壓反相器，并且被配置成通過基于電感器電流與非線性控制電流的比較來控制至少一個轉換器的占空比的脈沖持續時間而將電感器電流維持在預定值。

轉換器是包括但不限于以下各項的DC-DC轉換器：DC-DC Buck轉換器、DC-DC轉換器、DC-DC Buck-Squared轉換器和DC-DC inverse-SEPIC轉換器。此外，升壓反相器可以是DC-AC升壓反相器。轉換器和/或升壓反相器可以包括被布置成H橋拓撲結構的多個開關元件。

控制器被配置成調節轉換器的占空比和升壓反相器的占空比，以使至少一個電外科波形在以下模式中的至少一個中進行操作：恒定電流模式、恒定電壓模式、或者恒定功率模式。轉換器可以包括以轉換器的占空比進行操作的一個或者多個第一開關元件，并且升壓反相器可以包括以升壓反相器的第二占空比進行操作的一個或者多個第二開關元件。控制器可以被配置成在電流編程模式中控制轉換器，并且將升壓反相器的占空比維持在大約100％，以使至少一個電外科波形在恒定電流模式中進行操作。可替代地，控制器可以被配置成在非線性載波控制模式中控制轉換器，并且將升壓反相器的占空比維持在大約100％，以使至少一個電外科波形在恒定功率模式中進行操作。在非線性載波控制模式中，控制器基于經過的時間與DC波形的每個循環的周期長度之間的比率來計算設定點電流。