[發明專利]用于提高電外科發生器效率的系統和方法

有效

• 申請號: 201410491457.7
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104434300B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: J·A·吉爾伯特;M·約翰斯頓;A·馬特米勒;J·H·約翰遜
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 邊海梅

本申請涉及用于提高電外科發生器效率的系統和方法。更具體而言，給出了一種提高電外科發生器效率的方法，該方法包括通過利用逆變器把直流電流(DC)轉換成交流電流(AC)來控制電外科發生器的輸出，并且感測在逆變器的輸出處的電流和電壓。該方法還包括如下步驟：基于感測到的電壓和感測到的電流確定功率電平、確定電外科發生器的效率以及在電外科發生器的效率到達閾值功率效率時，插入預定整數個關循環。

技術領域

本公開內容涉及電外科。更具體而言，本公開內容涉及用于提高電外科發生器效率的系統和方法。

背景技術

電外科涉及在電外科手術期間應用高頻電流來切割或修改生物組織。電外科是利用電外科發生器、活動電極和返回電極執行的。電外科發生器(也稱為電源或波形發生器)生成交流電流(AC)，該電流通過活動電極施加到患者的組織并且通過返回電極返回到電外科發生器。AC通常具有高于100千赫茲(kHz)的頻率，以避免肌肉和/或神經刺激。

在電外科期間，由電外科發生器生成的AC被引導通過位于活動和返回電極之間的組織。組織的阻抗把與AC關聯的電能(也稱為電外科能量)轉換成熱量，這造成組織溫度升高。通過控制提供給組織的電功率(即，每單位時間的電能)，電外科發生器控制組織的發熱。雖然許多其它變量影響組織的總體發熱，但是增加的電流密度通常導致增加的發熱。電外科能量通常用于切割、解剖、消融、凝結和/或密封組織。

所采用的兩種基本類型的電外科是單極和雙極電外科。這兩種類型的電外科都使用活動電極和返回電極。在雙極電外科中，外科器械包括在相同器械上或者彼此緊靠的活動電極和返回電極，通常造成電流流經少量的組織。在單極電外科中，返回電極位于患者身體的其它地方并且通常不是電外科器械本身的一部分。在單極電外科中，返回電極是通常被稱為返回墊的設備的一部分。

有些電外科發生器包括基于電外科發生器的輸出附近的電壓和電流的測量來控制在某個時段輸送給組織的功率的控制器。這些發生器使用離散傅立葉變換(DFT)或多相解調來計算電壓和電流測量之間的相差，用于計算實數功率并用于執行校準和補償。

但是，在低功率電平，有些電外科發生器呈現低效率。因而，需要維持電外科發生器效率的改進方法。

發明內容

一種用于控制電外科發生器的輸出的方法包括利用逆變器把直流電流(DC)轉換成交流電流(AC)，并且感測在逆變器的輸出處的電流和電壓的步驟。該方法還包括基于感測到的電壓和感測到的電流確定功率電平、確定電外科發生器的效率以及在電外科發生器的效率到達閾值功率效率時插入預定整數個關循環的步驟。

根據本公開內容的另一方面，一種電外科發生器包括耦合到電能源并配置為生成電外科能量的射頻(RF)放大器，該RF放大器包括：配置為把直流電流(DC)轉換成交流電流的逆變器。電外科發生器還包括配置為感測所生成的電外科能量的電壓和電流的多個傳感器以及耦合到RF放大器和多個傳感器的控制器。該發生器還可以基于感測到的電壓和感測到的電流確定功率電平、確定電外科發生器的效率以及在電外科發生器的效率到達閾值功率效率時插入預定整數個關循環。

根據本公開內容的另一方面，一種提高電外科發生器效率的方法包括基于感測到的電壓和感測到的電流確定功率電平、基于檢測到的功率電平確定電外科發生器的效率以及在電外科發生器的效率到達閾值功率效率時逐步投下(drop)預定整數個輸出或關循環，該預定整數個輸出或關循環經隨機數發生器隨機化。

附圖說明

參考附圖描述本公開內容的各種實施例，其中：

圖1是根據本公開內容實施例的、包括發生器的電外科系統的說明；

圖2A是根據本公開內容一種實施例的、包括發生器電路系統的電外科系統的框圖，該發生器電路系統根據修改后的Kahn技術和S類發生器拓撲結構的組合；