ХИРУРГИЧЕСКИЕ УЗЕЛ, СИСТЕМА И ЭЛЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2022 года по МПК A61B18/14 B03C3/02 B03C3/41 B03C3/68 

[001] Настоящее изобретение относится к хирургическому узлу, хирургической системе и электродному узлу.

[002] Частицы вещества в аэрозольной форме часто встречаются в процессе проведения хирургических процедур. Например, они либо могут использоваться для доставки терапевтического агента, либо с ними можно столкнуться в результате проведения хирургической процедуры. Примером применения терапевтических агентов на основе частиц служит доставка агентов для обеспечения быстрого свертывания крови или для лечения заболеваний, таких как рак. Типичным примером взвешенных частиц, образуемых в результате проведения хирургической процедуры, являются те, с которыми сталкиваются при применении хирургических инструментов, работающих на основе энергетического принципа. Хирургические инструменты, работающие на основе энергетического принципа, снабжаются энергией некоторым способом, чтобы обеспечить терапевтический эффект, такой как рассечение или коагуляция ткани. Хотя существует несколько механизмов действия, таких как радиочастотный (RF), ультразвуковой и лазерный, все эти инструменты, работающие на основе энергетического принципа, создают взвешенные частицы в качестве побочного продукта их механизма действия.

[003] Взвешенные частицы, образуемые в аэрозольной форме инструментами, работающими на основе энергетического принципа проблематичны по меньшей мере по двум причинам. Во-первых, они быстро уменьшают зону видимости для хирурга, а потому замедляют проведение хирургической процедуры и создают риск случайного причинения вреда пациенту вследствие плохой видимости. Во-вторых, существуют опасения, что длительное подвергание воздействию взвешенных частиц, создаваемых этими инструментами, может представлять опасность для работников здравоохранения. В прошлом для извлечения из операционного поля взвешенных частиц аэрозолей использовались вакуумные системы. Однако, поскольку это является способом, основанным на уменьшении концентрации, он неэффективен для быстрого удаления взвешенных частиц и улучшения зоны видимости. Кроме того, при проведении хирургических процедур, требующих инсуффляции газа для создания операционного пространства, например в лапароскопической хирургии, образуемый газообмен сушит и обезвоживает ткань, что оказывает вредное воздействие на пациента. Вследствие этого, а также по причине того, что вакуумные системы являются шумными и громоздкими, внедрение вакуумных систем не было успешным.

[004] В WO2011/010148 раскрыт альтернативный подход для решения проблемы образования взвешенных частиц при проведении хирургических процедур посредством устройства для уменьшения образования и удаления хирургического дыма и других аэрозольных взвешенных частиц, образуемых в ходе электрохирургических процедур. Устройство генерирует поток электронов из заостренного электрода, размещенного вблизи участка хирургического вмешательства, например в брюшной полости, при этом электроны, испускаемые электродом, притягиваются к частицам аэрозоля, находящимся поблизости во взвешенном состоянии. Устройство дополнительно создает разность электрических потенциалов между электродом и телом пациента для притяжения ионизированных частиц с участка хирургического вмешательства, тем самым улучшая обзор хирургу на этом участке.

[005] Однако электрод, размещаемый, например, в брюшной полости, требует дополнительного рассечения стенки брюшной полости, что является нежелательным действием. Эффективность устройства также зависит от позиционирования электрода относительно участка хирургического вмешательства и других хирургических инструментов, и, таким образом, зависит от опыта и мастерства хирургов.

[006] Авторами изобретения предложены хирургический узел, хирургическая система и электродный узел, призванные устранить по меньшей мере некоторые из вышеупомянутых ограничений.

[007] Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен хирургический узел для использования при проведении хирургической процедуры на пациенте, при этом узел содержит:

хирургический инструмент, выполненный с возможностью приема первого сигнала для использования при рассечении или каутеризации ткани пациента в ходе хирургической процедуры;

электрод, расположенный на этом инструменте;

электрический генератор, выполненный соединяемым с электродом, для генерирования второго сигнала для использования при генерировании электрического поля электродом проксимально к участку проведения хирургической процедуры для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства;

контроллер для управления подачей второго сигнала на электрод, при этом узел дополнительно содержит схему обнаружения для распознавания статуса активации первого сигнала, при этом схема обнаружения соединена с возможностью связи с контроллером и выполнена с возможностью выдачи сигнала обнаружения на контроллер в зависимости от статуса активации первого сигнала,

при этом контроллер выполнен с возможностью подачи второго сигнала от электрического генератора на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего об активации первого сигнала.

[008] В одном варианте осуществления контроллер выполнен с возможностью блокирования подачи второго сигнала на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего о деактивации первого сигнала.

[009] В одном варианте осуществления контроллер содержит схему синхронизации для блокировки подачи второго сигнала на электрод в течение заданного времени после приема сигнала обнаружения, свидетельствующего о деактивации первого сигнала.

[0010] В одном варианте осуществления схема обнаружения содержит датчик для распознавания приведения в действие одного или более исполнительных механизмов, активирующих первый сигнал. Например, исполнительные механизмы могут быть связаны с хирургическим генератором, таким как электрохирургический генератор или генератор ультразвука, для генерирования первого сигнала и могут располагаться на инструменте. В качестве альтернативы или дополнительно схема обнаружения содержит датчик для непосредственного обнаружения первого сигнала.

[0011] В одном варианте осуществления узел дополнительно содержит хирургический генератор для генерирования первого сигнала, передаваемого на инструмент посредством кабеля. Таким образом, датчик схемы обнаружения может быть выполнен с возможностью распознавания генерирования или активации первого сигнала вдоль кабеля.

[0012] В одном варианте осуществления узел дополнительно содержит исполнительный механизм блокирования для обеспечения возможности подачи второго сигнала на электрод вне зависимости от статуса активации первого сигнала. Предполагается, что данное средство предоставит хирургу возможность вручную активировать второй сигнал для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства. Исполнительный механизм блокирования может располагаться на инструменте или электрическом генераторе и может содержать, например, нажимную кнопку, чтобы позволить хирург начинать очистку от дыма.

[0013] Электрод расположен на инструменте, при этом в одном варианте осуществления электрод проходит вокруг инструмента, проксимально по отношению к его дистальному концу. Электрод содержит втулку или кольцо из электропроводящего материала, расположенное на электроизоляционном несущем звене. Несущее звено и втулка расположены по центру на продольной оси инструмента, при этом в одном варианте осуществления несущее звено содержит непрерывное, проходящее по периферии окно для открытия электрическому воздействию по меньшей мере непрерывно проходящего по окружности участка втулки.

[0014] В альтернативном варианте осуществления несущее звено содержит множество размещенных с разделением по окружности окон для открытия электрическому воздействию участков втулки вокруг инструмента. В одном варианте осуществления окнам придана определенная форма, такая как квадратная и/или треугольная, для открытия электрическому воздействию участка втулки, имеющего определенную форму. В качестве альтернативы втулка по форме может быть выполнена так, чтобы придать участкам втулки требуемую форму.

[0015] В одном варианте осуществления инструмент содержит рукоятку, а также стержень, соединенный на своем проксимальном конце с рукояткой, при этом электрод расположен проксимально относительно дистального конца стержня. Электрод может проходить вокруг инструмента, в частности стержня. В одном варианте осуществления электрод смещен от стержня и может содержать линейный участок проволоки или прутка, имеющий заостренный конец. В качестве дополнительной альтернативы электрод может содержать лезвие.

[0016] В одном варианте осуществления электрод отклоняется от стержня в направлении вдоль стержня, проходящем в сторону его дистального конца.

[0017] В альтернативном варианте осуществления электрод расположен на инструменте и содержит множество электропроводящих элементов, размещенных с разделением по окружности вокруг инструмента. Элементы электрически соединены с соответствующим электропроводящим путем, проходящим к проксимальному концу инструмента, для передачи второго сигнала от электрического генератора на соответствующий элемент. Элементы могут содержать электрические провода.

[0018] В одном варианте осуществления инструмент содержит рукоятку, а также стержень, соединенный на своем проксимальном конце с рукояткой, при этом электрод расположен проксимально относительно дистального конца стержня. В одном варианте осуществления узел дополнительно содержит нагреватель для нагрева области стержня, расположенной продольно между электродом и дистальным концом стержня.

[0019] В одном варианте осуществления стержень содержит профилированную наружную поверхность по меньшей мере в области, расположенной продольно между электродом и дистальным концом стержня.

[0020] В одном варианте осуществления узел дополнительно содержит контролирующую схему для контроля нарастания материала на стержне в области, расположенной продольно между электродом и дистальным концом стержня. Контролирующая схема дополнительно выполнена с возможностью контроля суммарного тока, протекающего через пациента вследствие поступления тока от электрода в тело пациента. В первом варианте осуществления контролирующая схема содержит переключатель, который может изменять свою конфигурацию между первой конфигурацией для соединения электрода с инструментом по первому электрическому пути и второй конфигурацией для соединения рабочей части инструмента с хирургическим генератором по второму электрическому пути. Контролирующая схема дополнительно содержит датчик тока, например амперметр, для контроля тока, протекающего непосредственно между электродом и пациентом по первому электрическому пути, когда переключатель пребывает в первой конфигурации, а также для отдельного контроля тока, протекающего непосредственно между электродом и инструментом вдоль второго электрического пути, когда переключатель пребывает во второй конфигурации.

[0021] В альтернативном варианте осуществления контролирующая схема содержит предохранительную втулку, расположенную вокруг дистального конца стержня инструмента, при этом контролирующая схема содержит первый электрический путь между электродом и предохранительной втулкой, при этом первый путь содержит первый датчик тока для контроля электрического тока, протекающего по первому пути, а именно между электродом и предохранительной втулкой. Контролирующая схема дополнительно содержит второй электрический путь между электродом и пациентом, при этом второй путь содержит второй датчик тока для контроля электрического тока, протекающего по второму пути, а именно между электродом и пациентом.

[0022] В одном варианте осуществления электрод дополнительно содержит электропроводящий путь, проходящий от втулки к проксимальному концу инструмента, для передачи второго сигнала от электрического генератора на втулку.

[0023] В одном варианте осуществления хирургический узел дополнительно содержит по меньшей мере одно реле для переключения прикладывания первого и второго сигналов к инструменту, а также по меньшей мере один резистор для обеспечения возможности разрядки или рассеяния остаточного заряда.

[0024] В одном варианте осуществления инструмент содержит рабочую часть инструмента, расположенную на его дистальном конце, которая предназначена для проведения хирургической процедуры. Узел может дополнительно содержать схему компенсации напряжения для поддержания по существу постоянной разности напряжений между рабочей частью инструмента и тканью пациента вне зависимости от разделения между рабочей частью инструмента и тканью пациента. Схема компенсации напряжения выполнена с возможностью поддержания по существу постоянной разности напряжений, когда ток, проходящий между рабочей частью инструмента и тканями пациента, варьируется в диапазоне 0-100 мкА. В одном варианте осуществления схема компенсации напряжения выполнена с возможностью установки разности напряжений от 3 кВ до 15 кВ, предпочтительно от 3 кВ до 8 кВ.

[0025] Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена хирургическая система для использования при проведении хирургической процедуры на пациенте, при этом система содержит:

хирургический инструмент,

хирургический генератор, выполненный соединяемым с хирургическим инструментом с возможностью передачи данных для генерирования первого сигнала для использования при рассечении или каутеризации ткани пациента в ходе хирургической процедуры;

электрод, расположенный на этом инструменте;

электрический генератор, выполненный соединяемым с электродом с возможностью передачи данных, для генерирования второго сигнала для использования при генерировании электрического поля электродом проксимально к участку проведения хирургической процедуры для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства;

контроллер для управления прикладыванием второго сигнала к электроду, при этом узел дополнительно содержит схему обнаружения для распознавания статуса активации первого сигнала, при этом схема обнаружения соединена с с возможностью передачи данных с контроллером и выполнена с возможностью выдачи сигнала обнаружения на контроллер в зависимости от статуса активации первого сигнала,

при этом контроллер выполнен с возможностью подачи второго сигнала на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего об активации первого сигнала.

[0026] Дополнительные отличительные признаки хирургической системы могут содержать один или более отличительных признаков хирургического узла.

[0027] Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложен электродный узел для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку проведения хирургической процедуры, проводимой на пациенте, при этом узел содержит электрод, содержащий множество электропроводящих элементов, выполненных соединяемыми с возможностью передачи данных с электрическим генератором и выполненных с возможностью приема электрического сигнала, при этом узел дополнительно содержит контроллер, соединенный с возможностью передачи данных со схемой обнаружения и выполненный с возможностью приема сигнала обнаружения от схемы обнаружения, характеризующего близость электропроводящих элементов к ткани пациента, при этом контроллер выполнен с возможностью селективного допуска электрического сигнала на проводящие элементы в зависимости от сигнала обнаружения.

[0028] В одном варианте осуществления электрод расположен на хирургическом инструменте. Схема обнаружения может содержать множество датчиков тока для распознавания по отдельности электрического тока, протекающего вдоль каждого проводящего элемента. В случае если распознанный электрический ток превышает заданное пороговое значение, что может указывать на то, что элемент проходит слишком близко к ткани пациента или соприкасается с тканью, схема обнаружения может выдавать сигнал обнаружения на котроллер, заставляющий контроллер заблокировать или же электрически изолировать проводящий элемент от электрического генератора.

[0029] В одном варианте осуществления контроллер содержит схему коммутации для селективного электрического изолирования проводящих элементов.

[0030] В одном варианте осуществления контроллер содержит таймер для допуска поступления электрического сигнала на проводящие элементы согласно временной последовательности. Схема синхронизации, таким образом, позволяет адресовать электрический сигнал элементам по отдельности согласно требуемой последовательности.

[0031] При том что изобретение описано выше, оно распространяется на любую обладающую признаками изобретения комбинацию признаков, изложенных выше или в нижеследующем описании. Хотя иллюстративные варианты осуществления изобретения подробно описаны в настоящем документе со ссылкой на сопроводительные чертежи, следует понимать, что изобретение не ограничивается этими конкретными вариантами осуществления.

[0032] Кроме того, предполагается, что конкретный отличительный признак, описанный либо отдельно, либо в качестве части варианта осуществления, может быть объединен с другими отдельно описанными признаками либо частями других вариантов осуществления, даже если в других признаках и вариантах осуществления данный конкретный признак не упоминается. Следовательно, изобретение распространяется на конкретные комбинации, которые еще не были описаны.

[0033] Изобретение может быть реализовано различными способами, при этом его варианты осуществления, приведенные лишь в качестве примера, будут описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, где

[0034] Фигура 1 - схематичное изображение хирургического узла согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0035] Фигура 2a-2i - схематичные изображения вариантов осуществления электрода, установленного на хирургическом инструменте;

[0036] Фигура 2j - схематичное изображение вида сбоку электрода, установленного на щипцах;

[0037] Фигура 2k - вид сверху электрода и щипцов, представленных на Фигуре 2j;

[0038] Фигура 3 - схематичное изображение принципиальной схемы, иллюстрирующей замкнутый контур управления током;

[0039] Фигура 4a - схематичное изображение схемы компенсации напряжения;

[0040] Фигура 4b - графическое представление выходного напряжения на дистальном конце рабочей части инструмента как функции электрического тока;

[0041] Фигура 5 - схематичное изображение хирургической системы согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

[0042] Фигура 6 - схематичное изображение контролирующей схемы для контроля нарастания проводящего материала на стержне хирургического инструмента;

[0043] Фигура 7 - схематичное изображение принципиальной схемы хирургической системы, представленной на Фигуре 5;

[0044] Фигура 8 - схематичное изображение электродного узла согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0045] На Фигуре 1 чертежей проиллюстрирован хирургический узел 100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для использования в ходе хирургической процедуры, например электрохирургической, ультразвуковой или лазерной хирургической процедуры. Узел 100 содержит хирургический инструмент 110, который обычно может содержать инструмент, удерживаемый хирургом для рассечения и/или каутеризации ткани. В проиллюстрированном варианте осуществления инструмент 110 содержит рукоятку 111 и удлиненный стержень 112, который на своем проксимальном конце соединен с рукояткой 111. Стержень 112 выполнен из диэлектрического материала и содержит электрический проводник 113, проходящий через стержень 112, обычно вдоль его продольной оси. Проводник 113 проходит от дистального конца стержня 112 и, таким образом, открыт электрическому воздействию, образуя рабочую часть 114 инструмента или соединяясь с рабочей частью 114 инструмента, предназначенной для доставки энергии в ткань. Форма рабочей части инструмента способствует проведению хирургической процедуры, и рабочая часть может содержать, например, проволку, выполненную в форме дугообразной секции или L-образной секции, либо щечки щипцов или зажимов; или, например, губочную/зажимную конструкцию, пригодную для закрытия сосудов (не показано).

[0046] Как показано на Фигурах 1 и 2 чертежей, узел 100 дополнительно содержит электрод 120, расположенный на стержне 112 инструмента проксимально по отношению к его дистальному концу. В первом варианте осуществления электрод 120 проходит по окружности вокруг стержня 112 и расположен по центру на продольной оси стержня. Электрод 120 содержит электропроводящую втулку 121, заключенную в электроизоляционную оболочку (не показано) или несущее звено 122. В этой связи несущее звено 122 расположено радиально между втулкой 121 и стержнем 112 инструмента 110 и, таким образом, работает на сведение к минимуму электрического тока, протекающего напрямую между втулкой 121 и проводником 113, проходящим вдоль инструмента 110. Втулка 121 электрода открыта электрическому воздействию по своей окружности вдоль стороны электрода 120, обращенной радиально наружу, проходящим по окружности окном 123, образованным на обращенной радиально наружу стороне несущего звена 122, с открытием кольцеобразного участка 124 втулки (Фигура 2a). В альтернативном варианте осуществления несущее звено 122 может содержать множество окон 125, образованных на его стороне, обращенной радиально наружу, которые разнесены в окружном направлении вокруг электрода 120, для открытия электрическому воздействию участков втулки 121. Окна 125, например, могут иметь квадратную (второй вариант осуществления - Фигура 2b) или треугольную форму (третий вариант осуществления - Фигура 2c) либо комбинацию таковых и служат для открытия электрическому воздействию фасонных участков втулки 121. И в первом, и во втором, и в третьем вариантах осуществления электрода втулка 121 выполнена с возможностью прохождения через отверстия в несущем звене 122 и, таким образом, прохождения над наружной поверхностью несущего звена 122. Приподнятые участки втулки 121 способствуют эмиссии из них электронов для ионизации материала в виде частиц. В четвертом варианте осуществления, представленном на Фигуре 2d чертежей, втулка 121 может проходить продольно стержню 112 за дистальный конец несущего звена 122 открытия электрическому воздействию дистальной кромки или кольца втулки 121 (Фигура 2d). В данном случае дистальный край может быть заострен, чтобы аналогичным образом способствовать эмиссии электронов. В дополнительном альтернативном варианте осуществления (который не показан) втулка 121 может быть выполнена по образцу непосредственно для придания требуемой формы и расположена на обращенной радиально наружу стороне несущего звена 122, а не быть заключенной в несущее звено 122, когда придание требуемой формы открытым участкам втулки 121 определяется формой окон в несущем звене 122.

[0047] В пятом варианте осуществления (представленном на Фигуре 2e чертежей) электрод 120, наоборот, может содержать множество электропроводящих удлиненных элементов 126, например оголенных проволок, ориентированных по существу параллельно друг другу и параллельно продольной оси стержня 112 инструмента 110. Элементы 126 разнесены в окружном направлении вокруг стержня 112 и электрически соединены на своих проксимальных концах электропроводящим кольцом 127, проходящим по окружности вокруг стержня 112 инструмента.

[0048] Электрод 120 каждого из вышеописанных вариантов осуществления дополнительно содержит электропроводящий путь 128, который проходит от соответствующей втулки 121 в соответствии с первым по четвертый вариантами осуществления или кольца 127 по пятому варианту осуществления вдоль стержня 112 в направлении рукоятки 111, причем этот путь заканчивается на электрическом соединителе 115. Путь 128 может содержать, например, электрически изолированный провод и посредством соединителя 115 выполнен с возможностью передачи электрического сигнала от электрического генератора 140 на втулку 121 или кольцо 127. Генератор 140 может содержать высоковольтный электрический генератор, способный генерировать 1,5-20 кВ, предпочтительно 3-10 кВ, и выполнен с возможностью генерирования сигнала напряжения постоянного тока, используемого для создания электрического поля от открытых электрическому воздействию участков втулки 121 или удлиненных элементов 126 проксимально к участку проведения хирургической процедуры.

[0049] В шестом варианте осуществления, представленном на Фигурах 2f и 2g чертежей, электрод 120 содержит удлиненный пруток или проволоку 129 с заостренным дистальным концом. Электрод 120 может проходить по существу параллельно продольной оси стержня 112 (Фигура 2f) или отклоняться от стержня 112 в направлении вдоль стержня 112, проходящем в сторону его дистального конца (Фигура 2g). В обоих случаях проксимальный конец электрода 120 радиально разнесен от наружной поверхности стержня 112 на первое расстояние X смещения, а дистальный конец электрода 120 продольно разнесен от дистального конца стержня 112 (а именно от того места, где проводник 113 становится открытым) на второе расстояние Y смещения. В тех случаях, когда рабочая часть 114 инструмента содержит, например, щипцы, как показано на Фигуре 2j чертежей, первое смещение направлено из плоскости, в которой щечки J1, J2 щипцов совершают поворот. В этой связи, например, в тех случаях, когда щечки совершают поворот в плоскости x-y, первое смещение проходит латерально из плоскости x-y и содержит составляющую для разделения, направленную вдоль z-оси.

[0050] Первое и второе смещения X, Y сводят к минимуму нежелательные электрическое сопряжение/электрическую проводимость непосредственно между электродом 120 и проводником 113 или рабочей частью 114 инструмента, вызванные накоплением проводящего материала (не показано), такого как текучая среда и ткань, на стержне 112 в результате проведения хирургической процедуры. Нарастание проводящего материала на стержне 112 создает электрический путь между оголенной проволокой 129 электрода 120 и рабочей частью 114 инструмента, при этом данный путь может дополнительно устраняться профилированием наружной поверхности стержня 112 с наружной резьбой 112a или неровностей, как показано на Фигуре 2h чертежей. Профилирование уменьшает стремление проводящего материала распределяться (совершать течение) вдоль стержня 112, заставляя материал предпочтительно следовать профилированию вокруг стержня 112 (тем самым увеличивая расстояние, на котором осуществляется расползание).

[0051] Электроды 120, описанные выше вместе с каждым из вариантов осуществления с первого по шестой, могут быть заключены в оболочку (не показано) и могут размещаться с возможностью отведения назад относительно оболочки для оголения электрода 120 с помощью исполнительного механизма (не показано). При отведении назад электрода 120 относительно оболочки оболочка может «протирать» электрод 120 и тем самым удалять проводящий материал с электрода 120. В тех случаях, когда оболочка (не показано) может отводиться назад относительно стержня 112, оболочка может быть дополнительно выполнена с возможностью удаления всякого проводящего материала со стержня, чтобы дополнительно минимизировать электрическое сопряжение между электродом 120 и рабочей частью 114 инструмента.

[0052] В качестве альтернативы оболочке или в дополнение к ней узел 100 может содержать нагреватель 130, расположенный на стержне 112 инструмента продольно между дистальным концом стержня 112 и электродом 120, как показано на Фигуре 2i чертежей. Нагреватель 130 может содержать, например, спираль 131 из покрытой оболочкой резистивной проволоки, которая проходит вокруг стержня 112 или может быть встроена в стержень 112, и которая электрически соединена с источником электропитания (не показано) посредством передающих проводов 132 для подачи электрического тока через резистивную спираль 131. Прохождение электрического тока через спираль 131 может нагревать область стержня 112, расположенную продольно между электродом 120 и рабочей частью 114 инструмента, для высушивания проводящего материала и текучей среды, расположенных вокруг стержня 112, чтобы минимизировать создание электрического пути между электродом 120 и рабочей частью 114 инструмента.

[0053] Как показано на Фигуре 3 чертежей, электрический генератор 140 содержит аналоговый замкнутый контур 200 управления с обратной связью, предназначенный для управления с обратной связью выходным током, поступающим с электрода 120 через тело пациента. Рабочий ток зависит от расстояния, на котором дистальный конец электрода 120 располагается от ткани пациента. По мере приближения электрода 120 к ткани пациента импеданс снижается. Это приводит к увеличению тока и падению выходного напряжения между электродом 120 и пациентом. Электрический генератор 140, однако, контролирует ток, протекающий между электродом 120 и тканью пациента, и отключает ток, когда он приближается к значению10 мкА, которое обычно является максимальным значением постоянного тока, который может безопасным образом прикладываться к пациенту. В результате напряжение падает ниже уровня, который является достаточным, чтобы вызвать электростатическое осаждение.

[0054] Контур 200 управления главным образом регулирует выходной ток электрического генератора 140. Электрический генератор 140 содержит последовательно включенное сопротивление 632 (см. Фигуру 7) величиной 200 МОм на своем выходе, чтобы гарантировать, что максимальный ток составит 50 мкА в условиях однократного короткого замыкания в схеме, т.е. если ограничение тока не срабатывает и электрический генератор 140 выдает максимальное напряжение. Сопротивление реализуется в виде двух отдельных резисторов 632a, 632b (см. Фигуру 7) с величиной сопротивления 100 МОм, каждый из которых отдельно соединен последовательно с выходными клеммами высокого напряжения и низкого напряжения электрического генератора 140. Электрический ток возвращается к электрическому генератору 140 через резистор (см. Фигуру 7), тем самым вырабатывая напряжение, которое буферизуется и используется в качестве регулируемой величины. Данная величина сравнивается с заданным значением тока с помощью компаратора 201, и итоговая ошибка интегрируется посредством интегратора 202, создавая сигнал управления для электрического генератора 140. Если регулируемая величина выше/ниже заданного значения тока, сигнал управления, поступающий на электрический генератор 140, уменьшается/увеличивается. Это уменьшает/увеличивает высокое входное напряжение и увеличивает/уменьшает измеренный ток для достижения заданного целевого значения.

[0055] Возможно насыщение сигнала ошибки, когда происходит насыщение выходного сигнала электрического генератора приблизительно при 10 кВ, что ограничивает возможности получения требуемого тока. Замкнутый контур 200 выполнен с возможностью насыщения на переменном уровне, что позволяет регулировать выходное напряжение насыщения ниже 10 кВ всегда, когда регулируемая величина тока ниже заданного значения.

[0056] Данное выходное сопротивление электрического генератора 140 вызывает нежелательное падение напряжения на выходе при нормальных условиях работы, создавая зависимость между напряжением, которое можно получить на выходе, и выдаваемым током. На практике возникают проблемы, когда ток короны близок к предельному для пациента значению тока, обычно составляющему 10 мкА. Падение напряжения на последовательно включенном сопротивлении 632 снижает выходное напряжение ниже величины, необходимой для эффективного коронного разряда, а именно ионизации дымовых частиц. Показатели очистки от дыма снижаются предписанным предельным значением тока, но не потому, что недоступен достаточный ток, а потому, что имеется недостаточное напряжение.

[0057] Однако падение напряжения может компенсироваться с помощью схемы 300 компенсации напряжения, показанной на Фигуре 4a, которая выполнена с возможностью обеспечения соответствующего увеличения выходного напряжения, получаемого от электрического генератора 140. Это достигается путем увеличения заданного значения напряжения посредством падения напряжения на последовательно включенном сопротивлении 632. Схема содержит процессор 301 или суммирующее устройство, выполненное с возможностью приема в качестве входного сигнала требуемого или целевого напряжения и сигнала, характеризующего электрический ток, протекающий через резистор 632. Этот ток уже известен в результате использования контура 200 управления с обратной связью; регулируемая величина контура управления характеризует ток, протекающий через последовательно включенное сопротивление. Таким образом, добавив пропорциональную долю сигнала тока к заданному значению, можно достичь требуемой компенсации напряжения. Управление с помощью данной схемы 300 приводит к почти плоской кривой нагрузки, как показано на Фигуре 4b чертежей, вплоть до достижения предельного значения тока. Это гарантирует, что эффективность ионизации более не будет снижаться с увеличением тока при условии, что электрический генератор 140 не достиг точки насыщения напряжения.

[0058] На Фигуре 5 чертежей проиллюстрирована хирургическая система 400 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для использования при проведении хирургической процедуры на пациенте. Система 400 содержит хирургический узел 100, описанный выше (и показанный на Фигуре 1), а также хирургический генератор 410 для генерирования хирургического сигнала, поступающего вдоль инструмента 110 на рабочую часть 114 инструмента, который предназначен для использования при проведении хирургической процедуры. В одном варианте осуществления, в котором рабочая часть 114 инструмента содержит электрический проводник, хирургический генератор 410 может содержать электрохирургический генератор для генерирования хирургического сигнала электрического тока, поступающего вдоль проволоки 113 в стержне 112. Однако в альтернативном варианте осуществления предполагается, что стержень 112 может содержать волновод (не показано) для передачи ультразвукового или лазерного хирургического сигнала от соответствующего ультразвукового или лазерного хирургического генератора для проведения требуемой хирургической процедуры.

[0059] Узел 100 и система 400 дополнительно содержат контроллер 150 для управления подачей электрического тока вдоль электрического пути 128 электрода 120 от электрического генератора 140 на втулку/кольцо/проволоку 121/127/129. Контроллер 150 содержит схему 151 коммутации для обеспечения возможности и блокирования подачи электрического тока на электрод 120 в зависимости от статуса активации хирургического сигнала. Статус активации определяется схемой 160 обнаружения узла 100, которая может быть выполнена с возможностью непосредственно распознавать работу исполнительных механизмов 420 для активации хирургического сигнала или в качестве альтернативы непосредственно распознавать хирургический сигнал от хирургического генератора 410, например, посредством датчика 161 тока. Схема 160 обнаружения выполнена с возможностью выдачи сигнала обнаружения на котроллер 150 в зависимости от статуса активации, так чтобы контроллер 150 мог определить, обеспечить/заблокировать ли подачу электрического тока на электрод 120.

[0060] В работе электрод 120 электрически соединяется с электрическим полюсом 141 электрического генератора 140 с помощью кабеля 142 через схему 151 коммутации. Кабель заканчивается на разъеме (не показано) для соединения с соединителем 115, расположенным на рукоятке 111 инструмента 110. Пациент электрически соединяется с дополнительным электрическим полюсом 143 электрического генератора 140 посредством контактной прокладки 144, которая накладывается, например, на ногу пациента (не показано), и дополнительного соединительного кабеля 145. Далее инструмент 110 электрически соединяется с хирургическим генератором 410 для проведения хирургический процедура посредством дополнительного соединительного кабеля 411 и соединителя 412, расположенного на рукоятке 111. Когда хирург подает хирургический сигнал, что может осуществляться посредством, например, кнопки 420 на рукоятке 111 инструмента, педали на ножном переключателе (не показано) или кнопки 420 на самом хирургическом генераторе 410, схема 160 обнаружения может выдавать сигнал обнаружения на котроллер 150, чтобы заставить контроллер 150 одновременно обеспечить поступление электрического тока на электрод 120 путем замыкания схемы 151 коммутации. Источник электропитания, подаваемого на электрод 120, таким образом, создает электрическое поле между оголенными участками втулки 121 или проводящими элементами 126, или проволокой 129 и пациентом, тем самым притягивая ионизированные частицы, находящиеся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства, к телу пациента, например, чтобы очистить зону видимости хирургу. Таким образом, очевидно, что контроллер 150 позволяет электроду 120 способствовать очищению от частиц в момент инициации хирургического сигнала.

[0061] Когда схема 160 обнаружения распознает, что исполнительные механизмы 420 хирургического генератора 410 подверглись управляющему воздействию на устранение хирургического сигнала, или когда схема 160 обнаружения распознает, что хирургический сигнал устранен с инструмента 110, а именно заблокирован, тогда схема 160 обнаружения может выдать сигнал обнаружения на котроллер 150, который заставит контроллер 150 разомкнуть схему 151 коммутации, тем самым запрещая дальнейшую подачу электрического тока на электрод 120, а значит, устраняя электрическое поле.

[0062] Однако в альтернативном варианте осуществления контроллер 150 дополнительно содержит таймер 152, который позволяет контроллеру 150 отложить блокировку подачи электрического сигнала на электрод 120 на заданный отрезок времени, например 1-10 секунд, после устранения хирургического сигнала. Это позволяет электроду 120 поддерживать электрическое поле, действующее на пациента, например, даже после того как хирург завершил выполнение составной части хирургической процедуры, так что очистка от дыма и частиц может продолжаться даже после завершения этой составной части процедуры.

[0063] В одном варианте осуществления узел 100 дополнительно содержит контролирующую схему 500 для контроля нарастания проводящего материала на стержне 111 инструмента между электродом 120 и рабочей частью 114 инструмента. Схематичное изображение контролирующей схемы 500 представлено на Фигуре 6 чертежей и содержит электрический путь 510 последовательного соединения, содержащий рабочую часть 114 инструмента, проводник 113, электрический генератор 140 и электрод 120. Путь 510 прерывается разрывом между рабочей частью 114 инструмента и электродом 120, а также переключателем 520, который в варианте осуществления, представленном на Фигуре 6a, остается в разомкнутом состоянии (а именно подключенным к хирургическому генератору 410) в процессе подачи хирургического сигнала к рабочей части 114 инструмента. Однако переключатель 520 выполнен с возможностью замыкания, происходящего вслед за устранением хирургического сигнала с рабочей части 114 инструмента, посредством команды, принятой от контроллера 150, тем самым устанавливая электрический путь между рабочей частью 114 инструмента и электродом 120, который прерывается только физическим разрывом между рабочей частью 114 инструмента и электродом 120. Любой проводящий материал, отложенный на стержне 112 между рабочей частью 114 инструмента и электродом 120, таким образом, будет способствовать прохождению электрического тока (получаемого от электрического генератора 130) непосредственно между ними. Ток, протекающий в контролирующей схеме 500, таким образом, характеризует нарастание проводящего материала. Если в инструментах 110 на стержне 112 проводящий материал полностью отсутствует, физический разрыв между рабочей частью 114 инструмента и электродом 120 не допустит протекания электрического тока в контролирующей схеме 500. Наоборот, когда стержень 112 сильно загрязнен проводящим материалом, электрический ток будет легко протекать между рабочей частью 114 инструмента и электродом 120. Таким образом, контролируя электрический ток, протекающий по цепи 510, например, с помощью амперметра 530, расположенного последовательно в цепи 510, можно контролировать нарастание проводящего материала и очищать стержень 112 (например, посредством оболочки (не показано) или нагревательной спирали 131, рассмотренной выше), прежде чем разность напряжений между пациентом и электродом 120 снизится до непригодных для использования уровней. В тех случаях, когда стержень 112 очищается посредством нагревательной спирали 131, предполагается, что нагревательная спираль 131 может устанавливаться последовательно с цепью 510 контролирующей схемы 500, так что создаваемый нагрев будет зависеть от количества материала, отложенного на стержне 112.

[0064] Контролирующая схема 500, рассмотренная выше, задействуется только вслед за устранением хирургического сигнала с рабочей части 114 инструмента. Однако в альтернативном варианте осуществления, представленном на Фигуре 6b чертежей, контролирующая схема 500 может содержать электропроводящую предохранительную втулку или кольцо 540, расположенное на дистальном конце стержня 112, а именно на его внешней части, при этом степень нарастания проводящего материала на стержне 112 определяется путем осуществляемого посредством амперметра A1 530a мониторинга электрического тока, протекающего между электродом 120 и кольцом 540 через этот материал, а не между электродом 120 и рабочей частью 114 инструмента, так что нарастание материала на стержне 112 может контролироваться. Контролирующая схема в этом альтернативном варианте осуществления дополнительно содержит отдельный амперметр A2 530b, так что ток, протекающий через пациента от электрода 120, может одновременно контролироваться в процессе подачи хирургического сигнала к рабочей части 114 инструмента, а именно в работе.

[0065] Контролирующая схема 500, представленная на Фигурах 6a и 6b, также выполнена с возможностью контроля полного электрического тока, протекающего через тело пациента, посредством электрического сигнала от электрода 120. Как показано на Фигурах 6a и 6b, при использовании рабочей части 114 инструмента и электрода 120 электрический ток проходит через тело пациента от электрода 120 и возвращается к соответствующему генератору 140 через прокладку 144 пациента. Таким образом, электрический ток может контролироваться в ходе хирургической процедуры, а значит, подача тока на электрод 120 может быть максимально увеличена для обеспечения оптимальной ионизации, не превышая предельного значения тока, безопасного для пациента.

[0066] Узел 100 дополнительно содержит исполнительный механизм 170 блокирования, который может размещаться, например, на электрическом генераторе 140, контроллере 150 (показанном на Фигурах 1 и 5 чертежей), хирургическом инструменте 110 или ножном переключателе (не показано), чтобы позволить хирургу активировать подачу электрического тока на электрод 120 для очистки от взвешенных частиц вне зависимости от сигнала обнаружения. Это средство блокировки позволяет хирургу сознательно расположить инструмент 110, например, для очистки от дыма, а также позволяет хирургу задействовать схему 151 коммутации контроллера 150 на обусловленный период времени, чтобы надлежащим образом осуществить очистку от частиц, находящихся во взвешенном состоянии вблизи участка хирургического вмешательства.

[0067] Вне зависимости от того, активирует ли хирург хирургический генератор 410 (и тем самым инициирует запрос на подачу электрического сигнала на электрод 120) или приводит в действие исполнительный механизм 170 блокирования, чтобы обеспечить возможность подачи электрического сигнала на электрод 120,подача электрического сигнала (для очистки от дыма) к электроду 120 по существу контролируется замкнутым контуром 200 управления с обратной связью, который контролирует близость электрода 120 к ткани пациента. Контур 200 управления содержит устройство контроля напряжения (не показано), предназначенное для контроля напряжения на дистальном конце электрода 120. В случае если электрод 120 располагает слишком близко к стенке брюшной полости (не показано), например, в брюшной полости пациента, напряжение упадет ниже порогового значения вследствие снижения импеданса между электродом 120 и тканью пациента. Данное пониженное напряжение будет слишком низким, чтобы создать между ними подходящую разность напряжений для ионизации частиц и дыма, порожденных хирургическим вмешательством. Кроме того, в случае если электрод 120 находится слишком близко к ткани пациента, это может привести к короткому замыканию через тело пациента при подаче электрического сигнала. Таким образом, контур 200 управления выполнен с возможностью предотвращения/остановки подачи электрического сигнала на электрод 120, в случае если втулка/элемент/проволока 121,126, 129 электрода 120 располагается или приближается слишком близко к ткани пациента, вне зависимости от команды или запроса на электрический сигнал.

[0068] На Фигуре 7 чертежей представлено схематичное изображение принципиальной схемы 600 хирургической системы 400 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, на котором, однако, схема 160 обнаружения отсутствует. Система 400 выполнена с возможностью получения электропитания от сети переменного тока через входные клеммы 602, при этом переменный ток сети преобразуется в постоянный ток с помощью схемы выпрямления (не показано), связанной с электрическим генератором 140. Высокое выходное напряжение от электрического генератора 140 подается на ручной блок 110 по цепи 142a в кабеле 142. Цепь 142a содержит реле R1, при этом подача электрического сигнала на электрод 120 зависит от коммутационного состояния данного реле R1.

[0069] Хирургический генератор 410 аналогичным образом выполнен с возможностью получения электропитания от сети переменного тока через входные клеммы 604 и генерирования первого, а именно хирургического сигнала, который поступает на выход через интерфейс 606. Хирургический сигнал передается на ручной блок 110, а значит рабочую часть 114 инструмента, посредством кабеля 411 и соединителя 608. Кабель 411 содержит цепь 411a, имеющую расположенное в ней реле R2, а также кабель 411b, имеющий расположенное в нем реле R3. Кабель 411 имеет длину, которая сведена к минимуму, чтобы уменьшить емкостное сопротивление между цепью пациента и окружающей средой, а также уменьшить емкостное сопротивление между полюсами на выходе хирургического генератора. Это приводит к уменьшению радиочастотных токов утечки (а значит, снижает риск получения ожогов хирургом или пациентом), а также уменьшает риск образования низкочастотного тока утечки (электрической сети), который создает опасность поражения пациента электрическим током. В некоторых системах радиочастотные токи смещения/емкостные токи, которые увеличиваются с увеличением длины кабелей, используемых для проведения процедур, являются существенными по сравнению с токами, связанными с хирургическим вмешательством (плазмы хирургического назначения часто имеют высокий импеданс), что приводит к затуханию колебательного сигнала, заданного для проведения процедуры.

[0070] Схема системы 400 дополнительно содержит первый и второй электрические пути 610, 612 соединенные по обеим сторонам реле R2 и проходящие к обратной или заземляющей цепи 614. Путь 614 проходит к клемме 616 на корпусе 150a контроллера 150. Второй полюс 143 или возвратный контур электрического генератора 140 электрически соединен с этой цепью 614 посредством кабеля 411’. Кабель 411’ содержит соединитель 618, расположенный на его дистальном конце, для электрического соединения с клеммой 616. Первый путь 610 электрически соединен на стороне высокого напряжения реле R2 и содержит расположенный на нем последовательно соединенный разряжающий резистор 620 (величина сопротивления которого лежит в диапазоне 1 МОм - 300 МОм, предпочтительно 50 МОм - 200 МОм). Разряжающий резистор 620 способствует диссипации или разряду остаточного заряда, образованного при прикладывании первого сигнала. Сопротивление разряжающего резистора 620 подбирается так, чтобы соответствующим образом ослабить остаточную часть первого сигнала, возникающую на выходе хирургического генератора 410, когда первый сигнал предпочтительно ограничен величиной 10 мкА. Разряжающий резистор 620 представляет собой тривиальную добавку к нагрузке на пути второго сигнала, в связи с чем существенно не влияет на второй сигнал. Второй путь 612 электрически соединен на стороне низкого напряжения реле R2 и содержит последовательно соединенное реле R6 и разрядный резистор 622.

[0071] Схема дополнительно содержит реле R5, расположенное в рукоятке 111 инструмента, которое вручную активируется хирургом, например посредством кнопки 420. Реле R5 расположено в электрической цепи 142b, проходящей в кабеле 142 к контроллеру 150 для передачи команд хирурга. Цепь 142b дополнительно содержит элемент для электрического разъединения цепи, например конденсатор 624, чтобы не допустить протекания постоянного тока к контроллеру 150.

[0072] Информация о рабочем состоянии рабочей части 114 инструмента и электрода 120 предоставляется хирургу в виде визуального вывода на индикаторный дисплей 626 на передней панели. Данный дисплей 626 выполнен с возможностью приема сигналов от контроллера 150 по цепи 628, которая также содержит защитный конденсатор 630, не допускающий прохождения постоянного тока на дисплей 626.

[0073] Как показано на Фигуре 7, схема дополнительно содержит отдельный электрический путь 621, электрически соединенный с цепью 142a и проходящий к порту 625, расположенному на корпусе 150a. Путь 621 дополнительно содержит последовательно соединенное реле R4, которым может управлять контроллер 150 для передачи первого сигнала на порт 625, если требуется электрически соединить дополнительный электрод (не показан) с электрическим генератором 140 для очистки от дыма.

[0074] В процессе приведения в исходное состояние реле R1 и R2 схемы 151 коммутации находятся в замкнутом состоянии, а все остальные реле (R3-R6) схемы 151 коммутации находятся в разомкнутом состоянии, так что любой остаточный заряд на выходе хирургического генератора 410 может быстро разрядиться или рассеяться на разрядном резисторе 620 в течение 10 мс -100 мс. Вслед за этим приведением в исходное состояние реле R1 переходит в разомкнутое состояние. В этом состоянии система находится в состоянии ожидания, при котором замкнутым является только реле R2, и готова к получению команды от хирурга.

[0075] Когда хирург дает команду на подачу хирургического сигнала на рабочую часть 114 инструмента путем активации кнопки 181, реле R5 переходит в замкнутое состояние, тем самым давая команду контроллеру 150 замкнуть реле R3. Пока кнопка 181 нажата, хирургический сигнал будет передаваться на рабочую часть 114 инструмента, при этом схема обнаружения (не показано на Фигуре 7) выполнена с возможностью распознавания активации хирургического сигнала и замыкания реле R1, чтобы подать электрический сигнал на электрод 120 для очистки от дыма. Подача электрического сигнала на электрод 120 приводит к испусканию с него электронов, при этом электроны присоединяются к взвешенным частицам, тем самым ионизируя частицы. Электрическое поле, генерируемое между электродом 120 и пациентом благодаря DC-сигналу, далее заставляет ионизированные частицы притягиваться к телу пациента, а значит удаляться с участка хирургического вмешательства, чтобы улучшить его обзор для хирурга.

[0076] Когда хирург отпускает кнопку 181, реле R5 размыкается. Схема 160 обнаружения детектирует это отпускание и сообщает об этом отпускании кнопки контроллеру 150, в результате чего реле R2 и R3 переходят в разомкнутое состояние, тем самым прерывая прохождение хирургического сигнала на рабочую часть 114 инструмента. После задержки по времени, составляющей приблизительно 5-10 секунд, реле R1 далее размыкается контроллером 150, чтобы устранить электрический сигнал с электрода 120. Однако если хирургу требуется, например, продлить очистку от дыма, хирург может нажать на исполнительный механизм 170 блокирования, чтобы продолжить прохождение электрического сигнала на электрод 120. Кроме того, когда хирург отпускает кнопку 181, чтобы устранить хирургический сигнал с рабочей части 114 инструмента, контроллер 150 может вызвать закрытие реле R6, так что остаточный емкостной заряд, накопленный на рабочей части 114 инструмента, может разрядиться через резистор 622.

[0077] Однако подача электрического сигнала на электрод 120 возможна, только если электрод 120 не соприкасается с тканью пациента и располагается на минимальном расстоянии от ткани пациента, что определяется замкнутым контуром 200 управления с обратной связью. Контур 200 управления выполнен с возможностью блокирования/предотвращения подачи электрического сигнала на электрод 120 вне зависимости от любой команды или запроса на электрический сигнал, если электрод 120 расположен слишком близко к ткани пациента.

[0078] На Фигуре 8 чертежей представлен электродный узел 700 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для использования с хирургическими инструментами 110 при уменьшении количества взвешенных частиц, например хирургического дыма, образуемых в процессе проведения хирургических процедур проксимально к участку хирургического вмешательства. Электродный узел 700 может использоваться с хирургическим узлом 100, при этом вышеописанная система 400 содержит электрод, содержащий множество электропроводящих элементов 126a-d, каждый из которых по отдельности может электрически соединяться с электрическим генератором 130 посредством соответствующей электрической цепи 128a-d и выполнен с возможностью получения электрического сигнала, а именно электрического тока, от генератора 140.

[0079] Элементы 126a-d образуют расположенную по кругу группу посредством несущего звена 122, которое сохраняет угловое расстояние между элементами 126a-d вокруг хирургического инструмента 110. Однако специалисту понятно, что элементы 126 могут образовывать группу различной формы в зависимости от формы сечения стержня 112 инструмента. Элементы 126 могут содержать, например, удлиненные электрические пластинки или проволоки, которые могут быть ориентированы по существу параллельно друг другу и параллельно продольной оси инструмента 110. Каждый элемент 126 выполнен с возможностью приема электрического тока посредством соответствующего переключателя 710a-d, расположенного в соответствующей цепи 128a-d. Переключатели 710a-d образуют часть схемы 710 коммутации контроллера 150, при этом контроллер 150 выполнен с возможностью управления каждым переключателем 710a-d схемы 710 в зависимости от сигнала обнаружения тока, поступающего со схемы 720 обнаружения электрического тока.

[0080] Схема 720 обнаружения тока содержит множество датчиков 720a-d электрического тока, каждый из которых выполнен с возможностью отдельного обнаружения электрического тока, протекающего по соответствующей цепи 128a-d. В случае если конкретный датчик 720a-d обнаруживает, что электрический ток, протекающий по конкретной цепи 128a-d, превышает заданное пороговое значение, схема 720 обнаружения выдает сигнал на контроллер 150, заставляющий контроллер 150 разомкнуть переключатель 710a-d в соответствующей цепи 128a-d, чтобы электрически изолировать элемент 126a-d. В этой связи в тех случаях, когда один или более проводящих элементов 126a-d проходят слишком близко к ткани пациента или соприкасаются с пациентом, контроллер 150 может устранить электрический ток, поступающий на соответствующие элементы 126a-d, чтобы не допустить разряда электрического тока непосредственно от проводящих элементов 126a-d через тело пациента. Данная возможность эффективно “отключать” выборочные элементы 126a и 126b (например) позволяет оставшимся элементам 126c и 126d (например) продолжать нормально функционировать, тем самым устраняя необходимость в полном отключении электрода 120.

[0081] Контроллер 150 может дополнительно содержать схему 154 синхронизации для селективного размыкания и замыкания переключателей 710a-d схемы 710 коммутации согласно временной последовательности. Предполагается, что схема 154 синхронизации в свою очередь позволит контроллеру 150 циклически подавать электрический ток на каждый проводящий элемент 126a-d, например, или же подавать электрический ток на проводящие элементы 126a-d в определенном порядке, чтобы генерировать требуемое изменяющееся во времени электрическое поле, образуемое элементами 126a-d.

Из вышесказанного очевидно, что узел и система позволяют хирургу рассекать ткань пациента с помощью рабочей части инструмента, а также одновременно удалять частицы, образованные в результате процедуры рассечения, с помощью электрода. Узел и система, таким образом, позволяют создать более компактное и функциональное хирургическое устройство.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к хирургическому узлу и системе, выполненным с возможностью удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии на участке хирургического вмешательства при рассечении или каутеризации ткани пациента. Хирургический узел содержит хирургический инструмент, электрод, электрический генератор, контроллер. Хирургический инструмент выполнен с возможностью приема первого сигнала для использования при рассечении или каутеризации ткани пациента в ходе хирургической процедуры. Электрод расположен на этом инструменте. Электрический генератор предназначен для генерирования второго сигнала для использования при генерировании электрического поля электродом проксимально к участку проведения хирургической процедуры для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства. Генератор выполнен соединяемым с электродом с возможностью передачи данных. Контроллер предназначен для управления подачей второго сигнала на электрод. Узел дополнительно содержит схему обнаружения для распознавания статуса активации первого сигнала. Схема обнаружения выполнена соединяемой с контроллером с возможностью передачи данных и выполнена с возможностью выдачи сигнала обнаружения на контроллер в зависимости от статуса активации первого сигнала. Контроллер выполнен с возможностью подачи второго сигнала на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего об активации первого сигнала. Хирургическая система содержит хирургический инструмент, хирургический генератор, электрический генератор, контроллер. Хирургический генератор выполнен соединяемым с хирургическим инструментом с возможностью передачи данных и предназначен для генерирования первого сигнала для использования при рассечении или каутеризации ткани пациента в ходе хирургической процедуры. Обеспечивается хирургический узел и система для рассечения и каутеризации ткани с обеспечением возможности устранения частиц вещества в аэрозольной форме. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Хирургический узел, выполненный с возможностью удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии на участке хирургического вмешательства при рассечении или каутеризации ткани пациента, при этом узел содержит:

хирургический инструмент, выполненный с возможностью приема первого сигнала для использования при рассечении или каутеризации ткани пациента в ходе хирургической процедуры;

электрод, расположенный на этом инструменте;

электрический генератор, выполненный соединяемым с электродом с возможностью передачи данных, для генерирования второго сигнала для использования при генерировании электрического поля электродом проксимально к участку проведения хирургической процедуры для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства;

контроллер для управления подачей второго сигнала на электрод, при этом узел дополнительно содержит схему обнаружения для распознавания статуса активации первого сигнала, а схема обнаружения выполнена соединяемой с контроллером с возможностью передачи данных и выполнена с возможностью выдачи сигнала обнаружения на контроллер в зависимости от статуса активации первого сигнала,

при этом контроллер выполнен с возможностью подачи второго сигнала на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего об активации первого сигнала.

2. Хирургический узел по п. 1, в котором контроллер выполнен с возможностью блокирования подачи второго сигнала на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего о деактивации первого сигнала.

3. Хирургический узел по п. 1, в котором контроллер содержит таймер для блокирования подачи второго сигнала на электрод в течение заданного времени после приема сигнала обнаружения, свидетельствующего о деактивации первого сигнала.

4. Хирургический узел по любому предшествующему пункту, дополнительно содержащий исполнительный механизм блокирования для обеспечения возможности подачи второго сигнала на электрод вне зависимости от статуса активации первого сигнала.

5. Хирургический узел по п. 1, в котором электрод содержит втулку из электропроводящего материала, расположенную на электроизоляционном несущем звене, а несущее звено содержит кольцеобразное окно для открытия электрическому воздействию по меньшей мере непрерывно проходящего по окружности участка втулки.

6. Хирургический узел по п. 1, в котором электрод содержит втулку из электропроводящего материала, расположенную на электроизоляционном несущем звене, а несущее звено содержит по меньшей мере два размещенных с разделением по окружности окон для открытия электрическому воздействию участков втулки вокруг инструмента.

7. Хирургический узел по п. 6, в котором окна имеют треугольную форму.

8. Хирургический узел по п. 6, в котором окна имеют квадратную форму.

9. Хирургический узел по п. 1, в котором инструмент содержит рукоятку и стержень, соединенный своим проксимальным концом с рукояткой, при этом электрод расположен проксимально относительно дистального конца стержня.

10. Хирургический узел по п. 9, в котором электрод смещен от стержня.

11. Хирургический узел по п. 9 или 10, в котором электрод отклоняется от стержня в направлении вдоль стержня, проходящем в сторону его дистального конца.

12. Хирургический узел по п. 9, дополнительно содержащий нагреватель для нагрева области стержня, расположенной продольно между электродом и дистальным концом стержня.

13. Хирургический узел по любому предшествующему пункту, дополнительно содержащий электропроводящий путь, проходящий от электрода к проксимальному концу инструмента, для передачи второго сигнала от электрического генератора на электрод.

14. Хирургическая система, выполненная с возможностью удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии на участке хирургического вмешательства при рассечении или каутеризации ткани пациента, при этом система содержит:

хирургический инструмент, выполненный с возможностью приема первого сигнала;

хирургический генератор, выполненный соединяемым с хирургическим инструментом с возможностью передачи данных, для генерирования первого сигнала для использования при рассечении или каутеризации ткани пациента в ходе хирургической процедуры; электрод, расположенный на этом инструменте;

электрический генератор, выполненный соединяемым с электродом с возможностью передачи данных, для генерирования второго сигнала для использования при генерировании электрического поля электродом проксимально к участку проведения хирургической процедуры для удаления частиц, находящихся во взвешенном состоянии проксимально к участку хирургического вмешательства;

контроллер для управления подачей второго сигнала на электрод, при этом узел дополнительно содержит схему обнаружения для распознавания статуса активации первого сигнала, при этом схема обнаружения соединена с контроллером с возможностью передачи данных и выполнена с возможностью выдачи сигнала обнаружения на контроллер в зависимости от статуса активации первого сигнала,

при этом контроллер выполнен с возможностью подачи второго сигнала на электрод при приеме сигнала обнаружения, свидетельствующего об активации первого сигнала.