關於減少和去除粒子的改進的製作方法
2023-06-28 03:38:01 1
專利名稱：關於減少和去除粒子的改進的製作方法
技術領域：
本發明涉及在外科手術期間或之後減少或去除粒子，具體地，但不排它地，在手術期間或之後減少或去除煙塵，例如腹腔鏡檢查或其它體內手術或外科手術。
背景技術：
在本說明書中，詞語粒子、煙塵、煙塵粒子和相關術語用於包括懸浮在大氣中的任何粒子、分子或物質，包括由於冷或熱形成的懸浮液滴。粒子，例如煙塵粒子，常在外科手術期間產生。熱可能產生，例如當電流通過組織用於切割時，當採用摩擦切割時，其中強光例如雷射產生的光被使用時，或使用大量能量的任何技術。當工作時以該方式產生的煙塵粒子模糊外科醫生的視線，這是危險的。當使用傳統的外科手術時提出的煙塵去除方法著重於通過真空去除煙塵，然後將煙塵排到手術室外部和/或過濾掉煙塵粒子。當執行腹腔鏡檢查手術時，氣體通過進入埠引入到患者體內， 以使患者的身體的感興趣的該區域膨脹。例如，當採取電療法或電熱性切割時，在吹入的區域產生的煙塵被吸出並且然後可以被過濾。煙塵粒子應當被過濾掉，但是在實際中不常這樣。用於這種真空煙塵去除的過濾器很昂貴。通常在許多手術中煙塵會留下來並滲透到手術室中。即使當採用冷凍手術，冷凝蒸汽、液滴或物質能夠如霧地產生，其懸浮在局部大氣中。該霧也被包括在本說明書的術語「粒子」中。該霧也能夠模糊外科醫生的視線。發明人認識到需要一種減少或去除懸浮粒子的不同方法，並且本發明的實施例解決了前述問題。
發明內容
根據本發明的第一方面，提供一種用於減少或去除懸浮在局部大氣中並由外科手術產生的粒子的設備，所述設備具有或包括兩個電極，所述設備的每個電極與高壓直流電流源的異性極電連通或能夠電連接到高壓直流電流源的異性極，所述電極中的第一電極能夠電連接到患者，並且所述電極中的第二電極能夠定位在患者內或鄰近患者，使得當與所述高壓直流電流源的異性極電連通時所述兩個電極在使用中電離所述粒子，用於將所述粒子吸向患者或吸向第二電極。在一個實施例中，所述設備被配置成當所述第一電極連接到患者時將所述粒子吸向患者。可選地，所述設備被配置成將粒子吸向第二電極。在一個實施例中，所述第一電極具有或包括用於直接或間接地接觸患者的皮膚的至少一個導電墊。 在一個實施例中，所述第二電極具有或包括至少一個導電元件，所述至少一個導電元件可以安裝到或能夠安裝到外科器具或工具。
在一個實施例中，所述第二電極形成能夠在使用中產生所述粒子的外科器具的一部分。優選地，所述第二電極包括電絕緣屏蔽，用於防止第二電極與患者之間的電接觸。優選地，所述電絕緣屏蔽具有空穴和在該空穴中的開口，並且所述空穴被加壓用於使氣體流出所述開口。這有助於保持第二電極沒有異物。可選地，或以及加壓的屏蔽，所述第二電極可以包括刮除器。該刮除器有助於去除在第二電極處的異物。在一個實施例中，所述高壓是在大約IkV至大約30kV的範圍內的電源，優選地是在大約4kV至7kV的範圍內的電源。在一個實施例中，所述高壓直流電流源包括電流調節器。該電流調節器將流過所述高壓直流電流源的電流的量限制為大約ImA至大約5mA，並且更優選地將流過所述高壓直流電流源的電流的量限制為大約2. 5mA。根據本發明的第二方面，提供一種用於在外科手術期間和/或之後減少或去除懸浮在局部大氣中的粒子的方法，所述方法依照合適順序包括如下步驟a)提供高壓直流電流源；b)電連接患者到所述高壓直流電流源的一個極；c)電連接導電元件到所述高壓直流電流源的極中的另一個極；d)將所述導電元件定位在大氣中，因而電離所述粒子並且將所述粒子吸向所述患者或吸向所述導電元件。在一個實施例中，在方法步驟b)中，所述一個極是正極；在步驟C)中，極中的另一個極是負極；並且在步驟d)中，當所述導電元件發射電子時粒子被吸向所述患者。根據本發明的第三方面，提供一種用於在外科手術期間和/或之後減少或去除懸浮在局部大氣中的粒子的方法，所述方法依照合適順序包括如下步驟a)提供高壓直流電流源；b)電連接所述高壓直流電流源的一個極到第一電極；c)電連接具有軸線的導電元件到所述高壓直流電流源的極中的另一個極；d)將所述導電元件定位在大氣中，使導電元件的軸線指向第一電極，因而電離所述粒子並且將所述粒子吸向所述第一電極。在一個實施例中，在步驟b)中，所述一個極是正極；在步驟C)中，極中的另一個極是負極；並且在步驟d)中，當所述導電元件發射電子時粒子被吸向所述第一電極。本發明用於本文說明或描述的任何新穎特徵，或本文說明或描述的這些新穎特徵的組合。
本發明能夠以多種方式實現，下面僅參照
一個示例，附圖如下圖1顯示用於去除或減少來自患者的腹部的煙塵粒子的第一配置；圖2顯示用於去除或減少來自患者的腹部的煙塵粒子的第二配置；圖3顯示用於第二配置的電極的配置；圖4、5、6、7和8顯示電極的不同實施例；禾口
圖9和10顯示本發明的其它應用。
具體實施例方式參照附圖1，顯示患者P，其被進行腹腔鏡檢查手術。器具10通過腹腔鏡檢查進入埠 90插入到吹入法治療的腹部A，並且用於去除患者P的腹部A中的組織T。沿電源線路92給器具10提供電力。器具10產生煙塵粒子S。請注意，在本說明書中的術語「煙塵粒子」包括混合或懸浮在腹部A的大氣中的粒子、蒸汽和其它物質。設備100用於從腹部A減少或去除煙塵S。設備包括高壓直流電流源(high voltage dc electrical source) 110、絕緣導線120和130、導電墊144形式的第一電極 140、和第二電極150。第二電極的結構的示例下面給出，儘管它是最簡單的形式，第二電極是導電棒154，該導電棒巧4部分地絕緣以防止該導電棒巧4意外地接觸在患者P上。在使用中，第一電極的導電墊144通過使用導電膠148連接到患者P的腿部或身體的其它部分，並且通過絕緣導線120電連接到高壓源的正極。然後患者的身體變為帶正 H1^ ο第二電極150通過絕緣導線130連接到高壓源110的負極。第二電極可以通過圖 1大致顯示的預製引導裝置96或通過傳統的塑料腹腔鏡檢查進入埠 90插入到腹部A中。第二電極是負電的，並且滿足公認理論，並且朝向患者的身體的壁W發送電子流。 此外，滿足公認理論，電子自身粘附到煙塵粒子的一些原子上，造成原子形成負離子，並且因而被吸引到腹部的帶正電的壁上。因此，煙塵粒子S被吸向腹部A帶正電的壁W，煙塵粒子粘附在此並且然後在外科手術結束時被清洗掉。圖2顯示與前述配置100相似的配置101，其中相同部件具有相同的參考標記，並且其中採用相同的電離操作原理。然而，在第二配置中，第二電極150與外科切割器具15
糹口口。器具15是改進的電外科裝置，還公知為透熱治療裝置，其使用高頻電流源115，該高頻電流源115具有在IOMHz和IOOMHz之間的頻率，高頻電流流過患者以在器具的頂端產生熱量，用於在切割區進行切割和切削。交流電流分別沿導線122和132流到導電墊144和器具15。當外科醫生接通電流並且接觸患者時，執行組織T的切割，因為電流電路被完成， 並且組織的局部阻抗導致產生熱量。請注意，在該情況中導線122和120共享相同的路徑 124，並且導線120通過連接件1 連接到導線122。第二電極150安裝到器具15，並且通過絕緣導線130供應直流高壓。圖3顯示電外科器具15的局部放大圖。器具包括手柄16、主體部分18、切割頭20 和居中地安裝在主體18中的導線132。在使用中，外科醫生將器具插入到進入埠 90中。 當供應電流並且切割頭20與組織T接合時，可以執行組織的切除。該手術產生煙塵S，其可以如上所述地通過電離被去除或減少。電極150安裝到器具15的主體18。電極150包括具有尖端M的導電棒22防止該尖端M和患者P之間直接接觸的屏蔽26。該電極還包括具有空穴30的殼體觀，該空穴 30能夠通過氣源路線32加壓。加壓氣體能夠在殼體觀的開口 34處逃逸。氣流有助於防止異物進入開口 34。此外，刮除器36可以被推動器38從殼體觀的內側朝向開口 34向前推進，以移出任何進入開口 34的異物。
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當需要從腹部A去除煙塵時，高壓直流源可以被接通，並且產生電子流Ε。如上所述，電子的作用是電離懸浮在局部大氣中的任何粒子或物質，以便使電離的粒子等被吸向帶正電的患者，如上所述。該電離可以在電外科手術期間或之後進行。圖4和8每個顯示第二電極150的改進的頂端部分。在圖4中，電極150是具有鋒利的尖端M的中空套管形式，具有電絕緣屏蔽26。非導電棒22延伸通過中空電極150的內腔並且延伸到尖端M之外。棒22的圓的頂端25用於使鋒利尖端M對患者的意外損害的風險最小。在使用中，患者P中的小切口可能形成，並且用於經皮膚引入電絕緣屏蔽沈。 電極150然後可以通過絕緣屏蔽沈的內腔插入。圖5顯示另一電極150的頂端部分，該電極150包括被電絕緣屏蔽沈覆蓋的尖端 24。在該情況中，屏蔽具有一串入口孔21和出口孔23，分別提供用於帶電空氣分子流通的入口和出口。孔21和23僅是圖示的目的，並且可以具有不同尺寸和結構，以便在使用中使得裝置的性能和安全性最大化。圖6顯示另一電極150，包括具有尖端M和屏蔽沈的導電棒22。屏蔽在卷簧狀結構27中終止，該卷簧狀結構27覆蓋尖端M並且在使用中保護患者免受尖端M意外的損傷。在一個形式中，彈簧27不是導電的，並且單獨用作用於保護的屏蔽，其能夠在插入時回縮以暴露尖端對。然而在另一中形式中，彈簧27可以是導電的，以提高電極在產生電子時的性能，但是不必能夠回縮以暴露尖端Μ。在該後者的結構中，它是釋放電子以形成離子的盤卷形式。圖7顯示另一電極150，其包括屏蔽沈和尖端對，以及多個細髮狀的導電元件，例如不鏽鋼毛須，以便提供發射電子的改進的表面，並且因此產生離子。毛須四是彈性的，以允許通過插入屏蔽沈的內腔中而使尖端M插入到患者中。屏蔽沈可以寬到足以容納電極的整個寬度，或可選地毛須可以在插入時被壓縮，但是在延伸到屏蔽26的末端之外時彈回到合適位置。圖8顯示另一電極實施例，結合有帶正電的加速器環31。加速器環31提高了電極150的性能，通過在離子期望的流動方向上吸引離子，在該情況中，朝向第二電極140吸引離子。圖9顯示用於從體外外科手術部位Y減少或去除粒子(例如煙塵粒子)的配置。 在該情況中，電極140大致沿電極150的軸線A放置，為了最好的結果。在該方位中，產生離子的電子流E在外科手術部位Y上被引導，以與在該部位Y處由外科工具10產生的煙塵粒子S碰撞。在該實施例中，電極140朝向它的表面吸引粒子。電極140能夠採用各種形式， 例如，使用之後能夠清洗掉的鎳紗布，導電材料的墊子，例如塗布導電碳漿的任意的塑料纖維，或金屬板。在任一情況中，可以理解的是，患者不用作導電路徑，因此煙塵粒子直接吸引到電極上。在使用之後，電極140可以被清洗和消毒用於再次使用，或作為消耗品處理掉。圖10顯示可選的電極140，具有通過路徑130供應的柔性筒形式。筒可以插入患者中，例如通過外科手術進入埠 90。理想地，煙塵粒子如圖10所示直接吸引到電極140， 因此當去除電極時它可以去掉或清洗掉，使得在外科手術之後吸引到電極上的煙塵粒子被從患者的體腔去除。本領域熟練人員可以理解的是，在發明限定的範圍內可以有許多變化、變型和改進。例如，圖示的兩個第一配置是體內的，然而在圖9所示的體外手術中可以採用相似的方法。在圖1和圖2中，患者已經帶正電，使得電離的粒子等被吸引到患者。如果圖示的這些配置的極性被顛倒，那麼粒子等將被吸引到電極150，並且例如能夠在需要時使用刮除器 36或相似裝置從電極刮除。儘管能夠使用高達30kV的直流電壓，但是較低的電壓也是足夠的。例如大約5kV 或6kV的電壓是可行的，利用2. 2M0hms系列電阻器形式的電流限制調節器。絕對合理的恆壓是優選的，但是可以使用波動的電壓，具體地，在設備與電驅動外科手術工具一起使用的情況中，假設沒有電流反向。在該說明書中，「直流」涵蓋振蕩或嘈雜電壓，其被偏壓以提供僅在電路的一個方向上的電流。在前述的配置中，通過使用電勢差產生電離輻射，儘管可以使用其它形式的輻射，例如來自無線有源物質的輻射。然後通過使患者接地可以實現電離粒子吸引到患者。通過配置圖2所示的粒子去除設備，本發明可以結合到任一單極電外科手術裝置，或在採用雙極電外科手術裝置的情況中，可以採用圖1所示的配置，其不使用患者返回 (第一)電極(即，不需要通過患者的電流路徑)，或任何其它粒子產生裝置。此外，不使用電能切割的裝置可以被使用，並且它們造成的粒子能夠通過採用前述設備去除或減少，例如可以使用雷射裝置或同時切割和密封組織的超聲動力切割工具(諧波解剖刀)。還可以使用低溫外科裝置。此外，電極的一個可以結合到圖1所示的進入埠 90或相似埠中。主電源用於產生高壓，但是可以用可再充電電池替代或補充。可以通過外科醫生或他/她的助手的切換操作，實現該主電源/電池電源，或導線130的持續或中斷，例如拇指操作開關或腳踏板，以提供手動控制。為了提高安全性，可以設置控制裝置，用於監控高壓電路中行進的電流，如果電流在短時間間隔內快速增加時，其可以停止電流，即如果檢測到短路，例如在第二電極接觸到患者的身體時。這避免或減少對患者的意外電擊。此外，可以監控阻抗增加，因而檢測被阻礙的電子發射。已經發現，當第二電極150的導電部分的軸線，例如導電元件22，被指向第一電極 140時，本設備對於粒子去除或減少作用顯著。這通常能夠在腹腔鏡檢查手術中實現，例如通過把第一電極放置在患者的外科手術部位附近。此外，已經發現，當第二電極的尖端暴露至少5mm或向外科手術大氣開放時，它的性能被提高。可選地，電極是一次性使用的。
權利要求
1.一種用於減少或去除懸浮在局部大氣中並由外科手術產生的粒子的設備，所述設備具有或包括兩個電極，每個電極與高壓直流電流源的異性極電連通或能夠電連接到高壓直流電流源的異性極，所述電極中的第一電極能夠電連接到患者，並且所述電極中的第二電極能夠定位在患者內或鄰近患者，使得當與所述高壓直流電流源的異性極電連通時所述兩個電極在使用中電離所述粒子，用於將所述粒子吸向患者或吸向第二電極。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備被配置成當所述第一電極連接到患者時將所述粒子吸向患者。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備被配置成將粒子吸向第二電極。
4.根據權利要求1、2或3所述的設備，其中所述第一電極具有或包括用於直接或間接地接觸患者的皮膚的至少一個導電墊。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的設備，其中所述第二電極具有或包括至少一個導電元件，所述至少一個導電元件形成外科器具或工具的一部分，或者安裝到或能夠安裝到外科器具或工具。
6.根據權利要求5所述的設備，其中所述外科器具或工具在使用中能夠產生所述粒子。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的設備，其中所述第二電極在電絕緣屏蔽內或部分地在電絕緣屏蔽內，用於防止第二電極與患者之間的電接觸。
8.根據權利要求7所述的設備，其中所述電絕緣屏蔽具有孔，以允許空氣進入該電絕緣屏蔽和離開該電絕緣屏蔽。
9.根據權利要求7所述的設備，其中所述電絕緣屏蔽讓所述電極的頂端暴露。
10.根據權利要求7、8或9所述的設備，其中所述第二電極包括異性地充電的加速器， 該加速器位於所述電極的頂端之外。
11.根據權利要求7、8、9或10所述的設備，其中所述電絕緣屏蔽具有空穴和在該空穴中的開口，並且所述空穴被加壓用於使氣體流出所述開口。
12.根據前述權利要求中的任一項所述的設備，其中所述第二電極包括刮除器，用於去除在第二電極處的異物。
13.根據前述權利要求中的任一項所述的設備，其中所述高壓直流電流源是在大約 IkV至大約30kV的範圍內的電源，優選地是在大約4kV至7kV的範圍內的電源。
14.根據前述權利要求中的任一項所述的設備，其中所述高壓直流電流源包括電流調節器，優選地將流過所述高壓直流電流源的電流的量限制為大約ImA至大約5mA，並且更優選地將流過所述高壓直流電流源的電流的量限制為大約2. 5mA。
15.一種用於在外科手術期間和/或之後減少或去除懸浮在局部大氣中的粒子的方法，所述方法依照合適順序包括如下步驟a)提供高壓源；b)電連接患者到所述高壓源的一個極；c)電連接導電元件到所述高壓源的極中的另一個極；d)將所述導電元件定位在大氣中，因而電離所述粒子並且將所述粒子吸向所述患者或吸向所述導電元件。
16.根據權利要求15所述的方法，其中在方法步驟b)中，所述一個極是正極；在步驟c)中，極中的另一個極是負極；並且在步驟d)中，當所述導電元件發射電子時粒子被吸向
17.根據權利要求15或16所述的方法，包括體內地插入所述導電元件的步驟。
18.一種減少或去除懸浮在局部大氣中並由外科手術產生的粒子的方法，通過以充分的量電離所述粒子導致至少大部分所述粒子被從大氣去除或移除，其中採用電勢差產生電離電子流，並且用於傳送該電勢差的路徑包括患者的身體。
19.一種用於在外科手術期間和/或之後減少或去除懸浮在局部大氣中的粒子的方法，所述方法依照合適順序包括如下步驟a)提供高壓直流電流源；b)電連接所述高壓直流電流源的一個極到第一電極；c)電連接具有軸線的導電元件到所述高壓直流電流源的極中的另一個極；d)將所述導電元件定位在大氣中，使導電元件的軸線指向第一電極，因而電離所述粒子並且將所述粒子吸向所述第一電極。
20.根據權利要求19所述的方法，其中在步驟b)中，所述一個極是正極；在步驟c)中， 極中的另一個極是負極；並且在步驟d)中，當所述導電元件發射電子時粒子被吸向所述第一電極。
21.一種電離輻射的使用方法，其用於去除或減少懸浮在局部大氣中並由外科手術產生的粒子。
22.根據權利要求12、13、14、15或16所述的方法，所述方法使用權利要求1_11中任一項所限定的設備。
23.基本參照本文公開的任一或多個附圖的設備或方法。
全文摘要
公開了一種用於減少或去除懸浮在局部大氣中並由外科手術產生的煙塵粒子的設備(100)，所述設備具有或包括兩個電極(140)和(150)，所述設備的每個電極與高壓直流電流源的異性極電連通或能夠電連接到高壓直流電流源的異性極，所述電極中的第一電極(140)能夠電連接到患者(P)，並且所述電極中的第二電極(150)能夠定位在患者內或鄰近患者，使得當與所述高壓直流電流源的異性極電連通時所述兩個電極在使用中電離所述粒子，用於將所述粒子吸向患者或吸向第二電極。
文檔編號H01T19/04GK102470009SQ201080033158
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月21日 優先權日2009年7月23日
發明者史蒂文·布朗, 安德魯·切爾, 尼爾·沃倫, 羅賓·克羅斯雷 申請人:阿薩盧斯醫療器械有限公司