ИНТЕРФЕЙСНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА И ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА
INTERFACE ASSEMBLY FOR CONNECTING AN ELECTROSURGICAL GENERATOR AND AN ELECTROSURGICAL INSTRUMENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к интерфейсному узлу для соединения электрохирургического генератора и электрохирургического инструмента. Электрохирургический инструмент может быть предназначен для доставки электромагнитной энергии (например, радиочастотной и/или микроволновой энергии) в биологические ткани для разрезания тканей и/или для гемостаза (т.е. способствования свертыванию крови).
Уровень техники
Хирургическая резекция - это способ удаления срезов органов из организма человека или животного. Такие органы могут иметь обширную сосудистую структуру. При разрезании тканей (разделении или рассечении) происходит повреждение или разрыв небольших кровеносных сосудов, называемых артериолами. За первоначальным кровотечением следует каскад коагуляции, при котором кровь превращается в сгусток чтобы закупорить точку кровотечения. Во время операции желательно, чтобы пациент терял как можно меньше крови, поэтому, чтобы обеспечить разрезание без кровопотери, были разработаны различные устройства. При эндоскопических процедурах кровотечения также нежелательны, и с ними необходимо бороться имеющимися средствами, поскольку поток крови может затруднять обзор оператора, из-за чего увеличивается длительность операции и потенциально может возникнуть необходимость прекращения процедуры и использования вместо нее другого способа, например, открытого хирургического вмешательства.
Электрохирургические генераторы широко используются в операционных больниц, часто применяются в открытых и лапароскопических процедурах, и все чаще используются с хирургическими устройствами, обеспечивающими обзор, такими как эндоскоп или аналогичные инструменты. В эндоскопических процедурах электрохирургические принадлежности, как правило, вводят через просвет внутри эндоскопа. В рассматриваемых в сравнении эквивалентных каналах доступа лапароскопической хирургии, такие просветы имеют сравнительно узкий диаметр канала и большую длину.
Для разрезания биологических тканей вместо острого лезвия известно использование радиочастотной (РЧ) энергии. Способ разрезания с использованием РЧ энергии работает с использованием того принципа, что электрический ток проходит через межклеточное вещество тканей (при содействии ионного содержимого клеток и межклеточных электролитов), при этом сопротивление потоку электронов в тканях генерирует тепло. На практике инструмент выполнен с возможностью приложения к межклеточному веществу тканей РЧ напряжения, достаточного для генерирования тепла внутри клеток и испарения воды, содержащейся в тканях. В результате нарастающей потери влаги, в частности, в непосредственной близости к области излучения инструментом РЧ энергии (которая имеет наивысшую плотность тока на всем пути прохождения через ткани), непосредственный физический контакт между инструментом и тканями может быть потерян. Затем приложенное напряжение проявляет себя как падение напряжения в этой маленькой пустоте, что вызывает ионизацию в пустоте, приводящей к образованию плазмы. По сравнению с тканями плазма имеет очень высокое объемное сопротивление. Энергия, подаваемая на инструмент, поддерживает плазму, т.е. замыкает электрическую цепь между инструментом и тканями. Летучее вещество, попадающее в плазму, может испаряться, что, таким образом, воспринимается как разрезание тканей плазмой.
В патенте GB 2523246 описан электрохирургический инструмент для применения к биологическим тканям электромагнитной энергии РЧ и/или электромагнитной энергии микроволнового диапазона. Такой инструмент содержит вал, вставляемый через инструментальный канал хирургического смотрового устройства. На дистальном конце такого вала имеется инструментальный наконечник, содержащий плоскую линию передачи, образованную листом первого диэлектрического материала, имеющего первый и второй проводящие слои на своих противоположных поверхностях. Плоская линия передачи подключена к коаксиальному кабелю, проводимому посредством вала. Этот коаксиальный кабель выполнен с возможностью доставки микроволновой или радиочастотной энергии на плоскую линию передачи. Коаксиальный кабель содержит внутренний проводник, наружный проводник, расположенный коаксиально по отношению к внутреннему проводнику, и второй диэлектрический материал, разделяющий наружный и внутренний проводники, при этом внутренний и наружный проводники проходят за пределы второго диэлектрика на соединительном стыке так, чтобы перекрывать противоположные поверхности линии передачи и создать электрический контакт с первым проводящим слоем и вторым проводящим слоем соответственно. Данный инструмент дополнительно содержит защитную оболочку с плавно выпуклой нижней поверхностью, обращенной в противоположную сторону от плоской линии передачи. Нижняя поверхность содержит выполненный в ней углубленный канал, проходящий в продольном направлении. Внутри инструмента установлена выдвижная игла, выполненная с возможностью выдвижения через углубленный канал так, чтобы она выступала из дистального конца инструмента. Эта игла может быть использована для введения текучей среды в зону обработки до того, как будет приложена РЧ или микроволновая энергия.
В патенте GB 2523246 также описан интерфейсный узел для объединения в единый кабельный узел всех элементов: (i) подачи жидкости, (ii) механизма перемещения иглы и (iii) подачи энергии (например, кабеля, подводящего РЧ- и/или микроволновую энергию). Кабельный узел может иметь размеры, позволяющие ему проходить через инструментальный канал обычного эндоскопа. Более конкретно, интерфейсный узел включает в себя: корпус из электроизоляционного материала, причем такой корпус имеет: первый вход для приема от электрохирургического генератора радиочастотной (РЧ) электромагнитной (ЭМ) энергии и/или электромагнитной энергии микроволнового диапазона, второй вход для приема текучей среды и выход; единый кабельный узел для соединения выхода с электрохирургическим инструментом, узел сигнального кабеля, содержащий гибкий рукав, который определяет путь потока текучей среды, находящийся в сообщении по текучей среде со вторым входом, и по которому проведен коаксиальный кабель, подключенный к первому входу. Также интерфейсный узел может включать в себя скользящее пусковое устройство на корпусе, причем такое скользящее пусковое устройство присоединено к толкателю, который проходит за пределы корпуса через выход.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В самом общем смысле в настоящем изобретении предложено усовершенствование концепции интерфейсного узла, описанного в патенте GB 2 523 246. Такое усовершенствование может включать в себя усиление толкателя. Таким образом, может быть снижена вероятность повреждения толкателя и, как следствие, возникновения неисправности.
Кроме того, гибкий рукав может включать в себя внутреннюю трубку, которая окружает толкатель и которая может свободно скользить относительно толкателя. Настоящее усовершенствование может включать в себя ограничение максимального расстояния скольжения внутренней трубки по толкателю. Таким образом, можно снизить вероятность повреждения внутренней трубки и, как следствие, возникновения неисправности.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен интерфейсный узел для соединения электрохирургического генератора и электрохирургического инструмента, причем интерфейсный узел содержит: корпус, имеющий: вход для приема электромагнитной энергии от электрохирургического генератора и выход; скользящее пусковое устройство на корпусе, причем это скользящее пусковое устройство прикреплено к толкателю, который проходит за пределы корпуса через выход; и единый кабельный узел для соединения выхода с электрохирургическим инструментом, при этом такой единый кабельный узел содержит гибкий рукав, который проводит толкатель и коаксиальный подключенный к входу.
Интерфейсный узел также может включать в себя второй вход для приема текучей среды. Кроме того, гибкий рукав может образовывать путь потока текучей среды, который находится в сообщении по текучей среде со вторым входом. По существу, вышеупомянутый вход для приема электромагнитной энергии можно называть «первым» входом.
Электромагнитная энергия может содержать радиочастотную (РЧ) энергию и/или энергию микроволнового диапазона.
Электрохирургический генератор может представлять собой любое устройство, способное доставлять РЧ ЭМ энергию или ЭМ энергию микроволнового диапазона для обработки биологических тканей. Например, можно использовать генератор, описанный в документе WO 2012/076844.
Электрохирургический инструмент может представлять собой любое устройство, которое при применении выполнено с возможностью использования РЧ ЭМ энергии или ЭМ энергии микроволнового диапазона для обработки биологических тканей. Электрохирургический инструмент может использовать РЧ ЭМ энергию и/или ЭМ энергию микроволнового диапазона для выполнения любой или всех следующих операций: резекция, коагуляция и абляция. Например, инструмент может представлять собой устройство для резекции, как описано в настоящем документе, но альтернативно может представлять собой любое устройство из: пары микроволновых щипцов, петли, которая излучает микроволновую энергию и/или связывает РЧ энергию, и аргонового коагулятора.
Интерфейсный узел может включать в себя элемент усиления (или конструкцию), соединенный с первым участком толкателя так, чтобы усилить этот первый участок. Первый участок может быть частично или полностью расположен внутри корпуса. Кроме того, первый участок может частично находиться внутри (i) выхода, (ii) единого кабельного узла или (iii) и того, и другого. Например, когда скользящий пусковой механизм приводится в действие так, чтобы полностью втянуть толкатель, элемент усиления может быть расположен только внутри корпуса, например, не внутри выхода или единого кабельного узла (или гибкого рукава). Дополнительно или альтернативно, когда скользящий пусковой механизм приводится в действие так, чтобы полностью выдвинуть толкатель, элемент усиления может быть расположен внутри корпуса и, возможно, внутри единого кабельного узла (и гибкого рукава). Таким образом, толкатель может быть усилен и получить опору, пока он находится в свободном пространстве корпуса. В свою очередь, действие скользящего пускового устройства при выдвижении и втягивании толкателя становится более надежным, поскольку толкатель менее подвержен изгибу и другим повреждениям. Следовательно, действие скользящего пускового устройства при манипулировании толкателем становится более прогнозируемым, за счет чего облегчается управление для пользователя. Например, элемент усиления представляет собой опорную трубку, окружающую первый участок. Опорная трубка может быть изготовлена из нержавеющей стали. Кроме того, опорная трубка может быть прикреплена к первому участку, чтобы предотвратить относительное перемещение между опорной трубкой и первым участком. В одном варианте осуществления опорная трубка прикреплена к первому участку с помощью механического обжатия и/или клея (например, клея, затвердевающего под действием УФ-излучения). Дополнительно или альтернативно, опорная трубка может быть приварена к первому участку с помощью лазера.
Гибкий рукав содержит внутреннюю трубку, окружающую второй участок толкателя, при этом внутренняя трубка может свободно скользить относительно толкателя. Второй участок может представлять собой дистальную сторону элемента усиления. Второй участок может быть частично или полностью расположен внутри единого кабельного узла. Кроме того, второй участок может частично находиться внутри (i) корпуса, (ii) выхода или (iii) и того, и другого. Например, когда скользящее пусковое устройство приводится в действие так, чтобы полностью выдвинуть толкатель, внутренняя трубка может быть расположена только в едином кабельном узле (и гибком рукаве), например, не внутри выхода или корпуса.
Дополнительно или альтернативно, когда скользящий пусковой механизм приводится в действие так, чтобы полностью втянуть толкатель, внутренняя трубка может быть расположена внутри единого кабельного узла и выхода и, возможно, внутри корпуса. Внутренняя трубка может представлять собой трубку с одним просветом, который может образовывать один канал для множества различных применений. Например, трубка с одним просветом может нести толкатель. Кроме того, если интерфейсный узел включает в себя второй вход для приема текучей среды, трубка с одним просветом может нести канал подачи текучей среды для обеспечения пути потока текучей среды между инструментом и интерфейсным узлом. Дополнительно или альтернативно, трубка с одним просветом может иметь открытый участок для обеспечения пути потока текучей среды между инструментом и интерфейсным узлом, то есть для текучей среды может не потребоваться отдельный канал. По существу, поток текучей среды может заполнить внутреннюю полость, и толкатель может быть погружен в текучую среду. Соответственно, функция трубки с одним просветом может заключаться в обеспечении смазывающего действия для толкателя. Однако в другом варианте осуществления внутренняя трубка может представлять собой трубку с несколькими просветами или трубку с одним просветом, имеющую полученный экструдированием разделительный элемент, который образует множество каналов (например, два, три или более). Например, отдельный просвет/канал может нести одно или более из следующего: путь потока текучей среды и толкатель.
Интерфейсный узел может включать в себя механизм ограничения скольжения, присоединенный к толкателю и выполненный с возможностью ограничения максимального расстояния скольжения внутренней трубки по толкателю. Таким образом, перемещение внутренней трубки ограничено так, чтобы избежать повреждения трубки или повреждения других компонентов. Однако, поскольку механизм ограничения скольжения допускает определенное перемещение внутренней трубки, повреждение (например, вследствие трения) внутренней трубки уменьшается, поскольку внутренняя трубка может перемещаться (ограниченным образом) относительно толкателя. Механизм ограничения скольжения может включать в себя первый ограничительный элемент, прикрепленный к наружной поверхности толкателя на дистальной стороне внутренней трубки, при этом первый ограничительный элемент выполнен с возможностью (например, вследствие размеров или формы) препятствования скольжению внутренней трубки за этот первый ограничительный элемент. Дополнительно механизм ограничения скольжения может включать в себя второй ограничительный элемент, прикрепленный к наружной поверхности толкателя на проксимальной стороне внутренней трубки, при этом второй ограничительный элемент выполнен с возможностью (например, вследствие размеров или формы) препятствования скольжению внутренней трубки за этот второй ограничительный элемент. По существу, первый и второй ограничительные элементы ограничивают скользящее перемещение внутренней трубки. Например, первый и второй ограничительные элементы могут быть пространственно разнесены на толкателе так, что максимальное расстояние скольжения внутренней трубки по толкателю ограничено 4-10 мм, а предпочтительно 5 мм. Второй ограничительный элемент может отстоять от дистального конца толкателя, например, от 3 до 7 мм, а предпочтительно на 5 мм. Первый ограничительный элемент может содержать сгусток, каплю, полоску или шарик клея (например, клея, затвердевающего под действием УФ-излучения). Первый и второй ограничительные элементы могут охватывать всю окружность толкателя или только ее часть. Второй ограничительный элемент может быть предусмотрен на опорной трубке (например, на дистальном конце опорной трубки).
Корпус может быть выполнен из электроизоляционного материала. Корпус может обеспечивать двойной изолирующий барьер для оператора, то есть корпус может содержать наружную оболочку (первый уровень изоляции), в которую заключен разветвленный проход (второй уровень изоляции), внутри которого различные входы объединены в единый кабельный узел. Разветвленный проход может обеспечивать водонепроницаемость объема, который образует путь потока текучей среды между вторым входом (если таковой имеется) и выходом, и который имеет первый порт, смежный с первым входом, для ввода коаксиального кабеля. В этом варианте осуществления наружная оболочка может обеспечивать УФ-инкапсуляцию.
При применении интерфейсный узел может быть местом, в котором происходит введение текучей среды для обработки в инструменте. Оператор интерфейсного узла может управлять подачей текучей среды, например, с помощью шприца или другого механизма ввода текучей среды, присоединенного ко второму входу (при его наличии). Интерфейсный узел может также включать в себя механизм обеспечения доставки текучей среды, который действует, направляя доставку текучей среды в электрохирургический инструмент или управляя ею. Например, как упомянуто выше, интерфейсный узел включает в себя скользящее пусковое устройство на корпусе, при этом такое скользящее пусковое устройство прикреплено к толкателю, который проходит за пределы корпуса через выход. Толкатель может проходить через гибкий вал к электрохирургическому инструменту, где он может управлять устройством доставки текучей среды. Например, электрохирургический инструмент может включать в себя втягивающуюся иглу, которая может переключаться в положение, когда она находится в сообщении по текучей среде с путем потока жидкости в гибком валу, и выходить из него, за счет перемещения толкателя вперед и назад.
В этой конструкции разветвленный проход может включать в себя второй порт для ввода толкателя, смежный со скользящим пусковым устройством.
Как первый порт, так и второй порт могут содержать уплотнительную заглушку, которая образует водонепроницаемый проход для коаксиального кабеля и толкателя соответственно. Уплотнительная заглушка может быть изготовлена из упруго деформируемого материала, например, силиконовой резины, благодаря чему коаксиальный кабель и толкатель герметично заключены в такой материал, когда они проходят через него. Уплотнение первого и второго портов таким образом означает, что единственный путь выхода текучей среды из интерфейсного узла - через выход по пути потока текучей среды в гибком рукаве.
Разветвленный проход может иметь любую подходящую конфигурацию. В одном варианте осуществления он образован парой Y-образных каналов, которые соединены друг с другом так, чтобы образовывать первый отрезок на одной линии с выходом, второй отрезок, который проходит от стороны первого отрезка под углом наклона к первому отрезку, и третий отрезок, проходящий от стороны второго отрезка. Один или оба Y-образных канала могут быть изготовлены из поликарбоната или акрилонитрилбутадиенстирола (АБС). Первый отрезок может иметь толкатель, проходящий через него, и может заканчиваться на проксимальном конце в уплотнительной заглушке. Второй отрезок может иметь коаксиальный кабель, проходящий через него, и может заканчиваться на своем проксимальном конце в уплотнительной заглушке. Третий отрезок может завершаться вторым портом для приема текучей среды. При такой компоновке корпус может иметь форму пистолета. Однако в другом варианте осуществления разветвленный проход может иметь более компактную конфигурацию, в которой разные отрезки прохода проходят практически параллельно друг другу. При такой компоновке корпус может представлять собой удлиненную капсулу с размерами, подходящими для руки оператора.
Если корпус имеет форму пистолета, эта форма может иметь верхний цилиндрический участок и нижний примыкающий участок, который проходит от проксимального конца верхнего цилиндрического участка. Например, длина верхнего цилиндрического участка, измеренная от дистального конца корпуса (то есть от проксимального конца выхода) до проксимального конца верхнего цилиндрического участка, составляет от 115 мм до 125 мм, предпочтительно 120 мм. Кроме того, нижний примыкающий участок, при измерении от дистального конца корпуса (то есть от проксимального конца выхода) до проксимального конца нижнего примыкающего участка, имеет длину от 100 мм до 110 мм, предпочтительно 105 мм.
Также корпус (например, верхний цилиндрический участок) может включать в себя прорезь на своей наружной поверхности, а скользящее пусковое устройство прикреплено к корпусу (например, верхнему цилиндрическому участку) так, чтобы иметь возможность скольжения в пределах прорези, при этом такое скользящее пусковое устройство имеет неразъемно соединенный с ним участок кнопки, выступающий за пределы корпуса, и цельный удлиненный участок внутри корпуса, причем участок кнопки меньше по длине (т.е. короче), чем удлиненный участок. В одном варианте осуществления прорезь расположена около проксимального конца верхнего цилиндрического участка, а участок кнопки расположен около проксимального конца удлиненного участка. Таким образом, кнопка может быть расположена ближе к проксимальному концу верхнего цилиндрического участка так, что скользящее пусковое устройство более легкодоступно для пользователя, а значит, в большей мере поддается управлению пользователем. Например, прорезь имеет длину от 54 мм до 58 мм, предпочтительно 56,2 мм, и ширину от 1,0 мм до 1,6 мм, предпочтительно 1,3 мм. В другом варианте осуществления прорезь имеет длину от 25 мм до 31 мм, предпочтительно 28 мм, и ширину от 1,1 мм до 1,8 мм, предпочтительно 1,4 мм. Расположение прорези и участка кнопки около проксимального конца упрощает управление, поскольку участок кнопки более легкодоступен для пользователя, то есть пользователю не нужно так сильно тянуться руками, чтобы перемещать участок кнопки по всей длине прорези. Кроме того, в этой конфигурации можно максимально увеличить расстояние скольжения кнопки, чтобы максимально увеличить расстояние, на которое может перемещаться толкатель. В свою очередь, это дополнительное расстояние скольжения может позволить скользящему пусковому устройству компенсировать разницу между прямым и изогнутым положениями толкателя, и может обеспечить дополнительное усилие для преодоления трения, когда соединительная муфта иглы находится в герметичной конфигурации.
Интерфейсный узел может быть особенно удобен для сбора множества входов в единый кабельный узел до того, как они будут введены через инструментальный канал эндоскопа. Для этого кабельный узел может иметь наружный диаметр 9 мм или меньше, например, 2,8 мм или меньше для гибкого видеоколоноскопа.
Для облегчения манипулирования инструментом на дистальном конце инструментального канала эндоскопа гибкий рукав может быть оснащен продольными навивками, способствующими передаче крутящего момента, то есть передавать перемещение кручения на проксимальном конце кабельного узла к дистальному концу кабельного узла, где это может вызвать поворот инструмента в двух направлениях, поскольку такой инструмент прикреплен к кабельному узлу. Гибкий рукав может содержать внутреннюю трубку и наружную трубку, которые склеены или иным образом скреплены с трубкой металлизированной навивки между ними. Внутренняя трубка или наружная трубка могут быть изготовлены из полимера, такого как термопластичный эластомер, такой как полиэфирблокамид или РЕВА (например, материал РЕВАХ™). Также такая плетеная трубка может включать в себя два или более (например, три) радиально разнесенных слоя из навитой проволоки, заключенных в оболочке. Каждая слой или каждая оболочка могут состоять из множества проволок, например, из шести проволок. В одном варианте осуществления каждая такая проволока может иметь практически плоское сечение. Кроме того, соседние слои из навитой проволоки могут иметь противоположные направления навивки. Шаг навивки может изменяться по длине кабельного узла. Например, может быть полезно иметь увеличенный шаг в области, например, дистального участка кабеля, где важна гибкость. Для предотвращения взаимодействия металлизированной навивки с РЧ полем или микроволновым полем на инструменте может быть предусмотрен дистальный участок гибкого рукава, в котором навивка отсутствует. Дистальный участок может быть изготовлен отдельно и прикреплен (например, приклеен или приварен) к навитому участку. Дистальный участок может называться «мягким наконечником» и при применении способен облегчать манипуляции с устройством за счет формирования более гибкого участка, который можно перемещать с помощью эндоскопа. Дистальный участок может также служить для прикрепления инструментального наконечника к гибкому рукаву.
Корпус может дополнительно содержать элемент разгрузки натяжения, установленный в выходе и окружающий гибкий рукав. Функция элемента разгрузки натяжения заключается в ограничении перемещения рукава в этом месте для предотвращения чрезмерного его сгибания, которое может повредить внутренние компоненты.
Дистальный конец толкателя может быть соединен с проксимальным концом соединительной муфты иглы, на дистальном конце которой зажимается игла. Муфта может быть полой, с одним или несколькими отверстиями в наружной стенке, которые обеспечивают сообщение по текучей среде ее внутренней части с путем потока текучей среды через гибкий рукав. Дистальный конец муфты может быть открытым так, что игла, установленная на дистальном конце находится в сообщении по текучей среде с путем потока текучей среды. Проксимальный конец муфты может быть плотно закрыт толкателем.
Интерфейсный узел может включать в себя коаксиальный кабель, присоединенный к первому входу через интерфейсное соединение, при этом интерфейсное соединение выполнено с возможностью относительного вращения интерфейсного узла относительно коаксиального кабеля.
В настоящем документе радиочастота (РЧ) может означать устойчивую фиксированную частоту в диапазоне от 10 кГц до 300 МГц, а частота микроволнового диапазона может означать устойчивую фиксированную частоту в диапазоне от 300 МГц до 100 ГГц. РЧ энергия должна иметь достаточно высокую частоту, чтобы эта энергия не вызывала стимуляцию нервов, и достаточно низкую для предотвращения побледнения тканей или ненужного запаса по тепловой нагрузке, или повреждения структуры тканей. Предпочтительные фиксированные частоты для РЧ энергии включают в себя любую одну или более из: 100 кГц, 250 кГц, 400 кГц, 500 кГц, 1 МГц, 5 МГц. Предпочтительные фиксированные частоты для микроволновой энергии включают в себя 915 МГц, 2,45 ГГц, 5,8 ГГц, 14,5 ГГц, 24 ГГц.
Краткое описание графических материалов
Примеры осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы, в которых: на Фиг. 1 представлен схематический вид полной электрохирургической системы, в которой применено настоящее изобретение;
на Фиг. 2 представлен вид в разрезе интерфейсного узла, который представляет собой вариант осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 3 представлен местный вид в перспективе интерфейсного узла, показанного на Фиг. 2;
на Фиг. 4А представлен вид в перспективе Y-образного соединителя, используемого в интерфейсном узле, показанном на Фиг. 2;
на Фиг. 4В представлен вид в разрезе Y-образного соединителя, показанного на Фиг. 4А;
на Фиг. 5А представлен вид в перспективе ограничителя, применяемого в интерфейсном узле, показанном на Фиг. 2;
на Фиг. 5В представлен вид в разрезе ограничителя, показанного на фиг.5А;
на Фиг. 6 представлен вид в разобранном состоянии узла дистального конца электрохирургического устройства;
на Фиг. 7А представлен вид сверху в перспективе узла дистального конца, показанного на фиг.6, в собранном состоянии;
на Фиг. 7В представлен вид снизу в перспективе узла дистального конца, показанного на фиг.6, в собранном состоянии;
на Фиг. 8 представлен вид в разрезе узла кабеля в соответствии с вариантом осуществления;
на Фиг. 9 представлен схематический вид некоторых внутренних частей интерфейсного узла, показанного на фиг.2; и
на Фиг. 10А, 10В и 10С представлены увеличенные виды в разрезе, сделанном по линии Х-Х на обведенных участках А, В и С, показанных на Фиг. 9, соответственно.
Подробное описание, дополнительные варианты и предпочтительные варианты
Различные аспекты настоящего изобретения представлены ниже в контексте электрохирургической системы, которая обеспечивает электрохирургический инвазивный инструмент для применения в эндоскопических процедурах удаления полипов и злокачественных новообразований посредством регулируемой доставки как микроволновой, так и РЧ энергии. Однако следует понимать, что аспекты изобретения, представленного в настоящем документе, не следует ограничивать этим конкретным применением. Они в равной степени могут быть применимы в вариантах осуществления, где требуется только РЧ энергия или где требуется только РЧ энергия и доставка текучей среды.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение полной электрохирургической системы 100, которая способна выборочно снабжать дистальный конец инвазивного электрохирургического инструмента любым или всем из следующего: РЧ энергия, микроволновая энергия и текучая среда, например, физиологический раствор или гиалуроновая кислота. Система 100 содержит генератор 102 для регулируемой подачи электромагнитной (ЭМ) энергии. В настоящем варианте осуществления такая ЭМ энергия включает в себя радиочастотную ЭМ энергию и/или ЭМ энергию микроволнового диапазона. Подходящий для этой цели генератор описан в патенте WO 2012/076844, который включен в настоящий документ посредством ссылки.
Генератор 102 соединен с интерфейсным узлом 106 посредством интерфейсного кабеля 104. Интерфейсный узел 106 также присоединен, чтобы принимать подачу 107 текучей среды от устройства 108 доставки текучей среды, такого как шприц. Интерфейсный узел 106 содержит в себе механизм перемещения иглы, который приводится в действие путем скользящего перемещения пускового устройства 110. Функцией интерфейсного узла 106 является объединение входов от генератора 102, устройства 108 доставки текучей среды и механизма управления перемещением иглы в единый гибкий вал 112, который проходит от дистального конца интерфейсного узла 106. Следует понимать, что вал 112 может образовывать часть интерфейсного узла 106. Внутреннее устройство интерфейсного узла 106 более подробно описано ниже.
Гибкий вал 112 вставляется по всей длине инструментального (рабочего) канала хирургического смотрового устройства 114. Блок 116 передачи крутящего момента установлен на проксимальном участке вала 112 между интерфейсным узлом 106 и хирургическим смотровым устройством 114. Блок 116 передачи крутящего момента входит в зацепление с валом, позволяя ему вращаться в инструментальном канале хирургического смотрового устройства 114.
Гибкий вал 112 имеет наконечник 118 электрохирургического инструмента, форма которого позволяет ему проходить через инструментальный канал хирургического смотрового устройства 114 и выступать наружу (например, внутри пациента) на дистальном конце трубки эндоскопа. Инструментальный наконечник включает в себя активный наконечник для доставки РЧ ЭМ энергии и/или микроволновой ЭМ энергии в биологические ткани, а также выдвижную иглу для подкожных инъекций для доставки текучей среды. Эти комбинированные технологии обеспечивают уникальное решение для разрезания и разрушения нежелательных тканей, а также дают возможность герметизировать кровеносные сосуды вокруг целевой области. С помощью выдвижной иглы для подкожных инъекций хирург может вводить между слоями тканей физиологический раствор и/или гиалуроновую кислоту с добавленным маркерным красителем, чтобы расправить поражение, подлежащее лечению, а также пометить его положение. Введение текучей среды таким образом поднимает и разделяет слои ткани, что облегчает резекцию вокруг поражения и выравнивание подслизистого слоя, снижая риск перфорации стенки кишечника и ненужного термического повреждения мышечного слоя.
Как более подробно описано ниже, инструментальный наконечник 118 дополнительно включает в себя защитную оболочку, расположенную под активным наконечником, чтобы способствовать выравниванию ткани при осуществлении резекции, что опять таки помогает обеспечить защиту от непреднамеренной перфорации и гарантировать жизнеспособность оставшихся тканей, что, в свою очередь, способствует ускоренному заживлению и восстановлению после операции.
Конструкция инструментального наконечника, рассмотренная ниже, может быть специально разработана для использования с обычным управляемым гибким эндоскопом, имеющим рабочий канал с внутренними диаметрами, по меньшей мере, 3,3 мм и длиной канала от 60 см до 170 см. Таким образом, большинство инструментов сравнительно небольшого диаметра (менее 3 мм) размещается в пределах просвета гораздо большего и преимущественно полимерного изолирующего устройства, то есть гибкого канала эндоскопа, который, как правило, имеет наружный диаметр от 11 мм до 13 мм. На практике, из дистального конца канала эндоскопа дистальный узел выступает на длину от 15 до 25 мм, чтобы не закрывать поле зрения и не сбивать фокусировку камеры. Выступающая часть дистального узла представляет собой единственный участок инструмента, который когда-либо вступает в прямой контакт с пациентом.
На проксимальном конце рабочего канала эндоскопа, который обычно находится на расстоянии 50-80 см от пациента, гибкий вал 112 выходит из порта рабочего канала и дополнительно проходит еще 30-100 см до интерфейсного узла 106. При применении, как правило, интерфейсный узел 106 на протяжении всей процедуры удерживает ассистент в перчатках. Интерфейсный узел 106 спроектирован и изготовлен из полимерных материалов таким образом, чтобы обеспечить первичную и вторичную электрическую изоляцию с увеличенными путями утечки и зазорами. Интерфейсный кабель 104 подключен к генератору 102 с помощью коаксиального разъема типа QMA, который предназначен для обеспечения непрерывного вращения по часовой стрелке или против нее. Это позволяет интерфейсному узлу 106 вращаться с блоком 116 передачи крутящего момента под управлением пользователя. Ассистент поддерживает интерфейсный узел 106 на протяжении всей процедуры, чтобы помочь пользователю осуществлять поворот инструмента, управление иглой и впрыск текучей среды.
На фиг. 2 и 3 показана конструкция интерфейсного узла 120, который представляет собой вариант осуществления изобретения. Интерфейсный узел содержит корпус или твердую пластиковую оболочку 122, в которой заключены несколько внутренних компонентов. На фиг. 2 и 3 одна половина оболочки 122 удалена, чтобы показать внутреннее устройство этого узла. Оболочка 122 выполнена в форме пистолета, то есть имеет верхний цилиндрический участок 121 и нижний примыкающий участок 123, который проходит от проксимального конца верхнего цилиндрического участка под углом наклона. Верхний цилиндрический участок 121 содержит механизм перемещения иглы, а нижний примыкающий участок 123 содержит соединения для подачи текучей среды и энергии. В варианте осуществления верхний цилиндрический участок имеет длину около 120 мм, а нижний примыкающий участок имеет длину около 105 мм.
Основной компонент интерфейсного узла 120 представляет собой пару Y-образных каналов 124, 126, которые сопряжены вместе, образуя разветвленный проход. Эти Y-образные каналы могут быть изготовлены из поликарбоната или другой подходящей твердой пластмассы (например, АБС-пластика) и более подробно показаны на фиг. 4А и 4В.
На фиг. 4А и 4В показаны Y-образные каналы 250, из которых образован разветвленный проход. Каждый Y-образный канал имеет основной линейный канал между первым входом 252 и выходом 254 и второй канал, расположенный под острым углом к основному линейному каналу, причем второй канал имеет второй вход 256 и соединяется с основным линейным каналом примерно на половине его длине. Как первый вход 252, так и второй вход 256 имеют фитинг 258 с поворотным люэровским разъемом.
Как показано на фиг. 2 и 3, первый отрезок 128 разветвленного прохода установлен в верхнем цилиндрическом участке 121 оболочки 122 и проходит вдоль него. Первый отрезок 128 принимает на своем проксимальном конце толкатель 130 для управления развертыванием выдвижной иглы. Толкатель 130 имеет изогнутый проксимальный конец 132, который закреплен, например, с помощью плотной тепловой посадки, в скользящем пусковом устройстве 135. Скользящее пусковое устройство 135 включает в себя цельный удлиненный участок 134, который расположен внутри оболочки 122, и неразъемно соединенный с ним участок кнопки 136, которая расположена снаружи оболочки 122. Толкатель 130 может быть прикреплен к проксимальному концу удлиненного участка 134. Участок кнопки может быть меньше по длине, чем удлиненный участок 134 так, что большая часть конструкции скользящего пускового устройства 135 расположена внутри оболочки 122.
Если рассмотреть скользящее пусковое устройство 135 более подробно, то верхний цилиндрический участок 121 содержит прорезь 137 на своей наружной поверхности, а скользящее пусковое устройство 135 прикреплено с возможностью скольжения к верхнему цилиндрическому участку 121 так, что может скользить в пределах прорези 137. Например, скользящее пусковое устройство 135 может быть сформировано с боковыми канавками, каждая из которых принимает отдельную боковую кромку прорези 137 так, что скользящее пусковое устройство 135 может скользить вдоль сторон прорези 137. В одном варианте осуществления эта прорезь имеет длину около 56,2 мм и ширину около 1,3 мм. Участок кнопки 136 выступает из оболочки 122 интерфейсного узла 120 так, что большой палец пользователя может перемещать участок кнопки 136 вперед и назад, что заставляет иглу входить и выходить из дистального узла с помощью скользящего перемещения толкателя 130 и соединительной муфты иглы, как будет более подробно описано ниже. В одном варианте осуществления прорезь 137 расположена около проксимального конца верхнего цилиндрического участка 121, а участок кнопки 136 расположен около проксимального конца удлиненного участка 134. Расположение прорези 137 и участка кнопки 136 около проксимального конца упрощает управление, поскольку участок кнопки 136 более легкодоступен для пользователя при применении. То есть пользователь, вероятно, будет держать стыковочный узел ближе к его проксимальному концу, поскольку такая конфигурация более удобна для рук человека, чем, например, удерживать дистальный конец оболочки 122. Кроме того, удерживая проксимальный конец оболочки 122, можно максимально увеличить расстояние скольжения участка кнопки 136, чтобы максимально увеличить расстояние, на которое толкатель 130 может перемещаться внутрь и наружу (т.е. обеспечить его максимальный ход при скольжении). Дополнительное расстояние скольжения может позволить скользящему пусковому устройству 135 компенсировать разницу между прямым и криволинейным положениями толкателя 130 и может обеспечить дополнительную силу для преодоления трения, когда соединительная муфта иглы находится в герметичной конфигурации. Кроме того, дополнительное расстояние скольжения может позволить эффективно выдвигать иглу при неудобных положениях эндоскопа. Хотя такие преимущества могут быть обеспечены за счет увеличения размеров интерфейсного узла, это увеличит громоздкость устройства, а значит, сделает его менее простым в обращении и применении. Следовательно, описанное выше расположение прорези и участка кнопки обеспечивает те же преимущества, но без необходимости увеличения габаритов интерфейсного узла.
Проксимальный конец первого отрезка 128 герметизирован силиконовой заглушкой 138, которая более подробно показана на фиг. 5А и 5В. На фиг. 5А и 5В, соответственно, представлены виды в перспективе и в разрезе заглушки 138, которая герметизирует проксимальный конец первого отрезка разветвленного прохода. Данная заглушка содержит фитинг 246 с поворотным люэровским разъемом и цельную уплотнительную диафрагму 248, выполненную, например, из упруго деформируемой резины.
Как показано на фиг. 2 и 3, второй отрезок 140 разветвленного прохода установлен в нижнем примыкающем участке 123 и проходит вдоль него, т.е. расположен под острым углом к первому отрезку 128. Второй отрезок 140 проводит коаксиальный кабель 142 от проксимального разъема 144 типа QMA до проксимального конца первого отрезка 128, где он встречается с толкателем 130 и выходит из интерфейсного узла 120 через дистальный выход 146. Разъем 144 типа QMA подключен к соединительному кабелю генератора. Коаксиальный кабель 142 может представлять собой коаксиальный кабель Sucoform 047, покрытым слоем материала Parylene С толщиной 30 мкм. Коаксиальный кабель 142 может проходить через силиконовую уплотнительную пробку 148 на проксимальном конце второго отрезка 140.
Третий отрезок 150 разветвленного прохода отходит от второго отрезка 140, образуя обращенный наружу порт 152 приема текучей среды. Порт 152 приема текучей среды может представлять собой фитинг с резьбовым люэровским разъемом для герметичного соединения с подходящим шприцем или подобным устройством. Уплотнительная пробка 148 и заглушка 138 обеспечивают водонепроницаемое уплотнение разветвленного прохода, в силу чего текучая среда, введенная в порт 152 приема текучей среды, может выходить из интерфейсного узла 120 только через дистальный выход 146.
Дистальный выход 146 интерфейсного узла принимает через себя проксимальную часть гибкого вала 154, который введен в инструментальный канал эндоскопа. Этот гибкий вал проводит текучую среду, толкатель 130 и коаксиальный кабель 142, как описано ниже. Проксимальный конец гибкого вала 154 непосредственно прикреплен к разветвленному проходу так, что имеется некоторое перекрытие вдоль верхнего цилиндрического участка 121. Этот склеенный стык закрыт покрытием 156 (например, из силиконовой резины), которое надевают, как растягивающуюся перчатку, и приклеивают на месте. Покрытие 156 действует как элемент разгрузки натяжения, а также служит в качестве гибкого ограничителя изгиба вала.
Основным пользователем интерфейсного узла 120 может быть ассистент специалиста по применению эндоскопа. При применении оператор обычно предоставляет эндоскописту дистальный наконечник инструмента для введения в рабочий канал гибкого эндоскопа, выполняет электрическое соединение между интерфейсным узлом 120 и интерфейсным кабелем (который подключен к генератору), а затем удерживает сам интерфейсный узел 120 на протяжении всей процедуры. Во время процедуры оператор может, по мере необходимости, вводить текучие среды для расправления/маркирования с помощью шприцов объемом от 5 до 20 мл, присоединенных к порту 152 приема текучей среды, и приводить в действие ползунок 134 иглы в соответствии с указаниями эндоскописта.
Гибкий вал 154 содержит наружную трубку канюли, которая содержит коаксиальный кабель 142, толкатель 130 и текучую среду. Конкретная внутренняя конструкция гибкого вала описана ниже со ссылкой на фиг. 8. Дистальный узел прикреплен к наружной трубке канюли так, что любой поворот этой трубки передается дистальному узлу. Соответственно, чтобы обеспечить возможность вращательного манипулирования дистальным узлом, на гибком валу установлен блок передачи крутящего момента (например, 116 на фиг. 1), чтобы облегчить возможность его поворота.
Скользящее пусковое устройство 135 может иметь свободное возвратно-поступательное движение, как в варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и 3. Однако в некоторых других вариантах осуществления может быть предусмотрен механизм фиксации (не показан) для блокировки и остановки скользящего пускового устройства 135 при полностью втянутом положении иглы. Альтернативно скользящее пусковое устройство 135 может иметь подпружиненное исполнение, в котором механизм сам смещается во втянутое положение. В подпружиненном исполнении пользователь (ассистент) во время впрыска текучей среды должен будет удерживать ползунок в переднем положении, преодолевая усилие пружины.
На фиг. 6, 7А и 7В показаны детали примерного дистального узла 214, содержащего активный наконечник, который может быть использован совместно с интерфейсным узлом согласно варианту осуществления. На фиг.6 показан вид в разобранном состоянии компонентов, которые образуют дистальный узел 214. Дистальный узел 214 установлен на дистальном конце наружной трубки 216 канюли гибкого вала 154, который описан выше. Для обеспечения функции передачи крутящего момента большая часть наружной трубки 216 канюли выполнена из плетеной трубки, например, содержащей оболочку из навитой проволоки (например, из нержавеющей стали), заключенную между внутренним в радиальном направлении полимерным слоем и наружным в радиальном направлении полимерным слоем. Внутренний полимерный слой или наружный полимерный слой могут быть изготовлены из термопластичного эластомера, такого как полиэфирблокамид или РЕВА (например, материал РЕВАХ™). Также такая плетеная трубка может содержать два или более (например, три) радиально разнесенных слоя из навитой проволоки, заключенных в оболочке. Каждая оболочка или каждый слой могут состоять из нескольких проволок, например, из шести проволок. Также такие проволоки могут иметь плоское сечение. Кроме того, соседние слои из навитой проволоки могут иметь противоположные направления навивки. Например, плетеная трубка может иметь пять слоев, при этом самый внутренний в радиальном направлении слой навит с направлением навивки против часовой стрелки, затем каждый последующий слой может быть навит в следующих направлениях навивки: по часовой стрелке, против часовой стрелки, по часовой стрелке и против часовой стрелки. Однако чтобы материал навивки не мешал доставке электромагнитной энергии РЧ и/или микроволнового диапазона к дистальному узлу, дистальная часть 218 наружной трубки 216 канюли изготовлена исключительно из полимерных слоев, то есть без внутренней навивки.
Дистальный участок 218 наружного слоя трубки 216 канюли прилегает к соответствующей проксимальной части 220 защитной оболочки 222. Защитная оболочка 222 выполнена из полиэфирэфиркетона (РЕЕК) или любой другой подходящей технической пластмассы, а ее форма приспособлена для выполнения ряда функций, то есть
- установки дистального узла на гибком валу,
- обеспечения защитной нижней поверхности для активного наконечника,
- обеспечения защитного чехла для иглы, и
- задания местоположения активного наконечника относительно коаксиального кабеля.
Дистальный узел 214 включает в себя активный наконечник 224, который представляет собой плоский элемент из диэлектрического материала (например, оксида алюминия), имеющий проводящие слои (например, из золота) на своей верхней и нижней поверхностях. Дистальный конец активного наконечника 224 выполнен криволинейным. Проводящие слои электрически соединены с внутренним и наружным проводниками коаксиального кабеля 142, который проводится посредством гибкого вала 216. На дистальном конце коаксиального кабеля 142 его наружная оболочка удалена так, чтобы обнажить отрезок наружного проводника 226. Внутренний проводник 228 коаксиального кабеля проходит за пределы дистального конца наружного проводника 226. Коаксиальный кабель 142 и активный наконечник 224 расположены друг относительно друга так, что выступающая часть внутреннего проводника 228 лежит на первом проводящем слое активного наконечника, в то время как наружный проводник 226 приведен в электрическое соединение со вторым проводящим слоем с помощью проводящего переходного элемента 230. Первый проводящий слой изолирован от наружного проводника 226, а второй проводящий слой изолирован от внутреннего проводника 228.
В собранном виде, как показано на фиг. 7А и 7В, активный наконечник 224 и коаксиальный кабель 142 прикреплены друг к другу и к оболочке 222 за счет нанесения эпоксидного клея на тот участок внутреннего проводника 228, который выступает относительно наружного проводника. Этот эпоксидный клей также служит для образования торцевой заглушки для наружной трубки канюли, то есть уплотнения, непроницаемого для текучей среды, то есть единственным выходом для текучей среды, поступившей в интерфейсный узел, является выход через иглу.
Оболочка 222 включает в себя выемку для установки направляющей трубки 232 иглы, выполненной, например, из полиимида. При применении дистальный узел 214 обеспечивает плотный контакт с пациентом. Игла 234 может выходить за дистальный конец активного наконечника 224 и отводиться обратно в положение внутри направляющей трубки 232 посредством управления механизмом скольжения на интерфейсном узле. В выдвинутом положении игла применяется эндоскопистом для введения текучей среды с целью локального расправления и маркировки тканей. Проводящие слои на активном наконечнике 224 образуют биполярные электроды для передачи энергии РЧ и/или микроволнового диапазона.
Направляющая 232 иглы проходит назад внутрь и проксимально к дистальному узлу, чтобы обеспечить увеличенный путь утечки, гарантирующий, что РЧ/микроволновая активация происходит только в области дистального конца активного наконечника 224.
Точно так же можно видеть, что проводящий слой 236 также углублен позади области дистального конца активного наконечника 224. Это сделано как на верхней, так и на нижней сторонах, чтобы увеличить расстояние отслеживания/утечки на проксимальном конце активного наконечника, дополнительно гарантируя, что РЧ/микроволновая энергия сосредоточена около дистального конца и преднамеренно активного элемента наконечника.
На фиг. 8 показано типовое сечение гибкого вала 154, который может образовывать часть интерфейсного узла в соответствии с вариантом осуществления. Как указано выше, такой гибкий вал может соединять дистальный узел 214 с другими частями интерфейсного узла. Гибкий вал 154 может иметь длину 2,3 м или 1,75 м, например, на всю длину инструмента, соединяющего интерфейсный узел с дистальным узлом. Во время применения большая часть длины этого вала находится в рабочем канале гибкого эндоскопа. Гибкий вал 154 содержит наружную трубку 216 канюли (т.е. описанную выше плетеную трубку), которая образует непроницаемую для текучей среды канюлю 237 и электрический барьер между пользователем/пациентом и коаксиальным кабелем 142 Sucoform, который сам изолирован дополнительно. Наружная трубка 216 канюли также содержит внутреннюю трубку 238, которая обеспечивает канал с низким коэффициентом трения для толкателя 130 и устойчивость/поддержку конструкции, при этом обеспечивая постоянное поддержание возможности прохождения текучей среды по всей длине канюли. В одном варианте осуществления внутренняя трубка 238 представляет собой трубку из ПТФЭ с одним просветом. В варианте осуществления, показанном на фиг.8, толкатель погружен в текучую среду, содержащуюся во внутренней трубке 238.
По длине гибкого вала 154 коаксиальный кабель 142 (например, кабель Sucoform 047) образует один просвет комбинированной конструкции с наружной плетеной трубкой 216 канюли с двойной изоляцией, образующей гибкий защитный вал для инструмента. Для управления потенциальным риском теплового воздействия, возникающим при применении, к микроволновой энергии генератора могут быть применены средства управления активацией. Например, при первом применении активация может быть ограничена 20 секундами (непрерывный выходной сигнал), и после этого средняя мощность, приходящаяся на проксимальный конец дистального узла, может быть ограничена до 4 Вт. Такое управление может осуществляться независимо от эндоскописта, например, с помощью программного обеспечения генератора. При таком управлении после непрерывной 20-секундной активации на полимерной поверхности вала для инструмента в непосредственном удалении от интерфейсного узла наблюдалась температура 40°С. После 20 с эта температура падает, так как дальнейшая непрерывная микроволновая активация, запущенная эндоскопистом, автоматически прерывается программным обеспечением генератора. Способность к полной активации на 20 с может блокироваться до тех пор, пока не истечет 240 с (12 × 20 с).
На практике, возможно, нет необходимости активировать функцию коагуляции более чем на 10 с из-за опасений по поводу перфузии у наконечника, что может привести к повреждению стенки кишечника по всей толщине.
На фиг. 9, 10А, 10В и 10С показан переход от толкателя 130 к игле 234. Следует понимать, что для наглядности на фиг. 9, 10А, 10В и 10С не показаны многие из описанных выше компонентов, такие как гибкая трубка 154, коаксиальный кабель 142, оболочка 122 или выход 146. Тем не менее, эти компоненты присутствуют, они просто не показаны на схемах рис. 9, 10А, 10В и 10С для лучшего понимания. Также следует понимать, что проксимальный конец толкателя 130 прикреплен к скользящему пусковому устройству 135, как описано выше со ссылкой на фиг. 2 и 3.
Учитывая фиг. 9, 10А, 10В и 10С, соединительная муфта 240 иглы соединена с толкателем 130 на своем проксимальном конце и соединена с иглой 234 на дистальном конце. Набор отверстий 242 на наружной поверхности соединительной муфты 240 иглы допускает поступление текучей среды из гибкого вала для выхода из иглы 234. Как показано на фиг.10А, дистальный конец толкателя 130 прикреплен к проксимальному концу соединительной муфты 240 (например, с помощью сварки). Ограничительный элемент 244 прикреплен к наружной поверхности толкателя 130 около дистального конца толкателя. В одном варианте осуществления ограничительный элемент 244 отстоит от дистального конца (и соединительной муфты 240 иглы) примерно на 2-6 мм. Упомянутая выше внутренняя трубка 238 окружает участок толкателя 130, который является проксимальной стороной ограничительного элемента 244. Опорная трубка 248 окружает другой участок толкателя 130, который является проксимальной стороной внутренней трубки 238. Кроме того, участок толкателя 130 может выступать за пределы проксимального конца опорной трубки 248. Альтернативно, хотя это и не показано, проксимальные концы толкателя 130 и опорной трубки 248 могут заканчиваться в одной и той же точке, то есть ни один из этих элементов не выступает за другой.
Опорная трубка 248 обеспечивает элемент усиления, который соединен с толкателем 130, чтобы усилить участок толкателя, который расположен внутри оболочки 122. Опорная трубка 248 расположена внутри оболочки 122 интерфейсного узла, когда толкатель 130 полностью втянут, но дистальный конец опорной трубки 248 может выступать в выход 146 и гибкий вал 154, когда толкатель 130 становится полностью выдвинутым. Опорная трубка 248 может быть выполнена из нержавеющей стали. Кроме того, опорная трубка 248 может быть прикреплена к толкателю 130, чтобы предотвратить относительное перемещение между опорной трубкой 248 и участком толкателя 130, который такая опорная трубка 248 окружает. Например, опорная трубка 248 может быть прикреплена к толкателю 130 с помощью чего-либо одного - механического зажима или клея (например, клея, затвердевающего под действием УФ-излучения), или с помощью обоих этих средств. Например, сначала может быть выполнено механическое обжатие, а затем соединение уплотняют клеем. Кроме того, для соединения толкателя 130 и опорной трубки 248 может быть использована лазерная сварка.
Функция элемента усиления заключается в усилении участка толкателя 130, который расположен в свободном пространстве или полости оболочки 122. Поскольку этот участок расположен в свободном пространстве, он может быть подвержен изгибу и искривлению, что, в свою очередь, может повлиять на втягивание и выдвижение иглы 234. Например, когда пользователь перемещает скользящее пусковое устройство 135, усилие сдвига может вызывать поперечный изгиб участка толкателя 130 внутри оболочки 122 в дополнение к скольжению в осевом направлении или вместо него. Результатом такого изгиба является то, что перемещение иглы на конце может быть меньше ожидаемого или желаемого, учитывая величину сдвига, приложенную к пусковому устройству. Поскольку действие иглы связана с тонкими хирургическими процедурами, эффект от изгиба может привести к увеличению длительности хирургической процедуры. Следовательно, введение элемента усиления повышает устойчивость толкателя и уменьшает вероятность его изгиба. В свою очередь, улучшается работа интерфейсного узла и, в более широком смысле, всей электрохирургической системы.
Следует понимать, что в некоторых других вариантах осуществления изобретения элемент усиления может иметь форму, которая отличается от опорной трубки 248. Например, в другом варианте осуществления элемент усиления может представлять собой удлиненную деталь, которая параллельна участку толкателя 130, расположенному внутри оболочки 122, и прикреплена к ней. Удлиненная деталь может быть сплошной или частично полой. Удлиненная деталь может иметь круглое или прямоугольное поперечное сечение. Удлиненная деталь может быть параллельна толкателю 130, но не соосна ему, и может быть прикреплена к толкателю 130 с помощью одного или большего количества механических креплений. Такая форма элемента усиления действует тем же образом, что и описанная ранее опорная трубка, в том смысле, что такая удлиненная деталь обеспечивает дополнительную прочность толкателю 130, исключая изгиб толкателя 130 внутри оболочки 122.
Возвращаясь к варианту осуществления, представленному на фиг. 9, 10А, 10В и 10С, внутренняя трубка 238 окружает участок толкателя 130, которая находится за пределами оболочки 122 и выхода 146. Кроме того, внутренняя трубка 238 окружает участок толкателя 130, который является дистальной стороной опорной трубки 248. В варианте осуществления, когда толкатель 130 полностью выдвинут, внутренняя трубка 238 может быть расположена внутри гибкого рукава 154 и снаружи выхода 146 и оболочки 122; однако проксимальный конец внутренней трубки 238 может выступать в выход 146 и оболочку 122, когда толкатель 130 становится полностью втянутым. Внутренняя трубка 238 может иметь один или больше просветов или каналов; однако в показанном варианте осуществления внутренняя трубка 238 представляет собой трубку с одним просветом. Внутренняя трубка 238 может быть изготовлена из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Внутренняя трубка 238 проводит толкатель 130 и может свободно скользить относительно толкателя 130. То есть внутренний диаметр внутренней трубки 238 больше наружного диаметра толкателя 130, как ясно видно на фиг. 8 и 10В. Однако интерфейсный узел также включает в себя механизм ограничения скольжения, который ограничивает величину, на которую внутренняя трубка 238 может скользить по толкателю 130. В одном варианте осуществления механизм ограничения скольжения включает в себя ограничительный элемент 244, который прикреплен к наружной поверхности толкателя 130 на дистальной стороне внутренней трубки 238. Ограничительный элемент 244 выполнен с возможностью предотвращения проскальзывания внутренней трубки мимо первого ограничительного элемента. Например, ограничительный элемент 244 может иметь размеры и/или форму, которые препятствуют проскальзыванию по нему внутренней трубки 238. Ограничительный элемент 244 может представлять собой сгусток, каплю, полоску или шарик клея (например, клея, затвердевающего под действием УФ-излучения). По существу, ограничительный элемент 244 может окружать только часть окружности толкателя 130. Альтернативно, ограничительный элемент 244 может представлять собой небольшой трубчатый участок, который окружает окружность толкателя 130. Также механизм ограничения скольжения включает в себя другой ограничительный элемент, прикрепленный к наружной поверхности толкателя 130 на проксимальной стороне внутренней трубки 238. Как и прежде, этот другой ограничительный элемент выполнен с возможностью предотвращения проскальзывания внутренней трубки 238 мимо него. В настоящем варианте осуществления другой ограничительный элемент предусмотрен на дистальном конце опорной трубки 248. Как упомянуто выше, опорная трубка 248 прикреплена к толкателю 130 и, следовательно, ограничивает скольжение внутренней трубки в проксимальном направлении. Однако следует понимать, что в некоторых других вариантах осуществления выделенный второй ограничительный элемент может быть включен в промежуточном положении между проксимальным концом внутренней трубки 238 и дистальным концом опорной трубки 248. Например, второй ограничительный элемент может быть похож на ограничительный элемент 244.
Функция механизма ограничения скольжения (например, ограничительного элемента 244 и дистального конца опорной трубки 248) заключается в том, чтобы ограничить максимальное расстояние скольжения внутренней трубки 238 по толкателю 130. Например, максимальное расстояние скольжения может быть ограничено величиной от 4 мм до 10 мм. То есть, если внутренняя трубка 238 имеет длину 2000 мм, то два ограничительных элемента механизма ограничения скольжения могут быть прикреплены к толкателю 130 с пространственным разносом от 2004 до 2010 мм. Таким образом, внутренняя трубка 238 может скользить на расстояние от 4 мм до 10 мм. Следовательно, внутренняя трубка 238 может скользить по толкателю 130 с ограничением. Преимущество ограниченного скольжения по сравнению с неограниченным скольжением состоит в том, что менее вероятен продольный изгиб, защемление или разрыв внутренней трубки 238 на соединительной муфте 240 иглы, а также возникновение проблем с работой иглы. Кроме того, внутренняя трубка 238 может перемещаться вместе с толкателем 130, и, следовательно, внутренняя трубка 238 не так сильно двигается относительно толкателя 130, что уменьшает износ вдоль толкателя 130 из-за трения (т.е. улучшаются характеристики трения). Кроме того, поскольку вероятность повреждения внутренней трубки 238 снижена, также снижается вероятность повреждения других частей системы из-за повреждения внутренней трубки 238.
Следует понимать, что различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть особенно подходящими для желудочно-кишечных процедур, связанных с нижним и верхним отделами ЖКТ, например, для удаления полипов в кишечнике, т.е. для эндоскопической резекции слизистой оболочки или эндоскопической диссекции подслизистой оболочки. Настоящее изобретение также может быть использовано для других процедур, например, в общей хирургии или лапароскопической хирургии. Настоящее изобретение может найти применение при процедурах лечения ушей, носа и горла, а также при резекции печени. Настоящее изобретение также может быть использовано для процедур, связанных с поджелудочной железой, например, для резекции или удаления опухолей или аномалий в непосредственной близости от воротной вены или протока поджелудочной железы.
Признаки, раскрытые в предшествующем описании, или в последующей формуле изобретения, или на сопроводительных графических материалах, выраженные в их конкретных формах или в терминах средств для выполнения раскрытой функции, или способа или процесса для получения раскрытых результатов, в зависимости от обстоятельств, могут, отдельно или в любой комбинации таких признаков, использоваться для реализации изобретения в его различных формах.
Хотя изобретение было описано в связи с приведенными в качестве примера вариантами осуществления, описанными выше, многие эквивалентные модификации и вариации будут очевидны специалистам в данной области техники, когда будет предоставлено это раскрытие. Соответственно, приведенные в качестве примера варианты осуществления изобретения, изложенные выше, считаются иллюстративными, а не ограничивающими. В описанные варианты осуществления могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки сущности и объема настоящего изобретения.
Во избежание каких-либо сомнений, любые теоретические объяснения, представленные в настоящем документе, предназначены для улучшения понимания читателем. Авторы изобретения не хотят быть связанными ни одним из этих теоретических объяснений.
Любые заголовки разделов, применяемые в настоящем документе, предназначены только для организационных целей и не должны быть истолкованы как ограничивающие описанный в настоящем документе объект настоящего изобретения.
По всему настоящему описанию, включая прилагаемую формулу изобретения, если по контексту не требуется иное, слова «иметь», «содержать» и «включать в себя», а также их варианты, такие как, «имеющий», «содержит», «содержащий» и «включающий», следует понимать как подразумевающие включение указанных целого числа или этапа, или группы целых чисел или этапов, но не исключение никаких других целого числа или этапа, или группы целых чисел или этапов.
Следует отметить, что используемые в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают ссылки на множественное число, кроме тех случаев, когда контекст явно подразумевает иное. В настоящем документе диапазоны могут быть выражены как от «около» одного конкретного значения и/или до «около» другого конкретного значения. При выражении такого диапазона другой вариант осуществления включает в себя от одного конкретного значения и/или до другого конкретного значения. Аналогично, когда значения выражаются как приближенные значения с использованием предшествующего термина «около», следует понимать, что конкретное значение образует другой вариант осуществления. Термин «около» по отношению к числовому значению является необязательным и означает, например, +/- 10%.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно», используемые здесь, относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при некоторых обстоятельствах. Однако следует учитывать, что другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Таким образом, перечисление одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления не означает и не подразумевает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема раскрытия или объема формулы изобретения.