光能封閉、切割和感知手術(shù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械。所述醫(yī)療器械包括外殼和操作性地連接至外殼的末端執(zhí)行器組件。末端執(zhí)行器組件包括第一和第二夾爪部件，第一和第二夾爪部件均具有組織接觸表面，第一和第二夾爪部件中的至少一個能夠在第一間隔位置和第二緊鄰位置之間移動，其中在第二位置，夾爪部件協(xié)作以限定被構(gòu)造成接收夾爪部件之間的組織的空腔。末端執(zhí)行器還包括耦合至第一和第二夾爪部件中的至少一個的至少一個發(fā)光元件，所述至少一個發(fā)光元件適合于向第一和第二夾爪部件之間抓取的組織輸送光能以治療組織。
【專利說明】光能封閉、切割和感知手術(shù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有用以治療和/或監(jiān)視被治療組織的部件的手術(shù)鉗。更特別地，本 發(fā)明涉及利用光能來治療（例如封閉、切割等）和/或感知組織性質(zhì)的開腹或內(nèi)窺手術(shù)鉗。

【背景技術(shù)】
[0002] 在很多手術(shù)過程中，人體脈管例如血管、導管、粘連組織、輸卵管或類似物被封閉， 以使所述脈管失去功能或閉合所述脈管。傳統(tǒng)上，一直使用卡釘、夾子或縫合線來閉合人體 脈管。但是，這些傳統(tǒng)程序經(jīng)常會在患者體內(nèi)留下異物材料。在致力于減少異物材料留在 患者體內(nèi)并更加有效地封閉人體脈管的過程中，已經(jīng)采用了通過加熱組織來實施封閉的能 量技術(shù)。
[0003] 內(nèi)窺鉗或開腹鉗特別適用于封閉，這是因為鉗利用機械作用來約束、抓取、剖開和 /或夾緊組織。當前的脈管封閉程序利用射頻治療來加熱和烘干組織，促使脈管或組織閉合 和封閉。雖然在本領(lǐng)域中還已知其它的治療方法，但是，很少有手術(shù)器械具有在不使用額外 的手術(shù)器械的情況下治療和監(jiān)視組織治療的能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種醫(yī)療器械。該醫(yī)療器械包括外殼和操作性地 連接至所述外殼的末端執(zhí)行器組件。末端執(zhí)行器組件包括第一和第二夾爪部件，第一和第 二夾爪部件均具有組織接觸表面，第一和第二夾爪部件中的至少一個可以在第一間隔位置 和第二緊鄰位置之間移動。在所述第二位置，夾爪部件協(xié)作以限定被構(gòu)造成接收夾爪部件 之間的組織的空腔。一個或多個光傳送元件耦合至第一和第二夾爪部件中的至少一個。所 述光傳送元件適合于連接至光能量源，并將光能輸送至第一和第二夾爪部件之間抓取的組 織以治療組織。
[0005] 本發(fā)明還提供了一種用于治療組織的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括醫(yī)療器械，所述醫(yī)療器械 包括外殼和操作性地連接至所述外殼的末端執(zhí)行器組件。末端執(zhí)行器組件包括第一和第二 夾爪部件，第一和第二夾爪部件均具有組織接觸表面，第一和第二夾爪部件中的至少一個 可以在第一間隔位置和第二緊鄰位置之間移動。在所述第二位置，夾爪部件協(xié)作以限定被 構(gòu)造成接收夾爪部件之間的組織的空腔。一個或多個光傳送元件耦合至第一和第二夾爪部 件中的至少一個。所述光傳送元件適合于連接至光能量源，并將光能輸送至第一和第二夾 爪部件之間抓取的組織以治療組織，以及一個或多個光檢測元件，所述光檢測元件被構(gòu)造 成測量穿過組織的光能的至少一種性質(zhì)。該系統(tǒng)還包括耦合至所述光檢測元件和所述光能 量源的控制器，所述控制器被構(gòu)造成基于所測量的穿過組織的光能的至少一種性質(zhì)控制光 能量源。
[0006] 本發(fā)明還構(gòu)思了一種治療組織的方法。該方法包括：在第一和第二夾爪部件之 間抓取組織，第一和第二夾爪部件中的至少一個可以在第一間隔位置和第二緊鄰位置之間 移動，其中，在所述第二位置，夾爪部件協(xié)作以限定被構(gòu)造成接收夾爪部件之間的組織的空 腔；向第一和第二夾爪部件之間抓取的組織施加光能；測量向組織施加的光能的至少一種 性質(zhì)；并基于所測量的光能的至少一種性質(zhì)控制光能。
[0007] 參照附圖詳細描述本公開的手術(shù)器械的各個方面，其中同樣的參考數(shù)字標記類似 或相同的元件。在此所使用的術(shù)語〃遠側(cè)〃是指遠離操作者的那個部分，而術(shù)語〃近側(cè)〃 是指靠近操作者的那個部分。在此所使用的術(shù)語〃治療〃是指對組織進行外科治療，包括 但不限于加熱、封閉、切割、感知和/或監(jiān)視。在此所使用的術(shù)語〃光能量源〃廣義上是指 包括產(chǎn)生用于醫(yī)學用途（例如組織治療）的光的所有類型的裝置。這些裝置包括激光、發(fā) 光二極管（LEDs)、燈泡、和在沿著電磁光譜（例如從紅外線到紫外線）的適當部分的任何 地方產(chǎn)生光裝置的其它裝置。還應當理解，在此設置的光源可以互換使用，這樣，在公開了 LED光源的情況下，也可以使用激光源，除非另有說明。
[0008] 本發(fā)明還提供了用于通過向組織傳送光來治療組織的系統(tǒng)和方法。這可以通過與 目標組織無間隙接觸地放置光源來實現(xiàn)。在一些實施例中，可以通過利用設計成從光源向 組織傳送光的光學系統(tǒng)連接光源與目標組織來實現(xiàn)。任一系統(tǒng)可以包括在光能沖擊目標組 織并與之相互作用時定形光能的分布的元件。在此使用的術(shù)語"發(fā)光元件"表示光在與目 標組織相互作用之前從其引出的任何裝置，包括但不限于：光源；終止于目標組織的光透 射系統(tǒng)的末端；折射、衍射、透射或反射光學元件，例如透鏡、衍射光柵、窗戶和鏡子、以及它 們的組合。
[0009] 激光源可以產(chǎn)生波長從大約200nm到大約15, OOOnm的光，包括但不限于：紅寶石 激光器、可調(diào)鈦-藍寶石激光器、銅蒸汽激光器、二氧化碳激光器、變石激光器、諸如氬氟化 物（ArF)準分子激光器、氬-染料激光器的氬激光器、磷酸鈦氧鉀（KTP)激光器、諸如氟化 氪（KrF)準分子激光器的氪激光器、釹：釔-鋁-石榴石（Nd:YAG)激光器、欽：釔-鋁-石 榴石（H〇:YAG)激光器、鉺：釔-鋁-石榴石（Er:YAG)激光器、二極管激光器、纖維激光器、 氙氯化物（XeCl)準分子激光器、可調(diào)鉈激光器、以及它們的組合。另外的光源類型還包括 光纖光源和氣光源。
[0010] 在本發(fā)明的某些方面，光可以用多個波長生成。例如，Nd:YAG和KTP激光器可以是 單個光源的一部分，Nd:YAG在組織中具有較大的光深，可用來封閉，KTP帶有較短的光深， 可用來封閉較小脈管、較薄組織，或者用于切割。在此所使用的術(shù)語"接收模塊"是指能夠 接收和/或感知信號（例如光能和熱能）并且能夠分析所接收的信號以生成控制和/或輸 出信號（例如對用戶生成指令和/或征兆）的部件或設備。應當注意，接收模塊也可以向 其它適合的用于分析的部件（例如治療器和/或發(fā)生器）傳遞所接收的信號。
[0011]正如下文參照附圖更加詳細介紹的那樣，本發(fā)明概括來說涉及包括可以融合（例 如封閉）和/或分離（例如切割）組織的末端執(zhí)行器組件的光能手術(shù)裝置。本發(fā)明還提供 了在治療的各個階段感知和/或監(jiān)視組織性質(zhì)以確定治療完成的時間、組織封閉的功效和 /或測量夾爪壓力（例如品質(zhì)封閉的潛在要求）的一個或多個裝置。相對于當前方法，例如 電阻抗測量，光感知提供了較好的封閉品質(zhì)征兆。另外，可以使用用于組織封閉的同一光能 裝置實現(xiàn)組織分離，消除了傳統(tǒng)上用來在夾爪部件中組織分離的獨立機械刀片的需要。本 發(fā)明還提供了用于向用戶、發(fā)生器和/或控制算法提供有關(guān)手術(shù)部位處或緊鄰手術(shù)部位處 的溫度、夾爪閉合壓力、夾爪定位及其它各種反饋信息的反饋的一種或多種方法。
[0012] 本發(fā)明的下列方面及其部件的任何一個都可以互換地與一個或多個其它實施例 相組合。例如，夾爪部件的表面上的涂層可以包括在每一個實施例中，各種夾爪部件實施例 可以使用所披露的各種監(jiān)視和控制程序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 參照附圖，在此描述了本主題器械的各種實施例，其中：
[0014] 圖1A是依照本發(fā)明實施例的內(nèi)窺鉗的透視圖，所述內(nèi)窺鉗具有附連至其遠端的 末端執(zhí)行器組件；
[0015] 圖1B是依照本發(fā)明另一實施例的開腹鉗的透視圖，所述開腹鉗具有手柄組件和 附連至手柄組件的遠端的末端執(zhí)行器組件；
[0016] 圖1C是依照本發(fā)明另一實施例的蓄電池動力內(nèi)窺鉗的透視圖1C語言，所述內(nèi)窺 鉗具有附連至其遠端的末端執(zhí)行器組件；
[0017] 圖2A是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0018] 圖2B是圖2A中末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0019] 圖3是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0020] 圖4A是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0021] 圖4B是圖4A中末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0022] 圖4C是圖4A中末端執(zhí)行器組件的激光纖維的示意性側(cè)視圖；
[0023] 圖5是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0024] 圖6是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0025] 圖7A和圖7B是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0026] 圖8A是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0027] 圖8B和8C是圖8A所示的末端執(zhí)行器的俯視圖；
[0028] 圖9是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0029] 圖10是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0030] 圖11是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0031] 圖12A是圖11所示的末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0032] 圖12B是圖11所示的末端執(zhí)行器組件抓取組織的橫截面前視圖；
[0033] 圖13是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0034] 圖14是依照本發(fā)明實施例的圖13所示的末端執(zhí)行器組件的夾爪部件的俯視圖；
[0035] 圖15A是依照本發(fā)明實施例的內(nèi)窺鉗的側(cè)視圖，顯示了外殼、軸、末端執(zhí)行器組件 和位于第一位置的觸發(fā)組件；
[0036] 圖15B是依照本發(fā)明實施例的沿圖15A的線15B-15B剖取的放大橫截面；
[0037] 圖15C是依照本發(fā)明實施例的圖15A的觸發(fā)組件的放大側(cè)視圖；
[0038] 圖1?是圖15中的末端執(zhí)行器組件實施例的放大側(cè)視圖，顯示了依照本發(fā)明實施 例的光解剖元件從末端執(zhí)行器組件的遠端部的相對延伸；
[0039] 圖16和圖17是依照本發(fā)明實施例的用于從末端執(zhí)行器組件的遠端延伸光解剖元 件的觸發(fā)組件的側(cè)視圖；
[0040] 圖18A是依照本發(fā)明實施例的夾爪部件的俯視圖，所述夾爪部件包括設置在其外 周上的光解剖元件；
[0041] 圖18B是依照本發(fā)明實施例的夾爪部件的前橫截面，所述夾爪部件包括設置在其 外周上的光解剖元件；
[0042] 圖19是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0043] 圖20是依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0044] 圖21是圖20中末端執(zhí)行器的頂部夾爪部件的橫截面俯視圖；
[0045] 圖22是依照本發(fā)明實施例的圖20的末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0046] 圖23是依照本發(fā)明實施例的圖20的末端執(zhí)行器組件的橫截面前視圖；
[0047] 圖24是依照本發(fā)明實施例的圖20的末端執(zhí)行器組件的底部夾爪部件的橫截面前 視圖；
[0048] 圖25是依照本發(fā)明的手術(shù)系統(tǒng)的示意圖；
[0049] 圖26是組織成分的吸收系數(shù)與波長的曲線圖；以及
[0050] 圖27是組織成分和激光源的吸收系數(shù)與波長的曲線圖。

【具體實施方式】
[0051] 現(xiàn)在參照圖1A和1B，分別顯示了內(nèi)窺手術(shù)鉗10和開腹鉗10'。對于這里的目的， 在此所述的末端執(zhí)行器組件的任意實施例都可以利用內(nèi)窺器械或開腹手術(shù)器械中的任一 個。應當注意，不同的電連接、光連接和機械連接及其它考慮可以適用于每個特定類型的器 械。但是，有關(guān)末端執(zhí)行器組件及其工作特性的新穎性方面不管對于內(nèi)窺設計還是對于開 腹手術(shù)設計基本上都保持一致。還應當注意，下述的任何實施例都可以被構(gòu)造成海包括傳 統(tǒng)的脈管封閉能力。
[0052] 本發(fā)明提供了用于利用光能封閉組織的設備、系統(tǒng)和方法。由于光吸收作用，使用 光（例如從大約200nm到大約11，OOOnm)來加熱組織。光能量的吸收、透射和散射能量取 決于組織、組織狀態(tài)（例如水合作用、疾病狀態(tài)、治療階段等等）和光波長。本發(fā)明利用這 些因素，基于對波長的適當選擇，控制能量在組織內(nèi)的分布。更具體地說，被組織強力吸收 的波長靠近組織表面沉積能量，而被組織微弱吸收的波長用來在組織較深處沉積較大部分 的入射能量。尤其是，由于組織在某些紅外波長相對可透光，紅外頻率的光能可以被用來較 深的能量沉積。
[0053] 在圖1A中，鉗10耦合至用于生成適合于治療組織的光能的光能量源（例如發(fā)生 器40)。發(fā)生器40被構(gòu)造成輸出各種能量，例如波長從大約200nm到大約11，OOOnm的光 能。鉗10經(jīng)由索纜34耦合至發(fā)生器40,所述索纜34適合于在其間輸送光能和控制信號。 下面將更詳細地討論利用上述光能的鉗10的各種實施例。
[0054] 鉗10被構(gòu)造成支撐末端執(zhí)行器組件（例如末端執(zhí)行器組件100)。鉗10包括外殼 20、手柄組件22、觸發(fā)組件25和轉(zhuǎn)動組件28,這些部件能夠使鉗10和末端執(zhí)行器組件100 相互協(xié)作以抓取、封閉、分割和/或感知組織。鉗10通常包括外殼20和手柄組件22,手柄 組件22包括可動手柄24和固定手柄26,固定手柄26與外殼20 -體化形成。手柄24相對 于固定手柄26可動，以經(jīng)由驅(qū)動組件（未顯示）致動末端執(zhí)行器組件100,從而抓取組織。
[0055] 在某些實施例中，觸發(fā)組件25可以被構(gòu)造成致動鉗10或另一部件的切割功能，正 如下文更詳細地描述的那樣。鉗10還包括具有遠側(cè)部分16和近側(cè)部分14的軸12,所述遠 側(cè)部分16機械地接合末端執(zhí)行器組件100,所述近側(cè)部分14機械地接合緊鄰轉(zhuǎn)動組件28 的外殼20。轉(zhuǎn)動組件28與軸12機械相聯(lián)，以便將轉(zhuǎn)動組件28的轉(zhuǎn)動運動賦予給軸12類 似的轉(zhuǎn)動運動，軸12反過來則帶動末端執(zhí)行器組件100轉(zhuǎn)動。
[0056] 末端執(zhí)行器組件100包括兩個夾爪部件110和120。一個或兩個夾爪部件110和 120可繞銷19樞轉(zhuǎn)，并且一個或兩個夾爪部件110和120可從第一位置移動到第二位置，在 所述第一位置，夾爪部件110和120彼此間隔開，在第二位置，夾爪部件110和120閉合而 抓取其間的組織。
[0057] 每個夾爪部件110和120均包括分別設置在其面向內(nèi)的表面上的組織接觸表面 112和122 (參見圖2B)。在從發(fā)生器40施加能量時，組織接觸表面112和122協(xié)作以抓取 和封閉期間保持的組織。組織接觸表面112和122連接至發(fā)生器40,這樣，光能可以被傳送 到和/或穿過其間保持的組織。
[0058] 第一和第二開關(guān)組件30和32被構(gòu)造成有選擇地向末端執(zhí)行器組件100提供光 能。更特別地，第一開關(guān)組件30可以被構(gòu)造成執(zhí)行第一類型的手術(shù)過程（例如封閉、切割 和/或感知），第二開關(guān)組件32可以被構(gòu)造成執(zhí)行第二類型的手術(shù)過程（例如封閉、切割和 /或感知）。應當注意，本公開的實施例可以包括很多適合的開關(guān)組件30和32,不僅僅局限 于開關(guān)組件30和32。也應當注意，本公開的實施例可被構(gòu)造成執(zhí)行很多適合的手術(shù)過程， 不僅僅局限于封閉、切割和感知。
[0059] 手柄組件20還包括一個或多個光傳送元件，例如連接鉗10和發(fā)生器40的索纜 34。索纜34可以包括用以穿過各種路徑輸送光能并最終到達末端執(zhí)行器組件100和一個 或多個光纖的多個光纖。
[0060] 第一和第二開關(guān)組件30和32也可以與控制器42 (例如邏輯電路、計算機、治療 器、字段可編程門陣列等等）協(xié)作，所述控制器42在檢測到一個或多個參數(shù)或閾值的同時， 自動觸發(fā)其中一個開關(guān)，以在第一模式（例如封閉模式）和第二模式（例如切割模式）之 間變化。在一些實施例中，控制器42還被構(gòu)造成接收各種傳感器反饋，并基于傳感器反饋 控制發(fā)生器40。本發(fā)明的實施例允許夾爪部件110和120使用光能封閉和/或切割組織。 在一些實施例中，控制器42可以包括反饋回路，所述反饋回路基于下列參數(shù)中的一個或多 個指示何時完成組織封閉：組織溫度、光學感知、組織阻抗隨時間的變化和/或向組織施加 的光功率或電功率或電流隨時間的變化、這些性質(zhì)的變化率、以及它們的組合?？梢圆捎寐?覺或視覺反饋監(jiān)視器向外科醫(yī)生輸送有關(guān)總體封閉品質(zhì)或有效組織封閉完成的信息。
[0061] 現(xiàn)在參見圖1B，描繪了鉗10'，其包括附連至手柄組件22'的末端執(zhí)行器組件 100 (類似于鉗10)，手柄組件22'包括一對細長軸部分12a'和12b'。每個細長軸部分12a' 和12b'分別具有近端14a'和14b'以及遠端16a'和16b'。末端執(zhí)行器組件100包括分別 耦合至軸12a'和12b'的遠端16a'和16b'的夾爪部件110和120。夾爪部件110和120 繞樞軸銷19'連接，所述樞軸銷19'允許夾爪部件110和120彼此相對地從第一位置樞轉(zhuǎn) 到第二位置，以便治療組織（如上所述）。組織接觸表面112和122連接至相對的夾爪部件 110 和 120。
[0062] 每個軸12a'和12b'包括分別設置在其近端14a'和14b'上的手柄17a'和17b'。 手柄17a'和17b'有利于軸12a'和12b'相對于彼此的運動，這反過來又使夾爪部件110 和120從打開位置樞轉(zhuǎn)到夾緊或閉合位置，在打開位置，夾爪部件110和120設置為彼此相 對間隔開的關(guān)系，在夾緊或閉合位置，夾爪部件110和120協(xié)作以抓取其間的組織。
[0063] 在某些實施例中，一個或兩個軸，例如軸12a'，包括第一開關(guān)組件30'和第二開關(guān) 組件32'。第一和第二開關(guān)組件30'和32'被構(gòu)造成有選擇地到向末端執(zhí)行器組件100提 供能量。更特別地，第一開關(guān)組件30'可以被構(gòu)造成執(zhí)行第一類型的手術(shù)過程（例如封閉、 切割或感知），第二開關(guān)組件32'可以被構(gòu)造成執(zhí)行第二類型的手術(shù)過程（例如封閉、切割 或感知）。在一些實施例中，一個或兩個軸，例如12b'，可以包括用于致動另外的激光纖維、 例如激光纖維230a和/或230b(參見圖3)的觸發(fā)組件25'。
[0064] 繼續(xù)參照圖1B，描繪了鉗10'，其具有連接鉗10'和發(fā)生器40的索纜34'。以類似 于鉗10的型式，索纜34'在軸12b'內(nèi)部分開，以通過各種傳送路徑向末端執(zhí)行器組件100 的部件輸送光能。
[0065] 現(xiàn)在參考圖1C，鉗10被顯示為具有便攜式構(gòu)造，其包括用于生成光能的內(nèi)部能量 源50,所述內(nèi)部能量源50經(jīng)由一個或多個電線50a操作性地耦合至蓄電池隔室52,在某 些實施例中，一個或多個蓄電池操作激光二極管或纖維激光器也可以用來提供便攜光能量 源。內(nèi)部能量源50可以被構(gòu)造成經(jīng)由一個或多個激光纖維50b或任何其它適合的傳送介 質(zhì)向末端效應器組件100和光學元件提供光能。蓄電池隔室52可以被構(gòu)造成接收用于向 內(nèi)部能量源50提供適合的能量的一個或多個蓄電池54。在一些實施例中，控制器42也可 以設置在鉗1〇(例如外殼）內(nèi)。
[0066] 蓄電池隔室52可以限定在鉗10的外殼20的任何適合的部分內(nèi)，例如固定手柄 26,如圖1C所示。適合的蓄電池可以包括但不限于：鎳鎘、鋰離子、或任何其它適合的類型。 內(nèi)部能量源50的設置為操作者在用鉗10執(zhí)行外科治療時提供了更多的操縱性和方便性。
[0067] 圖2A和2B示出了依照本發(fā)明實施例的末端執(zhí)行器組件100,其構(gòu)造為與上述任一 器械10或器械10'或者任何其它適合的手術(shù)器械一起使用。但是，為簡單和一致起見，末 端執(zhí)行器100將在下文參照器械10進行描述。
[0068] 末端執(zhí)行器組件100包括具有近端110a、120a和遠端110b、120b的夾爪部件110 和120,近端110a、120a和遠端110b、120b分別在夾爪部件110和120內(nèi)限定凹槽或溝槽 130和140。夾爪部件110包括在組織接觸表面112上或沿著組織接觸表面112設置的光 漫射元件132。光漫射元件132可以由任何適合的光漫射材料制成，例如磨砂藍寶石晶體。 光漫射元件132設置在溝槽130內(nèi)。組織接觸表面112和122可以包括設置在其上面的反 射表面。在一些實施例中，表面包括但不限于：拋光金屬、涂層或任何其它適合于反射光的 材料。
[0069] 在其它實施例中，組織接觸表面112和122還可以包括涂層或覆蓋物112a和 122a。在一些實施例中，涂層112a和122a可以由吸光材料（例如吸光涂層）、透明材料、散 射材料或反射材料形成。在一些實施例中，涂層112a可以由一種材料（例如透明材料）形 成，而涂層122a可以由不同的材料（例如吸收或反射材料）形成。在進一步的實施例中， 涂層112a和122a兩者都可以由同一種材料形成，例如反射材料。通過提供帶有反射表面 的兩個組織接觸表面112和122,由于光多次經(jīng)過而增加了供給給組織的光的吸收，從而減 少了治療時間。
[0070] 在進一步的實施例中，涂層112a和122a可以包括設置在其上的凝膠或另外的生 物相容薄膜。凝膠或薄膜可以包括具有設計成吸收特定波長的光能的特定顏色的染料。在 一些實施例中，凝膠可以在治療之前施加于組織。
[0071] 在另一個實施例中，涂層112a和122a為由被構(gòu)造成隨著溫度升高而增加吸收性 能的熱變色材料形成的吸收性涂層。在此所使用的術(shù)語"熱變色"是指響應溫度變化而改 變顏色的任何材料。隨著夾爪部件110和120的溫度在施加能量的過程中升高，吸收性涂 層112a和122a變得逐漸更能吸收，并向組織提供更多熱量。
[0072] 光漫射元件132經(jīng)由索纜34耦合至發(fā)生器40,所述索纜34包括其中的一個或多 個光傳輸或光生成纖維。發(fā)生器40適合于產(chǎn)生具有從大約200nm到大約11，OOOnm的期望 波長的光，并且適合于將光能沿著索纜34傳送到鉗10、10'，更具體地說，傳送到光漫射元 件 132。
[0073] 光漫射元件132可以具有大體上圓柱形或圓錐形的形狀，并且可以由適合的光傳 導材料（例如藍寶石晶體、結(jié)晶玻璃、塑料纖維等等）形成。更具體地說，光漫射元件132 可以由任何適合的激光或光傳導介質(zhì)制成，以獲得期望的漫射性能。
[0074] 凹槽140可以被構(gòu)造成，當夾爪部件110和120位于閉合位置時，配合在光漫射元 件132周圍。凹槽140也可以具有反射表面，這樣，從光漫射元件132發(fā)出的光可以穿過組 織，接著反射回組織中，以形成期望的照射模式（pattern)。在一些實施例中，凹槽140可 以具有吸光性能和/或包括具有吸光性能的材料（例如吸光涂層）。這樣，當吸收光時，凹 槽140和/或吸收材料可以加熱到適合的溫度，以操作性地治療夾爪部件110和120之間 保持的組織。
[0075] 在操作期間，一旦組織被抓在組織接觸表面112和122之間，激光就從發(fā)生器40 傳送到光漫射元件132,接著光漫射元件132向組織內(nèi)發(fā)出光能。由于組織接觸表面112和 122適合于反射光，光漫射元件132發(fā)出的光能集中在夾爪部件110和120之間的體積中， 該體積反過來又加熱其間抓取的組織，而不會損害周圍組織。在預設持續(xù)時間之后或者根 據(jù)來自一個或多個傳感器的信號（在下文將更詳細地描述），能量終止，指示組織治療（例 如封閉或切割）完成。
[0076] 現(xiàn)在參照圖3,本公開的末端執(zhí)行器組件的另一個實施例顯示為末端執(zhí)行器組件 200。末端執(zhí)行器組件200包括具有組織接觸表面212和222的夾爪部件210和220。與上 述夾爪部件110和120類似，夾爪部件110和120協(xié)作以抓取其間的組織。每個夾爪部件 210和220限定沿其設置的溝槽或凹槽。更具體地說，夾爪部件210包括凹槽230、230a和 230b;夾爪部件220包括凹槽240、240a和240b。在一些實施例中，夾爪部件210包括橫跨 夾爪部件210的長度以及相應凹槽230、230a和230b內(nèi)的多個激光纖維（例如232、234a 和234b)。激光纖維被構(gòu)造成在夾爪部件210和220之間以及沿著夾爪部件210和220的 長度發(fā)出激光。
[0077] 夾爪部件210包括設置在溝槽230內(nèi)的中心定位的激光纖維232。在溝槽230旁 邊，夾爪部件210還限定了從溝槽230側(cè)向定位的溝槽或凹槽230a和230b，溝槽或凹槽 230a和230b包括周邊激光纖維234a和234b。激光纖維234a和234b可以被構(gòu)造成用于根 據(jù)所供給的光能類型、施加于夾爪部件210和220的壓力、以及下文更詳細地描述的設置在 纖維周圍的凹槽的反射或吸收性能，封閉組織。在一些實施例中，組織接觸表面212和222 可以包括設置在其表面上的透明涂層或覆蓋物，類似于圖2A和2B的組織接觸表面112和 122。激光纖維232可以被構(gòu)造成在激光封閉纖維234a和234b已經(jīng)實現(xiàn)有效封閉之后切 割組織。在一些實施例中，切割可以獨立于封閉執(zhí)行。另外，可以在夾爪部件220上設置反 射凹槽240,這樣，當激光從激光纖維232發(fā)出時，激光從反射凹槽240反射回組織，形成期 望的照射模式。另外或者作為替換，激光纖維234a和234b也可以具有位于相對夾爪部件 220內(nèi)的相應反射或吸收凹槽240a和240b，如上所述。
[0078] 應當指出，任何數(shù)量的激光纖維都可以被使用于本發(fā)明所述的任何實施例中，以 根據(jù)穿過激光纖維傳送的光能實現(xiàn)組織封閉或切割。同樣，任何數(shù)量的激光切割纖維（例 如激光切割纖維232)可以被使用于本發(fā)明所述的任何實施例中。在一些實施例中，本發(fā)明 的任何實施例中，單個激光纖維也可以被構(gòu)造成包括封閉和切割性能。應當注意，任何一個 激光纖維都可以被構(gòu)造成根據(jù)外科治療（例如封閉、切割和/或感知）傳送不同波長的能 量。在其它實施例中，特定的激光或光纖維可以被構(gòu)造成執(zhí)行特定的外科治療（例如封閉、 切割和/或感知）?？梢圆捎靡粋€或多個傳感器，或者反饋電路可以集成到末端執(zhí)行器200 中，以在有效封閉和/或有效分離之后向用戶發(fā)出信號。為此，也可以采用自動封閉切割算 法，其使用開關(guān)、例如開關(guān)32的單次激活來啟動工序。
[0079] 現(xiàn)在參照圖4A-4C，示出了末端執(zhí)行器組件300的另一個實施例。末端執(zhí)行器組 件300包括分別具有近端310a、320a和遠端310b、320b的夾爪部件310和320。每個夾爪 部件310和320分別具有組織接觸表面312和322。在一些實施例中，組織接觸表面312和 322可以包括設置在其表面上的透明涂層或覆蓋物，類似于圖2A和2B的組織接觸表面112 和122。另外，夾爪部件310包括沿其限定的溝槽或凹槽330,所述溝槽或凹槽330被構(gòu)造 成包括具有近端332a和遠端332b的外科治療激光纖維332 (例如封閉、切割和/或感知）。 外科治療激光纖維332被構(gòu)造成沿著夾爪部件310和溝槽330內(nèi)限定的縱向軸線"X-X"平 移。例如，外科治療激光纖維332可以從夾爪部件310的近端310a平移到遠端310b(例如 沿著遠側(cè)方向〃A〃），以切割、封閉和/或感知夾爪部件310和320之間抓取的組織。另外或 者作為替換，外科治療激光纖維332可以從夾爪部件310的遠端310b平移到近端310a(例 如沿著近側(cè)方向〃B")，以切割、封閉和/或感知其間抓取的組織。應當注意，外科治療激光 纖維可以在任何一個夾爪部件310和320內(nèi)都是不動的。在其它實施例中，任何其它適合 類型的光能可以由上述纖維傳送，應不僅僅局限于激光能量。
[0080] 參照圖4A-4C，激光纖維332b的遠端包括激光發(fā)射器334,其被構(gòu)造成向形成期望 的照射模式的限定立體角336內(nèi)發(fā)出激光束。激光纖維332可以為所謂的〃末端發(fā)射〃或 "側(cè)面發(fā)射"激光纖維。在此所使用的術(shù)語"末端發(fā)射"表示能夠沿著夾爪部件310限定 的縱向軸線"X-X"發(fā)出光的激光纖維。在此所使用的術(shù)語"側(cè)面發(fā)射"表示能夠發(fā)出不平 行于夾爪部件310的縱向軸線"X-X"的光（或任何其它適合的光能）的激光纖維。激光發(fā) 射器334可以包括各種部件，例如一個或多個反射表面（例如鏡子），一個或多個光纖，一 個或多個鏡頭，或任何其它適合的用于發(fā)出和/或分散激光束的部件。更特別地，激光發(fā)射 器334被構(gòu)造成向立體角336發(fā)出光，立體角336具有可變的或預定的外邊界。通過改變 或調(diào)節(jié)立體角336,可以調(diào)節(jié)激光目標區(qū)域338,以改變照射組織和待治療、解剖或切割的 組織的區(qū)域的激光能量的強度。激光目標區(qū)域338可以限定任何適合的目標形狀，例如但 不限于橢圓形、長方形、正方形和三角形。在一些實施例中，激光發(fā)射器334還可以被構(gòu)造 成封閉和/或切割夾爪部件之間抓取的組織。
[0081] 激光發(fā)射器334除沿著縱向軸線"X-X"縱向運動之外，還可以繞軸線"X-X"旋轉(zhuǎn) 和/或相對于該軸線側(cè)向移動（例如橫向）。激光發(fā)射器334的縱向、側(cè)向和轉(zhuǎn)動運動允許 以任何期望的方向引導光能，以實現(xiàn)期望的組織治療效果。
[0082] 反射凹槽340可以由拋光金屬制成，或者在夾爪部件320由非金屬和/或非反射 材料（例如塑料）形成的情況下，可以對夾爪部件320施加一涂層。反射凹槽340將激光反 射回組織。激光發(fā)射器334可以接收所反射的激光，并將信號傳送回發(fā)生器40以便治療。 各種數(shù)據(jù)被積分、計算，以反映（render)各種結(jié)果或根據(jù)所傳送的或所反射的光控制組織 治療。
[0083] 圖5示出了用于形成期望的照射模式的末端執(zhí)行器組件400的另一實施例。末端 執(zhí)行器組件400包括具有組織接觸表面412和422的夾爪部件410和420。與上述夾爪部 件相類似地，夾爪部件410和420協(xié)作以抓取其間的組織。夾爪部件410限定沿其的溝槽或 凹槽430,所述溝槽或凹槽430被構(gòu)造成包括沿著夾爪部件410橫跨的激光纖維432,并且 激光纖維432被構(gòu)造成在夾爪部件410的長度內(nèi)并沿著夾爪部件410的長度發(fā)出激光。在 一些實施例中，激光纖維432可以替換成任何激光源，例如本發(fā)明所描述的纖維激光器（例 如可調(diào)鉈纖維激光器）。在進一步的實施例中，組織接觸表面412和422可以包括設置在其 表面上的透明涂層或覆蓋物，類似于圖2A和2B的組織接觸表面112和122。
[0084] 夾爪部件420包括接收纖維440,所述接收纖維440設置在其中限定的空腔444 內(nèi)，所述空腔444被構(gòu)造成接收從激光纖維432發(fā)出的激光。在一些實施例中，纖維440可 以替換成本發(fā)明中所述的任何光學檢測器或其它適合的光學檢測器。光學窗口 442沿著夾 爪部件420的表面設置在激光纖維432和接收纖維440之間。光學窗口 442可以是被構(gòu)造 成將從激光纖維432所發(fā)出的激光引導至接收纖維440的任何適合類型的光學透鏡?？涨?444可以被構(gòu)造成包含氣體或任何其它介質(zhì)，以便于由接收纖維440接收激光纖維432發(fā)出 的激光。
[0085] 已知組織的光學性質(zhì)在加熱期間會改變。諸如吸收系數(shù)（Ua)、散射系數(shù)（Us)和 各向異性系數(shù)（g)的性質(zhì)被顯示為隨著溫度和時間而變化。當光與組織相互作用時，這些 性質(zhì)影響光的傳送和反射。本發(fā)明結(jié)合有接收纖維440,其可以用來檢測和/或監(jiān)視在封 閉周期過程中來自激光纖維432的激光穿過組織傳送的變化，以確定何時已實現(xiàn)期望的組 織效果。在該構(gòu)造中，利用接收纖維440也可以檢測和/或監(jiān)視切割完成，例如何時組織分 離。
[0086] 圖6示出了末端執(zhí)行器組件的另一實施例，整體描繪成用于形成期望的照射模式 的末端執(zhí)行器組件500。末端執(zhí)行器組件500包括具有組織接觸表面512和522的夾爪部 件510和520。與上述夾爪部件類似，夾爪部件510和520協(xié)作以抓取其間的組織。另外， 夾爪部件510限定沿其的溝槽或凹槽530,所述溝槽或凹槽530被構(gòu)造成包括橫跨在夾爪部 件510的近端532a和遠端532b之間的激光切割纖維532。激光纖維532被構(gòu)造成在夾爪 部件510和520內(nèi)并沿著夾爪部件510和520的長度發(fā)出激光。在相對一側(cè)，一接收纖維 540設置在夾爪部件520內(nèi)，沿著其長度延伸，并且被構(gòu)造成接收從激光纖維532發(fā)出的激 光。
[0087] 接收纖維540包括近端540a和遠端540b，還包括位于其間的一個或多個傳感器 542。傳感器542被構(gòu)造成監(jiān)視封閉周期過程中的溫度，并提供有關(guān)封閉周期何時完成的反 饋。因為壓力是封閉治療之后封閉質(zhì)量的影響因素，傳感器542還可以通過測量由組織被 抓取在夾爪部件510、520之間時所施加的機械載荷引起的夾爪部件510和520上的應變， 確定夾爪壓力。在該構(gòu)造中，可以向操作者和/或控制器42提供有關(guān)在能量激活之前，是 否已經(jīng)獲得適合的夾爪壓力以實現(xiàn)合適的組織封閉的反饋。
[0088] 圖7A和7B示出了用于形成期望的照射模式的末端執(zhí)行器組件600的另一實施 例。末端執(zhí)行器組件600包括具有組織接觸表面612和622的夾爪部件610和620。與上 述夾爪部件類似，夾爪部件610和620協(xié)作以抓取其間的組織。夾爪部件610和620每個 分別限定了縱向軸線"Z-Z〃和"Y-Y〃，縱向軸線"Z-Z〃和〃Y-Y"從相應的近端610a、620b橫 跨至相應的遠端610b、620b。縱向軸線"Z-Z〃和"Y-Y〃限定了一個角度〃 0 〃，當從閉合構(gòu) 造樞轉(zhuǎn)到打開構(gòu)造時，該角度隨著夾爪部件610和620彼此分離而增大。
[0089] 末端執(zhí)行器組件600包括設置在沿著夾爪部件610的長度限定的溝槽630內(nèi)的一 個或多個發(fā)光元件632&、63215、632(3、和632(1。每個發(fā)光元件6323、63213、632(3、和632(1被 構(gòu)造成在夾爪部件610和620內(nèi)以及沿著夾爪部件610和620的長度發(fā)出光能。發(fā)光元件 632 &、63213、632(：、和632(1可以是任何適合類型的發(fā)光元件，例如但不限于：被構(gòu)造成用于 醫(yī)學用途和/或組織治療的高強度LEDs、被構(gòu)造成向組織內(nèi)發(fā)光的光纖或其它光學元件。 發(fā)光元件632&、63213、632(：、和632(1可以有選擇地激活（例如每次一個或幾個），并可以發(fā) 出不同波長的光。一個或多個光接收元件642&、64213、642(：、和642(1設置在沿著夾爪部件 620的長度限定的溝槽640內(nèi)。每個光接收單元642a、642b、642c、和642d被構(gòu)造成檢測由 發(fā)光元件632&、63213、632(：、和632(1發(fā)出的光能。發(fā)光元件632 &、63213、632(3、632(1和光接收 單元642a、642b、642c、642d可以設置在被構(gòu)造成傳送光的保護基板636的后面。
[0090] 光接收單元642&、64213、642(3、和642(1可以是任何適合的光接收元件，例如透鏡、 光纖或光檢測器，并且可以被構(gòu)造成測量組織的光學性質(zhì)。在一些實施例中，光接收單元可 以收集并向被構(gòu)造成提供包括拉曼光譜測定的各種光譜測定的光學系統(tǒng)傳送光，拉曼光譜 測定適合于確定封閉完成以及特定組織類型及其成分（例如膠原、蛋白質(zhì)、水等等）的識 別。
[0091] 在某些實施例中，光接收單元642a、642b、642c、632d和發(fā)光元件632a、632b、 632c、632d可以散布在夾爪部件610和620之間，使得每一個夾爪部件610和620都包括一 個或多個接收模塊和一個或多個發(fā)光元件。該構(gòu)造提供了在每個夾爪部件610和620處測 量光學性質(zhì)（例如反射和傳送數(shù)據(jù)），并允許使用光學相關(guān)性層析成像（tomography)獲得 夾爪部件610和620之間抓取的組織的圖像。其它用于確定組織光學性質(zhì)的技術(shù)披露在共 同擁有的、發(fā)明名稱為〃用于在電外科手術(shù)過程期間監(jiān)視組織的方法和系統(tǒng)〃的美國專利 申請?zhí)?2/665,081中，該申請的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
[0092] 每個發(fā)光元件632&、63213、632〇、和632(1可以被構(gòu)造成根據(jù)角度〃0〃，獨立地調(diào)節(jié) 其沿著夾爪部件610的光能發(fā)出。例如，當角度〃 0 〃為大約45度時（例如當夾爪部件610 和620朝著打開構(gòu)造移動時），最遠側(cè)發(fā)光元件632d可以發(fā)出比最近側(cè)發(fā)光元件632a具有 更大強度的光能。當角度〃 0 〃減少至大約2度時（例如當夾爪部件610和620朝著閉合 構(gòu)造移動時），發(fā)光元件632a、632b、632c、和632d被構(gòu)造成以基本相同的強度發(fā)出光能。
[0093] 通過發(fā)光元件632&、63213、632(：、和632(1傳送的光能的強度，包括上述獨立強度， 可以由控制器42基于所測量的角度"0 "和/或夾爪部件610和620之間的間隙距離進行 調(diào)節(jié)。在此所使用的術(shù)語〃間隙距離〃表示組織接觸表面612和622之間的距離。由于夾 爪部件610和620可彼此相對樞轉(zhuǎn)，其間的角度〃 0 〃與間隙距離直接相關(guān)，因此這兩個構(gòu) 思可以互換使用?？梢允褂梅謩e設置在夾爪部件610和620內(nèi)的任何適合的接近傳感器633a、633b測量角度〃0〃。傳感器633a、633b可以耦合至控制器42,并且包括但不限于： 霍爾效應傳感器、基于RF的傳感器等等。在一些實施例中，傳感器633a、633b可以是一對 相應的光傳送器/接收器元件。尤其是，傳感器可以是與光檢測器（例如PIN二極管）配 套的發(fā)光元件（例如LED)。
[0094] 在某些實施例中，能夠控制角度〃 0 〃以在夾爪部件610和620之間實現(xiàn)期望的間 隙距離，使得組織的厚度與光能的光深相匹配。如果組織的厚度不大于穿過組織的光的光 深，則光能將不會被全部吸收。這在組織被壓縮使得其比所使用的光能的光深薄的情況下 會發(fā)生。另外，如果組織沒有足夠地被壓縮，光能將不能完全穿透所壓縮的組織，導致組織 不均勻加熱。通過控制間隙距離，使得光能的光深基本上與組織的厚度相匹配，確保最佳地 吸收光能。
[0095] 在其中夾爪部件610和620就像夾爪部件110和120那樣包括反射表面的實施例 中，在考慮光從組織接觸表面612和622的反射時，也應控制角度〃 3 "。
[0096] 控制器42從傳感器633a、633b獲取角度〃 0 〃，并根據(jù)該測量確定間隙距離?？?制器42還獲取發(fā)生器40輸送的光能波長。這可以通過在可以是暫態(tài)（例如隨機存取存儲 器）或非暫態(tài)（例如閃速存儲器）的存儲器或任何其它計算機可讀存儲裝置中存儲波長值 來實現(xiàn)。然后控制器42基于所存儲的波長值和所存儲的組織性質(zhì)，計算間隙距離?？刂破?42還比較實際間隙距離和/或角度〃 0 〃與根據(jù)波長所計算的期望的間隙距離和/或角度 〃 3 〃。根據(jù)該比較，控制器42可以自動調(diào)節(jié)夾爪部件610和620之間的間隙距離和/或角 度〃 0 〃和/或為用戶輸出其差。自動調(diào)節(jié)可以通過提供帶有自動閉合機構(gòu)的夾爪部件610 和620來實現(xiàn)，例如共同擁有的、發(fā)明名稱為"帶有緩慢閉合封閉板的電手術(shù)鉗和封閉組織 的方法"的美國專利號7, 491，202所公開的自動閉合機構(gòu)，該專利公開了用于電手術(shù)鉗的 自動間隙控制，該專利的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
[0097] 為了手動的間隙調(diào)節(jié)，控制器42能夠以聽覺/視覺方式輸出實際和期望間隙距離 和/或角度〃 0 〃之差。在一些實施例中，實際和期望的間隙距離和/或角度〃 0 〃或其差 值可以用數(shù)字表示和/或用圖表表示（例如顏色分類）。該差也可以用聽覺警報（例如調(diào) 節(jié)聲音脈沖的頻率或幅度）表示。
[0098] 正如上述實施例中所論述的那樣，發(fā)光元件632a、632b、632c、632d和接收模塊 642a、642b、642c、642d可以被構(gòu)造成具有光學感知性質(zhì)，以便每對發(fā)光元件和接收模塊 (例如發(fā)光元件632a和接收模塊642a)可用來監(jiān)視特定位置的封閉工序。發(fā)光元件632a、 632b、632c、632d和接收模塊642a、642b、642c、642d還可以被構(gòu)造成監(jiān)視封閉裝置中和其 周圍其它材料的存在和狀態(tài)，也可以根據(jù)所收集的信息改變封閉算法。
[0099] 在其它實施例中，發(fā)光元件632&、63213、632(：、632(1和接收模塊642 &、64213、642(3、 642d還可以被構(gòu)造成噴射熱脈沖，測量組織的反應，測量傳送和/或反射中的光譜特性，測 量不同位置處的光譜特性，以及測量不同光頻率的光譜特性。發(fā)光元件632a、632b、632c、 632d和接收模塊642a、642b、642c、642d還可以被構(gòu)造成測量夾爪部件610和620的近端和 遠端之間的一個或多個部位處的溫度。
[0100] 現(xiàn)在參照圖8A-8C，末端執(zhí)行器組件的另一實施例顯示為用于形成期望的照射模 式的末端執(zhí)行器組件700。末端執(zhí)行器組件700包括具有組織接觸表面712和722的夾爪 部件710和720。與上述夾爪部件類似，夾爪部件710和720協(xié)作以抓取其間的組織。夾爪 部件710、720經(jīng)由光纖702操作性地連接至發(fā)生器40,所述光纖70提供用于治療夾爪部件 710、720之間抓取的組織。
[0101] 每個夾爪部件710、720包括具有一個或多個堅直對齊的光纖732的一個或多個溝 槽730,所述光纖732被構(gòu)造成經(jīng)由光纖702發(fā)出并從發(fā)生器40接收光能。在一些實施例 中，夾爪部件710的光纖732與夾爪部件720的光纖742堅直對齊，以便建立光學連通。也 就是說，光纖之一是傳送光纖（例如光纖732)，相對的纖維是接收光纖（例如光纖742)。任 意數(shù)量的傳送光纖732可以設置在夾爪部件710周圍。另外或者作為替換，任意數(shù)量的傳 送光纖742可以設置在夾爪部件720周圍。因而，在其它實施例中，光纖732和742的堅直 對齊不是特別必要。
[0102] 在某些實施例中，末端執(zhí)行器組件700也可以包括一個或多個光學開關(guān)750,所述 光學開關(guān)750提供操作者和/或發(fā)生器40往返于夾爪部件710和720的光能的激活和檢 測。光能的檢測可以由光檢測器752或類似物提供。在一些實施例中，每個溝槽730可以由 透明覆蓋物736覆蓋，以允許夾爪部件710和720之間光學連通。應當注意，本公開的任何 實施例可以使用任何類型的檢測器，例如但不限于光電二極管和電荷耦合器（CCD)陣列。
[0103] 圖8B示出了具有貫穿其限定的單個溝槽730的夾爪部件710,所述溝槽730包括 如上所述由覆蓋物736覆蓋的多個光纖732。覆蓋物736可以是被構(gòu)造成允許光纖732和 742之間光學連通的任何適合的材料。在另一個實施例中，圖8C示出了貫穿其限定多個溝 槽730a和730b的夾爪部件710,還包括由覆蓋物736覆蓋的多個光纖732。
[0104] 現(xiàn)在參照圖9,末端執(zhí)行器組件的另一實施例顯示為用于形成期望的照射模式的 末端執(zhí)行器組件800。末端執(zhí)行器組件800包括具有組織接觸表面812和822的夾爪部件 810和820。與上述夾爪部件類似，夾爪部件810和820協(xié)作以抓取其間的組織。夾爪部件 810、820操作性地連接至經(jīng)由發(fā)生器40提供光的能量源。
[0105] 夾爪部件810包括貫穿其限定的光學元件830。光學元件830包括被構(gòu)造成反射 從發(fā)生器40接收的光能的反射表面832。在該實施例中，發(fā)生器40被構(gòu)造成朝著光偏轉(zhuǎn)器 838 (例如鏡子）發(fā)出光束B1 (例如單光束）。光偏轉(zhuǎn)器838被構(gòu)造成反射由發(fā)生器40發(fā) 出的全部或大部分量的光束B1，作為朝著待治療的組織的光束B2。
[0106] 夾爪部件820經(jīng)由光纖702與一光檢測器752光學連通，所述光檢測器752被構(gòu) 造成與光學接收纖維842光學連通。在該構(gòu)造中，在任何時候，都可以通過夾爪部件810和 820所傳送和接受的光學信息確定夾爪部件810和820的位置。光檢測器752或鉗10、10' 內(nèi)的任何其它邏輯電路（例如發(fā)生器40和各種傳感器）平移由光學接收纖維842接收的 光束B3,以確定夾爪部件810和820的位置。一旦閉合，發(fā)生器40就可以發(fā)出更強的光能 (或RF能量）以加熱組織，光纖702可以被構(gòu)造成與光檢測器752連通，以向發(fā)生器40提 供反饋。
[0107] 現(xiàn)在參照圖10,末端執(zhí)行器組件的另一實施例顯示為用于形成期望的照射模式的 末端執(zhí)行器組件900。末端執(zhí)行器組件900包括具有組織接觸表面912和922的夾爪部件 910和920。與上述夾爪部件類似，夾爪部件910和920協(xié)作以抓取其間的組織。夾爪部件 910、920操作性地連接至經(jīng)由發(fā)生器40提供光的能量源。
[0108] 在某些實施例中，夾爪部件910和920分別限定溝槽930和940。溝槽930包括被 構(gòu)造成發(fā)出經(jīng)由光纖902從發(fā)生器40接收的光能的光纖932。光纖932可以是漫射纖維， 如前面其它實施例所述的那樣。另外或者作為替換，光學傳送纖維932可以具有橫跨溝槽 930的長度的光傳送效應器932a、932b、932c，如圖10所示。
[0109] 溝槽940包括反射表面942,反射表面942被構(gòu)造成反射從夾爪部件910的光學 傳送纖維932和/或光傳送效應器932a、932b、932c所接收的光能。在該實施例中，夾爪部 件910被構(gòu)造成經(jīng)由光學光效應器932a、932b、932c發(fā)出一個或多個光束B4,使得反射表面 942朝著光學改變器（例如透鏡948)反射光束B4,形成一個或多個光束B5。應當注意，反 射表面942沿著夾爪部件920定位。在某些實施例中，光學透鏡948可以設置在夾爪部件 920內(nèi)限定的溝槽940內(nèi)。
[0110] 夾爪部件920經(jīng)由光學透鏡948與被構(gòu)造成與光學透鏡948光學連通的圖像檢測 器952光學連通。在該構(gòu)造中，在任何時候，都可以通過夾爪部件910和920所傳送和接受 的光學信息確定夾爪部件910和920的位置。也就是說，當夾爪920相對于夾爪910樞轉(zhuǎn) 時，反射表面942也相對于光束B4移動，導致反射光束B5相應地相對于透鏡948移動。圖 像探測器952或鉗10、10'內(nèi)的任何其它邏輯電路（例如發(fā)生器40和各種傳感器）測量穿 過組織的光的強度，以確定夾爪部件910和920的位置和/或各種組織性質(zhì)，如前面其它實 施例所論述的那樣。在另一個實施例中，檢測器952可用來組織成像，這也可以由圖像探測 器952在后進行。
[0111] 圖11、12A和12B顯示了本公開的末端執(zhí)行器組件的另一實施例，大體上顯示為用 于形成期望的照射模式的末端執(zhí)行器組件1000。末端執(zhí)行器組件1000包括具有組織接觸 表面1012和1022的夾爪部件1010和1020。與上述夾爪部件類似，夾爪部件1010和1020 協(xié)作以抓取其間的組織。夾爪部件1010U020操作性地連接至提供光能的能量源（例如發(fā) 生器40)。上述的光能可以以不同的形式提供，例如但不限于：激光、發(fā)光二極管光和任何 其它適合類型的光能。
[0112] 在某些實施例中，夾爪部件1010和1020分別沿其限定溝槽1014和1024。溝槽 1014和1024共同限定了一區(qū)域，這樣光纖1032介于其中，并被構(gòu)造成發(fā)出從發(fā)生器40經(jīng) 由輸送光纖（未顯示）接收的光能。光纖1032可以是漫射晶體或纖維，如前面其它實施例 所述的那樣。另外或者作為替換，光纖1032最初可以設置在手術(shù)器械10、10'的軸12、12' 內(nèi)，有選擇在遠側(cè)方向"A〃上和在近側(cè)方向〃B〃上沿著夾爪部件1010和1020限定的縱向 軸線上平移。也就是說，光纖1032可以沿著溝槽1014和1024的長度平移，如圖11所示。 在一些實施例中，光纖1032可以由觸發(fā)組件25、25'沿著夾爪部件1010和1020的長度平 移（參見圖1A和1B)。
[0113] 光纖1032被構(gòu)造成具有朝著遠端1032a收斂的圓柱形或圓錐形形狀。遠端1032a 被構(gòu)造成在光纖1032在遠側(cè)方向上在夾爪部件1010和1020之間以及貫穿組織平移時穿 透組織。在一些實施例中，光纖1032可以沿著組織側(cè)向平移而不穿透組織。光纖1032可 以具有任何適合的形狀，例如但不限于長方形、卵形和多邊形。另外，遠端l〇32a也可以采 用各種適合的構(gòu)造（例如尖銳的或鈍的）的形式。
[0114] 參照圖12A，溝槽1014和1024均分別包括反射表面1040和1042,每個反射表面 1040和1042均被構(gòu)造成反射光纖1032接收和/或發(fā)出的光能。在該實施例中，光纖1032 徑向發(fā)出光能（例如在光纖1032周圍），使得反射表面1040和1042接收由此發(fā)出的光能。 在一些實施例中，反射表面1040和1042均被構(gòu)造成包裹或涂覆各自溝槽1014、1024的表 面。反射表面1040和1042分別還可以包括遠端1040a和1042a，遠端1040a和1042a沿 著溝槽1014和1024的收斂遠端1014a和1024a彎曲。這樣，從光纖1032的遠端1032a發(fā) 出的光能穿過組織，并從反射表面1040和1042的遠端1040a和1042a反射到夾爪1010和 1020之間抓取的組織上。
[0115] 如圖12B所示，光纖1032也可以用于切割。光纖1032經(jīng)由溝槽1014和1024在 夾爪部件1010和1020之間平移，由此，有選擇地發(fā)出光能，以通過光纖1032發(fā)出的光能切 割或切斷組織。在一些實施例中，光纖1032被構(gòu)造成刺穿夾爪部件1010和1020之間抓取 的組織，從而從組織表面內(nèi)部發(fā)出光能（例如第一劑量）以及在其間抓取的整個組織輻射 光能。該構(gòu)造也可以用來通過如上某些實施例中所論述的壓縮組織封閉組織。
[0116] 現(xiàn)在參照圖13和14,末端執(zhí)行器組件的另一個實施例整體上顯示為末端執(zhí)行器 組件1100。末端執(zhí)行器組件1100包括具有組織接觸表面1112和1122的夾爪部件1110和 1120。與上述夾爪部件110和120類似，夾爪部件1110和1120協(xié)作以抓取其間的組織。夾 爪部件1110U120操作性地連接至提供光能的能量源（例如發(fā)生器40)。
[0117] 在某些實施例中，夾爪部件1110和1020分別包括其中和沿其限定的溝槽1114和 1124。溝槽1124包括被構(gòu)造成發(fā)出經(jīng)由輸送光纖（未顯示）從發(fā)生器40接收的光能的光 纖1132。與具有基本上類似的尺寸的溝槽1014和1024不同，溝槽1124被顯示為具有比溝 槽1114大的深度。該構(gòu)造完全將纖維1132封入夾爪部件1120內(nèi)部，從而允許光纖1132 沿著組織表面?zhèn)认蚱揭?，以在沒有穿透組織的情況下實現(xiàn)組織的封閉和/或切割。
[0118] 光纖1132可以是漫射纖維，如前面其它實施例所述的那樣。另外或者作為替換， 光纖1132最初可以設置在手術(shù)器械10、10'的軸12、12'內(nèi)，并有選擇在遠側(cè)方向〃A〃上和 在近側(cè)方向〃B〃上平移。也就是說，光纖1132可以沿著溝槽1124的長度平移，如圖13所 示。光纖1132可以有選擇地由觸發(fā)組件25、25'沿著夾爪部件1110和1120的長度平移 (參見圖1A和1B)。作為替換，光纖1132可以不動地固定在溝槽1124內(nèi)，使得光纖1132 在任何方向上都不移動。
[0119] 光纖1132可以被構(gòu)造成具有例如終止于遠端1132a的圓柱形狀。光纖1132也可 可以采用諸如長方形、卵形和多邊形的其它適合的形狀。相應地，溝槽1124也可以采用光 纖1132的形狀。這樣，光纖1132可以與相應的溝槽1124在幾何形狀上配合。
[0120] 溝槽1114和1124均分別包括反射表面1140和1142,每個反射表面1140和1142 均被構(gòu)造成反射光纖1132接收和/或發(fā)出的光能。在該實施例中，光纖1132徑向發(fā)出光 能（例如在光纖1132周圍），使得反射表面1140和1142接收由此發(fā)出的光能。反射表面 1140和1142均被構(gòu)造成包裹或涂覆各自溝槽1114、1124的表面。反射表面1140和1142 分別還可以包括遠端1140a和1142a，遠端1140a和1142a沿著溝槽1114和1124的收斂遠 端1114a和1124a彎曲。這樣，從光纖1132的遠端1132a發(fā)出的光能從反射表面1140和 1142的遠端1140a和1142a反射到夾爪1110和1120之間抓取的組織上。在該實施例中， 光纖1132可以被構(gòu)造成完全駐留在夾爪部件1120的溝槽1124內(nèi)。同樣，溝槽114也可以 較淺地限定在夾爪部件1110中。
[0121] 在使用時，光纖1132有選擇地在溝槽1124內(nèi)平移以分割組織。此外，當夾爪部 件1110和1120閉合而抓取組織時，組織被迫進入溝槽1124中以促進分離。作為替換，光 纖1132在組織治療期間可以以展開狀態(tài)設置在溝槽1124內(nèi)。一旦用光能治療組織，光纖 1132就可以縮回以切斷組織。
[0122] 現(xiàn)在參照圖14,圖14顯示了組織接觸表面1112的平面圖，由于溝槽1124完全封 入光纖1132,窗口 1150可以設置在溝槽1124頂上。窗口 1150被構(gòu)造成封入光纖1132、反 射表面1142和溝槽1124,以防止組織和手術(shù)碎屑進入其內(nèi)。窗口 1150還被構(gòu)造成允許從 光纖1132發(fā)出的光能穿過，以治療夾爪部件1110和1120之間抓取的組織。窗口 1150可 以由任何適合的清晰材料制造，例如但不限于玻璃。
[0123] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖15A-15D，顯示了用于各種手術(shù)構(gòu)成的內(nèi)窺鉗2010的一個實施例。為 此，顯示和描述了脈管封閉鉗，但是，可以想到，也可以利用其它類型的鉗或剪刀，兩者都可 以治療組織，以便燒灼、凝固或如上所述的其它目的。此外，雖然附圖描繪了與內(nèi)窺手術(shù)過 程相關(guān)使用的鉗2010,但是，本發(fā)明也可以用于更多的傳統(tǒng)開腹手術(shù)過程。為此，鉗2010用 內(nèi)窺器械來描述；但是，可以考慮，開腹型鉗2010也可以包括與圖1B所述的相同或類似的 操作部件和特征。
[0124] 鉗2010大體上包括外殼2020、手柄組件2030、轉(zhuǎn)動組件2080、觸發(fā)組件2070和末 端執(zhí)行器組件2100,這些部件相互協(xié)作以抓取、治療和分割組織。為此，手柄組件2030、轉(zhuǎn) 動組件、觸發(fā)組件2070和末端執(zhí)行器組件2100在上文相對于圖1A-1C更詳細地描述了。
[0125] 鉗2010包括具有遠端2016和近端2014的軸2012,所述遠端2016的尺寸設計成 機械接合末端執(zhí)行器組件2100,所述近端2014機械接合外殼2020。在圖15A中可以清楚 地看到，鉗2010還包括連接鉗2010和能量源、例如發(fā)生器40的索纜2310。索纜2310在內(nèi) 部被分割成適合于向末端執(zhí)行器2100供給動力的索纜引線，包括但不限于光纖、電引線等 等。
[0126] 手柄組件2030包括固定手柄2050和可動手柄2040。固定手柄2050與外殼2020 一體相聯(lián)，手柄2040可相對于固定手柄2050移動。轉(zhuǎn)動組件2080可以與外殼2020 -體 相聯(lián)，并可繞縱向軸線〃C-C〃在任一方向上轉(zhuǎn)動大約180度。
[0127] 如上所述，末端執(zhí)行器組件2100附連在軸2012的遠端2016,并且包括一對相對的 夾爪部件2110和2120。手柄組件2030的可動手柄2040最終連接至內(nèi)部設置的驅(qū)動組件 (未示出），其共同機械地協(xié)作以賦予夾爪部件2110和2120從打開位置到夾緊或閉合位置 的運動，在打開位置，夾爪部件2110和2120設置為彼此相對間隔開的關(guān)系，在夾緊或閉合 位置，夾爪部件2110和2120協(xié)作以抓取其間的組織。
[0128] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到有關(guān)圖15A-16所描述的本發(fā)明的一個實施例的更詳細特征。在圖15A和 中可以清楚地看到，末端執(zhí)行器組件2100包括相對的夾爪部件2110和2120,夾爪部件 2110和2120協(xié)作以有效地抓取組織，以便封閉目的。末端執(zhí)行器組件2100設計成單側(cè)組 件，即，夾爪部件2120相對于軸2012固定，而夾爪部件2110圍繞樞軸銷2103樞轉(zhuǎn)抓取組 織。
[0129] 正如圖1?清楚示出的那樣，每個夾爪部件2110和2120分別包括夾爪外殼2116、 2126以及組織封閉表面2112、2122。組織封閉表面2112和2122可以結(jié)合有如上有關(guān)圖 1-14所述的任何光能封閉部件。
[0130] 更特別地，單側(cè)末端執(zhí)行器組件2100包括以固定關(guān)系安裝在軸2012上的一個靜 止或固定夾爪部件2120和在附連至靜止夾爪部件2120的樞軸銷2103周圍安裝的樞轉(zhuǎn)夾 爪部件2120。往復套筒2060可滑動地設置在軸2012內(nèi)，并且可以由上述與手柄2040協(xié)作 的驅(qū)動組件（未顯示）遠程操作，以打開和閉合夾爪部件2110和2120。樞轉(zhuǎn)夾爪部件2120 包括掣子或突起2117,掣子或突起2117從夾爪部件2110延伸，穿過設置在王府套筒2060 內(nèi)的孔2062(圖15D)。通過使套筒2060在軸2012內(nèi)軸向滑動，致動樞轉(zhuǎn)夾爪部件2110， 使孔2062抵靠樞轉(zhuǎn)夾爪部件2110上的掣子2117。通過拉近套筒2060,繞其間做抓取的組 織閉合夾爪部件2110和2120,通過遠推套筒2060,打開夾爪部件2110和2120,以便接近并 抓取目的。
[0131] 一旦被致動，手柄2040以大體上弓形的型式繞樞轉(zhuǎn)點朝固定手柄2050移動，這迫 使驅(qū)動凸緣（未顯示）接近驅(qū)動組件（未顯示），這反過來又在大體上近側(cè)方向上拉動往復 套筒2060,以相對于夾爪部件120閉合夾爪部件2110。此外，手柄2040的近側(cè)轉(zhuǎn)動還引起 鎖定凸緣2044被釋放，S卩，〃鎖定〃觸發(fā)組件2070以便有選擇地致動。
[0132] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明的操作特性，如大多數(shù)附圖所示的，鉗2010設計成封閉組織（或 者通過上述脈管封閉或利用其它類似器械的凝固或燒灼）和解剖組織。例如，圖15A-D和 16-18顯示了包括光解剖元件2154的鉗2010的一個實施例，所述光解剖元件2154可以被 有選擇地延伸并有選擇地激活以治療組織。
[0133] 解剖元件2154經(jīng)由光纖215耦合至發(fā)生器40。光纖2155設置在索纜2310內(nèi)。 解剖元件2154還包括解剖尖端2156。在一些實施例中，解剖尖端2156可以由任何適合的 光傳送材料形成，包括但不限于人造藍寶石等等。解剖尖端2156可以具有用于傳送和/或 聚焦光能的任何適合的形狀，包括但不限于：圓錐形、截頭圓錐形、金字塔形、任何其它碎粒 表面、它們的組合等等，
[0134] 圖15A-1?和16-18顯示了一個實施例，其中，解剖元件2154被安放在末端執(zhí)行 器組件2100的一個夾爪部件內(nèi)，例如夾爪部件2120內(nèi)，以便有選擇地延伸。更特別地，解 剖元件2154設計成獨立于刀組件2180地移動，并且可以通過觸發(fā)組件2070 (圖15A、16和 17)的進一步近側(cè)運動或通過獨立的致動器2450 (圖18)被延伸。
[0135] 正如圖15A和15C清楚示出的那樣，觸發(fā)組件2070安裝在手柄2040頂上，并與解 剖元件2154 (圖16-17)協(xié)作，以有選擇地平移解剖元件2154穿過組織。更特別地，觸發(fā)組 件2070包括指狀物致動器2071和樞軸銷2073,樞軸銷2073將觸發(fā)組件2070安裝到外殼 2020上。指狀物致動器2071的尺寸設計成當手柄2040設置在非致動位置時，即夾爪部件 2110和2120打開時，使鎖定凸緣2044抵接在手柄2040上。
[0136] 在某些實施例中，解剖元件2154連接至往復桿2065,所述往復桿2065貫穿軸 2012外周上的細長凹口 2013延伸，正如圖15B所顯示的那樣。觸發(fā)組件2070可以設計成， 在夾爪部件2110和2120位于打開或閉合位置時，解剖元件2154可以被延伸。例如，可以使 觸發(fā)器2071從其原始、休止、中間或預致動位置向遠側(cè)（或向上）移動，以使解剖元件2154 前進。作為替換，不管夾爪部件2110和2120的方向如何，解剖元件2154都可以前進。例 如，觸發(fā)組件2070可以設計成可以側(cè)向移動（即垂直于縱向軸線〃C〃）以使解剖元件2154 前進，或者觸發(fā)組件2070可以設計成，在觸發(fā)器2071移動到最近側(cè)位置（即經(jīng)過上述〃切 害!]〃位置）時和/或在觸發(fā)器2071從中間或預致動位置向遠側(cè)前進時，解剖元件2154可 延伸?？梢园ㄒ粡臀粡椈桑ㄎ达@示），其在觸發(fā)器2071釋放時，使解剖元件2154返回到 非延伸位置。
[0137] 在解剖元件2154延伸時，發(fā)生器2300被構(gòu)造成使鉗2010從封閉模式（即撤銷能 量輸送至夾爪部件2110和2120)自動切換到光學解剖激活模式（即激活解剖元件2154)。
[0138] 如上所述，當鉗2010被構(gòu)造成封閉操作時，開關(guān)2200的激活使能量從夾爪部件 2110和/或夾爪部件2120傳遞而封閉組織。在解剖模式，開關(guān)2200 (或獨立開關(guān)，例如腳 踏開關(guān)）的激活向解剖元件2154供給光能。解剖元件2154的激活允許外科醫(yī)生快速治療 無血管組織結(jié)構(gòu)和/或快速解剖狹窄的組織平面。
[0139] 在某些實施例中，觸發(fā)組件2070還可以被構(gòu)造成在延伸時向解剖元件2154輸送 光能。例如，觸發(fā)組件2070可以被構(gòu)造成，使得觸發(fā)器2071的最近側(cè)致動（圖15C)既延 伸又激活解剖元件2154?？梢圆捎靡蛔詣影踩芈罚ㄎ达@示），其在解剖元件2154被延伸 時防止開關(guān)2200向夾爪部件2110和2120供給光能。
[0140] 在某些實施例中，解剖元件2145可以設置在夾爪部件2110和2120中的一個內(nèi)， 并且可以有選擇地被開關(guān)2200激活。如圖18A和18B所示，在進一步的實施例中，光解剖 元件2445可以設置在夾爪部件2110和2120中的一個的外周上。為簡單起見，將只論述單 個夾爪部件，即夾爪部件2110。
[0141] 解剖元件2445可以是光漫射元件，例如上面有關(guān)圖2A和2B所述的光漫射元件 132。解剖元件2445經(jīng)由光纖2446耦合至發(fā)生器40,并設置在夾爪部件2110的外周2110a 的至少一部分上或者沿著該至少一部分設置。術(shù)語〃外周〃表示夾爪部件2110的任何表 面，例如夾爪外殼2116,其不是組織封閉接觸表面2112或2122。解剖元件2445可以被開 關(guān)2200有選擇地激活，類似于解剖元件2145,并且可以結(jié)合類似的特征，例如，防止光能傳 送到封閉表面2112和2122,如上有關(guān)解剖元件2145所述的那樣。
[0142] 現(xiàn)在參照圖19,末端執(zhí)行器組件的另一實施例顯示為用于形成期望的照射模式的 末端執(zhí)行器組件1900。末端執(zhí)行器組件1900包括具有組織接觸表面1912和1922的夾爪 部件1910和920。與上述夾爪部件類似，夾爪部件1910和1920協(xié)作以抓取其間的組織。 夾爪部件1910U920經(jīng)由光纖1911操作性地連接至光能量源（例如發(fā)生器40)。尤其是， 光纖1911耦合至夾爪部件1910。光可以以不同的形式提供，包括但不限于：激光、發(fā)光二 極管和任何其它適合類型的光能。
[0143] 夾爪部件1910由具有外反射涂層1910a的光學傳送材料形成。傳送材料可以是光 學漫射材料，例如磨砂藍寶石晶體，或者可以是光學散射材料，例如以商標DEIRIN? 出售的聚甲醒，其可從德國Willmington的DuPont獲得。來自光纖1911的光被傳送至夾 爪部件1910,并由反射涂層1910a包含在其中。這防止光除了通過組織接觸表面1912外逃 逸到夾爪部件1910外面。
[0144] 夾爪部件1920可以由任何光學吸收或反射組織材料形成。在一些實施例中，夾爪 部件1920可以包括位于組織接觸表面1922上的光學吸收或反射涂層1920a。涂層1920a 和/或夾爪部件1920阻止光穿過夾爪部件1920,從而使光能集中在夾爪部件1910和1920 之間抓取的組織上。
[0145] 現(xiàn)在參照圖20-24,末端執(zhí)行器組件的另一實施例顯示為用于形成期望的照射模 式的末端執(zhí)行器組件3100。末端執(zhí)行器組件3100包括具有組織接觸部件3112和3122的 夾爪部件3110和3120,所述組織接觸部件3112和3122,分別限定組織接觸表面3112a和 3122a。與上述夾爪部件類似，夾爪部件3110和3120協(xié)作以抓取其間的組織〃T〃。夾爪部件 3110、3120經(jīng)由光纖3111操作性地連接至光能量源（例如發(fā)生器40)。尤其是，光纖3111 耦合至夾爪部件3110。光可以以不同的形式提供，包括但不限于：激光、發(fā)光二極管和任何 其它適合類型的光能。
[0146] 組織接觸部件3112可以由光學傳送材料形成，所述光學傳送材料可以是光學漫 射材料，例如磨砂藍寶石晶體，或者可以是光學散射材料，例如以商標DELRIN?出售 的聚甲醒，其可從德國Willmington的DuPont獲得。組織接觸部件3122也可以由與組織 接觸部件3112類似的材料形成。在一些實施例中，組織接觸部件3122可以由任何光學吸 收或反射組織材料形成。
[0147] 夾爪部件3110還包括用于將由纖維3111傳送的光朝著組織接觸表面3112a聚 焦、與光3114成一條直線（inalineoflight3114)的圓柱形透鏡3113。圖21顯示了 夾爪部件3110的俯視圖。在某些實施例中，以大約90°的角度反射光。該角度可以是任何 適合的量，其取決于纖維3111相對于組織接觸表面3112a的位置。
[0148] 然后，所聚焦的光穿過設置在透鏡3113和組織接觸部件3112之間的衍射光柵 3115。衍射光柵3115被構(gòu)造成，根據(jù)其中所設置的多個貫通線3117,如圖22和23所示，將 光線3114分成兩個或更多個光束3116a、3116b、3116c。
[0149] 如圖22和23所示，衍射光柵3115還包括中心配置的切割狹縫3118。衍射光柵 3115可以產(chǎn)生三個光束3116a、3116b、3116c。當其穿過光柵3115時，光束3116a和3116c 在夾爪部件3110、3120的周邊產(chǎn)生。光束3116b穿過切割狹縫3118,并且具有比光束3116a 和3116c高的強度。光束3116a和3116c由于強度低而適合于封閉組織，而光束3116c由于 強度高而更適合于切割組織。夾爪部件3120的組織接觸部件3122包括其中設置的切割溝 槽3123,所述切割溝槽3123與切割狹縫3118對齊。在一些實施例中，組織接觸部件3122 可以具有平的、不變的表面。在進一步的實施例中，如圖24所示，組織接觸部件3122可以 具有設置在組織接觸表面3122a中心上的突出部件3126,用以在夾爪部件3110和3120之 間抓取的組織上提供附加壓力。突出部件3126可以具有吸收性能，以快速加熱，增強切割。
[0150] 由于光能通過以分子級吸收而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，所以光能適合于封閉組織。尤其是，某 些分子吸收某些波長的光。另外，當治療組織時，其經(jīng)受物理和化學變化，從而也改變了光 被最佳吸收的波長。在一些實施例中，可以在兩個或更多個波長提供光能，以提供被兩個或 更多個分子最佳吸收的光能（例如組織型）。
[0151] 圖25顯示了包括發(fā)生器40和鉗10的光能手術(shù)系統(tǒng)2600。鉗10可以包括上述 任何實施例的夾爪部件。可以共同使用發(fā)生器40與鉗10,以生成具有期望的波長的光。 發(fā)生器40可以產(chǎn)生單一波長或多個波長的光能，并且可以包括如上所述的多個激光源，所 述多個激光源能夠產(chǎn)生多個波長的光。發(fā)生器40包括用以產(chǎn)生具有從大約100nm到大約 11，OOOnrn的波長的激光的多個激光源，這覆蓋了大多數(shù)組織成分。尤其是，發(fā)生器40包括 ArF準分子激光器2602a、KrF準分子激光器2602b、XeCl準分子激光器2602c、氬-染料激 光器 2602d、Nd:YAG激光器 2602e、Ho:YAG激光器 2602f、Er:YAG激光 2602g。
[0152] 鉗10可用于確定組織的狀態(tài)和組分，正如上有關(guān)圖7A和7B所更詳細地描述的那 樣。圖26顯示了各種組織成分的吸收與范圍從紫外線（UV)光譜到紅外線（IR)光譜的波 長的關(guān)系曲線圖。尤其是，圖27也列出了設置在發(fā)生器40中的激光源2602a-2602g，這些 激光源生成能夠更佳地匹配組織成分的吸收系統(tǒng)的波長的光。組織中遇到的組織成分包括 但不限于：水，脈管系統(tǒng)，表皮及其它表層，全血，黑色體，膠原等等。
[0153] 在操作期間，鉗10用來分析組織，包括測量其吸收性。發(fā)生器40的控制器42分 析吸收測量，然后控制器42確定所述一個或多個激光源2602a-2602g中的哪一個被激活以 獲得光能的最佳吸收。控制器42可以耦合至多路復用器（未顯示）和/或另外的光學輸 出開關(guān)設備，以控制激光源2602a-2602g的激活。
[0154] 鉗10在封閉過程中可以持續(xù)地感知組織光學性質(zhì)，以改變包括強度的光能輸出 以及改變激光源2602a-2602g中的哪個被激活。一旦確定封閉過程完成，控制器42就可以 激活特定的最適合于切割被封閉的組織的激光源2602a-2602g。
[0155] 盡管已經(jīng)在附圖中示出和/或在本文中論述了本發(fā)明的若干實施例，但是，這不 作為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明應根據(jù)本領(lǐng)域所允許的的范圍來廣義地解釋，說明書的閱讀 也是如此。所以，上述描述不應當被解讀為限制性的，而僅僅是作為特定實施例的范例。本 領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本文所附的權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)得到其它的變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種醫(yī)療器械，所述醫(yī)療器械包括： 外殼；和 操作性地連接至所述外殼的末端執(zhí)行器組件，所述末端執(zhí)行器組件包括： 第一和第二夾爪部件，所述第一和第二夾爪部件均具有組織接觸表面，所述第一和第 二夾爪部件中的至少一個可以在第一間隔位置和第二緊鄰位置之間移動，其中，在第二位 置，夾爪部件協(xié)作以限定被構(gòu)造成接收夾爪部件之間的組織的空腔；以及 耦合至所述第一和第二夾爪部件中的至少一個的至少一個發(fā)光元件，所述至少一個發(fā) 光元件適合于向所述第一和第二夾爪部件之間抓取的組織輸送光能以治療組織。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，其中，所述至少一個發(fā)光元件被構(gòu)造成無中間光 學組件地向組織中直接發(fā)光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，還包括耦合至所述至少一個發(fā)光元件的光學組 件，所述光學組件被構(gòu)造成向組織傳輸從所述至少一個發(fā)光元件發(fā)出的光，并用期望的照 射模式照射組織。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療器械，其中，所述光學組件包括光纖、折射元件、反射元 件、衍射元件及其組合中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療器械，其中，所述光學組件設置在第一夾爪部件或第二 夾爪部件中的至少一個內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療器械，其中，所述光學組件被構(gòu)造成在第一夾爪部件或 第二夾爪部件中的至少一個內(nèi)沿著由第一夾爪部件或第二夾爪部件中的至少一個所限定 的縱向軸線平移。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，其中，所述至少一個發(fā)光元件選自包括發(fā)光二極 管、激光器及其組合的組。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，其中，所述組織接觸表面中的至少一個包括吸收 元件，所述吸收元件被構(gòu)造成吸收從所述至少一個發(fā)光元件發(fā)出的光能，由此加熱一部分 組織、第一夾爪部件、第二夾爪部件及其組合中的至少一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，其中，所述組織接觸表面中的至少一個包括被構(gòu) 造成反射穿過組織的光的反射元件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，其中，所述至少一個發(fā)光元件設置在所述外殼 內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，其中，所述至少一個發(fā)光元件被構(gòu)造成在第一夾 爪部件或第二夾爪部件中的至少一個內(nèi)沿著由第一夾爪部件或第二夾爪部件中的至少一 個限定的縱向軸線平移。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療器械，還包括被構(gòu)造成測量光的至少一種性質(zhì)的至少 一個光檢測元件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的醫(yī)療器械，還包括控制器，所述控制器被構(gòu)造成基于所測 量的光的至少一種性質(zhì)確定是否已實現(xiàn)期望的組織效果。
14. 一種用于治療組織的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 醫(yī)療器械，所述醫(yī)療器械包括： 外殼； 操作性地連接至所述外殼的末端執(zhí)行器組件，所述末端執(zhí)行器組件包括： 第一和第二夾爪部件，所述第一和第二夾爪部件均具有組織接觸表面，所述第一和第 二夾爪部件中的至少一個可以在第一間隔位置和第二緊鄰位置之間移動，其中，在所述第 二位置，夾爪部件協(xié)作以限定被構(gòu)造成接收夾爪部件之間的組織的空腔； 耦合至所述第一和第二夾爪部件中的至少一個的至少一個發(fā)光元件，所述至少一個發(fā) 光元件適合于向所述第一和第二夾爪部件之間抓取的組織輸送光能以治療組織； 至少一個光檢測元件，所述至少一個光檢測元件被構(gòu)造成測量穿過組織的光能的至少 一種性質(zhì)；以及 控制器，所述控制器耦合至所述至少一個光檢測元件和所述至少一個發(fā)光元件，并且 所述控制器被構(gòu)造成基于所測量的穿過組織的光能的至少一種性質(zhì)控制所述至少一個發(fā) 光元件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個發(fā)光元件和所述控制器中的至 少一方設置在外殼內(nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述組織接觸表面中的至少一個包括設置在 其上的吸收涂層，所述吸收涂層被構(gòu)造成吸收從所述至少一個發(fā)光元件發(fā)出的光能，以加 熱第一和第二夾爪部件中的至少一個的至少一部分。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)療器械，其中，所述組織接觸表面中的至少一個包括設 置在其上的反射涂層，所述反射涂層被構(gòu)造成反射從所述至少一個發(fā)光元件發(fā)出的光能。
18. -種用于治療組織的方法，所述方法包括： 在第一和第二夾爪部件之間抓取組織，所述第一和第二夾爪部件中的至少一個可以在 第一間隔位置和第二緊鄰位置之間移動，其中，在所述第二位置，夾爪部件協(xié)作以限定被構(gòu) 造成接收夾爪部件之間的組織的空腔； 向所述第一和第二夾爪部件之間抓取的組織施加光能； 測量向組織施加的光能的至少一種性質(zhì)；以及 基于所測量的光能的至少一種性質(zhì)控制光能。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第一和第二夾爪部件中的至少一個包括： 至少一個發(fā)光元件，所述至少一個發(fā)光元件適合于向所述第一和第二夾爪部件之間抓 取的組織輸送光能以治療組織；以及 至少一個光檢測元件，所述至少一個光檢測元件被構(gòu)造成測量向組織施加的光能的至 少一種性質(zhì)。
【文檔編號】A61B18/20GK104394791SQ201380016698
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】小W·H·諾, C·A·凱勒, D·E·克爾 申請人:柯惠有限合伙公司