本發(fā)明涉及一種用于輸送射頻(rf)電磁能和/或微波電磁能的能量輸送裝置，該能量輸送裝置包括用于輸送具有第一頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能的第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線。另外，本發(fā)明涉及一種用于生成和/或輸送射頻電磁能和/或微波電磁能的發(fā)生器裝置，該發(fā)生器裝置包括能量輸送裝置。本發(fā)明還涉及一種包括發(fā)生器裝置的電外科設(shè)備。最后，本發(fā)明涉及一種用于利用用于輸送射頻電磁能和/或微波電磁能的能量輸送裝置來減少漏電流的方法。

背景技術(shù)：

1、標(biāo)準(zhǔn)bs?en?60601-2-2:2009要求:

2、●專門為雙極應(yīng)用設(shè)計的任何患者電路應(yīng)與地隔離并與處于高頻和低頻兩者的其他應(yīng)用零件隔離。

3、●經(jīng)由每條線路中的200ω?zé)o感電阻器從雙極輸出的任一極流到地和流到中性電極的高頻(hf)漏電流不應(yīng)超過在200ω?zé)o感電阻器中產(chǎn)生等于最大雙極額定輸出功率的1％的功率的值，同時全部輸出控制設(shè)置為最大。

4、雙極性饋電的兩條線路中的每一者到接地和零線的漏電流通常是由相反線路與接地之間的雜散電容、漏電容或不想要的電容引起的。

5、雙極性饋電與接地和零線的隔離通常使用隔離變壓器實現(xiàn)。這種隔離變壓器也可能引入電容。該電容的大約一半可以對雙極性饋電的每條線路上的漏電容有貢獻。

6、在一個示例中，在400khz下、在具有1kω負載的情況下，一條線路上的總漏電容(其將使相反線路上的200ω測試電阻器中的功率保持在設(shè)定限值以下)將為約80pf。

7、隔離變壓器和相關(guān)聯(lián)的電路系統(tǒng)可以具有60pf的電容。這對每條線路貢獻約30pf，因此所允許的額外對接地電容為50pf。

8、本發(fā)明的目的是減少由直流電流dc隔離的電射頻(rf)或微波頻率裝置的漏電容引起的漏電流。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、獨立權(quán)利要求的主題的目的是解決這個目標(biāo)。從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。

2、最一般地，本發(fā)明在rf和/或微波雙極饋電的一條線路與接地或零線之間提供串聯(lián)連接的電感器和電容器的連接。

3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于輸送射頻電磁能和/或微波電磁能的能量輸送裝置。能量輸送裝置包括：第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線，該第一導(dǎo)電線和該第二導(dǎo)電線被配置為輸送具有第一頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能；電氣元件，該電氣元件提供第一漏電容；以及調(diào)諧電路，該調(diào)諧電路包括電感器單元和具有接地電容的電容器單元。第一漏電容位于第一導(dǎo)電線與接地之間和/或第二導(dǎo)電線與接地之間。電感器單元和電容器單元串聯(lián)連接(或耦合)在接地與第一導(dǎo)電線或第二導(dǎo)電線之間。電感器單元具有調(diào)諧電感，使得調(diào)諧電路和第一漏電容形成具有與第一頻率一致的諧振頻率的諧振電路。

4、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于生成和/或輸送射頻電磁能和/或微波電磁能的發(fā)生器裝置，該發(fā)生器裝置包括被配置成生成第一頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能的發(fā)生器單元以及能量輸送裝置。能量輸送裝置電耦合(諸如直接或間接連接)到發(fā)生器單元。

5、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電外科設(shè)備，該電外科設(shè)備包括發(fā)生器裝置和用于發(fā)射射頻電磁能和/或微波電磁能的輻射裝置。

6、本發(fā)明提供了漏電流的可靠和有效的減少或基本上完全消除。

7、術(shù)語“電外科”與可以在外科手術(shù)期間使用并利用射頻(rf)和/或微波電磁(em)能量來治療治療區(qū)的器械、設(shè)備或工具相關(guān)地進行使用。在本文中，“微波em能量”可以意指具有在范圍300mhz至100ghz內(nèi)、優(yōu)選地在范圍1ghz至60ghz內(nèi)的(穩(wěn)定固定的)頻率的電磁能量。微波em能量的優(yōu)選的點頻率包括915mhz、2.45ghz、5.8ghz、14.5ghz、24ghz。5.8ghz可為優(yōu)選的。射頻(rf)可以意指具有在范圍20khz到大約1ghz內(nèi)的(穩(wěn)定固定的)頻率的rf能量。400khz可為優(yōu)選的。

8、在使用中，治療區(qū)可以包括患者的肺、子宮、胃腸道或其他器官中的生物組織。微波能量可以在生物組織中引起介電加熱，這可以用于消融輻射裝置周圍的局部體積中的組織。因此，通過將輻射裝置直接插入治療區(qū)(包括例如腫瘤、病灶或纖維瘤)中，微波能量可以應(yīng)用于治療區(qū)中的組織以對其進行消融。因此，由能量輸送裝置攜載的微波em能量可以從輻射裝置輻射到治療區(qū)中，以便對治療區(qū)進行凝結(jié)和/或消融。rf能量可以用于切割治療區(qū)中的組織。

9、輻射裝置可以包括rf和/或微波天線。天線可以是形成在能量輸送裝置的端部上的常規(guī)單極天線。能量輸送裝置可以包括(同軸)傳輸線，例如常規(guī)同軸電纜。同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體可以連接到rf和/或微波能量可以從其輻射的輻射裝置或天線。輻射裝置可以包括一種或多種介電材料以提供天線的介電負載，以便增強微波天線的能量發(fā)射分布或?qū)ζ溥M行塑形。同軸饋電電纜可以包括通過介電材料與內(nèi)導(dǎo)體分離的外導(dǎo)體。

10、輻射裝置可以包括一個或多個電極(例如，兩個電極)，該一個或多個電極中的至少一者連接或耦合到第一導(dǎo)電線或第二導(dǎo)電線。例如，第一電極連接或耦合到第一導(dǎo)電線，并且第二電極連接或耦合到第二導(dǎo)電線。電極可以彼此間隔開，以允許將組織放置在它們之間。供應(yīng)rf能量可能導(dǎo)致切割電極之間的組織。

11、電外科設(shè)備可以用于將rf和/或微波能量施加到輻射裝置附近的物質(zhì)，諸如生物組織、流體或其他材料。

12、電外科設(shè)備可以是內(nèi)窺鏡電外科設(shè)備。例如，電外科設(shè)備的大小和形狀被設(shè)計為被配置為插入窺視裝置中。窺視裝置可以用于將電外科設(shè)備的輻射裝置引導(dǎo)到治療區(qū)，即輻射裝置被放置為靠近治療區(qū)。輻射裝置可以在電外科設(shè)備的使用期間離開窺視裝置，例如輻射裝置從窺視裝置的遠側(cè)端部突出。

13、發(fā)生器裝置可以包括用于生成和/或輸送rf電磁能和/或微波em能的裝置。發(fā)生器單元可以被配置為生成固定單一頻率或多個固定單一頻率的電磁輻射。替代地或另外，發(fā)生器單元可以是可調(diào)諧的，以生成例如在最小頻率與最大頻率之間的連續(xù)頻率范圍內(nèi)的各種頻率的電磁輻射。發(fā)生器單元可以連接到電源，該電源提供用于生成rf電磁能和/或微波em能的能量。

14、發(fā)生器單元電氣和/或電子地(直接或間接)連接到能量輸送裝置。優(yōu)選地，發(fā)生器單元生成rf?em能量和/或微波em能量，該rf?em能量和/或該微波em能量由能量輸送裝置輸送到輻射裝置，在該輻射裝置處，rf?em能量和/或微波em能量被輻射到治療區(qū)中。

15、第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線可以被提供用于輸送能量。在該實施方案中，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以連接到發(fā)生器單元。替代地，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中的一者可以接地或連接到零線。在該實施方案中，被接地的第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中的一者可以不電連接到發(fā)生器單元。

16、第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線可以包括彼此電隔離的線(例如雙絞線電纜)。如上所討論的，第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線可以形成同軸傳輸線。因此，內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體同軸布置，并且通過介電層彼此分離。外導(dǎo)體可以在圓周方向上完全包圍內(nèi)導(dǎo)體。

17、第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線可以被配置為輸送從最小頻率到最大頻率的頻率范圍內(nèi)的電磁輻射。然而，第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線被配置為輸送第一頻率的電磁輻射，該第一頻率可以是由發(fā)生器單元生成的頻率。

18、當(dāng)經(jīng)受可能潛在地產(chǎn)生直流電流(dc)的恒定電壓時，例如在測試例程期間，能量輸送裝置可以與接地或零線電隔離。因此，當(dāng)能量輸送裝置經(jīng)受恒定電壓(或dc操作)時，不出現(xiàn)漏電流。

19、在dc操作期間，即在頻率為零的電流由能量輸送裝置輸送的情況下，電氣元件不提供漏電流。這意指在能量輸送裝置的理論dc操作中，電氣元件也與接地或零線隔離。

20、能量輸送裝置、發(fā)生器單元和/或發(fā)生器裝置可以是dc隔離的，即當(dāng)經(jīng)受可能產(chǎn)生dc電流的恒定電壓時不存在漏電流。

21、然而，在能量輸送裝置的交流電流(ac)操作期間，諸如當(dāng)輸送rf能量或微波能量時，電氣部件引起漏電流。這是因為電子元件充當(dāng)、用作或具有(提供)第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線與接地/零線之間的電容器(具有第一漏電容的第一漏電容器)的特性(電容的這些特性提供dc隔離)。注意，第一漏電容器不一定指作為電氣部件或作為電氣部件的一部分的實際電容器部件，而是指在使用期間用作電容器(例如，提供電容器的特性)的任何電路或電路元件。也就是說，第一漏電容器可以由變壓器、多路復(fù)用器或不是電容器部件的某個其他電子部件來提供。當(dāng)然，第一漏電容器也可以是或包括電容器部件。在任何情況下，第一漏電容器可以在能量輸送裝置的電路圖中表示，以示出由電氣元件或能量輸送裝置提供的第一漏電容。

22、電氣元件可以提供另外的電容器特性。然而，對于該描述，只有發(fā)生在第一導(dǎo)電線/第二導(dǎo)電線與接地/零線之間并且與第一頻率下的所輸送的em能量相互作用以引起可檢測的、不可忽略的、顯著的或相關(guān)的漏電流的那些電容器特性是相關(guān)的。因此，在本發(fā)明中可以不考慮與第一頻率不顯著地相互作用的可忽略的第一漏電容(在第一導(dǎo)電線/第二導(dǎo)電線和接地/零線之間)。例如，在本發(fā)明中可以不考慮由電氣元件的另外的電容引起的在第一頻率下在200ω(無感)測試電阻器中提供小于最大雙極額定輸出功率(根據(jù)bs?en60601-2-2:2009——見上文)的0.1％、0.05％或0.01％的功率的可忽略的漏電流。那些可忽略的第一漏電容或可忽略的漏電流是存在的，但可以被認為是可接受的，或者它們的影響可以被認為是可忽略的。換句話說，在沒有調(diào)諧元件的情況下，作為本發(fā)明的主題的不可忽略的第一漏電容在第一頻率下引起大于最大雙極額定輸出功率(根據(jù)bs?en?60601-2-2:2009——見上文)的0.1％、0.05％或0.01％的不可忽略的漏電流(或200ω(無感)測試電阻器中的功率)。如果那些不可忽略的第一漏電容或不可忽略的漏電流存在，則它們被認為是不可接受的，并且它們的影響可以被認為是顯著的。因此，本發(fā)明旨在減少或基本消除這種不可忽略和可忽略的漏電容之和或不可忽略和可忽略的漏電流之和。應(yīng)當(dāng)注意，除非另有說明，否則本文中對“漏電流”或“漏電容”的引用應(yīng)當(dāng)分別被理解為“不可忽略和可忽略的漏電容之和”以及“不可忽略和可忽略的漏電流之和”。然而，還應(yīng)當(dāng)注意，上面定義的對“漏電流”或“漏電容”的引用實際上可以分別指“不可忽略的漏電流”和“不可忽略的漏電容”，因為可忽略的漏電容或可忽略的漏電流可能不成問題。換句話說，本發(fā)明旨在將不可接受或不可忽略的總電容(可以由具有第一漏電容的第一漏電容器表示的全部漏電容之和)和/或總漏電流(全部漏電流之和)減小到可忽略或可接受的值或?qū)⑺鼈兊窒?/p>

23、術(shù)語“電氣元件”需要被理解為在ac操作期間在第一導(dǎo)電線與接地/零線之間和/或在第二導(dǎo)電線與接地/零線之間提供第一漏電容(產(chǎn)生漏電流)并且在dc操作期間在第一導(dǎo)電線與接地/零線之間和/或在第二導(dǎo)電線與接地/零線之間提供電隔離的能量輸送裝置的任何電氣部件(例如電路部件)和/或互連電氣部件(例如一個或多個電路)的任何組合。

24、因此，期望漏電流被避免，但是由于能量輸送裝置的電氣部件中的一些彼此之間或者與接地/零線之間的相互作用，漏電流是固有存在的?！奥笨梢员徽J為是電能穿過通常被視為絕緣的邊界的意外和/或不想要的傳遞?！奥币部赡芤庵改芰繌囊粋€電路到另一電路的不想要的傳遞。

25、因此，電氣元件可以是提供漏電容(產(chǎn)生漏電流)的能量輸送結(jié)構(gòu)的任何部件和/或互連電氣部件的任何組合。電氣元件可以僅影響第一導(dǎo)電線、僅影響第二導(dǎo)電線或者影響第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線兩者。

26、電氣元件可以永久連接或電耦合到第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線。電氣元件還可以被配置為例如使用開關(guān)來選擇性地與第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線連接和斷開連接或者電耦合和解耦。電氣元件可以包括可以連接到能量輸送結(jié)構(gòu)(諸如工具或輻射裝置)的可替換元件。

27、例如，電氣元件可以包括隔離變壓器、微波扼流圈和/或多路復(fù)用器。

28、隔離變壓器(或輸出變壓器)可以將所生成的rf能量和/或微波能量傳遞到能量輸送裝置上或在能量輸送裝置的各區(qū)段之間傳遞。隔離變壓器(或輸出變壓器)可以耦合或連接在發(fā)生器單元(例如，分別為第一發(fā)生器和/或第二發(fā)生器)與第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線之間。替代地，隔離變壓器(或輸出變壓器)可以耦合或連接在第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線的各區(qū)段之間。隔離變壓器可以被提供用于將第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線(或其各區(qū)段)與發(fā)生器單元的電源電隔離，例如與第一發(fā)生器和/或第二發(fā)生器的電源電隔離。

29、還可能的是，隔離變壓器也設(shè)置在發(fā)生器單元與第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線之間。例如，發(fā)生器單元的每個發(fā)生器(第一發(fā)生器、第二發(fā)生器等)設(shè)置有相應(yīng)隔離變壓器。因此，與其中第二發(fā)生器連接到能量輸送裝置的連接狀態(tài)相比，將第一發(fā)生器連接到能量輸送裝置(例如使用或經(jīng)由多路復(fù)用器)由于隔離變壓器和第一發(fā)生器的漏電容而改變了漏電容。

30、隔離變壓器可以是用于將電力從交流(ac)電源(例如，發(fā)生器單元)傳遞到一些設(shè)備或裝置(例如，能量輸送裝置)同時將受電裝置與電源隔離(諸如出于安全原因)的變壓器。隔離變壓器可以提供電流隔離；源與負載之間不存在導(dǎo)電路徑。該隔離可以用于防止電擊、抑制電噪聲和/或在不必連接的兩個電路之間傳遞功率。隔離變壓器可以在初級電路與次級電路之間構(gòu)建有特殊隔離，并且可以被指定為承受繞組之間的高電壓。隔離變壓器可以包括兩個線圈或繞組，該兩個線圈或繞組中的一者連接到第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線。該線圈或繞組可以提供第一漏電容。

31、同軸傳輸線的外導(dǎo)體對于防止微波泄漏可能非常重要。在外層導(dǎo)體中引入斷開可能需要稱為微波扼流圈的裝置來防止泄露。外導(dǎo)體中的這種中斷充當(dāng)或用作漏電容器。微波扼流圈的這種結(jié)構(gòu)可以充當(dāng)漏電容器，因為對于隔離微波扼流圈來說，低電容和低漏往往是沖突的目標(biāo)。

32、多路復(fù)用器可以是雙工器，并且可以將來自各種源的輸入組合成一個輸出。例如，多路復(fù)用器(或雙工器)用于將三個或更多個(兩個)發(fā)生器的輸出組合為連接或耦合到第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線的單個輸出。

33、多路復(fù)用器的不同連接狀態(tài)可能導(dǎo)致漏電容方面的增加或改變，因為不同的發(fā)生器和/或隔離變壓器連接到能量輸送裝置。換句話說，多路復(fù)用器、發(fā)生器單元和/或隔離變壓器的組合可以被視為其漏電容可根據(jù)多路復(fù)用器的連接狀態(tài)而變化的電氣部件。因此，電氣元件可以(交替地)提供第一漏電容和第二漏電容。

34、電感器單元可以包括一個或多個電感器和/或提供電感的其他電子部件。電感器單元的部件的組合電感提供了調(diào)諧電感。類似地，電容器單元包括一個或多個電容器和/或提供電容的其他電氣部件。電容單元的電氣部件的組合電容提供了接地電容。

35、電感器單元還可以包括提供電感器單元的調(diào)諧電容的一個或多個調(diào)諧電容器。

36、電容器單元提供調(diào)諧電路相對于第一導(dǎo)電線或第二導(dǎo)電線的dc隔離。因此，電容器單元可以被視為dc隔離器。可選地，電容器單元電連接在電感器單元與接地/零線之間，反之亦然。進一步可選地，電感器單元可以連接在電容器單元的電容器之間。

37、調(diào)諧電路和第一漏電容器/電容被布置為使得調(diào)諧電路和第一漏電容器/電容形成并聯(lián)諧振電路或lc電路。這意指調(diào)諧電路和第一漏電容器/電容兩者并聯(lián)連接在接地/零線與第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線之間。

38、以下公式描述了并聯(lián)諧振電路的阻抗：

39、

40、ω0為諧振電路的諧振角頻率(ω0＝2πf0，其中f0為諧振頻率)：

41、

42、c是第一漏電容。l是由接地電容校正的調(diào)諧電感。ω是第一角頻率，其可以是由發(fā)生器裝置提供的角頻率。

43、以下等式(3)中給出了諧振角頻率的更精確描述：

44、

45、c是第一漏電容，l是調(diào)諧電容，cs是接地電容。因此，如從等式(3)顯而易見的，等式(2)的l實際上小于調(diào)諧電感l(wèi)。

46、從等式(1)顯而易見的是，諧振電路的阻抗變得越大，第一頻率ω越接近諧振電路的諧振頻率ω0。更高的阻抗意指更少的漏電流流過第一漏電容器。因此，根據(jù)等式(2)調(diào)諧或設(shè)置調(diào)諧阻抗、調(diào)諧電容和/或接地電容使得ω0≈ω導(dǎo)致有效減少或甚至基本消除通過電氣部件的漏電流。

47、因此，諧振電路的諧振頻率與第一頻率的一致性意指諧振電路的所得阻抗變高使得漏電流降低到可接受的水平或由標(biāo)準(zhǔn)和/或工業(yè)規(guī)范限定的水平。例如，在第一頻率下由于漏電流導(dǎo)致的功率(或200ω(無感)測試電阻器中的功率)小于最大雙極額定輸出功率(根據(jù)bs?en?60601-2-2:2009——見上文)的1％、0.75％、0.5％、0.25％或0.01％。例如，|f-f0|≤1khz、5khz或10khz。替代地，|f-f0|/f0可以小于0.25％、1.25％或2.5％，其中f是第一頻率，并且f0是諧振電路的諧振頻率。

48、可以測量第一漏電容，并且相應(yīng)地設(shè)置或調(diào)諧/改變調(diào)諧電感、接地電容和/或調(diào)諧電容。替代地或另外，監(jiān)測漏電流(經(jīng)由200ω測試電阻器)，并且改變調(diào)諧電感、接地電容和/或調(diào)諧電容以減小漏電流。該實施方案不需要漏電流的明確測量。

49、總之，電感器單元/調(diào)諧電路的目的是創(chuàng)建具有第一漏電容的并聯(lián)諧振電路，以將總阻抗增加到非常高的值，從而導(dǎo)致有效漏電容顯著減小，并且導(dǎo)致連接在另一線(第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中電氣元件未連接到的線)與接地或零線之間的200ω測試電阻器的功率減小。

50、電容器單元的接地電容比第一漏電容器的第一漏電容和/或調(diào)諧電容大，可選地至少大10、100或1000倍。例如，調(diào)諧電容為1μf的數(shù)量級。

51、如果接地電容顯著大于第一漏電容和/或調(diào)諧電容，則電容器單元幾乎不影響等式(1)的阻抗。相反，電容器單元提供了調(diào)諧電路的dc隔離，但是對于根據(jù)等式(1)的阻抗計算基本上可以被忽視。這是由于非常大的接地電容不與第一頻率相互作用或者幾乎不與第一頻率相互作用的事實。例如，對于400khz下的操作，與具有1mh的數(shù)量級的調(diào)諧電感的電感器單元串聯(lián)的1μf的數(shù)量級的接地電容將適用于抵消100pf的數(shù)量級的第一漏電容。

52、關(guān)于這點的另外的觀點是，僅由電感器單元和電容器單元形成的諧振電路具有顯著偏離第一頻率的諧振頻率，使得該諧振電路在接近第一頻率處可以被忽視。由于較大的接地電容，僅由電感器單元和電容器形成的諧振電路的諧振頻率偏離第一頻率。

53、在可選實施方案中，電感器單元包括具有調(diào)諧電感的一個調(diào)諧電感器，或者彼此永久連接或耦合以共同提供調(diào)諧電感的兩個或更多個調(diào)諧電感器。

54、在該實施方案中，調(diào)諧電感是固定的，這在發(fā)生器裝置生成固定的第一頻率或者發(fā)生器裝置生成接近第一頻率的頻率(例如偏離第一頻率±3％、±5％或±10％)的情況下是適合的。在后一情況下，調(diào)諧電路在減少漏電流方面仍然可以是有效的。

55、另外，對于與發(fā)生器裝置和/或能量輸送裝置一起使用的不同工具和/或?qū)τ诟浇拥絩f發(fā)生器裝置的不同微波發(fā)生器，第一漏電容也可以發(fā)生變化。這些改變可能僅略微使第一漏電容發(fā)生變化，使得漏電流仍然可以被調(diào)諧電路有效地減小。

56、提供兩個或更多個調(diào)諧電感器允許使用具有預(yù)定頻率的電感器來設(shè)置調(diào)諧電感。例如，通過串聯(lián)和/或并聯(lián)連接或耦合調(diào)諧電感器，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置調(diào)諧電感。

57、另外，電感器單元可以包括一個或多個調(diào)諧電容器以用于將諧振電路的諧振頻率設(shè)置為第一頻率；這相當(dāng)于改變調(diào)諧電路的諧振頻率。因此，如果例如不能通過單獨設(shè)置調(diào)諧電感來實現(xiàn)諧振頻率的適當(dāng)設(shè)置，則一個或多個調(diào)諧電容器提供用于改變諧振電路的諧振頻率的不同手段。

58、在可選實施方案中，電感器單元包括兩個或更多個調(diào)諧電感器和開關(guān)單元，開關(guān)單元被配置為選擇性地將一個或多個調(diào)諧電感器電連接或耦合到電容器單元以選擇性地改變調(diào)諧電路的調(diào)諧電感。替代地，電感器單元包括至少一個調(diào)諧電感器、至少一個調(diào)諧電容器和開關(guān)單元，開關(guān)單元被配置為選擇性地將一個或多個調(diào)諧電感器和/或一個或多個調(diào)諧電容器電連接到電容器單元以選擇性地改變諧振電路(或者調(diào)諧電路，其是其中電感器單元和電容器單元串聯(lián)連接的lc電路)的諧振頻率。

59、在上述實施方案中，開關(guān)單元用于將一個或多個調(diào)諧電感器和/或一個或多個調(diào)諧電容器連接到調(diào)諧電路(特別是永久連接到電容器單元的調(diào)諧電感器)或從該調(diào)諧電路斷開連接。以這樣的方式，諧振電路的調(diào)諧電感或諧振頻率可以在兩個或多個值之間切換。

60、開關(guān)單元可以包括一個或多個電氣開關(guān)。在開關(guān)的第一狀態(tài)下，調(diào)諧電容器中的一者或多者和/或調(diào)諧電感器中的一者或多者串聯(lián)連接/耦合到電容器單元(并且與永久(甚至在開關(guān)的第二狀態(tài)下)與電容器單元串聯(lián)連接/耦合的調(diào)諧電感器并聯(lián)或串聯(lián)連接/耦合)。在開關(guān)的第二狀態(tài)下，調(diào)諧電容器中的一者或多者和/或調(diào)諧電感器中的一者或多者不連接/耦合到電容器單元。因此，調(diào)諧電容器中的一者或多者和/或調(diào)諧電感器中的一者或多者不是諧振電路的一部分。簡而言之，在開關(guān)的第二狀態(tài)下，對調(diào)諧電路有貢獻的電氣部件的數(shù)量不同于開關(guān)處于第一狀態(tài)時的數(shù)量。因此，諧振電路的調(diào)諧電感和/或諧振頻率根據(jù)開關(guān)是處于第一狀態(tài)還是第二狀態(tài)而不同。第一狀態(tài)和第二狀態(tài)可以分別對應(yīng)于斷開狀態(tài)和閉合狀態(tài)，反之亦然。例如，在閉合狀態(tài)下，開關(guān)為調(diào)諧電感器和/或調(diào)諧電容器提供旁路。

61、提供的開關(guān)越多，可以通過選擇性地斷開或閉合相應(yīng)開關(guān)選擇的諧振頻率就越多。

62、在可選實施方案中，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線被配置為輸送具有不同于第一頻率的第二頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能，和/或電氣元件提供不同于第一漏電容的第二漏電容，其中可選地，調(diào)諧電路被配置為選擇性地改變諧振電路的諧振頻率，使得諧振頻率與第一頻率或第二頻率一致，并且/或者調(diào)諧電路被配置為選擇性地改變諧振電路，使得調(diào)諧電路和第一漏電容或第二漏電容形成具有與第一頻率一致的相應(yīng)諧振頻率(例如第一諧振頻率和第二諧振頻率)的諧振電路。

63、諧振電路的諧振頻率與第二頻率和/或第二漏電容的一致性意指諧振電路的所得阻抗變高使得漏電流降低到可接受的水平或由標(biāo)準(zhǔn)和/或工業(yè)規(guī)范限定的水平。例如，在第二頻率下由于漏電流導(dǎo)致的功率(或200ω(無感)測試電阻器中的功率)小于最大雙極額定輸出功率(根據(jù)bs?en?60601-2-2:2009——見上文)的1％、0.75％、0.5％、0.25％或0.01％。例如，|f-f0|≤10hz、50hz或100hz。替代地，|f-f0|/f可以小于1％、3％、5％或10％，其中f是第二頻率，并且f0是諧振電路的諧振頻率。

64、第二頻率可以對應(yīng)于由發(fā)生器單元生成的第二頻率。發(fā)生器單元可以被配置為交替地生成第一頻率或第二頻率。例如，發(fā)生器單元可以包括用于選擇要生成的第一頻率或第二頻率的輸入裝置或界面。

65、根據(jù)第一頻率或第二頻率的選擇，開關(guān)單元或單個開關(guān)被設(shè)置為第一狀態(tài)或第二狀態(tài)。在第一狀態(tài)下，諧振電路的調(diào)諧電感或諧振頻率與第一頻率一致。在第二狀態(tài)下，諧振電路的調(diào)諧電感或諧振頻率與第二頻率一致。

66、可選地，發(fā)生器單元可以被配置為生成第三頻率、第四頻率等，并且第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線被配置為輸送具有第三頻率、第四頻率等的射頻電磁能和/或微波電磁能。在這種情況下，開關(guān)單元可以包括另外的開關(guān)以用于使用以上概述的原理來選擇性地將諧振電路的調(diào)諧電容或諧振頻率設(shè)置為第三頻率、第四頻率等。

67、以類似的方式，一個或多個不同電氣元件與能量輸送結(jié)構(gòu)(諸如發(fā)生器)的連接或斷開連接、電氣部件的更換(諸如輻射裝置的更換)和/或電氣部件的內(nèi)部改變(諸如不同設(shè)置)可以改變漏電容，使得第一漏電容改變?yōu)榈诙╇娙?。結(jié)合第一漏電容描述的相同特征、特性和/或功能性同樣適用于第二漏電容。特定地，第二漏電容可以由第二漏電容器表示。

68、代替第一漏電容或作為對第一漏電容的補充，可以存在第二漏電容。另外，附加漏電容可以電連接到第一漏電容，從而提供第二漏電容。類似于第一頻率和第二頻率的改變，漏電容的改變需要調(diào)諧電路的改變。

69、換句話說，從第一漏電容到第一漏電容的改變將諧振電路的諧振頻率從第一諧振頻率改變到第二諧振頻率。諧振電路的第二諧振頻率可能不再與能量輸送裝置中輸送的第一頻率一致。然后可能需要重新設(shè)置或重新調(diào)諧調(diào)諧電路，使得第二諧振頻率與第一頻率一致。例如，在第一頻率下由第二漏電容引起的漏電流導(dǎo)致的功率(或200ω(無感)測試電阻器中的功率)小于最大雙極額定輸出功率(根據(jù)bs?en?60601-2-2:2009——見上文)的1％、0.75％、0.5％、0.25％或0.01％。例如，|f-f0|≤10hz、50hz或100hz。替代地，|f-f0|/f可以小于1％、3％、5％或10％，其中f是第一頻率，并且f0是諧振電路的第二諧振頻率。

70、還可能的是，在能量輸送裝置中輸送的頻率的改變(例如從第一頻率到第二頻率的改變)和漏電容的改變(例如從第一漏電容到第二漏電容的改變，其導(dǎo)致從第一諧振頻率到第二諧振頻率的改變)同時發(fā)生。在這種情況下，第二頻率與第二諧振頻率一致。

71、在可選實施方案中，電感器單元包括至少一個調(diào)諧電感器和/或至少一個調(diào)諧電容器，該至少一個調(diào)諧電感器和/或該至少一個調(diào)諧電容器是可調(diào)諧的或可改變的以改變調(diào)諧電路的諧振頻率。

72、在另外的可選實施方案中，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線被配置為輸送具有第二頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能，并且/或者電氣元件提供不同于第一漏電容的第二漏電容，其中可選地，調(diào)諧電路被配置為被調(diào)諧和改變以選擇性地改變諧振電路的諧振頻率，使得諧振頻率與第一頻率或第二頻率一致，并且/或者調(diào)諧電路被配置為選擇性地改變諧振電路，使得調(diào)諧電路和第一漏電容或第二漏電容形成具有與第一頻率一致的相應(yīng)諧振頻率(例如第一諧振頻率和第二諧振頻率)的諧振電路。

73、調(diào)諧電路的諧振頻率的改變等于諧振電路的諧振頻率的改變，因為假設(shè)第一漏電容是恒定的。換句話說，諧振電路包括調(diào)諧電路和第一漏電容。

74、可調(diào)諧的調(diào)諧電感器被配置為改變其電感，并且可調(diào)諧的調(diào)諧電容器被配置為改變其電容。換句話說，調(diào)諧或改變是對調(diào)諧電感器和/或調(diào)諧電容器本身執(zhí)行的，并且不采用調(diào)諧電感器和/或調(diào)諧電容器外部的開關(guān)。因此，調(diào)諧或改變調(diào)諧電感器的調(diào)諧電感和/或調(diào)諧電容器的調(diào)諧電容改變諧振電路的諧振頻率?？蛇x地，調(diào)諧電感器的調(diào)諧電感和/或調(diào)諧電容器的調(diào)諧電容的連續(xù)或逐步改變是可能的?？烧{(diào)諧的調(diào)諧電感器和可調(diào)諧的調(diào)諧電容器可以分別被認為是可變的調(diào)諧電感器(或者具有可變/可調(diào)諧的電感的調(diào)諧電感器)和可變的調(diào)諧電容器(或者具有可變/可調(diào)諧的電容的調(diào)諧電容器)。

75、可調(diào)諧的調(diào)諧電感器可以包括coilcraft公司的“‘slot?ten’1mm可調(diào)諧的電感器”?？烧{(diào)諧的調(diào)諧電容器可以包括vishay?intertechnology公司的“薄膜介電修整器”。

76、這允許根據(jù)等式(2)或(3)的諧振頻率與由發(fā)生器裝置生成的頻率匹配或近似，尤其是在發(fā)生器裝置允許生成連續(xù)頻率范圍內(nèi)的頻率的情況下。

77、在可選實施方案中，能量輸送裝置還包括具有附加電容的可調(diào)諧或可變的附加電容器單元，其中附加電容器單元串聯(lián)連接在接地與第一導(dǎo)電線或第二導(dǎo)電線之間。

78、附加電容器單元和調(diào)諧電路并聯(lián)連接在接地與第一導(dǎo)電線或第二導(dǎo)電線之間。附加電容器單元可以包括串聯(lián)連接的一個或多個電容器。例如，第一附加電容器可以是可調(diào)諧的，并且第二附加電容器可以不是可調(diào)諧的(即，具有固定電容)。以上描述的可調(diào)諧的電感器的特征、特性和/或?qū)嵤┓桨缚梢酝瑯舆m用于可調(diào)諧的附加電容器單元。提供具有附加電容器單元的兩個或更多個電容器可以出于冗余原因而進行。

79、附加電容器單元可以被認為改變諧振電路的諧振頻率和/或改變調(diào)諧電路的諧振頻率。因此，代替可調(diào)諧的電感器單元或者作為對可調(diào)諧的電感器單元的補充，可以使用附加電容器單元來改變諧振頻率。

80、改變電容所需的值可能非常小，因為漏電容可能非常小。例如，附加電容與第一漏電容或第二漏電容處于相同的數(shù)量級。這可能適合于可變或可調(diào)諧的電容器。

81、在可選實施方案中，電容器單元可以具有附加電容器單元的特征和特性。電容器單元的電容器中的一者可以是可調(diào)諧的或可變的。因此，電容器單元包括兩個或更多個電容器，并且接地電容可以是可通過調(diào)諧/改變電容器單元的電容器中的可調(diào)諧/可變的電容器而改變或調(diào)諧電容器單元的電容器中的可調(diào)諧/可變的電容器可以具有附加電容器單元的(可調(diào)諧的)第一附加電容器的特征和/或特性。如從上面提供的等式顯而易見的，接地電容的改變導(dǎo)致調(diào)諧電路的諧振頻率的改變。除了以上描述的實施方案之外或者作為其替代方案，可以提供可變的接地電容以改變調(diào)諧電路的諧振頻率。

82、在可選實施方案中，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線被配置為輸送具有不同于第一頻率的第二頻率的射頻電磁能量和/或微波電磁能量，并且/或者電氣元件提供不同于第一漏電容的第二漏電容。附加電容器單元可選地被配置為被改變以選擇性地改變諧振電路的諧振頻率，使得諧振頻率與第一頻率或第二頻率一致，并且/或者附加電容器單元被配置為選擇性地改變調(diào)諧電路，使得調(diào)諧電路和第一漏電容或第二漏電容形成具有與第一頻率一致的相應(yīng)諧振頻率的諧振電路。

83、因此，附加電容器單元可以用于改變等式(2)的有效電感l(wèi)。如關(guān)于可調(diào)諧的電感器單元描述的類似特征、特性和/或?qū)嵤┓桨高m用于可調(diào)諧的附加電容器單元。

84、在可選實施方案中，能量輸送裝置還包括用于測量和/或監(jiān)測由第一漏電容感應(yīng)的漏電流的測量裝置。

85、測量裝置可以包括用于確定漏電流和/或由于泄漏造成的功率損失的任何裝置。例如，測量裝置確定當(dāng)前功耗并將當(dāng)前功耗與預(yù)定功耗進行比較。該比較可以指示由于泄漏造成的功率損失。另外，測量裝置可以包括用于直接測量漏電流的電路。例如，通過將測量裝置的儀表(諸如檢流計)與能量輸送裝置的接地連接串聯(lián)連接來測量流到接地的電流(漏電流)。測量裝置可以包括漏電流互感器。在另外的實施方案中，測量裝置包括200ω測試電阻器和用于測量流過200ω測試電阻器的電流的電流計或檢流計。

86、可以使用測量裝置(例如電流互感器或檢流計)或通過測量測試電阻器兩端的電壓并使用公式i＝v/r來測量漏電流，其中i是流過測試電阻器的電流，r是測試電阻器的電阻，并且u是測試電阻器上的電壓降。測試電阻器在那里主要用于一致性測試。在正常使用中，測試電阻器可以不連接到能量輸送結(jié)構(gòu)。測試電阻器在那里用于代替人體，其可以提供到地或零線的這種類型的電阻性路徑，并且不應(yīng)具有穿過其的高漏電流。

87、在設(shè)置期間使用測試電阻器可能是有幫助的，因為測試電阻器在使用期間不在適當(dāng)位置。然而，在此處和下面描述的過程可以用于為每個裝置或要使用的設(shè)施設(shè)定自動設(shè)置庫，以允許切換/調(diào)諧到預(yù)定的最小漏電流配置。

88、在可選實施方案中，能量輸送裝置還包括用于顯示由測量裝置測量的漏電流的顯示裝置和/或用于通過調(diào)諧至少一個調(diào)諧電感器和/或至少一個調(diào)諧電容器來改變諧振電路的諧振頻率的輸入裝置。

89、該實施方案是指調(diào)諧電路的手動調(diào)諧或漏電流的手動減少。顯示裝置可以包括顯示器和/或屏幕，并且電氣和/或電子地連接/耦合到測量裝置。顯示裝置顯示由測量裝置測量或確定的漏電流。因此，所測量或確定的漏電流被顯示給用戶。

90、輸入裝置允許改變調(diào)諧電路的諧振頻率，并且因此改變諧振電路的諧振頻率。輸入裝置可以包括可操作地連接到調(diào)諧電感器和/或調(diào)諧電容器的一個或多個按鈕、撥號盤和/或控制桿。如果用戶操作輸入裝置，則調(diào)諧電路的諧振頻率被改變。因此，輸入裝置的操作導(dǎo)致漏電流的改變。通過適當(dāng)?shù)夭僮鬏斎胙b置并且因此適當(dāng)?shù)卦O(shè)置調(diào)諧電路的諧振頻率，可以最小化漏電流。

91、在可選實施方案中，能量輸送裝置還包括控制裝置，該控制裝置被配置為基于由測量裝置測量的漏電流來調(diào)諧和/或改變至少一個調(diào)諧電感器的調(diào)諧電感和/或至少一個調(diào)諧電容器的調(diào)諧電容，以改變諧振電路的諧振頻率。

92、該實施方案是指調(diào)諧/諧振電路的自動調(diào)諧或漏電流的自動減少。控制裝置可以包括處理器和存儲器，由處理器執(zhí)行的算法或程序存儲在存儲器上?？刂蒲b置可以包括計算機等?？刂蒲b置可以包括致動器(諸如電動馬達)以用于調(diào)諧電感器單元(諸如調(diào)諧電感器和/或調(diào)諧電容器)。致動器可以由處理器控制。另外，控制裝置電氣或電子地連接到測量裝置以接收指示漏電流的信號。存儲在存儲器上并由處理器執(zhí)行的程序、方法或算法基于從測量裝置接收的測量最小化或減小漏電流。

93、控制裝置電氣和/或電子地連接到調(diào)諧電路以改變調(diào)諧電路的諧振頻率。例如，控制裝置的致動器連接到輸入裝置以改變調(diào)諧電路的諧振頻率?？刂蒲b置改變調(diào)諧電路的諧振頻率，使得減小或最小化漏電流。

94、在可選實施方案中，電容器單元包括可選地串聯(lián)連接在一起的兩個或更多個電容器。

95、至少兩個電容器串聯(lián)連接在電感器單元與接地/零線之間?？梢蕴峁┑诙娙萜?、第三電容器等，以在第一電容器短路的情況下提供冗余，因為電容器單元可以是用于dc隔離的安全關(guān)鍵部件。

96、在可選實施方案中，能量輸送裝置還包括第二調(diào)諧電路，該第二調(diào)諧電路包括第二電感器單元和具有第二接地電容的第二電容器單元，電感器單元和電容器單元串聯(lián)連接在接地與第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中的一者之間，第二電感器單元和第二電容器單元串聯(lián)連接在接地與第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中的另一者之間，其中可選地，第二電感器單元具有第二調(diào)諧電感，使得第二調(diào)諧電路和第一漏電容器形成具有與第一頻率一致的諧振頻率的諧振電路。

97、第二調(diào)諧電路可以被提供用于減少由相同電氣元件或另外的電氣元件引起然而影響第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中的另一者的漏電流。在另外的實施方案中，電氣元件可以為第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線提供第一漏電容。在這種情況下，第二調(diào)諧電路減少或消除來自第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線中的另一者的漏電流。

98、如結(jié)合(第一)調(diào)諧電路討論的相同考慮、可選實施方案和/或特性同樣適用于第二調(diào)諧電路。

99、另外，可以提供兩個或更多個第一調(diào)諧電路和/或第二調(diào)諧電路，兩個或更多個第一調(diào)諧電路和/或第二調(diào)諧電路中的每一者被配置為減少由相應(yīng)電氣元件引起的漏電流。因此，如果存在導(dǎo)致若干不同漏電流的幾個電氣元件，則可以提供相等數(shù)量的調(diào)諧電路來減小或最小化相應(yīng)的漏電流。

100、在可選實施方案中，發(fā)生器單元包括：第一發(fā)生器，該第一發(fā)生器被配置為生成具有第一頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能；第二發(fā)生器，該第二發(fā)生器被配置為生成具有不同于第一頻率的第二頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能；以及多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器包括第一輸入端口、第二輸入端口和輸出端口，其中第一發(fā)生器連接到第一輸入端口，第二發(fā)生器連接到第二輸入端口，并且能量輸送裝置連接到輸出端口。

101、第一發(fā)生器和第二發(fā)生器可以是提供相應(yīng)固定頻率的發(fā)生器，或者可以是被配置為生成在最小頻率與最大頻率之間的連續(xù)范圍內(nèi)的頻率的可調(diào)諧的發(fā)生器。第一頻率和第二頻率可以彼此不同。

102、發(fā)生器單元可以包括用于生成微波頻率的發(fā)生器和微波到rf轉(zhuǎn)換器。rf頻率可以通過將微波到rf轉(zhuǎn)換器耦合到微波頻率發(fā)生器(例如通過使用開關(guān))來生成。微波到rf轉(zhuǎn)換器與微波頻率發(fā)生器的連接可以改變第一漏電容。

103、在一個實施方案中，多路復(fù)用器是雙工器。然而，本發(fā)明不限于此。發(fā)生器單元可以包括n個發(fā)生器(第一至第n發(fā)生器)和多路復(fù)用器的n個輸入端口(第一至第n輸入端口)，其中n是整數(shù)。第k發(fā)生器連接到第k輸入端口，其中k是滿足1≤k≤n的整數(shù)。

104、輸出端口將供應(yīng)給每個輸入端口的電磁能量供應(yīng)給輸出端口，并且因此將每個發(fā)生器的輸出組合到能量輸送裝置。第一至第n發(fā)生器可以同時或交替操作。

105、在可選實施方案中，電外科設(shè)備還包括細長主體，該細長主體被配置為插入外科窺視裝置的工作通道中并且包括近側(cè)端部和遠側(cè)端部，其中輻射裝置附接到遠側(cè)端部，并且其中第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線在細長主體中延伸。

106、細長主體可以是第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線的覆蓋件，或者包圍第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線。細長主體可以包括管或軟管。第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以是柔性的，以被插入窺視裝置的工作通道中。

107、本文中還公開了一種用于利用用于輸送射頻電磁能和/或微波電磁能的能量輸送裝置來減少漏電流的方法，該能量輸送裝置包括第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線，該方法包括以下步驟：(i)向第一導(dǎo)電線和/或第二導(dǎo)電線供應(yīng)具有第一頻率的射頻電磁能和/或微波電磁能；(ii)提供包括電感器單元和具有接地電容的電容器單元的調(diào)諧電路，電感器單元和電容器單元串聯(lián)連接在接地與第一導(dǎo)電線之間和/或接地與第二導(dǎo)電線之間；以及(iii)設(shè)置電感器單元的調(diào)諧電感，使得調(diào)諧電路和第一漏電容形成具有與第一頻率一致的諧振頻率的并聯(lián)諧振電路。

108、本文中討論的電外科設(shè)備和系統(tǒng)的任何特征可以在方法中使用。

109、在本文中，術(shù)語“近側(cè)”和“遠側(cè)”是指結(jié)構(gòu)(例如電外科器械、同軸饋電電纜等)的分別遠離和靠近治療區(qū)的端部。因此，在使用中，用戶可接近結(jié)構(gòu)的近側(cè)端部，而遠側(cè)端部更靠近治療部位，即患者。

110、除非上下文另外指明，否則術(shù)語“導(dǎo)電”在本文中用于表示導(dǎo)電的。

111、下文使用的術(shù)語“縱向”是指沿著器械通道的平行于同軸傳輸線的軸線的方向。術(shù)語“橫向”是指垂直于縱向方向的方向。術(shù)語“內(nèi)”表示在徑向上更靠近器械通道的中心(例如，軸線)。術(shù)語“外”表示在徑向上更遠離器械通道的中心(軸線)。