本申請要求于2015年10月29日提交的申請號為14/926,553的美國專利申請和2016年10月24日提交的申請號為15/332,797的美國專利申請的權益和優先權,上述專利申請的全部內容通過引用并入本文。
技術領域
本公開涉及用于密封組織的電外科器械和方法。更特別地,本公開涉及電外科工具,所述電外科工具包括相對的具有密封板的夾爪構件,所述密封板具有改進的不粘涂層,本公開還涉及用于制造所述電外科工具的方法。
背景技術:
電外科鉗利用機械夾持動作以及電能量在被夾持的組織上實現止血。(用于開胸、腹腔鏡或內窺鏡等的)鉗包括向被夾持的組織施加電外科能量的電外科密封板。通過控制經由密封板向組織施加的電外科能量的強度、頻率和時長,醫生能夠對組織進行凝固、燒灼和/或密封。
在電外科手術期間,組織密封板用于向組織施加電外科能量。因為密封板導電,所以必須對密封板與電外科鉗的其他導電部件之間的電絕緣予以關注并且限制和/或減少已知的與組織密封有關的不理想效果例如閃絡(flashover)、熱傳播和雜散電流散逸等。通常,組織密封表面設置在相對的夾爪構件的面向內的表面上,以使得組織密封表面用于密封被夾持在夾爪構件之間的組織。夾爪構件的制造經常需要使用雙射成型工藝(two-shot molding process),其中包括安置于密封板的底面和夾爪構件的鋼結構支撐基座之間以在夾爪構件和組織密封表面之間提供電絕緣的絕緣材料(例如塑料)的預射包覆成型。
過去,已經對電外科器械或類似裝置的改進方面進行了很多嘗試,其中的一個方向是在應用期間以高效的方式并且降低軟組織對器械表面的粘性地提供改進的向患者組織的電能量傳輸。通常,這樣的嘗試已經設想到不粘的表面涂層例如用于增強工具表面潤滑性的聚合物材料譬如聚四氟乙烯(PTFE,通常以商標名銷售)。然而,這些材料可能會干涉止血的效能和效率,并且因微孔性、分層和/或磨損造成的變形而傾向于從器械的基底釋放,由此暴露器械的在涂層下面的部分,從而導致直接的組織接觸和相關的粘附問題。相應地,涂層中的這些孔或孔隙會在向患者的組織進行電能量的容性傳輸時引起不均勻的變化,并且可能會形成局部的過量加熱,導致組織損壞、不合需要的組織對電極的不規則粘性以及不粘涂層的進一步劣化。
技術實現要素:
在本公開的一方面,提供了一種電外科器械。所述電外科器械包括:把手,所述把手具有從其延伸的軸;末端執行器,所述末端執行器設置在所述軸的遠端處;至少一個電極,所述電極可操作地聯接至所述末端執行器并且適用于聯接至電外科能量源;氮化鈦涂層,所述氮化鈦涂層覆蓋所述電極的至少一部分;氮化鉻涂層,所述氮化鉻涂層覆蓋所述電極的至少一部分;以及六甲基二硅氧烷等離子體涂層,所述六甲基二硅氧烷等離子體涂層覆蓋所述氮化鉻涂層的至少一部分。所述氮化鉻涂層可以布置在所述氮化鈦涂層的一部分上或者布置在全部的所述氮化鈦涂層上。所述末端執行器可以包括一對相對的夾爪構件。所述夾爪構件中的至少一個夾爪構件可以包括支撐基座和電夾爪引線,并且所述電極聯接至所述電夾爪引線和所述支撐基座。所述電極可以包括不銹鋼層,并且六甲基二硅氧烷等離子體涂層可以布置在所述不銹鋼層的至少一部分上。
電絕緣層可以結合至密封板的底面。所述電絕緣層可以由聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯和/或它們的任意組合形成。在一些方面,氮化鈦涂層布置在所述密封板的不銹鋼層的頂面上,氮化鉻涂層布置在氮化鈦涂層上,并且六甲基二硅氧烷等離子體涂層布置在氮化鉻涂層上。所述氮化鉻涂層可以布置在所述氮化鈦涂層的一部分上或者布置在全部的所述氮化鈦涂層上。末端執行器可以另外包括布置在支撐基座周圍的絕緣殼體。六甲基二硅氧烷等離子體涂層也可以布置在密封板和絕緣殼體上。
在本公開的另一方面,提供了一種用于與電外科器械一起使用的、用以密封組織的末端執行器。所述末端執行器可以包括一對相對的夾爪構件。所述夾爪構件中的至少一個夾爪構件包括:支撐基座;電夾爪引線;聯接至所述電夾爪引線和所述支撐基座的密封板,所述密封板具有:不銹鋼層;氮化鈦涂層,所述氮化鈦涂層布置在所述不銹鋼層的至少一部分上;氮化鉻涂層,所述氮化鉻涂層布置在所述氮化鈦涂層的至少一部分上;以及六甲基二硅氧烷等離子體涂層,所述六甲基二硅氧烷等離子體涂層布置在所述支撐基座、所述密封板、或者所述氮化鉻涂層中的至少一個上。所述氮化鉻涂層可以布置在所述氮化鈦涂層的一部分上或者布置在全部的所述氮化鈦涂層上。
所述末端執行器還可以包括布置在所述不銹鋼層的底面的至少一部分上的電絕緣層。所述電絕緣層可以由聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯和/或它們的任意組合形成。在一些方面,氮化鈦涂層布置在所述密封板的不銹鋼層的頂面上,氮化鉻涂層布置在所述氮化鈦涂層的至少一部分上,并且六甲基二硅氧烷等離子體涂層布置在所述氮化鉻涂層上。末端執行器可以另外包括布置在支撐基座周圍的絕緣殼體。六甲基二硅氧烷等離子體涂層也可以布置在密封板和絕緣殼體上。
六甲基二硅氧烷等離子體涂層可以布置在支撐基座和氮化鉻涂層中的每一個上。附加地或可選地,末端執行器可以包括布置在支撐基座周圍的絕緣殼體并且六甲基二硅氧烷等離子體涂層可以布置在密封板和絕緣殼體上。
在本公開的另一方面,提供了一種用于與電外科器械一起使用的末端執行器組件的制造方法。所述方法包括:形成密封板,通過將密封板附接至支撐基座而組裝夾爪構件,以及將六甲基二硅氧烷等離子體涂層施加至已組裝的夾爪構件的至少一部分。
形成密封板包括從不銹鋼板沖壓出至少一塊密封板。組裝夾爪構件可以進一步包括將電絕緣層結合至密封板的底面和/或將絕緣材料圍繞支撐基座包覆成型,以將密封板固定至支撐基座。所述方法還可以包括將電引線聯接至密封板,所述電引線構造成用以將密封板連接至能量源。附加地或可選地,所述方法還可以包括:將氮化鈦涂層施加至已組裝的夾爪構件的至少一部分;將氮化鉻涂層施加至已組裝的夾爪構件和/或氮化鈦涂層的至少一部分;以及在氮化鉻涂層的至少一部分上施加六甲基二硅氧烷等離子體涂層。附加地或可選地,所述方法還可以包括:形成第二密封板;通過將第二密封板附接至第二支撐基座而組裝第二夾爪構件;將六甲基二硅氧烷等離子體涂層施加至已組裝的第二夾爪構件的至少一部分;以及通過將夾爪構件聯接至第二夾爪構件而組裝末端執行器組件。
在本公開的另一方面,提供了一種用于電外科器械的制造方法。所述方法包括:將氮化鈦涂層施加至導電表面的至少一部分;將氮化鉻涂層施加至氮化鈦涂層的至少一部分;將具有涂層的導電表面組裝至治療構件;以及在治療構件的至少一部分上施加六甲基二硅氧烷等離子體涂層。所述氮化鉻涂層可以布置在所述氮化鈦涂層的一部分上或者布置在全部的所述氮化鈦涂層上。將具有涂層的導電表面組裝至治療構件的步驟可以包括:提供支撐基座以支撐導電表面;以及將電絕緣層結合至導電表面的底面。
所述方法還可以包括將絕緣材料圍繞支撐基座包覆成型,以將導電表面固定至支撐基座。附加地或可選地,所述方法還可以包括通過從不銹鋼板沖壓出導電表面而形成導電表面。附加地或可選地,所述方法還可以包括將電引線聯接至導電表面,所述電引線構造成用以將導電表面連接至能量源。
附圖說明
結合附圖,根據以下的詳細說明,本公開的上述和其他的方面、特征和優點將變得更加顯而易見,在附圖中:
圖1是根據本公開的一方面的內窺鏡用雙極鉗的透視圖;
圖2是根據本公開的一方面的開胸用雙極鉗的透視圖;
圖3A和3B是根據本公開的一方面的相對的夾爪構件的分解圖;
圖4A是根據本公開的一方面的密封板的正面剖視圖;
圖4B是根據本公開的一方面的夾爪構件的正面剖視圖;
圖5是示出了根據本公開的一方面的用于與電外科器械一起使用的末端執行器組件的制造方法的流程圖;
圖6是示出了根據本公開的一方面的電外科器械的制造方法的流程圖;
圖7A和7B是根據本公開的一方面的相對的夾爪構件的分解圖;
圖8A是根據本公開的一方面的密封板的正面剖視圖;
圖8B是根據本公開的一方面的夾爪構件的正面剖視圖;
圖9是示出了根據本公開的一方面的用于與電外科器械一起使用的末端執行器組件的制造方法的流程圖;以及
圖10是示出了根據本公開的一方面的電外科器械的制造方法的流程圖。
具體實施方式
以下參照附圖描述本公開的特定方面,然而,應理解所公開的各個方面僅僅是本公開的示例并且能夠以各種形式實施。公知的功能或結構并未詳細描述,以避免因不必要的細節使本公開模糊不清。因此,本文中公開的具體結構和功能細節不應被解讀為限制性的,而僅僅是作為用于權利要求的基礎以及作為用于教導本領域技術人員在實踐中以不同方式用任意合適的詳細結構來實施本發明的代表性基礎。
相同的附圖標記可以在附圖的描述中始終表示類似或相同的元件。正如在附圖中所示以及在以下的說明內容中所述的那樣,通常在提及外科器械上的相對位置時,術語“近側”是指裝置的更接近于使用者的一端,并且術語“遠側”是指裝置的更加遠離使用者的一端。術語“臨床醫生”是指執行醫療程序(其中涉及使用本文中描述的各個方面)的任何醫療從業人員(即大夫、外科醫生、護士等)。
正如以下參照附圖更加詳細描述的那樣,本公開涉及電外科器械,在所述電外科器械的至少一部分上布置有六甲基二硅氧烷(“HMDSO”)等離子體涂層。HMDSO等離子體涂層可以源于等離子體中的HMDSO原料。例如并且非限制性地,如果純氬是用于等離子體的介質且HMDSO是原料,則HMDSO等離子體涂層是結構接近于[(CH3)2-Si-O]n的聚合物。隨著空氣含量的增加,可能會導致從有機的聚二甲基硅氧烷類涂層到無機的石英類沉積物的漸變。為了簡潔起見,所述涂層在本文中被描述為HMDSO等離子體涂層。正如下文中更加詳細描述的那樣,所述涂層可以通過引入其他的氣體或原料而進一步改性。
在一方面,本公開涉及脈管密封器械的相對的夾爪構件,其具有密封板,所述密封板具有沉積在氮化鉻(“CrN”)涂層上的HMDSO等離子體涂層。在密封板的外表面、夾爪構件、末端執行器和/或外科器械的任何其他部分上布置不粘的HMDSO等離子體涂層具有很多優點。例如,HMDSO等離子體涂層與CrN涂層結合使用可操作用以減少密封板的通常因電弧放電(arcing)而產生的蝕損斑。兩種涂層提供了器械的長期耐用性所需的、防止密封板和夾爪構件整體電劣化和/或機械劣化的耐久性。特別地,附加的HMDSO等離子體涂層降低了組織對夾爪或者對末端執行器組件和/或外科器械周圍的絕緣材料的粘性。
采用HMDSO等離子體涂層與CrN涂層相結合的另一個優點是HMDSO等離子體涂層可以施加得很薄,從而不會對組織密封性質產生任何實質影響。具體地,HMDSO等離子體涂層不需要具有任何絕緣效果。在一個示例中,使用等離子體中的HMDSO作為原料所得到的涂層是具有功能性表面的有機硅氧化物基體,在某些情況下進行甲基化的表面處理(surfaced with-CH3)。
現轉至圖1,整體標注為10的器械用于在各種外科手術程序中使用,并且包括殼體20、把手組件30、旋轉組件80、觸發組件70和末端執行器組件130,它們互相協同操作以抓持、密封和分離管狀的脈管和維管組織。鉗10包括軸12,所述軸12從殼體20的遠端延伸。軸12具有遠端16和近端14,該遠端16的尺寸構造成機械地接合末端執行器組件130,該近端14機械地接合殼體20。
末端執行器組件130包括相對的夾爪構件110和120,所述相對的夾爪構件110和120協同操作以有效地抓持組織用于進行密封。夾爪構件110和120兩者相對于彼此圍繞一樞轉銷(未示出)進行樞轉。可選地,夾爪構件110能夠是相對于固定的夾爪構件120可移動的,反之亦可。夾爪構件110和120可以是彎曲的,以便于操縱組織和提供更好的用于對目標組織進行操作的“視野(line-of-sight)”。
在共同擁有的申請號為10/369,894且發明名稱為“VESSEL SEALER AND DIVIDER AND METHOD MANUFACTURING SAME”的美國專利申請以及共同擁有的申請號為10/460,926且發明名稱為“VESSEL SEALER AND DIVIDER FOR USE WITH SMALL TROCARS AND CANNULAS”的美國專利申請中圖示和描述了鉗的示例,上述專利文獻中的每一篇都通過全文引用而并入本文。
參照圖2,示出了用于各種外科程序的開胸鉗200。鉗200包括一對相對的軸212a和212b,它們分別具有附接至其遠端216a和216b的末端執行器組件230。末端執行器組件230包括一對相對的夾爪構件210和220,它們圍繞樞轉銷265可樞轉地連接并且能夠相對于彼此移動以抓持組織。每一個軸212a和212b分別包括設置在其近端214a和214b的把手215和217,并且每一個軸212a和212b分別限定了貫穿其中以用于接收使用者的手指的指孔215a和217a。指孔215a和217a有助于軸212a和212b相對于彼此移動以使夾爪構件210和220在張開位置和夾持位置或閉合位置之間樞轉,在張開位置中,夾爪構件210和220設置成相對于彼此間隔開,在夾持位置或閉合位置中,夾爪構件210和220協同操作以在其間抓持組織。
圖3A和圖3B是根據本公開的一方面的相對的夾爪構件310和320的透視圖,所述夾爪構件310和320可以用于內窺鏡鉗10(圖1)和開胸鉗200(圖2)。類似于夾爪構件110和120(圖1)以及夾爪構件210和220(圖2),每一個夾爪構件310和320分別包括:密封板312和322(在本文中也稱作導電板、傳導板和/或電極);電夾爪引線325a和325b;以及分別從凸緣313和323向遠側延伸的支撐基座319和329。
每一個密封板312和322分別包括底面328a和328b,所述底面328a和328b可以包括相應的與之結合或者以其他方式設置于其上的電絕緣層330a和330b。電絕緣層330a和330b相應地可操作用以使密封板312和322分別與支撐基座319和329電絕緣。此外,電絕緣層330a和330b相應地可操作用以至少在密封板的底面328a和328b上防止或者推遲密封板312和322的腐蝕的開始。在一個實施例中,電絕緣層330a和330b可以由聚酰亞胺形成。然而,在另一些實施例中,可以使用任意合適的電絕緣材料例如聚碳酸酯、聚乙烯等。
另外,每一個夾爪構件310和320分別包括外表面311a和311b,所述外表面311a和311b可以包括相應的布置于其上或以其他方式沉積于其上的氮化鉻(“CrN”)涂層400a和/或六甲基二硅氧烷(“HMDSO”)等離子體涂層400b。CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b可以布置在夾爪構件310和320中的任意一個的選定部分上,或者可以布置在整個的外表面311a和311b上。在一個實施例中,CrN涂層400a和HMDSO等離子體涂層400b分別布置在密封板312和322的外表面317a和/或317b上。HMDSO等離子體涂層400b與CrN涂層400a結合使用可操作用以減少密封板312和322的通常因電弧放電(arcing)而產生的蝕損斑。兩種涂層提供了器械的長期耐用性所需的、防止密封板312和322以及夾爪構件310和320整體電劣化和/或機械劣化的耐久性。特別地,附加的HMDSO等離子體涂層400b降低了組織對夾爪構件310和320或周圍的絕緣材料的粘性。
支撐基座319和329構造成在其上支撐導電的密封板312和322。密封板312和322可以通過任意合適的方法(包括但不限于卡接、包覆成型、沖壓、超聲焊接等)分別附接到支撐基座319和329上。支撐基座319和329以及密封板312和322分別通過包覆成型工藝至少部分地由絕緣殼體316和326封裝,以將密封板312和322分別固定至支撐基座319和329。密封板312和322通過任意合適的方法(例如超聲焊接、卷邊、錫焊等)分別聯接至電夾爪引線325a和325b。電夾爪引線325a向密封板312提供第一電勢,電夾爪引線325b向相對的密封板322提供第二電勢。
夾爪構件320(和/或夾爪構件310)還可以包括設置在密封板312的頂面317a(面向內的表面)上的一系列止擋構件390,以便于在組織的密封和切割期間抓持和操縱組織以及限定相對的夾爪構件310和320之間的間隙。這一系列止擋構件390在制造期間被施加到密封板312上。一部分或者全部的止擋構件390可以涂覆有CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b,或者可選地可以設置在CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b上面。此外,密封板312和322可以分別包括縱向取向的限定為穿過其中的刀具槽315a和315b以用于供刀片(未示出)往復移動。分別設置在密封板312和322的底面328a和328b上的電絕緣層330a和330b相應地允許在往復移動通過刀具槽315a、315b期間可以接觸到密封板(和/或絕緣層)的底面的各種刀片構造例如T形刀片或I形刀片。也就是說,電絕緣層330a和330b分別可操作用以保護刀片以及密封板312和322的底面328a和328b以免損壞或磨損。此外,在采用導電的刀片(例如用于電動組織切割)的情況下,電絕緣層330a、330b有助于使密封板312、322與導電的刀片電絕緣。
現轉至圖4A,示出且將描述密封板312的正面剖視圖。密封板312具有不銹鋼層317、電絕緣層330a、CrN涂層400a和HMDSO等離子體涂層400b。密封板312可以通過以下步驟形成:將電絕緣層330a結合至不銹鋼層317的底面328b,用CrN涂層400a至少涂覆不銹鋼層317的上表面317a,以及用HMDSO等離子體涂層400b涂覆CrN涂層400a和/或不銹鋼層317的至少一部分。將電絕緣層330a結合到不銹鋼層317可以通過任意合適的方法實現,這些方法包括但不限于:在電絕緣層330a和不銹鋼層317之間施加粘合劑,使用熱處理將電絕緣層330a結合到不銹鋼層317,和/或上述方法的任意組合。電絕緣層330a的厚度范圍可以是從約0.001英寸到約0.005英寸。包括不銹鋼層317、電絕緣層330a、CrN涂層400a和HMDSO等離子體涂層400b的密封板312的厚度范圍可以是從約0.005英寸到約0.010英寸。
密封板312可以通過將電絕緣板結合至不銹鋼板并且用CrN涂層和/或HMDSO等離子體涂層中的至少一種涂覆不銹鋼板而形成。一旦兩種材料結合在一起,并且不銹鋼板已經涂覆有CrN涂層和/或HMDSO等離子體涂層中的一種或兩種,即可通過沖壓、機加工、或者用以形成密封板的任意其他合適的方法來形成密封板312。
現轉至圖4B,示出且將描述夾爪構件310的正面剖視圖。夾爪構件310包括密封板312,所述密封板312具有不銹鋼層317并且可選地具有電絕緣層330a。密封板312通過任意合適的方法附接至支撐基座319。另外,在將密封板312固定至支撐基座319的情況下,組合在一起的密封板312和支撐基座319通過任意合適的方法固定至絕緣殼體316。CrN涂層400a布置在已組裝的密封板312的外表面311a、支撐基座319和絕緣殼體316上。另外,HMDSO等離子體涂層400b布置在CrN涂層400a上。如上所述,在實施例中,僅涂覆夾爪構件310的部分外表面311a或者在夾爪構件310的外表面311a的不同部分上包括多層較厚的CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b可以是有效的。
附加地或可選地,在實施例中,密封板312能夠以如上參照圖4A所述的方式涂覆,且夾爪構件310的外表面311a也能夠涂覆有CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b。
現轉至圖5,用于制造涂覆有HMDSO等離子體涂層的末端執行器組件的方法被圖示為方法500并將予以描述。方法500開始于步驟501,在其中將CrN涂層和/或HMDSO等離子體涂層施加至密封板。
可以使用包括聯接至動力源、可電離介質源以及前體源或預電離源的等離子體裝置的系統或方法來施加HMDSO等離子體涂層,所述系統或方法類似于2011年11月9日提交的公開號為US2013/0116682的美國專利申請所描述的系統或方法,通過全文引用將該專利文獻的內容并入本文。動力源可以包括用于向等離子體裝置輸送動力或者與之匹配阻抗的任意合適的部件。更特別地,動力源可以是任意合適的射頻發生器或者能夠生成電力以引發并維持可電離介質生成等離子體流的其他合適的動力源。
利用電能生成等離子體,使用適當的發電機、電極和天線以直流電(DC)或交流電(AC)的形式、以連續模式或脈沖模式、以從約0.1赫茲(Hz)到約100千兆赫茲(GHz)的頻率(其中包括射頻頻帶(“RF”,從約0.1MHz到約100MHz)和微波頻帶(“MW”,從約0.1GHz到約100GHz))輸送所述電能。AC電能能夠以從約0.1Mhz到約2450MHz的頻率供給,在一些實施例中能夠以從約1MHz到約160MHz的頻率供給。等離子體也可以通過使用連續或脈沖式的直流電(DC)電能或者通過使用連續或脈沖式的RF電能或者通過其組合而引發。激發頻率、工件、以及用于向電路輸送電能的電流的選擇能夠影響等離子體的很多性質和必要條件。由于操作電壓、頻率和電流水平以及相位的選擇會影響電子溫度和電子密度,因此等離子體化學生成反應的性能、氣體或液體原料輸送系統的性能以及激勵電路的設計是相互關聯的。此外,電激勵和等離子體裝置硬件的選擇也決定了給定的等離子體系統如何對在原等離子體氣體或液體介質(host plasma gas or liquid media)中引入新的成分進行動態響應。相應的電驅動裝置的動態調節(例如通過動態匹配網絡進行)或者對電壓、電流或激發頻率的調節可以被用于維持從電路到等離子體的受控的動力傳輸。
繼續參照圖5,密封板可以由不銹鋼形成,其從已經涂覆有本文中所描述的任意涂層的大不銹鋼板沖壓而成。方法500還能夠可選地包括步驟503,在其中將絕緣層結合至或者以其他方式附接至密封板的底面。在某些方面,絕緣層可以被結合至整個不銹鋼板,并且在將絕緣層結合至不銹鋼板之后,從不銹鋼板沖壓出密封板。
在步驟505中,組裝夾爪構件。具體地,在步驟505中,將具有涂層的密封板附接至支撐基座和/或絕緣殼體。在步驟505中,夾爪構件可以通過任意合適的方法(包括嵌件成型)進行組裝。在步驟507中,將HMDSO等離子體涂層施加至已組裝的夾爪構件的至少一部分。步驟507可以通過等離子體涂覆來執行。HMDSO等離子體涂層可以通過在等離子體和沉積物中加入氧或氟而得到增強。重復如上所述的步驟501-507中的任意或全部步驟以組裝相對的(第二)夾爪構件。在步驟509中,組裝已組裝的第一夾爪構件和已組裝的第二夾爪構件以形成具有涂層的末端執行器組件。即,已組裝的第一夾爪構件被可樞轉地聯接至已組裝的第二夾爪構件以形成已組裝的具有涂層的末端執行器組件。
現轉至圖6,用于制造涂覆有HMDSO等離子體涂層的終端器械的方法被圖示為方法600并且將予以描述。方法600開始于步驟601,在其中將CrN涂層施加至導電表面的至少一部分。導電表面可以是能夠由不銹鋼形成的密封板。不銹鋼可以從已經涂覆有本文中所描述的任意涂層的大不銹鋼板沖壓而成。方法600還能夠可選地包括這樣的步驟,在其中將絕緣層結合至或者以其他方式附接至導電表面的底面。在某些方面,絕緣層可以被結合至整個不銹鋼板,并且在將絕緣層結合至不銹鋼板之后,從不銹鋼板沖壓出導電表面。
在步驟603中,組裝治療構件。治療構件可以是本文中如前所述的夾爪構件。具體地,在步驟603中,將具有涂層的導電表面附接至支撐基座和/或絕緣殼體。在步驟603中,治療構件可以通過任意合適的方法(包括嵌件成型)進行組裝。在步驟605中,將HMDSO等離子體涂層施加至導電表面和/或已組裝的治療構件的至少一部分。步驟605可以通過等離子體涂覆導電表面和/或已組裝的治療構件來執行。HMDSO等離子體涂層可以通過在等離子體和沉積物中加入氧或氟而得到增強。可以重復如上所述的步驟601-605中的任意或全部步驟以組裝相對的(第二)治療構件。
正如下文參照附圖更加詳細描述的那樣,本公開的另一方面涉及在其至少一部分上布置有HMDSO等離子體涂層的電外科器械,與之相組合地,該電外科器械的一部分涂覆有CrN涂層并且該電外科器械的一部分涂覆有氮化鈦涂層(“TiN”)。如上所述,HMDSO等離子體涂層可以源于等離子體中的HMDSO原料。例如,并且非限制性地,如果純氬是用于等離子體的介質且HMDSO是原料,則HMDSO等離子體涂層是結構接近于[(CH3)2-Si-O]n的聚合物。隨著空氣含量的增加,可能會導致從有機的聚二甲基硅氧烷類涂層到無機的石英類沉積物的漸變。為了簡潔起見,所述涂層在本文中被描述為HMDSO等離子體涂層。正如下文中更加詳細描述的那樣,所述涂層可以通過引入其他的氣體或原料而進一步改性。
在一方面,本公開涉及脈管密封器械的相對的夾爪構件,其具有密封板,所述密封板具有沉積在氮化鉻(“CrN”)涂層的至少一部分上的HMDSO等離子體涂層,并且CrN涂層沉積在TiN涂層的至少一部分上。在密封板的外表面、夾爪構件、末端執行器和/或外科器械的任何其他部分上布置不粘的HMDSO等離子體涂層具有很多優點。例如,HMDSO等離子體涂層與CrN涂層和TiN涂層結合使用可操作用以減少密封板的通常因電外科的電弧放電(arcing)而產生的蝕損斑。多層的涂層提供了器械的長期耐用性所需的、防止密封板和夾爪構件整體電劣化和/或機械劣化的耐久性。特別地,附加的HMDSO等離子體涂層與TiN涂層和CrN涂層的組合降低了組織對夾爪或者對末端執行器組件和/或外科器械周圍的絕緣材料的粘性。
現轉至圖8A-8B,將描述包括多層涂層的電外科器械的一些方面,所述的多層涂層包括HMDSO等離子體涂層、CrN涂層或TiN涂層中的任何涂層。每一個夾爪構件310和320分別包括外表面311a和311b,所述外表面311a和311b可以包括相應的布置于其上或者以其他方式沉積于其上的TiN涂層400c、CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b。TiN涂層400c、CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b可以布置在夾爪構件310和320中的任意一者或兩者的選定部分上,或者可以布置在整個的外表面311a和311b上。在一個實施例中,TiN涂層400c、CrN涂層400a和HMDSO等離子體涂層400b分別布置在密封板312和322的外表面317a和/或317b上。如上所述,HMDSO等離子體涂層400b與CrN涂層400a和TiN涂層400c結合使用可操作用以減少密封板312和322的通常會因電弧放電(arcing)而產生的蝕損斑。三種涂層提供了器械的長期耐用性所需的、防止密封板312和322以及夾爪構件310和320整體電劣化和/或機械劣化的耐久性。特別地,在CrN涂層400a和TiN涂層400c上附加的HMDSO等離子體涂層400b降低了組織對夾爪構件310和320或者周圍的絕緣材料的粘性。
支撐基座319和329構造成在其上支撐導電的密封板312和322。密封板312和322可以通過任意合適的方法(包括但不限于卡接、包覆成型、沖壓、超聲焊接等)分別附接到支撐基座319和329上。支撐基座319和329以及密封板312和322分別通過包覆成型工藝至少部分地由絕緣殼體316和326封裝,以將密封板312和322分別固定至支撐基座319和329。密封板312和322通過任意合適的方法(例如超聲焊接、卷邊、錫焊等)分別聯接至電夾爪引線325a和325b。電夾爪引線325a向密封板312提供第一電勢,電夾爪引線325b向相對的密封板322提供第二電勢。
夾爪構件320(和/或夾爪構件310)還可以包括設置在密封板312的面向內的表面317a上的一系列止擋構件390,以便于在組織的密封和切割期間抓持和操縱組織以及限定相對的夾爪構件310和320之間的間隙。這一系列止擋構件390在制造期間被施加到密封板312上。一部分或者全部的止擋構件390可以涂覆有TiN涂層400c、CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b,或者可選地可以設置在TiN涂層400c、CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b上面。此外,密封板312和322可以分別包括縱向取向的限定為穿過其中的刀具槽315a和315b以用于供刀片(未示出)往復移動。分別設置在密封板312和322的底面328a和328b上的電絕緣層330a和330b允許在往復移動通過刀具槽315a、315b期間可以接觸到密封板(和/或絕緣層)的底面的各種刀片構造例如T形刀片或I形刀片。也就是說,電絕緣層330a和330b分別可操作用以保護刀片以及密封板312和322的底面328a和328b以免損壞或磨損。此外,在采用導電的刀片(例如用于電動組織切割)的情況下,電絕緣層330a、330b有助于使密封板312、322與導電的刀片電絕緣。
現轉至圖7A,示出且將描述密封板312的正面剖視圖。密封板312具有不銹鋼層317、電絕緣層330a、TiN涂層400c、CrN涂層400a和HMDSO等離子體涂層400b。密封板312可以通過以下步驟形成:將電絕緣層330a結合至不銹鋼層317的底面328b,用TiN涂層400c至少涂覆不銹鋼層317的上表面317a,用CrN涂層400a涂覆TiN涂層400c和/或不銹鋼層317的至少一部分,以及用HMDSO等離子體涂層400b涂覆CrN涂層400a和/或不銹鋼層317的至少一部分。將電絕緣層330a結合到不銹鋼層317的步驟可以通過任意合適的方法實現,這些方法包括但不限于:在電絕緣層330a和不銹鋼層317之間施加粘合劑,使用熱處理將電絕緣層330a結合到不銹鋼層317,和/或上述方法的任意組合。電絕緣層330a的厚度范圍可以是從約0.001英寸到約0.005英寸。包括不銹鋼層317、電絕緣層330a、TiN涂層400c、CrN涂層400a和HMDSO等離子體涂層400b的密封板312的厚度范圍可以是從約0.005英寸到約0.010英寸。
密封板312可以通過將電絕緣材料板結合至不銹鋼板并且用TiN涂層、CrN涂層和/或HMDSO等離子體涂層中的至少一種涂覆不銹鋼板而形成。一旦這些材料結合在一起,并且不銹鋼板已經涂覆有TiN涂層、CrN涂層和/或HMDSO等離子體涂層中的一種、兩種或者所有的三種,即可通過沖壓、機加工、或者用以形成密封板的任意其他合適的方法來形成密封板312。
現轉至圖8B,示出且將描述夾爪構件310的正面剖視圖。夾爪構件310包括密封板312,所述密封板312具有不銹鋼層317并且可選地具有電絕緣層330a。密封板312通過任意合適的方法附接至支撐基座319。另外,在將密封板312固定至支撐基座319的情況下,組合在一起的密封板312和支撐基座319通過任意合適的方法固定至絕緣殼體316。TiN涂層400c和/或CrN涂層400a布置在已組裝的密封板312的外表面311a、支撐基座319和絕緣殼體316上。在一方面,TiN涂層400c布置在不銹鋼層317上,且CrN涂層400a布置在已組裝的密封板312(包括TiN涂層400c)的外表面311a、支撐基座319和絕緣殼體316上。在另一方面,TiN涂層400c布置在已組裝的密封板312的外表面311a、支撐基座319和絕緣殼體316上,且CrN涂層400a布置在一部分或全部的TiN涂層400c上。另外,HMDSO等離子體涂層400b布置在CrN涂層400a上。如上所述,在實施例中,僅涂覆夾爪構件310的部分外表面311a或者在夾爪構件310的外表面311a的不同部分上包括多層較厚的TiN涂層400c、CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b可以是有效的。
附加地或可選地,在實施例中,密封板312能夠以如上參照圖8A所述的方式涂覆,且夾爪構件310的外表面311a也能夠涂覆有TiN涂層400c、CrN涂層400a和/或HMDSO等離子體涂層400b。
現轉至圖9,用于制造涂覆有HMDSO等離子體涂層的末端執行器組件的方法被圖示為方法900并且將予以描述。方法900開始于步驟901,在其中將TiN涂層施加至密封板(例如不銹鋼層)。在用TiN涂層涂覆密封板(步驟901)之后,在步驟903中,將CrN涂層和/或HMDSO等離子體涂層施加至密封板的TiN涂層上。步驟903可以包括用CrN涂層涂覆整個的TiN涂層,或者僅用CrN涂層涂覆TiN涂層的一部分。附加地,步驟903可以包括在密封板的仍未涂覆TiN涂層的部分上沉積CrN涂層。
方法900還能夠可選地包括步驟905,在其中將絕緣層結合至或者以其他方式附接至密封板的底面。在某些方面,絕緣層可以被結合至整個不銹鋼板,并且在將絕緣層結合至不銹鋼板之后,從不銹鋼板沖壓出密封板。
在步驟907中,組裝夾爪構件。具體地,在步驟907中,將具有涂層的密封板附接至支撐基座和/或絕緣殼體。在步驟907中,夾爪構件可以通過任意合適的方法(包括嵌件成型)進行組裝。在步驟909中,將HMDSO等離子體涂層施加至已組裝的夾爪構件的至少一部分。步驟909可以根據前述的方法通過等離子體涂覆來執行。HMDSO等離子體涂層可以通過在等離子體和沉積物中加入氧或氟而得到增強。重復如上所述的步驟901-909中的任意或全部步驟以組裝相對的(第二)夾爪構件。在步驟911中,組裝已組裝的第一夾爪構件和已組裝的第二夾爪構件以形成具有涂層的末端執行器組件。也就是說,已組裝的第一夾爪構件被可樞轉地聯接至已組裝的第二夾爪構件以形成已組裝的具有涂層的末端執行器組件。
現轉至圖10,用于制造涂覆有HMDSO等離子體涂層的終端器械的方法被圖示為方法1000并且將予以描述。方法1000開始于步驟1001,在其中將TiN涂層施加至導電表面的至少一部分。導電表面可以是能夠由不銹鋼形成的密封板。不銹鋼可以從已經涂覆有本文中所描述的任意涂層的大不銹鋼板沖壓而成。方法1000還能夠可選地包括這樣的步驟,在其中將絕緣層結合至或者以其他方式附接至導電表面的底面。在某些方面,絕緣層可以被結合至整個不銹鋼板,并且在將絕緣層結合至不銹鋼板之后,從不銹鋼板沖壓出導電表面。
在步驟1003中,在TiN涂層上施加CrN涂層。如上所述,步驟1003可以包括在導電表面的仍未涂覆TiN涂層的部分上施加CrN涂層。可選地,步驟1003可以包括在整個的TiN涂層上施加CrN涂層。
在步驟1005中,組裝治療構件。治療構件可以是本文中如前所述的夾爪構件。具體地,在步驟1005中,將具有涂層的導電表面附接至支撐基座和/或絕緣殼體。在步驟1005中,治療構件可以通過任意合適的方法(包括嵌件成型)進行組裝。在步驟1007中,將HMDSO等離子體涂層施加至導電表面和/或已組裝的治療構件的至少一部分。步驟1007可以通過等離子體涂覆導電表面和/或已組裝的治療構件來執行。HMDSO等離子體涂層可以通過在等離子體和沉積物中加入氧或氟而得到增強。可以重復如上所述的步驟1001-1007中的任意或全部步驟以組裝相對的(第二)治療構件。
盡管上述的各個方面涉及CrN涂層、TiN涂層和HMDSO等離子體涂層,但是應當意識到任意的氮化物物理氣相沉積涂層均可用以取代CrN涂層和/或TiN涂層。例如,能夠用以取代CrN涂層和/或TiN涂層的其他涂層可以包括TiAlCN、TiZrN、CrAlN、CrAlCN、AlCrN、多層設計、納米級多層涂層、納米級復合涂層、類金剛石涂層、或者其任意組合。另外,盡管圖8A、圖8B、圖9和圖10被描述為包括在TiN涂層上的CrN涂層,但是應當意識到TiN涂層可以替換為CrN涂層或任何其他的涂層。
應當理解,上述的說明內容僅僅是本公開的示例性描述。本領域技術人員能夠設想各種可選方案和變型且無需背離本公開。因此,本公開應理解為涵蓋所有這樣的可選方案、變型和修改。參照附圖描述的實施例僅給出用以闡釋本公開的某些示例。其他的與前文所述和/或所附的權利要求所述的內容并無實質性不同的元件、步驟、方法和技術也應認為是落在本公開的范圍內。