技术摘要：
提供了用于向手术工具供应驱动信号的控制台和方法。控制台包括包含初级和次级绕组的变压器。初级绕组接收来自电源的输入信号，并在次级绕组中感应驱动信号，以将驱动信号供应给手术工具。包括泄漏控制绕组的第一电流源被耦合到驱动信号的路径。初级绕组在泄漏控制绕组 全部
背景技术：
电动手术工具系统可以被认为具有三个基本部件。控制台产生驱动信号，这些信 号具有用于致动该系统的第二部件(发电机)所必须的特征。发电机将驱动信号的电能转换 为另一种形式的能量。电能转换成的能量类型包括机械能、热能(热)和光子(光)能。工具系 统的第三部件是能量施加器。能量施加器接收发电机输出的能量并将该能量施加到目标组 织以执行特定的治疗任务。一些工具系统被设计为将制备的电能施加到目标组织。在这种 类型的系统中，发电机本质上是导体，通过其将驱动信号施加到裸露的电极上，通过该裸露 的电极将电流提供给组织。电极用作能量施加器。电极可以放置在患者身上或集成到手持 件中。其他工具系统被设计成提供机械能。在这种类型的系统中，发电机将电能、例如AC驱 动信号转换为通过手持件施加到患者身上的机械能，例如振动。 许多手术工具系统的一体部分是手术工具，其可以是手持件。至少，手持件是被设 计成由医师握持的物理部件，能量施加器从其延伸。发电机通常包含在手术工具中。一种这 样设计的手术工具系统是超声手术工具系统。该系统的手术工具包括发电机，该发电机包 括一个或多个驱动器。每个驱动器响应于AC信号的施加而振动。喇叭形件紧密地机械地联 接到驱动器。用作能量施加器的尖端从喇叭形件向远侧延伸。驱动器的振动像喇叭形件中 以及(通过引申)尖端中的振动一样产生。振动的尖端抵靠着组织的运动导致组织的消融、 去除。 许多电动手术工具系统与其他电动组件共有的固有特征是在这些系统的部件之 间存在寄生电容。寄生电容是两个处于不相等电压的部件之间存在的电容。该电容的存在 的结果是，寄生交流电流可以流经这些部件之一。例如，当手术工具包括施加有AC驱动信号 的发电单元时，由于手术工具的金属结构部件与电流流过的手术工具内部的发电部件之间 的寄生电容，寄生电流会流过所述金属结构部件。这种寄生电流会导致所谓的泄漏电流。通 常，泄漏电流是流过出于其他目的被施加了电流的系统部件的非计划电流。更具体地说，患 者泄漏电流是流过患者的非计划电流。 在手术过程中，具有患者可能被无意间接地的可能性。如果确实发生此事件，则泄 漏电流可能会从手术工具流入患者体内。为了避免对患者造成危险，电动手术工具系统应 设计为使流过患者的泄漏电流最小化，例如在患者接地的情况下。如果将可能存在泄漏电 流的手术工具施加到患者身上，则理论上泄漏电流可以流过患者而流到地面。此电流会不 7 CN 111601563 A 说 明 书 2/11 页 利地影响患者的器官和组织的功能。 由于这些原因，具有意于施加到患者的手术工具的手术工具系统被设计为确保正 常的泄漏电流小于100pAmps。如果要在美国使用，那么具有意于施加到心脏组织的手术工 具的手术工具系统必须被设计成使正常的泄漏电流小于10pAmps。这些要求是基于IEC 60601医学设计标准。IEC60601标准还描述了测试电动手术工具的过程，以确保泄漏电流低 于这些最大值。 进一步要求施加于患者的工具不能用作接地连接。主要地，如果出于某种原因来 自另一源的电压被施加到患者，则该工具不应用作接地连接，否则其会导致电流流过患者。 电动手术工具系统可以具有与地绝缘的输出，以防止电流泄漏。但是，绝缘的输出 电路本身不足以将泄漏降低到可接受的水平。一些电动手术工具系统已经被设计为具有检 测开路并能够相应地降低其峰值输出电压的能力。这导致几个性能问题。降低峰值输出电 压以最小化泄漏电流可能会降低工具系统的性能，因为峰值输出电压会引发用于适当凝结 作用所需的火花。此外，发电机感测开路环境所需的时间量可能会导致瞬时电压尖峰，而这 可能会使泄漏电流发生。 一种方法是减小寄生电容以减小寄生电流。如果该工具是超声手术工具，则可以 通过在驱动器和喇叭形件之间提供电绝缘阻抗盘来减小寄生电容，手术工具的机械部件意 于由驱动器振动。与提供这些盘相关的一个缺点是，它们抑制了振动从驱动器到喇叭形件 和尖端的传递。此机械阻尼降低了手术工具的效率。 因此，至少需要解决现有系统和方法的上述技术缺陷。
技术实现要素：
在一个实施例中，提供了一种向手术工具供应驱动信号的控制台及其操作其的方 法。控制台包括变压器，该变压器包括初级绕组和次级绕组。初级绕组被配置为接收来自电 源的输入信号并且在次级绕组中感应驱动信号以将驱动信号供应给手术工具。控制台还包 括第一电流源，该第一电流源包括被耦合至驱动信号的路径的泄漏控制绕组，并且初级绕 组被配置为在泄漏控制绕组中感应第一抵消电流以注入到驱动信号的路径中来抵消驱动 信号的泄漏电流。控制台还包括被耦合到驱动信号的路径的传感器，其中传感器被配置为 输出感测信号以提供与泄漏电流有关的反馈。 在另一个实施例中，提供了一种向手术工具供应驱动信号的控制台以及操作该控 制台的方法。控制台包括变压器，该变压器包括初级绕组和次级绕组。初级绕组被配置为接 收来自电源的输入信号，并在次级绕组中感应驱动信号以将驱动信号供应给手术工具。控 制台还包括第一电流源，该第一电流源包括被耦合至驱动信号的路径的泄漏控制绕组，并 且初级绕组被配置为在泄漏控制绕组中感应第一抵消电流以注入到驱动信号的路径中来 抵消驱动信号的泄漏电流。传感器被配置为感测输入信号的特性并输出与输入信号的特性 有关的感测信号。第二电流源被耦合到驱动信号的路径。可变增益设备被耦合到传感器和 第二电流源。选择接口被耦合到第二电流源和可变增益设备，并且被配置为使得能够选择 多个泄漏电流调节设置之一，并且将所选择的泄漏电流调节设置提供给可变增益设备。可 变增益设备被配置为接收感测信号并且基于所选择的泄漏电流调节设置来修改感测信号。 第二电流源被配置为基于来自可变增益设备的修改的感测信号来生成第二抵消电流，并且 8 CN 111601563 A 说 明 书 3/11 页 将第二抵消电流注入到驱动信号的路径中来抵消驱动信号的泄漏电流。 在另一个实施例中，提供了一种向手术工具供应驱动信号的控制台以及操作该控 制台的方法。控制台包括可变电源，变压器和电流源。变压器包括初级绕组和次级绕组。初 级绕组耦合到可变电源，并且被配置为接收来自可变电源的输入信号并且在次级绕组中感 应驱动信号以将驱动信号供应给手术工具。电流源耦合到驱动信号的路径并且被耦合到可 变电源。可变电源被配置为给电流源通电。电流源被配置用于产生抵消电流，以注入到驱动 信号的路径中来抵消驱动信号的泄漏电流。 这些实施例提供了多种优势，包括使控制台能够保持低泄漏电流而无需使用降低 手术工具的输出功率的繁杂的附加设备，提供监控驱动信号泄漏电流的能力-这能够实现 进一步泄漏控制和故障检测级的增加，和/或通过使用单一电源为驱动信号和泄漏控制源 供电而简化控制台。参考本文提供的描述，将理解本文所述的控制台和方法以及其实施例 的其他优点。 附图说明 本发明的优点将变得容易理解，因为当结合附图考虑以下详细描述时本发明的优 点将变得更好理解。 图1描绘了包括手术台和手术工具的电动手术工具系统的一个实施例。 图2是根据一个示例的用于测量和抵消泄漏电流的反馈回路的操作的框图。 图3是根据一个示例的用于抵消电动手术工具系统的泄漏电流的两个源的示意 图。 图4是电动手术工具系统的实施例的示意图，该电动手术工具系统包括具有两个 泄漏电流抵消级和泄漏电流的基于电流的感测的控制台。 图5是电动手术工具系统的另一实施例的示意图，该电动手术工具系统包括具有 两个泄漏电流抵消级和驱动信号的基于电压的感测的控制台。 图6是电动手术工具系统的另一实施例的替代实施例的示意图，该电动手术工具 系统包括具有两个泄漏电流抵消级的控制台和用于调节泄漏电流设置的技术。 图7是电动手术工具系统的另一实施例的示意图，该电动手术工具系统包括具有 两个泄漏电流抵消级和用于泄漏电流的故障检测级的控制台。 图8是根据一个实施例的包括在故障检测级中的电路的示意图。
