ESCALPELO ELECTRÓNICO PARA CORTAR TEJIDOS ORGÁNICOS.

Un escalpelo electrónico del tipo formado por: - un circuito de rectificación (20) alimentado por la tensión de la corriente que suministra un voltaje (201) rectificado y directo a un circuito de radiofrecuencia (30);

- un circuito de radiofrecuencia (30) formado por, al menos, un interruptor electrónico (305) alimentado por dicho voltaje directo y rectificado (201) y controlado por un circuito piloto (306) que emite una onda de corriente generalmente cuadrada (301) de una amplitud y frecuencia predeterminadas; - un circuito resonante de ancho o paso de banda alimentado por una onda del pulso de corriente procedente de dicho circuito de radiofrecuencia, dicho circuito resonante alimenta un manipulador; - un manipulador (41) que suministra dicha forma de onda corriente a un tejido celular, dicho manipulador proporciona a dicho tejido celular una energía básicamente igual a la suma de energías necesarias para abrir el enlace de las moléculas perteneciente al tejido a cortar y, al menos, un electrodo para cerrar el circuito eléctrico se caracteriza porque dicha forma de onda de la corriente suministrada por dicho manipulador (41) al tejido dispone de frecuencias en la frecuencia de resonancia y armónicos del voltaje sinusoidal distorsionado

La presente invención se refiere a un bisturí electrónico para cortar tejidos orgánicos adaptado para aplicaciones quirúrgicas.

Más concretamente, y como se indicará mejor más adelante, la invención hace referencia a un bisturí electrónico adaptado para transferir al manipulador energía eléctrica y, por tanto, energía adaptada para romper los enlaces de las moléculas que forman el tejido orgánico a cortar, sin aumentar apenas la temperatura de los tejidos adyacentes.

La patente europea EP 1087691 revela un bisturí electrónico que funciona a una frecuencia de 4 MHz adaptada especialmente para evitar efectos necróticos en las células adyacentes a la zona a cortar.

La forma de onda disponible en el manipulador conforme a la revelación de esta patente, no tiene armónicos, ya que la señal de esta onda procede de un circuito de radiofrecuencia cerrado sobre una carga resonante básicamente formada por la capacidad parásita de uno o varios MOSFETs y la inductancia del transformador de radiofrecuencia. Las pruebas realizadas en los cortes hechos con dicho bisturí electrónico aún indican la presencia de algunas células necróticas alrededor del corte causadas por el calentamiento de la célula.

Estudios adicionales realizados indican que las células sometidas a la operación de corte, no están sujetas a degeneraciones necróticas cuando la energía transferida para romper el enlace molecular de dichas células es básicamente igual a la energía que mantiene unido dicho enlace molecular.

De hecho, siempre que se transfiera energía al tejido celular, las moléculas tisulares vibran y el incremento de la energía cinética se transforma en un aumento de temperatura de dicho tejido.

Cuando la temperatura de las células ronda los 50ºC o más, las células se necrosian y mueren.

Por consiguiente, es extremadamente importante trabajar de tal manera que el bisturí electrónico realice la operación de corte sin producir calor en el tejido adyacente.

Tal y como se ha señalado anteriormente, el fenómeno del incremento de temperatura no se produce únicamente cuando la energía que se transfiere a las moléculas tisulares es igual a la energía del enlace molecular.

De hecho, en este caso, la energía suministrada no se utiliza para aumentar la energía cinética molecular, sino sólo para romper el enlace que une las moléculas entre sí.

Por otro lado, las moléculas que forman un tipo de tejido orgánico sobre la que se debería realizar el corte quirúrgico no son, en absoluto, del mismo tipo y, por tanto, algunas de ellas, incluso en un cantidad menor, se caracterizan por disponer de una energía de enlace distinta a la de las moléculas del tejido principal.

El objetivo principal de la invención es proponer un método para regular un dispositivo que transmita la forma de onda al manipulador del bisturí electrónico y, suministrar un bisturí electrónico que transfiera al tejido una energía, generalmente, equivalente a la energía de enlace de las diferentes moléculas del tejido. En consecuencia, el objetivo es conseguir que las moléculas del tejido sometidas a la operación de corte no presenten ese calor que compromete la funcionalidad de las células cercanas al punto de corte.

Otro objetivo es restringir, en la medida de lo posible, el sangrado que se produce debido a la operación de corte del tejido.

Otro objetivo más es reducir, en la medida de lo posible, el tejido edematoso y la posibilidad de formación de queloides, además de problemas relacionados con el post-operatorio.

Los objetivos arriba mencionados, entre otros y que se especificarán con más detalle a continuación, son posibles con el bisturí electrónico de la invención, cuyas características principales son conformes al contenido de la reivindicación principal.

Como ventaja, conforme a la invención la presencia en el manipulador de varios armónicos que pertenecen, al menos, al segundo y tercer orden, incluso humectados, permite emitir energía en una cantidad y calidad distintas además de la energía de la onda fundamental en relación a los distintos tipos de moléculas del tejido a cortar; se emite una energía distinta que es equivalente a la energía de enlace de cada tipo de molécula.

Resulta evidente que de este modo, al suministrar a cada molécula su energía de enlace, el enlace que une las moléculas entre sí se rompe sin producir una degradación de la molécula debido al calor y, por tanto, evitando que las células tisulares se calienten demasiado.

De hecho, la temperatura de la célula sigue estando por debajo de los 50ºC de manera que su funcionalidad permanece inalterada.

La ventaja derivada de esta limitación absoluta del calentamiento molecular y, por tanto, del celular conlleva varios beneficios interesantes e inesperados.

De hecho, con el uso del bisturí electrónico conforme a la invención, además de evitar la necrosis de las células adyacentes al corte, es posible una recuperación muy rápida, la resuturación del tejido sin problemas, el dolor del paciente suele ser, sorprendentemente, menor al habitual en estos casos, y permite un menor sangrado y una dramática reducción de todos los problemas del post-operatorio.

Además, no se observó estimulación alguna cuando se realizaron las operaciones cerca de los nervios o de las terminaciones de los nervios.

Con este método de facilitar únicamente la energía de enlace de las moléculas tisulares a la zona de corte y, por tanto, al tejido a cortar, se observó que es posible obtener biopsias muy rápidas de gran calidad debido a que las muestras tomadas no están dañadas y, en consecuencia, el análisis realizado es totalmente fiable.

La temperatura del tejido implicado en la acción realizada por el bisturí electrónico de la presente invención se mantuvo siempre por debajo de los 50ºC que se considera como la temperatura límite por debajo de la cual las células no se necrotizan.

Otras características de la invención se verán con más detalle en la siguiente descripción de una representación concreta de la invención, facilitada a modo de ejemplo pero no limitativo y que se muestra con los dibujos que la acompañan en donde:

- La figura 1 es un diagrama de bloque del bisturí electrónico de la invención

- La figura 2 es una ilustración detallada del circuito de radiofrecuencia del bisturí electrónico de la figura 1; y

- La figura 3 muestra la forma de onda de la energía disponible en el manipulador del bisturí electrónico en relación a varias frecuencias.

Con referencia ahora a las figuras de los dibujos y más concretamente a la figura 1, se puede ver que el circuito del bisturí electrónico se alimenta a través de la corriente eléctrica y está provisto de un filtro de entrada 10 como protección frente a un posible ruido de radiofrecuencia existente en la red eléctrica o que podría entrar en la red eléctrica a través del bisturí electrónico.

El circuito también está provisto de un transformador indicado con el número 11, cuyo voltaje de entrada 101 es de unos 230 V, por ejemplo, y el de salida 102 reducido a unos 140 ó 160V.

Este voltaje entra en el circuito rectificado 20 que es un circuito de diodo rectificado normal con una onda media doble que transforma la corriente alterna en corriente rectificada pulsada que luego se filtra de manera que en la salida existe un voltaje directo bastante elevado 201, como por ejemplo, de 220V, que constituye la alimentación del circuito de radiofrecuencia 30.

Según una representación práctica de la invención, en vez de utilizar un transformador 11 y el circuito rectificador con filtro 20 se puede emplear un transformador estabilizado AC/DC o un transformador acoplado a un circuito rectificador con filtro que contenga un transformador estabilizado DC/DC en la salida.

En cualquier caso, el voltaje 201 que sale de dichos circuitos rectificadores deberían ser directos y estabilizados, con un valor prefijado comprendido, a ser posible, por ejemplo entre 50 V y 200 V, en donde el valor de voltaje elegido dependa de la utilización del equipo de funcionamiento.

Como alternativa, para el mismo uso del equipo que se pretende conseguir, el voltaje puede ser distinto, según sea la función.

Por ejemplo, el voltaje de alimentación puede proceder de dos alimentadores...

1. Un escalpelo electrónico del tipo formado por:

- un circuito de rectificación (20) alimentado por la tensión de la corriente que suministra un voltaje (201) rectificado y directo a un circuito de radiofrecuencia (30);

- un circuito de radiofrecuencia (30) formado por, al menos, un interruptor electrónico (305) alimentado por dicho voltaje directo y rectificado (201) y controlado por un circuito piloto (306) que emite una onda de corriente generalmente cuadrada (301) de una amplitud y frecuencia predeterminadas;

- un circuito resonante de ancho o paso de banda alimentado por una onda del pulso de corriente procedente de dicho circuito de radiofrecuencia, dicho circuito resonante alimenta un manipulador;

- un manipulador (41) que suministra dicha forma de onda corriente a un tejido celular, dicho manipulador proporciona a dicho tejido celular una energía básicamente igual a la suma de energías necesarias para abrir el enlace de las moléculas perteneciente al tejido a cortar y, al menos, un electrodo para cerrar el circuito eléctrico

se caracteriza porque dicha forma de onda de la corriente suministrada por dicho manipulador (41) al tejido dispone de frecuencias en la frecuencia de resonancia y armónicos del voltaje sinusoidal distorsionado.

2. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque dicho circuito resonante comprende, al menos, la capacidad parasítica de dicho interruptor electrónico (305) y la inductancia del circuito primario de un transformador de radiofrecuencia (40).

3. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque la amplitud de la forma de la onda del manipulador (41) varía por medio de un regulador (303) que modifica el voltaje (302) del circuito piloto (306).

4. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque la amplitud de la forma de onda del manipulador (41) es variable al modificar el voltaje directo y rectificado (201) que alimenta dicho circuito de radiofrecuencia (30) y que mantiene constante el voltaje (302) que alimenta el circuito piloto (306) de, al menos, dicho interruptor electrónico (305).

5. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque la amplitud de la forma de onda del manipulador (41) es variable al modificar el voltaje directo y rectificado (201) que alimenta dicho circuito de radiofrecuencia (30) y mediante un regulador (303) que modifica el voltaje (302) del circuito piloto (306).

6. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque el circuito de radiofrecuencia (30) emite una onda generalmente cuadrada en la frecuencia de 4 MHz.

7. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 6) se caracteriza porque dicho circuito resonante transforma la onda cuadrada en una onda sinusoidal distorsionada.

8. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque, al menos, uno de los interruptores electrónicos (305) es un componente MOSFET.

9. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque el voltaje del manipulador tiene armónicos de segundo, tercer y cuarto orden.

10. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque el transformador de radiofrecuencia (40) tiene varias vueltas (N²) del secundario que es igual o superior al número (N¹) de vueltas primarias, de manera que el coeficiente de resonancia (Q) del circuito resonante es inferior a 1.

11. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 10) se caracteriza porque el coeficiente de resonancia del circuito resonante se sitúa entre 0,6 y 0,7.

12. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque la frecuencia del circuito piloto (306) de, al menos, un interruptor electrónico (305) se mantiene constante, a través de un oscilador de cuarzo (311).

13. El escalpelo electrónico conforme a la reivindicación 1) se caracteriza porque la frecuencia del circuito piloto (306) de, al menos, un interruptor electrónico (305) se mantiene constante, a través de un sintetizador de frecuencia.