Una criosonda Joule-Thomson (1); Un conducto de suministro de gas a alta presión (6) alineado para suministrar gas a la criosonda Joule-Thomson (1);

y Una válvula de cierre de accionamiento (15, 17) conectada de forma operativa al conducto de suministro de gas a alta presión (6), siendo dicha válvula de cierre (15, 17) operable para suministrar y cortar gas a alta presión a la criosonda Joule- Thomson (1); estando el sistema crioquirúrgico caracterizado por: Una válvula de descarga (18) conectada de forma operativa al conducto de suministro de gas a alta presión (6), dicha válvula de descarga (18) funcionando para descargar gas desde el conducto de suministro de gas a alta presión (6) inmediatamente tras el accionamiento de la válvula de cierre (15, 17) para cortar el gas a alta presión hacia la criosonda Joule-Thomson (1); y Un enclavamiento para controlar la válvula de descarga (18), dicho enclavamiento operativo para abrir la válvula de descarga (18) inmediatamente tras el accionamiento de la válvula de cierre (15, 17) para cortar el gas a alta presión hacia la criosonda Joule-Thomson (1)

Campo de la invención 5

La invención se refiere a crioenfriadores, y a criosondas para utilizar en criocirugía.

Antecedentes de la invención

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Sondas crioquirúrgicas son utilizadas para tratar una variedad de enfermedades. Las sondas crioquirúrgicas congelan rápidamente tejido corporal enfermo, provocando que muera el tejido, después del cual será absorbido por el cuerpo o expulsado por el cuerpo o desprendido. El tratamiento criotérmico se utiliza actualmente para tratar el cáncer de próstata y enfermedades benignas de la próstata, tumores en el pecho y cáncer de pecho, tumores y cáncer hepático, glaucoma y otras enfermedades del ojo. La criocirugía también se propone para el tratamiento de 15 un número de otras enfermedades.

El uso de sondas crioquirúrgicas para la crioablación de la próstata se describe en Onik, criocirugía guiada por ultrasonidos, Scientific American 62 (enero 1996) y Onik, Cohen, et al., Ablación de la próstata crioquirúrgica radial percutánea guiada por ultrasonidos transrectal, 72 Cancer 1291 (1993). En este procedimiento, generalmente 20 referido como crioablación de la próstata, se colocan varias sondas crioquirúrgicas a través de la piel en el área perineal (entre el escroto y el ano) que proporciona el acceso más fácil a la próstata. Las sondas son empujadas hacia la glándula de la próstata a través de las cánulas previamente colocadas. El emplazamiento de las sondas dentro de la glándula de próstata se visualiza con una sonda de imágenes por ultrasonidos ubicada en el recto. Las sondas se enfrían rápidamente a temperaturas habitualmente por debajo de -120ºC. El tejido prostático es matado 25 por congelación, y cualquier tumor o cáncer dentro de la próstata también es matado. El cuerpo absorberá algo del tejido muerto tras un periodo de varias semanas. Otro tejido muerto puede desprenderse a través de la uretra. La uretra, el esfínter del cuello de la vejiga y el esfínter externo están protegidos de la congelación mediante un catéter calentador situado en la uretra y continuamente nivelado con suero caliente para mantener la uretra no congelada.

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El recalentamiento rápido de las sondas crioquirúrgicas es deseado. Las sondas crioquirúrgicas se calientan para promover la rápida descongelación de la próstata, y tras la descongelación de la próstata se congela de nuevo en un segundo ciclo de enfriamiento. Las sondas no pueden extraerse del tejido congelado porque el tejido congelado se adhiere a la sonda. La extracción forzada de una sonda que está congelada al rodear tejido corporal conduce a un gran dolor. De este modo, muchas sondas crioquirúrgicas proporcionan mecanismos para calentar la sonda 35 crioquirúrgica con un flujo de gas, condensación, calentamiento eléctrico, etc.

Una variedad de instrumentos crioquirúrgicas, referidos de forma muy diversa como criosondas, dispositivos de ablación crioquirúrgicos, y criostatos y crioenfriadores, están disponibles para criocirugía. El dispositivo preferido utiliza refrigeración Joule-Thomson en dispositivos conocidos como criostatos Joule-Thomson. Estos dispositivos 40 llevan la ventaja del hecho que la mayoría de gases, cuando se expanden rápidamente, resultan extremadamente fríos. En estos dispositivos, un gas a alta presión tal como argón o nitrógeno se expande a través de una boquilla dentro de una funda cilíndrica pequeña hecha de acero, y la expansión Joule-Thomson enfría la funda de acero a una temperatura criogénica de sub-congelación muy rápidamente.

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Un ejemplo de dispositivo se ilustra en la patente US 3,800,552 (2 de abril de 1974), Instrumentación quirúrgica criogénica, de Sollami. Sollami muestra una sonda Joule-Thomson básica con una funda hecha de metal, un conducto de suministro de gas helicoidal con tubo de aletas que conduce hacia una boquilla Joule-Thomson que dirige gas expandido hacia la sonda. El gas expandido se agota sobre el conducto de suministro de gas helicoidal de tubo con aletas, y pre-enfría el gas a alta presión que entra. Por esta razón, el conducto de suministro refrigerado se 50 refiere como un intercambiador de calor, y es beneficioso porque, al pre-enfriar el gas de entrada, permite que la sonda obtenga temperaturas inferiores.

La patente americana 5.522.870 (4 de junio de 1996), un dispositivo y método de calentamiento y enfriamiento de cambio rápido, de Ben-Zion aplica los conceptos generales de dispositivos Joule-Thomson en un dispositivo que se 55 utiliza primero para congelar tejido y a continuación descongelar el tejido con un ciclo de calentamiento. El nitrógeno se suministra a una boquilla Joule-Thomson para el ciclo de enfriamiento, y el helio se suministra en la misma boquilla Joule-Thomson para el ciclo de calentamiento. El precalentamiento del helio se presenta como una parte esencial de la invención, necesario para proporcionar calor a una temperatura suficientemente alta. Esencialmente, el mismo sistema, utilizando gas de helio para calentar una sonda crioquirúrgica, inyectado en la sonda 60 crioquirúrgica a través del mismo conducto de suministro y la boquilla Joule-Thomson utilizada para enfriar se ilustraba claramente en 1986 en la patente soviética SU 1.217.377 de E.N Murinets-Markevich científicos soviéticos,

et al. Nuestra propia patente americana 08/685.233 (solicitada el 23 de julio de 1996), también utiliza calentamiento Joule-Thomson en un sistema que se proporciona para el control de la zona congelada en la punta de la criosonda.

Un criostato Joule-Thomson para utilizar como un probador de gas se ilustra en la patente americana 5.388.415 (14 de febrero 1995), un sistema para un enfriador y un probador de pureza de gas, de Glinka. Glinka también describe el uso de un by-pass desde la boquilla Joule-Thomson para permitir la limpieza del conducto de suministro, y 5 también menciona que el alto flujo de gas en el modo by-pass calentará la sonda. Esto se refiere como al calentamiento de un caudal, porque el efecto de calentar se lleva a cabo meramente por conducción y convección de calor desde el fluido que fluye a través de la sonda.

Varios crioenfriadores utilizan el calentamiento de un caudal, nivelado hacia atrás a través de la sonda, para 10 calentar la sonda después de un ciclo de enfriamiento. La patente americana 3.913.581 (27 agosto de 1968) de Lamb, sonda quirúrgica refrigerada, es una sonda, e incluye un conducto de suministro para gas a alta presión hacia un boquilla de expansión Joule-Thomson y un conducto de suministro secundario para el mismo gas a suministrar sin atravesar una boquilla Joule-Thomson, calentando así el catéter con el caudal de masa. La patente americana 5.452.582 (26 setiembre de 1995) para una criosonda de Longsworth describe una criosonda que utiliza el típico 15 intercambiador de calor con bobina helicoidal con tubo de aletas en el conducto de suministro de gas a alta presión hacia la boquilla Joule-Thomson. La criosonda de Longsworth presenta una segunda entrada en la sonda para un fluido de calentamiento, y llevar a cabo el calentamiento del caudal de gas suministrado a alrededor de 100 psi. El intercambiador de calor, el tubo de capilaridad y el tubo de entrada secundario resultan ser idénticos a los criostatos previamente vendidos por Carleton Technologies, Inc. Of Orchard Park, NY. 20

Todavía otros crioenfriadores Joule-Thomson utilizan el mecanismo de bloquear el caudal para calentar el crioenfriador. En estos sistemas, el flujo de gas a alta presión se detiene mediante el bloqueo de la salida de la criosonda, llevando a igualar la presión dentro de la sonda y a detener eventualmente el efecto Joule-Thomson. Ejemplos de estos sistemas incluyen la patente americana 3.696.813 (10 de octubre 1973), un aparato crioquirúrgico 25 de Wallach. Estos sistemas según se informa proporcionan un calentamiento muy lento, tardando 10-30 segundos para calentar lo suficiente para liberar el tejido congelado unido a la sonda fría. La patente americana 4.063.560 (20 de diciembre 1977), instrumento crioquirúrgico de Thomas et al., proporciona una mejora para bloquear el flujo, en el que el flujo de escape no solamente está bloqueado, sino que se invierte mediante presurización del conducto de escape con gas refrigerante a alta presión, lo que lleva a la acumulación de masa y condensación dentro de la 30 sonda.

Cada una de las sondas crioquirúrgicas anteriormente... [Seguir leyendo]

1. Sistema crioquirúrgico que comprende:

Una criosonda Joule-Thomson (1);

5

Un conducto de suministro de gas a alta presión (6) alineado para suministrar gas a la criosonda Joule-Thomson (1); y

Una válvula de cierre de accionamiento (15, 17) conectada de forma operativa al conducto de suministro de gas a alta presión (6), 10

siendo dicha válvula de cierre (15, 17) operable para suministrar y cortar gas a alta presión a la criosonda Joule-Thomson (1);

estando el sistema crioquirúrgico caracterizado por: 15

Una válvula de descarga (18) conectada de forma operativa al conducto de suministro de gas a alta presión (6), dicha válvula de descarga (18) funcionando para descargar gas desde el conducto de suministro de gas a alta presión (6) inmediatamente tras el accionamiento de la válvula de cierre (15, 17) para cortar el gas a alta presión hacia la criosonda Joule-Thomson (1); y 20

Un enclavamiento para controlar la válvula de descarga (18), dicho enclavamiento operativo para abrir la válvula de descarga (18) inmediatamente tras el accionamiento de la válvula de cierre (15, 17) para cortar el gas a alta presión hacia la criosonda Joule-Thomson (1).

25

2. El sistema crioquirúrgico de la reivindicación 1, en el que el enclavamiento es un enclavamiento controlado por software.

3. El sistema crioquirúrgico de la reivindicación 1, en el que el enclavamiento es un enclavamiento eléctrico.

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4. El sistema crioquirúrgico de la reivindicación 1, en el que el enclavamiento es un enclavamiento mecánico.

5. El sistema crioquirúrgico de la reivindicación 1, configurado para ser utilizado en un cuerpo de un paciente.

6. El sistema crioquirúrgico de la reivindicación 5, en el que la criosonda Joule-Thomson (1) comprende un tubo con 35 extremo cerrado (5) adaptado para colocarse en el cuerpo del paciente y una boquilla Joule-Thomson (2) alojada dentro del tubo (5).

7. El sistema crioquirúrgico de la reivindicación 6, que comprende además un paso de gas de escape (8) alineado con el tubo con extremo cerrado (5) para la salida de gas del tubo con extremo cerrado (5) después de que el gas 40 halla atravesado la boquilla Joule-Thomson (2).