Instrumentos quirúrgicos mejorados.

Un dispositivo quirúrgico (1000) que comprende:

un transductor (1006) para recibir una señal eléctrica procedente de un generador (1004) y paraproporcionar vibraciones;

un efector terminal (1008) acoplado al transductor (1006) y que se extiende desde el transductor (1006) a lolargo del eje longitudinal; y

un circuito (1002) de control adaptado para modificar una amplitud de corriente de la señal eléctrica enrespuesta a un cambio en una frecuencia de vibración del efector terminal;

caracterizado porque:

el circuito (1002) de control está adaptado para modificar la amplitud de la corriente de la señal eléctricapara mantener una frecuencia de vibración sustancialmente constante del efector terminal (1008).

Instrumentos quirúrgicos mejorados Antecedentes Los instrumentos ultrasónicos, incluyendo los instrumentos tanto de núcleo hueco como de núcleo macizo, son utilizados para el tratamiento seguro y eficaz de muchas afecciones médicas. Los instrumentos ultrasónicos son ventajosos porque pueden ser utilizados para cortar y/o coagular tejido orgánico utilizando energía en forma de vibraciones mecánicas transmitidas a un efector terminal quirúrgico a frecuencias ultrasónicas. Las vibraciones ultrasónicas, cuando son transmitidas al tejido orgánico a niveles adecuados de energía y utilizando un efector terminal adecuado, pueden ser utilizadas para cortar, disecar, elevar o cauterizar tejido o para separar tejido muscular del hueso. Tales instrumentos pueden ser utilizados para procedimientos abiertos o procedimientos mínimamente invasivos, tales como procedimientos endoscópicos o laparoscópicos, en los que se pasa el efector terminal a través de un trócar para alcanzar el sitio quirúrgico.

La activación o excitación del efector terminal (por ejemplo, hoja de corte) de tales instrumentos a frecuencias ultrasónicas induce un movimiento vibratorio longitudinal que genera calor localizado en el tejido adyacente, facilitando tanto el corte como la coagulación. Debido a la naturaleza de los instrumentos ultrasónicos, se puede diseñar un efector terminal particular accionado ultrasónicamente para llevar a cabo numerosas funciones, incluyendo, por ejemplo, el corte y la coagulación.

La vibración ultrasónica es inducida en el efector terminal quirúrgico al excitar eléctricamente un transductor, por ejemplo. El transductor puede estar construido de uno o más elementos piezoeléctricos o magnetoestrictivos en la empuñadura del instrumento. Las vibraciones generadas por la sección del transductor son transmitidas al efector terminal quirúrgico por medio de un guiaondas ultrasónico que se extiende desde la sección del transductor hasta el efector terminal quirúrgico. Los guiaondas y los efectores terminales están diseñados para resonar a la misma frecuencia que el transductor. Por lo tanto, cuando un efector terminal está fijado a un transductor la frecuencia del sistema en su conjunto es la misma frecuencia que la del propio transductor.

La amplitud de cero a pico de la vibración ultrasónica longitudinal en la punta, d, del efector terminal se comporta como una sinusoide sencilla en la frecuencia resonante dada por:

d ! Asen (∀t)

en la que:

∀ = la frecuencia angular, que es igual a 2# veces la frecuencia cíclica, f; y

A = la amplitud de cero a pico.

La carrera longitudinal está definida como la amplitud de pico a pico (p-t-p) , que es justo el doble de la amplitud de la onda sinusoidal o 2A.

Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos pueden ser divididos en dos tipos, dispositivos de efector terminal de un único elemento y dispositivos de efector terminal de múltiples elementos. Los dispositivos de efector terminal de un único elemento incluyen instrumentos tales como bisturís y coaguladores esféricos. Los instrumentos de efector terminal de un único elemento tienen una capacidad limitada para aplicar una presión entre la hoja y el tejido cuando el tejido es blando y está soportado sin apretar. A veces, puede ser necesaria una presión sustancial para acoplar de forma eficaz la energía ultrasónica al tejido. Esta incapacidad para agarrar el tejido tiene como resultado una incapacidad adicional para coaptar completamente superficies de tejido mientras que se aplica una energía ultrasónica, lo que da lugar a una unión del tejido y a una hemostasia inferiores a las deseadas. En estos casos, se pueden utilizar efectores terminales de múltiples elementos. Los dispositivos de efector terminal de múltiples elementos, tales como coaguladores de apriete, incluyen un mecanismo para presionar tejido contra una hoja ultrasónica que puede superar estos defectos.

Aunque los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos son utilizados de forma generalizada en muchas aplicaciones quirúrgicas, su utilidad está limitada por su incapacidad para reaccionar a condiciones del tejido y del efector terminal. Por ejemplo, según se utiliza el efector terminal de un instrumento ultrasónico para coagular y/o cortar tejido, se calienta a menudo. Esto puede provocar incoherencias en el rendimiento del instrumento. Además, no existe forma de que un clínico que utilice el instrumento sepa cuándo el instrumento ha comenzado a coagular el tejido, cuándo el instrumento ha comenzado a cortar tejido, o cualquier otra información acerca del tejido.

Otro conjunto de inconvenientes de los instrumentos ultrasónicos surge de los diseños existentes de efectores terminales. En los diseños existentes, solo la punta del efector terminal (por ejemplo, la hoja) es ultrasónicamente activa. En consecuencia, puede que el tejido que hace contacto con la hoja más de una fracción de una longitud de onda desde la punta no se vea afectado en absoluto. Además, debido a que las ondas deben propagarse desde el

transductor hasta la punta del efector terminal, los efectores terminales existentes no son muy flexibles, limitando por consiguiente su capacidad para articular y limitar su utilidad en aplicaciones quirúrgicas laparoscópicas y endoscópicas.

En el documento EP 1 199 044 se da a conocer un dispositivo quirúrgico según el preámbulo de la reivindicación 1.

Resumen En un aspecto general, las diversas realizaciones están dirigidas a un dispositivo quirúrgico. El dispositivo quirúrgico comprende un transductor para recibir una señal eléctrica procedente de un generador y para proporcionar vibraciones, un efector terminal acoplado al transductor y que se extiende desde el transductor a lo largo del eje longitudinal y un circuito de control adaptado para modificar la amplitud de la corriente de la señal eléctrica en respuesta a un cambio en una frecuencia de vibración del efector terminal. El circuito de control está adaptado para modificar la amplitud de la corriente de la señal eléctrica para mantener una frecuencia sustancialmente constante de vibración del efector terminal.

Figuras Las características novedosas de las diversas realizaciones se definen con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, se pueden comprender mejor las diversas realizaciones, tanto en cuanto a la organización como en cuanto a los procedimientos de operación, junto con objetos y ventajas adicionales de las mismas, por referencia a la siguiente descripción, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos como siguen.

La FIG. 1 ilustra una realización de un sistema quirúrgico que incluye un instrumento quirúrgico y un generador ultrasónico. La FIG. 2 ilustra una realización del instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1.

La FIG. 3 ilustra una vista despiezada de una realización del instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1. La FIG. 4 ilustra una realización de un mecanismo de apriete que puede ser utilizado con el instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1.

La FIG. 5 ilustra una vista recortada de una realización del instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1. La FIG. 6 ilustra diversos componentes internos de una realización del instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1. La FIG. 7 ilustra una realización de un yugo de accionamiento del instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1. La FIG. 8 ilustra una realización de un collar de accionamiento del instrumento quirúrgico mostrado en la FIG. 1. La FIG. 9 ilustra una realización de un sistema quirúrgico que incluye un instrumento quirúrgico que tiene un efector

terminal de un único elemento. La FIG. 10 ilustra un diagrama de bloques de una realización de un dispositivo quirúrgico. La FIG. 11 muestra un gráfico que ilustra los resultados de una prueba ejemplar de un dispositivo quirúrgico. La FIG. 12 muestra un gráfico que ilustra una relación entre la frecuencia del efector terminal y la temperatura del

efector terminal. La FIG. 13 ilustra un diagrama de bloques de una realización de un dispositivo quirúrgico. La FIG. 14 muestra un gráfico que ilustra un coeficiente de curva de desnaturalización del colágeno. La FIG. 15 muestra un gráfico que ilustra un coeficiente de curva de desnaturalización del colágeno. La FIG. 16 muestra una serie de curvas que ilustran relaciones entre un valor normalizado de una primera región de

un coeficiente de curva de desnaturalización del colágeno y la fuerza de apriete, nivel de potencia, diámetro externo

y grosor de la pared. La FIG. 17 ilustra una realización de un efector terminal para un dispositivo quirúrgico que incluye transductores de modo radial.... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo quirúrgico (1000) que comprende:

un transductor (1006) para recibir una señal eléctrica procedente de un generador (1004) y para proporcionar vibraciones;

un efector terminal (1008) acoplado al transductor (1006) y que se extiende desde el transductor (1006) a lo largo del eje longitudinal; y un circuito (1002) de control adaptado para modificar una amplitud de corriente de la señal eléctrica en respuesta a un cambio en una frecuencia de vibración del efector terminal;

caracterizado porque:

el circuito (1002) de control está adaptado para modificar la amplitud de la corriente de la señal eléctrica para mantener una frecuencia de vibración sustancialmente constante del efector terminal (1008) .

2. El dispositivo quirúrgico de la reivindicación 1, en el que el circuito (1002) de control está adaptado para reducir la amplitud de la corriente de la señal eléctrica en respuesta a una reducción en la frecuencia de vibración.

3. El dispositivo quirúrgico de la reivindicación 1, en el que el circuito (1002) de control está adaptado para

calcular un desplazamiento del efector terminal (1008) teniendo en cuenta la frecuencia de vibración y la amplitud de la corriente.

4. El dispositivo quirúrgico (1000) de la reivindicación 1 que comprende un procesador (1002) , en el que el procesador está programado para:

monitorizar una señal eléctrica proporcionada a un transductor (1006) del instrumento quirúrgico (1000) , en el que el transductor (1006) está acoplado a un efector terminal (1008) ; monitorizar una frecuencia de vibración del efector terminal (1008) ; y modificar una amplitud de la señal eléctrica en respuesta a un cambio en la frecuencia de vibración para mantener una frecuencia de vibración sustancialmente constante del efector terminal.

5. El dispositivo quirúrgico de la reivindicación 4, en el que el procesador está programado para reducir la 25 amplitud de la corriente de la señal eléctrica en respuesta a una reducción en la frecuencia de vibración.

6. El dispositivo quirúrgico de la reivindicación 4, en el que el procesador está programado para monitorizar una frecuencia de la corriente proporcionada al transductor.

7. Un procedimiento, que comprende:

obtener el dispositivo quirúrgico de la reivindicación 1; y

programar el circuito (1002) de control para modificar una amplitud de la corriente de la señal eléctrica en respuesta a un cambio en una frecuencia de vibración del efector terminal (1008) , de forma que se mantenga una frecuencia de vibración sustancialmente constante del efector terminal (1008) .

8. Un medio legible por un ordenador que comprende instrucciones que cuando son ejecutadas por un procesador (1002) hacen que el procesador:

monitorice una señal eléctrica proporcionada a un transductor (1006) de un instrumento quirúrgico (1000) , en el que el transductor (1006) está acoplado a un efector terminal (1008) ; monitorice una frecuencia de vibración del efector terminal; modifique una amplitud de la señal eléctrica en respuesta a un cambio en la frecuencia de vibración para mantener una frecuencia de vibración sustancialmente constante del efector terminal.