Aparato de electrocauterio.

Un aparato de electrocauterio, que comprende:

una pluralidad de primeros electrodos adyacentes que forman una primera matriz de electrodos (104,

104A, 104B);

al menos un segundo electrodo (103),

un suministro de potencia (106) que tiene salidas acopladas eléctricamente a los primeros electrodos y dicho al menos un segundo electrodo;

medios (108) para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia entre dos o más electrodos entre cualquiera de los electrodos en la primera matriz de electrodos y dicho al menos un segundo electrodo; y

medios para determinar el área de cobertura de tejido de al menos uno de cualquiera de dichos primeros electrodos y dicho al menos un segundo electrodo,

caracterizado por que dicho suministro de potencia comprende un generador de RF que puede hacerse funcionar selectivamente mediante dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia para insertar una impedancia conjugada en la forma de una inductancia para cancelar la reactancia capacitiva con un electrodo totalmente cubierto y para permitir la medición del ángulo de fase de tensión y corriente de RF;

en el que cuando un electrodo solo se encuentra parcialmente cubierto, la capacitancia cambia; y en el que, como resultado, la reactancia y el ángulo de fase de tensión y corriente de RF cambian, y en el que dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia comprenden además un algoritmo de control del generador de RF para cambiar la frecuencia del generador de RF tras la detección de áreas menores superficiales del electrodo para mantener una máxima transferencia de potencia mientras se minimiza la formación de arco eléctrico y un reparto de energía subóptimo y/o excesivo, y en el que dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia comprenden además medios para detectar la formación de arco eléctrico y evitar un reparto de energía subóptimo y/o excesivo determinando cambios rápidos en la fase y/o impedancia, y

en el que dichos medios para detectar la formación de arco eléctrico y evitar el reparto de energía subóptimo y/o excesivo están configurados además para señalar dicho algoritmo de control del generador de RF para que acorte o cambie los parámetros de tratamiento cuando los electrodos solo están parcialmente cubiertos con el tejido.

Aparato de electrocauterio

La invención se refiere a la cauterización de tejido. Más en particular, la invención se refiere a un sistema de electrocauterio con diversos electrodos y un mecanismo para la operación o compensación automática o seleccionada por el usuario de los electrodos.

Diversas condiciones fisiológicas exigen la retirada de tejido y órganos. Un problema principal en todos los procedimientos de retirada de tejido es la hemostasis, es decir, el cese de la hemorragia. Todos los vasos sanguíneos que suministran a un órgano o a un segmento de tejido que se va a retirar deben sellarse, bien suturando o cauterizando, para inhibir la hemorragia cuando el tejido se retira. Por ejemplo, cuando se retira el útero en una histerectomía, la hemorragia debe inhibirse en el cuello cervical, que debe extirparse a lo largo de los determinados vasos que suministran sangre al útero. De manera similar, los vasos sanguíneos dentro del hígado deben sellarse individualmente cuando una porción del hígado se extirpa en conexión con la retirada de un tumor o para otros fines. Lograr la hemostasis es necesario en procedimientos quirúrgicos abiertos así como procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos. En los procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos, el sellado de los vasos sanguíneos puede llevar especialmente mucho tiempo y ser problemático ya que existe un acceso limitado por medio de una cánula y otros pequeños pasos.

Lograr la hemostasis es particularmente importante en los procedimientos de acceso limitado, donde el órgano u otro tejido debe morcelarse antes de la retirada. La mayoría de órganos son demasiado grandes para retirarse intactos a través de una cánula u otro paso de acceso limitado, necesitando de esta manera que el tejido se morcele, por ejemplo se corte, se reduzca o de otra manera se divida en partes más pequeñas, antes de la retirada.

Además de los ejemplos anteriores, existe una variedad de otros instrumentos electroquirúrgicos para sellar y dividir láminas de tejido vivo, tales como arterias, venas, vasos linfáticos, nervios, tejido adiposo, ligamentos y otras estructuras de tejido blando. Un número de sistemas conocidos aplican energía de radiofrecuencia (RF) para necrosar tejido corporal, de hecho, algunos de ellos proporcionan ventajas significativas y disfrutan hoy en día de un uso extendido. Sin embargo, los inventores han intentado identificar y corregir los inconvenientes de los enfoques anteriores, y buscar posibles mejoras, incluso cuando los enfoques conocidos son adecuados.

En este sentido, un problema reconocido por los inventores se refiere al pequeño tamaño de las estructuras de electrodo de hoy en día. En particular, muchos fabricantes de instrumentos electroquirúrgicos limitan la longitud total y el área superficial de los electrodos para mejorar la probabilidad de cubrir completamente los electrodos con tejido. Esta estrategia de electrodos pequeños tiene como resultado que el cirujano tenga que sellar y dividir múltiples veces para sellar y dividir largas láminas de tejido adecuadamente. Tales procesos que consumen tiempo también son perjudiciales para los pacientes, incrementando el tiempo anestésico e incrementando potencialmente el riesgo de lesiones a las estructuras de alrededor, ya que el reparto de energía y la división del tejido se repiten una y otra vez.

Las consecuencias de la cobertura parcial de los electrodos pueden ser significativas. Esta condición puede provocar la formación de arco eléctrico, carbonización del tejido, y un sellado inadecuado del tejido. La división 45 mecánica, por ejemplo con cuchillas, o electroquirúrgica del tejido se realiza inmediatamente después del sellado del tejido, y la división del tejido sellado inadecuadamente puede suponer un riesgo para el paciente ya que los vasos no sellados pueden sufrir hemorragias. La formación de arco eléctrico presenta su propio conjunto de problemas. Si los electrodos de electrocauterio generan un arco entre ellos, en lugar de hacer pasar la energía de RF a través del tejido específico, el tejido falla al someterse al electrocauterio previsto. Además, dependiendo de la trayectoria del 50 arco, este podría dañar el tejido no específico. Otro problema es que los electrodos adyacentes en un sistema de electrodos múltiples pueden generar un cruce eléctrico o generar un efecto térmico excesivo en la zona de transición entre dos electrodos adyacentes que se activan secuencialmente. Los diseños anteriores evitaban esto imponiendo un separador mecánico para las mordazas sobre las que los electrodos se aseguraban. Sin embargo, este separador evitaba que el tejido muy fino estableciera contacto con los electrodos opuestos, evitando un sellado 55 eléctrico óptimo en estas regiones. Estos separadores, si son demasiado poco profundos, también pueden tener como resultado la formación de arcos eléctricos entre electrodos.

En frecuencias normales de energía de radiofrecuencia (RF) en el intervalo de 300 kHz 10 MHz, la impedancia del tejido es resistiva en gran medida. Antes de la desecación del tejido, las impedancias iniciales pueden variar en gran 60 medida dependiendo del tipo de tejido y la ubicación, vascularidad, etc. De esta manera, determinar la idoneidad de la cobertura del tejido con los electrodos basándose únicamente en la impedancia local es impreciso y poco práctico. Una metodología viable y segura para determinar la cobertura de los electrodos mediante el tejido permitiría el desarrollo de electrodos de mayor longitud y área superficial para su uso en el sellado y división seguros y rápidos de láminas de tejido durante procedimientos quirúrgicos. Por tanto, sería ventajoso proporcionar una metodología

para determinar el área de cobertura de tejido de uno o más electrodos.

El documento US 4.200.104 A divulga un método y un aparato de medición del área de contacto del paciente que incluye un primer elemento de contacto electroconductor adaptado para contactar con el paciente; y un segundo 5 elemento de contacto electroconductor separado del primer elemento de contacto y adaptado también para contactar con el paciente. Además, una circuitería de medición está dispuesta entre los primeros y segundos elementos de contacto electroconductores para medir el área de contacto del paciente con respecto a los elementos de contacto. Los elementos de contacto electroconductores pueden comprender cada electrodo de un electrodo de paciente electroquirúrgico dividido, electrodos activos y pacientes empleados en electrocirugía, o una sonda crioquirúrgica junto con un electrodo de monitor adaptado para el contacto con el paciente.

El documento EP 1 586 281 A1 va dirigido a un sistema para detectar un contacto electrodotejido que comprende un catéter que tiene un sensor de ubicación y un electrodo de extremo distal. El catéter comprende además un electrodo de referencia que está protegido de establecer contacto con el tejido. El sistema comprende además un generador de señales para transmitir señales de prueba al extremo distal y los electrodos de referencia. El contacto con el tejido se detecta comparando las señales por el electrodo de extremo hasta un electrodo de retorno frente a la señal por el electrodo de referencia hasta un electrodo de retorno. La energía de ablación puede suministrarse al electrodo de extremo distal si se detecta el contacto del electrodo con el tejido.

La presente invención proporciona un aparato de electrocauterio tal como se define en la reivindicación 1, o una cualquiera de las reivindicaciones dependientes.

Se divulga una estructura del electrodo y un mecanismo para la operación o compensación automatizada o seleccionada por el usuario de los electrodos, por ejemplo para determinar la cobertura del tejido y evitar la 25 formación de arco eléctrico entre electrodos inferiores durante el electrocauterio.

Breve descripción de los dibujos

La FIGURA 1 es un diagrama de bloques de los componentes e interconexiones de un sistema de 30 electrocauterio de acuerdo con la invención;

La FIGURA 2 es un bloque de combinación y un diagrama esquemático que ilustran un dispositivo de electrocauterio con una primera realización de la circuitería de compensación de acuerdo con la invención;

La FIGURA 3 es un bloque de combinación y un diagrama esquemático que ilustran un dispositivo de electrocauterio con una segunda realización de la circuitería de compensación de acuerdo con la presente invención;

La FIGURA 4 es un bloque de combinación y un diagrama esquemático que ilustran un dispositivo de 40 electrocauterio con una tercera realización de la circuitería de compensación de acuerdo con la invención;

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1. Un aparato de electrocauterio, que comprende:

una pluralidad de primeros electrodos adyacentes que forman una primera matriz de electrodos (104, 104A, 104B) ; al menos un segundo electrodo (103) , un suministro de potencia (106) que tiene salidas acopladas eléctricamente a los primeros electrodos y dicho al menos un segundo electrodo;

medios (108) para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia entre dos o más electrodos entre cualquiera de los electrodos en la primera matriz de electrodos y dicho al menos un segundo electrodo; y medios para determinar el área de cobertura de tejido de al menos uno de cualquiera de dichos primeros electrodos y dicho al menos un segundo electrodo, caracterizado por que dicho suministro de potencia comprende un generador de RF que puede hacerse funcionar selectivamente mediante dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia para insertar una impedancia conjugada en la forma de una inductancia para cancelar la reactancia capacitiva con un electrodo totalmente cubierto y para permitir la medición del ángulo de fase de tensión y corriente de RF;

en el que cuando un electrodo solo se encuentra parcialmente cubierto, la capacitancia cambia; y en el que, como resultado, la reactancia y el ángulo de fase de tensión y corriente de RF cambian, y en el que dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia comprenden además un algoritmo de control del generador de RF para cambiar la frecuencia del generador de RF tras la detección de áreas menores superficiales del electrodo para mantener una máxima transferencia de potencia mientras se minimiza la formación de arco eléctrico y un reparto de energía subóptimo y/o excesivo, y en el que dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia comprenden además medios para detectar la formación de arco eléctrico y evitar un reparto de energía subóptimo y/o excesivo determinando cambios rápidos en la fase y/o impedancia, y en el que dichos medios para detectar la formación de arco eléctrico y evitar el reparto de energía subóptimo y/o excesivo están configurados además para señalar dicho algoritmo de control del generador de RF para que acorte o cambie los parámetros de tratamiento cuando los electrodos solo están parcialmente cubiertos con el tejido.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho al menos un segundo electrodo comprende al menos un 35 electrodo de retorno.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que al menos uno de dicho primer electrodo y dicho segundo electrodo tiene bordes redondeados para minimizar un efecto de borde que ocurre tanto entre electrodos como en cualquier superficie de transición.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que al menos uno de dichos primeros electrodos y dicho al menos un segundo electrodo comprende además una superficie del electrodo revestida con un material dieléctrico o no conductor que permite que la energía de RF se transmita entre dichos electrodos por medio de acoplamiento capacitivo.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que al menos una porción de dichos primeros electrodos y dicho al menos un segundo electrodo tiene una relación separada que define un hueco de aislamiento de menos de 0, 5 mm.

6. El aparato de la reivindicación 4, en el que dicho revestimiento de superficie del electrodo comprende un polímero. 50

7. El aparato de la reivindicación 6, comprendiendo dicho polímero cualquiera de:

teflón (R) , óxidos de metal de cualquiera de titanio, tungsteno y tantalio, o un material cerámico.

8. El aparato de la reivindicación 4, comprendiendo dicho revestimiento de superficie: al menos una capa de revestimiento.

9. El aparato de la reivindicación 1, comprendiendo además dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia: medios para activar dichos electrodos en un orden de activación seleccionado que 60 evita la activación de electrodos adyacentes al mismo tiempo o secuencialmente.

10. El aparato de la reivindicación 4, comprendiendo dichos medios para determinar el área de cobertura del tejido: medios para medir un ángulo de fase de tensión y corriente de RF; en el que dicho revestimiento dieléctrico forma un acoplamiento capacitivo con el tejido; y en el que para un espesor determinado de revestimiento dieléctrico, la 13

capacitancia es una función del área de cobertura.

11. El aparato de la reivindicación 1, comprendiendo además dichos medios para aplicar selectivamente una tensión desde el suministro de potencia: medios para mantener una adaptación de impedancias entre dicho generador de RF y el tejido; en el que se logra una adaptación de impedancias cuando un ángulo de fase es aproximadamente cero.

12. El aparato de la reivindicación 11, comprendiendo además dichos medios para mantener una adaptación de impedancias entre dicho generador de RF y el tejido: uno o más elementos reactivos que compensan la reactancia 10 capacitiva incrementada.

13. El aparato de la reivindicación 12, comprendiendo además dichos medios para mantener una adaptación de impedancias entre dicho generador de RF y el tejido cualquiera de: medios para la inserción de un inductor continuamente variable con un intervalo finito y una resolución casi infinita, en el que dicho inductor es ajustable a una fase casi cero; medios para la inserción de elementos discretos para encontrar una fase más baja; y medios para cambiar la frecuencia de dicho generador de RF, en el que dicho generador de RF compensa la discrepancia de fase cambiando electrónicamente la frecuencia.