Aparato de resección quirúrgica.

Aparato de corte quirúrgico (100, 200, 300, 700, 800) que tiene:

una fuente de radiación de microondas (102, 202, 302, 360, 702, 802) dispuesta para generar una primera señal de radiación de microondas que tiene una primera frecuencia y una segunda señal de radiación de microondas que tiene una segunda frecuencia;

un instrumento quirúrgico (104, 304, 400, 500, 600, 704, 804) que tiene un elemento cortante que comprende: una hoja con un filo (402, 404, 502, 504, 602, 604) para cortar tejido biológico, y

una primera antena (410, 510, 610) conectable a la fuente para recibir la primera señal de radiación de microondas y dispuesta para emitir un campo de radiación de microondas sustancialmente uniforme a la primera frecuencia a lo largo del filo de la hoja del elemento cortante, y

una segunda antena (416, 508, 611) conectable a la fuente para recibir la segunda señal de radiación de microondas y dispuesta para emitir desde el instrumento quirúrgico un campo de radiación de microondas a la segunda frecuencia,

en el que la segunda frecuencia es menor que la primera frecuencia, y

en el que el filo (402, 404, 502, 504, 602, 604) de la hoja del elemento cortante comprende una parte radiante para la primera antena (410, 510, 610), y la segunda antena (416, 508, 611) está montada adyacente al filo de la hoja del elemento cortante, con lo que ambas antenas emiten un campo de radiación de microondas sustancialmente uniforme a lo largo del filo de la hoja del elemento cortante.

Aparato de resección quirúrgica Campo técnico

Esta solicitud se refiere a un aparato de resección quirúrgica que está dispuesto para suministrar de forma controlada energía de microondas al interior de tejido biológico.

Antecedentes de la invención

La divulgación en el presente documento se basa en el contenido de la solicitud de patente del RU anterior del solicitante N2 626.4, presentada el 1 de octubre de 26. Ese documento describe un aparato de corte, por ejemplo, resección quirúrgica que comprende una fuente de radiación de microondas que está acoplada a un instrumento quirúrgico que tiene una antena asociada con una hoja para cortar tejido biológico, en el que la antena está dispuesta para suministrar de forma controlada energía de microondas desde la fuente a una región donde la hoja corta a través del tejido. La energía de microondas puede coagular la sangre para sellar efectivamente el flujo sanguíneo en la región de corte. Dicho efecto puede ser particularmente beneficioso cuando se realiza cirugía en órganos altamente vascularizados, tales como el hígado o el bazo.

Un bisturí de coagulación por microondas también es conocido del documento EP 15 253.

El uso de frecuencias de microondas elevadas (por ejemplo 1 GHz o superiores) ofrece una ventaja particular respecto al uso de sistemas de frecuencia de microondas más baja y sistemas de RF debido a la limitada profundidad de penetración de la energía por radiación y la capacidad de permitir a pequeñas estructuras de hoja afiladas irradiar eficazmente energía al interior del tejido para sellar el flujo sanguíneo siendo capaces de producir campos uniformes a lo largo de la longitud de la hoja, mientras que son al mismo tiempo capaces de cortar a través del tejido para extirpar secciones de tejido enfermo o canceroso. Cuanto más elevada sea la frecuencia de microondas, más localizada se vuelven la distribución de energía y la densidad de energía en la zona donde la acción de corte tiene lugar es correspondientemente alta, así que se vuelve más fácil sellar eficazmente el flujo sanguíneo a medida que la hoja cortante es introducida en estructuras de tejido biológico altamente perfundidas. La capacidad de localizar la distribución de energía es ventajosa en términos de limitar la cantidad de daño causado a tejido sano. Esta característica puede ser particularmente ventajosa donde se requiere extirpar grandes secciones de hígado enfermo, donde es de importancia capital salvar tanto del órgano o tejido sano como sea posible. Un perfil de campo sustancialmente uniforme puede permitir coagulación uniforme u otros efectos sobre el tejido a lo largo del filo cortante. El uso de energía de microondas de menor frecuencia (por ejemplo 1 GHz o menor) puede conducir a regiones no irradiantes de la antena, lo que reduce la capacidad del dispositivo para producir coagulación eficaz. Emitiendo un campo uniforme de energía de microondas que tiene una densidad de energía adecuada a lo largo del filo de la hoja, la herida es sellada eficazmente a medida que el cirujano corta a través de la estructura tisular.

En esta memoria descriptiva, microondas significa el intervalo de frecuencias de entre 2 GHz y 1 GHz, pero preferentemente entre 1 GHz y 25 GHz, y aún más preferentemente entre 14 GHz y 24 GHz. Por ejemplo, pueden usarse frecuencias puntuales de 14,5 GHz o 24 GHz.

Frecuencias más elevadas (por ejemplo 24 GHz) pueden proporcionar ventajas tales como un conjunto de cable de guía de ondas de tamaño más pequeño, una antena de tamaño más pequeño, es decir la hoja puede estar hecha para tener un aspecto similar y tener las mismas dimensiones físicas que una hoja de bisturí convencional, y una profundidad de penetración más pequeña que frecuencias más bajas (por ejemplo 14,5 GHz). Por ejemplo, en hígado a 24 GHz la profundidad de penetración es de 1,1 mm, mientras que es de 2 mm a 14,5 GHz. La profundidad de penetración más pequeña puede permitir una densidad de energía más elevada y que tenga lugar un sellado o coagulación más instantánea a medida que la hoja corta en el interior del tejido.

La solicitud de patente del RU N2 626.4 desvelaba que una sección radiante de la antena puede ser reglarse dinámicamente o hacerse concordar en impedancia con una impedancia de la carga de tejido cambiante (es decir la punta distal de la hoja o estructura radiante puede ajustarse para ser el conjugado complejo de la impedancia compleja del tejido de tratamiento) para optimizar el nivel de potencia suministrada al interior del tejido y para minimizar la potencia reflejada. Adicionalmente se desveló que la antena puede estar dispuesta para permitir que se tomen mediciones de características tisulares, por ejemplo usando un sistema de tratamiento tal como se desvela en los documentos WO 24/47659 o WO 25/115235.

Sumario de la invención

La divulgación en el presente documento presenta una serie de características, cada una de las cuales puede implementarse, en solitario o en cualquier combinación, en los aparatos quirúrgicos descritos anteriormente. La invención está definida por las reivindicaciones.

Canales seleccionables

En un primer aspecto de la divulgación, el aparato puede estar dispuesto para proporcionar un canal de tratamiento y un canal de medición que son diferentes recorridos para energía de microondas desde la fuente hasta la antena. El canal de medición puede proporcionar energía a un nivel de potencia más bajo que el canal de tratamiento para permitir una determinación de cuándo la energía más elevada procedente del canal de tratamiento puede aplicarse de forma segura, por ejemplo un nivel de señal reflejada puede establecerse en primer lugar en condiciones de baja potencia y, si se descubre que la energía de microondas está siendo absorbida en el interior de la carga de tejido, entonces la fuente de alta potencia puede ser activada.

Por lo tanto, de acuerdo con el primer aspecto, puede proporcionarse un aparato de corte quirúrgico que tiene una fuente de radiación de microondas dispuesta para generar radiación de microondas; un instrumento quirúrgico que tiene un elemento cortante con un filo para cortar tejido biológico, y una antena conectada a la fuente y dispuesta para emitir un campo de radiación de microondas sustancialmente uniforme en el filo del elemento cortante; y un detector de radiación reflejada dispuesto para recibir señales reflejadas de vuelta desde la antena, en el que la antena es conectable de forma selectiva a la fuente mediante un primer canal para transportar una señal de microondas a un primer nivel de potencia para tratamiento y un segundo canal para transportar una señal de microondas a un segundo nivel de potencia para medición, y en el que la antena está conectada al detector mediante una unidad de transferencia de señales que está dispuesta para encaminar señales reflejadas desde la antena a lo largo del segundo canal directamente al detector.

Dado que las señales reflejadas son proporcionadas directamente al detector en el canal de medición, el segundo nivel de potencia puede ser más bajo. En contraste, donde las señales reflejadas son proporcionadas indirectamente, por ejemplo mediante acopladores, la señal directa debe ser lo suficientemente alta para garantizar que la señal reflejada acoplada es de amplitud suficientemente elevada para ser medible. El nivel de potencia requerido para conseguir esto puede ser suficiente para causar efectos en el tejido, por ejemplo ablación o calentamiento, que pueden ser indeseables. La divulgación permite que un nivel seguro de radiación de microondas sea suministrado al interior del tejido. Las señales detectadas procedentes del canal de medición 'seguro' pueden usarse para decidir cuándo usar el nivel de potencia más elevado para tratamiento. Esta característica de seguridad puede ampliarse para limitar la potencia emitida por el dispositivo cuando está en aire. Por ejemplo, si la pérdida de retorno de la antena está limitada a aproximadamente 1 dB en aire, esto implica que si la potencia suministrada es de 8 W, entonces 63,55 W son reflejados, pero 16,45 W son irradiados al espacio libre. Esta situación es de lo más indeseable.

La unidad de transferencia de señales puede incluir, por lo tanto, un transceptor de baja potencia en el segundo canal para medir los niveles de potencia reflejada para determinar cuándo debe ser activada la fuente de alta potencia. Dicha disposición puede permitir que un tubo de onda progresiva (TWT) o magnetrón u otra estructura de tipo cavidad resonante sea usada para generar la potencia de microondas en el primer canal. Este tipo de dispositivo puede ser difícil de accionar a niveles de potencia que son útiles para realizar mediciones... [Seguir leyendo]

1. Aparato de corte quirúrgico (1, 2, 3, 7, 8) que tiene:

una fuente de radiación de microondas (12, 22, 32, 36, 72, 82) dispuesta para generar una primera señal de radiación de microondas que tiene una primera frecuencia y una segunda señal de radiación de microondas que tiene una segunda frecuencia;

un instrumento quirúrgico (14, 34, 4, 5, 6, 74, 84) que tiene un elemento cortante que comprende: una hoja con un filo (42, 44, 52, 54, 62, 64) para cortar tejido biológico, y

una primera antena (41, 51, 61) conectable a la fuente para recibir la primera señal de radiación de microondas y dispuesta para emitir un campo de radiación de microondas sustancialmente uniforme a la primera frecuencia a lo largo del filo de la hoja del elemento cortante, y

una segunda antena (416, 58, 611) conectable a la fuente para recibir la segunda señal de radiación de microondas y dispuesta para emitir desde el instrumento quirúrgico un campo de radiación de microondas a la segunda frecuencia,

en el que la segunda frecuencia es menor que la primera frecuencia, y

en el que el filo (42, 44, 52, 54, 62, 64) de la hoja del elemento cortante comprende una parte radiante para la primera antena (41, 51, 61), y la segunda antena (416, 58, 611) está montada adyacente al filo de la hoja del elemento cortante, con lo que ambas antenas emiten un campo de radiación de microondas sustancialmente uniforme a lo largo del filo de la hoja del elemento cortante.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la primera frecuencia está en el intervalo de 1 a 4 GHz.

3. Aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que la segunda frecuencia está en el intervalo de 1 MHz a 5 GHz.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fuente (12, 22, 32, 36, 72, 82) incluye un primer generador de señales para producir la primera señal de radiación de microondas y un segundo generador de señales para producir la segunda señal de radiación de microondas, siendo los primer y segundo generadores de señales conectables a las primera (41, 51, 61) y la segunda (416, 58, 611) antenas respectivamente.

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un conmutador para conectar selectivamente la primera antena y/o la segunda antena a la fuente.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el que los primer y segundo generadores de señales son conectables al instrumento quirúrgico (14, 34, 4, 5, 6, 74, 84) mediante un recorrido de señal común, y en el que el instrumento quirúrgico recibe el recorrido de señal común en una disposición de filtración (154, 156) dispuesta para suministrar únicamente energía a la primera frecuencia a la primera antena (41, 51, 61) y solamente energía a la segunda frecuencia a la segunda antena (416, 58, 611).

7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el aparato comprende además:

un detector de radiación reflejada (134, 234, 334, 734, 834) conectado entre la fuente y el instrumento para detectar señales reflejadas de vuelta desde éste;

un monitor de potencia reflejada (848, 85) dispuesto para detectar un evento característico en las señales reflejadas detectadas por el detector de radiación reflejada, en el que un evento característico es una tasa de cambio predeterminada de potencia reflejada o un nivel constante de potencia reflejada detectado durante cierto intervalo de tiempo o durante un cierto periodo; y

un ajustador del nivel de potencia (114, 214, 314, 714, 814) conectado entre la fuente y el instrumento y dispuesto para ajustar automáticamente un nivel de potencia de las señales de radiación de microondas si el monitor detecta un evento característico.

8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el monitor incluye un diferenciador (85) dispuesto para medir un valor de dv/dt que es un cambio de tensión con el tiempo para las señales reflejadas, y

comparar el valor medido con un valor umbral, con lo que el evento característico es un valor de dv/dt que es mayor que un umbral.

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que el ajustador del nivel de potencia (114, 214, 314, 714, 814) está dispuesto para

reducir el nivel de potencia en cuanto el evento característico es detectado, y

volver a elevar el nivel de potencia en un periodo de tiempo de recuperación después de la reducción del nivel de potencia.

1. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el aparato comprende además:

un detector de radiación reflejada (134, 234, 334, 734, 834) conectado entre la fuente y el instrumento para detectar señales reflejadas de vuelta desde éste; y

un monitor de potencia reflejada (848, 85) dispuesto para detectar un evento característico en las señales reflejadas detectadas por el detector de radiación reflejada, en el que un evento característico es una tasa de cambio predeterminada de potencia reflejada o un nivel constante de potencia reflejada detectado durante cierto intervalo de tiempo o durante una cierta duración,

en el que el monitor está dispuesto para emitir una señal audible o visual cuando un evento característico es detectado.

11. Un instrumento quirúrgico (4, 5, 6) que tiene:

un elemento cortante con una hoja con un filo (42, 44, 52, 54, 62, 64) para cortar tejido biológico;

una primera antena (41, 51, 61) dispuesta para emitir un campo de radiación de microondas sustancialmente

uniforme a una primera frecuencia en el filo de la hoja del elemento cortante; y

una segunda antena (416, 58, 611) dispuesta para emitir un campo de radiación de microondas a una segunda frecuencia desde el elemento cortante, siendo la segunda frecuencia menor que la primera frecuencia, en el que el filo (42, 44, 52, 54, 62, 64) de la hoja del elemento cortante comprende una parte radiante para la primera antena (41, 51, 61), y la segunda antena (416, 58, 611) está montada adyacente al filo de la hoja del elemento cortante, con lo que ambas antenas emiten un campo de radiación de microondas sustancialmente uniforme a lo largo del filo de la hoja del elemento cortante.

12. Un instrumento quirúrgico (4, 5, 6) de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el elemento cortante comprende un cuerpo de cerámica que tiene una parte de acoplamiento para unión a una guía de ondas y una parte de hoja que incluye el filo de la hoja (42, 44, 52, 54, 62, 64) para cortar tejido biológico, en el que la parte radiante constituye una pieza con la parte de hoja y la parte de acoplamiento incluye un transformador de impedancia.