Cuchillas de instrumentos quirúrgicos ultrasónicos.

Un bisturí quirúrgico (680) para un instrumento quirúrgico que tiene un transductor (14) configurado para producir vibraciones a lo largo de un eje longitudinal (127) a una frecuencia predeterminada.

El bisturí quirúrgico incluye:

Una porción de la estructura (675) que incluye un lado primario (684), un lado secundario (686), y un ancho definido entre el lado primario y el lado secundario;

Una porción de escalada (679) que se extiende desde la porción estructural mencionada (682), donde aquella sección de escalonamiento mencionada (679) incluye una superficie primaria (681), una superficie secundaria (683), y un filo de corte (696) ubicado entre la superficie primaria y la superficie secundaria (681, 683), donde aquella superficie secundaria (683) se extiende entre un primer plano que incluye el filo de corte mencionado (696) y el plano secundario que es paralelo al primer plano mencionado, donde el primer plano mencionado (681) no es paralelo a la segunda superficie mencionada (683), donde las superficies mencionadas primaria y secundaria (681, 683) están orientadas de tal forma que existe un ángulo definido entre ellas caracterizándose en que aquel bisturí (680) está configurado de tal forma que la siguiente relación:**Fórmula**

es sustancialmente igual a cero;

Donde w es el ancho (width) de aquella sección de la estructura (682);

Donde s es la distancia entre el plano primario y el plano secundario;

Donde α es el ángulo mencionado definido entre la superficie primaria y la secundaria (681, 683) de aquella porción de escalonamiento (679); y

Donde x es la distancia entre el lado secundario mencionado (686) de aquella porción estructural (682) y el filo de corte mencionado (696).

Cuchillas de instrumentos quirúrgicos ultrasónicos Descripción ANTECEDENTES

Los instrumentos ultrasónicos, incluyendo instrumentos de núcleo vacío y sólido, se utilizan para el tratamiento seguro y efectivo de muchas condiciones médicas. Los instrumentos ultrasónicos, y particularmente los instrumentos ultrasónicos de núcleo sólido, tienen muchas ventajas porque pueden ser usados para cortar y / o coagular tejidos orgánicos usando energía en la forma de vibraciones mecánicas transmitidas a un dispositivo ejecutor quirúrgico a frecuencias ultrasónicas. Cuando las vibraciones ultrasónicas son transmitidas a tejidos orgánicos a niveles adecuados de energía y usando un dispositivo ejecutor adecuado, estas pueden ser usadas para cortar, hacer disecciones, elevar o cauterizar el tejido o para separar el tejido muscular del hueso. Los instrumentos ultrasónicos que utilizan la tecnología de núcleos sólidos son particularmente ventajosos por el monto de energía ultrasónica que podría transmitirse desde el transductor ultrasónico, por medio de una guía de ondas, al dispositivo ejecutor quirúrgico. Aquellos instrumentos pueden ser utilizados para procedimientos abiertos o para procedimientos que son mínimamente invasivos, tales como los procedimientos de endoscopía o laparoscopia, donde el dispositivo ejecutor se pasa por medio de un trocar para alcanzar el lugar de la cirugía.

El activar o estimular el ejecutor terminal (por ejemplo, un bisturí usado para cortar) de aquellos instrumentos a frecuencias ultrasónicas induce el movimiento vibratorio longitudinal que genera ejecutor localizado dentro del tejido adyacente, lo cual facilita el corte y la coagulación. Dada la naturaleza de los instrumentos ultrasónicos, se podría diseñar un ejecutor terminal que sea activado con ondas ultrasónicas para realizar muchas funciones, incluyendo, por ejemplo, cortes y coagulaciones.

La vibración ultrasónica es inducida al ejecutor terminal quirúrgico al estimular eléctricamente un transductor, por ejemplo el transductor podría ser construido de uno o más elementos piezoeléctricos o magnéticos en la pieza de control manual del instrumento. Las vibraciones generadas por la sección del transductor se transmitirán al ejecutor terminal quirúrgico por medio de una guía de ondas ultrasónicas que se tienden desde la sección del transductor al ejecutor terminal quirúrgico. Las guías de ondas y el ejecutor terminal estarán diseñados para resonar a la misma frecuencia que el transductor. Por lo tanto, cuando un ejecutor terminal esté adherido al transductor la frecuencia general del sistema será la misma que la del transductor en sí.

La amplitud de la liberación ultrasónica longitudinal en el borde, d, del ejecutor terminal se comporta como una sinusoide sencilla cada vez que se produzca la frecuencia de resonancia de la siguiente forma:

d = A sin (t)

donde:

= la frecuencia angular que es igual a 2 veces la frecuencia cíclica, f; y A = la amplitud desde cero al pico.

La excursión longitudinal se define como la amplitud de pico a pico (p-t-p) , que es el doble de la amplitud de la onda sinusoide o 2A.

La forma de un bisturí quirúrgico ultrasónico o un ejecutor terminal usado en un instrumento quirúrgico ultrasónico puede definir por lo menos 4 aspectos importantes del instrumento. Estos son: (1) la visibilidad del ejecutor terminal y su posición relativa en el área quirúrgica, (2) la habilidad del ejecutor terminal para acceder o aproximarse al tejido objetivo, (3) la forma en la cual la energía ultrasónica es acoplada al tejido para cortar y coagular, y (4) la manera en la cual el tejido puede ser manipulado con el terminal ejecutor ultrasónicamente inactivo. Sería ventajoso el suministrar un bisturí o ejecutor terminal instrumental quirúrgico ultrasónico mejorado optimizando por lo menos estos cuatro aspectos del instrumento.

Sin embargo, en la forma en que se vayan agregando características a un bisturí instrumental quirúrgico ultrasónico para mejorar los aspectos que se acabaron de listar, la forma del bisturí será alterada lo que, típicamente, creará asimetrías y causaría que el bisturí se vuelva desbalanceado, lo que significaría que el bisturí tendría la tendencia a vibrar en otras direcciones aparte de la dirección longitudinal en todo el instrumento, como por ejemplo en direcciones transversales. Un movimiento transverso sustancial en el bisturí y / o la guía de ondas podría conllevar a la generación de un exceso de calor y / o un estrés prematuro lo cual podría conllevar a fallas. La guía de ondas ultrasónicas largas y delgadas, como aquellas utilizadas en instrumentos para cirugías que son mínimamente invasivas, son particularmente susceptibles a que se introduzcan vibraciones transversas debido a desbalances y asimetrías, en el ejecutor terminal.

La patente de Estados Unidos número 6, 283, 981, emitida el 4 de septiembre de 2001 y que es titulada METHOD OF BALANCING ASYMETRIC ULTRASONIC SURGICAL BLADES, U.S. (MÉTODO PARA BALANCEAR BISTURÍS

QUIRÚRGICOS ULTRASÓNICOS QUE SON ASIMÉTRICOS, ESTADOS UNIDOS) la patente número 6, 309, 400 que fue emitida el 30 de octubre de 2001 y que se titula CURVED ULTRASONIC BLADE HAVING A TRAPEZOIDAL CROSS SECTION (BISTURÍ ULTRASÓNICO CURVO QUE TIENE UNA SECCIÓN TRANSVERSAL TRAPEZOIDAL) , y la patente de Estados Unidos número 6, 436, 115, que fue emitida el 20 de agosto de 2002 y setitula BALANCED ULTRASONIC BLADE INCLUDING A PLURALITY OF BALANCE ASYMMETRIES (BISTURÍ ULTRASÓNICO BALANCEADO QUE INCLUYEN VARIAS ASIMETRÍAS DE BALANCE) cubren el tema de balancear bisturís que tienen asimetrías dentro de una porción de tratamiento del bisturí para utilizar las asimetrías dentro de una porción de balance adyacente. Aunque estos métodos han sido exitosos en una forma importante, existen algunas aplicaciones en las cuales el balance puede ser deseado dentro del tratamiento, o el funcionamiento de la porción de un bisturí.

Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos de núcleo sólido podrían dividirse en dos tipos, dispositivos ejecutores terminales de un solo elemento y ejecutores terminales de varios elementos. Los dispositivos ejecutores terminales de un solo elemento incluyen instrumentos tales como bisturís y coaguladores esféricos. Los instrumentos ejecutores terminales de un solo elemento tienen una capacidad limitada para aplicar la presión del bisturí al tejido cuando el tejido es suave y está flojamente apoyado. Una presión sustancial podría ser necesaria para integrar la energía ultrasónica al tejido. Esta incapacidad de apretar el tejido resulta en una incapacidad para arreglar superficies de tejido mientras se aplica la energía ultrasónica, conllevando a una hemóstasis y unión de los tejidos que es menor a la deseada. El uso de ejecutores terminales de múltiples elementos tales como coaguladores con sujetadores incluyen un mecanismo que sirve para presionar al tejido contra el bisturí ultrasónico el cual podría resolver estas deficiencias.

Los reguladores ultrasónicos con sujetadores que suministran un instrumento quirúrgico ultrasónico mejorado para cortar / coagular los tejidos, particularmente aquellos tejidos que son flojos y que no tiene soporte, estos utilizan bisturís ultrasónicos en conjunto con un sujetador para aplicar una fuerza de presión o de empuje al tejido, lo que permitiría alcanzar una coagulación y corte más rápidos del tejido, con menos atenuación del movimiento del bisturí.

Los elevadores quirúrgicos son instrumentos utilizados que ayudan a facilitar la elevación y la remoción de tejidos suaves durante la cirugía. Los elevadores quirúrgicos son utilizados generalmente para separar el músculo del hueso. Los elevadores quirúrgicos de tipo Cobb o de cureta son utilizados para cirugía espinal, especialmente para asistir en el acceso posterior para remover el tejido muscular del hueso. Para remover el tejido muscular del hueso usando elevadores quirúrgicos convencionales, el cirujano debe aplicar un monto significativo de fuerza. Esto podría causar una fatiga prematura. Adicionalmente, el utilizar fuerza significativa en un elevador quirúrgico convencional durante esta técnica puede incrementar las posibilidades de error y de daños del tejido lo cual no es deseable.

La publicación de patente número US6423082B1, en la cual se basan las dos partes del formulario de la declaración, suministra un bisturí quirúrgico ultrasónico que tiene una superficie inferior, una superficie superior que tiene un ancho que es superior al de la superficie inferior, y un filo de corte que es intermedio a las superficies superior e inferior y que se define por las dos superficies de corte y crean en... [Seguir leyendo]

1. Un bisturí quirúrgico (680) para un instrumento quirúrgico que tiene un transductor (14) configurado para producir vibraciones a lo largo de un eje longitudinal (127) a una frecuencia predeterminada. El bisturí quirúrgico incluye:

Una porción de la estructura (675) que incluye un lado primario (684) , un lado secundario (686) , y un ancho definido entre el lado primario y el lado secundario; Una porción de escalada (679) que se extiende desde la porción estructural mencionada (682) , donde aquella sección de escalonamiento mencionada (679) incluye una superficie primaria (681) , una superficie secundaria (683) , y un filo de corte (696) ubicado entre la superficie primaria y la superficie secundaria (681, 683) , donde aquella superficie secundaria (683) se extiende entre un primer plano que incluye el filo de corte mencionado (696) y el plano secundario que es paralelo al primer plano mencionado, donde el primer plano mencionado (681) no es paralelo a la segunda superficie mencionada (683) , donde las superficies mencionadas primaria y secundaria (681, 683) están orientadas de tal forma que existe un ángulo definido entre ellas caracterizándose en que aquel bisturí (680) está configurado de tal forma que la siguiente relación:

** (Ver fórmula) **

es sustancialmente igual a cero;

Donde w es el ancho (width) de aquella sección de la estructura (682) ; Donde s es la distancia entre el plano primario y el plano secundario; Donde es el ángulo mencionado definido entre la superficie primaria y la secundaria (681, 683) de aquella porción de escalonamiento (679) ; y Donde x es la distancia entre el lado secundario mencionado (686) de aquella porción estructural (682) y el filo de corte mencionado (696) .

2. El bisturí quirúrgico de la reivindicación 1, donde la porción estructural mencionada incluye una línea central (669) , donde aquella sección de escalonamiento mencionada (679) incluye un centro de gravedad del (685) posicionado a lo largo de la línea central (669) , y donde el filo de corte mencionado (696) no está posicionado a lo largo de la línea central mencionada (669) .

3. El bisturí quirúrgico de la reivindicación 2, donde la superficie secundaria mencionada (683) es sustancialmente paralela a la línea central mencionada (669) .

4. El bisturí quirúrgico de la reivindicación 1, donde la porción estructural mencionada incluye una línea central (669) , donde la porción de escalonamiento mencionada incluye un centro de gravedad (685) posicionado a lo largo de la línea central mencionada, y donde la porción de escalonamiento mencionada es asimétrica en referencia a la línea central mencionada.

5. El bisturí quirúrgico de la reivindicación 1 donde la relación mencionada es igual a cero.

6. Un método para balancear un instrumento ultrasónico que tiene un bisturí activado ultrasónicamente (680) , donde el bisturí incluye una porción estructural (675) y una porción de escalonamiento (679) que se extiende desde la porción estructural, donde la porción estructural incluye un lado primario (684) , y lado secundario (683) , y un ancho definido entre los lados primario y secundario, donde la superficie secundaria se extiende entre el plano primario incluyendo el filo de corte y un plano secundario que es paralelo al plano primario, donde las superficies primaria y secundaria no son paralelas y están orientadas de tal forma que existe un ángulo definido entre ellas, el método incluye los siguientes pasos:

configurar por lo menos una porción del bisturí de tal forma que la relación:

** (Ver fórmula) **

sea sustancialmente igual a cero; Donde w es el ancho (width) mencionado de la porción estructural; Donde s es la distancia entre el plano primario y el plano secundario; Donde es el ángulo mencionado entre las superficies primaria y secundaria de la porción de escalada; y Donde x es la distancia entre el lado secundario de la porción estructural y el filo de corte.