BR102020023760A2 - Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo - Google Patents

Abstract

A sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo é invenção do campo da tecnologia médica e consiste em uma pinça de sutura que utiliza um componente magnético para atração de um fio condutor com ponta de metal e, após contato entre metal e ímã, é fechado um circuito de corrente elétrica. Inerte ao corpo humano devido a baixa amperagem e voltagem, o circuito elétrico fechado é confirmado por um diodo emissor de luz que se acende na pinça. Após este sinal luminoso, é acionado o mecanismo de trava da sutura através de uma garra, para assim poder manipular e movimentar o fio no local a ser suturado. O objetivo é poder utilizar o dispositivo em cirurgias de difícil visualização, como as cirurgias ortopédicas artroscópicas, realizando uma cirurgia de modo totalmente interno com pouca ou nenhuma lesão aos tecidos próximos.

Description

SUTURA ORIENTADA POR CORRENTE ELÉTRICA E MAGNETISMO Campo da Invenção

[1] A invenção está no campo de tecnologia médica e refere-se a uma pinça de sutura para cirurgias, com o objetivo em particular de diminuir os danos aos tecidos adjacentes em uma cirurgia minimamente invasiva. Pode ser utilizada em cirurgias de difícil visualização, como as cirurgias ortopédicas para sutura de menisco, musculatura e cartilagens, podendo ser utilizada por via artroscópica e de modo totalmente interno.

Fundamentos da Invenção

[2] Existem diversos tipos de lesões internas que necessitam de tratamento cirúrgico e sutura, principalmente na especialidade da ortopedia. Há as lesões de meniscos, músculos, tendões, cartilagens, que podem ocorrer de forma direta ou indireta, e que precisam de reparo cirúrgico com a finalidade do paciente se recuperar e retomar as atividades.

[3] Com a evolução dos materiais cirúrgicos, estes procedimentos foram adotando técnicas minimamente invasivas e passaram a ser realizados por vídeo, as chamadas cirurgias artroscópicas.

[4] Um exemplo detalhado dessas lesões e cirurgias são as lesões de meniscos; fibrocartilagens nos joelhos, cujas lesões ocorrem por práticas esportivas ou distúrbios no movimento articular.

[5] Antigamente uma lesão de menisco era tratada com a retirada do mesmo de forma aberta, uma ampla incisão lateral nos joelhos que contava com retirada total dos mesmos lesionados. A cirurgia acabava por apresentar danos extensos e foi se observando aos longos dos anos que todos esses pacientes evoluíam com osteoartrite, isto é, desgaste da articulação.

[6] Com a evolução das técnicas artroscópicas, passou-se a realizar a retirada mínima da lesão meniscal por vídeo, com menor tempo cirúrgico e a fim de diminuir os efeitos da retirada total do menisco. E, nos últimos anos, o princípio do tratamento da lesão do menisco mudou; o que antes era preconizado por realizar uma retirada cirúrgica total ou parcial da lesão, atualmente com a evolução da tecnologia e técnicas cirúrgicas, o objetivo é suturar o máximo possível da lesão meniscal, a fim de evitar a ocorrência e o desenvolvimento de osteoartrite.

[7] A sutura de menisco começou com técnicas de dentro para fora (inside-out), que ocorria de forma semi-aberta artroscópica. Nesses casos uma incisão lateral ainda era realizada, mas dessa vez para auxiliar a sutura do menisco e não sua retirada. A tentativa de preservar o menisco era realizada com a sutura, mas ainda havia danos e cicatriz aos tecidos próximos.

[8] Houve uma evolução então para a técnica de sutura interna total (all-inside), como o exemplo do dispositivo descrito no documento CN204379333, em que um componente é deixado posterior e dentro do menisco, segurando a sutura através de espinhos. Esta técnica ainda apresenta dificuldades como falha da cirurgia por soltura do componente, e custo elevado do implante definitivo comparado ao fio de sutura do dispositivo atual; ocasionando difícil acesso financeiro a todos os sistemas de saúde.

[9] Uma cirurgia all-inside é aquela que não necessita de uma incisão externa extensa para realizar os procedimentos internos, sendo muito importante para as cirurgias artroscópicas ortopédicas. Quando o procedimento ocorre de forma interna, não há muita lesão adjacente aos tecidos próximos, diminuindo as lesões de acesso aos tecidos moles e melhorando o tempo de recuperação do paciente.

[10] A publicação US20190008503 descreve um dispositivo para reparo de tecidos e meniscos em uma cirurgia all-inside, com colocação de implantes através de um empurrador. A patente US20170281152 também se refere a um dispositivo para reparo de tecidos e meniscos com sutura, sendo diferente por poder realizar alteração in situ do trajeto da sutura e poder ser reutilizável para vários implantes na mesma cirurgia. Ambas representam umas das tecnologias mais avançadas disponíveis para a realização de cirurgia do menisco a partir da técnica all-inside. Se diferenciam através das técnicas e modelos das pinças para fixação dos implantes que vão segurar a sutura. Mas mesmo esses instrumentos, entretanto, dependem de utilização de componente que integra de forma permanente a sutura e permanece posterior ao menisco. Além de terem custo elevado, referido implante necessário para fixação e reparo do tecido pode muitas vezes soltar-se e ocasionar danos ao resultado da cirurgia.

[11] Com o intuito de superar essas dificuldades, desenvolveu-se a presente invenção: o dispositivo aqui descrito é uma pinça para uma sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo de forma all-inside, podendo ser utilizada em cirurgias minimamente invasivas, como as artroscópicas e de difícil acesso e visualização, principalmente as cirurgias ortopédicas para suturas de menisco, musculatura, labrum, cartilagens; isto é, procedimentos cirúrgicos que sejam realizadas de forma totalmente interna e com pouco dano colateral aos tecidos próximos.

[12] De forma inédita em face do estado da técnica, a invenção pleiteada faz uso de uma pinça que utiliza magnetismo (I) e corrente elétrica (IX), com um imã distal interno (III) a uma pinça com função de garra (II), que atrai um fio condutor de eletricidade (XV) com ponta de metal (XIV) que, com contato entre metal e imã, fecha um circuito elétrico conduzindo corrente elétrica. Essa corrente elétrica acende um diodo de luz (“LED”) (V) e este sinal luminoso faz com que o cirurgião acione a garra (VI e X), prendendo o fio e podendo realizar a sutura. A pinça tem seu funcionamento esquematizado na Figura 6, e o exemplo da lesão meniscal (XVII), para realização de uma sutura interna total (allinside), está demonstrado na Figura 7.

[13] Considerando o estado da técnica, não existe nenhum dispositivo que utilize magnetismo e corrente elétrica para realização de sutura em um procedimento cirúrgico médico, sendo este o conceito inovador e único. A partir da invenção proposta é possível ainda inserir uma câmera de vídeo distal na pinça para uma microvisualização.

[14] Além disso, a tecnologia proposta permite a criação de um comando automático elétrico que faça a garra fechar sozinha em vez de acender o LED. Trata-se de hipótese de fechamento automático da garra. Estas versões também funcionariam com magnetismo e eletricidade, que são o conceito base do dispositivo de sutura aqui descrito.

[15] Tem-se, portanto, que a pinça para sutura que utiliza magnetismo e corrente elétrica ora descrita representa objetivo único até o momento para a finalidade desejada, podendo realizar suturas em locais de difícil acesso e visualização, diminuindo lesões a tecidos moles adjacentes e, com isso, melhorando o tempo de recuperação e reabilitação do paciente.

[16] Portanto, a diferença do conceito inventivo ora descrito para os outros dispositivos que são realizados de maneira totalmente interno - all-inside, é não exigir deixar nenhum outro componente interno além do fio de sutura (como nos outros dispositivos disponíveis no mercado), e, portanto, não havendo o risco deste componente interno posterior soltar, e nem o custo extra deste componente.

[17] De forma simples e objetiva, a invenção ora descrita não requer uma curva de aprendizado longa e não necessita deixar outro componente interno além do próprio fio da sutura, diminuindo custos e as complicações existentes quanto a soltura ou rejeição de materiais cirúrgicos.

Breve descrição dos desenhos

[18] O dispositivo de sutura e o método de uso da invenção são descritos em maiores detalhes em relação às Figuras anexas, em que: A Figura 1 ilustra a pinça desenvolvida para a sutura; sua ponta apresenta um formato achatado com magnetismo (I) (facilitando acesso a suturas em regiões com pouco espaço); apresenta a função de garra (grasper) (II), e um ímã interno (III) presente. O cabo (IV) conecta a ponta à base e tem propriedade deslizante para função da garra e conecta imã e diodo de luz (LED) (V) quanto a condutividade elétrica. A base da pinça (VII) apresenta apoio manual (VI) com movimento de empurrar com o polegar (X) para função da garra, além de um diodo de luz (LED) (V) superior e um prendedor de fio (VIII) inferiormente. O fio elétrico (IX), fonte de energia, chega à base da pinça (VII) e fornece corrente elétrica contínua que será utilizada para o funcionamento do dispositivo. A Figura 2 ilustra a ponta da pinça com uma vista ampliada, demonstrando a função tipo garra aberta (II) e o ímã interno (III). Este ímã pode ser de neodímio por possuir força de atração magnética de maior intensidade. A Figura 3 ilustra a ponta da pinça com uma vista ampliada, demonstrando a função tipo garra (II) e o imã interno (III); estando a garra fechada. Esta função será acionada após o contato entre o fio condutor, que atravessa os tecidos a serem suturados, com o ímã interno presente na parte interna da garra da pinça. A Figura 4 ilustra a polaridade da energia elétrica e a base da pinça (VII) com uma vista ampliada, com detalhes internos da condutividade elétrica; demonstrando o LED (V) de 1.5 volts com o polo negativo conectado (XI) ao cabo da pinça (IV) (e assim também ao imã distal na pinça) e o polo positivo do LED conectado ao polo positivo (XII) de uma fonte externa de corrente contínua (IX) de 1.5 volts; um prendedor de fio (VIII) conectado ao polo negativo da mesma fonte externa de corrente elétrica (XIII) (que formará o circuito elétrico fechado a ser descrito a seguir). Neste prendedor ficará temporariamente preso o fio condutor descrito na Figura 5. A Figura 5 ilustra o fio condutor (XV) que será utilizado para passagem entre os tecidos a serem suturados. Este fio apresenta um pino de metal (XIV) preso à sua ponta, que será atraído pelo ímã para dentro da ponta da pinça, e sua outra ponta ficará presa temporariamente no prendedor de fio (VIII) da base da pinça de sutura (VII). Este fio é um fio condutor de eletricidade, como Lylipad ou Nitinol, e pode e já é utilizado em procedimentos médicos. Este fio é feito com fibras de aço inoxidável e fornece uma conexão macia e flexível, podendo ser utilizado para passagem em tecidos moles. A sua utilização não será permanente e será substituído pelo fio de sutura definitivo após realizado o procedimento padrão aqui descrito. A Figura 6 demonstra o diagrama do dispositivo funcionando, com o fio condutor (XV) atraído para dentro da garra na pinça, fechando o circuito de corrente elétrica, e o LED (V) acendendo (representado por estrela). O sentido da polaridade da corrente elétrica está demonstrado com o sinal positivo para o polo positivo, e sinal negativo para o polo negativo. A corrente elétrica é fechada através do contato da ponta de metal do fio (XIV) com o imã interno (III) da pinça. Este fio está conectado ao prendedor de fio (VIII) na base da pinça (VII), o qual recebe corrente da fonte de energia elétrica (IX). A Figura 7 ilustra um menisco (XVI) e exemplo de local a ser suturado, uma lesão de menisco (XVII), e assim demonstra uma utilização para concretização da invenção. Após medição do local a ser suturado, o fio condutor é passado entre os tecidos (XVIII) que serão unidos pela sutura. Posteriormente se faz uma aproximação da garra por cima do menisco, ocasionando atração da ponta de metal do fio condutor para dentro da pinça devido ao ímã interno (III), passando corrente elétrica pelo dispositivo e acendendo o LED (V). O LED aceso será o sinal para o cirurgião acionar a garra, fechando-a e, com esse movimento, prendendo a ponta de metal e fio condutor dentro da pinça, tracionando para fora da área de sutura. Após o procedimento com o modelo da invenção, pode-se seguir uma sutura padrão: o fio é solto do prendedor (VIII) da base da pinça (VII) e preso ao fio de sutura definitivo que ficará no local da sutura. O fio condutor é puxado para fora da área de sutura e a sutura pode ser realizada com o fio definitivo.

Descrição da invenção e exemplo de uso

[19] A fim de superar as deficiências da tecnologia e dos instrumentos de sutura existentes, a presente invenção fornece um dispositivo de sutura cirúrgica para lesões internas de difícil acesso ou visualização.

[20] Para atingir este objetivo técnico, a solução da presente invenção é um kit de instrumento cirúrgico, que inclui uma pinça com função de garra (grasper) (II) e condutividade elétrica. Esta pinça possui distalmente uma cabeça achatada com um imã interno (III), e uma base composta por um LED (V) de 1.5 volts, um prendedor de fio (VIII) e uma saída para uma corrente elétrica contínua de 1.5 volts (IX). Também incluem no kit um fio condutor (XV) com uma ponta de pino metálico (XIV), conforme descrições das Figuras 1 a 5.

[21] A invenção utiliza corrente elétrica (IX), uma corrente contínua de carga baixa, com baixa voltagem e amperagem, apenas para acender o LED (V) de 1.5 volts. Estes valores de energia são mínimos e não causam danos aos tecidos e corpo humano durante o procedimento. Uma corrente elétrica acontece por uma diferença de potencial elétrico entre um polo positivo e um polo negativo, com os elétrons passando de um polo para o outro. Com isso o LED se acende, sendo este o sinal para o cirurgião acionar a garra e puxar o fio. A utilização do sinal luminoso é para poder realizar a sutura em locais com pouca visualização, como o exemplo descrito da sutura de menisco. Um diagrama do dispositivo funcionando está demonstrado na Figura 6.

[22] Um ponto importante a ser descrito é que a cirurgia artroscópica acontece com a utilização de soro fisiológico. O soro, assim como líquidos, conduz eletricidade, mas através de íons livres presentes no mesmo. Por isso não apresenta a mesma intensidade de uma condutividade de uma estrutura metálica e fios. Isto faz com que o LED se acenda intensamente somente com o contato entre o metal e ímã, podendo o dispositivo ser utilizado em cirurgias que utilizam líquidos durante o procedimento.

[23] Conforme ilustrado na Figura 7, para descrição da invenção será utilizado como exemplo a sutura de menisco; que com o dispositivo desenvolvido pode ser realizada de maneira totalmente interna (all-inside), por via artroscópica; e com isso diminuindo a lesão a tecidos adjacentes, deixando no local da sutura apenas o fio de sutura definitivo.

[24] Para uma sutura de menisco utilizando o dispositivo, o tecido a ser suturado tem sua medição total realizada externamente por uma pinça cirúrgica probe e é calculado o tamanho a ser perfurado. Após isso passa-se uma agulha de uso habitual perfurando as partes a serem suturadas, limitando a profundidade de acordo com o tamanho aferido do menisco (XVI).

[25] O fio condutor (XV), descrito na Figura 5, terá sua origem presa (VIII) à base da pinça (VII) e o pino metálico (XIV) em sua outra extremidade é inserido no interior da agulha passada através dos tecidos a serem suturados, sendo empurrado internamente e ficando no espaço contra-lateral à inserção da agulha, conforme descrição na Figura 7. O local da ponta de metal do fio condutor costuma ser de difícil ou nenhuma visualização.

[26] Após passado o fio condutor pelos tecidos a serem suturados (XVIII) (e retirada a agulha soltando o fio condutor da base e prendendo-o novamente após), a pinça tipo grasper é inserida por via artroscópica e passada superior e paralelamente ao menisco (XVI) até se aproximar da região onde se localiza o pino metálico do fio condutor (XIV). Neste momento, o ímã interno da pinça atrairá por magnetismo (I) este pino metálico (XIV) para o interior da garra (II). Ao encostar o pino ao ímã (III), o circuito elétrico se completa e fica fechado, acendendo a lâmpada tipo LED (V) na base da pinça (VII).

[27] Com o aviso luminoso, o cirurgião aciona a pinça garra fechando sua ponta e travando o pino metálico e fio condutor em seu interior, podendo movimentar e trazer o fio condutor para fora da região.

[28] O fio condutor tem então sua origem solta da base da pinça (VII), sendo agora preso ao fio de sutura definitivo que será passado pela lesão a ser suturada (incluindo, por exemplo nylon, ethibond, entre outros) a ser definido pelo cirurgião. Ao ter ambas as pontas do fio definitivo do lado externo ao corpo, é feito o nó de sutura e levado internamente, finalizando a sutura (conforme suturas realizadas em um procedimento padrão). Este mecanismo pode ser realizado quantas vezes necessário até adquirir estabilidade desejada do tecido a ser suturado.

[29] O efeito técnico da presente invenção é que sua estrutura é simples e operação conveniente.

[30] Esta inovação de sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo pode ser adaptada para uma pinça com fechamento automático; e até um sistema de sutura robotizado. Com o contato entre ímã e fio condutor e ao ocorrer a passagem da corrente elétrica, o dispositivo pode possuir uma trava automática na garra da pinça (no lugar da trava manual aqui descrita) e, em vez de o LED acender e o cirurgião fechar a pinça manualmente, o sistema pode fazer de forma automática ao ocorrer a passagem da corrente como sinal.

[31] Além desse sistema de sutura automática, pode-se também evoluir para uma sutura contínua. A sutura contínua seria a repetição do mecanismo diversas vezes na área em que se deseja realizar a sutura. Pode ocorrer de forma automática com controle através da presença de corrente elétrica (como sinal inicial). E a sutura robótica seria através da possibilidade de um controle da energia elétrica e sinal ao passar corrente para fechar a garra da pinça, controlado por um computador.

[32] Com isso, o dispositivo inventivo aqui descrito (sutura com funcionamento através da atração de um fio condutor de eletricidade pelo ímã na ponta da pinça, fechando corrente e conduzindo energia elétrica não lesiva ao corpo humano), se torna um sistema com diversas possibilidades de sutura. Pode ser usado, principalmente, em locais com pouca visualização; mas pode ter sua usabilidade ampliada para qualquer tipo de sutura (além da área ortopédica), seja em cirurgia geral, cirurgia plástica, odontológica e até veterinária, tornando-se um auxílio e uma evolução com várias possibilidades para o procedimento de sutura.

Claims (9)

1. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, processo caracterizado por possibilitar que o magnetismo da pinça de sutura (I) atraia o fio condutor de eletricidade (XV) com ponta de metal (XIV), de modo que permita a passagem da corrente elétrica (IX) e emita sinal, que pode ocasionar o fechamento manual (VI e X) ou automático da garra (II).
2. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, aparelho para realização do processo da reivindicação 1, caracterizada por conter um pinça com função de garra (grasper) (II), um ímã distal interno na garra (III), conectada por um cabo (IV) a uma base (VII) composta por um Diodo Emissor de Luz - LED (V) conectado a fonte de energia (XI, XII, XIII), um prendedor de fio (VIII), uma conexão com uma corrente elétrica contínua (IX) e utilização de um fio com ponta de metal (XIV) e condutividade elétrica (XV) a ser passado pelo local da sutura (XVIII).
3. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, é caracterizado por compreender uma pinça com formato distal achatado (I), podendo ter formato adaptado à necessidade de uso.
4. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, é caracterizado por compreender uso de um fio condutor de eletricidade (XV) de qualquer origem, podendo ser de fibra de aço ou de qualquer material condutor, que conduza em torno de 1,5 volts (IX) ou qualquer voltagem apta ao funcionamento do mecanismo, com uma ponta de metal (XIV), podendo essa ponta ser romba ou perfurante, a ser atraída pelo imã interno distal na pinça (III).
5. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações, é caracterizado por compreender um sistema com ímã distal (III), podendo ser de neodímio ou eletroímã, interno à garra (I).
6. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, é caracterizado por incluir um diodo emissor de luz - LED (V), que emitirá sinal luminoso para o fechamento manual (VI e X).
7. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, é caracterizado por consistir de pinça de sutura com estímulo elétrico para fechamento automático da função de garra (II) a partir da passagem da corrente (IX).
8. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, é caracterizado pelo fato de poder evoluir para uma sutura contínua e automática com a repetição sucessiva dos processos de atração e passagem da corrente elétrica (IX).
9. “Sutura orientada por corrente elétrica e magnetismo”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, é caracterizado por incluir sutura robótica acionada a partir de um computador programado pelo sinal da passagem da corrente elétrica (IX).

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