BR112016000512B1 - Laço cirúrgico e instrumento eletrocirúrgico - Google Patents

Abstract

LAÇO ELETROCIRÚRGICO. Um laço electrocirúrgico (500), por exemplo, adequadamente dimensionado para a inserção para baixo do canal de instrumento de um endoscópio, posicionado para irradiar energia de freqüência de microondas (por exemplo, com uma frequência superior a 1 GHz) a partir de um elemento condutor alongado (122) dentro de uma área cercada por um laço retrátil (118). O elemento alongado condutor (122) e laço retrátil (118) podem ser independentemente deslizantes em relação a uma base de laço (512) numa extremidade distal de uma luva (114) para proporcionar uma configuração de dispositivo apropriado. Através do controle da forma do campo da micro-onda emitida, o risco de danos térmicos colaterais pode ser reduzido.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[1] A invenção refere-se a um laço cirúrgico, por exemplo, para utilização num procedimento de polipectomia. Em particular, a invenção pode estar em causa com armadilhas médicas adequadas para a inserção para baixo do canal de instrumento de um endoscópio (ou qualquer outro tipo de dispositivo de escopo usado no trato gastrointestinal (GI), ou noutras partes do corpo humano ou animal), e que incluem um meio para a introdução de energia eletromagnética dentro do tecido

biológico. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[2] Os pólipos no trato GI pode ser removido usando um laço médico num procedimento endoscópico, por exemplo, usando uma colonoscopia. No caso de pólipos pediculados, o laço é passado sobre o pólipo e apertou o pescoço do pólipo, que é então cortado e o pólipo removido. O processo de corte pode ser realizado ou melhorado pela passagem de uma corrente de radiofrequência (RF) através do tecidobiológico. A corrente também pode facilitar a cauterização.

[3] Pólipos sésseis podem ser removidos de uma maneirasemelhante. É preferível "engordar" tais pólipos antes da remoção pela injeção da solução de salina ou de sódio hialuronato, sob o pólipo paraaumentá-lo para longe da parede do cólon circundante. Isso pode ajudar areduzir o risco de perfuração intestinal.

[4] Sabe-se como incorporar elétrodos no laço de um laço, a fim de proporcionar um meio integrado para entregar a corrente de RF. Tanto o monopolar, para uso com um eletrodo neutro separado ligado ao paciente, quanto o bipolar são conhecidos.

[5] Uma desvantagem de laços de corte com RF conhecidos é o nível elevado de energia elétrica (em particular, o uso de tensões elevadas) necessária para iniciar a ação de corte, uma vez que traz consigo o risco de danos térmicos indesejados à parede do intestino. Por exemplo, a tensão de pico associada com coagulação monopolar e bipolar pode ser em excesso de 4.500 V e 450 V, respectivamente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[6] Na sua forma mais geral, a presente invenção propõe estruturas de laço arranjadas para emitir energia de frequência da micro-onda (por exemplo, a energia eletromagnética com uma frequência de pelo menos três ordens de magnitude maior do que a energia típica RF) dentro da área cercada pelo laço do laço. Através do controle da forma do campo da micro-onda emitida, o risco de danos térmicos colaterais pode ser reduzido. Por exemplo, as tensões de pico típicas nas modalidades da invenção são de 10 V ou menos. Além disso, o campo da micro-onda emitida pode ser mais eficaz do que um campo de RF na coagulação do sangue.

[7] De acordo com um primeiro aspecto da invenção lá é fornecido um laço cirúrgico compreende: um laço retrátil de material condutivo para cercar uma área contendo tecidos biológicos; uma estrutura irradiante arranjada para radiar energia da frequência da micro-onda para a área cercada de laço retrátil; e um cabo coaxial para transmitir a energia de frequência da micro-onda à estrutura irradiante, o cabo coaxial, compreendendo um condutor interno, um condutor externo circundante e coaxial com o condutor interno e um material dielétrico, separando o condutor interno e o condutor externo, onde a estrutura irradiante compreende: um membro alongado condutivo conectados ao condutor interno do cabo coaxial e sendo eletricamente isolado do condutor externo do cabo coaxial e uma base do laço numa extremidade distal para o cabo coaxial, a base de laço, tendo um canal de alimentação para transportar um comprimento do material condutor que forma o laço retrátil, no qual o membro condutor alongado compreende uma porção distal que se projeta para a área cercada de laço retrátil para atuar como uma antena de monopólo da radiação da micro-onda e uma porção proximal que se estende através da armadilha base juntamente com o canal de alimentação. Com esta estrutura de radiação, a potência da micro-onda pode ser lançada para a área rodeada pelo anel retrátil tanto através da antena de monopólo da radiação da micro-onda e também através de uma onda viajante definido acima em que o material condutor por acoplamento de energia a partir da parte proximal do elemento condutor alongado no comprimento de material condutor no canal de alimentação. Assim, o campo da micro-onda irradiada pode ser direcionado para tecido biológico realizado pelo laço. A base de laço pode compreender um par de canais de alimentação, cada canal de alimentação de receber um comprimento de material condutor, que forma o laço retrátil, por exemplo, no lado oposto do membro condutor alongado.

[8] O comprimento elétrico do elemento condutor alongado pode ser (2n-l)ÂLcercade

onde é o comprimento de onda da energia defrequência da micro-onda ao longo da porção proximal do elemento condutor alongado, isto é, o comprimento de onda da base do laço, e n é um número inteiro positivo.

[9] A base pode compreender um laço plástico ou revestimento dielétrico que pode estar em forma para impedir que o tecido biológico realizado pelo laço de ser forçado para baixo sobre o elemento alongado do condutor. A base de laço pode incluir outros componentes dielétricos, por exemplo, para controlar a posição do laço ou para permitir a penetração limitada do elemento condutor alongado para o tecido biológico.

[10] Aqui, "frequência da micro-onda" pode ser usada de forma ampla para indicar uma gama de frequência de 400 MHz e 100 GHz, mas de preferência na gama de 1 GHz a 60 GHz, mais preferencialmente de 2,45 GHz a 30 GHz ou 5 GHz a 30 GHz. Frequências específicas que foram consideradas são: 915 MHz, 2.45 GHz, 3.3 GHz, 5.8 GHz, 10 GHz, 14.5 GHz e 24 GHz.

[11] O laço cirúrgico da invenção pode ser configurado para inserção para baixo um canal de instrumentos de um endoscópio, ou pode ser preparado para utilização na cirurgia laparoscópica ou num procedimento de notas.

[12] Uma vantagem da utilização de energia de frequência da microondaé que a profundidade da penetração do campo elétrico no tecido biológico é pequena, por exemplo da ordem de milímetros na frequência de escolha. O perfil térmico focalizado depende do quadrado do campo elétrico, e a condutividade, a densidade e a capacidade de calor específico do tecido alvo a ser tratado. O campo da micro-onda emitida pela antena monopólo irradia micro-onda é, portanto, naturalmente confinado ao tecido biológico na região do laço, reduzindo assim o risco de danos térmicos colaterais.

[13] A energia de frequência da micro-onda na invenção pode ser para fins de coagulação do sangue, isto é, selando os vasos sanguíneos, no tecido circundado pelo laço, para ajudar no processo de remoção global. A haste do pólipo pode ser cortada pela ação do laço retrátil, isto é, o material condutor do laço pode compreender um fio cortante ou semelhantes. Em alternativa ou adicionalmente, uma lâmina de corte ou outra estrutura pode ser formada na base do laço, em que o desenho do tecido biológico na direção da base do laço fechando o ciclo que causa o corte.

[14] Numa outra modalidade, o laço pode ser configurado para receber ambos RF e energia de frequência da micro-onda. O laço pode operar como um dispositivo de RF bipolar convencional para cortar através da haste, mas com a capacidade adicional para mudar na energia de frequência da micro-onda quando a coagulação é necessária. Nesta configuração, o material condutor do laço retrátil pode compreender dois condutores separados por um isolador para fornecer um campo de RF local. Um ou ambos dos mesmos condutores podem ser utilizados para entregar a energia da micro-onda. O espaçamento entre os dois condutores é de preferência 0.5 mm ou menos e o diâmetro ou largura dos condutores é de preferência 1,5 mm ou menos, para formar um dispositivo praticamente útil. Os condutores podem ser dispostos em uma configuração co-planar, onde o ativo e o retorno estão na mesma superfície ou em ambas as superfícies e/ou uma configuração em que os elétrodos são depositados sobre um dielétrico podem ser empregados onde os condutores de retorno e ativos alternativos estejam ao longo do comprimento do laço.

[15] O laço retrátil pode não ser condutor ao longo de todo o seu comprimento. Pode ser desejável a utilização de um não metálico, por exemplo de nylon, malha de laço e auxiliar com o corte através do caule. A estrutura de radiação, pode ser configurada para funcionar apenas numa região na base do laço, isto é, no "pescoço"do laço. Nesta configuração, a energia da micro-onda pode também ajudar com o corte mecânico. Numa disposição, o pescoço irradiando pode assumir a forma de um Av' e no outro, a seção irradiante (por exemplo, que compreende uma seção condutora ou revestimento sobre o laço) pode formar uma parte da circunferência do laço, isto é, 45°, 90° ou 180°.

[16] De um modo preferido, o comprimento do membro condutor alongado, em particular, o comprimento da porção proximal do mesmo é determinado pela modelagem por causa da estrutura complicada e não uniforme em torno dela ao pescoço do laço, com base na frequência da micro-onda para ser usada.

[17] Se o laço é não condutor, o membro alongado pode ser condutor em forma de penetrar o tecido biológico. Ele pode ter uma extremidade distal aguçada. Pode ser revestido com um material biocompatível, como por exemplo PTFE ou semelhante. Assim, a energia de frequência da micro-onda pode ser irradiada em primeiro lugar, no sangue. As propriedades dielétricas do sangue podem, assim, ser utilizadas para determinar as propriedades da estrutura de radiação. Por exemplo, a permissividade relativa (constante dielétrica) εr de sangue em uma frequência de 5,8 GHz é 52,539. O comprimento da onda carregada XL neste caso pode assim ser 7,25 mm. Em geral, a fórmula do cálculo XL num meio cuja permissividade relativa é εr é

em que c é a velocidade da luz e/é a frequência da micro-onda. O comprimento do elemento condutor alongado pode aqui estar perto de qualquer um de 1,81 mm, 5,44 mm, ou 9,06 mm, que são todos os múltiplos ímpares de um quarto de comprimento de onda carregado. Idealmente o comprimento pode ser superior a 1 mm e inferior a 6 mm. Esta gama de comprimentos é proporcional ao tamanho da estrutura do pólipo que pode ser encontrado em uma polipectomia.

[18] O cabo coaxial pode ser envolto numa manga adequada para inserção através do canal de instrumentos de um endoscópio. O cabo coaxial pode estender-se entre uma extremidade proximal, por exemplo, tendo um conector da micro-onda para a ligação a um gerador de sinal da micro-onda adequada, e uma extremidade distal na qual a estrutura de radiação está localizada. O comprimento do cabo coaxial pode ser adequado para procedimentos endoscópicos, por exemplo, 2 m ou mais. A base de laço pode incluir uma cobertura isolante na sua extremidade distal para assegurar o isolamento entre o condutor exterior do cabo coaxial e o membro condutor alongado.

[19] A base de laço pode ser ligada na extremidade da luva, pelo que o cabo coaxial e o comprimento do material condutor, que forma o laço retrátil podendo ser móvel (por exemplo, deslizante) em relação à base do laço. A base de laço pode assim compreender um elemento de plugue cilíndrico na extremidade distal da luva, em que o elemento do plugue tem uma primeira via de passagem através da mesma, que fornece o canal de alimentação e uma segunda via de passagem através da mesma para o encaminhamento do cabo coaxial.

[20] O comprimento do material condutor, que forma o laço retrátil pode ter uma primeira extremidade que está ligada a um mecanismo de movimento (por exemplo, a haste de depressão, tal como explicado abaixo) para estender e retrair o laço retrátil, e uma segunda extremidade que é ligada (isto é, fixa) para a base do laço.

[21] Numa modalidade, a base do laço compreende uma tampa terminal fixa à extremidade distal da luva. A segunda extremidade do comprimento de material condutor, que forma o laço retrátil pode ser ligada a uma superfície exterior do cabo coaxial. Se o cabo coaxial é susceptível de deslizar no interior da luva, este arranjo significa que a segunda extremidade do laço retrátil pode ser deslocada no interior da luva. Isso pode facilitar a retração completa do laço.

[22] O laço retrátil pode ser feito a partir de qualquer material adequado parecido com fios, por exemplo, nitinol, nylon, fio de metal ou semelhante. De preferência, o material tem propriedades de forma de retenção de modo a que ele adota uma configuração de laço automaticamente depois de ser libertado a partir de uma configuração retraída. O laço retrátil pode compreender um fio que se estende para além da extremidade distal do cabo coaxial, o fio sendo posicionado de modo a adotar naturalmente um formato de laço entre duas extremidades localizadas na extremidade distal do cabo coaxial. O laço retrátil pode ser ajustável para variar o comprimento do fio entre as duas extremidades.

[23] A forma do laço pode ser livre de irregularidades. Em particular, a forma anelada pode não exigir uma protuberância distal ou ponta, tais como aqueles encontrados nos laços cirúrgicos convencionais para assegurar que eles se retraiam de uma maneira predeterminada. A invenção pode evitar a necessidade de uma tal ponta através da utilização de nitinol como o material do laço, e/ou através da utilização dos mecanismos de implantação aqui estabelecidos. Omitindo a ponta distal pode garantir que o laço fornece um corte mais limpo mecânico, que por sua vez proporciona um melhor espécime em bloco para avaliação histológica e facilita a excisão completa do tecido cercado pelo laço.

[24] O laço retrátil pode ser móvel em relação à base do laço, por exemplo, para dentro e para fora de um canal de armazenamento formado na luva que envolve o cabo coaxial. De preferência, o laço retrátil é móvel em relação ao cabo coaxial.

[25] No entanto, pode ser possível para o laço retrátil ser fixo em relação ao cabo coaxial e de retração para ser executado por uma cobertura tubular movendo-se em relação ao cabo coaxial sobre o laço.

[26] Um fio de tração (ou haste de depressão) pode ser conectado ou formado integralmente com o laço retrátil. O fio de tração pode estender-se da extremidade proximal do cabo coaxial para permitir que o operador implante o laço. O fio de tração pode ser ligado a um mecanismo de deslizamento (por exemplo, um mecanismo deslizante manual) na extremidade proximal do dispositivo. O fio de tração pode ser transportado a partir da extremidade proximal para a extremidade distal através de uma passagem na luva. É desejável que a tradução entre o comprimento do movimento da corrediça na extremidade proximal e a abertura e o fecho do circuito (ou mudanças de diâmetro quando ele sai da extremidade do tubo ou cateter) para ser consistente. Um tubo de lubrificante fino pode ser ligado (por exemplo, colado) para o revestimento exterior do cabo coaxial para atuar como uma guia para o fio de tração (ou fios de tração). Em alternativa, um tubo termo encolhível de parede muito fina pode ser utilizado para ligar o tubo guia para o cabo coaxial. O tubo guia é executado de preferência linear ao longo do eixo do cabo coaxial.

[27] Um tubo multi-lúmen pode ser inserido no interior da estrutura para proporcionar canais ou espaços separados para o arame de tração (ou puxar fios) e o cabo coaxial. Em alternativa, um único tubo pode ser ligado ao condutor externo do cabo coaxial para conter o cabo de tração para impedir que o fio de tração fique torcidos em torno do cabo coaxial.

[28] A orientação do laço pode estar relacionada com a orientação da passagem da luva. Assim, o plano do laço pode ser ajustável por rotação da luva. De preferência, a luva é um cabo entrançado capaz de transferir o torque. Um aperto da mão para fazer rodar a luva pode ser montado sobre, por exemplo, preso a extremidade proximal.

[29] Em alternativa, o fio de tração pode também ser utilizado para ativar um mecanismo de parafuso que provoca uma rotação linear para a tradução, por exemplo, um arranjo de parafuso de avanço, que pode ser utilizado para rodar o laço. O mesmo fio de tração é usado para abrir e fechar o laço ou para empurrar um laço feito a partir de um material arqueado para fora ou para dentro de um cateter ou tubo para permitir que o laço abra e feche.

[30] O membro condutor alongado pode ser retrátil de forma independente do laço retrátil. Por exemplo, a luva e o cabo coaxial pode ser móvel em relação ao outro para mover o membro condutor alongado entre uma posição de armazenamento na qual ele está rodeado pelo membro condutor alongado e uma posição de utilização que se projeta a partir da luva. O laço retrátil pode ser operável como um laço "frio", ou seja, um laço que opera sem um campo de radiação da micro-onda de acompanhamento, quando o membro condutor alongado está na posição de armazenamento. Neste arranjo, o laço pode ser utilizado como uma captura de tecido mecanicamente e ferramenta de corte. Tecido, por exemplo, uma haste de pólipo, pode ser rodeado pelo anel retrátil quando numa configuração estendida. Após a retração do laço, o tecido pode ser circundado forçado contra uma superfície distal da base de laço, depois que o laço passa através do tecido para cortar fisicamente. A superfície distal da base do laço fornece assim uma superfície de reação durante a ação de corte mecânico do laço. A superfície do laço (ou talvez apenas a superfície interior do circuito) pode ser tornada áspera ou afiada para realizar esta ação de corte físico mais eficaz. Em algumas circunstâncias, a utilização do dispositivo como um laço “frio” pode ser preferível, uma vez que pode reduzir o risco de hemorragia retardada.

[31] O primeiro aspecto da invenção pode também ser expresso como no aparelho eletrocirúrgico compreende um gerador de sinal da micro-onda para a saída de energia de frequência da micro-onda, e um laço cirúrgico, tal como descrito acima ligado para receber a energia da microonda de frequência e entregá-la através do cabo coaxial a serem emissores como um campo de frequência da micro-onda pelo membro condutora alongado.

[32] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é proporcionado um laço cirúrgico que compreende: um laço retrátil para rodear uma área contendo tecido biológico; uma estrutura de radiação disposta a emitir energia de frequência da micro-onda para a área cercada pelo laço retrátil; e um cabo coaxial para a transmissão de energia de frequência da micro-onda para a estrutura de radiação, o cabo coaxial compreendendo um condutor interno, um condutor externo circundante e coaxial com o condutor interno, e um material dielétrico que separa o condutor interior e o condutor exterior, em que a estrutura de radiação compreende uma porção condutora curva que limita parcialmente a área rodeada pelo laço retrátil, a parte condutora curva sendo ligada ao condutor interior do cabo coaxial e eletricamente isolado do condutor externo do cabo coaxial para agir como uma antena monopólo irradiando a microonda. O segundo aspecto é diferente do primeiro aspecto na natureza da estrutura de radiação, que neste caso é uma porção curva do laço do laço, em vez de um elemento alongado que sobressai no laço. No entanto, a porção condutora ainda curvada atua como uma antena da micro-onda irradiada para entregar a energia de frequência da micro-onda para o tecido mantido no interior do laço.

[33] A parte condutora curvada estende-se entre duas extremidades, que pode está espaçada a distâncias iguais de um ponto em que o condutor interno do cabo coaxial está conectado à parte condutora curvada. A porção condutora curva pode assim ser simetricamente disposta na extremidade distal do cabo coaxial. De preferência, o comprimento elétrico ALentre as extremidades da curva é

'onde XL é o comprimento de onda da energia de frequência da micro-onda quando propagar através do tecido biológico, e n é um número inteiro positivo. Assim, o comprimento da porção condutora curva pode ser determinada da mesma forma que o elemento alongado condutor do primeiro aspecto. No entanto, a estrutura do segundo aspecto não invasiva. O comprimento da porção condutora curva pode assim ser mais longa que o elemento condutor do primeiro aspecto, por exemplo, 10 mm ou mais alongada.

[34] A parte condutora curva pode compreender um par de pinos flexíveis que se estendem a partir da extremidade distal do cabo coaxial. Cada ponta pode ser um tubo ou fio tendo uma espessura ou diâmetro selecionada de tal modo que ele exibe alguma elasticidade intrínseca. Os dentes podem ser montados simetricamente em relação ao ponto de ligação com o condutor interno do cabo coaxial (ou seja, o ponto de alimentação). Os pinos podem, assim, atuar para dividir a frequência de energia da micro-onda recebida a partir do cabo coaxial. A impedância dos pinos pode ser escolhida de modo que, quando ligados em paralelo com o cabo coaxial, correspondem a impedância do cabo coaxial, ou seja, se a impedância das linhas que formam os pinos era de 50 Q e o comprimento das pontas eram feitos para serem um múltiplo ímpar de um comprimento de onda trimestre com a frequência escolhida, então cada ponta vai ser transformada para uma impedância de 100 Q no ponto de alimentação para fornecer uma impedância paralela total de 50 Q, por exemplo, a mesma impedância como a impedância característica da linha de co-axial não- ressonante, para criar a condição correspondente. O mesmo princípio pode ser aplicado para diferentes impedâncias de carga.

[35] A parte condutora curvada pode estar móvel em relação à tampa de extremidade tubular de entre uma configuração armazenada na qual é fechada pela tampa de extremidade e uma configuração desdobrada na qual ele se projeta para além de uma extremidade distal da tampa de extremidade. A porção condutora curva pode se deformar para caber dentro da tampa. Por exemplo, o par de pinos acima mencionados podem dobrar para dentro na direção um do outro. O diâmetro exterior da tampa de extremidade pode ser inferior a 2,6 mm, de modo que ele possa encaixar-se no canal do instrumento de um endoscópio. Assim, na configuração armazenada, a porção condutora curva pode ser deformada de modo a ter uma largura inferior a 2,5 mm.

[36] A tampa de extremidade pode ser susceptível de deslizar em relação ao cabo coaxial, por exemplo, através de um fio de tração que se estende para a extremidade proximal do cabo coaxial. Tal como referido acima, o cabo coaxial pode ser envolto numa luva, que pode ter uma via de passagem formada no mesmo para o fio de tração. Um tubo multi-lúmen pode ser inserido no interior do cateter principal ou tubo ou luva.

[37] A porção condutora curva pode também atuar como um guia para o laço retrátil. Por exemplo, o elemento condutor curvo pode compreender uma seção tubular oca com uma abertura numa das suas extremidades. O laço retrátil, que é de preferência formado a partir de um material não condutor, tal como o nylon nesta modalidade, pode estender- se através da seção tubular, e através da abertura. Ter uma seção oca da porção condutora curva não afeta a propagação da energia de frequência da micro-onda, porque a profundidade da pele a tais frequências é pequena o suficiente para requerer apenas uma fina camada de material condutor, ou seja, a 5,8 GHz, a profundidade da pele ou a profundidade no interior do material em que o campo elétrico tem reduzido a 37% do seu valor de pico, é da ordem dos micrômetros (1 10~ 6 m) para bons condutores, por exemplo, prata ou ouro.

[38] A porção condutora curva pode ter uma seção tubular oca através do qual o laço retrátil se estende em ambas as extremidades destes. No entanto, numa modalidade, o laço retrátil tem uma primeira extremidade que está fixada (por exemplo por soldadura a laser) para uma extremidade da porção condutora curva. O laço, em seguida, passa para a abertura de uma porção tubular oca na outra extremidade da porção condutora curva. O comprimento do laço que se projeta a partir da abertura pode ser ajustável, por exemplo para ajustar a área cercada pelo laço. O laço pode ser assimétrico nesta modalidade. Ajustamento do laço retrátil pode ser através de um fio de tração que passa de volta para a extremidade proximal do cabo coaxial. A porção condutora curva pode ter uma segunda abertura num lado virado para fora a partir da área delimitada pelo laço.

[39] As características do primeiro aspecto expresso acima também podem ser incorporadas no segundo aspecto.

[40] Da mesma forma que o primeiro, o segundo aspecto da invenção pode também ser expressos como no aparelho eletrocirúrgico compreende um gerador de sinal da micro-onda para a saída de energia de frequência da micro-onda, e um laço cirúrgico, tal como descrito acima em relação com o segundo aspecto, ligado para receber a energia da microonda de frequência e entregá-la através do cabo coaxial a serem emissores como um campo de frequência da micro-onda pela porção condutora curva.

[41] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é proporcionado um laço cirúrgico que compreende: um laço retrátil para rodear uma área contendo tecido biológico; uma estrutura de radiação dispostas a emitir energia de frequência da micro-onda para a área cercada pelo laço retrátil; e um cabo coaxial para a transmissão de energia de frequência da micro-onda para a estrutura de radiação, o cabo coaxial compreendendo um condutor interno, um condutor externo circundante e coaxial com o condutor interno, e um material dielétrico que separa o condutor interior e o condutor exterior, em que a estrutura de radiação compreende uma porção de condutor formado no ou sobre o laço retrátil, a parte condutora sendo ligada para receber energia da micro-onda a partir do cabo coaxial e configurado para irradiar a energia de frequência da micro-onda recebida na zona circundada pelo anel retrátil.

[42] O terceiro aspecto difere do primeiro e segundo aspecto, em que a estrutura de radiação é realmente parte do próprio laço retrátil. Por exemplo, uma parte do laço pode ser metalizada, isto é, no revestimento de um material condutor, e eletricamente ligado ao condutor central do cabo coaxial, mas eletricamente isolado do condutor externo do cabo coaxial. O cabo coaxial pode incluir na tampa isolante na sua extremidade distal. O condutor interno pode sobressair através da tampa, mas o condutor externo pode ser isolado de qualquer coisa pela tampa no lado distal da tampa. A parte saliente do condutor interior pode ser eletricamente ligado à parte condutora por compressão ou semelhantes.

[43] Para irradiar eficientemente no tecido biológico, o comprimentoda parte elétrica condutora em torno do laço retrátil pode ser

onde XL é o comprimento de onda da energia de frequência da micro-onda quando propagar através do tecido biológico, e n é um número inteiro positivo. O comprimento da porção do condutor pode ser determinado utilizando a técnica acima descrita com referência ao primeiro aspecto da invenção.

[44] Neste aspecto, o laço retrátil pode ter uma extremidade fixada por exemplo na extremidade distal do cabo coaxial, e uma extremidade ajustável, por exemplo, ligado a um fio de tração que pode estender-se a uma extremidade proximal do cabo coaxial, em que é operável através de um deslizante ou semelhante. Da mesma forma que o primeiro e o segundo aspecto, acima referidos, o laço pode incluir uma tampa de extremidade que pode deslizar, embora isso seja opcional, neste caso, porque apenas o laço retrátil pode estender-se para além da extremidade distal do cabo coaxial.

[45] O cabo coaxial ou luva pode proporcionar um cabo de torque estável capaz de transferir um movimento de rotação efetuada na extremidade proximal do dispositivo ao laço retrátil.A rotação do ciclo permite que o laço seja facilmente posicionado sobre e em torno de um pólipo. Neste aspecto, o revestimento exterior do cabo coaxial pode ser semirrígido ou um tubo (cateter) pode ser inserido através do revestimento exterior e formar um ajuste apertado.

[46] Em alternativa, a rotação do laço retrátil pode ser conseguida usando um mecanismo localizado na extremidade distal do cabo de que se transforma um movimento linear do fio de tração ou a cabo a um movimento de rotação do laço para controle do ângulo do laço que diz respeito ao caule ou haste do pólipo para permitir que o laço esteja na orientação correta para permitir que o laço circunde a haste do pólipo. Este linear para tradução de rotação também pode ser usado para controlar a abertura e fechamento (diâmetro) do laço ou a quantidade do laço que sobressai a partir da base do laço.

[47] Numa modalidade, a porção condutora pode ser um "alimentador com dispersão", isto é, um comprimento de cabo coaxial que está em curto na sua extremidade distal e ao longo do qual as porções de condutor externo são periodicamente removidos para permitir a radiação das mesmas. As porções do condutor externo removidas podem ser separadasLpor uma distância de

onde XL é o comprimento de onda da energia de frequência da micro-onda quando se propagam através do tecido biológico, e n é um número inteiro positivo.

[48] Enquanto que a porção condutora pode ser parte do próprio laço retrátil, de preferência, o laço retrátil compreende um fio feito a partir de material que se estende para além da extremidade distal do cabo coaxial isolante, o fio disposto de modo a adotar naturalmente uma forma anelada entre duas extremidades situadas na extremidade distal do cabo coaxial. A parte condutora, que é ligada ao condutor central do cabo coaxial, em seguida, pode ser montada, por exemplo, ligada a ou entrelaçada com o fio medido que se estende entre as extremidades.

[49] As características do primeiro aspecto e expresso no segundo aspecto acima também pode ser incorporada no terceiro aspecto.

[50] Da mesma forma que o primeiro e o segundo aspectos, o terceiro aspecto da invenção pode também ser expresso como no aparelho eletrocirúrgico compreende um gerador de sinal da micro-onda para a saída de energia de frequência da micro-onda, e um laço cirúrgico, tal como descrito acima em relação com o terceiro aspecto, ligado para receber a energia da micro-onda de frequência e entregá-la através do cabo coaxial a serem emissores como um campo de frequência da micro-onda pela porção condutora.

[51] Em qualquer dos aspectos acima descritos, o laço pode incluir um canal de fornecimento de fluido para a introdução de fluido, tal como soro fisiológico ou próximo do local de tratamento, por exemplo, para auxiliar a coagulação ou para lavar a área. O canal de distribuição de fluido pode ser proporcionado na luva que envolve o cabo coaxial, ou pode ser fornecido no condutor interno do cabo coaxial, por exemplo, tornando-o oco.

[52] O arame de tração para o laço é, de preferência retrátil podendo ser um material isolante para evitar o acoplamento capacitivo com o cabo coaxial medido que se estende através da passagem na luva.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[53] As modalidades da invenção são descritas em detalhes a seguir com referência aos desenhos anexos, nas quais:

[54] As Figs. 1A e 1B mostram uma vista esquemática em corte transversal de um laço cirúrgico que é uma primeira modalidade da invenção, numa posição retraída e implantada, respectivamente;

[55] As Figs. 2A e 2B mostram uma vista esquemática em corte transversal de um laço cirúrgico que é uma primeira modalidade da invenção, numa posição retraída e implantada, respectivamente;

[56] As Figs. 3A e 3B mostram uma vista esquemática em corte transversal de um laço cirúrgico que é uma terceira modalidade da invenção, numa posição retraída e implantada, respectivamente;

[57] A Fig. 4 é uma vista em perspectiva de um laço cirúrgico modelo utilizado para simular o desempenho de entrega da micro-onda da presente invenção;

[58] A Fig. 5 é um gráfico que mostra a perda de retorno (adaptação de impedância) no sangue para o laço cirúrgico modelo mostrado na Fig. 4;

[59] A Fig. 6 é uma vista em planta do modelo do laço cirúrgico da Fig. 4 mostrando a perda da densidade de potência no sangue;

[60] A Fig. 7 é um gráfico que mostra a perda de retorno (adaptação de impedância) no sangue para o modelo do laço cirúrgico da Fig. 4 com diferentes diâmetros da ponta;

[61] A Fig. 8 é uma vista em planta do modelo do laço cirúrgico da Fig. 4 mostrando a perda da densidade de potência no sangue com saliência mínima da sonda para a área cercada pelo laço retrátil;

[62] A Fig. 9 é um gráfico que mostra a perda de retorno (adaptação de impedância) no sangue para o laço cirúrgico modelo da Fig. 8;

[63] A Fig. 10 é um gráfico que mostra a perda de retorno (adaptação de impedância) no sangue para o modelo do laço cirúrgico da Fig. 8 com diferentes diâmetros do laço;

[64] A Fig. 11 mostra quatro vistas planas do laço cirúrgico modelo da Fig. 8 mostrando a perda da densidade de potência no sangue durante quatro diâmetros diferentes do laço;

[65] As Figs 12A, 12B e 12C mostram uma vista esquemática em corte transversal de um laço cirúrgico que é uma quarta modalidade da invenção, em posição de captura do pólipo, uma posição da antena implantada e uma posição retraída, respectivamente;

[66] A Fig. 13A mostra uma vista esquemática em corte transversal de uma parte distal de um laço cirúrgico que é a primeira modalidade da invenção; e

[67] A Fig. 13B é uma vista em perspectiva de uma tampa utilizada no laço cirúrgico mostrado na Fig. 13A.

DESCRIÇÃO DETALHADA; OPÇÕES E PREFERÊNCIAS ADICIONAIS

[68] A Fig. 1A mostra uma vista em corte transversal através de um laço cirúrgico 100 que é uma modalidade da invenção. O desenho é esquemático e não à escala. Em particular, o comprimento relativo do dispositivo é reduzido substancialmente. Na prática, a maior largura (diâmetro) do dispositivo é menor do que 2.6 mm, de modo a torná-lo adequado para a passagem através do canal de instrumentos de um endoscópio. O comprimento total do dispositivo, por sua vez, pode ser de 2 m ou mais.

[69] O laço cirúrgico 100 compreende um cabo coaxial 102, que compreende um condutor interno 104, um condutor externo 106 e um material dielétrico 108 que separa o condutor interno 104 do condutor externo 106. Um conector da micro-onda 110 (por exemplo um conector QMA ou semelhantes) é montado numa extremidade proximal do cabo coaxial 102 para ligação a um gerador de sinal da micro-onda (não mostrado). Uma base do laço 112 (por exemplo, um disco de um isolador adequado, por exemplo, uma cerâmica de baixa perda da micro-onda, de PTFE, PEEK, nylon ou semelhante, está montada numa extremidade distal do cabo coaxial 102. Os

[70] O cabo coaxial 102 é envolto em uma luva 114. A luva 114 tem um par de passagens para transportar um par de fios de tração 116 a partir da extremidade proximal do dispositivo até à extremidade distal. Cada fio de tração 116 passa através da base do laço 112 através de um canal de alimentação (isto é, uma passagem formada na base do laço). O par de fios de tração 116 estão cada um deles ligado na sua extremidade distal a uma respectiva extremidade 117 de um comprimento de fio 118, que forma um laço para laço. O par de fios de tração 116 estão cada um deles ligado na sua extremidade proximal a um mecanismo deslizante 120 que é móvel em relação à luva 114. O mecanismo deslizante 120 pode ser operado pelo utilizador para ajustar o comprimento do fio 118 que se projeta a partir da luva 114, controlando assim o diâmetro do anel formado pelo comprimento do fio 118 na extremidade distal do dispositivo. O comprimento do fio 118 pode ter uma propriedade de retenção de forma que lhe permite deformar- se, a fim de introduzir as passagens na luva, mas recuperar a sua forma de ciclo quando retirado novamente. A Fig. 1A mostra o circuito numa posição totalmente implantada. A Fig. 1B mostra o dispositivo com o circuito parcialmente retirado para dentro da luva 114.

[71] Nesta modalidade, o condutor interior 104 do cabo coaxial 102 salienta-se através e para além da base do laço 112 para formar um membro condutor alongado 122. A função do membro condutor alongado 122 é como uma antena da micro-onda (de preferência uma antena de monopólo radiante) para emitir a energia de frequência da micro-onda que lhe é fornecida através do cabo coaxial 102. O membro condutor alongado 122 pode ou não pode penetrar no tecido biológico que é circundado pelo laço de um laço (por exemplo, a haste de um pólipo), dependendo do seu comprimento. O elemento condutor alongado 122 inclui uma porção proximal que corre ao lado dos fios de tração 116 na base do laço 112. A energia da micro-onda entregue ao elemento condutor alongado 122 está acoplada ao configurar uma onda viajante nos fios de tração neste local 116, de onde é transportado para dentro e irradia a partir di laço de fio 118. A intensidade do campo de radiação está no máximo na extremidade distal do ciclo, onde as ondas que viajam de cada um dos fios de tração se encontram.

[72] A energia da micro-onda entregue ao membro condutor alongado é irradiada para o tecido, onde irá promover a coagulação e, por conseguinte, contribuir para a remoção de tecido biológico ou prevenir o sangramento, que de outro modo ocorreria se a ação mecânica só foi empregue. Pode ser preferível para proporcionar a radiação da micro-onda continuamente quando uma força mecânica é aplicada na haste do pólipo.

[73] Alternativamente, a fonte da micro-onda pode ser ativada com base na medição de uma força física, por exemplo, medida utilizando um transdutor elétrico mecânico, tal como um sensor de força transdutor piezoelétrico ou semelhantes.

[74] A energia da micro-onda pode ser entregue como uma sequência de impulsos ou uma explosão de energia da micro-onda, pelo que a força mecânica segue ou é incorporada no interior da explosão de energia de coagulação da micro-onda. Por exemplo, um perfil de ativação pode compreender a aplicação de 10 W de energia da micro-onda durante 10 segundos, e se aplicar a força mecânica por períodos mais curtos dentro de 10 segundos do frame, ou seja, a energia mecânica e micro-onda são entregues em conjunto e a energia da micro-onda é sempre aplicada, mas a energia mecânica é aplicada em intervalos dentro da janela de aplicação da energia da micro-onda.

[75] Pode também ser desejável para proporcionar a energia da micro-onda, com base na detecção de uma alteração no sinal refletido causado por uma alteração na impedância do tecido que entra em contato com a antena de monopólo (ou outro) irradiante, isto é somente para entregar a energia da micro-onda quando a impedância do sangue está detectada. Além disso, a entrega de energia da micro-onda pode cessar quando uma mudança de impedância é detectada, ou seja, a impedância do sangue coagulado é detectada. A informação de medição pode ser única magnitude ou amplitude e fase ou fase única. Para alcançar esta função de forma eficaz, o comprimento elétrico do elemento condutor alongado 122 é determinado com base no conhecimento da constante dielétrica εTdo tecido biológico a ser tratado, as propriedades dielétricas equivalentes da estrutura em torno do elemento condutor alongado 122 na base do laço 112, e a frequência f da energia de frequência da micro-onda que será fornecida através do cabo coaxial. Esta informação é usada para calcular um comprimento de onda XL da energia da micro-onda, uma vez que se propaga através do tecido biológico. O comprimento elétrico do membro condutor alongado 122 é configurado para ser um número ímpar de comprimentos da onda do trimestre, isto é,

onde

e c é a velocidade da luz com uma frequência de escolha.

[76] Para evitar danificar o membro condutor alongado 122 como o dispositivo é inserido ao longo do canal de instrumentos de um endoscópio, uma cobertura tubular 124 é montada deslizável na extremidade distal da luva 114. Um fio de tração 126 estende-se a partir da cobertura tubular 124 de um balanceador 128 na extremidade proximal do laço. O balanceador 128 pode ser operado pelo utilizador para fazer deslizar a tampa 124 sobre o elemento condutor alongado 122 (como mostrado na Fig. 1B). Em utilização, a tampa 124 é deslizada para trás sobre a luva 114 para expor o elemento condutor alongado 122.

[77] O laço de fio 118 pode ser rodado pela rotação do balanceador 125 que está ligado à luva 114. A luva pode incluir um cabo entrançado que facilita a transferência do torque preciso para permitir a rotação do laço do fio para ser controlado com precisão.

[78] A Fig. 2A mostra uma vista em corte transversal através de um laço cirúrgico 200 que é uma outra modalidade da invenção.

[79] Da mesma forma às Figs. 1A e 1B, o desenho é esquemático e não à escala. Características em comum com as Figs. 1A e 1B são dados os mesmos números de referência e não serão descritos novamente. O balanceador 125 é omitido por razões de clareza.

[80] Na Fig. 2A o condutor interior 104 do cabo coaxial 102 é ligado a uma porção condutora curva 130 que compreende um par de pinos curvos que se estendem simetricamente para longe do ponto de alimentação 132 na qual eles estão ligados ao condutor interno 104. Cada ponta pode ser um condutor alongado flexível, por exemplo um fio ou tubo. Nesta modalidade, o comprimento do fio 118 que forma um laço para o laço ser fixado numa extremidade a uma extremidade distal 134 de uma das pontas.

[81] A outra extremidade da extensão do fio 118 é ligada à extremidade distal 136 de um fio de tração 116. A extremidade proximal do fio de tração 116 está ligada ao cursor 120, que opera da mesma maneira tal como discutido acima com referência às Figs. 1A e 1B.

[82] No entanto, nesta modalidade, o fio de tração 116 e comprimento do fio 118 de formação do laço para laço estão dispostos para passar através de uma passagem guia formada num dos pinos.

[83] Assim, ao sair da passagem da luva 114, a passagem do fio de tração 116 ou fio 118 através de uma abertura traseira 138 em um dos pinos, através de uma passagem guia oca em que o pino possa sair através de uma abertura dianteira 140, na extremidade distal desse pino.

[84] A função da porção condutora curvada 130 é a mesma que o elemento condutor alongado 122 discutido acima: que é uma antena de monopólo da micro-onda irradiando para irradiar a energia de frequência da micro-onda que lhe é fornecida através do cabo coaxial 102. Em utilização, a porção condutora curva 130 entrará em contato com o tecido biológico que é circundado pelo laço de um laço (por exemplo, a haste de um pólipo). A energia da micro-onda, por conseguinte, vai ser irradiada para o tecido, onde irá promover a coagulação e, por conseguinte, contribuir para a remoção do tecido biológico. Para alcançar esta função de forma eficaz, o comprimento da parte elétrica condutora curvada 130 é, portanto, determinada de um modo semelhante ao do elemento condutor alongado 122 acima discutido, ou seja, é determinado com base no conhecimento da constante dielétrica εrdo tecido biológico a ser tratado e da frequência f de frequência da energia da micro-onda que será fornecida através do cabo coaxial. Esta informação é usada para calcular um comprimento de onda XL da energia da micro-onda, uma vez que se propaga através do tecido

biológico. O comprimento elétrico do elemento condutor curvado 130 é, assim, definido para ser um número ímpar de comprimentos de onda do trimestre, isto é,

onde ' e c é a velocidade da luz.

[85] No entanto, como a porção condutora curva 130 não penetra nos tecidos, ela pode ser feita maior do que o elemento condutor alongado 122. A fim de ajustar para baixo o canal de instrumentos de um endoscópio, os pinos da porção condutora curva 130 de preferência deformam-se quando a tampa 124 é deslizada sobre elas, como mostrado na Fig. 2B. Os pinos podem ser elasticamente deformáveis de modo que eles recuperem a sua posição original quando a tampa 124 é deslizada para trás sobre a luva 114.

[86] A Fig. 3A mostra uma vista em corte transversal através de um laço cirúrgico 300 que é uma outra modalidade da invenção.Da mesma forma às Figs. 1A e 1B, o desenho é esquemático e não à escala. Características em comum com as Figs. 1A e 1B são dados os mesmos números de referência e não serão descritos novamente.

[87] Na Fig. 3A o condutor interno 104 do cabo coaxial é ligado a uma porção condutora 142, que está montada sobre o fio 118 que forma o circuito para o laço. O fio 118 nesta modalidade é feito de um material não condutor (por exemplo nylon).

[88] Da mesma forma que as outras modalidades discutidas anteriormente, a função da porção condutora 142 é a mesma que o elemento condutor alongado 122 é como uma antena de monopólo da micro-onda irradiando para irradiar energia de frequência da micro-onda que lhe é fornecida através do cabo coaxial 102. Em utilização, a porção condutora 142 entrará em contato com o tecido biológico que é circundado pelo laço de um laço (por exemplo, a haste de um pólipo). A energia da micro-onda, por conseguinte, vai ser irradiada para o tecido, onde irá promover a coagulação e, por conseguinte, contribuir para a remoção do tecido biológico. Para alcançar esta função de forma eficaz, o comprimento da parte elétrica condutora 142 é, portanto, determinada de um modo semelhante ao do elemento condutor alongado 122 acima discutido, ou seja, é determinado com base no conhecimento da constante dielétrica εr do tecido biológico a ser tratado e da frequência f de frequência da energia da micro-onda que será fornecida através do cabo coaxial. Esta informação é usada para calcular um comprimento de onda XL da energia da microonda, uma vez que se propaga através do tecido biológico. O comprimento elétrico do elemento condutor 142 é, assim, definido para ser um número A — c ímpar de comprimentos de onda do trimestre, isto é, onde

e zw e c é a velocidade da luz. Deve também notar-se que a condutividade e a constante dielétrica do tecido biológico são uma função da frequência da energia da micro-onda, e estes parâmetros, juntamente com a geometria física da antena e a alavanca de alimentação (ou o perfil de entrega de energia) determinar aprofundidade de penetração docampo elétrico na

estrutura do tecido, por exemplohaste de pólipo, mucosa, etc., que determina o perfil do calor focado.

[89] Alternativamente, no entanto, o elemento condutor 142 pode ele próprio ser um cabo coaxial com um condutor interno eletricamente ligado ao condutor interior 104 do cabo coaxial 102 e um condutor externo do solo. Os condutores interior e exterior podem ser ligados entre si na extremidade distal 144 da porção condutora 142, por exemplo, em que é ligada ao fio 118. Esta estrutura pode ser feita para irradiar, removendo as seções espaçadas periodicamente do condutor externo. As seções podem ser espaçadas por um número ímpar de comprimentos da onda trimestre, ou seja

Esta estrutura é também conhecida como uma“alimentação com vazamento”.

[90] Nesta modalidade, o comprimento do fio 118 que forma um laço para o laço é fixado numa extremidade a uma extremidade distal 144 da porção condutora 132. A outra extremidade da extensão do fio 118 é ligada à extremidade distal 136 de um fio de tração 116. A extremidade proximal do fio de tração 116 está ligada ao cursor 120, que opera da mesma maneira tal como discutido acima com referência às Figs. 1A e 1B.

[91] O elemento condutor 142 pode ser deformável de um modo semelhante ao que é mostrado nas Figs. 2A e 2B, quando a tampa 124 é feita deslizar para a frente como mostrado na Fig. 3B. A porção condutora 142 ou o fio 118 pode ser elasticamente deformável de modo que eles recuperem a sua posição original quando a tampa 124 é deslizada para trás sobre a luva 114.

[92] A Fig. 4 representa um modelo representativo 400 de um laço cirúrgico de acordo com a invenção, que foi modelado usando CST Microwave Studio, e o desempenho simulado como várias modificações foram feitas para a estrutura para melhorar a perda de retorno (jogo de impedância de carga em tecido modelo) e a densidade de potência no tecido.

[93] A fim de dar espaço para o mecanismo para operar mecanicamente o laço, o cabo coaxial 402 necessário para alimentar energia da micro-onda para baixo do canal endoscópio é selecionado para ter um diâmetro que é cerca de 1.2 mm de diâmetro. Sucoform 47 (feito por Huber+Suhner) é um cabo apropriado que é de 1,2 mm de diâmetro e é suficientemente flexível para permitir a manipulação completa do endoscópio com o cabo dentro do seu canal. Cabo Sucoform 86, com um diâmetro exterior de cerca de 2,2 mm também pode ser um candidato adequado para a execução do laço da micro-onda.

[94] O laço retrátil 404 do laço foi modelado como um laço circular do fio quadrado da seção transversal de 0.5 mm de espessura. Para a maioria das simulações do diâmetro interno do circuito foi de 3,6 mm. Isto implica que o comprimento da antena que vai irradiar para a haste do pólipo é de cerca de 11 mm. Com referência à Fig. 11, o circuito foi preenchido com um cilindro de tecido, que para a maioria das simulações foi dado as propriedades da micro-onda do sangue. O laço está ligado a dois fios 406 que correm ao lado do condutor externo do cabo coaxial 402, e que se sobrepõem por uma espessura do fio. Nenhum outro comprimento do fio foi modelado. O condutor interior e revestimento dielétrico 408 foram estendidos a partir da extremidade do cabo coaxial 402 a projetar-se no laço, e a extremidade do condutor central foi ligada a uma cúpula esférica de metal 410.

[95] A estrutura da Fig. 4 foi o resultado de alguma modelagem preliminar, durante a qual foi constatado que a perda de retorno poderia ser melhorada, movendo o laço mais longe da extremidade do cabo coaxial, e estendendo-se no interior do condutor e revestimento dielétrico 408.

[96] A densidade de potência dentro do laço é maior se a extremidade do condutor central for exposta do que se estiver revestida com dielétrico. No entanto, se a extremidade do condutor central é mantida no seu raio original a densidade de potência para a sua extremidade estreita é extremamente elevada. Assim, a colocação de uma cúpula condutora sobre a extremidade do condutor central aumenta a densidade de potência no circuito e resulta em menos energia concentrada perto do condutor.

[97] A Fig. 5 mostra a perda de retorno para a configuração mostrada na Fig. 4, com um longo cilindro de sangue de preenchimento completo do laço. As propriedades dielétricas de sangue utilizadas nesta simulação foram como se segue:

[98] A Fig. 6 mostra a densidade de perda de potência no plano do laço. Aqui, assumiu-se que a capacidade do calor específico do sangue é de cerca de 4.2 J/(g-K), que é a capacidade de calor específico da água, e que a densidade do tecido é de cerca de 1 g/cm3, que é a densidade da água, de modo que a inércia térmica do tecido é de cerca de 4.2 J/(cm3-K) .

[99] A maior parte da área circundante pelo laço tem uma absorção de energia de cerca de 67 dBW/m3, que é equivalente a 5W/cm3, para uma potência de entrada de 1W. Assim, para uma potência de entrada de 10W a absorção de potência seria de 50 W/cm3. Isto é suficiente para elevar a temperatura do tecido no ciclo por 12 Ks-1. Perto da cúpula esférica o aumento da temperatura estará consideravelmente mais rápido.

[100] A Fig. 7 ilustra o efeito sobre a perda de retorno da modificação do diâmetro da ponta esférica. A linha 412 representa um diâmetro de 0,6 mm. A linha 414 representa um diâmetro de 0,8 mm. A linha 416 representa um diâmetro de 1,0 mm. A linha 418 representa um diâmetro de 1,2 mm. Diâmetros menores de ponta de dar uma melhor perda de retorno. No entanto, um diâmetro maior dá uma melhor distribuição de calor e minimiza o risco de perfuração. Um diâmetro de 0,8 mm foi escolhido para mais simulações.

[101] A Fig. 8 mostra os resultados de uma simulação efetuada numa estrutura onde há protrusão mínima da ponta esférica no laço. Neste arranjo que se destina apenas a esfera de metal para se projetar no tecido capturado pelo laço. A Fig. 8 mostra a densidade de perda de energia para a estrutura. Ela é ligeiramente menor do que com a ponta saliente total da Fig. 4. A região central do circuito neste arranjo tem um nível de absorção de energia de cerca de 64 dBW/m3. A Fig. 9 mostra a perda de retorno para a mesma estrutura.

[102] As Figs. 10 e 11 ilustram o efeito da alteração do diâmetro do circuito utilizando a configuração da Fig. 8. A Fig. 10 mostra a perda de retorno para seis diferentes diâmetros: 4 mm, 3,5 mm, 3 mm, 2 mm, 1,5 mm e 1 mm, representada por linhas 420, 422, 424, 426, 428 e 430, respectivamente. Em 5,8 GHz, a perda de retorno para cada diâmetro é como se segue:

[103] À medida que o diâmetro do laço reduz, em primeiro lugar a perda de retorno piora, mas para diâmetros de menos do que 2 mm, a perda de retorno começa a melhorar novamente (quanto maior for a magnitude da perda de retorno, melhor será a combinação de impedância para o tecido ou a maior energia será entregue no tecido).

[104] A Fig. 11 mostra as densidades de energia no cilindro de sangue fechado no laço de quatro diâmetros do laço: 4 mm, 3 mm, 2,5 mm, 2 mm e 1,5 mm. (A densidade de potência para um diâmetro do laço de 3,6 mm já é mostrada na Fig. 8). Estes resultados mostram que a potência da micro-onda é adequada para diâmetros de saída do laço de 4 mm e além. Dada a estabilidade do perfil, não existe tolerância de forma demasiada do laço, ou seja, o laço pode tomar uma grande variedade de formas, sem perturbar o perfil de absorção de energia. Para diâmetros menores, embora a perda de retorno piore, aumenta a densidade de potência, particularmente no centro do laço, o que significa que o aquecimento pela micro-onda se torna mais forte assim que o laço aperta. Assim, a densidade de energia na região central do circuito é de cerca de 4 mm 60 dBW/m3, enquanto que na região central do laço 2 mm, é cerca de 67 dBW/m3.

[105] O cabo Sucoform 47 tem uma atenuação de cerca de 3 dB/m em 5,8 GHz. Isto tem um impacto sobre a energia que pode ser entregue à extremidade do cabo. O cabo Sucoform 47 deve ser ligeiramente maior do que o canal de endoscópio, ou seja, pouco mais de 2 m de comprimento, e por isso tem uma atenuação de cerca de 7 dB. Se a potência disponível na extremidade proximal do cabo é 50 W (47 dBm), a potência máxima que pode ser entregue na extremidade distal do cabo é de cerca de 10 W (40 dBm).

[106] A Fig. 12A mostra uma vista em corte transversal através de um laço cirúrgico 500 que é uma outra modalidade da invenção.

[107] Da mesma forma às Figs. 1A e 1B, o desenho é esquemático e não à escala. Características em comum com as Figs. 1A e 1B são dados os mesmos números de referência e não serão descritos novamente.

[108] Esta modalidade difere da disposição mostrada nas Figs. 1A e 1B, em que em vez de ter uma tampa deslizante, o cabo coaxial 102 é susceptível de deslizar no interior da luva 114 para fazer com que o elemento condutor alongado 122 se projetasse para a área cercada pelo laço retrátil 118. Por conseguinte, esta modalidade compreende um revestimento 502 na extremidade proximal do dispositivo. O alojamento 502 tem uma ponta distal cônica 504 que está ligada, por exemplo, aderido ou fixado de outra maneira, à extremidade proximal da luva 114. O alojamento 502 tem uma passagem através do mesmo para receber o cabo coaxial 102 de uma maneira que permite que o cabo coaxial 102 deslize em relação ao alojamento 502 (e, por conseguinte, a luva 114).

[109] Um identificador 506 para o funcionamento do laço de forma retrátil 118 independentemente do elemento condutor alongado 122 é montado de modo deslizante no alojamento 502 e ligado a uma extremidade proximal de uma haste de depressão 508. A haste de depressão 508 estende-se através da luva 114 e está ligada na sua extremidade distal a uma primeira extremidade do laço retrátil 118.

[110] Esta modalidade compreende uma base do laço 512 que é fixa, por exemplo, ou aderida de outro modo fixa, até à extremidade distal da luva 114. Como se mostra na vista em corte transversal ampliada da Fig. 12B, a base de laço 512 tem duas passagens longitudinais através da mesma.

[111] Uma primeira passagem 514 é para transportar a haste de depressão 508. A extremidade distal 117 da haste de depressão 508 que está conectada à primeira extremidade do laço retrátil 118 está localizada dentro da primeira passagem 514 nesta vista. Uma segunda passagem 516 é para o transporte do cabo coaxial 102.

[112] A base de laço 512 também recebe a segunda extremidade 518 do laço retrátil 118. A segunda extremidade 518 está afixada à base de laço 512.

[113] A Fig. 12A mostra o laço cirúrgico 500 desta modalidade numa configuração em que o elemento condutor alongado está retraído, mas em que o laço retrátil 118 está estendido. Isto pode corresponder a uma posição de captura de pólipo, em que o laço retrátil está aberto para se encaixar sobre um pólipo.

[114] A Fig. 12B mostra o laço cirúrgico 500 desta modalidade numa configuração em que o elemento condutor alongado 122 estende-se para a área cercada pelo laço retrátil 118.

[115] Isto pode corresponder a uma posição da antena implantada na qual o elemento condutor alongado 122 pode emitir energia de frequência de microondas para dentro do tecido capturado no interior do laço retrátil 118. Para chegar a esta configuração a partir da configuração de captura de pólipo mostrada na Fig. 12A, o cabo coaxial 102 é movido de modo distal (para a direita como mostrado na Fig. 12B pela seta 522). Nesta modalidade, o elemento condutor alongado 122 tem uma ponta condutora arredondada 520 montada no mesmo. A ponta condutora arredondada 520 pode ser formada a partir de fio de prata envolvido em torno e soldado ao elemento condutor alongado 122, ou seja, para a parte saliente do condutor interno 104.

[116] A Fig. 12C mostra o laço cirúrgico 500 desta modalidade numa configuração em que o laçoretrátil 118 e o elemento condutor alongado 122 estão totalmente retraídos. Isto pode corresponder a uma posição retraída, por exemplo, para uso ao deslocar o dispositivo através do canal de instrumento de um endoscópio. Para chegar a esta configuração a partir da configuração de captura de pólipo mostrado na Fig. 12A, a alça 506 é movida proximalmente (para a esquerda como mostrado na Fig. 12C pela seta 524).

[117] O processo de retração pode ser utilizado para ajudar o corte de tecido biológico (por exemplo, uma haste de pólipo) circundado pelo laço retrátil 118. O laço retrátil pode forçar o tecido circundado contra a superfície distal da base de laço 512, o que força, portanto, uma superfície de reação para ajudar o corte. A superfície distal da base de laço pode ser moldada para auxiliar o corte, por exemplo, por meio de ser curvada de maneira convexa. O laço retrátil 118 pode ter uma superfície rugosa ou aguçada (por exemplo, no interior da mesma) para ajudar o corte.

[118] A Fig. 13A mostra uma vista esquemática em corte transversal de uma parte distal de um laço cirúrgico 600 que é outra modalidade da invenção. Esta modalidade poderá utilizar o mesmo mecanismo de implantação (compartimento 502 e alça 506) como o da Fig. 12A, e desse modo estas características são omitidas para maior clareza. Características em comum com as Figs. 1A e 1B e as Figs. 12A, 12B e 12C são dadas os mesmos números de referência e não serão descritas novamente.

[119] Da mesma forma às Figs. 1A e 1B, o desenho é esquemático e não à escala.

[120] De modo semelhante à modalidade discutida com referência às Figs. 12A, 12B e 12C acima, na modalidade da Fig. 13A o cabo coaxial 102 é deslizável com a luva 114, a fim de estender e retrair o elemento condutor alongado 122.

[121] Da mesma maneira, o laço retrátil 118 é operado através da haste de depressão deslizante 508 da mesma maneira tal como discutido acima.

[122] No entanto, a configuração da base de laço na Fig. 13A é diferente das Figs. 12A, 12B e 12C. Nesta modalidade, a base de laço compreende uma tampa 602 que está fixada à extremidade da luva 114. Como mostrado na Fig. 13B, a tampa 602 tem uma forma de cartola, com uma flange anular 604 que fornece a superfície distal da mesma, a qual montada em utilização. A flange anular 604 pode assim proporcionar a superfície de reação durante o corte mecânico usando o laço retrátil 118. A tampa tem uma passagem 606 para o transporte através da mesma do cabo coaxial 102 e da haste de depressão 508 ou do laço retrátil 118.

[123] Dentro da luva 114, um colar 608 é fixado (por exemplo, soldado ou aderido ou de outro modo fixado) para a superfície externa (por exemplo condutor externo 106) do cabo coaxial 102. O colar 608 move-se, portanto, com o cabo coaxial 102 no interior da luva 114. O colar 608 tem um diâmetro maior do que o cabo coaxial 102 e, por conseguinte, deixa um espaço entre a sua superfície interior e a superfície exterior do cabo coaxial sobre um lado do cabo coaxial que é oposto ao local em que o colar está afixado ao cabo coaxial. A haste de depressão 508 passa através deste espaço e é, portanto, livre para se mover em relação ao cabo coaxial 102.

[124] O diâmetro interior da flange 604 é menor do que o diâmetro do colar 608 para atuar como um batente para limitar a extensão em que o elemento condutor alongado 122 pode sobressair para fora da luva 114.

[125] Nesta modalidade a outra extremidade 518 do laço retrátil 518 está afixada (por exemplo, soldada) para o colar 608, por exemplo, para a superfície exterior do colar 608. Isto significa que o ponto de fixação do laço retrátil 118 encontra-se no interior da luva 114, o que pode ajudar na retração completa do laço. Além disso, uma vez que o colar 608 é móvel com o cabo coaxial 102 no interior da luva 114, as duas extremidades do laço retrátil 118 são efetivamente móveis no interior da luva, o que pode assegurar que o laço seja totalmente retrátil.

Claims (29)

1 Laço cirúrgico (100), caracterizado pelo fato de que compreende: um laço retrátil de material condutor (118) para cercar uma área contendo tecido biológico; uma estrutura de radiação posicionada para irradiar energia de frequência de micro-ondas para dentro da área cercada pelo laço retrátil; e um cabo coaxial (102) para a transmissão de energia de frequência de micro-ondas para a estrutura de radiação, o cabo coaxial compreendendo um condutor interno (104), um condutor externo (106) circundante e coaxial com o condutor interno (104), e um material dielétrico (108) que separa o condutor interno e o condutor externo, em que a estrutura de radiação compreende: um elemento condutor alongado (122) conectado ao condutor interno do cabo coaxial e sendo eletricamente isolado do condutor externo do cabo coaxial, e uma base de laço (112) numa extremidade distal para o cabo coaxial, a base de laço que tem um canal de alimentação para o transporte de um comprimento de material condutor, que forma o laço retrátil, em que o comprimento do material condutor é móvel em relação à base de laço, em que o laço retrátil é retrátil sobre a base de laço, e em que o elemento condutor alongado compreende uma parte distal que se projeta para a área rodeada pelo laço retrátil para agir como uma antena de monopólo da radiação da micro-onda, e uma parte proximal que se estende através da base de laço ao lado do canal de alimentação.

2 Laço cirúrgico (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o comprimento elétrico do elemento (2n-l)AL condutor alongado (122) pode ser cerca de

onde ÃL é o comprimento de onda da energia de frequência da micro-onda ao longo da porção proximal do elemento condutor alongado, isto é, o comprimento de onda da base do laço (112), e né um número inteiro positivo.

3 Laço cirúrgico (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a parte distal do elemento condutor alongado (122) é moldada para penetrar o tecido biológico.

4 Laço cirúrgico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento condutor alongado (122) é revestido em um material biocompatível.

5 Laço cirúrgico (100), de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a base de laço (112) compreende um disco isolante.

6 Laço cirúrgico (100), de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o cabo coaxial (102) é envolto em uma luva (114) adequada para inserção através do canal de instrumento de um endoscópio.

7 Laço cirúrgico (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a luva (114) compreende um cabo trançado rotativo para permitir o ajuste de uma orientação da superfície plana do laço retrátil.

8 Laço cirúrgico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o laço retrátil compreende um fio (118) que se estende para além da extremidade distal do cabo coaxial (102), o fio sendo posicionado de modo a adotar naturalmente um formato de laço entre duas extremidades localizadas na extremidade distal do cabo coaxial.

9 Laço cirúrgico (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o laço retrátil é ajustável para variar o comprimento do fio (118) entre as duas extremidades.

10 Laço cirúrgico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o elemento condutor alongado (122) é retrátil de forma independente do laço retrátil.

11 Laço cirúrgico (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui uma tampa (124) montada na extremidade distal do cabo coaxial (102), e deslizante entre uma posição de cobertura na qual se sobrepõe ao elemento condutor alongado (122) e uma posição retraída na qual o elemento condutor alongado se projeta do mesmo.

12 Laço cirúrgico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a frequência de micro-ondas é na gama de 1 GHz a 60 GHz.

13 Instrumento eletrocirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende:um gerador de sinal de micro-ondas para emitir energia de frequência de micro-ondas tendo uma frequência de 1 GHz ou mais, eum laço cirúrgico (100) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, conectado para receber a energia de frequência de micro-ondas e transmiti-la através do cabo coaxial a ser emitido como um campo de frequência de micro-ondas pelo elemento condutor alongado (122).

14 Laço cirúrgico (200), caracterizado pelo fato de que compreende:um laço retrátil para cercar uma área contendo tecido biológico;uma estrutura de radiação posicionada para irradiar energia de frequência de micro-ondas para dentro da área cercada pelo laço retrátil;um cabo coaxial (102) para a transmissão de energia de frequência de micro-ondas para a estrutura de radiação, o cabo coaxial compreendendo um condutor interno (104), um condutor externo (106) circundante e coaxial com o condutor interno, e um material dielétrico (108) que separa o condutor interno e o condutor externo; euma base do laço (112) em uma extremidade distal do cabo coaxial, em que o laço retrátil é retrátil em relação ao cabo coaxial em direção à base do laço, eem que a estrutura de radiação compreende uma parte condutora curvada (130) parcialmente que delimita a área cercada pelo laço retrátil, a parte condutora curvada sendo conectada ao condutor interno do cabo coaxial e isolado eletricamente do condutor externo do cabo coaxial para atuar como uma antena de monópolo da radiação de micro-onda.

15 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a parte condutora curvada (130) se estende entre duas extremidades, que estão espaçadas a distâncias iguais de um ponto de ligação em que o condutor interno do cabo coaxial está conectado à parte condutora curvada.

16 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o comprimento elétrico entre asextremidades da parte condutora curvada (130) é

em que ÀL é ocomprimento de onda da energia de frequência de micro-ondas quando se propaga através do tecido biológico, e n é um número inteiro positivo.

17 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o comprimento elétrico da parte condutora curvada (130) é de 10 mm ou mais.

18 Laço cirúrgico (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que a parte condutora curvada (130) compreende um par de pinos flexíveis que se estendem a partir da extremidade distal do cabo coaxial (102).

19 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que possui uma tampa de extremidade tubular (124) montada na extremidade distal do cabo coaxial (102), em que a parte condutora curvada (130) e a tampa de extremidade tubular são móveis uma em relação à outra, entre: uma configuração armazenada na qual a parte condutora curvada está cercada pela tampa de extremidade tubular, e uma configuração implantada na qual a parte condutora curvada se projeta para além de uma extremidade distal da tampa de extremidade tubular.

20 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a tampa de extremidade tubular (124) tem um diâmetro externo inferior a 2,6 mm.

21 Laço cirúrgico (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracterizado pelo fato de que a parte condutora curvada (130) compreende uma guia para o laço retrátil.

22 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a guia compreende uma seção tubular oca com uma abertura numa das suas extremidades, em que o laço retrátil se estende ao longo da seção tubular oca e através da abertura.

23 Laço cirúrgico (200), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a abertura da seção tubular oca está em uma primeira extremidade da parte condutora curvada (130) e em que o laço retrátil inclui um fio que está afixado a uma segunda extremidade da parte condutora curvada.

24 Instrumento eletrocirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende:um gerador de sinal de micro-ondas para emitir energia de frequência de micro-ondas tendo uma frequência de 1 GHz ou mais, e um laço cirúrgico (200) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 23, conectado para receber a energia de frequência de micro-ondas e transmiti-la através do cabo coaxial (102) a ser emitido como um campo de frequência de micro-ondas pela parte condutora curvada (130).

25 Laço cirúrgico (300), caracterizado pelo fato de que compreende: um laço retrátil para cercar uma área contendo tecido biológico; uma estrutura de radiação posicionada para irradiar energia de frequência de micro-ondas para dentro da área cercada pelo laço retrátil; um cabo coaxial (102) para a transmissão de energia de frequência de micro-ondas para a estrutura de radiação, o cabo coaxial compreendendo um condutor interno (104), um condutor externo (106) circundante e coaxial com o condutor interno, e um material dielétrico (108) que separa o condutor interno e o condutor externo; e uma base do laço (112) em uma extremidade distal do cabo coaxial, em que o laço retrátil é retrátil em relação ao cabo coaxial em direção à base do laço, e em que a estrutura de radiação compreende uma parte condutora (142) formada em ou sobre o laço retrátil, a parte condutora sendo conectada para receber energia de micro-ondas a partir do cabo coaxial e configurada para irradiar a energia de frequência de micro-ondas recebida para dentro da área circundada pelo laço retrátil.

26 Laço cirúrgico (300), de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o comprimento elétrico da parte condutora (2π-l)ALem torno do laço retrátil é

, onde ÀL é o comprimento de ondada energia de frequência de micro-ondas quando se propaga através do tecido biológico, e n é um número inteiro positivo.

27 Laço cirúrgico (300), de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que o laço retrátil compreende um fio tendo uma primeira extremidade afixada na extremidade distal do cabo coaxial (102), e uma segunda extremidade, cuja posição relativa para a extremidade distal do cabo coaxial é ajustável, e em que a parte condutora (142) estende-se em torno do laço retrátil a partir da primeira extremidade.

28 Laço cirúrgico (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de que a parte condutora (142) compreende um comprimento de cabo coaxial que está em curto-circuito na sua extremidade distal e ao longo do qual as partes do condutor externo são periodicamente removidas para permitir a radiação das mesmas.

29 Instrumento eletrocirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende: um gerador de sinal de micro-ondas para emitir energia de frequência de micro-ondas tendo uma frequência de 1 GHz ou mais, e um laço cirúrgico (300) conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 25 a 28, conectado para receber a energia de frequência de micro-ondas e transmiti-la através do cabo coaxial para ser emitida como um campo de frequência de micro-ondas pela parte condutora (142).

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