BR112019019820A2 - instrumento eletrocirúrgico para ablação e ressecção - Google Patents
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Abstract
trata-se de um instrumento eletrocirúrgico que é capaz de simultaneamente realizar ablação de uma área de tecido com energia de micro-ondas e realizar a ressecção com energia de rf. o instrumento compreende uma estrutura para transportar energia tanto de rf quanto de micro-ondas para uma ponta do instrumento que é configurada para emitir a energia de micro-ondas de uma maneira adequada para ablação (por exemplo, como um campo substancialmente esférico) e para emitir a energia de rf de uma maneira mais focada para possibilitar que ressecção precisa e controlável seja realizada. a estrutura de transporte de energia compreende uma linha de transmissão coaxial para transportar energia de micro-ondas. a linha de transmissão coaxial tem um condutor interno oco que define uma passagem que suporta uma segunda linha de transmissão para transportar energia de radiofrequência.
Description
“INSTRUMENTO ELETROCIRÚRGICO PARA ABLAÇÃO E RESSECÇÃO”
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A invenção se refere a um instrumento combinado de ablação e ressecção e a um sistema de distribuição de energia para possibilitar a ablação e a ressecção pelo instrumento.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] A ressecção cirúrgica é um meio para remover seções de tecido indesejado associado a órgãos no interior do corpo humano ou animal, como o fígado ou o baço ou o intestino. Quando o tecido é cortado (dividido ou transectado), pequenos vasos sanguíneos chamados arteríolas são danificados ou rompidos. O sangramento inicial é seguido por uma cascata de coagulação na qual o sangue é transformado num coágulo numa tentativa de obstruir o ponto de sangramento. Durante uma operação, é desejável que um paciente perca o mínimo possível de sangue, então, vários dispositivos foram desenvolvidos numa tentativa de proporcionar cortes livres de sangramento.
[003] Por exemplo, o sistema de bisturi térmico Hemostatix® combina uma lâmina afiada com um sistema hemostático. A lâmina é revestida com um material plástico e conectada a uma unidade de aquecimento que controla com precisão a temperatura da lâmina. A intenção é que a lâmina aquecida cauterize o tecido à medida em que é cortado.
[004] Outros dispositivos conhecidos que cortam e interrompem o sangramento ao mesmo tempo não utilizam uma lâmina. Alguns dispositivos utilizam energia de radiofrequência (RF) para cortar e/ou coagular o tecido. Outros dispositivos (conhecidos como bisturis harmônicos) utilizam uma ponta de vibração rápida para cortar o tecido.
[005] O método de corte que usa energia de RF opera com o uso do princípio de que, como uma corrente elétrica passa através de uma matriz tecidual (auxiliada pelo conteúdo iônico das células), a impedância ao fluxo de elétrons através do tecido gera calor. Quando uma onda senoidal pura é aplicada à matriz tecidual, calor suficiente é gerado nas células para vaporizar o teor de água do tecido. Portanto, há um enorme aumento na pressão interna da célula que não pode
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2/14 ser controlada pela membrana celular, resultando na ruptura celular. Quando isto ocorre sobre uma ampla área, pode-se observar que o tecido foi transectado.
[006] A coagulação por RF opera por meio de aplicação de uma forma de onda menos eficiente ao tecido, em que, em vez de ser vaporizado, o conteúdo da célula é aquecido até cerca de 65 °C. Isto seca o tecido por dessecação e também desnatura as proteínas nas paredes dos vasos e o colágeno que constitui a parede celular. A desnaturação das proteínas atua como um estímulo para a cascata de coagulação, assim, a coagulação é intensificada. Ao mesmo tempo, o colágeno na parede é desnaturado a partir de uma molécula semelhante a bastão para uma bobina, o que faz com que o vaso se contraia e reduza de tamanho, fornecendo ao coágulo um ponto de ancoragem e uma menor área para obstrução.
[007] A aplicação de energia térmica ao tecido biológico também é um método eficaz para exterminar células. Por exemplo, a aplicação de micro-ondas pode aquecer e, assim, realizar a ablação (destruir) do tecido biológico. Este método pode, em particular, ser usado para o tratamento de câncer, visto que o tecido cancerígeno pode ser ablacionado desta forma.
SUMÁRIO DE INVENÇÃO [008] Na sua forma mais geral, a presente invenção fornece um instrumento eletrocirúrgico que tem capacidade para simultaneamente realizar ablação de uma área de tecido com energia de micro-ondas e realização ressecção com energia de RF. Em particular, a invenção se refere à estrutura para transportar energia tanto de RF quanto de micro-ondas para uma ponta do instrumento que é configurada para emitir a energia de micro-ondas de uma maneira adequada para ablação (por exemplo, como um campo substancialmente esférico) e para emitir a energia de RF de uma maneira mais focada para possibilitar que ressecção precisa e controlável seja realizada.
[009] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um instrumento eletrocirúrgico para distribuição de energia eletromagnética (EM) de radiofrequência (RF) e energia EM de micro-ondas para ressecção e ablação de tecido biológico, sendo que o instrumento compreende: uma estrutura de cabos de transporte de energia que compreende: uma linha de transmissão coaxial para transportar energia de micro-ondas, sendo que a linha de transmissão coaxial
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3/14 compreende uma camada condutora interna, uma camada condutora externa e uma camada dielétrica que separa a camada condutora interna da camada condutora externa, sendo que a camada condutora interna é formada ao redor de uma passagem longitudinal oca ao longo da estrutura de cabos; uma linha de transmissão para transportar energia de radiofrequência ao longo da passagem longitudinal oca; e uma ponta do instrumento numa extremidade distai da estrutura de cabos de transporte de energia, sendo que a ponta do instrumento compreende: um elemento de ponta dielétrica que se estende longitudinalmente além de uma extremidade distal do condutor externo, sendo que o condutor interno se estende longitudinalmente além da extremidade distal do condutor externo dentro do elemento de ponta dielétrica para formar um radiador de micro-ondas; e um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno montados numa extremidade distai da ponta dielétrica, sendo que o eletrodo ativo e o eletrodo de retorno são conectados à linha de transmissão para suportar um campo de RF entre os mesmos na extremidade distal do elemento de ponta dielétrica. Neste aspecto da invenção, há duas estruturas de linha de transmissão para a energia de RF e a energia de micro-ondas que, respectivamente, terminam em diferentes estruturas de distribuição de energia que fornecem o efeito desejado.
[010] A linha de transmissão coaxial para transportar a energia de microondas pode ser uma primeira linha de transmissão coaxial, e a linha de transmissão para transportar a energia de radiofrequência pode ser uma segunda linha de transmissão coaxial. A segunda linha de transmissão coaxial pode compreender um elemento condutor mais interno que se estende através da passagem longitudinal, a camada condutora interna e uma camada dielétrica mais interna que separa a camada condutora interna do elemento condutor mais interno. Nesta disposição, o eletrodo ativo pode ser eletricamente conectado à camada condutora interna e o eletrodo de retorno pode ser eletricamente conectado ao elemento condutor mais interno. O elemento condutor mais interno e a camada condutora externa podem ser eletricamente aterrados. Assim, na extremidade distai da estrutura de transporte de energia, a ablação pode ser realizada por energia de micro-ondas distribuída pela camada condutora interna e pela camada condutora externa. O corte/ressecção por RF pode ser realizado com o uso da energia
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4/14 distribuída entre o elemento condutor mais interno e a camada condutora interna.
[011] As linhas de transmissão podem ser fornecidas por uma estrutura triaxial que compreende três elementos condutores separados por camadas dielétricas. As camadas condutoras mais interna e mais externa são aterradas, enquanto a camada condutora intermediária (interna) é o condutor de sinal para cada linha de transmissão.
[012] Num outro exemplo, a linha de transmissão para transportar a RF pode estar totalmente contida na passagem longitudinal oca. Por exemplo, a linha de transmissão para transportar a energia de radiofrequência pode ser um par de fios que se estende através da passagem longitudinal oca. O par de fios pode ser encerrado num envoltório eletricamente isolante, por exemplo, para garantir o isolamento do condutor interno.
[013] A estrutura de cabos de transporte de energia pode ser inserível através de um tubo de inserção flexível de um dispositivo de escopo cirúrgico (por exemplo, endoscópio, broncoscópio, gastroscópio, laparoscópio ou semelhantes). Em particular, a estrutura em camadas triaxial pode ser inserível num canal do instrumento de tal dispositivo de escopo. A estrutura de cabos de transporte de energia pode, assim, ser dimensionada para se encaixar num canal do instrumento. Por exemplo, a mesma pode ter um diâmetro externo menor ou igual a 3 mm.
[014] A primeira linha de transmissão coaxial pode ser disposta para portar energia de micro-ondas. Para minimizar as perdas, é desejável que a energia de micro-ondas seja portada por uma linha de transmissão coaxial que tem um maior diâmetro.
[015] A segunda linha de transmissão coaxial pode ser disposta para portar a energia de RF. Consequentemente, o condutor interno forma um primeiro polo (ativo) de uma linha de transmissão bipolar portadora de RF, e o elemento condutor mais interno forma um segundo polo (de retorno) da linha de transmissão bipolar portadora de RF.
[016] O elemento condutor mais interno pode ser um fio ou bastão condutor. Alternativa ou adicionalmente, o elemento condutor mais interno pode ser integrado a um outro componente que passa através do canal do instrumento. Por exemplo, um tubo usado para fornecer líquido ou gás à extremidade distai da estrutura de
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5/14 transporte de energia, ou um alojamento para um fio de controle, por exemplo, um fio-guia ou de arrasto, pode ser formado a partir de um material condutor, ou revestido com o mesmo, e pode atuar como o elemento condutor mais interno.
[017] Na presente invenção, pode ser necessário fornecer uma configuração, tal como um diplexador, na extremidade distai da estrutura de transporte de energia para impedir que o sinal de radiofrequência de tensão mais alta retorne ao longo da camada condutora externa, e/ou para impedir que o sinal de micro-ondas retorne ao longo do elemento condutor mais interno. Adicional ou alternativamente, um diplexador pode ser fornecido na extremidade proximal da estrutura de transporte de energia para garantir que as energias de RF e de microondas sejam divididas nos canais de RF e micro-ondas.
[018] A camada dielétrica interna e/ou a camada dielétrica externa podem, cada uma, compreender um tubo sólido de material dielétrico ou um tubo de material dielétrico que tem uma estrutura porosa. Ser um tubo sólido de material dielétrico pode significar que o material dielétrico é substancialmente homogêneo. Ter uma estrutura porosa pode significar que o material dielétrico é substancialmente não homogêneo, com um número ou quantidade significativo de bolsos ou espaços vazios de ar. Por exemplo, uma estrutura porosa pode significar uma estrutura em colmeia, uma estrutura de malha ou uma estrutura de espuma. O material dielétrico pode compreender PTFE ou um outro material dielétrico de micro-ondas baixa perda. O material dielétrico pode compreender um tubo com uma espessura de parede de pelo menos 0,2 mm, de preferência, pelo menos 0,3 mm, com mais preferência, pelo menos 0,4 mm, por exemplo, entre 0,3 e 0,6 mm.
[019] A camada condutora interna e/ou a camada condutora externa podem compreender: um revestimento metálico no interior ou exterior de um tubo de material; um tubo sólido de metal posicionado contra o interior ou exterior de um tubo de material; ou uma camada de material condutor trançado embutido num tubo de material. A camada condutora interna e/ou a camada condutora externa podem compreender um revestimento de prata. A camada condutora interna e/ou a camada condutora externa podem ter uma espessura de aproximadamente 0,01 mm.
[020] Numa configuração, a estrutura de transporte de energia pode ser
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6/14 fabricada como uma pluralidade de camadas, por exemplo, uma camada tubular interna oca (a camada dielétrica interna); uma camada de material condutor uma superfície externa da camada tubular interna oca (camada condutora interna); um tubo de material dielétrico numa superfície externa do material condutor (camada dielétrica); e uma camada de material condutor numa superfície externa do tubo do material dielétrico (camada condutora externa). O elemento condutor mais interno pode ser um bastão ou fio ou material condutor que passa através da camada tubular interna oca. Em algumas modalidades, a camada dielétrica interna pode ser formada sobre o elemento condutor mais interno. A estrutura pode, ou não, compreender vãos de ar entre algumas ou todas estas camadas. Uma vantagem de evitar vãos de ar é que perdas no cabo podem ser minimizadas. Num exemplo, esta estrutura podería ser fabricada revestindo-se sequencialmente cada camada subsequente sobre a camada anterior (interna). Alternativamente, esta estrutura podería ser produzida formando-se uma ou mais dentre as camadas como uma primeira parte e uma ou mais dentre as camadas como uma segunda parte e, então, deslizando-se uma parte no interior da outra. A camada tubular interna oca compreende, de preferência, poli-imida, mas pode ser PTFE ou outro material isolante adequado. A camada tubular interna oca pode ter uma espessura de 0,1 mm.
[021] No presente documento, o termo “interno” significa radialmente mais próximo do centro (por exemplo, eixo geométrico) da estrutura em camadas. O termo “externo” significa radialmente mais distante do centro (eixo geométrico) da estrutura em camadas.
[022] O termo “condutor” é usado no presente documento significando eletricamente condutor, a menos que o contexto indique de outro modo.
[023] No presente documento, os termos “proximal” e “distai” se referem às extremidades da estrutura de transporte de energia mais distante e mais próxima ao sítio de tratamento, respectivamente. Assim, em uso, a extremidade proximal está mais próxima de um gerador para fornecer a energia de RF e/ou de microondas, enquanto a extremidade distai está mais próxima do sítio de tratamento, isto é, do paciente.
[024] Na extremidade distai da estrutura de transporte de energia, a ponta
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7/14 do instrumento pode ser afixada colinearmente com a camada dielétrica externa, de modo que o canal do instrumento se estenda através da ponta irradiadora. Em outras palavras, a passagem longitudinal se estende através do elemento de ponta dielétrica para fornecer um trajeto de fluxo de fluido através do instrumento.
[025] De preferência, a ponta irradiadora pode ter as mesmas dimensões interna e externa que a camada dielétrica externa. O elemento de ponta dielétrica pode ser produzido a partir de um material cerâmico. O elemento condutor mais interno, a camada dielétrica interna e a camada condutora interna podem se estender através da ponta irradiadora. Desta forma, a ponta irradiadora pode fornecer um radiador de micro-ondas na extremidade distai da estrutura de transporte de energia. O corte por RF também pode ocorrer na extremidade da ponta irradiadora numa região entre o elemento condutor mais interno e a camada condutora interna. A ponta irradiadora pode ser configurada para irradiar energia de micro-ondas num padrão esférico, por exemplo, para produzir uma região de ablação esférica. Em algumas modalidades, uma porção arqueada da ponta irradiadora é exposta ao canal do instrumento. Por exemplo, o material dielétrico interno e o condutor interno podem não se estender completamente através da ponta irradiadora. De preferência, a extremidade mais distal do elemento condutor mais interno é desalinhada de modo que esteja em contato com o setor exposto da ponta irradiadora. Desta forma, quando a energia de RF é transportada através da estrutura de transporte de energia, o corte ou a ressecção por RF pode ocorrer numa região entre o elemento condutor mais interno e o condutor interno.
[026] O instrumento pode fazer parte de um aparelho eletrocirúrgico que compreende um gerador eletrocirúrgico disposto para fornecer energia EM de RF e energia EM de micro-ondas. Neste aparelho, o instrumento é conectado ao gerador de uma maneira pela qual a estrutura de cabos de transporte de energia é disposta para transportar energia EM de micro-ondas por meio da primeira linha de transmissão coaxial e energia de RF por meio da segunda linha de transmissão coaxial.
[027] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um instrumento eletrocirúrgico para distribuição de energia eletromagnética (EM) de radiofrequência (RF) e energia EM de micro-ondas para ressecção e ablação de
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8/14 tecido biológico, sendo que o instrumento compreende: uma linha de transmissão coaxial para transportar a energia EM de RF e a energia EM de micro-ondas, sendo que a linha de transmissão coaxial compreende uma camada condutora interna, uma camada condutora externa e uma camada dielétrica que separa a camada condutora interna da camada condutora externa; e uma ponta do instrumento em formato de esfera numa extremidade distai da estrutura de cabos de transporte de energia, sendo que a ponta do instrumento compreende: um primeiro hemisfério condutor eletricamente conectado à camada condutora interna; um segundo hemisfério condutor eletricamente conectado à camada condutora externa; e uma camada dielétrica plana localizada num vão de separação física entre o primeiro hemisfério condutor e o segundo hemisfério condutor, sendo que o primeiro hemisfério condutor e o segundo hemisfério condutor são configurados para: irradiar a energia EM de micro-ondas, como um campo substancialmente esférico, e fornecer, respectivamente, um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno em lados opostos do vão de separação para distribuição da energia EM de RF. Este aspecto da invenção utiliza como a ponta do instrumento em formato de esfera “aparece” diferentemente para a energia de micro-ondas e a energia de RF. Para a energia de micro-ondas, a mesma aparece como uma esfera condutora contínua para emissão de um campo esférico. Para a energia de RF, a mesma aparece como um capacitor de placas paralelas, em que o campo elétrico emitido ao redor da borda do vão entre os hemisférios pode ser usado para ressectar tecido biológico. O corte e a ressecção podem, portanto, ser controláveis por um usuário, por exemplo por fios-guia ou de arrasto fixados à ponta do instrumento.
[028] Embora a ponta do instrumento tenha formato de esfera neste aspecto, a ponta pode ter formatos diferentes de acordo com o formato de campo resultante que é desejado.
[029] O instrumento pode ser inserível através de um canal do instrumento de um dispositivo de escopo cirúrgico. Por exemplo, a ponta do instrumento em formato de esfera pode ter um diâmetro menor ou igual a 3 mm.
[030] O primeiro hemisfério condutor e o segundo hemisfério condutor podem ser montados simetricamente na camada dielétrica plana. Os mesmos podem ser conectados à linha de transmissão coaxial por meio de conectores
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9/14 intermediários. Por exemplo, o instrumento pode incluir um primeiro conector elétrico montado numa primeira superfície da camada dielétrica plana, sendo que o primeiro conector elétrico conecta eletricamente a camada condutora interna ao primeiro hemisfério condutor. O instrumento pode compreender, ainda, um segundo conector elétrico montado numa segunda superfície da camada dielétrica plana oposta à primeira superfície, sendo que o segundo conector elétrico conecta eletricamente a camada condutora externa ao segundo hemisfério condutor.
[031 ] A linha de transmissão coaxial pode incluir uma passagem de fluxo de fluido para transportar um fluido até a ponta do instrumento. A ponta do instrumento pode incluir uma saída de fluxo de fluido conectada à passagem de fluxo de fluido. A passagem de fluxo de fluido pode se estender através da camada dielétrica plana.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [032] As modalidades da invenção serão agora descritas a título de exemplo com referência aos desenhos anexos em que:
[033] a Figura 1 é uma vista esquemática em corte transversal de uma estrutura de transporte de energia para um instrumento eletrocirúrgico combinado de ablação por micro-ondas e ressecção por RF que é uma modalidade da invenção;
[034] a Figura 2 é uma vista esquemática de uma estrutura de ponta alternativa para um instrumento eletrocirúrgico combinado de ablação por microondas e ressecção por RF que é uma modalidade da invenção; e [035] as Figuras 3A e 3B compreendem uma vista em corte transversal lateral, frontal e axial de uma estrutura de ponta para um instrumento eletrocirúrgico combinado de ablação por micro-ondas e ressecção por RF que é uma outra modalidade da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA; OPÇÕES E REFERÊNCIAS ADICIONAIS [036] A Figura 1 mostra uma vista esquemática em corte transversal de uma estrutura de transporte de energia 100 de acordo com a presente invenção. A estrutura de transporte de energia 100 é inserível num tubo de inserção flexível de um dispositivo de escopo cirúrgico para eletrocirurgia invasiva. A estrutura de transporte de energia 100 compreende uma estrutura em camadas triaxial, múltiplas camadas dispostas coaxialmente em relação a um eixo geométrico
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10/14 longitudinal do instrumento que se estende ao longo do tubo de inserção.
[037] A estrutura coaxial de múltiplas camadas pode compreender uma camada dielétrica mais interna (omitida da Figura 1 para maior clareza) que é oca para formar um canal do instrumento 102 do dispositivo de escopo. Uma camada condutora interna 104 é formada na camada dielétrica mais interna. Uma camada condutora externa 106 é formada coaxialmente com a camada condutora interna 104, com uma camada dielétrica intermediária 108 que separa a camada condutora interna 104 e a camada condutora externa 106. A camada condutora interna 104, a camada dielétrica intermediária 108 e a camada condutora externa 106 formam uma primeira linha de transmissão coaxial. De acordo com uma modalidade da invenção, dentro do canal do instrumento 102 há um elemento condutor mais interno 110, que nesta modalidade é um fio ou filamento metálico fino. A camada condutora interna 104, a camada dielétrica mais interna e o elemento condutor mais interno 110 formam uma segunda linha de transmissão coaxial.
[038] Numa extremidade proximal da estrutura de transporte de energia 100 há um conector 112 para conectar a estrutura 100 a um gerador (não mostrado). Pode haver um cabo coaxial intermediário entre o conector e o gerador. O gerador pode ser configurado parra gerar energia de radiofrequência (RF) e/ou de microondas que é transportada pela estrutura de múltiplas camadas para uma extremidade distai da estrutura de transporte de energia 100.
[039] A primeira linha de transmissão coaxial (por exemplo, formada pela camada condutora interna 104, pela camada condutora externa 106 e pela camada dielétrica externa 108) pode ser disposta para transportar energia de micro-ondas 114. A segunda linha de transmissão coaxial (formada pela camada condutora interna 104, pelo elemento condutor mais interno 110 e pela camada dielétrica mais interna) pode ser disposta para transportar energia de RF. A camada condutora externa 106 e a camada condutora mais interna 110 são aterradas, pelo que a camada condutora interna é o condutor de sinal tanto para a primeira quanto para a segunda linhas de transmissão. A segunda linha de transmissão é, assim, invertida de uma estrutura coaxial convencional, em que o condutor aterrado é normalmente o mais externo.
[040] Na extremidade proximal da estrutura de transporte de energia 100
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11/14 há um diplexador 116 que atua tanto para conectar a energia de RF e de microondas do gerador em suas respectivas linhas de transmissão quanto para também impedir o vazamento nos sinais entre as linhas de transmissão.
[041] Uma ponta irradiadora 118 produzida a partir de material cerâmico é posicionada na extremidade mais distai da estrutura de transporte de energia 100. A ponta irradiadora 118 é um cilindro oco que é posicionado de modo a estar colinear com a camada dielétrica externa 108 e tem as mesmas dimensões interna e externa que a camada dielétrica externa 108. O elemento condutor mais interno 110, a camada condutora interna 104 e a camada dielétrica interna têm, assim, capacidade para se estender através da ponta irradiadora 118, mas a camada condutora externa 106 termina na extremidade da camada dielétrica externa 108 ou ao redor da mesma. Devido a esta configuração, quando a energia de microondas é transportada ao longo da estrutura 100, a energia de micro-ondas é irradiada a partir da ponta 118 num padrão geralmente esférico. Isto pode produzir ablação por micro-ondas numa região geralmente esférica do tecido.
[042] O elemento condutor mais interno 110 se estende através do interior oco da ponta irradiadora 118 e termina um eletrodo de retorno 124 que está exposto numa extremidade distai da ponta irradiadora 118. O eletrodo de retorno pode ser radialmente deslocado do eixo geométrico longitudinal do dispositivo, pelo qual há uma etapa no elemento condutor mais interno 110 para produzir a conexão elétrica necessária. Num exemplo, o eletrodo de retorno é mostrado numa superfície interna da passagem através da ponta irradiadora 118. A camada condutora interna 104 pode incluir uma extensão distai que se estende através do interior oco da ponta irradiadora 118 para formar um eletrodo ativo 126 que se encontra oposto ao eletrodo de retorno 124 na extremidade distai da ponta irradiadora. Quando a energia de RF é transportada através da estrutura 100, um campo elétrico de RF é definido entre o eletrodo ativo 126 e o eletrodo de retorno 124 que possibilita que o corte ou a ressecção possa ocorrer numa região 122 na extremidade distai da ponta irradiadora.
[043] A Figura 2 é uma vista esquemática de uma estrutura de ponta alternativa 200 para um instrumento eletrocirúrgico combinado de abração por micro-ondas e ressecção por RF que é uma modalidade da invenção. A estrutura
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12/14 de ponta 200 compreende um radiador substancialmente esférico que tem um primeiro hemisfério 202 e um segundo hemisfério 204, sendo que o primeiro hemisfério 202 e o segundo hemisfério 204 são, cada um, produzidos a partir de um material condutor. Por exemplo, cada hemisfério pode ser produzido a partir de um material ou carcaça metálica. O primeiro hemisfério 202 e o segundo hemisfério 204 são separados por um material dielétrico 206 de modo que o primeiro hemisfério 202, o segundo hemisfério 204 e o material dielétrico 206 formem uma estrutura substancialmente esférica. A camada de material dielétrico 206 pode ter espessura menor que 0,5 mm. Um primeiro eletrodo 208 é conectado a uma superfície interna do primeiro hemisfério 202, e um segundo eletrodo 210 é conectado a uma superfície interna do segundo hemisfério 204. Desta forma, o primeiro eletrodo 208 e o segundo eletrodo 210 ficam opostos entre si através da camada de material dielétrico 206. O primeiro eletrodo 208 e o segundo eletrodo 210 cobrem pelo menos uma porção da base de cada respectivo hemisfério. Em algumas modalidades, o primeiro eletrodo 208 e o segundo eletrodo 210 pode cobrir substancialmente toda a base de cada respectivo hemisfério.
[044] Os eletrodos 208, 210 são, respectivamente, conectados aos condutores interno e externo de um cabo de alimentação coaxial (não mostrado). Em outras modalidades, os eletrodos 208, 210 podem ser omitidos, e cada hemisfério conectado diretamente a um respectivo condutor dentre os condutores interno e externo. O cabo de alimentação coaxial é disposto para transportar energia de RF e de micro-ondas a partir de um gerador da maneira descrita acima. A estrutura de ponta esférica mostrada na Figura 2 pode ser dimensionada para se encaixar no canal do instrumento de um dispositivo de escopo cirúrgico.
[045] A estrutura de ponta 200 é dimensionada para distribuir a energia de RF e de micro-ondas a partir do cabo coaxial de diferentes formas. Em frequências de micro-ondas, os hemisférios separados parecem eletricamente semelhantes a uma única esfera. A energia de micro-ondas distribuída para a estrutura de ponta 200 pode, assim, ser irradiada pelo primeiro hemisfério 202 e pelo segundo hemisfério 204 num padrão substancialmente esférico. Desta forma, a estrutura de ponta 200 tem capacidade para realizar ablação de uma região geralmente esférica do tecido.
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13/14 [046] Entretanto, em radiofrequências, a estrutura de ponta 200 parece eletricamente semelhante a um capacitor de placas paralelas. Neste caso, a energia de RF distribuída para os hemisférios define um campo de RF através do vão formado pela camada dielétrica 206 que tem capacidade para realizar corte ou ressecção. Assim, a estrutura de ponta 200 tem capacidade para realizar corte e ressecção por RF, em que a ressecção é realizada no plano da camada dielétrica 206 e, assim, pode ser controlada por movimento do instrumento. Por exemplo, o instrumento pode ser giratório de modo que o corte seja realizado num plano diferente.
[047] A estrutura de ponta 200 também pode ser disposta para distribuir fluido (por exemplo, solução salina ou gás, por exemplo, para formar um plasma para tratamento). Uma saída de fluxo de fluido 212 pode ser formada na camada dielétrica plana 206 para introduzir fluido no sítio de tratamento. A saída de fluxo de fluido 212 pode estar em comunicação fluida com uma trajetória de fluido no cabo de alimentação coaxial. Em alguns exemplos, o cabo de alimentação coaxial pode compreender uma linha de transmissão coaxial oca, isto é, uma linha de transmissão coaxial com um condutor interno oco. A trajetória do fluido pode ocorrer dentro do condutor interno oco.
[048] A Figura 3A mostra uma vista lateral e uma vista frontal de uma ponta do instrumento eletrocirúrgico 300 que é uma outra modalidade da invenção. A Figura 3B é uma vista esquemática em corte transversal do mesmo. O instrumento é configurado como uma linha de transmissão coaxial que compreende um condutor interno oco 310 separado de um condutor externo 308 por um material dielétrico eletricamente isolante 304. Numa porção distai da ponta, o condutor interno 310 e o material dielétrico 304 se projetam além de uma extremidade distai do condutor externo e uma luva protetora 302 para formar uma antena de microondas. A energia de micro-ondas distribuída a partir de um gerador (não mostrado) numa extremidade proximal do cabo coaxial pode, assim, ser emitida na porção distai da ponta.
[049] O condutor interno oco 31 fornece um canal 312 através do qual um par de fios condutores 314 se estendem. Os fios 314 terminam em suas extremidades distais num par de eletrodos 306 formado na face de extremidade
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14/14 distal do material dielétrico 304. Os fios 314 podem formar qualquer estrutura adequada de linha de transmissão para transportar energia de radiofrequência (RF), por exemplo, um par torcido ou semelhantes. Os fios podem ser embutidos ou encerrados num envoltório eletricamente isolante 316 que é transportado através do canal 312. O par de eletrodos 306 é conectado a um respectivo fio 314 para formar eletrodos ativo e de retorno para distribuição de energia de RF. Os eletrodos 306 incentivam um trajeto de corrente preferencial para a energia de RF através da face distai da ponta do instrumento para facilitar a ressecção por RF à medida que o instrumento é inserido através do tecido.
Claims (19)
- REIVINDICAÇÕES1. Instrumento eletrocirúrgico para distribuição de energia eletromagnética (EM) de radiofrequência (RF) e energia EM de micro-ondas para ressecção e ablação de tecido biológico caracterizado pelo fato de que o instrumento compreende:uma estrutura de cabos de transporte de energia que compreende:uma linha de transmissão coaxial para transportar energia de micro-ondas, sendo que a linha de transmissão coaxial compreende uma camada condutora interna, uma camada condutora externa e uma camada dielétrica que separa a camada condutora interna da camada condutora externa, sendo que a camada condutora interna é formada ao redor de uma passagem longitudinal oca ao longo da estrutura de cabos; e uma linha de transmissão para transportar energia de radiofrequência ao longo da passagem longitudinal oca; e uma ponta do instrumento numa extremidade distai da estrutura de cabos de transporte de energia, sendo que a ponta do instrumento compreende:um elemento de ponta dielétrica que se estende longitudinalmente além de uma extremidade distal do condutor externo, sendo que o condutor interno se estende longitudinalmente além da extremidade distal do condutor externo dentro do elemento de ponta dielétrica para formar um radiador de micro-ondas; e um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno montados numa extremidade distai da ponta dielétrica, sendo que o eletrodo ativo e o eletrodo de retorno são conectados à linha de transmissão para suportar um campo de RF entre os mesmos na extremidade distal do elemento de ponta dielétrica.
- 2. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha de transmissão coaxial para transportar a energia de micro-ondas é uma primeira linha de transmissão coaxial e a linha de transmissão para transportar a energia de radiofrequência é uma segunda linha de transmissão coaxial, sendo que a segunda linha de transmissão coaxial compreende um elemento condutor mais interno que se estende através da passagem longitudinal, a camada condutora interna e uma camada dielétrica mais interna que separa a camada condutora interna do elemento condutor mais interno,Petição 870190094999, de 23/09/2019, pág. 25/322/4 sendo que o eletrodo ativo é eletricamente conectado à camada condutora interna e o eletrodo de retorno é eletricamente conectado ao elemento condutor mais interno, e sendo que o elemento condutor mais interno e a camada condutora externa são eletricamente aterrados.
- 3. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento condutor mais interno é um fio condutor.
- 4. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o elemento condutor mais interno inclui um fio de controle para manusear a ponta do instrumento.
- 5. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha de transmissão para transportar a energia de radiofrequência é um par de fios que se estende através da passagem longitudinal oca.
- 6. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o par de fios é encerrado num envoltório eletricamente isolante.
- 7. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a estrutura de cabos de transporte de energia é inserível através de um tubo de inserção flexível de um dispositivo de escopo cirúrgico.
- 8. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a estrutura de cabos de transporte de energia tem um diâmetro externo menor ou igual a 3 mm.
- 9. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a passagem longitudinal se estende através do elemento de ponta dielétrica para fornecer um trajeto de fluxo de fluido através do instrumento.
- 10. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a ponta dielétrica é cerâmica.
- 11. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que tem um diplexadorPetição 870190094999, de 23/09/2019, pág. 26/323/4 conectado a uma extremidade proximal da estrutura de cabos de transporte de energia.
- 12. Aparelho eletrocirúrgico caracterizado pelo fato de que compreende:um gerador eletrocirúrgico disposto de modo a fornecer energia de radiofrequência e energia de micro-ondas; e um instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, conectado ao gerador eletrocirúrgico, sendo que a estrutura de cabos de transporte de energia é disposta de modo a transportar a energia de micro-ondas por meio da linha de transmissão coaxial para transportar energia de micro-ondas e a energia de radiofrequência por meio da linha de transmissão para transportar energia de radiofrequência.
- 13. Instrumento eletrocirúrgico para distribuição de energia eletromagnética (EM) de radiofrequência (RF) e energia EM de micro-ondas para ressecção e ablação de tecido biológico caracterizado pelo fato de que o instrumento compreende:uma linha de transmissão coaxial para transportar a energia EM de RF e a energia EM de micro-ondas, sendo que a linha de transmissão coaxial compreende uma camada condutora interna, uma camada condutora externa e uma camada dielétrica que separa a camada condutora interna da camada condutora externa; e uma ponta do instrumento em formato de esfera numa extremidade distai da estrutura de cabos de transporte de energia, sendo que a ponta do instrumento compreende:um primeiro hemisfério condutor eletricamente conectado à camada condutora interna;um segundo hemisfério condutor conectado eletricamente à camada condutora externa; e uma camada dielétrica plana localizada num vão de separação física entre o primeiro hemisfério condutor e o segundo hemisfério condutor, sendo que o primeiro hemisfério condutor e o segundo hemisfério condutor são configurados para:irradiar a energia EM de micro-ondas como um campo substancialmente esférico, ePetição 870190094999, de 23/09/2019, pág. 27/324/4 fornecer, respectivamente, um eletrodo ativo e um eletrodo de retorno em lados opostos do vão de separação para distribuição da energia EM de RF.
- 14. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a ponta do instrumento em formato de esfera tem um diâmetro menor ou igual a 3 mm.
- 15. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro hemisfério condutor e o segundo hemisfério condutor são simetricamente montados na camada dielétrica plana.
- 16. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que inclui:um primeiro conector elétrico montado numa primeira superfície da camada dielétrica plana, sendo que o primeiro conector elétrico conecta eletricamente a camada condutora interna ao primeiro hemisfério condutor; e um segundo conector elétrico montado numa segunda superfície da camada dielétrica plana oposta à primeira superfície, sendo que o segundo conector elétrico conecta eletricamente a camada condutora externa ao segundo hemisfério condutor.
- 17. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que a linha de transmissão coaxial inclui uma passagem de fluxo de fluido para transportar um fluido até a ponta do instrumento.
- 18. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a ponta do instrumento inclui uma saída de fluxo de fluido conectada à passagem de fluxo de fluido.
- 19. Instrumento eletrocirúrgico, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a passagem de fluido se encontra através da camada dielétrica plana.
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