BR122019018352B1 - Laço cirúrgico - Google Patents

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BR122019018352B1
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end cap
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BR122019018352-0A
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Christopher Paul Hancock
Malcolm White
Steven Morris
Craig GULLIFORD
Sandra May Bernadette Swain
Mohammed Sabih Chaudhry
Brian Saunders
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Creo Medical Limited
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Abstract

A divulgação refere-se a três aprimoramentos para um laço cirúrgico: um laço eletrocirúrgico em que o anel do fio do laço se estende a partir de uma superfície de transferência de energia que pode agir como uma superfície de reação física para corte ecânico usando o laço e como uma região para emitir energia eletromagnética; um laço cirúrgico com um fio do laço que tem uma primeira extremidade ligada a uma protuberância móvel que está montada de modo deslizável num cabo coaxial; e um laço cirúrgico com uma tampa de extremidade com uma superfície de reação voltada distalmente e um par de canais para guiar um fio do laço, onde a superfície de reação voltada distalmente está disposta para entrar em contato com o anel retrátil quando totalmente retraído.

Description

(Pedido dividido do BR 112018002100-8, depositado em 06/09/2016) CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A invenção refere-se a um laço cirúrgico, por exemplo, para utilização num procedimento de polipectomia. Em particular, a invenção pode se relacionar aos laços médicos adequados para a inserção do canal de instrumento de um endoscópio (ou qualquer outro tipo de dispositivo de escopo usado no trato gastrointestinal (GI), ou em outras partes do corpo humano ou animal, tal como a cavidade nasal), e que pode incluir um meio para a introdução de energia eletromagnética dentro do tecido biológico.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] Os pólipos no trato GI podem ser removidos 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 (tronco) 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 tecido biológico. A corrente também pode facilitar a cauterização.
[0003] Pólipos sésseis também podem ser removidos da mesma maneira. É preferível "inflar" tais pólipos antes da remoção através da injeção de solução salina ou de hialuronato de sódio sob o pólipo para eleva-lo na direção oposta da parede do cólon circundante. Isso pode ajudar a reduzir o risco de perfuração intestinal.
[0004] O documento de n° WO 2015/004420 descreve uma armadilha eletrocirúrgica na qual um eletrodo foi extensível no anel do laço.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0005] A divulgação aqui fornece três aprimoramentos para um instrumento de laço cirúrgico. O primeiro aprimoramento refere-se à forma como a energia eletromagnética (particularmente a energia de micro-ondas) é entregue ao tecido, ambos quando o tecido for cercado por um anel do fio do laço em uma configuração estendida e quanto o tecido for localizado radialmente para fora do anel do fio do laço em uma configuração retraído. Assim, o laço pode ser operado em duas posições: uma posição aberta (correspondente à configuração estendida) e uma posição fechada (correspondente à configuração retraída). Na posição aberta, o laço pode ser usado para prender tecido para a excisão. Na posição fechada, o laço pode ser utilizado como um hemostático de propósito geral.
[0006] O segundo aprimoramento refere-se a meios para acionar (isto é, estendendo e retraindo) o fio do laço.
[0007] O terceiro aprimoramento relaciona-se à geometria e à estrutura do conjunto da cabeça distal a partir do qual o anel de fio do laço se estende.
[0008] No geral, um primeiro aspecto da invenção fornece um laço eletrocirúrgico em que o anel do fio do laço se estende a partir de uma superfície de transferência de energia que pode agir como uma superfície de reação física para corte mecanicamente usando o laço e como uma região para emissão de energia eletromagnética (por exemplo, micro-ondas ou RF).
[0009] De acordo com o primeiro aspecto da invenção, é fornecido um laço cirúrgico que compreende: um cabo coaxial com um condutor interno, um condutor externo e um material dielétrico que separa o condutor interno do condutor externo; um conjunto de cabeça distal disposto em uma extremidade distal do cabo coaxial; e um fio do laço montado no conjunto de cabeça distal, em que o conjunto de cabeça distal compreende uma tampa de extremidade que possui: uma estrutura de transferência de energia voltada distalmente que está conectada ao condutor interno e um par de canais, cada um dos dois canais se estendendo axialmente entre uma saída na superfície de transferência de energia voltada distalmente e uma entrada na superfície proximal da tampa de extremidade, em que o fio do laço está disposto dentro do par de canais para formar um anel retrátil para além da superfície de transferência de energia voltada distalmente. O cabo coaxial pode ser configurado para fornecer energia eletromagnética ao conjunto de cabeça distal. A estrutura de transferência de energia voltada distalmente pode ser configurada para transmitir a energia eletromagnética transportada para o conjunto de cabeça distal pelo cabo coaxial no tecido biológico no conjunto de cabeça distal.
[0010] O cabo coaxial pode ser disposto (por exemplo, adequadamente dimensionado) para transportar a energia eletromagnética de micro-ondas, em que a estrutura de transferência de energia pode ser configurada como uma antena para irradiar energia eletromagnética de micro-ondas. A antena pode ser formada por um material eletricamente condutor, ou por um dielétrico de micro-ondas ou similarmente de baixa perda que permita a propagação efetiva da energia de micro-ondas.
[0011] O cabo coaxial pode ser organizado para transmitir energia eletromagnética de radiofrequência (RF). A energia de RF pode ser transportada pelo mesmo cabo coaxial que a energia de micro-ondas. A energia de RF e a energia de micro-ondas podem ser transportadas separadamente ou simultaneamente. Se a estrutura de transferência de energia for transmitir energia de RF, a mesma pode compreender um material eletricamente condutor ligado eletricamente ao condutor interno. Por exemplo, a estrutura de transferência de energia pode compreender uma superfície eletricamente condutora formada na tampa de extremidade.
[0012] O fio do laço pode compreender um material eletricamente condutor conectado eletricamente ao condutor externo e, de preferência, isolado eletricamente do condutor interno e da estrutura de transferência de energia. A estrutura de transferência de energia pode agir como um eletrodo ativo, e o fio do laço pode agir como um eletrodo de retorno. Para isolar a superfície eletricamente condutora (isto é, eletrodo ativo) do fio do laço (isto é, eletrodo de retorno), o material isolante pode ser fornecido dentro dos canais para evitar curto-circuito entre os condutores interno e externo.
[0013] Se o dispositivo estiver configurado para usar apenas a energia eletromagnética de micro-ondas, pode não ser necessário que o fio do laço e a superfície condutora sejam isolados. Por exemplo, um anel de campo H pode ser usado para assegurar uma propagação eficiente da energia de micro-ondas.
[0014] A configuração do fio do laço e a estrutura de transferência de energia voltada distalmente em combinação podem agir para garantir que a energia entregue envolva em tecido cercado pelo anel retrátil. Em uso, a energia eletromagnética pode ser usada para coagular o tecido que é agarrado pelo anel retrátil e/ou para auxiliar na operação de corte. Quando o anel retrátil for retraído, a energia pode ser entregue para fora e longe da extremidade distal do conjunto da cabeça. No estado retraído, o anel pode ter um diâmetro entre 5 mm e 0,5 mm. Dessa forma, o dispositivo pode ser usado para coagular no "ponto" a área em torno de uma haste de pólipo para reduzir o fluxo sanguíneo antes de iniciar um procedimento de polipectomia. O dispositivo pode ser usado nesta configuração retraída para coagular os vasos no intestino ou em torno de uma área onde a haste do pólipo deve ser removida. Alternativa ou adicionalmente, o dispositivo pode ser usado na configuração retraída para marcar uma região em torno de um pólipo ou tumor séssil.
[0015] O fio do laço pode ser montado de forma deslizante no conjunto da cabeça distal, através do anel é retrátil em direção à estrutura de transferência de energia. O anel retrátil pode ser disposto para entrar em contato com a estrutura de transferência de energia quando totalmente retraído. A estrutura de transferência de energia pode, portanto, agir como uma superfície de reação para uma força física aplicada pelo fio do laço.
[0016] A tampa de extremidade pode compreender um corpo eletricamente condutor ligado eletricamente ao condutor interno. Em outras palavras, a tampa de extremidade pode compreender uma única massa condutora sólida que proporciona a superfície proximal e uma superfície condutora voltada distalmente que é a estrutura de transferência de energia. O par de canais pode ser formado por orifícios (por exemplo, furados ou perfurados) através do corpo eletricamente condutor. Os canais podem ser paralelos entre si e alinhados com o eixo do dispositivo (por exemplo, o eixo do cabo coaxial). Os furos podem ser dispostos simetricamente em relação ao eixo. Contudo, se entenderá que a disposição dos furos pode variar, por exemplo, de acordo com a aplicação específica do dispositivo. Os furos podem ter uma camada isolante nas suas superfícies internas para isolar eletricamente o fio do laço do corpo eletricamente condutor. Alternativa ou adicionalmente, o próprio fio do laço pode ter uma cobertura isolante ao longo das porções que passam pelos canais durante o funcionamento normal. A tampa de extremidade pode ser revestida com uma camada isolante e/ou antiaderente de material para evitar que o tecido coagulado fique aderente ao radiador. Esse material isolante pode ser, por exemplo, uma camada de Parileno C, PTFE, Teflon ou um material com propriedades semelhantes. Também pode ser preferível que o anel do fio do laço seja revestido com uma fina camada de material isolante e/ou antiaderente com uma espessura de, por exemplo, 10 μm ou menos.
[0017] Conforme discutido acima, a estrutura de transferência de energia voltada distalmente pode fornecer uma superfície de reação para entrar em contato com o anel retrátil quando totalmente retraído. Em outras palavras, a área cercada pelo anel pode ser reduzida a zero à medida que é retraída. A superfície de reação pode ser uma porção da estrutura de transferência de energia voltada distalmente que se estende entre as saídas do par de canais. A superfície da reação pode ser plana. No entanto, de preferência, a superfície de reação é curvada para se encaixar contra o fio do laço quando for retraída. A superfície de reação pode ter um intervalo de raios de curvatura, por exemplo, de 1 mm a 10 mm. Por exemplo, a superfície de reação pode parecer uma porção de uma superfície cônica ou cilíndrica. A superfície de reação pode incluir ou compreender um recesso na estrutura de transferência de energia.
[0018] A superfície de reação pode incluir uma característica de corte, por exemplo, borda ou lâmina afiada, para facilitar o corte do tecido biológico capturado pelo fio do laço. A característica de corte pode ser proporcionada dentro do recesso discutido acima, de modo que não se projete da superfície de reação. Essa configuração reduz o risco de perfuração ou danos indesejados no tecido se o dispositivo for empurrado contra a parede do intestino, esôfago ou outro órgão.
[0019] Se a estrutura de transferência de energia incluir uma superfície eletricamente condutora, a superfície de reação pode compreender uma tira de material isolante através da superfície condutora voltada distalmente para evitar a criação de uma conexão elétrica entre a superfície condutora voltada distalmente e o fio do laço. A tira pode ser formada separadamente da tampa de extremidade e fixada, por exemplo, ligada posteriormente. Por exemplo, a tampa de extremidade pode ter um recesso formado sobre a mesma para receber a tira. A superfície de reação pode ser uma ranhura na superfície condutora voltada distalmente. Por exemplo, a tira de material isolante pode ser formada de forma côncava para cooperar com o perfil de seção transversal do fio do laço. A tira pode ser uma fina linha de microtira ou similar.
[0020] A superfície condutora voltada para distâncias pode ser arredondada, por exemplo, de forma hemisférica ou em forma de abóbada. Essa forma pode ajudar na entrega da energia eletromagnética e também pode fornecer uma superfície lisa para prevenir o agarramento acidental no tecido. A superfície condutora voltada para distâncias pode ser uma cúpula, em que as saídas do par de canais estão localizadas na cúpula. Em outras palavras, o anel retrátil se estende para fora da superfície radiante do instrumento em vez de ter um elemento de radiação separado que é inserível na área cercada pelo anel.
[0021] Para focar a energia eletromagnética na área cercada pelo anel retrátil e para evitar que a energia eletromagnética entre no tecido saudável que envolve o instrumento, a tampa de extremidade pode ter porções de cobertura isolantes em suas superfícies laterais alinhadas com o plano do anel retrátil. Em outras palavras, as porções da tampa de extremidade que se encontram acima e abaixo do anel retrátil não apresentam uma superfície condutora externa.
[0022] O fio do laço pode ser conectado ao condutor externo do cabo coaxial na extremidade proximal do conjunto de cabeça distal. Em um exemplo, uma junta que conecta uma extremidade do fio do laço ao condutor externo também serve como um ponto de ancoragem fixo para o fio do laço. Assim, o conjunto de cabeça distai pode incluir uma saliência fixa montada no cabo coaxial e ligada eletricamente ao condutor externo, em que o fio do laço está ligado eletricamente à cabeça fixa. A saliência fixa pode ser um anel condutor (por exemplo, metal) preso ao condutor externo na extremidade proximal do conjunto de cabeça distal. O fio do laço pode ser soldado à protuberância fixa. Alternativamente, o fio do laço pode ser protegido na tampa usando um ajuste de interferência ou uma conexão roscada em um dos canais.
[0023] Uma primeira extremidade do fio do laço pode ser conectada a uma coluna de pressão que pode deslizar axialmente em relação ao cabo coaxial, e uma segunda extremidade do fio do laço pode ser ligada à protuberância fixa. O movimento da primeira extremidade para frente e para trás ao longo do cabo coaxial faz com que o anel retrátil se estenda e se retraia. Para manter o alinhamento do circuito retrátil, a primeira extremidade do fio de armadilha pode ser conectada a uma protuberância móvel que está montada de forma deslizante no cabo coaxial. O mancal móvel pode ser uma manga que desliza sobre o cabo coaxial. Essa configuração pode ajudar a evitar o movimento descontrolado do anel de fio do laço ao restringir o fio do laço a um plano geralmente paralelo ao plano do anel.
[0024] Alternativamente, a segunda extremidade também pode ser móvel, por exemplo, simultaneamente com a primeira extremidade. Por exemplo, a segunda extremidade pode ser conectada à coluna de pressão, por exemplo, através da protuberância móvel. Ou as primeiras e segundas extremidades do fio do laço podem ser unidas entre si para formar um fio comum, que é móvel. Por exemplo, o fio comum pode ser conectado à protuberância móvel ou coluna de pressão que é deslizável axialmente em relação ao cabo coaxial.
[0025] O conjunto de cabeça distal pode incluir uma porção de transformador de impedância (também referida aqui como "porção de transformador") montada entre uma extremidade distal do cabo coaxial e a tampa de extremidade, em que a porção de transformador é configurada para corresponder à impedância do cabo coaxial à impedância da tampa final. Isso é útil se a impedância da tampa de extremidade não for a mesma que a impedância do cabo coaxial. A porção de transformador pode ser disposta para agir como transformador de impedância de quarto de onda.
[0026] A porção de transformador pode incluir um comprimento de material eletricamente condutor que se prolonga axialmente entre uma extremidade distal do condutor interno e a superfície proximal da tampa de extremidade e um par de passagens que se estendem axialmente em lados opostos do comprimento de material eletricamente condutor, em que o fio do laço passa pelo par de passagens. De preferência, as passagens são revestidas com um isolante, isolando, assim, o fio do laço do condutor interno. Essas passagens ajudam a evitar que o fio se encolha ou se mova de forma descontrolada. O comprimento axial desta estrutura pode ser escolhido em conjunto com a sua impedância para fornecer a impedância requerida correspondente.
[0027] O laço cirúrgico pode ter uma manga (por exemplo, uma bainha eletricamente isolante) disposta para incluir superfícies laterais do conjunto de cabeça distal. Em outras palavras, a manga pode circundar o cabo coaxial, a coluna de pressão, a porção de transformador e as porções do fio do laço que não seja o anel retrátil.
[0028] Em uma modalidade, uma extremidade distal da manga pode ser fixada (por exemplo, ligada) a uma borda periférica proximal da tampa de extremidade ou superfície de reação. O fio do laço pode assim ser móvel em relação a ambas a tampa de extremidade como à bainha isolante para estender e retrair o anel retrátil. Nessa modalidade, o fio do laço pode ser fixo em relação ao canal do instrumento do endoscópio através do qual o laço cirúrgico é introduzido. O laço cirúrgico é, portanto, operável movendo a bainha isolante.
[0029] Alternativamente, a manga pode ser deslizável em relação ao conjunto de extremidade distal de modo a circunda o anel do fio do laço. Em uma modalidade, o anel retrátil pode ser fixo em relação à tampa de extremidade e o diâmetro do anel pode ser reduzido (isto é, o anel pode ser retraído) deslizando a manga sobre o mesmo.
[0030] A manga pode ter uma divisão longitudinal interna que separa um volume interno da manga em uma primeira cavidade longitudinal para transportar o cabo coaxial e uma segunda cavidade longitudinal para transportar uma barra de pressão que está conectada ao fio do laço. A coluna de pressão pode ser um tubo ou bainha montado em torno do cabo coaxial e deslizando em relação ao mesmo.
[0031] A maneira pela qual a alça é acionada no primeiro aspecto acima pode ser um segundo aspecto da invenção. De acordo com o segundo aspecto, é fornecido um laço cirúrgico compreendendo um cabo coaxial com um condutor interno, um condutor externo e um material dielétrico que separa o condutor interno do condutor externo; um conjunto de cabeça distal disposto em uma extremidade distal do cabo coaxial, em que o conjunto de cabeça distal é uma tampa de extremidade que está conectada eletricamente ao condutor interno; e um fio de alça montado de modo deslizante no conjunto de cabeça distal para formar um anel retrátil além da tampa de extremidade, em que uma primeira extremidade do fio do laço está conectada a uma saliência móvel que está montada de forma deslizável no cabo coaxial.
[0032] Conforme discutido acima, o fio do laço pode compreender uma porção eletricamente condutora que está conectada eletricamente ao condutor externo. Essa conexão pode ser feita em uma extremidade oposta do fio do laço para onde o fio do laço está conectado à protuberância móvel. No entanto, o fio do laço pode ser conectado eletricamente ao condutor externo em qualquer ponto adequado, por exemplo, através da protuberância móvel. Com o primeiro aspecto, o fio do laço pode ser isolado eletricamente do condutor interno se o dispositivo for configurado para uso com energia eletromagnética de RF. Fornecer um braço móvel no cabo coaxial ajuda a manter uma relação espacial segura entre o fio do laço e o cabo coaxial, o que pode evitar que o fio do laço se enrosque em uso.
[0033] As características do primeiro aspecto mencionado acima também podem ser fornecidas no segundo aspecto. Por exemplo, o conjunto de cabeça distal pode incluir uma saliência fixa montada no cabo coaxial, e em que uma segunda extremidade do fio do laço está ligada à protuberância fixa. A protuberância fixa pode estar conectada eletricamente ao condutor externo.
[0034] No entanto, em uma disposição alternativa, uma segunda extremidade do fio do laço também pode ser ligada à protuberância móvel. Isso significa que ambos os lados do fio do laço se movem quando a cabeça móvel desliza ao longo do cabo coaxial. Isso pode ajudar a diminuir o comprimento do instrumento, uma vez que a protuberância móvel só precisa percorrer a metade da distância ao longo do cabo coaxial para alcançar o mesmo tamanho de anel como uma disposição em que apenas uma extremidade do fio do laço está presa à protuberância móvel. Essa alternativa também pode fornecer uma força de corte distribuída mais uniformemente na tampa de extremidade (isto é, na superfície de reação).
[0035] Em uma outra disposição alternativa, uma segunda extremidade do fio do laço pode ser unida com a primeira extremidade do fio do laço entre a protuberância fixa e a protuberância móvel. Nessa disposição, a segunda extremidade pode passar através da protuberância fixa antes de se conectar à primeira extremidade. Novamente, isso pode ajudar a reduzir o comprimento do instrumento e fornecer as outras vantagens discutidas acima.
[0036] A protuberância móvel pode ser operada usando uma coluna de pressão ou similar. Em uma modalidade, a coluna de pressão é uma manga montada ao redor e deslizável em relação ao cabo coaxial. Essa configuração pode fornecer ao usuário mais controle sobre o movimento do laço devido ao fato de que o cabo coaxial é menos suscetível a flexão ou torção do que uma coluna delgada separada.
[0037] Conforme discutido acima com relação ao primeiro e segundo aspectos da invenção, o circuito pode ser retraído para uma posição quase ou completamente retraída em que encosta ou está muito perto da superfície de reação. Quando o anel estiver na configuração quase retraída, o dispositivo será utilizável em um modo alternativo em que a energia é entregue da tampa de extremidade e no tecido que o dispositivo está próximo ou encostado. Esse modo pode ser usado para aplicar energia eletromagnética a pontos do tecido não circundados pelo anel, isto é, o dispositivo pode ser usado como um aplicador de pontos. Por exemplo, antes que um pólipo seja removido, é desejável inibir o fluxo sanguíneo na área ao redor da haste. O dispositivo pode ser usado neste modo alternativo para aplicar energia eletromagnética ao tecido sangrando de modo a auxiliar a coagulação nesta região. O dispositivo também pode ser usado para parar qualquer sangramento residual após a remoção do pólipo. Nessa situação, o anel será puxado para a superfície de reação e o dispositivo será usado como um aplicador de pontos para auxiliar a coagulação com a extremidade distal do fio do laço como uma antena de radiação de energia de micro-ondas.
[0038] Assim, o cabo coaxial pode ser conectado (por exemplo, em sua extremidade proximal) a um gerador adequado para receber energia de micro-ondas. O anel retrátil pode ser móvel entre uma configuração estendida para fornecer a energia de micro-ondas ao tecido circundado pelo fio do laço e uma configuração retraída para fornecer energia de micro-ondas para fora a partir de uma porção distal exposta do fio do laço, isto é, uma porção do fio do laço que não está dentro da tampa de extremidade quando retraída. O fio do laço pode ser completamente retraído, isto é, em contato com a superfície condutora voltada distalmente, quando o anel retrátil estiver na configuração retraída. Alternativamente, pode haver um pequeno espaço entre o fio do laço e a superfície condutora voltada para distâncias quando o anel retrátil estiver na configuração retraída.
[0039] A geometria da tampa de extremidade pode ser um terceiro aspecto da invenção. Esse aspecto pode ser usado em ambas as armadilhas eletrocirúrgicas, onde a energia eletromagnética é fornecida e em laços "frios", onde somente o corte mecânico é realizado. De acordo com o terceiro aspecto da invenção, é fornecido um laço cirúrgico que compreende: um conjunto de cabeça distal; e um fio do laço montado de forma deslizante no conjunto de cabeça distal, em que o conjunto de cabeça distal compreende uma tampa de extremidade que tem: uma superfície de reação distante e um par de canais, cada um dos pares de canais que se estende entre uma saída na superfície de reação voltada distalmente e uma entrada em uma superfície proximal da tampa de extremidade, em que o fio do laço está disposto dentro do par de canais para formar um anel retrátil além da superfície condutora voltada distalmente, e em que a superfície de reação voltada distalmente está disposta para entrar em contato com o anel retrátil quando totalmente retraído. O par de canais pode se estender paralelamente um ao outro. Os mesmos podem se estender em uma direção axial através da tampa de extremidade. Conforme discutido acima em relação ao primeiro aspecto, pode ser desejável incluir uma pequena lâmina sobre ou na tampa de extremidade para cortar o tecido, por exemplo, seguindo a aplicação de energia de micro-ondas, se disponível. Idealmente, a lâmina não deve salientar da tampa de extremidade, caso contrário, isso apresenta um risco de danos na parede do cólon ou perfuração devido ao empurrão do dispositivo contra a parede do intestino (ou outro órgão).
[0040] As características do primeiro e segundo aspectos mencionados acima também podem ser fornecidas no terceiro aspecto. Por exemplo, a superfície de reação voltada distalmente pode incluir uma ranhura para receber o circuito retrátil, e a superfície de reação voltada distalmente pode ser arredondada, isto é, convexa na direção distal.
[0041] O laço cirúrgico aqui descrito pode ser usado em um procedimento de polipectomia. O anel retrátil pode ser passado em torno da haste do pólipo, que é, então, cortada da parede do intestino pela aplicação de energia elétrica e/ou mecânica. Vantajosamente, a superfície condutora voltada distalmente faz parte do limite do anel retrátil, reduzindo, assim, a chance de agarrar a cúpula condutora em qualquer tecido.
[0042] Esse dispositivo também pode ser usado como um hemostato de micro-ondas de propósito geral quando o anel está completamente retraído. Nessa configuração, a radiação de micro-ondas será emitida a partir da tampa de extremidade e anel completamente retraído.
[0043] Neste documento, "energia de micro-ondas" pode ser usada amplamente para indicar uma energia eletromagnética em uma faixa de frequência de 400 MHz a 100 GHz, mas, de preferência, em uma faixa de 1 GHz a 60 GHz, mais preferencialmente, de 2,45 GHz a 30 GHz ou de 5 GHz a 30 GHz. A invenção pode ser utilizada em uma única frequência específica, tal como qualquer um ou mais dentre: 915 MHz, 2,45 GHz, 3,3 GHz, 5,8 GHz, 10 GHz, 14,5 GHz e 24 GHz.
[0044] Neste documento, a radiofrequência (RF) pode significar uma frequência fixa estável na faixa de 10 kHz a 300 MHz. A energia de RF deve ter uma frequência suficientemente elevada para evitar que a energia cause estimulação nervosa e suficientemente baixa para evitar que a energia cause branqueamento de tecidos ou margem térmica desnecessária ou danos à estrutura do tecido. Frequências únicas preferidas para a energia de RF incluem qualquer um ou mais dos seguintes: 100 kHz, 250 kHz, 400kHz, 500 kHz, 1 MHz, 5 MHz.
[0045] O laço cirúrgico da invenção pode ser configurado para inserção por um canal de instrumento de um endoscópio, gastroscopia, etc., ou pode estar disposto para uso em cirurgia laparoscópica ou em cirurgia endoscópica transluminal por orifícios naturais (NOTES), microcirurgia endoscópica transanal (TEMS), ou procedimentos de ressecção endoscópica submucosa transanal (TASER) ou em um procedimento aberto geral. O diâmetro do canal do instrumento no endoscópio pode ser 2,2 mm, 2,8 mm, 3,2 mm ou maior. A largura máxima das estruturas aqui discutidas pode assim ser definida como inferior a uma ou mais dessas dimensões.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0046] As modalidades da invenção são descritas em detalhe a seguir com referência aos desenhos anexos, nas quais:
[0047] As Figs. 1A e 1B mostram, respectivamente, uma vista esquemática frontal e lateral de uma tampa condutora para um laço cirúrgico que é uma modalidade da invenção;
[0048] As Figs. 2A e 2B mostram, respectivamente, uma vista esquemática frontal e lateral de uma tampa condutora truncada para um laço cirúrgico que é outra modalidade da invenção;
[0049] As Figs. 3A e 3B mostram, respectivamente, uma vista esquemática frontal e lateral de uma tampa condutora truncada para um laço cirúrgico com porções isolantes que é outra modalidade da invenção;
[0050] A Fig. 4 mostra uma vista de cima para baixo em corte transversal de um laço cirúrgico que é outra modalidade da invenção;
[0051] A Fig. 5 mostra uma vista de cima para baixo transversal de um laço cirúrgico utilizado sem um fornecimento de energia;
[0052] As Figs. 6A mostra uma vista de cima para baixo em corte transversal de um laço cirúrgico que é outra modalidade da invenção;
[0053] A Fig. 6B mostra uma vista lateral de um conector de palheta de mola usado no laço cirúrgico da Fig. 6A;
[0054] A Fig. 7 mostra uma visão em perspectiva de um modelo de laço cirúrgico da Fig. 4 utilizado para simular o desempenho de entrega de micro-ondas da invenção;
[0055] A Fig. 8 mostra uma vista lateral da densidade de perda de potência simulada em uma haste de pólipo do laço cirúrgico modelo mostrado na Fig. 7;
[0056] A Fig. 9 mostra uma vista de cima da densidade de perda de potência simulada em uma haste de pólipo do laço cirúrgico modelo mostrado na Fig. 7;
[0057] A Fig. 10 é um gráfico que mostra a perda de retorno (adaptação de impedância) no fígado para o laço cirúrgico modelo mostrado na Fig. 7;
[0058] As Figs. 11A e 11B mostram, respectivamente, uma vista esquemática de cima para baixo e extremidade da extremidade de um laço cirúrgico que é uma modalidade da invenção, quando o fio do laço estiver retraído;
[0059] A Fig. 12 mostra uma visão em perspectiva de um modelo de laço cirúrgico da Fig. 11A e 11B utilizado para simular o desempenho de entrega de micro-ondas da invenção; e
[0060] A Fig. 13 é um gráfico que mostra a perda de retorno (adaptação de impedância) no fígado para o laço cirúrgico modelo mostrado na Fig. 11A e 11B.
DESCRIÇÃO DETALHADA; OPÇÕES ADICIONAIS E PREFERÊNCIAS
[0061] A Fig. 1A mostra uma vista frontal de uma tampa de extremidade distal 100 para uso em um laço cirúrgico. Conforme explicado abaixo, a tampa de extremidade distal é adequada para uso com ambas as armadilhas eletrocirúrgicas, em que a energia de RF ou de micro-ondas é entregue para auxiliar a operação de corte e laços puramente mecânicos (às vezes referidas como laços "frios"), em que nenhuma energia adicional é fornecida. Nesta modalidade, a tampa de extremidade 100 é formada a partir de uma única peça de material eletricamente condutor, mas a invenção não está limitada a esta disposição. Por exemplo, a tampa de extremidade 100 pode ser formada por uma cerâmica de micro-ondas ou outro dielétrico adequado que seja capaz de transmitir energia eletromagnética de micro-ondas. Neste exemplo, a tampa de extremidade 100 tem uma face proximal redonda que curva suavemente na direção distante para formar uma ponta 107, que se assemelha a uma abóbada. Neste exemplo, a ponta 107 tinha um diâmetro de 2,4 mm. A ponta 107 tem dois canais 101 passando através da mesma, que agem como guias para duas extremidades de um anel de fio que forma o laço. Cada canal tem uma entrada na superfície proximal e uma saída na superfície distal da ponta 107. Neste exemplo, os canais 101 têm um diâmetro de 0,7 mm. Os canais 101 são ambos revestidos com um isolante elétrico 102, de modo que o interior de cada canal 101 seja eletricamente isolado a partir da ponta 107. Na prática, isso significa que o fio do laço que passa pelos canais 101 é isolado eletricamente do material eletricamente condutor da tampa de extremidade 100.
[0062] Neste exemplo, os canais 101 têm uma seção transversal circular. A forma da seção transversal dos canais pode ser da mesma forma que a seção transversal do fio do laço. Essa forma pode ser não circular, por exemplo triangular, retangular, etc.
[0063] Numa modalidade, o fio do laço pode ser fixo em relação à tampa de extremidade distal 100. Em outras palavras, um comprimento fixo de fio do laço pode se estender em um laço além da superfície voltada distalmente da tampa de extremidade. Em tal modalidade, o anel pode ser retraído (isto é, a área circundada pelo circuito pode ser reduzida) deslizando uma manga sobre a tampa de extremidade e o anel.
[0064] Em outra modalidade, o fio do laço pode estar montado de forma deslizante na tampa de extremidade distal 100. A área de seção transversal do fio do laço pode ser menor do que a área de seção transversal de cada canal, de modo que haja uma folga suficiente para permitir que o fio do laço seja deslizado através do canal.
[0065] Pode se formar uma ranhura 103 entre os dois canais 101 na superfície frontal (distal) da ponta 107. A ranhura 103 pode ser moldada para receber o fio do laço quando for puxado contra a ponta 107. O sulco 107 pode ter menos de 1 mm de profundidade até 10 mm de profundidade. A ranhura 103 pode, portanto, representar uma superfície de reação contra a qual uma força de corte mecânica é aplicada ao tecido (por exemplo, uma haste de pólipo) que está disposta dentro do anel de laço. Em algumas modalidades, a ranhura 103 pode ser provida com uma lâmina ou outra superfície afiada para facilitar ou melhorar a ação de corte. A ranhura 103 pode ter uma camada de material eletricamente isolante disposta no mesmo para manter o isolamento elétrico entre o fio do laço e a ponta 107, mesmo quando o anel estiver completamente fechado. Quando o anel estiver completamente fechado, o mesmo pode formar uma superfície contínua, isto é, uma sem espaço entre o anel e a ranhura 103, e age como um coagulador de micro-ondas ou um hemostático de uso geral.
[0066] A Fig. 1B mostra a tampa de extremidade 100 em uma vista lateral. Aqui, pode ver-se que a ponta 107 apresenta uma superfície convexa que se encontra de forma distal, enquanto a ranhura 103 é um entalhe côncavo voltado distalmente. Pode ser desejável tornar as extremidades côncavas afiadas ou arredondadas. No anterior, o fio impedirá que o mesmo corte a parede do intestino da maneira discutida acima.
[0067] A tampa de extremidade 100 também pode ter um recesso 106 que se estende em uma direção distal a partir da superfície proximal. O recesso 106 é moldado para receber uma alimentação de sinal (por exemplo, uma porção de um condutor interno de um cabo coaxial que se desloca para além do condutor externo do cabo coaxial e material dielétrico). Isso é discutido abaixo em mais detalhes com referência à Fig. 6. Nesta modalidade, o recesso condutor interno 106 está situado geralmente a meio caminho entre os canais 101, mas a invenção não está limitada a esta configuração.
[0068] Um recesso anular 104 é formado em torno da periferia da superfície proximal. O recesso anular 104 está disposto para receber e ser fixado (por exemplo, ligado) ao bordo distal de uma manga (não mostrada). Isso é discutido abaixo em mais detalhes com referência à Fig. 6.
[0069] A Fig. 2A mostra uma vista frontal de outra modalidade de uma tampa de extremidade distal 200 para um laço cirúrgico. A tampa de extremidade 200 compartilha uma série de características com a tampa de extremidade 100 mostrada na Fig. 1A, e assim os mesmos números de referência são usados para rotular partes correspondentes. A tampa de extremidade 200 tem uma ponta 207, que é eletricamente condutora e, como na tampa 100, a ponta 207 é curvada para formar parcialmente uma abóbada. Em contraste com a ponta 107 da tampa 100 mostrada na Fig. 1A, no entanto, a ponta 207 é truncada de modo a formar superfícies planas no topo 208 e fundo 209 da ponta 207. A ponta 207 da tampa 200 tem, então, um perfil menor do que a ponta 107 da primeira tampa 100. Neste exemplo, a tampa 200 tem uma espessura de 1,4 mm. Isso permite que qualquer perda indesejável de energia na parede do intestino seja minimizada, uma vez que o contato entre a tampa 100 e a parede do intestino pode ser reduzido. A Fig. 2B mostra uma vista lateral da tampa 200, que ilustra o truncamento da ponta 207.
[0070] A Fig. 3A mostra uma vista frontal de outra modalidade de uma tampa de extremidade distal 300 para uso em um laço cirúrgico. Novamente, essa tampa de extremidade 300 compartilha uma série de características com as extremidades 100, 200 mostradas nas Figs. 1A, 1B, 2A e 2B, e assim os mesmos números de referência são utilizados para características correspondentes.
[0071] Neste exemplo, a tampa de extremidade 300 tem uma ponta 307 formada por duas porções: uma porção condutora 306, que tem a mesma forma que a ponta truncada 207 da tampa 200; e uma porção isolante 305, que está fixada às superfícies plana e superior da porção condutora 306. O perfil exterior da porção isolante 305 é moldado para formar uma abóbada na extremidade distal da tampa 300 semelhante à abóbada na Fig. 1A e 1B. A Fig. 3B mostra uma vista lateral da tampa 300, que ilustra a abóbada formada na porção condutora 306 e na porção isolante 305.
[0072] As tampas de extremidade discutidas podem ser feitas de diferentes materiais, dependendo da aplicação específica exigida. Por exemplo, pode ser importante que a tampa de extremidade seja suficientemente biocompatível (isto é, tenha uma resposta de hospedeiro conhecida em uma situação em particular). Portanto, a tampa de extremidade pode ser feita de platina, platina irídio, ouro, tântalo ou uma mistura dos mesmos. Onde a tampa de extremidade é feita de um metal, o dispositivo pode ser usado em procedimentos fluoroscópicos, pois a tampa de extremidade é, então, opaca para raios-x. Para evitar a aderência de tecido, conforme discutido acima, a tampa de extremidade pode ter um revestimento externo (não mostrado) de Teflon, PTFE ou Parylene C.
[0073] A Fig. 4 mostra uma vista em corte de cima para baixo de um laço cirúrgico 400 que é outra modalidade da invenção. Neste exemplo, o laço cirúrgico pode ser dimensionado para uso endoscópico. Por exemplo, a maior largura (isto é, o diâmetro da tampa distal) do dispositivo é inferior a 2,6 mm, e pode ser de cerca de 1,4 mm, para torná-lo adequado para passar pelo canal do instrumento de um endoscópio ou qualquer outro tipo de escopo cirúrgico.
[0074] O laço cirúrgico 400 compreende um cabo coaxial 411 e um conjunto de cabeça distal 419 ligado à extremidade distal do cabo coaxial 411. O cabo coaxial possui um condutor interno 406, um condutor externo 412 e um dielétrico 405 que separa o condutor interno 406 do condutor externo 412. O cabo coaxial 411 pode tipicamente ter uma impedância de cerca de 50 ohms. Por exemplo, pode ser um cabo Sucoform® 47 ou Sucoform® 86 da Huber & Suhner.
[0075] O condutor exterior 412 termina dentro de uma saliência fixa 404 na extremidade proximal do conjunto de cabeça distal 419. A protuberância fixa 404 compreende um elemento eletricamente condutor que está ligado eletricamente ao condutor externo 412. A protuberância fixa pode ser um elemento de anel eletricamente condutor que é apertado ou de outro modo fixado ao condutor externo 412 do cabo coaxial 411.
[0076] Uma protuberância móvel 402 está montada de forma deslizante no cabo coaxial 411 proximalmente à protuberância fixa 404. Nesta modalidade, a protuberância móvel é um anel que se encaixa ao redor do condutor exterior 412. O condutor externo 412 pode ter um revestimento lubrificante ou pode ser encapsulado em uma bainha adequada (não mostrada) para reduzir o atrito ou impedir que a trança do revestimento exterior do cabo coaxial se torne problemática. O anel pode ter um diâmetro externo de 2,4 mm e um diâmetro interno de 2,2 mm de modo a encaixar em torno do cabo coaxial e dentro do canal de instrumento de um endoscópio, em alguns exemplos, o anel pode ter um diâmetro externo de 1,4 mm. O diâmetro externo do anel geralmente depende das dimensões do canal do instrumento do endoscópio em que o dispositivo deve ser usado. A protuberância móvel 402 tem uma coluna de pressão 401 ligada a mesma. A coluna de pressão 401 pode prolongar-se através do canal de instrumento do endoscópio, através do qual a protuberância móvel 402 pode ser movida axialmente em relação ao cabo coaxial, por exemplo, para variar a distância entre a protuberância móvel 402 e a protuberância fixa 404. Esse mecanismo é usado para estender e retrair o laço, conforme explicado abaixo.
[0077] O conjunto de cabeça distal 419 compreende uma tampa de extremidade distal 408 conectada ao cabo coaxial 411 por uma porção de transformador 409 para corresponder a impedância do cabo (a impedância característica) à da carga de tecido. A tampa de extremidade distal 408 pode ser qualquer das tampas discutidas com referência às Figs. 1A e 1B ou Figs. 2A e 2B ou Figs. 3A e 3B. Em outras palavras, a tampa de extremidade distal 408 compreende um corpo eletricamente condutor ou um dielétrico de baixa perda, por exemplo, uma cerâmica de micro-ondas, tendo um par de canais 413, 414 que se estendem através da mesma desde uma superfície proximal até uma superfície distal curva (similar a domo ou hemisférica). O par de canais 413, 414 são, de preferência, alinhados um com o outro na direção axial e são, de preferência, dispostos simetricamente em relação ao eixo do dispositivo. O par de canais 413, 414 estão dispostos para transportar um fio do laço 403 conforme discutido abaixo. Se a tampa de extremidade distal 408 compreender um corpo eletricamente condutor, a superfície interna do par de canais 413, 414 tem uma camada de material isolante formado sobre a mesma para isolar eletricamente o fio do laço 403 do corpo eletricamente condutor.
[0078] A porção de transformador 409 compreende um comprimento de material eletricamente condutor que proporciona uma ligação eléctrica entre o condutor interno 406 do cabo coaxial 411 e o corpo eletricamente condutor da tampa de extremidade distal 408. Nesta modalidade, o comprimento do material eletricamente condutor tem uma forma de cubo com um recesso formado em sua face proximal para receber um comprimento exposto do condutor interno 406. No entanto, a invenção não se limita a essa geometria. O comprimento físico do material eletricamente condutor pode ser tal que tenha um comprimento elétrico igual a um múltiplo ímpar de um quarto de comprimento de onda na frequência de escolha. Uma face distal do comprimento do material eletricamente condutor pode encostar o corpo eletricamente condutor da tampa de extremidade distal para fornecer a conexão elétrica. Alternativamente, o material eletricamente condutor pode ser integral com o corpo eletricamente condutor da tampa distal, formando assim um único corpo eletricamente condutor.
[0079] Um par de passagens isoladas que se estendem axialmente 410, 415 estão localizadas em lados opostos da porção de transformador 409. O par de passagens de isolamento transmite o fio do laço 403 para a tampa de extremidade distal 408 como discutido em maior detalhe abaixo.
[0080] Nessa modalidade, a porção de transformador 409 e o par de passagens isoladas 410, 415 que se estendem axialmente estão circundados em uma bainha isolante protetora 417, que tem uma extremidade distal presa (por exemplo, ligada) a uma porção proximal 407 da tampa de extremidade distal 408 e uma extremidade proximal segura (por exemplo, ligada) à protuberância fixa 404. A bainha isolante 417 pode ser feita a partir de politetrafluoroetileno (PTFE) ou poliéter éter cetona (PEEK) ou semelhantes. Esses materiais também podem ser usados para revestir a tampa de extremidade para evitar a aderência do tecido. Podem também ser utilizados outros materiais, tais como o Parylene N, C ou D.
[0081] Conforme mencionado acima, o condutor externo 412 do cabo coaxial 411 termina dentro da protuberância fixa 404. No entanto, o material dielétrico 405 e o condutor interno 406 se sobressaem além da terminação distal do condutor exterior 412 e se estendem axialmente dentro da bainha isolante 417. O material dielétrico 405 termina na face distal da porção de transformador 409, enquanto o condutor interno 406 se projeta além da terminação distal do material dielétrico e se prolonga no recesso formado na face proximal da porção de transformador 409. Neste exemplo, o condutor interno 406 é soldado em um furo de 0,35 mm de diâmetro no comprimento do material eletricamente condutor.
[0082] Um fio do laço 403 tem uma primeira extremidade fixada à protuberância móvel 402. O fio do laço 403 prolonga-se a partir da protuberância móvel 402 para e através da protuberância fixa 404 para entrar no conjunto de cabeça distal 419. O fio do laço 403 estende-se através da primeira passagem de isolamento 410 no primeiro canal 413 para sair da tampa de extremidade distal 408. O fio do laço 403 forma um circuito (não mostrado), de preferência, um circuito sem juntas, em torno de uma região além da tampa de extremidade distal 408 e, então, retorna para dentro da tampa de extremidade distal 408 através do segundo canal 414. O fio do laço 403 se prolonga através do segundo canal 414 para e através da segunda passagem de isolamento 415 até atingir a protuberância fixa 404. O fio do laço 403 tem uma segunda extremidade que está conectada física e eletricamente. Nessa disposição, o fio do laço está ligado por uma junta de solda 416, no entanto, a conexão pode ser através de crimpagem, soldagem ou outro meio que assegure uma conexão física e eléctrica à protuberância fixa 404 na extremidade proximal da segunda passagem isolante 415. Uma vez que a protuberância fixa 404 (ou uma porção da mesma) está conectada eletricamente ao condutor externo 412 do cabo coaxial 411, o fio do laço está também conectado eletricamente ao condutor externo 412 do cabo coaxial 411. O material isolante das passagens de isolamento 410, 415 e os canais 413, 414 impedem que o fio do laço 403 de entrarem em contato com as porções do dispositivo que estão conectadas eletricamente ao condutor interno 406 do cabo coaxial.
[0083] O fio do laço 403 é feito de qualquer material eletricamente condutor adequado tal como titânio de níquel (também conhecido como nitinol), e nesta modalidade tem um diâmetro de 0,3 mm. Em algumas aplicações, o fio do laço 403 é feito de nitinol que tem propriedades de memória de forma. Em outros exemplos, o fio do laço 403 pode ser feito de platina, uma liga de platina e irídio ou tungstênio banhado a ouro. O fio do laço 403 pode ser banhado, por exemplo, com ouro ou prata, para reduzir a resistência do núcleo do fio do laço para auxiliar a propagação efetiva dos sinais de micro-ondas. O fio do laço 403 com um diâmetro de 0,3 mm, quando presente nas passagens isoladas 410, 415, forma uma linha de transmissão com uma impedância de cerca de 36 ohms.
[0084] Durante o uso, quando a protuberância móvel 402 for deslizada em direção à protuberância fixa 404, o fio do laço 403 passará através da protuberância fixa 404 e o comprimento do fio do laço 403 que se projeta da tampa de extremidade 408 é aumentado. Isso tem o efeito de aumentar o raio do anel de laço. Do mesmo modo, deslizar a protuberância móvel 402 para fora da cabeça fixa 404 reduz a quantidade de fio do laço 403 que se projeta da tampa de extremidade 408, reduzindo, desse modo, o raio do anel de laço.
[0085] Se o fio do laço 403 estiver ligado eletricamente à protuberância fixa 404 ambos na junta de solda 416 como quando entra no conjunto de cabeça distal, existe um par de linhas de transmissão paralelas, cada uma com uma impedância de cerca de 72 ohms. Usando esse fato, o comprimento das guias isolantes 415 e 410 pode ser escolhido para fornecer um transformador de quarto de onda.
[0086] Em alguns exemplos, o fio do laço 403 não é soldado à protuberância fixa 404 em qualquer ponto, em vez disso, a protuberância fixa 404 tem canais através do mesmo com um diâmetro suficientemente apertado (por exemplo,0,3 mm) que o fio do laço 403 estará em contato elétrico com o mesmo, sem qualquer solda. Em exemplos como esse, o fio do laço 403 pode prolongar-se como duas cadeias, sendo cada uma das cadeias passando opcionalmente através do anel 402, que pode ser fixado a uma coluna de pressão comum.
[0087] Neste exemplo, o comprimento do material eletricamente condutor na porção de transformador 409 pode ter 0,8 mm de espessura, 1,6 mm de largura e 12,5 mm de comprimento. A maior parte da porção de transformador 409 pode ser feita de qualquer material adequado, por exemplo, metal ou plástico, desde que seja formado um percurso eletricamente condutor do condutor interno 406 para a tampa de extremidade 408. A porção de transformador 409 também deve ser bastante rígida à medida que age como um elemento estrutural do dispositivo para resistir à compressão ou encurvamento. Pode ser flexível até certo ponto, de modo a facilitar a passagem do dispositivo por um canal endoscópico. As passagens isoladas 410, 415 podem ser formadas total ou parcialmente dentro do comprimento do material eletricamente condutor. Por exemplo, cada uma das bordas laterais do comprimento do material eletricamente condutor pode ter um recesso semicilíndrico formado no mesmo. A passagem isolada 410, 415 pode, assim, ficar nivelada com o comprimento do material eletricamente condutor. As passagens isoladas 410, 415 podem ter um diâmetro de 0,7 mm.
[0088] A porção de transformador 409 funciona como um transformador de quarto de onda para energia de micro-ondas transmitida através do cabo coaxial 411. Fazendo por ter um comprimento que é substancialmente um quarto ou um múltiplo impar do comprimento de onda da radiação de micro-ondas a ser transmitido para o tecido.
[0089] A energia de micro-ondas (por exemplo, com uma frequência de 5,8 GHz) pode ser entregue à laço cirúrgico 400 de um gerador eletrocirúrgico adequado (não mostrado) conectado a uma extremidade proximal do cabo coaxial 411 (por exemplo, fora do endoscópio). A parte condutora exposta da tampa de extremidade distal 408 funciona como uma antena de micro-ondas (de preferência, uma antena de monopolo radiante) para irradiar energia de micro-ondas fornecida a mesma a partir do cabo coaxial 411.
[0090] Durante o uso, o anel de laço circundaria uma haste de pólipo, o operador então reduziria o raio do anel de laço ao mover a coluna de pressão 401 para longe da protuberância fixa 404. A haste de pólipo é, então, colocada em contato com a porção condutora 107, 207, 306 da tampa 408 e de preferência a ranhura de corte 103 da tampa 408. Nesta configuração, a energia de micro-ondas fornecida à laço cirúrgico 400 pode entrar na haste do pólipo, onde promoverá a coagulação e, portanto, ajudará na remoção da haste do pólipo ou evitará o sangramento, o que, de outra forma, ocorreria se a ação mecânica fosse empregada.
[0091] O comprimento total do laço cirúrgico 400 da protuberância móvel 402 em relação à extremidade da tampa 408 foi de aproximadamente 17,2 mm.
[0092] A Fig. 5 mostra uma vista em corte transversal de um laço cirúrgico 500. O laço cirúrgico 500 compreende uma manga 508, que está conectada a uma tampa 505 através de uma junta 501. A tampa 505 ilustrada na Fig. 5 é a tampa 100 mostrada na Fig. 1A e 1B.
[0093] Tal como acontece com o laço cirúrgico mostrada na Fig. 4, uma coluna de pressão 507 se prolonga desde a extremidade do operador do endoscópio até o laço cirúrgico 500 através do canal do instrumento do endoscópio. A coluna de pressão 507 nesta modalidade está, contudo, conectada diretamente ao fio do laço 503. O fio do laço 503 se prolonga dentro da manga 508 e através da junta 501. A porção 510 do fio do laço 503 que passa primeiro através da junta 501 é livremente móvel dentro da junta 501. O fio do laço 503 então se estende através de um canal 509 da tampa 505 até se estender livremente da tampa 505. O fio do laço 503 forma então o circuito de ligação (512), passando para um segundo canal (504) da tampa (505). Uma porção 502 do fio do laço 503 é presa dentro do segundo canal 504 por meio de uma solda (isso também pode ser uma ligação de crimpagem ou cola). Em outros exemplos do dispositivo podem ser utilizados outros meios de fixação; por exemplo, uma braçadeira mecânica ou formando um cone no canal 504. Portanto, quando a coluna de pressão 507 for movida em direção à junta 501, a quantidade de fio do laço 503 disponível para formar o anel de laço 512 é aumentada, aumentando, desse modo, o raio do anel de 512. Portanto, em uso, uma haste de pólipo ou tecido similar pode ser circundado pelo anel de laço 512. O operador retrai, então, a coluna de pressão 507, que fecha o anel de laço 512 até o tecido estar adjacente à ranhura de corte 103 na tampa 505. As bordas afiadas da ranhura de corte 103 agem então como uma superfície de reação, permitindo que o tecido seja cortado da parede do intestino circundante.
[0094] Essa modalidade é conhecida como um "laço frio" em que não é fornecida energia de micro-ondas à laço cirúrgico, e age apenas por ação mecânica para remover o tecido. Embora não seja mostrado na Fig. 5, é possível usar a protuberância móvel como discutido acima em tais dispositivos. Em uma modalidade, ambas as extremidades do anel retrátil podem ser ligadas à protuberância móvel. Essa disposição pode impedir a torção do anel durante a extensão e retração. Em outra modalidade, uma extremidade do anel retrátil está ligada à protuberância móvel e a outra é fixa, por exemplo, na tampa de extremidade. A protuberância móvel pode estar localizada atrás da junta 501. Também é possível nesta modalidade utilizar um fio do laço 503 que está ligado em ambas as extremidades à coluna de pressão 507, isto é, duas cadeias de fio do laço 503 fixadas à coluna de pressão 507, esse mecanismo pode ser utilizado em conjunto com a protuberância móvel descrita acima.
[0095] A Fig. 6A mostra um laço cirúrgico transversal de cima para baixo 600 que é outra modalidade da invenção. Nesta modalidade, o laço cirúrgico 600 compreende uma manga isolante 611 que envolve um cabo coaxial 610. O cabo coaxial 610 tem um condutor externo 601, um condutor interno 607 e um dielétrico 612 que separa os condutores interno e externo. O condutor externo 601 termina após passar através de um anel de terra 602 e antes de uma junta 603. O dielétrico 612 e o condutor interno 607 prolongam-se para além da terminação do condutor externo 601, terminando adjacente a uma junta 603. O condutor interno 607 então se estende para dentro de uma tampa de extremidade distal 606. A tampa de extremidade 606 nesta modalidade é a mostrada na Fig. 1A e 1B, de modo que o condutor interno 607 se estenda para dentro do recesso condutor interno 106 da tampa 606. O condutor interno 607 é, portanto, conectado eletricamente à ponta condutora 107 da tampa 606. A Fig. 6B mostra uma ligação de palheta de mola entre o condutor externo 601 e o anel de terra 602. Aqui, o anel de terra 602 é conectado através das palhetas de mola 623 ao condutor externo 601. Essas palhetas de mola 623 são preferencialmente feitas de um material eletricamente condutor, para ajudar a garantir um bom contato elétrico entre o anel de terra 602 e o condutor externo 601.
[0096] O anel de terra 602 está ligado (por exemplo, soldando, crimpado ou soldando) ao condutor externo 601, assim como a uma primeira extremidade 614 de um fio do laço 615 para fixar a porção 614 do fio do laço 615 no lugar. Conforme discutido acima, as palhetas de mola ou semelhantes podem ser usadas para garantir um bom contato elétrico. Portanto, o fio do laço 615 está conectado eletricamente ao condutor externo 601 do cabo coaxial 610. Uma coluna de pressão 609 está novamente presente e se prolonga novamente desde a extremidade do operador do endoscópio até o laço cirúrgico 500 através do canal do instrumento do endoscópio. A coluna de pressão 609 conecta-se diretamente a uma segunda extremidade do fio do laço 615. Uma porção 608 do fio do laço 615 se estende através do anel de terra 602 para a coluna de pressão 609. Em contraste à primeira extremidade 614 do fio do laço 615, essa porção 608 é livre para se mover dentro do anel de terra 602. O fio do laço 615 então se estende através de um primeiro canal 613 da tampa 606. O fio do laço 615, então, se estende livremente da tampa 606, de modo a formar um anel de laço 604 se estendendo através de um segundo canal 605 da tampa 606.
[0097] Portanto, em uso, a coluna de pressão 609 pode ser movida para a frente ou para trás, conforme discutido com relação à Fig. 5 para aumentar ou diminuir o raio do anel de laço 604. Em contraste com a modalidade da Fig. 5, no entanto, o laço cirúrgico 600 também pode utilizar energia de micro-ondas além de ação mecânica. A energia de micro-ondas pode ser fornecida através do cabo coaxial 610 de modo que o condutor interno 607 e a ponta condutora 107 da tampa 606 possam irradiar energia de micro-ondas no tecido biológico. A ponta condutora 107 preferencialmente funciona como uma antena monopolo de modo a irradiar a energia de micro-ondas fornecida pelo cabo coaxial 610.
[0098] A manga isolante 611 pode ser um tubo de vários lúmens disposto para transportar a coluna de pressão 609 ou o fio do laço em uma primeira passagem longitudinal 621 que é separada de uma segunda passagem longitudinal 622 para transportar o cabo coaxial 610 por uma divisória apropriada 620.
[0099] A Fig. 7 representa um modelo representativo 700 de um laço cirúrgico como mostrado na Fig. 4 com o anel de laço, o cabo coaxial e a manga de isolamento omitidos para maior clareza. O mesmo 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. Onde os números de referência apropriados indicam os recursos correspondentes da Fig. 4.
[0100] A Fig. 8 é uma vista lateral em corte transversal do laço cirúrgico modelo 700 mostrado na Fig. 7 (com um anel de laço no lugar além da extremidade distal do mesmo) mostrando a densidade de perda de potência em uma haste de pólipo 801. A haste de pólipo 801 foi modelada como um cilindro com um diâmetro de 5 mm e altura de 2 mm de uma base de tecido de 1 mm de espessura. O anel de laço tem aproximadamente 4 mm de largura e 5 mm de comprimento. A seção transversal foi tomada ao longo do meio do laço cirúrgico 700. O anel de laço é enrolado e corta a haste de pólipo 801. A haste de pólipo 801 está conectada à parede do intestino 802, e ambas foram modeladas como tecido de fígado, isto é, com um alto teor de sangue. As propriedades dielétricas do fígado utilizadas na simulação foram as seguintes:
Figure img0001
[0101] A capacidade calorífica média específica de sangue é de 3617 J/kg°C (alcance 3300 J/kg°C a 3900 J/kg°C) e a densidade média de sangue é de 1050 Kg/m3 (alcance 1025 Kg/m3 para 1060 Kg/m3). Portanto, a capacidade calorífica média específica do sangue é de cerca de 3,6 J/(g-K) e que a densidade do tecido é de cerca de 1050 Kg/m3 = 1,05 g/cm3, de modo que a capacidade de calor volumétrico do tecido seja aproximadamente 3,6 J/(g-K) x 1,05 g/cm3 = 3,78 J/(K^cm3).
[0102] A haste de pólipo 801 dentro do anel de laço tem uma absorção de energia variando de 83,3 a 123 dBm/m3 (0,213-1995 W/cm3) para a potência de entrada de 1 W modelada. Na Fig. 8, a região 804 mais próxima da tampa de extremidade indica uma absorção de potência de 112 dBm/m3 para 118 dBm/m3 (158-630 W/cm3, o que corresponde a um aumento de temperatura de 41,8 K/s a 167 K/s. A região 806 representa uma absorção de energia em torno de um décimo da região 804, e assim indica um aumento de temperatura de 4,2 K/s a 16,7 K/s. As regiões 808, presentes tanto na tampa de extremidade como em uma porção distal do anel, representam uma absorção de energia em torno de um terço da região 806 e, portanto, indicam um aumento de temperatura de 1,4 K/s a 5,6 K/s.
[0103] A Fig. 9 é uma vista em corte transversal de cima para baixo da cena representada na Fig. 8 e mostra a densidade de perda de potência no plano do laço. Pode ver-se que a potência entregue está concentrada tanto na superfície de reação quanto na borda interna da região distal do anel de laço. Isso significa que a energia é fornecida por direções opostas à medida que o anel de laço se fecha ao redor do tecido capturado. A perda de potência na parte traseira da haste de pólipo (isto é, a parte mais distante do conjunto de cabeça distal) é de até 109 dBm/m3, essa perda de energia auxilia o aquecimento geral da haste de pólipo enrolada no circuito.
[0104] A Fig. 10 é um gráfico que mostra a perda de retorno do laço cirúrgico 700. O gráfico representa o parâmetro S11 e, portanto, a potência refletida na porta de entrada. Isso descreve o quanto de potência não é utilizado no sistema. Como pode ser visto, há um mergulho de 5,8 GHz de cerca de -12,8 dB, o que indica que cerca de 5% da potência é refletida. A frequência do mergulho pode ser alterada ajustando o comprimento do material eletricamente condutor na porção de transformador 409. O comprimento para esse gráfico foi de 12,5 mm.
[0105] As Figs. 11A e 11B mostram uma vista de cima para baixo e de extremidade, respectivamente, da parte de um laço 1101, correspondente às primeiras ou segundas modalidades, em uma configuração alternativa. Nesta configuração, o anel de laço 1102 é retraído para uma posição quase totalmente retraída, isto é, o anel de laço 1102 está muito próximo da tampa de extremidade, de modo que circunda uma área muito pequena em comparação à outra configuração não retraída. A Fig. 11A ilustra o campo eletromagnético 1103 que irradia para fora a partir do anel de laço 1102. Nesta configuração, o anel de laço 1102 pode ser energizado (isto é, energia eletromagnética alimentada como discutido acima) para coagular os vasos no intestino ou em torno da área onde a haste estiver sendo removida. Nessa configuração, também pode ser usado como um hemostato de propósito geral para ajudar a coagulação. Também pode ser usado para marcar a região em torno de um tumor séssil antes da excisão e para sanar o sangramento no trato GI e em outros lugares.
[0106] A Fig. 12 é uma vista em corte transversal lateral de um laço modelo 1203 na configuração mostrada nas Figs. 11A e 11B e mostra a densidade de perda de potência no plano do anel de laço 1202. O anel de laço 1202 intercepta uma pequena porção do pólipo simulado 1201, simulando a situação em que o anel de laço 1202 é usado como um aplicador de ponto da energia de micro-ondas. Pode ver-se que a potência entregue é concentrada em torno do anel de laço 1202 e irradia para fora na haste de pólipo 1202. Nessa configuração, há um ligeiro aumento na potência absorvida no tecido local 1204.
[0107] A Fig. 13 é um gráfico que mostra a perda de retorno do laço cirúrgico em uma haste de pólipo (que é modelada com as propriedades dielétricas do fígado). O gráfico representa o parâmetro S11 e, portanto, a potência refletida na porta de entrada. Isso descreve o quanto de potência não é utilizado no sistema. A 5,8 GHz, o parâmetro S11 é -3,6 dB, o que indica que cerca de 44% da potência é refletida.
[0108] Quando o anel for totalmente retraído na superfície de reação (tampa), será formada uma cúpula ou cilindro radiante e o dispositivo também poderá ser usado como um hemostato de propósito geral.

Claims (34)

1. Laço cirúrgico (400), caracterizado pelo fato de que compreende: um cabo coaxial (411) que tem um condutor interno (406), um condutor externo (412) e um material dielétrico (405) que separa o condutor interno do condutor externo; um conjunto de cabeça distal (419) disposto em uma extremidade distal do cabo coaxial (411); e um fio do laço (403) montado no conjunto de cabeça distal (419), em que o conjunto de cabeça distal (419) compreende uma tampa de extremidade (408) que tem: uma estrutura de transferência de energia voltada distalmente que está conectada ao condutor interno (406), e um par de canais (413, 414), cada um dos dois canais estendendo-se axialmente entre uma saída na estrutura de transferência de energia voltada distalmente e uma entrada em uma superfície proximal da tampa de extremidade (408); em que o fio do laço (403) está disposto dentro do par de canais (413, 414) para formar um anel retrátil para além da estrutura de transferência de energia voltada distalmente.
2. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cabo coaxial (411) está disposto para transportar energia eletromagnética de micro-ondas, e em que a estrutura de transferência de energia é configurada como uma antena para irradiar energia eletromagnética de micro-ondas recebida do cabo coaxial (411).
3. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a antena é formada a partir de um material eletricamente condutor ou um dielétrico de baixa perda que permite a propagação efetiva da energia de micro-ondas.
4. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dielétrico de baixa perda é uma cerâmica.
5. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o cabo coaxial (411) está disposto para transportar energia eletromagnética de radiofrequência (RF), e em que a estrutura de transferência de energia compreende um material eletricamente condutor conectado eletricamente ao condutor interno (406).
6. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a estrutura de transferência de energia compreende uma superfície eletricamente condutora formada na tampa de extremidade (408).
7. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o fio do laço (403) compreende um material eletricamente condutor conectado eletricamente ao condutor externo (412).
8. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o fio do laço (403) é isolado eletricamente do condutor interno (406) e da estrutura de transferência de energia.
9. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a tampa de extremidade (408) compreende um corpo eletricamente condutor conectado eletricamente ao condutor interno (406), em que o par de canais (413, 414) são furos através do corpo eletricamente condutor, e em que os orifícios têm uma camada isolante em suas superfícies internas para isolar eletricamente o fio de ligação do corpo eletricamente condutor.
10. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o fio do laço (403) está montado de forma deslizável no conjunto de cabeça distal, através do qual o anel é retrátil em direção à estrutura de transferência de energia.
11. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a estrutura de transferência de energia voltada distalmente fornece uma superfície de reação para entrar em contato com o anel retrátil quando totalmente retraído.
12. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a estrutura de transferência de energia inclui uma superfície condutora voltada distalmente e em que a superfície de reação é uma tira de material isolante através da superfície condutora voltada distalmente.
13. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a superfície de reação é uma ranhura na superfície condutora voltada distalmente.
14. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a superfície de reação inclui uma borda afiada para facilitar o corte do tecido biológico capturado pelo fio do laço (403).
15. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a estrutura de transferência de energia voltada distalmente é arredondada.
16. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a estrutura de transferência de energia voltada distalmente é uma cúpula, em que as saídas do par de canais (413, 414) estão localizadas na cúpula.
17. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a tampa de extremidade (408) tem porções de cobertura isolantes em suas superfícies laterais que estão alinhadas com o plano do anel retrátil.
18. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o conjunto de cabeça distal inclui uma protuberância fixa (404) montada no cabo coaxial (411) e ligada eletricamente ao condutor externo (412), em que o fio do laço (403) está ligado eletricamente à protuberância fixa (404).
19. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma primeira extremidade do fio do laço (403) está presa a uma coluna de pressão (401) que pode deslizar axialmente em relação ao cabo coaxial (411), e uma segunda extremidade do fio do laço (403) está ligada à protuberância fixa (404).
20. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma primeira extremidade e uma segunda extremidade do fio do laço (403) estão ligadas a uma coluna de pressão (401) que é deslizável axialmente em relação ao cabo coaxial (411), e o fio do laço (403) atravessa a protuberância fixa (404).
21. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma primeira extremidade e uma segunda extremidade do fio do laço (403) estão unidas para formar um fio do laço comum, em que o fio do laço comum é fixado a uma coluna de pressão (401) que é axialmente deslizável em relação ao cabo coaxial (411).
22. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que a coluna de pressão (401) compreende uma protuberância móvel (402) que está montada de forma deslizante no cabo coaxial (411).
23. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que o conjunto de cabeça (419) distal inclui uma porção de transformador de impedância (409) montada entre uma extremidade distal do cabo coaxial (411) e a tampa de extremidade (408), em que a porção de transformador de impedância (419) está disposta para corresponder a impedância do cabo coaxial (411) à impedância da tampa de extremidade (408) e do tecido a ser tratado.
24. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a porção do transformador de impedância (409) inclui: um comprimento de material eletricamente condutor que se prolonga axialmente entre uma extremidade distal do condutor interno e a superfície proximal da tampa de extremidade; e um par de passagens (410, 415) que se estende axialmente em lados opostos do comprimento do material eletricamente condutor, em que o fio do laço (403) passa pelo par de passagens.
25. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que as passagens (410, 415) são revestidas com um isolante, isolando, assim, o fio do laço (403) do condutor interno.
26. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de que tem uma manga disposta para incluir superfícies laterais do conjunto da cabeça distal (419).
27. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a manga é deslizável em relação ao conjunto de cabeça distal (419) para circundar o anel retrátil.
28. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 26 ou 27, caracterizado pelo fato de que o cabo coaxial (411) está contido dentro da manga.
29. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a manga tem uma divisão longitudinal interna que separa um volume interno da manga em uma primeira cavidade longitudinal para transportar o cabo coaxial (411) e uma segunda cavidade longitudinal para transportar uma coluna de pressão (401) que está conectada ao fio do laço (403).
30. Laço cirúrgico (400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizado pelo fato de que a tampa de extremidade (408) possui um revestimento isolante e/ou antiaderente.
31. Laço cirúrgico (400), caracterizado pelo fato de que compreende: um conjunto de cabeça distal (419); e um fio do laço (403) montado de forma deslizável no conjunto de cabeça distal, em que o conjunto de cabeça distal (419) compreende uma tampa de extremidade (408) que tem: uma superfície de reação voltada distalmente; e um par de canais (413, 414), cada um dos dois canais (413, 414) estendendo-se axialmente entre uma saída na estrutura de superfície de reação voltando-se distalmente e uma entrada em uma superfície proximal da tampa de extremidade (408), em que o fio do laço (403) está disposto dentro do par de canais (413, 414) para formar um anel retrátil além da superfície condutora voltada distalmente, e em que a superfície de reação voltada distalmente está disposta para contatar o anel retrátil quando totalmente retraído.
32. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a superfície de reação voltada distalmente inclui uma ranhura para receber o anel retrátil.
33. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 31 ou 32, caracterizado pelo fato de que a superfície de reação voltada distalmente é arredondada.
34. Laço cirúrgico (400), de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a superfície de reação voltada distalmente é uma cúpula, em que as saídas do par de canais (413, 414) estão localizadas na cúpula.
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