ES2201414T3 - Aparato coagulador tipo pinza ultrasonico con elemento de soporte de guia de ondas. - Google Patents
Aparato coagulador tipo pinza ultrasonico con elemento de soporte de guia de ondas.Info
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Abstract
UN APARATO COAGULADOR ULTRASONICO DE PINZA QUIRURGICA SE CONFIGURA DE MANERA QUE EFECTUE EL CORTE, COAGULACION Y PINZAMIENTO DE TEJIDO POR COOPERACION DE UN MECANISMO DE PINZA DEL APARATO CON UN EFECTOR FINAL ULTRASONICO ASOCIADO. LA GUIA DE ONDAS ULTRASONICA DEL APARATO LLEVA PREFERENTEMENTE UN MIEMBRO PERFECCIONADO DE SOPORTE EN SU NODO MAS DISTAL, CUYO MIEMBRO DE SOPORTE ACTUA CONVENIENTEMENTE PARA RESISTIR LOS MOMENTOS DE FLEXION QUE SE CREAN EN LA GUIA DE ONDAS, A LA ESPERA DE QUE ACTUE EL MECANISMO DE PINZADO, MIENTRAS SELLA LA REGION ADYACENTE A LA GUIA DE ONDAS.
Description
Aparato coagulador tipo pinza ultrasónico con
elemento de soporte de guia de ondas.
La presente invención se refiere genéricamente a
dispositivos quirúrgicos ultrasónicos, y más particularmente a un
aparato quirúrgico coagulador tipo pinza ultrasónico para coagular
y/o cortar tejido, incluyendo un soporte de pared delgada mejorado y
un miembro de sellado para la guía de ondas ultrasónicas del
aparato, que resiste los momentos de curvatura creados durante el
agarre del tejido contra un efector distal de la guía ondas.
Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos están
encontrando aplicaciones que se extienden ampliamente de forma
incrementada en procedimientos quirúrgicos en virtud de las
características de rendimiento singulares de dichos instrumentos. En
función de las configuraciones y parámetros operacionales
específicos del instrumento, los instrumentos quirúrgicos
ultrasónicos podrán suministrar el corte sustancialmente simultáneo
del tejido y la emostasia mediante coagulación, minimizando
deseablemente el trauma al paciente. La acción de corte se efectúa
típicamente mediante un efector distal en el extremo distal del
instrumento, transmitiendo el efector distal energía ultrasónica al
tejido puesto en contacto con el mismo. Los instrumentos
ultrasónicos de esta naturaleza podrán ser configurados para su uso
en cirugía abierta o en procedimientos quirúrgicos laparoscópicos o
endoscópicos.
Se han desarrollado instrumentos quirúrgicos
ultrasónicos que incluyen un mecanismo tipo pinza para presionar el
tejido contra el efector distal del instrumento con objeto de
acoplar la energía ultrasónica al tejido de un paciente. Dicha
disposición (a veces denominada transector ultrasónico) se desvela
en la patente U.S. número 5.322.055.
En instrumentos ultrasónicos previos, la guía de
ondas del instrumento, a través de la cual se dirige la energía
ultrasónica, se suministra normalmente por uno o más miembros
similares a un anillo para amortiguar acústicamente la guía de ondas
y aislar la guía de ondas de los componentes circundantes. Dichos
miembros de aislamiento se suministran normalmente en uno o más
nodos de liberación longitudinal de la guía de ondas y se construyen
normalmente de material elastomérico, como por ejemplo caucho de
silicona. Los miembros aislantes de este tipo evitan deseablemente
la pérdida de energía vibratoria procedente de la guía de ondas que
se puede producir bajo la carga lateral o condiciones de curvatura
que se pueden causar en caso contrario un contacto indirecto de la
guía de ondas con un componente asociado situado a su alrededor.
En los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos
conocidos hasta la fecha para aplicaciones endoscópicas, el diámetro
externo de la parte alargada del endoscopio de dichos instrumentos
ha sido del orden de 10 mm. Como tal ha sido normalmente posible
suministrar miembros aislantes apropiados para la guía de onda de
tales instrumentos, mientras permitiendo todavía el suministro de
una guía de ondas con una sección transversal suficientemente grande
para la rigidez deseada y para suministrar el nivel deseado de
energía ultrasónica sin el calentamiento excesivo de la guía de
onda.
El desarrollo continuado de los instrumentos
quirúrgicos ultrasónicos ha dado como resultado deseablemente
instrumentos con partes endoscópicas incluso menores, del orden de 6
mm de diámetro o menores. Cuando se configuran instrumentos
ultrasónicos de este tamaño relativamente pequeño es importante
efectuar la amortiguación acústica deseada de la guía de ondas
mientras se suministra a la guía de onda con una sección transversal
que sea tan grande como sea posible. Los problemas de aislamiento de
la guía de ondas podrán aumentarse particularmente en instrumentos
ultrasónicos configurados para efectuar el agarre del tejido contra
un efector distal del instrumento, dado que dicho agarre crea
movimiento de curvatura dentro de la guía de onda, flexionando la
guía de onda respecto a su configuración normal descargada.
La presente invención se dirige a un miembro de
soporte mejorado para un instrumento quirúrgico ultrasónico, estando
particularmente apropiado el miembro de soporte de la presente
invención para su uso en instrumentos configurados para aplicaciones
endoscópicas con una sección transversal relativamente pequeña.
Según la presente invención, se suministra un
aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico según se reivindica en la
reivindicación 1 para permitir el corte, coagulación y agarre
selectivos del tejido durante procedimientos quirúrgicos, dándose
unas formas de realización preferentes en las reivindicaciones
dependientes. Con objeto de amortiguar acústicamente la guía de
ondas del aparato, el aparato incluye un miembro de soporte anular
situado en el nodo más distal de la guía de ondas. El miembro de
soporte anular está configurado para incluir una parte de soporte
que actúa para aislar la guía de ondas de sus componentes
circundantes, y una parte de sellado que efectúa el sellado entre la
guía de ondas y el miembro actuador tubular de movimiento en vaivén
situado alrededor de la guía de onda. Mediante esta configuración,
el miembro de soporte anular amortigua modos de vibración no
deseados mientras permite modos de vibración deseados, efectúa el
sellado de la región alrededor de la guía de ondas, y maximiza el
área en sección transversal disponible para la guía de ondas activas
dentro de la parte tubular alargada del instrumento.
Según las formas de realización ilustradas, el
aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico presente incluye una
carcasa, y una vaina tubular externa que tiene un extremo proximal
unido a la carcasa. Un miembro actuador tubular interno está situado
con movimiento en vaivén dentro de la vaina tubular externa, y está
conectado operativamente a un brazo tipo pinza montado pivotalmente
en un extremo distal de la vaina tubular externa. El brazo tipo
pinza está montado para el movimiento pivotal con respecto a un
efector distal de una guía de ondas ultrasónicas situada dentro del
miembro actuador tubular interno. En la forma de realización
ilustrada, la vaina tubular externa, el miembro actuador tubular
interno y la guía de ondas ultrasónica están montados para su
rotación conjunta con respecto a la carcasa del aparato, siendo
desplazable en vaivén el miembro actuador con respecto a la vaina
tubular externa, así como la guía de ondas ultrasónicas situada
dentro del miembro actuador. El movimiento en vaivén del miembro
actuador mueve pivotalmente el brazo tipo pinza con respecto al
efector distal de la guía de ondas.
Según la presente invención, un miembro de
soporte anular está montado en la guía de ondas en un nodo más
distal de la misma. El miembro de soporte comprende preferentemente
material elastomérico, como por ejemplo caucho de silicona, y está
configurado para suministrar una combinación de funciones para
potenciar el rendimiento del aparato. Específicamente, el miembro de
soporte incluye una parte de soporte que tiene una superficie de
soporte externa genéricamente cilíndrica que está situada entre la
guía de ondas y el miembro actuador para resistir los momentos de
curvatura creados durante el agarre del tejido contra el efector
distal por el brazo tipo pinza por pivote. El miembro de soporte
incluye, además, una parte sellante para sellar la región entre la
guía de ondas y el miembro actuador de movimiento relativamente en
vaivén. En la forma de realización preferente, la parte de sellado
tiene un par de superficies convergentes que convergen y se
encuentran mutuamente para definir una región de sellado periférico
separada radialmente hacia fuera de la superficie de soporte
cilíndrica externa de la parte de soporte del miembro.
Según las formas de realización ilustradas, la
parte sellante del miembro de soporte está separada axialmente de la
parte de soporte del mismo, bien distalmente o proximalmente. En
formas de realización en variante, la parte sellante del miembro de
soporte está posicionada a mitad de camino de la parte de soporte.
En cada una de las diversas formas de realización del miembro de
soporte, la guía de ondas asociada podrá estar configurada para
incluir una parte de orejeta con un diámetro mayor que las partes de
la guía de ondas próximas al mismo. El miembro de soporte de la
presente invención está situado preferentemente con respecto a dicha
parte de orejeta, de forma que esta parte soporte del miembro de
soporte esté posicionada sobre, y flanquee, la parte de orejeta de
la guía de ondas. En dichas formas de realización, del miembro de
soporte presente en el que la parte sellante está situada a medio
camino de la parte de soporte, la parte sellante podrá estar situada
en alineación sustancial con la parte de orejeta de la guía de
ondas.
Otras características y ventajas de la presente
invención se volverán fácilmente patentes tras la lectura de la
descripción detallada siguiente, acompañada de los dibujos y de las
reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema quirúrgico ultrasónico que incluye un aparato coagulador
tipo pinza ultrasónico que da forma a los principios de la presente
invención;
la Figura 2 es una vista en perspectiva
fragmentaria, aumentada de tamaño, de un mecanismo tipo pinza del
aparato coagulador tipo pinza ilustrado en la Figura 1;
la Figura 3 es una viste en alzado desde un lado,
parcialmente recortada, del aparato coagulador tipo pinza que da
forma a los principios de la presente invención,
mostrado en asociación operativa con una unidad
motriz ultrasónica de un sistema quirúrgico mostrado en la Figura
1;
la Figura 4 es una vista despiezada ordenadamente
del aparato coagulador quirúrgico tipo pinza ultrasónico que da
forma a los principios de la presente invención;
la Figura 5 es una vista fragmentaria aumentada
de tamaño del aparato coagulador tipo pinza presente que ilustra un
mecanismo motriz tipo pinza del mismo y un mecanismo de tope
asociado;
La Figura 6 es una vista esquemática que ilustra
adicionalmente el mecanismo motriz tipo pinza y el mecanismo de tope
del aparato coagulador tipo pinza presente;
la Figura 7 es una vista esquemática del
mecanismo de tope de la presente invención;
la Figura 8 es una vista en perspectiva de un
collarín motriz del mecanismo tipo pinza del aparato coagulador tipo
pinza presente;
la Figura 9 es una vista en perspectiva,
fragmentaria, despiezada ordenadamente que ilustra una guía de ondas
del aparato presente que tiene un miembro de soporte colocado sobre
la misma que da forma a los principios de la presente invención,
ilustrada con el miembro actuador de movimiento en vaivén asociado
del aparato; y
las Figuras 10 a 15 son vistas fragmentarias en
corte de la guía de ondas ilustrada en la Figura 9, con diversas
formas de realización del miembro de soporte de la presente
invención ilustrado en posición sobre la guía de ondas.
Aunque la presente invención es susceptible de
realizaciones en diversas formas, se muestra en los dibujos y se
describirá en lo que sigue en la presente memoria en la forma de
realización actualmente preferente, con la salvedad de que lo
desvelado en la actualidad se considera una ejemplificación de la
invención y no se pretende limitar la invención a la forma de
realización específica ilustrada.
La presente invención se dirige particularmente a
un aparato coagulador quirúrgico tipo pinza ultrasónico mejorado que
está configurado para efectuar el corte, la coagulación y/o el
agarrado del tejido durante procedimientos quirúrgicos. El presente
aparato se puede configurar fácilmente para su uso en procedimientos
quirúrgicos abiertos así como con procedimientos laparoscópicos o
endoscópicos. Su versatilidad de uso se facilita mediante el uso
selectivo de energía ultrasónica. Cuando los componentes
ultrasónicos del aparato están inactivos, el tejido se podrá agarrar
y manipular fácilmente, en la forma deseada, sin cortar ni dañar el
tejido. Cuando los componentes ultrasónicos son activados, el
aparato permite agarrar el tejido para su acoplamiento con la
energía ultrasónica y efectuar la coagulación del tejido, mediante
la aplicación de una presión incrementada eficientemente para
efectuar el corte y coagulación del tejido. Si se desea, se podrá
aplicar energía ultrasónica al tejido sin el uso del mecanismo tipo
pinza del aparato mediante la manipulación apropiada de la
"cuchilla" o efector distal ultrasónico del dispositivo.
Como resultará patente de la descripción
siguiente, el aparato coagulador tipo pinza presente está
configurado particularmente para su uso desechable en virtud de su
construcción sencilla. Como tal, se contempla que el aparato se use
en asociación con una unidad excitadora ultrasónica de un sistema
quirúrgico, mediante lo cual energía ultrasónica de la unidad
excitadora suministra la actuación ultrasónica deseada del aparato
coagulador tipo pinza presente. Se podrá apreciar que el aparato
coagulador tipo pinza da forma a los principios de la presente
invención y podrá ser configurado para su uso no desechable, e
integrado de forma no desmontable con una unidad excitadora
ultrasónica asociada. Sin embargo, la conexión desmontable del
aparato coagulador tipo pinza presente con una unidad excitadora
ultrasónica asociada se prefiere actualmente para el uso del aparato
con un solo paciente.
Con referencia a las Figuras 1 y 3, se ilustra en
las mismas una forma actualmente preferente de un sistema
quirúrgico, genéricamente designado con el número 10, que incluye un
aparato coagulador tipo pinza ultrasónico que da forma a los
principios de la presente invención. Detalles preferentes del
generador ultrasónico y de la unidad excitadora ultrasónica asociada
del sistema quirúrgico 10 se describirá en primer lugar, con una
descripción detallada ulterior del aparato coagulador quirúrgico
tipo pinza ultrasónico que incluye un mecanismo tipo pinza
configurado para su rotación indexada, que da forma a los principios
de la presente invención.
El sistema quirúrgico 10 incluye un generador
ultrasónico 30 y un instrumento quirúrgico ultrasónico asociado. El
instrumento quirúrgico incluye una unidad de excitación ultrasónica,
designada con el número 50, un aparato 120 coagulador tipo pinza
ultrasónico que da forma a los principios de la presente invención.
Como se describirá con más detalle en lo que sigue, un transductor
ultrasónico de la unidad excitadora 50 y una guía de ondas
ultrasónicas del coagulador tipo pinza 120, conjuntamente
suministran un ensamblaje acústico del sistema quirúrgico presente,
suministrando el ensamblaje acústico energía ultrasónica para
procedimientos quirúrgicos cuando se energiza por el generador 30.
Se debe hacer notar que en algunas aplicaciones, la unidad
excitadora ultrasónica 50 se denomina como "ensamblaje de pieza de
mano" dado que el instrumento quirúrgico del sistema quirúrgico
está configurado de forma que el cirujano agarra y manipula la
unidad de excitadora ultrasónica 50 durante diversos procedimientos
y operaciones. El aparato 120 coagulador tipo pinza que da forma a
los principios de la presente invención incluye preferentemente una
configuración tipo pinza parecida a unas tijeras, lo cual facilita
la colocación y manipulación del instrumento además de la
manipulación de la unidad excitadora ultrasónica 50.
El generador 30 del sistema quirúrgico envía una
señal eléctrica a través de un cable 32 a una excursión, frecuencia
y fase seleccionadas determinadas por un sistema de control del
generador 30. Como se describirá a continuación, la señal origina
que uno o más elementos piezoeléctricos del ensamblaje acústico del
instrumento quirúrgico se expandan y contraigan, convirtiendo de
dicha forma la energía eléctrica en movimiento mecánico. El
movimiento mecánico da como resultado unas sondas longitudinales de
energía ultrasónica que se propagan a través del ensamblaje acústico
en una onda estacionaria acústica que hace vibrar el ensamblaje
acústico a una frecuencia y excursión seleccionadas. Un efector
distal situado en el extremo distal de la guía de ondas del
ensamblaje acústico se coloca en contacto con el tejido del paciente
para transferir la energía ultrasónica al tejido. Como se describirá
con más detalle a continuación, una herramienta quirúrgica, como por
ejemplo un mecanismo tipo pinza o de mordaza, se utiliza
preferentemente para presionar el tejido contra el efector
distal.
A medida que el efector distal se acopla con el
tejido, se genera energía térmica o calor como resultado de la
fricción, absorción acústica y pérdidas de viscosidad dentro del
tejido. El calor es suficiente para romper las uniones de
hidrógeno-proteína, originando que se desnaturalice
la proteína altamente estructurada (es decir colágeno y proteína del
músculo) (es decir se vuelva menos organizada). A medida que las
proteínas se desnaturalizan se forma un coágulo pegajoso para sellar
o coagular los pequeños vasos sanguíneos. Cuando el efecto es
prolongado se produce una coagulación profunda de los grandes vasos
sanguíneos.
La transferencia de la energía ultrasónica al
tejido origina otros efectos, incluyendo desgarro mecánico, corte,
cavitación, disrupción celular y emulsificaciones. La cantidad de
corte así como el grado de coagulación obtenidos varían con la
excursión del efector distal, la frecuencia de vibración, la
cantidad de presión aplicada por el usuario, lo afilado del efector
distal y el acoplamiento entre el efector distal y el tejido.
En la forma ilustrada en la Figura 1, el
generador 30 incluye un sistema de control integral con el generador
30, un conmutador eléctrico 34 y un mecanismo de disparo 36. El
conmutador eléctrico 34 controla la energía eléctrica suministrada
al generador 30 y cuando se activa por el mecanismo de disparo 36,
el generador 30 suministra energía para excitar el ensamblaje
acústico del sistema quirúrgico 10 según una frecuencia
predeterminada y para conducir el efector distal a un nivel de
excursión predeterminado. El generador 30 excita el ensamblaje
acústico a cualquier frecuencia resonante apropiada del ensamblaje
acústico.
Cuando el generador 30 es activado con el
mecanismo de disparo 36, la energía eléctrica se aplica
continuamente por el generador 30 a un apilamiento o ensamblaje 40
del transductor del ensamblaje acústico. Un bucle en fase cerrada en
el sistema de control del generador 30 supervisa la realimentación
del ensamblaje acústico. El bucle en fase cerrada ajusta la
frecuencia de la energía eléctrica enviada por el generador 30 para
que concuerde con la frecuencia resonante del modo longitudinal
seleccionado de vibración del ensamblaje acústico, que incluye la
carga del tejido. Además, un segundo bucle de realimentación en el
sistema de control mantiene la corriente eléctrica suministrada al
ensamblaje acústico a un nivel constante preseleccionado con objeto
de conseguir una excursión sustancialmente constante en el efector
distal del ensamblaje acústico.
La señal eléctrica suministrada al ensamblaje
acústico originará que el extremo distal de la guía de ondas, es
decir el efector distal, vibre longitudinalmente en el intervalo de
aproximadamente por ejemplo 20 a 250 kHz y preferentemente en el
intervalo de aproximadamente 54 a 56 kHz y más preferentemente a
aproximadamente 55,5 kHz. La excursión de las vibraciones en el
efector distal podrá controlarse, por ejemplo, mediante el control
de la amplitud de la señal eléctrica aplicada al ensamblaje
transductor 40 del ensamblaje acústico por el generador 30.
Como se ha hecho notar anteriormente, el
mecanismo de disparo 36 del generador 30 permite al usuario activar
el generador 30 de forma que la energía eléctrica se pueda
suministrar continuamente al ensamblaje acústico. El mecanismo de
disparo 36 comprende preferentemente un conmutador activado con el
pie que está acoplado de forma desacoplable o fijado al generador 30
mediante un cable. Alternativamente, el mecanismo de disparo podrá
configurarse como un conmutador de mano incorporado en la unidad
excitadora ultrasónica 50 para permitir que el generador 30 pueda
ser activado por el usuario.
El generador 30 tiene también una línea de fuerza
38 para la inserción en una unidad electroquirúrgica o un enchufe
eléctrico convencional de la red. Se contempla que el generador 30
pueda ser también energizado por una fuente de corriente continua
(cc), como por ejemplo una batería. El generador 30 podrá comprender
cualquier generador apropiado como por ejemplo, el Modela Nº GENO1,
disponible en Ethicon Endo-Surgery, Inc.
Con referencia a las Figuras 1 y 3, la unidad
excitadora ultrasónica 50 del instrumento quirúrgico incluye una
carcasa 52 multipieza adaptada para aislar al operador de las
vibraciones del ensamblaje acústico. La carcasa 52 de la unidad
excitadora podrá ser conformada para ser mantenida por un usuario en
una forma convencional, pero se contempla que el coagulador tipo
pinza 120 presente sea principalmente agarrado y manipulado mediante
una configuración similar a una tijera provista por una carcasa en
el aparato, como se describirá en lo que sigue. Aunque se ilustra la
carcasa 52 multipieza, la carcasa 52 podrá comprender un solo
componente o componente unitario.
La carcasa 52 de la unidad excitadora ultrasónica
50 incluye genéricamente un extremo proximal, un extremo distal y
una cavidad extendida longitudinalmente en su interior. El extremo
distal de la carcasa 52 incluye una abertura 60 configurada para
permitir que el ensamblaje acústico del sistema quirúrgico 10 se
extienda a su través, y el extremo proximal de la carcasa 52 está
acoplado al generador 30 mediante el cable 32. El cable 32 incluye
preferentemente unos conductos o elementos de ventilación 62 para
permitir introducir aire en la carcasa 52 de la unidad excitadora
ultrasónica 50 y enfriar el ensamblaje transductor 40 del ensamblaje
acústico.
La carcasa 52 de la unidad ultrasónica excitadora
50 está construida preferentemente de plástico perdurable, como por
ejemplo Ultem (Marca Registrada). También se contempla que la
carcasa 52 pueda estar fabricada alternativamente de una variedad de
materiales incluyendo otros plásticos (es decir polímero de cristal
líquido (LCP), nailon o policarbonato). Una unidad excitadora
ultrasónica 50 apropiada es el modelo número HP050, disponible en
Ethicon Endo-Surgery.
El ensamblaje acústico del instrumento quirúrgico
incluye genéricamente una primera parte acústica y una segunda parte
acústica. La primera parte acústica está preferentemente soportada
por la unidad excitadora ultrasónica 50 y la segunda parte acústica
(en la forma de una guía de ondas y de efector distal, como se
describirá en lo que sigue) está soportada por el aparato coagulador
tipo pinza ultrasónico. El extremo distal de la primera parte
acústica está acoplado operativamente al extremo proximal de la
segunda parte acústica, preferentemente mediante una conexión
roscada.
Como se muestra en la Figura 3, la primera parte
acústica incluye el ensamblaje o apilamiento de transductor 40 y un
dispositivo de montaje 84, y en la segunda parte acústica incluye un
componente de transmisión o miembro de trabajo, denominado en lo que
sigue guía de ondas, que tiene un efector distal.
Los componentes del ensamblaje acústico están
preferentemente sintonizados acústicamente, de forma que la longitud
de cada componente sea un número entero de media longitud de onda
(n\lambda/2), en la que la longitud de onda \lambda es la
longitud de onda de una frecuencia f_{0} de vibración longitudinal
de operación o preseleccionada del ensamblaje acústico, y n es
cualquier número entero no negativo. También se contempla que el
ensamblaje acústico pueda incorporar cualquier configuración
apropiada de elementos acústicos.
El ensamblaje transductor 40 del ensamblaje
acústico convierte la señal eléctrica del generador 30 en energía
mecánica, lo cual da como resultado un movimiento vibratorio
longitudinal del efector distal a frecuencias ultrasónicas. Cuando
el ensamblaje acústico está energizado, se genera un movimiento
vibratorio con onda estacionaria a través del ensamblaje acústico.
La excursión del movimiento vibratorio en cualquier punto a lo largo
del ensamblaje acústico depende de la localización a lo largo del
ensamblaje acústico en el cual el movimiento vibratorio se mide. Un
mínimo o punto de cero cruce en la onda estacionaria del movimiento
vibratorio se denomina genéricamente como un nodo (es decir donde el
movimiento es normalmente mínimo), y un valor absoluto máximo o pico
en la onda estacionaria se denomina genéricamente como un antinodo.
La distancia entre el antinodo y el nodo más próximo es un cuarto de
longitud de onda (\lambda/4).
Como se muestra en la Figura 3, el ensamblaje
transductor 40 del ensamblaje acústico, también conocido como
"apilamiento de Langevin" incluye genéricamente una parte de
transductor 90, un primer resonador 92 y un segundo resonador 94. El
ensamblaje transductor es preferentemente un número integral de un
sistema de medias longitudes de onda (n\lambda/2). También se debe
sobrentender que la presente invención se podrá configurar
alternativamente para incluir un ensamblaje transductor que
comprenda un transductor magnetoestrictivo, electrostático o
electromagnético.
El extremo distal del primer resonador 92 está
conectado al extremo proximal de la sección de transducción 90, y el
extremo proximal del segundo resonador 94 está conectado al extremo
distal de la parte de transducción 90. Los resonadores primero y
segundo 92 y 94 están fabricados preferentemente de titanio,
aluminio, acero o cualquier otro material apropiado, y más
preferentemente el primer resonador 92 está fabricado de acero
inoxidable 303 y el segundo resonador 94 está fabricado de aluminio
7075-T651. Los resonadores primero y segundo 92 y 94
tienen una longitud determinada por un número de variable,
incluyendo la longitud de la sección de transducción 90, la
velocidad del sonido del material usado en los resonadores 92 y 94 y
la frecuencia fundamental deseada f_{0} del ensamblaje transductor
40. El segundo resonador 94 podrá estar ahusado hacia el exterior
desde su extremo proximal hasta su extremo distal para funcionar
como un transformador de velocidad y amplificar la excursión de
vibración ultrasónica.
La parte de transducción 90 del ensamblaje
transductor 40 comprende preferentemente una sección piezoeléctrica
de electrodos positivos 96 y electrodos negativos 98 alternantes,
con elementos piezoeléctricos 100 alternantes entre los electrodos
96 y 98. Los elementos piezoeléctricos 100 podrán fabricarse a
partir de cualquier material apropiado, como por ejemplo
titanato-circonato de plomo, metaniobiato de plomo,
titanato de plomo u otros materiales piezoeléctricos. Cada uno de
los electrodos positivos 96, electrodos negativos 98 y elementos
piezoeléctricos 100 tienen un taladro extendido a través del centro.
Los electrodos positivo y negativo 96 y 98 están acoplados
eléctricamente a los cables 102 y 104, respectivamente. Los cables
102 y 104 transmiten la señal eléctrica del generador 30 a los
electrodos 96 y 98.
En la forma mostrada en la Figura 3, los
elementos piezoeléctricos 100 son mantenidos en compresión entre los
resonadores primero y segundo 92 y 94 por un tornillo 106. El
tornillo 106 preferentemente tiene una cabeza, un vástago y un
extremo distal roscado. El tornillo 106 se inserta desde el extremo
proximal del primer resonador 92 a través de los taladros del primer
resonador 92, los electrodos 96 y 98 y los elementos piezoeléctricos
100. El extremo distal roscado del tornillo 106 se atornilla dentro
de un agujero roscado en el extremo proximal del segundo resonador
94. El tornillo podrá ser fabricado de acero, titanio, aluminio o
cualquier otro material apropiado y está preferentemente fabricado a
partir de titanio
Ti-6AL-4V y más preferentemente a partir de acero de baja aleación 4037.
Ti-6AL-4V y más preferentemente a partir de acero de baja aleación 4037.
Los elementos piezoeléctricos 100 son energizados
en respuesta a la señal eléctrica suministrada por el generador 30
para producir una onda estacionria acústica en el ensamblaje
acústico. La señal eléctrica origina un campo electromagnético a
través de los elementos piezoeléctricos 100, originando que los
elementos piezoeléctricos 100 se expandan y contraigan de una forma
continua a lo largo del eje del gradiente de tensión, produciendo
ondas longitudinales de alta frecuencia de energía ultrasónica. La
energía ultrasónica se transmite a través del ensamblaje acústico a
un efector distal.
El dispositivo de montaje 84 del ensamblaje
acústico tiene un extremo proximal, un extremo distal y
preferentemente una longitud sustancialmente igual a un número
entero de un sistema de medias longitudes de ondas. El extremo
proximal del dispositivo de montaje 84 está preferentemente alineado
axialmente y acoplado al extremo distal del segundo resonador 94 por
una conexión roscada interna próxima a un antinodo. (A objeto de la
presente explicación, el término "próximo" se define como
"exactamente en" o "en proximidad cercana a"). También se
contempla que el dispositivo de montaje 84 pueda estar fijado al
segundo resonador 94 por cualquier medio apropiado, y el segundo
resonador 94 y el dispositivo de montaje 84 podrá estar formado como
un solo componente o componente unitario.
El dispositivo de montaje 84 está acoplado a la
carcasa 52 de una unidad motriz ultrasónica 50 próxima a un nodo. El
dispositivo de montaje 84 incluye preferentemente una brida 108 de
montaje integral dispuesta alrededor de su periferia. La brida de
montaje 108 está preferentemente dispuesta en un surco anular 110
formado en la carcasa 52 de la unidad motriz ultrasónica 50 para
acoplar el dispositivo de montaje 84 a la carcasa 52. Un miembro o
material flexible 112 como por ejemplo un par de juntas tóricas de
caucho de silicona fijadas mediante soportes podrán colocarse entre
el surco anular 110 de la carcasa 52 y la brida integral 108 del
dispositivo de montaje 86 para reducir o prevenir que la vibración
ultrasónica pueda ser transmitida desde dispositivo de montaje 84 a
la carcasa 52.
El dispositivo de montaje 84 está preferentemente
fijado en una posición axial predeterminada mediante una pluralidad
de pasadores 114, preferentemente 4. Los pasadores 114 están
dispuestos en una dirección longitudinal separados noventa (90)
grados entre sí alrededor de la periferia externa del dispositivo de
montaje 84. Los pasadores 114 están acoplados a la carcasa 52 de la
unidad excitadora ultrasónica 50 y dispuestos a través de unas
entallas en la brida de montaje acústica 108 del dispositivo de
montaje 84. Los pasadores 114 están fabricados preferentemente de
acero inoxidable.
El dispositivo de montaje 84 está configurado
preferentemente para amplificar la excursión de la vibración
ultrasónica que se transmite a través del ensamblaje acústico al
extremo distal del efector distal. En una forma de realización
preferente, el dispositivo de montaje 84 comprende una bocina
ahusada sólida. A medida que la energía ultrasónica es transmitida a
través del dispositivo de montaje 84, la velocidad de la onda
acústica transmitida a través del dispositivo de montaje 84 se
amplifica. Se contempla que el dispositivo de montaje 84 esté
configurado de cualquier forma apropiada, como por ejemplo una
bocina escalonada, una bocina cónica, una bocina exponencial, una
bocina de ganancia unitaria o similar.
En la forma mostrada en la Figura 3, el
dispositivo de montaje 84 está preferentemente acoplado
acústicamente a la segunda parte acústica del aparato 120 coagulador
tipo pinza ultrasónico. El extremo distal del dispositivo de montaje
84 está preferentemente acoplado al extremo proximal de la segunda
parte acústica por una conexión roscada interna próxima a un
antinodo, pero configuraciones de acoplamiento alternativas podrán
emplearse.
Con referencia ahora a la Figura 4, se ilustra
una vista despiezada ordenadamente del aparato 120 coagulador tipo
pinza ultrasónico del sistema quirúrgico 10 según una forma de
realización preferente. El extremo proximal del aparato 120
coagulador tipo pinza ultrasónico recibe preferentemente y está
dispuesto en el extremo distal de la unidad motriz ultrasónica 50
mediante la inserción de la unidad excitadora dentro de la carcasa
del aparato, en la forma mostrada en la Figura 3. El aparato 120
coagulador tipo pinza ultrasónico está preferentemente fijado a, y
retirado de, la unidad 50 motriz ultrasónica en forma de una unidad.
El coagulador 120 tipo pinza ultrasónico podrá ser desechado después
de su uso.
El aparato 120 coagulador tipo pinza ultrasónico
incluye preferentemente un ensamblaje de empuñadura o una carcasa
130 que comprende preferentemente unas partes 131, 132 de carcasa
complementaria, y una parte 150 endoscópica o alargada. Cuando el
aparato presente está configurado para uso endoscópico, la
construcción podrá ser dimensionada de forma que la parte 150 tenga
un diámetro exterior de aproximadamente 5,5 mm. La parte alargada
150 del aparato 120 coagulador tipo pinza ultrasónico se extiende
ortogonalmente de la carcasa 130 del aparato. La parte alargada 150
podrá ser rotada selectivamente con respecto a la carcasa 130 como
se describirá con más detalle en lo que sigue. La parte alargada 150
incluye preferentemente un miembro o vaina 160 tubular externo, un
miembro 170 actuador tubular interno, una parte acústica segunda del
sistema acústico en la forma de una guía de ondas 180 que tiene un
efector distal 180'. Como se describirá en lo que sigue, la vaina
externa 160 el miembro actuador 170 y la guía de onda 180 se unen
preferentemente entre sí para suministrar una rotación indexada como
una unidad (conjuntamente con la unidad 50 motriz ultrasónica) con
relación a la carcasa 130.
En la forma ilustrada en la Figura 4, el extremo
proximal de la guía de onda 180 de la segunda parte acústica está
preferentemente acoplada de forma desacoplable al dispositivo de
montaje 84 de la unidad 50 motriz ultrasónica próxima a un antinodo,
en la forma descrita anteriormente. La guía de ondas 180 tiene
preferentemente una longitud sustancialmente igual a un número
entero de un sistema de medias longitudes de ondas (n\lambda/2).
La guía de onda 180 está preferentemente fabricada a partir de un
eje con núcleo sólido construido de un material que propaga la
energía ultrasónica de forma eficiente como por ejemplo una aleación
de titanio(por ejemplo
Ti-6Al-4V) o una aleación de
aluminio. Se contempla que la guía de onda 180 se pueda fabricar
alternativamente de cualquier otro material apropiado.
La guía de ondas es preferentemente
sustancialmente semiflexible. Se deberá reconocer que la guía de
ondas podrá ser alternativamente sustancialmente rígida o podrá
comprender un cable flexible. La guía de onda podrá estar
configurada para amplificar las vibraciones mecánicas transmitidas a
través de la guía de ondas al efector distal, como es bien conocido
en la técnica. La guía de onda podrá tener además características
para controlar la ganancia de la vibración longitudinal a lo largo
de la guía de onda y características para sintonizar la guía de
ondas a la frecuencia resonante del sistema.
Se podrá reconocer que la guía de onda 180 podrá
tener cualquier dimensión seccional apropiada. Por ejemplo, la guía
de ondas podrá tener una sección transversal sustancialmente
uniforme o la guía de ondas podrá ser ahusada en diversas secciones
o podrá ser ahusada a lo largo de toda su longitud.
Como se muestra en la Figura 4, la guía de ondas
180 tiene genéricamente una primera sección 182, una segunda sección
184 y una tercera sección 186. La primera sección 182 de la guía de
ondas se extiende distalmente desde el extremo distal de la guía de
ondas y tiene una dimensión en sección transversal sustancialmente
continua.
La primera sección 182 incluye preferentemente al
menos un agujero o abertura radial 188 extendida diametralmente a su
través, sustancialmente perpendicular al eje de la guía de ondas
180. La abertura 188 está posicionada preferentemente en un nodo,
pero podrá estar posicionada de cualquier otra forma. Se podrá
reconocer que la abertura 188 podrá tener cualquier profundidad
apropiada y ser de cualquier forma apropiada. La abertura está
configurada para recibir un miembro de pasador conector que conecta
la guía de ondas 180, el miembro actuador tubular 170 y la vaina
externa tubular 160 conjuntamente para su unión conjunta rotacional
indexada con relación a la carcasa 130 del aparato.
La segunda sección 184 de la guía de ondas 180 se
extiende distalmente desde la primera sección 182. La segunda
sección 184 tiene preferentemente también una sección transversal
sustancialmente continua. El diámetro de la segunda sección 184 es
menor que el diámetro de la primera sección 182 y mayor que el
diámetro de la tercera sección 186. A medida que la energía
ultrasónica pasa desde la primera sección 182 de la guía de ondas
180 al interior de la segunda sección 184, el estrechamiento de la
segunda sección 184 dará como resultado una amplitud incrementada de
la energía ultrasónica que pasa a su través.
La tercera sección 186 se extiende distalmente
desde el extremo distal de la segunda sección 184. La tercera
sección 186 tiene también una sección transversal sustancialmente
continua. La tercera sección 186 podrá incluir también cambios de
pequeño diámetro a lo largo de su longitud. A medida que la energía
ultrasónica pasa desde la segunda sección 184 de la guía de onda 180
al interior de la tercera sección 186, el estrechamiento de la
tercera sección 186 dará como resultado una amplitud incrementada de
la energía ultrasónica que pasa a su través.
La tercera sección 186 podrá tener una pluralidad
de surcos o entallas (no representadas) formadas en su
circunferencia exterior. Los surcos podrán estar localizados en los
nodos de la guía de ondas 180 para actuar como indicadores de
alineación para la instalación de una vaina amortiguadora (no
representada) y anillos de silicona estabilizadores o soportes
flexibles durante la fabricación. Dichos soportes flexibles actúan
deseablemente para aislar la guía de ondas 180 activa de los
componentes circundantes del aparato. Una junta hermética se
suministra preferentemente en el nodo más distal, más próximo al
efector distal 180', para impedir el paso de tejido, sangre y otro
material en la región entre la guía de ondas y el miembro actuador
170. Como se describe con más detalle en lo que sigue, y según la
presente invención, un miembro de soporte está provisto
preferentemente en el nodo más distal para ofrecer resistencia a los
momentos de curvatura creados en la guía de ondas por el mecanismo
tipo pinza asociado, y para efectuar el cierre hermético de la
región entre la guía de onda y el miembro actuador 170. Incluso
aunque se contempla que el miembro de soporte es relativamente
delgado (con regiones tan delgadas como aproximadamente de 0,076 a
0,127 mm) para suministrar el soporte deseado, se efectúa el
aislamiento acústico de la guía de ondas activa del miembro actuador
170.
El efector distal 180' de la guía de onda 180 es
preferentemente integral con la misma y está formado como una sola
unidad. El efector distal podrá estar alternativamente conectado por
una conexión roscada o mediante una unión soldada. El extremo distal
del efector distal está dispuesto próximo a un antinodo con objeto
de sintonizar el ensamblaje acústico a una frecuencia resonante
f_{0} preferente cuando el ensamblaje acústico no está cargado con
tejido. Cuando se energiza el ensamblaje transductor, el extremo
distal del efector distal está configurado para moverse
longitudinalmente en el intervalo de, por ejemplo, aproximadamente
10-500 micrómetros pico a pico y preferentemente en
el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 100 micrómetros
a una frecuencia vibracional f_{0} predeterminada.
Según la forma de realización ilustrada, el
efector distal 180', a veces denominado cuchilla, es preferentemente
cilíndrico para su cooperación con el mecanismo tipo pinza asociado
del aparato coagulador tipo pinza presente. El efector distal podrá
haber recibido, de forma apropiada, un tratamiento superficial, como
se conoce en la técnica.
Con referencia particular a la Figura 2, en la
misma se ilustra el mecanismo tipo pinza del coagulador 120 tipo
pinza presente, que está configurado para su acción cooperativa con
el efector distal 180' de la guía de onda 180. El mecanismo tipo
pinza incluye un brazo 190 tipo pinza amovible pivotalmente, que
está conectado por pivote en el extremo distal del mismo al extremo
distal de una vaina tubular externa 160. Una almohadilla 192 tipo
pinza, formada preferentemente de Teflon u otro material de baja
fricción apropiado, está montada sobre la superficie del brazo tipo
pinza para su cooperación con el efector distal 180', situando el
movimiento pivotal del brazo tipo pinza la almohadilla tipo pinza en
una relación sustancialmente paralela a, y en contacto con, el
efector distal 180'. Mediante esta construcción, el tejido que se va
a agarrar es cogido entre la almohadilla 192 y el efector distal
180'. En la forma ilustrada, la almohadilla 192 está preferentemente
provista con una configuración similar a dientes de sierra para
potencial el agarre del tejido en cooperación con el efector distal
180'.
El movimiento pivotal del brazo tipo pinza con
respecto al efector distal se efectúa mediante la provisión de al
menos una y preferentemente un par de partes de palanca 193 del
brazo tipo pinza 190 en el extremo proximal del mismo. Las partes de
palanca están posicionadas en lados opuestos respectivos de la guía
de onda 180 y el efector distal 180' y están en enganche operativo
con la parte motriz 194 del miembro actuador 170 de movimiento en
vaivén. El movimiento en vaivén del miembro actuador con relación a
la vaina 160 tubular externa y la guía de ondas 180, realiza de
dicha forma un movimiento pivotal del brazo tipo pinza con relación
al efector distal. Las partes 193 de palanca podrán colocarse
respectivamente en un par de aberturas definidas por la parte motriz
194 o acopladas mecánicamente en cualquier otra forma apropiada con
las mismas, mediante lo cual el movimiento en vaivén del miembro
actuador actúa a través de la parte motriz 194 y las partes de
palanca 193 para pivotar el brazo tipo pinza.
Con referencia particular a las Figuras 3, 5 y 6
el movimiento en vaivén del miembro actuador 170 se efectúa mediante
la provisión de un collarín motriz, genéricamente designado con la
referencia 200, montado en el extremo proximal del miembro actuador
para su rotación conjunta. A dicho fin, el collarín motriz incluye
un par de brazos 202 extendidos axialmente opuestos diametralmente
que tienen una orejeta motriz 204, estando presionada las orejetas
motrices por los brazos 220 y puestas en contacto con las aberturas
apropiadas 206 definidas por la parte proximal del miembro actuador
170 tubular. La rotación del collarín motriz 200 conjuntamente con
el miembro actuador 170 se efectúa adicionalmente mediante la
provisión de un par de chavetas 208 (véase la Figura 8) que se
pueden enganchar diametralmente con unas aberturas apropiadas 210
definidas por el extremo proximal del miembro actuador 170. Un surco
211 circunferencial sobre el miembro actuador 170 recibe una junta
tórica 211' (Figura 4) para su conexión con la superficie interior
de la vaina externa 160.
Se suministra la rotación del miembro actuador
170, conjuntamente con la vaina 160 externa tubular y la guía de
ondas interna 180, por un pasador conector 212 extendido a través de
dichos componentes del aparato. En la forma ilustrada en la Figura
4, el miembro actuador tubular 170 define una ranura alargada 214 a
través de la cual se extiende el pasador conector 212 para acomodar
el movimiento en vaivén del miembro actuador con relación a la vaina
tubular externa y a la guía de ondas interna.
Un botón de rotación 216 montado en la vaina
tubular externa facilita el posicionamiento rotacional de la parte
alargada 150 con respecto a la carcasa 130 del aparato coagulador
tipo pinza. El pasador conector 212 une preferentemente el botón 216
conjuntamente con la vaina 160, el miembro 170 y la guía de ondas
180 para su rotación como una unidad con relación a la carcasa 130.
En una forma de realización actual, la parte de cubo 216' del botón
de rotación actúa para montar rotacionalmente la vaina externa 160,
el miembro actuador 170 y la guía de ondas 180 (como una unidad con
el botón 216), sobre la carcasa 130.
El collarín motriz 200 suministra una parte del
mecanismo motriz tipo pinza del aparato, que efectúa un movimiento
pivotal del brazo tipo pinza 190 mediante el movimiento en vaivén
del miembro actuador 170. El mecanismo motriz tipo pinza incluye
además un yugo motriz 220 que está conectado operativamente con una
palanca operativa 222 del aparato, estando la palanca operativa
interconectada de dicha forma con el miembro actuador 170 de
movimiento en vaivén, vía el yugo motriz 220 y el collarín motriz
200. La palanca operativa 222 está conectada por pivote a la carcasa
130 del aparato (mediante una montura pivote 223) para su
cooperación en una forma similar a una tijera con la parte de
empuñadura 224 de la carcasa. El movimiento de la palanca 222 hacia
la parte de empuñadura 224 traslada el miembro actuador 170
proximalmente, pivotando de dicha forma el brazo tipo pinza 190
hacia el efector distal 180'.
La conexión operativa del yugo motriz 220 con la
palanca operativa 222 es provista mediante un muelle 226, que
comprende preferentemente un muelle helicoidal de compresión. El
muelle 226 encaja dentro de la ranura 228 del muelle definida por el
yugo motriz 220 que a su vez está situado entre un par de bridas 230
retenedoras del muelle de la palanca operativa 222. El yugo motriz
220 es amovible pivotalmente con respecto a las bridas 230 del
muelle (alrededor de la montura pivote 223 de la carcasa 130) en
oposición al muelle helicoidal de compresión, que se apoya contra
las superficies de las ranuras del muelle definidas por cada una de
las bridas del muelle 230. De esta forma, la fuerza que se puede
aplicar al miembro actuador 170 por el movimiento pivotal de la
palanca operativa 222 actuando a través del yugo motriz 220 y del
collarín motriz 200 queda limitada por la fuerza con la cual el
muelle 226 se apoya contra las bridas del muelle 230. La aplicación
de una fuerza excesiva da como resultado el desplazamiento pivotal
del yugo motriz 220 con relación a las bridas del muelle 230 de la
palanca operativa 222 en oposición al muelle 226. En la forma de
realización actualmente preferente, el muelle 226 se selecciona para
limitar la fuerza tipo pinza en el brazo tipo pinza 190 a
aproximadamente 9 Newtons. Unas partes de tope de la carcasa 130
limitan el desplazamiento de la palanca operativa 222 para evitar
una compresión excesiva del muelle 226.
El posicionamiento rotacional indexado de la
parte alargada 150 del aparato 120 coagulador tipo pinza se
suministra mediante la provisión de un mecanismo de tope incorporado
en el mecanismo motriz tipo pinza del aparato. Específicamente, el
collarín motriz 200 incluye un par de bridas 232 motrices separadas
axialmente. Una superficie receptora del tope está provista entre
las bridas motrices 232 y define una pluralidad de dientes 234
separados circunferencialmente que definen unas depresiones
receptoras de tope genéricamente alrededor de la periferia del
collarín motriz 200. En la forma de realización actualmente
preferente, doce (12) de los dientes 234 están provistos,
suministrando de dicha forma la colocación indexada de la parte
alargada 150 del aparato a intervalos de 30 grados con relación a la
carcasa 130 del aparato.
El movimiento rotacional indexado se consigue
adicionalmente mediante la provisión de al menos uno, y
preferentemente un par, de topes 236 opuestos diametralmente
provistos respectivamente sobre los brazos 238 del yugo en voladizo
del yugo motriz 220. Mediante esta configuración, los brazos 238 del
yugo están colocados entre las bridas motrices 232 para enganchar
con las superficies confrontantes de los mismos, y hacer presión
sobre los topes 236 y ponerlos en enganche con el collarín motriz
200. De dicha forma se consigue la rotación relativa indexada, con
los topes 236 de los brazos del yugo cooperando con las bridas
motrices 238 para efectuar el movimiento alternativo del miembro
actuador 170. En una forma de realización actualmente preferente, el
yugo motriz 220 se forma a partir de un material polimérico
apropiado, con la fuerza de presión creada por los brazos del yugo
actuando sobre los topes del mismo que cooperan con las depresiones
radiales definidas por el collarín motriz para ofrecer resistencia
al par rotacional rotativo menor de aproximadamente 3,6 a 14,4
metros-gramos. De dicha forma, se mantiene la parte
alargada 150 del aparato coagulador tipo pinza en cualquiera de las
posiciones rotacionales indexadas seleccionadas con relación a la
carcasa 130 a no ser que se aplique un par (como por ejemplo
mediante el botón de rotación 216) que exceda dicho nivel de par
predeterminado. Se suministra de dicha forma una acción indexada
similar a un cierre de resorte.
La rotación de la parte alargada 150 del aparato
120 coagulador tipo pinza presente se efectúa preferentemente
conjuntamente con el movimiento rotacional relativo de la unidad 50
excitadora ultrasónica con respecto a la carcasa 130 del aparato.
Con objeto de unir la parte alargada 150 a la unidad 50 excitadora
ultrasónica en una relación de transmisión ultrasónica, la parte
proximal de la vaina tubular externa 160 está provista
preferentemente con un par de caras planas 240 para llave inglesa
(véase la Figura 4). Las caras planas para llave inglesa permiten
aplicar un par mediante una llave inglesa apropiada de par o similar
para permitir de dicha forma que se pueda unir la guía de ondas 180
a la unidad excitadora ultrasónica 50. La unidad excitadora
ultrasónica, así como la parte alargada 150, son de dicha forma
rotables como una unidad mediante la manipulación apropiada del
botón de rotación 216 con relación a la carcasa 130 del aparato. El
interior de la carcasa 130 está dimensionado para acomodar dicha
rotación relativa de la unidad motriz 50.
En la forma mencionada anteriormente, el aparato
coagulador quirúrgico tipo pinza presente incluye un miembro de
soporte situado en el nodo más distal de la guía de ondas 180 para
oponerse a los momentos de curvatura creados en la guía de ondas
mediante el movimiento pivotal del brazo tipo pinza 190 contra el
efector distal 180'. Un miembro de soporte, designado con la
referencia 250 en las Figuras 9 a 15 y que da forma a los principios
de la presente invención, es particularmente preferente en virtud de
la combinación de las funciones de soporte y sellado provistas por
el miembro de soporte. El miembro de soporte ha sido particularmente
configurado para permitir que la guía de ondas 180 esté provista con
un área transversal relativamente grande; incluso la vaina tubular
externa 160 de la parte alargada 150 del aparato quirúrgico presente
está preferentemente provista con un diámetro exterior menor que
aproximadamente 6 mm. El miembro de soporte actúa deseablemente para
aislar acústicamente la guía de ondas 180 activa del miembro 170
actuador circundante, mientras que se le suministra soporte para
resistir los momentos de curvatura creados en la guía de ondas, así
como para efectuar el sellado entre la guía de ondas y el miembro
actuador con un movimiento en vaivén relativo.
En la forma ilustrada en las Figuras 9 y 10, el
miembro de soporte anular 250 incluye una parte de soporte anular
252 que tiene una superficie de soporte genéricamente cilíndrica
externa que está colocada para su enganche con el interior del
miembro de soporte 170 de movimiento en vaivén. El miembro de
soporte 250 está preferentemente formado a partir de un material
elastomérico, como por ejemplo caucho de silicona, suministrando de
dicha forma la cooperación deseada para la función de junta
hermética del miembro de soporte. Sin embargo, se contempla que la
parte de soporte 252 se forme lo suficientemente delgada para
minimizar su compresión y servir de ayuda para resistir los momentos
de curvaturas creados en la guía de ondas, particularmente en el
nodo más distal del mismo a medida que el brazo tipo pinza 190
presiona el tejido contra el efector distal 180'. Se contempla que
el grosor de la parte de soporte, en su región más delgada, sea del
orden de 75 a 130 micrómetros y esté formada de un material que
exhiba una durometría del orden de 60 Shore. Incluso cuando se
configura para incluir dichas regiones relativamente delgadas, el
miembro de soporte aún suministra el aislamiento acústico deseado
para la guía de ondas.
En la forma ilustrada, el miembro de soporte 250
incluye además una parte de sello 254 anular integral. En las formas
de realización, el miembro de soporte 250 ilustrado en las Figuras
10 y 11, la parte de sello 254 está separada axial y distalmente de
la parte de soporte 252. En la forma mostrada, la parte sellante 254
incluye preferentemente un par de superficies convergentes (cada una
genérica y preferentemente de forma troncocónica) que convergen y se
encuentran mutuamente para definir una región sellante periférica
cooperante y delgada de la parte sellante 254. En un estado no
comprimido, la región sellante está separada radialmente hacia fuera
de la superficie de soporte de la parte de soporte 252. Esta
configuración preferente del miembro sellante acomoda el movimiento
en vaivén del miembro actuador tubular 170 con respecto a la guía de
ondas 180, mientras sella deseablemente la región entre la guía de
ondas y el miembro actuador contra los fluidos y otros materiales
encontrados en la cirugía. Se considera preferente que un rebajo
anular 255 esté provisto cercano a la parte de soporte 252 y a la
parte sellante 154 (en dichas formas de realización en las cuales la
parte sellante esté separada axialmente de la parte de soporte) para
acomodar la curvatura de la parte sellante hacia la parte de soporte
asociada al movimiento alternativo relativo del miembro actuador
170.
En la forma mostrada, el miembro sellante 250
está posicionado preferentemente con respecto al nodo más distal,
designado con "N" en las ilustraciones, de forma que la parte
de soporte 252 esté genéricamente centrada con respecto al nodo.
Como podrá observarse, la forma de realización de la Figura 11
difiere de la forma de realización de la Figura 10 en que se
suministra la guía de ondas 180 con una parte de orejeta 181 que
tiene un diámetro exterior que es mayor que las partes de la guía de
ondas próximas a la parte de orejeta. En está forma de realización
del miembro de soporte 250, la parte de soporte 252 está centrada
preferentemente en el nodo "N" y está situada en los flancos de
la parte de orejeta de la guía de ondas. La parte de orejeta actúa
para mantener el miembro de soporte en posición de la guía de ondas
asociada a su movimiento alternativo relativo del miembro actuador
170.
Con referencia ahora a las formas de realización
de las Figuras 12 y 13, las formas de realización del miembro de
soporte 250 ilustrado en las mismas son genéricamente similares a
las formas de realización ilustradas en las Figuras 10 y 11,
respectivamente. Sin embargo, las formas de realización de las
Figuras 12 y 13 difieren en que las partes sellantes 254 de cada
miembro de soporte 250 ilustrado están axialmente en las
proximidades de la parte de soporte 252 correspondiente. De nuevo,
en la forma de realización ilustrada en la Figura 13, en la que la
guía de ondas 180 incluye una parte de orejeta 181, la parte de
soporte 252 está preferentemente situada sobre, y flanquea, la parte
de orejeta.
Con referencia ahora a las Figuras 14 y 15, se
ilustran unas formas de realización, en variante, adicionales del
miembro de soporte presente, designado con la referencia 350. Cada
una de dichas formas de realización incluye también una parte de
soporte, designada con la referencia 352, que tiene una superficie
de soporte externa genéricamente cilíndrica. Dichas formas de
realización incluyen además una parte sellante, designada con la
referencia 354, que tiene un par de superficies convergentes que
convergen y se encuentran para definir una región sellante
periférica separada radialmente hacia el exterior de la superficie
de soporte externa. Al contrario de las formas de realización
previas, dichas formas de realización incluyen una parte sellante
354 que está posicionada en la parte intermedia de la parte de
soporte 352. En la forma de realización de la Figura 15, en la cual
la guía de ondas 180 incluye una parte de orejetas 181, la parte
sellante 354 está situada en alineación sustancial con la parte de
orejeta de la guía de ondas.
Un miembro de soporte que da forma a los
principios de la presente invención aisla deseablemente la vibración
ultrasónica transmitida a través de la guía de ondas 180 de la vaina
circundante, en particular, del miembro actuador 170 tubular. La
disposición del miembro de soporte presente en el nodo más distal de
la guía de ondas resiste deseablemente los momentos de curvatura
creados en la guía de ondas cuando se opera el mecanismo tipo pinza
del aparato. La disposición en el nodo más distal de la guía de
ondas también efectúa el sellado de la región entre la guía de ondas
y el miembro actuador. Mientras que la formación del miembro de
soporte presente a partir de caucho de silicona se considera
actualmente preferente, se debe sobrentender que se podrán emplear
alternativamente otros materiales.
De dicha forma, el aparato coagulador quirúrgico
tipo pinza está configurado para un uso versátil y altamente
eficiente, siendo la construcción lo suficientemente sencilla y
económica en su configuración para permitir su uso con un solo
paciente. Los componentes del aparato se podrán fabricar a partir de
materiales apropiados para aplicaciones quirúrgicas. En virtud del
mecanismo de tope provisto para la cooperación del collarín motriz
200 y del yugo motriz 220, la colocación anular selectiva de la
parte alargada 150 del aparato y la unidad excitadora ultrasónica
asociada se efectúa fácilmente con respecto a la carcasa 130 del
aparato. La acción en forma similar a unas tijeras provista por la
palanca 222 operativa pivotante y la parte de empuñadura 224
cooperante facilita la manipulación conveniente y eficiente y la
colocación del aparato, y la operación del mecanismo tipo pinza en
la parte distal del aparato, mediante lo cual el tejido es
presionado eficientemente contra el efector distal 180'. El
mecanismo de tope resiste la rotación de la unidad excitadora
ultrasónica y el ensamblaje de cable asociado con respecto a la
carcasa 130 con la resistencia a la rotación superada de forma fácil
y conveniente mediante la aplicación de un par suficiente vía el
botón de rotación 216. La provisión de un miembro sellante y de
soporte en combinación en el nodo más distal del aparato facilita
adicionalmente la operación y configuración del instrumento con una
sección transversal selectivamente pequeña.
De lo anterior, se podrá observar que se podrán
efectuar numerosas modificaciones y variaciones sin apartarse del
ámbito del concepto novedoso de la presente invención. Se debe
sobrentender que no se pretende imponer limitaciones con respecto a
las formas de realización específicas ilustradas en la presente
memoria. Lo desvelado pretende cubrir, mediante las reivindicaciones
adjuntas, todas aquellas modificaciones que comprendidas dentro del
ámbito de las mismas.
Claims (14)
1. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
que comprende:
una carcasa (52);
una vaina tubular externa (160) que tiene un
extremo proximal unido a dicha carcasa (52) y un extremo distal;
un miembro (170) actuador interno situado para su
movimiento alternativo dentro de dicha vaina (160) tubular
externa;
una guía de ondas (180) ultrasónicas situada
dentro de dicha vaina (160) tubular externa que tiene un efector
distal (180') extendido distalmente de dicho extremo distal de dicha
vaina (160) tubular externa, dicho miembro actuador (170) pudiendo
moverse de forma alternativa con relación a dicha guía de ondas
(180);
un brazo tipo pinza (190) montado por pivote
sobre dicho extremo distal de dicha vaina (160) tubular externa para
el movimiento pivotal con respecto a dicho efector distal (180')
para el agarre de tejido entre dicho brazo tipo pinza (190) y dicho
efector distal (180'), estando conectado operativamente dicho brazo
tipo pinza (190) con dicho miembro actuador (170), de forma que el
movimiento en vaivén de dicho miembro actuador (170) mueva
pivotalmente dicho brazo tipo pinza (190) con respecto a dicho
efector distal (180');
caracterizado porque dicho miembro
actuador (170) interno es tubular, estando situada dicha guía de
ondas (180) ultrasónicas dentro de dicho miembro actuador tubular
(170) interno; y
un miembro de soporte anular (250) montado sobre
dicha guía de ondas (180) en un nodo más distal de la misma para
oponerse a los momentos de flexión creados durante el agarre del
tejido contra dicho efector distal (180') por dicho brazo tipo pinza
(190), y para sellar la región entre dicha guía de ondas (180) y
dicho miembro actuador (170) con un movimiento relativamente
alternativo;
2. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 1, en el que dicho miembro de soporte (250)
incluye una parte de soporte (252) que tiene una superficie de
soporte externa genéricamente cilíndrica, y una parte sellante (254)
que tiene un par de superficies convergentes que convergen para
definir una región sellante periférica la cual, en un estado no
comprimido, está separada radialmente hacia fuera de dicha
superficie de soporte externa.
3. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 2, en el que dicha parte sellante (254) de
dicho miembro de soporte (250) está separada axialmente de dicha
parte de soporte (252).
4. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 2, en el cual dicha parte sellante (254) de
dicho miembro de soporte (250) está situada de forma intermedia en
dicha parte de soporte (252).
5. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 2, en el que dicha guía de ondas (180)
incluye una parte de orejeta (181) de dicho nodo más distal que
tiene una superficie cilíndrica externa con un diámetro mayor que
las partes de dicha guía de ondas (180) próximas a dicha parte de
orejeta (181), dicha parte de soporte (252) de dicho miembro de
soporte (250) está situada sobre, y flanquea, dicha parte de orejeta
(181) de dicha guía de ondas (180) para mantener dicho miembro de
soporte (250) en posición sobre dicha guía de ondas (180) resultante
en el movimiento alternativo relativo de dicho miembro actuador
(170).
6. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 5, en el que dicha parte sellante (254) de
dicho miembro de soporte (250) está situada en mitad de camino
respecto a dicha parte de soporte (252) y en alineación sustancial
con dicha parte de orejeta (181) de dicha guía de ondas (180).
7. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 1, en el que la región más delgada de dicha
parte de soporte (252) tiene un grosor de aproximadamente 75 a 130
micrómetros.
8. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 1, en el que el miembro de soporte anular
(250) es para aislar acústicamente dicha guía de ondas (180) de
dicho miembro actuador (170), comprendiendo dicho miembro de soporte
(250) un material elastomérico e incluyendo una parte de soporte
(252) situada entre dicha guía de ondas (180) y dicho miembro
actuador (170) para resistir los momentos de flexión creados durante
el agarre del tejido contra dicho efector distal (180') mediante
dicho brazo tipo pinza (190), incluyendo además dicho miembro de
soporte (250) una porción sellante (254) separada axialmente de
dicha parte de soporte (252) para sellar la región entre dicha guía
de ondas (180) y dicho miembro actuador (170) de movimiento
relativamente alternativo.
9. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 8, en el que dicho miembro de soporte (250)
incluye una parte de soporte (252) que tiene una superficie de
soporte externa genéricamente cilíndrica y una parte sellante (254)
que tiene un par de superficies convergentes que convergen para
definir una región sellante periférica la cual, en un estado no
comprimido, está separada radialmente hacia fuera de dicha
superficie de soporte externa.
10. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 8, en el que dicha parte sellante (254) de
dicho miembro de soporte (250) está separada distalmente de dicha
parte de soporte (252).
11. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 8, en el que dicha parte sellante (254) de
dicho miembro de soporte (250) está separada proximalmente de dicha
parte de soporte (252).
12. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 8, en el que dicha guía de ondas (180)
incluye una parte de orejeta (181) en dicho nodo más distal que
tiene una superficie cilíndrica externa con un diámetro mayor que
partes de dicha guía de ondas (180) próximas a dicha parte de
orejeta (181), estando situada dicha parte de soporte (252) de dicho
miembro de soporte (250) sobre, y flanqueando, dicha parte de
orejeta (181) de dicha guía de ondas (180) para mantener dicho
miembro de soporte (250) en posición sobre dicha guía de ondas (180)
resultante en el movimiento alternativo relativo de dicho miembro
actuador (170).
13. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 8, en el que dicha vaina tubular externa
(160) tiene un diámetro exterior menor que aproximadamente 6 mm.
14. Un aparato quirúrgico tipo pinza ultrasónico
según la reivindicación 7, en el que dicho miembro de soporte (250)
define un rebajo anular situado intermedio de dicha parte de soporte
(252) y dicha parte sellante (254) para acomodar la curvatura de
dicha parte sellante (254) resultante del movimiento alternativo
relativo de dicho miembro actuador (170).
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