ES2226827T3 - Dispositivo de chorro de agua para separar una estructura biologica. - Google Patents
Dispositivo de chorro de agua para separar una estructura biologica.Info
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Abstract
Dispositivo quirúrgico de chorro de agua para separar una estructura biológica, compuesto esencialmente por un generador de corriente a presión (1), una unidad de control y mando (2) manejable y un capilar de alimentación (3) con una tobera de separación (14) por la que sale el chorro separador, en el que la tobera de separación (14) posee un canal de tobera (15) con un segmento cilíndrico y se encuentra en el extremo distal del capilar de alimentación (3) y en el que la tobera de separación (14) está dispuesta fija y en dirección coaxial respecto al capilar de alimentación (3), caracterizado porque el canal de tobera (15) está equipado en el perímetro con al menos una ranura en espiral (16) y el número de ranuras en espiral (16) y el diámetro y la longitud del canal de tobera (15) se encuentran en tal relación entre sí que el chorro separador a presión se retuerce.
Description
Dispositivo de chorro de agua para separar una
estructura biológica.
La invención se refiere a un dispositivo de
chorro de agua según el preámbulo de la reivindicación 1. En el
documento DE 4200976 se describe un dispositivo de este tipo.
Los dispositivos de chorro de agua y su
aplicación en la medicina se conocen en numerosas variaciones. Su
ventaja frente a los aparatos y procedimientos quirúrgicos mecánicos
reside en primer lugar en la manipulación más suave de las
estructuras biológicas.
Estos dispositivos presentan, en general, el
inconveniente de que el líquido separador no se puede mantener
estéril y la presión del medio separador que sale está sometida a
unas oscilaciones relativamente grandes.
En el documento DE 4200976 se describe ahora un
dispositivo de chorro de agua que elimina estos inconvenientes y que
consta esencialmente de un dispositivo de
cilindro-pistón sometido a presión, en cuyo espacio
del cilindro está encajado un recipiente de recepción para el medio
separador. El recipiente de recepción para el medio separador es en
este caso un cartucho y está unido con una tobera de separación a
través de un conducto. Mediante la separación del medio de presión y
el medio separador y mediante el cartucho estable, el medio
separador se mantiene estéril y las condiciones de presión del medio
separador permanecen constantes y reproducibles.
Esto garantiza un chorro de agua en la zona
laminar y, por lo tanto, un chorro de agua de arista viva
ventajoso.
Por el documento US 5037431 se conoce un
dispositivo de chorro de agua similar que está equipado igualmente
con una tobera de separación y en el que la tobera de separación
está dispuesta en el extremo distal del conducto de alimentación y
posee una sección transversal cilíndrica.
Sin embargo, todos los dispositivos de chorro de
agua conocidos hasta ahora presentan el inconveniente de que el
chorro de agua se concentra e incide con su sección transversal
completa sobre la estructura biológica. Por ejemplo, el tejido
blando cede fácilmente ante esta presión, de manera que resulta un
corte de separación relativamente ancho y con frecuencia también
sucio. De este modo se deteriora excesivamente la estructura
biológica. Un refinamiento adicional del chorro de agua mediante una
reducción adicional del diámetro de la tobera está limitado
técnicamente. Un chorro de agua de este tipo también es difícil de
usar bajo líquido, puesto que ya poco después de salir de la tobera
muestra fenómenos de dispersión y pierde su precisión de separación.
Puesto que, además, el poder de separación del chorro de agua viene
determinado exclusivamente por la magnitud de la presión de
corriente elegible a voluntad por el cirujano, un aumento necesario
de la presión de corriente en casos especiales está relacionado con
una mayor destrucción de la estructura biológica.
La invención se basa en el objetivo de mejorar la
precisión de separación en los dispositivos de chorro de agua del
tipo actual y mantenerla en gran parte independiente de la presión
de corriente del medio separador.
Este objetivo se alcanza mediante las
características de la reivindicación 1. De las características de
las reivindicaciones 2 a 5 resultan configuraciones convenientes de
la invención.
La invención elimina los inconvenientes
mencionados del estado de la técnica.
Una ventaja especial es la elevada precisión de
separación del chorro de agua. La precisión de separación se aumenta
adicionalmente respecto a un chorro de agua laminar y recto mediante
el novedoso chorro de agua retorcido. Esto se logra porque mediante
el giro del chorro de agua, las partículas de agua se desplazan
hacia la zona circunferencial del chorro de agua donde adquieren una
mayor velocidad circunferencial respecto a las partículas que
permanecen en el centro y forman así una arista de corte a lo largo
de la zona circunferencial. Esta arista de corte circunferencial es
comparable al filo circunferencial de una barrena para madera o de
una sierra circular de agujeros y, debido a la menor superficie de
ataque de la arista de separación, es más precisa que la superficie
de ataque completa de un chorro de agua recto. Con el efecto
separador mejorado se puede reducir la presión del líquido, lo que
resulta energéticamente ventajoso para todo el dispositivo de chorro
de agua. El chorro de agua así formado no sólo penetra muy bien en
las más diversas estructuras biológicas sino también en líquidos. De
este modo, el nuevo chorro de agua también es excelentemente
adecuado para operaciones bajo líquidos gracias a que mantiene la
coherencia.
También resulta ventajoso que la componente de
fuerza axial menor de la presión de corriente genera también una
fuerza opuesta menor que se percibe como repulsión. Esto facilita la
operación, puesto que el cirujano ya no tiene que fijarse en la
distancia entre la tobera de separación y el tejido. En cambio, el
cirujano conserva sin efectos desventajosos la sensibilidad para la
fuerza de separación momentánea, puesto que percibe la fuerza de
corriente momentánea a través de la fuerza opuesta de la componente
de fuerza radial que actúa sobre el asidero. Todo esto aumenta la
capacidad de concentración del cirujano.
El nuevo chorro de agua retorcido se configura en
forma de arista extremadamente viva debido a la relación entre el
diámetro y la longitud del canal de la tobera. Para el chorro de
agua de arista viva resulta también muy ventajoso que se elija una
altura de paso de las ranuras en espiral mayor que el diámetro del
canal de la tobera.
Para la configuración de un chorro de agua de
arista viva también resulta ventajoso elegir una forma redondeada de
la sección transversal de las ranuras en espiral.
Ha resultado conveniente usar el capilar de
alimentación como herramienta de separación sin filo que apoya el
chorro de agua; con ello se ahorra en gran medida una preparación
rigurosa del tejido y, de este modo, mayores hemorragias. El nuevo
capilar de alimentación también se puede combinar con otras
herramientas de separación mecánicas. Esto amplía el campo de
aplicación del dispositivo de chorro de agua.
Resulta especialmente ventajoso que el capilar de
alimentación conste de un material conductor de corriente y se pueda
conectar a un dispositivo de alimentación de corriente monopolar o
bipolar de alta frecuencia. Así, por ejemplo, en un espacio de
expansión entre diferentes estructuras tisulares se pueden separar
por calor los finos hilos de tejido que escaparían a un chorro de
agua.
La invención se explicará con más detalle a
continuación mediante un ejemplo de realización.
Para ello muestran
Fig. 1: un dispositivo de chorro de agua
representado de forma simplificada y simbólica,
Fig. 2: una sección parcial de una tobera de
precisión y
Fig. 3: una vista frontal de la tobera de
precisión.
Según la Fig. 1, el dispositivo de chorro de agua
consta principalmente de un generador de corriente a presión 1, una
unidad de control y mando 2 y un capilar de alimentación 3 con un
asidero. En la tubería a presión 4 que conduce desde el generador de
corriente a presión 1 a la unidad de control y mando 2 está
interconectado un generador de impulsos 5 que se puede conectar
adicionalmente y al que están conectados en paralelo dispositivos
adicionales como, por ejemplo, un aparato de láser 6, un dispositivo
de calefacción 7 y/o un aparato de congelación 8. La unidad de
control y mando 2 está equipada con el capilar de alimentación 3 y
posee mecanismos de mando no representados con cuya ayuda el
cirujano puede preseleccionar o regular de forma continua todos los
parámetros que influyen en el chorro de agua. La unidad de control y
mando 2 está unida con el capilar de alimentación 3 a través de un
conducto de alimentación 9. En paralelo al capilar de alimentación 3
puede estar previsto un capilar de eliminación 10 que puede estar
realizado en una unidad constructiva o en una realización separada
respecto al capilar de alimentación 3 y que tiene conexión con la
unidad de control y mando 2 a través de un conducto de eliminación
11. Una bomba de eliminación 12 regulable proporciona el vacío
parcial necesario. En paralelo a la bomba de eliminación 12 se
encuentran una o varias unidades adicionales 13 controlables y
regulables.
Como muestran las Fig. 2 y 3, el capilar de
alimentación 3 está equipado en su extremo distal con una tobera de
separación 14 de acuerdo con la invención. Esta tobera de separación
14 posee un canal de tobera 15 que está equipado de manera especial
con una o varias ranuras en espiral 16 paralelas y
circunferenciales. Las ranuras en espiral 16 pueden presentar
cualquier forma en su sección transversal, resultando ventajosa una
forma redonda de la sección transversal. Desde el punto de vista
reotécnico, la relación entre la altura de paso de las ranuras en
espiral 16 y el diámetro del canal de tobera 15 se selecciona mayor
que uno.
El capilar de alimentación 3, en combinación con
la tobera de separación 14, está dimensionado de tal manera que el
extremo distal del capilar de alimentación 3 se pueda usar como
medio de separación de acción mecánica adicional.
El modo de acción del dispositivo de chorro de
agua se describirá mediante el procedimiento de hidrodisección. En
primer lugar, el dispositivo de chorro de agua se prepara para el
servicio, de manera que se encuentra a disposición listo para el uso
un chorro de agua con presión, cantidad y temperatura
correspondientemente preprogramadas. Después se introduce el capilar
de alimentación 3 en el tejido y se conduce a la zona de la capa
límite entre tejidos diferentes. A continuación se aplica líquido en
esta zona a través del capilar de alimentación 3, por medio de lo
cual se forma un espacio de expansión entre los tejidos diferentes
que separa el tejido. Los componentes blandos del tejido ya se
disocian a presiones bajas, las estructuras duras o elásticas se
tensan y por el momento todavía permanecen intactas. En el caso de
estructuras muy juntas, este proceso se puede apoyar mediante una
pulsación del chorro de agua.
El chorro de agua tiene en este caso un efecto
especial. Mediante las ranuras en espiral 16 situadas en el canal de
tobera 15 de la tobera de separación 14 se desvía la corriente
laminar del chorro de agua y se inicia un movimiento de giro en
sentido circunferencial. De este modo, la fuerza de corriente del
chorro de agua introducida en la tobera de separación 14 se divide
en una componente de fuerza axial residual y en una radial añadida.
Se forma un chorro de agua retorcido en el que permanece la
corriente laminar puesto que las trayectorias de movimiento de las
partículas de agua individuales siguen discurriendo en paralelo. La
componente de fuerza radial actúa sobre el chorro de agua y desplaza
las partículas de agua más hacia la zona próxima al perímetro, donde
se mueven con una mayor velocidad circunferencial. De este modo se
forma en esta zona del chorro de agua una arista de separación
circunferencial cerrada en una configuración comparable a una
barrena para madera. Esta arista de separación presenta por su
naturaleza un poder de separación mayor que un chorro de agua
recto.
En caso de necesidad, la cantidad de agua
introducida a través del capilar de alimentación 3 se vuelve a
extraer de la zona del tejido a través del capilar de eliminación
10.
- 1
- Generador de corriente a presión
- 2
- Unidad de control y mando
- 3
- Capilar de alimentación
- 4
- Tubería a presión
- 5
- Generador de impulsos
- 6
- Aparato de láser
- 7
- Dispositivo de calefacción
- 8
- Aparato de congelación
- 9
- Conducto de alimentación
- 10
- Capilar de eliminación
- 11
- Conducto de eliminación
- 12
- Bomba de eliminación
- 13
- Unidad adicional
- 14
- Tobera de separación
- 15
- Canal de tobera
- 16
- Ranura en espiral
Claims (5)
1. Dispositivo quirúrgico de chorro de agua para
separar una estructura biológica, compuesto esencialmente por un
generador de corriente a presión (1), una unidad de control y mando
(2) manejable y un capilar de alimentación (3) con una tobera de
separación (14) por la que sale el chorro separador, en el que la
tobera de separación (14) posee un canal de tobera (15) con un
segmento cilíndrico y se encuentra en el extremo distal del capilar
de alimentación (3) y en el que la tobera de separación (14) está
dispuesta fija y en dirección coaxial respecto al capilar de
alimentación (3), caracterizado porque el canal de tobera
(15) está equipado en el perímetro con al menos una ranura en
espiral (16) y el número de ranuras en espiral (16) y el diámetro y
la longitud del canal de tobera (15) se encuentran en tal relación
entre sí que el chorro separador a presión se retuerce.
2. Dispositivo de chorro de agua según la
reivindicación 1, caracterizado porque la altura de paso de
las ranuras en espiral (16) es mayor que el diámetro del canal de
tobera (15).
3. Dispositivo de chorro de agua según la
reivindicación 2, caracterizado porque las ranuras en espiral
(16) presentan una sección transversal de forma redondeada.
4. Dispositivo de chorro de agua según la
reivindicación 1, caracterizado porque el capilar de
alimentación (3) está dimensionado, en la zona de su tobera de
separación (14), de tal manera que el extremo distal del capilar de
alimentación se pueda usar como medio de separación de acción
mecánica adicional.
5. Dispositivo de chorro de agua según la
reivindicación 1, caracterizado porque el capilar de
alimentación (3) consta de un material conductor de corriente y se
puede conectar con un dispositivo de alimentación de corriente de
alta frecuencia.
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