ES2250820T3 - Un instrumento electroquirurgico. - Google Patents

Un instrumento electroquirurgico.

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ES2250820T3 ES03076691T ES03076691T ES2250820T3 ES 2250820 T3 ES2250820 T3 ES 2250820T3 ES 03076691 T ES03076691 T ES 03076691T ES 03076691 T ES03076691 T ES 03076691T ES 2250820 T3 ES2250820 T3 ES 2250820T3
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Nigel Mark Goble
Colin Charles Owen Goble
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Gyrus Medical Ltd
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Abstract

Aparato electroquirúrgico para electrocirugía subacuática, cuyo aparato que comprende un generador de radiofrecuencia y un instrumento electroquirúrgico, comprendiendo el instrumento un eje de instrumento y, en un extremo del eje, un electrodo de tratamiento de tejidos y un electrodo de retorno expuesto eléctricamente aislado del electrodo de tratamiento de tejidos por medio de un elemento de aislamiento, suministrando el generador de radiofrecuencia suministra un voltaje de radiofrecuencia al instrumento de manera que el instrumento es capaz de producir la vaporización del tejido cuando se sumerge en un fluido eléctricamente conductor, presentando el electrodo de tratamiento de tejidos unos intersticios que definen una pluralidad de bolsas destinadas a retener fluido eléctricamente conductor y vapor.

Description

Un instrumento electroquirúrgico.
La presente invención se refiere a un instrumento electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos en presencia de un medio fluido eléctricamente conductor, se refiere asimismo a un aparato electroquirúrgico que incluye un instrumento de este tipo, y también a una unidad de electrodo para ser utilizada en un instrumento de este tipo.
La electrocirugía endoscópica resulta útil para tratar tejidos en cavidades del cuerpo, y habitualmente se lleva a cabo en presencia de un medio de distensión. Cuando el medio de distensión es un líquido, se hace referencia comúnmente a electrocirugía subacuática, término que designa la electrocirugía en la que el tejido vivo se trata utilizando un instrumento electroquirúrgico con un electrodo o electrodos de tratamiento sumergido(s) en líquido en el lugar de operación. Habitualmente, se utiliza un medio gaseoso cuando la cirugía endoscópica se lleva a cabo en una cavidad del cuerpo distensible con un mayor volumen potencial, en la que un medio líquido resultaría inadecuado, como es el caso habitualmente en la cirugía laparoscópica o gastroenterológica.
Generalmente, la cirugía subacuática se realiza utilizando técnicas endoscópicas, en las que el propio endoscopio puede proporcionar un conducto (habitualmente designado como canal de trabajo) para el paso de un electrodo. Alternativamente, el endoscopio se puede adaptar específicamente (como un resectoscopio) para incluir medios para el montaje de un electrodo, o se puede introducir el electrodo en una cavidad corporal a través de un medio de acceso separado con cierto ángulo respecto al endoscopio, una técnica habitualmente designada triangulación. Estas variaciones en la técnica se pueden subdividir por la especialidad quirúrgica, en la que una u otra de las técnicas presenta ventajas particulares según la ruta de acceso a la cavidad corporal específica. Los endoscopios con canales de trabajo integrales, o los caracterizados como resectoscopios, se utilizan generalmente cuando se puede acceder a la cavidad corporal a través de una abertura natural del cuerpo, tal como el canal cervical para acceder a la cavidad endometrial del útero, o la uretra para acceder a la glándula prostática o a la vejiga. Los endoscopios específicamente diseñados para ser utilizados en la cavidad endometrial se designan histeroscopios, y los diseñados para ser utilizados en el tracto urinario incluyen los cistoscopios, los uretroscopios y los resectoscopios. Los procedimientos de resección transuretral o de vaporización de la glándula prostática se conocen, respectivamente, como TURP y EVAP. Habitualmente, cuando no existe una abertura natural del cuerpo a través de la que se pueda hacer pasar un endoscopio, se utiliza la técnica de triangulación. Generalmente, se utiliza la triangulación en cirugía endoscópica subacuática en cavidades de articulación, tal como la rodilla y el hombro. El endoscopio utilizado en estos procedimientos se designa habitualmente con el nombre de artroscopio.
Habitualmente, la electrocirugía se lleva a cabo utilizando un instrumento monopolar o un instrumento bipolar. En la electrocirugía monopolar, se utiliza un electrodo activo en la región a operar, y se fija una placa conductora de retorno sobre la piel del paciente. Con esta disposición, la corriente circula desde el electrodo activo a través de los tejidos del paciente, hasta la placa de retorno externa. Como el paciente representa una parte significativa del circuito, los niveles de potencia eléctrica de entrada deben ser elevados (típicamente entre 150 y 250 vatios) para compensar la corriente resistiva limitadora de los tejidos del paciente y, en el caso de la electrocirugía subacuática, las pérdidas de potencia eléctrica debidas al medio fluido, que se vuelve parcialmente conductor debido a la presencia de sangre u otros fluidos corporales. La aplicación de potencias elevadas con una disposición monopolar resulta además peligrosa, debido al calentamiento de los tejidos que tiene lugar en la placa de retorno, que puede provocar quemaduras graves en la piel. También existe riesgo de acoplamiento capacitivo entre el instrumento y los tejidos del paciente en el punto de entrada a la cavidad corporal.
En la electrocirugía bipolar, se utilizan conjuntamente un par de electrodos (un electrodo activo y un electrodo de retorno) en el lugar de aplicación del tejido. Esta disposición presenta ventajas desde el punto de vista de la seguridad, debido a la proximidad relativa entre los dos electrodos, que hace que las corrientes de radiofrecuencia se limiten a la región existente entre los electrodos. Sin embargo, la profundidad del efecto está directamente relacionada con la distancia entre los dos electrodos; y, en aplicaciones que requieren electrodos muy pequeños, el espacio entre electrodos se vuelve muy reducido, limitando de este modo el efecto en el tejido y la potencia de salida. Habitualmente, separar más los electrodos oscurecería la visión del lugar de aplicación, y requeriría una modificación de la técnica quirúrgica para garantizar el contacto correcto de los dos electrodos con el tejido.
Existe una serie de variaciones del diseño básico de la sonda bipolar. Por ejemplo, la patente USA nº 4706667 describe uno de los fundamentos del diseño, a saber que la proporción entre las áreas de contacto del electrodo de retorno y del electrodo activo es mayor que 7:1 y menor que 20:1 para propósitos de corte. Este intervalo se refiere únicamente a configuraciones de electrodos cortantes. Cuando se utiliza un instrumento bipolar para desecación o coagulación, la proporción entre las áreas de contacto de los dos electrodos se puede reducir aproximadamente a 1:1 para evitar que aparezcan tensiones eléctricas diferenciales en el contacto entre el tejido y los electrodos.
Se puede favorecer el contacto eléctrico entre el electrodo de retorno y el tejido, humedeciendo el tejido con una solución conductora, tal como solución salina normal. De este modo, se garantiza que el efecto quirúrgico se limita a la aguja o electrodo activo, completando el tejido el circuito eléctrico entre los dos electrodos. Una de las limitaciones obvias del diseño consiste en que la aguja debe estar completamente sumergida en el tejido para permitir al electrodo de retorno completar el circuito. Otro problema se refiere a la orientación; incluso un cambio relativamente reducido del ángulo de aplicación con respecto al contacto perpendicular ideal con respecto a la superficie del tejido modificará la proporción entre las áreas de contacto, de modo que se puede producir un efecto quirúrgico en el tejido que está en contacto con el electrodo de retorno.
La distensión de la cavidad proporciona espacio para ganar acceso al lugar de operación, mejorar la visualización y permitir la manipulación de los instrumentos. En cavidades corporales de poco volumen, particularmente en las que resulta deseable distender la cavidad a una presión más elevada, se utiliza con más frecuencia un líquido que un gas, debido a sus mejores características ópticas, y porque arrastra la sangre del lugar de operación.
La electrocirugía subacuática convencional se ha llevado a cabo utilizando un líquido no conductor (tal como la glicina 1,5%) como irrigante, o como medio de distensión para eliminar las pérdidas de conducción eléctrica. La glicina se utiliza en concentraciones isotónicas para evitar cambios osmóticos en la sangre cuando tiene lugar absorción intravascular. En el curso de una operación, se pueden dañar venas, con la resultante infusión del líquido al interior de la circulación, lo que puede provocar, entre otras cosas, una dilución del sodio sérico que puede conducir a una condición conocida como intoxicación por agua.
Los solicitantes han comprobado que resulta posible utilizar un medio líquido conductor, tal como solución salina normal, en electrocirugía endoscópica subacuática en lugar de soluciones no conductoras, libres de electrolitos. La solución salina normal constituye el medio de distensión preferido en cirugía endoscópica subacuática cuando no se contempla la electrocirugía, o se utiliza un efecto no eléctrico sobre el tejido, tal como un tratamiento por láser. Aunque la solución salina normal (0,9% p/v; 150 mmol/l) presenta una conductividad eléctrica ligeramente superior a la de la mayoría de tejidos corporales, presenta la ventaja de que su desplazamiento por absorción o su extravasación desde el lugar de operación produce pocos efectos fisiológicos, evitándose los así designados efectos de intoxicación por agua de las soluciones no conductoras, libres de electrolitos.
Los solicitantes han desarrollado un instrumento bipolar adecuado para electrocirugía subacuática utilizando un medio líquido conductor o gaseoso. Este instrumento electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos en presencia de un medio fluido comprende un cuerpo de instrumento que presenta un mango portaelectrodos y un eje de instrumento, y un conjunto de electrodos en un extremo del eje. El conjunto de electrodos comprende un electrodo de tratamiento de tejidos expuesto en el extremo distal final del instrumento, y un electrodo de retorno eléctricamente aislado del electrodo de tratamiento de tejidos, y presenta una superficie de contacto de fluido separada proximalmente de la parte expuesta del electrodo de tratamiento de tejidos. Durante la utilización del instrumento, el electrodo de tratamiento de tejidos se aplica al tejido a tratar, mientras que el electrodo de retorno, separado proximalmente de la parte expuesta del electrodo de tratamiento de tejidos, normalmente está separado del tejido y sirve para completar un circuito de corriente electroquirúrgica desde el electrodo de tratamiento de tejidos a través del tejido y el medio
fluido.
La estructura electródica de este instrumento, en combinación con un medio fluido eléctricamente conductor, evita mayoritariamente los problemas experimentados con la electrocirugía monopolar o bipolar. En particular, los niveles de potencia de entrada son mucho menores que los habitualmente necesarios con una disposición monopolar (típicamente de 100 vatios). Además, debido a la separación relativamente grande entre los electrodos, se obtiene una mejor profundidad de efecto en comparación con una disposición bipolar convencional.
La figura 1 ilustra la utilización de este tipo de instrumento para la eliminación de tejido por vaporización. El conjunto de electrodos (12) de este instrumento comprende un electrodo (activo) de tratamiento de tejidos (14), expuesto en el extremo distal del instrumento, y un electrodo de retorno separado de la parte expuesta del electrodo de tratamiento de tejidos por un manguito de aislamiento (16). Este conjunto de electrodos se alimenta para crear una densidad energética lo suficientemente elevada en el electrodo de tratamiento de tejidos (14) como para vaporizar el tejido (22), y para crear una bolsa de vapor (24) que rodea la punta activa. La formación de la bolsa de vapor (24) genera un aumento aproximado de 10 veces en la impedancia de contacto, con el consecuente aumento del voltaje de salida. En la bolsa de vapor (24) se crean unos arcos (26) para completar el circuito hacia el electrodo de retorno (18). El tejido (22) que contacta con la bolsa de vapor (24) representará un camino de resistencia eléctrica mínima para completar el circuito. Cuanto más se acerca el tejido (22) al electrodo (14), más energía se concentra en el tejido, hasta el punto que las células explotan cuando son impactadas por los arcos (26), ya que el camino de retorno a través del fluido conductor (en este caso, solución salina) está bloqueado por la elevada barrera de impedancia de la bolsa de vapor (24). La solución salina también actúa disolviendo los productos sólidos de la vaporización.
El umbral de potencia requerido para alcanzar la vaporización constituye un parámetro importante en este tipo de instrumentos, y la invención se propone el objetivo de proporcionar un instrumento electroquirúrgico bipolar con unas propiedades de umbral de potencia de vaporización mejoradas.
El documento US-A-5 300 087 da a conocer un instrumento electroquirúrgico que presenta un electrodo de tratamiento de tejidos y un electrodo de retorno expuesto eléctricamente aislado del electrodo de tratamiento por un miembro de aislamiento, en el que los electrodos son mandíbulas con superficies dentadas.
De este modo, la presente invención da a conocer un aparato electroquirúrgico, tal como se define en la reivindicación 1.
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Durante su utilización, el electrodo de tratamiento de tejido retiene fluido eléctricamente conductor, con lo que el fluido retenido absorbe más potencia eléctrica para la conversión en vapor de la que absorbería de otro modo. Este hecho comporta una reducción del umbral de potencia para la vaporización en el electrodo de tratamiento de tejidos.
El fluido eléctricamente conductor retenido dentro de las irregularidades (bolsas) del electrodo de tratamiento de tejidos absorbe progresivamente más potencia a medida que se va calentando, sin refrigeración por el fluido del medio circundante. A medida que el fluido se aproxima al punto de ebullición, se empiezan a formar bolsas de vapor en la superficie del electrodo. Las bolsas de vapor aíslan eficazmente regiones del electrodo del fluido conductor y, como resultado, la potencia se concentra en las regiones del electrodo no envueltas de vapor. A continuación, el fluido adyacente a estas regiones expuestas alcanza rápidamente un punto de vaporización tal que todo el electrodo de tratamiento de tejidos se ve recubierto de vapor. El vapor es atrapado por la forma irregular del electrodo activo, de tal modo que, si un área del electrodo se ve expuesta al medio fluido durante su utilización, la bolsa de vapor se restablece rápidamente con una disipación mínima de potencia al fluido circundante. Esto comporta una reducción del umbral de potencia requerido tanto para iniciar como para mantener la bolsa de vapor durante el funcionamiento.
En una forma de realización preferente, el electrodo de tratamiento de tejidos está constituido por una pluralidad de hilos entrelazados de material eléctricamente conductor. En este caso, las bolsas están definidas por el entrelazamiento de los hilos. Cada hilo puede estar conformado como una hélice, presentando preferentemente dichas hélices un eje central común, y presentando el mismo diámetro y distancia de paso. Pueden estar entrelazadas de tal modo que las bolsas formadas entre ellas adoptan la forma de aberturas helicoidales que proporcionan una comunicación de fluido entre un espacio de extensión axial en el interior de las hélices y el espacio exterior de las mismas. En otra variante, las hélices pueden estar estrechamente enrolladas una junto a la otra, de modo que cada hélice está dispuesta junto a otras hélices y las bolsas anteriormente mencionadas son simplemente huecos helicoidales entre hélices contiguas, disponiéndose de poca o de ninguna comunicación entre el espacio interior y el exterior del electrodo.
Resulta posible alcanzar una función similar a la de la variante con hilos entrelazados íntimamente con un único elemento de material conductor con bordes helicoidales alrededor de su superficie exterior, creado por moldeo, mecanización o torsión del elemento de material alrededor de su eje longitudinal, provocando esta torsión bordes helicoidales alrededor de la superficie exterior del material.
Alternativamente, el electrodo de tratamiento de tejidos está constituido por una bobina generalmente helicoidal constituida por material eléctricamente conductor. En este caso, las bolsas se conforman entre las espiras adyacentes de la bobina helicoidal. Nuevamente, las espiras de la bobina pueden estar separadas para permitir la comunicación entre el interior de la bobina y el exterior, o se pueden disponer estrechamente colindantes, comprendiendo las bolsas un único hueco helicoidal en la superficie exterior del electrodo.
El electrodo de tratamiento de tejidos también puede estar constituido por una pluralidad de filamentos constituidos por un material eléctricamente conductor. En este caso, los espacios entre los filamentos definen las bolsas.
En cualquiera de estos casos, el instrumento puede comprender además una envolvente aislante que se extiende a lo largo del electrodo de tratamiento de tejidos, y lo rodea parcialmente. Esta envolvente retiene fluido eléctricamente conductor y vapor contra el electrodo de tratamiento de tejido, aumentando de este modo sus capacidades de absorción de potencia.
En otra forma de realización preferente, el electrodo de tratamiento de tejidos está constituido por un elemento esférico constituido por un material eléctricamente conductor, montándose dicho elemento esférico sobre el eje del instrumento por medio de un elemento de soporte eléctricamente conductor, y comprendiendo además el instrumento una envolvente aislante que rodea parcialmente el elemento esférico.
Ventajosamente, el electrodo de tratamiento de tejidos está constituido por tungsteno, un metal noble tal como el platino o una aleación de platino tal como platino/iridio, platino/tungsteno o platino/cobalto.
Preferentemente, el instrumento comprende además un electrodo de retorno eléctricamente aislado del electrodo de tratamiento de tejidos por medio de un miembro de aislamiento, estando expuesto el electrodo de tratamiento de tejidos por el extremo distal final del instrumento y presentando el electrodo de retorno una superficie de contacto de fluido separada próximamente del extremo expuesto del electrodo de tratamiento de tejidos por el miembro de aislamiento. Convenientemente, la superficie de contacto de fluido del electrodo de retorno es una superficie pulida hasta acabado suave o liso.
Según un segundo aspecto, la presente invención da a conocer un instrumento electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos en presencia de un fluido eléctricamente conductor, comprendiendo el instrumento un eje de instrumento, y un electrodo de tratamiento de tejidos en un extremo del eje, y estando constituido el electrodo de tratamiento de tejidos por un material eléctricamente conductor y estando recubierto con un material inerte resistivo eficaz para aumentar la densidad de potencia local dentro del electrodo de tratamiento de tejidos.
Preferentemente, el material inerte resistivo está constituido por un material cerámico conductor.
Según un tercer aspecto, la presente invención da a conocer un instrumento electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos en presencia de un fluido eléctricamente conductor, comprendiendo el instrumento un eje de instrumento, y un conjunto de electrodos en un extremo del eje, comprendiendo el conjunto de electrodos un electrodo de tratamiento de tejidos y un electrodo de retorno eléctricamente aislado del electrodo de tratamiento de tejidos por medio de un miembro de aislamiento, estando expuesto el electrodo de tratamiento de tejidos por el extremo distal final del instrumento, y presentando el electrodo de retorno una superficie de contacto de fluido suave, pulida, separada proximalmente del extremo opuesto del electrodo de tratamiento de tejidos por el miembro de aislamiento.
En este caso, el instrumento puede comprender además elementos para alimentar fluido eléctricamente conductor sobre la superficie de contacto de fluido del electrodo de retorno.
El instrumento electroquirúrgico según la invención resulta útil para disección, resección, vaporización, desecación y coagulación de tejidos, y combinaciones de estas funciones, con una aplicación particular en procedimientos quirúrgicos histeroscópicos. Los procedimientos operativos histeroscópicos pueden incluir: eliminación de fibroides submucosos, pólipos y neoplasmas malignos; resección de anomalías uterinas congénitas tal como un útero septo o subsepto; división de sinequias (adhesiolisis); ablación de tejido endometrial enfermo o hipertrófico; y hemostasis.
El instrumento según la invención también resulta útil para disección, resección, vaporización, desecación y coagulación de tejidos, y combinaciones de estas funciones, con una aplicación particular en cirugía artroscópica, en lo que se refiere a procedimientos endoscópicos y percutáneos realizados en articulaciones del cuerpo, incluyendo, aunque sin limitarse a, las técnicas que se aplican a la columna vertebral y otras articulaciones no sinoviales. Los procedimientos operativos artroscópicos pueden incluir: meniscectomía parcial o total de la articulación de la rodilla, incluyendo cistectomía meniscal; liberación retinacular lateral de la articulación de la rodilla; eliminación de los ligamentos cruzados anterior y posterior o restos de los mismos; resección de desgarro labral, acromioplastia, bursectomía y descompresión subacromial de la articulación del hombro; liberación anterior de la articulación temporomandibular; sinovectomía, desbridamiento de cartílago, condroplastia, división de adherencias intraarticulares, desbridamiento de fracturas y tendones aplicado a cualquiera de las articulaciones sinoviales del cuerpo; contracción inducida térmicamente de cápsulas articulares como tratamiento para dislocación recurrente, subluxación o contractura reiterada en cualquier unión articulada del cuerpo; discectomía para el tratamiento de prolapso discal o como parte de una fusión espinal mediante un acercamiento posterior o anterior a la columna cervical, torácica y lumbar o a cualquier otra articulación fibrosa con objetivos similares; escisión de tejido enfermo; y hemostasis.
El instrumento según la invención también resulta útil para disección, resección, vaporización, desecación y coagulación de tejidos, y combinaciones de estas funciones, con una aplicación particular en cirugía urológica endoscópica (uretroscopia, cistoscopia, ureteroscopia y nefroscopia) y cirugía percutánea. Los procedimientos urológicos pueden incluir: electrovaporización de la glándula prostática (EVAP) y otras variantes del procedimiento comúnmente designado resección transuretral de la próstata (TURP), que incluye, pero no se limita a, la ablación intersticial de la glándula prostática por vía percutánea o peruretral realizada tanto para enfermedades benignas como malignas; resección transuretral o percutánea de tumores del tracto urinario que pueden aparecer como neoplasmas primarios o secundarios, y que pueden aparecer además en cualquier punto del tracto urológico, desde los cálices del riñón hasta el meatus uretral externo; división de estenosis que pueden aparecer en la unión pelviureteral (PUJ), el uréter, el orificio ureteral, el cuello de la vejiga o la uretra; corrección de contracción de ureterocele de vejiga biventricular, procedimientos de cistoplastia pertenecientes a correcciones de la disfunción de vaciado; contracción del suelo pélvico inducida térmicamente como tratamiento correctivo del descenso del cuello de la vejiga; excisión de tejido enfermo; y hemostasis.
Los procedimientos quirúrgicos que utilizan el instrumento según la invención incluyen la introducción del conjunto de electrodos en el lugar de operación a través de un conducto artificial (una cánula) o a través de un conducto natural que puede estar presente en una cavidad o espacio anatómico corporal o en una cavidad o espacio creado quirúrgicamente. La cavidad o espacio se puede distender durante el procedimiento utilizando un fluido, o se puede mantener abierto de forma natural gracias a las estructuras anatómicas. El espacio quirúrgico se puede bañar en un flujo continuo de fluido conductor, tal como solución salina, para llenar y distender la cavidad. Los procedimientos pueden incluir el visionado simultáneo del lugar de operación por medio de un endoscopio o utilizando medios de visualización indirecta.
La invención da a conocer además una unidad de electrodo para un instrumento electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos en presencia de un medio fluido eléctricamente conductor, comprendiendo la unidad de electrodo un eje que presenta, en uno de sus extremos, elementos para la conexión a un mango portaelectrodos y, montado en el otro extremo del eje, un electrodo de tratamiento de tejidos, estando construido dicho electrodo de tratamiento de tejidos para que defina bolsas para la captación de fluido eléctricamente conductor y vapor.
La invención da a conocer además una unidad de electrodo para un instrumento electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos en presencia de un medio fluido eléctricamente conductor, comprendiendo dicha unidad de electrodo un eje que presenta, en uno de sus extremos, medios para la conexión a un mango portaelectrodos y, montado en el otro extremo del eje, un electrodo de tratamiento de tejidos, estando constituido dicho electrodo de tratamiento de tejidos por un material eléctricamente conductor y estando recubierto con un material inerte resistivo eficaz para aumentar la densidad de potencia local dentro del electrodo de tratamiento de tejidos.
Ventajosamente, el generador de radiofrecuencia incluye medios de control para modificar la potencia eléctrica de salida suministrada a los electrodos. Preferentemente, los medios de control están configurados para proporcionar potencia eléctrica de salida en un primer y un segundo intervalos de salida, correspondiendo el primer intervalo de salida a la alimentación del instrumento electroquirúrgico para la desecación de los tejidos, y siendo el segundo intervalo de salida para la alimentación del instrumento electroquirúrgico para la eliminación de los tejidos por vaporización. Convenientemente, el primer intervalo de salida está comprendido aproximadamente entre 150 voltios y 200 voltios, y el segundo intervalo de salida está comprendido aproximadamente entre 250 voltios y 600 voltios, siendo estas tensiones voltajes máximos.
A continuación, se describirá la invención en mayor detalle, haciendo referencia, a título de ejemplo, a las figuras, en las que:
la figura 1 es una vista en alzado lateral, esquemática, de una unidad de electrodo, que muestra la utilización de una unidad de este tipo para la eliminación de tejido por vaporización;
la figura 2 es un diagrama que muestra un aparato electroquirúrgico, construido según la invención;
la figura 3 es una vista de la sección longitudinal del extremo distal de una primera forma de unidad de electrodo construida según la invención;
la figura 4 es una vista en alzado lateral, esquemática, del conjunto de electrodos de una segunda forma de unidad de electrodo construida según la invención;
la figura 5 es una vista en alzado lateral, esquemática, de un conjunto de electrodos modificado, similar al de la figura 4;
la figura 6 es una vista en alzado lateral, esquemática, del conjunto de electrodos de una tercera forma de unidad de electrodo construida según la invención;
la figura 7 es una vista en alzado lateral, esquemática, del conjunto de electrodos de una cuarta forma de unidad de electrodo construida según la invención;
la figura 8 es una vista en alzado lateral, esquemática, del conjunto de electrodos de una quinta forma de unidad de electrodo construida según la invención;
la figura 9 es una vista en alzado lateral, esquemática, del conjunto de electrodos de una sexta forma de unidad de electrodo construida según la invención;
la figura 10 es una vista en alzado lateral, esquemática, del conjunto de electrodos de una séptima forma de unidad de electrodo construida según la invención; y
las figuras 11 y 12 son vistas en alzado lateral, esquemáticas, de la parte extrema distal de un conjunto de electrodos similar al de la figura 7, que muestran distintas etapas en la formación de una bolsa de vapor alrededor de los filamentos conductores del electrodo.
Cada una de las unidades de electrodo descritas a continuación está prevista para su utilización con un medio fluido eléctricamente conductor, tal como solución salina normal, y cada instrumento presenta una estructura de doble electrodo, actuando el medio conductor como conductor entre el tejido tratado y uno de los electrodos, designado en lo que sigue electrodo de retorno. El otro electrodo se aplica directamente al tejido, y se designa en lo que sigue electrodo (activo) de tratamiento de tejidos.
Haciendo referencia a los dibujos, la figura 2 muestra un aparato electroquirúrgico que incluye un generador (1) que presenta una conexión de salida (2) que proporciona una salida de radiofrecuencia (RF) para un instrumento en forma de mango portaelectrodos (3) a través de un cable de conexión (4). La activación del generador (1) se puede llevar a cabo desde el mango portaelectrodos (3) mediante una conexión de control en el cable (4), o mediante una unidad conmutadora de pie (5) conectada separadamente, tal como se muestra, a la parte posterior del generador (1) mediante un cable de conexión (6) de conmutador de pie. En la forma de realización mostrada, la unidad conmutadora de pie (5) presenta dos conmutadores de pie (5a) y (5b) para seleccionar, respectivamente, un modo de desecación y un modo de vaporización del generador (1). El panel frontal del generador presenta dos botones (7a) y (7b) para ajustar, respectivamente, los niveles de potencia de desecación y vaporización, que se indican en una pantalla de visualización (8). Los botones (9a) se proporcionan como medio alternativo para la selección entre los modos de desecación y de vaporización. El mango portaelectrodos (3) lleva montada desmontable una unidad desacoplable de electrodo (E), tal como las unidades de electrodos (E1) a (E7) que se describirán a continuación.
La figura 3 muestra el extremo distal de la primera forma de unidad de electrodo (E1) para la fijación desmontable al mango portaelectrodos (3) del instrumento electroquirúrgico. La unidad de electrodo (E1) está formada con un conjunto de electrodos en su extremo distal, comprendiendo dicho conjunto de electrodos un electrodo (activo) de tratamiento de tejidos (31) central y un electrodo de retorno (32) tubular. El electrodo activo (31) está constituido por un metal retorcido, tal como el tungsteno, un metal noble tal como el platino, o una aleación de platino tal como platino/iridio, platino/cobalto o platino/tungsteno, y el electrodo de retorno (32) es un tubo de acero inoxidable. El electrodo de retorno (32) está completamente envuelto por una envolvente aislante (33) de poliimida. El electrodo de retorno (32) se extiende a lo largo de toda la longitud del instrumento electroquirúrgico, y constituye el eje del instrumento. De este modo, el electrodo de retorno (32) se mantiene a una temperatura relativamente reducida debido a la conducción térmica a lo largo de su longitud.
Se proporciona a los electrodos (31) y (32) corriente proveniente del generador (1) de radiofrecuencia (RF), estando directamente conectado el electrodo de retorno (32) al generador y estando conectado el electrodo activo (31) a través de un conductor de cobre (34). El generador puede estar constituido tal como se describe en la solicitud de patente europea codependiente EP 96304558.8 de los mismos solicitantes. El electrodo activo (31) se mantiene centrado dentro del electrodo de retorno (32) mediante un aislante/separador cerámico (35). El aislante/separador cerámico (35) presenta una parte (35a) generalmente cilíndrica que rodea la unión entre el electrodo activo (31) y el conductor (34) y las regiones adyacentes a estos dos elementos, y cuatro alas (35b) equidistantes y de extensión radial, que contactan con la pared circular interior del electrodo de retorno (32) para fijar el aislante/separador, y por lo tanto el electrodo activo (31), centrado dentro del electrodo de retorno.
Un tubo (36), constituido por un material aislante tal como el PTFE, es un ajuste por fricción alrededor del extremo próximo de la parte cilíndrica (35a) del aislante/separador, y se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud del instrumento. El tubo (36) define, junto con el electrodo de retorno (32), un canal (37) coaxial de suministro de solución salina, definiendo el interior del tubo (36) un canal (38) de retorno de solución salina. Durante su uso, se suministra solución salina al canal (37) por gravedad (no se requiere bombeo), y la solución salina se elimina por medios de succión a través del canal (38) y aberturas (no mostradas) en la parte cilíndrica (35a) del aislante/separador (35). Preferentemente, la succión se lleva a cabo mediante una bomba de bajo ruido (no mostrada), tal como una bomba de paletas móviles o una bomba de diafragma, mejor que con una rueda impulsora de alta velocidad. Como los tubos que conducen a la bomba contendrán intermitentemente pequeñas cantidades de solución salina, se requiere vacío considerable (como mínimo, 500 mbar). Sin embargo, la cantidad de gas y de líquido a eliminar resulta comparativamente reducida, lo que permite la utilización de una bomba de paletas móviles o de diafragma, aunque también se puede utilizar una bomba peristáltica de alta capacidad.
Para evitar el requisito de esterilización de la bomba, ésta funciona a través de un tapón de fluido desechable (no mostrado) que incorpora un filtro de 10 \mum de PTFE. Este filtro impide que los fluidos evacuados y las partículas de gas penetren en la bomba y contaminen sus mecanismos y el medio circundante.
El instrumento anteriormente descrito está previsto para su uso al aire libre o en entornos llenos de gas, en fluidos corporales, o por inserción en el tejido mediante la creación de un entorno fluido conductor alrededor de la punta del instrumento, y se dispone de tal modo que resulta posible crear un campo salino local en un extremo distal del instrumento. Por ello, este instrumento puede ser utilizado en aplicaciones laparoscópicas. Durante su utilización, se suministra solución salina al electrodo activo (31) a través del canal (37), proporcionando la solución salina un medio conductor que actúa como recorrido conductor entre el tejido tratado y el electrodo de retorno (32). Modificando la salida del generador (1), se puede utilizar el instrumento para la eliminación de tejido por vaporización, para corte o desecación. En cada caso, como la solución salina está en contacto con el electrodo activo (31), se calienta hasta alcanzar una temperatura de equilibrio que depende de la salida de potencia del generador (1) y de la velocidad de flujo de la solución salina. En el equilibrio, como se suministra solución salina nueva al electrodo activo (31) a través del canal (37), la temperatura exterior del eje se mantiene a la misma temperatura que la de la solución salina circundante. Como la envolvente aislante (33) cubre completamente la superficie externa del electrodo de retorno (32), se evita el contacto accidental entre el electrodo de retorno y el tejido.
Una de las ventajas de utilizar una velocidad de flujo de solución salina reducida consiste en que la temperatura de la solución salina puede alcanzar el punto de ebullición. Sin embargo, como existe un flujo continuo de solución salina, existe un aumento del gradiente de temperatura de la solución salina desde el electrodo de retorno (32) al electrodo activo (31). Este gradiente de temperatura resulta importante, porque la solución salina más caliente, adyacente al electrodo activo (31), reduce el umbral de potencia necesario para alcanzar la vaporización.
Aunque la velocidad de flujo necesaria se puede calcular a partir de la potencia de entrada, la flexibilidad del generador (1) para mantener una densidad de potencia óptima significa que la velocidad de flujo no es crítica. Por ejemplo, si el generador (1) se ajusta a 100 W, la velocidad de flujo máxima se calcula teóricamente como
sigue:
Velocidad de flujo = potencia/capacidad calorífica específica
= 100/4,2 x 75 cm^{3}/s
= 0,32 cm^{3}/s
= 19 cm^{3}/min
En este caso, se ha asumido una temperatura de solución salina inicial de 25ºC y una capacidad calorífica de 4.200 J/Kg/ºC.
Aunque durante la vaporización la solución salina pasa a estado vapor, dicho vapor sólo es estable alrededor del electrodo activo (31). De este modo, se puede ignorar la energía absorbida debido al calor latente de vaporización, ya que dicha energía es recuperada por la nueva solución salina que va llegando.
Otro factor importante consiste en que, debido al muy corto recorrido de circuito de la solución salina, se puede considerar que la corriente fluye a lo largo de diversos recorridos diferentes que, por lo tanto, no presentan la misma densidad de potencia. En consecuencia, la vaporización puede tener lugar a velocidades de flujo superiores al máximo calculado, debido a las densidades de potencia desiguales dentro del entorno salino. Sin embargo, la cantidad de vaporización que tiene lugar a lo largo de la longitud del electrodo activo (31) dependerá de la velocidad de flujo.
A medida que la solución salina es calentada por el electrodo activo (31), resulta potencialmente dañina para el tejido porque puede causar necrosis térmica. Por ello, resulta importante que toda la solución salina calentada se recupere y se evacue del paciente antes de entrar en contacto con el tejido adyacente al lugar de aplicación. Por este motivo, se dispone la succión desde el electrodo activo (31) hacia un recipiente de evacuación (no mostrado). Sin embargo, garantizando que la succión tiene lugar en exceso, se asegura que la solución salina no escape de la región del electrodo activo (31) por otra vía que no sea el canal de retorno (38) de solución salina. Toda la solución salina que escape transversalmente más allá del eje exterior queda fuera del recorrido de la corriente, de modo que no se calienta. Por lo tanto, la prioridad consiste en garantizar que se elimine la solución salina más caliente. Como el gradiente térmico se encuentra en un máximo adyacente al electrodo activo (31), éste es el punto de evacuación de solución salina más apropiado. Por este motivo, se evacua la solución salina a través de la parte cilíndrica (35a) del aislante/separador (35).
Otra consideración importante para decidir el punto de evacuación de solución salina es el potencial para bloqueo del recorrido de evacuación. Esto podría ocurrir al cortar o vaporizar tejido de tal modo que se liberen pequeñas partículas de tejido que podrían bloquear fácilmente la evacuación. Por ello, el punto de evacuación se selecciona de modo que se encuentre en el punto de mayor densidad de energía del electrodo activo (31). Esta medida garantiza que todo el tejido que se acerca al punto de evacuación se vaporiza instantáneamente en la solución, evitándose así el bloqueo potencial.
Otra ventaja significativa de asegurar un grado elevado de succión durante la eliminación de tejido por vaporización consiste en que también se evacua todo el humo que no ha sido absorbido por la solución salina. Esto resulta importante porque el humo puede transmitir partículas biológicas capaces de desarrollarse, lo que puede provocar una infección.
Tal como se ha mencionado anteriormente, el umbral de potencia para la vaporización no está bien definido. Si el instrumento funcionara en un medio conductor estático, el umbral de vaporización estaría bien definido por un punto de inflexión de impedancia en el que la impedancia del electrodo aumentaría repentinamente debido a las bolsas de vapor que se forman alrededor del electrodo activo (31). Normalmente, el umbral depende del mecanismo de disipación de la solución salina. En un entorno estático, el mecanismo de disipación consiste predominantemente en corrientes de convección dentro de la solución salina. En estas circunstancias, el umbral de potencia para la vaporización está definido por la potencia de entrada en la región del electrodo activo que está en exceso respecto a la disipación de la solución salina. Sin embargo, en la forma de realización descrita anteriormente, la solución salina alrededor del electrodo activo (31) se renueva continuamente. Si no lo hiciera, el único mecanismo de disipación vendría del calor latente de vaporización, y la solución salina se evaporaría rápidamente. Al proporcionarse un flujo, aumenta el nivel de potencia umbral. Sin embargo, el nivel de potencia umbral depende de la velocidad de renovación de la solución salina en la periferia inmediata del electrodo activo (31). La velocidad de renovación en esta capa límite se puede modificar alterando el acabado superficial del electrodo activo (31). Por ejemplo, si el electrodo activo (31) presentara una superficie suave, la solución salina se renovaría rápidamente, puesto que se establecería una velocidad de flujo rápida. Sin embargo, como el electrodo activo (31) presenta un acabado irregular, la velocidad de renovación de las bolsas (intersticios) dentro de la superficie irregular disminuye. De este modo, los intersticios retienen solución salina (o, por lo menos, retrasan su renovación) y vapor, y de este modo la solución salina absorbe más potencia antes de ser reemplazada. Dicho de otro modo, el umbral de potencia decrece debido a la superficie irregular del electrodo activo. Esta propiedad resulta muy deseable, ya que se consigue disminuir sustancialmente la potencia de electrodo requerida sin que se vea negativamente afectado el rendimiento sobre el tejido. Además, la potencia de umbral se reduce adicionalmente por el hecho de que se construye el electrodo activo (31) de tal modo que proporciona una acción capilar. De este modo, incluso en estado vaporizado, el electrodo activo (31) está intermitentemente humedecido. Asegurando que esta humectación humedece todo el electrodo activo (31) por acción capilar, existe una fuente continua de vapor que minimiza la humectación intermitente y, con ello, reduce aún más la demanda de potencia.
El electrodo de retorno (32) presenta una superficie suave y pulida que no presenta impedimentos a las corrientes de convección. En consecuencia, el electrodo de retorno (32) presenta una capa límite de solución salina en constante transformación que se renueva a una velocidad elevada, y el electrodo de retorno presenta un umbral de potencia elevado. Además, el electrodo de retorno (32) conforma una de las superficies de borde del canal (37) de suministro de solución salina, de modo que existe un flujo turbulento de solución salina a lo largo del electrodo de retorno. Esto tiene como consecuencia un reemplazo muy rápido de la capa límite y una refrigeración del propio electrodo (32) gracias al flujo. El aumento resultante en el umbral de potencia del electrodo de retorno (32) comporta que nunca pueda tener lugar la vaporización en el electrodo de retorno. De hecho, de este modo el umbral de potencia del electrodo de retorno (32) aumenta hasta el punto de que se encuentra considerablemente en exceso respecto a la potencia máxima disponible. Esto garantiza que, incluso en el caso de que el electrodo de retorno (32) se vea parcialmente oscurecido, o que el flujo de solución salina se vea impedido, nunca se alcanzará el umbral de potencia en el electrodo de retorno. Como no se puede alcanzar el umbral de potencia para la vaporización en el electrodo de retorno (32), no existe ningún riesgo de que el electrodo de retorno vaporice ningún tejido. En consecuencia, se impiden los daños colaterales de tejido. Además, como el canal (38) de evacuación de solución salina se encuentra dentro del electrodo de retorno (32), la solución salina más caliente se elimina eficazmente, evitándose así que las estelas de solución salina calentada que abandonan el electrodo activo (31) dañen los tejidos.
Modificando la salida del generador (1), la unidad de electrodo (E1) también se puede utilizar para desecación (coagulación). En este caso, el generador (1) se controla de tal modo que se forman pequeñas burbujas de vapor sobre la superficie del electrodo activo (31), pero se produce un vapor insuficiente para proporcionar una burbuja de vapor (bolsa) que rodea la punta activa del electrodo, siendo dicha burbuja de vapor esencial para la eliminación de tejido por vaporización.
El generador (1) se controla de tal modo que presenta respectivos intervalos de salida para la desecación de tejido y para la eliminación de tejido por vaporización. El primer intervalo está comprendido entre 150 voltios y 200 voltios, y el segundo intervalo está comprendido entre 250 voltios y 600 voltios, siendo los voltajes tensiones máximas o "pico". En el modo de vaporización, el generador (1) se controla de tal modo que se impide el sobrecalentamiento del electrodo activo (31). Esto requiere una reducción del voltaje de salida del generador (1) una vez se ha establecido una bolsa de vapor. El generador (1) y su elemento de control se describen en mayor detalle en la descripción de la patente europea EP 754437 de los presentes inventores.
La coagulación obtenida con este electrodo es ampliamente superior a la de cualquier electrodo bipolar convencional. Existen dos motivos para ello. En primer lugar, el mecanismo de coagulación no se produce únicamente por la circulación de corriente eléctrica a través del tejido, sino también debido a la solución salina calentada. En segundo lugar, en circunstancias normales, el enlace más débil al proporcionar potencia eléctrica al tejido es la interfaz del electrodo, ya que se trata del punto con una densidad de potencia más elevada y, por lo tanto, impone un límite de potencia. Si se alcanza un nivel de potencia demasiado elevado, el tejido que se encuentra en la interfaz se deseca rápidamente, mucho más rápido que la mayor sección transversal de tejido que forma el resto del circuito. Si se selecciona una potencia más baja, la interfaz puede disipar el aumento de temperatura por otros mecanismos distintos de la vaporización. En consecuencia, la interfaz permanece intacta durante más tiempo, pudiéndose alcanzar una mayor profundidad de efecto. En esta forma de realización, la interfaz eléctrica es mucho más fuerte gracias a la solución salina, y no resulta posible desecar completamente el tejido objetivo. De esta manera, se puede suministrar potencia a una velocidad más elevada y durante un periodo de tiempo más prolongado, obteniendo una profundidad de efecto que únicamente depende del tiempo y de la potencia.
El control del umbral de vaporización constituye un aspecto importante de un electrodo activo multifuncional de este tipo, maximizándose el área de electrodo activo para la desecación, pero siendo asimismo capaz de desarrollar funciones de vaporización y corte reteniendo la bolsa de vapor y la solución salina calentada en los intersticios del electrodo activo.
Tal como se ha mencionado anteriormente, una característica fundamental del diseño de un instrumento electroquirúrgico bipolar es la proporción entre las áreas de contacto del electrodo de retorno y del electrodo activo. Esta proporción debe ser elevada para la vaporización y reducida para la desecación. En consecuencia, debe encontrarse un equilibrio para electrodos multifuncionales. La unidad de electrodo (E1) alcanza este equilibrio minimizando la proporción para garantizar una desecación eficaz, y proporcionando un control del umbral de vaporización para garantizar una vaporización eficaz.
La figura 4 muestra el conjunto de electrodos de la segunda forma de la unidad de electrodo (E2). Dicha unidad (E2) presenta un eje (no mostrado) para fijar de manera desmontable la unidad al mango portaelectrodos (3) del instrumento electroquirúrgico. El conjunto de electrodos se coloca en el extremo distal del eje, disponiéndose en el otro extremo del eje los medios (no mostrados) para conectar tanto mecánica como eléctricamente el conjunto de electrodos al mango portaelectrodos (3).
El conjunto de electrodos incluye un electrodo (activo) de contacto de tejidos (41) central, expuesto en el extremo distal final del instrumento. El electrodo activo (41) está constituido por hilos retorcidos de un metal tal como el tungsteno, o un metal noble tal como el platino, o una aleación de platino tal como platino/cobalto, platino/iridio o platino/tungsteno. El electrodo activo (41) está conectado eléctricamente al generador de RF mediante un conductor central (no mostrado). Un manguito aislante (42) rodea el electrodo activo (41) y el conductor interno, estando el extremo distal del manguito aislante expuesto proximalmente respecto a la parte expuesta del electrodo (41). El manguito (42) está constituido por un material cerámico, caucho de silicona o vidrio. Un electrodo de retorno (43) rodea el manguito (41), estando conformado el electrodo de retorno en forma de tubo de acero inoxidable. El electrodo de retorno (43) está constituido por la parte de extremo distal del eje del instrumento, y está conectado eléctricamente al generador de RF. Un recubrimiento exterior aislante de poliamida (no mostrado) rodea la parte del eje adyacente al electrodo de retorno (43).
La unidad de electrodo (E2) de la figura 4 está prevista para la eliminación de tejido por vaporización dentro de un medio de distensión en forma de líquido eléctricamente conductor, tal como solución salina. En este caso, el umbral de potencia requerido para alcanzar la vaporización depende de la capacidad de disipación de potencia del electrodo activo (41) y las características de flujo del medio que lo rodea. Al sumergir el conjunto de electrodos en la solución salina, la disipación de potencia se produce por conversión eléctrica a calor. La solución salina caliente se eleva como una estela desde el electrodo activo (41) por acción de la convección. En estas circunstancias, el umbral de potencia de vaporización depende de la velocidad de convección máxima desde el electrodo activo.
La densidad de potencia más elevada existe en el límite de superficie del electrodo activo (41). La densidad de potencia cae a una velocidad proporcional a 1/d^{2}, en la que d es la distancia de separación desde el electrodo activo (41). En consecuencia, la solución salina sobre la superficie del electrodo (41) es la que define el umbral de potencia. La velocidad de reemplazo de solución salina por pérdidas por convección y conducción en este punto define el umbral de potencia. Tan pronto como se vaporiza esta capa límite, el electrodo (41) se vuelve estable en vaporización con un nivel de potencia menor.
La superficie irregular del electrodo activo (41) retiene solución salina y, de este modo, ésta absorbe más potencia antes de ser reemplazada. Un electrodo activo ampliamente pulido presentaría una capa límite de solución salina en constante transformación, debido a las corrientes de convección que "lavarían" su superficie. En este caso, la capa límite se reemplazaría a una velocidad elevada, de modo que existiría un umbral de potencia elevado. Sin embargo, la superficie irregular del electrodo activo (41) provoca la retención de solución salina (y vapor), de modo que la capa límite de solución salina cambia a una velocidad reducida. De este modo, la superficie irregular del electrodo activo (41) define una serie de picos y valles. La solución salina presente en la capa límite de los picos se verá reemplazada rápidamente debido a las corrientes de convección. Sin embargo, la convección de la solución salina se verá impedida en los valles. De este modo, la solución salina en los valles no será reemplazada tan rápidamente, y por ello absorberá más potencia antes de ser reemplazada. Dicho de otro modo, el umbral de potencia decrece debido a la superficie irregular del electrodo activo (41). Como en la forma de realización de la figura 2, esto resulta deseable porque la potencia requerida por el electrodo desciende sustancialmente sin que se vea afectado el rendimiento sobre el tejido. Además, la potencia umbral se reduce adicionalmente por el hecho de que el electrodo activo (41) se construye para que proporcione una acción capilar. De este modo, incluso en estado vaporizado, el electrodo activo (41) se humedece intermitentemente. Garantizando que esta humectación humedece la totalidad del electrodo activo (41) por acción capilar, existe una fuente continua de vapor que minimiza la humectación intermitente y, con ello, reduce aún más la demanda de potencia.
En la unidad de electrodo (E2) según la figura 4, los hilos se muestran enrollados de forma suelta, de tal modo que los hilos adyacentes se tocan en posiciones espaciadas o no se tocan en absoluto. Una estructura de este tipo deja una serie de aberturas en el electrodo que conectan con una cavidad axial central dentro de la estructura del electrodo situada a lo largo del eje longitudinal del electrodo. Para impedir el desgaste del electrodo en su punta, los extremos distales de los hilos pueden estar conectados entre sí, tal como por soldadura u otro método de fusión.
Haciendo referencia a la figura 5, en una variación de la forma de realización de la figura 4, una unidad de electrodo (E3) alternativa presenta una pluralidad de hilos conductores que se torsionan o se entrelazan de otro modo estrechamente unos alrededor de los otros, de forma que los hilos adyacentes se presionan estrechamente unos a otros provocando que todas las cavidades presentes a lo largo del eje longitudinal del electrodo, dentro de la estructura sometida a torsión, sean pequeñas. En esta forma de realización, sustancialmente todas las bolsas de retención de fluido conductor están situadas en la superficie externa del electrodo, en y a lo largo de las juntas entre hilos adyacentes. El material preferente para los hilos consiste en una aleación de platino e iridio. La configuración estrechamente enrollada proporciona una estructura más rígida que la de la unidad de electrodo (E2) mostrada en la figura 4. Nuevamente, los hilos se sueldan conjuntamente en el extremo distal final del electrodo.
Como otra estructura de electrodos alternativa, no mostrada en los dibujos, el electrodo (activo) central (41) de contacto con el tejido puede estar formado por una única longitud de material conductor con bordes helicoidales conformados en su superficie externa, por moldeo, por mecanización o torsión de una pieza de material (preferentemente, de sección transversal no circular) alrededor de su eje longitudinal para provocar bordes helicoidales alrededor de su superficie exterior. Como anteriormente, los bordes crean bolsas entre ellos. La formación de bordes helicoidales a partir de una longitud de material de sección transversal no circular se puede llevar a cabo efectuando torsión del material de manera que los bordes se forman del mismo modo que se forman los bordes cuando se somete a torsión una cinta elástica alrededor de su propio eje.
Las alternativas anteriormente descritas a la estructura torsionada y entrelazada de la figura 4 se pueden utilizar también en la forma de realización de la figura 3.
Las figuras 6 a 8 muestran unas versiones modificadas (E4) a (E6) de las unidades de electrodo (E2) a (E3) de las figuras 4 y 5, de modo que se utilizarán números de referencia análogos para las partes análogas, y únicamente se describirán en detalle las modificaciones. De este modo, la unidad de electrodo (E4) de la figura 6 incluye un electrodo activo (51) en forma de bobina helicoidal, estando constituido dicho electrodo activo por tungsteno, un metal noble tal como el platino, o una aleación de platino tal como platino/iridio, platino/cobalto o platino/tungsteno. Durante el funcionamiento, la solución salina queda retenida entre las vueltas adyacentes de la bobina, de modo que, también en este caso, la capa límite de solución salina cambia a una velocidad reducida, garantizando que el electrodo activo (51) presente un umbral de potencia reducido. El electrodo activo (51) presenta la ventaja adicional de que la solución salina queda retenida dentro de la propia bobina, provocando así una reducción adicional de la velocidad de reemplazo de solución salina en la capa límite y, en consecuencia, una reducción adicional del umbral de potencia.
La figura 7 muestra una unidad de electrodo (E5) que presenta un electrodo activo (61) en forma de cepillo constituido por una pluralidad de filamentos conformados en tungsteno, un metal noble tal como el platino, o una aleación de platino tal como platino/iridio, platino/cobalto o platino/tungsteno. Durante el funcionamiento, la solución salina queda retenida entre los hilos de los filamentos, provocando nuevamente una reducción del reemplazo de solución salina en la capa límite, y una reducción del umbral de potencia. Los filamentos del electrodo de cepillo (61) también proporcionan una acción capilar, reduciendo aún más el umbral de potencia.
La unidad de electrodo (E6) de la forma de realización de la figura 8 es similar a la de la figura 6, presentando un electrodo activo (51) en forma de bobina constituida por tungsteno, un metal noble tal como el platino, o una aleación de platino tal como platino/iridio, platino/cobalto o platino/tungsteno. Sin embargo, en esta forma de realización, el manguito aislante (42) está formado con una extensión arqueada (42a) que constituye una envolvente. La superficie interna de la envolvente (42a) cubre estrechamente las vueltas del electrodo de bobina (51) en aproximadamente la mitad de su circunferencia. En consecuencia, la envolvente (42a) impide el flujo de corrientes de convección, aumentando así la capacidad del conjunto de electrodos para retener solución salina y, por lo tanto, provocando una disminución adicional del umbral de potencia. Este conjunto de electrodos aprovecha un mecanismo secundario. En el estado de vaporización, la destrucción de tejido produce productos gaseosos. La envolvente (42a) captura estos productos gaseosos, excluyendo de este modo la conducción gracias a las propiedades aislantes de dichos productos gaseosos.
La figura 9 muestra otra forma de unidad de electrodo (E7) que presenta un electrodo activo (71) en forma de bola rodante. El electrodo de bola rodante (71) está constituido por acero inoxidable, y se sujeta rotativo sobre un brazo (72) constituido por un material eléctricamente conductor tal como el cobre. Sobre el brazo (72) se fija una envolvente (73) generalmente semiesférica de tal modo que rodee estrechamente aproximadamente la mitad de la superficie del electrodo de bola (71). La envolvente (73) está constituida por un material aislante tal como un material cerámico, caucho de silicona o vidrio. Se monta un electrodo de retorno (74) constituido por acero inoxidable en la parte de la envolvente (73) alejada del electrodo de bola (71). También, en este caso, la envolvente (73) retiene solución salina entre su superficie interior y la superficie exterior del electrodo de bola rodante (71), de modo que se reduce el umbral de potencia del electrodo activo. La envolvente (73) también retiene los productos de vaporización para reducir el tamaño efectivo del extenso electrodo activo (71). Además, excluyendo un recorrido directo de retorno a través de la solución salina, la proporción de área de retorno : área activa aumenta de forma eficaz. Este hecho reduce la cantidad de potencia requerida para favorecer la vaporización, y permite la utilización de un electrodo activo (71) mucho mayor de lo que sería posible de otro modo. Otra ventaja de la envolvente (73) consiste en que protege el entorno de la región inmediata del electrodo activo (71) contra las turbulencias que, de otro modo, produciría el flujo de solución salina.
La figura 10 muestra otra forma de unidad de electrodo (E8) que presenta un electrodo activo (81) constituido por un electrodo de aguja (81a) conformado en tungsteno, un metal noble tal como el platino, o una aleación de platino tal como platino/iridio, platino/cobalto o platino/tungsteno recubiertos con un material cerámico conductor (81b). El recubrimiento (81b) aumenta la disipación de potencia en la capa límite de solución salina, aumentando la densidad de potencia local dentro del electrodo activo (81). Esto provoca un aumento de la impedancia de interfaz entre el electrodo (81) y la solución salina. Este aumento de la disipación de potencia provoca una reducción del umbral de potencia del electrodo (81). Este método para reducir el umbral de potencia de un electrodo activo (81) resulta particularmente útil en situaciones en las que el electrodo activo debe ser necesariamente muy pequeño debido a las limitaciones impuestas por ciertos requisitos operacionales. Evidentemente, el electrodo (81a) se podría recubrir con cualquier otro material inerte altamente resistivo, tal como un plaqueado metálico altamente resistivo capaz de resistir las elevadas temperaturas asociadas a la vaporización del tejido. Alternativamente, se podría aumentar la densidad de potencia local del electrodo (81a) rociándolo con un material aislante poroso tal como un material cerámico, siendo dicho rociado de tal naturaleza que produzca puntos de aislamiento sobre una superficie conductora.
El electrodo de retorno de cada una de las formas de realización de las figuras 4 a 10 presenta una superficie suavemente pulida que no presenta impedimento a las corrientes de convección. Por lo tanto, como en la forma de realización de la figura 2, cada uno de estos electrodos de retorno presenta un umbral de potencia elevado para la vaporización, de modo que no existe riesgo de que el electrodo de retorno vaporice tejido ni riesgo de daños colaterales del tejido. El conjunto de electrodos de cada una de estas formas de realización se puede colocar adyacente a la abertura de suministro de solución salina de un endoscopio, de modo que la solución salina fluirá sobre el electrodo de retorno para que proporcione un flujo turbulento de solución salina a lo largo de dicho electrodo. Esto provoca que el reemplazo de capa límite sea muy rápido en el electrodo de retorno, aumentando adicionalmente el umbral de potencia del electrodo de retorno.
Tal como se ha mencionado anteriormente, las unidades de electrodo multifuncionales requieren un control del umbral de vaporización, y una proporción mínima entre las áreas de contacto del electrodo de retorno y el electrodo activo. La proporción mínima depende de cuatro criterios importantes, que son:
1.
La impedancia intrínseca del tejido objetivo;
2.
El volumen de la cavidad corporal;
3.
La configuración del electrodo activo;
4.
La potencia de salida máxima del generador de RF.
Evidentemente, la configuración del electrodo activo afecta a la proporción, representando las formas cilíndricas la menor proporción para una longitud dada, pero los demás factores están relacionados con la capacidad del electrodo para retener la burbuja de vapor. Los filamentos del electrodo tipo cepillo retienen burbujas de vapor, lo que ayuda a mantener la condición de vaporización. Como consecuencia, la proporción para este tipo de electrodo puede ser la menor entre los electrodos multifuncionales; y, cuando se combina con la aplicación a tejido con una impedancia elevada, la proporción es similar a la de las funciones de desecación, es decir, en un intervalo comprendido entre 1:1 y 2:1. Con formas sólidas de electrodos, sin embargo, la transición y mantenimiento de la condición de vaporización para proporciones similares requiere niveles de potencia muy elevados (mayores de 150 W para un diámetro de 1,5 mm) para un tamaño de electrodo dado. En consecuencia, para estas formas la proporción se debe elevar a un intervalo comprendido entre 2:1 y 3:1. La modificación de la superficie exterior mediante una variedad de ranuras o cortes, o utilizando cable arrollado para producir una forma similar, favorece el rendimiento de vaporización estimulando la retención de las bolsas de vapor de los electrodos tipo cepillo, permitiendo así una reducción de la proporción.
Un electrodo artroscópico se puede caracterizar como corto (100-140 mm), rígido y presentando un diámetro de trabajo de hasta 4 mm. Si se puede introducir a través de una incisión por pinchazo en una cavidad articular (con o sin una cánula) utilizando la técnica de triangulación. Se hace funcionar con un mecanismo impulsor que generalmente desplaza el electrodo entre las posiciones de 9 en punto y de 3 en punto en la imagen artroscópica. En consecuencia, generalmente se lleva a cabo el acercamiento al tejido a tratar con un ángulo de trabajo poco pronunciado con respecto al eje del electrodo. Por ello, el electrodo activo debe incluir una gama de propiedades de efecto de extremidad a efecto lateral. En determinadas circunstancias, resulta deseable un efecto de extremo, particularmente porque un efecto de extremidad resulta difícil de conseguir utilizando un dispositivo afeitador en el que el centro de rotación representa el punto deseado de aplicación. Generalmente, el tejido a tratar (tal como el cartílago meniscal) es denso y presenta una elevada impedancia eléctrica, con un borde libre del cartílago que representa el punto habitual de lesión en el que se requiere tratamiento. Las unidades de electrodo (E1), (E2), (E3), (E4), (E5) y E8 son unidades de electrodo de efecto de extremidad adecuadas para aplicaciones artroscópicas.
Tanto las extensiones como las configuraciones de efecto lateral del material aislante favorecen el acoplamiento, e impiden que se produzcan efectos no deseados en las estructuras adyacentes, generalmente las superficies articulares del fémur y la tibia. Además, las formas de electrodo de extensión o efecto lateral (según las figuras 8 y 9) ayudan también a retener la bolsa de vapor, y evitan el enfriamiento de la solución salina en la proximidad inmediata al electrodo activo por efecto del flujo de solución salina que se irriga habitualmente desde el endoscopio.
El riesgo de calentamiento del fluido de distensión dentro de la cavidad articular aparece principalmente durante la aplicación de potencia para alcanzar el umbral de vaporización. Una vez alcanzado el umbral, las necesidades de potencia descienden típicamente en un 30-50%. Al reducir la velocidad, aumenta la necesidad de potencia para alcanzar el umbral, de modo que, a pesar de la elevada impedancia del tejido objetivo, no resulta deseable reducir la velocidad al valor más bajo capaz de provocar la vaporización. La característica del control del umbral de vaporización retiene las bolsas de vapor y la solución salina en caliente en los intersticios del electrodo, y configura el aislante para reducir el efecto del flujo irrigante, contribuyendo con ello a reducir la potencia requerida para establecer la vaporización y, por lo tanto, el riesgo de que se produzca un calentamiento indeseado.
A título de ejemplo, el electrodo de cable arrollado en bobina de la figura 6 atrapa los productos vaporosos, del mismo modo que el electrodo de la figura 8 (una forma con efecto lateral con la característica adicional de que el aislante envuelve la región de no contacto del electrodo activo). La adición de esta característica de envolvente del aislante puede reducir a la mitad la potencia requerida para alcanzar el umbral de vaporización.
En aplicaciones artroscópicas, la función primaria típicamente comprende una rápida reducción de tejido denso avascular. El volumen de tejido eliminado se puede aumentar para un tamaño dado de electrodo mediante una combinación de la característica de control del umbral de vaporización y un aumento del voltaje de salida del generador de RF (1). La figura 11 muestra una representación esquemática del electrodo tipo cepillo de la figura 8, en el que se ha excedido el umbral de vapor, y se ha establecido una bolsa de vapor, indicada con la referencia (P), alrededor de cada uno de los filamentos. Al aplicarse al tejido, particularmente a un tejido firme y denso, tal como el que comprende el cartílago meniscal, el resultado obtenido será la vaporización de una serie de ranuras en el tejido correspondientes a cada uno de los filamentos. El aumento de la salida de RF aumentará el tamaño de las bolsas de vapor alrededor de cada uno de los filamentos que, debido a la retención, alcanzará el estadio mostrado en la figura 12, en el que las bolsas se unen para dar lugar a una bolsa de vapor continua, indicada con la referencia (P^{1}), de modo que también se vaporiza el tejido que, de otro modo, podría pasar entre los filamentos.
La patente europea EP 754437 de los mismos inventores da a conocer una discriminación entre las funciones de salida desecación y vaporización. También da a conocer el hecho de que se puede crear una función combinada alternando constantemente entre estos dos estados de salida. El control del umbral de vaporización resulta particularmente ventajoso en estas circunstancias, ya que la solución salina caliente creada por la fase de desecación de salida queda retenida en las proximidades del electrodo activo, de tal modo que se excede rápidamente el umbral de vaporización durante el ciclo de vaporización. Esto resulta útil como método para alcanzar una desecación simultánea, al separar músculo de fijaciones óseas, tal como se realiza en una acromioplastia de la articulación del hombro, o al reducir tejido enfermo con un componente vascular tal como la sinovia.
La forma de realización de la figura 9 resulta particularmente útil con un resectoscopio para llevar a cabo una vaporización electroquirúrgica de la próstata (EVAP). Esta configuración particular comprende un electrodo activo (71) de barra rodante (cilíndrica), típicamente con un diámetro comprendido entre 2,4 y 3 mm por una anchura comprendida entre 3 y 4 mm. Resulta evidente que el electrodo de retorno (74) se podría montar en una disposición axialmente separada sobre el eje (72). Sin embargo, en estas circunstancias, el tamaño del electrodo activo (71) y la exposición de toda la superficie al entorno conductor, así como el efecto refrigerante del flujo irrigante sobre el electrodo, requerirían una potencia muy elevada para alcanzar el umbral de vaporización.
Se apreciará que el electrodo (71) puede estar ranurado o presentar bordes para reducir adicionalmente el umbral de vaporización. De modo similar, el electrodo activo de efecto lateral de la figura 8 (que se podría montar axialmente o transversalmente respecto al eje del resectoscopio) se podría sustituir para el conjunto de electrodos de la figura 9. En este caso, el electrodo activo no proporcionaría ninguna función mecánica de arrollamiento.
Este instrumento también puede ser utilizado para realizar una vaporización electroquirúrgica de tumores de tejido blando, tal como un adenoma prostático, sin utilizar una placa de retorno dispersiva en un medio fluido conductor. También se puede aplicar a fibroides utilizando un resectoscopio en la cavidad uterina.
Los instrumentos electroquirúrgicos descritos anteriormente presentan también aplicaciones de electrodo irrigado. De este modo, cada uno de ellos utiliza un método para crear un entorno de trabajo de solución salina localizado con el objetivo de completar el circuito eléctrico de los electrodos activo y de retorno, axialmente separados, para llevar a cabo la vaporización, corte y desecación del tejido en una cavidad corporal de origen natural o creada quirúrgicamente, rellenada de gas o de aire, o en una superficie de tejido del cuerpo, ya sea de origen natural o creada quirúrgicamente.
Más específicamente, cada uno de los instrumentos de este tipo utiliza un método de eliminación de tejido por vaporización en el que los productos de vaporización son aspirados del lugar de aplicación mediante una succión a través del conjunto de electrodos activo o adyacente al mismo. El tejido enfermo también puede ser eliminado por vaporización desde cavidades corporales naturales tal como senos nasales, fosas nasales y orofaringe. De forma similar, el tejido enfermo se puede eliminar por vaporización desde la cavidad abdominal bajo distensión gaseosa.
Un instrumento de este tipo se puede utilizar también para crear el acceso quirúrgico a un punto intersticial, en el que donde el tejido a tratar se encuentra a profundidad de la superficie del tejido.

Claims (14)

1. Aparato electroquirúrgico para electrocirugía subacuática, cuyo aparato que comprende un generador de radiofrecuencia y un instrumento electroquirúrgico, comprendiendo el instrumento un eje de instrumento y, en un extremo del eje, un electrodo de tratamiento de tejidos y un electrodo de retorno expuesto eléctricamente aislado del electrodo de tratamiento de tejidos por medio de un elemento de aislamiento, suministrando el generador de radiofrecuencia suministra un voltaje de radiofrecuencia al instrumento de manera que el instrumento es capaz de producir la vaporización del tejido cuando se sumerge en un fluido eléctricamente conductor, presentando el electrodo de tratamiento de tejidos unos intersticios que definen una pluralidad de bolsas destinadas a retener fluido eléctricamente conductor y vapor.
2. Aparato, según la reivindicación 1, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos comprende una bobina generalmente helicoidal constituida por un material eléctricamente conductor.
3. Aparato, según la reivindicación 1, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos está constituido por una pluralidad de bobinas generalmente helicoidales entrelazadas.
4. Aparato, según la reivindicación 1, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos comprende un eje de material eléctricamente conductor que presenta bordes en espiral.
5. Aparato, según la reivindicación 1, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos está constituido por una pluralidad de filamentos de material eléctricamente conductor.
6. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos está realizado en un metal noble tal como el platino.
7. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos está realizado en una aleación de platino, tal como platino/iridio, platino/tungsteno o platino/cobalto.
8. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos está realizado en tungsteno.
9. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el electrodo de tratamiento de tejidos está expuesto en el extremo distal final del instrumento, y el electrodo de retorno presenta una superficie de contacto de fluido separada proximalmente del extremo expuesto del electrodo de tratamiento de tejidos por el elemento de aislamiento.
10. Aparato, según la reivindicación 9, en el que la superficie de contacto de fluido del electrodo de retorno está formada por una superficie suavemente pulida.
11. Aparato, según la reivindicación 10, que presenta además medios para suministrar fluido eléctricamente conductor sobre la superficie de contacto de fluido del electrodo de retorno.
12. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el generador de radiofrecuencia incluye un elemento de control para modificar la potencia eléctrica de salida suministrada a los electrodos.
13. Aparato, según la reivindicación 12, en el que los medios de control están configurados para proporcionar potencia eléctrica de salida en un primer y un segundo intervalos de salida, correspondiendo el primer intervalo de salida a la alimentación del instrumento electroquirúrgico para la desecación de los tejidos, y el segundo intervalo de salida a la alimentación del instrumento electroquirúrgico para la eliminación de los tejidos por vaporización.
14. Aparato, según la reivindicación 13, en el que el primer intervalo de salida está comprendido entre 150 voltios y 200 voltios, y el segundo intervalo de salida está comprendido entre 250 voltios y 600 voltios, siendo estos voltajes tensiones máximas o "pico".
ES03076691T 1996-01-09 1997-01-09 Un instrumento electroquirurgico. Expired - Lifetime ES2250820T3 (es)

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