ES2255494T3 - Control del flujo de gas en electrocirugia asistida por gas. - Google Patents
Control del flujo de gas en electrocirugia asistida por gas.Info
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Abstract
Aparato de distribución de gas (44) para la electrocoagulación asistida por gas en la cual un flujo de gas es suministrado en una trayectoria del flujo (98) a un aplicador (42) y el gas es ionizado en el aplicador para transferir energía eléctrica en arcos (60) para coagular el sangrado del tejido (62) en respuesta a un requerimiento de activación de electrocoagulación; el aparato de distribución de gas comprendiendo una válvula de control del flujo de gas (114) conectada en la trayectoria del flujo, un control del flujo (150, 154) conectado a la válvula y sensible al requerimiento de activación para suministrar una señal de control (156) a la válvula (114) para causar que la válvula (114) distribuya gas a través de la trayectoria del flujo (98) al aplicador (42) y un selector de control (74) para establecer un caudal de gas de electrocoagulación requerido por el usuario para utilizarlo durante la electrocoagulación y suministrar una señal (153) al control de flujo (150, 154) la cual es indicativa del caudal de gas requerido por el usuario; el aparato de distribución de gas (44) caracterizado porque el control del flujo (150, 154) suministrando automáticamente la señal de control a la válvula (14) para ajustar un caudal de gas de inicio en la trayectoria del flujo (98) el cual es inferior al caudal de gas de electrocoagulación requerido por el usuario para facilitar el inicio de la transferencia de los arcos desde el que aplicador (42) y el control del flujo (150, 154) suministra automáticamente la señal de control a la válvula (114) para establecer el caudal de gas de electrocoagulación requerido por el usuario en la trayectoria del flujo (98) después del inicio de la transferencia del arco.
Description
Control de flujo de gas en electrocirugía
asistida por gas.
La invención se refiere a un aparato de
distribución de gas como se define en el preámbulo de la
reivindicación 1.
Esta invención se refiere a electrocirugía
asistida por gas del tipo que fue pionera como resultado de la
invención descrita en el documento
US-A-4,781,175 en la cual se basa el
preámbulo de la reivindicación 1. Más particularmente, la presente
invención se refiere a un aparato nuevo y mejorado para controlar el
flujo de gas utilizado en electrocirugía asistida por gas en
relación con las condiciones del flujo de gas y la contrapresión.
Una consecuencia de las mejoras de la presente invención es una
reducción en las circunstancias en las que puedan ocurrir riesgos
de embolia de gas y condiciones inapropiadas de funcionamiento.
La electrocirugía asistida por gas se utiliza
para coagular o parar la sangre que fluye del tejido en el lugar de
la operación. La electrocoagulación asistida por gas implica la
transferencia de arcos de energía eléctrica y trayectorias
conductoras ionizadas en una corriente de gas que fluye al tejido.
La corriente de gas tiene la ventaja de limpiar la sangre del
tejido y permitir que los arcos de energía eléctrica entren
indirectamente en el tejido y creen un retículo en el tejido. El
retículo forma una estructura a modo de matriz en la cual la sangre
coagula naturalmente, sellando de ese modo el tejido evitando un
flujo adicional de sangre. Ventajas muy sustanciales resultan de
esta forma de electrocirugía asistida por gas. La coagulación ocurre
más rápidamente. La coagulación es posible bajo condiciones en las
cuales anteriormente la coagulación era imposible o difícil de
conseguir. Se pierde menos sangre durante la operación y el proceso
quirúrgico se completa más rápidamente. La elevada integridad de la
superficie sellada del tejido, conocida como costra negra
gangrenosa, elimina casi la posibilidad de un sangrado subsiguiente
después de que se complete el proceso. La curación tiene lugar más
rápidamente porque la costra negra gangrenosa es más delgada y más
uniforme comparada con la costra negra gangrenosa que se consigue
utilizando técnicas normales de electrocirugía sin gas.
A pesar de las numerosas y significantes ventajas
de la electrocoagulación asistida por gas, han aparecido ciertas
preocupaciones acerca de su utilización. Quizá la preocupación más
significante sea una relativa al riesgo de la embolia de gas en el
paciente. La embolia de gas es la introducción de gas dentro del
sistema sanguíneo del paciente. Si la cantidad de gas en la
corriente sanguínea es significante y se acumula en el corazón, el
corazón deja de poder bombear sangre. Si se utiliza adecuadamente,
la electrocoagulación asistida por gas es segura por su capacidad
de coagular y sellar rápidamente el tejido antes de la introducción
de cantidades sustanciales de gas. La habilidad del cirujano en
evitar circunstancias en las cuales pueda ocurrir la embolia de gas
y la calidad del equipo utilizado en la electrocoagulación asistida
por gas, pueden influir en los riesgos de la embolia de gas.
Una técnica muy eficaz de evitar la embolia de
gas es iniciar la transferencia de los arcos en la corriente de gas
de una manera fiable y a una distancia suficientemente separada del
tejido en el que el impacto del gas sobre el tejido no fuerce
cantidades excesivas de gas dentro del tejido, pero que en cambio
cause todavía que el gas limpie la sangre y otros fluidos
acumulados en la superficie o estroma del tejido. Los documentos
US-A-4,781,175 y
US-A-Re 34,432 describen técnicas
para asegurar que los arcos eléctricos se inicien a esa
distancia.
Otros tipos de equipos de electrocoagulación
asistidos por gas utilizan un generador electroquirúrgico sin gas
normal combinado con un dispositivo de distribución de gas separado.
Estos dispositivos combinados generalmente no poseen ninguna
capacidad adicional de iniciación del arco distinta de la disponible
para iniciar los arcos en el entorno de aire quieto en el cual
normalmente se utiliza el generador electroquirúrgico normal. Un
entorno de aire quieto presenta menos dificultad en la iniciación
de la transferencia del arco que un entorno con gas que fluye,
porque el gas que fluye tiende a dispersar las especies ionizadas y
hace más difícil iniciar la transferencia del arco al tejido.
Cuando un generador electroquirúrgico normal se combina con un
sistema de distribución de gas separado, el flujo de gas puede
tender a "soplar" los arcos y las especies ionizadas, haciendo
muy difícil o imposible iniciar la transferencia del arco al tejido.
Para contrarrestar esta dificultad en la iniciación de la
transferencia del arco, la reacción natural es llevar la boquilla de
distribución de gas del dispositivo aplicador cerca del tejido.
Esto disminuye la velocidad del flujo de gas como resultado de la
contrapresión inherente que resultante de una colocación próxima.
Con un flujo de gas reducido, es más fácil que el generador
electroquirúrgico normal inicie la transferencia del arco. Una vez
se han iniciado los arcos, se mantienen más fácilmente y el
cirujano puede extraer el aplicador a una distancia de trabajo. Sin
embargo, un cierto nivel de habilidad y de reconocimiento debe ser
utilizado por el cirujano para evitar el riesgo de embolia de gas
asociado con la iniciación de la transferencia del arco a distancias
de trabajo próximas. No todos cirujanos tienen esta capacidad o
incluso no reconocen la posibilidad de embolia de gas a partir de
la utilización incorrecta de la electrocirugía asistida por gas.
El tema de la colocación de la boquilla de gas
del aplicador se ha convertido recientemente en importante debido
al aumento de la utilización de electrocirugía asistida por gas en
la cirugía mínimamente invasiva, como por ejemplo cirugía
gastrointestinal, endoscopia y laparoscopia. En la electrocirugía
asistida por gas mínimamente invasiva, un aplicador en forma de
tubo relativamente largo se inserta dentro del paciente sin hacer
una incisión abierta. Una cámara miniatura corriente o lente óptica
también se coloca dentro del paciente para que el cirujano vea el
lugar de la operación. Una vez el aplicador electroquirúrgico está
localizado en la posición apropiada, el gas y la energía eléctrica
son distribuidos desde la boquilla en el extremo del aplicador en
forma de tubo para conseguir la coagulación en el lugar de la
operación.
La electrocirugía asistida por gas se considera
una ventaja en la cirugía mínimamente invasiva debido a la muy
efectiva coagulación que se puede conseguir en una variedad de
condiciones difíciles y sin la necesidad del grado de control ni de
precisión en la colocación requeridos para conseguir una buena
coagulación con electrocirugía sin gas normal bajo condiciones
similares. La colocación es particularmente importante porque es
muy difícil visualizar el lugar de la operación y la posición del
aplicador con relación al tejido con la vista monoscópica
disponible para el cirujano a través de la cámara miniatura o de las
lentes ópticas. En otras palabras, el cirujano no tiene la ventaja
de la percepción de la profundidad cuando mira monoscópicamente el
lugar de la operación, haciendo muy difícil la colocación. De hecho,
no es raro que el cirujano falle en hacer que la boquilla del
aplicador esté en contacto o se introduzca dentro del tejido. Tales
condiciones son altamente conducentes al riesgo de embolia de gas
porque el gas puede entrar directamente en el tejido. En las
condiciones en las que la boquilla está adecuadamente separada del
tejido, los efectos de una coagulación más uniforme disponibles a
partir de la electrocirugía asistida por gas compensan la falta de
reconocimiento de la posición disponible por parte del
cirujano.
Es con respecto a estas y a otras consideraciones
por lo que se ha desarrollado la presente invención.
Es el objeto de la invención mejorar el aparato
de distribución de gas de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1 de forma que se controle automáticamente el caudal
de gas de tal manera que se consiga una iniciación del arco más
fiable sin incrementar el riesgo de embolia de gas.
Un objeto de este tipo se consigue mediante el
aparato de distribución de gas de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación independiente 1 que comprende las características de
la parte caracterizante de la reivindicación 1. Realizaciones
adicionales de la invención forman la materia sujeto de las
reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención, el caudal de gas
relativamente alto seleccionado por el cirujano para la
electrocirugía asistida por gas se reduce automática y
temporalmente a un caudal relativamente inferior con el propósito
de iniciar la transferencia del arco. Una vez empieza el arco, el
caudal de gas se ajusta automáticamente de vuelta al caudal más
elevado deseado de forma que la electrocirugía asistida por gas
normal pueda progresar al caudal de gas deseado. La reducción
automática del caudal de gas para el propósito de la iniciación del
arco asegura que las condiciones de iniciación del arco serán más
fiables y coherentes incluso cuando se utilicen conjuntamente con
técnicas de control de la energía eléctrica empleadas para mejorar
la iniciación del arco, tales como aquellas descritas en los
documentos US-A-4,781,175 y
US-A-Re 34,432. Esta mejora es
particularmente significante en aquellos tipos de
electrocoagulación asistida por gas en el que un generador
electroquirúrgico sin gas normal se combina con un aparato de
distribución de gas separado. La mejora de reducir inicialmente el
caudal de gas permite que el generador electroquirúrgico normal
inicie más fiablemente la transferencia del arco, porque el caudal
de gas inferior es más conducente a la iniciación de la
transferencia del arco. Adicionalmente, el caudal de gas inferior
durante el inicio reduce el riesgo de embolia de gas comparada con
la circunstancia en la que un caudal de gas mayor impacta en el
tejido a una corta distancia.
La mejora de reducir el caudal de gas durante la
iniciación del arco es particularmente beneficiosa en la cirugía
mínimamente invasiva. Si la boquilla está colocada cerca del tejido
o introducida en el tejido, el reducido flujo de gas durante la
iniciación del arco reduce el riesgo de embolia de gas porque
inicialmente se distribuye una cantidad menor de gas. El caudal
reducido durante la iniciación del arco permite verificar si tiene
lugar una oclusión a un caudal de riesgo reducido del flujo de gas.
Si tiene lugar una oclusión, el flujo al caudal inferior se
mantendrá o se establecerá una alarma la cual también inhabilitará
el flujo de gas.
La mejora de la reducción del flujo de gas
durante la iniciación del arco es también importante en aquellos
sistemas de electrocoagulación asistida por gas los cuales combinan
un generador electroquirúrgico sin gas normal con un aparato de
distribución de gas separado. La mayor parte de estos tipos de
sistemas combinados no tenían anteriormente capacidad alguna de
mejorar la capacidad de iniciación del arco, porque el generador
electroquirúrgico sin gas normal no tenía previsto el ajuste de la
salida de energía para acomodar la iniciación del arco. Una mejora
adicional disponible a partir de la presente invención se refiere a
la detección de la contrapresión bajo todas las condiciones de
funcionamiento y la inhabilitación de la transferencia de gas y de
energía eléctrica al tejido cuando ocurren condiciones de riesgo
serio. Inhabilitando la transferencia de gas y de energía eléctrica
al tejido, el cirujano está forzado a adoptar la acción correctiva.
Las mejoras de la presente invención se pueden incorporar en el
aparato de distribución de gas de forma que cuando se utiliza en
combinación con un generador electroquirúrgico sin gas normal, el
sistema combinado tenga una habilidad mejorada de iniciar la
transferencia de arco al tejido y un riesgo reducido de embolia de
gas.
Una de las realizaciones de la presente invención
se refiere a una capacidad de reducir automáticamente el caudal de
gas bajo circunstancias en la que ocurra una oclusión parcial.
Generalmente, una oclusión parcial resultará a partir de que la
boquilla del aplicador esté demasiado cerca o embebida en el tejido.
Tales oclusiones parciales pueden ocurrir antes o después de que se
haya iniciado la transferencia de arco durante el transcurso del
procedimiento, como resultado de que el cirujano desplace la
boquilla dentro o demasiado cerca del tejido. Tales circunstancias
pueden crear también un riesgo de embolia de gas. De acuerdo con
esta realización de la invención, se detecta la contrapresión en el
tubo de distribución de gas y cuando excede de un valor previamente
determinado, el caudal de gas de funcionamiento normal se reduce por
incrementos hasta que la reducción del caudal de gas resulte en un
nivel aceptable de contrapresión que no sea probable que incremente
el riesgo de embolia de gas. Si la oclusión se disipa y la
contrapresión disminuye como resultado, el caudal de gas se
ajustará automáticamente hacia arriba en incrementos hasta que se
consiga el caudal de gas de funcionamiento requerido por el usuario
o hasta que se haya conseguido la cantidad máxima de caudal
coherente con una contrapresión aceptable. Esta mejora de evaluar
continuamente la contrapresión y de ajustar el flujo de gas hacia
arriba y hacia abajo, además sirve para reducir el riesgo de
embolia de gas mientras mantiene la posibilidad de volver a las
condiciones de funcionamiento deseadas seleccionadas por el
cirujano.
Otra de las realizaciones de la presente
invención se refiere a la detección de la contrapresión asociada
con un tipo particular de aplicador y el ajuste del caudal de gas
hasta un valor aceptable para este tipo de aplicador. El ajuste del
caudal de gas hasta una gama de funcionamiento apropiada para
diferentes tipos y categorías de aplicadores resulta en un mayor
aseguramiento de que las condiciones del caudal para ese tipo de
aplicador son las más conducentes a promover la iniciación del arco
al tejido y de reducir los riesgos de embolia de gas, tanto durante
la iniciación del arco como durante la utilización continuada del
aplicador.
Una apreciación más completa de la presente
invención se obtendrá por referencia a la siguiente descripción
detallada de las realizaciones actualmente preferidas de la
invención tomadas conjuntamente con los dibujos que se acompañan, en
los que:
la figura 1 es una ilustración generalizada de
una unidad electroquirúrgica asistida por gas que realiza la
presente invención, ilustrando un aparato de distribución de gas, un
generador electroquirúrgico y un aplicador empleado en un
procedimiento quirúrgico ejemplar sobre un tejido;
la figura 2 es un diagrama de bloques de los
aspectos del aparato de distribución de gas representado en la
figura 1;
la figura 3 es un cuadro de flujo de las
funciones llevadas a cabo por el aparato de distribución de gas
representado en la figura 2 durante las condiciones de arranque
cuando los arcos son inicialmente transferidos al tejido, de
acuerdo con la presente invención;
las figuras 4A, 4B y 4C constituyen un cuadro de
flujo único de las funciones llevadas a cabo por el aparato de
distribución de gas representado en la figura 2 durante una
condición de funcionamiento de modo endoscópico, de acuerdo con la
presente invención;
la figura 5 es un cuadro de flujo de las
funciones llevadas a cabo por el aparato de distribución de gas
representado en la figura 2 durante una condición de funcionamiento
de modo automático, de acuerdo con la presente invención; y
la figura 6 es un cuadro de flujo de las
funciones llevadas a cabo por el aparato de distribución de gas
representado en la figura 2 durante una condición de funcionamiento
de modo manual, de acuerdo con la presente invención.
Una unidad electroquirúrgica asistida por gas
(ESU - electrosurgical unit) la cual realiza la presente invención
se ilustran globalmente en la figura 1 y está referenciada como 40.
La unidad electroquirúrgica 40 incluye tres componentes
principales: un aplicador 42, como por ejemplo una pieza de mano del
tipo de lápiz utilizado en la cirugía abierta o una sonda en forma
de tubo utilizada en la cirugía mínimamente invasiva; un aparato de
distribución de gas 44 y un generador electroquirúrgico (ESG -
electrosurgical generator) 46. El aparato de distribución de gas 44
y el generador electroquirúrgico 46 pueden estar combinados en una
única unidad como se describe en el documento
US-A-4 781 175, o cada uno de ellos
(44 y 46) puede estar separado pero funcionalmente interconectado
como se describe en los documentos
US-A-5 041 110 y 5 330 469. Un cable
flexible 48 conecta el aparato de distribución de gas 44 al
aplicador 42. El generador electroquirúrgico 46 está conectado para
distribuir energía eléctrica de radiofrecuencia (RF) al aparato de
distribución de gas 44 y energía eléctrica desde el generador
electroquirúrgico 46 es conducida a través del aparato de
distribución de gas 44 hasta un cable 48. En el caso en el que el
aplicador 42 sea una sonda quirúrgica mínimamente invasiva, el cable
flexible 48 puede ser una extensión de una parte en forma de tubo
de la propia sonda.
El aparato de distribución de gas 44 distribuye
un flujo previamente determinado de gas a través de un conducto 50
en el interior del cable 48 al aplicador 42. El gas sale de una
boquilla 52 colocada en el extremo distante del aplicador 42 en una
corriente de flujo o chorro directo sustancialmente laminar 54. La
energía eléctrica suministrada por el generador electroquirúrgico
46 es conducida a través del aparato de distribución de gas 44 y es
conducida por un conductor 56 colocado en el interior del conducto
50 del cable 48. El conductor 56 está eléctricamente conectado a un
electrodo en forma de aguja 58 el cual está colocado en la boquilla
52. La energía eléctrica suministrada por el generador
electroquirúrgico 46 ioniza el gas que fluye alrededor del
electrodo 58 y a través de la boquilla 52 para crear trayectorias
conductoras ionizadas en el chorro 54. El aparato de distribución
de gas 44, el cable 48 y la boquilla 52 son un ejemplo de medios
para conducir un gas previamente determinado en un chorro 54. El
generador electroquirúrgico 46, el cable 48 y electrodo 58 son un
ejemplo de medios para la transferencia de energía eléctrica en
trayectorias conductoras ionizadas en el chorro de gas 54.
En un modo activo de funcionamiento de la unidad
electroquirúrgica 40, la energía eléctrica es transferida en la
trayectoria conductora ionizada en el chorro 54 en forma de arcos
60. Los arcos 60 viajan en el interior del chorro 54 hasta que
alcanzarán el tejido 62 del paciente en el lugar electroquirúrgico.
El flujo de gas del chorro 54 empuja la sangre acumulada de la
superficie o estroma del tejido 62 y permite que los arcos
eléctricos 60 entren en el tejido 62 sin ser derivados en la sangre
conductora. Los arcos eléctricos crean un retículo 64 de agujeros
creados por el arco en el tejido 62. El mecanismo de coagulación
natural de la sangre es activado por el retículo 64, lo que resulta
en la coagulación de la sangre, el paro de un sangrado adicional y
el sellado del tejido. La capa coagulada sellada en la superficie o
estroma del tejido forma lo que se conoce como una "costra negra
gangrenada". Detalles de las características del tipo de costra
negra gangrenada creada a partir de electrocirugía asistida por gas
y las ventajas significantes de la electrocirugía asistida por gas
están más particularmente descritos en el documento
US-A-4 781 175.
La energía eléctrica de los arcos 60 viaja a
través del chorro de gas 54 al tejido 62 y a través del tejido al
electrodo de retorno o placa del paciente 70 la cual está en
contacto con el tejido 62 del paciente. La placa del paciente 70
está conectada por un conductor eléctrico de retorno 72 al generador
electroquirúrgico 46. De ese modo se establece un circuito
eléctrico completo para conducir la corriente desde el generador
electroquirúrgico 46 al electrodo 58 en la boquilla 52, a través del
chorro 54 hasta y a través del tejido 62, a la placa del paciente
70, a través del conductor de retorno 72 y de vuelta al generador
electroquirúrgico 46. Este tipo de conexión de circuito en el que
la energía eléctrica fluye desde el aplicador a través del tejido
del paciente hasta un electrodo de retorno el cual está colocado
remotamente del lugar de la operación está típicamente referido como
electrocirugía "monopolar".
Cuando el cirujano activa o "teclea" la
unidad electroquirúrgica 40 para la distribución de energía
electroquirúrgica al tejido, se establecen primero las trayectorias
conductoras ionizadas en el interior del chorro de gas. El estado
ionizado de las trayectorias conductoras ionizadas en el chorro de
gas 54 crean una corona o descarga luminosa en el interior del
chorro y la descarga luminosa o corona es capaz de iniciar la
conducción del arco cuando el cirujano desplaza la boquilla 52 en
la proximidad operativa con el tejido 62. Cuando la boquilla 52 se
coloca en la proximidad operativa con el tejido, las trayectorias
conductoras ionizadas al tejido 62 establecen un circuito cerrado
suficiente a través del tejido 62 para comenzar o iniciar la
transferencia del arco en el chorro 54 al tejido 62. Sin mantener
el gas en un estado suficientemente ionizado para crear especies
ionizadas suficientes en el chorro de gas 54, es imposible o
extremadamente difícil iniciar repetida y fiablemente la
transferencia de arcos 60 en el chorro de gas 54 al tejido. Un
caudal relativamente alto de gas a través de la boquilla 52 hace
difícil mantener las trayectorias conductoras ionizadas en el chorro
de gas para iniciar fiable y coherentemente la transferencia de
arcos al tejido, particularmente con un generador electroquirúrgico
46 provisto de una salida de potencia baja y una capacidad
disminuida de transferir potencia significante en impedancias de
carga relativamente alta.
El generador electroquirúrgico 46 incluye diales
y selectores de control convencionales 74 para que el cirujano
seleccione la cantidad y las condiciones de la energía eléctrica que
se va distribuir. Los diales y los selectores de control
convencionales 74 también están incluidos cuando el generador
electroquirúrgico 46 y el aparato de distribución de gas 44 están
encerrados en una única unidad. De forma similar, los diales y los
selectores de control 74 son una parte del aparato de distribución
de gas 44 que permiten al cirujano seleccionar la cantidad de flujo
de gas que va a ser distribuido al lugar de la operación. Un
visualizador 76 visualiza la cantidad de flujo de gas así como otra
información. El flujo de gas visualizado en 76 puede cambiar durante
la utilización de la unidad electroquirúrgica 40 para reflejar las
diferentes condiciones de flujo de la boquilla 52. El selector de
control 74 también está pensado para que represente los conmutadores
convencionales (de pie y de dedos) los cuales presiona el cirujano
para activar en la unidad electroquirúrgica 40. La liberación de
los conmutadores de activación desactiva la unidad
electroquirúrgica, terminando el flujo de gas y de energía
eléctrica.
La electrocirugía asistida por gas se puede
llevar a cabo en condiciones quirúrgicas abiertas en las que se
hace una incisión abierta y el tejido está expuesto a la atmósfera
abierta. Bajo unas circunstancias de este tipo, el cirujano
típicamente sostiene un aplicador en forma de lápiz 42 y lo desplaza
con relación al tejido para llevar a cabo la coagulación. En muchos
casos, el procedimiento abierto no hace difícil visualizar el lugar
de la operación o la posición relativa de la boquilla 52 con
respecto al tejido. Sin embargo, en situaciones de sangrado
agresivo el cirujano puede insertar la boquilla 52 dentro de la
sangre rápidamente acumulada y no ser capaz de calibrar la
distancia de la boquilla al tejido. Bajo circunstancias en las que
el paciente tiene una fisiología atípica o en las que aparece una
colocación inusual de la incisión, el cirujano puede requerir
colocar la boquilla con relación al tejido de una manera en la que
no se puede ver, haciendo difícil calibrar la colocación relativa
de la boquilla con respecto al tejido. Bajo estas circunstancias, la
boquilla se puede colocar contra el tejido y el tejido puede ocluir
parcialmente la boquilla, incrementando el riesgo de embolia de
gas.
La visualización de lugar de la operación es más
difícil bajo condiciones quirúrgicas mínimamente invasivas, en las
que no es posible una vista estereoscópica directa. La figura 1
ilustra la condición quirúrgica mínimamente invasiva ilustrando la
boquilla 52 del aplicador 42 insertada a través de la pared
abdominal 78. Aunque no se representan todos los detalles de esta
situación quirúrgica de laparoscopia convencional, la pared
abdominal 78 se mantiene alejada del tejido 62 mediante la
insuflación de presión de gas suministrado dentro de la cavidad
abdominal 80. Una cámara miniatura (no representada) también se
inserta en el interior de la cavidad abdominal 80 mediante la cual
el cirujano ve el lugar de la operación. La insuflación de presión
de gas también forma un impedimento o resistencia que debe ser
sobrepasada por el que flujo de gas que se distribuye desde la
boquilla 52. Por lo tanto en situaciones de laparoscopia, la
presión del gas insuflado limita o altera las características del
caudal del chorro de gas 54, particularmente cuando reguladores de
presión en lugar de reguladores del flujo másico controlan el flujo
de gas. Un regulador del flujo másico distribuirá caudales de gas
sobre la base del caudal másico el cual está menos influido por la
contrapresión. Por consiguiente, un aparato de distribución de gas
de regulador del flujo másico 44 es más probable que continúe
distribuyendo flujo de gas en situaciones parcialmente concluidas o
en situaciones en las que la boquilla 52 esté colocada cerca con
relación al tejido 62. Los sistemas de regulador de presión tienden
a disminuir la cantidad de flujo de gas distribuido a bajo
condiciones de contrapresión, pero los sistemas de regulador de
presión no son tan precisos o fiables en otras circunstancias.
Una situación quirúrgica endoscópica también se
representa en la figura 1, en el sentido en el que el aplicador 42
y la boquilla 52 están insertados en el interior del cuerpo del
paciente. En aplicaciones endoscópicas, generalmente un sistema de
lentes ópticas (no representado) es parte del aplicador de sonda 42.
La figura 1 también representa una situación quirúrgica
gastrointestinal, excepto en que el aplicador de sonda 42
generalmente se inserta dentro de un conducto normal del cuerpo
como por ejemplo el esófago y el estómago. Los lugares de
operaciones endoscópicas y gastrointestinales normalmente no son
presurizados con gas insuflado.
La presente invención se centra en una capacidad
automática del aparato de distribución de gas 44 para ajustar el
caudal de gas bajo diversas condiciones electroquirúrgicas
funcionales y en respuesta al tipo de aplicador 42 unido al aparato
de distribución de gas 44. Las características del ajuste del flujo
de gas sensibles a la condición de la presente invención son
particularmente útiles en hacer mínimos los riesgos de embolia de
gas, a pesar del nivel de habilidad del cirujano. Las
características del ajuste del flujo de la presente invención son
también útiles en establecer las mejores condiciones funcionales
para diferentes tipos de aplicadores 42. El aparato de distribución
de gas 40 de la presente invención terminará también la
transferencia de gas y de energía eléctrica bajo las condiciones
del flujo de gas que sean inapropiadas para la continuidad de
procedimiento. Bajo estas condiciones el aparato de distribución de
gas 44 activa una alarma 82 para notificar al cirujano estas
condiciones. Las características de ajuste del flujo de gas del
aparato de distribución de gas son aplicables para utilizarlas con
un generador electroquirúrgico 46 específicamente utilizado para la
electrocoagulación asistida por gas para utilizarlo con un generador
electroquirúrgico 46 del tipo que está principalmente pensado para
electrocirugía sin gas normal. Cuando se utiliza con un generador
electroquirúrgico sin gas normal 46, se consigue una habilidad
mejorada para controlar las condiciones electroquirúrgicas que
puedan dar lugar a riesgos de embolia de gas.
Detalles del aparato de distribución de gas 44 se
describen con referencia a la figura 2. El aparato de distribución
de gas 44 produce un caudal másico de gas regulado desde una
trayectoria del flujo de gas 98 el cual es suministrado al conducto
50 del cable 48 y conducido a la boquilla 52 (figura 1). La
regulación del flujo másico se lleva a cabo utilizando un sistema
de control de bucle cerrado, en el que el caudal másico requerido
por el usuario es comparado con el caudal másico medido, se
desarrolla una señal de error con respecto a la diferencia y el
flujo de gas en la trayectoria del flujo de gas 98 se ajusta hasta
que se estabiliza el bucle de control.
El aparato de distribución de gas 44 incluye una
fuente de gas 100, un regulador de presión 102, un colector
neumático 104, un orificio de detección 106 y un filtro 108. La
fuente de gas 100 puede ser un depósito convencional de gas argón
presurizado inicialmente hasta aproximadamente 20,7 MPa (3000 libras
por pulgada cuadrada), para proporcionar el gas al regulador de
presión 102. La presente invención suministra gas argón, o cualquier
otro gas inerte que pueda ser ionizado con energía de
radiofrecuencia para aplicaciones clínicas en electrocirugía. Un
indicador de presión 110 está preferiblemente interpuesto entre la
fuente de gas argón 100 y el regulador de presión que 102 para
indicar la cantidad de gas que queda en el depósito de gas. El
regulador de presión 102 reduce la presión de la fuente de gas 100
hasta una presión baja, preferiblemente aproximadamente 0,138 hasta
0,207 MPa (de 20 a 30 libras por pulgada cuadrada) y proporciona
este gas a baja presión al colector neumático 104. El lado
secundario o de salida del regulador de presión 102 preferiblemente
tiene una válvula de liberación de la presión 112 conectada al
mismo como mecanismo de seguridad en caso de fallo. La válvula de
liberación de la presión 112 se abre a aproximadamente 0,345 MPa (50
libras por pulgada cuadrada) en el caso en el que el regulador de
presión 102 falle al reducir la presión en su salida.
El colector neumático 104 incluye válvulas
controladas eléctricamente 114 y 116 para controlar y regular el
flujo másico de gas en la trayectoria del flujo 98. Preferiblemente,
el colector neumático 104 incluye una válvula de solenoide 114, la
cual se abre siempre que se activa la unidad electroquirúrgica 40
(figura 1) para su utilización y se cierra siempre que la unidad
electroquirúrgica 40 está desactivada. Una válvula proporcional 116
regula el caudal másico de gas distribuido en la trayectoria del
flujo 98. La válvula proporcional 116 incrementa y disminuye el
flujo de gas como resultado de una señal de control (156) aplicada a
la misma. Opcionalmente, un amortiguador de flujo (no representado)
puede estar colocado aguas abajo de la válvula proporcional 116
para amortiguar cualquier fluctuación u oscilación menor del flujo
de gas que pueda ocurrir como resultado de las variaciones del flujo
desde la válvula proporcional 116.
El orificio de detección 106 incluye una
limitación calibrada del flujo 118 que reduce la presión desde una
admisión 120 del orificio de detección 106 hasta una salida 122 del
orificio de detección 106. La presión diferencial a través del
orificio de detección 106 es la base para la información de control
del caudal de gas utilizada en el bucle de control del flujo
másico. La presión diferencial a través del orificio de detección
106 entre la admisión 120 y la salida 122 es proporcional al caudal
de gas en la trayectoria del flujo 98. Un incremento del caudal
causa un incremento de la presión diferencial y una reducción del
caudal causa una reducción en la presión diferencial medida a
través de la limitación calibrada 118. Mangueras 124 y 126
conectadas a la admisión 120 y a la salida 122 en lados opuestos de
la limitación calibrada 118 proporcionan la información de la
presión diferencial a un transductor de la presión diferencial 132.
Una tercera manguera 128 está conectada en una ubicación aguas
abajo de la limitación calibrada 118 a un transductor de presión
absoluta 134. El transductor de presión absoluta 134 inicialmente
proporciona información relativa a la presión atmosférica en la
trayectoria del flujo 98 aguas abajo del orificio de detección 106.
Inicialmente, antes de que el gas fluya a través de la trayectoria
del flujo 98, la presión del aire atmosférico ambiental
correspondiente a la altitud al nivel del mar en el que se utiliza
la unidad electroquirúrgica 40 es detectada por el transductor 134 a
través de la tercera manguera 128. La información sobre la presión
atmosférica se utiliza para compensar la cantidad de gas
distribuido de acuerdo con las diferentes altitudes. La señal
relacionada con la altitud está referida más adelante como la señal
de referencia (o Ref). Cuando el gas fluye en la trayectoria del
flujo 98, el transductor de la presión absoluta 134 mide la
contrapresión de gas en la trayectoria del flujo 98.
El filtro 108 está incluido en la trayectoria del
flujo de gas 98 aguas abajo del orificio de detección 106 para
asegurar la distribución de gas argón limpio dentro del cable 48, a
la boquilla 52 y al tejido 62 (figura 1). Un conectador (no
representado) acopla el gas en la trayectoria del flujo de gas 98
dentro del extremo del cable 48. La energía eléctrica desde el
generador electroquirúrgico 46 está también preferiblemente acoplada
a través de este mismo conectador (no representado) al conductor 56
colocado en el conducto 50 del cable 48 (figura 1).
El transductor de la presión diferencial 132
suministra una señal de la tensión de salida en la línea 130 que es
proporcional a la presión diferencial a través de la limitación del
flujo 118 en el orificio de detección 106. La señal de la tensión
en 130 desde el transductor de la presión diferencial 132 está
provista a un amplificador 138 el cual amplifica la señal de
tensión en 130 para proporcionar una tensión de salida denominada dP
(presión delta) en la línea 140. La señal dP en 140 es proporcional
al caudal de gas a través del orificio de detección 106.
El transductor de presión absoluta 134 suministra
una señal de tensión de salida en la línea 136 que es proporcional
a la presión absoluta detectada aguas abajo de la limitación
calibrada 118. La señal en 136 es proporcional a la contrapresión
causada por el aplicador, causada por la posición del aplicador con
relación al tejido o causada por una oclusión, mientras el gas
fluye en la trayectoria del flujo 98. La señal de tensión en 136
desde el transductor de presión absoluta 134 está provista a un
amplificador 142 el cual amplifica la señal de tensión y
proporciona una tensión de salida denominada P_{ABS} (presión
absoluta) en la línea 144. La señal P_{ABS} en la línea 144 es
proporcional a la presión absoluta detectada por el transductor
134.
Las señales de tensión de salida dP y P_{ABS}
en las líneas 140 y 144, respectivamente, son suministradas a un
multiplicador analógico 146 que multiplica las dos señales 140 y
144. La señal de salida del producto resultante en 148 a partir del
multiplicador 146 es linealmente proporcional al caudal másico
medido de gas conducido a través de la trayectoria del flujo 98. Es
muy conocida la relación de la representada por la señal 140 y la
presión absoluta representada por la señal 144 para el caudal medido
representado por la señal 148. La señal de salida en 148 representa
por lo tanto el caudal másico medido de gas que fluye a través de la
trayectoria del flujo 98.
La señal de tensión P_{ABS} es también
suministrada como una señal de admisión a un amplificador 147. Una
señal de salida del amplificador 147 es suministrada en 149 como la
señal de tensión (PMEA) relativa a la contrapresión medida del
flujo de gas a través de la trayectoria del flujo 98, o la presión
atmosférica ambiental cuando no fluye gas a través de la
trayectoria del flujo 98. La señal PMEA en 149 se aplica como una
señal de admisión a un microcontrol de bucle de control 150. Un
convertidor de analógico a digital (no representado, pero incluido
en el interior del microcontrol 150) convierte la señal de tensión
PMEA en una señal digital para ser utilizada por el microcontrol
150.
El microcontrol 150 está conectado al selector
del control del flujo 74 para recibir diversas señales de entrada
de requerimientos del usuario que incluyen requerimientos de
activación por parte del cirujano. La señal en 153 está relacionada
con el caudal de gas requerido por usuario seleccionado por el
cirujano.
El microcontrol 150 establece una señal de salida
del caudal (VGAS) en 151 la cual inicialmente es establecida por la
señal de admisión del requerimiento del usuario en 153. La señal
VGAS en 151 está referida como el caudal visualizado y esta señal
se presenta al usuario en el visualizador 76. En casos de
funcionamiento seguro y normal, la señal del caudal visualizado
(VGAS) corresponderá esencialmente al valor representado por la
señal de requerimiento del usuario en 153. Sin embargo, bajo algunas
circunstancias como se describe más adelante, la señal del caudal
visualizado VGAS en 151 puede ser modificada por la acción del
microcontrol 150 en respuesta al valor de la señal de contrapresión
medida PMEA en 149. Bajo tales circunstancias, la cantidad VGAS
presentada en el visualizador 76 diferirá de la cantidad
representada por la señal de requerimiento del usuario 153. La
señal VGAS es una señal analógica creada por un convertidor de
digital a analógico (D/A) (no representado) incluido en el interior
del microcontrol 150.
La señal de tensión del caudal másico medido en
148 desde el multiplicador analógico 146 es amplificada por un
amplificador 152 y la señal resultante en 155 se compara con la
señal VGAS en 151 mediante un amplificador diferencial 154. Por lo
tanto, el caudal visualizado representado por la señal VGAS se
compara con la señal del caudal másico de gas medido en 155.
Cualquier diferencia entre la señal del caudal másico de gas medido
y la señal del caudal visualizado está representada por una señal de
control en 156 suministrada por el amplificador diferencial 154. La
señal de control en 156 causará un ajuste al flujo establecido por
la válvula proporcional 116, incrementando o reduciendo de ese modo
el caudal de gas a través de la válvula proporcional 116. Cuando el
caudal medido (señal 155) excede del caudal visualizado (señal 151),
la señal de control 156 distribuida a la válvula proporcional 116
reducirá el flujo de gas. Por el contrario, cuando el caudal medido
sea menor que el caudal visualizado, la señal de control 156 causa
que la válvula proporcional 116 incremente el flujo de gas a través
de la trayectoria del flujo 98. A medida que el caudal másico de gas
cambia con las diferentes condiciones de flujo en el lugar de la
operación, el bucle de control descrito alterará la señal de control
en 156 hasta que se obtenga un caudal de gas en estado estable que
corresponde al caudal de gas requerido por el usuario o permitido.
Un circuito seguidor emisor convencional (no representado) recibe la
señal de control 156 y dirige la corriente que la válvula
proporcional 116 en relación con el valor de la señal de control
156.
Cuando la contrapresión medida (PMEA) excede las
condiciones límites definidas, se toman acciones correctivas y de
inhabilitación de funcionamiento, de acuerdo con el modo funcional
de la unidad electroquirúrgica y su ajuste del flujo de gas. La
señal de contrapresión PMEA 149 está supervisada por el microcontrol
para obtener estas funciones. Si la contrapresión excede de un
límite previamente determinado, el funcionamiento del aparato de
distribución de gas 44 se desconecta y la válvula de solenoide 114 y
la válvula proporcional 116 se desconecta para terminar la
distribución de gas. Cuando ocurre una condición de una oclusión
peligrosa, es preferible terminar el flujo de gas a través de la
trayectoria del flujo de gas 98 y terminar la distribución de la
energía eléctrica de radiofrecuencia desde el generador
electroquirúrgico 46 (figura 1), proporcionar una alarma audible
(como por ejemplo un pitido o un tono) al cirujano a partir de la
alarma 82 (figura 1) y proporcionar una indicación visual (con por
ejemplo un código o un mensaje de error) en el visualizador 76 sobre
la condición que ha causado la desconexión. Oclusiones parciales
menos peligrosas, oclusiones menores transitorias y otras ciertas
condiciones de control causan una reducción del flujo de gas
distribuido en la trayectoria del flujo 98.
Puesto que el caudal de gas está controlado por
la regulación de bucle cerrado del flujo másico, el flujo de gas
intentará ser mantenido incluso cuando una oclusión bloquee el flujo
de gas desde la boquilla 52. Bajo tales circunstancias, sin las
características del ajuste del flujo de gas descritas aquí, se puede
presentar una embolia o bien otra condición peligrosa. Por lo
tanto, la propia contrapresión en el interior de la trayectoria del
flujo de gas 98 se utiliza para anticipar una oclusión o bien otra
restricción en las líneas del flujo de gas y controlar el caudal
másico del gas cuando la contrapresión excede de unos límites
previamente determinados. Los límites previamente determinados de
la contrapresión son específicos para diferentes modos de
funcionamiento del aparato de distribución de gas y están
relacionados con los diversos ajustes del caudal de gas requeridos
por el usuario, los cuales están todos seleccionados por el
cirujano.
Cuando el aparato de distribución de gas 44 se
conecta primero, la señal de tensión PMEA en 149 es leída y
almacenada en la memoria del microcontrol 150. Este valor inicial se
utiliza como una tensión o señal de referencia (Ref) para la
duración del procedimiento y para otros propósitos asociados con el
modo funcional de la unidad electroquirúrgica, como se describe más
adelante. Además, para cada ajuste o caudal dentro de una gama
funcional permitida de caudales de gas desde la unidad
electroquirúrgica, la tensión PMEA se anticipa para que sea un
valor incremental específico por encima de la tensión de referencia
establecida. El valor incremental anticipado de la señal PMEA en
cada caudal está empíricamente determinado y está relacionado con
las características de los componentes utilizados en el aparato de
distribución de gas 44. Los valores incrementales anticipados para
cada caudal se almacenan en una memoria asociada con el microcontrol
150 para utilizarlos durante las operaciones descritas más
adelan-
te.
te.
Una de las mejoras disponibles a partir de la
presente invención se refiere a facilitar un inicio más fiable de
la energía de transferencia del arco en el chorro de gas 54 al
tejido, incluso bajo condiciones en las que el generador
electroquirúrgico 46 no tenga la capacidad de modificar
específicamente la distribución de energía para una iniciación
mejorada del arco. Esta mejora es particularmente útil para evitar
el riesgo de embolia de gas en aquellas circunstancias en las que
sea necesario llevar la boquilla 52 (figura 1) cerca del tejido
para iniciar la transferencia del arco. Bajo tales circunstancias,
la cercanía de la boquilla al tejido con el caudal de gas
relativamente elevado seleccionado para una electrocoagulación
continua puede incrementar los riesgos de embolia de gas.
En términos generales, el caudal de gas se reduce
temporalmente con el fin de mejorar la iniciación del arco después
de que se active la unidad electroquirúrgica y permite que sea
detectada cualquier oclusión bajo las condiciones menos peligrosas
de un flujo de gas reducido. Después de que se ha iniciado la
transferencia del arco y no se detecta oclusión, se distribuye
entonces automáticamente el caudal de gas relativamente elevado
requerido por el usuario. Esta funcionalidad particular se describe
con referencia a la figura 3 y es referida aquí como "arranque
suave".
El procedimiento "arranque suave"
representado en la figura 3 es ejecutado por el código de
instrucciones contenido en el interior del microcontrol 150 (figura
2). El flujo funcional del arranque suave empieza en el paso 180 y
se aplica durante un período inicial de tiempo que empieza con la
activación de la unidad electroquirúrgica. El microcontrol 150
recibe una señal indicativa del requerimiento de activación a partir
del cirujano como una de las señales desde el selector de control
74 (figura 2). En respuesta al requerimiento de activación, un
reloj de tiempo de arranque es inicialmente arrancado (no
representado). Inmediatamente después, se hace una determinación en
el paso 182 de si éste es el inicio, esto es el tiempo cero, o si no
lo es, del procedimiento de arranque suave. Si es así, se hace una
determinación en el paso 184 de si el flujo visualizado (el cual es
inicialmente el mismo que el flujo requerido por el usuario) es
mayor que 2 litros patrón por minuto. Si es así, el caudal de gas
medido se reduce a 2 litros patrón por minuto, como se representa en
el paso 188.
Después de eso en el paso 188 se inicia una
prueba de oclusión en la trayectoria del flujo. La señal de la
contrapresión PMEA (149, figura 2) se comprueba en el paso 190 para
terminar si excede de un límite de alarma previamente determinado
(LIM_AL). El límite de alarma previamente determinado LIM_AL
referido en la figura 3 representa un límite de contrapresión
máximo empíricamente definido el cual puede ser aceptado para un
caudal de 2 litros patrón por minuto lo cual se establece en el
paso 186. Si la contrapresión excede este límite de alarma
previamente determinado y existe una condición inaceptable de
contrapresión se inicia una condición de alarma como se representa
en el paso 192. Conjuntamente con la condición de alarma iniciada en
el paso 192, la energía eléctrica (RF) del generador
electroquirúrgico 46 (figura 1) y el caudal de gas del aparato de
distribución de gas 44 (figura 1 y 2) se termina como se representa
en el paso 192, desactivando de ese modo la unidad
electroquirúrgica. Una vez está desactivada la unidad
electroquirúrgica en el paso 192 es necesario iniciar otra vez otro
requerimiento de activación para una utilización continuada de la
unidad electroquirúrgica, después de que haya sido determinada y
corregida la causa de la oclusión.
Si la determinación en el paso 190 es no,
indicando que la contrapresión medida (PMEA) es inferior al límite
de alarma previamente determinado (LIM_AL), el flujo de
procedimiento avanza al paso 194 y vuelve entonces desde el paso
190 al paso 180 de comienzo del procedimiento. Adicionalmente, si la
determinación de que el caudal visualizado es inferior a 2 litros
patrón por minuto en el paso 184, el flujo es suficientemente bajo
para iniciar una buena transferencia del arco al tejido, de modo que
el flujo del programa avanza al paso 194. Un bucle o ejecución del
flujo del procedimiento de arranque suave ocurre cada 100
milisegundos.
Con el segundo y los bucles subsiguientes a
través del flujo del procedimiento de arranque suave, el reloj del
tiempo de activación (no representado) ha avanzado hasta el punto en
el que la determinación realizada en el paso 182 causa que el flujo
del programa avance a la determinación en el paso 196. En el paso
196 se hace la determinación de si el reloj del tiempo ha excedido
de los 600 milisegundos, lo cual ocurre en aproximadamente el sexto
bucle a través del procedimiento representado en la figura 3. Si la
determinación en el paso 196 es no, empieza una prueba de oclusión
en el paso 188, seguida por la ejecución de la funcionalidad
subsiguiente representada por los pasos 190 y 192. Si la
determinación en el paso 196 es sí, se visualiza el valor del
caudal requerido por el usuario (153, figura 2), como se representa
en el paso 198. Después de eso, el flujo del programa avanza al paso
194.
Con cada paso subsiguiente más allá del primer
paso a través del procedimiento de control del arranque suave
representado en la figura 3 y si no existe una condición de alarma
de contrapresión y de desconexión y hasta que el tiempo pasado de
este procedimiento de arranque suave exceda de 600 segundos, el
flujo del programa avanza desde el paso 196 a los pasos 188, 190 y
194, volviendo de ese modo para otra ejecución del procedimiento de
arranque suave en intervalos de 100 milisegundos. Cuando han
ocurrido transiciones a través de un número suficiente de bucles
del flujo del programa representado en la figura 3 y la
determinación en el paso 196 es sí, el caudal de gas es entonces
establecido en el paso 198 para presentar en el visualizador 76
(figuras 1 y 2) el caudal de gas requerido por el usuario. Por lo
tanto, con la ejecución del paso 198, el caudal de gas
temporalmente reducido establecido durante el procedimiento de
arranque suave es establecido después de eso al caudal de gas que
ha sido requerido por el usuario, a menos que intervengan después de
ello otros factores de control descritos más adelante.
El caudal de gas inicialmente inferior
establecido en el paso 184 promueve el arranque de la transferencia
del arco. La transferencia del arco inmediatamente empieza a crear
una costra negra gangrenosa que posiciona el tejido contra la
entrada de gas y el efecto de sellado continua cuando se distribuye
el caudal de gas relativamente más elevado. La cantidad de tiempo
durante el cual se distribuye el caudal de gas de arranque reducido
es limitada, limitando de ese modo sólo momentáneamente y casi
imperceptiblemente el efecto de electrocoagulación de aquel efecto
completo deseado por el cirujano. Incluso si el caudal de gas de
arranque bajo no limpia momentáneamente la sangre del tejido, el
flujo de gas más elevado que ocurre muy rápidamente lo hará. Si por
alguna razón la iniciación del arco no ha empezado al final de la
secuencia de arranque suave, la distribución del caudal completo
será reconocida por el cirujano como representativa de un problema,
en cuyo momento el cirujano deberá desactivar la unidad
electroquirúrgica y empezar con otra secuencia de activación después
de que se hayan tomado las medidas correctivas.
La mejora del arranque suave es de uso particular
y beneficioso en aquellas combinaciones de unidades asistidas por
gas que utilizan un generador electroquirúrgico sin gas normal en
combinación con un aparato de distribución de gas. La capacidad de
arranque mejorado disponible a partir del control del caudal de gas
es comparable a aquella utilidad mejorada que estaba anteriormente
disponible sólo modificando las características de salida de
electricidad y de energía del generador electroquirúrgico para
arrancar la transferencia del arco. Puesto que un generador
electroquirúrgico sin gas normal típico no ofrece la capacidad de
modificar sus características de salida eléctricas para la
iniciación del arco con electrocirugía asistida por gas, la mayor
parte, si no todas, de las combinaciones de unidades
electroquirúrgicas asistidas por gas de este tipo no poseen
características mejoradas de iniciación del arco. Esta mejora de la
presente invención proporciona unas características de iniciación
del arco mejoradas de este tipo sin modificar las características de
salida del generador electroquirúrgico.
Este caudal bajo inicial que se establece durante
el procedimiento de arranque suave (paso 184, figura 3) es
suficiente para determinar si existe inicialmente una oclusión y
permite eliminar cualquier oclusión antes de que el gas fluya al
caudal real requerido. Es posible que ocurra una condición de
embolia de gas casi enseguida de que se active el aparato de
distribución de gas y el procedimiento de arranque suave permitirá
la detección de condiciones de este tipo. Se realiza el muestreo de
la tensión PMEA (149, figura 2) parar una oclusión durante este
periodo de tiempo. Dos efectos pueden causar la detección y los
retrasos en la respuesta antes de que el flujo de gas pueda
terminar en respuesta a una oclusión. El primer efecto de retraso es
la cantidad de tiempo requerido para construir la contrapresión en
la trayectoria del flujo de gas 98 (figura 2). El primer retraso
puede depender del tipo de aplicador fijado y del caudal requerido.
El segundo retraso puede estar seleccionado intencionadamente para
anticipar algún período mínimo pero seguro de tiempo para que exista
una oclusión antes de que se tome una acción en respuesta. Este
segundo retraso permite ignorar ligeras limitaciones intermitentes o
transitorias del flujo.
El período de tiempo escogido para el arranque
suave puede no ser suficiente para detectar una oclusión en todos
los casos; sin embargo, el arranque suave todavía puede proporcionar
ventajas que pueden hacer mínimos los riesgos de embolia causados
por la distribución de flujos relativamente altos de gas al
paciente. El caudal bajo presuriza previamente la trayectoria del
flujo de gas antes de que empiece un caudal de gas más elevado,
reduciendo de ese modo la cantidad de tiempo que proporcionará el
caudal de gas más elevado antes de que se pueda detectar una
oclusión al caudal de gas más elevado. De esta manera, el flujo
inadvertido será distribuido al paciente al caudal de arranque más
bajo durante parte del tiempo y la unidad electroquirúrgica 40 puede
ser desconectada entonces antes de que fluya demasiado gas. La
presurización previa también proporciona presión a los
transductores 132 y 134 (figura 2) de forma que el flujo de gas más
elevado requerido pueda ser regulado y estabilizado con un mínimo o
sin exceso cuando termine el período de tiempo de arranque
suave.
El procedimiento de arranque suave está
preferiblemente incorporado en todos los procedimientos de
verificación del flujo del modo funcional descritos más adelante.
Puesto que el procedimiento de arranque suave debe ocurrir antes de
los procedimientos de ajuste del flujo de gas descritos más
adelante, es preferible colocar el procedimiento de arranque suave
al principio de los procedimientos de verificación del flujo
descritos más adelante. El procedimiento de verificación del flujo
del modo funcional manual descrito más adelante conjuntamente con
la figura 6 es tan corto, sin embargo, que puede ser también
aceptable colocar el procedimiento de arranque suave después del
procedimiento de verificación del flujo representado en la figura
6.
Una de las mejoras de la presente invención
implica la detección de la contrapresión para determinar el tipo de
aplicador conectado al aparato de distribución de gas. Esta mejora
es particularmente beneficiosa en la determinación cuando están
unidos aplicadores mínimamente invasivos (endoscópicos o
gastrointestinales). La funcionalidad de este aspecto particular de
la invención es referida más adelante como el modo "endo" y se
describe mas completamente en las figuras 4A, 4B y 4C. El modo endo
limita el caudal máximo permisible a 4 litros patrón por minuto. El
caudal para el modo endo es, por lo tanto, de 0,1 a 4 litros patrón
por minuto y se establece mediante los límites de flujo mínimo y
máximo seleccionados por el usuario sobre la base de los ajustes de
potencia seleccionados por el usuario.
Las sondas electroquirúrgicas gastrointestinales
(GI) son ejemplos de tipos de aplicadores utilizados en el modo
endo y están caracterizadas por un diámetro exterior que está en la
gama de desde aproximadamente 1,5 mm hasta aproximadamente 3,4 mm.
El diámetro interior puede ser de un 25% a un 35% inferior. Estos
aplicadores puede producir una contrapresión en exceso de 6,89 kPa
(una libra por pulgada cuadrada) incluso a caudales muy bajos y
pueden producir incluso tanto como una contrapresión de 41,4 kPa (6
libras por pulgada cuadrada) a 4 litros patrón por minuto, imitando
de ese modo el comportamiento de una oclusión. Unas contra presiones
elevadas de este tipo causan que la velocidad del flujo en el
orificio de la boquilla 52 (figura 1) incremente, lo cual puede
causar fallos en el inicio del arco o distancias cortas de
transferencia del arco y de trabajo.
Cuando se opera en el modo endo, el microcontrol
150 de control establecerá un límite máximo para la señal PMEA
(149, figura 2) y, cuando se exceda este límite, el caudal se
reducirá a no más de 2 litros patrón por minuto. El microcontrol de
control 150 reduce el caudal variando la señal de control 156
(figura 2). Reduciendo el caudal, la contrapresión se reducirá y la
velocidad del gas en el orificio de la boquilla 52 se reducirá
permitiendo una ionización y transferencia del arco más fáciles. En
la tabla 1 más adelante se relacionan límites ejemplares
establecidos para las acciones de la reducción del flujo y de la
alarma de oclusión.
| Acción | PMEA (litros | PMEA V | Comentarios |
| patrón por minuto) | |||
| Alarma de oclusión | <1,0 | Ref + 0,5 V | RF \textamp flujo |
| inhabilitados | |||
| Alarma de oclusión | >1,0 y <1,5 | Ref + 1,2 V | RF \textamp flujo |
| inhabilitados | |||
| Alarma de oclusión | >1,5 | Ref + 1,3 V | RF \textamp flujo |
| inhabilitados | |||
| Flujo reducido por 0,5 | >1,0 y <1,5 | Ref + 0,6 V | Flujo reducido |
| Flujo reducido por 0,5 | >1,5 | Ref + 0,7 V | Flujo reducido |
| Reducido por 0,5 | <1,0 | Ref + 0,3 V | Flujo reducido |
| pero no inferior a 0,1 |
Cuando la señal PMEA es mayor que la tensión de
referencia establecida (Ref) más un margen de referencia apropiado
GI, como por ejemplo aproximadamente 0,3 V (un valor derivado
empíricamente que depende de las características del equipo
utilizado en el aparato de flujo de gas 44), se supone que el
aplicador unido es una sonda GI. El margen de referencia GI
distingue la contrapresión de una sonda GI de una sonda endoscópica,
la cual es menos restrictiva. Con el caudal deseado establecido
superior a 2 litros patrón por minuto para una sonda GI, en flujo
se reduce automáticamente a 2 litros patrón por minuto o 1,5 litros
patrón por minuto con cada activación de la unidad
electroquirúrgica. Se debe tener cuidado, sin embargo, en no dañar
el electrodo con la elevada energía eléctrica si la potencia se
establece demasiado alta. Cuando se termina el requisito de
activación, entonces el caudal es devuelto al ajuste original, pero
no fluye gas hasta que se desactiva la unidad
electroquirúrgica.
La tabla 1 muestra un ejemplo de la acción que se
debe realizar para gamas típicas de caudales. El caudal se reducirá
como se representa en la columna de acción si la señal PMEA excede
de los límites especificados. La tensión de referencia establecida
(Ref) está típicamente en la gama de 2 V a 2,6 V. Para cada gama del
caudal visualizado establecido por el microcontrol 150 (DIAL), se
representa una señal PMEA máxima, por encima de la cual ocurrirá
tanto una acción de alarma de oclusión como una acción de reducción
del flujo de gas. Para una acción de reducción del flujo, el caudal
de gas se reduce en pasos apropiados, tales como 0,5 litros patrón
por minuto. En una realización preferida, el caudal de gas se reduce
sólo un paso para la activación de la radiofrecuencia actual. Para
una acción de alarma de oclusión, no sólo se inhabilita el caudal de
gas sino que también se termina la energía eléctrica y se desactiva
la unidad electroquirúrgica.
En este ejemplo, para un caudal deseado en una
gama baja, como por ejemplo inferior a aproximadamente 1,0 litro
patrón por minuto, si la señal PMEA es más que la tensión de
referencia establecida más un margen supletorio apropiado, tal como
por ejemplo aproximadamente 0,3 V, entonces se lleva a cabo una
acción de reducción del flujo en la que el caudal visualizado se
reduce en una cantidad apropiada, tal como por ejemplo
aproximadamente 0,5 litros patrón por minuto, en tanto en cuanto el
caudal resultante no sea inferior al mínimo apropiado, tal como por
ejemplo aproximadamente 0,1 litros patrón por minuto. Si, sin
embargo, la señal PMEA es mayor que la tensión de referencia
establecida más un margen de oclusión apropiado, tal como por
ejemplo aproximadamente 0,5 V, entonces se lleva a cabo una acción
de alarma de oclusión. Para un caudal deseado en una gama media,
tal como por ejemplo entre aproximadamente 1,0 y aproximadamente 1,5
litros patrón por minuto, si la señal PMEA es más que la tensión de
referencia establecida más un margen supletorio apropiado, tal como
por ejemplo aproximadamente 0,6 V, entonces se lleva a cabo una
acción de reducción del flujo; pero si la señal PMEA es mayor que
la tensión de referencia establecida más un margen de oclusión
apropiado, tal como por ejemplo 1,2 V, entonces se lleva a cabo una
acción de alarma de oclusión. Para un caudal deseado en una gama
alta apropiada, tal como por ejemplo por encima de aproximadamente
1,5 litros patrón por minuto, si la señal PMEA es más que la
tensión de referencia establecida más un margen supletorio
apropiado, tal como por ejemplo aproximadamente 0,7 V, entonces se
lleva a cabo una acción de reducción del flujo; pero si la señal
PMEA es mayor que la tensión de referencia establecida más un
margen de oclusión apropiado, tal como por ejemplo aproximadamente
1,3 V, entonces se lleva a cabo una acción de alarma de
oclusión.
Las figuras 4A, 4B y 4C constituyen un cuadro de
flujo para un procedimiento de ajuste del flujo de gas ejemplar en
el modo endo. Este procedimiento de verificación del flujo es
ejecutado a intervalos apropiados, como aproximadamente cada 10
milisegundos. El microcontrol 150 (figura 2) inicia el procedimiento
en el paso 200 y procede al paso 201 en el que determina si el
caudal visualizado es inferior al ajuste requerido por el usuario.
Este paso 201 evita que el procedimiento lleve a cabo los pasos de
reducción del flujo siguientes más de una vez, de forma que si la
respuesta al paso 201 es sí, el procedimiento se ramifica al paso
220 representado en la figura 4B. si la respuesta al paso 201 es
no, entonces se determina si la señal PMEA excede del margen de
referencia permitido GI (GI_REF) en el paso 202. Si no, el
procedimiento se ramifica entonces al paso 210. Pero si es así,
entonces en el paso 204, se conecta una señal de indicación de la
sonda GI (GI SONDA), para indicar que el procedimiento asume la
presencia de una sonda GI; y un temporizador se inicia en cero, de
forma que el procedimiento de la detección de una oclusión se puede
hacer después de un intervalo apropiado de tiempo. Entonces en el
paso 206, el procedimiento determina si el caudal visualizado está
establecido mayor que un valor máximo, tal como por ejemplo
aproximadamente 2,0 litros patrón por minuto, por encima del cual
será inapropiado accionar una sonda GI. Si es así, entonces en el
paso 208, el caudal visualizado se ajusta de nuevo al máximo caudal
de gas permisible para una sonda GI (tal como por ejemplo 2 litros
patrón por minuto). A continuación en el paso 207 se determina si
la potencia seleccionada por el usuario es mayor que un máximo
previamente determinado (tal como por ejemplo aproximadamente 80 W),
por encima del cual el electrodo aplicador se verá dañado si el
caudal de gas se establece demasiado bajo. Si es así, entonces el
flujo del control se ramifica al paso 220 representado en la figura
4B. En una realización preferida, el modo endo sólo reducirá el
caudal de gas una vez y entonces mantendrá el caudal en el valor
hasta que las condiciones sean apropiadas para devolver el caudal
al ajuste original requerido por el usuario (véase el paso 232,
figura 4C). Si la determinación en el paso 206 o 207 es no, el
flujo de control procede directamente al paso 210 sin cambiar el
caudal real en el paso 208.
Empezando en el paso 210, se llevan a cabo los
pasos para reducir el caudal de gas si la contrapresión es
demasiado alta, pero no lo suficientemente alta como para
desconectar la unidad electroquirúrgica. En el paso 210, se
determina la gama del caudal visualizado. Si el caudal visualizado
está en una gama baja apropiada, tal como por ejemplo inferior a
aproximadamente 1,0 litros patrón por minuto, entonces el
procedimiento determina en el paso 212 si la señal PMEA es mayor
que una tensión de referencia baja supletoria (REF_SUP BAJA), la
cual es la tensión de referencia establecida más un margen
supletorio bajo apropiado, como por ejemplo aproximadamente 0,3 V.
Si el caudal visualizado está en la gama media, tal como por ejemplo
mayor o igual a aproximadamente 1,0 litros patrón por minuto e
inferior a aproximadamente 1,5 litros patrón por minuto, entonces el
procedimiento determina en el paso 214 si la señal PMEA es mayor
que una tensión de referencia media supletoria (REF_SUP MED), la
cual es la tensión de referencia establecida más un margen
supletorio medio apropiado, tal como por ejemplo 0,6 V. Si el
caudal visualizado está en la gama alta, tal como por ejemplo mayor
o igual a aproximadamente 1,5 litros patrón por minuto, entonces el
procedimiento determina en el paso 216 si la señal PMEA es mayor
que una tensión de referencia alta supletoria (REF_SUP ALTA), la
cual es la tensión de referencia establecida más un margen
supletorio alto apropiado, tal como por ejemplo 0,7 V. Si la
condición verificada en los pasos 212, 214 o 216 se determina que
es cierta, entonces esta condición indica una contrapresión
demasiado grande, de forma que el caudal visualizado provisto por
el microcontrol 150 para controlar la válvula proporcional 116 se
reduce una cantidad apropiada, tal como por ejemplo aproximadamente
0,5 litros patrón por minuto (paso 218) y el control procede al
paso 220 representado en la figura 4B. Si la condición verificada en
los pasos 212, 214 o 216 se determina que no es cierta, entonces la
contrapresión es aceptable, por lo tanto no se realiza ajuste del
flujo real establecido y el control procede directamente al paso 220
representado en la figura 4B.
Empezando en el paso 220 representado en la
figura 4B, el procedimiento lleva a cabo los pasos para desconectar
la unidad electroquirúrgica 40 cuando la contrapresión es tan alta
que ha ocurrido una condición de elevado riesgo, tal como por
ejemplo una oclusión. En el paso 220, el procedimiento determina si
ha pasado un intervalo de tiempo apropiado (TEMPORIZADOR), como por
ejemplo aproximadamente 220 milisegundos, de forma que una
desconexión completa de la unidad electroquirúrgica 40 no haya
ocurrido demasiado rápidamente, proporcionando de ese modo tiempo
para que sea corregido un problema de oclusión transitoria antes de
la desconexión. Si es así, es apropiado entonces reajustar de nuevo
el temporizador. Si no, la oclusión puede ser transitoria y el
procedimiento ramifica al final de la parte de detección de la
oclusión del procedimiento representado en la figura 4B. Si ha
pasado el intervalo de tiempo apropiado establecido en el paso 220,
entonces el procedimiento determina la gama del caudal visualizado
en el paso 222. Si el caudal visualizado está en una gama baja, tal
como por ejemplo inferior a aproximadamente 1,0 litros patrón por
minuto, entonces el procedimiento determina en el paso 224 si la
señal PMEA es mayor que una tensión de referencia de disparo de la
alarma baja (PUNTO BAJO_DISPARO), la cual es la tensión de
referencia establecida más un margen de oclusión bajo apropiado, tal
como por ejemplo aproximadamente 0,5 V. Si el caudal visualizado
está en la gama media, tal como por ejemplo mayor o igual a
aproximadamente 1,0 litros patrón por minuto e inferior a
aproximadamente 1,5 litros patrón por minuto, entonces el
procedimiento determina en el paso 226 si la señal PMEA es mayor
que una tensión de referencia de disparo de la alarma media (PUNTO
MED_DISPARO), la cual es la tensión de referencia establecida más un
margen de oclusión medio apropiado, tal como por ejemplo
aproximadamente 1,2 V. Si el caudal visualizado está en la gama
alta, tal como por ejemplo mayor o igual a aproximadamente 1,5
litros patrón por minuto, entonces el procedimiento determina en el
paso 228 si la señal PMEA es mayor que una tensión de referencia de
disparo de la alarma alta (PUNTO ALTO_DISPARO), la cual es la
tensión de referencia establecida más un margen de oclusión alto
apropiado, tal como por ejemplo 1,3 V. Las tensiones de referencia
de disparo de la alarma son el punto de desconexión por encima del
cual es necesario que se establezca una alarma de oclusión, de
forma que si la condición verificada en los pasos 224, 226 o 228 se
determina que es cierta, entonces esta condición indica que la
contrapresión es tan elevada que una oclusión puede interferir con
el comportamiento seguro de la unidad electroquirúrgica 40, por lo
tanto el procedimiento desactiva la unidad electroquirúrgica 40 y
establece un error del límite del flujo (paso 230), que indica una
condición de alarma de oclusión y proporciona una alarma y visualiza
indicaciones al usuario en el visualizador 76 y la alarma 78
(figura 1). Después de eso el flujo de control procede al paso 232
representado en la figura 4C. Si la condición verificada en los
pasos 234, 236 o 228 se determina que no es cierta, entonces se
supone que no existe condición de oclusión, de forma que el control
procede directamente al paso 232 representado en la figura 4C.
En el paso 232 representado en la figura 4C, el
procedimiento determina si es apropiado devolver el caudal
visualizado al ajuste original requerido por el usuario. En el paso
232, se determina si la señal PMEA es inferior a una señal
V_REQ_USUARIO, la cual es la tensión de referencia establecida más
el aumento incremental anticipado que resultaría del ajuste
requerido por el usuario menos un margen apropiado, tal como por
ejemplo aproximadamente 19 mV, un valor de seguridad
experimentalmente establecido. También en el paso 232 se determina
si el caudal visualizado es mayor que el caudal anticipado actual
equivalente al de la señal PMEA. Si la respuesta al paso 232 es sí,
el caudal visualizado se establece al ajuste requerido por el
usuario y la señal de la sonda GI se desconecta (paso 234) y
termina el procedimiento (paso 236). De otro modo, como se determina
en el paso 232, el procedimiento termina sin devolver los ajustes a
sus valores originales.
Se entenderá que los límites máximos para la
contrapresión medida (PMEA) representada en las figuras 4A, 4B y 4C
son únicamente ejemplares y que la experiencia o la experimentación
pueden indicar que límites diferentes podrían ser más apropiados en
distintas aplicaciones. Adicionalmente, diferentes respuestas a
condiciones de contrapresión distintas se pueden encontrar que sean
apropiadas para diferentes aplicaciones.
El modo de funcionamiento automático de la unidad
electroquirúrgica se selecciona principalmente para procesos
quirúrgicos abiertos, en el que se utiliza comúnmente caudales de
gas de hasta 10 litros patrón por minuto. El modo automático,
referido aquí como el modo "auto", funciona esencialmente sobre
el mismo principio que el modo endo para reducir o inhabilitar
completamente el flujo de gas o el funcionamiento de la unidad
electroquirúrgica 40. En el modo auto, el caudal de gas se ajusta
con relación al ajuste de potencia de la unidad electroquirúrgica
40, aunque se entenderá que el modo auto puede incluir cualquier
situación en la cual el cirujano no controle manualmente el caudal,
sino que meramente establezca un nivel de potencia deseado y permita
que la unidad electroquirúrgica 40 ajuste automáticamente el caudal
como sea apropiado.
En el modo auto, se prefiere que el flujo de gas
sea reducido, o sea "complementado", en incrementos de un
único litro, para intentar mantener la contrapresión medida dentro
de límites definidos y apropiados. Pasos de diferentes tamaños o
incluso a un ajuste continuo del flujo de gas se pueden utilizar en
otras realizaciones o bien en otras aplicaciones. También se
prefiere que el caudal del flujo se reduzca a no menos de 4 litros
patrón por minuto o algún otro valor mínimo apropiado. Por lo tanto,
si el ajuste del flujo deseado es 10 litros patrón por minuto,
entonces el flujo se puede reducir sólo en tanto como 6 litros
patrón por minuto. Si se alcanza el caudal mínimo y ocurre el
límite de la presión máxima, entonces se establecerá una alarma y
se desactivará la unidad electroquirúrgica.
Para cada ajuste requerido por el usuario, el
límite al cual se complementará el caudal preferiblemente ocurre
esencialmente en el mismo punto, tal como por ejemplo cuando la
señal PMEA excede de la tensión de referencia establecida más un
aumento incremental anticipado indicado por el ajuste requerido por
el usuario más un margen supletorio apropiado experimentalmente
determinado. Un margen apropiado de este tipo puede ser
aproximadamente tres cuentas de conversión analógica a digital
(A/D) del microcontrol 150 (figura 2), la cual es tres veces la
resolución A/D. Una alarma de oclusión resultará cuando la señal
PMEA exceda de un máximo absoluto a cualquier caudal, tal como por
ejemplo aproximadamente 3,3 V, o cuando la señal PMEA exceda de la
tensión de referencia establecida más el aumento incremental
anticipado debido al ajuste requerido por el usuario más un margen
de oclusión apropiado, tal como por ejemplo aproximadamente diez
cuentas A/D. Se prefiere que la alarma de oclusión efectivamente
desconecte la unidad electroquirúrgica 40 inhabilitando la
transferencia de energía de radiofrecuencia y el flujo de gas. La
condición de alarma de oclusión se tendrá que mantener durante un
tiempo apropiado antes de que resulte realmente la alarma.
Por ejemplo, la resolución del convertidor de
analógico a digital (no representado) del control del microcontrol
150 (figura 2) puede ser aproximadamente 0,02 V por cada cuenta A/D,
o bit. Por ejemplo, la tabla 2 ilustra límites típicos anticipados
y supletorios para cada ajuste requerido por el usuario desde 4
hasta 10 litros patrón por minuto. Este ejemplo supone que el
caudal visualizado tiene un límite inferior de 4 litros patrón por
minuto. La tensión supletoria es tres cuentas, o aproximadamente
0,06 V, por encima de la Ref más la tensión anticipada para cada
ajuste requerido por el usuario. Después de que el caudal
visualizado haya sido complementado, el procedimiento verificará
para ver si la señal PMEA excede del nuevo límite supletorio.
También se prefiere que, después de un supletorio, la señal PMEA se
compare con el límite supletorio en el ajuste original requerido
por el usuario. En otras palabras, en este ejemplo, si el ajuste
original requerido por el usuario eran 10 litros patrón por minuto,
entonces después de que ocurra cada suplemento, la siguiente
verificación de la señal PMEA comparará la señal PMEA real con 2,45
V, el límite supletorio para un ajuste requerido por el usuario de
10 litros patrón por minuto. La tensión máxima para PMEA en la cual
se establece una alarma de oclusión es aproximadamente 10 cuentas,
o aproximadamente 0,2 V, por encima de la referencia más la tensión
anticipada para cada ajuste requerido por el usuario.
| DIAL (litros | PMEA | PMEA | PMEA |
| patrón por minuto) | (anticipada) | (supletoria) | (oclusión) |
| 10 | 2,39 V | 2,45 V | 2,59 V |
| 9 | 2,35 V | 2,41 V | 2,55 V |
| 8 | 2,31 V | 2,37 V | 2,51 V |
| 7 | 2,27 V | 2,33 V | 2,47 V |
| 6 | 2,24 V | 2,30 V | 2,44 V |
| 5 | 2,20 V | 2,26 V | 2,40 V |
| 4 | - | - | - |
El procedimiento de verificación del flujo del
modo auto se ilustra mediante el cuadro de flujo representado en la
figura 5. Este procedimiento de verificación del flujo se ejecuta a
intervalos apropiados, tal como por ejemplo aproximadamente cada
100 milisegundos. El microcontrol 150 entra en el procedimiento en
el paso 250 y procede a determinar si el caudal visualizado es
mayor que un valor mínimo previamente determinado, tal como por
ejemplo aproximadamente 4 litros patrón por minuto en este ejemplo
(paso 252). En este ejemplo, el caudal mínimo para un procedimiento
en modo auto se supone que es 4 litros patrón por minuto. Si en el
paso 252 la respuesta es no, entonces el control se ramifica al paso
262 en el que empieza la verificación para determinar si existe una
condición de oclusión. De otro modo, el procedimiento verificará si
el caudal visualizado necesita ser reducido (paso 254) mediante la
determinación de si la señal PMEA es mayor que un límite supletorio
apropiado (SUP_LIM), el cual es la tensión de referencia establecida
(Ref) más el aumento incremental anticipado sobre la tensión Ref
indicada por el ajuste requerido por el usuario más una desviación
apropiada. En este ejemplo, la desviación es aproximadamente 59 mV,
o tres cuentas del convertidor analógico a digital que distribuye
la señal PMEA al microcontrol 150. El procedimiento verificará
también para asegurar que ha pasado un intervalo de tiempo
apropiado (TIEMPO DELTA) desde que se realizó la última verificación
del flujo de modo que haya pasado una cantidad de tiempo suficiente
para permitir que cualquier cambio anterior del flujo se estabilice
en la trayectoria del flujo de gas. En este ejemplo, el intervalo de
tiempo se representa como 0,25 segundos, pero puede ser cualquier
valor apropiado. El reloj que cuenta este intervalo de tiempo se
reajusta cada vez que se cambia el caudal. Si la respuesta en el
paso 254 es sí, entonces el procedimiento reduce el caudal
visualizado en una cantidad apropiada previamente determinada, tal
como por ejemplo aproximadamente 1 litro patrón por minuto (paso
256). Como se indica, a este paso no se le permitirá reducir el
caudal de gas por debajo del mínimo establecido, aproximadamente 4
litros patrón por minuto en este ejemplo. Si, sin embargo, la
respuesta en el paso 254 es no, entonces el procedimiento verificará
(paso 258) si las condiciones son correctas para que el caudal de
gas sea incrementado para devolver el caudal de gas a un valor más
cerca de su valor original.
El suplemento puede ocurrir con ciertos
aplicadores, particularmente aquellos que no tienen una boquilla
normalizada, una boquilla pequeña, o un aplicador que tenga un
flujo limitado debido a su longitud. Estos tipos de aplicadores
causarán que el flujo se complemente desde el ajuste original
requerido por el usuario. El número de incrementos en el que se
reduce el caudal dependerá generalmente del ajuste inicial requerido
por el usuario. Por ejemplo, el flujo se puede reducir en sólo un
intervalo, o aproximadamente 1 litro patrón por minuto, a un ajuste
inicial requerido por el usuario relativamente bajo, pero el caudal
se puede reducir en una cantidad mayor, tal como por ejemplo 4
litros patrón por minuto (4 intervalos de 1 litro patrón por
minuto), a un ajuste inicial requerido por el usuario relativamente
alto. En otros casos, se puede utilizar un aplicador a caudales
iniciales moderados o bajos, pero un caudal mayor causará alarmas
de flujo o de oclusión, en cuyo caso deberá ser seleccionado para su
utilización el modo manual de funcionamiento.
En el paso 258, el procedimiento de flujo otra
vez se asegura que ha pasado un intervalo de tiempo apropiado
(TIEMPO DELTA), tal como por ejemplo aproximadamente 0,5 segundos en
este ejemplo. Por ejemplo, el procedimiento empleará
aproximadamente un segundo y medio en devolver el caudal al ajuste
original en el caso en el que el caudal de gas haya sido reducido
en tres intervalos, o aproximadamente 3 litros patrón por segundo en
este ejemplo. También, la tensión equivalente del caudal
visualizado debe ser inferior a la tensión de referencia
establecida más el aumento incremental anticipado debido al ajuste
requerido por el usuario menos un margen apropiado, tal como por
ejemplo aproximadamente 39 mV (o dos cuentas del convertidor A/D).
Si la respuesta en el paso 258 es sí, entonces las condiciones de
contrapresión son aceptables para que el caudal visualizado sea
incrementado un intervalo de vuelta hacia el ajuste requerido por el
usuario, de forma que el procedimiento en este ejemplo incrementa
el caudal visualizado en 1 litro patrón por minuto en el paso 260 y
procede al paso 262. De otro modo, el procedimiento continúa
directamente al paso 262 para empezar la verificación de una
condición de oclusión.
En el paso 262, el procedimiento determina si la
señal PMEA es mayor que un límite de disparo de la alarma de
oclusión (DISPARO_AL), la cual es la tensión de referencia
establecida más el aumento incremental anticipado debido al ajuste
requerido por el usuario más un margen de oclusión apropiado, por
encima de la cual se puede esperar que ocurra una oclusión. En este
ejemplo, el margen se representa como aproximadamente 0,2 V, o diez
cuentas del convertidor A/D. Si la respuesta es sí, entonces el
procedimiento incrementa una cuenta (cuenta de oclusión) en el paso
266 y verifica entonces si la cuenta de oclusión es mayor que 3
(paso 268). De esta manera, puesto que este procedimiento de
verificación del flujo ejemplar se lleva a cabo aproximadamente una
vez cada 100 milisegundos, la condición de oclusión que dispara la
respuesta si en el paso 262 tendrá que existir durante
aproximadamente 300 milisegundos antes de que se establezca
realmente una alarma de oclusión. Este retraso evita que la unidad
electroquirúrgica 40 se desactive demasiado rápidamente debido a una
oclusión y proporciona tiempo para eliminar la oclusión. Una vez la
cuenta de oclusión pasa por encima de 3, el procedimiento desactiva
la unidad electroquirúrgica 40 inhabilitando la señal de
radiofrecuencia y el flujo de gas y visualiza una alarma de flujo
(paso 270). Si las condiciones no indican una posible oclusión en el
paso 262, entonces el procedimiento reajusta la cuenta de oclusión
a cero (paso 264). El procedimiento termina en el paso 272.
Se entenderá que otras aplicaciones de la técnica
y del aparato de regulación del flujo de gas representadas aquí
pueden requerir preferiblemente la verificación de parámetros
diferentes para determinar si el caudal de gas se tiene que reducir
o incrementar o si es necesario desactivar el aparato de la unidad
electroquirúrgica. Los parámetros representados en el ejemplo
anterior están representados con fines ilustrativos sólo y no se
pretende que limiten el ámbito de la invención.
En el modo manual de funcionamiento de la unidad
electroquirúrgica, el usuario o cirujano controla directamente el
caudal real, de forma que los caudales de gas no se reduzcan
automáticamente en el caso de una condición de contrapresión
demasiado alta, como es el caso del modo automático. En cambio, el
modo manual sólo detectará una oclusión, establecerá una alarma y
desactivará la unidad electroquirúrgica 40 para evitar condiciones
potencialmente serias. La tabla 3 ilustra un ejemplo del modo manual
en el cual se establece una alarma cuando la señal PMEA excede del
límite máximo PMEA representado para un ajuste particular requerido
por el usuario. También se representa la presión de la línea típica
en el límite máximo de la trayectoria del flujo de gas. También se
prefiere que el modo manual tenga un límite máximo apropiado de la
señal PMEA (tal como por ejemplo aproximadamente 3,3 V) que se
aplica sin tener en cuenta el ajuste del caudal requerido.
| Caudal requerido (litros | PMEA Máximo | Presión en la línea (mmHg/libras |
| patrón por minuto) | por pulgada cuadrada) | |
| 10 | 3,17 V | 344/6,6 |
| 9 | 3,13 V | 332/6,4 |
| 8 | 3,09 V | 321/6,2 |
| 7 | 3,05 V | 309/6,0 |
| 6 | 3,02 V | 298/5,8 |
| 5 | 2,97 V | 286/5,5 |
| 4 | 2,94 V | 275/5,3 |
La figura 6 ilustra un ejemplo de procedimiento
de verificación del flujo del modo manual. Preferiblemente, este
procedimiento se lleva a cabo a intervalos apropiados, tal como por
ejemplo cada 100 milisegundos. El microcontrol 150 empieza el
procedimiento en el paso 300 y procede a verificar en el paso 302 si
la señal PMEA es mayor que el límite máximo permisible, el cual
incluye dos condiciones para una posible condición de oclusión: si
la señal PMEA es mayor que el límite máximo permisible
(aproximadamente 3,3 V en este ejemplo) para todos los ajustes de
flujo requerido, y si la señal PMEA es mayor que la tensión de
referencia establecida más el aumento incremental anticipado debido
al caudal visualizado más un margen de oclusión apropiado
(aproximadamente 0,78 V en este ejemplo). Si cualquiera de las
condiciones es cierta, entonces el procedimiento desactiva la
unidad electroquirúrgica 40 inhabilitando la señal de
radiofrecuencia y el flujo de gas y visualiza una alarma de flujo
(paso 304) antes de la ramificación al final (paso 312). Si la
respuesta en el paso 302 es no, entonces en una realización
preferida, el procedimiento verifica en el paso 306 para determinar
si todavía está en efecto el procedimiento de arranque suave
(figura 3). Si es así, entonces se prefiere asegurarse de que no
existe oclusión en este punto antes de permitir que el arranque
suave incremente el caudal visualizado al ajuste requerido por el
usuario. Esta verificación proporciona al cirujano más oportunidades
de corregir la condición de oclusión antes de que se proporcione un
caudal más elevado de gas. Por lo tanto, en el paso 308, se
determina si la señal PMEA es mayor que un límite de prueba
apropiado, tal como por ejemplo la tensión de referencia
establecida más el aumento incremental anticipado debido al caudal
visualizado más un margen apropiado, tal como por ejemplo
aproximadamente tres cuentas del convertidor A/D. Si la respuesta en
el paso 308 es sí, el caudal visualizado se establece a 2 a litros
patrón por minuto en el paso 310, de tal forma que el procedimiento
de arranque suave no puede reajustar el caudal visualizado a un
valor más elevado. Si cualquiera de las respuestas a los pasos 306
o 308 es no, entonces el procedimiento finalizará en el paso
312.
Se entenderá que se pueden determinar otros
parámetros funcionales que sean preferibles en diferentes
aplicaciones de la técnica y el aparato de ajuste del flujo de gas
descritos aquí para un modo de funcionamiento manual de una unidad
electroquirúrgica 40. Se entenderá adicionalmente que otros modos de
funcionamiento, además del endo, automático y manual descritos
aquí, pueden ser definidos para la utilización con la técnica y el
aparato de ajuste del flujo de gas descritos aquí. Por lo tanto, los
ejemplos provistos antes se pretende que sean sólo ilustrativos y
no se pretende que limiten el ámbito de la invención.
Los modos ejemplares de funcionamiento descritos
antes ilustran ventajas del aparato y del procedimiento de ajuste
del flujo de gas especialmente con respecto a la seguridad durante
un proceso quirúrgico. Los pasos de reducción del flujo de gas en
los modos endo y auto reducen significativamente el riesgo de
embolia durante un proceso quirúrgico. Adicionalmente, los caudales
reducidos proporcionan una oportunidad de limpiar condiciones de
oclusión transitoria antes de que ocurra una sobrepresurización
repentina o antes de que se desactive la unidad electroquirúrgica,
de modo que las mejoras no sólo ayudan a compensar las habilidades
el cirujano, sino que también ayudan a mantener una condición de
trabajo conveniente para el cirujano sin molestias indeseadas
debidas a desactivaciones del equipo. Las características de
detección de la contrapresión permiten funcionamientos con muchos
aplicadores diferentes provistos de diámetros de la trayectoria del
flujo y longitudes o curvaturas inusuales. Los caudales reducidos
también ayudan a mantener una transferencia del arco coherente y
apropiada para la creación uniforme de una costra negra gangrenosa
en el tejido. Se harán evidentes a aquellos expertos en la técnica
muchas otras ventajas y mejoras, después de adquirir un
entendimiento y una compresión completos de la presente
invención.
Las realizaciones actualmente preferidas de la
invención y sus mejoras han sido descritas aquí con un grado de
particularidad. Esta descripción se ha realizado a título de ejemplo
preferido. Se entenderá que el ámbito de la presente invención está
definido por las siguientes reivindicaciones y no estará
innecesariamente limitado por la descripción detallada de la
realización preferida establecida antes.
Claims (13)
1. Aparato de distribución de gas (44) para la
electrocoagulación asistida por gas en la cual un flujo de gas es
suministrado en una trayectoria del flujo (98) a un aplicador (42) y
el gas es ionizado en el aplicador para transferir energía eléctrica
en arcos (60) para coagular el sangrado del tejido (62) en respuesta
a un requerimiento de activación de electrocoagulación; el aparato
de distribución de gas comprendiendo una válvula de control del
flujo de gas (114) conectada en la trayectoria del flujo, un control
del flujo (150, 154) conectado a la válvula y sensible al
requerimiento de activación para suministrar una señal de control
(156) a la válvula (114) para causar que la válvula (114)
distribuya gas a través de la trayectoria del flujo (98) al
aplicador (42) y un selector de control (74) para establecer un
caudal de gas de electrocoagulación requerido por el usuario para
utilizarlo durante la electrocoagulación y suministrar una señal
(153) al control de flujo (150, 154) la cual es indicativa del
caudal de gas requerido por el usuario; el aparato de distribución
de gas (44) caracterizado porque el control del flujo (150,
154) suministrando automáticamente la señal de control a la válvula
(14) para ajustar un caudal de gas de inicio en la trayectoria del
flujo (98) el cual es inferior al caudal de gas de
electrocoagulación requerido por el usuario para facilitar el inicio
de la transferencia de los arcos desde el que aplicador (42) y el
control del flujo (150, 154) suministra automáticamente la señal de
control a la válvula (114) para establecer el caudal de gas de
electrocoagulación requerido por el usuario en la trayectoria del
flujo (98) después del inicio de la transferencia del arco.
2. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 1 en el que el control del flujo (150, 154)
establece el caudal de gas del inicio durante un tiempo previamente
determinado después de que ocurra el requerimiento de
activación.
3. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 1 en el que el control del flujo (150, 154)
establece el caudal de gas del inicio sólo si la señal indicativa
del caudal de gas de electrocoagulación requerido por el usuario
excede de un valor previamente determinado.
4. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 1 adicionalmente comprendiendo:
un sensor de presión (134) conectado en la
trayectoria del flujo (98) para suministrar una señal (136) al
control del flujo (150, 154) relativa a la presión en la trayectoria
del flujo (98); y en el que el control del flujo (150, 154) controla
la válvula (114) para reducir el flujo de gas en la trayectoria del
flujo (98) cuando la señal relativa a la presión (136) excede de un
valor límite de la presión previamente determinado.
5. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 4 en el que el control del flujo (150, 154)
controla la válvula (114) para terminar el flujo de gas cuando la
señal relativa a la presión (136) excede de un segundo valor límite
de la presión previamente determinado mayor que el primer valor
límite de la presión previamente determinado anteriormente
mencionado.
6. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 5 en el que el control del flujo (150, 154)
aplica el primer valor límite de la presión previamente determinado
mientras el gas fluye al caudal de gas del inicio; y el control del
flujo (150, 154) aplica el segundo valor límite de la presión
previamente determinado mientras el gas fluye al caudal de gas de
electrocoagulación.
7. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 5 en el que el control del flujo (150, 154)
aplica los valores límites de la presión primero y segundo
previamente determinados mientras el gas fluye al caudal de gas del
inicio.
8. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 5 en el que el control del flujo (150, 154)
aplica los valores límites de la presión primero y segundo
previamente determinados mientras el gas fluye al caudal de gas de
electrocoagulación.
9. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 1 adicionalmente comprendiendo: un sensor de
presión (134) conectado en la trayectoria del flujo (98) para
suministrar una señal (136) al control del flujo (150, 154) relativa
a la presión en la trayectoria del flujo (98); y en el que el
control del flujo (150, 154) responde a la señal relativa a la
presión (136) para determinar si está presente en la trayectoria del
flujo (98) una condición de oclusión o de oclusión parcial.
10. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 9 en el que el control del flujo (150, 154)
controla la válvula (114) para reducir el caudal de gas en la
trayectoria del flujo (98) en una cantidad incremental previamente
determinada en respuesta a la señal relativa a la presión (136) que
indica una condición de oclusión parcial en la trayectoria del
flujo.
11. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 9 en el que el control del flujo (150, 154)
controla la válvula (114) para incrementar el caudal de gas en la
trayectoria del flujo (98) en respuesta a la señal relativa a la
presión (136) que indica una disipación de la condición de oclusión
parcial en la trayectoria del flujo (98).
\newpage
12. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 1 adicionalmente comprendiendo un sensor de
presión (134) conectado en la trayectoria del flujo para suministrar
una señal (136) al control del flujo (150, 154) relativa a la
presión en la trayectoria del flujo (98); y en el que el control del
flujo (150, 154) determina el tipo de aplicador (42) conectado en la
trayectoria del flujo (98) en respuesta a una señal relativa a la
presión.
13. Aparato de distribución de gas como se define
en la reivindicación 12 en el que el control del flujo (150, 154)
controla la válvula (114) para limitar un caudal de gas máximo a
través de la trayectoria del flujo (98) de acuerdo con el tipo
concreto de aplicador determinado (42) en respuesta a la señal
relativa a la presión.
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