ES2259967T3 - Generador y sistema electroquirurgicos. - Google Patents

Generador y sistema electroquirurgicos.

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ES2259967T3
ES2259967T3 ES00124146T ES00124146T ES2259967T3 ES 2259967 T3 ES2259967 T3 ES 2259967T3 ES 00124146 T ES00124146 T ES 00124146T ES 00124146 T ES00124146 T ES 00124146T ES 2259967 T3 ES2259967 T3 ES 2259967T3
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ES00124146T
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Nigel Mark Goble
Colin Charles Owen Goble
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Gyrus Medical Ltd
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Gyrus Medical Ltd
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Abstract

Generador electroquirúrgico para el suministro de potencia en radiofrecuencia a un instrumento electroquirúrgico (64), comprendiendo dicho generador una etapa de salida en radiofrecuencia (80, 82) que está dotada de un voltaje de alimentación (90), teniendo la etapa de salida como mínimo un par de conexiones (62) de salida electroquirúrgica para el suministro de potencia en radiofrecuencia al instrumento, medios (66) acoplados a la etapa de salida para suministrar potencia a la etapa de salida, y circuitos de control que comprenden medios detectores (68) para derivar una señal de detección representativa del voltaje de salida en radiofrecuencia desarrollado en las conexiones de salida, caracterizado porque los circuitos de control comprenden medios (70) que responden a la señal de detección provocando una reducción en la potencia de salida suministrada, independientemente del voltaje de suministro o como adición a una reducción en el voltaje de suministro cuando la señal de detección es indicativa de haber alcanzado un umbral predeterminado, y porque el circuito de control está dispuesto de manera tal que en modalidad de coagulación del generador el voltaje de salida está limitado a un primer umbral predeterminado de voltaje, y en modalidad de corte o vaporización de tejidos del generador, el voltaje de salida está limitado a un segundo umbral de voltaje predeterminado más elevado y porque la etapa de salida tiene una característica de potencia/impedancia de carga (200) que, para un voltaje de alimentación promedio constante y en la modalidad de coagulación tiene un valor máximo o pico que se encuentra en el lado de impedancia baja de la línea (204) representativa del primer umbral de voltaje.

Description

Generador y sistema electroquirúrgicos.
La presente invención se refiere a un generador electroquirúrgico para suministrar una corriente electroquirúrgica en particular, pero no exclusivamente, para electrocirugía endoscópica intracavidad. El término "intracavidad" se utiliza en esta descripción para indicar electrocirugía en la que los tejidos vivos son tratados por acceso quirúrgico poco invasor en una cavidad corporal. Esto puede comportar "electrocirugía bajo agua", término que indica que la cirugía se lleva a cabo utilizando un instrumento electroquirúrgico con un electrodo o electrodos de tratamiento sumergidos en líquido en el lugar de la operación. La invención tiene particular aplicación en los campos de urología, histeroscopia y artroscopia.
La electrocirugía endoscópica intracavidad es útil para tratar tejidos en cavidades anatómicas o creadas quirúrgicamente en el cuerpo, a las que se puede tener acceso por métodos que comportan un trauma mínimo para el paciente, bien sea dicho acceso mediante un paso natural del cuerpo o un paso creado artificialmente. La cavidad es distendida para conseguir espacio a efectos de tener acceso al lugar de la operación a efectos de mejorar la visualización y permitir la manipulación de instrumentos. En cavidades corporales de reducido volumen, en particular donde es deseable distender la cavidad bajo una presión elevada, se utilizan más habitualmente un líquido en vez de gas debido a sus mejores características ópticas y al hecho de que arrastra la sangre del lugar de la operación. De modo convencional, se utiliza una solución no electrolita tal como glicina como medio de distensión fluido cuando se realiza electrocirugía, siendo la glicina no conductora eléctricamente.
El acceso quirúrgico limitado que se encuentra durante los procesos endoscópicos intracavidad hace difícil y engorrosa la eliminación de trozos de tejidos producidos por un electrodo de corte de un típico bucle electroquirúrgico. La vaporización de tejidos en la que los tejidos son reducidos a humo y vapor de agua, es una técnica preferible en estas situaciones, en vez de la eliminación trocito a trocito de los tejidos. Los productos de vaporización pueden ser eliminados después de disolución dentro de un medio de irrigación líquido.
Con respecto a la electrocirugía endoscópica bajo agua, los solicitantes han descubierto que es posible utilizar un medio líquido conductor, tal como una solución salina normal, en lugar de glicina. Una solución salina normal es el medio de distensión preferente en cirugía endoscópica bajo agua cuando no se prevé la electrocirugía o se utiliza un efecto no eléctrico sobre los tejidos tal como tratamiento por láser. Si bien una solución salina normal (0,9% peso/vol; 150 mmol/l) tiene una conductividad eléctrica algo superior a la de la mayor parte de tejidos corporales, tiene la ventaja de que el desplazamiento por absorción o extravasado desde el lugar de operación produce pocos efectos fisiológicos y se evitan los llamados efectos de intoxicación del agua producidos por la glicina.
Un tratamiento electroquirúrgico eficaz de tejidos totalmente sumergidos en líquido en el lugar de la aplicación es difícil de conseguir porque el calor generado por el paso de las corrientes eléctricas, tanto en el tejido sometido a tratamiento, como en el líquido conductor que lo rodea, tiende a provocar la ebullición del líquido. El electrodo operativo está rodeado de manera intermitente por vapor de agua en vez de líquido, con las consiguientes grandes variaciones de la impedancia eléctrica de la carga presentada al generador que alimenta la potencia para la electrocirugía al electrodo. Si bien esta variación está mitigada por la utilización de un líquido no conductor, no se puede eliminar por completo debido a la liberación de fluidos corporales en el lugar de la operación, lo cual eleva la conductancia eléctrica del líquido. Los cambios en el tipo de tejidos alteran también la impedancia de la carga. Estos efectos tienen como resultado la dificultad del control de la salida electroquirúrgica para producir efectos sensibles en los tejidos objeto de tratamiento. Como resultado de ello, se utiliza habitualmente elevada potencia para superar esta variación de rendimiento.
El documento EP-A-0316469 (Erbe) da a conocer un generador de electrocirugía de alta frecuencia en el que el voltaje de salida es regulado de acuerdo con un valor de voltaje predeterminado de referencia.
De acuerdo con esta invención, se da a conocer un generador electroquirúrgico para el suministro de potencia en radiofrecuencia a un instrumento electroquirúrgico, comprendiendo dicho generador una etapa de salida de radiofrecuencia que está dotada con suministro de voltaje, teniendo la etapa de salida como mínimo un par de conexiones de salida electroquirúrgicas para el suministro de potencia en radiofrecuencia al instrumento, medios acoplados a la etapa de salida para suministrar potencia a dicha etapa de salida, y circuitos de control que incluyen medios detectores para generar una señal de detección representativa del voltaje de salida en radiofrecuencia desarrollado en las conexiones de salida y medios que responden a la señal de detección provocando una reducción en la potencia de salida suministrada de forma independiente del voltaje de alimentación o además de una reducción en el voltaje de alimentación cuando la señal de detección es indicativa de que se ha alcanzado un determinado umbral, de manera que los circuitos de control están dispuestos de manera tal que en una modalidad de coagulación del generador, el voltaje de salida está limitado a un primer umbral de voltaje predeterminado y en una modalidad de corte o vaporización de tejido del generador, el voltaje de salida está limitado a un segundo umbral de voltaje predeterminado más alto, y en el que la etapa de salida tiene una característica de potencia/impedancia de carga que, para un voltaje de suministro promedio constante y en la modalidad de coagulación, tiene un máximo o pico que se encuentra en el lado de la impedancia baja de la línea representativa de dicho primer umbral de voltaje.
La señal de detección es representativa preferentemente del voltaje de salida pico o máximo en radiofrecuencia desarrollado en las conexiones de salida, comprendiendo la etapa de salida un circuito de salida resonante acoplado a las conexiones de salida y un dispositivo de conmutación acoplado al circuito de salida resonante. Los circuitos de control son preferentemente operativos para accionar el dispositivo de conmutación a efectos de reducir la potencia en radiofrecuencia suministrada. En la realización preferente de la invención, el dispositivo de conmutación está conectado preferentemente entre el circuito de salida resonante y una de un par de guías de suministro del dispositivo de suministro de potencia, y está conectado a efectos de conmutar la corriente repetidamente a través del circuito de salida resonante en su frecuencia de resonador. A efectos de provocar un disparo de control, en términos del grado en el que se reduce la potencia suministrada cuando el voltaje de salida alcanza el umbral predeterminado, los circuitos de control están dispuestos y acoplados de manera tal al dispositivo de conmutación que son capaces de reducir el tiempo de conexión ("on") del dispositivo de conmutación durante los ciclos de conmutación de radiofrecuencia individuales de manera suficientemente rápida para provocar una reducción del 50% en la potencia de salida suministrada dentro de 100 \mus de haber alcanzado el umbral predeterminado. Esto permite la realización de cirugía en un campo de fluido conductor, en particular en una solución salina. Se pueden producir grandes y rápidos cambios en la impedancia de la carga substancialmente sin provocar efectos electroquirúrgicos no deseados. Por ejemplo, cuando se desea producir un secado electroquirúrgico, cualquier incremento de la impedancia debido a la evaporación de solución salina circundante en la zona de un electrodo del instrumento, que de otro modo podría conducir a formación no deseada del arco al nivel de potencia requerido para secado efectivo, puede ser impedido básicamente. Cuando se requieren corte o vaporización electroquirúrgicos de tejidos, se puede utilizar limitación de voltaje de salida para impedir quemado de electrodos y/o excesiva vaporización de tejidos.
Los circuitos de control pueden incluir una línea de control que alimenta una primera señal de control de reducción de potencia a la etapa de salida de radiofrecuencia. La etapa de salida, que puede ser un oscilador de potencia de radiofrecuencia, tiene de manera típica como elemento oscilante un dispositivo de potencia de radiofrecuencia, y en la realización preferente, el circuito de control está dispuesto de manera tal que se realiza como mínimo una reducción de 50% en la potencia de salida en un período de menos de 20 \mus después de que el voltaje de salida alcanza el umbral predeterminado por reducción del período de conducción del dispositivo durante ciclos individuales de la señal de salida de radiofrecuencia. Esta alteración del período de conducción se consigue de manera ventajosa independientemente de cualquier variación en el voltaje de suministro al dispositivo de potencia de radiofrecuencia. En la práctica, la reducción de potencia de salida se consigue utilizando una variable de control único, es decir, el voltaje de salida máximo o voltaje de salida pico a pico, independientemente del voltaje de suministro e independientemente de la potencia de salida suministrada que varía de acuerdo con la impedancia de la carga y el voltaje de suministro. De esta forma, el disparo de una reducción de potencia tiene lugar en el mismo umbral de voltaje de salida predeterminado, pero a una potencia de salida distinta y distintos valores de impedancia de carga, de acuerdo con las circunstancias.
Como adjunto al control directo de la etapa de salida de radiofrecuencia, los medios para provocar reducción de la potencia de salida pueden incluir una línea de control adicional que está acoplada a los medios de suministro de potencia, estando dispuestos los circuitos de control de manera tal que una segunda señal de reducción de potencia es alimentada a los medios de suministro de potencia para llevar a cabo una reducción en el voltaje de alimentación de potencia promedio suministrado a la etapa de salida. De manera típica, la proporción de reducción de potencia debido a la disminución del voltaje de suministro de potencia es comparativamente lenta, pero la combinación de dos medios de control puede producir una gama más amplia de niveles de potencia de salida disponibles.
En el caso de que los medios de suministro de potencia sean un suministro de potencia en modalidad conmutada que tiene componentes de suavización de salida, el circuito de alimentación puede ser dispuesto de manera tal que la segunda señal de control de reducción de potencia tiene el efecto de desactivar el circuito de alimentación, por ejemplo, limitar (efecto puerta) la salida pulsante. De acuerdo con ello, se obtiene una respuesta de control de alta velocidad disminuyendo el voltaje de suministro de manera relativamente lenta después de la etapa inicial de reducción de potencia para posibilitar el nuevo incremento del ciclo efectivo de radiofrecuencia del dispositivo de potencia, permitiendo de esta manera una reducción adicional de potencia de alta velocidad en caso necesario.
La técnica de controlar directamente la etapa de salida de radiofrecuencia se puede llevar a cabo al producir repetidamente, en primer lugar, una reducción rápida en el período de conducción ciclo a ciclo del dispositivo de potencia desde un nivel máximo o pico a un nivel bajo cuando se alcanza el umbral de salida, seguido, en segundo lugar, de un incremento progresivo en el período de conducción hasta que el período de conducción alcanza nuevamente su nivel máximo o pico, siendo controlado el voltaje de salida de radiofrecuencia durante el incremento progresivo. Esta secuencia de reducción rápida e incremento progresivo se puede repetir hasta que se pueda alcanzar el nivel del período de conducción máxima sin que el voltaje de salida supere el umbral de salida debido a que el voltaje de suministro procedente del suministro de potencia en modalidad conmutada haya disminuido suficientemente desde su desactivación. La reactivación del circuito de suministro tiene lugar de manera típica después de un retardo y convenientemente al final del primer ciclo de conmutación de modalidad conmutada, en el que el voltaje de salida no ha alcanzado el umbral para el ciclo de conmutación completo.
La etapa de salida incluye preferentemente un circuito resonante de salida que tiene una Q que es suficientemente elevada para eliminar ruidos de conmutación desde un dispositivo o dispositivos de conmutación de la etapa sin reducir indebidamente la velocidad de respuesta cuando el voltaje de salida alcanza el umbral predeterminado. De manera típica, el valor de Q es suficiente para conseguir un factor de cresta por debajo de 1,5, siendo el factor de cresta la proporción de los valores pico o máximo y r.m.s. de la forma de onda del voltaje de salida.
La impedancia de salida del generador está comprendida típicamente entre 130 y 190 ohmios. Este generador tiene su etapa de salida de radiofrecuencia operativa para producir una salida de CW (onda continua), es decir, con un ciclo efectivo de 100% o sin modulación de amplitud de impulso marcha/paro ("on/off") a una frecuencia más baja que la frecuencia de oscilación de radiofrecuencia. En efecto, la etapa de salida puede funcionar como etapa de bucle abierto con una característica de impedancia de potencia/carga con un pico o máximo (preferentemente un pico único) en aproximadamente 150 a 160 ohmios y con la curva disminuyendo continuamente con impedancia decreciente por debajo del pico y con impedancia creciente por encima del pico.
Un sistema electroquirúrgico que incluye el generador antes descrito puede comprender instrumental electroquirúrgico que tiene como mínimo un electrodo para su utilización sumergido en un líquido conductor, estando conectada una de las conexiones de un par de conexiones de salida del generador al electrodo. La estructura del electrodo puede comprender un electrodo de tratamiento distal y un electrodo de contacto con el líquido separado a poca distancia del electrodo distal, estando destinados ambos electrodos a su utilización rodeados por el líquido conductor y estando cada uno de ellos conectado a una conexión de salida correspondiente del par de conexiones de salida, siendo operativo el circuito de control del generador para reducir el tiempo de reducción del dispositivo de potencia cuando el líquido conductor del extremo distal es vaporizado. El instrumento electroquirúrgico puede tener una estructura de electrodo teniendo un primer y segundo electrodos yuxtapuestos para inmersión en el líquido conductor, formando respectivamente el primer y segundo electrodos un electrodo de contacto con los tejidos en un extremo muy alejado o distal del instrumento y un electrodo de retorno con poca separación con respecto al electrodo de contacto con los tejidos.
El generador puede permitir la conmutación entre como mínimo una modalidad de secado de tejidos y una modalidad de corte o vaporización de tejidos utilizando un control de selección de modalidad, ajustando automáticamente los circuitos de control de potencia la potencia en radiofrecuencia suministrada a la estructura de electrodo para limitar el voltaje de salida del generador máximo en un primer valor cuando se selecciona la modalidad de secado y, como mínimo, en un segundo valor cuando se selecciona la modalidad de corte o vaporización, siendo el segundo valor o valores superiores que el primer valor. El primer y segundo valores se encuentran ventajosamente en las gamas de 150 V a 200 V, y de 250 V a 600 V, respectivamente, siendo estos voltajes, voltajes máximos o voltajes pico. Cuando se selecciona la modalidad de secado, la potencia en radiofrecuencia suministrada al conjunto del electrodo es ajustada automáticamente para mantener el líquido conductor adyacente al electrodo en su punto de ebullición para el secado de tejidos sin crear una bolsa de vapor que rodea los electrodos. Cuando se selecciona la modalidad de corte o vaporización, la potencia suministrada al electrodo es ajustada para mantener una bolsa de vapor que rodee el electrodo. En la modalidad de corte o vaporización, el suministro de potencia en radiofrecuencia al electrodo puede estar limitado de forma automática para impedir el sobrecalentamiento o erosión del electrodo.
La invención se describirá a continuación a título de ejemplo haciendo referencia a los dibujos, en los cuales:-
la figura 1 es un diagrama que muestra el sistema electroquirúrgico, de acuerdo con la presente invención;
la figura 2 es una vista parcial del primer conjunto de electrodo para el secado de tejidos, mostrado en su utilización y sumergido en un líquido conductor;
la figura 3 es un gráfico de características de carga que ilustra la variación en impedancia de carga producida por un conjunto de electrodo tal como ha mostrado la figura 2 cuando se utiliza en un líquido conductor, de acuerdo con la potencia de salida suministrada;
la figura 4 es una vista parcial de un segundo conjunto de electrodo para vaporización de tejidos, mostrado en su utilización sumergido en un líquido;
la figura 5 es un diagrama de bloques de un generador de acuerdo con la invención;
la figura 6 es un diagrama de bloques de la parte del circuito de control del generador de la figura 5;
la figura 7 es un diagrama de forma de onda que muestra un modelo típico de variación de voltaje de salida RF obtenido por el generador de las figuras 5 y 6, habiéndose mostrado el voltaje variando con el tiempo de acuerdo con la variación en la impedancia de carga y voltaje de suministro de la etapa de salida del generador;
la figura 8 es un diagrama de circuito de una parte del generador de las figuras 5 y 6;
la figura 9 es un gráfico que muestra la variación de la potencia de salida producida por el generador como función de la impedancia de carga presentada al mismo por el conjunto del electrodo, habiéndose mostrado la variación de potencia de salida en dos modalidades operativas del generador; y
la figura 10 es un gráfico que muestra la variación de la potencia de salida para el generador como función de la impedancia de carga después de modificación de las características del generador como respuesta a la detección del voltaje de salida.
Históricamente, la electrocirugía bajo el agua ha sido la aplicación de electrocirugía más exigente en términos de técnica de los instrumentos. La razón de ello es que la exigencia de potencia electroquirúrgica es muy elevada, específicamente dado que es necesario crear arcos para cortar y disgregar tejidos en circunstancias en las que la potencia se disipa con rapidez por el líquido circundante. Como consecuencia, se utilizan elevadas corrientes para asegurar la vaporización del líquido que rodea el electrodo. Se utilizan habitualmente niveles de potencia que llegan a los 300 vatios. De modo convencional, la electrocirugía bajo el agua se lleva a cabo utilizando un fluido no conductor o irrigante para eliminar pérdidas por conducción eléctrica. La glicina, que se utiliza comúnmente, tiene la desventaja de que en el curso de la operación se pueden cortar venas y se puede infundir al torrente circulatorio una parte de irrigante. Esta absorción provoca entre otros efectos la disolución del sodio del suero, lo cual puede llevar a un estado conocido como intoxicación por agua.
De acuerdo con ello, los solicitantes proponen la utilización de un medio líquido conductor tal como solución salina normal, llevándose a cabo electrocirugía con utilización de un sistema que comprende un generador y un instrumento, poseyendo el instrumento una estructura de electrodo doble, actuando la solución salina como conductor entre los tejidos objeto de tratamiento y uno de los electrodos, que a continuación se llama "electrodo de retorno". El otro electrodo es aplicado directamente a los tejidos. Este segundo electrodo se llama a continuación "electrodo activo".
Este sistema se ha mostrado en la figura 1. El generador (10) tiene un enchufe de salida (10S) que proporciona una salida de radiofrecuencia (RF) para un instrumento que adopta la forma de un asa manual (12) a través de un cable de conexión (14). La activación del generador se puede llevar a cabo desde el mango (12) a través de una conexión de control en el cable (14) o por medio de una unidad de interruptor de pedal (16), tal como se ha mostrado, conectada separadamente a la parte posterior del generador (10) por el cable (18) de conexión con el conmutador de pedal. En la realización mostrada, la unidad de conmutador de pedal (16) tiene dos conmutadores de pedal (16A) y (16B) para seleccionar la modalidad de secado y modalidad de vaporización del generador, respectivamente. El panel frontal del generador tiene pulsadores (20) y (22) para ajustar respectivamente los niveles de potencia de secado y de vaporización, que se han indicado en la pantalla (24). Unos pulsadores (26) se disponen como medio alternativo para selección entre modalidades de secado y de vaporización.
El mango manual (12) recibe un conjunto de electrodo desmontado (28) que tiene una estructura de electrodo doble, tal como se ha mostrado en la vista parcial de la figura 2.
La figura 2 es una vista a mayor escala del extremo distal del conjunto de electrodo (28). En su extremo distal más alejado, el conjunto tiene un electrodo activo (30) que, en esta realización, está constituido a base de una serie de filamentos metálicos conectados a un conductor central (32). Los filamentos pueden quedar realizados a base de acero inoxidable. En la parte próxima del electrodo activo (30) y separado de este último por un aislador (34) que se extiende longitudinal y radialmente se encuentra un electrodo de retorno (36). El electrodo de retorno (36) está dispuesto coaxialmente alrededor del conductor interno (32) como un manguito (38) que se prolonga como vástago tubular (40) al extremo próximo del conjunto (28) donde está conectado en el mango manual (12) a conductores del cable de conexión (14). De modo similar, el conductor interno (32) se prolonga al mango manual y está conectado a un conductor del cable (14). El conjunto de electrodo (28) tiene una funda aislante (42) que cubre el vástago (40) y termina en la parte más próxima del aislante (34), dejando el extremo distal o alejado del vástago (40) expuesto como electrodo de retorno (36).
En su funcionamiento como instrumento de secado, el conjunto de electrodo (28) es aplicado, tal como se ha mostrado en la figura 2, a los tejidos (44) a tratar, quedando sumergido el lugar de la operación en solución salina normal (0,9% peso/vol), que se ha mostrado en este caso en forma de una gota (46) de líquido que rodea el extremo distal del conjunto de electrodo (28). El líquido envuelve tanto el electrodo activo (30) como el electrodo de retorno (36).
Haciendo referencia nuevamente a la figura 2, los filamentos metálicos que forman el electrodo activo (30) están todos ellos conectados eléctricamente al conductor interno (32) del conjunto de electrodo para formar un electrodo activo unitario. El aislante (34) es un manguito aislante cuyo extremo distal está expuesto en una parte próxima de la parte expuesta del electrodo activo (30). De manera típica, este manguito está realizado a base de un material cerámico para que resista los daños producidos por el arco. El electrodo de retorno termina en un punto próximo al extremo del aislador (36), de manera que se encuentra separado radial y axialmente con respecto al electrodo (30) activo o de contacto con los tejidos. El área superficial del electrodo de retorno es considerablemente superior que las del electrodo activo (30). En el extremo distal del conjunto del electrodo, el diámetro del electrodo de retorno se encuentra típicamente en la zona comprendida entre 1 mm y 3 mm, con la extensión longitudinal de la parte expuesta del electrodo de retorno típicamente comprendida entre 1 mm y 5 mm con la separación longitudinal desde el electrodo activo comprendida entre 1 mm y 5 mm.
En efecto, el conjunto del electrodo es bipolar, extendiéndose solamente uno de los electrodos (30) realmente al extremo distal de la unidad. Esto significa que el electrodo de retorno en circunstancias normales, permanece separado con respecto a los tejidos objeto de tratamiento y existe una trayectoria de corriente entre los dos electrodos con intermedio de los tejidos y el líquido de conducción que se encuentra en contacto con el electrodo de retorno (36).
El líquido conductor (46) puede ser considerado, en lo que se refiere al suministro de energía electroquirúrgica bipolar, como una prolongación de baja impedancia del tejido. Las corrientes de radiofrecuencia producidas por el generador (10) fluyen entre el electrodo activo (30) y el electrodo de retorno (36) con intermedio de los tejidos (44) y el líquido conductor circundante (46). La disposición específica de electrodo de la figura 2 es la más adecuada para el secado de tejidos.
La separación axial y radial entre los electrodos evita la pequeña separación de la disposición bipolar convencional en la que ambos electrodos están en contacto con el tejido. Como resultado, se producen menos daños por los arcos no deseados a través de la superficie de aislamiento, lo cual permite una disipación de potencia relativamente alta para el tratamiento de secado, y, en el caso de corte o vaporización de tejidos, impide una excesiva formación de arco que puede llevar a averías en el aislamiento del electrodo.
La solución salina circundante puede quedar proporcionada por un conducto (no mostrado) que forma parte del instrumento (12). Así pues, la invención puede tomar la forma de un sistema electroquirúrgico para el tratamiento de tejidos sumergidos en un medio fluido conductor, comprendiendo un instrumento electroquirúrgico que tiene un mango o asa manual y un eje del instrumento y, en el extremo del eje o vástago, un conjunto de electrodo, comprendiendo el conjunto un electrodo de contacto con los tejidos que está expuesto en el extremo distal más alejado del instrumento, y un electrodo de retorno que está aislado eléctricamente del electrodo de contacto con los tejidos y tiene una superficie de contacto con el fluido separada en la parte próxima con respecto a la parte expuesta del electrodo de contacto con los tejidos, comprendiendo además el sistema un generador de radiofrecuencia acoplado al conjunto del electrodo del instrumento, un recipiente de un fluido conductor eléctricamente, tal como una solución salina normal, y un conducto, de forma típica una parte integral de un endoscopio, para suministrar el líquido desde el recipiente a la zona del conjunto del electrodo. La presión para el suministro de líquido puede quedar proporcionada por una bomba que forma parte del aparato.
Dado que en esta realización del conjunto de electrodo (28), el electrodo activo (30) está realizado a base de filamentos de acero inoxidable en forma de un cepillo, el electrodo es flexible, proporcionando un efecto reproducible a los tejidos que es comparativamente independiente del ángulo de aplicación del electrodo a la superficie de los tejidos. La flexibilidad del electrodo (30) resulta también en un área de contacto diferencial del electrodo activo dependiendo de la presión aplicada, permitiendo variaciones en la anchura de secado sobre la superficie de los tejidos, reduciendo el tiempo de procedimiento.
El secado tiene lugar por el paso de corriente de radiofrecuencia entre el electrodo conductor (30) y el líquido conductor (46) a través de la capa externa de los tejidos (44) inmediatamente por debajo y situada en un área que rodea el electrodo activo (30). La impedancia de salida del generador es dispuesta a un nivel que se corresponde con la impedancia de carga del conjunto del electrodo cuando se utiliza, tal como se ha mostrado en la figura 2, con ambos electrodos en contacto con el líquido conductor (46). A efectos de mantener este estado equilibrado para el secado de tejidos, la potencia de salida del generador es controlada automáticamente de una manera tal que se describirá a continuación, de manera que se impide substancialmente la aparición de burbujas de vapor de tamaño significativo en el electrodo activo (30), evitando de esta manera el incremento consiguiente en la impedancia de carga. De esta manera, el electrodo activo puede ser humectado de manera continua por el líquido conductor de manera que, mientras el agua de los tejidos es eliminada por secado térmico, la impedancia alcanza un límite superior que corresponde al punto en el que el líquido conductor empieza a hervir. Como resultado, el sistema es capaz de suministrar elevados niveles de potencia para secado sin que la vaporización no deseada de líquido conductor llegue a efectos no deseados en los tejidos.
El comportamiento eléctrico del conjunto del electrodo cuando los electrodos (30) y (36) quedan sumergidos en líquido conductor (46) se considerará a continuación con referencia al gráfico de la figura 3.
Cuando se aplica potencia en primer lugar, se presenta al generador una carga de impedancia inicial (r) que es controlada por la geometría del electrodo y la conductividad eléctrica del líquido conductor. El valor de (r) cambia cuando el electrodo activo toca los tejidos. Cuanto mayor es el valor de (r), mayor es la propensión a la vaporización del líquido conductor. Al disiparse la potencia a los tejidos y líquido conductor, el líquido conductor aumenta su temperatura. En el caso de una solución salina normal, el coeficiente de temperatura de conductividad es positivo y el coeficiente de impedancia correspondiente es, por lo tanto, negativo, de manera que la impedancia inicial disminuye. De esta forma, la curva de la figura 3 indica una caída en la impedancia de carga al incrementar la potencia suministrada, disminuyendo la impedancia desde el punto A a un mínimo en el punto B, en cuyo punto la solución salina en contacto inmediato con el electrodo alcanza el punto de ebullición. En este caso se forman pequeñas burbujas de vapor sobre la superficie del electrodo activo y la impedancia empieza a aumentar tal como se ha mostrado por la curva que sube del punto B al punto C. De esta forma, una vez se ha alcanzado el punto de ebullición, el dispositivo muestra un coeficiente de potencia dominantemente positivo de la impedancia.
Al formarse burbujas de vapor, existe un incremento en la densidad de potencia en el electrodo activo restante con respecto a la solución salina del interfaz (el área expuesta del electrodo activo no cubierta por burbujas de vapor), lo cual produce una carga adicional en el interfaz, produciendo más burbujas de vapor y, por lo tanto, incluso una densidad de potencia más elevada. Ésta es una condición o estado de descontrol, teniendo lugar un punto de equilibrio solamente una vez que el electrodo queda completamente envuelto en vapor de agua. De este modo, para un conjunto determinado de variables, existe un umbral de potencia que corresponde al punto C en el cual se alcanza este nuevo equilibrio.
Teniendo en cuenta lo anterior, se observará que la región situada entre los puntos B y C de la figura 3 representa el límite superior de potencia de secado que se puede alcanzar.
Cuando tiene lugar la formación de la bolsa de vapor que envuelve el electrodo, la impedancia se eleva aproximadamente a 1 nk\Omega, tal como se ha mostrado por el punto D de la figura 3, dependiendo el valor real de la impedancia de una serie de variables del sistema. El vapor queda mantenido entonces por descargas a través de la bolsa de vapor entre el electrodo activo y el interfaz vapor/solución salina.
Este estado es el que se muestra por el diagrama de la figura 4 que muestra un conjunto de electrodo alternativo (28A) que posee un electrodo (30A) hemisférico o de tipo bola en lugar del electro de cepillo o pincel (30) de la realización de la figura 2. Tal como anteriormente, el electrodo de retorno (36A) está separado en la parte próxima con respecto al electrodo activo (30A) por un aislante intermedio (34A). El electrodo de bola es preferente para la vaporización de tejidos.
Una vez en estado de equilibrio de vaporización, la bolsa de vapor, que se ha mostrado por la referencia (50) en la figura 4, queda soportada por descargas (52) a través de la bolsa de vapor entre el electrodo activo (30A) y el interfaz del vapor con respecto a la solución salina. La mayor parte de disipación de potencia tiene lugar dentro de esta bolsa con el consiguiente calentamiento del electrodo activo. La magnitud de la disipación de energía en esta conducción es una función de la potencia suministrada. Se observará de la figura 3 que la modalidad de vaporización, indicada por las líneas de limitación de trazos, se puede mantener a niveles de potencia mucho más bajos que los requeridos para la formación de la bolsa de vapor. La característica de impedancia/potencia muestra por consiguiente histéresis. Una vez se ha establecido la modalidad de vaporización, se puede mantener sobre una gama relativamente amplia de niveles de potencia, tal como se ha mostrado por la parte inclinada de la característica que se extiende a ambos lado del punto D. No obstante, al incrementar la potencia de salida suministrada más allá de la que está representada por el punto D se provoca una elevación rápida de la temperatura del electrodo, lo cual es potencialmente perjudicial para el electrodo. Para producir el aplastamiento de la bolsa de vapor y volver a la modalidad de secado se requiere una reducción de potencia significativa nuevamente al punto A, restableciéndose el contacto directo entre el electrodo activo y la solución salina y disminuyendo rápidamente la impedancia. La densidad de potencia en el electrodo activo disminuye también, de manera que la temperatura de la solución salina disminuye en este caso por debajo del punto de ebullición y el electrodo se encuentra nuevamente en equilibrio de secado estable.
El generador que se describirá a continuación tiene la capacidad de mantener tanto la modalidad de secado como la modalidad de vaporización. Si bien en general los conjuntos de electrodos mostrados en las figuras 2 y 4 se pueden utilizar en cualquier modalidad, el electrodo de cepillo de la figura 2 es preferente para secado debido a su amplia área potencial de cubrición, y el electrodo de bola de la figura 4 es preferente para vaporización debido a su pequeña proporción de área de electrodo activo/electrodo de retorno. Tal como se puede apreciar de la figura 4, la vaporización de los tejidos tiene lugar cuando la bolsa de vapor (50) corta la superficie de los tejidos, siendo mantenido preferentemente el conjunto del electrodo separado por encima de la superficie de tejidos en una pequeña distancia (típicamente de 1 mm a 5 mm).
La condición o estado de descontrol que tiene lugar cuando la potencia suministrada alcanza el nivel mostrado por el punto C de la figura 3, queda aumentado si el generador tiene una impedancia de salida significativa, porque el voltaje de salida puede aumentar bruscamente. Con una mayor disipación de potencia y sin presencia de líquido de refrigeración alrededor del electrodo activo (30), la temperatura del electrodo aumenta rápidamente con los daños consiguientes del electrodo. Esto produce también una alteración incontrolable de los tejidos en lugar del secado requerido. Por esta razón, el generador preferente tiene una impedancia de la fuente de salida que de modo aproximado se equilibra, como mínimo, con la impedancia de carga de la estructura del electrodo en estado húmedo.
El generador preferente que se describirá permite tanto el secado en electrocirugía substancialmente sin alteración indeseada de las células, como el corte o vaporización electroquirúrgicos substancialmente sin quemado por los electrodos. Si bien se destina básicamente a operación en un medio de distensión formado por un líquido conductor, tiene aplicación en otros procesos electroquirúrgicos, por ejemplo, en presencia de un medio de distensión de tipo gaseoso o en cualquier otro lugar en el que puedan tener lugar cambios rápidos de impedancia de carga.
Haciendo referencia a la figura 5, el generador comprende un oscilador de potencia de radiofrecuencia (RF) (60) dotado de un par de conexiones de salida (60C) para acoplamiento por intermedio de terminales de salida (62) a la impedancia de carga (64) representada por el conjunto de electrodos cuando se encuentra en utilización. Se suministra potencia al oscilador (60) mediante un suministro de potencia (66) en modalidad conmutada.
En una realización preferente, el oscilador RF (60) funciona aproximadamente a 400 kHz, siendo factible cualquier frecuencia comprendida entre 300 kHz y valores superiores pasando a la gama de valores HF. El suministro de potencia en modalidad conmutada funciona de manera típica con una frecuencia en una gama de 25 a 50 kHz. Acoplado a través de las conexiones de salida (60C) se encuentra un detector (68) de umbral de voltaje que tiene una primera salida (68A) acoplada al suministro de potencia en modalidad conmutada (66) y una segunda salida (68B) acoplada a un circuito de control de tiempo (70) que se encuentra en marcha ("on"). Un controlador microprocesador (72) acoplado a los controles y pantalla del operador (mostrados en la figura 1), es conectado a una entrada de control (66A) del suministro de potencia (66) para ajustar la potencia de salida del generador suministrando una variación de voltaje y a una entrada (68C) con disposición de umbral del detector (68) de umbral de voltaje para ajustar los límites de voltaje de salida RF en valores pico o máximo.
En su funcionamiento, el controlador microprocesador (72) provoca la aplicación de potencia al suministro (66) de potencia en modalidad conmutada cuando existe una demanda de potencia electroquirúrgica por el cirujano que acciona un dispositivo de interruptor de activación que puede quedar dispuesto en un mango o pieza manual de accionamiento o interruptor de pedal (ver figura 1). Un umbral de voltaje de salida constante es ajustado de manera independiente del voltaje de suministro a través de la entrada (68C) de acuerdo con ajustes de control en el panel frontal del generador (ver figura 1). De manera típica, para secado o coagulación, el umbral es dispuesto en un valor de umbral de secado entre 150 y 200 voltios. Cuando se requiere una salida de corte o vaporización, el umbral es dispuesto en un valor comprendido entre 250 ó 300 voltios y 600 voltios. Estos valores de voltaje son valores máximos o valores pico. El hecho de que sean valores máximos o pico significa que para secado por lo menos es preferible tener una forma de onda de salida RF con bajo factor de cresta para dar una potencia máxima antes de que el voltaje sea fijado en los valores determinados. De manera típica se consigue un factor de cresta de 1,5 o inferior.
Cuando el generador es activado por primera vez, la situación de la entrada de control (60I) del oscilador RF (60) (que está conectado al circuito de control de tiempo -70- en situación "on") se encuentra en situación de marcha ("on"), de manera que el dispositivo de conmutación de potencia que forma el elemento oscilante del oscilador (60) es conmutado durante un período de conducción máximo durante cada ciclo de oscilación. La potencia suministrada a la carga (64) depende en parte del voltaje de alimentación aplicado al oscilador RF (60) desde el suministro de potencia en modalidad conmutada (66) y parcialmente de la impedancia de carga (64). Si el voltaje de suministro es suficientemente elevado, la temperatura del medio líquido que rodea los electrodos del instrumento electroquirúrgico (o dentro de un medio gaseoso, la temperatura de los líquidos contenidos dentro del tejido) se puede elevar de manera tal que el medio líquido se vaporiza, lo cual lleva a un incremento rápido en la impedancia de carga y un incremento rápido consiguiente del voltaje de salida aplicado en los terminales (62). Ésta es una situación no deseable si se requiere una salida de secado. Por esta razón, el umbral de voltaje para una salida de secado se dispone para provocar señales de disparo que serán enviadas al circuito de control de tiempo (70) en situación "on" y al suministro de potencia (66) en modalidad conmutada cuando se alcanza el umbral. El circuito de control de tiempo (70) en situación "on" tiene el efecto de reducir de forma virtualmente instantánea el tiempo "on" del dispositivo conmutador oscilador RF. Simultáneamente, el suministro de potencia en modalidad conmutada es desactivado de manera que el voltaje suministrado al oscilador (60) empieza a disminuir.
El control subsiguiente del tiempo "on" de los ciclos individuales del oscilador (60) se comprenderá tomando en consideración la configuración interna del circuito de control de tiempo (70) en situación "on" que se muestra en la figura 6. El circuito comprende un generador RF de diente de sierra (74) (sincronizado en la frecuencia de oscilación de RF por una señal de sincronización procedente del oscilador y aplicada a una entrada de sincronización -74I-), y un generador de rampa (76) que es ajustado nuevamente por impulso de reposición desde la salida (68B) del detector de umbral de voltaje (68) (ver figura 5) producido cuando se ha alcanzado el voltaje dispuesto. Este impulso de reposición es la señal de disparo a la que se ha hecho referencia anteriormente. El circuito de control de tiempo en marcha ("on") (70) comprende además un comparador (78) para la comparación de los voltajes en diente de sierra y los voltajes en rampa producidos por los generadores de diente de sierra y de rampa (74) y (76) para suministrar una señal de control de onda cuadrada para aplicación a la entrada (60I) del oscilador RF (60). Tal como se ha mostrado por los diagramas en forma de onda de la figura 6, la naturaleza de las formas de onda en diente de sierra y rampa es tal que la proporción marca/espacio de la señal de onda cuadrada aplicada al oscilador (60) aumenta progresivamente después de cada impulso de reposición. Como resultado de ello, después de una reducción virtualmente instantánea en el tiempo en marcha "on" al tener lugar la detección de que el voltaje de salida alcanza el voltaje umbral determinado, el tiempo "on" del oscilador RF aumenta progresivamente volviendo al valor máximo original. Este ciclo se repite hasta que el voltaje de suministro al oscilador desde la fuente de potencia (66) (figura 5) se ha reducido a un nivel en el que el oscilador puede funcionar con el máximo período de conducción sin que el voltaje de salida sobrepase el umbral de voltaje dispuesto según se ha detectado por el detector (68).
El voltaje de salida del generador es importante para la modalidad de operación. En realidad, las modalidades de salida se definen puramente por el voltaje de salida, específicamente el voltaje de salida máximo o pico. La medida absoluta del voltaje de salida es necesaria solamente para control de plazo múltiple. No obstante, un simple control de plazo único (es decir, utilizando una variable de control) se puede utilizar en este generador para limitar el voltaje de salida a voltajes límite predeterminados. De este modo, el detector (68) de umbral de voltaje, mostrado en la figura 5, compara el voltaje de salida máximo RF con un nivel de umbral predeterminado en corriente continua y tiene un tiempo de respuesta suficientemente rápido para producir un impulso de reposición para el circuito de control de tiempo "on" (70) dentro de medio ciclo RF.
Antes de considerar adicionalmente el funcionamiento del generador, es apropiado hacer referencia nuevamente a la característica de impedancia/poten-
cia de la figura 3. Se apreciará que el umbral de control más crítico es el aplicable durante el secado. Dado que las burbujas de vapor que se forman en el electrodo activo no son conductoras, la solución salina que permanece en contacto con el electrodo tiene una densidad de potencia más elevada y por consiguiente una tendencia más elevada a formar vapor. Este grado de inestabilidad comporta una transición a la modalidad de vaporización con el mismo nivel de potencia debido al incremento incontrolado de densidad de potencia del electrodo activo. Como resultado, la impedancia local en el electrodo activo aumenta. La potencia absorbida máxima coincide con la condición de electrodo existente inmediatamente antes de la formación de burbujas de vapor, puesto que eso coincide con la máxima distribución de potencia y la mayor área de electrodo humectada. Por lo tanto, es deseable que el electrodo permanezca en situación de humectación para la potencia de secado máxima. La utilización de detección del límite de voltaje comporta una reducción de potencia que permite que las burbujas de vapor se colapsen, lo cual a su vez aumenta la capacidad del electrodo activo para absorber potencia. Por esta razón, el generador descrito en esta memoria incluye un bucle de control que tiene un gran efecto de exceso o desbordamiento por el hecho de que el estímulo de realimentación del voltaje máximo que alcanza el umbral predefinido provoca una gran reducción instantánea de potencia al provocar la reducción del voltaje de salida máximo a un nivel significativamente por debajo del nivel de voltaje de salida máximo o pico dispuesto por el detector de umbral (68). Este exceso o desbordamiento de control asegura el retorno al estado de humectación requerido.
En el generador descrito anteriormente con referencia a las figuras 5 y 6, la reducción de potencia como respuesta a la detección del umbral de voltaje tiene lugar de dos maneras:-
(a)
reducción instantánea de la energía RF suministrada al circuito de salida resonante del oscilador, y
(b)
interrupción de la potencia en corriente continua hacia el oscilador durante uno o varios ciclos completos del suministro de potencia en modalidad conmutada (es decir, de manera típica durante un período mínimo de 20 a 40 \mus).
En la realización preferente, la reducción de potencia instantánea es, como mínimo, las tres cuartas partes de la potencia disponible (o, como mínimo, la mitad del voltaje) desde el suministro de potencia en corriente continua, pero la realimentación del umbral de voltaje continuo provoca de manera continuada la reducción de potencia suministrada desde el suministro de potencia en corriente continua. Por esta razón, se obtiene una respuesta de alta velocidad en la propia etapa de RF, con el voltaje de suministro en corriente continua controlando la reducción para posibilitar que la etapa en radiofrecuencia (RF) vuelva a un ciclo de trabajo completo o proporción marca/espacio, posibilitando de esta manera otras reducciones rápidas de potencia cuando existe nuevamente violación del umbral de voltaje.
El efecto de este proceso en el voltaje de salida RF es mostrado en el diagrama de forma de onda de la figura 7, que contiene trazas representativas de voltaje de salida, voltaje de suministro del oscilador y la impedancia de carga durante un episodio de secado típico durante un período de 1 ms.
Empezando en el lado izquierdo del diagrama con un voltaje de alimentación aproximadamente constante, el voltaje de salida aumenta con el incremento de la impedancia de carga hasta un punto en el que se alcanza el umbral de voltaje de salida, después de lo cual tiene lugar la antes descrita reducción instantánea del período "on" del oscilador. Esto produce una disminución rápida del voltaje de salida RF, tal como se ha mostrado, seguida de un incremento progresivo, también tal como se ha descrito. Cuando el voltaje de salida alcanza el voltaje umbral, el detector de umbral de voltaje (68) (mostrado en la figura 5) desactiva asimismo el suministro de potencia, llevando a una disminución gradual en el voltaje de suministro. Como resultado, cuando el período de tiempo "on" del dispositivo oscilador ha alcanzado nuevamente su valor máximo, mostrado por el punto a de la figura 7, el voltaje umbral no ha sido alcanzado. No obstante, la impedancia de carga empieza a subir nuevamente, provocando un nuevo incremento, si bien más lento, del voltaje de salida hasta que nuevamente se alcanza el voltaje umbral (punto b). Nuevamente, el tiempo "on" del oscilador se reduce de forma instantánea y a continuación se aumenta progresivamente, de manera que la forma de onda del voltaje de salida repite su forma anterior. También en este caso, se vuelve a alcanzar el voltaje umbral, reduciéndose nuevamente de forma instantánea el voltaje de salida (en el punto c), y nuevamente el período de tiempo "on" puede aumentar. No obstante, en esta ocasión debido a que el voltaje de suministro se ha reducido nuevamente (suministro de potencia en situación de desactivación), el voltaje de salida no alcanza el nivel de umbral (en el punto d) hasta que ha transcurrido un período de tiempo considerablemente más largo. Ciertamente, la duración del período es tal que el voltaje de salida no puede alcanzar el voltaje umbral en un ciclo de conmutación completo del suministro de potencia, de manera que ha sido activado en este tiempo (en el punto e).
Durante este período la potencia suministrada al electrodo ha sido suficiente para incrementar adicionalmente la impedancia de carga. El comportamiento errático de la impedancia es típico del inicio de la formación de vapor. Como consecuencia, cuando se alcanza nuevamente el voltaje umbral (en el punto e), se requieren varios ciclos sucesivos de reducción de tiempo "on" y de incremento que tienen lugar uno después de otro (ver f) combinándose con otra desactivación (ver g) del suministro de potencia a efectos de mantener el voltaje por debajo del umbral.
Se apreciará que, entonces, cuando los circuitos de control (70), (72) (figura 5) funcionan de forma dinámica para controlar el voltaje de salida de forma suficientemente rápida y en un grado suficiente para mantener el voltaje a un nivel correspondiente, en este caso, al nivel requerido para el secado sin disrupción de los tejidos debido a la formación del arco. Se puede utilizar la misma técnica con un diferente voltaje umbral para limitar el voltaje de salida para impedir el quemado en los electrodos y/o una vaporización excesiva de tejidos. En este último caso, el límite de voltaje se puede disponer a un nivel entre 250 voltios (preferentemente 300 voltios) y 600 voltios.
Debido a la elevada densidad de potencia en el electrodo activo durante la modalidad de vaporización, la mayor parte de potencia suministrada se disipa en las proximidades del electrodo. En la modalidad de vaporización es deseable que tenga lugar un calentamiento mínimo de la solución salina, pero que cualquier tejido que alcance el límite de vapor del electrodo activo sea vaporizado. En la modalidad de vaporización, el vapor es mantenido por los arcos dentro de la bolsa de vapor tal como se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 4. Al aumentar el voltaje de salida durante la vaporización, se tiene el resultado de un incremento de volumen de los tejidos eliminados debido al aumento de dimensiones de la bolsa de vapor. El aplastamiento de la bolsa de vapor durante la vaporización de los tejidos tiene consecuencias superiores, debido a la mayor necrosis como resultado de una mayor disipación de potencia en la solución salina circundante. El colapso de la bolsa de vapor se puede impedir, en primer lugar, disponiendo que la impedancia del electrodo en la modalidad de vaporización sea tal que el instrumento se encuentre en estado no equilibrado en lo que respecta a la impedancia, con el resultado de que el circuito Q de salida resonante se encuentra en situación alta y el voltaje de salida no cambia tan rápidamente como con impedancias de carga más bajas y, en segundo lugar, el electrodo activo tiene una capacidad calorífica significativa que mantiene la bolsa de vapor durante un período significativo.
Un incremento no deseado en las dimensiones de la bolsa de vapor se puede impedir limitando el voltaje de salida máximo durante la modalidad de vaporización, lo cual se puede llevar a cabo convenientemente substituyendo un valor de umbral distinto para el detector de voltaje umbral (68) (ver figura 5) cuando se encuentra en la modalidad de vaporización.
Los circuitos del oscilador RF (60), detector de voltaje umbral (68), y circuito de control (70) del tiempo "on" (mostrado en la figura 5) del generador preferente de acuerdo con la presente invención se han mostrado en la figura 8.
Haciendo referencia a continuación a la figura 8, el oscilador RF comprende un IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) (80) que actúa como dispositivo de conmutación RF que bombea energía a un circuito resonante en paralelo que comprende el arrollamiento primario (82P) del transformador (82) y un condensador resonante conectado en paralelo (84). Se suministra potencia RF desde el arrollamiento secundario (82S) del transformador con intermedio de los condensadores de aislamiento (86), (88) a los terminales (62) de salida RF. La potencia para el transistor oscilador (80) es suministrada en una línea de suministro de alto voltaje (90) que está conectada a la salida del suministro de potencia en modalidad conmutada (66) (mostrada en la figura 5). La línea de suministro (90) es desacoplada por el condensador (92).
El bucle de la alimentación del oscilador discurre desde el arrollamiento primario resonante (82P) (en el lado opuesto del arrollamiento desde la línea de suministro -90-) con intermedio de una red de desplazamiento de fase que comprende el condensador (94), resistencia (96), y diodos de fijación (98), (100), y a través de un transistor con efecto campo (FET) (104), el monoestable controlado de voltaje representado por el comparador (78) y componentes asociados, y el controlador (108), que está conectado a la puerta del transistor (80).
El voltaje en dicho lado del arrollamiento primario (82P) que está acoplado al transistor (80) es substancialmente senoidal y se alterna a una frecuencia definida por la combinación resonante en paralelo de la inductancia del arrollamiento y el condensador (84). De manera típica, la oscilación de voltaje es superior al doble del voltaje de suministro sobre la línea de suministro (90), cayendo por debajo del voltaje de tierra en medios ciclos negativos.
La red de desplazamiento de fase (94), (96), (98), (100) proporciona una onda cuadrada de tipo positivo que tiene un avance de fase de 90º con respecto al voltaje primario. De este modo, el FET (104) es conectado aproximadamente cuando el voltaje en el arrollamiento primario (82P) ha alcanzado su valor mínimo, y es desconectado cuando ha alcanzado su valor máximo. Cuando el FET (104) es conectado, un condensador de temporización es descargado con rapidez y la salida del comparador (78) es desconectada. El controlador (108) no es invertible y, como consecuencia, el transistor (80) es desconectado también en este momento. Se deduce de ello que el punto de desconexión ("off") del transistor es repetible y tiene una relación de fase constante con respecto al voltaje primario en virtud de la ruta de realimentación descrita anteriormente. La lógica de la ruta de realimentación es tal que la señal de realimentación alimentada a la conexión de puerta del transistor (80) tiene un nivel lógico de "1" cuando el voltaje primario disminuye (y la diferencia de potencial a través del arrollamiento primario (82P) aumenta). El punto de desconexión ("off") tiene lugar substancialmente en un punto o pico de voltaje primario, es decir, cuando el voltaje primario se encuentra en su valor mínimo en el caso presente.
A diferencia del punto de desconexión ("off"), el punto de conexión ("on") del transistor (80) es variable, tal como se describirá a continuación. El instante en el que el nivel lógico en la salida del comparador (78) y en la base del dispositivo (80) cambia a "1" depende del voltaje de referencia aplicado a la entrada inversora (78I) del comparador (78). Como resultado, el retraso entre la desconexión del dispositivo (80) y la conexión del mismo queda determinado por esta comparación de voltaje aplicado a la entrada (78I) del comparador (78). En otras palabras, se retrasa la señal "on" al dispositivo (80) con respecto a la desconexión en un período que está de acuerdo con el voltaje de referencia en el punto de inversión. Este voltaje de referencia depende del voltaje que aparece en la resistencia (112) que es parte de un divisor de potencial que comprende también una resistencia (114) y un potenciómetro (116). El potenciómetro (116) determina la conmutación mínima en el retardo, correspondiente al ciclo efectivo máximo del transistor (80). El voltaje que aparece en la resistencia (112) es variable y representa la gama de control del ajuste de tiempo "on" entre un 25% del ciclo efectivo máximo y 100%. El condensador de temporización (110) es cargado por la resistencia variable (118) (predeterminada para una constante de tiempo apropiada) a partir de una línea de suministro de voltaje reducido (120).
Al comparar la figura 8 con la figura 6, se apreciará que el voltaje en la entrada no inversora (78N) del comparador (78) tiene la forma de diente de sierra mostrada en la figura 6, produciéndose dicha forma de onda por el disparo repetido del FET (104) y la descarga del condensador (110), siendo seguida cada descarga por la carga de un condensador a través de la resistencia (118).
El voltaje a través de la resistencia (112) se encuentra normalmente en un valor mínimo y se incrementa cuando el voltaje de salida RF del generador alcanza un valor límite máximo predeterminado. Los circuitos que consiguen este efecto se describirán a continuación.
La detección del voltaje de salida es proporcionada por un detector de voltaje máximo o pico acoplado sobre los terminales de salida del generador. El detector incluye una cadena divisora de capacidad (122), (124) conectada a través de la salida RF, alimentando la salida entre los condensadores el arrollamiento primario de un transformador de aislamiento (126). Las resistencias (128) y (130) conectadas a través de los arrollamientos primarios y secundarios del transformador (126) proporcionan respectivamente amortiguación para evitar resonancias no deseadas y para filtrar componentes de alta frecuencia que pueden tener lugar durante la formación de arco en el electrodo activo. El voltaje de detección resultante que aparece en el arrollamiento secundario del transformador (126) es alimentado a continuación a los dos comparadores (132) y (134). En este punto, se debe apreciar que solamente los medios ciclos del voltaje de detección de una polaridad (en este caso medios ciclos de tipo positivo) se usan para la detección del umbral de voltaje de salida máximo o pico.
Cada uno de los comparadores (132), (134) tiene dos entradas, una de ellas conectada al transformador (126) para recibir el voltaje de detección, y una conectada a la correspondiente entrada de voltaje de referencia (136), (138) (marcadas CLAMP y BOOST ("FIJACIÓN e INCREMENTO") en la figura 8). Los voltajes de referencia aplicados a estas entradas (136), (138) son umbrales de voltaje determinados por el ordenador para las modalidades de secado y vaporización respectivamente. La selección de la modalidad operativa es conseguida por una señal de control (DES/VAP) aplicada a la entrada de control (140), y la cadena lógica que comprende las puertas (142), (144), (146) y (148). La modalidad de secado se selecciona por el nivel lógico "1" en la entrada (140). En la modalidad de vaporización, el nivel lógico "0" de esta entrada desactiva efectivamente la salida del comparador (132) con intermedio de la puerta NOR (144), siendo alimentada a continuación la detección de umbral de salida a través de la puerta NOR (146). Por lo tanto se observará que el voltaje "CLAMP" ("FIJACIÓN") aplicado a la entrada (136) es el ajuste de voltaje de referencia del valor umbral para el voltaje de salida máximo durante el secado, mientras que el voltaje "BOOST" ("INCREMENTO") aplicado a la entrada (138) fija el valor umbral del voltaje de salida pico o máximo en la modalidad de vaporización.
Cuando el voltaje de salida alcanza el valor umbral (es decir, un voltaje "límite"), el transistor (150) queda conectado. Este transistor es capaz de cargar el condensador (152) de 1,5 V a 4 V en un período de 50ns. La carga de la base del transistor (150) es suficiente para agrandar impulsos muy estrechos desde los circuitos de detección de voltaje y, por lo tanto, asegura que el condensador (152) alcanza un voltaje máximo para voltajes límite detectados solamente de forma marginal en la salida RF. Dado que la señal de control aplicada a la base del transistor (150) no es promediada a lo largo de una serie de ciclos, el transistor se conecta y se desconecta en cada ciclo de oscilación del oscilador de radiofrecuencia que tiene lugar cuando se excede el umbral de voltaje de salida máximo o pico. Como consecuencia, el voltaje de salida es supervisado y controlado en base ciclo a ciclo. La función del condensador (152) consiste en proporcionar progresivamente voltajes de referencia más bajos para el comparador (78) después de la detección de un voltaje límite. De esta manera, el voltaje en el emisor del transistor (150) tiene una forma de onda tal como se ha mostrado en la salida del generador de rampa (76) de la figura 6. De esta manera, el instante de conexión del dispositivo (80) es retrasado instantáneamente cuando el voltaje de salida RF alcanza el valor umbral predeterminado, y es adelantado progresivamente a continuación al disminuir lentamente el voltaje en la resistencia (112). La velocidad de descarga del condensador (152) queda determinada por la combinación en paralelo de la resistencia (112) con la resistencia (114) además de la resistencia (116).
La conmutación de energía proporcionada por el transistor (80) es convertida por inductor en serie (154P) en un impulso de corriente hacia adentro del arrollamiento primario resonante (82P). La acción del inductor en serie (154P) suaviza la inyección de energía hacia adentro del circuito de salida resonante representado por el arrollamiento (82P) y el condensador (84) e impide una corriente inicial excesiva a través del transistor (80), así como la oscilación excesiva de la entrada de voltaje al arrollamiento (82P) por encima del voltaje de la línea de suministro (90).
En condiciones de plena potencia, la conexión inicial del transistor (80) tiene lugar con un voltaje resonante máximo inicial en el circuito resonante. Esto crea una corriente de conexión cero al quedar completamente agotado el inductor (154P) de energía después de cada ciclo. La corriente en este inductor aumenta con rapidez hasta que se alcanza un punto en el que el voltaje en el arrollamiento (82P) se hace negativo. El inductor (154P) libera a continuación su energía a esta polarización inversa. La corriente cero en la desconexión es garantizada por un diodo de bloqueo (156) que impide el retorno de energía desde el circuito resonante al inductor (154P).
Cuando el tiempo de conexión del transistor (80) se reduce debido a que el voltaje de salida alcanza el umbral predeterminado, la amplitud de voltaje primario sobre el arrollamiento (82P) disminuye hasta el punto en el que la amplitud pico o máxima primaria es menor que el voltaje de suministro. En particular, el voltaje mínimo al final del arrollamiento primario (82P) acoplado al transistor (80) no oscila más allá del voltaje de tierra. La energía no puede ser ya liberada desde el inductor (154P) en retorno al circuito resonante. Una trayectoria secundaria para la energía almacenada en el inductor (154P) queda proporcionada por el hecho de que este inductor es el arrollamiento primario de un transformador (154) que tiene un arrollamiento secundario (154S) acoplado a la línea de suministro (90) con intermedio de un diodo (158). La energía residual almacenada en el inductor (154P) en la desconexión provoca la polarización creciente del diodo (158) a través del cual se recupera la energía nuevamente hacia el suministro. Este mecanismo de recuperación permite niveles de amplitud primaria parcialmente resonantes sin perjuicios para el transistor de conmutación (80) por la energía de desacoplamiento que crea un voltaje excesivo.
La relación entre el tiempo "on" del transistor (80) y la energía de conmutación depende de una serie de variables tales como el almacenamiento de energía inicial del circuito resonante (82P), (84), la carga de los terminales de salida (62) (que afecta la Q del circuito resonante), y la carga al afectar ésta la frecuencia de oscilación, todo lo cual afecta el almacenamiento de energía no lineal del inductor (154P).
Tal como se ha descrito anteriormente, la detección de que el voltaje de salida alcanza un valor umbral predeterminado no solamente provoca que se reduzca instantáneamente el ciclo efectivo del transistor de conmutación (80), sino que asimismo desactiva el suministro de potencia (66) de modalidad conmutada (mostrado en la figura 5). El efecto de desactivación es producido por la alimentación de una señal desde la salida de la cadena lógica (142) a (148) con intermedio de un filtro (160) para eliminar transitorios RF a una salida de DESACTIVACIÓN ("DISABLE") (68A), que es conectada al suministro de potencia (66) en modalidad conmutada.
La impedancia de salida del generador queda dispuesta aproximadamente en 160 ohmios. El efecto de esta elección será evidente a partir de la descripción siguiente con referencia a las figuras 9 y 10 que son gráficos que muestran la variación de potencia de salida que se puede producir por el generador a diferentes impedancias de carga.
Haciendo referencia a la figura 9, la potencia suministrada a la carga se ha mostrado en este caso como función de la impedancia de carga para dos diferentes ajustes de voltaje de suministro del oscilador. En ambos casos, se observará que a la izquierda del pico o máximo de potencia/impedancia, un incremento de la impedancia de carga lleva a un incremento de la potencia de salida y, por lo tanto, a un incremento en el voltaje de salida. Para impedancias más elevadas, a la derecha de los máximos o picos, el voltaje continúa creciendo, si bien de manera menos agresiva, al aumentar la impedancia.
Una de las características del generador preferente de acuerdo con la invención es que la etapa de salida opera como oscilador de bucle abierto con una impedancia de salida (correspondiente a los máximos de la figura 9) de unos 160 ohmios. Esto es considerablemente más bajo que la impedancia de salida de generadores convencionales utilizados para electrocirugía bajo el agua, y contribuye a la capacidad de impedir la formación de arco descontrolada y como consecuencia excesivos daños en los tejidos y quemadura en el electrodo.
Se debe comprender que a efectos de secado, se debe impedir la formación de una envolvente de vapor en el electrodo y la formación de arco. Inversamente, para corte o vaporización se requiere una envolvente de vapor y arco, pero a un nivel que se corresponda con la consecución del efecto deseado en los tejidos y evitar la quemadura en el electrodo. Se muestran en la figura 9 puntos operativos para secado de baja y alta potencia y corte o vaporización.
Una característica de la combinación del generador de acuerdo con la invención y un conjunto de electrodo que tiene dos electrodos adyacentes es que la salida es virtualmente biestable. Cuando se opera en la modalidad de secado, la totalidad de la superficie del electrodo se encuentra en contacto con un medio eléctricamente conductor y, por lo tanto, la impedancia de la carga es comparativamente baja, inhibiendo como consecuencia el aumento de voltaje de salida a un nivel suficiente para la formación del arco. Inversamente, cuando se encuentra en la modalidad de corte o vaporización de tejidos, la totalidad de la superficie del electrodo activo está cubierta por una capa de vapor que tiene una impedancia muy superior, y la bolsa de vapor queda mantenida por el arco dentro de la misma, de manera que la casi totalidad de disipación de potencia tiene lugar dentro de la envolvente de vapor. A efectos de pasar desde la forma de secado a la forma de corte se requiere un fuerte impulso de potencia, de lo que resulta el posicionado del pico o máximo de la curva de potencia/carga entre los puntos operativos de secado y de corte en la curva. Al permitir el incremento de la potencia de salida con la impedancia del modo indicado, se consigue un elevado impulso de potencia de suficiente energía para crear el arco, a pesar de la baja impedancia presentada por los electrodos. Al incrementar el voltaje de suministro al oscilador, se presenta una mayor tendencia a pasar de manera repentina a la modalidad de corte, mientras que para niveles de voltaje de suministro más bajos, la naturaleza biestable de la salida, aunque es más pronunciada, tiende a la situación de secado.
Las propiedades biestables se generan no solamente por el comportamiento de impedancia del electrodo, sino también de la forma de la curva de impedancia de potencia/carga. Cuanto más plana es la curva de carga, más constante es la salida de potencia según una banda de impedancias y menos pronunciado es el efecto.
Haciendo referencia a la figura 9, se observará que en la modalidad de corte o de vaporización de tejidos se consigue un punto de equilibrio de potencia por la disminución de la salida de potencia al incrementar la impedancia. En la modalidad de secado, el equilibrio es menos directo porque hay dos mecanismos de cambio de la impedancia. El primer mecanismo es el calentamiento del medio de conducción y/o tejidos que, debido a su coeficiente positivo de conductividad, resulta en una caída inicial de la impedancia, de manera que cuando se aplica potencia en primer lugar, el punto de accionamiento se desplaza hacia el lado izquierdo del diagrama de la figura 9. Como consecuencia, existe un punto de equilibrio bien definido, que queda definido por la reducción de la impedancia con incremento del voltaje de suministro de la potencia y la consiguiente reducción en la potencia de salida suministrada. No obstante, cuando la solución salina que constituye el medio o los fluidos de los tejidos en contacto con el electrodo activo empiezan su ebullición, se empiezan a formar pequeñas burbujas de vapor que incrementan la impedancia. Cuando el generador está a punto de pasar a la modalidad de corte, el aumento de la impedancia debido a la formación de vapor es predominante. Por lo tanto, el cambio de impedancia resulta positivo al incrementar el voltaje del suministro de potencia, y el punto operativo se desplaza hacia el lado de la derecha del diagrama, lo que permite una mayor entrada de potencia como resultado de la forma de la curva de carga, provocando un rápido cambio a la modalidad de corte o de vaporización. Al continuar incrementándose la formación de vapor, la creciente impedancia produce una caída en la potencia de salida suministrada.
Los solicitantes han descubierto que los equilibrios inherentes descritos anteriormente pueden ser insuficientes para mantener un estado de coagulación estable o un estado de corte estable. Es por esta razón, que el voltaje de salida en RF procedente del oscilador RF (60) (figura 5) está limitado, teniendo lugar la limitación de manera extremadamente rápida, típicamente con un tiempo de respuesta de 20 \mus o menos. Se evita una excesiva interferencia de radiofrecuencia por la variación lineal del tiempo en situación "on" del dispositivo de conmutación del oscilador, como respuesta a una señal de realimentación desde el detector del umbral de voltaje. Esta técnica es utilizada conjuntamente con un oscilador RF que tiene una Q de salida comparativamente reducida cuando se equilibra con la carga, siendo esta Q suficiente para suprimir los ruidos de conmutación sin amortiguar de manera descontrolada la respuesta a la detección del umbral de voltaje de salida.
A título de ejemplo, el efecto del control del umbral de voltaje para una configuración específica de electrodo es el que se ha mostrado en la figura 10. Las líneas continuas (200), (202) indican las características de la impedancia de potencia/carga modificada. Para el secado, mostrado por la línea (200), el suministro de potencia en modalidad conmutada se ajusta para producir una potencia de salida de bucle abierto máxima (equilibrada) comprendida entre 75 vatios y 110 vatios, siendo la potencia máxima o pico real en este caso de unos 90 vatios. Para corte y vaporización (mostrados por la línea -202-), la potencia máxima puede estar comprendida entre 120 vatios y 175 vatios. En este caso es aproximadamente de 150 vatios. Como ejemplos, los umbrales de voltaje se ajustan a 180 voltios máximo para secado y 300 voltios máximo para corte, tal como se ha ilustrado por las líneas de voltaje hiperbólicas constantes (204) y (206), respectivamente. Las curvas de potencia/impedancia siguen las respectivas líneas de umbral de voltaje constante a la derecha de su intersección con las curvas de bucle abierto sin modificar (208) y (210). De este modo, se comprenderá que la línea umbral de secado representa el voltaje máximo que se puede conseguir en la modalidad de secado antes de producir el arco, mientras que la línea umbral de corte limita el comportamiento de corte o vaporización de tejido para conseguir el efecto deseado en el tejido y, en el extremo, evitar el quemado del electrodo. La línea umbral de secado representa también un voltaje insuficiente para conseguir el arco para el corte o vaporización de tejidos.
Una característica significativa del generador que es específica para corte electroquirúrgico o vaporización de tejidos es que a potencia máxima o pico (impedancia equilibrada) la impedancia de carga se encuentra entre las impedancias correspondientes a los voltajes umbral a dicho nivel de potencia. Como contraste, en la modalidad de secado, la caractarística de impedancia de potencia/carga tiene una punta o máximo de potencia en una impedancia que se encuentra por debajo de la línea umbral de secado a dicho nivel de potencia.
En la práctica, la potencia de salida en la modalidad de secado será más elevada que en la modalidad de corte o vaporización de tejidos. La razón de esta afirmación (a pesar de la aparente contradicción con las curvas de carga de la figura 10) es que los puntos de equilibrio descritos en lo anterior se encuentran en diferentes puntos sobre las respectivas curvas. Para asegurar el corte, se requiere que la potencia correspondiente al pico o máximo de la curva más elevada alcance la línea umbral de corte (correspondiente a un pico o máximo de 300 voltios). La modalidad de corte sigue entonces la línea umbral de corte o vaporización. El punto de la operación de corte queda definido por la impedancia de carga creada cuando se presenta un nivel adecuado de arco. De manera típica, la impedancia de carga en estas circunstancias es mayor de 1000 ohmios. Así pues, si bien existe la disponibilidad de una potencia máxima completa de 150 vatios para asegurar que se forman bolsas de vapor para fomentar el arco para el corte, la potencia real utilizada durante el corte o vaporización de tejidos para este ejemplo específico de electrodo se puede encontrar entre 30 vatios y 40 vatios. Esta situación se comprende más fácilmente si se hace también referencia a la figura 3.
En la modalidad de secado, el punto operativo se determina por el coeficiente de potencia positivo de la impedancia que se produce por la generación de vapor. Como consecuencia, el equilibrio ocurre de manera natural en la región del pico o máximo de la curva de impedancia de potencia/carga en la modalidad de secado.
Se pueden utilizar modalidades combinadas o mixtas al alternar constantemente entre las situaciones de secado y de corte o alterando la posición de los umbrales.

Claims (17)

1. Generador electroquirúrgico para el suministro de potencia en radiofrecuencia a un instrumento electroquirúrgico (64), comprendiendo dicho generador una etapa de salida en radiofrecuencia (80, 82) que está dotada de un voltaje de alimentación (90), teniendo la etapa de salida como mínimo un par de conexiones (62) de salida electroquirúrgica para el suministro de potencia en radiofrecuencia al instrumento, medios (66) acoplados a la etapa de salida para suministrar potencia a la etapa de salida, y circuitos de control que comprenden medios detectores (68) para derivar una señal de detección representativa del voltaje de salida en radiofrecuencia desarrollado en las conexiones de salida, caracterizado porque los circuitos de control comprenden medios (70) que responden a la señal de detección provocando una reducción en la potencia de salida suministrada, independientemente del voltaje de suministro o como adición a una reducción en el voltaje de suministro cuando la señal de detección es indicativa de haber alcanzado un umbral predeterminado, y porque el circuito de control está dispuesto de manera tal que en modalidad de coagulación del generador el voltaje de salida está limitado a un primer umbral predeterminado de voltaje, y en modalidad de corte o vaporización de tejidos del generador, el voltaje de salida está limitado a un segundo umbral de voltaje predeterminado más elevado y porque la etapa de salida tiene una característica de potencia/impedancia de carga (200) que, para un voltaje de alimentación promedio constante y en la modalidad de coagulación tiene un valor máximo o pico que se encuentra en el lado de impedancia baja de la línea (204) representativa del primer umbral de voltaje.
2. Generador, según la reivindicación 1, en el que los medios (70) que provocan una reducción en la potencia de salida suministrada son accionables para provocar como mínimo una reducción del 50% en la potencia de salida suministrada cuando la señal de detección es indicativa de que se ha alcanzado dicho umbral, siendo efectuada dicha reducción dentro de un período de 20 \mus o menos.
3. Generador, según la reivindicación 2, en el que el tiempo de respuesta de los circuitos de control y de los medios acoplados a la etapa de salida (80, 82), cuando el voltaje de salida en radiofrecuencia alcanza el umbral predeterminado, es de 100 \mus o inferior.
4. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios (70) para provocar una reducción en la potencia de salida incluyen una primera línea de control acoplada a la etapa de salida de radiofrecuencia (80, 82) para alimentar una primera señal de control de la reducción de potencia a dicha etapa.
5. Generador, según la reivindicación 3 y la reivindicación 4, en el que la etapa de salida (80, 82) comprende como mínimo un dispositivo de potencia en radiofrecuencia y en el que los circuitos de control están dispuestos de manera tal que como mínimo se efectúa el 50% de la reducción de la potencia de salida al reducir el período de conducción del dispositivo durante ciclos individuales de oscilación de radiofrecuencia con independencia del voltaje de suministro al dispositivo.
6. Generador, según la reivindicación 4 ó 5, en el que los medios para provocar una reducción en la potencia de salida comprenden además una segunda línea de control (68A) acoplada a los medios de suministro de potencia (66), estando dispuestos los circuitos de control de manera tal que una segunda señal de reducción de potencia es alimentada a los medios de suministro de potencia para realizar una reducción en el voltaje del suministro de potencia promedio suministrado a la etapa de salida (80, 82).
7. Generador, según la reivindicación 5, en el que los medios para provocar una reducción en la potencia de salida comprenden además una segunda línea de control (68A) acoplada a los medios de suministro de potencia (66), estando dispuestos los circuitos de control de manera tal que una segunda señal de reducción de potencia es alimentada a los medios de suministro de potencia (66) para efectuar una reducción en el voltaje de suministro de potencia promedio suministrado a la etapa de salida (80, 82), y en el que los medios (66) de suministro de potencia comprenden un circuito de suministro de potencia en modalidad conmutada con componentes de suavización de la salida, y en el que el circuito de suministro está dispuesto de manera tal que la segunda señal de control de reducción de potencia tiene el efecto de desactivar el circuito de suministro.
8. Generador, según la reivindicación 5, en el que los circuitos de control pueden ser accionados repetidamente para llevar a cabo una reducción rápida en el período de conducción del dispositivo de potencia ciclo a ciclo desde un nivel pico o máximo a un nivel bajo seguido de un incremento progresivo menos rápido en el período de conducción, hasta que el período de conducción alcanza nuevamente su valor máximo, repitiéndose la secuencia de reducción rápida y de incremento progresivo hasta que dicho nivel pico o máximo del período de conducción puede ser alcanzado sin que el voltaje de salida exceda dicho umbral predeterminado.
9. Generador, según las reivindicaciones 7 y 8, en el que los circuitos de control y el dispositivo de suministro de potencia están dispuestos de manera tal que el circuito (66) de suministro de potencia es activado cuando dicho período de conducción máximo ha sido mantenido durante un tiempo predeterminado.
10. Generador, según la reivindicación 9, en el que los circuitos de control y los medios de suministro de potencia están dispuestos de manera tal que el circuito (66) de suministro de potencia es desactivado hasta el final de un ciclo de conmutación en modalidad conmutada en el que el voltaje de salida no ha alcanzado dicho umbral predeterminado para el conjunto del ciclo de conmutación.
11. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de salida (80, 82) tiene como mínimo un dispositivo (80) de conmutación de potencia en radiofrecuencia y componentes selectivos de frecuencia (82, 84, 86, 88) que en combinación con el dispositivo de conmutación pueden ser accionados para producir una forma de onda de voltaje de salida que tiene un factor de cresta menor o igual a 1,7.
12. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de detección es representativa de un voltaje de salida máximo.
13. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que como mínimo en una modalidad de secado del generador dicho primer umbral predeterminado se encuentra en un pico de una gama de 150 V a 200 V y es ajustado independientemente del voltaje de suministro.
14. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios detectores (68) están acoplados entre dichas conexiones de salida (62).
15. Generador, según la reivindicación 14, caracterizado porque los medios detectores (68) comprenden un transformador que tiene un arrollamiento primario acoplado con intermedio de un elemento de un divisor de potencial conectado sobre dichas conexiones de salida (62).
16. Generador, según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de salida (80, 82) tiene una impedancia fuente en una gama de 50 a 250 ohmios.
17. Generador, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa de salida tiene una impedancia fuente entre 150 y 190 ohmios.
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