ES2283112T3 - Instrumentos quirurgicos bipolares que tienen campos electricos concentrados. - Google Patents
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Abstract
Un instrumento quirúrgico bipolar que comprende: un eje que tiene un extremo proximal y un extremo distal; un par de mordazas opuestas (262, 214) en el extremo distal del eje; un primer miembro (202) de electrodo sobre una de las mordazas; un segundo miembro (204) de electrodo sobre una de las mordazas, en el que los miembros primero y segundo de electrodo están eléctricamente aislados entre sí; y un mecanismo de accionamiento para mover las mordazas entre una configuración abierta y una configuración cerrada, en el que los miembros de electrodo son paralelos y están separados lateralmente entre sí cuando las mordazas están cerradas, en el que al menos uno de los miembros de electrodo comprende una pluralidad de elementos penetrantes de tejido (206, 208) que sobresalen hacia la mordaza opuesta y en el que los elementos penetrantes de tejido pueden efectuar un movimiento de vaivén hacia dentro y hacia fuera de una superficie de la mordaza sobre la que están fijados.
Description
Instrumentos quirúrgicos bipolares que tienen
campos eléctricos concentrados.
El presente invento se refiere en general a
dispositivos médicos. Más particularmente, el presente invento se
refiere a la estructura de fórceps bipolares y otros instrumentos
para coagular, cortar, y necrosar tejido.
La electrocirugía se refiere ampliamente a una
clase de procedimientos médicos que se basan en la aplicación de
energía eléctrica de alta frecuencia, usualmente energía de
radiofrecuencia, al tejido del paciente para lograr una serie de
efectos posibles, tales como corte, coagulación, hipertermia,
necrosis, y efectos análogos. Los dispositivos electroquirúrgicos
bipolares se basan en electrodos de contacto de diferente polaridad
en estrecha proximidad entre sí contra o en el tejido. Por ejemplo,
se han usado fórceps bipolares 100 (Figuras 1 y 2) para cortar y
coagular tejido, en los que las mordazas opuestas 102 y 104 de los
fórceps se conectan a polos diferentes de una fuente
electroquirúrgica de alimentación de energía eléctrica. De ese modo,
la corriente eléctrica de alta frecuencia circula desde una mordaza
a la otra a través del tejido presente entre las mismas. El uso de
dichos fórceps bipolares resulta eficaz para una serie de fines y
ventajoso en el sentido de que su efecto se limita en general al
tejido retenido entre las mordazas. Sin embargo, el calentamiento no
se limita totalmente a dicho tejido intermedio, y en algunos casos
el calentamiento de los tejidos adyacentes puede plantear problemas.
Dicho calentamiento ocurre porque la corriente circula no sólo entre
las mordazas sino también lateralmente hacia fuera, como se muestra
mediante las líneas de flujo F en la Figura 1B.
Se han propuesto diversos perfeccionamientos a
los fórceps bipolares. Por ejemplo, se ha sugerido para varios fines
la colocación de clavitos u otros elementos penetrantes de tejido
sobre la superficie (o superficies) de enganche del tejido.
Independientemente del objetivo previsto, la colocación de elementos
penetrantes de tejido sobre la mordaza (o las mordazas) puede
concentrar marginalmente la densidad de la corriente y en cierto
modo disminuir el calentamiento de los tejidos adyacentes,. No
obstante, dichos diseños de la técnica anterior que emplean
elementos penetrantes de tejido, todavía causan un calentamiento
indebido de los tejidos adyacentes al menos en determinadas
circunstancias.
Un segundo problema que se plantea con los
fórceps bipolares convencionales es el suministro limitado de
energía. Con los fórceps convencionales, mordazas que tengan una
longitud de aproximadamente 20 mm y una anchura de alrededor de 5 mm
suministran solamente 25W de potencia sin causar la chamusquina del
tejido. La chamusquina aumenta enormemente la resistencia eléctrica
a través del tejido y puede resultar en la terminación prematura del
tratamiento. Con este bajo nivel de potencia, el tiempo necesario
para coagular totalmente el tejido puede ser excesivo.
Por tanto, sería conveniente proveer unos
fórceps bipolares y otros diseños de dispositivos
electroquirúrgicos todavía más perfeccionados. En particular, sería
deseable proveer fórceps bipolares que proporcionasen un grado muy
elevado de calentamiento concentrado, es decir, proveer
calentamiento de tejido entre las mordazas con un calentamiento
minimizado del tejido adyacente a las mordazas. Sería deseable
además proveer fórceps bipolares que puedan suministrar elevados
flujos y densidades de corriente al tejido que se esté tratando sin
chamuscar el tejido ni terminar el flujo de la corriente. Tales
diseños de dispositivo deberían ser relativamente sencillos y
fáciles de fabricar. Los dispositivos deberían ser compatibles con
fuentes convencionales electroquirúrgicas de alimentación de energía
eléctrica y usables en una amplia variedad de procedimientos
incluyendo corte, coagulación, y necrosis, en los que se desea un
calentamiento localizado y específico de los tejidos del paciente.
Al menos algunos de estos objetivos se cumplen mediante el invento
descrito de ahora en adelante en la presente memoria.
El documento
WO-A-06/16605 describe diversas
configuraciones eléctricas para una herramienta cortante quirúrgica
bipolar, que comprende una pluralidad de electrodos asociados con
una parte que afecta al tejido. La herramienta podría incluir además
medios para desplegar grapas quirúrgicas.
El documento EP 0 797 959 describe unas tijeras
electroquirúrgicas bipolares, que comprenden unas superficies de
cizalladura, que tienen una pluralidad de regiones de electrodo
interdispersas con una pluralidad de regiones aislantes para
cauterizar tejido antes de cortarlo.
En un aspecto, el presente invento provee un
instrumento quirúrgico bipolar que comprende:
un eje que tiene un extremo proximal y un
extremo distal;
un par de mordazas opuestas en el extremo distal
del eje;
un primer miembro de electrodo en una de las
mordazas;
un segundo miembro de electrodo en una de las
mordazas, en el que los miembros primero y segundo de electrodo
están eléctricamente aislados entre sí; y
un mecanismo de accionamiento para mover las
mordazas entre una configuración abierta y una configuración
cerrada, en el que los miembros de electrodo están situados paralela
y lateralmente separados entre sí cuando las mordazas están
cerradas, en el que al menos uno de de los miembros de electrodo
comprende una pluralidad de elementos penetrantes de tejido que
sobresalen hacia la mordaza opuesta, y en el que los elementos
penetrantes de tejido pueden tener un movimiento de vaivén hacia
dentro y hacia fuera de una superficie de la mordaza sobre la que
están fijados.
En la presente memoria se describen también
instrumentos quirúrgicos bipolares perfeccionados, tales como
fórceps, prensores, o elementos similares, que comprenden un par de
mordazas opuestas en el extremo distal de un eje. Se podría proveer
una configuración de electrodo único en cualquiera de las dos o en
ambas mordazas que proporcione características perfeccionadas de
concentración de corriente y un menor calentamiento de los tejidos
adyacentes. En particular, los miembros de electrodo instalados en
cualquiera de las dos o en ambas mordazas se encontrarán
lateralmente separados entre sí cuando las mordazas estén cerradas,
de tal manera que la corriente circulará de uno al otro electrodo
con un mínimo flujo de corriente en el exterior de la región
definida entre los electrodos. Opcionalmente, se puede proveer un
par de electrodos en cada mordaza con un electrodo positivo y un
electrodo negativo en una mordaza y un electrodo positivo y un
electrodo negativo en la otra mordaza, con los dos electrodos
positivos y los dos electrodos negativos estando alineados entre sí
cuando las mordazas estén cerradas para definir el flujo deseado de
corriente concentrada.
Al menos uno de los miembros de electrodo
incluirá elementos penetrantes de tejido. Usualmente se proveerá una
primera línea de elementos penetrantes de tejido acoplados
eléctricamente en un primer miembro de electrodo, y una segunda
línea de electrodos penetrantes de tejido acoplados eléctricamente
en un segundo miembro de electrodo. Preferiblemente, se proveerán
unas líneas tercera y cuarta de elementos penetrantes de tejido
acoplados eléctricamente cuando se provean en el instrumento unos
miembros tercero y cuarto de electrodo. Las líneas primera y segunda
(y opcionalmente las líneas tercera y cuarta) de elementos
penetrantes de tejido estarán aisladas eléctricamente entre sí para
permitir la activación en una modalidad bipolar, es decir, cada
línea de elementos penetrantes de tejido acoplados eléctricamente se
podría conectar por separado al polo contrario de una fuente
convencional electroquirúrgica de alimentación de energía eléctrica.
El eje incluye o comprende un mecanismo de accionamiento para mover
las mordazas entre configuraciones abierta y cerrada, en las que las
líneas de elementos penetrantes de tejido están situadas
paralelamente y separadas entre sí cuando las mordazas están
cerradas. De este modo, las mordazas se pueden cerrar sobre una
estructura de tejido afectada, tal como una trompa de Falopio, una
arteria, una vena, o un elemento similar, con el fin de hacer
penetrar las líneas de elementos en el tejido. Mediante la
aplicación posterior de energía eléctrica de alta frecuencia a las
líneas de una manera bipolar, el flujo de la corriente se
concentrará dentro de la parte de tejido que esté situada entre las
líneas adyacentes, con un calentamiento mínimo de tejido en el
exterior de las líneas paralelas. Usualmente, pero sin carácter
necesario, ambas líneas serán rectas. Alternativamente, las líneas
podrían no ser rectas, por ejemplo curvas, serpenteantes, en
zig-zag, o de perfiles similares, siempre que los
dibujos sean similares y que la separación lateral entre puntos
adyacentes en las líneas permanezca sustancialmente constante.
Preferiblemente, la separación entre las líneas adyacentes de
elementos penetrantes de tejido estará en el intervalo comprendido
entre 0,5 mm y 10 mm, con más preferencia desde 2 mm a 5 mm.
Al menos alguno de los elementos penetrantes de
tejido en el miembro (o miembros) de electrodo podría ser retráctil
con respecto a una superficie de la mordaza sobre la que está
fijado. Usualmente, los elementos penetrantes de tejido estarán
dispuestos para que tengan un movimiento de vaivén hacia dentro y
hacia fuera de cualquiera de las dos o de ambas mordazas de tal
manera que las mordazas puedan sujetarse sobre la superficies
opuestas de una región o masa de tejido afectada con los elementos
retirados y los elementos penetren luego en el tejido mientras el
tejido permanece sujeto. En algunos casos, las líneas de los
elementos penetrantes de tejido con movimiento de vaivén definirán
al menos a dos y a veces a todos los miembros de electrodo. En
otros casos, formarán solamente uno de los miembros de electrodo y/o
se combinarán juntas con uno o más electrodos de superficie alargada
que enganchen pero no penetren en el tejido.
Las líneas de elementos penetrantes de tejido
podrían estar en la misma mordaza o en mordazas diferentes. Cuando
las líneas están en la misma mordaza, es necesario proveer
aislamiento para que cada línea esté eléctricamente aislada de la
otra, mientras que la pluralidad de elementos penetrantes de tejido
de una línea individual permanece eléctricamente acoplada. Se
proveerán conductores eléctricos en el eje con el fin de permitir la
fijación de cada línea a las conexiones de polaridad contraria de
una fuente electroquirúrgica de alimentación de energía eléctrica.
Cuando existan en mordazas diferentes, las líneas de elementos
penetrantes de tejido podrían estar aisladas entre sí manteniendo
un aislamiento eléctrico apropiado entre las mordazas y/o en
cualquiera de los dos o en ambos extremos de los elementos
penetrantes de tejido.
Los elementos penetrantes de tejido podrían
tener una amplia variedad de configuraciones diferentes. En la
modalidad más común, estarán en la forma de un clavito o de otro
electrodo penetrante de tejido parecido a un vástago, usualmente
teniendo un extremo distal afilado para facilitar la penetración en
el tejido. Alternativamente, se podría aplicar una corriente de
corte apropiada a los electrodos con el fin de facilitar la
penetración del tejido mientras las mordazas se están cerrando. Cada
línea de elementos penetrantes de tejido podría contener desde 2
hasta 50 elementos individuales, usualmente de 6 a 10. Los elementos
se podrían extender sobre una longitud en la mordaza (o mordazas)
comprendida en el intervalo de 1 mm a 10 mm, usualmente desde 2 mm a
5 mm, con una separación entre elementos individuales que estuviese
comprendida en el intervalo de 0,5 mm a 3 mm, usualmente de 0,5 mm a
2 mm. La altura de los elementos penetrantes de tejido
(correspondiente a la profundidad de penetración del tejido)
usualmente estará en el intervalo comprendido entre 1 mm y 10 mm,
preferiblemente de 2 mm a 5 mm, mientras que el diámetro de los
elementos será típicamente de 0,1 mm a 10 mm, usualmente de 0,5 mm a
5 mm.
Opcionalmente, cualquiera de las dos o ambas
mordazas podrían estar perforadas o provistas de otro modo de
conductos de paso con el fin de permitir la liberación de vapor, que
es un subproducto del calentamiento del tejido. En el eje se
proveerá un mecanismo para el accionamiento de las mordazas, es
decir, la apertura y el cierre de las mordazas de tal manera que
puedan prensar tejido entre ellas. Los mecanismos de accionamiento
ejemplares incluyen tijeras, mecanismos de leva, dispositivos de
accionamiento lineales y/o pivotables, etc.
En varias realizaciones específicas, el
instrumento quirúrgico bipolar comprenderá un eje y un par de
mordazas opuestas, según se ha descrito anteriormente con carácter
general. Al menos dos electrodos alargados de superficie
separados lateralmente estarán situados en las mordazas (bien en la
misma mordaza o bien en las superficies opuestas de las dos
mordazas). Al menos una primera línea de elementos penetrantes de
tejido estará dispuesta en al menos una de las mordazas de tal
manera que la línea de electrodos esté dispuesta para situarse entre
los dos electrodos de superficie cuando las mordazas estén cerradas.
Preferiblemente, la línea de elementos penetrantes de tejido será
retráctil o podrá efectuar un movimiento de vaivén con respecto a la
superficie de la mordaza sobre la que está fijada. Usualmente, los
elementos penetrantes de tejido efectuarán un movimiento de vaivén
hacia dentro y hacia fuera de la propia mordaza. Alternativamente,
una superficie de la mordaza puede disponerse para que se mueva
hacia arriba y hacia abajo sobre los elementos penetrantes de tejido
(típicamente en la forma de clavitos, agujas, u otros vástagos
auto-penetrantes) con el fin de cubrir y descubrir
los elementos. Además de proteger a los elementos penetrantes de
tejido y de facilitar el agarre del tejido, (sin que los elementos
penetrantes de tejido interfieran cuando se retiran), el movimiento
de vaivén de los elementos tiene la ventaja adicional de limpiar a
los elementos penetrantes de tejido durante el uso. Frecuentemente,
la sangre coagulada en tejido chamuscado y/u otros residuos podrían
entorpecer a los elementos penetrantes de tejido reduciendo su
capacidad de suministrar eficazmente energía eléctrica de alta
frecuencia al tejido. El movimiento de vaivén de los elementos
dentro de la estructura del instrumento tenderá a desgarrar los
residuos separándolos de las superficies de los elementos
penetrantes de tejido (electrodos) para disminuir la resistencia e
impedancia de la superficie. Opcionalmente, el instrumento podría
incluir al menos una segunda línea de elementos penetrantes de
tejido en cualquiera de las dos o en ambas mordazas. Usualmente, las
líneas primera y segunda de los elementos penetrantes de tejido
estarán en la misma mordaza y se encontrarán separadas entre los
dos electrodos alargados de superficie separadas lateralmente. De
este modo, los electrodos de superficie definen unos bordes
laterales exteriores a la región que se está tratando y necrosando.
Como estos electrodos exteriores no penetran tejido, tendrán menos
tendencia a causar hemorragia después del tratamiento. Se ha
observado que la penetración de los elementos penetrantes de tejido
en vasos sanguíneos mayores puede resultar en hemorragia, incluso
aunque la zona se cauterice y necrose mediante el dispositivo.
Mediante la definición del borde exterior de la región tratada con
electrodos no penetrantes u otros elementos, se disminuye
sustancialmente el riesgo de hemorragia.
Se podría disponer un bisturí, una cuchilla u
otra estructura cortante de tejido en el instrumento para cortar a
lo largo de la línea entre las líneas primera y segunda de elementos
penetrantes de tejido. De este modo, la mordazas se pueden fijar
sobre tejido, los elementos penetrantes de tejido penetran en el
tejido, el tejido se trata electroquirúrgicamente, y luego se corta
el tejido entre las dos regiones de tejido necrosado. Mediante la
definición de la región exterior de necrosis de tejido con los
elementos de electrodo no penetrantes, se reduce enormemente el
riesgo de hemorragia.
Los métodos de uso de los instrumentos descritos
en la presente memoria se basan en prensar tejido entre una primera
mordaza y una segunda mordaza. Luego se aplica una energía eléctrica
de alta frecuencia entre una primera línea de elementos penetrantes
de tejido en una de las mordazas y una segunda línea de elementos
penetrantes de tejido en la misma o en una mordaza diferente. Las
líneas de elementos penetrantes de tejido son paralelas y están
separadas entre sí, en general según se ha descrito anteriormente.
La energía de alta frecuencia se aplicará preferiblemente al tejido
en un nivel y durante un tiempo suficiente para necrosar
sustancialmente todo el tejido entre las líneas sin causar un daño
sustancial a otro tejido, es decir, al tejido exterior de las
líneas. Típicamente, la energía de alta frecuencia se aplicará en
una frecuencia comprendida en el intervalo de 100 kHz a 2 MHz,
preferiblemente de 400 Hz a 500 kHz. La energía se aplicará a una
potencia desde 25 W hasta 250 W, preferiblemente desde 60 W hasta
150 W, y durante un tiempo comprendido en el intervalo desde 5
segundos a 5 minutos, usualmente desde 10 segundos hasta 1
minuto.
Más específicamente, en el uso del aparato
descrito en la presente memoria, una región de tejido podría entrar
en contacto con al menos dos electrodos alargados de superficie
separados lateralmente. Al menos una primera línea de elementos
penetrantes de tejido se hace penetrar a través de una superficie de
la región de tejido situada entre los electrodos de superficie
separados lateralmente. Luego se aplica energía eléctrica bipolar de
alta frecuencia entre los electrodos de superficie (en una
pluralidad) y los elementos penetrantes de tejido (en la otra
pluralidad) con el fin de tratar y usualmente necrosar tejido dentro
de las regiones limítrofes definidas por los electrodos de
superficie separados lateralmente. Opcionalmente, al menos una
segunda línea de elementos penetrantes de tejido se hará penetrar a
través de la superficie de tejido y se le aplicará energía en la
misma pluralidad que en la primera línea de elementos penetrantes de
tejido. Las fases de establecimiento de contacto y de penetración se
podrían realizar secuencial o simultáneamente, realizándose
preferiblemente de forma secuencial para que el tejido en primer
lugar sea capturado antes de la penetración en el mismo de los
elementos penetrantes de tejido.
Las Figuras 1A y 1B ilustran el uso de fórceps
bipolares convencionales para coagular una estructura tubular en el
cuerpo.
Las Figuras 2A a 2F ilustran una pluralidad de
cofiguraciones alternativas de electrodo.
La Figura 3A es una vista en perspectiva de un
par de mordazas accionables que llevan dos líneas de elementos
penetrantes de tejido acopladas eléctricamente.
La Figura 3B es una vista en alzado lateral de
las mordazas de la Figura 1, mostrada con las mordazas cerradas.
La Figura 3C es una vista en corte transversal
tomado a lo largo de la línea 3-3 de la Figura
2.
La Figura 4 es una vista en corte transversal
alternativa de un par de mordazas.
La Figura 5 ilustra un mecanismo de
accionamiento del tipo tijeras que se puede usar con las mordazas de
la Figura 1.
La Figura 6 ilustra un par de mordazas montadas
elásticamente que se pueden abrir y cerrar con una superficie con
acción de leva, donde las mordazas incorporan elementos penetrantes
de tejido.
La Figura 7 ilustra un mecanismo alternativo de
accionamiento de mordaza.
La Figura 8 ilustra el uso de las mordazas de la
Figura 1 en el tratamiento de tejido de acuerdo con el método
descrito.
Las Figuras 9A a 9F ilustran una pluralidad de
configuraciones alternativas de electrodos con movimiento de vaivén
de acuerdo con el presente invento.
Las Figuras 10A a 10C ilustran un instrumento
quirúrgico bipolar ejemplar construido de acuerdo con los principios
del presente invento y que emplea líneas de electrodos con
movimiento de vaivén.
La Figura 11 es una vista alternativa del
dispositivo de las Figuras 10A-10G.
Las Figuras 12A y 12B ilustran las posiciones
relativas de las diversas estructuras de electrodo del dispositivo
de las Figuras 10A-10C.
La Figura 13 es una vista en despiece ordenado
del dispositivo de las Figuras 10A-10C.
Las Figuras 14A-14C ilustran el
uso del dispositivo de las Figuras 10A-10C en la
aplicación de energía eléctrica de alta frecuencia al tejido.
De acuerdo con el presente invento, los
instrumentos quirúrgicos bipolares incluirán al menos dos y hasta
cuatro o más miembros de electrodo separados lateralmente dispuestos
sobre un par de mordazas accionables. Mediante el posicionamiento
adecuado de los miembros de electrodo entre sí, la energía de
radiofrecuencia aplicada entre las mordazas se concentrará dentro de
una región bien definida entre los miembros de electrodo. En
contraste con los dispositivos de la técnica anterior, en los que
electrodos de polaridad contraria se acoplaban generalmente contra
superficies de tejido directamente opuestas, el aparato permitirá
que al menos un electrodo positivo y al menos un electrodo negativo
se sitúen sobre y/o en zonas lateralmente espaciadas sobre
superficies de tejido opuestas. De acuerdo con el invento, los
electrodos pueden tener un movimiento de vaivén hacia dentro y hacia
fuera de las mordazas.
Los miembros de electrodo se podrían configurar
en una amplia variedad de patrones y diseños, algunos de los cuales
se han ilustrado en las Figuras 2A-2E. En la
modalidad más sencilla, una mordaza 200 podría llevar un primer
miembro de electrodo 202 que está separado lateralmente de un
segundo miembro de electrodo 204, donde los miembros de electrodo se
pueden conectar a polos contrarios de una fuente de alimentación.
Una mordaza opuesta 206 podría estar libre de electrodos de
cualquier clase. Las mordazas 200 y 206 son accionables, como se
describe con más detalle más adelante en la presente memoria, de tal
manera que el tejido se podría agarrar entre dos superficies
opuestas 208 y 210 de enganche de tejido. Cuando el tejido es
agarrado entre las mordazas 200 y 206, la circulación de corriente
estará limitada en general a la región situada entre los miembros de
electrodo 202 y 204.
Aunque la configuración de miembro de electrodo
de la Figura 2A es funcional, el diagrama de circulación de
corriente entre los electrodos se puede perfeccionar disponiendo de
un primer miembro de electrodo 214 sobre una primera mordaza 216 y
de un segundo miembro de electrodo 218 sobre una segunda mordaza 220
según se ha ilustrado en la Figura 2B. Lo mismo que en el caso de la
configuración de la Figura 2A, los miembros de electrodo 214 y 218
de la Figura 2B limitarán generalmente la circulación de corriente
de tal manera que no extienda significativamente al exterior del
tejido los límites laterales de las mordazas 216 y 220. Mediante la
colocación de los miembros de electrodo 214 y 218 sobre mordazas
opuestas, se podría lograr un aumento de la intensidad de la
corriente a través del tejido.
En la Figura 2C se ilustra una configuración
adicional alternativa perfeccionada de los miembros de electrodo. El
primer miembro 230 de electrodo y el segundo miembro 232 de
electrodo se soportan cada uno sobre una primera mordaza 234, de una
manera similar a la realización de la Figura 2A. Sin embargo, cada
uno de los miembros de electrodo 230 y 232 incluye una línea de
elementos penetrantes de tejido sobre el mismo. Los miembros de
electrodo 202 y 204 de la Figura 2A son generalmente electrodos
lineales que tiene una anchura y una longitud comprendidas en los
intervalos anteriormente especificados. Dichos electrodos formarán
un contacto o interfaz planos con el tejido que está enganchado
entre las mordazas 200 y 206. Mediante la provisión de elementos
penetrantes de tejido 236 y 238, según se ha ilustrado en la Figura
2C, se consiguen dos ventajas. En primer lugar, se puede aumentar
enormemente el área de superficie total en contacto con el tejido,
típicamente desde dos hasta diez veces, o más. Además, mediante la
extensión de los "límites" de electrodo en el tejido, se
mejora la capacidad de conseguir una intensidad de corriente
uniforme dentro del tejido, y también se aumenta la contención de
esta intensidad de corriente dentro de la región afectada. El
dispositivo de la Figura 2C incluye una mordaza opuesta que no tiene
electrodos.
En la Figura 2D se ha ilustrado una
configuración ligeramente modificada para elementos penetrantes de
tejido 242 y 244. En lugar de llevar ambas líneas de elementos
penetrantes de tejido 242 y 244 en una sola mordaza, la primera
línea 242 se dispone en una mordaza superior 246 y la segunda línea
244 en una mordaza inferior 248. No obstante, las ventajas
relacionadas con el aumento del área de electrodo y de la contención
de la intensidad de la corriente son generalmente comparables a las
obtenidas con el dispositivo de la Figura 2C.
En la Figura 2E se ha ilustrado todavía otra
alternativa para la configuración de miembro de electrodo. Cada una
de las mordazas 250 y 252 lleva unos pares de miembros 254, 256, 258
y 260 separados lateralmente. Los miembros de electrodo se pueden
destinar a la conexión a una fuente de alimentación, de tal manera
que los pares de electrodos separados lateralmente tengan
polaridades contrarias cuando el instrumento esté activado. Por
ejemplo, los electrodos 254 y 258 podrían tener una primera
polaridad, mientras que los electrodos 256 y 260 podrían tener una
segunda polaridad. Alternativamente, pero con menor preferencia, los
electrodos 254 y 260 podrían tener una primera polaridad, mientras
que los electrodos 258 y 256 podrían tener una segunda polaridad.
Esta última configuración será en general menos eficaz en la
contención de la intensidad de la corriente que la primera
configuración, puesto que los pares de electrodos activados en
sentido contrario se opondrán directamente entre sí cuando el
instrumento esté enganchado contra el tejido.
En la Figura 2F se ha ilustrado todavía otra
configuración de electrodos. En este caso, cada mordaza 270 y 272
lleva un par de miembros de electrodo 274, 276, 278, 280. A su vez,
cada uno de los miembros de electrodo lleva una línea de elementos
penetrantes de tejido 282, 284, 286, 288. Los elementos penetrantes
de tejido están dispuestos de tal manera que sus extremidades
distales se acoplen entre sí cuando las mordazas 270 y 272 se
cierran juntas. Los pares opuestos de los miembros de electrodo
274/278 y 276/280 tendrán la misma polaridad, es decir, los pares
separados lateralmente serán de polaridad contraria. En muchos
aspectos, el funcionamiento del dispositivo de la Figura 2F será
igual que el de las Figuras 2C y 2D. El dispositivo de la Figura 2F
se podría modificar también separando axialmente los elementos
penetrantes opuestos 282/286 y 284/288 de tal manera que los
elementos penetren totalmente a la mordaza opuesta 270 o 272. Son
posibles una variedad de otras modificaciones y disposiciones de
electrodos, que resultarán evidentes para los expertos en la
técnica.
Refiriéndose ahora a las Figuras
3A-3C, a continuación se describe un primer par
ejemplar de mordazas 10 y 12 que se podrían utilizar para agarrar
tejido y aplicar energía de alta frecuencia de acuerdo con los
métodos descritos en la presente memoria. Las mordazas 10 y 12 se
podrán activar o efectuar un movimiento de vaivén de una manera
convencional para fórceps, prensores, y otros tipos similares de
dispositivos médicos. A continuación se describen en la presente
memoria en relación con las Figuras 5 a 7 diseños específicos de eje
que sirven para dicho función.
Una primera línea 20 que comprende siete
clavitos 22 penetrantes de tejido está instalada en un lado de la
mordaza inferior 10, y una segunda línea 30 de clavitos 32
penetrantes de tejido está instalada en el otro lado de la mordaza
inferior. La primera línea 20 de clavitos 22 está acoplada
eléctricamente mediante una tira 24 eléctricamente conductora en la
que están fijados los clavitos. Similarmente, una segunda tira 34
eléctricamente conductora está instalada en el otro lado de la
mordaza y acopla eléctricamente la segunda línea 30 de clavitos 32.
Cada una de las tiras eléctricamente conductoras 24 y 32 se fijará
a unos conductores (no mostrados) que se extienden en dirección
proximal hasta el eje del dispositivo y que proveen una unión
eléctrica de las líneas 20 y 30 a una fuente electroquirúrgica
convencional de alimentación de energía eléctrica.
Las tiras eléctricamente conductoras 24 y 34
estarán eléctricamente aisladas entre sí. Por ejemplo, las tiras 24
y 34 podrían estar embutidas en un material aislante, tal como un
material cerámico, de plástico, o similar. Alternativamente, se
podría formar un estrato aislante alrededor de las tiras 24 de tal
manera que estuviesen eléctricamente aisladas de la mordaza inferior
10. La mordaza superior 12 se podría formar también de un material
cerámico u otro material eléctricamente aislante para asegurar que
los clavitos 22 y 32 no experimenten un cortocircuito por el
contacto con la mordaza superior. Los clavitos 22 y 32 y las tiras
24 y 34 se formarán de un material eléctricamente conductor,
típicamente un metal tal como acero inoxidable, oro, plata, o un
metal similar. Las dimensiones, el número, la separación, y demás
características de los clavitos 22 y 32 estarán dentro de los
intervalos anteriormente especificados. Aunque se han mostrado
alineados en una línea recta, los clavitos 22 y 32 se podrían
disponer también en los otros patrones anteriormente
especificados.
El dispositivo de las Figuras
3A-3C muestra ambas líneas 20 y 30 de elementos 22 y
32 penetrantes de tejido conectadas a la misma mordaza. Las líneas
de elementos penetrantes de tejido se podrían conectar a mordazas
opuestas, como se muestra en la Figura 4. En esta figura, una
primera línea de clavitos 40 está fijada dentro de una tira
conductora 44 en una mordaza inferior 46, mientras que una segunda
línea de elementos penetrantes de tejido 50 está fijada en una tira
eléctricamente conductora 54 en una mordaza superior 56. De este
modo, los elementos individuales 40 y 50 penetrantes de tejido están
acoplados entre sí dentro de cada línea, pero las dos líneas están
aisladas eléctricamente, con lo que el resultado es un par de líneas
eléctricamente aisladas de elementos penetrantes de tejido, como con
el primer dispositivo.
Con referencia ahora a las Figuras 5 a 7, el
presente invento se puede basar en prácticamente cualquier mecanismo
de accionamiento de mordaza de un tipo utilizado en dispositivos
médicos. Por ejemplo, el mecanismo puede ser un simple mecanismo de
tijeras, como se muestra en la Figura 5, en el que las mordazas
están unidas pivotablemente a unas palancas de accionamiento 60 y
62. Al abrir y cerrar las palancas 60 y 62 se abren y cierran las
mordazas de una manera convencional.
Las mordazas 10' y 12' se pueden montar también
dentro de un tubo hueco 70 que tiene una superficies 72 con acción
de leva formadas en su extremo distal. Las mordazas 10' y 12' están
montadas elásticamente sobre un vástago 74 de tal manera que las
mordazas podrían trasladarse axialmente con respecto a las
superficies 72 con acción de leva para abrir las mordazas (como se
ha mostrado con una línea llena) y para cerrar las mordazas (como se
muestra en líneas de trazos) en la Figura 6.
Como una tercera alternativa común, las mordazas
10'' y 12'' se podrían formar en el extremo distal de un dispositivo
de accionamiento tubular 80. La mordaza 10'', que no tiene elementos
penetrantes de tejido, está formada integralmente en el extremo del
tubo 80. La mordaza desplazable 10'' que dispone de elementos
penetrantes de tejido, está fijada pivotablemente y se acciona
mediante un vástago 74 o un cable 62 que se extienden hasta un
extremo proximal del dispositivo (no mostrado).
Los conjuntos de las Figuras 6 y 7 se podrían
accionar manualmente mediante conjuntos proximales convencionales
(no mostrados), tales como dispositivos de accionamiento de tres
anillos, empuñaduras de pistola, o cualquier otro dispositivo de
accionamiento que permita el movimiento lineal del vástago 74 o del
cable 62. Los dispositivos de las Figuras 6 y 7 serían
particularmente útiles para procedimientos laparoscópicos,
artroscópicos, u otros procedimientos en los que tienen que
introducirse a través de cánulas de diámetro estrecho, típicamente
que tengan diámetros de eje menores de 12 mm, más típicamente
menores de 10 mm, y a veces de 5 mm o menores.
Refiriéndose ahora a la Figura 8, se ilustra el
uso de las mordazas 10 y 12 de las Figuras 1 a 3 para tratar un
tejido T. Las mordazas 10 y 12 se accionan para agarrar entre ellas
una estructura de tejido, tal como una arteria, una vena, una trompa
de Falopio, un ligamento, u otra estructura tubular o alargada. Los
elementos penetrantes 22 y 32 de tejido perforan y penetran el
tejido T para crear una región R entre los mismos. Las tiras
eléctricamente conductoras 24 y 34 están unidas a una fuente externa
PS de alimentación de energía eléctrica de tal manera que se puedan
activar con polaridades opuestas. Los suministradores comerciales
como Valley-lab, Aspen y Obvie disponen de fuentes
de alimentación adecuadas. Las fuentes de alimentación podrían
trabajar con formas de onda convencionales sinusoidales o no
sinusoidales y podrían funcionar a niveles de potencia fijos o
controlados, en los que se podría seleccionar la tensión, la
intensidad, o ambas. Cuando se active a los niveles de potencia,
frecuencias, y duraciones anteriormente especificadas, la región R
de tejido entre las líneas de elementos penetrantes 22 y 32 recibe
un elevado flujo de energía, que causa el calentamiento, la
coagulación, y opcionalmente la necrosis del tejido. El
calentamiento de los tejidos adyacentes del exterior de esta región
R es mínimo.
Refiriéndose ahora a las Figuras 9A a 9F, se
describen a continuación configuraciones adicionales de electrodo.
En particular, al menos alguna de las estructuras de electrodo
podría incluir o consistir en una línea de elementos penetrantes de
tejido, usualmente en combinación con electrodos de superficie no
penetrantes. Preferiblemente, un par de electrodos alargados (no
penetrantes) 100 y 102 de superficie separados lateralmente estarán
dispuestos en los lados opuestos de una línea de elementos
penetrantes 104 de tejido con movimiento de vaivén, como se ha
ilustrado en la Figura 9A. La Figura 9A es una vista en corte
transversal en la que se ha ilustrado solamente un único elemento
penetrante de tejido. Hay que hacer notar que una pluralidad de
elementos está formada en una línea a lo largo de la longitud de la
mordaza 106. Similarmente, los electrodos alargados 100 y 102 se
extienden a lo largo de la longitud de la mordaza. Se ha provisto
una mordaza superior para permitir la sujeción del tejido, y en la
mordaza superior se ha practicado un canal 110 para acomodar la
penetración de los elementos 104, como se ha mostrado con una línea
de trazos. La Figura 9B ilustra un instrumento similar al mostrado
en la Figura 9A, excepto que hay dos líneas 104a y 104b de elementos
penetrantes de tejido situadas entre los electrodos alargados de
superficie 100 y 102. La configuración del instrumento mostrado en
la Figura 9C es también similar a la de la Figura 9A, excepto que
los electrodos alargados de superficie 100a y 100b se han
desplazado a la estructura de mordaza superior 108. La Figura 9
ilustra todavía otra configuración en la que un primer electrodo
alargado 100a de superficie está sobre la estructura de mordaza
superior 108 y un segundo electrodo alargado 102 de superficie
está sobre la estructura de mordaza inferior 106. Las Figuras 9E y
9F ilustran configuraciones de instrumentos que tienen un par de
líneas de elementos penetrantes de tejido. En la Figura 9E, las
líneas 104a y 104b están dispuestas en la estructura de mordaza
inferior 106, mientras que los electrodos alargados 100a y 100b de
superficie están en la estructura de mordaza superior 108. La Figura
9F ilustra una configuración en la que un primer electrodo alargado
de superficie y una segunda línea 104b de elementos penetrantes de
tejido están en la estructura de mordaza inferior 106, mientras que
un segundo electrodo alargado 100b de superficie y una primera línea
104c de elementos penetrantes de tejido están en la estructura de
mordaza superior 108.
Como puede verse a partir de lo anteriormente
expuesto, las posiciones relativas de los elementos penetrantes de
tejido con movimiento de vaivén (y sin movimiento de vaivén) y de
los electrodos alargados de superficie (electrodos no penetrantes)
pueden variar ampliamente. Adicionalmente, el número de elementos
provisto en cualquier instrumento quirúrgico también puede variar.
Como mínimo, habrá al menos una línea de elementos penetrantes de
tejido y otra estructura de electrodo, ya sea penetrante de tejido o
no penetrante de tejido. Las dos estructuras de electrodo serán
alargadas, es decir, tendrán una mínima dimensión longitudinal de al
menos 1 mm, más usualmente en el intervalo de 5 mm a 25 mm. En las
realizaciones ilustradas, las estructuras de electrodo se muestran
siendo generalmente lineales. Son posibles también otras
configuraciones, tales como concéntricas, no lineales, de
serpentina, o similares. Sin embargo, la distancia lateral entre
líneas de electrodos paralelas generalmente permanecerá constante,
estando típicamente en el intervalo de 0,5 mm a 10 mm, más
usualmente de 1 mm a 5 mm. Las dimensiones de los elementos
penetrantes de tejido se han especificado anteriormente. Los
electrodos alargados de superficie tendrán típicamente anchuras en
el intervalo de 0,1 mm a 5 mm, preferiblemente de 0,5 mm a 3 mm.
Aunque los electrodos de superficie se han mostrado como lisos,
también es posible que tengan superficies irregulares, posiblemente
para mejorar el contacto eléctrico. Sin embargo, las irregularidades
superficiales deberían ser tales que exista poca o ninguna
penetración, puesto que un objetivo de las estructuras exteriores de
electrodo de superficie es cerrar herméticamente los bordes del
tejido que se está tratando y evitar una posible hemorragia que
podría causarse por la introducción de los elementos penetrantes de
tejido.
Refiriéndose ahora a las Figuras 10A a 10C, 11,
12A, 12B, y 13, se ha ilustrado un instrumento quirúrgico bipolar
200 que tiene una disposición de electrodos de superficie 202 y 204
y electrodos y líneas penetrantes de tejido 206 y 208 de electrodos
penetrantes de tejidos, según se ha ilustrado. En las líneas 206 y
208 los electrodos penetrantes de tejido están montados en una pieza
de inserción 210 eléctricamente conductora (Figura 13) que a su vez
está fijada en una cavidad 212 del alojamiento 214 del instrumento.
La pieza insertada 210 tiene libertad para efectuar un movimiento de
vaivén dentro de la cavidad 212, y está montada sobre un vástago
220 que tiene un mando 222 y un par de pasadores 224. El vástago
220 está alojado en un canal 230 en el fondo de la pieza insertada
210, y los pasadores 224 se extienden hacia fuera a través de un par
de ranuras inclinadas 232 practicadas en la pieza insertada y luego
a través de unas ranuras 234 practicads en el lado del alojamiento
214. De este modo, el movimiento axial del vástago 220 (causado por
los esfuerzos de tracción o de impulsión sobre el mando 222) puede
dar lugar a que la pieza insertada 210 suba o baje dentro de la
cavidad 212. A su vez, esto causa que los electrodos 206 y 208
penetrantes de tejido efectúen un movimiento de vaivén entre una
configuración baja (Figura 10A) y una configuración alta (Figura
10B).
Los electrodos alargados de superficie 202 y 204
están alojados en una placa eléctricamente aislante 240 que está
fijada sobre la cavidad 212 en el alojamiento 214. La placa 240
tiene un par de ranuras 242 y 244 para recibir a los electrodos 202
y 204, respectivamente. Adicionalmente, la placa 240 tiene una
pluralidad de agujeros 246 a lo largo de las líneas separados hacia
dentro de las ranuras 242 y 244, respectivamente. Adicionalmente, un
canal 248 se ha formado a lo largo de la línea central de la placa
240 para recibir a una hoja cortante 250, como se ve mejor en la
Figura 10C.
El alojamiento 214 forma una estructura de
mordaza inferior y un conjunto de palanca articulada 260 forma la
estructura de mordaza superior. La palanca 260 incluye una sección
de tapa 262 y una sección de brazo de palanca 264. Una sección
central o de punto de apoyo 266 está sujeta entre unas ménsulas 270
formadas sobre la parte más alta del alojamiento 214. De este modo,
la sección de tapa 262 se puede desplazar entre una configuración
abierta (Figura 10A) y una configuración cerrada (Figuras 14B y 14C)
mediante la elevación y el descenso de la sección de brazo de
palanca 264. El fondo de la sección de tapa 262 se ilustra mejor en
la Figura 11. El fondo incluye un par de electrodos superiores de
superficie 280 y 282, un canal 284 de alivio para recibir a la hoja
cortante 250, y unos agujeros 286 de alivio para recibir a las
extremidades superiores de los electrodos penetrantes de tejido
cuando se elevan.
La hoja cortante 250 está formada en un extremo
delantero de una estructura alargada de hoja 252 que tiene un par de
mandos 254 en su extremo opuesto o proximal. La parte de cuerpo 252
de la hoja se aloja en una ranura 258 practicada en una parte de
empuñadura 15 del alojamiento 14. Los mandos se extienden sobre un
eje de unión hacia fuera a través de una ranura practicada en la
empuñadura 15. De ese modo, la hoja se puede hacer avanzar y
retroceder axialmente moviendo el mando 254 desde una configuración
retirada (Figuras 10A y 10B) hasta una configuración avanzada
(Figura 10C). El mando está instalado en el canal 248 de tal manera
que pase y corte a través de tejido que se haya necrosado
previamente mediante la aplicación de energía de alta frecuencia a
través de las estructuras de electrodo, según se describe más
adelante.
Refiriéndose ahora a las Figuras 12A y 12B, a
continuación se describe la relación entre las diversas estructuras
de electrodo y el instrumento 200. Inicialmente, la tapa 262 se abre
y los electrodos penetrantes de tejido 206 y 208 están retirados en
el interior del alojamiento 14, como se muestra en la Figura 12A.
Después de situar una estructura de tejido afectado entre la tapa
abierta 262 y la placa 240 del alojamiento 14 (como se muestra en la
Figura 14A), la tapa se puede cerrar capturando el tejido (como se
muestra en las Figuras 12B y 14B). Luego se elevan los electrodos
penetrantes de tejido tirando del mando 222 (Figuras 12B y 12C),
causando que los electrodos 206 y 208 penetren el tejido. En
contraste, los electrodos de superficie 202, 204, 280 y 282 harán
compresión en las caras opuestas del tejido, pero no penetrarán el
tejido. Luego se aplica una energía de radiofrecuencia u otra
energía eléctrica de alta frecuencia al tejido, con los electrodos
de superficie uniéndose a un polo de una fuente de alimentación
adecuada y los electrodos penetrantes de tejido uniéndose al otro
polo. De ese modo, el campo eléctrico se concentrará entre un par
más exterior de electrodos de superficie (202/280 ó 204/282) y el
electrodo penetrante adyacente de tejido (206 ó 208),.El tejido se
podría necrosar totalmente con todas las ventajas del uso de un
electrodo penetrante de tejido que se han expuesto anteriormente.
Una vez que se ha conseguido una necrosis adecuada, se puede hacer
avanzar la hoja 252 para cortar transversalmente unos segmentos
paralelos del tejido necrosado que se haya formado.
Aunque lo anteriormente expuesto es una
descripción completa de las realizaciones preferidas del invento, se
podrían usar diversas alternativas, modificaciones y equivalencias.
Por tanto, la descripción debe tomarse sin carácter limitativo del
alcance del invento, que se define por las reivindicaciones que se
adjuntan como apéndice.
Claims (14)
1. Un instrumento quirúrgico bipolar que
comprende:
un eje que tiene un extremo proximal y un
extremo distal;
un par de mordazas opuestas (262, 214) en el
extremo distal del eje;
un primer miembro (202) de electrodo sobre una
de las mordazas;
un segundo miembro (204) de electrodo sobre una
de las mordazas, en el que los miembros primero y segundo de
electrodo están eléctricamente aislados entre sí; y
un mecanismo de accionamiento para mover las
mordazas entre una configuración abierta y una configuración
cerrada, en el que los miembros de electrodo son paralelos y están
separados lateralmente entre sí cuando las mordazas están
cerradas, en el que al menos uno de los miembros de electrodo
comprende una pluralidad de elementos penetrantes de tejido (206,
208) que sobresalen hacia la mordaza opuesta y en el que los
elementos penetrantes de tejido pueden efectuar un movimiento de
vaivén hacia dentro y hacia fuera de una superficie de la mordaza
sobre la que están fijados.
2. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que los miembros (202, 204) de electrodo están separados
lateralmente por una distancia en el intervalo desde 0,5 mm hasta 10
mm.
3. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que los miembros (202, 204) de electrodo tiene una longitud en el
intervalo desde 1 mm hasta 50 mm.
4. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que los miembros de electrodo están sobre la misma mordaza (262,
214).
5. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que
el primer miembro (202) de electrodo está en una mordaza y el
segundo miembro (204) de electrodo está en la otra mordaza.
6. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que ambos miembros (202, 204) de electrodo comprenden una
pluralidad de elementos penetrantes de tejido (206, 208) que
sobresalen hacia la mordaza opuesta.
7. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que los elementos penetrantes de tejido (206, 208) tienen una
longitud en el intervalo desde 0,1 mm hasta 2 mm.
8. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en la reivindicación 7, en el que los miembros primero
y segundo (202, 204) de electrodo comprenden cada uno desde 3 hasta
50 elementos penetrantes (206, 208).
9. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en la reivindicación 8, en el que los elementos
penetrantes de tejido (202, 204) están dispuestos en dos líneas
rectas que son paralelas entre sí cuando las mordazas están cerradas
sobre el tejido.
10. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que
comprende además un tercer miembro (256) de electrodo alineado con
el primer miembro de electrodo pero dispuesto sobre la otra mordaza,
y un cuarto miembro (258) de electrodo alineado con un segundo
miembro de electrodo pero dispuesto sobre la otra mordaza.
11. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que al menos una de las mordazas está perforada para permitir la
liberación de vapor durante el uso.
12. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que el mecanismo de accionamiento comprende unas tijeras, un
mecanismo con acción de leva, o un dispositivo de accionamiento
lineal/pivotable.
13. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que
comprende además un tercer miembro (100a) de electrodo que está
dispuesto sobre la misma mordaza como el primer miembro de
electrodo, y separado lateralmente del primer miembro de electrodo,
en el que el segundo miembro de electrodo está dispuesto sobre la
otra mordaza y comprende elementos penetrantes de tejido (104a,
104b) dispuestos para estar situados entre los electrodos primero y
tercero cuando están cerradas las mordazas.
14. Un instrumento quirúrgico bipolar como el
reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que
comprende además una hoja cortante accionable (250) destinada a
cortar a lo largo de una línea entre los miembros primero y segundo
de electrodo.
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