ES2289307T3 - Detector de sangre para controlar una unidad electroquirurgica. - Google Patents
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Abstract
Un sistema electroquirúrgico (10) que comprende: medios (17, 34, 151) para generar y dirigir energía luminosa sobre el tejido; medios (18) para generar energía electroquirúrgica y transmitir la misma por medio de un electrodo al tejido; y medios (17) para analizar características de la energía luminosa para determinar la cantidad de sangre presente en la proximidad del electrodo y para controlar los medios para generar energía electroquirúrgica consecuentemente.
Description
Detector de sangre para controlar una unidad
electroquirúrgica.
La descripción se refiere a la electrocirugía
combinada con la detección óptica de sangre y más particularmente
al control automático del nivel de energía electroquirúrgica que ha
de ser suministrado a los tejidos de acuerdo con la cantidad de
sangre detectada ópticamente.
La electrocirugía implica la aplicación de
energía de radiofrecuencia para lograr un efecto de tejido. Un
generador electroquirúrgico se usa en procedimientos quirúrgicos
para suministrar energía eléctrica a los tejidos de un paciente. Un
generador electroquirúrgico incluye a menudo u generador de
radiofrecuencia y sus controles. Cuando un electrodo está conectado
al generador, el electrodo puede ser usado para cortar o coagular el
tejido de un paciente con energía eléctrica de alta frecuencia.
Durante el funcionamiento normal, la corriente eléctrica alterna
del generador circula entre un electrodo activo y un electrodo de
retorno pasando a través del tejido y los fluidos corporales de un
paciente.
La energía eléctrica usualmente tiene su forma
de onda configurada para mejorar su capacidad para cortar y
coagular tejido. Diferentes formas de onda corresponden a diferentes
modos de funcionamiento del generador, y cada modo proporciona
diversas ventajas de funcionamiento al cirujano. Los modos pueden
incluir cortar, coagular, una mezcla de ambos, o desecar. Un
cirujano puede fácilmente seleccionar y cambiar los modos diferentes
de funcionamiento a medida que el procedimiento quirúrgico
progresa.
En cada modo de funcionamiento, es importante
regular la energía electroquirúrgica suministrada al paciente para
lograr el efecto quirúrgico deseado. Este puede efectuarse, por
ejemplo, controlando la energía administrada desde el generador
electroquirúrgico para el tipo de tejido que se trata.
Diferentes tipos de tejido se encontrarán a
medida que el procedimiento quirúrgico progrese y cada tejido único
requerirá más o menos energía en términos de tensión, corriente o
potencia en función de la impedancia del tejido que cambia
frecuentemente y de otros factores, tales como el nivel de
vascularización, es decir, la circulación de sangre dentro del
tejido. Por lo tanto, el mismo tejido presentará una diferente
impedancia de carga a medida que el tejido se deseque.
Dos tipos convencionales de regulación de la
energía se usan en los generadores electroquirúrgicos comerciales.
El tipo más común controla el suministro de potencia de corriente
continua del generador limitando la cantidad de potencia
proporcionada desde la red de corriente alterna a la que está
conectado el generador. Un bucle de control de la realimentación
regula la tensión de salida comparando una tensión o corriente
deseada con la tensión o corriente de salida suministrada por el
suministro de potencia. Otro tipo de regulación de potencia en los
generadores electroquirúrgicos comerciales controla la ganancia del
amplificador de alta frecuencia o radiofrecuencia. Un bucle de
control de la realimentación compara la potencia de salida
suministrada desde el amplificador de RF para ajustarla a un nivel
de potencia deseado.
Las Patentes de EE.UU. Nos. 3.964.487;
3.980.085; 4.188.927 y 4.092.986 tienen circuitos para reducir la
corriente alimentada de acuerdo con el incremento de la impedancia
de carga. En esas patentes se mantiene constante la tensión de
salida y la corriente se disminuye con el incremento de la
impedancia de carga.
La Patente de EE.UU. Nº 4.126.137 controla el
amplificador de potencia de la unidad electroquirúrgica de acuerdo
con un circuito de compensación no lineal aplicado a una señal de re
realimentación deducida de una comparación de la señal de
referencia del nivel de potencia y el producto matemático de dos
señales que incluyen la corriente y la tensión detectadas en la
unidad.
La Patente de EE.UU. Nº 4.658.819 tiene un
generador electroquirúrgico que incluye un controlador de
microprocesador basado en medios para disminuir la potencia de
salida en función de los cambios en la impedancia del tejido.
La Patente de EE.UU. Nº 4.727.874 incluye un
generador electroquirúrgico con un control de la potencia de
realimentación modulado por la anchura de los impulsos de alta
frecuencia, en el que cada ciclo del generador se regula en el
contenido de potencia modulando la anchura de los impulsos de la
energía de accionamiento.
La Patente de EE.UU. Nº 3.601.126 tiene un
generador electroquirúrgico que tiene un circuito de realimentación
que trata de mantener la corriente de salida con una amplitud
constante sobre una amplia variedad de impedancias de tejido.
\newpage
Ninguna de las patentes de EE.UU. anteriormente
mencionadas incluye la detección óptica de sangre para regular o
controlar la energía producida o salida de formas de onda del
generador electroquirúrgico durante diferentes modos operacionales
sobre un margen de impedancias de tejido de paciente finito. La
detección óptica de sangre durante la electrocirugía permite
también que cirujanos con ceguera de color realicen eficazmente
electrocirugía. En un estudio que fue publicado en 1997, 18 de 40
cirujanos con ceguera de color informaron sobre dificultades en la
detección de sangre en productos del cuerpo humano. Spalding, J.
Anthony B., "Doctores con deficiencia en la visión de colores
hereditaria: sus dificultades en el trabajo clínico", Cavonius
CR. ed., Deficiencias en la Visión de Colores, XII: Debates del
Grupo de Investigación Internacional sobre Deficiencias en la Visión
de Colores, 1995, Norwell, Mass.: Editores Académicos Kluwer, págs.
483 a 489, 1997.
Consecuentemente, existe una necesidad de un
sistema que detecte ópticamente sangre durante la electrocirugía y
controle la energía suministrada o la salida de formas de onda de un
generador electroquirúrgico de acuerdo con la cantidad de sangre
detectada ópticamente.
Se proporciona un sistema electroquirúrgico para
detectar ópticamente sangre y controlar un generador
electroquirúrgico. Un sistema óptico de detección de sangre se usa
para detectar ópticamente sangre y puede ser incluido como una
parte integral de los circuitos del sistema electroquirúrgico
global, o puede ser diseñado como una unidad separada que se
conecta y controla a un generador electroquirúrgico. El sistema
óptico de detección de sangre puede ser incorporado a través de una
diversidad de disposiciones o componentes analógicos, digitales y/o
circuitos ópticos, que incluyen el software para hacer funcionar un
circuito de cálculo y memoria.
El sistema óptico de detección de sangre
controla la energía suministrada por el generador electroquirúrgico
de acuerdo con la cantidad de sangre detectada. Esto permite que un
cirujano efectúe la electrocirugía sin tener que detenerse a
observar la condición del tejido para determinar si es necesaria una
electrocirugía adicional.
Más particularmente, el sistema óptico de
detección de sangre controla la forma de onda de la salida generada
por el generador electroquirúrgico durante la electrocirugía usando
una señal de realimentación recibida del sistema óptico de
detección de sangre. Por ejemplo, si se desea la coagulación del
tejido, el sistema óptico de detección de sangre analiza
continuamente el tejido buscando la presencia de sangre y controla
la forma de onda de salida consecuentemente.
Aunque el sistema óptico de detección de sangre
puede ser usado para controlar generadores electroquirúrgicos de
diseños que varíen, se prefiere que el generador electroquirúrgico
incluya un sistema de selección de potencia en el que el usuario
pueda inicializar, establecer, vigilar y/o controlar el
funcionamiento del generador electroquirúrgico. El generador
electroquirúrgico preferido no necesita estar limitado a estos
cuatro elementos funcionales, por ejemplo el generador
electroquirúrgico podría incluir también seguridad adicional,
vigilancia, modificación/acondicionamiento de señales, y/o circuito
de realimentación o elementos/procedimientos funcionales. El diseño
actual de generadores electroquirúrgicos puede incluir el uso de
componentes digitales y señalación, componentes analógicos y
señalación, y/o componentes ópticos y señalación, o puede estar
incorporado, completa o parcialmente dentro de un procedimiento de
software que funcione sobre componentes de hardware.
El sistema óptico de detección de sangre incluye
un circuito de generación del haz luminoso óptico que tiene
componentes ópticos para generar y enfocar un haz luminoso en
estrecha proximidad con y/o sobre un electrodo de un instrumento
electroquirúrgico; un circuito que tiene componentes ópticos para
capturar energía de luz reflejada, tal como un detector
fotosensible; un circuito de detección de sangre para analizar la
energía de la luz reflejada y/o otras características y que
determina la cantidad de sangre presente en la proximidad a y/o
sobre el electrodo; y un circuito de corrección de la
realimentación.
El circuito de corrección de la realimentación
que está conectado eléctricamente para recibir una señal del
circuito de detección de sangre funciona para producir una señal de
control de realimentación que suministra este al sistema de
selección de potencia, dentro del generador electroquirúrgico, para
originar que el sistema de selección de potencia controle la
cantidad de energía electroquirúrgica creada y/o el tipo de forma de
onda de salida generado de acuerdo con la cantidad de sangre
presente en la proximidad de y/o sobre el electrodo. El sistema
puede detectar también la presencia de cualquier vaso sanguíneo en
la proximidad del extremo distal del electrodo y controlar el
generador electroquirúrgico consecuentemente o alertar al cirujano
para impedir, el corte de vasos sanguíneos importan-
tes.
tes.
Preferiblemente, el haz luminoso óptico está
enfocado enfrente del extremo distal del electrodo para detectar la
sangre presente sobre el tejido que está siendo cortado o coagulado
mediante el instrumento electroquirúrgico. El haz luminoso óptico
puede tener energía luminosa visible dentro de las longitudes de
onda del espectro de luz infrarroja y cerca del infrarrojo.
Está previsto que uno o más de los circuitos
anteriormente mencionados pueda ser ejecutado mediante uno o más
conjuntos de instrucciones programables configurados para que sean
ejecutados mediante al menos un procesador del sistema
electroquirúrgico o al menos mediante un procesador situado
remotamente del sistema electroquirúrgico. Por ejemplo, los datos
correspondientes a la energía de la luz reflejada pueden ser
transmitidos, de modo inalámbrico o no inalámbrico, sobre una red,
tal como una LAN, WAN o Internet, a un servidor o estación de
control remoto para que analice los datos que usa un conjunto de
instrucciones programables para determinar la cantidad de sangre
presente en la proximidad de y/o sobre el electrodo.
De acuerdo con el análisis realizado, el
servidor remoto o la estación de control generan entonces usando el
mismo u otro conjunto de instrucciones programables la señal de
control de realimentación y aplican la señal al sistema de
selección de potencia. Se considera que otra forma de energía
electromagnética puede ser usada para detectar la presencia de
sangre además del haz luminoso óptico.
En una realización preferida de la presente
invención se proporciona un sistema electroquirúrgico que incluye
una pieza de mano que tiene un extremo proximal y un extremo distal
desde el que se emite la energía luminosa desde el mismo; al menos
un electrodo electroquirúrgico sobre la pieza de mano y que se
extiende desde el extremo distal desde cual se emite energía
electroquirúrgica; una fuente de energía luminosa para generar la
energía luminosa y transmitir la misma al extremo distal por medio
de al menos una guía de ondas; una fuente de energía
electroquirúrgica para generar la energía electroquirúrgica y
transmitir la misma mediante al menos un elemento eléctricamente
conductor al electrodo; y medios para analizar las características
de la energía luminosa para determinar la cantidad de sangre
presente en la proximidad del electrodo y para controlar la fuente
de energía electroquirúrgica consecuentemente.
Según la presente invención se proporciona un
sistema electroquirúrgico que incluye medios para generar y dirigir
energía luminosa sobre el tejido; medios para generar energía
electroquirúrgica y transmitir la misma por medio de un electrodo
al tejido; y medios para analizar las características de la energía
luminosa para determinar la cantidad de sangre presente en el
electrodo y para controlar los medios para generar energía
electroquirúrgica consecuentemente.
Características adicionales de la descripción
resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la
descripción detallada siguiente en combinación con los dibujos.
Se describirán diversas realizaciones más
adelante con referencia a los dibujos, en los que:
la Figura 1 es un diagrama en perspectiva de una
realización del presente sistema electroquirúrgico;
la Figura 2 es un diagrama esquemático separado
de un instrumento de pieza de mano electroquirúrgica del sistema
electroquirúrgico de la Figura 1;
la Figura 3 es un diagrama de bloques del
sistema óptico de detección de sangre;
la Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del sistema óptico de detección de sangre según
un primer método;
la Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del sistema óptico de detección de sangre según
un segundo método; y
la Figura 6 es un diagrama esquemático separado
de otra realización del instrumento de pieza de mano
electroquirúrgico.
Un sistema 10 electroquirúrgico se muestra en
perspectiva en la Figura 1 y permite que un cirujano efectúe el
corte, la coagulación, y/o una combinación de estos en el tejido de
un paciente 11. El sistema electroquirúrgico 10 tiene una pieza 12
de mano con un extremo proximal 13 para que sea mantenida y
controlada por el cirujano. Un extremo distal 14 en la pieza de
mano tiene un puerto 15 desde el que se dirige un haz luminoso
óptico al paciente 11. Un electrodo electroquirúrgico 16 se
extiende desde el extremo distal 14 de la pieza 12 de mano.
Un sistema óptico 17 de detección de sangre para
generar el haz luminoso óptico está conectado al extremo proximal
13 de la pieza 12 de mano por medio de guías de onda o conductores
34. El sistema óptico 17 de detección de sangre puede ser
controlado manualmente por el cirujano o controlado automáticamente
para que suministre el haz luminoso óptico desde el extremo distal
14 de la pieza 12 de mano hacia el paciente 11. Un generador
electroquirúrgico 18 para generar la energía electroquirúrgica está
conectado eléctricamente al extremo proximal 13 de la pieza 12 de
mano y puede ser controlado manualmente por el cirujano o controlado
automáticamente para transmitir energía electroquirúrgica desde el
electrodo electroquirúrgico 16 hacia el paciente 11. El sistema
óptico 17 de detección de sangre y el generador electroquirúrgico 18
están conectados por un cable 38 para proporcionar comunicaciones
de datos entre ambos y una señal de control de realimentación del
sistema óptico 17 de detección de sangre al generador 18 para
controlar el generador 18.
Aunque el sistema óptico 17 de detección de
sangre puede ser usado para controlar el generador electroquirúrgico
18, se prefiere que el generador electroquirúrgico 18 incluya un
sistema de selección de potencia con el cual el usuario pueda
inicializar, establecer, vigilar y/o controlar el funcionamiento del
generador electroquirúrgico 18. El generador electroquirúrgico
preferido no necesita estar limitado a estos cuatro elementos
funcionales, por ejemplo, el generador electroquirúrgico 18 podría
incluir también seguridad adicional, vigilancia,
modificación/acondicionamiento de señales, y/o circuitos de
realimentación o elementos/procedimientos funcionales. El diseño de
los generadores electroquirúrgicos actuales puede incluir el uso de
componentes digitales y señalización, componentes analógicos y
señalización, y/o componentes ópticos y señalización, o puede estar
incorporado, completa o parcialmente dentro de un procedimiento de
software que ejecutan componentes de hardware.
Una trayectoria 19 de retorno se proporciona
para la energía electroquirúrgica; la trayectoria 19 de retorno
puede ser un circuito monopolar o bipolar. La Figura 1 ilustra un
circuito monopolar que tiene una trayectoria 20 de retorno, en
lugar de un electrodo de retorno en el caso de un circuito bipolar.
La trayectoria 19 de retorno está conectada para recibir al menos
una porción de la energía electroquirúrgica transmitida desde la
fuente de energía electroquirúrgica 18 y luego al paciente 11. Una
entrada 22 de retorno para la fuente de energía electroquirúrgica
18 está conectada a la trayectoria 19 de retorno para proporcionar
un circuito completo 23 entre el electrodo electroquirúrgico 16, el
paciente 11, y el generador electroquirúrgico 18.
Un botón 24 de control accionado manualmente se
proporciona cobre la pieza 12 de mano para que el cirujano controle
selectivamente el generador electroquirúrgico 18 para controlar la
energía electroquirúrgica suministrada desde el extremo distal 14.
El botón 24 de control puede estar situado también en un pedal
26.
Se permite que el cirujano pueda utilizar el haz
óptico que emana del puerto 15 para localizar con precisión el
tejido objetivo que ha de ser tratado si el haz luminoso óptico
tiene energía luminosa dentro del espectro visible. Se considera
que el haz óptico luminoso puede tener energía luminosa visible
dentro de las longitudes de onda del espectro de luz infrarroja y
cercanas al infrarrojo.
Con referencia la Figura 3, el sistema óptico 17
de detección de sangre incluye un circuito 52 de generación de haz
óptico luminoso que tiene componentes ópticos para generar y enfocar
un haz luminoso, tal como un haz de luz lasérica, como se conoce en
la técnica, en estrecha proximidad con y/o sobre un electrodo 16 de
la pieza 12 de mano. La guía 34 de ondas, mostrada en la Figura 1,
se usa para suministrar la energía luminosa desde el extremo
proximal 13 hasta más allá del extremo distal 14. El sistema óptico
17 de detección de sangre incluye además al menos un componente
óptico 54 posicionado en el extremo distal 14 de la pieza 12 de
mano, para capturar energía luminosa reflejada como se conoce en la
técnica. El al menos un componente óptico 54 devuelve señales
indicativas de la energía luminosa reflejada en el sistema 17 por
medio de guías de onda/conductores 34 al menos a un detector
fotosensible.
El sistema óptico 17 de detección de sangre
incluye además un circuito 56 de detección de sangre para analizar
la energía luminosa reflejada y determinar la cantidad de sangre
presente en la proximidad de y/o sobre un electrodo 16; y un
circuito 58 de corrección de realimentación.
La energía luminosa reflejada incluye
preferiblemente datos correspondientes a las reflexiones de la luz
indicativas de dos longitudes de onda diferentes, una primera y una
segunda longitudes de onda. En primer lugar, un primer haz luminoso
óptico que tiene la primera longitud de onda es generado y emana de
la pieza 12 de mano. La energía luminosa reflejada indicativa del
primer haz luminoso óptico es capturada y analizada por el sistema
óptico 17 de detección de sangre para medir diversos parámetros,
tales como recuentos de fotones. En segundo lugar, un segundo haz
luminoso óptico que tiene la segunda longitud de onda es generado y
emana de la pieza 12 de mano. La energía luminosa reflejada
indicativa del segundo haz luminoso óptico es capturada y analizada
por el sistema óptico 17 de detección de sangre para medir diversos
parámetros, tales como recuentos de fotones.
Alternativamente, un haz luminoso óptico de
banda ancha es generado y emana de la pieza 12 de mano. Las energías
luminosas reflejadas, indicativas de dos longitudes de onda
separadas y distintas, son capturadas y analizadas por el sistema
óptico 17 de detección de sangre para medir diversos parámetros,
tales como recuentos de fotones. Preferiblemente, en cualquier
método, la primera longitud de onda está en el intervalo de
620-700 nanómetros y la segunda longitud de onda
está en el intervalo de 540-610 nanómetros o
950-1050 nanómetros.
Una relación se obtiene entonces usando dos
valores medidos correspondientes a un parámetro particular; un
valor medido es indicativo del primer haz luminoso óptico o longitud
de onda y un valor medido es indicativo del segundo haz luminoso
óptico o longitud de onda. Una tabla de consulta u otra estructura
de datos es usada entonces por un procesador o por un individuo
para correlacionar la relación con una cantidad particular o nivel
de sangre presente en la proximidad del electrodo 16.
La energía luminosa reflejada puede ser
analizada también para determinar la cantidad de sangre presente
usando alguno de varios métodos conocidos, tales como
Espectroscopia Casi Infrarroja (NIRS), Espectroscopia Infrarroja
(IRS), Espectroscopia Fluorescente, Espectroscopia de Raman,
Espectroscopia Fotoacústica (donde el sistema 10 está equipado con
un micrófono para medir una onda de presión acústica creada por el
haz óptico que calienta rápidamente el tejido), flujometría Doppler
de láser, mediciones de cambio de dispersión de la luz, y mediciones
de cambio de polarización. Estos métodos determinan el nivel de
intensidad luminosa, los efectos de dispersión de la luz, el nivel
de la energía fluorescente, y otras características de la energía
luminosa reflejada. El nivel de intensidad luminosa determinado,
los efectos de dispersión de la luz, el nivel de la energía
fluorescente, y/o otras características de la energía luminosa
reflejada se usan entonces para calcular, usando ecuaciones
matemáticas, algoritmos, y/o instrucciones pro-
gramables ejecutadas por al menos un procesador, la cantidad de sangre presente en la proximidad del electrodo 16.
gramables ejecutadas por al menos un procesador, la cantidad de sangre presente en la proximidad del electrodo 16.
\global\parskip0.880000\baselineskip
Conociendo las características de la señal
óptica del haz luminoso generado y el nivel de la intensidad
luminosa determinado, los efectos de dispersión de la luz, el nivel
de energía fluorescente, y otras características de la energía de
la luz reflejada, el sistema 17 es capaz de determinar usando una
tabla de consulta u otra estructura de datos la cantidad de sangre
presente en la proximidad del electrodo 16. Si el análisis indica
que hay una elevada cantidad de sangre presente en la proximidad del
electrodo 16, se puede deducir que el tejido no se ha coagulado (en
el caso de un procedimiento de coagulación) o ha sido cortado (en el
caso de un procedimiento de corte). Si el análisis indica que hay
una baja cantidad de sangre presente en la proximidad del electrodo
16, se puede deducir que el tejido se ha coagulado (en el caso de un
procedimiento de coagulación) o que no ha sido cortado
adecuadamente (en el caso de un procedimiento de corte).
El sistema puede detectar también la presencia
de cualquier vaso sanguíneo en la proximidad del extremo distal del
electrodo 16 y controlar el generador 18 electroquirúrgico
consecuentemente o alertar el cirujano para evitar, por ejemplo, la
sección de vasos sanguíneos importantes.
El circuito 58 de corrección de la
realimentación que está conectado eléctricamente para recibir una
señal del circuito 56 de detección de sangre funciona para producir
una señal de control de la realimentación que se suministra
entonces al sistema de selección de potencia, dentro del generador
electroquirúrgico 18, por medio del conductor 38 para originar que
el sistema de selección de potencia controle la cantidad de energía
electroquirúrgica creada y/o el tipo de forma de onda de salida
generado (forma de onda de coagulación o de división de tejido) de
acuerdo con la cantidad de sangre presente en la proximidad de y/o
sobre el electrodo 16.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra
a modo de ejemplo un método de funcionamiento del sistema óptico 17
de detección de sangre. En la operación 400, se generan el haz
luminoso óptico y la energía electroquirúrgica. La energía luminosa
reflejada es capturada en la operación 402 y analizada en la
operación 404 para determinar la cantidad de sangre presente en la
proximidad del electrodo 16 en la operación 406. En la operación 408
se determina si el nivel detectado de sangre en la proximidad del
electrodo 16 está por encima de un umbral predeterminado (el valor
de umbral predeterminado depende del método que se use para detectar
la cantidad de sangre presente). Si el nivel detectado de sangre no
está por encima del valor de umbral predeterminado, entonces se
determina en la operación 410 si el procedimiento que se está
ejecutando es un procedimiento de coagulación. Si no se está
ejecutando un procedimiento de coagulación, es decir, se está
ejecutando un procedimiento de corte, el procedimiento de corte se
continúa en la operación 412, y el procedimiento retorna a la
operación 408.
Si en la operación 410 se determina que se está
ejecutando un procedimiento de coagulación, el procedimiento
continúa con la operación 414 en la que se transmite una señal
mediante el circuito 58 de corrección de la realimentación al
generador electroquirúrgico 18 para controlar la cantidad de energía
electroquirúrgica y/o el tipo de forma de onda de salida generada o
la desconexión del generador electroquirúrgico 18, puesto que el
procedimiento de coagulación ha sido realizado adecuadamente. Si en
la operación 408, se determina que el nivel detectado de sangre es
superior al valor de umbral predeterminado, entonces se determina en
la operación 416 si el procedimiento que se está realizando es un
procedimiento de corte. Si no se está ejecutando un procedimiento
de corte, es decir, se está ejecutando un procedimiento de
coagulación, el procedimiento de coagulación se continúa en la
operación 418, y el procedimiento retorna a la operación 408.
Si en la operación 416 se determina que se está
ejecutando un procedimiento de corte, el procedimiento continúa a
la operación 414 en la que se transmite una señal mediante el
circuito 58 de corrección de la realimentación al circuito
electroquirúrgico 18 para controlar la cantidad de energía
electroquirúrgica y/o el tipo de forma de onda generada o
desconectar el generador electroquirúrgico 18, puesto que el
procedimiento de corte ha sido ejecutado adecuadamente.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
otro método a modo de ejemplo de funcionamiento del sistema óptico
17 de detección de sangre. En la operación 500, se generan el haz
luminoso óptico y energía electroquirúrgica. La energía luminosa
reflejada es capturada en la operación 502 y analizada en la
operación 504 para determinar la cantidad de sangre presente en la
proximidad del electrodo 16 en la operación 506. La operación 506
determina la cantidad de sangre presente calculando el valor de la
relación determinada dividiendo el recuento de fotones en la
longitud de onda 1 por el recuento de fotones en la longitud de onda
2. El valor de la relación se analiza en la operación 508.
Si el valor de la relación es bajo (menor que un
valor predeterminado de la relación) entonces el procedimiento pasa
a la operación 510 en la que una señal es transmitida mediante el
circuito 58 de corrección de la realimentación al generador
electroquirúrgico 18 para controlar el modo de funcionamiento, es
decir, seleccionando un modo de (corte) de división del tejido.
Asimismo, la cantidad de energía electroquirúrgica puede ser
ajustada.
Si en la operación 508, se determina que el
valor de la relación es alto (mayor que el valor predeterminado de
la relación), el procedimiento pasa a la operación 512 en la que una
señal es transmitida por el circuito 58 de corrección de la
realimentación al generador electroquirúrgico 18 seleccionando un
modo de hemostasis (coagulación). La cantidad de energía
electroquirúrgica puede ser también ajustada.
Si en la operación 508, se determina que el
valor de la relación es un valor intermedio (aproximadamente igual
al valor predeterminado de la relación), el procedimiento pasa a la
operación 514 en la que se transmite una señal mediante el circuito
58 de corrección de la realimentación al generador electroquirúrgico
18 seleccionando un modo mezclado que es proporcional al valor
detectado de la relación. A continuación de cualquiera de las
operaciones 510, 512 y 514, el procedimiento retorna a la captura de
la energía de la luz reflejada en le operación 502 en un bucle
continuo.
Se ha de tener en cuenta que dependiendo de cual
de los métodos espectroscópicos anteriores y de otros es usado por
el sistema óptico 17 de detección de sangre para determinar la
cantidad de sangre presente, el sistema óptico 17 de detección de
sangre es controlado consecuentemente usando parámetros de medición
óptica relativos a la sangre conocidos por cada método, para
generar y enfocar un haz luminoso óptico que tiene características
adecuadas para el método. El sistema óptico 17 de detección de
sangre puede cambiar la longitud de onda del haz luminoso óptico
dentro del espectro visible, cerca de las longitudes de onda del
espectro de luz infrarroja y cercano a la luz infrarroja,
dependiendo de cual de los métodos anteriores se usa para determinar
la cantidad de sangre presente en la proximidad del electrodo 16.
Por ejemplo, si se usa el método NIRS, el haz luminoso óptico
necesita tener una longitud de onda justamente superior a la del
espectro visible.
La longitud de onda del haz luminoso óptico
puede ser seleccionada manualmente usando un mando de control u
otros medios de control en el sistema óptico 17 de detección de
sangre. Si la longitud de onda del haz luminoso óptico está en un
intervalo particular, la energía luminosa del haz luminoso óptico
puede ser usada para crear una trayectoria conductora ionizada a lo
largo de la cual la energía electroquirúrgica puede ser guiada.
Cuando ha sido usada la energía luminosa para
crear una trayectoria ionizada, la energía luminosa debe ser
controlada usando los medios de control para evitar efectos no
deseados en el tejido. El ciclo de trabajo del haz luminoso debe
ser mantenido en el intervalo de 10^{-5} a 10^{-8}. La densidad
de la energía suministrada a cualquier área única de tejido desde
el haz luminoso no debe exceder 26 J/cm^{2} para longitudes de
onda comprendidas entre 1,06 y 10,6 micrómetros, y 17 J/cm^{2}
para longitudes de onda del orden de 0,53 micrómetros e inferiores.
Para crear la trayectoria ionizada, la longitud de onda del haz
óptico debe estar en el intervalo de 0,3 a 10,6 micrómetros.
Se establece además que uno o más de los
circuitos 52, 56 y 58 anteriormente mencionados pueden ser
establecidos mediante uno o más conjuntos de instrucciones
programables configurados para que sean ejecutados por al menos un
procesador del sistema electroquirúrgico 10 o al menos un procesador
situado remotamente del sistema electroquirúrgico 10. Por ejemplo,
los datos correspondientes a la energía luminosa reflejada pueden
ser transmitidos, ya sea de modo inalámbrico o no inalámbrico,
sobre una red, tal como una LAN, WAN, o Internet, a una estación de
control o servidor remoto para analizar los datos usando un conjunto
de instrucciones programables para determinar la cantidad de sangre
presente en la proximidad de y/o sobre el electrodo 16 y/o la
presencia de vasos sanguíneos en la proximidad del extremo distal
del electrodo 16.
De acuerdo con el análisis realizado, la
estación de control o el servidor remoto generan entonces usando el
mismo u otro conjunto de instrucciones programables la señal de
control de realimentación y suministran la señal al sistema de
selección de potencia. Se considera que puede ser usada otra forma
de energía electromagnética para detectar la presencia de sangre
además del haz óptico de luz.
Otra realización de una pieza de mano para un
sistema electroquirúrgico 10 se representa en la Figura 6 y se
designa en general con el número 12A de referencia. La pieza 12A de
mano incluye un extremo proximal 13A que es mantenido y controlado
por el cirujano, un extremo distal 14A en la pieza 12A de mano tiene
un puerto 15A desde el cual se dirige un haz luminoso óptico al
paciente 11. Un electrodo 16A electroquirúrgico se extiende desde
el extremo distal 14A de la pieza 12A de mano. El al menos un
componente óptico 54 en el extremo distal 14A de la pieza 12A de
mano devuelve señales indicativas de la energía luminosa reflejada
al sistema óptico 17 de detección de sangre a través de guías de
onda o conductores 34A al menos a un detector fotosensible.
Un botón 24A de control variable accionado
manualmente se proporciona sobre la pieza 12A de mano para que el
cirujano controle selectivamente en tiempo real la intensidad o
nivel de la corriente, es decir, la intensidad de la forma de onda
de salida, proporcionada por el generador electroquirúrgico 18 de
acuerdo con la cantidad de sangre detectada por el sistema óptico
17 de detección de sangre. Consecuentemente, la pieza 12A de mano
proporciona al cirujano la capacidad de controlar la cantidad de
tejido cortado, coagulado, etc., a medida que el sistema 10 detecta
simultáneamente la cantidad de sangre.
En otra realización preferida, con referencia
continuada a la Figura 6, la detección óptica de la presencia de
sangre controla el modo de generación del generador
electroquirúrgico en tiempo real o automáticamente con
instrumentos. Con propósitos ilustrativos, si una gran cantidad de
sangre se detecta adyacente al electrodo 16A entonces el modo de
salida del generador electroquirúrgico se establece automáticamente
para una forma de onda de "hemostasis" (coagulación) de alto
nivel. Si no se detecta sangre, entonces es seleccionada
automáticamente una forma de onda de "división de tejido"
(corte) para la salida del generador electroquirúrgico. Si se
detecta una cantidad intermedia de sangre entonces es seleccionada
una "combinación" en proporción a la cantidad de sangre
detectada. Simultáneamente, el cirujano puede usar el botón 24A de
control variable accionado manualmente para el control selectivo en
tiempo real de la intensidad o nivel de la corriente.
El cirujano selecciona la intensidad que
proporciona una velocidad operacional dentro de su zona de comodidad
individual. Por tanto, la selección del modo es controlada
automáticamente por el circuito 56 de detección de sangre y el
cirujano controla la intensidad de la salida en tiempo real o
automáticamente con instrumentos. Esta realización simplifica
grandemente la interfaz del equipo de cirujano proporcionando una
selección de modo automatizada para ayudar al cirujano. Como un
resultado existe una mejora en los resultados quirúrgicos, porque
el modo apropiado se selecciona en tiempo real, reduciendo de ese
modo la expansión térmica dentro del tejido. Adicionalmente, puesto
que el cirujano mantiene el control de la intensidad de la
corriente, existe una característica de seguridad incorporada.
El esquema de control descrito anteriormente
puede ser ofrecido como una característica que puede ser
seleccionada, u opción. Es decir, un conmutador que puede ser
seleccionado permitiría al cirujano escoger entre el funcionamiento
del sistema de la presente invención en un modo completamente
automático o en un modo que le permita al cirujano controlar la
intensidad de la corriente.
Se considera que el botón 24A de control puede
estar situado también en el pedal 26. Se considera además que las
funciones del botón 24A de control variable pueden ser
automatizadas, para que el sistema 10 controle automáticamente la
intensidad de la corriente de acuerdo con la cantidad de sangre
detectada por el sistema óptico 17 de detección de sangre.
Está previsto que el cirujano pueda utilizar el
haz óptico que emana del puerto 15A para localizar el tejido
objetivo que ha de ser tratado si el haz luminoso óptico tiene
energía luminosa comprendida dentro del espectro visible. Se
considera que el haz luminoso óptico puede tener energía luminosa
visible dentro de longitudes de onda del espectro de luz infrarroja
y cercanas.
Como se muestra mediante las Figuras 2 y 6, el
sistema electroquirúrgico 10 está configurado de modo que el
extremo distal 14, 14A y el electrodo electroquirúrgico 16, 16A,
están preferiblemente dispuestos geométricamente con relación a la
pieza 12, 12A de mano para proporcionar la energía luminosa desde el
extremo distal 14, 14A. Esta geometría permite la aplicación
simultánea combinada de la energía luminosa y la energía
electroquirúrgica. La trayectoria ionizada está configurada por la
energía luminosa procedente del extremo distal 14, 14A en el
paciente 11 para dirigir la energía electroquirúrgica allí a lo
largo.
Un método para proporcionar el corte, la
coagulación, y/o una combinación de ambos sobre el tejido del
paciente 11 con el sistema electroquirúrgico 10 incluye la
operación siguiente de dirigir energía luminosa y energía
electroquirúrgica desde la pieza 12, 12A de mano con sus extremos
proximal y distal, 13, 13A y 14, 14A, a lo largo de un eje
longitudinal de la pieza 12, 12A de mano dirigiendo el extremo
distal 14, 14A de la misma a lo largo del eje longitudinal desde el
cual la energía luminosa y la energía electroquirúrgica pueden ser
al menos en parte dirigidas simultáneamente.
Preferiblemente, como se muestra en las Figuras
2 y 6, el haz óptico luminoso se enfoca enfrente del extremo distal
14, 14A del electrodo 16, 16A para detectar la presencia de sangre
sobre el tejido que se está cortando o coagulando mediante la pieza
12, 12A de mano. La energía luminosa emana continuamente desde el
extremo distal 14, 14A de la pieza 12, 12A de mano.
Alternativamente, el cirujano activa el generador electroquirúrgico
18 usando el botón 24, 24A de control situado sobre la pieza 12,
12A de mano o el conmutador 26 de pie. Cuando se inicia la
activación, primeramente, se emite energía luminosa desde el extremo
distal 14, 14A de la pieza 12, 12A de mano, seguidamente, después
de un breve retardo en el que se detecta la presencia de sangre, se
activa la transmisión de energía electroquirúrgica desde el
electrodo electroquirúrgico 16, 16A en el extremo distal 14, 14A de
la pieza 12, 12A de mano.
En el caso de encontrar un vaso sanguíneo que ha
creado un charco de sangre, este método proporciona la detección
del charco de sangre y selecciona automáticamente una forma de onda
hemostática (coagulación) mediante el generador electroquirúrgico
18 para efectuar un procedimiento de "coagulación por
puntos".
Asimismo, si no hay sangre presente, el sistema
de detección selecciona una forma de onda de división (corte de
tejido. De esta manera, el daño térmico en el tejido se reduce
creando un efecto de tejido superior.
El método incluye la operación adicional de
guiar la energía electroquirúrgica disponiendo el extremo distal
14, 14A y el electrodo electroquirúrgico 16, 16A geométricamente con
relación a la pieza 12, 12A de mano para proporcionar el haz
luminoso óptico desde el extremo distal 14, 14A para la aplicación
simultánea combinada del haz luminoso óptico y el de energía
electroquirúrgico. Entonces se realiza la operación añadida de
ionizar una trayectoria conductora con energía luminosa desde el
extremo distal 14, 14A en el paciente 11 para dirigir la
circulación de energía electroquirúrgica.
El método incluye también la operación adicional
de proporcionar un soporte de electrodo electroquirúrgico alargado
para soportar el electrodo 16, 16A para uso endoscópico o
laparoscópico en el que una cánula se coloca a través de la pared
del cuerpo de paciente.
Las reivindicaciones que siguen tratan de cubrir
las realizaciones descritas y sus equivalentes. El concepto en su
alcance más amplio cubre el sistema para detectar ópticamente la
presencia de sangre y/o determinar la cantidad de sangre detectada
durante la electrocirugía. Se ha de entender que el concepto está
sometido a muchas modificaciones sin salirse del alcance de las
reivindicaciones tal como se citan en esta memoria.
Aunque la presente invención ha sido descrita
con respecto a realizaciones preferidas, resultará evidente para
los expertos de capacidad ordinaria en la técnica a la que esta
pertenece que pueden hacerse cambios y modificaciones sin salirse
del alcance del aparato, sujeto de la misma, tal como se define
mediante las reivindicaciones adjuntas.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Claims (15)
1. Un sistema electroquirúrgico (10) que
comprende:
medios (17, 34, 151) para generar y dirigir
energía luminosa sobre el tejido;
medios (18) para generar energía
electroquirúrgica y transmitir la misma por medio de un electrodo al
tejido; y
medios (17) para analizar características de la
energía luminosa para determinar la cantidad de sangre presente en
la proximidad del electrodo y para controlar los medios para generar
energía electroquirúrgica consecuentemente.
2. El sistema electroquirúrgico de la
reivindicación 1, en el que:
se proporciona una pieza (12) de mano que tiene
un extremo proximal (13) y un extremo distal (14) desde el cual se
emite energía luminosa;
el electrodo es un electrodo electroquirúrgico
proporcionado sobre la pieza de mano y que se extiende desde el
extremo distal desde el que se emite energía electroquirúrgica;
se proporciona una fuente de energía luminosa
para generar la energía luminosa y que transmite la misma al
extremo distal a través de al menos una guía de onda; y
se proporciona una fuente de energía
electroquirúrgica para generar la energía electroquirúrgica y
transmitir la misma mediante al menos un elemento eléctricamente
conductor al electrodo.
3. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que los medios para generar y dirigir
energía luminosa general energía luminosa visible en al menos una de
las longitudes de onda del espectro de luz infrarroja y de cerca
del infrarrojo.
4. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que los medios para generar energía
electroquirúrgica generan energía electroquirúrgica que tiene al
menos una forma de onda de salida de división de tejido y una de
coagulación.
5. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que las características de la energía
luminosa se seleccionan del grupo compuesto de nivel de: intensidad
de la luz, efectos de dispersión de la luz, y nivel de la energía
fluorescente.
6. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que los medios para analizar están
situados remotamente con respecto a los medios para generar la
energía luminosa y los medios para generar la energía
electroquirúrgica.
7. El sistema electroquirúrgico de la
reivindicación 2, en el que los medios para analizar comunican con
la fuente de energía luminosa a través de una red.
8. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que los medios para analizar las
características de la energía luminosa usan un método seleccionado
del grupo compuesto de: Espectroscopia Cercana al Infrarrojo,
Espectroscopia de Infrarrojos, Espectroscopia de Fluorescencia,
Espectroscopia de Raman, Espectroscopia Fotoacústica, Flujometría
Doppler de láser, medición de cambios de dispersión de la luz, y
medición de cambios de polarización.
9. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que la energía luminosa tiene una
longitud de onda adecuada para crear una trayectoria ionizada entre
un extremo distal del electrodo y el tejido, y el electrodo está
posicionado cerca de la trayectoria ionizada de modo que la energía
electroquirúrgica es conducida a lo largo de la trayectoria
ionizada.
10. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que los medios para analizar incluyen
medios para detectar la presencia de al menos un vaso sanguíneo en
la proximidad de un extremo distal del electrodo.
11. El sistema electroquirúrgico de la
reivindicación 1, en el que los medios para analizar características
de la energía luminosa incluyen medios para determinar un valor de
la relación dividiendo un primer parámetro obtenido dirigiendo
energía luminosa que tiene una primera longitud de onda por un
segundo parámetro obtenido dirigiendo energía luminosa que tiene
una segunda longitud de onda.
12. El sistema electroquirúrgico de la
reivindicación 2, en el que los medios para analizar características
de la energía luminosa incluyen medios para determinar un valor de
la relación, dividiendo un primer parámetro obtenido emitiendo
energía luminosa desde la pieza de mano que tiene una primera
longitud de onda por un segundo parámetro obtenido dirigiendo
energía luminosa desde la pieza de mano que tiene una segunda
longitud de onda.
13. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 11 ó 12, en el que los medios para analizar
características de la energía luminosa incluyen medios para
determinar si el valor de la relación es inferior que,
aproximadamente igual a, o mayor que un valor de la relación
predeterminado y para controlar los medios para generar energía
electroquirúrgica, consecuentemente.
14. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 11 ó 12, en el que la primera longitud de onda está
en el intervalo de 620-700 nanómetros y la segunda
longitud de onda está en el intervalo de 540- 610 nanómetros o de
950-1050 nanómetros.
15. El sistema electroquirúrgico de las
reivindicaciones 1 o 2, en el que los medios para analizar y
controlar la fuente de energía electroquirúrgica incluyen medios
para controlar de modo variable la intensidad de la corriente
generada por el generador electroquirúrgico.
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