ES2354416T3 - Bisturí ultrasónico. - Google Patents

Abstract

Un bisturí ultrasónico (10), que incluye: un alojamiento (12) que tiene un interior; una pieza de soporte en dicho alojamiento (12); una hoja (22) acoplada a dicha pieza de soporte; una armadura (42) en dicha pieza de soporte; medios de accionamiento (50) para aplicar energía ultrasónica a la hoja (22) a lo largo de su eje geométrico a través de la citada armadura (42) y de dicha pieza de soporte para hacer vibrar a la hoja (22) con un movimiento lateral armónico, en el que dichos medios de accionamiento (50) están montados en dicha armadura (42) con el eje geométrico de los medios de accionamiento formando un ángulo de desplazamiento con el eje geométrico de dicha armadura (42), y aplican energía a dicha hoja (22) a lo largo de su eje geométrico a través de la citada armadura (42) y de dicha pieza de soporte para mover a la hoja (22) con un movimiento de vaivén.

Description

ANTECEDENTES DEL INVENTO Campo del invento Este invento se refiere a un dispositivo para realizar cirugía, en particular un bisturí ultrasónico, el cual 5 es totalmente autónomo, empleando pilas como fuente de alimentación principal, con un conmutador para permitir la selección entre modos de corte y de cauterización. En funcionamiento, el bisturí ultrasónico ofrece la posibilidad de desplazar la hoja del bisturí tanto con un movimiento lateral como con un movimiento de vaivén para conseguir la separación de los tejidos a lo largo de márgenes intersticiales. Descripción de la técnica anterior 10 En la técnica anterior, es bien sabido que la cirugía ultrasónica evita el trauma, una cicatrización extensiva y limitaciones del corte térmico de la electrocirugía y la cirugía con láser. En la cirugía ultrasónica, el bisturí ultrasónico tiene la ventaja de la tecnología de disección a consecuencia del movimiento oscilante de las hojas. La energía ultrasónica se transmite a través de una conexión o montura entre la fuente de energía ultrasónica y un acoplador manual que monta el útil quirúrgico, por ejemplo una hoja quirúrgica montada en la 15 punta del acoplador. Esta conexión facilita la transmisión del movimiento ultrasónico desde la fuente de energía a través del acoplador a la hoja quirúrgica con el fin de generar vibraciones en la hoja con un movimiento de vaivén. Este movimiento ultrasónico es acoplado entonces con el tejido al que se aplica la hoja. En general, se pensaba que con los bisturíes ultrasónicos deberían utilizarse, también, las mismas hojas afiladas empleadas con los bisturíes quirúrgicos manuales. Se ha descubierto que en los instrumentos 20 quirúrgicos ultrasónicos, las hojas más romas conseguían una coagulación excepcional y que con ellas se cortaba mejor que utilizando las hojas de bisturí afiladas, usuales. De hecho, con la hoja más roma se proporciona una mayor transmisión de energía ultrasónica al tejido adyacente en la zona quirúrgica. Esta transmisión incrementada era el resultado de un área de corte incrementada de la hoja en contacto con el tejido. A consecuencia de la mayor transmisión de la energía ultrasónica, se lograba un mejor acoplamiento 25 acústico, lo que permitía mejorar la capacidad de corte y de hemostasia. Asimismo, se ha encontrado que el rectificar las hojas para reducir y modificar el área de su sección transversal mejoraba el efecto de "batido" armónico. Los bisturíes ultrasónicos existentes pueden aplicarse a un tejido con un movimiento vibratorio de vaivén. Si bien este movimiento de vaivén, asociado al empleo de hojas romas, ofrece ventajas con respecto a 30 los bisturíes ultrasónicos dotados de hojas afiladas, puede conseguirse con facilidad un corte mejorado y de calidad si, también, se aplica un movimiento lateral de las hojas. Los bisturíes ultrasónicos existentes no están dotados de la capacidad de conseguir, a la vez, el movimiento ultrasónico de vaivén y lateral de la hoja. Los bisturíes ultrasónicos existentes también tienen la desventaja de depender de fuentes de alimentación externas que se conectan con el dispositivo quirúrgico mediante un cable. La conexión mediante 35 un cable con una fuente de alimentación puede deteriorar la portabilidad del bisturí y, a la vez, estorbar en algunas operaciones quirúrgicas. Ejemplos de la técnica anterior, en este campo, incluyen la patente norteamericana núm. 4.587.958, titulada " Dispositivo quirúrgico ultrasónico", expedida a Noguchi y colaboradores el 13 de Mayo de 1986; la patente norteamericana núm. 4.832.022, titulada "Bisturí ultrasónico criogénico", expedida a Tjulkov y 40 colaboradores el 23 de Mayo de 1989; la patente norteamericana núm. 5.026.387, titulada "Método y aparato para el corte y la hemostasia quirúrgica por ultrasonidos", expedida a Thomas el 25 de Junio de 1991; la patente norteamericana núm. 5.167.725, titulada "Acoplador para hoja de aleación de titanio revestido con cromo-níquel para bisturí ultrasónico", expedida a Clark y colaboradores el 01 de Diciembre de 1992; la patente norteamericana núm. 5.254.082, titulada "Bisturí quirúrgico ultrasónico", expedida a Takase el 19 de 45 Octubre de 1993; la patente norteamericana núm. 5.263.957, titulada "Hoja para bisturí ultrasónico y métodos de aplicación", expedida a Davison el 23 de Noviembre de 1993; la patente norteamericana núm. 5.324.299, titulada "Hoja para bisturí ultrasónico y métodos de aplicación", expedida a Davison y colaboradores el 28 de Junio de 1994; y la patente norteamericana núm. 6.080.175, titulada "Instrumento quirúrgico de corte y método de uso", expedida a Hogendijk el 27 de Junio de 2000. 50 El documento US 4.961.424 se refiere a un dispositivo de tratamiento ultrasónico que comprende una sonda de sección rectangular que vibra en dirección perpendicular a la dirección axial. SUMARIO DEL INVENTO Por tanto, un objeto del invento es proporcionar un bisturí ultrasónico que le comunica a la hoja un movimiento lateral armónico y, además, un movimiento de vaivén. 55 Por tanto, otro objeto del invento es proporcionar un bisturí ultrasónico que puede ser utilizado para conseguir con facilidad un corte y una disección de calidad mejorados.

Por tanto, todavía otro objeto del invento es proporcionar un bisturí ultrasónico que puede utilizarse para realizar una incisión cuya herida sana subsiguientemente de manera superior y reduciéndose al mínimo el tejido de cicatriz. Por tanto, todavía otro objeto del invento es proporcionar un bisturí ultrasónico que puede cauterizar efectivamente una incisión reduciendo al mínimo el tejido de cicatriz. 5 Por tanto, aún otro objeto del invento es proporcionar un bisturí ultrasónico en forma de dispositivo manual, autónomo, ligero, cuya utilidad se ve por tanto mejorada en virtud de ventajas relativas al peso y al tamaño. Por tanto, todavía otro objeto del invento es proporcionar un bisturí ultrasónico desechable. Para conseguir los objetos descritos, se proporciona un bisturí ultrasónico idealmente adecuado para 10 realizar una cirugía mínimamente invasiva, que comprende un alojamiento con un cilindro con clave y un acoplador de hoja que tiene un cuerpo de hoja y un vástago que se extiende desde el cuerpo de la hoja para acoplamiento con una fuente de energía ultrasónica y que transmite la energía al cuerpo de la hoja. Un transductor transmite energía ultrasónica a la hoja causando tanto el movimiento lateral armónico como el movimiento de vaivén de la hoja. La energía ultrasónica transmitida desde el transductor que provoca el 15 movimiento lateral armónico de la hoja es debida a un desplazamiento que va desde medio grado hasta dos grados, aproximadamente entre el accionamiento del transductor y la armadura dentro del cilindro con clave. Además, la hoja también puede ser sometida a movimiento de vaivén. El movimiento lateral armónico producido es la razón de la facilidad y la calidad de un corte quirúrgico. El corte mejorado se demuestra a la vista de la separación tisular mejorada a lo largo de márgenes 20 intersticiales. En el modo de coagulación, el bisturí puede funcionar a frecuencia más baja y con mayor potencia, proporcionando un cierre térmico. La naturaleza proteinácea de la degradación del tejido en la región sometida a cirugía a la frecuencia de corte provoca el desarrollo de superficies adherentes que conduce a un efecto de coagulación. Este efecto de coagulación mejora la curación reduciendo al mínimo la formación de tejido de cicatriz. 25 El bisturí ultrasónico de este invento no requiere el uso de un cable de alimentación conectado a una fuente externa. La presencia de un cable de alimentación en la reducida zona de las operaciones quirúrgicas puede resultar engorrosa y ser un obstáculo para la facilidad de movimiento del bisturí ultrasónico. En cambio, la fuente de alimentación del bisturí está formada por pilas situadas en una sección del alojamiento propiamente dicho del bisturí ultrasónico; sin embargo, hay posibilidad de emplear una fuente de alimentación 30 externa, si fuese necesario. Asimismo, pueden reducirse el peso y el tamaño de otras partes requeridas del bisturí ultrasónico, tales como el órgano eléctrico de accionamiento y los componentes de circuito con transformador. Dado que todo el bisturí ultrasónico podría funcionar sin fuente de alimentación separada, resulta concebible que la unidad sea desechable. Estos y otros objetos y características del presente invento resultarán evidentes a partir de la 35 exposición adicional que se realizará en la descripción detallada ofrecida en lo que sigue. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se explicarán ahora con detalle las realizaciones preferidas del presente invento, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la figura 1 es una vista lateral, en sección, del bisturí ultrasónico del presente invento, 40 la figura 2 es una vista en planta desde arriba que muestra el bisturí de la figura 1, la figura 3 es una vista en planta desde arriba de la disposición de cilindro/armadura del presente invento que ilustra el grado de diferencia existente entre el eje geométrico de la armadura y el eje geométrico del accionamiento, así como la separación entre paredes existente entre el cilindro con clave y el alojamiento del bisturí ultrasónico. 45 DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN PREFERIDA Haciendo ahora referencia a los dibujos con detalle, en los que números de referencia similares designan elementos similares en todas las diversas vistas, la figura 1 es una vista lateral recortada del bisturí ultrasónico 10.

El alojamiento 12 del bisturí ultrasónico 10 de la figura 1 está configurado de modo que pueda ser 50 cogido con la mano por el cirujano con el fin de permitir que éste lo agarre y lo manipule durante la operación de cirugía. La forma del alojamiento 12 es la de un cuerpo alargado, redondeado, con circunferencias variables. En el extremo alejado del cuerpo del alojamiento 12, hay situadas secciones retirables en la cara del alojamiento, para permitir la introducción de una fuente de alimentación, unas pilas 14 y un cable 16 de alimentación. Desde el extremo 18 de potencia, la circunferencia del cuerpo disminuye hacia un área de agarre 55 20 que constituye la mayor parte de la superficie exterior del alojamiento 12. Desde el área de agarre 20, la circunferencia del cuerpo disminuye hasta llegar a una circunferencia ligeramente mayor que la anchura de la hoja 22, lo que permite una visión mejorada de la acción de la cuchilla 22. En el extremo distal 24 del cuerpo

del alojamiento 12, está prevista una abertura 25 para la inserción de una hoja 22, para conexión con el cilindro con clave 26 del bisturí ultrasónico 10. En la figura 2, la hoja 22 puede ser una de varias hojas con fines especiales previamente adaptadas para el bisturí ultrasónico, para llevar a cabo diferentes tipos de cirugía o diseñadas para movimiento de vaivén y/o lateral del bisturí ultrasónico. La hoja 22 tiene caras laterales opuestas 28 y 30 y puede estar hecha de 5 metal, cerámica, una combinación de ambos o de otro material adecuado para tal propósito. Por ejemplo, cuando el bisturí ultrasónico está fabricado para ejecutar solamente un movimiento lateral, hojas especialmente configuradas y rectificadas garantizan una masa y un equilibrio apropiados a todo lo largo de la hoja. En la figura 1, la hoja 22 tiene un filo lateral 32 y una punta 34 opuesta al vástago 36. Una abertura 38 10 está prevista en la cara del vástago para recibir la extrusión 27 del cilindro con clave 26. Como se muestra en la figura 2, la extrusión 27 tiene una sección aplanada con una superficie realzada 40 en una cara lateral, dimensionada para ajustar, adaptándose, en la abertura 38 de la hoja 22. Como se muestra en la figura 1, la hoja 22 se mueve con relación al movimiento de la armadura 42 con un desplazamiento en vaivén, como se ilustra mediante las flechas de dirección. El movimiento de vaivén 15 consiste en una vibración en la dirección del eje geométrico de la hoja 22. La figura 2 representa el movimiento de la hoja 22 con relación al movimiento de la armadura 42 como un desplazamiento lateral ilustrado mediante las flechas de dirección. El movimiento lateral consiste en una vibración en dirección perpendicular al eje geométrico de la hoja 22. Debe comprenderse que, en determinadas circunstancias, el movimiento lateral por sí solo puede ser 20 suficiente y deseable, sin que exista movimiento de vaivén. Si a la hoja 22 del bisturí no se le aplica el movimiento de vaivén, la separación del tejido sólo se produce en los nodos del movimiento armónico y la incisión quirúrgica tiene lugar a medida que la hoja del bisturí es desplazada manualmente a través del campo de cirugía. En la figura 3, la sección aplanada alargada 44 es la sección de unión de la cuchilla. La sección 25 tubular 46 de la armadura 42 es el área de unión del cilindro con clave 26. En el interior del cuerpo del alojamiento 12, cerca de la abertura 25, está el cilindro con clave 26. El interior del cilindro con clave 26 confina la armadura 42 y transmite la vibración ultrasónica de la armadura 42 a la hoja 22. La armadura 42 tiene una sección tubular 46 maciza que se mueve dentro y que comunica el movimiento al cilindro con clave 26. El otro extremo 48 del cuerpo de la armadura 42 se introduce a 30 deslizamiento en el dispositivo 50 de accionamiento del transductor 52. La armadura 42 puede introducirse a deslizamiento en el dispositivo 50 de accionamiento con un cierto desplazamiento, como se aprecia exageradamente en la ilustración de la figura 3. El dispositivo 50 de accionamiento del transductor 52 es redondeado y tiene un área rebajada 54 para aplicación con la armadura 42. El bisturí ultrasónico 10 es activado mediante un transductor ultrasónico 52 en la punta de la 35 herramienta. El transductor 52 vibra y transmite esta vibración a través del dispositivo 50 de accionamiento y la armadura 42, con una frecuencia controlada, a la hoja 22, causando el movimiento de vaivén de la hoja 22. El desplazamiento de la hoja es función de la corriente eléctrica que entra al transductor 52. La vibración ultrasónica para conseguir el movimiento lateral armónico de la hoja 22, es causada por un desplazamiento de entre medio y dos grados del eje geométrico del dispositivo 50 de accionamiento y el eje 40 geométrico de la armadura 42. El cilindro con clave 26 tiene una holgura de 0,0254 mm (0,001 pulgadas) respecto del alojamiento 12, a fin de permitir el movimiento de batido provocado por el movimiento lateral armónico. El bisturí ultrasónico 10 puede limitarse a transmitir vibración ultrasónica para conseguir un movimiento lateral armónico solamente. Un dispositivo de accionamiento piezoeléctrico de viga, conectado eléctricamente a la placa de 45 circuito 56 proporciona el movimiento de "batido" lateral cuando se conecta directamente a la hoja 22. Una sección de anclaje del dispositivo de accionamiento es la sección de unión de la hoja. El dispositivo de accionamiento 29 es, de preferencia, un Thunder Beam, de Thunder Technology, descrito con el transductor 52; sin embargo, pueden utilizarse alternativas adecuadas. El transductor 52 de la figura 1 tiene un dispositivo de accionamiento piezoeléctrico que, 50 preferiblemente, contiene tecnología de Thunder Technology, que es un órgano de accionamiento piezoeléctrico de gran deformación (descrito e ilustrado en la patente norteamericana 5.632.841, expedida el 27 de mayo de 1997 a la NASA; la patente norteamericana 5.639.850, expedida el 27 de Junio de 1997 a la NASA; y la patente norteamericana 6.030.480, expedida el 29 de Febrero a Face International); sin embargo, los expertos en la técnica reconocerán diversas sustituciones equivalentes. Se ha encontrado que las 55 frecuencias de funcionamiento de entre 40 kHz y 65 kHz trabajan particularmente bien. El alto voltaje para el transductor 52 es proporcionado por medio de la placa de circuito 56. La placa de circuito 56 es del tipo de oblea, con forma rectangular. En un extremo de su cara, la placa de circuito 56 se conecta eléctricamente con el transductor 53.

Para proporcionar el alto voltaje para la placa de circuito 56, un transformador 58 estará conectado eléctricamente en la cara de la placa de circuito, en el extremo opuesto al de unión del transductor 52. El transformador 58 será, preferiblemente, del tipo Transoner (descrito e ilustrado en la patente norteamericana 5.834.882, expedida a Face International). Un Transoner es un transformador piezoeléctrico multicapa. De tamaño extremadamente pequeño, este dispositivo puede suministrar desde 6 voltios hasta un voltaje tan 5 elevado como 900 voltios; sin embargo, los expertos en la técnica reconocerán diversas sustituciones equivalentes. Para alimentar corriente al transformador 58, el alojamiento 12 proporciona espacio interior para dos pilas 14 y una abertura 18 para una conexión con una fuente de alimentación externa 16. Estas fuentes de alimentación se conectan eléctricamente al transformador 58. Las pilas 14 para la fuente de alimentación 10 pueden tener un núcleo de litio que permitiría que el bisturí ultrasónico 10 fuese hecho funcionar durante 15 minutos. Esto es adecuado porque, en muchos procedimientos quirúrgicos, el bisturí ultrasónico 10 no tiene un uso continuado. El alojamiento 12 tiene una abertura 60 en la sección de agarre exterior 20 del cuerpo para un conmutador 62 de función. El conmutador de función 62 ajusta cómodamente en la abertura 60 del exterior del 15 alojamiento 12 y está unido a la placa de circuito 56. El conmutador de función 62 adopta la forma de un botón deslizante. El conmutador de función 62 le permite al operador controlar la aplicación de las vibraciones ultrasónicas a la hoja 22 para los modos de corte y de coagulación. Sin necesidad de utilizar una fuente de alimentación externa, pero con posibilidad de hacerlo, el bisturí ultrasónico 10 puede ser desechable. Asimismo, el bisturí ultrasónico 10 puede estar disponible en diferentes 20 modelos de potencia y de frecuencia, para aplicaciones quirúrgicas variadas. Si bien el invento se ha descrito en conexión con la que se considera su realización más práctica y preferida, debe comprenderse que este invento no se limita a la realización descrita sino que, por el contrario, con él se pretende cubrir diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas 25

Claims (2)

1. REIVINDICACIONES 1. Un bisturí ultrasónico (10), que incluye: un alojamiento (12) que tiene un interior; una pieza de soporte en dicho alojamiento (12); una hoja (22) acoplada a dicha pieza de soporte; 5 una armadura (42) en dicha pieza de soporte; medios de accionamiento (50) para aplicar energía ultrasónica a la hoja (22) a lo largo de su eje geométrico a través de la citada armadura (42) y de dicha pieza de soporte para hacer vibrar a la hoja (22) con un movimiento lateral armónico, en el que dichos medios de accionamiento (50) están montados en dicha armadura (42) con el eje geométrico 10 de los medios de accionamiento formando un ángulo de desplazamiento con el eje geométrico de dicha armadura (42), y aplican energía a dicha hoja (22) a lo largo de su eje geométrico a través de la citada armadura (42) y de dicha pieza de soporte para mover a la hoja (22) con un movimiento de vaivén. 2. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, en el que dicha pieza de soporte es un cilindro (26) con clave. 15 3. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 2, en el que dichas hojas (22) están previamente adaptadas para dicho cilindro (26) con clave. 4. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, que incluye además un conmutador (62) unido a dicho alojamiento (12). 5. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 4, en el que dicho conmutador (62) permite la 20 selección de modos de corte y de cauterización. 6. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, en el que el mencionado ángulo de desplazamiento entre el eje geométrico de dicha hoja (22) y el eje geométrico de dichos medios de accionamiento (50) es de dos grados. 7. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, que incluye además un transductor (52). 25 8. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 7, en el que dicho transductor (52) es un órgano eléctrico de accionamiento de gran deformación. 9. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, que incluye además un transformador (58). 10. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 9, en el que dicho transformador (58) es un transformador piezoeléctrico multicapa. 30 11. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 10, en el que dicho transformador (58) puede dar como salida de desde seis hasta 900 voltios. 12. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, que incluye además una fuente de alimentación. 13. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 12, en el que dicha fuente de alimentación está prevista externamente. 35 14. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 12, en el que dicha fuente de alimentación es proporcionada por pilas (14). 15. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 14, en el que dichas pilas (14) comprenden litio. 16. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, cuyo mencionado bisturí (10) puede regularse a una pluralidad de ajustes de frecuencia. 40 17. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, cuyo mencionado bisturí (10) puede regularse en una pluralidad de modos de potencia.
2. 18. El bisturí ultrasónico (10) de la reivindicación 1, cuyo mencionado bisturí ultrasónico (10) es desechable.