ES2428719T3 - Sistema electroquirúrgico con medios para medir permitividad y conductividad del tejido - Google Patents

Abstract

Sistema electroquirúrgico para la aplicación de energía de tratamiento a un paciente y adecuado para uso enelectrocirugía bipolar, comprendiendo el sistema: un generador electroquirúrgico (12, 12') configurado para generar y producir energía de tratamiento junto con unaseñal de medición; una unidad de control electroquirúrgica (20, 20', 1800) configurada para dirigir la salida de energía de tratamiento yuna señal de medición; y una herramienta electroquirúrgica (40) conectada de forma retirable a uno de entre el generador electroquirúrgico(12, 12') y la unidad de control electroquirúrgica (20, 20', 1800) y dispuesta para contactar con el tejido y aplicar laenergía de tratamiento y la señal de medición al tejido, midiendo la unidad de control electroquirúrgica (20, 20',1800) la permitividad y la conductividad del tejido a través de la aplicación de la señal de medición,en donde la unidad de control electroquirúrgica (20, 20', 1800) está configurada para determinar un punto extremo afin de interrumpir la aplicación de la energía de tratamiento sobre la base de la permitividad y conductividad medidasdel tejido, caracterizado por que el punto extremo corresponde a la obtención de un valor predeterminado por ladiferencia de fase de punto extremo entre el voltaje y la corriente aplicados de la energía de tratamiento,calculándose la diferencia de fase en función de la permitividad y conductividad medidas, y porque la unidad decontrol está configurada para tener en cuenta la capacitancia o la impedancia de la herramienta electroquirúrgica(40), y en donde el valor predeterminado de la diferencia de fase aumenta cuando disminuye la capacitancia oimpedancia de la herramienta electroquirúrgica (40) o el valor predeterminado de la diferencia de fase disminuyecuando aumenta la impedancia o la capacitancia de la herramienta electroquirúrgica (40).

Description

Sistema electroquirúrgico con medios para medir permitividad y conductividad del tejido

Antecedentes

Campo

La presente solicitud se refiere en general a un sistema electroquirúrgico. Más específicamente, la presente solicitud se refiere a la determinación de un punto extremo de electrocirugía utilizando vigilancia de desplazamiento de fase.

Discusión de la técnica relevante

La patente US No. 6.053.172 describe un sistema electroquirúrgico que incluye una pieza de mano electroquirúrgica

o sonda conectada a un suministro de potencia para proporcionar voltaje de alta frecuencia a un sitio diana y una fuente de fluido para suministrar fluido eléctricamente conductor a la sonda. El voltaje de alta frecuencia es suficiente para vaporizar el fluido eléctricamente conductor a fin de formar plasma ionizado y acelerar particular cargadas hacia el tejido para provocar la desintegración molecular de varias capas de células de tejido.

Las intervenciones quirúrgicas implican frecuentemente cortar y conectar tejidos corporales que incluyen materiales orgánicos, musculatura, tejido conjuntivo y conductos vasculares. Durante siglos, las cuchillas afiladas han sido los sostenes principales de intervenciones de corte y reconexión. Cuando se corta tejido corporal, especialmente tejido vascularizado en grado relativamente alto, durante una intervención quirúrgica, tiende a sangrar. Así, los profesionales médicos, tales como los cirujanos, han buscado desde hace tiempo herramientas y métodos quirúrgicos que ralenticen o reduzcan el sangrado durante intervenciones quirúrgicas.

Más recientemente, han estado disponibles herramientas quirúrgicas que utilizan energía eléctrica para realizar ciertas tareas quirúrgicas. Típicamente, las herramientas electroquirúrgicas son herramientas de mano tales como prensores, tijeras, pinzas, cuchillas, agujas y otras herramientas de mano que incluyen uno o más electrodos que están configurados para alimentarse con energía eléctrica procedente de un generador electroquirúrgico que incluye un suministro de potencia. La energía eléctrica puede utilizarse para coagular, fusionar o cortar tejido al que se aplica. Ventajosamente, a diferencia de las intervenciones de bisturí mecánico típicas, la aplicación de la energía eléctrica al tejido tiende a detener el sangrado del tejido.

Las herramientas electroquirúrgicas caen típicamente dentro de dos clasificaciones: monopolares y bipolares. En herramientas monopolares, la energía eléctrica de una cierta polaridad se suministra a uno o más electrodos en la herramienta. Un electrodo de retorno independiente se acopla eléctricamente a un paciente. Las herramientas electroquirúrgicas monopolares pueden ser útiles en ciertas intervenciones, pero pueden incluir un riesgo de ciertos tipos de lesiones al paciente, tales como quemaduras eléctricas frecuentemente atribuibles al menos de manera parcial al funcionamiento del electrodo de retorno. En herramientas electroquirúrgicas bipolares, uno o más electrodos se acoplan eléctricamente a una fuente de energía eléctrica de una primera polaridad y uno o más electrodos distintos se acoplan eléctricamente a una fuente de energía eléctrica de una segunda polaridad opuesta a la primera polaridad. Así, las herramientas electroquirúrgicas bipolares, que funcionan sin electrodos de retorno independientes, pueden proporcionar señales eléctricas a un área de tejido enfocada con un riesgo reducido de lesiones al paciente.

No obstante, incluso con los efectos quirúrgicos relativamente enfocados de las herramientas bipolares, los resultados quirúrgicos son con frecuencia altamente dependientes de la pericia del cirujano. Por ejemplo, pueden ocurrir daños y necrosis térmicos del tejido en casos en los que se suministra energía eléctrica en una duración relativamente larga o en los que se suministra una señal eléctrica de potencia relativamente alta, incluso para una duración corta. La tasa a la que un tejido conseguirá el efecto de coagulación o de corte deseado tras la aplicación de la energía eléctrica varía sobre la base del tipo de tejido y puede variar también sobre la base de la presión aplicada al tejido por una herramienta electroquirúrgica. Sin embargo, incluso para un cirujano altamente experimentado, puede ser difícil que un cirujano evalúe la rapidez con la que una masa de tipos de tejido combinados agarrados en un instrumento electroquirúrgico se fusionará en una cantidad deseable.

Se han hecho intentos de reducir el riesgo de daños al tejido durante intervenciones electroquirúrgicas. Por ejemplo, los sistemas electroquirúrgicos previos han incluido generadores que vigilan una resistencia óhmica o temperatura de tejido durante la intervención electroquirúrgica y terminan la energía eléctrica una vez que se alcanza un punto predeterminado. Sin embargo, estos sistemas han tenido inconvenientes ya que no han proporcionado resultados consistentes al determinar los puntos extremos de coagulación, fusión o corte de tejido para tipos de tejido variados

o masas de tejido combinadas. Estos sistemas pueden dejar también de proporcionar resultados electroquirúrgicos consistentes dentro del uso de diferentes herramientas que tienen geometrías de herramienta y electrodo diferentes. Típicamente, incluso cuando el cambio es una mejora relativamente menor en la geometría de la herramienta durante una vida útil del producto, el generador electroquirúrgico debe recalibrarse para cada tipo de herramienta a utilizar, una intervención costosa que consume tiempo y que puede eliminar del servicio indeseablemente a un generador electroquirúrgico.

Sumario

En vista de al menos los inconvenientes anteriores de los sistemas electroquirúrgicos anteriores, existe una necesidad en la técnica de mejorar el control de las intervenciones electroquirúrgicas a fin de realzar la consistencia de los resultados electroquirúrgicos entre las herramientas electroquirúrgicas y los tipos de tejido. En consecuencia, existe una necesidad de un sistema electroquirúrgico mejorado que pueda evaluar con precisión un punto extremo de aplicación de energía eléctrica para una intervención electroquirúrgica deseada. Existe también una necesidad de un sistema electroquirúrgico que vigile propiedades del tejido durante la intervención electroquirúrgica para evaluar el punto extremo de aplicación de energía.

En diversas realizaciones, se proporciona un sistema para disección sin sangre de tejido conjuntivo y vascular. El sistema descrito aquí puede utilizarse en cirugía mínimamente invasiva, particularmente cirugía laparoscópica.

Una herramienta electroquirúrgica puede comprender un conjunto de mango, un vástago alargado, un conjunto de mordaza y un mecanismo de regulación de fuerza. El conjunto de mango comprende un mango estacionario y un mango de actuación acoplado de manera móvil al mango estacionario. El vástago alargado se extiende distalmente desde el mango. El vástago alargado tiene un extremo proximal y un extremo distal que definen un eje longitudinal central entre ellos. El conjunto de mordaza está posicionado en el extremo distal del vástago alargado. El conjunto de mordaza comprende una primera mordaza y una segunda mordaza. La primera mordaza tiene una superficie interior, una superficie exterior y al menos un electrodo dispuesto en la superficie interior. La segunda mordaza tiene una superficie interior, una superficie exterior y al menos un electrodo dispuesto en la superficie interior. El conjunto de mordaza puede accionarse por el movimiento del mango de accionamiento desde una configuración abierta, en la que la superficie interior de la primera mordaza está espaciada desde la superficie interior de la segunda mordaza, hasta una configuración cerrada en la que la superficie interior de la primera mordaza está próxima a la superficie interior de la segunda mordaza. El mecanismo de regulación de fuerza acopla el conjunto de mango al conjunto de mordaza. El conjunto de regulación de fuerza está configurado de tal manera que, en la configuración cerrada, el conjunto de mordaza suministra una fuerza de agarre entre la primera mordaza y la segunda mordaza entre una fuerza mínima predeterminada y una fuerza máxima predeterminada.

Se proporciona una herramienta electroquirúrgica que comprende un conjunto de mango, un vástago alargado y un conjunto de mordaza. El conjunto de mango comprende un mango de accionamiento móvil. El vástago alargado se extiende distalmente desde el mango. El vástago alargado tiene un extremo proximal y un extremo distal que definen un eje longitudinal central entre ellos. El conjunto de mordaza está posicionado en el extremo distal del vástago alargado. El conjunto de mordaza comprende una primera mordaza, una segunda mordaza y una cuchilla. La primera mordaza tiene una superficie interior, una superficie exterior, un extremo proximal y un extremo distal, y al menos un electrodo dispuesto en la superficie interior. La segunda mordaza tiene una superficie interior, una superficie exterior, un extremo proximal y un extremo distal, y al menos un electrodo dispuesto en la superficie interior. La cuchilla puede hacerse avanzar a lo largo de la superficie interior de la primera mordaza a lo largo de una trayectoria de corte definida entre una posición retraída adyacente al extremo proximal y una posición avanzada entre el extremo proximal y el extremo distal. El conjunto de mordaza puede accionarse desde una configuración abierta hasta una configuración cerrada por el movimiento del mango de accionamiento. El al menos un electrodo en la primera mordaza y el al menos un electrodo en la segunda mordaza definen un área de sellado que contiene la trayectoria de corte de la cuchilla.

Se proporciona una herramienta electroquirúrgica que comprende un conjunto de mango, un vástago alargado y un conjunto de mordaza. El vástago alargado se extiende distalmente desde el conjunto de mango, teniendo el vástago un extremo proximal y un extremo distal que definen un eje longitudinal central entre ellos. El conjunto de mordaza está posicionado en el extremo distal del vástago alargado. El conjunto de mordaza comprende una primera mordaza y una segunda mordaza. La primera mordaza tiene una superficie interior, una superficie exterior, un extremo proximal y un extremo distal, y al menos un electrodo de fusión dispuesto en la superficie interior. La segunda mordaza tiene una superficie interior, una superficie exterior, un extremo proximal y un extremo distal, y al menos un electrodo de fusión dispuesto en la superficie interior y un electrodo de corte dispuesto en la superficie exterior.

Un sistema electroquirúrgico para realizar intervenciones quirúrgicas en el tejido corporal de un paciente comprende un generador electroquirúrgico y una herramienta electroquirúrgica. La herramienta electroquirúrgica comprende un módulo de memoria que almacena datos de herramienta. El generador electroquirúrgico está configurado para recibir los datos de herramienta desde el módulo de memoria y para aplicar un perfil de señal electroquirúrgica a la herramienta electroquirúrgica sobre la base de los datos de herramienta.

Un generador electroquirúrgico para realizar intervenciones quirúrgicas en el tejido corporal de un paciente comprende un suministro de potencia, un módulo de generación de señal y un primer puerto de herramienta. El módulo de generación de señal está acoplado eléctricamente al suministro de potencia. El módulo de generación de señal está configurado para generar una señal de radiofrecuencia. El primer puerto de herramienta está configurado para interactuar con una herramienta electroquirúrgica que tenga datos de herramienta almacenados en ella. El primer puerto de herramienta está adaptado para recibir los datos de herramienta almacenados en la herramienta electroquirúrgica y para suministrar la señal de radiofrecuencia del módulo de generación de señal a la herramienta.

Un controlador para herramientas electroquirúrgicas comprende un primer actuador, un segundo actuador y un selector de herramienta. El primer actuador es móvil entre una posición de conexión y una posición de desconexión para activar una primera acción electroquirúrgica cuando está en la posición de conexión. El segundo actuador es móvil entre una posición de conexión y una posición de desconexión para activar una segunda acción electroquirúrgica cuando está en la posición de conexión. El selector de herramienta tiene un primer estado en el que el controlador está adaptado para acoplarse operativamente a una primera herramienta electroquirúrgica, y un segundo estado en el que el controlador está adaptado para acoplarse operativamente a una segunda herramienta electroquirúrgica.

Una herramienta quirúrgica puede comprender elementos de mordaza que tienen una pluralidad de electrodos a utilizar para coagulación y corte electroquirúrgicos. Los electrodos pueden ser accionados en una primera configuración para proporcionar coagulación – que lleva a la hemostasis de pequeños vasos vasculares y tejido – y accionados en una segunda configuración para corte electroquirúrgica del tejido coagulado. Las dos configuraciones accionadas pueden generarse dirigiendo diferentes electrodos en los elementos de mordaza y aplicándolos con voltajes apropiados para coagulación y/o corte electroquirúrgicos. La herramienta quirúrgica puede accionarse inicialmente en la primera configuración para proporcionar coagulación y puede accionarse entonces en la segunda configuración para el corte electroquirúrgica. Alternativamente, la herramienta electroquirúrgica puede accionarse solamente en una configuración de coagulación para conseguir hemostasis de tejido, sólo en una configuración de corte para diseccionar tejido, o en una configuración de corte seguida por una configuración de coagulación.

Al mismo tiempo, las herramientas quirúrgicas descritas aquí pueden incluir diferentes configuraciones de electrodo, es decir, mientras que en una herramienta se utiliza solamente la mordaza inferior para proporcionar funciones de coagulación y corte, otra herramienta puede emplear también el elemento de mordaza superior para utilizarlo en el proceso de coagulación y/o corte. Todavía en otra herramienta, cada elemento de mordaza puede llevar múltiples elementos de electrodos, aumentando ampliamente la funcionalidad de la herramienta. Una disposición de electrodo específica puede permitir que las herramientas sean más adecuadas para intervenciones quirúrgicas particulares.

Otro aspecto de las herramientas quirúrgicas descritas aquí se refiere a la activación y la desactivación de uno o múltiples electrodos sobre la base de la posición de los elementos de mordaza. Esta actuación basada en la posición permite, por ejemplo, la activación de los electrodos de mordaza superior solamente en una posición casi cerrada de la herramienta (o en una posición abierta o casi abierta de la herramienta). Unos interruptores eléctricos en el mecanismo de accionamiento del elemento de mordaza pueden posicionarse en una pieza de mano de la herramienta quirúrgica para activar y desactivar selectivamente uno o múltiples electrodos sobre la base de una posición de los elementos de mordaza. Alternativamente, la activación y desactivación pueden realizarse por contactos deslizantes que están ensamblados en la pieza de mano.

Todavía otro aspecto de las herramientas quirúrgicas descritas aquí es la conmutación automatizada de la coagulación al corte, habilitada por el uso de un generador multielectrodo. Aquí, un mecanismo de realimentación de tejido dispara tanto la conmutación de un juego de electrodos de coagulación (aplicados con voltajes apropiados para la coagulación) a otro juego de electrodos de corte (aplicados con voltajes apropiados para el corte). Por tanto, cada electrodo de herramienta individual puede transferirse a través de una conexión de barra de bus a cualquier polaridad de elección del suministro de potencia. Además, los interruptores de posición de herramienta en la herramienta de mano pueden proveerse de conmutación lógica para la población de diferentes ajustes de coagulación y/o corte, dependiendo de la posición de herramienta específica.

Se proporciona una herramienta electroquirúrgica que comprende una primera mordaza, una segunda mordaza, un primer electrodo, un segundo electrodo y un tercer electrodo. La segunda mordaza puede hacerse pivotar con respecto a la primera mordaza. El primer electrodo está posicionado en la primera mordaza. El segundo electrodo está posicionado en la primera mordaza. El tercer electrodo está posicionado en la primera mordaza. La herramienta electroquirúrgica puede configurarse selectivamente en una configuración de coagulación de tal manera que al menos uno de los electrodos primero, segundo y tercero esté acoplado eléctricamente con una fuente de energía eléctrica que tiene una primera polaridad y al menos otro de los electrodos esté acoplado eléctricamente con una fuente de energía eléctrica que tiene una segunda polaridad generalmente opuesta a la primera polaridad, y en configuración de corte de tal manera que uno de los electrodos primero, segundo y tercero esté acoplado eléctricamente con una fuente de energía eléctrica que tiene un voltaje de corte y al menos otro de los electrodos esté configurado para ser un electrodo de retorno.

Se proporciona una herramienta electroquirúrgica que tiene un extremo proximal y un extremo distal y que comprende una pieza extrema distal, un vástago alargado, un conjunto de mango y un mecanismo de conmutación. La pieza extrema distal está posicionada en el extremo distal de la herramienta. La pieza extrema distal comprende un primer elemento de mordaza, un segundo elemento de mordaza y una pluralidad de electrodos. Los elementos de mordaza primero y segundo son móviles uno con relación a otro entre una posición abierta y una posición cerrada. La pluralidad de electrodos está dispuesta en al menos uno de los elementos de mordaza primero y segundo. La pluralidad de electrodos puede configurarse selectivamente en una de entre una configuración de coagulación y una configuración de corte. El vástago alargado tiene un extremo distal conectado a la pieza extrema distal y un extremo proximal. El conjunto de mango está posicionado en el extremo proximal de la herramienta y conectado al extremo proximal del vástago alargado. El conjunto de mango comprende una pieza de mano y un

disparador. El disparador está acoplado pivotablemente a la pieza de mano y acoplado operativamente a la pieza extrema distal de tal manera que el movimiento del disparador con relación a la pieza de mano mueva los elementos de mordaza primero y segundo uno con relación a otro. El mecanismo de conmutación está acoplado eléctricamente a la pieza extrema distal para configurar selectivamente la pluralidad de electrodos en una de entre la configuración de coagulación y la configuración de corte.

Se proporciona un método para disección sustancialmente sin sangre de tejido biológico. El método comprende posicionar una herramienta electroquirúrgica adyacente al tejido a diseccionar, medir las propiedades del tejido para determinar el punto de conmutación de coagulación a corte, aplicar energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica, evaluar la coagulación de tejido (desplazamiento de fase) a través de un bucle de realimentación, conmutar una configuración de la herramienta electroquirúrgica y aplicar energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica en una configuración de corte. La herramienta electroquirúrgica comprende una pluralidad de electrodos configurables en una de entre una configuración de coagulación y una configuración de corte. La aplicación de energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica comprende aplicar energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica en la configuración de coagulación para conseguir hemostasis en el tejido. La conmutación de la herramienta electroquirúrgica comprende conmutar la herramienta electroquirúrgica a la configuración de corte.

Se proporciona un método para controlar una salida de un generador electroquirúrgico acoplado operativamente a un dispositivo electroquirúrgico bipolar. El método comprende medir un ángulo de fase, determinar un ángulo de fase diana, medir el ángulo de fase de una segunda señal de medición y cesar el suministro de una señal de tratamiento. La medición del ángulo de fase comprende medir un ángulo de fase de una primera señal de medición aplicada al tejido de un paciente a través de al menos un electrodo del dispositivo electroquirúrgico. La primera señal de medición se aplica al tejido antes del tratamiento del tejido por el dispositivo electroquirúrgico. La determinación de un ángulo de fase diana comprende determinar un ángulo de fase diana utilizando el ángulo de fase de la primera señal de medición. El suministro posterior de una señal de tratamiento comprende el suministro posterior de una señal de tratamiento al tejido. La medición del ángulo de fase de una segunda señal de medición comprende medir el ángulo de fase de una segunda señal de medición aplicada al tejido. La señal de tratamiento es capaz de provocar la modificación del tejido. El cese del suministro de la señal de tratamiento comprende cesar el suministro de la señal de tratamiento al tejido cuando el ángulo de fase de la segunda señal de medición alcanza el ángulo de fase diana.

Se proporciona un método para controlar una salida de un generador electroquirúrgico acoplado operativamente a un dispositivo electroquirúrgico bipolar. El método comprende determinar la permitividad y conductividad del tejido, determinar un ángulo de fase umbral, medir un ángulo de fase y cesar el suministro de la señal de tratamiento. La determinación de la permitividad y la conductividad del tejido comprende determinar la permitividad y la conductividad del tejido de un paciente utilizando una señal de medición. La señal de medición se aplica a tejido de un paciente a través de al menos un electrodo del dispositivo electroquirúrgico. La señal de medición se aplica al tejido antes de la modificación del tejido por el dispositivo electroquirúrgico. La determinación de un ángulo de fase umbral comprende determinar un ángulo de fase umbral sobre la base de la permitividad y la conductividad del tejido. La medición de un ángulo de fase comprende medir un ángulo de fase de una señal aplicada al tejido. El cese del suministro de la señal de tratamiento comprende cesar el suministro de la señal de tratamiento al tejido cuando el ángulo de fase de la señal alcanza el ángulo de fase umbral.

Se proporciona un método de caracterizar tejido antes del suministro de energía electroquirúrgica al tejido a través de un dispositivo electroquirúrgico bipolar. El método comprende medir un ángulo de fase, determinar el producto de la permitividad y conductividad relativas y caracterizar el tejido. La medición de un ángulo de fase comprende medir un ángulo de fase de una señal de medición aplicada a tejido de un paciente a través de al menos un electrodo del dispositivo electroquirúrgico. La señal de medición se aplica al tejido a una frecuencia predeterminada antes de la modificación del tejido por el dispositivo electroquirúrgico. La determinación del producto de la permitividad y conductividad relativas comprende determinar el producto de la permitividad y conductividad relativas del tejido utilizando la medición del ángulo de fase y la frecuencia predeterminada. La caracterización del tejido comprende caracterizar el tejido sobre la base del producto de la permitividad y conductividad relativas del tejido.

Se proporciona un método de caracterizar tejido antes del suministro de energía electroquirúrgica al tejido a través de un dispositivo electroquirúrgico bipolar. El método comprende generar una señal de medición, determinar una condición de punto extremo de tratamiento y detener el suministro de una señal de tratamiento. La generación de una señal de medición comprende generar una señal de medición aplicada al tejido de un paciente posicionado entre al menos dos miembros de mordaza de un dispositivo electroquirúrgico. Al menos uno de los miembros de mordaza comprende un electrodo. La señal de medición se suministra al tejido a través del electrodo y se aplica a la modificación del tejido por el dispositivo electroquirúrgico. La determinación de una condición de punto extremo de tratamiento comprende determinar una condición de punto extremo de tratamiento utilizando la señal de medición. La condición de punto extremo de tratamiento se determina sustancialmente con independencia de las dimensiones del tejido posicionado entre los al menos dos miembros de mordaza. La detención del suministro de una señal de tratamiento comprende detener el suministro de una señal de tratamiento al tejido cuando se alcanza la condición de punto extremo de tratamiento. La señal de tratamiento es capaz de provocar la modificación del tejido.

Se proporciona según la invención un sistema electroquirúrgico para la aplicación de energía de tratamiento a un paciente implicado en una electrocirugía bipolar. El sistema comprende un generador electroquirúrgico, una unidad de control electroquirúrgica y una herramienta electroquirúrgica. El generador electroquirúrgico está configurado para generar y entregar una energía de tratamiento junto con una señal de medición. La unidad de control electroquirúrgica está configurada para dirigir la salida de energía de tratamiento y una señal de medición. La herramienta electroquirúrgica está conectada de forma retirable a uno de entre el generador electroquirúrgico y la unidad de control electroquirúrgica y dispuesta para contactar con el tejido y aplicar la energía de tratamiento y la señal de medición al tejido. La unidad de control electroquirúrgica mide la permitividad y la conductividad del tejido a través de la aplicación de la señal de medición y está configurada para determinar un punto extremo para interrumpir la aplicación de la energía de tratamiento sobre la base de la permitividad y la conductividad medidas del tejido.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención puede entenderse por referencia a la siguiente descripción, tomada en conexión con los dibujos que se acompañan, en los que los números de referencia designan partes iguales en todas las figuras de los mismos.

La figura 1A es un diagrama de bloques esquemático de un sistema electroquirúrgico. La figura 1B es un diagrama de bloques esquemático de otro sistema electroquirúrgico. La figura 2A es una vista en perspectiva de componentes de un sistema electroquirúrgico. La figura 2B es una vista en perspectiva de componentes de un sistema electroquirúrgico. La figura 2C es una vista en perspectiva de componentes de un sistema electroquirúrgico. La figura 3A es una vista en perspectiva de una unidad electroquirúrgica para uso en un sistema electroquirúrgico. La figura 3B es una vista frontal de la unidad electroquirúrgica de la figura 3A. La figura 3C es una vista trasera de la unidad electroquirúrgica de la figura 3A. La figura 4A es un ejemplo de un pantallazo de una pantalla de la unidad electroquirúrgica de la figura 3A. La figura 4B es otro ejemplo de un pantallazo de la pantalla de la visualización de la unidad electroquirúrgica de la

figura 3A. La figura 5 es un diagrama de bloques de diversas unidades electroquirúrgicas. La figura 6 es una vista frontal de una interfaz de usuario de una unidad electroquirúrgica. La figura 7 es una vista frontal de una interfaz de usuario de una unidad electroquirúrgica. La figura 8 es una vista frontal de una interfaz de usuario de una unidad electroquirúrgica. La figura 9 es un diagrama de bloques de una unidad electroquirúrgica. La figura 10 es un diagrama de bloques de una unidad electroquirúrgica. La figura 11 es una representación gráfica de una señal de accionamiento de alto voltaje a baja frecuencia con

relación a un voltaje de medición de bajo voltaje a una alta frecuencia.

La figura 12 es una representación gráfica de señales de medición y de corriente filtradas durante un tiempo próximo al final del proceso de fusión. La figura 13 es un diagrama de bloques de una unidad electroquirúrgica. La figura 14 es un diagrama de bloques de una unidad electroquirúrgica. La figura 15 es un diagrama esquemático de una circuitería de medición externa de una unidad electroquirúrgica. La figura 16 es un diagrama esquemático de una circuitería de conmutación de una unidad electroquirúrgica. La figura 17 es un diagrama esquemática de un comparador de fase o circuitería de detección de una unidad

electroquirúrgica. La figura 18 es un diagrama esquemático de una circuitería de potencia de batería de una unidad electroquirúrgica. La figura 19 es un diagrama esquemática de una interfaz de entrada de una unidad electroquirúrgica.

La figura 20 es una representación gráfica de datos experimentales para el voltaje aplicado al tejido durante un

proceso de fusión de vaso típico. La figura 21 es una representación gráfica de datos experimentales para el voltaje aplicado al tejido durante el ciclo de medición.

La figura 22 es una representación gráfica de datos experimentales para el voltaje aplicado al tejido durante el ciclo

de medición de RF a fin de determinar el desplazamiento de fase a través del tejido. La figura 23 es una representación gráfica de una muestra de datos experimentales para un proceso de sellado de vaso típico, mostrando una imagen temporal de voltaje, corriente eléctrica y potencia disipada aplicados en 1 segundo a la fusión.

La figura 24 es una representación gráfica de una muestra de datos experimentales para un proceso de sellado de

vaso típico, mostrando el voltaje pico y la corriente eléctrica pico en función del tiempo de fusión. La figura 25 es una representación gráfica de una muestra de datos experimentales para un proceso de sellado de vaso típico, mostrando la impedancia del vaso en función del tiempo de fusión.

La figura 26 es una representación gráfica de un proceso de sellado de vaso y soldadura de tejido que muestra las

impedancias relativas de diversos tejidos en función del tiempo. La figura 27 es una representación gráfica de un proceso de fusión/ sellado de vaso que muestra un pantallazo temporal de voltaje, corriente eléctrica y potencia disipada aplicados en 4 segundos al proceso de fusión.

La figura 28 es una representación gráfica de un proceso de fusión/sellado de vaso que muestra un pantallazo

temporal de voltaje, corriente eléctrica y potencia disipadas aplicados en 7 segundos al proceso de fusión. La figura 29 es una representación gráfica de presión de explosión en función del desplazamiento de fase utilizado en la determinación del punto extremo.

La figura 30 es una tabla de constantes dieléctricas o permitividad y conductividad para diversos tipos de tejido

biológico, organizada por valores crecientes del producto de constantes dieléctricas y conductividad de tejido. La figura 31 es una representación gráfica de desplazamientos de fase empíricamente determinados para fusionar y/o soldar adecuadamente diversos tipos de tejido biológico.

La figura 32 es una representación gráfica de desplazamientos de fase de punto extremo con relación a las

mediciones de desplazamiento de fase iniciales de diversos tipos de tejido biológicos. La figura 33 es una representación gráfica de un diagrama de fase de dos herramientas electroquirúrgicas y su capacitancia y resistencia asociadas.

La figura 34 es una representación gráfica de un diagrama de fase de una herramienta electroquirúrgica en contacto

con tejido y la capacitancia y resistencia asociadas. La figura 35 es una representación gráfica de la resistencia óhmica de una arteria renal porcina durante el proceso de fusión electroquirúrgico.

La figura 36 es una representación gráfica de desplazamiento de fase durante el proceso de fusión electroquirúrgico.

La figura 37 es una representación gráfica de la derivada del desplazamiento de fase durante el proceso de fusión electroquirúrgico. La figura 38 es una representación gráfica de desplazamiento de fase durante el proceso de fusión electroquirúrgico. La figura 39 es una representación gráfica de la derivada del desplazamiento de fase durante el proceso de fusión

electroquirúrgico. La figura 40 es un diagrama de bloques de un proceso de fusión o soldadura de una unidad electroquirúrgica. La figura 41A es una vista en perspectiva de un sellador/divisor laparoscópico. La figura 41B es un vista desensamblada de un sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. Las figuras 42A-42C son vistas de un actuador del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 43 es una vista en sección transversal desde arriba de un actuador del sellador/divisor laparoscópico de la

figura 41A.

Las figuras 44A-44D son vistas de un conjunto de vástago del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. Las figuras 45A-45C son vistas de un conjunto de mordaza del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. Las figuras 46A-46G son vistas laterales en sección transversal del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 47 es una vista en perspectiva de un controlador del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 48A es una vista lateral de un conjunto de mordaza de un sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. Las figuras 48B-48C son representaciones gráficas de ejemplos de presiones de sellado de vaso proporcionadas por

el sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A.

La figura 49 es una vista del nivel superior de una configuración de electrodo del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 50 es una vista del nivel superior de un conjunto de mordaza del sellador/divisor laparoscópico de la figura

41A. La figura 51 es una vista lateral de un conjunto de mordaza del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 52 proporciona vistas de un conjunto de mordaza del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 53A es una vista en perspectiva de un conjunto de mordaza del sellador/divisor laparoscópico de la figura

51A. La figura 53B es una vista en perspectiva de un actuador del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 54 proporciona vistas de porciones de un conjunto de vástago del sellador/divisor laparoscópico de la figura

41A. La figura 55 proporciona vistas de un conjunto de mordaza del sellador/divisor laparoscópico de la figura 41A. La figura 56 es una vista en perspectiva de una herramienta quirúrgica para uso en una intervención quirúrgica

laparoscópica. La figura 57 es un dibujo en perspectiva del extremo distal de un ejemplo de dispositivo de fusión/corte de tejido. Las figuras 58A-D son dibujos esquemáticos de diversas configuraciones extremas distales para un dispositivo

electroquirúrgico de disección de tejido sin sangre.

Las figuras 59A-C son dibujos esquemáticos de circuiterías activas de conmutación de electrodo en la herramienta de mano. La figura 60 es un dibujo esquemático del interior de la pieza de mano, ilustrando un mecanismo de conmutación de

electrodo activo sobre la base de la apertura de los elementos de mordaza.

La figura 61 representa otro mecanismo de conmutación de electrodo activo basado también en la apertura de los elementos de mordaza. La figura 62 representa unos mecanismos de conmutación pasivo basado también en la apertura de los elementos

de mordaza.

La figura 63 representa otro mecanismo de conmutación pasivo basado en la apertura y el cierre de los elementos de mordaza. La figura 64 representa una circuitería esquemática que conecta cinco electrodos, a través de relés, a una barra de

bus que es transferida a un circuito de medición o una central eléctrica electroquirúrgica. La figura 65 ilustra esquemática un método para la disección sustancialmente sin sangre de tejido biológico.

Descripción detallada

Se proporciona la siguiente descripción para posibilitar que cualquier persona experta en la materia haga y utilice las herramientas quirúrgicas descritas aquí y expone los mejores modos contemplados por los inventores para llevar a cabo su invención.

Sistema electroquirúrgico

La figura 1A ilustra un diagrama esquemático de un sistema electroquirúrgico 2. El sistema electroquirúrgico 2 puede comprender una unidad electroquirúrgica (ESU) 10 y una herramienta electroquirúrgica 40. La herramienta

electroquirúrgica 40 puede acoplarse eléctricamente a la unidad electroquirúrgica 10. Un acoplador electrónico 30, tal como un hilo, un haz de hilos eléctricos, o un cable, pueden acoplar eléctricamente la herramienta electroquirúrgica 40 a la ESU 10. El sistema electroquirúrgico 2 puede comprender además opcionalmente un controlador 80 de herramienta externo.

Con referencia continuada a la figura 1A, la unidad electroquirúrgica 10 puede comprender un generador 12 y un circuito de realimentación 20. El generador 12 puede incluir un actuador 16, tal como un suministro de potencia y un procesador de señal, configurado para generar una señal electroquirúrgica de radiofrecuencia (RF). El generador 12 puede comprender además una pantalla 14. La pantalla 14 puede configurarse para indicar el estado del sistema electroquirúrgico 2, incluyendo, entre otra información, el estado del actuador 16 y el estado de la herramienta electroquirúrgica 40 eléctricamente acoplada a la unidad electroquirúrgica 10.

Con referencia continuada a la figura 1A, el circuito de realimentación 20 de la ESU 10 puede comprender un discriminador de fase 22, un identificador de tejido 24 y un módulo de encriptación 26. El discriminador de fase 22 puede acoplarse eléctricamente al identificador de tejido 24. El discriminador de fase 22 puede configurarse para recibir información de la herramienta electroquirúrgica 40 acoplada eléctricamente a la ESU 10. La información de la herramienta electroquirúrgica 40 puede comprender información concerniente a un voltaje aplicado y una corriente suministrada a la herramienta electroquirúrgica, y el discriminador de fase 22 puede configurarse para calcular una diferencia de fase entre el voltaje aplicado y la corriente suministrada. El módulo de encriptación 26 puede configurarse para transmitir y recibir datos formateados según un protocolo encriptado. El protocolo encriptado puede ser uno de los diversos protocolos de encriptación comercialmente disponibles o puede ser un protocolo de encriptación desarrollado a propósito.

Con referencia continuada a la figura 1A, el circuito de realimentación 20 puede ser uno o más circuitos integrados, placas de circuito impreso u otro procesador colocados junto con el generador 12 dentro de una ESU integrada 10. Como se ilustra en la figura 1B, el circuito de realimentación 20’ puede acoplarse eléctricamente a un generador autónomo 12’ para formar una ESU 10’. La herramienta 40 puede acoplarse eléctricamente al circuito de realimentación 20’. Otros aspectos de sistemas electroquirúrgicos que tienen un generador autónomo 12’ y el circuito de realimentación 20’ pueden ser sustancialmente similares a sistemas que tengan una ESU integrada discutidos con respecto a la figura 1A.

Con referencia continuada a la figura 1A, la herramienta 40 puede comprender un indicador 42, un selector de tejido 50, un actuador 60 y una memoria 70. El indicador 40 puede comprender un indicador de audio 44 tal como un altavoz, una campanilla, un dispositivo de clics u otro dispositivo de generación de audio. El indicador 40 puede comprender un indicador visual 46 tal como una lámpara, un LED, una pantalla, un contador u otro dispositivo de indicación visual. El indicador visual 46 puede comprender un LED multicolor. La herramienta 40 puede comprender tanto un indicador de audio 44 como un indicador visual 46.

El selector de tejido 50 puede comprender un conjunto de electrodo 52 y una herramienta de corte 54. Diversos conjuntos de electrodo pueden configurarse para realizar una intervención electroquirúrgica deseada, tal como, por ejemplo, coagulación, corte o fusión en un tejido particular. El conjunto de electrodo 52 puede configurarse para uso como sellador vascular. Alternativamente, el conjunto de electrodo 52 puede configurarse para uso como grapadora bariátrica. Todavía en otros casos, el conjunto de electrodo 52 puede configurarse para uso como dispositivo de corte de tejido. La herramienta de corte 54 puede ser un elemento mecánico tal como una cuchilla estacionaria o móvil o un borde afilado. Alternativamente, la herramienta de corte 54 puede ser un elemento electroquirúrgico tal como un hilo o filamento energizable.

Con referencia continuada a la figura 1A, el actuador 60 puede acoplarse operativamente al selector de tejido 50 para elegir selectivamente tejido. Por ejemplo, el selector de tejido 50 puede incluir un prensor basado en mordazas y el actuador puede comprender un mecanismo de actuación para mover selectivamente el prensor desde una posición abierta hasta una posición cerrada. Se contempla que puedan utilizarse otros selectores de tejido en el sistema electroquirúrgico 2. El actuador 60 puede configurarse también para energizar selectivamente los electrodos. Por ejemplo, el actuador 60 puede comprender un interruptor o botón en la herramienta.

Con referencia continuada a la figura 1A, la herramienta 40 puede comprender además una memoria 70. La memoria 70 puede comprender un módulo de encriptación 72 y un módulo de dispositivo de configuración 74. El módulo de encriptación 72 puede configurarse para facilitar un intercambio de información encriptada con el módulo de encriptación 26 en la ESU 10. El módulo de dispositivo de configuración 74 puede almacenar información de parámetros operacionales sobre la herramienta 40. Por ejemplo, el módulo de dispositivo de configuración 74 puede almacenar información con respecto al conjunto de electrodo, el número de usos y el tiempo operacional total de uso de la herramienta y otros parámetros operacionales.

Con referencia continuada a la figura 1A, el sistema electroquirúrgico 2 puede comprender además un controlador 80 de herramienta externo que acople eléctricamente la ESU 10 a la herramienta 40. El controlador 80 de herramienta externo puede comprender un selector de herramienta 82 tal como un interruptor. El controlador 80 de herramienta externo puede permitir que se conecten a éste múltiples dispositivos. Un selector de herramienta 82 permite la selección de uno de los múltiples dispositivos a energizar. Por ejemplo, el selector de herramienta 82

puede comprender un dial, un interruptor o una palanca biestable. El actuador 84 de herramienta puede acoplar eléctricamente de manera selectiva la herramienta seleccionada 40 con la ESU 10.

Con referencia a la figura 2A, se ilustra un ejemplo de sistema electroquirúrgico 102 que incluye una ESU 110 y una herramienta de fusión electroquirúrgica 120. La herramienta de fusión electroquirúrgica 120 puede acoplarse eléctricamente a la ESU 110 por un acoplador eléctrico 130, tal como con una conexión cableada a un puerto de herramienta 112 en la ESU 110. En el caso ilustrado, la herramienta de fusión electroquirúrgica 120 comprende un sellador y divisor de tejido, como se discute con detalle adicional a continuación con respecto a las figuras 41A-55. La herramienta de fusión electroquirúrgica 120 comprende indicadores visuales 122 tales como LEDs multicolor posicionados en la misma para notificar a un usuario el estado de la herramienta. Alternativamente, la herramienta de fusión electroquirúrgica 120 puede acoplarse eléctricamente a un generador o una unidad electroquirúrgica diferente. Un controlador manual, tal como un interruptor de mano o de pedal, puede acoplarse eléctricamente a la ESU 10 o a la herramienta de fusión electroquirúrgica 122 para permitir el control selectivo de la herramienta.

Con referencia a la figura 2B, se ilustra un ejemplo de sistema electroquirúrgico 202 que incluye una ESU 210, y una herramienta electroquirúrgica 220. La herramienta electroquirúrgica 220 puede acoplarse eléctricamente a la ESU 210 tal como con una conexión cableada al puerto de herramienta 212 en la ESU 210. En el caso ilustrado, la herramienta electroquirúrgica 220 comprende una herramienta de corte y coagulación eléctrica, como se discute con más detalle a continuación con respecto a las figuras 56-65. La herramienta electroquirúrgica 220 comprende indicadores visuales 222 tales como LEDs multicolor posicionados en la misma para notificar al usuario el estado de la herramienta. En otros casos, la herramienta electroquirúrgica 220 puede acoplarse eléctricamente a un generador

o una unidad electroquirúrgica diferente. Un controlador manual tal como un interruptor de mano o de pedal puede acoplarse eléctricamente a la ESU 210 o a la herramienta de fusión electroquirúrgica 222 para permitir el control selectivo de la herramienta.

Con referencia a la figura 2C, se ilustra un ejemplo de sistema electroquirúrgico 2302 que incluye una ESU 310 y una herramienta electroquirúrgica 320. La herramienta electroquirúrgica 320 puede acoplarse eléctricamente a la ESU 310 tal como con una conexión cableada a un puerto de herramienta 312 en la ESU 310. La herramienta electroquirúrgica 320 comprende indicadores visuales 322 tales como LEDs multicolor posicionados en la misma para notificar al usuario el estado de la herramienta. Alternativamente, la herramienta electroquirúrgica 320 puede acoplarse eléctricamente a un generador o a una unidad electroquirúrgica diferente. Un controlador manual tal como un interruptor de mano o de pedal puede acoplarse eléctricamente a la ESU 310 o a la herramienta electroquirúrgica 322 para permitir el control selectivo de la herramienta.

Unidad electroquirúrgica integrada

Con referencia a las figuras 3A-3C, una unidad electroquirúrgica 410 se ilustra en vistas en perspectiva, frontal y trasera. La unidad electroquirúrgica 410 puede ser una ESU integrada como se discute anteriormente con respecto a la figura 1A, y puede comprender un generador y un circuito de realimentación. El alojamiento o la consola de la unidad electroquirúrgica 410 pueden dimensionarse y configurarse para encajar en un carro o armario de almacenamiento de quirófano estándar. El alojamiento o la consola de la unidad electroquirúrgica 410 puede configurarse para ser apilable con otro equipo eléctrico quirúrgico.

Con referencia a las figuras 3A-3B, se ilustra una vista en perspectiva de la unidad electroquirúrgica 410. La unidad electroquirúrgica 410 comprende dos puertos de herramienta dedicados 412, un puerto de herramienta bipolar 414 y un puerto de potencia eléctrica 416. Las unidades electroquirúrgicas pueden comprender diferentes números de puertos. Por ejemplo, una unidad electroquirúrgica puede comprender más o menos de dos telepuertos dedicados 412, más o menos de un puerto de herramienta bipolar 414 y más o menos de un puerto de potencia 416.

Con referencia continuada a las figuras 3A-3B, cada puerto de herramienta dedicado 412 está configurada para acoplarse a una herramienta electroquirúrgica que tiene una memoria, como se describe anteriormente con respecto a la figura 1A. Así, los puertos de herramienta dedicados 412 pueden acoplarse eléctricamente al circuito de realimentación de la unidad electroquirúrgica 410 así como al generador. Los puertos de herramienta dedicados 412 pueden comprender conectores multipatilla que incluyen una pluralidad de patillas de conexión eléctricas o de receptáculos de patilla. Los conectores pueden comprender más de 10, por ejemplo 20 patillas o receptáculos de patilla. Como se discute anteriormente con respecto a la figura 1A, y se discute con más detalle a continuación, los puertos de herramienta dedicados 412 pueden configurarse para transmisión y recepción encriptadas de datos procedentes de una herramienta electroquirúrgica eléctricamente acoplada.

Con referencia continuada a las figuras 3A-3B, el puerto de herramienta bipolar 414 puede incluir un enchufe configurado para recibir una herramienta electroquirúrgica bipolar convencional. El puerto de herramienta bipolar 414 puede acoplarse al generador de la unidad electroquirúrgica 410. En algunos casos, el puerto de herramienta bipolar 414 no está acoplado al circuito de realimentación de la unidad electroquirúrgica 410. Así, ventajosamente, la unidad electroquirúrgica 410 puede energizar tanto herramientas electroquirúrgicas especializadas, como se describe aquí con detalle adicional, como herramientas electroquirúrgicas bipolares convencionales. En consecuencia, la unidad electroquirúrgica 410 puede utilizarse en lugar de un generador electroquirúrgico bipolar autónomo sin requerir armario o espacio de carro adicionales en un espacio de trabajo quirúrgico.

Con referencia continuada a las figuras 3A-3B, el puerto de potencia eléctrica 416 puede acoplarse al generador de la unidad electroquirúrgica 410. El puerto de potencia eléctrica 416 puede configurarse para suministrar corriente continua. Por ejemplo, el puerto de potencia eléctrica 416 puede proporcionar aproximadamente 12 voltios CC. El puerto de potencia eléctrica 416 puede configurarse para alimentar potencia a un accesorio quirúrgico, tal como un respirador, bomba, luz u otro accesorio quirúrgico. Así, ventajosamente, además de sustituir un generador electroquirúrgico para herramientas bipolares estándar, la unidad electroquirúrgica 410 puede sustituir también un suministro de potencia de accesorio quirúrgico. En algunos casos, la sustitución de los generadores existentes actualmente y los suministros de potencia por la unidad electroquirúrgica 410 puede reducir la cantidad de espacio de almacenamiento requerido en armarios de almacenamiento, carros o bandejas y el número de cordones de potencia de red eléctrica requeridos en un espacio de trabajo quirúrgico.

Con referencia continuada a las figuras 3A-3B, la unidad electroquirúrgica 410 puede comprender una pantalla 420. La pantalla puede comprender una pantalla multilínea capaz de presentar información de texto e información gráfica tal como, por ejemplo, una pantalla de panel LCD que puede iluminarse a través de luz posterior o luz lateral. La pantalla 420 puede comprender una pantalla multicolor que puede configurarse para visualizar información sobre una herramienta particular acoplada eléctricamente a la unidad electroquirúrgica 410 y un color que corresponde a un color estándar asociado con una intervención quirúrgica (tales como, por ejemplo operaciones de corte representadas en texto y gráficos amarillos, operaciones de fusión o soldadura representadas en púrpura, y coagulación representada en azul, operaciones de disección sin sangre representadas en amarillo y azul). La pantalla puede configurarse para indicar simultáneamente datos de estado para una pluralidad de herramientas acopladas eléctricamente a la unidad electroquirúrgica 410. Un usuario puede alternar la pantalla 420 entre presentar el estado de múltiples herramientas eléctricamente conectadas y el estado de una única herramienta eléctricamente conectada. Otros aspectos ejemplares de la pantalla se discuten en general con respecto a las figuras 4A y 4B y, más específicamente, con respecto al funcionamiento del sistema posterior.

Con referencia continuada a las figuras 3A-3B, la unidad electroquirúrgica puede comprender una interfaz de usuario tal como, por ejemplo, una pluralidad de botones 422. Los botones 422 pueden permitir al usuario la interacción con la unidad electroquirúrgica tal como, por ejemplo, solicitando un aumento o una reducción en la energía eléctrica suministrada a una o más herramientas acopladas a la unidad electroquirúrgica 410. Alternativamente, la pantalla 420 puede ser una pantalla táctil, integrando así las funcionalidades de la pantalla de datos y de la interfaz de usuario. La unidad electroquirúrgica 410 puede comprender un indicador audible, tal como un altavoz o campanilla para alertar a un usuario de un posible error, la terminación de la energía eléctrica suministrada u otras condiciones. La unidad electroquirúrgica 410 puede configurarse de tal manera que el indicador audible pueda hacer sonar un sonido particular durante operaciones de corte, un sonido diferente durante las operaciones de fusión o soldadura y otro sonido bien distinto durante las operaciones de coagulación para proporcionar realimentación audible a un usuario.

Con referencia a la figura 3C, se ilustra una vista trasera de la unidad electroquirúrgica 410. La parte trasera de la unidad electroquirúrgica 410 incluye un panel trasero 430. El panel trasero 430 puede incluir diversos puertos, tales como un puerto de controlador 432 configurado para acoplarse eléctricamente a un controlador externo tal como un controlador de pedal, como se describe anteriormente con respecto a la figura 1A. El panel trasero 430 puede incluir también un terminal de tierra. Alternativamente, uno o más puertos de controlador y/o el terminal de tierra pueden localizarse en otra cara de la unidad electroquirúrgica 410, por ejemplo en la cara frontal o una cara lateral. La cara trasera de la unidad electroquirúrgica 410 puede incluir un módulo de potencia 440 que incluye un puerto de potencia de red eléctrica configurado para enchufarse en una red eléctrica de potencia CA tal como un receptáculo de pared y un interruptor de potencia maestro para conectar y desconectar la unidad electroquirúrgica 410. Alternativamente, el interruptor de potencia maestro puede posicionarse en otra cara de la unidad electroquirúrgica 410, por ejemplo en la cara frontal o una cara lateral. La cara trasera de la unidad electroquirúrgica 410 puede incluir también una característica de intercambio de calor tal como, por ejemplo, ranuras, una rejilla o una pluralidad de lamas 450. Alternativamente, la característica de intercambio de calor puede posicionarse en otra cara de la unidad electroquirúrgica 410, por ejemplo en la cara frontal o una cara lateral. La característica de intercambio de calor puede mejorar el enfriamiento del aire o de otro fluido del generador, el circuito de realimentación y otros componentes eléctricos alojados dentro de la consola de la unidad electroquirúrgica 410.

Con referencia a la figura 4A, se ilustra un ejemplo de pantallazo de la pantalla. La pantalla 420 puede dividirse en porciones para representar la información de estado para una herramienta de CC 460, una herramienta bipolar 470, una primera herramienta electroquirúrgica de radiofrecuencia 480, y una segunda herramienta electroquirúrgica de radiofrecuencia 490, correspondiendo a los cuatro puertos en el panel frontal de la unidad electroquirúrgica 410 discutida anteriormente con respecto a las figuras 3A, 3B. En el pantallazo ilustrado, una primera sección 462 representa información concerniente a la herramienta de CC 460. Una segunda sección 472 representa información concerniente a la herramienta electroquirúrgica bipolar 470. Un indicador visual tal como un gráfico de barras de estado 474 puede utilizarse para ilustrar una proporción de la energía eléctrica disponible total a aplicar a la herramienta electroquirúrgica bipolar 470 cuando se acciona. Como se discute anteriormente, el indicador visual puede estar codificado en color para indicar una intervención quirúrgica a realizar. Una tercera sección 482 puede representar información concerniente a una primera herramienta electroquirúrgica de radiofrecuencia 480 con un indicador visible tal como un gráfico de barras de estado 484. Una cuarta sección 492 puede presentar información concerniente a una segunda herramienta electroquirúrgica de radiofrecuencia 490 con indicadores visuales o

gráficos de barras independientes 494, 496, 498 para cada tipo de operación quirúrgica que pueda realizarse para esa herramienta. Por ejemplo, una herramienta electroquirúrgica operativa para cortar, coagular o fusionar tejido podría tener tres gráficos de barras codificados en color. La pantalla 420 puede incluir también un icono de controlador, tal como un icono 476 de pedal posicionado en una sección correspondiente a una herramienta a la que está acoplado eléctricamente un pedal.

Con referencia a la figura 4B, se ilustra otro ejemplo de pantallazo de la pantalla 420. La pantalla se ha configurado para maximizar la presentación de la información de la sección 492 correspondiente a la segunda herramienta electroquirúrgica. Como se discute anteriormente, la unidad electroquirúrgica puede configurarse para presentar la información de estado concerniente a una única herramienta eléctricamente acoplada a la misma. En algunos casos, la unidad electroquirúrgica puede permitir que el usuario manipule niveles de energía aplicados a una herramienta electroquirúrgica. En una configuración, los niveles de energía para una herramienta electroquirúrgica pueden ajustarse proporcionalmente para cada tipo de intervención electroquirúrgica a realizar por la herramienta. Por ejemplo, un usuario puede aumentar o reducir un nivel de energía maestro que aumente o reduzca correspondientemente los niveles de energía suministrados a la operación electroquirúrgica realizada por la herramienta, que puede reflejarse en los gráficos de barras 494, 496, 498 en la pantalla 420. En otra configuración, los niveles de energía para una herramienta electroquirúrgica pueden manipularse de una manera específica de la intervención. Por ejemplo, un usuario puede aumentar o reducir un nivel de energía correspondiente a una de las intervenciones electroquirúrgicas realizadas por una herramienta electroquirúrgica específica mientras deja sin cambiar los niveles de energía para otras intervenciones electroquirúrgicas. Este cambio puede reflejarse en uno de los gráficos de barras en la pantalla 420, por ejemplo el gráfico de barras de corte 494.

Funcionamiento del ángulo de fase del sistema electroquirúrgico

Unidad electroquirúrgica

En general, se proporciona una unidad electroquirúrgica que incluye un generador electroquirúrgico, un controlador electroquirúrgico y una o más herramientas electroquirúrgicas. El controlador puede incorporarse en el generador o sujetarse a éste con la herramienta sujeta al controlador.

En un caso, un controlador puede sujetarse a diversos generadores electroquirúrgicos. El generador sujeto al controlador proporciona el suministro de energía de RF bajo la dirección del controlador. El controlador proporciona control de realimentación y ajustes preprogramados para los diversos generadores sujetables. Esto se habilita ampliamente utilizando una señal de medición interna que es independiente del generador sujeto. En otras palabras, independientemente de la frecuencia de accionamiento de la señal de accionamiento, el generador genera (lo que tiene un impacto en la medición de punto extremo, por ejemplo el desplazamiento de fase) la señal de medición y, por tanto, el desplazamiento de fase final sigue siendo el mismo.

Haciendo referencia a la figura 5, un generador electroquirúrgico incluye un amplificador de RF, un modulador de anchura de impulso (PWM) y relés. El generador electroquirúrgico está acoplado a una entrada principal de 120 Hz de voltaje. La entrada principal está aislada con un transformador de aislamiento de baja fuga de un suministro de potencia 631. El suministro de potencia proporciona voltajes operacionales para el procesador de control 637 y el amplificador de RF 633. Adicionalmente, el suministro de potencia incluye dos módulos de salida de 50 VCC conectados en serie para proporcionar una salida total de 100 VCC y 8 amperios. La potencia de RF es generada por el amplificador de RF, por ejemplo un generador de RF de baja impedancia en modo conmutado que produce el voltaje de salida de RF. Pueden generarse un voltaje de corte de 600 picos para el corte y una corriente de 10 A para la coagulación/fusión.

La fusión de tejido implica aplicar corriente de RF a una pieza relativamente grande de tejido. Debido al tejido del área de contacto de herramienta potencialmente grande, la impedancia es muy baja. En consecuencia, para suministrar una cantidad efectiva de potencia de RF, la capacidad de corriente del amplificador de RF es grande. Por tanto, cuando un generador típico podría ser capaz de 2 a 3 amperios de corriente, el amplificador de RF del generador puede suministrar más de 5 amperios eficaces en cargas de impedancia baja. Esto da como resultado una fusión de tejido rápida con mínimo daño al tejido adyacente.

La circuitería del amplificador de RF tiene vigilancia redundante de voltaje y de corriente. Un juego de sensores de voltaje y corriente está conectado a la circuitería de PWM y utilizado para servocontrol. El voltaje y la corriente pueden leerse también por el procesador 637 utilizando un conversor analógico a digital (ADC) localizado en la circuitería de PWM. La circuitería de PWM tiene también un multiplicador analógico que calcula la potencia computando el producto del voltaje y la corriente. La circuitería de PWM utiliza el valor medio del voltaje y la corriente y no incluye un ángulo de fase y está calculando así realmente los voltamperios de la potencia reactiva (VAR) en vez de los de la potencia real. Un segundo juego de sensores de voltaje y corriente está conectado también a la circuitería de telemetría 642. Las señales están conectadas a un ADC para vigilancia redundante del voltaje y la corriente. El procesador multiplica las lecturas de voltaje y corriente para verificar que la salida de potencia no exceda 400 W. La circuitería de telemetría tiene circuitos de vigilancia que son completamente independientes de la circuitería de PWM. Esto incluye el ADC que tiene una referencia de voltaje independiente.

El amplificador de RF es una circuitería de contrafase de clase D de conmutación. Por tanto, el amplificador puede generar grandes voltajes de RF en una impedancia de tejido alta, así como grandes corrientes de RF en impedancia de tejido baja. El nivel de salida del amplificador de RF es controlado por Modulación de Anchura de Impulsos (PWM). Esta señal de salida de PWM de alto voltaje es transformada en una onda senoidal por un filtro de paso bajo en el amplificador de RF. La salida del filtro es la salida de coagulación del amplificador de RF. La salida es incrementada también en voltaje por un transformador de salida, dando como resultado la salida de corte del amplificador de RF. Sólo una salida está conectada en cada momento al servocontrol en la circuitería de PWM y sólo se selecciona una salida para uso en cada momento.

La circuitería de PWM 634 está acoplada al amplificador de RF. La PWM 634 recibe puntos de ajuste de voltaje y de corriente, que se introducen por el usuario a través de una interfaz de usuario para ajustar el nivel de salida del amplificador de RF. Los puntos de ajuste de usuario se traducen en los niveles de funcionamiento por convertidores digitales a analógicos de la PWM. Los puntos de ajuste incluyen una salida de voltaje máxima, salida de corriente máxima, salida de potencia máxima y un tope de fase. El servocircuito de la circuitería de PWM controla la salida de RF sobre la base de tres puntos de ajuste. Por tanto, el servocircuito controla el voltaje de salida del amplificador de RF de modo que no se excedan los puntos de ajuste de voltaje, corriente y potencia. Por ejemplo, la salida del ESG se restringe para que sea menor de 400 W. El punto de ajuste individual de voltaje y corriente puede establecerse para que exceda de 400 W dependiendo de la impedancia del tejido. Sin embargo, la servopotencia limite la salida de potencia a menos de 400 W.

El voltaje y la corriente de salida de RF son regulados por un sistema de control de realimentación. El voltaje y la corriente de salida se comparan con valores de punto de ajuste y el voltaje de salida se ajusta para mantener la salida controlada. La salida de RF está limitada a 400 Vatios. Dos conexiones de herramienta se soportan utilizando relés 635 para multiplexar las señales de salida y de control de RF. El filtro de línea de EMI 636 limita la corriente de fuga de RF por el uso de un transformador de aislamiento de RF y condensadores de acoplamiento.

Los voltajes de salida de corte y de coagulación del amplificador de RF se conectan a la circuitería de relé 635. La circuitería de relé contiene una matriz de relé, que dirige la salida de los amplificadores de RF a uno de los tres puertos de salida de la unidad elecroquirúrgica. La matriz de relé selecciona también la configuración de los electrodos de herramienta. La salida de RF se desconecta siempre antes de que los relés se conmuten para impedir el daño a los contactos de relé. Para mitigar el pegado de relés de control de RF en un puerto de salida inactivo, cada puerto de salida tiene un sensor de corriente de fuga. El sensor busca corrientes de RF desequilibradas, tales como una corriente que deja un puerto de herramienta y que vuelve a través de otro puerto de herramienta. Los sensores de corriente están localizados en la PCB de relé, y los detectores y el ADC están en la PCB de telemetría. La CPU vigila el ADC para corrientes de fuga. Cualquier fallo detectado da como resultado una condición de alarma que desconecta la potencia de RF.

La circuitería de relé contiene también un circuito analizador de red de bajo voltaje utilizado para medir la impedancia de herramienta antes de que se conecte la potencia de RF. El circuito mide la impedancia y el ángulo de fase de tejido. El procesador 637 utiliza la medición de la impedancia para ver si la herramienta está cortocircuitada. Si una salida de herramienta A o B se cortocircuita, el sistema avisa al usuario y no conectará la potencia de RF. El amplificador de RF está completamente protegido contra cortocircuitos. Dependiendo de los servoajustes el sistema puede funcionar normalmente en un cortocircuito y no provocar una condición de fallo.

Se proporciona realimentación de voltaje y corriente utilizando transformadores de aislamiento para garantizar corriente de fuga baja. El procesador de control 637 calcula la salida de potencia del amplificador de RF y la compara con el punto de ajuste de potencia que puede ser introducido por el usuario. El procesador vigila también el retraso o diferencia de fase entre la corriente y el voltaje. Adicionalmente, el procesador adapta los diferentes ajustes de fase, que dependen de tipos de tejido, a la diferencia de fase vigilada. Por tanto, el procesador mide un desplazamiento de fase de tejido antes de cualquier aplicación de energía de RF. Como se describirá con mayor detalle a continuación, la medición de fase es proporcional a la permeabilidad y la conductividad del tejido que identifica de manera singular el tipo de tejido. Una vez que se identifica el tipo de tejido, puede determinarse el ángulo de fase asociado con una determinación de punto extremo de ese tipo de tejido. El generador puede tener tres puertos de salida de RF (Herramienta A, Herramienta B y bipolar genérica). Los puertos de herramienta A y B 639 se utilizan para conectar herramientas inteligentes, mientras que el puerto bipolar genérico 640 soporta herramientas electroquirúrgicas estándar. Se producen tonos audibles cuando la salida de RF está activa o existe una condición de alarma.

Los controles de mano y de pedal se aíslan también para limitar la corriente de fuga. El procesador de control comprueba las entradas para selecciones válidas antes de habilitar la salida de RF. Cuando dos entradas de control de los interruptores se activan simultáneamente, se desconecta la salida de RF y se genera una alarma. Se utilizan convertidores digital a analógico para traducir salidas de control a señales utilizables por el Servocontrol Analógico. Los puntos de ajuste de control son el voltaje y la corriente de salida. El convertidor analógico a digital se utiliza para procesar la medición de ángulo de fase analógica. La información de voltaje eficaz, corriente eficaz y potencia eficaz procedente del controlador se convierte también en una forma utilizable para la presentación al usuario. La interfaz de bus digital I/O 638 proporciona comunicación digital entre el usuario, el controlador y los interruptores de mano/pedal. La circuitería de aislamiento se utiliza para eliminar una posible trayectoria de fuga desde el generador

electroquirúrgico. Proporciona también comunicación entre el usuario y el generador a través de un protocolo de canal de datos.

Hay cuatro circuitos de interfaz de herramienta en la unidad. Estos circuitos se utilizan para aislar eléctricamente los interruptores de entrada de usuario de la potencia de red eléctrica dentro del sistema. Los cuatro circuitos de interfaz de herramienta son idénticos y tienen un microprocesador a bordo para leer las entradas de interruptor de usuario así como la criptomemoria de herramienta y las memorias de guiones de órdenes. La resistencia de cierre de interruptor se mide con un ADC para evitar que un contacto de interruptor contaminado se lea como un cierre. Los cierres de interruptor por debajo de 300 ohmios son válidos mientras que cualquier lectura por encima de 1000 ohmios está abierta. Las lecturas entre 300 y 1000 ohmios se consideran entradas defectuosas.

Los cuatro circuitos de interfaz de herramienta comunican con el procesador que utiliza una red RS485. Cada circuito de interfaz de herramienta tiene puentes para seleccionar su dirección y localización en la unidad. La interfaz RS485 está aislada para eliminar cualquier trayectoria de corriente de fuga potencial. Un circuito de interfaz de herramienta está conectado a cada uno de los puertos de las herramientas A y B. Un tercer circuito de interfaz de herramienta está conectado al puerto de salida CC y el cuarto circuito está conectado a las entradas de interruptor de pedal de panel trasero. El procesador es el maestro de red y cada uno de los cuatro circuitos es un esclavo de red. El procesador sondea la entrada de cada circuito. La circuitería de interfaz de herramienta puede responder sólo a órdenes. Esto hace determinística la red e impide cualquier clase de callejón sin salida. Cada circuito de interfaz de herramienta está conectado a una señal lógica de Sistema OK. Si se detecta un error de sistema por un circuito de interfaz de herramienta, se afirma esta señal. El procesador vigila esta señal e indica un fallo. Esta señal tiene también una conexión de hardware al circuito de PWM y deshabilitará el amplificador de RF cuando se afirme. Un error de sistema podría ser dos interruptores de entrada activados al mismo tiempo o una pérdida de comunicación con el procesador. Los puertos de herramienta A & B así como el puerto de CC tienen un microinterruptor que detecta cuando una herramienta está enchufada en el receptáculo. Hasta que se presione este interruptor, las conexiones de panel frontal de circuito de interfaz de herramienta están configuradas en modo de desconexión para impedir que fluya alguna corriente de fuga desde las conexiones de panel frontal. Una vez que se presiona el interruptor, la interfaz de herramienta permite que el procesador inicie lecturas y escrituras en la criptomemoria de herramienta y en la memoria de guiones de órdenes. Una vez que se detecta una herramienta, se abre una ventana en la pantalla de interfaz de usuario que muestra el tipo de herramienta conectada y el estado. El puerto bipolar genérico soporta herramientas de legado que no tienen ninguna memoria de configuración. La circuitería de medición de tejido se utiliza para vigilar los contactos de conexión bipolares. Cuando se conecta una herramienta bipolar, se detecta la capacitancia de herramienta y el procesador abre la ventana de herramienta bipolar en la pantalla de interfaz de usuario y muestra el estado para la herramienta bipolar. El puerto de CC se utiliza para interactuar con herramientas quirúrgicas a medida energizadas por CC de 12 voltios. Cuando se enchufa una herramienta en este puerto, se abre una ventana en la pantalla de interfaz de usuario que muestra el tipo de herramienta conectada y su estado. Cuando el guion de órdenes de la herramienta de CC ordena la alimentación de potencia, el procesador cierra un relé en la circuitería de Control de Potencia y Aislamiento 643, conectando la potencia de la herramienta aislada de 12 voltios.

La circuitería 643 de control y aislamiento de potencia tiene otras dos características. Controla el suministro de potencia de 100 voltios que acciona el amplificador de RF. Este suministro de potencia se conecta por un relé controlado desde la circuitería de PWM. El procesador ordena este suministro de potencia a través de la circuitería de PWM. Si la circuitería de PWM se reajusta o detecta una condición defectuosa, el relé no funcionará dejando desconectado el suministro de potencia de 100 voltios. Asimismo, localizado en la circuitería de control y aislamiento de potencia hay un circuito de aislamiento de RS485 que añade una capa extra de aislamiento.

La circuitería de interfaz de panel frontal 641 se utiliza para conectar los interruptores de control de panel frontal y la pantalla LCD al procesador. La circuitería de interfaz de panel frontal contiene también un microprocesador que es alimentando por un suministro de potencia aislado en modo de espera, que está conectado siempre que el interruptor de potencia principal esté conectado. Cuando se presiona el interruptor de potencia de panel frontal, el microprocesador utiliza un relé en la circuitería de Control de Potencia y Aislamiento para conectar el suministro de potencia lógica principal. Cuando se presiona el botón para desconectar la potencia, el microprocesador señala una solicitud de desconexión de potencia al procesador. Cuando el procesador está preparado para desconectar la potencia, señala al microprocesador que desconecte la potencia. El relé de control de potencia se abre a continuación, desconectando el suministro de potencia principal.

En un caso, el generador acepta sólo órdenes de entrada de un interruptor único. Sin RF activa, por ejemplo sin energía de RF aplicada, se ignoran múltiples cierres de interruptor, ya sea de un interruptor de pedal, herramienta o combinación de interruptor de pedal y herramienta. Con RF activa, los cierres dobles provocarán una alarma y se terminará la RF. El pedal en un caso incluye interruptores momentáneos proporcionando la activación de la aplicación de energía de RF. Los interruptores, por ejemplo cuando se manipulan, inician la activación de la energía de RF para coagulación, para corte y/o para coagulación o corte secuenciados. Un botón de dos posiciones en el interruptor de pedal permite alternar entre diferentes herramientas. El puerto activo está indicado en la pantalla del generador y un LED en la herramienta de mano.

En un caso, toda la activación de RF da como resultado un Tono de Conexión de RF. El volumen del tono de

activación es ajustable, entre 40 dB (mínimo) y 65 dB (máximo) con un botón de control montado en el panel trasero. Sin embargo, el control del volumen no afecta al volumen de audio para alarmas. Asimismo, en un caso, un suministro de potencia de entrada universal se acopla al generador y funciona sobre el voltaje de entrada y el rango de frecuencia sin el uso de interruptores o ajustes. Un puerto de programación en un caso se utiliza para descargar un código al generador y se utiliza para subir datos operacionales.

El generador puede proporcionar CC de 12 V a 3 A. Ejemplos de tales herramientas que utilizan potencia CC son, pero no se limitan a ellos, una bomba de succión/irrigación, una grapadora y un morcelador (herramienta para dividir en pequeñas piezas y retirar un tumor). El conector CC tiene una conexión de una vía intuitiva. De manera similar a los otros receptáculos de herramienta, un módulo de chip electrónico no estéril es impartido en el conector de la herramienta de mano accionada por CC apropiada por un mecanismo de bloqueo de una vez y de una vía. Grabados específicos de herramienta en el conector y el módulo de chip aseguran que el módulo de chip encaje solamente en el tipo de herramienta para el que se ha programado. El conector de chip permite el reconocimiento de herramienta y el almacenamiento de datos en la utilización de la herramienta. El conector CC está configurado también para impedir la inserción inapropiada. El generador está configurado también para reconocer la herramienta accionada por CC aneja. El generador lee datos de configuración procedentes del conector de herramienta, permitiendo el reconocimiento de herramienta y el almacenamiento de datos de utilización de herramienta.

El controlador puede reconocer la herramienta después de que la herramienta se sujete al controlador. Sobre la base de la herramienta reconocida, el generador accede e inicia operaciones específicas y parámetros de ajuste utilizados para configurar el controlador a fin de aplicar apropiadamente energía de RF cuando se desee por la herramienta. Por ejemplo, el juego de parámetros puede incluir un preajuste automático del voltaje de salida, la activación de patillas de salida específicas (conectadas a la herramienta) o la determinación del ciclo de realimentación.

En un caso, el controlador suministra señales de control y/o potencia a una herramienta conectada para indicar la actividad a través de un LED y/o un tono de auditivo distintivo. El controlador se dispone también para visualizar cuándo y/o qué herramienta específica está activa. El controlador impide también que la herramienta se reutilice después de cierta expiración de la vida en almacén de la herramienta, o un periodo de tiempo específico después de la activación de la primera herramienta.

En un caso, una medición de fase es una medición relativa entre dos señales senoidales. Se utiliza una señal como una referencia, y el desplazamiento de fase se mide con relación a esa referencia. Puesto que las señales son variables en el tiempo, la medición no puede hacerse instantáneamente. Las señales deben vigilarse lo suficiente de modo que pueda determinarse una diferencia entre ellas. Típicamente, la diferencia de tiempo entre dos puntos conocidos (cruce de onda senoidal por cero) se mide para determinar el ángulo de fase. En el caso del controlador de fase, el dispositivo hace la onda senoidal de salida con un reloj controlado de cristal preciso. Ese mismo reloj exacto se utiliza para leer las muestras de entrada con el convertidor analógico a digital. De esta manera, la salida del controlador en fase está exactamente en fase con la entrada del controlador de fase. El controlador de fase puede comparar la señal de onda senoidal de entrada con una onda senoidal de referencia para determinar la cantidad de desplazamiento de fase.

El controlador de fase hace esta comparación utilizando un proceso matemático conocido como una Transformada de Fourier Discreta (DFT). En este caso particular, 1024 muestras de la señal de entrada están correlacionadas punto por punto con una función de seno y una función de coseno. Por convención, la parte de coseno se denomina real y la parte de seno se denomina imaginaria. Si la señal de entrada no tiene ningún desplazamiento de fase, el resultado de la DFT es 100% real. Si la señal de entrada tiene un desplazamiento de fase de 90 grados, el resultado de la DFT es 100% imaginario. Si el resultado de la DFT tiene un componente real e imaginario, el ángulo de fase puede calcularse como el arcotangente de la relación de los valores imaginarios y reales.

Deberá apreciarse que el cálculo de ángulo de fase es independiente de las unidades de los números reales e imaginarios. Sólo importa la relación. Los resultados de fase del controlador de fase son también independientes de la ganancia y no se hace ningún cálculo de impedancia en el proceso de calcular el ángulo de fase. Realizando una DFT, el controlador de fase codifica la medición de fase como un par de números.

Un usuario interactúa con la unidad electroquirúrgica a través de una pantalla de panel gráfica e interruptores asociados 641. Los interruptores de panel frontal permiten la interacción con los menús de la pantalla LCD generados en la pantalla de panel gráfica. Los menús permiten la selección de lenguaje y la modificación de puntos de ajuste de herramienta. En un caso, pueden cambiarse parámetros para una herramienta sólo cuando la herramienta se enchufa en la unidad y es detectada por ésta.

La unidad electroquirúrgica como se describe anteriormente incluye uno o más receptáculos en los que las herramientas electroquirúrgicas se conectan a la unidad. A través de esta conexión, una herramienta y la unidad se comunican una con otra. La conexión de la herramienta provoca también que el controlador actualice la pantalla del sistema para mostrar información de la herramienta y la intensidad de la corriente.

En la figura 6 se muestra un ejemplo de una pantalla o interfaz de usuario 641. La interfaz de usuario proporciona

información de herramienta tal como estado de la herramienta para cada herramienta conectada y permite que un usuario modifique puntos de ajuste, por ejemplo la aplicación o intensidad de la energía de RF. La interfaz de usuario puede mostrar también los ajustes de herramienta para funciones para cada herramienta conectada. En el caso ilustrado, se conectan tres herramientas al generador. En consecuencia, se muestran una pantalla 621 de bomba de succión/irrigación, una pantalla 622 de herramienta de fusión Kii y una pantalla 623 de herramienta de espátula. Se proporcionan también operaciones o acciones asociadas disponibles para cada herramienta en las que la bomba de succión/irrigación tiene un ajuste de conexión/desconexión 624; la herramienta de fusión Kii tiene ajustes de potencia relativa para corte 625, coagulación 626 y fusión 627; y la herramienta de espátula tiene ajustes de potencia relativa para corte 628 y coagulación 629.

En un caso, la interfaz de usuario permite un cambio simultáneo a todos los ajustes para una herramienta seleccionada (indicada por el borde resaltado 631) presionando un único botón desde los botones de navegación

632. Por ejemplo, como se muestra en la figura 7, empujando el botón arriba 633 se cambiarán simultáneamente los ajustes de potencia relativa de corte, coagulación y fusión para la herramienta de fusión Kii conectada. Adicionalmente, los ajustes pueden cambiarse individualmente navegando en un submenú, como se muestra en la figura 8. En el caso ilustrado, el nivel de coagulación de la herramienta de fusión Kii se modifica sin cambiar el ajuste de potencia relativa de corte y/o fusión. Seleccionando el botón por defecto 634, los ajustes para todas las funciones de herramienta de la herramienta seleccionada se vuelven al ajuste por defecto. Asimismo, como se explica por el contexto, una operación de botón asociada y una etiqueta correspondiente pueden variar como se muestra en el botón 635, que es un botón de menú en la figura 7 y un botón trasero en la figura 8.

En la figura 9 se muestra un diagrama de bloques que ilustra un controlador. Como se muestra, la salida de un generador es suministrada a la circuitería que determina la frecuencia de la señal de accionamiento y la circuitería para medir el desplazamiento de fase entre el voltaje y la corriente aplicados al tejido. El voltaje aplicado por el generador es enviado a través de un búfer/desplazador de nivel 541 que reduce la amplitud del voltaje de salida. La señal es procesada para suministrar la frecuencia de la salida del generador a través de la medición de frecuencia 542 y suministrada a un microcontrolador 543. La frecuencia de la señal de accionamiento puede impactar directamente en el desplazamiento de fase. Análogamente, la salida del generador es enviada a través de una circuitería de acondicionamiento de señal 544 para reducir ruido de alta frecuencia y acondicionada a continuación a través de acondicionamiento de voltaje y corriente 545a-b y filtrada por un filtro de paso bajo multipolo 546a-b para suministrar señales a fin de representar voltaje y corriente aplicados. Ambas señales que representan voltaje y corriente se miden para desplazamiento de fase utilizando un comparador de fase 547. La salida del comparador de fase es suministrada al microcontrolador 543. Dependiendo de la frecuencia de la unidad electroquirúrgica utilizada, que puede determinar el desplazamiento de fase final a alcanzar, el microcontrolador compara la salida del comparador de fase con el nivel de disparador determinado por la frecuencia de accionamiento del generador. Cuando se alcanza tal nivel de disparador, es decir, se completa la fusión o soldadura de tejido, el microcontrolador 543 hace que el tejido se desconecte del generador e indique ese estado por indicadores acústicos o visuales 548 (zumbador, pantalla o luces). Se dispone también un detector de sobrevoltaje 549 al que se suministra la salida de generador para la detección de voltaje excesivo, cuya condición es suministrada al microcontrolador 543.

La figura 10 muestra un diagrama de bloques de un controlador de una unidad electroquirúrgica que utiliza el desplazamiento de fase entre el voltaje y la corriente a fin de determinar el punto extremo del proceso de fusión. Un microcontrolador 553 suministra una señal de onda cuadrada de bajo voltaje 551 a 5 MHz que se convierte por un filtro de paso bajo de cuatro polos 550 en una señal de onda senoidal de bajo voltaje 552 a 5 MHz. La señal de 5 MHz de bajo voltaje se superpone a la salida del generador que está típicamente en el rango de 100 a 200 V a frecuencias de 300 a 500 kHz. Como ejemplo, en la figura 11 se muestra la señal de voltaje superpuesta de un voltaje de accionamiento de 200 V a 500 kHz y un voltaje de medición de 5 V a 5 MHz.

Los voltajes combinados se aplican a continuación al tejido y, al igual que en el ejemplo previo, se acondicionan también a través de una circuitería de búfer/desplazador de nivel para su procesamiento. Análogamente, la corriente a través del tejido se mide y se acondiciona también para el procesamiento. La señal de voltaje (y corriente) procesada que contiene la señal de alto voltaje (y alta corriente) a 300 a 500 kHz procedente de la ESU, así como la señal de bajo voltaje (baja corriente) a 5 MHz se envían a través de un filtro de paso de banda multipolo que se centra en 5 MHz. El filtro discrimina la señal de la ESU, dejando sólo las dos señales en 5 MHz para medir el desplazamiento de fase en un comparador de fase. Las señales filtradas para el voltaje y la corriente a 5 MHz se ilustran en la figura 12 en un momento próximo al final del proceso de fusión.

El desplazamiento de fase medido se suministra a un microcontrolador, que compara la lectura con un nivel predeterminado indicativo de la finalización del proceso de fusión a una frecuencia de 5 MHz. De nuevo, cuando se alcanza un nivel de disparador, es decir, se completa la fusión o soldadura de tejido, el microcontrolador 553 hará que el tejido se desconecte del generador e indique ese estado por un indicador acústico o visual 548 (zumbador, pantalla o luces).

La figura 13 muestra un diagrama de bloques esquemático de un aspecto de un controlador. Como se muestra, un microprocesador 561 regula la conmutación del tejido entre la salida de un generador y un circuito de medición interno. Como resultado, el tejido se evalúa periódicamente para el estado del proceso de fusión midiendo el desplazamiento de fase de una señal de medición de bajo voltaje y baja corriente. Dependiendo del valor del

desplazamiento de fase obtenido, el tejido regresa a la salida de alto voltaje del generador para la fusión adicional, o se desconecta permanentemente del generador. Por tanto, el circuito interno comprende un microprocesador 561 que genera una señal de onda cuadrada de bajo voltaje 562 a 500 kHz que se transfiere a una onda senoidal de bajo voltaje 563 a 500 kHz. Esta señal se aplica al tejido y se analiza por un comparador de fase 564 sólo durante la desconexión eléctrica del generador durante intervalos de medición regulares.

En un caso, el desplazamiento de fase se deriva directamente de la señal de accionamiento, es decir, el voltaje y la corriente suministrados por el generador electroquirúrgico al tejido. En un caso, un circuito eléctrico modifica el voltaje de accionamiento que tiene una frecuencia (senoidal) superponiendo una señal de medición a una frecuencia enormemente diferente. Como resultado, la energía eléctrica para el proceso de fusión se proporciona a una frecuencia, mientras se aplica simultáneamente una segunda señal a una segunda frecuencia para medición. La separación de las dos señales diferentes utilizando filtros de paso de banda en el circuito de medición permite la medición continua del desplazamiento de fase durante el proceso electroquirúrgico de fusión o soldadura. En un caso, el controlador interrumpe periódicamente el suministro de energía electroquirúrgica para evaluar el estado del proceso de fusión o soldadura aplicando una señal de medición de bajo voltaje. Dependiendo del desplazamiento de fase obtenido durante el ciclo de medición, el controlador conmuta de nuevo la señal de accionamiento del generador al tejido o aísla el tejido. En un caso, el controlador interrumpe el proceso de fusión o soldadura del tejido a un nivel predeterminado de desplazamiento de fase terminando el suministro de energía de RF desde el generador hasta el tejido.

La figura 14 representa un controlador o unidad de control para la fusión o soldadura controladas de tejido biológico. Como se muestra, la unidad de control está conectando la salida de potencia bipolar de un generador 507 a la herramienta 508 que está dispuesta para comprimir vasos o tejido. La herramienta aloja también un interruptor 509 que activa el proceso de fusión. Si el generador está equipado con una entrada para la activación manual (en vez de utilizar un pedal 511 u otro dispositivo intermedio), una tercera conexión 512 desde la unidad de control hasta el generador permite la activación del generador con el mismo interruptor manual.

El controlador puede incluir un procesador 513 que controla la conmutación del tejido entre la salida directa del generador y un circuito de medición interno, por ejemplo el interruptor 515. Se acciona con un módulo de potencia 514 de batería interno. La conmutación temporizada hace que el tejido se fusione en intervalos mientras se mide periódicamente el estado del tejido. Por tanto, la señal de medición es una señal de bajo voltaje senoidal de 500 kHz generada por un generador de señal 518 cuando se la alimenta con una onda cuadrada de 500 kHz desde el microprocesador 513. Cuando la señal de medición senoidal de bajo voltaje se aplica al tejido, un comparador de fase 516 mide el desplazamiento de fase entre el voltaje de medición aplicado y la corriente provocada por la aplicación del voltaje de medición. Dependiendo del resultado analizado o procesado por el procesador, el tejido será cambiado al generador, o desconectado del generador acompañado por una indicación acústica y/o visual a través de LEDs/zumbadores 517.

La figura 15 muestra un circuito de medición externo que genera la señal senoidal de bajo voltaje utilizada para medir el desplazamiento de fase. Se genera pasando una onda cuadrada de 500 kHz a través de un filtro activo de bajo paso de 4 polos 531. El filtro de paso bajo de 4 polos elimina componentes armónicos más altos y pasa la frecuencia fundamental senoidal. La onda cuadrada de 500 KHz es generada a través de la PWM periférica 522 en el microcontrolador 524.

La figura 16 ilustra un interruptor 515 configurado para conmutar entre la aplicación de la señal de accionamiento y la señal de medición, por ejemplo, la señal de referencia de onda senoidal pico a pico de 500 kHz y 5 voltios, desde el generador. Aunque el uso de un interruptor de estado sólido para implementar la conmutación ofrece una vida operativa larga y un control de irrupción de corriente inherente, puede ser difícil bloquear la señal de voltaje relativamente alto (-200 VCA) y alta frecuencia (-500 KHz) generada por un generador típico en un modo de coagulación bipolar. Por tanto se utilizan dos relés mecánicos de doble polo y doble carrera 527, 528. El primer relé 527 conmuta entre el generador y la señal de referencia. El segundo relé 528 limita la irrupción de corriente, que puede dañar el relé y crear un impulso de interferencia electromagnética (EMI) que puede afectar a la circuitería de bajo voltaje. Adicionalmente, esto protege el tejido contra complicaciones o problemas provocados por formación de arco eléctrico. Puesto que la mayoría de los generadores son dispositivos de potencia constante, los voltajes más altos tienen lugar durante condiciones de no carga. Conmutando primero en el generador a través de una resistencia en serie, el voltaje de salida del generador es compartido a través de la resistencia, limitando el voltaje impartido al tejido. Además, la resistencia sirve como limitador de energía, habilitando canales altamente conductores en el tejido para fusionar antes de que se aplique la potencia completa del generador.

En un caso, la conmutación tiene lugar en la siguiente secuencia. Cuando se conmuta desde la medición de bajo voltaje o la señal de referencia al generador, el primer relé 528 desconecta ambos extremos de la referencia y conecta un terminal de generador directamente y uno a través de una resistencia de 100 ohmios. La resistencia de 100 ohmios limita la corriente de irrupción a dos A para una fuente de 200 voltios. Si tiene lugar una salida cortocircuitada, se disipan 400 W en la resistencia de 3 W, que se quemaría rápidamente. Sin embargo, aproximadamente 50 milisegundos después de que el primer relé 528 conecte el generador, un segundo relé 527 desconecta la resistencia de 100 ohmios, protegiéndola de quemarse y permitiendo que se suministre toda la potencia del generador al tejido. Cuando el dispositivo se conmuta de la otra manera (desde la ESU a la señal de

referencia), conecta primero la resistencia de 100 ohmios, reduciendo la corriente, y desconecta a continuación el generador completamente. Esta secuencia reduce el rebote inductivo y la generación de EMI.

Los relés 527, 528 pueden ser de un tipo de pestillo. La mayoría de los relés mecánicos absorbe una cantidad equitativa de potencia en su estado sin fallos (se necesita una corriente eléctrica para combatir la fuerza del resorte de retorno). Puesto que el controlador está equipado con una batería de capacidad de potencia limitada, se utilizan dos relés de tipo pestillo. Estos relés utilizan corriente solamente para la transición entre dos estados estables y pueden funcionar a un nivel de potencia mucho menor.

En la figura 17 se muestra la circuitería de detección de fase 530 que mide el desplazamiento de fase entre las dos ondas senoidales anteriormente mencionadas. La primera parte del circuito desplaza en nivel la onda senoidal al mismo valor de CC como voltaje de referencia. La señal desplazada en nivel se envía a continuación a la entrada negativa de un comparador 531. La entrada positiva está conectada directamente al voltaje de referencia CC. Una pequeña cantidad de histéresis se utiliza para reducir ruido de conmutación. La salida del comparador es una onda cuadrada con la misma fase que la onda senoidal de entrada. Estas dos señales son enviadas a una compuerta O exclusiva 532. La salida de la compuerta es alta cuando una de las dos entradas es alta, y baja de otra forma. Por tanto, el ciclo de servicio de la salida está relacionado linealmente con la fase de las dos ondas cuadradas de entrada. El ciclo de servicio se convierte en un voltaje CC a través de un filtro de paso bajo que se mide por el convertidor analógico a digital periférico del microcontrolador.

La figura 18 muestra el circuito de potencia de batería que está accionando el circuito de control por dos pilas de botón de baja capacidad. La batería proporciona una vida de 500 ciclos de fusión sobre un periodo de tiempo de 5 horas. Cuando se ha alcanzado un número específico de sellados o un límite de tiempo específico, el controlador emite un aviso y deja de funcionar. El controlador gestiona su demanda de potencia alrededor de las características de potencia de las baterías específicas utilizadas. El controlador incluye controles de gestión que impiden que tengan lugar simultáneamente operaciones específicas que pueden exceder de la capacidad de potencia de las baterías, apagar las porciones seleccionadas del circuito entre ciclos de fusión y ralentizar el oscilador de microcontrolador de 4 MHz a 32 kHz entre ciclos de fusión.

La figura 19 muestra un puerto de entrada 534 adaptado para conectarse a una herramienta. Con el acoplamiento de un interruptor en la herramienta, el controlador toma mediciones iniciales en el tejido (cortocircuitando) y, sobre la base de las mediciones iniciales, activa el generador para suministrar potencia electroquirúrgica que se hace pasar por el controlador y es controlada por éste.

Dado que muchos generadores pueden activarse exclusivamente (pero también alternativamente con la preferencia del cirujano) con un pedal, el controlador acomoda un escenario de este tipo. Por ejemplo, si el generador es activado con un interruptor de pedal mientras que tiene lugar la activación posterior de la herramienta con el interruptor de mano, el controlador permite la conexión de la salida del generador.

El resultado de utilizar el circuito de control descrito anteriormente se muestra en la figura 20, ilustrando el voltaje efectivo aplicado al tejido biológico en función del tiempo. Como se muestra en este ejemplo específico de arterias renales porcinas, el tejido está siendo expuesto a 6 intervalos de fusión de alta potencia de alrededor de 850 ms de duración en tiempo, interrumpidos por 5 ciclos de medición de alrededor de 300 ms.

En un caso, el proceso de fusión comienza presionando un interruptor en la herramienta que comienza una secuencia de medición inicial. Este instante se marca como comienzo (conexión) 535. La herramienta en un caso comprueba la resistencia entre los dos electrodos y si el desplazamiento de fase está dentro de un rango aceptable. La verificación del desplazamiento de fase impide un intento de refusionar tejido ya fusionado. Sobre la base de los resultados de la comprobación inicial, el controlador conecta la salida activada del generador al tejido. Esto comienza la aplicación de energía de RF al tejido comprimido. Después de aproximadamente 850 ms, el controlador desconecta el tejido del generador y vuelve a la primera fase de evaluación de tejido. Dependiendo del resultado, el tejido llega a calentarse adicionalmente o permanece desconectado del generador para permanecer en el circuito de medición. El último caso se marca como detención de potencia (conexión) 536. En este caso, se proporciona una señal acústica y/o visual, indicando que el tejido se sella (o que ha ocurrido el cortocircuito de los electrodos). El suministro de la señal de medición al tejido se termina cuando se libera la conexión de la herramienta, marcada como detención manual (desconexión) 537. En este punto, se termina todo el suministro de energía al tejido.

En las figuras 21 y 22 se muestra un análisis más detallado del ciclo de medición 538, que ilustra las mediciones adicionales (distintas del desplazamiento de fase) que pueden incluirse en ese periodo de medición. Tales mediciones, por ejemplo, podrían impedir el intento de fusionar tejido ya fusionado, o accionar electrodos eléctricamente cortocircuitados.

La figura 22 muestra un análisis más detallado de la placa de medición 539 de 2 V en la figura 21. Se muestra una vista detallada de la señal de medición de bajo voltaje 540 a 500 kHz utilizada para determinar el desplazamiento de fase a través del tejido durante el ciclo de medición de RF.

Sistemas y procesos electroquirúrgicos

Sistemas y procesos electroquirúrgicos aplican energía eléctrica monopolar o bipolar de alta frecuencia a un paciente durante la cirugía. Tales sistemas y procesos están adaptados particularmente para cirugías laparoscópicas y endoscópicas en donde el acceso y la visibilidad espacialmente limitados requieren una manipulación simple, y se utilizan para fusionar vasos sanguíneos y soldar otro tejido biológico y, en un aspecto, para cortar, diseccionar y separar tejido/vasos. Los sistemas y procesos incluyen la aplicación de energía de RF a tejido mecánicamente comprimido para (a) desecar el tejido, y (b) desnaturalizar colágenos (tipo I-III) y otras proteínas que son abundantes en la mayoría de tejidos biológicos. Cuando el calentamiento de colágenos a una temperatura apropiada hace que estos se desplieguen, se encojan o se desnaturalicen, el sistema permite el sellado de capilares y vasos sanguíneos durante la cirugía para la oclusión permanente de los vasos. Como se describe con mayor detalle a continuación, como un ejemplo, arterias de hasta siete milímetros pueden ocluirse y diseccionarse por energía de radiofrecuencia (RF) y presión mecánica.

Cuando se aplica al mismo tiempo energía eléctrica de alta frecuencia controlada al tejido comprimido, el tejido se comprime con una presión relativamente alta (alrededor de 1000 kPa-2000 kPa (10-20 kg/cm2)) y el tejido se suministra con suficiente energía eléctrica para desnaturalizar proteínas y eliminar suficiente agua en el tejido. Durante este proceso, los voltajes aplicados se reducen suficientemente para evitar formación de arco eléctrico (típicamente < 200 V eficaces).

Cuando se aplica energía eléctrica de la manera descrita indicada anteriormente, el tejido se mueve rápidamente a través del siguiente proceso de fusión/soldadura. Comenzando a temperatura corporal, el tejido (a) se calienta rápidamente llevando a (b) rotura celular, expulsando jugos (principalmente agua e iones salinos), (c) desenredamiento y activación de colágenos y elastina en los vasos sanguíneos a alrededor de 60 a 650ºC y (d) desecación del vaso. Aquí, el proceso de desecación puede verse por la liberación de agua en forma de vapor cuando la temperatura del vaso ha alcanzado aproximadamente 1000ºC. La reducción de agua en presencia de hebras de colágeno y elastina desenredadas lleva a formación de enlaces entre hebras de colágeno, llevando a un sellado fuerte y elástico del tejido. Como se confirma por las mediciones, las fusiones de vaso más fuertes (presión de explosión más alta) se obtienen cuando los vasos se han calentado a al menos 70ºC, presurizado con alrededor de 1000 kPa-2000 kPa (10-20 kg/cm2) y se desecan a continuación en alrededor de 40-50% de su contenido de agua original.

Eléctricamente, el tejido puede caracterizarse durante el proceso de fusión por su impedancia que está comenzando típicamente a 10-100 ohmios de resistencia puramente óhmica. Durante el proceso de fusión, la resistencia puramente óhmica se reduce en 20-50% antes de que aumente en dos órdenes de magnitud. Cuando la resistencia se aproxima a un valor final, la impedancia del tejido aumenta gradualmente en comportamiento capacitivo con un desplazamiento de fase de alrededor de 20 grados. El tejido exhibirá un comportamiento capacitivo pronunciado al final del proceso de fusión con un desplazamiento de fase de alrededor de 40 grados, aun cuando el componente óhmico permanecerá casi sin cambiar durante esta fase.

Haciendo referencia ahora a la figura 23, se muestra una representación gráfica que ejemplifica datos experimentales para el sellado de una arteria renal porcina de cuatro milímetros de diámetro. El proceso de fusión se realiza comprimiendo la arteria con electrodos de 0,75 milímetros de ancho con una carga de compresión de 10 N (tres libras) y energizándola con un suministro de potencia electroquirúrgica de voltaje estabilizado que utiliza 200 V a un ajuste de potencia máxima de 60 W. Se muestran el voltaje 501, la corriente 502 y la potencia eléctrica 503 al comienzo del proceso de fusión (1 segundo). Como puede verse, el voltaje y la corriente senoidales están sustancialmente en fase; por ejemplo, la diferencia o el ángulo de fase es igual a cero. En este momento, la impedancia de la arteria es puramente óhmica con un valor de alrededor de 100 ohmios.

En la figura 24 se proporciona la progresión temporal del voltaje pico y la corriente pico aplicados para la arteria del mismo tamaño. El voltaje aplicado se estabiliza rápidamente a un valor constante, que es un artefacto del suministro de potencia de voltaje estabilizado. Independientemente de la carga aplicada, los suministros de potencia electroquirúrgica de voltaje estabilizado regulan el voltaje de salida a un valor preajustado puesto que el voltaje tiene un impacto dominante en el efecto electroquirúrgico. En contraste con el voltaje, la corriente guiada a través de la arteria aumenta desde un 1 A inicial a 1,5 A a 0,5 s, y a continuación se reduce gradualmente en los siguientes tres segundos a alrededor de 0,2 A. Durante los restantes 4 segundos del tiempo de fusión, el valor pico de la corriente permanece casi inalterado.

Otra manera de representar la información de la figura 24 se ilustra en la figura 25, mostrando la impedancia 506 de la arteria en función del tiempo de fusión. La impedancia inicial de la arteria cosechada es de 75 ohmios. Con la aplicación de energía eléctrica de alta frecuencia, la arteria se calienta rápidamente, llevando a un encogimiento de colágenos, la rotura de membranas celulares y la expulsión definitiva de líquido atrapado (principalmente agua e iones). Como resultado, la impedancia se reduce a alrededor de 54 ohmios. Comienza otro suministro de energía eléctrica para desecar la arteria, dando como resultado un incremento de impedancia. En aproximadamente 4 segundos en el proceso de fusión, la impedancia de la arteria comienza a estabilizarse, con un aumento lento de la impedancia desde alrededor de 800 ohmios a alrededor de 1200 ohmios.

El proceso de fusión podría terminarse (a) a una resistencia fija y absoluta (por ejemplo, 2k ohmios), que desprecia tanto el tamaño como el tipo de tejido, (b) a un múltiplo específico de tiempo cuando la resistencia óhmica es

mínima, (c) a un múltiplo específico de tiempo cuando la resistencia óhmica es la misma que la inicial, o (d) a un múltiplo específico de tiempo cuando la resistencia óhmica es un cierto factor de la mínima. Sin embargo, considerando la presión de explosión de arterias fusionadas y la diseminación térmica, la terminación del proceso de fusión se determina que sea en la parte aplanada de la curva de impedancia. Sin embargo, como puede verse en la figura 25, esta región es también un rango inexacto para mediciones de impedancia. Análogamente, cada sucesión de (a) a (d) llega a ser mejor determinando el punto extremo del tiempo de fusión (dando como resultado la presión de explosión deseada más alta con la diseminación térmica deseada menor). El uso de la resistencia óhmica sólo como criterio de terminación puede llevar a resultados incompletos. Esto puede ser más pronunciado cuando se fusionan tejidos de diferentes tamaños (incluso de la misma naturaleza), ejemplificado también en la figura 26 que muestra la resistencia relativa (con relación a la resistencia inicial) de arterias de diversos tamaños y otro tejido en función del tiempo de fusión.

La terminación del proceso de fusión para tejido del mismo material (es decir, arterias) puede no controlarse con la precisión deseada especificando una carga óhmica relativa (por ejemplo, cuando la resistencia alcanza tres veces la resistencia inicial). Por el contrario, el cambio relativo en la resistencia depende del tamaño del vaso, es decir, las arterias de < 2 mm se sellan en fracciones de segundo (cuando la resistencia es aproximadamente el doble en comparación con la resistencia inicial), las arterias de aproximadamente 3 mm se sellan en aproximadamente 2 segundos (cuando la resistencia aproximadamente se triplica) y las arterias/venas de 15 mm se sellan en aproximadamente 7 segundos (cuando la resistencia aumenta en un factor de 5). Al mismo tiempo, algunas arterias pueden no seguir esa caracterización (por ejemplo, una arteria de 3-4 mm no alcanzaría más de 2,5 veces la resistencia inicial). Por el contrario, el proceso de fusión deberá terminar dentro de la región plana en la figura 25. Como se describe previamente, la precisión es difícil en la región plana con la función de tiempo en diferentes tiempos de fusión.

Vigilancia basada en fase

En un aspecto, la determinación del punto extremo del proceso de fusión se proporciona vigilando el desplazamiento de fase de voltaje y corriente durante el proceso de fusión. A diferencia de la impedancia, el desplazamiento de fase cambia de una manera mucho más pronunciada en momentos en los que la arteria se deseca y se completa la fusión y, por tanto, ofrece un valor de control más sensitivo que la impedancia. Esto puede verse cuando se vigila el voltaje y la corriente en función del tiempo en diferentes momentos de fusión, como se muestra en la figura 23 para el comienzo del proceso de fusión.

En la figura 23, el comienzo de la fusión muestra que el voltaje y la corriente aplicados están casi en fase (con un desplazamiento de alrededor de -3 grados), revelando que la arteria se comporta dominantemente como una carga óhmica de alrededor de 75 ohmios. El suministro adicional de energía lleva al calentamiento de la arteria, una reducción inicial en la impedancia (provocada por el encogimiento de colágenos, la rotura de la membrana celular y la expulsión principalmente de agua e iones disueltos), y un incremento posterior en la impedancia. Durante este periodo de fusión de vaso, la diferencia de fase entre voltaje y corriente permanece pequeña con mínimos cambios, indicando que la arteria es puramente óhmica.

La arteria no está completamente desecada y así el sellado no es completo. Haciendo referencia a la figura 27, en 4 segundos en el proceso de fusión, la diferencia de fase aumenta lentamente a -10 grados (terminales de corriente). Aunque el suministro adicional de energía eléctrica no cambia significativamente el valor de la resistencia (véase la figura 24), provoca un incremento pronunciado en la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente. Esto puede verse en la figura 28 en 7 segundos en el proceso de fusión, mostrando una diferencia de fase de alrededor de 25 grados. El proceso de fusión de vaso continúa y produce las presiones de explosión deseadas a la diseminación térmica al menos deseada cuando la diferencia o ángulo de fase alcanza aproximadamente 35-40 grados como se muestra en la figura 29. Asimismo, como se muestra, el ángulo de fase alcanza alrededor del 20 a 40 grados. Análogamente, la diferencia o ángulo de fase necesario para dar como resultado la soldadura de otro tejido alcanza alrededor de 45-50 grados para tejido de pulmón, y 60 a 65 grados para intestino delgado. Sin embargo, para todos los tipos de tejido, el alcance de un extremo alto del rango de fase puede llevar a tiempos de sellado excesivamente largos. En consecuencia, como se describirá con mayor detalle a continuación, la aplicación de energía de RF, es decir, una señal de accionamiento a través de un generador electroquirúrgico, y la medición o vigilancia del desplazamiento de fase, es decir, una señal de medición a través de un controlador electroquirúrgico se adaptan para fusionar o soldar vasos y tejido.

Determinación de punto extremo sobre la base de propiedades de tejido

El uso de la diferencia de fase entre voltaje y corriente como un valor de control en el proceso de fusión o soldadura, en lugar de la impedancia, puede mostrarse adicionalmente cuando se caracteriza eléctricamente el tejido. Cuando se considera que los vasos y el tejido son una resistencia óhmica R y un condensador C en paralelo dependientes del tiempo (ambos dependen del tamaño y tipo de tejido), la diferencia de fase puede obtenerse con

ρ·d

R = , en donde R es la resistencia óhmica, p la resistencia específica, A el área, y d el espesor del tejido A

fusionado,

XC = , en donde XC es la impedancia capacitiva, w la frecuencia, y C la capacidad del tejido, y ω·C

ε·ε0·A

C = , donde £ y £0 son las permitividades relativa y absoluta.

d

La diferencia de fase < puede expresarse entonces como

XC

−

=arctan [�ω·ε·ε ·ρ�1]

<=arctan

R

Por tanto, la diferencia entre la vigilancia de la diferencia de fase < como opuesta a la resistencia (óhmica) R es que < depende de la frecuencia aplicada w y de las propiedades de material solamente (a saber, la constante dieléctrica £ y la conductividad p), pero no de las dimensiones de tejido (a saber, el área de tejido comprimida A y el espesor de tejido d). Además, el cambio relativo en la diferencia de fase es mucho mayor al final del proceso de fusión que el

10 cambio en la resistencia de tejido, permitiendo una medición más fácil y precisa.

Además, con la medición de las propiedades dieléctricas iniciales del tejido (constante dieléctrica £ y conductividad p) a una cierta frecuencia, puede determinarse el tipo de tejido. Las propiedades dieléctricas para diversos tipos de tejido biológico (organizadas por valores crecientes del producto de la constante dieléctrica £ y la conductividad p) se facilitan en la figura 30 a una frecuencia de 350 kHz (que está en el rango de frecuencia de un generador 15 electroquirúrgico típico). Por medición del producto de la constante dieléctrica £ y la conductividad p del tejido (que con características de material e independientes de las dimensiones de tejido) antes del proceso de fusión o soldadura de tejido real, el desplazamiento de fase requerido para fusionar o sellar adecuadamente el tejido biológico específico puede determinarse a partir de la figura 30. El desplazamiento de fase requerido para fusionar o sellar fiablemente el tipo respectivo de tejido se mide en función del producto de la constante dieléctrica £ y la

20 conductividad p del tejido (a 350 kHz). En la figura 31, la determinación del punto extremo se muestra en función de una lectura de fase inicial y en la figura 32 se muestra la determinación de punto extremo en función de propiedades de tejido (conductividad por permitividad relativa). La función de las propiedades de tejido puede expresarse también como <fin=38+29 [1-exp(-0,0091 p£)].

Como resultado, (a) la medición de las propiedades dieléctricas del tejido y (b) el control y la realimentación de la

25 diferencia de fase permite un control preciso y un mecanismo de realimentación para diversos tipos de tejido, independientemente del tamaño del tejido y permite emplear suministros de potencia electroquirúrgica estándar (que recorren individualmente un rango muy estrecho de frecuencias). Sin embargo, deberá notarse que la frecuencia específica a la que se realiza la medición de propiedades de tejido puede ser la misma o diferente de la frecuencia específica de la fase. Si la medición de tejido se basa en la frecuencia de accionamiento del generador y se utilizan

30 diversos generadores (todos los cuales recorren un rango estrecho de frecuencias), los puntos extremos serán diferentes. Por tanto, para un caso de este tipo, puede ser deseable (a) utilizar una señal de medición externa (que esté a la misma frecuencia), o (b) utilizar un generador autónomo.

Por tanto, el controlador está configurado para determinar el producto de la constante dieléctrica y la conductividad, así como la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente aplicados, y controlar el proceso de fusión o soldadura de 35 tejido. En particular, la circuitería de control y realimentación del controlador determina el momento en que la diferencia de fase alcanza el valor de desplazamiento de fase determinado por el resultado de las mediciones dieléctricas y de conductividad. Cuando se alcanza este umbral, se termina el proceso de fusión o soldadura. Un indicador, por ejemplo, visual o audible, se proporciona para señalar la terminación y, en un aspecto, el controlador restringe (completamente, casi completamente o a un mínimo predeterminado) el suministro adicional de energía

40 eléctrica a través de los electrodos. Por tanto, la herramienta que genera el sellado, la soldadura o la conexión del tejido proporciona contacto atraumático al tejido de conexión y proporciona presión de explosión suficiente, resistencia a la tracción o resistencia a la rotura dentro del tejido.

Compensación de carga capacitiva de herramientas conectadas

En una realización, se proporcionan la medición y consideración de la capacitancia de herramienta y la resistencia

45 de herramienta para la evaluación de tejido inicial consistente (conductividad y permitividad) que proporciona el punto extremo específico de tejido del proceso (es decir, coagulación, fusión o soldadura). En otro aspecto de la invención, la medición y consideración de la capacitancia de herramienta y la resistencia de herramienta se proporcionan para mediciones de realimentación de tejido consistentes (desplazamiento de fase) que asegura los resultados de modificación de tejido consistentes (es decir, coagulación, fusión o soldadura).

50 La figura 33 muestra diagramas de fase de dos herramientas electroquirúrgicas. Como puede verse, ambas herramientas se representan eléctricamente como cargas resistivas u óhmicas (que se originan principalmente en el

arnés de cables 1500 que conecta la herramienta de mano al generador, así como las conexiones dentro de las herramientas de mano), así como cargas capacitivas (que se originan principalmente a partir de las mordazas de herramienta, así como el arnés de cables 1500 que conecta la herramienta de mano al generador). En un diagrama de fase, la herramienta puede caracterizarse por un ángulo de fase.

Los valores de las impedancias óhmicas y capacitivas encontradas en disposiciones típicas de herramientas están en el rango de 1-10 ohmios para la carga óhmica y 1-100 kOhmios para resistencias capacitivas (capacitancia de varias decenas a varias centenas de pF a varios cientos de kHz). Incluso para dos herramientas iguales, variaciones en las características de herramienta (tales como conexiones de hilo, longitud de arnés) pueden llevar a diferentes ángulos de fase para la misma herramienta. Como se mostrará a continuación, estas variaciones pueden llevar a diferentes resultados de medición de tejido, tanto antes como durante la evaluación de tejido.

Como se muestra en la figura 34, el diagrama de fase de una herramienta electroquirúrgica que está en contacto con tejido está compuesta del componente resistivo y capacitivo de la herramienta (flechas de puntos) que se añaden al componente óhmico y capacitivo del tejido (flechas llenas) para presentar una carga total al generador electroquirúrgico (línea de trazos). Para técnicas de medición de tejido que confían en el desplazamiento de fase del voltaje y la corriente, la presencia de la herramienta altera significativamente los resultados de la medición de tejido pretendida por la fase evidente.

En este contexto, la presencia de la herramienta (impedancia) no plantea un problema real si la medición de tejido antes del accionamiento (para determinar un punto extremo de fusión/soldadura), o durante el accionamiento (para determinar el punto extremo de la fusión/soldadura) se ha definido con la misma herramienta (es decir, impedancia de herramienta). Sin embargo, variaciones de las impedancias de herramienta llevan a diferentes resultados en la evaluación de tejido inicial (apuntando a un punto extremo impreciso) y en la medición de realimentación de tejido (determinando el punto extremo de la fusión/soldadura).

Por tanto, el controlador utilizado para medir el desplazamiento de fase durante el proceso de modificación de tejido puede utilizarse para determinar inicialmente la impedancia de herramienta inicial (por ejemplo, durante la conexión del conector de herramienta al generador electroquirúrgico), cuando las tolerancias/cambios en las características de herramienta se consideran después en el algoritmo de medición de tejido. Esto permitirá valores de medición de tejido que son independientes de los valores y/o tolerancias óhmicos y capacitivos de la herramienta electroquirúrgica específica.

En consecuencia, en general, cuando aumenta la capacitancia de herramienta, se reduce el desplazamiento de fase de punto extremo. En particular, cuando aumenta la capacitancia de herramienta, se reduce la impedancia capacitiva (X=1/wC). La impedancia capacitiva reducida lleva a un desplazamiento de fase de punto extremo más pequeño o reducido. Análogamente, cuando aumenta la resistencia de herramienta, se reduce el desplazamiento de fase de punto extremo.

Asimismo, desde una perspectiva de determinación de tejido inicial, en general, cuando aumenta la capacitancia de herramienta, el desplazamiento de fase inicial evidente se reduce en comparación con el valor ideal, siendo el valor ideal una herramienta que tiene capacitancia cero o casi cero. Análogamente, cuando aumenta la resistencia de herramienta, el desplazamiento de fase inicial evidente se reduce en comparación con el valor ideal. Por tanto, cuando la capacitancia de herramienta (C=££0A/d) y/o la resistencia de herramienta (R=p d/A) aumenta, hay un incremento en la permitividad y/o la conductividad que refleja una reducción en tan <, es decir, una reducción en fase. En un ejemplo, una herramienta electroquirúrgica que tiene una capacitancia de 160 pF tendría un desplazamiento de fase inicial de 9-59 grados frente a una herramienta con una capacitancia de 230 pF que tiene un desplazamiento de fase inicial de 6-23 grados. Adicionalmente, siendo los valores de producto de permitividad y conductividad de tejido inversamente proporcionales al desplazamiento de fase inicial, cuando aumenta la capacitancia y/o resistencia de herramienta, el valor de producto de permitividad y conductividad de tejido evidente aumenta en comparación con el valor ideal.

La figura 35 muestra la resistencia óhmica de una arteria renal porcina durante el proceso de fusión electroquirúrgico. Como se mostró previamente, el proceso de fusión de vasos sanguíneos y/o soldadura de tejido puede controlarse mejor cuando la diferencia o ángulo de fase entre el voltaje aplicado y la corriente incurrida se mide y se utiliza para interrumpir el proceso de fusión/sellado. Dependiendo del tipo de tejido, se ha encontrado que el punto extremo ideal está en alrededor de 40 grados (vasos sanguíneos) o 60 grados (intestinos), respectivamente.

En lugar de que el tejido alcance rápidamente una fase predeterminada (que va desde 40 hasta 60 grados, dependiendo del tipo de tejido), el desplazamiento de fase medido se aproxima asintóticamente al umbral de corte. Esto se muestra en la figura 36 para el mismo sellado que se proporciona en la figura 35. Como puede verse, el desplazamiento de fase aumenta rápidamente durante el proceso de fusión inicial, pero aumenta entonces lentamente para el resto del sellado. La aproximación asintótica puede requerir una cantidad significativa del tiempo para alcanzar el umbral de fase final (por ejemplo, 40 grados). Por tanto, en lugar de depender del valor de fase para alcanzar un valor definitivo solo, la derivada de la fase puede utilizarse adicionalmente para evitar aproximaciones asintóticas a un valor de fase finalizado. La derivada del valor de fase del mismo sellado se muestra en la figura 37. Como se muestra, la fase cambia (aumenta) fuertemente durante los primeros 0,5 s en el sellado y cambia poco

para el resto del sellado. Después de aproximadamente 1,5 s de tiempo de sellado, la derivada de la fase d</dt alcanza un valor predeterminado de 0,1 grados/segundo para terminar el sellado (con independencia de la lectura de fase real).

Adicionalmente, el valor de fase determinado puede ser excedido sin que se detecte, por ejemplo, cuando el nivel de recorrido de fase se alcanza durante el tiempo de lectura del procesador que controla el suministro de potencia. En tales casos, el procesador puede no reconocer que se ha alcanzado la parada de fase final. Esto se muestra en la figura 38 para soldar intestinos porcinos. Como puede verse, el desplazamiento de fase excede un umbral de fase predeterminado de 60 grados, pero por el contrario alcanza un nivel de estado estacionario asintótico de 50 grados. En lugar de confiar en el valor de fase para alcanzar un valor definitivo solo, la derivada de la fase se utiliza también para asegurar el sellado hasta el final.

La derivada del valor de fase del mismo sellado se muestra en la figura 39. Como se muestra, la fase cambia (aumenta) fuertemente durante los primeros 0,25 s en la soldadura y cambia solamente poco para el resto del sellado. En aproximadamente 1,5 s en la soldadura, la derivada de la fase d</dt alcanza un valor predeterminado de 0,1 grados/segundo y termina la soldadura (independiente de la lectura de fase real). La derivada de la fase en una realización se ajusta a 0,02 grados por segundo. Un rango de derivada de fase de 0,2 a 0,01 grados por segundo se ha encontrado también que es aceptable. En el último caso, la derivada de la lectura de ángulo de fase proporciona una característica de seguridad para terminar un sellado/soldadura.

Como se describe previamente y se describe en toda la solicitud, el generador electroquirúrgico suministra finalmente energía de RF a una herramienta electroquirúrgica conectada. El generador electroquirúrgico asegura que la energía de RF suministrada no exceda parámetros especificados y detecta fallos o condiciones de error. Una herramienta electroquirúrgica proporciona las órdenes o lógica utilizadas para aplicar apropiadamente la energía de RF para una intervención quirúrgica. Una herramienta electroquirúrgica incluye memoria que tiene órdenes y parámetros que dictan el funcionamiento de la herramienta en conjunción con el generador electroquirúrgica. Por ejemplo, en un caso simple, el generador puede suministrar la energía de RF pero la herramienta conectada decide cuánta energía se aplica. Sin embargo, el generador no permite que el suministro de energía de RF exceda un umbral ajustado aun cuando se le ordene hacerlo por la herramienta conectada, proporcionando así una comprobación o garantía contra una orden de herramienta defectuosa.

Cada herramienta puede venir con un circuito integrado que proporcione autentificación, configuración, expiración y registro de herramienta. La conexión de herramientas en los receptáculos o puertos inicia un proceso de verificación e identificación de herramienta. La autentificación de herramienta puede proporcionarse a través de un esquema de estímulo-respuesta y/o una clave secreta almacenada compartida también por el controlador. Otros parámetros tienen almohadillas para comprobaciones de integridad. Los usos se registran en el controlador y/o en el circuito integrado de herramienta. Los errores pueden dar como resultado un uso no registrado. La grabación de registro se ajusta en binario y se interpreta con herramientas sin conexión o a través del controlador.

La conexión de una herramienta bipolar estándar en la salida bipolar estándar puede posiblemente no comprobar de manera activa la herramienta. Sin embargo, el controlador reconoce una conexión de modo que la información en la salida bipolar pueda visualizarse en el monitor o interfaz de usuario de la unidad. La pantalla reserva un campo para la salida bipolar antes de que se active la salida. El controlador puede utilizar componentes de medición del tiempo para vigilar una expiración de la herramienta. Tales componentes utilizan osciladores de recuento o temporizadores

o relojes calendario en tiempo real y se configuran en tiempo de arranque. Las interrupciones de temporizador se manipulan por el controlador y pueden utilizarse por los guiones de órdenes durante los tiempos muertos. El registro utiliza también temporizadores o contadores para eventos registrados con sello de tiempo.

La herramienta puede tener memoria integrada con la herramienta o retirable de ésta. Un algoritmo o guion de órdenes de herramienta dentro de la memoria de herramienta está cargada en un interpretador de guion de órdenes del generador. El guion de órdenes proporciona órdenes y parámetros que preparan la herramienta para uso cuando se conecta al generador. Tras la activación de un interruptor acoplado a la herramienta, el controlador detecta el cierre del interruptor y autentifica la herramienta, comprueba el estado de expiración de la herramienta e inicializa estructuras de datos internas que representan la herramienta del receptáculo. Una activación posterior del interruptor de herramienta inicia un evento que hace que el guion de órdenes dirija el generador a suministrar energía de RF. El controlador registra el uso de la herramienta y el generador. Cuando la herramienta se desconecta del receptáculo del generador, el controlador restablece la información asociada con el receptáculo. El controlador vigila constantemente el generador para un funcionamiento apropiado. Se anuncian errores y fallos irrecuperables y se impide un funcionamiento adicional del sistema. Todos los fallos se almacenan en la memoria del controlador y/o la memoria de la herramienta.

Los datos de una intervención específica (por ejemplo, de encendido a apagado) se almacenan en cada herramienta. La herramienta mantiene adicionalmente los datos de una intervención, es decir, el número de usos de la herramienta, el ajuste de potencia y los fallos. Cada herramienta puede mantener también la información de todas las demás herramientas. La memoria de herramienta incluye, pero no se limita a ellos, los parámetros siguientes: número de serie del generador, sello de tiempo, evaluación del tejido y ajuste de punto extremo para cada uso de herramienta, corte, coagulación, soldadura, ajuste de potencia, duración de RF y punto extremo (autodetención,

fallo, detención manual).

El generador registra detalles del uso en un registro interno que es descargable. El generador tiene memoria para el almacenamiento de código y prestaciones de máquina. El generador tiene memoria reprogramable que contiene instrucciones para prestaciones de herramienta específicas. La memoria, por ejemplo, retiene un número de herramienta y parámetros de uso de herramienta. El generador almacena información sobre el tipo de herramientas conectadas. Tal información incluye un identificador de herramienta, por ejemplo un número de serie de una herramienta conectada, junto con un sello de tiempo, número de usos o duración de uso de la herramienta conectada, ajuste de potencia de cada una y cambios hechos al ajuste por defecto. La memoria puede mantener datos durante aproximadamente dos meses o alrededor de 10000 usos de herramienta y está configurada para sobrescribir sobre sí misma cuando sea necesario.

El controlador puede incluir un módulo interpretador de máquina de estado que analiza los guiones de órdenes de herramienta. Los guiones de órdenes de herramienta representan un proceso de herramienta para una herramienta específica o dada. Los guiones de órdenes de herramienta se almacenan en la memoria conectada a una herramienta o integrada en ésta, el controlador o una combinación de los mismos. El módulo interpretador de máquina de estado responde a eventos específicos tales como una activación/desactivación de interruptor, posiciones de herramientas o umbrales de medición en exceso. El módulo en respuesta controla la salida de energía de RF y/o la activación del electrodo. Un módulo interpretador puede proporcionarse para cada receptáculo de entrada de herramienta. El controlador detecta eventos de herramienta y avanza el evento detectado al módulo interpretador apropiado. El módulo solicita a su vez acciones del controlador sobre la base del evento detectado que proporciona salida a la herramienta conectada asociada con el receptáculo de entrada de herramienta apropiada y también el módulo interpretador apropiado.

El controlador puede tener un guion de órdenes de herramienta fijo específico o predeterminado para un receptáculo de entrada específico. Por tanto, sólo se utiliza este guion de órdenes de herramienta para la herramienta conectada al receptáculo de entrada particular. El módulo interpretador incluye un detector de evento y un analizador de guion de órdenes. El detector de evento recibe e identifica eventos de herramienta, tales como un evento de activación/desactivación de interruptor o un evento de medición (por ejemplo, umbral de fase excedido). El detector de evento formula solicitudes al controlador para controlar salida de RF, selección de salida y/o selección de salidas, cambios en la pantalla y tonos de audio. Otros eventos detectados incluyen detectar interruptores de mano y de pedal, interruptores de mordaza, eventos de sobrefase y de subfase después de sobrefase, cortocircuitos y aperturas, y estados de los guiones de órdenes de herramienta. El analizador de guion de órdenes interpreta los guiones de órdenes de herramienta. Palabras clave en los guiones ayudan al analizador de guion de órdenes a extraer órdenes operacionales y datos para el funcionamiento de la herramienta sobre la base de un evento detectado identificado por el detector de evento. Además de los puntos de ajuste del voltaje y la corriente, un guion de órdenes de herramienta especifica la fuente de RF como la fuente de CORTE o la fuente de COAGULACIÓN. El guion de órdenes específica también qué electrodos llegan a conectarse a RF+, RF- o se permite que floten. Debido a que el guion de órdenes controla la configuración de electrodo y puede ajustar umbrales que disparan eventos, un guion de órdenes puede reconfigurar completamente una herramienta durante su uso.

El guion de órdenes controla los ajustes de salida de voltaje y corriente así como secuencias de voltaje y ajustes de corriente. Por ejemplo, la permitividad y conductividad de los vasos sanguíneos son las mismas con independencia del tamaño. Un pequeño vaso sanguíneo se fusionará muy rápidamente mientras que un vaso grande puede llevar varios segundos. La aplicación de una gran cantidad de corriente a un vaso pequeño puede provocar daños de tejido excesivos, mientras que la utilización de una pequeña cantidad de corriente hará que lleve un tiempo inaceptablemente largo el realizar la función de fusión. Para modificar las prestaciones de herramienta, el guion de órdenes puede controlar inicialmente una pequeña cantidad de corriente de RF y, si no se alcanza el punto extremo de fusión en menos de un segundo, se ordena una corriente alta para acelerar la fusión de un vaso grande. Otro uso de guion de órdenes para modificar las prestaciones de herramienta para conmutar de una operación (coagulación) a otra operación (corte) es reconfigurar los electrodos de herramienta y la salida de ESG para simplificar un proceso multietapa tal como fusión y corte. Cuando el médico comienza el proceso, el guion de órdenes ajustará primero la unidad para la fusión y medirá el ángulo de fase de tejido que indica el punto extremo de fusión. La potencia de RF se conecta entonces hasta que se alcance el punto extremo de fusión. La unidad desconectará entonces la potencia de RF y pitará para indicar que la fusión está completa. La unidad conmuta entonces los electrodos a la configuración de corte, ajusta la salida de RF para corte y reinicia la salida de RF. La operación de corte se detiene por el médico cuando se completa el corte.

Haciendo referencia a la figura 40, se proporciona un resumen de las operaciones de herramienta. Una herramienta conectada al generador electroquirúrgica se verifica en 601. El punto extremo se determina en 602. La herramienta aplica energía en 603, por ejemplo energía de RF, y continúa hasta que se alcanza un punto extremo o se detecta una condición de error. Tras la determinación de que se alcanza o se exceda un punto extremo 604, se desactiva la herramienta (por ejemplo, se detiene la aplicación de la energía), terminándose así el proceso.

Sobre la base del algoritmo de herramienta para la herramienta conectada, pueden variar la verificación y determinación de la herramienta de un punto extremo. En particular, se determina un cortocircuito de herramienta midiendo la resistencia en una superficie de contacto de tejido de la herramienta. Si la resistencia es menor que diez

(10) ohmios, se reconoce una condición de cortocircuito de herramienta. De acuerdo con diversas realizaciones, el producto de la permitividad y conductividad de tejido medidas o un desplazamiento de fase inicial se utiliza para determinar el punto extremo para una herramienta conectada.

De acuerdo con diversas realizaciones, se mide el desplazamiento de fase y/o una tasa de cambio de fase en todo el proceso para determinar si se alcanza o se excede un punto extremo. Asimismo, parámetros de tiempo muerto, por ejemplo, un temporizador o contador que alcanzan o exceden un límite de tiempo establecido, o una condición de fallo detiene o interrumpe el proceso aun cuando el punto extremo determinado no se alcance o se exceda.

Herramientas electroquirúrgicas portátiles

Como se describe en general anteriormente y se describe con más detalle a continuación, pueden utilizarse diversas herramientas electroquirúrgicas portátiles en los sistemas electroquirúrgicos descritos aquí. Por ejemplo, prensores, tijeras, pinzas, sondas, agujas y otros instrumentos que incorporan uno, algunos o todos los aspectos discutidos aquí pueden proporcionar diversas ventajas en un sistema electroquirúrgico. Diversas herramientas electroquirúrgicas se discuten a continuación. Se contempla que una, algunas o todas las características discutidas en general a continuación puedan incluirse en cualquiera de las herramientas discutidas seguidamente. Por ejemplo, puede ser deseable que cada una de las herramientas descritas a continuación incluya una memoria para la interacción con un circuito de realimentación como se describe anteriormente. Sin embargo, en otros casos, las herramientas descritas a continuación pueden configurarse para interactuar con una fuente de potencia bipolar estándar sin interacción de una memoria de herramienta. Ciertos aspectos de estas herramientas electroquirúrgicas se discuten en general aquí y con más detalle a continuación.

Como se discute anteriormente con respecto a las figuras 1A y 1B, una herramienta electroquirúrgica puede incluir deseablemente una memoria. La memoria puede incluir un módulo de encriptación y un módulo de dispositivo de configuración. El módulo de dispositivo de configuración puede almacenar ciertos tipos de datos de herramienta. Por ejemplo, el módulo de dispositivo de configuración puede almacenar parámetros operacionales para la herramienta incluyendo software a transferir a una unidad electroquirúrgica tras la conexión eléctrica exitosa a la unidad electroquirúrgica. Estos parámetros operacionales pueden incluir datos con respecto a diversas intervenciones electroquirúrgicas a realizar por la herramienta y rangos de nivel de energía correspondientes y duraciones para estas operaciones, datos relativos a una configuración de electrodo de una herramienta y datos relativos a la conmutación entre electrodos para realizar diferentes intervenciones electroquirúrgicas con la herramienta. Ventajosamente, pueden hacerse rápidamente cambios en los perfiles de herramienta y actualizaciones periódicas de herramienta sin tiempo de paro para los generadores electroquirúrgicos, ya que el software para el funcionamiento de la herramienta puede residir en la propia herramienta electroquirúrgica en vez de en el generador. En consecuencia, pueden hacerse actualizaciones durante la producción de la herramienta.

El módulo de dispositivo de configuración puede almacenar adicionalmente un registro de datos que comprende, por ejemplo, una grabación de información de cada uso de herramienta previo. Por ejemplo, el registro de datos puede contener datos de sello de tiempo, incluyendo un identificador de unidad eletroquirúrgico, un registro de intervenciones electroquirúrgicas realizadas por la herramienta, y un registro de duraciones y de energías aplicadas a la herramienta. Puede ser deseable que el uso de una herramienta particular esté limitado a un periodo de uso máximo o número de intervenciones, especialmente cuando la herramienta electroquirúrgica no se ha configurado para esterilización y reutilización. En consecuencia, el módulo de dispositivo de configuración puede configurarse para impedir el funcionamiento de una herramienta después de un uso predeterminado o un número de intervenciones. Una herramienta puede comprender un cierre mecánico además del registro de datos o en lugar de éste, tal como un conector arrancable de un solo uso para reducir la posibilidad de una reutilización no intencionada.

Puede ser deseable que la herramienta comunique con la unidad electroquirúrgica a través de un protocolo encriptado. En consecuencia, la memoria puede almacenar además un módulo de encriptamiento o una clave de encriptamiento para facilitar esta comunicación encriptada.

Como se discute anteriormente, puede ser deseable que una herramienta electroquirúrgica para uso en el sistema electroquirúrgico incluya uno o más indicadores de audio y/o visuales. La herramienta electroquirúrgica puede incluir una matriz de LEDs o un conjunto de LED multicolor tal como un conjunto de LED de tres colores capaz de generar muchos colores combinados. El indicador visual puede configurarse para iluminarse con un color correspondiente al tipo de intervención electroquirúrgica realizada por la herramienta. Cuando una herramienta está configurada para realizar múltiples tipos diferentes de intervenciones electroquirúrgicas, deseablemente el indicador visual se actualiza para reflejar la intervención electroquirúrgica actualmente seleccionada. Así, ventajosamente, un usuario puede decir, mientras ve el campo quirúrgico, qué tipo de intervención electroquirúrgica está configurada para realizar la herramienta.

Herramienta de fusión electroquirúrgica

Con referencia a las figuras 41A-41B, se proporciona un sellador/divisor laparoscópico portátil o herramienta de fusión 1100. El sellador/divisor comprende un conjunto de mango 1110, un vástago alargado 1120 que se extiende desde el conjunto de mango 1110 y un conjunto de mordaza 1130 posicionado en el vástago alargado 1120 opuesto

al conjunto de mango 1110. El vástago alargado 1120 tiene un extremo proximal y un extremo distal que definen un eje longitudinal central entre ellos. El conjunto de mango 1110 comprende un mango semejante a una empuñadura de pistola. El vástago alargado 1120 y el conjunto de mordaza 1130 pueden dimensionarse y configurarse para encajar a través de una cánula o puerto de acceso de trocar de 5 mm de diámetro. En otros casos, el vástago alargado y el conjunto de mordaza pueden dimensionarse y configurarse para encajar a través de las cánulas o puertos de acceso de trocar que tienen otros tamaños estándar o no estándar. En la figura 41A, el conjunto de mango 1110 se muestra en una posición primera o inicial en la que se abren las mordazas.

Con referencia a las figuras 41A-42B, el conjunto de mango 1110 comprende un mango estacionario 1112 y un mango de actuación 1114 acoplado de forma móvil al mango estacionario. El mango estacionario 1112 comprende un alojamiento formado de bastidores de mango derecho 1112R e izquierdo 1112L. Alternativamente, el mango estacionario 1112 puede ser un componente único o puede ser un alojamiento formado de más de dos piezas. En el caso ilustrado, el mango de actuación 1114 está acoplado deslizable y pivotablemente al alojamiento estacionario, como se discute con detalle adicionalmente a continuación. En funcionamiento, el mango de actuación 1114 puede manipularse por un usuario, por ejemplo un cirujano para actuar el conjunto de mordaza, por ejemplo abriendo y cerrando selectivamente las mordazas.

Con referencia continuada a las figuras 42A-42B, el mango de actuación 1114 está acoplado al mango estacionario 1112 para formar un mecanismo de regulación de fuerza 1200 acoplando el conjunto de mango 1110 al conjunto de mordaza 1130. Deseablemente, el mecanismo de regulación de fuerza 1200 puede configurarse de tal manera que, en una configuración cerrada, el conjunto de mordaza 1130 suministre una fuerza de agarre entre la primera mordaza 1132 y la segunda mordaza 1134 entre una fuerza mínima predeterminada y una fuerza máxima predeterminada.

Con referencia continuada a las figuras 42A-42B, en el caso ilustrado, el mango de actuación 1114 está acoplado al mango estacionario 1112 en dos localizaciones de pivote deslizantes 1202, 1204 para formar el mecanismo de regulación de fuerza 1200. El mango de actuación 1114 tiene un primer extremo 1116 que incluye una superficie de agarre formada en el mismo, y un segundo extremo 1118 opuesto al primer extremo 1116. En el caso ilustrado, el mango de actuación 114 está acoplado a una espiga 1206 adyacente al segundo extremo 1118. El mango de actuación 1114 puede formarse de manera enteriza con un saliente que se extiende desde el mismo que define una superficie de espiga, mientras que, en otros casos, una espiga puede encajarse a presión en una abertura en el mango de actuación. La espiga 1206 puede contenerse dentro de ranuras en el mango estacionario 1112, tal como ranuras correspondientes formadas en los bastidores de mango derecho e izquierdo 1112R, 1112L del alojamiento de mango estacionario. Estas ranuras pueden permitir que la espiga deslizante 1206 se mueva sobre un rango predeterminado. En algunos casos, las ranuras pueden configurarse para definir una trayectoria de mango de actuación deseada cuando el mango de actuación se mueve desde la primera posición correspondiente a las mordazas abiertas hasta una segunda posición correspondiente a las mordazas cerradas. Por ejemplo, el caso ilustrado incluye ranuras generalmente lineales formadas en el mango estacionario 1112 en ángulo con respecto al eje longitudinal central del vástago alargado 1120. En otros casos, las ranuras pueden formarse en general paralelas al eje longitudinal central. Alternativamente, las ranuras pueden ser curvilíneas.

El mecanismo de regulación de fuerza 1200 incluye un miembro de solicitación tal como un resorte de disparador 1208 que solicita la espiga en una dirección proximal hacia la parte trasera de las ranuras de espiga en los bastidores de mango derecho e izquierdo (véase, por ejemplo, la figura 42B). El resorte de disparador 1208 y el mango de actuación 1114 pueden pivotar libremente y sin dificultades en su punto de sujeción 1202. El miembro de solicitación 1208 puede cargarse previamente a una fuerza predeterminada. En funcionamiento, cuando se ejerce una fuerza predeterminada sobre el mango de actuación 1114, se vence una fuerza de solicitación ejercida por el resorte de disparador 1208, y el segundo extremo 1118 del mango de actuación 1114 puede trasladarse en general distalmente guiado por la espiga en las ranuras.

Aunque el caso ilustrado incluye una disposición de espiga en ranura que acopla un punto de pivote del mango de actuación al mango estacionario, en otros casos se contempla que puedan formarse otras conexiones. Por ejemplo, una ranura puede formarse en el mango de actuación y una proyección conjugada puede formarse en el mango estacionario. Además, aunque el caso ilustrado incluye un resorte helicoidal de tensión que forma el miembro de solicitación, en otros casos, se contemplan otros miembros de solicitación. Por ejemplo, el miembro de solicitación puede comprender un resorte de compresión, un resorte de torsión, una banda elastomérica, una unidad de absorción de choques llena de fluido u otro dispositivo de solicitación adecuado.

Con referencia continuada a las figuras 42A-42B, el mango de actuación 1114 está acoplado deslizable y pivotablemente al mango estacionario 1112 en una localización entre los extremos primero y segundo 1116, 1118 del mango de actuación. Un miembro de actuación tal como un bloque de tracción 1250 puede acoplarse al mango de actuación. En el caso ilustrado, una trayectoria de actuación del bloque de tracción 1250 se define por carriles formados en los bastidores de mango derecho e izquierdo 1112L, 1112R. Cuando el mango de actuación 1114 se mueve proximalmente, el bloque de tracción 1250 se mueve también, cerrando efectivamente las mordazas y sujetando así cualquier tejido entre las mordazas. En el caso ilustrado, los carriles guían el bloque de tracción 1250 para deslizarse proximal y distalmente mientras se limita el movimiento en otras direcciones. Alternativamente, diversos miembros de guía diferentes tales como una disposición de espiga en ranura pueden definir la trayectoria

de actuación del miembro de actuación.

Como se ilustra, el bloque de tracción 1250 comprende una estructura prismática generalmente rectangular que tiene caras superior e inferior generalmente abiertas y un extremo proximal sustancialmente cerrado. El mango de actuación 1114 puede extenderse a través de las caras superior e inferior del bloque de tracción 1250. Un borde del mango de actuación 1114 puede apoyarse sobre el extremo proximal del bloque de tracción 1250 de tal manera que el movimiento del mango de actuación 1114 con relación al mango estacionario pueda mover el bloque de tracción 1250 de manera generalmente longitudinal a lo largo de la trayectoria de actuación definida por los carriles. Un extremo distal del bloque de tracción 1250 puede acoplarse con un vástago de actuación tal como un tubo, barra o varilla de actuación, que pueden extenderse longitudinalmente a lo largo del vástago alargado del sellador/divisor. Así, en funcionamiento, el movimiento del mango de actuación 1114 desde la primera posición hasta la segunda posición traslada el bloque de tracción 1250 longitudinalmente dentro del alojamiento estacionario que traslada correspondientemente la varilla de actuación en general linealmente a lo largo del eje longitudinal con respecto al vástago alargado. El movimiento de este tubo de actuación puede controlar el movimiento relativo de las mordazas en el conjunto de mordaza.

Con referencia continuada a las figuras 42A y 42B, el sellador/divisor puede incluir un mecanismo de pestillo 1260 para mantener el mango de actuación 1114 en la segunda posición con respecto al mango estacionario. El disparador de actuación comprende un brazo de pestillo extendido 1262 que puede acoplarse con un pestillo coincidente 1264 contenido dentro del mango de actuación 1112 para sujetar el disparador de actuación en una posición segunda o cerrada. Alternativamente, se contempla que una porción del mecanismo de pestillo pueda formarse en una porción del mango de actuación 1114 adyacente al segundo extremo del mango de actuación 1114, y una porción conjugada del mecanismo de gatillo pueda formarse en el mango de actuación 1112. Se contempla también que una porción del mecanismo de pestillo pueda formarse en el bloque de tracción 1250 y una porción conjugada del mecanismo de pestillo pueda formarse en el alojamiento estacionario.

El conjunto de mordaza 1130 del sellador/divisor puede comprender una cuchilla de corte avanzable 1400 (figura 44B) que puede acoplarse a un actuador de cuchilla tal como un disparador de cuchilla 1402 posicionado en el conjunto de mango 1110. Un mecanismo de actuación de cuchilla 1404 puede acoplar operativamente el disparador de cuchilla a la cuchilla de corte. El disparador de cuchilla 1402 está posicionado en una superficie proximal del conjunto de mango de tal modo que puede hacerse funcionar fácilmente a manera de una empuñadura de pistola. Como se ilustra, el mecanismo de actuación de cuchilla 1404 comprende un enlace de avance de cuchilla pivotante que transfiere e invierte el movimiento proximal del disparador de cuchilla 1402 a un conjunto de vástago de actuación de cuchilla acoplado a la cuchilla de corte. Alternativamente, el disparador de cuchilla 1402 puede posicionarse en otro lugar en el mango de actuación 1112 tal como en una superficie distal del mango de actuación 1112 de tal modo que el movimiento distal del disparador de cuchilla 1402 puede hacer avanzar la cuchilla de corte distalmente sin transferir direcciones de avance a través de un varillaje. En funcionamiento, un usuario puede mover proximalmente el disparador de cuchilla 1402 para hacer avanzar la cuchilla de corte 1400 desde una posición retraída hasta una posición extendida. El mecanismo de actuación de cuchilla 1404 puede incluir un miembro de solicitación tal como un resorte de retorno de cuchilla 1406 para solicitar la palanca de avance de cuchilla distalmente dentro del actuador y solicitar así la cuchilla de corte 1400 en la posición retraída.

Con referencia a la figura 42C, el conjunto de mango comprende también un arnés de cables 1500. El arnés de cables 1500 puede comprender seis hilos o terminales eléctricos individuales aislados contenidos dentro de una funda única. Como se ilustra, el arnés de cables 1500 puede salir del alojamiento del mango de actuación 1112 en una superficie inferior del mismo y puede discurrir generalmente hacia arriba a lo largo del interior del mango de actuación 1112. Pueden hacerse también otros enrutamientos de hilo. Por ejemplo, el arnés de cables 1500 puede salir de una porción inferior de la superficie proximal del mango de actuación 1112. Los cables dentro del arnés pueden proporcionar comunicación eléctrica entre el sellador/divisor y un generador electroquirúrgico y/o accesorios del mismo, como se discute anteriormente.

Dentro del mango de actuación 1112, dos de los terminales pueden sujetarse a pinzas de acoplamiento rotacionales 1502 configuradas para permitir la rotación infinita del conjunto de mordaza 1130; dos de los otros dos terminales se sujetan a un indicador visible 1504, tal como un LED multicolor, y los restantes dos terminales se sujetan a un interruptor 1506. El interruptor 1506 puede conectarse a un botón de activación manipulado por un usuario y puede activarse cuando se presiona el botón de activación. En un aspecto, una vez activado, el interruptor 1506 completa un circuito acoplando eléctricamente de forma conjunta los dos terminales. Por tanto, se establece entonces una trayectoria eléctrica desde un generador electroquirúrgico hasta el actuador para suministrar potencia de radiofrecuencia a uno de los dos terminales sujetos a las pinzas de acoplamiento rotacionales 1502.

Haciendo referencia ahora a la figura 43, el conjunto de mango está acoplado a un conjunto de vástago rotacional 1600. El acoplamiento del conjunto de mango al conjunto de vástago rotacional 1600 puede configurarse para permitir una rotación infinita de 360 grados del conjunto de mordaza 1130 con respecto al conjunto de mango. En el caso ilustrado, el conjunto de mango 1110 se conecta al vástago 1120 en cinco localizaciones o conexiones que proporcionan una rotación continua de 360 grados de todo el vástago mientras permite simultáneamente la actuación completa del mango de actuación 1114, por ejemplo para sellar y/o dividir el vaso. Como se ilustra, las primeras dos conexiones son pinzas de acoplamiento rotacionales 1502 que hacen contacto con el conjunto de

vástago rotacional en el tubo de actuación y el manguito conductivo. La siguiente área de acoplamiento o la tercera conexión es un conjunto de cubo rotacional 1602 que está localizado entre las dos pinzas de acoplamiento rotacionales 1502.

Con referencia continuada a la figura 43, el conjunto de vástago rotacional 1600 está contenido deseablemente dentro de los bastidores de mango derecho e izquierdo de tal manera que se impide el movimiento proximal y distal del conjunto de mordaza 1130 con respecto al conjunto de mango 1110 mientras permite el movimiento rotacional. Por ejemplo, pueden formarse pestañas que se extiendan hacia dentro en el mango de actuación 1112 y que interfieran con el movimiento proximal y distal del conjunto de cubo rotacional 1602, las pinzas de acoplamiento rotacional 1502 u otros componentes del conjunto de vástago rotacional 1600. La cuarta conexión está en una pluralidad de tuercas roscadas 1604 y el bloque de tracción 1250. La quinta conexión está entre la palanca de cuchilla 1608 y un vástago de cuchilla trasero 1606. El conjunto de vástago de rotación 1600 puede comprender también un botón de rotación 1610 que se fija al tubo de cubierta exterior. El botón de rotación 1610 permite que el cirujano haga girar el vástago del dispositivo mientras agarra el mango. Aunque el conjunto de vástago rotacional 1600 se ilustra con cinco localizaciones de conexión con el mango de actuación 1112, en algunos casos un conjunto de vástago rotacional puede tener menos localizaciones de conexión, tal como, por ejemplo, 1, 2, 3 o 4 localizaciones de conexión. Todavía en otros casos, puede ser deseable que un conjunto de vástago rotacional tenga más de 5 localizaciones de conexión, tal como, por ejemplo 6, 7, 8 o más de 8 localizaciones de conexión.

Deseablemente, el conjunto de vástago rotacional 1600 proporciona el sellador/divisor de vaso con rotación continua de 360 grados en toda la operación del instrumento electroquirúrgico. Utilizando pinzas de acoplamiento rotacionales 1502 para las conexiones eléctricas al vástago, el vástago puede funcionar, por ejemplo suministrar energía de RF, en cualquier orientación o rotación del conjunto de mordaza 1130 con relación al conjunto de mango. Así, ventajosamente, el cirujano se provee de más opciones quirúrgicas para la colocación y activación del sellador/divisor. Por tanto, ventajosamente, con un conjunto de vástago rotacional 1600, los hilos y las conexiones eléctricas y mecánicas no interfieren con la rotación continua, infinita del vástago. Para mantener una conexión bipolar a través del conjunto de vástago rotacional 1600, una de las conexiones eléctricas está eléctricamente aislada de otras porciones conductivas del vástago.

Como se discute con más detalle a continuación, en algunos casos, el sellador/divisor puede configurarse para sujetar con una fuerza de agarre dentro de un rango predeterminado. Un apilamiento de tolerancia total sobre la longitud del vástago puede controlarse de modo que la fuerza aplicada al conjunto de mordaza 1130 desde el conjunto de mango puede mantenerse exactamente dentro del rango predeterminado. La longitud total del vástago 1120 puede controlarse utilizando tuercas roscadas 1604 y un acoplamiento roscado. Las tuercas roscadas 1604 pueden ajustarse para controlar estrechamente la longitud del vástago alargado 1120. La longitud es controlada manteniendo la localización de las tuercas roscadas 1604 en relación con las porciones de cubo del vástago. En el caso ilustrado, sujeto al extremo distal del tubo de actuación hay un acoplamiento roscado. Sujeto al acoplamiento roscado hay dos tuercas roscadas, que están configuradas para acoplarse con el bloque de tracción 1250. El bloque de tracción 1250 se acopla con las tuercas roscadas 1604 que se sujetan a la parte trasera del tubo de actuación, haciendo que el tubo de actuación se mueva proximalmente. La interacción descrita puede invertirse también de modo que las tuercas roscadas 1604 y el acoplamiento se sujeten a un tubo de cubierta exterior en vez del tubo de actuación. En otros casos, pueden utilizarse otros mecanismos de ajuste de longitud para controlar el apilamiento de tolerancia total, tal como un tornillo de bloqueo para asegurar selectivamente la posición del bloque de tracción 1250 en una localización deseada con relación al tubo de actuación o interfaces de trinquete dentadas que definen relaciones de distancia ajustada entre el bloque de tracción y el tubo de actuación. En otros casos, un mecanismo de ajuste de longitud puede posicionarse en el extremo distal del vástago alargado, por ejemplo, en donde el vástago alargado interactúa con el conjunto de mordaza 1130.

Haciendo referencia a las figuras 44A-44D, el vástago alargado 1120 puede comprender una pluralidad de miembros de actuación que se extienden a su través. En el caso ilustrado, el vástago alargado comprende un tubo de actuación 1122 que acopla el conjunto de mordaza 1130 con el conjunto de mango 1110 y un conjunto de vástago de actuación de cuchilla 1124 que acopla el disparador de cuchilla 1402 con la cuchilla de corte. En algunos casos, el conjunto de vástago de actuación de cuchilla 1124 comprende un vástago de dos piezas que tiene una porción proximal y una porción distal. La porción proximal del conjunto de vástago de cuchilla puede terminar en un extremo proximal en un nodo de interfaz 1126. En el caso ilustrado, el nodo de interfaz 1126 comprende una porción de saliente generalmente esférica que está adaptada para acoplarse a la palanca de avance de cuchilla. En otros casos, el nodo de interfaz puede comprender otras geometrías tales como salientes prismáticos cúbicos o rectangulares. En el caso ilustrado, la porción proximal del vástago de cuchilla está acoplada operativamente a la porción distal del conjunto de vástago de cuchilla 1124. La porción distal del vástago de cuchilla puede comprender una montura en su extremo distal para la fijación de la cuchilla de corte. En el caso ilustrado, la montura comprende al menos un poste de empotramiento por calor. En ciertas realizaciones, ambas porciones proximal y distal del vástago de cuchilla están al menos parcialmente posicionadas dentro de una sección generalmente tubular del tubo de actuación 1122 (véase, por ejemplo, la figura 44C).

Como se discute anteriormente con respecto al ajuste de longitud del vástago alargado 1120, en el caso ilustrado, sujeto al extremo distal del tubo de actuación 1122 hay un acoplamiento roscado 1150 (figura 44D). Como se ilustra, sujeto al acoplamiento roscado 1150, hay dos tuercas roscadas 1604, que están configuradas para acoplarse con el

bloque de tracción 1250. En el caso ilustrado, el tubo de actuación 1122 está alojado dentro de un tubo de cubierta exterior. Aunque el tubo de actuación 1122 se ilustra como un miembro generalmente tubular que puede anidarse dentro del tubo de cubierta exterior 1126, y que puede tener un vástago de actuación de cuchilla 1124 anidado dentro de él, en otros casos, puede utilizarse un miembro de actuación no tubular, por ejemplo, un vástago, una banda rígida o un enlace que, en ciertos casos, puede posicionarse generalmente paralelo al vástago de actuación de cuchilla dentro del tubo de cubierta exterior.

Con referencia continuada a la figura 44A, en el caso ilustrado, sujeto al extremo distal del tubo de cubierta exterior 1126 está el conjunto de vástago rotacional 1600. El conjunto de vástago rotacional 1600 comprende dos cubos parejos 1602 y un manguito conductivo 1610. En el caso ilustrado, los cubos 1602 encajan de golpe uno en otro, acoplándose con el tubo de cubierta exterior. Alternativamente, los cubos pueden ser de una construcción monolítica y configurarse para interactuar con características conjugadas en el tubo de cubierta exterior. El manguito conductivo 1610 puede sujetarse a la porción proximal de los cubos ensamblados después de que se fijen al tubo de cubierta exterior. Cuando el manguito conductivo 1610 se sujeta a la parte trasera de los cubos ensamblados 1602, el manguito 1610 atrapa el extremo expuesto de un hilo aislado 1612 (véase la figura 44D). En el caso ilustrado, el hilo aislado 1612 se extiende desde su punto de atrapamiento bajo el manguito conductivo a través de una ranura en el tubo de actuación 1122 y a continuación dentro de un manguito protector 1614. El manguito protector 1614 y el hilo aislado 1612 se extienden distalmente dentro del tubo de actuación 1122, hacia el conjunto de mordaza 1130. En otros casos, el hilo aislado puede formarse de manera enteriza con una funda protectora y no está presente ningún manguito protector independiente en el tubo de actuación.

Con referencia a las figuras 45A-45C, sujeto al extremo distal del vástago alargado 1120, está el conjunto de mordaza 1130. En ciertos casos, el conjunto de mordaza 1130 comprende una mordaza inferior 1134, una mordaza superior 1132, un conjunto conductor superior 1142, un espaciador inferior no conductor 1144 y una espiga de pivote de mordaza 1146. La espiga de pivote de mordaza 1146 acopla pivotablemente las mordazas superior e inferior 1132, 1134 y permite que la mordaza superior 1132 pivote con relación a la mordaza inferior 1134. Otros acoplamientos pivotantes son posibles. Como se ilustra, la porción proximal de la mordaza superior 1132 se extiende a través de la mordaza inferior 1134 y hacia un agujero en el tubo de actuación 1122.

Una mordaza puede fijarse con respecto al vástago alargado 1120 de tal manera que la mordaza opuesta pivote con respecto a la mordaza fijada entre una posición abierta y una posición cerrada. Por ejemplo, en el caso ilustrado, la porción proximal de la mordaza inferior 1134 se extiende dentro del tubo de cubierta 1126 y se recalca en su sitio, fijando el conjunto de mordaza 1130 al conjunto de vástago de rotación 1600. Así, la mordaza superior 1132 es móvil con respecto a una mordaza inferior fijada 1134. En otros casos, ambas mordazas pueden acoplarse pivotablemente al vástago alargado de tal modo que ambas mordazas puedan pivotar una con respecto a otra.

Sujeto a la mordaza superior 1132 está el conjunto conductor superior 1142, que comprende una porción no conductora 1702 y una almohadilla conductora 1704 (véase la figura 45B). La porción no conductora 1702 aísla la almohadilla conductora 1704 de la mordaza superior 1132, aislándola también del resto del conjunto de vástago 1120. El hilo aislado 1612 puede enrutarse para acoplar eléctricamente la almohadilla conductora 1704 en la mordaza superior 1132 al arnés de cables 1500 en el conjunto de mango 1110. El hilo aislado 1612 se extiende desde el extremo distal del manguito protector que está alojado en el extremo proximal de la mordaza inferior y se extiende a la mordaza superior 1132. La mordaza superior 1132 puede tener una ranura posicionada para recibir el hilo aislado. El hilo aislado 1612 se extiende entonces a través de un agujero en la mordaza superior 1132 y cae en una ranura de la porción no conductora. El hilo aislado se extiende entonces al extremo distal de la porción no conductora y cae a través de la almohadilla conductora (véase la figura 44D).

El conjunto de mordaza 1130 puede incluir uno o más miembros de mantenimiento de espacio no conductores tales como espaciadores 1144 para reducir el riesgo de que los electrodos en la mordaza superior 1132 y la mordaza inferior 1134 puedan entrar en contacto directo y crear un cortocircuito. En el caso ilustrado, el espaciador no conductor inferior 1144 está alojado dentro de la porción de surco en u de la mordaza inferior y contiene salientes de mantenimiento de espacio que impiden que la almohadilla conductora contacte con la mordaza inferior (véase la figura 45C).

Volviendo ahora a algunos de los aspectos operacionales de los instrumentos electroquirúrgicos descritos aquí, una vez que se ha identificado un vaso 1030 o haz de tejido para sellado, las mordazas superior e inferior se colocan alrededor del tejido (véase la figura 46A). El mango de actuación 1114 se aprieta moviendo el mango de actuación 1114 proximalmente con respecto al mango de actuación 1112 (véase la figura 46B). Cuando el mango de actuación 1114 se mueve proximalmente empuja el bloque de tracción 1250 a lo largo de los carriles en los bastidores de mango derecho e izquierdo. El bloque de tracción 1250 se acopla con las tuercas roscadas 1604 que se sujetan a la parte trasera del tubo de actuación 1122, haciendo que el tubo de actuación 1122 se mueva proximalmente. El movimiento proximal del tubo de actuación hace pivotar la mordaza superior 1132 acoplada al tubo de tracción, hacia la mordaza inferior, sujetando efectivamente el tejido (véase la figura 46C). La fuera aplicada al tejido por la mordaza superior se traslada a través del tubo de tracción y el bloque de tracción 1250 al mango de actuación 1114. Una vez que se ha superado la fuerza precargada, el mango de actuación 1114 comenzará moviendo distalmente la espiga deslizante 1206 (véase la figura 46D). Cuando se ha superado la precarga en el resorte de disparador, el punto de pivote del mango de actuación 1114 se desplaza desde la espiga deslizante 1206 hasta la porción trasera

del bloque de tracción 1250 en donde contacta con el disparador de actuación. La espiga deslizante 1206 puede avanzar distalmente debido a que se ha superado la fuerza precargada en el resorte de disparador 1208.

La manipulación continuada del mango de actuación 1114 hace pivotar el mango de actuación 1114 a una localización en la que el mango de actuación 1114 se acopla con el mecanismo de pestillo 1260 en los bastidores de mango derecho e izquierdo que mantiene el disparador en la posición acoplada e impide que el disparador vuelva a una posición abierta. Cuando se alcanza la posición acoplada y no hay nada presente entre las mordazas superior e inferior 1132, 1134, el resorte de disparador se extiende a una distancia que asegura que la fuerza aplicada a los electrodos del conjunto de mordaza 1130 está cerca del extremo inferior del rango de fuerza requerido para el sellado óptimo del vaso. Cuando una gran cantidad, por ejemplo máxima, de tejido se coloca en las mordazas, el mango de actuación 1114 extiende el resorte de disparador 1208 una distancia mayor. Sin embargo, el resorte de disparador 1208 asegura que la cantidad máxima de fuerza aplicada no exceda el extremo máximo del rango de fuerza utilizado para el sellado óptimo de vaso. Desde la posición acoplada, se aplica energía de radiofrecuencia de sellado al tejido presionando el botón de activación de potencia. Una vez que se ha sellado el tejido, el disparador de actuación puede reabrirse continuando el avance proximal a una posición que permite que la porción de dedo del disparador de actuación se desacople de las porciones de pestillo de los bastidores de mango izquierdo y derecho. (Véanse las figuras 46A-46F).

El mecanismo de pivotamiento doble flotante que incluye una espiga deslizante 1206 y un bloque de tracción 1250 descrito anteriormente proporciona deseablemente una fuerza mínima, óptima para sellar vasos y tejidos y mantenida con independencia de la cantidad de sustancia contenida entre las mordazas superior e inferior. Este mecanismo reduce también el riesgo de que se aplique al tejido una cantidad extremadamente grande de fuerza. Si se aplica demasiada fuerza a un vaso o haz de tejido, podrían producirse daños potenciales. Así, si se sujeta un vaso muy pequeño o haz de tejido delgado dentro de la mordaza, el instrumento aplica la cantidad mínima de fuerza requerida para obtener una buena soldadura de tejido. Lo mismo es cierto con un vaso o haz de tejido muy grande. Puesto el recorrido de la mordaza puede variar ampliamente dependiendo del espesor del tejido, la fuerza aplicada por la mordaza es ajustable. Se desea que el instrumento sea autoajustable y automático (ninguna acción del usuario). El mecanismo de pivote doble flotante descrito proporciona el autoajuste, aplicando un rango específico de fuerza a lo largo de la longitud del electrodo.

Una vez que el mango de actuación 1114 se ha presionado a un rango de fuerza predeterminado para el sellado de vaso óptimo, se acoplará al pestillo coincidente de los bastidores de mango derecho e izquierdo, bloqueando el disparador de actuación frente al movimiento adicional distal (véase la figura 46E). En este punto, el usuario puede presionar el botón de activación, aplicando la energía apropiada al tejido para el sellado apropiado.

Una vez que se ha sellado el tejido, el usuario puede actuar el disparador de cuchilla 1402. Cuando el disparador de cuchilla 1402 se mueve proximalmente, la palanca de cuchilla pivota, forzando a los vástagos de cuchilla delantero y trasero y a la cuchilla de corte 1400 a moverse distalmente. La cuchilla de corte avanza hacia delante y divide la porción sellada del tejido (véase la figura 46F). Cuando el usuario libera el disparador de cuchilla 1402, el resorte de cuchilla restablece la cuchilla de corte a su posición original. Cuando el disparador de cuchilla 1402 ha sido devuelto a su posición original o inicial, el usuario puede continuar apretando el mango de actuación 1114 para abrir la mordaza superior. El movimiento proximal continuado del mango de actuación 1114 desacoplará el mango de actuación 1114 del mecanismo de pestillo 1260 de los bastidores de mango derecho e izquierdo solicitando la porción de brazo extendida 1262 del disparador de actuación hacia arriba, sobre el extremo del pestillo, hasta una posición en la que el disparador puede liberarse (véase la figura 46G).

El instrumento electroquirúrgico puede conectarse a un generador electroquirúrgico específicamente configurado para aplicar la cantidad apropiada de energía al tejido cuando se presiona el botón de activación, tal como el generador electroquirúrgico descrito anteriormente. Con referencia a la figura 47, el instrumento puede conectarse también a una unidad de control intermedia 1800 en conjunción con un generador electroquirúrgico. La unidad de control intermedia 1800 puede vigilar el sellado de tejido y asegurar que se aplique la cantidad apropiada de energía de sellado al tejido. La unidad de control 1800 en un aspecto puede tener un conjunto de cables configurado para enchufarse en la mayoría de los generadores electroquirúrgicos típicos. La unidad de control tiene también un puerto para conectar el enchufe del arnés de cables 1500 del instrumento (véase la figura 47).

Con referencia continuada a la figura 47, el controlador de potencia no estéril interactúa con el sellador/divisor de vaso estéril a través de un cordón que se extiende desde el sellador/divisor más allá del campo estéril y se enchufa en el controlador. En un aspecto, el controlador regula y/o distribuye potencia desde un suministro de potencia reutilizable no estéril en el que se sujeta o se integra el controlador. El controlador puede configurarse para un solo uso a fin de mantener la esterilidad del entorno quirúrgico. A fin de impedir la reutilización del controlador no reutilizable, el cordón de la herramienta electroquirúrgica, una vez enchufado en el controlador no estéril, no puede retirarse. Esta conexión acopla permanentemente las porciones estériles y no estériles, impidiendo que el usuario sea capaz de desconectar el controlador para su reutilización en intervenciones o finalidades quirúrgicas no pretendidas. (Véase la figura 47).

Al agarrar conjuntos de mordaza, tal como el conjunto de mordaza 1130 de la herramienta electroquirúrgica, la fuerza de agarre generada entre las mordazas puede variar a lo largo de la longitud de las mordazas desde una

Fmax máxima relativa cercana al extremo proximal hasta una Fmin mínima relativa cercana al extremo distal. En algunos casos, la herramienta electroquirúrgica puede configurarse de tal manera que las fuerzas se optimicen a lo largo de la longitud de las porciones de electrodo activas de las mordazas, manteniéndose un rango de fuerza predeterminado para el sellado del vaso. Una cantidad máxima predeterminada de fuerza utilizada para obtener un sellado de vaso apropiado no se excede deseablemente en el extremo proximal de los electrodos activos (más próximos al pivote). Además, una fuerza de agarre en los extremos más distales de los electrodos activos es deseablemente mayor que una cantidad de fuerza mínima predeterminada para un sellado de vaso óptimo. Deseablemente, la fuerza de agarre generada en cada punto a lo largo del conjunto de mordaza 1130 está dentro del rango definido por la fuerza máxima predeterminada y la fuerza mínima predeterminada para conseguir un sellado óptimo (véase la figura 48A).

En algunos casos, la anchura de electrodo para formar sellados de vaso está entre alrededor de 0,25 mm y alrededor de 1,5 mm. En otros casos, la anchura de electrodo está deseablemente entre alrededor de 0,4 mm y alrededor de 1 mm. En otros casos, la anchura de electrodo está preferiblemente entre alrededor de 0,6 mm y 0,8 mm. En algunos casos, la anchura de electrodo es de aproximadamente 0,75 mm. Con un electrodo de 0,75 mm, la fuerza suficiente para este tipo de electrodo para conseguir un sellado de vaso es de aproximadamente 10 N (3 libras) (véanse las figuras 48B y 48C). Sin embargo, puede verse por la figura 48C que un rango de fuerza de aproximadamente 2 N a 23 N (0,4 libras a 2,3 kg) en un electrodo de 0,75 mm puede mantener presiones de explosión mayores que 100 kPa (15 psi). En algunos casos, la disposición de mordaza y electrodo puede mantenerse deseablemente una presión de entre 300 kPa y 3800 kPa (3 y 39 kg/cm^2), más deseablemente 1000 kPa-3000 kPa (10-30 kg/cm^2) y, de preferencia, aproximadamente 2300 kPa (23 kg/cm^2). Las herramientas que tienen diferentes anchuras de electrodo pueden tener diferentes rangos de fuerza. A fin de maximizar el área de la superficie de sellado mientras se mantiene la configuración de electrodo descrita anteriormente, en algunos casos, pueden proporcionarse múltiples hileras de electrodos de 0,75 mm.

En algunos casos, la geometría de electrodo en las almohadillas conductoras del conjunto de mordaza 1130 asegura que el área de sellado contenga completamente la porción distal de la trayectoria de corte de cuchilla. Electrodos lineales únicos podrían provocar fugas en el vaso cuando sólo se sella una porción de un vaso. En un caso, los electrodos posicionados en el conjunto de mordaza 1130 comprenden una superficie única de electrodo en forma de u 1902 en cada una de las mordazas superior e inferior. Cada electrodo en forma de u puede comprender patas lineales generalmente paralelas 1910 que se extienden desde un extremo proximal de la almohadilla conductora de la mordaza hacia el extremo distal y un conector curvo 1912 en el extremo distal que se extiende desde una pata hasta la pata opuesta. Deseablemente, los electrodos en forma de u pueden abarcar completamente el extremo distal de la trayectoria de corte de cuchilla. En otros casos, para proporcionar un área de sellado mayor, pueden proporcionarse dos o más superficies de electrodo en forma de u espaciadas en las mordazas superior e inferior (véase la figura 49). En algunos casos, los electrodos 1904 pueden conectarse en los extremos distales para crear un sellado completamente cerrado (véase la figura 49). En ciertos casos, uno o múltiples miembros de puente 1908 entre las superficies de electrodo en forma de u 1906 pueden asegurar además que el área de sellado contiene completamente la porción distal de la trayectoria de corte de cuchilla.

En algunos casos, para algunas intervenciones quirúrgicas, la forma exterior de las mordazas 1130’ puede ser curva de tal manera que los extremos distales de las mordazas estén decalados con respecto al eje longitudinal de los extremos proximales de las mordazas a fin de mejorar la visibilidad para un usuario tal como un cirujano. En herramientas con mordazas curvas, los electrodos en forma de u pueden disponerse también de una manera curva mientras se mantiene todavía la anchura y el espaciamiento de electrodo apropiados (véase la figura 50).

Con referencia a la figura 51, en ciertos casos, el dispositivo electroquirúrgico puede incluir un disector de tejido formado en el conjunto de mordaza 1130’’. Ventajosamente, este disector de tejido integrado puede facilitar la disección de tejido no vascular rudamente o de manera electroquirúrgica, sin tener que intercambiar el sellador/divisor de vaso por otro instrumento. Así, esta funcionalidad de herramienta múltiple puede facilitar ventajosamente intervenciones quirúrgicas más rápidas. El número reducido de intercambios de herramienta puede ser especialmente ventajoso en intervenciones laparoscópicas o intervenciones con acceso relativamente limitado ya que los intercambios de herramientas pueden consumir tiempo en estos entornos quirúrgicos.

Con referencia continuada a la figura 51, en algunos casos, una de las mordazas del conjunto de mordaza 1130’’ puede tener un extremo distal extendido distalmente más allá del extremo distal de la otra mordaza (véase la figura 51). En el caso ilustrado, la mordaza inferior 1134’’ puede tener un extremo distal extendido. Ventajosamente, en herramientas en las que la mordaza inferior 1134’’ está pivotablemente fijada al vástago alargado, esta disposición extendida puede facilitar la estabilidad de la mordaza inferior durante la disección. En otras herramientas, la mordaza superior 1132 puede tener un extremo distal extendido, permitiendo que el disector de tejido sea hecho pivotar durante la operación de disección por el movimiento del mango de actuación 1114. En algunas herramientas, el extremo distal extendido puede ser de forma estrechada de modo que el extremo distal sea relativamente corto y estrecho en comparación con porciones de la mordaza relativamente más proximales. Ventajosamente, esta forma estrechada permite que el extremo distal acceda al tejido posicionado en entornos relativamente confinados mientras se reduce el riesgo de que se contacte con tejido adyacente.

Con referencia a las figuras 52A, 52B, ambas mordazas del conjunto de mordaza 1130’’’ pueden estrecharse

lateralmente y/o en altura a lo largo de la longitud de las porciones de electrodo de mordaza o al menos parte de las porciones de electrodo. En estos casos, el conjunto de mordaza 1130’’’ tiene un extremo distal de perfil bajo que puede utilizarse para la disección de tejido. Ventajosamente, el extremo distal de perfil bajo puede mejorar también el acceso del conjunto de mordaza 1130’’’ a entornos quirúrgicos relativamente confinados.

Con referencia a las figuras 53A, 53B, un electrodo de corte/coagulación puede disponerse en una superficie exterior del conjunto de mordaza 1130 para proporcionar disección de tejido. El electrodo de corte/coagulación está localizado en la mordaza en, por ejemplo, el extremo distal en la superficie exterior de la mordaza superior o inferior (véase la figura 53A). Deseablemente, el electrodo 1920 puede aislarse o incomunicarse eléctricamente de otros componentes del conjunto de mordaza 1130, proporcionando un electrodo activo para el instrumento bipolar. Por tanto, un hilo aislado puede extenderse desde el electrodo de corte/coagulación 1920 hasta el extremo proximal del vástago alargado 1120 (similar al hilo aislado que se extiende desde la almohadilla conductora en la mordaza superior) para acoplar eléctricamente el electrodo de corte/coagulación al arnés de cables 1500 de la herramienta electroquirúrgica en el conjunto de mango. En algunos casos, el hilo aislado puede extenderse dentro de un manguito protector dentro del tubo de cubierta exterior del vástago alargado. En otros casos, el hilo aislado puede formarse de manera enteriza con una funda protectora. El hilo aislado también en un aspecto está acoplado a una conexión rotacional, por ejemplo, una pinza rotacional, similar al cable aislado que se extiende para la almohadilla conductora.

Con referencia a la figura 53B, el electrodo de corte/coagulación en un aspecto puede activarse selectivamente por al menos un botón de actuación 1922, 1924 o conectar el conjunto de mango 1110. En algunos casos, el conjunto de mango puede comprender un botón de corte 1922 para actuar el electrodo con una señal electroquirúrgica de corte de tejido y un botón de coagulación 1924 para actuar el electrodo con una señal electroquirúrgica de coagulación de tejido. Por ejemplo, en la figura 53B, se ilustran botones de corte y coagulación independientes en el actuador junto a un botón de sellado de tejido para actuar los electrodos en las superficies interiores de las mordazas. En otros casos, un interruptor o botón multifunción único puede actuar el electrodo de corte/coagulación en la configuración deseada. Todavía en otros casos, el electrodo de corte/coagulación puede configurarse para recibir sólo una señal electroquirúrgica de corte o sólo una señal electroquirúrgica de coagulación, y un único botón

o interruptor de actuación correspondiente puede utilizarse para actuar selectivamente el electrodo.

El sellador/divisor de vaso puede utilizar tubos metálicos delgados y varillas mecanizadas de pequeño diámetro para los componentes alargados internos utilizados para actuar mordazas tales como el tubo de actuación y el vástago de actuación de cuchilla. Sin embargo, tales componentes pueden ser costosos y, en algunos casos, los costes de fabricación y de materiales pueden reducirse deseablemente a través del uso de componentes de plástico moldeados por inyección alargados. Como se discute anteriormente con respecto al vástago de actuación de cuchilla 1124, pueden reducirse además los costes y las dificultades de fabricación por el uso de un vástago alargado formado por dos secciones de vástago de polímero conjugadas 124a, 124b tales como una porción de vástago proximal o trasera y una porción de vástago distal o frontal. En algunos casos, las dos porciones de vástago 1124a, 1124b pueden conectarse por enclavamientos 1960, por ejemplo proyecciones en una sección o componente de vástago que casa con ranuras correspondientes en la otra sección de vástago, para mantener la concentricidad e impedir el movimiento innecesario en su dirección axial (véase la figura 54A-C). En otros casos, pueden formarse otras estructuras conjugadas en las dos porciones de vástago conjugadas. Por ejemplo, una de las porciones de vástago puede formarse con una o más barbas en la misma y la otra porción de vástago puede formarse con un rebajo configurado para recibir y retener las barbas. Todavía en otros casos, las dos porciones de vástago conjugadas pueden adherirse con un adhesivo químico o epoxi, además de o en lugar de enclavamientos formados en las porciones de vástago.

Con referencia a las figuras 55A y 55B, el vástago alargado 1120 de la herramienta electroquirúrgica puede configurarse de tal manera que la superficie exterior del mismo no se traslade proximal y distalmente durante la actuación del conjunto de mordaza 1130 por el mango de actuación 1114. Alternativamente, el movimiento del componente de vástago exterior puede utilizarse para abrir y cerrar las mordazas y proporcionar una fuerza de sujeción apropiada sin manipular el conjunto de mango. Sin embargo, el movimiento del componente de vástago exterior puede hacer también que el sellador/divisor de vaso se mueva en relación con un sellado de trocar y complique así potencialmente un sellado de gas entre el sellador/divisor y la cavidad de cuerpo insuflada. Por tanto, puede ser deseable que los componentes de vástago más exteriores permanezcan estacionarios en toda una intervención quirúrgica. Por tanto, en ciertos casos, el vástago alargado mantiene los componentes móviles (por ejemplo, el tubo de tracción y el vástago de actuación de cuchilla) en el interior de un tubo de cubierta exterior estacionario (que puede tener también un revestimiento dieléctrico o manguito aislante). Con referencia continuada a las figuras 55A y 55B, como se ilustra, el tubo de cubierta exterior estacionario está conectado a la porción estacionaria de las mordazas mientras que el tubo de tracción está conectado a la porción móvil de las mordazas (por ejemplo, la mordaza superior). Así, cuando el conjunto de mordaza 1130 se actúa desde una posición abierta (figura 55A) hasta una posición cerrada (figura 55B), el tubo de tracción se traslada longitudinalmente de manera proximal mientras que el manguito de cubierta exterior permanece estacionario.

Como se discute anteriormente con respecto al sistema electroquirúrgico, en ciertos casos, la herramienta electroquirúrgica puede comprender una memoria tal como un chip de ID de herramienta montado en una PCB pequeña. La PCB puede disponerse sobre o en el mango de actuación 1112. Alternativamente, la PCB y el chip

pueden integrarse en el enchufe del arnés de cables. La PCB y el chip pueden moldearse con un patrón específico de la herramienta. El chip de ID de herramienta y la PCB pueden conectarse eléctricamente en el arnés de cables y el enchufe de la herramienta electroquirúrgica. Un “espaciador” entre el enchufe y el chip de ID de la herramienta puede permitir el uso del mismo conector para todas las herramientas. En algunos casos, el espaciador puede tener la misma forma para todas las herramientas en el lado del enchufe, y un patrón específico de la herramienta en el lado de chip de tal manera que durante el ensamblaje hay un riesgo reducido de que una PCB para un tipo de herramienta electroquirúrgica pueda ensamblarse en un tipo diferente de herramienta electroquirúrgica.

Como se discute anteriormente con respecto al sistema electroquirúrgico, cuando el enchufe se inserta en el generador, se verifica la información de herramienta encriptada almacenada en la memoria. Se intercambia información general (número de serie de herramienta y generador), y el software específico de la herramienta se sube al generador. Con el fin de cada uso de herramienta, puede comunicarse información específica de la herramienta (conexiones al generador, usos de herramienta individuales, errores), si fuera necesario, y se almacena en la memoria del generador, el chip de herramienta o ambos. La memoria del generador puede dimensionarse para mantener datos durante aproximadamente dos meses mientras que la memoria del chip de la herramienta puede mantener datos para una intervención quirúrgica.

Como se discute anteriormente con respecto al sistema electroquirúrgico, en algunas realizaciones, la herramienta de fusión electroquirúrgica puede utilizarse en un sistema que vigila diversos parámetros operacionales y determina un punto extremo de radiofrecuencia sobre la base del ángulo de fase.

Debe entenderse que el presente sistema puede practicarse de otra manera que la descrita específicamente, incluyendo diversos cambios en el tamaño, la forma y los materiales.

Herramienta de disección electroquirúrgica

Las intervenciones quirúrgicas laparoscópicas requieren típicamente la disección de tejido conjuntivo o vascular. Dependiendo de factores tales como el tipo de tejido, tamaño, localización y condición del tejido específico, pueden utilizarse diferentes herramientas y técnicas para realizar una intervención específica. La elección de una herramienta individual puede basarse en la funcionalidad combinada con un deseo de que la herramienta seleccionada proporcione daños traumáticos relativamente pequeños al tejido circundante. Como ejemplo, la disección de tejido conjuntivo se realiza usualmente por corte mecánico o electroquirúrgico, mientras que la disección de tejido vascular confía típicamente en técnicas de ligadura que emplean pinzas o grapadoras seguidas por un corte mecánico. En consecuencia, una intervención laparoscópica típica que incluye disección de tejido conjuntivo y tejido vascular requiere múltiples herramientas que se intercambian consecutivamente a través de puertos de acceso de trocar al sitio quirúrgico. Este intercambio de herramienta aumenta tanto el coste como el tiempo de la intervención quirúrgica. Por tanto, es deseable proporcionar herramientas multifuncionales que puedan reducir ampliamente el número de intercambios de herramientas durante intervenciones laparoscópicas.

Haciendo referencia ahora a la figura 56, una herramienta de disección de tejido sin sangre 2101 comprende una pieza de mano proximal 2102 que conecta un vástago 2103 a una pieza extrema distal 2104. La activación del disparador 2105 en la pieza de mano 2102 permite cerrar y abrir los elementos de mordaza 2106, 2107 en la pieza extrema distal 2104 de modo que el tejido pueda sujetarse entre los elementos de mordaza superior 2106 e inferior 2107.

Con referencia continuada a la figura 56, la herramienta 2101 puede configurarse para acoplarse eléctricamente a un generador electroquirúrgico. Por ejemplo, la herramienta 2101 puede incluir un cordón de potencia integrado o un receptáculo u otro conector adaptado para recibir un cordón de potencia. Al menos una porción de la herramienta puede energizarse selectivamente a través de la actuación de un control o interruptor en el generador eletroquirúrgico. Por ejemplo, la herramienta puede energizarse con un interruptor de mano o un interruptor de pedal en el generador electroquirúrgico o acoplado a éste.

Con referencia a la figura 57, se ilustra un ejemplo de dispositivo electroquirúrgico. Pueden utilizarse dispositivos de sellado de tejido electroquirúrgicos que incluyen un bisturí mecánico para coagular primero electroquirúrgicamente y cortar a continuación mecánicamente a través de una variedad de tipos de tejido. Pueden utilizarse también ciertos divisores de tejido armónicos para coagular y/o diseccionar una variedad de tejido, que va desde tejido conjuntivo a tejido altamente vascular, tales como órganos.

Como se representa esquemáticamente en la figura 57, disectores de tejido electroquirúrgicos pueden incluir una mordaza inferior que forma un primer electrodo 2201 y una mordaza superior que forma un segundo electrodo 2202. En tales dispositivos, los dos elementos de mordaza – o electrodos 2201, 2202 – suministran una cantidad relativamente grande de presión al tejido. Puede utilizarse alta presión con la aplicación simultánea de energía eléctrica al tejido comprimido para ocluir permanentemente vasos sanguíneos muy grandes por fusión de vaso electroquirúrgico. Después de que se haya completado el proceso de fusión eléctrica, el tejido puede separarse haciendo avanzar una cuchilla mecánica 2203.

En contraste con tales dispositivos electroquirúrgicos, con referencia a la figura 58a, se muestra una herramienta electroquirúrgica que puede configurarse en un estado de coagulación electroquirúrgica o un estado de corte

electroquirúrgico. En la herramienta ilustrada, un elemento de mordaza inferior 2301 comprende un primer electrodo de coagulación 2302, un segundo electrodo de coagulación 2303 y un electrodo de corte electroquirúrgico 2304. Cada uno de los electrodos puede aislarse eléctricamente uno de otro por miembros aislantes 2305. La mordaza superior 2306 no se energiza en este caso, sino que se utiliza meramente para presionar tejido contra el elemento de mordaza inferior 2301.

Con la disposición de electrodo ilustrada en la figura 58a, el tejido que está en contacto con el elemento de mordaza inferior 2301 puede coagularse acoplando eléctricamente cada uno de los dos electrodos de coagulación 2302, 2303 con la salida correspondiente de una unidad electroquirúrgica bipolar. Aquí, los dos electrodos de coagulación 2302 y 2303 pueden proveerse de energía eléctrica con polaridades opuestas. Puede ser deseable que la energía eléctrica suministrada tenga una diferencia potencial de no más de 200 V para reducir el riesgo de formación de arco y que el electrodo 2302 y 2303 tengan la misma área de contacto con el tejido. Esto último asegura el mismo efecto electroquirúrgico para ambos electrodos.

Con referencia continuada a la figura 58a, después de que los dos electrodos de coagulación 2302, 2303 hayan conseguido hemostasis sustancial dentro del volumen de tejido coagulado, el tejido puede cortarse electroquirúrgicamente aplicando energía a un electrodo de corte electroquirúrgico 2304. Durante la operación de corte electroquirúrgico, los dos electrodos de coagulación 2302, 2303 pueden acoplarse eléctricamente a una salida

o salidas correspondientes de una unidad electroquirúrgica bipolar para funcionar como electrodos de retorno. Aquí, la diferencia potencia entre el electrodo de corte 2304 y los dos electrodos de retorno 2302 y 2303 puede estar deseablemente entre aproximadamente 300-500 V, mientras que los dos electrodos de retorno pueden ser de manera deseable sustancialmente equipotenciales.

Con referencia continuada a la figura 58a, puede ser deseable que el área de contacto relativa de los electrodos con el tejido sea mucho más pequeña para el electrodo de corte 2304 que los electrodos de retorno 2302, 2303. Por ejemplo, deseablemente, el electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea aproximadamente entre 1% y 20% de un área de contacto de uno de los electrodos de retorno 2302, 2303. Más deseablemente, el electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea aproximadamente entre 5% y 10% de un área de contacto de uno de los electrodos de retorno 2302, 2303. El electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea aproximadamente el 10% de un área de contacto de uno de los electrodos de retorno 2302, 2303. Esta proporción relativa entre los tamaños del área de corte lleva a una densidad de corriente relativamente alta (y, por tanto, una densidad de potencia alta) en el tejido próximo al electrodo de corte, lo que facilita la vaporización localizada o el corte electroquirúrgico del tejido.

Con referencia continuada a la figura 58a, un aspecto adicional de la disposición de electrodo ilustrada es que la mordaza inferior 2301 puede utilizarse para la coagulación y el corte, con independencia de si las mordazas están en una posición abierta o cerrada. Esta funcionalidad múltiple es ventajosa cuando se utiliza la herramienta para coagular por puntos tejidos, o para diseccionar tejido configurando la herramienta en un estado de corte y cepillando la herramienta contra el tejido.

Otra disposición de electrodo para una herramienta quirúrgica se ilustra en la figura 58b. La mordaza superior 2306’ no se utiliza solamente para presionar tejido contra el elemento de mordaza inferior 2301, sino que también incluye un electrodo superior 2307 dispuesto sobre el mismo, que puede alimentarse de energía eléctrica. Puede coagularse tejido suministrando los dos electrodos de coagulación inferiores 2302, 2303 con una primera polaridad eléctrica, y el electrodo superior 2307 con una segunda polaridad opuesta a una unidad electroquirúrgica bipolar. De nuevo, es deseable que, cuando se configura para coagulación, la diferencia potencial entre el electrodo superior 2307 y los dos electrodos inferiores 2302, 2303 no exceda de 200 V para reducir el riesgo de formación de arco en el tejido y que el electrodo 2307 tenga la misma área de contacto con el tejido que el área de superficie combinada de los electrodos 2302 y 2303. Esto último asegura el mismo efecto electroquirúrgico para ambos lados del electrodo.

Con referencia continuada a la figura 58b, después de que se haya conseguido sustancialmente la hemostasis del tejido entre el electrodo superior 2306’ y los dos electrodos inferiores 2302, 2303, el tejido puede cortarse electroquirúrgicamente alimentando al electrodo de corte electroquirúrgico 2304 con energía eléctrica. El electrodo de coagulación superior 2307 en la mordaza superior 2306’ puede configurarse como un electrodo de retorno acoplándolo eléctricamente con la salida correspondiente de una unidad electroquirúrgica bipolar.

Con referencia continuada a la figura 58b, cuando la herramienta quirúrgica está configurada como un dispositivo de corte electroquirúrgico, deseablemente la diferencia de potencial entre el electrodo de corte 2304 y el electrodo de retorno 2307 está entre aproximadamente 300-500 V. Puede ser deseable que el área de contacto de los electrodos con el tejido sea mucho más pequeña para el electrodo de corte 2304 que con el electrodo de retorno 2307 en la mordaza superior 2306’. Por ejemplo, deseablemente, el electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea entre aproximadamente 1% y 20% de un área de contacto del electrodo de retorno 2307. Más deseablemente, el electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea entre aproximadamente 5% y 10% de un área de contacto del electrodo de retorno 2307. El electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea aproximadamente el 10% de un área de contacto del electrodo de retorno 2307. Este dimensionamiento relativo puede llevar a densidad de corriente relativamente alta (y, por tanto, alta densidad de potencia) en el tejido próximo al electrodo de corte 2304, lo que facilita la vaporización localizada o el corte electroquirúrgico del tejido. Con el

extremo distal de herramienta quirúrgica de la figura 58b que tiene los electrodos 2302, 2303, 2304, 2307 como se describe anteriormente, sólo puede coagularse y/o cortarse tejido entre los dos elementos de mordaza. Así, a diferencia de la herramienta ilustrada en la figura 58a, la herramienta ilustrada en la figura 58b no está configurada para utilizarse empleando solamente el electrodo inferior.

Otra disposición de electrodo para una herramienta quirúrgica se ilustra en la figura 58c. La mordaza superior 2306’’ incluye un electrodo superior 2307’, pero también muestra dos electrodos de corte 2304 y 2309 que están emparedados entre dos electrodos de coagulación 2302 y 2303. A diferencia de la herramienta mostrada en la figura 58b, tanto la coagulación como el corte se distinguen para casos en los que la herramienta de mano (y, por tanto, los miembros de mordaza) están completamente abiertos o no completamente abiertos. Con una herramienta completamente abierta, el tejido puede coagularse aplicando los dos electrodos de coagulación inferiores 2302 y 2303 con polaridades opuestas, y se le cortará aplicando el electrodo de corte 2304 con el primero y ambos electrodos 2302 y 2303 con la segunda polaridad. Por el contrario, una herramienta no completamente abierta coagulará tejido aplicando ambos electrodos de coagulación inferiores 2302 y 2303 con una polaridad y el electrodo 2307’ con la opuesta, mientras tiene lugar el corte entre el electrodo 309 y el electrodo de retorno 2307’. De nuevo, es deseable que cuando se configura para coagulación, la diferencia potencial entre los dos electrodos inferiores 2302 y 2303 (herramienta completamente abierta) o el electrodo superior 2307’ y los dos electrodos inferiores 2302, 2303 (herramienta no completamente abierta) no exceda de 200 V para reducir el riesgo de formación de arco en el tejido.

La separación de electrodos de corte 2304 y 2309 facilita el corte de tejido que está posicionado dentro de los elementos de mordaza superior e inferior (no completamente abiertos), o el corte de tejido en contacto con el lado inferior de la herramienta. La separación impide el corte inadvertido de tejido.

En la figura 58d se ilustra otra disposición de electrodo para una herramienta quirúrgica en donde la mordaza superior 2306’’’ incluye dos electrodos independientes 2307’’ y 2308. En esta configuración, el elemento de mordaza superior 2306’’’ puede utilizarse para presionar tejido contra el elemento de mordaza inferior 2301, pero puede suministrar también energía eléctrica.

Con referencia continuada a la figura 58d, los electrodos 2302, 2303, 2307’’, 2308 pueden configurarse selectivamente en un estado de coagulación. Suministrando los electrodos de coagulación 2302, 2303 en la mordaza inferior 2301 y los dos electrodos de coagulación 2307’, 2308 en la mordaza superior 2306’’’ con polaridades alternas, puede coagularse tejido dentro de las mordazas. Por ejemplo, en una posible configuración de estado de coagulación, un electrodo de coagulación 2302 en la mordaza inferior 2301, y un electrodo de coagulación 2308 en la mordaza superior 2306’’’ pueden acoplarse eléctricamente a una fuente de energía eléctrica que tiene una primera polaridad. El otro electrodo de coagulación 2303 en la mordaza inferior 2301, y el otro electrodo de coagulación 2307’’ en la mordaza superior 2306’’’ pueden acoplarse eléctricamente a una fuente de energía eléctrica que tiene una segunda polaridad generalmente opuesta a la primera polaridad. Aunque esto es un ejemplo, otras combinaciones de conexiones de los electrodos 2302, 2303, 2307’’, 2308 con fuentes de energía eléctrica son posibles para configurar la herramienta en un estado de coagulación. Puede ser deseable que el área o áreas de contacto del electrodo o electrodos de coagulación opuestos sean las mismas para proporcionar el mismo efecto electroquirúrgico para ambos lados del electrodo.

Con referencia continuada a la figura 58d, después de la hemostasis del tejido entre los electrodos superiores 2307’’, 2308 y los dos electrodos inferiores 2302, 2303 por la aplicación de la energía eléctrica con los electrodos en el estado de coagulación, el tejido puede cortarse electroquirúrgicamente. El extremo distal de la herramienta quirúrgica puede configurarse en un estado de corte alimentando al electrodo de corte electroquirúrgico 2304 con energía eléctrica. Uno, alguno o todos los demás electrodos 2302, 2303, 2307’’, 2308 pueden configurarse para funcionar como electrodos de retorno cuando la herramienta está en un estado de corte acoplándolos eléctricamente con la salida correspondiente de una unidad electroquirúrgica bipolar.

Con referencia continuada a la figura 58d, cuando la herramienta está configurada en un estado de corte, la diferencia potencial entre el electrodo de corte y el electrodo de retorno está deseablemente entre aproximadamente 300-500 V. Además, puede ser deseable que el área de contacto relativa de los electrodos con el tejido sea mucho más pequeña para el electrodo de corte 2304 que para cualquiera de los electrodos de retorno 2302, 2303, 2307’’, 2308 o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, deseablemente, el electrodo de corte 2304 puede tener un área de contacto que esté entre aproximadamente 1% y 20% de un área de contacto de uno de los electrodos de retorno. Más deseablemente, el electrodo de corte puede tener un área de contacto que esté entre aproximadamente 5% y 10% de un área de contacto de uno de los electrodos de retorno. El electrodo de corte puede tener un área de contacto que sea aproximadamente el 10% de un área de contacto de uno de los electrodos de retorno. Justo como con el caso ilustrado y descrito con respecto a la figura 58a, la disposición de electrodo ilustrada en la figura 58d puede utilizarse para coagular por puntos tejido, o diseccionar el tejido cuando “se cepilla” la herramienta contra éste en un modo de corte.

La practicidad de las configuraciones de herramienta de las figuras 58a a 58d puede mejorarse además por la activación y/o desactivación selectivas de los electrodos seleccionados. Esta activación y desactivación selectivas pueden realizarse por interruptores eléctricos presionados por el operador, tales como interruptores cableados o

inalámbricos accionados con la mano o con el pie, o interruptores posicionados en la pieza de mano. La unidad electroquirúrgica se dirigirá entonces a electrodos específicos, dependiendo de cuánto se abran y se cierren las mordazas.

La figura 59a ilustra un diagrama de circuito esquemático para una disposición de electrodo como se da en la figura 58a. Aquí, la activación de un interruptor eléctrico de único polo 401 conecta los electrodos de coagulación exteriores 2302, 2303 a polaridades opuestas, mientras que el electrodo de corte central 2304 permanece desacoplado. Este ajuste configura los electrodos en un estado de coagulación. Alternativamente, la activación de un interruptor eléctrico 402 de doble polo alimenta al electrodo de corte central 2304 con energía eléctrica que tiene una primera polaridad, y a los electrodos de retorno exteriores 2302, 2303 con energía eléctrica que tiene una segunda polaridad generalmente opuesta a la primera polaridad. Este ajuste configura los electrodos en un estado de corte. Como resultado, la herramienta puede utilizarse para coagulación y/o corte electroquirúrgicos y, por tanto, puede realizar la disección sin sangre de tejido.

La figura 59b ilustra un circuito de suministro de potencia esquemático que puede utilizarse para la disposición de electrodo mostrada en la figura 58b. Aquí, la activación de un interruptor eléctrico de doble polo 2403 conecta los dos electrodos de coagulación exteriores 2302, 2303 en la mordaza inferior a un suministro de energía eléctrica de una primera polaridad, y el electrodo de coagulación 2307 en la mordaza superior a un suministro de energía eléctrica de una segunda polaridad sustancialmente opuesta a la primera polaridad. Con el interruptor 2403 en esta posición, el electrodo de corte 2304 permanece desacoplado. Este ajuste configura los electrodos de la herramienta quirúrgica en un estado de coagulación. Alternativamente, la activación de un interruptor eléctrico 2404 de único polo permite que los electrodos de mordaza inferior 2302, 2303 se utilicen para coagulación. El electrodo en la mordaza superior 2307 y el electrodo de corte 2304 permanecen desacoplados en esta configuración de coagulación alterna. Para diseccionar tejido después de que se haya coagulado, se utiliza una salida de electrodo independiente 2405 en un generador electroquirúrgico para abordar el electrodo de corte 2304. Deseablemente, el electrodo de corte se alimenta con voltajes de 300-500 V con respecto a los dos electrodos de retorno 2302, 2303 en la mordaza inferior.

La figura 59c ilustra un circuito de suministro de potencia esquemático que puede utilizarse para abordar la disposición de electrodo de la figura 58d. Aquí, la activación del interruptor eléctrico 2406 de doble polo conecta los dos electrodos de coagulación 2302, 2303, 2307’’, 2308 en ambas mordazas inferior y superior a fuentes de energía eléctrica que tienen polaridades opuestas. El electrodo de corte 2304 permanece desacoplado. Este ajuste puede utilizarse para configurar los electrodos de una herramienta quirúrgica en un estado de coagulación para coagular tejido que está sujeto entre el elemento de mordaza superior e inferior. Alternativamente, un segundo interruptor de doble polo de coagulación 2407 puede implementarse para separar la activación de las mordazas superior e inferior de tal modo que una o ambas mordazas puedan actuarse selectivamente durante un estado de coagulación. Para utilizar la mordaza inferior de la herramienta para corte electroquirúrgico de tejido coagulado, la activación del interruptor de doble polo de corte 2408 conecta el electrodo de corte 2304 a una fuente de energía eléctrica que tiene una primera polaridad y los dos electrodos de retorno 2302, 2303 a una fuente de energía eléctrica que tiene una segunda polaridad sustancialmente opuesta a la primera polaridad. El voltaje suministrado por el generador para este ajuste está deseablemente entre alrededor de 300-500 V a fin de facilitar el corte electroquirúrgico. En este caso, los electrodos 2307’’, 2308 en el elemento de mordaza superior permanecen sin abordar durante el corte electroquirúrgico.

Como se discute con más detalle anteriormente, la activación (o desactivación) de electrodos específicos puede configurar la herramienta en un estado de coagulación o un estado de corte. La activación y desactivación selectivas de electrodos específicos pueden facilitarse por botones pulsadores, interruptores u otros dispositivos de conmutación eléctrica montados en la pieza de mano de la herramienta laparoscópica, o interruptores cableados o inalámbricos. Alternativamente, la activación y desactivación selectivas de electrodos específicos pueden facilitarse por interruptores u otros dispositivos de conmutación eléctrica que se incorporen en el mecanismo de mango de la pieza de mano para conmutar en diversas posiciones de los elementos de mordaza.

Con respecto al circuito mostrado en la figura 59a, haciendo referencia a la herramienta mostrada en la figura 58a, pueden utilizarse dispositivos de conmutación montados en la pieza de mano para permitir que un usuario configure selectivamente los electrodos en la herramienta. El interruptor 2401 puede ser un dispositivo de conmutación activado manualmente activado montado en la pieza de mano que puede activarse selectivamente para configurar los electrodos de la herramienta en un estado de coagulación. El interruptor 2402 puede ser un dispositivo de conmutación activado manualmente montado en la pieza de mano que puede activarse selectivamente para configurar los electrodos de la herramienta en un estado de corte. Alternativamente, los interruptores 2401, 2402 pueden incorporarse en el mecanismo de mango de tal manera que la herramienta sea conmutada automáticamente de un estado de coagulación a un estado de corte en una posición predeterminada de los miembros de sujeción.

Un beneficio de conmutar los electrodos de un estado de coagulación a un estado de corte en diferentes posiciones de los elementos de mordaza (por ejemplo, mordazas abiertas y casi cerradas) puede verse con respecto al circuito de la figura 59b. Los interruptores 2403 y 2404 pueden incorporarse dentro del mango de la herramienta quirúrgica para autoconmutación basada en la posición del mecanismo de disparador, en vez de en el exterior de la herramienta de mano para la activación manual. El interruptor 2403 puede desacoplarse y el interruptor 2404 puede acoplarse en una posición de elemento de mordaza completamente abierta. Así, con los elementos de mordaza

completamente abiertos, los interruptores 2403, 2404 pueden configurarse de tal manera que sólo el elemento de mordaza inferior pueda utilizarse para coagulación por puntos. En este caso, cuando el disparador de la pieza de mano es actuado para mover los elementos de mordaza cerrados desde la posición de mordaza completamente abierta, el interruptor 2404 se desacopla y el interruptor 2403 se acopla simultáneamente. Así, con los elementos de mordaza movidos a una configuración parcialmente cerrada, la herramienta puede utilizarse para coagular o cortar tejido que se sujeta entre el elemento de mordaza superior e inferior.

En la herramienta descrita, los interruptores de electrodos se actúan automáticamente cuando se cierran los elementos de mordaza. Aunque la herramienta descrita incluye un punto de conmutación entre un estado de coagulación y un estado de corte tras el comienzo del cierre desde la posición completamente abierta de las mordazas, otras herramientas pueden tener diferentes posiciones de conmutación. Por ejemplo, con esta conmutación automática, los interruptores 2403, 2404 pueden configurarse de tal manera que los electrodos se activen y se desactiven en cualquier posición en un ciclo de apertura o cierre. Alternativamente, una herramienta quirúrgica puede incluir la configuración de electrodo de la figura 58b y el circuito de conmutación de la figura 59b con los interruptores 2403, 2404 configurados para la actuación manual, tal como posicionándose en la pieza de mano de herramienta.

Análogamente, una herramienta quirúrgica que tiene la configuración de electrodo de la figura 58d con el circuito de conmutación de la figura 59c puede tener los interruptores 2406, 2408 incorporados en el mecanismo de disparador para la conmutación automática entre un estado de coagulación y un estado de corte en ciertas posiciones de elemento de mordaza. En ciertos casos, puede ser deseable también incorporar el segundo interruptor de coagulación 2407 en el mecanismo de disparador de la pieza de mano, desacoplando los electrodos en el elemento de mordaza superior en una posición de mordaza predeterminada tal como una posición de mordaza completamente abierta. Esta disposición de conmutación del segundo interruptor de coagulación 2407 permite, por ejemplo, coagular por puntos el tejido utilizando el elemento de mordaza inferior sin tocar inadvertidamente el tejido con los electrodos en el elemento de mordaza superior. En otros casos, puede ser deseable que el segundo interruptor de coagulación 2407 se posicione en la pieza de mano para ser actuada manualmente por un usuario, permitiendo que un usuario acople y desacople selectivamente los electrodos en el elemento de mordaza superior. Alternativamente, todos los interruptores 2406, 2407, 2408 del circuito de conmutación de la figura 59c pueden posicionarse en la pieza de mano de la herramienta quirúrgica a ser actuada manualmente por el usuario.

Con referencia a la figura 60, se ilustra una configuración de la conmutación de herramienta. En el caso ilustrado, se incorporan contactos eléctricos tanto en la pieza de mano 2501 como en el disparador 2502. Por ejemplo, como se ilustra, la pieza de mano 2501 incluye un primer contacto eléctrico 2504, un segundo contacto eléctrico 2506 y un tercer contacto eléctrico 507 posicionados en ella. En el caso ilustrado, el disparador 2502 incluye un primer contacto eléctrico 2503 y un segundo contacto eléctrico 2505. Todos los contactos eléctricos 2503, 2504, 2505, 2506, 2507 se posicionan para acoplarse y desacoplarse uno de otro en posiciones relativas predeterminadas del disparador 2502 y la pieza de mano 2501.

Con referencia continuada a la figura 60, como se muestra, el primer contacto 2503 en el disparador 2502 acopla el primer contacto 2504 en la pieza de mano 2501 cuando las mordazas están en una posición completamente abierta, pero los primeros contactos 2503, 2504 se desconectan cuando el disparador 2502 se mueve desde la posición abierta para cerrar las mordazas. En el caso ilustrado, con las mordazas en la posición completamente abierta, el segundo contacto 2505 en el disparador 2502 acopla el segundo contacto 2506 en la pieza de mano 2501. No obstante, los segundos contactos 2505, 2506 se desconectan cuando el disparador 2502 se mueve desde la posición abierta para cerrar las mordazas. Cuando las mordazas se cierran adicionalmente, el segundo contacto 2505 en el disparador 2502 llega a acoplarse con el tercer contacto 2507 en la pieza de mano 2501, y el primer contacto 2503 en el disparador acopla el segundo contacto 2506 en la pieza de mano 2501. Este acoplamiento permite la conmutación de la polaridad de los contactos 2507 cuando la pieza de mano está cerrada adicionalmente. Como resultado y con referencia a la figura 58b, el mecanismo de conmutación en la figura 60 permite la activación del electrodo superior 2307 y un electrodo de coagulación inferior 2303 con polaridades opuestas en una posición de mordaza completamente abierta. Con desecación de tejido progresiva, las mordazas comienzan a cerrarse y el electrodo superior 2307 llega a desacoplarse eléctricamente (desconectando el contacto 2503 y 2504 en la figura 60), mientras que el electrodo inferior 2303 se conmuta a la misma polaridad que el segundo electrodo 2302 (conectando el contacto 2505 desde 2506 al contacto 2507 en la figura 60). En un paso independiente, el tejido desecado entre los elementos de mordaza superior e inferior puede diseccionarse ahora electroquirúrgicamente.

Con referencia a la figura 61, se ilustra otro mecanismo de conmutación con los miembros de mordaza en una posición completamente abierta. En el caso ilustrado, se disponen tiras de contacto concéntricas en la pieza de mano y espigas de contacto opuestas se montan en el disparador. En otros casos, las espigas de contacto pueden montarse en la pieza de mano y las tiras de contacto pueden posicionarse en el disparador. En el caso ilustrado, el movimiento del disparador permite que los contactos de espiga (que están conectados a electrodos específicos) se provean de energía eléctrica en ciertas posiciones de herramienta. En algunos casos, la polaridad de una única espiga (es decir, el mismo electrodo) podría cambiar cuando las mordazas se abren o se cierran.

En la figura 61 se ilustra una disposición de tira y espiga de contacto para una configuración de electrodo de la figura 58B. En el caso ilustrado, la espiga 2601 se acopla eléctricamente al electrodo 2307 (figura 58b) en el miembro de

mordaza superior y se desacopla. Como se ilustra, la espiga 2602 está acoplada eléctricamente a uno de los electrodos de coagulación 2302, 2303 (figura 58b) en la mordaza inferior. Como se ilustra, la espiga 2602 se acopla cuando el disparador se mueve desde la posición completamente abierta hasta una posición parcialmente cerrada. Con el avance adicional del disparador, la espiga 2602 cambia a la misma polaridad que el segundo electrodo de coagulación de modo que ambos puedan utilizarse como electrodos de retorno para corte.

Aunque tanto la figura 60 como la figura 61 muestran mecanismos de conmutación activos en la herramienta de mano (en donde pueden conmutarse los electrodos activos), que permite que las herramientas se utilicen con generadores electroquirúrgicos convencionales, la figura 62 muestra una configuración para conmutación pasiva. Aquí, un interruptor momentáneo 2701 está montado en el mango y está cerrado por un disparador 2702 cuando la palanca 2703 se lleva a la posición completamente abierta.

Análogamente, la figura 63 muestra la incorporación de dos interruptores momentáneos 2801 y 2802 que son cerrados por disparadores 2803 y 2804 en la posición de herramienta completamente abierta y la posición de herramienta completamente cerrada, respetivamente. El cierre de los interruptores momentáneos como se muestra en las figuras 62 y 63 se utiliza entonces para conmutación lógica de generadores multielectrodo como se describe a continuación.

La figura 64 muestra un esquema de suministro de potencia de conmutación multielectrodo para conectar directamente electrodos de herramienta individuales (tales como todos los electrodos individuales en las figuras 58a a 58d) a una fuente de potencia de RF interna. En lugar de conmutar dos polaridades de una unidad electroquirúrgica externa a diferentes electrodos con interruptores activos en las herramientas de mano, esta disposición facilita la población de electrodos conectados individualmente con diferentes polaridades conmutando dentro del suministro de potencia. Dependiendo de la posición de herramienta, como se determina por los interruptores de posición de herramienta mostrados en las figuras 62 y 63, los electrodos pueden poblarse de una manera diferente determinada por una lógica predeterminada. Por tanto, los cinco puntos de conexión de electrodo 2901 a 2905 están conectados por un banco de relés 2906 a una barra de bus 2907. A través de la conmutación seleccionada de todos los relés en el banco de relés 2906, cada punto de salida 2901 a 2905 puede conectarse de manera independiente y/o concurrente a los puntos de conexión de planta 2908 y 2909, respectivamente. Los puntos de conexión de planta 2908 y 2909 pueden conectarse ellos mismos a través del banco de relé 2910 a las dos salidas de un circuito de medición de tejido 2911 o a una planta de RF 2912.

Con referencia a la figura 65, se ilustran esquemáticamente métodos de utilizar una herramienta electroquirúrgica para disección de tejido sustancialmente sin sangre. El método ilustrado incluye un paso de posicionamiento 2952, un paso de evaluación de tejido 2954, y un paso de aplicar energía eléctrica para coagular 2956, un paso de medición de tejido 2958, un paso de conmutación 2960, y un paso de aplicar energía eléctrica para cortar 2962. En el paso de posicionamiento 2952, una herramienta electroquirúrgica que tiene una pluralidad de electrodos que son configurables en una de entre una configuración de coagulación y una configuración de corte, está posicionada junto al tejido a diseccionar. La herramienta electroquirúrgica puede comprender aspectos de las herramientas electroquirúrgicas discutidas aquí e ilustradas en las figuras 56 y 58-63.

En el paso de evaluación de tejido 2954, se aplica una señal de medición al tejido por los electrodos de coagulación para determinar un nivel de disparador futuro para conmutar de coagulación a corte. Esta determinación puede conseguirse midiendo el producto de conductividad y permitividad del tejido, apuntando al nivel de conmutación de desplazamiento de fase eléctrica deseada para el respectivo tejido. Por ejemplo, en algunos casos, tienen lugar niveles de conmutación de corte deseables de 10 grados a 40 grados. Más deseablemente, el nivel de conmutación preferido para vasos sanguíneos está entre 10 y 30 grados de desplazamiento de fase, mientras que para tejido altamente vascular (tal como órganos) está más bien entre 20 y 40 grados.

En el paso de aplicar energía eléctrica para coagular 2956, se aplica energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica en una configuración de coagulación para conseguir hemostasis en el tejido. En diversos casos discutidos aquí, se proporcionan configuraciones de electrodo para coagulación. Por ejemplo, la aplicación de energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica en la configuración de coagulación puede comprender suministrar uno de una pluralidad de electrodos con energía eléctrica que tiene una primera polaridad y suministrar otro de la pluralidad de electrodos con energía eléctrica que tiene una segunda polaridad generalmente opuesta a la primera polaridad. Deseablemente, una diferencia potencial entre el electrodo que tiene la primera polaridad y el electrodo que tiene la segunda polaridad no es más que aproximadamente 200 V.

Durante el proceso de coagulación del tejido, el desplazamiento de fase entre el voltaje aplicado y la corriente incurrida se mide concurrentemente en el paso 2958 para proporcionar realimentación del estado de coagulación. Una vez que se alcanza el nivel de conmutación predeterminado, el proceso continuará al paso de conmutación 2960.

En el paso de conmutación 2960, como se discute anteriormente, la herramienta electroquirúrgica puede comprender un conjunto de mango que incluye un mecanismo de conmutación. Este mecanismo de conmutación puede configurar selectivamente la herramienta electroquirúrgica en la configuración de coagulación o en la configuración de corte dependiendo de una posición de un disparador del conjunto de mango. Como se discute

anteriormente, en algunos casos, el mecanismo de conmutación puede configurarse de tal manera que con la herramienta electroquirúrgica en una posición abierta, los electrodos se configuren en la configuración de coagulación. El mecanismo de conmutación puede configurarse adicionalmente de tal manera que cuando la herramienta electroquirúrgica se mueva hacia una posición cerrada, los electrodos se configuren en la configuración

5 de corte. Alternativamente, la conmutación de la configuración de electrodos desde la configuración de coagulación hasta la configuración de corte puede tener lugar en diferentes posiciones predeterminadas del disparador del conjunto de mango. Alternativamente, la conmutación puede tener lugar dentro de un suministro de potencia multielectrodo como se muestra en la figura 64.

En el paso de aplicar energía eléctrica para cortar 2962, se aplica energía eléctrica a la herramienta

10 electroquirúrgica en una configuración de corte para diseccionar el tejido. En diversos casos discutidos aquí, se proporcionan configuraciones de electrodo para cortar. Por ejemplo, la aplicación de energía eléctrica a la herramienta electroquirúrgica en la configuración de corte puede comprender alimentar a uno de una pluralidad de electrodos con energía eléctrica y configurar otro de la pluralidad de electrodos como electrodo de retorno. Deseablemente, una diferencia potencial entre el electrodo de corte y el electrodo de retorno está entre

15 aproximadamente 300 V y aproximadamente 500 V.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1. Sistema electroquirúrgico para la aplicación de energía de tratamiento a un paciente y adecuado para uso en electrocirugía bipolar, comprendiendo el sistema:

   un generador electroquirúrgico (12, 12’) configurado para generar y producir energía de tratamiento junto con una señal de medición;

   una unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) configurada para dirigir la salida de energía de tratamiento y una señal de medición; y

   una herramienta electroquirúrgica (40) conectada de forma retirable a uno de entre el generador electroquirúrgico (12, 12’) y la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) y dispuesta para contactar con el tejido y aplicar la energía de tratamiento y la señal de medición al tejido, midiendo la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) la permitividad y la conductividad del tejido a través de la aplicación de la señal de medición,

   en donde la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para determinar un punto extremo a fin de interrumpir la aplicación de la energía de tratamiento sobre la base de la permitividad y conductividad medidas del tejido, caracterizado por que el punto extremo corresponde a la obtención de un valor predeterminado por la diferencia de fase de punto extremo entre el voltaje y la corriente aplicados de la energía de tratamiento, calculándose la diferencia de fase en función de la permitividad y conductividad medidas, y porque la unidad de control está configurada para tener en cuenta la capacitancia o la impedancia de la herramienta electroquirúrgica (40), y en donde el valor predeterminado de la diferencia de fase aumenta cuando disminuye la capacitancia o impedancia de la herramienta electroquirúrgica (40) o el valor predeterminado de la diferencia de fase disminuye cuando aumenta la impedancia o la capacitancia de la herramienta electroquirúrgica (40).

2. 2.

   Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para aplicar la señal de medición antes de la aplicación de la energía de tratamiento.

3. 3.

   Sistema según la reivindicación 1, en el que el punto extremo puede determinarse utilizando un parámetro de fase de la energía de tratamiento.

4. 4.

   Sistema según la reivindicación 3, en el que el punto extremo puede determinarse utilizando una derivada del parámetro de fase de la energía de tratamiento.

5. 5.

   Sistema según la reivindicación 1, en el que el punto extremo puede determinarse utilizando una derivada de la diferencia de fase.

6. 6.

   Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para determinar una condición de punto extremo de tratamiento utilizando la señal de medición, determinándose la condición de punto extremo de tratamiento de manera sustancialmente independiente de las dimensiones del tejido que puede posicionarse entre los al menos dos miembros de mordaza (1132, 1134).

7. 7.

   Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para medir el ángulo de fase de una señal de medición aplicada a tejido de un paciente a través de al menos un electrodo (2302, 2303, 2304, 2307, 2307’, 2308) de la herramienta electroquirúrgica (40).

8. 8.

   Sistema según las reivindicaciones 1 o 7, en el que la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para aplicar la señal de medición al tejido a una frecuencia predeterminada antes de la modificación del tejido por la herramienta electroquirúrgica (40).

9. 9.

   Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para medir la capacitancia y la impedancia de la herramienta electroquirúrgica (40) y para ajustar el punto extremo determinado sobre la base de la capacitancia y la impedancia medidas de la herramienta electroquirúrgica (40).

10. 10.

    Sistema según la reivindicación 1, en el que la unidad de control electroquirúrgica (20, 20’, 1800) está configurada para interrumpir periódicamente la salida de energía de tratamiento y para dirigir la salida de la señal de medición mientras está interrumpida la salida de energía de tratamiento.

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