ES2633170T3 - Aparato conector - Google Patents

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ES2633170T3
ES2633170T3 ES13727965.9T ES13727965T ES2633170T3 ES 2633170 T3 ES2633170 T3 ES 2633170T3 ES 13727965 T ES13727965 T ES 13727965T ES 2633170 T3 ES2633170 T3 ES 2633170T3
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Abstract

Un dispositivo conector que comprende un conjunto de cables y un aparato conector configurado para conectarse al conjunto de cables, en el que el conjunto de cables comprende: un cable (45) coaxial que comprende un conductor (21) interno, un apantallamiento (22b) de conducción alrededor del conductor (21) interno, un conector (51) de extremo, y una capa (22a) aislante que separa el conductor (21) interno y el apantallamiento (22b) de conducción; un apantallamiento o blindaje (19, 20) de conducción adicional alrededor del cable coaxial; y al menos un cable/hilo (24) y/o al menos un primer conducto (25) de fluido situados entre el cable coaxial y el apantallamiento o blindaje (19, 20) de conducción adicional; y en el que el aparato conector comprende:- un casquillo (42); un resorte (43) de compresión; un alojamiento (41) que aloja un conector y al menos un conector (46) adicional; en el que el conector está configurado para conectarse eléctricamente al cable coaxial cuando el aparato conector y el conjunto de cables están en un estado acoplado y el al menos un conector (46) adicional está configurado para conectarse a, al menos, un hilo (24) y/o a, al menos, un primer conducto de fluido cuando el aparato conector y el conjunto de cables están en un estado acoplado, y en el que el casquillo (42) y el resorte (43) de compresión están dispuestos de tal manera que cuando el conjunto de cables y el aparato de conector están en el estado acoplado el resorte (43) de compresión aplica una fuerza entre una cara (47) del casquillo (42) y una cara (48) del conector (51) de extremo del cable coaxial para así permitir que uno del cable (45) coaxial y del aparato conector gire libremente con respecto al otro del cable (45) coaxial y el aparato conector; y en el que el apantallamiento (22b) de conducción del cable coaxial está configurado para mantenerse a un primer potencial eléctrico y el apantallamiento o blindaje (19, 20) de conducción adicional del conjunto de cables está configurado para mantenerse a un segundo potencial eléctrico diferente.

Description

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DESCRIPCION
Aparato conector Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un conjunto de cables y un aparato conector para el suministro de energfa electromagnetica. La invencion puede tener aplicacion particular en el suministro de energfa de microondas en aplicaciones medicas en las que la energfa de microondas se suministra a un tejido diana. La aplicacion medica puede comprender la ablacion, coagulacion y hemostasia de tejido utilizando energfa de microondas.
Antecedentes de la invencion
La ablacion por microondas de tejido requiere energfa electromagnetica a frecuencias de microondas suministradas en un sitio diana a traves de un cable que se utiliza como un conducto para contener la energfa entre los conductores electricos interior y exterior en una disposicion coaxial. Hay algunas limitaciones con el uso de cables coaxiales para este tipo de suministro de energfa. El manejo de potencia de cables de microondas esta relacionado con una serie de factores tales como la frecuencia de funcionamiento, diametro del cable, y carga dielectrica. La carga dielectrica del cable posee una propiedad de perdida de calor que absorbe la creacion de energfa. La relacion del area superficial conductora interior a exterior afecta tambien esta propiedad de perdida al concentrar la potencia transportada por el dielectrico.
Normalmente, los cables de microondas finos tienen una mayor perdida y no pueden dar cabida a potencia en comparacion con los cables de mayor diametro. A su vez, los cables mas grandes son mas ngidos y se sienten restrictivos para el usuario. En aplicaciones medicas, la destreza humana es un factor importante en los tratamientos quirurgicos y es deseable que los dispositivos medicos no afecten de manera significativa la libertad del usuario.
En aplicaciones donde la energfa es reflejada por la terminacion, por ejemplo, en ablaciones medicas, este tipo de problema de calentamiento cable se agrava a medida que la energfa reflejada de retorno es absorbida y disipada como calor por el cable. Ademas esta energfa de retorno se superpone a la energfa suministrada como resultado de la onda estacionaria de tension (VSW) creando un calentamiento local excesivo (puntos de acceso) dentro del cable en puntos fijos. Esto puede ser particularmente problematico en aplicaciones medicas donde las regulaciones estrictas rigen la temperatura del paciente y de las partes en contacto con el usuario para evitar quemaduras inadvertidas con el cableado.
Ademas, este fenomeno puede acortar la vida util de los cables al quemar el dielectrico en el punto de conexion mediante la creacion de regiones absorbentes que aumentan la atenuacion en el cable.
Un procedimiento para superar los problemas con el calentamiento del cable es utilizar un cable fino con una camisa de fluido de refrigeracion circulante. El resultado de este enfoque es un cable fno flexible, sin embargo, el mismo se puede danar facilmente y tiene un menor rendimiento de manejo de potencia junto con la encapsulacion impermeable compleja que tiene la posibilidad de fugas, lo que resulta en gastos de fabricacion y problemas de fiabilidad. Otros procedimientos incluyen cubrir el cable con capas de aislamiento adicionales que tienden a aumentar la rigidez y atrapan el calor o colocar el cable a traves de una plataforma de soporte plegada (de carton o plastico) para separar el cable del paciente.
Otro aspecto de diseno en aplicaciones medicas es la emision de radiacion electromagnetica no deseada. En aplicaciones de microondas medicas, la radiacion no deseada a menudo no esta necesariamente a la frecuencia de tratamiento (por ejemplo 1-10 GHz) y puede ocurrir a otras frecuencias de radio, como por ejemplo en los intervalos de 5-200MHz causando la interferencia electromagnetica (EMI) con equipos cercanos. Hay requisitos medicos del dispositivo y de la FCC y las normas establecidas para limitar este tipo de radiacion no pretenden plantear un desaffo para los disenadores de sistemas. Pueden surgir problemas cuando el cableado de conexion se afsla electricamente de la tierra o "flotante" del sistema. Un problema con este enfoque es que el cable esta a un potencial electrico diferente de la tierra del sistema, como en los de dispositivos medicos flotantes de Tipo B (Tipo BF). Las emisiones no esenciales de los circuitos internos y del cableado interno, que normalmente estan contenidos con el recinto inducen corrientes en los componentes flotantes. Cualquier cable conectado a las partes flotantes lleva fuera de estas corrientes y actua como una antena a medida que emerge desde el plano de tierra del sistema creando de la radiacion no deseada. Algunas tecnicas implican conectar el exterior del cable coaxial de microondas al lado de cero voltios de una fuente de alimentacion aislada que tambien puede incluir el condensador o condensadores de derivacion para acoplar el ruido de alta frecuencia a la tierra del sistema.
Los cables de microondas se fabrican normalmente utilizando tecnicas de microondas industriales con conectores unidos a los conductores exterior e interior del cable coaxial. Los conectores se fijan a continuacion a un puerto y se bloquean normalmente en posicion. A medida que se fijan en un lado, este tipo de cables posee una rigidez de torsion y, por lo tanto, carecen de fluidez durante el uso, en algunos casos tenderan a enrollarse o se resistiran a ser enderezados. Esto se hace mas pronunciado con cables mas grandes que tambien son mas pesados y limitan la libertad del usuario final.
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En muchos tratamientos, el cable y el aplicador estan integrados y despues de su uso todo el conjunto se desecha lo que conduce a un gasto adicional significativo para el procedimiento. Los cables de microondas suelen ser muy caros debido a los materiales y tolerancias de fabricacion requeridas para lograr un rendimiento de microondas. Este gasto tiende a aumentar con la frecuencia operativa y la especificacion de perdida/rendimiento del cable. Una opcion es retener la mayona del cable entre los tratamientos y el uso de una corta porcion del aplicador/cable desechable interconectada con el paciente. Las ventajas de esto son que el cable largo puede ser de alta especificacion y baja perdida para maximizar el suministro de energfa con la porcion desechable siendo de bajo coste para reducir la fabricacion y los costos de tratamiento posteriores. Este enfoque se limita, sin embargo, debido a la fragilidad del cable puesto que la estructura coaxial es particularmente sensible a sufrir danos especialmente a frecuencias de microondas.
Los cables que se aplastan o doblan excesivamente pueden cambiar la relacion coaxial haciendo que reflejen o absorban energfa lo que resulta en un rendimiento deficiente.
Por tanto, existe la necesidad de un procedimiento y un dispositivo para el suministro de energfa de microondas, por ejemplo, en entornos medicos, que protejan al paciente y/o usuario del calor no deseado, que sean flexibles para el usuario y ofrezcan una proteccion mecanica a largo plazo del cable mientras evitan la radiacion electromagnetica no deseada.
En cuanto a los conjuntos de cables y conectores utilizados en el campo de aplicaciones de alta frecuencia, se hace referencia a los documentos US6468100 B1, EP1487067 A1 y US2003/0156900 A1.
Sumario de la invencion
La invencion y las realizaciones ventajosas de la misma se definen en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.
En un primer aspecto, independiente de la invencion, se proporciona un aparato conector para su conexion a un conjunto de cables que comprende un cable coaxial y al menos un hilo y/o conducto de fluido y/o capa adicional, en el que el aparato conector comprende un alojamiento que aloja un conector y al menos un conector adicional, en el que el conector se configura para conectarse electricamente con el cable coaxial cuando el aparato conector y el conjunto de cables estan en un estado acoplado, el al menos un conector adicional se configura para conectarse al, al menos, un hilo y/o conducto de fluido y/o capa adicional cuando el aparato conector y el conjunto de cables estan en el estado acoplado, el conector se configura para permitir el giro del cable coaxial alrededor de un eje, por ejemplo, cuando el cable coaxial se conecta electricamente al conector en el estado acoplado.
El aparato conector se puede configurar de manera que en funcionamiento puede continuar transmitiendo energfa electromagnetica al cable coaxial, por ejemplo, energfa de microondas, durante dicho giro.
El eje puede ser un eje longitudinal. El conector se puede configurar para permitir el giro libre del cable coaxial alrededor del eje, con respecto al conector. Por ejemplo, el giro de al menos 180°, opcionalmente de al menos 360°, mientras que al menos el conector y un conductor central del cable coaxial permanecen conectados electricamente, puede proporcionarse.
El conector se puede configurar de tal manera que dicho eje se puede alinear con el eje longitudinal del cable coaxial cuando el aparato conector y el conjunto de cables estan en un estado acoplado.
El conector se puede configurar como alternativa de tal manera que dicho eje se puede situar en una posicion fuera del eje alejado con el eje longitudinal del cable coaxial cuando el aparato conector y el cable estan en un estado acoplado.
El conector del aparato conector puede comprender un primer elemento de conexion para conectarse electricamente a un elemento conductor interno del cable coaxial, y un segundo elemento de conexion para conectarse electricamente a un elemento de conexion correspondiente conectado electricamente a un apantallamiento de conduccion del cable coaxial, y el conector se puede configurar de tal manera que, cuando esta en el estado acoplado, el elemento conductor interno esta en contacto deslizante con el primer elemento de conexion y el elemento de conexion correspondiente conectado electricamente al apantallamiento de conduccion esta en contacto deslizante con el segundo elemento de conexion cuando el cable coaxial se hace girar.
El conector puede comprender un primer elemento de conexion para conectarse electricamente a un conductor interno del cable coaxial, y un segundo elemento de conexion para conectarse electricamente a un apantallamiento de conduccion del cable coaxial. El conector se puede configurar de tal manera que, cuando esta en el estado acoplado, el apantallamiento de conduccion interior esta en contacto deslizante con el primer elemento de conexion y el apantallamiento de conduccion esta en contacto deslizante con el segundo elemento de conexion cuando el cable coaxial gira.
El al menos un conector adicional puede ser para la conexion a al menos un hilo y/o conducto de fluido, y se puede situar en una posicion fuera del eje lejos de dicho eje.
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El al menos un conector adicional puede ser para la conexion a al menos una capa ademas del conjunto de cables. El al menos un conector adicional se puede configurar para restringir el giro de al menos un cable menos y/o conducto de fluido y/o capa adicional. El al menos un conector puede comprender ademas medios de agarre para agarrar el al menos un hilo y/o conducto de fluido y/o capa adicional cuando estan en el estado acoplado.
El aparato conector puede comprender ademas un conector del miembro de tension para la conexion a un miembro de tension del cable cuando esta en el estado acoplado.
El conector puede comprender un medio para aplicar fuerza de compresion al cable coaxial o un componente del cable coaxial en una direccion sustancialmente a lo largo de dicho eje cuando se encuentra en el estado acoplado. El componente del cable coaxial puede comprender un conector de microondas en el extremo del cable, por ejemplo, un conector de SMP, BMA o SMA.
El aparato conector puede comprender un casquillo y, opcionalmente, el medio para aplicar fuerza de compresion se dispone para aplicar una fuerza de compresion al casquillo. El casquillo se puede configurar para fijarse a o de otra manera acoplar el cable coaxial.
El aparato conector puede comprender al menos uno de:-al menos un canal para guiar el casquillo en una posicion de retencion; una cara de bloqueo para acoplarse con una cara del casquillo reteniendo de ese modo el casquillo en posicion; una caractenstica de paso para limitar el casquillo contra las fuerzas de traccion cuando el casquillo esta en una posicion retenida.
El aparato conector puede comprender una caractenstica de bloqueo en una lengueta flexible que se configura para viajar a lo largo del al menos un canal y pasar sobre y bloquearse detras de la cara de bloqueo.
El casquillo puede comprender una disposicion de diente y zocalo.
El cable coaxial puede comprender un conector de extremo, por ejemplo, un conector de SMP, BMA o SMA, y el medio para aplicar fuerza de compresion se puede disponer para aplicar una fuerza entre una cara del casquillo y una cara del conector de extremo. El medio para aplicar fuerza de compresion puede comprender un resorte.
El conjunto de cables puede comprender un apantallamiento de conduccion adicional en todo el cable coaxial, y el conector adicional puede ser para conectarse con el apantallamiento de conduccion adicional.
El conector puede comprender una primera conexion electrica configurada para conectarse electricamente a un apantallamiento de conduccion del cable coaxial cuando esta en el estado acoplado, y el conector puede comprender ademas una segunda conexion electrica para conectarse electricamente al apantallamiento de conduccion adicional cuando esta en el estado acoplado, y la primera conexion electrica se afsla electricamente de la segunda conexion electrica para permitir, de este modo, que el apantallamiento de conduccion y el apantallamiento de conduccion adicional que se mantengan a diferentes potenciales electricos.
El aparato conector se puede configurar para conectarse a un conjunto de cables como se reivindica o describe aqrn.
En un aspecto independiente adicional de la invencion, se proporciona un procedimiento para proporcionar energfa electromagnetica a traves de un conjunto de cables, en el que el conjunto de cables comprende un cable coaxial que comprende un conductor interno, un apantallamiento de conduccion alrededor del conductor interno, y una capa aislante que separa el conductor interno y el apantallamiento de conduccion. El conjunto de cables comprende ademas un apantallamiento de conduccion adicional en todo el cable coaxial, y el procedimiento comprende mantener el apantallamiento de conduccion del cable coaxial a un primer potencial electrico, y mantener el apantallamiento de conduccion adicional a un segundo potencial electrico que es diferente del primer potencial electrico.
El primer potencial electrico puede ser la tierra electrica (0 V) o "tierra del sistema" o "tierra flotante" en aplicaciones medicas. El segundo potencial electrico puede ser la tierra de la estructura (por ejemplo, tierra del recinto).
El procedimiento puede comprender conectar el conjunto de cables a un aparato para proporcionar energfa electromagnetica, y conectar electricamente el apantallamiento de conduccion adicional a una tierra electrica del aparato, por ejemplo, conectar electricamente el apantallamiento de conduccion adicional al alojamiento del aparato, por ejemplo, a la tierra electrica
El aparato para proporcionar energfa electromagnetica puede comprender una fuente de energfa electromagnetica y el procedimiento puede comprender conectar electricamente el apantallamiento de conduccion del cable coaxial a una tierra electrica (por ejemplo, 0V) de la fuente de energfa electromagnetica.
La energfa electromagnetica puede comprender energfa de microondas. La energfa electromagnetica puede comprender energfa electromagnetica con una frecuencia entre 1 MHz y 10 GHz, por ejemplo, en o aproximadamente 915 o 2450 MHz. La energfa electromagnetica puede comprender energfa electromagnetica con
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una amplitud maxima a una frecuencia entre 1 MHz y 10 GHz, por ejemplo, en o alrededor de 915 o 2450 MHz.
El procedimiento puede comprender proporcionar ene^a de microondas a traves del conjunto de cables.
El conjunto de cables puede comprender un conjunto de cables como se reivindica o describe aqm. El procedimiento puede comprender conectar el conjunto de cables a traves de un aparato de conexion como el reivindicado o descrito en la presente memoria a un aparato para proporcionar energfa electromagnetica.
En un aspecto independiente adicional de la invencion, se proporciona un conjunto de cables que comprende un cable coaxial que comprende un conductor interno, un apantallamiento de conduccion alrededor del conductor interno, y una capa aislante que separa el conductor interno y el apantallamiento de conduccion, y un apantallamiento de conduccion adicional alrededor del cable coaxial, en el que el apantallamiento de conduccion adicional se configura para conectarse, en funcionamiento, a un potencial electrico diferente del potencial electrico del apantallamiento de conduccion del cable coaxial.
El apantallamiento de conduccion adicional puede comprender una capa electricamente conductora sustancialmente continua. El apantallamiento de conduccion adicional puede comprender el trenzado o entubado.
El conjunto de cables puede ser para la conexion a un aparato para proporcionar energfa electromagnetica al cable coaxial, y el conjunto de cables se puede configurar para poder conectarse electricamente a un potencial de tierra del aparato, por ejemplo, a un alojamiento del aparato.
El aparato para proporcionar energfa electromagnetica puede comprender una fuente de energfa electromagnetica y el conjunto de cables se puede configurar de tal manera que el apantallamiento de conduccion del cable coaxial de microondas se conecta electricamente a la tierra electrica flotante (por ejemplo, 0V) de la fuente de energfa electromagnetica cuando el conjunto de cables se conecta al aparato.
El conjunto de cables puede comprender ademas una capa de blindaje alrededor del apantallamiento de conduccion adicional. La capa de blindaje puede comprender al menos uno de un resorte helicoidal, trenzado o entubado.
La capa de blindaje puede comprender un resorte helicoidal y el paso del resorte helicoidal puede estar entre 1/2 y 1/8 del diametro del resorte helicoidal, opcionalmente entre 1/3 y 1/4 del diametro del resorte helicoidal.
La capa de blindaje puede comprender un resorte helicoidal y el material del que esta formado el resorte puede tener un diametro de entre 1/20° y 1/5° del diametro del resorte, opcionalmente un diametro de entre 1/15° y 1/7° del diametro del resorte, opcionalmente sustancialmente igual a 1/10° del diametro del resorte.
La capa de blindaje se puede formar a partir de al menos uno de acero inoxidable, fibra de carbono o material compuesto.
Puede haber un espacio de aire entre la capa de blindaje y al menos una capa adicional del conjunto de cables dentro de la capa de blindaje, de manera que durante el funcionamiento la capa de blindaje y la al menos una capa adicional no entran en contacto en al menos parte de su longitud.
La capa de blindaje y la al menos una capa adicional pueden entrar en contacto en solo un numero limitado de puntos a lo largo de su longitud, con el numero y la ubicacion de puntos de contacto dependiendo de la curvatura del conjunto de cables. La al menos una capa adicional puede comprender uno del apantallamiento o apantallamiento adicional o una capa electricamente aislante que rodea el apantallamiento adicional.
La capa de blindaje y la al menos una capa adicional se pueden separar a lo largo de la longitud del conjunto de cables en promedio, por una separacion de entre 0,1 mm y 10 mm, opcionalmente entre 1 mm y 2 mm.
El conjunto de cables puede comprender un miembro de tension longitudinalmente dispuesto a lo largo del cable, para soportar una carga de traccion cuando el cable se coloca bajo tension. El miembro de tension se puede configurar para soportar una carga de traccion de al menos 10 N durante 10 minutos cuando el cable se coloca bajo tension.
El miembro de tension puede comprender al menos uno de soga, cuerda, hilo o cordon. El miembro de tension puede tener una tension de rotura o lfmite elastico sustancialmente mayor que al menos uno, opcionalmente todos, los otros componentes del conjunto de cables. El miembro de tension puede tener un modulo de elasticidad sustancialmente mas alto que al menos uno, opcionalmente todos, los otros componentes del conjunto de cables. El modulo elastico puede estar en el intervalo 20.000-120.000 MPa.
El conjunto de cables puede comprender ademas al menos un conducto de fluido situado entre el apantallamiento de conduccion del cable coaxial y el apantallamiento de conduccion adicional.
El conjunto de cables puede comprender ademas al menos un cable adicional situado entre el apantallamiento de conduccion del cable coaxial y el apantallamiento de conduccion adicional.
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El apantallamiento de conduccion de alrededor del conductor interno, la capa aislante, y el apantallamiento de conduccion adicional puede tener sustancialmente el mismo eje longitudinal como un eje longitudinal del conductor interno.
El al menos un conducto de fluido y/o el al menos un cable adicional pueden tener, cada uno, un eje longitudinal que es diferente del eje longitudinal del conductor interno.
En un aspecto adicional independiente de la invencion, se proporciona un aparato o procedimiento para encerrar un cable coaxial de microondas.
El aparato puede comprender un componente de blindaje para proteger el cable coaxial; un componente de apantallamiento para evitar la radiacion electromagnetica no deseada; una barrera termica aislante y flexible.
El aparato puede comprender un componente de blindaje que consiste en un resorte helicoidal de acero inoxidable o de fibra de carbono u otro metal o material compuesto para proteger el cable coaxial de microondas de las fuerzas de aplastamiento y evitar la flexion en exceso del cable.
El aparato o procedimiento puede comprender tambien tener el resorte dispuesto para tener una separacion de paso alargada de tal manera que no se pueda aplanar o contraer facilmente. Por ejemplo, una posible realizacion es un resorte de hilo de acero inoxidable de 0,7 mm de diametro con 1,5-3 mm paso y diametro exterior de 5-10 mm o mas grande. Idealmente el paso debena ser 1/4 a 1/3 del diametro con el hilo siendo aproximadamente 1/10 del diametro para proporcionar la resistencia necesaria.
El aparato puede comprender ademas un componente de apantallamiento construido a partir de un revestimiento continuo electricamente conductor (por ejemplo, un trenzado o entubado) que encapsula el cableado de microondas y puede incluir otros cables, tales como cables de comunicacion u otros elementos conductores o tubenas para gas o fluidos.
El componente de apantallamiento puede ser tambien el blindaje o, como alternativa, puede tambien conectarse al blindaje de tal manera que el blindaje y el apantallamiento estan al mismo potencial electrico. El cable de microondas y cualquier otro cableado de interconexion estaran aislados electricamente y, por lo tanto, aislados electricamente del apantallamiento para mantener la seguridad del paciente esto representa un medio de proteccion para los pacientes (MOPP).
El componente de apantallamiento se puede conectar directamente a la tierra de la estructura (tierra) impidiendo asf la capacidad para que el cable de microondas flotante interno emita radiacion no deseada. El apantallamiento y el blindaje pueden encapsularse en un revestimiento aislante flexible para proporcionar una proteccion mecanica y tambien para aislar electricamente el usuario final y el paciente de la tierra de la estructura para mantener la seguridad; esto representa un medio adicional de proteccion para los pacientes (MOPP).
El procedimiento puede comprender tambien hacer que el blindaje, el apantallamiento y el revestimiento aislante flexible sirvan para aislar termicamente el usuario o paciente del cableado interior. El acero inoxidable se puede utilizar como una barrera termica debido a la mala conductividad termica de este material. Puesto que el cable solo contacta periodicamente el blindaje de acero inoxidable a lo largo de su longitud, la conduccion termica se minimizana.
En una realizacion alternativa, un conductor termico metalico enrollado podna tambien actuar como un mecanismo de igualacion de calor puesto que el calor transferido a la bobina en puntos fijos viajara bidireccionalmente a lo largo de la bobina y se volvera a irradiar enfriandose por conveccion termica dentro del conducto. La bobina se puede revestir interna y/o externamente con pintura o cinta de plata.
El aparato puede tambien comprender una camisa aislante, tal como de silicona curada con platino, vinilo, nitrilo o cualquier otro plastico flexible, polfmero o material de caucho con buenas propiedades de aislamiento termico aplicadas sobre el blindaje para actuar como una capa adicional de aislamiento termico. La camisa puede tambien pintarse internamente con pintura de plata o forrarse con papel metalizado para minimizar aun mas el calentamiento radiado.
En otro aspecto independiente de la invencion, se proporciona un medio de alojamiento para localizar un cable de microondas, pudiendo el medio de alojamiento conectarse a, o estar comprendido dentro de, un aparato de conjunto de cables como se reivindica o describe en la presente memoria, y comprendiendo un medio de localizacion configurado para permitir el giro axial libre de un cable coaxial.
El medio de alojamiento y el medio de localizacion pueden comprender lo siguiente:-un soporte aislado para alinear el cable microondas y otros conectores; resorte de compresion para mantener la conexion de microondas; miembro de tension.
El aparato puede comprender ademas un soporte electricamente aislante que se utiliza para mantener el cable de microondas en alineacion con el correspondiente genero de conector de microondas. Este soporte se puede realizar
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mediante moldeo por inyeccion o una tecnica de manufacture rapida tal como manufactura SLA.
En una realizacion, el cable de microondas puede tener un medio de conexion que puede dar cabida a una conexion y giro faciles, por ejemplo, en la realizacion actual se utiliza un conector hembra SMP o BMA con fuerza de retencion cero.
Este soporte puede contener tambien conexiones para otros medios tales como conexiones de datos o conexiones de apantallamiento de cable o conexiones de fluido o de gas. Las conexiones se podnan disponer alrededor de un cable central de microondas axial o podnan escalonarse o estar desplazadas en cualquier disposicion.
El soporte puede permitir que el cable de microondas gire independiente de estas conexiones eliminando asf el par de torsion emplazado en todo el conjunto de cables. El soporte puede estar opcionalmente conectado al cuerpo de resorte para limitar el giro global para evitar que el cableado interno se envuelva en exceso alrededor del cable de microondas lo que podna causar que el cableado o cable se desconecte de las conexiones. El cableado puede comprender conductores individuales o cable de cinta ultrafina envuelto alrededor del cuerpo del cable de microondas.
El soporte puede incorporar tambien un resorte de compresion que asegura una conexion de microondas robusta empujando el conector hacia fuera. El alojamiento se disena para permitir que el resorte aplique una fuerza al tiempo que permite que el conjunto gire libremente. Otra funcion del resorte de compresion del soporte es proporcionar un medio para permitir las tolerancias en las partes de interconexion de tal manera que durante el acoplamiento el conector puede ser capaz de moverse hacia atras comprimiendo el resorte del soporte hasta que se haya realizado el acoplamiento apropiado, con el acoplamiento manteniendose por la fuerza del resorte del soporte. El resorte de compresion del soporte se requiere para pequenos y sub-conectores en miniatura en particular conectores bajo de retencion donde las pequenas tolerancias de movimiento pueden interrumpir facilmente la conexion de microondas.
El aparato puede comprender ademas un miembro de tension tal como una soga, cuerda, hilo o cordon que resiste el estiramiento, por ejemplo, fabricandose de fibra de aramida tal como Kevlar™. El miembro de tension se conectana con el soporte del cable de microondas en cada extremo del conjunto de cables y evitana que todo el conjunto sea sobrecargado. El miembro de tension evita que las fuerzas de traccion excesivas que se colocan sobre los conectores de microondas en el interior del conjunto que con fuerza suficiente podnan desconectar los conectores de microondas de los extremos del cable de microondas causen danos. Todo el conjunto podna caber en una solucion de conexion medica estandar tal como Amphenol Pulse-LOK™ para crear una conexion tnbrida/multiples contactos robusta que se pueda acoplar o desacoplar rapidamente.
Puede tambien proporcionase un aparato, conjunto de cables, conector o procedimiento sustancialmente como se describe en la presente memoria con referencia a los dibujos adjuntos. Se debe entender que las realizaciones descritas en la presente memoria son meramente ejemplares y que diversas modificaciones pueden hacerse en la misma sin apartarse del alcance de la invencion.
Un ejemplo de un escenario de incorporar las invenciones puede ser en un cable de interconexion de RF/microondas para una ablacion invasiva o tratamiento de hipertermia. Este tipo de dispositivo puede estar destinado a ser reutilizado durante la vida util del producto. Una antena de tratamiento desechable puede unirse al cable de interconexion y despues del tratamiento solo esta pequena porcion se desecha.
La invencion puede proporcionar el apantallamiento del cable garantizando al mismo tiempo que el cable sigue siendo flexible y proporcionar tambien apantallamiento electrico para los fines de EMC.
Cualquier caractenstica de un aspecto o realizacion de la invencion se puede aplicar como una caractenstica de cualquier otro aspecto o realizacion de la invencion, en cualquier combinacion.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion se describen las realizaciones de la invencion, a modo de ejemplo no limitativo, y se ilustran en las siguientes figuras, en las que:-
la Figura 1 es una ilustracion esquematica electrica de un sistema de suministro de energfa de microondas de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion;
la Figura 2(a) es una ilustracion en seccion transversal axial de un conjunto de cables de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion;
la Figura 2(b) es una ilustracion en seccion transversal longitudinal de un conjunto de cables de interconexion del sistema de suministro de energfa de microondas de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion; la Figura 3 es una ilustracion en seccion transversal longitudinal de un conjunto de cables de interconexion del sistema de suministro de energfa de microondas de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion; la Figura 4(a) es una ilustracion (vista desde un extremo) de un mecanismo de retencion de cable de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion;
la Figura 4(b) es una ilustracion de un mecanismo de retencion de cable de acuerdo con algunas realizaciones
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de la invencion.
la Figura 5 es una vista isometrica de un mecanismo de retencion de cable alternativo de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion;
la Figura 6 es una vista isometrica de un mecanismo de retencion de cable alternativo de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion que detalla un diseno de casquillo;
la Figura 7 es una vista isometrica de un mecanismo de retencion de cable alternativo de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion que detalla las caractensticas de alineacion;
la Figura 8 es una vista isometrica de un mecanismo de retencion de cable alternativo de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion que detalla las caractensticas de localizacion;
la Figura 9 es una vista isometrica de un mecanismo de retencion de cable alternativo de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion que detalla las caractensticas de bloqueo y alineacion; y
la Figura 10 es una ilustracion en seccion transversal longitudinal de un mecanismo de retencion de cable alternativo de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion que detalla la separacion de la caractenstica de bloqueo.
Descripcion detallada de las realizaciones
A continuacion se hara referencia en detalle a las composiciones o realizaciones y procedimientos de la invencion, que constituyen los mejores modos para implementar la invencion actualmente conocidos por los inventores. Sin embargo, se entendera por los expertos en la materia que la materia reivindicada puede implementarse sin estos detalles espedficos. En otros casos, los procesos, procedimientos, componentes y circuitos bien conocidos no se han descrito en detalle para no oscurecer la materia reivindicada.
En la siguiente descripcion detallada, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y en los que se muestra a modo de ilustracion las realizaciones en las que la invencion puede implementarse. Se debe entender que otras realizaciones pueden utilizarse y que cambios estructurales o logicos se pueden realizar sin apartarse del alcance de la presente invencion. Por lo tanto, la siguiente descripcion detallada no ha de ser tomada en un sentido limitativo, y el alcance de las realizaciones de acuerdo con la presente invencion se define por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.
Un sistema para suministrar energfa de microondas se ilustra en la Figura 1. En este sistema es una red 1, 2 de alimentacion aislada de la circuitena de suministro por un transformador 3 de aislamiento de grado medico que puede ser un transformador, unidad de fuente de alimentacion y/o puede incluir tambien un convertidor de cc/cc, para proporcionar un suministro 4 de tension y una tierra del sistema o referencia 5 de 0 V para alimentar un sistema 6 generador de microondas encerrado dentro de un recinto 7 conectado a tierra. En las aplicaciones medicas que requieren conectores flotantes la tierra de la estructura y tierra del sistema o referencia de 0V puede estar a diferentes potenciales debido al requisito de aislar al paciente de la tierra para evitar el riesgo de descarga electrica.
El sistema 6 generador de microondas incluye una salida aislada conectada a traves de un condensador 8 de microondas de alta tension para suministrar la frecuencia fundamental. El sistema generador de microondas se afsla electricamente "flota" de la tierra de la estructura y se alimenta por una fuente de alimentacion de grado medico de tipo BF (Craftec GNT400) para proporcionar el aislamiento del paciente requerido negando la necesidad de un bloque de CC de microondas coaxial. La conexion a un cable 9 de microondas se realiza mediante un conector coaxial de microondas deslizable estandar tal como un conector de SMP, BMA o SMA suministrado por Amphenol o M/A-Com que conecta el interior coaxial a traves de la conexion 10-11 y el apantallamiento de conduccion coaxial (conductor exterior) a traves de la conexion 12-13 a la tierra del sistema o 0 V. Las conexiones de datos se realizan a traves 101-102 y pueden incluir una pluralidad de lmeas de datos.
El cable 9 coaxial de microondas y las lmeas 102 de datos forman parte de un conjunto de cables y estan protegidos por un apantallamiento de conduccion adicional en la forma de mecanismo 16 conductor que puede, por ejemplo, ser un resorte conductor o cubierta trenzada. Ventajosamente este apantallamiento se conecta a la tierra de la estructura a traves de una conexion 14-15 para mejorar el rendimiento EMI del conjunto de cables. El cable de microondas puede salir de este apantallamiento, sin embargo, esta aislado y separado en consecuencia para evitar el que se ponga en contacto electrico con el apantallamiento. Para evitar que el paciente entre en contacto con la tierra de la estructura una barrera 17 de aislamiento proporciona aislamiento electrico alrededor de todo el conjunto de cables.
El conjunto de cables se configura de tal manera que, durante el funcionamiento, el apantallamiento de conduccion del cable coaxial se mantiene a un primer potencial electrico (en la realizacion de la Figura 1, la tierra del sistema) y se mantiene el apantallamiento de conduccion adicionalmente a un segundo potencial electrico diferente (en la realizacion de la Figura 1, la tierra de la estructura).
Haciendo referencia a la Figura 2(a) un conjunto de cables se ilustra. En este diagrama, la vaina 18 aislante rodea una capa de blindaje en forma de un resorte 19 de blindaje que contiene un apantallamiento tal como una vaina 20 conductora trenzada. La capa de blindaje puede, por ejemplo, comprender cualquier resorte helicoidal, trenzado o entubado adecuado en las realizaciones alternativas. El cable 26 coaxial de microondas se encuentra en el interior del centro del apantallamiento y comprende un conductor 21 central rodeado por un dielectrico 22a apantallado, que
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esta a su vez rodeado por un apantallamiento 22b electricamente conductora encerrada en una camisa 23 aislada. Un numero de hilos 24 conductores aislados pueden tambien estar contenidos dentro del conjunto, del mismo modo la tubena 25 para el gas o fluido o cualquier otro tipo adecuado de conducto de fluido puede estar contenido dentro del conjunto.
Haciendo referencia a la realizacion de la Figura 2(b), el cable 26 de microondas se mantiene dentro de un aparato conector en forma de un accesorio 27 de localizacion en cada extremo del conjunto de cables. Este accesorio 27 de localizacion puede tambien contener clavijas o enchufes 28 para permitir conexiones 24 electricas. El apantallamiento 20 interno se conecta a tierra 30 a traves de este tipo de conexion. El resorte 19 del blindaje se dispone para separarse con un paso 32 mejorado para proporcionar mayor resistencia. La camisa 18 aislante encierra el conjunto para evitar el contacto del paciente con la tierra. Un miembro 35 de tension se une al accesorio 27 de localizacion para evitar que las fuerzas 36 de estiramiento actuen sobre los conectores 38 del cable de microondas. Ventajosamente, el accesorio 27 de localizacion se disena para permitir el giro libre del cable 26 de microondas dentro del conjunto de cables. Esta caractenstica permite que el par de torsion se elimine del conjunto de cables al permitir que el conjunto de cables exterior se retuerza y gire sin restriccion desde el cable 26 de microondas interior.
El miembro 35 de tension en la realizacion de la Figura 2 es una cuerda formada de Kevlar™, pero cualquier material adecuado se puede utilizar. El miembro de tension puede tener un lfmite elastico o tension de rotura mayor que otros componentes del cable 26. Cuando el cable se mantiene dentro del dispositivo de localizacion, el miembro 35 de tension se puede disponer para ser mas corto que el cable coaxial y/u otros cables 24 o conductos 25, para asegurar que el miembro de tension en lugar del cable coaxial 26 y/u otros cables 24 soporte la mayona, o la totalidad, de cualquier carga de traccion experimentada por el cable.
En la realizacion de la Figura 2, el resorte del blindaje es un resorte de hilo de acero inoxidable de 0,7 mm de diametro con un paso de 1,5 mm y diametro exterior de 5 mm. Cualquier otro material adecuado se puede utilizar para el blindaje, por ejemplo fibra de carbono o de cualquier metal adecuado o material compuesto. La camisa 23 aislante de la Figura 2 es una camisa de silicona curada con platino, pero cualquier otro material adecuado se puede utilizar en las realizaciones alternativas, por ejemplo, vinilo, nitrilo o cualquier otro material plastico o de caucho flexible adecuado. La camisa puede, en algunas realizaciones, revestirse en su superficie interior con pintura de plata o forrarse con papel metalizado, o cubrirse o revestirse con otro material termicamente reflectante.
Un espacio de aire puede estar provisto dentro de la capa de blindaje en algunas realizaciones, para reducir el contacto termico entre el cable coaxial y las capas exteriores del conjunto de cables.
Haciendo referencia a la Figura 3, la realizacion describe detalle de un aparato conector en forma del accesorio 27 de localizacion. En esta ilustracion, un alojamiento en forma de un cuerpo 41 principal de material aislante contiene lugares para alojar el cableado 45 de microondas coaxial que se incluye en un conjunto de cables, de manera que el cableado de microondas coaxial se conecta electricamente a un conector cuando se aloja en el cuerpo y se acopla. El alojamiento contiene tambien al menos un conector adicional en forma de clavijas o enchufes 46 de conexion electrica. Las clavijas o enchufes 46 de conexion electrica se configuran para conectarse a uno o mas hilos, tales como los hilos 24 o cables adicionales que se pueden incluir en el conjunto de cables. En realizaciones alternativas, las clavijas o enchufes 46 pueden complementarse o sustituirse por un conector configurado para conectarse a un conducto de fluido que puede incluirse en un conjunto de cables.
Un accesorio 42 de casquillo evita que el conector 51 de microondas sea retirado. El cable 45 de microondas entra en el casquillo 42 y queda retenido dentro del mismo. El casquillo 42 se conecta al cuerpo 41 principal mediante una rosca 44, opcionalmente esto puede ser un ajuste por friccion u otro accesorio, como rampas de bloqueo. Un resorte 43 de compresion empuja el conector de microondas hacia el exterior hacia una cara 49 de acoplamiento conica que asegura la concentricidad de alineacion. El cuerpo 41 principal cuenta tambien con un puerto 50 de insercion en rampa para asegurar que las conexiones se alineen correctamente antes del acoplamiento. El resorte 43 de compresion se acopla con una cara 47 paralela en el casquillo para evitar el alojamiento del resorte entre el casquillo y el conector de microondas. El resorte 43 de compresion se acopla con otra cara 48 paralela en el conector 51 de microondas para proporcionar la fuerza de retencion y permitir que el conector de microondas gire libremente dentro del conjunto.
Haciendo referencia a la Figura 4(a) el cable 54 de microondas se inserta a traves de una muesca en c en el casquillo 52 y queda retenido por una caractenstica 53 del collann que mantiene la alineacion axial del cable 54. El ajuste es tal que el cable puede girar. En una vision alternativa ilustrada en la Figura 4(b), el cable de microondas se mantiene en alineacion por la cara 55 interior. Ventajosamente, la region 56 de muesca en forma de C permite que el casquillo se anada al cable despues de que el cable se ha fabricado. La rosca 57 moldeada posee tambien la muesca en forma de C y el material (acnlico VisiJet SLA como un ejemplo) puede flexionarse para acomodar el cable. El casquillo puede tambien fabricarse sin una muesca y se puede incorporar con el cable antes de la adicion de los conectores. Como alternativa, la porcion de muesca puede tambien anadirse al casquillo para proporcionar resistencia adicional en el alojamiento.
En las realizaciones alternativas, el accesorio 27 de localizacion incluye un conector del miembro de tension para su
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conexion a un miembro de tension del cableado, por ejemplo, el miembro 35 de tension, cuando esta en un estado acoplado.
Haciendo referencia a la Figura 5, una disposicion de casquillo de acuerdo con una realizacion alternativa se ilustra. Esta realizacion permite la retencion de un conector sin el requisito de que el conector pase a traves de pequenos orificios durante el montaje.
En esta realizacion, el casquillo 58 retiene un conector de resortes tal como un conector 59 BMA con carga 60 de resorte dentro de un alojamiento 61 de nucleo del conector Alden PL1200 estandar. Haciendo referencia a la Figura 6, el casquillo 58 tiene una nervadura 62 cilmdrica interior que capta el resorte 60.
Haciendo referencia a la Figura 7, el casquillo 58 se desliza en su posicion a lo largo de los canales 64 y queda retenido contra una rampa y la cara 63 de bloqueo y limitado contra las fuerzas de traccion por una caractenstica 64 de escalon frontal.
Ventajosamente, el casquillo 58 dispone de una disposicion de dientes 65 y zocalos 66 como se ilustra en la Figura 8 que permite la fabricacion de partes de acoplamiento identicas.
Haciendo referencia a la Figura 9, el casquillo 58 dispone de caractensticas 67 de bloqueo en rampa montadas en una lengueta 68 de flexion que se desplaza a lo largo de los canales 64 y pasa sobre y se bloquea detras de la cara 63 de bloqueo en rampa.
Caractensticas 69 de nervadura adicionales se incluyen para guiar las partes a lo largo de los canales 64 y evitar la desalineacion y soporte mecanico. El conjunto consiste en pasar el conector 59 BMA a traves de un nucleo 61 PL1200 y colocar un par de casquillos 58 sobre el conector 59 BMA, capturando el resorte 60 y retornando despues este conjunto de nuevo al nucleo para bloquearse en su posicion.
Haciendo referencia a la Figura 10, la lengueta 68 de flexion se disena para tener suficiente espacio libre entre la cara 70 interior y la cara 71 exterior del conector BMA. Este espacio libre se disena para ser mayor que la altura de la rampa 67 de bloqueo para permitir que el conjunto pase por encima de todas las caras 63 de bloqueo en rampa situadas a lo largo de los canales 64 en el nucleo PL1200.
Se entendera que la presente invencion se ha descrito anteriormente solamente a modo de ejemplo, y modificaciones de los detalles se pueden hacer dentro del alcance de la invencion.
Cada caractenstica divulgada en la descripcion, y (en su caso) en las reivindicaciones y en los dibujos puede proporcionarse independientemente o en cualquier combinacion apropiada.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo conector que comprende un conjunto de cables y un aparato conector configurado para conectarse al conjunto de cables, en el que el conjunto de cables comprende:
    un cable (45) coaxial que comprende un conductor (21) interno, un apantallamiento (22b) de conduccion alrededor del conductor (21) interno, un conector (51) de extremo, y una capa (22a) aislante que separa el conductor (21) interno y el apantallamiento (22b) de conduccion;
    un apantallamiento o blindaje (19, 20) de conduccion adicional alrededor del cable coaxial; y al menos un cable/hilo (24) y/o al menos un primer conducto (25) de fluido situados entre el cable coaxial y el apantallamiento o blindaje (19, 20) de conduccion adicional; y en el que el aparato conector comprende:-
    un casquillo (42);
    un resorte (43) de compresion;
    un alojamiento (41) que aloja un conector y al menos un conector (46) adicional; en el que el conector esta configurado para conectarse electricamente al cable coaxial cuando el aparato conector y el conjunto de cables estan en un estado acoplado y el al menos un conector (46) adicional esta configurado para conectarse a, al menos, un hilo (24) y/o a, al menos, un primer conducto de fluido cuando el aparato conector y el conjunto de cables estan en un estado acoplado, y
    en el que el casquillo (42) y el resorte (43) de compresion estan dispuestos de tal manera que cuando el conjunto de cables y el aparato de conector estan en el estado acoplado el resorte (43) de compresion aplica una fuerza entre una cara (47) del casquillo (42) y una cara (48) del conector (51) de extremo del cable coaxial para asf permitir que uno del cable (45) coaxial y del aparato conector gire libremente con respecto al otro del cable (45) coaxial y el aparato conector; y en el que
    el apantallamiento (22b) de conduccion del cable coaxial esta configurado para mantenerse a un primer potencial electrico y el apantallamiento o blindaje (19, 20) de conduccion adicional del conjunto de cables esta configurado para mantenerse a un segundo potencial electrico diferente.
  2. 2. Un dispositivo conector de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el al menos un conector (46) adicional es para la conexion a, el al menos, un hilo (24) y/o a, al menos, un primer conducto (25) de fluido, y se encuentra en una posicion fuera del eje.
  3. 3. Un dispositivo conector de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el aparato (27) conector comprende ademas un conector del miembro de tension para su conexion a un miembro (35) de tension) del conjunto de cables cuando esta en el estado acoplado.
  4. 4. Un dispositivo conector de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el aparato (27) conector comprende al menos uno de:-
    al menos un canal (64) para guiar el casquillo (2) en una posicion de retencion;
    una cara (63) de bloqueo para acoplarse con una cara del casquillo (42) reteniendo de este modo el casquillo (42) en su posicion;
    una caractenstica (64) de paso para limitar el casquillo (42) contra las fuerzas de traccion cuando el casquillo (42) esta en una posicion retenida.
  5. 5. Un dispositivo conector de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el aparato conector comprende una caractenstica (67) de bloqueo en una lengueta (68) flexible que esta configurada para desplazarse a lo largo del al menos un canal (64) y pasar sobre y bloquearse detras de la cara (63) de bloqueo.
  6. 6. Un dispositivo conector de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el casquillo (42) comprende una disposicion de diente y zocalo.
  7. 7. Un dispositivo conector de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el sistema comprende una primera conexion electrica configurada para conectarse electricamente al blindaje (22b) de conduccion del cable (45) coaxial cuando esta en el estado acoplado, y una segunda conexion (14-15) electrica para conectarse electricamente al apantallamiento o blindaje (19, 20) de conduccion adicional cuando se encuentra en el estado acoplado, y la primera conexion electrica esta electricamente aislada de la segunda conexion (14-15) electrica para permitir de este modo que el apantallamiento (22b) de conduccion y el apantallamiento o blindaje (19, 20) de conduccion adicional se mantengan a diferentes potenciales electricos.
  8. 8. Un dispositivo conector de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el conector (51) de extremo del cable coaxial comprende un conector SMP, BMA o SMA.
  9. 9. Un sistema de microondas que comprende:
    un dispositivo conector que comprende un conjunto de cables y un aparato conector de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior y
    una fuente (6) electromagnetica, en el que el aparato conector del dispositivo conector esta configurado para conectar el cable (45) coaxial del conjunto de cables a la fuente (6) electromagnetica para proporcionar una aplicacion de energfa de microondas de la fuente (6) electromagnetica al cable (25) coaxial del conjunto de cables.
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