ES2923668T3

ES2923668T3 - Herramienta quirúrgica de calentamiento inductivo

Info

Publication number: ES2923668T3
Application number: ES12002501T
Authority: ES
Inventors: Kim Manwaring; Mark Manwaring; David Mcnally; William Biter
Original assignee: Domain Surgical Inc
Current assignee: Domain Surgical Inc
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2030-04-14
Also published as: US8430870B2; US9730749B2; EP2474279A2; US8372066B2; US20100268212A1; JP6527213B2; US8523852B2; US9220557B2; US9265554B2; US10441342B2; US20100268213A1; US20100268210A1; US20100268214A1; CN102448395B; WO2010120944A2; KR20170030096A; US20130226165A1; US20130197502A1; US20170189094A9; EP2419037A4

Abstract

La energía eléctrica oscilante se envía a un conductor eléctrico, como un cable o un catéter, que está revestido circunferencialmente con un material ferromagnético en una región seleccionada. Con energía eléctrica de alta frecuencia, el material ferromagnético tiene una respuesta rápida en calentamiento y enfriamiento ajustable por la entrega de energía controlable. El material ferromagnético se puede utilizar para separar tejidos, coagular, destruir tejidos o lograr otros efectos deseados en los tejidos en numerosos procedimientos quirúrgicos. Las modalidades térmicas, electroquirúrgicas y mecánicas pueden combinarse en una herramienta quirúrgica. Los efectos potencialmente dañinos en una primera modalidad pueden minimizarse usando una modalidad secundaria. En un ejemplo, la hemostasia térmica puede ayudar así a las aplicaciones electroquirúrgicas a evitar los efectos adversos en el tejido asociados con las formas de onda electroquirúrgicas monopolares hemostáticas mientras conserva los beneficios de usar formas de onda de incisión monopolar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta quirúrgica de calentamiento inductivo

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con herramientas quirúrgicas. Más específicamente, la presente invención se relaciona con herramientas ajustable térmicamentes utilizadas en procedimientos quirúrgicos abiertos y mínimamente invasivos y procedimientos terapéuticos y quirúrgicos intervencionistas.

Antecedentes

La cirugía generalmente involucra cortar, reparar y/o remover tejido u otros materiales. Estas aplicaciones generalmente se realizan cortando tejido, fusionando tejido o destruyendo tejido.

Las modalidades actuales de electrocirugía utilizadas para cortar, coagular, desecar, extirpar o fulgurar tejido tienen efectos secundarios e inconvenientes indeseables.

Las modalidades de electrocirugía monopolar y bipolar generalmente tienen desventajas relacionadas con los efectos "más allá de la punta". Estos efectos son causados por el paso de corriente alterna a través de tejidos en contacto con instrumentos conductores o sondas. Un efecto que se cree que es causado por ambas modalidades es la estimulación muscular eléctrica, que puede interrumpir los procedimientos quirúrgicos y requerir la administración de relajantes musculares.

Los instrumentos quirúrgicos monopolares requieren corriente eléctrica para atravesar al paciente. Se coloca un electrodo de retorno en el paciente, a menudo en el muslo del paciente. La electricidad se conduce desde un electrodo de "cuchillo" a través del tejido y regresa a través del electrodo de retorno. Existen otras formas de instrumentos monopolares, tales como los que utilizan el efecto capacitivo del cuerpo para actuar como electrodo de retorno o tierra.

Una forma de onda de alta frecuencia y bajo voltaje cortará, pero tiene poco efecto hemostático. Una forma de onda de alto voltaje provocará la hemostasia y la coagulación del tejido adyacente. Por lo tanto, cuando se desea hemostasia, se utiliza alto voltaje. La chispa de alto voltaje frecuentemente tiene efectos más profundos en los tejidos que el corte porque la electricidad debe pasar a través del paciente. El daño al tejido se extiende lejos del punto real de coagulación. Además, hay quejas de quemaduras en los electrodos de retorno. Sin embargo, cualquier reducción de voltaje reduce la eficacia de la hemostasia. Además, la temperatura de la chispa o el arco no puede controlarse con precisión, lo que puede conducir a una carbonización indeseable del tejido objetivo.

Los instrumentos quirúrgicos bipolares pueden producir daños en los tejidos y problemas similares a los de los dispositivos monopolares, tales como chispas, carbonización, efectos más profundos en los tejidos y daños por corrientes eléctricas lejos de la aplicación de energía con efectos variables debido a la diferente conductividad eléctrica de los tipos de tejidos, tales como nervios, músculo, grasa y hueso, y en los tejidos adyacentes del paciente. Sin embargo, la corriente está más contenida, aunque no completamente, entre los electrodos bipolares. Estos electrodos también son generalmente más caros porque hay al menos dos electrodos de precisión que deben fabricarse en lugar de un electrodo monopolar.

Los elementos de calentamiento resistivos de electrocauterio reducen los inconvenientes asociados con la carbonización y el daño tisular más profundo causado por otros métodos de electrocirugía. Sin embargo, estos dispositivos a menudo presentan otras ventajas y desventajas, tal como la latencia en el control del tiempo de calentamiento y enfriamiento, y el suministro efectivo de energía. Muchos elementos de calentamiento resistivos tienen tiempos lentos de calentamiento y enfriamiento, lo que dificulta que el cirujano trabaje a través o alrededor del tejido sin causar daño incidental.

Los instrumentos de destrucción de tejido generalmente calientan el tejido a una temperatura predeterminada durante un período de tiempo para destruir o extirpar el tejido. En algún calentamiento controlado de tejidos, se dirige un láser a una tapa absorbente para alcanzar y mantener una temperatura predeterminada durante un período de tiempo predeterminado. Si bien esto brinda los beneficios del calentamiento térmico, es costoso debido a la complejidad y el coste del hardware láser.

En otro procedimiento de destrucción de tejido, se inserta una matriz de antenas de microondas en el tejido. Estas matrices están alimentadas por instrumentos que hacen que la energía de microondas ingrese y caliente el tejido. Aunque dichos dispositivos son a menudo eficaces para matar o extirpar el tejido deseado, a menudo provocan efectos más profundos en el tejido que en el área deseada. Además, los procedimientos pueden requerir equipos costosos.

La destrucción de tejido con herramientas calentadas por resistencia puede producir daño tisular colateral no deseado, además de tener atributos de calentamiento y enfriamiento lentos.

Se han examinado como alternativas el uso de perlas de ferrita y mezclas de aleaciones en cerámica. Cuando son excitados por el campo magnético asociado con la corriente de alta frecuencia que pasa a través de un conductor, las perlas de ferrita y las mezclas de aleaciones en cerámica pueden alcanzar altas temperaturas muy rápidamente. Sin embargo, un problema importante con el uso de estos materiales es que un gran diferencial de temperatura puede hacer que el material se rompa, especialmente cuando entra y sale del contacto con líquidos. En otras palabras, si un instrumento quirúrgico de ferrita caliente se enfría con una piscina de líquido más frío, como sangre u otros fluidos corporales, la temperatura correspondiente del material desciende rápidamente y puede provocar la fractura del material. Estas fracturas no solo hacen que la herramienta pierda su eficacia como fuente de calor, porque el campo magnético se interrumpe, sino que también pueden requerir la extracción del material del paciente. Obviamente, la necesidad de extraer pequeñas piezas de producto de ferrita de un paciente es altamente indeseable. Por lo tanto, existe la necesidad de una herramienta quirúrgica térmica mejorada. El documento de patente US 5,057,106 A describe un sistema de catéter de microondas que tiene un conductor y un manguito de ferrita, también se proporciona un sistema de retroalimentación para el control de la temperatura del manguito de ferrita, ajustado

El documento US2007106297 divulga unos fórceps para el sellado de tejidos con un recubrimiento a base de níquel.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar una herramienta quirúrgica o terapéutica ajustable térmicamente mejorada.

La invención se define en la reivindicación 1 independiente adjunta, las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un sistema de herramienta quirúrgica térmica está provisto con un recubrimiento ferromagnético sobre un conductor y una fuente de energía eléctrica oscilante para generar calor en la ubicación del recubrimiento. La energía eléctrica oscilante puede provocar un calentamiento inductivo del recubrimiento ferromagnético. Además, el cirujano puede encender y apagar rápidamente la herramienta quirúrgica o terapéutica debido a una pequeña latencia de calor. Esto puede proporcionar la ventaja de permitir que el cirujano aplique rápidamente un efecto térmico solo en los lugares deseados, lo que también puede evitar el suministro accidental de efectos térmicos no deseados mientras se espera que la herramienta se enfríe.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un sistema 25 de herramienta quirúrgica térmica puede configurarse de modo que el cirujano pueda alterar la entrega de energía a un elemento ferromagnético casi en tiempo real para lograr diferentes efectos en el tejido, que incluyen hemostasia, soldadura de tejido y destrucción de tejido.

De acuerdo con otro aspecto de la divulgación, el sistema de herramienta quirúrgica térmica está provisto con un mecanismo de control de potencia que permite al cirujano ajustar rápidamente la potencia a la herramienta quirúrgica o terapéutica para lograr la soldadura, corte, ablación, vaporización, etc., deseados del tejido, dependiendo de la cantidad de potencia suministrada a la herramienta.

Según otro aspecto de la invención, el conductor recubierto puede ser alimentado por un generador.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un sistema de herramienta quirúrgica térmica está provisto con un recubrimiento ferromagnético sobre un conductor y una fuente de energía eléctrica oscilante para generar calor en la ubicación del recubrimiento. La energía eléctrica oscilante puede provocar el calentamiento inductivo del recubrimiento ferromagnético para permitir así el corte, la ablación, etc., del tejido.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se puede realizar una destrucción térmica controlada del tejido.

De acuerdo con otro aspecto de la descripción, el conductor recubierto puede incorporarse en un catéter o endoscopio, que también podría proporcionar detección, visualización, aspiración, irrigación, administración de un material curado térmicamente o extracción de un material termofundido o con ablación, a través de un canal.

De acuerdo con otro aspecto de la divulgación, se puede usar un catéter para administrar un conductor con recubrimiento ferromagnético en un área para un efecto terapéutico deseado.

De acuerdo con otro aspecto de la divulgación, el calentamiento del recubrimiento ferromagnético se puede dirigir cambiando la geometría del conductor recubierto.

De acuerdo con otro aspecto de la divulgación, se puede disponer una pluralidad de conductores ferromagnéticos en una geometría primaria, controlándose cada conductor individualmente de manera que los conductores ferromagnéticos puedan proporcionar diferentes efectos en el tejido al mismo tiempo.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el calentamiento del recubrimiento ferromagnético se puede dirigir cambiando las características de la potencia entregada al conductor.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un sistema de herramienta quirúrgica térmica está provisto con un recubrimiento ferromagnético sobre un conductor y una fuente de energía eléctrica oscilante para generar calor en la ubicación del recubrimiento mientras genera un efecto tisular adicional mediante el uso de un segundo modo de energía. La energía eléctrica oscilante puede provocar el calentamiento inductivo del recubrimiento ferromagnético (el modo térmico inductivo). Además, el cirujano puede activar y desactivar rápidamente el modo térmico inductivo de la herramienta quirúrgica o terapéutica debido a una pequeña latencia de calor. Esto puede proporcionar la ventaja de permitir que el cirujano aplique únicamente un efecto térmico en los lugares deseados, lo que también puede evitar el suministro accidental de efectos térmicos no deseados mientras se espera que la herramienta se enfríe. Al mismo tiempo, el segundo modo puede administrar simultánea o sucesivamente un efecto tisular similar o diferente. Si es similar, el uso de ambos modos puede causar un aumento en la eficiencia. Si son diferentes, los modos pueden complementarse entre sí de manera que pueden reducirse los inconvenientes de un solo modo.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un sistema de herramienta quirúrgica térmica puede configurarse de modo que el cirujano pueda modificar el modo térmico inductivo y/o un segundo modo casi en tiempo real para lograr diferentes efectos en el tejido, que incluyen hemostasia, soldadura de tejido y destrucción de tejidos.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la destrucción térmica controlada del tejido se puede realizar utilizando los beneficios de un modo térmico inductivo combinado con un segundo modo. El conductor con recubrimiento ferromagnético se puede utilizar como parte de una sonda de corte, lesión o ablación con el recubrimiento ferromagnético proporcionando calentamiento térmico, así como una ruta conductora para que la energía electroquirúrgica monopolar pase por el tejido.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el segundo modo puede incluir un elemento de RF monopolar o bipolar, tal como un instrumento electroquirúrgico de RF monopolar o bipolar, que puede usarse para cortar y coagular tejido. Si bien los instrumentos electroquirúrgicos de RF son muy efectivos, tienden a crear daños en los tejidos más allá de la incisión cuando se usan para sellar. Por lo tanto, se puede utilizar un instrumento electroquirúrgico monopolar o bipolar de RF junto con un conductor con recubrimiento ferromagnético que sella el tejido que se está cortando con el instrumento de RF.

De acuerdo con otro aspecto más de la presente invención, la herramienta quirúrgica multimodo puede incluir una herramienta térmica y ultrasónica para cortar y/o tratar tejido.

Breve descripción de los dibujos

Diversas realizaciones de la presente invención se muestran y describen con referencia a los dibujos numerados en los que:

La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva de un sistema de herramientas quirúrgicas térmicas de acuerdo con los principios de la presente divulgación;

La FIG. 2 muestra una vista en perspectiva de una realización alternativa de un sistema de herramienta quirúrgica térmica de acuerdo con la presente divulgación;

La FIG. 3 muestra un diagrama de un sistema de herramientas quirúrgicas térmicas de acuerdo con los principios de la presente divulgación;

La FIG. 4A muestra un sistema de herramientas quirúrgicas térmicas con terminales de prevención de calor, disipador de calor y dispositivos de comunicación inalámbrica;

La FIG. 4b muestra un sistema de herramienta quirúrgica térmica con red de adaptación de impedancia;

La FIG. 5A muestra una vista en sección transversal lateral de primer plano de una punta de conductor recubierta ferromagnética de una sola capa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 5B muestra una representación equivalente eléctrica del conductor con recubrimiento ferromagnético de la FIG 5A;

La FIG. 6 muestra una vista en sección transversal lateral de primer plano de una punta de conductor recubierta ferromagnética de una sola capa con un aislante térmico de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación; La FIG. 7A muestra una vista en primer plano de una punta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría de circuito de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 7B muestra una vista en primer plano de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría generalmente cuadrada de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación; La FIG. 7C muestra una vista en primer plano de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría puntiaguda;

La FIG. 7D muestra una vista en primer plano de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría de circuito asimétrica;

La FIG. 7E muestra una vista en primer plano de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría de gancho en la que la porción cóncava puede usarse para efectos terapéuticos, incluyendo el corte;

La FIG. 7F muestra una vista en primer plano de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría de gancho en la que la porción convexa puede usarse para efectos terapéuticos, incluyendo el corte;

La FIG. 7G muestra una vista en primer plano de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría en ángulo;

La FIG. 8 muestra una vista en corte de un lazo retraído;

La FIG. 9A muestra una vista lateral de un lazo extendido;

La FIG. 9B muestra una realización alternativa de un lazo extendido;

La FIG. 10A muestra una vista en primer plano de una herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría de circuito y una matriz lineal de recubrimientos;

La FIG. 10B muestra una vista en primer plano de una herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético con una geometría de gancho alternativa y una matriz lineal;

La FIG. 11 muestra una vista en corte de un lazo retraído con una serie de recubrimientos;

La FIG. 12 muestra una vista lateral de un lazo extendido con una serie lineal de recubrimientos;

La FIG. 13 muestra una vista en sección transversal axial de una herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético de una sola capa en la región recubierta ferromagnética;

La FIG. 14A muestra una vista en perspectiva de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético multicapa;

La FIG. 14B muestra una vista lateral en sección transversal de una punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético multicapa que se muestra en 14A;

La FIG. 15 muestra una sección transversal axial de la punta de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético multicapa que se muestra en la FIG. 14A;

La FIG. 16 muestra una vista en sección transversal de un conductor con recubrimiento ferromagnético de geometría cilíndrica de lado aplanado que muestra líneas electromagnéticas de flujo de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 17 muestra una punta conductora cerrada de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 18A muestra una punta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético de un solo borde de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

La FIG. una punta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético de doble borde;

La FIG. 18C muestra una punta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético de tres alambres;

La FIG. 18D muestra un receptáculo para las puntas que se muestran en las FIGs. 18A a 18C;

La FIG. 19A muestra un bisturí de corte normalmente en frío con función térmica ferromagnética inductiva alternativa; La FIG. 19B muestra una realización alternativa de un bisturí de corte normalmente en frío con función térmica ferromagnética inductiva alternativa;

La FIG. 20A muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría en forma de espátula;

La FIG. 20B muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría en forma de espátula en una configuración de fórceps;

La FIG. 20C muestra una vista desde arriba de la herramienta quirúrgica térmica de la FIG. 20A con el conductor con recubrimiento ferromagnético sobre la geometría primaria;

La FIG. 20D muestra una vista desde arriba de la herramienta quirúrgica térmica de la FIG. 20A con el conductor con recubrimiento ferromagnético incrustado dentro de la geometría primaria;

La FIG. 21A muestra una herramienta quirúrgica térmica con geometría en forma de bola y bobinado horizontal; La FIG. 21B muestra una realización alternativa de una herramienta quirúrgica térmica con geometría en forma de bola y configuración de herradura;

La FIG. 21C muestra una realización alternativa de una herramienta quirúrgica térmica con geometría en forma de bola y orientación vertical;

La FIG. 22A muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría puntiaguda;

La FIG. 22B muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría puntiaguda en una configuración de fórceps;

La FIG. 22C muestra una herramienta quirúrgica térmica que tiene dos zonas térmicas activables diferentes;

La FIG. 23A muestra una vista en perspectiva de un catéter que tiene una bobina de conductor con recubrimiento ferromagnético dispuesta alrededor de la punta del catéter;

La FIG. 23B muestra una vista en perspectiva de una punta de catéter quirúrgico conductor con recubrimiento ferromagnético;

La FIG. 24 muestra una vista lateral de un ejemplo alternativo de una punta de catéter quirúrgico conductor con recubrimiento ferromagnético;

La FIG. 25 muestra un ejemplo alternativo de una punta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético dispuesta dentro de un endoscopio;

La FIG. 26 muestra una herramienta de ablación de tejidos;

La FIG. 27 muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades monopolar y térmica;

La FIG. 28A muestra una herramienta de ablación de tejido multimodo dentro de una metástasis en tejido, tal como en un hígado;

La FIG. 28B muestra un primer plano de la sonda de ablación de la FIG. 28A;

La FIG. 28C muestra un primer plano de una sonda de ablación con un sensor;

La FIG. 28D muestra un primer plano de una sonda de ablación de múltiples puntas;

La FIG. 29 muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades bipolar y térmica;

La FIG. 30 muestra una vista lateral de fórceps multimodo;

La FIG. 31A muestra un primer plano de una realización de puntas de fórceps de acuerdo con la presente invención; La FIG. 31B muestra un diagrama de una punta de fórceps recubierta;

La FIG. 32A muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades térmica y ultrasónica;

La FIG. 32B muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades térmicas y ultrasónicas con una geometría principal de gancho;

La FIG. 32C muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades térmica y ultrasónica con un sensor; La FIG. 32D muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades térmica y ultrasónica con una segunda punta;

La FIG. 33 muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades térmica y ultrasónica con aspiración/irrigación y sensor; y.

La FIG. 34 muestra un espectro térmico en relación con los efectos del tejido.

Se apreciará que los dibujos son ilustrativos y no limitativos del alcance de la invención que se define en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones mostradas cumplen diversos aspectos y objetos de la invención. Se aprecia que no es posible mostrar claramente cada elemento y aspecto de la invención en una sola figura y, como tal, se presentan múltiples figuras para ilustrar por separado los diversos detalles de la invención con mayor claridad. De manera similar, no todas las realizaciones necesitan lograr todas las ventajas de la presente invención.

Descripción detallada

La invención y los dibujos que la acompañan se discutirán ahora con referencia a los numerales proporcionados allí para permitir que un experto en la técnica ponga en práctica la presente invención. Los dibujos y las descripciones son ejemplos de diversos aspectos de la invención y no pretenden restringir el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Como se usa en el presente documento, el término "ferromagnético", "ferromagento" y "ferromagnetismo" se refieren a cualquier material similar al ferromagnético que sea capaz de producir calor mediante inducción magnética, incluyendo, pero sin limitarse a, ferromagnetos y ferrimagnetos.

Volviendo ahora a la FIG. 1, se muestra una vista en perspectiva de un sistema de herramientas quirúrgicas térmicas, generalmente indicado en 10. Como se discutirá con más detalle a continuación, el sistema de herramientas térmicas utiliza preferiblemente un conductor con recubrimiento ferromagnético para tratar o destruir tejido (es decir, soldadura de tejido endotelial, homeostasis, ablación, etc.).

Se apreciará que la herramienta quirúrgica térmica usa calor para incidir el tejido y no corta el tejido en el sentido de pasar un borde afilado a través del tejido como con un bisturí convencional. Si bien las realizaciones de la presente invención podrían fabricarse con un borde relativamente afilado para formar una hoja de corte, no es necesario ya que el recubrimiento calentado discutido en el presente documento separará el tejido sin necesidad de una hoja de corte o un borde afilado. Sin embargo, por conveniencia, el término corte se usa cuando se habla de la separación de tejido.

En la realización que se muestra como sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica, se utiliza un mecanismo de control, como un pedal 20, para controlar la energía de salida producida por un subsistema 30 de potencia. La energía del subsistema 30 de potencia puede enviarse a través de radiofrecuencia (RF) o energía eléctrica oscilante a lo largo de un cable 40 a una herramienta 50 quirúrgica manual, que contiene un conductor 60 que tiene una sección del mismo recubierta circunferencialmente con un recubrimiento 65 ferromagnético. El recubrimiento 65 ferromagnético puede transferir la energía eléctrica a energía térmica disponible a través de la inducción y las correspondientes pérdidas por histéresis en el material ferromagnético dispuesto alrededor de un alambre 66 conductor. (Si bien se usa alambre conductor para facilitar la referencia, se apreciará que el material conductor no necesita ser un alambre y los expertos en la técnica estarán familiarizados con múltiples conductores que funcionarán a la luz de la divulgación de la presente invención).

La aplicación de un campo magnético (o magnetización) al recubrimiento ferromagnético puede producir una curva BH de bucle abierto (también conocida como circuito de histéresis abierto), lo que da como resultado pérdidas por histéresis y la energía térmica resultante. Películas electrodepositadas, tal como un recubrimiento de níquel-hierro como PERMALLOY™, puede formar una matriz de microcristales alineados al azar, lo que da como resultado dominios alineados al azar, que juntos pueden tener una curva de histéresis de circuito abierto cuando una corriente de alta frecuencia pasa a través del conductor.

La energía de RF puede viajar a lo largo de la superficie del conductor de una manera conocida como "efecto de piel". La corriente de RF alterna en la superficie del conductor produce un campo magnético alterno, que puede excitar los dominios en el recubrimiento 65 ferromagnético. A medida que los dominios se realinean con cada oscilación de la corriente, las pérdidas por histéresis en el recubrimiento pueden causar calentamiento inductivo.

El conductor de RF desde la fuente de la señal hasta la punta inclusive, puede formar un circuito resonante a una frecuencia específica (también conocido como circuito sintonizado). Los cambios en la punta "desafinan" el circuito. Por lo tanto, si el recubrimiento 65 ferromagnético o el alambre 66 conductor se dañan, es probable que el circuito se desafine. Esta desafinación debería reducir la eficiencia del calentamiento del recubrimiento 65 ferromagnético de manera que la temperatura se reducirá sustancialmente. La temperatura reducida debería garantizar poco o ningún daño al tejido después de la rotura.

Un sensor también puede detectar una rotura u otra falla. Por lo tanto, pueden detectarse interrupciones en el funcionamiento normal del circuito y hacer que el sistema quirúrgico se apague. En una realización, se monitoriza la corriente. Si se detecta un aumento repentino e inesperado en la corriente, el sistema puede apagarse porque es posible que el recubrimiento ferromagnético ya no esté disipando la energía que debería. De manera similar, la impedancia puede monitorizarse y usarse como un indicador de una falla del sistema.

Debe entenderse que la herramienta 50 quirúrgica manual puede incluir indicios de la potencia que se está aplicando e incluso puede incluir un mecanismo para controlar la potencia. Así, por ejemplo, se podría usar una serie de luces 52 para indicar el nivel de energía, o la herramienta 50 quirúrgica manual podría incluir un interruptor, un dial giratorio, un conjunto de botones, un panel táctil o un deslizador 54 que se comunica con la fuente 30 de potencia para regular la potencia y de ese modo afectar la temperatura en el recubrimiento 65 ferromagnético para que tenga efectos variables sobre el tejido. Estos indicadores pueden visualizar el estado actual representado por la fuente de potencia y comunicado a un control ajustable por el usuario por la fuente de potencia. Si bien los controles se muestran en el pedal 20 o en la herramienta 50 quirúrgica manual, también pueden estar incluidos en el subsistema 30 de potencia o incluso en un instrumento de control separado. Pueden emplearse características de seguridad tales como un botón o un panel táctil que debe ponerse en contacto para alimentar la herramienta 50 quirúrgica manual, y pueden incluir un interruptor de hombre muerto.

Mientras que el recubrimiento 65 ferromagnético se calienta por inducción, también proporciona un límite de temperatura debido a su temperatura de Curie. Una temperatura de Curie es la temperatura a la que el material se vuelve paramagnético, de modo que la alineación de cada dominio en relación con el campo magnético disminuye hasta tal punto que se pierden las propiedades magnéticas del recubrimiento. Cuando el material se vuelve paramagnético, el calentamiento causado por la inducción puede reducirse significativamente o incluso cesar. Esto hace que la temperatura del material ferromagnético se estabilice alrededor de la temperatura de Curie si se proporciona suficiente potencia para alcanzar la temperatura de Curie. Una vez que la temperatura ha descendido por debajo de la temperatura de Curie, la inducción puede comenzar de nuevo provocando el calentamiento del material hasta la temperatura de Curie. Por lo tanto, la temperatura en el recubrimiento ferromagnético puede alcanzar la temperatura de Curie durante el calentamiento inductivo con la aplicación de suficiente potencia, pero probablemente no supere la temperatura de Curie.

El sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica permite que la potencia de salida sea ajustable para ajustar la temperatura de la herramienta y su efecto sobre el tejido. Esta capacidad de ajuste le da al cirujano un control preciso sobre los efectos que puede lograr la herramienta 50 quirúrgica manual. Los efectos del tejido tales como corte, hemostasia, soldadura de tejido, vaporización de tejido y carbonización de tejido se producen a diferentes temperaturas. Al utilizar el pedal 20 (o algún otro control del usuario) para ajustar la potencia de salida, el cirujano (u otro médico, etc.) puede ajustar la potencia suministrada al recubrimiento 65 ferromagnético y, en consecuencia, controlar los efectos sobre el tejido para lograr el resultado deseado.

El suministro de potencia térmica se puede controlar variando la amplitud, la frecuencia o el ciclo de trabajo de la forma de onda de corriente alterna, o alterando el circuito para afectar la onda estacionaria que impulsa el conductor con recubrimiento ferromagnético, lo que se puede lograr mediante la entrada recibida por el pedal 20, el subsistema 30 de potencia, o los controles en la herramienta 50 quirúrgica manual.

Por ejemplo, se sabe que son deseables diferentes temperaturas para inducir diferentes efectos sobre el tejido. Como se explicará con detalle adicional a continuación, se pueden usar ciertas temperaturas para soldar tejidos, mientras que otras temperaturas inducirán el corte, la ablación del tejido y la vaporización.

Una ventaja de la presente invención es que permite que el cirujano controle la potencia del sistema, lo que finalmente afecta a la temperatura en el recubrimiento 65 ferromagnético que se puede aplicar al tejido. La potencia se puede ajustar por múltiples métodos. La modulación de ancho de pulso se puede usar para cambiar la cantidad de tiempo que se calienta el recubrimiento 65 ferromagnético, controlando así la temperatura. La modulación de amplitud se puede utilizar para controlar igualmente la potencia a través del sistema y la dinámica de temperatura final del recubrimiento 65 ferromagnético. Como el conductor de RF desde la fuente de la señal hasta la punta, incluyendo la punta, puede formar un circuito resonante a una frecuencia específica (también conocido como circuito afinado), los cambios en la punta "desafinan" el circuito. Por lo tanto, la modulación de frecuencia se puede usar para desafinar temporalmente el circuito de manera efectiva y, por lo tanto, controlar en última instancia la temperatura para soldar, cortar, etc. un tejido. Un ejemplo de circuito puede usar un circuito de bloqueo de fase o un sintetizador de frecuencia para ajustar la frecuencia.

La alimentación del sistema puede controlarse mediante una estructura reguladora, tal como, por ejemplo, el pedal 20. El pedal puede tener puntos fijos que indiquen al cirujano la potencia que se está suministrando. Esto se puede lograr, por ejemplo, teniendo un pedal que tenga cinco posiciones, y cada posición requiere más fuerza. El cambio de fuerza requerido alertará al cirujano sobre el intervalo de temperatura que se está aplicando.

El controlador de potencia, tal como un pedal, también se puede utilizar para enviar una señal al cirujano sobre el nivel de potencia que se aplica en el recubrimiento 65 ferromagnético o la energía disponible en el recubrimiento disponible para administrar al tejido. Este podría ser un indicador 22 auditivo o visual que proporcione al cirujano una señal para indicar el nivel de potencia. Por ejemplo, si se proporcionan cinco niveles de potencia, una alarma auditiva puede indicar el nivel de potencia que se está aplicando. Un timbre para el nivel o intervalo 1, dos timbres para el nivel o intervalo 2, tres timbres para el nivel o intervalo 3, etc. De manera similar, se podrían usar cinco tonos de señal auditiva distintos para indicar los cinco niveles de potencia.

Asimismo, la herramienta 50 podría incluir indicios de la potencia que se está aplicando e incluso podría incluir un mecanismo para controlar la potencia. Así, por ejemplo, se podría usar una serie de luces 52 para indicar el nivel de energía, o la herramienta 50 podría incluir un interruptor, un dial giratorio, un conjunto de botones, un panel táctil o un deslizador 54 que se comunica con la fuente 30 de potencia para regular la energía y, por lo tanto, afectar la temperatura en el recubrimiento 65 ferromagnético para que tenga efectos variables sobre el tejido. Si bien los controles se muestran en el pedal 20 o la herramienta 50, también se puede incluir en el subsistema 30 de potencia o incluso en un instrumento de control separado. De manera similar, pueden emplearse características de seguridad tales como un botón o un panel táctil que debe ser contactado para alimentar la herramienta 50, tal como un interruptor de hombre muerto.

Una ventaja adicional lograda por el calentamiento inductivo es que el material ferromagnético se puede calentar a una temperatura de corte en una pequeña fracción de segundo (típicamente tan corto como un cuarto de segundo). Además, debido a la masa relativamente baja del recubrimiento, la pequeña masa térmica del conductor y la localización del calentamiento en una región pequeña debido a la construcción de la herramienta 50 quirúrgica manual, el material también se enfriará extremadamente rápido (es decir, aproximadamente medio segundo). Esto proporciona al cirujano una herramienta térmica precisa al mismo tiempo que reduce el daño de tejido accidental causado por tocar el tejido cuando la herramienta térmica no está activada.

Se apreciará que el período de tiempo requerido para calentar y enfriar la herramienta 50 quirúrgica manual dependerá, en parte, de las dimensiones relativas del conductor 60 y el recubrimiento 65 ferromagnético y la capacidad calorífica de la estructura de la herramienta quirúrgica. Por ejemplo, los períodos de tiempo anteriores para calentar y enfriar la herramienta 50 quirúrgica manual se pueden lograr con un conductor de tungsteno que tenga un diámetro de aproximadamente 0.375 mm y un recubrimiento ferromagnético de una aleación de níquel-hierro (como NIRON™ disponible de Enthone, Inc. de West Haven, Connecticut) sobre el conductor de tungsteno de aproximadamente 0,0375 mm de espesor y dos centímetros de largo.

Una ventaja de la presente invención es que no se necesita un borde afilado. Cuando no se está suministrando energía a la herramienta quirúrgica, la herramienta no cortará inadvertidamente tejido del paciente o del cirujano si se cae o se manipula incorrectamente. Si no se está suministrando energía al alambre 66 conductor y al recubrimiento 65, la porción de "corte" de la herramienta se puede tocar sin riesgo de lesiones. Esto contrasta marcadamente con una hoja de corte que puede lesionar al paciente o al cirujano si no se maneja correctamente.

También se pueden colocar otras adiciones en la pieza de mano en diversos lugares. Esto puede incluir un vástago 12 de sensor que incluya un sensor para informar la temperatura o una luz para iluminar el área quirúrgica.

Volviendo ahora a la FIG. 2, se muestra una vista en perspectiva de una realización alternativa de un sistema 10 quirúrgico térmico. En la FIG. 2, la fuente 30 de potencia está contenida dentro del pedal 20. Dependiendo de la aplicación y la potencia requerida, el instrumento puede incluso ser alimentado completamente con batería para aplicaciones de potencia relativamente baja. Una realización alternativa para los requisitos de baja potencia puede incluir la batería, el ajuste de potencia y el suministro de potencia, todo autónomo en el mango 51 de la herramienta 50 quirúrgica manual. Además, se puede emplear un módulo de comunicación inalámbrica para enviar y recibir información desde la herramienta 50 quirúrgica manual, incluyendo los ajustes de estado y control que permitirían a los usuarios monitorizar el rendimiento del sistema y modificar los ajustes de potencia de forma remota desde la propia herramienta 50 quirúrgica manual.

Se entiende que esta solución térmica puede proporcionar ventajas sobre los sistemas eléctricos monopolares y bipolares actualmente disponibles porque el daño térmico puede permanecer muy cerca de la superficie ferromagnética de la región recubierta, mientras que la ablación de tejido eléctrica monopolar y bipolar con frecuencia puede causar daño de tejido a una distancia del punto de contacto. Se tiene entendido que este método también puede superar las desventajas de otros dispositivos térmicos con base en el calentamiento resistivo, que pueden requerir más tiempo para calentarse y enfriarse y, por lo tanto, presentar un mayor riesgo para el paciente, mientras que potencialmente tienen mayores requisitos de potencia en el punto de calentamiento.

Además, el delgado recubrimiento 65 ferromagnético, dispuesto a lo largo de un pequeño segmento del conductor, puede reducir el calentamiento de otros materiales no objetivo en el cuerpo, tal como la sangre cuando se trabaja dentro del corazón en la ablación auricular -que puede conducir a complicaciones si se forma un coágulo-. La pequeña masa térmica del alambre 66 conductor y la localización del calentamiento en una pequeña región proporcionada por la construcción de la herramienta (es decir, el recubrimiento 65 ferromagnético y las estructuras adyacentes) proporciona una ruta térmica reducida para la transferencia de calor en direcciones que se alejan de la ubicación de el recubrimiento 65 ferromagnético. Esta ruta térmica reducida puede resultar en la aplicación precisa de calor solo en el punto deseado. Como esta tecnología por sí sola no emplea una chispa o un arco como la tecnología monopolar o bipolar, también se reducen los riesgos de ignición, tales como los gases anestésicos dentro o alrededor del paciente por chispas.

El sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica se puede usar para una variedad de medios terapéuticos- que incluyen el sellado, el "corte" o la separación de tejidos, la coagulación o la vaporización de tejidos-. En una configuración, el sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica se puede usar como un bisturí o un sellador, en el que el cirujano "corta" o sella activamente el tejido mediante el movimiento del recubrimiento 65 ferromagnético a través del tejido. La acción térmica de las realizaciones descritas en el presente documento puede tener claras ventajas, incluyendo la reducción sustancial, si no la eliminación, de los efectos de tejido profundo en comparación con los asociados con los dispositivos de energía de RF monopolares y bipolares.

En otra configuración, el conductor 60 recubierto ferromagnético puede insertarse en una lesión y ajustarse a un suministro de potencia específico o suministro de potencia variable con base en la temperatura monitorizada. Los efectos térmicos sobre la lesión y el tejido circundante pueden controlarse hasta que se logre el efecto térmico deseado o se noten los efectos no deseados. Una ventaja de la aplicación del conductor con recubrimiento ferromagnético es que puede ser rentable en comparación con las modalidades de microondas o láser térmico y evita los efectos no deseados en los tejidos de la destrucción de lesiones por microondas. Así, por ejemplo, un cirujano puede insertar el conductor con recubrimiento ferromagnético en un tumor u otro tejido para destruirlo y controlar con precisión el daño de tejido que se crea al activar la herramienta 50 quirúrgica manual.

Los sensores se pueden usar para monitorizar las condiciones de la herramienta 50 quirúrgica manual, la ruta eléctrica o el tejido, tal como un detector de infrarrojos o un vástago 12 de sensor. Por ejemplo, la temperatura del dispositivo o tejido puede ser importante para realizar un procedimiento. Un sensor en forma de termopar, una unión de metales diferentes, un termistor u otro sensor de temperatura puede detectar la temperatura en o cerca del recubrimiento 65 ferromagnético o tejido. El sensor puede ser parte del dispositivo, tal como un termopar colocado como parte del conductor o cerca del recubrimiento ferromagnético, o separado de la herramienta 50 quirúrgica manual, tal como una punta separada colocada cerca del tejido o recubrimiento 65 ferromagnético. Algunos sensores pueden medir indicadores que se correlacionan con una medida deseada, pero están indirectamente relacionados. Las temperaturas también se pueden correlacionar con los efectos del tejido, como se ve en la FIG. 27 Otras condiciones útiles para monitorizar pueden incluir, pero no se limitan a, potencia entregada en el recubrimiento, color, absorción espectral, reflexión espectral, intervalo de temperatura, contenido de agua, proximidad entre el tejido y el conductor, tipo de tejido, calor transferido, estado del tejido., impedancia, resistencia, corriente de retorno, relación de onda estacionaria (SWR), potencia reflejada, reactancia, frecuencia central, cambio de fase, voltaje, corriente y retroalimentación visual (es decir, una cámara, fibra óptica u otro dispositivo de visualización).

La fuente de potencia puede configurarse para responder a la retroalimentación del sensor. Según la aplicación deseada, el sensor puede proporcionar información útil para regular o determinar la salida de la fuente de potencia. En una realización, el sensor envía una lectura de temperatura a la fuente de potencia. La fuente de potencia puede entonces aumentar o disminuir el suministro de potencia para permanecer en o cerca del intervalo de temperatura deseado. En otra realización, el sensor comunica una lectura del contenido de agua a la fuente de suministro de potencia durante la ablación del tejido. Si el contenido de agua cae por debajo del nivel deseado, la fuente suministro de potencia puede reducir el ajuste de potencia ya que el tejido puede estar lo suficientemente desecado. Otros sensores pueden proporcionar información útil que puede requerir que se cambien otras configuraciones en el suministro de potencia, tal como la forma de onda, la duración, la sincronización o la configuración de potencia.

La herramienta 50 quirúrgica manual puede configurarse para esterilizaciones repetidas o usos de un solo paciente. Los dispositivos más complejos pueden ser útiles para la esterilización repetida, mientras que los dispositivos más simples pueden ser más útiles para el uso de un solo paciente.

Un método de ejemplo para tratar o cortar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una herramienta quirúrgica que tenga un borde cortante y un conductor dispuesto junto al borde cortante, al menos una porción la cual está recubierta con un material ferromagnético; cortar tejido con el borde cortante; y aplicar energía eléctrica oscilante al conductor para calentar el material ferromagnético y tratar así el tejido cortado.

Los pasos opcionales del método pueden incluir los pasos de: causar hemostasia dentro del tejido cortado; usar el material ferromagnético calentado para cortar el tejido; o usar el material ferromagnético calentado para provocar la soldadura del endotelio vascular.

Con referencia ahora a la FIG. 3, se muestra un diagrama de una realización del sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica ajustable. El suministro de potencia al recubrimiento 65 ferromagnético está controlado por una forma de onda de alta frecuencia modulada. La forma de onda modulada permite controlar el suministro de potencia de una manera que modifica, permite o bloquea de manera ajustable porciones de la forma de onda con base en el suministro de potencia deseada.

En la FIG. 3, una forma 110 de onda inicial pasa a través de un modulador 120 que recibe comandos de un pedal 20. La forma de onda es creada por un oscilador 130 a la frecuencia deseada y modulada por el modulador 120, que puede incluir, pero no se limita a, una o más modulaciones de amplitud, frecuencia o ciclo de trabajo, incluyendo una combinación de las mismas. La señal resultante es luego amplificada por un amplificador 140. La señal amplificada se envía a través de un cable150 afinado, lo que indica que el cable está sintonizado para proporcionar una onda estacionaria con corriente máxima y voltaje mínimo en la ubicación del recubrimiento 65 ferromagnético de la herramienta 50 quirúrgica manual. Alternativamente, el alambre 150 puede no estar sintonizado, pero se puede colocar un circuito en el mango 51 para igualar la impedancia del conductor 60 recubierto ferromagnético como una carga a la fuente 30 de potencia.

El sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica se puede sintonizar especificando la ubicación del recubrimiento 65 ferromagnético con respecto al amplificador 140 (como la longitud del cable) y sintonizando la señal de alta frecuencia a aproximadamente una onda estacionaria resonante de modo que la corriente se maximice en la ubicación del recubrimiento 65 ferromagnético.

Debe reconocerse que la herramienta quirúrgica puede funcionar en un entorno dinámico. Por lo tanto, cuando se usa en el presente documento, aproximadamente una onda estacionaria indica que un circuito puede sintonizarse de tal manera que la señal puede estar cerca de una onda estacionaria óptima, pero puede no alcanzarla, solo puede alcanzar la onda durante una pequeña cantidad de tiempo o puede lograr con éxito una onda estacionaria por períodos de tiempo más largos. De manera similar, cualquier uso de "onda estacionaria" sin el modificador de aproximado debe entenderse como aproximado en el contexto de la herramienta quirúrgica térmica.

Un método para lograr tal maximización de corriente es conectar el conductor 60 recubierto ferromagnético a un cable 150 que es efectivamente un múltiplo impar de un cuarto de longitud de onda y conectado a la salida del amplificador 140. El diseño del circuito que tiene una onda estacionaria resonante está destinado a optimizar la entrega de energía al recubrimiento ferromagnético. Sin embargo, en una realización, la fuente 30 de potencia podría colocarse en la ubicación del recubrimiento 65 ferromagnético (o muy cerca de este), y el afinamiento podría lograrse con componentes eléctricos, todo dentro de un solo instrumento manual alimentado por batería. Alternativamente, los componentes eléctricos necesarios para la adaptación de impedancia se pueden ubicar en la etapa de salida del amplificador 140. Además, los componentes eléctricos, tales como un condensador o un inductor, se pueden conectar en paralelo o en serie al conductor 60 recubierto ferromagnético en la ubicación de la conexión del alambre 66 conductor al cable 150, para completar un circuito resonante.

Los problemas de carga dinámica pueden ser causados por la interacción del conductor 60 recubierto ferromagnético con diversos tejidos. Estos problemas pueden minimizarse maximizando la onda de corriente estacionaria (o al menos una onda o forma de onda estacionaria) en la ubicación de la carga. Se pueden usar múltiples frecuencias diferentes, incluyendo frecuencias de 5 MHz a 24 GHz, preferiblemente entre 40 MHz y 928 MHz.

En algunos países regulados, puede ser preferible elegir frecuencias en las bandas ISM, tales como bandas con frecuencias centrales de 6.78 MHz, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 433.92 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, 5.80 GHz, 24.125 GHz, 61.25 GHz, 122.5 GHz, 245 GHz. En una realización, el oscilador 130 usa una frecuencia de banda ISM de 40.68 MHz, un amplificador de clase E 140 y una longitud de cable 150 coaxial, todo lo cual puede optimizarse para el suministro de potencia a un conductor 60 de tungsteno recubierto ferromagnético con un recubrimiento 65 ferromagnético que consiste en un espesor de entre 0.05 micrómetros y 500 micrómetros, y preferiblemente entre 1 micrómetro y 50 micrómetros. Una estimación útil puede ser comenzar el espesor del recubrimiento ferromagnético en 10 % del diámetro del conductor y hasta 5 cm de largo. Sin embargo, el recubrimiento ferromagnético puede disponerse tan lejos a lo largo de la longitud o a lo largo de múltiples regiones del conductor como desee el calentamiento. (El recubrimiento 65 ferromagnético se puede formar a partir de una aleación de hierro de níquel (NiFe), como NIRON™ de Enthone, Inc. de West Haven, Connecticut, u otros recubrimientos ferromagnéticos, incluyendo Co, Fe, FeOFe2O3, NiOFe2O3, CuOFe2O3, MgOFe2O3, MnBi, Ni, MnSb, MnOFe2O3, Y3FesO12, Cro2, MnAs, Gd, Dy, EuO, magnetita, granate de hierro itrio, aluminio, PERMALLOY™ y zinc.)

El tamaño del conductor, el tamaño del recubrimiento ferromagnético, los espesores asociados, la forma, la geometría principal, la composición, la fuente de potencia y otros atributos pueden seleccionarse con base en el tipo de procedimiento y las preferencias del cirujano. Por ejemplo, un neurocirujano puede desear un instrumento pequeño en un paquete manual liviano diseñado para una aplicación rápida dentro del cerebro, mientras que un cirujano ortopédico puede requerir un dispositivo más grande con más potencia disponible para operar en el músculo.

El conductor puede estar formado por cobre, tungsteno, titanio, acero inoxidable, platino y otros materiales que puedan conducir electricidad. Las consideraciones para el conductor pueden incluir, pero no se limitan a, resistencia mecánica, expansión térmica, conductividad térmica, conducción/resistividad eléctrica, rigidez y flexibilidad. Puede ser deseable formar el alambre 66 conductor de más de un material. La conexión de dos metales diferentes puede formar un termopar. Si el termopar se colocó cerca o dentro del recubrimiento ferromagnético, el termopar proporciona un mecanismo de retroalimentación de temperatura para el dispositivo. Además, algunos conductores pueden tener una resistividad que se correlaciona con la temperatura, que también se puede usar para medir la temperatura.

La sintonización de la fuente 30 de potencia también reduce la cantidad de energía de alta frecuencia que irradia hacia el paciente a casi cero, ya que el voltaje es bajo, e idealmente cero, en la ubicación del recubrimiento 65 ferromagnético. Esto contrasta con los dispositivos monopolares, que requieren que se aplique una almohadilla de conexión a tierra al paciente, o los dispositivos bipolares, los cuales pasan corriente a través del propio tejido. Las desventajas de estos efectos son bien conocidas en la literatura.

En muchas de estas realizaciones discutidas en el presente documento, la combinación de longitud de cable, frecuencia, capacitancia e inductancia también se puede usar para ajustar la eficiencia y la geometría de la herramienta ajustando la fuente 30 de potencia para entregar la máxima potencia al recubrimiento 65 ferromagnético y, por lo tanto, el máximo calor al tejido. Un sistema sintonizado también proporciona beneficios de seguridad inherentes; si el conductor se dañara, el sistema se desafinaría, lo que provocaría una disminución de la eficiencia de suministro de potencia, e incluso podría apagarse si se controla mediante un circuito de seguridad apropiado.

La cantidad de potencia suministrada al tejido del paciente puede modificarse por varios medios para proporcionar un control preciso de los efectos del tejido. La fuente 30 de potencia puede incorporar un modulador 120 para el suministro de potencia como se describe anteriormente. Otra realización utiliza la modificación del campo magnético alterando la geometría del alambre 66 conductor y el recubrimiento 65 ferromagnético a través del cual pasa, tal como lo haría un imán. La colocación del imán cerca del recubrimiento 65 ferromagnético alteraría de manera similar el efecto de inducción y por lo tanto cambiaría el efecto térmico.

Se pueden usar diferentes formas de modulación para controlar el suministro de potencia. La modulación de ancho de pulso se basa en el principio de que el recubrimiento ferromagnético actúa como un integrador térmico. La modulación de amplitud puede controlar el suministro de potencia al alterar una forma de onda continua para que solo se suministre la potencia deseada. La modulación de frecuencia puede "desafinar el circuito" o cambiar la relación de onda estacionaria, lo que provoca pérdidas en la transmisión, de modo que no se entrega toda la potencia a la carga.

Si bien la modulación se ha discutido como un método para controlar el suministro de potencia, se pueden usar otros métodos para controlar el suministro de potencia. En una realización, la potencia de salida y, en consecuencia, la temperatura de la herramienta se controla afinando o desafinando el circuito de activación, incluyendo el alambre 66 conductor y el conductor 60 recubierto ferromagnético.

Un proceso de ejemplo de suministro de potencia a una herramienta ajustable térmicamente puede incluir los pasos de: seleccionar una herramienta quirúrgica que comprenda un conductor configurado de tal manera que una señal eléctrica oscilante tenga aproximadamente una onda estacionaria con una corriente máxima y un voltaje mínimo en una carga, consistiendo la carga en un material ferromagnético que recubre el conductor; suministrar la señal eléctrica oscilante a la carga; y hacer que la señal eléctrica ya no se envíe a la carga.

El proceso puede incluir opcionalmente los pasos de: proporcionar una señal eléctrica oscilante entre las frecuencias de 5 megahercios y 24 gigahercios; o proporcionando una señal eléctrica oscilante seleccionada del grupo de frecuencias centrales de 6.78 MHz, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 433.92 MHz, 915 MHz, 2.45 GHz, 5.80 GHz, 24.125 GHz, 61.25 GHz, 122.5 GHz, 245 GHz.

Un método de ejemplo para cortar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor que tenga un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una parte del mismo; disponer el recubrimiento ferromagnético en contacto con el tejido; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético y cortar el tejido.

El método puede incluir opcionalmente el paso de seleccionar una potencia de salida de la señal eléctrica oscilante. La potencia de salida puede corresponder a un intervalo de temperatura en el recubrimiento ferromagnético o un efecto de tejido deseado. El intervalo de temperatura se puede seleccionar para un efecto tisular correspondiente de corte, hemostasia, soldadura endotelial vascular, vaporización de tejido, ablación de tejido y carbonización de tejido.

Un método alternativo para incidir tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor que tenga un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una parte del mismo, que está asociado con un enchufe; colocar el enchufe en un receptáculo configurado para el suministro de energía; disponer el recubrimiento ferromagnético en contacto con el tejido; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor a través del enchufe para calentar el recubrimiento ferromagnético y hacer una incisión en el tejido.

El método puede incluir opcionalmente los pasos de: retirar el enchufe después de su uso; comunicar las características del conductor y del recubrimiento ferromagnético; acceder a un chip de ordenador dentro del enchufe; o comunicar un valor de resistencia correspondiente a las características en una tabla de consulta.

Un método de ejemplo para realizar cirugía puede incluir los pasos de: seleccionar una carga que comprenda un conductor con un recubrimiento ferromagnético; entregar energía al conductor a través de energía eléctrica oscilante desde una fuente de energía; y hacer coincidir una impedancia de la carga con una impedancia del generador.

El método puede incluir opcionalmente los pasos de: cambiar la impedancia de salida de la fuente de potencia para que coincida con la carga; alterar la frecuencia de la energía eléctrica oscilante; ajustar la fuente de potencia para lograr una onda estacionaria en la energía eléctrica oscilante; maximizar la corriente en el conductor; elegir componentes para lograr una onda estacionaria en el conductor; o seleccionar una longitud de cable para conectar la fuente de energía al conductor eléctrico para lograr una onda estacionaria en el conductor.

Un método de ejemplo para tratar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor que tenga un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una porción del mismo; disponer el recubrimiento ferromagnético en contacto con el tejido; enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético y tratar el tejido; y ajustar un control de usuario para alterar la potencia suministrada.

Un método de ejemplo para cortar puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor, teniendo una porción del conductor un recubrimiento ferromagnético dispuesto encima; suministrar una señal eléctrica oscilante al conductor para provocar histéresis en el recubrimiento ferromagnético y, por lo tanto, calentar el recubrimiento ferromagnético; y aplicar el recubrimiento calentado a una sustancia que se va a cortar para cortar así la sustancia.

Volviendo ahora a la FIG. 4A, se muestra un sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica con conectores que se unen a los extremos opuestos primero y segundo de un conductor de alambre. Los conductores como se muestra en la FIG. 4A puede estar formado por terminales 280 de prevención de calor, como conectores de engarce que proporcionan aislamiento térmico. También se pueden incluir uno o más disipadores 282 de calor y dispositivos 286 de comunicación inalámbrica. El conductor 220 de alambre puede estar conectado a la herramienta 50 quirúrgica manual mediante terminales 280 y/o un disipador 282 de calor en los extremos primero y segundo opuestos del conductor. Las porciones del conductor pueden extenderse dentro del mango hacia los terminales, mientras que la porción del recubrimiento ferromagnético del conductor puede extenderse más allá del mango. Los terminales 280 pueden tener una conductancia térmica deficiente, de modo que los terminales 280 reducen la transferencia de calor desde el conductor hacia la herramienta 50 quirúrgica manual. Por el contrario, el disipador 282 de calor puede extraer cualquier calor residual de los terminales 280 y disipar el calor en otros medios, incluido el aire. Los conectores y las conexiones también se pueden lograr mediante unión de cables, soldadura por puntos y otras soldaduras, además del engaste.

Puede ser deseable evitar la propagación térmica porque las otras porciones calentadas de la herramienta 50 quirúrgica manual pueden causar quemaduras no deseadas, incluso al operador de la herramienta 50 quirúrgica manual. En una realización, los terminales 280 se usan para conducir la corriente eléctrica, pero evitan o reducen la conducción térmica más allá del conductor con recubrimiento ferromagnético.

La herramienta quirúrgica térmica también puede comunicarse de forma inalámbrica. En una realización, la interfaz de usuario para monitorizar y ajustar los niveles de potencia puede estar alojada en un dispositivo 284 acoplado de forma inalámbrica remoto. El dispositivo acoplado de forma inalámbrica puede comunicarse con un módulo 286 inalámbrico contenido dentro del sistema 10 de herramienta quirúrgica térmica, incluyendo la herramienta 50 quirúrgica manual, el sistema de control (tal como el pedal 20) y/o el subsistema 30 de potencia. Al alojar la interfaz de control y la pantalla en un dispositivo separado, el coste de la porción 50 de herramienta quirúrgica manual puede reducirse. De igual forma, el dispositivo externo puede estar dotado de mayor potencia de procesamiento, almacenamiento y, en consecuencia, mejores algoritmos de control y análisis de datos.

Volviendo ahora a la FIG. 4B, se muestra un sistema de herramienta quirúrgica térmica con red de adaptación de impedancia. La red de adaptación de impedancia puede hacer adaptar la impedancia de salida de la fuente de señal a la impedancia de entrada de la carga. Esta adaptación de impedancia puede ayudar a maximizar la potencia y minimizar los reflejos de la carga.

En una realización, la red de adaptación de impedancia puede ser un balun 281. Esto puede ayudar en la transferencia de energía, ya que el balun 281 puede hacer coincidir la impedancia de los terminales 287 del conductor con recubrimiento ferromagnético con los terminales 283 de cable de amplificador (que se muestra aquí como una conexión de cable coaxial). En tal configuración, algunos balunes pueden actuar como un disipador de calor y proporcionar aislamiento térmi

ferromagnético transferido por el conductor 220 de alambre a los terminales 287. El circuito de adaptación adecuado también se puede colocar sobre un sustrato cerámico para disipar aún más el calor o aislarlo del resto del sistema, según la composición del sustrato.

Debe reconocerse que estos elementos discutidos en las FIGs. 4A y 4B se pueden usar junto con cualquiera de las realizaciones que se muestran en el presente documento.

Volviendo ahora a la FIG. 5A, se muestra una sección transversal longitudinal del conductor con recubrimiento ferromagnético. A medida que una corriente 67 alterna pasa a través del conductor 66, se induce un campo 68 magnético variable en el tiempo alrededor del conductor 66. El campo 68 magnético variable en el tiempo es resistido por el recubrimiento 65 ferromagnético, lo que provoca que el recubrimiento 65 ferromagnético disipe la resistencia inductiva al campo 68 magnético variable en el tiempo en forma de calor. Si el recubrimiento 65 ferromagnético alcanza su punto de Curie, las propiedades resistivas magnéticas del recubrimiento 65 ferromagnético se reducen sustancialmente, lo que da como resultado una resistencia sustancialmente menor al campo 68 magnético variable en el tiempo. Como hay muy poca masa en el recubrimiento 65 ferromagnético, el campo magnético hace que el recubrimiento 65 ferromagnético se caliente rápidamente. De manera similar, el recubrimiento 65 ferromagnético tiene una masa pequeña en comparación con el conductor 66 y, por lo tanto, el calor se disipará rápidamente debido a la transferencia térmica del recubrimiento 65 ferromagnético caliente al conductor 66 más frío y más grande, así como del recubrimiento 65 ferromagnético al ambiente del entorno.

Debe apreciarse que mientras las figuras muestran una sección transversal circular sólida, la sección transversal del conductor puede tener diversas geometrías. Por ejemplo, el conductor puede ser un tubo hueco de modo que reduzca la masa térmica. Ya sea sólido o hueco, el conductor también puede tener una forma que tenga una sección transversal ovalada, triangular, cuadrada o rectangular.

Como también es evidente a partir de la FIG. 5A, el recubrimiento ferromagnético puede estar entre una primera sección (o porción proximal) y una segunda sección (o porción distal) del conductor. Esto puede brindar la ventaja de limitar el calentamiento activo a un área pequeña, en lugar de a todo el conductor. También se puede conectar una fuente de alimentación a la primera y segunda sección para incluir el recubrimiento ferromagnético dentro de un circuito que proporciona energía.

Un método de ejemplo de uso de la herramienta quirúrgica puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor y chapar un recubrimiento ferromagnético sobre el conductor.

Los pasos opcionales del método pueden incluir: seleccionar un tamaño de un conductor que tenga un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una porción del mismo de acuerdo con un procedimiento deseado; seleccionar una masa térmica de un conductor que tiene un recubrimiento ferromagnético dispuesto sobre una porción del mismo de acuerdo con un procedimiento deseado; seleccionar un conductor del grupo de circuito, circuito macizo, cuadrado, puntiagudo, en gancho y en ángulo; configurar la señal eléctrica oscilante para calentar el recubrimiento entre 37 y 600 grados centígrados; configurar la señal eléctrica oscilante para calentar el recubrimiento entre 40 y 500 grados centígrados; hacer que el recubrimiento se caliente entre aproximadamente 58 y 62 grados centígrados para provocar la soldadura del endotelio vascular; hacer que el recubrimiento se caliente entre aproximadamente 70 y 80 grados centígrados para promover la hemostasia de tejido; hacer que el recubrimiento se caliente entre aproximadamente 80 y 200 grados centígrados para promover el chamuscado y sellado del tejido; hacer que el recubrimiento se caliente entre aproximadamente 200 y 400 grados centígrados para crear incisiones en el tejido; o hacer que el recubrimiento se caliente entre aproximadamente 400 y 500 grados centígrados para provocar la ablación y vaporización del tejido. El tratamiento puede incluir la incisión del tejido, la hemostasia, la ablación del tejido o la soldadura del endotelio vascular.

Volviendo ahora a la FIG. 5B, se muestra una representación equivalente eléctrica de un conductor con recubrimiento ferromagnético de la FIG. 5A. El recubrimiento ferromagnético se representa como un transformador 72 con una resistencia 74 dinámica. La inductancia del conductor con recubrimiento ferromagnético varía con base en la corriente que pasa por el conductor. A una frecuencia de operación baja, la inductancia del recubrimiento tendrá un impacto pequeño. A una frecuencia de operación alta, la inductancia del recubrimiento tendrá un mayor efecto. Además, diferentes configuraciones de puntas de conductores con recubrimiento ferromagnético tendrán diferentes características de impedancia. Por lo tanto, es necesario proporcionar un medio para hacer coincidir la salida del amplificador con cargas que tengan diferentes impedancias.

Hay una variedad de medios disponibles para lograr la adaptación de impedancia deseada. Una red de adaptación continuamente ajustable puede cambiar la impedancia de adaptación a medida que cambia la carga, buscando mantenerla óptima para la transferencia de potencia a la carga. Así, el generador siempre podrá tener una óptima transferencia de potencia a la carga a través de la red. Esto puede incluir el ajuste de la capacitancia, la inductancia o la frecuencia de la red.

Un diseño ventajoso del instrumento es emplear niveles mínimos de potencia del amplificador necesarios para lograr el intervalo de calentamiento terapéutico deseado. La monitorización continua de las características de la señal, tal como la corriente de retorno, la relación de onda estacionaria (SWR) o la potencia reflejada, se convierten en métodos eléctricos prácticos tanto para mantener las propiedades temporales de calentamiento y enfriamiento como para lograr la temperatura deseada en una fracción de segundo.

En una realización, se monitoriza la SWR. Al monitorizar y volver a sintonizar para optimizar SWR, la transferencia de potencia se puede optimizar para diversas puntas de conductores con recubrimiento ferromagnético.

En lugar de medir las características de la carga, la carga puede caracterizarse previamente. Por lo tanto, la impedancia de salida del amplificador puede cambiar con base en las características previstas de la carga encontradas en mediciones anteriores. En una realización, el conector del cable del mango o de la pieza de mano puede tener un receptáculo que puede adaptarse a un enchufe con un conductor con recubrimiento ferromagnético. El enchufe puede contener información que identifique las características de carga previstas del conductor con recubrimiento ferromagnético unido al enchufe en un módulo de datos. El módulo de datos puede entonces comunicar la caracterización al generador o al control del generador. Por lo tanto, el sistema puede predecir y adaptar las características de la carga con la información contenida dentro del enchufe. Esta información puede ayudar aún más al sistema a predecir las correlaciones entre la potencia de salida y la temperatura. Se puede lograr una coincidencia similar con un enchufe que contenga un componente eléctrico, tal como una resistencia, que se correlacione y se use para identificar la configuración del conductor con recubrimiento ferromagnético. En este caso, el circuito del generador leería el valor de la resistencia que identifica el conductor con recubrimiento ferromagnético y ajusta automáticamente la configuración de la unidad.

En lugar de un generador que tenga sintonización variable, se puede emplear un controlador que tenga una impedancia de salida fija para impulsar puntas de conductores con recubrimiento ferromagnético que tengan impedancias de entrada que se adapten adecuadamente para una transferencia de potencia óptima. Debido a que esta red de emparejamiento es estática, se puede construir de varias formas. Un método particularmente simple es usar una longitud fija designada de cable entre el generador y la carga, colocando la carga en el punto óptimo donde se puede transferir la potencia máxima. Este enfoque requiere más esfuerzo de diseño para la herramienta quirúrgica, pero en última instancia crea un generador físicamente más simple -es decir, menos partes y un sistema menos costoso de construir-. Además, se puede usar un balun para adaptar la impedancia como se describe anteriormente. Estos enfoques pueden mantener efectivamente una corriente constante a través del conductor con recubrimiento ferromagnético.

En aplicaciones donde la carga térmica es dinámica, debido a la conductividad térmica cambiante del entorno quirúrgico, se dispone de una variedad de medios para lograr y mantener los efectos deseados en el tejido. Un amplificador continuamente ajustable puede cambiar el nivel de potencia a medida que cambia la carga térmica, tratando de mantener la transferencia de potencia a la carga adecuada para lograr y mantener los efectos deseados en el tejido. A través de la red de adaptación de impedancias descrita anteriormente, el generador siempre puede tener una transferencia de potencia óptima a la carga a través de la red. Si la carga térmica cambiante cambia la impedancia del conductor con recubrimiento ferromagnético, la potencia de salida del recubrimiento ferromagnético se puede mantener ajustando continuamente la red que impulsa el material ferromagnético, como su carga, para mantener el material en un modo de calentamiento optimizado. Esto puede incluir el ajuste de la capacitancia, la inductancia o la frecuencia de la red.

Pueden usarse métodos similares a los descritos anteriormente para excitar conductores con recubrimiento ferromagnético que representan cargas de impedancia variable para adaptarse a conductores con recubrimiento ferromagnético individuales que cambian su impedancia en entornos quirúrgicos cambiantes, incluyendo la interacción con diversos tejidos y líquidos. La monitorización continua de las características de la señal, tal como la corriente de retorno, la relación de onda estacionaria (SWR) o la potencia reflejada, se convierten en métodos eléctricos prácticos tanto para mantener las propiedades temporales de calentamiento y enfriamiento como para lograr la temperatura deseada en una fracción de segundo.

En una realización, se monitoriza la SWR. Al monitorizar y reajustar para optimizar la SWR, la transferencia de energía se puede optimizar a medida que cambia el entorno quirúrgico y la transferencia de calor fuera del recubrimiento ferromagnético. La reconfiguración rápida, que puede lograrse en la práctica al menos a 10 Hz, permite una respuesta dinámica a la temperatura a medida que el dispositivo quirúrgico se mueve dentro y fuera del entorno quirúrgico húmedo y en el aire.

Volviendo ahora a la FIG. 6, se muestra una vista en sección transversal longitudinal de primer plano de una punta de corte de una sola capa con un aislante 310 térmico. Se puede colocar una capa de aislante 310 térmico entre el recubrimiento 65 ferromagnético y el conductor 66. Poner una capa de aislante 310 térmico puede ayudar al rápido calentamiento y enfriamiento (también conocido como tiempo de respuesta térmica) de la herramienta al reducir la masa térmica al limitar la transferencia de calor al conductor 66.

El espesor y la composición del aislante térmico se pueden ajustar para cambiar las características de suministro de potencia y tiempo de respuesta térmica a una aplicación deseada. Un recubrimiento de mayor espesor de aislante 310 térmico puede aislar mejor el conductor 66 del recubrimiento 65 ferromagnético, pero puede requerir una mayor potencia en comparación con un recubrimiento más delgado de aislante 310 térmico para inducir un campo magnético suficiente para hacer que el recubrimiento ferromagnético sea caliente.

En las realizaciones mostradas en las FIGs. 7A-7G se muestra una pluralidad de realizaciones en las que la punta 210 quirúrgica es una herramienta que incluye un conductor 220 de alambre que tiene una porción de su longitud recubierta con una capa relativamente delgada de recubrimiento 65 ferromagnético. Como se muestra en las FIG. 7A-7G, el recubrimiento 65 ferromagnético puede ser un recubrimiento circunferencial alrededor de un conductor 220 de alambre. Cuando el conductor 220 de alambre es excitado por un oscilador de alta frecuencia, el recubrimiento 65 ferromagnético se calentará por inducción de acuerdo con la potencia entregada, con un límite absoluto proporcionado por su temperatura de Curie. Debido al pequeño espesor del recubrimiento 65 ferromagnético y la eficiencia ajustada de la conducción eléctrica de alta frecuencia del alambre en la posición del recubrimiento 65 ferromagnético, el recubrimiento 65 ferromagnético se calentará muy rápidamente (es decir, una pequeña fracción de segundo) cuando la corriente se dirige a través del conductor 220 de alambre y se enfría rápidamente (es decir, una fracción de segundo) cuando se detiene la corriente.

Volviendo ahora a las FIGs. 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F Y 7G, se muestran puntas 210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f y 210g quirúrgicas de conductor con recubrimiento ferromagnético. En cada una de estas realizaciones, una porción del conductor 220 de alambre se dobla y se recubre con un recubrimiento 65 ferromagnético de manera que el recubrimiento 65 ferromagnético solo se expone al tejido donde se producirá el calentamiento deseado. Las FIGs. 7A y 7B son formas de circuito que se pueden usar para cortar o extirpar tejidos, dependiendo de la orientación de la herramienta con respecto al tejido. La FIG. 7A muestra una geometría redondeada, mientras que la FIG. 7B muestra una geometría cuadrada. La FIG. 7C muestra una geometría puntiaguda para aplicaciones de punta calentada que se puede hacer muy pequeña porque el proceso de disección, ablación y hemostasia de tejido requiere solo un pequeño punto de contacto. La FIG. 7D muestra una herramienta asimétrica con geometría de circuito, donde el recubrimiento 65 ferromagnético está dispuesto solo en un lado de la herramienta. La FIG. 7E muestra una geometría de gancho donde el recubrimiento 65 ferromagnético está dispuesto sobre la porción cóncava del gancho. La FIG. 7F muestra una geometría de gancho en la que el recubrimiento 65 ferromagnético está dispuesto en la parte convexa del gancho. La FIG. 7G muestra una geometría en ángulo, que puede usarse en situaciones similares como un bisturí. El uso de estas diversas geometrías de recubrimiento 65 ferromagnético sobre un conductor 220 de alambre puede permitir que la punta quirúrgica actúe con mucha precisión cuando esté activa y que sea atraumática cuando no esté activa.

En una realización representativa, el conductor eléctrico puede tener un diámetro de 0.01 mm a 1 mm y preferiblemente de 0.125 a 0.5 mm. El conductor eléctrico puede ser tungsteno, cobre, otros metales y no metales conductores, o una combinación tal como dos metales diferentes unidos para formar también un termopar para medir la temperatura. El conductor eléctrico también puede ser una fina capa de conductor, tal como cobre, dispersada alrededor de una barra, fibra o tubo no metálico, tal como vidrio o plástico resistente a altas temperaturas, y el material conductor, a su vez, puede estar recubierto con una fina capa de material ferromagnético. La película magnética forma una ruta magnética cerrada alrededor del alambre conductor de electricidad. La fina película magnética puede tener un espesor de aproximadamente 0.01-50 % y preferiblemente de aproximadamente 0.1 % a 20 % del diámetro de la sección transversal del alambre. Debido a la proximidad del recubrimiento al alambre, una pequeña corriente puede producir campos magnéticos elevados en el recubrimiento y provocar temperaturas significativas. Dado que la permeabilidad magnética de esta película es alta y está estrechamente acoplada al conductor eléctrico, los niveles bajos de corriente pueden provocar pérdidas de histéresis significativas.

Por lo tanto, es posible operar a altas frecuencias con bajos niveles de corriente alterna para lograr un rápido calentamiento inductivo hasta el punto de Curie. La misma masa térmica mínima permite una rápida descomposición del calor en el tejido y/o el conductor con el cese de la corriente. La herramienta, que tiene una masa térmica baja, proporciona un medio rápido para la regulación de la temperatura en un intervalo terapéutico entre aproximadamente 37 grados Celsius y 600 grados Celsius, y preferiblemente entre 40 y 500 grados Celsius.

Si bien el punto de Curie se ha descrito anteriormente como un límite de temperatura, aquí se puede seleccionar un material con un punto de Curie más allá de la necesidad terapéutica anticipada y la temperatura se puede regular por debajo del punto de Curie.

Mientras que algunas geometrías de punta se muestran en las FIGs. 7A a 7G, se anticipa que pueden usarse múltiples geometrías diferentes del conductor 60 con recubrimiento ferromagnético.

Volviendo ahora a la FIG. 8, se muestra una vista en corte de un lazo 350 en una posición retraída. Se coloca un recubrimiento ferromagnético en un conductor para formar un circuito 355 de lazo y luego se coloca dentro de una funda 360. Mientras está retraído, el circuito 355 de lazo puede descansar dentro de una funda 360 (o algún otro aplicador, incluyendo un tubo, anillo u otra geometría diseñada para reducir el ancho del lazo cuando está retraído). La vaina 360 comprime el circuito 355 de lazo dentro de su cuerpo hueco. A continuación, la funda 360 puede insertarse en una cavidad donde puede estar presente el tejido objetivo. Una vez que la funda 360 alcanza la ubicación deseada, el circuito 355 de lazo puede extenderse fuera de la funda 360 y terminar desplegado de forma similar a la FIG. 9A. En una realización, el conductor 365 puede empujarse o tirarse para provocar la extensión y retracción del circuito 355 de lazo.

Volviendo ahora a la FIG. 9A se muestra una vista lateral de un lazo 350 en una posición extendida. Una vez extendido, el circuito 355 de lazo se puede utilizar de varias maneras diferentes. En una realización, el circuito 355 de lazo puede colocarse sustancialmente alrededor del tejido objetivo, de modo que el tejido esté dentro del circuito 355 de lazo. A continuación, se puede hacer que el recubrimiento ferromagnético se caliente por inducción como se ha comentado anteriormente. El circuito 355 de lazo luego se retrae de vuelta al interior de la funda360 de manera que el tejido objetivo se separa y retira del tejido adyacente al tejido objetivo. El intervalo de temperatura deseado o el nivel de potencia pueden seleccionarse para hemostasia, mayor efectividad de separación de tejido u otra configuración deseada. Por ejemplo, en una realización, el lazo 350 está configurado para la eliminación de pólipos en la cavidad nasal.

En otro uso, el lazo 350 puede configurarse para la destrucción de tejidos. Una vez dentro de la cavidad deseada, el lazo puede extenderse de modo que una porción del circuito 355 de lazo toque el tejido objetivo. El circuito 355 de lazo puede entonces calentarse por inducción de manera que se produzca el efecto de tejido deseado. Por ejemplo, en una realización, la funda se puede colocar cerca o en el corazón y el circuito 355 de lazo se calienta por inducción para provocar una interrupción de las áreas anormales de conducción en el corazón, tal como en la ablación auricular.

Volviendo ahora a la FIG. 9B, se muestra una realización alternativa de un lazo 351. El aplicador puede ser un anillo 361 en lugar de una funda como en la FIG. 9A. De manera similar a la funda, el anillo 361 se puede usar para forzar el circuito a una posición alargada. Se podrían usar varios dispositivos para mantener el anillo en su lugar durante el uso.

Un método de ejemplo para separar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor que tenga un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una porción del mismo; colocar la parte del conductor que tiene el recubrimiento ferromagnético dentro de un tubo; insertar el tubo en una cavidad; desplegar la porción del conductor que tiene el recubrimiento ferromagnético dentro de la cavidad; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético mientras el recubrimiento ferromagnético calentado está en contacto con un tejido objetivo.

Los pasos opcionales pueden incluir: el paso de despliegue comprende además colocar el recubrimiento ferromagnético sustancialmente alrededor del tejido objetivo; retraer la porción de recubrimiento ferromagnético del conductor dentro del tubo; causar hemostasia en el tejido objetivo; formar el conductor en una geometría doblada de manera que una porción del conductor permanezca dentro del tubo; y tocar una porción cubierta ferromagnética de la geometría doblada con el tejido objetivo.

Un método de ejemplo para extraer tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un conductor que tenga al menos una porción que tenga un conductor ferromagnético dispuesto sobre la misma; y colocar el conductor ferromagnético alrededor de al menos una porción del tejido y tirar del conductor ferromagnético para que entre en contacto con el tejido de modo que el conductor ferromagnético corte el tejido.

Los pasos opcionales pueden incluir: usar un conductor que tenga una pluralidad de conductores ferromagnéticos en una matriz o pasar una señal eléctrica oscilante a través del conductor mientras el material ferromagnético está en contacto con el tejido.

Volviendo ahora a la FIG. 10A, se muestra una vista en primer plano de una punta de corte con una geometría de circuito y una matriz lineal de recubrimientos. Mientras que las realizaciones anteriores han divulgado un recubrimiento ferromagnético continuo sobre un conductor, en otra realización, hay más de un recubrimiento separado por brechas en un solo conductor. Esto se denomina una matriz lineal de elementos ferromagnéticos (un ejemplo de una matriz paralela de elementos ferromagnéticos se puede ver en las FIGS. 18A-18C).

En una realización, una geometría 270a de circuito puede tener múltiples recubrimientos 65, 65' y 65" ferromagnéticos que están separados por brechas en un conductor 220 de alambre. En otra realización mostrada en la FIG. 10B, se muestra una vista en primer plano de una punta de corte con una geometría 270b de gancho alternativa y una matriz lineal de recubrimientos 65 y 65' ferromagnéticos en un conductor 220 de alambre. La matriz lineal puede incluir la ventaja de permitir flexibilidad en la construcción de una geometría térmica deseada.

El conductor 220 que puede estar formado por una aleación que tenga memoria de forma, tal como Nitinol (aleación de níquel titanio). Un conductor de Nitinol u otra aleación con memoria de forma se puede doblar en una forma a una temperatura y luego volver a su forma original cuando se calienta por encima de su temperatura de transformación. Por lo tanto, un médico podría deformarlo para un uso particular a una temperatura más baja y luego usar el recubrimiento ferromagnético para calentar el conductor y devolverlo a su configuración original. Por ejemplo, un conductor de aleación con memoria de forma podría usarse para formar un lazo que cambia de forma cuando se calienta. Asimismo, un conductor de forma serpentina se puede hacer de Nitinol u otra aleación con memoria de forma para tener una forma durante el uso a una temperatura dada y una segunda forma a una temperatura más alta. Otro ejemplo sería para un conductor que cambiaría de forma cuando se calentara para expulsarse de un catéter o endoscopio, y luego permitiría la retracción cuando se enfría.

En otra realización, los recubrimientos ferromagnéticos se pueden formar de tal manera que un recubrimiento individual entre la matriz lineal pueda recibir más potencia ajustando la energía eléctrica oscilante. La sintonización puede lograrse ajustando la frecuencia y/o la adaptación de carga realizada por la fuente de potencia para recubrimientos ferromagnéticos específicos.

La respuesta de frecuencia de los recubrimientos individuales puede verse afectada por la alteración de las características físicas de los recubrimientos individuales. Estas características físicas pueden incluir composición, espesor, longitud y proximidad a otros recubrimientos. Al alterar las características físicas de cada recubrimiento, los recubrimientos individuales pueden consumir más energía a una frecuencia óptima para ese recubrimiento. Otros recubrimientos pueden disipar menos o ninguna energía a la misma frecuencia. Por lo tanto, puede ser posible direccionar elementos individuales de acuerdo con la salida de frecuencia del generador.

Volviendo ahora a la FIG. 11, se muestra una vista en corte de una herramienta 370 de lazo con una serie lineal de revestimientos en una posición retraída. En algunas realizaciones, algunos recubrimientos ferromagnéticos pueden carecer de la elasticidad para doblarse de manera efectiva en una posición retraída. Por lo tanto, los segmentos 375 de recubrimiento individuales pueden estar separados por espacios brechas de manera que el conductor 365 pueda flexionarse mientras que los segmentos 375 de recubrimiento pueden permanecer rígidos.

De manera similar, la herramienta 370 de lazo puede extenderse, como se ve en la FIG. 12 Las brechas 380 entre los segmentos 375 de recubrimiento se pueden ajustar de manera que el efecto de calentamiento sea similar en las brechas 380 que en los segmentos de recubrimiento. Por lo tanto, la herramienta 370 de lazo con matriz lineal puede actuar de manera similar al lazo con recubrimiento flexible en las FIGs. 8 y 9.

Volviendo ahora a la FIG. 13, se muestra una vista en sección transversal de una punta de corte de una sola capa en la región con recubrimiento ferromagnético. El recubrimiento 65 ferromagnético está dispuesto sobre un conductor 220 de alambre. El recubrimiento 65 ferromagnético proporciona varias ventajas. En primer lugar, el recubrimiento 65 ferromagnético es menos frágil cuando se somete a tensión térmica que las perlas de ferrita, que tienen tendencia a agrietarse cuando se calientan y luego se sumergen en líquido. Se ha observado que el conductor 60 recubierto ferromagnético sobrevive a la inmersión repetida en líquido sin sufrir daños. Además, el recubrimiento 65 ferromagnético tiene una cualidad de calentamiento rápido y enfriamiento rápido. Esto es probablemente debido a la pequeña cantidad de recubrimiento 65 ferromagnético sobre el que actúa el campo magnético, de modo que la energía se concentra en un área pequeña. Es probable que el enfriamiento rápido se deba a la pequeña cantidad de masa térmica que está activa durante el calentamiento. Además, la composición del recubrimiento 65 ferromagnético puede alterarse para lograr una temperatura de Curie diferente, lo que proporcionaría un atributo de techo térmico autolimitante máximo al dispositivo.

Volviendo ahora a las FIGs. 14A, 14B y 15, se muestra una punta de herramienta quirúrgica multicapa. Una sección transversal de 14A a lo largo de la línea 221 puede resultar en la FIG. 14B que muestra capas alternas de conductor 220 y 220' de alambre y recubrimiento 65 y 65' ferromagnético. La capacidad de calentamiento se puede aumentar colocando capas delgadas de material de conductor 220 y 220' alterno y recubrimiento 65 y 65' ferromagnético, manteniendo al mismo tiempo las ventajas de calentamiento y enfriamiento rápidos. La FIG. 15 muestra una vista en sección transversal axial de la FIG. 14A a lo largo de la línea 390. También se pueden ver las capas alternas del conductor 220 y 220' y el recubrimiento 65 y 65' ferromagnético.

Volviendo ahora a la FIG. 16, se muestra una geometría cilíndrica de lado aplanado. La superficie 180 plana se puede fabricar para generar un chapado 182 delgado de recubrimiento ferromagnético en el conductor 66 en relación con el chapado más grueso alrededor del resto del conductor 66. Este chapado 182 delgado puede dar como resultado un primer calentamiento selectivo en esta superficie 180 plana. El calentamiento inductivo puede ser proporcional a la densidad de flujo dentro del recubrimiento magnéticamente permeable. En una realización, un recubrimiento diluido asimétricamente tiene un espesor de sección transversal pequeño y puede generar mayores pérdidas por histéresis en forma de calor. Por lo tanto, se puede lograr una temperatura terapéutica con una potencia aún menor en la superficie 180 plana con una mayor densidad 192 de flujo en comparación con un lado opuesto más frío con una densidad 190 de flujo reducida. Una ventaja es que se puede mejorar la respuesta temporal rápida y el calentamiento óptimo distribuido en la interfaz del tejido.

Volviendo ahora a la FIG. 17, el recubrimiento 65 ferromagnético también puede configurarse para concentrar el aumento de temperatura en el exterior del recubrimiento 65 ferromagnético, reduciendo aún más el tiempo necesario para enfriar el recubrimiento 65 ferromagnético en una aplicación de potencia relativamente alta. Un ejemplo de tal configuración se muestra en la FIG. 17, en el que los campos generados por el flujo 230 y 230' de corriente (las flechas) pueden tener un efecto de cancelación entre sí dentro del recubrimiento 65 ferromagnético que rodea a ambos conductores, manteniendo el material ferromagnético entre el conductor 441 en circuito más frío que el material ferromagnético en el perímetro.

Volviendo ahora a las FIGs. 18A-18D, se muestran varias geometrías de punta 194 quirúrgica. En la FIG. 18A, se muestra una punta 194a quirúrgica con un solo alambre eléctricamente conductor de pequeño diámetro chapado con el material 196 magnético de película delgada. En la FIG. 18B, se muestra la punta 194b quirúrgica con dos alambres eléctricamente conductores de diámetro pequeño chapados con el material 196' magnético de película delgada. En la FIG. 18C, se muestra una punta 194c quirúrgica con tres alambres eléctricamente conductores de pequeño diámetro chapados con el material 196" magnético de película delgada. Por lo tanto, se contempla que una geometría de punta pueda consistir en una pluralidad de alambres eléctricamente conductores de pequeño diámetro chapados con el material magnético de película delgada. Dicho diseño mantiene la sensibilidad al calor temporal (inicio rápido, compensación rápida) esencial para el entorno quirúrgico dinámico debido a la masa mínima del conductor con recubrimiento ferromagnético. Así es posible configurar un diente plano con dos o más alambres espaciados como una práctica herramienta monotérmica o multitérmica. Además, las puntas 194a, 194b y 194c también pueden intercambiarse como se ve en la FIG. 18D, que tiene un receptáculo 198 para las puntas 194 en las FIG. 18A-18C. Se apreciará que el sistema generador se puede configurar para ajustar la potencia suministrada conjuntamente a dos o más de los conductores y que se puede proporcionar un control de usuario (como se muestra en otras figuras) para ese fin.

El recubrimiento 65 ferromagnético se puede utilizar para contactar directamente con el tejido, o se puede aplicar un recubrimiento antiadherente, como TEFLON (PTFE), o un material similar, sobre el recubrimiento y el conductor ferromagnéticos para evitar que se pegue al tejido. Alternativamente, el recubrimiento ferromagnético podría recubrirse con otro material, tal como oro, para mejorar la biocompatibilidad y/o pulirse para reducir la fuerza de arrastre al atravesar el tejido. El recubrimiento ferromagnético también podría recubrirse con un material térmicamente conductor para mejorar la transferencia de calor. De hecho, se puede seleccionar un solo recubrimiento para que tenga múltiples propiedades deseables.

Volviendo ahora a las FIGs. 19 a 22, el conductor con recubrimiento ferromagnético puede unirse a una geometría primaria. La geometría primaria puede proporcionar una superficie de unión o un sitio interno para el conductor con un recubrimiento ferromagnético. Así, las ventajas del recubrimiento ferromagnético de un conductor pueden combinarse con las ventajas de la geometría primaria y su material correspondiente. La geometría principal se puede seleccionar por diversas razones, incluyendo, pero sin limitarse a, la resistencia del material, la rigidez, la conducción de calor, la resistencia a la transferencia térmica de calor, el área superficial o la funcionalidad adicional.

Como se usa en el presente documento, una geometría primaria indica una estructura a la que se puede unir un conductor con recubrimiento ferromagnético y que define la forma de la herramienta. Por ejemplo, una geometría principal podría ser un bisturí, los dientes de unos fórceps, la cara de una espátula o la forma de una bola en el extremo de una sonda. La geometría del conductor, por lo tanto, puede estar dispuesta sobre la geometría principal, puede extenderse a través de un orificio en la geometría principal y/o estar incrustada en la geometría principal. Por ejemplo, una geometría principal puede ser un bisturí, mientras que la geometría del conductor puede tener la forma serpentina de un alambre con recubrimiento ferromagnético sobre la geometría principal.

Volviendo ahora a las FIGs. 19A y 19B, se muestra un bisturí 223 de corte en frío con función térmica ferromagnética inductiva alternativa. El bisturí 223 de corte en frío se puede usar para cortar mediante la aplicación de una hoja que tiene un filo y que tiene una función térmica secundaria activada cuando se requiere, como por ejemplo para la coagulación. En las realizaciones mostradas en las FIGs. 19A y 19B, esto se logra colocando un conductor 220 de alambre con recubrimiento ferromagnético sobre el lado de una geometría primaria en forma de bisturí, que puede cortar tejido sin activar el conductor o el recubrimiento 65 ferromagnético. El bisturí 223 de corte en frío se puede utilizar clásicamente para realizar incisiones en tejido. Sin embargo, si el paciente comienza a sangrar, el operador del bisturí 223 de corte en frío puede activar el conductor con recubrimiento ferromagnético y colocar el lado del bisturí 223 de corte en frío (y correspondientemente, el conductor con recubrimiento ferromagnético) sobre el tejido sangrante. El efecto térmico puede hacer que el tejido se selle y deje de sangrar. Después de la desactivación del conductor con recubrimiento ferromagnético, el operador del bisturí puede volver a hacer incisiones con los beneficios de un bisturí de corte en frío.

El uso de un bisturí 223 de corte en frío de este tipo tiene varias ventajas. La herramienta de doble uso no requiere que el operador del bisturí 223 de corte en frío retire una herramienta y la reemplace por otra, lo que genera el riesgo de más daños y demoras. Debido al recubrimiento 65 ferromagnético, el bisturí 223 de corte en frío también puede tener un tiempo de respuesta térmica rápido (el tiempo de calentamiento y enfriamiento) en la región del recubrimiento 65 ferromagnético, de modo que el bisturí 223 de corte en frío puede usarse en el área objetivo y reducir el tiempo de espera. En los casos en los que sea deseable calentar todo el bisturí de corte en frío, el tiempo de respuesta térmica puede reducirse aún más quitando una porción 222 central de la hoja (como se ve en la FIG. 19B), lo que da como resultado una porción no contigua de la hoja que puede ocurrir entre o adyacente a la ruta del conductor. Quitar la porción 222 central de la hoja puede reducir aún más la masa térmica y, en consecuencia, el tiempo de respuesta térmica.

En una realización, relacionada con la FIG. 19B, el recubrimiento ferromagnético puede limitarse a una parte del bisturí, tal como la punta del bisturí 223 de corte en frío. Esta limitación haría que solo se calentara la punta, mientras que las partes restantes de la geometría primaria permanecerían a una temperatura más baja. Esta limitación del calentamiento a una porción de la geometría primaria en la proximidad del recubrimiento ferromagnético puede proporcionar un mayor grado de precisión y utilidad en espacios más pequeños. De manera similar, el conductor 220 de alambre con recubrimiento ferromagnético puede formar un patrón, tal como un patrón en zigzag o en serpentina, a lo largo de la superficie del bisturí 223 de corte en frío para aumentar la cobertura de calentamiento de la superficie.

Los efectos de bisturí también pueden mejorarse mediante los efectos térmicos del conductor 220 de alambre con recubrimiento ferromagnético. En una realización, el bisturí puede tener múltiples partes con diferentes intervalos de temperatura direccionables a cada parte. Por ejemplo, la energía de la hoja del bisturí se puede usar para cortar, mientras que la energía de los lados de la hoja se puede usar para coagular las paredes del tejido. En otra realización, el conductor 220 de alambre con recubrimiento ferromagnético puede activarse para proporcionar una capacidad de corte adicional cuando se mueve a través de tejido más difícil. En otra realización, el conductor con recubrimiento ferromagnético se puede activar para proporcionar un proceso de corte más suave junto con la hoja de bisturí. Se puede usar un control de usuario para seleccionar un ajuste de potencia que se suministrará mediante una fuente de potencia, que se puede correlacionar con una temperatura deseada o un efecto en el tejido.

La fuente de alimentación puede abordar recubrimiento individuales y sus conductores asociados de varias maneras diferentes. En una realización, los conductores tienen líneas eléctricas individuales, pero comparten una tierra común. En otra realización, los conductores tienen líneas de potencia y de tierra individuales. Otra realización usa la modulación de frecuencia para abordar recubrimientos individuales. Una realización digital utiliza tres conductores. Un conductor se usa para la comunicación sobre qué recubrimiento debe recibir energía, mientras que los otros dos son las señales de energía y tierra. Un circuito digital alternativo elimina el circuito de comunicación y, en su lugar, envía una señal de identificación del precursor en la línea de potencia de modo que el circuito pueda identificar y dirigir la potencia al circuito correcto. De hecho, estas tecnologías no son mutuamente excluyentes, sino que pueden combinarse y usarse juntas. Por ejemplo, la combinación de circuitos puede ser ventajosa cuando algunos circuitos requieren menos energía que otros circuitos.

Volviendo ahora a la FIG. 20A, se muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría en forma de espátula. La espátula 224 puede tener un recubrimiento 65 ferromagnético sobre un conductor 220 de alambre que sigue el perímetro de la forma de la espátula como se muestra. En una realización alternativa, la porción recubierta de ferromagnético del conductor 220 de alambre puede formar un patrón a lo largo de la superficie de la geometría de modo que la superficie esté cubierta de manera más uniforme por la porción con recubrimiento ferromagnético del conductor 220 de alambre.

Una geometría de espátula puede ser útil para diversos efectos y procedimientos de tejido. En una realización, la espátula se usa para hemostasia o soldadura de tejidos durante la cirugía. Después de realizar una incisión, si es necesario, se puede aplicar la espátula al tejido inciso para lograr la hemostasia o incluso la soldadura del tejido. En otra realización, la espátula presiona el tejido y la energía térmica se usa para la ablación del tejido.

Volviendo ahora a la FIG. 20B, la herramienta quirúrgica térmica con una geometría en forma de espátula se muestra en forma de fórceps. Los fórceps 225 de espátula se pueden usar en combinación de manera que cada espátula tenga un control de potencia separado o los fórceps puedan tener un control de potencia en común. En otras realizaciones, los fórceps también pueden calentarse solo en una espátula de los fórceps. Una herramienta de este tipo se puede usar para pinzar vasos para detener el flujo de sangre y luego provocar hemostasia y corte de los vasos con calor.

Volviendo ahora a las FIGs. 20C y 20D, una vista lateral de la FIG. 20A se muestra en dos realizaciones diferentes. El recubrimiento ferromagnético y el conductor de alambre se pueden unir a la geometría primaria de varias formas. En una realización que se muestra en 20C, el recubrimiento 65 ferromagnético y el conductor pueden unirse a la superficie de la geometría primaria. Alternativamente, en 20D, el recubrimiento 65 ferromagnético y el conductor pueden estar incrustados dentro de la geometría primaria. Dependiendo del efecto deseado, las herramientas representadas en las FIGs. 20A, 20B, 20C y 20D se pueden aplicar al tejido de tal manera que el lado de la herramienta en el que se encuentra el conductor 65 con recubrimiento ferromagnético puede hacer contacto con el tejido, o se puede aplicar el lado opuesto al tejido.

Volviendo ahora a las FIGs. 21A, 21B y 21C, se muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría en forma de bola. En una realización, una bola 226 envuelta horizontalmente o una bola 231 envuelta verticalmente puede estar envuelta interna o externamente con un conductor 220 de alambre con un recubrimiento 65 ferromagnético como se ve en las Figs. 21A y la FIG. 21C. En otra realización, mostrada en la FIG. 21B, una geometría 227 de bola puede contener un conductor 220 de alambre con un recubrimiento ferromagnético preparado en otra forma, tal como una forma de herradura. En las realizaciones, se puede formar un elemento de calentamiento en forma de bola que se puede usar para coagular o proporcionar un efecto terapéutico sobre una gran superficie de tejido. La bola también puede ser eficaz en la ablación de tejidos, ya que puede irradiar energía térmica en la mayoría de las direcciones, si no en todas.

Volviendo ahora a la FIG. 22A, se muestra una herramienta quirúrgica térmica con una geometría puntiaguda. La herramienta 228 puntiaguda puede tener un recubrimiento 65 ferromagnético en un conductor 220 de alambre que sigue el perímetro de la herramienta puntiaguda como se muestra. En una realización alternativa, la porción con recubrimiento ferromagnético del conductor 220 de alambre puede formar un patrón a lo largo de la superficie de la punta de la geometría de modo que la superficie de la punta esté cubierta de manera más uniforme por la porción con recubrimiento ferromagnético del conductor 220 de alambre. La herramienta 228 puntiaguda puede ser particularmente útil para realizar incisiones que penetran capas de tejido, proporcionando un medio para la coagulación durante el corte, tal como la coagulación de tejido alrededor del sitio de inserción del trocar para cirugía laparoscópica.

Volviendo ahora a la FIG. 22B, la herramienta quirúrgica térmica con una geometría puntiaguda se muestra en forma de fórceps. Los fórceps 229 puntiagudos se pueden usar en combinación de manera que cada geometría puntiaguda tenga un control de potencia separado o los fórceps puedan tener un control de potencia en común. Dicha herramienta se puede configurar para lograr la hemostasia y el corte en la ligadura de vasos pequeños.

Si bien algunas geometrías primarias se han mostrado en forma singular, las geometrías primarias se pueden usar en combinación. Esto puede incluir dos o más de la misma geometría primaria o geometrías primarias diferentes, incluyendo las aplicaciones de fórceps. Cada geometría principal puede controlarse comúnmente para potencia o tener controles de potencia separados para cada geometría principal. Además, las geometrías primarias sólidas se pueden alterar de manera similar a la geometría primaria del bisturí que se muestra arriba, de modo que se pueden eliminar partes de las geometrías primarias para reducir la masa térmica y, en consecuencia, el tiempo de respuesta térmica.

Si bien se ha demostrado que algunas de las geometrías primarias tienen una construcción simétrica, las geometrías primarias pueden tener una construcción asimétrica o direccional de modo que solo una porción de la geometría primaria estaría activa. Esto se puede lograr colocando el recubrimiento ferromagnético solo en la porción del alambre conductor que reside en el área de la geometría primaria que se desea que esté activa. Por ejemplo, la geometría de la espátula se puede configurar para que esté activa en un área si el conductor con recubrimiento ferromagnético no se coloca simétricamente en la estructura de la espátula. Esto se puede mejorar aún más proporcionando un patrón, tal como un patrón en zigzag o serpenteante, en la porción activa deseada de la geometría, tal como una superficie.

En otra realización, se puede activar una porción de la geometría principal. Mediante el uso de múltiples conductores con un recubrimiento 65 ferromagnético unido a diferentes porciones de una geometría primaria, se puede activar selectivamente una porción de la geometría primaria. Por ejemplo, una geometría 232 de bisturí se puede dividir en una porción 234 de punta y una porción 236 de cara como se muestra en la FIG. 22C. Luego, un operador de bisturí puede elegir si activar solo la punta o la punta junto con la cara de la geometría del bisturí, según el área de superficie deseada. De manera similar, en una aplicación de fórceps, los fórceps se pueden dividir en porciones internas y externas. Si el operador de fórceps desea eliminar algo que pueda estar rodeado por las pinzas, tal como un pólipo, las porciones internas pueden activarse mientras que las porciones externas permanecen desactivadas. Si es necesario sellar los lados opuestos de un vacío, se pueden activar las superficies exteriores de las pinzas.

Mediante el uso de múltiples conductores con un recubrimiento 65 ferromagnético unidos a diferentes partes de una geometría primaria y fuentes de potencia controladas por separado, se pueden activar diferentes porciones de la geometría primaria al mismo tiempo para diferentes usos o efectos. Por ejemplo, una porción de borde de una geometría primaria puede activarse para cortar mientras que la porción de cuchilla puede activarse para hemostasia.

Por lo tanto, un método de ejemplo para tratar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una geometría primaria que tenga un conductor dispuesto sobre esta, teniendo el conductor un recubrimiento ferromagnético dispuesto sobre una porción del mismo; disponer el recubrimiento ferromagnético en contacto con el tejido; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético y tratar el tejido.

Los pasos opcionales del método pueden incluir elegir una geometría principal seleccionada del grupo de geometría de bisturí, espátula, bola y punta. El tratamiento del tejido puede incluir la incisión, la hemostasia, la ablación o la soldadura del endotelio vascular.

Un método de ejemplo para la destrucción de tejidos puede incluir los pasos de seleccionar un conductor que tenga un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una porción del mismo; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético y destruir el tejido.

Los pasos opcionales del método pueden incluir la monitorización del tejido y el cese del envío de la señal eléctrica oscilante al conductor cuando se ha producido la destrucción deseada del tejido o se han de evitar efectos no deseados en el tejido.

Un método para formar un instrumento quirúrgico puede incluir los pasos de: seleccionar una geometría principal; recubrir un conductor con material ferromagnético; y disponer el conductor sobre la geometría primaria.

Los pasos opcionales del método pueden incluir proporcionar conexiones eléctricas en el conductor configurado para recibir energía eléctrica oscilante.

Volviendo ahora a la FIG. 23A, se muestra un catéter 270 que tiene un conductor 220 que está al menos parcialmente recubierto con material ferromagnético dispuesto alrededor de la punta del catéter. Dependiendo del efecto terapéutico deseado, la ubicación de la bobina de recubrimiento 65 ferromagnético podría estar dentro de la punta del catéter, o un solo circuito de conductor con recubrimiento ferromagnético que tenga una circunferencia que se aproxime a la del canal 260 central de catéter podría ubicarse en el extremo de la punta del catéter.

En la FIG. 23B, se muestra otro catéter 270 con recubrimiento ferromagnético. Si bien en algunas realizaciones el conductor puede ser un alambre, una bobina o una estructura anular, también se podría formar un catéter 270 con recubrimiento ferromagnético que serviría como un conductor 250 alternativo con un recubrimiento 65 ferromagnético. En esta realización, el catéter podría consistir en dos conductores coaxiales, separados por un aislante. En la punta distal del catéter 270, se puede aplicar un recubrimiento conductor de manera que los conductores coaxiales creen una ruta eléctrica continua. El recubrimiento ferromagnético se puede dispersar sobre la superficie del diámetro externo cerca de la punta distal del catéter, como se muestra en la FIG. 23B, o, en el extremo del catéter, en la superficie anular que conecta los conductores coaxiales. Esto permitiría que el catéter 270 con recubrimiento ferromagnético realizara otras funciones, tales como irrigación, aspiración, detección o, para permitir el acceso de visualización a través de fibras ópticas, a través de un canal 260 central, como es común en muchos intervencionistas, así como procedimientos quirúrgicos abiertos y mínimamente invasivos. Además, el lumen central del catéter podría usarse para proporcionar acceso a otras modalidades de detección, incluyendo, pero sin limitarse a, impedancia y pH.

Se apreciará que el catéter 270 o un endoscopio podrían estar provistos tanto de un electrodo bipolar como de un elemento térmico. Por lo tanto, los beneficios de un catéter o endoscopio de este tipo podrían combinarse con la herramienta quirúrgica multimodo discutida en el presente documento.

Volviendo ahora a la FIG. 24, se muestra una vista lateral de una realización alternativa de una punta 288 de catéter de herramienta quirúrgica de conductor con recubrimiento ferromagnético. En una realización, el conductor puede consistir en un conductor con recubrimiento ferromagnético colocado sobre un sustrato 285 que forma un cuerpo con un canal central. El recubrimiento ferromagnético puede consistir en un recubrimiento 275 ferromagnético chapado sobre un conductor 289. El recubrimiento puede colocarse en el exterior del sustrato 285 de modo que los efectos térmicos se dirijan hacia el exterior. Esto puede permitir que la punta del catéter aplique efectos de tejido térmico a las paredes del tejido.

En otra realización, el interior del sustrato puede contener el conductor 289 y el recubrimiento 275 ferromagnético de modo que los efectos térmicos se dirijan internamente. Un recubrimiento interno puede permitir la entrega de un sólido fundible a un área deseada, tal como en aplicaciones de osteosíntesis y sellado de trompas de Falopio.

Alternativamente, el recubrimiento 275 ferromagnético puede rodear la entrada al canal 260 central, de modo que los efectos térmicos puedan dirigirse frente a la punta. Hacer que la energía térmica se dirija frente a la entrada del canal 260 central puede ayudar a tomar una muestra de tejido o eliminar material, tal como un pólipo.

El chapado se puede lograr a través de múltiples métodos. El sustrato 285 puede extrudirse, moldearse o formarse a partir de diversos materiales, incluyendo termoplásticos de alta temperatura, vidrio u otro material de sustrato adecuado. El chapado real se puede lograr mediante electrometalizado, electrometalizado, deposición de vapor o ataque químico, o alguna combinación de los mismos. Por lo tanto, a través del proceso de recubrimiento, se puede formar una punta 288 de catéter con un recubrimiento 275 ferromagnético en un conductor 280 con una ruta continua.

El catéter también puede tener múltiples canales. Un canal puede ser un canal de despliegue para el conductor con recubrimiento ferromagnético. Se puede usar otro canal para uno o más sensores o fuentes, o incluso cada sensor o fuente en su propio canal -tal como un sensor de temperatura, una fuente de iluminación y un endoscopio. Otros canales pueden incluir el suministro, la irrigación o la aspiración de sustancias, incluyendo los asociados con el tratamiento, tal como en la osteosíntesis o el sellado de las trompas de Falopio. De hecho, el recubrimiento ferromagnético puede ayudar a fundir dichas sustancias y el recubrimiento puede dirigirse a uno o más canales específicos en lugar del catéter en general.

Volviendo ahora a la FIG. 25, se muestra un endoscopio 240 con un canal 262 de visualización del tipo de lente de barra o del tipo de haz de fibras organizadas aparte de una fuente 266 emisora de luz. Se muestra un coagulador/cortador 264 de circuito que consiste en el conductor 65 con recubrimiento ferromagnético. Tal adaptación se contempla en aplicaciones de lazo tales como polipectomía de colon o aplicaciones de sellado y corte en diversos procedimientos laparoscópicos. Otras modalidades de detección incluyen detección de células tumorales de campo cercano o monitorización de calor infrarrojo. Las configuraciones de herramientas similares al endoscopio 240 descrito se pueden incorporar en herramientas que se pueden administrar al tejido objetivo a través del lumen de un catéter.

En una realización, las células tumorales se marcan con materiales que emiten fluorescencia cuando se exponen a luz ultravioleta. El endoscopio 240 puede contener una fuente 266 de luz y un sensor u óptica dentro del canal 262 que devuelve la fluorescencia detectada. La porción de recubrimiento 65 ferromagnético del endoscopio 240 puede entonces dirigirse al tejido marcado para su destrucción.

En otra realización, los materiales se depositan alrededor del tejido o hueso objetivo en un estado solidificado. Una vez entregados, los materiales se funden hasta su conformación en el sitio mediante activación por el endoscopio 240 descrito anteriormente. Los ejemplos de uso de esta realización incluyen el sellado de las trompas de Falopio y la osteosíntesis. Además, dichos materiales podrían eliminarse fundiéndolos con el mismo o similar endoscopio 240 y aspirarlos a través de un lumen central del endoscopio 240. En aún otras aplicaciones, los materiales pueden administrarse en forma líquida y curarse mediante un proceso de calentamiento térmico inducido por el endoscopio 240.

Alternativamente, el conductor puede ser parte de un haz de fibras. Las fibras pueden estar contenidas dentro de un catéter o agrupadas de otro modo. El conductor puede tener un recubrimiento ferromagnético, mientras que las otras fibras pueden tener otros propósitos que incluyen observación visual, detección, aspiración o irrigación.

Un método de ejemplo de ablación de tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un catéter con un conductor con cubierta ferromagnética; hacer que el conductor con cubierta ferromagnética toque el tejido que se va a extirpar; y suministrar potencia al conductor cubierto ferromagnético.

Los pasos opcionales pueden incluir: dirigir el catéter al tejido con la ayuda de un endoscopio; seleccionar un conductor con recubrimiento ferromagnético dispuesto sobre el catéter; seleccionar un conductor con recubrimiento ferromagnético contenido dentro del catéter; hacer que el conductor con recubrimiento ferromagnético se despliegue desde el catéter; o tocar el conductor con recubrimiento ferromagnético con el tejido que va a ser ablacionado.

Un método de ejemplo para administrar una sustancia en un cuerpo puede incluir los pasos de: seleccionar un catéter con un conductor con recubrimiento ferromagnético; colocar una sustancia en el catéter; insertar el catéter en un cuerpo; y hacer que se envíe potencia al conductor con recubrimiento ferromagnético.

Los pasos opcionales pueden incluir: seleccionar una sustancia para la osteosíntesis; seleccionar una sustancia para sellar las trompas de Falopio; o derretir la sustancia en el catéter.

Un método de ejemplo para tratar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar un catéter con un conductor con recubrimiento ferromagnético; poner el catéter en contacto con el tejido; y seleccionando un ajuste de potencia. El intervalo de temperatura puede corresponder a un intervalo de temperatura o efecto tisular deseado. El efecto tisular deseado puede seleccionarse del grupo de soldadura endotelial vascular, hemostasia, abrasión, sellado, incisión, ablación o vaporización. De hecho, el ajuste de potencia puede corresponder a un efecto tisular deseado.

Volviendo ahora a la FIG. 26, se muestra una herramienta 290 de ablación de tejido. En aplicaciones típicas de ablación de tejidos, se inserta un brazo o diente 295 en el tejido no deseado. Se pueden activar una o más puntas 300 de modo que la temperatura del tejido se eleve a un nivel deseado durante una cantidad de tiempo deseada. Después de que la activación haya tenido éxito en mantener una temperatura durante una cantidad de tiempo deseada, o se noten efectos no deseados, la una o más puntas 300 pueden desactivarse y retirarse del tejido.

En una realización, un conductor 220 puede estar contenido en uno o más brazos o dientes 295 con puntas 300 que pueden contener recubrimientos 65 ferromagnéticos. Las puntas 300 pueden insertarse en el tejido y controlarse la temperatura hasta que se produzca la destrucción del tejido o se produzcan uno o más efectos no deseados en el tejido. Los efectos del tejido se pueden monitorizar a través de sensores en los dientes 295 o externamente.

Los sensores se pueden colocar de múltiples maneras. En una realización, el sensor se coloca en el diente y lejos de una punta 300 con recubrimiento ferromagnético. En otra realización, una punta 300 puede tener un recubrimiento ferromagnético, mientras que una punta 300 alternativa puede no tener recubrimiento, pero sí un sensor contenido en su interior. Los sensores pueden monitorizar los efectos del tejido o devolver señales para ser observadas o procesadas. Esto puede incluir sensores tales como sensores de temperatura, cámaras y formación de imágenes remotas. En otra realización, la temperatura puede controlarse a través de imágenes externas.

El sensor puede así formar parte de un circuito de retroalimentación. Al monitorizar uno o más efectos en el tejido, la herramienta de ablación puede autoajustar la configuración de potencia. Este autoajuste puede permitir que el sistema funcione por debajo del punto de Curie y aún así mantener un efecto tisular y/o un intervalo de temperatura deseados.

En el caso de que se use más de una punta 300, las puntas 300 con un recubrimiento 65 ferromagnético pueden controlarse individualmente de modo que el perfil térmico se concentre en el área deseada. Esto también puede permitir que un segundo diente controle los efectos del tejido, mientras que un diente principal se usa para realizar la función térmica.

La fuente de potencia puede dirigirse individualmente a cada diente. En una realización, la fuente de potencia monitoriza la temperatura de cada diente. A medida que se destruye el tejido, el contenido de agua del tejido puede disminuir. A medida que disminuye el contenido de agua, es posible que el tejido no requiera la misma cantidad de energía térmica. Por lo tanto, a medida que se destruye el tejido, la fuente de potencia puede controlar la temperatura y enviar menos potencia o ninguna potencia a las puntas 300 que muestran evidencia de cambios o picos de temperatura.

Si bien se ha mostrado un diagrama de una herramienta de ablación de tejido de múltiples puntas en la FIG. 26, se puede hacer una única herramienta de ablación de tejido en una configuración similar a la de la FIG. 7C.

Además de las ventajas de los usos en tejidos, la herramienta quirúrgica también puede ser autolimpiante. En una realización, cuando se activa en el aire, la herramienta puede alcanzar una temperatura suficiente para carbonizar o vaporizar restos de tejido.

Aunque las realizaciones anteriores han divulgado un conductor ferromagnético que funciona únicamente en una modalidad de calentamiento inductivo, de acuerdo con los principios de la presente invención, un sistema quirúrgico térmico puede combinarse con otra tecnología para formar instrumentos quirúrgicos multimodo. Los instrumentos quirúrgicos multimodo pueden aprovechar las ventajas de múltiples modalidades de energía, al tiempo que reducen potencialmente algunos inconvenientes inherentes de cualquiera de las modalidades por sí mismas. (Aunque se analizan algunos ejemplos, se apreciará que se puede lograr una modalidad quirúrgica multimodo modificando virtualmente cualquiera de las realizaciones analizadas anteriormente).

Como se usa en el presente documento, múltiplex indica comunicar las dos o más señales a través de un solo canal. En muchos casos, el canal puede ser un alambre o un cable, y las señales pueden imponerse de forma independiente o simultánea sobre el único canal.

Se pueden combinar diferentes modalidades. Las modalidades térmicas pueden formarse a partir de elementos térmicos que producen energía térmica e incluyen, pero no se limitan a, dispositivos de calentamiento por inducción, calentamiento por conducción y calentamiento por resistencia. Las modalidades de electrocirugía se pueden formar a partir de elementos electroquirúrgicos que transmiten energía eléctrica al tejido objetivo e incluyen, pero no se limitan a, modalidades monopolares y bipolares. Las modalidades mecánicas se pueden formar a partir de elementos ultrasónicos que transmiten energía mecánica en forma de ondas de presión (también conocida como energía ultrasónica) al tejido objetivo e incluyen, pero no se limitan a, la rotura del tejido por ultrasonidos. Estas modalidades pueden tener diferentes ventajas en combinación.

El calentamiento inductivo puede ser el resultado de la resistencia de una sustancia a las fuerzas magnéticas o eléctricas. El calentamiento inductivo puede incluir efectos tales como el efecto ferromagnético, como se describe anteriormente, o un efecto ferroeléctrico en el que las sustancias pueden resistir los cambios en los campos eléctricos.

Como se usa en el presente documento, "calentamiento conductivo" o "elemento de calentamiento conductivo" se refieren a la transferencia de energía térmica desde una fuente de calor hasta un punto final a través de uno o más elementos intermedios. Por ejemplo, una herramienta quirúrgica puede utilizar la transferencia de calor térmico para hacer que la energía térmica se transfiera desde una fuente de calor, tal como un calentador inductivo ferromagnético, a través de un elemento intermedio, tal como un alambre, hasta una punta quirúrgica, el punto final. El proceso de calentamiento conductivo puede ser similar a los disipadores de calor descritos anteriormente; solo la transferencia térmica se dirige al tejido en lugar de a otro medio. Véase también la descripción de los disipadores de calor relativa a la FIG. 4A.

El calentamiento resistivo también se puede utilizar como modalidad térmica. Un elemento de calentamiento por resistencia puede resistir el paso de la corriente eléctrica y así disipar potencia en forma de energía térmica.

En la modalidad de cirugía monopolar, un cirujano puede usar un solo electrodo para pasar corriente eléctrica a través del cuerpo. A menudo, se conecta un segundo electrodo a la espalda, las piernas o la mesa quirúrgica para completar el circuito. Sin embargo, algunos dispositivos monopolares también funcionan sin un electrodo de retorno con corriente de alta frecuencia de baja potencia debido a que la autocapacitancia del cuerpo actúa como una ruta de retorno por la corriente de desplazamiento.

En la modalidad de cirugía bipolar, la corriente eléctrica se puede aplicar al paciente a través de múltiples electrodos. En una realización, la corriente eléctrica se aplica a través de electrodos en dientes opuestos de fórceps. El tejido entre los fórceps puede así calentarse.

En la modalidad de disrupción de tejido por ultrasonido, se utilizan vibraciones ultrasónicas para incidir, destruir o ablación de tejido en una región a través de la transferencia de energía mecánica. En una realización, una pieza de mano contiene un componente o estructura vibrante que transmite mecánicamente las vibraciones ultrasónicas en los tejidos.

Se cree que estas modalidades pueden tener ventajas y desventajas cuando se utilizan como modalidad única. Sin embargo, cuando se usan varias modalidades juntas, se pueden reducir algunas desventajas y se pueden obtener ventajas potenciales.

Volviendo ahora a la FIG. 27, se muestra una herramienta 500 quirúrgica multimodo con modalidades monopolar y térmica. La herramienta 500 quirúrgica multimodo puede incluir una pieza 505 de mano, un electrodo 510 secundario y una fuente 515 de alimentación. La fuente 515 de alimentación puede proporcionar dos señales a la pieza 505 de mano para activar las modalidades térmica y monopolar en una punta 525 quirúrgica. La modalidad monopolar puede luego pasar corriente a través del tejido (típicamente el cuerpo del paciente) a un electrodo secundario.

En una realización multiplexada, se puede evitar que la señal monopolar utilice el cable 530 como ruta de retorno mediante un filtro 531. El filtro puede evitar que la señal monopolar regrese a lo largo del cable 530, pero permite que la señal térmica regrese a lo largo del cable 530. Si bien el filtro 531 se muestra entre el suministro 515 de potencia y la pieza 505 de mano, puede integrarse en otro lugar a lo largo de la ruta de la señal, incluyendo dentro de la fuente de potencia, dentro de la pieza de mano o en la ruta de retorno justo después del recubrimiento ferromagnético.

La señal se puede multiplexar de muchas maneras diferentes. La señal puede generarse mediante un generador de señales especializado, multiplexarse antes del amplificador, multiplexarse después de un amplificador o incluso multiplexarse en la pieza de mano.

La pieza 505 de mano puede incluir un mango 520 y una punta 525 quirúrgica. En algunas realizaciones, puede haber una conexión 530 de cable entre la pieza 505 de mano y el suministro 515 de potencia. La pieza de mano también puede contener controles para operar la punta quirúrgica, tal como un botón 535.

La punta quirúrgica se puede construir de varias formas diferentes. Una punta quirúrgica puede aceptar una señal multiplexada. Otra punta quirúrgica puede requerir trayectoria y estructuras de señal separadas. Así, una herramienta quirúrgica puede tener un electrodo electroquirúrgico, tal como un electrodo monopolar, y un elemento térmico como estructuras separadas. Estas estructuras pueden estar totalmente separadas, adyacentes o superpuestas.

En la realización multiplexada, la punta quirúrgica puede construirse con un único recubrimiento ferromagnético sobre un conductor. El recubrimiento ferromagnético recibe dos formas de onda correspondientes a una modalidad monopolar y una modalidad de calentamiento inductivo. La forma de onda monopolar se transmite a través del recubrimiento ferromagnético al paciente, mientras que la forma de onda (o señal) de calentamiento inductivo se convierte en energía térmica en el recubrimiento ferromagnético. Un filtro puede asegurar la transferencia de la señal monopolar al tejido, ya que bloquea la ruta de retorno de la señal eléctrica monopolar. La forma de onda monopolar puede estar entre 200 kHz y 2 MHz. Preferiblemente, la señal monopolar puede estar entre 350 kHz y 800 kHz. La forma de onda de calentamiento inductivo puede estar, por ejemplo, entre 5 MHz y 24 GHz, y preferiblemente entre 40 MHz y 928 MHz.

En una realización, la señal monopolar está entre 350 kHz y 800 kHz. La forma de onda de calentamiento inductivo está en la banda ISM de 40.68 MHz. Las formas de onda son multiplexadas por el suministro 515 de potencia y enviadas a lo largo del cable 530 a la pieza 520 de mano. (Alternativamente, también se pueden usar otros métodos de multiplexación de las formas de onda, tales como unir dos alambres que transportan señales después de la fuente de potencia u otros métodos de multiplexación).

La pieza 520 de mano conecta el cable 530 a la punta 525 quirúrgica que puede estar compuesta por un recubrimiento ferromagnético sobre un conductor. El recubrimiento ferromagnético convierte la señal de 40.68 MHz en energía térmica, mientras transmite la señal monopolar de 350 kHz a 800 kHz a través del tejido y finalmente al electrodo 510 secundario.

La modalidad monopolar puede mantener las ventajas del corte, mientras que la modalidad de calentamiento inductivo produce hemostasia y puede reducir la fuerza requerida para pasar la punta quirúrgica a través del tejido. Por lo tanto, cuando está en uso, el cirujano puede usar formas de onda de RF adecuadas para cortar, mientras usa el contacto térmico de la porción recubierta para el sellado o la hemostasia. Por lo tanto, los efectos de tejido profundo asociados con las formas de onda de coagulación o fulguración de RF o las formas de onda combinadas pueden minimizarse mientras se mantiene el beneficio del corte de RF. El instrumento combinado también se puede configurar con frecuencias de RF separadas o trayectorias de corriente para optimizar tanto el calentamiento inductivo ferromagnético como el corte electroquirúrgico.

En una realización de trayectoria de señal separada, la punta 525 quirúrgica puede estar compuesta por un electrodo monopolar dispuesto sobre una estructura térmica. El calor de la estructura térmica, tal como un conductor con recubrimiento ferromagnético, puede transferirse a través del electrodo al tejido. En algunas realizaciones, la estructura térmica estará separada del electrodo monopolar por un recubrimiento eléctricamente aislante y térmicamente conductor. El electrodo y la estructura térmica pueden tener conexiones eléctricas individuales de modo que se pueda enviar la señal correcta a cada uno.

El electrodo también puede disponerse junto a la estructura térmica. En una realización, el electrodo monopolar está dispuesto de manera que el electrodo se encuentra primero con el tejido, cortando o extirpando así el tejido. La estructura térmica posterior puede encontrarse entonces con el tejido recién cortado o con ablación y aplicar hemostasia térmica. Por lo tanto, será evidente que las modalidades se pueden usar de forma completamente independiente, simultáneamente en el mismo tejido, o muy seguidas dependiendo de la configuración de los instrumentos quirúrgicos y los efectos deseados por el médico.

Si bien las realizaciones anteriores analizan la herramienta 500 quirúrgica multimodo usando una modalidad monopolar para cortar y una modalidad térmica para hemostasia, debe reconocerse que cualquier modalidad puede adaptarse a otros efectos de tejido, ya sean iguales o diferentes. Por ejemplo, en una realización, el electrodo monopolar y el elemento térmico están activos al mismo tiempo. T anto la forma de onda del electrodo monopolar como la forma de onda del elemento térmico pueden optimizarse para la incisión. Esto puede hacer que la incisión a través del tejido sea más fácil y efectiva. En otra realización, la estructura térmica se puede usar para hacer incisiones y el electrodo monopolar se puede usar para hemostasia.

El dispositivo multimodo monopolar puede utilizar las funciones de cualquiera de las modalidades en tándem o por separado. De hecho, los osciladores pueden ajustarse por separado. En una realización, una modalidad monopolar y una modalidad térmica se activan en momentos diferentes. La modalidad monopolar se activa para incidir el tejido. Si se necesita hemostasia, la porción térmica puede activarse por pedido y puede permanecer desactivada hasta que lo requiera el cirujano.

El suministro 515 de potencia puede controlar las modalidades por separado o en tándem. Por ejemplo, una pulsación del botón 535 puede hacer que ambas modalidades se activen en tándem. O bien, el botón 535 puede configurarse para activar una o ambas modalidades. Sin embargo, la fuente de alimentación también puede controlar el suministro de potencia a cada modalidad a través de controles 540 separados, que pueden ajustarse por separado.

La herramienta quirúrgica multimodo puede disponerse sobre un catéter. El catéter puede permitir una mayor funcionalidad, tal como la detección, la retroalimentación visual, la irrigación, la aspiración o la administración de sustancias. De hecho, el catéter puede ser flexible o rígido dependiendo de la aplicación deseada.

Un proceso de uso de una herramienta quirúrgica multimodo ajustable térmicamente puede incluir los pasos de: generar una primera señal eléctrica oscilante que forma una onda estacionaria aproximada con corriente máxima y voltaje mínimo sustancialmente en una primera carga dispuesta a lo largo de un conductor que tiene una porción del conductor recubierto con material ferromagnético para crear efectos térmicos en el tejido; y generar una segunda señal eléctrica oscilante a lo largo de un conductor para crear efectos tisulares electroquirúrgicos en el tejido.

El proceso puede incluir los pasos opcionales de: crear hemostasia en el tejido; causando corte de tejido; generar la primera señal eléctrica oscilante y la segunda señal eléctrica oscilante en un solo conductor; o generar la primera señal eléctrica oscilante y la segunda señal eléctrica oscilante durante periodos de tiempo superpuestos. De hecho, el conductor puede comprender un electrodo monopolar.

Un método de ejemplo para incidir y sellar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una herramienta quirúrgica, teniendo la herramienta un conductor con un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una porción de la misma, teniendo también la herramienta un electrodo; disponer el electrodo en contacto con tejido; disponer el recubrimiento ferromagnético en contacto con el tejido; enviar una señal eléctrica oscilante al electrodo para cortar el tejido; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético y sellar el tejido.

El método puede incluir los pasos opcionales de: calentar el recubrimiento ferromagnético para proporcionar hemostasia y seleccionar un electrodo monopolar.

Volviendo ahora a las FIGs. 28A, 28B y 28C, se muestra una sonda 420 de lesión o ablación. Puede colocarse una sonda de lesión dentro de una lesión y calentarse a una temperatura específica durante un período de tiempo específico. Generalmente, el deseo es matar o realizar ablación de la lesión mientras se deja el resto del tejido mínimamente afectado. Durante este proceso, la progresión del calor se controla de tal manera que cualquier irregularidad imprevista puede hacer que el procedimiento se aborte en lugar de dañar más los tejidos del paciente. Esta progresión se conoce como forma de calor o efecto de conformación. El recubrimiento ferromagnético puede ser en sí mismo biocompatible o, si no lo es, puede tener al menos una porción cubierta por un segundo recubrimiento, tal como un material biocompatible o un material antiadherente. En una realización, una punta inductiva 422 ferromagnética puede estar cubierta por un recubrimiento de oro (a veces denominado tapa). El recubrimiento de la punta de oro puede ser biocompatible, pero altamente conductor del calor y, por lo tanto, práctico para un calentamiento temporal más lento y un efecto de conformación. Aunque se puede usar oro, también se pueden usar otros materiales biocompatibles, tales como plata. Un recubrimiento conductor puede ayudar en la transmisión de energía monopolar, si cubre el electrodo monopolar.

La sonda 420 puede funcionar mediante el uso de más de una modalidad. En una realización, un electrodo puede optimizarse para la incisión para la inserción en el tejido, mientras que un elemento térmico se optimiza para la ablación del tejido. Tanto el electrodo como el elemento térmico pueden estar contenidos en o cerca de la punta 422. Así, el elemento electroquirúrgico puede permitir la inserción del instrumento en el tejido deseado, mientras que la porción térmica puede usarse para la ablación. De manera similar, la herramienta también puede configurarse para la ablación de tejido por RF y la incisión térmica.

En un ejemplo de un método de uso de la sonda 420, la sonda 420 puede guiarse estereotácticamente en un tejido para lesionar selectivamente una ruta funcional. Los ejemplos comunes incluyen lesiones cerebrales estereotácticas funcionales en el tratamiento de trastornos del movimiento, dolor y depresión. Una ventaja en comparación con las configuraciones de sonda monopolar de modalidad única y bipolar de modalidad única comúnmente empleadas es que la forma de la lesión puede controlarse mediante las propiedades de conducción térmica y/o las propiedades de impedancia eléctrica, lo que brinda al médico una mejor capacidad para ajustar el efecto de conformación en el tejido. Alternativamente, la ablación para la destrucción gradual por calor de un tejido se puede lograr con diseños similares, típicamente empleando temperaturas más altas. Tal realización se adapta fácilmente para el tratamiento de metástasis tumorales en diversos órganos. Otra ventaja de las múltiples modalidades puede ser la capacidad de apuntar al tejido donde los efectos eléctricos y térmicos se superponen, en lugar de elegir una orientación menos perfecta de una sola modalidad.

Como se ilustra en la FIG. 28A, la sonda 420 de lesión o ablación puede colocarse en una metástasis 424 en tejido, por ejemplo, un órgano tal como el hígado 426. Una vez en el hígado, etc., una o ambas modalidades pueden hacer que la metástasis 424 se caliente a una temperatura deseada durante un período de tiempo deseado. Las modalidades térmicas pueden hacer que la punta 422 se caliente. La forma de la envoltura de temperatura puede examinarse mediante sensores de temperatura y/o medios externos como ultrasonidos. De manera similar, también se puede medir el efecto eléctrico de una modalidad eléctrica, tal como las mediciones de impedancia. Después del tiempo transcurrido, la sonda 420 puede retirarse de la lesión. Por lo tanto, el tejido no deseado del tumor puede destruirse mientras se minimiza el daño a los tejidos circundantes. Los efectos de ablación tisular distribuidos pueden optimizarse mediante la monitorización transversal de los cambios de impedancia eléctrica en el tejido, como se ilustra en la termoplastia bronquial, la hipertrofia prostática y la reducción volumétrica (lesiones).

Volviendo ahora a la FIG. 28B, se muestra un primer plano de la sonda de ablación de la FIG. 28A. La sonda puede tener un cuerpo 421 alargado que termina en una punta 420 multimodo, tal como un conductor 423 con recubrimiento ferromagnético. La punta 420 multimodo puede incluir un sensor 425 como se ve en la FIG. 28C. En una realización como se muestra en la FIG. 28D, la sonda de ablación puede incluir una primera punta 420 multimodo y una segunda punta 427. En una realización, la primera punta puede incluir la funcionalidad multimodo y la segunda punta 427 puede contener un sensor. En otra realización, la primera y la segunda punta (también conocidas como punta primaria y punta secundaria) pueden contener puntas multimodo.

Un método de ejemplo de ablación de tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una punta con modalidades electroquirúrgica y térmica; insertar la punta en el tejido no deseado; y activar una o más de las modalidades dentro del tejido no deseado.

Un método de ejemplo para tratar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una pieza de mano quirúrgica y suministrar energía térmica a, al menos, 58 grados centígrados al tejido desde la pieza de mano y suministrar energía eléctrica desde la pieza de mano al tejido para así tratar el tejido.

Debe reconocerse que las puntas quirúrgicas multimodo con un recubrimiento ferromagnético pueden tener un punto de Curie relevante lo suficientemente grande como para abarcar un conjunto deseado de intervalos de temperatura terapéutica sin cruzar el punto de Curie.

Volviendo ahora a la FIG. 29, se muestra una herramienta 550 quirúrgica multimodo con modalidades bipolar y térmica. El suministro 515 de potencia puede suministrar señales bipolares y térmicas a través de un cable 530 a unos fórceps 555 multimodo. La señal bipolar puede transferirse a través de una primera punta 560 de fórceps a través del tejido a una segunda punta 560 de fórceps usando una forma de onda bipolar. La señal térmica puede convertirse en energía térmica calentando elementos dentro de una o más de las puntas de las puntas 560 de fórceps.

Los fórceps multimodo combinan modalidades de calentamiento térmico y electrocirugía bipolar en una punta 560 de fórceps multimodo. La punta 560 de fórceps puede permitir el corte utilizando un elemento electroquirúrgico y el sellado con la porción térmica para proporcionar así un corte y sellado mejorados del tejido. La herramienta quirúrgica también puede permitir que se apliquen otros efectos de tejido al tejido mediante ambas modalidades en tándem o según sea necesario. En otras palabras, la modalidad electroquirúrgica y la modalidad térmica pueden usarse en diferentes momentos o pueden superponerse. Por ejemplo, un médico puede contactar el tejido con el elemento bipolar para incidir el tejido hasta que encuentre un sangrado no deseado, en cuyo momento puede disponer el elemento térmico junto al tejido sangrante y activar la modalidad térmica para la hemostasia. Esto se puede hacer después de suspender la modalidad bipolar, o mientras la modalidad bipolar todavía se está utilizando (por ejemplo, siguiendo de cerca la modalidad bipolar mientras el médico realiza una incisión en el tejido). Se pueden proporcionar controles 540 para evitar que ambos se usen simultáneamente o se superpongan, o el usuario puede controlar cuándo se usa cada modalidad.

De manera similar, la herramienta quirúrgica también puede usar ambas modalidades para aplicar efectos de tejido similares o efectos de tejido diferentes. Se puede proporcionar un control tal como un control 561 de pieza de mano para permitir que el médico use selectivamente la modalidad bipolar, la modalidad térmica o ambas.

Como en el entorno multiplexado monopolar, se puede evitar que la señal bipolar utilice la ruta de retorno eléctrica del elemento térmico mediante un filtro 533. En su lugar, la señal electroquirúrgica se puede dirigir a través del tejido para acceder al camino de retorno.

Volviendo ahora a la FIG. 30, se muestra una vista lateral de un fórceps 400 multimodo. En una realización, se usa una aleación de níquel-hierro para las modalidades de electrocirugía y calentamiento inductivo ferromagnético. La aleación de níquel-hierro pasa formas de onda de corriente de corte a baja temperatura al propio tejido, mientras absorbe energía de alta frecuencia para el calentamiento inductivo. La corriente de corte a baja temperatura puede tener muy poca propiedad hemostática, pero también es mínimamente dañina. Por lo tanto, la corriente de corte a baja temperatura es una modalidad de corte deseable. Para remediar la falta de propiedades hemostáticas, el sellado térmico por contacto mediante el recubrimiento ferromagnético evita la desecación por contacto profundo y el efecto de interrupción de las formas de onda de coagulación o fulguración que se pueden usar en electrocirugía. Por lo tanto, la adición de un elemento de sellado ferromagnético proporciona un mejor corte y sellado.

Se pueden usar varias adaptaciones a los fórceps multimodo para lograr los efectos deseados. El instrumento combinado puede multiplexar frecuencias de RF o usar trayectorias 404 de corriente separadas para optimizar tanto las modalidades térmicas como las electroquirúrgicas. Se pueden desarrollar diversas geometrías de punta para un instrumento híbrido de este tipo, incluyendo los fórceps bipolares coaptativos recubiertos en las puntas con una película magnética delgada. La punta puede tener un recubrimiento 402 o un recubrimiento parcial para ayudar en la conducción de la señal o reducir la cantidad de formación de coágulos. La transferencia de energía de RF también se puede mejorar mediante la adición de material conductor durante la cirugía, tal como la adición de solución salina.

Volviendo ahora a la FIG. 31A, se muestra un primer plano de una realización alternativa de puntas 410 de fórceps. En una realización, los fórceps hemostáticos incorporan una fuente 412 de calor ferromagnético en un primer diente 414 de fórceps y un sensor térmico en un diente 414' opuesto. La retroalimentación del sensor térmico puede informarse de manera que se alcance y se mantenga un efecto tisular óptimo. Por lo tanto, la temperatura puede regularse y el suministro de potencia puede ajustarse para proporcionar el efecto deseado.

Agregar una modalidad bipolar a las puntas 410 de fórceps puede mejorar la modalidad térmica singular. El sensor puede continuar informando de la temperatura en los dientes 414 o 414', pero su salida puede usarse para tomar decisiones sobre ajustes a ambas modalidades.

Similar al dispositivo híbrido térmico monopolar, un dispositivo térmico bipolar puede contener electrodos bipolares y un elemento térmico. La modalidad bipolar y la modalidad térmica pueden usarse juntas o de forma independiente, según sea necesario. Por lo tanto, el cirujano puede seleccionar entre los beneficios de múltiples modalidades. Por ejemplo, para evitar efectos en el tejido profundo, el cirujano puede evitar las formas de onda bipolares combinadas relacionadas con la hemostasia y, en su lugar, utilizar la modalidad térmica integrada de las pinzas para la hemostasia. En otra realización, el cirujano puede usar la modalidad térmica para incidir el tejido blando, pero puede seleccionar agregar la modalidad bipolar con una forma de onda de corte cuando se alcance un tejido más resistente.

Se puede colocar un sensor dentro de un dispositivo multimodo para detectar la temperatura o los efectos del tejido. La información del sensor puede usarse entonces para ajustar la salida del dispositivo multimodo. En una realización, el sensor puede detectar la carbonización del tejido. Luego, se puede notificar al generador que reduzca la potencia entregada al sistema bipolar o térmico que puede haber causado la carbonización.

Volviendo ahora a la FIG. 31B, se muestra un diagrama de un diente 414 de fórceps recubierto. En una realización, una cubierta 416 antiadherente sobre el recubrimiento ferromagnético, tal como el teflón, puede disminuir notablemente la formación de coágulos y la necesidad de limpiar el instrumento. Sin embargo, la aplicación fortuita del recubrimiento también puede impedir la dinámica de la adquisición rápida de temperatura y el rápido deterioro debido a sus propiedades de conducción térmica. Seleccionando el material de recubrimiento por características importantes, incluyendo la masa térmica y el espesor, se pueden lograr las características de retención de temperatura deseadas. Además, un recubrimiento no conductor puede ser solo parcial, reduciendo así la resistencia electroquirúrgica, pero conservando el beneficio de un recubrimiento no conductor como el teflón.

La herramienta quirúrgica multimodo bipolar también puede disponerse sobre un catéter. El catéter puede ser rígido o flexible. El catéter también puede configurarse para aspiración, irrigación, administración de sustancias, retroalimentación visual, detección con un sensor u otras aplicaciones.

Un método de ejemplo para tratar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una herramienta quirúrgica con modalidades electroquirúrgica y térmica; disponer una punta en contacto con tejido; y activar al menos una de las modalidades.

El método puede incluir opcionalmente los pasos de: seleccionar un intervalo de temperatura deseado; seleccionar una modalidad bipolar; seleccionar un ajuste de potencia correspondiente a un efecto de tejido deseado; seleccionar una modalidad térmica con un conductor con recubrimiento ferromagnético; activar una primera modalidad de incisión; activar una segunda modalidad para al menos una de soldadura endotelial vascular y hemostasia; activar las modalidades de manera que el período activo de las modalidades se superponga; o comprende activar las modalidades de tal manera que se evita que el período activo de las modalidades se superponga.

Un método de ejemplo para incidir tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una herramienta quirúrgica con modalidades de calentamiento bipolar e inductivo; activar la modalidad bipolar para la incisión; disponer la punta en contacto adyacente con el tejido; y activar la modalidad de calentamiento inductivo para al menos una de soldadura endotelial vascular y hemostasia.

El método puede incluir opcionalmente los pasos de: comprende mantener activa la modalidad bipolar mientras se activa la modalidad de calentamiento para incidir así el tejido y crear hemostasia sustancialmente al mismo tiempo; o usando un instrumento quirúrgico que tiene un par de brazos con un electrodo bipolar y un elemento térmico en el mismo brazo.

Volviendo ahora a la FIG. 32A, se muestra una herramienta 430 quirúrgica multimodo con modalidades térmica y ultrasónica. Se proporciona energía a un transductor 431 ultrasónico (que impulsa una carga) para crear un movimiento ultrasónico, como lo muestran las flechas 432, de un cuerpo 434 que puede incluir una bocina 435 ultrasónica. Durante el funcionamiento, el cuerpo 434 puede romper el tejido con la energía ultrasónica, es decir, puede incidir o ayudar a romper el tejido no deseado. Alternativamente, el conductor con recubrimiento ferromagnético puede ser accionado por energía vibratoria mecánica de baja frecuencia.

A medida que la energía ultrasónica (o vibratoria) rompe el tejido, un elemento térmico, tal como un cable ferromagnético recubierto o un conductor 436 con recubrimiento ferromagnético, en la punta del cuerpo 434 puede calentarse para lograr un efecto térmico deseado, tal como hemostasia. (El recubrimiento ferromagnético actúa como una carga para una forma de onda como se discutió anteriormente).

Si bien se muestra que el diagrama anterior opera linealmente, se pueden usar otros movimientos geométricos. Por ejemplo, en una realización, el cuerpo oscila con un movimiento circular. La rotación puede estar centrada alrededor del eje mostrado por las flechas 432. En otra realización, el cuerpo puede oscilar tanto en la dirección del eje de las flechas 432 como circularmente alrededor del eje que muestran las flechas 432.

En uso, una fuente de energía proporciona señales de calentamiento inductivo, es decir, formas de onda como se explicó anteriormente, al conductor 436 para proporcionar una modalidad térmica. Al mismo tiempo y/o de forma independiente, se proporciona una señal ultrasónica, es decir, una señal que activa un transductor 433 ultrasónico o una pila (433 y 433') de transductores ultrasónicos, tales como transductores piezoeléctricos, para mover el cuerpo y crear un movimiento ultrasónico. Por lo tanto, el cuerpo 434 puede proporcionar tratamiento ultrasónico antes, durante o después de que se aplique el tratamiento térmico.

La herramienta puede usarse para incisión, hemostasia, soldadura endotelial vascular, ablación de tejido o una combinación de los mismos. En una realización, la modalidad ultrasónica se puede usar para realizar una incisión, mientras que la modalidad térmica se puede usar para la hemostasia. En otra realización, la modalidad ultrasónica se usa para insertar una punta en el tejido y la modalidad térmica se usa para la ablación del tejido.

Volviendo ahora a la FIG. 32B, se muestra una herramienta quirúrgica multimodo con modalidades térmicas y ultrasónicas y una geometría 437 principal de gancho. La herramienta 430 multimodo también puede incluir una geometría principal a la que se puede unir un elemento térmico. De manera similar, el elemento térmico puede configurarse para diversos efectos de tejido.

Volviendo ahora a la FIG. 32C, se ha añadido un sensor 439 a la FIG. 32A. El sensor puede detectar efectos en el tejido o incluso la temperatura del dispositivo, de manera similar a otros sensores ya discutidos. De manera similar, el sensor puede usarse como un mecanismo de retroalimentación en el control de las modalidades disponibles, inlcuyendo la entrega de potencia.

Volviendo ahora a la FIG. 32D, se puede colocar una segunda punta 441 cerca de la primera punta 436. La segunda punta también puede contener uno o más sensores u otra modalidad, incluyendo una punta multimodo.

Volviendo ahora a la FIG. 33, se muestra una herramienta 569 quirúrgica multimodo con modalidades térmica y ultrasónica y aspiración/irrigación. La herramienta 569 incluye un suministro 515 de potencia con una pluralidad de controles 540 que pueden ser direccionables individualmente para proporcionar energía y controlar una bomba (si se desea) para irrigación o aspiración, a una pieza 570 de mano a través de un cable 530. La pieza 570 de mano incluye un cuerpo 580 oscilante y un elemento 585 térmico.

El suministro 515 de potencia puede proporcionar señales ultrasónicas y térmicas para impulsar las cargas respectivas (es decir, el cuerpo 580 y el elemento 585 térmico). (Se podría usar un suministro de potencia similar con la realización que se muestra en las FIGs. 32). El suministro 515 de potencia puede proporcionar señales individuales o multiplexadas a la pieza 570 de mano. Cada señal puede controlarse individualmente mediante los controles 540, los botones 591 o, en algunos casos, controlarse conjuntamente mediante la activación de la pieza de mano. De hecho, la succión también se puede controlar de la misma manera -individual o conjuntamente-.

Además de las señales para crear energía ultrasónica y térmica, el suministro 515 de potencia puede configurarse para proporcionar succión, por ejemplo, a través de un lumen o un orificio 590 de aspiración, a través del mango 575 de la pieza 570 de mano y a través de un tubo/cable 530 a un reservorio. En la realización mostrada en la FIG. 33, el depósito puede estar contenido en el suministro 515 de potencia.

La pieza 570 de mano puede contener un mango 575, un cuerpo 580 (que forma un lumen, un orificio o un catéter) y una punta 585 quirúrgica. En una realización, la empuñadura 575 contiene un actuador o control 591 que provoca la vibración ultrasónica de la punta del cuerpo o del catéter 580. La punta del catéter 580 puede incluir un elemento calefactor, tal como un conductor 585 con recubrimiento ferromagnético. A medida que se aplica energía ultrasónica o térmica al tejido, el orificio 590 del catéter puede aspirar cualquier tejido dañado, incluyendo la grasa, o los efectos asociados.

En una realización, la herramienta 569 quirúrgica multimodo puede proporcionar un mecanismo de suministro o irrigación. En una realización, se puede colocar una sustancia en el lumen 590 del catéter. El modo ultrasónico se puede usar para romper suficiente tejido para llegar a un sitio de entrega destinado para que se deposite la sustancia. En la ubicación destinada, el elemento térmico de la herramienta 569 quirúrgica multimodo puede activarse de modo que la sustancia pueda fundirse y depositarse en el sitio de entrega. Si es necesario, el elemento térmico se puede utilizar para hemostasia o soldadura de tejido durante la inserción o extracción de la herramienta.

De manera similar, la herramienta 569 puede usarse para administrar otras sustancias a través del catéter. Si bien gran parte de la discusión anterior se centra en la aspiración, la herramienta se puede usar para administrar sustancias a través del catéter. Por ejemplo, la herramienta 569 se puede usar para administrar solución salina, medicamentos, etc., incluyendo en un estado calentado si se desea.

En una realización, el catéter puede tener una pluralidad de orificios. Un orificio puede configurarse para aspirar, mientras que otro orificio puede configurarse para irrigar.

Al igual que las otras realizaciones discutidas anteriormente, se puede usar una variedad de sensores 593. Podrían disponerse en el cuerpo 580 o podrían insertarse a través del lumen 590. Esto podría lograrse a través de un puerto 592. Se apreciará que los sensores pueden ser sensores de temperatura, sensores que controlan el estado del tejido, dispositivos de visualización, es decir, cámaras, sensores CCD o cables de fibra óptica, etc. Además, el suministro 515 de potencia podría hacerse reaccionar al sensor, tales como, por ejemplo, ajustar para mantener el calor en el elemento 585 térmico en un intervalo deseado para el efecto deseado en el tejido, es decir hemostasia, soldadura vascular, abrasión, incisión o ablación.

Un proceso de ejemplo de suministro de energía a una herramienta quirúrgica multimodo ajustable térmicamente puede incluir los pasos de: entregar una primera señal oscilante a un conductor configurado de manera que la primera señal eléctrica oscilante forme una onda estacionaria aproximada con una corriente máxima y un voltaje mínimo sustancialmente a una primera carga que comprende una porción del conductor recubierta por material ferromagnético; y entregar una segunda señal oscilante a una segunda conexión eléctrica configurada de tal manera que una segunda señal eléctrica oscilante impulsará un transductor ultrasónico para mover así una segunda carga ultrasónicamente.

El proceso puede incluir los pasos opcionales de: colocar la primera carga adyacente al tejido y en el que la primera señal eléctrica oscilante calienta un elemento térmico a una temperatura que provoca hemostasia en el tejido y la segunda señal eléctrica oscilante hace que la segunda carga corte el tejido; aplicar succión adyacente a la primera carga y la segunda carga para aspirar tejido con incisión; o multiplexar la primera señal oscilante y la segunda señal oscilante en un canal de comunicaciones a la primera carga y la segunda carga.

Un método de ejemplo para incidir y sellar tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una herramienta quirúrgica que tenga un conductor con un recubrimiento ferromagnético dispuesto en una porción del mismo y un transductor que acciona un cuerpo; disponer el cuerpo y el recubrimiento ferromagnético en contacto con el tejido; enviar una señal eléctrica oscilante al transductor para hacer una incisión en el tejido; y enviar una señal eléctrica oscilante al conductor para calentar el recubrimiento ferromagnético y aplicar calor al tejido.

El método también puede incluir los pasos opcionales de: calentar el recubrimiento ferromagnético para promover la hemostasia del tejido o seleccionar un transductor ultrasónico.

Un método de ejemplo para la ablación de tejido puede incluir los pasos de: seleccionar una punta con modalidades ultrasónica y térmica; insertar la punta en el tejido no deseado; y activar una o más de las modalidades dentro del tejido no deseado.

El método puede incluir los pasos opcionales de: seleccionar un recubrimiento ferromagnético como modalidad térmica y aspirar el residuo de un área próxima al tejido no deseado.

Se apreciará que las diversas formas de onda discutidas para el elemento térmico pueden usarse con cada una de las realizaciones discutidas en el presente documento. Además, se apreciará que aspectos tales como los sensores y el control que responde a los sensores se pueden aplicar a cada una de las realizaciones y, por lo tanto, no se repiten en detalle con respecto a cada una. Del mismo modo, los aspectos del elemento térmico, tal como el uso de un recubrimiento antiadherente y la formación del elemento térmico, pueden usarse en todas las realizaciones si se desea.

Pueden observarse varias ventajas en el uso de realizaciones de la presente invención. En una realización, se puede lograr un efecto hemostático térmico óptimo en asociación con la interrupción y succión del tejido por ultrasonidos para la reducción del tamaño del tumor cuando se aplica en órganos sólidos, tal como el cerebro. Alternativamente, la disección y el desprendimiento vascular laparoscópico se pueden lograr de manera óptima en comparación con los efectos ultrasónicos solos.

Si bien un catéter se ha discutido solo con respecto a la modalidad ultrasónica, se debe tener en cuenta que la realización del catéter se puede aplicar a cualquiera de las modalidades de energía multimodo y lograr cada uno de los beneficios proporcionados por la aspiración, los sensores, etc. Muchos de los beneficios de la realización del catéter multimodo ultrasónico y térmico pueden lograrse con las otras realizaciones multimodo. Los expertos en la técnica apreciarán las modificaciones de dichas realizaciones para proporcionar estas múltiples modalidades de tratamiento.

Volviendo ahora a la FIG. 34, se describe un espectro de temperatura. El tejido puede reaccionar de manera diferente a diferentes temperaturas y, por lo tanto, los intervalos de temperatura darán como resultado diferentes tratamientos para el tejido. Los tratamientos de tejidos específicos son algo variables debido a las inconsistencias que incluyen el tipo de tejido y las diferencias entre pacientes. Se ha encontrado que las siguientes temperaturas son útiles. La soldadura endotelial vascular puede ser óptima a 58-62 grados centígrados. La hemostasia tisular sin adherencia se puede lograr de forma óptima a 70-80 grados centígrados. A temperaturas más altas, la abrasión y el sellado del tejido pueden ocurrir más rápidamente, pero es posible que se acumule coágulo en el instrumento. La incisión del tejido se puede lograr a 200 grados centígrados con algo de arrastre debido a la vaporización en los bordes. La ablación y vaporización del tejido pueden ocurrir rápidamente en el intervalo de 400 a 500 grados centígrados. Por lo tanto, controlando la temperatura se puede controlar el "tratamiento" del tejido que administra el dispositivo, ya sea soldadura endotelial vascular, incisión de tejido, hemostasia o ablación de tejido.

De acuerdo con el espectro descrito anteriormente, los ajustes de suministro de energía correspondientes al intervalo de temperatura deseado pueden incluirse en el interruptor de suministro de energía. En una realización, el pedal puede tener varios topes que indican al cirujano el intervalo probable de temperatura de la punta del ajuste actual.

Se apreciará que el sistema de herramienta quirúrgica térmica de acuerdo con la presente invención tendrá una amplia variedad de usos. No solo se puede usar en humanos, también se puede usar para cortar tejido de otros animales, tales como en el contexto de un veterinario o simplemente cortar tejidos o biomateriales, tales como los que se usan para la implantación, en pedazos más pequeños para otros usos.

Ciertas realizaciones del sistema quirúrgico también pueden tener una amplia aplicación dentro de la cirugía. Una geometría de circuito puede tener ventajas en aplicaciones de corte, coagulación y biopsia. Una geometría de hoja puede tener ventajas para aplicaciones de corte y hemostasia. La geometría de punta puede tener ventajas en aplicaciones de disección y coagulación y, en particular, neurodisección y coagulación. Sin embargo, la aplicación de una geometría puede configurarse y adaptarse aún más a una aplicación por diámetro, longitud, características del material y otras características discutidas anteriormente.

Si bien la presente invención se ha descrito principalmente en el área de herramientas quirúrgicas y el tratamiento de tejido vivo (aunque también se puede usar en tejido muerto), se entenderá que una herramienta fabricada de acuerdo con la presente invención y los métodos discutidos en el presente documento puede tener otros usos. Por ejemplo, podría formarse una herramienta de corte para descuartizar carne. Ya sea que la carne sea fresca o congelada, la herramienta puede ser útil. Por ejemplo, una hoja de corte que se calienta a alta temperatura cortará carne congelada. Sin embargo, cuando ya no se suministra energía, el borde "de corte" es seguro al tacto. Del mismo modo, cortar carne con un ajuste de hemostasia chamuscaría ligeramente el exterior de la carne, bloqueando los jugos. Los expertos en la técnica entenderán otros usos de los instrumentos discutidos en el presente documento a la luz de la presente descripción.

Por lo tanto, se divulga una herramienta quirúrgica ajustable térmicamente mejorada y un método de ejemplo. Se apreciará que se pueden realizar numerosos cambios en la presente invención sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta quirúrgica ajustable térmicamente que comprende:

un primer brazo (414) que incluye un conductor eléctrico y un recubrimiento (412) ferromagnético que cubre al menos una parte del conductor eléctrico;

un segundo brazo (414') acoplado al primer brazo (414) de tal manera que el primer brazo (414) y el segundo brazo (414') se pueden mover hacia y desde el otro del primer brazo (414) y el segundo brazo (414'), incluyendo el segundo brazo un sensor que realiza una medición próxima al recubrimiento ferromagnético;

una fuente (515) de alimentación dispuesta en comunicación con el conductor eléctrico configurada para producir energía eléctrica oscilante para ser suministrada al conductor eléctrico; calentar de ese modo el recubrimiento (412) ferromagnético a una temperatura suficiente para incidir el tejido capturado entre el primer brazo y el segundo brazo; y

en la que la fuente de alimentación está configurada para ajustar la energía eléctrica oscilante en respuesta a la medición.

2. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, en la que la energía eléctrica oscilante comprende al menos una característica de señal, y en la que la herramienta está configurada para monitorizar la característica de señal para lograr una temperatura deseada del conductor eléctrico con recubrimiento ferromagnético.

3. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, que comprende una pluralidad de conductores eléctricos y una pluralidad de recubrimientos ferromagnéticos, en la que cada uno de la pluralidad de recubrimientos ferromagnéticos cubre al menos una porción de uno de la pluralidad de conductores eléctricos.

4. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 3, en la que la fuente de alimentación está configurada para ajustar individualmente la energía eléctrica oscilante suministrada a al menos uno de la pluralidad de conductores eléctricos.

5. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 3, en la que la fuente de alimentación está configurada para ajustar la energía eléctrica oscilante suministrada conjuntamente a al menos dos o más de la pluralidad de conductores eléctricos.

6. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 3, en la que al menos una porción de la pluralidad de recubrimientos ferromagnéticos está configurada para proporcionar diferentes efectos en el tejido.

7. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, que comprende además un control de usuario para ajustar la energía eléctrica oscilante suministrada al conductor eléctrico.

8. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, que comprende además un mango y un enchufe, en la que el mango está configurado para recibir el enchufe y el enchufe está configurado para recibir el conductor eléctrico, y en la que el enchufe incluye un módulo de datos configurado para comunicar una característica de carga del conductor eléctrico a la fuente de alimentación.

9. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 8, en la que la fuente de alimentación está configurada además para usar la característica de carga para ajustar la energía eléctrica oscilante suministrada al conductor eléctrico para alcanzar una temperatura deseada del recubrimiento ferromagnético.

10. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 8, en la que la fuente de alimentación está configurada además para usar la característica de carga para ajustar la energía eléctrica oscilante suministrada al conductor eléctrico.

11. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, en la que el sensor comprende un sensor de temperatura.

12. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, en la que la herramienta está configurada para adaptarse a la impedancia del conductor eléctrico con recubrimiento ferromagnético.

13. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, que comprende además un circuito de adaptación de impedancia.

14. La herramienta quirúrgica ajustable térmicamente de la reivindicación 1, en la que la energía eléctrica oscilante se ajusta mediante al menos uno de: modulación de ancho de pulso, modulación de amplitud, modulación de frecuencia y desafinación de un circuito de adaptación de impedancia.