ES2961642T3 - Aparato de esterilización - Google Patents

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ES2961642T3 ES19711276T ES19711276T ES2961642T3 ES 2961642 T3 ES2961642 T3 ES 2961642T3 ES 19711276 T ES19711276 T ES 19711276T ES 19711276 T ES19711276 T ES 19711276T ES 2961642 T3 ES2961642 T3 ES 2961642T3
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Christopher Paul Hancock
Morgan Bryant
Louis Turner
Sandra Swain
Julian Mark Ebbutt
John Bishop
Richard Craven
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Abstract

La divulgación se refiere a un aparato de esterilización que utiliza plasma térmico o no térmico para desinfectar dispositivos quirúrgicos de exploración tales como endoscopios, gastroscopios, laparoscopios y similares. Aspectos de la divulgación proporcionan: (i) un aparato para esterilizar el interior de un canal de instrumento formado con un tubo de inserción de un dispositivo de alcance quirúrgico, (ii) un aparato de esterilización de todo el dispositivo para tratar toda la superficie exterior de un dispositivo de alcance quirúrgico, y (iii) un aparato para limpiar y esterilizar una cara extrema distal de un tubo de inserción de un dispositivo de alcance quirúrgico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de esterilización
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la esterilización de dispositivos de exploración quirúrgica tales como endoscopios, gastroscopios, laparoscopios y similares. En particular, la invención se refiere a aparatos para esterilizar o desinfectar los canales de instrumento de tales dispositivos de exploración quirúrgica.
Antecedentes de la invención
Las bacterias son organismos unicelulares que se encuentran en casi todas partes, existen en grandes cantidades y son capaces de dividirse y multiplicarse rápidamente. La mayoría de las bacterias son inofensivas, pero hay tres grupos dañinos; a saber: cocos, espirilla y bacilla. Las bacterias cocos son células redondas, las bacterias espirilla tienen forma de espiral y las bacterias bacilos tienen forma de bastón. Las bacterias dañinas causan enfermedades como el tétanos y la fiebre tifoidea.
Los virus sólo pueden vivir y multiplicarse invadiendo otras células, es decir, no pueden sobrevivir por sí solos. Los virus causan enfermedades como resfriados, gripe, paperas y SIDA. Las esporas de hongos y pequeños organismos llamados protozoos pueden causar enfermedades.
Se sabe que estos microorganismos persisten en el canal de instrumento de los dispositivos de exploración quirúrgica (como endoscopios, gastroscopios, etc.). Es muy deseable eliminar estos organismos para que los dispositivos de exploración quirúrgica no se conviertan en una fuente de infección. La esterilización es un acto o proceso que destruye o elimina toda forma de vida, especialmente los microorganismos.
Los métodos conocidos para esterilizar los canales de instrumento de los endoscopios implican el uso de fluidos de limpieza que se hacen pasar a través del canal para expulsar los residuos. También se puede utilizar un cepillo para frotar el interior. A continuación, el endoscopio se desinfecta en unidades automáticas de lavado o desinfección, lo que puede implicar la inmersión del endoscopio en sustancias químicas potencialmente dañinas tal como el glutaraldehído. Finalmente, el endoscopio se enjuaga bien con agua, después alcohol, para eliminar restos del desinfectante.
Estos métodos conocidos requieren mucha mano de obra y también son propensos a una esterilización incompleta o insuficiente del canal de instrumento.
El documento US 2007/290620 divulga un sistema de plasma portátil. El documento US 2016/113700 divulga un instrumento electroquirúrgico.
Sumario de la invención
En su forma más general, la presente invención proporciona un aparato de esterilización que utiliza plasma térmico o no térmico para desinfectar dispositivos de exploración quirúrgica tales como endoscopios, gastroscopios, laparoscopios y similares. En un aspecto, la presente invención proporciona un aparato para esterilizar el interior de un canal (por ejemplo, un canal de instrumento) formado con un tubo de inserción de un dispositivo de exploración quirúrgica. Además, las realizaciones no cubiertas por la invención reivindicada proporcionan (i) un aparato de esterilización de todo el dispositivo para tratar toda la superficie externa de un dispositivo de exploración quirúrgica, y (ii) un aparato para limpiar y esterilizar una cara de extremo distal de un tubo de inserción de un dispositivo de exploración quirúrgica.
En un primer aspecto, se proporciona un aparato para esterilizar un dispositivo de exploración quirúrgica, comprendiendo el aparato: un instrumento de esterilización insertable a través de un canal longitudinal que se extiende a lo largo de un tubo de inserción de un dispositivo de exploración quirúrgica, comprendiendo el instrumento de esterilización: una sonda alargada que comprende un cable coaxial para transportar energía electromagnética (EM) de radiofrecuencia (RF) y/o energía EM de microondas, una punta de sonda conectada en el extremo distal del cable coaxial para recibir la energía de RF y/o de microondas y un conducto de gas para transportar gas a la punta de sonda; en donde la sonda alargada comprende un manguito protector que define un lumen a través del cual se prolonga el cable coaxial y en donde el conducto de gas es un paso anular formado entre una superficie externa del cable coaxial y una superficie interna del manguito protector, en donde el cable coaxial comprende un conductor interno, un conductor externo y un material dieléctrico que separa el conductor interno del conductor externo, en donde la punta de sonda comprende un primer electrodo conectado al conductor interno del cable coaxial y un segundo electrodo conectado al conductor externo del cable coaxial, en donde el segundo electrodo encierra un volumen interno de la punta de sonda, en donde el primer electrodo se prolonga longitudinalmente dentro del volumen interno, en donde la punta de sonda además comprende una caperuza aislante montada en un extremo distal del cable coaxial para aislar el cable coaxial del volumen interno, en donde el conducto de gas está en comunicación fluida con el volumen interno a través de una trayectoria de flujo formada entre la caperuza aislante y el segundo electrodo, en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están configurados para recibir la energía de RF y/o de microondas del cable coaxial para establecer un campo eléctrico en el volumen interno para alcanzar en el mismo un plasma y en donde la punta de sonda incluye una salida para liberar plasma del volumen interno, en donde la caperuza aislante está montada dentro del segundo electrodo, en donde el segundo electrodo es un cilindro que se asienta dentro del paso anular del conducto de gas en su extremo distal, y en donde un extremo proximal del segundo electrodo está almenado para proporcionar una pluralidad de muescas longitudinales en el cilindro que proporcionan la trayectoria de flujo para permitir el flujo de gas alrededor de la caperuza aislante.
El aparato de este aspecto permite de este modo la esterilización del canal de instrumento de un dispositivo de exploración utilizando un plasma térmico y/o no térmico, que puede ser particularmente eficaz para destruir bacterias y virus presentes en la pared del canal de instrumento. El aparato puede dimensionarse para adaptarse a canales de instrumento de dispositivos de exploración convencionales, pero también se prevé que el aparato de la presente invención también pueda usarse para esterilizar cualquier canal a través del tubo de inserción de un dispositivo de exploración, tal como un canal de biopsia. A este respecto, se entiende que el canal de instrumento cuando se usa en la presente memoria descriptiva puede considerarse que se refiere a cualquier canal a través del cordón de inserción de un dispositivo de exploración.
La caperuza aislante se monta dentro del segundo electrodo, por ejemplo, para definir un extremo proximal del volumen interno. La ruta de flujo comprende una pluralidad de aberturas en el segundo electrodo que permiten el flujo de gas alrededor de la caperuza aislante. La pluralidad de aberturas puede estar espaciada regularmente para facilitar un flujo uniforme de gas hacia el interior del volumen interno.
La caperuza aislante puede ayudar a garantizar que se genere plasma en una parte distal de la punta de sonda y también puede ayudar a dirigir el plasma generado fuera de la punta de sonda. En algunas realizaciones, la caperuza aislante puede tener un extremo distal achaflanado en la región de una abertura a través del segundo electrodo. Esto puede ayudar a aumentar la velocidad del gas a lo largo de la ruta de flujo del segundo electrodo, ayudando al rendimiento del gas y a la dirección del plasma fuera del extremo distal de la punta de sonda.
El segundo electrodo es un cilindro. Cada una de la pluralidad de aberturas puede comprender una muesca longitudinal en el cilindro. Un extremo proximal del segundo electrodo está almenado para proporcionar la pluralidad de aberturas.
El aparato puede configurarse para generar y suministrar radicales hidroxilo para esterilización o desinfección. Por tanto, el aparato puede comprender un conducto de líquido para suministrar agua al volumen interno. El conducto de líquido puede ser un paso hueco a través del conductor interno del cable coaxial. De esta forma, la provisión de un conducto adicional no precisa requerir más espacio en la sonda alargada.
El conducto de líquido puede configurarse para suministrar agua nebulizada al volumen interno. El uso de agua nebulizada o vapor puede facilitar la generación de radicales hidroxilo a partir de iones positivos en el plasma.
La sonda alargada comprende un manguito protector que define un lumen a través del cual se prolonga el cable coaxial. El conducto de gas es un paso formado entre una superficie externa del cable coaxial y una superficie interna del manguito protector. Esto también puede garantizar que el aparato sea compacto para una fácil inserción a través de un canal de instrumento.
La punta de sonda puede comprender una caperuza conductora montada sobre el primer electrodo en un extremo distal del volumen interno. La caperuza conductora está aislada del segundo conductor. Por ejemplo, la caperuza conductora puede estar separada de un extremo distal del segundo electrodo para definir la salida. La caperuza conductora puede garantizar que el plasma se produzca eficientemente y ayuda a dirigir el plasma circunferencialmente desde el extremo de la punta de sonda para esterilizar eficazmente la pared interna del canal de instrumento. La caperuza conductora actúa eficazmente como una extensión del primer electrodo para la generación de plasma.
El primer electrodo puede ser helicoidal. Un electrodo helicoidal proporciona ventajosamente resonancia en serie en el electrodo en la frecuencia de microondas, suministrando por tanto la máxima energía en el gas y el plasma. El primer electrodo está formado a partir de una porción del conductor interno del cable coaxial que se prolonga más allá de un extremo distal del conductor externo.
El aparato puede comprender un dispositivo de extracción montado en la sonda alargada y configurado para retraer la sonda alargada a su través. El dispositivo de extracción puede configurarse para extraer la sonda alargada a una velocidad predeterminada. Por ejemplo, el dispositivo de extracción puede comprender un motor accionable para retraer la sonda alargada. De esta manera, el aparato puede configurarse para funcionar automáticamente y sin control humano. Se puede seleccionar la velocidad predeterminada para asegurar una esterilización completa del canal de instrumento. La velocidad predeterminada puede ser inferior a 10 mm por segundo, por ejemplo 5 mm por segundo, preferentemente 1 mm por segundo o menos, tal como 0,5 mm por segundo o menos.
La punta de sonda puede comprender además un cepillo de limpieza montado en un extremo distal de la misma. El cepillo de limpieza puede ayudar a eliminar o liberar biopelículas de la superficie del canal de instrumento.
El aparato puede comprender un dispositivo de excitación de vibración configurado para impartir vibraciones ultrasónicas a la sonda alargada o la punta de sonda o un cepillo montado en la punta de sonda. El dispositivo de excitación de vibración puede ser un motor (por ejemplo, un motor lineal o paso a paso), o un transductor ultrasónico o un actuador piezoeléctrico. En algunas realizaciones, el dispositivo de excitación de vibración puede ser o estar incorporado en el dispositivo de extracción. En otros ejemplos, el dispositivo de excitación de vibración puede ser un dispositivo independiente, por ejemplo, montado en la sonda alargada o dentro de la punta de sonda.
En una segunda realización no cubierta por la invención reivindicada, se proporciona un aparato para esterilizar un dispositivo de exploración quirúrgica, comprendiendo el aparato: una carcasa que define un recinto para recibir un dispositivo de exploración quirúrgica; un aplicador de plasma montado en la carcasa, comprendiendo el aplicador de plasma una región generadora de plasma y una salida para dirigir el plasma generado fuera de la región generadora de plasma hacia el recinto; un generador de energía conectado para suministrar energía EM de RF y/o de microondas al aplicador de plasma; un suministro de gas conectado para suministrar gas al aplicador de plasma. Con este dispositivo, se puede esterilizar la superficie externa de un dispositivo de exploración quirúrgica completo. En un ejemplo, el recinto puede estar dispuesto para recibir todo el dispositivo. El recinto puede ser una cavidad de microondas. Por ejemplo, puede parecerse a un horno de microondas. En algunos ejemplos, el aparato puede adaptarse a lavadoras industriales convencionales, por ejemplo para disponer el aplicador de plasma alrededor del tambor de la lavadora, por lo que el tambor se convierte en el recinto definido anteriormente.
La carcasa puede incluir un dispositivo giratorio para girar el dispositivo de exploración quirúrgica dentro del recinto.
El aparato en esta segunda realización también puede usar radicales hidroxilo para la esterilización. Por ejemplo, el aparato puede comprender un suministro de líquido para suministrar agua al interior del recinto. El suministro de líquido puede realizarse a través de un conducto que tiene una boquilla dispuesta para suministrar agua nebulizada al recinto. En otros ejemplos, el agua puede suministrarse a la región generadora de plasma del aplicador de plasma.
El canal de instrumento del dispositivo de exploración puede esterilizarse simultáneamente mediante un aparato según el primer aspecto de la invención, tal como se ha definido anteriormente. Opcionalmente, el aparato puede comprender más de uno de dichos dispositivos, mediante lo cual se pueden esterilizar simultáneamente múltiples canales dentro del tubo de inserción del dispositivo de exploración.
La carcasa puede comprender un panel que define una superficie del recinto, en donde el panel tiene una serie de aplicadores de plasma montados en el mismo. Por ejemplo, una pared superior o una pared lateral del recinto puede comprender una serie de aplicadores de plasma. De esta forma, se puede garantizar que el plasma se dirija a todas las superficies exteriores del dispositivo de exploración y que el dispositivo de exploración esté completamente esterilizado.
El recinto puede comprender una porción de cuerpo para recibir un cuerpo del dispositivo de exploración quirúrgica y una región anular para recibir un tubo de inserción del dispositivo de exploración quirúrgica. La región anular puede comprender un generador de plasma anular configurado para moverse con respecto al tubo de inserción del dispositivo de exploración quirúrgica. Por ejemplo, el generador de plasma anular puede montarse en un lecho de tratamiento que sea móvil con respecto a la porción del cuerpo a lo largo del tubo de inserción del dispositivo de exploración quirúrgica.
En algunas realizaciones, el lecho de tratamiento puede ser móvil para mover el generador de plasma anular con respecto al tubo de inserción. El aplicador de plasma se puede mover mediante el movimiento del lecho de tratamiento para garantizar que toda la superficie externa del tubo de inserción esté adecuadamente esterilizada por el plasma producido por el generador de plasma anular. En algunas realizaciones, el lecho de tratamiento puede ser una cinta transportadora para que el aparato sea compacto.
Según una tercera realización no cubierta por la invención reivindicada, se proporciona un aparato para esterilizar un dispositivo de exploración quirúrgica, comprendiendo el aparato: una carcasa que define un rebaje para recibir un extremo distal de un tubo de inserción de un dispositivo de exploración quirúrgica; un cepillo montado en el rebaje para hacer contacto con el extremo distal del tubo de inserción; un elemento impulsor conectado operativamente al cepillo para provocar el movimiento relativo del cepillo dentro de la carcasa. Este aparato sirve principalmente para limpiar físicamente la cara de extremo distal del tubo de inserción. Sin embargo, el aparato puede comprender además un aplicador de plasma montado en la carcasa, comprendiendo el aplicador de plasma una región generadora de plasma y una salida para dirigir el plasma generado fuera de la región generadora de plasma hacia el rebaje. De este modo, el aparato puede limpiar y esterilizar la cara de extremo distal.
La carcasa puede estar conectada a un generador de energía dispuesto para suministrar energía EM de RF y/o de microondas al aplicador de plasma, y a un suministro de gas dispuesto para suministrar gas al aplicador de plasma. La carcasa puede además estar conectada a un suministro de líquido para suministrar agua al rebaje, mediante lo cual se pueden generar radicales hidroxilo para ayudar con la esterilización y desinfección.
La expresión "dispositivo de exploración quirúrgica" puede usarse en el presente documento para indicar cualquier dispositivo quirúrgico provisto de un tubo de inserción que sea un conducto rígido o flexible (por ejemplo, orientable) que se introduce en el cuerpo de un paciente durante un procedimiento invasivo. El tubo de inserción puede incluir el canal de instrumento y un canal óptico (por ejemplo, para transmitir luz para iluminar y/o capturar imágenes de una zona de tratamiento) en el extremo distal del tubo de inserción. El canal de instrumento puede tener un diámetro adecuado para recibir herramientas quirúrgicas invasivas. El diámetro del canal de instrumento puede ser de 5 mm o menos.
En el presente documento, el término "interno" significa radialmente más cerca del centro (por ejemplo, eje) del canal de instrumento y/o del cable coaxial. El término "externo" significa radialmente más alejado del centro (eje) del canal de instrumento y/o del cable coaxial.
En el presente documento, el término "conductor" se usa con el significado de conductor de la electricidad, a menos que el contexto indique lo contrario.
En el presente documento, los términos "proximal" y "distal" se refieren a los extremos de la sonda alargada. En uso, el extremo proximal está más cerca de un generador para proporcionar la energía de RF y/o de microondas, mientras que el extremo distal está más alejado del generador.
En la presente memoria descriptiva, "microondas" puede utilizarse en sentido amplio para indicar un intervalo de frecuencia de 400 MHz a 100 GHz, aunque preferentemente un intervalo de 1 GHz a 60 GHz. Las frecuencias específicas que se han considerado son las siguientes: 915 MHz, 2,45 GHz, 3,3 GHz, 5,8 GHz, 10 GHz, 14,5 GHz y 24 GHz. En cambio, la presente memoria descriptiva usa "radiofrecuencia" o "RF" para indicar un intervalo de frecuencia que es, al menos, tres órdenes de magnitud menor, por ejemplo, hasta 300 MHz, preferentemente de 10 kHz a 1 MHz, y lo más preferentemente de 400 kHz. La frecuencia de microondas se puede ajustar para permitir optimizar la energía de microondas suministrada. Por ejemplo, se puede diseñar una punta de sonda para funcionar a una determinada frecuencia (por ejemplo, 900 MHz), pero en uso la frecuencia más eficaz puede ser diferente (por ejemplo, 866 MHz).
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán las realizaciones de la invención, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 muestra un aparato de esterilización que es una realización de la invención;
la Figura 2 muestra una vista en sección transversal de una primera punta de sonda para su uso con la presente invención;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de un segundo electrodo que se utiliza con la primera punta de sonda; la figura 4 muestra una vista en sección transversal de una segunda punta de sonda para su uso con la presente invención;
la Figura 5 es un modelo simulado por ordenador que muestra la localización del plasma generado por la segunda punta de sonda;
la figura 6 es una vista esquemática de un aparato de esterilización para dispositivo de exploración quirúrgica completo que es una realización no cubierta por la invención reivindicada;
la figura 7 es una vista en primer plano de un generador de plasma anular del aparato de esterilización mostrado en la figura 6, que es una realización no cubierta por la invención reivindicada;
la figura 8 es una vista esquemática de un aparato de esterilización con dispositivo de exploración quirúrgica completo que es una realización no cubierta por la invención reivindicada;
la figura 9 es una vista en perspectiva de un dispositivo de limpieza del extremo distal que es una realización no cubierta por la invención reivindicada;
la figura 10 es una vista en perspectiva de una punta de sonda que tiene un cepillo que puede usarse con la presente invención;
la figura 11A es una vista en perspectiva esquemática de una punta de sonda para generar radicales hidroxilo que se puede usar con la invención;
la figura 11B es una vista en sección transversal de la punta distal de la figura 11A;
la figura 12 es una vista en perspectiva esquemática de otra punta de sonda para generar radicales hidroxilo que se puede usar con la invención;
la figura 13 es una vista en perspectiva esquemática de otra punta de sonda más para generar radicales hidroxilo que se puede usar con la invención; y
la figura 14 es una vista esquemática de un aparato de esterilización adecuado para esterilizar una superficie externa de un dispositivo de exploración quirúrgica que es una realización no cubierta por la invención reivindicada.
Descripción detallada; opciones y preferencias adicionales
La figura 1 muestra un aparato de esterilización 10 que es una realización de la invención. El aparato de esterilización comprende una sonda alargada, por ejemplo, que tiene la forma de un árbol flexible. La sonda alargada comprende un cable coaxial 12 que tiene una punta de sonda 14 en su extremo distal. La sonda alargada incluye un manguito protector en la que se transporta el cable coaxial 12. Un generador 30 está conectado a un extremo proximal del cable coaxial 12. También se conecta un suministro de gas 40 a la sonda alargada para suministrar gas a la punta de sonda 14 a través de un conducto de gas (no mostrado) que se prolonga a través de la sonda alargada. En una realización no cubierta por la invención reivindicada, el conducto de gas puede formar parte del cable coaxial 12, por ejemplo, puede haber un paso hueco longitudinal formado dentro del cable coaxial, por ejemplo, dentro de su conductor interno. Como alternativa, el conducto de gas puede ser un tubo separado (no de acuerdo con la presente invención reivindicada) o un conducto que se extiende a lo largo del cable coaxial, por ejemplo, dentro del manguito protector. El suministro de gas 40 puede ser un suministro de cualquier gas inerte adecuado para la formación de un plasma térmico o no térmico, por ejemplo, argón, helio, nitrógeno, dióxido de carbono o una combinación de los mismos. En algunos ejemplos, también puede ser deseable suministrar luz ultravioleta (UV) para ayudar en el proceso de esterilización.
La sonda alargada está configurada, por ejemplo, dimensionada, para encajar dentro de uno o más canales que se extienden a lo largo de la longitud de un tubo de inserción 52 de un dispositivo de exploración quirúrgica 50, tal como un endoscopio, gastroscopio, broncoscopio o similar. En el análisis a continuación, la sonda alargada se puede insertar en el canal de instrumento del tubo de inserción. Sin embargo, la presente invención puede ser aplicable a la esterilización de cualquier canal a través del tubo de inserción, por ejemplo, un canal de escape para eliminar los residuos de un sitio de tratamiento durante el uso normal.
El aparato 10 comprende además un dispositivo de extracción 20 que está dispuesto para mover longitudinalmente la sonda alargada para permitir la extracción controlable en el canal de instrumento, como se explica con más detalle a continuación. El dispositivo de extracción 20 puede configurarse para funcionar tanto en dirección hacia adelante como hacia atrás, de manera que el dispositivo de extracción 20 pueda usarse tanto para insertar como para extraer la sonda alargada a través del canal de instrumento.
El cable coaxial 12 y la punta de sonda 14 se pueden insertar a través de un canal de instrumento de un tubo de inserción 52 de un dispositivo de exploración 50. La sonda alargada puede ser insertada manualmente por un usuario, 0 puede insertarse usando el dispositivo de extracción 20. El canal de instrumento se puede lavar con un líquido antes de insertar la sonda alargada, en cuyo caso el aparato de esterilización 10 puede usarse para secar el canal de instrumento a medida que se inserta, y para esterilizar o desinfectar el canal de instrumento mientras la punta de sonda 14 se extrae a través del canal de instrumento. La propia sonda alargada se puede utilizar para introducir un líquido, por ejemplo, a través del conducto de gas o de un conducto separado para transporte de líquido, cuando se inserta o se extrae del canal de instrumento.
El aparato 10 funciona para esterilizar el interior del canal de instrumento cuando se extrae del mismo. Puede usarse junto con un aparato para esterilizar el exterior del dispositivo de exploración 50, por ejemplo, su cuerpo 54 y/o tubo de inserción 52.
Durante el funcionamiento, durante la extracción de la punta de sonda 14 a través del canal de instrumento, el generador 30 suministra energía electromagnética (EM) de radiofrecuencia (RF) y/o energía EM de microondas a la punta de sonda 14. El suministro de gas 40 suministra simultáneamente gas a la punta de sonda 14 a través del conducto de gas. La energía de RF y/o de microondas y el gas suministrado se combinan en la punta de sonda para generar un plasma térmico o no térmico, que se emite desde la punta de sonda 14 para hacer contacto con una superficie del canal de instrumento para destruir o eliminar microorganismos. En el documento WO 2009/060213 A1 se divulgan ejemplos de generación de plasma de esta manera, por ejemplo.
El generador puede controlarse para determinar si el plasma generado es un plasma térmico o no térmico. Por ejemplo, la energía de microondas suministrada puede tener una potencia y/o un coeficiente de utilización que se puede seleccionar para producir plasma térmico o no térmico. En algunos ejemplos, se puede utilizar plasma térmico para secar el interior del canal de instrumento después de la esterilización. Esto puede ser ventajoso ya que evita la necesidad de colgar el dispositivo de exploración para secarlo después de la limpieza y acelera todo el ciclo de procesamiento del endoscopio.
El dispositivo de extracción 20 puede estar dispuesto para controlar la velocidad de extracción de la punta de sonda. La velocidad de extracción puede ser lenta, por ejemplo, menos de 10 mm por segundo, preferentemente menos de 1 mm por segundo, tal como 0,5 mm por segundo. La velocidad de extracción puede ser constante. El uso de un dispositivo de extracción mecánico permite un mejor control sobre velocidades de extracción tan lentas que la que se puede lograr manualmente.
En algunos ejemplos, puede ser deseable que haya agua (por ejemplo, agua nebulizada o vapor de agua) en el extremo distal de la sonda alargada cuando se genera el plasma. En este escenario, el plasma puede generar radicales hidroxilo del agua. Los radicales hidroxilo son agentes esterilizantes eficaces. El agua puede suministrarse a través de una sonda alargada. En un ejemplo, el agua se suministra a través de un conducto longitudinal formado dentro del conductor interno del cable coaxial. Mientras tanto, el conducto de gas es un espacio anular formado entre una superficie externa del conductor externo del cable coaxial y una superficie interna de un manguito protector. De esta forma, se puede suministrar tanto gas como líquido a la región de generación de plasma, de este modo se permite la generación localizada de radicales hidroxilo. En algunas realizaciones, el aparato puede configurarse para recibir radiación ultravioleta para facilitar la formación de radicales hidroxilo. En el documento WO 2009/060214 A1 por ejemplo, se divulgan ejemplos de generación de radicales hidroxilo de esta manera.
El aparato 10 puede comprender además un dispositivo de excitación de vibración configurado para provocar una vibración relativa entre el tubo de inserción y la sonda alargada. El dispositivo de excitación de vibración puede estar integrado con el dispositivo de extracción 20, por ejemplo, como modalidad operativa alternativa. En un modo de funcionamiento por vibración, el dispositivo de extracción 20 puede estar dispuesto para provocar una oscilación rápida (por ejemplo, ultrasónica) de pequeña amplitud de la sonda alargada dentro del canal de instrumento. En otros ejemplos, el dispositivo de excitación de vibración puede funcionar independientemente del dispositivo de extracción. Por ejemplo, el dispositivo de excitación de vibración puede comprender un motor adecuado (por ejemplo, motor paso a paso o lineal) o un elemento piezoeléctrico configurado para provocar una vibración ultrasónica relativa entre la sonda alargada y el tubo de inserción. El dispositivo de excitación de vibración puede montarse en la sonda alargada o en el tubo de inserción. El propósito de la vibración es ayudar o facilitar la eliminación de biopelículas u otros detritos del canal de instrumento.
El dispositivo de excitación de vibración puede estar conectado en un extremo proximal de la sonda alargada, es decir, muy cerca del dispositivo de extracción 20. Como alternativa o adicionalmente, el dispositivo de excitación de vibración puede estar situado en un extremo proximal de la sonda alargada, por ejemplo, en o sobre la punta de sonda. El dispositivo de excitación de vibración puede estar dispuesto para hacer vibrar la propia punta de sonda o un cepillo montado en la punta de sonda. En este ejemplo, el dispositivo de excitación de vibración puede comprender un elemento piezoeléctrico o motor en miniatura conectado a o cerca del cepillo o del aplicador de plasma. Las vibraciones de frecuencia excitadas por el dispositivo de excitación de vibraciones pueden estar en el intervalo de 20 kHz a 10 MHz.
La Figura 2 muestra una vista en sección transversal de una primera punta de sonda 100 para su uso con la presente invención, por ejemplo, para su uso en el aparato 10 analizado anteriormente. La punta de sonda 100 se puede conectar al extremo distal de un cable coaxial 12, como se muestra en la figura 1. La punta de sonda 100 está configurada para recibir gas y energía EM de RF y/o de microondas para producir un plasma térmico o no térmico que puede dirigirse fuera del extremo distal de la punta de sonda 100 para dirigirse a la pared del canal de instrumento para esterilización a medida que la punta de sonda 100 se extrae del canal de instrumento del dispositivo de exploración 50.
En esta realización, la punta de sonda 100 comprende un primer electrodo 102 y un segundo electrodo 104 en un extremo distal del mismo. El primer electrodo 102 tiene forma helicoidal y el segundo electrodo 104 es un cilindro hueco que está abierto en cada extremo, en donde el primer electrodo 102 está colocado generalmente a lo largo del eje longitudinal del segundo electrodo 104. De este modo se define un espacio 103 (también denominado región generadora de plasma) entre el primer electrodo 102 y el segundo electrodo 104.
El segundo electrodo 104 tiene almenas (es decir, una serie de dedos sobresalientes 121 separados por muescas 125 como se muestra en la figura 3) formadas en un extremo proximal. Las almenas permiten que el gas fluya desde un conducto anular de gas 106 que rodea el cable coaxial 12 hacia el espacio dentro del segundo electrodo 104. Se puede generar un plasma configurando la radiación EM de RF y/o de microondas suministrada para generar un campo eléctrico elevado entre el primer electrodo 102 y el segundo electrodo 104 en el espacio 103. El plasma puede alcanzarse usando energía EM de RF y sostenerse mediante energía EM de microondas. El plasma generado fluye fuera del extremo abierto distal del segundo electrodo 104 para hacer contacto con la superficie interna del canal de instrumento en el que se inserta la sonda alargada.
El cable coaxial 12 comprende un conductor interno 108 separado de un conductor externo 110 por un material aislante dieléctrico 111. El primer electrodo 102 está conectado a un conductor interno 108 del cable coaxial y el segundo electrodo 104 está conectado a un conductor externo 110 del cable coaxial 12. En algunas realizaciones, el primer electrodo 102 puede comprender adicionalmente una caperuza en su extremo distal, tal como una caperuza 218 mostrada en la figura 4 y analizada a continuación.
El conducto de gas 106 está formado por un hueco anular entre una superficie externa del conductor externo 110 del cable coaxial y un manguito protector 112 que rodea el cable coaxial 12. Tal como se ha analizado anteriormente, se puede introducir gas en el conducto de gas 106 en o alrededor del extremo proximal del cable coaxial 12 desde un suministro de gas 40.
El segundo electrodo 104 está configurado para encajar sobre el conductor externo 110 y dentro del manguito 112 en el extremo distal del cable coaxial 12. Por tanto, el segundo electrodo 104 se asienta dentro del conducto de gas 106 en su extremo distal. El gas puede fluir desde el conducto de gas 106 hasta el interior del segundo electrodo 104 a través de las almenas que se forman en el extremo proximal del segundo electrodo 104.
Dentro del segundo electrodo 104, colocada en el extremo distal del cable coaxial 12, hay una caperuza cerámica 114, generalmente cilíndrica. La caperuza cerámica 114 está separada de un extremo distal del conductor externo 110 del cable coaxial 12. Un hueco longitudinal 116 entre estas partes puede rellenarse con un adhesivo, por ejemplo, un adhesivo de curado por UV, para evitar cualquier formación de arco entre el conductor externo 110 y el conductor interno 108.
La caperuza cerámica 114 puede prolongarse alrededor de 2 mm en la dirección longitudinal. La caperuza cerámica 114 tiene una cara de extremo distal achaflanada para estimular el flujo de gas desde el conducto 106 de gas hacia el espacio 103 para pasar entre el primer electrodo 102 y el segundo electrodo 104, donde se alcanza el plasma. El primer electrodo 102 está conectado al conductor interno 108 del cable coaxial mediante un elemento conductor (no mostrado) que se prolonga a través de la caperuza cerámica 114. El elemento conductor puede ser una porción del conductor interno 108 que sobresale más allá del extremo distal del conductor externo 110.
El primer electrodo 102 de esta realización está formado a partir de un alambre que se retuerce para formar una estructura helicoidal o en espiral. En algunas realizaciones, el alambre puede enrollarse alrededor de un núcleo sólido de un material dieléctrico, por ejemplo, PTFE, PEEK o un material cerámico. Como alternativa, el alambre puede enrollarse alrededor de un cilindro abierto de paredes delgadas. Preferentemente, el alambre puede estar hecho de un buen conductor, tal como cobre, plata, oro o acero chapado para garantizar que las pérdidas del conductor se minimicen en la punta de sonda 100. El alambre puede ser una porción distal del conductor interno 108 que se prolonga fuera de un extremo distal del cable coaxial 12.
El primer electrodo 102 está configurado para ser una estructura resonante en las frecuencias de microondas utilizadas con la presente invención. En estas frecuencias, el alambre que forma el primer electrodo 102 presenta un comportamiento inductivo. Al formar el primer electrodo 102 como una hélice, se crea una capacitancia entre cada vuelta adyacente cuando se suministra energía a la punta 100. Por tanto, esta estructura crea condiciones adecuadas para una resonancia en serie en el primer electrodo 102, que tiene una impedancia mínima en la frecuencia de microondas de la energía EM suministrada a la punta de sonda 100.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo del segundo electrodo 104. El segundo electrodo 104 es un cilindro hueco que tiene un extremo distal abierto 123 para permitir que el plasma producido dentro del electrodo fluya fuera del extremo distal. El extremo proximal del electrodo 104 también es abierto, de manera que el electrodo puede ajustarse al extremo distal de un cable coaxial como se ha descrito anteriormente. El extremo proximal del electrodo 104 está almenado, de manera que se forman una pluralidad de muescas 125 entre los dedos 121 en el extremo proximal del electrodo 104. Estas muescas 125 permiten que el gas fluya hacia el interior del electrodo 104 desde un conducto de gas 106, como se ha descrito anteriormente, donde se alcanza el gas para crear un plasma térmico o no térmico. Puede ser deseable tener una pluralidad de muescas espaciadas regularmente alrededor de la circunferencia del segundo electrodo 104, de modo que el flujo de gas al interior del espacio 103 sea sustancialmente uniforme con respecto al eje longitudinal.
El segundo electrodo 104 tiene una longitud total de al menos 11 mm, donde la distancia entre la base de las almenas y el extremo distal del segundo electrodo 104 es al menos 3 mm, preferentemente al menos 5 mm. Por ejemplo, la distancia puede ser de 6,8 mm. Esta distancia es generalmente equivalente a la longitud del volumen dentro del segundo electrodo 104 en el que se genera el plasma térmico o no térmico.
La figura 4 muestra una vista en sección transversal de una segunda realización de una punta de sonda 120 para su uso con la presente invención. A las características de la segunda punta de sonda 120 que se corresponden con la primera punta de sonda 100 se les asignan los mismos números de referencia y no se describen nuevamente. La punta de sonda 120 está ajustada en el extremo distal de un cable coaxial de manera similar a la primera punta de sonda 100 descrita anteriormente.
En la punta de sonda 120, el primer electrodo 102 es recto, en lugar de helicoidal. Por ejemplo, el primer electrodo 102 puede ser simplemente una extensión del conductor interno 108 del cable coaxial. En el extremo distal del primer electrodo 102 hay una caperuza terminal 122 conductora, que está separada del extremo distal del segundo electrodo 104 para definir un hueco 119. La punta de sonda 120 está configurada para recibir gas y energía EM de RF y/o de microondas para producir un plasma térmico o no térmico. La punta de sonda 120 funciona de manera similar a la punta de sonda 100 descrita anteriormente.
La caperuza terminal 122 ayuda a mantener el plasma térmico o no térmico y también funciona para dirigir el plasma hacia la pared del canal de instrumento para esterilización cuando la punta de sonda 120 se extrae del canal de instrumento del dispositivo de exploración 50. La caperuza terminal 122 puede ser un disco circular, por ejemplo, que tiene un diámetro similar (preferentemente ligeramente mayor que) respecto a un diámetro externo del segundo electrodo 104. La caperuza terminal 122 está hecha de un material conductor, tal como cobre, plata, oro o acero chapado. La caperuza terminal 122 está conectada al extremo distal del primer electrodo 102, de manera que hay un hueco de aproximadamente 0,5 mm entre el extremo distal del segundo electrodo 104 y la caperuza terminal 122. También se puede usar una caperuza terminal en realizaciones que tienen un primer electrodo helicoidal, tal como la punta de sonda 100 mostrada en la figura 2.
La figura 5 es una simulación generada por ordenador que muestra la intensidad del campo eléctrico alrededor de la punta de sonda 120 cuando está en uso. Puede observarse que la presencia de la caperuza terminal 122 actúa para concentrar el campo eléctrico en una región anular 124 que se prolonga entre un extremo distal del segundo electrodo 104 y una porción longitudinalmente opuesta de la caperuza terminal 122. Esto indica que se puede generar plasma en esta región, tras lo cual el flujo de gas a través del espacio 103 será desviado por la caperuza terminal 122 para dirigir el plasma hacia la superficie interna del canal de instrumento.
Aunque no se muestra en las figuras 2 o 4, la punta de sonda puede comprender además un cepillo, por ejemplo montado más allá del extremo distal del segundo conductor. El cepillo puede comprender una pluralidad de cerdas deformables configuradas para frotar contra la superficie interna del canal de instrumento para ayudar en el proceso de esterilización y limpieza.
La figura 6 muestra una vista esquemática de una realización no cubierta por la invención reivindicada, en particular, un aparato 300 para esterilizar simultáneamente el cuerpo 54 y el canal de instrumento de un dispositivo de exploración 50. Puede denominarse en el presente documento un aparato de esterilización de dispositivo de exploración quirúrgica completo. Para mayor claridad, las partes del aparato se muestran transparentes en la figura 6. La transparencia no es esencial para la invención.
El aparato 300 comprende una cámara de cabeza 302 que recibe el cuerpo 54 de un dispositivo de exploración. La cámara de cabeza 302 está dispuesta para generar un plasma térmico o no térmico para limpiar y esterilizar las superficies externas del cuerpo 54. La cámara de cabeza 302 comprende un volumen interno 303 formado entre una carcasa que define una sección transversal en forma de U. El cuerpo 54 se puede insertar en el volumen 303 entre un par de paneles verticales 305 (que forman los brazos en la sección transversal en forma de U).
El volumen 303 es una zona de esterilización en la que se aplican plasma y/o radicales hidroxilo al cuerpo 52. El cuerpo 54 puede introducirse en el volumen 303 a través de una abertura en una superficie superior del mismo, por ejemplo, entre los paneles 305. Como alternativa, una base 307 de la cámara de cabeza 302 puede ser desmontable de los paneles 305 para formar una abertura en el volumen 303. En otro ejemplo, uno o ambos paneles pueden estar conectados de forma pivotante a la base 307, por lo que pueden girar alejándose de su posición vertical para permitir que se inserte el cuerpo 54. En consecuencia, la cámara de cabeza 302 puede abrirse para colocar un cuerpo 54 dentro de la cámara y cerrarse para la esterilización. Al menos uno de los paneles verticales 305 de la cámara de cabeza 302 puede comprender medios para mantener el cuerpo 54 del dispositivo de exploración en su lugar dentro de la cámara de cabeza 302. Por ejemplo, el cuerpo 54 puede mantenerse en su lugar con un gancho o ganchos.
Se puede disponer una serie de aplicadores de plasma en la superficie interna de los paneles 305 que miran hacia el volumen 303. Cada aplicador de plasma puede estar dispuesto para recibir un suministro de gas (por ejemplo, argón) y energía EM de RF y/o de microondas desde un generador adecuado (no mostrado). Cada aplicador de plasma puede tener una región generadora de plasma cerrada y una salida para dirigir el plasma fuera de la región generadora de plasma hacia el cuerpo 54 del dispositivo de exploración. Por ejemplo, cada aplicador de plasma puede comprender una estructura correspondiente a una de las puntas de sonda descritas anteriormente con respecto a las figuras 2 a 5.
La cámara de cabeza 302 puede configurarse adicional o alternativamente para generar radicales hidroxilo (también denominados en el presente documento radicales OH) para la esterilización del cuerpo 54 del dispositivo de exploración. En general, los radicales OH pueden ser generados por el agua suministrada, preferentemente como nebulización o vapor, en la región generadora de plasma de los aplicadores de plasma analizados anteriormente. La generación de un plasma en una región que comprende agua puede provocar la formación de radicales hidroxilo, por ejemplo, mediante reacción con iones positivos energéticos en el plasma.
La esterilización usando radicales OH se puede lograr usando los aplicadores de plasma descritos anteriormente junto con una entrada de agua separada (no mostrada) para introducir agua (por ejemplo, agua nebulizada) en el volumen 303.
Como alternativa, los radicales OH pueden generarse en cada aplicador de plasma, por ejemplo, disponiendo que se proporcione un suministro de agua a cada aplicador de plasma. Los aplicadores de plasma pueden adaptarse de modo que el plasma se dirija a un agua nebulizada antes de dirigirse al volumen 303, de modo que la salida de cada aplicador sea principalmente radicales OH. La cámara de cabeza 302 puede así comprender una serie de aplicadores que tienen una región generadora de radicales OH y una salida para dirigir los radicales OH generados fuera de la región generadora de radicales OH hacia el cuerpo 54 del dispositivo de exploración. La cámara de cabeza 302 puede configurarse además para confinar los radicales OH en la cámara de cabeza 302, por ejemplo, proporcionando elementos de cubierta que puedan cerrar aberturas del volumen 303 entre los paneles verticales 305 de la cámara de cabeza 302, por ejemplo, en los extremos y parte superior de los mismos.
Para la generación de radicales OH, la cámara de cabeza 302 puede comprender un generador de nebulización que está conectado para suministrar agua nebulizada (es decir, humedad de niebla) a la región generadora de radicales OH de cada aplicador. Cada aplicador también puede comprender una alimentación de gas conectada para suministrar gas a la región generadora de radicales OH, de este modo, el aplicador puede crear un plasma térmico o no térmico para crear una descarga de ionización para generar radicales OH para su suministro fuera del aplicador.
Para la esterilización de la superficie interna del canal de instrumento dentro del tubo de inserción 52, se puede utilizar un aparato 10 como el mostrado en la figura 1. Durante el uso, la sonda alargada se puede insertar a través del canal de instrumento desde un extremo distal del tubo de inserción 52 hacia su extremo proximal de manera que en una posición inicial la punta de sonda 14, que puede ser una punta de sonda como se describe anteriormente con respecto a las figuras 2 a 5, está en un extremo proximal del canal de instrumento, por ejemplo, en o dentro del cuerpo 54 del dispositivo de exploración.
El aparato 300 comprende además un lecho de tratamiento 304, que puede configurarse para moverse linealmente, o puede proporcionarse como una cinta transportadora como se explica a continuación. Un extremo proximal de la sonda alargada sobresale del extremo distal del tubo de inserción 52 y está fijado al lecho de tratamiento 304 en un anclaje 306. La sonda alargada puede conectarse a un generador y a un suministro de gas (no mostrado) a través del anclaje 306. Por ejemplo, el generador y el suministro de gas pueden estar conectados al anclaje 306, que puede incluir puertos de interfaz para comunicarse con la sonda alargada. Como alternativa, la sonda alargada puede extenderse a través del anclaje para conectarse directamente con el generador y el suministro de gas.
Un generador de plasma anular 308 para esterilizar una superficie externa de la sonda alargada está montado en el lecho de tratamiento 304. El generador de plasma anular 308 se analiza con más detalle a continuación con respecto a la figura 7.
En este ejemplo, el tubo de inserción 52 no está fijado al lecho de tratamiento 304, pero está montado en una posición fija con respecto a la cámara de cabeza 302 que contiene el cuerpo 54 del dispositivo de exploración.
Durante el uso, el lecho de tratamiento 304 y el tubo de inserción 52 se mueven uno respecto al otro, por ejemplo, moviendo el lecho de tratamiento 304 en una dirección longitudinal alejándolo de la cámara de cabeza 302. El anclaje 306 y el generador de plasma anular 308 están fijados al lecho de tratamiento 304, de modo que este movimiento relativo hace que la punta de sonda se extraiga a través del canal de instrumento y hace que el generador de plasma anular 308 pase sobre la superficie externa del tubo de inserción 52. Durante este movimiento, la punta de sonda 14 y el generador de plasma anular 308 están configurados para generar un plasma térmico o no térmico, de manera que el canal de instrumento y la superficie externa del tubo de inserción 52 queden esterilizados.
El lecho de tratamiento 304 puede moverse a una velocidad de menos de 1 mm por segundo, tal como 0,5 mm por segundo. El movimiento puede ser continuo o puede realizarse en pasos discretos, cada uno de menos de 1 mm. De este modo, el aparato 300 puede proporcionar la esterilización automática de un dispositivo de exploración completo con una mínima intervención humana.
Puede entenderse que el movimiento relativo puede lograrse de otras maneras. Por ejemplo, la cámara de cabeza puede moverse longitudinalmente con respecto al lecho de tratamiento 304. En otro ejemplo, el generador de plasma anular 308 puede ser móvil de forma independiente, por ejemplo, deslizarse con respecto al lecho de tratamiento. De este modo, el exterior del tubo de inserción 52 puede esterilizarse por separado del canal de instrumento.
El lecho de tratamiento 304 puede proporcionarse en forma de una cinta transportadora. Esto puede reducir la longitud del aparato 300 ya que el punto de anclaje 306 puede montarse en la cinta transportadora de modo que forme un bucle alrededor del punto final de la cinta transportadora mientras se mantiene la dirección en la que la punta de sonda 14 y la sonda alargada se extraen a través del canal de instrumento.
La figura 7 es una vista ampliada del área resaltada 309 de la figura 6, en particular mostrando el generador de plasma anular 308. El generador de plasma anular 308 está montado en el lecho de tratamiento 304 sobre un soporte 310 de manera que el movimiento del lecho de tratamiento 304 en dirección longitudinal también mueve el generador de plasma anular 308. El tubo de inserción 52 está montado a través del centro del generador de plasma anular 308. El plasma generado se dirige hacia la superficie del cordón del instrumento 52 alrededor de toda su circunferencia para asegurar que el cordón del instrumento 52 esté completamente esterilizado cuando el generador de plasma anular 308 pasa sobre él mediante el movimiento del lecho de tratamiento 304.
El generador de plasma anular 308 está conectado a un suministro de gas y a un generador, por ejemplo, mediante conexiones a través del soporte 310. El generador puede suministrar energía EM de RF y/o de microondas para permitir que un plasma sea golpeado y sostenido por uno o más aplicadores de plasma montados en el generador de plasma anular 308. Los aplicadores de plasma pueden orientarse en dirección radial de modo que el plasma generado se dirija al espacio circular rodeado por el generador de plasma anular 308. Cada aplicador de plasma puede configurarse de forma similar a la punta de sonda 14 analizada anteriormente.
El generador de plasma anular 308 puede configurarse de cualquier forma adecuada para garantizar que se genere plasma y se dirija a la superficie externa de una sonda alargada que pasa a través del mismo.
La figura 8 es una vista esquemática de una realización no cubierta por la invención reivindicada, en particular, un aparato de esterilización de dispositivo de exploración quirúrgica 400 completo. El aparato 400 comprende una porción de base 402 y una porción de tapa 404 que están conectadas de manera pivotante a lo largo de un borde. En una posición cerrada, la porción de base 402 y la porción de tapa 404 definen un volumen interno que está configurado para recibir un dispositivo de exploración 50 completo, es decir, tanto el cuerpo 54 como el tubo de inserción 52. Por lo tanto, el aparato 400 puede ser relativamente compacto y, en algunas realizaciones, puede ser portátil.
En una posición abierta, la porción de base 402 y la porción de tapa 404 se separan para exponer el volumen interno para recibir el dispositivo de exploración 50.
Al menos una de la porción de base 402 y la porción de tapa 404 comprende un panel que aloja uno o más aplicadores de plasma que están dispuestos para dirigir el plasma generado a las superficies exteriores del dispositivo de exploración 50. En algunas realizaciones, al menos una de la porción de base 402 y la porción de tapa 404 puede comprender adicional o alternativamente varios aplicadores de radicales OH para la esterilización del dispositivo de exploración 50, de manera similar a la cámara de cabeza 302 del aparato de esterilización 300 descrito anteriormente con respecto a la figura 6.
Mientras el dispositivo de exploración 50 está en el volumen entre la porción de base 402 y la porción de tapa 404, el canal de instrumento del dispositivo de exploración 50 puede esterilizarse usando un aparato de esterilización 10 como se muestra en la figura 1.
El volumen interno del aparato puede comprender una cavidad de microondas en la que se lanza energía EM de microondas. El generador en un ejemplo de este tipo puede comprender un magnetrón o un amplificador semiconductor adecuado. El aparato puede incluir una entrada de agua (no mostrada) para permitir que se produzca una nebulización dentro del volumen interno, por lo que los radicales OH son generados por el plasma.
El aparato puede incluir una plataforma giratoria u otro mecanismo de rotación para hacer girar el dispositivo de exploración dentro del volumen interno para garantizar que todas las regiones de la superficie externa estén sometidas a plasma no térmico o radicales OH. En la figura 14, se muestra un ejemplo de dicho aparato, analizado a continuación.
El dispositivo de exploración se puede lavar en una lavadora industrial convencional antes de someterlo a esterilización. Sin embargo, en otro ejemplo, el aparato de esterilización puede integrarse en una lavadora industrial convencional. Por ejemplo, el tambor de la lavadora puede configurarse como una cavidad de microondas en la que se puede lanzar energía EM de microondas. Como alternativa o adicionalmente, se pueden disponer aplicadores de plasma tales como los analizados anteriormente alrededor o sobre el tambor para suministrar plasma en el mismo.
La figura 9 representa una realización no cubierta por la invención reivindicada, en particular, un dispositivo de limpieza del extremo distal 500 configurado para limpiar y esterilizar un extremo distal de un tubo de inserción 502. El dispositivo de limpieza del extremo distal 500 se puede usar en combinación con el aparato de esterilización 10 y el generador de esterilización anular 308 analizados anteriormente, o puede ser una unidad independiente.
El dispositivo de limpieza del extremo distal comprende una carcasa 504, por ejemplo, una carcasa cilíndrica rígida, que define un rebaje 506 dimensionado para recibir un extremo distal del tubo de inserción 502 de un dispositivo de exploración quirúrgica. El tubo de inserción 502 está soportado por una pluralidad de rodillos 508, que actúan para centrarlo dentro del rebaje 506. El rebaje 506 contiene un cepillo 510, que se extiende a través del rebaje para hacer contacto con la cara de extremo distal del tubo de inserción. El cepillo 510 está conectado a una unidad de accionamiento (por ejemplo, motor lineal o paso a paso, no mostrada) montada en la carcasa 504. Durante el uso, la unidad de accionamiento hace girar el cepillo para limpiar la óptica y cualquier rebaje en la cara de extremo distal del tubo de inserción 502.
En un ejemplo, la carcasa 504 puede comprender además una pluralidad de cepillos que se extienden alrededor de las superficies laterales del extremo distal del tubo de inserción. Estos cepillos adicionales también pueden configurarse para girar dentro de la carcasa para limpiar la circunferencia exterior del tubo de inserción en su extremo distal. Dichos cepillos también pueden incluirse dentro del generador de plasma anular 308 analizado anteriormente.
Además de los cepillos, la carcasa también puede comprender un aplicador de plasma (por ejemplo, similar a la punta de sonda analizada anteriormente) montado dentro de la carcasa 504 para suministrar una fuente de plasma térmica o no térmica en la cara de extremo distal del tubo de inserción 502 para esterilización o desinfección. La carcasa 504 también puede incluir una entrada de agua para introducir agua o nebulización para ayudar en el proceso de limpieza y/o ayudar con la generación de radicales hidroxilo para esterilizar el extremo del endoscopio.
La figura 10 representa una punta de sonda 140 para un aparato de esterilización 10 similar al analizado anteriormente con respecto a la figura 1, en la que la sonda alargada sobresale del canal de instrumento 53 en el extremo distal del tubo de inserción 52. Las características en común con las puntas de sonda analizadas anteriormente reciben los mismos números de referencia y no se describen de nuevo.
La punta de sonda 140 incluye un cepillo en forma de disco 126 montado en una porción distal del segundo electrodo 104, proximal a la caperuza terminal 122. El cepillo puede ser deformable para pasar a través del canal de instrumento 53. Puede usarse para frotar contra la cara de extremo distal del tubo de inserción 52 para ayudar en la limpieza. El plasma o los radicales hidroxilo para la esterilización pueden generarse dentro o proximalmente al cepillo.
La figura 11A representa otra punta de sonda 150 que puede usarse en la invención. Las características en común con las puntas de sonda analizadas anteriormente reciben los mismos números de referencia y no se describen de nuevo.
En este ejemplo, la punta de sonda 150 recibe agua a través de la sonda alargada y comprende una pluralidad de orificios de salida de agua 152 formados en el segundo electrodo 104.
La figura 11B es una vista en sección transversal a través de la punta de sonda 150. En este ejemplo, el conductor interno 108 del cable coaxial 12 es hueco para definir un canal longitudinal 151 para transportar agua desde un extremo proximal de la sonda alargada hasta la punta de sonda. El primer electrodo 102 en este ejemplo comprende una porción distal del conductor interno 108 que se extiende más allá de un extremo distal del cable coaxial 12. El canal longitudinal 151 continúa hacia el primer conductor 102. Dentro de la región generadora de plasma 103, una salida 156 (por ejemplo, uno o más orificios radiales a través del primer electrodo 102) permite que el agua escape del canal longitudinal 151. La salida 156 puede configurarse como una boquilla para facilitar la generación de agua nebulizada dentro del espacio 103. Los orificios de salida 152 en el segundo conductor 104 permiten que el agua salga de la punta de sonda y entre en contacto con la superficie interna del tubo de inserción (no mostrado).
Los orificios de salida 152 están situados proximalmente al espacio en el que la punta de sonda emite plasma. Por tanto, cuando el dispositivo se extrae a través del canal de instrumento, se puede suministrar agua nebulizada a la superficie del tubo de inserción justo antes de que el plasma se dirija a esa región. Esto puede facilitar la generación de radicales hidroxilo con fines de esterilización o desinfección.
La punta de sonda puede usarse para suministrar agua únicamente, por ejemplo, para lavar el canal, o para suministrar plasma sin agua (por ejemplo, un plasma térmico para secar el canal) o para suministrar plasma y agua al mismo tiempo (por ejemplo, para tratar el canal de instrumento con radicales hidroxilo).
La figura 12 representa otra punta de sonda 160 que puede usarse en la invención. Las características en común con las puntas de sonda analizadas anteriormente reciben los mismos números de referencia y no se describen de nuevo. En este ejemplo, la caperuza terminal 122 se extiende en dirección distal y tiene un cepillo 162 montado sobre ella. El cepillo puede configurarse para el mismo propósito que el cepillo 126 mostrado en la figura 10. En este ejemplo, los orificios de salida 152 están ubicados distalmente al espacio 119, dentro del cepillo 162. Por lo tanto, el agua suministrada tiene como objetivo facilitar la acción de limpieza del cepillo 162.
La figura 13 representa otra punta de sonda 170 que puede usarse en la invención. Las características en común con las puntas de sonda analizadas anteriormente reciben los mismos números de referencia y no se describen de nuevo. La punta de sonda 170 es la misma que la punta de sonda 160 excepto que los orificios de salida 152 están ubicados proximalmente al espacio 119 y tienen el mismo propósito que los descritos en las figuras 11A y 11B. Debe entenderse que la punta de sonda puede tener cualquier combinación de los orificios de salida de agua analizados en el presente documento.
La figura 14 representa una realización no cubierta por la invención reivindicada, en particular, un aparato de esterilización 600 configurado para esterilizar una superficie externa de un dispositivo de exploración quirúrgica 604. El aparato 600 comprende una cámara 602, por ejemplo, una carcasa cilíndrica, que define un volumen interno 603 para recibir el dispositivo de exploración quirúrgica 604. La cámara 3602 puede tener una tapa extraíble u otra ventana o puerta que se pueda abrir para permitir que se inserte y se retire el dispositivo de exploración quirúrgica 604.
La cámara 602 comprende un dispositivo giratorio 606 sobre el cual está montado el dispositivo de exploración quirúrgica 604. El dispositivo giratorio 606 puede girar dentro de la cámara 602, por ejemplo, bajo el control de un mecanismo de accionamiento (no mostrado) que puede ubicarse en una base de la cámara 602.
El volumen interno 603 está dispuesto para recibir una variedad de entradas para ayudar a esterilizar la superficie externa del dispositivo de exploración quirúrgica 604.
Por ejemplo, se puede conectar un suministro de agua 608 para suministrar agua a una pluralidad de entradas de agua 610 que inyectan agua (por ejemplo, en forma de nebulización o pulverización) en el volumen interno 603. En este ejemplo, la pluralidad de entradas de agua 610 se muestra en una superficie superior de la cámara 602. Sin embargo, en la práctica, pueden estar ubicadas alrededor de cualquiera o todas las superficies de la cámara, por ejemplo, para suministrar una nebulización uniforme en el volumen interno.
La cámara 602 incluye una entrada de microondas 616 desde la cual se puede lanzar energía de microondas al volumen interno 603. El volumen interno puede configurarse como una cavidad de microondas. La energía de microondas puede transportarse a la cámara 602 mediante un cable adecuado 618 que termina en un acoplador de<microondas>620<que acopla la energía de microondas al volumen interno.>
Se puede conectar un suministro de gas 612 a una entrada de gas 614 para suministrar gas, por ejemplo, gas inerte como argón, en el volumen interno. La combinación de gas inerte y energía de microondas puede permitir que se golpee un plasma en el volumen interno. La presencia de plasma y nebulización juntos puede facilitar la formación de radicales hidroxilo para ayudar con la esterilización. Aunque no se muestra en la figura 14, la entrada de gas y la entrada de microondas se pueden combinar de modo que el plasma se inyecte directamente en la cámara 602.
Adicionalmente o como alternativa, la cámara 602 puede estar dispuesta para recibir un suministro de radiación ultravioleta (UV) que puede administrarse al volumen interno. La radiación ultravioleta también puede ayudar en la formación de radicales hidroxilo a partir del agua nebulizada.
Se pueden proporcionar otros tipos de aparatos para esterilizar la superficie externa del dispositivo de exploración quirúrgica 604 usando radicales hidroxilo. Por ejemplo, se puede usar una serie de chorros de plasma (o posiblemente fuentes UV intensas) junto con un generador de nebulización para escanear sobre o alrededor del dispositivo de exploración quirúrgica 604.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para esterilizar un dispositivo de exploración quirúrgica, comprendiendo el aparato:
un instrumento de esterilización insertable a través de un canal longitudinal que se extiende a lo largo de un tubo de inserción de un dispositivo de exploración quirúrgica, comprendiendo el instrumento de esterilización:
una sonda alargada que comprende un cable coaxial para transportar energía electromagnética (EM) de radiofrecuencia (RF) y/o energía EM de microondas,
una punta de sonda conectada en el extremo distal del cable coaxial para recibir la energía de RF y/o de microondas y
un canal de gas para transportar el gas hasta la punta de sonda;
en donde la sonda alargada comprende un manguito protector que define un lumen a través del cual se prolonga el cable coaxial y en donde el conducto de gas es un paso anular formado entre una superficie externa del cable coaxial y una superficie interna del manguito protector,
en donde el cable coaxial comprende un conductor interno, un conductor externo y un material dieléctrico que separa el conductor interno del conductor externo,
en donde la punta de sonda comprende un primer electrodo conectado al conductor interno del cable coaxial y un segundo electrodo conectado al conductor externo del cable coaxial,
en donde el segundo electrodo encierra un volumen interno de la punta de sonda, en donde el primer electrodo se prolonga longitudinalmente dentro del volumen interno,
en donde la punta de sonda además comprende una caperuza aislante montada en un extremo distal del cable coaxial para aislar el cable coaxial del volumen interno,
en donde el conducto de gas está en comunicación fluida con el volumen interno a través de una trayectoria de flujo formada entre la caperuza aislante y el segundo electrodo,
en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están configurados para recibir la energía de RF y/o de microondas del cable coaxial para establecer un campo eléctrico en el volumen interno para incidir en un plasma en el mismo,
en donde la punta de sonda incluye una salida para liberar plasma del volumen interno, en donde la caperuza aislante está montada dentro del segundo electrodo,
en donde el segundo electrodo es un cilindro que se asienta dentro del conducto anular del conducto de gas en su extremo distal, y
en donde un extremo proximal del segundo electrodo está almenado para proporcionar una pluralidad de muescas longitudinales en el cilindro que proporcionan la trayectoria de flujo para permitir el flujo de gas alrededor de la caperuza aislante.
2. El aparato de la reivindicación 1 que incluye un conducto de líquido para suministrar agua al volumen interno.
3. El aparato de la reivindicación 2, en donde el conducto de líquido es un paso hueco a través del conductor interno del cable coaxial.
4. El aparato de la reivindicación 2 o 3, en donde el conducto de líquido está configurado para suministrar agua nebulizada al volumen interno.
5. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde la punta de sonda comprende una caperuza conductora montada sobre el primer electrodo en un extremo distal del volumen interno, estando la caperuza conductora separada de un extremo distal del segundo electrodo para definir la salida.
6. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde el primer electrodo es helicoidal.
7. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde el primer electrodo está formado a partir de una porción del conductor interno del cable coaxial que se prolonga más allá de un extremo distal del conductor externo.
8. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde la caperuza aislante tiene un borde distal achaflanado.
9. El aparato de cualquier reivindicación anterior, que comprende además un dispositivo de extracción montado en la sonda alargada y configurado para retraer la sonda alargada a su través.
10. El aparato de la reivindicación 9, en donde el dispositivo de extracción comprende un motor accionable para retraer la sonda alargada a una velocidad inferior a 10 mm por segundo.
11. El aparato de cualquier reivindicación anterior, en donde la punta de sonda comprende además un cepillo de limpieza montado en un extremo distal de la misma.
12. El aparato de cualquier reivindicación anterior que comprende además un dispositivo de excitación de vibración configurado para impartir vibraciones ultrasónicas a la sonda alargada y/o a la punta de sonda.
13. El aparato de la reivindicación 12, en donde el dispositivo de excitación de vibración está montado en la sonda alargada.
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