WO2014064304A1 - Sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja - Google Patents

Sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja Download PDF

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Definitions

  • the present invention concerns, in general, a system for the prevention of bacterial infections in needle, biopsy, laparoscopic and similar paths, when these, after having been inserted into a target tissue, are extracted through existing tissues in the path that leads to the target tissue, and in which bacterial infections are avoided by applying an electric current to the surgical instrument or needle, and more particularly to a system comprising means of sudden and massive release of ions metallic with antibacterial properties, preferably silver ions.
  • the system of the present invention is particularly applicable to the prevention of bacterial infections that occur in defined needle paths when performing a biopsy.
  • a biopsy is a medical diagnostic procedure that involves the removal of a tissue sample for later analysis. This analysis is usually carried out by microscopy and sometimes requires that the sample be treated with biochemical markers and stains for histological analysis.
  • Biopsies are common in oncology for the determination of the malignancy and type of tumors in order to adapt the therapy to be applied to the patient.
  • a large number of biopsies are performed minimally invasively by means of needle-shaped sharp instruments that cross the patient's epithelia to access the region where the tumor to be sampled is located.
  • infectious agents such as bacteria, crawl, and ducts are established through which said infectious agents can cause infections.
  • the barrier is the skin, it is generally easy to avoid such infections by hygienic measures and by applying antiseptics to the skin.
  • iatrogenic type infections can be caused.
  • One of these cases occurs in the biopsies of Prostate that are made through the rectum.
  • the biopsy needle is inserted through the anus and pierces the wall of the rectum before accessing the region of the prostate to be sampled.
  • infectious agents that reside innocuously on the wall of the rectum - such as Escherichia Coli bacteria - to regions where they can cause infections that can become very dangerous.
  • a hole is left through which infections can be caused by migration of infectious agents until the wound is completely closed and the anti-infective barrier is restored.
  • prophylactic measures are usually used to prevent this type of iatrogenic infections. Some of these measures are hygienic, such as the administration of enemas, and others are based on the preventive administration of antibiotics.
  • This type of device requires an exhaustive control of the temperature of the needle and its surroundings, which requires at least one temperature sensor in the distal part of the probe and therefore , the modification of the design, since a lack of temperature control can result in excessively high temperatures that may bother the patient, cause the needle to adhere to the cauterized tissue or, on the other hand, insufficient treatment of the tissue surrounding the needle path, in addition to the risk of heating damage to the samples taken.
  • WO2009156506A1 describes a biopsy needle that has two electrical conductors connected to a high frequency generator and arranged in such a way that a high frequency alternating electric current flows through its terminations that occurs completely in the tissue of the patient, so that heat cauterization occurs in the same tissue without direct heating of the needle, thus preventing the spread of active tumor cells and hemorrhages in the needle path.
  • this biopsy needle suffers from the same disadvantages as to the need for temperature control as mentioned above with reference to the biopsy needles in which the needle is heated to achieve cauterization.
  • the system described therein includes the elements of the preamble of claim 1 of the present invention, although as regards the prevention of bacteria it has not been tested in vivo or in tissues, but only in vitro and in a gelatinous preparation suitable for bacterial colonization, indicating in the article itself that the numerical conclusions drawn from such an in vitro model should not be extrapolated directly to the clinical case since the tumor cells and their environment are significantly different from the conditions of such an in vitro model.
  • the bacteria studied in the aforementioned "Proof of Concept" are not of the same type as those existing in the aforementioned environments in vivo in human tissues.
  • the operation of the system disclosed in said article is based on generating cathodic electrochemical reactions on the surface of the needle, which produce a sufficiently toxic micro-environment of high pH in the tissue around the needle, having been obtained as a result, in the experiment performed in an in vitro model, that the electrochemical reactions created around the needle have inactivated the bacteria in contact with the needle and thus prevented the growth of bacteria colonies in the needle path since the bacteria carried by it had been previously inactivated by the increase in pH.
  • the needle has been used as a cathode in all the experiments described in that article, that is, a negative polarity voltage has been applied to it, the use of the needle as an anode not being suggested in the article.
  • the effect of increasing the pH achieved would not remain active (ie sufficiently toxic to infectious agents) beyond a few minutes or very few hours, since it would be buffered by the organic constituents of the living tissues That is, the tissues will act as a buffer and, after the end of the application of the current, will end up neutralizing the increase in pH in a few minutes or in a few hours. Therefore, the risk of infection will reappear if the wound left by the needle allows infectious agents to migrate from their location usually harmless to those regions where they can cause harmful infections.
  • silver (Ag) is particularly indicated since it has been observed that it has a very potent antibacterial effect and that in addition It presents very slight contraindications. These properties are not usually manifested in solid silver but are usually more evident in colloidal silver suspensions or in silver compounds from which silver ions (Ag + ) can be released. Thus, for example, bandages with silver nitrate are currently used for the prevention of burn infections and after some surgical interventions.
  • a preventive or disinfection treatment is carried out by the continuous electrochemical release of silver ions that come from an electrode consisting of solid silver, using considerably long application times and small current values, of the order of nano or microamperes, which causes the silver ions to come off very slowly and at a low density. Furthermore, it is not contemplated in these proposals that the antimicrobial effect can be significantly prolonged beyond the time in which the part constituted by silver is implanted or in contact with the region to be treated.
  • the present invention concerns a system for the prevention of bacterial infections in needle paths, comprising, in a manner known per se:
  • a percutaneous surgical instrument with a proximal end and an electrically conductive distal part, which includes a distal end, percutaneously introduced into a patient's tissue;
  • the one proposed by the present invention in a characteristic manner, is intended for the prevention of post-treatment bacterial infections, for which it comprises a means of massive and sudden release of metal ions comprising:
  • a coating or metallic element whose ions have antimicrobial properties of low toxicity to humans arranged in at least the distal part of the instrument or constituting part of at least said distal part, which is configured, sized and intended to decompose by electrochemical release when a current is applied, releasing metal ions to its surroundings, which is said tissue when the instrument is inserted in it;
  • Y - said electric current generator that is arranged and configured to generate a current and induce its transitory circulation between, respectively, the instrument, the tissue and the contact electrode, with a positive polarity in the first terminal and a negative polarity in the second terminal, of magnitude and duration determined to produce said massive and sudden release of metal ions.
  • the system will include said metallic cladding or said metallic element, which in turn can be an independent element of the instrument to be disposed therein (by any type of fastening or fixing mechanism known and considered suitable ) or constitute part or all of the instrument, as is the case that it contains it as part of an alloy or that it consists entirely of the metallic element.
  • the system proposed by the present invention in addition to not including implanted electrodes, is intended for the prevention of bacterial infections. Long-term post-treatment, for hours or days.
  • the massive and sudden release of metal ions provided by the system of the present invention, these are combined with the chloride ions existing in living tissues forming chloride of the metal in question, preferably silver, in the immediate vicinity of the needle, which precipitates as salt due to its low solubility and constituting the crystals of this compound, also due to its low solubility, a series of slow and progressive dispensing units that causes the metal ions to be released in a prolonged time.
  • the use of the system proposed by the present invention includes a massive and sudden release of metal ions, from the coating or metal element into living tissues, during the induction of currents, and a subsequent slow and progressive release of metal ions. from the metal chloride compound formed by combining such released ions with the chloride ions, which guarantees the aforementioned post-treatment effect lasting from a few hours to a few days.
  • the field of application of the present invention requires that the treatment times be very short so that The system is clinically practical, ideally below the minute or half a minute, which forces to deal with two phenomena that require limiting current levels and application times. These two phenomena are Joule effect heating and electrical stimulation.
  • the instrument is a biopsy needle, the system being provided, preferably, for performing prostate biopsies, although the system proposed by the present invention is also valid for any case in which the needle cross, or reach, regions where they exist Potentially causing microorganisms of infection to be delocalized and that cannot be effectively eliminated by topical antiseptics or by antibiotics, such as those referred to oral biopsies, endoscopic biopsies, thyroid biopsies, central nervous system biopsies, or any other case in which this type of risks also occur but apparently they are neither as frequent nor as harmful as the case of the prostate.
  • the system proposed by the present invention comprises automatic control means configured to start the power supply once the biopsy sample has been captured.
  • the magnitude of the current and the dimensions of at least the electrically conductive distal part of the instrument, including the coating or metal element whose ions have low toxicity antimicrobial properties are determined so that the induced current has a density average current, measured on the surface in the percutaneously introducible part of the instrument, between 1 mA / cm 2 and 1000 mA / cm 2 , preferably between 1 mA / cm 2 and 200 mA / cm 2 , and still more preferred of substantially 10 mA / cm2. It is known that the passage of DC or low frequency currents (below 10 kHz) usually causes neuromuscular stimulation with moderate current magnitudes.
  • Said neuromuscular stimulation can cause unwanted effects in the scope of the present invention such as involuntary movements and pain.
  • it is convenient to limit the magnitude of the applied current.
  • these effects are tried to be avoided by limiting the magnitude of the currents to a maximum in the range of 5 to 80 mA.
  • the magnitude of the current has an instantaneous value (product of the current density by the active area of the needle) that will not be less than 1 mA (to minimize the treatment time) or greater at 100 mA (to minimize neuromuscular stimulation).
  • the determined duration in which the electric current generator generates the current to be induced it is between 0.1 and 1000 seconds, preferably between 0.1 and 10 seconds.
  • the thickness of the metal coating is between 10 nanometers and 100 micrometers.
  • at least the metal lining or element whose ions have low toxicity antimicrobial properties for humans, and sometimes the entire instrument is disposable after one or multiple uses, the thickness of the same determined depending on the number of uses. That is, if, for example, the same needle is used to obtain multiple biopsies in the same patient (e.g., in the case of the prostate, 6 or 8 samples are commonly taken), the coating should be thick enough so as not to be consumed during multiple punctures, estimating that it must be at least 1 micrometer thick.
  • the coating may have a lower thickness.
  • the metal lining or element whose ions have low toxicity antimicrobial properties for humans is configured, sized and arranged so that at least 10 ⁇ Q of silver per cm 2 of surface is decomposed, by said mass and sudden release of metal ions, during the time that corresponds to the mentioned duration determined by use.
  • the biopsy needle is of the TRUCUT type, the coating or metal element whose ions have low toxicity antimicrobial properties for humans disposed around or outside the outer needle surface.
  • the electric current generator is configured to, after completion of the induction of said current with said positive polarities in the first terminal and negative in the second, reverse the polarity of said terminals by applying a current in the opposite direction to generate a toxic microenvironment in the tissue around the part of the instrument introduced therein by increasing the pH of the environment of the instrument and / or to generate, on the coating or metallic element whose ions have low toxicity antimicrobial properties for humans , a deposit of oxide particles of the metal in question.
  • the electric current generator is configured to implement a sequence with the order reversed with respect to that mentioned in the previous paragraph, that is to say, before the start of the induction of the current with positive polarities in the first terminal and negative in the second, induce a current in the opposite direction, applying a negative polarity in the first terminal and a positive polarity in the second, to generate a toxic microenvironment in the tissue around the part of the instrument introduced in it by an increase of the pH of the environment of the instrument.
  • the electric current generator is configured to repeat said current inductions of opposite directions according to a plurality of induction cycles.
  • the electric current generator is configured, according to variants of the two alternative embodiments described above, to interpose, between the end of the induction of the current with the positive polarities in the first terminal and negative in the second and the start of the induction of current in the opposite direction, or vice versa, a certain time pause.
  • the current induced by the current generator has at least one alternating current component with a frequency between 0.01 Hz and 100 kHz.
  • the metallic coating or element whose ions have antimicrobial properties of low toxicity to humans is silver or at least partly composed of silver, said metal ions being silver ions.
  • the metal lining or element whose ions have low toxicity antimicrobial properties for humans is zinc or at least partly composed of zinc, the metal ions being zinc ions.
  • the system proposed by the present invention enables the implementation of a method for the prevention of bacterial infections in needle paths, which comprises using the system proposed by the present invention to:
  • FIG. 1 schematically illustrates the system proposed by the present invention during its use for infection prevention in the case of a transrectal prostate biopsy, according to an embodiment example
  • Fig. 2 illustrates, for the same embodiment of Fig. 1, the sterile environment around the hole left by the biopsy needle after the current treatment provided by the system proposed by the present invention
  • Fig. 3 illustrates part of a TRUCUT type needle after capturing a biopsy sample inside, at which time the treatment with electric current included in the system proposed by the present invention is performed, for an example of embodiment .
  • Fig. 1 schematically illustrates the system proposed by the present invention during its use for infection prevention in the case of a transrectal prostate biopsy, according to an embodiment example
  • Fig. 2 illustrates, for the same embodiment of Fig. 1, the sterile environment around the hole left by the biopsy needle after the current treatment provided by the system proposed by the present invention
  • Fig. 3 illustrates part of a TRUCUT type needle after capturing a biopsy sample inside, at which time the treatment with electric current included in
  • Fig. 1 all the components of the system proposed by the present invention are illustrated during use in a transrectal prostate biopsy, according to a first implementation.
  • the system comprises, for the illustrated embodiment example:
  • a biopsy needle 1 with a proximal end 1a, an electrically conductive distal part, which includes a distal end 1b, which is inserted into the patient's prostate 3b by perforating the wall of the rectum R, which may contain infectious agents, the distal part and the proximal end 1a electrically connected to each other;
  • a coating or element of silver P (or another metal whose ions have antimicrobial properties of low toxicity to humans), disposed in the distal part of the biopsy needle 1 or constituting part of at least said distal part, which is configured, sized and intended to decompose by electrochemical release when a current is applied, releasing silver ions (or another metal ion with antimicrobial properties of low toxicity to humans) to its environment, which in Fig. 1 is the tissue 3 that includes both the prostate 3b and the tissues existing in the path to it from the rectum R; Y
  • an electric current generator 2 with a first terminal 2a connected to the proximal end 1a of the biopsy needle 1, and therefore to the distal part, and a second terminal 2b connected to the contact electrode 4, and which is arranged and configured to generate a current (preferably after capturing the sample inside the biopsy needle 1) and inducing its transient circulation between, respectively, the needle 1, the tissue 3 and the contact electrode 4, with a positive polarity in the first terminal 2a and a negative polarity in the second terminal 2b (ie making the needle 1 act as an anode and the contact electrode 4 as a cathode), of magnitude and duration determined to produce a massive and sudden release of silver ions , of the silver lining or element R
  • silver ions released from needle 1 combine with the chemical species of the tissues and form new partially stable chemical species that make the toxic environment remain active for a long time.
  • silver ions combine with the chloride ions existing in tissue 3 thus creating crystals of silver chloride, which constitute a kind of slow and progressive dispenser of silver ions to tissue 3, thus ensuring the prevention of post-treatment bacterial infections by the action of said silver ions slowly released by the silver chloride they create a toxic or sterile environment 5 illustrated in Figs. 1 and 2 as an area bounded by a dashed line.
  • Fig. 2 the cylindrical orifice T, or needle path, caused by the biopsy is seen, once the patient's needle 1 has been removed, as well as the environment of ions with antimicrobial effect that remains around the orifice T, for hours or days.
  • silver is especially suitable since it has been observed that it has a very potent antimicrobial effect and that it also has contraindications very slight
  • its antimicrobial capacity against Escherichia Coli bacteria is very relevant since these constitute the main infectious agent related to the problem of infections in transrectal prostate biopsies.
  • part of the electrons delivered by the silver electrode that forms the needle 1 allow the release of silver ions (Ag +) and these are combined with chloride ions existing in living tissues to form silver chloride, as indicated above.
  • silver chloride in the immediate vicinity of the needle is the fundamental aspect for the persistence of the environment of ions with antimicrobial effect 5 since the low solubility of this compound causes the silver ions to be released in a space of prolonged time. But the formation of other chemical species such as nitrates and silver phosphates (in much smaller quantities) as well as the formation of small aggregates of silver in the tissue that would also contribute to a prolonged release in time of silver ions cannot be ruled out.
  • the first implementation in order to eliminate the greatest possible variety of pathogens, can be combined, that is the anodic use of the needle 1, with another one, already known, relative to the cathodic use of the needle 1, using in first the needle 1 as a cathode and then as an anode, or vice versa. That is, in this case the sequence of currents consists of two or three stages: 1- application of current in one direction, 2- pause without applying current (optional) and 3- application of current in the opposite direction. That is, the instantaneous and nonspecific toxic effect of the pH increase is combined with the prolonged effect of the release of metal ions.
  • stages 1 and 3 the current ranges, average current densities and application times would be the same as in the cases of the first implementation.
  • the pause between stages 1 and 3 will be in the range from 0 seconds to 100 seconds.
  • steps 1 and 3 and optionally step 2 are repeated cyclically a certain number of times. It should be noted that in the field of electrochemical treatment of tumors it has been observed that blood circulation in the small vessels is interrupted around the cathodes. In the context of the present implementation, this phenomenon is relevant since the cathodic stage will provide the additional advantage of reducing or minimizing post-biopsy bleeding - which is already desirable in itself since it is one of the possible complications of biopsies. - which will minimize the migration of infectious agents.
  • the present inventors have discovered that it is possible to generate on the needle 1 a deposit of black particles that mostly corresponds to silver oxide (Ag 2 0) and that by dragging the needle 1 partially detaches from this being trapped in tissue 3.
  • This deposit also has an antibacterial action and its extreme low solubility makes it ideal for applications in which the antimicrobial action wishes to last for days.
  • the first implementation can be combined, that is to say the anodic use of the needle 1, with the cathodic use of the needle 1, but in this case, unlike of the second implementation, it is necessary that the needle 1 be used first as an anode and then as a cathode.
  • the anodic reaction would release silver ions that would then combine with the hydroxide ions generated during the cathodic reaction to form hydroxide of silver that would spontaneously generate silver oxide due to the energy balance of the reaction.
  • the pause between stages 1 and 3 will be in the range from 0 seconds to 100 seconds.
  • the tank by applying a low frequency alternating current.
  • stages 1 and 3 or in the semi-cycles of a low frequency alternating current, the current ranges, average current densities and application times would be the same as in the cases of the first implementation and the second implementation.
  • the frequency In the case of applying an alternating current, the frequency will be between 0.01 Hz and 100 kHz.
  • the system according to the present invention is provided, according to an embodiment, with means of detection to automatically detect the start of removal of needle 1 from tissue 3.
  • detection means comprise, for a variant, a sensor and an impedance meter connected in such a way that they detect increases in impedance between needle 1 and the contact electrode 4, for which The impedance meter can be connected, for example, to terminals 2a, 2b of the electric current generator 2, and which serves to detect the start of the removal of the needle 1 from the tissue 3 through the impedance change that occurs when the extraction of the needle 1 from the tissue 3 is started.
  • the impedance meter By means of the impedance meter it is possible to detect, when the extraction of the needle 1 is initiated, the relative increase of the impedance between the needle 1 and the contact electrode 4, being able to use the corresponding detected signal to start up the power supply by the electric current generator 2.
  • the impedance meter can be used as a safety measure as follows: If the impedance meter detects the extraction of the needle 1 while the current is being applied, the system can detect the extraction and generate a warning signal to alert the medical personnel to take the measures ne In order to avoid possible unwanted effects of, for example, heating, spasms, etc., or also reduce automatically as the needle 1 is removed and issues a warning only when the extraction is excessively rapid.
  • the detection means may comprise an acceleration sensor connected to the proximal end of the needle 1. Progressive activation and deactivation:
  • the system according to the present invention comprises, for one embodiment, current supply control means connected to the electric current generator 2, to progressively increase the electric current supplied by the electric current generator 2 from zero to generate the density of chosen current in the part of the instrument 1 introduced in the tissue 3 to the chosen current density, and progressively reduce the electric current corresponding to the chosen current density from the chosen level to zero before the removal of the instrument 1.
  • the increase and progressive reduction prevents neuromuscular stimulations that occur when the current is applied or cut abruptly and that result in the patient feeling discomfort and even suffering from spasms.
  • Insulating sheath
  • the biopsy instrument or needle 1 is provided, for the exemplary embodiment illustrated by Fig. 1, with an electrically insulating sheath 1c (for example, polytetrafluoroethylene or polyethylene) covering part of the metal area of the needle 1.
  • This sheath 1c can be fixed to the needle 1 or it can be free so that the user (ie the doctor) can place it where it is of interest or even cut it before inserting it through the needle to adapt it to its use.
  • the mission of this 1c case is twofold. On the one hand, it will prevent electrochemical reactions from occurring where they are not desired to avoid unwanted and unnecessary damage (for example, when crossing the skin), that is, the toxic environment 5 is restricted to the region of interest.
  • the cover 1c allows to improve the efficiency and safety of the system since for the same current density the necessary current levels decrease, which minimizes the possibility of neuromuscular stimulation, or for a given current it allows to reduce the time of application.
  • a current density is chosen capable of producing a supraphysiological pH, preferably a pH of at least 8.5, preferably between 10 and 13.8 in said toxic microenvironment.
  • the system is also designed, according to an exemplary embodiment, to apply, together with the direct current, an alternating current component (with a frequency greater than 10 kHz) to slightly heat the tissue 3, as is the case with electrodepilation devices .
  • an alternating component can be superimposed on the continuous current component.
  • a similar strategy is currently used in electrodepilation systems
  • a conductive gel of the type used in electrophysiology is placed, according to an embodiment example.
  • the function of this gel is to protect the patient's skin 3a from damage such as electrochemical burns, that is, it is possible to maintain the electrical conduction but avoid that the toxic species that have been generated on the surface of the return electrode 4 reach the skin 3a of the patient.
  • the thickness of the gel is about 10 mm which offers sufficient protection for application times of less than 60 seconds and electric fields of 10V / cm or less of the electric current, since at such magnitudes of the electric field, the migration speed of The toxic species formed in the anode is approximately 0.1 mm / s.
  • a large contact electrode surface greater than ten times that of the active area of the biopsy instrument
  • prevents electrochemical burns since it produces low concentrations of incapable toxic species of damaging the patient's skin 3a. Protection of samples captured in TRUCUT systems:
  • the electrical sequence will preferably be applied once the sample has been captured.
  • biopsy systems for example, fine needle biopsy systems in which cells are aspirated by a syringe
  • this will imply that the sample will already be sufficiently far from the region where the treatment will be applied and therefore not there will be a possibility that this is influenced by the treatment.
  • the sample will be confined in a space of the biopsy instrument before the instrument is removed from the patient.

Abstract

Sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja Comprende: - un instrumento (1) quirúrgico percutáneo percutáneamente introducible en un tejido (3) de un paciente, tal como una aguja de biopsia, y con una superficie externa de material eléctricamente conductor; - un electrodo de contacto (4) aplicable a la piel (3a) de un paciente; - un revestimiento o elemento de plata (P) dispuesto en o constituyendo parte del instrumento (1 ), y configurado, dimensionado y previsto para descomponerse por liberación electroquímica cuando se le aplica una corriente, liberando iones de plata a su entorno; y - un generador de corriente eléctrica (2) dispuesto y configurado para generar una corriente e inducir su circulación transitoria entre, respectivamente, el instrumento (1) actuando como ánodo, el tejido (3) y el electrodo de contacto (4) actuando como cátodo, con una magnitud y una duración determinadas para producir una liberación masiva y súbita de iones de plata con el fin de prevenir infecciones bacterianas post-tratamiento.

Description

Sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja
Sector de la técnica
La presente invención concierne, en general, a un sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja, de biopsia, laparoscópicas y similares, cuando éstas, después de haber sido insertadas en un tejido objetivo, se extraen a través de los tejidos existentes en el trayecto que lleva hasta el tejido objetivo, y en las que las infecciones bacterianas se evitan mediante la aplicación de una corriente eléctrica al instrumento quirúrgico o aguja, y más en particular a un sistema que comprende unos medios de liberación masiva y súbita de iones metálicos con propiedades antibacterianas, preferentemente iones de plata.
El sistema de la presente invención es particularmente aplicable a la prevención de infecciones bacterianas que se producen en trayectos de aguja definidos al realizar una biopsia.
Estado de la técnica anterior
Una biopsia es un procedimiento médico de diagnóstico que consiste en la extracción de una muestra de tejido para su posterior análisis. Dicho análisis suele llevarse a cabo mediante microscopía y en ocasiones requiere que la muestra sea tratada con marcadores bioquímicos y con tinciones para su análisis histológico.
Las biopsias son comunes en oncología para la determinación de la malignidad y tipología de los tumores con objeto de adecuar la terapia a aplicar al paciente.
Un gran número de biopsias se realizan de manera mínimamente invasiva mediante instrumentos punzantes en forma de aguja que atraviesan epitelios del paciente para acceder a la región en la que se encuentra el tumor a muestrear. Al atravesar dichos epitelios, u otras estructuras que forman barreras naturales anti infecciosas, se arrastran agentes infecciosos, tales como bacterias, y se establecen conductos a través de los cuales dichos agentes infecciosos pueden provocar infecciones. En los casos en los que la barrera atravesada es la piel, generalmente es sencillo evitar dichas infecciones mediante medidas higiénicas y mediante la aplicación de antisépticos a la piel. Sin embargo, en otras ocasiones no es posible eliminar de forma efectiva los agentes infecciosos y pueden provocarse infecciones graves. Es decir, pueden provocarse infecciones de tipo iatrogénico. Uno de estos casos se da en las biopsias de próstata que se realizan a través del recto. En este procedimiento, la aguja de biopsia se introduce por el ano y perfora la pared del recto antes de acceder a la región de la próstata a muestrear. Así se arrastran agentes infecciosos que residen de forma innocua en la pared del recto - como por ejemplo bacterias Escherichia Coli - hacia regiones en las que sí que pueden provocar infecciones que pueden llegar a ser muy peligrosas. Además, una vez que se retira la aguja de biopsia, se deja un orificio a través del cual pueden provocarse infecciones por migración de los agentes infecciosos hasta que no se cierre completamente la herida y se restablezca la barrera antiinfecciosa. En la práctica clínica suelen emplearse medidas profilácticas para evitar este tipo de infecciones iatrogénicas. Algunas de estas medidas son de tipo higiénico, tales como la administración de enemas, y otras se basan en la administración preventiva de antibióticos. Sin embargo, aun adoptando estas medidas, se da un índice muy significativo de casos - entre el 0,5 % y el 11 % - que resultan en infecciones clínicamente relevantes (J Urol. 2003, 169(5): 1762-5; Int J Urol. 2008, 15(5):457-9; Br J Urol. 1996 Jun; 77(6):851 -5).
Existe una gran variedad de dispositivos para la realización de biopsias de manera mínimamente invasiva (ejemplos: CA1253766, US4600014 y US2010198066). Sin embargo, ninguno de estos instrumentos es capaz por sí sólo de evitar la problemática relacionada con las infecciones iatrogénicas arriba descritas.
Se conocen algunos sistemas que podrían prevenir la diseminación tumoral en el trayecto de la aguja de biopsia y que quizás podrían emplearse también para prevenir las infecciones iatrogénicas puesto que la problemática es hasta cierto punto parecida. Así, se conocen dispositivos para la adquisición de biopsias que comprenden una funda invaginada de material flexible que evita que las células tumorales sean arrastradas hacia afuera en el trayecto de inserción durante la extracción de la aguja (US425202; Surg. Endose. 2003, 17(2):311-4). Las desventajas de este tipo de dispositivos son la necesidad de modificar los dispositivos de biopsia actualmente existentes, lo cual resulta en dispositivos de mayor grosor, y el hecho de que en realidad estos dispositivos no minimizan la posibilidad de la diseminación de células tumorales, o de los agentes infecciosos, causada por migración celular. Además, su diseño actual está pensado para evitar el arrastre de células de dentro hacia fuera y no de fuera hacia dentro, que es aquello que se requeriría para evitar las infecciones iatrogénicas. También se conocen métodos para provocar la cauterización o ablación térmica de los tejidos que rodean el trayecto de la aguja mediante el calentamiento de la misma, como se describe, por ejemplo, en los documentos WO9614018A1 y US2003109802A1 , o mediante calentamiento los tejidos alrededor del trayecto de la aguja en base al efecto Joule con corrientes de radiofrecuencia, como describen P. F. Laeseke, T. C. Winter 3rd, C. L. Davis, K. R. Stevens, C. D. Johnson, F. J. Fronczak, J. G. Webster and F. T. Lee Jr, en "Postbiopsy bleeding in a porcine model: reduction with radio-frequency ablation- preliminary results" Radiology, vol. 227, pp. 493-499, May, 2003, S. A. Dromi, J. Locklin and B. J. Wood, en "Radiofrequency cauterization: an alternative to reduce post-biopsy hemorrhage," Cardiovasc. Intervent. Radiol., vol. 28, pp. 681-682, Sep-Oct, 2005 y H. Wiksell y otros en "Prevention of tumor cell dissemination in diagnostic needle procedures" British Journal of Cáncer, vol. 103, pp., 1706-1709, 2010. Este tipo de dispositivos requiere un control exhaustivo de la temperatura de la aguja y de su entorno, lo cual requiere al menos un sensor de temperatura en la parte distal de la sonda y, por tanto, la modificación del diseño, ya que una falta de control de la temperatura puede resultar en temperaturas excesivamente elevadas que pueden incomodar al paciente, provocar que la aguja quede adherida al tejido cauterizado o, por otra parte, un tratamiento insuficiente del tejido que rodea el trayecto de la aguja, además de que existe el riesgo de que el calentamiento dañe las muestras tomadas.
Así, por ejemplo, el documento WO2009156506A1 describe una aguja para biopsias que presenta dos conductores eléctricos conectados a un generador de alta frecuencia y dispuestos de tal forma que entre sus terminaciones fluye una corriente eléctrica alterna de alta frecuencia que se produce completamente en el tejido del paciente, de manera que se produce una cauterización por calor en el mismo tejido sin calentamiento directo de la aguja, consiguiéndose así evitar la diseminación de células tumorales activas y hemorragias en el trayecto de la aguja. Básicamente, esta aguja de biopsias adolece de los mismos inconvenientes en cuanto a la necesidad del control de temperatura que los anteriormente mencionados con referencia a las agujas para biopsias en los que se calienta la aguja para conseguir la cauterización. Además, en esta aguja, como en todos los sistemas térmicos arriba descritos, no se prevendría eficazmente la infección post-tratamiento puesto que en los tejidos tratados aún podría darse proliferación bacteriana de bacterias que mig rasen a través del orificio dejado por la aguja de biopsia. Existe un tipo de tratamiento de tumores sólidos basado en reacciones electroquímicas que son reacciones químicas que se producen en la interfase entre un electrodo de metal y el medio biológico y que conllevan la transferencia de electrones entre el electrodo y el medio biológico cuando una corriente continua fluye a través de la interfase. Estas reacciones comprenden oxidaciones y reducciones que implican especies químicas del electrodo y del medio biológico. Algunas de las especies resultantes pueden, cuando se liberan en el medio biológico, dañar componentes del tejido o interferir con procesos biológicos hasta el punto de comprometer la viabilidad celular. Para la destrucción de tumores sólidos, estas reacciones químicas se inducen mediante agujas metálicas introducidas en el tumor y a las que se aplican corrientes bajas, denominándose este tratamiento "tratamiento electroquímico". Típicamente se aplican densidades de corriente del orden de los 100 mA/cm2 durante decenas de minutos o incluso horas, para crear áreas de ablación con diámetros del orden de unos milímetros o unos pocos centímetros. Estas técnicas también se conocen como "tratamiento con corriente continua", "ablación electrolítica" o "electrólisis", si bien este último nombre se emplea en el campo de la depilación en la que se provocan estas reacciones cerca de los folículos del pelo para conseguir una depilación permanente.
En el artículo "Electrochemical prevention of needle-tract seeding", Annals of Biomedical Engineering, Volumen 39, Número 7 (Julio del 2011), páginas 2080-2089, (DOI: 10.1007/s10439-011-0295-4), de Antoni Ivorra, se describe un método y un sistema para la prevención de la diseminación tumoral en trayectos de aguja, que se demuestra también como potencialmente útil para evitar infecciones bacterianas en trayectos de aguja, en particular, dicha demostración se da en la forma de una "prueba de concepto" o experimento realizado con un prototipo del sistema utilizando un modelo in vitro basado en bacterias.
El sistema allí descrito incluye los elementos del preámbulo de la reivindicación 1 de la presente invención, aunque por lo que refiere a la prevención de bacterias no se ha probado in vivo ni en tejidos, sino solamente in vitro y en una preparación gelatinosa apta para la colonización bacteriana, indicándose en el propio artículo que las conclusiones numéricas extraídas a partir de tal modelo in vitro no deben extrapolarse directamente al caso clínico ya que las células tumorales y su entorno son significativamente diferentes a las condiciones de tal modelo in vitro. Además, las bacterias estudiadas en la mencionada "Prueba de concepto" no son del mismo tipo que las existentes en los mencionados entornos in vivo en tejidos humanos.
El funcionamiento del sistema divulgado en dicho artículo se basa en generar reacciones electroquímicas catódicas en la superficie de la aguja, que producen un micro-entorno suficientemente tóxico de alto pH en el tejido alrededor de la aguja, habiéndose obtenido como resultado, en el experimento realizado en un modelo in vitro, que las reacciones electroquímicas creadas alrededor de la aguja han inactivado las bacterias en contacto con la aguja y de esta manera han prevenido el crecimiento de colonias de bacterias en el trayecto de aguja dado que las bacterias arrastradas por esta habían sido previamente inactivadas por el aumento del pH.
La aguja ha sido utilizada como cátodo en todos los experimentos descritos en tal artículo, es decir se le ha aplicado una tensión de polaridad negativa a la misma, no sugiriéndose en el artículo la utilización de la aguja como ánodo.
Se indica que es más razonable utilizar la aguja como cátodo con el fin de que, al ser ésta de un material electroquímicamente soluble, no resulte químicamente dañada por el tratamiento electroquímico. Por ello, tal documento constituye una enseñanza que induce al experto en la materia a alejarlo de la búsqueda de una solución encaminada a evitar las infecciones bacterianas en trayectos de aguja que incluyan la corrosión de la aguja o de un revestimiento de la misma.
Si el sistema de dicho artículo se utilizase in vivo, el efecto de aumento del pH conseguido no permanecería activo (i.e. suficientemente tóxico para los agentes infecciosos) más allá de unos minutos o muy pocas horas, puesto que sería amortiguado por los constituyentes orgánicos de los tejidos vivos. Es decir, los tejidos actuarán como tampón y, tras el fin de la aplicación de la corriente, acabarán neutralizando el incremento de pH en unos minutos o en muy pocas horas. Por lo tanto, el riesgo de infección reaparecerá si la herida dejada por la aguja permite que los agentes infecciosos puedan migrar desde su localización habitualmente inocua a aquellas regiones en las que sí que pueden provocar infecciones dañinas.
Por otra parte, se conoce desde hace siglos que algunos metales tienen propiedades antimicrobianas. En particular la plata (Ag) resulta particularmente indicada puesto que se ha observado que tiene un efecto antibacteriano muy potente y que además presenta contraindicaciones muy leves. Dichas propiedades no suelen manifestarse en la plata sólida sino que suelen ser más evidentes en suspensiones de plata coloidal o en compuestos de plata a partir de los cuales pueden desprenderse iones plata (Ag+). Así, por ejemplo, actualmente se usan vendajes con nitrato de plata para la prevención de infecciones en quemaduras y tras algunas intervenciones quirúrgicas.
También se conoce que el desprendimiento de iones plata de materiales que contengan plata sólida puede promoverse en medios electrolíticos (tales como los tejidos vivos) mediante la aplicación de corrientes continuas de polaridad positiva. Así, por ejemplo, se ha propuesto el uso de electrodos de plata activados eléctricamente para la prevención de infecciones óseas (WO2009027968, US4027393) y dentales (US4126937), los cuales son implantados en cavidades óseas o dentales, respectivamente, por lo que no son aplicables a su utilización en tejidos blandos. En dichas propuestas se fuerza la circulación de corrientes CC permanentemente durante los intervalos de tiempo en los que se desea obtener el efecto antiséptico de prevención o tratamiento de infecciones. Es decir, se lleva a cabo un tratamiento preventivo o de desinfección mediante la liberación electroquímica continua de iones de plata que provienen de un electrodo constituido por plata en forma sólida, utilizándose unos tiempos de aplicación considerablemente largos y valores de corriente pequeños, del orden de nano o microamperios, lo que provoca que se desprendan los iones de plata muy lentamente y en una baja densidad. Además, en dichas propuestas no se contempla que el efecto antimicrobiano pueda prolongarse significativamente más allá del tiempo en el que la parte constituida por plata se encuentra implantada o en contacto con la región a tratar.
Los sistemas descritos en dichas propuestas tampoco se refieren a sistemas que tengan un efecto post-tratamiento, llevándose a cabo el tratamiento únicamente durante el tiempo en que se aplican corrientes a los electrodos.
Explicación de la invención
Resulta necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las lagunas halladas en el mismo, que ofrezca una solución más eficiente y realista para su aplicación in vivo en tejidos humanos, que la propuesta por el sistema de modificación del pH divulgado en el artículo "Electrochemical prevention of needle-tract seeding" citado anteriormente, y que permita evitar infecciones bacterianas post-tratamiento durante horas o incluso días.
Para ello, la presente invención concierne a un sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja, que comprende, de manera en sí conocida:
- un instrumento quirúrgico percutáneo con un extremo proximal y una parte distal eléctricamente conductora, que incluye a un extremo distal, percutáneamente introducible en un tejido de un paciente;
- un electrodo de contacto aplicable a la piel de un paciente; y
- un generador de corriente eléctrica con un primer terminal conectado, directa o indirectamente, a al menos la parte distal del instrumento y un segundo terminal conectado al electrodo de contacto. Por lo que se refiere a la conexión eléctrica entre el primer terminal y la parte distal eléctricamente conductora del instrumento, ésta puede llevarse a cabo de diferentes maneras, en función del ejemplo de realización, tal como mediante la propia superficie que une a la parte distal con el extremo proximal cuando tal superficie es conductora eléctrica y el primer terminal se encuentra conectado con el extremo proximal, o mediante un conductor eléctrico que discurra por el interior del instrumento y que esté conectado por un extremo con el primer terminal y por el otro con la parte distal del instrumento, o de cualquier otra manera que un experto en la materia considere adecuada para el fin propuesto. A diferencia de los sistemas conocidos, el propuesto por la presente invención, de manera característica, está previsto para la prevención de infecciones bacterianas posttratamiento, para lo cual comprende unos medios de liberación masiva y súbita de iones metálicos que comprenden:
- un revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos, dispuesto en al menos la parte distal del instrumento o constituyendo parte de al menos dicha parte distal, el cual está configurado, dimensionado y previsto para descomponerse por liberación electroquímica cuando se le aplica una corriente, liberando iones metálicos a su entorno, el cual es dicho tejido cuando el instrumento se encuentra introducido en el mismo; y - dicho generador de corriente eléctrica que está dispuesto y configurado para generar una corriente e inducir su circulación transitoria entre, respectivamente, el instrumento, el tejido y el electrodo de contacto, con una polaridad positiva en el primer terminal y una polaridad negativa en el segundo terminal, de magnitud y duración determinadas para producir dicha liberación masiva y súbita de iones de metálicos.
Según el ejemplo de realización, el sistema incluirá al citado revestimiento metálico o al citado elemento metálico, el cual a su vez puede ser un elemento independiente del instrumento a disponer en el mismo (por cualquier tipo de mecanismo de sujeción o fijación conocido y considerado adecuado) o constituir parte o la totalidad del instrumento, como es el caso de que éste lo contenga como parte de una aleación o que esté constituido completamente por el elemento metálico.
A diferencia de otros sistemas en los que los iones metálicos se liberan lentamente desde unos electrodos implantados y no proporcionan un efecto post-tratamiento, el sistema propuesto por la presente invención, además de no incluir electrodos implantados, está previsto para la prevención de infecciones bacterianas posttratamiento de larga duración, durante horas o días.
Por otra parte, otra diferencia del sistema propuesto por la presente invención con respecto a dichos sistemas de electrodos implantados, es que en ellos el electrodo de plata se introduce para obtener el efecto, es decir está diseñado ex profeso únicamente para tal fin, mientras que en el sistema propuesto por la presente invención el electrodo desde el que se liberan los iones metálicos forma parte de otro tratamiento, en este caso quirúrgico, llevándose a cabo su utilización durante parte del tratamiento quirúrgico.
Ello es debido a que gracias a la liberación masiva y súbita de iones metálicos proporcionada por el sistema de la presente invención, éstos se combinan con los iones cloruro existentes en los tejidos vivos formando cloruro del metal en cuestión, con preferencia de plata, en las inmediaciones de la aguja, que precipita como sal debido a su baja solubilidad y constituyendo los cristales de este compuesto, debido también a su baja solubilidad, una serie de unidades de dispensación lenta y progresiva que hace que los iones de metálicos se vayan liberando en un espacio de tiempo prolongado. Es decir que, el uso del sistema propuesto por la presente invención incluye una liberación masiva y súbita de iones metálicos, desde el revestimiento o elemento metálico hacia los tejidos vivos, durante la inducción de corrientes, y una posterior liberación lenta y progresiva de iones metálicos desde el compuesto de cloruro metálico formado combinando tales iones liberados con los iones de cloruro, lo que garantiza el mencionado efecto post-tratamiento de duración que va desde unas horas hasta unos días.
A diferencia de los sistemas anteriormente citados, en los que las corrientes CC se aplican durante los intervalos de tiempo en los que se desea obtener el efecto antibacteriano, el campo de aplicación de la presente invención requiere que los tiempos de tratamiento sean muy cortos para que el sistema sea clínicamente práctico, idealmente por debajo del minuto o medio minuto, lo que fuerza a lidiar con dos fenómenos que exigen acotar los niveles de corriente y tiempos de aplicación. Estos dos fenómenos son el calentamiento por efecto Joule y la estimulación eléctrica.
Al hacer circular corrientes eléctricas por tejidos vivos se provoca calentamiento de estos por efecto Joule. El calor inyectado viene dado por la expresión
p t = E a t
Donde q es el calor generado por unidad de volumen, |J| es la magnitud del vector densidad de corriente, |E| es la magnitud del vector campo eléctrico, p es la resistividad eléctrica del tejido, σ es su conductividad eléctrica (=1/ p) y t es el tiempo de aplicación. Para minimizar la cantidad de calor inyectado deben reducirse el tiempo de aplicación y, en particular, la magnitud de la densidad de corriente aplicada, que será proporcional a la corriente aplicada y especialmente elevada alrededor de electrodos finos. En general se considera que una temperatura por debajo de los 55 °C durante menos de 10 segundos no provocará ningún daño a los tejidos. Para tiempos de exposición mayores deberá reducirse la temperatura. Para tiempos en orden de unos pocos minutos puede considerarse que una temperatura de 42 °C es totalmente segura.
Según un ejemplo de realización, el instrumento es una aguja de biopsia, estando el sistema previsto, de manera preferida, para la realización de biopsias de próstata, aunque el sistema propuesto por la presente invención es válido también para cualquier caso en el que la aguja atraviese, o llegue a, regiones en las que existen microrganismos potencialmente causantes de infección ai ser deslocalizados y que no pueden eliminarse eficazmente mediante antisépticos tópicos o mediante antibióticos, tales como los referidos a biopsias orales, biopsias endoscópicas, biopsias de tiroides, biopsias del sistema nervioso central, o cualquier otro caso en el que este tipo de riesgos también se dan pero aparentemente no son ni tan frecuentes ni tan dañinos como el caso de la próstata.
El sistema propuesto por la presente invención comprende unos medios de control automáticos configurados para iniciar el suministro de corriente una vez que la muestra de la biopsia haya sido capturada.
La magnitud de la corriente y las dimensiones de al menos la parte distal eléctricamente conductora del instrumento, incluyendo el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad, para un ejemplo de realización, están determinadas para que la corriente inducida tenga una densidad de corriente promedio, medida en la superficie en la parte percutáneamente introducible del instrumento, de entre 1 mA/cm2 y 1000 mA/cm2, de manera preferida entre 1 mA/cm2 y 200 mA/cm2, y de manera aún más preferida de sustancialmente 10 mA/cm2. Se conoce que el paso de corrientes CC o de baja frecuencia (por debajo de 10 kHz) provoca habitualmente estimulación neuromuscular con magnitudes de corriente moderadas. Dicha estimulación neuromuscular puede provocar efectos indeseados en el ámbito de la presente invención tales como movimientos involuntarios y dolores. Con objeto de evitar dichos efectos, es conveniente limitar la magnitud de la corriente aplicada. En el entorno de la ablación electroquímica o de la depilación eléctrica se intentan evitar dichos efectos limitando la magnitud de las corrientes a un máximo en el rango de 5 a 80 mA.
En el sistema de la presente invención, preferentemente la magnitud de la corriente tiene un valor instantáneo (producto de la densidad de corriente por el área activa de la aguja) que no será inferior a 1 mA (para minimizar el tiempo de tratamiento) ni superior a 100 mA (para minimizar estimulación neuromuscular).
Por lo que se refiere a la duración determinada en la que el generador de corriente eléctrica genera la corriente a inducir, ésta está entre 0,1 y 1000 segundos, de manera preferida entre 0,1 y 10 segundos. Para un ejemplo de realización, el grosor del revestimiento metálico está comprendido entre 10 nanómetros y 100 micrómetros. Preferentemente, como mínimo el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos, y en ocasiones el instrumento completo, es desechable tras uno o múltiples usos, estando el grosor del mismo determinado en función del número de usos. Es decir que si, por ejemplo, la misma aguja se utiliza para obtener múltiples biopsias en un mismo paciente (p.ej., en el caso de la próstata se toman comúnmente 6 o 8 muestras), el revestimiento debe ser lo suficientemente grueso como para no consumirse durante las múltiples punciones, estimándose que éste debe tener como mínimo un grosor de 1 micrómetro. Por el contrario, si es para un solo uso, el recubrimiento puede tener un grosor inferior. Según un ejemplo de realización, el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos está configurado, dimensionado y dispuesto para que se descompongan como mínimo 10 μQ de plata por cm2 de superficie, por dicha liberación masiva y súbita de iones metálicos, durante el tiempo que corresponde a la mencionada duración determinada por uso.
Según un ejemplo de realización, la aguja de biopsia es de tipo TRUCUT, estando el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos dispuesto alrededor de la superficie externa de la aguja exterior, o formando parte de la misma.
Según un ejemplo de realización, el generador de corriente eléctrica está configurado para, tras la finalización de la inducción de dicha corriente con dichas polaridades positiva en el primer terminal y negativa en el segundo, invertir la polaridad de dichos terminales aplicando una corriente en sentido contrario para generar un microentorno tóxico en el tejido alrededor de la parte del instrumento introducida en el mismo mediante un aumento del pH del entorno del instrumento y/o para generar, sobre el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos, un depósito de partículas de óxido del metal en cuestión. Según un ejemplo de realización alternativo, el generador de corriente eléctrica está configurado para implementar una secuencia con el orden invertido respecto al citado en el párrafo anterior, es decir para, antes del inicio de la inducción de la corriente con polaridades positiva en el primer terminal y negativa en el segundo, inducir una corriente en sentido contrario, aplicando una polaridad negativa en el primer terminal y una polaridad positiva en el segundo, para generar un microentorno tóxico en el tejido alrededor de la parte del instrumento introducida en el mismo mediante un aumento del pH del entorno del instrumento. Con el fin de realizar unas implementaciones que se describirán en detalle en un apartado posterior, para ambos de dichos ejemplos de realización el generador de corriente eléctrica está configurado para repetir dichas inducciones de corriente de sentidos opuestos de acuerdo a una pluralidad de ciclos de inducción. El generador de corriente eléctrica está configurado, según unas variantes de los dos ejemplos de realización alternativos arriba descritos, para interponer, entre la finalización de la inducción de la corriente con las polaridades positiva en el primer terminal y negativa en el segundo y el inicio de la inducción de corriente en sentido contrario, o viceversa, una pausa de tiempo determinado.
Según un ejemplo de realización, la corriente inducida por el generador de corriente tiene como mínimo una componente de corriente alterna de frecuencia entre 0,01 Hz y 100 kHz.
Para un ejemplo de realización preferido, el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos es de plata o está compuesto al menos en parte por plata, siendo los mencionados iones metálicos iones de plata.
Para otro ejemplo de realización, no tan preferido, el revestimiento o elemento metálico cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos es de zinc o está compuesto al menos en parte por zinc, siendo los iones metálicos iones de zinc.
El uso de otros materiales que no sean plata o zinc pero cuyos iones también presenten propiedades antibacterianas y de baja toxicidad para los humanos también es posible. Asimismo es también posible, para otros ejemplos de realización, utilizar una combinación de los materiales citados, por ejemplo de plata y zinc.
El sistema propuesto por la presente invención posibilita la implementación de un método para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja, que comprende utilizar el sistema propuesto por la presente invención para:
a) realizar una liberación masiva y súbita de iones metálicos en el tejido vivo donde el instrumento se encuentra introducido, durante parte de la intervención quirúrgica realizada con el mismo (para el caso de que ésta sea una biopsia, la liberación de iones se lleva a cabo en general una vez se ha tomado la muestra); y
b) realizar una liberación lenta y progresiva de iones metálicos en el tejido en un espacio de tiempo prolongado, a partir de unos dispensadores lentos y progresivos de iones metálicos constituidos por unos cristales del metal en cuestión creados en las inmediaciones del instrumento al combinarse los iones metálicos dispensados en la etapa a) con los iones cloruro existentes en el tejido vivo, asegurando así la prevención de infecciones bacterianas post-tratamiento.
Breve descripción de los dibujos
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir
de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que: la Fig. 1 ilustra de manera esquemática el sistema propuesto por la presente invención durante su uso para la prevención de infecciones en el caso de una biopsia de próstata transrectal, según un ejemplo de realización; la Fig. 2 ilustra, para el mismo ejemplo de realización de la Fig. 1 , el entorno estéril alrededor del orificio dejado por la aguja de biopsia tras el tratamiento con corriente proporcionado por el sistema propuesto por la presente invención; y la Fig. 3 ilustra a parte de una aguja tipo TRUCUT tras haber capturado una muestra de biopsia en su interior, momento en el cual se realiza el tratamiento con corriente eléctrica incluido en el sistema propuesto por la presente invención, para un ejemplo de realización. Descripción detallada de unos ejemplos de realización
En la Fig. 1 se ilustran todos los componentes del sistema propuesto por la presente invención durante su uso en una biopsia de próstata transrectal, según una primera implementación.
En particular puede verse en dicha Fig. 1 que el sistema comprende, para el ejemplo de realización ilustrado:
- una aguja de biopsia 1 con un extremo proximal 1a, una parte distal eléctricamente conductora, que incluye a un extremo distal 1b, que se introduce en la próstata 3b del paciente perforando la pared del recto R, que puede contener agentes infecciosos, estando la parte distal y el extremo proximal 1a conectados eléctricamente entre sí;
- un electrodo de contacto 4 aplicable a la piel 3a del paciente;
- un revestimiento o elemento de plata P (o de otro metal cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos), dispuesto en la parte distal de la aguja de biopsia 1 o constituyendo parte de como mínimo dicha parte distal, el cual está configurado, dimensionado y previsto para descomponerse por liberación electroquímica cuando se le aplica una corriente, liberando iones de plata (o de otro ión metálico con propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos) a su entorno, el cual en la Fig. 1 es el tejido 3 que incluye tanto a la próstata 3b como a los tejidos existentes en el trayecto hacia la misma desde el recto R; y
- un generador de corriente eléctrica 2 con un primer terminal 2a conectado al extremo proximal 1a de la aguja de biopsia 1 , y por tanto a la parte distal, y un segundo terminal 2b conectado al electrodo de contacto 4, y que está dispuesto y configurado para generar una corriente (preferentemente después de haber capturado la muestra en el interior de la aguja de biopsia 1) e inducir su circulación transitoria entre, respectivamente, la aguja 1 , el tejido 3 y el electrodo de contacto 4, con una polaridad positiva en el primer terminal 2a y una polaridad negativa en el segundo terminal 2b (es decir haciendo que la aguja 1 actúe como ánodo y el electrodo de contacto 4 como cátodo), de magnitud y duración determinadas para producir una liberación masiva y súbita de iones de plata, del revestimiento o elemento de plata R
Dichos iones de plata liberados de la aguja 1 se combinan con las especies químicas de los tejidos y forman nuevas especies químicas parcialmente estables que hacen que el entorno tóxico se mantenga activo durante un largo tiempo. En particular, los iones de plata se combinan con los iones cloruro existentes en el tejido 3 creándose así cristales de cloruro de plata, los cuales constituyen una especie de dispensador lento y progresivo de iones de plata al tejido 3, asegurando así la prevención de infecciones bacterianas post-tratamiento mediante la acción de dichos iones de plata liberados lentamente por el cloruro de plata que crean un entorno tóxico o estéril 5 ilustrado en las Figs. 1 y 2 como un área delimitada por una línea de trazo discontinuo.
En la Fig. 2 se aprecia el orificio cilindrico T, o trayecto de aguja, provocado por la biopsia, una vez se ha extraído la aguja 1 del paciente, así como el entorno de iones con efecto antimicrobiano que queda remanente alrededor del orificio T, durante horas o días.
Diferentes metales (incluyendo el acero inoxidable) y los iones que estos liberan al actuar como ánodos servirían para el propósito mencionado, pero la plata (Ag) es especialmente idónea puesto que se ha observado que tiene un efecto antimicrobiano muy potente y que además presenta contraindicaciones muy leves. En particular es muy relevante su capacidad antimicrobiana contra las bacterias Escherichia Coli puesto que estas constituyen el principal agente infeccioso relacionada con la problemática de las infecciones en biopsias de próstata transrectales. En experimentos in vitro realizados por los presente inventores, se ha observado que tras aplicar una corriente CC de +5 mA durante 10 segundos a través de una aguja de plata de 1 milímetro de grosor y 5 milímetros de longitud (densidad de corriente aproximada 30 mA/cm2) en un plato Petri con agar de tipo MacConkey (que es adecuado para el cultivo de bacterias Eschericia Coli) se inhibía localmente el crecimiento de bacterias Eschericia Coli que se sembraban 48 horas tras el tratamiento. Es decir, en dichos experimentos el entorno tóxico, que presentaba un aspecto ligeramente blanquecino correspondiente a los cristales de cloruro de plata, se mantuvo activo un mínimo de 48 horas.
Las reacciones que involucran a la plata y que ocurren al aplicar una corriente positiva a través de un electrodo de plata en un tejido vivo son:
Ag (electrodo )→ Ag+ +β
Ag+ + Cr→ AgCI
Es decir, parte de los electrones entregados por el electrodo de plata que conforma la aguja 1 permiten liberar iones de plata (Ag+) y estos se combinan con los iones cloruro existentes en los tejidos vivos para formar cloruro de plata, tal y como se ha indicado anteriormente.
La formación de cloruro de plata (AgCI) en las inmediaciones de la aguja es el aspecto fundamental para la persistencia del entorno de iones con efecto antimicrobiano 5 puesto que la baja solubilidad de este compuesto hace que los iones de plata se vayan liberando en un espacio de tiempo prolongado. Pero no puede descartarse la formación de otras especies químicas tales como nitratos y fosfatos de plata (en cantidades mucho menores) así como la formación de pequeños agregados de plata en el tejido que también contribuirían a una liberación prolongada en el tiempo de iones de plata.
Los rangos de corrientes, densidades de corriente promedio y tiempos de aplicación serían los indicados anteriormente en el apartado de descripción de la invención. Según una segunda implementación, con objeto de eliminar la mayor variedad posible de agentes patógenos, puede combinarse la primera implementación, es decir el uso anódico de la aguja 1 , con otra, ya conocida, relativa al uso catódico de la aguja 1 , utilizando en primer lugar la aguja 1 como cátodo y después como ánodo, o viceversa. Es decir, en este caso la secuencia de corrientes consiste de dos o tres etapas: 1- aplicación de corriente en un sentido, 2- pausa sin aplicar corriente (opcional) y 3- aplicación de corriente en el sentido contrario. Es decir, se combina el efecto tóxico instantáneo e inespecífico del incremento del pH con el efecto prolongado de la liberación de iones metálicos.
En las etapas 1 y 3 los rangos de corrientes, densidades de corriente promedio y tiempos de aplicación serían los mismos que en los casos de la primera implementación. La pausa entre las etapas 1 y 3 estará comprendida en el rango desde 0 segundos a 100 segundos.
En función del ejemplo de realización, las etapas 1 y 3, y opcionalmente la etapa 2, se repiten de manera cíclica un número determinado de veces. Debe destacarse que en el campo del tratamiento electroquímico de tumores se ha observado que la circulación sanguínea en los pequeños vasos se interrumpe alrededor de los cátodos. En el contexto de la presente implementacion, este fenómeno es relevante puesto que la etapa catódica aportará la ventaja adicional de reducir o minimizar el sangrado post-biopsia - que ya es algo deseable en sí mismo puesto que es una de las posibles complicaciones de las biopsias - con lo que se minimizará la migración de agentes infecciosos.
Como resultado de estudios experimentales con agujas de plata los presentes inventores han descubierto que es posible generar sobre la aguja 1 un depósito de partículas negras que mayoritariamente corresponde a óxido de plata (Ag20) y que al arrastrar la aguja 1 se desprende parcialmente de ésta quedando atrapado en el tejido 3. Este depósito también presenta una acción antibacteriana y su extrema baja solubilidad hace que sea ideal para aplicaciones en las que la acción antimicrobiana desea prolongarse durante días.
Para generar dicho depósito es necesario que se aplique corriente de forma cíclica de forma que se invierta la polaridad de la corriente. Como mínimo es necesario un ciclo completo en que la corriente a través de la aguja 1 sea primero positiva (aguja 1 como ánodo) para después pasar a ser negativa (aguja 1 como cátodo).
Es decir que, de igual manera que con la segunda implementacion, según una tercera implementacion, puede combinarse la primera implementacion, es decir el uso anódico de la aguja 1 , con el uso catódico de la aguja 1 , pero en este caso, a diferencia de la segunda implementacion, es necesario que se utilice en primer lugar la aguja 1 como ánodo y después como cátodo.
Las reacciones que conllevarían a la generación de óxido de plata serían:
Agorado )→ Ag+ + e~ (aguja como ánodo)
2H20 + 2e~→ H2 + 20H" (aguja como cátodo)
Ag+ +OH-→ AgOH
2AgOH→Ag20 + H20
Es decir, la reacción anódica liberaría iones de plata que después se combinarían con los iones hidróxido generados durante la reacción catódica para formar hidróxido de plata que espontáneamente generaría óxido de plata debido a al balance energético de la reacción.
Para generar dicho depósito será necesaria la realización de uno o más ciclos de la siguiente secuencia aplicada por el generador y que consiste en dos o tres etapas: 1- aplicación de corriente en sentido positivo (aguja de biopsia 1 como ánodo), 2- pausa opcional sin aplicar corriente y 3- aplicación de corriente en el sentido negativo (aguja de biopsia 1 como cátodo). Es posible iniciar el ciclo en la etapa 3 siempre que después se vuelva a esta tras haber pasado por la etapa 1.
Una vez se ha superado un ciclo no es necesario que el resto de ciclos sean completos para lograr generar el depósito de partículas negras.
La pausa entre las etapas 1 y 3 estará comprendida en el rango desde 0 segundos a 100 segundos.
También es posible generar el depósito mediante la aplicación de una corriente alterna de baja frecuencia. En las etapas 1 y 3, o en los semiciclos de una corriente alterna de baja frecuencia, los rangos de corrientes, densidades de corriente promedio y tiempos de aplicación serían los mismos que en los casos de la primera implementación y de la segunda implementación. En el caso de aplicar una corriente alterna, la frecuencia estará comprendida entre 0,01 Hz y 100 kHz.
Características opcionales incluidas en el sistema de la presente invención para otros modos de realización:
Control de activación avanzado:
Como alternativa a un simple interruptor o pulsador accionado por el personal médico para iniciar la aplicación de la corriente antes de extraer el instrumento en forma de aguja 1 , el sistema conforme a la presente invención está dotado, según un ejemplo de realización, de medios de detección para detectar automáticamente el inicio de la extracción de la aguja 1 del tejido 3. Estos medios de detección comprenden, para una variante, un sensor y un medidor de impedancia conectados de tal forma que detecten incrementos en la impedancia entre la aguja 1 y el electrodo de contacto 4, para lo que el medidor de impedancia puede estar conectado, por ejemplo, a los terminales 2a, 2b del generador de corriente eléctrica 2, y que sirve para detectar el inicio de la extracción de la aguja 1 del tejido 3 a través del cambio de impedancia que se produce cuando se inicia la extracción de la aguja 1 del tejido 3. Mediante el medidor de impedancia se consigue detectar, cuando se inicia la extracción de la aguja 1 , el aumento relativo de la impedancia entre la aguja 1 y el electrodo de contacto 4, pudiéndose emplear la señal detectada correspondiente para poner en marcha el suministro de corriente por el generador de corriente eléctrica 2. Por otra parte, el medidor de impedancia se puede usar como medida de seguridad de la manera siguiente: Si el medidor de impedancia detecta la extracción de la aguja 1 mientras que se está aplicando la corriente, el sistema puede detectar la extracción y generar una señal de aviso para alertar al personal médico para que tome las medidas necesarias para evitar posibles efectos indeseados de, por ejemplo, calentamiento, espasmos, etc., o también reducir automáticamente a medida de que se extrae la aguja 1 y emita un aviso sólo cuando la extracción es excesivamente rápida. Alternativamente, los medios de detección pueden comprender un sensor de aceleración conectado al extremo proximal de la aguja 1. Activación y desactivación progresiva:
El sistema conforme a la presente invención comprende, para un ejemplo de realización, medios de control de suministro de corriente conectados al generador de corriente eléctrica 2, para aumentar progresivamente la corriente eléctrica suministrada por el generador de corriente eléctrica 2 desde cero hasta generar la densidad de corriente elegida en la parte del instrumento 1 introducida en el tejido 3 hasta la densidad de corriente elegida, y reducir progresivamente la corriente eléctrica correspondiente a la densidad de corriente elegida desde el nivel elegido hasta cero antes de la extracción del instrumento 1. El aumento y la reducción progresivos evitan las estimulaciones neuromusculares que se producen cuando la corriente se aplica o corta abruptamente y que resultan en que el paciente sienta incomodidad e incluso sufra espasmos.
Funda aislante:
El instrumento de biopsia o aguja 1 está provisto, para el ejemplo de realización ilustrado por la Fig. 1 , de una funda eléctricamente aislante 1c (por ejemplo, de politetrafluoroetileno o de polietileno) que cubre parte del área metálica de la aguja 1. Esta funda 1c puede estar fijada a la aguja 1 o puede ser libre de forma que el usuario (i.e. el médico) pueda situarla allá dónde le interese o incluso pueda recortarla antes de introducirla a través de la aguja para adecuarla a su uso. La misión de esta funda 1c es doble. Por un lado evitará que se provoquen reacciones electroquímicas allá donde no se deseen para evitar daños indeseados e innecesarios (por ejemplo al atravesar la piel), es decir se restringe el entorno tóxico 5 a la región de interés. Por otro lado la funda 1c permite mejorar la eficiencia y seguridad del sistema puesto que para una misma densidad de corriente disminuye los niveles de corriente necesarios, con lo que se minimiza la posibilidad de estimulación neuromuscular, o para una corriente dada permite disminuir el tiempo de aplicación.
Rangos de pH:
Cuando el primer terminal del generador de corriente eléctrica es negativo, de manera que el instrumento actúa como cátodo y el segundo terminal es positivo, de manera que el electrodo de contacto actúa como ánodo, es decir para unos de los ciclos de las segunda y tercera implementaciones, se elige una densidad de corriente capaz de producir un pH suprafisiológico, preferentemente un pH de al menos 8.5, preferentemente entre 10 y 13,8 en dicho microentorno tóxico. Calentamiento opcional:
El sistema también está diseñado, según un ejemplo de realización, para aplicar, conjuntamente con la corriente continua, una componente de corriente alterna (de frecuencia superior a 10 kHz) para calentar ligeramente el tejido 3, como es el caso de los dispositivos de electrodepilación.
En aquellos casos en los que el incremento de temperatura no suponga un problema o que incluso pueda resultar beneficioso al aumentar la eficiencia del tratamiento electroquímico o por proveer ventajas adicionales como la cauterización, a la componente continua de la corriente puede superponerse una componente en alterna. Una estrategia parecida se emplea actualmente en sistemas de electrodepilación
Electrodo externo con gel y/o de gran superficie:
Entre la piel 3a del paciente y el electrodo de contacto 4, que actúa como electrodo de retorno, se sitúa, según un ejemplo de realización, un gel conductor del tipo de los que se usan en electrofisiología. Teniendo en cuenta que, en la reacción química que se produce cuando se aplica la corriente eléctrica, las especies tóxicas no solamente se producen en la aguja 1 sino que también se producen en el electrodo de retorno 4, la función de este gel es proteger la piel 3a del paciente frente a daños tales como las quemaduras electroquímicas, es decir, se consigue mantener la conducción eléctrica pero se evita que las especies tóxicas que se han generado en la superficie del electrodo de retorno 4 lleguen a la piel 3a del paciente. El espesor del gel es de unos 10 mm lo cual ofrece protección suficiente para tiempos de aplicación inferiores a 60 segundos y campos eléctricos de 10V/cm o inferiores de la corriente eléctrica, ya que a tales magnitudes del campo eléctrico, la velocidad de migración de las especies tóxicas formadas en el ánodo es de aproximadamente 0,1 mm/s. Alternativamente, o complementariamente, también se puede emplear un electrodo de contacto de gran tamaño (superficie superior a diez veces la del área activa del instrumento de biopsia) que por su extensión en la piel evita quemaduras electroquímicas puesto que produce bajas concentraciones de especies tóxicas incapaces de dañar la piel 3a del paciente. Protección de las muestras capturadas en sistemas TRUCUT:
La secuencia eléctrica se aplicará preferentemente una vez que la muestra haya sido capturada. En algunos sistemas de biopsia (por ejemplo, sistemas de biopsia con aguja fina en los que células se aspiran mediante una jeringa) esto implicará que la muestra ya se encontrará suficientemente alejada de la región en la que se aplicará el tratamiento y por lo tanto no habrá posibilidad de que esta se vea influenciada por el tratamiento. En otros sistemas de biopsia, la muestra quedará confinada en un espacio del instrumento de biopsia antes de que el instrumento se extraiga del paciente.
Este es el caso de las agujas tipo TRUCUT (Fig. 3). Puesto que en este tipo de agujas la muestra capturada M se encuentra en el interior de la aguja metálica, al aplicar las corrientes para el tratamiento, éstas no circularan por la muestra M y tampoco crearan reacciones electroquímicas en las superficies de contacto con la muestra M puesto que las corrientes únicamente circularan por las superficies exteriores de la aguja, tal y como se muestra en la Fig. 3, donde se han ilustrado las líneas de densidad de corriente D con trazo discontinuo. Es decir, se formará una jaula de Faraday que evitará que el tratamiento tenga un efecto sobre la muestra capturada M.
Evidentemente lo anterior será válido siempre que el compartimiento interior sea lo suficientemente estanco como para que desde las superficies exteriores no pueda penetrar una cantidad significativa de especies generadas electroquímicamente por el tratamiento. Un experto en la materia podría introducir cambios y modificaciones en los ejemplos de realización descritos sin salirse del alcance de la invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Sistema para la prevención de infecciones bacterianas en trayectos de aguja, del tipo que comprende:
- un instrumento (1) quirúrgico percutáneo con un extremo proximal (1a) y una parte distal eléctricamente conductora, que incluye a un extremo distal (1 b), percutáneamente introducible en un tejido (3) de un paciente;
- un electrodo de contacto (4) aplicable a la piel (3a) de un paciente; y
- un generador de corriente eléctrica (2) con un primer terminal (2a) conectado, directa o indirectamente, a al menos la parte distal de dicho instrumento (1) y un segundo terminal (2b) conectado a dicho electrodo de contacto (4);
estando el sistema caracterizado porque está previsto para la prevención de infecciones bacterianas post-tratamiento, para lo cual comprende unos medios de liberación masiva y súbita de iones metálicos que comprenden:
- un revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos, dispuesto en al menos la parte distal de dicho instrumento (1) o constituyendo parte de al menos dicha parte distal, el cual está configurado, dimensionado y previsto para descomponerse por liberación electroquímica cuando se le aplica una corriente, liberando iones metálicos a su entorno, el cual es dicho tejido (3) cuando el instrumento (1) se encuentra introducido en el mismo; y
- dicho generador de corriente eléctrica (2) que está dispuesto y configurado para generar una corriente e inducir su circulación transitoria entre, respectivamente, el instrumento (1), el tejido (3) y el electrodo de contacto (4), con una polaridad positiva en el primer terminal (2a) y una polaridad negativa en el segundo terminal (2b), de magnitud y duración determinadas para producir dicha liberación masiva y súbita de iones metálicos.
2. - Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque el instrumento (1) es una aguja de biopsia.
3.- Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha magnitud de la corriente y las dimensiones de al menos la parte distal eléctricamente conductora del instrumento (1), incluyendo el revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad, están determinadas para que la corriente inducida tenga una densidad de corriente promedio, medida en la superficie en la parte percutáneamente introducible del instrumento (1), de entre 1 mA/cm2 y 1000 mA/cm2, de manera preferida entre 1 mA/cm2 y 200 mA/cm2, y de manera aún más preferida de sustancialmente 10 mA/cm2.
4.- Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha magnitud de la corriente tiene un valor instantáneo de entre 1 mA y 100 mA.
5.- Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha duración determinada está entre 0,1 y 1000 segundos, de manera preferida entre 0,1 y 10 segundos.
6. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el grosor de dicho revestimiento metálico está comprendido entre 10 nanómetros y 100 micrómetros.
7. - Sistema según la reivindicación 6, caracterizado porque al menos dicho revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos es desechable tras uno o múltiples usos, estando el grosor del mismo determinado en función del número de usos.
8.- Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos está configurado, dimensionado y dispuesto para que se descompongan como mínimo 10 g de metal por cm2 de superficie, por dicha liberación masiva y súbita de iones metálicos, durante el tiempo que corresponde a la mencionada duración determinada por uso.
9. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando dependen de la 2, caracterizado porque dicha aguja de biopsia es de tipo TRUCUT, estando dicho revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos dispuesto alrededor de la superficie externa de la aguja exterior, o formando parte de la misma.
10. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el generador de corriente eléctrica (2) está configurado para, tras la finalización de la inducción de dicha corriente con dichas polaridades positiva en el primer terminal (2a) y negativa en el segundo (2b), invertir la polaridad de dichos terminales aplicando una corriente en sentido contrario para generar un microentorno tóxico (5) en el tejido (3) alrededor de la parte del instrumento (1) introducida en el mismo mediante un aumento del pH del entorno del instrumento (1) y/o para generar, sobre el revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos, un depósito de partículas de óxido del metal en cuestión.
11. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el generador de corriente eléctrica (2) está configurado para, antes del inicio de la inducción de dicha corriente con dichas polaridades positiva en el primer terminal (2a) y negativa en el segundo (2b), inducir una corriente en sentido contrario, aplicando una polaridad negativa en el primer terminal (2a) y una polaridad positiva en el segundo (2b), para generar un microentorno tóxico (5) en el tejido (3) alrededor de la parte del instrumento (1 ) introducida en el mismo mediante un aumento del pH del entorno del instrumento (1).
12. - Sistema según la reivindicación 10 ó 11 , caracterizado porque el generador de corriente eléctrica (2) está configurado para repetir dichas inducciones de corriente de sentidos opuestos de acuerdo a una pluralidad de ciclos de inducción.
13. - Sistema según la reivindicación 10, 11 ó 12, caracterizado porque el generador de corriente eléctrica (2) está configurado para interponer, entre dicha finalización de la inducción de dicha corriente con dichas polaridades positiva en el primer terminal (2a) y negativa en el segundo (2b) y el inicio de dicha inducción de corriente en sentido contrario, o viceversa, una pausa de tiempo determinado.
14. - Sistema según la reivindicación 10 u 11 , caracterizado porque dicha corriente tiene al menos una componente de corriente alterna de frecuencia entre 0,01 Hz y 100 kHz.
15.- Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando dependen de la 2, caracterizado porque comprende unos medios de control automáticos configurados para iniciar el suministro de corriente una vez que la muestra de la biopsia haya sido capturada.
16. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando dependen de la 2, caracterizado porque es un sistema para la realización de biopsias de próstata.
17. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos es de plata o está compuesto al menos en parte por plata, siendo dichos iones metálicos iones de plata.
18. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el revestimiento o elemento metálico (P) cuyos iones presentan propiedades antimicrobianas de baja toxicidad para los humanos es de zinc o está compuesto al menos en parte por zinc, siendo dichos iones metálicos iones de zinc.
19. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está previsto para la prevención de infecciones bacterianas posttratamiento de larga duración, durante horas o días.
20. - Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una funda eléctricamente aislante (1c) que cubre al menos una porción de una superficie externa eléctricamente conductora del instrumento (1), seleccionable para regular correctamente la intensidad de corriente inducida, de manera que para una misma densidad de corriente disminuye los niveles de corriente necesarios, con lo que se minimiza la posibilidad de estimulación neuromuscular, o para una corriente dada permite disminuir el tiempo de aplicación.
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