ES2356573T3 - Herramienta quirúrgica ultrasónica. - Google Patents

Abstract

Herramienta quirúrgica que comprende en un extremo proximal, unos primeros medios para generar vibración ultrasónica en un modo de corte de torsión con una longitud de onda λT (3) y unos segundos medios para generar vibración ultrasónica en un modo de compresión longitudinal con una longitud de onda λC (2), una guía de onda (4) conectada de forma funcional a dichos primer y segundo medios de generación (3, 2) y que se extiende desde el mismo en una distancia de nλ/2 , siendo n un número entero positivo y siendo λ una longitud de onda para ambos λ = λC y λ= λT hasta un extremo distal provisto de medios de corte y/o coagulación, caracterizada porque la razón de las longitudes de onda de la onda de compresión longitudinal λ C y la onda de corte de torsión λT, λC : λT es un número impar.

Description

La presente invención se refiere a una herramienta quirúrgica ultrasónica para cortar y/o extirpar material blando, tal como tejido muscular o vasos sanguíneos. Más particularmente, pero no exclusivamente, se refiere a una herramienta para el corte hemostático de material blando, especialmente en un sistema quirúrgico por laparoscopia.

Desde hace tiempo, es conocido el corte y/o la cauterización de tejido por medio de herramientas ultrasónicas que vibran de un modo longitudinal. Dichas herramientas adolecen de inconvenientes, debido a que el uso prolongado puede afectar al tejido en una zona que se extienda más allá del final de la herramienta que se está utilizando. En una primera mejora, se han desarrollado herramientas que utilizan vibración ultrasónica de un modo de torsión, tal como se describe en la patente número GB2333709-B. El uso de dichos dispositivos que pueden vibrar torsionalmente puede dirigir la energía de forma muy precisa a un punto específico. Sin embargo, en algunos casos, cuando el tejido que se va a tratar es grande, sería ventajoso incrementar el tamaño de las mordazas en el extremo distal de la guía de onda. En este caso, la longitud de onda comparativamente corta de las vibraciones del modo de torsión puede representar su ventaja.

El documento EP1625836 da a conocer una pieza manual ultrasónica adecuada para los procedimientos de oftalmología, que combina el movimiento longitudinal y de giro de la punta en la que los dos modos de movimiento presentan un primer nodo de vibración común.

El documento WO2005/084553 da a conocer un dispositivo médico ultrasónico que funciona del modo de torsión, en el que la longitud de la guía de onda es un múltiplo de la media longitud de onda de dicho modo de torsión.

Sería ventajoso que las prestaciones del movimiento de corte delicado del modo de vibración ultrasónico de torsión se pudiese combinar con el movimiento más vigoroso de a) la vibración ultrasónica de onda de compresión longitudinal.

La activación por frecuencia individual da lugar a una cuchilla distal cuya longitud efectiva está relacionada con el cuarto de longitud de onda en la frecuencia de funcionamiento. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será la longitud activa de la cuchilla. De este modo, sucede que, para una guía de onda de titanio que funcione a 50kHz en un modo de torsión, la longitud de cuchilla estará limitada a 15,5 mm, que es un cuarto de la longitud de onda que define la primera posición de modo distal. La longitud de cuchilla correspondiente para una onda de compresión a 50kHz sería de 24,5 mm.

Cada modo de vibración presenta sus propias ventajas, pero, en cualquier caso, resulta inapropiado accionar la herramienta con ambos modos de uso simultáneamente.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar una herramienta en la que se pueda accionar una guía de onda de forma intermitente en dos frecuencias alternativas diferentes, una estimuladora en un modo de torsión y la otra en un modo longitudinal. Obviamente, con el fin de producir un sistema práctico, debe poderse aislar la guía de onda en planos nodales bien definidos. Esto solo se puede conseguir asegurando que existe coincidencia de nodos de desplazamiento en los dos modos de funcionamiento.

Este problema técnico se soluciona mediante una herramienta quirúrgica según se establece en la reivindicación

1.

Preferentemente, la razón es λC = NxλT donde N es un número entero impar positivo y x es un número entero positivo.

Preferentemente, N es 3 y x es 1, en cuyo caso la razón es de 3:1.

En cualquier caso, la onda de compresión debería presentar nodos que coincidan con por lo menos algunos de los nodos de la onda de torsión.

En este caso, la guía de onda se puede soportar y/o aislar en dichos puntos nodales comunes.

Ventajosamente, la herramienta puede funcionar durante parte del tiempo en modo de vibración longitudinal y durante parte del tiempo en modo de vibración de torsión.

El cirujano o el usuario del aparato pueden seleccionar en cualquier momento del funcionamiento el modo de vibración.

De forma alternativa, la herramienta se puede adaptar para alternar entre los modos de vibración.

Los modos de vibración se pueden alternar en una frecuencia predeterminada.

La frecuencia predeterminada puede estar comprendida entre 0,5 y 5kHz, preferentemente en la zona de 2kHz.

A continuación, se describirá una forma de realización de la presente invención a título de ejemplo y haciendo

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referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Figura 1 ilustra de forma esquemática una herramienta quirúrgica accionada de forma ultrasónica que incorpora la invención; y

la Figura 2 muestra las formas de onda que se pueden generar a lo largo de la herramienta.

5 Haciendo referencia a los dibujos, la Figura 1 muestra una herramienta quirúrgica para su uso principalmente en procedimientos de laparoscopia.

La herramienta quirúrgica comprende, en su extremo proximal, una estructura de conversión 1 a la que se conectan dos accionadores ultrasónicos de transductores piezocerámicos, un primer accionador 2 que actúa en una dirección longitudinal para generar una onda de compresión longitudinal de longitud de onda λC y un segundo accionador

10 3 que actúa tangencialmente para generar una onda de torsión de longitud de onda λT.

En funcionamiento, cualquiera de estas formas de onda se transmite a lo largo de la guía de onda 4, que presenta una longitud de nλ/ 2 tanto para λC como para λT.

En el extremo distal de la guía de onda 4, está prevista una disposición de mordaza articulada con un brazo que puede vibrar de dicha mordaza formado por la guía de onda y los otros brazos pasivos que no pueden vibrar 5 de la 15 desacoplarse con el brazo que puede vibrar de la mordaza.

mordaza viene dada de acuerdo con lo que se expone a continuación. 20 La potencia de la onda de torsión PT se define mediante:

imagen1

siendo imagen2 la velocidad de partícula en la punta distal; representando ø el ángulo de fase desde el extremo

distal; y siendo W la impedancia del tejido. W es igual a ρ.c siendo ρ la densidad del tejido y siendo c la velocidad del sonido en el tejido. Se observará que ø = 0º en la punta distal y ø1 = 180º en el pivote de mordaza.

25 La potencia de la onda de compresión Pc se define por:

Siendo imagen3 la velocidad de partícula para la onda de compresión y F es la fuerza media de fricción en la interfaz

cuchilla/tejido. F es igual a p.a.μ, siendo p la presión aplicada al tejido, a es la superficie de contacto entre la cuchilla y el tejido y μ es el coeficiente de fricción en la interfaz de fricción.

30 Preferentemente, cada longitud de onda se aplica por turnos a una frecuencia de conmutación de onda de aproximadamente 2 kHz. El suministro de potencia es la suma de los productos PT.T1 y PC.T2, siendo T1 y T2 los intervalos de onda de modo de torsión y compresión respectivos. Sin embargo, los intervalos podrían variar según un programa predeterminado dependiendo del intervalo al cual estén dirigidos.

El uso de la herramienta que se muestra en la invención permitirá intervenir utilizando técnicas del modo de 35 torsión altamente específicas en material de un tamaño mayor de lo que normalmente sería el caso.

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Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   1. Herramienta quirúrgica que comprende en un extremo proximal, unos primeros medios para generar vibración ultrasónica en un modo de corte de torsión con una longitud de onda λT (3) y unos segundos medios para generar vibración ultrasónica en un modo de compresión longitudinal con una longitud de onda λC (2), una guía de onda

   (4) conectada de forma funcional a dichos primer y segundo medios de generación (3, 2) y que se extiende desde el mismo en una distancia de nλ/2, siendo n un número entero positivo y siendo λ una longitud de onda para ambos λ = λC y λ = λT hasta un extremo distal provisto de medios de corte y/o coagulación, caracterizada porque la razón de las longitudes de onda de la onda de compresión longitudinal λC y la onda de corte de torsión λT, λC : λT es un número impar.

2. 2.

   Herramienta según la reivindicación 1, en la que la razón es λC = NxλT, siendo N un número entero impar positivo y siendo x un número entero positivo.

3. 3. Herramienta según la reivindicación 2, en la que N es 3 y x es 1, en cuyo caso la razón es 3:1.

4. 4.

   Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que λC es mayor que λT y la onda de compresión prevé unos nodos que coinciden con por lo menos algunos de los nodos de la onda de torsión.

5. 5.

   Herramienta según la reivindicación 4, en la que la guía de onda (4) está soportada y/o aislada en los puntos nodales comunes.

6. 6.

   Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la herramienta puede funcionar durante parte del tiempo en modo de vibración longitudinal y durante parte del tiempo en modo de vibración de torsión.

7. 7.

   Herramienta según la reivindicación 6, en la que el cirujano o el usuario del aparato selecciona el modo de vibración en funcionamiento en cualquier momento.

8. 8.

   Herramienta según la reivindicación 6, en la que la herramienta está adaptada para alternar entre los modos de vibración.

9. 9.

   Herramienta según la reivindicación 6, en la que el modo de vibración se alterna entre uno y el otro en una frecuencia predeterminada.

10. 10.

    Herramienta según la reivindicación 9, en la que la frecuencia predeterminada está comprendida entre 0,5 y 5 kHz, preferentemente en la zona de 2 kHz.

11. 11.

    Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además, en un extremo distal de la guía de onda (4), una disposición de mordaza articulada con un brazo que puede vibrar de la mordaza formada por la guía de onda (4) y el otro brazo pasivo que no puede vibrar (5) de la mordaza articulado a un revestimiento de la guía de onda y que puede funcionar para acoplarse y desacoplarse con el brazo que puede vibrar de la mordaza.