ES2208495T3 - Dispositivo para eliminar calculos con un litotriptor intracorporeo. - Google Patents

Dispositivo para eliminar calculos con un litotriptor intracorporeo.

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ES2208495T3 ES01113409T ES01113409T ES2208495T3 ES 2208495 T3 ES2208495 T3 ES 2208495T3 ES 01113409 T ES01113409 T ES 01113409T ES 01113409 T ES01113409 T ES 01113409T ES 2208495 T3 ES2208495 T3 ES 2208495T3
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Abstract

Dispositivo para eliminar cálculos con un litotriptor intracorpóreo, que presenta una sonda metálica hueca o un sonotrodo, que es insertado en el canal de trabajo de un endoscopio para proceder con su extremo distal a la desintegración de los cálculos, y es excitado por medio de un transductor de ultrasonidos accionado eléctricamente para que emita ondas longitudinales, en el que el transductor de ultrasonidos se conforma al menos con un disco cerámico piezoeléctrico, sujetado en el interior de una carcasa envolvente entre un reflector y un cuerno que porta el sonotrodo, caracterizado porque la carcasa (15) aloja un manguito-guía (23) alineado axialmente con el sonotrodo (8) hueco para un elemento de choque (22) accionado de modo reversible, el cual, para ejercer una fuerza de choque contra un cuerpo de masa (21), está dispuesto en el extremo proximal de una sonda de choque (20), que sobresale por encima del reflector (3) del transductor de ultrasonidos en sentido axial hacia atrás en el manguito- guía (23), y que atraviesa en sentido de su extremo distal un orificio de paso (18) axial del transductor de ultrasonidos y se aloja en la cavidad del sonotrodo (8).

Description

Dispositivo para eliminar cálculos con un litotriptor intracorpóreo.
La invención se refiere a un dispositivo para eliminar cálculos con un litotriptor intracorpóreo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Para eliminar cálculos de cavidades corporales, al sobrepasarse un tamaño de cálculo que permita todavía su evacuación natural, se suele requerir en primer lugar su partición en partículas pequeñas que permitan una evacuación espontánea o una eliminación inmediata del cuerpo por lavado. Para ello, la partición de los cálculos se realiza mediante tensiones mecánicas de compresión y de tracción, las cuales, en el caso de la litotricia intracorpórea, se ejercen sobre los cálculos por medio del extremo distal de una sonda metálica que sirve como guía de ondas. Este tipo de tensiones provoca el desprendimiento de fragmentos desde la superficie de un cálculo y provoca finalmente su destrucción. Generalmente, dicha destrucción del cálculo plantea el problema de la transmisión adecuada de energía prestando especial atención a no producir efectos secundarios en el tejido biológico el cual, por este motivo, no debería servir como contrasoporte durante la destrucción del cálculo.
Para realizar una litotricia intracorpórea, se conoce del documento EP 0421285 B1 un dispositivo según el preámbulo de la primera reivindicación, en el cual una sonda metálica o un sonotrodo es excitado para emitir ondas longitudinales por medio de un transductor de ultrasonidos accionado eléctricamente. Con el extremo distal de la sonda introducida en el canal de trabajo de un endoscopio puede, por lo tanto, provocarse la destrucción de un cálculo. Para ello, el transductor de ultrasonidos es conformado con dos discos cerámicos piezoeléctricos sujetados entre un reflector y un cuerno. Para excitar el sonotrodo para emitir ondas periódicas, los dos discos son accionados por medio de una configuración de circuito que se compone de un oscilador controlado por tensión, cuya señal de salida se suministra a través de un amplificador de salida y un transformador de salida a los dos discos cerámicos piezoeléctricos. El circuito comprende, además, un comparador de fase, que compara las fases de la tensión de salida y de la corriente de salida del transformador de salida y genera una tensión de control para controlar el oscilador. Un dispositivo según esta forma de realización permite, generalmente, desintegrar los cálculos en fragmentos muy finos. De esta forma, se obtiene para los fragmentos finos un tamaño de partícula que permite, en la mayoría de los casos, la aspiración sin problemas a través de la sonda por un hueco axial hasta su extremo proximal, en el cual se hace actuar una toma de aspiración que atraviesa el transductor de ultrasonidos. Sin embargo, la desintegración de los cálculos por medio de litotriptores de ultrasonidos de este tipo implica un tiempo relativamente largo, porque el extremo distal del sonotrodo con unas frecuencias ultrasónicas de aproximadamente 20 a 25 kHz, usuales para un tratamiento de los cálculos que quiere ser respetuoso con el tejido, y amplitudes de la punta de sonda hasta aproximadamente 50 \mum, sólo permite que la desintegración de los cálculos se realice de modo bastante lento. Además, se presentan dificultades con los cálculos de mayor dureza los cuales, ante unas frecuencias ultrasónicas y amplitudes de estas magnitudes, no permiten su rasgado espontáneo de modo que su tratamiento, o dura mucho tiempo o no es posible en absoluto.
Del documento EP 0317507 B1 se conoce un litotriptor en el cual el extremo proximal de una sonda metálica o una guía de ondas es solicitado por un elemento de choque con accionamiento neumático, a fin de generar, por medio de la energía de choque obtenida de este modo, una onda de choque o de presión que recorre toda la sonda metálica hasta su extremo distal. Por medio de esta onda de choque o de presión se actúa sobre los cálculos estableciendo el contacto entre los cálculos y la punta de la sonda para obtener una desintegración comparable. Los litotriptores por ondas de choque de este tipo, los cuales en otras formas de realización pueden presentar incluso un elemento de choque con accionamiento eléctrico, resultan generalmente máquinas de configuración relativamente sencilla con, igualmente, muy buenos resultados de fragmentación incluso para los cálculos de mayor dureza. Sin embargo, en este tipo de litotriptores, la desintegración de los cálculos hasta obtener un tamaño de partículas que permita su aspiración, sigue requiriendo relativamente mucho tiempo.
La invención se basa en el objetivo de realizar un dispositivo del tipo reseñado al principio de tal forma que, considerando las ventajas e inconvenientes de estos procedimientos conocidos, permita realizar una desintegración más flexible de los cálculos.
Según la invención, este objetivo se alcanza por medio de un dispositivo realizado según lo establecido en la reivindicación 1, que experimenta una posibilidad de realización ventajosa por medio de las características de las reivindicaciones restantes.
El dispositivo según la invención presenta, por lo tanto, la posibilidad de iniciar una desintegración del cálculo realizada mediante endoscopio, o bien por accionamiento eléctrico del transductor de ultrasonidos, o bien conectando el accionamiento reversible del elemento de choque. De esta forma, o bien se excita el extremo distal del sonotrodo por medio del transductor de ultrasonidos para que emita ondas periódicas, o se solicita el extremo proximal de la sonda de choque con una fuerza de choque, parar provocar, por medio de la energía de choque obtenida de esta forma, la emisión de impulsos de choque hacia los cálculos, a través del extremo distal de la sonda de choque. Con esta posibilidad alternativa, la desintegración de los cálculos puede optimizarse muy ampliamente. La realización del dispositivo según la invención permite, a la vez, obtener la ventaja particular que consiste en poder cambiar entre un posible modo de desintegración de los cálculos al otro, incluso durante el tratamiento del paciente, sin necesidad obligada de sustituir el sonotrodo por la sonda de choque. Por lo tanto, en cualquier momento de la desintegración de los cálculos puede decidirse también con cuál de las dos alternativas puede obtenerse un tamaño de partícula que permita su evacuación espontánea o también su eliminación inmediata del cuerpo por aspiración o lavado. Además, el dispositivo según la invención simplifica también la decisión sobre cuál de las dos alternativas se elige de modo conveniente en cada caso individual, considerando también el aspecto de evitar efectos secundarios dañinos sobre el tejido biológico en proximidad inmediata de los cálculos que se han de desintegrar, pudiéndose tomar una decisión de este tipo en muchas ocasiones sólo durante la invención quirúrgica, ya que el grado de dureza, la composición y el tamaño de los cálculos no se conoce con anterioridad.
En el dibujo, se representa de modo esquemático un ejemplo de realización del dispositivo según la invención y, a continuación, se explica con más detalle. Muestran:
Fig. 1 una vista en sección del dispositivo, conjuntamente con un esquema de conexiones de la configuración del circuito para el transductor de ultrasonidos y
Fig. 2 una vista en sección en escala ampliada de un detalle del dispositivo en el entorno de la cabeza de sonda de la sonda de choque.
El dispositivo representado en el dibujo para eliminar cálculos empleando un litotriptor intracorpóreo se compone, por un lado, de un transductor de ultrasonidos con accionamiento eléctrico, conformado como transductor piezoeléctrico con dos discos cerámicos piezoeléctricos 1, 2 dispuestos entre un reflector 3 y un cuerno 4. Los dos discos cerámicos piezoeléctricos 1, 2 son centrados por medio de un apéndice 5 axial del reflector 3, provisto en su extremo de un cuello roscado 6 sobre el cual se enrosca el cuerno 4 que presenta una rosca interior complementaria para el atirantado de los componentes del transductor de ultrasonidos.
El cuerno 4 del transductor de ultrasonidos presenta una superficie envolvente que se estrecha en sentido axial hasta alcanzar aproximadamente el diámetro de un cuello roscado 7 de una sonda metálica hueca o sonotrodo 8, formando una curva exponencial. En vez de la forma exponencial, para la conformación de la superficie envolvente del cuerno 4, puede preverse también una realización cónica o escalonada. A fin de alcanzar resultados óptimos durante la desintegración de los cálculos, se recomienda que el cuerno 4 y la sonda metálica hueca o sonotrodo 8 se compongan de un material con una impedancia acústica esencialmente idéntica. Los materiales preferidos son acero inoxidable o titanio.
Para el accionamiento eléctrico del transductor de ultrasonidos, se prevé una configuración del circuito realizada de modo convencional. La configuración del circuito se realiza con un oscilador 9 controlado por tensión, cuya señal de salida se transmite a un transformador de impedancias 12, a través de un convertidor tensión-frecuencia 10 y un amplificador de salida 11 conectado a continuación. Al transformador 12 se conecta, además, un comparador de fase 13 unido al convertidor tensión-frecuencia 10, que compara las fases de la tensión de salida y de la corriente de salida y genera una tensión de control para controlar el oscilador 9. El transformador de impedancias 12 se conecta a través de líneas de conexión 14 a los dos discos cerámicos piezoeléctricos 1 y 2 del transductor de ultrasonidos. Esta conexión permite excitar la sonda metálica hueco o sonotrodo 8 para que emita ondas periódicas longitudinales.
La configuración del transductor de ultrasonidos formada por los dos discos cerámicos piezoeléctricos 1, 2, el reflector 3 y el cuerno 4 se apoya contra una carcasa 15 envolvente a través de medios de apoyo 16 y 17 elásticos. Una parte trasera de la carcasa 15 se conforma como empuñadura para agarrar el dispositivo realizándose correspondientemente de forma más maciza que la parte delantera de la carcasa la cual acoge los componentes del transductor de ultrasonidos. Los componentes del transductor de ultrasonidos, es decir, los dos discos cerámicos piezoeléctricos 1, 2, el reflector 3 y el cuerno 4, los cuales están atirantados por medio del apéndice 5 axial del reflector 3, presentan un orificio de paso 18 axial que discurre axialmente en línea con la cavidad del sonotrodo 8, y está unido a una toma de aspiración 19 por medio de la cual se pueden eliminar del cuerpo por aspiración o lavado las partículas generadas durante la desintegración de los cálculos mediante el sonotrodo 8. El orificio de paso 18 axial tiene, asimismo, unas dimensiones que permiten acoger también una sonda de choque 20. La longitud de dicha sonda de choque 20 es tal que su extremo distal sobresale ligeramente del extremo distal del sonotrodo 8, cuando la desintegración de los cálculos no se realiza por accionamiento eléctrico del transductor de ultrasonidos para provocar la generación de ondas periódicas del sonotrodo 8, sino ha de realizarse por medio de dicha sonda de choque 20. La sonda de choque 20 puede realizarse de forma flexible o rígida y para su configuración en el sonotrodo 8 hueco, penetra una guarnición de obturación 18' en forma de cubeta que sirve para obturar el orificio de paso 18 del transductor de ultrasonidos en la cara posterior del reflector 3.
La sonda de choque 20 forma un elemento de trabajo de una parte funcional del dispositivo que puede ser usado alternativamente al transductor de ultrasonidos accionado eléctricamente y se realiza básicamente del mismo modo que los litotriptores intracorpóreos por ondas de choque conocidos según el documento EP 0317507 B1. La sonda de choque 20 presenta, por lo tanto, en su extremo proximal un cuerpo de masa 21 sobre el cual puede actuar una fuerza de choque generada por un elemento de choque 22 accionado de modo reversible. A consecuencia de la energía de choque transmitida al cuerpo de masa 21, se generan ondas de choque o de presión en la sonda de choque 20 que se transmiten, a continuación, al cálculo que se ha de desintegrar en forma de impulsos de presión a través del extremo distal de la sonda. El accionamiento reversible del elemento de choque 22 se realiza preferentemente de forma neumática, pudiendo remitirse a modo de descripción complementaria de detalles de dicho accionamiento neumático, al documento EP 0317507 B1 mencionado anteriormente. Sin embargo, el elemento de choque 22 puede accionarse, alternativamente, de forma hidráulica o electromagnética, pudiéndose prever incluso, a parte del impacto directo del choque sobre el cuerpo de masa 21, una actuación indirecta de la fuerza de choque.
El elemento de choque 22 se aloja en un manguito-guía 23 que discurre axialmente en línea con el orificio de paso 18 axial del transductor de ultrasonidos y la cavidad del sonotrodo 8. En el interior del manguito-guía 23 puede introducirse, por lo tanto, el extremo proximal de la sonda de choque 20, que sobresale por encima del reflector 3 del transductor de ultrasonidos en sentido axial hacia atrás y está provisto del cuerpo de masa 21. El manguito-guía 23 está envuelto por un tubo envolvente 24 dispuesto en sentido coaxial, conformándose entre el tubo envolvente y el tubo-guía una cámara reversible 25 del accionamiento neumático para el elemento de choque 22. En una ventana 26, la cámara reversible 25 está unida a una cámara de presión 27 puesta a disposición por medio del manguito-guía 23. La cámara de presión 27 se cierra por medio de una toma de presión 28 enroscada con el tubo envolvente 25.
Tal y como se desprende particularmente de la representación en detalle de la Fig. 2, en el tubo envolvente 24 se introduce, en la proximidad del extremo proximal de la sonda de choque 20, un cuerpo insertado 29, introducido mediante taladro axial, obturado contra el manguito-guía 23 en la ventana 26 por medio de una junta 30. Contra este cuerpo insertado 29, el cuerpo de masa 21 del extremo proximal de la sonda de choque 20 se encuentra apoyado por medio de un elemento amortiguador 31 que sirve, por consiguiente, para amortiguar e igualar las fuerzas de choque ejercidas sobre el cuerpo de masa 21 por medio del elemento de choque 22.
El cuerpo insertado 29 es sujetado por un tapón roscado 32, enroscado en un cuello roscado 33 con un casquillo de centraje 34. Por medio del casquillo de centraje 34 y cooperando el cuerpo insertado 29 y el tapón roscado 32, el manguito-guía 23 se centra en un cuello 35 tubular posterior del reflector 3. Este elemento centrado se apoya en la carcasa 15 por los medios de apoyo 16 y 17 elásticos.
En lugar de la realización aquí descrita del cuerpo de masa 21 en la que la sonda de choque 20 presenta un elemento de cabeza ampliado, el cuerpo de masa puede preverse incluso en realización separada de la sonda de choque con una disposición tal y como se describe en el documento DE 19618972 A1, para así aprovechar, también para el dispositivo según la invención, las ventajas allí descritas que ofrece el efecto de un cuerpo de masa separado de esta forma usándose a la vez como órgano de obturación y como órgano de transmisión de las fuerzas de choque del elemento de choque.
Por otro lado, el accionamiento eléctrico del transductor de ultrasonidos puede optimizarse adicionalmente previéndose a tal efecto una posibilidad de conmutación entre una excitación de ondas periódicas y una excitación de ondas en forma de impulsos del sonotrodo, que puede realizarse, por ejemplo, por medio de una configuración de circuito adicionalmente prevista, con una fuente de tensión y un condensador que pudiera convertirse en una toma de conexión unida al transductor de ultrasonidos.
Recomendablemente, el dispositivo se realiza de tal forma que los elementos funcionales susceptibles de emplearse como litotriptor por ondas de choque pueden retirarse por completo como subgrupo conjunto del dispositivo, de modo que permanecen en el dispositivo únicamente aquellos elementos funcionales atribuibles al transductor de ultrasonidos. Es decir, que en este caso, el dispositivo puede funcionar como un litotriptor ultrasónico convencional, independientemente de la posibilidad de un servicio dual que ofrece el dispositivo para funcionar también como litotriptor por ondas de choque convencional.

Claims (14)

1. Dispositivo para eliminar cálculos con un litotriptor intracorpóreo, que presenta una sonda metálica hueca o un sonotrodo, que es insertado en el canal de trabajo de un endoscopio para proceder con su extremo distal a la desintegración de los cálculos, y es excitado por medio de un transductor de ultrasonidos accionado eléctricamente para que emita ondas longitudinales, en el que el transductor de ultrasonidos se conforma al menos con un disco cerámico piezoeléctrico, sujetado en el interior de una carcasa envolvente entre un reflector y un cuerno que porta el sonotrodo, caracterizado porque la carcasa (15) aloja un manguito-guía (23) alineado axialmente con el sonotrodo (8) hueco para un elemento de choque (22) accionado de modo reversible, el cual, para ejercer una fuerza de choque contra un cuerpo de masa (21), está dispuesto en el extremo proximal de una sonda de choque (20), que sobresale por encima del reflector (3) del transductor de ultrasonidos en sentido axial hacia atrás en el manguito-guía (23), y que atraviesa en sentido de su extremo distal un orificio de paso (18) axial del transductor de ultrasonidos y se aloja en la cavidad del sonotrodo (8).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la sonda de choque (20) puede desplazarse axialmente con respecto al sonotrodo (8) hueco.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el orificio de paso (18) axial del transductor de ultrasonidos se une con una toma de aspiración (19) a través de un taladro transversal.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el orificio de paso (18) está obturado por medio de un tapón de obturación (18') dispuesto en la cara posterior del reflector (3).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la configuración del transductor de ultrasonidos que comprende al menos un disco cerámico piezoeléctrico (1, 2), el reflector (3) y el cuerno (4), se sujeta por medio de un tornillo tensor coaxial con respecto al orificio de paso (18) axial.
6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el tornillo tensor se conforma con un apéndice (5) axial del reflector (3), sobre el cual el al menos un disco cerámico piezoeléctrico (1, 2) se centra y el cual se atornilla en un cuello roscado (6) con el cuerno (4).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la configuración del transductor de ultrasonidos conformada con el al menos un disco cerámico piezoeléctrico (1, 2), el reflector (3) y el cuerno (4), se apoya contra la carcasa (15) envolvente por medios de apoyo (16, 17) elásticos.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el manguito-guía (23) para el elemento de choque (22) accionado de modo reversible se centra en un cuello (35) tubular posterior del reflector (3) del transductor de ultrasonidos.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el manguito-guía (23) se inserta por medio de un cuerpo insertado (29) macizo introducido por taladro axial en el cuello (35) tubular del reflector (3).
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el cuerpo insertado (29) presenta un elemento amortiguador (31) para sujetar el cuerpo de masa (21) en el extremo proximal de la sonda de choque (20).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el cuello (35) tubular del reflector (3) se aloja en un manguito de centraje (34) centrado por la carcasa (15) envolvente.
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el cuerpo insertado (29) está unido con el casquillo de centraje (34) por medio de un tapón roscado (32) apoyado en la carcasa (15) envolvente por un medio de apoyo (16, 17) elástico.
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque para un accionamiento neumático del elemento de choque (22), el manguito-guía (23) está provisto de una toma de aire de presión (28) y está envuelto por un tubo envolvente (24) dispuesto en sentido coaxial y a distancia, para conformar una cámara reversible (25) del accionamiento neumático, unida a través de una ventana (26) con una cámara de presión (27) del manguito-guía (23), en el que la cámara reversible (25) se cierre por medio de un cuerpo insertado (29) introducido como cuerpo de cierre en el tubo envolvente (24) e inmovilizado de modo hermético contra el manguito-guía (23).
14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los elementos funcionales (21, 22, 23, 24, 28, 29, 30) que pertenecen a la sonda de choque (20) se realizan en forma de un subgrupo conjunto, que puede retirarse de la carcasa (15) envolvente permaneciendo únicamente los elementos funcionales (1, 2, 3, 4, 5, 8) del transductor de ultrasonidos.
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