ES2248877T3

ES2248877T3 - Generador electroquirurgico con control adaptativo de potencia.

Info

Publication number: ES2248877T3
Application number: ES98300964T
Authority: ES
Inventors: David Lee Gines
Original assignee: Sherwood Service AG
Current assignee: Covidien AG
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: EP0870473B1; DE29805534U1; JPH10286261A; US6033399A; DE69831525T2; EP1616529B1; EP1616529A3; US6228080B1; AU738541B2; EP1616529A2; JP4191810B2; AU5289998A; EP0870473A3; EP0870473A2; USRE40388E1; CA2232018C; CA2232018A1; US20080281315A1; DE69831525D1

Abstract

SE DESCRIBE UN GENERADOR ELECTROQUIRURGICO QUE PRESENTA UN SISTEMA DE CONTROL DE POTENCIA DE SALIDA (10) QUE PROVOCA QUE LA IMPEDANCIA DE UN TEJIDO (14) AUMENTE Y DISMINUYA EN UN PATRON CICLICO, HASTA QUE EL TEJIDO (14) SE HAYA DESECADO. LA VENTAJA DEL SISTEMA DE CONTROL DE POTENCIA (10) ES QUE SE REDUCE LA EXPANSION TERMICA Y LA CARBONIZACION. ADEMAS, EL SISTEMA DE CONTROL DE POTENCIA (10) OFRECE UNA ACTUACION MEJORADA PARA EL SELLADO ELECTROQUIRURGICO DE VASOS Y EL SOLDADO DE TEJIDOS. SE APLICA UNA POTENCIA DE SALIDA DE FORMA CICLICA MEDIANTE UN SISTEMA DE CONTROL CON UNA RETROALIMENTACION DE LA IMPEDANCIA DEL TEJIDO. LA IMPEDANCIA DEL TEJIDO SIGUE EL PATRON CICLICO DE LA POTENCIA DE SALIDA VARIAS VECES, DEPENDIENDO DEL ESTADO DEL TEJIDO (14), HASTA QUE EL TEJIDO SE DESECA COMPLETAMENTE. SE APLICA UNA POTENCIA ELEVADA PARA PROVOCAR QUE EL TEJIDO (14) ALCANCE UNA ELEVADA IMPEDANCIA, Y DESPUES LA POTENCIA SE REDUCE PARA PERMITIR QUE LA IMPEDANCIA DISMINUYA. SE DEJA DISIPAR LA ENERGIA TERMICA DURANTE EL CICLO DE POTENCIA BAJA. EL SISTEMA DE CONTROL PUEDE ADAPTARSE AL TEJIDO, EN EL SENTIDO DE QUE LA POTENCIA DE SALIDA SE CONTROLA EN RESPUESTA A LA IMPEDANCIA DEL TEJIDO.

Description

Generador electroquirúrgico con control adaptativo de potencia.

La presente invención está relacionada con un generador electro quirúrgico con un control de energía adaptado y más especialmente con un generador electro quirúrgico que controla la salida de energía de forma que causa una impedancia de los tejidos y cae cíclicamente hasta que el tejido está completamente desecante.

Antecedentes de la invención

Los generadores electro quirúrgicos los utilizan los cirujanos para cortar y coagular el tejido de los pacientes La energía eléctrica de alta frecuencia se produce mediante el generador electro quirúrgico y se aplica al punto quirúrgico mediante una herramienta electro quirúrgica. Las configuraciones monopolares y bipolares son comunes en los procedimientos electro quirúrgicos.

Los generadores electro quirúrgicos normalmente están compuestos por circuitos de suministro de energía, circuitos de interfaz de paneles frontales y circuitos de estadios de salida RF. Muchos diseños eléctricos para los generadores electro quirúrgicos son conocidos en este campo. En ciertos diseños de generadores electro quirúrgicos, el estadio de salida RF se puede ajustar para controlar la energía de salida RMS. Los métodos de controlar el estadio de salida del RF pueden comprender el cambio del ciclo de trabajo, o el cambio de la amplitud de la señal de marcha en el estadio de salida del RF. El método para controlar el estadio de salida del RF se describe en adelante como un cambio de una entrada a estadio de salida RF.

Las técnicas electro quirúrgicas se han utilizado para sellar vasos de pequeño diámetro y paquetes vasculares. Otra aplicación de la energía electro quirúrgica es la soldadura de los tejidos. En esta aplicación, se sujetan dos capas de tejidos y se juntan mientras que se aplica la energía electro quirúrgica. El soldado de los tejidos es parecido al soldado de los vasos, excepto en que los vasos o conductos no se sellan necesariamente en este proceso. Por ejemplo, el sellado de los vasos se puede utilizar en lugar de grapas para la anastomosis quirúrgica. Tal y como utilizaremos en adelante, el termino "desecación electro quirúrgica" significa cercar cualquier procedimiento de desecación de tejidos, incluida la coagulación electro quirúrgica estándar, la desecación, el sellado de los vasos y la soldadura de los tejidos.

Uno de los problemas asociados con la desecación electro quirúrgica es el daño de los tejidos no deseado debido a efectos termales. El tejido en el lugar de la operación se caliente mediante corriente electro quirúrgica. El tejido sano adyacente al lugar de la operación se dañarse desde el punto de vista termal si se permite que exista demasiado calor en el lugar de la operación. El calor puede llegar al tejido adyacente y causar una región grande de necrosis de los tejidos. Esto se conoce como dispersión termal. El problema de la dispersión termal pasa a ser importante cuando las herramientas electro quirúrgicas se utilizan junto con estructuras anatómicas delicadas. Por tanto, un generador electro quirúrgico que redujera la posibilidad de una dispersión termal ofrecería una mejor oportunidad para un resultado quirúrgico satisfactorio.

Otro problema asociado con la desecación electro quirúrgica es la creación de costras en la herramienta quirúrgica. Una costra es un depósito de una herramienta electro quirúrgica que está formada por tejido que está desecado y después carbonizado por el calor. Las herramientas quirúrgicas a menudo pierden su efectividad cuando están revestidas de costras. La creación de costras se podría reducir cuando se desarrolla menos calor en el lugar de la operación.

Los médicos saben que la medición de una impedancia eléctrica de tejido es un buen indicador del estado de disecación del tejido. Varios generadores electro quirúrgicos disponibles comercialmente pueden terminar automáticamente con la energía de salida basada en una medicación de la impedancia. Se conocen varios métodos para determinar el punto óptimo de desecación en el campo. Un método establece un umbral de impedancia y termina la energía una vez que la impedancia medida del tejado cruza el umbral Otro método termina la energía basada en las variaciones dinámicas en la impedancia.

En el artículo Vallfors and Bergdahl "Electrocoagulación Bipolar Controlada Automáticamente" aparece una discusión de las variaciones dinámicas de la impedancia de los tejidos, en la Revista Neurosurgical Review 7:2-3, pp 187-190, 1984. La Figura 2 del artículo Vallfors muestra la impedancia como una función de tiempo durante el calentado del tejido. El informe Vallfors indica que el valor de la impedancia del tejido demostró estar más cerca del mínimo en el momento de la coagulación. Basándonos en esta observación, Vallfors sugiere una técnica de microordenadores para controlar la impedancia mínima y subsecuentemente terminar la energía de salida para evitar carbonizar el tejido.

Un segundo artículo firmado por Bergdahl y Vallfors, "Estudios sobre Coagulación y el Desarrollo de un Coagulador Bipolar Informatizado Automático", Journal of Neurosurgery, 75:1, 148-151, Julio 1991, discute el comportamiento de la impedancia del tejido y sus aplicaciones en el sellado de vasos electro quirúrgicos.

El artículo Bergahl informa que la impedancia tenía un valor mínimo en el momento de la coagulación. El artículo Bergahl también informa de que no era posible coagular arterias de forma segura con un diámetro mayor de 2 a 2.5 milímetros. La presente invención ayuda a superar esta limitación permitiendo un sellado de los vasos electro quirúrgico de vasos diámetro mayor.

La patente U.S. 5.540.684 muestra un método y aparato para el tratamiento de los tejidos electro quirúrgicos de forma parecida a las muestras de Vallfors y Bergdahl. La patente 684 habla del problema asociado con el apagado de la salida RF automática después de que la impedancia del tejido haya alcanzado el valor mínimo. Un aparto de almacenamiento recoge los valores de impedancia mínimos y máximos y un algoritmo que computa el tiempo óptimo para terminar la energía de salida.

La patente U.S 4.191.188 muestra un generador electro quirúrgico de factores de surcos variables- El factor de surco se considera asociado con la efectividad de la coagulación de la forma de onda electro quirúrgica.

La patente US 5.472.443 muestra la variación de la impedancia del tejido con la temperatura. La impedancia del tejido parece que cae, y después sube a medida que aumenta la temperatura. La patente 443 muestra una temperatura relativamente baja (Región A en la Figura 2) en la que las sales contenidas en los fluidos corporales, se cree que se disocian por tanto disminuye la impedancia eléctrica. La temperatura relativamente alga (Región B) es en la que el agua de los tejidos bulle, haciendo que la impedancia suba. La región relativamente más alta (Región C) es en la que los tejidos se carbonizan, dando como resultado un ligero descenso de la impedancia.

Sería deseable que un generador electro quirúrgico produjera una salida eficaz desde el punto de vista clínico y, además, redujera la cantidad de calor y de dispersión termal en el lugar de la operación. Igualmente sería deseable que un generador electro quirúrgico con tejido desecado se aplicara mediante una cantidad mínima de energía electro quirúrgica.

Resumen de la invención

La presente invención está relacionada con un generador electro quirúrgico que tiene un controlador de energía de salida mejorado para aumentar la calidad y fiabilidad del sellado electro quirúrgico de los vasos, los conductos de sellado, la soldadura y los tejidos desecados. En particular, la energía de salida se controla de forma que la impedancia del tejido aumente y caiga repetidamente hasta que el tejido esté completamente desecado. La energía de salida y la impedancia del tejido son parte del sistema de control en el que la energía de salida es un ciclo por tanto causa que se produzca un ciclo de la impedancia del tejido. La base para esta invención es una observación experimental relacionada con que la impedancia eléctrica del tejido normalmente caerá cuando la energía electro quirúrgica se reduzca o termine. Los generadores electro quirúrgicos disponible controlarán el aumento de la impedancia del tejido cuando se aplica la energía. Sin embargo, el solicitante es el primero en diseñar un generador electro quirúrgico con un sistema de control de energía que activamente causa la impedancia del tejido para subir y bajar repetidamente hasta que el tejido se deseque y por tanto conseguir efectos quirúrgicos beneficiosos.

La aplicación de la energía electro quirúrgica se conoce que causa impedancia del tejido para caer a un mínimo local y después subir monotonicamente después. Si la energía electro quirúrgica se aplica durante demasiado tiempo, el tejido puede carbonizarse y pegarse al electrodo. Mientras que los diseños anteriores terminaron la energía de salida tras el mínimo local primero en la medición de la impedancia, la presente invención activamente causa varias impedancias locales mínimas. La energía se puede terminar en la presente invención basándose en el limite de la impedancia, un límite de tiempo o basado en la respuesta del tejido a los cambios en la energía de salida del generador.

Una ventaja de la presente invención es que puede coagular tejido con un nivel reducido de tejido carbonizado. Otra ventaja de la presente invención es que han mejorado las características de sellado del tejido. Además otra ventaja de la presente invención es que reduce la tendencia de la creación de costras en la herramienta electro quirúrgica. Otra ventaja de la presente invención es que los vasos y los conductos grandes se pueden sellar de forma electro quirúrgico.

Se dice que la impedancia del tejido puede subir y bajar dependiendo de varios factores, incluyendo la salida de emergía, el voltaje de la energía, la corriente de la energía, la temperatura y la presión en los tejidos ejercida por las asas quirúrgicas. La presente invención se dirige a los cambios en la impedancia del tejido que se pueden atribuir a la aplicación de energía electro quirúrgica, cuando la energía se puede ajustar mediante el cambio del voltaje de salida o de la corriente de salida. La presente invención causa que la impedancia del tejido suba y baje repetidamente hasta que el tejido esté completamente desecado.

La presente invención ajusta la energía de salida de una forma que está basada en la medición de una impedancia de tejido.

Según la presente invención, la impedancia del tejido sube y baja como respuesta a un ciclo de frecuencia relativamente bajo de la energía electro quirúrgica. La energía electro quirúrgica sube y baja (también se hace referencia en el presente documento como "cíclica") a una frecuencia relativamente baja y la impedancia del tejido causa, por tanto, que suba y baje a aproximadamente la misma frecuencia hasta que el tejido pasa a desecarse. La manera en la cual la energía electro quirúrgica sube y baja puede realizarse de diversas maneras que incorporan principios de diseños de sistema de control bien conocidos.

La frecuencia del ciclo de la energía en la presente invención es diferente de la frecuencia en forma de onda electro quirúrgica de la modulación RF, que es típica de la gama de cien kilohercios a un megahercio. La frecuencia del ciclo de energía de la presente invención también es diferente del ciclo de generadores que causa un efecto de coagulación en el tejido, que resulta típico en la gama de frecuencia anterior de cien hercios. La gama de frecuencia del ciclo de energía en la presente invención es típica entre uno y veinte hertzios. Tanto la modulación RF con el ciclo de los generadores actuales electro quirúrgicos pueden ocurrir de forma simultánea con el ciclo

\hbox{de energía de
la presente invención.}

La frecuencia con la cual la energía electro quirúrgica sube u baja (es decir cíclica o modulada) no debería ser demasiado alta, en caso contrario la impedancia del tejido no podrá subir ni baja como respuesta a una amplitud que produce beneficios adicionales. Del mismo modo, la frecuencia no debería ser demasiado baja, porque en caso contrario los aspectos beneficiosos de la invención no resultarían obvios porque el tejido se desecará sin modulación apreciable. La gama de frecuencias efectivas de la presente invención se llama "amplitud de banda terma".

El comportamiento de la impedancia del tejido posiblemente esté relacionado con el tiempo constante termal del tejido. Hay factores adicionales que afectan la impedancia del tejido, incluido el contenido de agua en el tejido y el vapor. Una vez que el tejido se ha desecado, que viene indicado por una impedancia de medida alta, la ulterior aplicación de energía electro quirúrgica causará una carbonización no deseada. Por tanto, es preferible que el control de la impedancia determine el momento apropiado para la terminación de la energía electro quirúrgica. El control de la impedancia se prefiere también de forma que la frecuencia de la modulación de la energía electro quirúrgica pueda ajustarse automáticamente y mantenerse dentro de la amplitud de banda termal.

El inventor afirma que la dispersión termal durante la desecación electro quirúrgica se crea al menos de tres formas distintas. Las primera a través de conductos termales directos separados de la parte soldada. La segunda procede del vapor caliente existente en la parte soldada. Este mecanismo puede que sea mucho más significativo que el primero debido a la movilidad alta del vapor. El tercer mecanismo es la dispersión lateral de corriente fuera de la parte soldada. Existe la teoría de que el tercer mecanismo se debe al vapor creado a una impedancia alta, que fuerza a que una gran parte de la corriente fluya lateralmente. La presente invención controla la energía de salida de una forma que reduce la dispersión termal.

La presente invención es relevante para todos los generadores electro quirúrgicos. Se ha demostrado que es particularmente relevante para aplicaciones electro quirúrgicas bipolares, así como para el sellado y del tejido electro quirúrgico y el sellado de los vasos. Los médicos expertos reconocerán el valor de la invención cuando la desecación del tejido esté completada con métodos electro quirúrgicos.

Descripción breve de los dibujos

La Figura 1 es una representación de un diagrama de bloque de una curva de energía oscilatoria adaptada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2(a) es una muestra de datos experimentales para una operación de sellado de vasos estándar que muestra la energía de salida como una función de tiempo.

La Figura 2(b) es una muestra de los datos experimentales para una operación de sellado de vasos estándar que muestra una impedancia baja como función de tiempo.

La Figura 2(c) es una muestra de los datos experimentales para una operación de sellado de vasos estándar que muestra la energía de salida como una función de tiempo.

La Figura 2(d) es una muestra de los datos experimentales para una operación de sellado de vasos estándar que muestra el voltaje de salida como una función de tiempo.

La Figura 3(a) es una muestra de los datos experimentales para un generador de control de energía adaptada que muestra la energía de salida como una función de tiempo.

La Figura 3(b) es una muestra de los datos experimentales para un generador de control de la energía adaptado que muestra la impedancia de carga como una función de tiempo.

La Figura 3 (c) es una muestra de los datos experimentales para un generador de control de la energía adaptada que muestra la energía de salida como una función de tiempo.

La Figura 3(d) es una muestra de los datos experimentales para un generador de control de la energía adaptada que muestra el voltaje de salida como una función de tiempo.

La Figura 4 (a) es una representación de una curva de energía para un generador electro quirúrgico estándar.

La Figura 4(b) es una representación de una curva de poder oscilatoria adaptada.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se trata de una curva adaptada, oscilatoria que puede reducir una dispersión termal en cada una de esas áreas aplicando energía de una forma cíclica en lugar de continua Durante los períodos de aplicaciones de energía reducidas, la energía termal permite la disipación, lo cual produce un daño termal menor que una bolsa mayor. Para finalizar, la impedancia entre las tenazas del instrumento electro quirúrgico se mantiene baja, lo cual permite que la corriente fluya más directamente entre las tenazas.

También se reduce la carbonización. Los altos voltajes contribuyen a la carbonización de los tejidos, y esa es la razón por la que es preferible limitar el voltaje de salida del generador electro quirúrgico a 12º volt. y reducirlo periódicamente a un valor menor durante el ciclo de energía. Un voltaje relativamente bajo también es importante porque previene las descargas eléctricas o los arcos del paso a través del tejido y de que se quemen los orificios pequeños en el tejido recién sellado o soldado.

La transparencia o claridad en el sitio del sellado se ha identificado como un indicador del sellado con éxito. También aporta al cirujano una experiencia visual en cuanto a que el sellado ha sido un éxito. Los primeros descubrimientos indican que este método también puede aumentar la transparencia del sellado. La razón para que esto ocurra aún no se conoce pero parece razonable que al reducirse la carbonización el sellado del tejido aparezca más transparente.

En cuanto a la Figura 1, se muestra un diagrama de bloque de un sistema de control de energía 10 oscilatoria adaptada. La línea designada con la letra A representa la señal de mando de entre del sistema de control 10. La señal de entrada A es preferiblemente una función periódica y en ciertas estructuras el periodo puede variar dependiendo de las dinámicas del tejido. La señal A es la representante de la impedancia del tejido deseada. Una medición de la impedancia del tejido está representada por la línea B. La totalidad del bloque 11 compara la señal de entrada A con la impedancia del tejido medico B para producir una señal C diferente. La totalidad del bloque 11 puede estar compuesto por un circuito comparador eléctrico que es habitualmente conocido por los técnicos de sistemas de control.

La señal C diferente se puede introducir en un controlador 12 que genera una señal de control D. La señal de control D ajusta o termina la energía de salida del generador electro quirúrgico mediante el cambio del estado del R.F. Estadio de salida 13. El controlador 12 puede estar compuesto por un algoritmo en un microprocesador que determina las condiciones para la terminación de la energía basada en la amplitud de la señal de control. Alternativa y equivalentemente, el controlador 12 puede estar conectado directamente con la impedancia del tejido medido B para terminar la energía basada en la amplitud de la impedancia B del tejido medido. El controlador 12 puede estar compuesto por una combinación de leyes proporcionales, integrales y derivativas que son conocidas como por los técnicos de sistemas de control. Otros tipos de leyes de control, tales como las leyes de control "bang-bang", son igualmente efectivas.

En una estructura, la señal de entrada A tiene un esquema cíclico, por ejemplo, una onda normal o una onda cuadrada. La naturaleza cíclica de la señal de entrada A causa que el sistema de control 10 regule la salida de energía de una forma cíclica para conseguir efectos quirúrgicos beneficiosos. El controlador 12 controla la señal C diferente para determinar la respuesta de la energía de salida E. En una estructura, cuando la señal C diferente es grande, y la valoración B de la impedancia está por encima de un umbral, entonces el controlador 12 termina la

\hbox{salida de
energía E.}

La señal de control D se conecta preferiblemente a una R.F. Estadio de salida 13. La señal de control D preferiblemente cambia un voltaje conductor en el R.F., por tanto el estadio de salida cambio la energía de salida RMS a partir del generador electro quirúrgico, tal y como se muestra en la línea E de la Figura 1. Alternativa y equivalentemente se cambio a la energía de salida RMS. Otras formas de cambiar la energía de salida RMS de un Estadio de salida R.F, como el cambio de corriente, son conocidas por los técnicos eléctricos.

El generador R.F. Estadio de salida 13 causa que el generador electro quirúrgico saque una energía de nivel E al tejido 14 del paciente. El tejido 14 se deseca, entonces cambia la impedancia eléctrica, mostrada en la letra F de la Figura 1. La impedancia eléctrica F del tejido se mide con el circuito 15 de medición de la impedancia y se informa como la impedancia B del tejido medido. El circuito 15 de medición de la impedancia puede, mediante cualquier tipo de circuito eléctrico medir o estimar la impedancia eléctrica. La impedancia B de medición del tejido es preferiblemente una señal eléctrica que es proporcional a la impedancia F del tejido actual.

Los técnicos eléctricos reconocerán que la salida de energía de un generador electro quirúrgico puede ajustarse de distintas maneras. Por ejemplo, la amplitud de la energía de salida se puede ajustar. En otro ejemplo la energía de salida se puede ajustar cambiando el ciclo o el factor escudo. El cambio o ajuste en la energía de salida, tal y como se usa en el presente documento, significa todo cambio o ajuste en el valor cuadrado medio raíz (RMS) de la energía de salida del generador electro quirúrgico.

En funcionamiento, el sistema de control 10 está diseñado para el ciclo de la impedancia F del tejido para preferiblemente varios ciclos con el fin de conseguir efectos beneficiosos. Por tanto, el comando de señal de entrada A es una señal que varía cíclicamente, como una onda seno. Un ejemplo de comportamiento de impedancia cíclica del tejido se muestra en la Figura 3(b). La energía de salida del generador que causa el comportamiento de la impedancia cíclica se muestra en la Figura 3(a). El comportamiento cíclico de la presente invención se puede contrastar con un generador electro quirúrgico estándar en el que la energía de salida se muestra en al Figura 2(a) y la impedancia del tejido aparece en ella 2(b).

La presente invención muestra una curva de energía oscilatoria adaptada que puede reducir la difusión termal en cada una de esas áreas aplicando energía de una forma cíclica en lugar de continua. Durante los períodos de aplicación de energía reducida, la energía termal también se puede disipar lo cual reduce la conducción termal directa. También el vapor existe en las partes selladas con quemaduras más pequeñas, lo cual produce un daño termal menor que en las quemaduras mayores. Para finalizar, la impedancia entre las tenazas de los instrumentos electro quirúrgicos se mantiene baja, lo cual permite que la corriente fluya más directamente entre las tenazas.

Se piensa que se reduce la carbonización con la presente invención. Los altos voltajes contribuyen a la carbonización del tejido, que es por eso por lo que es preferible limitar el voltaje de salida del generador electro quirúrgico a 120 volts. y periódicamente reducirlo a un valor menor durante el ciclo de energía. Un voltaje relativamente bajo también es importante porque evita descargas eléctricas, o arcos que pasen mediante el tejido y quemen los pequeños orificios del tejido recién sellado o soldado.

Un campo de energía de salida frente a una impedancia de carga se llama una "curva de energía". La representación de una curva de energía estándar se muestra en la Figura 4(a). Con impedancia baja, la salida es típicamente limitada, y esto se muestra en el segmento de la línea de "corriente constante" que aparece en la Figura 4(a). En las gamas medias de impedancia, el generador electro quirúrgico tiene un sistema de control de la energía que mantiene la energía de salida en un nivel constante ajustando el voltaje de salida, tal y como muestra el segmento de la línea de la "corriente constante" de la Figura 4(a). En ciertos casos, la impedancia de carga pasa a ser mayor, y la energía de salida no se puede mantener sin aplicar unos voltajes de salida altos inaceptables. Por tanto, el límite del voltaje se alcanza y la energía de salida cae porque la corriente de salida cae y el voltaje de salida está en cierto límite. La caída de la energía de salida se muestra en el segmento de la línea de "voltaje constante" que aparece en la Figura 4(a).

La presente invención está relacionada con un generador electro quirúrgico que tenga una curva de energía oscilatoria adaptada tal y como se muestra en la Figura 4(b). La curva de energía oscilatoria está elaborada por un sistema de control en el generador electro quirúrgico. Los detalles del diseño del sistema de control se pueden implantar de varias formas que son conocidas por los técnicos de sistemas.

La primera parte de la curva de energía oscilatoria adaptada que se muestra en el segmento de línea I en la Figura 4(b) es parecida a la curva de energía estándar, cuando el generador se aplica una corriente alta a una carga de impedancia baja hasta un límite de energía máxima, tal y como se muestra en la A. En la siguiente "pierna" de la curva de energía, que se muestra con el segmento de la línea B, la corriente de salida comienza a bajar y el voltaje de salida comienza a subir a medida que el generador ajusta el voltaje de salida para mantener la energía de salida constante en el nivel marcado con la A. En ese momento el generador comienza a buscar señales que indiquen el principio de ebullición en el tejido. Dichas señales incluyen una subida muy rápida de la impedancia o un alto nivel de voltaje, como por ejemplo 120 volt. El máximo local de la curva de la impedancia se muestra con la letra K en la Figura 4(b). La línea de puntos marcada con la C y etiquetada como V=120 V, muestra la posible salida de energía si el generador tuviera que mantener un límite de voltaje de 120 volt, que es el límite de voltaje preferido. En lugar de seguir la línea V=120 V, un controlador en el generados baja la energía de salida. Esto se puede realizar en una estructura, bajando el limite de voltaje de salida entre cero y 70 volt. y preferiblemente 50 volts, tal y como se muestra en el segmento de la línea D. En otra estructura del sistema de control, la energía de salida se puede reducir mediante la combinación de la reducción de la corriente de salida y/o la reducción del voltaje.

Como consecuencia de la limitación del voltaje bajo, la energía de salida cae hasta el nivel indicado por la letra H en la Figura 4(b). En ciertas estructuras, H puede ser 0 wats. En esta energía de salida baja, la desecación para y la impedancia del tejido comienza a caer. El límite de voltaje más bajo preferido de 50 volts se puede utilizar tal y como se muestra en la línea de puntos E y marcada como "V=50 volts". Una vez que la impedancia ha alcanzado un mínimo local, mostrado por la letra J o tras un periodo de tiempo establecido, el sistema de control de la energía sube la energía de salida hasta el nivel A, que corresponde con un límite de voltaje de salida de 120 volts en la estructura preferida. Por tanto, la energía de salida sube hasta el nivel A y la impedancia sube de nuevo, hasta que comienza la ebullición o se alcanza un umbral de impedancia. La parte cíclica de la curva de energía incorporada en los segmentos de línea B, D y E es una parte importante de esta invención y continuará hasta que el tejido se deseque. Cuando el tejido se deseca, la energía terminará tal y como se muestra cuando la impedancia alcanza el punto L. En ciertas estructuras, el punto L no será sustancialmente igual que el punto K.

El comportamiento mostrado en la Figura 4(b) se puede observar en las Figuras 3(a), 3(b), 3(c) y 3(d). Las oscilaciones de energía entre 120 wats, y 20 wats de la Fig. 3(a) corresponde a un movimiento cíclico entre el nivel de energía A y el nivel de energía H de la Figura 4(b). Las oscilaciones de la impedancia de la Figura 3(b) corresponden a un movimiento cíclico entre el nivel de impedancia K y el nivel de impedancia J de la Figura 4(b). Los técnicos de sistemas de control entienden que la Figura 4(b) es la más ideal y el comportamiento cíclico no siempre alcanza exactamente la misma máxima y mínima local. Esto se puede observar en la Figura 3(a) en el que la máxima local de la curva de energía puede que no siempre alcance los 120 volts.

El inventor teoriza sobre si se producirá el siguiente fenómeno. La energía de salida alta inicial inicia la ebullición de los tejidos. La energía de salida baja subsiguiente es insuficiente para mantener la ebullición y por tanto, se detiene la ebullición en los tejidos. Tras la detención de la ebullición, si el tejido no está completamente desecado entonces la impedancia caerá hasta un valor más bajo. Después, la impedancia baja permite que aumente la energía de salida, que recaliente el tejido hasta el punto de ebullición. El voltaje también sube durante el proceso, y permanece así hasta que la curva de energía puede sentir el principio de la ebullición y el descenso del voltaje, preferiblemente hasta 50 volt. El proceso continua hasta que el tejido se deseca completamente. Una oscilación es un ciclo de energía de salida alta seguido de una salida de energía baja.

Las Figuras 2(a) hasta 2(d) muestran resultados experimentales sobre las muestras de tejido utilizando una curva de energía estándar. La naturaleza general de la invención se puede ver comparando la Figura 2(a) con la Figura 3(a). La Figura 2(a) muestra una salida electro quirúrgica de 100 wat. que se aplica de forma continuada a los tejidos. A medida que se desecan los tejidos, la impedancia de los tejidos sube y la energía de salida de la Figura 2(a) parece que baja por debajo de los 20 wats. En cambio, en la Figura 3(a) se muestra una energía de salida de oscilación que varía desde aproximadamente 100 wats hasta aproximadamente 20 wats. Los efectos de la impedancia de los tejidos se pueden ver comparando la Figura 2(b) con la Figura 3(b). La impedancia del tejido resultante de la curva de energía estándar muestra un continuo aumento en la Figura 20(b), quizá tras una caída inicial. La impedancia del tejido resultante de la curva de energía oscilatoria adaptada muestra que oscila en la Figura 3(b) y por tanto, tiene varios mínimos locales.

El voltaje de salida y la corriente de salida muestran un comportamiento del ciclo en la curva de energía oscilatoria adaptada. El comportamiento cíclico está ausente en la curva de energía estándar. Las Figuras 2(c) y 3(c) se puede comparar que muestran la diferencia en la corriente de salida entre la curva de energía estándar y la curva de energía oscilatoria adaptada. En cada caso la corriente de salida máxima sube por encima de 2 amps. RMS. Las Figuras 2(d) y 3(d) se pueden comparar para mostrar la diferencia en el voltaje de salida entre la curva de energía estándar y la curva de energía oscilatoria adaptada. Un límite de voltaje, preferiblemente en cada caso de 120 volts, evita arcos que pueden dejar orificios en el sellado del tejido.

En una estructura de la curva de energía oscilatoria, el generador temporalmente baja el límite de voltaje de salida a 50 volts cuando el voltaje de salida alcanza los 120 volts. Esto causa una reducción en la energía de salida y si el tejido no está completamente desecado, una correspondiente y significativa reducción en la impedancia del tejido. Tras la reducción en la impedancia del tejido, el límite del voltaje de salida se coloca en 120 volt, lo cual permite una subida de la energía de salida. Esta reducción y subsiguiente subida en la energía de salida constituye un ciclo.

Los diseñadores de generadores electro quirúrgicos han encontrado que la impedancia es un buen indicador del estado de desecación del tejido. No obstante, los expertos reconocerán que no es necesario calcular un valor exacto de la impedancia. Una medición eléctrica que es proporcional a la impedancia del tejido se puede utilizar como un equivalente funcional. En una estructura, el sistema de control puede crear propiamente una curva de energía oscilatoria adaptada basada en las mediciones de tiempo y voltaje de salida.

El cuadro 1 muestra una comparativa entre dos tipos de tests que compara una curva de energía estándar con una curva de energía oscilatoria adaptada. El cuadro 1 indica la utilización de la curva de energía estándar, mientras que el Cuadro 2 indica la utilización de una curva de energía oscilatoria adaptada. Los tamaños indican el diámetro de los vasos en milímetros, la presión de las quemaduras se mide en p.s.i, descargas eléctricas, carbonización y claridad son medidas subjetivas que van desde el 0 al 3 (cuando 0 represente un valor bajo para la descarga y la carbonización y el 0 representa un valor pobre para la claridad) y ts indica la dispersión termal medida en milímetros.

CUADRO 1 Comparativa de curva de energía estándar con curva de energía adaptada

test	muestra	tamaño	bp	stick	carboniz.	claridad	ts
1(media)	19	2.57	17.26	.63	1.11	1.89	2.11
1 (SD)		1.35	1.04	.76	.81	1.29	.74
1 (min)		1	12.96
1 (máx.)		6	17.50

2 (media)	20	2.55	17.39	.80
2 (SD)		1.36	.44	1.06	.60	1.95	1.65
2 (min.)		1	15.52		.60	1.36	.81
2 (máx.)		5	17.50

El cuadro 1 muestra que la curva de energía oscilatoria adaptada (Cuadro 2) tiene varias ventajes sobre la curva de energía de salida estándar (Cuadro 1). La más notable es la cantidad más baja de dispersión termal: un valor medio de 2.11 mm para la curva de energía estándar y 1.65 mm para la curva de energía oscilatoria adaptada. Las medidas subjetivas para el pegado, carbonización y claridad del sellado muestran que la curva de energía oscilatoria adaptada ofrece mejoras sobre la curva de energía estándar.

En general, la invención es un generador electro quirúrgico para tratar los tejidos, en el que dicho generador electro quirúrgico está compuesto por un circuito para generar una valoración de la impedancia de carga y un controlador de la energía de salida que puede inducir múltiples oscilaciones de impedancia de carga como respuesta a la medición. La impedancia de carga hace referencia a la impedancia del tejido que está siendo tratado por el generador electro quirúrgico. El circuito para generar una medición de la impedancia de carga puede ser analógico o digital, y normalmente requiere un sensor de voltaje de salida y un sensor de corriente de salida. El voltaje de salida se divide entre la corriente de salida para calcular la medición de la impedancia de carga.

Las formas de inducir las múltiples oscilaciones de la impedancia de carga preferiblemente comprenden un sistema de control que puede controlar de forma selectiva el voltaje de salida para originar las oscilaciones apropiadas de la energía de salida. En muchos generadores electro quirúrgicos, un circuito de control de energía de salida tiene un suministro de voltaje ajustable conectado a la parte primaria de un transformador aislado. El enrollado secundario del transformador se conecta a un circuito de resonancia de salida. El suministro de voltaje tiene un ajustador para cambiar el voltaje al transformador, y, por tanto, cambia el voltaje de salida del generador electro quirúrgico. Una señal digital se puede utilizar para controlar el suministro del voltaje.

Las formas de inducir oscilaciones múltiples preferiblemente están compuestas por un sistema de control de feedback, en el que el feedback es una medida de la impedancia de la carga. El sistema de control preferiblemente incluye un algoritmo en un microprocesador. El algoritmo en el microprocesador puede controlar la impedancia de carga y determinar la forma en que la impedancia de carga responde a un cambio en la energía de salida.

En la estructura preferida, el sistema de control establece un límite de voltaje de salida de 120 volts. RMS y después controla la energía de salida a un lugar deseado por el usuario, por ejemplo a 100 wats. Cuando la impedancia es relativamente baja, una corriente alta se combina con un voltaje de salida menor de 120 volts para obtener el rendimiento de la energía deseada de 100 wats. Cuando el límite de voltaje de 120 volts se alcanza, el sistema de control automáticamente descenderá el voltaje de salida a un valor bajo, preferiblemente 50 volts. Esto efectivamente reduce la energía de salida. Si el tejido no se ha desecado completamente la energía de salida menor causará que la impedancia descienda significativamente. Una vez que se detecta una impedancia mínima, o tras un período de tiempo establecido, el límite de voltaje de salida se coloca en 120 volts por parte del sistema de control, y se repite el ciclo. Se ha descubierto a través de la experimentación que las oscilaciones de la impedancia de carga ocurrirán en la gama de frecuencia de uno a veinte hertzios, y a esta gama se la conoce como amplitud de banda termal. En una estructura, el sistema de control termina la energía de salida tras un período de tiempo establecido que dura tres segundos. Alternativamente, el sistema de control puede terminar la energía de salida cuando la impedancia alcance un umbral de 200 Homs.

Otra alternativa es terminar la energía de salida cuando la medición de la impedancia indica que la impedancia no cae significativamente en respuesta a una bajada en la energía de salida.

La presente invención es aplicable a cualquier forma de coagulación electro quirúrgica. Las ventajas de la presente invención, incluyendo la dispersión termal reducida, menos la creación de costras y la desecación mejorada, se pueden aplicar tanto a salidas de generadores monopolares como bipolares. Aunque se han realizado y descrito dibujos sobre estructuras preferidas, el ámbito de protección que se persigue se encuentra en las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Un generador electro quirúrgico para aplicar energía de salida a una carga que tenga una impedancia eléctrica, la energía de salida tiene un valor RMS, el generador electro quirúrgico está compuesto por:

Un circuito de medición de la impedancia (15) eléctricamente conectado a la carga para producir una medición indicativa de una impedancia eléctrica:

Un estadio de salida RF conectado a la carga para aplicar la energía de salida a la carga, el estadio de salida RF (13) que tiene una entrada para ajustar el valor RMS.

Un controlador eléctricamente conectado al circuito de medición y eléctricamente conectado a la entrada, cuando el controlador tiene formas de introducir oscilaciones múltiples de la impedancia eléctrica mediante el ajuste de la entrada en respuesta a la medición.

2. El aparato de la reivindicación cuando las oscilaciones múltiples de la impedancia se originan en la gama de frecuencia de uno a veinte hertzios la salida de energía tiene una amplitud, y la entrada ajusta la amplitud y cuando la energía de salida tiene un ciclo, y la entrada ajusta ese ciclo y cuando el controlador (12) tiene medios para terminar le energía de salida cuando la impedancia alcanza un umbral o la energía de salida tras un período de tiempo preestablecido.

3. El aparato de la reivindicación 1 en el que la energía de salida está compuesta por un voltaje de salida y la entrada se ajusta al voltaje de salida.

4. Un generador electro quirúrgico para tratar un tejido (14), el generador electro quirúrgico eléctricamente conectado en un circuito con el tejido par aplicar la energía de salida al tejido de un estadio de salida (13), el tejido presenta una impedancia variable a la energía de salida, el generador electro quirúrgico está compuesto por:

Un circuito de medición de la impedancia eléctricamente conectado con un circuito con el tejido (14) para producir una medición de la impedancia variable.

Un sistema de control del feedback en el generador electro quirúrgico para ajustar la energía de salida, el sistema de control del feedback conectado con la impedancia mide el circuito y está conectado con el estadio de salida (13) para el cambio cíclico la energía de salida en respuesta a la medición hace que la impedancia variable suba y baje cíclicamente.