ES2250963T3 - Trocar ultrasonico con punta roma. - Google Patents

Abstract

Un conjunto obturador (10), que comprende: una cánula (14) que comprende un mango de cánula (17) y un tubo de cánula (18) que se extiende desde dicho mango de cánula (17); un obturador (12) para punzar tejido para acceder a una posición para cirugía endoscópica, siendo dicho obturador insertable a través de la citada cánula para obturar dicha cánula, y comprendiendo dicho obturador: un transductor ultrasónico (21); una punta de punción (24) roma, maciza; un mástil (23) que posee un extremo proximal acoplado a dicho transductor (21), y un extremo distal acoplado a dicha punta (24); medios para suministrar energía eléctrica al transductor (21), para provocar que el transductor (21) vibre a una frecuencia de 20 a 150 kHz, y propague vibraciones a lo largo del mástil (23) hasta la punta (24), provocando con ello que la punta (24) vibre a una amplitud de 10 a 300 micrómetros; un mecanismo de realimentación para determinar las variaciones en la carga aplicada a la punta causadas por las diferencias en la impedancia acústica del tejido, y medios de control (63) para controlar la energía suministrada al transductor (21) en base a la realimentación procedente de dicho mecanismo de realimentación.

Description

Trócar ultrasónico con punta roma.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a trócares utilizados para punzar tejido, para el acceso a áreas del cuerpo a efectos de realizar cirugía endoscópica y, en particular, a un trócar acabado en punta roma que utiliza energía ultrasónica para ayudar a punzar el tejido.

Antecedentes de la invención

Un conjunto de trócar para su uso en procedimientos de cirugía endoscópica comprende, en general, dos componentes principales: un obturador de trócar y un tubo o cánula. Típicamente, el obturador está inicialmente posicionado en el interior de la cánula, y posee una punta de punción aguzada y puntiaguda que es extensible desde la cánula. La punta de obturador se utiliza para penetrar la piel y el tejido subyacente, para proporcionar un acceso de cánula a una cavidad corporal. El obturador se retira a continuación y la cirugía endoscópica se realiza a través de la cánula.

En el estado de la técnica se conocen trócares quirúrgicos e instrumentos similares. Por ejemplo, el documento WO-A-92/14514 describe un trócar quirúrgico para punzar tejido que hace uso de un corte remoto, denominado arqueo. El trócar quirúrgico comprende un manguito operativo adaptado para su disposición a través de una barrera de tejido, y un obturador dispuesto extraíblemente en el manguito. En su extremo distal, el obturador se ha dotado de una punta en forma de pico de pato, que incorpora un elemento cortante, típicamente un alambre. Una fuente de energía se introduce en el elemento de corte, para energizar el elemento cortante con el fin de cortar la barrera de tejido.

El documento DE-A-37 07 921 describe un instrumento quirúrgico ultrasónico para la resección y separación de tejido. El instrumento quirúrgico dispone de una sonda con un elemento de cauterización en su extremo de trabajo. El elemento de cauterización puede ser un electrodo bipolar conectado a un oscilador de alta frecuencia, o un elemento de calentamiento conectado a una fuente de corriente. El instrumento quirúrgico se introduce en el cuerpo a través de una cánula endoscópica, y se presiona contra el tejido que va a ser resecado. La resección se consigue utilizando vibraciones ultrasónicas, y el tejido resecado se retira del lugar de resección mediante succión.

El documento CA-1 098 003 describe un instrumento quirúrgico vibrante para realizar pasos a través del tejido corporal, para proporcionar acceso para operaciones quirúrgicas por debajo del tejido. El tamaño de la sonda vibrante de penetración del tejido se determina mediante la longitud de la fibra de tejido que se desea penetrar. Para tejido muscular, un tamaño adecuado de la sonda es del orden de milímetros. La amplitud de la oscilación de la sonda es del mismo orden que el tamaño de la propia sonda.

El documento US-5 123 903 describe un instrumento médico útil para realizar la rotura ultrasónica del tejido y su extracción. El instrumento está construido de tal modo que no desgarra el tejido conectivo, tal como los vasos sanguíneos y el tejido muscular.

El documento WO-A-92/11815 describe un dispositivo ultrasónico útil para el tratamiento de lesiones oclusivas. El dispositivo ha sido construido para realizar el ensanchamiento de aberturas preexistentes.

Muchos trócares disponen de protectores de seguridad que pueden cubrir la punta del obturador. Si el trócar se desmonta, el protector de seguridad se mantiene en su posición de cobertura de la punta. Cuando el conjunto de trócar está encajado para la punción, el protector de seguridad puede ser movido para dejar al descubierto la punta de punción. Un usuario aplica a continuación una fuerza al trócar, y el obturador se utiliza para punzar la piel y el tejido con el fin de alcanzar la posición de realización de la cirugía. Cuando se deja de hacer fuerza, el protector de seguridad vuelve a cubrir la punta de obturador.

Esto requiere una fuerza mecánica para punzar la piel y los músculos, para alcanzar el tejido blando, típicamente la posición deseada para la cirugía. En cirugía abdominal, por ejemplo, la pared abdominal que comprende capas epidérmicas, fascia, músculo y peritoneo, se punza para alcanzar la víscera interna. Con frecuencia, cuando se alcanza el tejido blando, existe una liberación súbita de la resistencia a la fuerza de punción, en cuyo punto el usuario libera la fuerza con el fin de evitar una punción indeseada de otro tejido con la punta aguda del obturador, puesto que el protector de seguridad cubre la punta del obturador.

Por lo tanto, un objeto de esta invención consiste en proporcionar un trócar que reduce aún más cualquier riesgo de daño al tejido blando o subyacente, con la punta punzante de un obturador. También es un objeto de la presente invención proporcionar un trócar que ayude al usuario a punzar el tejido, reduciendo con ello la cantidad necesaria de fuerza de usuario y permitiendo un control de usuario mayor y más fácil. Otro objeto de la invención consiste en proporcionar un trócar que no requiera protector de seguridad.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un conjunto obturador para su uso en cirugía endoscópica, por ejemplo, para punzar la pared abdominal para acceder a órganos u otro tejido, para la realización de cirugía. Según se expone en la reivindicación 1, la presente invención proporciona un trócar dotado de punta roma, que utiliza energía ultrasónica entregada a su punta para ayudar a la inserción de un obturador y una cánula de trócar. La configuración de punta de obturador roma o redondeada de la presente invención, reduce el riesgo de daño accidental, mientras que la energía ultrasónica permite que el conjunto de trócar penetre el tejido con una fuerza relativamente menor que en los conjuntos de trócar conocidos. El conjunto obturador incluye un mecanismo de realimentación según se define en la reivindicación 1.

En una realización preferida de la invención se proporciona un mecanismo de interrupción que desconecta el dispositivo cuando el trócar ha penetrado el tejido externo de un paciente, por ejemplo, la pared abdominal del paciente. El mecanismo de realimentación se utiliza para determinar cuándo la punta del dispositivo ha penetrado el tejido, en cuyo momento se interrumpe la energía ultrasónica suministrada a la punta, o se reduce hasta un estado de inactivo.

En una realización, un sensor de luz situado en una porción inactiva del conjunto de trócar, con preferencia en el alojamiento de obturador, se utiliza para detectar la luz emitida desde una fuente luminosa, y que se refleja desde una porción activa del obturador ultrasónico para determinar la carga o impedir el efecto del tejido sobre la punta de trócar.

En otra realización, el mecanismo de realimentación comprende un elemento pasivo piezoeléctrico situado en el interior de un apilamiento piezoeléctrico de un transductor ultrasónico. El elemento pasivo vibra con otros elementos piezoeléctricos cerámicos del apilamiento, pero a diferencia de los otros elementos, no está energizado. La vibración del elemento pasivo crea una tensión oscilante a través del elemento que corresponde con las vibraciones del apilamiento piezoeléctrico. A partir de la tensión a través del elemento, se puede determinar la carga en el trócar mediante métodos bien conocidos en la técnica. El elemento pasivo puede estar acoplado a un medio de control de un generador utilizado para suministrar energía eléctrica al transductor ultrasónico, para originar vibraciones.

Se pueden utilizar parámetros eléctricos para detectar y determinar la variación de las condiciones de carga en la punta del obturador puesto que la impedancia acústica está relacionada con la impedancia del sistema del conjunto de generador y trócar. En un sistema de ese tipo se utiliza, ya sea las diferencias de tensión y corriente, o ya sea las relaciones de magnitud de la tensión y la corriente suministradas al aplicador manual, para hacer esa determinación. Según se incrementa la carga, la diferencia de fase entre la tensión y la corriente cambia desde un estado resonante de 0º hasta una diferencia de ángulo de fase negativa relacionada con la condición de carga.

El sistema de realimentación está adaptado para detectar características del tejido, tal como tejido duro o blando. Los diferentes tipos de tejido tienen diferentes impedancias acústicas que afectan a las características de carga. La realimentación es utilizada por los medios de control para ajustar el nivel de energía ultrasónica de la punta vibrante de acuerdo con la condición de carga, por ejemplo aumentando la salida de energía por parte del generador cuando la carga se incrementa. De este modo, se puede proporcionar un nivel de energía relativamente estable en la punta del obturador.

Otra característica de la realización preferida proporciona un mecanismo de reposición (reset) que debe ser usado cada vez que el trócar es desconectado por el mecanismo de interrupción con anterioridad a que pueda ser conectado de nuevo.

Otra realización de la presente invención proporciona elementos transductores ultrasónicos que son integrales con el mástil del obturador.

Otra realización de la invención proporciona un generador ultrasónico auto-contenido en el que los elementos electrónicos están contenidos en el interior del mango del trócar.

Descripción detallada de los dibujos

La Figura 1 ilustra un conjunto de trócar de una realización de la presente invención.

La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva, despiezada, de un conjunto de trócar de la Figura 1.

La Figura 3 ilustra una vista en planta, en sección transversal, del obturador de trócar de las Figuras 1 y 2.

La Figura 4 ilustra una vista en planta, en sección transversal, del alojamiento de las Figuras 1 y 2.

La Figura 5 ilustra una vista en planta, en sección transversal, del conjunto de cánula de las Figuras 1 y 2.

La Figura 6 ilustra un circuito de realimentación de impedancia de tejido del conjunto de trócar ilustrado en la Figura 7.

La Figura 7 ilustra una vista en planta, en sección transversal, del conjunto de trócar de las Figuras 1 y 2, con un gráfico correspondiente que ilustra la energía ultrasónica a lo largo de la longitud del trócar.

La Figura 8 ilustra una porción distal del conjunto de trócar ilustrado en las Figuras 1 y 2.

La Figura 9 ilustra una porción distal del conjunto de trócar de otra realización de la presente invención.

La Figura 10 ilustra una vista en planta, en sección transversal, de un conjunto de trócar de otra realización de la presente invención, con una sección cortada.

La Figura 11 ilustra una vista en planta, en sección transversal, del obturador de trócar del conjunto de trócar de la Figura 10.

La Figura 12 ilustra una vista en planta, en sección transversal, del conjunto de trócar de la Figura 10.

La Figura 13 ilustra una vista en perspectiva de un mástil de trócar de la Figura 11.

La Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra el uso del trócar de la presente invención.

La Figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra el uso del sistema de realimentación de impedancia de la presente invención.

La Figura 16 ilustra el obturador de trócar de la presente invención durante el uso con un paciente para llevar a cabo cirugía laparoscópica abdominal.

Descripción detallada de la realización preferida

Haciendo ahora referencia a las Figuras 1-8, se ha ilustrado un conjunto de trócar 10 que comprende un alojamiento 11, un obturador de trócar 12 y un conjunto de cánula 14.

El obturador 12 constituye la porción activa del conjunto de trócar, es decir, transmite energía ultrasónica o vibra a una frecuencia ultrasónica. El obturador 12 comprende una masa extrema 20, un transductor 21, un amplificador 22, un mástil guía ondas 23 y una punta roma 24 de punción.

La masa extrema 20 está acoplada de manera enganchable, por su extremo distal, al extremo proximal del transductor 21. El transductor 21 comprende elementos transductores. En la realización preferida ilustrada en la Figura 2, el transductor consiste en un apilamiento PZT que comprende electrodos activos alternos 25 y electrodos de masa 26, con elementos transductores 27 cerámicos piezoeléctricos que alternan entre los electrodos 25 y 26. Cada uno de los electrodos activos 25, electrodos de masa 26 y electrodos cerámicos 27, posee un orificio en posición central. Los electrodos activos están conectados eléctricamente a un cable 60 y los electrodos de masa 26 están conectados eléctricamente a un cable de masa 61. Los cables 60 y 61 conducen a un generador 62 externo al conjunto de trócar 10. En una realización alternativa, los elementos transductores pueden ser magneto-restrictivos.

Uno de los electrodos de masa es un diafragma de montaje 28 que está en contacto con el interior del alojamiento 11 como se describe más adelante. Se utiliza un perno 29 para acoplar la masa extrema 20 al transductor 21, y el transductor 21 al amplificador 22. El perno 29 se inserta desde el extremo proximal de la masa extrema 20 a través de un orificio realizado en la masa extrema 20 y de los orificios de los electrodos 25, 26 y de los elementos cerámicos 27 del transductor situados distalmente de la masa extrema 20. El perno 29, roscado en su extremo distal, se atornilla en un orificio roscado realizado en el extremo proximal del amplificador 22. El extremo proximal del amplificador de obturador 22 posee una junta tórica 42 que está situado en una ranura 43, en el amplificador 22. El extremo distal del amplificador 22 está acoplado al extremo proximal del guía ondas 23. El extremo distal del guía ondas 23 está acoplado al extremo proximal de la punta 24. La punta 24 está ahusada hacia el extremo distal del obturador 12, donde la punta 24 presenta un perfil redondeado.

La punta puede ser integral con el guía ondas o puede ser sujetada, por ejemplo, como se la ha ilustrado en la Figura 2, atornillando un extremo 24a proximal roscado, en un orificio roscado 23a del guía ondas. En la realización de las Figuras 1-8, el guía ondas comprende una serie de juntas tóricas 50 distribuidos a lo largo de su longitud. Las juntas tóricas 50 comprenden un plástico no conductor, separado por distancias iguales a lo largo del mástil en puntos nodales, es decir, puntos a una distancia a lo largo del mástil igual a un múltiplo entero de 1/2 longitud de onda de una frecuencia ultrasónica predeterminada. En otras palabras, los puntos nodales son puntos situados a lo largo de la longitud del guía ondas en los que la onda seno de la amplitud de la vibración ultrasónica, es decir, la energía vibratoria, es igual a cero. El guía ondas 23 y la punta 24 están hechos con preferencia a partir de un mástil de núcleo macizo, construido con un material que propaga eficazmente la energía ultrasónica, tal como una aleación de aluminio o de titanio.

El alojamiento 11 comprende una tapa extrema 30, un conector 31 y una funda 32. La funda 32 comprende, con preferencia, un material que posee una baja conductividad térmica y eléctrica, y un bajo coeficiente de rozamiento, tal como teflón o policarbonato. La tapa extrema 30 se sitúa en el extremo distal del alojamiento 11 y actúa como mango para que el usuario sujete y manipule el conjunto de trócar 10. La tapa extrema 30 posee una porción circunferencial superior 36 y una porción circunferencial inferior 37. La porción circunferencial inferior 37 posee un diámetro mayor que la porción circunferencial superior 36, y de ese modo forma un labio 38 en el que se encuentra con la porción circunferencial superior 36. El conector 31 posee una porción circunferencial superior 39 y una porción circunferencial inferior 40. La porción circunferencial inferior 40 posee un diámetro más grande que la porción circunferencial superior 39, y de ese modo forma un labio 41 donde se encuentra con la porción circunferencial superior 39.

El extremo proximal del obturador 12, que incluye la masa extrema 20 y el transductor 21, se inserta en la tapa extrema 30 de modo que el diafragma 28, que tiene un diámetro mayor que los electrodos 25, los electrodos 26 y los elementos cerámicos 27, permanece sobre el labio 38. La porción superior 39 del medio conector 31 se inserta en, y se conecta a, la circunferencia interior de la porción inferior 37 de la tapa extrema 30 mediante pasadores 33. El diafragma 28 de montaje de obturador se engancha a continuación entre el labio 38 y el extremo proximal de la porción superior 39 mediante una fuerza de presión, acoplando así el obturador 12 al alojamiento 11. El labio 41 del medio conector 31 permanece contra el extremo distal de la tapa extrema 30.

El conector 31 posee un orificio roscado 34 en su extremo distal. La funda de alojamiento 32 tiene un extremo proximal roscado 35 que se atornilla en el orificio roscado 34.

La funda de alojamiento 32 se acopla sobre el amplificador de obturador 22 y el guía ondas 23, con el extremo distal de la punta 24 extendiéndose desde el extremo distal de la funda 32. Las juntas tóricas 50 sirven como medio para aislar las porciones vibrantes del guía ondas 23 respecto a la pared interna de la funda de alojamiento 32 con el fin de evitar la atenuación de la transmisión de ondas ultrasónicas. De este modo, el alojamiento 11 está en contacto con el obturador solamente en dos lugares: en el diafragma 28 y en la junta tórica 50, estando ambos situados en puntos nodales. El alojamiento evita el contacto entre el usuario que sujeta el aplicador manual y la porción activa, es decir, el obturador.

La Figura 8 ilustra una vista a mayor tamaño de la punta de trócar 24 y del guía ondas 23. Se ha ilustrado un medio para aislar el guía ondas de la funda de alojamiento, en el que el medio comprende muescas 51 en el guía ondas 23 para albergar las juntas tóricas 50. La muesca 51 permite que la junta tórica 50 se extienda próxima a la circunferencia de guía ondas y permitir con ello un ajuste ceñido con la funda de alojamiento 32.

La Figura 9 ilustra otra realización de un medio de aislamiento. El alojamiento 11 comprende una funda 132 con protuberancias 151 que se extienden hacia el interior desde la circunferencia interna de la funda de alojamiento para contactar con el mástil. Las protuberancias 151 están situadas en puntos nodales, de modo que se transfieren vibraciones mínimas a la funda y se produce una atenuación mínima de la energía ultrasónica. Otra realización del medio de aislamiento puede comprender anillos que se moldean en el mástil de obturador.

El conjunto de cánula 14 comprende una porción de mango 17 y un tubo de cánula 18. La funda de alojamiento 32 y el guía ondas 23 se acoplan en el interior del tubo de cánula 18. La punta 24 se extiende más allá del extremo distal del tubo de cánula 18. El tubo de cánula 18 es ahusado en su extremo distal.

El alojamiento 11 está acoplado a la porción 17 de mango de cánula a través de un medio de acoplamiento 44, por el extremo distal del conector de alojamiento 31, adaptado para ser recibido por el extremo proximal del mango de cánula 17.

Según se ha mostrado en la Figura 7, la amplitud de la vibración depende de la posición a lo largo de la punta, con amplitud cero en los puntos nodales y amplitud máxima en puntos anti-nodo, es decir, donde la magnitud del seno de la forma de onda vibratoria es igual a uno. La distancia de un anti-nodo desde su punto nodal más cercano, es de 1/4 de la longitud de onda. El extremo distal de la punta 24 está en un anti-nodo.

El generador 62 incluye una unidad de control 63 (Figura 6), una clavija de entrada (no representada) que puede ser enchufada a una unidad de electrocirugía o bien a la toma de salida de una pared, y cables de salida 60, 61. Se ha conectado un cable 64 de entrada procedente de un mecanismo de disparo 67, a la unidad de control 63 del generador. Un mecanismo de disparo 67 comunica con la unidad de control del generador para suministrar energía ultrasónica a la punta de trócar. En esta realización, el mecanismo de disparo 67 consiste en un conmutador accionado con el pie, que puede ser controlado por el cirujano.

En otra realización, el mecanismo de disparo es un pulsador de reposición situado en el alojamiento 11 del conjunto de trócar. El pulsador de reposición funciona como lo hace el conmutador de pie 67 para conmutar el conjunto de trócar desde un estado de preparado, en el que el generador está en conexión, en el que el trócar está en inactividad y los parámetros iniciales han sido medidos, hasta un estado activo en el que se está suministrando energía a la punta.

El generador 62 envía energía eléctrica por medio del cable 60 hasta los electrodos activos 25, que retorna a través de los electrodos de masa 26 y después por el cable 61. La energía hace que las piezas cerámicas piezoeléctricas vibren, lo que provoca que el obturador vibre a una frecuencia ultrasónica resonante predeterminada. La energía ultrasónica resultante es transmitida al amplificador 22. El amplificador 22, debido a su configuración, amplifica la energía ultrasónica que se transmite después por el guía ondas 23 hasta la punta 24.

La amplitud depende de la conservación del momento debido al cambio de diámetro del obturador. Se utiliza un desplazamiento de punta de entre 10 y 300 micrómetros.

La frecuencia del obturador está predeterminada. La frecuencia es, con preferencia, suficientemente alta, de modo que está fuera de la gama audible humana, es decir, por encima de 20 kHz. Se estima que para una amplitud constante, cuanto mayor es la frecuencia, más efecto de cavitación se producirá. Sin embargo, según se incrementa la frecuencia, la amplitud de la punta es más difícil de alcanzar debido a la inercia de la masa. Así, se utiliza una frecuencia comprendida en la gama de 20 kHz a 150 kHz.

Se ha incluido un mecanismo de realimentación que mide, ya sea de forma continuada o ya sea de forma periódica, la condición de carga de la punta de trócar para determinar si existe una condición de carga preestablecida. La unidad de control actúa como medio para controlar la energía suministrada al obturador en base a la realimentación desde el mecanismo de realimentación. En esta realización particular, la unidad de control cambia automáticamente su actuación entre un estado activo y un estado inactivo, es decir, en inactividad o completamente desconectado, dependiendo de la condición de carga determinada por el mecanismo de realimentación.

Las Figuras 14-16 ilustran una utilización del conjunto de trócar de esta invención. Una vez que se ha insuflado con dióxido de carbono la cavidad abdominal 90 del paciente, utilizando, por ejemplo, una aguja de insuflación tipo Verress, la punta de trócar 24 se sitúa donde debe realizarse la punción 91. El conjunto de trócar se conecta al generador en estado de desarmado. El generador mide a continuación los parámetros iniciales del obturador, es decir, sin carga de punta, y arma el sistema, es decir, sin carga de punta. El trócar está entonces en estado de preparado, en cuyo momento el cirujano puede activar la potencia, utilizando el mecanismo de disparo 67, por ejemplo, un conmutador de pie o pulsador de reposición. El cirujano sitúa el conjunto de trócar en el lugar de inserción. Se suministra energía ultrasónica a la punta mientras el cirujano aplica una fuerza mínima hasta que el trócar ha atravesado el lugar de inserción. Se estima que la punta activa o energizada del guía ondas causa una presión mecánica y la cavitación del tejido que provoca que el obturador penetre el tejido.

Cuando el mecanismo de realimentación detecta una condición de ausencia de carga en la punta de trócar 24, la unidad de control desconecta la energía ultrasónica. La potencia no puede ser conectada de nuevo a menos que se utilice el mecanismo de disparo 67. El trócar 10 puede ser repuesto mediante la liberación del mecanismo de disparo. Este mecanismo proporciona una característica de seguridad que, entre otras cosas, impide la re-conexión accidental de la potencia del instrumento cuando el trócar ha penetrado ya el tejido y se ha desconectado por sí mismo.

En una realización preferida, la carga de la punta se mide periódicamente, y se determina una carga máxima. Cuando la carga disminuye en una cantidad de un porcentaje de reducción predeterminado de la máxima carga, se indica una condición de carga preestablecida. En una realización preferida, la condición de carga preestablecida indica una condición de no carga, en cuyo momento la punta de trócar ha penetrado el tejido y el trócar ha sido desconectado por el mecanismo de desconexión.

Con referencia a la Figura 6, se ha ilustrado una realización del mecanismo de realimentación. Una fuente de luz 70, que comprende un diodo láser, emite luz hasta un divisor de haz 71 en el que la luz se divide en un haz de referencia y un haz de aplicador manual. El diodo 70 está acoplado a una fibra óptica 73 en un acoplador de fibra 72. La fibra óptica 73 se extiende a través de una abertura 74 del extremo proximal del alojamiento 11 (Figura 7). La fibra óptica 73 dirige el haz de aplicador manual hacia el extremo proximal de la masa extrema 20. La luz se refleja hacia fuera de la masa extrema 20, y varía de frecuencia por efecto Doppler en virtud de la masa extrema 20 vibrante. El haz de aplicador manual se desplaza hacia atrás por medio de la fibra óptica 73, de un divisor de haz 75, y después hasta un fotodetector 77. El haz de referencia que fue dividido en el divisor de haz 71, es recibido también por el fotodetector 77 a través de un acoplador de fibra 76. El haz de referencia y el haz de aplicador manual, se modulan para crear una frecuencia de barrido que es convertida por el fotodetector 77 en una señal eléctrica modulada. La señal eléctrica modulada se envía a un analizador de frecuencia 78, el cual determina la carga en la punta de trócar en base a la variación de frecuencia por efecto Doppler determinada por la frecuencia de barrido. El analizador de frecuencia 78 comunica con el medio de control 63 del generador. El medio de control 63 desconecta el trócar al nivel de carga apropiado.

Además de estar adaptado para la detección de cualquiera de las condiciones de carga/no carga, el mecanismo de realimentación puede ser el nivel específico de carga de punta, o bien un cambio en la carga.

El usuario puede provocar un cambio en la impedancia aplicando más presión cuando inserta el trócar. Como característica de seguridad, el instrumento puede estar también adaptado para que sea sensible a la cantidad de presión aplicada por un usuario, para permitir que el usuario libere presión para desconectar la energía ultrasónica en cualquier momento antes, durante o después de que se haya producido la penetración del trócar. El instrumento puede estar también adaptado para desconectar a un nivel de impedancia o de carga. Esta característica permitirá al instrumento desconectarse cuando se alcance un nivel de impedancia inusualmente alta, por ejemplo, debido a que la punta haya alcanzado un hueso o debido a que el instrumento se haya roto o fracturado, en cuyo caso la impedancia medida en la punta se mostrará elevada.

El mecanismo de realimentación se utiliza para ajustar el nivel de energía ultrasónica en respuesta al cambio en la consistencia del tejido según se refleja en la carga de punta. El mecanismo de realimentación puede detectar la carga e incrementar la energía al transductor para compensar la pérdida de energía en el tejido y la reducción resultante en el desplazamiento de la punta debido a la carga.

El obturador puede ser semi-reutilizable, o de uso para un sólo paciente, y estar empaquetado con al menos un trócar desechable, y puede estar diseñado para conectar a la corriente cánulas de trócar desechables.

Haciendo ahora referencia a las Figuras 10-13, se ha ilustrado otra realización de la presente invención. El conjunto de trócar 100 comprende un obturador 112 y una cánula 114. El obturador 112 comprende un alojamiento 111 acoplado por un extremo proximal 120 a un mástil de obturador 122. El mástil de obturador 122 comprende un transductor piezoeléctrico 121 integral con el mástil de obturador 122 para convertir la energía eléctrica en energía ultrasónica, la cual se transmite a lo largo de la longitud del mástil 122 hasta una punta 123. La punta 123 está acoplada a un orificio roscado 190, en el extremo distal del mástil, por medio de un extremo proximal roscado 191. El mástil posee muescas 152 en puntos nodales, para albergar juntas tóricas 150.

El conjunto de cánula 114 comprende un mango 117 y un tubo de cánula 118 unido al mismo.

El alojamiento de obturador 111 posee lengüetas de conector 119 que son recibidas por el mango de cánula 117 para acoplar la cánula 114 al obturador 112. El obturador 112 es insertable a través del mango de cánula 117 y del tubo de cánula 118, de modo que la punta de obturador 123 se extiende desde un extremo distal 113 ahusado del tubo de cánula 118. Los juntas tóricas150 situadas en puntos nodales a lo largo del mástil de obturador 122 sirven para aislar la cánula 114 del obturador activo. La energía ultrasónica se amplifica en la punta de obturador 123.

En esta realización, los elementos 162 de generación electrónica de alta tensión, están incrustados en el alojamiento de obturador 111, los cuales actúan como un generador para suministrar energía al transductor 121 mientras extraen energía desde un generador de electrocirugía, o desde una salida de AC de pared. La energía puede ser suministrada opcionalmente desde un generador exterior al alojamiento.

Se puede apreciar a partir de cuanto antecede, que pueden realizarse numerosas equivalencias o modificaciones sin apartarse del alcance de la invención, según se define en las reivindicaciones. No se pretende ninguna limitación a la invención reivindicada a partir de las realizaciones específicas aquí descritas.

Claims (31)

1. Un conjunto obturador (10), que comprende:

una cánula (14) que comprende un mango de cánula (17) y un tubo de cánula (18) que se extiende desde dicho mango de cánula (17);

un obturador (12) para punzar tejido para acceder a una posición para cirugía endoscópica, siendo dicho obturador insertable a través de la citada cánula para obturar dicha cánula, y comprendiendo dicho obturador:

un transductor ultrasónico (21);

una punta de punción (24) roma, maciza;

un mástil (23) que posee un extremo proximal acoplado a dicho transductor (21), y un extremo distal acoplado a dicha punta (24);

medios para suministrar energía eléctrica al transductor (21), para provocar que el transductor (21) vibre a una frecuencia de 20 a 150 kHz, y propague vibraciones a lo largo del mástil (23) hasta la punta (24), provocando con ello que la punta (24) vibre a una amplitud de 10 a 300 micrómetros;

un mecanismo de realimentación para determinar las variaciones en la carga aplicada a la punta causadas por las diferencias en la impedancia acústica del tejido, y

medios de control (63) para controlar la energía suministrada al transductor (21) en base a la realimentación procedente de dicho mecanismo de realimentación.

2. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que el transductor (21) comprende elementos piezoeléctricos (27).

3. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que el transductor (21) comprende elementos magneto-restrictivos.

4. El conjunto obturador de la reivindicación 1, que comprende además un alojamiento (11) que contiene a dicho transductor ultrasónico (21).

5. El conjunto obturador de la reivindicación 1, que comprende además una masa extrema (20) que tiene un extremo distal, en el que el transductor (21) posee un extremo proximal y un extremo distal, y dicho extremo proximal del transductor (21) está acoplado al extremo distal de la citada masa extrema (20).

6. El conjunto obturador de la reivindicación 1, que comprende además un amplificador (22) acoplado al extremo proximal del mástil (23) y al extremo distal del transductor (21).

7. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que los medios de suministro de energía comprenden un generador (62) remoto del alojamiento (11).

8. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que los medios de suministro de energía eléctrica comprenden elementos generadores electrónicos (162) contenidos en el interior del alojamiento (111).

9. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que el transductor ultrasónico (121) es integral con el citado mástil (122) de dicho obturador (112).

10. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que dichos medios de control (63) comprenden además un mecanismo de interrupción para desconectar la entrega de energía ultrasónica a la punta (24) cuando el mecanismo de realimentación determina la existencia de una condición de carga preestablecida.

11. El conjunto obturador de la reivindicación 10, en el que la condición de carga preestablecida indica que el obturador (12) ha penetrado el tejido.

12. El conjunto obturador de la reivindicación 10, en el que la condición de carga preestablecida indica una o más características de tejido del tejido que carga la punta (24).

13. El conjunto obturador de la reivindicación 10, que comprende además un mecanismo de reposición que debe ser utilizado cada vez que el obturador (12) es desconectado por el mecanismo de interrupción, antes de que pueda ser conectado de nuevo.

14. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que el mecanismo de realimentación comprende una fuente luminosa (70) y un receptor de luz (77) situado en el alojamiento (11), en el que dicha fuente luminosa (70) dirige luz hacia una porción activa del obturador (12), en el que dicho receptor de luz (77) recibe luz reflejada desde la porción activa, y en el que dicha luz reflejada tiene una variación de frecuencia por efecto Doppler relacionada con la carga de la punta (24) a partir de la cual se determina la carga en la punta (24).

15. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que el transductor (21) comprende elementos piezoeléctricos (27), y en el que el mecanismo de realimentación comprende un elemento piezoeléctrico pasivo localizado en el interior de un apilamiento piezoeléctrico del transductor (21).

16. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que el mecanismo de realimentación utiliza como parámetros eléctricos la tensión y la corriente suministradas al transductor (21), para determinar las variaciones de carga en la punta (24).

17. El conjunto obturador de la reivindicación 16, en el que los parámetros eléctricos utilizados para determinar la carga en la punta (24) son las diferencias de cambio de fase entre la tensión y la corriente.

18. El conjunto obturador de la reivindicación 16, en el que los parámetros eléctricos utilizados para determinar la carga en la punta (24) son relaciones de las magnitudes de tensión y corriente suministradas al transductor (21).

19. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que los medios de control (63) están capacitados para ajustar la cantidad de energía suministrada al obturador (12) para compensar los cambios en la carga con el fin de proporcionar un nivel de energía relativamente estable en la punta (24).

20. El conjunto obturador de la reivindicación 10, en el que dicho nivel de carga preestablecido es un nivel máximo de impedancia.

21. El conjunto obturador de la reivindicación 1, que comprende además un mecanismo de disparo (67) que conmuta a conexión la energía eléctrica, para suministrar energía eléctrica al obturador (12).

22. El conjunto obturador de la reivindicación 21, en el que dicho mecanismo de disparo (67) comprende un conmutador accionado con el pie, acoplado a la citada fuente de energía.

23. El conjunto obturador de la reivindicación 21, en el que dicho mecanismo de disparo (67) comprende un pulsador de reposición asociado a dicho obturador (12), conmutando a conexión el citado pulsador de reposición, cuando se depresiona, la energía suministrada al obturador (12).

24. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que dicho alojamiento (11) está adaptado para ser utilizado como mango para manejar el conjunto obturador (10).

25. El conjunto obturador de la reivindicación 1, que comprende además un conector (31) que asegura el transductor (21) al alojamiento (11) en un punto nodal.

26. El conjunto obturador de la reivindicación 25, en el que el conector (31) comprende un extremo distal con un medio de acoplamiento (44) para acoplar el conector (31) a la cánula (14), estando dicho medio de acoplamiento (44) adaptado para ser recibido por el extremo proximal del mango de cánula (17).

27. El conjunto obturador de la reivindicación 1, en el que dicho alojamiento (11) comprende además una funda (32) coaxial con el mástil (23), y que se adapta sobre la circunferencia externa del mástil (23), y en el que dicha funda (32) del citado alojamiento (11) está adaptada para ser insertada a través de dicho tubo de cánula (18).

28. El conjunto obturador de la reivindicación 27, en el que dicha funda (32) comprende un material de policarbonato.

29. El conjunto obturador de la reivindicación 27, en el que dicho obturador (12) comprende además medios de aislamiento para aislar las vibraciones a lo largo del mástil (23) de dicha funda (32), estando dichos medios de aislamiento situados en al menos un punto nodal.

30. El conjunto obturador de la reivindicación 29, en el que dichos medios de aislamiento comprenden al menos una junta tórica tórica (50) situada en una ranura correspondiente (51) formada en dicho mástil (23) en un punto nodal.

31. El conjunto obturador de la reivindicación 29, en el que dichos medios de aislamiento comprenden al menos una protuberancia (151) que se extiende circunferencialmente hacia el interior desde la circunferencia interna de la funda (32) para contactar con el citado mástil (23) en un punto nodal.