ES2959564T3 - Cable electroquirúrgico de bajo campo electromagnético - Google Patents

Cable electroquirúrgico de bajo campo electromagnético Download PDF

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Abstract

Un cable electroquirúrgico que no produce ningún campo electromagnético (EM) en su entorno (contaminación EM cero). El cable se compone de un aislante interior con un conductor integrado colocado dentro del tubo aislante exterior con un segundo conductor integrado. Los tamaños y materiales de los conductores y aisladores se eligen de modo que el voltaje aplicado al conductor interno sea mayor que el voltaje de ruptura, mientras que el voltaje aplicado al espacio de gas dentro del cable electroquirúrgico sea inferior al voltaje de ruptura. Por lo tanto, el cable produce una descarga en la pieza de mano quirúrgica, pero está prohibida la rotura dentro del cable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cable electroquirúrgico de bajo campo electromagnético
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un cable electroquirúrgico que no produce campos electromagnéticos EM en sus proximidades (contaminación EM nula) y reduce el riesgo de descarga eléctrica para los sujetos humanos involucrados en el procedimiento electroquirúrgico.
Antecedentes de la técnica relacionada
Los cables electroquirúrgicos se utilizan para conectar un generador electroquirúrgico a una empuñadura quirúrgica electroquirúrgica y suministrar alta tensión y flujo de gas desde el generador a la empuñadura electroquirúrgica. Los cables electroquirúrgicos convencionales utilizados en sistemas electroquirúrgicos constan de un electrodo de alta tensión colocado dentro de un tubo flexible eléctricamente aislante. El electrodo de alta tensión dentro del tubo aislante crea un fuerte campo electromagnético (EM) alrededor del cable. Las frecuencias de los generadores electroquirúrgicos están por debajo de 1 MHz, que está asociado a longitudes de ondaA> 300 metros. Por lo tanto, un cable electroquirúrgico convencional de un electrodo es efectivamente una antena corta con una longitudL<<A.La potencia EM radiada es baja ya que la antena está lejos de la resonancia; sin embargo, los valores del campo eléctrico en la zona cercana de la antena son altos debido a las altas tensiones aplicadas al electrodo. Los campos eléctricos locales pueden ser tan altos como E~WD~1000 V/cm, teniendo una separación muy realista entre el cable electroquirúrgico y el paciente D~1 cm, que pueden aparecer fácilmente durante el procedimiento electroquirúrgico cuando el cable se mueve constantemente con respecto al paciente. Los documentos GB2052836 y EP1832243 se consideran técnica anterior relevante para la presente invención.
Sumario de la invención
La presente invención se desvela en la reivindicación independiente 1. Una realización preferente se desvela en la reivindicación dependiente 2.
La presente invención se refiere a un cable electroquirúrgico que se conecta entre una unidad electroquirúrgica y una empuñadura o carcasa que no produce un campo EM o solo un campo EM insignificante en sus proximidades. El cable se puede utilizar con cualquier generador electroquirúrgico. El cable está destinado a suministrar simultáneamente el flujo de gas y la energía eléctrica de alta tensión necesarios para el funcionamiento de la unidad electroquirúrgica. Los cables electroquirúrgicos convencionales utilizados en las sondas electroquirúrgicas utilizan solo un conductor dentro del tubo aislante al que se aplica alta tensión. Por el contrario, la presente invención utiliza dos conductores, concretamente un conductor interior de alta tensión y un conductor exterior (conectado a la almohadilla del paciente). La característica crítica de la presente invención es el aislamiento eléctrico del conductor interior que proporciona la siguiente función crítica. La alta tensión aplicada al electrodo central (U<0>) se selecciona por encima del umbral de avería(Ubd)para iniciar la descarga en la empuñadura electroquirúrgica (U<0>>Ubd).Sin embargo, dentro del cable, una fracción significativa de la tensión aplicada cae en el aislante interno, de modo que la tensión restante aplicada al espacio de gas(Ugas)se encuentra por debajo del umbral de avería:Ugas < Ubd.Esto permite prevenir la avería y la ignición de la descarga de plasma dentro del cable.
La presente invención tiene dos ventajas importantes en comparación con los cables electroquirúrgicos convencionales. En primer lugar, el presente cable está completamente blindado y por lo tanto no produce campo EM a su alrededor, en contraste con los cables de sonda electroquirúrgicos convencionales que producen campo EM como una antena dipolo corta normal. En segundo lugar, el presente cable electroquirúrgico reduce significativamente el riesgo de descarga eléctrica a los sujetos humanos involucrados en el procedimiento electroquirúrgico. Ciertamente, los cables electroquirúrgicos convencionales pueden presentar un riesgo significativo de descarga eléctrica en caso de que la capa de aislamiento exterior se vea comprometida. Por el contrario, comprometer cualquier aislante en el caso en que se utilice la presente invención puede causar contacto humano con el electrodo blindado o crear un cortocircuito de la unidad electroquirúrgica. Ambos eventos son eléctricamente seguros para los seres humanos involucrados.
En una realización preferida, la presente invención es un cable electroquirúrgico que tiene un conductor exterior alargado, un aislante exterior que rodea dicho conductor exterior, con dicho conductor exterior y dicho aislante exterior que forman un tubo, un conductor interior alargado dentro de dicho tubo, y un aislante interior que rodea dicho conductor interior. Hay un canal entre la superficie interior de dicho tubo y dicho aislante interior. Además, los tamaños y materiales de los conductores y aislantes se seleccionan de modo que la tensión aplicada al conductor interior sea mayor que la tensión de avería y la tensión aplicada al gas que fluye dentro de dicho canal sea menor que la tensión de avería. El cable electroquirúrgico puede tener además un conector eléctrico conectado a dicho electrodo interno para conectar dicho electrodo interno a una fuente de alimentación electroquirúrgica, un conector eléctrico conectado a dicho electrodo exterior para conectar dicho electrodo exterior a tierra, y un conector de fluido conectado a un tubo auxiliar para conectar dicho tubo a una fuente de fluido.
La presente invención se refiere a un cable electroquirúrgico que tiene un conductor exterior alargado que tiene un radio exteriorc,un aislante exterior que rodea dicho conductor exterior y que tiene un radio interiordy un radio exteriore,con dicho conductor exterior y dicho aislante exterior que forman un tubo, un conductor interior alargado dentro de dicho tubo, teniendo dicho electrodo interior un radioa,un aislante interior que rodea dicho conductor interior, teniendo dicho aislante interior un radio exterior b. Hay un canal entre una superficie interior de dicho tubo y dicho aislante interior y los radios a,b, c, d, ese seleccionan de modo quea < b < c < d < e .Además, los radios a, b, c, d y e se seleccionan de manera que la tensión total aplicada (U<0>) se distribuya entre el aislante interior(Un)y el espacio de gas entre los aislantes interiores y exteriores(Ugas),de modo que U<0>=Un+Ugas.Es más, a,b, c, dyese pueden seleccionar de modo queUn ~ Ugas.Por ejemplo, los radios se pueden seleccionar de la siguiente manera:a= 0,25 mm,b= 2,5 mm,c=d= 4 mm ye= 5 mm.
Breve descripción de las figuras
Para un entendimiento más completo de la presente invención y sus ventajas, ahora se hace referencia a la siguiente descripción y a los dibujos adjuntos, en los que:
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un cable electroquirúrgico de acuerdo con una realización preferida de la presente invención con conectores en un extremo del cable y una empuñadura electroquirúrgica en el otro extremo del cable.
La FIG. 2 es una vista en perspectiva de una porción de un cable de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.
La FIG. 3 es una sección transversal de un cable de acuerdo con una realización preferida de la presente invención que muestra las relaciones de dimensiones y caídas de tensión de varias partes componentes del cable.
Descripción detallada de la realización preferida
Al describir una realización preferida de la invención ilustrada en los dibujos, se recurrirá a terminología específica en aras de la claridad. Sin embargo, la invención no pretende estar limitada a los términos específicos seleccionados de este modo, y debe entenderse que cada término específico incluye todos los equivalentes técnicos que funcionan de una manera similar para conseguir un propósito similar. La realización preferida de la invención se describe con fines ilustrativos, entendiéndose que la invención puede realizarse de otras formas no mostradas específicamente en los dibujos.
La presente invención presenta un concepto novedoso de un cable electroquirúrgico que no produce campo EM o solo un campo EM insignificante a su alrededor (contaminación EM nulo) y ofrece un funcionamiento sin riesgo de descarga eléctrica para los sujetos humanos involucrados en el procedimiento electroquirúrgico.
Como se muestra en la Figura 1, se puede utilizar un cable según la presente invención en un sistema electroquirúrgico, que, por ejemplo, puede ser un sistema electroquirúrgico de plasma frío, un sistema electroquirúrgico de plasma híbrido o un sistema electroquirúrgico de coagulación de argón. El cable 200 de la presente invención puede tener un conector eléctrico 400 y un conector de suministro de gas 500 en un extremo y una empuñadura 300 en su otro extremo. El conector eléctrico tendrá cableado 410 procedente del cable 200 y el conector de gas tendrá un tubo 510 procedente del cable 200. Con la presente invención se pueden utilizar varios conectores conocidos 400 y 500.
Como se muestra en la Figura 2, el cable 200 tiene un electrodo interior 230 para conectarse a un generador electroquirúrgico, rodeado de aislamiento 240. Cuando el cable está en uso, este electrodo interior 230 estaría conectado a una fuente de alimentación a través del conector 400. En la realización preferida, el electrodo 230 está hecho de hilos cilíndricos de acero inoxidable de 0,25 mm de radio incrustados en un aislante de goma de silicona con un radio de aproximadamente 2,5 mm. El material y el diámetro del hilo no se limitan a la utilización de acero inoxidable y también se pueden utilizar otros materiales conductores de electricidad. Preferentemente, el diámetro (a) del hilo 230 debe seleccionarse dependiendo de los requisitos de corriente máxima precisos del sistema electroquirúrgico específico. El radio (b) del aislante 240 y su material también pueden variar en una gama amplia. En la realización preferida se usó goma de silicona como material para el aislante 240 que tenía permitividad dieléctrica relativa£~3, sin embargo, también se pueden utilizar dieléctricos con otros valores de £. Preferentemente, se debe utilizar material flexible eléctricamente aislante para proporcionar aislamiento eléctrico junto con una buena flexibilidad de todo el cable electroquirúrgico.
El cable tiene además un electrodo exterior 210 para conectarse a tierra, rodeado en su exterior por un aislante eléctrico 220. Como se muestra en las FIG. 2-3, el conductor exterior es cilíndrico y forma un tubo dentro del cual se colocan el conductor interior y el aislamiento interior de manera que se forme un canal de fluido entre el conductor exterior 210 y el aislante interior 240. En la realización preferida, el electrodo exterior 210 está hecho de una funda trenzada de acero inoxidable incrustada en el tubo aislante exterior 220. La transparencia del blindaje trenzado se puede variar dependiendo de los requisitos del peso máximo del cable. Se pueden obtener cables electroquirúrgicos más ligeros reduciendo el diámetro del hilo utilizado en la trenza y aumentando su transparencia. También se puede utilizar una lámina fina u otra forma de conductor exterior. La sección transversal mínima del conductor exterior 210 debe estar limitada por los valores máximos de corriente eléctrica necesarios para pasar a través del cable electroquirúrgico particular. El radio interno (c) del conductor exterior 210 y los radios exteriores (e) del aislante 220 y su material pueden variarse. Preferentemente, se debe utilizar material flexible eléctricamente aislante para proporcionar aislamiento eléctrico junto con una buena flexibilidad del cable electroquirúrgico. El blindaje trenzado puede estar incrustado dentro del conductor exterior y puede tener un radio (d) en el rangoc < d < e .Téngase en cuenta que, la Figura 3, muestra el caso en el que se muestra que el diámetro interior del conductor exterior 210 es exactamente igual al diámetro del conductor exterior 220 (c = d) y el electrodo interior 230 y el tubo exterior son coaxiales.
En una descripción preferida, el conductor interior y el conductor exterior son cilindricos, pero se pueden utilizar otras formas con la invención.
En la divulgación preferida se usó helio como gas de trabajo, mientras que también se pueden usar otros gases tales como argón.
Los tamaños relativos de los conductores 210, 230 y los aislantes 220, 240 deben seleccionarse de modo quea <b < c < d < e .En la invención se seleccionóa= 0,25 mm,b= 2,5 mm,c=d= 4 mm y e = 5 mm.
La tensión total aplicada (U<0>) se distribuye entre el aislante interior(Un)y el espacio de gas entre los aislantes interiores y exteriores(Ugas),de modo que U<0>=Un+Ugascomo se muestra en la Figura 2. La relación de tensionesUnyUgas,se puede expresar como:
ln-
Ugas £ln£
En la invención la relación - ^ = 1,1 significa queUn ~ Ugasy así usar U<0>=Un+Ugasse puede obtener queU g a s
Un ~ Ugas“ y . En una realización preferida, se utilizó U<0>< 4 kV yUbdera de aproximadamente 2,5 kV. Por lo tanto,Un ~ Ugas <2 kV y por lo tantoUgas<Ubdsiempre que se impida la avería en el interior del cable electroquirúrgico. Al mismo tiempo, U<0>>Ubdy por tanto la tensión es suficiente para producir una avería en la empuñadura quirúrgica. Se pueden utilizar varias combinaciones de radios y permitividad dieléctrica, sin embargo, es fundamental seleccionar estos parámetros de modo que se cumplan dos condiciones simultáneamente:
1. U<0>>Ubd- la tensión es suficiente para producir una avería en la empuñadura quirúrgica
2.Ugas < Ubd- se impide la avería del interior del cable electroquirúrgico
En la divulgación preferida, el electrodo interior con aislante se colocó libremente dentro del tubo exterior. Sin embargo, la ubicación relativa del electrodo interior con aislante con respecto al tubo exterior podría ser diferente, tal como coaxial o cualquier otra posición relativa. Además, el aislante interior puede estar unido permanentemente o no a la pared interior del aislante exterior.
La realización se seleccionó y se ha descrito con el fin de explicar los principios de la invención y su aplicación práctica para permitir a un experto en la materia utilizar la invención en diversas realizaciones y diversas modificaciones que se adapten al uso particular contemplado. Se pretende que el alcance de la invención quede definido por las reivindicaciones adjuntas a la misma.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Un cable electroquirúrgico, con un extremo conectando a una fuente de alimentación electroquirúrgica y una fuente de fluido y con el otro extremo a un instrumento quirúrgico, que comprende:
un conductor exterior alargado que tiene un radio exterior c;
un aislante exterior que rodea dicho conductor exterior y que tiene un radio interiordy un radio exteriore,dicho conductor exterior y dicho aislante exterior que forman un tubo;
un conductor interior alargado dentro de dicho tubo, teniendo dicho electrodo interior un radio a; y
un aislante interior que rodea dicho conductor interior, teniendo dicho aislante interior un radio exterior b; en donde:
hay un canal entre una superficie interior de dicho tubo y dicho aislante interior,
los radios a,b, c, d, ese seleccionan de modo quea < b < c < d < e
caracterizado porque
los radios a, b, c, d y e se seleccionan de manera que la tensión total aplicada (U<0>) se distribuya entre el aislante interior(Un)y el espacio de gas entre los aislantes interiores y exteriores(Ugas),de modo que la tensión aplicada U<0>sea mayor que la tensión de avería Ubd, Ugas < Ubd y U<0>=Un+Ugas,
en donde a, b, c, dy e se seleccionan de modo queUn ~ Ugas,y
a= 0,25 mm,b= 2,5 mm,c=d= 4 mm ye= 5 mm.
2. Un cable electroquirúrgico de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:
un conector eléctrico conectado a dicho conductor interior para conectar dicho conductor interior a una fuente de alimentación electroquirúrgica;
un conector eléctrico conectado a dicho conductor exterior para conectar dicho conductor exterior a tierra; y un conector de fluido conectado a dicho tubo para conectar dicho tubo a una fuente de fluido.
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