ES2371744T3 - Un accionador electromecánico y accesorio de instrumento quirúrgico remoto que tiene capacidades de control asistidas por ordenador. - Google Patents

Abstract

- Una herramienta médica que comprende: a) un accionador electromecánico (100), b) un conjunto sensor capaz de detectar y transmitir datos relativos a una característica del entorno que rodea al menos una parte de dicha herramienta, c) un elemento de aplicación cilíndrico (200) accionado por dicho accionador electromecánico (100), comprendiendo el elemento de aplicación (200) un instrumento de anastomosis, resección y grapado, en el que dicho conjunto sensor comprende un oxímetro de impulsos (150) y un sensor (152) de proximidad de tejido, comprendiendo la herramienta médica un elemento procesador (140) capaz de recibir dichos datos desde el oxímetro de impulsos (150) y el sensor (152) de proximidad de tejido y controlar dicho accionador electromecánico (100) en correspondencia con dichos datos, caracterizada porque el elemento procesador (140) está adaptado para proporcionar una característica de bloqueo interrogando al oxímetro de impulsos (150) y al sensor (152) de proximidad de tejido e impidiendo la activación de dicho conductor electromecánico (100) hasta que se ha determinado que un nivel apropiado de profusión de sangre permanece en los tejidos que han de ser unidos y que los tejidos que han de ser grapados juntos forman un anillo completamente contiguo.

Description

Un accionador electromecanico y accesorio de instrumento quirurgico remoto que tiene capacidades de control asistidas por ordenador.

CAMPO DEL INVENTO

El presente invento se refiere en general a una herramienta medica que comprende un accionador electromecanico que transmite informaci6n y recibe informaci6n de un accesorio de instrumento quirurgico y lo controla por ello, y mas especfficamente a los mecanismos empleados para proporcionar tal direcci6n remota e informaci6n que se transmite entre dicho accionador electromecanico y dicho accesorio de instrumento quirurgico.

DESCRIPCION DE LA TECNICA ANTERIOR

Se comprendera en un principio, que el presente invento tiene muchas aplicaciones dentro del campo de la cirugfa. Esta exposici6n no sera, por tanto, lefda como limitativa del marco del invento por aplicaciones medicas o quirurgicas especfficas que pueden ser descritas aquf, ya que son solo utilizadas como ejemplos de clarificaci6n de tales aplicaciones en las que el presente invento puede ser empleado para mejorar los resultados y/o la eficiencia quirurgica. En particular, la presente exposici6n esta dirigida a realizaciones usadas en cirugfa de colon, y especfficamente en instrumentos de anastomosis, resecci6n, y grapado, sin embargo, el mismo invento puede ser aplicado a otras aplicaciones quirurgicas en el campo de la cirugfa ginecol6gica, cirugfa cardiovascular, y cirugfa general.

Despues de producirse la identificaci6n de tejido canceroso u otro tejido an6malo en el tracto gastrointestinal, se prescribe a menudo la intervenci6n quirurgica. El campo de la cirugfa de cancer, y mas especfficamente, el procedimiento quirurgico por el que una secci6n del tracto gastrointestinal que incluye tejido canceroso o an6malo es reseccionada, incluye un numero de instrumentos disenados de manera unica. En combinaci6n con una descripci6n de la presente instrumentaci6n y sus funciones, se proporcionara tambien una descripci6n del estado de la tecnica en este procedimiento quirurgico.

La primera pregunta que debe ser respondida cuando se determina c6mo tratar el cancer gastrointestinal se refiere a la ubicaci6n especffica del tejido canceroso. Esto es muy importante en la medida en que los instrumentos que estan previstos en la tecnica actual tienen limitaciones relativas a cuantos de ellos pueden ser insertados en el tracto gastrointestinal. Si el tejido canceroso esta demasiado lejos hacia arriba en el colon, por ejemplo, entonces la instrumentaci6n estandar proporcionada es inutilizable, requiriendo asf acomodaciones especiales. Estas acomodaciones aumentan generalmente el riesgo de contaminaci6n de los tejidos circundantes con el contenido del intestino, aumentan la longitud de la cirugfa y la correspondiente necesidad de anestesia, y eliminan los beneficios de una anastomosis y grapado precisos que proceden de utilizar un dispositivo mecanizado.

Mas especfficamente, en el caso de que el tejido canceroso este ubicado en una posici6n en el colon que es accesible por la actual instrumentaci6n, el abdomen del paciente es inicialmente abierto para exponer el intestino. El cirujano utiliza a continuaci6n un bisturf o cortador lineal y un dispositivo de grapado que corta el tubo del colon en ambos lados del tejido canceroso, creando por ello dos extremos grapados del intestino (un extremo distal que esta dirigido hacia el ano, y el extremo proximal que esta mas pr6ximo al intestino pequeno). Esto es hecho con el fin de minimizar la contaminaci6n temporalmente.

El cirujano abre entonces parcialmente el extremo proximal e inserta la parte de yunque desmontable de un instrumento de anastomosis y grapado en el extremo proximal expuesto. Esta operaci6n, asf como las del resto del procedimiento quirurgico, estan relacionadas con el funcionamiento de este instrumento quirurgico. Mas particularmente, y con respecto a la fig. 1, el cirujano comienza cogiendo el instrumento 30 y haciendo girar manualmente el disco 32 en la base de la empunadura o mango 34 lo que provoca que la cabeza del yunque 36 en el extremo opuesto avance hacia adelante. El cirujano continua haciendo girar el disco 32 hasta que la cabeza del yunque 36 avance a su posici6n extendida mas extrema. Este giro manual requiere casi treinta rotaciones completas. Una vez que se ha extendido completamente, la cabeza del yunque del instrumento es desacoplada del mismo y es insertada en la abertura parcial del extremo proximal de tal manera que la columna de acoplamiento se extiende a su traves hacia afuera. Esta abertura parcial del extremo proximal es a continuaci6n cerrada mediante sutura. El arbol 38 que se extiende desde el instrumento de anastomosis y grapado 30 es insertado entonces y hecho avanzar en el colon inferior, transanalmente, hasta que el vastago de acoplamiento 40 del mismo se extiende a traves del extremo distal grapado. El cirujano une a continuaci6n los extremos de acoplamiento del yunque y del arbol juntos y comienza a hacer girar manualmente el disco en la empunadura de nuevo, llevando esta vez la cabeza del yunque mas cerca del extremo 42 del arbol.

Una vez que la cabeza del yunque y el arbol son aproximados juntos, despues de que el cirujano ha hecho girar manualmente el disco otras treinta veces, es accionado manualmente un gatillo 44 de estilo agarrador en la empunadura. Este accionamiento provoca que una cuchilla circular 46 avance axialmente fuera de la punta del arbol, y a contacto con

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la cara opuesta 48 del yunque 36. La cuchilla corta a traves de los extremos cerrados con grapas de los extremos proximal y distal del colon, cortando tambien por ello un nuevo par de extremos de las partes proximal y distal del colon. El tejido que ha sido cortado esta contenido en un volumen interior en el extremo del arbol.

En estrecha relaci6n con el corte, los extremos recien abiertos son unidos juntos por una serie de grapas 50 que son hechas avanzar a traves de los agujeros en el perfmetro de la punta del arbol (siendo apretadas contra la cara opuesta del yunque y cerradas por ella). El arbol y el yunque acoplados son a continuaci6n retirados del paciente.

Como con muchos dispositivos de la tecnica anterior, todos estos dispositivos son considerados completamente desechables, y son, de hecho, retirados despues de un unico uso. Son dispositivos complicados, que tienen multiples partes m6viles, que requieren una integridad estructural sustancial y, por lo tanto, caro de fabricar. El hecho de que son usados una sola vez, y de que ninguna parte puede ser utilizada otra vez, hacen que el uso de tales dispositivos sea caro y despilfarrador de recursos.

Ademas de este fallo, como puede ser facilmente observado a partir de las descripciones precedentes, los dispositivos de la tecnica anterior sufren de otras numerosas limitaciones que serfa deseable superarlas. Estas incluyen el arbol de longitud rfgida y limitada del instrumento de anastomosis y grapado (que limita la parte del tracto gastrointestinal que puede ser tratada por tal dispositivo), asf como el requisito de que el cirujano accione manualmente un numero de funciones diferentes (incluyendo las asociadas con el disco y el gatillo del instrumento de anastomosis y grapado y los multiples gatillos del instrumento de corte y grapado).

Por lo tanto, ha sido un objeto principal de los recientes inventos proporcionar un instrumento de corte, anastomosis, y grapado, para usar en cirugfa gastrointestinal, que reduzca el desperdicio de recursos permitiendo la reutilizaci6n de partes del mismo, pueda extenderse mas alla del colon, y que sean mas simples de manipular.

Una ventaja sustancial en el campo de la cirugfa de colon ha sido descrita en el documento US 6.443.973, titulado "Un Dispositivo Accionador Electromecanico para usar con Instrumentos de Anastomosis, Grapado y Resecci6n" que fue inventado por el mismo inventor que la presente solicitud, fue cedida a la misma cesionaria del presente invento, y cuya memoria esta aquf incorporada completamente a modo de referencia.

En particular, este invento anterior, hecho por el actual inventor comprende un conjunto accionador electromecanico, montado en una unidad base en forma de empunadura o mango, que se acopla a los accesorios quirurgicos remotos y los mueve a traves de un arbol flexible que puede ser manipulado remotamente por medio de una serie de cables de direcci6n que son controlados dentro de la empunadura tambien.

En primer lugar, con respecto al componente de empunadura y al arbol flexible. La empunadura tiene un diseno de estilo de culata de una pistola, que tiene uno o mas, y preferiblemente dos, gatillos que estan acoplados independientemente al menos a uno, y preferiblemente a dos motores separados que hacen girar cada uno arboles de accionamiento flexibles separados (descrito mas completamente, a continuaci6n). Los motores son cada uno motores de doble direcci6n, y estan acoplados a un interruptor de accionamiento manual montado en la parte superior de la empunadura, por el que el usuario puede alterar selectivamente la direcci6n de giro de cada motor. Ademas de los componentes del motor, la empunadura incluye ademas otras distintas caracterfsticas, incluyendo: (1) un indicador de estado remoto; (2) un medio de direcci6n del arbol; y (3) al menos una alimentaci6n electrica adicional.

El arbol flexible comprende una funda o cubierta tubular, formada preferiblemente de un material elast6mero simple que es tejido compatible y que es esterilizable (es decir, es lo suficientemente resistente para resistir un autoclave). Dentro de la funda de elast6mero hay un par de tubos fijos mas pequenos cada uno de los cuales contiene un arbol de accionamiento flexible que es capaz de girar dentro del tubo. El arbol de accionamiento flexible, por si mismo, debe ser capaz simplemente de trasladar un par desde el motor en la empunadura al extremo distal del arbol, aunque siendo aun lo bastante flexible para ser curvado, inclinado, curvado, etc., como el cirujano considere necesario para "deslizarse" a traves del colon del paciente. Como se ha sugerido antes, en uni6n con los medios de direcci6n accionables manualmente montados en la empunadura, la funda incluye ademas al menos dos conjuntos de cables de direcci6n que son flexibles, pero estan acoplados a la superficie interior de la funda cerca del extremo distal de la misma. Los cables de direcci6n pueden ser trasladados axialmente relativamente entre sf por accionamiento de los medios de direcci6n, cuya acci6n hace que la funda se curve consiguientemente.

Con referencia ahora a un posible accesorio de instrumento quirurgico que fue descrito como una realizaci6n preferida en la solicitud tambien pendiente a la que se ha hecho referencia anteriormente titulada "Un Dispositivo Accionador Electromecanico para utilizar con Instrumentos de Anastomosis, Grapado y Resecci6n", el accesorio de anastomosis y grapado, este accesorio comprende una parte de yunque, y una grapa, cuchilla y parte de dep6sito, que incluye un par de arboles de accionamiento de giro que son acoplables a los componentes de accionamiento del elemento de arbol descrito antes, y un par correspondiente de tuercas de avance y retroceso montadas en los arboles de accionamiento de giro, pero

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que son impedidas de girar y por lo tanto de avanzar y retroceder linealmente a lo largo de los arboles cuando giran.

La parte de yunque tiene forma de bala, que tiene una parte superior de nariz roma, una superficie de soporte de corte plana en la parte inferior, y una columna de acoplamiento que gira libremente extendiendose axialmente desde la superficie interior. Esta columna de acoplamiento esta disenada para ser acoplable y desmontable selectivamente de la tuerca correspondiente montada en uno de los arboles de accionamiento de giro.

La parte de grapa, cuchilla, y dep6sito (parte SBR) es de forma cilfndrica, formando un alojamiento que tiene un interior hueco. Es este interior hueco el que forma el dep6sito. En la superficie que mira axialmente hacia afuera de la pared cilfndrica del alojamiento hay una serie de puertos de grapas, a traves de los cuales son descargadas las grapas de los dispositivos. Una serie de accionadores de grapas esta montada dentro de las paredes cilfndricas, por debajo de los puertos de grapas, para accionar las grapas a su traves. La cuchilla es similarmente cilfndrica, y se asienta en el interior del alojamiento, contra la superficie interior de la pared del mismo. Tanto la cuchilla como el accionador de grapas estan montados en la segunda tuerca, que es, a su vez, montada en el otro arbol de accionamiento de giro. Cuando el arbol de accionamiento de giro gira, la tuerca (que esta limitada contra el giro) avanza a lo largo del arbol, haciendo avanzar asf linealmente la cuchilla y el accionador de grapas. La cuchilla y el accionador de grapas son, por ello, capaces de avanzar selectivamente axialmente hacia fuera del alojamiento, de acuerdo con el accionamiento del disparador apropiado en la empunadura.

En una realizaci6n preferida descrita en la solicitud referenciada, la parte de yunque y la parte SBR comprende ademas un mecanismo sensor electromagnetico, acoplado al indicador LCD de la empunadura, cuyo sensor es activado cuando las dos partes se han aproximado entre sf en la magnitud necesaria para un disparo de grapa seguro, por el que el cirujano puede tener conocimiento remoto del estado del accesorio dispuesto dentro del colon.

Un problema observado con los dispositivos de la tecnica anterior utilizados en el procedimiento quirurgico de anastomosis, grapado y resecci6n descrito antes, se refiere a las mejores indicaciones que el cirujano puede recibir remotamente en cuanto a las condiciones dentro del colon del paciente. Por ejemplo, es crftico que el cirujano conozca si el tejido que esta acoplado forma un anillo contiguo y cerrado hermeticamente, de tal manera que los extremos reacoplados del colon no contengan un agujero a traves del cual el contenido del intestino puedan tener fugas a la cavidad corporal. Las tasas de infecciones postquirurgica debido a tales fallos son una de las causas principales de complicaciones y son a menudo severas y son una de las causas principales de mortalidad.

Un problema asociado del cual los cirujanos que llevan a cabo estos procedimientos deben ser conscientes se refiere a la viabilidad en curso del tejido que ha sido vuelto a cerrar hermeticamente. Un problema post-quirurgico frecuente se refiere a la necrosis de tejido que puede ocurrir si el anillo de grapa esta comprimiendo con demasiada fuerza el tejido, e impide el flujo necesario de sangre en el mismo. Un simple medio indicador de distancia medida mecanicamente basado en luz es insuficiente para evitar ambos de estos problemas. Los dispositivos de la tecnica anterior fallan al proporcionar los medios por los que la informaci6n con respecto al estado del tejido que es manipulado puede ser medida y utilizada por el cirujano, y el propio instrumento, para asegurar un resultado mas positivo.

Se comprendera que este problema, es decir, el fallo de instrumentos quirurgicos controlados remotamente para proporcionar medios para la recogida, visualizaci6n, e influencia de acciones automaticas, de informaci6n crftica para el exito del procedimiento quirurgico simultaneamente con la acci6n del dispositivo, no esta limitado a los casos especfficos descritos antes. En vez de ello, este fallo es frecuente a lo largo de la instrumentaci6n quirurgica.

Es por lo tanto un objetivo principal del presente invento para proporcionar un accesorio quirurgico que sea controlado remotamente e incluye sensores de recogida de informaci6n, capacidades de comunicaci6n y tratamiento, capacidad de almacenamiento de informaci6n, y medios indicadores por los que el usuario y/o los sistemas de toma de decisiones remota pueden elegir para controlar el instrumento y activar las caracterfsticas del accesorio de acuerdo con la informaci6n recogida y transmitida.

Otros objetos del presente invento seran reconocidos de acuerdo con la descripci6n del mismo proporcionada a continuaci6n, y en la Descripci6n Detallada de las Realizaciones Preferidas en uni6n con las figuras restantes.

Las caracterfsticas de caracterizaci6n previa de la reivindicaci6n 1 son conocidas a partir del documento US 5.667.517.

RESUMEN DEL INVENTO

El presente invento proporciona una herramienta medica como se ha establecido la reivindicaci6n 1.

Los objetos precedentes del invento pueden ser proporcionados por un accionador electromecanico, un arbol flexible, y el accesorio quirurgico remoto que incluye una unidad controladora del procesador montada en la empunadura que esta conectada mediante cableado en el arbol flexible a un sensor y a la unidad de memoria en el accesorio remoto. Mas

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particularmente, con respecto al accesorio de anastomosis, resecci6n, y grapado de cirugfa del intestino descrito anteriormente en la Descripci6n de la Tecnica Anterior, el presente invento sera descrito con respecto a la misma solicitud. Especfficamente, con respecto al sensor y a la unidad de memoria montada en el accesorio deanastomosis, resecci6n y grapado, el sensor utilizado es un oxfmetro de impulsos.

En primer lugar, como se ha descrito antes, el presente invento es realizado preferiblemente como un subsistema de un dispositivo que comprende tres componentes, que son (1) un accionador electromecanico, (2) un arbol flexible, y (3) un accesorio de anastomosis, resecci6n y grapado.

En primer lugar, con respecto al accionador electromecanico, la empunadura tiene un diseno de estilo de culata de pistola, que tiene al menos dos gatillos que inician independientemente motores que hacen girar arboles de accionamiento montados dentro del arbol flexible. La empunadura incluye ademas un indicador de estado remoto acoplado a la unidad procesadora en la empunadura. Este indicador proporciona bien una salida visual, de audio, o bien electrica (para ser emitida a un dispositivo de presentaci6n separado). La empunadura y el arbol flexible incluyen ademas un medio de direcci6n del arbol comprendido de cables de direcci6n controlados por un sistema de accionamiento de motor montado en la empunadura que incluye un medio de direcci6n accionable manualmente para dirigir el medio de direcci6n, por ejemplo una palanca de mando o bola de seguimiento.

En esta realizaci6n del accionador electromecanico, los componentes del accionador estan integrados con los componentes del controlador. Deberfa observarse que otras realizaciones del accionador electromecanico pueden comprender una unidad accionadora que esta separada ffsicamente de una unidad controladora. Es decir, la unidad accionadora puede comprender los motores antes descritos y los medios de direcci6n antes descritos, y la unidad controladora puede comprender los disparadores antes descritos, los indicadores de estado remoto antes descritos, asf como los medios de direcci6n accionables manualmente antes descritos. Los componentes de la unidad controladora comunican con los componentes de la unidad accionadora por transmisi6n inalambrica, por ejemplo, a traves de infrarrojos, ondas de radio, otras ondas electromagneticas, o ultrasonidos. En tal configuraci6n, por ejemplo, la unidad accionadora puede estar situada fuera del alcance de la mano del cirujano, mientras la unidad controladora puede ser acoplable selectivamente a la parte del arbol flexible que esta mas pr6xima al paciente y mas pr6xima al cirujano. Deberfa comprenderse ademas que realizaciones adicionales del conjunto de accionador electromecanico pueden comprender mas de dos unidades separadas, y tales unidades pueden alojar cada una solamente uno, o mas de uno, de los componentes separados descritos antes, comunicando todos por medios inalambricos como se ha descrito antes. Por ejemplo, el indicador de estado remoto descrito antes podrfa ser parte de una tercera unidad que montar un visor utilizable por el cirujano. Deberfa ademas comprenderse que todas las comunicaciones entre estos componentes como se ha descrito aquf pueden en tales realizaciones alternativas tener lugar por medios inalambricos.

En segundo lugar, con respecto al arbol flexible, el arbol comprende una funda tubular, preferiblemente formada de un material elast6mero simple que es compatible con los tejidos y que es esterilizable (es decir es suficientemente resistente para soportar una autoclave). Dentro de la cubierta de elast6mero hay un par de tubos fijos mas pequenos, cada uno de los cuales contiene un arbol de accionamiento flexible que es capaz de girar dentro del tubo. Como se ha sugerido antes, en uni6n con los medios de direcci6n montados en la empunadura, la funda incluye ademas al menos dos cables de direcci6n que son flexibles, pero estan acoplados a la superficie interior de la funda cerca del extremo distal de la misma. Ademas, el arbol flexible incluye al menos un conductor electrico y terminales de acoplamiento correspondientes en cada extremo, para acoplar a los medios de procesador y controlador en la empunadura con el sensor y los componentes de memoria en el accesorio quirurgico montado distalmente.

En tercer lugar, con respecto al accesorio de anastomosis, resecci6n y grapado, se ha descrito a continuaci6n un unico ejemplo de los muchos accesorios quirurgicos alternativos que pueden incluir aspectos del presente invento. Este accesorio comprende una parte de yunque que puede avanzar y retroceder selectivamente, y una parte de grapa, cuchilla, sensor, y de dep6sito. Este ultimo elemento incluye los elementos de accionamiento necesarios para mover el yunque hacia adelante y hacia atras, asf como los elementos motores que accionan las grapas y la cuchilla a traves del tejido. Estos elementos motores son acoplables a los componentes de accionamiento del elemento de arbol descrito antes. Incluido en la parte de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito, tambien, hay un sensor de oxfmetro de impulsos y un sensor de proximidad de tejido, asf como una unidad de memoria que contiene informaci6n de identificaci6n importante que puede ser recuperada por la unidad procesadora en la empunadura al producirse la conexi6n al arbol flexible.

Como se ha dicho antes, cuando es inicialmente acoplado al arbol flexible (que sera a continuaci6n tomado como que esta acoplado permanentemente a la unidad de la empunadura), y la empunadura es activada, la primera acci6n interna que tiene lugar es para que la unidad procesadora de la empunadura interrogue a la unidad de memoria en el accesorio en cuanto a su identidad y estado. Mas particularmente, como los accesorios de anastomosis, resecci6n y grapado pueden ser de diferentes diametros, formas, longitudes, y disposici6n de grapado (asf como muchas otras variaciones potenciales) que son facilmente legibles por la unidad procesadora montada en la empunadura y presentados al usuario, bien en un panel de presentaci6n remoto al cual esta acoplado la empunadura, o bien en una pantalla de presentaci6n

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que es incluida fntegramente en el propio empunadura.

El estado del accesorio sera tambien averiguado, por ejemplo, en cuanto a cual es la funcionalidad del accesorio, y si ha sido previamente utilizada o no, y por lo tanto, ya no es capaz de disparar una segunda vez.

Una vez que esta informaci6n ha sido recogida, y se ha determinado que el accesorio es el apropiado, la operaci6n quirurgica para la cual este accesorio es utilizado puede continuar. En particular, la punta de yunque es hecha avanzar mediante la acci6n del motor de accionamiento y elementos de accionamiento de la empunadura, arbol, y accesorio, hasta que puede ser separada manualmente del resto del accesorio. La abertura apropiada es hecha en el extremo proximal previamente cortado y cerrado por grapado del intestino y la punta del yunque del accesorio es colocada en ella. El resto del accesorio y la longitud apropiada del arbol flexible es insertado a traves del recto y hacia arriba en el intestino hasta que el arbol de acoplamiento del accesorio es hecho avanzar a traves de una pequena abertura en el extremo distal cortado y cerrado por grapado de la secci6n del intestino.

Despues del nuevo acoplamiento, la parte de yunque es retirada hacia la parte de grapado hasta que es determinado mecanicamente que las dos partes estan dentro del rango que es apropiado para el disparo de grapas. En este momento, el usuario medico es incapaz de disparar remotamente de manera simple las grapas. Esta caracterfstica de bloqueo es mantenida por la unidad procesadora hasta el momento en que el cirujano haga que la unidad procesadora en la empunadura interrogue al sensor de proximidad del tejido y el sensor de oxfmetro de impulsos en el accesorio determine si los tejidos que han de ser grapados juntos forman un anillo completamente contiguo de manera que las dos secciones tubulares del intestino puedan unirse mecanicamente de manera adecuada. Esta medici6n puede ser hecha 6pticamente,

o por cualesquiera otros medios adecuados, por lo que la transmisi6n de alguna senal que deberfa ser bloqueada por el tejido en el que se interviene es recibida por un sensor opuesto. Los resultados de esta interrogaci6n son entonces retransmitidos de nuevo al procesador en la empunadura que lleva a cabo el analisis apropiado. Si la interrogaci6n o consulta de proximidad da como resultado un analisis negativo, hay prevista una luz indicadora, una alarma audible, u otros medios adecuados para alertar al cirujano de esta condici6n. El procesador desactivara tambien el mecanismo de grapado (eliminado la energfa de los mecanismos de accionamiento, por ejemplo) para impedir un intento de sobreactuaci6n por el cirujano.

Si la interrogaci6n de proximidad da como resultado una respuesta positiva, sin embargo, es llevada a cabo la siguiente en la serie de pruebas para determinar si el cirujano puede unir de manera segura las secciones del intestino. Especfficamente, el procesador de la empunadura activa el sensor de oxfmetro de impulsos y le interroga con respecto a si el nivel adecuado de profusi6n de sangre permanece en las secciones de tejido que han de ser unidas. Como se ha sugerido antes, si el procedimiento de grapado tiene el efecto de corte del suministro necesario de sangre a secciones del tejido unidas, se desarrollara una secci6n necr6tica en el intestino, y apareceran futuras complicaciones (que pueden ser fatales). Los resultados de esta interrogaci6n son tambien transmitidos al procesador de la empunadura. De nuevo, si el resultado del tratamiento de esta informaci6n es negativo, es proporcionada una indicaci6n de este estado por el procesador. Como antes, si es negativo, el cirujano sera incapaz de disparar mecanicamente las grapas, ya que el procesador desactivara el conjunto del motor.

Caracterfsticas y aspectos adicionales del presente invento seran expuestos en mayor detalle en la descripci6n de las realizaciones preferidas proporcionada a continuaci6n.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La fig. 1 es una vista en perspectiva lateral de un instrumento de anastomosis, resecci6n y grapado de la tecnica anterior;

La fig. 2 es una vista en secci6n transversal lateral de una empunadura y arbol flexible del presente invento, en el que las caracterfsticas internas importantes de los sistemas de control son proporcionadas en detalle;

La fig. 3 es una vista en corte lateral de un accesorio de anastomosis, resecci6n, detecci6n y grapado que es tambien un aspecto del presente invento; y

La fig. 4 es un diagrama de flujo que ilustra la secuencia l6gica de procesador, sensor y las acciones mecanicas, que son ilustrativas de las caracterfsticas del presente invento

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

Aunque el presente invento sera descrito mas completamente a continuaci6n con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se han mostrado realizaciones particulares, y con respecto a los metodos del uso quirurgico, ha de comprenderse en principio que las personas expertas en la tecnica pueden modificar el invento aquf descrito al tiempo que consiguen las funciones y resultados de este invento. Por consiguiente, las descripciones que siguen han de comprenderse como ilustrativas y ejemplares de estructuras especfficas, aspectos y caracterfsticas dentro del amplio marco del presente

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invento y no como limitaciones de tan amplio marco. Los numeros similares se refieren a caracterfsticas similares de los elementos a lo largo de toda ella.

Con referencia ahora a la fig. 2, con respecto al accionador electromecanico 100, el accionador tiene una parte de empunadura 102 y una parte de arbol de accionamiento flexible 104. La empunadura 102 incluye una parte que esta configurada de manera que puede ser facilmente agarrada por el cirujano operador, por ejemplo, en la realizaci6n prevista aquf la empunadura comprende una parte 106 de tipo culata de pistola. La parte de agarre 106 incluye al menos dos, y en la presente realizaci6n exactamente dos, gatillos 108a, 108b accionables con el dedo independientemente. Los gatillos 108a, 108b estan acoplados de modo independiente a motores separados 110, 112, alojados dentro del volumen interior de la empunadura 100. Cada motor 110, 112 hace girar un arbol de accionamiento flexible separado (descrito mas completamente, en lo que sigue).

Mas particularmente, con respecto a los motores 110, 112, cada uno es un motor de doble sentido. Ademas de estar acoplados al interruptor accionable con el dedo, los motores estan tambien acoplados cada uno de manera separada a una fuente de energfa 114 (que es una fuente comun en la presente realizaci6n) y a un interruptor de accionamiento manual 116. El interruptor de accionamiento manual 116 esta previsto en la parte superior de la empunadura 100, de tal manera que el cirujano operador pueda alterar de manera selectiva el sentido de giro de cada motor. En la realizaci6n preferida, la fuente de energfa 114 que alimenta a los motores 110, 112 es un solo paquete de baterfas desmontable y recargable que alimenta corriente continua. Se comprendera que fuentes de corriente alterna, incluyendo fuentes dobles de corriente continua o una sola fuente de corriente alterna remota (tal como la corriente alterna proporcionada a partir de enchufes de pared de 120 Voltios, 60 Hercios estandar en los Estados Unidos de Norteamerica) pueden ser utilizadas en uni6n con realizaciones alternativas. En el caso de que el dispositivo accionador tuviera que poder utilizarse con una corriente alterna, o bien puede ser incluido un transformador entre el motor y la fuente de corriente, o bien puede preverse un conjunto de montaje de engranaje mas sofisticado entre el motor y el arbol de accionamiento de giro extendido.

Ademas de los componentes de los motores 110, 112 y de los elementos interruptores de activaci6n y de accionamiento relacionados, la empunadura 100 incluye ademas un conjunto de soporte de direcci6n del arbol accionado por motor, que esta acoplado a un medio de entrada manual, que esta acoplado a los cables de direcci6n en el arbol flexible para dirigir de manera selectiva la punta distal del arbol de accionamiento flexible 122.

La empunadura incluye tambien un elemento procesador 140 y el dispositivo de presentaci6n de salida 142 (montado en el exterior de la empunadura). El elemento procesador 140 y el dispositivo de presentaci6n 142 estan acoplados cada uno electricamente a la fuente de corriente para proporcionar corriente electrica para llevar a cabo sus acciones. La unidad procesadora y el elemento de presentaci6n estan acoplados de manera similar una a otro para permitir que el procesador presente la salida de senal generada por el. La unidad procesadora esta tambien acoplada mediante un cable electrico 144 a un terminal de entrada 146 en la punta distal del arbol flexible 122.

Mas particularmente, con respecto al arbol flexible 122, el arbol comprende una funda tubular 128 que esta formada de un material simple, compatible con los tejidos, de material elast6mero. Como este dispositivo ha de ser reutilizado, es importante que el material sea esterilizable (es decir, sea suficientemente resistente para soportar un tratamiento en autoclave). Aunque la realizaci6n ilustrada comprende una empunadura 100 y un arbol 122 contiguos, se comprendera que un experto en la tecnica puede proporcionar una realizaci6n alternativa que tiene una empunadura y un arbol separables, permitiendo asf longitudes de arbol alternativas para prop6sitos alternativos. En tales casos, las partes de arbol flexible 122 y de empunadura 100 deberfan incluir un enlace o interfaz entre el extremo proximal del arbol y el extremo distal de la empunadura que deberfa incluir un medio de acoplamiento para los componentes de accionamiento.

Especfficamente con respecto a los componentes de accionamiento 130a, 130b del arbol 122, dentro de la funda de elast6mero 128 hay un par de tubos fijos mas pequenos 134a, 134b que contienen cada uno un arbol de accionamiento flexible 136a, 136b que son capaces de girar dentro del tubo correspondiente 134a, 134b. El propio arbol de accionamiento flexible 122, simplemente debe ser capaz de trasladar un par desde el motor en la empunadura al extremo distal 138a, 138b del arbol 122, aunque siendo aun lo bastante flexible para ser doblado, inclinado, curvado, etc. cuando el cirujano considere necesario hacerlo "deslizar" a traves del colon del paciente. Por ejemplo, los arboles de accionamiento pueden comprender un cable de fibra de acero tejido, un material polfmero de elevada resistencia a la tracci6n, o un arbol metalico unitario suficientemente flexible.

Con el fin de que los extremos distales 138a, 138b de los arboles de accionamiento 136a, 136b se acoplen con un accesorio, tal como un accesorio de anastomosis, resecci6n, detecci6n y grapado, las puntas distales 138a, 138b de los arboles de accionamiento deben tener una conformaci6n que permite la traslaci6n continuada del par. En la presente realizaci6n, este acoplamiento es conseguido por un ajuste geometrico, y mas precisamente, las puntas distales de los arboles de accionamiento son hexagonales, y por ello se ajustan en unos rebajes hexagonales en el enlace o interfaz de acoplamiento del accesorio. En una realizaci6n preferida, el accesorio y el extremo distal del arbol deberfan incluir un

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collarfn, u otros medios de alineaci6n, para facilitar el ajuste del accesorio sobre el extremo distal del arbol.

Ademas, el arbol incluye un cable electrico 144 que se extiende desde el extremo acoplado a la empunadura al extremo que se acopla al accesorio quirurgico. El primer extremo del arbol incluye las entradas de terminal que estan acopladas a la unidad procesadora. El segundo extremo incluye un terminal 146 para su acoplamiento a la entrada/salida electrica correspondiente del accesorio quirurgico (descrito mas completamente a continuaci6n).

Con referencia ahora a la fig. 3, se ha descrito una realizaci6n preferida del accesorio 200 de anastomosis y grapado. Este accesorio comprende una parte de yunque 202, y una parte 204 de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito (SBSR), que incluye un par de arboles de accionamiento giratorios 206a, 206b que son acoplables a los componentes de accionamiento 136a, 136b del componente del accionador descrito antes con referencia a la fig. 2, y un par correspondiente de miembros de avance y retroceso 208a, 208b montados dentro de pistas y a los arboles de accionamiento de giro, que son por ello impedidos de girar y por lo tanto de avanzar y retroceder linealmente a lo largo de los arboles 206a, 206b cuando giran. La parte de yunque incluye una serie de detectores de luz. El SBSR incluye sensores 150, 152 de oxfmetro de impulsos y de proximidad del tejido y una memoria y un miembro 154 transmisor y receptor de senal que se acopla al arbol flexible en el terminal correspondiente a el por medio de un acoplador electrico 158 mostrado.

La parte de yunque 202 tiene forma de bala, con una parte superior 210 de nariz roma, una superficie 212 de soportede corte plana en la parte inferior, y una columna de acoplamiento 214 que se extiende axialmente desde la superficie inferior. Esta columna de acoplamiento 214 se monta en el primer miembro de avance y retroceso 208a que esta montado dentro de una pista lineal por lo que la rotaci6n del arbol 206a hace que el miembro 208a y el yunque 202 acoplado a el se muevan axialmente, pero no rotacionalmente. La superficie exterior de la cara del yunque que se opone al SBSR incluye una serie de diodos 154 emisores de luz.

La parte 204 de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito (SBSR) es de forma cilfndrica, formando un alojamiento que tiene un interior hueco 216. Es este interior hueco el que forma el dep6sito. En la superficie 218 que mira axialmente hacia afuera de la pared cilfndrica 220 del alojamiento hay una serie de puertos de grapa, a traves de los cuales las grapas 224 del dispositivo son descargadas. Un componente unitario 226 de cuchilla y accionador de grapa cilfndrico esta asentado dentro del alojamiento. Un oxfmetro de impulsos circunferencial 150 esta montado en el alojamiento en el borde exterior del alojamiento, adyacente radialmente a los puertos de grapa. Un oxfmetro de impulsos es un dispositivo simple que brilla a una frecuencia especffica de luz a traves de una secci6n de tejido para medir el fndice de tasa de absorci6n de la luz. Debido a que la sangre oxigenada tiene un color diferente que la sangre que no esta completamente oxigenada, la abundancia de sangre fresca a traves de un tejido puede ser determinada por este dispositivo. Por lo tanto el oxfmetro de impulsos comprende una serie de elementos 154 emisores de luz en el yunque y sensores de luz 150 montados alrededor del borde circunferencial del miembro de alojamiento. Como se ha mostrado, los componentes del oxfmetro de impulsos estan conectados electricamente mediante cables que discurren a traves de la columna de acoplamiento del yunque.

Ademas, el accesorio puede incluir un sensor 152 de proximidad de tejido, una parte del cual esta montada de manera similar en el borde externo del alojamiento, radialmente adyacente al oxfmetro de impulsos 150 y a los puertos de grapa. Ademas el detector 152 de proximidad de tejido comprende una serie de elementos 154 emisores de luz simples en el yunque (por ejemplo los mismos elementos emisores de luz del oxfmetro de impulsos), y una serie de detectores 152 de luz correspondientes montados alrededor del borde circunferencial del miembro de alojamiento. En el sensor de proximidad, si el tejido que se ha supuesto que sea desechado entre el yunque y el alojamiento esta presente, entonces los detectores de luz del sensor de proximidad no recibiran una senal (o al menos por debajo de un umbral establecido), alternativamente, si el tejido no se encuentra, entonces los detectores de luz recibiran una senal mas fuerte, indicando que no hay tejido que bloquee la transmisi6n de la luz.

Mas particularmente, el componente de cuchilla y accionador de grapa comprende un unico elemento que tiene dos partes cilfndricas concentricas. La parte de cuchilla 228 se asienta dentro del interior hueco 216, contra la pared interior 230 del mismo. La parte 232 del accionador de grapas se asienta dentro de la pared 230 de la parte SBSR e incluye una serie de protuberancias que sobresalen hacia afuera que empujan contra las grapas montadas dentro de los puertos de grapa.

La cuchilla 228 y las partes 232 de accionador de grapa son acoplados en el extremo interior del mismo a un miembro roscado 208b que se asienta alrededor del arbol de giro 206b. El miembro roscado 208b es constrenido dentro de una pista lineal de manera que la cuchilla y el accionador de grapa son hechos avanzar linealmente al producirse la rotaci6n del arbol de giro 206b.

En la practica y con referencia al diagrama de flujo proporcionado en la fig. 4, este accesorio y las caracterfsticas del controlador asociado del presente invento son utilizados una vez que la secci6n del colon que ha de ser retirada ha sido reseccionada y los dos extremos opuestos del intestino adyacente han sido cerrados con grapas. El cirujano comienza acoplando el accesorio 200 de anastomosis, resecci6n, detecci6n y grapado al extremo distal del arbol flexible. El procesador en la unidad de empunadura pregunta al elemento de memoria del accesorio y solicita informaci6n de identificaci6n. El accesorio transmite la informaci6n solicitada, incluyendo informaci6n de tamano, estado y funcionalidad. El procesador en la empunadura emite esta informaci6n al panel de presentaci6n, para inspecci6n visual del usuario cirujano. El procesador establece ademas si el cirujano puede activar el medio accionador en correspondencia a si la

5 informaci6n recibida del accesorio era aceptable (es decir, esta sin usar y es funcional).

En el caso de que la informaci6n de identificaci6n recibida sea aceptable, el cirujano a continuaci6n dispara el accionador electromecanico para hacer avanzar la parte de yunque 202 en su mayor extensi6n. La cabeza 202 del yunque es a continuaci6n desacoplada del primer miembro 208 de avance y retroceso e insertada en el extremo proximal grapado del intestino (que es a continuaci6n abierto parcialmente para recibir la cabeza del yunque). El extremo proximal del intestino 10 es a continuaci6n cerrado por sutura. El cirujano a continuaci6n hace avanzar el arbol 206a y la parte SBSR 204 del accesorio hacia arriba en el colon hasta que se extiende a traves del extremo distal grapado del colon. (Alternativamente, el cirujano puede hacer avanzar solamente el arbol flexible hacia arriba en el colon y a continuaci6n vuelve a unir la parte SBSR al extremo distal una vez que emerge del extremo distal del intestino). El cirujano a continuaci6n acopla el yunque 202 al miembro de avance y retroceso 208a por rotaci6n del arbol de accionamiento correspondiente 136a. La carga y

15 disparo subsiguientes en sentido inverso del mismo motor en la empunadura 100 hace que el yunque 202 se retraiga hacia la parte SBSR 204.

Una vez retrafdo al rango de disparo seguro de la grapa, el procesador deshabilita el motor de disparo de las grapas y de nuevo interroga al accesorio. De hecho, el procesador en el mago transmite una senal de activaci6n al oxfmetro de impulsos, para detectar la profusi6n de sangre a traves del tejido comprimido entre el yunque y las partes SBSR. Si la 20 respuesta recibida del sensor es tal que el flujo de sangre a traves del tejido ha sido comprometido, la parte de yunque es posicionada de nuevo y el proceso comienza de nuevo. Si la respuesta recibida del sensor es que el flujo de sangre es aceptable, entonces el procesador activa el sensor de proximidad de tejido. Si la respuesta es que el tejido esta situado apropiadamente, entonces el accionador de grapas es armado y el cirujano puede disparar las grapas a voluntad mediante la manipulaci6n del gatillo en la empunadura. Si la respuesta del detector de proximidad es negativa, el yunque

25 es vuelto a posicionar.

Aunque se han descrito e ilustrado nuevos e innovadores mecanismos accionadores electromagneticos originales que tienen un controlador del procesador de accesorio, para utilizar con accesorios quirurgicos, sera evidente para los expertos en la tecnica que son posibles variaciones y modificaciones sin desviarse del amplio principio del presente invento que estara limitado unicamente por el marco de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   1.-Una herramienta medica que comprende: a) un accionador electromecanico (100), b) un conjunto sensor capaz de detectar y transmitir datos relativos a una caracterfstica del entorno que

   rodea al menos una parte de dicha herramienta, c) un elemento de aplicaci6n cilfndrico (200) accionado por dicho accionador electromecanico (100), comprendiendo el elemento de aplicaci6n (200) un instrumento de anastomosis, resecci6n y grapado,

   en el que dicho conjunto sensor comprende un oxfmetro de impulsos (150) y un sensor (152) de proximidad de tejido, comprendiendo la herramienta medica un elemento procesador (140) capaz de recibir dichos datos desde el oxfmetro de impulsos (150) y el sensor (152) de proximidad de tejido y controlar dicho accionador electromecanico

   (100) en correspondencia con dichos datos, caracterizada porque el elemento procesador (140) esta adaptado para proporcionar una caracterfstica de bloqueo interrogando al oxfmetro de impulsos (150) y al sensor (152) de proximidad de tejido e impidiendo la activaci6n de dicho conductor electromecanico (100) hasta que se ha determinado que un nivel apropiado de profusi6n de sangre permanece en los tejidos que han de ser unidos y que los tejidos que han de ser grapados juntos forman un anillo completamente contiguo.
2. 2.-La herramienta medica segun la reivindicaci6n 1, en la que dicho conjunto sensor es activado al recibir una senal de activaci6n transmitida por dicho elemento procesador (140), y es capaz de hacerlo.
3. 3.-La herramienta medica segun la reivindicaci6n 1 6 2, en la que dicho accionador electromecanico (100) comprende un mecanismo (110, 112) generador de par y dicho elemento de aplicaci6n (200) es un elemento m6vil de manera selectiva que esta en comunicaci6n con dicho mecanismo (110, 112) generador de par.
4. 4.-La herramienta segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos uno de dicho accionador electromecanico (100), de dicho conjunto sensor, de dicho elemento procesador (140), y de dicho elemento de aplicaci6n esta alojado en una parte de accesorio, y el resto de dicho accionador electromecanico (100), de dicho conjunto sensor, de dicho elemento procesador (140) y de dicho elemento de aplicaci6n (200) son alojados en una parte principal (102) a la que puede ser unida y separada dicha parte de accesorio, en que cuando dicha parte de accesorio es unida a dicha parte principal (102), dicha transmisi6n de datos, dicha recepci6n de datos, dicho control y dicha accionamiento son posibles.
5. 5.-La herramienta medica segun la reivindicaci6n 4, en la que dicho conductor electromecanico (100) y dicho elemento procesador (140) estan alojados en dicha parte principal (102), y dicho conjunto sensor y dicho elemento de aplicaci6n (200) estan alojados en dicha parte de accesorio.
6. 6.-La herramienta medica segun cualquier reivindicaci6n precedente, que comprende ademas un elemento de alerta acoplado a dicho elemento procesador (140) y capaz de comunicar al menos uno, o bien de un aspecto de los datos recibidos por dicho elemento procesador (140) o bien de un aspecto del control del elemento procesador del accionador electromecanico (100).
7. 7.-La herramienta medica segun la reivindicaci6n 1, que comprende ademas:

   a) un arbol flexible (104) que incluye una funda flexible (128) que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y que tiene dispuesto en el al menos un miembro (130) de traslaci6n de par flexible y al menos un cable de conexi6n electrica (144);

   b) al menos dicho miembro (130) de traslaci6n de par flexible que es acoplable al elemento de aplicaci6n 5

   (200) en dicho primer extremo de dicha funda (128), y al accionador electromecanico en dicho segundo extremo; c) dicho elemento de aplicaci6n (200) que incluye:

   i) al menos un elemento (202) m6vil de manera selectiva estando acoplado dicho elemento m6vil a dicho miembro (130) de traslaci6n de par de tal manera que dicho elemento m6vil puede ser movido selectivamente en correspondencia con la provisi6n de un par a lo largo de dicho miembro de traslaci6n de par,

   ii) el conjunto sensor (150, 152), que es activable de manera selectiva por una senal de activaci6n, iii) dicho elemento de aplicaci6n (200) que incluye ademas al menos un mecanismo transmisor y receptor (154) acoplado al mecanismo sensor (150, 152) y al menos un cable de conexi6n electrica

   (144) para recibir dicha senal de activaci6n, y transmitir dichos datos de sensor a lo largo de dicho

   cable de conexi6n (144), y e) incluyendo dicho accionador electromecanico i) un mecanismo (110, 112) generador de par acoplado a dicho miembro (130) de traslaci6n de par, y ii) el elemento procesador (140) acoplado al menos a dicho cable de conexi6n electrica (144) para enviar una senal de activaci6n, recibir dichos datos de sensor, analizar los mismos, y controlar la aplicaci6n de dicho par por dicho mecanismo (110, 112) generador de par, de acuerdo con dicho analisis.
8. 8.-La herramienta medica segun la reivindicaci6n 7 en la que el elemento procesador (140) del elemento 5 accionador esta acoplado a un medio de presentaci6n.
9. 9.-Una herramienta medica segun la reivindicaci6n 1, en la que el elemento de aplicaci6n comprende: una parte de yunque (202) y una parte de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito (204) configurada para ser accionada por el accionador electromecanico (100), en la que la parte de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito (204) incluye elementos de accionamiento para

   10 mover la parte de yunque (202) hacia adelante y hacia atras, y elementos motores para accionar las grapas y la cuchilla, los elementos motores acoplables al accionador electromecanico (100), y que comprende ademas el sensor (IS0) de oxfmetro de impulsos y el sensor (IS2) de proximidad de tejido y una unidad de memoria que contiene informaci6n de identificaci6n recuperable por el elemento procesador (140).
10. 10.-Una herramienta medica segun la reivindicaci6n 9, en la que la parte de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito

    15 (204) comprende un alojamiento cilfndrico y el detector (152) de proximidad de tejido comprende una serie de elementos (154) emisores de luz en la parte de yunque (202) y una serie correspondiente de detectores de luz montados alrededor del borde circunferencial de la parte de grapa, cuchilla, sensor y dep6sito (204), y en la que el elemento procesador (140) esta configurado para desarmar los elementos motores cuando los elementos (154) de detecci6n de luz no detectan una senal o detectan una senal por debajo de umbral establecido a partir de los

    20 elementos (154) emisores de luz.
11. 11.-Una herramienta medica segun la reivindicaci6n 9 o 10, en que la parte SBSR (204) comprende un alojamiento cilfndrico, y el oxfmetro de impulsos (150) comprende una serie de elementos (154) emisores de luz en la parte de yunque (202) y que emiten una frecuencia de luz especffica, y una serie de sensores de luz (150) montados alrededor del borde circunferencial y del alojamiento y operable para detectar la tasa de absorci6n de la

    25 frecuencia especffica de luz, en la que el elemento procesador (140) esta configurado para desarmar los elementos motores cuando los sensores de luz (150) indican que la tasa de absorci6n dela frecuencia especffica de luz esta por debajo de un umbral predeterminado.