ES2480740T3 - Instrumento quirúrgico de doble propósito para cortar y coagular tejido - Google Patents

Abstract

Un instrumento quirúrgico ultrasónico (500) que comprende: una carcasa (502); un motor (540); una hoja cortante (220) acoplada a dicho motor (540) y soportada para el desplazamiento rotacional selectivo con respecto a dicha carcasa (502); al menos un transductor ultrasónico (515) soportado por dicha carcasa (502); y una hoja ultrasónica (200) que sobresale de dicho al menos un transductor ultrasónico (515) y caracterizado por; extenderse coaxialmente dicha hoja ultrasónica a través de una luz en dicha hoja cortante (220) para que sobresalga a través de un extremo distal de la misma.

Description

DESCRIPCIÓN

Instrumento quirúrgico de doble propósito para cortar y coagular tejido.

ANTECEDENTES 5

La presente divulgación se refiere generalmente a sistemas quirúrgicos ultrasónicos y, más particularmente, a sistemas ultrasónicos que permiten a los cirujanos realizar cortes y la coagulación de tejido.

A lo largo de los años se han desarrollado una variedad de diferentes tipos de cuchillas no ultrasónicamente 10 alimentadas y dispositivos de afeitado para realizar procedimientos quirúrgicos. Algunos de estos dispositivos emplean un instrumento de corte giratorio y otros dispositivos emplean un miembro de corte alternante. Por ejemplo, se usan ampliamente máquinas de afeitar en cirugía artroscópica. Estos dispositivos generalmente consisten en una fuente de alimentación, una pieza de mano y un efector final de un solo uso. El efector final tiene comúnmente un tubo interno y externo. El tubo interno gira con respecto al tubo externo y cortará tejido con sus bordes afilados. El 15 tubo interno puede girar continuamente u oscilar. Además, tal dispositivo puede emplear un canal de aspiración que se desplaza a través del interior del tubo interno. Por ejemplo, la patente de EE.UU. nº 4.970.354 a McGurk-Burleson y col. desvela un instrumento de corte quirúrgico no ultrasónicamente alimentado que comprende una cuchilla giratoria para cortar material con una acción de cizallamiento. Emplea un miembro de corte interno que es giratorio dentro de un tubo externo. Aquellos dispositivos carecen de la capacidad para coagular tejido. 20

La patente de EE.UU. nº 3.776.238 a Peyman y col. desvela un instrumento oftálmico en el que el tejido se corta por un sistema de acción de corte por el borde afilado de un tubo interno que se mueve contra la superficie interna del extremo de un tubo externo. La patente de EE.UU. nº 5.226.910 a Kajiyama y col. desvela otro instrumento de corte quirúrgico que tiene un miembro interno que se mueve con respecto a un miembro externo para cortar tejido que 25 entra a través de una abertura en el miembro externo. De nuevo, cada uno de aquellos dispositivos carece de la capacidad para coagular tejido.

La patente de EE.UU. nº 4.922.902 a Wuchinich y col. desvela un procedimiento y aparato para la eliminación endoscópica de tejido que utiliza un aspirador ultrasónico. El dispositivo usa una sonda ultrasónica que disgrega el 30 tejido distensible y lo aspira por un orificio estrecho. La patente de EE.UU. nº 4.634.420 a Spinosa y col. desvela un aparato y procedimiento para eliminar tejido de un animal e incluye un instrumento alargado que tiene una aguja o sonda, que es vibrado a una frecuencia ultrasónica en la dirección lateral. El movimiento ultrasónico de la aguja rompe el tejido en fragmentos. Los trozos de tejido pueden eliminarse del área de tratamiento por aspiración mediante un conducto en la aguja. La patente de EE.UU. nº 3.805.787 a Banko desvela todavía otro instrumento 35 ultrasónico que tiene una sonda que está protegida para estrechar el haz de energía ultrasónica radiada de la punta de la sonda. En una realización, la protección se extiende pasado el extremo libre de la sonda para prevenir que la sonda se ponga en contacto con el tejido. La patente de EE.UU. nº 5.213.569 a Davis desvela una aguja de faco-emulsificación que enfoca la energía ultrasónica. Las superficies de enfoque pueden estar biseladas, curvadas o facetadas. La patente de EE.UU. nº 6.984.220 a Wuchinich y la publicación de patente de EE.UU. nº US 40 2005/0177184 a Easley desvelan sistemas de disección de tejido ultrasónicos que proporcionan movimiento longitudinal y torsional combinado mediante el uso de resonadores longitudinales-torsionales. La publicación de patente de EE.UU. nº US 2006/0030797 A1 a Zhou y col. desvela un dispositivo quirúrgico ortopédico que tiene un motor de accionamiento para accionar un transductor y sonotrodo ultrasónicos. Se proporciona un adaptador entre el motor de accionamiento y el transductor para suministrar señales de energía ultrasónica al transductor. 45

El documento WO 2006058223 que forma la base del preámbulo de las reivindicaciones 1, 10 y 12 desvela un instrumento quirúrgico ultrasónico que comprende: una carcasa (12); un motor (26); una hoja cortante hueca acoplada a dicho motor y soportada para desplazamiento rotacional selectivo con respecto a dicha carcasa; al menos un transductor ultrasónico soportado por dicha carcasa; una segunda hoja cortante rotacional que se 50 extiende distalmente a través de dicha hoja cortante hueca.

Aunque el uso de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicamente alimentados proporciona varias ventajas con respecto a las sierras mecánicamente alimentadas tradicionales, perforadoras y otros instrumentos, el aumento de temperatura en el hueso y tejido adyacente debido al calentamiento friccional en la superficie de separación 55 hueso/tejido puede todavía ser un problema significativo. Las actuales herramientas quirúrgicas artroscópicas incluyen punzones, máquinas de afeitar alternantes y dispositivos de radiofrecuencia (RF). Dispositivos mecánicos tales como punzones y máquinas de afeitar crean lesión de tejido mínima, pero pueden algunas veces dejar tras de sí líneas de corte irregulares que no son deseables. Los dispositivos de RF pueden crear líneas de corte más suaves y también extirpan grandes volúmenes de tejido blando; sin embargo, tienden a crear más lesión de tejido que los 60 medios mecánicos. Así, sería deseable un dispositivo que pudiera proporcionar elevada precisión de corte a la vez que formara superficies de corte suaves sin crear excesiva lesión al tejido.

Se desearía proporcionar un instrumento quirúrgico ultrasónico que vence algunas de las deficiencias de los actuales instrumentos. Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos descritos en el presente documento vencen 65 muchas de aquellas deficiencias.

La anterior discusión está prevista solo para ilustrar algunas de las desventajas presentes en el campo de la invención en el momento, y no debe considerarse una negación del alcance de las reivindicaciones.

RESUMEN

5

En un aspecto general, diversas realizaciones se refieren a un instrumento quirúrgico ultrasónico que puede incluir una carcasa que tiene un motor en su interior. Una hoja cortante puede acoplarse al motor y soportarse para el desplazamiento rotacional selectivo con respecto a la carcasa. Al menos un transductor ultrasónico puede ser soportado por la carcasa. Una hoja ultrasónica puede sobresalir del al menos un transductor ultrasónico de forma que la hoja ultrasónica se extienda coaxialmente a través de una luz en la hoja cortante para que sobresalga a 10 través de un extremo distal de la misma.

A propósito de otro aspecto general de la presente invención, se proporciona un instrumento quirúrgico ultrasónico que puede incluir una carcasa que soporta al menos un transductor ultrasónico en su interior. Una hoja ultrasónica sustancialmente hueca puede acoplarse a al menos un transductor ultrasónico. Una hoja cortante puede extenderse 15 a través de la hoja ultrasónica sustancialmente hueca. La hoja cortante puede tener un extremo distal de corte de tejido que sobresale hacia afuera de un extremo distal de la hoja ultrasónica sustancialmente hueca. Un motor puede acoplarse a la hoja cortante para girar la hoja cortante dentro de la hoja ultrasónica sustancialmente hueca.

A propósito de todavía otro aspecto general de la presente invención, se proporciona un instrumento quirúrgico 20 ultrasónico que puede incluir una carcasa que soporta un motor, una hoja cortante puede acoplarse al motor y ser soportada para el desplazamiento rotacional selectivo con respecto a la carcasa. Al menos un transductor ultrasónico puede estar soportado por la carcasa y tener una hoja ultrasónica que sobresale del mismo. La hoja ultrasónica puede ser sustancialmente paralela a la hoja cortante.

25

FIGURAS

Las características de diversas realizaciones se exponen con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. Las diversas realizaciones, sin embargo, junto con objetivos y ventajas adicionales de las mismas, pueden entenderse mejor por referencia a la siguiente descripción, tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos del siguiente modo. 30

La FIG. 1 es una vista esquemática de una realización del sistema de control quirúrgico de la presente invención en uso con una realización de instrumento quirúrgico no limitante de la presente invención;

la FIG. 2 es una vista en perspectiva parcial de una porción de la funda externa y disposición de la hoja del instrumento quirúrgico representado en la FIG. 1; 35

la FIG. 3 es una vista en sección transversal de la funda externa y disposición de la hoja de FIG. 2 tomada a lo largo de la línea 3-3 en la FIG. 2;

la FIG. 4 es una vista en alzado lateral parcial de la funda externa y disposición de la hoja de las FIG. 2 y 3;

la FIG. 5 es una vista en perspectiva parcial de otra funda externa no limitante y disposición de la hoja de la presente invención; 40

la FIG. 6 es una vista en sección transversal parcial de la funda externa y hoja ultrasónica de la disposición representada en la FIG. 5;

la FIG. 7 es una vista en sección transversal de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la presente invención;

la FIG. 8 es una vista en sección transversal de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la 45 presente invención;

la FIG. 9 es una vista en sección transversal de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la presente invención;

la FIG. 10 es una vista en sección transversal de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la presente invención; 50

la FIG. 11 es una vista en sección transversal de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la presente invención;

la FIG. 12 es una vista en perspectiva de una porción de la funda externa y disposición de la hoja empleada por la realización del instrumento quirúrgico de la FIG. 11;

la FIG. 13 es una vista en alzado lateral de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la 55 presente invención con porciones de la misma mostradas en sección transversal;

la FIG. 14 es una vista del ensamblaje en despiece ordenado de un ensamblaje de la funda externa y una hoja de la máquina de afeitar y una hoja ultrasónica de diversas realizaciones no limitantes de la presente invención con la funda externa mostrada en sección transversal;

la FIG. 15 es una vista del ensamblaje en despiece ordenado del instrumento quirúrgico de la FIG. 13; 60

la FIG. 16 es una vista en sección transversal de una porción del instrumento quirúrgico de las FIG. 13 y 15 con la hoja ultrasónica unida al mismo;

la FIG. 17 es otra vista del instrumento quirúrgico de la FIG. 16 con el ensamblaje de la funda externa que se desliza sobre la hoja ultrasónica;

la FIG. 18 es una vista en sección transversal de otra realización de instrumento quirúrgico no limitante de la 65 presente invención; y

la FIG. 19 es una vista desde un extremo en sección transversal del instrumento quirúrgico de la FIG. 18 tomada a lo largo de la línea 19-19 en la FIG. 18.

DESCRIPCIÓN

5

Diversas realizaciones se refieren a aparatos y sistemas para el tratamiento de tejido. Se exponen numerosos detalles específicos que proporcionan un entendimiento minucioso de la estructura global, función, fabricación y uso de las realizaciones como se describen en la memoria descriptiva e ilustran en los dibujos adjuntos. Se entenderá por aquellos expertos en la materia, sin embargo, que las realizaciones pueden ponerse en práctica sin tales detalles específicos. En otros casos, operaciones muy conocidas, componentes y elementos no se han descrito en detalle de 10 manera que no se oculten las realizaciones descritas en la memoria descriptiva. Aquellos expertos habituales en la materia entenderán que las realizaciones descritas e ilustradas en el presente documento son ejemplos no limitantes, y así puede apreciarse que los detalles estructurales y funcionales específicos desvelados en el presente documento pueden ser representativos y no limitan necesariamente el alcance de las realizaciones, cuyo alcance se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas. 15

Referencia en toda la memoria descriptiva a “diversas realizaciones”, “algunas realizaciones” o “una realización”, o similares, significa que un rasgo particular, estructura o característica descrita a propósito de la realización se incluye en al menos una realización. Así, las apariciones de las frases “en diversas realizaciones”, “en algunas realizaciones” o “en una realización”, o similares, en sitios en toda la memoria descriptiva no son todas 20 necesariamente con referencia a la misma realización. Además, los rasgos particulares, estructuras o características pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones. Así, los rasgos particulares, estructuras o características ilustradas o descritas a propósito de una realización pueden combinarse, por completo o en parte, con los rasgos, estructuras o características de una o varias de otras realizaciones sin limitación.

25

Diversas realizaciones se refieren a sistemas quirúrgicos ultrasónicos mejorados e instrumentos configurados para efectuar la dirección, corte y/o coagulación de tejido durante procedimientos quirúrgicos, además de las herramientas de cortes empleadas por los mismos. En una realización, un aparato de instrumento quirúrgico ultrasónico está configurado para su uso en procedimientos quirúrgicos abiertos, pero tiene aplicaciones en otros tipos de cirugía, tales como procedimientos artroscópicos, laparoscópicos, endoscópicos y asistidos por robot. El uso 30 versátil se facilita por el uso selectivo de energía ultrasónica y la rotación selectiva de la herramienta de corte/coagulación y/o fundas protectoras.

Se apreciará que los términos “proximal” y “distal” se usan en el presente documento con referencia a un profesional clínico que agarra un ensamblaje de pieza de mano. Así, un efector final es distal con respecto al ensamblaje de 35 pieza de mano más proximal. Se apreciará adicionalmente que, para comodidad y claridad, términos espaciales tales como “superior” e “inferior” también se usan en el presente documento con respecto al profesional clínico que agarra el ensamblaje de pieza de mano. Sin embargo, los instrumentos quirúrgicos se usan en muchas orientaciones y posiciones, y estos términos no pretenden ser limitantes y absolutos.

40

La FIG. 1 ilustra en forma esquemática una realización de un sistema de control quirúrgico 10 de la presente invención que puede emplearse para controlar diversas realizaciones de instrumentos quirúrgicos de la presente invención. Por ejemplo, el sistema de control quirúrgico 10 puede incluir un generador ultrasónico 12 para suministrar señales de control ultrasónicas a un instrumento quirúrgico ultrasónico 100. El generador ultrasónico 12 puede estar conectado por un cable 14 a un ensamblaje de transductor ultrasónico 114 que no está giratoriamente 45 soportado dentro de una carcasa 102 del instrumento quirúrgico ultrasónico 100. En una realización, el sistema 10 puede incluir adicionalmente un sistema de control del motor 20 que incluye una fuente de alimentación 22 convencional que se acopla a un módulo de control 24 por cable 23 para suministrar, por ejemplo, 24 V de CC al mismo. El módulo de control del motor 24 puede comprender un módulo de control fabricado por National Instruments de Austin, Texas, bajo el modelo nº NI cRIO-9073. Sin embargo, pueden emplearse otros módulos de 50 control del motor convencionales. La fuente de alimentación 22 puede acoplarse a un accionamiento de motor 26 por el cable 25 para también suministrar 24 V de CC al mismo. El accionamiento de motor 26 puede comprender un accionamiento de motor fabricado por National Instruments. Sin embargo, pueden emplearse otros accionamientos de motor convencionales. El módulo de control 24 también puede acoplarse al accionamiento de motor 26 por el cable 27 para suministrar potencial al mismo. Un pedal para el pie 30 convencional u otra disposición de conmutador 55 de control puede unirse al módulo de control 24 por un cable 31. Como se tratará en más detalle más adelante, el instrumento quirúrgico ultrasónico 100 puede incluir un motor 190 que tiene un codificador 194 asociado al mismo. El motor 190 puede comprender un motor fabricado por National Instruments bajo el modelo nº CTP12ELF10MAA00. El codificador 194 puede comprender un codificador fabricado por U.S. Digital de Vancouver, Washington, bajo el modelo nº 197-I-D-D-B. Sin embargo, pueden usarse otros motores convencionales y codificadores convencionales. 60 El codificador 194 puede acoplarse al módulo de control del motor 24 por un cable del codificador 32 y el motor 190 puede acoplarse al accionamiento de motor 26 por el cable 33. El sistema quirúrgico 10 también puede incluir un ordenador 40 que puede comunicarse por cable de ethernet 42 con el módulo de control del motor 24.

Como también puede observarse en la FIG. 1, el sistema de control del motor 20 puede estar alojado en un recinto 65 21. Para facilitar la fácil portabilidad del sistema, diversos componentes pueden unirse al sistema de control del

motor 20 por conectores de cable desmontable. Por ejemplo, el conmutador del pedal para el pie 30 puede unirse a un conector de cable separable 37 por el cable 35 para facilitar la rápida unión del pedal para el pie con el sistema de control 20. La potencia A/C puede suministrarse a la fuente de alimentación 22 por un enchufe/cable 50 convencional que está unido a un conector de cable separable 54 que está unido al cable 52. El ordenador 40 puede tener un cable 60 que está unido a un conector de cable separable 62 que se acopla al cable 42. El codificador 194 5 puede tener un cable de codificador 70 que está unido a un conector separable 72. Asimismo, el motor 190 puede tener un cable 74 que está unido al conector separable 72. El conector separable 72 puede unirse al módulo de control 24 por el cable 32 y el conector 72 puede unirse al accionamiento de motor 26 por el cable 33. Así, el conector de cable 72 sirve para acoplar el codificador 194 al módulo de control 24 y el motor 190 al accionamiento de motor 26. Los cables 70 y 74 pueden alojarse en una funda común 76. 10

En diversas realizaciones, el generador ultrasónico 12 puede incluir un módulo de generador ultrasónico 13 y un módulo de generador de señales 15. Véase la FIG. 1. El módulo de generador ultrasónico 13 y/o el módulo de generador de señales 15 pueden cada uno estar integrados con el generador ultrasónico 12 o pueden proporcionarse como un módulo de circuito separado eléctricamente acoplado al generador ultrasónico 12 (mostrado 15 como transparencia para ilustrar esta opción). En una realización, el módulo de generador de señales 15 puede formarse íntegramente con el módulo de generador ultrasónico 13. El generador ultrasónico 12 puede comprender un dispositivo de entrada 17 localizado en un panel frontal de la consola del generador 12. El dispositivo de entrada 17 puede comprender cualquier dispositivo adecuado que genere señales adecuadas para programar la operación del generador 12 de una manera conocida. Todavía con referencia a la FIG. 1, el cable 14 puede comprender 20 múltiples conductores eléctricos para la aplicación de energía eléctrica a electrodos positivos (+) y negativos (-) de un ensamblaje de transductor ultrasónico 114. En realizaciones alternativas, el módulo de accionamiento ultrasónico y/o el módulo de accionamiento de motor pueden estar soportados dentro del instrumento quirúrgico 100.

Se conocen diversas formas de generadores ultrasónicos, módulos de generador ultrasónico y módulos de 25 generador de señales. Por ejemplo, tales dispositivos se desvelan en la patente de EE.UU. del mismo solicitante 2011015660 titulada Rotating Transducer Mount For Ultrasonic Surgical Instruments, presentada el 15 de julio de 2007. Otros dispositivos tales se desvelan en una o más de las siguientes patentes de EE.UU.: patente de EE.UU. nº 6.480.796 (Method for Improving the Start Up of an Ultrasonic System Under Zero Load Conditions); patente de EE.UU. nº 6.537.291 (Method for Detecting a Loose Blade in a Handle Connected to an Ultrasonic Surgical 30 System); patente de EE.UU. nº 6.626.926 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup); patente de EE.UU. nº 6.633.234 (Method for Detecting Blade Breakage Using Rate and/or Impedance Information); patente de EE.UU. nº 6.662.127 (Method for Detecting Presence of a Blade in an Ultrasonic System); patente de EE.UU. nº 6.678.621 (Output Displacement Control Using Phase Margin in an Ultrasonic Surgical Handle); patente de EE.UU. nº 6.679.899 (Method for Detecting Transverse Vibrations in an 35 Ultrasonic Handle); patente de EE.UU. nº 6.908.472 (Apparatus and Method for Altering Generator Functions in an Ultrasonic Surgical System); patente de EE.UU. nº 6.977.495 (Detection Circuitry for Surgical Handpiece System); patente de EE.UU. nº 7.077.853 (Method for Calculating Transducer Capacitance to Determine Transducer Temperature); patente de EE.UU. nº 7.179.271 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup); y patente de EE.UU. nº 7.273.483 (Apparatus and Method for Alerting 40 Generator Function in an Ultrasonic Surgical System).

En diversas realizaciones, la carcasa 102 puede proporcionarse en dos o más secciones que están unidas juntas por cierres tales como tornillos, distintivos de sujeción, etc. y puede fabricarse de, por ejemplo, plásticos tales como policarbonato, poliéterimida (GE Ultem®) o metales tales como aluminio, titanio o acero inoxidable. Como se indica 45 anteriormente, la carcasa 102 soporta no giratoriamente un ensamblaje de transductor ultrasónico piezoeléctrico 114 para convertir energía eléctrica en energía mecánica que produce movimiento vibracional longitudinal de los extremos del ensamblaje de transductor 114. El ensamblaje de transductor ultrasónico 114 puede comprender al menos uno y preferentemente una pila de, por ejemplo, cuatro a ocho elementos piezoeléctricos cerámicos 115 con un punto nulo de movimiento localizado en algún punto a lo largo de la pila. El ensamblaje de transductor ultrasónico 50 114 puede incluir adicionalmente un cuerno ultrasónico 124 que está unido al punto nulo en un lado y a un acoplador 126 en el otro lado. Una hoja ultrasónica 200 que puede fabricarse de, por ejemplo, titanio puede fijarse al acoplador 126. En realizaciones alternativas, la hoja ultrasónica 200 está íntegramente formada con el cuerno ultrasónico 124. En cualquier caso, la hoja ultrasónica 200 vibrará en la dirección longitudinal a una tasa de frecuencia ultrasónica con el ensamblaje de transductor ultrasónico 114. Los extremos del ensamblaje de transductor ultrasónico 114 55 alcanzan el máximo movimiento con una porción de la pila que constituye un nodo sin movimiento, cuando el ensamblaje de transductor ultrasónico 114 es accionado a la máxima corriente en la frecuencia resonante del transductor. Sin embargo, la corriente que proporciona el máximo movimiento variará con cada instrumento y es un valor guardado en la memoria no volátil del instrumento, así el sistema puede usarla.

60

Las partes del instrumento ultrasónico 100 pueden diseñarse de forma que la combinación oscile a la misma frecuencia resonante. En particular, los elementos pueden ajustarse de forma que la longitud resultante de cada elemento tal sea la mitad de la longitud de onda o un múltiplo de la misma. El movimiento de un lado a otro longitudinal se amplifica a medida que el diámetro más próximo a la hoja ultrasónica 200 del cuerno de montaje acústico 124 disminuye. Este fenómeno es el mayor en el nodo y esencialmente inexistente cuando el cambio 65 diametral se hace en un antinodo. Así, el cuerno ultrasónico 124, además de la hoja/acoplador, pueden formarse y

dimensionarse de manera que se amplifique el movimiento de la hoja y proporcione vibración ultrasónica en resonancia con el resto del sistema acústico, que produce el máximo movimiento de un lado a otro del extremo del cuerno de montaje acústico 124 próximo a la hoja ultrasónica 200. Pueden lograrse movimientos de aproximadamente 10 micrómetros en los elementos piezoeléctricos 115. Pueden lograrse movimientos de aproximadamente 20-25 micrómetros al final del cuerno acústico 124 y pueden lograrse movimientos de 5 aproximadamente 40-100 micrómetros al final de la hoja ultrasónica 200.

Cuando se aplica potencia al instrumento ultrasónico 100 por la operación del pedal para el pie 30 u otra disposición de conmutador, el generador ultrasónico 12 puede hacer, por ejemplo, que la hoja ultrasónica 200 vibre longitudinalmente a aproximadamente 55,5 kHz, y la cantidad de movimiento longitudinal variará proporcionalmente 10 con la cantidad de potencia de accionamiento (corriente) aplicada, como se selecciona de forma ajustable por el usuario. Cuando se aplica potencia relativamente alta, la hoja ultrasónica 200 puede diseñarse para moverse longitudinalmente en el intervalo de aproximadamente 40 a 100 micrómetros a la tasa de vibración ultrasónica. Tal vibración ultrasónica de la hoja 200 generará calor a medida que la hoja se pone en contacto con el tejido, es decir, la aceleración de la hoja ultrasónica 200 a través del tejido convierte la energía mecánica de la hoja ultrasónica en 15 movimiento 200 en energía térmica en un área muy estrecha y localizada. Este calor localizado crea una estrecha zona de coagulación, que reducirá o eliminará la hemorragia en pequeños vasos, tales como aquellos de menos de un milímetro de diámetro. La eficiencia de corte de la hoja ultrasónica 200, además del grado de hemostasia, variará con el nivel de potencia de accionamiento aplicada, la tasa de corte o la fuerza aplicada por el cirujano a la hoja, la naturaleza del tipo de tejido y la vascularidad del tejido. 20

Como se indica anteriormente, el instrumento quirúrgico 100 puede incluir adicionalmente un motor 190 que se emplea para aplicar movimiento rotacional a una hoja cortante de tejido 220 que está coaxialmente alineada con la hoja ultrasónica 200. Más particularmente, la hoja cortante de tejido 220 tiene una luz axial 221 a través de la cual se extiende la hoja ultrasónica 200. La hoja cortante de tejido 220 puede estar fabricada de, por ejemplo, acero 25 inoxidable. El motor 190 puede comprender, por ejemplo, un motor de velocidad gradual convencional. Cuando se usa con un codificador 194, el codificador 194 convierte la rotación mecánica del árbol motor 192 en pulsos eléctricos que proporcionan velocidad y otra información de control del motor al módulo de control 24.

Como también puede observarse en la FIG. 1, un engranaje impulsor 196 puede unirse al árbol motor 195. El 30 engranaje impulsor 196 puede estar soportado en ajuste que engrana con un engranaje impulsado 222 que puede unirse a la hoja cortante de tejido 220. Tal disposición sirve para facilitar la rotación de la hoja cortante de tejido 220 alrededor del eje longitudinal A-A cuando el motor 190 es accionado. La hoja cortante de tejido 220 también puede estar giratoriamente soportada dentro de una funda externa 230 por uno o más cojinetes 224. La funda externa 230 puede fijarse a la carcasa 102 y tener un extremo distal sustancialmente romo 232. Un orificio o abertura 236 puede 35 proporcionarse a través del extremo distal romo 232 para permitir que al menos una porción de un extremo distal 202 de la hoja ultrasónica 200 sobresalga a su través. Véanse las FIG. 1 y 2. El extremo distal 202 de la hoja ultrasónica 200 puede tener una forma similar a bola como se muestra en las FIG. 1-3 o, en otras realizaciones, por ejemplo, el extremo distal 202 puede tener una porción algo aplanada 206 con una superficie distal arqueada o redondeada 208 como se muestra en las FIG. 5 y 6. 40

La hoja cortante de tejido 220 puede tener diversas configuraciones. En la realización representada en las FIG. 2-4, la hoja cortante de tejido 220 tiene dos porciones arqueadas opuestas 221 que sirven para formar cuatro bordes de corte de tejido 223. Como puede apreciarse en la FIG. 2, una porción de la hoja cortante de tejido 220 se expone a través de la abertura de tejido distal 234. Debido a que en esta realización la hoja cortante de tejido 220 no es 45 ultrasónicamente activa, la hoja 220 puede fabricarse de un material que facilitará tener bordes afilados. Por ejemplo, la hoja cortante de tejido 220 puede estar fabricada de, por ejemplo, acero inoxidable u otros materiales adecuados. En uso, el cirujano podría usar la porción de la hoja cortante de tejido giratoria 220 que se expone a través de la abertura de corte de tejido distal 234 para cortar tejido y luego activar la hoja ultrasónica 200 cuando se necesite para fines de coagulación. El cirujano simplemente pondría en contacto el tejido diana con la porción 50 expuesta del extremo distal 202 de la hoja ultrasónica 200 mientras que activa el ensamblaje de transductor ultrasónico 114.

La FIG. 7 ilustra otro instrumento quirúrgico 300 de la presente invención. El instrumento quirúrgico 300 incluye una carcasa 302 que puede alojar un ensamblaje de transductor 314 que incluye un cuerno ultrasónico 324. El 55 ensamblaje de transductor ultrasónico 314 puede comprender al menos uno y preferentemente una pila de, por ejemplo, cuatro a ocho elementos piezoeléctricos cerámicos 315 con un punto nulo de movimiento localizado en algún punto a lo largo de la pila. En esta realización, el ensamblaje de transductor 314 está no giratoriamente soportado dentro de la carcasa 302. Puede transmitirse potencia al ensamblaje de transductor ultrasónico 314 por conductores 360, 362 que se acoplan al generador ultrasónico 12 en el sistema de control 10. El instrumento 60 quirúrgico 300 puede incluir una disposición de control del tipo descrito anteriormente y usarse en los diversos modos descritos anteriormente. El motor 340 puede tener un codificador 341 asociado al mismo que comunica con el módulo de control 24 como se describió anteriormente. El motor 340 puede recibir potencia del accionamiento de motor 26 mediante los conductores 342, 343 que comprenden cable de motor 74 que se extiende a través de la funda común 76. 65

Una hoja ultrasónica 200 de los tipos y construcción descritos anteriormente puede unirse al cuerno ultrasónico 324

de un modo descrito anteriormente y puede extenderse a través de un taladro 342 en un motor 340 que está montado dentro de la carcasa 302. En realizaciones alternativas, sin embargo, la hoja ultrasónica 200 puede estar íntegramente formada con el cuerno ultrasónico 324. Una hoja cortante de tejido 220 de los diversos tipos y construcciones descritos anteriormente puede unirse a una porción/árbol giratorio del motor 340. Por ejemplo, pueden usarse aquellos motores fabricados por National Instruments. Sin embargo, también pueden emplearse 5 satisfactoriamente otros motores. La hoja cortante de tejido 220 puede extenderse coaxialmente a través de una funda externa 230 que está unida a la carcasa 302. La funda externa 230 puede fabricarse de, por ejemplo, aluminio, titanio, aleaciones de aluminio, aceros, cerámicas, etc. La hoja cortante de tejido 220 puede estar giratoriamente soportada por uno o más cojinetes 332 montados entre la carcasa 302 y/o la funda externa 230. Una o más juntas 250 del tipo y construcción descrito en una de las solicitudes de patente anteriormente mencionadas u otras pueden 10 montarse entre la hoja ultrasónica 200 y la hoja cortante de tejido 220. El cuerno ultrasónico 324 puede acoplarse al extremo proximal de la hoja ultrasónica 200 en el modo descrito anteriormente. En uso, el cirujano puede usar la porción de la hoja cortante de tejido giratoria 220 que se expone a través de la abertura de corte de tejido distal 234 en la funda externa 230 para cortar tejido y luego activar la hoja ultrasónica 200 cuando se necesita para fines de coagulación. El cirujano simplemente pondría en contacto el tejido diana con el extremo distal 202 de la hoja 15 ultrasónica 200 mientras que activa el ensamblaje de transductor ultrasónico 314. Se entenderá que el instrumento 300 puede usarse en un modo de rotación de corte de tejido, un modo ultrasónico o modo de corte de tejido y ultrasónico (“modo dual”).

La FIG. 8 ilustra un instrumento quirúrgico alternativo 300' que es sustancialmente idéntico a un instrumento 20 quirúrgico 300 descrito anteriormente, excepto por las siguientes diferencias. Como puede apreciarse en la FIG. 8, el ensamblaje de transductor ultrasónico 314 y la hoja ultrasónica 200 pueden ser movidos axialmente por un gatillo 370 que está pivotalmente acoplado a la carcasa 302'. En diversas realizaciones, el gatillo 370 puede tener una horquilla 372 que está configurada para enganchar una porción del ensamblaje de transductor 314 de forma que cuando el gatillo 370 se pivote (flecha “B”), el ensamblaje de transductor ultrasónico 314 y la hoja ultrasónica 200 se 25 muevan axialmente a lo largo del eje A-A (representado por la flecha “C”). Este movimiento axial “total” es distinguible del movimiento axial ultrasónico conseguido cuando el ensamblaje de transductor ultrasónico 314 se acciona.

La FIG. 9 ilustra otro instrumento quirúrgico 400 de la presente invención. El instrumento quirúrgico 400 incluye una 30 carcasa 402 que puede alojar un ensamblaje de transductor ultrasónico 414 que incluye un cuerno ultrasónico 424. El ensamblaje de transductor ultrasónico 414 puede comprender al menos uno y preferentemente una pila de, por ejemplo, cuatro a ocho elementos piezoeléctricos cerámicos 415 de PZT-8 (titanato de plomo y circonio) con un punto nulo de movimiento localizado en algún punto a lo largo de la pila. En esta realización, el ensamblaje de transductor ultrasónico 414 está unido a una carcasa de transductor 430 que está giratoriamente soportada dentro 35 de la carcasa 402 por un cojinete distal 436. El ensamblaje de transductor ultrasónico 414 puede estar sustancialmente ultrasónicamente aislado de la carcasa de transductor 430 por, por ejemplo, materiales elastoméricos de epdm o por una pestaña colocada en un nodo y amortiguada por un miembro de amortiguamiento de forma que el movimiento ultrasónico del ensamblaje de transductor ultrasónico 414 no se pase a la carcasa de transductor. Una hoja cortante de tejido 220 de diversos tipos y construcciones descritos anteriormente puede unirse 40 a la carcasa de transductor 430 para desplazamiento giratorio con ella. La hoja cortante de tejido 220 puede extenderse coaxialmente a través de una funda externa 230 que está unida a la carcasa 402. La hoja cortante de tejido 220 puede estar giratoriamente soportada por uno o más cojinetes 432 montados entre la carcasa 402 y/o la funda externa 230. Una o más juntas 250 pueden estar montadas entre la hoja ultrasónica 200 y la hoja cortante de tejido 200. El cuerno ultrasónico 424 puede acoplarse al extremo proximal de la hoja ultrasónica 200 en el modo 45 descrito anteriormente. En realizaciones alternativas, la hoja ultrasónica 200 puede estar formada íntegramente con el cuerno ultrasónico 424.

Esta realización puede incluir un motor de velocidad gradual 440 convencional. El motor 440 puede tener un codificador asociado al mismo que comunica con el módulo de control 24 como se describió anteriormente. El motor 50 440 puede recibir potencia del accionamiento de motor 26 mediante los conductores 441, 442 que comprenden el cable de motor 74 que se extiende a través de la funda 76 común. El motor 440 puede tener un árbol motor hueco 444 unido al mismo que se extiende a través de un ensamblaje de anillo de deslizamiento 450. El árbol motor hueco 444 puede estar giratoriamente soportado dentro de la carcasa 402 por un cojinete proximal 446.

55

El ensamblaje de anillo de deslizamiento 450 puede fijarse (es decir, no giratorio) dentro de la carcasa 402 y puede incluir un contacto externo fijo 452 que se acopla a conductores 453, 454 que forman el cable de generador 14 como se describió anteriormente. Un contacto interno 456 puede estar montado sobre el árbol impulsor hueco giratorio 444 de forma que esté en contacto cilíndrico o comunicación con el contacto externo 452. Los conductores 453, 454 están unidos al contacto interno 456 y se extienden a través del árbol motor hueco 444 para acoplarse al ensamblaje 60 de transductor ultrasónico 414. En diversas realizaciones, para facilitar el fácil ensamblaje y también aislar acústicamente el motor 440 del ensamblaje de transductor ultrasónico 414, el árbol motor hueco 444 puede acoplarse de forma separable al transductor 430.

Cuando se suministra potencia al motor 440, el árbol impulsor 444 gira alrededor del eje A-A que también hace que 65 la carcasa de transductor 430 gire alrededor del eje A-A. Debido a que el ensamblaje de transductor ultrasónico 414

y la hoja cortante de tejido 220 están unidos a la carcasa de transductor 430, también giran alrededor del eje A-A. Si el profesional clínico desea accionar el ensamblaje de transductor ultrasónico 414, se suministra potencia del generador ultrasónico 12 al contacto fijo 452 en el ensamblaje de anillo de deslizamiento 450. La potencia se transmite al ensamblaje de transductor ultrasónico 414 en virtud del contacto de deslizamiento rotacional o comunicación eléctrica entre el contacto interno 456 y el contacto fijo 452. Aquellas señales se transmiten al 5 ensamblaje de transductor ultrasónico 414 por conductores 460, 462. El instrumento quirúrgico 400 puede incluir una disposición de control del tipo descrito anteriormente y usarse en los diversos modos descritos anteriormente. Se entenderá que el instrumento 400 puede usarse en modo de rotación, modo ultrasónico, o modo de rotación y ultrasónico (“modo dual”).

10

La FIG. 10 ilustra otro instrumento quirúrgico 500 de la presente invención. El instrumento quirúrgico 500 incluye una carcasa 502 que puede alojar un ensamblaje de transductor ultrasónico 514 que incluye un cuerno ultrasónico 524. El ensamblaje de transductor ultrasónico 514 puede comprender al menos uno y preferentemente una pila de, por ejemplo, cuatro a ocho elementos piezoeléctricos cerámicos 515 de PZT-8 (titanato de plomo y circonio) con un punto nulo de movimiento localizado en algún punto a lo largo de la pila. En esta realización, el ensamblaje de 15 transductor ultrasónico 514 está contenido dentro de una cámara de transductor sellada 526 que está giratoriamente soportada dentro de la carcasa 502 por un cojinete distal 536. En diversas realizaciones, la cámara de transductor sellada 526 puede fabricarse de material magnético tal como, por ejemplo, hierro, materiales magnéticos de tierras raras, etc. Una hoja cortante de tejido 220 de los diversos tipos y construcciones descritos anteriormente puede unirse a la cámara de transductor 526 para el desplazamiento giratorio con ella. La hoja cortante de tejido 220 puede 20 extenderse coaxialmente a través de una funda externa 230 que está unida a la carcasa 502. La funda externa 230 puede fabricarse de, por ejemplo, aluminio, titanio, aleaciones de aluminio, aceros, cerámicas, etc. La hoja cortante de tejido 220 puede estar giratoriamente soportada por uno o más cojinetes 532 montados entre una porción de boquilla 503 de la carcasa 502 y/o la funda externa 230. Una o más juntas 250 pueden montarse entre la hoja ultrasónica 200 y la hoja cortante de tejido 220. El cuerno ultrasónico 524 puede acoplarse al extremo proximal de la 25 hoja ultrasónica 200 en el modo descrito anteriormente. En realizaciones alternativas, la hoja ultrasónica 200 puede formarse íntegramente con el cuerno ultrasónico 524.

Esta realización incluye un motor 540 que puede comprender un motor de velocidad gradual del tipo y construcción descrito anteriormente. El motor 540 puede tener un codificador asociado al mismo que se comunica con el módulo 30 de control 24 como se describió anteriormente. El motor 540 puede recibir potencia del accionamiento de motor 26 mediante los conductores 541, 542 que comprenden el cable de motor 74 que se extiende a través de la funda 76 común (FIG. 1). El motor 540 tiene un árbol motor 544 unido al mismo que se acopla a una horquilla magnética 560 que está magnéticamente acoplada a la cámara de transductor 526. El árbol motor 544 puede estar giratoriamente soportado dentro de la carcasa 502 por un cojinete proximal 546. 35

Un contacto móvil 550 puede fijarse a la cámara de transductor sellada 526 y se acopla al ensamblaje de transductor 514 por los conductores 552 y 553. Un contacto externo fijo 554 puede unirse a la carcasa 502 y se acopla a los conductores 555, 556 que forman el cable de generador 14 como se describió anteriormente. Cuando se suministra potencia al motor 540, el árbol motor 544 gira alrededor del eje A-A que también hace que la cámara de transductor 40 526 gire alrededor del eje A-A. Debido a que el ensamblaje de transductor ultrasónico 514 y la hoja cortante de tejido 220 están unidos a la cámara de transductor 526, también giran alrededor del eje A-A. Si el profesional clínico desea accionar el ensamblaje de transductor ultrasónico 514, se suministra potencia del generador ultrasónico 12 al contacto fijo 554. La potencia se transmite al ensamblaje de transductor ultrasónico 514 en virtud del contacto de deslizamiento rotacional o comunicación eléctrica entre el contacto fijo 554 y el contacto móvil 550. Aquellas señales 45 se transmiten al ensamblaje de transductor ultrasónico 514 por conductores 553, 554. El instrumento quirúrgico 500 puede incluir una disposición de control del tipo descrito anteriormente y usarse en los diversos modos descritos anteriormente. Se entenderá que el instrumento 500 puede usarse en modo de rotación, modo ultrasónico, o modo de rotación y ultrasónico (“modo dual”).

50

Las FIG. 11 y 12 ilustran otro instrumento quirúrgico 600 de la presente invención. El instrumento quirúrgico 600 incluye una carcasa 602 que puede soportar una carcasa de transductor hueca 620. La carcasa de transductor hueca 620 puede soportar una pluralidad de (por ejemplo, cuatro a ocho) elementos piezocerámicos 622 y puede tener una porción de cuerno ultrasónico 624 formada íntegramente con la misma. Pueden formarse una serie de roscas internas 625 sobre la porción del extremo distal de la porción de cuerno 624 para la unión a una hoja 55 ultrasónica hueca 630. La hoja ultrasónica 630 puede fabricarse de, por ejemplo, aluminio, titanio, aleaciones de aluminio, aceros, cerámicas, etc., y tener un extremo proximal roscado 632 para la unión roscada a las roscas 625 sobre la porción de cuerno ultrasónico 624. Como puede observarse adicionalmente en la FIG. 11, un extremo proximal 626 de la carcasa de transductor 620 puede tener roscas 627 formadas en él para la unión roscada a un casquillo roscado 640. El casquillo roscado 640 puede tener un paso axial 642 a su través para recibir una hoja de 60 corte de tejido giratoria o de “máquina de afeitar” 650 a su través. En diversas realizaciones, la hoja de la máquina de afeitar 650 puede fabricarse de, por ejemplo, aluminio, titanio, aleaciones de aluminio, aceros, cerámicas, etc., y estar giratoriamente soportada dentro de la carcasa de transductor 620 por un cojinete 651 que se localiza en un nodo “N” en la carcasa 620. El extremo proximal 652 de la hoja de la máquina de afeitar 650 puede unirse a un motor 660. La hoja de la máquina de afeitar 650 puede, por ejemplo, unirse a un árbol impulsor 662 del motor 660 65 por roscas (no mostradas) u otra disposición de acoplamiento adecuada. Los transductores 622 pueden recibir

potencia del generador ultrasónico 12 en el sistema de control 10 mediante los conductores 628, 629. El motor 660 puede comunicar con los diversos componentes en el sistema de control 10 mediante los conductores 664, 665.

En diversas realizaciones, la hoja de la máquina de afeitar 650 puede tener un extremo distal 654 que puede configurarse para cortar tejido cuando la hoja 650 se gira alrededor del eje A-A. En una realización, por ejemplo, el 5 extremo distal 654 tiene una serie de dientes 656 formados sobre él. Véase la FIG. 12. También en diversas realizaciones, la hoja de la máquina de afeitar 650 puede tener una luz de aspiración axial 657 a su través. Al menos un orificio de descarga 658 se proporciona a través de la hoja de la máquina de afeitar 650 para permitir que la luz de aspiración 657 descargue tejido cortado y fluidos a su través en una cámara de aspiración 670 localizada dentro de la carcasa 602. La cámara de aspiración 670 puede estar unida de forma sellada al casquillo 640 o estar de otro 10 modo soportada dentro de la carcasa 602 de forma que la hoja de la máquina de afeitar 650 se extienda a su través. Debido a que el casquillo 640 es parte del sistema acústico y la unión de la cámara de aspiración 670 al casquillo 640 también lo haría parte del sistema acústico, se desea que la conexión entre la cámara de aspiración 670 y el casquillo 640 se localice en un nodo de vibración. En la realización representada en la FIG. 11, una junta del árbol 672 puede proporcionarse sobre la hoja de la máquina de afeitar 650 para establecer una junta sustancialmente 15 impermeable al fluido entre la hoja de la máquina de afeitar 650 y la cámara de aspiración 670. En diversas realizaciones, la junta del árbol 672 puede fabricarse de, por ejemplo, caucho de silicona, goma epdm, Teflon®, Ultem®, etc. La cámara de aspiración 670 puede descargarse a través de una tubería flexible 674 que comunica con un receptáculo de recogida 676 y una fuente de aspiración 678.

20

El instrumento 600 puede tener adicionalmente una funda hueca acústicamente aislada 680 que se extiende desde la carcasa 602 para cubrir una porción sustancial de la hoja ultrasónica 630. Es decir, en diversas realizaciones, la funda hueca 680 puede cubrir toda la hoja ultrasónica 630, excepto una porción de extremo distal 634 que tiene una abertura de hoja 635 en él. Véase la FIG. 12. La funda hueca 680 puede fabricarse de flouroetilenpropileno (FEP), silicona o materiales similares que pueden aislar acústicamente o aislar acústicamente el exterior de la hoja 25 ultrasónica 630. Al menos un junta 636 puede emplearse entre la funda externa 680 y la hoja ultrasónica 630. Similarmente, la hoja ultrasónica 630 puede aislarse de la hoja de la máquina de afeitar 650 por al menos una junta 651. Como también puede verse en las FIG. 11 y 12, la porción del extremo distal 634 de la hoja ultrasónica 630 puede ser sustancialmente roma o redondeada.

30

Cuando se suministra potencia al motor 660, el árbol impulsor 662 gira alrededor del eje A-A que también hace que la hoja de la máquina de afeitar 650 gire alrededor del eje A-A. La activación de la fuente de aspiración 678 hace que la aspiración se aplique a la luz de aspiración 657 en la hoja de la máquina de afeitar 650 para extraer tejido en la abertura 635 en la funda hueca 680 y en contacto con la hoja de la máquina de afeitar giratoria 650. La fuente de aspiración 678 puede comunicar con y controlarse por el sistema de control 10 de forma que la aspiración solo se 35 aplique a la luz 657 cuando la hoja de la máquina de afeitar 650 está siendo girada por el motor 660.

El instrumento quirúrgico 600 puede tener dos modos primarios de operación. Un modo es el modo de máquina de afeitar, en el que la hoja de la máquina de afeitar 650 gira de común acuerdo con la aspiración para cortar tejido que entra en la abertura 636. El otro modo es el modo de coagulación ultrasónica. Como instrumento ultrasónico, la hoja 40 ultrasónica 630 es accionada en un modo de vibración ultrasónica lineal por los transductores 622. El usuario puede coagular hemofílicos y tejido según se necesite con el extremo distal expuesto 634 de la hoja ultrasónica 630. En uso, el instrumento 600 puede activarse en modos de máquina de afeitar independientemente o en modo ultrasónico independientemente. Ambos modos también pueden activarse juntos y la aspiración puede encenderse y apagarse en cualquier momento. Si se usa el instrumento 600 en uno de los modos ultrasónicos, el extremo distal 634 de la 45 hoja ultrasónica 630 puede usarse para coagular tejido mientras que el resto del dispositivo puede ponerse con seguridad en contacto con el tejido fuera del sitio elegido como diana debido a que no es ultrasónicamente activo.

Las FIG. 13-17 ilustran otro instrumento quirúrgico 700 de la presente invención. El instrumento quirúrgico 700 puede incluir una carcasa 702 que puede fabricarse en múltiples piezas a partir de, por ejemplo, plásticos tales como 50 policarbonato, poliéterimida (GE Ultem®) o metales tales como aluminio, titanio o acero que se acoplan juntos por cierres tales como tornillos, pernos, distintivos de sujeción o pueden retenerse juntos por adhesivo, soldadura, etc. Como puede apreciarse en las FIG. 13 y 15-17, la carcasa 702 puede definir una cámara de aspiración 703 que comunica con un puerto de aspiración 705. Un tubo flexible u otro conducto 707 adecuado puede acoplarse al puerto de aspiración 705, además de a un receptáculo de recogida 709 que puede localizarse dentro del juego quirúrgico. 55 El receptáculo de recogida 709 puede acoplarse a una fuente de aspiración 711 para aplicar aspiración a la cámara de aspiración 703 a través del tubo flexible 707 y puerto de aspiración 705. Un motor 710 del tipo y construcción descrito anteriormente también puede estar soportado dentro de la carcasa 702. El motor 710 tiene un árbol impulsor 712 que se extiende en la cámara de aspiración 703. El árbol impulsor 712 puede estar soportado por un cojinete 714 en una pared de la cámara de aspiración 703. También puede emplearse una junta 716 para lograr una junta 60 sustancialmente impermeable al fluido entre el árbol impulsor 712 y la pared de la cámara de aspiración 703. El motor 710 puede comunicar con los diversos componentes del sistema de control 10 mediante los conductores 717, 718 en el modo tratado anteriormente.

Un ensamblaje de transductor ultrasónico 720 que tiene una porción de cuerno ultrasónico 722 unida al mismo o 65 íntegramente formada con el mismo también puede estar soportado dentro de la carcasa 702. El ensamblaje de

transductor ultrasónico 720 puede comprender al menos uno y preferentemente una pila de, por ejemplo, cuatro a ocho elementos piezoeléctricos cerámicos 725 de circonato-titanato de plomo (PZT-8) con un punto nulo de movimiento localizado en algún punto a lo largo de la pila. En diversas realizaciones, por ejemplo, una serie de roscas internas (no mostradas) pueden formarse sobre la porción del extremo distal de la porción de cuerno 722 para la unión a una hoja ultrasónica 760. La hoja ultrasónica 760 puede tener un extremo proximal roscado 762 para 5 la unión roscada a la porción de cuerno 722 como se tratará en más detalle más adelante. El instrumento quirúrgico 700 puede incluir adicionalmente una hoja de corte de tejido giratoria o de “máquina de afeitar” 730 que puede fabricarse de, por ejemplo, aluminio, titanio, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, aceros, cerámicas, etc. Un extremo distal 732 de la hoja de la máquina de afeitar 730 puede tener estriados rectangulares 734 formados sobre la misma o, en otras realizaciones, los estriados rectangulares pueden omitirse. En algunas realizaciones, un 10 extremo proximal 736 de la hoja de la máquina de afeitar 730 puede fabricarse para unión separable al árbol impulsor 712 del motor 710. En una realización, por ejemplo, un acoplamiento “de cuarto de giro” o tipo bayoneta 738 puede emplearse para acoplar el extremo proximal 736 de la hoja de la máquina de afeitar 730 a una porción de acoplamiento 713 correspondiente que está unida al árbol impulsor 712. Tales disposiciones de acoplamiento de bayoneta son conocidas y pueden facilitar el acoplamiento de la hoja de la máquina de afeitar 730 al árbol impulsor 15 712 engranando las porciones de acoplamiento 738, 713 y girando la hoja 730 mientras que el árbol impulsor 712 sigue estacionario. Otras formas de acoplar disposiciones podrían también emplearse satisfactoriamente sin apartarse del alcance de la presente invención. La hoja de la máquina de afeitar 730 puede tener adicionalmente una luz de aspiración 740 que se extiende a su través. Al menos un orificio de aspiración 742 puede proporcionarse en el extremo proximal 736 de la hoja de la máquina de afeitar 730 para permitir que la luz de aspiración 740 se 20 extienda a su través para descargar en la cámara de aspiración 703 cuando el extremo proximal 736 se acopla al árbol impulsor 712 como se ilustra en la FIG. 13.

En diversas realizaciones, el instrumento quirúrgico 700 puede incluir adicionalmente un ensamblaje de la funda externa 770 que puede unirse de forma fija a la carcasa 702. En una realización, por ejemplo, el extremo proximal 25 772 del ensamblaje de la funda externa 770 puede incluir una disposición de acoplamiento de cuarto de giro o tipo bayoneta que está configurada para la unión al extremo distal 701 de la carcasa 702. Sin embargo, otras disposiciones de acoplamiento conocidas pueden emplearse para acoplar de forma separable el ensamblaje de la funda externa 770 a la carcasa 702 sin apartarse del alcance de la presente invención. Como puede observarse más particularmente en la FIG. 14, el ensamblaje de la funda externa 770 puede tener una luz de hoja de la máquina de 30 afeitar 774 que se extiende a su través y que está dimensionada para recibir giratoriamente la hoja de la máquina de afeitar 730 en su interior. Diversas realizaciones pueden también emplear un cojinete 776 en el extremo proximal 772 del ensamblaje de la funda externa 770 para soportar giratoriamente la hoja de la máquina de afeitar 730 en su interior. Cojinete adicional y/o disposiciones de junta pueden emplearse para soportar giratoriamente la hoja de la máquina de afeitar 730 dentro del ensamblaje de la funda externa 770. El extremo distal 778 del ensamblaje de la 35 funda externa 770 puede también tener una abertura 780 en su interior para exponer el extremo distal 732 de la hoja de la máquina de afeitar 730. El extremo distal 778 del ensamblaje de la funda externa 770 puede también formar una superficie de tabla de cortar 782 sobre la que el extremo distal 732 de la hoja de la máquina de afeitar 730 puede oscilar. El ensamblaje de la funda externa 770 puede tener adicionalmente una luz de hoja ultrasónica 790 para recibir la hoja ultrasónica 760 en su interior. La luz de hoja ultrasónica 790 puede ser sustancialmente paralela 40 a la luz de la hoja de la máquina de afeitar 774. Uno o más miembros de junta (no mostrados) del tipo y construcción descrito en las solicitudes de patente pendientes anteriormente mencionadas u otras pueden emplearse para soportar la hoja ultrasónica 760 dentro de la luz de hoja ultrasónica 790 mientras que se consigue una junta sustancialmente impermeable al fluido entre la hoja 760 y la luz 790.

45

El ensamblaje del instrumento 700 se explicará ahora con referencia a las FIG. 16 y 17. Como puede apreciarse en la FIG. 16, por ejemplo, el extremo proximal 762 de la hoja ultrasónica 760 está unido al cuerno ultrasónico 722. En una realización, el extremo proximal 762 de la hoja ultrasónica 760 está roscado sobre el cuerno ultrasónico 722. En otras realizaciones más, sin embargo, la hoja ultrasónica 760 puede estar íntegramente formada con el cuerno ultrasónico 722. Después de acoplar la hoja ultrasónica 760 al cuerno ultrasónico 722, el ensamblaje de la funda 50 externa 770 con la hoja de la máquina de afeitar 730 soportado en su interior se orienta de forma que el extremo distal 764 de la hoja ultrasónica 760 se introduzca en la luz 790. El ensamblaje de la funda externa 770 se desliza entonces sobre la hoja ultrasónica 760 para engranar el extremo proximal 772 del ensamblaje de la funda externa 770 con el extremo distal 701 de la carcasa 702. El ensamblaje de la funda externa 770 puede entonces manipularse de una manera conocida para acoplar juntos la disposición de acoplamiento tipo bayoneta. En otras realizaciones, el 55 ensamblaje de la funda externa 770 puede fijarse permanentemente a la carcasa 702 con adhesivo, soldadura, etc. En todavía más disposiciones, el ensamblaje de la funda externa 770 puede unirse a la carcasa 702 con cierres separables tales como tornillos, pernos, etc.

En uso, los componentes del sistema de control 10 pueden emplearse para controlar el motor 710 de forma que se 60 provoque que el árbol impulsor 712 oscile de un lado a otro alrededor del eje A-A que también hace que la hoja de la máquina de afeitar 730 gire alrededor del eje A-A. La activación de la fuente de aspiración 711 puede hacer que la aspiración se aplique a la luz de aspiración 740 en la hoja de la máquina de afeitar 730 para extraer tejido en contacto con el extremo distal oscilante 732 de la hoja de la máquina de afeitar 730. Los trozos de tejido amputado pueden sacarse a través de la luz de aspiración 740 y por último lugar recogerse en el receptáculo de recogida 709. 65 Si se desea hemostasia, el cirujano puede activar el ensamblaje de transductor ultrasónico 720 para activar

ultrasónicamente la hoja ultrasónica 760. El extremo distal 764 de la hoja ultrasónica 760 que sobresale del ensamblaje de la funda externa 770 (FIG. 13) puede entonces presionarse contra el tejido que sangra para utilizar la energía ultrasónica para detener la hemorragia.

Las FIG. 18 y 19 ilustran otro instrumento quirúrgico 800 de la presente invención. El instrumento quirúrgico 800 5 puede incluir una carcasa 802 que puede estar fabricada en múltiples piezas a partir de, por ejemplo, plásticos tales como policarbonato, poliéterimida (GE Ultem®) o metales tales como aluminio, titanio o acero que se acoplan juntos por cierres tales como tornillos, pernos, distintivos de sujeción, o pueden retenerse juntos por adhesivo, soldadura, etc. Como puede apreciarse en la FIG. 18, la carcasa 802 puede definir una cámara de aspiración 803 que comunica con un puerto de aspiración 805. Un tubo flexible u otro conducto 807 adecuado puede acoplarse al puerto de 10 aspiración 805, además de a un receptáculo de recogida 809. El receptáculo de recogida 809 puede acoplarse a una fuente de aspiración 811 para aplicar aspiración a la cámara de aspiración 803 a través del tubo flexible 807 y el puerto de aspiración 805. Un motor 810 del tipo y construcción descrito anteriormente también puede estar soportado dentro de la carcasa 802. El motor 810 tiene un accionamiento de árbol motor 812 que se extiende en la cámara de aspiración 803. El accionamiento de árbol motor 812 puede estar soportado por un cojinete 814 en una 15 pared de la cámara de aspiración 803. También puede emplearse una junta 816 para lograr una junta sustancialmente impermeable al fluido entre el árbol impulsor 812 y la pared de la cámara de aspiración 803. El motor 810 puede comunicar con los diversos componentes del sistema de control 10 mediante los conductores 817, 818 en los diversos modos descritos anteriormente.

20

También está soportado en la carcasa 802 un ensamblaje de transductor ultrasónico 820 que tiene una porción de cuerno ultrasónico 822 unida al mismo o íntegramente formada con el mismo. El ensamblaje de transductor ultrasónico 820 puede comprender al menos uno y preferentemente una pila de, por ejemplo, cuatro a ocho elementos piezoeléctricos cerámicos 821 de circonato-titanato de plomo (PZT-8) con un punto nulo de movimiento localizado en algún punto a lo largo de la pila. En diversas realizaciones, la hoja ultrasónica 860 puede unirse al 25 extremo distal de la porción de cuerno 822 por, por ejemplo, una sujeción por tornillo. El instrumento quirúrgico 800 puede incluir adicionalmente una hoja de la máquina de afeitar hueca 830 que puede fabricarse de, por ejemplo, aluminio, titanio, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, aceros, cerámicas, etc. Un extremo distal 832 de la hoja de la máquina de afeitar 830 puede tener una abertura 834 en ella que forma dos bordes de corte de tejido afilados 835, 837 como se muestra en la FIG. 19. Un extremo proximal 836 de la hoja de la máquina de afeitar 830 30 puede tener un engranaje impulsado 838 que es retenido en ajuste que engrana con un engranaje impulsor 818 unido al árbol impulsor 812 del motor 810. La hoja de la máquina de afeitar 830 puede tener adicionalmente una luz de aspiración 840 que se extiende a su través. Al menos un orificio de aspiración 882 puede proporcionarse en el extremo proximal 836 de la hoja de la máquina de afeitar 830 para descargar en la cámara de aspiración 803 cuando el extremo proximal 836 se acopla al árbol impulsor 812 como se ilustra en la FIG. 18. 35

En diversas realizaciones, el instrumento quirúrgico 800 puede incluir adicionalmente una funda de la hoja de la máquina de afeitar 870 que puede unirse de forma fija a la carcasa 802. En una realización, el extremo proximal 872 de la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870 puede fabricarse de, por ejemplo, un material metálico tal como aluminio, titanio, aceros, aleaciones de titanio o aleaciones de aluminio e incluyen una disposición de acoplamiento 40 de cuarto de giro o tipo bayoneta que está configurada para la unión al extremo distal 801 de la carcasa 802. Sin embargo, pueden emplearse otras disposiciones de acoplamiento conocidas para acoplar de forma separable la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870 a la carcasa 802 sin apartarse del alcance de la presente invención. Como puede observarse más particularmente en la FIG. 18, la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870 puede tener una luz de hoja de la máquina de afeitar 874 que se extiende a su través que está dimensionada para recibir 45 giratoriamente la hoja de la máquina de afeitar 830 en su interior. Diversas realizaciones pueden también emplear un cojinete (no mostrado) en el extremo proximal de la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870 para soportar giratoriamente la hoja de la máquina de afeitar 830 dentro de la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870. Cojinete adicional y/o disposiciones de junta pueden emplearse para soportar giratoriamente la hoja de la máquina de afeitar 830 dentro de la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870. El extremo distal 878 de la funda de la hoja 50 de la máquina de afeitar 870 puede para un extremo cerrado sustancialmente romo que tiene una abertura 880 en él para exponer el extremo distal 832 de la hoja de la máquina de afeitar 830.

También en esta realización, una funda de hoja ultrasónica 890 puede unirse a la carcasa 802. En diversas realizaciones, por ejemplo, la funda de hoja ultrasónica 890 puede fabricarse de un material de polímero tal como 55 poliéterimida, polímeros de cristal líquido, policarbonato, nailon o material cerámico y unirse a la carcasa 802 por roscas de tornillo, unión, encajado a presión, engarzado, etc. La funda de hoja ultrasónica 890 puede tener adicionalmente una luz de hoja ultrasónica 892 que se extiende a su través para recibir la hoja ultrasónica 860 en ella. Uno o más miembros de junta (no mostrados) del tipo y construcción descrito en las solicitudes de patente pendientes anteriormente mencionadas u otras pueden emplearse para soportar la hoja ultrasónica 860 dentro de la 60 luz 892 mientras que se consigue una junta sustancialmente impermeable al fluido entre la hoja 860 y la luz 892. La funda de hoja ultrasónica 890 puede tener adicionalmente una abertura 896 en un extremo distal 894 para exponer un extremo distal 864 de la hoja ultrasónica 860.

En uso, los componentes del sistema de control 10 pueden usarse para controlar el motor 810 de forma que el árbol 65 impulsor 812 gire alrededor del eje A-A que también hace que la hoja de la máquina de afeitar 830 gire alrededor del

eje A-A. La activación de la fuente de aspiración 811 hará que la aspiración se aplique a la luz de aspiración 840 en la hoja de la máquina de afeitar 830 para extraer tejido a través de la abertura 880 en el extremo distal 878 de la funda de la hoja de la máquina de afeitar 870 y en la abertura 834 en la hoja de la máquina de afeitar 830. Los trozos de tejido amputado pueden extraerse a través de la luz de aspiración 840 y por último lugar recogerse en el receptáculo de recogida 809. Si se desea hemostasia, el cirujano puede activar el ensamblaje de transductor 5 ultrasónico 820 para accionar ultrasónicamente la hoja ultrasónica 860. El extremo distal 864 que sobresale del ensamblaje de funda ultrasónica 890 (FIG. 19) puede entonces presionarse contra el tejido que sangra para utilizar la energía ultrasónica para detener la hemorragia.

Los dispositivos desvelados en el presente documento pueden diseñarse para ser desechados después de un único 10 uso, o pueden diseñarse para usarse múltiples veces. En cualquier caso, sin embargo, el dispositivo puede reacondicionarse para ser reutilizado después de al menos un uso. El reacondicionamiento puede incluir cualquier combinación de las etapas de desensamblaje del dispositivo, seguido de limpieza o colocación de piezas particulares, y posterior reensamblaje. En particular, el dispositivo puede desensamblarse, y cualquier número de piezas particulares o partes del dispositivo pueden sustituirse selectivamente o quitarse en cualquier combinación. 15 Tras la limpieza y/o sustitución de partes particulares, el dispositivo puede reensamblarse para uso posterior tanto en una instalación de reacondicionamiento como por un equipo quirúrgico inmediatamente antes de un procedimiento quirúrgico. Aquellos expertos en la materia apreciarán que el reacondicionamiento de un dispositivo puede utilizar una variedad de técnicas para el desensamblaje, limpieza/sustitución y reensamblaje. El uso de tales técnicas, y el dispositivo reacondicionado resultante, están todos dentro del alcance de la presente solicitud. 20

Preferentemente, las diversas realizaciones descritas en el presente documento se procesarán antes de la cirugía. Primero, un instrumento nuevo o usado se obtiene y si fuera necesario se limpia. El instrumento puede entonces esterilizarse. En una técnica de esterilización, el instrumento se coloca en un recipiente cerrado y sellado, tal como un plástico o bolsa de TYVEK. El recipiente e instrumento se colocan entonces en un campo de radiación que puede 25 penetrar el recipiente, tal como radiación gamma, rayos x o electrones de alta energía. La radiación mata las bacterias sobre el instrumento y en el recipiente. El instrumento esterilizado puede entonces almacenarse en el recipiente estéril. El recipiente sellado mantiene el instrumento estéril hasta que se abre en la instalación médica. La esterilización también puede hacerse por cualquier número de formas conocidas para aquellos expertos en la materia que incluyen radiación beta o gamma, óxido de etileno y/o vapor. 30

En diversas realizaciones, un instrumento quirúrgico ultrasónico puede suministrarse a un cirujano con una guía de onda y/o el efector final ya operativamente acoplado con un transductor del instrumento quirúrgico. En al menos una realización tal, el cirujano, u otro profesional clínico, puede sacar el instrumento quirúrgico ultrasónico de un envase esterilizado, conectar el instrumento ultrasónico en un generador, como se explica resumidamente anteriormente, y 35 usar el instrumento ultrasónico durante un procedimiento quirúrgico. Un sistema tal puede obviar la necesidad de que un cirujano, u otro profesional clínico, ensamble una guía de onda y/o efector final al instrumento quirúrgico ultrasónico. Después de usarse el instrumento quirúrgico ultrasónico, el cirujano, u otro profesional clínico, puede colocar el instrumento ultrasónico en un envase sellable, en el que el envase puede transportarse a una instalación de esterilización. En la instalación de esterilización, el instrumento ultrasónico puede desinfectarse, en la que 40 cualquier parte gastada puede desecharse y sustituirse mientras que cualquier parte reutilizable puede esterilizarse y usarse una vez más. A partir de aquí, el instrumento ultrasónico puede reensamblarse, probarse, envasarse en un envase estéril y/o esterilizarse después de colocarse en un envase. Una vez esterilizado, el instrumento quirúrgico ultrasónico reprocesado puede usarse una vez más.

45

Aunque se han descrito diversas realizaciones en el presente documento, pueden implementarse muchas modificaciones y variaciones a aquellas realizaciones. Por ejemplo, pueden emplearse diferentes tipos de efectores finales. Por tanto, si se desvelan materiales para ciertos componentes, pueden usarse otros materiales. La anterior descripción y las siguientes reivindicaciones pretenden cubrir toda aquella modificación y variaciones.

50

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un instrumento quirúrgico ultrasónico (500) que comprende:

   una carcasa (502); 5

   un motor (540);

   una hoja cortante (220) acoplada a dicho motor (540) y soportada para el desplazamiento rotacional selectivo con respecto a dicha carcasa (502);

   al menos un transductor ultrasónico (515) soportado por dicha carcasa (502); y

   una hoja ultrasónica (200) que sobresale de dicho al menos un transductor ultrasónico (515) y caracterizado 10 por; extenderse coaxialmente dicha hoja ultrasónica a través de una luz en dicha hoja cortante (220) para que sobresalga a través de un extremo distal de la misma.
2. 2. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 1 que comprende además una funda externa (230) acoplada a dicha carcasa (502) y que soporta giratoriamente dicha hoja cortante (220) en ella, teniendo dicha funda 15 externa (230) un extremo distal cerrado (232) con una abertura (234) en él para exponer una porción de corte de tejido distal de dicha hoja cortante (220) y en el que dicho extremo distal de dicha hoja ultrasónica (200) sobresale a través de otra abertura (236) en dicho extremo distal cerrado (232) de dicha funda externa (230).
3. 3. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 2, en el que al menos una porción de dicho extremo distal 20 (208) de dicha hoja ultrasónica (200) que sobresale por dicha otra abertura en dicha funda externa es redonda.
4. 4. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 1, en el que dicha hoja ultrasónica (200) se extiende a través de un paso hueco en dicho motor (540).

   25
5. 5. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 1, en el que dicho al menos un transductor ultrasónico (515) está móvilmente soportado dentro de dicha carcasa.
6. 6. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 5 que comprende además un miembro de accionamiento (536) acoplado a dicha carcasa (502) y que interacciona con dicho al menos un transductor ultrasónico (515) para 30 facilitar el movimiento axial total selectivo de dicho al menos un transductor ultrasónico (515) con respecto a dicha carcasa (502).
7. 7. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 1, en el que dicho al menos un transductor ultrasónico (515) se aloja dentro de una carcasa de transductor (526) acoplado a dicho motor (515). 35
8. 8. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 7, en el que dicha carcasa de transductor ultrasónico (526) está unida a dicho motor (540) por una disposición de acoplamiento magnético.
9. 9. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 1, en el que dicha hoja cortante (220) tiene una pluralidad 40 de bordes cortantes (223) formados sobre ella.
10. 10. Un instrumento quirúrgico ultrasónico (600) que comprende:

    una carcasa (602); 45

    al menos un transductor ultrasónico (622) soportado dentro de dicha carcasa (602);

    una hoja sustancialmente hueca (630);

    una hoja cortante (650) que se extiende a través de dicha hoja sustancialmente hueca (630) y que tiene un extremo distal de corte de tejido que sobresale hacia afuera de un extremo distal de dicha hoja sustancialmente hueca (630); y 50

    un motor acoplado a dicha hoja cortante (650) para girar dicha hoja cortante (650) dentro de dicha hoja sustancialmente hueca (630); y

    caracterizado por; ser dicha hoja hueca una hoja ultrasónica y que está acoplada a al menos un transductor ultrasónico. 55
11. 11. El instrumento ultrasónico de la reivindicación 10 que comprende además una cámara de aspiración (670) dentro de dicha carcasa (602), comunicando dicha cámara de aspiración con dicha fuente de aspiración y dicha luz de aspiración (657) en dicha hoja cortante (650).

    60
12. 12. Un instrumento quirúrgico ultrasónico (700) que comprende:

    una carcasa (702);

    un motor (710) soportado por dicha carcasa (702);

    una hoja cortante (730) acoplada a dicho motor (710) y soportada para el desplazamiento rotacional selectivo 65 con respecto a dicha carcasa (702);

    al menos un transductor ultrasónico (725) soportado por dicha carcasa (702); y caracterizado por;

    sobresalir una hoja ultrasónica (760) de dicho al menos un transductor ultrasónico (702), siendo dicha hoja ultrasónica (760) sustancialmente paralela a dicha hoja cortante (730).
13. 13. El instrumento ultrasónico de la reivindicación 10 o la reivindicación 12, en el que dicha hoja cortante (650, 630) 5 tiene una luz de aspiración (657, 740) en ella que comunica con una fuente de aspiración.
14. 14. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 13, cuando es dependiente de la reivindicación 10, que comprende además una funda externa (680) acoplada a dicha carcasa (602) de forma que dicha hoja ultrasónica (630) se extiende a su través y al menos una porción de dicho extremo distal (634) de dicha hoja ultrasónica (630) se 10 extiende distalmente fuera de dicha funda externa (680).
15. 15. El instrumento quirúrgico ultrasónico de la reivindicación 14, en el que la funda externa (680) está conectada a dicha hoja ultrasónica (630) por un material acústicamente aislante o dicha funda externa (680) está en contacto directo con dicha hoja ultrasónica (630). 15