ES2592320T3 - Sistemas para la eliminación de biopelículas, incluyendo un endoscopio de eliminación de biopelículas para su utilización con los mismos - Google Patents
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Abstract
Un sistema para la eliminación de biopelículas bacterianas de un sitio de destino de un paciente humano, comprendiendo el sistema: un endoscopio de eliminación de biopelículas (22) que incluye: un mango (40); una porción de inserción (44) adaptada para su inserción corporal, formando la porción de inserción: un canal de formación de imágenes (100) formado en un extremo de trabajo de la porción de inserción y que termina en una ventana de visualización (82) que facilita la formación de imágenes del sitio de destino y un canal de irrigación (104) que termina en una boquilla (86) en el que el endoscopio está configurado de tal manera que el fluido a presión suministrado a través del canal de irrigación se dirige por la boquilla fuera de la ventana de visualización para incidir en una capa de biopelícula bacteriana en el destino caracterizado porque el endoscopio incluye además un controlador sostenido por el mango; la boquilla (86) sobresale distalmente más allá de la ventana de visualización y se acopla con el controlador para hacer girar la boquilla en relación con el extremo de trabajo alrededor de un eje de la boquilla; la boquilla incluye un cuerpo de boquilla que tiene una abertura de corte en V; y la boquilla efectúa un patrón de pulverización en abanico que produce la rotura mecánica en una línea de tejido en un sitio de destino.
Description
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similar conectado electrónicamente al controlador 32, con el interruptor de pie 180 accionado por un usuario (no mostrado) para controlar el funcionamiento del endoscopio 22, la fuente de fluido 28 y/o la fuente de vacío 30. En otras realizaciones, el interruptor de pie 180 puede conectarse directamente a la fuente de vacío 30 para controlar el funcionamiento de la misma.
El sistema 20 se puede emplear para realizar una diversidad de procedimientos en diversos lugares anatómicos del paciente. A modo de un ejemplo, la FIGURA 4 ilustra las estructuras corporales internas 300 del paciente, incluyendo cavidades de los senos tales como los senos maxilares, 310a, 310b y los senos frontales 312a, 312b, a los que se accede a través de las fosas nasales 314a, 314b. Debe tenerse en cuenta que las características externas del paciente, incluyendo las fosas nasales 314a, 314b, se muestran en líneas discontinuas. Para algunos procedimientos en los que el sistema 20 es útil (por ejemplo, un paciente que sufre de la rinosinusitis crónica), un primer sitio de destino 316 se puede designar en asociación con una superficie del seno maxilar 310a para la descripción de una metodología quirúrgica para eliminar sustancialmente una capa de biopelícula (no mostrada). Debe entenderse, sin embargo, que principios similares se aplican a través de realizaciones, incluyendo una diversidad de sitios de destino asociados con una diversidad de estructuras corporales internas, tales las como cavidades de los senos (por ejemplo, el maxilar, esfenoidal frontal, etc.), las cavidades del oído (el oído medio y otros), etc. Con esto en mente, en algunas realizaciones, el primer sitio de destino es el epitelio ciliado del seno maxilar 310a que tiene una capa asociada de bacterias y biopelícula asociada (no mostradas). En otras realizaciones, el sitio de destino 316 es una estructura artificial (no mostrada), tal como una envuelta sinusal o una prótesis endovascular cubierta con una capa de biopelícula bacteriana, por ejemplo.
Con referencia combinada a las FIGURAS 1 y 4, el uso del sistema 20 en la eliminación de biopelículas bacterianas del sitio de destino 316 incluye la conexión del endoscopio de eliminación de biopelículas 22 a la fuente de luz 24 y el dispositivo de formación de imágenes 26 como se conoce convencionalmente. La fuente de fluido 28 y la fuente de vacío 30 están conectados de manera similar al endoscopio 22 como se ha descrito anteriormente. Una barrera estéril 320 (ilustrada esquemáticamente en la FIGURA 1), tal como láminas u otras utilizados comúnmente en procedimientos quirúrgicos y/o endoscópicos, se coloca alrededor del endoscopio 22 y el paciente en algunas realizaciones para ayudar a mantener un entorno de funcionamiento estéril.
La porción de inserción 44 se inserta a continuación en el paciente y se dirige hacia el sitio de destino 316. En este sentido, el dispositivo de formación de imágenes 26 (junto con la fuente de luz 24) se emplea en la colocación adecuada de la porción de inserción 44 en relación con el sitio de destino 316. En esta misma línea, una cirugía de senos endoscópica funcional (FESS) también se puede realizar antes de, o simultáneamente con, el suministro de la porción de inserción 44.
Como se indicó anteriormente, aunque se describen algunas realizaciones de actuación sobre un sitio de destino para eliminar una capa de biopelícula con referencia al seno maxilar 310a y el sitio de destino 316, se entenderá que la eliminación de biopelículas en otras cavidades y/o sitios de destino, incluyendo cavidades de los senos o cavidades del oído medio (no mostradas), puede realizarse de una manera sustancialmente similar. Con esto en mente, el endoscopio de eliminación de biopelículas 22 se hace funcionar inicialmente para captar la imagen del sitio de destino 316 (u otra estructura corporal interna) antes de, durante y/o después del funcionamiento del sistema 20 en la realización de un procedimiento de eliminación de biopelículas.
Como se muestra en la FIGURA 4, la porción de inserción 44 del endoscopio 22 se inserta en el seno maxilar 310a a través de la fosa nasal 314a, con la punta 64/extremo de trabajo 66 dirigido hacia o próximo al sitio de destino 316. En este sentido, el dispositivo de formación de imágenes 26 y el endoscopio 22 se hacen funcionar para adquirir imágenes antes de, durante, o después de la inserción de la porción de inserción 44 con el fin de ayudar al médico en guiar y/o "apuntar" el extremo de trabajo 66 (y por lo tanto la boquilla 86) hacia el sitio de destino 316.
A continuación el usuario curva o articula el segmento distal 62 selectivamente (a través del conjunto de control 70) para "apuntar" el extremo de trabajo 66/boquilla 86 hacia una dirección deseada con respecto al sitio de destino 316 y/o para facilitar la dirección de la porción de inserción 44 en el seno maxilar 310a. A medida que la punta 64 se acerca al sitio de destino 316, el segmento distal 62 se articula más para hacer frente a un ángulo de ataque definido por el extremo de trabajo 66 y , en particular, la boquilla 86, con respecto al sitio de destino 316. En este sentido, el médico puede evaluar si el extremo de trabajo 66/boquilla 86 se "apunta" rápidamente o de lo contrario se dispone en relación con el sitio de destino 316 a través del funcionamiento del endoscopio 22/dispositivo de formación de imágenes 26. En algunas realizaciones, el profesional puede identificar el sitio de destino 316 mediante la observación de la presencia/posición de la capa de biopelícula, por ejemplo mediante la evaluación de las imágenes visualizadas en el dispositivo de formación de imágenes 26.
Una vez colocado como se desee, el médico luego solicita el suministro de un flujo a presión de irrigación al sitio de destino 316 para efectuar la eliminación o erradicación de una cantidad sustancial de la biopelícula bacteriana de sitio de destino 316 mediante la interfaz con el conjunto de gatillo 46. En respuesta a esta interfaz o accionamiento, se envía una señal al controlador 32 que a su vez solicita la activación de la fuente de fluido 28 para proporcionar el flujo de irrigante a través del canal de fluido 104 (FIGURA 3B) y por lo tanto la boquilla 86. Se contempla que el flujo de irrigante se dirigirá a través de la boquilla 86 en una diversidad de magnitudes de flujo de acuerdo con diversas realizaciones, incluyendo una magnitud de flujo entre aproximadamente 2 ml/s yaproximadamente 12 ml/s. En
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algunas realizaciones, el sistema 20 está adaptado para provocar un flujo de pulsos a través de la boquilla 86 y en otros un flujo sustancialmente continuo y en aún otros, un patrón de flujo distinto del flujo por pulsos o sustancialmente continuo.
El flujo o irrigante dispensado desde la boquilla 86 incide directamente en, o de otra forma directamente impacta con, el sitio de destino 316 para agitar y eliminar mecánicamente una porción sustancial, o sustancialmente la totalidad, de la biopelícula. En otras palabras, la boquilla 86 puede dirigirse directamente hacia el sitio de destino 316 como se ha descrito anteriormente cuando se accede de manera suficiente mediante la porción de inserción 44, de manera que se cumple una acción de "lavado" mecánico. Cabe señalar que se selecciona la presión y/o el caudal de flujo del irrigante para promover la eliminación mecánica de la biopelícula sin dañar de forma sustancial el tejido subyacente, tal como una capa epiteliar ciliada. Por ejemplo, puede seleccionarse una presión de menos de aproximadamente 50 psi (344,7 kPa), aunque otras presiones también son aceptables.
Con un flujo continuo del irrigante a presión desde la boquilla 86, el médico gira periódicamente y/o de forma continua la boquilla 86 como se describió anteriormente. Con este enfoque, la boquilla 86 efectúa un patrón de pulverización en abanico de barrido a través del sitio de destino 316. En particular, con este modelo de pulverización de barrido, la capacidad de localizar con precisión el extremo de trabajo 66/boquilla 86 en relación con el sitio de destino 316 es de menor preocupación en cuanto que puede actuarse sobre una superficie relativamente grande mediante el irrigante presurizado suministrado desde la boquilla 86 . Alternativamente, sin embargo, la boquilla 86 puede asumir una amplia diversidad de otras configuraciones y/o no es necesario disponer de la capacidad de girar la boquilla 86 en relación con el extremo de trabajo 66.
En algunas realizaciones, la aspiración de biopelícula bacteriana, bacterias, mucosa, secreciones, tejido muerto, u otra materia no deseada eliminadas se logra utilizando la entrada de aspiración 88 (FIGURA 3A), por ejemplo durante y/o después de dispensar el irrigante contra el sitio de destino 316. El endoscopio de eliminación de biopelículas 22 se hace funcionar para activar selectivamente o de forma continua la fuente de vacío 30 en respuesta al usuario accionando el conjunto de gatillo 46 y/o el interruptor de pie 180, por ejemplo simultáneamente con la irrigación y/o con algo de diferencial de tiempo (por ejemplo, antes o después de la irrigación). La materia no deseada se elimina de la zona de destino 316 y puede dirigirse al recipiente de recogida biológica 150 asociado de otro modo con la fuente de vacío 30.
Los sistemas y procedimientos descritos anteriormente son muy útiles en el tratamiento quirúrgico de diversas enfermedades asociadas con múltiples ubicaciones anatómicas y diferentes o sitios de destino diferentes. Por ejemplo, además de los senos y los sitios de destino del oído interno, los sistemas y procedimientos de la presente divulgación se pueden utilizar para el tratamiento de sitio(s) de destino en los pulmones del paciente (por ejemplo, fibrosis quística y el epitelio respiratorio de los pulmones), urológicos y/o ginecológicos (por ejemplo, infecciones del tracto urinario), etc.
El sistema y los procedimientos de la presente divulgación proporcionan una mejora importante con respecto a los dispositivos y técnicas anteriores utilizados para el tratamiento de diversas enfermedades, tales como rinosinusitis crónica. Efectuando la erradicación de la biopelícula usando un fluido enfocado, a presión, se proporciona un tratamiento más completo para el paciente sobre una base mínimamente invasiva. Además, con los senos y otras aplicaciones, se restauran las vía(s) de drenaje, se proporciona una ventilación de la zona de tratamiento (minimizando así las oportunidades para el nuevo crecimiento de la biopelícula) y se pueden proporcionar otros tratamientos de cirugía sinusal funcional y endoscópica (por ejemplo, la aplicación tópica de medicamentos , irrigación, etc.).
En vista de lo anterior, se describe un procedimiento para la erradicación de biopelícula bacteriana de un sitio de destino dentro de una cavidad corporal interna utilizando el endoscopio de eliminación de biopelículas 22 de acuerdo con algunas realizaciones. En este sentido, mientras que el endoscopio 22 se ha descrito como que tiene el segmento distal flexible 62, en otras realizaciones, puede disponerse de una construcción más rígida.
Por ejemplo, las FIGURAS 5A y 5B ilustran esquemáticamente otr realización de endoscopio de eliminación de biopelículas 400 útil con el sistema 20 (FIGURA 1) descrito anteriormente. El endoscopio 400 es sustancialmente similar al endoscopio de eliminación de biopelículas 22 (FIGURA 1) con componentes correspondientes que incluyen un mango 402 y una porción de inserción 404. Otros componentes (por ejemplo, el conjunto de formación de imágenes) no se muestran en la figura. 5. En cualquier caso, la porción de inserción 404 es relativamente rígida y se compone de primero, segundo y tercer tubos 406-410. Los tubos 406-410 están fijados de forma permanente entre sí y definen colectivamente la porción de inserción 404 para tener una o más curvas 412. Una construcción rígida de la porción de inserción 404 es tal que la(s) curva(s) 412 se mantenga(n) de forma independiente y no cambie(n) durante el uso normal del endoscopio 400. Por lo tanto, un grado y la ubicación de la(s) curva(s) 412 está predefinido para el uso del endoscopio de eliminación de biopelículas 400 en la realización de un procedimiento particular.
Con lo anterior en mente, el primer tubo 406 define el (los) canal(es) de formación de imágenes e iluminación 414 (con referencia colectiva) dentro de los que se mantienen los componentes ópticos necesarios (no mostrados) para la realización de formación de imágenes endoscópicas de un sitio de destino tal como se ha descrito anteriormente.
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Así, por ejemplo, el primer tubo 406 puede terminar en una ventana de visualización (no mostrada) y un puerto de iluminación (no mostrado) en un extremo de trabajo distal 416 de la porción de inserción 404.
El segundo tubo 408 se fija al primer tubo 406 y forma un canal de fluido 418 adaptado para el suministro de irrigante. A este respecto, la porción de inserción 404 incluye además una boquilla (no mostrada) similar a la boquilla 86 (FIGURA 3A) descrita anteriormente que además de eso está de forma fluida conectada al segundo tubo 408 y sobresale distalmente desde el extremo de trabajo 416. Un extremo opuesto del segundo tubo 408 está de forma fluida conectado y/o forma un puerto de irrigación 420 adaptado para la conexión de fluido a la fuente de fluido 28 (FIGURA 1).
El tercer tubo 410 se fija de manera similar al primer tubo 406 y forma un canal de aspiración 422 adaptado para establecer una conexión de fluido entre una entrada de aspiración 422 formada en el extremo de trabajo 416 y la fuente de vacío 30 (FIGURA 1). En este sentido, el tercer tubo 410 puede conectarse a y/o formar un puerto de aspiración 424 que además de eso está disponible para la conexión de fluido a la fuente de vacío 30.
El endoscopio de eliminación de biopelículas 400 se puede utilizar en conjunción con el sistema de eliminación de biopelículas 20 (FIGURA 1) como se ha descrito anteriormente. En este sentido, la boquilla (no mostrada) puede montarse de forma giratoria en relación con el extremo de trabajo 416 de la porción de inserción 404, o se puede fijar de forma rígida. Independientemente, la colocación deseada del extremo de trabajo 416 y en particular la boquilla con relación al sitio de destino puede ser confirmada visualmente por el médico a través de las capacidades de formación de imágenes del endoscopio 400. Una vez que se coloca de la forma deseada, el fluido a presión suministrado desde la boquilla se emplea para efectuar la eliminación de biopelículas seguido de y/o simultáneamente con, la aspiración de material eliminado.
Las FIGURAS 6A-6C ilustran otra realización de endoscopio de eliminación de biopelícula 500 útil con el sistema 20 (FIGURA 1). Como con las realizaciones anteriores, el endoscopio 500 incluye un mango 502 y una porción de inserción 504. La porción de inserción 504 se compone de primero, segundo y tercer tubos 506-510, cada uno de ellos formado de un material maleable pero al mismo tiempo rígido (por ejemplo, tubos metálicos de pared delgada). Con esta construcción, la porción de inserción 504 puede ser manipulada por un profesional para asumir una diversidad de curvas deseadas en posiciones deseadas, como se muestra, por ejemplo, mediante la comparación de las figuras. 6A y 6B, con la porción de inserción 504 manteniendo independientemente la(s) curva(s) así formada(s) durante el uso. De forma similar al endoscopio de eliminación de biopelículas 400 de la FIGURA 5, el primer tubo 506 forma un(os) canal(es) 514, adaptado(s) para mantener diversos componentes ópticos necesarios para efectuar una formación de imágenes endoscópicas de un sitio de destino. En este sentido, la porción de inserción 504 puede incluir componentes ópticos necesarios en un extremo de trabajo 516 de la misma y estar ópticamente conectada al primer tubo 506 incluyendo, por ejemplo, la ventana de visualización (no mostrada) y un puerto de iluminación (no mostrado).
El segundo tubo 508 forma un canal de fluido 518 adaptado para suministrar irrigante a una boquilla (no mostrada) conectada de forma fluida al mismo y que sobresale del extremo de trabajo 516. El tercer tubo 510 forma un canal de aspiración 520 adaptado para aspirar fluido y otra materia desde el extremo de trabajo 516, por ejemplo a través de una entrada de aspiración 522. Independientemente, los tubos 506-510 están fijados de forma permanente uno respecto al otro.
Durante el uso, el endoscopio de eliminación de biopelículas 500 funciona en conexión con el sistema 20 de una manera muy similar a la descrita anteriormente. Sin embargo, con la realización de las FIGURAS 6A-6C, antes de su uso, un médico curva la porción de inserción 504 hasta tener una forma deseada en consonancia con el procedimiento a realizar. A continuación se suministra el extremo de trabajo 516 en el sitio de destino, de acuerdo con la referencia a las imágenes adquiridas por vía endoscópica.
Aunque los endoscopios 20 (FIGURA 1), 400 (FIGURAS 5A y 5B) y 500 han sido descritos como tales, incluyendo los canales de irrigación y aspiración, en otras realizaciones, uno de los canales se puede retirar del endoscopio y proporcionarse como parte de un dispositivo independiente. Así, por ejemplo, en otras realizaciones, el endoscopio de eliminación de biopelículas de acuerdo con los principios de la presente divulgación incluye componentes/canales necesarios para la realización de formación de imágenes del endoscopio (por ejemplo, una ventana de visualización/canal de formación de imágenes y un canal de iluminación/puerto de iluminación, aunque en otras realizaciones, la iluminación puede ser proporcionada por un instrumento independiente del endoscopio de eliminación de biopelícula), junto con un canal adicional que además está permanentemente fijado con respecto al (a los) canal(es) de formación de imágenes a través de los que se realiza la aspiración o el suministro de fluido.
Aunque la presente divulgación se ha descrito con referencia a las realizaciones preferidas, los trabajadores expertos en la técnica reconocerán que se pueden realizar cambios en la forma y el detalle sin apartarse del alcance de la presente divulgación.
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