11 knúmero de publicación: kint. Cl. 7 : A61B 1/00. k 73 Titular/es: Telea Electronic Engineering S.R.L.

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : A61B 1/00 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Generador electroquirúrgico de radiofrecuencia con control de corriente. 73 Titular/es: Telea Electronic Engineering S.R.L. Via Ludovico Lazzaro Zamenhof, 0 3 Vicenza, IT 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Pozzato, Gianantonio 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: Agente: Fortea Laguna, Juan José ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 1 ES T3 2 DESCRIPCION Generador electroquirúrgico de radiofrecuencia con control de corriente. La presente invención hace referencia a un bisturí para radiocirugía que funciona con corrientes de alta frecuencia de 4 MHz aproximadamente. Se sabe que un bisturí para radiocirugía se define como un instrumento utilizado en cirugía para cortar tejidos, que consta de un generador de corriente de alta frecuencia con una intensidad igual a varios cientos de miliamperios dotado de dos electrodos, uno de ellos llamado placa y el otro, llamado pieza manual, está activo y tiene la forma de una aguja, una pequeña esfera o una cuchilla sesgada. El paciente sobre el que debe utilizarse el bisturí para radiocirugía descansa su cuerpo sobre la placa, mientras que el bisturí para radiocirugía se utiliza para la operación. El corte de los tejidos es proporcional a la intensidad de la corriente que pasa entre los electrodos y, comparado con el bisturí tradicional de hoja de corte de acero, este instrumento ofrece la ventaja de una hemostasia casi completa debido a la acción coagulante ejercida sobre los pequeños vasos de los tejidos y a una limitada destrucción celular. También se sabe que la cantidad de tejidos necrolizados generados durante el corte depende de la frecuencia de la corriente del generador y tiende a disminuir a medida que esta frecuencia aumenta, fijándose la citada frecuencia generalmente en unos centenares de Hz. Aumentar más la mencionada frecuencia hace que sea necesario utilizar componentes electrónicos particulares, tal como tubos de vacío, hace que la frecuencia generada sea inestable y necesita voltajes elevados para garantizar una corriente de corte constante. Además,elusodetubosdevacío para generar frecuencias elevadas puede impedir el necesario aislamiento del circuito por el que pasa la corriente de corte respecto al entorno, lo que no garantiza suficiente seguridad. La patente USA da a conocer un cortador/coagulador bipolar en cuyo fórceps se encuentra una forma de onda con una frecuencia de 1 MHz cuando el dispositivo funciona como bisturí. La frecuencia de forma de onda oscila entre los límites de 1 MHz más o menos un 4 % cuando el dispositivo funciona como coagulador. El objetivo de la presente invención es la implementación de un bisturí para radiocirugía que funcione, preferentemente, con una frecuencia de 4 MHz, de tal manera que no se produzca ningún efecto necrótico en las células adyacentes al corte según el procedimiento de operación descrito a continuación. Otro fin de la presente invención es la implementación de un bisturí para radiocirugía con componentes sólidos estándar, que posibilitan el uso de voltajes limitados para el funcionamiento del dispositivo y garantizan frecuencias elevadas y estables y la posibilidad de utilizarse para cualquier tipo de operación, dado que la energía que se obtiene es independiente de la impedancia de la carga. El bisturí para radiocirugía objeto de la presente invención también debería asegurar elevados niveles de seguridad y un corte sin efectos necróticos en las células adyacentes, de tal manera que posibiliten el uso del equipo también en tejidos extremadamente delicados (por ejemplo, el cerebro) y la utilización de la anestesia local en lugar de la anestesia general, lo que presenta ventajas obvias para la recuperación del paciente. Todos los fines mencionados anteriormente y otros que quedarán más claros más adelante se han conseguido mediante la implementación de un bisturí para radiocirugía de elevada frecuencia, cuyas características principales son las de la reivindicación 1. Como ventaja, según la presente invención, se utiliza una frecuencia de 4 MHz en la pieza manual, con una corriente sustancialmente constante independientemente de la variación de la carga, lo que garantiza un corte sin necrosis; en realidad, al proporcionar adecuadamente la energía, se consigue la evaporación instantánea de los líquidos intracelulares y, de este modo, se extrae el calor de la zona de corte y se evita la difusión del citado calor a las células adyacentes, con lo que quedan protegidas a cualquier daño. Se ha observado que 4 MHz es la frecuencia óptima, de hecho, un aumento superior de la frecuencia sería perjudicial, dado que una excesiva reducción del tiempo de evaporación requeriría unaumentodelaenergía que produciría efectos dañinos no deseados sobre las capas de células adyacentes. Por lo tanto, debe concluirse que la frecuencia de 4 MHz representa el valor de operación óptimo para un bisturí para radiocirugía que no produce ningún efecto necrótico. Esto subraya además la importancia de la estabilidad de la frecuencia de operación a lo largo del tiempo, independientemente de las variaciones en la energía suministrada y de la carga de la impedancia que constituyen, en cuanto se refiere al generador de corriente, los tejidos que deben cortarse y que puede variar, según el tipo de operación, entre varias docenas de ohm y un Kohm. Según la aplicación que propone la presente invención, este resultado se consigue, tal como se ha explicado, mediante el uso -para el oscilador de frecuencia elevada- de un MOSFET ( transistor de efecto de campo de material semiconductor de óxido metálico ) estándar accionado mediante cuarzo ajustado mediante un dispositivo de control de corriente. El uso de componentes sólidos para obtener corrientes de frecuencia elevada presenta ventajas considerables respecto al uso de tubos de vacío debido a la mayor fiabilidad de los primeros, a los voltajes inferiores que requiere su funcionamiento y a su gran estabilidad. Sin embargo, existe la dificultad que representa el hecho de que el MOSFET que funciona con elevadas frecuencias (MOSFET de radiofrecuencia) rara vez puede resistir voltajes que superen los 0 V, que son absolutamente inadecuados para la aplicación en cuestión; por otra parte, la frecuencia de operación de los MOSFET que pueden soportar los V que se necesitan para el generador de un bisturí para radiocirugía normalmente no superan 1 MHz. La solución que propone el uso del circuito objeto de la presente invención posibilita el uso de MOSFET estándar para obtener un oscilador de

3 3 ES T3 4 alta frecuencia, aun obteniendo un generador de corriente de 4 MHz con voltajes de aproximadamente 700 V. Una ventaja adicional la representa el hecho de que la frecuencia del generador se mantenga constante mediante un oscilador que funciona con cuarzo, mientras que la corriente, en caso de un descenso del valor de carga, se limita automáticamente, de tal manera que se garantiza la energía necesaria independientemente de la carga de impedancia en sí, es decir, del tipo de tejido y de operación. Esto se consigue generando la frecuencia necesaria con un oscilador que funciona con cuarzo que controla el MOSFET que opera en la clase C, dado que la carga resonante es resultado de la combinación de la inductancia del transformador de radiofrecuencia y de la capacidad parásita del propio MOSFET. La limitación de corriente se obtiene en el circuito del MOSFET mediante una lógica cableada rígida con comparadores rápidos controlados mediante un microprocesador. La solución objeto de la presente invención se caracteriza además por el hecho de que el circuito de corriente está completa y galvánicamente aislado a través del transformador de radiofrecuencia (es decir, la carga es flotante), de tal manera que se haga el equipo adecuado para su uso junto con otros equipos (dado que respeta los límites de dispersión de corriente) y, de este modo, resulta imposible utilizar la corriente de corte si no es a través del volumen que se incluye entre la placa y la pieza manual, con evidentes ventajas para la seguridad del operador. Otras características y detalles de la presente invención destacarán mejor en la descripción de una aplicación práctica entre las múltiples de la invención en cuestión, ilustradas mediante los dibujos adjuntos, en los que: La figura 1 es un diagrama de bloques del bisturí para radiocirugía objeto de la presente invención; La figura 2 muestra el circuito de radiofrecuencia relevante para el bisturí para radiocirugía de la figura 1 en detalle. En referencia a las figuras anteriormente mencionadas, puede observarse que el circuito del bisturí para radiocirugía se alimenta mediante el voltaje de la red eléctrica de 2 V y está dotado de un filtro de entrada (11) que garantiza protección frente a posibles perturbaciones de la radiofrecuencia presentes en la red eléctrica. El circuito comprende además un transformador indicado mediante (11) con un voltaje de entrada que suma, por ejemplo, 2 V y un voltaje de salida que va, aproximadamente, de 0 a 1 V. Este voltaje entra en el circuito rectificador de alta frecuencia (), que es un circuito rectificador de diodos normal con dos medias ondas que transforma la corriente alterna en corriente pulsativa y, a continuación, la rectifica, de tal manera que el voltaje de salida continuo que constituye la fuente de energía del circuito de radiofrecuencia () es bastante elevado, por ejemplo 2 V. El citado circuito de radiofrecuencia está mejor representado en la figura 2. Comprende un MOSFET de componentes e- lectrónicos () controlado mediante un circuito piloto (6) que, a su vez, está accionado por un dispositivo de control de corriente (3). Más concretamente, el circuito () consiste en un MOSFET () que funciona como interruptor e interrumpe la corriente directa que llega desde (1) con una frecuencia impuesta por el circuito piloto (6). La frecuencia del circuito piloto (6) se mantiene constante mediante el circuito que funciona con cuarzo y, por lo tanto, el MOS- FET () está accionado mediante una señal que tiene la frecuencia de oscilación del cuarzo, que, en el caso ilustrado en el ejemplo, es igual a 4 MHz. Cuando el MOSFET se cierra, interrumpe la corriente en el ramal (1) y cuando se abre, permite el paso de la corriente al ramal (1). La duración del paso de corriente depende del ajuste de energía en (2), en el que el regulador de energía (2) es un dispositivo externo que posibilita la elección de la amplitud de la salida de onda, de tal manera que la energía del bisturí para radiocirugía puede establecerse según el tipo de operación que deba realizarse. La salida del circuito de radiofrecuencia es una onda de corriente pulsativa (1) a una frecuencia de 4 MHz, cuya amplitud está controlada mediante el regulador de energía (2). La señal de corriente (1) pasa a través del transformador de radiofrecuencia () y se transforma en una señal de 4 MHz prácticamente sinusoidal (1) con voltajes que van de los aproximadamente 0 V a los aproximadamente 700 V, con corrientes de ma. Puede observarse que, una vez se ha establecido el regulador de energía, la corriente de señal (1) es sustancialmente independiente de la impedancia presente entre el bisturí (41) y la placa (42). El MOSFET () a través del condensador (7), la curva primaria del transformador () y las capacitancias parásitas intrínsecas del MOSFET en sí funcionan de tal manera que, en un extremo (1), el bisturí para radiocirugía prácticamente funciona con una corriente pulsativa combinada con un voltaje prácticamente sinusoidal. Esto significa que el bisturí para radiocirugía funciona como si estuviera cerrado en una carga de resonancia con una única frecuencia de resonancia. La corriente (1) se mantiene a un valor sustancialmente constante independientemente de la impedancia mediante un dispositivo de control de corriente que procede del sensor actual (8) colocado detrás del MOSFET (). La señal del voltaje (9) que llega desde el sensor de corriente (8) controla el dispositivo de control de corriente (3) que, entre otras funciones, limita la corriente máxima (1) mediante comparadores rápidos controlados por un microprocesador, que funcionan con la señal (312) en el circuito piloto del MOSFET. Dado que, en caso de baja impedancia, la corriente alcanzaríavaloresmuyelevados, elcircuito va acompañado de un limitador de corriente constituido por la inductancia (2) que limita la corriente proporcionada a la pieza manual y evita que el circuito supere el valor máximo de corriente permitido. 3

4 ES T3 6 REIVINDICACIONES 1. Bisturí para radiocirugía que comprende una pieza manual de corte (41) y una placa (42) alimentado mediante un circuito electrónico que comprende: - un circuito de rectificación () alimentado por el voltaje de la red eléctrica que proporciona voltaje pulsativo rectificado (1) a un circuito de radiofrecuencia (); - un circuito de radiofrecuencia () adecuado para producir una señal de corriente de salida (1) con una frecuencia constante que alimenta el bisturí para radiocirugía mediante un transformador de radiofrecuencia (), teniendo el citado circuito de radiofrecuencia () un MOSFET () controlado por un circuito piloto (6) que comprende un oscilador operado mediante cuarzo, estando conectado el citado circuito piloto a un circuito de control de corriente de microprocesador (3) que toma una señal desde un sensor de corriente (8) que se encuentra más adelante en el sentido de avance respecto al citado MOS- FET () y adecuado para mantener la corriente (1) del citado circuito de radiofrecuencia limitado a un valor compatible con la energía que puede disipar el citado MOSFET independientemente de cualquier variación en la impedancia de la carga del circuito, comprendiendo la citada impedancia de la carga del circuito la capacidad parásita del MOS- FET, la inductancia del transformador de radio frecuencia y la impedancia de la parte del cuerpo del paciente colocada entre el bisturí para radiocirugía y la placa de dosificación del circuito; caracterizado porque el citado circuito piloto (6) alimenta el citado MOSFET con una frecuencia de sustancialmente 4 MHz, siendo la citada frecuencia igual a la frecuencia de la corriente (1) presente en la citada pieza manual (41). 2. Bisturí para radiocirugía, según la reivindicación 1, caracterizado porque la tensión de la pieza manual (41) se mantiene sustancialmente sinusoidal, encontrándose un condensador (7) antes del transformador de radiofrecuencia (). 3. Bisturí para radiocirugía según la reivindicación 1, caracterizado porque posteriormente respecto al transformador de radiofrecuencia () se encuentra una inductancia (2) adecuada para limitar la corriente (1) de la pieza manual (41) para evitar superar el valor máximo de la corriente para la citada pieza manual. 4. Bisturí para radiocirugía, según la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente (1) de la pieza manual se mantiene sustancialmente constante cuando la impedancia global de la carga varía, mediante un control de corriente accionado mediante un sensor de corriente (8).. Bisturí para radiocirugía, según la reivindicación 1, caracterizado porque el MOSFET () utilizado en el mencionado circuito de radiofrecuencia () es un MOSFET estándar que tiene una entrada de un oscilador operado por cuarzo con oscilaciones a 4 MHz NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva. 4

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