ES2278696T3 - Interruptor accionado con el dedo para controlar una pieza de mano quirurgica. - Google Patents
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Abstract
Sistema para poner en práctica procedimientos quirúrgicos que comprende: una pieza (530) de mano quirúrgica con ultrasonidos que tiene un efector terminal; una consola (510) de generador para controlar la pieza (530) de mano; una conexión eléctrica que conecta la pieza (530) de mano y la consola (510), en la que la consola (510) está adaptada para enviar una corriente de accionamiento para accionar la pieza (530) de mano que está adaptada para conferir un movimiento longitudinal ultrasónico al efector terminal; y un interruptor (535) accionado con el dedo dotado sobre un alojamiento (33) de la pieza (530) de mano, estando adaptado el interruptor (535) para activar la pieza (530) de mano a un primer nivel de potencia; y caracterizado porque: el interruptor accionado con el dedo tiene un detector (31) adaptado para monitorizar la presión sobre el mismo, y el interruptor está adaptado para desactivar la pieza (530) de mano si un valor de presión monitorizado por el detector alcanza un umbral inferior, y el interruptor está adaptado para proporcionar su funcionalidad de interrupción según un efecto de retardo según se cambia la presión monitorizada en el interruptor (535), y la pieza (530) de mano está adaptada para funcionar a un nivel proporcional al valor de presión monitorizado por el detector en el interruptor (535) accionado con el dedo.
Description
Interruptor accionado con el dedo para controlar
una pieza de mano quirúrgica.
La invención se refiere generalmente al campo
del instrumental médico o quirúrgico y, más particularmente, a un
interruptor accionado con el dedo novedoso para controlar una pieza
de mano médica o quirúrgica.
El instrumental médico o quirúrgico con
ultrasonidos ha obtenido una amplia aceptación en el campo
microquirúrgico para su uso en la fragmentación y eliminación de
tejido corporal. Un instrumento con ultrasonidos típico incluye un
transductor ultrasónico alojado en una pieza de mano. El transductor
ultrasónico puede hacerse funcionar para convertir energía
eléctrica suministrada al mismo en movimientos vibracionales de alta
velocidad. Las vibraciones ultrasónicas generadas por el
transductor se transmiten a una punta operativa quirúrgicamente
(tal como una hoja o un coagulador) que se acopla al mismo.
La patente de los EE.UU. número 5.026.387
expedida a Thomas (la patente '387), transferida al cesionario de
la presente solicitud describe un instrumento quirúrgico con
ultrasonidos de este tipo. El instrumento con ultrasonidos según la
patente '387 incluye una característica de control de "potencia
bajo demanda" para hacer que un instrumento de corte afilado
quirúrgicamente, tal como una hoja de bisturí u otro instrumento
quirúrgico (por ejemplo, una hoja de cauterio roma) cambie
automáticamente su funcionamiento entre un estado no cargado o
inactivo y un estado cargado o de corte, y viceversa, dependiendo de
si el instrumento está en contacto con un tejido corporal.
La figura 1 es un diagrama que ilustra un
instrumento con ultrasonidos típico conocido en la técnica según la
patente '387. Tal como se muestra generalmente en la figura 1, un
generador 1 armónico proporciona energía eléctrica a la pieza 2 de
mano que confiere movimiento longitudinal ultrasónico a un
dispositivo quirúrgico, tal como una hoja 3 de bisturí afilada que
se utiliza para disección y/o coagulación. El generador 1 armónico
incluye un dispositivo 4 de pantalla de cristal líquido que indica,
por ejemplo, el nivel de potencia de corte seleccionado como un
porcentaje de la potencia de corte máxima disponible. El nivel de
selección de potencia así como otras funciones, tal como la
duración del modo de coagulación, también pueden seleccionarse
apretando los botones 5 en respuesta a un menú que aparece en la
pantalla 4. La pieza 2 de mano está conectada al generador 1
armónico mediante un cable 8 coaxial. Tal como se ilustra en más
detalle en la figura 1a y en la patente '387, la pieza 2 de mano
con ultrasonidos aloja un sistema ultrasónico para convertir la
energía eléctrica en energía mecánica que da como resultado el
movimiento vibracional longitudinal. El sistema ultrasónico
comprende un transductor 9, un dispositivo 10 de montaje y un
dispositivo 11 quirúrgico tal como la hoja de bisturí y el soporte.
El transductor 9 incluye una pila de elementos 12 piezoeléctricos
cerámicos con un nodo inmóvil en el centro de la pila intercalada
entre dos cilindros 13 y 14 de aluminio. El transductor 9 se fija al
dispositivo 10 de montaje de una manera permanente. A su vez, el
dispositivo 10 de montaje se une al alojamiento en otro nodo
inmóvil mediante un anillo 15 integrado. El dispositivo 10 de
montaje, el transductor 9 y el dispositivo 11 quirúrgico están
diseñados y fabricados para oscilar en la misma frecuencia
resonante, ajustándose cada elemento en consecuencia, de manera que
la longitud resultante de cada uno de tales elementos es la mitad
de la longitud de onda. La expansión de los elementos 12 cerámicos
piezoeléctricos da como resultado el inicio del movimiento en el
sistema acústico del transductor 9.
Conectado de manera desmontable al generador 1
armónico hay un interruptor 6 de pie para producir la activación
del dispositivo en un modo de funcionamiento de coagulación. Un
interruptor 6a se incorpora en la pieza 2 de mano. Sin embargo, el
interruptor 6a, tal como se encuentra en la técnica, incluye
deficiencias tal como un alto riesgo de activación y desactivación
involuntarias. El funcionamiento a largo plazo da como resultado
fatiga en el dedo del operario humano de la pieza 2 de mano.
Por tanto, hay una necesidad general en la
técnica de un interruptor mejorado para su uso con una pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos. En particular, existe una
necesidad de un interruptor en una pieza de mano quirúrgica con
ultrasonidos que sea fácil de manejar, que reduzca el riesgo de
activación/desactivación involuntaria, y que reduzca la fatiga en
el dedo del operario humano.
En el documento US 6013048 se describe otro
instrumento. Este instrumento comprende todas las características
del preámbulo de la reivindicación 1 adjunta en el presente
documento.
Según la invención, se proporciona un sistema
tal como se define en la reivindicación 1, que tiene un interruptor
accionado con el dedo para activar y hacer funcionar el sistema. La
presente invención también proporciona una pieza de mano quirúrgica
con ultrasonidos tal como se define en la reivindicación 32. La
potencia de salida de la pieza de mano quirúrgica es sensible y
proporcional (proporcional lineal o no linealmente o en cuanto a
una función escalonada) a la presión aplicada al interruptor
accionado con el dedo. El interruptor accionado con el dedo puede
incluir, pero no se limita a: (1) interruptores electromecánicos;
(2) resistencias eléctricas sensibles a la fuerza cuya resistencia
es proporcional a la fuerza aplicada por el dedo del operario humano
de la pieza de mano quirúrgica; (3) condensadores sensibles a la
fuerza cuya capacitancia es proporcional a la presión, deflexión o
compresión de la capa de aislamiento entre dos electrodos o es
proporcional a la separación entre las dos capas conductoras; (4)
extensímetros de resistencia eléctrica montados por debajo de o
integrados en el alojamiento de la pieza de mano quirúrgica de
manera que la presión aplicada al mismo da como resultado un cambio
de salida en los extensímetros de resistencia eléctrica; (5) imanes
o ferroimanes recubiertos o insertados en un elastómero con un
detector dentro de la pieza de mano quirúrgica que detecta la
fuerza de campo del imán y monitoriza los cambios con respecto a la
fuerza aplicada al alojamiento de la pieza de mano; y (6) material
de película piezoeléctrica o de cerámica piezoeléctrica cuya carga o
tensión es proporcional a la fuerza aplicada.
El interruptor proporciona su funcionalidad de
interrupción según un efecto de retardo cuando se cambia la presión
monitorizada en el interruptor, y la pieza de mano funciona a un
nivel proporcional a un valor de presión monitorizado por el
detector en el interruptor accionado con el dedo.
Estas y otras características, aspectos y
ventajas de la invención se harán evidentes más fácilmente con
referencia a la siguiente descripción detallada de una realización
preferida actualmente, aunque no obstante ilustrativa, cuando se
lee junto con los dibujos adjuntos. Se entenderá que los dibujos a
los que se hace referencia en el presente documento no están
dibujados a escala, excepto si se observa específicamente,
haciéndose hincapié en cambio en ilustrar los principios de la
invención. En los dibujos adjuntos:
la figura 1 es un diagrama que ilustra un
sistema quirúrgico con ultrasonidos conocido en la técnica;
la figura 1a es un diagrama que ilustra el
interior de la pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos del sistema
quirúrgico mostrado en la figura 1 y conocido en la técnica;
la figura 2 es una ilustración de una consola de
generador para un sistema quirúrgico con ultrasonidos de corte y
hemostasia según la invención;
la figura 2a es una vista esquemática de una
sección transversal a través de la pieza de mano del bisturí con
ultrasonidos del sistema de la figura 2;
la figura 2b es una vista en sección transversal
longitudinal de un interruptor de botón a modo de ejemplo según la
invención;
la figura 3a es un diagrama que ilustra una
realización de deflexión de alojamiento del interruptor para
controlar la pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos según la
invención;
la figura 3b es un diagrama que ilustra una
realización de botón a presión del interruptor para controlar la
pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención;
las figuras 3c, 3d, 3e y 3f son diagramas que
ilustran diversas realizaciones de botón de imán del interruptor
para controlar la pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos según la
invención;
las figuras 4a y 4b son diagramas que ilustran
los diversos niveles de potencia de funcionamiento para la pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos;
la figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
generalmente el procedimiento para controlar la pieza de mano
quirúrgica con ultrasonidos usando un interruptor;
las figuras 6, 6b y 6c son diagramas que
ilustran una realización de anillo (y vistas en sección transversal
del mismo) para el interruptor para la pieza de mano quirúrgica
según la invención;
las figuras 7a a 7i son diagramas que muestran
vistas en sección transversal parcial de diversas realizaciones del
interruptor de anillo para la pieza de mano quirúrgica con
ultrasonidos según la invención; y
las figuras 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a, 10b, 11 y 12
son diagramas que ilustran diversas realizaciones para el
interruptor de anillo con zonas de activación para la pieza de mano
quirúrgica con ultrasonidos según la invención.
La figura 2 es una ilustración de un sistema
para poner en práctica los procedimientos quirúrgicos según la
invención. Por medio de un primer conjunto de hilos en el cable 526,
se envía energía eléctrica, es decir, corriente de accionamiento,
desde la consola 510 de generador hasta una pieza 530 de mano donde
confiere movimiento longitudinal ultrasónico a un dispositivo
quirúrgico o efector terminal, tal como una hoja 532 de bisturí
afilada. Esta hoja puede utilizarse para la disección y
cauterización simultáneas del tejido. El suministro de corriente
ultrasónica a la pieza 530 de mano puede estar bajo el control de un
interruptor 534 ubicado distalmente, ubicado en la pieza de mano,
que está conectado al generador en la consola 510 a través de los
hilos en el cable 526. El generador también puede controlarse
mediante un interruptor 540 de pie, que está conectado a la consola
510 mediante otro cable 550. Por tanto, en uso, un cirujano puede
aplicar una señal eléctrica ultrasónica a la pieza de mano,
haciendo que la hoja vibre longitudinalmente a una frecuencia
ultrasónica, haciendo funcionar el interruptor 534 en la pieza de
mano con su dedo, o haciendo funcionar el interruptor 540 de pie
con su pie.
La consola 510 de generador incluye un
dispositivo 512 de pantalla de cristal líquido, que puede utilizarse
para indicar el nivel de potencia de corte seleccionado por
diversos medios tal como el porcentaje de potencia máxima de corte
o niveles numéricos de potencia asociados con la potencia de corte.
El dispositivo 512 de pantalla de cristal líquido también puede
utilizarse para visualizar otros parámetros del sistema. El
interruptor 511 de potencia se utiliza para encender la unidad.
Mientras se calienta, la luz 513 de "standby" ("en
espera") se ilumina. Cuando está listo para su funcionamiento,
el indicador 514 de "ready" ("listo") se ilumina y la luz
de "standby" se apaga. Si la unidad va a suministrar una
potencia máxima, se pulsa el botón 515 de MAX. Si se desea una
potencia menor, se activa el botón 517 de MIN. Esto desactiva
automáticamente el botón de MAX. El nivel de potencia cuando MIN
está activado se establece mediante el botón 516.
Cuando se aplica potencia a la pieza de mano con
ultrasonidos haciendo funcionar o bien el interruptor 534 o el 540,
el conjunto hará que el efector terminal (hoja o bisturí quirúrgico)
vibre longitudinalmente a aproximadamente 55,5 kHz (o a
aproximadamente 25 kHz en otra realización), y la cantidad de
movimiento longitudinal variará proporcionalmente con la cantidad
de potencia de accionamiento (corriente) aplicada, cuando se
selecciona de manera ajustable por el usuario. Cuando se aplica una
potencia de corte relativamente alta, la hoja se diseña para
moverse longitudinalmente en el intervalo de aproximadamente 40 a
100 micras a la velocidad vibracional ultrasónica. Tal vibración
ultrasónica de la hoja generará calor cuando la hoja entra en
contacto con el tejido, es decir, la aceleración de la hoja a
través del tejido convierte la energía mecánica de la hoja en
movimiento en energía térmica en una zona muy estrecha y
localizada. Este calor localizado crea una estrecha zona de
coagulación, que reducirá o eliminará la hemorragia en los vasos
pequeños, tal como en los menores de un milímetro de diámetro. La
eficacia de corte de la hoja, así como el grado de hemostasia,
variarán con el nivel de potencia de accionamiento aplicada, la
velocidad de corte del cirujano, la naturaleza del tipo de tejido y
la vascularidad del tejido.
Tal como se ilustra en más detalle en la figura
2a, la pieza 530 de mano con ultrasonidos aloja un transductor 536
piezoeléctrico para convertir energía eléctrica en energía mecánica
que da como resultado movimiento vibracional longitudinal de los
extremos del transductor. El transductor 536 está en la forma de una
pila de elementos piezoeléctricos cerámicos con un punto nulo de
movimiento situado en algún punto a lo largo de la pila. La pila de
transductor está montada entre dos cilindros 531 y 533. Además, un
cilindro 535 está unido al cilindro 533, que a su vez está montado
en el alojamiento en otro punto 537 nulo de movimiento. Una bocina
538 también está unida al punto nulo en un lado y a un acoplador
539 en el otro lado. La hoja 532 está fijada al acoplador 539. Como
resultado, la hoja 532 vibrará en la dirección longitudinal a una
velocidad de frecuencia ultrasónica con el transductor 536. Los
extremos del transductor logran el movimiento máximo constituyendo
una parte de la pila un nodo inmóvil, cuando el transductor se
acciona con la corriente máxima en la frecuencia resonante de los
transductores. Sin embargo, la corriente que proporciona el
movimiento máximo variará con cada pieza de mano y es un valor
almacenado en la memoria no volátil de la pieza de mano de manera
que el sistema pueda utilizarla.
Las partes de la pieza de mano están diseñadas
de manera que la combinación oscilará en la misma frecuencia
resonante. En particular, los elementos se ajustan de manera que la
longitud resultante cada uno de tales elementos es la mitad de la
longitud de onda. El movimiento longitudinal hacia atrás y hacia
delante se amplifica según disminuye el diámetro más cerca de la
hoja 532 de la bocina 538 acústica de montaje. Por tanto, la bocina
538 así como la hoja/acoplador están conformados y dimensionados de
modo que amplifiquen el movimiento de la hoja y proporcionen una
vibración armónica en resonancia con el resto del sistema acústico,
lo que produce el movimiento hacia atrás y hacia delante máximo del
extremo de la bocina 538 acústica de montaje cerca de la hoja 532.
Un movimiento de desde 20 hasta 25 micras en la pila de transductor
se amplifica mediante la bocina 538 en un movimiento de la hoja de
aproximadamente 40 a 100 micras.
La figura 2b es una vista en sección transversal
longitudinal más detallada de un interruptor de botón a modo de
ejemplo según la invención. Este diseño, así como otros descritos en
el presente documento, permite el funcionamiento de las piezas de
mano en diversos modos, y también se describe en la solicitud de
patente europea relacionada EP 1199040, que tiene el título RING
CONTACT FOR ROTATABLE CONNECTION OF SWITCH ASSEMBLY FOR USE IN AN
ULTRASONIC SURGICAL SYSTEM (Contacto de anillo para la conexión
giratoria de un conjunto de interruptor para su uso en un sistema
quirúrgico con ultrasonidos). El interruptor para su uso con una
pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención
incluye dos interruptores independientes generalmente bajo la misma
capa externa metálica delgada flexible o elastómero con un rebaje
intermedio para apoyar un dedo de un operario humano. El rebaje
intermedio sirve como punto de referencia táctil, ya que la hoja y
pieza de mano están configuradas de manera no simétrica, para el
operario humano, lo que evita una activación o desactivación
involuntaria. Además, el rebaje intermedio proporciona un sitio
conveniente, seguro, para que el operario humano agarre la pieza de
mano y el interruptor sin activar involuntariamente el interruptor.
El interruptor también está diseñado de manera ergonómica y se ha
sometido a prueba para que pueda agarrarse de manera cómoda por
manos pequeñas o grandes de cualquier operario humano de la pieza
de mano.
Haciendo referencia a la figura 2b, la pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención proporciona un
interruptor que incluye un par de elementos 270 de botón de
interruptor, fijados de manera desmontable en el interior de las
secciones 214 de botón, que están separadas aproximadamente 180°
para permitir un agarre conveniente de la pieza de mano evitando
todavía una activación o desactivación involuntaria. Cada elemento
270 de botón de interruptor tiene una superficie 272 superior y una
superficie 274 inferior opuesta con la superficie 274 inferior que
descansa contra la cubierta 201 externa. El primer y segundo postes
276, 278 respectivamente, se extienden hacia fuera alejándose de la
superficie 274 inferior del elemento 270 de botón de interruptor.
El primer y segundo postes 276, 278 están separados entre sí por una
pared transversal central formada entre los mismos. La superficie
272 superior incluye una primera sección 282 elevada y una segunda
sección 284 elevada separadas entre sí por una sección 286 rebajada
central que se forma entre las mismas. Por tanto, la superficie 272
superior está ligeramente biselada según pasa el elemento 270 de
botón de interruptor desde la sección 286 rebajada central a la
primera y segunda secciones 282, 284 elevadas. En la realización
ilustrada, el primer poste 276 se dispone generalmente por debajo
de la primera sección 282 elevada y el segundo poste 278 se dispone
generalmente por debajo de la segunda sección 284 elevada de modo
que cuando un usuario presiona hacia abajo en la primera sección
282 elevada, el primer poste 276 también se orienta hacia abajo. De
manera similar, cuando el interruptor se presiona hacia abajo en la
segunda sección 284 elevada, el segundo poste 278 se orienta hacia
abajo. En otra realización según la invención, el interruptor es un
interruptor de cúpula que incluye una cúpula de una capa externa
metálica delgada que se hunde hacia abajo cuando se aplica presión
sobre la misma.
Los elementos 270 de botón de interruptor están
diseñados para actuar como botón de interruptor que puede pulsarse
para producir de manera selectiva la activación de la pieza de mano
quirúrgica con ultrasonidos según la invención. Los elementos 270
de botón de interruptor están formados de materiales adecuados,
tales como materiales plásticos, y preferiblemente los elementos
270 de botón de interruptor están formados de un material plástico
elástico. En una realización a modo de ejemplo, los elementos 270 de
botón de interruptor están formados de silicona lo que permite que
los elementos sean suficientemente elásticos de modo que pueden
ajustarse y fijarse en el interior de las secciones 214 de botón
para cerrar hermética e internamente y también proporcionan una
superficie de enganche para un dedo o pulgar de un operario humano
durante el funcionamiento de la pieza de mano. En un aspecto de la
presente invención, el contorno del elemento 270 de botón de
interruptor permite que el operario humano apoye fácilmente la yema
del dedo entre la primera y la segunda secciones 282 y 284
elevadas. En otras palabras, la yema del dedo o el pulgar de un
operario humano descansa y se apoya en el interior de la sección
286 rebajada central sin accionar el mecanismo del interruptor. Los
elementos 270 de botón de interruptor se disponen en el interior de
las secciones 214 de botón. Los elementos 270 de botón de
interruptor están separados aproximadamente 180° entre sí. Un par de
pasadores 300 están colocados por debajo de la pared transversal
central. Cada sección 214 de botón formada en la cubierta 201
externa contiene aberturas formadas en la misma y separadas entre
sí para alojar el primer y segundo postes 276 y 278 del elemento
270 de botón de interruptor. El mecanismo del interruptor a modo de
ejemplo es un interruptor electromecánico que puede pulsarse para
su activación y, según la presente invención, dos elementos 270 de
botón de interruptor forman, al menos en parte, el interruptor.
Cada elemento 270 de botón de interruptor tiene dos sitios de
interrupción. Por ejemplo, la primera sección 282 elevada y el
primer poste 276 están asociados con un primer sitio de interrupción
y la segunda sección 284 elevada y el segundo poste 278 están
asociados con un segundo sitio de interrupción. Preferiblemente, el
primer sitio de interrupción de un elemento 270 de botón de
interruptor es generalmente el mismo que el primer ajuste de
interrupción del otro elemento 270 de botón de interruptor dispuesto
a aproximadamente 180° del mismo. En una realización a modo de
ejemplo, el primer sitio de interrupción es un ajuste de potencia
máxima (MAX) y el segundo ajuste de interrupción es un ajuste de
potencia intermedia que puede incluir un mínimo (MIN). Se entenderá
que lo opuesto puede ser igualmente cierto, porque el primer ajuste
de interrupción puede diseñarse para producir la transmisión de
potencia intermedia a la pieza de mano según la invención y el
segundo ajuste de interrupción producirá entonces la transmisión de
potencia máxima a la pieza de mano.
Situar de manera distal el interruptor en la
pieza de mano según la invención proporciona ventajas significativas
con respecto a la técnica anterior. Según se sitúan interruptores
en la técnica en el extremo no distal (por ejemplo, extremo medial
o proximal) de la pieza de mano, el control de la hoja se vuelve
ineficaz ya que hacer funcionar la hoja con un interruptor situado
de manera proximal en la pieza de mano crea un temblor
sustancialmente incontrolable cuando se utiliza la hoja para el
corte o la coagulación en un tejido. Presionar los interruptores
situados de manera proximal en la pieza de mano tiene efectos
negativos y altera la colocación de la hoja sobre el tejido. Esto
es particularmente inconveniente para realizar cirugía y pesado para
un operario humano al controlar la pieza de mano. Colocar los
interruptores en el extremo distal de la pieza de mano reduce
significativamente la aparición del temblor de la hoja y
generalmente mejora el control de funcionamiento de la pieza de mano
por parte del operario humano.
El interruptor según la invención está
configurado en el extremo distal de la pieza de mano para permitir
un control preciso de la hoja, manejar la pieza de mano y hacer
funcionar convenientemente los interruptores sin temblor de la
hoja, con la hoja 532 de bisturí que se atornilla sobre la pieza de
mano y es giratoria. El interruptor según la invención, en relación
con la hoja 532, está configurado de modo que el interruptor se
alinea generalmente por un operario humano con la hoja cuando se
gira o gradúa con respecto a una simetría de hoja particular. La
alineación por parte del operario humano (o alineación por el
usuario) puede ser por incrementos (utilizando muescas o retenes),
continua o graduada hasta simetrías particulares. El interruptor
también puede alinearse generalmente con la hoja giratoria con una
simetría particular, dependiendo de la configuración de la pieza de
mano y necesidades del operario humano para el corte o la
coagulación. Otras realizaciones del interruptor según la invención
incluyen un interruptor con un único elemento de botón,
interruptores de cúpula metálica cuya cúpula se hunde para entrar
en contacto con un conjunto de circuitos en una placa de circuito
impreso (PCI), que se describe en la solicitud de patente europea
relacionada EP 1199040 a la que se hizo referencia
anteriormente.
El interruptor según la invención también puede
utilizarse para controlar funciones en la consola 510 de generador
incluyendo iniciar las funciones de diagnóstico en la pieza de mano,
y poner en práctica un modo de "standby". En una realización
particular según la invención, el modo de "standby" de
funcionamiento de la pieza de mano, que convierte el interruptor en
no operativo, se activa aplicando presión sobre ambos botones del
interruptor generalmente al mismo tiempo. El modo de "standby"
se desactiva posteriormente haciendo lo mismo, es decir, aplicando
presión a ambos botones del interruptor generalmente al mismo
tiempo.
La figura 3a es una vista en sección transversal
(tomada en A-A de la figura 2) que ilustra una
realización de deflexión de alojamiento del interruptor para una
pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención. Este
diseño de botón de una sola pulsación, así como otros descritos en
el presente documento, permite el funcionamiento de las piezas de
mano en diversos modos. El interruptor según la realización de
deflexión de alojamiento tal como se muestra en la figura 3a
incluye un detector 31 de presión montado dentro del alojamiento 33
de la pieza 32 de mano con ultrasonidos donde está relativamente
protegido del entorno. El detector 31, ubicado en el lado interno
de un área 36 de pared delgada del alojamiento 33 de la pieza de
mano, detecta la presión 30 aplicada por un dedo del operario
humano de la pieza 32 de mano. El detector 31 puede ser, pero no se
limita a, un interruptor electromecánico, un extensiómetro de
resistencia eléctrica, una combinación de detector/resistencia
eléctrica sensible a la presión, una combinación de imán/dispositivo
de efecto Hall, una combinación de imán/interruptor de láminas, un
elemento piezoeléctrico, y un detector de capacitancia que detecta
la fuerza aplicada al área 36 de pared delgada. Según se aplica
presión 30 con el dedo sobre la pared 36 delgada, se desvía la
parte del alojamiento 33 de la pieza de mano en la pared 36 delgada,
lo que es detectado por el detector 31. El detector 31 emite una
señal de respuesta a la pieza de mano. Esta señal se transporta a
través del cable 526 hasta un circuito de detección en la consola
510 de generador que controla la aplicación de potencia a los
transductores en la pieza de mano en respuesta a esto.
El interruptor según la invención proporciona un
funcionamiento y una activación a múltiples niveles por medio del
área 36 de pared delgada, en los que diversos niveles de presión
aplicada determinan el modo de funcionamiento para la pieza 32 de
mano. Según la magnitud de la presión 30 con el dedo, la salida del
detector 31 hace que la pieza 32 de mano esté en "on"
("encendido") u "off" ("apagado") o más
particularmente, que funcione con un nivel de potencia proporcional
a la presión 30 con el dedo según se aplica sobre la pared 36 de
pared delgada. Por ejemplo, tras la activación inicial de la pieza
32 de mano ("on"), una presión 30 muy baja aplicada posibilita
el funcionamiento a un nivel de potencia bajo de la pieza 32 de
mano. Una presión 30 algo mayor aplicada posibilita un
funcionamiento a un nivel de potencia mayor de la pieza 32 de mano,
sin fatiga excesiva por la presión con el dedo para el operario
humano de la pieza 32 de mano.
La figura 3b es una vista en sección transversal
(tomada en A-A de la figura 2) que ilustra una
realización de botón de presión del interruptor para una pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención. Según la
realización de botón de presión que es un diseño de botón de una
sola pulsación, la pieza 32 de mano incluye un botón 37 montado
sobre un soporte 38 de botón en el exterior del alojamiento 33 de la
pieza de mano. Un detector 34 de presión está ubicado dentro del
alojamiento 33 de la pieza de mano y está separado del botón 37 por
un área 36 de pared delgada del alojamiento 33 de la pieza de mano.
Cuando se aplica presión 30 con el dedo sobre el botón 37, se
desvía el área 36 de pared delgada y se detecta una presión enfocada
y concentrada por el detector 34 de presión. El diseño de tipo
miniatura ("thumbnail") del botón que tiene un extremo 37A en
punta hacia el detector 34 de presión garantiza la transmisión de la
presión concentrada hacia el detector 34 de presión, lo que
requiere menos esfuerzo por parte de un operario humano durante la
aplicación de presión sobre el botón 37. El detector 34 de presión
detecta la fuerza aplicada al área 36 de pared delgada y emite una
señal de respuesta a la pieza 32 de mano que la transmite hasta un
circuito de detección en la consola 510 de generador. El
interruptor según la invención proporciona un funcionamiento y una
activación a múltiples niveles por medio del área 36 de pared
delgada, en los que diversos niveles de presión aplicada determinan
el modo de funcionamiento para la pieza 32 de mano. Según la
magnitud de la presión 30 con el dedo, la salida del detector 34
hace que la pieza 32 de mano esté en "on" u "off" o más
particularmente, que funcione con un nivel de potencia proporcional
a la presión 30 con el dedo aplicada.
La figura 3c es una vista en sección transversal
(tomada en A-A de la figura 2) que ilustra una
realización de botón de imán del interruptor para una pieza 32 de
mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención. Según esta
realización que es un diseño de botón de una sola pulsación, la
pieza 32 de mano incluye un adaptador 39 elastomérico con un imán
40 (o, elemento ferromagnético, elemento metálico o bobina)
insertado en el mismo. Un detector 35 está ubicado dentro del
alojamiento 33 de la pieza de mano y detecta la intensidad de campo
del imán. El detector 35 monitoriza los cambios en la intensidad de
campo en relación con la fuerza aplicada al alojamiento 33 de la
pieza de mano. El detector 35 puede ser, pero no se limita a, un
interruptor de láminas; un dispositivo de efecto Hall; o un
detector de capacitancia, proximidad o inductancia, que responde a
la posición relativa de una pieza adyacente de un imán o ferroimán
o material (por ejemplo, imán 40). Según se aplica presión 30 con
el dedo al adaptador 39 elastomérico, el imán 40 se acerca al
detector. El interruptor según la invención proporciona un
funcionamiento y una activación a múltiples niveles, en los que
diversos niveles de presión aplicada determinan el modo de
funcionamiento para la pieza 32 de mano. Dependiendo de la magnitud
de la presión 30 con el dedo, la salida del detector hace que la
pieza 32 de mano esté en "on" u "off" o más
particularmente que funcione con un nivel de potencia proporcional a
la presión 30 con el dedo aplicada.
La figura 3d es una vista en sección transversal
parcial (tomada en A-A de la figura 2) que ilustra
otra realización de botón de imán del interruptor para una pieza 32
de mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención. La figura
3d es similar a la figura 3c, excepto porque está muy ampliada y el
imán 41 está insertado en un botón 48 deslizante a diferencia del
adaptador 39 elastomérico de la figura 3c. Según esta realización
particular, la pieza 32 de mano incluye un botón 48 deslizante
unido de manera deslizante al exterior del alojamiento 33 de la
pieza de mano con un imán 41 (o, elemento ferromagnético, elemento
metálico, o bobina) insertado en el mismo. Un detector 44 está
ubicado dentro del alojamiento 33 de la pieza de mano y detecta la
intensidad de campo del imán. En particular, el detector 44
monitoriza cambios en la intensidad de campo del imán en relación
con la fuerza aplicada al botón deslizante del alojamiento de la
pieza de mano. El detector 44 puede ser, pero no se limita a, un
interruptor de láminas; un dispositivo de efecto Hall; o un detector
de capacitancia, proximidad o inductancia, que responde a la
posición relativa de una pieza adyacente, de un imán o ferroimán
(por ejemplo, imán 41). Según se aplica presión 30 con el dedo al
botón 48 deslizante, el imán 41 insertado se acerca al detector 44.
Si se desea, el botón 48 deslizante puede unirse a un resorte que
tiende a devolverlo a su posición inicial. Como resultado, la
posición del botón 48 deslizante es proporcional a la cantidad de
fuerza aplicada, y no sólo simplemente a la aplicación de alguna
fuerza, durante una periodo de tiempo.
El interruptor según la realización de la figura
3d proporciona un funcionamiento y una activación a múltiples
niveles, en los que diversos niveles de presión aplicada sobre la
aplicación de presión durante diversos periodos determinan el modo
de funcionamiento para la pieza 32 de mano. Dependiendo de la
magnitud de la presión 30 con el dedo o de dónde está el
interruptor cuando se libera la presión (suponiendo que no hay un
retorno del resorte), la salida del detector 44 hace que la pieza
32 de mano esté en "on" u "off" o más particularmente,
que funcione con un nivel de potencia proporcional a la posición o a
la presión 30 con el dedo aplicada.
La figura 3e es una vista en sección transversal
parcial (tomada en A-A de la figura 2) que ilustra
otra realización de botón de imán del interruptor para una pieza 32
de mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención. La figura
3e es similar a la figura 3d, excepto que el imán 42 está insertado
en una palanca 49 a diferencia del botón 48 deslizante de la
figura 3d. Según esta realización particular, la pieza 32 de mano
tiene la palanca 49 que se extiende desde el exterior hasta el
interior del alojamiento 33 de la pieza de mano, con un imán 42 (o,
elemento ferromagnético, elemento metálico, o bobina) insertado en
el mismo. La palanca 49 está compuesta por un material elástico y
responde a la presión 30 con el dedo de modo que pueda doblarse
hacia la izquierda o hacia la derecha. Dos detectores 45 y 46 están
ubicados dentro del alojamiento 33 de la pieza de mano que detecta
la intensidad de campo del imán y monitoriza cambios en el mismo en
relación a la fuerza aplicada a la palanca 49. Los detectores 45 y
46 pueden ser, pero no se limitan a, un interruptor de láminas; un
dispositivo de efecto Hall; o un detector de capacitancia,
proximidad o inductancia que responde a la posición relativa de una
pieza adyacente de imán o ferroimán (por ejemplo, imán 42) cuando se
dobla una palanca 49 de plástico. Según se aplica presión 30 con el
dedo sobre la palanca 49, el imán 42 insertado se acerca o bien al
detector 45 o bien al detector 46. El interruptor según la
invención proporciona de este modo un funcionamiento y una
activación a múltiples niveles, en los que diversos niveles de
presión aplicada y el sentido de esa presión sobre la palanca 49
determinan el modo de funcionamiento para la pieza 32 de mano.
Dependiendo de la magnitud y el sentido de la presión 30 con el
dedo, la salida del detector 45 hace que la pieza 32 de mano esté en
"on" (si la palanca 49 se presiona hacia el detector 45 y
contra el alojamiento 33 de la pieza de mano completamente), o que
funcione con un nivel de potencia proporcional a la presión 30 con
el dedo aplicada. De manera similar, dependiendo de la magnitud de
la presión 30 con el dedo, la salida del detector 46 hace que la
pieza 32 de mano esté en "off" (si la palanca 49 se presiona
hacia el detector 46 y contra el alojamiento 33 de la pieza de mano
completamente), o que funcione con un nivel de potencia proporcional
a la presión 30 con el dedo aplicada.
Como una alternativa, si no se aplica ninguna
presión y los detectores 45, 46 reciben intensidades de campo
relativamente iguales, la pieza de mano puede estar en "off".
Entonces puede funcionar en un modo (por ejemplo, de corte) a
niveles diferentes, cuando se presiona la palanca hacia el detector
45 y en un modo diferente (por ejemplo, de coagulación) a niveles
diferentes cuando se presiona la palanca hacia el detector 46.
La figura 3f es una vista en sección transversal
(tomada en A-A de la figura 2) que ilustra otra
realización de botón de imán del interruptor para una pieza 32 de
mano quirúrgica con ultrasonidos según la invención. La figura 3f
es similar a la figura 3c, excepto que el imán 43 está insertado en
un anillo 50 elástico a diferencia del adaptador 39 elastomérico de
la figura 3c. Un detector 47 está ubicado dentro del alojamiento 33
de la pieza de mano que detecta la intensidad de campo del imán 43
y monitoriza cambios en la intensidad de campo en relación a la
fuerza aplicada al anillo 50 hacia el alojamiento 33. El detector 47
puede ser, pero no se limita a un interruptor de láminas; un
dispositivo de efecto Hall; o un detector de capacitancia,
proximidad o inductancia que responde a la posición relativa de una
pieza adyacente de imán o ferroimán (por ejemplo, imán 43). Según
se aplica presión con el dedo sobre el anillo 50, el imán 43
insertado se acerca al detector 47. El interruptor según la
invención proporciona un funcionamiento y activación a múltiples
niveles, en los que diversos niveles de presión aplicada sobre el
anillo 50 elástico determinan el modo de funcionamiento para la
pieza 32 de mano. Dependiendo de la magnitud de la presión con el
dedo, la salida del detector 47 hace que la pieza 32 de mano esté
en "on" u "off" o más particularmente, que funcione con un
nivel de potencia proporcional a la presión con el dedo
aplicada.
El interruptor según la invención, tal como se
describe en el presente documento y se muestra en las figuras
adjuntas, proporciona un funcionamiento y una activación a múltiples
niveles a diferentes niveles de potencia, en los que diversos
niveles de presión aplicada determinan el modo de funcionamiento
para la pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos. La figura 4A es
un diagrama que ilustra el funcionamiento de una realización con
único nivel de potencia de la pieza de mano quirúrgica con
ultrasonidos. Se muestra la relación de la presión con el dedo
aplicada sobre el interruptor y el nivel de potencia de la pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos con referencia al tiempo. Se
requiere una presión con el dedo elevada para activar la pieza de
mano en el tiempo t0. Una vez activada, la pieza de mano funciona al
nivel de potencia 1. Después de esto, sólo una presión con el dedo
suficientemente elevada (mayor que la presión con el dedo
"baja" tal como se marcó) es necesaria para mantener la pieza
de mano operativa al nivel de potencia 1. Una vez que la presión
con el dedo aplicada sobre el interruptor iguala o cae por debajo
del umbral "inferior" en el tiempo t1, la pieza de mano pasa a
"off" y cesa de recibir potencia de salida.
La figura 4b es un diagrama que ilustra el
funcionamiento de una realización con nivel de potencia dual de la
pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos. Se muestra la relación de
la presión con el dedo aplicada sobre el interruptor y el nivel de
potencia de la pieza de mano quirúrgica con ultrasonidos con
referencia al tiempo. Se requiere una presión con el dedo elevada
para activar la pieza de mano en el tiempo t0. Una vez activada, la
pieza de mano funciona al nivel de potencia 1. Una vez que la
presión con el dedo aplicada sobre el interruptor iguala o cae por
debajo del umbral "medio" en el tiempo t1, la pieza de mano
funciona al nivel de potencia 2. Después de esto, si la presión con
el dedo iguala o cae por debajo del umbral "inferior" en el
tiempo t2, la pieza de mano pasa a "off" y cesa de recibir
potencia de salida.
Las figuras 4a y 4b simplemente ilustran dos
realizaciones, es decir, las realizaciones con nivel de potencia
único y con nivel de potencia dual, respectivamente, del
funcionamiento con potencia de múltiples niveles para la pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos que tiene un interruptor sensible a
la presión. Otras realizaciones a múltiples niveles, por ejemplo,
tres niveles, cuatro niveles, etc., también se considera que están
dentro del alcance de la presente invención.
Un procedimiento para controlar una pieza de
mano quirúrgica con ultrasonidos que utiliza un interruptor ubicado
en el alojamiento de la pieza de mano, comprende las etapas de: (1)
monitorizar la presión aplicada sobre el alojamiento, una palanca o
compresores de anillo el interruptor; (2) activar la pieza de mano
quirúrgica a un nivel de potencia elevado si la presión
monitorizada alcanza un umbral superior; (3) hacer funcionar la
pieza de mano quirúrgica a un nivel de potencia intermedio
correspondiente si la presión monitorizada alcanza un umbral
intermedio específico por debajo del umbral superior; y (4)
desactivar la pieza de mano quirúrgica si la presión monitorizada
está por debajo de un umbral inferior que es menor que el umbral
intermedio específico. El interruptor accionado con el dedo
incluye, pero no se limita a, (a) un interruptor electromecánico,
(b) resistencias eléctricas sensibles a la fuerza cuya resistencia
es proporcional a la fuerza aplicada por el dedo del operario
humano de la pieza de mano quirúrgica; (c) condensadores sensibles a
la fuerza cuya capacitancia es proporcional a la presión, deflexión
o compresión de la capa de aislamiento entre dos electrodos o es
proporcional a la separación entre las dos capas conductoras; (d)
extensímetros de resistencias eléctricas montados por debajo de o
integrados con el alojamiento de la pieza de mano quirúrgica de
manera que la presión aplicada sobre el mismo da como resultado un
cambio de salida en los extensímetros de resistencia eléctrica; (e)
imanes o ferroimanes embutidos o insertados en un elastómero con un
detector dentro de la pieza de mano quirúrgica que detecta la
intensidad de campo del imán y monitoriza cambios con respecto a la
fuerza aplicada al alojamiento de la pieza de mano; y (f)
materiales de película piezoeléctrica o de cerámica piezoeléctrica
cuya carga o tensión es proporcional a la fuerza aplicada.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
el procedimiento para controlar la pieza de mano quirúrgica con
ultrasonidos que utiliza un interruptor sensible a la presión. En la
etapa 51, se monitoriza la presión aplicada sobre el alojamiento de
la pieza de mano quirúrgica, material elastomérico montado en el
alojamiento, una palanca elástica, o un anillo elástico. La presión
monitorizada se somete a prueba frente a un umbral superior (etapa
52). Si la presión monitorizada no alcanza el umbral superior, el
flujo de control vuelve a la etapa 51 que continúa la
monitorización de la presión aplicada sobre el alojamiento de la
pieza de mano quirúrgica. Si la presión monitorizada alcanza el
umbral superior, la pieza de mano quirúrgica se activa para
funcionar a un primer nivel de potencia (etapa 53). Si la pieza de
mano quirúrgica no tiene una capacidad operativa de múltiples
niveles (etapa 54), entonces el flujo de control pasa a la etapa 57
y la presión monitorizada se somete a prueba de nuevo frente a un
umbral inferior. Si la presión monitorizada alcanza el umbral
inferior, entonces la pieza de mano quirúrgica se desactiva (etapa
58). Este funcionamiento también puede basarse en un único umbral.
En particular, si se determina que la presión ha superado un nivel
mínimo, la potencia se pone en "on" por completo y permanece
allí hasta que se determina que la presión ha caído por debajo del
umbral mínimo único.
Si la pieza de mano quirúrgica puede funcionar a
múltiples niveles de potencia (etapa 54), entonces en el
procedimiento de la figura 4, la presión monitorizada se somete a
prueba frente a una pluralidad de umbrales específicos (etapa 55).
Si la presión monitorizada alcanza un umbral intermedio específico,
entonces la pieza de mano quirúrgica funciona a un nivel de
potencia correspondiente a ese umbral específico (etapa 56). En la
etapa 57, si la presión monitorizada alcanza el umbral inferior,
entonces la pieza de mano quirúrgica se desactiva. Si la presión
monitorizada aún no ha alcanzado el umbral inferior, el flujo de
control vuelve a la etapa 55 y la pieza de mano quirúrgica continúa
funcionando a múltiples niveles de potencia.
Cuando el sistema tiene múltiples umbrales,
puede bajar desde un mínimo diversos niveles de potencia según se
libera presión. Alternativamente puede pasar a "on" en un nivel
mínimo y subir a niveles superiores de potencia según se aumenta la
presión.
En una realización adicional, el interruptor
según la invención incluye un detector que es plano y de tipo
cinta. Este tipo de detector está compuesto por material
piezoeléctrico o una resistencia eléctrica sensible a la presión (o
cinta de resistencia eléctrica). Tal detector plano de tipo cinta
proporciona un medio de detección de perfil muy bajo que se monta
de manera relativamente fácil sobre o en una pieza de mano
quirúrgica. Con el detector plano de tipo cinta, el interruptor
está configurado como una "zona activa" en o alrededor de la
pieza de mano quirúrgica para activar y controlar la pieza de mano.
El interruptor se activa cuando el dedo del cirujano está sobre o
aplica presión sobre la zona activa.
La figura 6 es un diagrama que ilustra una
realización de anillo para el interruptor para la pieza de mano
según la invención. Un generador 510 armónico, ilustrado en la
figura 2, proporciona energía eléctrica a la pieza 62 de mano que
confiere movimiento longitudinal ultrasónico a un dispositivo
quirúrgico, tal como una hoja 603 de bisturí afilada utilizada para
disección o coagulación. La pieza 62 de mano está conectada al
generador 510 armónico mediante el cable 526 coaxial. El interruptor
60a de anillo es un apéndice circunferencial de tipo anular en la
pieza 62 de mano, ubicado cerca del extremo distal de la misma. La
pieza 62 de mano se activa cuando se aplica presión, por ejemplo,
mediante un dedo de un operario humano de la pieza 62 de mano, a la
pared lateral del interruptor 60a. El modo de activación (por
ejemplo, corte o coagulación) se determina mediante qué lado del
interruptor 60a de anillo se presiona. Puede aplicarse presión en
una dirección que no es perpendicular a la pieza 62 de mano y aún
la activa. La presión aplicada sobre la parte superior del
interruptor 60a de anillo que es perpendicular a la pieza 62 de
mano, dependiendo de la realización particular, puede conducir a
varias funciones. Es decir, la presión aplicada sobre la parte
superior del interruptor 60a de anillo puede ignorarse por un lado,
llamar un tercer modo de funcionamiento distinto al corte y la
coagulación, o seleccionar por defecto uno de los dos modos de
funcionamiento seleccionables. Por ejemplo, cuando se presiona el
interruptor 60a de anillo, la base del interruptor 60a de anillo
aplica presión sobre uno de varios detectores sensibles a la
presión que pueden activar la pieza 62 de mano. Un detector 65 se
activa cuando el interruptor 60a de anillo se empuja en un sentido,
otro detector 67 se activa cuando el anillo se empuja en el otro
sentido, y ambos detectores se activan con el anillo se empuja en
el anterior con una fuerza de presión perpendicular a la pieza 62
de mano.
El interruptor 60a de anillo puede montarse
directa o indirectamente en un detector 69 único de manera que
cuando se presiona un lado del anillo, se empuja el detector. Por el
contrario, cuando se empuja el lado opuesto del anillo, se tira del
detector, o se reduce de este modo cualquier presión polarizada
previamente. Los circuitos electrónicos en el detector o pieza de
mano pueden detectar si está presente una presión de empuje o
tracción (o reducida) y llamar un modo de funcionamiento
correspondiente como respuesta.
En una alternativa, el propio anillo puede ser
el detector, en el que el interruptor 60a de anillo está compuesto
por un material piezoeléctrico que, cuando se presiona contra el
mismo, genera una tensión proporcional a la fuerza aplicada y el
sentido de esa fuerza aplicada. Presionar contra un lado del anillo
emite una señal de polaridad y presionar contra el otro lado emite
una señal de polaridad opuesta, permitiendo de este modo al menos
dos modos de funcionamiento a partir de un único detector/anillo.
Además, el interruptor 60a de anillo puede no ser piezoeléctrico
tal como una resistencia eléctrica sensible a la fuerza, aunque
acoplada mecánicamente a un anillo piezoeléctrico que responde de
manera proporcional a la presión aplicada sobre el anillo y cuya
polaridad de salida depende de qué lado del anillo se presiona.
El interruptor 60a de anillo también puede
utilizar un transductor de capacitancia, que comprende un anillo 64
central de metal relativamente no flexible con una capa externa de
espuma o elastómero y un electrodo 66 de anillo de metal flexible
(figura 6a, que es una sección transversal a lo largo de la línea
B-B en la figura 6; y figura 6b una sección
transversal a lo largo de la línea C-C en la figura
6). Cuando se aplica presión sobre un lado del anillo, la presión
aplicada contra el anillo externo hace que se desvíe y baja de este
modo la espuma o el elastómero, lo que lleva al
anillo externo más cerca del anillo central y reduce de este modo la capacitancia en proporción a la presión aplicada.
anillo externo más cerca del anillo central y reduce de este modo la capacitancia en proporción a la presión aplicada.
Según la invención el interruptor 60a funciona
como un interruptor debido al efecto de histéresis. La histéresis
es el retardo de un efecto subyacente a su causa, como cuando el
cambio en el magnetismo de un cuerpo produce con cierto retardo
cambios en el campo magnético. La funcionalidad de interrupción se
consigue por el retardo o retraso del efecto de histéresis cuando
se cambian la presión aplicada o las fuerzas que actúan sobre el
interruptor 60a, y por la resistencia temporal a cambiar desde una
condición inducida previamente en magnetismo o termoelectricidad
(por ejemplo, con la inversión de la polaridad).
El interruptor 60a de anillo también puede ser
una pieza o estar segmentado en dos o más piezas. Segmentar el
anillo mejora sustancialmente la ubicación de la activación del
detector y reduce la activación de posibles artefactos mecánicos
del detector en ubicaciones de anillo distantes de donde se está
aplicando la presión. La segmentación también proporciona la
capacidad para desactivar o reducir la sensibilidad de los segmentos
seleccionados para la conveniencia del usuario final de la pieza 62
de mano.
Además, el interruptor 60a de anillo sirve como
punto de referencia conveniente que proporciona una
retroalimentación táctil visual de dónde aplicar presión para
activar la pieza 62 de mano. El interruptor 60a de anillo también
puede utilizarse para indicar el estado de activación. Por ejemplo,
el anillo puede ser transparente o traslúcido, y se ilumina durante
la activación o cambia de color según diferentes modos de
funcionamiento para la pieza 62 de mano.
La figura 7a es una vista en sección transversal
parcial de una realización del interruptor 60a de anillo (tomada en
la línea C-C de la figura 6) para la pieza 62 de
mano según la invención. Según esta realización particular, el
interruptor 60a de anillo, sobre el exterior del alojamiento 63 de
la pieza 62 de mano descansa sobre la parte superior de dos
detectores 61A y 61B. Según se aplica presión 70A sobre el anillo
60a en un sentido, el detector 61A detecta esa presión e inicia un
modo de funcionamiento, por ejemplo, activa la pieza 62 de mano.
Según se aplica presión 70B sobre el anillo 60a en el sentido
opuesto, el detector 61B detecta esa presión e inicia un modo
correspondiente de funcionamiento, por ejemplo, desactiva la pieza
62 de mano, o reduce proporcionalmente la potencia mediante la cual
se está haciendo funcionar la pieza 62 de mano, dependiendo de la
cantidad de presión aplicada.
La figura 7b es una vista en sección transversal
parcial de otra realización del interruptor 60a de anillo (tomada
en la línea C-C de la figura 6) para la pieza 62 de
mano según la invención. Según esta realización particular, el
propio interruptor 60a de anillo es el detector que comprende una
parte 64 piezoeléctrica y un sustrato 65a compuesto por material
flexible, deformable de manera adecuada. Cuando se aplica presión
70B contra la parte 64 piezoeléctrica, el interruptor 60a de anillo
genera una tensión de salida proporcional a la fuerza aplicada
(presión 70B) y al sentido de esa fuerza aplicada, y da como
resultado una señal de polaridad. El sustrato 65a añade resistencia
al interruptor 60a de anillo. Cuando se aplica presión 70A contra el
sustrato 65a en el otro sentido, el interruptor 60a de anillo emite
una señal de polaridad opuesta o diferente que la señal de
polaridad que resulta de la presión 70B, permitiendo así al menos
dos modos de funcionamiento (tales como corte o coagulación) de un
único anillo/detector.
La figura 7c es una vista en sección transversal
parcial de aún otra realización del interruptor 60a de anillo
(tomada en la línea C-C de la figura 6) para la
pieza 62 de mano según la invención. Según esta realización
particular, el interruptor 60a de anillo incluye un transductor de
capacitancia que comprende un anillo 67 central, que se compone de
un material conductor tal como un metal relativamente no flexible,
una capa externa de un anillo 66 aislante compuesto por espuma o
elastómero, un anillo 65 conductor que es un electrodo compuesto
por un metal relativamente flexible, otra capa externa de un anillo
68 aislante también compuesto por espuma o elastómero en el otro
lado del anillo 67 central, y otro anillo 69 conductor que es un
electrodo con una polaridad opuesta también compuesto por un metal
relativamente flexible. Cuando se aplica presión 70A sobre un lado
del interruptor 60a de anillo, se desvía el anillo 66 aislante y se
baja la espuma o elastómero, lo que lleva el anillo 65 conductor
más cerca del anillo 67 central y reduce así la capacitancia en
proporción a la presión 70A aplicada. El cambio en la capacitancia
entre el anillo 65 conductor y el anillo 67 central activa la pieza
de mano, hace que la pieza 62 de mano funcione en un modo de
funcionamiento específico (tal como corte o coagulación) o aumenta
proporcionalmente la velocidad de funcionamiento dependiendo de la
cantidad de presión 70A aplicada. Por el contrario, cuando se
aplica presión 70B al otro lado del interruptor 60a de anillo, se
desvía el anillo 68 aislante y se baja la espuma o elastómero, lo
que lleva el anillo 69 conductor más cerca del anillo 67 central y
reduce así la capacitancia en proporción a la presión 70B aplicada.
El cambio en la capacitancia entre el anillo 69 conductor y el
anillo 67 central desactiva la pieza de mano, hace que la pieza 62
de mano funcione en un modo de funcionamiento correspondiente (tal
como corte o coagulación) o reduce proporcionalmente la velocidad
de funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70B
aplicada.
La figura 7d es una vista en sección transversal
parcial de una realización adicional del interruptor 60a de anillo
(tomada en la línea C-C de la figura 6) para la
pieza 62 de mano según la invención. Según esta realización
particular, el interruptor 60a de anillo incluye un anillo 73
central, que se compone de un material conductor tal como un metal
relativamente rígido, un anillo 72 indicador que es relativamente
flexible, compresible y deformable (tal como una espuma o
elastómero), un anillo 71 conductor que es un electrodo compuesto
por un metal relativamente flexible, otro anillo 74 indicador que
es relativamente flexible, compresible y deformable (tal como una
espuma o elastómero), y otro anillo 75 conductor que es un electrodo
con una polaridad opuesta, también compuesto por un metal
relativamente flexible. Cuando se aplica presión 70A sobre un lado
del interruptor 60a de anillo, la punta del anillo 72 indicador se
aplana contra el anillo 73 central rígido, lo que disminuye el
espacio entre el anillo 71 conductor y el anillo 73 central y reduce
así la capacitancia en proporción a la presión 70A aplicada. El
cambio en la capacitancia entre el anillo 71 conductor y el anillo
73 central activa la pieza 62 de mano, hace que la pieza 62 de mano
funcione en un modo de funcionamiento específico (tal como corte o
coagulación) o aumenta proporcionalmente la potencia o velocidad de
funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70A aplicada.
Por el contrario, cuando se aplica presión 70B al otro lado del
interruptor 60a de anillo, la punta del anillo 74 indicador se
aplana contra el anillo 73 central rígido, lo que disminuye el
espacio entre el anillo 75 conductor y el anillo 73 central y reduce
así la capacitancia en proporción a la presión 70B aplicada. El
cambio en la capacitancia entre el anillo 75 conductor y el anillo
73 central activa la pieza 62 de mano, hace que la pieza 62 de mano
funcione en un modo de funcionamiento específico (tal como corte o
coagulación) o disminuye proporcionalmente la potencia o velocidad
de funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70B
aplicada.
Las figuras 7e y 7f son vistas en sección
transversal parciales de otras dos realizaciones del interruptor
60a de anillo (tomadas en B-B de la figura 6) para
la pieza 62 de mano según la invención. El propio interruptor 60a
de anillo es un detector que comprende un anillo 76 central que se
compone de un material relativamente rígido, y dos anillos 76A (o
77A que es una versión más pequeña del anillo 76A piezoeléctrico) y
76B (o 77B que es una versión más pequeña del anillo 76B
piezoeléctrico) piezoeléctricos. Cuando se aplica directamente
presión 70A contra el anillo 76 central e indirectamente contra el
anillo 76B (o 77B) piezoeléctrico, el interruptor 60a de anillo
genera una tensión de salida proporcional a la fuerza aplicada
(presión 70A) y da como resultado una señal de polaridad, activando
así la pieza 62 de mano, haciendo que la pieza 62 de mano funcione
en un modo de funcionamiento específico (tal como corte o
coagulación) o aumentando proporcionalmente la potencia o velocidad
de funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70A
aplicada. Por el contrario, cuando se aplica presión 70B
directamente contra el anillo 76 central e indirectamente contra el
anillo 76A (o 77A) piezoeléctrico, el interruptor 60a de anillo
genera una tensión de salida proporcional a la fuerza aplicada
(presión 70B) y da como resultado una señal de polaridad opuesta o
diferente, activando así la pieza 62 de mano, haciendo que la pieza
62 de mano funcione en un modo de funcionamiento específico (tal
como corte o coagulación) o disminuyendo proporcionalmente la
potencia o velocidad de funcionamiento dependiendo de la cantidad
de presión 70A aplicada. Esto permite al menos dos modos de
funcionamiento (tales como corte o coagulación) de un único
anillo/detector 60a.
La figura 7g es una vista en sección transversal
parcial de aún otra realización del interruptor 60a de anillo
(tomada en C-C de la figura 6) para la pieza 62 de
mano según la invención. Según esta realización particular, el
interruptor 60a de anillo incluye un único anillo 78 piezoeléctrico
con juntas 78A y 78B herméticas flexibles (compuestas, por ejemplo,
por elastómero). Cuando se aplica presión 70A contra el anillo 78
piezoeléctrico, el interruptor 60a de anillo genera una tensión de
salida proporcional a la fuerza aplicada (presión 70A) y da como
resultado una señal de polaridad, activando así la pieza 62 de mano,
haciendo que la pieza 62 de mano funcione en un modo de
funcionamiento específico (tal como corte o coagulación) o
aumentando proporcionalmente la potencia o velocidad de
funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70A aplicada.
Por el contrario, cuando se aplica presión 70B contra el anillo 78
piezoeléctrico, el interruptor 60a de anillo genera una tensión de
salida proporcional a la fuerza aplicada (presión 70B) y da como
resultado una señal de polaridad opuesta, activando así la pieza 62
de mano, haciendo que la pieza 62 de mano funcione en un modo de
funcionamiento específico (tal como corte o coagulación) o
disminuyendo proporcionalmente la potencia o velocidad de
funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70B aplicada.
Además, puede situarse una cubierta externa protectora compuesta
por elastómero (no mostrada) sobre el interruptor 60a de anillo para
protegerlo frente al daño ambiental y por impacto, como en esta
realización particular y otras realizaciones descritas en el
presente documento.
La figura 7h es una vista en sección transversal
parcial de una realización adicional del interruptor 60a de anillo
(tomada en C-C de la figura 6) para la pieza 62 de
mano según la invención. Según esta realización particular, el
interruptor 60a de anillo incluye un anillo 700 central que es
relativamente rígido con dos juntas 701 y 702 herméticas adyacentes
que son relativamente flexibles para soportar el anillo 700 central.
Dentro del alojamiento 63 de la pieza de mano, un anillo 705
piezoeléctrico está unido de manera adhesiva a la parte 703
inferior del anillo 700 central con un anillo 704 de soporte
piezoeléctrico para soportar el anillo 705 piezoeléctrico. Cuando
se aplica presión 70A directamente contra el anillo 700 central e
indirectamente contra el anillo 705 piezoeléctrico, el interruptor
60a de anillo genera una tensión de salida proporcional a la fuerza
aplicada (presión 70A) y da como resultado una señal de polaridad,
activando así la pieza 62 de mano, haciendo que la pieza 62 de mano
funcione en un modo de funcionamiento específico (tal como corte o
coagulación) o aumentando proporcionalmente la potencia o velocidad
de funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión 70A
aplicada. Por el contrario, cuando se aplica presión 70B
directamente contra el anillo 700 central e indirectamente contra
el anillo 705 piezoeléctrico en el sentido opuesto, el interruptor
60a de anillo genera una tensión de salida proporcional a la fuerza
aplicada (presión 70B) y da como resultado una señal de polaridad
opuesta o diferente, activando así la pieza 62 de mano, haciendo que
la pieza 62 de mano funcione en un modo de funcionamiento
específico (tal como corte o coagulación) o disminuyendo
proporcionalmente la potencia o velocidad de funcionamiento
dependiendo de la cantidad de presión 70A aplicada. Además, el
anillo 700 central puede segmentarse en dos o tres secciones para
ubicar particularmente la presión aplicada (70A o 70B) al segmento
correspondiente del anillo 705 piezoeléctrico. Tal como se describe
en el presente documento y anteriormente, el anillo 705
piezoeléctrico también puede ser una parte integrada del anillo 700
central.
La figura 7i es una vista en sección transversal
parcial de aún otra realización del interruptor 60a de anillo
(tomada en C-C de la figura 6) para la pieza 62 de
mano según la invención. Según esta realización particular, el
interruptor 60a de anillo incluye un anillo 710 central compuesto
por material relativamente flexible, tal como espuma o elastómero,
con dos anillos 713 y 714 externos que son relativamente rígidos o
semirrígidos, y dos anillos 711 y 712 relativamente flexibles para
soportar el anillo 710 central con los anillos 713 y 714 externos.
Dentro del alojamiento 63 de la pieza de mano, dos anillos 715A y
715B piezoeléctricos están fijados a los dos lados de la parte
inferior del anillo 710 central con los anillos 713 y 714 externos.
Los dos anillos 715A y 715B piezoeléctricos se monitorizan continua
o periódicamente, es decir, se estimulan usando potencia de CA
(corriente alterna) cerca o generalmente próxima a la frecuencia
resonante, para evitar la intermodulación entre los dos anillos
715A y 715B piezoeléctricos. Se monitoriza la frecuencia resonante o
cantidad de energía necesaria para mantener un desplazamiento dado.
Según se aplica presión (70A o 70B) contra el anillo 710 central,
estas características cambian (por ejemplo, la frecuencia resonante
y el desplazamiento), y ese cambio es la base para controlar el
modo de funcionamiento de la pieza 62 de mano. Alternativamente, se
monitorizan el pulso, amplitud, eco y momento de la respuesta de los
dos anillos 715A y 715B piezoeléctricos como resultado de la
presión aplicada (70A y 70B), y puede realizarse un análisis por
transformada rápida de Fourier (FFT, "Fast Fourier Transform")
posterior.
Cuando se aplica presión 70A directamente contra
el anillo 710 central e indirectamente contra los anillos 715A y
715B piezoeléctricos, el interruptor 60a de anillo genera una
tensión de salida proporcional a la fuerza aplicada (presión 70A) y
da como resultado una señal de polaridad, activando así la pieza 62
de mano, haciendo que la pieza 62 de mano funcione en un modo de
funcionamiento específico (tal como corte o coagulación) o
aumentando proporcionalmente la velocidad de funcionamiento
dependiendo de la cantidad de presión 70A aplicada. Por el
contrario, cuando se aplica presión 70B directamente contra el
anillo 710 central e indirectamente contra los anillos 715A y 715B
piezoeléctricos en el sentido opuesto, el interruptor 60a de anillo
genera una tensión de salida proporcional a la fuerza aplicada
(presión 70B) y da como resultado una señal de polaridad opuesta o
diferente, activando así la pieza 62 de mano, haciendo que la pieza
62 de mano funcione en un modo de funcionamiento específico (tal
como corte o coagulación) o disminuyendo proporcionalmente la
potencia o velocidad de funcionamiento dependiendo de la cantidad
de presión 70B aplicada.
En una alternativa, cuando se aplica presión 70A
a un lado del interruptor 60a de anillo, se desvía el anillo 715A
piezoeléctrico, dando como resultado una vibración que se recoge por
el otro anillo 715B piezoeléctrico. El anillo 710 central que está
compuesto por elastómero, se baja. Esto aumenta la transmisión de
vibración al anillo 715B piezoeléctrico. Ese cambio en la
transmisión de la vibración activa la pieza 62 de mano, hace que la
pieza 62 de mano funcione en un modo de funcionamiento específico
(tal como corte o coagulación), o aumenta proporcionalmente la
potencia o la velocidad de funcionamiento dependiendo de la cantidad
de presión 70A aplicada. Por el contrario, cuando se aplica presión
70B sobre el otro lado del interruptor 60a de anillo, se desvía el
anillo 715B piezoeléctrico, dando como resultado una vibración que
se recoge por el anillo 715A piezoeléctrico. El anillo 710 central
se baja, lo que aumenta la transmisión de la vibración al anillo
715A piezoeléctrico. Ese cambio en la transmisión de la vibración
desactiva la pieza 62 de mano, hace que la pieza 62 de mano
funcione en un modo de funcionamiento específico (tal como corte o
coagulación), o disminuye proporcionalmente la potencia o la
velocidad de funcionamiento dependiendo de la cantidad de presión
70B aplicada.
Las figuras 8 y 8a son diagramas que ilustran
respectivamente una realización y un prototipo para el interruptor
60a de anillo con zonas 81A y 81B de activación para la pieza 62 de
mano según la invención. Un generador 510 armónico, ilustrado en la
figura 2, proporciona energía eléctrica a la pieza 62 de mano, que
confiere movimiento longitudinal ultrasónico a un dispositivo
quirúrgico, tal como una hoja 603 de bisturí afilada usada para
disección o coagulación. La pieza 62 de mano está conectada al
generador 510 armónico mediante un cable 526 coaxial. El
interruptor 60a de anillo es un apéndice circunferencial de tipo
anular sobre la pieza 62 de mano, que incluye el anillo 81 de
soporte y dos zonas 81 A y 81B de activación adyacentes, ubicadas
cerca del extremo distal del mismo. Los operarios humanos de la
pieza 62 de mano pueden presionar sus dedos contra la superficie de
las zonas (81 A u 81B) de activación y se detecta la fuerza o
presión con el dedo, que puede ser o bien perpendicular o bien no
perpendicular a la superficie de la pieza 62 de mano, y se convierte
en una señal de activación. Las zonas 81A y 81B de activación son
bandas circunferenciales para detectar la presión para activar y
desactivar la pieza 62 de mano, cambiar la velocidad de la misma
(por ejemplo, potencia total o variable), o hacer funcionar la
pieza 62 de mano en modos de funcionamiento específicos (por
ejemplo, corte o coagulación). El anillo 81 de soporte proporciona
un punto de referencia táctil para un operario humano de la pieza
62 de mano con respecto a las zonas 81A y 81B de activación. El
anillo 81 de soporte también proporciona un soporte para los dedos
para el operario humano, lo que reduce la activación involuntaria
debida a un contacto de agarre no deseado con las zonas 81A y 81B
de activación. Adicionalmente, el anillo 81 de soporte puede ser
transparente o traslúcido para indicar el estado de activación y el
modo de funcionamiento de la pieza 62 de mano mediante su
iluminación durante la activación o el cambio de color según el modo
de funcionamiento actual.
Las zonas 81A, 81B de activación pueden incluir,
pero no se limitan a, (a) resistencias eléctricas sensibles a la
fuerza cuya resistencia es proporcional a la fuerza o presión
aplicada; (b) condensadores sensibles a la fuerza cuya capacitancia
es proporcional a la presión, deflexión, o compresión de la capa de
aislamiento entre los dos electrodos en ellos o es proporcional a
la separación entre las dos capas conductoras en ellos; (c)
extensímetros de resistencia eléctrica montados por debajo de o
integrados con el alojamiento de la pieza de mano de manera que la
presión aplicada a la misma da como resultado un cambio de salida de
los extensímetros de resistencia eléctrica; (d) imán/imanes
recubier-
to(s) en o que descansa(n) en un elastómero con un detector dentro de la pieza de mano que detecta la intensidad de campo del/de los imán/imanes y monitoriza los cambios con respecto a la fuerza aplicada o el cambio de separación en ellos; y (e) elementos de película piezoeléctrica o de cerámica piezoeléctrica cuya carga o tensión es proporcional a la fuerza o presión aplicada a los mismos.
to(s) en o que descansa(n) en un elastómero con un detector dentro de la pieza de mano que detecta la intensidad de campo del/de los imán/imanes y monitoriza los cambios con respecto a la fuerza aplicada o el cambio de separación en ellos; y (e) elementos de película piezoeléctrica o de cerámica piezoeléctrica cuya carga o tensión es proporcional a la fuerza o presión aplicada a los mismos.
Las figuras 9 y 9a son diagramas que ilustran,
respectivamente, otra realización del interruptor 60a de anillo con
zonas 82A y 82B de activación segmentadas para la pieza 62 de mano
según la invención. Un generador 510 armónico, ilustrado en la
figura 2, proporciona energía eléctrica a la pieza 62 de mano que
confiere movimiento longitudinal ultrasónico a un dispositivo
quirúrgico tal como la hoja 603 de bisturí afilada usada para
disección o coagulación. La pieza 62 de mano está conectada al
generador 510 armónico mediante el cable 526 coaxial. El
interruptor 60a de anillo es un apéndice circunferencial de tipo
anular sobre la pieza 62 de mano, que está segmentado en dos zonas
82A y 82B de activación segmentadas adyacentes, ubicadas cerca del
extremo distal de la misma. El anillo 60a está segmentado de modo
que la acción o presión desde un lado del anillo (82A) está aislada
del otro lado del anillo (82B). Las zonas 82A y 82B de activación
segmentadas son para detectar la presión para activar y desactivar
la pieza 62 de mano, cambiar la velocidad de la misma (por ejemplo,
potencia total o variable), o hacer funcionar la pieza 62 de mano
en modos de funcionamiento específicos (por ejemplo, corte o
coagulación). Por ejemplo, según se aplica presión 70A en un sentido
contra el interruptor 60a de anillo, se activa un modo de
funcionamiento, por ejemplo, corte o potencia variable, para la
pieza 62 de mano. Según se aplica presión 70B en el sentido opuesto
contra el interruptor 60a de anillo, se activa otro modo de
funcionamiento, por ejemplo, coagulación o potencia total, para la
pieza 62 de mano. El propio anillo 60a es un punto de referencia
táctil para un operario humano de la pieza 62 de mano con respecto a
las zonas 82A y 82B de activación segmentadas. El anillo 60a
también proporciona un soporte para los dedos para el operario
humano, lo que reduce la activación involuntaria debida a un
contacto de agarre no deseado con las zonas 82A y 82B de activación
segmentadas. Adicionalmente, cuando se aplica presión 70C sobre el
anillo 60a en la dirección perpendicular, se activa un modo de
funcionamiento adicional. Además, el anillo 60a o las zonas (82A u
82B) de activación segmentadas pueden ser transparentes o
traslúcidas para indicar el estado de activación y el modo de
funcionamiento de la pieza 62 de mano mediante su iluminación
durante la activación o el cambio de color según el modo de
funcionamiento actual.
Las figuras 10 y 10a son diagramas que ilustran,
respectivamente, aún otra realización y prototipo para el
interruptor 60a de anillo con zonas 83A y 83B de activación para la
pieza 62 de mano según la invención. El generador 510 armónico,
ilustrado en la figura 2, proporciona energía eléctrica a la pieza
62 de mano que confiere movimiento longitudinal ultrasónico al
dispositivo quirúrgico 603 usado para disección o coagulación. La
pieza 62 de mano está conectada al generador 510 armónico mediante
el cable 526 coaxial. El interruptor 60a de anillo es un apéndice
circunferencial de tipo anular sobre la pieza 62 de mano, que
incluye el saliente 84 distal, un saliente 85 proximal, y dos zonas
83A y 83B de activación adyacentes entre ellos, todos ubicados
cerca del extremo distal de la pieza 62 de mano. Los operarios
humanos de la pieza 62 de mano pueden presionar sus dedos contra la
superficie de las zonas (83A u 83B) de activación y se detecta la
fuerza o presión con el dedo, que puede ser o bien perpendicular o
bien no perpendicular a la superficie de la pieza 62 de mano, y se
convierte en una señal de activación. Las zonas 83A y 83B de
activación son bandas circunferenciales para detectar la presión
para activar y desactivar la pieza 62 de mano, cambiar la velocidad
de la misma (por ejemplo, potencia total o variable), o hacer
funcionar la pieza 62 de mano en modos de funcionamiento específicos
(por ejemplo, corte o coagulación). El saliente 84 distal y el
saliente 85 proximal proporcionan un punto de referencia táctil
para un operario humano de la pieza 62 de mano con respecto a las
zonas 83A y 83B de activación. El saliente 84 distal y el saliente
85 proximal están ahusados para guiar los dedos del operario humano
de la pieza 62 de mano hacia las zonas 83A y 83B de activación. El
saliente 84 distal y el saliente 85 proximal también proporcionan
un soporte para los dedos para el operario humano, lo que reduce la
activación involuntaria debida a un contacto de agarre no deseado
con las zonas 83A y 83B de activación. Adicionalmente, el saliente
84 distal o el saliente 85 proximal pueden ser transparentes o
traslúcidos para indicar el estado de activación y el modo de
funcionamiento de la pieza 62 de mano mediante su iluminación
durante la activación o el cambio de color según el modo de
funcionamiento actual.
Además, el interruptor 60a de anillo también
puede incluir un saliente 86 intermedio, tal como se muestra en la
figura 10b, que sirve como un divisor entre las zonas 83A y 83B de
activación. El saliente 86 intermedio proporciona un medio para
agarrar la pieza 62 de mano en las zonas de activación sin crear una
presión de activación excesiva, puesto que los dedos del operario
humano hacen de puente entre las zonas 83A y 83B de activación como
resultado de la adición del saliente 86 intermedio. El saliente 86
intermedio se conforma de manera diferente al saliente 84 distal y
al saliente 85 proximal, lo que proporciona una retroalimentación
de referencia táctil adicional para proporcionar al operario humano
de la pieza 62 de mano una sensación de ubicación de los dedos con
respecto a las zonas 83A y 83B activas.
La figura 11 es un diagrama que ilustra una
realización adicional del interruptor 60a de anillo con zonas 87A y
87B de activación para la pieza 62 de mano según la invención. Un
generador 510 armónico, ilustrado en la figura 2, proporciona
energía eléctrica a la pieza 62 de mano que confiere movimiento
longitudinal ultrasónico a un dispositivo quirúrgico tal como una
hoja 603 de bisturí afilada usada para disección o coagulación. La
pieza 62 de mano está conectada al generador 510 armónico mediante
un cable 526 coaxial. El interruptor 60a de anillo es un apéndice
circunferencial de tipo anular sobre la pieza 62 de mano, que
incluye dos zonas 87A y 87B de activación con un divisor 88 que es
un rebaje o una protuberancia. El operario humano de la pieza 62 de
mano puede presionar sus dedos contra la superficie de las zonas
(87A u 87B) de activación y se detecta la fuerza o presión con el
dedo, que puede ser o bien perpendicular o bien no perpendicular a
la superficie de la pieza 62 de mano, y se convierte en una señal
de activación. Las zonas 87A y 87B de activación son bandas
circunferenciales para detectar la presión para activar y desactivar
la pieza 62 de mano, cambiar la velocidad de la misma (por ejemplo,
potencia total o variable), o hacer funcionar la pieza 62 de mano en
modos de funcionamiento específicos (por ejemplo, corte o
coagulación). El divisor 88 proporciona un punto de referencia
táctil para un operario humano de la pieza 62 de mano con respecto
a las zonas 87A y 87B de activación. Adicionalmente, el divisor 88
puede ser transparente o traslúcido para indicar el estado de
activación y el modo de funcionamiento de la pieza 62 de mano
mediante su iluminación durante la activación o el cambio de color
según el modo de funcionamiento actual.
La figura 12 es un diagrama que ilustra una
realización adicional del interruptor 60a de anillo con zonas de
activación y subzonas para la pieza 62 de mano según la invención.
Un generador 510 armónico, ilustrado en la figura 2, proporciona
energía eléctrica a la pieza 62 de mano que confiere movimiento
longitudinal ultrasónico a un dispositivo quirúrgico tal como una
hoja 603 de bisturí afilada usada para disección o coagulación. La
pieza 62 de mano está conectada al generador 510 armónico mediante
un cable 526 coaxial. El interruptor 60a de anillo es un apéndice
circunferencial de tipo anular sobre la pieza 62 de mano, que
incluye una barrera 90 deslizante y dos zonas 91 y 92 de activación
que son detectores de tipo cinta que se adaptan sobre la pieza 62
de mano. Un operario humano de la pieza 62 de mano puede presionar
sus dedos contra las zonas (91 ó 92) de activación superficiales y
se detecta esta fuerza, que es generalmente perpendicular a la
superficie del alojamiento de la pieza de mano, y se convierte en
una señal de activación para activar y desactivar la pieza 62 de
mano, o hacerla funcionar en diversos modos de funcionamientos (por
ejemplo, corte o coagulación). Las zonas 91 y 92 de activación se
dividen adicionalmente en dos grupos de subzonas (91A, 91B, 91C) y
(92A, 92B, 92C), respectivamente, que, cuando se presionan, activan
modos de funcionamiento adicionales para la pieza 62 de mano, por
ejemplo, niveles variables de potencia. La barrera 90 deslizante se
enrolla alrededor de la pieza 62 de mano y cubre una parte de las
zonas 91 y 92 de activación, y más particularmente, las subzonas
91A y 92A. La barrera 90 deslizante protege las subzonas 91A y 92A
para evitar la activación, o para atenuar la presión que alcanza la
subzona particular. La barrera 90 deslizante puede unirse de manera
que puede separarse a la pieza 62 de mano que se ajusta a presión
en una posición deseada (por ejemplo, sobre una subzona particular)
si se necesita. Las subzonas permiten flexibilidad de uso de la
pieza 62 de mano proporcionando configuraciones adaptables,
específicas de zonas activas y zonas de soporte de los dedos que no
son de activación (por ejemplo, 91A y 92A) según las preferencias
del operario humano de la pieza de mano. Además, las subzonas pueden
colorearse o numerarse de manera única o marcarse de otra manera
para la rápida identificación por el operario humano.
El interruptor electromecánico para la pieza de
mano descrita en el presente documento puede ser de cualquier tipo,
incluyendo un interruptor de contacto de palanca mecánica
convencional, que incluye, por ejemplo, un contacto estacionario y
un contacto flexible. Para tal interruptor, se baja el brazo
conductor flexible, lo que hace contacto con el contacto
estacionario. Un interruptor a modo de ejemplo incluye un brazo de
cobre-berilio que se baja para hacer contacto con
un adaptador de cobre-berilio, haciendo contacto así
y completando el circuito del interruptor. El interruptor
electromecánico para la pieza de mano según la invención puede ser
también un interruptor de botón de carbono, tal como un botón de
caucho que incluye un adaptador de carbono unido a la parte de
abajo del botón. Cuando se pulsa el botón, el adaptador de carbono
cae sobre un par de contactos estacionarios, tal como dos
adaptadores recubiertos de oro sobre una placa de circuito impreso.
El adaptador de carbono descansa contra y hace de puente
eléctricamente entre los adaptadores recubiertos de oro, haciendo
contacto así y completando el circuito del interruptor. En una
realización adicional, el adaptador de carbono puede sustituirse
por un adaptador metálico tal como un adaptador de cobre recubierto
de oro.
Aunque la invención se ha mostrado
particularmente y descrito en detalle con referencia a las
realizaciones preferidas de la misma, las realizaciones no
pretenden ser exhaustivas ni limitar la invención a las formas
precisas descritas en el presente documento. Los expertos en la
técnica entenderán que pueden realizarse muchas modificaciones en
forma y detalle sin apartarse del alcance de la invención. De manera
similar, cualquier etapa de procedimiento descrita en el presente
documento puede ser intercambiable con otras etapas para conseguir
sustancialmente el mismo resultado. Todas estas modificaciones
pretenden estar englobadas dentro del alcance de la invención, que
está definido por las siguientes reivindicaciones y sus
equivalentes.
Claims (34)
1. Sistema para poner en práctica procedimientos
quirúrgicos que comprende:
una pieza (530) de mano quirúrgica con
ultrasonidos que tiene un efector terminal;
una consola (510) de generador para controlar la
pieza (530) de mano;
una conexión eléctrica que conecta la pieza
(530) de mano y la consola (510), en la que la consola (510) está
adaptada para enviar una corriente de accionamiento para accionar la
pieza (530) de mano que está adaptada para conferir un movimiento
longitudinal ultrasónico al efector terminal; y
un interruptor (535) accionado con el dedo
dotado sobre un alojamiento (33) de la pieza (530) de mano, estando
adaptado el interruptor (535) para activar la pieza (530) de mano a
un primer nivel de potencia;
- y caracterizado porque: el interruptor accionado con el dedo tiene un detector (31) adaptado para monitorizar la presión sobre el mismo, y el interruptor está adaptado para desactivar la pieza (530) de mano si un valor de presión monitorizado por el detector alcanza un umbral inferior, y el interruptor está adaptado para proporcionar su funcionalidad de interrupción según un efecto de retardo según se cambia la presión monitorizada en el interruptor (535), y la pieza (530) de mano está adaptada para funcionar a un nivel proporcional al valor de presión monitorizado por el detector en el interruptor (535) accionado con el dedo.
2. Sistema para poner en práctica procedimientos
quirúrgicos según la reivindicación 1, en el que el interruptor
(535) está adaptado para activar la pieza (530) de mano a un primer
nivel de potencia si un valor de presión monitorizado por el
detector sobre el interruptor (535) alcanza un umbral superior.
3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el interruptor (535) está ubicado de manera distal sobre la
pieza (530) de mano.
4. Sistema según la reivindicación 2, en el que
la pieza (530) de mano se hace funcionar a un nivel de potencia
seleccionado de una pluralidad de niveles de potencia si el valor de
presión monitorizado por el detector alcanza un umbral específico de
una pluralidad respectiva de umbrales correspondientes a la
pluralidad de niveles de potencia.
5. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el detector (31) está ubicado dentro del alojamiento (33) de la
pieza (530) de mano, estando seleccionado dicho detector (31) de un
grupo constituido por un interruptor electromecánico, una
resistencia eléctrica sensible a la fuerza, un condensador sensible
a la fuerza, un extensímetro de resistencia eléctrica, imán,
ferroimán, película piezoeléctrica y cerámica piezoeléctrica.
6. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el interruptor (535) comprende un par de elementos (270) de
botón de interruptor.
7. Sistema según la reivindicación 6, en el que
cada uno de los elementos (270) de botón de interruptor
comprende:
una superficie (272) superior y una superficie
(274) inferior;
un primer poste (276) y un segundo poste (278)
que se extienden hacia fuera lejos de la superficie inferior; y
una primera sección (282) elevada y una segunda
sección (284) elevada sobre la superficie superior, estando
soportada dicha sección elevada mediante una sección (286) rebajada
central formada entre las mismas.
8. Sistema según la reivindicación 7, en el que
el primer poste se dispone generalmente opuesto a la primera sección
elevada y el segundo poste se dispone generalmente opuesto a la
segunda sección elevada de modo que el primer poste está orientado
hacia el interior de la pieza (530) de mano cuando la primera
sección elevada está bajada y el segundo poste está orientado hacia
el interior de la pieza (530) de mano cuando la segunda sección
elevada está bajada.
9. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el interruptor (535) comprende además una región central
inactiva para apoyar un dedo y que sirve como referencia táctil.
10. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el interruptor (535) puede alinearse generalmente por el usuario
con el efector terminal.
11. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el interruptor (535) está alineado simétricamente y graduado con
respecto al efector terminal.
12. Sistema según la reivindicación 2, en el que
el interruptor (535) es un interruptor de anillo con un apéndice
circunferencial de tipo anular sobre la pieza (530) de mano que está
ubicado cerca de un extremo distal de la pieza (530) de mano.
13. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo comprende un transductor capacitivo que
tiene un anillo central, una capa externa de elastómero sobre el
exterior del anillo central, y un electrodo de anillo en la parte
superior del interruptor de anillo.
14. Sistema según la reivindicación 12, que
incluye además iluminación multicolor y un control de manera que el
interruptor de anillo se ilumina con diferentes colores
correspondientes a una pluralidad de umbrales de presión.
15. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo es un detector (31) que comprende una
parte piezoeléctrica y una sustrato dispuesto de manera adyacente
con la parte piezoeléctrica, emitiendo el interruptor de anillo una
primera señal de polaridad cuando se aplica presión a la parte
piezoeléctrica y emitiendo una segunda señal de polaridad opuesta
cuando se aplica presión al sustrato.
16. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo es un detector (31) que comprende un
primer anillo piezoeléctrico, un segundo anillo piezoeléctrico y un
anillo central dispuesto entre el primer anillo piezoeléctrico y el
segundo anillo piezoeléctrico, emitiendo el interruptor de anillo
una primera señal de polaridad cuando se aplica presión al primer
anillo piezoeléctrico y emitiendo una segunda señal de polaridad
opuesta cuando se aplica presión al segundo anillo
piezoeléctrico.
17. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo comprende una primera junta hermética y
una segunda junta hermética, y un anillo piezoeléctrico dispuesto
entre la primera junta hermético y la segunda junta hermética,
emitiendo el interruptor de anillo una primera señal de polaridad
cuando se aplica presión en una dirección con respecto al anillo
piezoeléctrico y emitiendo una segunda señal de polaridad opuesta
cuando se aplica presión en otra dirección con respecto al anillo
piezoeléctrico.
18. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo comprende un par de anillos externos,
un anillo central dispuesto entre los anillos externos, y un par de
anillos flexibles ubicados de manera respectiva sobre el exterior de
los anillos externos para soportar el anillo central con los anillos
externos, y un par de anillos piezoeléctricos fijados en los dos
lados de la parte inferior de anillo central.
19. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo comprende un anillo de soporte y un par
de zonas de activación ubicadas de manera adyacente que son bandas
circunferenciales conectadas en serie con el anillo de soporte.
20. Sistema según la reivindicación 12, en el
que el interruptor de anillo comprende además una barrera deslizante
que cubre una parte del apéndice circunferencial.
21. Sistema según la reivindicación 19, en el
que las zonas de activación consisten en uno de un interruptor
electromecánico, resistencias eléctricas sensibles a la fuerza,
condensadores sensibles a la fuerza, extensímetros de resistencia
eléctrica, imanes, y material piezoeléctrico.
22. Sistema según la reivindicación 19, en el
que el interruptor de anillo comprende además un saliente intermedio
dispuesto entre las zonas de activación, sirviendo el saliente
intermedio como divisor para las zonas de activación.
23. Sistema según la reivindicación 22, que
incluye además iluminación multicolor y un control de modo que el
saliente intermedio se ilumina con diferentes colores
correspondientes a una pluralidad de umbrales de presión.
24. Sistema según la reivindicación 19, en el
que el interruptor de anillo comprende además un saliente distal
ubicado en un extremo distal de las zonas de activación.
25. Sistema según la reivindicación 24, que
incluye además iluminación multicolor y un control de modo que el
saliente distal se ilumina con diferentes colores correspondientes a
una pluralidad de umbrales.
26. Sistema según la reivindicación 19, en el
que el interruptor de anillo comprende además un saliente proximal
en un extremo proximal de las zonas de activación.
27. Sistema según la reivindicación 26, que
incluye además iluminación multicolor y un control de modo que el
saliente proximal se ilumina con diferentes colores correspondientes
a una pluralidad de umbrales.
28. Sistema según la reivindicación 19, en el
que cada una de las zonas de activación se divide adicionalmente en
subzonas correspondientes a niveles de potencia variables de la
pluralidad de umbrales de presión.
29. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, que
comprende además interruptores en lados opuestos de la pieza (530)
de mano que generalmente impiden la activación involuntaria.
30. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que el interruptor (535) es un interruptor con histéresis.
31. Sistema según la reivindicación 19, en el
que el interruptor de anillo comprende además una barrera deslizante
que cubre al menos una de las zonas de activación.
32. Pieza (530) de mano quirúrgica con
ultrasonidos que tiene un alojamiento (33) con un interruptor (535)
accionado con el dedo ubicado sobre la misma, teniendo el
interruptor (535) un detector (31) adaptado para monitorizar la
presión sobre el mismo de modo que la pieza (530) de mano se sitúa
en un modo operativo cuando el detector (31) monitoriza una presión
superior a un primer umbral y se sitúa en un modo no operativo
cuando la presión es inferior a un segundo umbral, y el interruptor
está adaptado para proporcionar su funcionalidad de interrupción
según un efecto de retardo según se cambia la presión monitorizada
sobre el interruptor (535), y la pieza (530) de mano está adaptada
para funcionar a un nivel proporcional a un valor de presión sobre
el interruptor (535) accionado con el dedo que está siendo
monitorizado por el detector (31).
33. Pieza (530) de mano según la reivindicación
32, en la que el primer y el segundo umbral son idénticos.
34. Pieza (530) de mano según la reivindicación
32, en la que el primer umbral está a una presión mayor que el
segundo umbral.
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