Title of Invention: SISTEMA DE GUÍA Y TRACCIÓN REMOTA PARA CIRUGÍA MINI-INV ASIVA

Sector técnico

[1] La presente invención se relaciona con un sistema de guía y tracción remota para cirugía mini-invasiva o cirugía endocavitarias, de fácil manejo, posicionamiento, enganche y utilización, que permite disminuir el número de incisiones requeridas para realizar los procedimientos quirúrgicos. En particular, la presente invención consiste en un sistema de guía y tracción remota para cirugía mini-invasiva o cirugía endocavitarias de fácil posicionamiento y enganche, que comprende: una endopinza quirúrgica y desprendible; una guía de introducción ensamblada con dicha endopinza quirúrgica, desprendible y autocerrable; y medios de tracción remota y magnética de dicha endopinza. Técnica anterior

[2] La cirugía se encuentra en constante cambio y desarrollo, enfocándose actualmente los procedimientos quirúrgicos y la tecnología utilizada a realizar las cirugías con la menor injuria, es decir daño, posible al paciente. El concepto que se busca es lograr ventajas para el individuo, como menor dolor, menor periodo de recuperación postoperatoria, una hospitalización acortada, menores complicaciones asociadas al procedimiento y un mejor resultado cosmético, todo lo cual se expresa en una mejor calidad de vida para el paciente y ahorro en los sistemas de salud. De esta manera, se ha desarrollado la cirugía endoscópica o mínimamente invasiva, la cual permite realizar una intervención quirúrgica mediante pequeñas incisiones en el paciente, evitando las grandes incisiones y los altos costos metabólicos de la cirugía abierta.

[3] Una solución planteada a esta necesidad se divulga en el documento de patente US

7.169.104, publicada el 18 de marzo 2004; que revela un sistema de anclaje de guía remota que incluye un dispositivo de enganche que es enganchado a una parte del cuerpo en el cuerpo de un paciente; una pinza magnética hecha de un material magnético, conectada con el dispositivo de enganche; y un dispositivo magnético que se dispone fuera del cuerpo del paciente que guía a la pinza y que produce un campo magnético para mover a la pinza magnética. Como puede apreciarse de este documento y sus figuras, la invención de este documento requiere de una segunda pinza que cierre a la pinza magnética o que enganche la pinza al sistema de agarre. La solución anteriormente planteada se refiere a una solución para endoscopia digestiva, siendo de difícil aplicación para cirugía laparoscópica, ya que la solución de ensamble de la pinza con su sistema de tracción es de muy difícil realización dentro de las cavidades. Problema técnico

[4] Las técnicas quirúrgicas del arte previo necesitan de puntos de entrada al individuo, para lo cual requieren de la realización de una incisión de pared total y generalmente la colocación de un trocar (o puerto) de trabajo. Es a través de estas entradas que se introducen los elementos necesarios, tanto de óptica (cámaras para visualización interna), como de herramientas quirúrgicas, como por ejemplo, pinzas, electrobisturí, tijeras, etc. En este tipo de cirugías, existe la necesidad de separar y levantar órganos o tejidos aledaños a este para una operación limpia y efectiva. Normalmente, esta separación y levantamiento se realiza mediante pinzas o medios de enganches, los cuales son manipulados directamente desde el exterior a través de un puerto de trabajo.

[5] Estos puntos de entrada corresponden a los sitios de incisión que deben realizarse en la pared corporal del individuo, teniendo los riesgos y complicaciones propios de una incisión de un espesor total de la pared corporal, los cuales son principalmente: dolor importante postoperatorio, riesgo de sangrado intra y postoperatorio, riesgo de infección y de presentar hernias posteriores. Todas estas complicaciones disminuyen la calidad de vida del paciente y aumentan los costos en salud. Adicionalmente, existe un punto estético importante, ya que estas incisiones dejan necesariamente como secuela una cicatriz posterior. Es debido a esto, que resulta necesario utilizar el número mínimo de incisiones posibles para realizar el procedimiento quirúrgico deseado, de manera de disminuir las complicaciones intra y post operatorias y así obtener el mejor resultado posterior a la cirugía. Solution to Problem

[6] El presente invento soluciona un problema de posicionamiento y enganche efectivo de una endopinza a un órgano o tejido a traccionar, haciéndolo de fácil uso, ya que cuenta con una endopinza autocerrable, que se acciona desde la guía de introducción. Posteriormente, esta endopinza se moviliza mediante la aplicación de una fuerza magnética a través de la pared corporal por el medio de tracción remota. Advantageous Effects of Invention

[7] Se ha desarrollado la presente invención que consiste en un sistema de guía y tracción remota para cirugía mini-invasiva con fácil posicionamiento y enganche, y menor injuria porque permite eliminar una o varias incisiones realizadas con las técnicas del arte previo generando de esta forma, un beneficio en los pacientes. Con lo cual se logra una disminución significativa de tiempo de recuperación de los pacientes, se eliminan riesgos potenciales asociados a las incisiones y se eliminan cicatrices indeseables. Además, la presente invención propone un sistema de guía y tracción remota que comprende un mecanismo de enganche con el órgano o tejido a ser tratado de muy fácil operación y seguro, lo cual facilita su uso por parte de los médicos. Por lo cual, la presente invención es beneficiosa ya que disminuye el número de incisiones para realizar la cirugía y es de fácil utilización. La presente invención soluciona un problema de posicionamiento y enganche efectivo del órgano a traccionar, haciéndolo de fácil uso y permitiendo la realización de la cirugía con un menor daño en el paciente.

Descripción breve de las figuras

[8] La figura 1 es una vista esquemática de una cirugía mini-invasiva, en particular cole- cistectomía laparoscópica, según el arte previo.

[9] La figura 2 es una vista esquemática de una cirugía mini-invasiva con el sistema de guía con tracción remota de acuerdo a la presente invención. Se observa una disminución del número de puertos de acceso.

[10] La figura 3 es una vista esquemática del sistema de guía y tracción remota de acuerdo a la presente invención en una configuración inicial de guía de introducción y con endopinza ensamblada y abierta.

[11] La figura 4 es otra vista esquemática del sistema de guía y tracción remota de acuerdo a la presente invención en una posición de destrabe con la endopinza cerrada.

[12] La figura 5 es una vista esquemática de la endopinza desprendida de la guía de introducción en posición de tracción y operativa.

[13] La figura 6 ilustra un gráfico de la densidad del campo magnético en función de la distancia generado por un medio de tracción remota de acuerdo a la presente invención.

[14] La figura 7 ilustra un gráfico de la fuerza del campo magnético en función de la distancia generado por dicho medio de tracción remota sobre una endopinza de acuerdo a la presente invención.

[15] La figura 8 ilustra un gráfico que relaciona la inducción magnética de un medio de tracción con imán de tierras raras con la fuerza generada sobre una endopinza por dicha inducción magnética, dicho medio de tracción y dicha endopinza de acuerdo a la presente invención.

[16] La figura 9 ilustra un gráfico de la inducción magnética en función del voltaje sobre un electroimán de un medio de tracción de acuerdo a la presente invención. Mejor manera de realizar la invención

[17] La presente invención consiste en un sistema de guía y tracción remota para cirugía mini-invasiva en una cavidad corporal de fácil posicionamiento y enganche y de menor injuria, que comprende: al menos una endopinza con medios de enganches quirúrgicos, ensamblada con guía y en posición inicialmente abierta; y en posición naturalmente cerrada cuando es desprendida de dicha guía por el mecanismo de desprendimiento; dicha endopinza comprende una porción de material ferromagnético en el extremo opuesto a las medios de enganche, guía de introducción de forma cilindrica y ensamblada con dicha endopinza quirúrgica desprendible, dicha guía comprende un mecanismo de desprendimiento de dicha endopinza; y al menos un medio de tracción remota de dicha al menos una endopinza mediante la aplicación de un campo electromagnético que se ejerce sobre la porción de material ferromagnético de dicha endopinza desde fuera de dicha cavidad corporal.

[18] Como se observa en la figura 1, una cirugía mini- invasiva, de tipo laparoscópica, es realizada mediante las técnicas del Arte Previo, en donde, en este caso, se realizan 4 incisiones en la pared abdominal para la ubicación de los trocares, en donde 1 trocar (a) es utilizado para la inserción de una cámara endoscópica, 3 trocares (b, c y d) para levantar, manipular y seccionar el órgano a ser tratado, por ejemplo la vesícula (v) con medios de enganche como pinzas laparoscópicas convencionales

[19] En cambio, la figura 2 ilustra una cirugía mini-invasiva utilizando el sistema de guía y tracción remota de acuerdo a la presente invención; en donde puede apreciarse que solamente una incisión es realizada en la pared abdominal para solamente un trocar (a), por donde se introduce una o varias pinzas (p) que son traccionadas mediante uno o varios imanes o electroimanes (e) para manipular el órgano (v); por este mismo trocar se introduce la cámara endoscópica que permite visualizar la cirugía mini-invasiva e introducir un elemento para la disección y posterior extracción del tejido u órgano.

[20] Como se ilustra en la figura 3, el sistema de guía y tracción remota para cirugía mini- invasiva en una cavidad corporal de fácil posicionamiento y enganche y de menor injuria que comprende: una guía de introducción (20) ensamblada con una endopinza quirúrgica (10) desprendible y un medio de tracción remota (30) de dicha endopinza (10) mediante aplicación de un campo magnético sobre un extremo de dicha pinza desde el exterior de dicha cavidad corporal, como por ejemplo un electroimán.

[21] Dicha endopinza (10) comprende dos piezas separadas y pivoteable sustancialmente en su centro y alrededor de un eje (11), cada una de dichas piezas separadas definen un extremo de enganche (12) y un extremo asidero (13) con un resorte radial (no visible en las figuras) que mantiene la endopinza (10) cerrada en su posición natural. Un primer extremo asidero (13) está solidario con una proyección (14) que se une a un medio de tope (15) cilindrico y de diámetro más ancho que la proyección (14), y dicho medio de tope (15) se prolonga con un medio de encaje (16) que se introduce dentro de la guía (20); en donde el medio de tope (15) y medio de encaje (16) comprende una porción de material ferromagnético, como por ejemplo fierro, níquel, cobalto, óxidos férrico, etc.

[22] Dicho mecanismo de desprendimiento de dicha guía de introducción (20) comprende un anillo de sujeción (21) solidario a un primer extremo de una pieza de conexión (22) substancialmente similar a una vara o varilla, dicha pieza de conexión (22) pasa por el interior de un tubo guía (23), dicho tubo guía (23) se conecta en un extremo a medio de enganche (16) de la endopinza (10) y en su otro extremo a un conjunto de desprendimiento (24) para desprender dicha endopinza (10); dicha pieza de conexión (22) está solidaria en su segundo extremo a una pieza de destrabe (28) conectada a un resorte (26) en tensión fijado a la pared posterior (25) del conjunto de desprendimiento (24); dicha pieza de destrabe (28) tiene una perforación por donde pasa un pasador (29). Dicho pasador (29) está fijado en su extremo a un accionador pivoteable (27) entorno a un eje central (27a) que define un extremo operativo (27b) y un extremo accionador (27c).

[23] En una posición inicial, dicho accionador pivoteable (27) está en una primera posición con el extremo operativo (27b) más cercano al conjunto de desprendimiento (24) que el extremo accionador (27c) alejado del conjunto de desprendimiento (24); el pasador (29) pasa por la perforación de la pieza de destrabe (28) y la pieza de destrabe está a una distancia de la pared posterior (25) mayor al largo natural del resorte (26) tal que el resorte (26) se encuentre en tensión en la posición inicial. En esta posición inicial, la pieza de conexión (22) mantiene el anillo de sujeción (21) alrededor de y juntando los extremos asideros (13) tal que la endopinza (10) esté abierta, es decir con sus extremos de enganche (12) separados.

[24] Al introducir la guía de introducción (20) ensamblada con la endopinza (10) mediante un trocar instalado en una cavidad corporal sujeta a cirugía mini-invasiva; se puede guiar, introducir y actuar alineadamente la guía de introducción (20) y la endopinza (10) a través dicho trocar. Estando la endopinza (10) en su posición inicial, ésta se encuentra abierta y es dirigida hacia el órgano o tejido (v) que debe ser tratado. Estando la endopinza (10) ubicada correctamente en el órgano o tejido(v), se pasa a una posición de destrabe, ilustrada en la figura 4, esto es logrado al presionar el extremo accionador (27c) de manera que el pasador (29) es retirado de la perforación de la pieza de destrabe (28); de esta forma se libera la restricción impuesta al resorte (26) que vuelve a su posición natural, acercando la pieza de destrabe (28) a la pared posterior (25) y mediante la pieza de conexión (22) retirando el anillo de sujeción (21) de la endopinza (10). A su vez, la endopinza (10) queda liberada a su posición natural, y se cierran sus extremos de enganches (12) atrapando el órgano o tejido (v).

[25] Como se ilustra en la figura 5, estando fijada la endopinza (10) al órgano o tejido (v) se retira la guía de introducción (20) del trocar liberando su uso para poder introducir otro elemento en la cavidad corporal; adicionalmente se acerca la endopinza (10) a la pared de la cavidad corporal (50) próxima al medio de tracción remota (30) y se activa el campo magnético, tal que la endopinza (10) es atraída por dicho medio de tracción remota (30) orientando su medio de tope (15) y medio de enganche (16) hacia el lado interno de la pared de la cavidad corporal (50). De esta manera, puede guiar y po- sicionar la endopinza (10) de manera remota y externa a la cavidad corporal con el medio de tracción remota (30).

[26] De la manera anteriormente descrita, pueden entonces manipularse un órgano o tejido en una cavidad corporal, con una o varias endopinzas al repetir el procedimiento descrito. El órgano queda ubicado en la posición óptima para realizar la operación quirúrgica correspondiente habiendo realizado solamente una sola incisión para instalar un solo trocar.

[27] Dicha una o varias endopinzas quedan fijadas en su posición o pueden desplazarse a lo largo de la cavidad corporal, gracias a uno o varios medios de tracción remota de dicha endopinza mediante la aplicación de un campo electromagnético que se ejerce sobre la porción de material ferromagnético de dicha endopinza desde fuera de dicha cavidad corporal.

[28] De preferencia, dicho medio de tracción remota genera un campo electromagnético con una inducción magnética entre 0,1 y 1 Tesla (1.000 y 10.000 Gauss) en proximidad de dicho medio de tracción, para generar una fuerza entre 2,94 y 4,9 N (300 y 500 gramos) sobre la endopinza de acuerdo a la presente invención, a una distancia entre 10 y 30 mm a través de la pared abdominal; pudiendo llegar en caso de obesidad a una pared corporal de hasta 80 mm. Para lo cual, dicho medio de tracción remota comprende un imán permanente como por ejemplo de acero imanado o de Alnico (aleación de 24% en peso de Cobalto, 8% en peso de Aluminio, 14% en peso de Niquel, 51% en peso de Hierro y 3% en peso de Cobre) de Ferrita (80% en peso de Óxido de Fierro y 20 de Óxido de Estroncio).

[29] Más preferentemente, dicho medio de tracción remota comprende un imán mineral de tierras raras como por ejemplo: de tipo RE-M ₅ y RE ₂ M ₁₇ , donde 'RE' es Samario Sm, Prometió Pr y Neodimio Nd y 'M' es una mezcla de Cobalto (Co) con metales como Hierro (Fe), Cobre (Cu), Circonio (Zr), Titanio (Ti), Hafnio Hf y Manganeso (Mn); como por ejemplo, el SmCo ₅ por GE Research Lab, en Schenectady, New York (USA), o el 'neodimio-hierro-boro', Nd ₂ Fe ₁₄ B, desarrollado en 1983 por la Sumitomo (Japón) y General Motors (USA). Modo de realizar la invención

[30] De acuerdo a otro ensamble preferido de la invención, dicho medio de tracción remota puede comprender un electroimán y un regulador de voltaje que permita variar la inducción magnética generada variando el voltaje sobre el electroimán. Preferentemente, dicho electroimán genera una inducción magnética entre 0, 1 y 1 Tesla (1.000 y 10.000 Gauss) en una proximidad de dicho medio de tracción, para generar la fuerza necesaria a una distancia entre 10 y 30 mm sobre la endopinza de acuerdo a la presente invención. [31] De acuerdo a otro ensamble preferido de la invención, dicho medio de tracción remota puede comprender un electroimán y un regulador de corriente eléctrica que permita variar la inducción magnética generada variando la intensidad de la corriente eléctrica sobre el electroimán para generar dicha inducción magnética entre 0,1 y 1 Tesla (1.000 y 10.000 Gauss) de acuerdo a la presente invención.

[32] De acuerdo a un ensamble de la presente invención, dicho electroimán puede comprender un núcleo de material paramagnético que comprende uno o varios de los siguientes materiales: aire, aluminio, magnesio, titanio, cloruro férrico y wolframio.

[33] De acuerdo a otro ensamble de la presente invención, dicho electroimán puede comprender un núcleo de material ferromagnético que comprende uno o varios de los siguientes materiales: hierro, níquel, cobalto, alumino, hierro-silicio, o aleaciones de alnico y permalloy que está compuesto por 20% en peso de acero y 80% en peso de niquel.

[34] En un primer ejemplo de la presente invención, la figura 6 ilustra un gráfico de la densidad del campo magnético en función de la distancia generado por un medio de tracción remota de acuerdo a la presente invención que comprende un imán de tierras raras. La figura 7 ilustra un gráfico de la fuerza del campo magnético en función de la distancia generado por dicho medio de tracción remota sobre una endopinza de acuerdo a la presente invención. A partir de la figura 7, se puede interpolar una curva característica del imán utilizado de ecuación: (a) F = 5,3757e ^00967d ; con un ajuste cuadrático de R ² = 0,9897, siendo F la fuerza en (N) generada sobre la endopinza y d la distancia en (mm) entre el medio de tracción remota y la endopinza; un imán de estas características puede generar 1,76 N (180 gramos) a 11 mm de distancia según los requerimiento del espesor de la cavidad corporal y el órgano a manipular con la endopinza de este primer ejemplo.

[35] Según el espesor de la cavidad corporal del paciente y el peso del órgano a manipular, puede en un segundo ejemplo requerirse una fuerza de 2,94 N (300 gramos) para mantener y manipular un órgano a través de una cavidad corporal de 20 mm. Gracias a la figura 7 y la ecuación (a), puede fácilmente interpolarse una nueva curva característica 2,94 = 5,3757e 0 ^, 09 ⁰⁷ * ² 0 + B _; por lo tanto B= 2,1628; y de ecuación: (b) F=5,3757e -o.<» ^67*d ₊ 2,1628; en donde para una distancia 0 mm, dicho imán debe generar una fuerza de 7,5385 (N) (739 gramos) sobre dicha endopinza.

[36] La figura 8 ilustra un gráfico que relaciona la inducción magnética de un imán de tierras raras con la fuerza generada sobre la endopinza de acuerdo a la presente invención con una ecuación: (c) B = 0,0917*F ⁰⁶⁶ ; con un ajuste cuadrático de R ² =0,9915, en donde F es la fuerza en Newton y B es la inducción magnética en Tesla; se tiene que para este segundo ejemplo, el imán requerido para el medio de tracción remota de acuerdo a la presente invención debe dimensionarse para una inducción magnética de 0,3478 Tesla (3478 Gauss).

[37] De acuerdo a otro ensamble preferido de la invención, dicho medio de tracción remota puede comprender un electroimán y un regulador de voltaje que permita variar la inducción magnética generada variando el voltaje sobre el electroimán. La figura 9 ilustra un gráfico de la inducción magnética en función del voltaje sobre un electroimán con una corriente I de 2 A; un largo de camino 8,3cm; número de espiras 4.245; núcleo de acero laminado en frío de diámetro 10 mm y de permeabilidad 1,99. Dicho gráfico de la figura 9 permite obtener una curva característica del electroimán de ecuación: (d) B = 0,1621*V ⁰⁵⁰¹⁸ ; con un ajuste cuadrático de R ² = 0,9956, en donde B es la inducción magnética en Tesla a una distancia de 0 mm del electroimán y V es el voltaje en Volts que se aplica sobre dicho electroimán.

[38] Para el ejemplo mencionado anteriormente, en donde se debe generar una fuerza de

2,94 N (300 gramos) a través de una pared de cavidad corporal de 20 mm sobre la endopinza de acuerdo a la presente invención, se debe tener una inducción magnética de 0,3478 Tesla (3478 Gauss) a 0 mm de distancia, por lo que según el gráfico de la figura 9 y utilizando la ecuación (d); el voltaje necesario es de V = (0,3478/0,1621) 1 ^/ 0 ^,5 0 ¹⁸ _ 4 g _vo its. Por lo tanto, se debe regular el regulador de voltaje de dicha medio de tracción al voltaje deducido de 4,58 volts. De esta forma el medio de tracción que comprende un electroimán con un regulador de voltaje o con un regulador de corriente puede ajustarse hasta aplicar la fuerza mínima necesaria sobre la endopinza para mantenerla firmemente en su posición contra la cavidad corporal sin aplicar una fuerza excesiva que dañe los tejidos y otros órganos de la cavidad corporal que se está interviniendo.

Aplicabilidad industrial

[39] La presente invención tiene aplicación en la industria de producción de herramientas quirúrgica para cirugía mini-invasiva o cirugía endocavitarias. La presente invención es especialmente útil en la industria de producción de herramientas quirúrgica para cirugía de colecistectomía videolaparoscopica, pero no limitada a este procedimiento.