ES2590334T3 - Dispositivo de dispensación de fluido criogénico - Google Patents

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ES2590334T3 ES11195045.7T ES11195045T ES2590334T3 ES 2590334 T3 ES2590334 T3 ES 2590334T3 ES 11195045 T ES11195045 T ES 11195045T ES 2590334 T3 ES2590334 T3 ES 2590334T3
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Sam R. Niedbala
Lincoln C. Young
Peng Zhou
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Abstract

Un conjunto de válvula de activación (2107) que comprende: un cuerpo de válvula (2191) que incluye un paso de flujo (30) con una abertura de entrada de paso de flujo (29) que recibe un material criogénico (1821) y una abertura de salida de paso de flujo (24) que administra el material criogénico recibido (1821); y una corredera de válvula (2192) acoplada de forma deslizable con el cuerpo de válvula (2191), incluyendo la corredera de válvula (2192) una abertura de entrada de lumen (19) para recibir el material criogénico (1821) de la abertura de salida de paso de flujo (24) y una abertura de salida de lumen (18) que administra el material criogénico (1821) a un objetivo; en el que la corredera de válvula (2192) se acopla con el cuerpo de válvula (2191) y se sitúa en una posición cerrada donde la abertura de entrada de lumen (19) se desplaza de la abertura de salida de paso de flujo (24) del cuerpo de válvula (2191) para prevenir el flujo del material criogénico (1821); en el que la corredera de válvula (2192) se acopla con el cuerpo de válvula (2191) y se sitúa de forma deslizable en una posición abierta donde la abertura de entrada de lumen (19) se alinea con la abertura de salida de paso de flujo (24) del cuerpo de válvula (2191) para forma una trayectoria de flujo para permitir el flujo del material criogénico (1821) a través del conjunto de válvula; y en el que la corredera de válvula (2192) incluye chaveteros rebajados (2182) mecanizado para recibir unas chavetas (2181) mecanizadas en el cuerpo de válvula (2191).

Description

DESCRIPCION
Dispositivo de dispensacion de fluido criogenico.
5 CAMPO TECNICO
Las presentes ensenanzas se refieren a dispositivos y metodos para dispensar un fluido criogenico. En particular, las presentes ensenanzas se refieren a dispositivos criogenicos y metodos para enfriar superficies dispensando directamente un fluido criogenico en una superficie que se va a tratar o dispensando un fluido criogenico sobre un 10 aplicador que se va a colocar en contacto con una superficie a tratar.
ANTECEDENTES
Se han desarrollado varios procedimientos para el tratamiento de lesiones superficiales, tales como, por ejemplo, 15 verrugas, piel humana y animal. Las lesiones pueden eliminarse, por ejemplo, a traves de la congelacion localizada del tejido de la lesion cutanea mediante un liquido de enfriamiento, tal como un refrigerante liquido. Los medicos han utilizado aplicaciones de nitrogeno liquido, por ejemplo, para congelar y eliminar las lesiones de piel de un paciente. Los metodos convencionales de tratamiento, sin embargo, pueden tener las desventajas de requerir equipo especializado para condensar el gas nitrogeno, la necesidad de dispositivos de almacenamiento especializados, y 20 los riesgos inherentes de la manipulacion y dispensacion de materiales que tienen muy bajos puntos de ebullicion, por ejemplo, como aproximadamente tan bajo como -196 °C en el caso de nitrogeno liquido.
La criocirugia es usa por profesionales de la medicina para tratar una diversidad de lesiones. El frio extremo trabaja para destruir el tejido a traves de la lisis de las celulas. Esto puede ocurrir mediante la formacion de hielo o cambios 25 rapidos en la presion osmotica. Ambos pueden trabajar para aumentar la eficacia global de los tratamientos crioquirurgicos.
Mas recientemente, se han desarrollado diversos metodos para tratar lesiones de piel de forma crioquirurgica mediante el empleo de un liquido de enfriamiento (por ejemplo, un fluido criogenico) contenido, por ejemplo, en un 30 recipiente a presion portatil. Dichos dispositivos criogenicos se basan generalmente en un gas licuado (comprimido), tal como, por ejemplo, butano, propano o eter dimetilico (DME), para enfriar rapidamente una punta aplicadora o "bastoncillo" en base a los principios de "calor de vaporizacion". En otras palabras, el gas comprimido fluye hacia y entra en contacto con una superficie de un aplicador, tal como, por ejemplo, un bastoncillo aplicador poroso, la rapida evaporacion del gas hace que la superficie del aplicador en enfrie .a temperaturas inferiores a la temperatura 35 del gas licuado en solitario. En varios de estos metodos, se puede dispensar una cantidad eficaz del fluido criogenico del recipiente a presion, por ejemplo, en un tubo de suministro hueco que tiene un bastoncillo de espuma de algodon, fibra y/o plastico situado en el extremo distal del tubo de suministro. El fluido criogenico se acumula en el aplicador y tras la evaporacion, enfria el aplicador a temperaturas muy por debajo de la congelacion. El aplicador puede colocarse en contacto con la superficie de la piel de la lesion durante un periodo de tiempo suficiente para 40 reducir la temperatura del tejido de la lesion cutanea a temperaturas que congelan la piel, de tal forma que se produce la ruptura irreversible de las membranas celulares del tejido.
Los dispositivos crioquirurgicos que utilizan actualmente el principio del calor de vaporizacion en combinacion con gases comprimidos, tal como DME por ejemplo, pueden plantear diversas cuestiones. Por ejemplo, los dispositivos 45 pueden depender significativamente del gas particular usado y las velocidades de evaporacion del aplicador pueden ser relativamente largas (por ejemplo, en el orden de 15-30 segundos). Ademas, la temperatura eficaz del aplicador (es decir, la temperatura del aplicador que es suficiente para causar la congelacion de la lesion cutanea) puede alcanzarse unicamente durante un corto periodo de tiempo, particularmente, una vez puesto en contacto con la superficie mas caliente de la lesion cutanea, limitando asi una congelacion eficaz del tejido diana.
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Diversos dispositivos criogenicos adicionales pueden utilizar nitrogeno liquido, u otros gases licuados, tales como, por ejemplo, clorofluorocarbonos u oxido nitroso, que tienen puntos de ebullicion significativamente bajos y, por lo tanto, pueden dispensarse a temperaturas mas frias que algunos gases de "calor de vaporizacion" convencionales, tal como DME, consiguiendo asi efectos de congelacion mas agresivos. Dichos dispositivos crioquirurgicos, sin 55 embargo, aun son en general relativamente complejos en su estructura, usando complicados mecanismos de valvulas y dispensadores para administrar el gas licuado. Por consiguiente, pueden surgir problemas con dichos dispositivos debido a las altas presiones mostradas por los gases, la complicada forma en la que el fluido criogenico se mueve desde el recipiente a la punta de dispensacion, la facilidad de uso, y/o el coste asociado a la fabricacion y/o montaje de los dispositivos.
Por consiguiente, puede ser deseable proporcionar un dispositivo crioquirurgico que sea sencillo tanto en cuanto a la estructura como al uso, y capaz de administrar una diversidad de fluidos criogenicos, incluyendo agentes de enfriamiento mas agresivos, tal como, por ejemplo, oxido nitroso y nitrogeno liquido, en una cantidad suficiente para 5 conseguir un tratamiento crioquirurgico eficaz. Puede ser deseable adicionalmente proporcionar un dispositivo crioquirurgico desechable que pueda desecharse una vez gastado. Por lo tanto, puede ser deseable proporcionar un dispositivo economico con componentes estructurales mas simples y mecanismos de regulacion de flujo, que tambien pueda reducir el desperdicio del fluido criogenico segun se mueve de un recipiente, por ejemplo, a un aplicador, para una dispensacion a una ubicacion deseada.
10
El documento US 3.993.075 A describe una sonda crioquirurgica desechable que puede descongelarse. El documento US 4.201.319 A describe un sistema de dispensacion que emplea criogeno liquido. El documento GB 1 402 632 A describe una sonda criogenica portatil. El documento WO 20111005495 A2, que es tecnica anterior segun el Articulo 54(3) EPC, describe dispositivos y metodos para dispensar un fluido criogenico.
15
El documento US 3.993.075 A se refiere a una sonda crioquirurgica desechable que puede descongelarse.
El documento US 4.201.319 A se refiere a aun sistema de dispensacion que emplea un criogeno liquido.
20 El documento GB 1 402 632 A se refiere a mejoras en y con respecto al equipo medico.
El documento US 3.536.075 A se refiere a un instrumento crioquirurgico.
El documento US 3.439.680 A se refiere a un instrumento quirurgico para la extraccion de cataratas.
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RESUMEN
Las presentes ensenanzas pueden resolver uno o mas de los problemas que se han mencionado anteriormente y/o pueden demostrar una o mas de las caracteristicas deseables que se han mencionado anteriormente. Otras 30 caracteristicas y/o ventajas pueden llegar a ser evidentes a partir de la descripcion que se indica a continuacion.
La invencion se define en la reivindicacion 1. Se incluyen realizaciones preferibles en las reivindicaciones dependientes asi como la memoria descriptiva.
35 Un ejemplo incluye un dispositivo de criocirugia desechable autonomo que pulveriza una corriente de oxido nitroso liquido. La evaporacion del gas licuado de oxido nitroso extrae calor de los alrededores. El dispositivo de criocirugia desechable autonomo sirve como un deposito para el criogeno-N20, administrando el gas liquido directamente sobre una lesion a tratar a -89 °C. Despues del tratamiento criogenico, se puede producir necrosis del sitio. La recuperacion lleva aproximadamente de 10 a 14 dias, creciendo el nuevo tejido hacia el interior de la epidermis 40 circundante y los anexos situados mas profundamente. Las lesiones que se pueden tratar incluyen lesiones genitales, molusco contagioso, queratosis seborreica, marcas en la piel, verrugas plantares, verrugas vulgares, verrugas planas, queratosis actinica, lentigo, y similares.
De acuerdo con diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, un cabezal de dispensacion para 45 dispensar un fluido criogenico puede comprender un paso de flujo configurado para situarse en comunicacion fluida con un deposito que contiene un fluido criogenico, definiendo el paso de flujo una abertura de entrada de paso de flujo configurada para recibir el fluido criogenico del deposito, y una abertura de salida de paso de flujo opuesta a la abertura de entrada de paso de flujo. El cabezal de dispensacion puede comprender adicionalmente un elemento de dispensacion configurado para dispensar el fluido criogenico, definiendo el elemento de dispensacion un lumen que 50 tiene una abertura de entrada de lumen y una abertura de salida de lumen: y al menos un elemento poroso dispuesto en el paso de flujo, estando el al menos un elemento poroso configurado como un mecanismo de regulacion de flujo principal para limitar un caudal del fluido criogenico segun fluye del deposito a la abertura de salida de lumen.
55 De acuerdo con diversas realizaciones ejemplares adicionales de las presentes ensenanzas, un cabezal de dispensacion para dispensar un fluido criogenico puede comprender un paso de flujo configurado para situarse en comunicacion fluida con un deposito que contiene un fluido criogenico, definiendo el paso de flujo una abertura de entrada de paso de flujo configurada para recibir el fluido criogenico del deposito, y una abertura de salida de paso de flujo opuesta a la abertura de entrada de paso de flujo. El cabezal de dispensacion puede comprender
adicionalmente un elemento de dispensacion configurado para dispensar el fluido criogenico, definiendo el elemento de dispensacion un lumen que tiene una abertura de entrada de lumen y una abertura de salida de lumen; y un elemento de accionamiento configurado para moverse entre una primera posicion en la que la abertura de salida de paso de flujo no esta alineada y se bloquea la comunicacion de fluido con la abertura de entrada de lumen, y un 5 segunda posicion en la que la abertura de salida de paso de flujo esta alineada con y en comunicacion fluida con la abertura de entrada de lumen.
De acuerdo con diversas realizaciones ejemplares adicionales de las presentes ensenanzas, un metodo para dispensar un fluido criogenico puede comprender acoplar un cabezal de dispensacion que define un paso de flujo, 10 un elemento de dispensacion, un elemento de accionamiento, y al menos un elemento poroso dispuesto en el paso de flujo a un recipiente que define un deposito. El metodo puede comprender adicionalmente accionar el cabezal de dispensacion para mover una abertura de entrada del elemento de dispensacion desde una primera posicion en la que una salida del paso de flujo no esta alineada y se bloquea la comunicacion de flujo con la abertura de entrada del elemento de dispensacion, hasta una segunda posicion en la que la abertura de salida de paso de flujo esta 15 alineada con y en comunicacion fluida con la abertura de entrada del elemento de dispensacion. El metodo puede comprender adicionalmente el flujo de una cantidad de fluido criogenico desde el deposito hacia la abertura de entrada del elemento de dispensacion a traves del paso de flujo y la dispensacion del fluido criogenico desde una abertura de salida del elemento de dispensacion a una ubicacion objetivo, en el que un caudal del fluido criogenico que fluye desde el deposito a la abertura de salida del elemento de dispensacion se regula principalmente pasando 20 el fluido criogenico a traves de al menos un elemento poroso.
De acuerdo con diversas realizaciones ejemplares adicionales de las presentes ensenanzas, un metodo para dispensar un fluido criogenico puede comprender colocar un elemento de aplicacion en contacto con una superficie de la piel y suministrar un fluido criogenico al elemento de aplicacion mientras que el elemento de aplicacion esta en 25 contacto con la superficie de la piel. El metodo puede comprender adicionalmente difundir el fluido criogenico a traves del elemento de aplicacion a la superficie de la piel a una temperatura que es directamente eficaz para congelar la superficie de la piel de tal forma que se produce una ruptura irreversible y permanente de las membranas celulares de las celulas de la superficie de la piel mientras que el fluido criogenico se esta administrando a la superficie de la piel.
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Un ejemplo incluye un metodo para dispensar un fluido criogenico que incluye abrir una palanca de activacion en el dispositivo de dispensacion de criogeno para acceder a un compartimento de deposito criogenico, insertar un cartucho de liquido criogenico en el compartimento de deposito criogenico, y devolver la palanca de activacion desde su posicion extendida a una posicion completamente cerrada. El metodo tambien incluye posicionar el 35 extremo de la palanca de activacion en una abertura en el dispositivo. Puede proporcionarse una indicacion audible, tactil o visual para indicar a un usuario que el cartucho de liquido criogenico y la palanca de activacion estan adecuadamente asentados y colocados en el dispositivo, y que el dispositivo esta listo para usar. De forma similar, puede proporcionarse un dispositivo de bloqueo para impedir que la palanca de activacion se mueva hacia atras desde la abertura. Cuando esta completamente cerrada, un buje excentrico en la palanca de activacion desplaza el 40 cartucho de liquido criogenico, que se atraviesa por un pasador perforador en el conjunto de valvula para permitir el flujo de material criogenico. El dispositivo de dispensacion de criogeno puede usarse entonces para tratar una lesion objetivo. El disposicion se situa despues en vertical hacia abajo sobre la lesion a una distancia de aproximadamente 1 cm, y el accionador se activa para iniciar la pulverizacion del criogeno. En esta posicion, el material criogenico liquido en el cartucho fluye a traves de la valvula, mientras que el material criogenico gaseoso permanece en el 45 cartucho. El dispositivo puede fijarse o moverse para cubrir el area de la lesion, y el accionador se libera para detener la pulverizacion de criogeno.
En un ejemplo de la invencion reivindicada, un conjunto de valvula de activacion incluye un cuerpo de valvula y una corredera de valvula. El cuerpo de valvula incluye un paso de flujo con una entrada de paso de flujo que recibe un 50 material criogenico y una salida de paso de flujo que administra el material criogenico recibido. La corredera de valvula se acopla de forma deslizable con el cuerpo de valvula. La corredera de valvula incluye un lumen con una abertura de entrada de lumen para recibir el material criogenico desde la salida de paso de flujo del cuerpo de valvula y una abertura de salida de lumen que administra el material criogenico a un objetivo. El objetivo puede ser una lesion directamente, o puede ser un dispositivo aplicador, un dispositivo de retencion de fluido, y similares.
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La corredera de valvula se acopla con el cuerpo de valvula y se situa en una posicion cerrada donde la abertura de entrada de lumen se desvia de la salida de paso de flujo del cuerpo de valvula para impedir el flujo del material criogenico. Cuando el material criogenico se a administrar a un objetivo, la corredera de valvula se desliza a lo largo del cuerpo de valvula para acoplarse con el cuerpo de valvula en una posicion abierta donde la abertura de entrada
de lumen de la corredera de valvula se alinea con la salida de paso de flujo del cuerpo de valvula para formar una trayectoria de flujo para permitir el flujo del material criogenico.
El conjunto de valvula de activacion tambien puede incluir un elemento de sellado que rodea la abertura de salida de 5 paso de flujo y se dispone adyacente a la corredera de valvula. Por ejemplo, el elemento de sellado puede ser una junta torica u otra junta mecanica. El elemento de sellado puede hacerse usando caucho sintetico, incluyendo caucho Buna, caucho de nitrilo, caucho de estireno-butadieno, caucho de nitrilo butadieno, u otros materiales, tales como silicona, cauchos naturales, y similares.
10 El conjunto de valvula de activacion tambien puede incluir un elemento de dispensacion dispuesto en la corredera de valvula. El elemento de dispensacion puede incluir la abertura de entrada de lumen y la abertura de salida de lumen. El elemento de dispensacion puede hacerse usando poliarileteretercetona (PEEK), y/o combinaciones de materiales, incluyendo, por ejemplo, vidrio, plastico y/o metal y adhesivos.
15 La abertura de entrada de paso de flujo del conjunto de valvula de activacion puede incluir un elemento de perforacion. El elemento de perforacion puede disponerse, al menos parcialmente, en el cuerpo de valvula y configurarse para perforar un sello en el deposito de criogeno para permitir que el criogeno liquido fluya al conjunto de valvula. El elemento de perforacion puede ser un elemento de metal hueco o puede ser otro material adecuado configurado para perforar el sello del deposito de criogeno. El elemento de perforacion puede configurarse para 20 perforar el sello del deposito de criogeno en un angulo recto, o puede configurarse para perforar el sello en un angulo, por ejemplo, usando una punta biselada sobre el elemento de perforacion.
El conjunto de valvula de activacion tambien puede incluir un filtro en el cuerpo de valvula dispuesto en el paso de flujo entre la abertura de entrada de paso de flujo y la abertura de salida de paso de flujo. El filtro puede ser de forma 25 cilindrica o tener forma de disco, por ejemplo, asi como otras formas adecuadas para proporcionar un elemento poroso en la trayectoria de flujo del fluido criogenico. El filtro puede proporcionar una regulacion de flujo, asi como filtracion de contaminantes u otros materiales del material criogenico,
El filtro puede hacerse a partir de una diversidad de materiales dependiendo del tipo, cantidad y objetivo del fluido 30 criogenico. Por ejemplo, el filtro puede incluir materiales de alta filtracion y separacion de solidos, incluyendo sustratos de polietileno, membranas de difluoruro de polivinilideno (PVDF), termoplastico sinterizado o metales, y similares.
El conjunto de valvula de activacion tambien puede incluir un elemento de sellado que rodea la abertura de entrada 35 de paso de flujo. El elemento de sellado que rodea la abertura de entrada de paso de flujo puede ser una junta torica u otra junta mecanica. El elemento de sellado puede hacerse usando cauchos sinteticos o naturales incluyendo caucho Buna, caucho de nitrilo, caucho de estireno-butadieno, caucho de nitrilo butadieno, u otros materiales, tales como silicona, cauchos naturales, y similares.
40 Objetos y ventajas adicionales se expondran en parte en la descripcion que se indica a continuacion, y en parte seran obvios a partir de la descripcion, o pueden aprenderse por la practica de las presentes ensenanzas. Al menos algunos de los objetos y ventajas pueden realizarse y conseguirse por medio de los elementos y combinaciones senalados particularmente en las reivindicaciones adjuntas.
45 Se entendera que tanto la descripcion general anterior como la siguiente descripcion detallada son ejemplares y explicativas unicamente y no son restrictivas de las reivindicaciones; en su lugar, las reivindicaciones tienen derecho a su amplitud y alcance, incluyendo equivalentes.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS 50
Las presentes ensenanzas pueden entenderse a partir de la siguiente descripcion detallada en solitario o junto con los dibujos adjuntos. Los dibujos se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional, y se incorporan en, y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran una o mas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas y junto con la descripcion, sirven para explicar diversos principios y el funcionamiento.
55
La figura 1 es una vista en perspectiva superior de una realizacion ejemplar de un dispositivo para dispensar un fluido criogenico de acuerdo con las presentes ensenanzas; la figura 2 es una vista lateral del dispositivo de la figura 1;
la figura 3 es una vista en planta superior del dispositivo de la figura 1, que muestra un elemento de
accionamiento en una primera posicion;
la figura 4 es una vista en seccion transversal del dispositivo de la figura 1, tomada a lo largo de la linea 4-4 de la figura 3;
la figura 5 es una vista ampliada del cabezal de dispensacion de la figura 4;
5 la figura 6 es una vista en planta superior del dispositivo de la figura 1, que muestra el elemento de
accionamiento en una segunda posicion;
la figura 7 es una vista en seccion transversal del dispositivo de la figura 1, tomada a lo largo de la linea 7-7 de la figura 6;
la figura 8 es una vista ampliada del cabezal de dispensacion de la figura 7;
10 la figura 9 es una vista ampliada parcial de otra realizacion ejemplar de un cabezal de dispensacion de
acuerdo con las presentes ensenanzas;
la figura 10 es una vista en perspectiva superior de otra realizacion ejemplar de un dispositivo para dispensar un fluido criogenico de acuerdo con las presentes ensenanzas; la figura 11 es una vista en planta superior del dispositivo de la figura 10;
15 la figura 12 es una vista en perspectiva de una realizacion ejemplar de un elemento de dispensacion de
acuerdo con las presentes ensenanzas;
la figura 13 es una vista en seccion transversal de una realizacion ejemplar de un aplicador de acuerdo con las presentes ensenanzas;
la figura 14 es una vista en seccion transversal de otra realizacion ejemplar de un aplicador de acuerdo con 20 las presentes ensenanzas;
la figura 15 es una vista en seccion transversal de otra realizacion ejemplar de un aplicador de acuerdo con las presentes ensenanzas;
la figura 16 es un grafico de temperatura frente al tiempo obtenido a partir de experimentos usando un dispositivo de acuerdo con las presentes ensenanzas;
25 la figura 17 es un grafico de temperatura frente al tiempo obtenido a partir de experimentos usando otro
dispositivo de acuerdo con las presentes ensenanzas; y
la figura 18 es un grafico de temperatura frente al tiempo obtenido a partir de experimentos usando otro dispositivo mas de acuerdo con las presentes ensenanzas.
las figuras 19A-B son vistas de un dispositivo de dispensacion criogenica de acuerdo con la invencion 30 reivindicada.
la figura 20 es una vista por piezas de un dispositivo de dispensacion criogenica de acuerdo con la invencion reivindicada.
la figura 21 es una vista en perspectiva de un conjunto de valvula de corredera usado en un dispositivo de dispensacion criogenica de acuerdo con la invencion reivindicada.
35 la figura 22 es una vista por piezas de un conjunto de valvula de corredera usado en un dispositivo de
dispensacion criogenica de acuerdo con la invencion reivindicada.
la figura 23 es una vista en primer plano de un pasador perforador usado en un conjunto de valvula de corredera de acuerdo con la invencion reivindicada.
40 DESCRIPCION DE LAS REALIZACIONES EJEMPLARES
Las presentes ensenanzas contemplan dispositivos que son a la vez relativamente simple en su estructura y uso, y capaces de dispensar fluido criogenico a temperaturas suficientemente frias y presiones durante un periodo de tiempo suficiente a fin de efectuar el tratamiento de criocirugia. Dispositivos y metodos de acuerdo con las presentes 45 ensenanzas pueden dispensar, por ejemplo, una cantidad suficiente y sustancialmente uniforme de un fluido criogenico a un aplicador para ponerse en contacto con un area de congelacion de destino, tal como, por ejemplo, el tejido de una lesion cutanea. Los dispositivos de acuerdo con las presentes ensenanzas pueden tratar con eficacia y/o eliminar diversos tipos de lesiones de la piel, incluyendo, pero sin limitacion, una verruga (verrugas), queratosis, acrocordon, molusco contagioso, manchas de la edad, dermatofibroma, queloides, granuloma, anular, 50 poroqueratosis plantar delgado, angioma, lentigo discreta, condrodermatitis, nevus epidermico, leucoplasia, granuloma piogeno, y/o sarcoma de Kaposi.
Para dispensar el fluido criogenico, pueden usarse cabezales de dispensacion de acuerdo con diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas junto con recipientes que definen depositos que contienen un 55 fluido criogenico. Los cabezales de dispensacion pueden proporcionar, por ejemplo, un elemento de accionamiento configurado para moverse entre una primera posicion y una segunda posicion. Cuando esta en una primera posicion, el elemento de accionamiento puede bloquear una abertura de salida de paso de flujo, impidiendo de esta manera el flujo del fluido criogenico del deposito que contiene el fluido criogenico y un elemento de dispensacion. Al moverse hasta una segunda posicion, sin embargo, el elemento de accionamiento puede alinear la abertura de
salida de paso de flujo con una abertura de entrada de lumen del elemento de dispensacion, poniendo asi la abertura de salida de paso de flujo en comunicacion fluida con la abertura de entrada de lumen y permitiendo el flujo del fluido criogenico del deposito al elemento de dispensacion.
5 Para limitar y/o regular el caudal del fluido criogenico, los cabezales de dispensacion de acuerdo con diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas pueden utilizar al menos un elemento poroso en la trayectoria de flujo del fluido criogenico. El al menos un elemento poroso puede configurarse, por ejemplo, como un mecanismo de regulacion de flujo principal para limitar el caudal del fluido criogenico que fluye desde el deposito a traves del elemento poroso. Como se usa en el presente documento, la expresion "mecanismo de regulacion de flujo primario" 10 se refiere al mecanismo principal y/o unico para regular el caudal del fluido criogenico durante la dispensacion del fluido criogenico desde el deposito y fuera del dispositivo. Como se usa en el presente documento, un "mecanismo de regulacion de flujo primario" regula el caudal del fluido criogenico cuando el dispositivo se acciona (es decir, cuando el dispositivo se "enciente") para dispensar el fluido criogenico en una cantidad y a una velocidad suficiente para realizar de forma segura y eficaz el tratamiento (por ejemplo, sin que el caudal sea demasiado grande para 15 usar de forma eficaz el dispositivo para su uso pretendido). Por lo tanto, como se usa en el presente documento, "regulacion del flujo primario" se refiere a la regulacion del caudal del fluido criogenico una vez el dispositivo se enciende, en oposicion al control de la activacion del dispositivo (es decir, "encendiendo" "apagando" el dispositivo, permitiendo y no permitiendo respectivamente de esta manera que flujo de fluido del deposito se dispense a una ubicacion de tratamiento). En otras palabras, en al menos algunas realizaciones ejemplares, la trayectoria de flujo 20 del fluido criogenico puede estar sustancialmente libre de otros mecanismos de regulacion de flujo, tales como, por ejemplo, valvulas de aguja, orificios y/o diametros de punta de dispensacion finamente cortados, distintos del al menos un elemento poroso y, por lo tanto, la regulacion del flujo durante el accionamiento y la dispensacion se produce a traves del al menos un elemento poroso en solitario. En otras realizaciones ejemplares, si se proporcionan mecanismos de regulacion de flujo adicional para regular el caudal de fluido criogenico durante la dispensacion del 25 fluido desde un deposito a una ubicacion de tratamiento, dichos mecanismos de regulacion de flujo adicionales, cuando se usan con un elemento poroso como un "mecanismo de regulacion de flujo primario", sirven como una regulacion secundaria del caudal del fluido criogenico.
Las figuras 1 -8 ilustran una realizacion ejemplar de un dispositivo para dispensar un fluido criogenico de acuerdo con 30 las presentes ensenanzas. Como se ilustra en las figuras 1 y 2, el dispositivo 10 para dispensar un fluido criogenico incluye un cabezal de dispensacion 12, que puede acoplarse con un alojamiento 11. Como se muestra en las figuras 4 y 7, el alojamiento 11 define una camara 23 configurada para recibir un recipiente 20 que define un deposito 35 para contener un fluido criogenico 21. El fluido criogenico 21 puede comprender cualquier fluido agente criogenico adecuado y/o mezcla de fluidos capaces de proporcionar temperaturas reducidas adecuadas para producir una 35 ruptura irreversible y permanente de las membranas celulares de un tejido de lesion cutanea, tal como, por ejemplo, hidrocarburos halogenados (por ejemplo, tetrafluorometano, trifluorometano y 1,1,1,2-Tetrafluoroetano), eter dimetilico (DME), n-butano, isobuteno, propano, clorofluoro carbonos, oxido nitroso y/o nitrogeno liquido.
Los expertos en la tecnica entenderan que, debido a las presiones internas relativamente altas del recipiente 20, el 40 fluido criogenico 21 puede estar en forma de un liquido o una mezcla de gas/liquido. Los expertos en la tecnica entenderan adicionalmente que el fluido criogenico 21 puede comprender diversas mezclas de sustancias criogenicas, que pueden permitir, por ejemplo, presiones internas inferiores del recipiente 20 para conseguir un punto de ebullicion deseado.
45 El recipiente 20 esta configurado para mantener el fluido criogenico 21 a presion por un sello 27, como se muestra en la figura 5, al menos, por ejemplo, cuando el deposito 35 esta a temperaturas de almacenamiento, transito y de operacion convencionales. El recipiente 20 puede formarse a partir de diversos materiales, incluyendo, por ejemplo, acero chapado, aluminio y/o un material poli-revestido. El sello 27 tambien puede estar formado por diversos materiales incluyendo, por ejemplo, aluminio, acero, caucho, plastico y/o un material sintetico. Los expertos en la 50 tecnica entenderan que el tipo de material para el recipiente 20 y el sello 27 puede escogerse en base a la resistencia a la corrosion del contacto con el fluido criogenico 21, la capacidad para soportar las presiones internas y las temperaturas asociadas a la contencion de fluidos criogenicos, tales como, por ejemplo, nitrogeno liquido, y otros factores diferentes.
55 En diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, el recipiente 20 y otros componentes del dispositivo 10 pueden desecharse de tal forma que todo el dispositivo 10 pueda desecharse cuando el fluido criogenico 21 se gasta. En diversas realizaciones ejemplares adicionales, el recipiente 20 puede configurarse para recargarse con fluido criogenico tras el agotamiento. En diversas realizaciones ejemplares adicionales, el recipiente 20 puede reemplazarse con un nuevo recipiente con fluido criogenico tras el agotamiento, y los componentes
restantes del dispositivo 10 pueden ser reutilizables.
Como se ilustra en las figuras 4 y 7, el cabezal de dispensacion 12 puede acoplarse de forma extraible con el alojamiento 11 o al menos acoplarse de forma movil con el alojamiento 11. Diversas realizaciones ejemplares de las 5 presentes ensenanzas contemplan, por ejemplo, proporcionar el cabezal de dispensacion 12 y el alojamiento 11 con un roscado de tornillo acoplable entre si para permitir que el cabezal de dispensacion 12 se mueva (por ejemplo, aflojarse de y apretarse en) el alojamiento 11. En la realizacion ejemplar de las figuras 1-8, como se muestra mejor en las figuras 4 y 7, puede proporcionarse un roscado de tornillo 36 sobre una superficie externa del cabezal de dispensacion 12 y configurarse para acoplarse con el roscado de tornillo 22 sobre una superficie interna del 10 alojamiento 11. Para el primer uso del dispositivo 10, un operador puede apretar el cabezal de dispensacion 12 en el alojamiento 11 a traves de roscado. El cabezal de dispensacion 12 puede definir un rebaje 37 configurado para recibir al menos una porcion de un cuello 38 del recipiente 20 cuando el cabezal de dispensacion 12 se aprieta en el alojamiento 11. El cabezal de dispensacion 12 puede incluir adicionalmente un elemento de perforacion hueco 28 dispuesto, al menos parcialmente, en el rebaje 37 y configurado para perforar el sello 27, colocando el deposito 35 15 en comunicacion fluida con el cabezal de dispensacion 12, como se describira en mas detalle a continuacion. Dispuesto en el rebaje 37 que rodea el elemento de perforacion hueco 28 se halla un elemento de sellado 26 que puede ser un sello de compresion, por ejemplo, configurado para impedir sustancialmente las fugas del fluido criogenico 21 segun fluye desde el deposito 35 a traves del elemento de perforacion hueco 28.
20 Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas contemplan diversos mecanismos de perforacion adicionales para perforar el sello 27. Los expertos en la tecnica entenderan, por lo tanto, que el elemento de perforacion hueco 28, como se muestra y se describe en el presente documento, es unicamente ejemplar y no pretende limitar el alcance de las presentes ensenanzas. Ademas, aunque en la realizacion ejemplar de las figuras 1-8, se proporciona un roscado de tornillo sobre una superficie externa del cabezal de dispensacion 12 y una 25 superficie interna del alojamiento 11, los expertos en la tecnica apreciaran que el cabezal de dispensacion puede tener una porcion de superficie interna dotada de roscado de tornillo configurada para acoplarse con el roscado de tornillo proporcionado en una superficie externa del alojamiento 11.
Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas (no mostradas) contemplan adicionalmente que el 30 cabezal de dispensacion 12 puede acoplarse directamente con el recipiente 20, lo que puede eliminar la necesidad del alojamiento 11. Por ejemplo, para el primer uso del dispositivo, un operador puede acoplar el roscado de tornillo proporcionado en una porcion interna del cabezal de dispensacion 12 sobre el roscado de tornillo proporcionado en una porcion externa del recipiente 20. Como anteriormente, cuando el cabezal de dispensacion 12 se aprieta en el recipiente 20, el elemento de perforacion hueco 28 puede perforar el sello 27, colocando el deposito 35 en 35 comunicacion fluida con el cabezal de dispensacion 12.
Como se ilustra en las figuras 5 y 8, el cabezal de dispensacion 12 incluye un paso de flujo 30. El paso de flujo 30 define, por ejemplo, una abertura en red de paso de flujo 29 y una abertura de salida de paso de flujo 24. En diversas realizaciones ejemplares, por ejemplo, el paso de flujo 30 puede incluir la porcion hueca 30' del elemento 40 de perforacion hueco 28, que puede definir la abertura de entrada de paso de flujo 29. Por consiguiente, cuando el cabezal de dispensacion 12 se ajusta sobre el alojamiento 11, el elemento de perforacion hueco 28 puede perforar el sello 27, colocando la abertura en red de paso de flujo 29 del paso de flujo 30 en comunicacion fluida con el deposito 35.
45 Los expertos en la tecnica entenderan que el material, tamano y configuracion del paso de flujo 30 pueden seleccionarse en base al tipo de fluido criogenico usado, la resistencia a la corrosion del contacto con el fluido criogenico, el coste, la eficiencia y otros de dichos factores. Para permitir que el fluido criogenico 21 transcurra en una trayectoria eficaz y relativamente corta (Le., directa) entre la abertura en red de paso de flujo 29 y la abertura de salida de paso de flujo 24, diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas contemplan el uso de un 50 paso de flujo sustancialmente recto 30.
Como se ilustra por las figuras 5 y 8, el paso de flujo 30 incluye al menos un elemento poroso 25. El al menos un elemento poroso 25 puede disponerse en el paso de flujo 30 y configurarse como un mecanismo de regulacion de flujo principal para limitar un caudal del fluido criogenico 21 que se dispone desde el cabezal de dispensacion 12. 55 Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas consideran, por ejemplo, un elemento poroso sustancialmente con forma que disco 25 que tiene un espesor t que varia de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 12,0 mm, un diametro d que varia de aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 5,0 mm, una porosidad que varia de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 35 %, y un tamano de poro que varia de aproximadamente 0,1 pm a aproximadamente 170 pm, por ejemplo, de aproximadamente 1,0 pm a
aproximadamente 4,0 pm. Diversas realizaciones ejemplares adicionales de las presentes ensenanzas consideran una pluralidad (es decir, mas de 1) de elementos porosos sustancialmente con forma de disco 25' apilados uno sobre la parte superior del otro, como se ilustra, por ejemplo, en la figura 9. En diversas realizaciones ejemplares, cada una de la pluralidad de elementos porosos 25' puede tener un espesor que varia de aproximadamente 0,1 mm 5 a aproximadamente 3,0 mm y un diametro que varia de aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 5,0 mm. En la realizacion ejemplar de la figura 9, la pluralidad de elementos porosos 25' puede tener cada uno la misma porosidad, o al menos uno de los elementos porosos 25' puede tener una porosidad que difiere de la de los demas elementos porosos 25'.
10 El al menos un elemento poroso 25 puede formarse a partir de cualquier material adecuado y/o combinacion de materiales, incluyendo, por ejemplo, vidrio, plastico y/o metal. En diversas realizaciones ejemplares, el al menos un elemento poroso 25 puede ser una frita. Diversas realizaciones ejemplares de acuerdo con las presentes ensenanzas, por ejemplo, contemplan que el al menos un elemento poroso 25 puede formarse a partir de un fluoropolimero sintetico, tal como, por ejemplo, politetrafluoroetileno (PTFE). Los expertos en la tecnica entenderan 15 que el tipo de material puede escogerse en base a la eficiencia, resistencia a la corrosion del contacto con el fluido criogenico 21, la capacidad de soportar las presiones internas y las temperaturas que se generan y otros factores. Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, por ejemplo, contemplan que el al menos un elemento poroso 25 puede soportar una presion de menos que o igual a aproximadamente 750 psi (5,17 kPa) y una temperatura que varia de aproximadamente 0 °C a aproximadamente -110 °C.
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Los expertos en la tecnica entenderan adicionalmente que el al menos un elemento poroso 25 puede cortarse y/o conformarse como se desee para ajustarse adecuadamente y funcionar en el paso de flujo 30, y no necesita tener forma de disco. Por ejemplo, diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas contemplan que el al menos un elemento poroso 25 puede formarse dentro de la porcion hueca 30' del elemento de perforacion hueco 28. 25
Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas consideran que el al menos un elemento poroso 25 puede tanto limitar el caudal del fluido criogenico 21 como filtrar los contaminantes del fluido criogenico 21. El al menos un elemento poroso 25 puede configurarse para regular la velocidad a la que el fluido criogenico 21 fluye desde el deposito 35 a la salida del cabezal de dispensacion 12 (por ejemplo, a la salida 18 de un elemento de 30 dispensacion 14) para conseguir un caudal deseado del fluido criogenico 21 para la dispensacion a un ubicacion deseada, ya sea esa ubicacion una lesion a tratar o un elemento de aplicacion. En el caso de aplicaciones de criocirugia, puede ser deseable medir la cantidad de fluido criogenico que se dispensa durante el periodo de tiempo en el que el elemento de accionamiento 13 esta en la posicion abierta y el dispositivo se esta usando para una congelacion crioquirurgica. Dicha regulacion sobre la cantidad de fluido que fluye del elemento de dispensacion 18 35 puede ayudar a asegurar que tenga lugar una congelacion suficiente para realizar el tratamiento crioquirurgico deseado, sin congelacion en exceso y/o una dispensacion descontrolada como para arriesgar las locaciones de contacto distintas de la ubicacion diana con el fluido criogenico.
Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas contemplan, por ejemplo, que el al menos un 40 elemento poroso 25 es el unico mecanismo para regular el caudal del fluido criogenico 21 que fluye del deposito 35 a traves del cabezal de dispensacion 12 a la salida del lumen 31, por ejemplo, sin valvulas u otros mecanismos de regulacion de flujo activos similares. Diversas realizaciones ejemplares adicionales de las presentes ensenanzas consideran adicionalmente el uso de diversas tecnicas de regulacion de flujo complementarias en combinacion con el al menos un elemento poroso 25. Por ejemplo, en diversas realizaciones ejemplares, el diametro interno del paso 45 de flujo 30 y/o de un lumen 31 en el elemento de dispensacion 14 tambien puede ayudar a regular el caudal y complementar el uso del al menos un elemento poroso 25 como el mecanismo de regulacion de flujo primario.
Como se ilustra en las figuras 1 y 2, el cabezal de dispensacion 12 incluye adicionalmente un elemento de accionamiento 13 y un elemento de dispensacion 14 portado por el elemento de accionamiento 13. El elemento de 50 accionamiento 13 puede fijarse a la porcion de base del cabezal de dispensacion 12 que conecta al recipiente 11. Los tornillos 32 y 33 (mostrados en las figuras 3 y 6), que se situan en los orificios de tornillo 16 y 17 respectivamente, pueden usarse para fijar el elemento de accionamiento 13; aunque dicha fijacion es ejemplar y no limitante y los expertos en la tecnica entenderan otras maneras en las que fijar el elemento de accionamiento 13 a la porcion de base del cabezal de dispensacion 12. El elemento de accionamiento 13 puede moverse entre una 55 primera posicion y una segunda posicion. Por ejemplo, en la realizacion ejemplar de las figuras 1-8, el elemento de accionamiento 13 puede comprender un brazo de palanca que puede girar el elemento de accionamiento 13 sobre un centro de rotacion C entre la primera posicion y la segunda posicion. El movimiento del elemento de accionamiento 13, a su vez, puede girar el elemento de dispensacion 14, como se explicara en mas detalle a continuacion.
En diversas realizaciones ejemplares, el grado en el que el elemento de accionamiento 13 se mueve entre la primera y segunda posiciones puede controlarse. Por ejemplo, en la realizacion ejemplar de las figuras 1-8, el tamano (por ejemplo, la longitud) y la configuracion de los orificios de tornillo 16 y 17 pueden regular cuanto puede moverse el 5 elemento de accionamiento 13 entre la primera posicion y la segunda posicion. Por ejemplo, en diversas realizaciones, la configuracion del movimiento del elemento de accionamiento 13 puede escogerse en base al grado de rotacion deseado para el elemento de accionamiento 13. Como se ilustra en las figuras 3 y 6, Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas consideran, por ejemplo, que los orificios de tornillo 16 y 17 tienen un tamano suficiente para permitir que el elemento de accionamiento 13 gire en una trayectoria fija, con un 10 grado de rotacion fijo. Diversas realizaciones ejemplares contemplan, por ejemplo, que el elemento de accionamiento 13 puede rotar aproximadamente 20 grados entre la primera posicion y la segunda posicion. Los expertos en la tecnica entenderan que el tipo, tamano y configuracion de los tornillos 32 y 33 puede escogerse en base al tamano y la configuracion de los orificios de tornillo 16 y 17, el coste, la eficiencia y otros de estos factores.
15 Como se ilustra en la figura 2, en diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, el elemento de accionamiento 13 puede rotar sobre un pivote 15, que controla el centro de rotacion C del elemento de accionamiento 13 de manera que el centro de rotacion C se alinee sustancialmente con una abertura de salida de lumen 18 del elemento de dispensacion 14. Por consiguiente, el elemento de accionamiento 13 con el elemento de dispensacion 14 puede rotar sustancialmente sin realizar la posicion de la abertura de salida de lumen 18 del 20 elemento de dispensacion 14.
En diversas realizaciones ejemplares, el elemento de accionamiento 13 puede desviarse, tal como, por ejemplo, para moverse en una posicion cerrada cuando el elemento de accionamiento 13 no se mantiene en una posicion abierta. En otras realizaciones ejemplares, el elemento de accionamiento 13 puede permanecer en la primera o la 25 segunda posicion una vez se ha movido alli hasta que un usuario mueve el elemento de accionamiento 13 de nuevo a la otra posicion.
Como se ilustra, por ejemplo, en las figuras 10 y 11, diversas realizaciones ejemplares adicionales de las presentes ensenanzas consideran adicionalmente un cabezal de dispensacion 42 que incluye un elemento de accionamiento 30 43 que comprende un brazo de palanca que puede deslizar el elemento de accionamiento 43 entre la primera posicion y la segunda posicion. El movimiento del elemento de accionamiento 43 puede mover a su vez un elemento de dispensacion 44, como se explicara en mas detalle a continuacion.
Como anteriormente, en diversas realizaciones ejemplares, el grado de movimiento del elemento de accionamiento 35 43 entre la primera y la segunda posicion puede controlarse en base a la configuracion del elemento de accionamiento 43. Por ejemplo, el tamano (por ejemplo, la longitud) y la configuracion de los orificios de tornillo 46 y 47 y un agujero de alineacion 48 pueden regular cuanto se mueve el elemento de accionamiento 43 entre la primera posicion y la segunda posicion. Por ejemplo, en diversas realizaciones, el tamano y la configuracion de los orificios de tornillo 46 y 47 y el agujero de alineacion 48 pueden seleccionarse en base al grado de deslizamiento deseado 40 para el elemento de accionamiento 43. Como se ilustra en la figura 11, diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas consideran, por ejemplo, que los orificios de tornillo 46 y 47 y el agujero de alineacion 48 tienen un tamano suficiente para permitir que el elemento de accionamiento 43 se deslice en una trayectoria fija, con un grado de movimiento fijo entre la primera posicion y la segunda posicion.
45 Los expertos en la tecnica entenderan que el tipo, tamano y configuracion de los tornillos 52 y 53 y un pivote de alineacion 54 pueden escogerse en base al tamano y la configuracion de los orificios de tornillo 46 y 47 y el agujero de alineacion 48, el coste, la eficiencia y otros de estos factores. En diversas realizaciones ejemplares, por ejemplo, el agujero de alineacion 48 y el pivote de alineacion 54 pueden reemplazarse, por ejemplo, con un orificio de tornillo y un tornillo adicionales.
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En diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, el elemento de accionamiento 43 puede desviarse, tal como, por ejemplo, para moverse hasta una posicion cerrada cuando el elemento de accionamiento 43 no se mantiene en una posicion abierta. Como se ilustra en la figura 11, por ejemplo, el elemento de accionamiento 43 puede comprender un resorte de tension 50 para el deslizamiento hasta una posicion cerrada cuando el elemento 55 de accionamiento 43 no se mantiene en una posicion abierta. En otras realizaciones ejemplares, el elemento de accionamiento 43 puede permanecer en la primera posicion o la segunda posicion una vez se ha movido alli hasta que un usuario mueve el elemento de accionamiento 43 de nuevo a la otra posicion.
Los componentes restantes del dispositivo para criocirugia de la realizacion ejemplar de las figuras 10 y 11 son los
mismos que los descritos con referenda a las realizaciones ejemplares de las figuras 1-8 y, por lo tanto, no se describen en detalle en el presente documento.
Con referencia de nuevo a las figuras 3-5, el dispositivo 10 se muestra con el elemento de accionamiento 13 del 5 cabezal de dispensacion 12 en una primera posicion, donde el flujo del fluido criogenico 21 fuera del paso de flujo 30 y en el elemento de dispensacion 14 se bloquea.
Como se ilustra en las figuras 4 y 5, el elemento de accionamiento 13 se situa de manera que la abertura de salida de paso de flujo 24 no este alineada con y se bloquee la comunicacion de flujo con una abertura de entrada de 10 lumen 19 del elemento de dispensacion 14, impidiendo de esta manera el flujo del fluido criogenico 21 desde el recipiente 20 al elemento de dispensacion 14. En otras palabras, en esta posicion del elemento de accionamiento 14, el dispositivo 10 esta "apagado", y puede accionarse o "encenderse", por ejemplo, moviendo el elemento de accionamiento 13 (por ejemplo, a lo largo de la trayectoria A en la figura 3 o en la realizacion ejemplar de las figuras 10 y 11 moviendo el elemento de accionamiento 43 hacia un centro del dispositivo) hasta una segunda posicion.
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Con referencia ahora a las figuras 6-8, el dispositivo 10 se muestra con el elemento de accionamiento 13 del cabezal de dispensacion 12 en una posicion en la que la salida del fluido criogenico 21 del elemento de dispensacion 14 esta perm itida.
20 Como se ilustra en las figuras 7 y 8, el elemento de accionamiento 13 se situa de manera que la abertura de salida de paso de flujo 24 este alineada con y en comunicacion fluida con la abertura de entrada de lumen 19, permitiendo de esta manera el flujo del fluido criogenico 21 desde el recipiente 20 al elemento de dispensacion 14.
El elemento de dispensacion 14 define un lumen 31 que tiene una abertura de entrada de lumen 19 y una abertura 25 de salida de lumen 18. Como se ha descrito anteriormente, y se ilustra en la figura 8, cuando el elemento de accionamiento 13 esta en la posicion mostrada, la abertura de entrada de lumen 19 puede alinearse con la abertura de salida de paso de flujo 24, creando una trayectoria de flujo entre la abertura de entrada de paso de flujo 29 y la abertura de salida de lumen 18 para dispensar el fluido criogenico 21. Para permitir que el fluido criogenico 21 transcurra a lo largo de una trayectoria configurada para minimizar perdidas y tiempo de dispensacion, diversas 30 realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas considera que, en la segunda posicion, el elemento de accionamiento 13 puede formar una trayectoria de flujo sustancialmente recta para el fluido criogenico 21 entre la abertura de entrada de paso de flujo 29 y la abertura de entrada de lumen 19.
Como se muestra mejor en las figuras 5 y 8, el cabezal de dispensacion 12 puede incluir un elemento de sellado 34, 35 tal como, por ejemplo, una valvula con junta torica de alta dureza, que rodea la abertura de salida de paso de flujo 24 y se dispone adyacente al elemento de accionamiento 13. El elemento de sellado 34 puede impedir la fuga del fluido 21 entre la abertura de salida de paso de flujo 24 y el elemento de accionamiento 13. Para evitar el fallo del elemento de sellado 34 a altas presiones, por ejemplo, diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas consideran una junta torica de 90 durometros de tipo A. Los expertos en la tecnica entenderan, sin 40 embargo, que pueden usarse diversos tipos de mecanismos de sellado sin apartarse del alcance de las presentes ensenanzas.
El elemento de dispensacion 14 puede fabricarse de cualquier material adecuado y/o combinaciones de materiales, incluyendo, por ejemplo, vidrio, plastico y/o metal. Diversas realizaciones ejemplares, de acuerdo con las presentes 45 ensenanzas, contemplan, por ejemplo, que el elemento de dispensacion 14 puede fabricarse del polimero organico poliarileteretercetona (PEEK). Por lo tanto, los expertos en la tecnica entenderan que puede escogerse una diversidad de materiales para el elemento de dispensacion 14 en base al coste, eficiencia, resistencia a la corrosion del contacto con el fluido criogenico 21, capacidad para soportar las temperaturas que se generan y otros factores.
50 El elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 a traves de la abertura de salida de lumen 18. Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, por ejemplo, contemplan que el elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 a una temperatura que varia de aproximadamente -20 °C a aproximadamente -100 °C en la abertura de salida de lumen 18. En diversas realizaciones ejemplares, el elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21, por ejemplo, directamente sobre un area de congelacion 55 objetivo, tal como, por ejemplo, una lesion cutanea. En diversas realizaciones ejemplares adicionales, el elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 sobre una porcion superficial externa de un aplicador que esta separada del dispositivo 10 para la posterior aplicacion a la lesion cutanea a traves del aplicador. Aun realizaciones ejemplares adicionales contempla que el elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 a un aplicador, por ejemplo, en una porcion central de un aplicador, unido en comunicacion fluida con
la abertura de salida de lumen 18. Por consiguiente, el elemento de dispensacion 14, incluyendo la abertura de salida de lumen 18, puede tener diversos tamanos, formas y/o configuraciones en base a la aplicacion y/o tratamiento que se desea. Los expertos en la tecnica entenderan, por lo tanto, que el elemento de dispensacion 14, como se representa en las figuras 1-8, es unicamente ejemplar, y pueden utilizarse una diversidad de mecanismos 5 de dispensacion para dispensar el fluido criogenico fuera del recipiente 20.
Para aplicaciones de dispensacion directas, por ejemplo, un diametro interno de la abertura de salida de lumen 18 puede controlar el patron de pulverizacion y/o chorro del fluido criogenico 21. Para este fin, diversas realizaciones ejemplares de la presente ensenanza consideran la abertura de salida de lumen 18 que tiene un diametro interno 10 que varia de aproximadamente 0,003 pulgadas a aproximadamente 0,030 pulgadas. Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas consideran adicionalmente una diversidad de dispositivos de retencion y/o restriccion de fluido huecos, tal como, por ejemplo, un cono de contacto o receptor, que puede usarse junto con el dispositivo 10, para agrupar el fluido criogenico y limitar la propagacion de la congelacion a una ubicacion dirigida. Los dispositivos de retencion de fluido desechables 90, tal como, por ejemplo, conos de neopreno o conos 15 otoscopicos comunmente disponibles, pueden fijarse directamente a la abertura de salida de lumen 18, como se representa en la figura 12, y pueden retirarse despues de cada uso o tratamiento.
Como se ha mencionado anteriormente, el elemento de dispensacion 14 puede dispensar tambien (por ejemplo, pulverizacion y/o goteo) el fluido criogenico 21 sobre un aplicador separado del dispositivo 10 para la posterior 20 aplicacion a una lesion cutanea a traves del aplicador. La figura 13 ilustra un aplicador ejemplar 100 que puede usarse junto con el dispositivo 10. El aplicador 100 puede incluir, por ejemplo, una porcion de agarre, tal como un vastago 101, y un elemento de aplicacion, tal como, por ejemplo, una punto con forma de bastoncillo 103, dispuesta en y asegurada a un extremo 102 del vastago 101. El elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 directamente sobre una superficie externa de la punta con forma de bastoncillo 103, donde el fluido 25 criogenico 21 puede acumularse sobre la punta con forma de bastoncillo 103 y puede evaporarse de la misma para enfriar la punta con forma de bastoncillo 103. La punta con forma de bastoncillo 103 puede colocarse entonces en contacto con la superficie de la piel de la lesion para tratar crioquirurgicamente la lesion.
En una realizacion ejemplar alternativa, el elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 a un 30 aplicador en comunicacion fluida con la abertura de salida de lumen 18. La figura 14 ilustra una realizacion ejemplar de un aplicador 200 que puede fijarse al dispositivo 10. El aplicador 200 puede incluir, por ejemplo, un tubo hueco 201, que define un paso 204, en comunicacion fluida con la abertura de salida de lumen 18 del elemento de dispensacion 14. El tubo hueco 201 incluye un extremo de descarga abierto 202, que puede rodearse por un elemento de aplicacion, tal como, por ejemplo, una punta con forma de bastoncillo 203. Como alternativa, la punta 35 con forma de bastoncillo 203 puede insertarse directamente en el elemento de dispensacion 14, sin el tubo intermedio 201. Cuando el dispositivo 10 se acciona, por ejemplo, el fluido criogenico 21 puede fluir desde la abertura de salida de lumen 18 hasta el paso 204 del tubo hueco 201, donde el fluido criogenico 21 puede acumularse dentro de la punta con forma de bastoncillo 203 y se evapora, enfriando de esta manera la punta con forma de bastoncillo 203 a traves del calor de los principios de vaporizacion. Despues, la punta con forma de 40 bastoncillo 203 puede ponerse en contacto con la superficie de la piel de la lesion para tratar crioquirurgicamente la lesion de acuerdo con las presentes ensenanzas. En diversas realizaciones ejemplares, por ejemplo, la punta con forma de bastoncillo 203 y el tubo 201 pueden extraerse del elemento de dispensacion 14 una vez llenados y despues la punta con forma de bastoncillo 203 puede ponerse en contacto con el area de congelacion objetivo.
45 La figura 15 ilustra una realizacion ejemplar adicional de un aplicador 300 que puede fijarse al dispositivo 10. El aplicador 300 puede incluir, por ejemplo, un tubo hueco 301, que define un paso 304, en comunicacion fluida con la abertura de salida de lumen 18 del elemento de dispensacion 14. El tubo hueco 301 incluye un extremo de descarga abierto 302, que puede rodearse por un elemento de aplicacion, tal como, por ejemplo, una punta con forma de disco 303. Como alternativa, la punta con forma de disco 303 puede insertarse directamente sobre el elemento de 50 dispensacion 14, sin el tubo intermedio 301. En diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, la punta con forma de disco 303 puede ponerse en contacto con una superficie de la piel de una lesion. Cuando el dispositivo 10 se acciona, por ejemplo, el fluido criogenico 21 puede fluir desde la abertura de salida de lumen 18 hasta el paso 304 del tubo hueco 301 (o directamente hasta una porcion central de la punta con forma de disco 303), donde el fluido criogenico 21 puede acumularse dentro de la punta con forma de disco 303 y difundirse a la 55 superficie de la piel de la lesion a una temperatura que es directamente eficaz para congelar la superficie de la piel de tal forma que se produce una ruptura irreversible y permanente de las membranas celulares de las celulas de la superficie de la piel mientras que el fluido criogenico se esta administrando a la superficie de la piel.
Los elementos de aplicacion de acuerdo con diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, tal
como, por ejemplo, las puntas con forma de bastoncillo 103 y 203 y la punta con forma de disco 303, pueden hacerse de cualquier material poroso y/o absorbente adecuado, tal como, por ejemplo, porex(R), algodon, espumas de celda abierta, un termoplastico sinterizado, un metal sinterizado, una frita de vidrio o ceramica, o un tejido no tejido de poliolefina o poliester. Los expertos en la tecnica entenderan adicionalmente que las puntas con forma de 5 bastoncillo que se han desvelado anteriormente 103 y 203 y la punta con forma de disco 303 son unicamente ejemplares y que los elementos de aplicacion de acuerdo con las presentes ensenanzas pueden tener diversas formas y tamanos sin apartarse del alcance de las presentes ensenanzas. Los expertos en la tecnica entenderan, por ejemplo, que el material, tamano, forma y/o configuracion del aplicador usado pueden seleccionarse en base a los requisitos de tratamiento y/o temperatura deseados. Por ejemplo, en diversas realizaciones ejemplares, el 10 elemento de dispensacion 14 puede dispensar el fluido criogenico 21 a un elemento de aplicacion configurado para enfriar a traves de calor de vaporizacion.
De acuerdo con diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, ahora se describira un metodo ejemplar para usar el dispositivo 10 de la realizacion ejemplar de las figuras 1-8. Para dispensar una cantidad 15 suficiente y sustancialmente uniforme de un fluido criogenico 21 para tratar crioquirurgicamente una lesion, tal como, por ejemplo, una lesion cutanea, un operador puede acoplarse, por ejemplo, el cabezal de dispensacion 12 al alojamiento 11 manteniendo el recipiente cerrado hermeticamente 20 cargado con un fluido criogenico 21. El cabezal de dispensacion 12, por ejemplo, puede apretarse sobre el alojamiento 11 a traves del acoplamiento del roscado de tornillo 22 con el roscado de tornillo 36. Segun el cabezal de dispensacion 12 se aprieta con respecto al 20 alojamiento 11, el elemento de perforacion hueco 28 puede romper el sello 27 en el recipiente 20, poniendo el paso de flujo 30 del cabezal de dispensacion 12 en comunicacion fluida con el deposito 35 que contiene el fluido criogenico 21.
Despues, el operador puede invertir el dispositivo 10 de tal forma que el liquido criogenico en el deposito 35 este 25 mas cerca de la abertura de entrada de paso de flujo 29 de lo que esta un gas en el deposito 35. El operador puede accionar el cabezal de dispensacion 12, por ejemplo, girando el elemento de accionamiento 13 en la direccion de la flecha A en la figura 3 desde una primera posicion (mostrada en las figuras 3-5), en la que una salida 24 del paso de flujo 30 no esta alineada y se bloquea la comunicacion de flujo con una abertura de entrada del elemento de dispensacion 19, hasta una segunda posicion (mostrada en las figuras 6-8), en la que la abertura de salida de paso 30 de flujo 24 esta alineada con y en comunicacion fluida con la abertura de entrada del elemento de dispensacion 19. Tras el accionamiento, una cantidad de fluido criogenico 21 puede fluir desde el deposito 35 hacia la abertura de entrada del elemento de dispensacion 19 a traves del paso de flujo 30, donde el caudal del fluido criogenico se regula principalmente pasando el fluido criogenico 21 a traves de al menos un elemento poroso 25 en el paso de flujo 30. Despues, el operador puede dispensar el fluido criogenico desde el elemento de dispensacion 14 a una 35 ubicacion objetivo.
En diversas realizaciones ejemplares adicionales, el operador puede accionar el cabezal de dispensacion 42, por ejemplo, deslizando el elemento de accionamiento 43 hacia un centro del dispositivo desde una primera posicion, en la que una salida 24 del paso de flujo 30 no esta alineada y se bloquea la comunicacion de flujo con una abertura de 40 entrada del elemento de dispensacion 49, hasta una segunda posicion, en la que la abertura de salida de paso de flujo 24 esta alineada con y en comunicacion fluida con la abertura de entrada del elemento de dispensacion 49. Tras el accionamiento, una cantidad de fluido criogenico 21 puede fluir desde el deposito 35 hacia la abertura de entrada del elemento de dispensacion 49 a traves del paso de flujo 30, donde el caudal del fluido criogenico se regula principalmente pasando el fluido criogenico 21 a traves de al menos un elemento poroso 25 en el paso de 45 flujo 30. Despues, el operador puede dispensar el fluido criogenico desde el elemento de dispensacion 44 a una ubicacion objetivo.
Diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas contemplan, por ejemplo, la dispensacion del fluido criogenico 21 directamente sobre una superficie a tratar desde la salida de dispensacion 18, o el flujo o dispensacion 50 del fluido criogenico a un aplicador en primer lugar, para una posterior aplicacion a la superficie a tratar.
Por ejemplo, de acuerdo con diversas realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, ahora se describira un metodo ejemplar para dispensar un fluido criogenico a traves de un aplicador de la realizacion ejemplar de la figura 15. Para dispensar una cantidad suficiente y sustancialmente uniforme de un fluido criogenico 21 para tratar 55 crioquirurgicamente una lesion, tal como, por ejemplo, una lesion cutanea, un operador puede poner un elemento de aplicacion, tal como, por ejemplo la punta con forma de disco 303, en contacto con una superficie de la piel, y suministrar el fluido criogenico 21 al elemento de aplicacion mientras que el elemento de aplicacion esta en contacto con la superficie de la piel. El elemento de aplicacion puede adaptarse para difundir el fluido criogenico a la superficie de la piel a una temperatura que es directamente eficaz para congelar la superficie de la piel de tal forma
que se produce una ruptura irreversible y permanente de las membranas celulares de las celulas de la superficie de la piel mientras que el fluido criogenico se esta administrando a la superficie de la piel. Por ejemplo, el elemento de aplicacion puede comprender un material de porex(R) u otro termoplastico sinterizado o metal similar que pueda difundir el fluido criogenico a la superficie de la piel. En una realizacion ejemplar en la que el fluido criogenico es 5 nitrogeno liquido u oxido nitroso, el fluido criogenico puede administrarse a la superficie de la piel a una temperatura que varia de aproximadamente -90 °C a aproximadamente -110 °C.
Las figuras 19-22 ilustran un ejemplo de un dispositivo para dispensar un fluido criogenico de acuerdo con la invencion reivindicada. Como se ilustra en las figuras 19A-B y en la figura 20, el dispositivo 1910 para dispensar un 10 fluido criogenico incluye un cabezal de dispensacion 1912 y un alojamiento 1911. El alojamiento 1911 incluye una palanca de activacion 1902 que puede acoplarse con una porcion posterior del alojamiento 1911 usando un pasador de conexion 1901. Pueden fijarse unas tapas posteriores 1903, 1904 al alojamiento 1911 y usarse para cubrir el pasador de conexion 1901 permitiendo al mismo tiempo el efecto palanca de la palanca de activacion 1902. El alojamiento 1911 del dispositivo 1910 esta configurado para recibir un conjunto de valvula 1907, asi como un 15 recipiente 1920 sellado con el sello 1927 y que contiene un fluido criogenico (mostrado como el numero de referencia 1821 en la figura 19A y que descrito anteriormente).
Como tambien se muestra en las figuras 19A y 20, el recipiente 1920 esta configurado para mantener el fluido criogenico (mostrado como el numero de referencia 1821 en la figura 19A) a presion por un sello 1927, por ejemplo, 20 cuando el deposito de criogeno (numero de referencia 1835 en la figura 19A) esta a temperaturas de almacenamiento, transito y de operacion convencionales.
Como anteriormente, el recipiente 1920 y otros componentes del dispositivo 1910, pueden desecharse de tal forma que todo el dispositivo 1910 puede desecharse cuando el fluido criogenico 1821 se gasta. En ejemplos adicionales 25 de la invencion reivindicada, el recipiente 1920 puede configurarse para recargarse con fluido criogenico tras el agotamiento. Asimismo, el recipiente 1920 puede reemplazarse con un nuevo recipiente con fluido criogenico tras el agotamiento, y los componentes restantes del dispositivo 1910 pueden reutilizarse o desecharse.
Como se muestra en la vista por piezas del dispositivo 1910 ilustrado en la figura 20, el cabezal de dispensacion 30 1912 puede acoplarse con el alojamiento 1911. Como se ha descrito anteriormente, por ejemplo, el cabezal de dispensacion 1912 y el alojamiento 1911 pueden estar dotados con roscas de tornillo que pueden acoplarse entre si para permitir que el cabezal de dispensacion 1912 se mueva (por ejemplo, se afloje de y se apriete) sobre el alojamiento 1911. Asimismo, el conjunto de valvula 1907 puede acoplarse en el cabezal de dispensacion 1912 y el alojamiento 1911 antes del uso.
35
La figura 21 muestra un conjunto de valvula montado 2007, mientras que la figura 22 ilustra una vista por piezas del conjunto de valvula 2107. Como se muestra adicionalmente en las figuras 20 y 22, el conjunto de valvula 2107 puede incluir el cuerpo de valvula 2191 que incluye un pasador perforador hueco 2170 y una junta torica 2171 que se extienden hacia abajo hacia la porcion posterior del alojamiento 1911 (mostrado en la figura 20) cuando el 40 conjunto de valvula 1907 se acopla con el alojamiento 1911 y el cabezal de dispensacion 1912. El pasador perforador 1970 se dispone parcialmente en el rebaje del alojamiento 1911 y puede usarse para perforar el sello 1927 del recipiente 1920 para permitir que el deposito de fluido criogenico en el recipiente 1920 se ponga en comunicacion fluida con el conjunto de valvula 1907 y permitir el flujo del recipiente 1920 hacia el conjunto de valvula 1907. El pasador perforador 2170 puede ser un diseno en angulo recto, o el final del pasador perforador 2170 puede 45 angularse o biselarse desde los ejes horizontal o vertical, por ejemplo de 1 a 30 grados, tambien para perforar el sello 1927 del recipiente 1920. Un ejemplo de esta angulacion y biselado del pasador perforador se muestra en la figura 23, donde desde el pasador perforador 2270 incluye un angulo vertical $ de 5 grados y un angulo de inclinacion 0 de 20 grados.
50 Volviendo a la figura 22, la junta torica 2171 proporciona un sello positivo entre el pasador perforador 2170 y el recipiente 1920, y esta configurada para impedir sustancialmente la fuga del fluido criogenico (mostrado como el numero de referencia 1821 en la figura 19) segun fluye entre el deposito del recipiente 1920 al pasador perforador 2170 del conjunto de valvula 2107.
55 El conjunto de valvula 2107 tambien incluye una corredera de valvula 2192 mecanizada para deslizarse sobre y acoplarse al cuerpo de valvula 2191 cuando el conjunto de valvula 2107 se acopla con el alojamiento 1911 y el cabezal de dispensacion 1912 del dispositivo 1910. La corredera de valvula 2192 puede incorporar varias geometrias diferentes para proporcionar un ajuste acoplable deslizable sobre el cuerpo de valvula 2191. En un ejemplo de la invencion reivindicada que se muestra en la figura 22, la corredera de valvula 2192 incluye unos
chaveteros rebajados 2182 mecanizados para recibir unas chavetas 2181 mecanizadas en el cuerpo de valvula 2191. Por supuesto, pueden usarse otras geometnas de chaveta para acoplar de forma deslizable la corredera de valvula 2192 sobre el cuerpo de valvula 2191. La junta torica 2184 se instala entre el cuerpo de valvula 2191 y la corredera de valvula 2192 para asegurar un sello positivo entre el cuerpo de valvula 2191 y la corredera de valvula 5 2192 a medida que se acoplan. La junta torica 2184 rodea las aberturas respectivas en el cuerpo de valvula 2191 y la corredera de valvula 2192 que se alinean para formar un conducto para la administracion de lfquido criogenico. La junta torica 2184 esta configurada para impedir sustancialmente que el fluido criogenico 1821 se salga de forma incontrolable segun fluye entre el cuerpo de valvula 2191 y la corredera de valvula 2192. Esto sirve para proteger tanto al usuario del dispositivo como al paciente que se trata.
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Adicionalmente, la junta torica 2184, el elemento de sellado que rodea la abertura de salida de paso de flujo que se dispone adyacente a la corredera de valvula, puede fabricarse usando caucho sintetico, incluyendo caucho Buna, caucho de nitrilo, caucho de estireno-butadieno, caucho de nitrilo butadieno, silicona, y similares. Estos materiales proporcionan un sello positivo a las menores temperaturas operativas de aproximadamente -90 °C a 15 aproximadamente -110 °C, y no son tan susceptibles a la congelacion o a la perdida de su sello mecanico como otros materiales. Tambien pueden usarse otros materiales, tales como silicona y cauchos naturales.
Como se muestra en las figuras 5, 8 y 22, el conjunto de valvula 2107 incluye adicionalmente un resorte de valvula 2185, un tornillo de resorte de valvula 2186, un filtro 2194, un disco de soporte 2195, un junta de compresion 2196, y 20 un tubo de extension 2177. El filtro 2194 y el disco de soporte 2195 pueden fabricarse a partir de una diversidad de materiales, dependiendo del tipo, cantidad y destino del fluido criogenico. Por ejemplo, el filtro 2194 y el disco de soporte 2195 pueden incluir materiales solidos de alta filtracion y separacion, incluyendo sustratos de polietileno, membranas de difluoruro de polivinilideno (PVDF), termoplastico sinterizado o metales, y similares. La posicion del filtro 2194 (mostrado como el filtro 25 en la figura 5) aguas abajo del gas criogenico elimina la congelacion potencial 25 de la valvula que puede producirse. Por ejemplo, la configuracion del filtro 2194 entre la abertura de entrada de paso de flujo 29 del bloque de valvula y la abertura de salida de paso de flujo 24 del bloque de valvula impide la formacion de cristales congelados en la salida del conjunto de valvula (es decir, el punto donde la abertura de salida de paso de flujo 24 se encuentra con la abertura de entrada de lumen 19 de la corredera de valvula.
30 Volviendo a la figura 20, con el alojamiento 1911 y el cabezal de dispensacion 1912 acoplados y el conjunto de valvula 1907 asegurado, un usuario puede acceder a un rebaje 1823 (mostrado como un area abierta en la figura 19A) en el alojamiento 1911 elevando el punto de liberacion 1980 en la palanca de activacion 1902. La elevacion del punto de liberacion 1980 en la palanca de activacion 1902 hace que la palanca de activacion 1902 gire sobre el pasador de conexion 1901 lejos del cabezal de dispensacion 1912 como se muestra por la flecha de la fuerza 35 direccional O. Segun la palanca de activacion 1902 se rota de una posicion cerrada hasta una posicion completamente abierta, se accede al rebaje 1923 en el alojamiento 1911. El rebaje 1923 esta configurado para recibir el recipiente 1920 y para mantener de forma segura el recipiente 1920 en el rebaje 1923 del dispositivo 1910.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 19, despues de insertar el recipiente 1820 en el rebaje 1823, la palanca de 40 activacion 1802 se rota hacia el cabezal de dispensacion 1812 hasta una posicion completamente cerrada (mostrada como la flecha de la fuerza de direccion de rotacion C en la figura 19A). Segun se rota la palanca de activacion 1802 hasta su posicion completamente cerrada a lo largo de C sobre el pasador de conexion 1801, el buje excentrico 1851 entra en contacto con una porcion posterior del recipiente 1820 y aplica una accion de leva en el recipiente 1820, que mueve el recipiente 1820 de forma transversal en la direccion de la flecha de fuerza F que se muestra en 45 la figura 19A. Segun se rota la palanca de activacion 1802 hasta una posicion completamente cerrada, el pasador perforador 1870 perfora el sello 1827 del recipiente 1820, lo que permite que el fluido criogenico 1821 fluya desde el recipiente 1820 hacia el cuerpo de valvula (mostrado en la figura 22 como el numero de referencia 2191). El conjunto de valvula 1807 puede usarse entonces para realizar la administracion del fluido criogenico 1821 a una lesion objetivo.
50
Una vez se inserta el recipiente 1820 en el rebaje 1823 y la palanca de activacion 1802 esta completamente cerrada, un usuario puede iniciar la administracion del fluido criogenico 1821 al paciente. Para realizar la administracion del fluido criogenico 1821 al paciente, un usuario acciona el conjunto de valvula 1807. En el ejemplo de la invencion reivindicada que se muestra en las figuras 19-22, un usuario puede presionar el boton 1859 que cubre el resorte de 55 valvula 1885. El resorte de valvula 1885 (tambien mostrado como el numero de referencia 2185 en la figura 22) desliza la corredera de valvula 2192 en cooperacion con el cuerpo de valvula 2191 de tal forma que un orificio en la corredera de valvula 2192 se alinea con un orificio en el cuerpo de valvula 2191, permitiendo de esta manera que el fluido criogenico 1821 fluya desde el recipiente 1820 a traves del pasador perforador 2170 a traves del orificio en el cuerpo de valvula 2191 a traves del orificio en la corredera de valvula 2192 a traves de un elemento poroso, tal como
un filtro 2194, a traves de un segundo elemento poroso, tal como el disco de soporte 2195, a traves de una junta de compresion 2196 al tubo de extension 2177 hasta un area afectada en el paciente.
En una realizacion de la invencion reivindicada, el grado en el que el boton 1859 se mueve entre una primera y una 5 segunda posicion puede controlarse. Asimismo, el grado de movimiento del resorte de valvula 1885 se ve afectado por el grado de movimiento del boton 1859, afectando asi a la cantidad de material criogenico que fluye a traves de la abertura de entrada de lumen de flujo 19 (mostrada en las figuras 5 y 8) moviendo la corredera de valvula en o fuera de la alineacion con el paso de flujo 30 del cuerpo de valvula.
10 Como se ha ilustrado anteriormente con respecto a las figuras 5 y 8, los elementos porosos 2194, 2195 mostrados en la figura 22 que ilustra este ejemplo de la invencion reivindicada, pueden disponerse en el paso de flujo y configurarse como mecanismos de regulacion de flujo para limitar un caudal del fluido criogenico 1821 que se dispensa desde el cabezal de dispensacion 1812 y se usa para tratar al paciente. El filtro 2194 y el disco de soporte 2195 pueden ser porex(R) u otros elementos de termoplastico sinterizado o metal similares, por ejemplo. Como 15 anteriormente, las realizaciones ejemplares de la invencion reivindicada pueden usar, por ejemplo, elementos porosos sustancialmente con forma de disco 2194, 2195 que tienen un espesor t que varia de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 12,0 mm, un diametro d que varia de aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 5,0 mm, una porosidad que varia de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 70%, y un tamano de poro que varia de aproximadamente 0,1 pm a aproximadamente 170 pm, por ejemplo, y de aproximadamente 1,0 pm a 20 aproximadamente 4,0 pm. Como fue el caso ilustrado en la figura 9, y como se muestra en el ejemplo ilustrado de las figuras 19-22, los elementos porosos 2194, 2195 pueden apilarse uno en la parte superior del otro, pueden tener la misma geometria entre si, pueden tener la misma porosidad entre ellos o, como alternativa, pueden seleccionarse en base a diferentes geometrias y/o diferentes porosidades.
25 Asimismo, los elementos porosos 2194, 2195 pueden seleccionarse en base a la eficiencia, la resistencia a la corrosion del contacto con el fluido criogenico 1821, la capacidad de soportar las presiones internas y las temperaturas que se generan y otros factores. Por ejemplo, el elemento poroso 2194, 2195 en el ejemplo de la invencion reivindicada ilustrada en las figuras 19-22, puede soportar una presion de aproximadamente 750-2250 psi (5,17-15,51 kPa) y una temperatura que varia de aproximadamente 0 °C a aproximadamente -190 °C.
30
Los elementos porosos 2194, 2195 pueden formarse a partir de cualquier material adecuado y/o combinaciones de materiales, incluyendo, por ejemplo, vidrio, plastico, metal, fluoropolimeros sinteticos, tales como, politetrafluoroetileno (PTFE), y similares. Por ejemplo, uno o mas de los elementos porosos 2194, 2195 pueden ser una frita.
35
Como anteriormente, los elementos porosos 2194, 2195 pueden limitar ambos el caudal del fluido criogenico 1821 y filtrar los contaminantes del fluido criogenico 1821. Los elementos porosos 2194, 2195 pueden configurarse para regular la velocidad a la que el fluido criogenico 1821 fluye del deposito 1835 a la salida del cabezal de dispensacion 1812 para conseguir un caudal deseado del fluido criogenico 1821 para la dispensacion a una ubicacion deseada, ya 40 sea esa ubicacion una lesion a tratar o un elemento de aplicacion.
EJEMPLOS
Como se ha analizado anteriormente, las presentes ensenanzas contemplan dispositivos que son capaces de 45 dispensar un flujo regulado de un fluido criogenico suficientemente frio para un tratamiento crioquirurgico eficaz, sin congelacion y/o contacto no deseado del fluido criogenico con otras superficies, tal como, por ejemplo, tejido sano o piel que rodea una lesion. Para verificar las capacidades de regulacion de flujo de los dispositivos y metodos de acuerdo con las realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, se realizaron diversas pruebas de laboratorio con y sin un elemento poroso dispuesto en el paso de flujo. Un cabezal de dispensacion de acuerdo con 50 las presentes ensenanzas (es decir, con al menos un elemento poroso dispuesto en el paso de flujo), por ejemplo, demostro un caudal de aproximadamente 0,035 gramos/segundo, mientras que un cabezal de dispensacion con un paso de flujo desbloqueado (es decir, sin un elemento poroso dispuesto en el paso de flujo) demostro un caudal de aproximadamente 0,248 gramos/segundo. Por consiguiente, dado un recipiente de 8 gramos de fluido criogenico, un dispositivo que utilizo el cabezal de dispensacion sin al menos un elemento poroso, agoto su suministro de fluido 55 criogenico mucho mas rapido que un dispositivo que utilizo el cabezal de dispensacion con al menos un elemento poroso (por ejemplo, 32 segundos frente a 228 segundos). Asumiendo un tiempo de tratamiento de 3 segundos por aplicacion, el dispositivo que utilizo el cabezal de dispensacion sin al menos un elemento poroso pudo realizar, por lo tanto, unicamente aproximadamente 10 tratamientos, mientras que el dispositivo que utilizo el cabezal de dispensacion con al menos un elemento poroso, pudo realizar aproximadamente 76 tratamientos. Por lo tanto, las
pruebas demostraron que los dispositivos y metodos de acuerdo con las realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas pueden dispensar un flujo regulado de un fluido criogenico para conseguir un regimen de tratamiento deseado.
5 Para verificar adicionalmente la eficiencia de enfriamiento de los dispositivos y los metodos de acuerdo con las realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas, se realizaron diversas pruebas de laboratorio adicionales, ilustrandose los resultados en las figuras 16-18.
En la figura 16, por ejemplo, se uso un dispositivo que tenia una configuracion similar a la de las figuras 1-8 de 10 acuerdo con las presentes ensenanzas, para dispensar oxido nitroso (N2O) directamente sobre un area de congelacion objetivo en un material de gelatina que se uso para simular un tejido de lesion cutanea. En el experimento, se aplicaron dos pulverizaciones abiertas de N2O directamente a la superficie de gelatina y se usaron termopares para medir la temperatura ambiente (es decir, AMB en la figura 16), temperaturas t de la abertura de salida de lumen 18 (es decir, PUNTA en la figura 16) y el area adyacente a la abertura de salida de lumen (es decir, 15 LADO en la figura 16), y a diferentes profundidades en la gelatina (es decir, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm y 5 mm en la figura 16). La figura 16 es un grafico de las temperaturas medidas durante un periodo de seis minutos.
Como se ilustra por los datos de termopar de las PUNTAS en la figura 16, el dispositivo fue capaz de dispensar N2O a temperaturas tan bajas de aproximadamente -90 °C. Esto dio como resultado una congelacion casi inmediata del 20 area objetivo a aproximadamente -56 °C, como se demostro por la lectura del termopar a 1 mm.
En la figura 17, se uso un dispositivo que tenia una configuracion similar a la de la realizacion ejemplar de las figuras 1-8 de acuerdo con las presentes ensenanzas junto con un elemento de aplicacion poroso de polietileno (poros de 50 pm) para aplicar oxido nitroso (N2O) sobre el area de congelacion objetivo de un material de gelatina usado para 25 simular el tejido de lesion cutanea. En el experimento, se dispenso NO en el elemento de aplicacion (es decir, en comunicacion fluida con la abertura de salida de lumen del dispositivo similar al aplicador mostrado en la figura 15) en dos intervalos de diez segundos, mientras que el elemento de aplicacion estaba en contacto con la superficie de gelatina y se usaron termopares para medir la temperatura ambiente (es decir, AMB en la figura 17), las temperaturas en la punta con forma de disco (es decir, PUNTA en la figura 17) y el nucleo del aplicador (es decir, 30 NUCLEO en la figura 17), y a diferentes profundidades en la gelatina (es decir, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm y 5 mm en la figura 17). La figura 17 es un grafico de las temperaturas medidas durante un periodo de seis minutos.
Como se muestra por el trazo del termopar de las PUNTAS en la figura 17, el dispositivo fue de nuevo capaz de dispensar N2O a traves del aplicador a temperaturas tan bajas como aproximadamente -90 °C. Esto dio como 35 resultado una congelacion casi inmediata del area objetivo a aproximadamente -56 °C, como se demostro por la lectura del termopar a 1 mm.
En figura 18, se uso un dispositivo que tenia una configuracion similar a la de la realizacion ejemplar de las figuras 1 - 8 de acuerdo con las presentes ensenanzas junto con un elemento de aplicacion de espuma de celda abierta para 40 demostrar el enfriamiento por calor de vaporizacion. En el experimento, se dispenso N2O en el elemento de aplicacion (es decir, en comunicacion fluida con la abertura de salida de lumen del dispositivo similar al aplicador mostrado en la figura 14), y el elemento de aplicacion se dejo enfriar durante aproximadamente 30 segundos (es decir, para permitir un enfriamiento por calor de vaporizacion) antes del contacto con la superficie de gelatina. Se usaron termopares para medir la temperatura ambiente (es decir, AMB en la figura 18), y las temperaturas en la 45 punta con forma de bastoncillo (es decir, PUNTA en la figura 18) y el nucleo del aplicador (es decir, NUCLEO en la figura 18), la figura 18 es un grafico de las temperaturas medidas durante un periodo de doce minutos.
Como se ilustra por el trazo del termopar de las PUNTAS en la figura 18, el elemento de aplicacion mostro una caida casi inmediata de la temperatura a aproximadamente -100 °C segun el N2O se evaporo del aplicador (es decir, a 50 traves de calor de vaporizacion).
Por consiguiente, las figuras 16-18 demuestran que los dispositivos y los metodos de acuerdo con las realizaciones ejemplares de las presentes ensenanzas pueden dispensar fluidos criogenicos para conseguir el enfriamiento de los elementos de aplicacion tan bajo como aproximadamente 100 °C.
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Para los fines de esta memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, a menos que se indique otra cosa, todos los numeros que expresan cantidades, porcentajes o proporciones, y otros valores numericos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, se entenderan como modificados en todos los casos por el termino "aproximadamente", si no lo estan ya. Por consiguiente, a menos que se indique otra cosa, los parametros
numericos expuestos en la siguiente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se busca obtener por las presentes ensenanzas. Cuando menos, y no como un intento de limitar la aplicacion de la doctrina de equivalentes con respecto al alcance de las reivindicaciones, cada parametro numerico debe interpretarse al menos en vista del numero de digitos 5 significativos indicados y aplicando tecnicas de redondeo habituales.
A pesar de que los intervalos y los parametros numericos que se exponen en el amplio ambito de las presentes ensenanzas son aproximaciones, los valores numericos expuestos en los ejemplos especificos se presentan de forma tan precisa como sea posible. Cualquier valor numerico, sin embargo, contiene inherentemente determinados 10 errores que resultan necesariamente de la desviacion estandar encontrada en sus mediciones de ensayo respectivas. Ademas, se ha de entender que todos los intervalos desvelados en el presente documento incluyen todos y cada uno de los subintervalos incluidos en los mismos.
Se aprecia que, como se usan en la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en 15 singular "un", "uno", y "el" incluyen las referencias en plural a menos que expresamente y de forma inequivoca se limite a una referencia. Como se usa en el presente documento, el termino "incluir" y sus variantes gramaticales, pretenden no se limitantes, de tal forma que la mencion de elementos en una lista no se refiere a la exclusion de otros elementos similares que pueden sustituirse o anadirse a los elementos enumerados.
20 Ha de apreciarse que, aunque la invencion se ha descrito en detalle con respecto a diversas realizaciones ejemplares de la misma, no debe considerarse limitada a dichas tantas modificaciones como sean posibles, sin apartarse del amplio alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un conjunto de valvula de activacion (2107) que comprende:
    5 un cuerpo de valvula (2191) que incluye un paso de flujo (30) con una abertura de entrada de paso de flujo
    (29) que recibe un material criogenico (1821) y una abertura de salida de paso de flujo (24) que administra el material criogenico recibido (1821); y
    una corredera de valvula (2192) acoplada de forma deslizable con el cuerpo de valvula (2191), incluyendo la corredera de valvula (2192) una abertura de entrada de lumen (19) para recibir el material criogenico 10 (1821) de la abertura de salida de paso de flujo (24) y una abertura de salida de lumen (18) que administra
    el material criogenico (1821) a un objetivo;
    en el que la corredera de valvula (2192) se acopla con el cuerpo de valvula (2191) y se situa en una posicion cerrada donde la abertura de entrada de lumen (19) se desplaza de la abertura de salida de paso de flujo (24) del cuerpo de 15 valvula (2191) para prevenir el flujo del material criogenico (1821);
    en el que la corredera de valvula (2192) se acopla con el cuerpo de valvula (2191) y se situa de forma deslizable en una posicion abierta donde la abertura de entrada de lumen (19) se alinea con la abertura de salida de paso de flujo (24) del cuerpo de valvula (2191) para forma una trayectoria de flujo para permitir el flujo del material criogenico (1821) a traves del conjunto de valvula; y
    20 en el que la corredera de valvula (2192) incluye chaveteros rebajados (2182) mecanizado para recibir unas chavetas (2181) mecanizadas en el cuerpo de valvula (2191).
  2. 2. El conjunto de valvula de activacion (2107) de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:
    25 un elemento de sellado (2184) que rodea la abertura de salida de paso de flujo (24) y se dispone adyacente
    a la corredera de valvula (2192),
    en el que el elemento de sellado (2184) comprende preferiblemente caucho sintetico incluyendo al menos uno de caucho Buna, caucho de nitrilo, caucho de estireno-butadieno, o caucho de nitrilo butadieno.
    30 3. El conjunto de valvula de activacion (2107) de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:
    un elemento de dispensacion (1812) dispuesto en la corredera de valvula (2192) y que incluye la abertura de entrada de lumen (19) y la abertura de salida de lumen (18),
    en el que el elemento de dispensacion (1812) comprende preferiblemente poliarileteretercetona (PEEK).
    35
  3. 4. El conjunto de valvula de activacion (2107) de la reivindicacion 1, en el que el objetivo incluye al menos uno de una lesion objetivo, un aplicador o un dispositivo de retencion de fluido, o en el que el flujo del material criogenico (1821) a traves del conjunto de valvula (2107) es a una velocidad de aproximadamente 0,035 g/s.
    40
  4. 5. El conjunto de valvula de activacion (2107) de la reivindicacion 1, en el que la abertura de entrada de paso de flujo (29) incluye un elemento de perforacion (2170), en el que el elemento de perforacion incluye preferiblemente al menos un de un angulo vertical de 1-10 grados y un angulo de biselado de 5 a 30 grados.
    45 6. El conjunto de valvula de activacion (2107) de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:
    un filtro (2194) dispuesto en el paso de flujo (30) entre la abertura de entrada de paso de flujo (29) y la abertura de salida de paso de flujo (24),
    en el que el filtro (2194) comprende preferiblemente un material poroso configurado para soportar una 50 presion de hasta aproximadamente 750-2250 psi (5,17-15,51 kPa) y una temperatura que varia de
    aproximadamente 0 °C a aproximadamente -190 °C, o
    en el que el filtro (2194) tiene preferiblemente un espesor que varia de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 12,0 mm, o
    en el que el filtro (2194) tiene preferiblemente una porosidad que varia de aproximadamente el 20 % a 55 aproximadamente el 35 %, o
    en el que el filtro (2194) tiene un tamano de poro que varia de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 4 pm, o
    en el que el filtro (2194) tiene preferiblemente forma de disco sustancialmente y tiene un diametro que varia de aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 5,0 mm.
  5. 7. El conjunto de valvula de activacion (2107) de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:
    un elemento de sellado (2171) que rodea la abertura de entrada de paso de flujo (29), en el que el elemento 5 de sellado (2171) comprende preferiblemente caucho sintetico, incluyendo al menos uno de caucho Buna,
    caucho de nitrilo, caucho de estireno-butadieno, o caucho de nitrilo butadieno.
  6. 8. Un dispositivo de dispensacion de fluido criogenico (1910) que comprende:
    10 un conjunto de valvula de activacion (2107) de acuerdo con la reivindicacion 1;
    estando el cuerpo de valvula (2191) configurado para colocarse en comunicacion fluida con un deposito (1835) que contiene un fluido criogenico, estando la abertura de entrada de paso de flujo (29) configurada para recibir el material criogenico (1821) del deposito (1835); y
    un elemento de accionamiento (13) configurado para desplazarse entre una primera posicion en la que la 15 corredera de valvula (2192) se acopla con el cuerpo de valvula (2191) y se situa en una posicion cerrada
    donde la abertura de entrada de lumen (19) no esta alineada y se bloquea la comunicacion fluida con la abertura de salida de paso de flujo (24) del cuerpo de valvula (2191) y una segunda posicion en la que la corredera de valvula (2192) se acopla con el cuerpo de valvula (2191) y se alinea de forma deslizable en una posicion abierta donde la abertura de entrada de lumen (19) se alinea con la abertura de salida de paso 20 de flujo (24) del cuerpo de valvula (2191) para formar una trayectoria de flujo (29, 30, 31) para permitir el
    flujo del material criogenico (1821) a traves del conjunto de valvula (2107).
  7. 9. El dispositivo de dispensacion de fluido criogenico (1910) de la reivindicacion 8, en el que
    el dispositivo (1910) esta configurado de manera que, cuando este en uso para la dispensacion, un liquido 25 criogenico en el deposito (1835) este mas cerca de la abertura de entrada de paso de flujo (29) que un gas en el deposito (1835), o
    en el que el cuerpo de valvula (2191) comprende adicionalmente un elemento de perforacion hueco (2170) configurado para perforar un deposito (1820) que aloja el material criogenico (1821) y para poner el cuerpo de valvula (2191) en comunicacion fluida con el deposito (1835) de material criogenico (1821), o 30 en el que el dispositivo (1910) de la reivindicacion 8 comprende adicionalmente:
    una palanca de activacion (1802) dispuesta en un alojamiento de dispositivo (1911) y configurada para acoplar el recipiente de material criogenico (1820) con el fin de entrar en contacto con el elemento de perforacion hueco (2170) para perforar el recipiente (1820) para poner el cuerpo de valvula (2191) en 35 comunicacion fluida con el deposito (1835) de material criogenico (1821), o
    en el que el dispositivo (1910) de la reivindicacion 8 que comprende adicionalmente:
    al menos un filtro (2194) dispuesto en el paso de flujo (30), el al menos un filtro (2194) configurado como un 40 mecanismo de regulacion de flujo para limitar un caudal de fluido criogenico segun el fluido criogenico
    (1821) fluye desde el recipiente (1820) a la abertura de salida de lumen (18).
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