СИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ ИСТОЧНИКА ОРОШЕНИЯ
IRRIGATION SOURCE IDENTIFICATION SYSTEM

Данная заявка на изобретение заявляет приоритет по заявке на патент US №13/456294, озаглавленной «Система идентификации источника орошения», поданной 26 апреля 2012 года, авторы Gary Sorensen, Alex Artsyukhovich, Rafael Gordon, Make Morgan, Daniel Wilson, содержание которой полностью включено в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте, как если бы она была полностью изложена ниже.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к факоэмульсификационной хирургии и, более конкретно, к системе идентификации типа источника орошения во время операции.
Функции человеческого глаза заключаются в обеспечении зрения с помощью передачи света через прозрачную наружную часть, называемую роговицей, и фокусировки изображения с помощью хрусталика на сетчатку. Качество сфокусированного изображения зависит от многих факторов, включающих размер и форму глаза и прозрачность роговицы и хрусталика. Если возраст или заболеваемость приводят к меньшей прозрачности хрусталика, зрение ухудшается, поскольку уменьшается количество света, которое может быть передано на сетчатку. Такой дефект хрусталика глаза известен в медицине как катаракта. Общепринятым лечением этого состояния является хирургическое удаление хрусталика и его замена искусственной внутриглазной линзой (ВГЛ).
В Соединенных Штатах основная доля катарактированных хрусталиков удаляется с помощью хирургической техники, называемой факоэмульсификация. Типичная хирургическая насадка, пригодная для факоэмульсификационной процедуры, содержит ультразвуковой факоэмульсификационный наконечник, присоединенную к нему полую режущую иглу, окруженную оросительным патрубком, и электронную управляющую консоль. Насадка в сборе присоединена к управляющей консоли при помощи электрического кабеля и гибкого шланга. Консоль через электрический кабель меняет уровень питания, передаваемый с помощью насадки на присоединенную режущую иглу. Гибкий шланг подает оросительную жидкость в оперируемое место и выводит оросительную жидкость из глаза через насадку в сборе.
В типичной насадке операционная часть расположена по центру, а полая резонирующая штанга или кронштейн напрямую присоединена к набору пьезоэлектрических кристаллов. Кристаллы создают ультразвуковую вибрацию, необходимую для привода кронштейна и присоединенной режущей иглы во время факоэмульсификации, и управляются консолью. Сборка кристалла/кронштейна подвешена внутри полого корпуса или оболочки насадки с помощью гибких креплений. Корпус наконечника прерывается в уменьшенной части диаметра или переднем конусе на дистальном конце корпуса. Обычно передний конус покрыт снаружи резьбой для соединения с полым оросительным патрубком, который окружает большую часть длины режущей иглы. Подобным же образом канал кронштейна внутри покрыт резьбой на дистальном конце для соединения с внешней резьбой на режущем кончике. Оросительный патрубок также содержит внутренний покрытый резьбой канал для навинчивания на внешнюю резьбу переднего конуса. Режущая игла выполнена так, что ее кончик выступает только на предварительно заданное расстояние из открытого конца оросительного патрубка.
Во время факоэмульсификационной процедуры кончик режущей иглы и конец оросительного патрубка вставлены в переднюю капсулу глаза через маленький разрез на внешней ткани глаза. Хирург вводит кончик режущей иглы в контакт с хрусталиком глаза так, что вибрация кончика фрагментирует хрусталик. Полученные в результате фрагменты вытягиваются наружу из глаза через внутренний канал режущей иглы одновременно с орошающим раствором, вводимым в глаз во время процедуры, и отправляются в резервуар для отходов.
Во время процедуры орошающая жидкость, вводимая в глаз, проходит между оросительным патрубком и режущей иглой и входит в глаз у кончика оросительного патрубка и/или из одного или более портов, или отверстий, в оросительном патрубке возле его конца. Оросительная жидкость защищает глазные ткани от тепла, создаваемого вибрацией ультразвуковой режущей иглы. Кроме того, оросительная жидкость обволакивает фрагменты эмульсифицированного хрусталика для удаления их из глаза.
Оросительная жидкость обычно хранится в бутылке или пакете подобно жидкостям для внутривенных вливаний. Бутылка или пакет имеет конец, в который вставлен заостренный наконечник для соединения источника жидкости с гибким шлангом при использовании во время операции. В некоторых случаях во время операции могут быть использованы разные типы, источники или количества оросительной жидкости. К примеру, один источник оросительной жидкости может содержать одно количество жидкости, в то время как другой источник содержит другое количество жидкости. Химический состав жидкостей может отличаться. Далее, типы бутылки или пакета, содержащих жидкость, могут также различаться или иметь уникальные характеристики. Было бы желательно иметь автоматический способ определения разницы между источниками оросительных жидкостей.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте реализации изобретения настоящее изобретение представляет собой источник орошения, содержащий контейнер для хранения некоторого количества оросительной жидкости, и порт, жидкостно сообщающийся с контейнером. Порт имеет выходной конец и шейку. Шейка содержит совокупность выступов, выбранных из группы выступов. Совокупность выступов создает уникальный идентификатор контейнера.
В другом варианте реализации изобретения настоящее изобретение является системой идентификации источника орошения, содержащей источник орошения, снимающее устройство и процессор. Источник орошения содержит контейнер для хранения некоторого количества оросительной жидкости и порт, жидкостно сообщающийся с контейнером. Порт имеет выходной конец и шейку. Шейка содержит совокупность выступов, выбранных из группы выступов. Совокупность выступов создает уникальный идентификатор контейнера. Снимающее устройство расположено рядом с шейкой оросительного источника. Процессор соединен со снимающим устройством. Снимающее устройство получает изображение шейки и совокупности выступов оросительного источника, а процессор определяет соответствие изображения идентификатору.
Должно быть понятно, что и предшествующее общее описание, и последующее детальное описание приблизительны и сделаны только для пояснения, а также предназначены для обеспечения дальнейшего объяснения изобретения в соответствии с формулой изобретения. Последующее описание, так же, как и реализация изобретения, сделано далее и предлагает дополнительные выгоды и цели изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопутствующие чертежи, включенные и содержащиеся как часть данных спецификаций, иллюстрируют несколько вариантов реализации изобретения и вместе с описанием служат целям разъяснения принципов изобретения.
Фиг. 1 представляет собой диаграмму компонентов в траектории жидкости факоэмульсификационной системы.
Фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе оросительной системы с опознавательными элементами в соответствии с принципами настоящего изобретения.
Фиг. 3A-3C иллюстрируют вид портального конца источника оросительной жидкости в соответствии с принципами настоящего изобретения.
Фиг. 4 представляет собой диаграмму системы идентификации источника орошения в соответствии с принципами настоящего изобретения.
Фиг. 5 представляет собой диаграмму выравнивающего и удерживающего механизма для использования с системой идентификации источника орошения в соответствии с принципами настоящего изобретения.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Здесь даны детальные ссылки на примерные варианты реализации изобретения, примеры которых проиллюстрированы на сопутствующих чертежах. Везде, где возможно, для обозначения тех же или подобных частей используются одни и те же сквозные ссылочные номера по всем чертежам.
Фиг. 1 представляет собой диаграмму компонентов в траектории жидкости факоэмульсификационной системы. Она иллюстрирует путь жидкости через глаз 1145 во время операции на катаракте. Компоненты содержат источник оросительной жидкости 1105, датчик давления орошения 1130, оросительный клапан 1135, оросительный контур 1140, наконечник 1150, отводной контур 1155, датчик отводного давления 1160, отводной клапан 1165, насос 1170, резервуар 1175 и сливной пакет 1180. Оросительный контур 1140 подводит оросительную жидкость в глаз 1145 во время операции на катаракте. Отводной контур 1155 удаляет жидкость и эмульгированные частички хрусталика из глаза во время операции на катаракте.
Когда оросительная жидкость выходит из оросительного источника 1105, она проходит по оросительному контуру 1140 и поступает в глаз 1145. Датчик оросительного давления 1130 измеряет давление оросительной жидкости в оросительном контуре 1140. Для включения и выключения орошения также имеется необязательный оросительный клапан 1135. Датчик оросительного давления 1130 реализован с помощью любого количества коммерчески доступных датчиков давления жидкости и может быть размещен в любом месте траектории оросительной жидкости (в любом месте между оросительным источником 1105 и глазом 1145).
Наконечник 1150 во время факоэмульсификационной процедуры размещен в глазу 1145. Он содержит полую иглу (как проиллюстрировано на Фиг. 2), вибрирующую в ультразвуковом диапазоне в глазу для разбиения помутившегося хрусталика. Патрубок, размещенный вокруг иглы, проводит орошающую жидкость через оросительный контур 1140. Оросительный контур проходит через пространство между внешней стороной иглы и внутри патрубка (как более четко проиллюстрировано на Фиг. 2А). Жидкость и частички хрусталика удаляются через полую иглу. Таким образом, внутренний канал полой иглы жидкостно сообщается с отводным контуром 1155. Насос 1170 откачивает отводимую жидкость из глаза 1145. Датчик отводного давления 1160 измеряет давление в отводном контуре. Для избавления от вакуума, создаваемого насосом 1170, может быть использован необязательный выпускной клапан. Отводимая жидкость проходит через резервуар 1175 и далее в сливной пакет 1180.
Фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе оросительной системы с опознавательными элементами в соответствии с принципами настоящего изобретения. На Фиг. 2 оросительный пакет 200 имеет выпускной порт 210. Пакет 200 может быть выполнен из любого гибкого материала, такого как полимер. Пакет 200 может быть выполнен с возможностью подвеса к штативу для внутривенных вливаний или использоваться со скользящим механизмом, герметизирующим содержимое пакета 200. Порт 210 обеспечивает выход для жидкости в пакете 200, и он описан ниже более детально.
Фиг. 3A-3C иллюстрируют вид портального конца источника оросительной жидкости в соответствии с принципами настоящего изобретения. На Фиг. 3A порт 300 содержит пиковый порт 310, выравнивающие элементы 320 и выступы 330 и 340, размещенные на шейке 360. Пиковый порт 310 пропускает заостренный наконечник капельницы, жидкостно сообщающийся шлангом с содержимым оросительного пакета. Как таковой, пиковый порт герметизирует содержимое оросительного пакета. Выравнивающий элемент 320 служит для размещения шейки 360 в конкретном месте так, чтобы выступы 330 и 340 могли бы быть отображены.
Выступы 330 и 340 служат для опознания содержимого источника орошения. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения для опознания содержимого источника орошения может быть определено расстояние или промежуток между выступами 330 и 340. К примеру, если выступы 330 и 340 размещены близко друг к другу, как показано на Фиг. 3А, то такой близкий промежуток может быть использован для определения содержимого источника орошения. Как показано на Фиг. 3B, расстояние или промежуток между выступами 330 и 340 больше, чем это показано на Фиг. 3А. Таким же образом большее расстояние, показанное на Фиг. 3B, может быть использовано для индикации отличия содержимого источника орошения. Таким же образом могут быть использованы два выступа 330 и 340 с расстоянием или промежутком между ними, указывающим на содержимое источника орошения, к которому они присоединены. К примеру, расстояние между выступами 330 и 340 может быть один сантиметр на Фиг. 3A и три сантиметра на Фиг. 3B. Можно также использовать множество других расстояний - такие как обеспечивающие выступы 330 и 340 с расстоянием, отличающимся на сантиметр от расстояния в один сантиметр до расстояния в десять сантиметров. Таким образом обеспечивается десять разных уникальных идентификаторов. В другом примере выступы 330 и 340 на Фиг. 3А, находящиеся на расстоянии в два сантиметра друг от друга, а выступы 330 и 340 на Фиг. 3B - на расстоянии в шесть сантиметров между ними, создают тем самым два уникальных идентификатора. При использовании двух выступов расстояние между ними может обозначать содержимое источника орошения, к которому они присоединены.
В другом варианте реализации настоящего изобретения для опознания содержимого источника орошения может быть использовано сочетание выступов 330, 340 и 350, как показано на Фиг. 3С. Таким образом, три выступа 330, 340 и 350 обеспечивают опознание содержимого источника орошения, к которому подключен порт. Два выступа, проиллюстрированные на Фиг. 3A и 3B, могут обеспечивать каждый разные идентификаторы, основанные на количестве имеющихся выступов. Для обеспечения такого идентификатора может быть использовано любое количество выступов. К примеру, может быть использовано от одного до шести выступов для обеспечения шести разных идентификаторов. Дополнительно, отсутствие выступа также может быть идентификатором.
В других вариантах реализации настоящего изобретения для обеспечения уникальных идентификаторов могут быть использованы форма выступа, расстояние отступа выступа от шейки 360, цвет выступа или другие визуальные отличия. Таким образом, может быть использовано единственное визуальное отличие или комбинация визуальных отличий. На Фиг. 3A-3C выступы 330 и 340 являются круговыми выступами, размещенными вокруг периферии шейки 360.
Наконец, для обеспечения идентификаторов может быть использовано любая комбинация вышеизложенных визуальных отличий. К примеру, для обеспечения идентификаторов может быть использовано количество выступов, а также расстояние или промежуток между выступами. Таким образом, выступы 330 и 340 на Фиг. 3A ближе друг к другу и отличаются по количеству от выступов 330, 340 и 350 на Фиг. 3C. Сочетание количества выступов и расстояния между ними может быть использовано для обеспечения большего числа уникальных идентификаторов источников орошения. Независимо от того, какие типы выступов используются, уникальный идентификатор может быть представлен субнабором или группой выступов.
Фиг. 4 представляет собой диаграмму системы идентификации источника орошения в соответствии с принципами настоящего изобретения. На данной Фиг. 4 порт 300 размещен рядом с источником света 410 и снимающим устройством 420. Снимающее устройство 420 соединено с процессором 430. Снимающее устройство 420 получает изображение шейки 360 и выступов 330 и 340 для опознания представленного идентификатора. Идентификатор определяет содержимое источника орошения, подключенного к порту 300. Источник света 410 чаще всего является светодиодом или массивом светодиодов, хотя могут быть использованы другие доступные источники света. В другом варианте реализации настоящего изобретения может быть использован рассеянный свет или комнатный свет, и в этом случае источник света 410 отсутствует. В других вариантах реализации настоящего изобретения источник света 410 размещен рядом со снимающим устройством 420, напротив снимающего устройства 420 или рядом с шейкой 360 так, чтобы ее освещать. Снимающее устройство 420 чаще всего является чипом камеры CMOS-типа, хотя могут использоваться и другие небольшие снимающие устройства. К примеру, снимающее устройство может быть чипом CCD-типа или другим полупроводником или устройством, смонтированным на пластине. Процессор 430 может быть любым из разнообразных микропроцессоров, микроконтроллеров, заказных интегральных микросхем или полупроводников для специальных целей.
Фиг. 5 представляет собой диаграмму выравнивающего и удерживающего механизма для использования с системой идентификации источника орошения в соответствии с принципами настоящего изобретения. На данной Фиг. 5 удерживающее устройство 510 удерживает порт 300 в определенном месте хирургической консоли. Удерживающее устройство 510 также служит для четкого выравнивания головки 360 так, что она может быть снята (и необязательно подсвечена). Удерживающее устройство 510 чаще всего моторизовано так, что автоматически захватывает порт 300 между выравнивающими элементами 310 и пиковым портом 310. Поскольку каждый источник орошения содержит одинаковые выравнивающие элементы 320 и пиковый порт 310, тем самым достигается согласованное размещение источника орошения и выравнивания шейки 360. В других вариантах реализации изобретения удерживающее устройство может быть управляемым вручную или иметь элементы ручного управления. К примеру, паз удерживающего устройства 510 может быть выровнен с выравнивающими элементами 320 и пиковыми портом 310 порта 300. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения удерживающее устройство 510 размещено на факоэмульсификационной консоли (не показана). Порт 300 источника орошения может быть размещен в хомуте, размещенном на консоли. Удерживающее устройство 510 может затем удерживать порт 300 (и присоединенный источник орошения) на месте.
При работе порт 300 размещен в удерживающем устройстве, которое одновременно удерживает порт 300 и выравнивает шейку 360. Шейка 360 источника орошения выровнена так, что снимающее устройство 420 может ее снять. Шейка 360 необязательно подсвечена. Снимающее устройство 420 получает изображение шейки 360 и выступов 330 и 340. Изображение, полученное снимающим устройством 420, сравнивается с изображениями, хранимыми в памяти, для определения, какой идентификатор представляют выступы 330 и 340. Такое сравнение может быть выполнено на базе контраста, цвета, формы или других атрибутов изображения, и может быть выполнено процессором 430.
Из вышеизложенного должно быть понятно, что настоящее изобретение обеспечивает улучшенную систему для опознания источника орошения. Настоящее изобретение представляет источник орошения с деталями порта, которые могут быть опознан с помощью снимающей системы. Специалист в области техники может сделать вариант реализации настоящего изобретения, описанного в данном документе в качестве примера, и его многочисленные модификации.
Из рассмотрения описания и практической реализации описанного в данном документе настоящего изобретения специалисту в области техники будут очевидны и другие варианты его реализации. Предполагается, что описание и приведенные примеры следует рассматривать только как иллюстративные, в реальном объеме и сущности изобретения, описанного при помощи последующей формулы изобретения.