СИСТЕМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ПОДАЧИ ИНТРАОКУЛЯРНОЙ ЛИНЗЫ
SYSTEM WITH TEMPERATURE REGULATION FOR INTRAOCULAR LENS ADVANCE

Настоящее изобретение относится к устройству для подачи интраокулярной линзы в глаз, а более конкретно к терморегулируемому устройству для подачи интраокулярной линзы.
Глаз человека функционирует для обеспечения зрения путем пропускания света через прозрачный наружный участок, называемый роговицей, и фокусирования изображения посредством хрусталика на сетчатку. Качество фокусируемого изображения зависит от многих факторов, в том числе от размера и формы глаза и прозрачности роговицы и хрусталика.
При старении или болезни хрусталик становится менее прозрачным, зрение ухудшается, поскольку уменьшается количество света, которое может быть пропущено к сетчатке. Этот дефект хрусталика глаза в медицине известен как катаракта. Общепринятое лечение такого состояния заключается в хирургическом удалении хрусталика и замене функции хрусталика с помощью искусственной интраокулярной линзы.
В США большую часть катарактных хрусталиков удаляют хирургическим методом, называемым факоэмульсификацией. Во время этой процедуры образуют щель в передней оболочке и тонкий режущий наконечник факоэмульсификатора вводят в пораженный болезнью хрусталик и создают вибрацию на ультразвуковых частотах. Вибрирующий режущий наконечник превращает в жидкость или превращает в эмульсию хрусталик, так что хрусталик можно отсосать из глаза. После удаления пораженного болезнью хрусталика его заменяют искусственным хрусталиком.
Интраокулярную линзу вводят в глаз через тот же самый небольшой разрез, используемый для удаления пораженного болезнью хрусталика. Интраокулярную линзу в сложенном состоянии помещают в инжектор интраокулярной линзы. Наконечник инжектора интраокулярной линзы вводят в разрез и линзу подают в глаз.
Многие интраокулярные линзы, производимые в настоящее время, изготавливают из полимера с особыми характеристиками. Эти характеристики позволяют складывать линзу, а при подаче в глаз обеспечивают возможность развертывания линзы с получением надлежащей формы. Полимеры, используемые для изготовления этих линз, имеют характеристики, которые являются зависимыми от температуры. Нагревание полимера позволяет легче сжимать интраокулярную линзу и, следовательно, позволяет вставлять ее через небольшой разрез. Небольшой разрез является желательным, поскольку он способствует более быстрому заживлению и является менее травматическим для пациента.
Температурные характеристики полимеров, используемых для изготовления интраокулярных линз, могут существенно влиять на процесс имплантации линзы. Для некоторых полимеров изменение твердости или вязкости наблюдается в относительно узком диапазоне. Например, при более низких температурах полимер может стать хрупким и может разрушаться при складывании. При более высоких температурах полимер может стать липким и может потерять способность сохранять форму. Поэтому желательно поддерживать полимер в особом температурном диапазоне с тем, чтобы интраокулярная линза могла сохранять свою целостность.
На практике некоторые хирурги вручную нагревают интраокулярные линзы, используя не относящиеся к делу автоклавы или подогреватели, предназначенные для нагревания влажных салфеток для малышей. Такое нагревание является неконтролируемым. Как отмечалось, полимеры, используемые для изготовления искусственных хрусталиков, являются чувствительными к температуре, и более точное регулирование температуры может дать желаемые результаты.
Поэтому существует необходимость в терморегулируемом устройстве для введения интраокулярной линзы.
В одном осуществлении, согласующемся с принципами настоящего изобретения, настоящее изобретение представляет собой систему для подачи интраокулярной линзы, имеющую корпус инжектора, плунжер, сопловый участок и подогреватель. Плунжер выполнен с возможностью скольжения подвижным внутри корпуса инжектора. Сопловый участок расположен на дистальном конце корпуса инжектора и имеет полую внутреннюю часть, выполненную с возможностью приема интраокулярной линзы. Подогреватель объединен с системой для подачи интраокулярной линзы и выполнен с возможностью нагревания интраокулярной линзы.
В другом осуществлении, согласующемся с принципами настоящего изобретения, настоящее изобретение представляет собой систему для подачи интраокулярной линзы, включающую в себя манипулятор, картридж и подогреватель. Манипулятор имеет корпус и плунжер, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в корпусе. Картридж имеет камеру в картридже и сопло на дистальном конце картриджа. Камера выполнена с возможностью удержания интраокулярной линзы. Сопло имеет полую внутреннюю часть, соединенную с камерой. Картридж выполнен с возможностью установки в манипулятор. Подогреватель нагревает интраокулярную линзу.
В еще одном осуществлении, согласующемся с принципами настоящего изобретения, настоящее изобретение представляет собой устройство для подачи интраокулярной линзы в глаз. Устройство имеет корпус инжектора, плунжер, сопловый участок, подогреватель, источник питания, контроллер и связующее средство между подогревателем и контроллером. Плунжер выполнен с возможностью скольжения подвижным внутри корпуса инжектора. Сопловый участок расположен вблизи дистального конца корпуса инжектора. Сопловый участок имеет полую внутреннюю часть, способную удерживать интраокулярную линзу. Подогреватель расположен вблизи интраокулярной линзы и выполнен с возможностью нагревания интраокулярной линзы. Источник питания подает энергию к преобразователю. Контроллер управляет работой подогревателя. Контроллер выполнен с возможностью регулирования температуры интраокулярной линзы.
Должно быть понятно, что приведенное выше общее описание и последующее подробное описание являются только примерными и пояснительными, и подразумевается представление дополнительного пояснения заявленного изобретения. Ниже излагаются описание, а также применение на практике изобретения и выдвигаются дополнительные преимущества и задачи изобретения.
Сопровождающими чертежами, которые включены в это описание и образуют часть его, иллюстрируются некоторые осуществления изобретения, и совместно с описанием они служат для пояснения принципов изобретения.
На чертежах изображено:
фиг.1 - вид сверху в сечении картриджа и манипулятора, которые совместно функционируют как инжектор интраокулярной линзы;
фиг.2 - вид сверху в сечении картриджа и манипулятора, которые совместно функционируют как инжектор интраокулярной линзы;
фиг.3 - вид сбоку в сечении картриджа и манипулятора, которые совместно функционируют как инжектор интраокулярной линзы;
фиг.4 - вид сбоку в сечении картриджа и манипулятора, которые совместно функционируют как инжектор интраокулярной линзы;
фиг.5 - вид сверху в сечении выделенного картриджа с подогревателем согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.6 - вид сбоку в сечении выделенного картриджа с подогревателем согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.7 - вид сбоку в сечении выделенного манипулятора с подогревателем, расположенным на корпусе манипулятора, согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.8 - вид сверху в сечении выделенного манипулятора с подогревателем, расположенным на корпусе манипулятора, согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.9 - вид сбоку в сечении выделенного манипулятора с подогревателем, расположенным на плунжере, согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.10 - вид сверху в сечении выделенного манипулятора с подогревателем, расположенным на плунжере, согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.11 - вид сверху в сечении инжектора интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.12 - вид сбоку в сечении инжектора интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.13 - вид сверху в сечении инжектора интраокулярной линзы с показом двух различных местоположений подогревателей согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.14 - вид сбоку в сечении инжектора интраокулярной линзы с показом двух различных местоположений подогревателей согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.15 - структурная схема части инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.16 - вид сверху в сечении питающейся от батареи системы для подачи интраокулярной линзы с показом двух различных местоположений подогревателей согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.17 - вид сверху в сечении системы для подачи интраокулярной линзы с подогревателем, расположенным на плунжере, согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.18 - вид сверху в сечении системы для подачи интраокулярной линзы с подогревателем, расположенным на сопле, согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.19 - вид сверху в сечении приводимой в действие пружиной системы для подачи интраокулярной линзы с показом двух различных местоположений подогревателей согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.20 - блок-схема последовательности операций одного способа эксплуатации инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.21 - блок-схема последовательности операций одного способа эксплуатации инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения;
фиг.22 - блок-схема последовательности операций одного способа эксплуатации инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения.
Теперь детально обратимся к примерным осуществлениям изобретения, примеры которого иллюстрируются на сопровождающих чертежах. Всегда, когда это возможно, одинаковые позиции используются на всех чертежах для обозначения одних и тех же или аналогичных частей.
На фиг.1 представлен вид сверху в сечении картриджа и манипулятора, которые совместно выполняют функцию инжектора интраокулярной линзы. В осуществлении, показанном на фиг.1, состоящая из двух деталей инжекторная система для интраокулярной линзы включает в себя манипулятор 100 и картридж 150. В манипуляторе 100 корпус 125 инжектора заключает в себе стержень 105, соединенный с плунжером 110. Обычно стержень 105 является жестким и соединен с плунжером 110 так, что перемещение стержня 105 преобразуется в перемещение плунжера 110. Таким образом, плунжер 110 предназначен для возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса 125 инжектора. Две лапки, такие как лапка 115, расположены на одном конце манипулятора 100. Область 120 выполнена с возможностью приема картриджа 150.
Картридж 150 включает в себя две лапки, такие как лапка 165, сопло 160 и камеру 155. В камере 155 удерживается интраокулярная линза. Сопло 160 является полым и предназначено для обепечения возможности прохождения интраокулярной линзы через него и в глаз. Внутренняя часть картриджа 150 содержит непрерывный канал, который включает в себя камеру 155 и сопло 160. Интраокулярная линза, расположенная в камере 155, может быть перемещена из картриджа через сопло 160.
На фиг.2 показано, каким образом картридж 150 и манипулятор 100 пригнаны друг к другу. Как представлено в осуществлении, показанном на фиг.2, картридж 150 расположен в области 120. Плунжер 110 предназначен для возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса 125 инжектора и камеры 155. Стержень 105 и плунжер 110, как правило, ограничены в перемещении вперед и назад направлением, которое является параллельным корпусу 125. Лапки на картридже 150, такие как лапка 165, предназначены для установки под лапки на манипуляторе 100, такие как лапка 115. В этом положении картридж 150 прикреплен к манипулятору 100.
В процессе работы стержень 105 перемещают, тем самым вызывая перемещение плунжера 110. Чтобы вставить картридж 150, стержень 105 и плунжер 110 вытягивают назад так, чтобы плунжер 110 расположился вне области 120. Картридж 150 помещают в область 120 и плунжер 110 продвигают в картридж 150. В частности, плунжер 110 предназначен для вхождения в камеру 155 и осуществления контакта с интраокулярной линзой, содержащейся в камере. Когда плунжер 110 дополнительно продвигают вперед, он выталкивает интраокулярную линзу из камеры 155 через сопло 160. Сопло 160 вводят в разрез, сделанный в роговице, тем самым обеспечивая доставку интраокулярной линзы в глаз.
На фиг.3 и 4 показаны виды сбоку в сечении картриджа 150 и манипулятора 100, представленных на фиг.1 и 2. Как показано, в этом осуществлении картридж 150 устанавливают в манипулятор 100. На фиг.4 плунжер 110 находится в камере 155 картриджа 150.
На фиг.5 и 6 представлены виды (сверху и сбоку) в сечении выделенного картриджа с подогревателем согласно осуществлению настоящего изобретения. Местоположение подогревателя 505 показано пунктирными линиями. В осуществлении из фиг.5 и 6 подогреватель 505 расположен выше и ниже камеры 155. Это позволяет подогревателю 505 нагревать интраокулярную линзу, содержащуюся в камере 155. При этом подогреватель 505 продолжается до сопла 160, обеспечивая передачу теплоты интраокулярной линзе в то время, когда интраокулярная линза находится в сопле 160. Подогреватель 505 также можно располагать так, чтобы он окружал камеру 155, или так, чтобы он находился только на одной стороне камеры 155.
Обычно подогреватель 505 представляет собой подогреватель резистивного типа. В одном осуществлении подогреватель 505 представляет собой непрерывную проволоку с сопротивлением, через которую пропускают ток. В других осуществлениях подогреватель 505 содержит резистивные элементы, соединенные последовательно, через которые пропускают ток. Величину тока, пропускаемого через подогреватель 505, и резистивные характеристики подогревателя 505 выбирают так, чтобы получать надлежащее количество теплоты для нагревания интраокулярной линзы, содержащейся в камере 155.
Электрические соединения (не показаны) обеспечивают ток для подогревателя 505. Эти соединения обычно снабжают током подогреватель 505 от источника питания, такого как батарея. Кроме того, линия управления (не показана) обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателя 505. В этом осуществлении контроллер (не показан) принимает информацию о температуре от подогревателя 505 и обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателя 505.
Подогреватель 505 может быть расположен на наружной поверхности картриджа 150, внутренней поверхности картриджа 150 или встроен или запрессован в картридж 150. Обычно картридж 150 изготавливают из полимера или полимерного материала. Подогреватель 505 может быть встроен в полимерный материал.
На фиг.7 и 8 представлены виды (сверху и сбоку) в сечении выделенного манипулятора с подогревателем согласно осуществлению настоящего изобретения. Местоположение подогревателя 705 показано пунктирными линиями. В этом осуществлении подогреватель 705 расположен ниже плунжера 110. Таким образом, картридж 150 вставляется в манипулятор 100 выше подогревателя 705. Подогреватель 705 нагревает картридж 150 и интраокулярную линзу, которую он содержит.Как и подогреватель 505, подогреватель 705 представляет собой подогреватель резистивного типа.
Подогреватель 705 может быть расположен на наружной поверхности манипулятора 100, внутренней поверхности манипулятора 100 или встроен в манипулятор 100. Когда манипулятор 100 изготавливают из полимерного материала, подогреватель 705 может быть встроен в полимерный материал. Когда манипулятор 100 изготавливают из металлического материала, подогреватель 705 может быть расположен на одной из его поверхностей.
Электрические соединения (не показаны) обеспечивают ток для подогревателя 705. Эти соединения обычно снабжают током подогреватель 705 от источника питания, такого как батарея. Кроме того, линия управления (не показана) обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателя 705. В этом осуществлении контроллер (не показан) принимает информацию о температуре от подогревателя 705 и обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателя 705.
На фиг.9 и 10 представлены виды (сверху и сбоку) в сечении выделенного манипулятора с подогревателем согласно осуществлению настоящего изобретения. Местоположение подогревателя 905 показано пунктирными линиями. В этом осуществлении подогреватель 905 расположен на плунжере 110. Теплота от подогревателя 905 передается к интраокулярной линзе непосредственно, когда плунжер 110 введен в камеру 155 картриджа 150. Как и подогреватели 505 и 705, подогреватель 905 представляет собой подогреватель резистивного типа.
Подогреватель 905 может быть расположен на наружной поверхности плунжера 110, внутренней поверхности плунжера 110 или встроен в плунжер 110. Когда плунжер 110 изготавливают из полимерного материала, подогреватель 705 может быть встроен в полимерный материал.
Электрические соединения (не показаны) обеспечивают ток для подогревателя 905. Эти соединения обычно снабжают током подогреватель 905 от источника питания, такого как батарея. Кроме того, линия управления (не показана) обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателя 905. В этом осуществлении контроллер (не показан) принимает информацию о температуре от подогревателя 905 и обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателя 905.
В одном осуществлении выбрана только одна из указанных выше конфигураций подогревателя. Иначе говоря, если подогреватель расположен в картридже, то он отсутствует в манипуляторе. Точно так же, если подогреватель присутствует в манипуляторе, он отсутствует в картридже.
В другом осуществлении могут быть использованы два подогревателя. Например, подогреватель может присутствовать на плунжере 110, а также на корпусе 125 инжектора. Это позволяет передавать теплоту к интраокулярной линзе опосредованно через картридж (в случае подогревателя, расположенного на корпусе 125 инжектора), а также непосредственно (в случае подогревателя, расположенного на плунжере 110). Многочисленные другие аналогичные конфигурации находятся в объеме настоящего изобретения.
Работа подогревателей 505, 705 и 905 происходит аналогичным образом. Каждый из этих подогревателей вырабатывает теплоту, когда через него пропускают ток. Обычно контроллер управляет величиной тока и временным режимом тока, подводимого к подогревателям. Подключенные подогреватели предназначены для поддержания интраокулярной линзы в пределах требуемого температурного диапазона.
На фиг.11 и 12 представлены виды сверху и сбоку в сечении инжектора интраокулярной линзы, в который может быть включен подогреватель. В осуществлении из фиг.11 система 1100 для подачи интраокулярной линзы включает в себя плунжер 1105, расположенный на одном конце стержня 1110. Обычно стержень 1110 является жестким и соединен с плунжером 1105 так, что перемещение стержня 1110 преобразуется в перемещение плунжера 1105. Таким образом, плунжер 1105 предназначен для возвратно-поступательного перемещения внутри корпуса 125 инжектора. Направляющие 1120, 1122 гарантируют перемещение плунжера 1105 вперед и назад по направлению, параллельному корпусу 1115. Корпус 1115 содержит плунжер 1105 и стержень 1110.
Сопловый участок 1130 расположен на одном конце системы 1100 для подачи интраокулярной линзы. Полая внутренняя часть 1125 расположена на сопловом участке 1130 и предназначена для удержания интраокулярной линзы. Непрерывный канал продолжается от направляющих 1120, 1122 через полую внутреннюю часть 1125 и на дистальном конце выходит из соплового участка 1130. Интраокулярная линза, помещенная в полую внутреннюю часть 1125 вблизи направляющих 1120, 1122, может выходить из дистального или рабочего конца соплового участка 1130 и входить в глаз.
В процессе работы стержень 1110 перемещают, тем самым вызывая перемещение плунжера 1105. Стержень 1110 и плунжер 1105 обычно ограничены в перемещении вперед и назад внутри корпуса 1115 направлением, которое является параллельным корпусу 1115. Интраокулярную линзу располагают в полой внутренней части 1125 вблизи направляющих 1120, 1122. Плунжер 1105 предназначен для вхождения в контакт с интраокулярной линзой и продвижения интраокулярной линзы через полую внутреннюю часть 1125, из дистального или рабочего конца соплового участка 1130 и в глаз. Дистальный или рабочий конец соплового участка 1130 вводят в разрез, сделанный в роговице. Интраокулярную линзу подают в глаз через этот разрез.
На фиг.13 и 14 показаны виды сверху и сбоку в сечении инжектора интраокулярной линзы с двумя различными местоположениями подогревателей согласно осуществлению настоящего изобретения. На фиг.13 и 14 подогреватель 1305 расположен на плунжере, а подогреватель 1310 расположен на сопловом участке. Местоположения подогревателей 1305, 1310 показаны сплошными линиями. В осуществлении из фиг.13 и 14 подогреватель 1305 расположен на плунжере, а подогреватель 1310 расположен выше и ниже полой внутренней части 1125 соплового участка 1130. В других осуществлениях подогреватель 1310 окружает полую внутреннюю часть 1125 или расположен на одной его стороне.
При расположении подогревателя 1305 на плунжере 1105 теплота передается к интраокулярной линзе в случае, когда осуществляется контакт плунжера 1105 с интраокулярной линзой. Когда подогреватель 1310 расположен на сопловом участке 1130 и окружает полую внутреннюю часть 1125, теплота передается к интраокулярной линзе в случае, когда она находится в полой внутренней части 1125.
Подогреватели 1305, 1310 обычно представляют собой подогреватели резистивного типа. В одном осуществлении каждый из подогревателей 1305, 1310 содержит непрерывную проволоку с сопротивлением, через которую пропускают ток. В других осуществлениях каждый из подогревателей 1305, 1310 содержит резистивные элементы, соединенные последовательно, через которые пропускают ток. Величину тока, пропускаемого через подогреватели 1305, 1310, и резистивные характеристики подогревателей 1305, 1310 выбирают так, чтобы получать надлежащее количество теплоты для нагревания интраокулярной линзы.
Электрические соединения (не показаны) обеспечивают ток для подогревателей 1305, 1310. Эти соединения обычно снабжают током подогреватели 1305, 1310 от источника питания, такого как батарея. Кроме того, линия управления (не показана) обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателей 1305, 1310. В этом осуществлении контроллер (не показан) принимает информацию о температуре от подогревателей 1305, 1310 и обеспечивает сигналы, которые управляют работой подогревателей 1305, 1310.
Подогреватель 1305 может быть расположен на наружной поверхности плунжера 1105, внутренней поверхности плунжера 1105 или встроен в плунжер 1105. Обычно плунжер 1105 изготавливают из полимерного материала. В этом случае подогреватель 1105 может быть встроен в полимерный материал. Точно так же подогреватель 1310 может быть расположен на наружной поверхности соплового участка 1130, внутренней поверхности соплового участка 1130 или встроен в сопловый участок 1130. Обычно сопловый участок 1130 изготавливают из полимерного материала. В таком случае сопловый участок 1130 может быть встроен в полимерный материал.
В одном осуществлении выбрана только одна из указанных выше конфигураций подогревателя. Иначе говоря, если подогреватель расположен на плунжере 1105, то он отсутствует на сопловом участке 1130. Точно так же, если подогреватель присутствует на сопловом участке 1130, он отсутствует на плунжере 1105.
В другом осуществлении могут быть использованы два подогревателя. Например, подогреватель может присутствовать на плунжере 1105, а также на сопловом участке 1130. Это позволяет осуществлять передачу теплоты к интраокулярной линзе опосредованно через сопловый участок 1130 (в случае подогревателя, расположенного на сопловом участке 1130), а также непосредственно (в случае подогревателя, расположенного на плунжере 1105). Многочисленные другие аналогичные конфигурации находятся в объеме настоящего изобретения.
Работа подогревателей 1305 и 1310 происходит аналогичным образом. Каждый из этих подогревателей вырабатывает теплоту, когда через них пропускают ток. Обычно контроллер управляет величиной тока и временным режимом тока, подводимого к подогревателям. Включенные подогреватели предназначены для поддержания интраокулярной линзы в пределах требуемого температурного диапазона.
Как показано в приведенных выше осуществлениях, подогреватель может быть расположен в непосредственной близости к интраокулярной линзе для нагревания интраокулярной линзы с тем, чтобы она могла быть легче подана в глаз. Поскольку интраокулярные линзы обычно изготавливают из полимерного материала, который является чувствительным к температуре, снабжение теплотой с помощью интегрального подогревателя помогает поддерживать интраокулярную линзу при такой температуре, при которой ее можно легче сжимать и все же с сохранением характеристик формы. Таким образом, подогреватель может быть использован для поддержания интраокулярной линзы в пределах требуемого температурного диапазона с тем, чтобы интраокулярную линзу можно было легче подавать в глаз.
Хотя в рассмотренных выше осуществлениях детализированы местоположение и структура подогревателя, в последующих осуществлениях система для подачи интраокулярной линзы описывается более полно. На фиг.15 представлена структурная схема части инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения. В осуществлении из фиг.15 одна часть системы для подачи интраокулярной линзы включает в себя контроллер 1505, электродвигатель 1510, устройство 1515 ввода и источник 1520 питания. Контроллер 1505 соединен с электродвигателем 1510 через связующее средство 1530, с устройством 1515 ввода через связующее средство 1535 и с источником 1520 питания через связующее средство 1525. Связующее средство 1540 соединяет контроллер 1505 с подогревателем (не показан).
Контроллер 1505 обычно представляет собой интегральную схему, способную выполнять логические функции. В различных осуществлениях контроллер 1505 является контроллером электродвигателя или контроллером подогревателя. В других осуществлениях контроллер 1505 является просто микропроцессором. Обычно контроллер 1505 выполняют в стандартном корпусе интегральной схемы с силовыми, входными и выходными штырьковыми выводами.
В осуществлении из фиг.15 контроллер 1505 представляет собой интегральную схему, способную принимать через связующее средство 1535 входной сигнал от устройства 1515 ввода. Контроллер получает питание от источника 1520 питания через связующее средство 1525. Контроллер 1505 также может принимать через связующее средство 1540 информацию от подогревателя (не показан). В этом осуществлении контроллер 1505 имеет два управляющих выхода. Контроллер 1505 посылает управляющие выходные сигналы на электродвигатель 1510 через связующее средство 1530. Контроллер также посылает управляющие выходные сигналы на подогреватель (не показан) через связующее средство 1540.
Устройство 1515 ввода обычно представляет собой переключатель или кнопку, посредством которой приводят в действие некоторую часть системы для подачи интраокулярной линзы. В одном осуществлении устройство 1515 ввода представляет собой переключатель, который приводят в действие для включения подогревателя.
Источник 1520 питания обеспечивает энергию для контроллера 1505, электродвигателя 1510 и подогревателя (не показан). В одном осуществлении источник 1520 питания представляет собой батарею. В другом осуществлении источник 1520 питания представляет собой кабель, по которому энергия направляется от хирургической консоли.
Электродвигатель 1510 предназначен для приведения в движение плунжера для введения интраокулярной линзы в глаз. В одном осуществлении электродвигатель 1510 представляет собой шаговый электродвигатель. Связующие средства 1525, 1530, 1535 и 1540 могут быть подходящими связующими средствами любого типа. В одном осуществлении эти связующие средства представляют собой провода. В других осуществлениях эти связующие средства могут передавать и принимать энергию и/или данные.
На фиг.16 представлен вид сверху в сечении питающейся от батареи системы для подачи интраокулярной линзы, иллюстрирующий два различных местоположения подогревателей, согласно осуществлению настоящего изобретения. В системе 1600 для подачи интраокулярной линзы из фиг.16 объединены элементы из фиг.13 и 14 с элементами из фиг.15. На фиг.16 система 1600 для подачи интраокулярной линзы включает в себя батарею 1605, контроллер 1505, устройство 1515 ввода, электродвигатель 1510, стержень 1110, корпус 1115, направляющие 1120, 1122, полую внутреннюю часть 1125, связующие средства 1525, 1530, 1535, 1540 и подогреватели 1305, 1310. На корпусе 1115 также может присутствовать индикатор (не показан), например светодиод.
Батарея 1605 расположена внутри корпуса 1115 на одном конце системы 1600 для подачи интраокулярной линзы. Батарея 1605 обеспечивает энергию для контроллера через связующее средство 1525. Батарея 1605 также обеспечивает энергию для электродвигателя 1510 и одного или обоих подогревателей 1305, 1310. Приведенное в действие устройство 1515 ввода обеспечивает сигнал для контроллера 1505 через связующее средство 1535. Контроллер 1505 управляет подогревателем 1305, 1310 с помощью сигналов, посылаемых через связующее средство 1540. Хотя связующее средство 1540 показано соединяющим подогреватель 1305 с контроллером 1505, оно может соединять подогреватель 1310 с контроллером 1505. Контроллер 1505 управляет работой электродвигателя 1510 с помощью сигналов, посылаемых через связующее средство 1530. Электродвигатель 1510 соединен со стержнем 1110 и при включении перемещает стержень 1110. Стержень 1110 соединен с плунжером (не показан). Направляющие 1120, 1122, расположенные в корпусе 1115, ограничивают перемещение вперед и назад стержня 1110 и плунжера (не показан) направлением, которое как правило является параллельным корпусу 1115. Полая внутренняя часть 1125 расположена на сопловом участке системы 1600 для подачи интраокулярной линзы. Кроме того, показаны два местоположения подогревателей 1305, 1310.
Хотя показаны два местоположения подогревателей, может присутствовать любой один или оба подогревателя 1305, 1310. В одном осуществлении подогреватель 1305 присутствует, а подогреватель 1310 отсутствует. В таком случае подогреватель 1305, расположенный на плунжере, нагревает интраокулярную линзу непосредственно, когда он контактирует с интраокулярной линзой или приближается к ней. В другом осуществлении подогреватель 1310 присутствует, а подогреватель 1305 отсутствует. В таком случае подогреватель 1310 нагревает интраокулярную линзу. В еще одном осуществлении оба подогревателя 1305 и 1310 присутствуют. В этом случае оба подогревателя нагревают интраокулярную линзу.
В процессе работы контроллер 1505 принимает входной сигнал от устройства 1515 ввода. Как отмечалось, устройство 1515 ввода обычно представляет собой переключатель или кнопку. В этом примере принимаемый входной сигнал предписывает контроллеру 1505 включить подогреватель, например подогреватель 1305, или подогреватель 1310, или оба. Через связующее средство 1540 контроллер 1505 включает подогреватель с тем, чтобы он мог нагревать интраокулярную линзу. Контроллер 1505 также принимает информацию о температуре от подогревателя 1305 и/или подогревателя 1310 через связующее средство 1540. Контроллер 1505 управляет подогревателем 1305 и/или подогревателем 1310 для поддержания интраокулярной линзы в пределах требуемого температурного диапазона. Индикатор (не показан), например светодиод, светится, обеспечивая индикацию того, что интраокулярная линза находится в требуемом температурном диапазоне. В то время когда интраокулярная линза находится в требуемом температурном диапазоне, контроллер включает электродвигатель 1510 для приведения в движение стержня 1110 и плунжера (совмещенного с подогревателем 1305) для подачи интраокулярной линзы из полой внутренней части 1125 и в глаз.
Контроллер 1505 может использовать любое количество различных алгоритмов для управления подогревателем 1305 и/или подогревателем 1310. В одном осуществлении, согласующемся с принципами настоящего изобретения, контроллер 1505 использует алгоритм двухпозиционного управления, чтобы включать и выключать подогреватель для поддержания интраокулярной линзы в пределах требуемого температурного диапазона. В другом осуществлении контроллер 1505 управляет величиной тока, подводимого к подогревателю 1305 и/или подогревателю 1310, для регулирования его температуры. В этом способе поддерживается температурный диапазон подогревателя для гарантии поддержания интраокулярной линзы в требуемом температурном диапазоне.
В другом осуществлении контроллер 1505 реализован как пропорционально-интегрально-дифференциальный контроллер (ПИД-контроллер). ПИД-контроллер принимает сигнал обратной связи от подогревателя и управляет подогревателем с использованием сигнала обратной связи. ПИД-контроллер может эффективно поддерживать требуемое заданное значение температуры подогревателя. Например, если заданное значение составляет 35 или 40°С, то ПИД-контроллер поддерживает подогреватель при 35 или 40°С. Путем использования ПИД-контроллера можно поддерживать любое заданное значение температуры подогревателя.
Требуемый температурный диапазон может быть заранее задан на заводе. Поскольку систему для подачи интраокулярной линзы используют для подачи интраокулярных линз, изготовленных из одного и того же полимерного материала, заранее заданный температурный диапазон в несколько градусов Цельсия или меньше является подходящим для требуемого температурного диапазона. Обычно полимерный материал, используемый для изготовления интраокулярных линз, имеет зависимые от температуры характеристики, которые являются заметными на протяжении относительно небольших температурных диапазонов в несколько градусов Цельсия. В таком случае требуемый температурный диапазон должен быть в пределах нескольких градусов Цельсия или меньше.
Контроллер 1505 может использовать любое количество различных алгоритмов, чтобы управлять электродвигателем 1510. В случае когда электродвигатель 1510 представляет собой шаговый электродвигатель, контроллер 1505 продвигает вал электродвигателя шагами, соответственно шагами продвигаются стержень 1110 и плунжер. В одном осуществлении стержень 1110 представляет собой стержень, образованный на основе шагового электродвигателя. В другом осуществлении вал на шаговом электродвигателе связан со стержнем 1110.
Осуществление из фиг.17 является таким же, как осуществление из фиг.16, за исключением того, что энергия доставляется к системе 1700 для подачи интраокулярной линзы по кабелю 1705. Кабель 1705 проходит от системы 1700 для подачи интраокулярной линзы к хирургической консоли (не показана). Хирургическая консоль обычно содержит ряд портов, например порты, которые снабжают электрической или пневматической энергией. Консоль также содержит индикатор, который отображает информацию о работе системы. В осуществлении, показанном на фиг.17, контроллер 1505 связан с кабелем 1705. Контроллер 1505 может посылать информацию на консоль и принимать информацию с консоли по кабелю 1705. В одном осуществлении консоль выполняет большую часть, если не все, функций управления. В таком случае контроллер 1505 может отсутствовать. Вместо этого кабель 1705 заключает в себе связующие средства 1530, 1535 и 1540, принимает входные сигналы от устройства 1515 ввода и обеспечивает управляющие сигналы для электродвигателя 1510 и подогревателя 1305.
На фиг.17 показан только один подогреватель, подогреватель 1305. Подогреватель 1305 расположен на плунжере и предназначен для непосредственного нагревания интраокулярной линзы. Также виден сопловый участок 1130.
Осуществление из фиг.18 является таким же, как осуществление из фиг.17, за исключением того, что подогреватель 1310 расположен на сопловом участке 1130, а не на плунжере 1105.
В процессе работы система 1700 для подачи интраокулярной линзы и система 1800 для подачи интраокулярной линзы получают энергию по кабелю 1705. Обе работают аналогичным образом. В одном осуществлении контроллер 1505 системы 1700 для подачи интраокулярной линзы принимает входной сигнал от устройства 1515 ввода. Этот входной сигнал выдает указание контроллеру на включение подогревателя 1305. В качестве варианта, когда контроллер 1505 отсутствует и функции управления осуществляются хирургической консолью, входной сигнал от устройства 1515 ввода принимается консолью по кабелю 1705. Контроллер 1505, если он присутствует, или консоль, если контроллер 1505 отсутствует, управляет работой подогревателя 1305 для поддержания интраокулярной линзы в пределах требуемого температурного диапазона. В то время когда интраокулярная линза находится в требуемом температурном диапазоне, хирург вводит рабочий конец соплового участка 1130 в небольшой разрез в роговице глаза и приводит в движение плунжер для введения интраокулярной линзы в глаз. Обычно хирург нажимает на ножной переключатель для включения электродвигателя 1510. Электродвигатель 1510 приводит в движение стержень 1110 и плунжер 1105, вытесняющий интраокулярную линзу из полой внутренней части 1125, через рабочий конец соплового участка 1130 и в глаз.
Ножной переключатель соединен с основной хирургической консолью. Таким образом, сигнал от ножного переключателя показывает консоли, что хирург хочет ввести интраокулярную линзу в глаз. Консоль осуществляет управление этой операцией непосредственно путем включения электродвигателя 1510, или она посылает сигнал на контроллер 1505, если он присутствует, и контроллер 1505 управляет работой электродвигателя. Таким образом, если контроллер 1505 отсутствует, то основная хирургическая консоль управляет работой устройства 1700 для подачи интраокулярной линзы.
Осуществление из фиг.19 является таким же, как осуществление из фиг.16, за исключением того, что пружина 1905 и стопор 1910 пружины заменяют электродвигатель 1510. В этом осуществлении пружина 1905 обеспечивает силу для приведения в движение стержня 1110 и плунжера 1105 для подачи интраокулярной линзы в глаз. Один конец пружины 1905 соединен с корпусом 1115 или с некоторой структурой (не показана) на внутренней стороне корпуса 1115. Стопор 1910 стержня работает на удержание стержня 1110 на месте. В этом положении пружина 1905 находится под напряжением. Когда стопор 1910 стержня расцепляют, пружина 1905 продвигает стержень 1110 по направлению к концу соплового участка 1130. В свою очередь, он продвигает плунжер 1105 и выталкивает интраокулярную линзу из соплового участка 1130 и в глаз.
В одном осуществлении стопор 1910 стержня управляется контроллером 1505. В другом осуществлении стопор 1910 стержня удерживается на месте механическим соединением (не показан), которое разобщают кнопкой или переключателем (не показаны). В таком случае контроллер 1505 может быть простым контроллером, предназначенным для управления подогревателем 1305 и/или подогревателем 1310. В этом случае устройство 1900 для подачи интраокулярной линзы может быть одноразовым.
В процессе работы одноразовое устройство 1900 для подачи интраокулярной линзы приводят в действие, инициируя устройство 1515 ввода. Устройство 1515 ввода обычно представляет собой переключатель или кнопку, которую поворачивают на подогревателе 1305, подогревателе 1310 или на обоих подогревателях 1305 и 1310. Подогреватель (подогреватели) получает (получают) энергию от батареи 1605. Батарея 1605 питает током подогреватель (подогреватели). После того как подогреватель (подогреватели) нагревает (нагревают) интраокулярную линзу так, что интраокулярная линза будет находиться в пределах требуемого температурного диапазона, индикатор (не показан), например светодиод, начинает светиться. Это дает возможность хирургу понять, что интраокулярная линза подготовлена к введению. После этого хирург вводит рабочий конец соплового участка 1130 (который расположен на нагревателе 1310) в разрез в роговице и расцепляет стопор 1910 стержня. Стопор стержня может быть блокирован или расцеплен путем приведения в действие механического элемента расцепления стопора стержня (не показан). Такой элемент расцепления стопора стержня может быть в виде переключателя или кнопки. После того как стопор стержня расцеплен, пружина продвигает стержень 1110 и плунжер 1105 (который расположен на подогревателе 1305) к рабочему концу соплового участка 1130. Плунжер 1105 продвигает интраокулярную линзу из внутренней полости 1125, через рабочий конец соплового участка 1130 и в глаз.
Независимо от того какое осуществление применяется на практике, предохранительное устройство может быть добавлено к системе для подачи интраокулярной линзы. Это предохранительное устройство позволяет вводить интраокулярную линзу в глаз только в случае, когда интраокулярная линза находится в пределах требуемого температурного диапазона. В таком случае подача интраокулярной линзы в глаз предотвращается механической блокировкой или контроллером (в зависимости от реализации) до тех пор, пока интраокулярная линза не достигнет требуемого температурного диапазона. Такая предохранительная процедура легко реализуется в контроллере 1505 или основной хирургической консоли.
На фиг.20 представлена блок-схема последовательности операций способа эксплуатации инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения. В течение 2010 интраокулярная линза нагревается. В течение 2020 интраокулярная линза поддерживается в пределах требуемого температурного диапазона. В течение 2030 интраокулярная линза подается в глаз в то время, когда она находится в требуемом температурном диапазоне.
На фиг.21 представлена блок-схема последовательности операций другого способа эксплуатации инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения. В течение 2110 включается подогреватель. В течение 2120 интраокулярная линза нагревается. Если в течение 2130 интраокулярная линза не достигает требуемого температурного диапазона, то подача интраокулярной линзы (ИОЛ) предотвращается в течение 2170, и нагревание интраокулярной линзы продолжается в течение 2120. Если в течение 2130 интраокулярная линза достигает требуемого температурного диапазона, то в течение 2140 обеспечивается индикация того, что интраокулярная линза находится в требуемом температурном диапазоне. Эта индикация может быть визуальной, например свечением светодиода. В течение 2150 температура интраокулярной линзы поддерживается в требуемом температурном диапазоне. В течение 2160 интраокулярная линза подается в глаз в то время, когда она находится в требуемом температурном диапазоне.
На фиг.22 представлена блок-схема последовательности операций еще одного способа эксплуатации инжекторной системы для интраокулярной линзы согласно осуществлению настоящего изобретения. В течение 2210 принимается входной сигнал, указывающий, что подогреватель должен быть включен. В течение 2220 подогреватель включается. В течение 2230 интраокулярная линза нагревается. Если в течение 2240 интраокулярная линза не достигает требуемого температурного диапазона, то в течение 2250 сигнал обратной связи подается на контроллер, и в течение 2230 нагревание интраокулярной линзы продолжается. Если в течение 2240 интраокулярная линза достигает требуемого температурного диапазона, то в течение 2260 обеспечивается индикация того, что интраокулярная линза находится в требуемом температурном диапазоне. В течение 2270 температура интраокулярной линзы поддерживается в требуемом температурном диапазоне. В течение 2280 посылается сигнал для приведения в движение плунжера. В течение 2290 интраокулярная линза подается в глаз в то время, когда она находится в требуемом температурном диапазоне.
На основании изложенного выше можно понять, что настоящим изобретением предоставляется усовершенствованная система для подачи интраокулярной линзы в глаз. Настоящим изобретением предоставляется терморегулируемое устройство для введения интраокулярной линзы, которое позволяет нагревать линзу до требуемого температурного диапазона, при этом повышается ее сжимаемость. Это позволяет подавать линзу через небольшой разрез. Настоящее изобретение иллюстрируется в этом описании примером, и различные модификации могут быть сделаны специалистом в данной области техники.
Другие осуществления изобретения специалисты в данной области техники выявят в результате рассмотрения описания и применения на практике изобретения, раскрытого в настоящей заявке. Предполагается, что описание и примеры будут рассматриваться только как иллюстративные, при этом истинный объем и сущность изобретения отражаются нижеследующей формулой изобретения.