ХИРУРГИЧЕСКАЯ ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
SURGICAL LASER SYSTEM WITH POSSIBILITY OF REMOTE CONTROL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к хирургическим устройствам. В частности, настоящее изобретение относится к хирургическим лазерным системам, применяемым в офтальмологических хирургических системах. Еще конкретнее, настоящее изобретение относится к хирургическим лазерным системам, допускающим дистанционное управление для реализации дополнительных функциональных возможностей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Человеческий глаз может страдать рядом болезней, вызывающих нарушения зрения от незначительного ослабления до полной потери зрения. Хотя контактные линзы и очки могут компенсировать некоторые расстройства, другие требуют офтальмологического хирургического вмешательства. Обычно офтальмологическую хирургию классифицируют на процедуры на заднем сегменте, например витреоретинальную хирургию, и процедуры на переднем сегменте, например хирургию катаракты. В последнее время разработаны комбинированные процедуры на переднем и заднем сегментах.
Хирургический инструментарий, применяемый для офтальмологической хирургии, может быть специализированным для процедур на переднем сегменте или процедур на заднем сегменте или может поддерживать и те, и другие. В любом случае, хирургический инструментарий часто реализует множество функциональных возможностей, которые можно использовать для проведения большого многообразия хирургических процедур.
Лазерная хирургическая операция на сетчатке является стандартным способом лечения множества офтальмологических заболеваний. Заболевания, излечиваемые методом лазерной фотокоагуляции, включают в себя пролиферирующую диабетическую ретинопатию, диабетический макулярный отек, кисточный макулярный отек, окклюзию центральной вены сетчатки, хороидальную неоваскуляризацию, центральную серозную хориопатию, разрывы сетчатки и другие заболевания.
Очевидно, что сложности данных типов операций на сетчатке могут быть очень разными, и, соответственно, хирургические устройства, применяемые для проведения данных хирургических операций, могут нуждаться в реализации многообразных функциональных возможностей, связанных с данными хирургическими операциями. Хирургическая лазерная система часто может реализовать функциональные возможности, связанные с хирургическими операциями или другими процедурами многих типов, так что одну хирургическую лазерную систему можно применять для операций или процедур многих типов. Однако во многих случаях упомянутый комплексный тип решений обычно имеет цену, которая соразмерна функциональным возможностям данных решений, иными словами, такие решения стоят очень дорого.
Однако заказчикам часто могут не требоваться все функциональные возможности, которые обеспечиваются такими комплексно функциональными конструкциями. Поэтому конструкции данных типов могут быть признаны слишком дорогими, более сложными для эксплуатации и требующими больших средств без необходимости. В частности, может потребоваться наличие более простых и менее дорогих установок, которые могут быть проще для применения в местах, где применение комплексных конструкций (т.е. разнообразных функциональных возможностей в одной установке) может быть практически нецелесообразным в финансовом или физическом отношении, например, при использовании в районах бедствий или сельскохозяйственных районах, в небогатых населенных пунктах или странах и т.п. Однако, лазер (или другие физические компоненты или программное обеспечение), применяемый в подобной более дешевой установке, может быть, по существу, таким же, как лазеры, применяемые в комплексной установке. Таким образом, для тех, кто нуждается как в более дешевой установке, так и в комплексной установке, или для тех, кто желает модернизации более дешевой установки до уровня комплексной установки, нежелательно оплачивать дублирование функций или систем.
Поэтому существует потребность в лазерной хирургической установке, способной реализовать базовый набор функциональных возможностей, которыми можно управлять дистанционно для реализации более совершенного набора функциональных возможностей.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают лазерную хирургическую систему с базовым набором функциональных возможностей, которой можно управлять дистанционно для реализации более совершенного набора функциональных возможностей.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, лазерный хирургический узел, выполненный с возможностью осуществления одного набора функциональных возможностей, можно соединить с усовершенствованным блоком управления, чтобы лазерным хирургическим блоком можно было управлять посредством усовершенствованного блока управления для реализации другого набора функциональных возможностей. Данный набор функциональных возможностей может включать в себя функциональные возможности, более сложные, чем те, которые могут быть реализованы лазерной хирургической установкой в автономной конфигурации.
Таким образом, при передаче способности реализации некоторой функциональной возможности в усовершенствованный блок в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечивается преимущество, состоящее в том, что базовый блок можно рационально модернизировать с точки зрения как цены, так и размера, и объем обучения, необходимого для эксплуатации базового блока, можно уменьшить по сравнению с более сложными блоками, что позволяет применять базовый блок во многих ситуациях или для многих процедур, когда сложность, стоимость или размер комплексного блока были бы чрезмерными.
Аналогично, варианты осуществления настоящего осуществления могут обеспечивать преимущество в том, что, поскольку базовый блок можно применять при реализации более сложных функциональных возможностей, то не существует потребности в дублировании функциональных возможностей или способностей базового блока при реализации данных расширенных функциональных возможностей. Это может быть выгодно для пользователей подобных лазерных хирургических систем, так как они могут иметь возможность приобретать базовый блок за меньшую начальную цену и получать экономичный способ модернизации до расширенных функциональных возможностей, которые не делают базовый блок избыточным.
Данные и другие аспекты изобретения становятся очевиднее и понятнее при рассмотрении нижеследующего описания и прилагаемых чертежей. Нижеследующее описание, в котором представлены различные варианты осуществления изобретения и его многочисленные конкретные детали, приведено только для пояснения и не для ограничения. Существует возможность внесения многочисленных замен, модификаций, дополнений или реконфигураций в пределах объема изобретения, и изобретение включает в себя все подобные замены, модификации, дополнения или реконфигурации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание настоящего изобретения и его преимуществ дает нижеследующее описание, взятое в связи с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые позиции указывают одинаковые элементы и на которых:
Фигура 1 - схематическое представление одного варианта осуществления лазерной хирургической системы;
Фигура 2 - схематическое представление одного варианта осуществления лазерной хирургической системы, связанной с блоком управления;
Фигура 3 - схематическое представление одного варианта осуществления лазерной хирургической системы, связанной с блоком управления; и
Фигура 4 - схематическое представление одного варианта осуществления графического пользовательского интерфейса.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Предпочтительные варианты осуществления изобретения показаны на фигурах, при этом одинаковые позиции применяются для ссылки на одинаковые и соответствующие части различных чертежей.
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают лазерную хирургическую систему, обладающую базовым набором функциональных возможностей, которыми можно управлять дистанционно для реализации расширенного набора функциональных возможностей. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, лазерную хирургическую систему (например, базовый блок), способную к реализации базового набора функциональных возможностей, например настройки основных параметров лазеров, и обладающую минимальными специализированными характеристиками, минимальными возможностями статистической обработки и диагностики и т.п., можно подсоединить к дополнительному блоку (например, усовершенствованному блоку управления), чтобы базовой лазерной хирургической системой можно было управлять с усовершенствованного блока управления для реализации или обеспечения реализации, при посредстве усовершенствованного блока управления, более широкого набора функциональных возможностей, например предоперационное визуальное наблюдение, создание картин со специальной разметкой для лечения, создание и распечатка истории болезни, усовершенствованная индивидуальная настройка, регистрация врача для включения специальных настроек, создание и запуск специальных последовательностей лазерных импульсов, возможность подключения к сети Ethernet через порт сети port Ethernet или беспроводной обмен необходимыми диагностическими, статистическими и эксплуатационными данными или загрузка обновленных версий программного обеспечения, беспроводная проверка радиочастотных идентификаторов врача и заказчика и т.п.
Другими словами, в некоторых вариантах осуществления лазерной хирургической системой можно управлять с другого блока (т.е. управлять дистанционно) для реализации функциональных возможностей, более широких, чем те, которые лазерная хирургическая система способна реализовать в виде автономного устройства. При передаче менее часто используемой функциональной возможности в усовершенствованный блок базовый блок можно рационально модернизировать с точки зрения как стоимости, так и размера, и объем обучения, необходимого для эксплуатации базового блока, можно уменьшить по сравнению с комплексным блоком, что позволяет применять базовый блок во многих ситуациях или для многих процедур, когда сложность, стоимость или размер комплексного блока были бы чрезмерными. К тому же, однако, поскольку базовый блок можно применять для реализации более сложной функциональной возможности, при реализации расширенных функциональных возможностей не требуется дублировать функциональные возможности или характеристики базового блока. Это может быть полезно для пользователей подобных лазерных хирургических систем, так как они могут приобрести базовый блок за меньшую начальную цену и получить в распоряжение экономичный способ модернизации до расширенных функциональных возможностей, который не делает базовый блок избыточным.
Фигура 1 представляет схематический вид одного варианта осуществления лазерной хирургической установки с базовыми функциональными возможностями. Базовая лазерная хирургическая установка 100 может содержать лазер и соответствующее управляющее программное обеспечение, так что базовая лазерная хирургическая установка 100 может обладать способностью реализации базового набора функциональных возможностей, например, описанных выше. Очевидно, что, в этом смысле, базовые функциональные возможности оцениваются по отношению к функциональным возможностям, которые могут быть реализованы базовой лазерной хирургической установкой 100 в сочетании с усовершенствованным блоком управления (более подробно описанным ниже). Следовательно, варианты осуществления базовой лазерной хирургической установки 100 могут обеспечивать менее затратную лазерную систему первого уровня с базовым набором функциональных возможностей, особенно подходящую для применения в операционных или кабинетах, применения в выездных условиях и т.п.
В одном варианте осуществления базовая лазерная хирургическая установка 100 может содержать лазер, аналогичный лазеру фотокоагулятора Alcon EyeLite, и связанное с ним программное обеспечение, способное обеспечивать реализацию базового набора функциональных возможностей с использованием базового лазерного хирургического узла 100. Базовый лазерный хирургический узел 100 может также содержать порт 110 связи, допускающий соединение базового лазерного хирургического узла 100 с усовершенствованным блоком управления так, что базовым лазерным хирургическим узлом 100 можно управлять с усовершенствованного блока управления (т.е. управлять дистанционно) для реализации расширенных функциональных возможностей (т.е. расширенного или отличающегося набора функциональных возможностей по сравнению с набором, который можно реализовать только с одним базовым лазерным хирургическим узлом 100).
Данную схему соединения можно лучше описать со ссылкой на фигуру 2, на которой изображен один вариант осуществления базового лазерного хирургического узла 100, соединенного с усовершенствованным блоком 200 управления. В одном варианте осуществления базовый лазерный хирургический узел 100 и усовершенствованный блок 200 управления могут быть соединены между собой через порты 110, 210 связи на базовом лазерном хирургическом узле 100 и усовершенствованном блоке управления 200, соответственно. Усовершенствованный блок 200 управления может содержать программное обеспечение (например, инструкции на компьютерно-читаемом носителе) и микропроцессор, так что усовершенствованный блок 200 управления способен выполнять функцию управления базовым лазерным хирургическим узлом 100 или его компонентами (например, лазером базового лазерного хирургического узла 100) для реализации функциональных возможностей более высокого или расширенного уровня (например, больше возможностей или расширенные возможности) по сравнению с теми, которые способен реализовать базовый лазерный хирургический блок 100 в автономной конфигурации.
В некоторых вариантах осуществления программное обеспечение и/или микропроцессор усовершенствованного блока 200 управления могут быть также способны реализовать (например, дублировать) функциональные возможности, которые базовый лазерный хирургический узел 100 способен реализовать в автономной конфигурации, так что базовым лазерным хирургическим узлом 100 можно управлять с усовершенствованного блока 200 управления для реализации как базового набора функциональных возможностей, так и расширенного набора функциональных возможностей (например, набор функциональных возможностей, которые могут быть реализованы с применением усовершенствованного блока 200 управления и базового хирургического узла 100 является расширенным набором функциональных возможностей, которые могут быть реализованы с помощью базового хирургического узла 100 в автономной конфигурации). С этой целью, усовершенствованный блок 200 управления может также содержать пользовательский интерфейс 220, который, в свою очередь, может содержать сенсорный экран. Данный сенсорный экран служит интерфейсом, посредством которого оператор может производить выбор или управление функциональными возможностями, реализуемыми комбинацией из усовершенствованного блока 200 управления и базовым лазерным хирургическим узлом 100.
На фигуре 3 изображена другая схема, в которой можно усилить функциональные возможности базового лазерного хирургического узла 100 посредством ее соединения с усовершенствованным блоком 200 управления. В данном варианте осуществления, усовершенствованный блок 200 управления может содержать хирургическую стойку, аналогичную системе Series 2000 Legacy для хирургических операций катаракты, хирургической системе Accurus 400VS и/или хирургической системе Infiniti™ Vision System, которые поставляются компанией Alcon Laboratories Inc. Fort Worth, шт. Техас, и может содержать соединительную панель, используемую для подсоединения различных инструментов и расходных материалов к хирургической стойке. Соединительная панель может содержать, например, соединитель для коагуляции, приемник сбалансированного солевого раствора, соединители для различных ручных инструментов и систему управления растворами («FMS») или кассетоприемник 125. Хирургическая стойка может содержать также множество удобных для пользователя возможностей, например ножную педаль управления (например, находящуюся за панелью) и другие возможности.
Усовершенствованный блок 200 управления может также содержать поворотный монитор 220, который можно устанавливать с разной ориентацией для любого, кто нуждается в наблюдении сенсорного экрана на поворотном мониторе. Поворотный монитор 220 можно поворачивать на шарнире из стороны в сторону, а также вращать и наклонять. Графический пользовательский интерфейс («GUI»), который позволяет пользователю взаимодействовать со стойкой 100, может обеспечиваться или представляться на сенсорном экране на поворотном мониторе 220.
Как изложено выше, усовершенствованный блок 200 управления может содержать порт 210 связи, через который усовершенствованный блок 200 управления может подсоединяться к базовому лазерному хирургическому узлу 100 (например, усовершенствованный блок 200 управления и базовый лазерный хирургический узел 100 могут обмениваться данными через порты 110 и 210) связи, и усовершенствованный блок 200 управления содержит программное обеспечение и/или микропроцессор, чтобы усовершенствованный блок 200 управления 200 мог выполнять функцию управления базовым лазерным хирургическим узлом 100 для реализации набора возможностей, расширенных по сравнению с набором, который способен реализовать базовый лазерный хирургический узел 100 в автономной конфигурации. Следовательно, в одном варианте осуществления, с применением GUI, обеспеченного на сенсорном экране поворотного монитора 220, оператор может управлять комбинацией из усовершенствованного блока 200 управления и базовым лазерным хирургическим узлом 100 для реализации расширенных функциональных возможностей, которые базовый лазерный хирургический узел 100 не в состоянии реализовать в автономной конфигурации. Один пример подобного графического пользовательского интерфейса изображен на фигуре 4.
Из анализа настоящего описания очевидно, что соединение базового лазерного узла 100 и усовершенствованного блока 200 управления можно обеспечить с помощью любой подходящей схемы и/или протокола. В частности, информационный обмен между базовым лазерным узлом 100 и усовершенствованным блоком 200 управления может осуществляться по проводным или беспроводным интерфейсам, так что базовый лазерный узел 100 соединен с усовершенствованным блоком 200 управления кабелем или беспроводным средством связи.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, усовершенствованный блок 200 управления может содержать набор слотов, так что базовый лазерный хирургический узел 100 можно «вставлять» в слот в шасси усовершенствованного блока 200 управления (например, при посредстве интерфейса, присутствующего на объединительной плате в усовершенствованном блоке 200 управления). В одном конкретном варианте осуществления порты 110 и 210 связи могут быть портами сети Ethernet, известными специалистам со средним уровнем компетентности в данной области техники.
Однако, очевидно, что во многих случаях базовый лазерный хирургический узел 100 и усовершенствованный блок 200 управления могут быть критичными устройствами и могут содержать компоненты (например, лазеры), которые могут представлять опасность при ненадлежащем применении. Следовательно, может быть нежелательным применение стандартного протокола, который можно легко изучить и использовать для работы с базовым лазерным хирургическим узлом 100 или усовершенствованным блоком 200 управления без надлежащей подготовки или разрешения. Поэтому, в некоторых вариантах осуществления можно использовать стандартный соединитель (например, соединитель Ethernet) для портов 110, 210 связи; однако, в данный стандартный соединитель можно внести изменение для реализации специальных методов связи между базовым лазерным хирургическим узлом 100 и усовершенствованным блоком 200 управления. Например, по меньшей мере, один контакт соединителей Ethernet, содержащий порты 110 и 210 связи, можно расположить псевдослучайным образом (например, линии между двумя портами 110, 210 связи можно подсоединять к контактам в позициях, отличающихся от позиций, установленных в соответствии со стандартным протоколом Ethernet, или контакты портов 110, 210 связи можно использовать в нестандартных целях). В дополнение к предотвращению несанкционированного управления базовым лазерным хирургическим узлом 100 или усовершенствованным блоком 200 управления, данные виды псевдослучайных схем могут обеспечивать для базового лазерного хирургического узла 100 или усовершенствованного блока 200 управления возможность обнаруживать подсоединение ненадлежащих или несовместимых устройств или попытки ненадлежащего управления или информационного обмена и принимать соответствующие корректирующие меры, например вносить в журнал неправильные попытки, производить отключение, выдавать звуковой предупредительный сигнал и т.п.
Следовательно, благодаря обеспечению связи между базовым лазерным хирургическим узлом или усовершенствованным блоком управления варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают лазерный хирургический узел с базовым набором функциональных возможностей, которым можно управлять дистанционно для реализации расширенного набора функциональных возможностей. Путем передачи менее часто используемых функциональных возможностей в усовершенствованный базовый узел можно модернизировать рационально в отношении как стоимости, так и размеров, и объем обучения, необходимого для эксплуатации базового узла, можно уменьшить по сравнению с функционально более сложными системами, что позволяет применять базовый узел во многих ситуациях или для многих процедур, когда комплексный узел был бы далеко нежелательным. Кроме того, поскольку базовый узел можно применять при реализации более сложных функциональных возможностей, то, при реализации расширенных функциональных возможностей, не обязательно дублировать функциональные возможности или способности базового узла.
Выше настоящее изобретение описано на примере конкретных вариантов осуществления, но следует понимать, что варианты осуществления представлены только для иллюстрации и что объем изобретения не ограничен данными вариантами осуществления. В вышеописанные варианты осуществления можно вносить изменения, модификации, дополнения и усовершенствования. Предполагается, что такие изменения, модификации, дополнения и усовершенствования не выходят за пределы объема изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения.