СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГЛАЗНОЙ ХИРУРГИИ
METHODS AND SYSTEMS USED IN EYE-SURGERY

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США No. 61/792,659, поданной 15 марта 2013 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к офтальмологической хирургии и, в частности, к операции по замене хрусталика пациента.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Человеческий глаз, в изложении простым языком, обеспечивает зрение путем пропускания и преломления света в прозрачной наружной его части, называемой роговой оболочкой глаза, и фокусированием изображения посредством хрусталика на сетчатке задней части глаза. Качество сфокусированного изображения зависит от многих факторов, в числе которых размер, форма и осевая длина глаза, а также форма и прозрачность роговой оболочки и хрусталика.
[0004] В случае, когда травма, возраст или заболевание вызывают снижение прозрачности хрусталика, зрение вследствие уменьшения количества света, достигающего сетчатки, ухудшается. Такое помутнение хрусталика глаза в медицине известно как катаракта. Способ излечения от этого заболевания часто заключается в удалении хрусталика посредством хирургической операции и имплантации искусственного хрусталика, обычно называемого интраокулярной линзой (ИОЛ).
[0005] ИОЛ часто выполняется мягкой и вводится в глаз через сравнительно небольшой разрез посредством инжектора для имплантации, который позволяет согнуть ИОЛ. Как правило, ИОЛ вводится через инжектор с использованием системы плунжерного типа.
[0006] Перед имплантацией ИОЛ старый хрусталик обычно удаляется посредством операции, называемой факоэмульсификацией. При факоэмульсификации хрусталик глаза преобразуется в эмульсию с использованием ультразвукового излучателя и удаляется из глаза аспирацией. Удаленные жидкие массы путем орошения заменяются сбалансированным солевым раствором, сохраняя переднюю камеру глаза, а также охлаждая излучатель.
Подача ирригационной жидкости и аспирация, как правило, осуществляются с удаленной хирургической консоли, которая соединена с излучателем трубкой длиной несколько футов.
[0007] Чаще всего для полного удаления хрусталика требуется второй этап операции, поскольку на первом этапе удаляются только его крупные фрагменты. Для этого после факоэмульсификации, чтобы извлечь оставшееся периферическое кортикальное вещество, оставляя нетронутой заднюю капсулу, используется аспирационно-ирригационный прибор.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Заявлен ряд систем, процессов и методов глазной хирургии. В конкретных вариантах исполнения ручная насосная система для офтальмологических операций может включать канал, приспособленный для приема жидкости и распределения ее не менее чем по двум сжимаемым каналам для образования нескольких потоков, и ротор, имеющий на наружной поверхности спиральный выступ. Спиральный выступ может включать первый участок увеличивающегося радиуса вдоль протяженности первой части ротора в направлении потока. Радиус этого участка может возрастать от первого конца ротора до максимального значения. Спиральный выступ также может включать второй участок постоянного радиуса по длине второй части ротора. Спиральный выступ приспособлен для сжатия сжимаемых проводящих каналов по принципу перистальтического насоса для захвата и перемещения жидкости по каналам.
[0009] В конкретном исполнении спиральный выступ приспособлен для захвата жидкости в сжимаемых х каналах в несинхронном режиме. Например, спиральный выступ может обеспечивать сжатие сжимаемых каналов не менее чем в двух местах для захвата жидкости.
[0010] Протяженность второй части ротора соответствует длине, на которой спиральный выступ образует не менее одного витка вокруг ротора. В конкретных вариантах исполнения спиральный выступ может включать третий участок с, уменьшающимся по длине третьей части ротора радиусом, причем радиус этого третьего участка уменьшается от максимального значения в направлении потока жидкости. Первая часть ротора может быть длиннее второй части ротора.
[0011] Система также может включать канал, сообщающийся со сжимаемыми каналами и приспособленный для приема из них перекачиваемой жидкости. Дополнительно система может включать аспирационное отверстие, приспособленный для удаления откачиваемой жидкости.
[0012] В конкретных вариантах исполнения процедура глазной хирургии может включать отсасывание внутриглазной жидкости в канал ручной насосной системы и распределение жидкости между рядом сжимаемых каналов с целью образования ряда потоков жидкости. Эта процедура также может включать перистальтическое перекачивание жидкости по сжимаемым каналам.
[0013] В конкретных вариантах исполнения перистальтическое перекачивание жидкости может включать сжатие каждого из сжимаемых каналов не менее чем в двух местах для захвата жидкости. Жидкость может захватываться в сжимаемых каналах в несинхронном режиме.
[0014] В некоторых вариантах исполнения перистальтическое перекачивание жидкости может включать вращение ротора, имеющего спиральный выступ. Спиральный выступ может включать первый участок увеличивающегося радиуса по длине первой части ротора в направлении потока. Радиус может возрастать от первого конца ротора до максимального значения. Спиральный выступ также может включать второй участок постоянного радиуса по длине второй части ротора. Спиральный выступ приспособлен для сжатия сжимаемых каналов в перистальтическом режиме с целью захвата и перемещения жидкости по каналам. Дополнительно перистальтическое перекачивание жидкости может включать, например, сжатие сжимаемых каналов спиральным выступом не менее чем в двух местах для захвата жидкости. Жидкость может захватываться спиральным выступом в сжимаемые трубки в несинхронном режиме.
[0015] Эта процедура также может включать удаление жидкости через аспирационное отверстие. В конкретных вариантах исполнения процедура может включать слияние жидкости из сжимаемых каналов перед ее удалением через аспирационное отверстие.
[0016] Различные варианты исполнения могут иметь одну или несколько отличительных особенностей. Например, поскольку эта насосная система является ручной системой, она может быть расположена в непосредственной близости к основному блоку (например, факоэмульсификационному и/или аспирационно-ирригационному), что может улучшить стабильное состояние глазной камеры. Другим примером является то, что наличие ряда сжимаемых каналов может снизить турбулентность противотечения, облегчая пользователю (например, врачу или другому специалисту-медику) выполнение аспирации внутриглазной жидкости. При слишком высокой турбулентности удаление подлежащего аспирации вещества затруднено.
[0017] Ряд других отличительных особенностей станет очевидным для специалистов из последующего описания и пунктов формулы изобретения, а также из прилагаемых фигур.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] ФИГ. 1 показывает поперечное сечение типовой ручной насосной системы для глазной хирургии.
[0019] ФИГ. 2 показывает поперечное сечение типовой ручной системы для глазной хирургии.
[0020] ФИГ. 3 показывает поперечное сечение ирригационно-аспирационного блока для ручной системы глазной хирургии.
[0021] ФИГ. 4A показывает другую типовую ручную насосную систему для глазной хирургии.
[0022] ФИГ. 4B показывает детальное поперечное сечение ручной насосной системы, представленной на ФИГ. 4A.
[0023] ФИГ. 5 - блок-схема, иллюстрирующая типовой процесс офтальмологической операции.
[0024] ФИГ. 6 - поперечное сечение другой типовой ручной насосной системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0025] ФИГ. 1 иллюстрирует типовую ручную насосную систему 100 для глазной хирургии. Ручная система 100 изображена присоединенной к основному блоку 130. На ФИГ. 1 показана часть основного блока 130 и компоненты насосной системы 100. Основной блок 130 более подробно будет рассмотрен далее. Основным блоком 130 может быть, например, факоэмульсификационный или ирригационно-аспирационный блок.
[0026] Насосная система 100 включает корпус 110. Корпус 110 может быть выполнен, например, из жесткого пластика (в частности, поликарбоната), металла или любого другого соответствующего материала. На первом конце 111 корпус 110 имеет канал 112 для приема перекачиваемой жидкости. В общем случае перекачиваемая жидкость может состоять из текучих сред (например, внутриглазной жидкости и/или водо-солевого раствора) и глазных тканей (например, фрагментов эмульсифицированного хрусталика, кортикального вещества и эпителиальных клеток). Канал 112 разделяется на два канала 114а, 114b. Таким образом, часть поступающей жидкости входит в канал 114а, а часть – в канал 114b. Наружные поверхности каналов 114а, 114b могут быть выполнены из того же материала, что и корпус 110. Каждый из каналов 114а, 114b соединен соответственно с каналами 115а, 115b. Каналы 115а, 115b могут быть выполнены из сжимаемого материала. Каналы 115а, 115b могут быть выполнены, например, из силикона или любого другого гибкого эластомерного материала. Каналы 115а, 115b соединены соответственно с выпускными отверстиями 116а, 116b. В изображенном на чертеже исполнении жидкость выводится из каждого выпускного отверстия 116а, 116b по трубкам (не показанным) за пределы насосной системы 100, где проточные каналы соединяются, и жидкость выходит через аспирационное отверстие, пример чего будет рассмотрен далее.
[0027] Насосная система 100 также включает ротор 118. Ротор 118 может быть выполнен, например, из металла, жесткого пластика или любого другого соответствующего материала. В общем случае ротор 118 представляет собой деталь удлиненной формы, и включает спиральный выступ 120, который оборачивается вокруг продольной оси ротора 118. Спиральный выступ 120 включает радиус, измеренный, например, от продольной оси ротора. Радиус спирального выступа 120 может изменяться вдоль протяженности ротора. Таким образом, спиральный выступ 120 может включать разные участки разного радиуса. В изображенном варианте исполнения спиральный выступ 120 имеет первый радиус 121 на первом конце 119а ротора 118, и его радиус увеличивается по мере перемещения спирального выступа вниз по ротору 118 вплоть до достижения второго радиуса 123. В некоторых случаях первый радиус 121 может быть меньше, чем второй радиус 123.
Дополнительно, в некоторых вариантах исполнения, второй радиус 123 может быть максимальным радиусом спирального выступа 120. В некоторых случаях максимальный радиус спирального выступа 120 может сохраняться вдоль протяженности первой части ротора 118, что соответствует не менее чем одному витку спирального выступа 120 вокруг ротора 118. Радиус спирального выступа 120 может также постепенно уменьшаться по мере приближения ко второму концу 119b ротора 118. Например, радиус спирального выступа 120 может уменьшаться вдоль протяженности второй части ротора 118, близкого ко второму концу 119b ротора 118. Например, в некоторых случаях радиус спирального выступа 120 вдоль протяженности второй части ротора 118, ближайшего ко второму концу 119b ротора 118, может уменьшиться до радиуса 125. Кроме того, в некоторых случаях коническое сужение спирального выступа 120 вблизи первого конца 119а может быть более резким, чем коническое сужение спирального выступа 119b на втором конце 119b. В некоторых случаях, длина участков ротора 118, на которых спиральный выступ 120 суживается на концах 119а, 119b может быть по существу может одной и той же. В других случаях длина части ротора 118, на которой спиральный выступ 120 суживается на втором конце 119b, может быть больше, чем длина части ротора 118, на которой спиральный выступ 120 суживается на первом конце 119а.
[0028] Во время работы ротор 118 вращается вокруг своей продольной оси, и тем самым вращает спиральный выступ 118. На ФИГ. 1 ротор 118, если смотреть на ротор с конца 119а, вращается по часовой стрелке. По мере вращения ротора 118 спиральный выступ 120 сжимает каналы 115а, 115b таким образом, что жидкость захватывается и перемещается в продольном направлении между смежными витками спирального выступа 120 в каждом из каналов 115а, 115b. В некоторых случаях каналы 115а, 115b могут сжиматься в значительной степени (т.е. до смыкания противоположных стенок каналов 115а, 115b), в результате чего спиральный выступ 120 полностью разделяет участки каналов 115а, 115b, прекращая проток жидкости. На ФИГ. 1 показано положение, когда канал 115а полностью разделен смежными витками спирального выступа 120. Продолжающееся вращение спирального выступа 120 переносит текучую среду, захваченную между двумя точками, в направлении выпускного отверстия 116а, 116b вследствие продвижения спирального выступа 120 вдоль продольной оси ротора 118.
[0029] В некоторых случаях каналы 115а, 115b могут быть сжаты спиральным выступом 120 в двух местах не столь значительно, чтобы захватить находящуюся там жидкость в одно и то же время. Пример, представленный на ФИГ. 1, иллюстрирует такой случай.
В некоторых случаях сжатие каналов 115а, 115b может быть сдвинуто по фазе на 180 градусов. То есть, когда спиральный выступ 120 захватывает некоторое количество текучей среды в одном из каналов 115а или 115b посредством сжатия канала в двух точках (как это происходит в канале 115а на ФИГ. 1), спиральным выступ 120 не захватывает жидкость в канале 115b. Таким образом, спиральный выступ 120 поочередно переходит между захватом текучей среды в каждом из каналов 115а, 115b. Чередуя захват жидкости между каналами 115а, 115b, можно уменьшить пульсации, которые могут вызывать в жидкости турбулентность противотечения.
[0030] В некоторых случаях длина части ротора 118 на первом конце 119а, вдоль которой радиус спирального выступа 120 возрастает до максимального значения, может быть такой, что радиус увеличивается постепенно. Например. в некоторых случаях эта длина может соответствовать одному витку спирального выступа 120 вокруг ротора 118. Постепенное увеличение радиуса спирального выступа 120 уменьшает степень сжатия каналов 115а, 115b, тем самым уменьшая величину пульсаций противотечения в жидкости. Длина части ротора 118, вдоль которой радиус спирального выступа 120 снижается по мере приближения к концу 119b, может быть сравнительно небольшой, поскольку любая турбулентность, возникшая в этом месте ротора 118, обратно в глаз не передается.
[0031] Насосная система 100 включает также двигатель 122 для приведения в движение ротора 118. Двигателем 122 может быть электродвигатель, питание к которому может подводиться по кабелю. Электродвигатель 122 может быть, например, электродвигателем постоянного тока. В некоторых режимах работы двигатель 122 может приводить ротор 118 во вращение со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (об/мин). В некоторых случаях двигатель 122 может быть соединен с ротором 118 установочным винтом 124. Вместе с тем, в некоторых вариантах исполнения могут быть использованы соединения другого типа.
[0032] Насосная система 100 включает также уплотнение 126. Уплотнение 126 предотвращает утечку смазочно-охлаждающей жидкости в камере 127 ротора 118 из насосной системы 100 в процессе работы насосной системы 100. Камера 127 отделена от тракта (трактов) подачи жидкости к пациенту, таких как каналы 115а, 115b.
[0033] На первом конце 111 корпус 110 включает охватывающий коннектор Люэра 128. Охватывающий коннектор Люэра 128 может соответствовать по размерам охватываемому коннектору Люэра 132 основного блока 130. В некоторых случаях коннекторы стыкуются по фрикционной посадке. Таким образом, основной блок 130 может быть отсоединен от насосной системы 100. В других вариантах исполнения могут быть использованы другие виды соединений (например, резьбовые). Однако, основной блок 130 может быть постоянно присоединен к насосной системе 100.
В охватываемом коннекторе Люэра 132 имеется канал 134, через который производится аспирация текучей среды из глаза. Эта текучая среда благодаря откачивающему действию насосной системы 100 через канал 134 передается в канал 112.
[0034] Насосная система 100 имеет ряд отличительных особенностей. Например, расположение насосной системы 100 близко к основному блоку 130 (например, факоэмульсификационному и/или ирригационно-аспирационному) может улучшить стабильное состояние глазной камеры. Поддержание устойчивого интраокулярного давления имеет важное значение, поскольку колебания давления могут привести, среди прочего, к разрыву задней капсулы, потере эндотелиальных клеток и воспалительному процессу. Повышенная стабильность передней камеры должна приводить к положительным клиническим результатам. В качестве другого примера, снижение турбулентности противотечения может облегчить пользователю (например, врачу или другому специалисту-медику) выполнение аспирации внутриглазной жидкости. При слишком высокой турбулентности достижение подлежащим аспирации веществом основного блока затруднено. Предшествующие попытки реализации подобной насосной системы привели к нежелательным пульсациям, вызывающим возникновение в глазу турбулентности и затрудняющим аспирацию веществ из внутриглазного пространства. Эти пульсации возникают также в хирургических консолях, но этот эффект в значительной степени демпфируется благодаря протяженности канала (например, трубки), по которому подается текучая среда (длиной, например,6 футов). Кроме того, насос в хирургической консоли, как правило, больше, что способствует расширению периода отдельных пульсаций.
[0035] Дополнительно, поскольку основной блок 130 может быть отсоединен от насосной системы 100, это система допускает возможность присоединения к другому основному блоку 130. Например, к насосной системе 100 сначала может быть присоединен факоэмульсификационный, а затем – ирригационно-аспирационный блок. Таким образом, насосная система 100 в процессе хирургического вмешательства может быть использована для выполнения ряда процедур.
[0036] Хотя ФИГ. 1 иллюстрирует типовую насосную систему 100, другие разновидности насосной системы могут включать меньшее количество компонентов, дополнительные компоненты и/или компоненты другой конструкции. Например, в насосной системе может быть предусмотрено более двух сжимаемых каналов. Это может увеличить расход и/или ослабить пульсацию. В качестве другого примера, протяженность части ротора 118, в пределах которой радиус спирального выступа 120 увеличивается, может быть длиннее или короче. Еще одним примером может быть увеличение количества витков спирального выступа 120 вокруг ротора 118 с максимальным радиусом. Следующим примером может быть использование различных видов соединений с основным блоком 130. Еще одним дополнительным примером может быть также выполнение канала 112 и/или каналов 114 из сжимаемого материала.
Кроме того, ручная насосная система 100 может не содержать двигателя. Например, возможно удаленное расположение двигателя (в частности, на хирургической консоли), соединенного с ротором (в частности, при передаче вращающегося момента посредством троса). Дополнительным примером может быть несинхронный захват жидкости с использованием каналов разного внутреннего диаметра, за счет чего их сжатие сдвинуто по фазе.
[0037] На ФИГ. 2 показана типовая система 200 для глазной хирургии. Система 200 включает факоэмульсификационный блок 210 и насосный блок 240 с разъемным соединением между ними. В общем случае факоэмульсификационный блок 210 приспособлен для разделения глазного хрусталика на отдельные фрагменты и их аспирации посредством отсоса насосным блоком 240, подобным насосной системе 100.
[0038] Факоэмульсификационный аппарат 210 включает корпусную секцию 220 и концевую секцию 230. Корпусная секция 220 включает корпус 221, который является достаточно жестким и может быть выполнен из твердого пластика, металла или любого другого соответствующего материала. Корпусная секция 220 может быть любой длины, но, как правило, имеет длину около 4-6 дюймов. В корпусной секции 220 имеется также инфузионный вход 222 для подвода инфузионных жидкостей (например, водо-солевого раствора) в процессе фрагментации хрусталика и удаления его фрагментов. Эта жидкость может быть подведена, например, от хирургической консоли или от автономной линии ирригационного аппарата. Инфузионный вход 222 соединен с каналом 224 внутри корпуса 221.
[0039] Корпусная секция 220 содержит также резонаторы 225. Резонаторы 225 приспособлены для генерирования высокочастотных колебаний (например, ультразвуковых) при подаче электрической мощности, которая может быть подведена по электрическому проводнику 226. В конкретных вариантах исполнения резонаторами 225 могут быть пьезоэлектрические преобразователи.
[0040] Внутри корпуса 221 корпусная секция 210 содержит раструб 227, который вибрирует под действием резонаторов 225. Раструб 227 может быть выполнен, например, из металла. Раструб 227 включает канал 228, через который может быть произведена аспирация внутриглазной жидкости и тканей. Раструб 227 также включает охватываемый коннектор Люэра 229. В конкретных вариантах исполнения охватываемый коннектор Люэра 229 может быть изготовлен из полимерного материала, что может повысить сопротивляемость отделению от насосного блока 240 вследствие вибраций системы 220 в процессе ее использования. В других вариантах исполнения охватываемый коннектор Люэра 229 может быть выполнен из металла или любого другого соответствующего материала.
[0041] Концевая секция 230 включает гибкую втулку 231. Втулка 231 может быть выполнена, например, из эластомерного материала (в частности, силикона). Втулка 231 образует канал 232, по которому жидкость втекает в канал 224.
Жидкость может протекать через канал 232, если имеет возможность выхода из концевой секции 230, как показано стрелками 233.
[0042] Концевая секция 230 также включает хирургическую насадку 234, расположенную в ее центре. Насадка 234 сцеплена с раструбом 227 корпусной секции 220 и через нее воспринимает вибрации резонаторов 225. Насадка 234 может быть выполнена, например, из металла (в частности, нержавеющей стали или титана). Насадка 234 включает дистальную часть 235, которая может воздействовать на хрусталик, эмульсифицируя его. Дистальная часть 235 насадки 234 включает отверстие (не показано), в которое текучая среда (например, внутриглазная жидкость и/или жидкость, орошающая глаз), а также ткани глаза (например, частицы хрусталика) может быть аспирирована из глаза, как показано стрелкой 236. Текучая среда может быть отведена по просвету 237, образованному насадкой 234, который сообщается с каналом 228 корпусной секции 220.
[0043] В изображенном на чертеже варианте исполнения концевая секция 230 соединена с корпусной секцией 220 резьбой. В других вариантах исполнения могут быть использованы разъем с бородками или посадка с натягом.
[0044] Насосный блок 240 включает корпус 242, который может быть выполнен из металла, твердого пластика или любого другого соответствующего материала. Корпус 242 может быть любой длины, но. как правило, его длина составляет около 4-6 дюймов. В корпусе 242 размещается, помимо других компонентов, двигатель 244, который осуществляет вращательное движение. В некоторых вариантах исполнения двигатель 244 представляет собой электродвигатель и осуществляет вращательное движение после подачи электрической мощности, подводимой по электропроводу 245. В отдельных вариантах исполнения двигатель 244 может быть электродвигателем постоянного тока. В других вариантах исполнения двигатель 244 может быть пневматическим или гидравлическим. Возможны также варианты исполнения, когда двигатель 244 может быть любым пригодным приводом, осуществляющим вращательное движение.
[0045] Насосный блок 240 включает также насос 246, который приводится в действие двигателем 244. Как показано, насос 246 представляет собой перистальтический насос винтового типа. Насос 246 включает ротор 247, на наружной поверхности которого по продольной оси имеется винтовой выступ 248 обвивающий продольную ось ротора 247. Радиус винтового выступа 248 увеличивается от конца винтового выступа 248, ближайшего к факоэмульсификационному блоку 210, вплоть до максимального радиуса. Этот максимальный радиус может сохраняться вдоль протяженности ротора 247, соответствующей количеству витков спирального выступа 248 вокруг ротора 247 от одного до четырех. Затем радиус спирального выступа 248 может уменьшаться к противоположному концу ротора 247. Насос 246 также включает сжимаемый материал 249, в котором образован ряд проточных каналов (не показанных на этом виде), приспобленных для перекачивания жидкости.
Эти проточные каналы могут быть такими же, как каналы 115а, 115b, показанные на ФИГ. 1. Проточные каналы в сжимаемом материале 249 не видны вследствие характера поперечного разреза на ФИГ. 2. В частности, вид в поперечном разрезе, показанный на ФИГ. 2, развернут на 90 градусов по отношению к виду в поперечном разрезе, показанному на ФИГ. 1. Вместе с тем, на ФИГ. 2 не показан проточный канал 250, который соединен с выходными отверстиями к насосу 246. Проточный канал, подобный проточному каналу 250, на ФИГ. 1 не виден. Проточный канал 250 собирает текучую среду из проводящих каналов в сжимаемом материале 249 и подводит ее к аспирационному отверстию 252.
[0046] В процессе работы насос 246 откачивает жидкость и любые ткани глаза через канал 251, который связан с каналом 228. Текучая среда прокачивается через систему 200 посредством сжатия сжимаемого материала 249 спиральным выступом 248. Затем текучая среда собирается в проточном канале 250 и подводится к аспирационному отверстию 252, через который подлежащая аспирации жидкость может быть удалена. Подлежащее аспирации вещество (например, жидкости и ткани) может быть отведено в контейнер (например, пластиковый пакет или емкость) для биологического материала.
[0047] Насосный блок 240 включает также адаптер 253, присоединенный к торцу насосного блока 240, ближайшему к факоэмульсификационному блоку 210. На адаптере 253 имеется охватывающий коннектор Люэра 254, приспособленный для стыковки с охватываемым коннектором Люэра 229 факоэмульсификационного блока 210. Два коннектора Люэра сопрягаются друг с другом по фрикционной посадке. Охватывающий коннектор Люэра 254 может быть выполнен, например, из металла (в частности, из нержавеющей стали или титана), пластика или любого другого соответствующего материала.
[0048] В процессе офтальмологической операции выполняются один или более разрезов роговой оболочки для введения хирургических инструментов. Затем пользователь (врач или другой медик-специалист) удаляет переднюю часть капсулы, в которой расположен хрусталик.
[0049] Дистальная часть 235 концевой секции 230 после этого может быть введена в глаз через один из разрезов. Дистальная часть 235 может быть приведена в соприкосновение с хрусталиком. Затем резонаторы 225 активируются с относительно высокой частотой (например, ультразвуковой), вызывая вибрацию дистальной части 235. В результате происходит фрагментация и эмульсификация хрусталика. Посредством насосного блока 240 выполняется аспирация текучей среды и частиц хрусталика через насадку 234. В некоторых случаях хрусталик разделяется на два-четыре фрагмента, и каждый фрагмент эмульсифицируется и удаляется путем отсоса через просвет 237, канал 228, канал 251 и аспирационное отверстие 252.
После удаления посредством факоэмульсификации твердого центрального ядра хрусталика более мягкий внешний корковый слой хрусталика может быть удален путем только отсоса (например, с помощью ирригационно-аспирационного блока).
[0050] Система 200 имеет ряд особенностей. Например, расположение насосного блока в непосредственной близостик основному блоку (например, факоэмульсификационному и/или аспирационно-ирригационному) может улучшить стабильное состояние глазной камеры. Таким образом, преимущества настоящего изобретения включают повышенную стабильность внутриглазного давления внутри передней глазной камеры. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает пониженную пульсацию потока текучей среды и, следовательно, пониженную турбулентность потока текучей среды в глазу. В результате настоящее изобретение обеспечивает улучшенную аспирацию веществ из глаза.
[0051] Дополнительно, поскольку факоэмульсификационный блок 210 выполнен отсоединяемым от насосного блока 240, к насосному блоку 240 может быть присоединен другой аппарат. Например, к насосному блоку может быть присоединен ирригационно-аспирационный прибор или прибор для витрэктомии. Таким образом, система 200 обеспечивает модульность конструкции и предоставляет возможность использовать насосный блок 240 для выполнения в процессе операции ряда процедур.
[0052] Хотя ФИГ. 2 иллюстрирует одну типовую систему для глазной хирургии, другие системы такого же назначения могут включать меньшее количество компонентов, дополнительные компоненты и/или компоненты другой конструкции. Например, с насосным блоком 240 может быть использован другой факоэмульсификационный блок и, таким образом, насосный блок 240 может быть приспособлен к различным факоэмульсификационным блокам. Например, в некоторых вариантах исполнения факоэмульсификационный блок может включать второй высокоточный, выполненный из металла инструмент, называемый «измельчитель», который подводится из бокового отверстия для того, чтобы облегчить дробление ядра на более мелкие части. Другим примером является использование другого насоса с факоэмульсификационным блоком 210, снабженным коннектором для стыковки с коннектором факоэмульсификационного блока 210.
[0053] Дополнительным примером является также возможность использования факоэмульсификационного блока 210 совместно со стандартной хирургической консолью. Поскольку факоэмульсификационный блок 210 включает охватываемый коннектор Люэра 229, он может быть легко пристыкован к хирургической консоли подводящими коммуникациями (например, шлангами или трубками).
[0054] Хотя охватываемый коннектор Люэра 229 и охватывающий коннектор Люэра 254 показаны в варианте соединения по фрикционной посадке, могут быть использованы различные типы соединений. Например, охватывающий коннектор Люэра 254 может иметь на внутренней поверхности резьбу, которая входит в зацепление с соответствующей резьбой на охватываемом коннекторе 229. Таким образом, соединение насосного блока 240 с факоэмульсификационным блоком 210 может быть выполнено как по фрикционной посадке, так и на резьбеВ конкретных вариантах исполнения насосный блок 240 может быть состыкован с факоэмульсификационным блоком 210 посредством резьбового соединения без использования коннектора Люэра. В рамках настоящего изобретения для объединения в процессе выполнения офтальмологической операции факоэмульсификационного блока 210 и насосного блока 240 в комбинированную ручную систему пригодны различные другие виды соединений,
[0055] На ФИГ. 3 изображен типовой ирригационно-аспирационный блок 300. Ирригационно-аспирационный блок 300 может быть использован, например, с насосной системой, подобной насосной системе 100.
[0056] Ирригационно-аспирационный блок 300 включает корпусную секцию 310 и концевую секцию 320. Корпусная секция 310 включает корпус 311, который является достаточно жестким и может быть выполнен из твердого пластика, металла или любого другого соответствующего материала. В корпусной секции 310 также имеется инфузионный вход 312 для подвода инфузионных жидкостей, таких, как, например, водо-солевой раствор (в частности, сбалансированный солевой раствор) для подачи к глазу в процессе выполнения офтальмологической процедуры, например, промывки и/или полировки. Эта жидкость может быть подведена, например, от хирургической консоли. Инфузионный вход 312 внутри корпуса 311 сообщается с каналом 314.
[0057] Внутри корпуса 311 в корпусной секции 310 имеется проточный канал 316. В некоторых случаях проточный канал 316 может быть выполнен, например, из твердого пластика. Проточный канал 316 образует канал 317, через который может быть произведена аспирация текучей среды совместно с другими веществами.
[0058] Корпусная секция 310 включает также соединитель 319. В некоторых случаях соединитель 319 может составлять часть охватываемого коннектора Люэра. В отдельных вариантах исполнения соединитель 319 выполнен из полимера. В других вариантах соединитель 319 может быть выполнен из металла или любого другого соответствующего материала. Соединитель 319 выполнен с возможностью присоединения ирригационно-аспирационного блока 300 к ручной насосной системе.
[0059] Концевая секция 320 включает гибкую втулку 321. Втулка 321 может быть выполнена, например, из эластомерного материала (в частности, силикона). Втулка 321 образует канал 322, который сообщается с каналом 314. Таким образом, канал 322 выполнен с возможностью протока жидкости из канала 314. Жидкость протекает через канал 322 и выходит из концевой секции 320, как показано стрелками 323.
[0060] Концевая секция 320 включает также проточный канал 324, который проходит через канал 322 втулки 321. Проточный тракт 324 образует канал 325, который сообщается с каналом 317 проточного канала 316. Текучая среда и другие вещества, отсасываемые из глаза, проходят по каналу 325 в канал 327. Проточный канал 324 может быть выполнен, например, из нержавеющей стали или титана.
[0061] С концом проточного канала 324 соединен наконечник 326. В наконечнике 326 имеется отверстие (не показанное на чертеже), через которое текучая среда (например, внутриглазная жидкость и/или жидкость, орошающая глаз), а также частицы ткани (например, кортикальное вещество и эпителиальные клетки) могут быть удалены из глаза, как показано стрелками 327. Текучая среда и другие вещества могут быть отведены через канал 325 и канал 317. Наконечник 326 может быть выполнен, например, из полимера, силикона или другого соответствующего материала.
[0062] В изображенном на чертеже варианте исполнения втулка 321 концевой секции 320 сочленена с корпусной секцией 310 подвижно. В других вариантах исполнения может быть использовано соединение с бородками или резьбовое соединение.
[0063] В процессе использования ирригационно-аспирационный блок 300 может быть присоединен к ручной насосной системе, подобной насосной системе 100 или насосному блоку 240, описанным выше. Ирригационно-аспирационный блок 300 может быть также присоединен к линии подачи ирригационной жидкости. Эта линия может быть присоединена к хирургической консоли. Наконечник 326 концевой секции 320 может быть введен в глаз через разрез. Аспирация кортикального материала вместе с другими тканями (например, эпителиальными клетками) может быть произведена, не затрагивая заднюю капсулу. Одновременно в глаз может быть подана текучая среда, например, для поддержания глаза в стабильном состоянии. Дополнительно, при необходимости, посредством наконечника 326 может быть выполнена полировка задней капсулы глаза.
[0064] Ирригационно-аспирационный блок может иметь ряд отличительных особенностей. Например, за счет возможности расположения насосного блока в непосредственной близости к ирригационно-аспирационному блоку 300 улучшается стабильность передней камеры. Кроме того, одновременно с этим снижаются пульсация и турбулентность текучей среды.
[0065] Дополнительно, поскольку ирригационно-аспирационный блок 300 является отсоединяемым от насосного блока, к насосному блоку может присоединен другой блок. Например, к насосному блоку может быть подсоединено факоэмульсификационная система или система для витрэктомии. Таким образом, ирригационно-аспирационный блок 300 предоставляет возможность использовать насосный блок совместно с рядом различных приборов, тем самым обеспечивая применение ирригационно-аспирационного блока 300 в ряде офтальмологических операций или для осуществления различных процедур или этапов одной офтальмологической операции.
Дополнительно ирригационно-аспирационный блок 300 при необходимости может быть использован совместно со стандартной хирургической консолью.
[0066] Хотя на ФИГ. 3 изображен типовой ирригационно-аспирационный блок 300, другие системы могут использовать другие ирригационно-аспирационные блоки, которые могут содержать меньшее количество компонентов, дополнительные компоненты или компоненты другой конструкции.
[0067] На ФИГ. 4А и 4В изображено другой типовая насосная система 400. Насосная система 400 включает приводную секцию 410 и насосную секцию 420. Насосная система 400 может быть использована, например, в системе 200 или совместно с ирригационно-аспирационным блоком 300.
[0068] Приводная секция 410 содержит блок 412. В изображенном варианте исполнения этот блок 412 является, в общем случае, цилиндрическим и может быть выполнен из металла. Вместе с тем, в других вариантах исполнения блок 412 может иметь другие формы и выполняться из других материалов. В блоке 412 имеется паз 414 для ввода, как будет рассмотрено далее, части насосной секции 420. В блоке 412 расположен электродвигатель 411. Электродвигатель 411 соединен с ротором 416 и выполнен с возможностью вращения ротора 416.
[0069] На роторе 416 имеется спиральный выступ 418, расположенный на наружной поверхности ротора 416 вдоль его продольной оси. В изображенном варианте исполнения спиральный выступ 418 на первом конце 417 ротора 416 имеет меньший радиус. Этот радиус увеличивается по длине ротора 416, пока не достигает максимального радиуса. Участок спирального выступа 418, имеющий максимальный радиус, может проходить вдоль протяженности ротора 416. Например, максимальный радиус может иметь место на протяжении не менее одного витка спирального выступа 418 вокруг ротора 416. По длине другой части ротора 416 радиус спирального выступа 418 может уменьшаться вплоть до второго конца 419 ротора 416. Мощность к приводной секции 410 подводится через ввод 419.
[0070] Насосная секция 420 содержит наружный кожух 422 и внутренний кожух 424. Размеры наружного кожуха 422 соответствуют размещению в нем блока 412 приводной секции 412, а размеры внутреннего кожуха 424 выбраны из условия его размещения внутри блока 412. Таким образом, блок 412 перемещается между наружным кожухом 422 и внутренним кожухом 424. Эти кожухи могут быть выполнены из твердого пластика, металла или другого соответствующего материала. Насосная секция 420 внутри внутреннего кожуха 424 содержит большое количество сжимаемых проточных каналов 426, объединенных в в каналы 427. Таким же образом, как описано выше, спиральный выступ 418 ротора 416 воздействует на сжимаемые проточные каналы 426, вызывая перемещение текучей среды по объединенным каналам 427 в перистальтическом режиме.
Например, ротор 416 может сжимать эластомерную насосную секцию 426, тем самым оказывая перистальтический эффект перекачивания для перемещения среды в объединенных каналах 427. Приводная секция 410 связана с ротором 416 и выполнена с возможностью вращать ротор 416.
[0071] Насосная секция 420 включает также штуцер 428, конфигурация которого обеспечивает его соединение с соответствующим штуцером на основном блоке (например, факоэмульсификационном и/или ирригационно-аспирационном). В других вариантах исполнения конструкция штуцера 428 может обеспечивать его соединение с охватывающим коннектором основного блока, такого как факоэмульсификационный ручной блок, ирригационно-аспирационный ручной блок или любую другую требуемую систему. В штуцере 428 предусмотрен внутренний канал 432. Внутренний канал 432 сообщается с объединенными каналами 427. Через внутренний канал 432 текучая среда может быть отведена в насосную систему 400. В насосной секции 420 имеется также проточное отверстие 430, через которое текучая среда может быть выведена из насосной системы 400.
[0072] Приводная секция 410 и насосная секция 420 могут быть соединены вместе посредством введения концевой части 413 блока 412 между внешним кожухом 422 и внутренним кожухом 421 насосной секции 420 при совмещении проточного отверстия 430 с пазом 414. Размер проточного отверстия 430 соответствует его совмещению с пазом 414 блока 412. В изображенном примере насосная секция 420 может поворачиваться относительно приводной секции 410, так что проточное отверстие 430 остается в пределах поперечной части 415 паза 414. При вращении проточного отверстия 430 в пазу 414 проточное отверстие 430 должно располагаться в поперечной части 415 паза 414, обеспечивая крепление насосной секции 420 к приводной секции 410.
[0073] Насосная система 400 имеет ряд особенностей. Например, насосная система 400 допускает возможность осуществления перекачивания в непосредственной близости от основного блока. В результате может быть улучшено стабильное состояние передней камеры глаза. Кроме того, поскольку насосная секция 420 выполнена отделяемой от приводной секции 410, насосная секция 420 после завершения процедуры может быть удалена (например, в случае ее загрязнения биологическим материалом) при сохранении в работе приводной секции 410. Таким образом, приводная секция 410 может быть использована для ряда процедур. Как правило, приводная секция 410 между процедурами для разных пациентов должна быть стерилизована. Дополнительно, поскольку конструкция штуцера 428 обеспечивает возможность его соединения с рядом основных блоков (например, факоэмульсификационым и/или ирригационно-аспирационным), насосная система 400 может быть использована для многих видов глазных хирургических вмешательств и/или для различных процедур в процессе одной офтальмологической операции.
[0074] На ФИГ. 6 изображен еще один типовой насос 600. Система 600 может быть подобной системе 200, описанной здесь же, и включает факоэмульсификационный блок 610 и насосный блок 640. Насосный блок 640 может быть таким же, как насосная система 100 и насосный блок 240, описанные выше, за исключением того, что насосный блок 640 содержит единственную гибкую трубку 613. Насосный блок 640, показанный на ФИГ. 6, соединен с факоэмульсификационным блоком 610. Факоэмульсификационный блок 610 может быть по существу таким же, как факоэмульсификационный блок 210, описанный выше. Вследствие этого описание факоэмульсификационного блока 210 в равной степени приложимо к факоэмульсификационному блоку 610 и, исходя из этого, повторяться не будет.
[0075] Насосный блок 640 включает корпус 642 и двигатель 644, расположенный внутри корпуса 642. Двигатель 644 может быть таким же, что и описанный выше двигатель 244. Насосный блок 640 также включает гибкую трубку 613, образующую канал 615. Гибкая трубка 613 может быть выполнена из силикона или любого другого гибкого эластомерного материала. Насосный блок 640 также включает ротор 647, такой же, как роторы 118 и 247. На роторе 647 имеется спиральный выступ 648, который также может быть таким же, как спиральные выступы 120 и 248. Тем самым в некоторых случаях спиральный выступ 648 может иметь конусовидный участок, на котором радиус спирального выступа 648 по продольной длине спирального выступа 648 увеличивается. Например, так же, как в спиральном выступе 120, спиральный выступ 648 может включать первый участок 618 на первом конце 619, на протяжении которого радиус спирального выступа постепенно возрастает вплоть до достижения максимального значения. Спиральный выступ 648 в продольном направлении может включать второй участок 620 с постоянным радиусом. Постоянный радиус второго участка 620 может быть равным максимальному радиусу первого участка 618.
[0076] Как пояснено выше в отношении насосной системы 100, ротор 647 расположен вдоль гибкой трубки 613, примыкая к ней. Таким же образом, как в описанной выше насосной системе 100, спиральный выступ 648 пережимает гибкую трубку 613 по мере вращения ротора 647, в результате чего текучая среда в трубке 615 захватывается между смежными витками спирального выступа 648 и перемещается по гибкой трубке 613.
[0077] На ФИГ. 5 представлены отдельные операции типовой процедуры 500 в глазной хирургии. Процедура 500 может быть осуществлена системой, подобной системам 100, 200, 400 или 600.
[0078] Процедура 500 рекомендуется для отверстия внутриглазной жидкости в приемный канал ручной насосной системы (операция 504). Откачиваемая текучая среда в общем случае может состоять из жидкостей (например, внутриглазной жидкости и/или водо-солевого раствора) и тканей глаза (например, частиц эмульсифицированного хрусталика, кортикального вещества и эпителиальных клеток). Это ручная насосная система может быть постоянно или разъемно соединенным к основному блоку (например, факоэмульсификационому или ирригационно-аспирационному).
[0079] Процедура 500 также рекомендуется для распределения текучей среды по ряду сжимаемых каналов (операция 508). Текучая среда может быть, например, распределена по множеству сжимаемых каналов. В некоторых случаях текучая среда может быть перераспределена посредством Т-образного или Y-образного тройника. Вместе с тем, в других вариантах исполнения возможно применение тройников другого вида. Перераспределение может происходить до или после того, как текучая среда поступает в сжимаемый канал. Приемный канал может быть, например, сжимаемым каналом.
[0080] Процедура 500 дополнительно рекомендуется для перекачивании текучей среды по сжимаемым каналам в несинхронном перистальтическом режиме (операция 512). В некоторых случаях насос должен быть выполнен с возможностью существенного сжатия канала в двух точках в одно и то же время или почти в одно и то же время, обеспечивая захват некоторого объема текучей среды. Чтобы осуществить перекачивание по каналам в несинхронном режиме, захват насосом текучей среды в разных каналах начинается в разное время. Такой насос может, например, иметь спиральный выступ переменного по его длине радиуса.
[0081] Процедура 500 также рекомендуется для слияния текучей среды из сжимаемых каналов (процесс 516). Текучая среда из сжимаемых каналов может быть объединена посредством тройника. В некоторых случаях тройник может иметь Т- или Y-образную конфигурацию.
[0082] Процедура 500 дополнительно рекомендуется для удаления текучей среды через аспирационное отверстие (операция 520). Эта среда может быть, например, отведена в контейнер (в частности, в пластиковый мешок).
[0083] Хотя на ФИГ. 5 представлена одна из последовательностей процедур в глазной хирургии, другие последовательности действий в глазной хирургии могут включать меньшее или большее количество, либо другую последовательность процедур. Например, процесс может включать операции, предшествующие эмульсификации хрусталика. В другом случае процесс может включать подсоединение разъемной насосной системы к основному блоку (факоэмульсификационному или ирригационно-аспирационному). В качестве другого примера процесс может включать присоединение разъемного насосного блока к двигателю. Еще одним примером является то, что процесс может включать отсоединение одного основного блока и присоединение другого. Дополнительным примером является то, что текучая среда из сжимаемых каналов может повторно не объединяться. Например, разделенная текучая среда может вытекать из ручной системы через отдельные аспирационные отверстия. Кроме того, ряд операций может осуществляться одновременно или синхронизированно.
[0084] Различные рассмотренные и упомянутые в этой заявке варианты исполнения приведены лишь для наглядности. Эти варианты были выбраны и описаны с целью объяснить принципы настоящего изобретения и его практическое применение, а также представить ноу-хау, необходимые для понимания изобретения в разных вариантах применения с различными модификациями, соответствующими конкретным рассмотренным условиям использования. Вследствие этого реальная физическая конфигурация компонентов может изменяться. Например, может изменяться в зависимости от применения упоминаемый размер (размеры) компонентов, как и их размеры относительно друг друга. Кроме того, в зависимости от применения могут изменяться формы одного или более компонентов. Исходя из этого, проиллюстрированные варианты исполнения не следует рассматривать как определяющие единственно возможные физический размер, форму и соотношение компонентов. Далее, хотя настоящее изобретение описывает различные насосные системы и насосные блоки как ориентированные на глазную хирургию, область применения данного изобретения этим не ограничивается. Скорее, глазная хирургия является всего лишь типичным, не имеющим ограничительного характера применением таких насосных систем и блоков. Существуют области применения, в которых такие насосные системы и блоки могут быть использованы для других видов хирургического вмешательства, как существуют и области применения, не имеющие какого-либо отношения к медицинской технике.
[0085] Различные системы и методы рассмотрены, а несколько других упомянуты или предложены применительно к глазной хирургии. Вместе с тем, специалисты в данной области техники признают, что в этих системах и методах может быть сделан ряд дополнений, исключений, замен и модификаций, оставаясь при этом в рамках глазной хирургии. Таким образом, объем правовой охраны следует определять на основе следующей формулы, которая может охватывать один или более аспектов одного или более вариантов исполнения.