Системы ирригации и аспирации офтальмологического аппарата для катарактальной и витреальной хирургии
SYSTEM FOR IRRIGATION AND ASPIRATION OF OPHTHALMIC APPARATUS FOR CATARACT AND VITREAL SURGERY

Изобретение относится к медицине, медицинской технике, а именно к офтальмологии, разделу - микрохирургия глаза и может быть использовано для подачи внутрь глазного яблока и удаления из него ирригационного раствора, аспирации фрагментов хрусталика и/или стекловидного тела.
В офтальмологии наибольшее количество операций выполняется на хрусталике и стекловидном теле. Для чего применяются современные офтальмохирургические аппараты факоэмульсификаторы и витреотомы, включающие в себя системы (модули) ирригации и аспирации предварительно программируемые и управляемые микропроцессорным блоком посредством дистанционного педального пульта, содержащие с удалённого от глаза конца ёмкость с ирригационным раствором для подачи внутрь глазного яблока и ёмкость для утилизации из него отработанной жидкости соединённые посредством кассеты (картриджа) и шлангов с хирургическим инструментом с другого конца, непосредственно проникающим внутрь глазного яблока для разрушения и удаления хрусталика или стекловидного тела.
В задачу офтальмохирургических аппаратов, в частности при операциях на хрусталике, входит обеспечение необходимых внутриглазных действий путём поддержания заданных значений скорости ирригации и аспирации, уменьшения пульсации в системе  аспирации, стабилизации работы на необходимых уровнях внутриглазного давления без критических перепадов для сохранения объёма передней камеры глаза, быстрого набора и поддержания высокого вакуума для устойчивой фиксации ядра хрусталика при дроблении, компенсации резкого перепада внутриглазного давления при прорыве окклюзии системы аспирации для предотвращения операционной травмы глаза и послеоперационных осложнений.
Решение проблем на современном этапе осуществляется путём усовершенствования как технических элементов систем ирригации и аспирации, так и алгоритмов их программного взаимодействия.
Однако существующие аппараты из-за технологического несовершенства до сих пор не лишены недостатков, таких как:
- стартовая ударная волна ирригационного потока, так как во многих   системах используются прижимные клапаны, резко прерывающие и возобновляющие поток;
- постоянная пульсация аспирационного потока, так как в основном применяются перистальтические насосы с резкими сжатиями и разжатиями шланга или диафрагмы кассеты роликами роторной части насоса из-за совпадения их радиусов кривизны;
- эффект прорыва окклюзии, так как замедлена реакция блока контроля перепада аспирационного давления вследствие понижения чувствительности   настроек аппарата с целью подавления ложных срабатываний из-за пульсаций потоков.
Разработка современных офтальмохирургических аппаратов направлена на устранение вышеперечисленных недостатков. В различных устройствах это осуществляют по-разному, так известно техническое решение (см. патент RU 2434608 C1, A61F9/00, F04B43/12, A61M1/00, опубл. 27.11.2011, http://www.findpatent.ru/patent/ 243/2434608.html) направленное на уменьшение недостатков системы аспирации, где применён двухконтурный перистальтический насос. Изобретение уменьшает травмирующее гидродинамическое воздействие на ткани глаза путём снижения пульсации и создания более равномерного аспирационного потока. Однако авторы в положительные моменты отнесли возможность рестерилизации и многократного применения аспирационного шланга, что является недостатком с позиции обеспечения биологической и инфекционной безопасности системы для пациента.
261/2618902.html
Для уменьшения скачков давления в системах ирригации и аспирации применено два технических решения: первое, где аспирационная система с трубками малого диаметра (заявка на патент US № 61/423752 «Small Bore Aspiration System», 2010 г., авторы Gary P. Sorensen и Eric Lee); второе, где для каналов аспирации и ирригации использованы селективно перемещаемые поворотные клапаны (см. патент RU 2618902, http://www.findpatent.ru/patent/), встроенные в кассету. Кассета выполнена в виде полимерного параллелепипеда внутри которого топологически объединены системы ирригации и аспирации, разъёмно крепится к соответствующему гнезду аппарата и содержит упруго-эластичную мембрану перистальтического насоса, перепускные каналы с поворотными клапанами, две металлические мембраны для лазерных датчиков перемещения встроенных в аппарат посредством которых измеряется давление в системах.
Преимуществом такого решения является повышение быстродействия и снижение скачков давления в ходе проведения операций. Недостатком является соединение клапана аспирации с вентиляционной магистралью, т.е. воздушной полостью картриджа, это может приводить к резкому снижению давления в системе аспирации вплоть до уровня атмосферного, и для возобновления вакуума требуется время, чем замедляется операция.
Сама же кассета также имеет ряд недостатков: компонуется минимум из трёх различных полимерных материалов, имеет сложную конфигурацию, что приводит к усложнению изготовления и следовательно относительно высокой стоимости, в частности на российском рынке, что для снижения расходов на операцию заставляет хирургов использовать картридж не на одного пациента, как рекомендует производитель, а минимум на троих и более, существенно снижая биологическую безопасность операции для каждого последующего пациента; имеет большие габариты и массу, чем вносит при утилизации негативный вклад в загрязнение окружающей среды;   системы ирригации и аспирации в кассете объединены топологически, но не функционально, что снижает эффективность взаимодействия систем.
cataract-surgery/centurion-phacoemulsification system
Технические решения, реализованные в аппаратах Centurion Vision System (Алкон, Новартис, США) (https://www.myalconestore.com/) и Stellaris Elite Vision Enhancement System (Вауш энд Ломб, США) (https://www.stellariselite.com, https://www.bausch.ru) предназначенные для поддержания необходимого тонуса и замещения удаляемых сред глазного яблока путём подачи внутрь его стерильного ирригационного сбалансированного раствора гравитационно и/или превентивно под необходимыми переменными или постоянными давлением, скоростью и объёмом предварительно программируемыми техническим и/или медицинским персоналом обслуживающим в которых усовершенствованы системы ирригации - жидкостные активные модули где ирригационный поток подаётся гравитацией и активным принудительным способом с автоматическим регулированием уровней исходя из состояния давления в системах ирригации и аспирации, при этом в первом случае превентивное нагнетание жидкости осуществляется нагнетанием воздуха в ёмкость с ирригационным раствором, во втором механическим сжатием полимерного эластичного пакета пластиной приводимой в движение электродвигателем аппарата. Положительным моментом данных изобретений является то, что система активной подачи ирригационного раствора из ёмкости внутрь глазного яблока контролируя три параметра - инфузионное давление, уровень аспирации и предустановленный вакуум, реагирует на малейшие перепады давления и компенсирует их, чем стабилизирует переднюю камеру глаза и позволяет проводить операцию более безопасно.
Несмотря на это принцип подачи жидкости сжатием сохраняет такие недостатки, как стартовая ударная волна вначале движения потока и его пульсация, невозможность создания реверса (обратного потока) в системе ирригации и нет прямого сообщения между системами, а также несовместимость с ёмкостями другой формы и/или материала (стекло – пластик).
По сути вышеописанные ирригационные и аспирационные системы (модули) с активной подачей ирригационного раствора посредством кассеты (картриджа) в которую встроены элементы насоса и поворотные распределительные клапаны являются прототипом заявленного изобретения, сущность которого направлена на устранение вышеперечисленных недостатков.
Техническая задача - повышение скорости, точности, технологической и биологической безопасности проведения внутриглазных хирургических вмешательств со снижением риска развития осложнений в заявленном изобретении решается тем, что:
Сущность изобретения заключается в том, что система ирригации и аспирации офтальмологического аппарата для катарактальной и витреальной хирургии, из которых система ирригации  состоящая из сменной ёмкости с раствором, разъёмно крепящейся к вершине телескопического штатива, которым перемещается вертикально, ирригационного пред-кассетного шланга соединённого с ёмкостью неразъёмно или разъёмно посредством полой иглы, сменной кассеты соединённой со шлангом неразъёмно или разъёмно посредством штуцера, выполненной в виде параллелепипеда из твердого полимера, содержащей корпус с каналами и перепускным клапаном поворачивающимся вокруг продольной оси для распределения раствора, крышку со штуцерами на лицевой стороне и крепёжными элементами на тыльной, герметизирующую упругую прокладку, располагающуюся между крышкой и корпусом, при этом кассета устанавливается в гнездо корпуса аппарата с разъёмным примыканием её подвижных частей к валикам электроприводов, ирригационного пост-кассетного шланга соединённого с кассетой неразъёмно или разъёмно посредством штуцера, ирригационного канала канюли или вспомогательного чоппера, или основного хирургического инструмента соединённых со шлангом разъёмно посредством штуцера, через которые раствор подаётся в переднюю и/или заднюю и/или витреальную камеры глазного яблока через соответствующей локализации, размера и профиля разрезы фиброзной оболочки, при этом система ирригации выполнена с возможностью подачи раствора тремя вариантами на выбор: гравитационным - вертикальными перемещениями ёмкости телескопическим штативом; превентивным - нагнетанием ирригационным насосом; гравитационно-превентивным; которые объединены и обеспечиваются конструкцией кассеты, для чего система оснащена ирригационным насосом, который встроен в кассету, снабжён пред-насосной и пост-насосной ирригационными камерами, последняя посредством штуцера крышки кассеты сообщается с ирригационным пост-кассетным шлангом, а камеры соединены между собой ирригационным каналом выполненным прямолинейно или изогнутым по дуге и/или углом оптимально 90 градусов, канал разделён на пред-насосный и пост-насосный рукава ирригационным клапаном, который установлен оптимально на вершине угла канала и выполнен функционально впускным и поворотно-распределительным, а по форме циллиндрическим или т-образным бицилиндрическим или конико-цилиндрическим, его задняя предпочтительно коническая часть герметично вставлена в конгруэнтное сквозное окно задней стенки корпуса кассеты и посредством паза выполненного на его заднем торце разъёмно сообщается с аналогичного профиля концом валика электропривода аппарата, а передняя цилиндрическая часть содержит на переднем торце впускное центральное продольное отверстие, которое с одной стороны сообщается посредством штуцера крышки кассеты с ирригационным пред-кассетным шлангом, а с другой стороны выходит на боковую поверхность середины цилиндра через поперечные распределительные разветвления, количество и направление которых  зависит от формы канала - два расходящихся под углом 90 градусов, три  расходящихся перпендикулярно или эквидистантно, или четыре - расходящихся по типу «птичьей лапки» так, что поворотами ирригационного клапана просветы рукавов ирригационного канала либо одновременно перекрываются и поток прерывается, либо открываются одновременно или попеременно на необходимую величину и поток направляется таким образом, что: гравитацией раствор подается только самотёком из перемещаемой вертикально телескопическим штативом ёмкости через ирригационный пред-кассетный шланг, ирригационный клапан и пост-насосный рукав ирригационного канала в ирригационную пост-насосную камеру минуя насос, далее через ирригационный пост-кассетный шланг, ирригационный канал канюли или чоппера, или хирургического инструмента внутрь глазного яблока, при этом параметры работы системы ирригации - давление, скорость, объём потока задаются и регулируются разницей высот уровней ёмкости и глаза, и величиной открытия ирригационным клапаном просвета пост-насосного рукава ирригационного канала; превентивно раствор нагнетается ирригационным насосом из неподвижной ёмкости через ирригационные пред-кассетный шланг, клапан и пред-насосный рукав ирригационного канала в ирригационные пред-насосную камеру, насос, пост-насосную камеру, пост-кассетный шланг, канал канюли или чоппера, или хирургического инструмента внутрь глазного яблока, при этом давление, скорость и объём потока задаются и регулируются ирригационным насосом; гравитационно-превентивно раствор подаётся одновременно самотёком и нагнетается ирригационным насосом из ёмкости, которая находится в неподвижном состоянии на заданной высоте или динамически перемещается телескопическим штативом, в ирригационный пред-кассетный шланг, через клапан одновременно направляется в оба рукава ирригационного канала и через пост-насосный рукав сразу в пост-насосную камеру, а через пред-насосный рукав сначала в пред-насосную камеру, ирригационный насос, в пост-насосную камеру и далее суммарный поток через ирригационные пост-кассетный шланг и канал канюли или чоппера, или хирургического инструмента внутрь глазного яблока, при этом высотой положения ёмкости задаётся базисный уровень давления, за пределы которого система не выходит, а ирригационным насосом динамически поддерживается оптимальный уровень.
Система ирригации и аспирации при этом в системе ирригации содержит ирригационный насос, который выполнен в вариантах - кулачковым, шестерёнчатым, импеллерным или перистальтическим мембранным или с наматывающимся патрубком, при этом: кулачковый или шестерёнчатый насос содержит от двух до четырёх вращающихся сопряжённых элементов, высота которых одинакова и может равняться высоте цилиндрической части ирригационного клапана, вмонтированных герметично в конгруэнтные выемки корпуса кассеты, один из которых ведущий и снабжён центральным соосным звёздчатым сквозным или несквозным пазом для разъёмного соединения через окно задней стенки корпуса кассеты с соответствующей формы поверхности валиком электропривода размещённого в корпусе аппарата, при этом в шестерёнчатом ирригационном насосе применяют цилиндрические эвольвентные прямозубые или косозубые или шевронные шестерёнки, выполненные из жёстких или упругих полимеров; перистальтический насос выполнен из двух частей – роторной и статорной, при этом роторная либо насажена на вал электропривода встроенного в корпус аппарата, либо вмонтирована в корпус кассеты и разъёмно соединяется с валом электропривода, и состоит из  двух параллельных дисков с установленными между ними эквидистантно на центральных продольных осях, концы которых встроены в подшипники качения вмонтированные в диски с совпадением их плоскостей, с возможностью вращения вокруг осей цилиндрическими или овальными роликами или подшипниками, а статорная встроена в кассету и состоит из насосного упруго-эластичного патрубка расположенного в плоскости кассеты, концами сообщающегося с ирригационной пред-насосной и пост-насосной камерами выполненными в корпусе кассеты, а над патрубком в крышку или корпус кассеты вмонтирована на боковых и/или торцевых направляющих подвижная прижимная планка с возможностью перемещения к патрубку, её поверхность обращённая к патрубку выполнена дугообразной, при этом радиус дуги выбран большим, чем радиус траектории роликов, а с противоположной от патрубка стороны  фиксируется к корпусу или крышке кассеты пружинами, которые гасят пульсацию при сжатиях и разжатиях патрубка роликами, в количестве от двух до пяти, оптимально - трёх, каждая пружина с торца обращенного к корпусу или крышке кассеты снабжена регулировочным винтом, вращением которого устанавливают степень сжатия насосного патрубка роликами, количество роликов и радиусы кривизны прижимной планки и траектории роликов подбирают так, чтобы постоянно минимум один и периодически два ролика полностью перекрывали просвет патрубка.
Система ирригации и аспирации из которых система аспирации  состоящая из: аспирационного канала канюли или наконечника хирургического инструмента вначале системы, которые вводят в соответствующую полость глазного яблока через соответствующей локализации, профиля и размера разрез фиброзной оболочки, при этом наконечник выполнен подвижным и активируется приводом встроенным в рукоятку и непосредственно воздействуют на хрусталик или стекловидное тело, аспирационной внутренней трубки рукоятки соединённой неразъёмно с канюлей или наконечником, аспирационного пред-кассетного шланга соединённого с рукояткой разъёмно посредством штуцера, сменой кассеты соединённой с аспирационным пред-кассетным шлангом неразъёмно или разъёмно посредством штуцера, снабженной аспирационными насосом, каналом, клапаном и полимерным мешочком-приёмником для удалённых масс в конце системы, выполнена таким образом, что аспирационный насос встроен в сменную кассету, выполнен аналогичным насосу системы ирригации и снабжён аспирационными пред-насосной и пост-насосной камерами, при этом аспирационный пред-кассетный  шланг идущий от аспирационного канала рукоятки соединён с аспирационной пред-насосной камерой посредством аспирационного клапана и канала, которые выполнены аналогичными клапану и каналу системы ирригации, а аспирационная пост-насосная камера соединена с мешочком-приёмником.
Система ирригации и аспирации при этом в системе аспирации все составные части выполнены с увеличением от наконечника хирургического инструмента к кассете площадей поперечного сечения просветов с градиентом прироста в пределах от 1% до 10% и итоговым увеличением оптимально до 30%, максимально до 50%, или оптимально в два, максимально в три раза, таким образом, что площадь просвета аспирационного канала наконечника больше, чем площадь просвета его торцевого входа, площадь просвета аспирационной трубки рукоятки хирургического инструмента больше или равна площади просвета аспирационного канала наконечника, площадь просвета аспирационного пред-кассетного шланга больше или равна площади просвета аспирационной трубки рукоятки хирургического инструмента, площадь просвета штуцера крышки кассеты больше или равна площади просвета аспирационного пред-кассетного шланга, площадь просвета отверстия аспирационного клапана больше или равна площади просвета штуцера крышки кассеты; площадь просвета аспирационного канала больше или равна площади просвета отверстия аспирационного клапана; б) осуществляет рефлюкс - возврат аспирационного потока при окклюзии аспирационной системы двумя методами на выбор, которые предварительно задают процессорным блоком аппарата: нажатием на соответствующую часть педального пульта управления, либо автоматическим срабатыванием аппарата, при этом кратковременным нажатием или срабатыванием вызывается одномоментный объёмный, а длительным - многократный импульсный или непрерывный постепенный ровный или возрастающий  возвратный поток в системе аспирации, который действует в вариантах на выбор: до восстановления исходных уровней глубины передней камеры глаза и/или тонуса глазного яблока и/или давления в системе ирригации и/или выравнивания давления в системах.
Система ирригации и аспирации соединены между собой посредством ирригационных и/или аспирационных клапанов и каналов, которые встроены в единую кассету, и выполнены с возможностью: быстрого взаимодействия систем при котором аспирационный и ирригационный потоки смешиваются, давление в системах выравнивается и мгновенно компенсируется прорыв окклюзии аспирационного канала наконечника хирургического инструмента, для чего ирригационный и аспирационный насосы систем встроены в одну кассету и объединены функционально сообщением пост-насосной камеры ирригационного насоса с пред-насосной камерой аспирационного насоса через ирригационные канал и клапан, от которого отходит рукав к аспирационной пред-насосной камере и/или через аспирационные канал и клапан, от которого отходит рукав к ирригационной пост-насосной камере, и/или через оба клапана между которыми выполнен соединительный рукав, так, что поворотами клапана аспирационный канал либо перекрывается и аспирационный поток резко прерывается, либо открывается и сообщает ирригационную пост-насосную камеру с аспирационной пред-насосной камерой и/или аспирационным пред-кассетным шлангом, и/или поворотами ирригационного клапана ирригационный пред-кассетный шланг сообщается с аспирационной пред-насосной камерой при условии сообщения аспирационного канала с аспирационным пред-кассетным шлангом, и/или ирригационный и аспирационный пред-кассетные шланги сообщаются сразу между собой через соединительный рукав; быстрой компенсации резких падений внутриглазного давления при прорывах окклюзии системы аспирации тремя вариантами взаимодействия на выбор: первым - при гравитационной подаче раствора - резким повышением уровня ёмкости над уровнем глазного яблока и увеличением просвета ирригационным клапаном пост-насосного рукава ирригационного канала кассеты системы ирригации, и/или рефлюксом - возвратным нагнетанием жидкости системой аспирации в направлении глаза; вторым - при превентивной - ускорением работы ирригационного насоса и/или срабатыванием рефлюкса в системе аспирации; или третьим - при гравитационно-превентивной - резким повышением положения ёмкости и увеличением ирригационным клапаном просвета пост-насосного рукава ирригационного канала, и/или ускорением работы ирригационного насоса, и/или срабатыванием рефлюкса в системе аспирации; сочетания различных вариантов ирригационного и аспирационного насосов на выбор: перистальтического для системы ирригации и кулачкового или шестерёнчатого для системы аспирации, или наоборот; при этом по выбору насосы могут работать синхронно или асинхронно, работу насосов и клапанов обеспечивают шаговые реверсивные электроприводы  снабжённые электронными контроллерами направления и скорости вращения, связанные между собой процессорным блоком аппарата; двойного контроля давления в каждой системе, для чего аппарат снабжён датчиками давления и перемещения, которые регистрируют смещения мембран герметично встроенных между двумя эластичными прокладками в круглых сквозных окнах задней стенки кассеты сообщающихся с пост-насосной ирригационной и пред-насосной аспирационной камерами; могут работать на выбор в автоматическом или управляемом режимах синхронно или асинхронно, кроме того: все составные части систем выполнены одноразовыми из биоинертных металлов и полимеров для проведения операции только у одного пациента; шланги систем снабжены однотипным разъёмным штуцерным соединением с хирургическими инструментами, позволяющими менять инструменты без смены кассеты при проведении двух операций – катарактальной и витреальной на одном глазу;  все шланги систем выполнены однотипными с минимально допустимым диаметром просветов на выбор от 1,0 мм до 2,0 мм, оптимального 1,5 мм, толщиной стенки от 0,5 мм до 1,5 мм, оптимально 1,0 мм и гибкими упругостью материала, обеспечивающей устойчивость шлангов к перепадам давления; все каналы кассеты выполнены на выбор минимально допустимого диаметра от 1,0 мм до 3,0 мм, оптимально 2,0 мм.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены на: фигуре 1 - общая схема, фигуре 2 – кассета в прямой проекции.
На фигурах цифрами обозначены: 1 - аппарат, 2 - глазное яблоко,                    3 - педальный дистанционный пульт, 4 – ёмкость с ирригационным раствором, 5 - телескопический штатив, 6 - пред-кассетный ирригационный шланг, 7 - кассета, 8 – ирригационный канал кассеты, 9 – ирригационный клапан кассеты, 10 - пост-кассетный ирригационный шланг,                                      11 - хирургический инструмент, 12 - ирригационный насос кассеты,                        13 - пред-насосная камера ирригационного насоса,  14 - пост-насосная камера ирригационного насоса, 15 - пред-насосный рукав ирригационного канала,  16 - пост-насосный рукав ирригационного канала, 17 - элементы насоса                  (в варианте - шестерёнки), 18 – аспирационный насос, 19 – наконечник,                20 – рукоятка, 21 - аспирационный пред-кассетный шланг,                                          22 – аспирационный канал кассеты, 23 – аспирационный клапан кассеты,                 24 - мешочек-приёмник кассеты, 25 - пред-насосная камера аспирационного насоса, 26 - пост-насосная камера аспирационного насоса,                                             27 – соединительный рукав от ирригационного клапана, 28 – соединительный рукав от аспирационного клапана, 29 – соединительный рукав между ирригационным и аспирационным клапанами, 30 – мембраны.
На фигурах стрелками обозначены направления потоков в системах.
Система ирригации офтальмологического аппарата (1) для катарактальной и витреальной хирургии предназначена для поддержания необходимого тонуса и замещения удаляемых сред глазного яблока (2) путём подачи внутрь его стерильного ирригационного раствора в автоматическом и/или управляемом хирургом режимах под необходимыми переменными или постоянными давлением, скоростью и объёмом, параметры которых предварительно задают процессорным блоком аппарата (1), выбирают и регулируют во время проведения операции педальным дистанционным пультом управления (3), состоит из: а) сменной ёмкости (4) с раствором, разъёмно крепящейся к вершине телескопического штатива (5), которым перемещается вертикально, б) ирригационного пред-кассетного шланга (6) соединённого с ёмкостью (4) неразъёмно или разъёмно посредством полой иглы, в) сменной кассеты (7) соединённой с пред-кассетным шлангом (6) неразъёмно или разъёмно посредством штуцера, выполненной в виде параллелепипеда из твердого полимера, содержит корпус снабжённый ирригационным каналом (8) с поворотным клапаном (9) вращающимся вокруг продольной оси, крышку со штуцерами на лицевой стороне и крепёжными элементами на тыльной, герметизирующую упругую прокладку, располагающуюся между крышкой и корпусом; при этом кассету (7) устанавливают в гнездо корпуса аппарата (1) с разъёмным примыканием её подвижных частей к валикам электроприводов, г) ирригационного пост-кассетного шланга (10) соединённого с кассетой (7) неразъёмно или разъёмно посредством штуцера, д) ирригационного канала канюли или вспомогательного чоппера, или основного хирургического инструмента (11) соединённых с пост-кассетным шлангом (10) разъёмно посредством штуцера, через которые раствор подают в переднюю и/или заднюю и/или витреальную камеры глазного яблока (2) через соответствующей локализации, размера и профиля разрезы фиброзной оболочки, выполнена таким образом, что осуществляет подачу раствора тремя методами на выбор: а) гравитационным - вертикальными перемещениями ёмкости (4) телескопическим штативом (5); б) превентивным - нагнетанием ирригационным насосом (12) кассеты (7);                 в) гравитационно-превентивным; которые объединены и обеспечиваются конструкцией кассеты (7), для чего система оснащена ирригационным насосом (12), который размещён в кассете и снабжён ирригационными пред-насосной (13) и пост-насосной (14) камерами, последняя посредством штуцера крышки кассеты (7) сообщается с ирригационным пост-кассетным шлангом (10), а камеры (13, 14) соединены между собой ирригационным каналом (8) выполненным прямолинейно или изогнутым по дуге и/или углом оптимально 90 градусов, и разделённым на пред-насосный (15) и пост-насосный (16) рукава ирригационным клапаном (9), который установлен оптимально на вершине угла канала (8) и выполнен функционально - впускным поворотно-распределительным, а по форме т-образным бицилиндрическим или конико-цилиндрическим, его задняя предпочтительно коническая часть герметично вставлена в конгруэнтное сквозное окно задней стенки корпуса кассеты (7) и посредством паза выполненного на его заднем торце разъёмно сообщается с аналогичного профиля концом валика электропривода аппарата (1), передняя цилиндрическая часть содержит на переднем торце впускное центральное продольное отверстие, которое с одной стороны сообщается посредством штуцера крышки кассеты (7) с ирригационным пред-кассетным шлангом (6), а с другой стороны выходит на боковую поверхность середины цилиндра через поперечные распределительные разветвления, количество и направление которых  зависит от формы ирригационного канала (8) - два расходящихся под углом 90 градусов, три  расходящихся перпендикулярно или эквидистантно, или четыре - расходящихся по типу «птичьей лапки» так, что поворотами ирригационного клапана (9) просветы рукавов (15, 16) ирригационного канала (8) либо одновременно перекрываются и поток прерывается, либо открываются одновременно или попеременно на нужную величину и поток направляется таким образом, что: а) гравитацией раствор подаётся только самотёком из ёмкости (4) перемещаемой вертикально телескопическим штативом (5) через ирригационные пред-кассетный шланг (6), клапан (9) и пост-насосный рукав ирригационного канала (8) в пост-насосную камеру (14) минуя насос (12), далее через ирригационные пост-кассетный шланг (10), канал канюли или чоппера, или хирургического инструмента (11) внутрь глазного яблока (2), при этом параметры работы системы ирригации - давление, скорость, объём потока задаются и регулируются разницей высот уровней ёмкости (4) и глаза (2), и величиной открытия клапаном (9) просвета пост-насосного рукава (16) ирригационного канала (8); б) превентивно раствор нагнетается ирригационным насосом (12) из неподвижной ёмкости (4) через ирригационные пред-кассетный шланг (6), клапан (9) и пред-насосный рукав (15) ирригационного канала (8) в ирригационные пред-насосную камеру (13), насос (12), пост-насосную камеру (14), пост-кассетный шланг (10), канал канюли или чоппера, или хирургического инструмента (11) внутрь глазного яблока (2), при этом давление, скорость и объём потока задаются и регулируются ирригационным насосом (12); в) гравитационно-превентивно раствор подаётся одновременно самотёком и нагнетается ирригационным насосом (12) из ёмкости (4), которая находится в неподвижном состоянии на заданной высоте или динамически перемещается телескопическим штативом (5), в ирригационные пред-кассетный шланг (6), клапан (9) и одновременно направляется в оба рукава (15, 16) ирригационного канала (8) и через пост-насосный рукав (16) сразу в пост-насосную камеру (14), а через пред-насосный рукав (15) сначала в пред-насосную камеру (13), ирригационный насос (12), в пост-насосную камеру (14) где поток соединяется и через ирригационные пост-кассетный шланг (10), канал канюли или чоппера, или хирургического инструмента (11) внутрь глазного яблока (2), при этом высотой положения ёмкости (4) задаётся базисный минимальный уровень давления, за пределы которого система не выходит, а ирригационным насосом (12) динамически поддерживается оптимальный уровень.
Кроме того, система ирригации содержит ирригационный насос (12), который выполнен в вариантах - кулачковым, шестерёнчатым, импеллерным или перистальтическим с наматывающимся патрубком, при этом:
а) кулачковый или шестерёнчатый насос содержит от двух до четырёх вращающихся сопряжённых элементов (17), высота которых одинакова и может равняться высоте цилиндрической части ирригационного клапана (9), вмонтированных герметично в конгруэнтные выемки корпуса кассеты (7), один из которых ведущий и снабжён центральным соосным звёздчатым сквозным или несквозным пазом для разъёмного соединения через окно задней стенки корпуса кассеты (7) с соответствующей формы поверхности валиком электропривода размещённого в корпусе аппарата (1), при этом в шестерёнчатом насосе (12) применяют цилиндрические эвольвентные прямозубые или косозубые или шевронные шестерёнки (17), выполненные из жёстких или упругих полимеров;
б) перистальтический насос выполнен из двух частей роторной и статорной, при этом роторная либо насажена на вал электропривода встроенного в корпус аппарата (1), либо вмонтирована в корпус кассеты (7) и разъёмно соединяется с валом электропривода, и состоит из  двух параллельных дисков с установленными между ними эквидистантно на центральных продольных осях, концы которых встроены в подшипники качения вмонтированные в диски с совпадением их плоскостей, с возможностью вращения вокруг осей цилиндрическими или овальными роликами или подшипниками, а статорная встроена в кассету (7) и состоит из насосного упруго-эластичного патрубка расположенного в плоскости кассеты (7), концами сообщающегося с ирригационными пред-насосной и пост-насосной камерами выполненными в корпусе кассеты (7), а над патрубком в крышку или корпус кассеты (7) вмонтирована на боковых и/или торцевых направляющих подвижная прижимная планка с возможностью перемещения к патрубку, её поверхность обращённая к патрубку выполнена дугообразной, при этом радиус дуги выбран большим, чем радиус траектории роликов, а с противоположной от патрубка стороны  фиксируется к корпусу или крышке кассеты (7) пружинами, которые гасят пульсацию при сжатиях и разжатиях патрубка роликами, в количестве от двух до пяти, оптимально - трёх, каждая пружина с торца обращенного к корпусу или крышке кассеты (7) снабжена регулировочным винтом, вращением которого устанавливают степень сжатия насосного патрубка роликами, количество роликов и радиусы кривизны планки и траектории роликов подбирают так, чтобы постоянно минимум один и периодически два ролика полностью перекрывали просвет патрубка.
Система аспирации офтальмологического аппарата (1) для катарактальной и/или витреальной хирургии предназначена для удаления патологически изменённых и/или локализованных внутренних сред глазного яблока (2) путём откачивания аспирационным насосом (18) в автоматическом и/или управляемом хирургом режимах под необходимыми переменными или постоянными отрицательным давлением, скоростью и объёмом потока, параметры которых предварительно задают процессорным блоком аппарата (1), выбирают и регулируют во время проведения операции педальным дистанционным пультом управления (2), состоит из: а) аспирационного канала канюли или наконечника (19) хирургического инструмента (11) в начале системы, которые вводят в соответствующую полость глазного яблока (2) через соответствующей локализации, профиля и размера разрез фиброзной оболочки, при этом наконечник (19) выполнен подвижным, активируется приводом, встроенным в рукоятку (20) и непосредственно воздействуют на хрусталик или стекловидное тело, б) аспирационной внутренней трубки рукоятки (20), соединённой неразъёмно с канюлей или наконечником (19), в) аспирационного пред-кассетного шланга (21) соединённого разъёмно посредством штуцера с аспирационной трубкой рукоятки (18), г) сменой кассеты (7), соединённой с аспирационным пред-кассетным шлангом (21) неразъёмно или разъёмно посредством штуцера, снабженной аспирационными насосом (18), каналом (22), клапаном (23) и мешочком-приёмником (24) для удалённых масс в конце системы, где аспирационный насос (18), выполнен аналогичным насосу (12) системы ирригации и снабжён аспирационными пред-насосной (25) и пост-насосной (26) камерами, при этом аспирационный пред-кассетный  шланг (21) идущий от аспирационной трубки рукоятки (20) соединён с пред-насосной камерой (25) посредством аспирационных клапана (23) и канала (22), которые выполнены аналогичными клапану (9) и каналу (8) системы ирригации, а пост-насосная камера (26) соединена с мешочком-приёмником (24).
Кроме того, система аспирации выполнена:
а) с увеличением от наконечника (19) хирургического инструмента (11) к кассете (7) площадей поперечного сечения просветов составных частей с градиентом прироста в пределах от 1% до 10% и итоговым увеличением оптимально до 30%, максимально до 50%, или оптимально в два, максимально в три раза, таким образом, что площадь просвета аспирационного канала наконечника (19) больше, чем площадь просвета его торцевого входа; площадь просвета аспирационной трубки рукоятки (20) хирургического инструмента (11) больше или равна площади просвета аспирационного канала наконечника (19); площадь просвета аспирационного пред-кассетного шланга (21) больше или равна площади просвета аспирационной трубки рукоятки (20) хирургического инструмента (11), площадь просвета штуцера крышки кассеты (7) больше или равна площади просвета аспирационного пред-кассетного шланга (21), площадь просвета отверстия аспирационного клапана (23) больше или равна площади просвета штуцера крышки кассеты (7); площадь просвета аспирационного канала (22) больше или равна площади просвета отверстия аспирационного клапана (23);
б) с возможностью осуществления рефлюкса - возврата аспирационного потока при окклюзии аспирационной системы двумя методами на выбор, которые предварительно задают процессорным блоком аппарата (1): нажатием на соответствующую часть педального пульта управления (2), либо автоматическим срабатыванием аппарата (1), при этом кратковременным нажатием или срабатыванием вызываются одномоментный объёмный, а длительным - многократный импульсный или непрерывный постепенный ровный или возрастающий  возвратный поток в системе аспирации, который действует в вариантах на выбор: до восстановления исходных уровней глубины передней камеры и/или тонуса глазного яблока (2) и/или давления в системе ирригации и/или выравнивания давления в системах.
Системы ирригации и аспирации соединены между собой посредством ирригационных и аспирационных клапанов (9, 23) и каналов  (8, 22), которые встроены в единой кассеты (7), выполнены с возможностью:
а) быстрого взаимодействия систем при котором аспирационный и ирригационный потоки смешиваются, давление в системах выравнивается, чем мгновенно компенсируется прорыв окклюзии аспирационного канала наконечника (19) хирургического инструмента (11) и стабильно поддерживается внутриглазное давление, для чего ирригационный (12) и аспирационный (18) насосы систем встроены в одну кассету (7) и объединены функционально сообщением пост-насосной камеры (14) ирригационного насоса (12) с пред-насосной камерой (25) аспирационного насоса (18) через ирригационные канал (8) и клапан (9), от которого отходит рукав (27) к аспирационной пред-насосной камере (25) и/или через аспирационные канал (20) и клапан (21), от которого отходит рукав (28) к ирригационной пост-насосной камере (14) , и/или через оба клапана (9, 23) между которыми выполнен соединительный рукав (29), так, что поворотами аспирационного клапана (23) канал (22) либо перекрывается и аспирационный поток резко прерывается, либо открывается и сообщает ирригационную пост-насосную камеру (14) с аспирационной пред-насосной камерой (25) и/или аспирационным пред-кассетным шлангом (21), и/или поворотами ирригационного клапана (9) ирригационный пред-кассетный шланг (6) сообщается с пред-насосной аспирационной камерой (25) при условии сообщения аспирационного канала (22) с аспирационным пред-кассетным шлангом (21), и/или ирригационный (6) и аспирационный (21) пред-кассетные шланги через рукав (29) сообщаются между собой;
б) быстрой компенсации резких падений внутриглазного давления при прорывах окклюзии системы аспирации тремя вариантами взаимодействия на выбор: первым - при гравитационной подаче раствора - резким повышением уровня ёмкости (4) над уровнем глазного яблока (2) и увеличением просвета ирригационным клапаном (9) пост-насосного рукава (16) ирригационного канала (8), и/или рефлюксом - обратным срабатыванием аспирационного насоса (18), возвратно нагнетающим жидкость в направлении глаза (2); вторым - при превентивной - ускорением работы ирригационного насоса (12) и/или срабатыванием рефлюкса в системе аспирации; или третьим - при гравитационно-превентивной - резким повышением положения ёмкости (4) и увеличением открытия просвета пост-насосного рукава (16) ирригационного канала (8) клапаном (9), и/или ускорением работы ирригационного насоса (12), и/или срабатыванием рефлюкса в системе аспирации;
в) сочетания различных вариантов ирригационного (12) и аспирационного (18) насосов на выбор: перистальтического для системы ирригации и кулачкового или шестерёнчатого для системы аспирации, или наоборот; при этом насосы (12, 18) систем могут работать синхронно или асинхронно, работу насосов (12, 18) и клапанов (9, 23) систем обеспечивают шаговые реверсивные электроприводы снабжённые электронными контроллерами направления и скорости вращения, связанные между собой процессорным блоком аппарата (1);
г) двойного контроля давления в каждой системе, для чего аппарат (1) снабжён датчиками давления и перемещения, которые регистрируют смещения мембран (30) герметично встроенных между двумя эластичными прокладками в круглых сквозных окнах задней стенки кассеты (7) сообщающихся с ирригационной пост-насосной (14) и аспирационной пред-насосной (25) камерами;
д) могут работать на выбор в автоматическом или управляемом режимах синхронно или асинхронно.
Кроме того, в системах ирригации и аспирации:
а) все составные части систем выполнены одноразовыми из биоинертных металлов и полимеров для проведения операции только у одного пациента;
б) шланги (10, 21) систем снабжены однотипным разъёмным штуцерным соединением с рукоятками (20) хирургических инструментов (11), позволяющим менять инструменты (11) без смены кассеты (7) при проведении двух операций – катарактальной и витреальной на одном глазу;
в) все шланги (6, 10, 21) систем выполнены однотипными с минимально допустимым диаметром просветов на выбор от 1,0 мм до 2,0 мм, оптимального 1,5 мм, толщиной стенки от 0,5 мм до 1,5 мм, оптимально 1,0 мм и гибкими с упругостью материала, обеспечивающей устойчивость шлангов к перепадам давления;
г) все каналы (10, 21) систем кассеты выполнены на выбор минимально допустимого диаметра от 1,0 мм до 3,0 мм, оптимально 2,0 мм.
Преимуществами заявленного изобретения являются выполнение систем ирригации и аспирации:
а) в виде единого одноразового комплекта для проведения операции только одному пациенту, что обеспечивает полную инфекционную и биологическую безопасность;
б) в трёх вариантах подачи ирригационного раствора, что расширяет возможности проведения операции при разных клинических состояниях глаз – гипотония, нормотония или гипертензия;
в) с нарастанием просветов составных частей системы аспирации, что предотвращает или делает более редкими обтюрацию и следующий за этим эффект прорыва окклюзии;
г) с аварийным соединением систем через их каналы и клапаны, что позволяет мгновенно компенсировать перепады давления в системах при прорывах окклюзии и стабильно удерживать заданный уровень внутриглазного давления;
д) с каналами корпуса кассеты и соединительными шлангами имеющими минимально допустимые диаметры и упругость, что нивелирует пульсацию и ускоряет работу систем за счёт уменьшения холостого периода;
е) с двойным контролем давления в камерах насосов, что повышает надёжность, быстроту взаимодействия систем в автоматическом режиме и снижает зависимость систем от запаздываний реакций хирурга и предотвращает ятрогенные осложнения;
ж) с компактностью и упрощением конструкции кассеты, что снижает стоимость производства и, следовательно, операции, и нагрузку на окружающую среду как при производстве, так и при утилизации.
Таким образом, совокупностью положительных моментов заявленного изобретения достигается единый конечный результат – повышение точности, скорости и безопасности проведения оперативного вмешательства.